JPH04326672A - 画像処理装置およびその方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、階調を有する多値画像
情報に符号化を施す画像符号化装置に関するものである
。

【０００２】

【従来の技術】従来、カラーフアクシミリ装置等の画像
符号化装置では、カラー画像中に含まれる黒文字や黒線
画と自然画像部分とを分離して、それぞれに対して異な
る符号化を施す方法が、本出願人により提案されている
。例えば、黒文字や黒線画には算術符号を用い、自然画
像部分には直交変換を用いた符号化を行なつて、全体の
画像情報の圧縮を実現させている。

【０００３】

【発明が解決しようとしている課題】しかしながら、従
来の画像符号化装置において、例えばカラープリンタ等
の画像出力装置での画像の符号化を考えた場合、プリン
タ側に入力する画像情報としては、カラーイメージスキ
ヤナ等の画像入力装置から入力される階調を有する多値
情報（以下、イメージという）や、ホストコンピユータ
において作成したＣＧ（Ｃｏｍｐｕｔｅｒ　Ｇｒａｐｈ
ｉｃｓ　）画像、文字等のフオント情報、ＣＡＤ（Ｃｏ
ｍｐｕｔｅｒ　ＡｉｄｅｄＤｅｓｉｇｎ　）等に用いら
れる線画情報等、様々な画像情報がある。

【０００４】近年ホストコンピユータの性能の向上に伴
い、ＤＴＰ（ＤｅｓｋＴｏｐ　Ｐｕｂｌｉｓｈｉｎｇ）
が盛んに行なわれ、上述した様々な画像情報がホストコ
ンピユータにおいて合成、複合されてプリンタ側に送信
される。その際、文字・線画は、あらかじめ濃度値が判
明しているわけでなく、従来のように黒文字・黒線画の
抽出のみでは完全な文字・線画の分離はできない。

【０００５】そして、文字・線画等の分離ができずに、
イメージと同様に直交変換、量子化の圧縮を施した場合
、イメージ中の文字・線画は直交変換中の高域の成分を
多く含んでいるため、量子化時に高域成分が削られ、画
像情報を伸長したときに文字・線画部分のみならず、文
字・線画の周囲部分もリンギングが発生し、劣悪な画像
になるという問題がある。

【０００６】本発明は、かかる点に鑑みてなされたもの
であり、その目的とするところは、イメージ中に合成、
複合された中間調を含む色文字や色画像を含んだ画像情
報を良好に、かつ効率よく符号化する画像符号化装置を
提供することである。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明は、上述の目的を
達成するため、以下の構成を備える。即ち、複数の画素
からなるブロツク毎に、該ブロツク内の画素濃度レベル
をもとに所定の濃度レベルを決定し、該濃度レベルをも
とに所定の抽出画素の分離を行なう分離手段と、前記分
離手段によつて分離された画素に対して、他の画素とは
異なる所定の符号化を施す手段とを備える。

【０００８】好ましくは、分離手段は注目画素の濃度レ
ベルと、該注目画素の濃度レベルを抜き出した後のブロ
ツク内の平均濃度レベルとの差の絶対値が最大となる濃
度レベルに決定する。また、好ましくは、分離手段はブ
ロツク内において同一濃度の画素を抽出して分離する。

【０００９】さらに好ましくは、分離手段はブロツク内
において所定の色成分についての濃度レベルを決定し、
各色成分相互の濃度レベルの同一性を判定する手段を備
える。

【００１０】

【作用】以上の構成において、多値画像データの抽出濃
度を決定して、抽出部及び抽出外部分の画像の符号化を
効率的にするよう機能する。

【００１１】

【実施例】以下、添付図面を参照して、本発明に係る好
適な実施例を詳細に説明する。

【００１２】＜第１実施例＞図１は、本発明の第１の実
施例に係る画像出力装置のブロツク図である。ここでは
、画像出力装置としてプリンタ等を想定する。

【００１３】図１において、入力端子１０１（プリンタ
においては、Ｉ／Ｏに相当する）には、他の外部機器、
例えばホストコンピユータやイメージスキヤナ等の画像
入力装置が接続される。この入力端子１０１には、画像
入力装置により入力される写真等の自然画像情報のみな
らず、ホストコンピユータにより編集、加工されたり、
あるいは人工的に作成した文字・線画が自然画像上に合
成されたりした様々な画像が入力される。

【００１４】入力した画像情報は、数ライン分のライン
バツフアにより構成されるバツフア１０２に一時的に格
納される。尚、このバツフアには、後述するブロツクに
使用するライン数分以上の容量が必要となる。バツフア
１０２に格納された画像情報は、ブロツク化回路１０３
により各色ブロツク状に切り出される。このブロツクは
、後述するＤＣＴ（離散コサイン変換）等の直交変換に
おけるブロツクの大きさと同一にした方が装置の構成上
好ましい。そこで、本実施例では、簡略化のため、４×
４のブロツクを例にして説明する。

【００１５】ブロツク状に切り出された４×４の画素群
に対して、抽出すべき濃度を決定するのが抽出濃度決定
部１０４である。従来、文字・線画等の抽出には、あら
かじめ文字・線画の濃度情報が判明しているため、ブロ
ツク内の画像を走査して適応する濃度の画素のみを抽出
している。例えば、０〜２５５を濃度とした場合、黒色
は“２５５”であるとしている。

【００１６】しかし、プリンタ側においては、文字・線
画の濃度情報が画像情報とは異なつた形で送信されてい
ないことを考慮すると、どの濃度の部分を抽出するかの
決定、即ち、抽出する濃度情報を決定するために、１度
、若しくは複数回、ブロツク内の画像を走査しなくては
ならない。そこで、抽出濃度を決定するためのアルゴリ
ズムの一例を詳細に説明する。

【００１７】図２は、図１の抽出濃度決定部１０４の一
構成例を示す機能ブロツク図である。同図において、入
力端子２０１にはブロツク内の各画素を順に走査して得
られた濃度レベルを入力する。この濃度レベルは、ヒス
トグラム作成部２０２にて、入力画像情報について発生
した濃度レベルの頻度の格納、及びヒストグラムの作成
が行なわれる。本実施例の場合、上述のようにブロツク
内の走査画素は１６画素であるから、ブロツク内の濃度
レベルの種類も最大１６通りある。

【００１８】図３の（ａ）はブロツクの一例であり、図
３の（ｂ）は、それに基づいて作成したヒストグラムを
示す。ここで出現した濃度レベルは９種類であり、濃度
レベル“１０４”と“２２０”がそれぞれ頻度としては
最大で３画素分あることがわかる。

【００１９】また、濃度レベルカウンタ２０３では入力
した濃度レベルの総和を求める。本実施例ではブロツク
内の画素は１６画素であるから、１２ビツトのカウンタ
で十分である。そして、ヒストグラム作成部２０２、及
び濃度レベルカウンタ２０３からの１６画素分の処理結
果は、抽出濃度計算回路２０４に入力される。

【００２０】次に、この抽出濃度計算回路の詳細を説明
する。図４は、抽出濃度計算回路の詳細ブロツク図であ
る。図中の入力端子４０１，４０２には、図２のヒスト
グラム作成部２０２からの濃度値、及びその濃度レベル
の頻度を入力する。即ち、図３に示した９８〜２２０ま
での９種類の濃度レベルの濃度値と頻度値を逐次入力す
る。また、入力端子４０３には、図２の濃度レベルカウ
ンタ２０３にて求めた、ブロツク内の濃度レベルの総和
値を入力する。

【００２１】そして、乗算器４０４，除算器４０６，減
算器４０５，４０７，４０８、及びＡＢＳ（絶対値）回
路４０９にて、以下に示す計算を行ない、出力値ＯＵＴ
１、及びＯＵＴ２を得る。即ち、 　　ＯＵＴ１＝｜Ｄ−｛Ｔ−（Ｄ×Ｍ）｝／（１６−Ｍ
）｜　　　　　　　　　　…（１）　　ＯＵＴ２＝｛Ｔ
−（Ｄ×Ｍ）｝／（１６−Ｍ）　　　　　　　　　　　
　　　　　　　…（２）ここで、Ｄ：濃度値 Ｍ：頻度 Ｔ：濃度レベルの総和値 である。

【００２２】図５は、図３に示した各濃度、及び頻度等
をもとに図４の抽出濃度計算回路２０４にて算出した出
力値（ＯＵＴ１）を示す。但し、これらは、少数点以下
が四捨五入された値である。ここでの抽出濃度の決定は
、ＯＵＴ１の値が最大となる濃度レベル、即ち、“２２
０”に決定する。

【００２３】以上のように、図１に示した抽出濃度決定
部１０４においてブロツク内のどの値の画素を抽出する
かが決定された後は、抽出・分離部１０５において、該
当する画素の分離を行なう。

【００２４】本実施例では、上述の如くブロツク内での
抽出濃度は同一の値であるため、図６の（ａ）に示すよ
うに、抜き出した後の解像度情報をビツトマツプメモリ
１０６に格納する。また、抜き出した濃度レベル“２２
０”を階調メモリ１０７に格納する。

【００２５】抜き出した後のブロツク内の情報は、置換
部１０８により新たな値を置換・代入する。つまり、抜
き出した後の画素への置換・代入は、その後のＤＣＴ１
０９，Ｑ１１０が処理を行ない易いよう、圧縮率が向上
し、歪みが減少するような置換値を代入する。換言すれ
ば、人工的に作成した文字・線画等は、自然画等のイメ
ージ中に代入すると直交変換空間において高域に大きな
成分が発生するのみならず、エツジの大きさからＡＣ電
力が大きくなつてしまう。

【００２６】そこで、置換値は、抜き出した画素以外の
画素の平均値を選ぶのがＡＣ電力の減少に良い結果をも
たらす。この抜き出した画素以外の画素の平均値は、図
４のＯＵＴ２に相当する値である。

【００２７】結局、前述の抽出濃度決定部は、抽出濃度
の抜き出しをせずに直交変換を施したときのＡＣ電力の
総和（Ｐ１　とする）と、抽出濃度を抜き出し、前述し
た置換値を代入して直交変換を施したときのＡＣ電力の
総和（Ｐ２　とする）の差（Ｐ１−Ｐ２　）が最も減少
するような評価パラメータにて抽出濃度を決定している
のに他ならない。

【００２８】具体的に、図３の（ａ）を例にとり説明す
ると、濃度レベル“２２０”を選択した場合、レベルが
“２２０”以外の他の画素の平均値（ここでは、ＯＵＴ
２＝“１１０”になる）との差が最大となるため、図６
の（ｂ）に示すように、濃度レベル“１１０”をレベル
“２２０”が存在していた画素に置換代入する。つまり
、このような置換代入により、図３の（ａ）の状態で直
交変換した場合に比べて、ＡＣ電力の総和が全体で大幅
に減少するのに加え、高域の大きな成分のＡＣ電力も減
少する。

【００２９】置換部１０８にて置換されたイメージ情報
は、ＤＣＴ１０９にて離散コサイン変換が行なわれ、Ｑ
１１０にて量子化が行なわれる。量子化された情報は、
イメージメモリ１１１に格納される。また、復号化は、
イメージメモリ１１１に格納された情報をＱ−１１１２
にて逆量子化し、ＩＤＣＴ１１３において伸長すること
で実行される。

【００３０】合成部１１４では、ビツトマツプメモリ１
０６で“１”である画素に対しては、階調メモリ１０７
に格納した濃度レベルを合成し、また、“０”である画
素にはイメージメモリ１１１に格納した情報を合成して
、出力端子１１５から出力する。

【００３１】以上説明したように、本実施例によれば、
自然画等のイメージ中に含まれるコンピユータ等で人工
的に発生させた文字・線画等を分離して、それぞれ異な
る符号化をする際に、文字・線画等の濃度情報がわから
なくても、画像情報から切り出したブロツク内で抽出、
分離すべき画素の濃度を決定し、それらの画素に対して
濃度の置換代入を行なうことで、文字・線画の抽出が可
能となつて符号化効率が向上し、また、抜き出した画素
の部分のみならず、それ以外の部分での画像劣化を抑制
できるという効果がある。

【００３２】特に、コンピユータ画像においては、ブロ
ツク内に含まれる文字・線画は色（階調データ）は、略
等しくなることが多いので、上述のような抽出方法が有
効である。

【００３３】＜第２実施例＞次に、本発明に係る第２の
実施例を説明する。図７は、第２の実施例に係るカラー
符号化装置の構成を示すブロツク図である。ここでは、
図１に示した第１の実施例に係る画像出力装置と同一構
成要素には同一符号を付し、それらの説明は省略する。

【００３４】図７において、入力端子７０１からは、Ｒ
，Ｇ，Ｂ各８ビツトの画像情報を画素順次で入力する。 バツフア１０２は各色数ライン分のラインバツフアを備
えており、ブロツク化回路１０３にて各色についてブロ
ツク化が施され、その後、ＲＧＢ→ＹＵＶ変換部７０２
において、ＲＧＢからＹＵＶへの色座標の変換を行なう
。このＲＧＢからＹＵＶへの変換は、例えば、下記式（
３）に示すような変換係数を用いて、演算後のＹＵＶを
小数部切り捨てにより８ビツトに納めるようにする。

【００３５】

【数３】 本実施例のカラー符号化装置では、実空間中の同一位置
にＹ，Ｕ，Ｖの３ブロツクが生成されるが、ここでは最
初にＹのブロツクについて抽出濃度決定部１０４にて抽
出濃度の決定を行なう。尚、抽出濃度の決定アルゴリズ
ムは、上述の第１の実施例と同様のため、その説明は省
略する。

【００３６】Ｙのブロツクで抽出する濃度レベルが決定
すると、同値判定部７０３にて、その濃度レベルの指し
示す画素が、Ｕ，Ｖの２種類のブロツクでも同一の値を
とるか否かを判定（同値条件の判定）する。この判定に
ついて、図８に示したブロツクを例に説明する。

【００３７】図８の（ａ）のブロツクは、図３の（ａ）
と同様、画像情報からブロツク状に切り出した画素の濃
度レベルを示している。尚、ここでは、図８（ａ），（
ｂ），（ｃ）をそれぞれ実空間中の同一位置でのＹ，Ｕ
，Ｖのブロツクとする。図８（ａ）では、上述の図３（
ａ）に対する計算にて説明したように、“２２０”の濃
度レベルを抽出することになる。よつて、本実施例のカ
ラー符号化装置では、同値判定部７０３が、図８（ｂ）
，（ｃ）に示したＵ，Ｖのブロツクの内、図８（ａ）の
“２２０”に相当するアドレスの画素、即ち、Ｕのブロ
ツクでは“３８”、Ｖのブロツクでは“６２”が全て等
しいか否かを判定する。言うまでもなく、図８に示した
例では、（ｂ），（ｃ）とも同値条件を満たしている。

【００３８】切り出したブロツク内で、所定の画素が上
記の同値条件を満たしていないと判定された場合は、抜
き出す部分が１色ではないと判断して抽出分離を施さな
い。しかし、同値判定にて同値条件が満たされていると
判定された場合は、抽出・分離部１０５において、該当
する画素の抽出分離を行なう。そして、抽出したＹ，Ｕ
，Ｖの３色分の色情報は、２４ビツト情報として階調メ
モリ７０４に格納される。

【００３９】以上説明したように、第２の実施例によれ
ば、フルカラー中のイメージに対して各色について画像
情報から切り出したブロツク内で抽出、分離すべき画素
の濃度を決定し、それらの画素に対して濃度の置換代入
を行なうことで、フルカラーの画像情報中に合成された
色線画，色文字等の抽出が可能となり、同一色の保持、
効率的な符号化が実現できるという効果がある。

【００４０】尚、上記第２の実施例ではＹＵＶをもとに
説明したが、色成分はＹＵＶに限定されず、ＲＧＢにお
いても、また他の色成分でもよい。また、ＲＧＢからＹ
ＵＶへの色座標の変換は、演算以外にもＬＵＴ（ルツク
アツプテーブル）を用いて行なつてもよい。

【００４１】本発明は、例えばスキヤナ、インタフエー
ス、プリンタ等、複数の機器から構成されるシステムに
適用しても、複写機のように１つの機器から成る装置に
適用してもよい。また、本発明はシステム、あるいは装
置に、例えばフロツピーデイスク、ＩＣカード等に格納
されたプログラムを供給することによつて達成される場
合にも適用できることは言うまでもない。

【００４２】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
多値画像から分離すべき文字・線画等の濃度情報がわか
らなくても、切り出した所定ブロツク内で抽出画素の濃
度を決定し、画素の分離、及び濃度レベルの置換を行な
うことで、多値画像の効率的な符号化が実現できるとい
う効果がある。

【００４３】また、中間調の黒文字・黒線画のみならず
、フルカラー中の１色の文字・線画の抽出が可能となり
、抽出部の画像劣化の防止ができるという効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施例に係る画像出力装置のブ
ロツク図、

【図２】画像出力装置の抽出濃度決定部の一構成例を示
す機能ブロツク図、

【図３】切り出したブロツク、及びそれに基づいて作成
したヒストグラムを示す図、

【図４】抽出濃度計算回路の詳細ブロツク図、

【図５】
濃度、及び頻度等をもとに抽出濃度計算回路にて算出し
た出力値を示す図、

【図６】ビツトマツプメモリに格納した解像度情報、及
び置換代入後の画素を示す図、

【図７】第２の実施例に係るカラー符号化装置の構成を
示すブロツク図、

【図８】濃度レベルが示す画素の同値判定を説明するた
めの図である。

【符号の説明】

１０３　　ブロツク化回路 １０４　　抽出濃度決定部 １０５　　抽出・分離部 １０８　　置換部 ２０２　　ヒストグラム作成部 ２０３　　濃度レベルカウンタ

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　複数の画素からなるブロツク毎に、該
   ブロツク内の画素濃度レベルをもとに所定の濃度レベル
   を決定し、該濃度レベルをもとに所定の抽出画素の分離
   を行なう分離手段と、前記分離手段によつて分離された
   画素に対して、他の画素とは異なる所定の符号化を施す
   手段とを備えることを特徴とする画像符号化装置。
2. 【請求項２】　　前記分離手段は、注目画素の濃度レベ
   ルと、該注目画素の濃度レベルを抜き出した後のブロツ
   ク内の平均濃度レベルとの差の絶対値が最大となる濃度
   レベルに決定することを特徴とする請求項第１項に記載
   の画像符号化装置。
3. 【請求項３】　　前記分離手段は、ブロツク内において
   同一濃度レベルの画素を抽出して分離することを特徴と
   する請求項第１項に記載の画像符号化装置。
4. 【請求項４】　　前記分離手段は、ブロツク内において
   所定の色成分についての濃度レベルを決定し、各色成分
   相互の濃度レベルの同一性を判定する手段を備えること
   を特徴とする請求項第１項に記載の画像符号化装置。