JPH04341067A - 画像符号化処理方法および画像復号化処理方法 - 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、画像データ処理におけ
る画像符号化処理方法に関し、特に商用印刷画像におけ
る画質の劣化を最小限に押さえつつ、画像データ量を削
減できる画像符号化処理方法、およびそれと組合せて利
用される画像復号化処理方法に関する。

【０００２】

【従来技術】印刷分野における画像データは、テレビジ
ョンの画像データに比べて量が大変多く、１画像当たり
数ＭＢから数１０ＭＢの情報量に達する。このような大
量のデータをそのままデータベースとして記憶するには
膨大なメモリが必要であるし、またデータ伝送に要する
時間も大変長くなる。

【０００３】これに対処するため、画像の情報量を削減
する符号化技術、すなわち、画像データの圧縮技術が一
般に知られている。

【０００４】この圧縮技術として、従来から、直交変換
符号化もしくはベクトル量子化などの方法が開発されて
いる。特に直交変換符号化は静止画像の国際標準圧縮方
式にも採用されている。

【０００５】これらの圧縮方法においては、１つの画像
に対し１つの圧縮方法しか適用していなかった。

【０００６】しかし、画像全体に１つの圧縮方法しか行
わない場合、データ量削減のため高い圧縮率による符号
化処理を行うと画像全体の画質が一様に劣化する。また
、一方で必要な部分の画質を向上させるため圧縮率を低
くしようとすると画像全体の圧縮率を低くしなければな
らず、画像データ量を削減するという点で効率が悪い。

【０００７】この問題を解消するため、画像の劣化を最
小限に押さえて圧縮する手法が研究されている。

【０００８】その一つに例えば、２次元構造抽出符号化
方式をあげることができる。この一例として「輪郭情報
を重視したハイブリッド画像符号化法」に関する論文が
ある（テレビジョン学会技術報告Ｖｏｌ．１４，Ｎｏ．
１２　，ＰＰ２１〜２６，１９９０）。

【０００９】この論文には、次のような画像処理方法が
記載されている。

【００１０】まず、直交変換前の画像データに低域フィ
ルター（ＬＰＦ）処理を施した画像と、元の原画像との
差分を取る。この差分画像には被写体など対象物画像の
輪郭部の誤差に関する情報が含まれているので、このよ
うな差分画像の中から有意性のある差分を抽出し、差分
情報とする。この差分情報は直交変換符号化における量
子化の際、欠落する高周波成分を予め原画像から抽出し
た成分といえる。

【００１１】一方、ＬＰＦ処理を施した画像は直交変換
を用いて圧縮し、これをメイン情報とする。このメイン
情報を復元した圧縮再生画像に前記差分情報を加えるこ
とにより、輪郭ぼけに関わる誤差は大幅に低減され、ぼ
けの少ない視覚的に良好な再生画像が得られる。

【００１２】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、この手
法は、差分画像の作成、差分情報の抽出、さらにメイン
画像に対する差分情報の付加など複雑な処理をするため
画像処理のアルゴリズムが複雑である。また、対象物画
像の輪郭以外にも人間の視覚上重要な情報が含まれてい
る場合がある。

【００１３】商用印刷画像においては、例えば人物など
の肌の滑らかさ、ドレスなどの生地の風合いなどが重要
である。圧縮処理を施した画像においてもそれらの部分
の画像の劣化は最小限におさえることが望まれる。

【００１４】従って、上述のように輪郭だけを鮮明にす
るだけの手法では到底満足のいくものでない。商用印刷
の分野、とりわけファッション雑誌などにおいてはこの
ような要請が顕著であり、欠くことができない要素とな
っている。

【００１５】本発明の目的は、簡単な手法により、画像
データの量を従来通り低く押さえながら、被写体などの
重要な部分の画像を鮮明に維持するための画像符号化処
理方法およびそれと組合せて利用される画像復号化処理
方法を提供することを目的とする。

【００１６】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
、本発明の第１の構成の画像符号化処理方法では、（ａ
）　符号化処理の対象となる画像を複数の画素ブロック
に分割する。そして、（ｂ）各画素ブロックが、少なく
とも対象物画像の一部分を含む対象物ブロックであるか
否かを判定することによって、前記複数の画素ブロック
を対象物ブロック群と非対象物ブロック群とに分類し、
（ｃ）　前記対象物ブロックに囲まれた領域を閉領域と
して検出し、（ｄ）前記閉領域内に含まれる各画素ブロ
ックのうち、前記対象物ブロックと判定されなかった画
素ブロックについても対象物ブロックとみなす補正を行
ないつつ前記対象物ブロック群を特定する。

【００１７】また、符号化にあたっては、（ｅ）　前記
対象物ブロック群に属する画素ブロックについては符号
化処理しないかまたは比較的低い圧縮率が得られる第１
の符号化処理をするとともに、前記非対象物ブロック群
に属する画素ブロックについては比較的高い圧縮率が得
られる第２の符号化処理をすることによって、前記複数
の画素ブロックのそれぞれについて符号化された画像デ
ータを得る。

【００１８】さらに、（ｆ）　前記複数の画素ブロック
のそれぞれについて、前記対象物ブロック群と前記非対
象物ブロック群とのうちのいずれに属するかを表現する
属性データを生成して前記符号化された画像データに付
随させておく。

【００１９】ただし、「画像データに付随」とは、画像
データと概念的にペアにする場合と、画像データの一部
として画像データ中に組込む場合との双方を含む用語で
ある。

【００２０】一方、この発明の復号化処理方法では、（
Ａ）　前記属性データを参照することによって、前記画
素ブロックのそれぞれが前記対象物ブロック群と前記非
対象物ブロック群とのうちのいずれに属するかを判定す
る。そして、（Ｂ）　前記符号化された画像データを復
号化するが、それにあたっては、工程（Ａ）　によって
前記対象物ブロック群に属する判定された画素ブロック
については前記第１の符号化処理に対応する第１の復号
化処理で、また、工程（Ａ）　によって前記非対象物ブ
ロック群に属する判定された画素ブロックについては前
記第２の符号化処理に対応する第２の復号化処理それぞ
れ復号化を行なう。そして、（Ｃ）　工程（Ｂ）　によ
って復号化された各画素ブロックを合成して、原画像に
対応する復元画像を得る。

【００２１】

【作用】符号化すべき画像を分割した画素ブロックのう
ち、被写体などの対象物画像を含む対象物ブロックにつ
いては実質的に圧縮を行わないか、あるいは低圧縮率の
圧縮に相当する符号化処理を施す。またそれ以外の画素
ブロックには高圧縮率の圧縮に相当する符号化処理を施
す。このため画像全体のデータ量を少なく押さえながら
、重要部分の画質の劣化を最小限にとどめることができ
る。

【００２２】画像データの符号化を行なうことによって
得られた符号化画像データは保存または伝送される。そ
してその符号化画像データをモニタ等の出力機に表示す
る場合には復号化を行なわねばならないが、この復号化
に際しては各画素ブロックがいずれの圧縮率で符号化さ
れたものであるかを知ることが必要となる。このため、
各画素ブロックについて、対象物ブロック群と非対象物
ブロック群のいずれに属するかを表現する属性データを
生成して画像データに付随させておく。

【００２３】ところで、対象物ブロックであるか否かを
判定するにあたって各画素ブロックの統計的性質をその
指標とした場合においては、本来は対象物ブロックであ
るにもかかわらず、対象物ブロックでないと判定される
場合がある（具体例は実施例において説明する）。この
ため、このような誤判定が生じてもそれを補正すること
を可能にしている。

【００２４】すなわち、対象物画像の輪郭部分と中央部
分とはそれらの画像データの分布の性質が明らかに異な
っている場合が多いために、輪郭部分では上記のような
誤判定はあまり発生せず、誤判定が生じ易い画素ブロッ
クは対象物画像の内部に孤立して存在している場合が通
例であることに着目する。このため、対象物ブロックと
判定された画素ブロックに囲まれた閉領域内にある各画
素ブロックを対象物ブロック群に属するのものとみなす
ことにより、誤って非対象物ブロックと判定された対象
物ブロックも対象物ブロック群の中に含ませるような補
正を行なう。

【００２５】これによって、輪郭部以外の対象物部分に
ついては、画質の劣化がその輪郭部と同程度に押さえら
れる。

【００２６】また、この発明の画像復号化処理方法は、
上記第１の符号化処理方法で符号化された画像を復号化
するために適した方法となっている。その過程において
は各画素ブロックが対象物ブロック群と非対象物ブロッ
ク群とのいずれに属しているかを知る必要があり、その
ために「属性データ」が参照される。

【００２７】

【実施例】以下、図面を参照して、本発明にかかる画像
符号化処理方法と画像復号化処理方法の実施例を詳細に
説明するが、本発明の技術的範囲がこれにより限定され
るものではないことはもちろんである。

【００２８】本実施例は、次のような順番で説明される
。

【００２９】（Ｉ）対象物ブロックの抽出方法（ＩＩ）
対象物ブロックに囲まれた閉領域の形成方法（ＩＩＩ）
画像圧縮方法 （ＩＶ）本実施例にかかる方法を実施する装置例（Ｖ）
変形例 以下、分説する。 ＜（Ｉ）対象物ブロックの抽出方法＞本実施例では、商
用印刷の分野でも需要の多いファッション雑誌において
よく用いられる撮影手法、すなわちモデルなどの被写体
を望遠レンズで撮影し、モデルにピントを合わせて背景
部分はピントをぼかす手法によって得られた画像につい
て対象物ブロックを抽出する方法を述べる。 （１）画像データのブロック化 まず、原画像から得られた画像データを、複数の画素ブ
ロックに分割する。

【００３０】図５（ａ）　で模式的に示すように画像デ
ータは、（Ｈ×Ｖ）個の多数の画素Ｐで構成されている
とともに、それぞれが複数の画素を有する（Ｍ×Ｎ）個
の画素ブロックＢｘｙに分割されている。図５（ｂ）　
は、１つの画素ブロックＢｘｙの構成を示した概念図で
ある。画素ブロックＢｘｙは、（Ｉ×Ｊ）個の画素で構
成された画素マトリクスとなっており、各画素ごとに画
像データｆｉｊが得られている。

【００３１】図５（ｂ）　の例では、画素ブロックＢｘ
ｙは、（８×８）画素で構成されているが、（４×４）
画素や（１６×１６）画素などで構成してもよい。 （２）対象物ブロックの抽出 まず、画素ブロックＢｘｙごとに画像データｆｉｊの標
準偏差σｘｙを求める。

【００３２】この標準偏差σｘｙは、元の画像データｆ
ｉｊの分布状態を示すもであって、画像の輪郭部など濃
度変化が大きい部分では、その標準偏差σｘｙは相対的
に大きくなり、これに対して背景部など濃度変化が小さ
い部分ではその標準偏差σｘｙは相対的に小さくなる。

【００３３】従って、元の画像データｆｉｊの標準偏差
が大きな画素ブロックＢｘｙを対象物ブロックと判断す
ることができる。

【００３４】すなわち画素ブロックＢｘｙごとの画像デ
ータｆｉｊの標準偏差σｘｙが所定の閾値σ１　より大
きいときに、当該画素ブロックＢｘｙは対象物画像を含
む対象物ブロックであると判断することができる。

【００３５】尚、この閾値σ１　の値は画像の種類によ
り経験的に求め得るものである。 ＜（ＩＩ）対象物ブロックに囲まれた閉領域の形成＞最
初に上述の（２）において抽出された対象物ブロックの
データに基づき、第１のコードテーブルＣＴ（ｘ，ｙ）
を作成する。

【００３６】この第１のコードテーブルの作成手順を、
図１０のフローチャートに基づき説明する。

【００３７】まず、（Ｍ×Ｎ）の画素ブロックＢｘｙに
分割された画像データに対応させて（Ｍ×Ｎ）個分の領
域を有するコードテーブルを用意する。

【００３８】そしてｘ＝０，ｙ＝０に対応する画素ブロ
ックＢｘｙ（すなわち最初の画素ブロックＢ００）を選
択し、そのブロックＢｘｙについての画像データｆｉｊ
の標準偏差σｘｙを求めるとともに、その標準偏差σｘ
ｙと閾値σ１　とを比較する。そして標準偏差σｘｙが
閾値σ１　よりも大きいときにはその当該画素ブロック
Ｂｘｙが対象物ブロックであると判定し、閾値σ１　と
同じかまたはそれよりも小さいときには対象物ブロック
ではないと判定する（ステップＳ３１〜Ｓ３３）。

【００３９】ステップＳ３３で当該画素ブロックＢｘｙ
が対象物ブロックと判定されれば、その画素ブロックＢ
ｘｙに対応するＣＴ（ｘ，ｙ）の値を“１”にし（ステ
ップＳ３４）、対象ブロックでなければＣＴ（ｘ，ｙ）
を“２”にして（ステップＳ３５）、次に変数ｙを“１
”だけインクリメントし、変数ｙの値がＮになるまで上
記処理を繰り返す（ステップＳ３６、Ｓ３７）。ステッ
プＳ３７で変数ｙの値がＮになれば、画素ブロックＢｘ
ｙの一列目の走査が終了したことになるので、変数ｘを
“１”だけインクリメントして次の列の走査に移って（
ステップＳ３８）、ステップＳ３２からステップＳ３７
までの処理を繰り返し、ステップＳ３９で変数ｘがＭに
なれば、全画素ブロックＢｘｙに対する判定が終了した
ことになり、第１のコードテーブルが完成する。

【００４０】図９に、原画像２０とそれに基づき作成さ
れた第１のコードテーブル２１ａの例を概念的に示す。 対象物画像２０ａの少くとも一部を含むものとして抽出
されたブロックにはコード“１”が与えられ、それ以外
のブロックには“２”が与えられている。（実際には、
もっと細かなブロックに分割されるので、対象物画像２
０ａの輪郭をかなり正確につかむことができるのである
が、本例では説明のため概略的に示した。）同図に示す
ように対象物画像２０ａの各部分は、その多くが対象物
ブロックとして抽出されているが、対象物画像２０ａの
内部であってもコード“１”が付与されていない領域が
ある。これは、上記の対称物ブロック抽出の操作が、画
素ブロックＢｘｙ内の画素データの空間的な分布状態に
着目してなされたためであり、対象物画像２０ａ内部で
あっても、例えばモデルが白色の無地の服などを着てい
れば、その部分は空間的変化が少なく対象物ブロックと
して抽出されないことによる。

【００４１】そこで、このような画素ブロック（以下、
「疑似非対象物ブロック」と言う）が対象物ブロックと
して取扱われるようにするため、対象物ブロックで囲ま
れた閉領域内のブロックを全て“１”に置き換える補正
処理を行う。疑似非対象物ブロックは対象物画像２０ａ
の内部に孤立して存在することが多いため、上記閉領域
内の置き換え処理によって確実に対象物ブロックへと補
正される。

【００４２】この処理は、まず、対象物ブロックによっ
て囲まれた閉領域以外の領域（背景領域）のブロックを
全て“０”に置き換える処理と、次に対象物ブロックに
よって囲まれた閉領域内のブロックを全て“１”に置き
換える処理からなる。

【００４３】図１１には、まず、第１のコードテーブル
２１ａを上下方向から走査して対象物ブロックによって
囲まれた閉領域以外の領域（背景領域）のブロックを“
０”に置き換える手順を示すフローチャートが示されて
いる。

【００４４】第１のコードテーブル２１ａを、ｘ＝０、
ｙ＝０の位置から走査し、当該ＣＴ（ｘ，ｙ）の値が“
１”かどうかを判定して（ステップＳ４１〜Ｓ４３）、
“１”でなければそのＣＴ（ｘ，ｙ）の値を“０”とす
る（ステップＳ４４）。そして変数ｙを“１”だけイン
クリメントして、変数ｙが“Ｎ”になるまで、ステップ
Ｓ４３からステップＳ４５までの処理を繰り返す（ステ
ップＳ４５、Ｓ４６）。ステップＳ４６で変数ｙが“Ｎ
”になると、この列の走査が終了したことになるので、
変数ｘを“１”だけインクリメントして次の列の走査に
移る（ステップＳ５２）。

【００４５】ただし、ステップＳ４３において、ＣＴ（
ｘ，ｙ）の値が“１”であれば、この列の上方向からの
走査は終了し、今度は変数ｙを“Ｎ−１”にして下方向
から走査を開始して（ステップＳ４７）、当該ＣＴ（ｘ
，ｙ）の値を判定する（ステップＳ４８）。ＣＴ（ｘ，
ｙ）が“１”でなければそのＣＴ（ｘ，ｙ）の値を“０
”に置き換え（ステップＳ４９）、変数ｙを“１”だけ
デクリメントして、変数ｙが“０”になるまで、１つ上
のブロックについて順次同じ処理を繰り返す（ステップ
Ｓ５０、Ｓ５１）が、ステップＳ４３において同列にＣ
Ｔ（ｘ，ｙ）＝１を検出しているので、通常は変数ｙが
“０”になるまでにステップＳ４８において“１”を検
出し、ステップＳ５２に移る。

【００４６】ステップＳ５２では、変数ｘを“１”だけ
インクリメントして、次の列の走査に移るよう指示を出
し、変数ｘがＭになるまで上記処理を繰り返す。そして
変数ｘがＭになれば処理を停止する（ステップＳ５３）
。

【００４７】次に第１のコードテーブル２１ａを左右横
方向からの走査するが、これは上記上下方向からの走査
において、変数ｘと変数ｙを入れ替えればよいだけなの
でここでの説明は省略する。

【００４８】このようにして、初期の第１のコードテー
ブルを上下左右方向から走査し、対象ブロックに突き当
たるまでのブロックのコードを全て“０”に置換した結
果、図９の第２のコードテーブル２１ｂに示すように対
象物ブロックの周囲のブロックを全て“０”にすること
ができる。

【００４９】次に、この対象物ブロックで囲まれた閉領
域内のブロックのコードを全て“１”に置き換える処理
を図１２のフローチャートに基づき説明する。

【００５０】第２のコードテーブル２１ｂを、ｘ＝０、
ｙ＝０の位置から走査し、当該ＣＴ（ｘ，ｙ）の値が“
２”かどうかを判定する（ステップＳ５４〜Ｓ５６）。 ＣＴ（ｘ，ｙ）の値が“２”であればそのＣＴ（ｘ，ｙ
）の値を“１”とし（ステップＳ５７）、“２”でなけ
ればそのままステップＳ５８に移って変数ｙを１だけイ
ンクリメントし、変数ｙがＮになるまで、順次１つ下の
ブロックについて上記処理を繰り返す（ステップＳ５８
、Ｓ５９）。

【００５１】ステップＳ５９で変数ｙがＮになると、こ
の列の走査が終了したことになるので、変数ｘを１だけ
インクリメントし（ステップＳ６０）、その値がＭにな
っていなければ、次の列の走査に移って上記処理を繰り
返し、変数ｘがＭになれば処理を終了する（ステップＳ
６１）。

【００５２】この処理により、図９の第３のコードテー
ブル２１ｃに示すように対象物ブロックに囲まれた閉領
域内のブロックは全て“１”に置換される。このような
補正を行なった後に対象物ブロックとして取り扱われる
すべての画素ブロックの集合によって「対象物ブロック
群」が定義される。また、この最終的なコードテーブル
２１ｃを以下「対象物テーブル」と呼ぶが、この対象物
テーブルは画像データに付随する「付随データ」である
。

【００５３】ところで、この補正方法によれば、対象物
画像２０ａの隙間に現われている背景部分２０ｂ，２０
ｃも対象物領域のブロックとみなされることになるが、
このようなことは人物などの被写体においてはまれであ
り、また、あったとしてもその面積は微小である。また
、後述するように対象物ブロックの画像データは比較的
低い圧縮率で圧縮するため、本来は画質が低くてもよい
背景部分２０ｂ，２０ｃについても比較的高い画質を維
持するように圧縮することになるだけであって、その逆
、すなわち高い画質が要求される部分の画質を落とすわ
けではない。このため、上記補正によって背景部分２０
ｂ，２０ｃが対象物ブロック群の中に入れられてしまう
ことによる弊害はない。 ＜（ＩＩＩ）画像圧縮方法＞上述のようにして形成され
た対象物テーブルに基づき、対象物領域内の画素ブロッ
ク（これを改めて「対象物ブロック」という。）には低
圧縮率の符号化処理を行い、それ以外の背景領域内の画
素ブロック（以下「背景ブロック」ないしは「非対象物
ブロック」という。）については高圧縮率の符号化処理
を行う。その具体的方法は以下の通りである。

【００５４】まず、画像データから画素ブロックＢｘｙ
を順次呼び出し、対応する対象物テーブルのデータＣＴ
（ｘ，ｙ）の値が“１”の場合は、当該画素ブロックＢ
ｘｙが対象物ブロックであることを示すから、直交変換
符号化例えば離散コサイン変換等を用いて原画像のデー
タをほとんど保存した低い圧縮率ｒＢ　で符号化処理す
る（圧縮Ｂ）。この場合、低圧縮には、全く圧縮しない
場合も含む。

【００５５】一方、当該画素ブロックＢｘｙに対応する
対象物テーブル２１ｃのデータＣＴ（ｘ，ｙ）の値が“
０”の場合は、当該画素ブロックＢｘｙが背景ブロック
であることを示しているので、当該画像データを直交変
換符号化でも低周波成分のみを保存する高圧縮率ｒＣ　
で符号化処理する（圧縮Ｃ）。

【００５６】圧縮方法としては、離散フーリエ変換、ア
ダマール変換などの種々の方法を用いることができるが
、ここでは、次式で示される離散コサイン変換を用いる
。

【００５７】

【数１】

【００５８】図６，図７，図８は、１つの画素ブロック
内における画像データｆｉｊと、数１で求められた変換
係数Ｆｐｑを示す説明図である。

【００５９】変換係数Ｆ００は、画像データｆｉｊの単
純平均値（以下「直流成分」という。）を示し、その他
の変換係数Ｆｐｑ（ｐ，ｑ　は正の整数であり、以下「
交流成分」という。）が画像データｆｉｊの分布状態を
示している。 変換係数Ｆｐｑは実際は、それぞれ例えば２進数で表わ
される値であるが、図６では、説明の便宜上１０進数で
示している。

【００６０】図６，図７，図８の、（ａ−１），（ｂ−
１），（ｃ−１）の画像データｆｉｊと、それぞれに対
応する図６，図７，図８の（ａ−２），（ｂ−２），（
ｃ−２）の変換係数Ｆｐｑを見ればわかるように、画像
データｆｉｊの分布の態様によって変換係数Ｆｐｑは、
０でない値を持つ位置（ｐ，ｑ）、およびその値の大き
さがかなり異なる。

【００６１】たとえば、濃度変化の大きい（ａ−１）の
画像データや、輪郭部を含む（ｂ−１）の画像データの
変換係数Ｆｐｑの（ａ−２），（ｂ−２）の交流成分に
は大きい値（例えば“４”以上）を持つものが多く存在
するが、これに対して、背景など濃度変化の小さい（ｃ
−１）の画像データの変換係数Ｆｐｑの（ｃ−２）の交
流成分には大きい値（例えば“４”以上）をもつものが
存在しない。

【００６２】このことから、低い圧縮率で符号化処理す
る圧縮Ｂは変換係数Ｆｐｑの直流成分及びほとんどの交
流成分を保存し、一部の交流成分のみ削除し、一方、高
い圧縮率で符号化処理する圧縮Ｃは、有効な交流成分が
少ないので変換係数Ｆｐｑの直流成分及び一部の交流成
分（低周波成分）のみを保存し、その他の交流成分（高
周波成分側）を削除する。このようにして保存されたデ
ータを圧縮データとする。

【００６３】また、対象物テーブル２１ｃも圧縮してお
くことが好ましい。この場合、対象物テーブル２１ｃは
、“０”と“１”の２値データなので、ＭＲ（Ｍｏｄｉ
ｆｉｅｄ　Ｒｅａｄ　）符号で圧縮すればよい（圧縮Ａ
）。もちろん他の可逆符号，たとえばランレングス圧縮
方法により圧縮しても構わない。

【００６４】そして、圧縮された画像データと対象物テ
ーブルはそれぞれ異なるメモリ部に保存されてデータベ
ース化され、もしくは、通信回線にのせられ伝送される
。

【００６５】上述のように、対象物テーブル２１ｃに基
づき領域ごとに異なる符号化処理をすることにより、重
要な対象物画像の画質を維持しながら、あまり重要でな
い背景領域には高圧縮率をかけることができるので、全
体として画像データを大幅に削減することが可能となる
。

【００６６】このようにして圧縮された画像データを復
元するには、次の手順による。

【００６７】まず、圧縮された対象物テーブルを、上記
圧縮Ａの逆変換に相当する伸長処理を行い、復元する。 次に圧縮された画像データをブロックＢｘｙごとに呼び
出し、復元された対象物テーブル２１ｃのＣＴ（ｘ，ｙ
）の値と照らし合わせて、当該ＣＴ（ｘ，ｙ）が“１”
ならば、上記圧縮Ｂの逆変換に相当する伸長を行い、当
該ＣＴ（ｘ，ｙ）が“０”ならば、上記圧縮Ｃの逆変換
に相当する伸長処理でこれを伸長して復元する。

【００６８】最後にこれらの伸長された画像データを合
成して、最終的に画像全体を復元する。

【００６９】このとき、背景領域の画像について平滑処
理、たとえば３×３平滑化マトリクスの平滑化処理を施
し、高圧縮により劣化したデータを補正する。背景画像
はもともとピントがぼけて階調変化の緩やかな部分であ
るから、この平滑化処理により原画像とほとんど同じに
ように背景画像を再現できる。

【００７０】なお、原画像は通常カラー画像の場合が多
いが、このようなカラー画像の場合には、色分解された
イエロー（Ｙ），マゼンダ（Ｍ），シアン（Ｃ），墨（
Ｋ）、もしくは、赤（Ｒ），緑（Ｇ），青（Ｂ）、また
は、色座標変換後の色変数、例えば輝度（Ｙｓ），色差
（Ｉｓ，Ｑｓ）などの成分についてそれぞれ上記画像処
理を行ったのち最後にこれらを合成して復元することに
なる。

【００７１】また、この場合前記対象物ブロックの抽出
に用いられる画像は１種類、たとえば、輝度（Ｙｓ）の
みの原画像でよいが、２または３種類の色成分について
抽出処理を行い、それぞれについて得られた色成分別の
対象物ブロック群の和集合によって、低圧縮率で符号化
すべき対象物ブロック群を定義すれば、より確実に対象
物ブロックの画像を抽出できることができる。 ＜（ＩＶ）本実施例にかかる方法を実施する装置例＞次
に、上記画像符号化処理方法および画像復号化処理方法
を実施するための画像処理装置の一例について説明する
。

【００７２】この画像処理装置は、画像データ圧縮装置
と、画像データ復元装置とからなり、両者は一体となっ
て構成されていることもあれば、独立して構成されて異
なる場所に配置され、通信回線によって画像データの伝
送をすることもある。 （１）画像データ圧縮装置 図１は画像データ圧縮装置１００の構成を示すブロック
図であり、図３はこの画像データ圧縮装置１００の動作
を示すフローチャートである。

【００７３】画像メモリ部１に記憶された原画像の画像
データは、画素ブロック分割部２において複数の画素ブ
ロックＢｘｙに分割され（ステップＳ１）、対象物ブロ
ック抽出部３にて、前記分割された画素ブロックＢｘｙ
内の画像データｆｉｊの分布状態により、当該画素ブロ
ックＢｘｙが、対象物画像のうち少なくとも輪郭部を含
むブロックであるかどうかを判定し対象物ブロックとし
て抽出する（ステップＳ２、なお、対象物ブロックの抽
出操作の詳細については，上記（Ｉ）参照）。

【００７４】次に対象物テーブル作成部４にて、前記抽
出された対象物ブロックに囲まれた領域内を閉領域とし
てこの領域内のブロックを全て対象物ブロックとみなし
てそのブロックのＣＴ（ｘ，ｙ）の値を“１”にし、そ
の他の領域を背景ブロックとしてそのブロックのＣＴ（
ｘ，ｙ）の値を“０”にして、対象物テーブルを作成す
る（ステップＳ３、なお、この対象物テーブルの作成手
順の詳細については上記（ＩＩ）参照）。

【００７５】前記対象物テーブルのデータＣＴ（ｘ，ｙ
）に基づき、画素ブロック判別部６おいては、まず、変
数ｘ，変数ｙの双方が“０”の画素ブロックＢｘｙから
走査を始める（ステップＳ４，Ｓ５）。そして当該画素
ブロックＢｘｙに対応するＣＴ（ｘ，ｙ）の値が“１”
かどうかを判定する（ステップＳ６）。

【００７６】画像データ圧縮装置１００は第１から第３
の圧縮部５，７，８を備えている。そして当該画素ブロ
ックＢｘｙに対応するＣＴ（ｘ，ｙ）の値が“１”であ
れば当該画素ブロックＢｘｙは対象物ブロックであるか
ら、第２の圧縮部７に送って低圧縮率による符号化処理
（圧縮Ｂ）を行い（ステップＳ７）、“１”でなければ
当該画素ブロックＢｘｙは背景ブロックであるからこれ
を第３の圧縮部８に送って高圧縮率による符号化処理（
圧縮Ｃ）を行う（ステップＳ８）。

【００７７】ステップＳ９に移り変数ｙを“１”だけイ
ンクリメントする。このときの変数ｙの値がＮになった
かどうかを判断し（ステップＳ１０）、Ｎになっていな
ければ、ステップＳ６に戻って上記処理を繰り返し、Ｎ
になっておればその列の走査は終了したことになるので
、変数ｘを“１”だけインクリメントして次の列の処理
に移り、変数ｘがＭになるまで、同じ走査を繰り返す。 そして変数ｘがＭになれば処理を停止する（ステップＳ
１１、Ｓ１２）。

【００７８】最後に対象物テーブルのデータを第１の圧
縮部５にてＭＲ符号化にて圧縮（圧縮Ａ）する（ステッ
プＳ１３）。このようにして得られた圧縮画像データと
圧縮対象物テーブルデータとを、以下では「圧縮済デー
タ」と総称する。

【００７９】次にこれらの圧縮済データを保存するかど
うかを判断する（ステップＳ１４）。これらの圧縮済デ
ータを保存するか、それとも画像データ復元装置に伝送
するかは、図示しない操作入力装置をオペレータがマニ
ュアル操作することによって指定される。

【００８０】これらの圧縮済データを保存する場合は、
上記指示に応答して第１の切換手段９が保存部１０側に
切換わり、圧縮済データが磁気ディスクなどに保存され
る（ステップＳ１５）。また圧縮済データを伝送する場
合には第１の切換手段９が伝送部１１側に切換わり、圧
縮済データが通信回線ＣＬを介して伝送される（ステッ
プＳ１６）。尚、この場合、圧縮済データの保存と伝送
を並行して行うようにすることももちろん可能である。

【００８１】また、これらの圧縮済データの保存や伝送
においては、対象物テーブルと色分解された画像データ
とが相互に識別可能なデータ形式とされている。 （２）画像データ復元装置 図２は画像データ復元装置２００の構成のブロック図で
あり、図４はこの画像データ復元装置２００における圧
縮データ伸長の動作を示すフローチャートである。

【００８２】この画像データ復元装置２００は圧縮済デ
ータの保存部１０ａを備えている。この画像データ復元
装置２００が図１の画像データ圧縮装置１００と一体化
されるか、もしくは近接して設けられる場合には、この
保存部１０ａは画像データ圧縮装置１００の保存部１０
と共用されていてもよい。

【００８３】圧縮済データが保存部１０ａに保存されて
いる場合には、この保存部１０ａから圧縮済データが読
出される。また、圧縮済データが通信回線ＣＬを通じて
伝送される場合には、受信部１２を介して圧縮済データ
が受信される。そして前者の場合には第２の切換え手段
１３が保存部１０ａに切換わることにより、また後者の
場合には第２の切換え手段１３が受信部１２に切換わる
ことによって、圧縮済データが第２の切換え手段１３か
ら出力される。

【００８４】圧縮済データのうち、まず、対象物コード
テーブルが第１の伸長部１４に与えられ、この第１の伸
長部１４においてデータ伸長のために復号化される。 （ステップＳ１７）。また、圧縮画像データは圧縮画像
データ判別部１５に与えられ、圧縮画像データ判別部１
５は上記のようにして復号化された対象物テーブルＣＴ
（ｘ，ｙ）に基づき、圧縮画像データの各画素ブロック
が対象物ブロックであるか非対象物ブロックであるかを
判定する。

【００８５】すなわち、まず、画素ブロックＢｘｙのう
ち変数ｘ，変数ｙが共に“０”のものから判断を開始し
（ステップＳ１８，Ｓ１９）、当該画素ブロックＢｘｙ
に対応する対象物テーブルのＣＴ（ｘ，ｙ）の値を参照
する（ステップＳ２０）。

【００８６】対象物テーブルのＣＴ（ｘ，ｙ）の値が“
１”である場合には、その画素ブロックは対象物ブロッ
クであるからこれを第２の伸長部１６に送って復号化す
る（ステップＳ２１）。

【００８７】また、対象物テーブルのＣＴ（ｘ，ｙ）の
値が“１”でない場合は背景ブロックであるからこれを
第３の伸長部１７に送って復号化する（ステップＳ２２
）。

【００８８】ここでの復号化処理は、符号化処理の逆変
換を行うものであって、符号化処理が例えば数１の式で
表される離散コサイン変換の場合、次式で表される離散
コサイン逆変換を用いる。

【００８９】

【数２】

【００９０】その後、変数ｙが“１”だけインクリメン
トされ、変数ｙがＮになるまで、順次１つ下の画素ブロ
ックＢｘｙについて同じ処理を繰り返す（ステップＳ２
３、Ｓ２４）。ステップＳ２４で変数ｙがＮになるとこ
の列の処理が終了したことになるので、変数ｘに“１”
をインクリメントして（ステップＳ２５）、変数ｘがＭ
になるまで上記走査を繰り返し、変数ｘがＭになれば処
理を停止する（ステップＳ２６）。画像データがカラー
画像データの場合には、以上の処理は各色成分ごとに行
なわれる。

【００９１】第２の伸長部１６から出力された復元画像
データと、第３の伸長部１７から出力された復元画像デ
ータとは、画像面上におけるそれぞれの位置ないしはア
ドレスに対応するタイミングで次段の合成部１８に送ら
れる。この合成部１８では、各画素ブロックの位置ない
しはアドレスを参照しつつ上記対象物と背景部とのそれ
ぞれの画素ブロックの復元済画像データを合成すること
によって、最終的に原画像に相当する画像を得る。画像
データがカラー画像データの場合には、各色成分ごとの
画像データの合成も行なわれる。

【００９２】また、合成部１８には各種の画像処理・編
集機能を持たせておくことが可能であり、たとえば平滑
処理機能を設け、背景領域の画像について平滑処理、た
とえば３×３平滑化マトリクスを用いた平滑処理を施し
、高圧縮により劣化したデータを補正することにより原
画像に近い背景部を再現することができる。この場合に
は背景部について平滑化処理を行った後に合成が行なわ
れる。それは、合成後に平滑化を行なおうとすると再び
対象物ブロックと背景ブロックとの識別を行ない、後者
のみについて平滑化をするというプロセスが必要になっ
てくるからである。

【００９３】このようにして合成部１８で復元された画
像は、カラーディスプレイなどの表示部１９にて表示さ
れる。また、この画像は画像記録のために画像記録装置
に与えられてもよいし、また画像編集処理のために、メ
モリに格納されてもよい。 ＜（Ｖ）変形例＞本実施例においてはさまざまな変形例
が考えられる。まず、（Ｉ）で述べた対象物ブロック抽
出方法は、本実施例のように画素ブロックにおける画像
データの分散状態によるものだけでなく、各画素ブロッ
クの画像データを直交変換した後、この交流成分のうち
一定の閾値以上のものが何個あるかで判別する方法でも
可能である。

【００９４】さらに、本実施例では、原画像として被写
体のみピントが合い背景部分はピントがぼやけたものを
例にして説明したが、これに限らず背景部分にピントが
あっていても、無地のような階調変化に乏しい背景であ
れば、同様の処理を行うことが可能である。

【００９５】また、場合によっては、前述の論文のよう
に原画像のデータを低域フィルタに通した後に元の画像
との差分をとり、輪郭部分のみを差分情報として抽出す
る方法を採用しても、対象物ブロックの抽出を行うこと
ができる。

【００９６】また、原画のうちのいずれの部分を対象物
と見るかは状況に応じて定まるものであって、たとえば
風景写真の場合には遠景部を対象物とし、近景部を非対
象物とし、前者については低圧縮率で、また、後者につ
いては高圧縮率で圧縮してもよい。

【００９７】また、本実施例では、対象物テーブルを作
成し、これも圧縮して圧縮画像データと識別可能にして
、別個に保存もしくは伝送するようにしたが、必ずしも
このようにする必要はない。対象物テーブルのＣＴ（ｘ
，ｙ）値は“０”か“１”の２値データであるので、こ
のデータを当該画素ブロックＢｘｙの圧縮データの１ビ
ットにこの情報を入れておけば、圧縮画像データ判別部
１５で読み出すときにその識別データにより、対象物ブ
ロックか背景ブロックかを判別できる。これにより同様
の効果を有しながら、画像符号化装置１００における第
１の圧縮部５と画像データ復元装置２００における第１
の伸長部１４を省略することができ装置全体の簡略化が
図れる。

【００９８】さらに、各圧縮部の圧縮率を自由に設定で
きるようにし、対象物画像と背景画像の微妙なバランス
をとるようにすることも可能である。

【００９９】また、前記モニター用表示部に原画像と対
象物テーブルをオーバーラップして表示させ、これを見
ながら、対象物ブロックの範囲を確認し、はみ出したと
ころは削除し、不足なところは補ってさらに正確な対象
物テーブルを作成するようにすることも可能である。こ
の方法によれば、原画像２０における２０ｂや２０ｃの
部分も背景ブロックに変換することができるようになる
。

【０１００】尚、画像データ圧縮装置１００と画像デー
タ復元装置２００が一体となっている場合には、画像デ
ータ復元装置２００の表示部１９を、前記モニター用表
示部として使用することができる。

【０１０１】

【発明の効果】本発明の第１の構成にかかる画像符号化
処理方法は、上述のように原画像のデータについて対象
物画像を含む画素ブロックを抽出し、この抽出された画
素ブロックと対象物以外の領域の画素ブロックに対し異
なる画像処理をするようにしたので、高い画像品質が要
求される画像の領域の画像データを低圧縮率で圧縮し、
その他の領域の画像データを高圧縮率で圧縮することに
より、重要な画像の画質を鮮明に維持できる一方、従来
の画像全体の画質を低圧縮する方法に比べ、画像データ
の量を削減することができる。

【０１０２】また、対象物ブロックに囲まれた閉領域の
各画素ブロックを対象物ブロックとする補正を行なって
いるため、本来は対象物ブロックであるにもかかわらず
非対象物ブロックであると誤判定された画素ブロックも
対象物ブロック群に属するブロックとして取扱うことが
でき、その結果、復号化する場合、人物の肌やドレスの
生地等が劣化なく復元できる。

【０１０３】さらにこの発明の画像復号化処理方法によ
れば、上記のようにして圧縮された画像を、その圧縮の
態様に応じて適切に復元することが可能である。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明にかかる画像符号化処理方法を実施する
ための画像データ圧縮装置の一例を示すブロック図であ
る。

【図２】本発明にかかる画像復号化処理方法を実施する
ための画像データ復元装置の一例を示すブロック図であ
る。

【図３】図１の画像データ圧縮装置の動作を説明するフ
ローチャートである。

【図４】図２の画像データ復元装置における圧縮のデー
タの伸長工程の動作を説明するフローチャートである。

【図５】ａ図は画像の画素ブロック化を、ｂ図は当該画
素ブロック内の画素配列の状態をそれぞれ示す図である
。

【図６】画素ブロックにおける画像データと変換係数の
第１の例を示す図である。

【図７】画素ブロックにおける画像データと変換係数の
第２の例を示す図である。

【図８】画素ブロックにおける画像データと変換係数の
第３の例を示す図である。

【図９】原画像の一例およびこれに基づく対象物テーブ
ルの作成手順を示す図である。

【図１０】分割された画素ブロックの中から対象物ブロ
ックを抽出する処理を説明するためのフローチャートで
ある。

【図１１】抽出された対象物ブロックから閉領域を形成
するための処理を説明するためのフローチャートである
。

【図１２】対象物ブロックで囲まれた領域のブロックを
全て１に置き換える処理を説明するためのフローチャー
トである。

【符号の説明】

１　　画像メモリ部 ２　　画素ブロック分割部 ３　　対象物ブロック抽出部 ４　　対象物テーブル作成部 ５　　第１の圧縮部 ６　　画素ブロック判別部 ７　　第２の圧縮部 ８　　第３の圧縮部 ９　　第１の切換手段 １０，１０ａ　　保存部 １１　　伝送部 １２　　受信部 １３　　第２の切換手段 １４　　第１の伸長部 １５　　圧縮画像データ判別部 １６　　第２の伸長部 １７　　第３の伸長部 １８　　合成部 １９　　表示部

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　与えられた画像の画像データを圧縮す
   るために前記画像データを符号化する方法であって、（
   ａ）　符号化処理の対象となる画像を複数の画素ブロッ
   クに分割する工程と、（ｂ）　各画素ブロックが、少な
   くとも対象物画像の一部分を含む対象物ブロックである
   か否かを判定することによって、前記複数の画素ブロッ
   クを対象物ブロック群と非対象物ブロック群とに分類す
   る工程と、（ｃ）　前記対象物ブロックに囲まれた領域
   を閉領域として検出する工程と、（ｄ）　前記閉領域内
   に含まれる各画素ブロックのうち、前記対象物ブロック
   と判定されなかった画素ブロックについても対象物ブロ
   ックとみなす補正を行ないつつ前記対象物ブロック群を
   特定する工程と、（ｅ）　前記対象物ブロック群に属す
   る画素ブロックについては符号化処理をしないかまたは
   比較的低い圧縮率が得られる第１の符号化処理をすると
   ともに、前記非対象物ブロック群に属する画素ブロック
   については比較的高い圧縮率が得られる第２の符号化処
   理をすることによって、前記複数の画素ブロックのそれ
   ぞれについて符号化された画像データを得る工程と、（
   ｆ）　前記複数の画素ブロックのそれぞれについて、前
   記対象物ブロック群と前記非対象物ブロック群とのうち
   のいずれに属するかを表現する属性データを生成して前
   記符号化された画像データに付随させる工程と、を備え
   ることを特徴とする画像符号化処理方法。
2. 【請求項２】　　請求項１の方法で符号化された画像デ
   ータを復号化する方法であって、（Ａ）　前記符号化さ
   れた画像データに付随させた前記属性データを参照する
   ことによって、前記画素ブロックのそれぞれが前記対象
   物ブロック群と前記非対象物ブロック群とのうちのいず
   れに属するかを判定する工程と、（Ｂ）　前記符号化さ
   れた画像データの復号化を、工程（Ａ）　によって前記
   対象物ブロック群に属すると判定された画素ブロックに
   ついては前記第１の符号化処理に対応する第１の復号化
   処理で、工程（Ａ）　によって前記非対象物ブロック群
   に属すると判定された画素ブロックについては前記第２
   の符号化処理に対応する第２の復号化処理で、それぞれ
   実行することにより、復号化された画像データを得る工
   程と、（Ｃ）　　　前記工程（Ｂ）　によって復号化さ
   れた各画素ブロックを合成して、前記画像に対応する復
   元画像を得る工程と、を備えることを特徴とする画像復
   号化処理方法。