JPH07121062B2

JPH07121062B2 - 縮小画像の作成方式

Info

Publication number: JPH07121062B2
Application number: JP21243288A
Authority: JP
Inventors: 俊明遠藤; 久晴加藤; 泰弘山崎; 聖一郎江島
Original assignee: 国際電信電話株式会社
Priority date: 1988-08-29
Filing date: 1988-08-29
Publication date: 1995-12-20
Anticipated expiration: 2010-12-20
Also published as: JPH0262164A

Description

【発明の詳細な説明】（発明の技術分野）本発明は、再生画像の品質を受信側で自由に選択できる
ようにした縮小画像の作成処理に関する（従来技術とその問題点）再生画像の品質を徐々に向上させていく順次再生符号化
方式が近年注目を浴びている。この順次再生符号化方式
は、解像度の低い原画像情報を最初に符号化して送信
し、順次解像度を高くして送出すると共に、受信側で所
望の解像度が得られた段階で通信を停止できるようにし
て通信効率を改善したものである。

原画像から解像度の低い画像を作成する縮小画像の作成
方式としても、予め定められた間隔ごとの画素を用いる
単純間引き法，縮小すべき画素数のうち半分以上を占め
る画素が黒（白）画素であったときに黒（又は白）画素
を縮小画素とし、それ以外は反対の白（又は黒）の画素
とする多数決法等が一般に知られている。

第１図（ａ）〜（ｅ）は従来の多数決法により原画像を
解像度1/2に縮小した場合の縮小画像を示す図である。

原画像を解像度1/2の縮小画像にするということは、原
画像の４画素P₁₁〜P₂₂を１つの縮小画素P₀にまとめるこ
とになる。従って、多数決法では同図（ａ）〜（ｃ）の
如く、黒画素（斜線部）が半分（２個）以上あれば縮小
画素P₀も黒画素とし、それ以外の（ｄ），（ｅ）の如く
黒画素が１または０のときには縮小画素P₀を白画素にし
ていた。

しかし、従来の多数決法では４画素のうち２個以上の黒
画素があれば縮小画素を黒画素とするため、縮小画像は
原画像よりも黒画素が多くなり、必要以上の線素の幅が
太くなってしまうという問題があった。従って、４画素
のうち３以上黒画素の場合にのみ縮小画素を黒画素とす
る方法も考えられるが、本来の黒部分が欠落ししまう可
能性が高くなり、画質が低下してしまう問題点があっ
た。

また、多数決法では４画素のうち１個が黒画素の場合、
縮小画素が白画素となり、単純間引き法でも白画素とな
る確率が極めて高いため、原画像の細かい点や細い線が
抜けてしまい画質が劣化するという問題点があった。

（発明の目的）本発明は、上述した従来方式の問題点を解決するために
なされたもので、細かい点や直線等の情報も縮小可能な
縮小画像の作成方式を提供することを目的とする。

（発明の構成）（問題点を解決するための手段）本発明の特徴は、解像度が1/2となるように４画素を１
画素にまとめて縮小画像を作成するとき、該４画素の画
素値の合計が２以上の場合には、縮小画素の値を１とす
る多数決による方法の条件に加えて、前記４画素の画素
値の合計が２及び１のとき、前記４画素及び前記４画素
に隣接する画素が予め定められたパターンとなった場合
には縮小画素の画素値を前記の多数決による方法とは逆
の値に設定することにある。

（発明の原理）本発明による縮小画像の作成方式は、従来の多数決法を
改善したものである。

原画像中の縮小すべき原画素をP₁₁，P₁₂，P₂₁及びP₂₂、
黒画素の値を例えば“1"としたとき、原画素の値の和Ｓ
はＳ＝P₁₁＋P₁₂＋P₂₁＋P₂₂ ………（１）となる。

もし、（１）式においてＳ２であれば、従来の多数決
法と同様に本発明では、縮小画素P₀を黒画素（１）と
し、Ｓ＝１及びＳ＝０であれば、白画素（０）とする。

但し、その際に、線素の幅を太くしたりせず、かつ細か
い点や線等をできるだけ忠実に縮小するために、本発明
ではＳ＝１及びＳ＝２のとき、例外として次のような条
件により縮小画素を作成している。

（１）４画素中２画素が黒画素のとき、すなわちＳ＝２
のとき第２図（ａ）〜（ｄ）はＳ＝２のときの本発明による縮
小画像の作成の概念図であり、q₁〜q₄は縮小すべき原画
素に隣接する隣接画素でこのうち斜線を施した隣接画素
が縮小画素を決定する上で用いる参照画素で、縦線の隣
接画素は本発明に直接用いないものである。

まず、第２図（ａ）において、原画像中の下の画素P₂₁
及びP₂₂が黒画素となっており、かつ隣接画素のうち黒
である原画素P₂₁及びP₂₂に平行して接している隣接画素
が参照画素（q₃，q₄）となっている。この場合、参照画
素q₃及びq₄が共に黒画素なっているので、本発明では縮
小画素P₀を白画素に作成する。

同図（ｂ）は同図（ａ）を180度回転したものであり、
原画像の上２つの画素が共に黒画素となった場合の例で
あり、この場合も縮小画素P₀は白画素に作成する。この
同図（ａ）及び（ｂ）は原画像中の横線を太く縮小しな
いためのものであるのに対し、同図（ｃ）及び（ｄ）は
原画像中の縦線を太くしないようにするためのものであ
る。

同図（ｃ）及び（ｄ）も図から明らかなように、黒であ
る原画素P₁₂及びP₂₂と平行して接している画素を参照画
素（q₁，q₂）とし、参照画素が共に黒画素であるときに
は縮小画素P₀を白画素となるように作成する。

すなわち、本発明では、縮小するために抽出された４画
素のうち縦あるいは横に２個黒画素があるときには黒画
素に、その４画素の外側に位置しかつその２個の黒画素
と平行（上下または左右）にある参照画素が共に黒画線
である場合には縮小画素を白とすることにより、原画像
に比べて太い縦線及び横線がなくなるように縮小画像を
作成するものである。従って、第２図において、太い縦
線及び太い横線を同時になくする条件としては、（ａ）
と（ｃ），（ａ）と（ｄ），（ｂ）と（ｃ），（ｂ）と
（ｄ）との４つの組み合わせ条件のうちの１つのを用い
れば良く、この関係を式で表せば次のようになる。

（１）式においてＳ＝２のときであるか、またはであればP₀＝０とし、それ以外はＰ＝１とする。

（２）次に、４画素中１画素が黒画素のとき、すなわちＳ＝１のとき第３図（ａ）〜（ｆ）及び第４図（ａ）〜（ｆ）はＳ＝
１のときの本発明による縮小画像の作成方式の概念図で
ある。

第３図（ａ）〜（ｆ）は右上りの斜線も忠実に縮小しう
る縮小アルゴリズムを説明するためのもので、第４図
（ａ）〜（ｆ）は左上りの斜線も忠実に縮小しうる縮小
アルゴリズムを説明するためのものである。

第３図（ａ）において、原画像内の対象とする４画素の
うちの一つの画素P₂₂のみが黒画素である場合、その４
画素の外側に位置しかつその黒画素の斜めの隣接位置の
１つである右斜め上の画素q₃及び真上の画素q₄を参照画
素とし、参照画素q₃が黒画素であり、参照画素q₄が白画
素であるときに縮小画素P₀を黒画素とし、それ以外は白
画素とするものである。

第３図（ｂ）はその黒画素P₂₂の参照画素として対象４
画素の外側に位置しかつその黒画素の斜めの隣接位置の
一つである左斜め下の画素q₁及び左横の画素q₂を用い
て、参照画素q₁が黒画素であり、参照画素q₂が白画素で
あれば縮小画素P₀を黒画素とするものである。

第３図（ｃ）は第３図（ａ）及び（ｂ）の変形例であ
り、参照画素を用いずに原画像内の予め定めた位置例え
ば左上の位置にある画素P₂₂が１つだけ黒画素のとき、
縮小画素P₀を黒画素とするものである。

第３図（ｄ）〜（ｆ）は第３図（ｂ），（ａ），（ｃ）
に示す原画像内の黒画素の位置を180度回転させた位置
にある場合の画素配置図であり、この場合も第３図
（ａ）〜（ｃ）と同様の条件時に縮小画素を黒画素とす
る。

一方、第４図（ａ）〜（ｆ）は左上り斜め線を忠実に縮
小できるようにした縮小アルゴリズムを説明するための
ものであり、縮小画素を黒画素とする条件は第３図
（ａ）〜（ｆ）と同様である従って、本発明において右上りあるいは左上りの細い斜
め線を忠実に保存するためには、第３図（ａ）〜（ｆ）
のうちの１つと第４図（ａ）〜（ｆ）のうちの１つとを
組み合わせた36種類の条件（パターン）のうちの１つの
条件パターンを用いれば良い。

なお、これらの組み合わせの１例を式を用いて表わせば
次のようになる。

まず第３図（ａ）〜（ｆ）は次の３つの式にまとめるこ
とができる。

また、第４図（ａ）〜（ｆ）は次のようになる。

第５図（ａ）〜（ｃ）は第５図（ａ）の原画像を解像度
1/2で縮小した場合の比較図であり、第５図（ｂ）は従
来の単純間引き法によって縮小した場合の縮小図、第５
図（ｃ）は本発明による縮小画像作成方式によって縮小
した場合の縮小図である。

図から明らかなように、従来の予め定められた２画素間
隔（○印）でサンプルした単純間引き法では斜めの線が
全く再生されていない。また、従来の多数決法を用いて
縮小した場合も同様に右端の列以外はすべてＳ＜２とな
っているため斜め線が消えてしまう。一方、本発明の縮
小画像作成方式では、４画素のうち黒画素（斜線）が１
つであるが、前述の（５）式の条件を満足するため縮小
されても黒画素となり、ほぼ原画像を忠実に縮小でき
る。

（実施例）第６図は本発明による縮小画像作成方式のブロック図で
あり、１は入力された原画像情報を蓄積する原画像メモ
リ、２は原画像メモリ１から縮小の対象となるブロック
の４つの縮小画素を抽出する縮小画素抽出回路、３は縮
小画素抽出回路２により抽出された４画素のうち黒画素
数を計数する黒画素計数回路、４は黒画素計数回路３の
出力結果を後述する縮小画素決定回路５へ送ると共に黒
画素の数が１個及び２個であるかどうかを判定して黒画
素が１個及び２個のときには後述する隣接画素抽出回路
６を動作させるための計数値判定回路、５は計数値判定
回路４の結果を多数決法に基づいて判定し、縮小画素を
黒とするか又は白とするかを判定する縮小画素値決定回
路、６は原画像メモリ１から縮小画素抽出回路２により
抽出された縮小画素に隣接し予め定められた４つの画素
を抽出する隣接画素抽出回路、７は縮小画素抽出回路２
と隣接画素抽出回路６とからそれぞれ抽出された画素を
内蔵されているパターンテーブルと比較し、パターンテ
ーブルに一致するか否かを判定するパターン比較・判定
回路、８はパターン比較・判定回路７の判定結果に基づ
いてオン・オフのスイッチングをするゲート回路、９は
縮小画素値決定回路５の出力画素値（０又は１）を反転
させる画素値反転回路、10はゲート回路８から直接もし
くは画素値反転回路９からの情報を書き込む縮小画素書
込回路、11は縮小画素書込回路10により定められたアド
レスに蓄積する縮小画素メモリである。

次に動作について説明する。なお、以下の説明ではわか
り易くするため、縮小画素抽出回路２により抽出された
４画素が第５図（ａ）の左上端の４画素のように右上の
１画素が黒である場合を例にとり、黒画素値を“1",白
画素値を“0"として説明する。

原画像メモリ１から縮小画素抽出回路２により４画素が
抽出され、抽出された４画素中黒画素が何個あるかが黒
画素計数回路３により計数され、その情報は計数値判定
回路４へ送られる。計数値判定回路４は、Ｓ＝１である
のでその情報を縮小画素値決定回路５へ送ると共に、隣
接画素抽出回路６を動作させる。隣接画素抽出回路６は
例えばＳ＝１のパターンテーブルとして第３図（ｅ）と
第４図（ｅ）との組み合わせを用いるとすれば、縮小画
素４画素の右側と下側とに位置する計４個の隣接画素を
抽出し、パターン比較・判定回路７に送る。パターン比
較・判定回路７は縮小画素抽出回路２から抽出した４画
素と隣接画素抽出回路６から抽出した４個の隣接画素と
を組み合わせたものが、予め定められたパターンテーブ
ルと比較される。第５図（ａ）の左上端の４画素の例で
は縮小画素の４画素のうち右上の画素が黒画素であり、
その右隣りの画素が白画素で右下の画素が“黒”である
ため、第４図（ｅ）のパターンと一致し、その結果、ゲ
ート回路８のスイッチを画素値反転回路９に接続する。

一方、縮小画素値決定回路５は多数決法によりＳ＝１で
あるので縮小画素値を“0"（白画素）に決定しゲート回
路８側に出力する。しかし、この場合、画素値反転回路
９を通過するため、縮小画素値決定回路５により決定さ
れた画素値“0"は“1"（黒画素）に反転されて縮小画素
書込回路10に書き込まれて、その内容が縮小画素メモリ
11に蓄積されて縮小画像を作成する。

以上のように、本発明は従来の多数決法では救えなかっ
た細い斜めの線も忠実に縮小して保存することが可能で
ある。

なお、以上の説明ではパターンテーブルの例として第３
図（ｅ）と第４図（ｅ）との組み合わせを用いたが、他
の組み合わせの例として第３図（ｃ）と第４図（ｆ）と
の組み合わせを用いた場合、Ｓ＝１のときであっても隣
接画素抽出回路６を動作させずに縮小画素抽出回路から
４画素だけでパターンの比較判定を行うことができる。

（発明の効果）上述のように本発明は、縮小画像作成方式として、予め
定めた位置の画素あるいは隣接画素との組み合わせたパ
ターンにより縮小画素を定めることにより細かい線や点
を保存し、かつ線幅を太くすることなく原画像を忠実に
縮小することが可能となる。

また、Ｓ＝２のとき本発明による判定パターンを用いる
ことにより縦線及び横線を太くせず縮小することができ
る。さらに、Ｓ＝１のとき本発明による判定パターンを
用いることにより、右上り及び左上りの斜線も忠実に縮
小できる。

従って本発明は徐々に画質を向上させる順次再生符号化
方式や同一出願人により同日出願されている「縮小画像
の符号化方式」等に適用することにより、低い画像段階
での画質を向上させることができ、その効果が大であ
る。

【図面の簡単な説明】

第１図（ａ）〜（ｅ）は従来の多数決法を用いた縮小画
像の作成方式における原画像及び縮小画像図、第２図
（ａ）〜（ｅ），第３図（ａ）〜（ｆ）及び第４図
（ａ）〜（ｆ）は本発明による縮小画像作成方式におけ
る縮小画像の画素と原画像の画素の関係を示す図、第５
図（ａ）（ｂ）（ｃ）は本発明による縮小画像作成方式
と従来の単純間引き法との比較図、第６図は本発明によ
る縮小画像の作成方式のブロック図である。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者江島聖一郎東京都新宿区西新宿２丁目３番２号国際電信電話株式会社内 (56)参考文献特開昭56−138356（ＪＰ，Ａ) 特開昭60−20679（ＪＰ，Ａ)

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】解像度が1/2となるように４画素を１画素
にまとめて縮小画像を作成するとき、該４画素の画素値
の合計が２以上の場合には、縮小画素の値を１とする多
数決による方法の条件に加えて、前記４画素の画素値の
合計が２及び１のとき、前記４画素及び前記４画素に隣
接する画素が予め定められたパターンとなった場合には
縮小画素の画素値を前記の多数決による方法とは逆の値
に設定することを特徴とする縮小画像の作成方式。
【請求項２】前記４画素のうちの２つが黒画素である場
合において、該２つの黒画素が縦列あるいは横列に並ん
で位置する４つのパターンのうち該縦列あるいは該横列
の前記２つの黒画素の列に平行で前記４画素の外側に位
置する２つの隣接画素が共に黒画素であるときには、前
記４つのパターンのうち180°回転して重ね合わせたと
きに互いに一致しないパターンを採用することを条件と
して前記縮小画素を白画素とし、それ以外のときには前
記縮小画素を黒画素とすることを特徴とする特許請求の
範囲第１項記載の縮小画像の作成方式。
【請求項３】前記４画素のうちの予め定めた位置の画素
が該１つの黒画素であるとき、または、前記４画素の外
側に位置しかつ前記１つの黒画素とは斜めの右上，左
上，右下又は左下の隣接位置にある参照画素が黒画素で
あるときのパターンのうち180°回転して重ね合わせた
ときに互いに一致しないパターンを採用することを条件
として前記縮小画素を黒画素とし、それ以外のときには
前記縮小画素を白画素とすることを特徴とする特許請求
の範囲第１項記載の縮小画像の作成方式。