JPH0774925A - カラー画像処理装置及びその方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 余白データを含む画像データの符号化処理を
高速に行うことができるカラー画像処理装置及びその方
法を提供する。 【構成】 符号化処理時、ＣＰＵ１０７が、余白として
付加するデータを余白値設定レジスタ１０５に設定し、
符号化処理を行うＤＳＰ１０４が、符号化処理の開始前
にその設定値を読み込み、符号化処理する色空間に変換
し、そのデータをＤＳＰ１０４の内部メモリに格納して
おくことにより、余白領域の符号化処理には内部メモリ
に格納されたデータを用い、高速な符号化処理を可能に
する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、例えば読み取られたカ
ラー画像データを符号化するカラー画像処理装置及びそ
の方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、膨大な情報量である自然画カラー
画像データを圧縮する国際標準方式がＪＰＥＧ（Joint
Photographic Experts Group ）により提案されている
（以下、ＪＰＥＧ符号化方式）。ＪＰＥＧ符号化方式
は、複数のシステムから構成されているが、そのうち最
も基本となるのがベースラインシステムである。

【０００３】図９は、ベースラインシステムのデータ圧
縮手順を示す図である。まず、スキャナ等の原稿読み取
り装置によって読み取られた入力画像データは８画素×
８画素からなるブロックに分割され、以後の圧縮処理は
このブロックを単位として行われる。ＪＰＥＧ符号化方
式では、原稿読み取り装置で読み込んだ画像データの、
符号化処理する色空間に対して規定はないが、多くは符
号化処理に先立つ処理として、色空間の変換処理が行わ
れている。この変換する色空間としては、符号化処理を
高能率で行うことが可能である色空間、例えば輝度信号
と色信号からなる色空間（ＹＣ_b Ｃ_r 、ＹＩＱ、Ｌａｂ
等）が多い。

【０００４】ベースラインシステムでは、分割された各
ブロックの画像データ（元の色空間或いは色空間変換後
の画像データ）に直交変換の一種である離散コサイン変
換（以下、ＤＣＴ：Discrete Cosine Transform ）が施
される（３０１）。ＤＣＴにより元の入力画像データが
空間周波数成分のデータに変換された後、８×８ブロッ
クの一番左上の係数は直流（ＤＣ）成分と呼ばれ、変換
前のブロックの画像データの平均値に相当する値であ
る。その他の６３係数は交流（ＡＣ）成分と呼ばれ、変
換前のブロックの画像データにおいて、その位置に対応
する空間周波数成分をどれだけ含んでいるかを示す値で
ある。

【０００５】変換後のＤＣＴ変換係数は、８×８個のし
きい値に、そのしきい値を何倍した値を使用するかを決
定するスケールファクタが乗算された値で除算され、量
子化される（３０２）。量子化後のＤＣＴ係数には、Ｄ
Ｃ成分とＡＣ成分とで異なる符号化処理が施される。即
ち、ＤＣ成分は、隣接ブロック間の相関の強さを利用し
て、処理ブロックのＤＣ成分と前ブロックのＤＣ成分と
の差分がハフマン符号化される（３０３、３０４）。Ａ
Ｃ成分は、ブロック内で空間周波数の低域から広域への
ジグザグスキャンにより１次元の配列に並べ直され（３
０５）、零以外の係数（有効係数）と連続する零（無効
係数）の個数（ランレングス）とを組にして２次元のハ
フマン符号化が行われる（３０６〜３０９）。

【０００６】一方、カラー画像通信装置の符号化側で
は、符号化処理の他に余白処理を行う必要がある。余白
処理は、送信画像のサイズを受信側の再生画像のサイズ
に合わせるために必要となる余白を送信側で付加するも
のである。従って、ＪＰＥＧ符号化方式のベースライン
システムを適用した場合、スキャナ等の画像読み取り部
で読み込んだ画像データに対してだけ色空間の変換処
理、ＤＣＴ等の処理を施すのではなく、送信側で付加す
る余白データに関しても画像データに施されるのと同様
な処理を行わなければならない。

【０００７】よって、ＪＰＥＧ符号化方式を適用したカ
ラー画像通信装置では、余白領域の余白データ及びスキ
ャナ等で読み込んだカラー画像データに色空間の変換処
理、ＤＣＴ処理、量子化処理等を施さねばならない。

【０００８】

【発明が解決しようとしている課題】しかしながら、上
述のように、スキャナ等の原稿読み取り部により読み込
んだカラー画像データだけでなく、均一の画像データで
ある余白データに対しても色空間の変換処理を各ブロッ
ク毎に施そうとすると、余白データを含む全カラー画像
データを符号化処理する時間が長くなるという問題があ
る。

【０００９】本発明は、上記課題を解決するために成さ
れたもので、高速に符号化を行えるカラー画像処理装置
及びその方法を提供することを目的とする。

【００１０】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明のカラー画像処理装置は以下の構成を備え
る。カラー画像データを符号化し、該符号データを通信
するカラー画像処理装置であって、カラー画像データに
余白データを付加する付加手段と、前記付加手段により
余白データを付加されたカラー画像データを符号化する
符号化手段とを有し、前記符号化手段は、前記付加手段
により付加された余白データの符号化結果を記憶する記
憶手段を含む。

【００１１】また好ましくは、前記記憶手段は、前記余
白のデータに直交変換を施したデータを記憶する。ま
た、上記目的を達成するために、本発明のカラー画像処
理方法は以下の工程を有する。カラー画像データを符号
化し、該符号データを通信するカラー画像処理装置の処
理方法であって、カラー画像データに余白データを付加
する付加工程と、前記付加工程により余白データを付加
されたカラー画像データを符号化する符号化工程とを有
し、前記符号化工程は、前記付加手段により付加された
余白データの符号化結果を記憶する。

【００１２】

【作用】かかる構成において、読み取られたカラー画像
データに付加される余白領域のデータを格納し、格納さ
れたデータを用いてカラー画像データとは別の符号化を
行うように動作する。

【００１３】

【実施例】以下、図面を参照して本発明に係る好適な一
実施例を詳細に説明する。 ＜第１の実施例＞図１は、第１の実施例におけるカラー
画像通信装置の構成を示すブロック図である。同図にお
いて、１０１は原稿読み取り部であり、スキャナ等によ
り原稿の画像データを読み込む。１０２はダイレクト・
メモリ・アクセス・コントローラ（以下、ＤＭＡＣ）で
あり、原稿読み取り部１０１により読み込んだ画像デー
タを後述する画像メモリに転送する。１０３は画像メモ
リであり、原稿読み取り部１０１により読み込んだ画像
データを格納する。１０４はディジタル・シグナル・プ
ロセッサ（以下、ＤＳＰ）であり、画像メモリ１０３に
格納された画像データを符号化処理する。１０５は余白
値設定レジスタであり、余白として付加するデータを格
納する。

【００１４】１０６はインストラクションメモリであ
り、ＤＳＰ１０４の処理プログラムを格納する。１０８
は符号メモリであり、ＤＳＰ１０４により符号化された
データを格納する。１０９は回線制御装置（以下、ＣＣ
Ｕ）であり、符号メモリ１０８に格納された符号データ
を読み込み通信伝送路に送り出す。１０７はマイクロプ
ロセッサ（以下、メインＣＰＵ）であり、画像メモリ１
０３、符号メモリ１０８、ＤＳＰ１０４を制御し、更
に、余白値設定レジスタ１０５に余白として付加するデ
ータを書き込み、インストラクションメモリ１０６にＤ
ＳＰ１０４の処理プログラムをダウンロードする。

【００１５】以上の構成において、第１の実施例におけ
る符号化処理を図２及び図３に示すフローチャートに従
って以下に説明する。起動時に、メインＣＰＵ１０７は
ＤＳＰ１０４の処理プログラムをインストラクションメ
モリ１０６にダウンロードし、同時に余白として付加す
る余白データを色成分毎に余白値設定レジスタ１０５に
書き込んでおく。例えば、余白として付加するデータが
“白”で、原稿読み取り部１０１で読み込む色空間が赤
（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）であり各色信号のデータ精
度が８ビットである場合は、Ｒ＝Ｇ＝Ｂ＝２５５（０Ｆ
ＦＨ）が余白値レジスタ１０５に書き込まれる。

【００１６】ここで、メインＣＰＵ１０７により、ＤＳ
Ｐ１０４の処理プログラムがダウンロードされると（ス
テップＳ１０１）、ＤＳＰ１０４は初期設定を行い、符
号化処理のスタンバイ状態を保持する。メインＣＰＵ１
０７から符号化処理の起動がかかると（ステップＳ１０
２）、ＤＳＰ１０４は符号化処理のイニシャル処理を行
う（ステップＳ１０３）。また、符号化処理の起動がか
からない場合、ＤＳＰ１０４は符号化処理のスタンバイ
状態を保持し続ける。

【００１７】次に、ＤＳＰ１０４は、余白値設定レジス
タ１０５に設定された余白値を読み込む（ステップＳ１
０４）。この例においては、Ｒ＝Ｇ＝Ｂ＝２５５（０Ｆ
ＦＨ）のデータをＤＳＰ１０４の内部レジスタ等のメモ
リに取り込む。ＤＳＰ１０４は取り込んだ余白値データ
を符号化処理する色空間、例えばＹＣ_b Ｃ_r 色空間上の
データに変換し（ステップＳ１０５）、ＤＳＰ１０４の
内部ＲＡＭに格納する（ステップＳ１０６）。また、符
号化処理する色空間がＲＧＢ色空間の場合は、余白値設
定レジスタ１０５から取り込んだ余白値データをＤＳＰ
１０４の内部ＲＡＭに格納し、以降の処理を行う。即
ち、ステップＳ１０５の処理は行わずに、ステップＳ１
０６の処理を行う。

【００１８】そして、符号化処理する領域が余白領域の
場合（ステップＳ１０７）、ＤＳＰ１０４は上述の処理
でＤＳＰ１０４の内部ＲＡＭに格納された余白値データ
を、８×８画素のブロック単位のデータに構成して、以
後に続く処理、即ち、ＤＣＴ処理を施す（ステップＳ１
０８）。次に、ＤＣＴ処理された後のデータを量子化し
（ステップＳ１０９）、ジグザグスキャンにより１次元
の配列に並び直して（ステップＳ１１３）、ハフマン符
号化処理する（ステップＳ１１４）。

【００１９】全画像データの符号化処理が終了した場
合、ＤＳＰ１０４は符号化処理を終了するが、符号化処
理の途中である場合は、ステップＳ１０７に戻り処理を
行う。ステップＳ１０７において、符号化処理する領域
が余白領域でない場合、ＤＳＰ１０４は画像メモリ１０
３から画像データをブロック単位で読み込む（ステップ
Ｓ１１０）。そして、読み込んだ画像データを符号化処
理する色空間上のデータに変換する（ステップＳ１１
１）。

【００２０】尚、符号化処理する色空間が原稿読み取り
部１１０で読み込んだ色空間と同一である場合にはステ
ップＳ１１１での処理は行わない。次に、ＤＳＰ１０４
はステップＳ１１０或いはＳ１１１で処理されたブロッ
ク単位のデータにＤＣＴ処理を施し（ステップＳ１１
２）、上述した余白値データの処理時と同様に、量子化
（ステップＳ１０９）、ジグザグスキャン（ステップＳ
１１３）、ハフマン符号化（ステップＳ１１４）の各処
理を順に行っていく。

【００２１】その後、ＤＳＰ１０４により符号化された
符号データは、符号メモリ１０８に書き込まれ、ＣＣＵ
１０９により符号メモリ１０８から読み出され、通信回
線へと伝送される。そして、ＤＳＰ１０４は全画像デー
タの符号化処理が終了するまで、ステップＳ１０７〜Ｓ
１１４までの処理を余白領域、或いは画像データ領域に
ついてそれぞれ処理を行う。全画像の符号化処理を終了
すると、ＤＳＰ１０４は、再度符号化処理のスタンバイ
状態を保持する。

【００２２】このように、第１の実施例によれば、余白
領域のデータに対しては、あらかじめ色空間変換処理し
た余白値データを使用してＤＣＴ処理等を施しているた
め、余白領域のデータに施す色空間の変換処理が不必要
となる。これにより、ＤＳＰ処理プログラムにおける、
色空間の変換に要する処理ステップ数が減り、全画像デ
ータの符号化処理時間を短くすることが可能となる。

【００２３】＜第２の実施例＞次に、図面を参照して本
発明に係る第２の実施例を詳細に説明する。図４は、第
２の実施例におけるカラー画像通信装置の構成を示すブ
ロック図である。図１と同じものには同一の符号を付
し、その説明は省略する。図４において、１１０は外部
メモリであり、余白値の色空間変換処理、ＤＣＴ処理後
のデータを格納する。また、外部メモリ１１０はメイン
ＣＰＵ１０７及びＤＳＰ１０４が高速にアクセスするこ
とが可能なメモリである。

【００２４】以上の構成において、第２の実施例におけ
る符号化処理を図５及び図６に示すフローチャートに従
って以下に説明する。起動時に、メインＣＰＵ１０７は
ＤＳＰ１０４の処理プログラムをインストラクションメ
モリ１０６にダウンロードし、同時に付加する余白値の
色空間変換処理、ＤＣＴ処理後のデータを、色成分ごと
外部メモリ１１０に書き込む。

【００２５】ここで、メインＣＰＵ１０７により、ＤＳ
Ｐ１０４の処理プログラムのダウンロードが終了し（ス
テップＳ２０１）、余白値の色空間変換処理、ＤＣＴ処
理後のデータが外部メモリ１１０に書き込まれると（ス
テップＳ２０２）、ＤＳＰ１０４は初期設定を行い（ス
テップＳ２０３）、符号化処理のスタンバイ状態を保持
する。メインＣＰＵ１０７から割り込み等により符号化
処理の起動がかかると（ステップＳ２０４）、ＤＳＰ１
０４は符号化処理のイニシャル処理を行う（ステップＳ
２０５）。また、符号化処理の起動がかからない場合、
ＤＳＰ１０４は符号化処理のスタンバイ状態を保持し続
ける。

【００２６】符号化処理する領域が余白領域の場合（ス
テップＳ２０６）、ＤＳＰ１０４はメインＣＰＵ１０７
により外部メモリ１１０に書き込まれた余白値の色空間
変換処理、ＤＣＴ処理後のデータを用いてＪＰＥＧ符号
化方式における以後の処理を行う。即ち、ＤＳＰ１０４
は外部メモリ１１０からＤＣＴ処理後の余白値データを
各信号毎に読み込み、読み込んだデータに量子化を施し
（ステップＳ２０７）、ジグザグスキャンにより２次元
配列のデータを１次元配列に並び直して（ステップＳ２
０８）、ハフマン符号化処理を行う（ステップＳ２０
９）。

【００２７】全画像データの符号化処理が終了した場
合、ＤＳＰ１０４は符号化処理を終了するが、符号化処
理の途中である場合は、ステップＳ２０６に戻り継続し
て処理を行う（ステップＳ２１０）。ステップＳ２０６
において、符号化処理する領域が余白領域でない場合、
ＤＳＰ１０４は原稿読み取り部１０１により読み込ま
れ、ＤＭＡＣ１０２により画像メモリ１０３に転送され
た画像データをブロック単位で読み込み（ステップＳ２
１１）、読み込んだ画像データを符号化処理する色空間
上のデータに変換する（ステップＳ２１２）。

【００２８】次に、ＤＳＰ１０４は色空間の変換後の画
像データにＤＣＴ処理を施し（ステップＳ２１３）、量
子化する（ステップＳ２１４）。量子化後のデータは余
白値データの処理と同様に、ジグザグスキャン（ステッ
プＳ２０８）、ハフマン符号化（ステップＳ２０９）の
各処理を順に行っていく。その後、ＤＳＰ１０４により
符号化された符号データは、符号メモリ１０８に書き込
まれ、ＣＣＵ１０９により符号メモリ１０８から読み出
され、通信回線へと伝送される。そして、ＤＳＰ１０４
は全画像データの符号化処理が終了するまで、ステップ
Ｓ２０６〜Ｓ２１０までの処理を余白領域、或いは画像
データ領域についてそれぞれ処理を行う。全画像の符号
化処理を終了すると、ＤＳＰ１０４は、再度符号化処理
のスタンバイ状態を保持する。

【００２９】尚、第２の実施例では、メインＣＰＵ１０
７が外部メモリ１１０に余白値の色空間変換処理、ＤＣ
Ｔ処理後のデータを書き込む方法に関して説明したが、
ＤＳＰ１０４で符号化処理する色空間が原稿読み取り部
１０１で読み込んだ色空間と同じである場合、余白値デ
ータにＤＣＴ処理を施したデータをメインＣＰＵ１０７
が外部メモリ１１０に書き込むようにしてもよい。

【００３０】＜第３の実施例＞次に、図面を参照して本
発明に係る第３の実施例を詳細に説明する。第２の実施
例では、メインＣＰＵ１０７が外部メモリ１１０に余白
値の色空間変換、ＤＣＴ処理後のデータを書き込み、Ｄ
ＳＰ１０４がそのデータを使用して余白領域の符号化処
理を行っているが、この方法以外でも同様な処理を行う
ことが可能である。

【００３１】以下、第３の実施例における符号化処理を
図７及び図８に示すフローチャートに従って以下に説明
する。起動時に、メインＣＰＵ１０７はＤＳＰ１０４の
処理プログラムをインストラクションメモリ１０６にダ
ウンロードし、同時に余白として付加する余白データを
色成分毎に外部メモリ１１０に書き込む。例えば、余白
として付加するデータが“白”で、原稿読み取り部１０
１で読み込む色空間が赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）
で、データ精度が８ビットの場合は、Ｒ＝Ｇ＝Ｂ＝２５
５（０ＦＦＨ）が外部メモリ１１０に書き込まれる。

【００３２】ここで、メインＣＰＵ１０７により、ＤＳ
Ｐ１０４の処理プログラムがダウンロードされると（ス
テップＳ３０１）、ＤＳＰ１０４は初期設定を行い、符
号化処理のスタンバイ状態を保持する。メインＣＰＵ１
０７から割り込み等により符号化処理の起動がかかると
（ステップＳ３０２）、ＤＳＰ１０４は符号化処理のイ
ニシャル処理を行う（ステップＳ３０３）。また、符号
化処理の起動がかからない場合、ＤＳＰ１０４は符号化
処理のスタンバイ状態を保持し続ける。

【００３３】次に、ＤＳＰ１０４は、外部メモリ１１０
に書き込まれた余白値を読み込む（ステップＳ３０
４）。この例においては、Ｒ＝Ｇ＝Ｂ＝２５５（０ＦＦ
Ｈ）のデータをＤＳＰ１０４の内部レジスタ等のメモリ
に取り込む。ＤＳＰ１０４は取り込んだ余白値データを
符号化処理する色空間に変換し（ステップＳ３０５）、
ＤＳＰ１０４の内部ＲＡＭに格納する。この時、前段階
で読み込んだ余白のＲ，Ｇ，Ｂデータは消去してもよ
い。即ち、色空間変換した余白データがＤＳＰ１０４の
内部ＲＡＭに格納されていればよい。そして、ＤＳＰ１
０４は、格納した余白データを各信号成分毎に、以後の
符号化処理単位であるブロックデータに展開し、展開し
たデータにＤＣＴ処理を施す。ＤＣＴ処理後の余白デー
タは、ＤＳＰ１０４によりＤＳＰ１０４が高速でアクセ
スすることが可能な外部メモリ１１０に格納される（ス
テップＳ３０６）。

【００３４】次のステップＳ３０７以降の処理は、第２
の実施例におけるステップＳ２０６以降の処理と同様で
ある。従って、ＤＳＰ１０４は以後の処理を第２の実施
例と同様の条件により行う。即ち、全画像データの符号
化処理が終了するまで、ステップＳ３０７〜Ｓ３１５ま
での処理を余白領域、或いは画像データ領域についてそ
れぞれ処理を行う。その後、ＤＳＰ１０４により符号化
された符号データは、符号メモリ１０８に書き込まれ、
ＣＣＵ１０９により符号メモリ１０８から読み出され、
通信回線へと伝送される。そして、全画像の符号化処理
を終了すると、ＤＳＰ１０４は、再度符号化処理のスタ
ンバイ状態を保持する。

【００３５】尚、第３の実施例の説明では、ＤＳＰ１０
４が外部メモリ１１０に設定された余白データに色空間
変換処理、ＤＣＴ処理を施し、処理結果のデータを外部
メモリ１１０に書き込むようにしたが、ＤＳＰ１０４で
符号化処理する色空間が原稿読み取り部１０１で読み込
む色空間と同じ場合には、外部メモリ１１０に設定され
た余白データにＤＣＴ処理のみを施したものをＤＳＰ１
０４が外部メモリ１１０に書き込むようにしてもよい。

【００３６】このように、第２及び第３の実施例によれ
ば、ＪＰＥＧ符号化方式による符号化処理をする際、余
白領域のデータに対しては、あらかじめ色空間変換処
理、ＤＣＴ処理した余白値データを使用して量子化、ジ
グザグスキャン、ハフマン符号化の処理を行っているた
め、余白領域のデータに施す色空間変換処理、ＤＣＴ処
理が不必要となる。これにより、ＤＳＰ処理プログラム
における、色空間変換処理及びＤＣＴ処理に要するステ
ップ数が減るため、全画像データの符号化処理時間を短
縮することが可能となる。

【００３７】尚、本発明は、複数の機器から構成される
システムに適用しても１つの機器から成る装置に適用し
ても良い。また、本発明は、システム或は装置にプログ
ラムを供給することによって達成される場合にも適用で
きることはいうまでもない。

【００３８】

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、カ
ラー画像データに付加される余白領域のデータを格納
し、格納されたデータを用いてカラー画像データとは別
の符号化を行うことで、全画像データの符号化を高速に
処理することが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】第１の実施例におけるカラー画像通信装置の構
成を示すブロック図である。

【図２】第１の実施例における符号化処理を示すフロー
チャートである。

【図３】第１の実施例における符号化処理を示すフロー
チャートである。

【図４】第２の実施例におけるカラー画像通信装置の構
成を示すブロック図である。

【図５】第２の実施例における符号化処理を示すフロー
チャートである。

【図６】第２の実施例における符号化処理を示すフロー
チャートである。

【図７】第３の実施例における符号化処理を示すフロー
チャートである。

【図８】第４の実施例における符号化処理を示すフロー
チャートである。

【図９】ＪＰＥＧ符号化方式の符号化時の処理ブロック
図である。

【符号の説明】

１０１ 原稿読み取り部 １０２ ＤＭＡＣ １０３ 画像メモリ １０４ ＤＳＰ １０５ 余白値設定レジスタ １０６ インストラクションメモリ １０７ ＣＰＵ １０８ 符号メモリ １０９ ＣＣＵ

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 カラー画像データを符号化し、該符号デ
   ータを通信するカラー画像処理装置であって、 カラー画像データに余白データを付加する付加手段と、 前記付加手段により余白データを付加されたカラー画像
   データを符号化する符号化手段とを有し、 前記符号化手段は、前記付加手段により付加された余白
   データの符号化結果を記憶する記憶手段を含むことを特
   徴とするカラー画像処理装置。
2. 【請求項２】 前記記憶手段は、前記余白のデータに直
   交変換を施したデータを記憶することを特徴とする請求
   項１記載のカラー画像処理装置。
3. 【請求項３】 カラー画像データを符号化し、該符号デ
   ータを通信するカラー画像処理装置の処理方法であっ
   て、 カラー画像データに余白データを付加する付加工程と、 前記付加工程により余白データを付加されたカラー画像
   データを符号化する符号化工程とを有し、 前記符号化工程は、前記付加手段により付加された余白
   データの符号化結果を記憶することを特徴とするカラー
   画像処理装置の処理方法。