JPH0795417A

JPH0795417A - 画像データ符号および復号化装置

Info

Publication number: JPH0795417A
Application number: JP5239430A
Authority: JP
Inventors: Yuichi Miyano; 祐一宮野
Original assignee: Toshiba Corp
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 1993-09-27
Filing date: 1993-09-27
Publication date: 1995-04-07

Abstract

(57)【要約】（修正有）【目的】文字データが含まれた画像においても圧縮率を
低下させずに画質の劣化を防ぐ画像データ符号化装置を
実現する。【構成】レンジクリップ部１に入力した画像データは、
クリップ処理され、重ね合わせ部４に入力する。位置合
わせ部２に入力したラスタライズ済みの文字データは位
置を合わせて、文字色調整部３において文字色を調整
し、重ね合わせ部４にて画像データを重ね合わせる。次
に画像符号化部５でこの画像データを符号化処理する。
ヘッダ処理部６にて非画像データのコメントを記録す
る。復号する際は、ヘッダ解析部にてＪＰＥＧデータを
解析し、画像復号部９にて画像データを復号する。次に
色置換処理部１０にて文字色を元の色に置換する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は画像信号圧縮処理を用
いてコンピュータなどでの画像編集を行う画像データ符
号および復号化装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】現在、静止画像ファイリングなどでは、
ＮＴＳＣ、ＨＤＴＶ、ＰＣ画面サイズなどの要因によっ
て決定される所定サイズのフレームに、絵画や写真など
中心となる画像と説明文などを組み合わせて配置したも
のや、メイン画面内に文字コードを貼り付けたような画
像の形態が多用されている。

【０００３】たとえば、美術館などで利用されているハ
イビジョン用静止画ファイリングシステムでは、一つの
フレームのなかに絵画とタイトルや説明文などが混在し
ている例がある。一般的に対象となる絵画、写真などの
作品は、黒色や灰色などの背景色をもったフレーム画像
の中央部に配置している。また、作品を説明するための
タイトルや説明文などの文字列は作品の近傍に配置す
る。

【０００４】図４は上記した作品を作成する際の従来の
画像データ符号および復号化装置を示すブロック図であ
る。同図（ａ）は画像データ符号化回路を示し、同図
（ｂ）は画像データ復号化回路を示す。レンジ・クリッ
プ処理部４１にて、図５に示すように入力した画像デー
タのデータレンジを、ヘッドルーム５１と呼ばれる２５
５以上の上位のマージンおよびフットルーム５２と呼ば
れる１６以下の下位のマージンによりダイナミックレン
ジ５３を１６から２５５に決めるクリップ処理を行う。

【０００５】次に通常のキャラクタフォントデータから
ビットマップで表現されるビットマップデータに変換後
の文字データを作成し、位置合わせ部４２にてフレーム
画像の任意の場所に仮貼り込み処理をして文字データの
位置を合わせる。

【０００６】文字データ位置が確定したら、重ね合わせ
部４３にてフレーム画像に文字データを貼り込み、原画
像データと重ね合わせる。重ね合わせ部４３において重
ね合わせた画像データは、画像符号化部４４にてＪＰＥ
Ｇ（Joint Photographic Expert Group ）規格に準拠し
た符号化によりデータ圧縮する。ヘッダ処理部４５にお
いて、圧縮する画像データのヘッダ部に非画像データに
関する情報を記録する。

【０００７】画像符号化部４４とヘッダ処理部４５にお
ける出力によって、ＪＰＥＧ規格に準拠した画像フォー
マットを構築する。ここでＪＰＥＧ規格の画像フォーマ
ットについてはISO-IEC-CD-10918-2を参照に行う。

【０００８】次に復号化時には、画像復号部４７にて、
ＪＰＥＧ規格に準拠した伸長処理を行い、たとえばモニ
タ４８などに表示する。一般に、文字情報は文字コード
とその属性の組み合わせで画像データとは別に保存した
方がデータ利用効率は高くなるが、通常は図４に示すよ
うにビットマップデータ変換後の文字を画像データとし
て原画像データに貼り込み圧縮符号化し保存する方法が
用いられる。

【０００９】これは、標準化された方式で作成された画
像データの再生さえできれば、文字データに使用された
フォント、サイズ、表示位置などを考慮しなくても、記
録側と再生側で全く同一の結果が保証されるためであ
り、また互換性が確保できるためである。

【００１０】ビットマップデータ変換後の文字データを
貼り込む場合、文字がはっきりと見えるように背景画像
やフレームとは輝度や色成分が大幅に異なる色を文字色
として使用する。たとえば黒バックに白抜き文字という
使われ方が多い。

【００１１】しかし、これらの絵柄が細かくて輝度や色
成分の急激な変動を伴っている文字データは、符号化時
における符号量が通常の画像と比較して多くなり、画像
圧縮によるデータの劣化が最も目立つという問題点があ
った。

【００１２】また、ＪＰＥＧ規格などのように自然画像
を対象とした画像圧縮方式を用いて、ＣＧ（コンピュー
タ・グラフィックス）や文字のように輪郭がはっきりと
した人工的な画像と自然画像が混在した画像を圧縮する
場合、次のような問題点があった。圧縮率を高めること
を優先した場合には、伸張後の画質劣化が顕著となり、
伸張後の画質を優先した場合には、圧縮時の画像データ
量が大きくなるという問題点があった。

【００１３】また、符号量の制御を行うシステムの場
合、文字データの符号化に多くの符号量が割り当てられ
るため、メインの画像の画質が劣化してしまうという問
題点があった。

【００１４】

【発明が解決しようとする課題】上記したように従来の
画像データ符号および復号化装置によれば、絵柄が細か
くて輝度や色成分の急激な変動を伴っている文字データ
は、符号化時の符号量が多く、画像圧縮によるデータ劣
化が激しくなってしまうという欠点があった。

【００１５】そこで、この発明は上記欠点を除去し、文
字データが含まれた画像においても圧縮率を低下させず
に画質の劣化を防ぐ画像データ符号および復号化装置を
実現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
に、この発明では、入力した画像データのデータレンジ
を制限するレンジ・クリップ手段と、前記画像データの
背景となる色の近似色に文字の色を置換する第１の文字
色置換手段と、前記第１の文字色置換手段により置換さ
れた文字の色を元の色に逆置換する第２の文字色置換手
段と、前記画像データと前記文字のデータ圧縮を行う画
像符号化手段と、前記画像符号化手段により圧縮された
データを復号する画像復号化手段とを具備している。

【００１７】

【作用】このように構成されたものにおいては、画像デ
ータ圧縮時に文字色を背景色近傍の色に置換し、画像デ
ータ伸張時に元の色に戻すことにより、圧縮時の輝度の
差によるデータ量の増加をおさえ、画像データ全体のデ
ータ量を少なくすることができる。

【００１８】

【実施例】この発明の実施例を図面を参照し、詳細に説
明する。図１は、この発明の一実施例を示すブロック図
である。同図（ａ）は画像データ符号化回路を示し、同
図（ｂ）は画像データ復号化回路を示す。原画像データ
をレンジ・クリップ処理部１にて、図２に示すように画
像のデータレンジを、ヘッドルーム２１およびフットル
ーム２２によりダイナミックレンジ２３を１６から２５
５に決めるクリップ処理を行う。画像のデータレンジを
クリップ部Ａにてクリップ処理する。それぞれの範囲は
２進法で、フットルームは０ｘ００から０ｘ９９、ヘッ
ドルームは０ｘＦ０から０ｘＦＦ、画像のダイナミック
レンジは０ｘ１０から０ｘＥＦに分割する。また、フレ
ーム・カラーはフットルーム境界色の黒色とし、（Ｒ、
Ｇ、Ｂ）＝（０ｘ１０、０ｘ１０、０ｘ１０）とする。

【００１９】図３は圧縮する画像データの画面構成図で
ある。３１は対象となる絵画、写真などの作品であり、
背景であるフレーム画像３２の中央部に配置されてい
る。フレーム画像３２は黒色や灰色などが一般に使用さ
れる。また、３３は作品３１を説明するためのタイトル
や説明文などの文字列であり、作品の近傍に配置され
る。

【００２０】次にビットマップデータ変換後の文字デー
タを作成し、位置合わせ部２においてフレーム画像３２
に仮貼り込みをして位置を合わせる。文字色調整部３に
おいて、文字色をヘッドルーム側のデータである表示文
字色（Ｒ、Ｇ、Ｂ）＝（０ｘＦＦ、０ｘＦＦ、０ｘＦ
Ｆ）の白から、フットルーム側のデータである（Ｒ、
Ｇ、Ｂ）＝（０ｘ００、０ｘ００、０ｘ００）の符号化
用の黒へと置換する。

【００２１】文字データの位置が確定したら、重ね合わ
せ部４においてフレーム画像３２に貼り込み、原画像デ
ータと重ね合わせる。重ね合わせ部４において重ね合わ
せた画像データは、画像符号化部５にて、ＪＰＥＧ規格
に準拠した符号化によりデータ圧縮する。

【００２２】ヘッダ処理部６において圧縮データのヘッ
ダを操作し、非画像データのコメントおよび表示文字色
と符号化時の文字色の構成リストを記録する。画像符号
化部５およびヘッダ処理部６の出力より、ＪＰＥＧ画像
フォーマット７を構築する。ここでＪＰＥＧ規格の画像
フォーマットについてはISO-IEC-CD-10918-2を参照に行
う。

【００２３】次に復号化時にの動作を図１（ｂ）を用い
て説明する。ヘッダ解析部８によりＪＰＥＧのデータと
して記録された画像データのヘッダ部から文字色のデー
タを読み取る。次に画像復号部９においてＪＰＥＧ規格
に準拠した伸張処理を行い、圧縮した画像データを伸張
する。

【００２４】次に色置換処理部１０においてヘッダ解析
部８により解析した文字色のパラメータに従い、伸張し
た画像データの符号化用文字色である（Ｒ、Ｇ、Ｂ）＝
（０ｘ００、０ｘ００、０ｘ００）の黒から、表示用文
字色である（Ｒ、Ｇ、Ｂ）＝（０ｘＦＦ、０ｘＦＦ、０
ｘＦＦ）の白へと置換する。１１において色置換処理部
１０から出力された画像データをモニタ表示、データ転
送およびファイル保存などの処理する。

【００２５】この実施例では、画像圧縮時に文字の色を
背景色に近い色を置換することによってデータ量を小さ
くすることができる。特に一般的にデータ量の大きい輝
度や色成分などを背景の色に近い色に置換してから圧縮
し、伸張時に元の色に戻すことにより、圧縮画像全体と
してのデータ量を大幅に削減することができる。

【００２６】

【発明の効果】以上説明したように、この発明によれ
ば、圧縮時に文字の色を背景色近傍の色に置換し、伸張
時に元の色に戻すことにより、画像データ全体の圧縮効
率を高めることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の一実施例を示す画像データ符号およ
び復号化装置のブロック図である。

【図２】図１における圧縮画像のデータレンジを示す説
明図である。

【図３】図１における画面表示例を示す説明図である。

【図４】従来の画像データ符号および復号化装置を示す
ブロック図である。

【図５】図４における圧縮画像のデータレンジを示す説
明図である。

【符号の説明】

１…レンジ・クリップ処理部、２…位置合わせ部、３…
文字色調整部、４…重ね合わせ部、５…画像符号化部、
６…ヘッダ処理部、７…ＪＰＥＧ画像フォーマット、８
…ヘッダ解析部、９…画像復号部、１０…色置換処理
部。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】入力した画像データのデータレンジを制
限するレンジ・クリップ手段と、前記画像データの背景となる色の近似色に文字の色を置
換する第１の文字色置換手段と、前記第１の文字色置換手段により置換された文字の色を
元の色に逆置換する第２の文字色置換手段と、前記画像データと前記文字のデータ圧縮を行う画像符号
化手段と、前記画像符号化手段により圧縮されたデータを復号する
画像復号化手段とを具備したことを特徴とする画像デー
タ符号および復号化装置。