JPH08237468A - 画像処理方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】画像の圧縮伸張を行なって画像メモリを有効に
使いつつ、該圧縮伸張で生じる画質劣化を抑制すること
のできる画像処理方法を提供することを目的とする。 【構成】画像処理部13がサンプリングブロックサイズに
基づいて加工画像の移動単位量が設定するために、例え
ば、サンプリングブロックサイズを移動単位量として設
定すれば、原画像と加工画像のズレは生じず、圧縮時の
量子化処理が行なわれても画像データの欠落はなく、高
画質な再生を行なうことが可能で、画像の圧縮伸張を行
なって画像メモリ14を有効に使いつつ、該圧縮伸張で生
じる画質劣化を抑制することができる。また、特に、サ
ンプリングブロックサイズが大きい場合等は、移動単位
量をサンプリングブロックサイズより小さくして加工画
像を極め細かく移動させることができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、ワークステーションを
含む電子製版システム等で使用される画像処理方法に関
し、特に、再帰処理で生じる画質劣化や色相変化を防止
する技術に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、この種の電子製版システムは、カ
ラー写真等の連続階調を有するアナログ画像をデジタル
画像として、所望倍率の拡大や縮小を行なったり、別の
画像との合成を行なったりする所謂画像の加工処理を行
なうシステムである。さらに、上記加工処理過程で取り
扱う画像は膨大であり、このままでは画像をファイルす
るためのメモリ容量が足りなくなるため、符号化して画
像圧縮を行なう必要がある。一般的にはＪＰＥＧ（Ｊｏ
ｉｎｔ ＰｈｏｔｏｇｒａｐｈｉｃＥｘｐｅｒｔｓ Ｇ
ｒｏｕｐ）方式の符号化方式が採用されている。

【０００３】上記ＪＰＥＧ方式のアルゴリズムを示した
図８に基づいて圧縮伸張処理の手順を説明する。例え
ば、加工処理されたオリジナル画像を画像メモリに蓄積
する場合について言えば、まず、２値化されたオリジナ
ル画像データをＳ１〜Ｓ３で示すように８×８画素或い
は16×16画素単位のブロックでサンプリングを行い、所
定の色空間変換を行なった後に、人間の目の特性上色変
化を識別しにくい部分の色情報について、通常1/2 或い
は1/4 程度の間引きを行なってオリジナル画像データの
データ量を減じる。

【０００４】そして、Ｓ４〜Ｓ５では、16×16画素単位
のブロックでサンプリングされた場合については画像デ
ータを８×８画素に分割してサイズを揃え、離散的コサ
イン変換を行なって８×８画素のブロックデータを空間
周波数毎の成分に変換する。さらに、Ｓ６の量子化によ
って、空間周波数毎の成分に変換された８×８画素のブ
ロックデータのうち低周波領域と高周波領域の発生頻度
の低い領域のデータを削除してデータ量を減じている。

【０００５】量子化された画像データはＳ７で、ハフマ
ン符号化を行なってデータ圧縮されて、画像メモリに蓄
積される。次に、再度加工処理を行なうためにオリジナ
ル画像を再生する場合には、符号化手順とは逆手順を行
なうことで再生画像を得ることができる。すなわち、画
像メモリから圧縮画像データを読み出してＳ８〜Ｓ１０
で示すように復号化、逆量子化及び逆コサイン変換を順
次行なうことで、所定の色空間上に展開されたオリジナ
ル画像データを得る。

【０００６】そして、16×16画素単位のブロックでサン
プリングされた場合については、Ｓ11で８×８画素に分
割された画像データを16×16画素への補間及び、色情報
の間引き分についての補間処理を行ない、続いてＳ12〜
Ｓ13で、色空間変換及びブロック結合を行なって最終的
に再生画像を得ている。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、原画像
を圧縮し画像メモリに蓄積し、さらに画像メモリから原
画像を読み出して伸張し所定の加工処理を行ない、再び
圧縮して画像メモリに蓄積するような再帰処理の繰り返
しは、処理の都度、新たな画像を圧縮伸張することにほ
かならず、画質の劣化を招いていた。

【０００８】これは以下の理由による。すなわち、画像
データの圧縮過程においてハフマン符号化を効率的に行
なうために、量子化処理で発生頻度の低い特定の周波数
領域のデータを削除しているが、例えば、量子化処理済
みの他の画像と合成するような加工処理がなされると、
合成位置にズレが生じて、加工処理後の新たな原画像に
は上記特定の周波数領域のデータが発生してしまう。そ
して、圧縮時の量子化処理が行なわれて再度データの削
除が行なわれることになり、再帰処理の回数が増えるに
従って画質の劣化が一層促進してしまう。

【０００９】また、圧縮伸張の際に、例えばＬａ^* ｂ^*
標色系等における色空間の縮小が生じて、原画像がカラ
ー画像であった場合には再生画像は色あせたものになっ
てしまい、同様に画質劣化の一因となっていた。本発明
は上記問題点に鑑みて為されたものであり、画像の圧縮
伸張を行なって画像メモリを有効に使いつつ、該圧縮伸
張で生じる画質劣化を抑制することのできる画像処理方
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】このため本発明は、上記
従来の問題点を解決するものであって、請求項１記載の
発明は、所定画素数のブロックでサンプリングした各領
域のデジタル画像を圧縮伸張及び加工の再帰処理を行な
う画像処理方法において、原画像に対して加工画像を移
動する際の移動単位量を、前記サンプリングブロックサ
イズに基づいて設定する構成としたものである。

【００１１】ここで、請求項２記載の発明は、加工処理
の際に画質モードの種別に応じて前記加工画像の移動単
位量を設定する構成としたものである。また、請求項３
記載の発明は、前記加工画像の移動単位量を、デジタル
画像の圧縮率及び再帰処理回数に基づいて設定する構成
としたものである。さらに、請求項４記載の発明は、所
定画素数のブロックでサンプリングした各領域のデジタ
ル画像を圧縮伸張及び加工の再帰処理を行なう画像処理
方法において、前記再帰処理によって生じた色相変化分
を補正処理する構成としたものである。

【００１２】また、請求項５記載の発明は、前記補正処
理は、入力された原画像の各色成分毎の色相情報と予め
記憶された再帰処理回数に応じた色相変化情報とに基づ
いて処理を行なう構成としたものである。また、請求項
６記載の発明は、原画像に対して加工画像を移動する際
の移動単位量を、前記サンプリングブロックサイズに基
づいて設定する構成としたものである。

【００１３】

【作用】このため、請求項１記載の発明によれば、サン
プリングブロックサイズに基づいて加工画像の移動単位
量が設定されるために、例えば、サンプリングブロック
サイズを移動単位量として設定すれば、原画像と加工画
像のズレは生じず、圧縮時の量子化処理が行なわれても
画像データの欠落はなく、高画質な再生を行なうことが
可能で、画像の圧縮伸張を行なって画像メモリを有効に
使いつつ、該圧縮伸張で生じる画質劣化を抑制すること
ができる。また、特に、サンプリングブロックサイズが
大きい場合等は、移動単位量をサンプリングブロックサ
イズより小さくして加工画像を極め細かく移動させるこ
とができる。

【００１４】ここで、請求項２記載の発明によれば、加
工処理の際に画質モードの種別に応じて加工画像の移動
単位量を設定するために、高画質を要求される場合に
は、例えば、前記のようにサンプリングブロックサイズ
を移動単位量として設定すれば原画像と加工画像のズレ
量が抑制され、低画質で良い場合には、ズレ量の抑制が
解除されるので、移動単位量をサンプリングブロックサ
イズの例えば１／２〜整数分の１として極め細かく移動
させることができる等、画像の圧縮伸張を行なって画像
メモリを有効に使いつつ、加工処理の自由度を確保しな
がら該圧縮伸張で生じる画質劣化を抑制することが可能
となる。

【００１５】また、請求項３記載の発明によれば、前記
加工画像の移動単位量は、デジタル画像の圧縮率及び再
帰処理回数に基づいて設定されるので、加工処理の自由
度を考慮した移動単位量を設定することが可能である。
さらに、請求項４記載の発明によれば、再帰処理によっ
て生じた色相変化分を補正処理するために、圧縮伸張の
際に色空間の縮小が補正されて、画像の圧縮伸張を行な
って画像メモリを有効に使いつつ、画質劣化を抑制する
ことが可能となる。特に、請求項５記載の発明によれ
ば、予め再帰処理回数に応じて想定された色相変化情報
を記憶しているために、原画像の各色成分毎に色相変化
を該色相変化情報に基づいて補正処理することが可能で
ある。

【００１６】また、請求項６記載の発明によれば、前記
サンプリングブロックサイズに基づいて原画像に対する
加工画像の移動単位量を設定する処理を付加したため
に、圧縮伸張で生じる画質劣化を一層抑制することがで
きる。

【００１７】

【実施例】以下に本発明の実施例を図に基づいて説明す
る。図１は、本発明に係るワークステーションを含む電
子製版システム装置10の概略ブロック図である。ここで
は、カラーの原画像と加工画像を入力してこれらを合成
する加工処理について説明する。画像入力作成部11は、
原稿等の画像データを色分解しながら読み取って入力す
るスキャナや、キーボード等の操作部12と協働して画像
を新規に作成する画像入力構成要素であり、入力或いは
作成した画像を16×16画素単位にブロックサンプリング
された２値化画像データとして画像処理部13に出力する
ものである。なお、ブロックサンプリングの単位は任意
に設定でき、例えば８×８画素単位や32×32画素単位で
あってもよい。

【００１８】まず、操作部12から原画像と合成するため
の加工画像の入力指示があると、画像入力作成部11は原
画像データ及び加工画像データを入力・作成して画像処
理部13に出力すると、画像処理部13では、これを既説の
ＪＰＥＧで規定された符号化方式に基づいて、圧縮処理
を行ない大容量のディスクメモリ等の画像メモリ14に各
々記憶させる。

【００１９】この圧縮処理の際には、量子化処理で発生
頻度の低い特定の周波数領域のデータを削除されるため
に、原画像と再生画像との間には濃度変化（差分）を生
じて画質が劣化する。図２は、圧縮回数に対する画素値
の差分を示した図であり、図２（ａ）は低周波成分を多
く含むシアンの標準画像ＳＫＹを圧縮率１／８で圧縮処
理したものであり、図２（ｂ）は高周波成分を多く含む
シアンの標準画像ＰＥＯＰＬＥを圧縮率１／８で圧縮処
理したものである。

【００２０】すなわち、同じ圧縮率であれば１回目の圧
縮処理によって、上述特定の周波数領域のデータの削除
による濃度変化（差分）が増大するが、２回目以降の圧
縮処理ではデータの削除は殆ど行なわれないので濃度変
化（差分）は殆ど生じない。また、画像種別については
高周波成分を多く含む画像の方が低周波成分を多く含む
画像より濃度変化（差分）が増大することがわかる。さ
らに、図示していないが、同じ画像種別であっても圧縮
率が１／２，１／10, １／20・・・と高くなるに従って
濃度変化（差分）が増大する傾向が実験により明らかに
なっており、これらのことから、高周波成分を多く含む
画像が選択された時には、圧縮率を低くすることで濃度
変化による画質劣化を抑制することが可能であり、本実
施例においては、操作部12からの指示或いは、画像入力
作成部11が画像を入力・作成した時点で画像に周波数成
分を測定し、画像種別に応じて圧縮率を制御するように
なっている。

【００２１】次に、操作部12から合成の指示が行なわれ
ると、画像処理部13は画像メモリ14から原画像データ及
び加工画像データを読み出して伸張処理を行ない、画像
処理部13内のワークエリア（図示せず）に展開した後、
加工画像データを切り出して原画像データ上の所定位置
に合成し、新たな原画像データとしている。これらの合
成処理、圧縮処理及び伸張処理の再帰処理は必要に応じ
て複数回実行される。

【００２２】合成処理の際には、図３に示すように加工
画像データが原画像データの座標とズレＡを生じると、
合成処理後の新たな原画像には上記特定の周波数領域の
データが発生してしまう。そして、圧縮時の量子化処理
によって再度データの削除が行なわれることになり、再
帰処理の繰り返えされることで画像データの欠落が積算
されて、濃度変化（差分）が増大してしまう。

【００２３】ここで、ズレＡは、具体的には画像の加工
処理において、元の画像と加工後の画像を比較して絶対
座標がずれる（移動する）状態を言い、その量をずらし
量（移動単位量）としている。図４及び図５は合成位置
のずらし量（移動単位量）による画質劣化を示したもの
であり、特に、図４は低周波成分を多く含む標準画像サ
ーフボードを16×16画素単位でブロックサンプリング
し、圧縮率１／20，再帰処理回数を５回とした時に、ず
らし量の変化による画素値の差分の出現度合（画素数／
全画素数×100 ％）を示している。これによれば、画像
をサンプリングした時のブロックサイズと同一の画素数
（０又は16画素）単位で加工画像データを縦方向、横方
向或いは斜め方向に移動させて、原画像データに合成し
た時が画素値の差分が最も少ない良好な結果が得られ
た。この移動量は16×１画素単位、16×２画素単位・・
・のようにサンプリングブロックサイズの整数倍であっ
ても同じことである。

【００２４】なお、再帰処理回数を１回とした時には図
５のようになり、傾向は図４と同じである。本実施例に
おいては、合成処理の際に、画質モードの種別が高画質
モードである場合には、加工画像データの移動量はサン
プリングブロックサイズの整数倍の画素数単位で設定さ
れるので、原画像データと加工画像データのズレは生じ
ず、圧縮時の量子化処理が行なわれても画像データの欠
落はなく、高画質な再生を行なうことができる。これ
は、同一の画像領域で圧縮処理が行なわれるからであ
る。

【００２５】さらに、画質モードの種別が低画質モード
である場合には加工画像データの移動量はサンプリング
ブロックサイズより小さい画素数単位で設定されるの
で、ズレ量の抑制が解除された分、合成処理の移動量の
自由度が増し、画質モードの種別に応じて、画像データ
の圧縮伸張を行なって画像メモリを有効に使いつつ、合
成処理の自由度を確保しながら該圧縮伸張で生じる画質
劣化を抑制することが可能となる。

【００２６】図６は、低周波成分を多く含む標準画像サ
ーフボードを16×16画素単位でブロックサンプリング
し、圧縮率１／20として、ずらし量を変化させ、再帰処
理回数に対する画質劣化の主観評価を行なったものであ
る。ここで、主観評価は、標準画像と再帰処理後の再生
画像を同一光源のもとで対比しながら下表に示す評価基
準に基づいて被験者が主観的に評価したものである。

【００２７】

【表１】

【００２８】これによれば、上述同様に画像をサンプリ
ングした時のブロックサイズと同一の画素数（０又は16
画素）単位で加工画像データを縦方向、横方向或いは斜
め方向に移動させて、原画像データに合成した時が最も
評価が高い良好な結果が得られた。そして、ずらし量
（移動単位量）が16画素、８画素、４画素までは再帰処
理回数による画質劣化の影響は殆どないが、ずらし量
（移動単位量）が２画素及び１画素の場合は再帰処理回
数が多くなると画質劣化が著しくなっている。これは、
圧縮で使用する領域が異なってくるからである。

【００２９】本実施例においては、原画像データに対す
る加工画像データのずらし量（移動単位量）を、使用さ
れる再帰処理回数に基づいて可変設定するので、上記所
望の評価を得ることができる。さらに、使用される再帰
処理回数と圧縮率に基づいて可変設定することで、ずら
し量を小さくしても、換言すれば加工処理の自由度を上
げても同様の評価を得ることができる。

【００３０】図７はＬａ^* ｂ^* 標色系におけるＲＧＢＹ
ＭＣの標準画像カラーパッチを８×８画素単位でブロッ
クサンプリングし、圧縮率を１／10にした時の、再帰処
理回数に応じた各色成分の色相変化を示したものであ
る。これによれば、再帰処理回数が多くなるに従って、
色相が劣化している。さらに、図示していないが、サン
プリングブロックサイズ、圧縮率によっても色相の劣化
が異なる。本実施例においては、こうした色相劣化の度
合は予め想定することができる点に着目し、電子製版シ
ステム10に色相変化情報メモリ15を設けて再帰処理回
数、サンプリングブロックサイズ、圧縮率に応じた色相
変化情報のテーブルを記憶させ、原画像データの再帰処
理時に画像処理部13が各色成分毎の色相変化情報に基づ
いて色相変化を補正処理している。よって、圧縮伸張の
際に色空間の縮小が補正されて、画像の圧縮伸張を行な
って画像メモリ14を有効に使いつつ、画質劣化を抑制す
ることが可能となる。

【００３１】そして、色相変化の補正処理と、サンプリ
ングブロックサイズに基づいて原画像に対する加工画像
の移動単位量を可変する処理を併用しているので再帰処
理で生じる画質劣化を一層抑制することができる。な
お、Ｌａ^* ｂ^* 標色系について説明しているが、他の標
色系であってもかまわない。

【００３２】以上、本実施例においては、カラー画像の
合成処理について述べたが、画質モードの種別に応じて
原画像に対する合成画像の移動量を変化させる処理につ
いては白黒画像に対しても適用できるものである。さら
に、合成処理についてのみ記載したが、拡大処理、縮小
処理又はこれらの複合処理に対しても適用できる。

【００３３】

【発明の効果】以上説明したように請求項１記載の発明
によれば、サンプリングブロックサイズに基づいて加工
画像の移動単位量が設定されるために、高画質な再生を
行なうことが可能で、画像の圧縮伸張を行なって画像メ
モリを有効に使いつつ、該圧縮伸張で生じる画質劣化を
抑制することができる。また、特に、サンプリングブロ
ックサイズが大きい場合等は、移動単位量をサンプリン
グブロックサイズより小さくして加工画像を極め細かく
移動させることができる。

【００３４】ここで、請求項２記載の発明によれば、加
工処理の際に画質モードの種別に応じて加工画像の移動
単位量を設定するために、画像の圧縮伸張を行なって画
像メモリを有効に使いつつ、加工処理の自由度を確保し
ながら該圧縮伸張で生じる画質劣化を抑制することが可
能となる。また、請求項３記載の発明によれば、前記加
工画像の移動単位量は、デジタル画像の圧縮率及び再帰
処理回数に基づいて設定されるので、加工処理の自由度
を考慮した移動単位量を設定することが可能である。

【００３５】さらに、請求項４記載の発明によれば、再
帰処理によって生じた色相変化分を補正処理するため
に、画像の圧縮伸張を行なって画像メモリを有効に使い
つつ、画質劣化を抑制することが可能となる。特に、請
求項５記載の発明によれば、予め再帰処理回数に応じて
想定された色相変化情報を記憶しているために、原画像
の各色成分毎に色相変化を該色相変化情報に基づいて補
正処理することが可能である。

【００３６】また、請求項６記載の発明によれば、前記
サンプリングブロックサイズに基づいて原画像に対する
加工画像の移動単位量を設定する処理を付加したため
に、圧縮伸張で生じる画質劣化を一層抑制することがで
きる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本実施例における電子製版システム装置の概略
ブロック図

【図２】本実施例における圧縮回数に対する画素値の差
分を示した図

【図３】本実施例における合成処理を説明する図

【図４】本実施例における合成位置のずらし量による画
質劣化を示した図

【図５】本実施例における合成位置のずらし量による画
質劣化を示した図

【図６】本実施例における画質劣化の主観評価を示す図

【図７】本実施例における再帰処理回数に応じた各色成
分の色相変化を示した図

【図８】従来例におけるＪＰＥＧ方式のアルゴリズムを
示した図

【符号の説明】

11 画像入力作成部 12 操作部 13 画像処理部 14 画像メモリ 15 色相変化情報メモリ

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】所定画素数のブロックでサンプリングした
   各領域のデジタル画像を圧縮伸張及び加工の再帰処理を
   行なう画像処理方法において、 原画像に対して加工画像を移動する際の移動単位量を、
   前記サンプリングブロックサイズに基づいて設定するこ
   とを特徴とする画像処理方法。
2. 【請求項２】加工処理の際に画質モードの種別に応じて
   前記加工画像の移動単位量を設定することを特徴とする
   請求項１記載の画像処理方法。
3. 【請求項３】前記加工画像の移動単位量を、デジタル画
   像の圧縮率及び再帰処理回数に基づいて補正して設定す
   ることを特徴とする請求項１又は請求項２記載の画像処
   理方法。
4. 【請求項４】所定画素数のブロックでサンプリングした
   各領域のデジタル画像を圧縮伸張及び加工の再帰処理を
   行なう画像処理方法において、 前記再帰処理によって生じた色相変化分を補正処理する
   ことを特徴とする画像処理方法。
5. 【請求項５】前記補正処理は、入力された原画像の各色
   成分毎の色相情報と予め記憶された再帰処理回数に応じ
   た色相変化情報とに基づいて処理を行なうことを特徴と
   する請求項４記載の画像処理方法。
6. 【請求項６】原画像に対して加工画像を移動する際の移
   動単位量を、前記サンプリングブロックサイズに基づい
   て設定することを特徴とする請求項４〜請求項５記載の
   画像処理方法。