JPH09501033A

JPH09501033A - デジタルカラーイメージの圧縮及び圧縮解除の方法と装置

Info

Publication number: JPH09501033A
Application number: JP7505902A
Authority: JP
Inventors: マルテイネツ−ユリーガス，ユージニオ; クレイン，ヘウイツト・デイー; ピーターズ，ジヨン・デイー
Original assignee: エス・アール・アイ・インターナシヨナル
Priority date: 1993-07-27
Filing date: 1994-07-25
Publication date: 1997-01-28
Also published as: KR960704445A; US5398066A; CA2168027A1; EP0713629A4; EP0713629A1; WO1995004434A1

Abstract

(57)【要約】カラーイメージの圧縮と圧縮解除は、３つのデジタルカラー面を１つの空間的及び色彩的多重化デジタル面を表すデジタルアレイ内に空間的又は色彩的に多重化することにより、又はイメージを空間的に多重化された１つのイメージ面内に直接取り込み次の圧縮、伝送、及び／又は記憶(40)に備えるカラーイメージングデバイスを用いることにより実現される。圧縮解除の際には、デマルチプレクサー(50)は記憶又は伝送されたイメージからデータを別々に抽出し各カラー面を復元する。特定の多重分離技術は、他の面の情報を多重分離されるべきカラー面と相関することを含む。エントロピー低減、平滑化、及びシミ低減などの種々の技術が、JPEGのようなデジタルカラー圧縮技術の規格と共に用いられ得る。損失無しJPEGを用いると、約６：１のデータ圧縮が初期圧縮後に続く処理で損失無しで達成される。損失有りJPEGを用いると、実質的により高いデータの圧縮が達成されるが、知覚されるイメージの画質も比例して損なわれる。

Description

【発明の詳細な説明】デジタルカラーイメージの圧縮及び圧縮解除の方法と装置本発明の背景本発明は送信、受信、及び記憶されるデジタルカラーイメージの圧縮に関する。圧縮されないビデオイメージは大容量の情報を含む。デジタルイメージの圧縮は、記憶や伝送の効率を改善する。デジタルイメージにおいては、イメージ表現は数値アレイとして記憶され伝送される。イメージは格子状に分割される。格子内の各々の小さな四角をピクセルと称する。各ピクセルでのイメージ強度は、数値に変換されアレイ内に記憶される。イメージを表す数値アレイをイメージ面と称する。黒白（グレースケール）イメージは一般に２次元アレイとして表され、アレイ内のピクセル値の位置はイメージ内のピクセルの位置に対応する。グレースケールイメージのアレイ内の各位置には、一般に例えば０から２５５までの整数（８ビット２進数）のような数が記憶できる。このことは、イメージ内の各ピクセルでは２５６個の異なるグレーレベルのうちの１つのレベルで表示できることを意味している。カラーイメージは一般に３つの２次元アレイにより表される。各アレイ（即ち、面）は例えば赤、緑、又は青のような原色のうちの一つを表す。それらの面が重なり合うことにより、表示イメージ内の各ピクセルにおいてそのピクセルでの赤、緑、及び青の値の合成が表示される。通常の２４ビットカラーシステムでは、その３面の各々における各ピクセルは０から２５５までの値を記憶できる。このことは、２５６³即ち１千６百万の異なる色のうちの１つが各ピクセルで表示できることを意味している。通常のデジタルカラーイメージは１０⁷ビット／イメージ（ＴＶフレーム）から１０¹⁰ビット／イメージ（衛星イメージ）までの範囲の大きさを有し、従って効率的な記憶と伝送の問題が生じる。実際、写実的なデジタルイメージの情報を表すのに要求されるビット数は、知覚される画質をたいして損なうことなく次の事実を利用して大きく減じることができる。つまり、通常のイメージにおいてはピクセル値が３つの領域、即ち、スペクトル領域（なぜなら、例えばＲＧＢのような異なるスペクトル帯域のピクセル値は一般に強く相関しているので。）、空間領域（なぜなら、近隣のピクセルも強く相関する傾向があるので。）、及び動的イメージの時間領域（なぜなら、連続したフレームはよく類似する傾向があるので。）で非常に冗長的である事実を利用するのである。イメージ圧縮技術は、これらの冗長性を除去することにより、イメージを表すのに要求されるビット数を減少できる。そのような技術は多くの種類があるが、２つのクラス、即ち損失無しのものと損失有りのものに分けられる。損失無し圧縮では、圧縮後に再構成されたイメージは元のイメージとピクセル毎に比較してその数値が等しい。損失無し技術間の比較の基準は、圧縮率、圧縮速度、及び計算の複雑さのような客観的な目安を基にしている。損失有り圧縮では、損失無し処理の圧縮率より高い圧縮率を得るために、再構成されたイメージは元のイメージに比べて劣化する。この劣化は人間が見ると気づくかもしれないし気づかないかもしれない。しかし気づく場合でも、他の用途では容認できないかもしれないが幾つかの用途では容認できるものである。圧縮されたイメージの視覚における質の基準は様々であり主観的である。従って、損失有り圧縮法間の比較には注意を払わなければならない。本発明はフルカラーイメージの損失有り圧縮に関するものである。この発明で用いられる技術は、強く相関しかつ人間が見るのに都合の良いマルチスペクトルデータセットに対して一般に用いることができることは、当業者には明らかとなるであろう。現在広く用いられている静止イメージ圧縮の規格は、ジョイント・フォトグラフィック・エキスパート・グループ（ＪＰＥＧ）による一般に利用可能な公開研究により規定された基底線システム(baseline system)である。ＪＰＥＧシステムは実質的に単一面、即ち単色である。従って、カラー（又はもっと一般的にマルチスペクトルの）イメージに対して、ＪＰＥＧ規格は各成分を独立に符号化する。しかしながら、これはめったに最適とはならない。というのは、たいていの場合、同じイメージの異なる面に含まれる情報には強い相関があるからである。人間が見るカラーイメージの場合には、元のＲＧＢイメージ成分の相関はＹＩＱ面への線形変換により減じられることをＪＰＥＧは示唆している。ここで、Ｙはイメージの輝度即ち黒白成分を表し、ＩとＱは一般に準サンプリングされたクロミナンス即ちカラー成分を表す。この変換の後、ＪＰＥＧ規格はＹの空間周波数圧縮と準サンプリングされたＩとＱ成分の空間周波数圧縮を独立に行いデータを圧縮する。この圧縮は次のように行われる。まず、３つの面が８ｘ８個のピクセルから成る複数のブロックに分割され、各ブロックの離散的コサイン変換（ＤＣＴ，discrete cosine transform）が独立に計算される。次に、変換されたブロックの係数が、各空間周波数に対する量子化マトリックスにより割り当てられたビット数により重み付けされる。独立した量子化マトリックスが輝度（Ｙ）及びクロミナンス（ＩとＱ）面に対して用いられるが、各面に対してはずっと同じマトリックスが用いられる。更に、コード長（ハフマン，Huffman）符号化が量子化された係数に用いられる。圧縮解除は逆の手順をたどり、当該技術分野において周知の規格技術によりＲＧＢカラーイメージを得る。デジタルイメージに対するこの方法の大きな欠点は、ＲＧＢ表現からＹＩＱ表現への変換が要求されることである。ＹＩＱ系への変換の狙いはＲＧＢカラー信号を３つの信号Ｙ，Ｉ，Ｑに変換することによりカラーＴＶでの放送に要求されるアナログ情報の量を減じることであった。人間が見る場合にはＩとＱ（即ち、クロミナンス）成分よりもＹ（即ち、輝度）成分に対する空間分解能感度の方がより優れているので、ＴＶチャンネルで利用可能な大部分の帯域幅を輝度信号に割り当てることにより満足のいくカラーイメージが放送できる。そのような変換はアナログカラーＴＶ放送にはうまく機能するが、デジタルカラーシステムには少なくとも１つの大きな欠点を引き起こす。アナログ信号処理では、乗算は非常に簡単で速い処理である。しかしながら、デジタル処理では乗算は複雑で遅く高価となりがちである。ＲＧＢからＹＩＱへの変換処理は次の変換式に基づく。及びここで、３ｘ３マトリックスはお互いに逆マトリックスである。いずれのピクセル位置でもＲ，Ｇ，Ｂ成分に対応したＹ，Ｉ，Ｑ成分を求めるには、１つのピクセルに対して９つの乗算をしなければならない。同じことがその逆の変換についても言え、１つのピクセルに対して通常９つの乗算をしなければならない。このことが実際のシステムでは計算上の大きな重荷となっている。従来技術のデジタルカラーイメージシステムのうちの幾つかのものは、ＣＣＤ型カメラにＣＣＤアレイを覆うモザイクカラーフィルターを結合している。これらのカメラはそれらの固有の特質によりあらゆるピクセルでただ１つのカラー成分を含むイメージ表現を作り出す。成分の配列はフィルター内のモザイクバターンにより決まる。これまでのところ、これらの従来技術のシステムはモザイクフィルターパターンにより作られた多重化イメージを直接的に圧縮または伝送せずに、処理の前にフィルターパターンにより作られた多重化ＲＧＢイメージをＹＩＱ又はＣＭＹ型系に変換する。本発明で為されることは、ビットマップドイメージ(bit-mapped image)の記憶及び／又は伝送に必要なビット数を減じる一方で空間分解能だけでなくカラー分解能も保持しながらＲＧＢ信号を直接操作することである。本発明の概略本発明によれば、例えばＲＧＢ（赤、緑、青）から成る少なくとも２つのデジタルマルチスペクトル面を空間的及び色彩的に多重化された１つのデジタル面を表すデジタルアレイ内に空間的及び色彩的に多重化することにより、又はカラーイメージングデバイスを用いてイメージを空間的に多重化された１つのイメージ面に直接取り込み次の圧縮、伝送及び／又は記憶に備えることによりデジタルマルチスペクトルイメージが圧縮される。デマルチプレクサーは多重化手順の詳細に依存して変わり得る技術によって、多重化イメージを表す記憶されたデータ又は伝送されたデータから全マルチスペクトル面の値全部を別々に抽出する。特定の多重分離(demultiplexing)技術は、多重分離される際に他の面の情報を各カラー面と相関させることを含む。エントロピー低減、イメージ平滑化、及びシミ低減などの種々の技術は、単一面（即ち、黒白）ＪＰＥＧのような標準の圧縮技術とは独立したものであるが、共に用いられ得る。例えば、損失無しモードで単一面ＪＰＥＧを用いると、最初の多重化により知覚イメージの画質において損失の無い全体で約６：１のデータ圧縮が達成され得る。損失有り単一面ＪＰＥＧを用いると、圧縮量に依存する知覚イメージの画質劣化に応じて実質的なデータ圧縮が達成できる。この発明の多重化及び多重分離方法は、ほ乳類の視覚システムで進化した神経系統処理の一種について注目することにより一部動機付けられた。人間の視覚は三色型色覚である。このことは、光のパッチの外観をマッチングするには、人間の目は少なくとも３つの原色を重み付けして混合する必要があることを意味している。このことに対する生理学的証拠として、人間の網膜には昼光に反応する３つの異なる光受容体（錐状体）がある。ＣＲＴカラー画像で３成分（赤、緑、青、即ちＲＧＢ）が要求されるのはこの人間の三色型色覚のためである。デジタルカラーイメージ、即ちイメージの各点（ピクセル）での３つのＲＧＢ値を表す数からなる３つの重なり合うアレイセットに対する規格は、実際の網膜組織には対応しない。網膜組織では、３つのタイプの錐状体が３つの重なり合う層に整列しているのではなく１つの層中にあり、３つのタイプの錐状体が散在し又は多重化している。また、錐状体細胞からの信号は独立に処理されるのではなく、より深い網膜のニューロンに収斂することにより局所的に相互作用する。さらに、イメージ中の輝度変化やカラー変化の神経系の符号化は独立ではない。代わりに、網膜の各点に達する光の色彩変化や無色彩変化はその点で活動する網膜ニューロンにより多重化局所的に処理される。本発明はほ乳類の視覚システムのこの理解を利用し、各イメージに対して伝送し記憶しなければならないデータ量を減じることにより、少ないコストでデジタルカラーイメージを効率的に伝送、記憶、及び処理することができるようになった。多重化のための網膜に類似の単一層の設計では、元のイメージ中の位置とカラー（空間色彩(spatiochromatic)と称す。視覚研究から借用した用語である。）を同時にサンプリングすることが求められる。本発明はＲＧＢカラー原色に符号化された写実的なカラーイメージを扱うことに関して記載される。しかしながら、本発明がマルチスペクトルにも使用できることは当業者には明らかとなるであろう。一つの選択肢として、シアン、マゼンダ、イエローを使うシステムのような、カラー表現にＲＧＢ以外の原色を用いるカラーシステムで本発明を用いることができる。他の選択肢として、衛星からのイメージ、赤外線検出器からのイメージ、又はＸ線検出器からのイメージのような異なるタイプのマルチスペクトルデータを処理するシステムで本発明を用いることができる。本発明は、添付の図面に関する以下の詳細な説明を参照するとよりよく理解できるであろう。図面の簡単な説明図１は本発明による基本的多重化及び多重分離処理を用いたデータ圧縮システムのブロック図である。図２は多重化入力装置を用いたデータ圧縮システムの別の実施例のブロック図である。図３は本発明のマルチプレクサーの動作を説明したブロック図である。図４は本発明の最初の実施例によるデジタルデータの多重化面の図である。（ＲＧＢ７：８：１）図５は本発明の二番目の実施例によるデジタルデータの多重化面の図である。（ＲＧＢ６：８：２）図６は本発明のデマルチプレクサーの一般的な動作を説明するブロック図である。図７Ａ，７Ｂ，７Ｃ，７Ｄ，７Ｅ，７Ｆは本発明の二つの実施例による再構成された分離可能な多重分離面の図である。図８Ａは、本発明のデマルチプレクサーの強面復号化動作を説明するブロック図である。図８Ｂは、青いサンプルを含んだピクセル位置で赤い面が如何にｒ_sc値で満たされるかを説明するブロック図である。図９Ａは、弱面が平均値として多重化されるときの、本発明のデマルチプレクサーの弱面復号化動作を説明するブロック図である。図９Ｂは、弱面がサンプリングされた値から多重化されるときの、本発明のデマルチプレクサーの弱面復号化動作を説明するブロック図である。図１０Ａは、本発明によるデマルチプレクサーの色彩平滑化動作を説明するブロック図である。図１０Ｂは、本発明によるデマルチプレクサーのシミ修正閾値検査及び調整動作を説明するブロック図である。図１１は本発明による単一面圧縮が付加された、多重化及び多重分離処理を用いたデータ圧縮システムのブロック図である。そこには、多重化面のエントロピー低減および復号化前の対応するエントロピー復元が付加されている。図１２Ａは乗算エントロピー低減を用いた本発明の実施例によるエントロピー低減ユニット及び逆エントロピー低減ユニットの動作のブロック図である。図１２Ｂは加算エントロピー低減を用いた本発明の実施例によるエントロピー低減ユニット及び逆エントロピー低減ユニットの動作のブロック図である。図１２Ｃ，１２Ｄは共に結合エントロピー低減を用いた本発明の実施例によるエントロピー低減ユニット及び逆エントロピー低減ユニットの動作のブロックである。図１３Ａ，１３ＢはＭ面の平均離散コサイン変換におけるエントロピー低減の効果を示す。図１４は多重化面と共に用いられるＪＰＥＧ圧縮方法の量子化マトリックスをチューニングする方法のブロック図である。図１５は本発明の一つの実施例により動作するようにされた、イメージ圧縮システムの概略的なブロック図である。図１６は本発明の別の実施例により動作するようにされた、イメージ圧縮解除システムの概略的なブロック図である。好適実施例の説明デジタルイメージ処理及び圧縮に関連のある定義と用語明細書中の大文字Ｒ，Ｇ，Ｂ，Ｍ，Ｙ，Ｉ，Ｑは、イメージまたはイメージの分離可能な成分を表す値の２次元アレイを示すのに用いられる。この値の２次元アレイは「面」とも称される。例えば、Ｒ面とは、イメージのあらゆる位置（ピクセル）での赤成分を表す値の２次元アレイのことである。文字グループＲＧＢ及びＹＩＱは、別々に張られたイメージ成分面の合成としてのイメージを表す値の３次元アレイを示す。ＲＧＢ＊、Ｍ＊、Ｒ＊、Ｇ＊、Ｂ＊のようにアスタリクス（＊）を付して用いられる大文字は、ある種の処理を受けた後のイメージまたはイメージの分離可能な成分を表す値のアレイを示すのに用いられる。小文字のｒ，ｇ，ｂはイメージ面内の個々のピクセルを指すのに用いられる。これらの文字が下付文字ｓを付して用いられると（ｒ_s，ｇ_s，又はｂ_s）、元のイメージから直接サンプリングされ変えられてないピクセル値を示す。これらの文字が下付文字ｃを付して用いられると（ｒ_c，ｇ_c，又はｂ_c）、本発明のイメージ圧縮解除システムの構成要素により計算されたピクセル値を示す。文字ｂが下付文字ａを付して用いられると（ｂ_a）、Ｍ面内の弱面ピクセル値を示す。このＭ面は、イメージが多重化されるとき計算された元の弱面の部分マトリックスの平均である。文字ｒが下付文字ｓｃを付して用いられると（ｒ_sc）、多重分離されたＲ＊面内の赤面ピクセル値を示す。このピクセル値は計算された赤値であり、まるで相関符号化の一部におけるサンプリングされた値のように用いられる。角括弧〈〉は、イメージ面の局所部分マトリックス内のピクセルから計算された局所平均値を示すのに用いられる。用語「強面」は、例えば各１６ピクセルから６乃至１０ピクセルのレートでサンプリングされた面を多重化するために空間的にサンプリングされた後、元の値の多く（約３０％乃至約６５％）を保持しているイメージの分離可能な面のうちの一つを指す。用語「弱面」は、例えば３面系で各１６ピクセルから１乃至５ピクセルのみのように、強面サンプリングより常に小さくて約３０％までのレートでサンプリングされた面を多重化するために空間的にサンプリングされた後、強面より相対的に小さい元の値を保持しているイメージの分離可能な面のうちの一つを指す。「弱面」とは、複合強面の関数として効果的に唯一復号化できる面である。システム概観図１は、本発明を組み込んだイメージ圧縮及び圧縮解除システムの特定の実施例のブロック図である。フルカラー場面１０がイメージ取り込み手段２０に与えられる。取り込み手段２０は、あらゆるピクチャー要素（ピクセル）の位置で取り込まれた複数の離散スペクトル成分（例えば、Ｒ，Ｇ，Ｂ）からのデータと共にマルチスペクトルイメージを取り込む。取り込み手段２０は、ランダムアクセスメモリと結合したデジタルスキャナーとできるし、あるいはコンピュータメモリ又は磁気若しくは光記憶媒体のような記憶手段と結合した如何なるタイプのアナログ又はデジタルカメラとすることもできる。取り込み手段２０は、ランダムアクセルメモリに以前記憶されていたイメージをビデオテープ又はレーザーディスクなどに受け取るための手段、又はコンピュータにより作られたイメージを受け取るための手段とすることもできる。この例のイメージ取り込み手段２０ではイメージ表現はアイコン２２で示されている３面ＲＧＢアレイである。イメージが取り込み手段２０に一旦存在すると、空間色彩マルチプレクサー３０に送られる。空間色彩マルチプレクサー３０は、あらゆるピクセルでイメージのただ一つのスペクトル成分に関する情報を抽出することによりＭ面３６と称する（「多重化された(multiplexed)」面なので。）イメージの新しいデータ表現を構築する。従って、３つの分離可能なスペクトル成分から作られたイメージに対して、マルチプレクサー３０はソースイメージを表現するのに必要なデータを３面ソース表現を基にした元のデータの１／３のサイズに「圧縮」する。それからこの圧縮されたデータは伝送又は記憶手段４０に送られる。この伝送又は記憶手段４０としては、電気的情報を伝送又は記憶するのに知られている如何なる手段でもよい。本発明の利点は、イメージの伝送又は記憶において多重化することなく必要とされるデータが１／３のみ要求されることである。伝送又は記憶の後、デマルチプレクサー５０は圧縮データを展開し復号化してＲＧＢ＊面５２を復元する。ＲＧＢ＊面５２は取り込み手段２０に初めに取り込まれた全データセットの近い近似である。復元されたデータセットは表示装置６０に送られ、見ることができるように表示する。図２は多重化入力装置７０を用いた本発明の別の実施例のブロック図である。多重化入力装置７０としては、モザイクカラーフィルター付ＣＣＤアレイカメラのような、イメージから多重化面を直接取り込むための周知の如何なる手段でも用いることができる。この実施例では、イメージがＭ面に多重化される前には決してＲＧＢ面としては存在しない。多重化入力装置７０のＭ面出力は、記憶又は伝送手段４０に直接入力される。デマルチプレクサー５０はその出力を受け取り多重分離してＲＧＢ＊面５２を作る。これらのＲＧＢ＊面５２は、イメージの全ＲＧＢ表現が表すものに近い近似となっている。本発明はユニークなモザイクフィルターの配列を使用し、計算のオーバーヘッドを最小とし高いレベルのイメージ圧縮と優れたイメージ復元を達成する処理を用いる。図１と図２に示された本発明の要素の詳細な動作がこれから説明される。イメージ多重化図３は空間色彩マルチプレクサー３０の動作のフローチャートである。マルチプレクサー３０はコンピュータープログラムでエミュレートされ得るだけでなく種々の技術により実現できる。マルチプレクサー３０の動作を図３に示されたフローチャートを参照して次に説明する。マルチプレクサー３０はまず３つの分離可能な面内のカラーイメージの表現である入力を受け取る（工程１００）。次に、Ｍ面に記憶された弱面（青）ピクセルがソースイメージからサンプリングされたピクセルを表すか又はソースイメージの弱面ピクセルの平均を表すかどうかが決められる（工程１０２）。この決定により、弱面ピクセルがソースイメージからサンプリングされた値であるか又は平均値であるかに基づいた動作の選択可能な２つの方法が存在できる。Ｍ面に記憶された弱面（青）値が元のソースイメージの弱面ピクセルの局所平均の場合には、本発明により復号化後によりよいイメージの画質が得られる。しかしながら、この平均化を行うには全ての用途に望まれてはないマルチプレクサー３０による付加的な処理が必要である。工程１０２での用いられるべき方法についての決定は、ある用途ではユーザーにより選択可能であり、他の用途では固定され得る。もし工程１０２で行われた検査の答えがノー(NO)で弱面平均化が用いられてないなば、マルチプレクサー３０はソースイメージの３面内で一つおきの緑ピクセル、１６赤ピクセルにつき６ピクセル、及び１６青ピクセルにつき２ピクセルをサンプリングする（工程１０４）。（これらのピクセルは特定のパターンに従ってサンプリングされ、後に記載される図５で説明されている。）マルチプレクサー３０はこれらのサンプルピクセル値を用い、サンプル緑、赤、及び青値をＭ面内のそれらの対応する位置に挿入すること、従って赤、緑、及び青ピクセルが６：８：２の比であるＭ面を作り出すことによりイメージのＭ面表現を構築する。もし工程１０２で行われた検査の答えがイエス(YES)で弱面平均化が用いられるならば、マルチプレクサー３０は工程１０８乃至１１４に従ってソースイメージを操作する。まず、マルチプレクサー３０はソースイメージを４ｘ４のピクセルブロック、即ち部分マトリックスに分割する（工程１０８）。それからマルチプレクサー３０は一つおきの緑ピクセルおよび１６赤ピクセルにつき７ピクセルをサンプリングする（工程１１０）。次に、マルチプレクサー３０は各４ｘ４部分マトリックス内の１６青値を合計し１６で割ることにより、その部分マトリックス内の青値の局所平均を計算する（工程１１２）。マルチプレクサー３０はこれらのサンプリングされた緑と赤ピクセル値および青局所平均値を用い、サンプル赤及び緑値をＭ面内のそれらの対応する位置に挿入すること、及び青値の局所平均をＭ面内の各４ｘ４ピクセル部分マトリックスの指定場所に挿入することにより、イメージのＭ面表現を構築する（工程１１４）。それによりマルチプレクサー３０は、赤、緑、及び青ピクセルが７：８：１の比であるＭ面を作る。Ｍ面図４は空間色彩的に多重化されたイメージ面（Ｍ面３２）内の８ｘ８ピクセル領域の図である。このイメージ面（Ｍ面３２）は、図１の空間色彩マルチプレクサー３０により弱面平均化が用いられた場合の出力である。図４の文字Ｒ、Ｇ、Ｂは各々Ｍ面内の一つのピクセルの位置を表し、その位置に記憶されたカラー成分を示す。例えば、Ｒピクセル１２０は値ｒ_sを記憶し、この値は元のソースＲＧＢ面のその位置からの赤成分のサンプリング値である。同様に、Ｇピクセル値１２３はその位置のＲＧＢ面からのサンプリング緑成分ｇ_sを記憶する。Ｂピクセル１２８は元のイメージの部分マトリックス（破線１２５で示されている。）内の１６青値の平均である値ｂ_aを記憶する。Ｍ面内の各ピクセルＲ、Ｇ又はＢは３つのＲＧＢ面のうちの１つのみの値を記憶し他の２つの面の値は捨てるので、Ｍ面は元のＲＧＢ面が使用するデータスペースの１／３を使用してイメージを表す。従って３：１のデータ圧縮が空間色彩多重化により達成される。図５は空間色彩的に多重化されたイメージ面（Ｍ面３２）内の８ｘ８ピクセル領域の図である。このイメージ面（Ｍ面３２）は、多重化入力装置７０の出力であり、青平均化を用いない場合の空間色彩マルチプレクサー３０の出力でもある。図５のＭ面内のＲとＧピクセルは、図４に関して記載したようにそれらのピクセルと操作において同じである。しかしながら、Ｂピクセルは平均青値を保持せず、代わりに元のＲＧＢイメージから直接サンプリングした値ｂ_sを保持する。図５は本発明により構成された多重化入力装置７０のフィルターモザイクで用いられる赤、緑、及び青フィルターの配置を表している。デジタル的に取り込まれる青値は常に図５の各４ｘ４ピクセルブロックにおける２つのＢフィルターを通った青値なので、多重化入力装置を使用すると弱面平均化の使用が妨げられることに留意されたい。２つの重要な要因が図４と図５に示されたサンプリングモザイクの形式の基となっている。まず、ＲＧＢカラー原色に関して、人間の目はＲ原色よりＧ原色により感じやすく、Ｂ原色はずっと感じにくいという事実がある。図４のＲＧＢ比７：８：１および図５の６：８：２というモザイク設計にこのことがおおむね考慮されている。従って、本発明は２つの強面ＲとＧ、および１つの弱面Ｂを規定する。次に、規格化されたＪＰＥＧ構造の１つの完全な相は、基本的な８ｘ８サイズのピクセルブロックである。このピクセルブロックは、コサイン変換の基本関数の範囲を規定する。図４と図５に示された４ｘ４モザイクセルは規格の約数であるので、多重化の位相誘導効果がイメージを空間一周波数領域内に変換するのに要求されるＪＰＥＧ基本関数に関して存在し得る。多重化Ｍ面内のピクセルの２つの特定の配列について記載してきたけれども、本発明は、ここで説明するように「強く」（多く）サンプリングされた、及び「弱く」（少なく）サンプリングされた面の概念を保持する、多重化面内のピクセルの選択可能な配列を用いて実施できる。伝送又は記憶手段４０は縮小サイズのＭ面によって生じる圧縮を利用して、非圧縮イメージを扱うのに必要となるデータスペースのちょうど１／３を用いてイメージを効果的に伝送又は記憶する。伝送又は記憶の後、Ｍ面は元のイメージを表示するために復号化される。イメージ復号化図６はデマルチプレクサー５０のイメージ復号化機能の一般的な動作のフローチャートである。デマルチプレクサーはまずＭ面を初期には部分的にのみ満たされているＲＧＢ＊３面イメージアレイ（５２）内に展開する（工程１２０）。Ｍ面は元の３面の各々からの値の部分集合のみを含むので、この３面アレイは初めは部分的にのみ満たされている。それからデマルチプレクサーは多重化Ｍ面の弱面値に対応した位置での「欠落した」強面値を計算し、その対応する位置を満たす（工程１２１）。次にデマルチプレクサーは強Ｒ＊および強Ｇ＊面内の残りの欠落値を計算する（工程１２２）。強Ｒ＊および強Ｇ＊面をこれらの計算値で満たした後は、それらは復号化処理で導入されたシミ、鮮赤点、又は鮮緑点を含むかもしれない。これらのシミは素早い復号化が望まれている用途や、さらに計算処理を施して修正できる用途などでは許容できるかもしれない。強面値は後に弱面復号化でも使用されるので、この修正は復号化のこの段階で行わなければならない。もしシミ修正が望まれるのであれば、デマルチプレクサー５０は強Ｒ＊および強Ｇ＊面内で必要とされるように計算値を調整してシミを修正する（工程１２４）。シミ修正の後、又はもし修正が望まれてないならば、デマルチプレクサー５０は次に弱Ｂ＊面に対する「欠落」値を計算する（工程１２６）。弱Ｂ＊面は上述のように１６位置につき１又は２位置で値を含むのみである。本発明により、デマルチプレクサー５０はＲ＊およびＧ＊面の両方での値を用いて欠落弱Ｂ＊面値を近似する。図７Ａ，７Ｂ，７Ｃは、Ｍ面の１６ピクセルにつき１ピクセルに平均弱面値を記憶する本発明の一つの実施例に従って多重分離した後の、ＲＧＢ＊面５２における分離可能Ｒ＊、Ｇ＊、Ｂ＊面５０２、５０４、５０６の内容を示す。多重分離後、Ｇ＊面（図７Ａ）の半分のピクセルがイメージの元のＲＧＢ表現からの元のサンプルｇ_s値５００を保持し、残りの半分のピクセルはデマルチプレクサー５０により計算された計算ｇ_c値５１０を保持して強面５０２が満たされているのが分かる。Ｒ＊面（図７Ｂ）では半分よりやや少ないピクセルが元のｒ_s値１４０を保持し、半分よりやや多いピクセルはデマルチプレクサー５０により計算された値ｒ_c５１２およびｒ_sc５１４を保持して強面５０４を満たしているのが分かる。デマルチプレクサー５０はＭ面でｂ値を保持するピクセル位置にあるｒ_sc 値を残りのｒ_cやｇ_c値とは異なる方法で計算するので、計算値ｒには２つの異なるラベルが用いられている。Ｂ＊面（図７Ｃ）では、デマルチプレクサー５０で利用できるサンプルｂ値はないので、Ｍ面の平均値ｂ_aを伝送する本発明の実施例に従って全ての値５１６が実際に計算される。図７Ｄ，７Ｅ，７Ｆは、Ｍ面の１６ピクセルにつき２ピクセルにサンプル弱面値を記憶する本発明の実施例に従って分離可能再構成面５０２、５０４、５０６内に多重分離した後のＲ＊、Ｇ＊、Ｂ＊面５２の内容を示す。先ほど実施例で説明したように、Ｇ＊面５０２（図７Ｄ）内の半分のピクセルはイメージの元のＲＧＢ表現からの元のサンプルｇ_s値５００を保持し、残りの半分のピクセルはデマルチプレクサー５０により計算された計算ｇ_c値５１０を保持する。Ｒ＊面（図７Ｅ）では、１６ピクセルにつき６ピクセルが元のｒ_s値１４０を保持し、１６ピクセルにつき１０ピクセルがデマルチプレクサー５０により計算されたｒ_c 、ｒ_sc値５１２、５１４を保持する。Ｂ＊面（図７Ｆ）では、１６ピクセルにつき２ピクセルがサンプルｂ_s値５１８を保持し、１６ピクセルにつき１４ピクセルがデマルチプレクサー５０により計算された値５１６を保持する。強および弱面復号化のより詳細な説明は次の通りである。強面の相関復号化図８Ａは、本発明の一つの実施例によるデマルチプレクサー５０の強面イメージ復号化機能（工程１２２）の動作のフローチャートである。Ｍ面の３面ＲＧＢ＊イメージアレイへの展開の後、デマルチプレクサー５０はまずＲ＊面内のそれらのｒ_scピクセル値を近似する。これらのｒ_scピクセル値はＭ面で青値を保持した位置にある。これは非相関復号化であり、サンプルｒ_s値のみに関して行われる。ｂ値を保持したＲ＊面の各ピクセルに対して、デマルチプレクサー５０は図８Ｂで概略示された２つの方法のうちのどちらかにより値ｒ_scを計算し（工程１５０）、その値をＲ＊面内のｒ_sc位置に記憶する（工程１５３）。ｒ_sc値の計算がまず行われ、それら２つの面の相関復号化をより容易にするために不完全Ｒ＊およびＧ＊面が空間的に相補的となる。非相関復号ｒ_scピクセル値は残りの復号化のためのサンプルｒ_sピクセルとして扱われる。一旦ｒ_scピクセルの復号化が完了すると、Ｒ＊およびＧ＊面は次の特徴を有する。即ち、各面内の一つおきのピクセル位置はその面のサンプル値（ｒ_s（ｒ_sc 値を含む。）又はｇ_s）を含み、各面の残りの半分は空である。これらの面は、Ｒ＊面内のサンプルｒ_s値が存在しＧ＊面内にサンプルが無いところ、及び、それに対応してＧ＊面内にサンプルｇ_s値が存在しＲ＊面内にサンプルが無いところならどこでも関係がある。デマルチプレクサー５０は各々の空位置で計算赤ピクセル値または計算緑ピクセル値（ｒ_cまたはｇ_c）を求めることにより本発明により各面内の欠落ピクセル値を再構成する。欠落値を計算するために、まずデマルチプレクサー５０は欠落ｇ値に最も近い４つのサンプルｇ_s値を平均することにより、Ｇ＊面内の局所平均〈ｇ〉を求める（工程１５４）。次にデマルチプレクサー５０は欠落ｇ値に最も近い４つのサンプルｒ_s値を平均することによりＲ＊面内の局所平均〈ｒ〉を計算する（工程１５６）。次に、デマルチプレクサー５０は局所平均〈ｒ〉をサンプルｒ_s値から引くことにより欠落ｇ値の位置での局所平均〈ｒ〉とサンプルｒ_s間の差を求める。最後に、デマルチプレクサー５０は計算されたｇ_cと局所平均〈ｇ〉間の差がサンプルｒ_sと局所平均〈ｒ〉間の差に等しいようなｇ_cを計算する。それから、デマルチプレクサー５０は計算ｇ_c値をＧ＊面内に配置する（工程１５８）。今記載されたデマルチプレクサー５０の動作は次式によっても表すことができる。ｇ_c ＝ｋ₁ ｒ_s −ｋ₂ 〈ｒ〉＋ｋ₃ 〈ｇ〉ここで、ｋ値は定数である。特定のシステムでは１以外の定数が用いられ得るが、定数が１に等しいときには満足な性能が達成可能である。Ｒ＊面内の欠落値は対応する式で再構成される（工程１６０、１６２、１６４）。これらの式は、異なるスペクトル面の局所空間二次導関数は相関するという仮定に基づいている。図８Ｂは、Ｍ面でｂ値を保持したＲ＊面のピクセルにおけるサンプルｒ_s値からｒ_scを計算する選択可能な方法のフローチャートである。一つの選択肢として、近隣のもの、内部リング、及び隣接した外部リングの２つのセットを平均し、重み付けし、調整する反覆方法によりデマルチプレクサー５０はこれらの値を復号化する。これは次のように行われる。まず、デマルチプレクサー５０は４つの最も近いサンプルｒ_s値（内部リング）の平均、及び４つの次に近いサンプルｒ_s 値（外部リング）の平均を計算する。次に、内部リング平均は内部リングの個別の値の各々と比較され、最も大きな差を生じる値が除去される。それから、この平均及び比較処理は残った３つの内部リング値に対して繰り返され、最も大きい差を生じる次の値を除去する。平均及び比較処理は外部リング上でも行われ、４つの平均から最も大きい差を生じる値を除去し、残りの３つの平均から最も大きい差を生じる値を除去し、最後に内部リングの２つの平均及び外部リングの２つの平均を得る。「内部」差、即ち内部リング上の２つの平均と内部リング上の４つの平均の間の差が得られ、それから、「外部」差、即ち外部リング上の２つの平均と外部リング上の４つの平均の間の差が得られる。次に、内部差が外部差と比較されより小さい平均差が求められる。中心ピクセルの値が次に選択され、前に得られたより小さい平均差のリングに対応した２ポイント平均（内部又は外部リング）となる（工程１５１）。もう一方の選択肢では、ｒ_sc値は同一面内の最も近い近傍のものの平均として計算され得る（工程１５２）。この方法は計算が少なくてよい利点があり、より広い範囲のイメージに対してよりよい結果をもたらす一方、前の方法は高コントラスト単一ピクセルライン又はテキストのような特性を有したイメージに対してより適している。平均青による青の相関復号化図９Ａは、本発明の実施例によるマルチプレクサー５０の弱（青）面イメージ復号化機能（工程１２４）の動作のフローチャートであり、Ｍ面内のｂ値はＲＧＢソースイメージの４ｘ４部分マトリックスＢ面における青ピクセルの平均である。ｒ_cとｇ_c値の復号化の後、Ｒ＊及びＧ＊面は次の特徴を有する。各面内の一つおきのピクセル位置はその面に対するサンプル値を含み、各面の残りの半分はその面に対する計算値を含む。これらの面は、Ｒ＊面内にサンプルＲ値が存在しＧ＊面内に計算値サンプルが存在するところ、及びこれに対応してＧ＊面内にサンプル値が存在しＲ＊面内に計算値が存在するところならどこでも関係する。デマルチプレクサー５０は、青が局所赤−緑平均と相関すると仮定することにより、赤と緑の相関復号化のためのアプローチに類似した、青を復号化するアプローチを用いる。デマルチプレクサー５０はＭ面のｂ_a値と共にイメージアレイのＲ＊及びＧ＊面内のサンプリングされかつ復号化された値を用い、欠落青値を再構築する。この方法は優れたイメージの画質をもたらす。この点で、デマルチプレクサー５０は、多重化の間に平均ｂ_aを求めるのに用いられる（１２５のような）４ｘ４部分マトリックスに対応する４ｘ４部分マトリックスのＲ＊面内の局所平均〈ｒ〉を求め（工程２００）、同一の４ｘ４部分マトリックスのＧ＊面内の局所平均〈ｇ〉を求める（工程２０２）。これらの局所平均の両方とも簡単な平均であり、例えば各面内の１６個のサンプリングされ計算された値を加え１６で割ることにより計算される。それから、デマルチプレクサー５０はこれら２つの平均を平均して局所平均〈ｒ〉及び〈ｇ〉の平均〈〈ｒ〉，〈ｇ〉〉を得る（工程２０４）。次に、デマルチプレクサー５０は伝送されたｂ_a値と〈〈ｒ〉，〈ｇ〉〉平均の間の差Δを（例えば、その２つの値を引き算することにより）得る（工程２０６）。この差Δはデマルチプレクサー５０により用いられ、例えば４ｘ４部分マトリックスのＢ＊面内の１６ピクセルの各々に対して青値ｂ_cを計算する。デマルチプレクサー５０はある位置でサンプリングされかつ計算されたｒ_s，ｇ_c又はｇ_s，ｒ_c値を平均し差Δを加えることによりその位置でのｂ_cを計算する。最後に、デマルチプレクサー５０は計算されたｂ_cをＢ＊面内の各位置に挿入する（工程２０８）。新しいＭ面が多重化／多重分離化の数サイクルの間繰り返し計算されなければならないそれらの用途では、圧縮と圧縮解除がその都度増加する歪みを付加することなく同一のイメージ上で正確に繰り返され得ることがしばしば重要である。しかしながら、各４ｘ４ブロックの伝送されたｂ平均に基づいた青復号化においては、計算ｂ値の平均〈ｂ_c〉は伝送された平均ｂ_aとは異なり得る。計算されたどんな青でも飽和が存在するときは、即ち、各面内のピクセルに８ビットが記憶されるシステムでｂ_c値が０から２５５の範囲の外側となるときはいつでも、一般にこのことが発生する。もし圧縮と圧縮解除が正確に繰り返されることが要求されれば、Ｂ＊面のさらなる精密化が求められる。デマルチプレクサー５０はＢ＊面内の４ｘ４マトリックスの平均〈ｂ_c〉を計算しその平均をＭ面内に伝送されたｂ_a平均と比較することによりこのことを成し遂げる。もし差が存在すれば、デマルチプレクサー５０はその差を古いΔ値に加えることにより新しいΔ値を計算し、それから、部分マトリックス内のｂ_cを再計算する（工程２１０）。計算ｂ値の平均〈ｂ_c〉がＭ面のｂ_a平均に等しくなるまで、これらの工程が繰り返される（工程２１２）。通常は２番目か３番目の繰り返しで等しくなる。サンプリングされた青値による青相関復号化Ｍ面の青値が元のＲＧＢイメージ内の幾つかの青値の平均から計算されたｂ_a 値でなく、あらゆる４ｘ４マトリックス内の２つの位置からサンプリングされたｂ_s値である場合、上述した復号化方法は一般に良い結果をもたらさない。もしより良い画質が必要ならば、青復号化の代わりの方法を用いなければならない。代わりの方法の一つにおいては、青の相関復号化を行う部分マトリックスが４ｘ４部分マトリックスから１２ｘ１２部分マトリックスに拡張され、この１２ｘ１２部分マトリックスはｂ_c値が計算されるその４ｘ４部分マトリックスを中心とする。図９Ｂは、Ｍ面のｂ値がサンプル青値である本発明の実施例に従ったデマルチプレクサー５０の弱（青）面イメージ復号化機能（工程１２４）のフローチャートである。デマルチプレクサー５０はまず、全体イメージに対して各４ｘ４部分マトリックスを中心とする１２ｘ１２近傍内の１８青サンプルの平均〈ｂ_s〉を求める（工程２２０）。従って、各４ｘ４部分マトリックスはこの工程により得られた〈ｂ_s〉を有する。それから、デマルチプレクサー５０は、ｂ_c値が求められる４ｘ４部分マトリックスを中心とする１２ｘ１２近傍内の９つの〈ｂ_s〉値の平均〈ｂ〉を求める（工程２２２）。次に、デマルチプレクサー５０は同じ１２ｘ１２近傍内のＲ＊面の局所平均〈ｒ〉を計算し（工程２２４）、同じ１２ｘ１２近傍内のＧ＊面の局所平均〈ｇ〉を求める（工程２２６）。これらの両方の局所平均は単純な平均であり、各面内の１４４個のサンプリングされかつ計算された値が加えられ１４４で割ることにより計算される。それから、デマルチプレクサー５０はこれら２つの平均を平均して局所平均〈ｒ〉と〈ｇ〉の平均〈〈ｒ〉，〈ｇ〉〉を得る（工程２２８）。次に、デマルチプレクサー５０は中心の４ｘ４内のＲ＊面の局所平均ｒ_Lを計算し（工程２３０）、同じ４ｘ４内のＧ＊面の局所平均ｇ_Lを求める（工程２３２）。これらの局所平均の両方とも単純な平均であり、各面内の１６個のサンプリングされかつ計算された値を加え１６で割ることにより計算される。次に、デマルチプレクサー５０はこれら２つの平均を平均し局所平均ｒ_L及びｇ_Lの平均〈ｒ_L，ｇ_L〉を得る（工程２３４）。次に、デマルチプレクサー５０は〈ｒ_L，ｇ_L〉に〈ｂ〉を掛けて〈〈ｒ〉，〈ｇ〉〉で割ることにより局所平均ｂ_Lを計算する（工程２３６）。次に、デマルチプレクサー５０は２つの値を減算することによりｂ_Lと〈ｒ_L，ｇ_L〉の間の差Ｄを計算する（工程２３８）。この値Ｄはデマルチプレクサー５０で用いられて、元の２つのｂ_s値のうちの一つを含まない４ｘ４部分マトリックスにおけるＢ＊面の１４個の各ピクセルの青値ｂ_cを計算する。デマルチプレクサー５０は各ピクセル位置でサンプリングされ且つ計算されたｒ及びｇ値を平均しＤを加えることにより、その位置でのｂ_cを計算し、最後に計算されたｂ_cをＢ＊面内の各々の空位置に挿入する（工程２３９）。デマルチプレクサー５０のサンプル青操作による青復号化は次式によっても記載できる。ｂ_c ＝〈ｒ_p ，ｇ_p 〉＋［（〈ｒ_L ，ｇ_L 〉ｘ〈ｂ〉）／〈ｒ，ｇ〉］−〈ｒ_L ，ｇ_L 〉ここで、ｂ_cは各ピクセルでの計算値であり、〈ｒ_p ，ｇ_p 〉＝（ｒ_p ＋ｇ_p ）／２はそのピクセルでの赤及び緑値の平均であり、〈ｒ_L ，ｇ_L 〉は１２ｘ１２部分マトリックスの中心４ｘ４部内の赤及び緑の局所平均であり、〈ｂ〉は１２ｘ１２部分マトリックスで計算された局所青平均であり、〈ｒ，ｇ〉は同じ１２ｘ１２部分マトリックス内の赤及び青の局所平均である。上式が示しているように定数が１に等しい場合には満足な結果が達成可能であるけれども、上式の変数間の関係は定数により変わり得る。良い性能を発揮する近傍は、値が計算されようとしているピクセルを含む４ｘ４ピクセルブロックを中心とする１２ｘ１２ピクセル近傍である。この方法により、ＲＧＢ復号器は平均符号化から得られる結果と類似の結果を得ることができる。もし図９Ａの復号化方法がサンプル符号化の場合に用いられるならば、青及び黄の「よごれ」又は滲んだ領域が弱面のより低いサンプリングレートにより発生するであろう。高い空間周波数領域では青飽和の僅かな損失が発生し（即ち、超精細）このことは検査されるどんなイメージでも知覚できないけれども、局所弱面平均を概算するのに用いられる近傍を１２ｘ１２ピクセルに拡張すると事実上これらの「よごれ」が概算できる。弱面平均符号化は一般に弱面サンプル符号化に比べて優れたイメージの画質で復号化する。従って、もし全ＲＧＢイメージがマルチプレクサーで利用可能ならば、弱面平均符号化がより好適である。一方、もしマルチプレクサーでの計算が求められないならば、または弱面平均符号化が不可能な場合にもしＭ面がモザイクカラーフィルター付ＣＣＤカメラのような入力装置により直接取り込まれるならば、弱面サンプル符号化が適切である。シミ修正ここまでの復号化処理における知覚イメージの画質における欠陥は、復号化されたイメージ内のある位置に発生し得る赤及び緑のシミが存在することである。シミは計算された強赤面又は強緑面内では全く異なる（非常に高い又は非常に低い）値である。復号化されたイメージでは、シミは高いコントラストの縁での又は高いコントラストの線に沿っての鮮赤又は鮮緑の点として見える。上述のように青面の特別な取扱い故に、青シミは最終イメージには生じない。Ｒ＊とＧ＊の復号化の後かつＢ＊面復号化の前に追加操作を行うことができ、これらのシミを除去することにより復号化イメージの画質を改善できる。復号化されたＲ＊及びＧ＊面の各々には、ピクセル値の２つの異なるカテゴリー、即ちサンプリングされたものと計算されたものがある。Ｒ＊面内のサンプル値はＧ＊面内の同じピクセル位置での計算値と一致し、その逆も成り立つ。後に議論する更なる精密化操作は、各強面内の計算値を改善することを狙っている。シミを修正するために、デマルチプレクサー５０はまずここで「色彩的平滑化」と称される処理を行い、調整された多重化Ｍ_a面を計算する。このＭ_a面の構築の後、デマルチプレクサー５０は計算された赤ｒ_c又は緑ｇ_c値を含む全てのピクセルで閾条件を検査する。もし閾条件が如何なるピクセルでも超過していれば、Ｍ_a面は修正が必要な計算値に加えられる修正値βを求めるのに用いられる。これらの操作の詳細は以下に説明される。色彩平滑化もし計算値に修正が必要ならば、デマルチプレクサー５０は色彩平滑化と称される処理により必要とされる修正量を求める。図１０Ａは、本発明の一実施例によるデマルチプレクサー５０のシミ修正機能における色彩平滑化操作のフローチャートである。色彩平滑化では、デマルチプレクサー５０は半分空の相補的なＲ＊及びＧ＊面を用いる（図８Ａの工程１５３）。これらの面は、Ｍ面でｂ値を保持するピクセル位置でのＲ＊面内の欠落ｒ_sc値の計算の後に生じる。デマルチプレクサー５０は、各ピクセルでまずピクセルの近傍内のサンプルｒ値の平均〈ｒ_s〉を計算し（工程２４０）、同じピクセルの同じ近傍内のサンプルｇ値の平均〈ｇ_s〉を計算する（工程２４２）ことにより、色彩平滑化処理で用いる新しいＭ_a面を構築する。値が調整されるピクセルを中心とする９ｘ９ピクセルの近傍サイズを用いた実験テストでは良好な結果が得られた。次にデマルチプレクサー５０は、次式により現在のサンプルが取り込まれた面（Ｒ＊又はＧ＊）に依存して値Ｃを計算する（工程２４４）。Ｒ＊から取り込まれたサンプルに対して：Ｃ＝［（〈ｒ_s 〉＋〈ｇ_s 〉）／２］−〈ｒ_s 〉Ｇ＊から取り込まれたサンプルに対して：Ｃ＝［（〈ｒ_s 〉＋〈ｇ_s 〉）／２］−〈ｇ_s 〉次に、デマルチプレクサー５０は同じピクセルの値とＣを加算してその結果をＭ_a 面内の対応する位置に記憶する（工程２４６）。これらの工程はＲ＊及びＧ＊面内のあらゆるサンプルｒ_s及びｇ_s値に対して繰り返される。この色彩平滑化処理はエントロピー低減について図１２Ａで述べるのと類似の乗算処理を用いて行うことができるが、既述の加算的方法よりも効果的ではない。復号化のこの時点では、Ｍ_a面は調整されたサンプルｒ_as値で半分満たされ、調整されたサンプルｇ_as値で半分満たされている。次に、デマルチプレクサー５０は元のＭ面から値ｒ_c及びｇ_cを計算するのに用いられた同じ手順（工程１５４乃至１６４で概略示されたもの。）を正確に用いてＭ_a面をＲ_a＊及びＧ_a＊面に復号化する（工程２４８乃至２５８）。この時点では、Ｒ_a＊面は調整されたサンプルｒ_as値で半分満たされ、調整された計算ｒ_ac値で半分満たされ、Ｇ_a＊面は調整されたサンプルｇ_as値で半分満たされ、調整された計算ｇ_ac値で半分満たされている。シミ修正閾条件一旦Ｒ_a＊及びＧ_a＊面が完了したら、デマルチプレクサー５０はもとのＲ＊及びＧ＊面内のあらゆる計算ｒ_c及びｇ_c値を検査してシミ修正が必要かどうかを調べ、修正が必要な場合にはそれらの値を調整する。シミはＲ＊又はＧ＊面内の計算ｒ_c又はｇ_c値では大きく異なる値である。デマルチプレクサー５０は各ピクセル位置でのｒ及びｇに対する計算され且つサンプリングされた値を比較し、これらの値が以下で説明するように計算された閾値を越えるかどうかを調べる。図１０Ｂはデマルチプレクサー５０の閾検査及び調整機能のフローチャートである。あらゆるピクセルに対して、デマルチプレクサー５０は、まずそのピクセルを中心とする３ｘ３部分マトリックス内のサンプルｒ_s値の平均〈ｒ_s〉を計算し（工程２７０）、次に同じ部分マトリックス内のサンプルｇ_s値の平均〈ｇ_s〉を計算する（工程２７２）ことにより、閾値Ｔを計算する。それから、デマルチプレクサー５０はこれら２つの平均間の差の絶対値を求め、それに定数ｋを掛けてＴを得る（工程２７４）。この計算は次式により表せる。Ｔ＝ｋ｜〈ｒ_s 〉＝〈ｇ_s 〉｜試験では、定数ｋを０．１７５に等しくすると良好な結果が得られた。Ｔがあるピクセルで求められると、デマルチプレクサー５０はそのピクセルでのサンプル値と計算値の差をＴと比較し（工程２７６）、もし差がＴより大きければ、デマルチプレクサー５０はそのピクセルでの計算値に修正を施す（工程２７８、２８０）。Ｒ＊面内の計算値ｒ_cおよびＧ＊面内のサンプル値ｇ_sを有するピクセルに対して、この比較は次式で表せる。もし｜ｒ_c −ｇ_s ｜〉Ｔならば、ｒ_cを調整閾条件を満たすピクセルでのシミ修正値βは、Ｒ_a＊及びＧ_a＊面内のそのピクセル位置でのサンプル値（ｒ_as又はｇ_as）と計算値（ｒ_ac又はｇ_ac）の差として得られる（工程２７８）。修正が必要な計算値ｇ_cに対して、修正値β_gが式β_g ＝ｒ_as−ｇ_acにより計算され、Ｇ＊面内でβ_gを値ｇ_cに加えることにより修正が行われる。修正が必要な計算値ｒ_cに対して、修正値β_rが式β_r＝ｇ_as−ｒ_acにより計算され、Ｒ＊面内でβ_rを値ｒ_cに加えることにより修正が行われる。修正された計算値が求められると、Ｒ＊又はＧ＊面内の対応する位置に挿入される（工程２８０）。空間色彩多重化＋エントロピー低減＋ＪＰＥＧ圧縮どんな１ピクセル場所でも３つのカラー成分のうちの１つのみが実質的に存在しそれにより３つを１つに圧縮できるので、カラー成分の３つの分離可能面として通常表されたイメージを１つの空間色彩多重化面内に変換した後も、これまで説明したように本発明は優れたカラーイメージの画質を維持する。しかしながら、多くの用途においては３対１より大きい圧縮が求められる。本発明の一つの利点は、マルチプレクサー３０のＭ面出力が同一のイメージの黒白版と類似しており、従って単一色彩イメージ用に設計された標準の単一面圧縮技術を用いたさらなる圧縮によく適していることである。ＪＰＥＧ圧縮技術ではイメージ面の空間周波数圧縮を次のように行う。まず、面が８ｘ８ピクセルのブロックに分割され、各ブロックに対して離散コサイン変換（ＤＣＴ）が計算される。次に、変換されたブロックの係数が各空間周波数の量子化マトリックスにより割り当てられたビット数に従って重み付けされる。更に、量子化された係数にコード長（ハフマン(Huffman)）符号化が行われる。圧縮解除は逆の手順に従う。標準のＪＰＥＧ圧縮法はマルチプレクサー３０の単一Ｍ面出力に直接適用できる。しかしながら、Ｍ面は多重化処理によりもたらされた高次のエントロピーを有するので、ＪＰＥＧ圧縮法の効果は減少する。イメージの文脈でいうと、エントロピーとはイメージの「でこぼこ」の一般的な測度であり、でこぼこが大きくなればなるほどエントロピーは高くなり、伝送しなければならない情報量は大きくなる。多重化により引き起こされる一つの問題は、エントロピーの人工成分を加えることである。この「でこぼこ」が如何に生じるかを理解するために、赤及び緑面のみから成るピクチャーを考えてみよう。もし赤及び緑面がイメージ全体で定数であり且つ異なるレベルならば、原理的には２つの（一定の）レベルを特定する２つの数のみ必要となる。しかしながら、そのようなイメージから導出された多重面は、赤と緑の値は異なるレベルで一定の赤と一定の緑の値の交錯したチェッカーボードから成るであろう。従って、多重イメージは、ＪＰＥＧのＤＣＴからの８ｘ８出力の下の右角に対応した、高い空間周波数で強い成分を有する。青値は低い空間周波数以外で誘導されたエントロピーの他の成分を作り出す。多重化カラー面と共にＪＰＥＧイメージ圧縮を用いるのを試みた従来技術のシステムは、多重化面を直接圧縮することはできず、圧縮前に多重化面をＹＩＱ空間に変換すべきとの結論が出ている。このことは受信器と送信器の両方において追加の計算処理を必要とした。本発明はＭ面の直接、即ちＹＩＱ表現への変換無しのＪＰＥＧ圧縮を可能とする方法及び装置を用いる。本発明によるＭ面の設計により全圧縮範囲１０：１乃至２０：１のＪＰＥＧ圧縮を用いて良好な知覚イメージの画質を達成できる。後に説明するエントロピー低減技術を付加すると、さらに高い圧縮比での良好な知覚イメージの画質が達成される。図１１は、伝送または記憶前にＭ面のより効率的な圧縮を容易にする付加要素を組み込んだ本発明の実施例のブロック図である。エントロピー低減ユニット３００、ＪＰＥＧ圧縮回路３１０、ＪＰＥＧ圧縮解除回路３２０、及びエントロピー復元回路３３０が含まれている。エントロピー低減ユニット３００はＭ面３２に操作してエントロピー低減Ｍ。面３０２を作り、エントロピー調整変数（Ｅｖ）３０４を作る。Ｍ_c面３０２はＪＰＥＧ圧縮回路３１０が受け取る。このＪＰＥＧ圧縮回路３１０は、単一チャンネルＪＰＥＧ圧縮を行うように設計された市販論理回路が使える。ＪＰＥＧ回路３１０は圧縮データセットを作り、これを記憶又は伝送用手段４０が受け取る。手段４０はＥｖ変数３０４も受け取る。記憶又は伝送の後、圧縮データセットは逆ＪＰＥＧユニット（ＪＰＥＧ^-1）３２０が受け取り、それを圧縮解除してＭ_e＊面３２２を作る。逆エントロピー低減ユニット（ＥＲＵ^-1）３３０はＭ_e＊面３２２とＥｖ変数３０４を受け取り、上述のようにデマルチプレクサー５０により復号化されたＭ_e＊面及び出力Ｍ＊面３３２内のエントロピーを復元する。本発明の３つの異なる実施例による３つの選択可能なタイプのエントロピー低減ユニット（ＥＲＵ）３００および逆エントロピー低減ユニット（ＥＲＵＨ^-1）３３０が存在する。即ち、乗算タイプ、加算タイプ、及びその二つの結合タイプである。３つの処理の全てにおいて、エントロピー低減がＭ面内のピクセルブロック上で行われる。初期の実験結果は加算及び乗算的方法に対しては約１６ｘ１６のブロックサイズが適していることを示している。加算及び乗算的方法では、各ブロックに対して３つの整数が受信器でエントロピーを復元するために伝送される（結合方法では６つの整数）。３つの方法全てについて目的は同じであり、Ｍ面内のでこぼこを減らすことである。このことはＭ面の各ピクセル値に対して各ブロック内の各原色について計算された定数を加える又は掛けることにより行われる。この操作は各ブロック内の原色の平均を共通の値（例えば、より好適な共通値は各原色平均の平均である。）まで上げる又は下げるために行われる。加算及び乗算的方法は異なる利点及び欠点を有する。結合的方法は、１ブロックにつき３つの代わりに６つの係数を伝送するコストを要するがエントロピー低減を十分に利用するということとのトレードオフである。乗算的方法の利点は、飽和の問題（８ビット面での０から２５５の範囲外の数）が取り除かれることである。というのは、送信器での乗算は常に１より小さい数で行われるからである。その欠点は、各サンプルは１より小さい数で乗算され最も近い伝送用整数に切り上げ又は切り下げられ、受信器においてサンプルは１より大きい値で乗算されることである。このことは、輝度歪みを生じる復号化値の量子化（加えて、ＪＰＥＧ量子化）を引き起こす。加算的方法の利点は、乗算的方法のような付加的な量子化効果が無いことである。加算的方法の欠点は、飽和やクリッピングが生じる場合には、どんなピクセルでも定数を加算するとその値を２５５より大きく又は０より小さくシフトすることである。Ｍ面の乗算エントロピー低減図１２Ａは、乗算エントロピー低減を用いた本発明の実施例によるエントロピー低減ユニット（ＥＲＵ）３００及び逆エントロピー低減ユニット（ＥＲＵ^-1）３３０の一般的な操作のフローチャートである。ＥＲＵ３００はＭ面内のｎｘｎピクセル部分マトリックス（例えば、ｎ＝１６）を操作する。ＥＲＵ３００はまずこの領域の各成分の平均値である〈ｒ〉、〈ｇ〉、及び〈ｂ〉を計算し（工程４００）、それから例えば〈ｒ〉、〈ｇ〉、及び〈ｂ〉の平均値でもよい目標値Ａを計算する（工程４０２）。次に、ＥＲＵ３００は次式により３成分の各々に対する比α_r、α_g、及びα_bを計算する（工程４０４）。 α_r ＝（Ａ／〈ｒ〉） α_g ＝（Ａ／〈ｇ〉） α_b ＝（Ａ／〈ｂ〉）次に、ＥＲＵ３３０は各比α_r、α_g、及びα_bを検査して１より大きいか否かを調べる（工程４０６）。１より大きいα値の各々に対して、ＥＲＵ３００は次式により値α’を計算する（工程４０８）。 α’_r ＝（（２５５−Ａ）／（２５５−〈ｒ〉）） α’_g ＝（（２５５−Ａ）／（２５５−〈ｇ〉）） α’_b ＝（（２５５−Ａ）／（２５５−〈ｂ〉））次に、ＥＲＵ３０は次式により領域内で個々のｒ、ｇ、及びｂ値を変える（工程４１０）。ｒ’＝ｒα_r 又はｒ’＝２５５−（２５５−ｒ）α’_r ｇ’＝ｇａ_g 又はｇ’＝２５５−（２５５−ｇ）α’_g ｂ’＝ｂα_b 又はｂ’＝２５５−（２５５−ｂ）α’_b 左の式は対応するα値が１より小さいときに用いられ、右の式はα値が１より大きいときに用いられる。ＥＲＵ３００は上記した適当なα又はα’値を計算し、如何なるピクセル位置でも飽和を避けるように適切な式を適用する。例えば赤イメージが一般にｇ及びｂ成分と比較して強いとき、飽和は起こらない。その場合には、〈ｒ〉は大きく、全てのｒピクセルは比（Ａ／〈ｒ〉）〈１で乗算される。しかしながら、もし赤イメージが一般に弱いならば、全てのｒピクセルは比（Ａ／〈ｒ〉）〉１で乗算され、このことがｒの如何なる大きい値に対しても飽和問題を引き起こし、たとえ〈ｒ〉が相対的に小さくてもこの問題は起こり得る。そのような飽和を避けるために、ＥＲＵ３００は上述のような適当なα値及び式を適用する。この方法を用いると、エントロピー低減方法の結果としてどんなピクセル値の飽和の危険も存在しない。それから、ＥＲＵ３００は計算されたｒ’、ｇ’、及びｂ’値をＭ₈面３０２内に記憶し（工程４１２）、３つの平均値〈ｒ〉、〈ｇ〉、及び〈ｂ〉をバッファメモリに記憶する（工程４１４）。Ｍ。面のＪＰＥＧ圧縮、伝送及び圧縮解除の後、及び平均値の伝送の後、ＥＲＵ^-1３３０は〈ｒ〉、〈ｇ〉、及び〈ｂ〉値を用いてＭ_c＊面３２２内の各ピクセルに逆操作を行い、Ｍ＊面３３２を再構成する（工程４１６）。このＭ＊面３３２は次にデマルチプレクサー５０により復号化される。この方法によりＥＲＵ３００はＭ面イメージの疑似エントロピーを大きく減少させる。そうでなければ、Ｍ面イメージはＪＰＥＧの圧縮効率を低下させる。この方法の処理コストとしては送信器及び受信器の両方で１ピクセル毎に１回の乗算であり、〈ｒ〉、〈ｇ〉、及び〈ｂ〉値の伝送用伝送チャンネル内の（８ビットシステムでは）余分の２４／ｎ²ビット毎ピクセルの伝送である。このことはブロック毎に全部で３バイト要求する。１ブロックにつき３バイト即ち２４ビットのコストはｎ²個のピクセルにわたっているので、このエントロピー修正情報を伝送するピクセル毎のビットコストは２４／（ｎ²）（ｂｐｐ）であり、ｎ＝１０、１６、及び２０に対して夫々０．２４、０．０９、及び０．０６ｂｐｐに変換される。驚くべきことではないが、小さいブロックサイズによってよりよい色彩平坦化が達成されるので、ブロックサイズが小さくなるにしたがいピクセル毎のビットコストは増加するが、その結果生じる圧縮も増大する。これらの基準を用いて、最適ブロックサイズが１６ｘ１６のオーダーに決められた。ＤＰＣＭ（差動パルスコード変調(differential pulse code modulation)）法により３つの係数〈ｒ〉、〈ｇ〉、及び〈ｂ〉を符号化することによって更なる節約が得られる。このＤＰＣＭ法は、係数自体の代わりに近傍ブロックの係数間の差の符号化に実質的に基づいている損失無し手順である。大抵のイメージでは、余分のエントロピー成分における大部分の正味の低減が達成される。例えば、図１３ＡはＭ面の平均離散コサイン変換（ＤＣＴ）におけるエントロピー誘導エネルギーの「島」を示している。この「島」は「平坦」にされ、図１３Ｂに示されているエントロピー修正Ｍ_e面の平均ＤＣＴにおけるＤＣ（ゼロ周波数）コーナーに向かって押される。エントロピー修正に加えて、この乗算方法はさらに望ましくない効果、即ち復号化イメージ中のブロックの増加をもたらす。Ｍ面が強力なＪＰＥＧ圧縮（例えば、５０：１）を受けるとき、このブロック増加はより顕著になる。修正乗算ファクターは常に１より小さいので、この効果は乗算修正により一般にイメージの各ブロック内の強度変化範囲が狭まるという事実に起因する。従って、もしｎｘｎブロック内の元の強度の値がＰ_maxからＰ_minまでの範囲を有するならば、エントロピー低減の後には同じブロック内の強度範囲はＪ＊（Ｐ_max−Ｐ_min）に狭まるであろう。ここで、定数ｊ〈１である。Ｍ面の加算エントロピー低減上述の乗算エントロピー修正方法は、送信器及び受信器の両方で１ピクセル毎に１回の乗算のコストがかかるがエントロピー低減には非常に有効である。加算修正方法も上記飽和問題を除いては同様に有効である。乗算方法では、ポテンシャル問題が存在する場合、この飽和問題は修正方向を反転することにより解決された。運悪く、加算方法には等価状況はない。それにもかかわらず、加算修正方法は大抵のイメージに対してよく作動し、計算コストは非常に少なく、１ピクセル毎に１乗算する代わりに１加算のみが要求される。計算の簡単さとは別の加算エントロピー修正のもう一つの利点は、ピクセル値の範囲に影響しないこと、従って乗算修正に関して述べたブロック増加を引き起こさないことである。従って、加算エントロピー修正は強力なＪＰＥＧ圧縮に関して特に有効である。図１２Ｂは、加算エントロピー低減を用いた本発明の実施例によるエントロピー低減ユニット（ＥＲＵ）３００及び逆エントロピー低減ユニット（ＥＲＵ^-1）３３０の一般的な操作のフローチャートである。ＥＲＵ３００はまず各ｎｘｎ要素の平均値〈ｒ〉、〈ｇ〉、及び〈ｂ〉をこの領域にわたって計算する。次に、例えば全ての３原色における起こり得る飽和を最小にする目標値Ａを計算する。このことはＭ面のｎｘｎ部分マトリックス内の最大値Ｐ_max、最小値Ｐ_min、輝度値を計算することにより行われる。次に、最大値Ａ_max、最小値Ａ_min、値〈ｒ〉，〈ｇ〉，〈ｂ〉の平均値が計算される。目標値Ａは次式を用いて計算される（工程４３３）。Ａ＝（Ａ_max ＋Ａ_min ＋２５５−Ｐ_max −Ｐ_min ）／２次に、ＥＲＵ３００は各面の調整値を計算する。Ａ_r＝Ａ−〈ｒ〉Ａ_g＝Ａ−〈ｇ〉Ａ_b＝Ａ−〈ｂ〉ＥＲＵ３００は次に次式を用いてｒ，ｇ，及びｂピクセル値をエントロピー低減値に変換する（工程４３４）。ｒ’＝ｒ＋Ａ_r ｇ’＝ｇ＋Ａ_g ｂ’＝ｂ＋Ａ_b ポテンシャル飽和問題を除いて、この形式への修正は乗算修正よりも良好に作用し、〈ｒ〉，〈ｇ〉，及び〈ｂ〉が相対的に近い値のときは飽和は問題にならない。しかしながら、飽和及び飽和値のクリッピングの発生を避けるために、効率的でないエントロピー低減を用いて、ＥＲＵ３００はブロック内のｒ’，ｇ’ ，及びｂ’値をチェックでき飽和がそのブロック内で発生したかどうかを調べる（工程４３６）。もし飽和は発生したのならば、ＥＲＵ３００は飽和を最小にするのに必要な量だけ適当な調整値を変えことができ、そのブロックの対応する全ピクセルに新しい調整値を用いることができる（工程４３８）。もし飽和を避けるのが重要でないならば、前述の工程はとばすことができ、システムは飽和値を単にクリップする（工程４３５）。既述のように、ＥＲＵはｒ’，ｇ’，及びｂ’値をＭ_e面に記憶し（工程４４０）、各ブロックの調整値Ａ_r，Ａ_g，及びＡ_bをバッファーメモリに別々に記憶する（工程４４２）。Ｍ_e面の圧縮、伝送、及び圧縮解除の後、および平均値の伝送の後、ＥＲＵ^-1３３０はＡ_r，Ａ_g，及びＡ_b値を用いてＭ_e面３０２内の各ピクセルに逆操作を行いＭ＊面３３２を再構築する（工程４４４）。それから、Ｍ＊面３３２はデマルチプレクサー５０により復号化される。目標値Ａは多くの方法により選択できる。例えば、上記した例のようにｒ’，ｇ’，及びｂ’値が高い縁のみで飽和するように、又は低い縁のみで飽和するように、又は高い縁と低い縁で等しく飽和するように、またはその他の基準を用いて選択できる。いずれにしても、Ａは常にＡ_maxとＡ_minの間にあり、若しくは不必要なクリッピングが全ての面で起こり得る。Ｍ面の結合エントロピー低減上述した乗算及び加算エントロピー修正方法は結合され更に優れた性能を達成できる。図１２Ｃと図１２Ｄでは結合方法を用いており、ＥＲＵ３００はまず既述の（クリッピングしない）加算エントロピー低減方法を用いて飽和せずできるだけ共通値に近い個々の原色平均を得て、各ブロックの第１の３つの平均値Ａ_r ，Ａ_g，Ａ_bを記憶する（工程６３０、６３２、６３３、６３４、６３６、６３８、６４０、６４２）。次に、ＥＲＵ３００はこの加算的低減化されたＭ面に既述の乗算エントロピー低減方法を適用し、この方法による各ブロックの第２の３平均値〈ｒ_M〉，〈ｇ_M〉，〈ｂ_M〉を記憶する（工程６０４、６０６、６０８、６１０、６１２、６１４）。ＥＲＵ３００は各ブロックの６つの値Ａ_r，Ａ_g，Ａ_b ，〈ｒ_M〉，〈ｇ_M〉，〈ｂ_M〉と共にエントロピー低減Ｍ_e面をＪＰＥＧ回路３１０に伝送する（工程６４４）。ＪＰＥＧ回路３１０は、それを記憶伝送ユニット４０に送る。伝送の後、ＥＲＵ^-1３３０はまず逆乗算エントロピー低減を行い、次に逆加算エントロピー低減を行って復元されたＭ＊面を作る。加算及び乗算エントロピー低減のこの結合により、飽和せずに最小の量子化効果で多重化アレイのエントロピーを減少できる。ＪＰＥＧ量子化表のチューニングＪＰＥＧのような圧縮方法を用いたＭ面の最適圧縮のためには、エントロピー低減に加えて一つの操作が行われ得る。この操作はエントロピー低減の代わり、又はエントロピー低減と組み合わせて行われ得る。この操作は圧縮方法の量子化表を多重化Ｍ面の特性またはエントロピー低減Ｍ_e面の特性にチューニングすることを含む。ＪＰＥＧ量子化表の一般的な説明は頒布された規格書に記載されており、本発明を理解するのには必要ないものである。ＪＰＥＧを用いるときは、量子化表は後に説明する方法により多重化面の空間周波数特性にチューニングされる。図１４は、ＪＰＥＧ量子化表を多重化Ｍ面の空間周波数特性にチューニングするための方法のフローチャートである。手順はＲＧＢデジタルカラーイメージの１セットから開始する（工程４６０）。チューニングはこれらのイメージや類似の特性を有するその他のイメージに対して最も効率的となる。従って、イメージのそのセットはできるだけ代表的なものであるべきである。（もし余分の計算が不利でないならば、マトリックスチューニングは各イメージに対して独立に変えられる。）その後、システムは全イメージに対して従来の輝度面（Ｙ）を計算し、次に全Ｍアレイの離散コサイン変換Ｆ（Ｍ）を計算し（工程４６４）、全Ｙアレイの離散コサイン変換Ｆ（Ｙ）を計算する（工程４６６）。次に、システムは全Ｍアレイの規格化された平均ＤＣＴである〈Ｆ（Ｍ）〉を計算し（工程４６８）、全Ｙアレイの規格化された平均ＤＣＴである〈Ｆ（Ｙ）〉を計算する（工程４７０）。次に、システムは２つの規格化平均〈Ｆ（Ｍ）〉と〈Ｆ（Ｙ）〉の比Ｎを計算し、輝度Ｌ０のＪＰＥＧ規格量子化表に比Ｎを掛けてチューニングされた量子化マトリックスＬ’を作る（工程４７２）。この技術における数からなるアレイ間の乗算や除算は、マトリックスの乗算または除算ではなく要素対要素を基本として理解される。特定回路の実施例図１５は、本発明の多重化及び符号化機能を行うように設計された汎用システムのブロック図である。図１６は、本発明の多重分離化及び復号化機能を行うように設計された汎用システムのブロック図である。図１５において、入力装置９００は、カラーイメージの全ＲＧＢ面または軌道衛星により取り込まれるマルチスペクトルイメージの相関バンドのようなマルチスペクトルイメージの多重面を取り込める装置ならどんなものでもよい。インターフェース回路９０３は論理回路であり、入力装置９００からの信号をデジタル３面アレイに変換しそのデジタル３面アレイをランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）９０５に記憶する。入力デバイス９００とインターフェース９０３としては、例えばマルチスペクトルカラーデジタルイメージを取り込む幾つかの装置のうちのどの装置でもよい。例えば、入力装置９００としては平坦ベッドデジタルカラースキャナーが使え、その場合にはインターフェース回路９０３としてスキャナー信号をデジタルピクセル値に変換するスキャナー内のアナログ−デジタル変換回路が使える。イメージ取り込み処理、イメージのデジタル表現への変換、及びＲＡＭメモリへの記憶は、多重化機能の前にはいつでも起こり得、イメージはいくつでも多重化の前に記憶され得る。中央処理装置（ＣＰＵ）９０８は幾つかのタイプのマイクロプロセッサーのうつの一つが使える。本発明の一つの実施例では、ＣＰＵ９０８は汎用コンピューターの一部である標準のマイクロプロセッサーである。本発明のもう一つの実施例では、ＣＰＵ９０８はビットスライス又はカスタムファブリケーション技術を用いて特別に構築され、本発明を行うのに必要な処理速度を増すために最適化されたアーキテクチャーを有する。リードオンリーメモリ（ＲＯＭ）９１０は、本発明によりイメージを処理するようＣＰＵ９０８に指示する命令を含む。マルチ面デジタルイメージがＲＡＭ９０５に存在すると、ＲＯＭ９１０にある命令により、上述の多重化及び符号化操作のうちのどれかの動作を行い、イメージの圧縮データ表現を作る。次に、ＣＰＵ９０８はこの圧縮デー夕表現をＲＡＭ９０５に記憶する。本発明の一つの実施例では、これらの工程は（図３に示されているような）多重化Ｍ面を作ること、Ｍ面のエントロピーを減じて（図１２Ａと１２Ｂに示されているような）Ｍ_e面を形成すること、ＲＯＭ９１０に記憶されたチューニング済み量子化マトリックスを用いてＭ_e面のＪＰＥＧ圧縮を行うこと、及び最後にインターフェースユニット９１３に信号を送りイメージの圧縮データ表現の記憶又は伝送ユニット４０への伝送を開始することを含む。上述のように、記憶又は伝送ユニットとしては共有又はスタンドアローンコンピューターハードディスクまたは２つ又はそれ以上のコンピューターを接続するデジタルネットワークのようなデジタル情報を記憶又は伝送するための手段ならどんな手段でも使える。図１５と図１６は多重化及び多重分離化のための２つの分離可能な装置を示しているが、本発明は一つのスタンドアローンコンピューターシステムで有効に動作しイメージの圧縮記憶やそれらの回復及び表示が可能となる。図１６は、圧縮データセットとして表現されたイメージを受け取り、圧縮解除し、表示するように設計された汎用システムを示す。これは図１５の装置と逆に動作する。インターフェース回路９１８は記憶又は伝送装置４０から信号を受け取り、圧縮データセットをランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）９２０に記憶する。ＣＰＵ９０８に類似の中央処理装置（ＣＰＵ）９２３としては、汎用コンピューターの一部である標準のマイクロプロセッサーか又は特別に構成されたマイクロコンピューターが使える。リードオンリーメモリ（ＲＯＭ）９２５は、本発明により圧縮データセットを処理するようＣＰＵ９２３に指示する命令を含む。圧縮データセットがＲＡＭ９２０に存在すると、ＲＯＭ９２５にある命令に従って動作するＣＰＵ９２３は、上述した多重分離化及び復号化操作を行う。これらの操作は、ＣＰＵ９０８によりイメージの圧縮データ表現を作るのに用いられた操作に対応し、且つそれらの逆の操作である。一つの実施例では、これらの工程は、チューニングされた量子化マトリックスを用いて圧縮データセットのＪＰＥＧ^-1圧縮解除を行いＭ_e面を再構成すること、Ｍ_e面のエントロピーを復元し（図１２に示されたような）Ｍ面を再構成すること、（図８Ａと８Ｂに示されているような）相関復号化処理を介してＭ面の強面値を復号化すること、（図１０Ａと１０Ｂに示されているように）強面内のシミを修正すること、及び（図９Ａと９Ｂに示されているように）弱面値を復号化することを含む。ＣＰＵ９２３がこれらの復号化機能を行うとき、復号化データはＲＡＭ９２０に記憶される。復号化機能が完了すると、結果として得られるＲＡＭ９２０内のＲＧＢ復号化イメージは出力装置９３０で表示するために表示ドライバー９２８に伝送される。本発明は特定の実施例に関してこれまで説明されてきた。この明細書を参照すると当該技術分野で通常の知識を有する者ならば他の実施例も明白なものとなるであろう。従って、添付の請求の範囲で示されるものを除いてはこの発明は制限されるものではない。

【手続補正書】特許法第１８４条の７第１項【提出日】１９９５年１月１２日【補正内容】補正請求の範囲［１９９５年１月１２日、国際事務局が受理。元の請求の範囲第２０項及び第３１項が補正され、その他の請求の範囲は補正されず。］２０．前記センサーは１／２が緑センサー、３／８が赤センサー、そして１／８が青センサーという割合で分布している請求の範囲第１９項に記載の装置。３１．マルチスペクトルイメージを１つの空間多重化イメージ面として取り込むための手段であって、前記圧縮イメージ面が各ピクセル位置でただ１つのスペクトル成分の表現を含む手段、及び前記圧縮イメージ面を記憶又は伝送するために前記取り込み手段に接続された手段を含むマルチスペクトル分離可能イメージを３つのスペクトル成分内に圧縮するための装置であって、前記取り込まれた空間多重化イメージ面は３つの分離可能成分からのピクセルから成り、３つのスペクトルピクセルが文字Ｒ、Ｇ、及びＢで表されるならば前記面の一部が次のパターンＲＧＲＧＲＧＲＧＧＢＧＲＧＢＧＲＲＧＲＧＲＧＲＧＧＲＧＲＧＲＧＲＲＧＲＧＲＧＲＧＧＢＧＲＧＢＧＲＲＧＲＧＲＧＲＧＧＲＧＲＧＲＧＲを有する、上記マルチスペクトル分離可能イメージを３つのスペクトル成分内に圧縮するための装置。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者ピーターズ，ジヨン・デイーアメリカ合衆国カリフオルニア州94087 サニーヴエイル、ラッキンヴアー・アヴエニユー 1539

Claims

【特許請求の範囲】１．互いの上にスーパーインポーズされるのに適したデジタルマルチスペクトル成分の少なくとも２つの分離可能面内にマルチスペクトルイメージを取り込むための手段、前記分離可能面を一つの空間多重化面内にデジタル的に多重化するために前記分離可能面を受け取るように接続された手段、前記空間多重化面を記憶又は伝送するために前記多重化手段に接続された手段、前記空間多重化面を複数のデジタル再構成分離可能面内に多重分離するために前記記憶又は伝送手段に接続された手段、及び前記複数の再構成された分離可能面を可視イメージとして与えるための手段を含むマルチスペクトルイメージを圧縮及び圧縮解除するための装置であって、前記多重分離手段が作動して相関復号化により前記複数の再構成分離可能面の一つで欠落ピクセル値を求め、前記再構成分離可能面の一つでの前記欠落ピクセル値と局所平均値の第１の差が異なる再構成面の対応するピクセル位置での既知ピクセル値と前記異なる再構成面の局所平均の間の第２の差に相関するように前記欠落ピクセル値が設定される、上記マルチスペクトルイメージを圧縮及び圧縮解除するための装置。２．マルチスペクトルイメージを一つの空間多重デジタル圧縮イメージ面として取り込むための手段であって、前記圧縮イメージ面は各ピクセル位置でただ１つのスペクトル成分の表現を含む手段、前記圧縮イメージ面を記憶又は伝送するために前記取り込み手段に接続された手段、前記圧縮イメージ面を複数のデジタル再構成分離可能面に多重分離するために前記記憶又は伝送手段に接続された手段、及び前記複数の再構成された分離可能面を可視イメージとして与えるための手段を含むマルチスペクトルイメージを圧縮及び圧縮解除するための装置であって、前記多重分離手段が作動して相関復号化により前記複数の再構成分離可能面の一つで欠落ピクセル値を求め、前記再構成分離可能面の一つでの前記欠落ピクセル値と局所平均値の第１の差が異なる再構成面の対応するピクセル位置での既知ピクセル値と前記異なる再構成面の局所平均の間の第２の差に相関するように前記欠落ピクセル値が設定される、上記マルチスペクトルイメージを圧縮及び圧縮解除するための装置。３．多重化面にマルチスペクトルイメージを取り込むためのイメージ取り込み手段、前記多重化面のエントロピーを減じてエントロピー低減多重化面を発生するために前記多重化面を受け取るように接続されたエントロピー低減手段、前記エントロピー低減多重化面を圧縮データセットに圧縮するために前記エントロピー低減手段に接続された圧縮手段、前記圧縮データセットを伝送又は記憶するために前記圧縮手段に接続された手段、前記圧縮データセットを圧縮解除多重化面に圧縮解除するために前記伝送又は記憶手段に接続された圧縮解除手段、前記圧縮解除多重化面の元のエントロピーを復元するために前記圧縮解除手段に接続されたエントロピー復元手段、前記圧縮解除多重化面を複数の多重分離化面に多重分離するために前記エントロピー復元手段に接続された多重分離手段、及び前記多重分離化面を可視イメージとして表示するために前記多重分離手段に接続された手段を含むマルチスペクトルイメージを圧縮及び圧縮解除するための装置であって、前記エントロピー低減手段が、前記多重化面の部分集合に対する共通の目標値を求めるための手段、前記部分集合の各成分に対する調整値を求め前記共通目標値により近い前記部分集合の平均ピクセル値を得るための手段、及び前記多重化面と共に各部分集合の前記調整値を記憶又は伝送するための手段を含み、前記エントロピー復元手段が、前記多重化面内の位置に従って前記調整値を読み出すための手段、及び前記調整値を用いて各ピクセル値を元の値に復元するための手段を含む、上記マルチスペクトルイメージを圧縮及び圧縮解除するための装置。４．前記イメージ取り込み手段が、イメージを少なくとも２つの分離可能面内に取り込むための手段、及び前記分離可能面を結合するために前記イメージ取り込み手段に接続された多重化手段を含む、請求の範囲第３項に記載の装置。５．前記マルチスペクトルイメージがカラーイメージであり、前記取り込み手段が作動してデジタル赤面、デジタル緑面、及びデジタル青面として前記カラーイメージを取り込み、そして前記多重化手段が作動して前記デジタル面を前記空間多重化面に結合し、前記多重化面は３０％から６５％までの緑ピクセル、３０％から６５％までの赤ピクセル、及び３０％までの青ピクセルを有する、請求の範囲第１項に記載の装置。６．前記多重化面が全体の１／２の緑ピクセル、７／１６の赤ピクセル、及び１／１６の青ピクセルを有する、請求の範囲第５項に記載の装置。７．互いの上にスーパーインポーズされるのに適した少なくとも２つの分離可能デジタル面内にマルチスペクトルイメージを取り込み、前記少なくとも２つの分離可能デジタル面を１つの空間多重化面内にデジタル的に結合し、記憶又は伝送することにより前記空間多重化面を使用し、前記空間多重化面を複数の再構成された分離可能面内に多重分離し、及び前記複数の再構成面を視覚イメージとして与えることを含むマルチスペクトルイメージを圧縮及び圧縮解除するための方法であって、前記再構成分離可能面の一つにおける前記欠落ピクセル値と局所平均の間の第１の差値が異なる再構成面内の対応するピクセル位置での既知ピクセル値と前記異なる再構成面内の局所平均の間の第２の差値と相関するように欠落ピクセル値を設定することを含む相関復号化の方法により、前記多重分離化工程が行われる、上記マルチスペクトルイメージを圧縮及び圧縮解除するための方法。８．区別可能成分からなるマルチスペクトルイメージを１つの空間多重圧縮デジタルピクセルイメージ内に取り込む工程であって、前記圧縮デジタルピクセルイメージは各ピクセル位置でただ１つのスペクトル成分の表現を含み、各々の前記ピクセル位置は各スペクトル成分に対して少なくとも１つのピクセルを含むブロック内にある工程、記憶又は伝送することにより前記圧縮ピクセルイメージを使用する工程、そのように記憶又は伝送された前記圧縮ピクセルイメージを複数面内に多重分離する工程、及び前記複数面を視覚イメージとして与える工程を含むマルチスペクトルイメージを圧縮及び圧縮解除するための方法であって、前記再構成分離可能面の一つにおける前記欠落ピクセル値と局所平均の間の第１の差値が異なる再構成面内の対応するピクセル位置での既知ピクセル値と前記異なる再構成面内の局所平均の間の第２の差値と相関するように欠落ピクセル値を設定することを含む相関復号化の方法により、前記多重分離化工程が行われる、上記マルチスペクトルイメージを圧縮及び圧縮解除するための方法。９．互いの上にスーパーインポーズされるのに適したデジタルマルチスペクトル成分の少なくとも２つの分離可能面内にマルチスペクトルイメージを取り込むための手段、前記分離可能面を１つの空間多重化面内にデジタル多重化するために前記分離可能面を受け取るように接続された手段、前記空間多重化面を記憶又は伝送するために前記多重化手段に接続された手段、前記空間多重化面を複数のデジタル再構成分離可能面内に多重分離するために前記記憶又は伝送手段に接続された手段、及び前記複数の再構成分離可能面を可視イメージとして与えるための手段を含むマルチスペクトルイメージを圧縮及び圧縮解除するための装置であって、前記イメージ取り込み手段が作動して第１強デジタル面、第２強デジタル面、及び弱デジタル面としてイメージを取り込み、前記多重化手段が、前記弱面の部分集合である前記弱面のブロック内の前記弱面の局所平均デジタル値を求めるために前記イメージ取り込み手段に接続された平均化手段、及び前記第１強デジタル面からのピクセル値、前記第２強デジタル面からのピクセル値、又は前記弱デジタル面からの局所平均ピクセル値を各ピクセル位置で含むような単一面である空間多重化デジタル面を発生するように、前記第１強デジタル面値、前記第２強デジタル面値、及び前記弱デジタル面平均値を空間多重化するために前記平均化手段及び前記イメージ取り込み手段に接続された選択手段を含む、上記マルチスペクトルイメージを圧縮及び圧縮解除するための装置。１０．互いの上にスーパーインポーズされるのに適したデジタルマルチスペクトル成分の少なくとも２つの分離可能面内にマルチスペクトルイメージを取り込むための手段、前記分離可能面を１つの空間多重化面内にデジタル多重化するために前記分離可能面を受け取るように接続された手段、前記空間多重化面を記憶又は伝送するために前記多重化手段に接続された手段、前記空間多重化面を複数のデジタル再構成分離可能面内に多重分離するために前記記憶又は伝送手段に接続された手段、前記複数の再構成分離可能面を可視イメージとして与えるための手段、及び前記多重化面内で弱面値に対応する各位置で欠落強面値を得るための手段を含むマルチスペクトルイメージを圧縮及び圧縮解除するための装置であって、前記複数の再構成分離可能面は第１強面と第２強面を含み、前記多重分離手段は前記第１強面又は前記第２強面の一つ内の欠落強面ピクセル値を計算するための手段を含み、前記計算手段は、前記一つの強面内の最も近接した近傍値から前記欠落強面値に対応した位置の周辺の前記一つの強面内の局所平均値を求めるための手段、及び前記局所平均値を前記一つの強面内に記憶するための手段を含む、上記マルチスペクトルイメージを圧縮及び圧縮解除するための装置。１１．互いの上にスーパーインポーズされるのに適したデジタルマルチスペクトル成分の少なくとも２つの分離可能面内にマルチスペクトルイメージを取り込むための手段、前記分離可能面を１つの空間多重化面内にデジタル多重化するために前記分離可能面を受け取るように接続された手段、前記空間多重化面を記憶又は伝送するために前記多重化手段に接続された手段、前記空間多重化面を複数のデジタル再構成分離可能面内に多重分離するために前記記憶又は伝送手段に接続された手段、前記複数の再構成分離可能面を可視イメージとして与えるための手段、及び前記多重化面内で弱面値に対応する各位置で欠落強面値を得るための手段を含むマルチスペクトルイメージを圧縮及び圧縮解除するための装置であって、前記複数の再構成分離可能面は第１強面と第２強面を含み、前記多重分離手段は前記第１強面又は前記第２強面の一つ内の欠落強面ピクセル値を反覆計算するための手段を含み、前記反覆計算手段は、前記一つの強面内の最も近い近傍値から前記欠落強面に対応した位置の周辺の前記一つの強面内の第１平均値を求めるための第１手段、前記一つの強面内の第２平均値を求めるための第２手段であって、前記第２平均値が前記第１平均値に用いられる位置を取り囲む位置にわたって計算される、上記第２手段、及び前記第１平均値決定手段と第２平均値決定手段の各々の平均化の後に第１端部成分値と第２端部成分値を反覆除去するための手段を含み、前記除去手段は、前記第１平均値と前記第１平均値のいずれかの成分の間の第１の最大差を求めて除去及び再平均化する前記第１端部値を識別するための手段、前記第２平均値と前記第２平均値のいずれかの成分の間の第２の最大差を反覆除去して除去及び再平均化する前記第２端部値を識別するための手段、及び第１平均値と前記第２平均値の最終平均の間で選択して前記欠落強面ピクセル値を得るための手段を含む、上記マルチスペクトルイメージを圧縮及び圧縮解除するための装置。１２．複数の再構成分離可能面が空間多重化イメージ面から多重分離される、複数の再構成分離可能面の一つ内の欠落ピクセル値を相関復号化により求めるための装置であって、前記再構成分離可能面の第１面内の第１局所平均値を求めるための手段、前記再構成分離可能面の第２面内の第２局所平均値を求めるための手段、及び前記欠落値と前記第１平均の間の差を前記第２面内の対応するピクセル位置の既知ピクセル値と前記第２局所平均の間の差値に相関させることにより前記欠落ピクセル値を求めるための手段を含む、上記複数の再構成分離可能面の一つ内の欠落ピクセル値を相関復号化により求めるための装置。１３．互いの上にスーパーインポーズされるのに適したデジタルマルチスペクトル成分の少なくとも２つの分離可能面内にマルチスペクトルイメージを取り込むための手段、前記分離可能面を１つの空間多重化面内にデジタル多重化するために前記分離可能面を受け取るように接続された手段、前記空間多重化面を記憶又は伝送するために前記多重化手段に接続された手段、前記空間多重化面を複数のデジタル再構成分離可能面内に多重分離するために前記記憶又は伝送手段に接続された手段、及び前記複数の再構成分離可能面を可視イメージとして与えるための手段を含むマルチスペクトルイメージを圧縮及び圧縮解除するための装置であって、前記取り込み手段は作動して前記マルチスペクトルイメージを第１強面、第２強面、及び弱面として取り込み、各ブロックの弱面の平均値であるピクセル値を有した前記空間多重化面の部分集合であるブロックに前記空間多重化面が分割され、前記複数の再構成分離可能面が再構成第１強面、再構成第２強面、及び再構成弱面を含み、前記多重分離化手段がさらに前記再構成第１強面内のピクセル値と前記再構成第２強面が決定され既知ピクセル値を放棄するピクセル位置で前記再構成弱面内の欠落ピクセル値を近似するための手段を含み、前記近似手段が、前記欠落ピクセル値に対して局所的な前記再構成第１強面内の第１局所平均値を求めるための第１手段、前記欠落ピクセル値に対して局所的な前記再構成第２強面内の第２局所平均値を求めるための第２手段、及び前記欠落値と前記弱面内の前記ブロックの対応する平均値の間の差値が前記対応する第１強面内の前記既知ピクセル値と前記再構成第１強面内の前記第１局所平均値の間の差値及び前記再構成第２強面内の前記既知ピクセル値と前記再構成第２強面内の前記第２局所平均値の間の差値の平均値と相関するように前記欠落ピクセル値を設定するために前記第１局所平均値決定手段及び前記第２局所平均値決定手段に接続された手段を含む、上記マルチスペクトルイメージを圧縮及び圧縮解除するための装置。１４．マルチスペクトルイメージを１つの空間多重化デジタル圧縮イメージ面として取り込むための手段であって、前記圧縮イメージ面が各ピクセル位置でただ１つのスペクトル成分の表現を含む手段、前記圧縮イメージ面を記憶又は伝送するために前記取り込み手段に接続された手段、前記圧縮イメージ面を複数のデジタル再構成分離可能面内に多重分離するために前記記憶又は伝送手段に接続された手段、及び前記複数の再構成分離可能面を可視イメージとして与えるための手段を含むマルチスペクトルイメージを圧縮及び圧縮解除するための装置であって、前記空間多重化面が第１強面、第２強面、及び弱面の成分を含み、前記多重化面が前記第１強面、前記第２強面、及び前記弱面の一つの各ピクセル位置からのサンプル値を含み、前記複数の再構成分離可能面が再構成第１強面、再構成第２強面、及び再構成弱面を含み、前記多重分離手段がさらに前記再構成第１強面内のピクセル値及び前記再構成第２強面が求められて既知ピクセル値を放棄するピクセル位置で前記再構成弱面内の欠落ピクセル値を近似するための手段を含み、前記近似手段が、前記欠落ピクセル値に対して局所的な前記再構成第１強面内の第１局所平均値を求めるための第１手段、前記欠落ピクセル値に対して局所的な前記再構成第２強面内の第２局所平均値を求めるための第２手段、前記欠落ピクセル値に対して局所的な前記再構成弱面内のサンプル値の弱面平均を求めるための第３手段、及び前記欠落値と前記弱面内の前記ブロックの平均値の間の差値が前記再構成第１強面内の前記既知ピクセル値と前記再構成第１強面内の前記第１局所平均値の間の差値及び前記再構成第２強面内の前記既知ピクセル値と前記再構成第２強面内の前記第２局所平均値の間の差値の平均値と相関するように前記欠落ピクセル値を設定するために前記第１局所平均決定手段、前記第２局所平均決定手段、及び前記第３平均決定手段に接続された手段含む、上記マルチスペクトルイメージを圧縮及び圧縮解除するための装置。１５．互いの上にスーパーインポーズされるのに適したデジタルマルチスペクトル成分の少なくとも２つの分離可能面内にマルチスペクトルを取り込むための手段、前記分離可能面を１つの空間多重化面内にデジタル多重化するために前記分離可能面を受け取るように接続された手段、前記空間多重化面を記憶又は伝送するために前記多重化手段に接続された手段、前記空間多重化面を複数のデジタル再構成分離可能面に多重分離するために前記記憶又は伝送手段に接続された手段、及び前記複数の再構成分離可能面を可視イメージとして与えるための手段を含むマルチスペクトルイメージを圧縮及び圧縮解除するための装置であって、前記デジタル再構成分離可能面が少なくとも再構成第１強面と再構成第２強面を含み、前記再構成第１強面及び前記再構成第２強面内の各ピクセルに計算値又はサンプル値が存在し、前記多重分離手段が前記再構成第１強面及び前記再構成第２強面内のシミを修正するための手段を含み、前記シミ修正手段が、色彩平滑多重化面に対するピクセル値を計算し、シミ修正のための調整値を得るための手段、前記再構成第１強面及び前記再構成第２強面内の各ピクセルに対する閾値を求めるための手段、前記再構成強面内の共通ピクセルでの計算値とサンプル値の間の差値を前記閾値と比較するための手段、及びもし前記閾値が超過されると前記色彩平滑面から選択された前記調整値の対応する一つの値を用いて前記再構成強面内の前記計算値を調整するための手段を含む、上記マルチスペクトルイメージを圧縮及び圧縮解除するための装置。１６．空間多重化面がデジタルマルチスペクトル成分の少なくとも２つの分離可能面からのピクセルを含む、マルチスペクトルイメージの空間多重化面のエントロピー低減及び復元のための装置であって、該装置は、前記多重化面の部分集合に対する共通目標値を求めるための手段、前記部分集合内の各成分に対する調整値を求めて前記共通目標値により近い前記部分集合内の平均ピクセル値を与えるための手段、及び前記多重化面と共に各部分集合に対する前記調整値を記憶又は伝送するための手段を含み、前記エントロピー復元手段は、前記多重化面内の位置に従って前記調整値を読み取るための手段、及び前記調整値を適用することにより各ピクセル値を元のピクセル値に復元するための手段を含む、上記マルチスペクトルイメージの空間多重化面のエントロピー低減及び復元のための装置。１７．前記エントロピー低減手段が、前記多重化面の部分集合内の前記分離可能カラー成分の各々の平均を求めるための第１手段、前記平均から目標値を求めるための第２手段、前記部分集合の前記分離可能カラー成分の各々に対する調整ファクターを計算するために前記第１平均決定手段と前記第２目標値決定手段に接続された手段であって、前記調整ファクターが１より大きくない限り前記目標値を前記部分集合内の同様の各成分平均値で割ったものに前記調整ファクターを設定することにより、そうでなければ定数から前記目標値を引いた差全体を前記定数から前記同様の成分の前記目標値を引いた差で割ったものに前記調整ファクターを設定することにより前記計算調整ファクターの各々が得られる手段、各ピクセル位置で新しいピクセル値を計算するための手段であって、前記新しいピクセル値は元のピクセル値に調整ファクターが乗算されたものに等しく、調整ファクターが１より大きい場合には前記新しいピクセル値は定数から元のピクセル値を減算して調整ファクターを乗算した結果を定数から減算したものに等しい手段、及び各部分集合の平均値と共に新しいピクセル値を記憶又は伝送するための手段を含み、前記エントロピー復元手段が、伝送されたデータから前記平均値を読み取るための手段、及び逆調整ファクターを用いて各ピクセル位置のピクセル値を元の値に復元するための手段を含む、請求の範囲第３項又は４項に記載の装置。１８．前記エントロピー低減手段がさらに、前記多重化面の部分集合内の前記分離可能カラー成分の各々の平均を求めるための第１手段、前記平均から目標値を求めるための第２手段、前記部分集合内の前記分離可能カラー成分の各々に対する最小値と最大値を求めるための手段、前記目標値から前記分離可能カラー成分平均を減算することにより部分集合内の成分に対する調整値を計算するために前記第１手段、前記第２手段、及び前記最小値及び最大値を求める手段に接続された手段、前記調整値と前記最小値の合計がゼロより小さくなく、前記調整値と前記最大値の合計が所定の定数より大きくないように前記調整値を再計算する飽和防止のための手段、及び各ピクセルでの新しい値が新しいピクセルでの元の値とその部分マトリックスに対する対応する調整値の合計に等しくなるように各ピクセルで新しい値を計算するための手段を含み、エントロピー復元手段が、伝送されたデータから前記調整値を読み取るための手段、及び前記調整値を用いて各ピクセルでの値を元の値に復元するための手段を含む、請求の範囲第３項又は第４項に記載の装置。１９．前記マルチスペクトルイメージがデジタルカラーイメージであり、前記取り込み手段が作動して３０％乃至６５％の緑センサー、３０％乃至６５％の赤センサー、及び３０％までの青センサーの様に分布した赤センサー、緑センサー、及び青センサーにより前記デジタルカラーイメージを直接多重化面として取り込む、請求の範囲第２項に記載の装置。２０．前記センサーは１／２が緑センサー、３／８が赤センサー、そして１／８が青センサーという割合で分布している請求の範囲第２０項に記載の装置。２１．カラーイメージをサンプリングし、各々が原色成分を表す第１、第２、及び第３分離可能面として前記カラーイメージをデジタルで記憶する工程、その後前記第１、第２、及び第３分離可能面を１ピクセル当たりのビット数の１／３より多くないビットを有する同数のピクセルを有した１つの空間色彩多重化面に結合する工程、前記多重化面の部分集合に対する共通目標値を求め、前記部分集合内の各成分に対する調整値を求め、前記共通目標値により近い前記部分集合内の平均ピクセル値を導出することにより、前記多重化面のエントロピーを減じてエントロピー低減多重化面を発生する工程、前記調整値と共に前記面を記憶又は伝送することにより前記１つの空間色彩多重化面を使用する工程、前記１つの空間色彩多重化面を第１、第２、及び第３デジタル再構成面に多重分離する工程、前記第１、第２、及び第３デジタル再構成面を視覚イメージとして与える工程、及び前記多重化面内の位置に従って前記調整値を読み取りることにより前記圧縮解除多重化面の元のエントロピーを復元し、前記調整値を適用して各ピクセル値を元の値に復元する工程を含むイメージソースからのカラーイメージを圧縮及び圧縮解除するための方法。２２．マルチスペクトルイメージを１つの空間多重化デジタル圧縮イメージ面として取り込むための手段であって、前記圧縮イメージ面が各ピクセル位置でただ１つのスペクトル成分の表現を含む手段、前記圧縮イメージ面を記憶又は伝送するために前記取り込み手段に接続された手段、前記圧縮イメージ面を複数のデジタル再構成分離可能面に多重分離するために前記記憶又は伝送手段に接続された手段、複数の再構成分離面を可視イメージとして与えるための手段、及び前記多重化面内で弱面値に対応する各位置で欠落強面値を得るための手段を含むマルチスペクトルイメージを圧縮及び圧縮解除するための装置であって、前記複数の再構成分離可能面が第１強面と第２強面を含み、前記多重分離手段が前記第１強面又は前記第２強面のどちらか一つの面内の欠落強面ピクセル値を計算するための手段を含み、前記計算手段が、前記１つの強面内の最も近い近傍値から前記欠落強面値に対応する位置の周辺の前記１つの強面内の局所平均値を求めるための手段、及び前記局所平均値を前記１つの強面内に記憶するための手段を含む、上記マルチスペクトルイメージを圧縮及び圧縮解除するための装置。２３．マルチスペクトルイメージを１つの空間多重化デジタル圧縮イメージ面として取り込むための手段であって、前記圧縮イメージ面が各ピクセル位置でただ１つのスペクトル成分の表現を含む手段、前記圧縮イメージ面を記憶又は伝送するために前記取り込み手段に接続された手段、前記圧縮イメージ面を複数のデジタル再構成分離可能面に多重分離するために前記記憶又は伝送手段に接続された手段、前記複数の再構成分離可能面を可視イメージとして与えるための手段、及び前記多重化面内で弱面値に対応する各位置で欠落強面値を得るための手段を含むマルチスペクトルイメージを圧縮及び圧縮解除するための装置であって、前記複数の再構成分離可能面が第１強面と第２強面を含み、前記多重分離手段が前記第１強面又は第２強面のどちらか一つの面内の欠落強面ピクセル値を反覆計算するための手段を含み、前記反覆計算手段が、前記１つの強面内の最も近い近傍値から前記欠落強面値に対応する位置の周辺の前記１つの強面内の第１平均値を求めるための第１手段、前記１つの強面内の第２平均値を求めるための第２手段であって、前記第２平均値は前記第１平均値に対して用いられる位置を取り囲む位置に対して計算される手段、前記平均を求める第１手段と前記平均を求める第２手段の各々の平均化の後に第１端部成分値及び第２端部成分値を反覆除去するための手段であって、前記第１平均値と前記第１平均値のいずれかの成分の間の第１の最大差を求めて除去及び再平均化する前記第１端部値を識別するための手段、及び前記第２平均値と前記第２平均値のいずれかの成分の間の第２の最大差を反覆除去して除去及び再平均化する前記第２端部値を識別するための手段を含む上記反覆除去するための手段、及び第１平均値の最終平均と前記第２平均値の間で選択して前記欠落強面ピクセル値を得るための手段を含む、上記マルチスペクトルイメージを圧縮及び圧縮解除するための装置。２４．マルチスペクトルイメージを１つの空間多重化デジタル圧縮イメージ面として取り込むための手段であって、前記圧縮イメージ面が各ピクセル位置でただ１つのスペクトル成分の表現を含む手段、記憶又は伝送することにより前記圧縮イメージ面を記憶又は圧縮するために前記取り込み手段に接続された手段、前記圧縮イメージ面を複数のデジタル再構成分離可能面に多重分離するために前記記憶又は伝送手段に接続された手段、及び前記複数の再構成分離可能面を視覚イメージとして与えるための手段を含むマルチスペクトルイメージを圧縮及び圧縮解除するための装置であって、前記デジタル再構成分離可能面は少なくとも再構成第１強面と再構成第２強面を含み、前記再構成第１強面と前記再構成第２強面内の各ピクセルにおいて計算値又はサンプル値のどちらかが存在し、前記多重分離手段は前記再構成第１強面と前記再構成第２強面内のシミを修正するための手段を含み、前記シミ修正手段は、色彩平滑多重化面のピクセル値を計算してシミ修正の調整値を得るための手段、前記再構成第１強面と前記再構成第２強面内の各ピクセルの閾値を求めるための手段、前記再構成強面内の共通ピクセルでの計算値とサンプル値間の差値を前記閾値と比較するための手段、及びもし前記閾が超過されるならば前記色彩平滑面から選択された前記調整値の対応する一つの値を用いて、前記再構成強面内の前記計算値を調整するための手段を含む、上記マルチスペクトルイメージを圧縮及び圧縮解除するための装置。２５．互いの上にスーパーインポーズされるのに適したデジタルマルチスペクトル成分の少なくとも２つの分離可能面内にマルチスペクトルイメージを取り込むための手段、前記分離可能面を１つの空間多重化面内にデジタル多重化するために前記分離可能面を受け取るように接続された手段を含む記憶又は伝送用にマルチスペクトルイメージを圧縮し且つ圧縮解除及び表示するための装置であって、前記イメージ取り込み手段は作動して第１強デジタル面、第２強デジタル面、及び弱デジタル面としてイメージを取り込み、前記多重化手段は、前記弱面の部分集合である前記弱面のブロック内の前記弱面の局所平均デジタル値を求めるために前記イメージ取り込み手段に接続された平均手段、及び前記空間多重化デジタル面が各ピクセル位置で前記第１強デジタル面からのピクセル値、前記第２強デジタル面からのピクセル値、又は前記弱デジタル面の局所平均ピクセル値を含むような単一面である空間多重化デジタル面を発生するように、前記第１強デジタル面値、前記第２強デジタル面値、及び前記弱デジタル面平均値を空間多重化するために前記平均手段及び前記イメージ取り込み手段に接続された選択手段を含む、上記記憶又は伝送用にマルチスペクトルイメージを圧縮し且つ圧縮解除及び表示するための装置。２６．複数の再構成分離可能面が第１強面と第２強面を含んだ、マルチスペクトルの空間多重化面を複数のデジタル再構成分離可能面に多重分離するための装置であって、該装置が、前記第１強面又は前記第２強面のどちらか一つの面内の欠落強面ピクセル値を計算するための手段を含み、前記計算手段が、前記１つの強面内の最も近い近傍値から前記欠落強面値に対応する位置の周辺の前記１つの強面内の局所平均値を求めるための手段、及び前記局所平均値を前記１つの強面内に記憶するための手段を含む、上記マルチスペクトルの空間多重化面を複数のデジタル再構成分離可能面に多重分離するための装置。２７．前記第１強面又は前記第２強面のいずれか一つの面内の欠落強面ピクセル値を反覆計算するための手段であって、前記１つの強面内の最も近い近傍値から前記欠落強面値に対応する位置の周辺の前記１つの強面内の第１平均値を求める第１手段、前記１つの強面内の第２平均値を求めるための第２手段であって、前記第１平均値に対して用いられる位置を取り囲む位置にわたって前記第２平均値が計算される手段、前記第１平均を求める手段と前記第２平均を求める手段の各々の平均化の後に第１端部成分値と第２端部成分値を反覆除去するための手段であって、前記第１平均値と前記第１平均値のいずれかの成分の間の第１最大差を求めて除去及び再平均化のための前記第１端部値を識別するための手段、及び前記第２平均値と前記第２平均値のいずれかの成分の間の第２最大差を反覆除去して除去及び再平均化ための前記第２端部値を識別するための手段を含む上記反覆除去手段を含む上記反覆計算手段、及び第１平均値の最終平均と前記第２平均値の間で選択して前記欠落強面ピクセル値を得るための手段を含む、マルチスペクトルイメージの空間多重化面を複数のデジタル再構成分離可能面に多重分離するための装置であって、前記複数の再構成分離可能面が第１強面と第２強面を含む装置。２８．マルチスペクトルイメージの空間多重化面を複数のデジタル再構成分離可能面に多重分離するための装置であって、前記マルチスペクトルイメージが第１強面、第２強面、及び弱面として取り込まれ、前記空間多重化面がブロックに分割され、各ブロックはそのブロック内の弱面平均値に等しいピクセル値を有した前記空間多重化面の部分集合であり、前記複数の再構成分離可能面は再構成第１強面、再構成第２強面、及び再構成弱面を含み、前記装置は前記再構成第１強面と前記再構成第２強面内のピクセル値が求められ既知ピクセル値を放棄するピクセル位置で、前記再構成弱面内の欠落ピクセル値を近似することにより前記面を多重分離し、該装置は、前記欠落ピクセル値に対して局所的な前記再構成第１強面内の第１局所平均値を求めるための第１手段、前記欠落ピクセル値に対して局所的な前記再構成第２強面内の第２局所平均値を求めるための第２手段、及び前記欠落値と前記弱面内の前記ブロックの対応する平均値の間の差値が前記再構成第１強面内の前記既知ピクセル値と前記再構成第１強面内の前記第１局所平均値の間の差値及び前記再構成第２強面内の前記既知ピクセル値と前記再構成第２強面内の前記第２局所平均値の間の差値の平均値と相関するように前記欠落ピクセル値を設定するために前記第１局所平均を求める手段と前記第２局所平均を求める手段に接続された手段を含む、上記マルチスペクトルイメージの空間多重化面を複数のデジタル再構成分離可能面に多重分離するための装置。２９．空間多重化面を多重分離するための装置であって、前記面はデジタルマルチスペクトル成分の少なくとも２つの分離可能面内に取り込まれたマルチスペクトルイメージを表し、前記分離可能面は互いの上にスーパーインポーズされるのに適しており、前記空間多重化面は第１強面、第２強面、及び弱面の成分を含み、前記多重化面は前記第１強面、前記第２強面、及び前記弱面の各ピクセル位置の一つにからのサンプル値を含み、該装置は、前記空間多重化面を受け取る手段、及び前記空間多重化面を複数のデジタル再構成分離可能面に多重分離するために前記受け取り手段に接続された手段を含み、前記複数の再構成分離可能面は再構成第１強面、再構成第２強面、及び再構成弱面を含み、前記多重分離手段は更に前記再構成第１強面と前記再構成第２強面内のピクセル値が求められ既知ピクセル値を放棄するピクセル位置での前記再構成弱面内の欠落ピクセル値を近似するための手段を含み、前記近似手段が、前記欠落ピクセル値に対して局所的な前記再構成第１強面内の第１局所平均値を求めるための第１手段、前記欠落ピクセル値に対して局所的な前記再構成第２強面内の第２局所平均値を求めるための第２手段、前記欠落ピクセル値に対して局所的な前記再構成弱面内のサンプル値の弱面平均を求めるための第３手段、及び前記欠落値と前記弱面内の前記ブロックの平均値の間の差値が前記再構成第１強面内の前記既知ピクセル値と前記再構成第１強面内の前記第１局所平均値の間の差値及び前記再構成第２強面内の前記既知ピクセル値と前記再構成第２強面内の前記第２局所平均値の間の差値の平均値と相関するように前記欠落ピクセル値を設定するために前記第１局所平均を求める手段、前記第２局所平均を求める手段、及び前記弱面平均を求める第３手段に接続される手段を含む、上記空間多重化面を多重分離するための装置。３０．空間多重化イメージ面から復号化された複数のデジタル再構成分離可能面内のシミを修正するための装置であって、前記デジタル再構成分離可能面が少なくとも再構成第１強面と再構成第２強面を含み、前記再構成第１強面及び前記再構成第２強面内の各ピクセルで計算値又はサンプル値のどちらかが存在し、上記装置が、色彩平滑多重化面のピクセル値を計算してシミ修正の調整値を得るための手段、前記再構成第１強面及び前記再構成第２強面内の各ピクセルの閾値を決めるための手段、前記再構成強面内の共通ピクセルでの計算値とサンプル値の間の差値を前記閾値と比較するための手段、及びもし前記閾が超過されるならば前記色彩平滑面から選択された前記調整値の対応する一つを用いて前記再構成強面内の前記計算値を調整するための手段を含む、上記空間多重化イメージ面から復号化された複数のデジタル再構成分離可能面内のシミを修正するための装置。３１．マルチスペクトルイメージを１つの空間多重化イメージ面として取り込むための手段であって、前記圧縮イメージ面が各ピクセル位置でただ１つのスペクトル成分の表現を含む手段、及び前記圧縮イメージ面を記憶又は伝送するために前記取り込み手段に接続された手段を含むマルチスペクトル分離可能イメージを３つのスペクトル成分内に圧縮するための装置であって、前記取り込まれた空間多重化イメージ面は３つの分離可能成分からのピクセルから成り、３つのスペクトルピクセルが文字Ｒ、Ｇ、及びＢで表されるならば前記面の一部が次のパターンＲＧＲＧＲＧＲＧＧＢＧＲＧＢＧＲＲＧＲＧＲＧＲＧＧＲＧＲＧＢＧＲＲＧＲＧＲＧＲＧＧＢＧＲＧＢＧＲＲＧＲＧＲＧＲＧＧＲＧＲＧＢＧＲを有する、上記マルチスペクトル分離可能イメージを３つのスペクトル成分内に圧縮するための装置。３２．マルチスペクトルイメージを１つの空間多重化イメージ面として取り込むための手段であって、前記圧縮イメージ面が各ピクセル位置でただ１つのスペクトル成分の表現を含む手段、及び前記圧縮イメージ面を記憶又は伝送するために前記取り込み手段に接続された手段を含むマルチスペクトル分離可能イメージを３つのスペクトル成分に圧縮するための装置であって、前記取り込まれた空間多重化イメージ面が３つの分離可能成分からのピクセルから成り、３つのスペクトルピクセルが文字Ｒ、Ｇ、及びＢにより表されるならば前記面の一部が次のパターンＲＧＲＧＲＧＲＧＧＢＧＲＧＢＧＲＲＧＲＧＲＧＲＧＧＲＧＢＧＲＧＢＲＧＲＧＲＧＲＧＧＢＧＲＧＢＧＲＲＧＲＧＲＧＲＧＧＲＧＢＧＲＧＢを有する、上記マルチスペクトル分離可能イメージを３つのスペクトル成分に圧縮するための装置。