JPH1127538A - カラー画像情報の符号化処理方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 カラー画像を構成する画素を複数の画素毎に
ブロック化し、各ブロックにつき、２色以上の近似色を
求め、そのブロック中の各画素を近似色に類別し、１つ
のブロックの画情報を、近似色を表わす色情報と各画素
が何れの近似色に類別されたかを表わす分解能情報とに
分離し、この色情報と分解能情報を符号化処理するカラ
ー画像符号化処理において、データの圧縮率を更に上げ
て情報量を大幅に少なくする。 【解決手段】 ブロック内の画素が全て同一色の場合に
は、色情報と分解能情報との一連の情報を同値のビット
列が連続する情報に符号化し、この一連の同値ビット列
符号化情報のラン長を符号化処理する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、複数の画素を１つ
のブロックとして符号化処理するカラー画像情報の符号
化処理方法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来のこの種の方法としては、特公平６
−７６８８号に記載のものがある。これは、３つの原
色、すなわち赤、緑、青又はシアン、マゼンダ、イエロ
ーで表現されたカラー画像を構成する画素を隣接する複
数の画素毎にブロック化し、このブロック内の画素を、
前記３つの原色の各色毎にその平均階調レベルをしきい
値として２つのグループに分け、これら各グループの前
記３つの原色の各色毎の平均階調レベルを求め、この平
均階調レベルを用いて各グループの前記３つの原色の平
均階調レベルから構成される近似色を定め、前記ブロッ
ク内の各画素の色と前記グループの近似色との色差をそ
れぞれ求め、前記ブロック内の各画素を、各画素毎に前
記各グループの近似色のうちどのグループの近似色との
色差が小さいかを判定し色差が小さいと判定されたグル
ープの近似色をその画素の近似色として、前記各グルー
プの近似色のうちの何れかに類別し、前記ブロック内の
画情報を前記近似色を表す色情報と各画素の色が前記各
グループの近似色のうちの何れに類別されたかを表す分
解能情報に分離し、この色情報と分解能情報をそれぞれ
符号化処理する方法である。

【０００３】この方法は、人間の視覚特性の１つとして
視角が微小角になるほど色に対する弁別能力が低下し、
したがってブロック内で発生する頻度の少ない色、すな
わち表示面積が小さい色は知覚しにくいという点に着目
し、情報量を効果的に減少させるようにしたものであ
る。

【０００４】この従来方法によれば、情報量は例えば１
／６に減少できるもので、以下これについて説明する。
まず、上述符号化処理をしていない場合について述べ
る。

【０００５】各画素をカラー（３原色）、２５６階調
（８ビット）で表示するとき、１画素当たり３×８＝２
４ビット要する。したがって、例えば１６画素では２４
×１６＝３８４ビット要することになる。

【０００６】これに対して、上述符号化処理をした場合
には、次のようになる。

【０００７】１ブロックを４×４＝１６画素とし、ま
た、色情報を２色としたとき、カラー（３原色）、２５
６階調（８ビット）での表示には、色情報分の３×８
（ビット）＋３×８（ビット）＝４８（ビット）に、分
解能情報１６画素分（１６ビット）を加えた６４ビット
要する。したがって、上記６４（ビット）／３８４（ビ
ット）＝１／６のビット数の情報で済む（１／６の情報
量に減少する）。

【０００８】また従来方法では、上述符号化処理した情
報を色情報と分解能情報とに分けて、各々更に符号化処
理することにより情報量を更に減少させていた。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら上述従来
方法では、ページ１面のフルカラーの画像データであっ
ても１／６の情報量に圧縮することができる反面、有彩
色部分が少ない文書データ等の印刷データであっても同
じ情報量（１／６の情報量に固定）となってしまう。例
えば、符号化処理をしない場合に２４ＭＢの情報量のフ
ルカラー画像データであっても、符号化処理により４Ｍ
Ｂの情報量の画像データに圧縮されることは著しく有効
な圧縮処理といえるが、２４ＭＢの情報量の白黒（無彩
色）２値の文書データを符号化処理により４ＭＢの情報
量の文書データに圧縮されることは必ずしも有効な圧縮
処理ということはできない。

【００１０】このように従来方法では、有彩色部分が少
ない印刷データでも１／６の情報量圧縮に固定され、そ
れ以下の情報量にはならない。このため、データ転送時
間がそれ以上短縮できず印刷性能が向上しないという問
題点があった。また、情報量を更に少なくするには色情
報と分解能情報とを分け、各々の情報の特性に合った２
種の符号化処理と復号化処理が必要で、特に高速に符号
化処理、復号化処理を行おうとすれば２種類の符号化回
路と復号化回路が必要になるという問題点があった。更
に、符号化処理（圧縮処理）後、そのデータをメモリに
保存しておきたい場合に、メモリ容量の節約ができない
という問題点もあった。

【００１１】本発明の目的は、色情報と分解能情報とを
分けて各々固有の符号化処理をしなくとも、１つの符号
化処理で文書データ等の例えば有彩色部分の少ないデー
タに対するデータの圧縮率を上げて情報量を大幅に少な
くすることができ、データ転送時間の短縮、印刷等の性
能の向上が図れ、また、そのデータをメモリに保存して
おきたい場合に、メモリ容量の節約が図れるカラー画像
情報の符号化処理方法を提供することにある。

【００１２】

【課題を解決するための手段】上記目的は、３つの原
色、すなわち赤、緑、青又はシアン、マゼンダ、イエロ
ーで表現されたカラー画像を構成する画素を隣接する複
数の画素毎にブロック化し、各ブロックにつき、２色又
はそれ以上の近似色を求め、そのブロック中の各画素を
近似色に類別し、１つのブロックの画情報を、近似色を
表わす色情報と各画素が何れの近似色に類別されたかを
表わす分解能情報とに分離し、この色情報と分解能情報
を符号化処理するカラー画像情報の符号化処理方法にお
いて、前記ブロック内の画素が全て同一色の場合には、
前記色情報と分解能情報との一連の情報を同値（‘１’
又は‘０’）のビット列が連続する情報に符号化し、こ
の一連の同値ビット列符号化情報のラン長を符号化処理
することにより達成される。

【００１３】前述カラー画像情報の符号化処理方法（特
公平６−７６８８号）において、例えば４×４＝１６の
画素毎にブロック化し、また色情報を２色、各々３つの
原色を０〜２５５の２５６階調で表現する場合、必要な
ビット数は、色情報分の３×８（ビット）＋３×８（ビ
ット）＝４８（ビット）に、分解能情報１６画素分（１
６ビット）を加えた６４ビットとなる。いま、ブロック
内の画素が全て同一色、例えば白色で、２つの色情報共
（Ｒ、Ｇ、Ｂ）＝（２５５、２５５、２５５）の場合、
２つの色情報分の上記４８ビットを全て‘１’とする。
一方、各画素が２つの色情報のどちらに類別されたかを
‘０’又は‘１’の１ビットで表す１６ビットの分解能
情報も全て‘１’とする。

【００１４】これによると白色のブロックは、それを構
成する６４（＝４８＋１６）ビットが全て‘１’のビッ
ト列になり、したがって、これに同値が連続するラン長
の符号化処理を行うと圧縮率が従来方法に比べて格段に
上がり、情報量は大幅に減少する。すなわち、従来のカ
ラー画像情報の符号化処理方法（特公平６−７６８８
号）により符号化処理して情報量を１／６に減少させる
ときに、白色のブロックを全て‘１’のビット列にする
ことにより、これに更に同値が連続するラン長の符号化
処理を行うことで、有彩色部分の少ない文書データ等に
対しデータの圧縮率を上げて情報量を大幅に少なくする
ことができる。これによりデータ転送時間の短縮、印刷
等の性能の向上が図れ、また、そのデータをメモリに保
存しておきたい場合に、メモリ容量の節約が図れる。

【００１５】

【発明の実施の形態】以下、図面を参照して本発明の実
施形態を説明する。図１は本発明によるカラー画像情報
の符号化処理方法が適用された符号化処理回路の一例を
示すブロック図である。この図１において、バッファメ
モリ１０１は、画情報入力端子１００から入力されるカ
ラー画像（原画像）の３原色、すなわち赤（Ｒ）、緑
（Ｇ）、青（Ｂ）又はシアン、マゼンダ、イエロー、こ
こでは赤、緑、青に関する画情報を記憶する。

【００１６】信号処理回路１０２は、赤、緑、青の信号
レベル範囲の設定、あるいはこれら３つの信号間の変換
演算を行う。信号処理回路１０２は、バッファメモリ１
０１から例えば４×４個の画素で構成される１つのブロ
ックの画像情報を入力し、該ブロック内を例えば２つの
近似色で近似表現するための色情報と、該ブロック内の
各画素の色が前記近似色の何れに類別されるかを表す分
解能情報に分離する。

【００１７】色識別回路１０３は、信号処理回路１０２
から色情報と分解能情報を入力して前記ブロック内の画
素が全て白色又は黒色かを識別し、全てが白色又は黒色
であると識別された場合には、前記色情報と分解能情報
との一連の情報を同値（‘１’又は‘０’）のビット列
が連続する情報に符号化して出力し、白色又は黒色でな
い場合には入力した色情報と分解能情報をそのまま出力
する。

【００１８】前記ブロック内の画素全てが白色の場合に
ついて説明すると、この場合の色情報（白色）は（Ｒ、
Ｇ、Ｂ）＝（２５５、２５５、２５５）で、これをビッ
ト列にすると「１１１１１１１１１１１１１１１１１１
１１１１１１」（３（原色）×８（ビット）＝２４（ビ
ット）全て‘１’）となる（図２（ａ）参照）。また色
情報は、ここでは２つ（０と１）に設定されているの
で、２４（ビット）×２＝４８（ビット）全て‘１’と
なる。更に、ブロック内の画素が全て白色の場合の分解
能情報は、全て‘０’（色情報０）又は‘１’（色情報
１）のどちらかのビット列で表される。ここで、色情報
と分解能情報のビットを全て同値（ここでは色情報のビ
ット列‘１’と同値）にすることで、色情報と分解能情
報との一連の情報を同値、ここでは‘１’のビット列が
連続する情報（図２（ｂ）参照）に符号化される。この
符号化情報に対して、後述ラン長の符号化処理を行うこ
とで、更にデータの圧縮率を上げることができる。

【００１９】また、前記ブロック内の画素全てが黒色の
場合について説明すると、この場合の色情報（黒色）は
（Ｒ、Ｇ、Ｂ）＝（０、０、０）で、これをビット列に
すると「０００００００００００００００００００００
０００」（３（原色）×８（ビット）＝２４（ビット）
全て‘０’）となる（図３（ａ）参照）。また色情報
は、ここでは２つ（０と１）に設定されているので、２
４（ビット）×２＝４８（ビット）全て‘０’となる。
更に、ブロック内の画素が全て黒色の場合の分解能情報
は、全て‘０’（色情報０）又は‘１’（色情報１）の
どちらかのビット列で表される。ここで、色情報と分解
能情報のビットを全て同値（ここでは色情報のビット列
‘０’と同値）にすることで、色情報と分解能情報との
一連の情報を同値、ここでは‘０’のビット列が連続す
る情報（図３（ｂ）参照）に符号化される。この符号化
情報に対して、後述ラン長の符号化処理を行うことで、
更にデータの圧縮率を上げることができる。

【００２０】符号化回路１０４は、色識別回路１０３か
ら入力される色情報と分解能情報とからなる情報（符号
化情報）に対して更に同値が連続するラン長の符号化処
理を行う。画素全て白色又は黒色のブロックが連続して
いる場合は、連続しているブロック（色情報と分解能情
報との一連の情報）に対して同値が連続するラン長の符
号化処理を行う。このラン長の符号化処理方法として
は、国際標準となっているＭＨ（モディファイド・ハフ
マン）符号化方式やＭＲ（モディファイド・リード）符
号化方式等の符号化方式が好適する。このように符号化
処理した情報（符号化データ）は符号化情報出力端子１
０５から出力される。

【００２１】上述したように、文書データ等の有彩色部
分の少ないデータに対しては、白色又は黒色のブロック
の色情報と分解能情報との一連の情報を同値（‘０’又
は‘１’）のビット列が連続する情報に符号化し、この
一連の同値ビット列符号化情報に更に同値が連続するラ
ン長の符号化処理を行うことで、そのデータの圧縮率を
上げて情報量を大幅に少なくすることができる。また、
白色又は黒色のブロックが更に続く場合に、上記ラン長
の符号化処理結果に更に同値が連続するラン長の符号化
処理を行って、顕著なデータ圧縮率の増大が図れる。

【００２２】上述例では、文書データ等の有彩色部分の
少ないデータに対して好適な場合について述べた。一
方、背景色に有彩色を使ったカラー文書等も一般的であ
る。このようなカラー文書等では、上述白色又は黒色が
連続する情報に対する同値が連続するラン長の符号化処
理によっては情報量が少なくならない。すなわち、ブロ
ック内の画素が有彩色のとき、例えばブロック内の画素
が全て赤である場合、このブロック内の色情報は（Ｒ、
Ｇ、Ｂ）＝（２５５、０、０）となって、３つの原色に
関する色情報は同値（‘１’又は‘０’）の連続するビ
ット列にはならない。

【００２３】そこで、背景色に有彩色を使ったカラー文
書に対しても同値が連続するラン長の符号化処理を行っ
て情報量を大幅に少なくする本発明方法の例を以下に述
べる。この場合は、使用頻度の高い色情報を抽出し、抽
出した前記使用頻度の高い色情報と、上述例における白
色や黒色の場合の色情報の値とを交換し、また交換した
色情報であることを示す修飾情報をデータに付加するこ
ととする。

【００２４】すなわち、あるブロック内の画素が全て赤
である場合、このブロック内の色情報は上記のように
（Ｒ、Ｇ、Ｂ）＝（２５５、０、０）となるが、このブ
ロックの色情報が予め抽出した使用頻度の高い２つの色
情報のうちの１つである場合、ブロック内が全て赤であ
るという色情報とビット全て‘１’又は‘０’、例えば
‘０’である色情報とを交換したことを示す修飾情報を
データに付加し、２つの色情報の４８ビットを全て
‘０’とする。また、ブロック内の各画素の色が２つの
色情報のうちの何れに類別されるかを表す１６ビットの
分解能情報も全て‘０’とする。

【００２５】このように、ブロック内の画素が有彩色で
あっても全て同一色であれば、このブロックの色情報と
分解能情報との一連の情報を同値（‘０’又は‘１’）
のビット列が連続する情報に符号化（変換）し、この一
連の同値ビット列符号化情報のラン長を符号化処理する
ことで、そのデータの圧縮率を上げことができる。

【００２６】図４はそのような本発明方法が適用された
符号化処理回路の具体例を示すブロック図で、ここでは
４×４個の画素で構成されるブロック内の全ての画素が
同一の有彩色であって、そのようなブロックが多い場合
に好適な本発明方法の適用例を示す。この図４におい
て、バッファメモリ４０１は、画情報入力端子４００か
ら入力されるカラー画像（原画像）の３原色、すなわち
赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）又はシアン、マゼンダ、
イエロー、ここでは赤、緑、青に関する画情報を記憶す
る。

【００２７】信号処理回路４０２は、赤、緑、青の信号
レベル範囲の設定、あるいはこれら３つの信号間の変換
演算を行う。信号処理回路４０２は、バッファメモリ４
０１から４×４個の画素で構成される１つのブロックの
画像情報を入力し、該ブロック内を例えば２つの近似色
で近似表現するための色情報と、該ブロック内の各画素
の色が前記近似色の何れに類別されるかを表す分解能情
報に分離する。

【００２８】中間バッファ４０３は、信号処理回路４０
２から入力されるカラー画像情報の画情報に分離した色
情報と分解能情報を記憶する。色分類回路４０４は、中
間バッファ４０３から入力された色情報と分解能情報か
ら、ブロック内の全ての画素が同一色の色情報を集めて
色情報毎に分類し、使用頻度の高い２つの色情報を抽出
する。中間バッファ４０３に記憶されている色情報のう
ち、色分類回路４０４で抽出した２つの色情報４０５と
同値（同一色）の色情報については、信号変換回路４０
６により同値の連続するビット列（ビット全て‘０’の
ものと‘１’のもの）に変換する。同時に、中間バッフ
ァ４０３に記憶されている色情報がビット全て‘０’の
ものと‘１’のものについては、それぞれ２つの色情報
４０５の何れかに変換する。

【００２９】色識別回路４０７は、信号変換回路４０６
から色情報と分解能情報を入力し、当該色情報がビット
全て‘０’か‘１’でそのブロック内の画素が全て同一
色か否かを識別し、全て同一色と識別された場合には、
前記色情報と分解能情報との一連の情報を同値（‘０’
又は‘１’）のビット列が連続する情報に符号化して出
力する。

【００３０】符号化回路４０９は、色識別回路４０７か
ら入力される色情報と分解能情報とからなる情報に対し
て更に同値が連続するラン長の符号化処理を行う。一
方、修飾情報生成回路４０８は、色分類回路４０４で抽
出された２つの色情報４０５を入力とし、ビット全てが
‘０’及び‘１’の色情報と色情報４０５とが交換され
ていることを示す修飾情報５１，５２を生成する。

【００３１】符号化情報出力端子４１０からは、符号化
回路４０９から出力される符号化処理結果情報（符号化
データ５３）に、修飾情報生成回路４０８から出力され
る修飾情報５１，５２が付加された情報５４が出力され
る（第５図参照）。符号化情報出力端子４１０から出力
された情報５４は、前記ラン長の符号化処理結果情報で
ある符号化データ５３を復号する際、それに付加された
修飾情報５１，５２に従って色情報の逆変換を行い、元
の色情報４０５に戻せばよい。

【００３２】上述したように、文書データ等の有彩色部
分の少ないデータではなく、有彩色部分の多いカラー文
書であっても、例えばその背景色のように同一色の有彩
色部分が多い場合であれば、そのような使用頻度の高い
色情報の抽出、その色情報の同値の連続する色情報への
変換及び修飾情報の付加等により、これに更に同値が連
続するラン長の符号化処理を行うことで、そのデータの
圧縮率を上げて情報量を大幅に少なくすることができ
る。

【００３３】なお上述例では、カラー画像（原画像）の
３原色が赤、緑、青の場合について述べたが、シアン、
マゼンダ、イエローの場合であっても本発明方法が適用
できることはいうまでもない。

【００３４】

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、ブ
ロック内の画素が全て同一色の場合には、色情報と分解
能情報との一連の情報を同値のビット列が連続する情報
に符号化し、この一連の同値ビット列符号化情報のラン
長を符号化処理するようにしたので、色情報と分解能情
報を分けて各々固有の符号化処理をしなくとも、１つの
符号化処理で文書データ等の例えば有彩色部分の少ない
データに対するデータの圧縮率を上げて情報量を大幅に
少なくすることができ、データ転送時間の短縮、印刷等
の性能の向上が図れ、また、そのデータをメモリに保存
しておきたい場合に、メモリ容量の節約が図れるという
効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明方法が適用された符号化処理回路の一例
を示すブロック図である。

【図２】本発明方法において、ブロック内の画素全て白
色の場合の色情報とビット列（（ａ）図）及びそのとき
の符号化データの構成（（ｂ）図）を示す図である。

【図３】本発明方法において、ブロック内の画素全て黒
色の場合の色情報とビット列（（ａ）図）及びそのとき
の符号化データの構成（（ｂ）図）を示す図である。

【図４】本発明方法が適用された符号化処理回路の他の
例を示すブロック図である。

【図５】本発明方法において、ブロック内の画素全て同
一の有彩色の場合のデータの構成を示す図である。

【符号の説明】

１００…画情報入力端子、１０１…バッファメモリ、１
０２…信号処理回路、１０３…色識別回路、１０４…符
号化回路、１０５…符号化情報出力端子、４００…画情
報入力端子、４０１…バッファメモリ、４０２…信号処
理回路、４０３…中間バッファ、４０４…色分類回路、
４０５…色情報、４０６…信号変換回路、４０７…色識
別回路、４０８…修飾情報生成回路、４０９…符号化回
路、４１０…符号化情報出力端子。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 山田 利之 神奈川県秦野市堀山下１番地 株式会社日 立インフォメーションテクノロジー内 (72)発明者 中川 裕 神奈川県海老名市下今泉810番地 株式会 社日立製作所オフィスシステム事業部内 (72)発明者 岡田 正 神奈川県海老名市下今泉810番地 株式会 社日立製作所オフィスシステム事業部内

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ３つの原色で表現されたカラー画像を構
   成する画素を隣接する複数の画素毎にブロック化し、各
   ブロックにつき、２色又はそれ以上の近似色を求め、そ
   のブロック中の各画素を近似色に類別し、１つのブロッ
   クの画情報を、近似色を表わす色情報と各画素が何れの
   近似色に類別されたかを表わす分解能情報とに分離し、
   この色情報と分解能情報を符号化処理するカラー画像情
   報の符号化処理方法において、前記ブロック内の画素が
   全て同一色の場合には、前記色情報と分解能情報との一
   連の情報を同値のビット列が連続する情報に符号化し、
   この一連の同値ビット列符号化情報のラン長を符号化処
   理することを特徴とするカラー画像情報の符号化処理方
   法。