JPS5938873A - カラ−デ−タ圧縮装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 し発明の技術分野〕 本発明は、画像処理及びそれに係るデータ圧縮に関する
。

〔発明の技術的背景〕

従来、カラー情報というものはＲｅｄ（赤）。

Ｇｒｅｅｎ　（緑）　、　Ｂｌｕｓ　　（青）の３成分
に分けられ、ｎを自然数とするとき各々ｎ　ｂｉｔでデ
ジタル化し、１つの色を３ｎ　ｂｌｔで記録し、再生す
る時は各々Ｒｅｄ　、　Ｇｒｅｅｎ　、　Ｂｌｕｅノ’
ｎ；ｂｉ−ｔｉずうのデータ値より、Ｒｅｄ　、　Ｇｒ
ｅｅｎ　、　Ｂｌｕｅ　ｆ加色混合もしくは減色混合し
、様々な色を再生してきた。

〔背景技術の問題点〕

しかしながら、これでは記録データのｂｉｔ数が３の倍
数とする方がやりやすいため、２の累乗のｂｉｔ数、た
とえば４　ｂｉｔ　、　８　ｂｉｔ　、１６ｂｉｔ　、
３２ｂｉｔ　、６４ｂｉｔ　ｚどを単位とする計算機の
データ処理方式では、無駄になるｂｉｔがある場合が多
かった。

〔発明の目的〕

ここにおいて本発明は、従来の欠点を克服し、カラーデ
ータを３　ｎ　ｂｉｔから、自由なりｉｔ数のｍｂｔｔ
　（ｍは自然数）に圧縮できるようにし、データ変換の
際に無駄なりｉｔをなくシ、また変換テーブルの内容を
変えることにより、明度、彩度５色相による色空間の内
部で局所的に精度を上げることができるカラーデータ圧
縮装装置を提供することを、その目的とする。

〔発明の概要〕

本発明は、Ｒｅｄ　、　Ｇｒｅｅｎ　、　Ｂｌｕｅの３
成分に分けられ各々ｎ　ｂｉｔ　（１つの色としてはａ
　ｎ　ｂｉｔ　）でデジタル化されたカラー情報を、た
とえば２の累乗ｐ＝ｌ、２，２　ｔ・・・、２　つまり
４　ｂｉｔ　。

８１）ｉｔなど計算４フまでのデータ処理に適合したｂ
ｉｔ情報に変換し圧縮する装置であり、前記３　ｎ　ｂ
ｉｔ情報をもった色Ｃｏ　ｆ色立体円柱座標系の１点Ｘ
ｃ＝　（Ｓｃ　、　Ｏｃ　、　Ｍａｃ　）ただし ＳｃはＸｃ点の彩度。

Ｃｃ　はＸｃ点の色相。

ＭａｃｄＸｃ点の明度である に対応させ、ｐ−１，・・・・・・、２　について、Ｓ
ｃ。

Ｏｃ　、　Ｍａｃ　ｆ変数とした評価関数から、色Ｘｃ
がどのＶｐに含まれるかを調べて色Ｘｃがどのｐに対応
するかにより、前記（Ｒｅ（１、Ｇｒｅｅｎ　、　Ｂｌ
ｕｅ　）の３　ｎ　ｂｉｔ情報′ｆ、ｐのｍ　ｂｉｔ情
報に変換する手段からなる装置である。

〔発明の実施例〕

本発明の一実施例を第１図に示し、これに基づいて説明
する。

１はデジタルカラー画像入力装置で、適当なサンプリン
グ周期でたとえば縦に個、横１個に離散化されたデジタ
ル画像であって、各色画素がたとえばＲｅｄ成分けｎ　
ｂｉｔ　、　Ｇｒｅｅｎ成分けｎ　ｂｉｔ　。

Ｂｌｕｅ成分はｎ　ｂｉｔの合計３　ｎ　ｂｉｔに量子
化されたデジタルカラー画像を市、気離散信号として入
力する。ここにに、１．ｍ、ｎは自然数である。

２は入力画像メモリで、デジタルカラー画像入力装置１
により得られた離散信号を蓄えておく。

３は入力データバッファで、入力画像メモリ２に蓄えら
れたデジタルカラー画像の１画素、たとえば３　ｎ　１
）ｉｔのデータを取り出して蓄えておく。

４は変換テーブルで、色相座標上において予め対応づけ
られたたとえば３　ｎ　ｂｉｔの入力とｍ’ｂｉｔの出
力との対応を記録している読み出し専用変換テーブルで
あり、たとえば３　ｎ　１）ｉｔのデジタルカラーデー
タ情報をｍ　１）ｉｔのデジタルカラーデータ情報に圧
縮する。

５は出力データバッファで、変換テーブル４により圧縮
されたデジタルカラー画像の１画素たとえばｍ　Ｄｉｔ
のデータ金備えておく。

６は出力画像メモリで、出力データバッファ５の１画素
のデータを順次蓄えておく。

７はデジタル画像出力装置で、出力画像メモリ６に蓄え
られたデジタルカラー画像の情報を出力する。

８は制御装置で、これまでの各装置を効家よ〈データ伝
送できるように制御を司っている。

一般ｒ（、Ｒｅｄ、’Ｇｒｅｅｎ　、　Ｂｌｕｅの３分
成に分けられたカラー情報の表わす色Ｏｏは （３ｏ　＝　ｒＲ＋　ｇＧ　＋　ｂＢ と示される。ただし、”＋ｇ＋’はＲ，（）、Ｂ学位成
分の各々の値つまり係数である。

このとき色ＣＯは、第２図で示される明度（縦軸）Ｍａ
、彩度（横軸）Ｓ１色相（回転角）Ｃの３つの独立変数
の作る円柱座標の表わす色立体の中の１点となる。

いま、この色立体をたとえばＭ（＝２　　）個に分割す
る。

全色立体をＶ、各分割領域をｖｉ（１＝１〜Ｍ）とし、 ｖｌかつｖｊ　　が空集合であるとする。

ｖｉｌ”＞ｖｊ＝グ ただし、１＼ｊである。

そして、ｖｌからｖＭｉでのすべての和集合−４ｖとす
る。

Ｖ＝　　Ｕｖｉ −１ ”　Ｖ　＋　　ｊＪ　ｖ２　　Ｕ　”’　”’　Ｕ　ｖ
ｙ。

この時、あるｐが存在してＣはｖｐに属する、つまりＣ
の属するよりなＶｐ　ｆ定めるｐが存在する。

ｙｐ、ＶｐうＯ（１≦ｐ≦Ｍ） となる。

これにより、次の対応関係が成立する。

（ｒ９ｇ＋Ｄ）←ｐ いま、ｒ＋ｇ＋”を各々ｎ、　１）ｉｔとし、ｐｆ　ｍ
Ｄｉｔとすると、（ｒｌｇ、ｂ）の３　ｎ　ｂｉｔ情報
をｐのｍ　１）ｉｔ情報に圧縮できる。

これをさらに詳細に述べれば次のとおりである。

すなわち、（１９ｇ、ｂ）の３　ｎ　ｂｉｔをｐのｍｌ
）ｉｔに圧縮する方法としては、第４図のように色立体
円柱座標系を定めた時、色立体内のある１点座標を（ｓ
、ｃ、λうａ）で表わす。

このとき、たとえば ｖｐ＝（Ｘ＝（”　ｓ　Ｏ＋　Ｍａ）　Ｉ　（Ｓ”＋）
　（Ｓ”’ｚ）　＜。

かつ（ｃ−ｏ、）　（Ｃ−０，）＜　０かつ（Ｍａ−Ｍ
ａ、）　（Ｍａ　−Ｍａ２）（０） つまり（ｓ−”＋）　（ｓ−ｓｇ）＜かつ（ｃ−０，）
　（ｃ−０２）〈０かつ（Ｍａ−Ｍ、ａ、）　（Ｍａ−
Ｍａ２）　（０をみたすような点ｘ＝（ｓ、ｃ、Ｍａ）
の集合”ｉＶｐとする。

ここで、色ｃｏがＣｏ　＝　ｒＲ＋ｇＧ＋ＤＢであ如、
（１９ｇ、Ｏ）と表現される点、色ｃｏは全色立体中の
１点となる。このとき色立体円柱座標系においてｃｏ＝
　（Ｓｃ　、　Ｃｃ　、Ｍａｃ　）と書かれる。もし、
Ｅｌ、＜Ｂｅ（８，かつＣＩくＣｃくＣ２かっＭａｌ（
Ｍａｃ（Ｍａ２ならば、ｖｐ′３０ｏとなる。

このような例より一般には、１≦ｐ≦Ｍ＝２ｍなるｐに
対して各々 ｖｐ＝（Ｘ＝（Ｓ、Ｏ，Ｍａ）＋Ｊ’、（ｘ）＝７’ｐ
（ｓ＋ａｓＭａ）＜ｏ）なる関数Ｊ’ｐ（Ｘ）　’ｆｉ
：定めてやることにより、ｐ＝＝ｌ　Ｉ・・・、２０２
　個のＶｐが定義できる。これに対して、（ｒ、ｇ、ｂ
）の３　ｎ　ｂｉｔ情報を持った色Ｃｏ　ｉ色立体円柱
座標系の１点Ｘｃ＝（Ｓｃ　、Ｏｃ。

Ｍａｃ　）に対応させてやる（この対応付けは色彩学に
おいて既知である）。

そして、ｐ＝１．・・・、２　について、ｆｐ（ｘＣ）
＝、ｆ　（８ｃ　、　Ｏｃ　、　Ｍａｃ　）を調べてや
ることにより色ｘＣがどのＶｐに含まれるか、つまり色
Ｘｃがどのｐに対応するかが分かる。

このようにして、（１９ｇ、ｂ）の３　ｎ　ｂｉｔ情報
をｐのｍ　ｂｉｔ情報に圧縮することができる。

このとき、全色立体を分割しがくても、処理するカラー
情報の含まれる部分色立体をＭ個に分割すれば効率がよ
い。また、分割の仕方も等分割する必要はなく、頻度の
高いカラー情報０の近傍を細かく分割すれば効率がよく
、カラー再生のときも精度よく再生可能である。

しかして、再生する場合も、各ｍ　ｂｉｔ情報にＲ９Ｇ
、Ｂの係数ｒｌ　、　ｇｌ　、　ｂｌを割り付けること
により、ｐについて再生色Ｃ１は ０’＝　ｒ’Ｒ−）−ｇ’Ｇ　＋ｂ’Ｂの形で再生でき
る。

このときの（ｒｌｇ、ｂ）とｐと（ｒ　ｌ　、　ｇＩ　
、　ｂｌ　）の関係は第３図のような対応関係となる。

また、たとえばｐと（ｒｌ　、　ｇＩ　、　ｂｌ　）の
関係は第５図のような変換テーブルで示すこともできる
。

本発明は、変換テーブル４の内容を必要に応じて変更す
ることによυ、様々に変形可能である。

しかも、本発明は、ＲＧＢ系のカラー情報に限るもので
はすく、たとえばマルチバンドスペクトル情報において
、波長λ８．・・・・・・、λにで得られた情報Ｘを し と表現する。たとえばｘｌをｎ　ｂｉｔ情報とすると、
Ｘばｎ　ｋ　ｂｉｔである。このＸをたとえばｍ（（ｎ
ｋ）ｂｉｔに圧縮する場合にも、応用できる。

〔発明の効果〕

かくして本発明によれば、カラーデータを自由なりｉｔ
数に圧縮できる。

１ｆｃ、本発明のこの時のデータ圧縮の際には演算も行
なわないため、非常に高速にデータ圧縮変換が行なえる
。

さらにまた、本発明の明度、彩度９色相による色空間の
内部で扱う頻度の高い色の近傍においては精度を上げて
記録再生ができるように変換テーブルを自由に変更する
ことができる。

【図面の簡単な説明】 第１図は本発明の一実施例における構成を斥すブロック
ダイアグラム、第２図は明度、彩変５色相の３つの独立
変数の作る円柱座標の表わす色立体図、第３図は本発明
によるカラー情報の圧縮変換の説明図、第４図は（ｒ、
ｇ、ｂ）の３　ｎ　ｂｉｔをｐのｍ　ｂｉｔに圧縮する
解析回、第５図は第３図におけるｐと（ｒ　ｌ　、　ｇ
ｌ　、　ｂ＋　）の情報変換テーブルである。 １・・・デジタルカラー画像入力装置、２・・・入力画
像メモリ、３・・・入力データバッファ、４・・・変換
テ５・・・出力データバッファ、６・・・出力画像メモ
リ、７・・・デジタルカラー画像出力装置、８・・・制
御装置。 出願人代理人　　猪　股　　　清 （１］）

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 デジタルカラー画像を入力するデジタルカラー画像入力
   装置と、入力されたデジタルカラー画像を記憶する入力
   画像メモリと、画像の１画素のデータを蓄えておく入力
   バッファと、１画素のデータのＲｅｄ、Ｇｒｅｅｎ、Ｂ
   ｌｕｅ　　の３　ｎ　１）ｉｔ情報をもった色ｃｏ　を
   色立体円柱座標系の１点 Ｘｃ　＝　（Ｓｃ、Ｏａ、Ｍａｃ　） ただし ＳＯはＸｃ点の彩色。 Ｃｏ　はＸｃ点の色相。 ＭａｃｉｉＸｃ点の明度である に対応させ、Ｓａ、、Ｏｃ、Ｍａｃ　　を変数とした評
   価関数により、２　個の部分色立体に対応づけることに
   より前記Ｒｅｄ　、　Ｇｒｅｅｎ　、　Ｂｌｕｅの３　
   ｎ　ｏｉｔ情報をｍｌ）ｉｔ情報に圧縮変換する変換テ
   ーブルと、変換された１画素のデータを蓄えておく出力
   データバッファと、順次変換された画素データを記憶す
   る出力画像メモリと、出力画像メモリに蓄えられた画像
   を出力するデジタルカラー画像出力装置と、これらの装
   置を制御する制御装置から構成されることを特徴とする
   カラーデータ圧縮装置。