JPS5947916B2 - カラ−画像符号化処理方式 - Google Patents

カラ−画像符号化処理方式

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JPS5947916B2
JPS5947916B2 JP54017077A JP1707779A JPS5947916B2 JP S5947916 B2 JPS5947916 B2 JP S5947916B2 JP 54017077 A JP54017077 A JP 54017077A JP 1707779 A JP1707779 A JP 1707779A JP S5947916 B2 JPS5947916 B2 JP S5947916B2
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JP
Japan
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JP54017077A
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JPS55110484A (en
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伸一 村上
克己 森
英司 三ツ矢
登美夫 岸本
尚彦 釜江
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Nippon Telegraph and Telephone Corp
Original Assignee
Nippon Telegraph and Telephone Corp
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Publication date
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Priority to CA000344783A priority patent/CA1146473A/en
Priority to GB8004235A priority patent/GB2042852B/en
Priority to DE3005775A priority patent/DE3005775C2/de
Priority to FR8003358A priority patent/FR2449383A1/fr
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  • Color Television Systems (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、カラー画像符号化処理方式、特にカラー画像
を効率よく符号化し、かつカラー画像信号をY、I、Q
の3成分に分解した場合のY成分、に比べて他の成分に
対応した符号化の単位であるブロックの大きさを大とし
て、より効率よく符号化するようにしたカラー画像符号
化処理方式に関するものである。
従来のカラー画像の符号化法には主としてテレ・ビジョ
ン信号の伝送を目的とした符号化法としてΔPCM方式
、DPCM方式等が知られている。
このうちΔPCM方式は、テレビジョン信号を適当なク
ロックたとえば9〜10MHz程度でサンプリングし、
各サンプリング点での信号レベルをその直前のサンプリ
ング点の信号レベルと比較し、その差分をPCM符号と
して符号化する方式である。またDPCM方式は各サン
プリング点での信号レベルをその直前の画素およびその
上の走査線の真上の画素およびその前後の画素の信号レ
ベル等を用いて予測し、その予測値と実際の信号レベル
との差分を符号化する方式である。これらの符号化方式
ではテレビ1画面分の符号化はl画面分の伝送時間33
msの間に行わなければならず処理も単純なものに限ら
れるとともに、l画面分の符号量もほ・゛一定でなけれ
ばならない。このような制約のため符号化に要する符号
量は1画素当り3〜4ビット程度を必要とし画像の高圧
縮符号化には限度があつた。本発明は画像の符号化時間
に関する制約を緩和し、画像の2次元的な局所的性質を
利用して画像処理技術を導入することにより符号化する
ことを特徴とし、その目的は1画面当りの符号量を削減
することにある。
第1図は本発明による符号化方式の原理を説明する図で
100は対象とするカラー画像、P,,は画面上にとら
れた第i行第j列の面素、IOIY,lOl,,IOI
Qはカラー3成分に分離された各成分対応の画像プレー
ンである。
面素P,,の値を〔P,,〕で示すことにすると、一般
に画像は〔P,,〕の2次元分布によつて表現される。
そこで画像を符号化することは各画素の値〔P,,〕を
符号化することとなる。 ノカラー面像の表現法には各
種の方式が考えられるが、各画素を赤、緑、青(R,G
,B)の3原色に分解するあるいは輝度情報Yと色情報
I,Qとの3成分に分解して表示することにより、任意
のカラー画像が表現できることは良く知られている。こ
のうち画像を輝度情報Yと色情報I,Qとに分離して表
現する方式は限られた符号量でカラー画像を表現する方
法として有効である。本発明ではこの立場からカラー画
像をY,I,Qに分離し各画像プレーンを対象に符号化
することを意図している。
第2図は画像の1枚のプレーンのもつ2次元情報に対す
る本発明にもとづく符号化方法を説明する説明図を示す
図中200はY,I,Qに分解されたカラー画像の対応
する1枚のプレーン、Bkは1枚のプレーン200をた
とえば4×4画素を単位として区切つて切り出された1
つの画像プロツク、201はlっのプロックBk2Ol
の拡大図である。本発明にもとづく符号化法ではY,I
,Qの各プレーンに対してこの画像をブロツク201を
単位として符号化を行う。すなわち1つのプレーンの符
号化に際してプレーンを多数のプロツクに分割し、1つ
のプロツクBkの中に含まれるたとえば、16個の画素
P,,〜P,f,,,f,の信号値〔P,,〕〜〔P.
f,,,f,〕を次に示す階調成分AK。,aK,およ
び分解能成分子,,〜Rlf3,,f3を用いて符号化
する。ここでBkOはBkの画素のうち信号値〔P,,
〕が閾値Tkより小さい画素P,,よりなるBkの部分
集合,Bk,は閾値Tkより大きいか又は等しい画素P
lよりなるBkの部分集合、MkO,mklはそれぞれ
BkO,Bklの画素数を示す。
このときAk。,ak,をプロツクBkの階調成分と呼
ぶ。このようにした場合Bkの画素は互いに排他的な2
つの部分集合BkO,Bklの2種に分類できる。そこ
でBk内のたとえば16個の画素のうちBk。に属す画
素に符号゛o″を、Bk,に属す画素に符号゛l″を割
当てる。このときこの゛0“、゛1”パタンを画素P,
,に従つて適当な順序たとえばPlj:Pl,j+1:
Pl,j+2:゜゜゜P1+3,j+3の順序に並Aた
パタンRlj:Rl,j+1:゜゜丁I+3,j+3を
プロツクBkの分解能成分と呼ぶ。このようにするとプ
ロツクBk内の任意の画素たとえばP,,は1式で得ら
れるAKO,aKlのどちらかの信号値で近似されるこ
とになる。すなわちR,,が゛0”なら〔P,,〕{ム
K。で、゛1″ならAKlで近似される。これは1つの
プロツク内の画素は局所的に似かよつた信号値をもつと
考えられ2つの信号値で代表したものである。このよう
にすると一般のカラー画像は3成分Y,I,Qに分解で
き、それぞれに応じた2次元プレーンで表わされ、さら
に各プレーンは多数のプロツクBkに分割され、各プロ
ックBkはAKO,aKlの2種に近似される。
なおこのとき各プレーンを分割するプロツクの大きさは
階調変化が激しい所では小さくして原画との誤差を小に
押え、階調変化の小さい所ではプロツクを大きくとつて
原画との誤差を所定範囲にまとめることが望まれる。一
方通常のテレビジヨン信号の伝送において良く知られて
いるように、3つの成分Y,I,QのうちY信号成分は
分解能情報に直接強い影響をもつが、I,Q信号成分は
さほど強い影響を持たず比較的狭い帯域で伝送できる。
そこで必要に応じて本発明の符号化方式でもY信号成分
に対応するプレーンの符号化に際しては比較的小さいプ
ロツクを単位として符号化を行い、I,Q信号成分に対
応するプレーンの符号化に際しては比較的大きいプロツ
クを単位として符号化を行うようにされる。第3図は上
記の符号化の原理を応用した本発明の符号化装置の一実
施例構成を表わすプロツク図を示す。
図中300は対象カラー画像、301は画像入力部、3
02はY,I,Q分離部、303Y,3031,303
QはそれぞれY,I,Q分離された信号をサンプリング
しデイジタル信号に変換するA/D変換部、304,,
3041,304,は各信号のプロツク単位での信号値
を蓄えるバツフアメモI八305Y,3051,305
Qは各プレーンの信号符号化部、306は符号蓄積フア
イル部である。次に第3図を用いて本発明の符号化装置
の動作を設明する。
まずカラー画像300は画像入力部301によつて走査
されY,I,Q分離部302へ送られる。
この場合画像入力部301は通常のカラーTVカメラに
相当するものであるが、走査に当つて各プロツク単位で
各画素の信号値が取出される。もし走査がラスタ走査の
場合には数走査線分のメモリ素子によりプロツク単位で
の信号に変換される。このような走査変換は既知の画像
技術により容易に実現できることは明らかであろう。ま
たY,I,Q分離部302はカラー画像信号をマトリク
ス回路により通常の,NTSC方式のテレビ信号として
使用されているY,I,Q信号に変換する回路で、本回
路も既知の技術で容易に実現できる。このようにしてY
,I,Qに分離された画像信号はそれぞれA/D変換部
303Y,3031,303,によつ,てサンプリング
されてデイジタル信号とされた後、プロツク単位でバツ
フアメモリ304Y,304[,304,へ格納される
このとき前述したようにY信号に対してはプロツクの大
きさを小さく、I,Q信号に対してはプロックの大きさ
を比較的大きく取るようにする。すなわち例えば、Y信
号に対してはプロツクの大きさを2×2ないし4×4程
度、I,Q信号に対しては4X4ないし8×8程度にと
る。このようにしてプロツク単位で蓄積された各プレー
ンの画像信号は符号化処理部305Y,3050,30
5,により前述の1式を用いて階調成分AKO,aKl
、および分解能成分子,j:・・・:r1+3,j+3
として符号化さるる。これらの符号化を行う符号化処理
部は通常のマイクロプロセサ技術を用いれば容易に実現
できることは明らかであろう。そして該符号化された情
報は符号蓄積フアイル部306ヘデイジタル符号としで
蓄えられる。第4図は上記の符号化装置で符号化され符
号蓄積フアイル306に蓄えられている符号を復号し表
示画像信号を得る復号装置の一実施例構成を表わすプロ
ツク図を示す。
図中、400Y,4001,400,は各プレーンに対
応した復号処理部、401Y,4011,401,はプ
ロツク単位あるいは1画面幅分のプロツク数に相当する
画素符号容量をもつたバツフアメモリ部、402はカラ
ー信号合成部、403はカラー画像表示部である。
″次に第4図を用
いて復号動作について説明する。前記の符号化装置によ
りプロツク単位で符号化され階調成分AKO,aKlな
らびに解能成分子,,:・・・:Ri+3,,+3等と
して蓄えられている符号は符号蓄積フアイル部306か
らプロツク単位で復号処理部400Y,4001,40
0,の制御の下に読み出される。このとき各プレーン毎
にプロツクの大きさが異なつているが、その読み出しに
当つては、その時点で復号対象としているラスタ上の画
素が含まれているプロツクが各Y,I,Qブレーンのバ
ツフアメモリ401Y,401,,401,へ読み出さ
れると考えてよい。このとき復号処理部400Y,40
01,400,は同時に1式の逆演算を施し、各プレー
ン毎にプロツク内の画素対応の信号値へ復号しバツフア
メモリ401Y,401,,401,へ格納する。次に
復号処理部400Y,4001,400Qは各プレーン
毎にその時点で表示している走査線に対応している画素
の信号値をバツフアメモリ401Y,401[,401
,から走査線単位に読み出し、カラー信号合成部402
へ送出する。カラー信号合成部402はこれらの走査線
単位の画像信号をD/A変換し、表示装置403の信号
形式に合せ変換出力する。この回路はNTSC方式テレ
ビジヨン信号の構成技術を用いて容易に実現できること
は明らかであろう。なお上記の説明ではカラー画像信号
を符号化しフアイルする方式を中心に述べたが、本符号
化方式によつて得られる符号量は従来の符号化方式によ
つて得られる符号量より少ない事を利用し、狭帯域の伝
送路を用いてカラー画像の伝送を行うことができること
も明らかであろう。
以上説明したように本発明によれば、画像の局所的な相
関性を用いて符号化しているため高効率な符号化が可能
であり、少ない符号量でカラー画像の符号化蓄積したり
、あるいは伝送したりすることが可能である。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明による符号化方式の原理を説明する説明
図、第2図は画像をY,I,Qの3成分に分解した1枚
のプレーンの2次元情報の符号化法を説明する説明図、
第3図は本発明の符号化装置の一実施例構成を示すプロ
ツク図、第4図は復号化装置の一実施例構成を示すプロ
ック図である。 100・・・・・・符号化対象のカラー画像、IOIY
,lOl,,lOl,・・・・・・それぞれY,I,Q
成分に分解されたプレーン,200・・・・・・笠号化
対象プレーン、201・・・・・・符号化単位プロツク
、300・・・・・・カラー画像、301・・・・・・
画像入力部、302・・・・・・YIQ分離部、303
Y,303,,303Q・・・・・・A/D変換部、3
04Y,304,,304Q・・・・・・バツフアメモ
リ、305Y,305,,305Q・・・・・・符号化
処理部、306・・・・・・符号蓄積フアイル部、40
0.,400.,400Q・・・・・・復号化処理部、
401Y,401,,401Q・・・・・・バツフアメ
モリ、402・・・・・・カラー信号合成部、403・
・・・・・画像表示装置。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 1 カラー面像をY、I、Qの3つのカラー成分に分離
    して、それぞれディジタル化して得られる3つのカラー
    成分画像について各カラー成分画像を複数画素を含む方
    形のブロックに分割し、各ブロック毎に該ブロック内に
    含まれる画素を、その画素値を所定の閾値と比較して該
    閾値より小さな画素値から成るグループと該閾値より大
    きいか又は等しい画素値から成るグループとの2つのグ
    ループに分け、各グループ毎にそのグループ内の画素の
    画素値の平均値に該当する階調成分を求め、該ブロック
    内の画素の画素値を各画素が属するグループを識別する
    二値符号と、その画素が属するグループの階調成分とを
    用いて近似する符号化方式において、I、Q成分画像の
    ブロックの大きさをY成分画像のブロックよりも大きく
    選び符号化することを特徴とするカラー画像符号化処理
    方式。
JP54017077A 1979-02-16 1979-02-16 カラ−画像符号化処理方式 Expired JPS5947916B2 (ja)

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JP54017077A JPS5947916B2 (ja) 1979-02-16 1979-02-16 カラ−画像符号化処理方式
US06/116,713 US4319267A (en) 1979-02-16 1980-01-30 Picture coding and/or decoding equipment
CA000344783A CA1146473A (en) 1979-02-16 1980-01-31 Picture coding and/or decoding equipment
GB8004235A GB2042852B (en) 1979-02-16 1980-02-08 Picture coding and/or decoding equipment
DE3005775A DE3005775C2 (de) 1979-02-16 1980-02-15 Kodierverfahren für ein Farbbild
FR8003358A FR2449383A1 (fr) 1979-02-16 1980-02-15 Equipement de codage et/ou decodage d'images fixes en couleurs

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JPS58207168A (ja) * 1982-05-28 1983-12-02 Toshiba Corp カラ−画像情報記憶装置
CA1192997A (en) * 1982-11-30 1985-09-03 Northern Telecom Limited Bilevel coding of colour video signals
JPS62140173A (ja) * 1985-12-13 1987-06-23 Canon Inc カラ−画像信号処理方法
JP2512165B2 (ja) * 1989-08-31 1996-07-03 松下電器産業株式会社 動画像信号の符号化装置

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JPS55110484A (en) 1980-08-25

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