JPS61237585A - 画像圧縮出力方式 - 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】 （発明の技術分野） 本発明は、例えばＴＶカメラを介して入力された静止画
像を電話回線等の狭帯域伝送路を介して伝送し、ドツト
プリンタ等の２値表現のみ可能なハードコピー装置を用
いて出力するに好適な画像圧縮出力方式に関する。

〔発明の技術的背景とその問題点〕

近時、種々のカラー静止画像を電話回線等の狭帯域伝送
路を介して伝送し、或いは画像ファイルに記録したのち
再生して、そのカラー静止画像をカラートッドプリンタ
等の２値画幽出力装置を介してハードコピーすることが
強く要求されている。

ところで上記カラー静止画像は、例えば赤、青、緑の各
色成分毎に８ビツトのデータで示される２５６レベルの
階調情報を有している。これに対してカラートッドプリ
ンタ等は各色成分毎にドツトの有無によってその画像情
報を２値的にしか表現することができない。そこで従来
では上記カラー静止画像を、例えばディザ法や濃度パタ
ーン法等を用いて２値パターン化して疑似的階調表現し
た２値画像を得、これを前記カラートッドプリンタ等を
用いて出力するようにしている。即ち、このディザ処理
（疑似的階調表現処理）は、例えば第５図に示すように
カラー静止画像Ａを４×４画素を処理単位とし、その画
素の値をディザ閾値Ｂと比較して“１０　ＩＩ　ＩＩ　
１１１の２つのデータのみで示される２値化されたディ
ザ画（ＩＣを得るものである。

このようなディザ処理によれば、マクロ的に見てドツト
の集り具合、つまり単位面積当りのドツト密度によって
２値画像による疑似的な階調表現が可能となる。

尚、実際的には、例えば第６図（ａ）（ｂ）に示すよう
にベイヤ型または網点型の４×４のディザ閾値パターン
を用いる等して、精度の高いディザ処理が行われる。

一方、前記カラー静止画像の画像情報が、例えば水平１
ライン５１２画素、垂直方向５１２ライン、各画素の色
情報が前述したように８ビツトで示される場合、その情
報量は７６８Ｋ　Ｂ　ｙｔｅ（２５６ＫＢｙｔｅ　ｘ３
　）にも達する。このようなカラー静止画像を、その伝
送速度が９６００ｂｐｓの電話回線を介して伝送しよう
とすると、約６４０秒もの伝送時間が必要となる。

そこで従来では、カラー静止画像を伝送（記録再生）し
、これをドツトプリンタ等の２値画像出力装置を介して
ハードコピー出力する場合には、例えば第７図に示す如
きシステムを構築していた。

即ち、ＴＶカメラ１を介してＩｆｉ像入力されたカラー
画像をＡ／Ｄ変換器２にて標本化しながらディジタル化
し、このディジタル化データを送信画像メモリ３に格納
してカラー静止画像を得ている。

そしてディザ処理回路４にて上記カラー静止画像をディ
ザ画像化（多値データの２値データ化）してその情報量
を低減し、このディザ画像を送信装置（記録装置）５を
介して送信（記録）するようにしている。

受信装置（再生装置）６では、上記ディザ画像を受信（
再生）して受信画像メモリ７に占込んでおり、この受信
画像メモリ１に履違まれた上記ディザ画像データをハー
ドコピー装置８に出力して、その出力画像を得るものと
なっている。

このようなシステムによれば、ディザ処理された２値画
像を伝送（記録再生）するので、その伝送（記録再生）
される画像情報量を前記カラー静止画像の情報量に比較
して大幅に低減することが可能となる。具体的には、上
述した例ではカラー静止画像の各色成分がそれぞれ８ビ
ツトのデータとして示されていたところ、ディザ処理に
よってその色成分がそれぞれ１ビツトで表現される為、
その情報量が９６Ｋ　Ｂ　ｙｔｅと１／８に低減される
。

従ってその伝送所要時間が１／８（約８０秒）と短縮さ
れる等の効果が奏せられる。また上記情報を記録（画像
ファイル）する場合には、その必要記憶容量を１／８に
低減し得る等の効果が秦ぜられる。

〔発明の目的〕

本発明は上述したシステムに更に改良を加え、その出力
画像の品質劣化を招来することなしに画像情報の伝送時
間の短縮化、或いは画像情報の記憶容自の低減を図るこ
とのできる画像圧縮出力方式を提供することにある。

〔発明の概要〕

本発明は、ｍｘｍの閾値マトリックスを用いてディザ化
する等して、その原画像を疑似的階調表現して２値化し
た場合、その２値画像の空間的解像度が１７ｍに劣化す
ることに着目し、階調情報を持つ画像の画素データを、
例えば１／ｍに空間的に低減処理して、或いは上記階調
情報を１／ｍに低減処理して、上記画像の情報を１／ｍ
に縮小された画像の情報として伝送または記録再生し、
この伝送または記録再生された画像情報に内挿処理を施
して上記１／ｍに縮小された画像をｍ倍に拡大し、つま
り元の画像サイズに復元し、この内挿拡大処理された画
像をディザ等の手法を用いて疑似的階調表現処理して２
）１画像化し、これを出力するものである。

〔発明の効果〕

かくして本発明によれば、階調情報を有する画像を疑似
階調表現による２値画像化した場合、その空間解像度（
画像品質）が劣化することを考慮して、上記階調情報を
有する画像を上記空間解像度（画像品質）の劣化レベル
までその画素データまたは階調情報を低減処理し、これ
によって情報」低減された画像情報を伝送（記録再生）
するので、その伝送（記録再生）する情報量を従来シス
テムに比較して更に低減することが可能となる。

例えば４×４画素を処理単位としてディザ化する場合、
本発明では１／１６の縮小画像を得、これを伝送するの
で、その伝送情報量を４８ＫＢｙｔｅとし、前述した従
来システムの半分にすることができる。

またこのようにして伝送された画像情報を内挿拡大し、
その内挿拡大された画像を疑似階調表現による２値画像
化する場合、例えばその解像度が１／ｍに劣化した画像
を内挿拡大しても、その拡大両画の解像度は１／ｍに劣
化したままであり、解像度の向上は望めない。

然し乍ら、この内挿拡大画像の各処理軍使である画素マ
トリックスが全体的に有する情報は、原画像の同じ画素
マトリックスが全体的に有する情報とほぼ同一のもので
ある。これ故、上記内挿拡大画像をディザ化して得られ
るディザ画像データは、前記原画像をディザ化して得ら
れるディザ画像データと殆んど同じものとなり、原画像
に対する解像度の劣化はほぼ１／ｍとなる。従って２値
化されて出力される画像の品質は、従来システムと殆ん
ど同じであり、ここに出力画像品質の劣化を招来するこ
となしに、伝送（記録再生）される画像情報員の低減を
図ることが可能となる。

〔発明の実施例〕

以下、図面を参照して本発明の一実施例につき説明する
。

第１図は一実施例方式を溝用した画像伝送（記録）シス
テムの概略構成図である。尚、第７図に示す従来システ
ムと同一部分には同一符号を付して示しである。

このシステムが特徴とするところは、送信画像メモリ３
に格納されたカラー静止画像を送信（記録）する送信（
記録）側では、上記カラー静止画像をディザ処理して送
信（記録）することに変えて、画素間引き処理回路１１
を用いてカラー静止画像の画素間引き処理を行い、この
画素間引きによって前記カラー静止画像の画素データを
空間的に低減処理した縮小画像を得、この縮小画像の情
報を送信（記録）するようにした点にある。そして、伝
送（記録再生）された画像の受信（再生）側では、その
受信（再生）した縮小画像を画素内挿処理回路１２を介
して内挿拡大処理し、前記カラー静止画像と同じサイズ
の内挿拡大画像を受信画像メモリ７上に得た後、この内
挿拡大画像をディザ処理回路４を介してディザ処理し、
２値画像データを轡でハードコピー装！！８に出力する
ようにした点にある。

即ち、上記画素間引き処理は、ディザ処理回路４におけ
るディザ閾値マトリックスのサイズ、つまり処理単位画
像サイズと同じ画像サイズを処理単位としてその画素間
引きの比率を決定して行われる。例えばディザ処理が４
×４画素を処理単位としで行われる場合、第２図（ａ）
に示すように４／４画素領域の第１番目画素（・印で示
す）のデータだけを同図（ｂ）に示すように間引き処理
して抽出し、同図（ｂ′　）に示す如き縮小画像を得て
いる。つまり、ｍｘｍ画素をディザ処理単位とする場合
、間引き比率を１／ｍ２としてその画素の空間的な低減
処理を行っている。この画素間引き処理により、伝送（
記録再生）される縮小画像の情報量が、前記原画像であ
るカラー静止画像の情報量の１／ｍ２に低減される。具
体的には・、４×４画素をディザ処理単位とする場合、
水平方向および垂直方向にそれぞれ１／４に画素を間引
き、上記４／４画素（１６６画素の情報を１画素の情報
として表現してその画像縮小（情報量の低減）が行われ
る。

一方、画素内挿処理回路１２は、例えば第２図（Ｃ）に
示すように各代表点画素のデータをその処理単位となっ
た領域の全ての画素に内挿（埋込む）して、上述した如
く画素間引きされた縮小画像を前記カラー静止両会と同
じ画像サイズに内挿拡大処理している。つまり、１画素
の情報をその画素情報を得た４×４画素からなる処理単
位の全ての画素にそれぞれ内挿して、内挿拡大画像を得
ている。この内挿拡大画像が受信画像メモリ７に書込ま
れる。ディザ処理回路４は、受信画像メモリ７上に得ら
れた第２図（Ｃ）に示す如き内挿拡大画像に対して、例
えば前記第６図に示す如きディザ閾値マトリックスを用
い、そのディザ処理を行うことになる。

このようにして画像情報を伝送し、その２値化画像を出
力する本方式によれば、各画像の情報量と画像品質との
関係を第３図に示すように、従来システムに比較してそ
の情報伝送量を大幅に少なくすることができる。つまり
ディザ画像に比較して縮小画像の情報量を少なくするこ
とができるので、伝送情報ｍを少なくすることができる
。しかも画素間引きし、内挿拡大した画像のディザ処理
単位領域の情報と、原画像の同じディザ処理単位領域の
情報とは、全体的にはほぼ同じ情報を有するので、これ
をディザ処理した場合、はぼ同じディザ画像を得ること
ができる。従って、原画像に対する画像品質の劣化の度
合いを従来システムとほぼ同じに保ちつつ、その画像情
報伝送量の大幅な低減を図ることが可能となる。

故に本方式によれば、出力２ｆｌｉ画像の品質をほぼ一
定に保った上で、その画像情報の伝送所要時間の低減を
図ることができ、また画像情報をファイルする場合には
、その必要記憶容量の低減を図り得る等の実用上多大な
る効果が奏せられる。

尚、本発明は上述した実施例に限定されるものではない
。例えば受信（再生）された画像を内挿拡大処理しての
ち、この内挿拡大画像を直接的にディザ処理し、そのデ
ィザ画像を受信画像メモリ７に書込むようにしても良い
。またその内挿拡大処理に際しては、その画素データを
そのまま処理単位画素領域に内挿することなく、隣接す
る処理単位画素領域の情報を利用して、例えばその内挿
画素位置の距離に応じた重み付けを加えた内挿処理を施
すようにしても良い。具体的には、４ｘ４画素を処理単
位とした間引き処理が行われ、１う゛インにおいてｘｌ
　、ｘ５　、ｘ９・・・なる画素データが与えられる場
合、例えば ｘ２−−ｘｉ　十−ｘ５ として内挿画素データを得るようにしても良い。

また画素の空間的低減処理（間引き処理）を行う場合、
その処理単位領域の１番目の画素データを抽出するよう
にしても良いが、該処理単位領域においてその内容を最
も良く表現している代表点の画素データを抽出するよう
にしても良い。更には、原画像を空間フィルタリング（
ＨＰＦ。

ＬＰＦ）処理した後、間引き処理するようにしても良い
。

また実施例では画素の間引きを例に説明したが、その間
引き率を水平方向に１７ｍ、垂直方向に１／ｎと異なる
ようにしても良い。また画素間引きに代えて、例えば８
ビツトのデータとして階調表現されていた画素データの
階調情報自体を、例えば１ビツトの階調情報とする等し
Ｃ画素データ自体の情報量を少なくし、その低減処理を
行うようにしても良い。このようにしても先の実施例と
同様な効果が奏せられる。

またカラー静止画像が、ＮＴＳＣカラー複合信号で表現
される場合には、例えばその標本化周波数をカラーサブ
キャリア周波数ｆｓｃのｍ（＝４）倍としたとき、その
画素情報は第４図に示すように表現される。そしてその
位相は、隣接ライン間で１８０゛交番したものとなる。

従ってこのような場合には、画素信号を上記カラーサプ
キ・ヤリアの１周期分を１まとまり（４画素）として扱
い、また垂直方向には２ラインを１まとまりとして扱っ
て前述した間引き処理、および内挿拡大処理を行うよう
にすれば良い。このようにすれば、カラーサブキャリア
の１周期分で示されるカラー画像の色情報を損うことな
しに前述した処理を行うことが可能となる。また垂直方
向に位相今晩を補正して１ライン単位で処理することも
勿論可能である。

またこの際、ＮＴＳＣカラー複合信号を輝度信号成分と
色度信号成分とに分離し、各信号成分毎にその情報の低
減処理を行うようにしても良い。

この場合には、低減処理された各信号成分を合成してカ
ラー複合信号化し、これを伝送（記録）するようにする
ことが望ましい。その他、本発明はその要旨を逸脱しな
い範囲で種々変形して実施することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例方式を適用した画像伝送出力
システムの概略構成図、第２図は実施例方式に概念を示
す図、第３図は本発明方式の効果を示す為の各画像の情
報量と画像品質との関係を示す図、第４図はＮＴＳＣカ
ラー複合信号に対する本方式の適用例を説明する為の図
、第５図はディザ処理の概念を示す図、第６図はディザ
閾値マトリックスの例を示す図、第７図は従来システム
の概略構成を示す図である。 １・・・ＴＶカメラ、２・・・Ａ　／　Ｄ変換器、３・
・・送信画像メモリ、４・・・ディザ処理回路、５・・
・送信ｉ置、６・・・受信装置、７・・・受信画像メモ
リ、８・・・ハードコピー装置、１１・・・画素間引き
処理回路、１２・・・画素内挿処理回路。 出願人代理人　弁理士　鈴江武彦 第１図 第２図

Claims (9)

【特許請求の範囲】
1. （１）階調情報を持つ画像の画素データを空間的に低減
   処理した後、或いは上記階調情報を低減処理した後に伝
   送または記録再生し、この伝送または記録再生された画
   像情報に内挿処理を施した後、この内挿処理された画像
   を疑似的階調表現処理して２値画像化して出力してなる
   ことを特徴とする画像圧縮出力方式。
2. （２）階調情報を持つ画像の画素データの空間的な低減
   処理は、画素間引き処理からなるものである特許請求の
   範囲第１項記載の画像圧縮出力方式。
3. （３）画素間引き処理は、階調情報を持つ画像の画素デ
   ータを空間的フィルタリング処理した後に行われるもの
   である特許請求の範囲第２項記載の画像圧縮出力方式。
4. （４）伝送または記録再生された画像情報に対する内挿
   処理は、空間的に低減処理された画素データ群の重み付
   け演算により行われるものである特許請求の範囲第１項
   記載の画像圧縮出力方式。
5. （５）画像に対する疑似的階調表現処理は、ディザ処理
   からなるものである特許請求の範囲第１項記載の画像伝
   送出力方式。
6. （６）ディザ処理は、階調情報を持つ画像の画素データ
   を空間的に低減処理としたきの処理単位画像サイズと同
   じ画像サイズを処理単位として行われるものである特許
   請求の範囲第５項記載の画像圧縮出力方式。
7. （７）階調情報を持つ画像はＮＴＳＣカラー複合信号と
   して与えられるものであって、このＮＴＳＣカラー複合
   信号の空間的な低減処理、或いはその階調情報の低減処
   理は、その標本化周波数を上記ＮＴＳＣカラー複合信号
   のカラーサブキャリア周波数のｍ（整数）倍としたとき
   、水平方向にはｍ画素を１まとまりの処理単位とし、垂
   直方向には２ラインを１まとまりの処理単位として行わ
   れるものである特許請求の範囲第１項記載の画像圧縮出
   力方式。
8. （８）階調情報を持つ画像はＮＴＳＣカラー複合信号と
   して与えられるものであって、このＮＴＳＣカラー複合
   信号の空間的な低減処理、或いはその階調情報の低減処
   理は、その標本化周波数を上記ＮＴＳＣカラー複合信号
   のカラーサブキャリア周波数のｍ（整数）倍としたとき
   、水平方向にはｍ画素を１まとまりの処理単位とし、垂
   直方向には位相補正を施した１ラインを処理単位として
   行われるものである特許請求の範囲第１項記載の画像圧
   縮出力方式。
9. （９）ＮＴＳＣカラー複合信号の空間的な低減処理、或
   いはその階調情報の低減処理は、該ＮＴＳＣカラー複合
   信号を輝度信号成分と色度信号成分とに分離した後、各
   信号成分に対してそれぞれ施されるものである特許請求
   の範囲第７項記載の画像圧縮出力方式。