JPS63164573A - 画像デ−タの圧縮方式 - 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】 ［産業上の利用分野］ 本発明は画像編集可能な画像データの圧縮方式％式％ ［従来の技術］ 従来、カラー画像データを圧縮する方法の１つとして、
ｍｘｍの画像データブロックを２色のブロック符号で記
述する方式が提案されている。これは、例えば４×４の
１６個の画素の色情報（ｒ＋　、ｇｌ　、？）＋　）（
ｉ＝１〜ｌ　６）を代表的な２つの色情報（γｌ　＋　
ｇｌ　＋　ｂ、　　：γ２゜ｇ２．ｂ２）に置ぎ換え、
この２色の情報及びその領域の情報を別々に取り扱い、
更に各々予測符号化、ＭＲ符号化等により符号化して伝
送する方式のものである。

しかしながら、このような画像データの圧縮により画像
メモリを減少させ、その画像メモリ上で画像編集を行な
うような場合、前述の予測符号化法及びＭＲ符号化方式
は可変長コードを用いているため、画像内における任意
のアドレスのデータ検索やデータネ可等の編集操作の効
率が極めて悪くなり実用的でない。

［発明が解決しようとする問題点］ 本発明は上記従来例に鑑みてなされたもので、高い圧縮
率を得ると同時に、画像の編集が効率良くできる画像デ
ータの圧縮方式を提供することを目的とする。

［問題点を解決するための手段］ 上記目的を達成するために本発明の画像データの圧縮方
式は以下の様な構成からなる。即ち、カラー画像データ
を画素マトリクス単位で符号化して圧縮する画像データ
の圧縮方式であって、前記画素マトリクスを最大２つの
色情報に分割する分割手段と、前記色情報に基づいて色
領域を決定する決定手段と、前記色情報と前記色領域と
を各々圧縮して符号化する手段とを備える。

［作用コ 以上の構成において、分割手段により画素マトリクスを
最大２つの色情報に分割するとともに、決定手段により
色情報に基づいて色領域を決定する。そして色情報と色
領域とを各々圧縮して符号化する様に動作する。

［実施例］ 以下、添付図面を参照して本発明の実施例を詳細に説明
する。

［色情報の圧縮に関する説明 （第１図、第２図）］ 第１図は本実施例の機能ブロック図である。

１００は画像データを入力してｍｘｍの画素マトリクス
に分割する画像データ人力部である。１０１は第２図の
ルックアップテーブル（ＬＵＴ）２０を用いて画像デー
タを圧縮する画像データ圧縮部である。ここでは３色の
γ、ｇ、ｂで示される色情報Ｃ＝　（ｒ、ｇ、ｂ）があ
り、各ｒ、ｇ。

ｂが８ビツトで表わされているものとすると、１色を表
わすには２４ビツトが必要となる。

しかし、実際には２４ビツトも必要ではなく、我々の実
験では１２〜１６ビツトあれば、画質の低下なく画像が
再現できる事が判った。これは人間の視覚特性により、
色識別が可能な領域外の色は不要なためである。

この縮小により、等色差空間を識別分解能の大きさで均
等に区切った時に出来る小区画立体内の色座標に縮退さ
れ、全部の色の数はこの小立体の数で決まる。更にこの
表現する色の領域は用いる画像が何で表現されるかで異
なる。例えばＣＲＴを用いるならば、ＮＴＳＣで定義さ
れている色度座標範囲（これは蛍光体の特性から求まる
三角形）内を識別分解能の範囲で区切ればよいし、プリ
ンタ等の印刷に用いるだけであれば、印刷再現できる色
度範囲のみでよい。

第２図は画像データ圧縮部１０１の構成を示す図であり
、２４ビツト（γ＋、ｇ＋、ｂ１）のデータはルックア
ップテーブル２０により１２〜１６ビツトのコード（γ
＋　　’、　　　　’、　　ｂｚ　　′）に変換される
。今、出力が１２ビツトとすると約１／２に圧縮される
ことになる。

［領域情報の圧縮に関する説明 （第１図、第３図、第４図）］ 第３図（Ａ）〜（Ｃ）は本実施例における領域情報に関
する説明図で、第３図（Ａ）はｍｘｍの画像領域３０に
２つの色Ｃ，，Ｃ２がまたがっている状態を示す。同図
（Ｂ）は領Ｈｃ対応して２つの色情報ＣＩ、Ｃ２にとに
分けた状態を示している。同図（ｅ）は領域を表わすｍ
　ｘ　ｒｎの２値化データで表した場合を示す。原画像
が徐々に変化している場合に関しては、後述する如く変
化の程度に応じて代表的色情報Ｃ，，Ｃ２と領域情報を
抽出する。

上述の如く、色の変化に対応して領域を判定するのが第
１図の領域判定部１０２である。第３図（Ｃ）に示され
た領域情報は、領域情報符号化部１０３においてベクト
ル量子化により更に圧縮される。このベクトル量子化法
は、例えば４×４の場合、１６ビツトの領域情報（２１
６の状態）を歪の量が最小となるようなにビットの領域
状態（２ｋの状態）へ変換する方式で、２１６の位相空
間上のベクトルを２にの位相空間上のベクトルへ変換す
る。かかるベクトル量子化器の符号化に際しては、人力
ベクトルに対して最も最短距離にある（最小歪となる）
出力ベクトルがコードテーブルとして予め与えられてい
るものとする。

このコードテーブルは予め画像データを分析・解析して
統計的な手法で作られる。４×４の２値データの場合２
１６の状態数が存在するが、実存する画像データはそう
多くはなく２１２位あれば十分である事が判った。従っ
てに；１２となり、領域情報も約３　／　４　（１２／
１ｌｉ）に圧縮される。

以上の様にして、第３図（Ａ）の３０で示された４×４
のカラー画像情報は符号化部１０４により、第４図に示
される様にそれぞれ１２ビツトの色情報ＣＩ、　Ｃ２と
１２ビツトの領域情報とからなる合計３６ビツトのコー
ド情報に変換される。

この時の圧縮率ηは、 となる。

［画像データが緩やかに変化する時の色及び領域決定の
説明　　（第５図、第６図）コ ｍｘｍの画素の色データを（’Ｘ　ＩＪ、　Ｙ　ＩＪ’
ＩＺ　ＩＪ）　　（ｉ、Ｊ−１〜ｍ）とする。ここで（
ＸＩＪ。

Ｙ　ＩＪ＋　Ｚ　ＩＪ）は色度座標を表わす乙ので、γ
。

ｇ、ｂ系、ｘ、ｙ、ｚ系、Ｕ、Ｖ、Ｗ系、Ｕｌ。

ｖ’　、ｗ”系、Ｌ７．ｕ”、ｖ”系、Ｌ′。

ａ”、ｂ”系等の表色系を用いる事ができる。ここでは
簡単のためγ、ｇ、ｂ系で表わすものとする。

２つの色情報及び領域情報の決定は以下のアルゴリズム
による。

（１）ｍｘｍ内の全画素内での平均（１１ｇ。

ｂ）及び分散（σ１．５．σｂ）を求める。即σ ち、 Ｃｊ　ｒ　＝　Ｘ”　（ＸＩＪ　　ｙ）　２／　Ｎｊ ０ｗ　＝ｉＣＹｌｊ　ｇ）　２／Ｎ ■ σ１．　＝　ｘ”　（ｘ　１ｊ−ｂ　）　’　／　Ｎ■ 但し、Ｎ＝ｍ２である。

（２）次に、’　ｒ　＋　　Ｉ＋　＊　　σｂを比較し
て、分散σ 値が最も大きい値となる色を選ぶ。

（３）その時の色の平均値を閾値として、ｍｘｍの画素
を平均値より大か小かで２値化して領域情報とする。

（４）（３）で求まった２つの領域に対して各々の平均
データを求め２つの色情報とする。

以上のステップを第５図、第６図を用いて説明する。

第５図に４×４の各色（ｘ、ｙ、ｚ）の画像データ５０
〜５２と平均値及び分散値σの大小を示す。分散値σが
最大となる色はＸであるため、Ｘのデータの平均値“４
５　、６　”で、画像データ５０の２値化を行う。これ
により第６図の６０で示す領域情報が得られる。

第６図におけるＣ１のＸ＋　＋　３７１　＋　Ｚ＋の値
は各）ｃ、ｙ、ｚの各成分の領域６０内での各色Ｘ。

ｙ、ｚの画素の平均値を、Ｃ２におけるＸ２＋３／２１
Ｚ２は領域６１での各色ｘ、ｙ、ｚの画素の平均値を示
している。

この様にして領域情報とＣ，、Ｃ２の２つの色情報が求
められ、ベクトル量子化及びＬＵＴ２０により更に圧縮
されることにより、第４図に示すコード（３６ビツト）
に変換される。

このような圧縮形態はＮＸＮ画素から成る一枚の画像を
ｍｘｍの小区画で切り、このｍｘｍを１つのにビットの
固定長のコードに変換するため、圧縮された画像データ
としては、 ＸＮ のアドレス空間で深さ方向ににビットから成るメモリ構
成をとる。従って、画像のアドレス情報が保持されてお
り、通常のＭＨ，ＭＭＨ，ＭＲ，、ＭＲ，ＭＭＲ等の可
変符号長の圧縮方式に比べて任意位置の画像検索、書込
み等のランダムアクセス性能が良く、編集作業等に最適
であると言える。

尚、本実施例において２色で記憶する理由は、カラーの
線画、文字等の最適表現を与えようとするもので、即ち
文字・線画は文字線画の色及びバックグランドの色の２
色で表わされる。従って、かかる圧縮法は解像力情報を
良好に再現し、一様な色の領域に対してはこの２色ＣＩ
、Ｃ２が近い色の値となり、極限的にはＣ，＝Ｃ２とな
る。

（これはｍｘｍの全画素が全て同じ値の時）この状態は
第４図の一極限状態とみなせるため、第４図のコードを
用いれば一般的なものとして処理できる。

以上述べた如く本実施例によれば、画像編集がやり易い
カラー画像の圧縮法が提供できる。

［発明の効果コ 以上述べた如く本発明によれば、高い圧縮率で画像デー
タを圧縮できるとともに、画像編集の行い易いカラー画
像の圧縮法が提供できた。

【図面の簡単な説明】

第１図は本実施例の機能ブロック図、 第２図は画像データ圧縮部の構成を示す図、第３図（Ａ
）〜（Ｃ）は画像データを色情報と領域情報とに分ける
処理の概念図、 第４図は本実施例により符号化されたコードを示す図、 第５図は画像データと画素の平均値及び分散値の大小を
示す図、 第６図は領域情報と２色情報の計算結果の１例を示す図
である。 図中、２０・・・ルックアップテーブル（ＬＵＴ）　、
３０．５０〜５２・・・画像データ、１００・・・画像
データ入力部、１０１・・・画像データ圧縮部、１０２
・・・領域判定部、１０３・・・領域情報符号化部、１
０４・・・符号化部である。 第１図 第２図 （Ｃ） ３６ピツト 第４図

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）カラー画像データを画素マトリクス単位で符号化
   して圧縮する画像データの圧縮方式であつて、前記画素
   マトリクスを最大２つの色情報に分割する分割手段と、
   前記色情報に基づいて色領域を決定する決定手段と、前
   記色情報と前記色領域とを各々圧縮して符号化する手段
   とを備えたことを特徴とする画像データの圧縮方式。
2. （２）決定手段は各色の画素マトリクスのうち最もバラ
   ツキの大きい画素マトリクスの平均値を求める平均値算
   出手段と、前記平均値をもとに前記画素マトリクスを２
   値化する２値化手段とを備え、２値化された画素マトリ
   クスをもとに色領域を決定することを特徴とする特許請
   求の範囲第１項記載の画像データの圧縮方式。