JPS63269682A - 画像処理装置 - 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】 ［産業上の利用分野コ 本発明は、色情報と明るさ情報とからなるカラー画像デ
ータを、画素のブロック単位で符号化するカラー画像デ
ータ符号化方式に関するものである。

［従来の技術］ 従来のカラー画像データ符号化方式では、カラー画像デ
ータを明るさ情報と色情報とに分解して、ツレぞれを固
定長で符号化するのが一般的である。

［発明が解決しようとする問題点］ ところが人間の視覚特性は解像度が高い画像と中間調画
像とを区別して認識できるが、この２つの相反する性質
を有するカラー画像を上記固定的な符号化方式で符号化
した場合に、もし符号長を短くとれば、符号化の圧縮効
率は向上するが人間の視覚特性を犠牲にする。例えば、
色情報に解像度情報がない時、特にブロック内にエツジ
を含む場合は色かにじんだり、細線が再生されるないな
どの問題が生じる。反対に、符号長を長くとれば、人間
の視覚特性にマツチするが、圧縮効率は低下する。

本発明は上述従来例の欠点を除去するために提案された
ものでその目的は、高効率かつ視覚的劣化の少ないカラ
ー画像データ符号化方式を提案するところにある。

［問題点を解決するための手段コ 上記ｉ！ｌ！ａを解決するための本発明に係るカラー画
像データ符号化方式の構成は、明るさ情報と色情報から
なるカラー画像データを所定の大きさのブロックを単位
として符号化するカラー画像データ符号化方式において
、ブロック内におけるカラー画像データのエツジを検出
するエツジ検出手段と、ブロック内に上記エツジが検出
されたことを示す固定長の符号語を生成する生成手段と
、前記明るさ情報及び色情報とを夫々、上記エツジの有
無に応じて異なる長さの所定ビット長の符号語に符号化
する符号化手段とを備える。

［作用コ 上記構成の発明によると、検出されたエツジの程度に応
じて、前もって決められた長さではあるが、複数通りの
可変の長さに明るさ及び色が符号化される。

Ｅ以下余白］ 以下、第１図〜第２５図の添付図面に従って、本発明に
係る実施例を３例説明する。

［第一実施例］ 〈画素ブロック〉 この第一実施例では説明を簡易にするために、画素ブロ
ックの大きさとして２×２画素とする。

第２図はその画素ブロックの分割を示す図である。第２
図では、画像は４ブロツク（２ａ〜２ｄ）に分割されて
いる。１はカラー画素を示す。

カラー画素１は色の原刺激であるところのＲ（赤）、Ｇ
（緑）、Ｂ（青）の情報を複数ビットの情報（以下、こ
れを多値情報とする）として持っている。ここでは説明
の便宜上、Ｒ，Ｇ、Ｂの各信号は８ビットずつとする。

従って、１つのカラー画素は全体で２４ビットの情報量
をもつ。第３図はそうした画素のブロック内の構成を表
す。

同図において、３ａ〜３ｄは第２図の１つのカラー画素
を表す。以下、この画素ブロック内のカラー画素３ａ、
３ｂ、３ｃ、３ｄのカラー画像データを夫々類に、ｘ、
、、ｘ、２．ｘ２．、Ｘ２２とする。

各画素＜７）　Ｘ　＋　＋−Ｘ　２２は前述のように：
Ｒ，Ｇ、　　Ｂの多値情報である。ＸｌｌのＲの情報を
Ｒ１１とし、同様にＧ、ＢＬ”対してＧｌｌ＋　　Ｂ１
１とし、Ｘ１２゜Ｘ２．、Ｘ２２についても同様とする
と、Ｘ　１＋＝　（Ｒｌｌ＋　Ｇ　目、　　Ｂ　＋＋）
　−Ｘ　１２＝　（Ｒ１２・　Ｇ　１２＋　　８１２）
・Ｘ２＋＝　（Ｒ２１，Ｇ２１．　　Ｂ１１）　−Ｘ２
２°（Ｒ２２，Ｇ２２．　　Ｂ２２）　−となる。

〈第一実施例全体の概略〉 第１図は第一実施例に係る符号化装置の全体ブロック図
である。この符号化装置は、４画素をｌブロックとして
ブロック毎に符号化して、そのブロックの特徴に応じて
第９Ａ図又は第９Ｂ図に示した如き符号化コードに変換
するものである。その符号化過程で、ＲＧＢ信号は、Ｒ
ＯＭ４により、Ｙ（明るさ）ＩＱ（色差）信号に変換さ
れ、変換されたＹＩＱ信号はその信号毎に、特徴抽出回
路８，９．１０により特徴を抽出され、更にその特徴に
応じて、符号器１１．１２により２通りに符号化（符号
器１１は第９Ａ図のフォーマットのように、符号器１２
は第９Ｂ図のフォーマットのように符号化する）し、こ
れら２つの符号化コードのいずれか一方を、合成器７３
から出力するものである。

第４図は、第９Ａ、Ｂ図と共に、第一実施例に係る符号
化の概略を表わしたものである。同図において、符号化
の特徴を理解し易くするために、復号化の手法も合せて
示す。ｍＹはブロック内の平均の明るさを示す。ＯＹは
ブロック内の明るさについてのエツジ情報（本実施例で
は、Ｙｌ、の標準偏差）であり、ＮＩＪはブロック中心
（明るさｍｙをもつ）から各画素方向への明るさ変化を
上記標準偏差ＯＹで規格化したもの、即ち、ＮＩＪ＝　
（ＹＩＪ　　ｍｙ　）　／　ａｙである。従って、復号
化により、 ＹＩＪ′＝ＮＩＪ°σｙ＋ｍｙ １１　　’＝ｍ１ １ｏ’＝ｍ。

が得られる。第１図実施例の回路は上記符号化を実現す
るように構成されている。

（ＲＧＢ−ＹＩＱ変換〉 第１図に戻って、４はＲＧＢ情報をＹＩＱ情報に、テー
ブルを参照して変換するための信号変換用の読み出し専
用メモリ（以下、ＲＯＭと略す）であり、Ｙ、１．Ｑは
一般にＴＶ信号として用いられている輝度情報Ｙと色差
情報Ｉ、Ｑである。

この信号変換用ＲＯＭ４は人力アドレスとしてＲ，Ｇ、
Ｂ情報を使用し、出力データとしてＹ。

１、Ｑ情報を出力する。そこで、Ｘｌ＋から算出される
Ｙ情報をＹ＋＋、Ｉ情報をＩ＋＋、Ｑ情報をＱ１□とす
る。以下、Ｘ１２＋　Ｘ２１＋　Ｘ　２２についても同
様である。

５．６．７は信号変換用ＲＯＭ４によって変換された１
ブロツクのＹ、１．Ｑ情報を、ＹＩＱ毎に蓄積するレジ
スタである。即ち、５はＹ情報レジスタ、６はＩ情報レ
ジスタ、７はＱ情報レジスタである。これらのレジスタ
５，８．７には、Ｘ　ｌｌ＋　Ｘ　＋２＋　Ｘ　２１＋
　Ｘ　２２から算出されたＹ１１〜Ｙ２２．Ｉ、、〜Ｉ
　２２１　Ｑ　ｌｔ−Ｑ　２２情報が順番に取り込まれ
る。

〈特徴抽出〉 ブロック内の情報としてｘ　ｌｌｘ　ｘ　２２の全ての
情報は、レジスタ５〜７に蓄積された後、レジスタに接
続している演算器８〜１０に入力される。これらの演算
器８〜１０の構成は第５図に示した通りである。ここで
、演算器８は第５図に示した回路構成であり、演算器９
．１０は第５図中で平均値算出器２２を含む破線で示し
た部分３４の構成と等価である。

演算器８は、ブロック内の信号Ｙについての平均値ｍｙ
、明るさについてのエツジ情報を示すδ７、そして各画
素方向について前記平均値ｍｙから各画素のｙｌｌ−ｙ
２２の明度変化を前記σ７により規格化したものを算出
する。又、演算器９゜１０は、夫々Ｉ情報のブロック内
の平均値ｍ１、Ｑ情報のブロック内の平均値ｍ０を算出
する。

演算器について第５図を用いて、Ｙ情報の特徴抽出を行
なう回路８を例にして説明する。端子１８はＹｌ、情報
を入力し、端子１９はＹ１２、端子２０はＸ２＋、端子
２１はＹ２２情報を人力する。平均値算出器２２はこれ
らの情報を全て加算し、その和を入力情報の数（４個）
で除算する。この場合は、平均値算出器２２の出力のう
ち下位の２ビットを下位側へシフトオフすることにより
、４の除算を行う。従って、平均値算出器２２の出力ｍ
７は ｍＹ＝ΣＹ五」／４ となる。

尚、前述したように、演算器９．１０は第５図の破線３
４で囲んだ部分のみで構成された回路を流用し、その出
力端子２８よりＩ、Ｑについてのブロック内の平均値ｍ
、、ｎｏを出力する。

続いて演算器８によって算出される明るさについてのエ
ツジ情報量σ７について説明する。この第一実施例では
、明るさについてのエツジ情報量σ７として、ブロック
内の標準偏差値を用いる。

この標準偏差σアを求めるために、減算器２３、ＲＯＭ
２４．２６、そして平均値算出器２５が用いられる。Ｒ
ＯＭ２６から出力されるσ７は、ａ　Ｙ２　＝＝　（Σ
（Ｙ　ＩＪ　　ｍ）２／４　）　”２（ｉ＝１．２．ｊ
＝１．２） で計算される。

即ち、減算器２３には画素の明るさ情報Ｙｌｌ〜Ｙ２２
が被減算値として入力され、ブロック内の平均値ｍ７が
減算値として入力される。従って、減算器２３からは各
画素の明るさ情報ＹＩＪの平均値ｍｙからの差分値ＳＩ
Ｊが出力される。即ち、Ｓ　ＩＪ”　Ｙ　ＩＪ　　ｍ （ｉ＝１．２．ｊ＝１．２） である。これら差分値Ｓ目はＲＯＭ２４に人力される。

ＲＯＭ２４は人力の２乗したものを出力するＲＯＭであ
る。ＲＯＭ２４の出力は各画素の差分値ＳＩＪを２乗し
たもの、つまり、 ５ＩＪ２＝　（ＹＩＪ　　ｍ）　２ （ｉ＝１．２．ｊ＝１．２） を出力する。これら各画素の差分値ＳＩＪの２乗値は平
均値算出器２５に人力されその出力σＹ′はＯＹ２−Σ
Ｓ　ＩＪ２／　４ となり、これはブロック内の分散である。この結果はＲ
ＯＭ２６に人力される。ＲＯＭ２６は人力の平方根を出
力する。つまり、 σ７＝（Σ５、．２　／　４　）　Ｉ／２を出力する。

これはブロック内の標準偏差値を表す。これを明るさに
ついてのエツジ情報量０として端子２９より出力する。

上記のＲＯＭ２４．２６はＬＵＴ　（ルックアップテー
ブル）方式のＲＯＭ等を用いればよい。

第一実施例では、このＯＹの値をブロック内にエツジが
存在するか否かの目安としている。

次に、Ｙ情報量、〜Ｙ２１を規格化する方法について述
べる。前述の減算器２３の出力は、平均値ｍｙと各Ｙ１
１〜ＹＨとの差分値Ｓｌｌ〜Ｓ２２である。除算器２７
にて、これらの差分値を標準偏差値σＹで除算する。即
ち、この商を特徴とする特許 である。ただし、標準偏差値σＹが°゛０゛′のときは
、Ｎ目は全て０とする。ｏＹは標準偏差であり、即ち、
各画素の平均的なバラツキである。このｏＹでＳＩＪを
除したＮ目は、第４図の示すように、ブロックの中心位
置から各画素方向への明るさの勾配を示すものと考えら
れる。Ｓ目も勾配と考えられるが、０７で規格化するこ
とにより、ＮＩＪはブロックの大きさに依存しない勾配
を示す量となる。尚、ＮＩＪはＹＩＱが夫々８ビットで
あることに鑑み、９ビット長とする。

端子３０からはＹｌｌの規格値Ｃ１ｌを、以下、端子３
１からはＹＩ２の規格値ＣＩ２、端子３２からはＹ２．
の規格値Ｃ２１を、端子３３からはＹ２２の規格値Ｃ２
２を出力する。

（符号化〉 これら演算器８の出力であるｍｙ、σＹ、Ｎ目ハ符号器
１１に入力され、そして演算器９．１０の出力であるｍ
　）　＋　ｍ　ｇと前記ＯＹとは符号器１２に人力され
る（第１図参照）。

明るさ情報の符号器１１のブロック図を第６図に示す。

符号器１１はＲＯＭ４１、ＲＯＭ４２及びセレクタ４３
から成っている。端子３７〜４０には、第５図の演算器
８出力であるσＹ＋ＮＩＪが人力され、入力端子３６に
は同様にエツジ情報量ＯＹが入力する。ＲＯＭ４１、Ｒ
ＯＭ４２は、夫々人力規格化値ＮＩＬ〜Ｎ２２をその大
きさによって数段階に量子化する。前述の様に、Ｒ，Ｇ
、Ｂが各８ビットであるとき、Ｙ、Ｉ、Ｑ情報も各８ビ
ットの情報を持ち、また規格化値Ｎｌｌ〜Ｎ２２も９ビ
ット（＝５１２段階）の情報量をそれぞれが持っている
。そこで、各規格化値ＮＩＪを、ＲＯＭ４１では、４ビ
ット（＝１６段階）に等分割量子化し、ＲＯＭ４２では
３ビット（＝８段階）に等分割量子化して、夫々情報量
を減じる。このように、量子化の程度を変えているのは
、ブロックがエツジ等の構造を含まない場合は、量子化
を粗くしても問題がないからである。従って、ＲＯＭ４
１からの出力はＮ　ｌｌ＋　Ｎ　１２、Ｎ　２１　＋　
Ｎ　２２の順で１６ビット長、ＲＯＭ４２からの出力は
同じり１２ビット長となる。

ＲＯＭ４１出力はセレクタ４３へ送出される。

一方、ＲＯＭ４２の出力の１２ビットは、更に、下位ビ
ットに４ビットの°’ｏｏｏｏ”を付加して、セレクタ
４３に送出される。セレクタ４３は、これらＲＯＭ４１
、ＲＯＭ４２の出力を、明るさについてのエツジ情報量
σＹの大きさに応じて選択出力する。即ち、Ｔ、を予め
決められた閾値とすると、 ＮＩＪ：４ビット量子化（σｙ＞Ｔ＋）Ｎ、ｊ：３ビッ
ト量子化（ｄｙ＜Ｔ＋）である。このように０７の大き
さによって異なる量子化を行なうのは、明るさ情報Ｙに
基づいてブロワ□り内に明るさの大きな変化が存在した
と判断したときは、明るさに関連する情報（特に、Ｎ　
ＩＪ）の量子化密度をこまかくとる。逆に、ブロック内
に明るさの大きな変化が存在しないと判断したときは、
明るさ情報の情報量を小さくとり、結果的に色情報の情
報量を大きくとることを可能にする。

このようにして選択されたセレクタ４３の出力の最上位
ビットの部分に対して、明るさについてのエツジ情報量
ＯＹ　（７ビット）を付加し、さらにその下位にブロッ
ク内の明るさ情報の平均値ｍ７　（８ビット）を付加し
て、明るさ情報（全３１ビット）として端子４４より出
力する。尚、第６図中の’１ｉｓａｖ　ＬＳＢＪ等の符
号はシフト器を表わし、例えば、シフト器６３は、ＭＳ
Ｂ側の人力データをＭＳＢから順にその入力幅で入力し
て並べ、次にＬＳＢ入力側の入力データを、前記ＭＳＢ
側入内入力データから順に並べる事を行なう。

次に、色情報（１，Ｑ）についての符号化を行なう符号
器１２（第３図）のブロック図を第７図に示す。

端子４６は演算器９（第３図）から出力されたＩ情報の
ブロック内の平均値ｍ＋を人力する。同様に端子４７は
Ｑ情報のブロック内の平均値ｍＱを人力する。セレクタ
４８の一方の入力は、ｍｌ。

ｍｏをＩ、Ｑの順番で結合したものである。ｍｌ。

ｍｏは夫々８ビットの大きさであるから、結合したもの
は１６ビットである。一方、セレクタ４８の他方の人力
は、シフト器６４．６５にて、平均値ｍ　ｒ　、　ｍ　
ｏをそれぞれ下位２ビットずつ削除したものを、シフト
器６６により、上位ビットより１、Ｑの順番で結合した
ものに、シフト器６７により、上位ビットに４ビットの
Ｏ”を付加したものである。セレクタ４８は、これらの
２つの人力をエツジ情報量ＯＹの大きさによって選択出
力する。つまり、 平均値ｍｌ、ｍＱ　： ６ビット量子化（σ〉Ｔ、） ８ビット量子化（σ〈Ｔ、） である。エツジ情報量ＯＹの大きさが前述の予め決定さ
れた閾値Ｔ１より大きければ（σ〉Ｔ１）、後者の人力
、即ち、平均値ｍｌ、ｍ０が６ビットずつで上位に４ビ
ットの０”を付加したものを選択する。逆に、σ７の大
きさが前述閾値Ｔ１より小さければ、前者の人力、即ち
、平均値ｍｌ、ｍＱの８ビットずつをそのまま結合した
ものを選択する。つまり、明るさ情報によって、ブロッ
ク内に明るさの大きな変化が存在したと判断したときは
、色情報の情報量を小さくし、逆に、存在しないと判断
したときは色情報の情報量を大きくする。

このようにして選択されたセレクタ４８の出力は端子４
９より第３図に示した合成器１３の一方の入力となる。

〈合成〉 符号器１１．１２の出力は合成器１３へ人力される。こ
の合成器１３の構成を第８図に示す。同図において、端
子５０は符号器１１からの、明るさ情報を符号化したも
のを人力する。端子５１は符号器１２からの、色情報を
符号化したものを入力する。シフト器７０にて明るさ情
報から下位４ビットを、シフト器７１にて色情報から上
位４ビットを取り出し、ＯＲ回路５２によって、上記の
４ビットについての論理和を上位ビットから計算する。

つまり、明るさについてのエツジ情報量ＯＹの大きさが
前記閾値Ｔ１より大きい場合、シフト器７０のＬＳＢ出
力の４ビットには明るさ情報の有意な情報が人っており
、シフト器７１のＭＳＢ出力の４ビットには°°０°′
が入っているので、ＯＲ回路５２の出力は明るさについ
ての有意な情報（４ビット長）となる。逆に、σ７が前
記閾値Ｔ１より小さい場合は、シフト器７０のＬＳＢ出
力には°゛０°°が、シフト器７１のＭＳＢ出力には色
情報の有意な情報が人っているので、ＯＲ回路５２の出
力は色についての４ビットの有意な情報となる。

シフト器７２では、明るさ情報の下位４ビットを除いた
情報（２７ビット）を最上位とし、次にＯＲ回路５２の
出力（４ビット）を配置し、最下位に色情報の上位４ビ
ットを除いた情報（１２ビット）配置して端子５３より
出力して符号化を終了する。

このようにして符号化された４３ビットのビットの配置
を第９図に示す。第９Ａ図はエツジ情報量σ７が閾値Ｔ
１より大きかった場合、第９Ｂ図はＯＹが前記閾値Ｔ、
より小さかった場合の符号のビットの配置である。又、
同図の上の数字はビットの位置を示している。

〈復号化〉 また、第一実施例による符号の復号化は前述の手順の逆
を行えば良い。即ち、人力符号の最上位の３７〜４２ビ
ット（σ１）を取り出し、前記の閾値Ｔ１と比較して、
ブロックが明るさの大きな変化を含むものであるかを調
べて、符号のビットの配置が第９Ａ図に示すものか、第
９Ｂ図に示すものかを判断する。次に、３６〜２８番目
のビットをＹ情報の平均値ｍｙとして取り出す。

また、各画素のＹ情報Ｙｌｌ〜Ｙ２２を規格化したＮｌ
ｌ−Ｎ２２を、ブロック内に明るさの大きな変化が有る
と判断した場合（８９Ａ図）は４ビットずつ取り出し、
ないと判断した場合（第９Ｂ図）は３ビットずつ取り出
して得る。残りのビットについては、これらを２つに分
けて、上位をＩ情報のブロック内平均値ｍ１、下位をＱ
情報のブロック内平均値ｍ０として得る。

従って、再生されるＹ情報、■情報、Ｑ情報を各画素毎
にＹｌ、′〜Ｙ２２′、　　Ｉ１１’〜１２２′＋Ｑ＋
＋”〜Ｑ２２′とすると、 ＹＩＪ′＝Ｎ１ｊｘａＹ＋ｍｙ １、Ｊ　　　＝ｍ！ ＱＩＪ　　　”ｍＱ （ｉ＝１．２．ｊ＝１．２） さらに、符号化時と同様にＹＩＱ情報をＲＧＢ情報に、
テーブルを参照して変換するためのＲＯＭを用いて再生
されたＲＧＢ情報Ｒ”、Ｇ′。

Ｂ′を得る。このようにして符号化の逆手順によって復
号すればよい。

く第一実施例の変形〉 上記第一実施例では、明るさについてのエツジ情報量と
してブロック内の標準偏差値を使用したが、他にもブロ
ック内の画素値の最大値と最小値の差を使用して、回路
構成を簡易化することもできる。また、実施例では符号
化するための情報形態としてＴＶ方式のＹ、Ｉ、Ｑ情報
を用いたが、他の明るさ情報と色情報に分解する情報形
態、例えばＣＩＥ　１９７６　　（Ｌ”　、　　”　、
　ｂ”　）空間のＬ′、ａ”、ｂ″情報あっても勿論良
い。また実施例では説明を簡易とするために、符号器と
してビットの間引き割り付けを用いたが、他の符号化、
例えばベクトル量子化符号化であっても勿論良い。

〈第一実施例の効果〉 この第一実施例によると、符号化前にはブロックあたり
の情報量は９６ビットであったか、これを符号化して４
３ビットとし、圧縮率４４．８％を達成している。更に
、エツジの有無に応じた符分化を行なわないで明るさ情
報、色情報を独立に固定長符号化を行ったとき、明るさ
情報３１ビット、色情報１６ビット、合計４７ビット必
要であるが、エツジの有無に応じた符号化を行なうこと
により、これを更に４ビット減して、かつ視覚的劣化の
少ない符号化が可能となる。

かくして、カラー画像を複数の画素ブロックに分割して
ブロック単位で明るさ情報と色情報を分解し、全体で固
定長の符号化を行うとき、■・符号化の途中で容易に生
成される明るさについてのエツジ情報量（例えば標準偏
差）の情報をもとに、明るさ情報と色情報の情報量の大
きさを変え、可変符号化し、全体で固定長の符号化を行
うことによって、人間のマスキングの視覚特性を生かし
て視覚的な劣化がなく、高能率が得られる符号化を実施
できる。

■二また、ブロック単位で固定長の符号化であるために
、画像メモリ等に格納する場合、画素の画像内の位置関
係を保つことが可能である。従って、画像の大きさによ
って必要なメモリ量は一定とすることができ、かつ画像
処理を施すときも、周辺近傍画素の情報が容易に抽出す
ることか可能となる。

［第二実施例］ 第１０図以下の図面を用いて、第二実施例を説明する。

〈第二実施例全体の概略〉 前述の第一実施例は、明るさが大きく変化する部分の有
無を、明るさＹの標準偏差σ７．規格情報ＮＩＪ等から
判断していたが、この第二実施例では、上記用るさの大
きく変化する部分を色情報（例えは、ＩＱ）をも加味し
て判断するものてあ３す る。第１０図は、その第二実施例に係る符号化装置の全
体ブロック図である。この第１０図の回路構成を説明す
る前に、第１１Ａ図を用いて第二実施例の符号化の概念
を説明する。この実施例では、第一実施例と同じように
カラー画像データとして、ＹＩＱを用いる。このＹＩＱ
のカラー画像データを、第１１図に示すように、夫々（
ＳＥＬ＋　’Ｙ＝ｍＹ＋ＣＩＪ）、（Ｅｔ、ｍ＋）、（
ＥＯ，ｍｏ）に符号化する。ＣＩＪは第一実施例のＮＩ
Ｊを更に圧縮するために１ビットに符号化したものであ
るが、意味するところは同じである。符号化後のビット
構成は第１７図に示す通りである。ここで、Ｃ目を除い
て、σｙ、ｍｙ、ｍｌ、ｍｇ等の情報のもつ意味は第一
実施例と基本的に同じであり、ただ量子化のビット数の
点で異なる。

ＳＥＬは、明るさエツジ情報σ７の値がある閾値を越え
て、画素ブロックがエツジ部分を含んでいるものと判断
されたときに、“１”となるビットである。このように
ＳＥＬビットを付加するのも、第一実施例ではａＹが固
定ビット長であったのに対し、第二実施例では第１７Ａ
、Ｂ図に示すように可変長であるから、復号化時にＳＥ
Ｌビット情報が必要となるからである。σ７が可変長で
あると同時にｍｙ、ｍｌ、ｍＱも、前記ＳＥＬに応じて
可変長である。

第１１Ｂ図に、Ｉ、Ｑ画像データからの符号化コードの
一部であるところのＥ　ｌ　＋　Ｅ　Ｑの概念の説明を
示す。例えば、カラー画像データのＹがブロック内で、
第１１Ｂ図のような明るい部分と暗い部分との分布をも
った場合に、明るい部分に対応するＩ　（又はＱ）の平
均値をｍｌ、暗い部分に対応するＩ（又はＱ）の平均値
をｍｓとすると、上記Ｅ、、Ｅ、は、これらの平均値ｍ
ｌ　とｍ５との差である。

ＣＩＪは第１１Ｂ図に示したような明るさの分布（明る
さの構造）を示すものであるから、明るさ情報の復号化
は第一実施例と同じように、ＹＩＪ′＝Ｃｒｊ°（）ｙ
　＋ｍＹ により行なわれる。復号化時、ＳＥＬは０７１ｍ７のビ
ット長を知るのに使われる。色情報ＩＱの復号化は、 １１Ｊ′＝Ｃ五３・Ｅｌ・ＳＥＬ＋ｍｒＱＩＪ’　＝（
−ｚ・ＥＯ・Ｓ　Ｅ　Ｌ＋ｍ０により行なわれる。ここ
で、ブロック内にエツジ等を含む場合は、ＳＥＬは“０
”となるから、Ｉｌｊ””ｍｌ Ｑ１ｊ′＝ｍ□ となり、第一実施例と同じである。即ち、ＳＥＬが“０
”のとぎは強いエツジが存在しないから、ＣＩＪ、Ｅｌ
（又はＥＯ）等の構造に関する情報の符号化が必要なく
、その分、ｍ　、（ｍ　ｏ）の量子化密度を上げて復号
化時の再現性を向上することができる。又、ＳＥＬが°
１″のとぎは、明るさのエツジ情報のみならず、色に関
するエツジ情報Ｅ　Ｉ　（Ｅ　Ｏ）も符号化され、それ
が復号化されるので、第二実施例では第一実施例よりも
更に解像度の再現性が向上するものとなる。

〈回路構成〉 第１０図はかかる符号化を実現する回路の全体図である
。端子１０５からＲ１１＋　Ｒ１２＋　Ｒ２１＋　Ｒ２
２の順にＲ情報を入力する。また端子１０６からはＧ情
報を、Ｒ情報と同様の順で人力する。端子１０７もＢ情
報を人力する。変換部の０８は入力されたＲ、Ｇ、Ｂ情
報からそれぞれの画素につい３５嘩 て明るさ情報と色情報を分離して出力するための信号変
換部である。変換されたＹＩＱ信号は夫々のレジスタ１
０９，１１０，１１１に格納される。これらの変換部１
０８．レジスタ１０９，１１０．１１１は、基本的には
第一実施例のＲＯＭ４、レジスタ５，６．７と同じもの
である。

演算器１１２は上記’　Ｙ　１ｍＹ　＋　ＣＩ　Ｊを出
力する。

判断器１１３はＳＥＬを出力する。平均器１１４はｍｌ
を、平均器１１５はｍｏを、夫々出力する。平均差分器
１１６はＥ、を、平均差分器１１７はＥｏを夫々出力す
る。合成器１１８．１１９は、夫々独立して、ブロック
内にエツジが存在する場合と、存在しない場合とで符号
化された上記情報を合成し、セレクタ１２０が前記ＳＥ
Ｌの値に応じて、合成器１１８，１１９の出力のいずれ
かを選ぶ。

〈画素ブロック〉 画素ブロックの大きさ、ブロック内の画素の画像データ
等については、前記第一実施例と同じであり、従って、
第二実施例に対しても第２図、第３図を援用する。

カラー画像データＹＩＱの特徴抽出は演算器１１２、判
断器１１３、平均器１１４，１１５、平均差分器１１６
，１１７によりなされる。

く特徴抽出／符号化・・・・・・Ｙ情報〉第１２図はＹ
についての特徴抽出／符号化を行なう演算器１１２の構
成図である。尚、第１２図中の破線で囲まれた部分は、
平均器１１４，１１５の回路と等価である。第１２図に
おいて、端子１２２からはＹ、い端子１２３からはＹ１
２、端子１２４からはＹ２１、端子１２５からはＹ２２
をそれぞれ人力する。平均値算出器１２６はこれらの入
力に対して、その和をとり、人力情報の数で除算する。

従って、平均値算出器１２６の出力ｍｙは、 ｍＹ＝（ΣＹＩＪ）／４ （ｉ＝１．２．ｊ＝１．２） で表され、ブロック内の平均値となる。

続いて、１２７の減算器によって、各画素の情報ＹＩＪ
からブロック平均値ｍｙを引いたＳ目を、Ｓ　ＩＩ＝　
Ｙ　ＩＪ−ｍｙ と得る。ＲＯＭ１２Ｂ、平均値算出器１２９．ｉｔＯＭ
１３０により、 ｏＹ−（（Σ３、．２　）　／　４　）　Ｉ／２が得ら
れ、これはブロック内の標準偏差値を表す。

最後に、Ｙ情報Ｙ＋＋−Ｙ２２の規格化について述べる
。除算器１３１は、第一実施例と同じく、規格化値ＮＩ
Ｊを σ　Ｙ に従って演算する。コード器１３２はこれらのＮ目を、
予め決められた閾値Ｔ２と比較して２値化して、規格化
値コードＣ目を出力する。この２値化は次式に従う。

％式％：（： 第一実施例では規格化値ＮＩＪのみであったが、このＮ
ｉＪを規格化値コードＣＩＪに二値化することにより、
より効率の高い圧縮が果たせる。

このようにして、演算器１１２の端子１３７からはｙ＋
１の２値化された規格化値コードＣ目、端子１３８から
はＣＩ２を、端子１３９からはｃ２、を、端子１４０か
らはＣ２２を出力し、端子１３５からはブロック内のＹ
情報の平均値ｍｙを、端子１３６からはｍＹの上位５ビ
ットを端子１３３からはブロック内のＹ情報の標準偏差
値σ、を、端子１３４からはこの０７の上位４ビットを
出力する。

演算器１１２より出力されたブロック内の明るさのエツ
ジ情報（エツジ量）としての０７は、判断器１１３に入
力される。この判断器１１３では、これらの値から、明
るさエツジ量σ７によって明るさと色の情報量を切換え
る信号、即ち上述のＳＥＬを生成する。

第１３図は判断器１１３の構成図である。この第二実施
例では、Ｙ情報の標準偏差値σ７を求め、このｏ７を予
め決定された閾値Ｔ３と比較する。その結果、 ＳＥＬ＝口：′：、″′、ミ＋： とする。

５ＥＬ＝１の場合は、色の解像度情報（Ｅｌ。

Ｅ、）を付加し、明るさ情報（ｍ　ｖ　、ｏＹ）と色の
階調情報（ｍｌ、ｍｏ）のビット数を減じるような符号
化を行なう。

逆に５ＥＬ＝Ｏの場合は、明るさ情報（ｍｙ＋σいと色
情報の階調情報（ｍｌ、ｍｏ）のビット数を増すような
符号化を行なう。尚、この比較器１４３の替りに、減算
器を用いて、その差の符号ビットを切換信号（Ｓ　Ｅ　
Ｌ）として出力してもよい。

この切換信号は端子１４２より出力される。

こうして演算器１１２からは、Ｙの符号化コードａ　ｙ
、ｍｙ、Ｃ＋ｊ等が出力される。

〈特徴抽出／符号化・・・・・・ｉＱ＞次に、色情報の
符号化について述べる。

平均器１１４，１１５はブロック内のＩ、Ｑ情報の平均
値を求める。平均値は、Ｉ、Ｑ情報の情報量がそれぞれ
８ビットであるので、８ビットの情報量があれば充分で
ある。そこで、平均器１１４．１１５は８ビットの平均
情報（ｍｌ、ｍＱ）を出力し、更に後述する合成器１１
８，１１９が、ブロック内にエツジが存在するとき（Ｓ
ＥＬ＝１）にはｍｌ、ｍＱの上位６ビット（第１７Ａ図
参照）を、ブロック内にエツジが存在しないとき（ＳＥ
Ｌ＝Ｏ）には８ビットのｍｌ、ｍＱ　　（第１７Ｂ図参
照）を出力するようにしている。尚、前述したように、
この平均器１１４，１１５の回路は第１２図の破線１４
５で囲まれた部分と等価な構成回路が流用されている。

次に色についての解像度情報をコード化する手法につい
て説明する。第一実施例においては色の解像度というも
のは捨象していたが、第二実施例においては、この色の
解像度をＥ、、Ｅｏとして符号化する。例えばブロック
内に異なる２つの色が存在する場合（第１１Ｂ図参照）
は、ブロック内に明るさについてのエツジがある（ＳＥ
Ｌ＝１）とみて、第１１Ａ、Ｂ図に関連して既に説明し
たように、このエツジによって区分けされる各々の画素
群（例えば、より明るい画素群（添字ｌで示す）とより
暗い画素群（添字、で示す））に分類する。そして各画
素群間で、色情報１．Ｑ夫々についての平均値（ｍｌｌ
とｍｌｓ、　ｍＱｌとｍｏｓ）の差を、上記Ｅ、、Ｅ０
とするのである。即ち、ブロック内の色の配置Ｅ、、Ｅ
、は、明るさ情報の画素の配置情報であるところの規格
化コード値ＣＩＪに依存する。ＣＩ＋をどのようにＥ、
、Ｅ、と関連付けされるかについては以下説明する。

第１４図は、解像度情報Ｅ、、Ｅ、を求める第１０図に
おける平均差分器１１６，１１７の構成図である。説明
の便宜上、第１４図はＩについての平均差分器１１６を
示すである。端子１４６〜１４９からは、演算器１１２
（第１２図）からの規格化値コードＣ１１””’Ｃ２２
が人力される。これらのＣＩＪはコード器１３２（第１
２図）によってコード化されているために１ビットの情
報量であると共に、ＣＩＪが１°°である画素は明るさ
情報Ｙの値の大きな画素であることを、又、ＣＩＪが“
０″。

である画素はＹの値の小さな画素であることを意味する
。

カウンタ１５４は、Ｃ１ｊが°°１′°である画素の数
、つまり、ブロック内で明るさ情報Ｙ値の大きな画素の
数ｎｌ＋を計数する。一方、減算器１６８で、ＣＩＪが
“０”である画素の数、つまり、Ｙ値の小さな画素の数
ｎｌｓを演算する（これはブロックの画素数が全部で４
であることから、ｎ　、、＝　４−ｎ１１で計算する）
。これらの”　Ｉｌ＋　　ＩＩ　Ｉｇは上記ｍ　目９ｍ
　Ｉｓ＋　ｍｏｌ、　ｍＯｇを除算器１７０，１７１で
演算するのに用いられる。

ゲート１５５〜１５８は夫々、ＣＩＪが°゛１″である
ＩＩＪのみを通すゲートである。従って、加算器１５９
は、ブロック内で明るさ情報ＹＩＪの大きな画素のみの
ＩＩＪの総和が演算される。除算器１７１は加算器１５
９の出力ΣＩＩＪをｎ目で除した平均値を出力する。即
ち、除算器１７１で出力されるｍｌｌは、明るくてＣＩ
Ｊが“１°°であるところの画素群の平均色である。

反転器１６０〜１６３により、ＣＩＪは反転されている
から、除算器１７０の出力ｍｌｓは、暗くてＣ目がパ０
”であるところの画素群の平均色である。

減算器１７２はＣ１ｌによって出力を変更する。

即ち、Ｃ１ｌが“１°゛のとぎ、つまり画素Ｘ１１の明
るさ情報の値が大きい場合、ｍｌ−ｍｌ、を出力、Ｃ１
１が°゛０′′のとき、つまり画素Ｘｌｌの明るさ情報
の値が小さい場合、ｍ１５−ｍ１ｌを端子１７３から出
力する。このｍｌ−ｍｌ、、若しくはｍ１５−ｍ１ｌを
Ｅｌとするのである。

く合成〉 上記の各回路で符号化して得た各符号化コードＳ　Ｅ　
Ｌ、Ｏｙ＋’ｍｙ、Ｃ＋＋ＮＣ２２，Ｅ＋、Ｅｏ　、ｍ
Ｉ。

ｍｏは合成器１１８，１１９に人力される。

第１５図は合成器１８の構成図である。端子１７６から
端子の順に夫々、切換信号ＳＥＬ、Ｙ情報ブロック内標
準偏差値０７、平均値ｍｙ、規格規格化−コードｌ〜Ｃ
２２、■の解像度情報Ｅ＋、Ｑの解像度情報Ｅ０、ブロ
ック内のＩの平均値ｍ１、Ｑの平均値ｍ０を入力する。

これらを、この順で上位より連結して端子１８７より合
成器１１８の出力として出力する。この合成器１１８は
、５ＥＬ＝１の場合の符号化コードを連結するためのも
のであり、その連結後のフォーマットは第１７Ａ図に示
した如くである。合成器１１８に人力されるときのＳ　
Ｅ　Ｌ、　ａｙ、ｒｎＹ、ＣＩｌ〜Ｃ２２，Ｅ　＋、Ｅ
ｏ。

ｍｌ、ｍＱの各ビット数は第１５図にも示したあるよう
に、順に、１，７，８，１，１，１．１゜５．５，８．
８である。そして、合成器１１８は、５ＥＬ＝１のとき
は解像度が重視され階調度は重要ではないから％　ｍ　
ｖ　＋　ｍ　＋　＋　ｍ　Ｑのビット数を第１５図に示
しであるように、各シフト器にて下位ビットを落して、
結果的に第１７Ａ図に示してあるようなビット構成を得
るものである。

第１６図は合成器１１９の構成図である。端子１８８か
ら端子の順に、切換信号（ＳＥＬ）、Ｙ情報ブロック内
標準偏差値σ７、平均値ｍＹ、規格化値コードＣＩｌ＋
　ＣＩ２＋　０２１．Ｃ２２、■情報ブロック値ｍ、、
Ｑ情報のブロック内平均値ｍ０を人力する。合成器１１
８と同様に上位より連結して端子１９７より出力する。

これらの合成器１１８，１１９の出力は切換信号ＳＥＬ
の値に応じて、セレクタ１２０が選択する。即ち、切換
信号ＳＥＬが１゛のとき、つまりブロック内で明るさに
大きな変化がある場合には合成器１１８の出力を選択す
る。このとき、出力された符号は第１７Ａ図のように、
色の解像度情報としてＥ、、ＥＱを含み、階調情報の情
報量を減じたものである。逆に切換信号ＳＥＬが°゛０
゛のとき、つまりブロック内で明るさに大きな変化があ
る場合には合成器１１９の出力を選択する。

このとき、出力された符号は色の解像度情報は含まず、
前者の選択された出力と比して階調情報の情報量が増し
ている。

出力された原信号のＲ，Ｇ、Ｂ情報は情報量が各８ビッ
トであった。Ｙ、Ｉ、Ｑ情報も各画素８ビットであった
。即ち、ブロック内の符号化前の情報量は９６ビットで
あった。第１７Ａ図では切換信号ＳＥＬは１ビット、Ｙ
情報のブロック内標準偏差値０７は４ビット（１６段階
）、Ｙ情報のブロック内平均値ｍｙは５ビット（３２段
階）、Ｙ情報の各画素規格値コード１ビット、■情報の
ブロック内の２色の色情報平均値差分Ｅ、５ビット（３
２段階）、Ｑ情報の平均差分Ｅ、５ビット（３２段Ｗｉ
）、■情報のブロック内のＸｌ＋の情報を含む色の平均
値ｍ１．６ビット（６４段階）、Ｑ情報のブロック内の
Ｘ１１の情報を含む色の平均値ｍＱ　６ビット（６４段
階）である。

第１７Ｂ図では切換信号ＳＥＬは１ビット、Ｙ情報のブ
ロック内標準偏差値σ７は７ビット（１２８段階）、Ｙ
情報のブロック内平均値ｍ７は８ビット（２５６段階）
、Ｙ情報の各画素規格値コード１ビット、■情報のブロ
ック内平均値ｍ１８ビット（２５６段階）、Ｑ情報のブ
ロック内平均値ｍ０８ビット（２５６段ＷＩ）である。

く復号化〉 第二実施例の符号の復号化について説明する。

先ず、符号を入力し、最上位ビット（ＳＥＬ）を取り出
す。これが１″のとき、第１７Ａ図に示すようなビット
割付けと判断し、°°０°°のとき、第１７Ｂ図に示す
ようなビット割付けと判断する。次に、’　Ｙ＋ｍＹ＋
ＣＩｌ＋　　ＣＩ２＋　　Ｃ２１＋　　Ｃ２２を取り出
す。このとき各画素のＹ情報としてＹ′１．が再現され
るとすると、 Ｙ　′１Ｊ＝ｃＩＪＸ　（７ｙ　＋ｍＹとして表わされ
る。

次に色情報を取り出す。ＳＥＬが°°１″のとき、即ち
ブロック内に色のエツジがあるとき、Ｅ　、、Ｅ　Ｑ、
ｍ　ｌ、ｍ　Ｏを取り出し、復号化されるＩ’ｌＪ、Ｑ
’問は、 ！　　’ＩＪ　　＝ＣＩＪＸ　Ｅ＋　　＋ｍｌＱ’ＬＩ
　＝ＣＩＪＸＥＯ＋ｍＱ で表わされる。

これら再現されたＹ′、Ｉ′、Ｑ”情報を第１０図に示
した信号変換部１０８の逆変換を行い、Ｒ’、Ｇ′、Ｂ
′情報を再現する。

〈第二実施例の変形例〉 第二実施例では、エツジ量としてＹ情報ブロック内の標
準偏差値を使用したが、他にもブロック内の画素値の最
大値と最小値の差を使用して回路構成を簡易化すること
も可能である。

また、第二実施例では、Ｅ、、Ｅ、をそのまま段階を間
引いて出力したが、自然界に存在する色の組合せに応じ
てこれらをベクトル量子化することもできる。

さらに、第二実施例では符号化する情報としてカラーテ
レビ信号のＹ、Ｉ、Ｑ情報を使用したが、明るさ情報と
色の情報を分離するような情報系、例えばＣＩＥ１９７
６で規定されているＬ”、ａ”。

ｂ″空間使用することはもちろんかまわない。

画素ブロックの大きさも２ｙ２以上であってももちろん
良いわけである。

さらに色情報の内で、２色がブロック内に存在するとき
、Ｃ１１の大ぎさによって出力を選択しなくても、復号
時の１”、Ｑ”の再現において、Ｉ　”ＩＪ　＝ＣＩＪ
Ｘ　Ｅｌ　Ｘ　（１）　”’　十ｍ＋Ｑ’ｌＪ　’＝Ｃ
ＩＪＸ、ＥＯＸ　（−１）　”’　＋ｍ。

であればよい。

〈第二実施例の効果〉 以上説明したように、カラー画像を複数の画素から成る
ブロックに分割して、ブロック単位で明るさ情報と色情
報を分解して、ブロック単位で固定長の符号化を行う場
合、明るさ情報からエツジ情報を生成し、これをもとに
明るさ情報と色情報を個別に可変符号化した時のそれぞ
れの符号長を切換えることによって、色のにじみ等の劣
化を押えるとともに人間の視覚特性に適合した高能率の
カラー画像信号の符号化が可能となった。

また、ブロック単位で固定長符号化を行う為、画像メモ
リに格納する際には、画素の画像内の位置関係を維持で
きるという効果がある。従って、画像の大きさによって
必要な画像メモリの量が一意に決定することが可能であ
る。また、このカラー画像に対して処理を施す際にも、
周辺近傍画素の情報を容易に得ることが可能になり、か
つブロック単位で処理が可能なので画像処理の高速化が
行えるという効果がある。

［以下余白］ ［第三実施例］ 第１８図以下を用いて第三実施例を説明する。

〈第三実施例の概略〉 この第三実施例の概略を、第一実施例、第二実施例との
比較から説明する。

■：解像度情報 第一実施例は解像度に関する情報、を明るさのエツジと
して検出し、このエツジ情報をも符号化して保存した。

第二実施例では、更に明るさのエツジから色のエツジを
検出し、明るさのエツジと色のエツジとを符号化した。

この第三実施例では、色エツジを色情報そのものから検
出する。色エツジは２つの色夫々について検出する。そ
して、第１９図に示すように色エツジで分割された２つ
の領域の夫々についての色情報の平均値ｍ８．（又はｍ
　Ｉｌ＋）　、ｍ　ｓ２　（又はｍｂ、）を出力する。

色エツジがない場合はブロック全体の平均値ｍ１若しく
はｍｂを量子化したものを符号化コードとする。

■：エツジ検出 第一、第二実施例では、共にブロック内の標準偏差σＹ
からエツジを検出したが、この第三実施例では、色情報
の最大値と最小値との差から検出する。

■：表色系 第一、第二実施例ではＹＩＱであるのに対し、第三実施
例では１９７５年ＣＩＥ会議で均等知覚色空間として提
案されたＣＩＥ１９７６（Ｌ”。

ａ“、ｂ″）空間の指数であるＬ’、ａ″、ｂ″を用い
る。ここで、Ｌ″の値は明度を表し、ａ″、ｂ″の値は
知覚色度を表す。

■二画素ブロック 第３図の４画素／ブロックを用いる。但し、説明の便宜
上、第三実施例においては画素ｘｌ　ｌ　＋Ｘ　１２＋
　Ｘ　２＋＋　Ｘ　２２に関連する信号を、信号名に夫
々添字１＋２’＋３＋４を付す。

以上の特徴を踏まえた上で、第１８図以下に従って第三
実施例を説明する。

変換部２０８は、端子２０５からＲ，、Ｒ２，Ｒ３゜Ｒ
４の順にＲ情報を人力し、端子２０６からはＧ　１．　
Ｇ　２　、　Ｇ　ｓ　、　Ｇ　ａの順で情報を人力し、
端子２０７からＢ　、、Ｂ　２．Ｂ　３．Ｂ　４の順で
Ｂ情報を人力す′る。変換部２０８は更に、入力された
Ｒ、Ｇ、Ｂ情報からそれぞれの画素について明るさ情報
Ｌ′と色情報ａｍ、　ｂｙを分離して出力する。２０９
゜２１０．２１１はブロック単位でＬ”、ａ’″、ｂｌ
の値を一時格納しておくレジスタである。これらのレジ
スタはシリアル人力−パラレル出力である。

く明るさＬ″の符号化〉 明るさ情報、つまりＬ′情報の符号化について第２０図
を用いて述べる。この第２０図回路中の２７７〜２８２
は、第１２図中の１２６〜１３２（第一実施例）と同じ
であるので、簡単にその動作を説明する。平均値算出器
２７７はＬ”情報のブロック内平均値ｍＬを出力する。

ＲＯＭ２８１は明るさエツジ情報であるところの標準偏
差値σ、を出力する。又、コード器２８２は第１２図の
コード器１３２と同様に、規格化コード値ＣＬＩ〜ＣＬ
４を出力する。

平均値算出器２７７の出力は、４画素のＬ″情報平均値
ｍＬとして、８ビットの情報量をもっている。そこで、
シフト器３００は、この平均値ｍＬを８ビットの情報と
して入力し、３ビットシフトすることにより、５ビット
の情報に量子化し、下位に２ビットの°゛０”を付加し
て、セレクタ２８７の一方の入力に人力する。セレクタ
２８７の他方の人力は平均値ｍＬである。セレクタ２８
７はこれらの２人力を、端子２８９より入力されたＯＲ
回路２１４（第１８図）より出力されたａ゛エツジ信号
後述のＳａ）とｂ“エツジ信号（Ｓｔ、　）の論理和で
あるセレクト信号ＳＥＬによってセレクトする。即ち、 ＳＥＬ、＝Ｓａ＋Ｓ。

セレクタ２８７出カー （Ｒ噌？、１吋　）■ヒニへ：：：災３１？）同様に、
ＲＯＭ２８１より出力されたブロック内の標準偏差値Ｏ
Ｌも７ビットの情報量をもっているが、シフト器３０１
は、このσ、を４ビットに量子化し、下位に３ビットの
“０°゛を付加する。即ち、 セレクタ２８８の出力＝ であり、このＯＬを端子２９１より出力する。

〈エツジ検出〉 第２１図は判断部２１２，２１３の構成図である。判断
部２１２，２１３は回路構成自体は互いに等価であるの
で、判断部２１２について説明する。

この判断部２１２は、ブロック内の色のエツジの有無を
ブロック内のａ′の情報から調べ、それをａ“について
のエツジ信号Ｓ１として送出する。色のエツジの有無を
調べる目安として、判断部２１２は、色事面であるａ＊
　ｂ＊平面上のａ′軸について、その最大値と最小値の
差、Ｅ　、＝Ｍａｘ（ａ　ｌ＋ａ２＋ａ　３＋ａ４）Ｍ
ｉｎ（ａ　ｌ＋ａ２＋ａ３＋８４） を用いる。この色エツジの有無の目安となるＥ、ｌを色
エツジ量とする。最大最小器２２８が、最大値Ｍａｘ（
ａ　ｌ＋８２．ａ　１ａ４）、最小値Ｍｉｎ（ａ　ｌｅ
ａ　２゜ａ　３　＋　ａ　４）を出力し、減算器２２９
がエツジ量Ｅ１を出力する。比較器２３０は予め決めら
れた閾値Ｔ４と比較して、 Ｓ、＝Ｏ（Ｔ、＞Ｅａ）・・・ａ″の色エツジ無しＳ、
＝１　（Ｔ４≦Ｅ、）・・・ａ″の色エツジ有りとなる
色エツジ信号Ｓａを出力する。

同様に、判断部２１３ではブロック内の色エツジの有無
を、ブロック内のｂ′情報に基づいて、Ｅｌ、　＝Ｍａ
ｘ（ｂ　＋、ｂｚ、ｂ３．ｈ４）−Ｍｉｎ（ｂ＋、ｔ１
２．ｂ３．ｂ４）Ｓｂ　＝Ｏ（Ｔ５　＞Ｅｂ）・・・ｂ
″の色エツジ無し５ｂ＝１（Ｔｓ≦Ｅｂ）・・・ｂｌの
色エツジ有りとなる色エツジ信号Ｓｂを出力する。５Ｅ
Ｌ＝ｓａ十Ｓｂとなるのは前述した通りである。このよ
うに、ＳＥＬはＳｌとＳｂのいずれか一方が°゛１′　
であるときは１”となるが、この場合でもＳａかＳ、の
いずれか一方は°０′°の場合もあり得ることに留意す
べきである。このことは後述する第三実施例の色の符号
化結果に関連する（第２５図参照）。

〈色の階調情報〉 ブロック平均値算出器２１５，２１６はブロック内のａ
″又はｂ′情報の平均値ｍ、又はｍｂを求める。つまり
、 ｍａ＝　（ａ＋　＋ａ２　＋ａ３　＋ａ４）７４ｍ　ｂ
＝　（ｂ　１＋　ｂ　２　＋　ｂ　３　＋　ｂ　４　）
　／　４を算出し出力する。

〈色エツジ分布検出〉 ２値化部２１８，２１９の構成を第２２図に示す。二値
化部２１８，２１９は回路的には互いに等価であるので
、ａ″情報２値化を行う２値化部２１８を例にとって説
明する。この二値化部はブロック内に色エツジがあり、
その色エツジにより当該ブロックが部分される場合に、
その部分された２つの領域の分布を二値コードＣ！１〜
Ｃ８４で表わすものである。即ち、例えばＣａｔが“１
″であれば、画素Ｘ、の色ａ１は、そのブロック内で、
色の値が大きい方の領域に属している事を示す。

第２２図に基づいて説明すると、比較器２３８は、ａ、
〜ａ４の夫々とブロック内平均値ｍ３とを比較して、そ
の比較結果をＢａｔ〜Ｂ１１４とすると、 を出力する。これらＢａｔ〜Ｂ、４は２人力ＡＮＤ回路
２３９〜２４２にそれぞれ入力される。ＡＮＤ回路の他
方の入力はａ″エツジ信号Ｓ１が入力される。各画素の
Ｂ１１と５８との論理積を求める。

つまり、ＡＮＤゲート２３９〜２４２は、５ａ＝１のと
き、つまり色エツジがブロック内に存在するとき、各画
素の情報の２値化値Ｂａｔ〜Ｂａ４をａ″情報２値化情
報Ｃａｔ〜Ｃａ４として出力する。逆に５ａ＝Ｏのとき
、つまり色エツジがブロック内に存在しないとき、“０
”をＣａｔ〜Ｃユ、とじて出力する。これらのＣａｔ〜
Ｃａ４は、色エツジによって分割された２つの領域内の
平均の色を演算するのに用いられる。

〈領域内色情報抽出〉 第２３図は平均部２２０，２２１の構成図である。平均
部２２０，２２１は同じ構成であるので平均部２２０に
ついて述べる。平均部２２０への入力は、上記２値化情
報０１１〜Ｃ１４、各画素のａ″情報ａ１〜ａ４である
。を入力する。カウンタ２５５はＣ０〜Ｃ１，４の“１
”の数を計数する。

又、カウンタ２６５はＣａｔ〜Ｃａ４の“０”である数
を計数する。

カウンタ２５５、ＡＮＤ回路２５６〜２５９、平均値算
出器２６０は、ブロック内に色エツジ（Ｓ、＝１）があ
るときの、平均値ｍａよりａ″情報大きい画素のみをふ
るいにかけて、その平均値ｍ、ｌを求める。この部分が
第１９Ｂ図のｍｓ。

に対応する。尚、色のエツジがブロック内にないとぎ、
Ｃ！Ｉは“０″なので、平均値ｍａ、は０°。

となる。又、平均値ｍａ、は８ビットの情−報量なもつ
。一方、カウンタ２６５、ＡＮＤ回路２６６〜２６９、
平均値算出器２７０は、ｍ、よりａ゛情報小さい画素の
ａ′情報の平均値ｍ、２を出力する。

こうして、平均部２２０はｍａｔ（ａビット）。

ｍ、１２（８ビット）を出力する。尚、色のエツジがブ
ロック内にないとき、平均値ｍ０は“０′°となり、平
均値ｍａ２はブロック全体のａ′情報の平均ｍａ　と等
しくなる。

又、平均部２２１もｍ　ｂｌ＋　ｍ　ｂ２を出力し、同
しく、色のエツジがブロック内にないとき、平均値ｍ１
）ｉは０”となり、平均値ｍｂ２はブロック全体のｂ″
情報平均ｍ、と等しくなる。

選択器２２２について説明する。この選択器２２２は、
二値化部２１８，２１９の出力Ｃａｌ〜Ｃａ４とＣｂｌ
〜Ｃｂ４を、エツジ信号Ｓ　、、Ｓ　、の組合せによっ
て選択する。その出力０１〜ｃ４は以下のようになる。

Ｓ、１＝Ｓｂ＝０のとき、 Ｃ１〜Ｃ４＝Ｃ０〜Ｃ１４（但し、ｃｂ１〜ｃ、４は前
述の２値化器の結果から 全て“０″である） Ｓｌｌ＝Ｏ，Ｓｂ　＝　１のとき、 Ｃ１〜Ｃ４＝Ｃｂｌ〜Ｃｂ４ Ｓａ＝１，５ｂ＝Ｏのとき Ｃ＋　ＮＣ４＝　Ｃ−＋〜Ｃ２４ Ｓ、＝３ｂ＝１のとき、 Ｃ１〜Ｃ４＝Ｃａ１〜Ｃ１４（ａｌとｂ３のブロック内
の２色分布は大きく 違わないので、ａｌの分布 に従うものと考えられるか らである） 以上のことから、選択器２２２は、Ｓ、の値のみをみて
、Ｃ１〜Ｃ４をＣｂｌＮＣｂ４又はＣａｔ〜Ｃａ４から
選択すればよい。第２５図を参照。

〈合成〉 以上のようにして得られた、ＳＥＬ、ｍし、σいＣＬｌ
ゞＣＬ４１　　Ｓ　　ｌｌ＋　Ｓ　　ｂｌ　ｍ　ｓｌ　
＋　　ｍ　ａ２＋　　ｍ　ｂｌ＋　　ｍ　ｂ２＋０１〜
Ｃ４が合成器２２３に入力する。

前述したように、セレクタ２８７（第２０図）の出力は
、 同様に、セレクタ２８８の出力は、 であるから、先ず、合成器２２３はＳＥＬの値に応じた
ｍＬ、ＯＬのビット長を選んで、シフトし合成する（第
２４図参照）。ＣＬＩ〜ＣＬ４については、そのまま合
成器２２３から出力する。

ｍ　ａｌ＋　ｍ　１１２＋　ｍ　ｂｌ、　ｍ　ｂ２の合
成については、合成器２２３は、Ｓ　ａ　、　Ｓ　ｂの
値に応じて、第２５図のように合成する。ここで、ｍ　
、ｌ、　ｍ　、２．　ｍ　ｂｌ、ｍＬ２は本来８ビット
であるが、例えば、ａ″にエツジがあるとき（Ｓａ＝ｔ
）は、ｍ、ｌｌ、ｍ、２の上位４ビットが出力される。

又、例えば、ｂ”にエツジがない（Ｓｂ　＝Ｏ）ときは
、ｍ６２をそのままｍｂ　（８ビット）として出力する
。

このようにして、情報と情報、即ち、色情報と明るさ情
報をそれぞれ色エツジの有無によって情報量が変化する
符号とした。第２４Ａ、８図から明らかなように、ブロ
ック内の色エツジの有無によって符号内の明るさ情報と
色情報が占める割合が変化している。

〈復号化〉 最後に第三実施例の復号化について簡単に述べる。第２
４Ａ、Ｂ図のような符号を受けとった後に、最上位ビッ
トのＳＥＬを参照する。

まず、ＳＥＬが“０”であった場合、ブロック内に色エ
ツジがないものとして復号する。各画素の復号後のＬ″
情報対応する画素毎にＬ　、’。

Ｌ２°、Ｌ３°、Ｌ４°とすると、次の式で表される。

Ｌ１’＝ｍし＋（ＪＬ　ｘＣＬｌ また、復号後のａｌ及びｂｌは次式で表わされる。

（ａ：：＝獣 これら復号された各画素のＬ”、ａ”、ｂ”に符号化の
とき、変換器２０８で行った変換の逆変換を行い、復号
されたＲ、Ｇ、Ｂ情報Ｒ’、Ｇ　’。

Ｂｏを得る。

ＳＥＬが“１”であった、場合、ブロック内に色エツジ
があるものとして復号する。５ＥＬ＝Ｏと同様にＬＩ°
〜Ｌ４′は Ｌｌ’＝ｍし＋（ＩＬＸＣＬＩ となる。

ａ′情報、ｂ″情報ついては、符号（第２４図）中のＳ
ａビットとＳｂビットの組合せから、第２５図の例に従
って決定される。即ち、ｓ、＝ｏ、５ｂ＝ｔのとき、 Ｓ、＝１，５ｂ＝Ｑのとき、 （ド：：：歎”°０”１°・・ｘｏ・ Ｓ、＝１，５ｂ＝１のとき、 このようにして復号されたＬ″、ａ”、ｂ”情報Ｌ”、
ａ’、ｂ”は５ＥＬ＝Ｏ（７）ときと同様にして復号さ
れたＲ、Ｇ、Ｇ情報Ｒ’、Ｇ’、Ｂ　’を得る。

〈第三実施例の展開〉 実施例では明るさ情報の符号化をブロック内の平均値と
標準偏差と２値コードによって実現したが、標準偏差の
代わりに画素間の値の最小差分値等を用いることももち
ろんよい。さらには明るさ情報の符号化を他の符号化方
法、例えばベクトル量子化を行ってもよい。

実施例では明るさ、色情報としてＹ、Ｉ、Ｑ情報を用い
たが、明るさ情報と色情報を分離するような情報系、例
えばＣＩＥ１９７６で規定されているＬ”、ａ”、ｂ”
空間、又は一般にＴＶなどで用いられるＹ、Ｉ、Ｑ空間
を使用することももちろんよい。

画素ブロックの大きさも、本実施例では２×２であった
が、２×２以上であってももちろんかまわない。また実
施例中の各構成ブロック、又は回路の一部を予め決めら
れたＲＯＭによって置換することも可能である。

また複数色を実施例では２色としたが、ブロックの大き
さが大きくなれば、３色、４色となる。

従ってブロックの大きさによってその複数色の数をブロ
ック内に含まれると考えられる数だけの色の分布情報と
多値化し、同時に各色の色情報も増加すればよい。

実施例では色の分布情報を、明るさの解像度情報とは別
個に符号内に含んでいるが、色の分布情報を、第二実施
例のように、明るさの解像度で代用することは可能であ
る。

また、色エツジの有無判定の閾値との比較をａ”、ｂ″
別個行ったが、ａ”、ｂ”の情報を統合した情報、例え
ばａ″のブロック内の最大、最小ａ　ｍａＸ＋　ａ　ｍ
Ｉｎ、１）　’の最大、最小ｂ　ｍａｘ　＋　ｔ）１ｎ
からの（（（ｗａｘ　　ａ　ｍｔｎｌ　＋（ｂ　ｍａｙ
　　ｂ　＋＋＋ｎ））や（（ａ　ｍａｘ　　ａ　ｍ１ｎ
）２”　（ｂ　ｍａｗ　　ｂ　＋＋＋Ｉｎ）２）　”２
などを用いることも考えられる。

〈第三実施例の効果〉 以上説明したように、カラー画像を複数の画素から成る
ブロックに分割して、ブロック単位で明るさ情報と色情
報とに分解して、ブロック単位で固定長の符号化を行う
場合、色情報からエツジ情報を抽出し、これをもとに明
るさ情報と色情報を個別に可変長符号化した時のそれぞ
れの符号長を切換え、必要に応じて色情報に解像度情報
をもたせることによって色のにじみ等の劣化を押えると
ともに、人間の視覚特性に適合した高能率のカラー画像
信号の符号化が可能となった。

また、ブロック単位で固定長の符号化を行う為、画像メ
モリに格納する際には画素の画像内の位置関係を維持で
きるという効果がある。従って画像の大きさによって必
要な画像メモリの量が一意に決定することが可能である
。また、このカラー画像に対して画像処理を施す際にも
周辺近傍画素の情報を容易に得ることが可能になり、か
つブロック単位で処理が可能なので画像処理の高速化が
行えるという効果がある。

［まとめコ 第一〜第三実施例に開示された符号化装置をまとめてみ
ると、 Ａ−１： 第一〜第三実施例には共通して、ブロック内にエツジが
検出されたことを示す固定長の符号語を生成し、明るさ
情報及び色情報とを夫々、エツジの有無に応じて異なる
長さの所定ビット長の符号に符号化する構成が開示され
ている。

この構成により、明るさ情報（Ｙ若しくはＬ＊）と色情
報（ＩＱ若しくはａ”ｂ″）とを、エツジの程度に応じ
て、第９Ａ、１７Ａ、２４Ａ図、又は第９Ｂ、１７Ｂ、
２４Ｂ図のように、ビット長（量子化密度）を短く（粗
く）符号化する。このために、圧縮効率が上がると同時
に、人間の視覚特性にマツチした圧縮画像が得られる。

エツジが検出されたことを示す固定長の符号語は、例え
ば第一実施例では固定長の０７であり、第二、第三実施
例ではＳＥＬが相当する。これは、第二、第３実施例で
はσ７をエツジの存在に応じて２通りの長さに符号化（
量子化）しているために、ＳＥＬが必要となるためであ
る。

尚、１ブロツクのカラー画像データに対応する符号化コ
ードの全長（第一実施例では４３ビット、第二、第三実
施例では３６ビット）を、エツジの有無にかかわらず固
定的とすれば、前述したような画像メモリ等に格納する
場合に、画素の画像内の位置関係を保つことができる等
の効果がある。

Ａ−２： エツジ検出は、明るさ情報から明るさエツジを検出（第
一実施例）、色情報から明るさエツジを検出（第二実施
例）、色情報から色エツジを検出（第三実施例）するな
どする。

Ａ　−３： 符号化コードの明るさ部分は標準偏差（ｃｌＹＬ平均明
るさくｍＹ）、明るさのブロック内勾配（ＮＩｊ若しく
はＣ，」）を所定長に符号化（量子化）したものであり
、 色部分は、色平均値（ｍＩ、ｍ、）、ｍ、、ｍ、、）、
色勾配（Ｅ　１．Ｅ（１，ｍａｌ、　ｍ、２．　ｍｂ＋
＋　ｍｂ２）を所定長に符号化（量子化）したものであ
る。

Ｂ　−１： 第２．第３実施例に共通して、ブロック内にエツジが検
出されたことを示す固定長の符号語を生成し、エツジが
検出されると、明るさ情報（Ｙ。

Ｌ″）、並びに色情報からの色の平均値（ｍｌ。

ｍＯ＋ｍａ＋ｍｂ）と色の勾配（Ｅ　ｌｌｏ＋ｍａｌ＋
　ｍａ２゜□ｂｌ＋　ｍｂ２）とを、エツジの有無に応
じて異なる長さの所定ビット長の符号語に符号化する構
成が開示されている。

この構成により、エツジに関する情報が効率良く圧縮か
つ保存され、復号化された画像も人間の視覚特性に合致
している。

Ｃ−１＝ 第一〜第三実施例に共通して、ブロック内にエツジが検
出されたことを示す固定長の符号語を生成し、カラー画
像データのブロック内における分布構成を示す情報並び
に各分布領域におけるカラー画像データの平均値とが、
エツジの有無に応じて異なる長さの所定ビット長の符号
語に符号化される構成が開示されている。

この構成により、エツジに関する情報が効率良く圧縮か
つ保存され、復号化された画像も人間の視覚特性に合致
している。

Ｃ−２： 第二実施例では、明るさ情報Ｙから明るさエツジσ７を
検出し、更に明るさのブロック内平均値ｍｙを演算し、
ｍｙと各画素の明るさ値との差からブロック内の明るさ
分布ＣＩＪを検出し、この明るさ分布に対応する各領域
の色情報の平均値ｍ　Ｉｓ、　ｍ　１１．　ｍ　Ｏｌ、
　ｍ　０＋をしているＯＣ−３＝ 第三実施例では、色情報のブロック内平均値ｍ　、、ｍ
　１．を演算し、この平均値と各画素の色情報値との差
からブロック内の色分布Ｃａｔ〜Ｃ１４゜Ｃｂｌ〜Ｃｂ
４を検出し、この色分布に対応する各領域の色情報の平
均値ｍ　ａｌ＋　ｍ　Ｂ２．　ｍ　ｂｙ、　ｍ　ｂ２を
演算する。

［発明の効果］ 以上説明したように本発明によれば、明るさ情報と色情
報とを、エツジの程度に応じて、ビット長（量子化密度
）を短く（粗く）符号化する。このために、圧縮効率が
上がると同時に、人間の視覚特性にマツチした圧縮画像
が得られる。

【図面の簡単な説明】

第１図は第一実施例に係る符号化回路の全体構成図、 第２図、第３図は第一〜第三実施例に餅られる画素ブロ
ックを説明する図、 第４図は第一実施例における符号化結果、復号化結果を
説明する図、 第５図は第一実施例の演算器の構成を示すブロック図、 第６図は第一実施例の符号器１１の構成を示すブロック
図、 第７図は第一実施例の符号器１２の構成を示すブロック
図、 第８図は第一実施例の合成器１３の構成を示すブロック
図、 第９Ａ、９Ｂ図は第一実施例における符号化コードのフ
ォーマットの構成を示すブロック図、第１０図は第二実
施例の全体構成を示すブロック図、 第１１Ａ図は第二実施例における符号化結果、復号化結
果を説明する図、 第１１Ｂ図は第二実施例におけるブロックがエツジによ
り分割される様子を説明する図、第１２図は第二実施例
の演算器１１２の構成を示すブロック図、 第１３図は第二実施例の判断器１１３の構成を示すブロ
ック図、 第１４図は第二実施例の平均差分器１１６の構成を示す
ブロック図、 第１５図は第二実施例の合成器１１８の構成を示すブロ
ック図、 第１６図は第二実施例の合成器１１９の構成を示すブロ
ック図、 第１７Ａ、１７Ｂ図は第二実施例における符号化コード
のフォーマットの構成を示すブロック図、 第１８図は第三実施例の全体構成を示すブロック図、 第１９図は第三実施例においてブロックがエツジにより
分割される様子を説明する図、第２０図は第三実施例の
Ｌ″符号化部２１７の構成を示すブロック図、 第２１図は第三実施例の判断部２１２の構成を示すブロ
ック図、 第２２図は第三実施例の二値化部２１８の構成を示すブ
ロック図、 第２３図は第三実施例の平均部２２０の構成を示すブロ
ック図、 第２４Ａ、２４Ｂ図は第三実施例における符号化コード
のフォーマットの構成を示すブロック図、 第２５図は第三実施例において、色エツジの存在に応じ
た色情報の符号化フォーマットの例を示す図である。 図中、 ８．９，１０，１１２・・・演算器、１１．１２・・・
符号器、７３，１１８，１１９・・・合成器、１１３・
・・判断器、１１４，１１５・・・平均器、１１６，１
１７・・・平均差分器、２１２，２１３・・・判断部、
２１５．２１６・・・ブロック平均器、２１７・・・Ｌ
１符号化部、２１８．２１９・・・平均部、２２２・・
・選択器である。 第１図 第３図 一ζ１２− ｍＩ　　　　　　　　　　　ｍＱ 第４図 （符脣娯１２） 第７図 狛濶罰咎１１７７−り　　　　　　　軒号酪１２づ−う
（θへ嘉１３） 第８図 （Ｌ＊符蜀イし？’′Ｐ２１７） （’？り酊部２１２） 第２１図

Claims (12)

【特許請求の範囲】
1. （１）明るさ情報と色情報からなるカラー画像データを
   所定の大きさのブロックを単位として符号化するカラー
   画像データ符号化方式において、上記ブロック内におけ
   るカラー画像データのエッジを検出するエッジ検出手段
   と、 上記ブロック内に上記エッジが検出されたことを示す固
   定長の符号語を生成する生成手段と、前記明るさ情報及
   び色情報とを夫々、上記エッジの有無に応じて異なる長
   さの所定ビット長の符号語に符号化する符号化手段と、 上記固定長の符号語と所定ビット長符号語とを圧縮され
   た符号化コードとすることを特徴とするカラー画像デー
   タ符号化方式。
2. （２）前記符号化手段は、エッジが検出された場合は、
   前記明るさ情報及び色情報とを夫々、より短いビット長
   に符号化する事を特徴とする特許請求の範囲第１項に記
   載のカラー画像データ符号化方式。
3. （３）前記エッジ検出手段は、前記明るさ情報から明る
   さエッジを検出する事を特徴とする特許請求の範囲第１
   項に記載のカラー画像データ符号化方式。
4. （４）前記エッジ検出手段は、前記色情報から明るさエ
   ッジを検出する事を特徴とする特許請求の範囲第１項に
   記載のカラー画像データ符号化方式。
5. （５）前記エッジ検出手段は、前記色情報から色エッジ
   を検出する事を特徴とする特許請求の範囲第１項に記載
   のカラー画像データ符号化方式。
6. （６）前記エッジ検出手段は、前記明るさ情報の標準偏
   差値から、明るさエッジを検出する事を特徴とする特許
   請求の範囲第３項又は第４項に記載のカラー画像データ
   符号化方式。
7. （７）前記エッジ検出手段は、前記明るさ情報の最大値
   と最小値との差から、明るさエッジを検出する事を特徴
   とする特許請求の範囲第３項又は第４項に記載のカラー
   画像データ符号化方式。
8. （８）前記エッジ検出手段は、前記色情報の最大値と最
   小値との差から、色エッジを検出する事を特徴とする特
   許請求の範囲第１項に記載のカラー画像データ符号化方
   式。
9. （９）前記符号化手段は、 明るさ情報から標準偏差、平均明るさ、明るさのブロッ
   ク内勾配を演算する演算手段と、 これら３つの値を夫々量子化する手段とを含む事を特徴
   とする特許請求の範囲第１項に記載のカラー画像データ
   符号化方式。
10. （１０）前記符号化手段は、 色情報から、色平均値、色勾配を演算する演算手段と、 これら２つの値を夫々量子化する量子化手段とを含む事
    を特徴とする特許請求の範囲第１項に記載のカラー画像
    データ符号化方式。
11. （１１）前記符号化手段は、前記標準偏差値を、エッジ
    の有無にかかわらず、固定長の符号語に符号化し、前記
    生成手段はこの符号化された標準偏差値を、前記エッジ
    が検出されたことを示す固定長の符号語とする事を特徴
    とする特許請求の範囲第６項に記載のカラー画像データ
    符号化方式。
12. （１２）前記符号化手段は、 前記標準偏差値を所定の閾値と比較する比較手段と、 前記生成手段はこの比較結果を示す１ビットを前記エッ
    ジが検出されたことを示す固定長の符号語とする事を特
    徴とする特許請求の範囲第６項に記載のカラー画像デー
    タ符号化方式。