JPS63269683A - カラ−画像デ−タ符号化方式 - Google Patents

カラ−画像デ−タ符号化方式

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JPS63269683A
JPS63269683A JP62103002A JP10300287A JPS63269683A JP S63269683 A JPS63269683 A JP S63269683A JP 62103002 A JP62103002 A JP 62103002A JP 10300287 A JP10300287 A JP 10300287A JP S63269683 A JPS63269683 A JP S63269683A
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JP62103002A
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Mitsuru Maeda
充 前田
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Original Assignee
Canon Inc
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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、それぞれを固
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[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「1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] 上記課題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fQとし
て符号化するカラー画像デー夕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
記色情報から、色の平均値と色の勾配とを演算する演算
手段と、前記明るさ情報及び色の平均値並びに色の勾配
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] 上記構成の発明によると、検出されたエツジの程度に応
して、色の度合及び色勾配が符号化される。
[以下余白コ 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37例説明する。
[第一実施例〕 く画素ブロック〉 この第一実施例では説明を簡易にするために、画素ブロ
ックの大ぎざとして2I2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ビツトの情報量
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、
3I)、3c、3dのカラー画像データを夫々類に、x
、、、x、□、x2..x2.とする。
各画素のX、〜X 22は前述のようにR,G、Hの多
値情報である。X、のRの情報をR11とし、同様にG
、Bに対してG1、Bllとし、X、2゜X 21+ 
X 22についても同様とすると、Xw= (Rz、 
G ll+  B t+)、X 12= (R12,G
 12.  B 12)、X2+= (R2+、  G
21.  B21)、X 22= (R22,G 22
.  B 22)、となる。
く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1ブロツクとして
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
<4ttは第9A図のフォーマットのように、符号器1
2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7
3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Uに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。m7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、YIJ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σ、で規格化したもの、即ち、NIJ=
 (YIJ’ Iny )10’yである。従って、復
号化により、 Yl、1’=N1.1・c+y +my11  ′=m
+ 1o’+:ln。
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1秒l〉 第1図に戻って、4はRGB情報をYIQ情報に、テー
ブルな参j1’i l/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
、I、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1.Qである。
この信号変換用ROM4は入力アドレスとして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、X11から算出される
Y情報をYz、I情報をI++、Q情報をQ++とする
。以下、X 12+ X 2++ X22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、I、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
5.6.7には、X1ll X12. X2+、 X2
2から算出されたYll〜Y22.I、、〜1221Q
ll〜Q22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xl、〜X22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8〜1o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、/i
ii算器8は第5図に示した回路構成であり、イリI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、そして各肋
1素方向について前記平均値m7から各画素のY l 
l””’ Y 22の明度変化を前記σY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
を人力し、端子19はY12、端子20はx、l、端子
21はY22情報を入力する。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ビツトを下位側ヘシフI・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
myは m7−  Σ Y ij/ 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で囲んた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
!・m(1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11t a v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OYとして、ブロック内の標準偏差値を用い
る。
この標準偏差oY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o7は、σY2−(Σ(Y I
J  m12/4 ) ”’(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Y++〜Y22
が被減算イ0シとして人力され、ブロック内の平均値m
yが減2>値として人力される。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
m S目が出力される。即ち、S目=YIJ−In (i=1.2.j=1.2) である。これら差分値S目はROM24に入力される。
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S目を2乗し・
たもの、つまり、 5IJ2−(Y+−J−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に入力されその出力07′はa Y2 
==Σ5IJ2/4 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は入力の平方根を出
力する。つまり、 σ7=(ΣS +j2/ 4 ) l/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O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等を用いればよいつ 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Yz〜Y2+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y、
、”Y2.との差分値S 目〜S 22である。除算器
27にて、これらの差分値を標準偏差値OYで除算する
。即し、この商をNIJとすると、 である。ただし、標準偏差値OYが°゛0°°のとぎは
、Nljは全てOとする。σ7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σ7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。Sljも勾配と考えられるが、OY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、NljはYIQが夫々8ビツ
トであることに鑑み、9ビツト長とする。
端子30からはY、の規格値C口を、以下、端子31か
らはY12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C22を
出力する。
〈符号化〉 これら油算滞8のjXlj力であるmy 、 OY 、
 NIJは符号器11に人力され、そして演算器9.1
0の出力であるml 、mOと前記σY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Qii
i算誉8出力であるσY、N目が入力され、入力端子3
6には同様にエツジ情報量σ7が人力する。ROM41
.ROM42は、夫々人力規格化1゛直Nll”N22
をその大ぎ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ビツトであるとぎ、Y、I、Q情報
も各8ビツトの情報を持ら、また規格化値NIL〜N2
2も9ビツト(=512段階)の情報量をそれぞれが持
つている。そこで、谷規格化値NIJを、ROM41で
は、4ビツト(−16段階)に等分割量子化し、ROM
42では3ビツト(=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、
ROM41からの出力はN11.N 12+ N 21
+ N 22の順で16ビツト長、ROM 42からの
出力は同じ<12ビツト長となる。
ROM41出力はセレクタ43へ送出される。
一方、ROM42のlj力の12ビツトは、更に、下位
ビットに4ピッI−の°’o o o o°゛を付加し
て、セレクタ・13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の大きさに応して選択出力する。即
ち、T1を予め決められた閾値とすると、 N目=4ビット:;シアー化(ay>TI)N、j:3
ビツト11量子化((IY<TI)である。このようシ
ニoY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、明るさに関連する情報(
特に、N目)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
ぎは、明るさ情報の情報量を小さくとり、結果的に色情
t’lJの悄t’lu ffiを大きくとることを可能
にする。
このようにして選11シされたセレクタ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悄
※IJ fit o 、?  (7ビツト)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my
  (8ビツト)を付加して、明るさ情報(全31ビツ
ト)として、HM1子44より出力する。尚、第6図中
の’MSIIVい、」等の符号はシフト器を表わし、例
えば、シフト器63は、MSB側の入力データをMSB
から順にその人力幅で人力して並べ、次にLSB入力端
の入力データを、前記MSB側入大入力データから順に
並べる事を行なう。
次に、色情+FJ(+、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:i!i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、を入力する。同様に端子
47はQ +i!t (・μのブロック内の平均値mQ
を入力する。セ」ノクタ48の一方の人力は、ml。
moをI、Qの順番で結合したものである。ml。
moは夫々8ビツトの犬ぎさであるから、結合したもの
は16ビツ1−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ml、mQをそ
れぞれ下位2ビツ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I、Qの順番で結合したものに
、シフト器67により、上位ビツトシニ4ビットの°“
0゛°を付加したものである。セレクタ118は、これ
らの2つの入力をエツジ悄fEI Mσ、の大きさによ
って選択出力する。つまり、 平均値m、、nlo: 6ビット1fff−化(0>T+) a ヒラ1− i+i:4−化(a < T + )で
ある。エツジ悄+II fitOvの大きさが前述の予
め決定された閾値T、より大きければ(cy>T+)、
後者の人力、即ち、i[ξ均値ml、m、)が6ビツト
ずつで上位に4ビツトの“°0°°を付加したものを選
択する。逆に、ol、の大ぎさが前述閾値T1より小さ
ければ、前者の人力、即ち、平均値ml、mQの8ビツ
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器な変化が
存在したと判断したときは、色情報の情報1il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へ入力される。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ビツトを、シフト器71にて色情報から上
位4ビツトを取り出し、OR回路52によって、上記の
4ビツ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σ7の大きさが
前記閾値T、より大きい場合、シフト器70のLSB出
力の4ビツ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ビツト長)となる。逆に、o”lが前
記閾値T、より小さい場合は、シフト器70のLSB出
出 力4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ビツ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ビツトを除いた
情報(27ビツト)を最上位とし、次にOR回路52の
出力(4ビツト)を配置し、最下位に色情報の上位4ビ
ツトを除いた情報(12ビツト)配置して端f53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ビツトのビットの配置
を第9図に示す。第9A図はエツジ情報量σ、が閾値T
1より大きかった場合、第9B図はσ、が前記間(I[
’f 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
ツト(σY)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(第9A図)は4ビツトずつ取り出し、
ないと判断した場合(第9B図)は3ビツトずつ取り出
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In+、下位を
Q情報のブロック内平均値mo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′〜I22’+Q++’
〜Q22′とすると、 Y IJ ’ = N IJX Q v + m yl
lj   =ml QIJ   =m。
(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R
GB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。
〈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 197[i  (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
、例えばベクトル玉E子化符号化であっても勿論良い。
く第一実施例の効果〉 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n[は96ビツトであったが、これを符号化して
43ビツトとし、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ビツト、色情報16ビツト、合計47ビツト
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ビツト減じて、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:!l (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。
■: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てぎ、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
ることが可能となる。
[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Ni1等から
判断していたが、この第二実施例では、上記明るさの大
きく変化する部分を色情報(例えば、IQ)をも加味し
て判断するものである。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、 σy、my、C+J)、
(E+、rll+)、(Eo、mo)に符号化する。C
ijは第一実施例のNIJを更に圧縮するために1ビツ
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、CIJを除いて、OV 、nl ’L 、
 m r + nl Q等の情報のもつ意味は第一実施
例と↓(末的に同じであり、ただ量子化のビット数の点
て異なる。
SELは、明るさエツジ情報OY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
されたとぎに、°゛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σ7が
固定ビット長であったのに対し、第二実施例では第17
A、B図に示すように可変長であるから、復号化時にS
ELビット情報が必要となるからである。07が可変長
であると同時にm v 、 m + 、 m oも、前
記SELに応じて可変長である。
第11B図に、1.Q両像データからの符号化コードの
一部であるところのE、、EQ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11 
B(2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44均値
をml、暗い部分に対応する1(又はQ)の平均値をm
、とすると、上記E+、Eoは、これらの平均値ml 
とm、どの差である。
C目は第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’ =CIj°av 
+my により行なわれる。復号化時、SELは($Y、myの
ビット長を知るのに使われる。色情報IQの復号化は、 11J’ =CIj−E1・S E L+mIQ+j’
 =C+、+・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、SE
Lは°0°°となるから、11.1”=m+ Q目’=mQ となり、第一実施例と同じである。即ち、SELがO”
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 I(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°°のときは、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+(Eo)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。
く回路構成〉 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,R22の順
にR+rf ’10を人力する。また端子106からは
G情報を、R情報と同様の順で入力する。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=ll’i報からそれぞれの画素について明るさ情報
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侶号は夫々のレジスタ109,110
,111に格納される。これらの変換部108.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Oy、my、C1j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El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I2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S
EL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′C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、1、端子123から
はY、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f11′i算出器12
6はこれらの入カに対して、その和をとり、入力情報の
数で除算する。従って、平均値算出器126の出力my
は、 my”(ΣYIJ)I4 (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Sljを、5IJ=Y
IJ  my と得る。ROM128.平均値算出器129.ROM1
30ににす、 σ7=((Σs +、+’ ) I4) 1/2が得ら
れ、こJlはブロック内の標準偏差値を表す。
最後に、Y情報Yll〜Y22の規格化について述べる
。除算器+31は、第一実施例と同じく、規格化値NI
Jを OY に従って演算する。コード器132はこれらのNi」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0問を出力する。この2値化は次式に従う。
%式%:1: 第一実施例では規43化値NIJのみであったが、この
NIJ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Yl
Hの2値化された規格化値コードC1l、端子138か
らはCI2を、端子139からはC21を、端子140
からはC2□を出力し、端子135からはブロック内の
Y情報の平均値m、を、端子136からはmyの上位5
ビツトを端子133からはブロック内のY情報の標準偏
差値σYを、端子134からはこのOYの上位4ビツト
を出力する。
演算器112.l: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OYは、判断器113
に人力される。この判断器113では、これらの値から
、明るさエツジ量OYによって明るさと色の悄+lJ 
mを切換える信号、即ち上述のSELを生成する。
第13図は刊1モi器113の構成図である。この第二
実施例では、Y +Ft報の標準偏差値σ7を求め、こ
のσ、を予め決定された閾値T3と比較する。その結果
、 SEL=巳]訳さ+: とする。
5EL=1の場合は、色の解像度情報(E+。
EQ)を付加し、明るさ情報(my、ay)と色の階調
情報(m l 、 nl。)のビット数を減じるような
符号化を行なう。
逆に5EL=0の場合は、明るさ情報(my。
σいと色情報の階調情報(mI、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(
SEL)として出力してもよい。
この切換信号は端7+ 42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σy、
n1y=clj等が出力される。
(特徴抽出/符号化・・・・・・I、Q>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、1.Q情報の情報量がそれぞれ
8ビツトであるので、8ビツ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(mI、no)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ビツト(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=0)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1311まね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p1?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、、E、とじて符号化する。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(
SEL=1)とみて、第11A、8図に関連して既に説
明したように、このJ−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Iff (添字、で示す))に分類する
。そして各画素群間で、色情報I、Q夫々□についての
平均値(nl I lとml、、malとm、、)の差
を、上記E、、E、とするのである。即ち、ブロック内
の色の配置E + 、 E o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。CIJをどのようにE、、Eo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C1〜C22が入力
される。これらのCIJはコード器132(第12図)
によってコード化されているために1ビツトの情報量で
あると共に%CIJが°°1°′である画素は明るさ情
報Yの値の大ぎな画素であることを、又、C目が“o″
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、CIJ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n
11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
n+++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−nlで計算する)
。これらのn ll+ n +*は上記m ll、 m
 l、、 mQ19mQs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I
目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Y目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159の出
力ΣI目をn11で除した平均値を出力する。即ち、除
算器171で出力されるm11は、明るくてCIJ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misは、暗くてCIJが“
0°°であるところの画素群の平均色である。
減算器172はC++によって出力を変更する。
即ち、C11が°1°°のとき、つまり画素x1.の明
るさ情報の値が大きい場合、m11−ml、を出力、C
11が“0′°のとぎ、つまり画素Xllの明るさ情報
の値が小さい場合、ml、m11を端子173から出力
する。このm11−ml、若しくはml、  mllを
El とするのである。
(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、  Q y、mv、c 11〜C22,E 1.E
o 、 mI。
m(1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0”t、平均値my、規格化価コードCI+”
”’C22、■の解像度情報EI%Qの解像度情報E。
、ブロック内の■の平均値m8、Qの平均値m、)を人
力する。これらを、この順で上位より連結して端子18
7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17
A図に示した如くである。合成器118に入力されると
きのSEL、Qy、my、C++−C2z、E+、Eo
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、InY
、ml、mQ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17
A図に示しで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情報プロ、ツタ
内標準偏差値(l Y%平均値my、規格化値コードC
z、 CI2. C2+I C22、■情報ブロック値
m1、Q+llJ報のブロック内平均値m0を入力する
。合成器118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sE+
、Lf)(Uに応して、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、、E、)を含み
、′9a調情報の情報量を減じたものである。逆に切換
信号SELが°’ o、”のとぎ、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ビツ
トであった。Y、I、Q情報も各画素8ビツトであった
。即ち、ブロック内の符号化前の情報量は96ヒツトで
あった。第17A図では切換信号SELは1ビツト、Y
情報のブロック内標準偏差値OYは4ピッ1−(16段
階)、Y情報のブロック内平均値myは5ビツト(32
段階)、Y情報の各画素規格値コード1ビツト、■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(
32段階)、Q悄t’[J)平均差分E o 5 ヒツ
ト(32段階)、■情報のブロック内のXllの情報を
含む色の平均値ml、6ビツト(64段階)、Q情報の
ブロック内のXllの情報を含む色の平均値m(、6ビ
ツト(64段階)である。
第17B図では切換48号SELは1ビツト、Y情報の
ブロック内標準偏差値σ7は7ビツト(128段階)、
Y情報のブロック内平均値myは8ビツト(256段階
)、Y情報の各画素規格値コード1ビツト、1情報のブ
ロック内平均値m18ビット(256段階1 、 (:
l 精報のブロック内平均値m08ビット(256段階
)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、符号を人力し、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、“O°゛のとぎ、¥s 17 B
図に示すようなビット割付けと判断する・次に%  ’
 Y−mYICIII  CI2I  C211C22
を取り出す。このとき各画素のY情報としてY′目が再
現されるとすると、 Y ′lJ= CIJX Q v +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 l * E O
+ Inl + rl” (lを取り出し、復号化され
る1’lJ・ Q’lJ は・ 1 ’IJ =CIJX El +mlQ’1J=CI
JXEo十mO で表わされる。
これら再現されたY’、   ”、Q’情報を第10図
に示した信号変換部tOaの逆変換を行い、R’、G’
、B゛悄+Uを再現する。
〈第二実施例の変113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、、EQ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画
像信号の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Cl li 1
 !17 Gで規定されているL”、a”。
b′空間を使用ずろことはもちろんかまわない。
画素ブロックの大きさも2X2以上であってももちろん
良いねりである。
さらに色情報の内で、2色がブロック内に存在するとき
、0口の大き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、1  ’IJ   =
CIJX  E+   X   (−1)   ”’ 
  +m  !Q’lJ =CIJX Eo X (−
1) ”’ +mO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−
h!7 GO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71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、画像メそ
りに格納する際には、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J:っ
て必要な画像メモリの量が一意に決定することか可能で
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11Iることか可能にな
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] [第三実施例コ 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つの色決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m11(又はmb
+) 、m、2 (又はm、2)を出力する。色エツジ
か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σ7
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。
■二表色系 第−1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、Llの値は明度を表し、am 、 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x1、。
XI21 X211 X22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 + 、
 G 2 、 G 3 、 G 4の順で情報を人力し
、端子207からB l、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
L1と色情報a″、b1を分離して出力する。209゜
210.211はブロック単位でL”、a”、b”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。
〈明るさL″の符号化〉 明るさ情報、つまりL゛情報符号化について第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2
77はL″情報ブロック内平均値mLを出力する。RO
M281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Cゎ、〜CL4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ビツ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ビツトの情報と
して入力し、3ビツトシフトすることにより、5ビツト
の情報に量子化し、下位に2ビツトの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28
7の他方の人力は平均値mLである。セレクタ287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51)とb″エツジ信号Sb )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、 5EL=51+Sb セレクタ287出力= 同様に、ROM281より出力されたブロック内の標準
偏差値aLも7ビツトの情報量をもっているが、シフト
器301は、このσ、を4ビツトに量子化し、下位に3
ビツトの°0”を付加する。即ち、 セレクタ288の出力; (′、暮り吋)妻しL:層:俟孟31?)であり、この
σLを端子291より出力する。
くエツジ検出〉 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81の情報から調べ、それをalについて
のエツジ信号Sa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at
 b*平面上のa1軸について、その最大値と最小値の
差、E、=MaX(at、a2.a3+a4)−Min
(a 1.a 2+83+a4)を用いる。この色エツ
ジの有無の目安となるE。
を色エツジ量とする。最大最小器228が、最大値Ma
x(a l+82+a3+84)、最小値Min(a 
、、a 2+83 + 84)を出力し、減算器229
がエツジ量E。
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、 5Il=0(T4〉EIl)・・・alの色エツジ無し
S、=1 (T4≦Em)・・・alの色エツジ有りと
なる色エツジ信号S1を出力する。゛同様に、判断部2
13ではブロック内の色エツジの有無を、ブロック内の
b″情報基づいて、E b =Max(b +、b 2
.b 3.b 4)−Min(b l+b2+b3.b
 4)Sb =O(Ts >Eb)・・・blの色エツ
ジ無しSb=1(Ts≦E b)−b ”の色エツジ有
りとなる色エツジ信号Sbを出力する。5EL=S、l
+Sbとなるのは前述した通りである。このように、S
ELはS、とS、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SlかSb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215,218はブロック内のa
l又はb1情報の平均値m、又はmbを求める。つまり
、 m、= (at +82+83+84)/4mb = 
(bl +b2 +b3+b4)/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Cal〜
Ca4で表わすものである。即ち、例えばC,l、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、a1
〜a4の夫々とブロック内平均値m、とを比較して、そ
の比較結果をna+〜Ba4とすると、 ”・=(八)::番:(い=、〜4) を出力する。これらB111〜Ba4は2人力AND回
路239〜242にそれぞれ入力される。AND回路の
他方の人力はa″エツジ信号S8が入力される。各画素
のBatとSaとの論理積を求める。
つまり、ANDゲート239〜242は、5R=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Ba□〜B、、4をa′情報の2値
化情報Ca□〜C84として出力する。逆にS、l=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〜Ca4として出力する。これらのCa
t〜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C0〜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〜Ca4の°゛1”
の数を計数する。
又、カウンタ265はC11〜Ca4のO″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m、よりa1情報が大きい画素のみを
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mユ、に対応する。尚、色のエツジがブ
ロック内にないとき、CaIは“O′°なので、平均値
m、lは”0”となる。又、平均値ma、は8ビツトの
情報量をもつ。一方、カウンタ265、AND回路26
6〜269、平均値算出器270は、m、よりa′情報
が小さい画素のa1情報の平均値ma2を出力する。
こうして、平均部220はmat(aピット)。
ma2(s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m、lは°゛0”となり、平
均値m、2はブロック全体のa′情報の平均mllと等
しくなる。
又、平均部221もm bl+ m b2を出力し、同
じく、色のエツジがブロック内にないとき、平均値mb
lは°°O°°となり、平均値mb2はブロック全体の
b“情報の平均m1.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c、、〜C84とCbl
”’ Cbaを、エツジ信号Sa、Sbの組合せによっ
て選択する。その出力CI〜c4は以下のようになる。
S、”5b=Oのとき、 Cr ” C4= Cb+” Cba (但し、cb、
〜cb4は前述の2値化器の結果から 全て°゛0”である) s、=o、s、=tのとき、 CrへC4=Cbl〜cb、t S1=1.Sbに0のとき C1〜C4冨C!、〜Ca4 Sa=Sb=1のとぎ、 C1〜C4=Cat”−Ca4(a″とblのブロック
内の2色分布は大きく 違わないので、a”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、Sllの値のみをみ
て、C1〜C4をCbl〜Cb4又はCat〜Ca4か
ら選択すればよい。第25図を参照。
く合成) 以上のようにして得られた、SEL、mいσいcL、x
cL4.  ”a+sb劃11側 ma2+ m11+
、 n112゜C1〜C4が合成器223に人力する。
前述したように、セレクタ287(第20図)の出力は
、 (R暮ト耐EHK’:八:::災″、″?、gir)同
様に、セレクタ288の出力は、 (打:ぢ)吋)’に’:八へ::1鱈邦恭?)であるか
ら、先ず、合成器223はSELの値に応じたmいσ、
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。
mal+ m!2. mb+、 mb2の合成について
は、合成器223は、Sll、Sbの値に応じて、第2
5図のように合成する。ここで、mal、 ma2+ 
mb+、ml)2は本来8ビツトであるが、例えば、a
lにエツジがあるとき(S!=1)は、m、l、m、の
上位4ビツトが出力される。又、例えば、b′にエツジ
がない(Sb =O)ときは、mlBをそのままml)
(a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、B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
報を対応する画素毎にり、“。
L2”、  L3“、L4°とすると、次の式で表され
る。
L l’ = m L + Q L X CLlまた、
復号後のalo及びb”は次式で表わされる。
これら復号された各画素のし”、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’。
B゛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L1°〜
L4°は L1°=mL−1−a、、xC,。
となる。
a″情報b1情報については、符号(第24図)中のS
、1ビツトと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、5R=O,Sb =1のとき
、 S、=1,5b=Qのとき、 5ll=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の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CIE197F+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2X2であった
が、2X2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“
別個に行ったが、a”、b“の情報を統合した情報、例
えばalのブロック内の最大、最小a 、6.X、 a
 1n、 b ”の最大、最小bmax+1)ml。か
らの(((+max  a man) ” (b wa
x −b man)) や((a vaax −a m
an)2+(b wax  b man)2)”2など
を用いることも考えられる。
く第三実施例の効果) 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−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] 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σY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ビツト、第二、第三実
施例では36ビツト)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(σY)。
平均明るさくmy)、明るさのブロック内勾配(NIJ
若しくはCIJ)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(m 、+ m Q + m s 
+ m b ) +色勾配(EI+ E Q、m al
+ m a2. m bl+ 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。
mQ、m、、mb)と色の勾配(E I+ E Q、m
 al+ m i12+m bl、 m b2)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σY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mi、、 mll、 mQ、、 mQ
I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〜C84゜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ms++ ma2+ mb+、 mb2を演算する
[発明の効果コ゛ 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効率良く符号化すると共に
、解像度も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。
【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−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
8符号化部、218,219・・・平均部、222・・
・選択器である。 第3図 σV mY                     mI
                       mQ
ij 第4図 (符号A 11 ) 第6図 (1易賂12) 第7図 泊噸(咎111″J−′)        杆部126
〜う(θ叡玲13) 第8図 (θ床5118) 第15図 第16図 (L*符馴し仰217) (や1酊部212) 第21図

Claims (8)

    【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、前記色情報から、
    色の平均値と色の勾配とを演算する演算手段と、 前記明るさ情報及び色の平均値並びに色の勾配とを夫々
    、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の平均値並びに色の勾配とを夫々
    、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
    エッジを検出し、 前記演算手段はエッジが検出されたときに色勾配を演算
    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
    ジを検出し、 前記演算手段はエッジが検出されたときに色勾配を演算
    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
    を検出し、 前記演算手段はエッジが検出されたときに色勾配を演算
    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。
JP62103002A 1987-04-28 1987-04-28 カラ−画像デ−タ符号化方式 Pending JPS63269683A (ja)

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US07/185,024 US4974071A (en) 1987-04-28 1988-04-22 Color image data encoding apparatus having improved resolution/efficiency characteristics
US07/946,148 US5359438A (en) 1987-04-28 1992-09-17 Encoding apparatus for color image data

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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH02262765A (ja) * 1989-04-03 1990-10-25 Canon Inc カラー画像の符号化方法及びその装置
US6072910A (en) * 1989-03-10 2000-06-06 Canon Kabushiki Kaisha Method and apparatus for coding image information, and method of creating code book
JP2016032265A (ja) * 2014-07-30 2016-03-07 オリンパス株式会社 画像処理装置

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