JPS639283A - Color picture coding system - Google Patents
Color picture coding systemInfo
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Abstract
Description
【発明の詳細な説明】
〔技術分野〕
本発明は、カラー画像の伝送や記録等に適した画像デー
タの符号化を行なうカラー画像符号化方式に関するもの
である。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Technical Field] The present invention relates to a color image encoding method for encoding image data suitable for transmission and recording of color images.
白黒画像に比較して一般的にデータ量が膨大であるカラ
ー画像を伝送又は記録するには、伝送時間や記録時間が
長くかかるという問題、伝送時間に伴う回線利用費や、
記録媒体のハードウェアのコストが高いという問題等が
あった。In order to transmit or record color images, which generally require a huge amount of data compared to black and white images, there are problems such as long transmission and recording times, line usage costs associated with transmission time,
There were problems such as the high cost of the hardware of the recording medium.
そこで、カラー画像データのデータ量を圧縮する符号化
が必要である。Therefore, encoding is required to compress the amount of color image data.
一般にカラー画像は、基本的に3種類の信号で記述され
ており、これら3種類の信号をまとめてデータ圧縮する
方式ではハード規模が大きくなる等の問題があった。In general, a color image is basically described using three types of signals, and a method that compresses data of these three types of signals at once has problems such as an increase in hardware scale.
また、一般的に画像入出力装置では3種類の信号として
3原色信号R,G、 Bが多(用いられているが、こ
の3原色信号R,G、 Bは、画像入出力装置個有の
特性を含むことが多(、装置間の接続を行うのに煩わし
い手間が必要であった。Additionally, in general, image input/output devices often use three primary color signals R, G, and B as three types of signals, but these three primary color signals R, G, and B are unique to the image input/output device. In many cases, the characteristics of the device were included (and troublesome effort was required to connect the devices).
また、3原色信号R,G、 Bに対応する3原色での
空間周波数特性にはほとんど差がないため、空間周波数
を低減させることによる圧縮では圧縮率が悪いという問
題があった。Furthermore, since there is almost no difference in the spatial frequency characteristics of the three primary colors corresponding to the three primary color signals R, G, and B, compression by reducing the spatial frequency has a problem in that the compression rate is poor.
そこで、3原色信号R,G、 Bを線形変換したN T
、S C方式のYIQ信号を用いて、色度データI、
Qの空間周波数を低減する方法がある。しかし、Y
、 I。Therefore, N T which linearly converted the three primary color signals R, G, and B
, chromaticity data I, using the SC system YIQ signal.
There is a method to reduce the spatial frequency of Q. However, Y
, I.
Q各信号とも心理物理量であり、視覚系に対しての直線
性、色弁別間の均−性等に関しては何ら配慮はされてお
らず、入力画像データを変換、量子化、符号化、復号化
等する際に視覚的に有効なデータを誤差としてまるめて
しまったり、視覚的に不必要な範囲によりデータを割振
ったりすることという問題がある。また、この問題を解
決するには、Y。Q Each signal is a psychophysical quantity, and no consideration is given to linearity with respect to the visual system, uniformity between color discrimination, etc., and input image data is converted, quantized, encoded, and decoded. When doing this, there is a problem in that visually effective data is rounded up as an error, or data is allocated in a visually unnecessary range. Also, to solve this problem, Y.
I、 Q信号空間等の心理物理量の空間では複雑な補
正を必要とする。Complex corrections are required in spaces of psychophysical quantities such as I and Q signal spaces.
本発明は、上述の問題に鑑み、画像入出力装置等との接
続を容易にし、視覚特性を考慮した解像度と色階調の再
現性が良くかつ高い圧縮率を達成するカラー画像符号化
方式を提供することを目的とする。In view of the above-mentioned problems, the present invention provides a color image encoding method that facilitates connection with image input/output devices, etc., achieves high resolution and color gradation reproducibility in consideration of visual characteristics, and high compression rate. The purpose is to provide.
〔実施例〕
以下、本発明を好ましい実施例を用いて詳細に説明する
。[Examples] The present invention will be described in detail below using preferred examples.
第1図は本発明によるカラー画像データの符号及び復号
化を行なう実施例であるカラー画像符号・復号装置のブ
ロック図である。ただし、ここでの実施例としては、画
像データメモリ等への記録・読出しの場合で説明する。FIG. 1 is a block diagram of a color image encoding/decoding apparatus which is an embodiment of the present invention for encoding and decoding color image data. However, as an example here, a case will be described in which recording/reading from an image data memory or the like is performed.
またここでは、画像入力装置及び画像出力装置で扱う画
像データとして3原色信号R(レッド)、G(グリーン
)。Here, three primary color signals R (red) and G (green) are used as image data handled by the image input device and the image output device.
B(ブルー)を用い、均等色空間としてはCIE197
6L*a*b*均等色空間を用いて説明する。B (blue) is used, and the uniform color space is CIE197.
This will be explained using the 6L*a*b* uniform color space.
1はCOD等のイメージセンサによりカラー画像を光電
的に読取る画像読取装置等のカラー画像入力装置、2は
カラー画像入力装置lからの信号R9G、 Bを均等
色空間信号L*a*b*に変換する色変換器、3は色変
換器からの出力データを複数ライン分一時記憶するバッ
ファメモリ、4は明度データであるし*を符号化する符
号器で、ここではブロック符号器4−1とベクトル量子
化器4−2とで構成されている。1 is a color image input device such as an image reading device that photoelectrically reads a color image using an image sensor such as COD, 2 is a signal R9G from the color image input device 1, and B is a uniform color space signal L*a*b*. 3 is a buffer memory that temporarily stores output data from the color converter for multiple lines; 4 is an encoder that encodes brightness data and *; here, a block encoder 4-1 and It is composed of a vector quantizer 4-2.
5は色度データであるa*、b*を符号化する符号器で
、ブロック平滑器5−1と色符号器5−2とで構成され
ている。6は、符号器4.5からの出力信号C1,C2
の同期を合わせバッファメモリ、7は符号化された画像
データCを例えば1画面分記憶する画像データメモリ、
8は画像データメモリ7から読出し用のバッファメモリ
、9は符号器4と逆システムになっている復号器、10
は色符号器5−2と逆システムになっている免役号器、
11は復号器9で復号された信号り木と免役号器10で
復号された信号a*、b*との同期を取るバッファメモ
リ、12は色変換器2の逆システムになっている色変換
器、13はカラー画像出力装置14とのタイミングを取
るためのバッファメモリである。Reference numeral 5 denotes an encoder for encoding chromaticity data a* and b*, which is composed of a block smoother 5-1 and a color encoder 5-2. 6 is the output signal C1, C2 from the encoder 4.5
7 is an image data memory for storing encoded image data C for one screen, for example;
8 is a buffer memory for reading from the image data memory 7; 9 is a decoder having an inverse system to the encoder 4; 10;
is a color encoder 5-2 and an inverse system,
11 is a buffer memory that synchronizes the signal tree decoded by the decoder 9 with the signals a* and b* decoded by the decoder 10; 12 is a color conversion system that is the inverse of the color converter 2; 13 is a buffer memory for timing with the color image output device 14.
尚、色変換器2,12や色符号器5−2、免役号器lO
、ベクトル量子化器4−2、復号器9は入力データでア
クセスすると変換後のデータを読出す様に構成されたメ
モリテーブルを備えたルックアップテーブルを主に構成
することができる。In addition, the color converters 2 and 12, the color coder 5-2, and the color coder lO
, the vector quantizer 4-2, and the decoder 9 can mainly constitute a look-up table including a memory table configured to read converted data when accessed with input data.
上記構成における動作を説明する。The operation in the above configuration will be explained.
カラー画像入力装置1から順次1画素づつ出力されるデ
ジタル化された3原色信号R,G、 Bは、色変換器
2で各画素毎に均等色空間信号L*、a*。The digitized three primary color signals R, G, and B, which are sequentially output pixel by pixel from the color image input device 1, are converted into uniform color space signals L*, a* for each pixel by a color converter 2.
b*に変換され、バッファメモリ3に順次格納される。b* and sequentially stored in the buffer memory 3.
一方、符号器4.5はバッファメモリ3からnXnの画
素ブロック単位でL*、a*、b*を切り出しブロック
毎に符号化を行う。これについて、第2図を参照して説
明する。On the other hand, the encoder 4.5 extracts L*, a*, and b* from the buffer memory 3 in units of nXn pixel blocks and encodes each block. This will be explained with reference to FIG.
第2図においてはnXn画素ブロックとして4×4画素
ブロックで説明する。In FIG. 2, a 4×4 pixel block will be explained as an nXn pixel block.
明度データL*の符号化は、解像度情報とレベル情報を
保存する様に行う。まず、多値データである明度データ
L*ijを用いて、ブロック符号化4−1によってレベ
ル情報であるコードデータC8の特徴によって分類され
たパターンコードPCを有する。尚、パターンコードP
Cとしては統計量として分散等を用いることができる。The brightness data L* is encoded so as to preserve resolution information and level information. First, using brightness data L*ij, which is multivalued data, there is a pattern code PC classified according to the characteristics of code data C8, which is level information, by block encoding 4-1. In addition, pattern code P
As C, variance or the like can be used as a statistic.
また、解像度データL”ijはl*、iをコードデータ
C8に基づいてそのビット数を低減したもので、ここで
は簡単なために各画素につき1ビツトで表記している。Further, the resolution data L''ij is obtained by reducing the number of bits of l*,i based on the code data C8, and here, for simplicity, each pixel is expressed as one bit.
次にベクトル量子化器4−2はコードデータC6を参照
してL”ijをベクトル量子化コードVQCに縮退させ
、コードデータC6と合せてコードデータC1として、
バッファメモリに格納する。尚、ベクトル量子化コード
VQCはC8をセレクタ、L*′、をアドレスとしてア
クセスされるメモリテーブルを備えたルックアップテー
ブルLTBIによって作成する。Next, the vector quantizer 4-2 refers to the code data C6, degenerates L"ij into a vector quantization code VQC, and combines it with the code data C6 to create the code data C1.
Store in buffer memory. The vector quantization code VQC is created by a look-up table LTBI having a memory table accessed using C8 as a selector and L*' as an address.
一方、バッファメモリ3からブロック毎に切り出16に
各々ブロック毎に平滑化される。平滑データi*、5*
に基づいて色符号器5−2によって、コードデータC2
に縮退される。尚、コードデータC2は平滑データi*
、5*をアドレスとしてアクセスされるメモリテーブル
を備えたルックアップテーブルLTB2で作成される。On the other hand, each block is cut out 16 from the buffer memory 3 and smoothed for each block. Smoothed data i*, 5*
code data C2 by the color encoder 5-2 based on
is degenerated into. Note that code data C2 is smoothed data i*
, 5* are used as addresses.
ここでのルックアップテーブルは、色再現できる均等色
空間L*a*b*をL*−0面上に射影した領域を細か
(領域分割し、その細かい領域を表わす数値(コードデ
ータC2である)の−欄表である。均等色空間L*a*
b*の再現範囲と領域分割との一例を 第3図に示す。The lookup table here is created by dividing the uniform color space L*a*b*, which can reproduce colors, onto the L*-0 plane into fine areas (areas), and calculating the numerical value (code data C2) that represents the fine areas. ) is a column table of uniform color space L*a*
An example of the reproduction range of b* and area division is shown in FIG.
この様に、符号器4,5でそれぞれ得られたコードデー
タC,,C2は非同期でバッファメモリ6に入力され、
その後、同期をとってコードデータCとして画像データ
メモリ7に格納される。In this way, the code data C, C2 obtained by the encoders 4 and 5 are asynchronously input to the buffer memory 6,
Thereafter, it is stored in the image data memory 7 as code data C in synchronization.
以上の動作をブロック毎に順次行うことによりカラー画
像データは、縮退されたコードデータCとして画像デー
タメモリ7に記録される。By sequentially performing the above operations block by block, the color image data is recorded in the image data memory 7 as degenerated code data C.
次に復号化について説明する。Next, decoding will be explained.
画像データメモリ7に前述の様にして記録されている縮
退されたコートデータCを順次、バッファメモリ8に読
み出し、コードデータC,,C2に分割して各々復号器
9、免役号器10で復号する。The degenerated code data C recorded in the image data memory 7 as described above is sequentially read out to the buffer memory 8, divided into code data C, C2, and decoded by the decoder 9 and decoder 10, respectively. do.
この詳細を第4図を用いて説明する。The details will be explained using FIG. 4.
まず、明度データL*の復号について説明する。First, decoding of the brightness data L* will be explained.
バッファメモリ8の中のベクトル量子化コードVQCを
アドレスとし、また、平均値「*とパターンコードPC
をセレクタとして、復号化用のルックアップするエラー
でこの様なエラーを小さくするのが良いベクトル量子化
である。しかし、ハード規模と計算速度を考慮して、本
実施例ではベクトル量子化器4−2及び復号器9はルツ
プアツプテーブルで構成されているため、このルックア
ップテーブルの内容で符号・復号エラーは決まる。The address is the vector quantization code VQC in the buffer memory 8, and the average value "*" and the pattern code PC
A good method of vector quantization is to reduce such errors by using the selector as a lookup error for decoding. However, in consideration of hardware scale and calculation speed, in this embodiment, the vector quantizer 4-2 and decoder 9 are configured with a lookup table, so the contents of this lookup table can cause encoding/decoding errors. is decided.
復号された解像度データL*’IJは、さらに平均値L
*とパターンコードPCによってレベル情報を付加され
各画素の明度データL*l、に復号され、バッファメモ
リ11に格納される。The decoded resolution data L*'IJ is further divided into the average value L
Level information is added by * and pattern code PC, and the data is decoded into brightness data L*l of each pixel, which is stored in the buffer memory 11.
一方、色度データ(a*b*)の復号は、バッファメモ
リ8のコードデータC中の02をアドレスとして、免役
号用のルックアップテーブルLTB4゜5で、i*、B
*に復号される。ここでのi*、H*は第2図のi*、
5*とは必ずしも一致はしない。これは、第3図の様に
a*、 b*を縮退させたことによるエラーで、H*
、B*は免役号用のルックアップテーブルによって、第
3図の分割された 領域内の17個の代表点(異点て示
す)のa*、 b*に復号されることになる。従ってH
*、 5*とに貴Pの差を視覚的に許容できる範囲に設
定する様、領域の分別方法、代表点を選び方を考慮し免
役号用ルックアップテーブルを作る。On the other hand, the chromaticity data (a*b*) is decoded using the lookup table LTB4°5 for the code data C in the buffer memory 8, using i*, B
* is decoded. i*, H* here are i* in Figure 2,
It does not necessarily match 5*. This is an error caused by degenerating a* and b* as shown in Figure 3, and H*
, B* are decoded into a* and b* of 17 representative points (indicated by different points) in the divided area in FIG. Therefore H
In order to set the difference in your P between * and 5* within a visually acceptable range, create a lookup table for the exemption number, taking into account the method of dividing the area and the method of selecting the representative point.
ヘ − ゛
復号されたa木、b*をこのnXn画素ブロック(ここ
では4×4)の全画素に共通の色度データ(a*。The decoded a-tree, b*, is the chromaticity data (a*) common to all pixels of this nXn pixel block (here, 4x4).
(i 、 j = 1〜4)。(i, j = 1-4).
バッファメモリ11に復号された色度データ(a*、b
*)を格納する際にi*、 5*を1組だけ記憶する方
法とnXn組記憶する方法がある。データ量では前者の
方が有利で、また、L*との一致性を考えると後者の方
が良い。The decoded chromaticity data (a*, b
*), there are two methods: storing only one set of i*, 5*, and storing nXn sets. The former is more advantageous in terms of data amount, and the latter is better in terms of consistency with L*.
この様に復号化されてバッファメモリ11に格納された
L*、 a*、 b*は、一画素ごとに色変換器1
2で3原色信号R,G、 Hに変換され、バッファメ
モリ13に順次格納される。L*, a*, b* decoded in this way and stored in the buffer memory 11 are sent to the color converter 1 for each pixel.
2, the signal is converted into three primary color signals R, G, and H, which are sequentially stored in the buffer memory 13.
以上の動作を各nXn (ここでは、 4. X 4.
)画素ブロックごとに繰返し、カラー画像出カ装置1
4とのタイミングをとり、バッファメモリ13がら3原
色信号R,G、 Bを出力し、カラープリンタ等のカラ
ー画像出力装置14で、カラー画像の再生出力を行う。The above operations are performed for each nXn (here, 4.
) Repeatedly for each pixel block, color image output device 1
4, the buffer memory 13 outputs three primary color signals R, G, and B, and a color image output device 14 such as a color printer reproduces and outputs the color image.
尚、実施例では画像データメモリへの記録・読出しを対
象に説明したが、画像データメモリの代わりに通信装置
や伝送路を接続することにより、カラー画像の伝送にも
容易に適用できる。Although the embodiments have been described with reference to recording and reading from the image data memory, the present invention can easily be applied to the transmission of color images by connecting a communication device or a transmission line in place of the image data memory.
また、本実施例では明度データL才の符号器4としてブ
ロック符号器4−1とベクトル量子化器4−2を用いた
がこの限りでな(、例えば、1つのルップアツプテーブ
ルで一度に動作する様に構成することも考えられる。Furthermore, in this embodiment, the block encoder 4-1 and the vector quantizer 4-2 are used as the encoder 4 for the brightness data L, but this is not the case (for example, one pull-up table operates at once). It is also conceivable to configure it to do so.
一方、色度データ(a*、b*)の符号器5として、ブ
ロック平滑器5−1による空間周波数の低減を行なって
いたがこの限りでなく、例えば、画素間引き、近傍での
平均値等の代表色の選択でも構成できる。再び色符号器
5−2のルックアップテーブルの作り方は第3図の限り
でなく、例えば、同心円状と放射状の区分等も考えられ
る。On the other hand, as the encoder 5 for the chromaticity data (a*, b*), the block smoother 5-1 is used to reduce the spatial frequency, but this is not limited to this, for example, pixel thinning, average value in the vicinity, etc. It can also be configured by selecting representative colors. Again, the method of creating the lookup table of the color encoder 5-2 is not limited to that shown in FIG. 3; for example, concentric and radial divisions may also be considered.
更に、均等色空間もCIE1976L*a*b*均等色
空間の他にもCIEl、9.76L*u*v*均等色空
間やCIE1764U*V* W*均等色空間で考える
ことも可能である。またa*、 b*の代わりにCI
E1960vC8図上のu、 vを用いることも可能
である。Furthermore, in addition to the CIE1976L*a*b* uniform color space, it is also possible to consider the uniform color space as CIEl, 9.76L*u*v* uniform color space, or CIE1764U*V*W* uniform color space. Also, instead of a*, b*, CI
It is also possible to use u and v on the E1960vC8 diagram.
また、本実施例では明度データL*と色度データ(a才
、 b*)を別々に符伺化、復号化しているが、例えば
色度データ(a*、b*)の符号化にI。Furthermore, in this embodiment, the lightness data L* and the chromaticity data (a*, b*) are encoded and decoded separately, but for example, I .
才をセレクタとして符号化用ルックアップテーブルの切
り変えも可能である。この様に符号化・復号化において
、明度データL*は色度データ(8才。It is also possible to change the encoding lookup table using the selector. In this way, in encoding and decoding, lightness data L* is converted to chromaticity data (8 years old).
b*)を、色度データ(a*、 b*)は明度データ
L*を参照して行うことも可能である。b*) and the chromaticity data (a*, b*) can also be performed with reference to the lightness data L*.
以」二説明したように、解像度情報は明度L*によって
保存され、色味は色度(a*、b*)によって保存され
、色階調は明度L*と色度(a*、b*)カラー画像符
号化を安価に構成することができる。As explained above, resolution information is stored by lightness L*, color tone is stored by chromaticity (a*, b*), and color gradation is stored by lightness L* and chromaticity (a*, b*). ) Color image encoding can be configured at low cost.
また、色変換器の導入により種々の色信号を有するカラ
ー画像入出力装置との接続も容易になる。Furthermore, the introduction of a color converter facilitates connection with color image input/output devices having various color signals.
第1図は本発明を適用したカラー画像符号・復号装置の
構成例のブロック図、第2図は符号化にょる画像データ
の流れを示した図、第3図は色再現範囲である均等色空
間CIF1976L *a *b *と色符号化に必要
な(a*b*)のコード化と代表点の選び方の一例を示
した図、第4図は復号化による画像データの流れを示し
た図であり、
2.12は色変換器、
4.5は符号器、
9は復号器、
10は免役号器である。Figure 1 is a block diagram of a configuration example of a color image encoding/decoding device to which the present invention is applied, Figure 2 is a diagram showing the flow of image data during encoding, and Figure 3 is a uniform color representation of the color reproduction range. A diagram showing an example of how to encode spatial CIF1976L *a *b * and (a*b*) necessary for color encoding and how to select representative points. Figure 4 is a diagram showing the flow of image data by decoding. 2.12 is a color converter, 4.5 is an encoder, 9 is a decoder, and 10 is a decoder.
Claims (1)
データを画像上の空間周波数を保存する様に符号化し、
かつ色度データに対して画像上の空間周波数を低減する
様に符号化することを特徴とするカラー画像符号化方式
。After converting the color image data to uniform color space coordinates, the brightness data is encoded to preserve the spatial frequency on the image,
A color image encoding method characterized in that the chromaticity data is encoded so as to reduce the spatial frequency on the image.
Priority Applications (1)
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JP61152961A JP2810363B2 (en) | 1986-06-30 | 1986-06-30 | Color image coding device |
Applications Claiming Priority (1)
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JP61152961A JP2810363B2 (en) | 1986-06-30 | 1986-06-30 | Color image coding device |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
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JPS639283A true JPS639283A (en) | 1988-01-14 |
JP2810363B2 JP2810363B2 (en) | 1998-10-15 |
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ID=15551940
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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JP61152961A Expired - Lifetime JP2810363B2 (en) | 1986-06-30 | 1986-06-30 | Color image coding device |
Country Status (1)
Country | Link |
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JP (1) | JP2810363B2 (en) |
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JP4535889B2 (en) * | 2005-01-20 | 2010-09-01 | Necエンジニアリング株式会社 | Air filter clogging detection device |
Also Published As
Publication number | Publication date |
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JP2810363B2 (en) | 1998-10-15 |
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