JPH03267880A - カラー画像圧縮方法 - Google Patents
カラー画像圧縮方法Info
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- JPH03267880A JPH03267880A JP2307891A JP30789190A JPH03267880A JP H03267880 A JPH03267880 A JP H03267880A JP 2307891 A JP2307891 A JP 2307891A JP 30789190 A JP30789190 A JP 30789190A JP H03267880 A JPH03267880 A JP H03267880A
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- color image
- pixel
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- yiq
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- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
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- H04N1/64—Systems for the transmission or the storage of the colour picture signal; Details therefor, e.g. coding or decoding means therefor
- H04N1/646—Transmitting or storing colour television type signals, e.g. PAL, Lab; Their conversion into additive or subtractive colour signals or vice versa therefor
-
- G—PHYSICS
- G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
- G06T—IMAGE DATA PROCESSING OR GENERATION, IN GENERAL
- G06T9/00—Image coding
- G06T9/005—Statistical coding, e.g. Huffman, run length coding
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- Engineering & Computer Science (AREA)
- Multimedia (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Theoretical Computer Science (AREA)
- Signal Processing (AREA)
- Image Processing (AREA)
- Compression Of Band Width Or Redundancy In Fax (AREA)
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。
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、カラー画像圧縮方法に係り、特に、24ビッ
ト/画素ものデータを必要とする高品質オリジナルカラ
ー画像(1千6百万色まで含むことができる)のための
カラー画像圧縮方法に関する。
ト/画素ものデータを必要とする高品質オリジナルカラ
ー画像(1千6百万色まで含むことができる)のための
カラー画像圧縮方法に関する。
従来、オリジナルカラー画像用の様々な圧縮アルゴリズ
ムが知られている。24ビット/画素のカラー画像(以
下、′純カラー”と呼ぶ)は未だ広くは用いられてはい
ないが、かかるカラー画像は、カラーファクシミリ、カ
ラーコピア、カラープリンタ、カラースキャナーで必要
となるであろう。現在までの研究の多くは、カラー画像
伝送の分野でなされてきた。
ムが知られている。24ビット/画素のカラー画像(以
下、′純カラー”と呼ぶ)は未だ広くは用いられてはい
ないが、かかるカラー画像は、カラーファクシミリ、カ
ラーコピア、カラープリンタ、カラースキャナーで必要
となるであろう。現在までの研究の多くは、カラー画像
伝送の分野でなされてきた。
゛′純カラー”画像に含まれるデータ量の故に、高価な
通信帯域を節約するため、そのデータを伝送前に圧縮す
ることが重要である。CCIT(IN際電信電話諮問委
員会)によって採用するに適したアルゴリズムの研究が
なされ、多くの提案があったが、現在、適応離散コサイ
ン変換(ADCT)がCCITT採用のアルゴリズムと
なると信じられている。
通信帯域を節約するため、そのデータを伝送前に圧縮す
ることが重要である。CCIT(IN際電信電話諮問委
員会)によって採用するに適したアルゴリズムの研究が
なされ、多くの提案があったが、現在、適応離散コサイ
ン変換(ADCT)がCCITT採用のアルゴリズムと
なると信じられている。
カラー画像圧縮伝送技術に適した、改良された高品質カ
ラー画像圧縮方式及び方法を提供することが非常に望ま
しいはずである。
ラー画像圧縮方式及び方法を提供することが非常に望ま
しいはずである。
本発明の目的は、改良した高品質カラー画像圧縮方法を
提供することである。
提供することである。
より詳しくは、本発明の目的は、様々な画像処理技術を
組み合わせて高品質カラー画像圧縮を得るための新規な
方法を提供する二とにある。
組み合わせて高品質カラー画像圧縮を得るための新規な
方法を提供する二とにある。
[課題を解決するための手段及び作用]本発明は、人間
の目による高品質カラー画像の色情報及び周波数情報の
感じ方を考慮している。
の目による高品質カラー画像の色情報及び周波数情報の
感じ方を考慮している。
カラー画像が高い圧縮率で“よりソフト(softer
) ′になることによって“見苦しくならずに(gra
cefully) ”劣化し、また幾何学的形状を生じ
させないことが望まれる。
) ′になることによって“見苦しくならずに(gra
cefully) ”劣化し、また幾何学的形状を生じ
させないことが望まれる。
概略的に述べると、本発明による改良されたカラー画像
圧縮方法は、純カラー画像を通常RGB(赤、緑、青)
形式で得るステップを含む。次のステップは、そのRG
BデータのRGB色空間からYIQ色空間への変換を含
む。本発明は次に、YIQ平面の空間縮小を行う。カラ
ー画像圧縮の次のステップは、YIQの各色空間のデル
タ量子化を行い、次に縮小画像データのランレングス制
限(RL L : Run Length Lim1t
ed)/x>トロピー符号化を行い、最後に圧縮カラー
画像の蓄積と伝送を行う。
圧縮方法は、純カラー画像を通常RGB(赤、緑、青)
形式で得るステップを含む。次のステップは、そのRG
BデータのRGB色空間からYIQ色空間への変換を含
む。本発明は次に、YIQ平面の空間縮小を行う。カラ
ー画像圧縮の次のステップは、YIQの各色空間のデル
タ量子化を行い、次に縮小画像データのランレングス制
限(RL L : Run Length Lim1t
ed)/x>トロピー符号化を行い、最後に圧縮カラー
画像の蓄積と伝送を行う。
本発明の他の目的、特徴及び利点は、以下の詳細な説明
を添付図を参照して読むことにより明らかに、なるであ
ろう。
を添付図を参照して読むことにより明らかに、なるであ
ろう。
〔実施例]
さて、本発明の好ましい実施態様について説明するに、
その−例が添付図面に図示されている。
その−例が添付図面に図示されている。
この好ましい実施態様に関連して本発明を説明するが、
本発明をそれに限定するものではないことは理解される
であろう。むしろ、特許請求の範囲によって定義される
本発明の精神及び範囲に含め得るような変形例や均等例
が、本発明に包含されるものである。
本発明をそれに限定するものではないことは理解される
であろう。むしろ、特許請求の範囲によって定義される
本発明の精神及び範囲に含め得るような変形例や均等例
が、本発明に包含されるものである。
さて第1図を参照するに、本発明によるカラー画像圧縮
のフローチャートが示されている。このフローチャート
は、カラー画像の取得から、その圧縮カラー画像の記憶
及び伝送までのステップのシーケンスを示している。
のフローチャートが示されている。このフローチャート
は、カラー画像の取得から、その圧縮カラー画像の記憶
及び伝送までのステップのシーケンスを示している。
第1図において、最初のステップ11は“純”カラーを
通常RGB (赤、緑、青)形式で取得する処理を含む
。このRGB形式でカラー画像データを取得することは
周知の技術である。
通常RGB (赤、緑、青)形式で取得する処理を含む
。このRGB形式でカラー画像データを取得することは
周知の技術である。
次のステップ12はプリ圧縮(precompress
in)のステップを含む。
in)のステップを含む。
次のステップ13はRGB色空間からYIQ色空間への
変換を行うが、この変換もまた周知の技術である。
変換を行うが、この変換もまた周知の技術である。
次のステップ14はYIQ色空間(Y I Q平面)上
で空間縮小を行う。
で空間縮小を行う。
ステップ15はYIQ各平面のデルタ量子化を行うが、
これについては後に詳細に説明する。
これについては後に詳細に説明する。
ステップ16は縮小画像データのランレングス制限(R
LL)及びエントロピー符号化のステップである。
LL)及びエントロピー符号化のステップである。
最後に、ステップ17は、本発明による高品質カラー圧
縮画像データの記憶及び伝送のステップを含む。
縮画像データの記憶及び伝送のステップを含む。
第1図のカラー画像圧縮フローチャートの詳細及び実施
態様について、後に他の図面に関連してより詳しく述べ
る。
態様について、後に他の図面に関連してより詳しく述べ
る。
同様に、第2図は本発明によるカラー画像伸長のフロー
チャートを示す。
チャートを示す。
ステップ21において、伸長アルゴリズムは圧縮カラー
画像ファイルをアクセスする。
画像ファイルをアクセスする。
ステップ22において、伸長アルゴリズムは、圧縮アル
ゴリズムのランレングス制限/エントロピー符号を復号
する。
ゴリズムのランレングス制限/エントロピー符号を復号
する。
ステップ23で、伸長アルゴリズムはデルタ量子化テー
ブルからYIQ色平面を再構築する。
ブルからYIQ色平面を再構築する。
ステップ24で、伸長アルゴリズムは空間縮小の逆変換
(拡大)を行って圧縮カラー画像の完全な解像度のカラ
ー画像を復元する。
(拡大)を行って圧縮カラー画像の完全な解像度のカラ
ー画像を復元する。
ステップ25で、伸長アルゴリズムはYIQ色空間をR
GB色空間へ変換する。
GB色空間へ変換する。
ステップ26は、伸長アルゴリズムによるポスト伸長(
post decompression)カラー画像処
理を行う。
post decompression)カラー画像処
理を行う。
最後にステップ27において、伸長された最終画像がC
RTに表示され、あるいは他のカラー出力装置で出力さ
れる。
RTに表示され、あるいは他のカラー出力装置で出力さ
れる。
さて第3図から第1O図を参照し、第1図の圧縮アルゴ
リズムの詳細実施態様をより詳しく述べる。
リズムの詳細実施態様をより詳しく述べる。
第3図は、サンプルカラー画像をその記述パラメータと
一緒に示している。この図は通常RGB形式の純カラー
画像の取得、すなわち第1図のステップ11を示してい
る。
一緒に示している。この図は通常RGB形式の純カラー
画像の取得、すなわち第1図のステップ11を示してい
る。
第3図において、カラー画像の画素の総数はR行C列で
与えられる。各画素は典型的には24ビツトのデータで
表現される(“純”カラー)、この24ビツトデータは
典型的には赤、緑、青(RGB)それぞれの8ビツトず
つに分解される(RGB)。このカラー画像は複数の入
力ソース、例えばカラースキャナー、大容量記憶装置、
テレビ受像機等より入力することができる。ある従来方
法によれば画像全体をカラー処理開始前にバッファする
必要があるが、他の従来方法によれば8ラインまたは1
6ラインをバッファする必要がある。
与えられる。各画素は典型的には24ビツトのデータで
表現される(“純”カラー)、この24ビツトデータは
典型的には赤、緑、青(RGB)それぞれの8ビツトず
つに分解される(RGB)。このカラー画像は複数の入
力ソース、例えばカラースキャナー、大容量記憶装置、
テレビ受像機等より入力することができる。ある従来方
法によれば画像全体をカラー処理開始前にバッファする
必要があるが、他の従来方法によれば8ラインまたは1
6ラインをバッファする必要がある。
本発明は、最少2ラインの画素データすなわち第3図の
R1,R2に基づいてカラー画像圧縮が可能である。こ
のため、他の従来方法に比べ必要なバッファ容量が最小
となる。
R1,R2に基づいてカラー画像圧縮が可能である。こ
のため、他の従来方法に比べ必要なバッファ容量が最小
となる。
次に、第1図のプリ圧縮処理ステップ12について、よ
り詳しく述べる。どのような圧縮を行うにしても、その
前にコンボリューション(convo−1uti○n)
をカラー画像にかけることがしばしば望まれる。本発明
による高品質カラー圧縮技術は、エツジ強調と平滑化を
行うコンボリューションによって予め画像がフィルタ処
理されても、従来より優れている。そのようなカーネル
の一例が第4図に示されている。3×3または5X5の
コンボリューションを適用可能であることに注意すべき
である。第4図に示された数値は一例に過ぎない。
り詳しく述べる。どのような圧縮を行うにしても、その
前にコンボリューション(convo−1uti○n)
をカラー画像にかけることがしばしば望まれる。本発明
による高品質カラー圧縮技術は、エツジ強調と平滑化を
行うコンボリューションによって予め画像がフィルタ処
理されても、従来より優れている。そのようなカーネル
の一例が第4図に示されている。3×3または5X5の
コンボリューションを適用可能であることに注意すべき
である。第4図に示された数値は一例に過ぎない。
カーネルは普通は対称であるが、必ずしも対称でなくて
もよい。
もよい。
次に、第1図のステップ13のRGB色平面からYIQ
色平面への変換について、より詳しく説明する。
色平面への変換について、より詳しく説明する。
望ましくは標準のRGB形式がYIQ色空間に変換され
る。標準的な線形変換が用いられ、その一つが第5図に
示されている。この変換は、マトリクス乗算に代えてル
ックアップテーブルを用いることによって行うことがで
きる。このYIQ色空間への変換は、各平面(Y I
Q各平面)独立に空間解像度を下げることができる。典
型的には、Q平面を■平面よりも空間的に縮小すること
ができ、■平面をY平糸よりも縮小することができる。
る。標準的な線形変換が用いられ、その一つが第5図に
示されている。この変換は、マトリクス乗算に代えてル
ックアップテーブルを用いることによって行うことがで
きる。このYIQ色空間への変換は、各平面(Y I
Q各平面)独立に空間解像度を下げることができる。典
型的には、Q平面を■平面よりも空間的に縮小すること
ができ、■平面をY平糸よりも縮小することができる。
次に、YIQ平面の空間縮小すなわち第1図のステップ
14について、より詳しく説明する。
14について、より詳しく説明する。
空間縮小は、3平面(Y I Q平面)のそれぞれに、
必要なあるいは要求される圧縮率に応じて適用される。
必要なあるいは要求される圧縮率に応じて適用される。
非常に高品質で比較的低い圧縮率(約8ビツト/画素)
の結果を得る場合には、空間縮小を用いる必要はない。
の結果を得る場合には、空間縮小を用いる必要はない。
3ビット/画素や4ビット/画素程度の場合、第6図(
A)、第6図(B)、第6(C)図に示す配列(sch
eme) を用いることができる。
A)、第6図(B)、第6(C)図に示す配列(sch
eme) を用いることができる。
第6図(A)では、Y平面に空間縮小は用いられない。
第6図(B)では、■平面に2:1の空間縮小が用いら
れる。第6図(C)では4:1の空間縮小がQ平面に用
いられる。
れる。第6図(C)では4:1の空間縮小がQ平面に用
いられる。
平均を求めるために用いる方法は変更し得る。
例えば、■平面画素の平均は第6図(D)における如く
示すことができ、 I avgの決定が必要である。こ
れには次の計算式を用いることができる。
示すことができ、 I avgの決定が必要である。こ
れには次の計算式を用いることができる。
1)Iavg=1゜
2) Iavg= (I、、+I、、+I、、+)、、
) /43)他にいくらかの周囲画素の重み付は平均法
に、各色平面(Y I Q平面)のデルタ量子化すなわ
ち第1図のステップ15について、より詳しく述べる。
) /43)他にいくらかの周囲画素の重み付は平均法
に、各色平面(Y I Q平面)のデルタ量子化すなわ
ち第1図のステップ15について、より詳しく述べる。
第7図に空間縮小後の画素列を示すが、この例について
考える。この図は、三つの色平面(Y I Q)の一つ
の面を表している。第7図のデータはY平面からのデー
タで、ABC画素が処理済みの画素、′?″が検討中の
現在画素であり、 −”と/nが未処理の画素で“/′
″は誤差拡散が施されることを示すものとする。第7図
において、′A”画素は、′?”画素に最も近く、“?
”画素の直前ラインにあって?”画素の左にある。同様
に、′B″饋素は“?”画素の真上にあり、“C”画素
は“?”画素に隣接(左隣)している。
考える。この図は、三つの色平面(Y I Q)の一つ
の面を表している。第7図のデータはY平面からのデー
タで、ABC画素が処理済みの画素、′?″が検討中の
現在画素であり、 −”と/nが未処理の画素で“/′
″は誤差拡散が施されることを示すものとする。第7図
において、′A”画素は、′?”画素に最も近く、“?
”画素の直前ラインにあって?”画素の左にある。同様
に、′B″饋素は“?”画素の真上にあり、“C”画素
は“?”画素に隣接(左隣)している。
本発明の実施態様の理解のため、第8図に示すような、
ある1組の値をデルタ量子化する場合を考える。第7図
中の8画素中の最も関心のある1画素に注目して、第8
図に示すような仮定値を割り当てる。
ある1組の値をデルタ量子化する場合を考える。第7図
中の8画素中の最も関心のある1画素に注目して、第8
図に示すような仮定値を割り当てる。
第8図中の数125,130,102は量子化済みであ
る。?”のブリ量子化の値を147とする。最初のタス
クはどの画素より“デルタ量子化”をするか決定するこ
とである。本発明は、(B−A)及び(C−A)の絶対
差を計算する方法を利用する。どちらの絶対差のほうが
大きくとも、その大きいほうの一つの画素より“?”画
素を量子化する。第8図の例においては、102が13
0に比べ125からの差が大きいことは明らかである。
る。?”のブリ量子化の値を147とする。最初のタス
クはどの画素より“デルタ量子化”をするか決定するこ
とである。本発明は、(B−A)及び(C−A)の絶対
差を計算する方法を利用する。どちらの絶対差のほうが
大きくとも、その大きいほうの一つの画素より“?”画
素を量子化する。第8図の例においては、102が13
0に比べ125からの差が大きいことは明らかである。
したがって、′?”画素は102より量子化される。
第9図はデルタ量子化テーブルの説明図である。
このデルタ量子化テーブルは非対称5非線形の量子化テ
ーブルで、YIQ平面の面毎に異なる。
ーブルで、YIQ平面の面毎に異なる。
つの量子化テーブルは異なった複数のデルタ量子化値、
例えば好ましい実施態様では12種類のデルタ量子化値
より構成することができる。これらのデルタ量子化値が
第9図に示されている。
例えば好ましい実施態様では12種類のデルタ量子化値
より構成することができる。これらのデルタ量子化値が
第9図に示されている。
第9図において、Nは負値を、Pは正値を意味する。任
意の個数の値を用いることができるが、12個の値を用
いることが好ましい実施態様である。
意の個数の値を用いることができるが、12個の値を用
いることが好ましい実施態様である。
第9図において、テーブルは非対称である。すなわち、
絶対値(N3−N2)は必ずしも絶対値(P3−P2)
と等しいとは限らない。その理由は、人間の目は輝度の
微小な低下を微小な増加より感じやすいからである。
絶対値(N3−N2)は必ずしも絶対値(P3−P2)
と等しいとは限らない。その理由は、人間の目は輝度の
微小な低下を微小な増加より感じやすいからである。
第9図のテーブルはまた非線形でもある。すなわち、(
N、−N、−、)は、シンボル(N、−、−N、−、)
より大きい。これも人間の目は大きな輝度の変化を感じ
やすいが、輝度そのものは殆ど判断できないという特性
があるためである。よって、より重要な“小”ステップ
に対し、より大きな値を割り当て可能である。
N、−N、−、)は、シンボル(N、−、−N、−、)
より大きい。これも人間の目は大きな輝度の変化を感じ
やすいが、輝度そのものは殆ど判断できないという特性
があるためである。よって、より重要な“小”ステップ
に対し、より大きな値を割り当て可能である。
第10図(A)及び第10図(B)はY、I。
Qのデータに用いられる典型的なテーブルを示す。
本発明のもう一つの特徴は、偶数画素番号と奇数画素番
号との間で変化するデルタ量子化テーブルを用いること
である。例えば、あるラインの1番画素に対しては第1
0図(A)のテーブルを用いる。次に、同ラインの2番
画素を処理する時には、第10図(B)に示すように値
を僅かに変動させる。
号との間で変化するデルタ量子化テーブルを用いること
である。例えば、あるラインの1番画素に対しては第1
0図(A)のテーブルを用いる。次に、同ラインの2番
画素を処理する時には、第10図(B)に示すように値
を僅かに変動させる。
同様のことを1平面及びQ平面に対して行うことができ
る。これにより圧縮率がかなり改善する。
る。これにより圧縮率がかなり改善する。
その主な理由は、Zトークン(token)の値が画素
間で+1から−1までの拡がりを持つからである。これ
によって所謂“広いゼロ(wide zero)”効果
が得られる結果、zトークンのランが長くなって圧縮率
が増加するからである。
間で+1から−1までの拡がりを持つからである。これ
によって所謂“広いゼロ(wide zero)”効果
が得られる結果、zトークンのランが長くなって圧縮率
が増加するからである。
画素1,3,5.7等に対しては、第10図(A)のテ
ーブルをデルタ量子化テーブルとして用いる。画素2,
4,6.8等に対しては第10[il (B)のテーブ
ルを用いる。例に挙げたデルタ量子化テーブルが与えら
れると、第8図の例を完了できる。
ーブルをデルタ量子化テーブルとして用いる。画素2,
4,6.8等に対しては第10[il (B)のテーブ
ルを用いる。例に挙げたデルタ量子化テーブルが与えら
れると、第8図の例を完了できる。
102は130に比べ+20がらの距離が大きいという
事実を用い、″?″′画素のプリ量子化値・はデルタが
+45のときに147である。第10図(A)を参照す
ると、+45は+37を割り当てられたP3値に最も近
いから、パ9′のデルタ量子化値は102+37すなわ
ち]39になる。
事実を用い、″?″′画素のプリ量子化値・はデルタが
+45のときに147である。第10図(A)を参照す
ると、+45は+37を割り当てられたP3値に最も近
いから、パ9′のデルタ量子化値は102+37すなわ
ち]39になる。
“?”画素に−8の誤差が導入された。この量子化誤差
の効果を、差分の誤差拡散により隣接した未量子化画素
までに制限できる。例えば4個の“/n画素の値が2だ
け増やされる(誤差が全部、分配される場合)。
の効果を、差分の誤差拡散により隣接した未量子化画素
までに制限できる。例えば4個の“/n画素の値が2だ
け増やされる(誤差が全部、分配される場合)。
ここで、いくつかの特殊ケースについて言及しなければ
ならない。
ならない。
l) 画素は値128を持ち、常に量子化の元になる何
かがあるように境界条件が設定される。
かがあるように境界条件が設定される。
2) ”>”画素のデータが二つのテーブル値の丁
度中間の場合、二つの可能なやり方がある。
度中間の場合、二つの可能なやり方がある。
第一のやり方は、値をランダムに切り上げまたは切り下
げて丸めることである。しかし、丸め方向は毎回同じで
あってはならない。色歪みを生じるこ可能性があるため
である。第二のやり方は、上に述べたような状況が起こ
らないようにデルタ量子化テーブルを設定することであ
る。これは、すべての(p、−px)と(N xN 、
−1)を偶数にすることで達成される。
げて丸めることである。しかし、丸め方向は毎回同じで
あってはならない。色歪みを生じるこ可能性があるため
である。第二のやり方は、上に述べたような状況が起こ
らないようにデルタ量子化テーブルを設定することであ
る。これは、すべての(p、−px)と(N xN 、
−1)を偶数にすることで達成される。
次ニ、第1図のRLL (ランレングス制限)/エント
ロピー符号化ステップ16について、より詳しく述べる
。
ロピー符号化ステップ16について、より詳しく述べる
。
第10図(A)及び!10図(B)に示したテーブルは
、ゼロ値を生じさせる傾向がある。その多くはラン内で
生じる。この現象により、符号化に大きな利益がもたら
される。
、ゼロ値を生じさせる傾向がある。その多くはラン内で
生じる。この現象により、符号化に大きな利益がもたら
される。
PlとN1は出現確率が最も高いと考えられる。
これらは最も特権的なトークンA1及びB1を受は取る
。これら二つのいずれがOOコードを、また01コード
を受は取ったかを決定しなければならないが、それには
ゼロに最も近い方を選ぶのが良い方法と思われる。
。これら二つのいずれがOOコードを、また01コード
を受は取ったかを決定しなければならないが、それには
ゼロに最も近い方を選ぶのが良い方法と思われる。
RLL/エントロピー・テーブルのサンプルを次の表I
に示す。
に示す。
表I
00 =81 (Zの後の場合
)000 =分離したZo 01
=B l (Z(7)lliテナ
イ場合)01 =A1 10f =N2/P2110f
=N3/P311100f
=N4/P4111010f =N5/P
511101100 =PN6 1110111 (L) Ow=N木16+9+W
後続ゼロ11111(=NN22後続ゼロ ここで、f=単一ビット(0=N; 1=P)w=4ビ
ットの数値として評価 w=o−15(1) =N個の
連続した1 第1図の圧縮画像の蓄積及び伝送のステップ17の詳細
は省略する。
)000 =分離したZo 01
=B l (Z(7)lliテナ
イ場合)01 =A1 10f =N2/P2110f
=N3/P311100f
=N4/P4111010f =N5/P
511101100 =PN6 1110111 (L) Ow=N木16+9+W
後続ゼロ11111(=NN22後続ゼロ ここで、f=単一ビット(0=N; 1=P)w=4ビ
ットの数値として評価 w=o−15(1) =N個の
連続した1 第1図の圧縮画像の蓄積及び伝送のステップ17の詳細
は省略する。
第2図の伸長シーケンスは、第1図の圧縮アルゴリズム
の逆のシーケンスを辿る。
の逆のシーケンスを辿る。
未処理の圧縮ファイルが取り出され、画像全体について
RLL/エントロピー・テーブルを用いてZ、Nl、P
L等の値が生成される。
RLL/エントロピー・テーブルを用いてZ、Nl、P
L等の値が生成される。
デルタ変換手段で用いたプロセスの逆プロセスを用いて
色事面を再構築する。例えば、Yデータ 130 137 132 169 131 PI NI P2 とし、上記P1の値を考える。137は131に比べ1
30より“より遠い”ので、137よりデルタ正規化さ
れたはずである。したがって、PIを137+7 (第
10図(A)のPlより得られる)=144に置き換え
る。
色事面を再構築する。例えば、Yデータ 130 137 132 169 131 PI NI P2 とし、上記P1の値を考える。137は131に比べ1
30より“より遠い”ので、137よりデルタ正規化さ
れたはずである。したがって、PIを137+7 (第
10図(A)のPlより得られる)=144に置き換え
る。
130 137 132 169
131 144 NI P2
さて、144は132に比べ137より遠いということ
から、Nlは144を用いる。したがって、Nlを14
4−7=137 (第10図(B)のN1より得られる
)に置き換える。以下、同様である。
から、Nlは144を用いる。したがって、Nlを14
4−7=137 (第10図(B)のN1より得られる
)に置き換える。以下、同様である。
このプロセスを1回完了すると、何等かの空間パ逆縮小
(unreduction) ”を必要とすることを除
けば完全な全体画像が得られる。
(unreduction) ”を必要とすることを除
けば完全な全体画像が得られる。
空間″逆縮小″は原画像縮小に用いた方法に依存する。
第2図のステップ24に関し、Iavg=工1 のとき
は、すべての欠落画素をI 11に置き換える。I a
vgが4画素の平均値であったときは、この平均値を全
欠落画素の置き換えに用いる。誤差の大きさを押さえる
ため、より複雑な方法を用いてもよい。
は、すべての欠落画素をI 11に置き換える。I a
vgが4画素の平均値であったときは、この平均値を全
欠落画素の置き換えに用いる。誤差の大きさを押さえる
ため、より複雑な方法を用いてもよい。
金色空間が完全な解像度まで復元された場合、YIQを
RGB色空間に戻すことができる。
RGB色空間に戻すことができる。
この新しい画像に平滑化/鮮鋭化フィルタをかけること
によって、圧縮/伸長段階の不要な特性を除去し得る。
によって、圧縮/伸長段階の不要な特性を除去し得る。
第11図は、本発明の実施態様を利用したカラー圧縮の
ための装置50を示す。第11図において、この装置5
0は、典型的には300ドツト/インチで24ビット/
画素を出力するカラー画像スキャナー52を有する。典
型的な画像サイズは、8.5X11の原稿に対しては約
30 Mbytesである。スキャナー52はケーブル
54を介しPCインタフェースに接続される。ケーブル
54は典型的には5C8I、GPIBまたはそれと同様
のものである。
ための装置50を示す。第11図において、この装置5
0は、典型的には300ドツト/インチで24ビット/
画素を出力するカラー画像スキャナー52を有する。典
型的な画像サイズは、8.5X11の原稿に対しては約
30 Mbytesである。スキャナー52はケーブル
54を介しPCインタフェースに接続される。ケーブル
54は典型的には5C8I、GPIBまたはそれと同様
のものである。
PC(パソコン)56は走査画像を見るためのカラーモ
ニター60を有する。PC56はソフトウェアによりア
ルゴリズムを実行するか、あるいは、これに代えて、ハ
ードウェアにより走査画像の圧縮を遂行する。このハー
ドウェアの設計・製作は、−船釣な当業者であれば本発
明の実施態様を利用することにより可能であろう。
ニター60を有する。PC56はソフトウェアによりア
ルゴリズムを実行するか、あるいは、これに代えて、ハ
ードウェアにより走査画像の圧縮を遂行する。このハー
ドウェアの設計・製作は、−船釣な当業者であれば本発
明の実施態様を利用することにより可能であろう。
本圧縮アルゴリズムの出力は、第11図のように1枚の
1.4 Mbytesフロッピーディスク64に十分記
憶できるはで小さな圧縮画像ファイルにできる。例えば
、Y平面に対し2:1の空間圧縮、I平面とQ平面に対
し4:1の空間圧縮を用い。
1.4 Mbytesフロッピーディスク64に十分記
憶できるはで小さな圧縮画像ファイルにできる。例えば
、Y平面に対し2:1の空間圧縮、I平面とQ平面に対
し4:1の空間圧縮を用い。
次にデルタ量子化を行うことにより、典型的な縮小率は
約25=1である。ゆえに、オリジナルの30Mbyt
esファイルは約1 、2 Mbytesになる。
約25=1である。ゆえに、オリジナルの30Mbyt
esファイルは約1 、2 Mbytesになる。
本発明の好ましい一実施例についての以上の記述は、本
発明を説明することを目的としたものである。しかし、
それが全てというわけでも、開示した形そのものに本発
明を限定するものではなく。
発明を説明することを目的としたものである。しかし、
それが全てというわけでも、開示した形そのものに本発
明を限定するものではなく。
上に述べたことに照らして多くの修正と変形が可能であ
ることは当然である。本発明の原理と実際的な応用を最
もよく理解させることによって、当業者が様々な態様で
、また期待する特定用途に適するように色々に修正して
、本発明の最良な利用を行うことを可能とすることを目
的として、上記実施例を選び説明したものである。
ることは当然である。本発明の原理と実際的な応用を最
もよく理解させることによって、当業者が様々な態様で
、また期待する特定用途に適するように色々に修正して
、本発明の最良な利用を行うことを可能とすることを目
的として、上記実施例を選び説明したものである。
ここで本発明の様々な実施態様を次に列挙する。
1) 複数の第1色事面を有する第1形式でカラー画像
を表現する第1カラー画像データを取得するステップ、
該取得されたカラー画像データを、複数の第2位平面を
有する他の第2形式に変換するステップ、該第2形式の
カラーm像データを空間的に縮小して空間的縮小データ
を生成するステップ、及び該空間的縮小データの一つま
たは複数の色事面をデルタ量子化して該カラー画像を表
現する圧縮カラー画像データを生成するステップよりな
るカラー画像圧縮方法。
を表現する第1カラー画像データを取得するステップ、
該取得されたカラー画像データを、複数の第2位平面を
有する他の第2形式に変換するステップ、該第2形式の
カラーm像データを空間的に縮小して空間的縮小データ
を生成するステップ、及び該空間的縮小データの一つま
たは複数の色事面をデルタ量子化して該カラー画像を表
現する圧縮カラー画像データを生成するステップよりな
るカラー画像圧縮方法。
2) 上記1)において圧縮画像データを符号化するス
テップを含むカラー画像圧縮方法。
テップを含むカラー画像圧縮方法。
3)上記2)において符号化圧縮画像データを記憶する
ステップを含む画像圧縮方法。
ステップを含む画像圧縮方法。
4) 上記2)において符号化圧縮画像データを伝送す
るステップを含む画像圧縮方法。
るステップを含む画像圧縮方法。
5) 複数の色事面を有するカラー画像データを空間的
に縮小して空間的縮小カラー画像データを生成するステ
ップ、及び該空間的縮小データをデルタ量子化して圧縮
カラー画像を生成するステップよるなるカラー画像圧縮
方法。
に縮小して空間的縮小カラー画像データを生成するステ
ップ、及び該空間的縮小データをデルタ量子化して圧縮
カラー画像を生成するステップよるなるカラー画像圧縮
方法。
6) 上記5)においてデルタ量子化ステップは、空間
的縮小データの各色事面をデルタ量子化するステップを
含むカラー画像圧縮方法。
的縮小データの各色事面をデルタ量子化するステップを
含むカラー画像圧縮方法。
7) 複数の第1色事面を有する第1形式でカラー画像
を表現する第3カラー画像データを取得する手段、該取
得されたカラー画像データを複数の第2色事面を有する
他の第2形式に変換する手段、該第2形式のカラー画像
データを空間的に縮小して空間的縮小データを生成する
手段、及び該空間的縮小データの一〇または複数の色事
面をデルタ量子化して該カラー画像を表現する圧縮カラ
ー画像データを生成する手段よりなるカラー画像圧縮方
式。
を表現する第3カラー画像データを取得する手段、該取
得されたカラー画像データを複数の第2色事面を有する
他の第2形式に変換する手段、該第2形式のカラー画像
データを空間的に縮小して空間的縮小データを生成する
手段、及び該空間的縮小データの一〇または複数の色事
面をデルタ量子化して該カラー画像を表現する圧縮カラ
ー画像データを生成する手段よりなるカラー画像圧縮方
式。
8) 上記7)において圧縮画像データを符号化する手
段を含むカラー画像圧縮方式。
段を含むカラー画像圧縮方式。
9) 上記8)において符号化圧縮画像データを記憶す
る手段を含むカラー画像圧縮方式。
る手段を含むカラー画像圧縮方式。
10) 上記9)において符号化圧縮画像データを伝
送する手段を含むカラー画像圧縮方式。
送する手段を含むカラー画像圧縮方式。
■) 上記10)においてデルタ量子化手段は該空間的
縮小データの各色事面をデルタ量子化する手段を含むカ
ラー画像圧縮方式。
縮小データの各色事面をデルタ量子化する手段を含むカ
ラー画像圧縮方式。
12) 上記II)において第1形式は赤−緑一青(
RGB)形式であるカラー画像圧縮方式。
RGB)形式であるカラー画像圧縮方式。
上記12)において第2形式はYIQ形式であるカラー
画像圧縮方式。
画像圧縮方式。
上記13)においてデルタ量子化手段は該色事面のそれ
ぞれのためのデルタ量子化値を記憶したデルタ量子化テ
ーブルを含むカラー画像圧縮方式。
ぞれのためのデルタ量子化値を記憶したデルタ量子化テ
ーブルを含むカラー画像圧縮方式。
上記14)において該画像は少なくとも2ラインの画素
データを含み、各画素はあるビット数データによって表
現されるカラー画像圧縮方式。
データを含み、各画素はあるビット数データによって表
現されるカラー画像圧縮方式。
上記+5)においてデルタ量子化されるべきある画素の
値は、第1及び第2走査ライン内で、該ある画素に最も
近い第1、第2画素の間の差及び、該第1画素と該ある
画素に最も近い第3画素との間の差を、そのいずれのほ
うが大きくとも計算することにより決定されるカラー画
像圧縮方式。
値は、第1及び第2走査ライン内で、該ある画素に最も
近い第1、第2画素の間の差及び、該第1画素と該ある
画素に最も近い第3画素との間の差を、そのいずれのほ
うが大きくとも計算することにより決定されるカラー画
像圧縮方式。
17) 上記16)において第1画素はある画像の直
上の走査ライン上の、該ある画素の左側にある画素であ
るカラー画像圧縮方式。
上の走査ライン上の、該ある画素の左側にある画素であ
るカラー画像圧縮方式。
13)
14)
15)
16)
18) 上記+9)において第2画素はある画素の直
上の走査ライン上の画素であるカラー画像圧縮方式。
上の走査ライン上の画素であるカラー画像圧縮方式。
+9) 上記+8)において第3画素はある画素と同
一ライン上の左隣の画素であるカラー画像圧縮方式。
一ライン上の左隣の画素であるカラー画像圧縮方式。
20) 上記+4)においてデルタ量子化テーブルは
線形であるカラー画像圧縮方式。
線形であるカラー画像圧縮方式。
21) 上記14)においてデルタ量子化テーブルは
非線形であるカラー画像圧縮方式。
非線形であるカラー画像圧縮方式。
22) 上記+4)において該デルタ量子化テーブル
は非対称であるカラー画像圧縮方式。
は非対称であるカラー画像圧縮方式。
23) 複数の色事面を有するカラー画像データを空
間的に縮小して空間的縮小カラー画像データを生成する
手段、及び該空間的縮小データをデルタ量子化して圧縮
カラー画像を生成する手段からなるカラー画像圧縮方式
。
間的に縮小して空間的縮小カラー画像データを生成する
手段、及び該空間的縮小データをデルタ量子化して圧縮
カラー画像を生成する手段からなるカラー画像圧縮方式
。
以上説明した如く、本発明によれば、人間の視覚の特性
を考慮して画質劣化を十分に押えつつ高画質カラー画像
の高い圧縮率を達成することができ、また処理のための
バッファも少なくてすむなと、改良された高品質カラー
画像圧縮の手法を提供することができる。
を考慮して画質劣化を十分に押えつつ高画質カラー画像
の高い圧縮率を達成することができ、また処理のための
バッファも少なくてすむなと、改良された高品質カラー
画像圧縮の手法を提供することができる。
第1図は本発明によるカラー画像圧縮のフローチャート
、第2図は本発明によるカラー画像伸長のフローチャー
ト、第3図は純カラー画像の取得を説明するためのサン
プル画像を示す図、第4図は本発明において用いるカー
ネル表現を示す図、第5図はRGB色空間からYIQ色
空間への変換を示す図、第6図(A)、第6図(B)、
第6図(C)、及び第6図(D)はYIQ色平面の空間
縮小を示す図、第7図は空間縮小後の画素列を示す図、
第8図はデルタ量子化直前の画素の組み合わせの説明図
、第9図はデルタ量子化テーブルを示す図、第10図(
A)及び第10図(B)はY。 I、Qデータに用いられるデルタ量子化テーブルの典型
値を示す図、第11図はカラー圧縮システムの構成を示
す図である。 52・・・カラー画像スキャナー 54・・・ケーブル、 56・・・PC(パソコン)
、60・・・カラー・モニター 64・・フロッピーディスク。 第 1 図 サラ−6イWaプhフ0−ナマート 第3図 第4 図 第5 図 第2 図 (A) (B) ■ 工 エ エ ’Jkm、I−(Y’F 50 ) 2:i vI!−3小(1+fDつ (C) CD) 4−1;誓;:1ヒ1+1t(Q・−iF−m)−−−
’AS ・ ・ −・ φ ・・ ”、’C?/−−
− + 一−−−///++ −m− II / II S S +< #*Iムtj−era、tax71/ 第9図 テ゛’ILり(L:3−4Ill−fr−75しNI
Pi N2 P2 Nl l’3 N4 p4 N5 f’5 NG Y〒°−タ +1 −5 47 一+i 41’7 −27 437 −55 +53 −89 +91 +127 1、a〒゛−タ +1 −3 +6 −1 l 413 −23 +25 −45 ←4T −91+83 十129 第10図(B) Yテ°゛−2 1 −7+5 −s5 J−15 29+35 −57 +G1 ” 士!H +127
、第2図は本発明によるカラー画像伸長のフローチャー
ト、第3図は純カラー画像の取得を説明するためのサン
プル画像を示す図、第4図は本発明において用いるカー
ネル表現を示す図、第5図はRGB色空間からYIQ色
空間への変換を示す図、第6図(A)、第6図(B)、
第6図(C)、及び第6図(D)はYIQ色平面の空間
縮小を示す図、第7図は空間縮小後の画素列を示す図、
第8図はデルタ量子化直前の画素の組み合わせの説明図
、第9図はデルタ量子化テーブルを示す図、第10図(
A)及び第10図(B)はY。 I、Qデータに用いられるデルタ量子化テーブルの典型
値を示す図、第11図はカラー圧縮システムの構成を示
す図である。 52・・・カラー画像スキャナー 54・・・ケーブル、 56・・・PC(パソコン)
、60・・・カラー・モニター 64・・フロッピーディスク。 第 1 図 サラ−6イWaプhフ0−ナマート 第3図 第4 図 第5 図 第2 図 (A) (B) ■ 工 エ エ ’Jkm、I−(Y’F 50 ) 2:i vI!−3小(1+fDつ (C) CD) 4−1;誓;:1ヒ1+1t(Q・−iF−m)−−−
’AS ・ ・ −・ φ ・・ ”、’C?/−−
− + 一−−−///++ −m− II / II S S +< #*Iムtj−era、tax71/ 第9図 テ゛’ILり(L:3−4Ill−fr−75しNI
Pi N2 P2 Nl l’3 N4 p4 N5 f’5 NG Y〒°−タ +1 −5 47 一+i 41’7 −27 437 −55 +53 −89 +91 +127 1、a〒゛−タ +1 −3 +6 −1 l 413 −23 +25 −45 ←4T −91+83 十129 第10図(B) Yテ°゛−2 1 −7+5 −s5 J−15 29+35 −57 +G1 ” 士!H +127
Claims (1)
- (1)複数の色平面を有するカラー画像データを空間的
に縮小して空間的縮小カラー画像データを生成するステ
ップ、及び該空間的縮小データをデルタ量子化して圧縮
カラー画像を生成するステップよりなるカラー画像圧縮
方法。
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
US44538789A | 1989-12-04 | 1989-12-04 | |
US445387 | 1989-12-04 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH03267880A true JPH03267880A (ja) | 1991-11-28 |
Family
ID=23768704
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2307891A Pending JPH03267880A (ja) | 1989-12-04 | 1990-11-14 | カラー画像圧縮方法 |
Country Status (4)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH03267880A (ja) |
DE (1) | DE4038518C2 (ja) |
FR (1) | FR2655505B1 (ja) |
GB (1) | GB2240448B (ja) |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP0582341B1 (en) * | 1992-08-03 | 1998-11-04 | Koninklijke Philips Electronics N.V. | Information reading arrangement |
Family Cites Families (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4661862A (en) * | 1984-04-27 | 1987-04-28 | Rca Corporation | Differential PCM video transmission system employing horizontally offset five pixel groups and delta signals having plural non-linear encoding functions |
US4716453A (en) * | 1985-06-20 | 1987-12-29 | At&T Bell Laboratories | Digital video transmission system |
CA1261069A (en) * | 1986-12-08 | 1989-09-26 | Mohamed S. Sabri | Two-channel coding of digital signals |
US5028995A (en) * | 1987-10-28 | 1991-07-02 | Hitachi, Ltd. | Picture signal processor, picture signal coder and picture signal interpolator |
US4797729A (en) * | 1988-02-05 | 1989-01-10 | Eastman Kodak Company | System incorporating an error tolerant picture compression algorithm |
US4866510A (en) * | 1988-09-30 | 1989-09-12 | American Telephone And Telegraph Company | Digital video encoder |
GB2230673A (en) * | 1989-04-14 | 1990-10-24 | Philips Electronic Associated | Generating a series of dpcm code words for storing colour image data |
-
1990
- 1990-11-14 JP JP2307891A patent/JPH03267880A/ja active Pending
- 1990-12-03 DE DE19904038518 patent/DE4038518C2/de not_active Expired - Fee Related
- 1990-12-03 FR FR9015129A patent/FR2655505B1/fr not_active Expired - Fee Related
- 1990-12-04 GB GB9026381A patent/GB2240448B/en not_active Expired - Fee Related
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
DE4038518C2 (de) | 1994-01-27 |
GB9026381D0 (en) | 1991-01-23 |
GB2240448B (en) | 1994-06-22 |
FR2655505A1 (fr) | 1991-06-07 |
FR2655505B1 (fr) | 1997-08-08 |
DE4038518A1 (de) | 1991-06-06 |
GB2240448A (en) | 1991-07-31 |
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