JPH0414187A - 画像情報圧縮方法 - 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 本発明は画像情報圧縮方法、特に誤差拡散法を用いて多
色デジタル画像を量子化ビット数の少ない多色デジタル
画像に圧縮する方法に関する。

［従来の技術］ 従来より、赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）の各色空間に
おいて所定のビット数で量子化したデジタルカラー画像
をよりビット数の少ないデジタルカラー画像に画像圧縮
する方法が知られている。

このような画像圧縮に際しては、単純に量子化ビット数
を減らして表示すると、一般に原画像にはない偽の輪郭
線が発生し、このため著しく画質が劣化してしまう。

そこで、この偽の輪郭線を目立たなくするために種々の
処理方法が考えられており、中でも誤差拡散法と呼ばれ
る方法が広く用いられている。

この誤差拡散法は、各色空間ごとにｍビット画素をｎビ
ット画素（但しｍ　＞　ｎ　）に圧縮する際、圧縮時に
生じる量子化誤差、すなわち圧縮後のデジタル値と圧縮
前の原デジタル値との差を同一色における周辺画素デー
タに拡散させ、周辺画素を画像圧縮する際、この拡散さ
れた量子化誤差を含めて圧縮することにより画像全体の
誤差を最少とし、偽の輪郭線を目立たなくする方法であ
る。

［発明が解決しようとする課題］ しかしながら、このような従来の誤差拡散法においては
、圧縮時に生じる量子化誤差を同一色の周辺画素データ
に拡散させており、各色の量子化誤差の大小関係に依存
して誤差が拡散されるため圧縮後の各色のバランスと圧
縮前の各色のバランスとが異なり、色ずれが生じてしま
う場合が少なくなかった。

本発明は上記従来の課題に鑑みなされたものであり、そ
の目的は色ずれの少ない高品質の画像を得ることができ
る画像情報圧縮方法を提供することにある。

［課題を解決するための手段］ 上記目的を達成するために、本発明の画像情報圧縮方法
は、ｍビットの多色デジタル画像を構成する各ｍビット
画素を各色空間毎にｎビット（ｍ　＞　ｎ　）に変換す
る圧縮ステップと、この圧縮ステップにて生じる量子化
誤差を同一色空間の周囲画素に加算する誤差拡散ステッ
プと、各色空間相互の変換すべきｍビット画素とその周
囲画素との相関度を算出する相関度算出ステップと、前
記圧縮ステップにおいて一の色空間で生じる前記量子化
誤差を前記相関度算出ステップにて算出された相関度に
応じた重み付けで他の色空間の周囲画素に加算する誤差
分配ステップとを有することを特徴としている。

［作用コ 本発明の画像情報圧縮方法は、従来、同一色空間内のみ
で行っていた量子化誤差の誤差拡散を他の色空間にも行
うものである。

この際、一の色空間と他の色空間との間に相関が大きい
、すなわち色同士の変化が小さい場合には重み付けを大
きくして積極的に量子化誤差を他の色空間に分配して色
のバランスを維持し、また相関が少ない、すなわち色同
士の変化が大きい場合には色にじみが生じないように重
み付けを小さくして量子化誤差をほとんど他の色空間に
は分配しない。

このように、色空間相互の相関度を考慮しつつ量子化誤
差を他の色空間に分配することにより、色ずれの少ない
画像を得ることができる。

［実施例］ 以下、図面を用いながら本発明に係る画像情報圧縮方法
の好適な実施例を８ビツト画像を３ビツト画像に圧縮す
る場合について説明する。

第１図は本実施例における画像情報圧縮方法の概念説明
図である。なお、説明の都合上、第１図においては赤（
Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）各色空間のうち、２色の色空
間のみについて図示してあり、それぞれ色空間Ａ及び色
空間Ｂと記しである。

不図示の撮像素子にてアナログ電気信号に変換された画
像情報はさらにＡ／Ｄコンバータにて８ビツトで量子化
され、デジタル化される。そして、８ビツトにデジタル
化された多色デジタル画像の内、色空間Ａにおけるデジ
タル画像１０を構成する各８ビツト画素は、順次比較器
１２に入力し、３ビツトに画像圧縮される。

第２図にはこの比較器１２にて行われる圧縮変換時に用
いられる閾値と圧縮変換前後のデジタルデータとが示さ
れている。

原画像である８ビツトデジタル画像の各画素は０〜２５
５の８ビツトデータとして表現されており、比較器１２
ではこの入力された０〜２５５の８ビツトデータと予め
定められた７個の閾値、３２．６４，９６，１２８，１
６０，１９２゜２２４を比較する。そして、 入力８ビツトデータく３２　　　　・・・　０３２≦入
力８ビツトデータく６４　　・・・１６４≦入力８ビツ
トデータく９６　　・・・２９６≦入力８ビツトデータ
く１２８　・・・３１２８≦入力８ビツトデータ〈１６
０　・・・４１６０≦入力８ビツトデータく１９２　・
・・５１９２≦入力８ビツトデータく２２４　・・・６
２２４≦入力８とットデータ　　　　　・・、７と０〜
７の３ビツトデータに圧縮される。

なお、第２図において３ビツトデータ０〜７に付されて
いる括弧中の数字は各３ビツトデータにおける８ビツト
データの代表値が示されている。

そして、このように３ビツトデータＯ〜７に量子化され
た画素データが記憶手段１４上の所定位置に順次格納さ
れる。

このように、色空間Ａにおけるデジタル画像１０を構成
する各画素の８ビツトデータは３とットデータに圧縮変
換されるが、この時、各量子化範囲の代表値と元の８ビ
ツトデータとの差が減算器１６にて算出される。例えば
、元の８ビツトデータが３１であった場合、３ビツトデ
ータでは０、すなわち１６に相当するデジタルデータに
変換されるため、その量子化誤差は となる。

そして、この量子化誤差は誤差拡散用メモリ１８におい
て、圧縮変換された注目画素１０ａの周囲画素１０ｂに
相当するアドレスに格納される。

量子化誤差が格納される周囲画素アドレスは、注目画素
１０ａの周囲数画素で、かつ未だ圧縮変換されていない
画素に相当するアドレスとする。

次に、注目画素１０ａの周囲画素１０ｂを３ビツトに画
像圧縮する際、この誤差拡散用メモリ１８に格納された
量子化誤差は加算器２０にて周囲画素１０ｂのデジタル
データに加算されることにより拡散され、前述の圧縮変
換プロセスと同様にして比較器１２にて３ビツトデータ
に圧縮される。

以上述べた圧縮変換操作は色空間Ａ１色空間Ｂ各色空間
で行われるが、この圧縮変換操作と並行して以下のよう
な相関度算出操作が行われる。

すなわち、色空間Ａにおける注目画素１０ａとその周囲
画素１０ｂ１及び色空間Ｂにおけるデジタル画像１１の
注目画素１０ａに対応する注目画素１１ａとその周囲画
素１１ｂの８ビツトデータがＣＰＵ等の相関度算出器２
２に入力される。

この相関度算出器２２では、入力した色空間Ａにおける
注目画素１０ａとその周囲画素１０ｂ及び色空間Ｂにお
ける注目画素１１ｇとその周囲画素１１ｂの色空間相互
のデータプロファイルの相関をとる。相関をとる方法と
しては種々考えられるか、例えば、色空間Ａにおける注
目画素１０ａと周囲画素１０ｂのデータプロファイルを
示すパターンベクトルをｆＡ、色空間Ｂにおける注目画
素１１ａと周囲画素１１ｂのデータプロファイルを示す
パターンベクトルをｆＢとした場合、＊をベクトルの内
積、１１１１をユークリッド空間におけるベクトルの距
離として、 （ｆＡ　＊　ｆＢ　）　／　（Ｉｆ　ｆＡ　ＩＩ・１ｌ
ｆＢ１１）を計算することにより相関度を算出すること
ができる。

そして、このようにして算出された色空間Ａと色空間８
間の相関度はＣＰＵ等の係数乗算器２４に出力される。

係数乗算器２４では入力された相関度を重み付けとして
減算器１６から入力される量子化誤差に乗算し、色空間
Ａ、Ｂの相関度に応じた量子化誤差を他の色空間に出力
する。

すなわち、色空間Ａ、Ｂの相関度が大きい場合にはこれ
に伴なって重み付けも大きくなり、一方その相関度か小
さい場合には重み付けが小さくなる。そして、このよう
に相関度の大小に応じて重み付けされた量子化誤差は加
算器２６にて他の色空間における量子化誤差と加算され
、誤差拡散用メモリ１８の注目画素の周囲画素に相当す
るアドレスに格納される。

すると、例えば色空間Ａにおける周囲画素１０ｂは、色
空間Ａにおける注目画素１０ａの量子化誤差のみならず
、色空間Ｂにおける注目画素１１ａの量子化誤差も相関
度に応じて取り込むこととなる。

このように、２つの色空間の相関度に応じて一の色空間
における圧縮ステップにて生じた量子化誤差を他の色空
間に分配することにより相関度が大きい場合にはその相
関をとった色同士の変化が小さいので量子化誤差をより
多く分配し、逆に相関が小さい場合には大きな色の変化
が起きているため色滲みが生じないように量子化誤差を
分配せず、色の変化を認識しながら構成色要素のバラン
スを維持するため、色ずれのない高品質の画像を得るこ
とが可能となる。

なお、本実施例においては８ビツトから３ビツトへの圧
縮変換を示したが、一般にｍビットからｎビット（ｍ＞
ｎ）への圧縮変換でも同様の処理が可能である。

また、本実施例において色空間相互の相関度に応じて重
み付けを行っているが、例えば色空間相互における相関
度が大きく、その重み付けを１とした場合には、注目画
素において最も輝度の高い色の影響が強くなり、従って
色の強調を行うこともできる。

さらに、相関度に応じて重み付けを決定する際、所定の
閾値を用いて重み付けを０．１に二値化して量子化誤差
を他色に分配することもできる。

［発明の効果］ 以上説明したように、本発明に係る画像情報圧縮方法に
よれば量子化ビット数を小さくして画像情報法を圧縮す
る際、色ずれのない高品質の画像を得ることができる効
果がある。

また、本発明によれば、他の色空間に量子化誤差を分配
する際の重み付けの値を種々変化させることより、多様
な色処理を行うことが可能となり、従来に比べてより色
再現の良い画像を得ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る画像情報圧縮方法の一実施例の概
念説明図、 第２図は同実施例における圧縮変換説明図である。 １０・・・色空間Ａにおける８ビツトデジタル画像１１
・・・色空間Ｂにおける８ビツトデジタル画像１２・・
・比較器 １４・・・３ビツトデジタル画像 １６・・・加算器 １８・・・誤差拡散用メモリ ２０・・・加算器 ２２・・・相関度算出器 ２４・・・係数乗算器 ８ビツトデータ しきい値 ３ビツトデータ （代表値） 圧縮変換説明図 第２図 第１図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 複数の色空間において量子化ビット数ｍでデジタル化さ
   れた多色デジタル画像を量子化ビット数ｎ（ｍ＞ｎ）の
   多色デジタル画像に圧縮する画像情報圧縮方法であって
   、 ｍビットの多色デジタル画像を構成する各ｍビット画素
   を各色空間毎にｎビットに変換する圧縮ステップと、 この圧縮ステップにて生じる量子化誤差を同一色空間の
   周囲画素に加算する誤差拡散ステップと、各色空間相互
   の変換すべきｍビット画素とその周囲画素との相関度を
   算出する相関度算出ステップと、 前記圧縮ステップにおいて一の色空間で生じる前記量子
   化誤差を前記相関度算出ステップにて算出された相関度
   に応じた重み付けで他の色空間の周囲画素に加算する誤
   差分配ステップと、 を有することを特徴とする画像情報圧縮方法。