JPH04142879A - 画像符号化および復号化方式 - Google Patents

画像符号化および復号化方式

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JPH04142879A
JPH04142879A JP2266054A JP26605490A JPH04142879A JP H04142879 A JPH04142879 A JP H04142879A JP 2266054 A JP2266054 A JP 2266054A JP 26605490 A JP26605490 A JP 26605490A JP H04142879 A JPH04142879 A JP H04142879A
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Masahiro Nakamura
昌弘 中村
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Ricoh Co Ltd
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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] 本発明は、カラー画像の符号化および復壮化方式に関し
、特に下地に色の伺いた原稿の画像を符号化する画像符
号化および該符号化された画像ブタを復号化する復号化
方式に関する。
[従来技術] カラー画像は、従来のモノクロ2値の画像に比べてその
データ量が非常に多く、カラー文書画像を蓄積あるいは
伝送する際に、データ量を削減するために符号化処理を
行い、データ圧縮する必要がある。そして、高い圧縮率
を得るために、個々の画像の性質に適した符号化方式を
用いることが必要であり、そのために種々の符号化方式
が既に提案されている。
特に、文字と写真が混在する原稿に対しては、画像をカ
ラー画像部とモノクロ画像部とに分け、適応的に符号化
することにより圧縮率を高めるようにしている。
例えば、特開昭62−1373号公報に記載された技術
では、入力画像を輝度信号と色度信号とに分離し、この
分離された色度信号量から入力画像がカラー画像か否か
を判別し、カラー画像の揚合は輝度信号と色度信号を符
号化し、カラー画像でない場合は輝度信号のみを符号化
することによって圧縮効率を高めている。
[発明が解決しようとする課題] しかし、」1記した従来の符号化方法では、白黒文字と
カラー写真が混在するような原稿に対しては効果がある
が、下地に色が付いている原稿に対しては全てカラー画
像として処理するため、高い圧縮率が得られないという
問題があった。
本発明の目的は、原稿の下地の色を検出することにより
文字領域と中間調領域とに分離し、文字領域の黒文字は
輝度成分のみを符号化し、色文字は輝度成分と色成分を
符号化し、中間調領域に対しては、従来と同様に輝度成
分と色成分を符号化し、該符号化された画像データを復
号化する画像符号化および復号化方式を提供することに
ある。
[課題を解決するための手段] 前記目的を達成するために、請求項(1)記載の発明で
は、カラー画像を所定の領域毎に符号化する画像符号化
方式において、原稿の下地の色を検出する手段と、該検
出された下地の色に従って、入力画像信号の色成分の値
を修正する手段と、該修正された色成分の値から所定の
領域が中間調領域であるか文字領域であるかを判定する
手段と、該判定手段の判定結果に応答して、中間調領域
に対しては輝度成分と色成分を符号化し、文字領域に対
しては輝度成分を符号化する手段とを備えたことを特徴
としている。
請求項(2)記載の発明では、カラー画像を所定の領域
毎に復号化する画像復号化方式において、符号化された
画像データから下地の色信号を解読する第1の手段と、
所定の領域が中間調領域であるか文字領域であるかを指
定する領域情報を解読する第2の手段と、該第2の手段
の出力に応答して前記所定の領域に対応した復号処理を
選択する手段と、前記第1、第2の手段の出力に応答し
て色信号を再生する手段とを備えたことを特徴としてい
る。
請求項(3)記載の発明では、カラー画像を所定の領域
毎に符号化する画像符号化方式において、一 原稿の下地の色を検出する手段と、該検出された下地の
色に従って、入力画像信号の色成分の値を修正する手段
と、該修正された色成分の値から所定の領域か中間調領
域であるか文字領域であるがを判定する第1の手段と、
輝度成分と色成分がら黒文字を検出する第2の手段と、
該第1の手段の判定結果に応答して、中間調領域に対し
ては輝度成分と色成分を符号化する手段と、該第2の手
段の出力に応答して黒文字領域に対しては輝度成分を符
号化する手段と、nii記第1、第2の手段の出力に応
答して色文字領域に対しては2値化された輝度成分と色
成分を符号化する手段とを備えたことを特徴としている
。
請求項(4)記載の発明では、カラー画像を所定の領域
毎に復号化する画像復号化方式において、符号化された
画像データから下地の色信号を解読する第1の手段と、
所定の領域が中間調領域であるか黒文字領域もしくは色
文字領域であるかを指定する領域情報を解読する第2の
手段と、該第2の手段の出力に応答して前記所定の領域
に対応した復号処理を選択する手段と、前記第1、第2
の手段の出力に応答して色信号を再生する手段とを備え
たことを特徴としている。
請求項(5)記載の発明では、カラー画像データを蓄積
あるいは伝送するために、該カラー画像デタが下地色情
報と領域情報と符号化データによって構成されているこ
とを特徴としている。
請求項(6)記載の発明では、前記下地色検出手段が原
稿の下地の色を検出するに要する時間分の人力画像を蓄
積する手段を備えてなることを特徴としている。
〔作 用〕
前述した手段によれば、入力された原色信号が2値化部
で2値化され、2値化された原色信号R1、Gl、Bl
が下地色検出部に入力され、下地色検出部では、信号R
1,Gl、Bl毎にヒストグラムを作成する。このヒス
i・グラムと入力された複数ラインの総画素数とを比較
することによって、下地の色を検出し、下地色情報は色
信号生成部に送られる。また、色空間変換部では、六カ
された原色信号を輝度成分と色成分に分解し、この色信
号は色信号生成部に送られ、色信号生成部では、下地色
検出部からの下地色情報を用いて色信号Crl、Cbl
を生成する。この色信号Cry。
Cl) lは領域判定部に送られ、領域判定部ではlブ
ロックについて中間調領域であるか文字領域であるかを
判定する。そして、その判定の結果、ブロックが中間調
領域であれば中間調符号化部か動作して、輝度信号と色
信号Crl、Cblをブロック単位で符号化し、ブロッ
クが文字領域であれば文字領域符号化部か動作して、輝
度信号2値化部で2値化された輝度信号をブロック単位
で符号化する。
[実施例] 以下、本発明の一実施例を図面を用いて具体的に説明す
る。
第1図は、本発明の第1の実施例に係るカラ画像符号化
方式のブロック構成図である。図において、1は、外部
から入力されるカラー画像の原色信じr;!、 G、 
 11を所定の閾値で2値化する2値化部、2は、2値
化された原色信号R1,Gl。
B1から下地の色を検出する下地色検出部、3は、原色
信号R,G、Bを輝度信号Yと色信号Cr。
cbに変換する色空間変換部、4は、輝度信号Yを2値
化する輝度信号2値化部、5は、下地色検出部2の信号
により色信号Crl、Cblを生成する色信号生成部、
6は、生成された色信号Crl。
Cblから文字領域と中間調領域を判定する領域判定部
、7は、領域判定部6からの領域情報に従って中間調の
輝度信号Yと色信号Crl、Cblを符号化する中間調
符号化部、8は、輝度信号2値化部4で2値化された輝
度信号Y1を符号化する文字領域符号化部である。そし
て、ライン9には、下地色検出部2からの下地色情報が
出力され、ラインlOには、中間調符号化部7からの中
間調ブタか出力され、ライン11.12にはそれぞれ領
域情報、文字データが出力され、これらのブタは後述す
る形式に構成されて、伝送あるいは蓄積される。
以」−のように構成された本発明の詳細な説明する。本
実施例では、ます下地色の検出を行う。予め読み取られ
た原稿の複数ライン(例えば、下地色の検出が比較的容
易な原稿のに部の余白部分をスキャンする)の信号を図
示しないバッファメモリから入力する。この入力された
原色信号R,G。
Bは2値化部1で2値化され、2値化された原色信号R
1,Gl、Blが下地色検出部2に入力される。
下地色検出部2では、信号R1,Gl、Bl毎にヒスト
グラム+((Rl) 、 l((G l) 、 l−I
 (B1)を作成する。このヒストグラム1−((R1
)。
1−T (CI)、1−I(Bi)と先のムカされた複
数ラインの総画素数Jとを比較することによって、下地
の色を検出する。即ち、 j f  H(X) /J>閾値T H]]hen  
5(X) else  5(X)=0 となるR1.Gl、Blの色の組み合わせを下地の色と
する。このようにして検出された下地色情報S (R1
)、S (Gl)、S (+31)は色信号生成部5に
送られる。
一方、色空間変換部3は、人力された原色信号R,G、
Bを例えば次式に示すような輝度成分Yと色成分Cr、
Cbに分解する。
Y=0.3R+0.59G+0.11 BCr=0.5
1R−0,43G−0,08BCb=−0,17R−0
,34G+0.51 Bこの分解された色信号は例えば
8×8画素ごとにブロック化され、このうち色信号Cr
、Cbは色信号生成部5に送られる。色信号生成部5で
は、下地色検出部2からの下地色情報S (X)を用い
て次式に示すような計算を行い、色信号C1゜Cblを
生成する。
Cr1=Cr−0,51S (R1) +〇、43S(
Gl)+o、oss (Bl) Cbl=Cb+O,]]S (R1) +〇、34S(
G I) −0,5]、 ] (B ])なお、一般に
はC=aR+bG+cBとしたとき、CI=C−aS 
(R1)−bS (Gl)−cS(131)となる。
この色信号C1,Cblは領域判定部6に送られ、領域
判定部6では先の1ブロック分の色信号Crl、Cbl
の絶対値の総和Scを求め、この総和Scと所定の閾値
Th2とを比較し、該ブロックについて11ft、+]
調領領域あるか文字領域であるかを判定する。すなわち
、 1fSc−Σ(Crlの絶対値+Cblの絶対値))T
h2、 t h e n  中間調領域 else  文字領域 領域判定部6で生成された判定信号は、中間調符号化部
7と文字領域符号化部8に送られ、ブロックが中間調領
域であれば中間調符号化部7が動作し、輝度信号Yと色
信号Crl、Cblをブロック単位で符号化する。この
符号化方式としては、例えば自然静止画像符号化方式の
標準案であるADCT  (Adaptive  Di
screte  Co51ne  Transf。
r・n1er、適用離散コサイン変換)方式を用いる。
他方、ブロックが文字領域であれば文字領域符号化部8
が動作し、輝度信号2値化部4で2値化された輝度信号
Y1をブロック単位で符号化する。
この符号化方式としては、例えばM l−1(Modi
fiedHuffman符号化方式)方式を用いる。
このようにして符号化されたデータは蓄積あるいは伝送
される。
第2図に符号化のフォーマットを示す。符号化されたデ
ータは、下地色情報21と、領域情報22と、符号化デ
ータ23とから構成されている。
ただし、同じ領域の符号化データが連続するときは、2
番目以降のブロックの領域情報を省略して、符号化デー
タを連続して格納する。
第3図は、」−記符号化データを復号するための本発明
のブロック構成図である。
31は、符号化データから下地色情報を解読する下地色
情報解読部、32は、符号化データがら領域情報を解読
する領域情報解読部、33は、領域情報解読部32が文
字領域であると解読したときに、続いて送られて来るn
ブロワ9分の符号化データを復号して輝度信号Yを再生
する文字領域復号部、34は、領域情報解読部32か中
間調領域であると解読したときに、続いて送られて来る
nブロワ9分の符号化データを復号して、色信号Crl
、Cblと輝度信号Yを再生する中間調領域復号部、3
5は、下地色情報解読部31の解読結果に従って色信号
Cr、Cbを再生する色信号再生部、36は、[1f生
された色信号Cr、Cbと復号された輝度信号Yを色空
間変換してRGB信号を復元する色空間変換部である。
符号化データは復号のためにまず下地色情報5(R1)
、S (Gl)、S (Bl)21が下地色情報解読部
31によって解読される。次いで、領域情報22か領域
情報解読部32によって解読され、例えば文字領域であ
れば、ライン37を介して文字領域復号部33を駆動す
るように指示する。
そして、次の領域情報が入力するまで文字領域復号部3
3は、文字領域の符号化データの復′r′J−(1−記
した例に従えばMH方式の復号)を行う。そして、次の
領域情報か読みだされると、該情報は中間調領域である
ことを指示しているので、ライン38を介した解読部3
2からの指示信号によって、中間調領域復号部34は中
間調領域の復号(上記した例に従えばADCT方式の復
号)を行う。
このような処理を繰り返すことにより復号処理が行われ
る。そして、ライン39を介した解読部31の解読結果
S (X)に従って色信号再生rfll 35は、次式
のように復号されたデータのうち色信号Cr、Cbを再
生する。但し、文字領域については、Cr1=Cbl=
Oとして引算する。
Cr=c rl+o、51 S (Rl) −0,4,
33(Gl)−0,083(Bl) Cb=Cbl−0,178(R1) −0,343(G
l) +0.513 (B l) なお、一般にはC=aR十bG十cBとしたとき、C=
C1+aS (R1)+bS (Gl)+cS(B1)
となる。
この再生されたC r 、Ci l)と復号された輝度
信号Yを色空間変換部36によって色空間変換してRG
B信号を復元する。
」1記実施例では、外部に設けられたバッファから画像
データを読み込んで下地色を検出した後に符号化を行う
ようにしているが、これを第4図に示す如く、色空間変
換部の前に下地色検出に相当する時間分の読み取り(画
像)データを格納するデイレイバッファを設けるように
構成してもよい。
また、符号化のフォーマットとしては、■ブロック単位
毎に領域情報を付加するようにしてもよいし、ブロック
の単位は8×8画素に限定されるものではなく、符号化
方式も他の方式を採用しても良い。更に、原色信号から
輝度信号と色信号への変換式も」1記した実施例に限定
されるものではない。
第5図は、本発明の第2の実施例に係るカラ画像符号化
方式のブロック構成図である。この第2の実施例では、
1)1j記第1の実施例の構成に、更に輝度信号Yと色
信号Cr、Cbから黒文字を検出する黒文字判定部51
と、2値化された輝度信号Y1と色信号Crl、Cbl
を符号化する色文字領域符号化部52を付加し、実施例
1の文字領域符号化部8を黒文字領域符号化部53に置
き換えた構成を特徴としている。その他の構成要素は実
施例1のものと同様のものである。
以上のように構成された本発明の第2の実施例の動作に
ついて以下説明するが、2値化部l、−ド地色検出部2
、色空間変換部3、輝度信号2値化部4、色信号生成部
5、領域判定部6、中間調符号化部7は前述した実施例
1と同様に機能するので、その下地色検出処理、色空間
変換処理、色信号生成処理、領域判定処理動作の説明を
省略する。
黒文字判定部51は、色空間変換部3からの輝度信号Y
と色信号Cr、Cbを所定の閾値(Th3、Th4.T
h5)と比較し、画素毎に黒文字か否かを判定する。す
なわち、 i f  (Y>i’ h 3 &CI・<’「h 4
 &Cb<T h 5 )t h e n  k = 
l  黒文字else  k=0 ここて&は論理積を表す。
この処理を1ブロツクについて行い、黒文字の数が所定
の閑値以」二あるか否かによって黒文字領域であるか否
かを判定する。すなわち、1fK=  Σ k>ThG t、 h e n  黒文字領域 else  黒文字領域以外 と判定する。
領域判定部6と黒文字判定部51で生成された判定信号
は、中間調符号化部7と色文字領域符号化部52と黒文
字領域符号化部53に送られ、ブロックが中間調領域で
あれば中間調符号化部7が動作し、輝度信号Yと色信号
Crl、Cblをブロックjii位で符号化する。この
符シ)化方式としては、例えば八r’) CT方式を用
いる。
他方、ブロックが文字領域であってがっ黒文字領域であ
れば、黒文字領域符号化@53が動作し、輝度信号・2
値化部4で2値化された輝度信号Y1をブロック単位で
符号化する。この符号化方式としては、例えばM l−
1力式を用いる。
また、文字領域であって黒文字領域でなければ、すなわ
ち、色文字領域であれば色文字領域符号化部52が動作
し、輝度信号Y1と色信号Cr1.Cb Iをブロック
単位で符号化する。この符号化方式としては、輝度信号
Y1については例えばMH方式、色信号Crl、Cbl
については例えばADCT方式を用いる。
このようにして符号化されたデータは実施例1と同様に
蓄積あるいは伝送される。また、その符号化のフォーマ
ットも実施例1と同様である。ただし、領域情報は中間
調領域情報と黒文字領域情報と色文字領域情報の3種類
となる。
第6図は、−1−記符号化データを復号するための本発
明のブロック構成図であり、実施例1の構成に更に色文
字領域情報部61か伺加され、実施例1の文字領域復号
部を黒文字領域復号部62に置換した構成となっていて
、他の部分は実施例]のものと同一である。
符号化データは復号のためにまず下地色情報5(R1)
、S (G1.)、S <Bl)が下地色情報解読部3
1によって解読され、次いで、領域情報が領域情報解読
部32によって解読され、例えば黒文字領域であれば次
の領域情報が入力するまで黒文字領域復号部62は黒文
字領域の復号(、l〕記した例に従えばM +−1方式
の復号)を行う。そして、次の領域情報か読みだされ、
該情報が色文字領域であることを指示していれば、色文
字領域の符号化データは色文字領域復号部61で復号さ
れ、中間調領域であれば、中間調領域復号部34は中間
調領域の符号化データの復号(ヒ記した例に従えばAD
CT方式の復号)を行う。
この処理を繰り返すことにより復号処理が行われる。そ
して、解読部31の解読結果に従って色信号再生部35
は、次式のように復号されたブタのうち魚信>3Cr、
Cbを再生する。但し、黒文字領域については、Cr1
=Cbl=Oとして計算する。また、文字領域の符号化
時に使用した輝度信号Y1を復号時に、輝度信号Yとし
て使用する。
Y=Y] Cr=Crl+0.51S (R1)−0,433(G
l) −0,083(Bl) Cb=Cbl−0,17S (R1)−0,34S(G
 ]) +0.513 (B l)なお、一般にはC=
 a R+ b G +c Bとしたとき、C=CI+
aS (R1)+bS (Gl)+cS(Bl)となる
。
この再生されたCr、Cbと復号された輝度信号Yを色
空間変換部36によって色空間変換してRGB信号を復
元する。
なお、符号化のフォーマットとしては、1ブロック単位
毎に領域情報を付加するようにしてもよいし、ブロック
の単位は8×8画素に限定されるものではなく、符号化
方式も他の方式を採用しても良い。更に、原色信号から
輝度信号と色信号への変換式も」1記した実施例に限定
されるものではない。
〔発明の効果] 以」1、説明したように、本発明によれば、原稿の下地
に色が着色されていても、文字部分が2値の符号化方式
によって符号化されるので、従来の符号化方式に比べて
高い圧縮率の符号化方式が得られる。また、中間調とし
て符号化処理する従来のものに比べて、文字のエツジ部
分が鮮明に再現されるので、文字部分の品質が格段に向
上する。
更に、色文字領域の色情報か失われないので、色文字部
分か高品質に再現される。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の第1の実施例に係るカラー画像符号化
方式のブロック構成図、第2図は本発明の符号化のフォ
ーマットを示す図、第3図は符号化データを復号するた
めの本発明のブロック構成図、第4図はデイレイバッフ
ァを設けた本発明の他の実施例のブロック構成図、第5
図は本発明の第2の実施例に係るカラー画像符号化方式
のブロック構成図、第6図は符号化データを復号するた
めの本発明の第2の実施例のブロック構成図である。 2値化部、  2・・・下地色検出部、色空間変換部、
 4 ・輝度信号2値化部、色信号生成部、  6・・
領域判定部、中間調符号化部、8・・文字領域符号化部
、黒文字判定部、 ・色文字領域符号化部、 黒文字領域符号化部、 色文字領域復号部、 62 ・黒文字領域復号部。

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)カラー画像を所定の領域毎に符号化する画像符号
    化方式において、原稿の下地の色を検出する手段と、該
    検出された下地の色に従って、入力画像信号の色成分の
    値を修正する手段と、該修正された色成分の値から所定
    の領域が中間調領域であるか文字領域であるかを判定す
    る手段と、該判定手段の判定結果に応答して、中間調領
    域に対しては輝度成分と色成分を符号化し、文字領域に
    対しては輝度成分を符号化する手段とを備えたことを特
    徴とする画像符号化方式。
  2. (2)カラー画像を所定の領域毎に復号化する画像復号
    化方式において、符号化された画像データから下地の色
    信号を解読する第1の手段と、所定の領域が中間調領域
    であるか文字領域であるかを指定する領域情報を解読す
    る第2の手段と、該第2の手段の出力に応答して前記所
    定の領域に対応した復号処理を選択する手段と、前記第
    1、第2の手段の出力に応答して色信号を再生する手段
    とを備えたことを特徴とする画像復号化方式。
  3. (3)カラー画像を所定の領域毎に符号化する画像符号
    化方式において、原稿の下地の色を検出する手段と、該
    検出された下地の色に従って、入力画像信号の色成分の
    値を修正する手段と、該修正された色成分の値から所定
    の領域が中間調領域であるか文字領域であるかを判定す
    る第1の手段と、輝度成分と色成分から黒文字を検出す
    る第2の手段と、該第1の手段の判定結果に応答して、
    中間調領域に対しては輝度成分と色成分を符号化する手
    段と、該第2の手段の出力に応答して黒文字領域に対し
    ては輝度成分を符号化する手段と、前記第1、第2の手
    段の出力に応答して色文字領域に対しては2値化された
    輝度成分と色成分を符号化する手段とを備えたことを特
    徴とする画像符号化方式。
  4. (4)カラー画像を所定の領域毎に復号化する画像復号
    化方式において、符号化された画像データから下地の色
    信号を解読する第1の手段と、所定の領域が中間調領域
    であるか黒文字領域もしくは色文字領域であるかを指定
    する領域情報を解読する第2の手段と、該第2の手段の
    出力に応答して前記所定の領域に対応した復号処理を選
    択する手段と、前記第1、第2の手段の出力に応答して
    色信号を再生する手段とを備えたことを特徴とする画像
    復号化方式。
  5. (5)カラー画像データを蓄積あるいは伝送するために
    、該カラー画像データが下地色情報と領域情報と符号化
    データによって構成されていることを特徴とする画像符
    号化方式。(6)前記下地色検出手段が原稿の下地の色
    を検出するに要する時間分の入力画像を蓄積する手段を
    備えてなることを特徴とする請求項(1)記載の画像符
    号化方式。
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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2005229622A (ja) * 2004-02-12 2005-08-25 Xerox Corp 画像処理方法及び画像処理装置
JP2005244736A (ja) * 2004-02-27 2005-09-08 Seiko Epson Corp 画像処理システム及び画像処理方法
US7646517B2 (en) 2004-02-27 2010-01-12 Seiko Epson Corporation Image processing system and image processing method
US8023145B2 (en) 2004-02-27 2011-09-20 Seiko Epson Corporation Image processing system and image processing method

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