JPH04326668A - カラー画像処理方法 - 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】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、カラー画像処理方法、
特にフルカラー画像の圧縮を行うカラー画像処理方法に
関する。

【０００２】

【従来の技術】従来の技術領域としては、文字と写真を
含んだ画像を像域分離して、それぞれに最適な２値化方
式を適用する技術があった。例えば、ラプラシアン・フ
ィルタを通した画像信号のエッジが急峻であれば文字、
緩やかであれば写真と判断して、それぞれに最適なディ
ザ・マトリクスを適応する様な方式である。

【０００３】

【発明が解決しようとしている課題】又一方、フルカラ
ーの画像データーを圧縮せずに扱おうとすると、非常に
大容量のメモリーを必要とする。例えば、Ａ４サイズの
原稿を４００ｄｐｉフルカラーで記憶するためには、４
６Ｍバイトものメモリーが必要となり、装置が極めて高
価になってしまう。このため、フルカラー画像の圧縮方
式が種々研究されてきた。中でも有力なのが、ＩＳＯと
ＣＣＩＴＴの合同研究部会（ＪＰＥＧ）で標準化が進め
られている〔カラー画像の圧縮方式（ＪＰＥＧ方式）〕
である。この方式によれば、画像データーは画質を余り
損なう事なく１／１０から１／２０に圧縮できるので、
Ａ４の原稿が４００ｄｐｉで４．６Ｍバイトにおさまる
。また画像データーをデジタル回線等を通じて伝送する
場合（つまりカラーファクシミリ）にも、圧縮された画
像データーを扱う方が通信時間の点で有利である。

【０００４】ＪＰＥＧが標準化している従来のＡＤＣＴ
圧縮／伸長方式は、中間調画像に対しては１／２０程度
の高圧縮率が比較的容易に得られるのに対し、文字原稿
に対しては、いくらＱを高くしても圧縮率が上がらない
と言う欠点があった。

【０００５】しかもＱを上げて行くと文字の周囲に（文
字の色とは補色の）見苦しい偽似輪郭が発生し、文字が
にじんだように見えるので、文字原稿へのＡＤＣＴ方式
の適応は問題があった。

【０００６】この点に鑑み２値画像部と多値画像部とを
分離して夫々異なる符号化を行う方法は提案されている
が、その分離の精度に改善の余地があった。

【０００７】かかる問題は上述のＡＤＣＴに限らず他の
多値カラー画像圧縮においても同様に発生する問題であ
った。

【０００８】本発明はかかる点に鑑み文字部を良好に判
別し、夫々互いに異なる符号化を行うことにより高い圧
縮率を保ち画質を向上させることが出来る画像処理方法
を提供することを目的とする。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明は上述の目的を達
成するため、与えられたカラー画像データから文字部を
パターンマッチングより判別し、判別に応じて文字部と
文字部以外とで互いに異なる符号化を行うことを特徴と
する。

【００１０】

【実施例】以下、本発明を図示の実施例に基づき詳細に
説明する。本発明の一実施例のブロック図を、図１に示
す。

【００１１】まず、カラーリーダ５０、カラーマトリク
ス回路５１により、入力されたカラー原画像のＲ，Ｇ，
Ｂ信号を、公知のマトリクス演算回路（図示せず）によ
ってＹ，ｃｒ，ｃｂ信号に変換した後、前ライン・デー
ター保持回路１を介してＡＤＣＴ回路２に入力する。 ＜ＡＤＣＴ＞ＡＤＣＴ内部では色相信号ｃｒ，ｃｂ信号
を１／２サブサンプリングして、データー量を１／２に
圧縮する。これをｃｒ′，ｃｂ′と定義する。Ｙ，ｃｒ
′およびｃｂ′信号はそれぞれ独立に処理される。各々
の信号は、８×８ピクセルのブロック毎に、二次元ＤＣ
Ｔ変換される。ＤＣＴ変換は、フーリエ変換の実数部分
のみを計算しているのと等価で、画像は８×８ピクセル
毎に周波数変換される。ＡＤＣＴの後、ＳＱリニアー回
路でスカラー量子化される。量子化ステップ数は入力信
号の刻み幅（１／２５６）より大幅に少なくし、同一ス
カラー値の信号の出現頻度を高くする。これによって、
ランレングス符号化の圧縮率を上げるのである。

【００１２】さらに連続したスカラー値がなるべく長く
続く様に、周波数変換された８×８ピクセル内でジグザ
グに（低周波側から高周波側に向かって）読み出し、ハ
フマン符号化される。スカラー量子化器のフィルターは
、高域ほど量子化ステップが大きく設定されているので
、高域成分はほとんどゼロが続く様になる。同一のスカ
ラー値が続く長さをランレングスと言うが、ランレング
スが長く続けば続くほど高い圧縮率が得られる。つまり
圧縮率はスカラー量子化器のフィルターの特性でコント
ロールする事が出来る。フィルターの閾値の利得を１か
ら５０程度までコントロール出来るが、これをＱファク
ターと呼んで圧縮率を制御する値の目安にしている。 ＜領域別ＡＤＣＴ／ＭＨ／ＭＭＲ圧縮符号化方式＞前ラ
イン・データー保持回路１、ＡＤＣＴ回路２は一般的な
ものである。原稿はＡＤＣＴ処理に先立ち、原稿のプリ
スキャンによって二値化回路５で二値化され、４００ｄ
ｐｉの白黒画面メモリー６に記憶される。次にＯＣＲ回
路８によりソフト的に文字領域部分が判定される。即ち
文字のパターンマッチングにより文字部の判別が行える
。このＯＣＲソフトウエアーは〔ひらがな〕〔カタカナ
〕〔アルファベット〕及び〔数字〕のみを判定する比較
的小規模な物で良く、ただし文字列領域判定機能もあわ
せ持っている。ＯＣＲを実現する手段は専用のＯＣＲ回
路８で行っても良く、ＣＰＵ１４とメモリー１５及びメ
モリー１５に書かれた汎用のＯＣＲソフトで行っても良
い。

【００１３】判定はまず、文字列判定ルーチンを起動し
、全画面をサーチして文字列の〔島〕を推定する。次に
ＯＣＲルーチンを起動して、各島に文字が含まれるかど
うかを判断する。一つの島の中で、文字が３個以上判読
できたらその島を文字列と確定する。また、文字が判読
できなかった島でも、島の並びが規則的で、その上下の
島も文字列であると確定しているときはこれも文字列と
する。そして、このようにして得られた文字領域座標情
報を、文字領域メモリー９に書き込む。

【００１４】次に、二回目のスキャンに於いて、ＲＧＢ
画像をＡＤＣＴ処理しながら、同時に白黒画像もＭＨ／
ＭＭＲ変換回路１１にてＭＨ／ＭＭＲ処理する。この時
ＭＨ／ＭＭＲコーディング回路にはアンドゲート１０を
介して信号が送られ、そのアンドゲートは文字領域での
み開くので、中間調画像信号がＡＤＣＴ方式で圧縮され
、また文字領域はＭＨ／ＭＭＲ方式でそれぞれ圧縮され
、総合で高い圧縮率が得られる。原稿が網点画像を含む
ときは、特にこの効果が大きい。

【００１５】一方、Ｙｃｒｃｂカラー画像信号は、前ラ
インデーター保持回路１を介してＡＤＣＴ回路２により
ＡＤＣＴ変換される。前ラインデーター保持回路１は、
文字領域メモリーの出力によってコントロールされ、文
字領域中は、前のラインのデーターを保持することによ
って文字を消し去る。前ラインデーター保持回路の詳細
なブロック図は、図２に示す。

【００１６】メモリー２０は、１行×３２ビット分の容
量を持つ。このメモリーは、１クロックの前半をライト
後半をリードという様に、リード／ライト　　バッファ
ーメモリーとして動作する。アドレス信号はカウンター
２２によって、繰り返しアドレスが入力される。文字領
域メモリーからの出力信号により、文字領域以外の部分
でのみ／ＷＥ（ライトイネーブル）信号がメモリーに印
加され、データーＤｎがメモリーにライトされる。ライ
トされた信号はその直後にリードされ、３２ビットのＤ
タイプラッチ２１でラッチされ、ＡＤＣＴ回路に印加さ
れる。ラッチされたデーターは、１クロック分だけ遅延
する。ライト／リードの順番をリード／ライトと逆にす
れば、データーは１ライン前のものが出力されるが、１
クロック分の遅延はなくなる。

【００１７】ＡＤＣＴ及びＭＨ変換された信号は、それ
ぞれＦＩＦＯ（図示せず）を介してバスからＣＰＵに取
り込まれ、メモリ１５またはハードディスク（図示せず
）にストアーされる。色成分毎のＡＤＣＴの結果はそれ
ぞれ別々にストアーされる。

【００１８】伸長回路は図３の様に、圧縮回路のほぼ逆
のブロック図となる。図中図１と同じ番号の構成要素に
は同一の番号を付与した。逆ＡＤＣＴ回路２と逆ＭＨ／
ＭＭＲ回路１１は、それぞれＡＤＣＴ２及びＭＨ／ＭＭ
Ｒ回路１１を逆転して使うものであり、それぞれＡＤＣ
Ｔ及びＭＨ／ＭＭＲの伸長回路を構成する。ＭＨ／ＭＭ
Ｒ伸長された１ページの文字画像はプリデコードにより
メモリー６に展開される。次に、カラー画像のＡＤＣＴ
デコードと同時に読み出され、それらの出力がＯＲ回路
１９によりＯＲ合成され、再生画像を得る。

【００１９】ＡＤＣＴにより、文字部分の削除された中
間調画像は、容易に１／２０程度に圧縮される。また、
文字部分のＭＨ符号化は、１／１５程度以上の圧縮率を
得るのは容易であり、しかも元の画像データが１ビット
（つまり１／２４に圧縮されている）だから、両方で数
百分の１に圧縮されることになり、中間調画像のデータ
サイズに比べれば無視できる大きさになってしまう。 ＜その他の領域別ＡＤＣＴ／ＭＨ圧縮符号化方式＞前記
方式では、色文字が全て黒文字になってしまうと言う欠
点がある。そのため、以下のような方式により上記欠点
が解決される。

【００２０】図１に於いて、圧縮時に前ラインデーター
保持回路１はルミナンス信号Ｙに対してのみ実行し、文
字の色情報ｃｒ、ｃｂは、そのままＡＤＣＴ変換する。 また文字領域メモリ９の内容もメモリー１５またはハー
ドディスクにストアーする。図４に示す伸長側では、Ｍ
Ｈ／ＭＭＲ復号された信号３０を黒信号としてではなく
、ルミナンス信号として扱う。このため、０または１の
１ビットの情報を、００００００００または１１１１１
１１１という様に、８ビットにビット拡張してスイッチ
回路３１で切り替え使用する。切り替える信号は言うま
でもなく文字領域メモリーの中の情報である。これによ
って、文字部分においては逆にＡＤＣＴ変換後のルミナ
ンス信号は完全に捨てられ、ＭＨデコードされた方の信
号がＹ信号として使われる。このため、輪郭部の偽パタ
ーンノイズ等はなくなる。

【００２１】文字領域情報は、基本的には伸長側に伝え
る必要がない。その例を図５に示す。この場合、圧縮回
路のブロック図は同じで、伸長部ではＹ信号の切り替信
号として、ＭＨ／ＭＭＲ複号された信号３３を１ビット
のスムーズイング・フィルターを通して得られた信号を
用いる。これによって、文字部分及びその周辺領域では
、逆ＭＨ／ＭＭＲ複号された信号をＹ信号として用いる
ので、クリアーな文字再現が得られる。 ＜ＡＤＣＴ圧縮／伸長回路の例＞図６にＡＤＣＴ回路の
一例を示す。ここでは、ＡＤＣＴ専用のチップ１０１、
１０２（ＣＬ５５０Ｂ）を使った例を示している。ＡＤ
ＣＴチップは、ハフマン符号化された出力を出来るだけ
早く読み取ってやらなければならないので、外部バス（
ＶＭＥバス）とは別に、内部のローカルバスを設けてい
る。外部バスはバス使用権の獲得（バス・アービトレー
ション）に時間がかかる上、ＵＮＩＸの様な遅いＯＳで
管理されているので、ＡＤＣＴチップを直接外部バスに
接続するのは得策ではない。

【００２２】したがって本実施例では高速化を計るため
ＣＬ５５０Ｂは２個並列動作させている。ＣＬ５５０Ｂ
の左にある２群の８ラインバファー１０５、１０６は入
力された高速のビデオ信号をその１／２のクロックレー
トで２個のＣＬ５５０Ｂに分配するためのマルチプレク
サーの役目をしている。ＲＧＢ／Ｙｃｒｃｂ変換回路は
、文字通り入力されたＲＧＢ信号をＹｃｒｃｂ信号に変
換するための変換回路１０８である。ＡＤＣＴチップ自
身が、ＲＧＢ信号でもＹｃｒｃｂ信号でも扱える様にな
っているため、本来ならこの回路は不用だが、文字領域
の判別のためにＹ（輝度）信号を出力するため設けられ
ている。

【００２３】Ｙ（輝度）信号はバッファメモリに供給さ
れる一方、２値化回路１０９で２値化された後４００ｄ
ｐｉの白黒メモリ１１０に記憶される。この画像信号は
同時にエッジ検出回路１１２を介して４００／８ｄｐｉ
（つまり５０ｄｐｉ）領域メモリ１１５にエッジ情報が
書込まれる。ＣＰＵはこの領域メモリの内容から判断し
て文字か写真かを判定する。

【００２４】本実施例においてはカラー画像中の文字部
以外についてはＡＤＣＴ方式により符号化したがこれに
限らず他の符号化、例えばベクトル量子化であってもよ
い。又、本実施例においては文字パターンマッチングに
より文字部の判別を行ったがこれはハード的に行っても
よい。

【００２５】

【発明の効果】以上説明した様に本発明によれば、文字
と中間調の白黒またはカラーの画像を含む原稿を効率よ
く圧縮することが出来る様になった。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例による像域分離型の画像圧縮
回路のブロック図。

【図２】前ラインデーター保持回路１の詳細な図面。

【図３】本実施例による像域分離型の画像伸長回路のブ
ロック図。

【図４】本実施例の像域分離型の画像伸長回路の第２の
実施例のブロック図。

【図５】本実施例の像域分離型の画像伸長回路の第３の
実施例のブロック図。

【図６】本実施例の像域分離型の画像圧縮／伸長回路の
実施例の詳細なブロック図。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　与えられたカラー画像データから文字
   部を文字パターンマッチングより判別し、判別に応じて
   文字部と文字部以外とで互いに異なる符号化を行うこと
   を特徴とするカラー画像処理方法。
2. 【請求項２】　　前記文字部はＭＭＲ符号化を行い、前
   記文字部以外はＡＤＣＴ符号化を行うことを特徴とする
   請求項１のカラー画像処理方法。