JPH0440074A - 画像符号化装置 - Google Patents
画像符号化装置Info
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- JPH0440074A JPH0440074A JP2147035A JP14703590A JPH0440074A JP H0440074 A JPH0440074 A JP H0440074A JP 2147035 A JP2147035 A JP 2147035A JP 14703590 A JP14703590 A JP 14703590A JP H0440074 A JPH0440074 A JP H0440074A
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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。
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、カラー画像中の文字と自然画像部分を分離し
て符号化するカラーファクシミリ装置等の画像符号化装
置に関するものである。
て符号化するカラーファクシミリ装置等の画像符号化装
置に関するものである。
従来、カラー画像を符号化する方法として、画像をブロ
ックに分割し、直交変換を施した後、その係数を量子化
・符号化するものが知られていた。
ックに分割し、直交変換を施した後、その係数を量子化
・符号化するものが知られていた。
しかしながら、上記従来例では、直交変換後の係数を量
子化するため、高周波成分が失われ、エツジ部でリンギ
ング(ringing)を起こし、最も使用頻度の高い
黒文字部(以下、黒文字部とは黒文字のみではなく黒線
画像等も含む)の品位が低下していた。
子化するため、高周波成分が失われ、エツジ部でリンギ
ング(ringing)を起こし、最も使用頻度の高い
黒文字部(以下、黒文字部とは黒文字のみではなく黒線
画像等も含む)の品位が低下していた。
また、黒文字部の品位を向上させるために、黒文字部と
その他を分離して符号化することも考えられるが、黒文
字部を抽出するだけでは例えばスキャナから読み込まれ
たような画像に対しては、その他の部分に黒文字の周辺
部分が含まれ、これがさらにエツジ部を形成し、この部
分が直交変換符号化の効率を低下させてしまう。
その他を分離して符号化することも考えられるが、黒文
字部を抽出するだけでは例えばスキャナから読み込まれ
たような画像に対しては、その他の部分に黒文字の周辺
部分が含まれ、これがさらにエツジ部を形成し、この部
分が直交変換符号化の効率を低下させてしまう。
また、復号画像をYMCKの4色でハードコピー刷る場
合、黒文字部分を黒単色で印刷するための墨信号の作成
が必要となり、その手順が煩雑となる。
合、黒文字部分を黒単色で印刷するための墨信号の作成
が必要となり、その手順が煩雑となる。
そこで本発明は、上述のような従来技術の欠点を除去し
、画質を高品位に保ちつつ、効率のよい画像符号化を行
うことのできる装置を提供することを目的とする。
、画質を高品位に保ちつつ、効率のよい画像符号化を行
うことのできる装置を提供することを目的とする。
また本発明は、カラー画像中の黒文字部を再生するのに
好適な画像符号化装置を提供することを別の目的とする
。
好適な画像符号化装置を提供することを別の目的とする
。
〔課題を解決するための手段及び作用〕本発明の画像符
号化装置は、以上の点に鑑みてなされたもので、入力画
像データの黒線画部を検出する手段と、前記黒線画部を
拡張する手段と前記黒線両部検出手段により検出された
黒線画部と該黒線両部以外の部分に対し、異なる符号化
を行う符号化手段を有することを第1の特徴とする。
号化装置は、以上の点に鑑みてなされたもので、入力画
像データの黒線画部を検出する手段と、前記黒線画部を
拡張する手段と前記黒線両部検出手段により検出された
黒線画部と該黒線両部以外の部分に対し、異なる符号化
を行う符号化手段を有することを第1の特徴とする。
また、入力画像データの線画部を検出する手段と、前記
検出手段により検出された線画部を拡張する手段と、前
記拡張手段により拡張された線画部を周囲の画像データ
の値に応じて置換する手段と、前記置換手段により置換
された画像データを符号化する手段とを有することを第
2の特徴とする。
検出手段により検出された線画部を拡張する手段と、前
記拡張手段により拡張された線画部を周囲の画像データ
の値に応じて置換する手段と、前記置換手段により置換
された画像データを符号化する手段とを有することを第
2の特徴とする。
以下に説明する本発明の実施例においては、黒文字を判
定する手段と黒文字の周囲数画素の無彩色部分を検出す
る手段とオリジナルの画像から黒文字部分と無彩色部分
を画素単位で差し引き、差し引いた部分は周囲の色の平
均値で置き換えを行う手段を持つ。ブロック単位でエツ
ジの判定を行い、次に黒文字の判定を行う。そして両者
を同時に満たすブロックを黒文字ブロックとし、これを
固定閾値で二値化する。これを画像全体に施し、黒文字
の面を作る。次に、黒文字を画素単位で考え、黒文字を
構成する画素の、例えば周囲8画素について無彩色性を
調べ、無彩色ならば黒文字の一部として考える。これを
黒文字周囲の面として、黒文字の面とは別に考える。オ
リジナルの画像から黒文字の面と黒文字周囲の面を画素
単位で差し引き、差し引いた部分は周囲の色の平均値で
置き換える。
定する手段と黒文字の周囲数画素の無彩色部分を検出す
る手段とオリジナルの画像から黒文字部分と無彩色部分
を画素単位で差し引き、差し引いた部分は周囲の色の平
均値で置き換えを行う手段を持つ。ブロック単位でエツ
ジの判定を行い、次に黒文字の判定を行う。そして両者
を同時に満たすブロックを黒文字ブロックとし、これを
固定閾値で二値化する。これを画像全体に施し、黒文字
の面を作る。次に、黒文字を画素単位で考え、黒文字を
構成する画素の、例えば周囲8画素について無彩色性を
調べ、無彩色ならば黒文字の一部として考える。これを
黒文字周囲の面として、黒文字の面とは別に考える。オ
リジナルの画像から黒文字の面と黒文字周囲の面を画素
単位で差し引き、差し引いた部分は周囲の色の平均値で
置き換える。
以上のようにして、黒文字の面と自然画像の面を作る。
このようにして作成された黒文字画像の面と自然画像の
面をそれぞれ算術符号化、直交変換符号化を用いて符号
化し、コードデータを得る。
面をそれぞれ算術符号化、直交変換符号化を用いて符号
化し、コードデータを得る。
以下、図面を用いて説明する。
第1図は、本発明の実施例を示すブロック図である。1
0は画像入力装置、11はYCrCb変換部、12はエ
ツジ強調部、13はフレームメモリ、14はエツジ検出
部、15は黒検出部、16はセレクタ、17はフレーム
メモリ、18は算術符号化部、19は無彩色判定部、2
0はフレームメモリ、21は黒文字除去・平均値置換部
、22はフレームメモリ、23は直交変換符号化部、2
4は符号化データ送信部である。
0は画像入力装置、11はYCrCb変換部、12はエ
ツジ強調部、13はフレームメモリ、14はエツジ検出
部、15は黒検出部、16はセレクタ、17はフレーム
メモリ、18は算術符号化部、19は無彩色判定部、2
0はフレームメモリ、21は黒文字除去・平均値置換部
、22はフレームメモリ、23は直交変換符号化部、2
4は符号化データ送信部である。
画像入力装置10からのRGBデータ101は、YCr
Cb変換部において、(1)式の変換が行われ、Y、
Cr。
Cb変換部において、(1)式の変換が行われ、Y、
Cr。
cb倍信号エツジ強調部12に、またCr、Cb倍信号
直接フレームメモリ13に格納される。
直接フレームメモリ13に格納される。
画素に対して信号“1”をセレクタに出力し、その他は
“0′を出力する。
“0′を出力する。
Y<Tyl (=50)
・・・(2)エツジ強調部12では、Y信
号のみに対してエツジ強調が行われ、その結果がフレー
ムメモリ13に出力される。フレームメモリ13のデー
タは、NXN(ここではN=4としているが、後述する
直交変換のブロックサイズに合わせるのがよい)のブロ
ック単位で読みだされ、エツジ検出部14及び黒検出部
15に入る。エツジ検出部14では、入力されたY信号
のみを使い、ブロック内の最大値と最小値の差がある一
定値(ここでは8ビツト256レベルにおけるレベル7
0に設定したが、この値に限らない)よりも大きければ
エツジが存在するとして、セレクタ16に切り替え信号
“ビを出力する。それ以外は“0”を出力する。またエ
ツジ検出部14は、ブロック内の全画素について黒検出
が行われるまで、切り替え信号を出力し続ける。黒検出
部15に入ったデータは、以下の式(2) (3)を同
時に満たすセレクタ16では、エツジ検出部14からの
切り替え信号によって、切り替え信号が“0”ならば信
号301 (=“0”)を、また切り替え信号が“1”
ならば黒検出部15からの信号をフレームメモリ17に
出力する。従ワて、エツジの存在するブロックでは、常
に黒検出部15からの信号がフレームメモリ17に出力
され、エツジが存在しなければ信号301がフレームメ
モリ17に出力されることになる。以上の処理が終わる
と、フレームメモリ17には黒文字として検出された画
素が格納されたことになる。
・・・(2)エツジ強調部12では、Y信
号のみに対してエツジ強調が行われ、その結果がフレー
ムメモリ13に出力される。フレームメモリ13のデー
タは、NXN(ここではN=4としているが、後述する
直交変換のブロックサイズに合わせるのがよい)のブロ
ック単位で読みだされ、エツジ検出部14及び黒検出部
15に入る。エツジ検出部14では、入力されたY信号
のみを使い、ブロック内の最大値と最小値の差がある一
定値(ここでは8ビツト256レベルにおけるレベル7
0に設定したが、この値に限らない)よりも大きければ
エツジが存在するとして、セレクタ16に切り替え信号
“ビを出力する。それ以外は“0”を出力する。またエ
ツジ検出部14は、ブロック内の全画素について黒検出
が行われるまで、切り替え信号を出力し続ける。黒検出
部15に入ったデータは、以下の式(2) (3)を同
時に満たすセレクタ16では、エツジ検出部14からの
切り替え信号によって、切り替え信号が“0”ならば信
号301 (=“0”)を、また切り替え信号が“1”
ならば黒検出部15からの信号をフレームメモリ17に
出力する。従ワて、エツジの存在するブロックでは、常
に黒検出部15からの信号がフレームメモリ17に出力
され、エツジが存在しなければ信号301がフレームメ
モリ17に出力されることになる。以上の処理が終わる
と、フレームメモリ17には黒文字として検出された画
素が格納されたことになる。
算術符号化部18では、フレームメモリ17に格納され
た黒文字パターンが算術符号化され、コードデータとし
て符号化データ送信部24に出力される。
た黒文字パターンが算術符号化され、コードデータとし
て符号化データ送信部24に出力される。
本実施例では、黒文字パターンの符号化手段として算術
符号を用いたが、MH,MR,MMRなどを用いてもよ
く、これに限らない。無彩色判定部19では、フレーム
メモリ17に格納された黒文字に対して、その周囲の8
画素について無彩色判定を行い、式(3) (4)を満
たす画素を無彩色の画素であるとしてフレームメモリ2
0に出力する。
符号を用いたが、MH,MR,MMRなどを用いてもよ
く、これに限らない。無彩色判定部19では、フレーム
メモリ17に格納された黒文字に対して、その周囲の8
画素について無彩色判定を行い、式(3) (4)を満
たす画素を無彩色の画素であるとしてフレームメモリ2
0に出力する。
Y<Ty3 (=200) ・・・(
4)黒文字除去・平均値置換部21では、フレームメモ
リ20の信号値が“1”、つまり黒文字の一部であるな
らばフレームメモリ13に格納されているオリジナル画
像データの対応する部分の値をクリアし、ブロック内の
画素値の平均値で置き換える。直交変換符号化部23で
は、黒文字除去・平均値置換回路21より出力されたデ
ータに対して離散コサイン変換(DCT)符号化が行わ
れ、符号データが符号化データ送信部24に出力される
。
4)黒文字除去・平均値置換部21では、フレームメモ
リ20の信号値が“1”、つまり黒文字の一部であるな
らばフレームメモリ13に格納されているオリジナル画
像データの対応する部分の値をクリアし、ブロック内の
画素値の平均値で置き換える。直交変換符号化部23で
は、黒文字除去・平均値置換回路21より出力されたデ
ータに対して離散コサイン変換(DCT)符号化が行わ
れ、符号データが符号化データ送信部24に出力される
。
次に、本発明のポイントであるY信号エツジ強調部12
の説明を行う。
の説明を行う。
通常、文字の細かい部分をスキャナから読み込むとエツ
ジがシャープに再現できず、例えば明朝体の小さい文字
の隣接した二本の横棒が一本になったりする。エツジを
シャープに再現するために、エツジ強調を行うにも、ス
キャナから読み込まれた通常のRGBデータは、スキャ
ナの精度やノイズのため、原稿が完全に黒であってもR
=G=Bとはならず、ばらつきがでる。従って、このR
GB信号をそれぞれの信号毎にエツジ強調すると、さら
にばらつきが拡大され、黒文字の周辺で色ずれが起きて
色相が変化し、後述する黒文字検出の精度が低下すると
いう弊害が生じる。その結果、黒文字除去後の画像にエ
ツジが残ったままとなり、この部分が直交変換の符号化
効率を低下させてしまう。そこで本実施例においては、
黒文字部(無彩色部)の色バランスを崩さずにエツジ強
調をするために、輝度(Y)信号のみを用いて、注目画
素が(3)式を満たす場合のみエツジ強調を行う((5
−A)式)。満たさない場合は、(5−B)式のように
何も行わない。またノイズの強調を防止するため第2図
(b)に示すように、フィルタ出力値Fの絶対値がTe
(=30)以下ならばエツジ強調を行わない((5−
D)式)。ここでY(i、j)は注目画素を示し、kは
エツジの強調度をコントロールする係数である。
ジがシャープに再現できず、例えば明朝体の小さい文字
の隣接した二本の横棒が一本になったりする。エツジを
シャープに再現するために、エツジ強調を行うにも、ス
キャナから読み込まれた通常のRGBデータは、スキャ
ナの精度やノイズのため、原稿が完全に黒であってもR
=G=Bとはならず、ばらつきがでる。従って、このR
GB信号をそれぞれの信号毎にエツジ強調すると、さら
にばらつきが拡大され、黒文字の周辺で色ずれが起きて
色相が変化し、後述する黒文字検出の精度が低下すると
いう弊害が生じる。その結果、黒文字除去後の画像にエ
ツジが残ったままとなり、この部分が直交変換の符号化
効率を低下させてしまう。そこで本実施例においては、
黒文字部(無彩色部)の色バランスを崩さずにエツジ強
調をするために、輝度(Y)信号のみを用いて、注目画
素が(3)式を満たす場合のみエツジ強調を行う((5
−A)式)。満たさない場合は、(5−B)式のように
何も行わない。またノイズの強調を防止するため第2図
(b)に示すように、フィルタ出力値Fの絶対値がTe
(=30)以下ならばエツジ強調を行わない((5−
D)式)。ここでY(i、j)は注目画素を示し、kは
エツジの強調度をコントロールする係数である。
ここではに=1としたが、これに限らない。例えば、f
(F)の値に比例させてもよい。また第2図(a)は
、(5−C)式で表される画素の配置を示している。
(F)の値に比例させてもよい。また第2図(a)は
、(5−C)式で表される画素の配置を示している。
YE (i、 D =Y (i、 j) +に*f (
F) ・・・(5−A)YE (i、
j)=y (i、 j)
・・・(5−B)F= (4*Y (i、 D −
Y (i−1,j−1) −Y (i+l、 j−1)
Y (i−1,j+1) −Y (i+l、 j+1)
) /4 ・・・(5−C)このようなエツジ強調
を行うことにより、従来問題になっていた各色のばらつ
きの拡大を抑えることができ、黒文字部のエツジがシャ
ープになり、いままで黒くつぶれていた部分も鮮明に再
現することができる。
F) ・・・(5−A)YE (i、
j)=y (i、 j)
・・・(5−B)F= (4*Y (i、 D −
Y (i−1,j−1) −Y (i+l、 j−1)
Y (i−1,j+1) −Y (i+l、 j+1)
) /4 ・・・(5−C)このようなエツジ強調
を行うことにより、従来問題になっていた各色のばらつ
きの拡大を抑えることができ、黒文字部のエツジがシャ
ープになり、いままで黒くつぶれていた部分も鮮明に再
現することができる。
第3図(a)は、紙に書かれた黒文字を示す図で、第3
図(b)はスキャナから読み込まれた黒文字の断面の濃
度分布を示したものである。通常スキャナから読み込ま
れた画像は、第3図(b)のようにエツジの部分がなだ
らかになっている。これを固定閾値T (=50)で二
値化した場合、第3図(C)のようになり、これをオリ
ジナルの画像から差し引くと第3図(d)のようになる
。第3図(d)の斜線部をみると分かるように、黒文字
を除去した画像中に再びエツジが発生しており、これを
直交変換符号化すると符号化効率が著しく下がる。第3
図(d)のエツジ部分は画質の点からみても不用な部分
であり、この部分をカラー画像中から取り除き、ブロッ
ク内の画素値の平均値で置き換えるのが本実施例の特徴
の1つになっている。つまり、黒文字の周辺部をブロッ
ク内の平均値で置き換えることにより、ブロック内の起
伏を小さくすることができ、直交変換を行ったときの符
号化効率を向上させることができる。なお、平均値での
置換に限らず最も頻度の多い値に置き換えること或いは
メデイアンフィルタを用いてブロック内画素の中央値に
置き換えることも可能である。
図(b)はスキャナから読み込まれた黒文字の断面の濃
度分布を示したものである。通常スキャナから読み込ま
れた画像は、第3図(b)のようにエツジの部分がなだ
らかになっている。これを固定閾値T (=50)で二
値化した場合、第3図(C)のようになり、これをオリ
ジナルの画像から差し引くと第3図(d)のようになる
。第3図(d)の斜線部をみると分かるように、黒文字
を除去した画像中に再びエツジが発生しており、これを
直交変換符号化すると符号化効率が著しく下がる。第3
図(d)のエツジ部分は画質の点からみても不用な部分
であり、この部分をカラー画像中から取り除き、ブロッ
ク内の画素値の平均値で置き換えるのが本実施例の特徴
の1つになっている。つまり、黒文字の周辺部をブロッ
ク内の平均値で置き換えることにより、ブロック内の起
伏を小さくすることができ、直交変換を行ったときの符
号化効率を向上させることができる。なお、平均値での
置換に限らず最も頻度の多い値に置き換えること或いは
メデイアンフィルタを用いてブロック内画素の中央値に
置き換えることも可能である。
第4図(a)、第4図(b)、第4図(c)は無彩色判
定部19の動作を説明するための図である。第4図(a
)の斜線部はフレームメモリ17に格納されている黒文
字を示したものであり、*は注目している黒文字の画素
を示している。*を中心とした3×3の囲みは、*を注
目画素とした場合の無彩色判定領域に当たる部分である
。第4図(b)の斜線部は、実際に*の画素を注目画素
とし、オリジナル画像に対して無彩色と判定される領域
であり、第4図(C)の斜線部は最終的に黒文字とその
周囲の無彩色部分であると判定された領域である。この
判定領域信号を得るために、3×3ブロツク内のORが
とられる。即ち、注目画素を含む3×3ブロツク内に少
なくとも1つ無彩色画素があれば当該注目画素を無彩色
部と判定する。この第4図(C)の斜線部がフレームメ
モリ20に格納されることになる。ここでブロックサイ
ズは3×3に限らす5×5.7×7としてもよい。
定部19の動作を説明するための図である。第4図(a
)の斜線部はフレームメモリ17に格納されている黒文
字を示したものであり、*は注目している黒文字の画素
を示している。*を中心とした3×3の囲みは、*を注
目画素とした場合の無彩色判定領域に当たる部分である
。第4図(b)の斜線部は、実際に*の画素を注目画素
とし、オリジナル画像に対して無彩色と判定される領域
であり、第4図(C)の斜線部は最終的に黒文字とその
周囲の無彩色部分であると判定された領域である。この
判定領域信号を得るために、3×3ブロツク内のORが
とられる。即ち、注目画素を含む3×3ブロツク内に少
なくとも1つ無彩色画素があれば当該注目画素を無彩色
部と判定する。この第4図(C)の斜線部がフレームメ
モリ20に格納されることになる。ここでブロックサイ
ズは3×3に限らす5×5.7×7としてもよい。
第5図は、黒文字除去・平均値置換部21を説明するた
めの図である。この第5図のように、例えば、あるブロ
ックの黒文字とその周辺無彩色部分(升目の塗りつぶさ
れた部分)がフレームメモリ2oに格納されているとす
る。例えば第5図において黒(塗りつぶされた画素は1
0画素あり、黒文字除去・平均値置換部21において、
この10画素がブロック内の残り6画素の平均値で置き
換えられる。つまり、第5図の白い部分に対応する6画
素のY信号の平均値及びCr信号の平均値及びcb倍信
号平均値を求め、第5図中の黒い部分に対応する10画
素のY信号、Cr信号、cb倍信号してしまう。この処
理を、第6図のフローチャートを用いて説明する。
めの図である。この第5図のように、例えば、あるブロ
ックの黒文字とその周辺無彩色部分(升目の塗りつぶさ
れた部分)がフレームメモリ2oに格納されているとす
る。例えば第5図において黒(塗りつぶされた画素は1
0画素あり、黒文字除去・平均値置換部21において、
この10画素がブロック内の残り6画素の平均値で置き
換えられる。つまり、第5図の白い部分に対応する6画
素のY信号の平均値及びCr信号の平均値及びcb倍信
号平均値を求め、第5図中の黒い部分に対応する10画
素のY信号、Cr信号、cb倍信号してしまう。この処
理を、第6図のフローチャートを用いて説明する。
まず、フレームメモリ17に格納された黒文字データの
それぞれの画素に対して、その画素の8近傍の画素の無
彩色判定を行う(Sl)。この判定は、(3)(4)式
を同時に満たすか否かで行われる。そして、その判定が
無彩色であるならば、フレームメモリ20の対応する位
置に“1”を書き込む(s2)。但し、初期状態として
フレームメモリ2oの内容ハスべて“0”となっている
。全ての画素について上記の処理が終了したら、次にN
XN (ただし、N−4)のブロック単位にオリジナル
データ(フレームメモリ13)とフレームメモリ20の
データを取り込む(S4)。取り込まれたフレームメモ
リ20のデータにおいてその値が“0”である画素につ
いて、Y+Cr、Cb、それぞれの平均値を求める(S
5)。そして取り込まれたフレームメモリ20のデータ
で“1”である画素について、S5で求めたY、Cr、
Cbそれぞれの平均値をその画素のデータとし、フレー
ムメモリ22に格納する(S6)。そして全てのブロッ
クに対して上記S4〜S6の処理を終えるまで繰り返す
。以上の処理が終わった結果、フレームメモリ22には
、黒文字に相当する部分に対しては平均値で置き換えら
れた値が、そしてそれ以外の部分に対してはオリジナル
データの値が格納されていることになる。
それぞれの画素に対して、その画素の8近傍の画素の無
彩色判定を行う(Sl)。この判定は、(3)(4)式
を同時に満たすか否かで行われる。そして、その判定が
無彩色であるならば、フレームメモリ20の対応する位
置に“1”を書き込む(s2)。但し、初期状態として
フレームメモリ2oの内容ハスべて“0”となっている
。全ての画素について上記の処理が終了したら、次にN
XN (ただし、N−4)のブロック単位にオリジナル
データ(フレームメモリ13)とフレームメモリ20の
データを取り込む(S4)。取り込まれたフレームメモ
リ20のデータにおいてその値が“0”である画素につ
いて、Y+Cr、Cb、それぞれの平均値を求める(S
5)。そして取り込まれたフレームメモリ20のデータ
で“1”である画素について、S5で求めたY、Cr、
Cbそれぞれの平均値をその画素のデータとし、フレー
ムメモリ22に格納する(S6)。そして全てのブロッ
クに対して上記S4〜S6の処理を終えるまで繰り返す
。以上の処理が終わった結果、フレームメモリ22には
、黒文字に相当する部分に対しては平均値で置き換えら
れた値が、そしてそれ以外の部分に対してはオリジナル
データの値が格納されていることになる。
次に、直交変換符号化部23における処理を説明する。
黒文字とその周辺無彩色部分をブロック内の平均値で置
き換えした画像データ(フレームメモリ22)に対し、
直交変換符号化部23において、4×4ブロツクの2次
元離散コサイン変換を行い、その変換係数を得る。この
とき、Y信号に対してはそのまま4×4のブロックで直
交変換を行い、Cr。
き換えした画像データ(フレームメモリ22)に対し、
直交変換符号化部23において、4×4ブロツクの2次
元離散コサイン変換を行い、その変換係数を得る。この
とき、Y信号に対してはそのまま4×4のブロックで直
交変換を行い、Cr。
cb酸成分対しては、圧縮効率を上げるため、2×2ブ
ロツク内の平均値をとり、それぞれ1/2にサブサンプ
リングし、サブサンプリングされたデータに対して新た
に4×4のブロックに区切り、直交変換を行う。ここで
、色成分(Cr、 Cb)のみサブサンプリングする
のは、輝度成分(Y)に比べて、人間の視覚に対して劣
化が目立たないからである。
ロツク内の平均値をとり、それぞれ1/2にサブサンプ
リングし、サブサンプリングされたデータに対して新た
に4×4のブロックに区切り、直交変換を行う。ここで
、色成分(Cr、 Cb)のみサブサンプリングする
のは、輝度成分(Y)に比べて、人間の視覚に対して劣
化が目立たないからである。
得られた変換係数は例えば第7図(a)に示すような量
子化テーブルによって量子化される。−例としてオリジ
ナルデータを変換して得られた変換係数を第7図(b)
に示し、第7図(a)によって量子化された係数を第7
図(c)に示す。
子化テーブルによって量子化される。−例としてオリジ
ナルデータを変換して得られた変換係数を第7図(b)
に示し、第7図(a)によって量子化された係数を第7
図(c)に示す。
具体的には、第7図(b)の変換係数の各々をマトリク
ス上で対応する第7図(a)の量子化テーブルの成分で
割り算し、小数点以下を切り捨てることにより第7図(
C)に示す量子化データが得られる。直交変換符号化は
、第7図(C)のように量子化された係数をジグザグス
キャンし、ハフマン符号化することにより構成され、符
号データとじて符号化データ送信部24に送られる。
ス上で対応する第7図(a)の量子化テーブルの成分で
割り算し、小数点以下を切り捨てることにより第7図(
C)に示す量子化データが得られる。直交変換符号化は
、第7図(C)のように量子化された係数をジグザグス
キャンし、ハフマン符号化することにより構成され、符
号データとじて符号化データ送信部24に送られる。
なお、上記手順は第8図のフローチャートに基づき、コ
ンピュータのソフトウェアにより行うこともできる。
ンピュータのソフトウェアにより行うこともできる。
符号化データ送信部24においては、最初に黒文字のパ
ターン符号が送信され、次に、Y、 Cr、 Cbの
符号データが面順次に送信される。各面の送信に先だっ
て、そのデータがどの成分であるかを示すフラグが送信
される。
ターン符号が送信され、次に、Y、 Cr、 Cbの
符号データが面順次に送信される。各面の送信に先だっ
て、そのデータがどの成分であるかを示すフラグが送信
される。
以上のように、黒文字パターンを合わせて符号化するこ
とで、黒文字の品位を保つことができ、黒文字をオリジ
ナルデータがら分離する際に、その周囲の部分をも含め
、黒文字部分をブロック内の平均値で置き換えることに
より、直交変換符号化の効率を向上させることができる
。
とで、黒文字の品位を保つことができ、黒文字をオリジ
ナルデータがら分離する際に、その周囲の部分をも含め
、黒文字部分をブロック内の平均値で置き換えることに
より、直交変換符号化の効率を向上させることができる
。
第9図は、符号データを復号する部分のブロック図であ
る。
る。
符号データ受信部31において受信されiこ符号データ
のうちパターン符号は、黒文字パターン復号部33に於
いて黒文字のパターン情報として復号化され、フレーム
メモリ35に格納される。
のうちパターン符号は、黒文字パターン復号部33に於
いて黒文字のパターン情報として復号化され、フレーム
メモリ35に格納される。
一方、直交変換符号は、直交変換復号化部32に於いて
、符号化と全く逆の手順で復号化が行われる。すなわち
まず、量子化された変換係数情報を復号し、次に第7図
(a)と同じ量子化テーブルの各成分をこの変換係数に
乗算し、逆量子化を行い変換係数を求める(第10図)
。これに2次元の逆離散コサイン変換を施し、得られた
画像をフレームメモリ34に格納する。Y、 Cr、
Cbのデータがすべてそろった後に、Cr、Cbデータ
については1/2にサブサンプリングされた状態になっ
ているので、単純補間や線形補間等を用いてオリジナル
データと同じデータサイズにもどす。そして画素毎にY
、Cr、Cbのデータを読みだし、YCrCb−RGB
変換部36において、画素毎にR,G、 Bのデータ
に復元する。この変換を(6)式に示す。
、符号化と全く逆の手順で復号化が行われる。すなわち
まず、量子化された変換係数情報を復号し、次に第7図
(a)と同じ量子化テーブルの各成分をこの変換係数に
乗算し、逆量子化を行い変換係数を求める(第10図)
。これに2次元の逆離散コサイン変換を施し、得られた
画像をフレームメモリ34に格納する。Y、 Cr、
Cbのデータがすべてそろった後に、Cr、Cbデータ
については1/2にサブサンプリングされた状態になっ
ているので、単純補間や線形補間等を用いてオリジナル
データと同じデータサイズにもどす。そして画素毎にY
、Cr、Cbのデータを読みだし、YCrCb−RGB
変換部36において、画素毎にR,G、 Bのデータ
に復元する。この変換を(6)式に示す。
ここで復元されたデータの黒文字部の画素値については
、所定のブロック内の平均値に置き換えられているが、
合成部37においてフレームメモリ35から読みだされ
た黒文字データに応じてそのレベルを零とする。即ち黒
文字部の画素は他の色成分R,G、 Hの値を零とし、
完全に黒にする。かかる処理を行ったr、 g、
bデータが画像出力部38に送られる。一方、1ビツト
の黒文字データは同時に1ビツトのBKデータとして画
像出力部38に送られる。
、所定のブロック内の平均値に置き換えられているが、
合成部37においてフレームメモリ35から読みだされ
た黒文字データに応じてそのレベルを零とする。即ち黒
文字部の画素は他の色成分R,G、 Hの値を零とし、
完全に黒にする。かかる処理を行ったr、 g、
bデータが画像出力部38に送られる。一方、1ビツト
の黒文字データは同時に1ビツトのBKデータとして画
像出力部38に送られる。
画像出力部38は、例えば、レーザービームプリンタ、
インクジェットプリンタ、サーマルプリンタ、ドツトプ
リンタなどにより構成される。プリントの際には、r+
g+ t)データに対しRGB−MMCの変換が行わ
れるが、黒文字部の画素はR=G=B=0となっている
のでY=M=C=0となり、UCRがすでに実現されて
いるので、OCR,墨入れといった通常のカラーハード
コピーに必要な手順が省略できるという、とりわけ優れ
た効果を奏する。
インクジェットプリンタ、サーマルプリンタ、ドツトプ
リンタなどにより構成される。プリントの際には、r+
g+ t)データに対しRGB−MMCの変換が行わ
れるが、黒文字部の画素はR=G=B=0となっている
のでY=M=C=0となり、UCRがすでに実現されて
いるので、OCR,墨入れといった通常のカラーハード
コピーに必要な手順が省略できるという、とりわけ優れ
た効果を奏する。
すなわち、ハードコピー時は、黒文字のパターンの信号
を墨信号とすれば、余分な処理を行わずに、黒文字の黒
単色処理ができ、黒文字の品位が向上するO 以上のように本発明の上記実施例によれば、輝度(Y)
信号を用いて色バランスを崩さずに無彩色部分のみエツ
ジ強調することにより、画像入力時につぶれぎみに読み
込まれた黒文字の細部をシャープに再現することができ
、これにより、黒文字パターンの検出精度が向上する。
を墨信号とすれば、余分な処理を行わずに、黒文字の黒
単色処理ができ、黒文字の品位が向上するO 以上のように本発明の上記実施例によれば、輝度(Y)
信号を用いて色バランスを崩さずに無彩色部分のみエツ
ジ強調することにより、画像入力時につぶれぎみに読み
込まれた黒文字の細部をシャープに再現することができ
、これにより、黒文字パターンの検出精度が向上する。
さらに本実施例によれば入力画像の黒文字部分を検出し
、これを別に符号化するようにしたので、第1に画像の
エツジ部、特に黒文字部分をパターン化し、階調画像部
とは別に符号化することにより、高品位を保ちながら符
号化効率を向上させることができる。即ち階調画像に対
しては階調画像の符号化に適する直交変換符号化を用い
、直交変換符号化により高周波成分が失われるという欠
点を補うために、エツジ部、特に最も使用頻度の高い黒
文字部に対しては、そのパターンをエントロピ符号がす
ることによりringingを防止し、黒文字部を高品
位に再現することができる。
、これを別に符号化するようにしたので、第1に画像の
エツジ部、特に黒文字部分をパターン化し、階調画像部
とは別に符号化することにより、高品位を保ちながら符
号化効率を向上させることができる。即ち階調画像に対
しては階調画像の符号化に適する直交変換符号化を用い
、直交変換符号化により高周波成分が失われるという欠
点を補うために、エツジ部、特に最も使用頻度の高い黒
文字部に対しては、そのパターンをエントロピ符号がす
ることによりringingを防止し、黒文字部を高品
位に再現することができる。
また第2に、黒文字部に加え、黒文字部の周囲の無彩色
部分もlI!!1m画像から削り取り、ブロック内の平
均値で置き換えることにより、直交変換符号化の効率が
格段に向上し、直交変換符号化のみの場合よりも少ない
データで符号化することができる。
部分もlI!!1m画像から削り取り、ブロック内の平
均値で置き換えることにより、直交変換符号化の効率が
格段に向上し、直交変換符号化のみの場合よりも少ない
データで符号化することができる。
更に、第3に黒文字部のパターン情報をそのまま墨信号
として用いることにより、黒文字部をY、 M。
として用いることにより、黒文字部をY、 M。
Cの着色剤の組合せにより印字する場合に生じる色ずれ
を防止できると共に、通常、カラーハードコピーに必要
とされるUCRX蔓入れの手順を省略し、回路構成を簡
略化することができる。特に例えば複写機に有効である
。
を防止できると共に、通常、カラーハードコピーに必要
とされるUCRX蔓入れの手順を省略し、回路構成を簡
略化することができる。特に例えば複写機に有効である
。
このように、本実施例によれば、直交変換符号化のみに
よっては得られない、優れた効果を得ることができる。
よっては得られない、優れた効果を得ることができる。
なお、上記実施例に於いて各フレームメモリの書き込み
、読みだしのアドレス制御は不図示のCPUにより行わ
れる。
、読みだしのアドレス制御は不図示のCPUにより行わ
れる。
また、本実施例で与えている数値は、その値に限るもの
ではない。
ではない。
また、画像入力部は、CCDのラインセンサに限らず、
CCDのエリアセンサ等を用いたTVカメラ、スチルビ
デオカメラや、コンピュータからの画像出力を入力する
インターフェースであって、Qよい。
CCDのエリアセンサ等を用いたTVカメラ、スチルビ
デオカメラや、コンピュータからの画像出力を入力する
インターフェースであって、Qよい。
また、入力される色成分信号もRGBに限らず、YMC
やL *a *b *、 YIQ、 YUV等であっ
てもよい。
やL *a *b *、 YIQ、 YUV等であっ
てもよい。
また、黒検出部15の構成は上記実施例に限らない。例
えば、他の黒検出の方法として、RGB信号を直接用い
て行う方法もある。この場合、以下の条件を満たすよう
に設計すればよい。
えば、他の黒検出の方法として、RGB信号を直接用い
て行う方法もある。この場合、以下の条件を満たすよう
に設計すればよい。
(1)全体的にレベルが低い。
R,G、B<Ty (Ty=50)
(2) R,G、 B各色のレベル差が小さい(無彩
色に近い)。
色に近い)。
R−G l <Tc (=30)G−B<Tc
B−R<Tc
但し、ここではTy二50.Tc=30としているが、
Ty、Tcの値はこれに限らない。
Ty、Tcの値はこれに限らない。
また、上記実施例では直交変換符号化を行う際に、輝度
成分Yと、色度成分Cr、Cbに変換したが、輝度成分
り木と色度成分a木、b木に変換しても同様の効果が得
られる。
成分Yと、色度成分Cr、Cbに変換したが、輝度成分
り木と色度成分a木、b木に変換しても同様の効果が得
られる。
また、色度成分のサブサンプリングを省略し、そのまま
直交変換符号化しても、R,G、 Bの各色成分に対し
て別々に直交変換符号化を行ってもよい。
直交変換符号化しても、R,G、 Bの各色成分に対し
て別々に直交変換符号化を行ってもよい。
また、直交変換としてはDCTに限らず、アダマール変
換や離散サイン変換等を用いてもよい。
換や離散サイン変換等を用いてもよい。
また、黒文字部パターンの符号化は、MH,MR。
MMRや静的あるいは動的な算術符号などの2値デ一タ
符号化に適したものを用いることができる。
符号化に適したものを用いることができる。
また、符号化データ送信部は符号化パターンを1画面分
送り、次にY、Cr、Cbの面順次に直交変換符号化を
行うことにしたが、各面の送信順序はこれに限らない。
送り、次にY、Cr、Cbの面順次に直交変換符号化を
行うことにしたが、各面の送信順序はこれに限らない。
また、Y、Cr、Cbをパラレルに直交変換符号化し、
Y、 Cr、 Cbの各成分と、符号化パターンをパラ
レルに送信するようにしてもよい。この場合にはフレー
ムメモリを省略することができ、回路構成が簡単になる
。
Y、 Cr、 Cbの各成分と、符号化パターンをパラ
レルに送信するようにしてもよい。この場合にはフレー
ムメモリを省略することができ、回路構成が簡単になる
。
また、上述の実施例においては、輝度成分のみに対して
エツジ強調を行ったが、第1図(b)に示す様に、上記
(3)式の彩度判定を行う彩度判定部25を別に設け、
エツジ強調前のCr、Cb倍信号用いて判定し、黒検出
部15にその判定信号を送る様な構成にすることにより
、エツジ強調を色度成分を含むすべての成分に対して行
うこともできる。
エツジ強調を行ったが、第1図(b)に示す様に、上記
(3)式の彩度判定を行う彩度判定部25を別に設け、
エツジ強調前のCr、Cb倍信号用いて判定し、黒検出
部15にその判定信号を送る様な構成にすることにより
、エツジ強調を色度成分を含むすべての成分に対して行
うこともできる。
同様の考え方から、R,G、 B信号に対してエツジ強
調を行ってもよい。
調を行ってもよい。
また黒線画部の典型例として黒文字を用いて説明したが
、文字に限らず、細線のうち黒いものなどが含まれるの
は勿論である。
、文字に限らず、細線のうち黒いものなどが含まれるの
は勿論である。
また、黒線画部は、例えば濃紺や灰色など多少色彩が相
違する線画部であってもよい。
違する線画部であってもよい。
以上説明したように、本発明によれば、画質の劣化を抑
制しながら、効率のよい画像データの圧縮を行うことが
できる。
制しながら、効率のよい画像データの圧縮を行うことが
できる。
第1図は、本発明の実施例の画像符号化装置の符号化部
のブロック図、 第2図は、エツジ強調部の動作を説明するための図、 第3図は、スキャナから読み取った画像の様子および入
力画像から黒文字部を差し引く様子を示す図、 第4図は、黒文字部周囲の無彩色部分を検出する様子を
示す図、 第5図は、フレームメモリ20に格納されているデータ
の一例を示す図、 第6図は、黒文字周辺部の無彩色判定と平均値置き換え
の処理の流れを示すフローチャート、第7図は、量子化
係数、変換係数、変換係数を量子化した結果の一例を示
す図、 第8図は、直交変換符号化のアルゴリズムを示すフロー
チャート、 第9図は、本発明の実施例の画像符号化装置の復号化部
のブロック図、 第10図は、第7図(c)の係数部を逆量子化した係数
を示す図である。 12・・・エツジ強調部 15・・・黒検出部 18・・・算術符号化部 19・・・無彩色判定部 21・・・黒文字除去・平均値置換部 23・・・直交変換符号化部 慴 0(α) 図(b) 鷲 図(C) 笛 図 (/)
のブロック図、 第2図は、エツジ強調部の動作を説明するための図、 第3図は、スキャナから読み取った画像の様子および入
力画像から黒文字部を差し引く様子を示す図、 第4図は、黒文字部周囲の無彩色部分を検出する様子を
示す図、 第5図は、フレームメモリ20に格納されているデータ
の一例を示す図、 第6図は、黒文字周辺部の無彩色判定と平均値置き換え
の処理の流れを示すフローチャート、第7図は、量子化
係数、変換係数、変換係数を量子化した結果の一例を示
す図、 第8図は、直交変換符号化のアルゴリズムを示すフロー
チャート、 第9図は、本発明の実施例の画像符号化装置の復号化部
のブロック図、 第10図は、第7図(c)の係数部を逆量子化した係数
を示す図である。 12・・・エツジ強調部 15・・・黒検出部 18・・・算術符号化部 19・・・無彩色判定部 21・・・黒文字除去・平均値置換部 23・・・直交変換符号化部 慴 0(α) 図(b) 鷲 図(C) 笛 図 (/)
Claims (7)
- (1)入力画像データの黒線画部を検出する手段と、前
記黒線画部を拡張する手段と前記黒線画部検出手段によ
り検出された黒線画部と該黒線画部以外の部分に対し、
異なる符号化を行う符号化手段を有することを特徴とす
る画像符号化装置。 - (2)前記黒線画部検出手段は、エッジ判定と、色成分
判定により黒線画像を検出することを特徴とする請求項
第1項記載の画像符号化装置。 - (3)前記拡張手段は、注目画素の周囲の画素色成分判
定に応じて、前記黒線画部を拡張することを特徴とする
請求項第1項記載の画像符号化装置。 - (4)前記黒線画部以外の部分は前記拡張手段によって
求められたパターンに対応する部分の入力画像データを
周囲の画像データの平均値で置換する事により求めるこ
とを特徴とする請求項第1項記載の画像符号化装置。 - (5)前記符号化手段は、黒線画部以外の部分に対して
直交変換符号化を行い、黒線画部に対して他の符号化を
行うことを特徴とする請求項第1項記載の画像符号化装
置。 - (6)前記符号化手段は、前記黒線画部を2値のパター
ンデータとして符号化し、その他の部分は多値データと
して符号化することを特徴とする請求項第1項記載の画
像符号化装置。 - (7)入力画像データの線画部を検出する手段と、前記
検出手段により検出された線画部を拡張する手段と、前
記拡張手段により拡張された線画部を周囲の画像データ
の値に応じて置換する手段と、前記置換手段により置換
された画像データを符号化する手段とを有することを特
徴とする画像符号化装置。
Priority Applications (7)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2147035A JP2832073B2 (ja) | 1990-06-05 | 1990-06-05 | 画像符号化装置 |
| EP91300917A EP0441586B1 (en) | 1990-02-06 | 1991-02-05 | Image processing apparatus |
| AT91300917T ATE137377T1 (de) | 1990-02-06 | 1991-02-05 | Bildverarbeitungsgerät |
| DE69118939T DE69118939T2 (de) | 1990-02-06 | 1991-02-05 | Bildverarbeitungsgerät |
| US08/173,863 US5361147A (en) | 1990-02-06 | 1993-12-23 | Method and apparatus for encoding and decoding color images |
| US08/289,225 US5668646A (en) | 1990-02-06 | 1994-08-12 | Apparatus and method for decoding differently encoded multi-level and binary image data, the later corresponding to a color in the original image |
| US08/811,286 US5909505A (en) | 1990-02-06 | 1997-03-04 | Color image encoding method and apparatus |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2147035A JP2832073B2 (ja) | 1990-06-05 | 1990-06-05 | 画像符号化装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0440074A true JPH0440074A (ja) | 1992-02-10 |
| JP2832073B2 JP2832073B2 (ja) | 1998-12-02 |
Family
ID=15421053
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2147035A Expired - Fee Related JP2832073B2 (ja) | 1990-02-06 | 1990-06-05 | 画像符号化装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2832073B2 (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7003152B1 (en) | 1999-01-20 | 2006-02-21 | Konica Minolta Business Technologies, Inc. | Image processing apparatus |
| US7903888B2 (en) | 2006-08-08 | 2011-03-08 | Canon Kabushiki Kaisha | Image encoding apparatus and image decoding apparatus |
| JP2020001339A (ja) * | 2018-06-29 | 2020-01-09 | キヤノン株式会社 | 画像形成装置 |
-
1990
- 1990-06-05 JP JP2147035A patent/JP2832073B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7003152B1 (en) | 1999-01-20 | 2006-02-21 | Konica Minolta Business Technologies, Inc. | Image processing apparatus |
| US7206446B2 (en) | 1999-01-20 | 2007-04-17 | Minolta Co., Ltd. | Image processing apparatus |
| US7903888B2 (en) | 2006-08-08 | 2011-03-08 | Canon Kabushiki Kaisha | Image encoding apparatus and image decoding apparatus |
| JP2020001339A (ja) * | 2018-06-29 | 2020-01-09 | キヤノン株式会社 | 画像形成装置 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2832073B2 (ja) | 1998-12-02 |
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