JPH05505295A - 階層的多重解像度及び多重用途環境におけるディジタル画像用メトリック変換手法 - 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】 階層的多重解像度及び多重用途 環境におけるディジタル画像用メトリック変換手法技術分野 この発明は、一般的にはディジタル画像処理装置、特に多重解像度、多重用途と 　環境に用いられる数値化された画像のメトリック変換を容易にする手法に関す る。

背景技術 空間及びデータ解像能力が近年改善されるにつれて、ディジタル画像処理装置は 、様々な用途環境において多用されるようになっている。この様な環境では、ユ ーザーは再生装置の種類と、再生装置の解像度の選択権を持っている。例えば、 静止カラー画像写真では、カラー写真フィルムに写されたかあるいは高空間解像 度カラー・ディジタル・カメラに捉えられた画像は、数値化され、付随のデータ ・　・ベースに記憶される。このような場合、ワークステーション内蔵の画像処 理用ソフトウェアを使用して、様々な出力装置（カラー・ビデオ・ディスプレイ や、高解像度カラー・サーマル・プリンター等）での再生に最も適するように、 画像を容易に処理することができる。

この能力を利用している数値化画像処理装置の一例は、ニス・クリティによる「 多重解像度ディジタル画像写真処理装置」に開示されており（１９９０年９月１ ４日に提出のアメリカ特許出願の第５８２．３０５号、本願の譲受人に：＋１渡 済み）、その開示は本願に組み込まれている。その出願に記載されているように 、使用者が作成した静止カラー写真（３５ミリ・カラー・フィルムに写されたも の等）を従来の方法で写真処理するためには、アナログ電子光学装置と、対応す る化学を基礎とするプリント現像ユニットを使用する必要がある。クリスティの 出願には、ユーザーが写真画像を随意に仕上げて、高品質のプリントを得ること ができるディジタル画像に基づく写真仕上装置が開示されている。さらに、空間 解像度が変化することもある種々の再生装置で、再生するために、数値化された 高空間解像度のカラー静止画像を、記憶し検索する方法も提案している。

図１は、この様な改良された写真処理装置の概略を示している。この装置は、高 解像度光学−電子フィルム走査装置１２を使用している。この走査装置の出力は 、数値化画像のホスト処理装置１４に接続されている。高空間解像度は、アナロ グ光学装置によって通常得られるカラー・プリントの画像品質を達成するに十分 な大きさと、密度を持つ画素アレイを表している。走査装置１２は、市販のエイ コニクス・モデル１４３５　（商品名）高解像度センサー画素アレイ（３０７２ Ｘ２０４８画素マトリックス）でもよい。このアレイは、高空間密度を表す出力 信号を発生可能である。この出力信号は、ディジタル形式に変換されると、「数 値化された」写真画像ファイルとなり、これから高品質のカラー・プリントを得 ることができる。走査装置１２は、光学的に写真記録媒体、例えば消費者の３５ ミリ・カラー・フィルム・ストリップ１６に接続されている。通常、フィルム・ ストリップ１６は、複数（２４あるいは３６個）の３６ｍｍＸ２４ｍｍカラー画 像フレームを有する。走査した画像の各フレームについて、走査装置１２はディ ジタルに符号化されたデータを出力する。このデータは、高解像度画像形成用セ ンサー画素アレイの光学−電子応答性を表している。フィルム・ストリップ１６ の個々の写真画像フレームが、センサー画素アレイに走査装置の入力レンズ装置 によって投影される。

ディジタルに符号化されたデータ、すなわち「数値化」された画像は、画像形成 用画素アレイを表すビット・マツプとして所定のディジタル・コード幅（画素当 たりの各色について８ビツト等）に解像された状態で、ホスト処理装置１４に送 られる。ホスト処理装置ｆ１４は、画像符号化と記憶用オペレータを内蔵してお り、これによって各々の高空間解像度数値化画像ファイルが、多重解像度階層形 式で記憶される。この様な多重解像度階層形式の使用によって、機種によって解 像度の異なる様々な再生装置で、画像を再生するときの検索が容易となる。再生 装置は、例えば、低／中級ＮＴＳＣテレビ・モニター、または高解像度のディジ タル駆動カラー・サーマル・プリンター等である。

上記用途に使用可能な好ましい符号化と記憶用オペレータの一例が、１９８９年 １１月２９日提出のアメリカ特許出ａ第４４２，８７２号、「多重用途環境にお ける高解像度ディジタル画像のためのハイブリッド残余に基づく階層記憶と表示 方法」に開示されている。出願人は、ポール・ダブりニー・メリンチャック他で あり、本願の譲受人に譲渡済みである。メリンチャック他の出願に記載されてい るように、高空間解像度（２０４８ｘ３０７２）の原画像は、順次それぞれ異な った解像度残像と基本解像度画像ファイルの一つの階層セットに分解される。

基本解像度ファイルは、一つの５１２Ｘ７６８画素アレイ・ファイルより構成さ れ、画素アレイ・ファイルは、４つのインターレースされた゛（２５６ライン× ３８４画素／ライン）最低解像度サブアレイのセットとしてフォーマットされて いる。それぞれ奇数画素／奇数ライン、奇数画素／偶数ライン、偶数画素／奇数 ラインと、偶数画素／偶数ラインサブアレイに対応する。最低解像度画像（２５ ６Ｘ３８４）サブアレイの一つは、ＮＴＳＣ品質のビデオ・モニターでの予備表 示に適しており、一方、完全な５１２Ｘ７６８基本解像度アレイは、ＮＴＳＣビ デオ・モニターに高品質画像を表示可能である。個々の最低解像度２５６Ｘ３８ ４サブアレイを、さらにサブ・サンプリングして、一つ以上の比較的小さな画像 を表示するための一つ以上のより低い解像度ファイル（例えば、１．２８Ｘ１９ ２画そのサブアレイ）を得ても良い。（２０４８Ｘ３０７２）の数値化された原 画像ファイルが符号化され記憶される各々の階層画像ファイルの空間パラメータ を選択して、低価格でより簡素化されたフレーム記憶／データ検索アーキテクチ ュアを実施して、様々な再生装置への組み込みを容易にし、一つ以上の選択され た画像を素早く呼び出し、出力（表示またはプリント・アウト）することができ る。

前述のクリスティ出願などの多重解像度、多重用途装置は、多様な画像フォーマ ットに迅速にアクセスし、ユーザーは再生媒体と、アクセスした画像を再生する 空間解像度を選択できるが、カラー・メトリック等のメトリックに変更がある場 合には、数値化画像ファイルのパラメータの調整が必要であるという問題がある 。

さらに、広範囲の出力装置を駆動する多重解像度、多用途画像形成記憶と検索機 構能力については、選択された出力装置のメトリックが、多重解像度データ・ベ ースに記憶されている選択された画像のメトリックと必ずしも一致していなくと も良いということが、要望されている。従って、階層データ・ベースからアクセ スされる画像データが、選択された出力装置に送られる前に、メトリック変換す る必要がある。画像を調整する一つの方法は、データ・ベースと出力装置間にメ トリック変換オペレータを設置することである。しかし、必要なメトリック変換 の複雑さや、出力装置の空間解像度に応じて、メトリック変換オペレータの計算 能力が、処理オーバーヘッドの点からは、非常に重要になる。

この意味において、メトリック変換は、単一チャンネルの個々の変更から、一連 の多重チャンネル・カラー・スペース変形までが含まれる。低レベルのメトリッ ク変換は、大量の追加画像処理は必要ではないが、非常に高い空間解像度適用の 場合、より高度のメトリック変換を実行するとき、２０４０Ｘ３０７２画素アレ イ・サーマル・プリンター等では、特に計算上飯しい。

発明の開示 本発明においては、メトリック微分に適合し、駆動される出力装置の空間解像度 に適合するために如何なるメトリック変換オペレータが必要であっても、強制的 にこのオペレータをデータ・ベースの出力に追加することはしないで、メトリ憶 された残余画像ファイルがメトリック変換情報を持つようにしている。さらに、 本発明の好ましい実施例では、メトリック変換オペレータは、比較的低い空間解 像度ファイル上で実行され、処理オーバーヘッドをさらに減少している。

特に、階層データベース内にあり、より低い空間解像度を持つ小型のベース・フ ァイルの可用性を利用して、基本ファイル内の比較的少数の画素に対して、メト リック変換を実行しても良い。この場合、メトリック変換は、比較的高空間解像 度画像（例えば高解像度ディジタル・サーマル・カラー・プリンター等を駆動す るための２０４８Ｘ３０７２の画素の画像）に、画像を上方変換にする前に実行 される。すなわち、カラー・メトリック変更等の画像変換オペレータを、対応出 力装置と同じ空間解像度を持つ画像ファイルに直接供給せずに、変換オペレータ をより低い空間解像度画像ファイルに供給する。このファイル内では、演算要求 は、高空間解像度画像に対する要求よりもかなり弱い。

本発明の第１の実施例では、高空間解像度画像のメトリック変換が要求されると 、例えば、サーマル・プリンターのカラー・メト１ルツクが、数値化画像（ビデ オ・ディスプレイ用かもしれない）のカラー・メトリックと異なっている場合、 先に説明したメリンチャック他の出願ｃ、：開示の階層分解機構を使７て、高解 像度画像は、低空間解像度画像ファイルに先ず分解される。駆動される出力装置 の再生特性と同一のカラー・スペースに、記憶された画像を配置するのに必要な メトリック変換演算は、次に低空間解像度画像ファイルの数値化画像データ上で 実行され、「変換されたメトリック」の低空間解像度画像ファイルを作成する。

このファイルが記憶される。この低空間解像度画像ファイル内の画素エントリー 数（例えば、３８４Ｘ５１２の画素）は、高空間解像度ファイルの内容（例えば 、２０４８Ｘ３０７２画素）よりもかなり少ないので、メトリック変換計算で処 理すべきデータの分量は、扱い易いレベルに減らせる。変換され記憶されたメト リック低空間解像度画像ファイルは、プレディクタ−機構にかけられ、対象出力 装置のカラー・メトリックと一致するように変換されたカラー・メトリックを有 する高空間解像度画像を再編成する。

変換され記憶されたメトリック低空間解像度画像ファイルから、オリジナル・メ トリック高空間解像度画像を回復する機能を設けるために、変換された高空間解 像度画像は、さらに、高空間解像度原画像と合成される（減算される）。得られ たものは、高空間解像度原画像に関連する空間と（カラー）メトリック情報を有 する残余画像である。この残余画像は、次に、変換され記憶された低解像度画像 ファイルの付属品として、記憶される。

オリジナル・メトリック高空間解像度画像を回復するために、変換され記憶され た基本画像ファイルは、プレディクタ−機構にかけられ、変換されたメトリック 高空間解像度画像を再編成する。この変換済み高空間解像度画像は、残余画像フ ァイルと結合（合計）され、オリジナル・メトリック高空間解像度画像を再編成 する。

第１実施例の変形では、高空間解像度画像を低空間解像度画像に初期に分解せず に、高解像度画像のカラー・メトリックを出力装置のカラー・メトリックに変換 して、高空間解像度の変換されたメトリックを持つ数値化画像を作成している。

変換メトリック数値化画像の空間解像度は、より低い空間解像度に減少され、「 変換されたメトリック」の低解像度画像ファイルを作成している。そしてこのフ ァイルが記憶される。再び、一番目の変換され記憶されたメトリック基本画像フ ァイルは、プレディクタ−機構にかけられ、出力装置のカラー・メトリツタと一 致するように変換されたカラー・メトリックを持つ高空間解像度画像を再編成す る。

高空間解像度原画像のカラー・メトリックを、「変換されたメトリック」の低解 像度画像ファイルから回復するために、変換された高空間解像度画像か、高空間 解像度原画像から減算され、高解像度画像に関する空間とカラー・メトリック情 報の両方を有する残余画像を作成する。そして、この残余画像は、階層データベ ースの一部として記憶される。

オリジナル・メトリック高空間解像度画像を再編成するために、変換され記憶さ れたメトリック基本画像ファイルは、プレディクタ−機構にかけられ、変換され たメトリック高空間解像度画像を得る。この変換された高空間解像度画像ファイ ルは、残余画像ファイルに合算され、結果としてオリジナル・メトリック高空間 解像度画像を得る。

本発明の第２の実施例においては、高解像度画像の空間解像度か減らされて、低 空間解像度画像ファイルを形成する。第１実施例と同様に、この低空間解像度画 像ファイルのカラー・メトリックは、第２のカラー・メトリックに変換され、「 変換されたメトリック」の低空間解像度画像ファイルを作成する。第１実施例と 同様に、この画像ファイルは記憶される。変換され記憶された低解像度基本画像 ファイルは、さらにメトリック変換工程にかけられる。この工程では、変換され たメトリック画像ファイルに逆メトリック演算を実施して、オリジナル高空間解 像度画像と同一のカラー・メトリックを有する低空間解像度画像ファイルを作成 する。

予測オペレータによって、この画像ファイルの空間解像度は、高空間解像度にま で増加され、高解像度画像を作成する。この高解像度画像の内容は、カラー・メ トリックの点で、原画像と根本的に異なっている。得られた画像は、さらに高空 間解像度原画像から減算されて、カラー・メトリック情報のみを持つ残余画像を 作成する。そして、この残余画像が記憶される。オリジナル・メトリック高空間 解像度画像を回復するために、変換され記憶されたメトリックの基本画像ファイ ルは、カラー・メトリック変換オペレータにかけられ、原画像と同一のカラー・ メトリックを有する低解像度画像を作成する。この低解像度画像は、ブ１ノディ クター機構にかけられ、「プレディクタ−作成の」高空間解像度画像を作成する 。

このプレディクタ−作成の高空間解像度画像は、残余画像ファイルと合算され、 高空間解像度系を再編成する。

第１実施例と同様に、第２実施例も変換可能である。すなわち、初めに高解像度 画像を、低空間解像度画像ファイルに分解せずに、高解像画像のカラー・メトリ ックを、先ず出力装置のカラー・メトリックに変換して、高空間解像度の変換さ れたメトリックを持つ数値化画像を作成する。変換されたメトリックを持つ数値 化画像は、低空間解像度に減らされ、「変換されたメトリック」の低解像度画像 ファイルを作成する。そしてこのファイルが、記憶される。変換され記憶された 低解像度基本画像ファイルは、さらにメトリック演算工程にかけられる。この工 程は、変換されたメトリックの画像ファイルに対して逆メトリック演算を実行し 、高空間解像度原画像と同一のカラー・メトリックを持つ低空間解像度画像ファ イルを作成する。

再度、予測オペレータが使われ、″この画像ファイルの空間解像度を、原画像の 高空間解像度まで増加して、高解像度画像を作成する。この画像の内容は、カラ ー・メトリックの点で根本的に原画像と異なっている。さらに、得られた画像は 、高空間解像度原画像から減算され、カラー・メトリック情報のみを有する残余 画像を作成する。この残余画像が、記憶される。オリジナル・メトリック高空間 解像度画像を回復するために、変換され記憶されたメトリック基本画像ファイル は、カラー・メトリック変換オペレータにかけられ、原画像と同じカラー・メト リックを持つ低解像度画像を作成する。この低解像度画像は、プレディクタ−機 構にかけられ、「プレディクタ−作成」の高空間解像度画像を得る。このプレデ ィクタ−作成の高空間解像度画像は、次に残余画像ファイルと合算され、高空間 解像度原画像を再編成する。

低空間解像度画像のみにカラー・メトリック変換が必要な場合には、低解像度型 の原画像と、低空間解像度メトリック・レジデュアルを記憶することによって、 カラー・メトリック変換を行うこともできる。この様な場合、カラー・メトリッ り変換オペレータが、階層データベース内の記憶された低空間解像度ファイルに 送られ、変換されたカラー・メトリック低空間解像度ファイルを得る。次に、こ の変換されたカラー・メトリック低空間解像度ファイルは、次に記憶されたファ イルから減算され、低空間解像度メトリック残余画像を作成する。この残余画像 が、記憶される。例えば、低解像度カラー・ビデオ・ディスプレイを駆動するた めに、低解像度変換済みカラー・メトリック画像が必要であれば、記憶された残 余ファイルは、階層データベースの低解像度ファイルと合算される。

置の概略を示している。高空間解像度の数値化されたカラー静止画像を、空間解 像度の異なる種々の再生装置で再生するために、記憶し検索する時に、この装置 は用いられる。

図２、因４と図６は、第１．２と３実施例における画像符号化部の概略を示す。

図３、図５、図７は、第１．２と３実施例における画像復号化部の概略を示す。

像メトリック変換機構の詳細な説明をするあたり、本発明の特徴は、主として、 従来のディジタル画像処理モジュール（ディジタル画像変換／変形オペレータ） の新規な構造上の組合わせにあり、その詳細自体ではないことに注目すべきであ る。従って、これらのモジュールのフォーマット、制御と接続は、容易に理解可 能なブロック図で示されている。従って、本発明に関連する事項のみを詳細に表 し、当業者に明かであることを省いて、開示を簡潔にしている。図中のブロック 表示は、従来の機能グループ分類の装置の主要構成要素を主に表すものであり、 本発明を理解し易くシている。従来通り、二重のブロックは、個々の処理作業で 得られた画像が、データベースに記憶されるということを表している。

前に簡単に指摘したように、本発明に基づくメトリック変換機構は、多重解像度 、多重用途数値化画像処理装置の符号化と復号化機構に合体され、メトリ・ツク 変換情報（例えば、カラー・メトリック変換情報）を含む記憶された残余画像フ ァイルを提供する。結果として生ずる残余メトリック・ファイルの統計の複雑さ に応じて、メトリック変換機構は、残余画像の一部として、空間情報を提供する 、例えば、残余画像が容易に（エントロピー／演算）符号化される場合等である 。

処理オーバーヘッドを最小にするために、階層データベース内に規模の小さい低 空間解像度ファイルがあることを利用している。その結果、比較的高空間解像度 画像に画像を上方変換する前に、メトリック変換が、比較的少数の画素について 実行される。

本願で使用されている場合、用語「メトリック」は、無制限の意味で使われてお り、特定の種類の画像パラメータあるいは特定の組合わせのパラメータを表すも のではないことに、注目する必要がある。従って、メトリック変換には、単一の チャンネル・シフト程度の簡単なことから、一連の多重チャンネルカラー・スペ ース変形まで、あらゆるものが含まれる。さらに、メトリック変換オペレータも 、特定の種類のモジュールあるいは、モジュールが動作する所定の組合せのパー ラメータに限定されるものではない。例えば、多重（例えば、３）チャンネル・ カラー・スペース変形の場合には、カラー変換マトリックスと関連ルック・アッ プ・テーブルは、カスケードに実行される。典型的なカラー・スペース変形オベ レπ夕は、一つの原色システムを他システムへ変換する原色変換マトリックスを 持っている。例えば、「テレビジョン工学」の２１７頁、ケイ・ブレアー・ベン ソン（主任編集者）著、１９８６年、マツグロー・ヒル社出版、に説明されてい る。従って、本発明の好ましい実施例の説明では、これら及び他の機能的に同等 な変形モジュールを使用可能であることが分かる。

図２には、本発明の画像符号化部分の概略が示されている。ここでは、高空間解 像度画像のメトリック変換が要求されている。前述のクリスティ出願に記載の写 真仕上装置の使用環境では、高空間解像度原画像のカラー・メトリックが、高解 像度サーマル・プリンター等の出力装置のカラー・メトリックに適合していない 可能性がある。図２に示す本発明の第１の実施例によれば、高空間解像度画像２ １　（例えば、２０４８Ｘ３０７２の画素の像であり、前述のクリスティ出願に 記載の種類の装置にある高空間解像度先学−電子フィルム走査装置等）は、画像 処理オペレータにかけられ、原画像の空間解像度とカラー・メトリックが変換さ れ、第２の空間解像度と第２の所定画像メトリックを持つ第２の数値化画像を作 成する。

この目的のために、先ず経路２２に沿って、画像２１は低空間解像度画像ファイ ル２３に分解される。経路２２は、低域フィルターと前述のメリンチャック他の 出願に記載のサブサンプル機構より構成されることもある。画像ファイル２３の 空間解像度は、特定のサイズ／凝集度の画素に限定されることはないが、計算の 複雑さを実際に軽減するするために、画像２１のそれよりはかなり低い。従って 、画像ファイル２１が、２０４８ｘ３０７２の画素の空間解像度を存する場合に は、画像２３は、例えば、１０２４Ｘ１．５３６の画素のアレイを一つ、または ５１２Ｘ７６８の画素のアレイを一つ持つことができる。低空間解像度画像ファ イル２３は、それから経路２４に沿って、メトリック変換作用を受け、低空間解 像度画像の内容を、低解像度出力装置の再生特性に自由に合わせることのできる カラー・メトリックに変形する。経路２４のメトリック変換作用により、「変換 されたメトリック」の低空間解像度画像ファイル２５が作成され、記憶される。

その結果、低解像度ディスプレイに自由に適合でき、あらゆるメトリック（ただ し、主としてオリジナルの）での高解像度画像の再編成に使用できる。

２１と同し空間解像度に増加され、高解像度出力装置のメトリックと一致するよ うに、変換されたメトリックを持つ変換され「予測された」高解像度画像２７を 得る。

高空間解像度原画像のカラー・メトリックを、変換され記憶されたメトリック基 本画像ファイルから回復する能力を備えるだに、変換されたメトリックの高空間 解像度画像２７が、２８において、高空間解像度原画像２１から減算され、残余 画像２９を得る。低解像度の変換されたメトリック画像ファイル２６を形成する ために、メトリックと空間変形の両方が実行されるので、残余画像２９は、空間 とカラー・メトリック情報の両方を有する。そして、この残余画像は、変換され 記憶されたメトリック低解像度画像ファイル２５の付属品として記憶される。

図３には、本発明の第１実施例の復号部が示されている。特に、オリジナルメト リック高空間解像度画像２］か、変換され既に記憶されでいるメトリックの低解 像度画像ファイル２５と、残余画像ファイル２９を使って再編成される。低解像 度画像ファイル２５は、経路３１を介してプレディクタ−機構にかけられ、変換 され予測されたメトリック高空間解像度画像３２を得る。この画像３２は、図２ に示す予測ファイル２７に、有効に対応する。この変換されたメトリック高空間 解像度画像３２は、次に３３において、残余画像ファイル２９に合算され、高解 像度画像３４を再編成する。この画像は、原画像２１に有効に対応する。

本発明の第１実施例の符号化部分の変形が、図２に破線で示されている。高解像 度画像２コを、低空間解像度画像ファイル２３に初めに分解せずに、メトリック 変換経路２２Ａを介して、高解像度画像２１のカラー・メトリックを、出力装置 のカラー・メトリックと同じカラー・メトリックを有する高解像度画像２３Ａに 変換する。変換されたメトリックの数値化画像２３Ａの空間解像度が、分解経路 ２４Ａを介して、低空間解像度に減らされ、「変換されたメトリック」の低解像 度画像ファイル２５を作成する。そしてこれが記憶される。第１実施例の変形例 の符号化部では、メト・リック変換経路２４Ａで追加処理が必要となる。高解像 度画像の空間解像度によっては、低解像度の変換されたメトリック画像ファイル ２５を形成するというこの代案の選択は、処理の複雑さという観点からは、カラ ー・メトリックの変換の前に、空間解像度を初めに減らすという第１の手法に比 べると、好ましくはないかも知れない。

因４は、第２実施例の符号化部を示している。第１実施例と同様に、高解像度画 像４１の空間解像度が減少される。第１実施例と同様に、画像４コの空間解像度 を、経路４２に沿って、低空間解像度画像ファイル４３に初めに分解する。次に 、低解像度画像ファイル４３は、経路４４に沿って、メトリック変換演算を受け 、低空間解像度画像を、駆動される低解像度出力装置の再生特性に無制限に適合 可能なカラー・メトリックに変形する。そして、「変換されたメトリック」の低 空間画像ファイル４５が作成され、記憶される。逆メトリック変換経路４６を経 て、低空間「変換されたメトリック」の画像ファイル４５が、経路４４に沿って 逆あるいは補間メトリック変換作用を受ける。変換されたメトリック低解像度画 像４５を、変形して原画像と同じカラー・スペースに戻すか、あるいは、経路４ ８に沿って、プレディクタ−オペレータを使って低解像度画像ファイル４３と等 砺の画像ファイル４３に変形する。画像４７の空間解像度を、原画像４１と同じ 空間解像度に増加し、画像４］のカラー・メトリックと同じメトリックを有する 変換され「予測された」メトリックの高解像度画像４９を得る。

状況によっては、変換された低解像度画像ファイル４５に、真の逆メトリック変 換を行うと、画像ファイル４５の「部分的な逆の」メトリック変換に比べて、圧 縮されにくい統計特性を有する画像ファイルが得られることがある。この部分的 な逆のメトリック変換は、真の逆メトリック変換よりも小さいが、画像に関する 十分な情報を有し、画像を非常に忠実に再編成できる。この様な任意の「部分的 に逆の」経路使用が図４に、破線で示されており、変換されたメトリック低解像 度画像４５を、減少された計算輝度メトリック画像ファイル４７Ａに変形する。

プレディクタ−オペレータ経路４８Ａを介して、画像ファイル４７Ａの空間解像 度が、原画像４コと同じ空間解像度に増加され、画像４１のカラー・メトリック と類似しているが、同一ではないカラー・メトリックを有する変換され「予測− された」メトリックの高解像度画像４９Ａを得る。

変換され記憶されたメトリック基本画像ファイルから、高空間解像度原画像のメ トリックを回復するために、画像ファイル４９（または画像４９Ａ）の内容が、 ５０において、高空間解像度原画像４１から減算され、残余画像５１、または５ １Ａを得る。第１実施例と異なって、処理経路４６の逆あるいは補足的カラー・ メトリック変換演算により、残余面（１５１は空間情報のみを有する。従って、 この結果として得られる空間ファイルの統計は、容易にエントロピーまたは算術 符号化に適用でき、処理オーバーヘッドを減少できる。

図４に破線で示すように、第２実施例の符号化部を、第１実施例と同様に変形で きる。すなわち、高解像度画像４１は、メトリック変換経路４２Ａを介して先ず メトリック変換を受け、出力装置のメトリックを有する高解像度画像４３Ａを形 成する。変換されたメトリックの数値化画像４３Ａは、分解経路４４Ａを介して 、低空間解像度に減らされ、「変換されたメトリックの」低解像度画像ファイル ４５を得る。これが記憶される。

図５は、本発明の第２実施例の復号部を示す。前に記憶された低解像度の変換さ れたメトリックの画像ファイル４５は、経路５２を介して逆メトリック変換演算 を受け、低解像度画像５３を得る。経路５４に沿ってプレディクタ−・オペレー タを使って、低解像度画像５３の空間解像度が、原画像４１の空間解像度と同じ に増加され、変換され「予測された」メトリックの高解像変面＆５５を得る。

この画像５５は、画像４１と同じメトリックを有する。そして５６において、こ の変換されたメトリックの高空間解像度画像５５は、残余画像ファ・イル５１と 合算され、オリジナル・メトリンクの高空間解像度画像４１を再編成する。残余 画像５１Ａの場合、変換されたメトリックの高空間解像度画像５５は、残余画像 ファイル５１Ａと合算され、図５に破線で示されているように、オリジナル・メ トリックの高空間解像度画像４１を再編成する。

前述の実施例では、それぞれ異なった空間解像度を持つ画像を処理することによ って、メトリック変換が実行されているが、特定の（例えば、低い）空間解像度 画像にのみメトリック変換が要求される場合には、原画像の低解像度板と解像度 エトリック・レジデュアルを記憶することによって、メトリック変換が実行され る。これは、図７に概略的に示されている。

図６に示す符号化部の動作を説明する。記憶された低空間解像度ファイル６１は 、メトリック変換オペレータ６２にかけられ、変換されたメトリック（低解像度 ）ファイル６３を得る。変換されたメトリック・ファイルは、次に、記憶された ファイル６１から減算され、（低空間解像度の）変換されたメトリックの残余画 像ファイル６５を得る。このファイル６５か、記憶される。変換されたメトリッ ク画像６３を、図７に示すように、再編成することもできる。すなわち、例えば 低解像度ビデオ・ディスプレイの駆動のために、変換されたメトリック画像が必 要である場合には、記憶された残余ファイル６５と、記憶された基本ファイル６ １が、６６において、合算され、変換されたメトリック画像６３を得る。

以上の説明から明らかなように、本発明では、メトリック変換オペレータを、階 層的データ・ベースの符号化と復号化機構に一体化することによって、メトリッ ク変換情報を有する一つ以上の記憶された残余画像ファイルを得ることができ、 変化する解像度とカラー・スペース・パラメータを持つ様々な出力装置に、処理 されたディジタル画像を出力することが容易になる。都合の良いことには、メト リック変換オペレータを、比較的低空間解像度ファイルに実行でき、処理オーバ ーヘッドをかなり減少できる。

本発明の実施例のいくつかを図示し、説明したか、本発明はそれらに限定される ものではなく、当業者には様々な変更と変形か可能であることは明かであろう。

従って、本発明は、上記の図示と説明された詳細に限定されることはなく、当業 者に明かな変更や変形は本発明の範囲に含まれるものとする。

ＦＩＧ、／ ＦＩＧ、　２ ＦＩＧ、３ ＦＩＧ、４ 階層的多重解像度及び多重用途 環境におけるディジモル画像用メトリック変換手法要約書 ており、記憶された残余画像ファイルは、メトリック変換情報を有する。好ま１ −タベースにある低空間解像度の基本ファイルのサイズ低減可能性を利用して（ る。その結果、画像を比較的高空間解像度の画像に上方変換する前に、基本フッ イル内の比較的少数の画素１．一対Ｉ−でメトリック変換か実行される。高空間 解像が画像は、ズ解＠！度ディジタル・ザーマル・カラー・プリンターを駆動す るためσ２０４８ｘ３０７２の画素の画像である。

国際ツ番輸牛 し 〕 、　＋＋　＝　ＰＣＴ／ＵＳ　９１１０９４９７国際調査報告

Claims (28)

【特許請求の範囲】
1. １．第１の空間解像度と第１の所定画像メトリックを有する第１の数値化画像を 処理する方法であって、 （ａ）前記第１の数値化画像の空間解像度と所定画像メトリックを変換して、第 ２の空間解像度と第２の所定画像メトリックを有する第２の数値化画像を形成し 、 （ｂ）前記第２の数値化画像の空間解像度を変換して、前記第１空間解像度と前 記第２の所定画像メトリックを有する第３の数値化画像を形成し、そして（ｃ） 前記第１と第３の数値化画像を合成して、残余空間と所定画像メトリック情報を 有する残余画像を形成する工程を含むことを特徴とする方法。
2. ２．請求の範囲第１項に記載の方法であり、前記第２の空間解像度は前記第１の 空間解像度より低いことを特徴とする。
3. ３．請求の範囲第２項に記載の方法であり、前記所定画像メトリックは、マルチ ・チャンネル画像のカラー・メトリックに対応することを特徴とする。
4. ４．請求の範囲第３項に記載の方法であり、前記所定画像メトリックは、３色の カラー・メトリックに対応することを特徴とする。
5. ５．請求の範囲第３項に記載の方法であり、前記所定画像メトリックは、４色の メトリックに対応することを特徴とする。
6. ６．請求の範囲第１項に記載の方法であり、ステップ（ａ）は、（ａ１）前記第 １の数値化画像の空間解像度を減らして、前記第１の空間解像度より低い前記第 ２の空間解像度及び前記第１の所定画素メトリックを有する低空間解像度数値化 画像を形成し、そして（ａ２）前記低空間解像度数値化画像の第１の所定画像メ トリックを、前記第２の所定画像メトリックに変換する工程を含み、前記第２の 空間解像度と前記第２の所定画像メトリックを有する前記第２の数値化画像を形 成することを特徴とする。
7. ７．請求の範囲第６項に記載の方法であり、ステップ（ｂ）は、前記第２の数値 化画像の空間解像度を第１の空間解像度まで増加して、第３の数値化画像を形成 することを特徴とする。
8. ８．請求の範囲第１項に記載の方法であり、ステップ（ａ）は、（ａ１）前記第 １の数値化画像の第１の所定画像メトリックを前記第２の所定画像メトリックに 変換して、前記第１の空間解像度と前記第２の所定画像メトリックを有する変換 メトリック数値化画像を形成し、（ａ２）前記変換メトリック数値化画像の空間 解像度を前記第２の空間解像度まで減少する工程を含み、 前記第２の空間解像度と前記第２の所定画像メトリックを有する前記第２の数値 化画像を形成することを特徴とする。
9. ９．請求の範囲第８項に記載の方法であり、ステップ（ｂ）は、前記第２の数値 化画像の空間解像度を前記第１の空間解像度まで増加して、前記第３の数値化画 像を形成することを特徴とする。
10. １０．請求の範囲第１項に記載の方法であり、ステップ（ｃ）は前記第１と第３ の数値化画像の差分を求めて、前記残余画像を形成することを特徴とする。
11. １１．請求の範囲第１項に記載の方法であり、さらに（ｄ）前記残余画像を前記 第３の数値化画像に合成して、前記第１の空間解像度と第１の所定の画像メトリ ックを有する前記第１の数値化画像を再編成する工程を含むことを特徴とする。
12. １２．請求の範囲第１項に記載の方法であり、ステップ（ａ）は前記第２の数値 化面像を記憶する工程を含み、ステップ（ｃ）は前記残余画像を記憶する工程を 含み、さらに （ｄ）前記第２の数値化画像の空間解像度を変換して、前記第１の空間解像度と 前記第２の所定画像メトリックを有する前記第３の数値化画像を形成し、さらに （ｅ）前記残余画像を前記第３の数値化画像に合成して、前記第１の空間解像度 と前記第１の所定画像メトリックを有する前記第１の数値化画像を再編成する工 程を含むことを特徴とする。
13. １３．第１の空間解像度と第１の所定画像メトリックを有する第１の数値化画像 の処理方法であって、 （ａ）前記第１の数値化画像の空間解像度と所定画像メトリックを変換して、第 ２の空間解像度と第２の所定の画像メトリックを有する第２の数値化画像を形成 し、 （ｂ）前記第２の数値化画像の空間解像度と所定画像メトリックを変換して、前 記第１の空間解像度と前記第１の所定画像メトリックを有する第３の数値化画像 を形成し、そして （ｃ）第１と第３の数値化画像を合成して、残余の所定画像メトリック情報を持 つ残余画像を形成する工程を含むことを特徴とする方法。
14. １４．請求の範囲第１３項に記載の方法であり、前記第２の空間解像度は前記第 １の空間解像度より低いことを特徴とする。
15. １５．請求の範囲第１３項に記載の方法であり、前記所定画像メトリックは画像 のカラー・メトリックに対応することを特徴とする。
16. １６．請求の範囲第１３項に記載の方法であり、前記所定画像メトリックは３色 のカラー・メトリックに対応することを特徴とする。
17. １７．請求の範囲第１３項に記載の方法であり、前記所定画像メトリックは４色 のメトリックに対応することを特徴とする。
18. １８．請求の範囲第１３項に記載の方法であり、ステップ（ａ）は、（ａ１）前 記第１の数値化画像の空間解像度を減らして、前記第１の空間解像度より低い前 記第２の空間解像度と前記第１の所定画像メトリックを持つ低空間解像度数値化 画像を形成し、そして （ａ２）前記低空間解像度数値化画像の第１の所定画像メトリックを、前記第２ の所定画像メトリックに変換する工程を含み、前記第２の空間解像度と前記第２ の所定画像メトリックを有する第２の数値化画像を形成することを特徴とする。
19. １９．請求の範囲第１８項に記載の方法であり、ステップ（ｂ）は、（ｂ１）前 記第２の数値化画像の第２の所定画像メトリックを前記第１の所定画像メトリッ クに変換して、前記第２の空間解像度と前記第１の所定画像メトリックを有する 再変換されたメトリック数値化画像を形成し、そして（ｂ２）前記再変換された メトリックを持つ数値化画像の空間解像度を前記第１の空間解像度に増加する工 程を含み、前記第１の空間解像度と前記第１の所定画像メトリックを有する前記 第３の数値化画像を形成することを特徴とする。
20. ２０．請求の範囲第１３項に記載の方法であり、ステップ（ａ）は、（ａ１）前 記第１の数値化画像の第１の所定画像メトリックを前記第２の所定画像メトリッ クに変換して、前記第１の空間解像度と前記第２の所定画像メトリックを有する 変換メトリック数値化画像を形成し、そして（ａ２）前記変換メトリック数値化 画像の空間解像度を前記第２の空間解像度まで減少する工程を含み、 前記第２の空間解像度と前記第２の所定画像メトリックを有する前記第２の数値 化画像を形成することを特徴とする。
21. ２１．請求の範囲第２０項に記載の方法であり、ステップ（ｂ）は、（ｂ１）前 記第２の数値化画像の第２の所定画像メトリックを前記第１の所定画像メトリッ クに変換して、前記第２の空間解像度と前記第１の所定画像メトリックを有する 再変換メトリック数値化画像を形成し、そして（ｂ２）前記再変換メトリックを 持つ数値化画像の空間解像度を前記第１の空間解像度まで増加する工程を含み、 前記第１の空間解像度と前記第１の所定画像メトリックを有する前記第３の数値 化画像を形成することを特徴とする。
22. ２２．請求の範囲第１３項に記載の方法であり、ステップ（ｃ）は前記第１と第 ３の数値化画像の差分を求め、前記残余画像を形成する工程を含むことを特徴と する。
23. ２３．請求の範囲第１３項に記載の方法であり、さらに（ｄ）前記残余画像を前 記第３の数値化画像と合成し、前記第１の空間解像度と前記第１の所定画像メト リックを有する前記第１の数値化画像を再編成する工程を含むことを特徴とする 。
24. ２４．請求の範囲第１３項に記載の方法であり、ステップ（ａ）は、前記第２の 数値化画像を記憶する工程を含み、ステップ（ｃ）は、前記残余画像を記憶する 工程を含み、さらに （ｄ）前記第２の数値化画像の空間解像度と所定画像メトリックを変換して、前 記第１の空間解像度と前記第１の所定画像メトリックを有する第３の数値化され た画像を形し、そして （ｅ）前記残余画像を前記第３の数値化画像と合成して、第１の空間解像度と前 記第工の所定画像メトリックを有する前記第１の数値化画像を再編成する工程を 含むことを特徴とする。
25. ２５．請求の範囲第２４項に記載の方法であり、ステップ（ｄ）は、（ｄ１）前 記第２の数値化画像の前記第２の所定画像メトリックを前記第１の所定メトリッ クに変換して、前記第２の空間解像度と前記第１の所定画像メトリックを有する 再変換されたメトリック数値化画像を形成し、そして（ｄ２）前記再変換された メトリック数値化画像の空間解像度を前記第１の解像度まで増加する工程を含み 、 前記第１の空間解像度と前記第１の所定画像メトリックを有する前記第３の数値 化画像を形成することを特徴とする。
26. ２６．請求の範囲第１３項に記載の方法であり、ステップ（ｂ）は、（ｂ１）前 記第２の数値化画像の第２の所定画像メトリックを前記第１の所定画像メトリッ クに変換して、前記第２の空間解像度と前記第１の所定画像メトリックを有する 再変換されたメトリック数値化画像を形成し、そして（ｂ２）前記再変換された メトリック数値化画像の空間解像度を前記第１の空間解像度まで増加する工程を 含み、 前記第１の空間解像度と前記第１の所定画像メトリックを有する前記第３の数値 化画像を形成する工程を含むことを特徴とする。
27. ２７．請求の範囲第１３項に記載の方法であり、ステップ（ｂ）は、（ｂ１）前 記第２の数値化画像の第２の所定画像メトリックを第３の画像メトリックに変換 して、前記第２の空間像度と第３の画像メトリックを有する変換されたメトリッ ク数値化画像を形成し、そして（ｂ２）前記変換されたメトリック数値化画像の 空間解像度を前記第１の空間解像度まで増加する工程を含み、 前記第１の空間解像度と第３の画像メトリックを有する第３の数値化画像を形成 することを特徴とする。
28. ２８．請求の範囲第２７項に記載の方法であり、ステップ（ａ）は、前記第２の 数値化画像を記憶する工程を含み、ステップ（ｃ）は、前記残余画像を記憶する 工程を含み、さらに （ｄ）前記第２の数値化画像の空間解像度と所定画像メトリックを変換して、前 記第１の空間解像度と前記第１の所定画像メトリックを有する第４の数値化画像 を形成し、そして （ｅ）前記残余画像を前記第３の数値化画像と合成して、第１の空間解像度と前 記第１の所定画像メトリックを有する前記第１の数値化画像を再編成する工程を 含むことを特徴とする。