JPH0722342B2 - 色彩画像符号化方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 この発明は、色彩画像を効率よく伝送するための符号化
方法（以下符号化方式と称す）に関するものである。

ここで対象とする色彩画像とは、文字や図形等を２種以
上の色により着色した様な画像である。またここで表記
する伝送には異なる場所間の伝送つまり通信、及び異な
る時刻への伝送、つまり記憶を含むものとする。また復
号化回路とは、伝送されてきた符号を復号化すると共
に、表示装置又は記録装置においてそれぞれ表示又は記
録可能なデータに変換する機能をも含むものとする。以
下の説明中のランとは、走査線方向に連続して同一の色
をもつ画素の集合であり、ランレングス（ラン長とも表
記する）とは、ランに含まれる画素の数である。またカ
ラーランレングスの符号化方式とは、ラン長をモディフ
ァイド・ハフマン符号（MH符号）等により符号化したラ
ン長符号に必要に応じてランの色を示す符号を付加する
符号化方式である。更に文字符号化方式とは、各文字に
一意的に対応する文字符号を割り当て、また文字に色彩
のある場合には文字符号に必要に応じて色を示す符号を
付加する符号化方式である。

第１図は、色彩画像を符号化する際、画像のすべての構
成要素を単一の符号化方式（例えばカラーランレングス
符号化方式）により符号化する従来の色彩画像の符号化
方式の構成の例を示すブロック図で、図において、（1
1）はカラーランレングス符号化回路、（12）はカラー
ランレングス符号化復号化回路、（13）は色彩画像デー
タを記憶するメモリである。符号化回路（11）は入力さ
れた画像データをカラーランレングス符号に変換する。
復号化回路（12）は入力されたカラーランレングス符号
を復号化して符号化回路（11）に入力された画像データ
と同じ画像データに逆変換し、メモリ（13）に出力す
る。メモリ（13）は復元された画像データを記憶し、表
示装置において表示できる様な形式（一般に画素単位）
で読出して出力する。

また第２図は複数の符号化方式を用いる色彩画像符号化
方式における従来の構成例を示すブロック図で、図にお
いて、（21）は色彩画像符号化回路であり、該回路（2
1）において（22）は文字を文字符号に変換する文字符
号化回路、（23）は図形等をカラーランレングス符号に
変換するカラーランレングス符号化回路である。また
（24）は色彩画像復号化回路であり、該回路（24）にお
いて、（25）は符号が文字符号であるかラン長符号であ
るかを識別する符号識別回路、（26）は文字符号を復号
化する文字符号復号化回路、（27）はラン長符号を復号
化するカラーランレングス符号復号化回路、（28），
（29）は復号された画像データを蓄積するメモリ、（3
0）はメモリ（28），（29）に蓄積されている画像デー
タを合成する画像合成回路である。

色彩画像符号化回路（21）には文字と図形のデータが独
立に入力され、文字データは文字符号化回路（22）によ
り文字符号に変換され、また図形データはカラーランレ
ングス符号化回路（23）によりカラーランレングス符号
に変換される。色彩画像復号化回路（24）では、文字符
号及びカラーランレングス符号の混在した入力符号は、
符号識別回路（25）において文字符号及びカラーランレ
ングス符号に分けられ、それぞれ文字符号復号化回路
（26）及びカラーランレングス符号復号化回路（27）に
出力される。文字符号及びカラーランレングス符号はそ
れぞれ文字符号復号化回路（26）及びカラーランレング
ス符号復号化回路（27）において復号され、メモリ（2
8）及びメモリ（29）に出力される。メモリ（28）及び
メモリ（29）は第１図で説明したメモリ（13）と同様に
画像データを記憶し、表示装置において表示可能な形式
で画像データを出力する。メモリ（28）及びメモリ（2
9）はそれぞれ表示する際の優先順位が定められてお
り、この優先順位に従って両メモリ（28），（29）の出
力の画像データは画像合成回路（30）において、例え
ば、メモリ（28）の文字部分のデータがメモリ（29）の
図形データと重なる時は文字部分を優先して表示する様
に１画像の画像データとして合成され出力される。更に
メモリ（28）及びメモリ（29）と文字符号復号化回路
（26）及びカラーランレングス符号復号化回路（27）の
接続は切換え可能なものもある。上記第２図の色彩画像
符号化方式の装置構成は、画像データを文字符号化方式
及びカラーランレングス符号化方式の２符号化方式を用
いて符号化する例であるが、他に画像を幾何学的図形で
表現するグラフィクコマンド符号化方式またはディザ等
のテクスチャーを指定するテクスチャー符号化方式等を
用いることもあり、更に２符号化方式を用いるのみだけ
ではなく、３符号化方式以上を用いる場合もある。ここ
でグラフィックコマンド符号化方式を簡単に説明する
と、図形を幾何学的図形要素に分割し、各々の幾何学的
図形要素の種類と大きさや位置を表わす符号に変換する
ことにより符号化する符号化方式である。例えば直線は
始点及び終点により記述し、また曲線は、始点、終点及
び中間の点の３点により定まる円弧の接続されたものと
して記述する。

従来の色彩画像符号化方法には以下に述べる様な欠点が
ある。即ち、第１図で説明した単一の符号化方式を用い
て画像を符号化する方式では、例えばカラーランレング
ス符号化方式を用いて文字の多い画像を符号化する場合
の様に、画像の種類によっては伝送の効率が低くなるこ
とがあり、また文字符号化方式のみを用いた場合には一
般の図形を符号化することができない、という様に用い
る符号化方式によっては伝送することのできない画像が
生じる。また第２図で説明した複数の符号化方式を用い
る方式では、復号化回路に複数のメモリが必要となり、
装置価格が問題になる。また第１図及び第２図に用いる
図形の符号化方式において、既に伝送されている画像の
一部を変更する場合等には、例えばランレングス符号化
方式により走査線単位で符号化する方式では変更すべき
画像構成要素を含む走査線の情報は、変更しない画像構
成要素も含めてすべてを符号化しなければならない。更
にグラフィックコマンド符号化方式の様に幾何学的図形
要素に分割して符号化する符号化方式等において、複雑
な図形が簡単な図形要素の重畳等により構成されている
場合でも従来の方式では複雑な図形の各部を逐次符号化
しなければならない。

この発明は、上記の様な従来の符号化方式の欠点を除去
し色彩画像を効率良く符号化し、復号化回路のメモリ容
量を削減し、復号化回路での色彩画像の合成の効率良く
行うことのできる色彩画像符号化方法を得ることを目的
とするものである。

上記目的を達成するため、本発明の符号化方式では符号
化を行う際画像構成要素の情報に復号化回路において表
示される際に、画像構成要素毎に変更可能性を有する優
先順位を示す情報を付加する。また画像構成要素の符号
に、復号化回路のメモリに蓄積されている画像データの
色に影響を与えない様な優先順位の常に最も低い色（以
下、無効色と表記する）の符号を含める。優先順位は、
複数の画像構成要素が重なり合う画像の各部分について
最終的に表示されるべき画像構成要素が最も高い優先順
位になる様に決定される。例えば、画像が文字とその背
景の図形から成る場合には、文字に図形よりも高い優先
順位を与えておけば、伝送の順序によらず文字が図形に
より隠されることなく表示される。また簡易アニメーシ
ョンの様に、画像が時を追って変化する様な画像では、
変化する部分の画像構成要素を高い優先順位とすればよ
い。

以下、本発明の一実施例を図について説明する。第３図
は色彩画像を文字と図形の２つの構成要素の種別に分
け、それぞれの符号化方式に文字符号化方式及びカラー
ランレングス符号化方式を用い、また復号化回路での表
示における画像データの優先順位を２段階にし、更に無
効色を用いる場合の一実施例の構成を示すブロック図で
あり、図において、（21）は色彩画像符号化回路であ
り、該回路（21）において、（22）は文字符号化回路、
（23）はカラーランレングス符号化回路である。また
（24）は色彩画像復号化回路であり、該回路（24）にお
いて、（25）は文字符号及びカラーランレングス符号を
識別する符号識別回路、（26）は文字符号復号化回路、
（27）はカラーランレングス符号複合化回路、（31）は
優先順位を判断して画像データを合成する優先順位判定
回路、（32）は画像データを優先順位に含み蓄積するメ
モリである。第３図において、色彩画像符号化回路（2
1）に入力される文字及び図形の画像データは、それぞ
れ文字符号化回路（22）及びカラーランレングス符号化
回路（23）に優先順位のデータと共に入力される。また
文字符号化回路（22）及びカラーランレングス符号化回
路（23）に入力された画像データ及び優先順位のデータ
は、優先順位の情報の付加された符号に変換される。色
彩画像復合化回路（24）に入力される文字符号及びカラ
ーランレングス符号混在の符号は符号識別回路（25）に
おいて文字符号及びカラーランレングス符号に分けら
れ、それぞれ文字符号復号化回路（26）及びカラーラン
レングス符号復号化回路（27）に出力される。文字符号
復号化回路（26）及びカラーランレングス符号復号化回
路（27）ではそれぞれに入力された符号を優先順位の情
報を含む画像データに変換する。優先順位判定回路（3
1）は、復合化回路（26），（27）から入力される画像
データとメモリ（32）内の対応するアドレスに蓄積され
ている画像データの優先順位を比較し、より優先順位の
高い画像データを選択してメモリ（32）に記憶する。た
だし、復号化回路（26），（27）の出力とメモリ（32）
内の画像データの優先順位が等しい場合には、復号化回
路（26），（27）の出力の画像データをメモリ（32）に
記憶する。ここで、メモリ（32）に蓄積される画像デー
タは、優先順位判定回路（31）での比較の容易さ及び表
示装置の表示の容易さのため画素単位に色や階調などの
データ値に優先順位を付加した形式とする。

次に第３図の色彩画像符号化回路（21）及び復号化回路
（24）において用いる符号の例を説明する。第４図
（ａ）は文字符号の例を示す図であり、第４図（ｂ）は
カラーランレングス符号の例を示す図である。第４図
（ａ）及び（ｂ）の文字識別符号CD及びラン識別符号RD
はそれぞれ次に文字及びラン長の符号列が続くことを示
す符号であり、文字識別符号CDはラン長符号列の色符号
CRと識別が可能であり、ラン識別符号RDは文字の符号列
の色符号CSと識別可能である。また文字符号はJIS漢字
コード等、またラン長符号はモディファイド・ハフマン
符号（MH符号）等を用いる。色符号は次に次く文字符号
CC及びラン長符号RCの色及び優先順位を示す符号であ
る。色符号のビット構成の例を第５図（ａ）に示してい
る。第５図（ａ）の小矩形内のP,R,G,Bはそれぞれ優先
順位、赤、緑、青を示し、従って優先順位は２段階で、
色は８色である。また第５図（ａ）の符号の中で、第５
図（ｂ）に示すビット構成をもつものを優先順位の常に
最も低い色、つまり無効色の符号としている。ここで第
６図及び第７図に示す画像の例を用い、この発明による
符号化の効果を説明する。第６図及び第７図の画像の構
成要素の引き出し線により示されている数字は、第５図
に示した色の符号である。第６図（ａ）は文字画像であ
り、第６図（ｂ）は図形の画像であり、それぞれ文字符
号及びカラーランレングス符号を用いて符号化される。
第６図（ｃ）は第６図（ａ）及び（ｂ）の画像が第３図
の色彩画像復号化回路（24）において復号化され合成さ
れた画像である。第６図（ｂ）及び（ｃ）の走査線ｍは
同一位置の走査線であり、文字と重なる走査線ｍは文字
の優先順位がより高いため、文字のないところの画素の
色のみを指定することにより、比較的長いランとなる。
これにより、文字により区切られた多くの短いランを符
号化する場合に比べて、カラーランレングス符号化の効
率が大きく改善される。また第７図は、特に無効色の効
果を示す図であり、第７図（ａ）は既に第３図のメモリ
（32）に蓄積されている画像であり、第７図（ａ）の画
像に第７図（ｂ）の画像を重ね合せを行い第７図（ｃ）
の画像を得る場合である。第７図（ｂ）及び第７図
（ｃ）の走査線ｎは同一位置の走査線であり、第７図
（ｂ）の走査線ｎ上の三角形以外のランは無効色のラン
としているため、第７図（ａ）の画像と第７図（ｂ）の
画像との重ね合せを行う場合、第７図（ｂ）の三角形以
外の第７図（ａ）の構成要素の色には何ら影響がない。
この様に無効色を用いると複数の画像の重ね合せを容易
に効率よく行うことのできる効果がある。

以上説明した例においては、色彩画像の画像構成要素の
種類を文字と図形とに分類し、文字には文字符号化方
式、また図形にはカラーランレングス符号化方式を用い
たが、図形等の場合にはグラフィックコマンド符号化方
式やテクスチャー符号化方式等の図形の符号化に使用で
きる任意の符号化方式を用いてもよい。また文字の符号
化に図形等で用いる符号化方式を用いても差し支えな
い。また更に第３図では画像データの符号化に文字符号
化方式及びカラーランレングス符号化方式の２種の方式
を用いているが、画像構成要素の種類に適応して１種類
のみや３種類以上の符号化方式を用いることも可能であ
る。多種類の符号化方式を用いればより複雑な画像を効
率良く符号化できる可能性がある。また復号化回路に優
先順位のついた複数の画像メモリを備えることにより簡
易アニメーションなど更に効果的な画像を効率よく符号
化できる。第８図は、符号化に用いる符号化方式を文字
符号化方式及びカラーランレングス符号化方式の他にグ
ラフィックコマンド符号化方式を用い、また復号化回路
（24）に画像メモリを２メモリ用いている符号化及び復
号化回路の構成を示すブロック図である。ここで用いら
れる符号には、優先順位を示す情報として２つのメモリ
（32）及びメモリ（33）のいずれかを選択する情報が含
まれており、復号化回路（26），（27）及び（35）にお
いて復号化された画像データは、優先順位判定回路（3
1）によって、メモリ（32）或いはメモリ（33）に出力
される。また画像合成回路（30）では、メモリ（32）及
びメモリ（33）の画像データを優先順位に従い、表示装
置が表示可能であるデータに合成する。以上の説明で
は、色の優先順位及びメモリの優先順位を固定していた
が、特殊な制御符号を伝送することによりこれらの優先
順位を任意に指定しなおすことを可能としてもよいし、
また優先順位が自動的に循環（ローティション）する様
にしてもよく、より複雑な画像を効率的に符号化でき
る。

第３図及び第８図においての画像データの符号化回路へ
の入力は、画像の構成要素の種類別に行われていたが、
第９図に示す様に文字及び図形の画像構成要素を自動的
に識別する文字図形認識回路（91）を備えることによ
り、文字図形混在の画像データを入力画像データとする
ことができる。第９図に示す文字図形認識回路（91）の
簡単な例としては、入力画像データの中で、定まった文
字の形（フォント）であるデータのみをパターンマッチ
ングにより認識して文字のデータとし、文字の部分を除
去した他のデータは図形のデータとする方法がある。文
字図形認識回路（91）は幾何学的図形要素の自動抽出な
ど、上記以外の認識方法を実行する回路であってもよ
い。また同一の図形によってもカラーランレングス符号
化方式とグラフィックコマンド符号化方式のそれぞれに
よる符号量は異なることが多い。このため第８図に示す
様に、カラーランレングス符号化方式による符号量とグ
ラフィックコマンド符号化方式による符号量を比較しよ
り少ない符号量の符号を選択する回路を付加することに
より、更に符号量を削減できる。第３図及び第８図にお
いて復号化回路に含まれているメモリ（32），（33）及
び画像合成回路（30）はこれらが表示装置に備えられて
いる場合には省略してもよい。また第３図及び第８図の
メモリ（32），（33）は、通常は画素単位で画像データ
を蓄積するメモリであるが、最終的に表示装置において
表示可能であれば如何なる形式でデータを蓄積するメモ
リであってもよい。

第５図に示している色符号は優先順位１ビット及び色３
ビットから構成されているが、色符号のビット構成は、
符号化する画像の種類によって適当なビット構成を用い
てもよい。また更に色の出現頻度に応じた非定長の色符
号に変換してもよい。また上記の説明では、優先順位を
示す情報を色符号に含めていたが、構成要素の形状を表
わす符号つまり文字符号又はラン長符号等に含めてもよ
く、或いは独立した符号としてもよい。第４図に示して
ある符号列において、識別符号を用いることで文字符号
とラン長符号を識別しているが、文字符号及びラン長符
号がそれぞれ識別可能である様にし、識別符号を用いな
い様にしてもよく、第３図又は第８図の符号識別回路
（25）において入力される符号が識別可能であればよ
い。また第４図の符号列において色符号は文字符号及び
ラン長符号毎に付加されているが、第10図（ａ）に示す
文字符号列の例の様に文字の色が変化する時のみ色符号
を文字符号に付加する様にしたり、また第10図（ｂ）に
示すラン長符号列の例の様に、色符号の付加されていな
いランは前の前のランの色と等しいとする等、文字また
はラン等画像構成要素の色を明確にすることの可能な符
号列であれば任意の符号列を用いることができる。

以上のようにこの発明による色彩画像符号化方法によれ
ば、色彩画像の構成要素の種類別に構成要素の性質に適
合する符号化方式を用いるとともに符号化を行う際画像
構成要素の情報に復号化回路において表示又は記録に適
した信号に変換する際に、画像構成要素毎に変更可能性
を有する優先順位を示す情報を付加したため、画像構成
要素を逐次合成して表示することができ、色彩画像を効
率よく符号化できる効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図及び第２図は従来の色彩画像符号化方式の装置構
成を示すブロック図、第３図はこの発明による色彩画像
符号化方式装置構成の一例を示すブロック図、第４図は
この発明による符号化方式の符号の形式の一例を示す
図、第５図はこの発明による符号化方式の色符号の構成
の一例を示す図、第６図及び第７図はこの発明による符
号化方式の効果の例を説明するための図、第８図はこの
発明による色彩画像符号化方式の装置構成の他の一例を
示すブロック図、第９図はこの発明による色彩画像符号
化方式の色彩画像符号化回路の構成の他の一例を示すブ
ロック図、第10図はこの発明による符号化方式の符号列
の他の形式の一例を示す図である。 （11），（21）……色彩画像符号化回路、（12），（2
4）……色彩画像復号化回路、（13），（28），（2
9），（32），（33）……メモリ、（22）……文字符号
化回路、（23）……カラーランレングス符号化回路、
（25）……符号識別回路、（26）……文字符号復号化回
路、（27）……カラーランレングス符号復号化回路、
（30）……画像合成回路、（31）……優先順位判定回
路、（34）……グラフィックコマンド符号化回路、（3
5）……グラフィックコマンド符号復号化回路、（36）
……文字図形認識回路。 なお図中同一符号は同一又は相当部分を示す。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭54−120553（ＪＰ，Ａ) 特開 昭56−143486（ＪＰ，Ａ) 特公 昭57−33753（ＪＰ，Ｂ１)

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】画像構成要素の種類別に分けられた色彩画
   像をこの画像構成要素の種類別に符号化する色彩画像符
   号化方法において、復号化装置で表示又は記録する際の
   優先順位を示す情報を、上記画像構成要素の符号に付加
   することを特徴とする色彩画像符号化方法。
2. 【請求項２】上記画像構成要素の符号が、復号化装置に
   おいて表示又は記録する際に他の要請要素の色に影響を
   与えない様な優先順位の常に最も低い色の符号を含むこ
   とを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の色彩画像符
   号化方法。