JPH09327015A - 画像圧縮方法 - Google Patents
画像圧縮方法Info
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- JPH09327015A JPH09327015A JP14404796A JP14404796A JPH09327015A JP H09327015 A JPH09327015 A JP H09327015A JP 14404796 A JP14404796 A JP 14404796A JP 14404796 A JP14404796 A JP 14404796A JP H09327015 A JPH09327015 A JP H09327015A
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- G06T—IMAGE DATA PROCESSING OR GENERATION, IN GENERAL
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- Compression Of Band Width Or Redundancy In Fax (AREA)
- Color Television Systems (AREA)
- Compression Or Coding Systems Of Tv Signals (AREA)
- Compression, Expansion, Code Conversion, And Decoders (AREA)
Abstract
る解像度パターンに対して、さらに圧縮率を高めること
ができる画像圧縮方法を実現することを目的とする。 【解決手段】 多階調画像を複数の画素からなる画素ブ
ロックに分割し、ブロック近似符号化処理を行なって画
素ブロックの画素データを画素レベルを示す2つの代表
値と2値化されたブロックパターンとに圧縮する。次
に、ブロックパターンよりもパターン数の少ない代表パ
ターンを予め設定しておき、この代表パターンと特定の
関係を有する複数のブロックパターンを代表パターンに
置き換える。これによりブロックパターンを圧縮する。
Description
方法に関するものである。
化等により画像データ量の増加が著しくなってきた。こ
れに伴い、画像のデータ量を減少させるため符号化をは
じめとするデータ圧縮方法が盛んに研究されている。画
像を符号化等による圧縮を行った後、元の画像を正確に
復元する圧縮方法は多数あるが、正確に復元しなくても
支障のない場合の圧縮方法については、まだそれ程多く
の研究はなされていない。
からなる画素ブロックに分割し、この画素ブロックを2
つの代表値と2値化処理によって作成されたブロックの
パターンで表現することによって画像圧縮を行うブロッ
ク近似符号化を行っていた。
図10および図11を参照しながら説明する。
図であり、図11は、同を用いたフローチャートであ
る。まず、多階調の画像データを入力し(ステップS4
1)、その画像データを4画素×4画素のブロックに分
割する(ステップS42)。そして最初のブロックの画
素データを読み出し(ステップS43)、図10のブロ
ック画像データ17を得る。そして、ブロック内の画素
データの平均値を求め(ステップS44)、その平均値
以上の画素レベルのグループと、平均値未満の画素レベ
ルのグループとに分け、その分割パターンを解像度パタ
ーン19として生成する(ステップS45)。次に、2
つのグループのそれぞれの平均値を求め、代表値18と
する(ステップS46)。以上の処理により、16画素
のブロック画像データ17が2つの代表値18と2値化
された解像度パターン19とに変換される。
ータの伸張処理を行なう。このステップでは、生成され
た解像度パターン19と代表値18とからブロック近似
復号化処理を用いて、ブロックの画素レベルであるブロ
ック復号化データ20を再生し(ステップS47)、こ
のブロック復号化データ20を記憶する(ステップS4
8)。
が終了し、このブロック処理終了の判定(ステップS4
9)がされ、次のブロックが読み出され(ステップS5
0)、ステップS43〜ステップS48の処理が繰り返
される。全てのブロックの画像圧縮伸張が終了ならば
(ステップS49)、画像復号化データとして出力され
(ステップS51)、画像圧縮伸張の過程が終了する。
来のブロック近似符号化では、解像度パターンに対して
は、2値化処理を行なうに止まり、圧縮処理を行ってお
らず、更に圧縮率を高める余地があった。
れる解像度パターンに対して、さらに圧縮率を高めるこ
とができる画像圧縮方法を実現することを目的とする。
法は、多階調画像を複数の画素からなる画素ブロックに
分割するステップと、ブロック近似符号化処理を行なっ
て画素ブロックの画素データを画素レベルを示す2つの
代表値と2値化されたブロックパターンとに圧縮するス
テップと、ブロックパターンよりもパターン数の少ない
代表パターンをあらかじめ設定するステップと、所定の
代表パターンと特定の関係を有する複数のブロックパタ
ーンを代表パターンに置き換えることによってブロック
パターンを圧縮するステップとを備えたものである。
画素ブロックがN個のビット(Nは自然数)により構成
されている場合、2値化されたブロックパターンは総数
で2N個のパターン数を有する。これに対し、複数のブ
ロックパターンを1つの代表パターンに対応付けて置き
換えることにより、総数が2M個(MはM<Nとなる自
然数)のパターンにより近似画像を表現することができ
る。
法は、多階調画像を複数の画素からなる画素ブロックに
分割するステップと、ブロック近似符号化処理を行なっ
て画素ブロックの画像データを画素レベルを示す2つの
代表値と2値化されたブロックパターンとに圧縮するス
テップと、ブロックパターンよりもパターン数の少ない
代表パターンを予め設定するステップと、所定の代表パ
ターンと特定の関係を有する複数のブロックパターンを
代表パターンに置き換えることによってブロックパター
ンを圧縮するステップとを備えたものである。これによ
り、ブロック近似符号化を行なった画像圧縮データに比
べ、さらに効率的に画像データを圧縮することができ
る。
求項1の発明に係る画像圧縮方法において、代表パター
ンの各々に予め与えられた識別記号を用いて代表パター
ンを置き換えるステップをさらに備えたものである。こ
れにより、さらにビット数の少ない識別記号でブロック
パターンを表現できることにより、圧縮効率が高まる。
求項1または請求項2の発明に係る画像圧縮方法におい
て、ハミング符号法を用いて複数のブロックパターンを
代表パターンに置き換えるものである。これにより、代
表パターンへの置き換え処理が効率的に行なわれる。
ラー多階調画像を複数の画素からなる画素ブロックに分
割するステップと、ブロック近似符号化処理を行なって
各色ごとの画素ブロックの画素データを画素レベルを示
す2つの代表値と2値化されたブロックパターンとに圧
縮するステップと、各色ごとのブロックパターンの代表
となる統合ブロックパターンを作成するステップと、統
合ブロックパターンよりもパターン数の少ない代表パタ
ーンを予め設定するステップと、所定の代表パターンと
特定の関係を有する複数の統合ブロックパターンを代表
パターンに置き換えることによって統合ブロックパター
ンを圧縮するステップとを備えたものである。これによ
り、カラー多階調画像に対してもブロック近似符号化に
よって得られたブロックパターンをさらに効率よく圧縮
することができる。
求項4の発明に係る画像圧縮方法において、代表パター
ンの各々に予め与えられた識別記号を用いて代表パター
ンを置き換えるステップをさらに備えたものである。こ
れにより、統合ブロックパターンをさらに少ないビット
数の識別記号で置き換えることにより、圧縮効率を高め
ることができる。
求項4または請求項5の発明に係る画像圧縮方法におい
て、ハミング符号法を用いて複数の統合ブロックパター
ンを代表パターンに置き換えるものである。これによ
り、代表パターンへの置き換えが効率的に行なわれる。
施の形態について図1から図5を参照しながら説明す
る。図1は本発明の第1の実施の形態の画像圧縮方法の
説明図であり、図2は、同画像圧縮方法を用いたフロー
チャート、図3は同画像伸張方法の説明図で、図4は同
画像伸張方法を用いたフローチャート、図5は同代表パ
ターンの説明図である。以下、本発明の第1の実施の形
態について詳細に説明する。
の第1の実施の形態の画像圧縮方法について説明する。
まず、多階調の画像データを入力し(ステップS1)、
その画像データを4画素×4画素のブロックに分割し
(ステップS2)、ブロック単位で以下の処理を行う。
まず最初のブロックの画素データを読み出し(ステップ
S3)、図1のブロック画像データ1を得る。そして、
ブロック画像データ1に対し、ブロック近似符号化を以
下の手順で行なう。まず、ブロック内の画素の平均値を
求め(ステップS4)、その平均値以上の画素レベルの
グループと、平均値未満の画素レベルのグループに分
け、その分割パターンを解像度パターン3として生成す
る(ステップS5)。次に、2つのグループのそれぞれ
の平均値を求め、代表値2とする(ステップS6)。以
上の過程でブロック近似符号化が完了する。そして、ブ
ロック近似符号化により、4画素×4画素のブロックの
画像データが2つの画素レベルの平均値からなる代表値
2と、2値化された16ビットの解像度パターン3とに
変換される。
より得られた解像度パターン3の圧縮処理が行なわれ
る。ここで、解像度パターン3を圧縮する方法として
は、解像度パターン3の出現頻度を調査し、パターンの
頻度に応じてハフマン符号を割り当てる画像圧縮方式も
考えられたが、この方法では、画像圧縮回路、画像伸張
回路の規模が大きくなったり、可変調のためデータのハ
ンドリングが悪いという問題がある。そこで、本発明で
は、非可逆画像圧縮ながら、回路規模が小さく、データ
のハンドリングの良い画像圧縮を行う。
数の代表パターン4に代替させ(ステップS7)、この
代表パターンをパターン番号5として表現し(ステップ
S8)、2つの画素レベルの代表値2と共にブロック符
号データ6として記憶する(ステップS9)。これによ
り4画素×4画素の解像度パターン3が12ビットのデ
ータで示される代表パターン番号に圧縮される。なお、
この代表パターンの選定方法については後で詳細に述べ
る。
し、ブロック終了の判定(ステップS10)がされた
後、次のブロックが読み出され(ステップS11)、ス
テップS3〜ステップS9の処理が繰り返される。全て
のブロックの画像圧縮処理が終了すると(ステップS1
0)、画像符号化データとして出力され(ステップS1
2)、画像圧縮の過程が終了する。
の第1の実施の形態の画像伸張方法について説明する。
まず、上記の画像圧縮方法により得られた画像符号化デ
ータを入力し(ステップS13)、記憶されたブロック
単位で処理を行う。そして最初のブロックの符号化デー
タを読み出し(ステップS14)、図3のブロック符号
化データ6を得る。このブロック符号化データ6の構成
要素である代表パターン番号5から代表パターン4を生
成し(ステップS15)、この代表パターン4と代表値
2とからブロック近似復号化処理によりブロックの画素
レベルであるブロック復号化データ7を再生し(ステッ
プS16)、再生したブロック復号化データ7を記憶す
る(ステップS17)。
伸張が終了し、ブロック終了の判定(ステップS18)
された後、次のブロックが読み出され(ステップS1
9)、ステップS14〜ステップS17の処理が繰り返
される。全てのブロックの画像復号処理が終了すれば
(ステップS18)、画像復号化データとして出力され
(ステップS20)、画像伸張の過程が終了する。
伸縮方法に用いられる代表パターンおよびその選定方法
について、図5を参照しながら詳細に説明する。解像度
パターンは16ビットのデータパターンによって構成さ
れ、全部で65536パターン存在する。代表パターン
は、代表パターン番号に対応付けられている。代表パタ
ーン番号は12ビットのデータパターンによって構成さ
れているので、全部で4096個あり、これに対応付け
られた代表パターンも全部で4096パターン存在す
る。従って1つの代表パターンには、複数の解像度パタ
ーンが対応している。
代表パターンの選定方法について説明する。その選定に
おいては、複数のビットにより構成されるデータに対
し、このデータが誤りのあるデータである場合、データ
内のある定数個のビットを訂正することにより真のデー
タが何であったかを求める情報理論のハミング符号法の
誤り符号訂正の概念を用いる。
内のビットを反転させ、違うある1つのデータになる元
のデータの集まりを1つのグループとし、これら1グル
ープの元のデータを違うある1つのデータとほぼ等しい
と見なすこととする。これにより、1グループの元のデ
ータを複数の解像度パターンとし、違うある1つのデー
タを代表パターンとすると、代表パターンのうち定数個
以内のビットが反転した解像度パターンを代表パターン
とほぼ等しいと見なすことができる。
効率的に求めることができる。ここでは一例として、こ
の代表パターンの選び方としてハミング符号法により
(数1)によって求めた。
ターンの上位5ビットで、y6〜y16は下位11ビッ
トである。また(数1)内の記号^は排他的論理和を表
し、その論理演算を(数2)に示す。
2048の代表パターンを選定する。画像が正確に再現
されなくても支障のない場合にはこの数の代表パターン
で十分である。例えば、自然画に関しては、完全に解像
度パターンを再現しなくても支障はない。
目立ちやすいため、ほぼ完全に解像度パターンを再現す
る必要がある。また文字画を構成する実際の解像度パタ
ーンは、16ビットのデータパターン全てを使用せず、
ある限られた解像度パターンのみを使用している。従っ
て文字画をほぼ正確に再現するため、文字画を構成する
実際の解像度パターンの頻度を調査し、上記のハミング
符号法によって求めた2048の代表パターンと重なら
ないように、高頻度順にさらに2048代表パターンを
選定する。これにより4096代表パターンが選定さ
れ、この4096代表パターンと65536解像度パタ
ーンとを対応させるため、さらにハミング符号法を用い
る。
像度パターンを読み出す。同様に代表パターンを順に並
べ、最初の代表パターンを読み出す。この2つの解像度
パターンと代表パターンとを比較し、ビット単位で異な
るビット数(以下、ハミング距離とする)を求める。こ
のハミング距離を記憶し、次の代表パターンと解像度パ
ターンを比較し、ハミング距離を求める。そして、この
ハミング距離の値と前に記憶したハミング距離の値とを
比較し、小さい方を最小ハミング距離として記憶する。
同様にして1つの解像度パターンと全ての代表パターン
との最小ハミング距離を求め、この最小ハミング距離を
示した代表パターンにその1つの解像度パターンを対応
させる。
ある代表パターンに対応させると、次の解像度パターン
に対して同様の処理を行い、全65536解像度パター
ンを全4096代表パターンに対応させる。
ターンが4096の代表パターンに変換され、さらに各
代表パターンに対応付けられた代表パターン番号に変換
される。
施の形態について図6から図9を参照しながら説明す
る。図6は本発明の第2の実施の形態の画像圧縮方法の
説明図であり、図7は、同画像圧縮方法を用いたフロー
チャートである。また、図8は、本発明の第2の実施の
形態の画像伸張方法の説明図であり、図9は同画像伸張
方法を用いたフローチャートである。
の第2の実施の形態における画像圧縮方法について説明
する。まず、多階調のカラー画像データを入力し(ステ
ップS21)、そのカラー画像データを4画素×4画素
のブロックに分割し(ステップS22)、このブロック
単位で以下の処理が行なわれる。まず、最初のブロック
の画素データを読み出し(ステップS23)、図6のカ
ラーブロック画像データ8を得る。カラーブロック画像
データ8は赤(Red)ブロック画像データ8rと緑
(Green)ブロック画像データ8gと青(Blu
e)ブロック画像データ8bとにより構成されている。
ここで赤、緑、青の色プレーンごとのブロック画像デー
タに対してブロック近似符号化を行い、赤、緑、青それ
ぞれの代表値9r,9g,9bとそれぞれの解像度パタ
ーン10r,10g,10bを求める(ステップS2
4)。このブロック近似符号化は、第1の実施の形態に
おける処理と同様の処理が施される。
の差が最も大きい色プレーンを選択し、選択された色プ
レーンを統合解像度パターンとする(ステップS2
5)。図6に示す例では、緑解像度パターン10gが統
合解像度パターンとなる。この統合解像度パターンに基
づいて、赤、緑、青の色プレーンごとのブロック画像デ
ータ8r,8g,8bにより各色プレーンの代表値を再
計算し、これを再代表値11r,11g,11bとする
(ステップS26)。さらに、統合解像度パターン12
を限られた数の統合代表パターン13に代替させ(ステ
ップS27)、統合代表パターン番号14として表現し
(ステップS28)、色プレーンごとの2つの再代表値
11r,11g,11bと共にカラーブロック符号化デ
ータとして記憶する(ステップS29)。
し、ブロック終了の判定(ステップS30)がされた
後、次のブロックが読み出され(ステップS31)、ス
テップS23〜ステップS29の処理が繰り返される。
全てのブロックの画像圧縮処理が終了すれば(ステップ
S30)、カラー画像符号化データとして出力され(ス
テップS32)、画像圧縮の過程が終了する。
の第2の実施の形態の画像伸張方法について説明する。
まず、カラー画像符号化データを入力し(ステップS3
3)、記憶されたブロック単位で処理を行う。そして、
最初の色プレーンごとのブロックの符号化データを読み
出し(ステップS34)、図8のカラーブロック符号化
データ15を得る。
成要素である統合代表パターン番号14から統合代表パ
ターン13を生成し(ステップS35)、この統合代表
パターン13と赤、緑、青の色プレーンごとの再代表値
11r,11g,11bとからブロック近似復号化処理
によりブロックの画素レベルである赤、緑、青の色プレ
ーンごとのブロック復号化データ16r,16g,16
bを再生し(ステップS36)、これをカラーブロック
復号化データ16として記憶する(ステップS37)。
以上で最初のブロックの画像伸張が終了し、ブロック終
了の判定(ステップS38)がされた後、次のブロック
が読み出され(ステップS39)、ステップS34〜ス
テップS37の処理が繰り返される。全てのブロックの
カラー画像復号処理が終了ならば(ステップS38)、
カラー画像復号化データとして出力され(ステップS4
0)、画像伸張の過程が終了する。
代表パターンの選定方法は、第1の実施の形態において
用いられた選定方法と同様の方法を用いることができ
る。
パターンに対し限られた数の代表パターンによって置き
換えることにより、効率の良い画像圧縮を実現すること
ができる。
明図
いたフローチャート
明図
いたフローチャート
明図
明図
いたフローチャート
明図
いたフローチャート
ート
(赤、緑、青) 9(9r,9g,9b) カラーブロック画像データの
代表値(赤、緑、青) 10(10r,10g,10b) 解像度パターン
(赤、緑、青) 11(11r,11g,11b) カラーブロック画像
データの再代表値(赤、緑、青) 12 統合解像度パターン 13 統合代表パターン 14 統合代表パターン番号 15 カラーブロック符号化データ 16(16r,16g,16b) カラーブロック復号
化データ(赤、緑、青)
Claims (6)
- 【請求項1】多階調画像を複数の画素からなる画素ブロ
ックに分割するステップと、ブロック近似符号化処理を
行なって前記画素ブロックの画素データを画素レベルを
示す2つの代表値と2値化されたブロックパターンとに
圧縮するステップと、前記ブロックパターンよりもパタ
ーン数の少ない代表パターンを予め設定するステップ
と、所定の前記代表パターンと特定の関係を有する複数
の前記ブロックパターンを前記代表パターンに置き換え
ることによって前記ブロックパターンを圧縮するステッ
プとを備えたことを特徴とする画像圧縮方法。 - 【請求項2】前記代表パターンの各々に予め与えられた
識別記号を用いて前記代表パターンを置き換えるステッ
プをさらに備えたことを特徴とする請求項1記載の画像
圧縮方法。 - 【請求項3】ハミング符号法を用いて前記複数のブロッ
クパターンを前記代表パターンに置き換えることを特徴
とする請求項1または2記載の画像圧縮方法。 - 【請求項4】カラー多階調画像を複数の画素からなる画
素ブロックに分割するステップと、ブロック近似符号化
処理を行なって各色ごとの前記画素ブロックの画素デー
タを画素レベルを示す2つの代表値と2値化されたブロ
ックパターンとに圧縮するステップと、各色ごとの前記
ブロックパターンの代表となる統合ブロックパターンを
作成するステップと、前記統合ブロックパターンよりも
パターン数の少ない代表パターンを予め設定するステッ
プと、所定の前記代表パターンと特定の関係を有する複
数の前記統合ブロックパターンを前記代表パターンに置
き換えることによって前記統合ブロックパターンを圧縮
するステップとを備えたことを特徴とする画像圧縮方
法。 - 【請求項5】前記代表パターンの各々に予め与えられた
識別記号を用いて前記代表パターンを置き換えるステッ
プをさらに備えたことを特徴とする請求項4記載の画像
圧縮方法。 - 【請求項6】ハミング符号法を用いて前記複数の統合ブ
ロックパターンを前記代表パターンに置き換えることを
特徴とする請求項4または5記載の画像圧縮方法。
Priority Applications (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP14404796A JPH09327015A (ja) | 1996-06-06 | 1996-06-06 | 画像圧縮方法 |
US08/867,397 US6067380A (en) | 1996-06-06 | 1997-06-02 | Image compression method |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP14404796A JPH09327015A (ja) | 1996-06-06 | 1996-06-06 | 画像圧縮方法 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH09327015A true JPH09327015A (ja) | 1997-12-16 |
Family
ID=15353094
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP14404796A Pending JPH09327015A (ja) | 1996-06-06 | 1996-06-06 | 画像圧縮方法 |
Country Status (2)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US6067380A (ja) |
JP (1) | JPH09327015A (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US8606003B2 (en) | 2008-10-22 | 2013-12-10 | Canon Kabushiki Kaisha | Image processing device, image processing method and image processing program |
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
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JP3045008B2 (ja) * | 1994-06-27 | 2000-05-22 | セイコーエプソン株式会社 | ハーフトーン画像の圧縮方式 |
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1996
- 1996-06-06 JP JP14404796A patent/JPH09327015A/ja active Pending
-
1997
- 1997-06-02 US US08/867,397 patent/US6067380A/en not_active Expired - Fee Related
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---|---|
US6067380A (en) | 2000-05-23 |
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