JPH1188700A - カラー画像信号の符号化方法、復号化方法およびカラー画像処理装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】パレットカラー方式の画像信号を効率よく圧縮
する符号化方式と、それによる高速な信号処理と装置の
簡易化を実現する画像処理装置を提供する。 【解決手段】カラー画像の各画素の色信号をパレットテ
ーブルに登録されているパレット色によって表わすカラ
ー画像信号の符号化方法において、１画面分の画像を一
定数（ｍ×ｎ）の画素を含むブロックに分割し（ｓ１０
２）、ブロック内の各画素のパレット色の出現状況に応
じて、ブロックで使用する色種類の数を前記一定数（ｍ
×ｎ）より少ない所定数に限定し、限定した色種類毎に
前記パレットテーブルを参照するためのブロックインデ
ックス信号（ＸＢ）を設定する（ｓ１０３）。さらに、
ブロックインデックス信号が複数の場合、その１つと各
画素を対応づける選択信号（Ｓ）を設定し（ｓ１０
４）、各画素の画像信号を選択信号とブロックインデッ
クス信号で符号化して圧縮する（ｓ１０５）。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、カラー画像信号の
画像処理装置に係り、特にパレットカラー方式による符
号化、復号化処理方式に関する。

【０００２】

【従来の技術】カラー画像を表示するためには、Ｒ
（赤）Ｇ（緑）Ｂ（青）あるいはＣ（シアン）Ｍ（マゼ
ンタ）Ｙ（イエロー）などの組み合わせ、または変換処
理によって得られるＹｕｖ、Ｙａｂなどの信号が用いら
れる。例えば、一つの画素の色を表すために、３色の各
々に８ビットの２進数を割り当てれば、画素あたり２４
ビットの多値信号となり、色の種類は（２⁸）³≒１６０
０万となる。このような多値信号は、例えばスキャナ等
で入力する自然画像等の表現に用いられる。

【０００３】一方、パソコン画面上で作成する文字図形
画像のように、出現する色の種類が限られる場合には、
３色の信号の組み合わせを予め決めておき、各画素がい
ずれの組み合わせの色種類を選択するかを示すことで、
カラー画像信号を構成することができる。例えば、１画
面に２５６種類以下の色が出現する場合、一つの画素に
８ビットの信号を割り当てることで、２５６種類から一
つの色を選択することができる。具体的には、２５６種
類の色信号（ＲＧＢ各８ビット）を予めメモリに設定し
ておき、各画素の持つインデックス信号（８ビット）か
ら生成したメモリアドレスを用いて読み出すことで、各
画素の３色信号を出力する。

【０００４】この色信号の設定方法はパレットカラー方
式と呼ばれ、パレット色を蓄積したパレットテーブルを
用意する。パレットカラー方式の色種類は限定されては
いるが、ビット精度の高い色信号（上記の例では画素あ
たり２４ビット）を再生でき、データ容量を圧縮（上記
の例では３分の１）できる特長がある。

【０００５】特開平６−２８４２６９号（引用例１）
に、パレットカラー方式による画像信号の圧縮に関する
提案がある。これによれば、パレットカラーで表される
色種類が、あらかじめ用意したテーブルの大きさよりも
小さいときに、出現する色種類に応じてテーブルの大き
さを縮小する。例えば、予め用意したテーブルの大きさ
が２５６種類で、画面に出現する色種類が８種類である
とき、テーブルの大きさを８種類に縮小する。この結
果、テーブル検索のために必要であった画素あたり８ビ
ットの信号を、３ビットに圧縮できる。

【０００６】ところで、パソコン等で作成する画像に
は、スキャナ等から入力したＲＧＢの各色８ビットの自
然画像と、パレットカラーを用いた文字図形の画像があ
る。両者の画像データの構成は全く異なるので、画像処
理装置の構成には入力装置、蓄積装置、表示装置等を区
別して用いている。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】パソコン等による最近
の画像作成では、カメラやスキャナから取り込んだ写真
や絵画などの自然画像を部分的に貼り付けて編集するこ
とが多用されている。このように、自然画像を部分的に
取り込んで画面を作成する場合、引用例１の方法では一
部の自然画像の色種類が多数になるため、画面全体に関
わるパレットテーブルの縮小が困難となり、画像圧縮の
効果が得られないという問題点がある。

【０００８】ところで、本発明者等が特公平６−７６８
８号（引用例２）に提案したように、自然画像を対象に
した「カラー画像情報の符号化処理方法」が実現されて
いる。ここでは、多値信号を持つ画素の小領域（たとえ
ば、４×４画素）について、出現する色を数種類に限定
することで画像圧縮を行なっている。この方法によれ
ば、若干の信号劣化を生じるが、視覚的な画質劣化はほ
とんどない。

【０００９】この符号化処理方法を基に着想し、従来の
パレットカラー方式の問題点を克服し、部分的に自然画
像を含むようなパレットカラー画像に適用して効果のあ
る本発明の完成に至った。

【００１０】本発明の目的は、パレットカラーで表され
る画像信号を効率よく圧縮でき、かつ高速な復号化処理
が可能な符号化及び復号化方法と、それらを適用して装
置構成を簡略化し、さらには機能アップしたカラー画像
処理装置を提供することにある。

【００１１】

【課題を解決するための手段】上記目的は、カラー画像
の各画素の色信号をパレットテーブルに登録されている
パレット色によって表わすカラー画像信号の符号化方法
において、１画面分の画像を一定数（ｍ×ｎ）の画素を
含むように分割したブロック毎に、各画素のパレット色
のブロック内での出現状況に応じて使用する色種類の数
を前記一定数（ｍ×ｎ）より少ない所定数に限定し、前
記使用する色種類毎に前記パレットテーブルを参照する
ためのブロックインデックス信号（ＸＢ）と、前記ブロ
ックインデックス信号が複数の場合にその１つと各画素
の色種類を対応づける選択信号（Ｓ）とより符号化した
圧縮データを作成することにより達成される。

【００１２】前記使用する色種類の限定は、ブロック内
のパレット色の出現頻度の多い順に予め設定された固定
値、または、前記出現頻度が予め設定された下限値以上
で且つ前記一定数（ｍ×ｎ）以下の可変値による。ある
いは、ブロック内の画素の色信号の成分（例えば、ＲＧ
Ｂ）の最大振幅を求め、その中間値をしきい値として各
画素の色信号をグループ分けした後、グループ内の画素
の色信号の成分の最大振幅を求めその中間値をしきい値
として各画素の色信号を再度、グループ分けする処理を
所定回数繰り返して得られた固定グループ数、または、
前記最大振幅が設定振幅値以上の場合に前記グループ分
けを進め、前記設定振幅値未満の場合に前記グループ分
けを中止して、分割が終了したときに得られた可変グル
ープ数による。

【００１３】前記圧縮データは、ブロックで使用する色
種類の数を示す色種類信号（Ｃ）を付与し、ブロック毎
にまたは複数ブロック毎にデータ構成することを特徴と
する。さらに、隣接するブロックと前記ブロックインデ
ックス信号が同一であるか否かを示す同一色信号を付加
し、同一でないブロックにのみ前記ブロックインデック
ス信号を付与する。同一色信号は、色種類信号（Ｃ）の
１つを利用できる。

【００１４】また、上記目的は、パレットカラー方式に
よるカラー画像信号の圧縮データを伸長するカラー画像
信号の復号化方法において、圧縮データが前記ブロック
内で使用する所定数の色種類毎に前記パレットテーブル
を参照するためのブロックインデックス信号（ＸＢ）
と、各画素の色種類を前記ブロックインデックス信号に
対応づける選択信号（Ｓ）からなる場合に、前記圧縮デ
ータをブロック単位に読み出し、画素順の選択信号
（Ｓ）から各画素に対応するブロックインデックス信号
を選択し、そのブロックインデックス信号を用いて前記
パレットテーブルを検索し、該当するパレット色に復号
することにより達成される。

【００１５】上記の復号は、画面のライン方向に並ぶ第
１ブロックから最終ブロックまで、前記圧縮データをブ
ロック単位に順に読み出し、各ブロックの同一ラインの
圧縮データに対して連続して前記最終ブロックまで復号
化する処理をｎライン分繰返した後に、画面の次段のラ
イン方向に並ぶ第１ブロックから最終ブロックの復号化
処理に移行することを特徴とする。

【００１６】また、読み出した第１ブロックのｉライン
（ｉ≦ｎ）の圧縮データを復号化している間に第２ブロ
ックを読み出し、第１ブロックのｉラインの復号化の終
了に続いて第２ブロックのｉラインの復号化を開始する
交替処理を、前記最終ブロックまで連続して繰り返して
ｉラインのカラー画像信号を出力することを特徴とす
る。

【００１７】本発明の符号化方法を適用する描画装置
は、パレットカラー方式によって作成または入力された
カラー画像信号を蓄積する画像信号記憶装置と、前記カ
ラー画像信号の圧縮データを蓄積する圧縮データ記憶装
置と、予め定めた所定数のパレット色にインデックスを
付与して格納するパレットテーブルと、前記カラー画像
信号を符号化して前記圧縮データを作成する符号化手段
と、各部の制御などを行う編集手段を備え、前記符号化
手段は、１画面分の画像を一定数（ｍ×ｎ）の画素を含
んで分割したブロック毎に、各画素のカラー画像信号に
よる色種類の出現状況に応じて、ブロック内で使用する
前記一定数（ｍ×ｎ）より少ない数に限定した色種類毎
に前記パレットテーブルを参照するためのブロックイン
デックス信号（ＸＢ）と、各画素の色種類を前記ブロッ
クインデックス信号に対応づける選択信号（Ｓ）を設定
し、前記選択信号と前記ブロックインデックス信号によ
って前記圧縮データを作成することを特徴とする。

【００１８】また、前記圧縮データ記憶手段からブロッ
ク毎に読み出した前記ブロックインデックス信号と前記
選択信号を蓄積する蓄積手段、蓄積した選択信号を用い
て蓄積したブロックインデックス信号の一つを選択する
選択手段、選択されたブロックインデックス信号を用い
て前記パレットテーブルから該当する色信号を抽出する
復号化手段を含む伸長装置を備えたことを特徴とする。

【００１９】また、自然画像を一定数（ｍ×ｎ）の画素
を含んで分割したブロック毎に、ブロック内を近似した
複数の近似色を表わすブロックインデックス信号と各画
素の選択信号とから、自然画像の圧縮データが作成され
ている場合に、さらに、前記近似色を検索するためのガ
ンマテーブルを備え、パレット画像または自然画像に応
じて前記伸長装置を共用可能に構成したことを特徴とす
る。

【００２０】図１を参照して、本発明のカラー画像信号
符号化方法の作用を説明する。まず、１画面分の画素の
カラー画像信号を入力または作成し、画像信号メモリに
格納する（ｓ１０１）。ここで、カラー画像信号の内容
は、パレットテーブルによるパレット色である。次に、
１画面分の画像を一定数（ｍ×ｎ）の画素からなる複数
のブロックに分割し（ｓ１０２）、ブロック毎に以下の
符号化処理を行う。

【００２１】すなわち、各画素のパレット色の出現状況
に応じて、当該ブロックで用いる色種類を前記一定数
（ｍ×ｎ）より少ない所定数とし、その色種類毎にパレ
ットテーブルを参照するためのブロックインデックス信
号（ＸＢ）を設定する（ｓ１０３）。たとえば、ブロッ
ク内のパレット色の種類を計測し、出現頻度の多い順に
所定数（固定）、または一定頻度以上の所定数（可変）
の色種類に限定し、各色種類に付与したブロックインデ
ックス信号（ＸＢ）に、パレットテーブルの該当インデ
ックスを設定する。

【００２２】次に、ブロック内の画素毎に、自己の色を
ブロックインデックス信号（ＸＢ）と対応付ける選択信
号（Ｓ）を設定する（ｓ１０４）。例えば、各画素が自
己のパレット色と同一または最も近い（色空間上の距
離）ブロックインデックス信号（ＸＢ）を選択可能にす
る。次に、各画素のカラー画像信号を選択信号（Ｓ）と
ブロックインデックス信号（ＸＢ）で表わし、ブロック
毎に所定形式でまとめた圧縮信号を作成する（ｓ１０
５）。そして、全ブロック終了まで、上記の符号化処理
を繰り返す（ｓ１０６）。

【００２３】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て、図面を参照しながら詳細に説明する。

【００２４】図２に、本発明の一実施例による画像処理
装置の構成を示す。対象の画像信号を入力する入力装置
１０、少なくとも１ブロック分、通常は１〜数画面分の
画像信号を蓄積する画像データ記憶装置１１、圧縮デー
タを生成する符号化装置１２、生成した圧縮データを蓄
積する圧縮データ記憶装置１３、圧縮データから画像デ
ータを再生する復号化装置１４、符号化装置１２や復号
化装置１４にパラメータ等を設定する編集装置１５、復
号化した画像信号を表示または印刷する出力装置１６及
びパレットテーブル１００から構成される。パレットテ
ーブル１００の記憶装置は個別、または圧縮データ記憶
装置１３等と共用する。

【００２５】編集装置１５は、操作者の介在により、符
号化対象画像を入力あるいは生成し、符号化処理の対象
画像の特性、目標圧縮率、目標画質、各種パラメータの
設定、付加情報の設定などを行い、符号化装置１１を制
御して圧縮データの作成、蓄積を行う。また、復号化装
置１４の処理速度等に適切なパラメータを設定して、画
像信号の復号化処理を制御する。さらに、出力装置１６
を制御して画像信号の表示または印字を制御する。この
ように、編集装置１５に実装した処理プログラムにより
自動的に手順を進めることも、また、操作者による設定
に基づき手順を進めることもできる。

【００２６】編集装置１５は、専用装置として構成して
もよいが、本実施例ではＰＣやＷＳなど汎用のコンピュ
ータによる。この場合、編集装置１５による画像信号の
作成も可能になる。汎用のコンピユータシステムを利用
する場合、画像信号入力装置１０にＴＶカメラ、スキャ
ナ、ディスクドライブあるいは通信手段等を利用でき
る。画像信号記憶装置１１や圧縮データ記憶装置１３に
は、磁気ディスクやＣＤ−ＲＯＭあるいはＤＶＤなどの
記憶媒体を利用できる。

【００２７】また、図２の構成における復号化装置１４
を使用しない（あるいは、持たない）で、出力装置１６
を通信媒体として、他の画像処理装置に圧縮データを送
信するシステム構成もある。このときの他の画像処理装
置は、符号化装置１１を持たない（あるいは、使用しな
い）で、入力した圧縮データを復号化装置１４で再生し
たのち、出力装置１６で画像表示などを行うシステム構
成となる。

【００２８】パレットテーブル１００は、画像表示に必
要な色信号の組み合わせを設定内容としている。色信号
の組み合わせには、例えば、Ｒ（赤）Ｇ（緑）Ｂ（青）
や、Ｃ（シアン）Ｍ（マゼンタ）Ｙ（イエロー）や、Ｙ
ｕｖ、Ｙａｂなどの信号を利用できる。各々の色信号が
８ビットであれば、３色を組み合わせた２４ビットを用
いて画素の色種類を表現できる。パレットテーブル１０
０は後述するように、パレットテーブル再構成部１１０
により、データ量を削減して再構成することも可能であ
る。

【００２９】図３に、画像信号およびパレットテーブル
のデータ構造を示す。（ａ）は入力する画像信号のデー
タ構造を示す。画面上の画素位置（i,j）にある画像信
号Ｘijを、パレットテーブル１００の内容を読み出すイ
ンデックスＰｋによって設定する。（ｂ）は、入力した
画像信号のブロックあたりのデータ構造を切り出したも
ので、ブロックＢijが画素ijを端点としたｍ×ｎ画素か
ら構成される。

【００３０】同図（ｃ）は圧縮データのデータ構造を示
す。圧縮データは、ブロック内に出現するｍ×ｎよりも
少ない色種類ｃ（ｃ＜ｍ×ｎ）を示すブロックインデッ
クス信号ＸＢと、各画素がブロックインデックス信号Ｘ
Ｂを選択するための選択信号Ｓijとからなる。ブロック
内の画素位置を（ｉ，ｊ）で表せば、圧縮データから画
像信号を再生するには、各画素の選択信号Ｓいijを用い
てブロックインデックス信号ＸＢを選択し、ＸＢをパレ
ットテーブル１００の読み出しアドレスＰkに変換して
テーブル内容を読み出す。これにより、画像信号Ｘijの
色信号ＲＧＢを出力することができる。

【００３１】例えば、パレットテーブル１００が２５６
種類のＲＧＢ色信号の組み合わせから構成され、各画素
の画像信号は２５６種類のパレットの一つを選択するた
めの８ビットのインデックス信号とする。ブロックの大
きさがｍ＝４、ｎ＝４である場合に、入力した画像信号
のブロック当たりのビット数は、画素数（ｍ×ｎ＝４×
４＝１６）とインデックス信号のビット数（８ビット）
をかけた値であり、１６×８＝１２８ビットである。

【００３２】ここで、ブロックインデックス信号ＸＢの
色種類を４種類に限定し、各画素の選択信号Ｓが４種類
のＸＢｃを選択するのに必要な２ビットとすれば、ブロ
ック当たりの圧縮データのビット数は、ブロックインデ
ックス信号ＸＢｃが４×８＝３２ビット、選択信号Ｓが
１６×２＝３２ビットとなるので、合計して６４ビット
になる。

【００３３】また、ブロックインデックス信号ＸＢの色
種類を３種類に限定すると、３×８＝２４ビットとなる
ので、選択信号Ｓを合計して５６ビットになる。また、
ブロックインデックス信号ＸＢの色種類を２種類に限定
すると２×８＝１６ビットとなるので、両者を合計して
３２ビットになる。さらに、ブロックインデックス信号
ＸＢの色種類を１種類に限定した場合は、ブロック内が
同一の色信号となるから、各画素の選択信号Ｓが不要に
なり、ブロックインデックス信号ＸＢのみの８ビットに
なる。

【００３４】このように、入力画像を水平方向にｍ画
素、垂直方向にｎ画素からなるブロックに分割し、ブロ
ックに出現する色種類を示すブロックインデックス信号
ＸＢの数ｃを、ブロック内画素数ｍ×ｎより少なく限定
すると、画像データ量の削減を実現できる。

【００３５】本実施例では、ブロック内の色信号特性に
基づき、ブロック内に出現する色の種類の数ｃを、ｃ＝
１〜４のように可変的に設定することができる。例え
ば、ブロックインデックス信号の種類ｃを１，２，３，
４の何れかを選択できるようにする。そして、種類ｃを
示すために、ブロック毎に２ビットの色種類信号Ｃを付
加する。ブロックインデックス信号ＸＢの種類が４，
２，１種類の場合に、ブロック当たりの圧縮データのビ
ット数は、それぞれ上記した値に２ビットの色種類信号
Ｃが加算され、６６，３４，１０ビットになる。

【００３６】これにより、色の変化の激しいブロックは
色種類を増やすことで画質を維持し、一方、色の変化の
少ないブロックは色種類を少なくすることで圧縮率を高
めることができる。後述するように、画像の局所的な性
質に対応して出現する色種類の数を切り替えるならば、
圧縮率の向上と、画質の維持を両立できることになる。

【００３７】さらに、画像信号の一般的な性質として、
隣接する画素間の出現色の相関が高いことがあげられ
る。これは、隣接するブロック間についても同様である
から、ブロック間のブロックインデックス信号が同一で
あるか否かを示すことで、ブロックインデックス信号自
体を省略することができる。同一であるか否かを示すた
めには、ブロック毎に１ビットの同一色信号Ｋを付加す
る。あるいは、上記の色種類信号Ｃを兼用することもで
きる。色種類信号Ｃを兼用する場合、例えば２ビットの
色種類信号Ｃを用い、００はブロック間が同一（００以
外は同一でない）を示し、残る０１，１０，１１のそれ
ぞれによって、例えば１，２，４の色種類の数を示す。

【００３８】なお、画像信号の構成とスキャン順序によ
って、あるタイミングで初期値を設定することが不可欠
となる。例えば、スキャン順序の第１番目のブロックに
ついては、同一であるか否かの判定はできないため、何
らかの初期値と比較するか、比較を回避する等の処理が
必要である。

【００３９】図４は、上記手順で生成した圧縮データの
構成を示す。同図（ａ）は、同一色信号Ｋ、色種類信号
Ｃ、ブロックインデックス信号ＸＢ、選択信号Ｓの構成
と、ブロック当たりのビット数を示している。同図
（ｂ）は、同一色信号Ｋを使わない場合の圧縮データの
構成と、必要なビット数を示している。それぞれ、ブロ
ックインデックス信号ＸＢは各８ビット、選択信号Ｓは
ブロックあたり３２ビット、色種類信号Ｃはブロックあ
たり２ビット、同一色信号Ｋはブロックあたり１ビット
である。なお、選択信号Ｓの画素位置との対応は、ブロ
ックの開始端点がｉ，ｊの場合、Ｓ００は画素（i,
j）、Ｓｍｎは画素（i+n,j+m）となる。

【００４０】圧縮データをメモリに蓄積したり伝送する
場合は、一般的なデータ処理装置において用いられてい
る８ビット（１バイト）の倍数に、データを区切ると便
利である。図５に、圧縮データの配置を示す。（ａ）ま
たは（ｂ）のように、Ａ〜Ｄの４ブロックに対し、同一
色信号Ｋを使用しない場合は、（ｃ）に示すように、４
ブロック分の色種類信号を先頭にまとめれば４×２＝８
ビットとなり、全ての信号は８ビットの組み合わせとな
るため、圧縮データのメモリ１３への格納が容易にな
る。この結果、８ビット単位のメモリ入出力、および信
号処理を行うことができるため、ソフト処理あるいはハ
ード回路の構成が容易となる。

【００４１】なお、圧縮データ記憶装置１３は、圧縮デ
ータの他に、幾つかの情報を付加して置くことができ
る。例えば、ヘッダ情報として、データのタイトル、画
面サイズ、圧縮データ容量、さらにはパレットテーブル
などである。さらに、圧縮データのヘッダ情報に、処理
プログラムを付加しておくことで、圧縮データの読み出
し、復号化等の信号処理を実行することもできる。

【００４２】次に、本発明の符号化処理の実施例を説明
する。図１のように、ブロック内に出現する色の種類を
計測し、出現数の多い順に色種類を設定する実施例以外
にも、以下の手順による符号化処理が可能である。

【００４３】図６は、他の実施例による符号化処理を示
すフローチャートである。ここでは、１つのブロックの
画像信号Ｘについて、ブロック内に出現する色種類を４
種類に限定した符号化の手順を示している。本処理の理
解を容易にするために、分割手順を模式的に描いた図７
を参照する。

【００４４】初期設定として、ブロックサイズ（例えば
４×４画素）、色種類の上限等の処理手順を定めるパラ
メータを、編集装置１５から設定する（ｓ２０１）。次
に、ブロック内画素の画像信号Ｘｍｎをパレットテーブ
ル１００から読み出し、３色信号（例えば、ＲＧＢ信
号）に変換する（ｓ２０２）。変換したブロック内画素
の色信号（ＲＧＢ）は、図７（イ）のように、３次元の
ＲＧＢ色空間座標に分布している。

【００４５】次に、ＲＧＢの各色信号の最大値と最小値
から振幅値を求める。そして、最大の信号振幅を持つ色
種類（Ｒ，Ｇ，あるいはＢ）を求める（ｓ２０３）。色
空間上では、ＲＧＢ座標軸に投影した信号振幅を測定す
ることに相当する。

【００４６】さらに、最大振幅を持つ色信号の振幅範囲
の中間値を、ブロック内画素を２つのグループに分割す
るためのしきい値とし（ｓ２０４）、最大振幅を持つ色
信号のしきい値を用いて、該当する色信号の大小判定を
行い、ブロック内画素を２つのグループに分割する（ｓ
２０５）。図７（ロ）のように、色空間上に分布してい
る画素をしきい値により２つのグループに分けることを
意味する。

【００４７】本例では４種類の色を設定するため、各色
種類に相当する４グループの分割が終了したか判断する
（ｓ２０６）。まだであれば、手順ｓ２０５で分割した
２つのグループの各々について、再び手順ｓ２０３〜ｓ
２０５によるグループ分けを行って、４つのグループに
分割する。つまり、図７（ハ）のように、色空間を３つ
のしきい値を用いて４分割する。

【００４８】以上で、４種類に分割するグループ分割処
理が終了したので、次に各画素信号の符号作成処理に移
る。まず、各画素ｍｎに、４つのグループのいずれに属
するかを示すための選択信号Ｓ（０，１，２，３を表す
２ビットの信号）を割り当てる（ｓ２０７）。

【００４９】そして、各グループについて、グループに
属する画素の中で同一色を持つ画素数を計測し、最大個
数のインデックスをそのグループの代表色、すなわちブ
ロックインデックス信号ＸＢとして設定する（ｓ２０
８）。これにより、図７（ニ）のように、ブロックで使
う４種類の色をブロックインデックス信号ＸＢ０〜ＸＢ
３で表し、各画素が選択するインデックスを選択信号Ｓ
で表すことができる。最後に、各画素の選択信号Ｓとブ
ロックインデックス信号ＸＢを、圧縮データとして圧縮
データ記憶装置１３に格納する（ｓ２０９）。

【００５０】図８に、更に他の実施例による符号化処理
のフローチャートを示す。この例では、色種類の数をブ
ロック内の画像信号に応じて可変設定する。図中、ステ
ップｓ３０３〜ｓ３０６はグループ分割手順を示し、予
め設定してある振幅範囲判定値を利用して分割の可否を
判定し、分割数に応じた色種類の数を設定する。

【００５１】初期設定として、ブロックサイズ等の処理
手順を定めるパラメータを設定し（ｓ３０１）、パレッ
トテーブル１００を読み出して、ブロック内画素の画像
信号Ｘｍｎを３色信号（ＲＧＢ信号）に変換する（ｓ３
０２）。

【００５２】次に、ＲＧＢの各色信号について最大値と
最小値を測定し、それぞれの振幅値を求めて、最大振幅
を持つ色種類（Ｒ，ＧまたはＢ）を求める（ｓ３０
３）。ここで、振幅範囲判定値と比較し（ｓ３０４）、
最大振幅が小さい場合には１種類の色信号で表現するも
のとし、ステップｓ３０７に移行する。これが当該ブロ
ックに対する最初の処理結果であれば、当該ブロックの
色種類は１となりグループ分割処理は終了となる。

【００５３】一方、最大振幅が判定値より大きい場合
は、ブロック内画素を二つのグループに分割するための
しきい値を設定する（ｓ３０５）。しきい値は、最大振
幅を持つ色信号の振幅範囲の中間値とする。このしきい
値を用いて、該当する色信号の大小判定を行い、ブロッ
ク内画素を二つのグループに分割する（ｓ３０６）。

【００５４】次に、グループ分割が終了したか判定し
（ｓ３０７）、グループ分割の可能性が残されている場
合（Ｎ）はステップｓ３０３に戻り、分割した二つのグ
ループのそれぞれについて、再びＲＧＢの各色信号につ
いて最大、最小値を測定し、それぞれのグループについ
て、最大振幅を持つ色種類（Ｒ，ＧまたはＢ）を求める
（ｓ３０３）。各グループの最大振幅を振幅範囲判定値
と比較し（ｓ３０４）、振幅が小さいグループはそれ以
上の分割を行わない。一方、最大振幅が大きいグループ
は再び二つのグループに分割し、グループ内画素をグル
ープ分けする（ｓ３０５，ｓ３０６）。

【００５５】この結果、当該ブロックに対する２回目の
分割処理が終わると、色種類は２，３または４の何れか
になる。２回目で分割されたグループに対しては、ステ
ップｓ３０３に戻って上記処理を繰返し、全てのグルー
プの最大振幅が判定値より小さくなったとき分割処理を
終了し、当該ブロックの色種類の数は分割されたグルー
プ数となる。グループの数を示すために、色種類信号Ｃ
を設定する。

【００５６】ここで、振幅範囲判定値は所望の色種類に
応じて任意に設定し、上限が４種類とすることもでき
る。なお、上限が４種類の場合は２回の分割処理で終了
とするのがよい。

【００５７】次に、ブロック内の各画素が属するグルー
プを識別するため、画素（i,j）毎に所属グループを示
す２ビットの選択信号Ｓを割り当てる（ｓ３０８）。そ
して、グループに属する画素の中で同一色を持つ画素数
を計測し、最大個数を持つ色のインデックスを該グルー
プの代表色として、ブロックインデックス信号ＸＢを設
定する（ｓ３０９）。最後に、色種類信号Ｃ、選択信号
Ｓおよびブロックインデックス信号ＸＢを画像信号の圧
縮データとして、記憶装置１３に格納する（ｓ３１
０）。

【００５８】このように、ブロックのグループ毎に使う
色をブロックインデックス信号ＸＢで表し、各画素が所
属するグループを選択信号Ｓで表すことにより、各画素
の色信号の圧縮が可能になる。

【００５９】さらに、時間的な処理順序もしくは２次元
的な配置の隣接部が、または圧縮データに変換済みの隣
接ブロックが、同一色信号Ｋを設定されているか否か判
定し、同一色信号Ｋを設定されている場合は、隣接部と
同一を表わす信号で代替することで、より圧縮率を高め
ることができる。

【００６０】以上、本発明によるカラー画像信号の符号
化処理を、複数の実施例を通して説明した。これによれ
ば、複数の画素からなるブロック毎に使用する色種類の
数を固定または可変設定し、ブロックまたはブロック内
グループで最大出現する代表色のパレットインデックス
Ｘをブロックインデックス信号ＸＢに対応付けるので、
たとえばパレットで２５６の色種類（８ビット）をブロ
ックでは上限の４種類（２ビット）以内で表現でき、カ
ラー画像信号の大幅な圧縮が可能になる。

【００６１】また、本発明によれば、編集装置１５によ
って圧縮率の変動範囲をパラメータ設定できる。例え
ば、パレットテーブルが２５６種類の色信号から構成さ
れ、ブロックを４×４＝１６画素、４種類のブロックイ
ンデックス信号を用いて、２ビットの色種類信号を付加
する場合、ブロックあたりの圧縮データは最大６６ビッ
トで、最小１０ビットとなる。入力した画像信号のデー
タ量が１６画素×８ビット＝１２８ビットであるから、
圧縮率はおよそ１／２〜１／１２に設定できる。

【００６２】このように、生成される圧縮データの容量
の最大値を算出できるため、圧縮データを蓄積するため
のメモリ容量、データ伝送にかかる時間、復号化処理に
かかる時間等の最大値に基づき、装置の構成・性能など
を設計することができる。

【００６３】さらに、本発明によれば、目標圧縮率に近
づくようにパラメータを調整することもできる。図９
に、目標圧縮率を設定した符号化処理のフローチャート
を示す。図中、図６と同じステップ番号ｓは、同じ処理
を表わす。

【００６４】まず、符号可処理のためのパラメータの初
期設定（ｓ２０１）と、目標圧縮率と許容範囲及び調整
のために使うパラメータの種類、該調整用パラメータの
初期値等を設定する（ｓ２１０）。次に、符号化処理ｓ
２０２〜ｓ２０８を実行し、生成した圧縮データの圧縮
率と目標圧縮率を比較する（ｓ２１１）。そして、目標
圧縮率の許容範囲に入っているか判定する（ｓ２１
２）。

【００６５】この結果、許容範囲内に入っていれば処理
を終了して、圧縮データを出力し（ｓ２０９）、また、
設定したパラメータを復号化に利用する。一方、許容範
囲内に入っていなければ、差分が小さくなるようにパラ
メータを変化させ、再び符号化処理を実行する。

【００６６】なお、単一の画像信号ではなく、複数の画
像信号における平均的な圧縮率を範囲内に収めるよう
に、パラメータを設定することもできる。例えば、動画
像のように、時間的に連続した画像を対象にした場合に
は、一定の時間間隔で符号化、蓄積（もしくは伝送）、
復号化の処理を実行する。

【００６７】ところで、上記実施例の符号化処理によれ
ば、ブロック毎に使用する色信号の種類を限定するの
で、画面全体を通して参照されないパレットインデック
ス（色）が生じる。そこで、参照されない内容を削除す
ることで、パレットテーブルの大きさを縮小できる。

【００６８】パレットテーブル再構成部１１０は、２つ
のカウンタとパレットテーブル記憶装置１００の２つの
メモリ領域を使用し、第１のメモリ領域に格納されてい
るパレットテーブルを再構成した後に第２のメモリ領域
に格納する。図１０に、パレットテーブル再構成の処理
手順を示す。本例では、一時的な作業領域として、第３
のメモリ領域を用意する。

【００６９】まず、パレットテーブルを蓄積している第
１のメモリ領域を先頭から順次にアクセスするために、
テーブルのインデックス信号Ｐｋを指すカウンタ１と、
カウンタ２に初期値として先頭アドレスを設定する（ｓ
４０１）。カウンタ１の最大値は、パレットテーブル１
００の最終アドレスを指すものとする。

【００７０】次に、カウンタ１のインデックス信号Ｐｋ
と、圧縮データのブロックインデックス信号ＸＢを比較
し（ｓ４０２）、一致しているか否かを判定する（ｓ４
０３）。一致していれば、インデックス信号Ｐｋが圧縮
データに使用されていると判断し、第１のメモリ領域
（パレットテーブル）から、カウンタ１の示すインデッ
クス信号Ｐｋの内容（色信号）を読み出し（ｓ４０
４）、読み出した色信号を、カウンタ２の示す第２のメ
モリ領域に書き込む（ｓ４０５）。そして、カウンタ１
とカウンタ２の値を、変更前と変更後のインデックス信
号として、第３のメモリ領域に蓄積する（ｓ４０６）。

【００７１】次に、カウンタ１が最終値に達しているか
否かを判定し（ｓ４０７）、最終値でない場合には、カ
ウンタ１とカウンタ２をカウントアップし（ｓ４０
８）、処理ｓ４０２に戻る。最終値に達している場合
は、第３のメモリ領域から読み出した変更前と変更後の
インデックス信号を用いて、カウンタ１に相当する圧縮
データのブロックインデックス信号ＸＢを、カウンタ２
に相当する変更後のブロックインデックス信号ＸＢに変
換する（ｓ４０９）。

【００７２】上記手順によって、圧縮データで使用され
ていない色を除去して再構成したパレットテーブルと、
該パレットテーブルを参照する圧縮データと同時に生成
することができる。なお、パレットテーブル再構成部１
１０は編集装置１５の一機能として構成してもよい。

【００７３】次に、復号化装置１４による圧縮データの
復号化処理を説明する。図１１は、復号化処理手順を示
すフローチャートである。この例は、同一色信号Ｋを使
わない場合で、復号化処理は単独のブロックについて実
行する。

【００７４】まず、ブロック数、パレットテーブルの準
備などの初期化を行い、最初のブロックを指定する（ｓ
５０１）。次に、ブロックの圧縮データを入力し、その
色種類信号Ｃからブロックインデックス信号ＸＢの数を
判断する（ｓ５０２）。

【００７５】次に、ブロックのブロックインデックス信
号ＸＢと選択信号Ｓを読み出す（ｓ５０３）。そして、
各画素について、選択信号Ｓからブロックインデックス
信号ＸＢを選択し、信号ＸＢの値をパレットテーブルの
読み出しアドレスに変換してテーブル内容を読み出すこ
とで色信号Ｒ，Ｇ，Ｂを出力する（ｓ５０４）最終ブロ
ックか判断し（ｓ５０５）、次のブロックがあれば処理
ｓ５０２に戻って（ｓ５０６）、上記処理を繰り返す。

【００７６】なお、同一色信号Ｋを使用する場合は、信
号Ｋの値から隣接ブロックのブロックインデックス信号
ＸＢを利用できるか判定する。利用できる場合は、隣接
ブロックのブロックインデックス信号ＸＢを用いて、当
該ブロックの各画素の色信号を再生する。

【００７７】ところで、本実施形態による圧縮データ
は、同一色信号Ｋ、色種類信号Ｃ、ブロックインデック
ス信号ＸＢ、選択信号Ｓから構成される。ここで、ブロ
ックあたりの圧縮データのバイト数は、先頭の同一色信
号Ｋおよび色種類信号Ｃのみから判定できることに注目
する。また、同一色信号Ｋを使わない場合には、圧縮デ
ータのバイト数は色種類信号Ｃのみから判定できる。し
たがって、１画面の圧縮データがメモリ蓄積されている
場合に、ブロック毎の色種類信号Ｃを順次に読み出して
いくことで、画像の任意のブロックの圧縮データを、高
速に検索することができる。

【００７８】検索時間をさらに高速化するには、例えば
複数ライン毎のブロックについて、ライン先頭メモリア
ドレスをあらかじめ検索して表にまとめ、複数ライン内
のブロックについては、そのライン先頭メモリアドレス
から検索の処理を行えばよい。ライン先頭メモリアドレ
スの検索は、圧縮データの入力と同時に、色種類信号を
順次に検出していくこともでき、この場合には検索のた
めの処理時間をさらに短縮することができる。このよう
に、本実施例の圧縮データは可変長符号でありながら、
部分画像を圧縮データから高速に検索できる特長を有し
ている。

【００７９】図１２に、復号化装置の構成例を示す。同
図（ａ）の復号化装置１４は、入力した圧縮データを一
時的にバッファ２１に蓄積し、ブロック単位の圧縮デー
タを読み出してレジスタ２２に設定し、選択回路２３で
画素毎に、選択信号Ｓからブロックインデックス信号の
一つを選択し、そのブロックインデックス信号を用いて
パレットテーブル１００を検索して、該当の色信号（Ｒ
ＧＢ）を出力する。

【００８０】同図（ｂ）の復号化装置１４は、圧縮デー
タを一時的に蓄積しているバッファ２１から、ブロック
単位に画素毎の選択信号Ｓを読み出してレジスタ２２−
１に設定し、また、ブロックインデックス信号ＸＢを用
いてパレットテーブル１００から当該ブロックの色信号
（ＲＧＢ）を検索してレジスタ２２−２に設定し、選択
回路２３でレジスタ２２−２から、画素毎の選択信号Ｓ
により該当する色信号を選択して出力する。

【００８１】上記の復号化処理は、本発明の符号化処理
による圧縮データについて行うので、メ圧縮データ記憶
装置１３から読み出すデータ数が少なく、復号化処理の
ために記憶装置１３に接続するデータバス上のデータ転
送負荷を減少できる。

【００８２】さらに、図１２（ｂ）の復号化処理方式で
は、ブロック単位で利用する色信号をパレットテーブル
１００から読み出してレジスタ２２に設定し、ブロック
内画素の選択信号Ｓを用いてブロック内で利用する色信
号を選択するので、パレットテーブル全体を検索対象と
しなくて済むので、パレットテーブル１００へのアクセ
ス回数が減少し、画素単位で動作させるアドレス線数を
削減できる。

【００８３】本実施形態によれば、復号化装置における
メモリアクセス回数を削減できるので、圧縮データを蓄
積するメモリとパレットテーブルを蓄積するメモリを同
一にして、メモリアクセスのタイミングが重複しないよ
うに動作させることもでき、回路素子の削減が可能にな
る。また、プログラムメモリや作業用メモリ領域等も、
上記メモリ手段と同一に構成できる。

【００８４】図１３は、パレットカラー伸長回路の具体
的な機能を示す。図示の構成は、図１２（ａ）の復号化
方式の適用例である。入力され圧縮データは、信号入出
力速度の整合をとるため、一時的にバッファ２１に蓄積
される。

【００８５】例えば、圧縮データ形式が４×４画素で、
ブロック内で使用する色信号が４色に限定されている場
合、圧縮率は固定となるので圧縮データのメモリアドレ
スは画素の順序に基づいて規則的に定まる。従って、画
素クロックに同期してカウントアップする画素カウンタ
２４、ラインカウンタ２５の出力をアドレス信号とし
て、バッファ２１からブロック毎にブロックインデック
ス信号ＸＢと選択信号Ｓを読み出し、圧縮データの内容
に応じて格納先を選択しながらレジスタ２２に設定す
る。そして、画素カウンタ２４、ラインカウンタ２５を
用いて、出力する画素Ｘmnに対応した選択信号Ｓmnを選
択し、選択回路２３を用いてブロックインデックス信号
ＸＢの一つを選択する。さらに、選択したブロックイン
デックス信号ＸＢを用いて後段に配置したパレットテー
ブル１００を検索し、該当するインデックスＸの色信号
（ＲＧＢ）を出力する。

【００８６】画像出力先がディスプレイの場合は、ＲＧ
Ｂの色平面ごとに信号出力するため、色平面信号に基づ
きパレットテーブル１００の変換結果を選択して出力す
る。色平面信号は、画素カウンタ２４およびラインカウ
ンタ２５で計測した画面数で算出できる。一方画像出力
先がプリンタの場合は、ＲＧＢ信号から変換したＹＭＣ
Ｋ（イエロー、マゼンタ、シアン、ブラック）を用いて
印字する。このため、ＲＧＢ信号を同時出力すること
で、ＲＧＢからＹＭＣＫへの色変換を行う。

【００８７】ところで、図１４は引用例２の自然画像を
対象とした圧縮データの伸長回路である。引用例２の圧
縮データは、パレットカラーを使用しない代わりに、ブ
ロック内の画像信号を近似する色信号と、各画素の選択
信号により圧縮データが構成されている。

【００８８】この伸長回路は、入力した圧縮データを一
時記憶するバッファ２１’、ブロック毎に選択信号およ
び近似色信号を設定するレジスタ２２’、レジスタ２
２’に設定した近似色信号の一つを画素毎に選択する選
択回路２３’を有している。そして、画素クロックに同
期してカウントアップする画素カウンタ２４と、ライン
カウンタ２５の出力をアドレス信号として、バッファ２
１からブロック毎に近似色信号と選択信号Ｓを読み出
し、圧縮データの内容に応じて格納先を選択しながらレ
ジスタ２２に設定する。そして、画素カウンタ２４、ラ
インカウンタ２５を用いて、出力する画素ｍｎに対応し
た選択信号Ｓmnを選択し、選択回路２３を用いて近似色
信号の一つを選択する。

【００８９】さらに、選択した近似色信号を用いてガン
マテーブル２００を検索し、該当する色信号を出力す
る。ガンマテーブルは微妙な色調整を行うための信号変
換手段として利用されている。そこで、パレットテーブ
ルとガンマテーブルの各々を、例えば８ビット信号（２
５６種類）を入力しＲＧＢ３色の８ビット（計２４ビッ
ト）を出力とすることで、両者を同一構成にすることが
できる。

【００９０】ここで注目するのは、パレットカラーを対
象とする図１３の場合と、自然画を対象とする図１４の
場合で、伸長回路の基本構成がほぼ同一になることであ
る。両者の相違は、前者で必須要素となるパレットテー
ブル１００が、後者ではガンマテーブル２００となる点
である。

【００９１】このように、パレットカラーまたは自然画
の圧縮データに対して、その伸長回路の基本部分を共用
可能に設計すると、両圧縮データに適用できる伸長装置
ないしそれを含む画像表示装置の実現が可能になる。さ
らに、対象画像が自然画かパレット画かに応じて、ブロ
ック毎に圧縮方式を切り替える構成とすれば、パレット
方式の画面の一部に自然画像が混在する場合にも適用で
き、かかる画面の圧縮率を大幅に向上できる。

【００９２】次に、本発明を画像表示装置に適用した例
を説明する。画像表示装置としてプリンタ、ＣＲＴ、液
晶ディスプレイ、プラズマディスプレイ等が利用でき
る。いずれも、ライン単位のスキャンを行うことによっ
て画像信号を形成する。これらの画像表示装置に画像デ
ータを供給するために、通常は１画面分の画像データを
ビットマップメモリに蓄積しておき、スキャン順序に従
ってメモリアドレスを生成して、該当するメモリ内容を
読み出して転送すればよい。

【００９３】ところで、高精細・高階調画像になるに従
って画像データは膨大な容量になる。一方、画像データ
を蓄積するメモリの書き込み・読み出しは、メモリ素子
の特性から定まるアクセス時間に制約される。また、高
速なデータ入出力のために、高速メモリや広幅のデータ
バスを採用すると、装置コストの上昇やノイズ発生を招
く。

【００９４】本発明では、上記の問題を解決するため
に、画像表示装置の画像データを圧縮データによってメ
モリ蓄積し、メモリ容量やデータ転送レートを低くす
る。上記したように、本実施例の圧縮データは、ｍ×ｎ
の画素ブロックを単位とするので、ｎラインに渡って同
一のブロックを読み出して復号化でき、画像データを遅
滞なく出力できる。以下、一実施例による画像表示装置
の構成と動作を詳細に説明する。

【００９５】図１５に、画像表示装置の制御部の構成を
示す。画像表示装置の場合、ライン単位のスキャニング
が行われるので、ｍ×ｎ画素のブロック単位による圧縮
データの構成を、ライン単位の構成に変換する必要があ
る。

【００９６】表示制御装置５００は、少なくとも１ブロ
ックの１ライン分の圧縮データを読み出して蓄積するレ
ジスタ５０１、圧縮データ記憶装置１３から圧縮データ
を読出すためのメモリアドレス生成回路５０２、圧縮デ
ータを復号する復号回路５０７、読み出しや復号処理を
図示していない表示装置のスキャンと同期させる同期回
路５０３などからなる。

【００９７】図１６に、スキャンラインとブロック及び
画素の関係を示す。図示例は説明を簡単にするために、
１ブロックが４×４画素、１画面のライン方向に並ぶブ
ロックが第１〜第３ブロックまでとする。画素Ｐ(i,j)
の位置は、第１ブロックの第１ラインの左端がＰ(1,
1)、第４ラインの右端がＰ(4,4)となる。なお、スキャ
ンラインの番号、メモリ読み出しのアドレス及び復号し
た画像データの画素位置の関係は一意に定まる。

【００９８】図１７に、表示制御装置の各部の動作をタ
イミングチャートで示す。同図（ａ）は、第１ラインに
ついての動作で、（イ）メモリアドレス生成回路５０２
による画面左上の第１ブロックからアドレスが計算さ
れ、（ロ）第１〜第３ブロックの圧縮データが読み出さ
れ、（ハ）レジスタ５０１への書き込みが行われる。こ
こで、レジスタ５０１は交替バッファで構成され、第１
ブロックのデータは第１レジスタに、第２ブロックのデ
ータは第２レジスと、ブロック交替で書き込んで処理を
断続なく進める。

【００９９】次に、（ニ）復号回路５０７は第１レジス
タの第１ラインの画素Ｐ(1,1)の圧縮データである選択
信号Ｓ(1,1)を基に、該当するブロックインデックス信
号ＸＢを選択し、パレットテーブル１００から当該画素
の色信号を検索して復号し、（ホ）Ｄ／Ａ変換器５０８
を経て、表示装置へ色信号を出力する。同様に、第１ブ
ロックの第１ラインの画素Ｐ(2,1)、Ｐ(3,1)を色信号を
順次、出力する。

【０１００】第１ブロックが終了すると、第２ブロック
の画素Ｐ(5,1)〜Ｐ(8,1)、さらに、第３ブロックの画素
Ｐ(9,1)〜Ｐ(12,1)まで、第１ラインの画素が順次、連
続して出力され、表示装置における第１ラインの描画が
行われる。

【０１０１】第１ラインが終了すると、再び第１ブロッ
ク〜第３ブロックの読み出しが行われ、第２ラインにつ
いての同様の処理が繰り返される。さらに、第４ライン
までの処理が終了すると、画面上で次段のライン方向に
並ぶ第１ブロック〜第３ブロックに対する同様の処理が
繰り替えされる。

【０１０２】このように、表示装置のスキャンに同期し
て、ブロック内の同一ライン毎の画素のみを圧縮データ
から復号し、得られた１ラインの画像信号を即座に出力
して表示するため、ビットマップメモリが不要になるな
ど、装置構成が簡単になる。なお、従来のＪＰＥＧ符号
化方式では、ブロックの圧縮データを一括して復号化す
るため、ブロック単位に風号した画像データを一時的に
蓄積するメモリと、この中から必要な画素の信号を選択
する手段を必要とした。

【０１０３】次に、圧縮データ形式の変換方式について
説明する。上記の符号化方式で説明したように、ブロッ
ク内で使用する信号種類の数は予め固定し、またはブロ
ック内画素数より少ない制限の下で、色信号の出現頻度
のしきい値などにより可変とすることができる。可変の
圧縮データ形式は固定に比べて圧縮率を高くできるが、
復号化の処理に時間がかかる。そこで、復号化の前に可
変から固定形式に変換して、画像表示装置における伸長
処理を高速化できる。

【０１０４】図１８に、第１の形式と第２の形式による
４ブロック分の圧縮データの構成を示す。同図（ａ）は
第１の形式による可変長のデータ構成を示し、先頭に各
ブロックの色種類数を示す色種類信号Ｃを持ち、各ブロ
ック毎にデータ長の異なる圧縮データが格納されてい
る。ちなみに、Ａブロックの色種類を示すブロックイン
デックスはＸＢ_A0とＸＢ_A1の２つ、ＢブロックはＸ
Ｂ_B0、ＣブロックはＸＣ_C0のそれぞれ１つ、Ｄブロック
はＸＤ_D0、ＸＤ_D1、ＸＤ_D2およびＸＤ_D3の４つである。
Ｂ，Ｃブロックの色種類は１つなので選択信号はない。

【０１０５】同図（ｂ）は第２の形式による固定長のデ
ータ構成を示し、色種類信号Ｃは持たず、各ブロック共
に第１の形式の最長データに合わせて、４個のブロック
インデックス信号と、ブロック内画素に対応した選択信
号が格納されている。ここで、第１の形式では存在しな
いブロックインデックス信号ＸＢは、第２の形式でも採
用されることはないのでダミーでよい。

【０１０６】図１９に、データ形式変換装置の機能ブロ
ックを示す。第１のメモリ（例えば、メモリ１３）から
メモリアドレス生成装置５０２によって、所定数ブロッ
ク（ここでは、４ブロック）単位に読み出された圧縮デ
ータは、それぞれ選択信号レジスタ２２−１、ブロック
インデックスレジスタ２２−２、色種類信号レジスタ２
２−３に格納される。変換データ生成手段６０１は、４
ブロック分の色種類信号Ｃ_A〜Ｃ_Dから各ブロックのデー
タ長を検出し、メモリアドレス生成装置５０２に出力す
る。また、第２のメモリ（例えば、バッファ２１）に、
ブロック毎のブロックインデックス信号と選択信号を格
納する。このとき、可変長に設定のないブロックインデ
ックス信号領域にはダミーを、また、ブロックの色種類
に関わず、選択信号は最大長の形式で表わす。

【０１０７】図２０に、可変長のデータ例と、固定長変
換後の復号化の説明図を示す。同図（ａ）は画面上のブ
ロックＡ〜ブロックＤと画素の関係、同図（ｂ）はブロ
ック毎の圧縮データ構造を示す。ブロックＡの選択信号
は、色種類が２種類なので１ビットによる２者択一とな
る。ブロックＤは４種類なので、選択信号は２ビットに
よる４者択一となる。従って、変換データ生成手段６０
１により変換された圧縮データは、全てブロックＤの形
式となって第２のメモリに格納される。

【０１０８】この結果、図１２の伸長装置は、図１９
（ｃ）に示すように、各画素毎に２ビットの選択信号Ｓ
_ijを基に、ブロックインデックス信号ＸＢ０〜ＸＢ３を
４者択一に選択し、ＸＢが該当するパレットテーブル１
００のインデックスＰ_kから、該当の色信号（ＲＧＢ）
を出力する。

【０１０９】これによれば、絵柄によらない固定圧縮率
であることから、画像内のブロック（あるいは画素）の
位置と圧縮データの蓄積されたメモリアドレスを、一意
に対応づけることができ、読み出し処理を高速化でき
る。

【０１１０】第１のメモリからの圧縮データの読み出し
はｎライン毎に行なう。そして、第２のメモリの１ライ
ン分のデータを消費するタイミングに同期して、第１の
メモリから第２のメモリへデータ形式を変換して圧縮デ
ータを転送する。その結果、第１のメモリのデータ入出
力タイミングに余裕が生じるので、新たな圧縮データの
書き込み、あるいは、その他のデータの入出力を行うこ
とも可能になる。

【０１１１】また、ビットマップメモリ方式を採用する
場合に、第１のメモリから第２のメモリへデータ転送す
る間に復号化処理を実行することで、第２のメモリにｎ
ラインのビットマップデータを蓄積することもできる。

【０１１２】上記のように、本発明の符号化、復号化処
理を画像表示装置に適用した場合、上述した部分画像の
検索処理以外にも、種々の画像表示についてその高速化
と回路の簡易化を実現できる。以下、画像の回転、拡大
・縮小及び、複数画面の合成の例を説明する。

【０１１３】画像信号の回転、拡大縮小等の処理を実行
する場合、画像信号を圧縮データとしてメモリ蓄積して
おき、回転、拡大縮小等に基づくスキャン順序にしたが
って、ブロック単位の圧縮データの読み出しを行い、該
ブロックの画像信号について回転、拡大縮小等の信号処
理を実行できる。ここで、ブロック内の位置に依存した
圧縮データは、選択信号Ｓのみであり、他の圧縮データ
はブロック内で共通的に利用するものであることに着目
すれば、画像の回転、拡大縮小等は、選択信号Ｓを対象
に実行すればよいことがわかる。

【０１１４】すなわち、復号化処理によって再生した画
像信号によらず、圧縮データを対象にした画像の回転、
拡大縮小等を以下のように実現できる。

【０１１５】（ａ）スキャン順序と回転、拡大縮小等の
条件に基づき、次に出力する画像信号の位置信号を選択
信号Ｓから算出して、該当するブロックの圧縮データの
メモリアドレスを算出する。

【０１１６】（ｂ）該当するブロックの圧縮データをメ
モリから読み出して、一時的なバッファに格納する。

【０１１７】（ｃ）出力する画素位置の画像信号Ｘを、
前記一時バッファに蓄積した圧縮データから復号する。

【０１１８】（ｄ）プリンタの特性に基づく高画質化処
理（例えば、色変換、ガンマ変換、レベル変換）を実行
して、信号出力する。

【０１１９】（ｅ）上記手順を、１画面の印字が終了す
るまで実行する。

【０１２０】また、複数枚の画像の合成例として、例え
ば、文字・図形・自然画等を異なる画像平面に作成し合
成する文書画像や、道路・線路・地形等を異なる画像平
面に作成し合成する地図画像などがある。

【０１２１】合成するための複数枚の画像信号は、例え
ばＣＤ−ＲＯＭから読み出したり、プロセッサを用いて
描画データを作成することで用意する。合成処理のため
に複数の画像平面の重ね合わせの順位は、例えば画像平
面自身に優先順位を割り当てる方法や、各画素毎に優先
順位を持つ画像平面を指示するＺバッファ方式などがあ
る。

【０１２２】複数枚の画像の合成処理は、本発明の符号
化方式による圧縮データを用い、以下の手順により実現
できる。

【０１２３】（ａ）合成の対象とする画像平面の全てに
共通に使うパレットテーブルを用意する。最背景の色信
号は、画面全体に渡って同値の、例えば白色とする。

【０１２４】（ｂ）表示装置の水平・垂直同期信号を入
力して、スキャン順序に従った圧縮データのメモリアド
レスを生成する。

【０１２５】（ｃ）表示画素の属するブロックの圧縮デ
ータ（ブロックインデックス信号、選択信号等）をメモ
リから読み出し、一時的にレジスタ蓄積する。レジスタ
は、合成の対象とする画像平面毎の圧縮データを蓄積す
る構成とすることができ、それぞれに画像平面の優先順
位が割り当てられているものとする。

【０１２６】（ｄ）透過色および最背景色を除く有意な
色信号を持ち、かつ最も優先順位の高い画像平面を選択
する。ただし、有意な色信号を持つ画像平面がない場合
には、最背景を選択する。

【０１２７】（ｅ）選択した画像平面の、該当画素の選
択信号Ｓを用いて、該当ブロックインデックス信号ＸＢ
の一つを選択し、その結果を用いてパレットテーブルの
読み出しを行い、色信号を出力する。ただし、最背景が
選択された場合には、最背景色を色信号として出力す
る。

【０１２８】（ｆ）画面のスキャンの終了まで、手順
（ｂ）から繰り返す。

【０１２９】このように、画素の選択信号とブロックの
インデックス信号による圧縮データを用いて、優先順位
に基づく合成処理を行うことで、処理対象とするデータ
量が少なくなるため、合成処理の回路構成が簡易にな
り、配線数も削減でき、画像信号をメモリから読み出す
回数を減らせることで高速化を実現できる。

【０１３０】なお、各画素を３色信号で表す画像信号
（例えば、各色８ビットの自然画像）を、上記画像平面
と合成して出力することも同様にして実現できる。例え
ば、表示画面の一部分に自然画像を表示する場合、自然
画像の画像信号を書き込む画像平面を用意して、その平
面に最優先順位を割り当てる。表示領域の画素に色信号
を書き込み、それ以外の領域には透過色を書き込んでお
くことで、他の画像平面との合成処理を行う。その自然
画像平面の画像信号については、復号化処理を行うこと
なく信号出力すればよい。

【０１３１】さらに、地図画像のような大きな画像平面
から部分画像を切り出してスクロールしながら表示する
場合、画像平面の画像信号を上記の圧縮データで構成
し、データ転送負荷を削減することができるなど、種々
の画像表示処理に適用して、その効果が大きい。

【０１３２】

【発明の効果】本発明によれば、画質に影響を与えない
程度の信号変化を許容することで、高い圧縮率を実現で
きる。画像信号が８ビット単位である場合に、圧縮デー
タをバイト（８ビット）単位にまとめることができるた
め、データ入出力と信号処理の簡易化を実現できる。色
種類信号などのパラメータを用いて、画質と圧縮率の調
整が容易に行える。また、復号化の処理が簡易であるこ
とから、表示装置の動作に同期した高速な復号化処理が
可能である。さらに、ブロック分割によるパレット画と
自然画の圧縮データに対し、伸長装置の基本構成をほぼ
同等にできるので、共用可能な画像処理装置を実現でき
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明のカラー画像信号の符号化方法（第１の
実施例）を示すフローチャート。

【図２】本発明の一実施例によるカラー画像処理装置の
構成図。

【図３】ブロック単位の画像信号及び圧縮信号と、パレ
ットテーブルのデータ構造を示す説明図。

【図４】一実施例による圧縮データのデータ構造を示す
説明図。

【図５】一実施例による圧縮データのメモリ配置を示す
説明図。

【図６】第２の実施例による符号化処理手順を示すフロ
ーチャート。

【図７】ブロック内で使用する色信号の決定方法を示す
説明図。

【図８】第３の実施例による符号化処理手順を示すフロ
ーチャート。

【図９】第２の実施例による符号化処理手順で、目標圧
縮率を実現する処理手順を示すフローチャート。

【図１０】パレットテーブルの再構成の処理手順の一例
を示すフローチャート。

【図１１】本発明の一実施例による復号化処理手順を示
すフローチャート。

【図１２】一実施例による復号化装置の構成図。

【図１３】パレットカラー画による伸長回路の構成図。

【図１４】自然画による伸長回路の構成図。

【図１５】一実施例による画像表示装置の構成図。

【図１６】スキャンラインとブロック及び画素の関係を
示す説明図。

【図１７】表示制御装置の動作を説明するタイミングチ
ャート。

【図１８】第１の形式（可変長）と第２の形式（固定
長）の圧縮データのメモリ配置を示す説明図。

【図１９】圧縮データ形式変換装置を示す機能ブロック
図。

【図２０】可変長の圧縮データと、固定長へ変換後の復
号化を示す説明図。

【符号の説明】

１０…画像信号入力装置、１１…画像信号記憶装置、１
２…符号化装置、１３…圧縮データ記憶装置、１４…圧
縮データ復号化装置（伸長装置）、１５…編集装置、１
６…出力装置、２１…バッファ、２２…レジスタ、１１
１…選択回路、２４…画素カウンタ、２５…ラインカウ
ンタ、１００…パレットテーブル、１０１…パレットテ
ーブル再構成部、２００…ガンマテーブル、５００…表
示制御装置、５０１…レジスタ、５０２…メモリアドレ
ス生成回路、５０３…同期回路、５０４…スキャンアド
レス発生回路、５０７…復号回路、５０８…Ｄ／Ａ変換
器、６０１…変換データ生成手段。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号 ＦＩ Ｈ０４Ｎ 1/46 Ｈ０４Ｎ 1/40 Ｄ 11/04 1/46 Ｚ

Claims (15)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 カラー画像の各画素の色信号をパレット
   テーブルに登録されているパレット色によって表わすカ
   ラー画像信号の符号化方法において、 １画面分の画像を一定数（ｍ×ｎ）の画素を含むように
   分割したブロック毎に、各画素のパレット色のブロック
   内での出現状況に応じて使用する色種類の数を前記一定
   数より少ない所定数に限定し、前記使用する色種類毎に
   前記パレットテーブルを参照するためのブロックインデ
   ックス信号と、前記ブロックインデックス信号が複数の
   場合にその１つと各画素を対応づける選択信号を設定
   し、 前記カラー画像信号が、前記選択信号と前記ブロックイ
   ンデックス信号による圧縮データで表わされることを特
   徴とするカラー画像信号の符号化方法。
2. 【請求項２】 請求項１において、 前記使用する色種類の所定数は、ブロック内のパレット
   色の出現頻度の多い順に予め設定された固定値、また
   は、前記出現頻度が予め設定された下限値以上で且つ前
   記一定数以下の可変値となることを特徴とするカラー画
   像信号の符号化方法。
3. 【請求項３】 請求項１において、 前記使用する色種類の所定数は、ブロック内の画素の色
   信号の成分の最大振幅を求めその中間値をしきい値とし
   て各画素の色信号をグループ分けした後、グループ内の
   画素の色信号の成分の最大振幅を求めその中間値をしき
   い値として各画素の色信号を再度、グループ分けする処
   理を所定回数繰り返して得られた固定グループ数、また
   は、前記最大振幅が設定振幅値以上の場合に前記グルー
   プ分けを進め、前記設定振幅値未満の場合に前記グルー
   プ分けを中止して、分割が終了したときに得られた可変
   グループ数となることを特徴とするカラー画像信号の符
   号化方法。
4. 【請求項４】 請求項１、２または３において、 前記圧縮データは、ブロックで使用する色種類の数を示
   す色種類信号を付与し、ブロック毎にまたは複数ブロッ
   ク毎にデータ構成することを特徴とするカラー画像信号
   の符号化方法。
5. 【請求項５】 請求項４において、 前記圧縮データに、隣接するブロックと前記ブロックイ
   ンデックス信号が同一であるか否かを示す同一色信号を
   付加し、同一でないブロックにのみ前記ブロックインデ
   ックス信号を付与することを特徴とするカラー画像信号
   の符号化方法。
6. 【請求項６】 パレットカラー方式によるカラー画像信
   号の圧縮データを伸長し、各画素の色信号をパレットテ
   ーブルに登録されているパレット色によって表わすカラ
   ー画像信号の復号化方法において、 １画面分の画像を一定数（ｍ×ｎ）の画素を含んで分割
   したブロック毎に、ブロック内で使用する所定数の色種
   類毎に前記パレットテーブルを参照するためのブロック
   インデックス信号と、各画素を前記ブロックインデック
   ス信号に対応づける選択信号（Ｓ）から、前記圧縮デー
   タが構成されている場合に、 前記圧縮データをブロック単位に読み出し、画素順の選
   択信号から各画素に対応するブロックインデックス信号
   を選択し、そのブロックインデックス信号を用いて前記
   パレットテーブルを検索し、該当するパレット色に復号
   することを特徴とするカラー画像信号の復号化方法。
7. 【請求項７】 請求項６において、 画面のライン方向に並ぶ第１ブロックから最終ブロック
   まで、前記圧縮データをブロック単位に順に読み出し、
   各ブロックの同一ラインの圧縮データに対して連続して
   前記最終ブロックまで復号化する処理をｎライン分繰返
   した後に、画面の次段のライン方向に並ぶ第１ブロック
   から最終ブロックの復号化処理に移行することを特徴と
   するカラー画像信号の復号化方法。
8. 【請求項８】 請求項７において、 読み出した第１ブロックのｉライン（ｉ≦ｎ）の圧縮デ
   ータを復号化している間に第２ブロックを読み出し、第
   １ブロックのｉラインの復号化の終了に続いて第２ブロ
   ックのｉラインの復号化を開始する交替処理を、前記最
   終ブロックまで連続して繰り返してｉラインのカラー画
   像信号を出力することを特徴とするカラー画像信号の復
   号化方法。
9. 【請求項９】 パレットカラー方式によって作成または
   入力されたカラー画像信号を蓄積する画像信号記憶装置
   と、前記カラー画像信号の圧縮データを蓄積する圧縮デ
   ータ記憶装置と、予め定めた所定数のパレット色にイン
   デックスを付与して格納するパレットテーブルと、前記
   カラー画像信号を符号化して前記圧縮データを作成する
   符号化手段と、各部の制御などを行う編集手段を備える
   画像処理装置において、 前記符号化手段は、１画面分の画像を一定数（ｍ×ｎ）
   の画素を含んで分割したブロック毎に、各画素のカラー
   画像信号による色種類の出現状況に応じて、ブロック内
   で使用する前記一定数より少ない数に限定した色種類毎
   に前記パレットテーブルを参照するためのブロックイン
   デックス信号と、各画素の色種類を前記ブロックインデ
   ックス信号に対応づける選択信号を設定し、前記選択信
   号と前記ブロックインデックス信号によって前記圧縮デ
   ータを作成することを特徴とするカラー画像処理装置。
10. 【請求項１０】 請求項９において、 前記圧縮データ記憶手段からブロック毎に読み出した前
    記ブロックインデックス信号と前記選択信号を蓄積する
    蓄積手段、蓄積した選択信号を用いて蓄積したブロック
    インデックス信号の一つを選択する選択手段、選択され
    たブロックインデックス信号を用いて前記パレットテー
    ブルから該当する色信号を抽出する復号化手段を含む伸
    長装置を備えたことを特徴とするカラー画像処理装置。
11. 【請求項１１】 請求項１０において、 自然画像を一定数（ｍ×ｎ）の画素を含んで分割したブ
    ロック毎に、ブロック内を近似した複数の近似色を表わ
    すブロックインデックス信号と各画素の選択信号とか
    ら、自然画像の圧縮データが作成されている場合に、さ
    らに、前記近似色を検索するためのガンマテーブルを備
    え、 パレット画像または自然画像に応じて前記伸長装置を共
    用可能に構成したことを特徴とするカラー画像処理装
    置。
12. 【請求項１２】 請求項９、１０において、 前記符号化手段または前記復号化手段で参照されない前
    記パレットテーブルの内容を削除する、パレットテーブ
    ル再構成手段を備えたことを特徴とするカラー画像処理
    装置。
13. 【請求項１３】 請求項１０、１１または１２におい
    て、 前記ブロックインデックス信号の一つを透過色として定
    義し、複数枚の画像の前後関係を示す信号および複数枚
    の画像の圧縮データの同一位置にある画素の選択信号を
    入力し、該画素の表示のための選択信号を出力する前後
    関係を判定しながら複数枚の画像信号を合成表示する画
    像表示装置を備えたことを特徴とするカラー画像処理装
    置。
14. 【請求項１４】 パレットカラー方式によるカラー画像
    信号の圧縮データを蓄積する圧縮データ記憶装置と、所
    定数のパレット色にインデックスを付与して格納するパ
    レットテーブルと、前記圧縮データを伸長し、各画素の
    カラー画像信号をパレット色で出力する伸長装置と、復
    号されたカラー画像信号を画面のライン方向に走査して
    表示する表示装置を備える画像処理装置において、 前記圧縮データが、１画面分の画像を一定数（ｍ×ｎ）
    の画素を含み分割したブロック毎に、ブロック内で使用
    する可変または固定の色種類毎に前記パレットテーブル
    を参照するブロックインデックス信号と、各画素の色種
    類を前記ブロックインデックス信号に対応づける画素順
    の選択信号から構成され、前記圧縮データ記憶装置に格
    納されている場合に、 前記表示装置は、ライン走査の同期信号及び前記圧縮デ
    ータの固定長または可変長に応じて前記圧縮データの読
    み出しアドレスを発行し、画面のライン方向に並ぶ第１
    ブロックから最終ブロックまで、前記圧縮データをブロ
    ック単位に順番に読み出し、各ブロックの同一ラインの
    圧縮データに対して連続して前記最終ブロックまで前記
    伸長装置による処理を繰り返して復号した当該ラインの
    カラー画像信号を表示し、上記読み出しから表示までの
    処理をｎライン分繰返した後に、画面の次段のライン方
    向に並ぶ各ブロックについて上記と同様の処理を繰り返
    すことを特徴とするカラー画像処理装置。
15. 【請求項１５】 請求項１４において、 前記圧縮データが可変長の場合に、固定長のデータに変
    換するデータ形式変換手段を備えたことを特徴とするカ
    ラー画像処理装置。