(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
必要とされる又は必要最小限の空間分解能を設定した入力デジタル画像に基づき、前記空間分解能の情報を含む空間分解能情報付デジタル画像を作成する空間分解能最適化部と、
前記空間分解能最適化部が作成した空間分解能情報付デジタル画像を出力する出力部又は送信側伝送部と、
必要とされる又は必要最小限の空間分解能の情報を含む空間分解能情報付デジタル画像を入力する入力部又は受信側伝送部と、
出力デジタル画像を表示するデジタル画像表示部と、
前記入力部又は前記受信側伝送部から入力された空間分解能情報付デジタル画像と、予め記憶された前記デジタル画像表示部の空間分解能に基づいて、空間分解能情報付デジタル画像の１ピクセルのデータを前記デジタル画像表示部の適宜の数のピクセルに割り当て、空間分解能情報付デジタル画像を割り当てられたピクセル数に従い変換して出力デジタル画像を形成する空間分解能自動適合部と
を備え、
他装置の前記出力部又は前記送信側伝送部から出力された空間分解能情報付デジタル画像を、自装置の前記入力部又は前記受信側伝送部に入力することにより、前記空間分解能自動適合部が出力デジタル画像を形成するようにした解像度適合装置。
【請求項２】
前記空間分解能最適化部は、
入力デジタル画像が入力されると、画像の種類に応じ必要最小限の空間分解能を求める手段と、
求められた空間分解能を設定して、入力デジタル画像をデジタイズする手段と、
求められた空間分解能の情報をデジタイズされた画像に添付して空間分解能情報付デジタル画像を形成する手段と
を備えた請求項１に記載の解像度適合装置。
【請求項３】
前記空間分解能自動適合部は、
空間分解能情報付デジタル画像が入力されると、その画像に添付された空間分解能情報Pgを取り出す手段と、
前記デジタル画像表示部の空間分解能Pdを求める手段と、
画像の１ピクセルのデータを、前記デジタル画像表示部における、Pg／Pd（ピクセル）に割り当てるように、出力デジタル画像を形成する手段と
を備えた請求項１又は２に記載の解像度適合装置。
【請求項４】
前記空間分解能最適化部は、透かし画像又は不正改ざんを防ぐための画像若しくはコードを、空間分解能情報付デジタル画像にさらに挿入し、
前記空間分解能自動適合部は、挿入された画像又はコードを読みとれない場合、前記デジタル画像表示部にその旨を表示することを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載の解像度適合装置。
【請求項５】
必要とされる又は必要最小限の空間分解能を設定した入力デジタル画像に基づき、前記空間分解能の情報を含む空間分解能情報付デジタル画像を作成する空間分解能最適化ステップと、
前記空間分解能最適化ステップにより作成された空間分解能情報付デジタル画像を出力する出力ステップと、
必要とされる又は必要最小限の空間分解能の情報を含む空間分解能情報付デジタル画像を入力する入力ステップと、
出力デジタル画像をデジタル画像表示部に表示するデジタル画像表示ステップと、
前記入力ステップにより入力された空間分解能情報付デジタル画像と、予め記憶されたデジタル画像表示部の空間分解能に基づいて、空間分解能情報付デジタル画像の１ピクセルのデータをデジタル画像表示部の適宜の数のピクセルに割り当て、空間分解能情報付デジタル画像を割り当てられたピクセル数に従い変換して出力デジタル画像を形成する空間分解能自動適合ステップと
を含み、
前記出力ステップにより出力された空間分解能情報付デジタル画像を、前記入力ステップにより入力することにより、前記空間分解能自動適合ステップにより出力デジタル画像を形成するようにした解像度適合方法。
【請求項６】
必要とされる又は必要最小限の空間分解能を設定した入力デジタル画像に基づき、前記空間分解能の情報を含む空間分解能情報付デジタル画像を作成する空間分解能最適化ステップと、
前記空間分解能最適化ステップにより作成された空間分解能情報付デジタル画像を出力する出力ステップと、
必要とされる又は必要最小限の空間分解能の情報を含む空間分解能情報付デジタル画像を入力する入力ステップと、
出力デジタル画像をデジタル画像表示部に表示するデジタル画像表示ステップと、
前記入力ステップにより入力された空間分解能情報付デジタル画像と、予め記憶されたデジタル画像表示部の空間分解能に基づいて、空間分解能情報付デジタル画像の１ピクセルのデータをデジタル画像表示部の適宜の数のピクセルに割り当て、空間分解能情報付デジタル画像を割り当てられたピクセル数に従い変換して出力デジタル画像を形成する空間分解能自動適合ステップと
を含み、
前記出力ステップにより出力された空間分解能情報付デジタル画像を、前記入力ステップにより入力することにより、前記空間分解能自動適合ステップにより出力デジタル画像を形成するようにした解像度適合プログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、解像度適合装置、解像度適合方法、解像度適合プログラムを記録した記録媒体に係る。特に、本発明は、デジタル画像の空間分解能を人間の視覚認知能に適合させて必要とされるレベルに低下させることにより、適宜の必要とされる大きさで表示する解像度適合装置、解像度適合方法、解像度適合プログラムを記録した記録媒体に関する。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、デジタル画像は、空間分解能および色分解能を向上させると、画質が向上するが、データ量が幾何級数的に増加するため、保存、伝送および表示処理における負荷が技術的限界を超えてしまう場合がある。一方、人間の視覚認知能力は、カラー画像はモノクロ画像より低い分解能しか要求せず、また、動画像は静止画像より低い分解能しか要求しないという特性を持つ。そこで、従来よりさまざまな画像圧縮の手段が用いられているが、それらは全て、見た目の画質劣化を最小限に押さえつつ色分解能を低下させることにより、データ量を削減する方法であった。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
デジタル画像の単位長さ当たりの表示解像度は、歴史的に72(ppi：pixel per inch)程度の機器が普及しているが、一般に、人間の網膜の空間分解能から逆算すると、今後200 (ppi)〜400(ppi)程度まで向上させることには意味があるとされる。既にそのような高い空間分解能を達成する製品が試作段階にあり、これが実用化されれば、理論的には人間の目で、このような空間分解能・解像度のデジタル画像を、アナログ画像と区別することはできない。そのため、デジタル画像を、完全に従来のアナログのメディアと代替することが可能となり、デジタル画像の利用分野が一挙に拡大することが見込まれる。
【０００４】
しかしながら、200 (ppi)〜400(ppi)程度の空間分解能・解像度の表示部で、従来の解像度（例えば、72(ppi)）でデジタイズされた画像を単に表示すると、表示部のピクセルの密度に従い画像の大きさが解像度に逆比例して小さくなってしまう。また、同じ大きさで画像を表示するためには、面積分のデータ、即ち、解像度の比の二乗倍のデータ量が必要となるため、表示処理や演算処理が追いつかなくなってしまう。ところが、従来の画像圧縮技術では、このような問題に対処することはできなかった。
【０００５】
本発明は、以上の点に鑑み、デジタル画像の空間分解能を、人間の視覚認知能に適合させて必要とされる又は必要最小限のレベルに低下させることにより、適宜の必要とされる大きさで表示することを目的とする。すなわち、本発明は、デジタル画像をデジタイズする際の空間分解能を人間の視覚認知能に適合させて必要最小限のレベルに設定し、表示する際に画像の空間分解能と表示部の空間分解能との比に応じて、デジタル画像の１ピクセルを表示部の相当ピクセルに展開することにより、両者の分解能が異なっても常に同じ大きさの画像を表示することを目的とする。
【０００６】
また、本発明は、表示部の解像度を高めた場合でも、人間の認知できる空間分解能を超えて不必要に画像データ量を増やすことがないようにすることを目的とする。さらに、本発明は、現在の又は既存の表示部の解像度に合わせてデジタイズされた画像を、高解像度の表示部で利用する際の互換性を保つことを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明の第１の解決手段によると、
必要とされる又は必要最小限の空間分解能の情報を含む空間分解能情報付デジタル画像を入力する入力部又は受信側伝送部と、
出力デジタル画像を表示するデジタル画像表示部と、
前記入力部又は前記受信側伝送部から入力された空間分解能情報付デジタル画像と、予め記憶された前記デジタル画像表示部の空間分解能に基づいて、空間分解能情報付デジタル画像の１ピクセルのデータを前記デジタル画像表示部の適宜の数のピクセルに割り当て、空間分解能情報付デジタル画像を割り当てられたピクセル数に従い変換して出力デジタル画像を形成する空間分解能自動適合部と
を備えた解像度適合装置を提供する。
【０００８】
また、本発明の第２の解決手段によると、
必要とされる又は必要最小限の空間分解能の情報を含む空間分解能情報付デジタル画像を入力する入力ステップと、
出力デジタル画像をデジタル画像表示部に表示するデジタル画像表示ステップと、
前記入力ステップにより入力された空間分解能情報付デジタル画像と、予め記憶されたデジタル画像表示部の空間分解能に基づいて、空間分解能情報付デジタル画像の１ピクセルのデータをデジタル画像表示部の適宜の数のピクセルに割り当て、空間分解能情報付デジタル画像を割り当てられたピクセル数に従い変換して出力デジタル画像を形成する空間分解能自動適合ステップと
を備えた解像度適合方法及び解像度適合プログラムを記録した記録媒体を提供する。
【０００９】
【発明の実施の形態】
図１に、本発明に係る解像度適合装置の構成図を示す。この解像度適合装置は、処理部１、記憶部２、表示部３、入力部４、出力部５、伝送部６、内部接続部８を備える。
【００１０】
処理部１は、空間分解能最適化部１１及び空間分解能自動適合部１２を備える。記憶部２は、アナログ画像、入力デジタル画像、出力デジタル画像、空間分解能情報付デジタル画像等の適宜の画像情報を記憶すると共に、表示部３の表示装置の空間分解能の情報、入力画像の必要とされる又は必要最小限の空間分解能についての情報、画像の種類に関する情報等の各種情報を記憶する。さらに、記憶部２は、各種処理プログラムを記憶することもできる。表示部３は、デジタル画像表示部３１を有し、また、改ざんされた場合等に表示するための適宜の表示器を備えることができる。
【００１１】
入力部４は、デジタイズ部４１を有し、また、キーボード、ポインティングデバイス等の適宜の入力デバイスを備えることができる。出力部５は、DVD、CD-R、CD-ROM、MO、FD等各種記録媒体の駆動装置や、他装置とのインターフェースを有する。伝送部６は、送信側伝送部６１及び受信側伝送部６２を有し、通信線７に接続されて、信号を送受する。内部接続部８は、これら各構成部を相互に接続する。
【００１２】
図２に、本発明に係る解像度適合装置及び方法の動作についての説明図を示す。この図では、送信部１００と受信部２００とに分けて説明する。送信部１００は、デジタイズ部４１、空間分解能最適化部１１、送信側伝送部６１を備える。受信部２００は、受信側伝送部６２、空間分解能自動適合部１２、デジタル画像表示部３１、を備える。送信側伝送部６１と受信側伝送部６２とは、通信線７で接続される。
【００１３】
送信部１００では、デジタイズ部４１は、アナログ画像ａを読み取り、デジタル化して入力デジタル画像ｂを形成する。空間分解能最適化部１１は、デジタイズ部４１によりデジタル化された入力デジタル画像ｂに基づき、必要とされる又は必要最小限の空間分解能情報を含む空間分解能情報付デジタル画像ｃを作成する。送信側伝送部６１は、空間分解能最適化部１１が作成した空間分解能情報付デジタル画像ｃを通信線７に出力する。通信線７は、電話回線、専用回線、ＩＳＤＮ回線、インターネット等適宜の有線伝送路及び網、又は、移動体通信回線、マイクロ波回線、赤外線回線等の適宜の無線伝送路及び網を用いることができる。
【００１４】
一方、受信部２００では、受信側伝送部６２は、送信部１００の空間分解能最適化部１１が作成した空間分解能情報付デジタル画像ｃを、通信線９を経て空間分解能情報付デジタル画像ｄとして入力する。空間分解能自動適合部１２は、受信側伝送部６２から入力した空間分解能情報付デジタル画像ｄと、予め記憶又は設定されたデジタル画像表示部３１の空間分解能に基づいて、空間分解能情報付デジタル画像ｄの１ピクセルのデータをデジタル画像表示部３１の適宜の数のピクセルに割り当てる。さらに、空間分解能自動適合部１２は、空間分解能情報付デジタル画像ｄを割り当てられたピクセル数に従い変換して、出力デジタル画像ｅを形成する。デジタル画像表示部３１は、空間分解能自動適合部１２により形成された出力デジタル画像ｅを表示する。
【００１５】
つぎに、図３に、空間分解能最適化部の処理についてのフローチャートを示す。
まず、空間分解能最適化部１１は、処理が開始され、入力デジタル画像ｂが入力されると、画像の種類に応じ必要最小限の空間分解能を求める（ステップＳ３０１）。ここで、例えば、求められた空間分解能をPg (ppi)とする。画像の種類としては、例えば、白黒画像、グレースケール画像、２５６色カラー画像、１０２４色カラー画像等の種類、動画又は静止画、記録場所・部位、等の適宜の種類及びこれらの組合せを用いることができる。空間分解能を求める方法としては、画像の種類毎に予め記憶されたテーブルを用意しておく方法や、操作者が適宜入力する方法等、適宜の方法を用いることができる。空間分解能は、必要最小限に限られず、必要とされる適宜の空間分解能とすることができ、また、下限値や上限値を予め設定しても良い。
【００１６】
つぎに、空間分解能最適化部１１は、空間分解能をPg (ppi)に設定して、入力デジタル画像ｂをさらにデジタイズする（ステップＳ３０３）。さらに、空間分解能最適化部１１は、空間分解能の情報Pg (ppi)を画像ファイルに添付して空間分解能情報付デジタル画像ｃを形成する（ステップＳ３０５）。空間情報の添付方法については、画像の任意の箇所にコードとして添付する方法、画像データのヘッダや適宜の位置に挿入する方法、改ざん等がなされないように透かし画像として添付する方法など、適宜の方法を採用することができる。さらに、改ざん等の不正行為やデータの同一保持性等を考慮して、適宜の透かし画像や暗号を挿入することもできる。
【００１７】
つぎに、図４に、空間分解能自動適合部の処理のフローチャートを示す。
空間分解能自動適合部１２は、処理が開始され、空間分解能情報付デジタル画像ｄが入力されると、その画像に添付された空間分解能の情報Pg (ppi)を取り出す（ステップＳ４０１）。また、空間分解能自動適合部１２は、改ざんされていないことや、オリジナルとの同一性を確認するために、送信側で透かし画像等が挿入された場合、これを読みとるようにしてもよい。そして、もしも、画像が改ざん等がなされていた場合、デジタル画像表示部３１等の表示部３にその旨を表示することができる。
【００１８】
つぎに、空間分解能自動適合部１２は、デジタル画像表示部３１の空間分解能を取得する（ステップＳ４０３）。ここで、例えば、この空間分解能をPd (ppi)とする。この空間分解能を求める方法は、デジタル画像表示部３１に応じた空間分解能を予め記憶しておき、それを読み出す方法、デジタル画像表示部３１にアクセスしてその空間分解能を自動的に求める方法、又は、操作者が適宜入力する方法等、適宜の方法を採用することができる。なお、空間分解能の下限値や上限値を設定しておいても良い。
【００１９】
つぎに、空間分解能自動適合部１２は、画像の１ピクセルのデータを、デジタル画像表示部３１において、Pg／Pd（ピクセル）に割り当てるように、出力デジタル画像eを形成する（ステップＳ４０５）。以上のようにして、空間分解能自動適合部１２は、デジタル画像表示部３１に、出力画像１４を出力して表示させる。
【００２０】
以上の説明は、本発明をパソコンやワークステーション等のデジタル画像表示部に適応した例であるが、本発明は、デジタルテレビ等にも利用が可能である。また、より一般的に、デジタル画像と表示部の空間分解能が異なるときに、自動適合させる装置・方法としても利用が可能である。また、伝送部によりデジタル画像情報を送受する変わりに、適宜の記録媒体を用いて入力部・出力部によりデジタル画像を入出力するようにしても良い。さらに、本発明に係る解像度自動適合処理は、解像度自動適合プログラムにより実現され、該プログラムは記録媒体により提供されることができる。
【００２１】
【発明の効果】
本発明によると、以上のように、デジタル画像の空間分解能を、人間の視覚認知能に適合させて必要とされる又は必要最小限のレベルに低下させることにより、適宜の必要とされる大きさで表示することができる。すなわち、本発明によると、デジタル画像をデジタイズする際の空間分解能を人間の視覚認知能に適合させて必要最小限のレベルに設定し、表示する際に画像の空間分解能と表示部の空間分解能との比に応じて、デジタル画像の１ピクセルを表示部の相当ピクセルに展開することにより、両者の分解能が異なっても常に同じ大きさの画像を表示することができる。
【００２２】
また、本発明によると、表示部の解像度を高めた場合でも、人間の認知できる空間分解能を超えて不必要に画像データ量を増やすことがないようにすることができる。さらに、本発明によると、現在の又は既存の表示部の解像度に合わせてデジタイズされた画像を、高解像度の表示部で利用する際の互換性を保つことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る解像度適合装置の構成図。
【図２】本発明に係る解像度適合装置及び方法の動作についての説明図。
【図３】空間分解能最適化部の処理についてのフローチャート。
【図４】空間分解能自動適合部の処理のフローチャート。
【符号の説明】
１    処理部
２    記憶部
３    表示部
４    入力部
５    出力部
６    伝送部
７    通信路
８    内部接続部
１１  空間分解能最適化部
１２  空間分解能自動適合部
３１  デジタル画像表示部
４１  デジタイズ部
６１  送信側伝送部
６２  受信側伝送部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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