(57)【要約】【課題】  可逆符号化と非可逆符号化による符号化データの混在を許容しつつも、特定画像に属する領域では非可逆／可逆符号の一方で符号化することで、画像ブロックの境界でのノイズの発生を抑制し、且つ、特定の画像に属しない領域では高い圧縮効率とする。【解決手段】  特定画像判定部１０６は、入力部１０１から入力した画像ブロックの画像データが特定の画像に属するか否かを判定する。特定画像であると判定された場合には、符号化データ選択部１０７は、１ページの符号化が完了するまでの間、解像度変換部１０２の介在無しに第１の符号化部１０４で符号化された非可逆符号化データ、第２の符号化部１０５より得られた可逆符号化データのうち、予め選択された一方の符号化データを選択し、出力する。また、特定画像に属しないと判定した場合、符号化データ選択部１０７は、解像度変換部１０２で低解像度変換後の非可逆符号化データと、可逆符号化データのうち、符号量の少ない方を選択し、出力する。【選択図】  図１
2008042683.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
画像データを可逆符号化する可逆符号化手段、画像データを非可逆符号化する非可逆符号化手段を備える画像処理装置であって、
画像データを、当該画像データの持つ解像度よりも低い解像度の画像データに変換する解像度変換手段と、
符号化対象の画像データを画像ブロック単位に入力する入力手段と、
該入力手段で入力した着目画像ブロックの画像データの特徴量を算出することで、当該着目画像ブロックの画像が、特定画像に属するか否かを判定する判定手段と、
該判定手段で注目画像ブロックの画像が前記特定画像に属すると判定された場合、前記注目画像ブロックの画像データを、予め設定された前記可逆符号化手段、前記非可逆符号化の一方を用いて得られた符号化データを出力する第１の出力手段と、
前記判定手段で注目画像ブロックの画像が前記特定画像に属しないと判定された場合、前記可逆符号化手段を用いて得られた前記注目画像ブロックの可逆符号化データの符号量と、前記解像度変換手段で前記注目画像ブロックの画像データの解像度変換し、当該解像度変換後の注目画素ブロックの画像データに対して前記非可逆符号化手段を用いて得られた非可逆符号化データの符号量とを比較し、符号量の少ない符号化データを選択し、出力する第２の出力手段と
を備えることを特徴とする画像処理装置。
【請求項２】
前記判定手段は、前記注目画像ブロックを前記解像度変換手段によって変換した際に発生する解像度変換誤差を算出する解像度変換誤差算出手段を備え、当該解像度変換誤差算出手段で算出された解像度誤差が第１の閾値以上の場合、注目画像ブロックが前記特定画像の性質を持つと判断することを特徴とする請求項１に記載の画像処理装置。
【請求項３】
前記判定手段は、更に、
前記注目画像ブロックのスキャンし、当該スキャン中に、着目画素の周囲に存在する複数の周囲画素が持つ色数が２となる回数をカウントする２色カウント手段と、
前記スキャン中に注目画素と同じ色を持つ画素の連続する最大数をカウントする連続数カウント手段とを備え、
前記２色カウント手段で得られた２色数が第２の閾値以上であり、前記連続数カウント手段で得られた連続数が第３の閾値以下である場合ことを更なる条件として、注目画像ブロックが前記特定画像の性質を持つと判断することを特徴とする請求項２に記載の画像処理装置。
【請求項４】
出力される符号化データの先頭に、当該符号化データが可逆符号化データであるか非可逆符号化データであるのかを識別するビット、及び、非可逆符号化データである場合には解像度変換の有無を示すビットを付加する手段を有することを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の画像処理装置。
【請求項５】
画像データを可逆符号化する可逆符号化手段、画像データを非可逆符号化する非可逆符号化手段を備える画像処理装置の制御方法であって、
画像データを、当該画像データの持つ解像度よりも低い解像度の画像データに変換する解像度変換工程と、
符号化対象の画像データを画像ブロック単位に入力する入力工程と、
該入力工程で入力した着目画像ブロックの画像データの特徴量を算出することで、当該着目画像ブロックの画像が、特定の画像に属するか否かを判定する判定工程と、
該判定工程で注目画像ブロックの画像が前記特定画像に属すると判定された場合、前記注目画像ブロックの画像データを、予め設定された、前記可逆符号化手段、前記非可逆符号化の一方を用いて得られた符号化データを出力する第１の出力工程と、
前記判定工程で注目画像ブロックの画像が前記特定画像に属しないと判定された場合、前記可逆符号化手段を用いて得られた前記注目画像ブロックの可逆符号化データの符号量と、前記解像度変換工程で前記注目画像ブロックの画像データの解像度変換し、当該解像度変換後の注目画素ブロックの画像データに対して前記非可逆符号化手段を用いて得られた非可逆符号化データの符号量とを比較し、符号量の少ない符号化データを選択し、出力する第２の出力工程と
を備えることを特徴とする画像処理装置の制御方法。
【請求項６】
コンピュータが読み込み実行することで、画像データを符号化する画像処理装置として機能するコンピュータプログラムであって、
画像データを可逆符号化する可逆符号化手段と、
画像データを非可逆符号化する非可逆符号化手段と、
画像データを、当該画像データの持つ解像度よりも低い解像度の画像データに変換する解像度変換手段と、
符号化対象の画像データを画像ブロック単位に入力する入力手段と、
該入力手段で入力した着目画像ブロックの画像データの特徴量を算出することで、当該着目画像ブロックの画像が、特定の画像に属するか否かを判定する判定手段と、
該判定手段で注目画像ブロックの画像が前記特定画像に属すると判定された場合、前記注目画像ブロックの画像データを、予め設定された前記可逆符号化手段、前記非可逆符号化の一方を用いて得られた符号化データを出力する第１の出力手段と、
前記判定手段で注目画像ブロックの画像が前記特定画像に属しないと判定された場合、前記可逆符号化手段を用いて得られた前記注目画像ブロックの可逆符号化データの符号量と、前記解像度変換手段で前記注目画像ブロックの画像データの解像度変換し、当該解像度変換後の注目画素ブロックの画像データに対して前記非可逆符号化手段を用いて得られた非可逆符号化データの符号量とを比較し、符号量の少ない符号化データを選択し、出力する第２の出力手段
として機能することを特徴とするコンピュータプログラム。
【請求項７】
請求項６に記載のコンピュータプログラムを格納したことを特徴とするコンピュータ可読記憶媒体。
【請求項８】
符号化画像データを復号する画像処理装置であって、
画像ブロック単位に符号化データを入力する入力手段と、
入力した符号化データが可逆／非可逆符号化データのいずれであるか、及び、非可逆符号化データである場合には解像度変換後の非可逆符号化データであるか否かを識別する識別手段と、
該識別手段で注目符号化データが可逆符号化データと識別した場合には、当該可逆符号化データを復号する第１の復号手段と、
前記識別手段で注目符号化データが非可逆符号化データと識別した場合には、当該非可逆符号化データを復号する第２の復号手段と、
前記識別手段で、注目符号化データが解像度変換後の非可逆符号化データと識別した場合、前記第２の復号手段の復号結果の画像データの解像度をより高い解像度に変換する解像度変換手段と、
前記識別手段の識別結果に基づいて、前記第１復号手段、前記第２の復号手段、前記解像度変換手段のいずれか１つより得られた画像データを、注目画像ブロックの復号結果として出力する出力手段と
を備えることを特徴とする画像処理装置。
【請求項９】
符号化画像データを復号する画像処理装置の制御方法であって、
画像ブロック単位に符号化データを入力する入力工程と、
入力した符号化データが可逆／非可逆符号化データのいずれであるか、及び、非可逆符号化データである場合には解像度変換後の非可逆符号化データであるか否かを識別する識別工程と、
該識別工程で注目符号化データが可逆符号化データと識別した場合には、当該可逆符号化データを復号する第１の復号工程と、
前記識別工程で注目符号化データが非可逆符号化データと識別した場合には、当該非可逆符号化データを復号する第２の復号工程と、
前記識別工程で、注目符号化データが解像度変換後の非可逆符号化データと識別した場合、前記第２の復号工程の復号結果の画像データの解像度をより高い解像度に変換する解像度変換工程と、
前記識別工程の識別結果に基づいて、前記第１復号工程、前記第２の復号工程、前記解像度変換工程のいずれか１つより得られた画像データを、注目画像ブロックの復号結果として出力する出力工程と
を備えることを特徴とする画像処理装置の制御方法。
【請求項１０】
コンピュータが読み込み実行することで、符号化画像データを復号する画像処理装置として機能するコンピュータプログラムを格納したコンピュータ可読記憶媒体であって、
画像ブロック単位に符号化データを入力する入力手段と、
入力した符号化データが可逆／非可逆符号化データのいずれであるか、及び、非可逆符号化データである場合には解像度変換後の非可逆符号化データであるか否かを識別する識別手段と、
該識別手段で注目符号化データが可逆符号化データと識別した場合には、当該可逆符号化データを復号する第１の復号手段と、
前記識別手段で注目符号化データが非可逆符号化データと識別した場合には、当該非可逆符号化データを復号する第２の復号手段と、
前記識別手段で、注目符号化データが解像度変換後の非可逆符号化データと識別した場合、前記第２の復号手段の復号結果の画像データの解像度をより高い解像度に変換する解像度変換手段と、
前記識別手段の識別結果に基づいて、前記第１復号手段、前記第２の復号手段、前記解像度変換手段のいずれか１つより得られた画像データを、注目画像ブロックの復号結果として出力する出力手段
として機能することを特徴とするコンピュータプログラム。
【請求項１１】
請求項１０に記載のコンピュータプログラムを格納したことを特徴とするコンピュータ可読記憶媒体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、画像データを圧縮符号化技術に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、静止画像の圧縮方式には、離散コサイン変換を利用したＪＰＥＧ方式や、Ｗａｖｅｌｅｔ変換を利用した方式が多く使われている。この種の符号化方式は、可変長符号化方式であるので、その符号量は符号化対象の画像毎に異なる。
【０００３】
国際標準化方式であるＪＰＥＧ方式では、画像に対して１組の量子化マトリクスしか定義できない。従って、プリスキャン無しには、符号量の調整が行えず、限られた容量のメモリに符号化データを記憶するシステムで使用する場合においては、メモリオーバーを起こす危険性がある。
【０００４】
これを防止する方法として、例えば、プリ圧縮したデータを内部バッファメモリに入れ、これを伸長し、圧縮パラメータを変え、本圧縮し、記憶する方式が知られている。このとき、本圧縮は、プリ圧縮よりも圧縮率を高めにする必要がある。
【０００５】
また、リアルタイムに符号量制御しながら圧縮を行う技術も知られている（例えば特許文献１）。この技術は、圧縮パラメータを変更できる第１の圧縮手段と、圧縮パラメータを変更でき、かつ、第１の圧縮手段で圧縮して得られた符号化データを再圧縮する第２の圧縮手段とを備える。そして、第１の圧縮手段で圧縮中の符号化データの量が所定量になった場合には、第１、第２の圧縮手段に圧縮率を高く設定しなおし、第２の圧縮手段によって第１の圧縮手段で既に生成された符号データを再符号化する。そして、再符号化した符号化データを第１の圧縮手段のパラメータ変更後の符号化データとして保存し、パラメータ変更後の第１の圧縮手段で生成された符号化データを、後続する符号化データとして保存する技術である。
【特許文献１】特開２００３−８９０３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、従来は、符号化処理には、非可逆処理が用いられており、画質が満足するかどうかは保証されていない。さらには、ソフトウエアやハードウエアで高速処理を実現しようとすると、処理対象のデータ量を減らすために、非可逆符号化の前にサブサンプリングや解像度変換を行う必要がある。また、解像度変換することにより画質変化の著しい画像に対してこの処理を施すことで、視覚的に劣化が目立つと言う問題が発生する。さらに、この非可逆の符号化処理は、自然画には高い圧縮率が期待できるものの、文書等の非自然画については高い圧縮率は期待できない。
【０００７】
そこで、画像中の可逆符号化すべき領域と非可逆符号化すべき領域とを、適応的に分けて圧縮する方式が必要とされる。
【０００８】
本発明はかかる点に鑑みなされたものである。そして、本発明は、可逆符号化と非可逆符号化による符号化データの混在を許容しつつも、特定画像に属する領域では、予め選択された非可逆／可逆符号データの一方を出力することで、画像ブロックの境界でのノイズの発生を抑制する。また、本発明は、解像度変換技術を用いて更なる圧縮効率を向上させる技術を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
この課題を解決すため、例えば本発明の画像処理装置は以下の構成を備える。すなわち、
画像データを可逆符号化する可逆符号化手段、画像データを非可逆符号化する非可逆符号化手段を備える画像処理装置であって、
画像データを、当該画像データの持つ解像度よりも低い解像度の画像データに変換する解像度変換手段と、
符号化対象の画像データを画像ブロック単位に入力する入力手段と、
該入力手段で入力した着目画像ブロックの画像データの特徴量を算出することで、当該着目画像ブロックの画像が、特定の画像に属するか否かを判定する判定手段と、
該判定手段で注目画像ブロックの画像が前記特定画像に属すると判定された場合、前記注目画像ブロックの画像データを、予め設定された前記可逆符号化手段、前記非可逆符号化の一方を用いて得られた符号化データを出力する第１の出力手段と、
前記判定手段で注目画像ブロックの画像が前記特定画像に属しないと判定された場合、前記可逆符号化手段を用いて得られた前記注目画像ブロックの可逆符号化データの符号量と、前記解像度変換手段で前記注目画像ブロックの画像データの解像度変換し、当該解像度変換後の注目画素ブロックの画像データに対して前記非可逆符号化手段を用いて得られた非可逆符号化データの符号量とを比較し、符号量の少ない符号化データを選択し、出力する第２の出力手段とを備える。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、可逆符号化と非可逆符号化による符号化データの混在を許容しつつも、特定画像に属する領域では、予め選択された非可逆／可逆符号データの一方を出力することで、画像ブロックの境界でのノイズの発生を抑制することが可能になる。また、本発明は、解像度変換技術を用いて更なる圧縮効率を向上させることも可能になる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
以下、添付図面に従って本発明に係る実施形態を詳細に説明する。
【００１２】
＜第１の実施形態＞
図１は、本第１の実施形態における画像処理装置の機能ブロックを表した図である。以下、同図の各部を簡単に説明する。
【００１３】
実施形態における画像処理装置は、ページ記述言語のデータをレンダリングするレンダラで生成した画像データをラスタースキャン順位に入力し、所定のブロック単位に出力する入力部１０１を備えている。なお、入力部１０１が入力する画像は、イメージスキャナからの画像でも良いし、記憶媒体に格納された画像ファイルを読み込むことで実現してもよく、場合によっては、ネットワークより受信するようにしても良い。つまり、画像発生源は問わない。また、実施形態では、ブロックのサイズは、１６×１６画素とする（以下、このブロックを画像ブロックという）。このため、入力部１０１内には、１６ライン分のバッファメモリを備えるものとする。
【００１４】
制御部１１０は、不図示の操作パネルより、ユーザから可逆／非可逆のいずれを優先するのかを指示情報を入力し、その結果を符号化データ選択部１０７に設定する（詳細後述）。
【００１５】
特定画像判定部１０６は、入力部１０１から画像ブロックの画像データ１００１から、幾つかの種類の特徴量を抽出し、その特徴量から、着目画像ブロックが特定画像に属するか否かを判定し、その判定結果を信号線１００２に出力する。この特定画像判定部１０６の詳細は図４のブロック図により説明するが、特定画像とは解像度変換した場合に画質劣化の度合が大きい画像を言う。
【００１６】
スイッチ１０９は、特定画像判定部１０６からの信号１００２（判定結果）に基づき、入力部１０１からの画像ブロックを第１の符号化部１０４に出力するのか、解像度変換部１０２に出力するのかを切り替える。具体的には、スイッチ１０９は、着目画像ブロックが特定画像であるとの判定を受けた場合、着目画像ブロックの画像データを第１符号化部１０４に出力する（解像度変換部１０２を介在させない）。また、着目画像ブロックが非特定画像であるとの判定結果を受けた場合には、入力した画像ブロックをより低い解像度に変換しても画質劣化が少ない画像であるので、着目画像ブロックの画像データを解像度変換部１０２に出力する。
【００１７】
解像度変換部１０２は、スイッチ１０９により解像度変換を行うと判定された場合に入力された画像データの解像度変換を行う。なお、解像度変換は、例えば、水平２画素、垂直２画素の４画素から１画素を抜き出す間引き法（二アレストネイバー法）、４画素の平均値を算出し、その平均値を持つ１画素を出力する方法、或いは、それ以外の既知の解像度変換法を使ってもかまわない。いずれにしても、解像度変換部１０２は１６×１６画素の画像データを、８×８画素サイズに変換して出力する。
【００１８】
第１の符号化部１０４は、入力された画像データの符号化を行う。なお、符号化方式は非可逆符号化方式として代表的な公知のＪＰＥＧ符号化方式を用い、８×８画素単位に相当する画像データを直交変換し、量子化ステップを用いた量子化、ハフマン符号化処理を行うものである。スイッチ１０９からダイレクトに第１符号化部１０４に出力される画像データは、１６×１６画素サイズの画像ブロックである。従って、第１の符号化部１０４は、入力した画像ブロックである１６×１６画素から４つの８×８画素に分割し、それぞれを符号化する。また、解像度変換部１０２は１つの画像ブロックから１つの８×８画素サイズの画像データを出力するので、第１の符号化部１０４はそれを符号化する。なお、第１の符号化部１０４は、符号化データを出力する際、２ビットの識別情報を符号化データのヘッダに挿入する。挿入する第１のビットは、非可逆符号化データであることを示すためのビット、第２のビットは符号化データが解像度変換後の画像データから生成されたものであるか、解像度変換無しの画像データから生成されたものであるかを示すビットである。
【００１９】
第２の符号化部１０５は、入力された画像ブロック（実施形態では１６×１６画素）データの符号化を行う。なお、符号化方式は公知の多値の可逆符号化方式、例えば、ＪＰＥＧ−ＬＳ、ＰＮＧ、ＪＰＥＧ２０００を用いて符号化処理を行うものである。ただし、符号化データの先頭には、可逆符号化データであることを示すビットを挿入する。
【００２０】
符号化データ選択部１０７は、第１の符号化部１０４、第２の符号化部１０５から出力された符号化データのいずれか一方を選択し、メモリ１０８に出力する。この選択のための条件であるが、実施形態では、次のようにした。
１．着目画像ブロックが特定画像の性質を持つを判定された場合、制御部１１０から指示された優先する符号化データを選択する。例えば、ユーザが可逆符号化データを優先することを指示した場合、符号化データ選択部１０７は第２の符号化部１０５からの符号化データを選択し、メモリ１０８に出力する。また、逆にユーザが非可逆符号化データを優先することを指示した場合、符号化データ選択部１０７は第１の符号化部１０４からの符号化データを選択し、メモリ１０８に出力する。この優先する符号化データの選択基準は、１ページの符号化が完了するまで変わらない。
２．着目画像ブロックが非特定画像の場合、第１の符号化部１０４からの符号化データのデータ量（符号長）と、第２の符号化部１０５からの符号化データ量（符号長）とを比較し、少ない（符号長が短い）符号化データを選択する。
【００２１】
上記のようにして、符号化データ選択部１０７は、選択した符号化データはメモリ１０８に出力されていく。なお、メモリ１０８ではなく、記憶装置にファイルとして記憶するようにしても良いし、ネットワーク上に出力するようにしても構わない。
【００２２】
図２は、メモリ１０８に格納する画像データのフォーマットの例を示している。
【００２３】
ヘッダには、符号化対象の画像データの水平、垂直の画素数、各色成分の数と、色成分のビット数等、その画像データを復号する際に必要な情報が格納される。このヘッダに後続して、各画像ブロックの符号化データが連続する。
【００２４】
各画像ブロックの符号化データは、図示のように、先頭に２ビットの識別情報が付加される。第１のビットは可逆／非可逆符号化の識別ビット、第２ビットは非可逆符号化データが解像度変換後の符号化データであるのか、解像度変換しないで符号化されたデータであるのかを示すビットである。なお、可逆符号化した場合、識別情報中の第２ビットは存在しない。また、着目画像ブロックの符号化データが解像度変換無の非可逆符号化データである場合、符号化データには４つの８×８画素の符号化データが格納される。また、着目画像ブロックの符号化データが解像度変換後の非可逆符号化データである場合、符号化データには１つの８×８画素の符号化データが格納される。
【００２５】
次に実施形態における復号処理について説明する。図３は実施形態における復号装置のブロック構成図である。
【００２６】
符号化データ入力部３０１は、先に説明した符号化処理で得られた画像ブロックの符号化データを単位に入力し、出力する。判定部３０２は、符号化データの先頭の識別情報を判定し、その判定結果を出力する。具体的には、判定部３０２は、符号化データの先頭ビットが可逆／非可逆のいずれを示すか判定する。また、非可逆であると判定した場合には第２ビットが解像度変換が行われていることを示すか否かを判定する。
【００２７】
スイッチ３０３は、判定部３０２からの判定結果の信号が「非可逆」であることを示す場合には、符号化データを第１の復号部３０４に出力する。また、判定部３０２からの判定結果の信号が「可逆」であることを示す場合には、符号化データを第２の復号部３０５に出力する。第１の復号部３０４は、非可逆符号化データを復号するものであり、実施形態ではＪＰＥＧ復号方式を採用することになる。また、第２の復号部３０５は、可逆復号方式（例えば、ＪＰＥＧ−ＬＳ、ＰＮＧ、ＪＰＥＧ２０００を用いた復号方式）を採用することになる。
【００２８】
解像度変換部３０６は、判定部３０２より、解像度変換されていることを示す信号を入力した場合、第１の復号部３０４から出力した復号した８×８画素の画像データを１６×１６画素のサイズに変換する。この解像度変換３０６は例えば線形補間技術を用いればよいであろう。
【００２９】
スイッチ３０７は、判定部３０２からの判定結果の信号が「可逆」を示している場合、第２の復号部３０５から出力された復号結果を選択し、出力部３０８に出力する。また、スイッチ３０７は、判定部３０２からの判定結果の信号が「非可逆」、「解像度変換無」を示す場合、第１の復号部３０４からの復号結果を選択し、出力部３０８に出力する。そして、スイッチ３０７は、判定部３０２からの判定結果の信号が「非可逆」、「解像度変換有り」を示す場合、解像度変換部３０６からの画像データを選択し、出力部３０８に出力する。
【００３０】
出力部３０８は、スイッチ３０７から１６×１６画素の画像データを入力することになる。それ故、この出力部３０８は、１６ライン分のバッファメモリを内蔵する。そして、１６ライン分の１ストライプ分の復号した画像データが揃った段階で、出力メモリ３０９に出力する。なお、ここでは、出力対象がメモリ３０９としているが、ハードディスク等の記憶装置の場合には、ファイルとして格納しても良い。
【００３１】
以上実施形態における画像の符号化、及び、復号について説明した。次に、実施形態における符号化する装置側の特定画像判定部１０６について説明する。
【００３２】
先に説明したように、特定画像判定部１０６の判定目的は、着目画像ブロックの画像データが、それを解像度変換（低解像度化）した場合、その画質の劣化の度合が大きくなる特定の画像であるかどうかを判断することを目的とする。
【００３３】
図４は、実施形態における特定画像判定部１０６のブロック構成図である。特定画像判定部１０６は、差分演算部４０１、２色カウント部４０２、連続画素カウント部４０３、及び、これらの処理部で構成より得られた情報に基づき、特定画像であるか否かを判定する情報量算出部４０４で構成される。なお、差分演算部４０１、２色カウント部４０２、連続画素カウント部４０３は１６×１６画素の画像ブロックを単位に処理することになる点に注意されたい。
【００３４】
まず、差分演算部４０１であるが、解像度変換部１０２が解像度変換することを想定し、入力する１６×１６画素データ中の２×２の画素群から１つの平均値Ａｖを算出する。そして、平均値Ａｖと各画素ａ，ｂ，ｃ，ｄとの差分の絶対値Ｄabsを求める。
Ｄabs=｜Ａｖ−ａ｜＋｜Ａｖ−ｂ｜＋｜Ａｖ−ｃ｜＋｜Ａｖ−ｄ｜      …（１）
【００３５】
図５に示すように平均値を算出する個数は８×８＝６４個備えるので、６４個のＤabsの総合計値Ｔａｂｓを求める。
Ｔａｂｓ＝ΣＤａｂｓ      …（２）
【００３６】
ここで、合計値Ｔａｂｓの意味は、１６×１６画素を解像度変換した後の画像と、変換前の画像との差の大小を示す指標値と言い換えることもできる。風景等の自然画の場合、隣接する各画素の色（すなわち、隣接する各画素の各色成分の値）は同じか、近似する可能性が高いので式（１）の値Ｄａｂｓは小さな値になる。必然、式（２）で算出される値Ｔａｂｓも小さな値になる。一方、文字線画等、高周波成分を多く含む画像の場合には、値Ｄａｂｓは大きくなり、Ｔａｂｓも大きな値になる。なお、実際には、Ｄａｂｓ、Ｔａｂｓはカラー画像の各色成分毎に求めることになる。
【００３７】
次に、２色カウント部４０２について説明する。この２色カウント部４０２は、図６に示すウインドウを用いて入力した画素ブロックをスキャンしていく過程で、着目画素ｘと、その周辺画素ａ，ｂ，ｃ，ｄを参照し、周辺画素間の差分値Ｄａｂ，Ｄａｃ，Ｄａｄ，Ｄｂｃ，Ｄｃｄを求める。
Ｄａｂ＝ａ−ｂ
Ｄａｃ＝ａ−ｃ
Ｄａｄ＝ａ−ｄ
Ｄｂｃ＝ｂ−ｃ
Ｄｂｄ＝ｂ−ｄ
Ｄｃｄ＝ｃ−ｄ      …（３）
そして、２色カウント部４０２は、差分値Ｄａｂ，Ｄａｃ，Ｄａｄ，Ｄｂｃ，Ｄｂｄ、Ｄｃｄのうち、０となる数Ｆをカウントする。従って、差分値は６つあるので、値Ｆは０乃至６の値を取り得る。ここで、Ｆ＝０の場合、周辺画素ａ，ｂ，ｃ，ｄが全て違う色を意味するのは明らかで、色数が４であることを示す。また、Ｆ＝１の場合、周辺４画素中２画素が同じ色となるので、周辺画素ａ，ｂ，ｃ，ｄの色数は３となる。同様に、Ｆ＝２又はＦ＝３の場合には色数が２であることを示す。そして、Ｆ＝４以上（実際は、４、５となることはなく、Ｆ＝６となる）の場合には周辺画素ａ、ｂ、ｃ、ｄがすべて同じ色であることを示すことになる。
【００３８】
着目画素ｘは図６に示すように、入力した１６×１６画素の左上位置からラスタースキャンするので、２色カウント部４０２は全部で１６×１６＝２５６回、式（３）を演算する。そして、その２５６回の演算によってＦ＝２となった数をカウントする。このＦ＝２となる数をＴｆと表現する。なお、着目画素ｘが１６×１６の画像ブロックの境界に位置するとき、周辺画素がその境界外となることがある。境界外の画素の各色成分は“０”と見なして、計数する。ここで、Ｔｆが大きな値を示すのは、着目画像ブロックが２つの色で表わされる画像である可能性が高いことを意味する。典型的には、通常の文章を記述した文書のように、白地（背景）に黒文字が存在するような画像である。
【００３９】
次に、連続画素カウント部４０３について説明する。この連続画素カウント部４０３は、入力した１６×１６画素の画素ブロックをスキャン中、２色カウント部４０２と同様に、周辺画素の色数をカウントしていく。そして、Ｆ≧３となった着目画素ｘを開始位置、その際の開始位置にある注目画素の色をＣｘとする。そして、スキャン中に、色Ｃｘと同じ色が連続する数をカウントし、１６×１６画素をスキャン中、最大となる連続数をＮｃとして出力する。
【００４０】
以上、差分演算部４０１、２色カウント部４０２、連続画素カウント部４０３について説明した。
【００４１】
情報量算出部４０４は、差分演算部４０１より得られたＴａｂｓ、２色カウント部４０２から得られたＴｆ、及び、連続画素カウント部４０３から得られたＮｃに基づき、次のような条件を満たすか否かを判定する。
判定条件：Ｔａｂｓ≧Ｔｈ１、且つ、Ｔｆ≧Ｔｈ２、且つ、Ｎｘ≦Ｔｈ３
【００４２】
上記条件を満たす場合、情報量算出部４０４は、着目画像ブロックの画像が特定画像に属すると判定し、判定結果を信号線１００２に出力する。また、条件を満たさない場合には、特定画像に属しない旨を信号線１００２に出力する。
【００４３】
ここで上記の条件を満たす画像について考察する。上記条件が満たされるのは、着目画像ブロックの解像度変換前と後ではその差（解像度変換誤差）が大きく、且つ、ほぼ２色でありながらも、連続して同じ色が発生しない画像を意味する。このような画像を解像度変換部１０２で解像度変換してしまい、それが最終的にメモリ１０８に格納される対象となったとする。このとき、解像度変換による画質の劣化が避けられないばかりか、隣接する画像ブロックが解像度変換しない場合、その境界が不自然なものとなる。
【００４４】
図７は、上記条件を満たす典型的な特定画像の例を示している。例えば、図７に示す画像は、差分算出部４０１で算出される差分値と、２色カウント部４０２でカウントされる参照画素が２色である画素数が共に大きく、連続画素カウント部４０３でカウントされる連続している画素数が小さいという傾向が見られる。これらの特徴によりパターン画像などの特定画像に属するか否かを識別できる。
【００４５】
以上説明したように本実施形態によれば、画像ブロックの画像が特定画像の性質を持つ場合、１ページ分の画像を符号化する過程では、可逆／非可逆符号化のいずれか一方のみを用いた符号化データを生成する。これにより、特定画像に属する領域では可逆符号化データ／非可逆符号化データが混在することがなくなり、画像ブロックの境界でのノイズの発生を抑制できる。
【００４６】
また、特定画像に属しない領域では、解像度変換しても非可逆符号化データで表わされる画像の画質の劣化が少ないことが約束される。また、可逆符号化データは文字とおり可逆であるが故に画質劣化はない。そこで、これらのうち、符号量の少ない方を選択することになり、画質劣化を抑制しつつ、高い圧縮率の符号化データを生成することが可能になる。
【００４７】
なお、実施形態では、特定画像判定部１０６は、
判定条件：Ｔａｂｓ≧Ｔｈ１、且つ、Ｔｆ≧Ｔｈ２、且つ、Ｎｘ≦Ｔｈ３
を満たすか否かで、着目画像ブロックが特定画像であるか否かを判断する例を説明した。しかしながら、この３つの判定要件中、１つでも満足する場合に特定画像であると判定するようにしても良い。特に、判定要件「Ｔａｂｓ≧Ｔｈ１」の値Ｔａｂｓは解像度変換誤差そのものを指標する値であるので、この要件のみで判定することでも上記作用効果に近い効果が期待できる。
【００４８】
＜他の実施形態＞
上記実施形態は、図１、図３の構成に基づいて説明したが、これと等価の処理をソフトウェアでもって実現することが可能である。以下にその例を説明する。
【００４９】
図８はパーソナルコンピュータ等の情報処理装置のブロック構成図である。図中、１は装置全体の制御を司るＣＰＵ、２はＢＩＯＳやブートプログラムを記憶しているＲＯＭ、３はＣＰＵ１のワークエリアとして使用するＲＡＭである。４はハードディスク装置（ＨＤＤ）であり、ＯＳ（オペレーティングシステム）、及び、画像符号化・復号処理に係るアプリケーションが格納されている。５はキーボード、６はマウス等のポインティングデバイスである。７は表示制御部であって、内部には、表示する画像を描画するためのビデオメモリ、及び、ＣＰＵ１の制御下でビデオメモリへの描画したり、ビデオメモリから画像を読出しビデオ信号として表示装置８に出力するビデオコントローラを備えている。表示装置８はＣＲＴや液晶表示装置である。９はイメージスキャナ１１を接続するためのスキャナインタフェースであり、代表的なものとしてはＳＣＳＩインタフェース、ＵＳＢインタフェースである。１０はネットワークインタフェースである。
【００５０】
上記構成において、本装置の電源がＯＮになると、ＣＰＵ１はＲＯＭ２のブートプログラムに従って、ＨＤＤ４よりＯＳをＲＡＭ３にロードする。この結果、本装置は、ユーザからキーボード５やマウス６からの入力、及び、表示制御部７に対するＧＵＩを描画する処理を行ない、インタラクティブは装置として機能する。また、ユーザがアプリケーションの起動を指示すると、ＨＤＤ４からアプリケーションプログラムはＲＡＭ３にロードされ、ＣＰＵ１により実行されることで、本装置が画像符号化装置（或いは、画像復号装置）として機能することになる。
【００５１】
画像の符号化と復号の処理は、互いに表裏の関係にある。ここではアプリケーションが実行され、そのアプリケーション上でユーザが画像の符号化の指示を入力した場合のＣＰＵ１の処理手順を図９のフローチャートに従って説明することとする。復号処理は、第１の実施形態の記載内容、並びに、以下の説明から容易に理解できるであろうから、その説明は省略する。
【００５２】
なお、以下の説明に先立ち、ＲＡＭ３には、イメージスキャナ１１より読取った画像データを一時的に記憶するバッファメモリが確保されているものとする。また、イメージスキャナで原稿を読込む際、原稿サイズと読取り解像度が不図示のＧＵＩにて設定するものとする。従って、符号化対象の画像のサイズは、原稿サイズと読み取りサイズから求められるので、画像ブロックの個数は既知である。
【００５３】
まず、ステップＳ１では、可逆／非可逆符号化のいずれを優先するかを選択するメニューを表示し、ユーザにいずれかを選択させる。
【００５４】
次いで、ステップＳ２では、ＲＡＭ３のバッファメモリより、イメージスキャナで読取った画像中の１画像ブロック分の画像データ（１６×１６画素の画像データ）を入力する。
【００５５】
ステップＳ３では、入力した画像ブロックの画像データから、第１の実施形態で示した特徴量Ｔａｂｓ、Ｔｆ、Ｎｘを求める。
【００５６】
次いで、ステップＳ４にて、判定条件：「Ｔａｂｓ≧Ｔｈ１、且つ、Ｔｆ≧Ｔｈ２、且つ、Ｎｘ≦Ｔｈ３」を満たすか否かを判断することで、着目画像ブロックが特定画像に属するか否かを判断する。
【００５７】
注目画像ブロックの画像が特定画像に属すると判断した場合には、ステップＳ１１に進み、先のステップＳ１で選択した優先符号化技術（可逆／非可逆のいずれか一方）に従って符号化し、符号化データを生成する。ステップＳ１１では、生成された符号化データを出力する。出力対象は、ＲＡＭ３でも良いし、ＨＤＤ４へファイルとして格納するようにしても構わない。いずれにしても、符号化データの先頭には、符号化の種類を示す識別情報を付加する。特に、非可逆符号化を優先すると指定した場合には、更に、解像度変換無しを示す情報も付加する。
【００５８】
また、ステップＳ４にて、着目画像ブロックが特定画像に属しないと判断した場合、処理はステップＳ５に進み、着目画像ブロックについて解像度変換を行ない、ステップＳ６で解像度変換後の画像ブロックについて非可逆符号化を行なう。また、ステップＳ７では、解像度変換前の画像ブロックについて可逆符号化を行なう。
【００５９】
ステップＳ８では、非可逆符号化データと可逆符号化データのデータ量（符号長）とを比較する。可逆符号化データのデータ量が、非可逆符号化データのそれ以下と判断した場合には、ステップＳ９に進んで、可逆符号化データを出力する。このとき、符号化データの先頭には、可逆符号化データであることを示す識別ビットを付加する。また、非可逆符号化データのデータ量が、可逆符号化データのそれより少ないと判断した場合には、ステップＳ１０に進んで、非可逆符号化データを出力する。このとき、符号化データの先頭には、非可逆符号化であり、尚且つ、解像度変換したことを示す２ビットを付加する。
【００６０】
こうして、着目画像ブロックの符号化と出力を終えると、ステップＳ１３にて、全画像ブロックについての符号化が完了したか否かを判断する。否の場合には、ステップＳ２に戻り、次の位置にある画像ブロックについての符号化処理を行なう。
【００６１】
以上説明したように、コンピュータプログラムによっても第１の実施形態と等価の処理を行なうことが可能となる。
【００６２】
また、通常、コンピュータプログラムはＣＤ−ＲＯＭ等のコンピュータ可読記憶媒体に格納されていて、それをコンピュータが有するリーダ（ＣＤ−ＲＯＭドライブ等）にセットし、システムにコピーもしくはインストールすることで実行可能になる。したがって、本発明はかかるコンピュータ可読記憶媒体をもその範疇とすることも明らかである。
【００６３】
以上、本発明に係る実施形態を説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではない。例えば、実施形態では、符号化単位の画像ブロックのサイズを１６×１６画素サイズとした。これは、実施形態における非可逆符号化を行なう第１の符号化部がＪＰＥＧ（通常、ＪＰＥＧでは８×８画素サイズ毎にＤＣＴ変換する）を採用したことに起因するものであるが、８ｎ×８ｍのサイズに拡張できる（ｎ，ｍは１以上の整数）。
【００６４】
また、非可逆符号化、可逆符号化の種類も、上記実施形態に限らず、如何なる方式を採用しても構わない。
【図面の簡単な説明】
【００６５】
【図１】第１の実施形態における画像処理装置のブロック構成図である。
【図２】実施形態における符号化データのフォーマットの一例の図である。
【図３】第１の実施形態における復号処理装置のブロック構成図である。
【図４】特定画像判定部の詳細を示す図である。
【図５】図４の差分算出部の処理を説明するための図である。
【図６】図４の２色カウント部の処理を説明するための図である
【図７】実施形態における特定画像の一例を示す図である。
【図８】第２の実施形態における情報処理装置のブロック構成図である。
【図９】第２の実施形態における処理手順を示すフローチャートである。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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