(57)【要約】【課題】非可逆圧縮方式による圧縮符号化時に色が変化して劣化した画質を向上することのできる画像符号化方法、画像復号化方法、画像符号化装置、および画像復号化装置などを提供する。【解決手段】入力画像からエッジ強度を示すエッジ情報データを生成するステップと（ステップＳ４１）、入力画像の色を示す色データを生成するステップと（ステップＳ４２）、入力画像を圧縮符号化して圧縮画像データを生成するステップと（ステップＳ４３）、圧縮画像データと色データとエッジ情報データとからストリームデータを生成するステップと（ステップＳ４４）、ステリームデータを送信するステップ（ステップＳ４５）とを備える。【選択図】        図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
入力画像を圧縮符号化して圧縮画像データを生成する符号化ステップと、
前記圧縮符号化前の入力画像の色を示す色データを生成する色データ生成ステップと、
前記圧縮画像データと前記色データからストリームデータを生成するストリーム生成ステップと
を含むことを特徴とする画像符号化方法。
【請求項２】
前記色データ生成ステップでは、前記入力画像における各画素に対応する色情報値からなる色データを生成する
ことを特徴とする請求項１に記載の画像符号化方法。
【請求項３】
前記色データ生成ステップでは、前記各画素に対応する色情報値のうち、異なる画素における同じ値の色情報値を１つのデータとする色データを生成する
ことを特徴とする請求項２に記載の画像符号化方法。
【請求項４】
前記色情報値はＲＧＢ値である
ことを特徴とする請求項２または請求項３に記載の画像符号化方法。
【請求項５】
当該画像符号化方法では、さらに圧縮符号化前の前記入力画像のエッジ強度を検出し、前記入力画像の圧縮符号化前のエッジ強度を示すエッジ情報データを生成するエッジ情報生成ステップを含み、
前記ストリーム生成ステップでは、前記圧縮画像データと前記色データと前記エッジ情報データとからストリームデータを生成する
ことを特徴とする請求項１から請求項４のいずれか１項に記載の画像符号化方法。
【請求項６】
前記エッジ情報生成ステップでは、前記入力画像における所定数の画素毎のエッジ強度が所定値以上であるか否かを示すエッジ情報データを生成する
ことを特徴とする請求項５に記載の画像符号化方法。
【請求項７】
入力画像を圧縮符号化して生成される圧縮画像データと、
圧縮符号化前の前記入力画像の色を示す色データと
を含むことを特徴とするストリームデータが記録された記録媒体。
【請求項８】
前記入力画像の圧縮符号化前のエッジ強度を示すエッジ情報データをさらに含むことを特徴とするストリームデータが記録された請求項７に記載の記録媒体。
【請求項９】
入力されたストリームデータから、圧縮符号化された画像の圧縮画像データ、および前記画像における圧縮符号化前の色を示す色データを抽出する抽出ステップと、
前記圧縮画像データを伸長復号化して伸長画像データを生成する復号化ステップと、
前記伸長画像データの色を前記色データに基づいて変換する変換ステップと
を含むことを特徴とする画像復号化方法。
【請求項１０】
前記色データは、前記画像における圧縮符号化前の各画素に対応する色情報値を有しており、
前記変換ステップでは、前記伸長画像データにおける各画素の色情報値を前記色データにおける対応する画素の色情報値に変換する
ことを特徴とする請求項９に記載の画像復号化方法。
【請求項１１】
前記変換ステップでは、前記伸長画像データにおける所定の画素の色情報値を、前記色データにおける、前記所定の画素の色情報値と近い値の色情報値に変換する
ことを特徴とする請求項１０に記載の画像復号化方法。
【請求項１２】
前記色情報値は、ＲＧＢ値であることを特徴とする請求項１０または請求項１１に記載の画像復号化方法。
【請求項１３】
前記抽出ステップでは、さらに前記入力されたストリームデータから前記圧縮符号化前の画像のエッジ強度を示すエッジ情報データを抽出し、
当該画像復号化方法はさらに、前記エッジ情報データに基づいて、前記伸長画像データを補正する補正ステップを含む
ことを特徴とする請求項９から請求項１２のいずれか１項に記載の画像復号化方法。
【請求項１４】
前記エッジ情報データは、前記圧縮符号化前の画像における所定数の画素毎のエッジ強度が所定値以上であるか否かを示すデータであり、
前記補正ステップでは、所定数の画素毎のエッジ強度が所定値以上であるときは、前記伸長画像データにおける対応する所定数の画素毎のエッジ強度を強調するように補正する
ことを特徴とする請求項１３に記載の画像復号化方法。
【請求項１５】
入力画像を圧縮符号化して圧縮画像データを生成する符号化手段と、
前記圧縮符号化前の入力画像の色を示す色データを生成する色データ生成手段と、
前記圧縮画像データと前記色データからストリームデータを生成するストリーム生成手段と
を備えることを特徴とする画像符号化装置。
【請求項１６】
当該画像符号化装置は、さらに圧縮符号化前の前記入力画像のエッジ強度を検出し、前記入力画像の圧縮符号化前のエッジ強度を示すエッジ情報データを生成するエッジ情報生成手段を備え、
前記ストリーム生成手段は、前記圧縮画像データと前記色データと前記エッジ情報データとからストリームデータを生成する
ことを特徴とする請求項１５に記載の画像符号化装置。
【請求項１７】
前記ストリーム生成手段が生成したストリームデータを送信する送信手段をさらに備える
ことを特徴とする請求項１５または請求項１６に記載の画像符号化装置。
【請求項１８】
入力されたストリームデータから、圧縮符号化された画像の圧縮画像データ、および前記画像における圧縮符号化前の色を示す色データを抽出する抽出手段と、
前記圧縮画像データを伸長復号化して伸長画像データを生成する復号化手段と、
前記伸長画像データの色を前記色データに基づいて変換する変換手段と
を備えることを特徴とする画像復号化装置。
【請求項１９】
前記抽出手段は、さらに前記入力されたストリームデータから前記圧縮符号化前の画像のエッジ強度を示すエッジ情報データを抽出し、
当該画像復号化装置はさらに、前記エッジ情報データに基づいて、前記伸長画像データを補正する補正手段を備える
ことを特徴とする請求項１８に記載の画像復号化装置。
【請求項２０】
前記ストリームデータを受信し、前記抽出手段に出力する受信手段をさらに備えることを特徴とする請求項１８または請求項１９に記載の画像復号化装置。
【請求項２１】
請求項１から請求項６のいずれか１項に記載の画像符号化方法におけるすべてのステップをコンピュータに実行させることを特徴とするプログラム。
【請求項２２】
請求項９から請求項１４のいずれか１項に記載の画像復号化方法におけるすべてのステップをコンピュータに実行させることを特徴とするプログラム。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、非可逆圧縮した画像の画質を向上させるための画像符号化方法、画像復号化方法、画像符号化装置、および画像復号化装置などに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、車両の運転席に搭載されるカーナビゲーションシステムなどからの画像情報を後部座席のディスプレイで表示する場合は、アナログ映像信号を伝送している。近年、ＭＯＳＴ（Ｍｅｄｉａ  Ｏｒｉｅｎｔｅｄ  Ｓｙｓｔｅｍ  Ｔｒａｎｓｐｏｒｔ）などのデジタルネットワークが車両に搭載されるようになり、そのようなネットワークが搭載された車では、ネットワークを介して画像情報が伝送される。
【０００３】
このようなネットワークを介して画像情報の伝送を行う場合、ＪＰＥＧ（Ｊｏｉｎｔ  Ｐｈｏｔｏｇｒａｐｈｉｃ  Ｅｘｐｅｒｔｓ  Ｇｒｏｕｐ）規格やＭＰＥＧ（Ｍｏｖｉｎｇ  Ｐｉｃｔｕｒｅ  Ｅｘｐｅｒｔｓ  Ｇｒｏｕｐ）規格などに基づいて画像情報を非可逆圧縮方式で圧縮することで、伝送される画像情報を減少させて狭帯域のネットワークでも伝送できるようにしている。
【０００４】
このような非可逆圧縮方式により画像を圧縮する画像符号化装置、および圧縮された画像を復号化する画像復号化装置についての従来例を説明する（特許文献１参照）。
【０００５】
図６は、従来の画像符号化装置および画像復号化装置の構成を示すブロック図である。
図６において、画像符号化装置１００は、画像入力部１０１と、画像統計解析部１０２と、前処理フィルタ係数選択部１０３と、前処理フィルタ処理部１０４と、ＪＰＥＧ画像圧縮部１０５と、情報エンコード部１０６と、送信部１０７とから構成される。一方、画像復号化装置１２０は、受信部１１０と、情報デコード部１１１と、ＪＰＥＧ画像伸長部１１２と、後処理フィルタ係数選択部１１３と後処理フィルタ処理部１１４と、画像出力部１１５とから構成される。
【０００６】
画像符号化装置１００において、画像統計解析部１０２は、画像入力部１０１から入力された原画像の統計的性質を解析する。前処理フィルタ係数選択部１０３は、事前に保持しているフィルタ係数の中から、上記統計的性質を基に適切なフィルタ係数を選択し、前処理フィルタ処理部１０４は、選択されたフィルタ係数を基に原画像に対してフィルタ処理を行う。
【０００７】
ＪＰＥＧ画像圧縮部１０５は、原画像をＪＰＥＧ方式で圧縮（符号化）した圧縮画像データを作成する。情報エンコード部１０６は、原画像の統計的性質と圧縮画像データを多重化し、伝送データを作成する。送信部１０７は、情報エンコード部１０６より得られた伝送データを画像復号化装置１２０に送信する。
【０００８】
画像復号化装置１２０の受信部１１０は、上記送信部１０７から送信された伝送データを情報デコード部１１１に伝送する。情報デコード部１１１は、その伝送データを分離して、上記原画像の統計的性質を後処理フィルタ係数選択部１１３に出力し、圧縮画像データをＪＰＥＧ画像伸長部１１２に出力する。
【０００９】
ＪＰＥＧ画像伸長部１１２は、圧縮画像データを伸長（復号化）して伸長画像データを作成し、後処理フィルタ処理部１１４に出力する。後処理フィルタ係数選択部１１３は、情報デコード部１１１より得た原画像の統計的性質に基づき、事前に保持しているフィルタ係数の中から、適切なフィルタ係数を選択する。後処理フィルタ処理部１１４は、後処理フィルタ係数選択部１１３が選択したフィルタ係数に基づいて、ＪＰＥＧ画像伸長部１１２が出力する上記伸長画像データに対してフィルタ処理を行う。画像出力部１１５は、そのフィルタ処理の行われた画像データを出力する。
【００１０】
このように、画像符号化装置１００および画像復号化装置１２０では、非可逆画像圧縮を用いる際に、その圧縮前にフィルタ処理を行うことで、画質への影響が少ない信号成分をあらかじめ減らし、符号化効率を向上させることができるとともに、非可逆圧縮により雑音を発生しやすい信号成分をあらかじめ減らすことで画質を改善することができ、さらに画像データの伸長（復号）後に原画像の性質と異なる信号を減らすことで、画質を改善することができる。
【００１１】
【特許文献１】
特開２００２−２０９２０９号公報（全文）
【００１２】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、この従来の画像符号化装置および画像復号化装置においては、非可逆画像圧縮時のフィルタ処理により、復号化された画像の画質を改善しているが、ＪＰＥＧ圧縮やＭＰＥＧ圧縮などの非可逆画像圧縮により生じてしまう原画像の色の変化を復元することはできない。特にグラフィック画像のように色調が明確である画像では、色の変化が目立つという問題がある。
【００１３】
そこで本発明は、上記の課題を解決するためになされたものであり、非可逆圧縮方式による圧縮符号化時に色が変化して劣化した画質を向上することのできる画像符号化方法、画像復号化方法、画像符号化装置、および画像復号化装置などを提供することを目的とする。
【００１４】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明に係る画像符号化方法は、入力画像を圧縮符号化して圧縮画像データを生成する符号化ステップと、前記圧縮符号化前の入力画像の色を示す色データを生成する色データ生成ステップと、前記圧縮画像データと前記色データからストリームデータを生成するストリーム生成ステップとを含むことを特徴とする。
【００１５】
これによって、ストリームデータに入力画像の圧縮符号化前の色を示す色データが含まれるため、圧縮符号化した圧縮画像データを復号化するときに、その色データに基づいて、圧縮符号化前の色に対応するように補正することが可能となる。そのため、圧縮符号化時に色が変化して劣化した画質が向上する。特に、グラフィック画像のように色調がはっきりとしている画像の場合に色の変化が目立つため、本発明により得られる効果は大きい。
【００１６】
また、前記色データ生成ステップでは、前記各画素に対応する色情報値のうち、異なる画素における同じ値の色情報値を１つのデータとする色データを生成するようにしてもよい。
【００１７】
これによって、色データに使用するメモリ量を少なくすることができる。
また、圧縮符号化前の前記入力画像のエッジ強度を検出し、前記入力画像の圧縮符号化前のエッジ強度を示すエッジ情報データを生成するエッジ情報生成ステップを含み、前記ストリーム生成ステップでは、前記圧縮画像データと前記色データと前記エッジ情報データとからストリームデータを生成するようにしてもよい。
【００１８】
これによって、圧縮符号化した圧縮画像データを復号化するときに、そのエッジ情報データに基づいて、圧縮符号化前の画像のエッジ強度に対応するように補正することが可能となり、圧縮符号化時に変化して劣化した画質が向上する。
【００１９】
また、本発明の画像復号化方法は、入力されたストリームデータから、圧縮符号化された画像の圧縮画像データ、および前記画像における圧縮符号化前の色を示す色データを抽出する抽出ステップと、前記圧縮画像データを伸長復号化して伸長画像データを生成する復号化ステップと、前記伸長画像データの色を前記色データに基づいて変換する変換ステップとを含むことを特徴とする。
【００２０】
これによって、復号化後の画像を色データに基づいて圧縮符号化前の色に対応するように補正することが可能となる。そのため、圧縮符号化時に色が変化して劣化した画質が向上する。特に、グラフィック画像のように色調がはっきりとしている画像の場合に色の変化が目立つため、本発明により得られる効果は大きい。
【００２１】
また、前記抽出ステップでは、さらに前記入力されたストリームデータから前記圧縮符号化前の画像のエッジ強度を示すエッジ情報データを抽出し、当該画像復号化方法はさらに、前記エッジ情報データに基づいて、前記伸長画像データを補正する補正ステップを含むようにしてもよい。
【００２２】
これにより、エッジ情報データに基づいて、復号化後の画像を圧縮符号化前の画像のエッジ強度に対応するように補正することが可能となり、圧縮符号化時に変化して劣化した画質が向上する。
【００２３】
なお、本発明は、このような画像符号化方法および画像復号化方法として実現することができるだけでなく、このような画像符号化方法および画像復号化方法に含まれる特徴的なステップを手段とする画像符号化装置および画像復号化装置として実現したり、それらのステップをコンピュータに実行させるプログラムとして実現したりすることもできる。そして、そのようなプログラムは、ＣＤ−ＲＯＭなどの記録媒体やインターネットなどの伝送媒体を介して配信することができるのは言うまでもない。さらに本発明は、上記画像符号化方法に含まれる各ステップにより生成されたデータを備えるストリームデータが記録された記録媒体として実現してもよい。
【００２４】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について説明する。
図１は、本発明の実施の形態における画像符号化方法および画像復号化方法を実現するための画像符号化装置および画像復号化装置の構成を示すブロック図である。
【００２５】
図１において、画像符号化装置１は、画像入力部１１と、画像圧縮部１２と、エッジ情報生成部１３と、色デーブル生成部１４と、情報多重化部１５と、送信部１６により構成され、入力された画像データの符号化を行う。
【００２６】
画像入力部１１は、符号化を行う画像データを入力し、画像圧縮部１２、エッジ情報生成部１３、および色テーブル生成部１４に画像データを出力する。
画像圧縮部１２は、画像入力部１１から出力される画像データをＪＰＥＧ規格に基づく方法で圧縮（符号化）して（以後ＪＰＥＧ圧縮と呼ぶ）圧縮画像データを生成する。
【００２７】
エッジ情報生成部１３は、画像入力部１１から出力される画像データのエッジ強度を検出し、検出したエッジ強度を基にエッジ情報データを生成する。
色テーブル生成部１４は、画像入力部１１から出力される画像データにおける全画素の色情報値である色成分値を抽出し、その色成分値を基に色データである色テーブルデータを生成する。
【００２８】
情報多重化部１５は、上記圧縮画像データ、エッジ情報データ、および色テーブルデータを多重化して、１つのストリームデータを生成する。
送信部１６は、情報多重化部１５が生成したストリームデータを画像復号化装置２に送信する。
【００２９】
一方、画像復号化装置２は、受信部２１と、情報分離部２２と、エッジ情報保存部２３と、色テーブル保存部２４と、画像伸長部２５と、フィルタ部２６と、色変換部２７と、画像出力部２８とにより構成され、画像符号化装置１が符号化して生成したストリームデータを復号化する。
【００３０】
受信部２１は、画像符号化装置１が送信したストリームデータを受信し、情報分離部２２に出力する。
情報分離部２２は、受信部２１が出力するストリームデータから圧縮画像データ、エッジ情報データ、および色テーブルデータを分離して抽出し、圧縮画像データを画像伸長部２５に、エッジ情報データをエッジ情報保存部２３に、色テーブルデータを色テーブル保存部２４に出力する。
【００３１】
エッジ情報保存部２３は、エッジ情報データを保持する。
色テーブル保存部２４は、色テーブルデータを保持する。
画像伸長部２５は、圧縮画像データを伸長（復号化）して、伸長画像データをフィルタ部２６に出力する。
【００３２】
フィルタ部２６は、エッジ情報保存部２３が保持しているエッジ情報データに基づいて、上記伸長画像データのフィルタリングを行い、フィルタリングされた画像データを色変換部２７に出力する。
【００３３】
色変換部２７は、色テーブル保存部２４が保持している色テーブルデータに基づいて、上記フィルタリングされた画像データの画素値を変換し、画像出力部２８に出力する。
【００３４】
画像出力部２８は、色変換部２７から出力された画像データを表示する。
このように構成された画像符号化装置１と画像復号化装置２の動作を説明する。
【００３５】
図２は、画像符号化装置１の動作を示すフローチャートである。
まず、エッジ情報生成部１３は、画像入力部１１から出力される画像データからエッジ情報データを生成する（ステップＳ４１）。
【００３６】
ここで、エッジ情報生成部１３が行う動作の詳細を説明する。
エッジ情報生成部１３は、入力した画像データの８×８画素のブロック毎にそれぞれエッジ強度を求める。
【００３７】
このとき、エッジ情報生成部１３は、濃淡の変化が急峻であるかを検出することで、各ブロックのエッジ強度を検出する。
エッジ情報生成部１３は、この検出したエッジ強度が予め定めた閾値以上であれば、そのエッジを強調するため、後述する画像復号化装置２で復号化した画像におけるその対応するブロックの画像データにエッジ強調フィルタをかけることを示す情報（例えば０，１の２値で示した場合は１）をエッジ情報データとして生成し、またエッジ強度が閾値未満のときはそのブロックにエッジがないとして、後述する画像復号化装置２で復号化した画像におけるその対応するブロックの画像データにローパスフィルタをかけることを示す情報（例えば０，１の２値で示した場合は０）をエッジ情報データとして生成する。このように、エッジ情報生成部１３は、復号化後の画像に行うフィルタリング方法をブロック毎に対応させた情報を生成する。
【００３８】
次に、色テーブル生成部１４は、画像入力部１１から出力される画像データを基に、後に復号化される画像データの色補正を行うために用いる色テーブルデータを生成する（ステップＳ４２）。
【００３９】
ここで、色テーブル生成部１４が行う動作を説明する。
図３（ａ）は、色テーブル生成部１４が生成する色テーブルデータを示した図であり、図３（ｂ）は画像の各画素を示した図である。
【００４０】
図３（ａ）において、色テーブルデータ４０は、ＲＧＢ値におけるＲ値、Ｇ値、Ｂ値からなる組を複数組有している。
色テーブル生成部１４は、画像入力部１１から出力される画像５０における各画素の色情報値であるＲＧＢ値を順番に読み出し、その読み出したＲＧＢ値を書き込み、色テーブルデータ４０を生成する。画像の各画素は、例えば輝度信号と色差信号により示されており、その信号よりＲＧＢ値を得る（読み出す）ことができる。
【００４１】
例えば、色テーブル生成部１４が、図３（ｂ）に示す画像５０の画素５０ａのＲＧＢ値を読み出し、そのＲＧＢ値がＲ値＝４３、Ｇ値＝５６、Ｂ値＝１８である場合、図３（ａ）に示す色テーブルデータ４０にＲＧＢ値４０ａ（Ｒ値＝４３、Ｇ値＝５６、Ｂ値＝１８）を書き込む。
【００４２】
同様に、色テーブル生成部１４が画像５０の画素５０ｂのＲＧＢ値を読み出し、そのＲＧＢ値がＲ値＝７９、Ｇ値＝９４、Ｂ値＝１４６である場合、色テーブルデータ４０にＲＧＢ値の組としてＲＧＢ値４０ｂを書き込む。
【００４３】
このように、色テーブル生成部１４は、画像５０の全画素のＲＧＢ値を順番に読み出し、色テーブルデータ４０にＲＧＢ値の組を書き込む。このとき、画像５０から読み出したＲＧＢ値の組がすでに色テーブルデータ４０に書き込まれている場合は、再度書き込むことはしない。すなわち、異なる画素における同じ値のＲＧＢ値を１つのデータとする。
【００４４】
例えば、画像５０の画素５０ｃのＲＧＢ値が、画素５０ｂのＲＧＢ値と同じくＲ値＝７９、Ｇ値＝９４、Ｂ値＝１４６である場合、すでに色テーブルデータ４０にＲＧＢ値４０ｂが書き込まれているため、画素５０ｃについてはＲＧＢ値を書き込むことはしない。
【００４５】
以上のように、色テーブル生成部１４は、色テーブルデータ４０を生成する。次に、画像圧縮部１２は、画像入力部１１が出力する画像データをＪＰＥＧ圧縮（符号化）し、圧縮画像データを生成する（ステップＳ４３）。
【００４６】
次に、情報多重化部１５は、エッジ情報生成部１３が生成したエッジ情報データと、色テーブル生成部１４が生成した色テーブルデータと、画像圧縮部１２が生成した圧縮画像データとを多重化して、１つのストリームデータを生成する（ステップＳ４４）。
【００４７】
送信部１６は、情報多重化部１５が生成したストリームデータを画像復号化装置２に送信する（ステップＳ４５）。
図５は、ストリームデータの構造を示す模式図である。
【００４８】
図５に示されるように、ストリームデータ６０は、エッジ情報ヘッダ６１と、エッジ情報データ６２と、色テーブルヘッダ６３と、色テーブルデータ６４と、圧縮画像ヘッダ６５と、圧縮画像データ６６により構成される。
【００４９】
エッジ情報ヘッダ６１は、エッジ情報ヘッダ固有のＩＤデータと、エッジ情報データ６２のデータ長を示すデータとで構成される。
色テーブルヘッダ６３は、色テーブルヘッダ固有のＩＤデータと、色テーブルデータ６４のデータ長を示すデータとで構成される。
【００５０】
圧縮画像ヘッダ６５は、圧縮画像ヘッダ固有のＩＤデータと、圧縮画像データ６６のデータ長を示すデータとで構成される。
エッジ情報データ６２、色テーブルデータ６４、圧縮画像データ６６は、それぞれエッジ情報生成部１３、色テーブル生成部１４、画像圧縮部１２が生成したデータである。
【００５１】
次に、上述のストリームデータを復号化する画像復号化装置２の動作について説明する。
図４は、画像復号化装置２の動作を示すフローチャートである。
【００５２】
まず、受信部２１は、画像符号化装置１が送信したストリームデータを受信する（ステップＳ５１）。
次に、情報分離部２２は、受信部２１が受信したストリームデータから圧縮画像データと、エッジ情報データと、色テーブルデータとを分離して抽出し、圧縮画像データを画像伸長部２５に出力し、エッジ情報データをエッジ情報保存部２３に出力し、色テーブルデータを色テーブル保存部２４に出力する（ステップＳ５２）。
【００５３】
次に画像伸長部２５は、ＪＰＥＧ圧縮された圧縮画像データを伸長（復号化）し、伸長画像データを生成する（ステップＳ５３）。
次にフィルタ部２６は、対応するエッジ情報データの値を基に、各ブロックの伸長画像データにフィルタリングし、フィルタ画像データを生成する（ステップＳ５４）。
【００５４】
ここで、フィルタ部２６が行うフィルタリングの詳細を説明する。
まず、フィルタ部２６は、フィルタリングを行う画像の各ブロック（８×８画素）に対応するエッジ情報データの値（０か１）をエッジ情報保存部２３から読み出す。
【００５５】
上述したようにエッジ情報データは、画像符号化装置１での符号化前に、ブロックにおけるエッジ強度が所定の閾値以上である場合は、そのエッジを強調するためにそのブロックの復号化（伸長）後の画像データにエッジ強調フィルタをかけることを示す情報（例えば０，１の２値で示した場合は１）を記憶し、また符号化前にエッジ強度が閾値未満のときはそのブロックにエッジがないとして、そのブロックの復号化（伸長）後の画像データにローパスフィルタをかけることを示す情報（例えば０，１の２値で示した場合は０）を記憶したデータである。
【００５６】
フィルタ部２６は、各ブロックに対応するエッジ情報データの値が１である場合は、そのブロックの伸長画像データに、エッジを強調するエッジ強調フィルタをかけるフィルタリングを行い補正する。このエッジを強調するフィルタリング処理として、例えばこのブロックの画像データに高域成分を追加するようにする。
【００５７】
一方、各ブロックに対応するエッジ情報データの値が０である場合、フィルタ部２６は、そのブロックの伸長画像データに、ローパスフィルタをかけるフィルタリング処理をして補正する。
【００５８】
このように、画像の全ブロックにおいて、上述のフィルタリング処理を行う。
以上のように、画像符号化装置１による符号化（圧縮）前の原画像の画像データにおけるエッジ強度に基づいて、原画像に対応するように復号化（伸長）後の画像データにフィルタリング処理を行う。このために、画像を符号化（圧縮）したときにエッジ付近や平坦な部分に生じたノイズを緩和することができる。
【００５９】
次に、色変換部２７は、色テーブル保存部２４に保存されている色テーブルデータに基づき、フィルタ部２６が生成したフィルタ画像データの各画素の画素値を変換して色の補正を行い、変換画像データ（復号画像データ）を生成する（ステップＳ５５）。
【００６０】
ここで色変換部２７が行う動作の詳細を説明する。
色変換部２７は、フィルタ部２６が生成したフィルタ画像データの全画素のＲＧＢ値を順に読み出す。
【００６１】
例えば、図３（ｂ）に示される画像５０が画像符号化装置１で符号化（圧縮）され、そして画像復号化装置２の画像伸長部２５で復号化され、フィルタ部２６から出力されたとする。そして、圧縮（符号化）したときに、画像５０の画素５０ａのＲＧＢ値が、符号化前のＲＧＢ値（Ｒ値＝４３、Ｇ値＝５６、Ｂ値＝１８）からＲＧＢ値（Ｒ値＝４４、Ｇ値＝５７、Ｂ値＝１８）に変化したとする。
【００６２】
色変換部２７は、画像５０における画素５０ａのＲＧＢ値として、Ｒ値＝４４、Ｇ値＝５７、Ｂ値＝１８をフィルタ部２６から得る。そして、色変換部２７は、この得られたＲＧＢ値が、色テーブル保存部２４に保存されている色テーブルデータ４０におけるＲＧＢ値の組のいずれに近い値であるかを演算し、一番近い値のＲＧＢ値の組を選択する。
【００６３】
このＲＧＢ値の選択方法として、フィルタ部２６から出力された画像のＲ値、Ｇ値、Ｂ値のそれぞれと、色テーブルデータ４０に保存されているＲＧＢ値の組のＲ値、Ｇ値、Ｂ値のそれぞれとの差の自乗和が最も小さくなる（距離が最も近い）ものを、色テーブルデータ４０に保存されているＲＧＢ値の組の中から選択する。
【００６４】
例えば、この場合、ＲＧＢ値４０ａを選択した場合における自乗和は（４４−４３）２＋（５７−５６）２＋（１８−１８）２＝２であり、ＲＧＢ値４０ｂを選択した場合における自乗和は（７９−４４）２＋（９４−５７）２＋（１４６−１８）２＝１８９７８である。色変換部２７は、色テーブルデータ４０に保持されている全てのＲＧＢ値の組からこのように演算される自乗和の一番小さいものを選択する。
【００６５】
このように、色変換部２７は画素５０ａにおける復号化後のＲＧＢ値と近い値のＲＧＢ値を選択することで、色テーブルデータ４０に保存されているＲＧＢ値の組の中から、同じ画素５０ａにおける符号化前のＲＧＢ値４０ａを選択することとなる。画像の圧縮（符号化）による色の変化は大きくなるものではないため、上述のように近い値のＲＧＢを選択することで、符号化前と同じ画素のＲＧＢ値を選択することができる。
【００６６】
そして、色変換部２７は、フィルタ部２６より得た画像５０の画素５０ａのＲＧＢ値（Ｒ値＝４４、Ｇ値＝５７、Ｂ値＝１８）を、色テーブルデータ４０から選択したＲＧＢ値（Ｒ値＝４３、Ｇ値＝５６、Ｂ値＝１８）、すなわち符号化前のＲＧＢ値に変換する。
【００６７】
またこのとき、画像５０の画素５０ｃにおける符号化前のＲＧＢ値はＲＧＢ値４０ａであり、上述と同様に画素５０ｃの復号化後のＲＧＢ値と近い値のＲＧＢ値を色テーブルデータ４０から選択することで、ＲＧＢ値４０ａが選択される。このように異なる画素５０ａ，５０ｃにおける同一値のＲＧＢ値を１つのテーブルデータ（ＲＧＢ値４０ａ）とすることで、色テーブルデータ４０に使用するメモリ量を少なくすることができる。
【００６８】
そして上述のような変換を画像の全画素において行い、変換画像データを生成する。
以上のようにして、色変換部２７が符号化前のＲＧＢ値に変換することで、画像の圧縮時（符号化時）に色が変化して劣化した画質が向上する。
【００６９】
次に、画像出力部２８は変換画像データ（復号画像データ）を基に復号画像を表示して（ステップＳ５６）、処理を終了する。
以上のように本実施の形態によれば、復号化後の画像の色を符号化前の原画像の色に変換することで、ＪＰＥＧ圧縮時に色が変化して劣化した画質が向上する。特に、グラフィック画像のように色調がはっきりとしている画像の場合は圧縮による色の変化が目立つため有効である。
【００７０】
また、本実施の形態では、ある画素における復号化後のＲＧＢ値と近い値のＲＧＢ値を色テーブルデータ４０の中から選択することで、同じ画素の符号化前のＲＧＢ値を特定して得るようにしているため、色テーブルデータ４０は、各ＲＧＢ値がいずれの画素に対応するものであるかを示す画素情報を有していない構成である。そのため、色テーブルデータ４０はその画素情報の分だけ使用するメモリが少ないという利点がある。
【００７１】
尚、色テーブルデータ４０は、各ＲＧＢ値がいずれの画素に対応するかを示す上述した画素情報を有するデータであってもよい。例えば、図３（ａ）に示す色テーブルデータ４０のＲＧＢ値４０ａ（Ｒ値＝４３、Ｇ値＝５６、Ｂ値＝１８）が画素５０ａにおけるデータであることを示す画素情報を色テーブルデータ４０が有するようにしてもよい。そして、画像復号化装置２において、色変換部２７は、復号化後のある画素のＲＧＢ値を、画素情報を基に色データテーブル４０における同一画素のＲＧＢ値に変換するようにすればよい。
【００７２】
また、本実施の形態では、画像符号化装置１では、エッジ情報生成部１３が画像のブロック毎にエッジ強度を検出し、画像復号化装置２では、エッジ情報保存部２３が上記エッジ強度を保存し、フィルタ部２６がその保存されたエッジ強度に基づいて画像信号のフィルタリングを行うようにしたが、エッジ情報生成部１３およびエッジ情報保存部２３を設けないようにし、エッジ強度を検出することなく、フィルタ部２６が予め定められた方法でフィルタリングを行うようにしてもよい。
【００７３】
また、フィルタ部２６が画像伸長部２５から出力される伸長画像を解析して、その解析結果に応じて、フィルタリング方法を適応的に決めてもよい。
また、画像符号化装置１が送信し、画像復号化装置２が受信するストリームデータ６０のフォーマットの一例を図５に示したが、エッジ情報ヘッダ６１やエッジ情報データ６２などの各データ領域の順番は、図５に示す順番とは異なるものであってもよい。さらに、エッジ情報データ６２と色テーブルデータ６４のデータ長を固定長にし、エッジ情報ヘッダ６１と色テーブルヘッダ６３を無くしてもよい。さらにまた、ストリームデータ６０中に他のデータが含まれるようにしてもよい。
【００７４】
そしてまた、図３（ｂ）に示される１つの画像５０につき、色テーブルデータとして図３（ａ）に示される１つの色テーブルデータ４０を設定したが、画像５０を複数の領域に分割し、分割した各領域に１つの色テーブルデータを設定するようにしてもよい。また、複数の画像に対して１つの色テーブルデータを設定するようにしてもよい。さらに、色テーブルデータ４０に書き込む値をＲＧＢ値としたが、色を示す値として輝度と色差の組み合わせなど他の値を用いてもよい。
【００７５】
また色変換部２７は、フィルタ部２６から出力されるＲＧＢ値を色テーブルデータ４０に含まれるＲＧＢ値のうち、差の自乗和（距離）が最も小さくなるＲＧＢ値に変換するようにしたが、符号化前の同じ画素のＲＧＢ値に変換するようにすれば、この方法に限定されない。また、フィルタ部２６から出力されるある画素値は、色テーブルデータ４０の各ＲＧＢ値との距離を求めた結果に応じて、変換しないようにしてもよい。
【００７６】
そしてまたエッジ情報生成部１３は、８×８画素のブロック毎におけるフィルタの種類（エッジ強調フィルタ、ローパスフィルタ）を示す情報をエッジ情報データとして生成したが、ブロックの大きさは８×８画素に限定されず、１×８画素などのラインであってもよい。また、フィルタの種類は、エッジ強調フィルタやローパスフィルタ以外であってもよく、またエッジ情報データにフィルタ係数やフィルタをかける方向など、フィルタの種類以外の情報を書き込むようにしてもよい。さらに、エッジ情報データとして、ブロック毎のエッジ強度を示す値を書き込むようにしてもよく、エッジ画像をエッジ情報データとしてもよい。
【００７７】
また、画像伸長部２５で伸長した伸長画像データにフィルタ処理を施すようにしたが、画像伸長部２５内で圧縮画像データに含まれる周波数係数にフィルタをかけるようにしてもよい。
【００７８】
さらに、画像符号化装置１の画像入力部１１が出力した画像データに対してフィルタリングや減色処理などの前処理を行うようにしてもよい。
また、画像符号化装置１内に画像復号化装置２と同等の復号化機能を備えて、画像符号化装置１で符号化し復号化して生成した画像を基に、再度符号化を行うようにしてもよい。
【００７９】
そしてまた、画像符号化装置１は、情報多重化部１５が生成したストリームデータを記録媒体に記録してもよい。また、画像復号化装置２は、記録媒体からストリームデータを入力するようにしてもよい。
【００８０】
さらに、画像の非可逆圧縮方式としてＪＰＥＧ圧縮を用いて説明したが、ＭＰＥＧ圧縮などの他の非可逆圧縮方式であってもよい。
【００８１】
【発明の効果】
以上の説明から明らかなように、本発明によれば、復号化後の画像を色データに基づいて圧縮符号化前の色に対応するように補正することが可能となる。そのため、圧縮符号化時に色が変化して劣化した画質が向上する。特に、グラフィック画像のように色調がはっきりとしている画像の場合に色の変化が目立つため有効である。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態に係る画像符号化方法と画像復号化方法を実現する画像符号化装置と画像復号化装置の構成を示すブロック図である。
【図２】本発明の実施の形態に係る画像符号化装置の動作を示すフローチャートである。
【図３】（ａ）は本発明の実施の形態に係る画像符号化装置における色テーブルデータを示すデータ図であり、（ｂ）は符号化する画像を説明するために用いる説明図である。
【図４】本発明の実施の形態に係る画像復号化装置の動作を示すフローチャートである。
【図５】本発明の実施の形態に係る画像符号化装置より出力されるストリームデータの構造を示すデータ図である。
【図６】従来の画像符号化装置と画像復号化装置の構成を示すブロック図である。
【符号の説明】
１    画像符号化装置
２    画像復号化装置
１１  画像入力部
１２  画像圧縮部
１３  エッジ情報生成部
１４  色テーブル生成部
１５  情報多重化部
１６  送信部
２１  受信部
２２  情報分離部
２３  エッジ情報保存部
２４  色テーブル保存部
２５  画像伸長部
２６  フィルタ部
２７  色変換部
２８  画像出力部
４０  色テーブルデータ
５０  画像
６０  ストリームデータ
【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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