(57)【要約】【課題】  再利用することがある写真領域、特に矩形写真領域を識別し、それを背景と分離し、それぞれ異なる圧縮をすることにより再利用しない背景部を、許容のぎりぎりまで、圧縮率を上げ、再利用することがある矩形写真領域の圧縮率を下げ、画質劣化を低減しながら、圧縮率を保つことが可能となる圧縮方式を提供する。【解決手段】  原画像から写真判定領域、文字領域を削除した残りの部分を背景領域とする領域分割方式をもち、各領域ごとに別個の圧縮をかける方式において、１）写真領域と背景領域の圧縮率を変更する量子化マトリクス切り替え手段をもつ。２）写真領域の個数、占有面積が多くなると背景と同じ量子化マトリクスに切り替える手段をもつ。３）白ブロック判定により、白ブロック領域を背景領域から削除し、サイズ変更を行う手段をもつ。【選択図】        図１
2005045653.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
入力画像を領域分割した後、テキスト領域、写真領域などの領域を除いた画像を背景領域として生成し、
背景領域の圧縮率を写真領域より高めに設定して、背景領域と写真領域に対して、異なる圧縮率で圧縮を行い、
画像中で写真領域が占める割合を検出し、写真領域の割合が高い場合には、該写真領域の圧縮率を背景画像の圧縮率に近づける様に制御することを特徴とする画像符号化方法。
【請求項２】
背景画像中で白ブロックと判定された複数のブロックの塊を、背景画像から除去することにより、背景画像の画像サイズを変更する請求項１に記載の画像符号化方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は画像の領域分割を行って符号化する場合において、圧縮率を高めると同時に、再利用する対象となる写真画像の画質を向上させることを目的とした画像符号化方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、カラー静止画像の圧縮方式には、離散コサイン変換（ＤＣＴ）を利用したＪＰＥＧ方式が多く使われている。ＪＰＥＧ方式での圧縮率の制御は、ＤＣＴ係数を量子化する、量子化マトリクスの値の設定で行っている。量子化マトリクスの値を大きくすると、量子化後のデータが小さい値になり符号化データが減少し、圧縮率が高くなる。
【０００３】
ところが、圧縮率が高くなると、文字画像など画像エッジが際立った画像において、文字の周りにノイズが発生するなど復号画質が低下する問題があった。
【０００４】
このノイズは量子化・逆量子化で発生する誤差によるもので、黒文字の周りの白地に、黒または灰色画素が発生したり、文字がかすれたりする問題が生じる。また、色文字の周りの背景に、補色の画素が発生することがある。例えば、赤文字の周りにシアン（水色）、緑文字の周りにマゼンタ（赤）などの画素が生じる。
【０００５】
また、画像の信号変化が少ない場所（平坦部）で、ＤＣＴ変換サイズ（８ｘ８ブロック）に相応するブロック歪が目立ってくるという問題もある。
【０００６】
この対策として、文書画像の領域を識別し、領域の属性毎に圧縮方式を切り替える方式が考えられる。例えば、文字部をＭＭＲやＪＢＩＧ方式で、写真部をＪＰＥＧ方式などで符号化する。しかしながらこの方法では、文書画像の背景にイラストとか写真がある場合には、ＪＰＥＧで処理する領域が多くなり、圧縮ファイルサイズが大きくなるもしくは、圧縮率を上げた結果、画像歪が大きくなるなどの問題がある。
【０００７】
また、２値画像の領域分割技術において、テキスト領域と表領域と写真領域を分ける方法が開示されている。写真領域の画素の塊が、外接矩形に収まるときは、“矩形写真領域”と特別な属性を与えている（例えば、特許文献１参照。）。
【０００８】
矩形写真と分けることができると、１枚の文書画像を、背景部と写真部に分けて、１つの文書ファイルフォーマットに記述することができる。
【０００９】
例えば、ＳＶＧ（Ｓｃａｌａｂｌｅ  Ｖｅｃｔｏｒ  Ｇｒａｐｈｉｃｓ）形式では、複数のＪＰＥＧデータが記述でき、このようにすると、矩形写真部と、背景部を別々の圧縮率のファイルでつくることができているが、画面表示の時などには、１枚の画像として表示できフォーマットでまとめることができる。
【特許文献１】特開２００２−３１４８０６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
本発明は、上記従来例に鑑みてなされたものであり、再利用することがある写真領域、特に矩形写真領域を識別し、それを背景と分離し、それぞれ異なる圧縮率で圧縮をすることにより再利用しない背景部を、許容のぎりぎりまで、圧縮率を上げ、再利用することがある矩形写真領域の圧縮率を下げ、画質劣化を低減しながら、圧縮率を保つことが可能となる圧縮方式を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記目的を達成する為に本発明の画像符号化方法によれば、入力画像を領域分割した後、テキスト領域、写真領域などの領域を除いた画像を背景領域として生成し、背景領域の圧縮率を写真領域より高めに設定して、背景領域と写真領域に対して、異なる圧縮率で圧縮を行い、画像中で写真領域が占める割合を検出し、写真領域の割合が高い場合には、該写真領域の圧縮率を背景画像の圧縮率に近づける様に制御することを特徴とする。
【００１２】
以上、本発明を整理して要約すれば以下の構成に集約できる。
【００１３】
（１）入力画像を領域分割した後、テキスト領域、写真領域などの領域を除いた画像を背景領域として生成し、
背景領域の圧縮率を写真領域より高めに設定して、背景領域と写真領域に対して、異なる圧縮率で圧縮を行い、
画像中で写真領域が占める割合を検出し、写真領域の割合が高い場合には、該写真領域の圧縮率を背景画像の圧縮率に近づける様に制御することを特徴とする画像符号化方法。
【００１４】
（２）背景画像中で白ブロックと判定された複数のブロックの塊を、背景画像から除去することにより、背景画像の画像サイズを変更する前記（１）に記載の画像符号化方法。
【発明の効果】
【００１５】
以上説明したように本発明によれば、再利用することがある写真領域、特に矩形写真領域を識別し、それを背景と分離し、それぞれ異なる圧縮率で圧縮をすることにより再利用しない背景部を、許容のぎりぎりまで、圧縮率を上げ、再利用することがある矩形写真領域の圧縮率を下げ、画質劣化を低減しながら、圧縮率を保つことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明する。
【実施例１】
【００１７】
図１は、背景・写真分離方式のフローチャートである。入力画像２０は領域分割器２１で、画像領域の特徴量ごとに識別される。次に、個別の処理を行うため、まず、２２のテキスト画像が分離される。次に、２３で写真画像の部分が分離される。背景画像２４は、テキスト画像２６と写真画像２５を除去して生成する。
【００１８】
図３は、今回対象となる文書画像の例であり、模様のある背景上に、文字部であるタイトル、写真部、文字部である表で構成されている。
【００１９】
図４は、分離結果の例である。文字部、写真部がそれぞれそれを含む矩形領域として識別される。文字、写真領域を分離すると同時に、文字部、写真部、表、を除去した背景部を生成する。
【００２０】
図２は、写真および背景部の符号器・復号器のブロック図である。画像入力部１０から入力されたデータは、色変換部１１で輝度（Ｙ）、色差（Ｃｂ，Ｃｒ）信号に変換され、ＤＣＴ変換部１２で、空間周波数成分であるＤＣＴ係数に変換される。量子化部１３で、あらかじめ設定された量子化マトリクスで量子化が行われ、可変長符号化部１４では、量子化データに対して、ハフマン符号が割り当てられ、内部記憶装置１５に記録される。可変長復号化部１７では、内部記憶装置１５のデータを復号し、逆量子化部１８で逆量子化する。逆ＤＣＴ変換部１９で逆変換されたデータは、色変換部２０でＲＧＢ信号に変換され、画像出力部２１で、画像表示される。
【００２１】
図５は、量子化マトリクスの切り替え例である。背景部と写真部の画質・符号量を変えるために量子化マトリクスの切り替えを行う。５０はＤＣＴ変換部、５１は量子化部、５２はハフマン符号化部である。５３は、量子化マトリクス１で、写真用に設定されており、画質を良くするために、圧縮率は低めに設定されている。また５４は背景部用に設定されており、圧縮率が高くなるように設定されている。これを切り替え信号５５で、領域の属性（写真・背景）によって切り替える。
【００２２】
しかし、圧縮結果の目標サイズが限られている場合や写真領域が多数存在する場合は、あらかじめ決めておいた量子化マトリクスでは、ファイルサイズが大きくなりすぎる場合がある。
【００２３】
図６は、ファイルサイズに制限があるときの量子化マトリクスの調整方式の例である。６０では、写真領域の総面積を算出する。６１では、背景の面積と写真領域の面積を比較し、写真面積が十分小さい場合は、写真部の画質を向上させるために、量子化マトリクスを細かい方にシフトさせる。逆に、写真部の面積が多い場合は、ファイルサイズを小さく抑えるために、写真部の量子化マトリクスを大きくする補正を行う。
【００２４】
また、背景の中に、白領域が多いと、それの符号データが問題になる場合がある。そこで、図７は、白ブロックの塊を除去して背景サイズを修正した例である。ここで示したサンプルは、用紙の下半分が白の場合で、領域分割の結果、文字と写真部が除去できるが、背景のサイズは、用紙サイズの大きさとなる。しかし、領域７４は、白データであるので、背景から、除くことができる。
【００２５】
図８は、これを実現するための、白ブロック判定方式の例である。ＮｘＮのブロックごとに、８１でブロック内の画素が全部白か判定を行う。８２では、ブロックが白の塊の大きさを判定し、例えば、図７（ｂ）の白ブロックの領域を検出する。８３では、背景画像のサイズから、白ブロックの領域を差し引いたサイズを新たな背景画像サイズとする。
【００２６】
また判定方式としては、濃度判定のほかに、エッジ判定や背景に残存する文字部の検出などの他の方式も考えられるが、効果はほぼ同じである。
【００２７】
図９は、ＳＶＧの記述例であり、ｓｖｇの行では、用紙全体のサイズを設定する。ｉｍａｇｅの行は、リンクしているＪＰＥＧ画像データの位置（ｘ、ｙ）とサイズ（ｗｉｄｔｈ，ｈｅｉｇｈｔ）を表している。またここで、背景部（００００１．ｊｐｇ）と写真部（０００２．ｊｐｇ）が、別々の記述がされている。これにより、本発明の特徴である、写真部と背景部をそれぞれ異なる画質で記述・表示することができる。
【００２８】
さらに、背景部の画像サイズ（ｗｉｄｔｈ，ｈｅｉｇｈｔ）や位置（ｘ，ｙ）も変更できるので、不要な白ブロックを削除した背景画像を新たに定義して、記述・表示することも可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００２９】
【図１】背景・写真分離のフローチャート
【図２】符号器のブロック図
【図３】文書画像例を示す図
【図４】分離結果の例を示す図
【図５】量子化マトリクスの切り替え方式例を示す図
【図６】量子化ステップの切り替え方式例を示す図
【図７】（ａ），（ｂ）背景・写真分離２を示す図
【図８】白ブロック判定による背景サイズの変更を示す図
【図９】ＳＶＧでの記述例を示す図
【符号の説明】
【００３０】
１  入力画像
２  領域分割器
３  テキスト画像
４  写真画像
５  背景画像
６  写真画像
７  テキスト画像
１０  画像入力部
１１  色変換部
１２  ＤＣＴ変換部
１３  量子化部
１４  可変長符号化部
１５  内部記録装置
１７  可変長復号化部
１８  逆量子化部
１９  逆ＤＣＴ変換部
２０  色変換部
２１  画像出力部
５０  ＤＣＴ変換部
５１  量子化部
５２  ハフマン符号化部
５３  量子化マトリクス１
５４  量子化マトリクス２
５５  切り替え信号
【図１】
2005045653.tif 000003
【図２】
2005045653.tif 000004
【図３】
2005045653.tif 000005
【図４】
2005045653.tif 000006
【図５】
2005045653.tif 000007
【図６】
2005045653.tif 000008
【図７】
2005045653.tif 000009
【図８】
2005045653.tif 000010
【図９】
2005045653.tif 000011