(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
入力されたデジタル画像データの全体の画素から所定の間隔でサブサンプリングした画素を代表画素とし、前記代表画素以外の画素については、所定の画素の周囲にある前記代表画素どうしの差分値が、所定の閾値よりも大きい場合、前記所定の画素を特徴画素とし、前記代表画素に前記特徴画素を追加して出力する圧縮手段と、
データを記録する記録媒体に、前記圧縮手段から出力されるデータを記録する記録手段と、
前記記録媒体に記録されている前記データを再生する再生手段と、
前記再生手段により再生される前記データから前記代表画素を復元し、前記代表画素以外の画素については、所定の画素の周囲にある前記代表画素どうしの差分値が、所定の閾値よりも大きい場合、前記所定の画素として、前記再生手段により再生される前記データから前記特徴画素を復元する復元手段と
を備えることを特徴とする画像処理装置。
【請求項２】
前記復元手段は、前記所定の画素の周囲にある前記代表画素どうしの差分値が、前記所定の閾値未満である場合、既に復元されている周囲の前記代表画素から補完することにより、前記所定の画素を復元する
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】
入力されたデジタル画像データの全体の画素から所定の間隔でサブサンプリングした画素を代表画素とし、前記代表画素以外の画素については、所定の画素の周囲にある前記代表画素どうしの差分値が、所定の閾値よりも大きい場合、前記所定の画素を特徴画素とし、前記代表画素に前記特徴画素を追加して出力する圧縮ステップと、
データを記録する記録媒体に、前記圧縮ステップにおいて出力されるデータを記録する記録ステップと、
前記記録媒体に記録されている前記データを再生する再生ステップと、
前記データから前記代表画素を復元し、前記代表画素以外の画素については、所定の画素の周囲にある前記代表画素どうしの差分値が、所定の閾値よりも大きい場合、前記所定の画素として、前記データから前記特徴画素を復元する復元ステップと
を含むことを特徴とする画像処理方法。
【請求項４】
入力されたデジタル画像データの全体の画素から所定の間隔でサブサンプリングした画素を代表画素とし、前記代表画素以外の画素については、所定の画素の周囲にある前記代表画素どうしの差分値が、所定の閾値よりも大きい場合、前記所定の画素を特徴画素とし、前記代表画素に前記特徴画素を追加して出力する圧縮ステップと、
データを記録する記録媒体に、前記圧縮ステップにおいて出力されるデータを記録する記録ステップと、
前記記録媒体に記録されている前記データを再生する再生ステップと、
前記データから前記代表画素を復元し、前記代表画素以外の画素については、所定の画素の周囲にある前記代表画素どうしの差分値が、所定の閾値よりも大きい場合、前記所定の画素として、前記データから前記特徴画素を復元する復元ステップと
を含む処理を画像処理装置に実行させるプログラムが記録されていることを特徴とする記録媒体。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、画像処理装置及び方法、並びに記録媒体に関し、特に、サブサンプリングにより画素を間引く際、画質の劣化を抑えるようにした画像処理装置及び方法、並びに記録媒体に関する。
【０００２】
【従来の技術】
画像データを圧縮処理する手法の１つにサブサンプリングがある。サブサンプリングでは、画素データから視覚的に重要度の低い画素データを間引くことにより、画像データの圧縮を行っている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、サブサンプリングでは、画素データを間引くことで圧縮を行っているので、必ず画質の劣化が発生するという課題があった。
【０００４】
本発明は、このような状況に鑑みてなされたものであり、画質の劣化をできるだけ抑えるようにするものである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
請求項１に記載の画像処理装置は、入力されたデジタル画像データの全体の画素から所定の間隔でサブサンプリングした画素を代表画素とし、代表画素以外の画素については、所定の画素の周囲にある代表画素どうしの差分値が、所定の閾値よりも大きい場合、所定の画素を特徴画素とし、代表画素に特徴画素を追加して出力する圧縮手段と、データを記録する記録媒体に、圧縮手段から出力されるデータを記録する記録手段と、記録媒体に記録されているデータを再生する再生手段と、再生手段により再生されるデータから代表画素を復元し、代表画素以外の画素については、所定の画素の周囲にある代表画素どうしの差分値が、所定の閾値よりも大きい場合、所定の画素として、再生手段により再生されるデータから特徴画素を復元する復元手段とを備えることを特徴とする。
【０００６】
請求項３に記載の画像処理方法は、入力されたデジタル画像データの全体の画素から所定の間隔でサブサンプリングした画素を代表画素とし、代表画素以外の画素については、所定の画素の周囲にある代表画素どうしの差分値が、所定の閾値よりも大きい場合、所定の画素を特徴画素とし、代表画素に特徴画素を追加して出力する圧縮ステップと、データを記録する記録媒体に、圧縮ステップにおいて出力されるデータを記録する記録ステップと、記録媒体に記録されているデータを再生する再生ステップと、データから代表画素を復元し、代表画素以外の画素については、所定の画素の周囲にある代表画素どうしの差分値が、所定の閾値よりも大きい場合、所定の画素として、データから特徴画素を復元する復元ステップとを含むことを特徴とする。
【０００７】
請求項４に記載の記録媒体は、入力されたデジタル画像データの全体の画素から所定の間隔でサブサンプリングした画素を代表画素とし、代表画素以外の画素については、所定の画素の周囲にある代表画素どうしの差分値が、所定の閾値よりも大きい場合、所定の画素を特徴画素とし、代表画素に特徴画素を追加して出力する圧縮ステップと、データを記録する記録媒体に、圧縮ステップにおいて出力されるデータを記録する記録ステップと、記録媒体に記録されているデータを再生する再生ステップと、データから代表画素を復元し、代表画素以外の画素については、所定の画素の周囲にある代表画素どうしの差分値が、所定の閾値よりも大きい場合、所定の画素として、データから特徴画素を復元する復元ステップとを含む処理を画像処理装置に実行させるプログラムが記録されていることを特徴とする。
【０００８】
請求項１に記載の画像処理装置においては、圧縮手段が、入力されたデジタル画像データの全体の画素から所定の間隔でサブサンプリングした画素を代表画素とし、代表画素以外の画素については、所定の画素の周囲にある代表画素どうしの差分値が、所定の閾値よりも大きい場合、所定の画素を特徴画素とし、代表画素に特徴画素を追加して出力する。また、記録手段が、データを記録する記録媒体に、圧縮手段から出力されるデータを記録し、再生手段が、記録媒体に記録されているデータを再生する再生する。そして、復元手段が、再生手段により再生されるデータから代表画素を復元し、代表画素以外の画素については、所定の画素の周囲にある代表画素どうしの差分値が、所定の閾値よりも大きい場合、所定の画素として、再生手段により再生されるデータから特徴画素を復元する。
【０００９】
請求項３に記載の画像処理方法及び請求項４に記載の記録媒体においては、圧縮ステップで、入力されたデジタル画像データの全体の画素から所定の間隔でサブサンプリングした画素を代表画素とし、代表画素以外の画素については、所定の画素の周囲にある代表画素どうしの差分値が、所定の閾値よりも大きい場合、所定の画素を特徴画素とし、代表画素に特徴画素を追加して出力する。また、記録ステップで、データを記録する記録媒体に、圧縮ステップにおいて出力されるデータを記録し、再生ステップで、記録媒体に記録されているデータを再生する。そして、復元ステップで、そのデータから代表画素を復元し、代表画素以外の画素については、所定の画素の周囲にある代表画素どうしの差分値が、所定の閾値よりも大きい場合、所定の画素として、データから特徴画素を復元する。
【００１０】
【発明の実施の形態】
以下に本発明の実施の形態を説明するが、特許請求の範囲に記載の発明の各手段と、以下の実施の形態との対応関係を明らかにするために、各手段の後の括弧内に、対応する実施の形態（但し一例）を付加して本発明の特徴を記述すると、次のようになる。但し勿論この記載は、各手段を記載したものに限定することを意味するものではない。
【００１１】
即ち、請求項１に記載の画像処理装置は、入力されたデジタル画像データの全体の画素から所定の間隔でサブサンプリングした画素を代表画素とし、代表画素以外の画素については、所定の画素の周囲にある代表画素どうしの差分値が、所定の閾値よりも大きい場合、所定の画素を特徴画素とし、代表画素に特徴画素を追加して出力する圧縮手段（例えば、図１に示す入力処理部１）と、データを記録する記録媒体に、圧縮手段から出力されるデータを記録する記録手段（例えば、図１に示す記録部３）と、記録媒体に記録されているデータを再生する再生手段（例えば、図１に示す再生部４）と、再生手段により再生されるデータから代表画素を復元し、代表画素以外の画素については、所定の画素の周囲にある代表画素どうしの差分値が、所定の閾値よりも大きい場合、所定の画素として、再生手段により再生されるデータから特徴画素を復元する復元手段（例えば、図１に示す出力処理部６）とを備えることを特徴とする。
【００１２】
図１は、本発明の画像処理装置の一実施の形態の構成を示すブロック図である。輝度信号（Ｙ）及び色差信号（Ｃｒ，Ｃｂ）からなるビデオ信号が入力処理部１に入力されると、入力処理部１において、輝度信号は１３．５ＭＨｚ、色差信号はその１／２の６．７５ＭＨｚでそれぞれ８ビットでサンプリングされる。ここで、色差信号はさらに帯域を狭くしても、その劣化が輝度信号に比べて分かりにくいため、サブサンプリングされる。入力処理部１は、サブサンプリングして圧縮したビデオデータ（輝度データ及び色差データ）を誤り訂正符号化部２に供給する。
【００１３】
誤り訂正符号化部２は、供給されたビデオデータに誤り訂正符号化処理を行って、記録部３に供給している。記録部３は、誤り訂正符号化処理されたビデオデータを磁気テープ７に記録する。
【００１４】
一方、再生部４は、磁気テープ７からクロックを検出し、そのクロックを基準にしてビデオデータを再生し、ビデオ伸長部５に供給する。ビデオ伸長部５は、供給されたビデオデータの誤り訂正処理を行い、伸長し、出力処理部６に出力する。出力処理部６は、供給されたビデオデータのサンプリング周波数を、入力処理部１における場合と逆に変換し、図示せぬ装置に出力するようになされている。
【００１５】
次に、入力処理部１で行われるサブサンプリング処理について説明する。尚、ここで、サブサンプリング処理で用いられる代表画素及び特徴画素について定義する。全ての画像で共通に必ず送信される画素を代表画素とし、それぞれの画像の特徴がある画素を特徴画素とする。代表画素は、全体の画素の中から一部分を取り出し、必要な圧縮率に応じて決定される。また、特徴画素は、送信される周辺の画素の差分を用いて決定される。即ち、周辺の画素の差分値が所定の閾値よりも大きい場合には、その画素の位置は画素値の変化が大きく、特徴画素とされる。逆に、周辺の画素の差分値が所定の閾値よりも小さい場合には、その画素の位置は画素値の変化が小さく、特徴画素とはみなされない。
【００１６】
図２は、サブサンプリングを説明するための図である。ここでは、８×１０（縦×横）画素ブロックを例に説明する。図２に示すように、８×１０（縦×横）画素ブロックは、さらに、２０個の２×２（縦×横）画素ブロックに分割されている。２×２（縦×横）画素ブロックの各画素には、０乃至３の番号が付けてある。例えば、２×２（縦×横）画素ブロックの内の１つの画素を代表画素として送信する場合、１／４に画素圧縮される。
【００１７】
記録時のサブサンプリング圧縮処理について説明する。ここでは、各２×２（縦×横）画素ブロック内の画素０を代表画素とする。入力処理部１は、先ず、画素０（代表画素）の画素値を水平方向に隣り合う画素０（代表画素）の画素値と比較する。この差分値が所定の閾値よりも大きい場合、その間に存在する画素１を特徴画素とし、圧縮後に必要なデータとして送信する。
【００１８】
次に、入力処理部１は、画素０（代表画素）の画素値を垂直方向に隣り合う画素０（代表画素）の画素値と比較する。この差分値が所定の閾値よりも大きい場合、その間に存在する画素２を特徴画素とし、圧縮後に必要なデータとして送信する。
【００１９】
さらに、入力処理部１は、画素１の画素値を垂直方向に隣り合う画素１の画素値と比較する。このとき用いられる画素値は、画素１が特徴画素であると判定された場合、元の画素値を使用し、画素１が特徴画素でないと判定された場合、隣り合う画素０（代表画素）から補間して使用する。この差分値が所定の閾値りも大きい場合、その間に存在する画素３を特徴画素とし、圧縮後に必要なデータとして送信する。
【００２０】
以上により、サブサンプリング圧縮処理が終了される。
【００２１】
再生時のサブサンプリング復元処理について説明する。出力処理部６は、先ず、各画素０（代表画素）を圧縮前の元の位置に配置する。そして、画素０（代表画素）の画素値を水平方向に隣り合う画素０（代表画素）の画素値と比較する。この差分値が所定の閾値よりも大きい場合、その間に存在する画素１は特徴画素とされ、圧縮データから画素値が取り出され、元の位置に配置される。この差分値が所定の閾値よりも小さい場合、その間に存在する画素１は特徴画素ではないとされ、水平方向の隣り合う画素０（代表画素）から２画素平均（補間）され、元の位置に配置される。
【００２２】
次に、出力処理部６は、画素０（代表画素）の画素値を垂直方向に隣り合う画素０（代表画素）の画素値と比較する。この差分値が所定の閾値よりも大きい場合、その間に存在する画素２は特徴画素とされ、圧縮データから画素値が取り出され、元の位置に配置される。この差分値が所定の閾値よりも小さい場合、その間に存在する画素２は特徴画素ではないとされ、垂直方向の隣り合う画素０（代表画素）から２画素平均（補間）され、元の位置に配置される。
【００２３】
さらに、出力処理部６は、画素１の画素値を垂直方向に隣り合う画素１の画素値と比較する。この差分値が所定の閾値よりも大きい場合、その間に存在する画素３は特徴画素とされ、圧縮データから画素値が取り出され、元の位置に配置される。この差分値が所定の閾値よりも小さい場合、その間に存在する画素３は特徴画素ではないとされ、垂直方向の隣り合う画素１から２画素平均（補間）され、元の位置に配置される。
【００２４】
以上により、サブサンプリング復元処理が終了される。
【００２５】
尚、本明細書中において、上記処理を実行するコンピュータプログラムをユーザに提供する提供媒体には、磁気ディスク、CD-ROMなどの情報記録媒体の他、インターネット、ディジタル衛星などのネットワークによる伝送媒体も含まれる。
【００２６】
【発明の効果】
以上の如く、請求項１に記載の画像処理装置、請求項３に記載の画像処理方法、及び請求項４に記載の記録媒体によれば、画像データを圧縮する際、特徴のある画素データも追加するようにしたので、画質の劣化を抑えることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の画像処理装置の一実施の形態の構成を示すブロック図である。
【図２】サブサンプリング圧縮処理を説明するための図である。
【符号の説明】
１  入力処理部，  ２  誤り訂正符号化部，  ３  記録部，  ４  再生部，  ５  ビデオ伸長部，  ６  出力処理部，  ７  磁気テープ
【図１】
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【図２】
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