(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
原画像の透過色の輝度の階調をシフトする階調シフト手段と、
前記階調シフト手段によって階調がシフトされた画像を、非可逆符号化する画像符号化手段とを含み、
前記階調シフト手段は、階調数をＲ（Ｒは、正の整数）とし、透過色の輝度の階調値を０またはＲ−１としたときに、透過色の輝度の階調値が０のものを−Ｄ１（Ｄ１は、正の整数）とし、透過色の輝度の階調値がＲ−１のものをＲ−１＋Ｄ２（Ｄ２は、正の整数）として階調の範囲外にシフトすることを特徴とする画像符号化装置。
【請求項２】
透過色の輝度の階調値を０としたときに、前記階調シフト手段は、透過色の輝度の階調値を−Ｄ１とし、オブジェクト画像の画素の階調値を、入力画像の輝度の階調値が０に近づくに連れて、出力画像の輝度の階調値が入力画像の輝度の階調値に対して、透過色の輝度の階調値から離れる変化量が大きくなるように変換することを特徴とする請求項１記載の画像符号化装置。
【請求項３】
透過色の輝度の階調値をＲ−１としたときに、前記階調シフト手段は、透過色の輝度の階調値をＲ−１＋Ｄ２とし、オブジェクト画像の画素の階調値を、入力画像の輝度の階調値がＲ−１に近づくに連れて、出力画像の輝度の階調値が入力画像の輝度の階調値に対して、透過色の輝度の階調値から離れる変化量が大きくなるように変換することを特徴とする請求項１記載の画像符号化装置。
【請求項４】
符号化された画像を復号する画像復号手段と、
前記画像復号手段によって復号された画像の輝度情報から透過色を判定する透過色判定手段とを含み、
前記画像復号手段は、階調数をＲ（Ｒは、正の整数）とし、画像を復号したときに、階調の範囲外の階調値を０またはＲ−１にクリッピングし、
前記透過色判定手段は、画像のうち輝度情報から階調値が０またはＲ−１の部分を透過色と判定することを特徴とする画像復号装置。
【請求項５】
前記透過色判定手段は、透過色と判定した輝度の階調値を、０とすることを特徴とする請求項４記載の画像復号装置。
【請求項６】
前記透過色判定手段は、透過色と判定した輝度の階調値を、Ｒ−１とすることを特徴とする請求項４記載の画像復号装置。
【請求項７】
原画像の透過色の階調をシフトする階調シフト手段と、
階調シフト手段によって階調がシフトされた画像を、非可逆符号化する画像符号化手段と、
画像符号化手段によって符号化された画像を復号する画像復号手段と、
画像復号手段によって復号された画像の輝度から透過色を判定する透過色判定手段と含み、
前記階調シフト手段は、階調数をＲ（Ｒは、正の整数）とし、透過色の輝度の階調値を０またはＲ−１としたときに、透過色の輝度の階調値が０のものを−Ｄ１（Ｄ１は、正の整数）とし、透過色の輝度の階調値がＲ−１のものをＲ−１＋Ｄ２（Ｄ２は、正の整数）として階調の範囲外にシフトし、
前記画像復号手段は、画像を復号したときに、階調の範囲外の階調値を０またはＲ−１にクリッピングし、
前記透過色判定手段は、画像のうち輝度情報から階調値が０またはＲ−１の部分を透過色と判定することを特徴とする画像処理装置。
【請求項８】
透過色の輝度の階調値を０としたときに、前記階調シフト手段は、透過色の輝度の階調値を−Ｄ１とし、オブジェクト画像の画素の階調値を、入力画像の輝度の階調値が０に近づくに連れて、出力画像の輝度の階調値が入力画像の輝度の階調値に対して、透過色の輝度の階調値から離れる変化量が大きくなるように変換し、
透過色判定手段は、透過色と判定した輝度の階調値を、０とすることを特徴とする請求項７記載の画像処理装置。
【請求項９】
透過色の輝度の階調値をＲ−１としたときに、前記階調シフト手段は、透過色の輝度の階調値をＲ−１＋Ｄ２とし、オブジェクト画像の画素の階調値を、入力画像の輝度の階調値がＲ−１に近づくに連れて、出力画像の輝度の階調値が入力画像の輝度の階調値に対して、透過色の輝度の階調値から離れる変化量が大きくなるように変換し、
前記透過色判定手段は、透過色と判定した輝度の階調値を、Ｒ−１とすることを特徴とする請求項７記載の画像処理装置。
【請求項１０】
前記透過色判定手段は、透過色と判定した輝度の階調値を、０とすることを特徴とする請求項７記載の画像処理装置。
【請求項１１】
前記透過色判定手段は、透過色と判定した輝度の階調値を、Ｒ−１とすることを特徴とする請求項７記載の画像処理装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、背景の画像上にオブジェクト画像を合成するために、画像の特定の色を透過色とし、圧縮率の高い非可逆符号化で符号化を行う画像符号化装置および画像復号装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、デジタル画像処理技術の発達によって、デジタルカメラおよびスキャナなどの画像読取装置から取り込んだ画像を、背景となる別の画像と合成する画像合成処理が多用されている。テレビおよび映画などでは、クロマキーと呼ばれる手法によって、青色または緑色のバックの前に人物を立たせてカメラで撮影し、撮影された映像のバックの色部分に外国の風景などを合成することによって、その人物があたかも外国にいるような映像を作りだす。
【０００３】
インターネットのＷＷＷブラウザにおいても、輪郭で囲まれた物体の画像と背景画像とを合成することが行われている。この場合、画像合成は、ユーザのパーソナルコンピュータ上で行われるが、前面に配置する画像は、遠距離にあるサーバからインターネットを通して送信されるため、通信時間を短縮するために圧縮されている。前面に配置する輪郭で囲まれた物体は、オブジェクトと呼ばれ、このオブジェクトの周りには、指定された透過色で埋められ、背景画像に重ね合わされたとき、透過色の部分だけ背景が透けて見えるようになる。このように透過色を実現し、ＷＷＷブラウザに標準で装備されている画像フォーマットにはＧＩＦ（Graphics Interchange Format)とＰＮＧ(Portable Network Graphics)とが周知であるが、これらの圧縮手法は、いずれも圧縮によって画像が変化しない可逆圧縮が用いられている。
【０００４】
カラーファクシミリ装置においても、上記と同様に画像合成を行うＭＲＣ（ミクストラスターコンテント）と呼ばれるオプションの符号化手法がある。ＭＲＣでは、画像をフォアレイヤ、マスクレイヤ、バックレイヤの３つに分け、それぞれを別の方式で符号化する。このとき、フォアレイヤとバックレイヤとは、カラー画像、マスクレイヤは２値画像で、復号側でフォアレイヤとバックレイヤとのいずれを表示するかを選択する。
【０００５】
また、動画像符号化のＭＰＥＧ（Moving Picture Coding Experts Group)４にも上記の画像合成と同様に、オブジェクトベース符号化の機能がある。このオブジェクトベース符号化では、オブジェクトの周囲の透明な部分を指定するために、オブジェクトが含まれる画像とは別にアルファプレーンという画像が使用される。アルファプレーンには、２値画像のバイナリアルファプレーンと、グレイスケールアルファプレーンとがあり、グレイスケールアルファプレーンは、オプションで半透明を指定するためのものであり、非可逆符号化が適用される。バイナリアルファプレーンは必須であり、可逆符号化が適用される。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
上記の従来の技術が、ＧＩＦおよびＰＮＧのように透明色を利用して画像を合成する場合に可逆符号化する構成なのは、透過色を指定しても非可逆符号化すると、符号化前の原画像１と符号化後の画像２とで画素濃度が変化し、特にエッジの周囲にノイズが発生するため、オブジェクト４の周囲に透過色でない部分ができてしまうためである。図７は透過色５を指定した原画像１を示し、図８は非可逆符号化した画像２を示す。両方ともグレイの部分が透過色を表すが、可逆符号化は、非可逆符号化に比べて圧縮率が小さいという問題がある。
【０００７】
また、オブジェクト４の周囲にノイズ６が発生することを回避しながら非可逆符号化を使用するには、ＭＲＣおよびＭＰＥＧ４の任意形状符号化のように、合成する画像とは別にマスク画像が使用される。図９のマスク画像３は、白い部分がオブジェクトの表示を、また黒い部分が背景の表示を指定する。マスク画像は、２値画像であるが、可逆符号化する必要があるため、全体の符号量が増加し、しかも２つ以上の符号化手法を使用して、復号側で合成しなければならないため、その分装置が複雑になり、メモリ容量も大きくなり、製造コストが増大してしまうという問題がある。
【０００８】
さらに、非可逆符号化では、多くの場合、符号化の前に輝度成分と２つの色差成分とに分解され、色差成分はサブサンプリングされる。これは、人間の目は空間的な輝度変化と比べて、色差の変化に対しては鈍感なためである。そのため、自然画像であれば、復号時にアップサンプリングして元の解像度に戻った画像を目で見ても、画品質はあまり低下しておらず、サブサンプリングしなかった画像との違いも判別することはほとんど困難である。非可逆符号化であっても、圧縮率を小さくすれば、ノイズの発生を抑えることができる。しかし、サブサンプリングを伴う場合、解像度が低下してしまうため、文字やオブジェクトの形状などを表すには適さない。
【０００９】
本発明の目的は、マスク画像を用いず、ノイズの発生を少なくする処理を符号化側で行い、非可逆符号化であっても透過色機能を実現することができる画像符号化装置および画像復号装置を提供することである。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
本発明は、原画像の透過色の輝度の階調をシフトする階調シフト手段と、
前記階調シフト手段によって階調がシフトされた画像を、非可逆符号化する画像符号化手段とを含み、
前記階調シフト手段は、階調数をＲ（Ｒは、正の整数）とし、透過色の輝度の階調値を０またはＲ−１としたときに、透過色の輝度の階調値が０のものを−Ｄ１（Ｄ１は、正の整数）とし、透過色の輝度の階調値がＲ−１のものをＲ−１＋Ｄ２（Ｄ２は、正の整数）として階調の範囲外にシフトすることを特徴とする画像符号化装置である。
【００１１】
本発明に従えば、階調シフト手段によって原画像の透過色の階調を、階調数をＲ（Ｒは、正の整数）とし、透過色の輝度の階調値を０またはＲ−１としたときに、透過色の輝度の階調値が０のものを−Ｄ１（Ｄ１は、正の整数）とし、透過色の輝度の階調値がＲ−１のものをＲ−１＋Ｄ２（Ｄ２は、正の整数）として階調の範囲外にシフトして、圧縮率の高い非可逆符号化するので、マスク画像を用いずにオブジェクトを少ない符号量で符号化することができる。またマスク画像を用いる必用がないので、その分だけ構成を簡素化することができ、コスト削減を図ることが可能となる。
【００１２】
また本発明は、透過色の輝度の階調値を０としたときに、前記階調シフト手段は、透過色の輝度の階調値を−Ｄ１とし、オブジェクト画像の画素の階調値を、入力画像の輝度の階調値が０に近づくに連れて、出力画像の輝度の階調値が入力画像の輝度の階調値に対して、透過色の輝度の階調値から離れる変化量が大きくなるように変換することを特徴とする。
【００１３】
さらに本発明は、透過色の輝度の階調値をＲ−１としたときに、前記階調シフト手段は、透過色の輝度の階調値をＲ−１＋Ｄ２とし、オブジェクト画像の画素の階調値を、入力画像の輝度の階調値がＲ−１に近づくに連れて、出力画像の輝度の階調値が入力画像の輝度の階調値に対して、透過色の輝度の階調値から離れる変化量が大きくなるように変換することを特徴とする。
【００１４】
さらに本発明は、符号化された画像を復号する画像復号手段と、
前記画像復号手段によって復号された画像の輝度情報から透過色を判定する透過色判定手段とを含み、
前記画像復号手段は、階調数をＲ（Ｒは、正の整数）とし、画像を復号したときに、階調の範囲外の階調値を０またはＲ−１にクリッピングし、
前記透過色判定手段は、画像のうち輝度情報から階調値が０またはＲ−１の部分を透過色と判定することを特徴とする画像復号装置である。
【００１５】
本発明に従えば、画像復号手段によって符号化された画像を復号し、前記画像復号手段は、画像を復号したときに、階調の範囲外の階調値を０またはＲ−１にクリッピングし、この復号された画像の透過色を透過色判定手段が輝度情報のみによって判定し、階調値が０またはＲ−１の部分を透過色と判定するので、サブサンプリングによる解像度の低下を伴わずに、オブジェクトの輪郭を忠実に復元して再現することができる。
【００１６】
さらに本発明の透過色判定手段は、透過色と判定した輝度の階調を、最も暗い黒を表す値とすることを特徴とする。
【００１７】
さらに本発明の透過色判定手段は、透過色と判定した輝度の階調を、最も明るい白を表す値とすることを特徴とする。
【００１８】
さらに本発明は、原画像の透過色の階調をシフトする階調シフト手段と、
階調シフト手段によって階調がシフトされた画像を、非可逆符号化する画像符号化手段と、
画像符号化手段によって符号化された画像を復号する画像復号手段と、
画像復号手段によって復号された画像の輝度から透過色を判定する透過色判定手段と含み、
前記階調シフト手段は、階調数をＲ（Ｒは、正の整数）とし、透過色の輝度の階調値を０またはＲ−１としたときに、透過色の輝度の階調値が０のものを−Ｄ１（Ｄ１は、正の整数）とし、透過色の輝度の階調値がＲ−１のものをＲ−１＋Ｄ２（Ｄ２は、正の整数）として階調の範囲外にシフトし、
前記画像復号手段は、画像を復号したときに、階調の範囲外の階調値を０またはＲ−１にクリッピングし、
前記透過色判定手段は、画像のうち輝度情報から階調値が０またはＲ−１の部分を透過色と判定することを特徴とする画像処理装置である。
【００１９】
本発明に従えば、階調シフト手段によって原画像の透過色の階調を、階調数をＲ（Ｒは、正の整数）とし、透過色の輝度の階調値を０またはＲ−１としたときに、透過色の輝度の階調値が０のものを−Ｄ１（Ｄ１は、正の整数）とし、透過色の輝度の階調値がＲ−１のものをＲ−１＋Ｄ２（Ｄ２は、正の整数）として階調の範囲外にシフトして、圧縮率の高い非可逆符号化するので、マスク画像を用いずにオブジェクトを少ない符号量で符号化し、こうして符号化された画像を復号し、前記画像復号手段は、画像を復号したときに、階調の範囲外の階調値を０またはＲ−１にクリッピングし、この復号された画像の透過色を透過色判定手段が輝度情報のみによって判定し、階調値が０またはＲ−１の部分を透過色と判定するので、サブサンプリングによる解像度の低下を伴わずに、オブジェクトの輪郭を忠実に復元して、ノイズの少ない高品質の画像を得ることができる。またマスク画像を用いる必用がないので、その分だけ構成を簡素化することができ、コスト削減を図ることが可能となる。
【００２０】
さらに本発明は、透過色の輝度の階調値を０としたときに、前記階調シフト手段は、透過色の輝度の階調値を−Ｄ１とし、オブジェクト画像の画素の階調値を、入力画像の輝度の階調値が０に近づくに連れて、出力画像の輝度の階調値が入力画像の輝度の階調値に対して、透過色の輝度の階調値から離れる変化量が大きくなるように変換し、
透過色判定手段は、透過色と判定した輝度の階調値を、０とすることを特徴とする。
【００２１】
さらに本発明は、透過色の輝度の階調値をＲ−１としたときに、前記階調シフト手段は、透過色の輝度の階調値をＲ−１＋Ｄ２とし、オブジェクト画像の画素の階調値を、入力画像の輝度の階調値がＲ−１に近づくに連れて、出力画像の輝度の階調値が入力画像の輝度の階調値に対して、透過色の輝度の階調値から離れる変化量が大きくなるように変換し、
前記透過色判定手段は、透過色と判定した輝度の階調値を、Ｒ−１とすることを特徴とする。
【００２２】
さらに本発明の透過色判定手段は、透過色と判定した輝度の階調値を、０とすることを特徴とする。
【００２３】
さらに本発明の透過色判定手段は、透過色と判定した輝度の階調値を、Ｒ−１とすることを特徴とする。
【００２４】
【発明の実施の形態】
図１は本発明の実施の一形態の画像処理装置３０を示すブロック図である。本実施の形態の画像処理装置３０は、画像符号化装置３１と画像復号装置３２とを含む。画像符号化装置３１は、色変換部３３、サブサンプリング部３４、シフト処理部３５、および非可逆符号化部３６を含む。また、画像復号装置３２は、復号部３７、アップサンプリング部３８、透過色判定部３９、および色変換部４０を含む。
【００２５】
画像符号化装置３１において、前記色変換部３３は、原画像２０のたとえばＲＧＢで表される色空間を、輝度と２つの色差とに変換する。輝度と色差とによって表される色空間は、デジタルカメラおよびテレビカメラではＹＣｂＣｒが用いられ、カラーファクシミリではＣＩＥＬＡＢが用いられ、このような色空間の表色系は、その機器に搭載されるアプリケーションプログラムによって相違するが、本発明では本質的な相違ではなく、国際標準規格で規定される色変換の手法を用いればよい。
【００２６】
前記サブサンプリング部３４は、輝度の解像度はそのままで、色差の解像度を落とす。サンプリングには、縦横ともサンプリングして、輝度４画素に対して色差を対応させる手法、または横だけサンプリングして、輝度２画素に色差１画素を対応させる手法が採用される。サンプリングには、間引きだけの代わりに、平均を用いてもよい。
【００２７】
具体的には、階調値が０からＲ−１で表せるとすると、オブジェクト２３の周囲の透過色部分２１の透過色の輝度の階調値は０またはＲ−１のいずれかとする。ここで、Ｒは整数であり、８ビットであればＲ＝２５６である。画像符号化装置３１に入力される画像２０は、予め透過色の範囲が決められ、透過色部分２１は白か黒に決まっているものとする。Ｒ＝２５６のとき、白を透過色としたならば、ＲＧＢは全て２５５であり、色変換した後の輝度の値も２５５である。黒を透過色としたならば、ＲＧＢは全て０であり、輝度の値も０である。シフト処理部３５は、透過色が輝度０ならばマイナスに、また輝度Ｒ−１ならばＲ以上の値に階調値をシフトする。
【００２８】
前記シフトによって透過色のノイズが削減される原理について説明する。階調をＲとすると、画素値は０からＲ−１までの整数値になる。一般的に階調は８ビットの値である２５６が用いられることが多く、本実施の形態でもこれを採用する。符号化において、この画素値（Ｒ＝２５６）が入力されるが、ＪＰＥＧおよびＪＰＥＧ２０００などの非可逆の変換符号化では、周波数変換と量子化とで誤差が発生するため、画像を復号したときに、画素値が階調の範囲外に出ることがある。この場合、復号部３７は、範囲外に出た画素値を境界値である０またはＲ−１に戻すクリッピング処理を行う。
【００２９】
図２は白（画素値Ｒ）を下地とする原画像に階段状のエッジがあったとき、その周りにノイズが発生し、このノイズのうち、原画像がＲ以上になったものがＲ−１にクリッピングされる様子を表している。このようなクリッピング処理によって、最終的にはノイズのうちの画素値がＲ−１以下になったものだけが見える。また、図符号化前に下地の画素値で階調の範囲外に出たものについては、下地をシフトする階調幅が符号化によって発生するノイズの階調幅よりも大きければ、図２に示されるように、クリッピングによってほとんどのノイズが消えてしまう。
【００３０】
透過色を階調の境界値にするのは、透過色機能が実現できるファイルフォーマットはＧＩＦおよびＰＮＧなどの圧縮率が小さい可逆符号化だけであり、ＪＰＥＧなどの圧縮率が大きい非可逆の変換符号化では値が変化してしまうため、透過色でない部分が透過色になったり、それとは逆に透過色である部分が透過色でなかったりすることが起こり、これによってオブジェクト２３に「穴」などとも呼ばれる点状に欠損した表示箇所ができたり、オブジェクト２３の周りに「ごみ」などとも呼ばれる点状の余分な表示箇所ができ、合成画像の画質が劣化してしまうためである。
【００３１】
そこで、非可逆の変換符号化において、クリッピングによって階調の範囲外の値は全て境界値になる性質を利用して、階調の境界値を透過色に指定し、符号化前に階調の範囲外にシフトすれば、合成画像の画質を劣化させることなく、透過色機能を実現することができる。透過色として指定するのは、０（黒）またはＲ−１（白）のいずれか一方または両方である。
【００３２】
図３はシフト処理部３５に設定される第１変換式を説明するための図であり、図４はシフト処理部３５に設定される第２変換式を説明するための図であり、図５はシフト処理部３５に設定される第３変換式を説明するための図である。シフト処理部３５には、前述のシフト処理を行うために変換式が設定され、その変換式にはいくつか考えられるが、その一例として一次関数で表される変換式を以下に示す。ここに、シフト処理部３５への入力画像の輝度をＹｉ、シフト処理部３５からの出力画像の輝度をＹ0とする。Ｒは階調数であり、本実施の形態では８ビットであるＲ＝２５６が用いられる。α、β、Ｄ１、Ｄ２を０または正の数とする。
【００３３】
（ａ）第１変換式
Ｙ0＝−Ｄ１      （Ｙｉ＝０）                            …（１）
Ｙ0＝αＹｉ＋β      （０＜Ｙｉ＜Ｒ−１）                …（２）
Ｙ0＝Ｒ−１＋Ｄ２      （Ｙｉ＝Ｒ−１）                  …（３）
（ｂ）第２変換式
Ｙ0＝−Ｄ１      （Ｙｉ＝０）                            …（４）
Ｙ0＝αＹｉ＋β（０＜Ｙｉ≦Ｒ−１）                      …（５）
（ｃ）第３変換式
Ｙ0＝αＹｉ（０≦Ｙｉ＜Ｒ−１）                          …（６）
Ｙ0＝Ｒ−１＋Ｄ２（Ｙｉ＝Ｒ−１）                        …（７）
【００３４】
上記の式１〜式３の第１変換式は、０とＲ−１との両方を透過色としたものであり、上記の式４および式５の第２変換式では０を、上記の式６および式７の第３変換式ではＲ−１を透過色とし、いずれも透過色は階調の範囲外にシフトされるように設定されている。第１〜第３変換式のα、βは、α≦１、β≧０という条件がある。
【００３５】
符号化によって、オブジェクト２３内の画素が透過色になって、オブジェクト２３内に前記点状に欠損した表示箇所が生じてしまう可能性があるが、この点状に欠損した表示箇所の発生の可能性を少なくするには、オブジェクト２３内の画素の階調値を透過色に近くない値にすればよい。この透過色に近くない値は、第１〜第３変換式のいずれにおいても、αを小さい値に、βを大きい値にするほど、変換後の値は透過色から離れた値になる。予めオブジェクト２３内に透過色と同一の階調０またはＲ−１の画素が含まれる場合には、上記の第１〜第３変換式だけでは前記点状に欠損した表示箇所に発生は避けられない。これを防止するために、オブジェクト２３内については、画素値０のものは１にするなどの前処理を行えばよい。
【００３６】
非可逆符号化部３６は、輝度と色差とに分けられた成分をまとめて符号化する。非可逆符号化としては、色変換符号化が用いられ、国際標準規格のＪＰＥＧ（Joint Photographic Cording Experts Group)およびＭＰＥＧ（Moving Picture Coding Experts Group)などを用いることができる。変換符号化は、画像を空間成分に分解し、低周波成分は細かく量子化し、高周波成分は粗く量子化することによって、情報を削減する。これは高周波成分の精度を落としても、人間の目が高周波成分に対して鈍感なため、画質はあまり低下しないことを利用している。しかし、高周波成分の精度を落とすことによって、高周波ノイズが発生する。
【００３７】
画像符号化装置３１によって符号化された画像データは、通信回線などを介して蓄積媒体に蓄えられた後、取出されて画像復号装置３２に入力される。
【００３８】
画像復号装置３２において、復号部３７は前記画像符号化装置３１によって符号化されたデータを復号し、輝度と色差とによって表された画像データに変換する。この部分にはクリッピングが含まれるため、シフト処理部３５で０からＲ−１の範囲外の階調については、マイナスは０に、Ｒ以上の値はＲ−１に戻される。
【００３９】
アップサンプリング部３８は、色差の解像度を元の解像度、つまり輝度と同じ解像度に戻す。アップサンプリングの方法は、輝度４画素に色差２画素が対応している場合、色差画素４箇所に同じ画素をコピーする方法、および補間を行う方法などが採用される。
【００４０】
透過色判定部３９は、輝度が０またはＲ−１の部分を透過色と判定する。通常は透過色として指定した白または黒は色が付いていないため、色差の値は階調の中間の値であるＲ／２（Ｒ＝２５６のときは１２８）になるが、サブサンプリングおよび非可逆符号化のノイズの影響によって、Ｒ／２以外の値になり、色が付くことがある。透過色判定部３９では、輝度が透過色として指定した値ならば、色差を強制的にＲ／２にする。
【００４１】
色変換部４０は、輝度と色差とによって表されている色空間を表示デバイス特有の色空間に変換する。これによって画像を表示することができる。たとえば、表示デバイスがディスプレイである場合はＲＧＢ、プリンタである場合はＣＭＹＫなどが用いられる。
【００４２】
図６は画像処理装置３０によって透過色を０としたときのオブジェクトの周りの色透過部分のノイズを削減する原理を説明するための図である。同図において、縦軸は階調値であり、横軸は画像の１ライン上の画素の位置である。図６（１）に示される透過色を含む原画像は、図６（２）に示されるように、シフト処理部３５によって透過色部分の階調はマイナスの値にシフトされる。
【００４３】
画像符号化装置３１で符号化された画像データは、通信回線または蓄積装置などによって実現される伝送手段２５を通して画像復号装置３２に入力され、復号部３７において復号される。復号された輝度は、クリッピング前は図６（３）に示され、階調を０からＲ−１に丸めるクリッピング処理によって、図６（４）に示されるように、透過色部分２１のノイズが消去される。色差部分にはノイズが残るが、輝度成分でのみ透過色の判定を行うため、色差成分のノイズが透過色部分２１に影響することはない。このような透過色の部分には、背景の画像が合成される。
【００４４】
このようにして本実施の形態によれば、透過色部分２１のノイズを抑えることができるため、マスク画像を別に持つことなく、圧縮率が高い非可逆符号化によってオブジェクトベースの符号化を実現することができる。また、マスク合成の処理が不要であるため、装置の構成を簡素化することができ、製造コストの削減を図ることができる。さらに、符号化には動画、静止画に拘らず、自然画像の符号化に広く使われている標準画像符号化方式を採用することができるため、実装が容易であり、各種のアプリケーションプログラムに容易に搭載することができる。
【００４５】
本発明は、ＷＷＷブラウザ、カラーファクシミリ、テレビ電話、およびディスプレイ付き携帯電話などに搭載される動画および静止画を扱うアプリケーションプログラムに好適に実施することができる。
【００４６】
【発明の効果】
本発明によれば、透過色部分のノイズの発生を抑制し、前記従来の技術のようにマスク画像を用いずに、オブジェクト画像を低コストで符号化することができる。また輝度のみで透過色を判定するので、サブサンプリングによる解像度の低下が生じず、オブジェクトの輪郭を忠実に再現し、高品質の画像を得ることができる。さらに透過色と判定した輝度の階調を最も暗い黒を表す値または最も明るい白を表す値とすることによって、クリッピングによってノイズが消去された値を透過色とすることができ、色差画像にノイズが発生していても、正しく透過色を判定することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の一形態の画像処理装置３０を示すブロック図である。
【図２】白（画素値Ｒ）を下地とする原画像に階段状のエッジがあったとき、その周りにノイズが発生し、このノイズのうち、原画像がＲ以上になったものがＲ−１にクリッピングされる様子を示す図である。
【図３】シフト処理部３５に設定される第１変換式を説明するための図である。
【図４】シフト処理部３５に設定される第２変換式を説明するための図である。
【図５】シフト処理部３５に設定される第３変換式を説明するための図である。
【図６】画像処理装置３０によって透過色を０としたときのオブジェクトの周りの色透過部分のノイズを削減する原理を説明するための図である。
【図７】従来の技術における透過色５を指定した原画像１を示す図である。
【図８】従来の技術における非可逆符号化した画像２を示す図ある。
【図９】従来の技術におけるマスク画像３を示す図である。
【符号の説明】
３０  画像処理装置
３１  画像符号化装置
３２  画像復号装置
３３  色変換部
３４  サブサンプリング部
３５  シフト処理部
３６  非可逆符号化部
３７  復号部
３８  アップサンプリング部
３９  透過色判定部
４０  色変換部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【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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