(57)【要約】【課題】フォントデータ量を抑えながら、画像に対して様々なフォントを自在にスーパーインポーズする。【解決手段】画像データに対して符号化、復号処理を可能なデジタルカメラ１０において、画像データをＤＣＴ変換処理し、ＤＣＴ係数に基づいて符号化データを生成する。一方、ＲＯＭ３９に格納されたフォントデータをＤＣＴ変換部３５においてＤＣＴ係数に変換する。そして、複数のフォントＤＣＴ係数を加算して合成フォントＤＣＴ係数を生成し、画像データのＤＣＴ係数の一部ブロックと置き換える。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数のブロックから構成される画像データをブロック毎に直交変換し、直交変換係数に基づいた画像データの符号化、復号を可能な画像処理装置のフォント合成装置であって、
それぞれ少なくとも１つのブロックで構成される複数のフォントブロックを格納するメモリと、
少なくとも２つのフォントブロックの直交変換係数を加算し、直交変換係数で表される合成フォントブロックを生成するフォント合成手段と、
画像データの直交変換係数の一部ブロックを、前記合成フォントブロックに置き換える置換手段と
を備えたことを特徴とするフォント合成装置。
【請求項２】
前記フォント合成手段が、それぞれ異なった領域にフォントが所在する複数のフォントブロック同士を加算することを特徴とする請求項１に記載のフォント合成装置。
【請求項３】
前記フォントブロックが、ドットパターンデータとして前記メモリに格納され、前記メモリから読み出されると直交変換係数に変換されることを特徴とする請求項１に記載の文字フォント合成装置。
【請求項４】
前記フォントブロックの直交変換係数が、前記メモリに格納されていることを特徴とする請求項１に記載の文字フォント合成装置。
【請求項５】
互いの相関性のある２つのフォントブロックに対し、一方のブロックで相関性のある直交変換係数データが記憶されておらず、
他方のブロックで対応する直交変換係数データを利用することにより、前記一方のブロックにおいて、相関性のある直交変換係数データを復元する復元部をさらに有することを特徴とする請求項４に記載の文字フォント合成装置。
【請求項６】
請求項１乃至５のいずれかに記載されたフォント合成装置を備えた画像処理装置であって、
画像データを直交変換して直交変換係数を算出する直交変換手段と
前記合成フォントブロックによって一部置換された画像データの直交変換係数を符号化し、符号化データを生成する符号化手段と
を備えることを特徴とする画像処理装置。
【請求項７】
請求項１乃至５のいずれかに記載されたフォント合成装置を備えた画像処理装置であって、
画像データの符号化データを復元して画像データの直交変換係数を生成する復号手段と、
前記合成フォントブロックによって一部置換された画像データの直交変換係数を逆直交変換し、画像データを復元する逆直交変換手段と
を備えたことを特徴とする画像処理装置。
【請求項８】
複数のブロックから構成される画像データをブロック毎に直交変換し、直交変換係数に基づいた画像データの符号化、復号を可能な画像処理装置に対するフォント合成方法であって、
それぞれ少なくとも１つのブロックで構成され、メモリに格納される複数のフォントブロックのうち、少なくとも２つのフォントブロックの直交変換係数を加算し、直交変換係数で表される合成フォントブロックを生成するフォント合成手段と、
画像データの直交変換係数の一部ブロックを、前記合成フォントブロックに置き換える置換手段と
を含むことを特徴とするフォント合成方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、画像データを符号化、復号する画像処理装置に関し、特に、画像データに対してキャラクタなどのフォントをスーパーインポーズする画像処理装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
ＪＥＰＧなど従来の画像符号化処理（圧縮処理）では、画像データに対してＤＣＴ変換、ウェーブレット変換などの直交変換を行い、量子化する。そして、量子化された直交変換係数をハフマン符号化し、圧縮された画像データを記録する。画像データは、複数の画素（例えば８×８、１６×１６）から成る画素ブロックによって構成され、ブロック毎に符号化処理が行われる。圧縮された画像データは、ハフマン復号、逆量子化、逆直交変換され、これによって原画像データが復元される。
【０００３】
記録画像に対してフォントをスーパーインポーズする場合、画像データを復元してからフォントデータを重畳しなければならず、演算処理が煩雑となり、長い処理時間を要する。そのため、直交変換係数で表される文字フォントを用意し、画像データの一部ブロックを文字フォントブロックと置換する方法が知られている（特許文献１参照）。そこでは、画像データの直交変換係数の一部ブロックを、文字フォントブロックのＤＣＴ係数に置き換える。これにより、フォントを重畳するときの演算回数が削減される。
【特許文献１】特許第３５３２９６１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上記方法の場合、ブロック毎に１つのフォントが用意され、メモリに格納される。そのため、１つのブロック内に文字、記号を組み合わせたフォントも個別に用意しなければならず、メモリに格納させるフォントデータ量が膨大になる。例えば、アルファベット「Ａ」にアンダーバー「＿」を伏した文字フォント「Ａ」をスーパーインポーズする場合、フォント「Ａ」、「＿」とは別にフォント「Ａ」を用意しなければならない。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明のフォント合成装置は、複数のブロックから構成される画像データをブロック毎に直交変換し、直交変換係数に基づいた画像データの符号化、復号を可能な画像処理装置のフォント合成装置であって、例えばＪＥＰＧなどのデータ符号化に適用可能である。
【０００６】
本発明のフォント合成装置は、それぞれ少なくとも１つのブロックで構成される複数のフォントブロックを格納するメモリを備え、少なくとも２つのフォントブロックの直交変換係数を加算し、直交変換係数によって表される合成フォントブロックを生成するフォント合成手段と、画像データの直交変換係数の一部ブロックを、合成フォントブロックに置き換える置換手段とを備えたことを特徴とする。
【０００７】
直交変換は線形性を有するため、直交変換係数で表されるフォントブロック同士を加算演算することによって、フォント合成できる。したがって、複数のフォントブロックの直交変換係数同士を加算することにより、同一ブロック内に異なるキャラクタ（文字と記号など）が生成される。よって、データ量の少ないフォントデータから様々な合成フォントデータを作成し、画像データの一部ブロックと置き換えることができる。
【０００８】
合成フォントによって表現可能なキャラクタとして、濁点、半濁点、バーなどが存在する。これらキャラクタがフォント同士重なって表示されるのは望ましくない。したがって、フォント合成手段は、ブロック内でそれぞれ異なった領域にフォントが所在する複数のフォントブロック同士を加算するのが望ましい。例えば、ブロック内において、左側半分の領域、右側半分の領域、あるいは上側、下側に文字あるいは記号が形成されるフォントブロックを用意する。
【０００９】
例えば長時間使用する画像処理装置では、フォントブロックをドットパターンデータとしてメモリに格納し、メモリから読み出して直交変換係数に変換すればよい。一方、電源を頻繁にＯＮ／ＯＦＦする携帯装置などの画像処理装置では、フォントブロックの直交変換係数を、あらかじめメモリに格納するのが望ましい。
【００１０】
フォントの直交変換係数データを記録する場合、左右、上下対称性のあるフォント同士の直交変換係数を比較すると、互いに相関性のあるデータが存在する。したがって、データ量を一層削減するため、相関性を互いにもつ２つのフォントブロックに対し、一方のブロックで相関性のある直交変換係数データを記憶させない（それ以外の直交変換係数だけを記憶する）。そして、他方のブロックにおいて対応する直交変換係数データを利用することにより、一方のブロックにおいて、相関性のある直交変換係数データ復元する復元部を設けるのが望ましい。
【００１１】
フォント合成については、符号化処理のとき行ってもよく、あるいは復号処理の時行ってもよい。例えば、画像処理装置は、画像データを直交変換して直交変換係数を算出する直交変換手段と、合成フォントブロックによって一部置換された画像データの直交変換係数を符号化し、符号化データを生成する符号化手段とを備える。
【００１２】
あるいは、画像データの符号化データを復元して画像データの直交変換係数を生成する復号手段と、合成フォントブロックによって一部置換された画像データの直交変換係数を逆直交変換し、画像データを復元する逆直交変換手段とを備える。
【００１３】
本発明のフォント合成方法は、複数のブロックから構成される画像データをブロック毎に直交変換し、直交変換係数に基づいた画像データの符号化、復号を可能な画像処理装置に対するフォント合成方法であって、それぞれ少なくとも１つのブロックで構成され、メモリに格納される複数のフォントブロックのうち、少なくとも２つのフォントブロックの直交変換係数を加算し、直交変換係数で表される合成フォントブロックを生成するフォント合成手段と、画像データの直交変換係数の一部ブロックを、合成フォントブロックに置き換える置換手段とを含むことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、フォントデータ量を抑えながら、画像に対して様々なフォントを自在にスーパーインポーズすることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
以下では、図面を参照して本実施形態であるデジタルカメラについて説明する。
【００１６】
図１は、第１の実施形態であるデジタルカメラのブロック図である。
【００１７】
デジタルカメラ１０はコントローラ３０を備え、コントローラ３０はカメラ動作を制御する。ユーザによって撮影動作が行われると、撮影光学系（図示せず）を通った光が撮像素子１２に結像され、被写体像が形成される。これによって、被写体像に応じたアナログ画像信号が生成される。
【００１８】
画像信号は撮像素子１２から読み出され、Ａ／Ｄ変換器１４においてデジタル画像信号に変換される。生成された一フレーム分の画像信号は、画像メモリ１６へ一時的に格納される。なお、ＲＡＷデータの代わりに、Ｒ，Ｇ，Ｂ信号などのデジタル画像データを符号化対象にしてもよい。
【００１９】
デジタルカメラ１０は、ＤＣＴ変換部１８、量子化部２０、ランレングス圧縮部２２、ハフマン符号化部２４を備え、画像データを符号化して圧縮処理する。ここでは、ＪＰＥＧ方式に従って画像データが圧縮される。
【００２０】
具体的に説明すると、画像メモリ１６に格納された１フレーム分のデジタル画像データは、８×８の画素から成るブロック毎に処理され、各ブロックの画像データＰｘｙ（０≦ｘ≦７≦、０≦ｙ≦７）は、ＤＣＴ変換部１８においてＤＣＴ変換処理される。その結果、ＤＣＴ係数Ｓｕｖ（０≦ｕ≦７≦、０≦ｖ≦７）がブロック毎に生成される。
【００２１】
ＤＣＴ係数Ｓｕｖは、量子化部２０において量子化され、量子化ＤＣＴ係数Ｑｕｖが得られる。量子化ＤＣＴ係数Ｑｕｖは、ランレングス圧縮部２２においてランレングス処理され、その後、ハフマン符号化部２４においてハフマン符号化処理される。これにより、圧縮画像データが生成され、ストレージ２６に記録される。
【００２２】
ユーザによって再生モードが設定されると、ストレージ２６に記録された画像データが復号部２８に送られる。復号部２８では、圧縮画像データに対して復号処理が施される。すなわち、符号化データに対して逆符号化処理が施され、量子化ＤＣＴ係数が算出される。そして、量子化ＤＣＴ係数に対して逆量子化処理が施され、ＤＣＴ係数が算出される。
【００２３】
さらに、ＤＣＴ係数に対して逆ＤＣＴ変換処理が施されると、画像データが復元される。復元された画像データは、ＬＣＤなどの表示部２９に送られ、記録画像が再生表示される。
【００２４】
本実施形態では、様々なキャラクタによるフォントを撮影画像にスーパーインポーズ可能であり、ＲＯＭ３９には、多数のフォントデータがドットパターンデータとして格納されている。例えば、フォント「Ａ」、「Ｂ」、「＿」、「A 」、「 B」、「_ 」、「 _」のドットパターンデータが格納されている。
【００２５】
カメラ１０が電源ＯＮ状態になると、フォントデータがＲＯＭ３９から読み出され、ＤＣＴ変換部３５に送られる。ＤＣＴ変換部３５では、フォントデータがＤＣＴ変換処理され、これによってフォントデータのＤＣＴ係数（以下、フォントＤＣＴ係数という）が生成される。一連のフォントＤＣＴ係数は、ＲＡＭ３７に格納される。
【００２６】
ＲＡＭ３７にはスイッチ回路３８に接続され、スイッチ回路３８の各スイッチＳＷは、対応するフォントＤＣＴ係数を読み出すときに接続される。コントローラ３０はスイッチ回路３８の各スイッチＳＷのＯＮ／ＯＦＦを制御する。所定のキャラクタを撮影画像にスーパーインポーズする場合、キャラクタに応じたフォントＤＣＴ係数を読み出すように所定のスイッチがＯＮ状態に切り替えられる。
【００２７】
読み出されたフォントＤＣＴ係数は、加算演算器３６に送られる。加算演算器３６では、後述するように、フォント合成処理が実行される。そして、合成フォントのＤＣＴ係数が、レベルシフトバッファ３４を介してＲＡＭ３２へ送られる。なお、ＲＯＭ３９に格納されたフォントをそのままスーパーインポーズする場合、加算演算器３６においてフォント合成処理は実行されない。すなわち、フォント合成の必要なフォントに対してのみフォント合成処理が行われる。
【００２８】
スイッチ３３は、ＲＡＭ３２とＤＣＴ変換部１８のいずれかを量子化部２０と接続させる。コントローラ３０は、所定のタイミングでスイッチ３３を切り替え、画像データの直交変換係数Ｓｕｖの一部をフォントのＤＣＴ係数に置き換える。このとき、フォントデータは、８×８ブロック毎に置き換えられる。これにより、あらかじめ定められた所定位置にキャラクタがスーパーインポーズされる。
【００２９】
図２は、フォント合成を示した図である。ここでは、具体的に幾つかのフォントを例示しながら、フォント合成処理について説明する。
【００３０】
図２には、上下のフォント合成、上下左右のフォント合成といった２つのフォント合成が示されている。ここでは、上下合成の例示としてフォント「Ａ」、「＿」が用いられ（それぞれ符号Ｆ１、Ｆ２で表す）、左右上下合成には、フォント「A 」、「 B」、「_ 」、「 _」が例示されている（それぞれ符号Ｆ３、Ｆ４、Ｆ５、Ｆ６で表す）。
【００３１】
各フォントのドットパターンは、画像データの符号化、復号化処理に合わせて、８×８の画素から成るブロックによって構成される。符号Ｆ１によって表されるフォント「Ａ」は、ブロック全体エリアにアルファベット“Ａ”を描いたフォントであり、符号Ｆ２によって表されるフォント「＿」は、ブロックの下方にアンダーバーを描いたフォントである。
【００３２】
電源が投入されると、ＲＯＭ３９に格納されたフォント「Ａ」、「＿」のドットデータはＤＣＴ係数に変換される。ＤＣＴ変換されたフォント「Ａ」、「＿」の各フォントＤＣＴ係数を、ここでは符号Ｓ１ｕｖ、Ｓ２ｕｖで表す。
【００３３】
ＤＣＴ変換は、直交変換の一つであり、直交変換は線形演算である。したがって、ＤＣＴ係数で表される各フォントブロックを加算することによって、複数の文字、記号をブロック内に含めたフォントを生成することができる。図２におけるフォント上下合成の場合、加算演算器３６でフォント「Ａ」、「＿」のフォントＤＣＴ係数が加算されると、フォント「Ａ」のＤＣＴ係数ＳＦｕｖが得られる。すなわち、アルファベット“Ａ”の下方にアンダーラインを引いたフォント「Ａ」が生成される。
【００３４】
一方、上下左右のフォント合成の場合、符号Ｆ３、Ｆ４によって表されるフォント「A 」、「 B」のドットパターンは、８×８画素ブロックの左側半分、右側半分に形成されている。また、符号Ｆ５、Ｆ６によって表されるフォント「_ 」、「 _」のドットパターンは、左側半分の下方、右側半分の下方に形成されている。
【００３５】
したがって、フォント「A 」、「 B」、「_ 」、「 _」のフォントＤＣＴ係数Ｓ１ｕｖ、Ｓ２ｕｖ、Ｓ３ｕｖ、Ｓ４ｕｖが加算演算器３６において加算されると、合成フォント「AB」のＤＣＴ係数ＳＧｕｖが生成される。すなわち、アルファベット“AB”にアンダーラインを引いたフォントが生成される。
【００３６】
ブロック単位で合成されたフォント「Ａ」のフォントＤＣＴ係数ＳＦｕｖ、あるいはフォント「AB」のフォントＤＣＴ係数ＳＧｕｖは、スイッチ３３の切替動作により、ＤＣＴ係数によって表される画像データの所定ブロックと置き換えられる。その結果、記録画像を再生したとき、文字情報としてキャラクタ「Ａ」、もしくはキャラクタ「AB」が所定の位置に表示される。
【００３７】
文字フォントを合成する場合、コントローラ３０は、フォント同士が重ならないように、複数のフォントデータの中から適切なフォントデータを選ぶ。フォントデータの組み合わせは、あらかじめ定められている。なお、図示したフォントに限定されず、様々な文字、記号によるフォントを用意可能である。
【００３８】
このように本実施形態によれば、カメラ１０において、画像データがＤＣＴ変換処理され、ＤＣＴ係数に基づいて符号化データが生成される。一方、ＲＯＭ３９に格納されたフォントデータは、ＤＣＴ変換部３５においてフォントＤＣＴ係数に変換される。そして、複数のフォントＤＣＴ係数に対して加算演算が施され、合成フォントＤＣＴ係数が生成される。合成フォントＤＣＴ係数は、画像データのＤＣＴ係数の一部ブロックと置き換えられる。
【００３９】
このように文字フォントを加算演算することによって、様々な文字、記号をブロック内に含むフォントを自在に作成することができる。そのため、あらかじめ用意するフォントデータの量を抑えることができる。特に、アンダーバー、日本語の濁点、半濁点、ドイツ語のウムラウトなどに対して合成フォントは有効である。
【００４０】
次に、図３、図４を用いて、第２の実施形態であるデジタルカメラについて説明する。第２の実施形態では、フォントデータがＤＣＴ係数データとしてあらかじめ格納されている。
【００４１】
図３は、第２の実施形態であるデジタルカメラのブロック図である。
【００４２】
デジタルカメラ１００では、フォントのＤＣＴ係数データがＲＯＭ３９にあらかじめ格納されている。図３では、一例としてフォント「A 」、「 A」、「B 」、「 B」、「_ 」、「 _」が図示されている。カメラ１０’に電源が投入されると、フォントＤＣＴ係数データがＲＯＭ３９から読み出され、ＲＡＭ３７に格納される。
【００４３】
あらかじめフォントＤＣＴ係数データがＲＯＭ３９に格納されているため、電源投入の度にＤＣＴ変換処理を行う必要が無く、演算処理時間を短縮することができる。
【００４４】
さらに第２の実施形態では、互いに相関性のある２つのフォントについては、一方のフォントＤＣＴ係数のデータのうち相関性のあるデータを記憶せず、他方のフォントＤＣＴ係数データによって復元させる。以下、説明する。
【００４５】
図４は、フォント「A 」「 A」のドットパターンデータ、およびＤＣＴ係数データをブロック単位で示した図である。図４に示すように、フォント「A 」「 A」の中でアルファベット“Ａ”の位置に該当する画素値が２５５、それ以外の画素値が０に定められている。ここでは、フォント「A 」「 A」のＤＣＴ係数をＳＴｕｖ、ＳＺｕｖとして表す。
【００４６】
図４から明らかなように、偶数の列ｕ（＝０、２、４、６）における画素データについてフォントＤＣＴ係数ＳＴｕｖ、ＳＺｕｖを比較すると、画素値は等しく、あるいは符号を反転させた値になっている。フォント「A 」、「 A」のように左右対称性をもったフォント同士の場合、偶数の列ｕの画素データについて相関性がある。この場合、一方のフォントＤＣＴ係数が用意されていなくても、他方のフォントＤＣＴ係数から復元させることができる。
【００４７】
ここでは、一方のフォント「 A」のフォントＤＣＴ係数ＳＺｕｖについては、偶数の列ｕの画素データをＲＯＭ３９に記憶させず、奇数の列ｖ（＝１，３，５，７）の画素データのみ記憶させる。同様に、図３のＲＯＭ３９に格納された他のフォント「 B」、「 _」のＤＣＴ係数データについても、奇数の列ｖの画素データのみ用意されている。
【００４８】
復元部４１では、相関性のあるフォント「A 」、「B 」、「_ 」の偶数の列ｕの画素データを利用して、フォント「 A」、「 B」、「 _」のＤＣＴ係数データのうち画素情報のない偶数の列ｕのデータが復元される。なお、画素情報の欠落のないフォントＤＣＴ係数は、そのままＲＡＭ３７に格納される。
【００４９】
第１、第２の実施形態では、フォントの所在位置（形成位置）が左右上下の領域に定められているが、フォント形成位置は任意であり、フォント同士が重ならないようにフォントを選べばよい。
【００５０】
本実施形態では８×８ブロックを単位として符号化処理およびフォント重畳処理を行っているが、他の画素数（１６×１６）から成るブロックで構成してもよい。
【００５１】
本実施形態では、直交変換としてＤＣＴ変換処理を行うが、ＤＣＴ変換以外の直交変換、例えばウェーブレット変換、アダマール変換などを行ってもよい。また、符号化についてもハフマン符号化に限定されず、それ以外のエントロピー符号化であってもよい。また、非圧縮による符号化処理でもよい。
【００５２】
フォント合成処理は、符号化処理の代わりに復号化処理に行ってもよい。この場合、復号、逆量子化によって生成されるＤＣＴ係数のブロックをフォントＤＣＴ係数のブロックに置き換え、その後、逆ＤＣＴ変換を行えばよい。
【００５３】
デジタルカメラ以外の画像処理装置に適用してもよく、カメラ付き携帯電話、あるいは入力装置を備えたコンピュータに適用してもよい。さらに、ハードウェアではなく、ソフトウェアによって構成してもよい。
【図面の簡単な説明】
【００５４】
【図１】第１の実施形態であるデジタルカメラのブロック図である。
【図２】フォント合成を示した図である。
【図３】第２の実施形態であるデジタルカメラのブロック図である。
【図４】フォント「A 」「 A」のドットパターンデータ、およびフォントＤＣＴ係数データをブロック単位で示した図である。
【符号の説明】
【００５５】
１０  デジタルカメラ
１８  ＤＣＴ変換部
３０  コントローラ
３３  スイッチ
３５  ＤＣＴ変換部
３６  加算演算器（フォント合成手段）
３７  ＲＡＭ
３８  スイッチ回路
３９  ＲＯＭ
【図１】
2009251490.tif 000003
【図２】
2009251490.tif 000004
【図３】
2009251490.tif 000005
【図４】
2009251490.tif 000006