(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
画像を分解した分解画像の所定のレイヤにおける色指定されていないレイヤ外画素に対し、所定の色を割り当てる色割り当て方法であって、
（ａ）色の割り当てを行う対象のレイヤ外画素に対し、隣接する複数の画素を特定するステップと、
（ｂ）前記特定した複数の隣接画素もすべてレイヤ外画素である場合に、前記対象のレイヤ外画素に対してデフォルト色を割り当てる第１割当ステップと、
（ｃ）前記特定した複数の隣接画素中のレイヤ内画素のうち優勢な色を、前記対象のレイヤ外画素に対して割り当てる第２割当ステップと、
（ｄ）前記特定した複数の隣接画素中のレイヤ内画素である隣接レイヤ内画素に対し、共通色をもつ隣接レイヤ内画素の数が同数である場合に、前記対象のレイヤ外画素に対して予め定められた位置関係をもつ隣接画素の色を、前記対象のレイヤ外画素に対して割り当てる第３割当ステップと、
（ｅ）前記隣接レイヤ内画素が２つとして同色でない場合に、前記複数の隣接レイヤ内画素の色をもつ画素と共に隣接して出現する可能性の最も高い画素の色を、前記対象のレイヤ外画素に対して割り当てる第４割当ステップとを含んでなることを特徴とする色割り当て方法。
【請求項２】
前記第４割当ステップは、
（ｅ１）前記複数の隣接レイヤ内画素の各色に対して、隣接レイヤ内画素の色をもつ画素と該色をもつ画素とが隣接して出現する隣接出現数を算定する算定ステップと、
（ｅ２）前記複数の隣接レイヤ内画素のうち前記隣接出現数が最大となる隣接レイヤ内画素の色を、前記対象のレイヤ外画素に対して割り当てるステップとを含んでなることを特徴とする請求項１に記載の色割り当て方法。
【請求項３】
前記第４割当ステップは、
（ｅ１）前記複数の隣接レイヤ内画素の各色に対して、隣接レイヤ内画素の色をもつ画素と該色をもつ画素とが隣接して出現する隣接出現数の和を算定する算定ステップと、
（ｅ２）前記複数の隣接レイヤ内画素のうち前記隣接出現数の和が最大となる隣接レイヤ内画素の色を、前記対象のレイヤ外画素に対して割り当てるステップとを含んでなることを特徴とする請求項１に記載の色割り当て方法。
【請求項４】
前記算定ステップは、
（ｅ１１）レイヤ内画素を選択し、該選択されたある色をもつレイヤ内画素と前に選択されたある色をもつレイヤ内画素との隣接出現を記録するステップと、
（ｅ１２）当該色割り当て方法で色を割り当てたレイヤ外画素に対し、レイヤ外画素に割り当てられた前記色をもつ画素を選択し、該選択された前記色をもつ画素と前に選択されたある色をもつ画素との隣接出現を記録するステップとを含んでなることを特徴とする請求項２又は３に記載の色割り当て方法。
【請求項５】
前記第３割当ステップは、
（ｄ１）前記対象のレイヤ外画素の直ぐ左手にある隣接画素の色を、前記対象のレイヤ外画素に対して割り当てるステップを含んでなることを特徴とする請求項１に記載の色割り当て方法。
【請求項６】
画像を分解した分解画像から、色指定されていない画素を含む所定のレイヤに対して、すべての画素が色指定された最終的な分解レイヤを生成する分解レイヤ生成方法であって、
（ａ）前記分解画像の画素を選択する選択ステップと、
（ｂ）前記選択された画素である選択画素が、前記分解画像の前記所定のレイヤのレイヤ内画素であるか否かを決定するステップと、
（ｃ）前記選択画素が前記所定のレイヤで色指定されていないレイヤ外画素である場合に、前記選択画素に隣接する複数の画素を特定するステップと、
（ｄ）前記特定した複数の隣接画素もすべてレイヤ外画素である場合に、前記選択画素に空間的に対応する前記分解レイヤの画素に対してデフォルト色を割り当てる第１割当ステップと、
（ｅ）前記特定した複数の隣接画素中のレイヤ内画素のうち優勢な色を、前記選択画素に空間的に対応する前記分解レイヤの画素に対して割り当てる第２割当ステップと、
（ｆ）前記特定した複数の隣接画素中のレイヤ内画素である隣接レイヤ内画素に対し、共通色をもつ隣接レイヤ内画素の数が同数である場合に、前記選択画素に対して予め定められた位置関係をもつ隣接画素の色を、前記選択画素に空間的に対応する前記分解レイヤの画素に対して割り当てる第３割当ステップと、
（ｇ）前記隣接レイヤ内画素が２つとして同色でない場合に、前記複数の隣接レイヤ内画素の色をもつ画素と共に隣接して出現する可能性の最も高い画素の色を、前記選択画素に空間的に対応する前記分解レイヤの画素に対して割り当てる第４割当ステップと、
（ｈ）前記選択画素がレイヤ内画素である場合に、該選択画素の色を、該選択画素に空間的に対応する前記分解レイヤの画素に対して割り当てる第５割当ステップと、
（ｉ）前記選択ステップにより選択された選択画素に対し、前記第１〜第５のいずれかの割当ステップによって割り当てられた色を、前記分解レイヤの各画素の色データとして蓄積する蓄積ステップとを含んでなることを特徴とする分解レイヤ生成方法。
【請求項７】
前記第４割当ステップは、
（ｇ１）前記複数の隣接レイヤ内画素の各色に対して、隣接レイヤ内画素の色をもつ画素と該色をもつ画素とが隣接して出現する隣接出現数を算定する算定ステップと、
（ｇ２）前記複数の隣接レイヤ内画素のうち前記隣接出現数が最大となる隣接レイヤ内画素の色を、前記選択画素の空間的に対応する前記分解レイヤの画素に対して割り当てるステップとを含んでなることを特徴とする請求項６に記載の分解レイヤ生成方法。
【請求項８】
前記第４割当ステップは、
（ｇ１）前記複数の隣接レイヤ内画素の各色に対して、隣接レイヤ内画素の色をもつ画素と該色をもつ画素とが隣接して出現する隣接出現数の和を算定する算定ステップと、
（ｇ２）前記複数の隣接レイヤ内画素のうち前記隣接出現数の和が最大となる隣接レイヤ内画素の色を、前記選択画素の空間的に対応する前記分解レイヤの画素に対して割り当てるステップとを含んでなることを特徴とする請求項６に記載の分解レイヤ生成方法。
【請求項９】
前記算定ステップは、
（ｇ１１）前記蓄積ステップにより蓄積された、前記色が割り当てられた前記分解レイヤの画素と、ある色の割り当て及び蓄積が前になされた前記分解レイヤの画素との隣接出現を記録するステップを含んでなることを特徴とする請求項７又は８に記載の分解レイヤ生成方法。
【請求項１０】
前記第３割当ステップは、
（ｆ１）前記選択画素の直ぐ左手にある隣接画素の色を、前記選択画素の空間的に対応する前記分解レイヤの画素に対して割り当てるステップを含んでなることを特徴とする請求項６に記載の分解レイヤ生成方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、画像のレイヤ分解に関し、より詳細には分解画像のレイヤにレイヤ外画素を生成する方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
画像を表現するためには大きいサイズのディジタルデータファイルが必要とされ、画像の蓄積又は伝送時においてデータの圧縮が絶対的に必要となる。他方、多くの画像はテキスト、ラインアート要素、及び写真すなわち自然画像要素の組合わせより構成されているので、画像の圧縮には問題も多く、圧縮プロセスは共通して、ある種類の画像要素を他の種類の要素よりも有効に処理するように設計されている。例えば、ＪＰＥＧ（Ｊｏｉｎｔ  Ｐｈｏｔｏｇｒａｐｈｉｃ  Ｅｘｐｅｒｔｓ  Ｇｒｏｕｐ：静止画像の圧縮標準）（国際標準規格ＩＳＯ１０９１８）の符号化器は、写真画像要素の複合多色マトリックスを最も有効に圧縮するように設計されている。厄介なアーチファクトが伸張画像に現れ、特に、図表及びテキスト要素に共通する特性であるシャープな色遷移近傍に現れることがある。他方、ＪＢＩＧ  （Ｊｏｉｎｔ  Ｂｉｌｅｖｅｌ  Ｉｍａｇｅ  Ｇｒｏｕｐ）標準（ＩＳＯ／ＩＥＣ１１５４４：１９９３）の圧縮プロセスは、算術符号化を用いており、テキストとグラフィックスの圧縮に特に有効であるが、自然要素の写真の圧縮には有効ではない。
【０００３】
画像圧縮の効率と結果を改善する１つの方法は、単一プロセスを用いて有効に圧縮できる１種類又は制限された数種類の画像要素を含むレイヤに、複合画像を分解する。各レイヤのデータは、そのレイヤに含まれているデータの種類に特に有効なプロセスを用いて圧縮する。本明細書中において参照されるＩＴＵ−Ｔの勧告案Ｔ．４４“混合ラスタコンテント（ＭＲＣ）（ＭＩＸＥＤ  ＲＡＳＴＥＲＣＯＮＴＥＮＴ）”（国際電気通信連合（ＩＴＵ），電気通信標準化部，１９９７年）は、画像要素の種類と符号化用途、空間解像度、レイヤを含んでなる画像要素の種類に特に適したカラー解像度処理に従って、画像又はページの複数レイヤ（複数プレーン）への分割又は分解に基づく画像フォーマットの技術的特徴を明記している。
【０００４】
図５は、異なる種類の画像要素を含む複合画像と、その画像をマスク、前景及び背景の各分離レイヤにレイヤ分解した例を示す図である。ＩＴＵ勧告は、１ページ又は画像１０を３つのレイヤとしてモデル化している。即ち、連続階調色（連続階調及びパレットカラー）要素を含む背景レイヤ１２と、テキストとラインアートグラフィックスを含む前景レイヤ１４と、背景レイヤ１２と前景レイヤ１４の間に挿入されたバイレベルマスクレイヤ１６である。画像の分解には、３つのレイヤの生成を要する。マスクは、画像を再構成する際に画素を提供するレイヤ（背景又は前景）を選択するために使用する。マスクレイヤは、画像１０の画素が前景レイヤ１４に属するか又は背景レイヤ１２に属するかを決定するプロセスにより生成される。例示のマスクレイヤ１６において、白色画素１８は、再構成画像中の空間的に該当する画素が前景レイヤ１４から得られることを示している。黒色画素２０は、再構成画像中の空間的に該当する画素が背景レイヤ１２から得られることを示している。
【０００５】
分解プロセスの第２ステップでは、前景レイヤ１４と背景レイヤ１２を生成する。第１ステップは特定の孔にふさがれたスクリーンを含んでなるマスクレイヤ１６を介して画像１０を注ぎ込むのに似ている。画像１０をマスク１６を通して“注ぎ込む”と、背景１２の画素はふさがれた黒孔２０で止められ、前景１４の画素はマスクの開放白孔１８を通過する。この分離プロセスの結果、背景レイヤ１２と前景レイヤ１４が生成され、各レイヤは“レイヤ内”画素２２、すなわちそのレイヤに正しく属している画素と透明な“レイヤ外”画素２４とよりなる。レイヤ外画素２４は、マスクにより他のレイヤに割り当られている画素に空間的に該当するレイヤの画素である。“レイヤ外”画素は、レイヤ分離プロセスの結果生じたレイヤ内の透明画素、すなわち“ホール”であると見なされる。
【０００６】
レイヤ外画素は使用しないので、レイヤ外画素の色値は、画像再構成プロセスにとっては重要ではないが、これらの画素の色は、再構成画像内のアーチファクトを減少させ、レイヤを有効に圧縮する上で重要である。レイヤ外画素に対して選択した値が適当でなければ、レイヤの圧縮プロセスの効率が悪くなるか、再構成画像がアーチファクトを含むことになる。極端な例として、レイヤ外画素に前景レイヤ及び背景レイヤ内の原画像中の色を割り当てた場合、原画像と等しい２つの画像がレイヤ分離プロセスで生成され、画像をレイヤに分解する価値が無くなる。有効に圧縮し、再構成画像中のアーチファクトを減少させるためには、分離レイヤ１２及び１４をさらに処理し、レイヤに適用する圧縮アルゴリズムとレイヤ内画素とに合った色値をレイヤ外画素２４に割り当ることにより最終画像分解レイヤを構成するのが望ましい。
【０００７】
Ｒ．Ｌ．ｄｅ  Ｑｕｅｒｉｏｚは、論文“複合文書の圧縮（ＣＯＭＰＲＥＳＳＩＯＮ  ＯＦ  ＣＯＭＰＯＵＮＤ  ＤＯＣＵＭＥＮＴＳ）”（画像処理に関するＩＥＥＥ国際会議の論文集、１９９９年１０月）に、画像のレイヤ分解を記述している。画像は２レイヤに分解され、両レイヤともＪＰＥＧ符号化器を用いて圧縮される。ＪＰＥＧ符号化器は、８×８画素ブロックの離散余弦変換（ＤＣＴ）符号化を行うので、自然要素の連続階調画像の圧縮に特に適している。このプロセスにおいて、画素ブロック全体がレイヤ外画素を含んでなる場合、これらの画素に、前ブロック内の画素の平均色値と等しい色を割り当てる。ブロックの画素がレイヤ内画素とレイヤ外画素の混合である場合は、マルチパスアルゴリズムを用いてレイヤ外画素に対する値を選択する。各パスにおいて、任意のレイヤ外画素に直に隣接する画素をチェックする。レイヤ外画素に隣接する任意画素がレイヤ内画素である場合は、そのレイヤ外画素を、レイヤ内画素の平均値で置き換えて、そのレイヤ外画素をレイヤ内画素に指定する。全てのレイヤ外画素がレイヤ内画素として指定されるまで上記手順を繰り返す。ＪＰＥＧ符号化器は、変換ブロックのＤＣ成分を差分符号化するので、色が円滑に遷移する画像又はレイヤを符号化するのに特に適している。しかしながら、ＪＰＥＧ符号化器は、硬いエッジを有する画像要素（テキスト及びラインアートで代表される）にはあまり適していない。パレットベースのロスレス圧縮は単純であり制限されたパレットを含んでなる画像又はレイヤを圧縮するのに有効である。隣接画素の色を平均化すると、追加色が生じ、パレットを不当に複雑にして、パレットベースのロスレス圧縮プロセスの効率を低下させる。
【０００８】
ＭａｃＬｅｏｄ他の米国特許第５，７７８，０９２号明細書には、分解画像に対する前景レイヤ内のレイヤ外画素の生成又は孔の栓封方法を開示している。この方法は、レイヤ外画素に隣接する画素の順次２パス検査を用いる。第１パスでは、レイヤ外画素又は孔の上と左に位置する隣接画素を下方向に検査する。第２検査は、上向きのパスであり、そのレイヤ外画素の下と右に位置する隣接画素を検査する。レイヤ外画素に割り当られた色は、最も近いレイヤ内画素の色であり、ここで、近さは４連結グリッドで表わす。この方法は画素に対する追加色を生成しないが、画像を２回走査しなければならず、走査の結果はレイヤ外画素が生成される前に蓄積されたものとなる。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は上述のごとき実状に鑑みてなされたものであり、制限された色パレットにより記述され、パレットベースのロスレス圧縮法により圧縮される画像分解レイヤのレイヤ外画素を生成する有効な方法を提供することをその目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
本発明は、以下の各技術手段により上記目的を達成する。
第１の技術手段は、画像を分解した分解画像の所定のレイヤにおける色指定されていないレイヤ外画素に対し、所定の色を割り当てる色割り当て方法であって、（ａ）色の割り当てを行う対象のレイヤ外画素に対し、隣接する複数の画素を特定するステップと、（ｂ）前記特定した複数の隣接画素もすべてレイヤ外画素である場合に、前記対象のレイヤ外画素に対してデフォルト色を割り当てる第１割当ステップと、（ｃ）前記特定した複数の隣接画素中のレイヤ内画素のうち優勢な色を、前記対象のレイヤ外画素に対して割り当てる第２割当ステップと、（ｄ）前記特定した複数の隣接画素中のレイヤ内画素である隣接レイヤ内画素に対し、共通色をもつ隣接レイヤ内画素の数が同数である場合に、前記対象のレイヤ外画素に対して予め定められた位置関係をもつ隣接画素の色を、前記対象のレイヤ外画素に対して割り当てる第３割当ステップと、（ｅ）前記隣接レイヤ内画素が２つとして同色でない場合に、前記複数の隣接レイヤ内画素の色をもつ画素と共に隣接して出現する可能性の最も高い画素の色を、前記対象のレイヤ外画素に対して割り当てる第４割当ステップとを含んでなることを特徴としたものである。
【００１１】
第２の技術手段は、第１の技術手段において、前記第４割当ステップは、（ｅ１）前記複数の隣接レイヤ内画素の各色に対して、隣接レイヤ内画素の色をもつ画素と該色をもつ画素とが隣接して出現する隣接出現数を算定する算定ステップと、（ｅ２）前記複数の隣接レイヤ内画素のうち前記隣接出現数が最大となる隣接レイヤ内画素の色を、前記対象のレイヤ外画素に対して割り当てるステップとを含んでなることを特徴としたものである。
【００１２】
第３の技術手段は、第１の技術手段において、前記第４割当ステップは、（ｅ１）前記複数の隣接レイヤ内画素の各色に対して、隣接レイヤ内画素の色をもつ画素と該色をもつ画素とが隣接して出現する隣接出現数の和を算定する算定ステップと、（ｅ２）前記複数の隣接レイヤ内画素のうち前記隣接出現数の和が最大となる隣接レイヤ内画素の色を、前記対象のレイヤ外画素に対して割り当てるステップとを含んでなることを特徴としたものである。
【００１３】
第４の技術手段は、第２又は第３の技術手段において、前記算定ステップは、（ｅ１１）レイヤ内画素を選択し、該選択されたある色をもつレイヤ内画素と前に選択されたある色をもつレイヤ内画素との隣接出現を記録するステップと、（ｅ１２）当該色割り当て方法で色を割り当てたレイヤ外画素に対し、レイヤ外画素に割り当てられた前記色をもつ画素を選択し、該選択された前記色をもつ画素と前に選択されたある色をもつ画素との隣接出現を記録するステップを含んでなることを特徴としたものである。
【００１４】
第５の技術手段は、第１の技術手段において、前記第３割当ステップは、（ｄ１）前記対象のレイヤ外画素の直ぐ左手にある隣接画素の色を、前記対象のレイヤ外画素に対して割り当てるステップとを含んでなることを特徴としたものである。
【００１５】
第６の技術手段は、画像を分解した分解画像から、色指定されていない画素を含む所定のレイヤに対して、すべての画素が色指定された最終的な分解レイヤを生成する分解レイヤ生成方法であって、（ａ）前記分解画像の画素を選択する選択ステップと、（ｂ）前記選択された画素である選択画素が、前記分解画像の前記所定のレイヤのレイヤ内画素であるか否かを決定するステップと、（ｃ）前記選択画素が前記所定のレイヤで色指定されていないレイヤ外画素である場合に、前記選択画素に隣接する複数の画素を特定するステップと、（ｄ）前記特定した複数の隣接画素もすべてレイヤ外画素である場合に、前記選択画素に空間的に対応する前記分解レイヤの画素に対してデフォルト色を割り当てる第１割当ステップと、（ｅ）前記特定した複数の隣接画素中のレイヤ内画素のうち優勢な色を、前記選択画素に空間的に対応する前記分解レイヤの画素に対して割り当てる第２割当ステップと、（ｆ）前記特定した複数の隣接画素中のレイヤ内画素である隣接レイヤ内画素に対し、共通色をもつ隣接レイヤ内画素の数が同数である場合に、前記選択画素に対して予め定められた位置関係をもつ隣接画素の色を、前記選択画素に空間的に対応する前記分解レイヤの画素に対して割り当てる第３割当ステップと、（ｇ）前記隣接レイヤ内画素が２つとして同色でない場合に、前記複数の隣接レイヤ内画素の色をもつ画素と共に隣接して出現する可能性の最も高い画素の色を、前記選択画素に空間的に対応する前記分解レイヤの画素に対して割り当てる第４割当ステップと、（ｈ）前記選択画素がレイヤ内画素である場合に、該選択画素の色を、該選択画素に空間的に対応する前記分解レイヤの画素に対して割り当てる第５割当ステップと、（ｉ）前記選択ステップにより選択された選択画素に対し、前記第１〜第５のいずれかの割当ステップによって割り当てられた色を、前記分解レイヤの各画素の色データとして蓄積する蓄積ステップとを含んでなることを特徴としたものである。
【００１６】
第７の技術手段は、第６の技術手段において、前記第４割当ステップは、（ｇ１）前記複数の隣接レイヤ内画素の各色に対して、隣接レイヤ内画素の色をもつ画素と該色をもつ画素とが隣接して出現する隣接出現数を算定する算定ステップと、（ｇ２）前記複数の隣接レイヤ内画素のうち前記隣接出現数が最大となる隣接レイヤ内画素の色を、前記選択画素の空間的に対応する前記分解レイヤの画素に対して割り当てるステップとを含んでなることを特徴としたものである。
【００１７】
第８の技術手段は、第６の技術手段において、前記第４割当ステップは、（ｇ１）前記複数の隣接レイヤ内画素の各色に対して、隣接レイヤ内画素の色をもつ画素と該色をもつ画素とが隣接して出現する隣接出現数の和を算定する算定ステップと、（ｇ２）前記複数の隣接レイヤ内画素のうち前記隣接出現数の和が最大となる隣接レイヤ内画素の色を、前記選択画素の空間的に対応する前記分解レイヤの画素に対して割り当てるステップとを含んでなることを特徴としたものである。
【００１８】
第９の技術手段は、第７又は第８の技術手段において、前記算定ステップは、（ｇ１１）前記蓄積ステップにより蓄積された、前記色が割り当てられた前記分解レイヤの画素と、ある色の割り当て及び蓄積が前になされた前記分解レイヤの画素との隣接出現を記録するステップをさらに含んでなることを特徴としたものである。
【００１９】
第１０の技術手段は、第６の技術手段において、前記第３割当ステップは、（ｆ１）前記選択画素の直ぐ左手にある隣接画素の色を、前記選択画素の空間的に対応する前記分解レイヤの画素に対して割り当てるステップを含んでなることを特徴としたものである。
【００２２】
【発明の実施の形態】
本発明は、先行技術の上記欠点を分解画像のレイヤのレイヤ外画素を生成する方法を提供することにより克服する。この方法は、前記レイヤ外画素に隣接する複数の画素を特定するステップと、前記複数の隣接画素が、色指定がなされていないレイヤ外画素である場合に前記レイヤ外画素にデフォルト色を割り当てるステップと、前記複数の隣接画素で優勢する色を前記レイヤ外画素に割り当てるステップと、隣接レイヤ内画素が同数の複数の色をもつ場合、すなわち同じ色をもつ隣接レイヤ内画素の数が複数の色で同じである場合、レイヤ外画素に予め定められた隣接画素の色を割り当てるステップと、２つとして隣接レイヤ内画素が同色をもたない場合、前記隣接レイヤ内画素の色の画素と共に出現する可能性の最も高い隣接画素の色を前記レイヤ外画素に割り当てるステップとを含んでなる。もし、２つとして隣接レイヤ内画素が同色をもたない場合、前記レイヤ外画素は、隣接画素の各々と同一色であると順次想定される。最も頻繁に出現する画素色の組合せ又はレイヤ内において最も頻繁に出現する画素色の組合せの和をレイヤ外画素の色選択に用いる。
【００２３】
分解画像のレイヤを生成する方法も提供され、この方法は、画像の画素を選択するステップと、前記選択画素が前記分解画像のレイヤのレイヤ内画素であるかを決定するステップと、前記選択画素がレイヤ外画素であれば、前記選択画素に隣接する前記分解レイヤの複数画素を特定するステップと、前記複数の隣接画素がすべてレイヤ外画素であれば、前記選択画素に空間的に対応（該当）する前記分解レイヤの画素にデフォルト色を割り当てるステップと、前記空間的に該当する画素に隣接するレイヤ内画素において優勢な色を割り当てるステップと、同数の隣接レイヤ内画素が複数の同色であれば、予め定められた隣接画素の色を前記空間的に該当する画素に割り当てるステップと、２個の隣接レイヤ内画素が同色でなければ、前記隣接レイヤ内画素の色の画素と共に出現する可能性の最も高い隣接画素の色を前記空間的に該当する画素に割り当てるステップと、前記選択画素が１個のレイヤ内画素であれば、前記空間的に該当する画素に前記選択画素の色を割り当てるステップと、前記分解レイヤのデータ内の前記空間的に該当する画素に割り当てた色を蓄積するステップとを含んでなる。
【００２４】
本発明の上記及び他の目的、特徴及び利点は、添付図面を参照した以下の詳細説明を検討すれば、本発明の教示内容がよく理解できるであろう。
【００２５】
従来技術において説明した図５を再度参照し、更に図１ないし図４を参照して本発明の好適な実施形態を以下に説明する。
第１色２６及び第２色２８のテキスト要素と、写真又は連続階調要素３０を含んでなる複合ページ又は画像１０を図５に示す。画像は、グラフィック要素又はラインアート要素（図示せず）を含んでもよい。データの蓄積又は伝送のために、画像１０を、１つ以上の特定種類の画像要素を含むレイヤに分解することが望ましい。例えば、テキスト要素２６と２８が前景レイヤ１４に含まれるなら、写真要素３０は背景レイヤ１２に含まれる。画像１０を再構成して提供する時、再構成画像の各画素は、前景レイヤ１４と背景レイヤ１２の間に図示のごとくに挿入したマスクレイヤ１６の、空間的に対応（該当）する画素がとる値の形式で、バイレベルスイッチにより決定される前景レイヤ１４又は背景レイヤ１２のいずれかのレイヤの空間的に該当する画素の１つから選択される。例えば、マスク１６内の特定空間位置にある画素をディジタル“１”（白）１８と表現するなら、最終画像内の空間的に該当する画素の色は前景レイヤ１４内の空間的に該当する画像の色に該当する。他方、マスク画素が“０”（黒）２０であれば、最終画像内の空間的に該当する画素の色は他レイヤ、即ち背景レイヤ１２から選択される。マスクレイヤは画素が所属するレイヤを決定するプロセスにより生成される。このプロセスは公知である。レイヤ分解は、画像の各画素を前景レイヤ又は背景レイヤのいずれかのレイヤに割り当てるマスクを生成するステップと前景レイヤと背景レイヤを生成するステップとを含んでなる。
【００２６】
前景レイヤ１４と背景レイヤ１２を生成する最初のステップは、原画像１０の画素を正しいレイヤに分離することを含んでなる。このステップは、ある特定の孔がふさがれた１枚のスクリーンを含んでなるマスクレイヤ１６を通して画像を注ぎこむのに似ている。マスク１６に画像１０を注ぎこむと、背景１２の画素はふさがれた黒孔２０により止められ、前景レイヤ１４の画素はマスクの開放白孔１８から流出する。この分離プロセスの結果、分離背景レイヤ１２と分離前景レイヤ１４が得られ、各レイヤは、“レイヤ内”画素２２、すなわちレイヤ内に属する種類の画像要素からの画素と、透明な“レイヤ外”画素２４を含んでなる。レイヤ外画素２４は、マスクにより他のレイヤに割り当てられた画像の画素に空間的に該当するレイヤの画素である。“レイヤ外”画素は、レイヤ分離プロセスの結果生じたレイヤ内の透明画素、すなわち“ホール”である。
【００２７】
レイヤ外画素は画像の再構成には使用しないが、これらの画素の色値はレイヤを有効に圧縮して再構成画像内アーチファクトを減少させるために重要である。レイヤ外画素に対して選択した値が不適当であると、そのレイヤに適用した圧縮プロセスの効率が低下するか、再構成画像がアーチファクトを含むことになる。有効に圧縮し再構成画像内のアーチファクトを減少させるためには、レイヤ内画素とレイヤに適用する圧縮アルゴリズムとに合った値をレイヤ外画素２４に割り当てることが望ましい。
【００２８】
代表的な前景レイヤは、テキスト要素とラインアート要素を含んでいる。結果として、レイヤ内画素を記述するために要するパレットの色数は相対的に限られている。例えば、画像１０の画素の分離後に分離前景レイヤ例１４は第１色のテキスト要素２６と第２色（黒）のテキスト要素２８とレイヤ外画素２４とを含んでいる。テキスト要素２６及び２８を囲む透明領域の画素はレイヤ外画素である。というのは画像１０の空間的に該当する画素がマスクレイヤ１６により背景レイヤ１２に割り当て済みであるからである。レイヤ外画素の色は、画像１０の再構成目的には重要ではないが、前景レイヤに適用される圧縮アルゴリズムの実施性能を最大に発揮させるためには重要である。
【００２９】
パレットベースの圧縮法は、制限された色数の画像を圧縮するのに有効である。パレットベースの圧縮アルゴリズムにおいて、各画素色はインデックス値にマップされ、このインデックスは色を記述するのに用いられる。インデックスのスペースは色データのスペースより通常小さいので、画像を記述するデータは圧縮される。図１は、図５の分離前景レイヤ例から生成した最終前景レイヤの例を示す図であり、図１を参照すると、本発明の方法は、分離前景レイヤ１４から生じる最終前景レイヤ４０に対するレイヤ外画素を生成するために用いることができる。
【００３０】
図２は画素生成方法の１部のステップを示すブロック図で、図３は図２と関連する画素生成方法のステップを示すブロック図である。画像の各画素を選択し、画素生成方法への入力（６１）とする。マスクレイヤ（６０）内の空間的に該当する画素値を調べて、選択した画素がレイヤ内画素かどうかを決定する（ステップ６２）。選択画素がレイヤ内画素であれば、画像６４から得た画素の色値を色マップ中の色と比較してその画素色が含まれているか確かめる（ステップ６６）。色マップはレイヤのインデックス（索引）付き色パレットである。この色マップは、パレット色の共同出現又は隣接画素内の特定色の共同出現の相対数を反映した順序で索引することができる。例えば、前景レイヤが赤、黒、青及びオレンジ色を含んでおり、オレンジ色画素が赤色画素又は青色画素より頻繁に黒色画素近くに発見される場合は、黒色とオレンジ色用の索引値は、色マップ内で互いに隣接する。インデックス付き色マップの生成方法に関し、パレット色の可能性の高い共同出現順序で色マップの色に索引を付ければ、符号化すべきインデックスの差の大きさを減少させることができ、圧縮プロセスの効率が高まる。レイヤ内画素の色が色マップにまだ含まれていない場合は、その色を追加する（ステップ６８）。色マップに含まれている選択画素色の場合、空間的に隣接する画素の色を画像及びマスクレイヤ（７０）から決定し、色マップ用共同出現データを更新し（ステップ７２）、蓄積装置に蓄積する。最終レイヤ４０の空間的に該当する画素に、選択入力画素の色を割り当て（ステップ７４）、レイヤデータ（７６）と共に保管する。次の画素を画像から選択して処理する（ステップ７８）。
【００３１】
選択した画素（６１）がレイヤ外画素であれば（ステップ８０）、本方法は、複数の隣接画素を調べて適当な画素色を決定する。図４は生成するレイヤ外画素に隣接する複数画素を示す図である。選択画素１２８の水平及び垂直方向境界に直に隣接する、すなわち連結した、レイヤの画素１２０，１２２，１２４及び１２６を調べる。もし、選択画素１２８が画像の境界線上にある場合は、隣接画素数は減少する。隣接画素１２０，１２２，１２４及び１２６のすべてが、色指定がされていないレイヤ外画素である場合は（ステップ８２）、対象画素に予定のデフォルト色を割り当てる（ステップ８４）。デフォルト色は任意の色でよいが、黒色が前景レイヤ内に含まれていることが多いので、黒が好適なデフォルト色である。図１を参照する。分離前景レイヤ１４において、画像１４の上方の“｝”を付けて示した領域４２は、色未指定のレイヤ外画素を含んでなっている。この領域４２の任意画素の隣接画素はすべてレイヤ外画素であるので、デフォルト色を、最終前景レイヤ４０内の括弧“｝”を付けて示す領域４４の画素に割り当てる。
【００３２】
デフォルト色を選択画素に割り当てる際に（ステップ８４）、画像及びマスクレイヤ（８８）からの隣接画素に対する色データを用いて、画素色の共同出現に関するデータを更新する（ステップ８６）。デフォルト色を最終前景レイヤの空間的に該当する画素に割り当て（ステップ９０）、画素データを最終レイヤ用データ（７６）と共に蓄積する。
【００３３】
選択画素１２８の隣接画素１２０，１２２，１２４及び１２６が全て未指定のレイヤ外画素ではない場合（ステップ８２）、画像及び分離前景レイヤデータ（９４）を調べ、全ての隣接したレイヤ内画素（隣接レイヤ内画素）の色が色マップ内に含まれているか判定する（ステップ９６）。１つでもレイヤ内画素の色が色マップに含まれていなければ、その色を追加する（ステップ９８）。
【００３４】
複数の隣接したレイヤ内画素１２０，１２２，１２４及び１２６の色を比較する。幾つかの隣接レイヤ内画素が同じ色をもつ場合（ステップ１００のＹＥＳ）、本方法は、複数の隣接レイヤ内画素において１つの色が優勢であるかを決定する（ステップ１０２）。隣接レイヤ内画素の複数色が２つの色に等分される場合、選択画素１２８の直ぐ左にある画素１２４の色を、選択画素に割り当てる（ステップ１０４）。他方、少なくとも２つの隣接画素が同一色であり、残りの画素が異なる色である場合は、対象画素に、隣接画素において優勢な色の値を割り当てる（ステップ１０６）。最終レイヤ４０の例の場合、レイヤ外画素に、テキスト要素２６のレイヤ内画素が届くまで、デフォルト色値を割り当てる。その後、レイヤ外画素に、テキスト要素２８のレイヤ内画素が現れるまで、括弧“｝”５０を付けて示したようにテキスト２６の第２色を割り当てる。テキスト要素２８の画素色は、その後、括弧“｝”５２を付けて示すレイヤ外画素の色を制御する。色を割り当てると同時に、出現データを更新し（ステップ８６）、割り当てた値を最終レイヤ用データ内の空間的に該当する画素用に保管する。
【００３５】
隣接レイヤ内画素で同一色が全然ない場合（ステップ１００のＮＯ）、特定色の画素が一緒に出現する共同出現度、すなわち特定色の画素が特定色の隣接画素と一緒に出現する尤度に基づいて、選択画素に色値を割り当てる（ステップ１０８）。図４を参照する。隣接レイヤ内画素１２４，１２２，１２６及び１２０は、各々異なる色Ａ（１２４），Ｂ（１２２），Ｃ（１２６）及びＤ（１２０）を有する。選択画素１２８の色（Ｙ）は、隣接画素色Ａ，Ｂ，Ｃ及びＤの各色の何れかであると仮定する。選択画素（Ｙ）１２８の各色（Ｙ）ごとに、Ａ，Ｂ，Ｃ及びＤの各色画素に隣接するその色画素が出現する回数を表わすデータを計算する。例えば、選択画素に色Ａが割り当てられると、色Ａの２画素が隣合って出現する回数を、色Ａの画素が色Ｂ，Ｃ及びＤの画素の隣に現れる回数と比較する。選択画素１２８に割り当てる色は下記の中の最大値より選択される。
【００３６】
ＹA＝Ｙ＾∈｛Ｂ，Ｃ，Ｄ｝∋共同出現（色Ａ，色Ｙ＾）が最大
ＹB＝Ｙ＾∈｛Ａ，Ｃ，Ｄ｝∋共同出現（色Ｂ，色Ｙ＾）が最大
ＹC＝Ｙ＾∈｛Ａ，Ｂ，Ｄ｝∋共同出現（色Ｃ，色Ｙ＾）が最大
ＹD＝Ｙ＾∈｛Ａ，Ｂ，Ｃ｝∋共同出現（色Ｄ，色Ｙ＾）が最大
【００３７】
そして、ａA、ａB、ａC及びａDは共同出現累算器からの該当値である。レイヤ外画素の値は、ａ．を最大にする値を選択する。例えば、ＭＡＸ｛ａA，ａB，ａC，ａD｝＝ａAであれば、隣接画素（Ａ）１２４の色を、最終レイヤ４０内の選択画素１２８に割り当てる。言い換えれば、色Ａの画素が、色Ａのもう１つの画素の隣に、Ｂ，Ｃ又はＤの色画素よりもより頻繁に現れるならば、この選択レイヤ外画素１２８に色Ａを割り当てる。
【００３８】
隣接レイヤ内画素が異なる色である場合に（ステップ１０８）選択レイヤ外画素１２８に色を割り当てる他の方法は、隣接画素の隣接色に該当する色画素用の共同出現データの最大和に該当する隣接画素の色を選択画素に割り当てる。全ての隣接レイヤ内画素１２０（色Ｄ），１２２（色Ｂ），１２４（色Ａ），１２６（色Ｃ）について、下記を定義する。
【００３９】
ΣA＝ΣＹ＾∈｛Ｂ，Ｃ，Ｄ｝∋共同出現（色Ａ，色Ｙ＾）
ΣB＝ΣＹ＾∈｛Ａ，Ｃ，Ｄ｝∋共同出現（色Ｂ，色Ｙ＾）
ΣC＝ΣＹ＾∈｛Ａ，Ｂ，Ｄ｝∋共同出現（色Ｃ，色Ｙ＾）
ΣD＝ΣＹ＾∈｛Ａ，Ｂ，Ｃ｝∋共同出現（色Ｄ，色Ｙ＾）
【００４０】
選択レイヤ外画素１２８の色は、Σ．を最大にする値を選択する。選択画素が色Ａであると仮定し、色Ａ画素と色Ａ，Ｂ，Ｃ及びＤの画素との共同出現回数の和が、色Ｂ，Ｃ又はＤ色画素と色Ｂ，Ｃ又はＤ色画素との共同出現回数の和より大きければ、選択レイヤ外画素に色Ａを割り当てる。
【００４１】
本方法を分離前景レイヤ１４に適用すると、括弧“｝”を付けて示したデフォルト色４４と、括弧“｝”を付けて示したテキスト要素２６の色５０と、括弧“｝”を付けて示した第２のテキスト要素５２の色よりなる最終前景レイヤ４０が得られる。最終分離レイヤ４０にロスレス（無損失）圧縮プロセスを適用すると、背景レイヤと結合して再構成画像を生成するための選択が容易なコンパクトなデータファイルが生成される。
【００４２】
引用した全ての参照文献は、参照により組み込まれる。本明細書に使用してきた用語と表現は説明のためであり制限するものではない。かような用語と表現を用いることにより、図示説明した特徴又はその部分を表わす同等の用語と表現を排除する意図は全くない。
【図面の簡単な説明】
【図１】図５の分離前景レイヤ例から生成した最終前景レイヤの例を示す図である。
【図２】画素生成方法の１部のステップを示すブロック図である。
【図３】図２と関連する画素生成方法のステップを示すブロック図である。
【図４】生成するレイヤ外画素に隣接する複数画素を示す図である。
【図５】異なる種類の画像要素を含む複合画像と、その画像をマスク、前景及び背景の各分離レイヤにレイヤ分解した例を示す図である。
【符号の説明】
１０…画像、１２…背景レイヤ、１４…前景レイヤ、１６…バイレベルマスクレイヤ、１８…白色画素、２０…黒色画素、２２…レイヤ内画素、２４…レイヤ外画素、２６，２８…テキスト要素、３０…連続階調要素、４０…最終前景レイヤ、４２，４４…領域、５０，５２…括弧“｝”、１２０，１２２，１２４，１２６…レイヤの画素、１２８…選択画素。
【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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