JP4308715B2 - Image processing apparatus, image processing method, and image processing program - Google Patents
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Description
本発明は、画像処理装置、画像処理方法、および画像処理プログラムに関し、詳細には、画像データから削減した情報を画像データ自身に埋め込み、標準フォーマット出力する送信側画像処理装置および標準フォーマット入力された画像データから抽出した情報に基づき画像データ自身を復元する1次目的および2次目的の受信側画像処理装置を有する画像処理システムにおける画像処理装置、画像処理方法、および画像処理プログラムに関する。 The present invention relates to an image processing apparatus, an image processing method, and an image processing program. Specifically, information transmitted from an image data is embedded in the image data itself, and the standard format is input. the image processing apparatus in the image processing system having a reception-side image processing apparatus of the primary objects and secondary objects to restore the image data itself based on the information extracted from the image data, image processing method, and an image processing program.
一般に、紙文書などをスキャナで読み込み、その電子画像データを送信する送信側画像処理装置と、この送信された画像データを受信して可視化する受信側画像処理装置で構成された画像処理システムにおいて、受信側画像処理装置が、一次目的の受信側画像処理装置および2次目的の受信側画像処理装置からなるものが知られている。ただし、このシステムの受信側画像処理装置は、1次目的(主目的)の場合はモニタ等であり、2次目的(副次目的)の場合はプリンタ等であるとする。送信側画像処理装置では、スキャンして得た画像データの基本仕様(解像度、色数、サンプリング周波数)を、1次目的の機器(モニタ等)に合わせるような変換(主に仕様値を小さくするような変換)を施し、その変換後のデータを送信する。 In general, in an image processing system configured by a transmission-side image processing device that reads a paper document or the like with a scanner and transmits the electronic image data, and a reception-side image processing device that receives and visualizes the transmitted image data, 2. Description of the Related Art A receiving-side image processing apparatus is known that includes a primary-purpose receiving-side image processing apparatus and a secondary-purpose receiving-side image processing apparatus. However, the receiving side image processing apparatus of this system is assumed to be a monitor or the like for the primary purpose (main purpose) and a printer or the like for the secondary purpose (secondary purpose). In the transmission-side image processing apparatus, conversion (mainly reducing the specification value) that matches the basic specifications (resolution, number of colors, sampling frequency) of the scanned image data with the primary target device (monitor, etc.) Conversion) is performed, and the converted data is transmitted.
ここで、受信側画像処理装置で、画像を適切な品質で表示するのに必要十分な画像基本仕様値は、実は機器毎に多少異なり、例えば、解像度に関して、通常モニタよりプリンタの方が、より大きな仕様値を必要とする。このように、1次目的の受信側画像処理装置より2次目的の受信側画像処理装置の方が大きな仕様値を必要とする場合、上述のように、送信側画像処理装置で、一次目的の画像処理装置に合わせた仕様値を小さくするような変換を行うと、2次目的の画像処理装置での画質を保証できなくなってしまう。これは、一旦、仕様値を小さくした画像データから、再び大きな仕様値の高画質画像データを復元することができないためである。すなわち、削減した情報は2度と復元できない。 Here, the basic image specification value necessary and sufficient for displaying an image with appropriate quality in the image processing apparatus on the receiving side is actually slightly different for each device. For example, regarding the resolution, the printer is more than the normal monitor. Requires large specification values. As described above, when the secondary-purpose reception-side image processing device requires a larger specification value than the primary-purpose reception-side image processing device, as described above, the transmission-side image processing device uses the primary-purpose reception-side image processing device. If conversion is performed to reduce the specification value according to the image processing apparatus, the image quality of the secondary-purpose image processing apparatus cannot be guaranteed. This is because high-quality image data having a large specification value cannot be restored again from image data whose specification value has been once reduced. That is, the reduced information cannot be restored again.
上述のような場合であっても、2次目的の画像処理装置で画質を保証する画像データ変換方法が従来2つ知られている。1つは、基本仕様を2次目的の画像処理装置に合わせた変換方法(第1の従来法)、他方は、基本仕様を1次目的の画像処理装置に合わせた変換による画像データと、その変換により削除する情報データとの2ファイルに変換し、その両データにより高画質画像データを復元する方法(第2の従来法)である。 Even in the above-described case, two image data conversion methods for guaranteeing image quality with a secondary-purpose image processing apparatus are conventionally known. One is a conversion method (first conventional method) in which the basic specifications are adapted to the secondary-purpose image processing apparatus, and the other is image data obtained by conversion in which the basic specifications are adapted to the primary-purpose image processing apparatus, This is a method (second conventional method) in which high-quality image data is restored by conversion into two files of information data to be deleted by conversion and using both data.
しかしながら、第1の従来法には、1次目的の機器側で、画像データの基本仕様を変換する負荷が発生してしまうという欠点がある。また、第2の従来法の変換方法は、ファイルが2つになって煩雑であるとという欠点を有していた。 However, the first conventional method has a drawback in that a load for converting the basic specifications of the image data is generated on the primary target device side. In addition, the second conventional conversion method has the disadvantage that it is complicated due to two files.
また、類似する先行技術としては、特許文献1が公知である。かかる特許文献1では、送信側画像処理装置で電子すかし情報のヒストグラムを画像データ中に埋め込み、受信側画像処理装置でこれを抽出し、この情報に基づいた色処理で高画質を得ようとするものであり、電子すかし情報のヒストグラム作製の負荷を送信側だけにし、受信側での負荷を軽減する効果を狙ったものである。しかしながら、この方法では、ファイルを1つにできるものの、受信した画像データからも生成できる情報を埋め込む(同じものを2重に含ませる)だけであるので、2次目的の機器での画質を保証することはできない。
上記課題を解決するために、本願出願人の特願2002−358430の画像処理装置では、1次目的(主目的)と2次目的(副次目的)の両者に対して必要十分な画像を提供するため、1次目的としてモニタ表示、2次目的としてプリント出力とした場合に、モニタ表示にとって十分な解像度データに変換されたデータに対して付加的な画像情報を埋め込んでおき、プリント時には付加的な画像情報を抽出し、この情報を用いて復元(高解像度化)を行う技術を提案している。 In order to solve the above problems, the image processing apparatus of Japanese Patent Application No. 2002-358430 of the applicant of the present application provides necessary and sufficient images for both the primary purpose (main purpose) and the secondary purpose (secondary purpose). Therefore, when the monitor display is the primary purpose and the print output is the secondary purpose, additional image information is embedded in the data converted into the resolution data sufficient for the monitor display. A technique is proposed in which simple image information is extracted and restored (higher resolution) using this information.
しかしながら、特願2002−358430の画像処理装置では、画像領域全体に対して均一な処理を施していたため、効果的な画像情報の付加方法とは言い難く、例えば、解像度に関しては、写真画像のような画像領域では高い解像度はそれほど必要なく、文字画像領域でこそ高い解像度が要求される。従って、写真画像領域に対して情報を埋め込むことは画像ファイルサイズが大きくなっしまう。 However, since the image processing apparatus of Japanese Patent Application No. 2002-358430 performs uniform processing on the entire image region, it is difficult to say that it is an effective image information addition method. For example, the resolution is like a photographic image. A high resolution is not necessary in a large image area, and a high resolution is required only in a character image area. Therefore, embedding information in the photographic image area increases the image file size.
本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであり、送信側画像処理装置から受信側画像処理装置に画像データを送信する場合に、画像データのサイズを大きくすることなく、受信側画像処理装置で高画質に画像を再生することが可能な画像処理装置、画像処理方法、および画像処理プログラムを提供することを目的とする。 SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above problems, and when transmitting image data from a transmission-side image processing apparatus to a reception-side image processing apparatus, the reception-side image processing apparatus does not increase the size of the image data. An object is to provide an image processing apparatus, an image processing method, and an image processing program capable of reproducing an image with high image quality.
上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明の一態様にかかる画像処理装置は、画像データを所定領域単位で絵柄領域か否か判定する属性判定手段と、前記画像データに対して、色空間量子化幅の拡大処理を行って第1の画像データを生成する1の変換手段と、前記第1の画像データに対して、色空間量子化幅の縮小処理を行って第2の画像データを生成する第2の変換手段と、前記画像データと前記第2の画像データとの減算を行って差分データを生成する演算手段と、前記差分データの絵柄領域を低圧縮率で圧縮し、前記差分データの他の領域を高圧縮率で圧縮して圧縮データを生成する圧縮手段と、前記第1の画像データに前記圧縮データを埋め込む埋込手段と、を備えたことを特徴とする。 In order to solve the above-described problems and achieve the object, an image processing apparatus according to an aspect of the present invention includes an attribute determination unit that determines whether image data is a pattern area in units of a predetermined area, and the image data The first conversion means for generating the first image data by performing the process for expanding the color space quantization width, and the second process for performing the process for reducing the color space quantization width for the first image data. Second conversion means for generating the image data, arithmetic means for generating difference data by subtracting the image data and the second image data, and compressing the pattern area of the difference data at a low compression rate And compressing means for compressing another area of the difference data at a high compression rate to generate compressed data, and embedding means for embedding the compressed data in the first image data. To do.
また、本発明の別の態様にかかる画像処理方法は、画像データを所定領域単位で絵柄領域か否か判定する属性判定工程と、前記画像データに対して、色空間量子化幅の拡大処理を行って第1の画像データを生成する1の変換工程と、前記第1の画像データに対して、色空間量子化幅の縮小処理を行って第2の画像データを生成する第2の変換工程と、前記画像データと前記第2の画像データとの減算を行って差分データを生成する演算工程と、前記差分データの絵柄領域を低圧縮率で圧縮し、前記差分データの他の領域を高圧縮率で圧縮して圧縮データを生成する圧縮工程と、前記第1の画像データに前記圧縮データを埋め込む埋込工程と、を含むことを特徴とする。 An image processing method according to another aspect of the present invention includes an attribute determination step for determining whether image data is a picture area in units of a predetermined area, and a process for expanding a color space quantization width for the image data. A first conversion step of generating first image data, and a second conversion step of generating second image data by performing a color space quantization width reduction process on the first image data When an arithmetic step of generating differential data by performing a subtraction between the image data and the second image data, the picture area of the difference data is compressed at a low compression ratio, high other areas of the difference data The method includes a compression step of generating compressed data by compressing at a compression rate, and an embedding step of embedding the compressed data in the first image data.
また、本発明の別の態様にかかる画像処理プログラムは、上記した画像処理方法をコンピュータに実行させることを特徴とする。 An image processing program according to another aspect of the present invention causes a computer to execute the above-described image processing method.
本発明によれば、色数に対しての高画質化の効果が大きい絵柄領域に関する情報を多く埋め込み、色数に対しての高画質化の効果が小さい他の領域に関する情報の埋め込みを少なくしたり、情報を埋め込まないようにすることができるので、画像データのサイズを必要以上に大きくすることなく、高画質の画像データを復元することができるようになる。これにより、例えば送信側画像処理装置から受信側画像処理装置に画像データを送信する場合に、効率的に画像データを送信することが可能になるとともに、受信側画像処理装置で高画質な画像を再生することが可能となる。 According to the present invention, a large amount of information related to a picture area that has a large effect of improving the image quality with respect to the number of colors is embedded, and the embedding of information about another area that has a small effect of improving the image quality with respect to the number of colors is reduced. In other words, it is possible to restore high-quality image data without increasing the size of the image data more than necessary. Thus, for example, when sending image data to the reception-side image processing apparatus from the transmission-side image processing apparatus, it becomes possible to efficiently transmit the image data, a high-quality image by receiving image processing apparatus It can be played back.
以下、この発明に係る画像処理装置、画像処理方法、および画像処理プログラムについて、図面を参照しつつ詳細に説明する。なお、この実施例によりこの発明が限定されるものではない。また、下記実施例における構成要素には、当業者が容易に想定できるものまたは実質的に同一のものが含まれる。 Hereinafter, an image processing apparatus, an image processing method, and an image processing program according to the present invention will be described in detail with reference to the drawings. Note that the present invention is not limited to the embodiments. In addition, constituent elements in the following embodiments include those that can be easily assumed by those skilled in the art or those that are substantially the same.
図1は、本発明に係る画像処理システムの一例を示す全体図である。図1に示すように、この画像処理システムは、読み込んだ画像データを送信する送信側画像処理装置1と、送信された画像データを通信網3を介して受信して可視化する受信側画像処理装置5で構成されている。受信側画像処理装置5は、1次目的の受信側画像処理装置5aと2次目的の受信側画像処理装置5bとからなっている。
FIG. 1 is an overall view showing an example of an image processing system according to the present invention. As shown in FIG. 1, the image processing system includes a transmission-side
図2は、図1に示した送信側画像処理装置1の構成を示すブロック図である。送信側画像処理装置1は、図2に示すように、デジタル画像データを作成するデータ作成部7と、データ作成部7で作製されたデジタル画像データに対して第1の変換を施して第1の画像データを生成する第1の変換部9と、第1の画像データに対して第2の変換を施して第2の画像データを生成する第2の変換部11と、デジタル画像データと第2の画像データとの減算(演算)を行って差分データ(演算データ)を生成する減算部13と、差分データを圧縮した圧縮データ(埋込情報)を生成する圧縮部15と、第1のデータ作製部7で作製されたデジタル画像データの画像属性を判定する属性判定部35と、属性判定部35の判定結果に基づいて、第1の画像データに対して圧縮データ(埋込情報)を埋め込む埋込部17とを備えている。
FIG. 2 is a block diagram illustrating a configuration of the transmission-side
データ作成部7は、印刷物/印画紙などの原稿を読む込みスキャナ、空間を撮影するデジタルスチルカメラ/ビデオカメラ、X線カメラ、MRI、CTスキャナ、人工的に画像作成するRIP/ワープロ等アプリケーションソフトウエアなどで構成することができる。
The
属性判定部35は、データ作成部7で作製された画像データに対して所定領域単位(例えば、画素単位またはブロック単位)毎に画像属性判定を行って、画像属性を示す属性判定信号Sを埋め込み部7に出力する。図3は画像属性と属性判定信号Sの関係の一例を示す図である。図3に示すように、属性判定信号Sは2ビットデータからなり、「文字線画領域」の場合は「01」、「網点画像領域」の場合は「10」、「印画紙写真領域」の場合は「11」、「それ以外の領域(白背景部を含む)」の場合は「00」となる。
The
なお、属性判定の方法は、スキャナ画像に対しては公知のデジタル複写機における像域分離手段を用いれば良く、また、RIP画像に対してはラスタデータに変換する際のコマンド解釈部でビットマップ状の属性判定マップを作成すればよい。 As a method for attribute determination, a known digital copying machine image area separation unit may be used for a scanner image, and a bit map is used for a RIP image by a command interpreter when converting to raster data. A shape attribute determination map may be created.
第1の変換部9および第2の変換部11は、画像データの基本仕様を変更する。ここで、基本仕様とは、解像度、色数、およびサンプリング周波数のことをいう。第1の変換部9では、デジタル画像データに対して、これら仕様値を小さくする(低解像度化、色数低減、サンプリング周波数低減)第1の変換を行って第1の画像データを生成する。第2の変換部11では、第1の画像データに対して、逆にこれら仕様値を大きくする第2の変換(高解像度化、色数増大、サンプリング周波数増大)を行って第2の画像データを生成する。第1の変換部9および第2の変換部11は、基本仕様のうち、解像度、色数、およびサンプリング周波数の少なくとも1つを変換する。
The
ここで、低解像度化の処理を言い換えると、空間的量子化幅の拡大処理となり、高解像度化の処理を言い換えると空間的量子化幅の縮小処理となる。また、色数低減の処理を言い換えると、色空間量子化幅の拡大処理となり、色数増大の処理を言い換えると色空間量子化幅の縮小処理となる。また、サンプリング周波数低減の処理を言い換えると、時間的量子化幅の拡大処理となり、サンプリング周波数増大の処理を言い換えると時間的量子化幅の縮小処理となる。 In other words, the process for reducing the resolution is an expansion process for the spatial quantization width, and the process for increasing the resolution is a process for reducing the spatial quantization width. In other words, the process for reducing the number of colors is an expansion process for the color space quantization width, and the process for increasing the number of colors is a process for reducing the color space quantization width. In other words, the sampling frequency reduction process is a temporal quantization width expansion process, and the sampling frequency increase process is a temporal quantization width reduction process.
またそれぞれの変換は、公知の画像処理手法を用い、例えば低解像度化変換には、単純サンプリング法や平均化処理法など、高解像度化変換には、ニアレストネイバー法や荷重平均補間法などを用いる。以下の実施例では、解像度を変換する場合を例示して説明する。 Each conversion uses a known image processing method. For example, a simple sampling method or an averaging processing method is used for low resolution conversion, and a nearest neighbor method or a weighted average interpolation method is used for high resolution conversion. Use. In the following embodiment, a case where resolution is converted will be described as an example.
図4は解像度を変換する場合を説明するための説明図である。第1の変換部9および第2の変換部11における第1の変換および第2の変換の具体例を図4を参照して説明する。図4において、(a)は、画像データの一部で一枡が1画素、枡内の数字が画素値(階調)を表しており、この例では、4×4画素が示されている。この画像に対して、平均化処理法による低解像度変換を施した画像を(b)に示している。さらに、この(b)の画像に対して、高解像度変換を施した画像を(c)、(d)に示しており、(c)がニアレスネイバー法、(d)が荷重平均法(荷重マトリクスは(m)に示す)によるものである。(c)、(d)は、それぞれ、(a)に似てはいるものの完全に同一ではない。これは、一旦、低解像度化した画像データだけから、再び元の解像度の画像データを完全に復元することができな例を示している。すなわち、低解像度化時に、一部情報を削減しており、削減した情報は2度と復元できないからである。
FIG. 4 is an explanatory diagram for explaining the case of converting the resolution. Specific examples of the first conversion and the second conversion in the
ここでは、解像度を[÷2]、[×2]する例を示したが、本発明はこれに限られるものではなく、例えば、データ作製部7で300dpiの画像データが作製され、これを一次目的75dpiのモニタ、2次目的で150dpiのプリンタに送信する場合は、解像度を[÷4]、[×2]にすることになる。また、2次元の解像度に限定せず、3次元の解像度であっても良い。
Here, an example in which the resolution is [÷ 2] and [× 2] has been shown, but the present invention is not limited to this. For example, the
減算部13は、データ作製部7で作製した画像データから第2の変換部11で変換した第2の画像データを減算した差分データを圧縮部14に出力する。図4に示した例の場合には、(a)−(c)=(f)、(a)−(d)=(f)が減算を表している。
The
圧縮部15は、減算部13から入力される差分データに対して、量子化・エントロピー符号化を行って圧縮処理した圧縮データを埋込情報として埋込部17に出力する。図4においては、(e)、(f)を量子化(÷4、余りを切り捨て)したものが、(g)、(h)のようになる。ここで、エントロピー符号化とは、算術符号化、ハフマン符号化、ユニバーサル符号化などのデータ圧縮処理である。
The compressing
埋込部17は、属性判定部35から入力される画像属性判定信号Sに基づいて、第1の画像データの冗長部を、電子透かし技術を用いて対応する埋込情報と置換する。電子透かし技術は、画質劣化が知覚できない範囲で、埋込情報に基づき、画像データを改変する処理である。コンテンツ画像に著作権情報を埋め込む等、近時注目されている技術である。
Based on the image attribute determination signal S input from the
埋込部17は、解像度に対する画質向上のための埋込情報の埋込処理を行う場合には、第1の画像データの文字線画領域と判定された部分に対して対応する埋込情報の埋込処理を実行し、他の領域に対しては対応する埋込情報の埋込処理を行わない。付言すると、第1の画像データの全領域に埋込情報の埋込処理を行うと、受信側画像処理装置において画像を再生した場合に、例えば、網点画像領域で異常画像が発生してしまう。網点画像は、階調性を表現できればよい階調画像であるため、印刷の際にインクを用いて階調を表現するために網点スクリーンがかかっているに過ぎない。すなわち、網点画像領域では高解像度化のための埋込情報の埋込処理は必要ではなく、中途半端に高解像度化を行うと、圧縮部15における量子化誤差の場所的な大小によってモアレ状の異常画像が発生する場合がある。
The embedding
このように、文字線画領域に対して高解像度化のための埋込情報を埋め込むことで、副次目的の画像処理装置で画像再生する場合に高画質な画像を再生することができる。属性判定部35では、文字線画領域を判定する例を示したが、文字と背景との境界部分などのエッジ部(濃度変化の激しい部分)を検出することにしても良い。また、網点画像領域に対しては、高解像度化のための埋込情報を埋め込まないようにすることで、無駄な情報をを埋め込まないことにより画像データサイズを低減でき、また、不備な高解像度化によるモアレなどの画質劣化を抑制することができる。
As described above, by embedding the embedding information for increasing the resolution in the character / line image area, a high-quality image can be reproduced when the image is reproduced by the secondary purpose image processing apparatus. Although the example in which the character / line drawing area is determined is shown in the
つぎに、送信側画像処理装置1の動作について説明する。データ作製部7はデジタル画像データを作製する。属性判定部35は、データ作製部7で作製されたデジタル画像データを所定領域単位でその画像属性を判定して属性判定信号Sを出力する。第1の変換部9は、データ作製部7で作製したデジタル画像データに対して、第1の変換(低解像度化処理)を施して第1の画像データを生成する。第2の変換部11は、第1の画像データに対して、第2の変換(高解像度化処理)を施して第2の画像データを生成する。減算部13は、データ作製部7で作製したデジタル画像データから第2の画像データを減算(演算)した差分データ(演算データ)を生成する。圧縮部15は、差分データを圧縮した圧縮データ(埋込情報)を生成する。そして、埋込部17は、属性判定信号Sに基づいて第1の画像データに対して圧縮データ(埋込情報)を埋め込む。この後、図示しないフォーマット変換部により、埋込情報が埋め込まれた第1の画像データを標準的なフォーマットに変換した画像データを受信側画像処理装置5へ送信する。
Next, the operation of the transmission side
このように、標準的なフォーマットに変換することで、送受信画像データに一般性を持たせ、受信側画像処理装置での利用を保証することができる。標準的なフォーマットとしては、国際標準であるJPEG、JPEG2000、MPEG2,4などがある。画像データ自身に情報が埋め込まれているので、埋め込み情報を別ファイルとする第2の従来法に比べてファイルの扱いの煩雑さがないという利点を有している。 Thus, by converting to a standard format, generality can be given to transmitted / received image data, and use in the receiving image processing apparatus can be guaranteed. Standard formats include international standards such as JPEG, JPEG2000, and MPEG2,4. Since the information is embedded in the image data itself, there is an advantage that the handling of the file is not complicated compared to the second conventional method in which the embedded information is a separate file.
ここで、図4に示した例において、16個の量子化値を無記憶情報源ととらえた場合のエントロピーは、同図(g)で、1.91bit/pixel、同図(h)で、1.31bit/pixelとなり、マルコフモデルでとらえれば、さらに小さなエントロピーとなる。仮に、これが1bit/pixelの情報を埋め込むことになる。階調(色数)が24bit/pixelだったとすれば、画像データに元々4/24=16%の画質的冗長性があれば、画質劣化はなく、この部分を埋込情報と置換することができる。 Here, in the example shown in FIG. 4, the entropy when 16 quantized values are regarded as a non-memory information source is 1.91 bit / pixel in FIG. It becomes 1.31 bits / pixel, and if it is understood by the Markov model, the entropy is even smaller. This temporarily embeds 1 bit / pixel information. If the gradation (number of colors) is 24 bits / pixel, if the image data originally has image quality redundancy of 4/24 = 16%, there is no deterioration in image quality, and this portion can be replaced with embedded information. it can.
上記実施例では、画像データの解像度の処理について説明したが、埋込部17において、色数に対しての画質向上のための埋め込みを行う場合は、印画紙写真領域や網点画像領域と判定された絵柄領域に対して埋込処理を実行することが望ましい。文字線画領域に対しても色数を増大化させることは画質的なメリットがあるが、その効果は絵柄部よりも目立たないので、全体の効率を考えると絵柄領域に対して重点的に埋め込みを実施することが好適である。
In the above embodiment, the processing of the resolution of the image data has been described. However, when embedding
色数に対する処理は、図4においては、第1の変換部9は色数低減のための量子化(例えば8bit→4bit)を行い、第2の変換部11はこれを再び逆量子化する(4bit→8bit)。減算部13は、データ作成部7で作製したデジタル画像信号と第2の変換部11で変換された第2の画像データとの差分をとることによって、第1の変換部9において失われた画像(階調)が抽出される。これを圧縮部15において埋込みを行いやすいようにデータを圧縮し、埋込部17で色数が減少された画像に対して埋め込み処理を実行する。受信側画像処理装置5bでは、色数の増大化処理を行って高画質な再生を行う。
In the process for the number of colors, in FIG. 4, the
図5は、1次目的の受信側画像処理装置5aの構成を示すブロック図である。1次目的の受信側画像処理装置5aは、図5に示すように、可視化部21からなっている。すなわち、ここでは1次目的の機器の仕様にあった画像データを受信するので、1次目的の機器では特に画像データに変換を加える必要がなく、そのまま可視化される。主たる目的の機器の負荷処理が、第1の従来法に比べ軽減されている。主たる目的の機器の画質的冗長範囲内で情報埋め込みが行われていれば、主たる目的の機器で十分な画質を保証できる。可視化部21は、デジタル画像データの可視化を行うものであり、モニタ、プロジェクタ、プリンタなどの表示装置である。本発明のシステムは、この装置を表示した画像をユーザが利用することを目的としている。
FIG. 5 is a block diagram showing the configuration of the primary-side receiving
図6は、2次目的の受信側画像処理装置5bの内部構成ブロック図である。2次目的の受信側画像処理装置5bは、図6に示すように、送信側画像処理装置5aから送信される画像データに対して、第2の変換を行う第2の変換部11と、第2の変換部11に接続された加算部25と、送信側画像処理装置よりの画像データを入力して埋込データを抽出する抽出部27と、抽出部27および加算部25に接続された伸張部29と、加算部25に接続された可視化部21とを有している。
FIG. 6 is a block diagram showing the internal configuration of the secondary-side receiving
第2の変換部11は、送信側画像処理装置1から送信される画像データに対して、基本仕様として解像度を大きく変換して加算部25に出力する。抽出部27は、送信用画像処理装置1から送信された画像データから埋込情報を抽出して伸張部19に出力する。伸張部19は、抽出された埋込情報を、エントロピー復号化後に逆量子化して復元する。上記図4の例で説明すると、(g)、(h)を逆量子化(×4)したものが(i)、(g)のようになる。加算部25は、第2の変換部11で変換された画像データと、伸張部29で伸張された埋込情報とを加算する。図4の例では、(c)+(i)=(k)、(d)+(j)=(l)が加算を表している。可視化部21は、デジタル画像データを可視化する部分であり、モニタ、プロジェクタ、プリンタなどの表示装置であり、加算部25で加算された画像データを表示する。
The
つぎに、2次目的の受信側画像処理装置5bの動作を説明する。通信網3を介して送信側画像処理装置1より送信された画像データを、この機器の仕様に合わせるために第2の変換部11で例えば高解像度化した画像データ(図4(c)、(d))を得ると共に、通信網3を介して送信側画像処理装置1より送信された画像データから埋込情報を抽出部27で抽出し、抽出した埋込情報を伸張部29でエントロピー復号化後(図4(g)、(h))、逆量子化したデータ(図4(i)、(j))を得る。そして、高解像度化された画像データ(図4(c)、(d))と逆量子化したデータ(図4(i)、(j))とを加算部25で加算補正した後、可視化部21で表示する。
Next, the operation of the secondary-side receiving
ここで、元画像(図4(a))からのズレ(画素値の差の絶対値の平均)が、加算補正前では、同図(c)で3.13、同図(d)で2.88なのに対して、加算補正後では、同図(k)で0.63,同図(l)で1.38と小さくなっている。これは、加算補正によってより高画質化したことを意味している。 Here, the deviation from the original image (FIG. 4A) (average of absolute values of pixel value differences) is 3.13 in FIG. 3C and 2 in FIG. On the other hand, after addition correction, the value is 0.63 in FIG. 10 (k) and 1.38 in FIG. This means that the image quality is improved by the addition correction.
すなわち、送信側画像処理装置1で低解像度化したときに削除した情報の一部を、主たる目的の機器に影響を与えない範囲で埋込み、副次目的の機器で抽出/利用することで、副次目的の機器でも十分な画質が保証することができる。
That is, a part of the information deleted when the resolution is reduced by the transmission-side
なお、上記実施例では、第1の変換部9,および第2の変換部11で、解像度の変換を行う場合を説明したが、色数、サンプリング周波数の変換を行うようにしても良く、この場合、量子化の空間が異なるだけで、原理的には、上述の解像度の例と同じ効果を得ることができる。
In the above embodiment, the case where the
図7は、実施例2に係る送信側画像処理装置1の構成を示すブロック図である。実施例1の送信側画像処理装置1では、埋込部17において、属性判定部35の画像属性の判定結果に基づいて、第1の画像データに対して埋込情報を埋め込むことにより画像データサイズを小さくする構成である。これに対して、実施例2では、圧縮部15において、属性判定部35の画像属性の判定結果に基づいて、減算部13で演算された差分データを圧縮し、得られる埋込情報のデータサイズを小さくする構成である。
FIG. 7 is a block diagram illustrating the configuration of the transmission-side
図7において、属性判定部35で生成された属性判定信号Sは、圧縮部15に入力する。圧縮部15は、減算部13から入力される差分データを、属性判定信号Sに基づいて
圧縮パラメータを制御して圧縮処理を行う。例えば、解像度に対して画質向上のための埋込情報を埋め込む場合には、差分データの文字線画領域に対しては圧縮率が低くなるような圧縮処理を行って、他の領域よりも埋込情報が多く埋め込まれるようにする一方、差分データの他の領域に対しては、圧縮率が高くなるような圧縮処理を行って文字領域よりも埋め込まれる埋込情報が少なくなるようにする。埋込部17は、第1の変換部9で第1の変換が施された第1の画像データに対して、圧縮部15で生成された圧縮データ(埋込情報)を埋め込む。
In FIG. 7, the attribute determination signal S generated by the
これにより、文字部に対して重点的に高解像度化のための埋込情報を埋め込むことができ、副次目的の受信側画像処理装置でより高画質な画像が再現できる。また、色数に対して画質向上のために埋込情報を埋め込む場合には、圧縮部15では、差分データの印画紙写真領域、網点写真領域に対しては圧縮率が低くなるような圧縮処理を行って、他の領域よりも埋込情報が多く埋め込まれるようにする一方、差分データの文字線画領域に対しては、圧縮率が高くなるような圧縮処理を行って印画紙写真領域、網点写真領域よりも埋め込まれる埋込情報が少なくなるようにする。
As a result, embedding information for increasing the resolution can be embedded in the character portion with emphasis, and a higher-quality image can be reproduced by the secondary-purpose receiving-side image processing apparatus. When embedding information is embedded in order to improve the image quality with respect to the number of colors, the
なお、本発明の画像処理装置は、複数の機器(例えば、ホストコンピュータ、インターフェイス機器、スキャナ、プリンタ等)から構成されるシステムに適用しても、1つの機器から構成される装置(ホストコンピュータ等)に適用しても良い。 Note that the image processing apparatus according to the present invention can be applied to a system including a plurality of devices (for example, a host computer, an interface device, a scanner, a printer, and the like). ) May be applied.
また、本発明の目的は、上述した画像処理装置の機能を実現するソフトウエアのプログラムコードを記録した記録媒体を、システムまたは装置に供給し、そのシステムまたは装置のコンピュータ(または、CPU、MPU、DSP)が記録媒体に格納されたプログラムコードを実行することによっても達成することが可能である。この場合、記録媒体から読み出されたプログラムコード自体が前述した画像処理装置の機能を実現することになり、そのプログラムコードまたはそのプログラムを記憶した記録媒体は本発明を構成することになる。プログラムコードを供給するための記録媒体としては、FD、ハードディスク、光ディスク、光磁気ディスク、CD−ROM、CD−R、磁気テープ、不揮発性のメモリ、ROMなどの光記録媒体、磁気記録媒体、光磁気記録媒体、半導体記録媒体を使用することができる。 Another object of the present invention is to supply a recording medium recording a program code of software for realizing the functions of the above-described image processing apparatus to the system or apparatus, and the computer of the system or apparatus (or CPU, MPU, It can also be achieved by the DSP) executing the program code stored in the recording medium. In this case, the program code read from the recording medium itself realizes the functions of the image processing apparatus described above, and the program code or the recording medium storing the program constitutes the present invention. Recording media for supplying the program code include FD, hard disk, optical disk, magneto-optical disk, CD-ROM, CD-R, magnetic tape, non-volatile memory, optical recording medium such as ROM, magnetic recording medium, optical Magnetic recording media and semiconductor recording media can be used.
また、コンピュータが読み出したプログラムコードを実行することにより、前述した画像処理装置の機能が実現されるだけでなく、そのプログラムコードの指示に基づき、コンピュータ上で稼働しているOS(オペレーティングシステム)などが実際の処理の一部または全部を行い、その処理によって前述した画像処理装置の機能が実現される場合も含まれること言うまでもない。 Further, by executing the program code read by the computer, not only the functions of the image processing apparatus described above are realized, but also an OS (operating system) operating on the computer based on the instruction of the program code. However, it goes without saying that a case where the function of the image processing apparatus described above is realized by performing part or all of the actual processing.
また、記録媒体から読み出されたプログラムコードが、コンピュータに挿入された機能拡張ボードやコンピュータに接続された機能拡張ユニットに備わるメモリに書き込まれた後、そのプログラムコードの指示に基づき、その機能拡張ボードや機能拡張ユニットに備わるCPU等が実際の処理の一部または全部を行い、その処理によって前述した画像処理装置の機能が実現される場合も含まれることは言うまでもない。 In addition, after the program code read from the recording medium is written in a memory provided in a function expansion board inserted in the computer or a function expansion unit connected to the computer, the function expansion is performed based on the instruction of the program code. It goes without saying that the CPU or the like provided in the board or the function expansion unit performs part or all of the actual processing, and the above-described functions of the image processing apparatus are realized by the processing.
以上のように、本発明に係る画像処理装置、画像処理方法、および画像処理プログラムは、紙文書などをスキャナで読み込み、その電子画像データを送信する送信側画像処理装置と、この送信された画像データを受信して可視化する受信側画像処理装置で構成された画像処理システム等に利用することができる。 As described above, the image processing apparatus, the image processing method, and the image processing program according to the present invention read a paper document or the like with a scanner and transmit the electronic image data, and the transmitted image The present invention can be used in an image processing system configured with a receiving image processing apparatus that receives and visualizes data.
1 送信側画像処理装置
3 通信網
5 受信側画像処理装置
5a 1次目的の受信側画像処理装置
5b 2次目的の受信側画像処理装置
7 データ作成部
9 第1の変換部
11 第2の変換部
13 減算部
15 圧縮部
17 埋込部
21 可視化部
25 加算部
27 抽出部
29 伸張部
35 属性判定部
DESCRIPTION OF
Claims (3)
前記画像データに対して、色空間量子化幅の拡大処理を行って第1の画像データを生成する1の変換手段と、
前記第1の画像データに対して、色空間量子化幅の縮小処理を行って第2の画像データを生成する第2の変換手段と、
前記画像データと前記第2の画像データとの減算を行って差分データを生成する演算手段と、
前記差分データの絵柄領域を低圧縮率で圧縮し、前記差分データの他の領域を高圧縮率で圧縮して圧縮データを生成する圧縮手段と、
前記第1の画像データに前記圧縮データを埋め込む埋込手段と、
を備えたことを特徴とする画像処理装置。 Attribute determination means for determining whether image data is a pattern area in a predetermined area unit;
1 conversion means for generating a first image data by performing a color space quantization width expansion process on the image data;
Second conversion means for generating a second image data by performing a color space quantization width reduction process on the first image data;
Arithmetic means for performing subtraction between the image data and the second image data to generate difference data;
Compression means for compressing the pattern area of the difference data at a low compression rate and compressing other areas of the difference data at a high compression rate to generate compressed data;
Embedding means for embedding the compressed data in the first image data;
An image processing apparatus comprising:
前記画像データに対して、色空間量子化幅の拡大処理を行って第1の画像データを生成する1の変換工程と、
前記第1の画像データに対して、色空間量子化幅の縮小処理を行って第2の画像データを生成する第2の変換工程と、
前記画像データと前記第2の画像データとの減算を行って差分データを生成する演算工程と、
前記差分データの絵柄領域を低圧縮率で圧縮し、前記差分データの他の領域を高圧縮率で圧縮して圧縮データを生成する圧縮工程と、
前記第1の画像データに前記圧縮データを埋め込む埋込工程と、
を含むことを特徴とする画像処理方法。 An attribute determination step of determining whether the image data is a pattern area in a predetermined area unit;
A conversion step of generating first image data by performing color space quantization width expansion processing on the image data;
A second conversion step of generating a second image data by performing a color space quantization width reduction process on the first image data;
A calculation step of subtracting the image data and the second image data to generate difference data;
A compression step of compressing the pattern area of the difference data at a low compression ratio and compressing the other area of the difference data at a high compression ratio to generate compressed data;
An embedding step of embedding the compressed data in the first image data;
An image processing method comprising:
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