JP3494595B2

JP3494595B2 - 画像送信方法及び画像送信装置

Info

Publication number: JP3494595B2
Application number: JP23187199A
Authority: JP
Inventors: 高信細江; 憲治池田
Original assignee: Hitachi Software Engineering Co Ltd
Current assignee: Hitachi Software Engineering Co Ltd
Priority date: 1999-08-18
Filing date: 1999-08-18
Publication date: 2004-02-09
Anticipated expiration: 2019-08-18
Also published as: JP2001057637A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、コンピュータ間に
おいて静止画像を送信するための画像送信方法及び画像
送信装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、コンピュータ上のデータを会議資
料とするデータ会議システムが提案されている。このデ
ータ会議システムは、通信装置を備えた複数のコンピュ
ータ、コンピュータ画面を静止画像として保存する外部
記憶装置、静止画像にコメント書きを行うための入力装
置、会議の制御を行う会議ソフトを備えており、会議中
に必要に応じて静止画像を相手端末に送信し、参加者全
員が同一の静止画像を参照しながら入力装置を使って相
互にコメント書きを行うことで会議を進行するものであ
る。このようなデータ画像会議システムを低速回線で使
用する場合、静止画像の送信に長時間かかるのでは会議
を円滑に進行できないため、静止画像を短時間で送信す
る工夫が必要である。

【０００３】静止画を使った会議を円滑に進めるための
技術としては、特開平５−３１６１０９号公報に記載の
ものが知られている。これは、例えば通話機能、会議資
料を送受信するためのファクシミリ通信機能、会議資料
などの静止画像に対して適宜に描画するためのテレライ
ティング通信機能、議事進行のための静止画会議機能、
及び会議資料などの文書情報を保存する文書保存機能を
備えた静止画会議装置の制御方法に関するものである。
この制御方法は、接続前にサーバーに予め会議資料を格
納しておき、参加者接続時に不足している資料をサーバ
ーからファクシミリ通信機能を用いて受信するようにし
たものである。

【０００４】また、画像の送信に際しては、送信時間を
短縮するため画像圧縮を行うことが知られている。静止
画像の圧縮方式には非可逆圧縮と可逆圧縮がある。一般
的に非可逆圧縮方式は、どの様な画像に対しても平均し
た圧縮率をもつ。品質の調整が可能で品質を下げるとデ
ータサイズが小さくなるが、画像復元性が低くなるとい
う問題がある。一方、可逆圧縮方式は、ベタ絵画像に対
しては可逆圧縮より大幅にデータサイズが小さくなる
が、写真画像に対しては圧縮がほとんど効かないという
問題がある。このように各圧縮方式には特徴があり、圧
縮処理を固定にすると、画像の種類によってはデータサ
イズが小さくならなかったり、復元性低下によりコンピ
ュータ画面に含まれる微小な文字が読み取れなくなると
いった不具合が発生する。

【０００５】特開平１０−２４３１３１号公報には、条
件設定機能や優先処理機能を備えていて、画像記録が不
可能であった場合に画像を圧縮して画像記憶手段に記憶
する画像形成装置が記載されている。これは、非可逆圧
縮時のモアレ等を防ぐために非可逆方式と可逆方式の圧
縮手段とを切り替え可能に設け、かつ画質（２値画像か
多値画像）を判断して可逆方式の圧縮手段の種類を自動
的に切り替えるようにしたものである。また、静止画像
の画質を判断する方法として、特開平６−２８４２８１
号公報に、画質のヒストグラムのピーク値を使って文字
画像と写真画像を判断する方法が提案されている。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】前述のように、データ
画像を用いる会議を円滑に進行するためには静止画像を
短時間で送信しなければならない。特開平１０−２４３
１３１号公報に記載の圧縮方式の自動切り替えは可逆方
式から行われるものであり、写真画像送信時の画像サイ
ズが考慮されていない。また、判断は２値画像か多値画
像かを判断するものであり、静止画像がカラー画像であ
ることを前提とする場合には画質の判断ができない。ま
た、２値画像ではなくてもベタ画像であれば可逆圧縮が
有効であるという点を活かせない。

【０００７】特開平６−２８４２８１号公報に記載の方
法は、画質のヒストグラムのピーク値を使って文字画像
と写真画像を判断するものであるが、文字画像であって
も階調がついていれば可逆圧縮方式は圧縮が効かない。
本発明の目的は、静止画像の劣化を抑えつつ、静止画像
を短時間で送信する方法を提供することにある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明による画像送信方法は、静止画像の画質を判
断するステップと、画質に応じて可逆圧縮方式と非可逆
圧縮方式のうち画質の劣化が少なく圧縮率の高い方の画
像圧縮方式を選択するステップと、選択された画像圧縮
方式で静止画像を圧縮するステップと、圧縮された静止
画像を送信するステップとを含むことを特徴とする。可
逆圧縮方式は例えばＰＮＧであり、非可逆圧縮方式は例
えばＪＰＥＧである。

【０００９】静止画像の画質を判断するステップは、静
止画像の輝度ヒストグラムの隣り合った輝度の度数差の
関数、例えば標準偏差又は平均値に基づいて画質を判断
することができる。ここで、輝度ヒストグラムとは、画
像中の全ピクセルの色をＲＧＢ（赤・緑・青）からＨＳ
Ｌ（色合い・鮮明度・輝度）に変換し、輝度の最高値を
２５５、最低値を０とし、それぞれの輝度の出現度数を
輝度の低い方から順に並べたヒストグラムである。画質
の判断では、典型的には、その画像がベタ絵画像である
か写真画像であるかを判断する。また、典型的には、ベ
タ絵画像は可逆圧縮方式で画像圧縮され、写真画像は非
可逆圧縮方式で画像圧縮するのが、画質の劣化が少なく
圧縮率の高い画像圧縮の方法である。

【００１０】静止画像の画質判断においてベタ画像を写
真画像と誤判断しても多少の画像劣化を起こすだけであ
るが、写真画像をベタ画像と誤判断すると非可逆圧縮方
式では写真画像をほとんど圧縮できないため、画像送信
時間に多大な影響を与える。従って、画像圧縮方式とし
て可逆圧縮方式を選択したときは、圧縮された画像のサ
イズを限界値と比較し、それが限界値を超えている場合
には非可逆圧縮方式の画像圧縮方式によって再度画像圧
縮を行うのが望ましい。この再度の画像圧縮ステップを
設けることにより、画質判断の誤りによる影響が低減さ
れる。

【００１１】本発明による画像送信装置は、静止画像を
圧縮して送信する画像送信装置において、画像の輝度ヒ
ストグラムを作成する輝度ヒストグラム作成手段と、輝
度ヒストグラム作成手段によって作成された輝度ヒスト
グラムから求めた隣接する輝度の度数差の絶対値のデー
タに基づいてベタ画像度を計算するベタ画像度計算手段
と、ベタ画像度を閾値と比較して画像圧縮処理の方式と
して可逆圧縮方式と非可逆圧縮方式のいずれかを選択す
る圧縮処理選択手段と、圧縮処理手段の指示により画像
圧縮を行う可逆圧縮処理手段及び非可逆圧縮処理手段と
を備えることを特徴とする。ベタ画像度計算手段は、隣
接する輝度の度数差の絶対値の標準偏差又は平均値を静
止画像のピクセル数で割った値をベタ画像度とすること
ができる。

【００１２】

【発明の実施の形態】以下、本発明を実施する場合の一
形態を図面を参照して具体的に説明する。以下では、画
像の可逆圧縮方式としてＰＮＧ圧縮方式を、非可逆圧縮
方式としてＪＰＥＧ圧縮方式を例にとって説明する。た
だし、本発明は可逆圧縮方式と非可逆圧縮方式の組み合
わせとしてＰＮＧ圧縮方式とＪＰＥＧ圧縮方式を採用し
た場合のみでなく、可逆圧縮方式としてＧＩＦ方式、Ｐ
ＩＣ２方式等のＰＮＧ圧縮方式以外の方式を採用し、非
可逆圧縮方式としてウェーブレット方式、フラクタル方
式等のＪＰＥＧ圧縮方式以外の圧縮方式を採用した場合
にも同様に適用可能である。

【００１３】図１は、本発明による画像送信方法を適用
したデータ会議システムの概略構成を示すブロック図で
ある。このデータ会議システムは、主催者端末１０、サ
ーバー１２、及び複数の参加者端末１４，１６，１８を
備える。主催者端末１０を操作する会議の主催者は、会
議資料を作成して予め主催者端末１０に接続された外部
記憶装置１１に格納しておく。会議資料にはカラー静止
画像も含まれる。主催者端末１０は、主催者端末１０が
サーバー端末１２に接続された時、外部記憶装置１１に
格納された会議資料をサーバー１２へ送信し、サーバー
１２は受信した会議資料をサーバーに接続された外部記
憶装置１３に格納する。主催者端末１０は図２に示す画
像送信処理手段を備え、会議資料をサーバー１２へ送信
するとき、画像送信処理手段は会議資料に含まれるカラ
ー静止画像を画像圧縮してサーバー１２に送信する。参
加者端末１４，１６，１８をサーバー１２に接続した会
議の参加者は、サーバー１２から会議資料を受信して各
々の外部記憶装置１５，１７，１９に格納する。

【００１４】図２は、主催者端末１０が備える画像送信
処理手段を説明するブロック図である。画像送信処理手
段２０は、輝度ヒストグラム作成手段２２、後述するベ
タ画像度を計算するベタ画像度計算手段２３、圧縮処理
選択手段２４、非可逆圧縮手段２５、可逆圧縮手段２
６、圧縮された画像を入れる送信用バッファ２７を備え
る。会議資料となる画像データ２１は画像送信処理手段
２０の輝度ヒストグラム作成手段２２で解析され、画像
データ２１の輝度ヒストグラムが作成される。ベタ画像
度計算手段２３は作成された輝度ヒストグラムからベタ
画像度を計算する。

【００１５】圧縮処理選択手段２４は、計算されたベタ
画像度に基づいてＪＰＥＧ圧縮処理手段（ＪＰＥＧ圧縮
プログラム）２５とＰＮＧ圧縮処理手段（ＰＮＧ圧縮プ
ログラム）２６のうち圧縮率の高い画像圧縮処理手段を
選択し、画像データを選択された画像圧縮処理手段に渡
す。選択された画像圧縮処理手段すなわちＪＰＥＧ圧縮
処理手段２５あるいはＰＮＧ圧縮処理手段２６は、渡さ
れた画像データを圧縮処理し、圧縮処理した画像データ
を送信用バッファ２７に蓄積する。送信用バッファ２７
に蓄積された画像データは、主催者端末１０がサーバー
１２に接続されたとき主催者の操作により送信手段２８
を介してサーバー１２に送信される。

【００１６】図３は、可逆圧縮方式であるＰＮＧ圧縮処
理と非可逆圧縮方式であるＪＰＥＧ圧縮処理の典型的な
圧縮率、圧縮時間を比較して示した図である。図３から
分かるように、可逆圧縮方式であるＰＮＧはベタ画像に
対しては高い圧縮率を示すものの、写真画像はほとんど
圧縮することができない。また、圧縮時間は５秒前後と
比較的長い。これに対して非可逆圧縮方式であるＪＰＥ
Ｇは写真画像に対してもベタ画像に対しても同程度の圧
縮率を示すが、ベタ画像に対してはＪＰＥＧの圧縮率は
ＰＮＧの圧縮率の半分程度にすぎない。ＪＰＥＧの圧縮
時間は１秒前後と短い。このことから、画像が写真画像
である場合にはＪＰＥＧ等の非可逆圧縮方式で画像圧縮
し、ベタ画像である場合にはＰＮＧ等の可逆圧縮方式で
画像圧縮するのが有利であることが分かる。

【００１７】図４は、図２に示した画像送信処理手段２
０にて行われる圧縮方式の切替処理を手順を追って説明
するフローチャートである。まず、ステップ１１で画像
送信処理手段２０によって画像データを取得し、ステッ
プ１２に進んで輝度ヒストグラム作成手段２２によって
画像データ中の各ピクセルの輝度の出現度数を輝度の低
い順に並べ、輝度ヒストグラムの作成と色数の計算を行
う。ステップ１３において作成された輝度ヒストグラム
に出現する色数の判定を行い、色数が例えば4以下と極
端に少ない場合には、ステップ１３からステップ１７に
進んでＰＮＧ圧縮プログラムで画像圧縮を行う。そうで
ない場合には、ステップ１３からステップ１４に進み、
輝度ヒストグラムを元に後述するようにしてベタ画像度
を計算する。

【００１８】このベタ画像度が閾値より大きい場合はス
テップ１７に進んでＰＮＧ圧縮プログラムで画像圧縮を
行い、小さい場合はステップ１６に進んでＪＰＥＧ圧縮
プログラムで圧縮を行う。ステップ１５の閾値はサンプ
ルデータにより決定すればよいが、４０程度が好まし
い。このようにして、図３に示す特徴を持つＰＮＧ圧縮
プログラムとＪＰＥＧ圧縮プログラムのうち圧縮率の高
い方を自動的に選択する。

【００１９】しかし、ステップ１５において判断を誤る
ケースがないとはいえない。例えば、ステップ１５にお
ける判定で、ベタ画像と判定すべき画像を写真画像と判
定した場合を想定すると、この場合にはＰＮＧ圧縮すべ
きベタ画像をＪＰＥＧ圧縮することになる。しかし、Ｊ
ＰＥＧはＰＮＧに比較して圧縮率が低いとはいいながら
も１／１２と比較的高い圧縮率で画像を圧縮することが
でき、処理時間も１秒前後と短いため、データ会議の運
営にそれほど大きな影響は無い。ところが、写真画像と
判断すべきところをベタ画像と判断してしまうと、ＪＰ
ＥＧ圧縮すべき写真画像をＰＮＧ圧縮することになる。
この場合には、圧縮処理に５秒前後の時間を要し、しか
もＰＮＧは写真画像をほとんど圧縮できないため、主催
者端末１０によるサーバー１２への画像送信処理及び参
加者端末１４，１６，１８によるサーバー１２からの画
像受信処理に負担がかかり、会議運営に対する影響が大
きい。

【００２０】そこで、ステップ１７においてＰＮＧ圧縮
処理した場合には、ステップ１８に進んで圧縮処理によ
ってデータサイズが小さくなっているかどうかを判断す
る。ステップ１８の判定でデータサイズが予め定めた限
界値より小さい場合には、ＰＮＧ圧縮でうまく圧縮処理
できたものとしてそのまま終了する。一方、ステップ１
５の判断に失敗し、その結果、ステップ１８の判定にお
いてＰＮＧ圧縮でデータサイズが小さくなっていないこ
とが判明した場合には、後処理としてステップ１６に進
み、ＪＰＥＧで再圧縮を行う。

【００２１】図５から図７を用いて、図４のステップ１
４に示したベタ画像度計算処理の内容を説明する。図５
はベタ画像度計算処理の手順を説明するフローチャー
ト、図６は輝度ヒストグラムの例を示す模式図、図７は
図６に示した輝度ヒストグラムから得られる配列データ
の例を示す図である。

【００２２】図４のステップ１２において、図６に示す
ような輝度ヒストグラムが作成されたものとする。図６
において横軸は最も暗い色を0、最も明るい色を255とし
たときの明るさ、縦軸はその出現度数である。すると、
図５のステップ２１とステップ２２において、輝度ヒス
トグラムの度数を輝度の低い方あるいは輝度の高い方か
ら順に取得し、度数０が連続していない箇所を検索す
る。ステップ２３からステップ２４では、そこから次に
度数が０になる所までについて、隣り合う輝度の度数の
差の絶対値を取り、図７に示すようにして配列に格納す
る。これを輝度の終わりまで（図６の横軸の端から端ま
で）繰り返す。このようにゼロが連続している度数をカ
ウントしないことで、度数がある所だけの連続性を計算
できる。次に、ステップ２５において、図７に示すよう
にして作成した配列データの標準偏差を計算し、ステッ
プ２６において、画像サイズに依存しないように、得ら
れた標準偏差を画像全体のピクセル数で割る。こうして
算出した値をベタ画像度をする。なお、ステップ２５で
は、配列データの標準偏差の代わりに、配列データの平
均値、配列データの自乗平均など、輝度ヒストグラムの
隣接する輝度の度数差の絶対値が大きくなればなるほど
値が大きくなるように変化する任意の関数を用いてもよ
い。

【００２３】次に、本発明の適用例として、図８から図
１５に、種々の静止画像とその画像に対する輝度ヒスト
グラムを示す。図８から図１１は写真画像とその輝度ヒ
ストグラムの例であり、図８の写真画像に対する輝度ヒ
ストグラムを図９に、図１０の写真画像に対する輝度ヒ
ストグラムを図１１に示す。また、図１２から図１５は
コンピュータで作成した文書や図表の画像例であり、図
１２の図表に対する輝度ヒストグラムを図１３に、図１
４の画像に対する輝度ヒストグラムを図１５に示す。輝
度ヒストグラムを表す図９、図１１、図１３、図１５に
おいて、横軸は輝度、縦軸は出現度数である。

【００２４】各画像とその画像に対する輝度ヒストグラ
ムを見ると明らかなように、写真画像は少しずつ輝度が
異なる非常に多くの色彩によって画像が構成されてお
り、輝度ヒストグラムにおいて隣接する輝度の度数は連
続的に変化している。一方、文書や図表の表示画像は、
画像を構成する色彩輝度の種類が少なく、特定の色彩輝
度の度数が飛び抜けて多い。本発明のベタ画像度は、写
真画像と他の画像におけるこのような輝度ヒストグラム
の相違を数値化するものである。

【００２５】図１６に、図８、図１０、図１２及び図１
４に示した画像のベタ画像度、及び各圧縮方式によるデ
ータサイズを比較して示す。図１６に示すように、例え
ば図８の画像は１０２４×７６８ピクセルの画像で、ベ
タ画像度は１０．３、ビットマップのデータサイズは２
３５９．４ｋＢ、ＰＮＧ圧縮した場合のデータサイズは
１７３１．１ｋＢ、ＪＰＥＧ圧縮した場合のデータサイ
ズは５２．６ｋＢである。同様に図１２の画像は、１０
２４×７６８ピクセルの画像で、ベタ画像度は１８４．
８、ビットマップのデータサイズは２３５９．４ｋＢ、
ＰＮＧ圧縮した場合のデータサイズは２７．３ｋＢ、Ｊ
ＰＥＧ圧縮した場合のデータサイズは９０．５ｋＢであ
る。

【００２６】例えば、図４のステップ１５における閾値
を４０に設定したとすると、図８及び図１０の画像は、
ベタ画像度が閾値より小さいためＪＰＥＧで圧縮され
る。一方、図１２及び図１４の画像は、ベタ画像度が閾
値より大きいためＰＮＧで圧縮されることになる。図１
６に列記したＰＮＧサイズとＪＰＥＧサイズを比較する
と分かるように、この場合いずれの画像もＰＮＧとＪＰ
ＥＧのうちサイズの小さい方の圧縮方式で画像圧縮され
ることになる。

【００２７】

【発明の効果】本発明によれば、静止画像を送信すると
きに最適な画像圧縮方法を自動的に選択することがで
き、また、イメージを復元したときに字がにじんだり、
データサイズが小さくならないケースを防ぐことが可能
になる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明による画像送信方法を適用したデータ会
議システムの概略構成を示すブロック図。

【図２】本発明による画像送信処理手段の概略図。

【図３】ＰＮＧ圧縮とＪＰＥＧ圧縮の典型的な圧縮率、
圧縮時間を比較して示した図。

【図４】圧縮方式の切替処理を手順を追って説明するフ
ローチャート。

【図５】ベタ画像度計算処理の手順を説明するフローチ
ャート。

【図６】輝度ヒストグラムの例を示す模式図。

【図７】輝度ヒストグラムから得られる配列データの例
を示す図。

【図８】静止画像の例を示す図。

【図９】図８の画像に対する輝度ヒストグラムを示す
図。

【図１０】静止画像の例を示す図。

【図１１】図１０の画像に対する輝度ヒストグラムを示
す図。

【図１２】静止画像の例を示す図。

【図１３】図１２の画像に対する輝度ヒストグラムを示
す図。

【図１４】静止画像の例を示す図。

【図１５】図１４の画像に対する輝度ヒストグラムを示
す図。

【図１６】静止画像のベタ画像度、及び各圧縮方式によ
るデータサイズを示す比較図。

【符号の説明】

１０…主催者端末、１１…外部記憶装置、１２…サーバ
ー、１４，１６，１８…参加者端末、２０…画像送信処
理手段、２１…画像データ、２２…輝度ヒストグラム作
成手段、２３…ベタ画像度計算手段、２４…圧縮処理選
択手段、２５…非可逆圧縮手段、２６…可逆圧縮手段、
２７…送信用バッファ、２８…送信手段

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献特開平６−152982（ＪＰ，Ａ) 特開平６−225160（ＪＰ，Ａ) 特開平８−36635（ＪＰ，Ａ) 特開平10−105698（ＪＰ，Ａ)

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】静止画像の画質を判断するステップと、
画質に応じて可逆圧縮方式と非可逆圧縮方式のうち画質
の劣化が少なく圧縮率の高い方の画像圧縮方式を選択す
るステップと、前記選択された画像圧縮方式で前記静止
画像を圧縮するステップと、圧縮された静止画像を送信
するステップとを含む画像送信方法において、前記静止画像の画質を判断するステップは、静止画像の
輝度ヒストグラムの隣り合った輝度の度数の差分の標準
偏差、平均値又は自乗平均値に基づいて画質を判断する
ことを特徴とする画像送信方法。
【請求項２】静止画像を圧縮して送信する画像送信装
置において、画像の輝度ヒストグラムを作成する輝度ヒ
ストグラム作成手段と、前記輝度ヒストグラム作成手段
によって作成された輝度ヒストグラムから求めた隣接す
る輝度の度数差の絶対値の標準偏差、平均値又は自乗平
均値に基づいてベタ画像度を計算するベタ画像度計算手
段と、前記ベタ画像度を閾値と比較して画像圧縮処理の
方式として可逆圧縮方式と非可逆圧縮方式のいずれかを
選択する圧縮処理選択手段と、前記圧縮処理手段の指示
により画像圧縮を行う可逆圧縮処理手段及び非可逆圧縮
処理手段とを備えることを特徴とする画像送信装置。