專利名稱：：基于畫質(zhì)限制條件的顏色數(shù)和代表顏色值的決定方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明涉及內(nèi)容路主要著力解決圖像處理領(lǐng)域中顏色數(shù)和代表色值計算等問題。本發(fā)明通過準(zhǔn)確計算圖像區(qū)域的顏色數(shù)來為圖像區(qū)域選擇最適合的壓縮方式；通過準(zhǔn)確計算文字和線條圖像區(qū)域的顏色數(shù)和代表顏色值以便在不失真的情況下來提高文字和線條圖像壓縮率；通過準(zhǔn)確計算圖像或圖像區(qū)域的顏色數(shù)和代表顏色值以便使用更少的打印墨來打印出高質(zhì)量的圖像。二.
背景技術(shù)：
：顏色數(shù)是圖像區(qū)域壓縮方式(JPEG類的連續(xù)色調(diào)有損壓縮或者PNG類的不連續(xù)色調(diào)無損失壓縮)的重要判斷依據(jù)之一，通過準(zhǔn)確地計算圖像區(qū)域的顏色數(shù)能夠為選擇最適合的壓縮方式提供重要的判斷信息。另外人類的主觀視覺(HVS-H咖anVisualSystem)對文字和線條圖像的顏色失真特別敏感。為了維持線條圖像和文字圖像的畫質(zhì),必須準(zhǔn)確地計算出這兩種圖像的顏色數(shù)和代表顏色值。另外在省墨打印中如何在保持圖像質(zhì)量的情況下對圖像進行最大限度地減色也對顏色數(shù)的準(zhǔn)確計算提出了要求.因此本發(fā)明主要著力解決圖像的顏色數(shù)和代表色計算等問題.本發(fā)明相關(guān)的技術(shù)、已公開專利文件及一般的文獻或產(chǎn)品傳統(tǒng)的顏色數(shù)計算算法大多利用圖像顏色直方圖來進行計算。以下的專利文件里有一些記載日本專利文獻1特開2005-260452號公報日本專利文獻2特開2006-92050號公報日本專利文獻3特開2006-333175號公報曰本專利文獻1和日本專利文獻2的顏色數(shù)計算方法使用事先確定的顏色表來計算直方圖，然后利用這個直方圖根據(jù)閥值來確定顏色數(shù)目。這個方法的缺點在于單純使用直方圖閥值來進行顏色數(shù)判定的時候,頻度較低的顏色會被丟失掉。這部分頻度低的顏色會被別的代表顏色代替。如果某種顏色的頻度雖然低，但是人眼容易觀察到這部分顏色的話，畫質(zhì)上會產(chǎn)生失真的問題。日本專利文獻3的顏色數(shù)計算算法通過對直方圖的解析處理和顏色集合的聚集處理來計算顏色數(shù)。使用這種方法會產(chǎn)生顏色數(shù)的錯誤計算。此文獻通過把顏色值被錯誤計算的像素切換到背景的方法(JPEG等來壓縮)來解決此問題。使用這種方法會把文字的一部分被當(dāng)作背景圖像，最終使用JPEG等方法來壓縮。而文字使用JPEG類的方法來壓縮會使畫質(zhì)受到很大的影響。現(xiàn)有技術(shù)的不足文字和線條圖像區(qū)域內(nèi)的顏色數(shù)目較多的時候，不同的顏色數(shù)計算算法計算出來的顏色數(shù)也不一樣,存在顏色數(shù)被過多計算和過少計算的問題。當(dāng)顏色數(shù)被過少計算時，文字和線條圖像的顏色由于被錯誤計算而產(chǎn)生視覺上的強烈的失真效果；顏色數(shù)被過多計算的場合，可能會被誤識別為連續(xù)色調(diào)圖像區(qū)域而使用JPEG類的壓縮方式來進行壓縮。即使是被識別為PNG類圖像區(qū)域而使用PNG類的壓縮方式進行壓縮，文字和線條圖像的畫質(zhì)問題雖然解決了，但是一方面文字和線條圖像區(qū)域的壓縮率會變得低下，另一方面在打印顏色數(shù)被過多計算的減色圖像的時候,會出現(xiàn)耗費更多的打印墨等問題。三.
發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明目的是提出一種基于畫質(zhì)限制條件的顏色數(shù)和代表顏色值的決定方法以及圖像或圖像區(qū)域壓縮方式和圖像或圖像區(qū)域印刷方式的決定方法，通過準(zhǔn)確計算圖像或圖像區(qū)域的顏色數(shù)來提高待判別圖像的決定精度；通過準(zhǔn)確計算文字和線條圖像或圖像區(qū)域的顏色數(shù)和代表顏色值以便在不失真的情下來提高文字和線條圖像壓縮率；通過準(zhǔn)確計算圖像或圖像區(qū)域的顏色數(shù)和代表顏色值以便使用更少的打印墨來打印出高質(zhì)量的圖像。本發(fā)明的技術(shù)方案是基于畫質(zhì)限制條件的顏色數(shù)和代表顏色值的決定方法，以及圖像或圖像區(qū)域壓縮方式和圖像區(qū)域印刷方式的決定方法；采用具有初期顏色數(shù)估算手段和代表顏色值計算手段和畫質(zhì)評價手段和顏色數(shù)調(diào)整手段特征的圖像處理方法對代表顏色值計算步驟中，具有顏色的頻度即使低但也能被選擇為代表顏色的特征的圖像處理方法；圖像處理包括控制模塊、輸入設(shè)備和顯示對圖像進行處理；其中控制器包含接口模塊，圖像預(yù)處理模塊，區(qū)域畫定部，區(qū)域判別模塊、壓縮模塊，復(fù)合文件生成模塊，圖像預(yù)處理模塊，接收圖像數(shù)據(jù)通過預(yù)處理,然后把數(shù)據(jù)送到區(qū)域畫定模塊。區(qū)域畫定模塊把從圖像預(yù)處理模塊讀取的數(shù)據(jù)生成連通矩形區(qū)域；區(qū)域判別模塊對畫質(zhì)評價根據(jù)連通矩形區(qū)域的圖像數(shù)據(jù)進行文字/線條區(qū)域和連續(xù)色調(diào)圖像區(qū)域的判別；壓縮模塊根據(jù)判別的結(jié)果，分別使用不同壓縮方法來壓縮處理。文字區(qū)域使用適合文字壓縮的二值圖像算法(薩R，JBIG等)來進行壓縮，線條區(qū)域使用適合線條圖像壓縮的無損壓縮算法(PNG，GIF等)來進行壓縮，連續(xù)色調(diào)圖像區(qū)域使用適合連續(xù)色調(diào)圖像壓縮的算法(JPEG，JPEG2000等)來進行壓縮。復(fù)合文件生成模塊把壓縮后的數(shù)據(jù)使用一定的格式(PDF、XPS(XMLPaperSpecification)等)進行壓縮，壓縮后送到輸出模塊；對畫質(zhì)評價,采用RMSE、PSNR、SSIM等能夠計算出客觀數(shù)值的畫質(zhì)判別手段；或者通過計算人類視覺系統(tǒng)對減色后的圖像和原來的圖像之間的誤差圖像來判別失真是否在一定的視覺忍耐范圍內(nèi)來進行畫質(zhì)確認(rèn)的手段；或者采用針對線條和文字圖像的畫質(zhì)確認(rèn)手段(比如確認(rèn)減色后的圖像邊緣和原圖像的圖像邊緣是否一致)；或者別的公知的畫質(zhì)確認(rèn)手段中的某種或多種畫質(zhì)評價手段的圖像處理設(shè)備或者圖像處理方法。對代表顏色值計算步驟中，具有顏色的頻度即使低但也能被選擇為代表顏色的特征的圖像處理方法；對代表顏色值計算步驟中，具有顏色的頻度即使低但也能被選擇為代表顏色的特征的圖像處理方法。本發(fā)明對計算機進行圖像壓縮處理的程序來說，具有初期顏色數(shù)估算功能和代表顏色值計算機能和畫質(zhì)評價功能和壓縮方式判別功能和顏色數(shù)調(diào)整功能特征的計算機程序；具有顏色數(shù)少的時候的壓縮方法判別手段和顏色數(shù)多的時候的壓縮方法判別手段特征的圖像處理方法。對上述的壓縮方法追加判定手段來說，具有給定的文字和線條畫質(zhì)來進行文字線條壓縮文件大小的試算手段和給定畫質(zhì)連續(xù)色調(diào)圖像畫質(zhì)來進行連續(xù)色調(diào)圖像畫質(zhì)壓縮文件大小的試算手段和通過試算大小的比較來判別區(qū)域壓縮方式的決定手段特征的圖像處理方法。圖像處理包括控制模塊、輸入設(shè)備和顯示設(shè)備?？刂破髦饕涌谀K，圖像預(yù)處理模塊，區(qū)域畫定模塊，區(qū)域判別模塊、壓縮模塊,復(fù)合文件生成模塊。圖像預(yù)處理模塊，接收圖像數(shù)據(jù)通過預(yù)處理，然后把數(shù)據(jù)送到區(qū)域畫定模塊。區(qū)域畫定模塊把從圖像預(yù)處理模塊讀取的數(shù)據(jù)生成連通矩形區(qū)域。區(qū)域判別模塊然后根據(jù)連通矩形區(qū)域的圖像數(shù)據(jù)進行文字/線條區(qū)域和連續(xù)色調(diào)圖像區(qū)域的判別。壓縮模塊根據(jù)判別的結(jié)果，分別使用不同壓縮方法來壓縮處理。文字區(qū)域使用廳R,JBIG等對二值圖像有效的算法來進行壓縮，線條圖像使用PNG,GIF等對線條圖像有效的算法來進行壓縮,連續(xù)色調(diào)圖像區(qū)域使用JPEG,JPEG2000等來進行壓縮。復(fù)合文件生成模塊把壓縮后的數(shù)據(jù)使用公知的PDF、XPS(XMLP鄰erSpecification)等形式進行壓縮，壓縮后送到輸出模塊。本發(fā)明還設(shè)有具有初期顏色數(shù)估算手段和候補顏色數(shù)實例生成手段和并列代表顏色值計算手段和并列畫質(zhì)評價手段和候補顏色數(shù)實例統(tǒng)合手段特征的圖像處理設(shè)備。對計算機進行圖像壓縮處理的圖像處理方法來說，具有初期顏色數(shù)估算步驟和候補顏色數(shù)實例生成步驟和并列代表色計算步驟和并列畫質(zhì)評價步驟和候補顏色實例統(tǒng)合步驟特征的圖像處理方法和圖像處理程序。本發(fā)明技術(shù)的有益效果傳統(tǒng)技術(shù)使用頻度閥值技術(shù)，最小聚類技術(shù)等等和畫質(zhì)沒有直接關(guān)系的方法來決定顏色數(shù)和代表顏色值。而閥值的確定又是和各個具體圖像相關(guān)的，滿足所有圖像的閥值確定非常困難。本技術(shù)使用畫質(zhì)做為評價標(biāo)準(zhǔn)來確定顏色數(shù)和代表顏色值。釆用本發(fā)明技術(shù)使得傳統(tǒng)技術(shù)中面臨的確定閥值的難題(比如頻度閥值，聚合統(tǒng)合條件，聚類最小尺度等等)得到了解決。本發(fā)明技術(shù)能夠解決顏色數(shù)的過少計算和過多計算問題。如果顏色數(shù)被過少計算了，一部分文字和線條圖像的顏色失真將會被觀察到。顏色數(shù)被過多計算的情況下，壓縮率會低下，壓縮類型的判別會出錯誤。而且顏色數(shù)被過多計算的圖像打印起來也更浪費打印墨。本技術(shù)不僅僅是用來進行文字和線條圖像的壓縮，更可被用來進行壓縮方式的判別和打印方式的判別。本發(fā)明的有益效果，文字圖像和線條圖像的顏色數(shù)的過少判別和過多判別可以防止。通過準(zhǔn)確地計算顏色數(shù)，文字和線條圖像可以以更好的畫質(zhì)，更高的壓縮率來進行壓縮。另外，通過準(zhǔn)確地計算顏色數(shù)以前被誤判別為JPEG類壓縮的區(qū)域能夠被正確識別為PNG，MMR等方式來壓縮。即便是顏色數(shù)少的自然(JPEG)圖像被誤識別為PNG類的圖像，但是畫質(zhì)仍能保持高畫質(zhì)。四圖l圖像處理系統(tǒng)的構(gòu)成圖2是圖1中的圖像處理設(shè)備的構(gòu)成圖3是本系統(tǒng)從圖像數(shù)據(jù)讀入到復(fù)合文件生成的概要處理流程圖圖4.0顏色數(shù)和代表顏值的計算的流程圖圖4.1壓縮方式的決定的流程圖圖4.2壓縮方式的追加判別的流程圖圖4.3原來的線條圖像(495種顏色)圖4.410種顏色的減色圖像RMSE=74《J5圖4.515種顏色的減色圖像RMSE=7."<§^圖4.620種顏色的減色圖像RMSE=5.11圖4.7顯示了區(qū)域判別處理的顏色數(shù)和代表值計算的并列處理實施方式圖5顏色數(shù)的計算和打印/復(fù)印方式的決定五具體實施例方式4.1本發(fā)明最佳實施方式第一實施方式下面參照圖表來講述最佳實施方式。(1)圖像處理系統(tǒng)的構(gòu)成圖1顯示了本發(fā)明相關(guān)的圖像處理系統(tǒng)的構(gòu)成(下面簡稱系統(tǒng).)。.正如此圖所顯示，本系統(tǒng)由圖像處理設(shè)備1和與圖像處理設(shè)備1相互連接的圖像讀取設(shè)備2、外部記憶設(shè)備3、輸出設(shè)備4構(gòu)成。圖像讀取設(shè)備2是把原稿以頁為單位來讀取的公認(rèn)圖像讀取設(shè)備.。圖象讀取后把圖像發(fā)到圖像處理設(shè)備1。圖像處理設(shè)備l由計算機處理系統(tǒng)構(gòu)成。接受來自圖像讀取設(shè)備2管理的圖像數(shù)據(jù)，以頁為單位，對接受來的圖像數(shù)據(jù)進行文字圖像區(qū)域、線條圖像區(qū)域,和自然圖像區(qū)域的判別，并將判別后的文字圖像、線條圖像和背景圖像數(shù)據(jù)提取出來。提取出來后的文字圖像、線條圖像使用"MMR(ModifiedModifiedREAD)、PNG(PortableNetworkGraphics)"等無損壓縮方式進行壓縮。自然圖像區(qū)域使用不可逆壓縮方式."JPEG即JointPhotographicExpertsGroup等"壓縮，壓縮后的數(shù)據(jù)根據(jù)在頁面中的位置和透明度等屬性寫到PDF(PortableDocumentFormat)文件里，然后送往外部記憶設(shè)備3。外部記憶設(shè)備3中包含諸如如硬盤等的存儲媒體。存儲媒體接受從圖像處理設(shè)備l送來的數(shù)據(jù)然后在存儲媒體里保存.。輸出設(shè)備4是公認(rèn)的印刷設(shè)備，根據(jù)圖像處理設(shè)備i的印刷命令，把相應(yīng)的文件從外部記憶設(shè)備3里讀出來，然后印刷到外部媒體上。(2)圖像處理設(shè)備l的構(gòu)成圖2顯示了圖像處理設(shè)備l的功能構(gòu)成模塊。從圖中可以看出，圖像處理設(shè)備l包括控制模塊100、輸入設(shè)備200和顯示設(shè)備300。輸入設(shè)備200包含鍵盤、鼠標(biāo)，觸摸屏等，從用戶處接受到鍵盤的按鍵，然后把輸入信號轉(zhuǎn)送到控制部100去。顯示設(shè)備300負責(zé)顯示功能，根據(jù)控制器100處獲得的命令來顯示相關(guān)的數(shù)據(jù)。控制器100主要包含接口輸入模塊(I/F)101，圖像預(yù)處理模塊102,區(qū)域畫定部103，區(qū)域判別模塊104、壓縮模塊105，復(fù)合文件生成模塊106,1/F輸出模塊107、I/F輸出模塊108、CPU109、RAMllO和ROMlll。這些模塊部件通過總線120相互連接，互相可以傳遞指令和數(shù)據(jù)。1/F模塊101是圖像讀取設(shè)備2的接口部分，來自圖像讀取設(shè)備2的圖像數(shù)據(jù)送給圖像予處理模塊102。圖像預(yù)處理模塊102，接收來自I/F模塊101的圖像數(shù)據(jù)通過預(yù)處理，然后把數(shù)據(jù)送到區(qū)域畫定模塊103。區(qū)域畫定模塊103把從102讀取的數(shù)據(jù)生成連通矩形區(qū)域。區(qū)域判別模塊104從模塊103處獲得連通矩形區(qū)域，然后根據(jù)連通矩形區(qū)域的圖像數(shù)據(jù)進行文字/線條區(qū)域和連續(xù)色調(diào)圖像區(qū)域的判別。壓縮模塊105根據(jù)判別的結(jié)果，分別使用不同壓縮方法來壓縮處理。文字區(qū)域使用醒R，JBIG等對二值圖像有效的算法來進行壓縮，線條圖像使用PNG，GIF等對線條圖像有效的算法來進行壓縮，連續(xù)色調(diào)圖像區(qū)域使用JPEG,JPEG2000等來進行壓縮。復(fù)合文件生成模塊106把壓縮后的數(shù)據(jù)使用公知的PDF、XPS(XMLP即erSpecification)等形式進行壓縮,壓縮后送到I/F輸出模塊107里去。1/F輸出模塊107是和外部記憶設(shè)備3的接口，把來自復(fù)合文件生成模塊106的數(shù)據(jù)送到外部記憶設(shè)備3。1/F輸出模塊108是圖像輸出設(shè)備4的接口。CPU109把R0M111里的程序讀出，控制圖像處理設(shè)備l的全體的處理。另外根據(jù)來自輸入設(shè)備200的輸入信息把執(zhí)行結(jié)果顯示到顯示設(shè)備300上。另外還會控制圖像前處理模塊102、區(qū)域判別模塊103，把從圖像讀取設(shè)備2的輸入圖像變換成復(fù)合文件再輸出到外部記憶設(shè)備3上。R0M11l里包含復(fù)合文件變換處理的相關(guān)程序。RAMI10主要提供CPU109程序執(zhí)行的運行內(nèi)存。圖2是圖1的圖像處理設(shè)備1的構(gòu)成圖3是本系統(tǒng)從圖像數(shù)據(jù)讀入到復(fù)合文件生成的概要處理流程圖。根據(jù)本流程圖可以看到步驟S301通過圖像讀取設(shè)備2讀取圖像數(shù)據(jù)送到圖像處理設(shè)備1中去。這里讀取的圖像數(shù)據(jù)可以是TIFF、JPEG或者是BMP等格式的文件，也可以是其它的文件格式。步驟S302在圖像處理設(shè)備l執(zhí)行圖像預(yù)處理，主要進行分辨率變換，圖像畫質(zhì)調(diào)整等處理。步驟S303的區(qū)域畫定部把經(jīng)過預(yù)處理的圖像數(shù)據(jù)根據(jù)圖像數(shù)據(jù)的特性進行圖像分割，分割為若干連通區(qū)域。只要不脫離本發(fā)明的宗旨，本發(fā)明區(qū)域分割的方法沒有任何特別限制。步驟S304進行壓縮方式的判別。把每個區(qū)域按照其特性分類成不同的類別，主要包括文字類，線條圖像類，連續(xù)色調(diào)圖像類。圖像數(shù)據(jù)按照適合的壓縮類型進行壓縮。步驟S305把分離的文字圖像數(shù)據(jù)按照文字圧縮方式(MMR，JBIG等)進行壓縮。步驟S306把分離的線條圖像數(shù)據(jù)按照線條圖像方式壓縮(PNG等)。步驟S307把分離的連續(xù)色調(diào)圖像數(shù)據(jù)按照連續(xù)色調(diào)壓縮方式(JPEG等)進行壓縮。步驟S308把壓縮好的文字層，線條圖像層和背景層的數(shù)據(jù)寫到復(fù)合文件里去。步驟S309把復(fù)合文件(PDF、XPS(XMLPaperSpecification)等)寫到外部記憶設(shè)備3里去。(3)區(qū)域判別模塊非專利文件13P.Heckbert，"ColorImageQuantizationforframebufferdisplay",Computergraphics,Vol.16,No.3，p297-304，1980非專利文件2JXiaolinWu"Colorquantizationbydynamicprogrammingandprincipalanalysis"ACMTransactionsonGraphicsVolume11,Issue4(October1992)Pages:348-372區(qū)域畫定處理S303完成后,進入?yún)^(qū)域壓縮方式?jīng)Q定模塊S304，進行區(qū)域壓縮方式判別處理。圖4.0、圖4.l和圖4.2是區(qū)域壓縮判別處理的流程圖。如圖4.0所示，對每個畫定的區(qū)域首先進入顏色數(shù)的初期估計處理S4010。初期顏色數(shù)估計S4010通過使用直方圖分布狀態(tài)來進行解析處理和顏色集合聚類等處理。顏色數(shù)估算后，進入代表顏色值計算模塊S4020。為了使頻度低但是視覺上重要的顏色也能被選中，本發(fā)明參考了非專利文件1和非專利文件2的代表顏色計算算法。只要不脫離本發(fā)明的宗旨，具體采用何種代表顏色值選出算法沒有特別的限制。比如可以把視覺上失真較大的區(qū)域分離出來，從中確定需要另外添加的顏色數(shù)并選出需要另外添加的代表顏色。代表顏色值選出后進入調(diào)色板圖像生成處理S4030。人類視覺模型HVS(H咖anvisualsystem)具有對空間高頻部分的失真不易察覺，而對空間低頻的失真容易感覺到的特性。HVS的另外一個特性是對圖像上的顯著的部畫質(zhì)評價方法越接近HVS,減色后調(diào)色板圖像的畫質(zhì)特性就越能夠精確地測^。具體的計算方法要権衡考慮計算的輕便性和畫質(zhì)判定的準(zhǔn)確性。經(jīng)常使用以下的畫質(zhì)評價方法和判定方法。①RMSE(RootMeanSquareError)、PSNR(PeakSignaltoNoiseRatio)、SSIM(StructuralSimilarity)等能產(chǎn)生客觀數(shù)值的畫質(zhì)判別方法。使用這些客觀數(shù)值的時候(RMSE等)，如果在閥值范圍內(nèi)，畫質(zhì)被認(rèn)為能夠維持；否則，就認(rèn)為畫質(zhì)不能維持。②計算誤差圖像，通過檢測在誤差圖像上是不是有HVS能夠察覺的失真來對畫質(zhì)進行判斷如果誤差圖像上有HVS可以察覺的失真，產(chǎn)生失真的部分的顏色數(shù)和代表顏色值需要重新計算。③針對文字圖像和線條圖像的畫質(zhì)判定方法文字圖像和線條圖像中，圖像邊緣的鮮銳性是線和文字的重要特性。通過對減色后圖像邊緣的部分的鮮銳性和圖像是否單純由圖像邊緣構(gòu)成等來評價，能夠判別減色后圖像是否適合使用PNG等文字線條圖像方式來壓縮?；蛘咛崛〕鲈瓐D像的邊緣圖像和減色后的邊緣圖像看是否圖像邊緣是否一致來進行畫質(zhì)評價。本實施通過RMSE閥值來進行判別。只要能達到畫質(zhì)準(zhǔn)確評價的效果,用何種畫質(zhì)判定/評價和確認(rèn)方法并沒有特殊限制。表l中給出了顏色數(shù)和畫質(zhì)評價結(jié)果的相互關(guān)系。通過嘗試不同的顏色數(shù)來進行減色處理，可以計算出合適的顏色數(shù)目。如果文字圖像或者線條圖像經(jīng)過減色處理而且畫質(zhì)能夠維持,顏色數(shù)和代表顏色值被保存起來進入壓縮方式?jīng)Q定步驟S4060。如果畫質(zhì)無法維持的話，進行顏色數(shù)是否太多的判定S4040。如果顏色數(shù)太多(在閥值以上的情況下)，使用非可逆連續(xù)色調(diào)壓縮方式(Jpeg等)。如果顏色數(shù)在閥值以下的情況下,進入顏色數(shù)追加處理S4050，通過確定追加顏色數(shù),循環(huán)再次進行色計算S4020。顏色數(shù)計算和代表顏色值計算的例子圖像可以參見圖4.3-4.6。單純的直方圖頻度閥值方法雖然無法準(zhǔn)確地計算出顏色數(shù)。但是如果加入畫質(zhì)限制條件，可以計算出必須的顏色數(shù)和代表顏色值。顏色數(shù)計算和代表色計算S400完成后，進入到圖4.l中顯示的壓縮類型判定處理步驟。根據(jù)顏色數(shù)S4100的判斷進行不同的處理。如果顏色數(shù)是2，進入2色處理S4110，通過分離前景和背景,前景使用可逆壓縮(MMR等)方式，背景使用不可逆壓縮(JPEG等)方式來進行壓縮。如果顏色數(shù)介于3色和8色之間，進入處理模塊S4120，前景和背景分離，前景選擇使用MMR方式，背景選擇使用JPEG等方式。如果顏色數(shù)介于9色和16色之間，前景和背景較難分離，利用顏色數(shù)和計算出來的代表色來進行PNG類的可逆壓縮類型S4130。如果顏色數(shù)介于17色和256色之間，此區(qū)域到底是適合線條圖像壓縮還是適合連續(xù)色調(diào)圖像壓縮需要追加判定。先將顏色數(shù)和計算出來的代表顏色值和調(diào)色板圖像保存起來，進入追加壓縮方式判別處理S4150。追加壓縮方式判別處理S4150如圖4.2所示，進入適合線條圖像壓縮的可逆壓縮(PNG等)壓縮文件大小的試算處理S4220和指定畫質(zhì)的不可逆壓縮處理(JPEG等)壓縮文件大小的試算處理S4230。試算處理后，通過比較兩種壓縮方法的文件流的大小S4240，如果圖像不可逆(JPEG等)的壓縮數(shù)據(jù)大的場合，設(shè)定此區(qū)域的壓縮方式為線條圖像壓縮S4260，如果情況相反，設(shè)定此區(qū)域的壓縮方式為連續(xù)色調(diào)圧縮(JPEG圧縮等)S4250。區(qū)域的壓縮方式?jīng)Q定好之后，進入圖4.1的復(fù)合文件生成處理S4160。(4)區(qū)域圖像的壓縮和復(fù)合文件的生成S4160的處理如圖3所表示的那様，按照壓縮類型分別進入文字區(qū)域壓縮S305、線條區(qū)域壓縮S306、連續(xù)色調(diào)壓縮S307,對區(qū)域圖像數(shù)據(jù)進行壓縮。壓縮后的數(shù)據(jù)和位置數(shù)據(jù)、顏色數(shù)據(jù)、透明數(shù)據(jù)一起寫入復(fù)合文件數(shù)據(jù)S308，按照符合文件的格式輸出復(fù)合文件數(shù)據(jù)。生成的復(fù)合文件通過I/F模塊107把數(shù)據(jù)送到外部記憶設(shè)備3，至此完成復(fù)合文件的變換處理。表l顏色數(shù)和畫質(zhì)評價結(jié)果的相互關(guān)系<table>tableseeoriginaldocumentpage11</column></row><table>圖4.3開始到圖4.6為止顯示了原來的圖像(圖4.3)和經(jīng)過不同顏色數(shù)(10色,15色，20色)減色后的圖像,各個減色圖像的畫質(zhì)(RMSE值)也在圖的標(biāo)題中寫明了。圖4.3原來的線條圖像(495種顏色)第二實施方式上面講述了本發(fā)明的一種實施方式。另外本發(fā)明不僅僅限于上面的實施方式，還可采用如下的并列處理實施方式。如圖4.7顯示了區(qū)域判別處理的顏色數(shù)和代表值計算的并列處理實施方式。如圖所示，根據(jù)每個畫定的矩形區(qū)域先進入初期顏色數(shù)估算處理S4900，顏色數(shù)的估算S4910可以使用顏色直方圖(如第一實施方法中所述)的算法來計算。顏色數(shù)估算后，進入候補顏色數(shù)生成處理S4910,生成候補顏色數(shù)實例。這之后，根據(jù)候補顏色數(shù)進入并列處理模塊。并列處理模塊包含代表顏色值計算S4930來選出代表顏色值和進行減色處理。S4930的代表顏色計算和圖4.1的S4020—樣，需要能夠選出頻度低但對畫質(zhì)重要的顏色。顏色數(shù)和代表顏色值確定并減色后進入畫質(zhì)評價S4940。S4940可以把S4030的畫質(zhì)評價技術(shù)采用進來。代表顏色計算和畫質(zhì)評價處理后，從所有的并列執(zhí)行路徑中收集畫質(zhì)評價結(jié)果。選擇候補執(zhí)行路徑中畫質(zhì)能夠維持而且顏色數(shù)目最小的候補路徑，記錄下顏色數(shù)和代表顏色值和減色后的調(diào)色板圖像并進行保存S4950。接下來利用顏色數(shù)和代表顏色值和調(diào)色板圖像，進入壓縮方式?jīng)Q定處理S410步驟。代表顏色計算，畫質(zhì)評價相關(guān)的并列處理不僅僅限于軟件的并列處理，而且包含硬件方式的實現(xiàn)，比如Multi-Processor、ASIC(ApplicationSpecificIntegratedCircuit)、FPGA(FieldProgrammableGateArray)、LSI(LargeScaleIntegration)等方式也都包含在此實施形態(tài)中。第三實施方式上面講了在復(fù)合文件壓縮領(lǐng)域的應(yīng)用，在圖像打印/復(fù)印應(yīng)用方面，通過準(zhǔn)確地計算圖像中的顏色數(shù)，在主觀視覺能夠接受的失真范圍內(nèi)，能夠以少量的墨來打印/復(fù)印出高畫質(zhì)的紙類文件。如圖5所示，圖像通過圖1中的圖像讀取設(shè)備2讀取圖像后進入然后圖像預(yù)處理S5000,此處的預(yù)處理主要把圖像輸出設(shè)備4中無法再現(xiàn)的顏色使用能夠再現(xiàn)的顏色來置換。詳細的說明在日本專利文獻4中有記載(參見日本專利文獻4特開2007-281826號公報)。只要不脫離本發(fā)明的宗旨，對預(yù)處理的具體的實施方法沒有特別限制。預(yù)處理S5000結(jié)束后，進入圖像顏色數(shù)目計算階段，首先對預(yù)處理完的圖像或圖像區(qū)域進行初始顏色數(shù)的估計S5010。在初始顏色數(shù)估計后進入代表顏色數(shù)的計算和調(diào)色板圖像的生成S5020。然后對減色后的圖像進行畫質(zhì)評價，此處的畫質(zhì)評價可以如第一實施施式的畫質(zhì)評價，也可以是模擬產(chǎn)生打印/復(fù)印后的外部媒體圖像,并對此模擬生成的圖像畫質(zhì)進行評價S5030。如果畫質(zhì)評價成功,說明以當(dāng)前的顏色數(shù)產(chǎn)生的畫質(zhì)能夠滿足主觀視覺的要求，則按此顏色數(shù)進入不同的印刷處理流程S5100。如果畫質(zhì)無法滿足要求,則對當(dāng)前的顏色數(shù)進行確認(rèn)S5040，如果顏色數(shù)很多，說明需要很豐富的顏色數(shù)來打印S5070;否則重新調(diào)整顏色數(shù)S5050,重新計算代表顏色值和計算減色后的圖像S5020。在根據(jù)顏色數(shù)進入不同的印刷處理流程S5100后,如果顏色數(shù)為2，也就是說除了背景顏色和前景顏色外不再有別的顏色，進入單色印刷處理流程S5110,印刷完畢后，圖像處理設(shè)備1進行單色打印的金額結(jié)算，扣除單色打印所需的金額S5140，并在圖像處理設(shè)備1附屬的顯示設(shè)備上顯示出來。如果顏色數(shù)較少(低于某一閥值)，顏色數(shù)多少的具體的判定標(biāo)準(zhǔn)請參照日本專利文獻4,具體的確定方式并沒有特別的限制。進入少數(shù)彩色印刷處理S5120，次步驟只使用較少的顏色打印，但是由于本實現(xiàn)已經(jīng)準(zhǔn)確地計算出了實際需要的顏色數(shù)，所以不會打印出HVS不能接受的畫質(zhì)。在少數(shù)顏色打印作業(yè)S5120完畢后，圖像處理設(shè)備1進行少數(shù)彩色金額結(jié)算S5150，扣除少數(shù)打印所需的金額S5150，并在圖像處理設(shè)備1附屬的顯示設(shè)備上顯示出來。除此以外的情況需要豐富的較多的顏色才能打印出高畫質(zhì)的原稿，進入彩色印刷處理S5130。在彩色圖像打印出來之后，扣除彩色打印所需的金額S5160，并在圖像處理設(shè)備1附屬的顯示設(shè)備上顯示出來。此出的單色打印S5110,少數(shù)顏色打印S5120和多顏色打印S5130處理中，根據(jù)需要，可以再次采取別的省墨打印技術(shù)，如抖動處理或者HALFTONE技術(shù)等等。只要符合本發(fā)明的宗旨，具體使用什么別的省墨打印技術(shù)沒有特別的限制。以上說明中的墨通指打印設(shè)備或者復(fù)印設(shè)備中為了印字需要而耗費的打印和復(fù)印而耗費的打印材料和復(fù)印材料。比如激光打印設(shè)備中為了印字而耗費的硒鼓，噴墨打印機中耗費的墨等等。以上的實施方式中圖像讀取設(shè)備，圖像處理設(shè)備和外部記憶設(shè)備,輸出設(shè)備是以不同設(shè)備的形式出現(xiàn)的。并不排除在具體實施中把以上的所有或部分設(shè)備統(tǒng)一在一個設(shè)備中實現(xiàn)的情況，比如多功能數(shù)碼復(fù)合一體機MFP(Multi-FunctionalPeripheral),和把打印，復(fù)印，掃描等多項功能集成化的辦公設(shè)備等等。以上的實施方式中主要顏色數(shù)計算方法在圖像壓縮和圖像打印/復(fù)印方面的應(yīng)用，當(dāng)然顏色數(shù)計算在很多其他方面也有很多應(yīng)用，比如圖紙的矢量化等應(yīng)用，圖像識別等方面。本顏色計算方法的實際實施也包含在這些應(yīng)用或者別的任何需要用到顏色數(shù)計算的應(yīng)用。本發(fā)明不僅僅限于新的功能的圖像處理設(shè)備，也可以是上述的復(fù)合文件生成方法和打印/復(fù)印方式?jīng)Q定的方法，或者是計算機上執(zhí)行的程序。本發(fā)明相關(guān)的程序，可以記錄在諸如磁帶、軟盤、DVD、CD-R0M、CD-R、M0、PD等光記錄媒體或SmartMedia等閃存媒體?？傊梢允怯嬎銠C能夠讀取的各種記錄形媒體?；蛘進:包含有l(wèi)無線的計算機,、衛(wèi)星設(shè)備、有線電纜等來讀寫。另外本發(fā)明相關(guān)的程序，可以不包含上面所說的所有模塊。比如一部分可以包含在操作系統(tǒng)0S里，而另一部分包含在附加安裝的程序里。也可以說本發(fā)明的相關(guān)程序的記錄媒體里并不一定要包含所有的模塊，也并不是所有的模塊都要通過網(wǎng)絡(luò)讀到。也可以使用硬件或部分使用硬件來執(zhí)行和處理。上面的實施方法主要是以復(fù)合文本文件PDF為例做了解說,實際上不僅僅限制于PDF文件。也包含XPS、XML等等復(fù)合文書文件。權(quán)利要求1、基于畫質(zhì)限制條件的顏色數(shù)和代表顏色值的決定方法，其特征是采用具有初期顏色數(shù)估算手段和代表顏色值計算手段和畫質(zhì)評價手段和顏色數(shù)調(diào)整手段特征的圖像處理方法對代表顏色值計算步驟中，具有顏色的頻度即使低但也能被選擇為代表顏色的特征的圖像處理方法；圖像處理包括控制模塊、輸入設(shè)備和顯示對圖像進行處理；其中控制器包含接口模塊，圖像預(yù)處理模塊，區(qū)域畫定部，區(qū)域判別模塊、壓縮模塊，復(fù)合文件生成模塊，圖像預(yù)處理模塊接收圖像數(shù)據(jù)通過預(yù)處理，然后把數(shù)據(jù)送到區(qū)域畫定模塊；區(qū)域畫定模塊把從圖像預(yù)處理模塊讀取的數(shù)據(jù)生成連通矩形區(qū)域；區(qū)域判別模塊對畫質(zhì)評價根據(jù)連通矩形區(qū)域的圖像數(shù)據(jù)進行文字/線條區(qū)域和連續(xù)色調(diào)圖像區(qū)域的判別；壓縮模塊根據(jù)判別的結(jié)果，分別使用不同壓縮方法來壓縮處理；文字區(qū)域使用適合文字壓縮的二值圖像算法(MMR，JBIG等)來進行壓縮，線條區(qū)域使用適合線條圖像壓縮的無損壓縮算法(PNG，GIF等)來進行壓縮，連續(xù)色調(diào)圖像區(qū)域使用適合連續(xù)色調(diào)圖像壓縮的算法(JPEG，JPEG2000等)來進行壓縮；復(fù)合文件生成模塊把壓縮后的數(shù)據(jù)使用一定的格式(PDF、XPS(XMLPaperSpecification)等)進行壓縮，壓縮后送到輸出模塊；對畫質(zhì)評價，采用RMSE、PSNR、SSIM等能夠計算出客觀數(shù)值的畫質(zhì)判別手段；或者通過計算人類視覺系統(tǒng)對減色后的圖像和原來的圖像之間的誤差圖像來判別失真是否在一定的視覺忍耐范圍內(nèi)來進行畫質(zhì)確認(rèn)的手段；或者通過提取出原圖像的邊緣圖像和非邊緣圖像然后計算減色后的圖像是否能代表邊緣圖像和非邊緣圖像來進行畫質(zhì)確認(rèn)的手段；或者通過確認(rèn)減色后圖像的圖像邊緣能否和原圖像的圖像邊緣一致等針對線條文字圖像進行畫質(zhì)確認(rèn)的手段；或者別的公知的畫質(zhì)確認(rèn)手段中的某種或多種畫質(zhì)評價手段的圖像處理方法。2、根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于畫質(zhì)限制條件的顏色數(shù)和代表顏色值的決定方法，其特征是不管圖像中顏色的頻度是高還是低，只要在畫質(zhì)上重要，那么那種顏色都可被選為代表色，出現(xiàn)減色后的調(diào)色板畫像里。3、根據(jù)權(quán)利要求l所述的基于畫質(zhì)限制條件的顏色數(shù)和代表顏色值的決定方法，其特征是具有顏色數(shù)少的時候的壓縮方法判別手段和顏色數(shù)多的時候的壓縮方法判別手段特征的圖像處理方法。4、根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于畫質(zhì)限制條件的顏色數(shù)和代表顏色值的決定方法，其特征是對上述壓縮方法追加判定手段來說，具有給定的文字和線條畫質(zhì)來進行文字線條壓縮文件大小的試算手段和給定畫質(zhì)連續(xù)色調(diào)圖像畫質(zhì)來進行連續(xù)色調(diào)圖像畫質(zhì)壓縮文件大小的試算手段和通過試算大小的比較來判別區(qū)域壓縮方式的決定手段特征的圖像處理方法。5、根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于畫質(zhì)限制條件的顏色數(shù)和代表顏色值的決定方法，其特征是具有初期顏色數(shù)估算手段和代表顏色值計算手段和畫質(zhì)評價手段和壓縮類型判別手段和顏色數(shù)調(diào)整手段特征，適用于對計算機進行圖像壓縮處理的程序。6、根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于畫質(zhì)限制條件的顏色數(shù)和代表顏色值的決定方法，其特征是對計算機進行圖像壓縮處理的程序來說，具有初期顏色數(shù)估算功能和代表顏色值計算功能和畫質(zhì)評價功能和壓縮方式判別功能和顏色數(shù)調(diào)整功能為特征的圖像處理設(shè)備。7、根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于畫質(zhì)限制條件的顏色數(shù)和代表顏色值的決定方法，其特征是對畫質(zhì)評價手段來說，包含RMSE、PSNR、SSIM等能夠計算出客觀數(shù)值的畫質(zhì)判別手段；或者通過計算人類視覺系統(tǒng)對減色后的圖像和原來的圖像之間的誤差圖像來判別減色后圖像失真是否在一定的視覺忍耐范圍內(nèi)來進行畫質(zhì)確認(rèn)的手段；或者通過確認(rèn)減色后的圖像能否保持原圖像中圖像邊緣的鮮銳度等針對線條文字圖像進行畫質(zhì)確認(rèn)的手段；或者別的公知的畫質(zhì)確認(rèn)手段中的某種或多種畫質(zhì)評價手段的圖像處理設(shè)備或者圖像處理方法。8、根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于畫質(zhì)限制條件的顏色數(shù)和代表顏色值的決定方法，其特征是應(yīng)用于具有初期顏色數(shù)估算手段和代表顏色值計算手段和畫質(zhì)評價手段和打印/復(fù)印方式判別手段和顏色數(shù)調(diào)整手段特征的圖像處理設(shè)備。9、根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于畫質(zhì)限制條件的顏色數(shù)和代表顏色值的決定方法，其特征是對圖像處理方法來說，具有初期顏色數(shù)估算步驟和代表顏色值計算步驟和畫質(zhì)評價步驟和打印/復(fù)印模式判別步驟和顏色數(shù)調(diào)整步驟的特征的圖像處理方法或計算機程序。全文摘要基于畫質(zhì)限制條件的顏色數(shù)和代表顏色值的決定方法，采用具有初期顏色數(shù)估算手段和代表顏色值計算手段和畫質(zhì)評價手段和顏色數(shù)調(diào)整手段特征的圖像處理方法對代表顏色值計算步驟中，圖像處理包括控制模塊、輸入設(shè)備和顯示對圖像進行處理；其中控制器包含接口模塊，圖像預(yù)處理模塊，區(qū)域畫定部，區(qū)域判別模塊、壓縮模塊，復(fù)合文件生成模塊，圖像預(yù)處理模塊，接收圖像數(shù)據(jù)通過預(yù)處理，然后把數(shù)據(jù)送到區(qū)域畫定模塊；區(qū)域畫定模塊把從圖像預(yù)處理模塊讀取的數(shù)據(jù)生成連通矩形區(qū)域；區(qū)域判別模塊對畫質(zhì)評價根據(jù)連通矩形區(qū)域的圖像數(shù)據(jù)進行文字/線條區(qū)域和連續(xù)色調(diào)圖像區(qū)域的判別；壓縮模塊根據(jù)判別的結(jié)果，分別使用不同壓縮方法來壓縮處理。文檔編號H04N1/56GK101651769SQ200910183399公開日2010年2月17日申請日期2009年9月11日優(yōu)先權(quán)日2009年9月11日發(fā)明者潘金貴,龔如賓申請人:南京大學(xué);龔如賓