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Die
vorliegende Erfindung bezieht sich allgemein auf eine Vorrichtung
und ein Verfahren, welche zum Verdichten von Bilddaten in einem
höheren
Bilddatenverdichtungsverhältnis
geeignet sind. Insbesondere bezieht sich die vorliegende Erfindung
auf ein Bilddatenverdichtungsverfahren und eine -vorrichtung, welche
Bilddaten separat durch Modifizieren der Farbe verdichten.
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Das
Zerlegen bzw. Auflösen
von Bilddaten wird in technischen Gebieten der Bildanzeige deutlich
erhöht.
Für Bildanzeigen
werden Rahmenpufferspeicher mit sehr großen Kapazitäten benötigt, welche verwendet werden
für Mehrfachdaten,
die eine Vielfachabstufung anzeigen und ebenfalls für Primärfarbdaten,
welche eine Farbe bilden. Um darüber
hinaus Datenübertragungsgeschwindigkeiten
zu verbessern, sind diese Rahmenpufferspeicher in einem IC (integrated
circuit, integrierter Schaltkreis) eingebaut. Jedoch würde diese
technische Lösung
ein Kostensteigerungsproblem hervorrufen. Demgegenüber würden in
dem Fall, bei welchem ein derartiges Verfahren zur Abtrennung von
Bits von Bilddaten mit einem unteren Gütegrad, welche Grade einer
niedrigen Wichtigkeit aufweisen, einfach verwendet wird, um eine
Gesamtdatenmenge zu verringern, Bildqualitäten von resultierenden Bildern
sich schnell verschlechtern.
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Die
DE 196 06 178 A1 beschreibt
ein Datenkompressionssystem, das eingegebene Daten vor einer Kompression
in Farbebenen aufteilt. Die Farbebenen werden entsprechend der Dichte
geordnet, und die dichteste Farbebene wird zuerst kodiert. Danach
werden die anderen Farbebenen kodiert, jedoch Pixel, bei denen aus
den vorher kodierten Farbebenen die Farben bekannt sind, werden
nicht kodiert. Die letzte Farbebene wird nicht kodiert, sondern von
allen anderen Farbebenen ausgeschlossen. Die Bilddaten können mit
Hilfe von Pixel-Positionsinformationen
als Kontext kodiert werden.
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Die
JP 11-112 817 A beschreibt
ein Verfahren zum Komprimieren von Farbbilddaten, wobei eine Farbanordnungsanalyseeinrichtung
den Zustand einer Farbanordnung in jeweiligen Punkten zählt, d.
h. die Farben und die Nummern beginnend bei einer hohen Nachbarschaftswahrscheinlichkeit zusätzlich zu
der Punktanzahl der jeweiligen Farben in einem Bild. Weiß als die
Farbe mit der größten Anzahl
von Punkten innerhalb der gesamten Punkte wird beispielsweise als „0”-Farbnummer,
gelb als eine Farbe mit der größten Nachbarschaftswahrscheinlichkeit
zu weiß als „1”-Farbnummer
und rot als der Farbe mit nachfolgender Nachbarschaftswahrscheinlichkeit
als „2”-Farbnummer
eingestellt. Es wird eine wiederholte MMR-Kompression für jede Einheitsebene
durchgeführt.
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Aufgabe
der vorliegenden Erfindung ist es daher, ein Bilddatenverdichtungsverhältnis zu
erhöhen,
während
die Verschlechterung von Bildqualitäten minimiert wird.
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Die
Lösung
der Aufgabe erfolgt durch die Merkmale der nebengeordneten unabhängigen Ansprüche.
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Entsprechend
der vorliegenden Erfindung enthält
eine Bilddatenverdichtungsvorrichtung eine Farbwähleinheit, eine Datentrenneinheit
und eine Datenverdichtungseinheit. Die Farbwähl- oder -auswahleinheit wählt eine
willkürliche
Farbe aus ursprünglichen
Bilddaten. Die Daten(auf)trenneinheit trennt bzw. teilt die Bilddaten
in modifizierte Daten und Positionsdaten. Die modifizierten Daten
werden durch Modifizieren oder Eliminieren einer Farbe eines Bildabschnitts
aus den von der Farbwähleinheit gewählten Bilddaten
erzeugt. Die Positionsdaten zeigen eine Position an, wo der von
der Bildwähleinheit gewählte Farbbildabschnitt
vorhanden ist. Die Datenverdichtungseinheit verdichtet die modifizierten
Daten und die Positionsdaten getrennt. Diese Vorrichtung ist insbesondere
nützlich
zum Sicherstellen einer hohen Kontinuität von Daten und zur Erhöhung einer
Datenverdichtung.
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Vorzugsweise
trennt die Datentrenneinheit die Bilddaten in Positionsdaten, übrige Daten
und Daten für
alle Positionen bzw. Mehrpositionsdaten (all-position data) und
trennt aufeinanderfolgend die Positionsdaten in Positionsdaten und
ein Bild in einer Reihenfolge der vorbestimmten gewählten Farben. Die
gewählten
Farben sind in den Positionsdaten lokalisiert, und das Bild wird
durch Extrahieren der gewählten
Farben erzeugt. Die Verdichtungseinheit verdichtet die übrigen Daten,
die Mehrpositionsdaten und die Positionsdaten von jeder der gewählten Farben
getrennt.
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Vorzugsweise
ist eine Rekonstruktionseinheit zum Rekonstruieren einer Farbpalette
vor einer Datenumwandlungsoperation durch eine Datenumwandlungseinheit
in der Datenverdichtungseinheit derart vorgesehen, daß Indizes
von Pixeln angenähert
werden, um nahe zueinander befindlich zu sein, und die Pixel in
einer Datenverarbeitungssequenz innerhalb der Bilddaten fortgeführt werden.
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Zum
besseren Verständnis
wird auf die beigefügten
Figuren Bezug genommen.
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1A und 1B zeigen
Blockdiagramme, welche schematisch eine Anordnung einer Vorrichtung
bzw. ein Verfahren für
eine Bilddatenverdichtung einer ersten Ausführungsform der vorliegenden
Erfindung darstellen;
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2A zeigt
ein erläuterndes
Diagramm, welches ein Beispiel von einem Kartenbild als ursprüngliche
Bilddaten darstellt, 2B zeigt ein erläuterndes
Diagramm, welches ein Beispiel von modifizierten Daten eines Hintergrundabschnitts
darstellt, der durch eine braune Farbe gleich einer Farbe einer
Straße
modifiziert ist, und 2C zeigt ein erläuterndes
Diagramm, welches eine Beziehung zwischen modifizierten Farbdaten,
gewählten
Positionsdaten und ursprünglichen
Bilddaten darstellt;
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3 zeigt
ein erläuterndes
Diagramm, welches allgemeine bzw. generelle Operationen der ersten
Ausführungsform
darstellt, wobei ein Kartenbild getrennt wird, um verdichtet zu
werden;
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4A zeigt
ein Blockdiagramm, welches schematisch eine Anordnung einer Bilddatenverdichtungsvorrichtung
einer zweiten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung darstellt, und 4B zeigt ein
erläuterndes
Diagramm, welches eine Beziehung zwischen übrigen Daten, gewählten Positionsdaten und
ursprünglichen
Bilddaten darstellt;
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5 zeigt
ein Blockdiagramm, welches schematisch eine Anordnung einer Bilddatenverdichtungsvorrichtung
einer dritten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung darstellt;
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6 zeigt
ein Blockdiagramm, welches schematisch einer Anordnung einer Bilddatenverdichtungsvorrichtung
als Vergleichsbeispiel darstellt;
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7 zeigt
ein erläuterndes
Diagramm, welches ein in dem Vergleichsbeispiel ausgeführtes Datentrennverfahren
darstellt;
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8 zeigt
ein erläuterndes
Diagramm, welches ein Datentrennverfahren der dritten Ausführungsform
darstellt;
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9 zeigt
ein erläuterndes
Diagramm, welches ein Datentrennverfahren der dritten Ausführungsform
darstellt;
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10 zeigt
ein Blockdiagramm, welches eine Anordnung einer Bilddatenverdichtungsvorrichtung
der dritten Ausführungsform
darstellt, in welcher eine Lauflängenumwandlung
und eine Kodieroperation parallel durchgeführt werden;
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11A zeigt ein Blockdiagramm, welches schematisch
eine Anordnung einer Bilddatenverdichtungsvorrichtung einer vierten
Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung darstellt, und 11B zeigt ein
erläuterndes
Diagramm, welches ein Trennverfahren darstellt, welches eine Kurve
wählt;
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12 zeigt
ein Blockdiagramm, welches schematisch eine Anordnung einer Bilddatenverdichtungsvorrichtung
einer fünften
Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung darstellt;
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13 zeigt
ein erläuterndes
Diagramm, welches ein Verfahren zum Bestimmen sowohl einer gewählten Farbe
als auch einer Prioritätsordnung
bei der fünften
Ausführungsform
darstellt;
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14 zeigt
ein Blockdiagramm, welches schematisch eine Anordnung einer Bilddatenverdichtungsvorrichtung
einer sechsten Ausführungsform der
vorliegenden Erfindung darstellt;
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15A und 15B zeigen
erläuternde Diagramme,
welche ein Direktfarbsystem bzw. ein Farbpalettensystem darstellen;
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16A und 16B zeigen
erläuternde Diagramme,
welche eine verlustbehaftete Verdichtung des Direktfarbsystems bzw.
eine verlustbehaftete Verdichtung des Farbpalettensystems darstellen;
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17 zeigt
ein erläuterndes
Diagramm, welches eine Anzeige oder einen Ausdruck basierend auf
dem Raster- oder
Zitterverfahren (dither method), welche in dem Kartenbild enthalten
ist;
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18 zeigt
ein erläuterndes
Diagramm, welches ein Verfahren zum Verbessern eines Verdichtungsverhältnisses
in einem Fall darstellt, bei welchem ein Verdichtungsverhältnis in
dem Farbpalettensystem verringert ist;
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19A zeigt ein erläuterndes Diagramm, welches
ein Kartenbild darstellt, auf welchem eine Kennungsmarke angezeigt
ist, 19B zeigt ein erläuterndes
Diagramm, welches ein Verfahren zum wirksamen Verwenden einer Farbpalette
darstellt, und 19C zeigt ein erläuterndes
Diagramm, welches ein Beispiel einer Farbpalettenrekonstruktion entsprechend
Farben bezüglich
von auf dem Kartenbild enthaltenen Elementen darstellt; und
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20 zeigt
ein Blockdiagramm, welches eine Vorrichtung und ein Verfahren einer
siebenten Ausführungsform
darstellt, welche eine Kombination der ersten bis sechsten Ausführungsformen
darstellt.
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Die
vorliegende Erfindung wird detailliert unter Bezugnahme auf verschiedene
Ausführungsformen
beschrieben, welche auf eine Kartenanzeige eines Fahrzeugnavigationssystems
gerichtet sind.
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(Erste Ausführungsform)
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Entsprechend
den 1A und 1B enthält eine
erste Bilddatenverdichtungsvorrichtung eine Farbwähleinheit 10,
eine Daten(auf)trenneinheit 20 und eine Datenverdichtungseinheit 30.
Die Vorrichtung führt
eine Bildverdichtungsverarbeitungsoperation bezüglich eingegebener Bilddaten
mit einem Mehrwert (multi-value) aus.
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Die
Farbwähleinheit 10 wählt eine
Farbe, die in Bilddaten enthalten ist, welche verdichtet werden sollten,
und weist die gewählte
Farbe der Datentrenneinheit 20 zu. Im Ansprechen auf diese
angewiesene Farbe trennt die Datentrenneinheit 20 Bilddaten. Was
diesen Farbwählprozess
und den Datentrennprozess angeht, wird ein in 2A dargestelltes
Kartenbild auf zu verdichtende Bilddaten bezogen.
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Die
Farbwähleinheit 10 wählt eine
Farbe (beispielsweise cremefarben oder blassrosa) eines Hintergrunds
dieses Kartenbilds. Die Farbe dieses Hintergrunds kann eine Farbe
sein, welche über
einen relativ großen
Bereich auf einem Anzeigenbild verwendet wird. Danach werden in
der Datentrenneinheit 20 modifizierte Daten, deren Farbe ähnlich wie
eine Farbe eines umgebenden Abschnitts dieses gewählten Hintergrundabschnitts
ist, von einer Datenmodifiziereinheit 21 erzeugt. Diese
umgebende Farbe entspricht einer Straße in dem Kartenbild von 2A.
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In 2A ist
ein Kartenbild auf eine vereinfachte Weise dargestellt. D. h. Hotels,
Schulen, Stationen, Kaufhäuser
und Parks sind mit alphabetischen Symbolen H, SC, ST, D bzw. P angezeigt.
Des weiteren ist die Straßenfarbe
(braun) mit Punkten angezeigt.
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Der
Hintergrundabschnitt, welcher ursprünglich cremefarben ist, ist
unter Verwendung der Farbe braun modifiziert, welche gleich der
Farbe der Straße ist.
D. h. der Hintergrundabschnitt ist wie in 2B dargestellt
durch Malen des Hintergrunds der ursprünglichen Bilddaten mit der
braunen Farbe der Straße
modifiziert, welche eine modifizierende Farbe ist.
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Darüber hinaus
erlangt die Datentrenneinheit 20 Positionsdaten, welche
eine Position anzeigen, wo die Hintergrundfarbe innerhalb der ursprünglichen
Bilddaten vorhanden ist. Diese modifizierten Farbdaten (cremefarben)
und die Positionsdaten (Hintergrund) sind als modifizierte Farbdaten
(modifizierte Daten) bzw. gewählte
Farbpositionsdaten (Positionsdaten) definiert.
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Es
wird hier angenommen, daß ein
Wert der modifizierten Farbe (Cremefarbe des Hintergrunds) auf 200
festgelegt ist, und daß ein
Wert der modifizierenden Farbe (Braun der Straße) auf 100 festgelegt ist. 2C stellt
eine Beziehung zwischen den modifizierten Farbdaten, den gewählten Positionsdaten und
den ursprünglichen
Bilddaten (ursprüngliche
Daten) dar. Es wird weiter angenommen, daß die ursprünglichen Bilddaten (ursprünglichen
Daten) mit 255 → 200 → 200 → 100 → 200 → 200 → 200 → 100 → --als Feld
von Farbwerten definiert sind. Da der Wert der gewählten Farbe
(cremefarben) 200 beträgt
und der Wert der zu modifizierenden Farbe 100 der Straßenfarbe
beträgt,
wird der Farbwert ”200” durch ”100” in den
modifizierten Farbdaten ersetzt. Somit werden die modifizierten
Farbdaten mit einem Feld der Werte 255 → 100 → 100 → 100 → 100 → 100 → 100 → 100 →, --- definiert.
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Es
wird festgestellt, daß bezüglich der
Werte diese Farben lediglich ein Wert verwendet wird, um die relevante
Farbe zum Zwecke der Abkürzung
auszudrücken.
Wenn diese Farbwerte durch eine direkte Farbe (RGB) dargestellt
werden, kann alternativ wie in 3 dargestellt
jede Farbe durch einen Satz von drei Werten ausgedrückt werden.
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Eine
Position, welche mit 100 ersetzt ist, ist als ”1” definiert, und eine Position,
welche nicht mit 100 ersetzt ist, ist als ”0” definiert. Somit werden die Flagdaten
zu einem Feld von 0 → 1 → 1 → 0 → 1 → 1 → 1 → 0 →, ---. Diese
Flagdaten sind somit ein Strom von 1-Bit-Daten.
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Jede
der Daten, welche in die modifizierten Farbdaten und die gewählten Positionsdaten
getrennt sind, wird getrennt von einer Datenverdichtungseinheit 30 verdichtet.
Die Datenverdichtungseinheit 30 besitzt eine Datenkonvertierungseinheit 31,
eine Codiereinheit 32 und eine Codierbetragssteuereinheit 33.
Sowohl die modifizierten Farbdaten als auch die gewählten Positionsdaten
werden in einem herkömmlichen
Datenverdichtungsprozeß getrennt
verdichtet.
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Zuerst
werden, wie in 3 veranschaulicht, in der Datenkonvertierungseinheit 31 RGB-Daten
in eine Leuchtdichtekomponente (Helligkeitskomponente) (Y) und eine
Farbdifferenzkomponente (Cb, Cr) umgewandelt. Damit die jeweiligen
Komponenten von Y, Cb, Cr mit einer hohen Genauigkeit ausgedrückt werden,
werden danach diese Komponenten in Bitebenen (bit planes) zerlegt.
Danach wird die Lauflängenkonvertierung
(Codierung) in einer Einheit jeder Ebene durchgeführt, um
die Abweichung der Daten zu erhöhen.
Die resultierenden Daten werden der Codiereinheit 32 zugeführt. In
der Codiereinheit 32 wird ein variabler Längencode
den zugeführten Daten
unter Verwendung eines Huffman-Codierverfahrens zugewiesen. Um den
Datenbetrag konstant zu machen, wird danach ein Betrag von erzeugten Codes
von der Codebetragssteuereinheit 33 gesteuert. In dieser
Codebetragssteuereinheit 33 wird die Codebetragssteueroperation
derart durchgeführt, daß derartige
Bitebenen, deren Bedeutungsgrade niedrig sind, aufeinanderfolgend
abgetrennt oder verworfen werden. Wenn die Bitebene abgetrennt wird, wird
als Ergebnis die verlustbehaftete Datenverdichtung realisiert.
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Da
bezüglich
der gewählten
Positionsdaten diese gewählten
Positionsdaten nicht mit der hohen Genauigkeit wie oben bezüglich der
modifizierten Farbdaten erläutert ausgedrückt zu werden
brauchen, werden diese gewählten
Positionsdaten nicht in Bitebenen zerlegt, sondern direkt durch
die Lauflängenumwandlung
verarbeitet. Die bezüglich
der Lauflänge
umgewandelten Daten werden der Codiereinheit 32 zugeführt. Nachdem
ein variabler Längencode
den zugeführten
Daten in der Codiereinheit 32 zugewiesen worden ist, wird
die Codebetragssteueroperation von der Codierbetragssteuereinheit 33 durchgeführt. Es
wird ebenfalls festgestellt, daß kein Bitebenenabschneideprozeß bezüglich dieser
gewählten
Positionsdaten durchgeführt
wird. Als Ergebnis wird die verlustlose Datenverdichtung realisiert.
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Es
wird ebenfalls festgestellt, daß die
Daten, welche die gewählte
Farbe anzeigen, ebenfalls benötigt
werden, damit die Farbe auf der Grundlage der gewählten Positionsdaten
zurückgeführt wird.
Da jedoch diese Daten lediglich aus derartigen Daten gebildet werden
können,
welche die Hintergrundfarbe darstellen (”200”), kann deren Datenbetrag
im Vergleich mit dem zu verdichtenden Datenbetrag vernachlässigt werden.
Als Folge ruft dieser Datenbetrag niemals irgendwelche Schwierigkeiten
in dem Fall hervor, bei welchem die Gesamtdatenverdichtungseffizienz
verbessert wird.
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Wie
bezüglich
der ersten Ausführungsform oben
beschrieben, wird eine willkürliche
Farbe aus den ursprünglichen
Bilddaten gewählt,
welche in die modifizierten Farbdaten und die gewählten Positionsdaten
zu trennen sind, und es werden jede Daten getrennt verdichtet. Während die
modifizierten Farbdaten derartigen Daten entsprechen, deren Hintergrundabschnitt
modifiziert wird, um gleich der Straßenfarbe zu sein, entspricht
die gewählte
Farbe des Hintergrunds der Farbe, welche relativ oft in den Kartenbilddaten
verwendet werden kann. Insbesondere ist in diesem Fall die gewählte Hintergrundfarbe gleich
einer derartigen Farbe, welche am beliebtesten verwendet wird.
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Es
versteht sich, daß bei
einem derartigen Bild von 2, bei welchem
die Farbe des Hintergrunds gleich der Farbe der Straße gemacht
wird, die Kontinuität
derselben Farbe bezüglich
der ursprünglichen
Bilddaten von 2A deutlich erhöht ist. Wenn
die Daten von der Datenkonvertierungseinheit 31 bezüglich der
Lauflänge
umgewandelt werden, wird als Ergebnis die Länge derselben Daten, welche fortgeführt werden,
relativ groß.
Somit kann die Datenverdichtungseffizienz entsprechend einem herkömmlichen
Fall stärker
verbessert werden, bei welchem die ursprünglichen Bilddaten nicht getrennt werden.
Sogar wenn die gewählten
Positionsdaten wie bei der ersten Ausführungsform separat verdichtet
werden, kann daher die Datenverdichtungseffizienz im Vergleich mit
einer herkömmlichen
Datenverdichtungseffizienz erhöht
werden, welche erzielt wird, wenn die ursprünglichen Daten direkt verdichtet
werden.
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Als
Konsequenz können
bei dieser ersten Ausführungsform
die Daten der niederwertigen Bits, was die modifizierten Farbdaten
anbelangt, in der Codierbetragssteuereinheit 33 abgeschnitten
werden. Unter Berücksichtigung
eines Falles, bei welchem der Datenbetrag verdichtet wird, um gleich
dem Datenbetrag durch das herkömmliche
Verdichtungsverfahren zu sein, ergeben sich sogar unter der Bedingung,
daß die
Daten der niederwertigen Bits abgeschnitten werden sollten, um die
verlustbehaftete Datenverdichtung in dem herkömmlichen Verdichtungsverfahren
zu realisieren, dieselben Möglichkeiten
dahingehend, daß die
Daten der niederwertigen Bits nicht abgeschnitten werden, und es
kann die verlustlose Datenverdichtung ent sprechend dem Datenverdichtungsverfahren
dieser Ausführungsform
realisiert werden. Andererseits ist sogar dann, wenn die Daten der
niederwertigen Bits abgeschnitten werden, der Abschneidedatenbetrag
relativ klein, wodurch die Verschlechterung der Bildqualität relativ
verringert werden kann.
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Da,
was die modifizierten Farbdaten betrifft, die Datenverdichtung gemäß jedem
Wert der RGB-Daten durchgeführt
wird, kann die Verbesserung des Datenverdichtungsverhältnisses
weiter erzielt werden. Anstelle der RGB-Daten kann die Leuchtdichtekomponente
und/oder die Farbdifferenzkomponente (Y, Cb, Cr) verwendet werden.
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Was
den Farbwählprozeß anbetrifft,
kann eine in den ursprünglichen
Bilddaten enthaltene willkürliche
Farbe gewählt
werden. In dem obigen ursprünglichen
Kartenbild kann das Straßenbild
außer dem
Hintergrundbild gewählt
werden. Alternativ kann ein Symbol gewählt werden. Hinsichtlich einer
Verbesserung der Bildverdichtungseffizienz ist es bevorzugt, eine
derartige Farbe zu wählen,
welche bewirkt, daß die
Ortsfrequenz des Bildes erhöht
wird. Die Farbe der Straße,
welche in dem Kartenbild enthalten ist, unterbricht häufig die
Kontinuität
der Hintergrundfarbe, was behindern kann, daß die gleichen Daten kontinuierlich
fortgeführt
werden, während
die Lauflängenumwandlung
durchgeführt
wird. Im Ergebnis kann diese Fahrbahn- oder Straßenfarbe als ein Beispiel von ”Farbe zum
Bewirken, daß die
Ortsfrequenz des Bildes erhöht
wird” verstanden
werden. Da diese Farbe ausgewählt
wird, ist es vorstellbar, daß die
Datenverdichtungsleistung relativ verbessert wird.
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Wenn
die Farbauswahleinheit 10 die Farbe auswählt, kann
der nachfolgende Farbauswahlvorgang oder Farbaus wahlprozeß angenommen
werden. Genauer gesagt, wenn das relevante Bild (in dieser Ausführungsform
Kartenbild) verwendet wird, kann die Farbauswahleinheit 10 eine
derartige Farbe auswählen,
welche von einer externen Vorrichtung zur Durchführung einer vorgewählten Anwendungssoftware
befohlen wird. Alternativ kann eine derartige Farbauswahl automatisch
von der Farbauswahleinheit 10 bewirkt werden. Wenn beispielsweise
Farben, welche in einer Originaldatenmenge enthalten sind, nacheinander
ausgewählt
werden, wird die ausgewählte
Farbe unter einer derartigen Bedingung frequenzgewandelt, daß diese
ausgewählte
Farbe unter Verwendung einer Farbe modifiziert wird, welche diese
ausgewählte
Farbe umgibt, wobei ein Grad, um welchen eine Ortsfrequenz verringert
wird, erkannt wird. Somit wird eine Farbe, der ein maximaler Verringerungsgrad
innewohnt, ausgewählt.
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(Zweite Ausführungsform)
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In
einer zweiten Ausführungsform
gemäß 4A ist
eine Datenverdichtungsvorrichtung ähnlich wie in der ersten Ausführungsform
aufgebaut. Nur eine Datensepariereinheit 120 unterscheidet
sich von der Datensepariereinheit 20 der ersten Ausführungsform.
Mit anderen Worten, die Datensepariereinheit 120 hat keine
Modifiziereinheit 21 in sich und somit wird keine Datenmodifizierung
durchgeführt. Anstelle
hiervon wird ein Datenausdünnungsprozeß durchgeführt, um
die Anzahl von Daten zu verringern.
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Anstelle
der modifizierten Farbdaten gemäß 2C der
ersten Ausführungsform
werden verbleibende Daten oder Restdaten gemäß 4B erzeugt.
Es sei angenommen, daß die
Ursprungsdaten aus einer Reihe von Farbwerten bestehen, d. h. 255 → 200 → 200 → 100 → 200 → 200 → 200 → 100 → ... auf gleiche
Weise wie in der ersten Ausfüh rungsform.
Da der Wert der gewählten
Farbe ”200” der Hintergrundfarbe
ist, wird dieser Wert von 200 aus dieser Farbwertfolge extrahiert.
Somit werden die verbleibenden Daten eine Reihe oder ein Feld von
Werten, d. h. 255 → 100 → 100 → 255 → 100 ...
Ein Ergebnisinhalt der datenverdichteten Bilddaten, nachdem die
Originaldaten abgetrennt wurden, wird ähnlich wie in der ersten Ausführungsform
gemacht.
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Da
die Datenabtrennung oder Datenseparation in der gleichen Weise wie
in der ersten Ausführungsform
auch in der zweiten Ausführungsform durchgeführt wird,
kann die gesamte Datenverdichtungsleistung ähnlich wie in der ersten Ausführungsform
verbessert werden. Im Falle der modifizierten Farbdaten (erste Ausführungsform) ändert sich
die Datengröße dieser
modifizierten Farbdaten nicht von der Datengröße der ursprünglichen
Daten, sondern die Daten können
in einem parallelen Modus bearbeitet werden, wenn die Daten expandiert
oder aufgeweitet werden. Im Gegensatz hierzu wird im Falle der verbleibenden
oder Restdaten (zweite Ausführungsform)
die Datengröße dieser
Restdaten relativ kleiner als die modifizierten Farbdaten der ersten
Ausführungsform.
Es ist jedoch ein Einsetz- oder
Einbettvorgang notwendig, um sequentiell die Restdaten gemäß den Positionsdaten
einzusetzen. Wenn die Daten expandiert werden, ist es wahrscheinlich,
da die Daten in einer seriellen Weise bearbeitet werden sollten,
daß der
Datenbearbeitungsvorgang eine längere Zeitdauer
benötigt.
Wenn diese verlängerte
Datenverarbeitungszeit nicht irgendein Problem in der Praxis verursacht,
läßt sich
die Datenverdichtungsleistung weiter in der zweiten Ausführungsform
aufgrund der Verringerung der Datengröße der verbleibenden Daten
verbessern.
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Die
oben erwähnte
Bildverdichtungsvorrichtung der ersten und zweiten Ausführungsformen kann
auf dem Wege verschiedener modifizierter Arten implementiert werden.
- (1) Obgleich beispielsweise die ausgewählte Farbe
in der ersten und zweiten Ausführungsform
nur eine Farbe ist, kann eine Mehrzahl von Farben ausgewählt werden.
In diesem alternativen Fall können,
was die ausgewählten
Positionsdaten betrifft, welche als der 1-Bit-Datenstrom in 2C und 4B gezeigt
ist, ”n”-Sätze von
Flagdaten erstellt werden, wenn ”n”-Farbstücke gewählt werden.
Alternativ
kann die folgende Farbauswahl durchgeführt werden. Genauer gesagt,
ein ausgewählter
Positionsdatenwert wird gebildet, der jede Position anzeigt, an
der n-Bit (2n – 1)-Farben
vorhanden sind. Wenn beispielsweise die drei Farben Rot (R), Grün (G) und
Blau (B) ausgewählt
werden, werden diese drei Farben durch 2 Bits wiedergegeben. Es
sei angenommen, daß das
Symbol ”00” einen
derartigen Zustand anzeigt, wo keine der drei Farben ausgewählt ist,
das Symbol ”01” die rote
Farbe anzeigt, das Symbol ”10” die grüne Farbe
anzeigt und das Symbol ”11” die blaue
Farbe anzeigt. Wenn die Abwandlung eingebracht wird, kann, wenn
ein einzelner ausgewählter
Positionsdatenwert, gebildet durch ein n-Bitdatenstrom, vorbereitet
wird, dann die Bilddatenverdichtungsvorrichtung bei (2n – 1)-Farben angewendet
werden. Infolgedessen ist es wahrscheinlich, daß das Datenverdichtungsverhältnis weiter
verbessert werden kann, während
der Datenbetrag der ausgewählten
Positionsdaten selbst relativ verringert wird. Es sei jedoch festzuhalten,
daß, wenn
jede Farbe durch 1 Bit dargestellt wird, ”n”-Farben entsprechend ”n”-Bits notwendig
machen. Da das Datenverdichtungsverhältnis der Positionsdaten entsprechend
einer jeden der ”n”-Farben erhöht wird,
ist es wahrscheinlich, daß das
gesamte Verdichtungsverhältnis
erhöht
wird.
- (2) Was die in der Abwandlung verwendeten Farben betrifft, können, wenn
die Anzahl von ausgewählten
Farben ”n” ist, die
abgewandelten Farben separat auf die jeweiligen ausgewählten Farben gesetzt
werden. Alternativ kann nur eine Modifikationsfarbe gemeinsam in
jeder dieser ausgewählten
Farben verwendet werden. Beispielsweise wird die Farbe des Hintergrundes
durch Verwenden der Farbbahn- oder
Straßenfarbe
modifiziert. Alternativ können,
obgleich zwei Farben für
sowohl Hintergrund als auch Symbol ausgewählt werden, beide Farben unter
Verwendung der Fahrbahnfarbe modifiziert werden.
- (3) In den obigen Ausführungsformen
verdichtet die Datenverdichtungseinheit sequentiell und separat
beide Daten. Alternativ hierzu können
zwei Sätze
der Datenkonvertierungseinheit 31, der Codiereinheit 32 und
der Codierbetragssteuereinheit 33 vorgesehen sein, so daß die Daten
in paralleler Weise und nicht in einem seriellen Prozeß bearbeitet
werden können.
Wenn keine Echtzeit-Bearbeitung für die Datenverdichtung selbst
speziell notwendig ist, reicht nur ein Satz der oben genannten Datenverdichtungsanordnungen
aus.
- (4) Die Bilddaten müssen
kein Kartenbild sein, sondern können
jede Art von Bild sein. Es versteht sich, daß, wenn das Kartenbild verwendet wird,
die Fahrbahn oder Straße
als derjenige Abschnitt betrachtet wird, der ein Anwachsen in der Ortsfrequenz
bewirkt, und auch die Farbe des Hintergrundabschnittes wird als
diejenige Farbe betrachtet, welche relativ vielfach verwendet wird. Infolgedessen
kann die Bilddatenverdichtung der obigen Ausführungsformen wirksam angewendet werden,
wenn die Farb daten separat verdichtet werden. In dem Fall, in dem
das Kartenbild verdichtet wird, können sowohl die Hintergrundfarbe als
auch die Fahrbahnfarbe einzig von einer externen Vorrichtung außerhalb
der Bilddatenverdichtungsvorrichtung angewählt werden. Wenn die Farbauswahleinheit 10 so
aufgebaut ist, daß sie automatisch
die geeignete oder korrekte Farbe bestimmt, kann diese Verdichtungsvorrichtung wirksam
bei jeder Art von Bild angewendet werden.
- (5) Wenn die modifizierten Daten oder die verbleibenden Daten
oder Restdaten einer Datenumwandlung durch die Datenkonvertierungseinheit unterworfen
werden, kann eine DCT (diskrete Cosinustransformation) anstelle
der Lauflängenkonvertierung
oder Lauflängenumwandlung
verwendet werden. Weiterhin kann die Datenverdichtungseinheit 30 so
aufgebaut werden, daß sie
Daten durch das LZ-Verfahren verdichtet.
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(Dritte Ausführungsform)
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Eine
dritte Ausführungsform
ist darauf gerichtet, die Bilddatenverdichtungsvorrichtung der ersten
und zweiten Ausführungsformen
zu verbessern. Wie in 5 gezeigt, hat eine Bilddatenverdichtungsvorrichtung
dieser Ausführungsform
eine Farbauswahleinheit 10, eine Datenabtrenn- oder -separiereinheit 20 und
eine Datenverdichtungseinheit 30. Diese Bildverdichtungsvorrichtung
dient auch zur Durchführung
eines Datenverdichtungsvorganges an eingegebenen Originalbilddaten
mit einem mehrfachen Wert.
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Die
Farbauswahleinheit 10 wählt
eine Farbe, welche in den Originalbilddaten enthalten ist, welche zu
verdichten sind, und weist dann die ausgewählte Farbe an die Datensepariereinheit
oder -abtrenneinheit 20. In Antwort auf diese Auswahl der
Farbe trennt die Datenabtrenneinheit 20 die Bilddaten voneinander.
Was den Farbauswahlvorgang durch die Farbauswahleinheit 10 betrifft,
so können
jegliche Farben in den Originalbilddaten ausgewählt werden. Beispielsweise
in dem Fall, daß ein
Kartenbild als Originalbilddaten verwendet wird, kann die Fahrbahnfarbe
dieses Kartenbildes ausgewählt
werden. Weiterhin kann, wenn diese Originalbilddaten verwendet werden,
eine derartige Farbe ausgewählt werden,
welche von einer externen Vorrichtung angewiesen wird, die in der
Lage ist, einen vorab ausgewählten
Anwendungssoftwareprozeß durchzuführen. Wenn
beispielsweise die Originalbilddaten das Kartenbild sind, kann der
Farbauswahlvorgang in Antwort auf einen Befehl gemacht werden, der
von einem Navigationssystem ausgegeben wird.
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Datenabtrennverfahren
oder Datentrennverfahren dieser Ausführungsform wird nachfolgend
unter Bezugnahme auf
5,
8 und
9 in
Vergleich mit einem Verfahren (
6 und
7)
beschrieben, welches bereits in der
Japanischen Patentanmeldung Nr. 2000-130177 von
der gleichen Anmelderin wie in der vorliegenden Anmeldung vorgeschlagen
wurde, wobei angenommen wird, daß drei Farben als ausgewählte Farben
festgesetzt sind. Genauer gesagt,
8 zeigt
einen Datentrennzustand in dem Fall, wo es eine kleine Menge an
verbleibenden Daten oder Restdaten gibt, und
9 zeigt
einen Datentrennzustand in dem Fall, wo es einen großen Betrag
an verbleibenden Daten oder Restdaten gibt.
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Gemäß 5 erkennt
bezüglich
des eingegebenen Originalbilddatenwertes D1 mit einem mehrfachen
Wert ein Farbpositionserkennungsblock 201 für alle gewählten Farben,
der in der Datenabtrenneinheit 20 verwendet wird, daß die drei
ausgewählten
Farben auf welchen Plätzen
oder Orten des eingegebenen Bilddatenwertes liegen und erzeugt dann
einen Gesamtpositionsdatenwert D2 (all-position data). Weiterhin
trennt ein erster Abtrennblock 202 diesen Gesamtpositionsdatenwert
D2 in Daten auf, welche nur aus den ausgewählten Farben bestehen (Positionsdaten
D3), sowie in Bilddaten, welche erhalten wurden durch Entnehmen
oder Extrahieren der Positionsdaten D3 von dem eingegebenen Bilddatenwert
D1, das heißt,
verbleibende Daten oder Restdaten D4.
-
An
dieser Verarbeitungsstufe wird dieser Gesamtpositionsdatenwert D2
oder werden diese Gesamtpositionsdatenwerte D2 der Datenverdichtungseinheit 30 zugeführt, um
durch die zweiwertige Lauflängenumwandlung
verarbeitet zu werden. Danach werden die umgewandelten Daten codiert
(das heißt, ein
Code wird von der Codetabelle zugewiesen). Weiterhin werden an dieser
Stufe die verbleibenden Daten D4 ebenfalls der Datenverdichtungseinheit 30 zugeführt. Diese
verbleibenden Daten D4 werden zunächst in einem Block 301 in
Bitebenen aufgelöst
und danach wird diese Bitebene von dem zweiwertigen Lauflängenumwandlungsvorgang
in einem Block 302 bearbeitet, und die umgewandelten Daten
werden in einem Block 303 codiert.
-
Was
die Positionsdaten D3 betrifft, so bestimmt ein Erkennungsblock 203 für eine ausgewählte Farbposition
der Datenabtrenneinheit 20 zunächst eine derartige ausgewählte Farbe,
welche die am höchsten
gesetzte Prioritätsfolge
hat. Ein zweiter Abtrennblock 204 trennt die Positionsdaten
in erste Positionsdaten D5 und verbleibende ausgewählte Farbdaten
D6. Diese ersten Positionsdaten D5 zeigen eine derartige Position
an, wo diese ausgewählte Farbe
(das heißt,
die ausgewählte
Farbe mit dem höchsten
Grad an Priorität)
innerhalb der Positionsdaten D3 vorhanden ist. Die verbleibenden
Daten D6 der ausgewählten Farbe
werden durch Extrahieren oder Entnehmen dieser ausgewählten Farbe
(das heißt,
einer derartigen ausgewählten
Farbe mit der höchsten
Prioritätsreihe)
aus den Positionsdaten D3 erzeugt. Somit werden die verbleibenden
Daten D6 der ausgewählten
Farbe, welche durch eine Abtrennung oder Auftrennung auf diese Weise
erzeugt wurden, dem Erkennungsblock 203 für die ausgewählte Farbposition
zugeführt.
-
Dieser
Erkennungsblock 203 für
die ausgewählte
Farbposition bestimmt eine derartige ausgewählte Farbe, welche die nächsthöchste Priorität hat. Der
zweite Abtrennblock 202 trennt die verbleibenden Daten
der ausgewählten
Farbe in zweite Positionsdaten D7 und verbleibende Daten D8 der
ausgewählten
Farbe. Diese zweiten Positionsdaten D7 zeigen eine derartige Position
an, wo diese ausgewählte Farbe
(das heißt,
die ausgewählte
Farbe mit der zweithöchsten
Priorität)
innerhalb der Positionsdaten D3 vorhanden ist. Die verbleibenden
Daten D8 der ausgewählten
Farbe werden durch Entnehmen dieser ausgewählten Farbe (das heißt, einer
derartigen ausgewählten
Farbe mit der nächsthöchsten Priorität) aus den
Daten D6 erzeugt.
-
Eine
Reihe oder Serie der obigen Abläufe wird
wiederholt mehrfach durchgeführt,
wobei die Anzahl der Wiederholungen gleich der Gesamtanzahl der
ausgewählten
Farben ist. Die Positionsdaten (das heißt, erste, zweite und dritte
Positionsdaten D5, D7 und D9) entsprechend den drei ausgewählten Farben
werden von den eingegebenen Bilddaten D1 abgetrennt. Diese Positionsdaten
werden sequentiell der Datenverdichtungseinheit 30 zugeführt, um
durch die Lauflängenumwandlung
und den Codiervorgang in den jeweiligen Blöcken 302 und 303 verarbeitet
zu werden. Die Ausgänge
der Codierblöcke 303 werden einem
Multiplexblock 304 zugeführt, um dort gemultiplext zu
werden.
-
Bei
der Bilddatenverdichtungsvorrichtung dieser dritten Ausführungsform
lassen sich, wenn die Bilddaten mit dem mehrfachen Wert verdichtet
werden, da diese Bilddaten von den verbleibenden Daten D4 und den
Positionsdaten D5, D9 und den Daten D2 für die Gesamtposition getrennt
werden, die folgenden Vorteile erhalten.
-
Die
verbleibenden Daten oder Restdaten D4 entsprechen denjenigen Daten
oder demjenigen Datenwert, der durch den Ausdünnvorgang eines Bildes einer
ausgewählten
Farbe erhalten worden ist. Beispielsweise für den Fall, daß ein Kartenbild
betrachtet wird, wenn mehrere Arten von Straßen unter Verwendung einer
Mehrzahl von Farben gezeigt sind, so unterbrechen diese Farben der
Straßen
häufig
die Kontinuität
einer Hintergrundfarbe. Dies kann behindern oder erschweren, daß die gleichen
Daten fortlaufend sind, wenn diese Daten beispielsweise dem Lauflängenumwandlungsvorgang
unterworfen werden. Im Gegensatz hierzu, wenn die Daten dieses Straßenabschnittes
oder Fahrbahnabschnittes von den verbleibenden Daten entnommen werden,
kann die Kontinuität
der Hintergrundfarbe verbessert werden. Wenn dann diese durch den
Ausdünnvorgang bearbeiteten
Fahrbahndaten durch den Lauflängenumwandlungsvorgang
umgewandelt werden, ist es höchstwahrscheinlich,
daß die
gleichen Daten fortlaufend sind. Infolgedessen kann, wenn die verbleibenden
Daten D4 verdichtet werden, aus welchen der ausgewählte Farbabschnitt
auf diese Weise extrahiert oder entnommen worden ist, das Datenverdichtungsverhältnis relativ
verbessert werden.
-
Weiterhin
kann, je größer die
in dem Datenbild enthaltenen Straßen oder Fahrbahnen vergrößert werden,
umso höher
die Verdichtungsleistung der verbleibenden Daten erhöht werden.
Infolgedessen ist es, selbst in einem Fall, in dem die Positionsdaten
D5, D7 und D9 und die Gesamtpositionsdaten D2 separat verdichtet
werden, welche derartige Positionen des Bildes anzeigen, wo die
Abschnitte der ausgewählten
Farben vorhanden sind, höchstwahrscheinlich,
daß die
gesamte Datenverdichtungsleistung verbessert werden kann im Vergleich
zu der Datenverdichtungsleistung, welche erhaltbar ist, wenn die
ursprünglichen
Bilddaten oder Originalbilddaten direkt verdichtet werden.
-
Es
sei auch festzuhalten, daß,
da die Positionsdaten D2, D5, D7 und D9 nicht auf die verlustbehaftete
Weise verdichtet werden können,
diese Positionsdaten auf verlustlose Leistung verdichtet werden.
Wenn die Farben, welche aufgrund dieser Positionsdaten D5, D7 und
D9 und der ausgewählten
Positionsdaten D2 aller Farben ausgewählt werden, zurückgeführt werden,
werden die ausgewählten
Farben infolgedessen verlustlos und können zur Bildqualität beitragen,
ohne die Farben zu ändern.
Um die Farben zurückzubringen,
sind auch Daten notwendig, welche die ausgewählten Farben anzeigen. Wenn
die Datenmenge dieser Daten mit der zu verdichtenden Datenmenge
verglichen wird, dann ist diese Datenmenge vernachlässigbar.
Im Ergebnis schaffen diese notwendigen Daten kein wesentliches Problem,
wenn die gesamte Verdichtungsleistung verbessert wird.
-
Dieser
Vorteil kann auch in dem vorgeschlagenen Vergleichsverfahren gemäß den 6 und 7 erhalten
werden. Die dritte Ausführungsform kann
jedoch über
die Vergleichsverfahren gemäß 6 und 7 die
folgenden zusätzlichen
Vorteile erzielen:
Insbesondere wenn das vorgeschlagene vergleichende
Datenverdichtungsverfahren durchgeführt wird, ist in ei nem Fall,
daß eine
bestimmte Farbe von den eingegebenen Bilddaten entnommen wird und die
eingegebenen Bilddaten in sowohl Positionsdaten als auch Restdaten
getrennt werden, eine derartige redundante Information, welche eine
nicht ausgewählte
Farbe ist, in diesen Positionsdaten enthalten. Ähnlich, in einem Fall, in dem
eine bestimmte Farbe von den verbleibenden Daten entnommen worden
ist und die verbleibenden Daten in sowohl Positionsdaten als auch
verbleibende Daten getrennt werden, ist eine derartige redundante
Information, welche eine nicht ausgewählte Farbe ist, in diesen Positionsdaten
enthalten.
-
Betrachtet
man ein Bestimmungsergebnis der ausgewählten Farben gemäß 7,
so kann gesehen werden, daß die
Daten um die nicht ausgewählten
Farben in jedem Bestimmungsergebnis enthalten sind. Dies kann die
Redundanzcharakteristik und auch den Codierungsbetrag erhöhen. Dies
wird aus folgendem Grund verursacht: Bei diesem Verdichtungsverfahren
wird eine Mehrzahl von Farben sequentiell separiert. Wenn die letztendliche
Farbe separiert ist oder abgetrennt ist, werden die verbleibenden
Daten abschließend
erzeugt.
-
Im
Gegensatz ist gemäß der dritten
Ausführungsform
gemäß 8,
da die letztendlichen verbleibenden Daten D4 in der Anfangsstufe
erzeugt werden, die Redundanzcharakteristik betreffend die Nichtpositionsdaten,
welche in den Positionsdaten D3 enthalten sind, verringert. Mit
anderen Worten, da derartige Daten betreffend die letztendlich ausgewählte Farbe
(das heißt,
die Restdaten D4) nicht in den Positionsdaten D3 enthalten sind,
ist die Redundanzcharakteristik verringert, so daß der Datenverdichtungseffekt
erhöht
werden kann. Es gibt auch einen anderen Vorteil dahingehend, daß die Lauflängen der
Positionsdaten D5, D7 und D9 der jeweiligen ausgewählten Far ben
nach der Trennung lang werden. Somit kann eine weitere Verbesserung
in dem Datenverdichtungseffekt erwartet werden.
-
In
der dritten Ausführungsform
sind alle Positionsdaten, welche entsprechend den drei ausgewählten Farben
erzeugt werden, codiert. Alternativ hierzu muß, da nur die ausgewählte Farbe
in den ausgewählten
Farbbilddaten D3 vorhanden ist, der Positionsdatenwert D9 der ausgewählten Farbe,
deren Prioritätsfolge
minimal ist, nicht codiert werden.
-
Der
Grund hierfür
ist wie folgt: Gemäß dem obigen
Datenverdichtungsverfahren wird die Farbe mit der höchsten Prioritätsstelle
aus den ausgewählten
Farbbilddaten D3 entnommen oder extrahiert, um sowohl die ersten
Positionsdaten D5 als auch die ausgewählten Farbrestdaten D6 zu erzeugen.
was die ausgewählten
Farbrestdaten D6 betrifft, wird die Farbe mit der zweithöchsten Priorität entnommen, um
die zweiten Positionsdaten D7 und die ausgewählten Farbrestdaten D8 zu erzeugen.
Diese zweiten Positionsdaten D7 zeigen die Relativposition der relevanten
ausgewählten
Farbe, welche in den beiden verbleibenden Farbe enthalten ist.
-
Es
sei nun angenommen, daß der
Entnahmevorgang der ausgewählten
Farbe wiederholt durchgeführt
wird, bis die Bestimmung der ausgewählten Farbe mit der zweitniedrigsten
Prioritätsfolge erfolgt,
wobei nur zwei Bilddaten alleine in den ausgewählten Farbrestdaten D6 in diesem
Falle verbleiben. Das heißt,
die ausgewählten
Farbrestdaten mit der zweitniedrigsten Prioritätsfolge und die ausgewählten Farbbilddaten
mit der niedrigsten Prioritätsfolge
sind alleine in diesen ausgewählten
Farbrestdaten D6 enthalten. Das heißt, daß in der Bestimmung in dieser Stufe
die bestimmte Farbe mit der niedrigsten Priorität an einer derartigen Position
vorhanden ist, wo die ausgewählte
Farbe mit der zweitniedrigsten Priorität nicht vorhanden ist. Infolgedessen
kann, selbst wenn die Positionsdaten bezüglich der ausgewählten Farbe
mit der niedrigsten Priorität
nicht bestimmt worden sind, die Position hiervon spezifiziert oder
festgelegt werden.
-
Es
sei auch festzuhalten, daß,
wenn die Positionsdaten oder der Positionsdatenwert mit dem niedrigsten
Prioritätsgrad
ebenfalls codiert wird, die Arbeitsbelastung für den Datenverarbeitungsvorgang relativ
erhöht
wird. In diesem Fall kann jedoch der folgende Vorteil erhalten werden:
Was die Positionsdaten mit dem niedrigsten Prioritätsgrad betrifft,
werden die gleichen Daten notwendigerweise fortgeführt. Wenn
beispielsweise die ausgewählte
Farbe als ”1” ausgedrückt wird,
müssen
alle Daten ”1” sein.
Im Ergebnis ist es in einem Fall, daß die gleichen Daten nicht
fortgeführt
werden, wahrscheinlich, daß ein
bestimmter fehlerhafter Bearbeitungsvorgang durchgeführt wird.
Eine Bestimmung hinsichtlich eines derartigen fehlerhaften Ablaufes
kann durchgeführt
werden.
-
Auch
in einem Fall, daß die
Lauflängenbearbeitung,
welche in der Datenverdichtungseinheit 30 durchgeführt wird,
unter Verwendung von Hardware realisiert wird, ist diese Lauflänge auf
die Bitbreite des Zählers
beschränkt,
der in dieser Datenverdichtungseinheit 30 verwendet wird.
Wenn daher in dieser dritten Ausführungsform die Lauflänge die
Bitbreite übersteigt,
wird ein Code, daß die
Lauflänge gleich ”0” ist, eingeführt. Beispielsweise
in einer Hardware, in der die Lauflänge von einem 8-Bit-Zähler gezählt wird,
werden, wenn die tatsächliche
Lauflänge
gleich 260 ist, 255, 0 und 15 ausgegeben.
-
Da
die Lauflänge
von ”0” eingefügt wird, kann
der Code einer derartigen Lauflänge
zugewiesen werden, welche die Einschränkung der Bitbreite übersteigt.
Wenn beispielsweise in einem Fall, in welchem eine Lauflänge eines
Wertes ”1” innerhalb zweier
Werte von ”1” und ”0” gleich
260 ist, einfach durch 255 und 5 ausgedrückt wird, dann gibt es keine klare
Definition, daß der
letztere Wert von ”5” entweder
die Lauflänge
von ”1” oder die
Lauflänge
von ”0” anzeigt.
Da die Lauflänge
von ”0” eingefügt wird, kann
klargemacht werden, daß die
Lauflänge
1 von 255 → Lauflänge 0 von
0 → Lauflänge 1 von
5. Im Ergebnis wird so klargestellt, daß die Lauflänge ”1” von 260 anzeigt. Infolgedessen
kann der 8-Bit-Zähler
die Lauflängen
von größer oder
gleich 256 anzeigen. Es ist klar, daß, wenn die Bitbreite des internen
Zählers auf
eine große
Bitbreite gesetzt wird, dann die obige Schwierigkeit gelöst ist.
-
In
dem seltenen Fall, daß die
Lauflänge
sehr lang wird, wird die unnötig
große
Bitbreite erzeugt, welche an sich unnötige Schaltkreiselemente bedingt und
unerwünscht
hohe Kosten verursacht. Um dieses Problem zu beseitigen, kann die
obige technische Lösung
angewendet werden.
-
Wenn
der Lauflängenbearbeitungsvorgang unter
Verwendung einer Hardware realisiert wird, wie in 10 gezeigt,
kann die Datenverdichtungseinheit 30 derart angeordnet
werden, daß die
Positionsdaten betreffend eine Mehrzahl von Farben, welche durch
die Separation erhalten worden sind, in paralleler Weise bearbeitet
werden, so daß die
Positionserkennung der ausgewählten
Farben und die zweite Datenseparation durch die Datenabtrenn- oder
Datenseparationseinheit 20 innerhalb eines Zyklus durchgeführt werden
kann. Auf ähnliche
Weise kann, nachdem die verbleibenden Daten D4 in der Einheit einer
Bitebene auf gelöst
worden sind, jede Datenebene in paralleler Weise verarbeitet werden.
-
(Vierte Ausführungsform)
-
In
einer vierter Ausführungsform
gemäß 11A erfolgt eine Berechnung eines Verhältnisses
von verbleibenden Daten zu Originalbilddaten bezüglich eingebenen Bilddaten
in einem Berechnungsblock 101, und eine Auswahl wird gemacht
bezüglich
einem der Verfahren der dritten Ausführungsform von 5 und
dem vorgeschlagenen Vergleichsverfahren von 6, was in
einem Auswahlblock 102 erfolgt. Dieses Bilddatenverdichtungsverfahren
verwendet dann ein Datenseparations- oder Datenabtrennverfahren
gemäß diesem
ausgewählten
Verfahren.
-
Diese
Ausführungsform
wurde unter Berücksichtigung
der nachfolgenden Punkte gemacht: In dem vorgeschlagenen Vergleichsverfahren
(6 und 7) ist eine Gesamtanzahl von
Positionsanzahl gleich der Gesamtanzahl von ausgewählten Farben.
Im Verfahren der dritten Ausführungsform (5, 8 und 9)
ist der Gesamtpositionsdatenwert D2, der in der Anfangsstufe erzeugt
wird, zusätzlich
zu den Positionsdaten (erste, zweite und dritte Positionsdaten D5,
D7 und D9) entsprechend den ausgewählten jeweiligen Farben vorhanden.
Im Ergebnis wird in dem Fall, daß das Verhältnis der letztendlichen verbleibenden
Daten zu den ursprünglichen
Bilddaten relativ hoch ist, das Verfahren der dritten Ausführungsform
effektiv. In dem Fall jedoch, daß das Verhältnis der letztendlichen oder
endgültigen verbleibenden
Daten zu den Originalbilddaten relativ klein ist, wird das vorgeschlagene
Vergleichsverfahren effektiv.
-
Die
Bilddatenverdichtungsvorrichtung gemäß der vierten Ausführungsform
bestimmt daher, welches Verfahren effektiver ist, nämlich das
Verfahren der dritten Ausführungsform
oder das vorgeschlagene Vergleichsverfahren, und verwendet dann das
bestimmte Verfahren. Die Effektivität dieser beiden Verfahren kann
miteinander auf der Grundlage eines Prozeßkoeffizienten verglichen werden,
der durch Abtrennen oder Separieren der Eingangsbilddaten in die
Gesamtpositionsdaten D2 und Positionsdaten D3 und der verbleibenden
Daten D4 in der Anfangsstufe erhalten wird. Weiterhin kann die Effektivität auf der
Grundlage eines anderen Prozeßkoeffizienten
verglichen werden, der erhalten wird, indem die Redundanzcharakteristik
der verbleibenden Daten ermöglicht
wird und indem sequentiell die Positionsdaten der ausgewählten Farben
erzeugt werden. Mit anderen Worten, ein Verhältnis von einer nicht ausgewählten Farbe
(verbleibende Daten) bezüglich den
Eingangsbilddaten, welches aus einer Beziehung zwischen den Prozeßkoeffizienten
der obigen beiden Verfahren berechnet wird, wird verwendet.
-
11B zeigt einen Schwellenwertkurvenverlauf. Diese
Schwellenwertkurve entspricht einer Kurve, bei der, wenn eine Gesamtpixelanzahl ”N” beträgt, eine
ausgewählte
Farbnummer ”n” beträgt und eine
verbleibende Pixelnummer ”a” ist, dann
ein Verhältnis
der verbleibenden Pixelnummer a/N = 1/n ist. Das Verhältnis (a/N)
wird größer als
und kleiner als die Schwellenwertkurve, wenn das Verfahren der dritten
Ausführungsform
und das vorgeschlagene Vergleichsverfahren verwendet werden, wie
in 11B gezeigt.
-
Der
Berechnungsblock 101 für
das verbleibende Datenverhältnis
tastet die eingegebenen Originalbilddaten ab, um so ein Verhältnis der
verbleibenden Daten zu den Ori ginalbilddaten zu berechnen. In dem
Auswahlblock 102 für
das Separationsverfahren sind, wenn das berechnete Verhältnis oberhalb
der Schwellenwertkurve liegt, viele verbleibende Daten vorhanden.
Die eingegebenen Bilddaten werden durch das Verfahren der dritten
Ausführungsform
abgetrennt oder separiert. Da es wirksam oder vorteilhaft ist, die
Bilddaten separat zu verdichten, wird dieses Verfahren gewählt. Wenn
andererseits das berechnete Verhältnis
unterhalb der Schwellenwertkurve liegt, ist es effektiv oder vorteilhaft,
die Bilddaten mittels des vorgeschlagenen Vergleichsverfahrens zu
verdichten. Obwohl Gesamtpositionsdaten nicht erzeugt werden, wird
dieses Verfahren gewählt.
Da die Separierverfahren somit auf geeignete Weise umgeschaltet
werden, kann die Datenverdichtung realisiert werden, welche für das eingegebene
Bild am besten geeignet ist.
-
(Fünfte
Ausführungsform)
-
Eine
fünfte
Ausführungsform
ist in 12 gezeigt und befaßt sich
mit einer Verbesserung der zweiten, dritten und vierten Ausführungsformen.
Es sei in der oben beschriebenen dritten Ausführungsform angemerkt, was den
Farbauswahlvorgang durch die Farbauswahleinheit 10 betrifft,
daß, wenn eine
beliebige Farbe von Originalbilddaten vorhanden ist, dann diese
beliebige Farbe ausgewählt
werden kann. Es ist auch vorstellbar, eine derartige Farbe auszuwählen, welche
selektiv von einer externen Vorrichtung angeordnet wird, die in
der Lage ist, ein bestimmtes Anwendungsprogramm durch Verwendung
der Originalbilddaten durchzuführen.
Die ausgewählte
Farbe kann jedoch auch auf der Grundlage eines Merkmales eines einzugebenden
Bildes bestimmt werden. Auch was die Reihenfolge betrifft, mit der
der zweite Separationsschritt an den Positionsdaten D3 durchgeführt wird,
welche durch den ersten Separationsschritt erhalten wurden, kann
die gewählte
Farbe bevorzugt auf der Grundlage des Merkmales des eingebenen Bildes
bestimmt werden.
-
Von
daher wird gemäß 12 in
der Farbauswahleinheit 10 in einem Block 110 ein
Erscheinungsfrequenzbetrag oder -grad von interessierenden Farbdaten
berechnet und dann wird eine ausgewählte Farbe in einem Block 120 auf
der Grundlage dieses berechneten Erscheinungsfrequenzbetrages bestimmt.
Sodann berechnet eine Bestimmungseinheit 15 für den Prioritätsbetrag
oder Prioritätsgrad eine
Kontinuität
der Farbdaten in einem Block 150 und bestimmt dann einen
Prioritätsgrad
der ausgewählten
Farbe auf der Grundlage dieser berechneten Kontinuität. Wenn
diese bestimmten Ergebnisse verwendet werden, werden sowohl der
Datenabtrennvorgang und der Datenverdichtungsvorgang nach einer
der zweiten, dritten und vierten Ausführungsformen durchgeführt.
-
Es
sei beispielsweise gemäß 13 angenommen,
daß Bilddaten
in 5 Farben vorhanden sind (Farbnummern 1 bis 5) und daß die Anzahl
von ausgewählten
Farben 3 beträgt.
Die ausgewählten
Farben können
auf der Grundlage von sowohl Erscheinungsfrequenzbetrag oder Erscheinungsfrequenzgrad
und Kontinuitäten
von Daten entlang einer Abtastrichtung bestimmt werden. In dem Lauflängenprozeß müssen die
Positionsdaten derart erzeugt werden, daß die Lauflänge länger als möglich gestattet ist, um die
Entropie zu verringern. Es besteht eine große Wahrscheinlichkeit, daß bei einer
Farbe mit einem hohen Erscheinungsgrad die Lauflänge hiervon lang wird. Im Ergebnis
wird die ausgewählte
Farbe zunächst
aus solchen Farben bestimmt, deren Erscheinungsfrequenzbeträge hoch
sind. Der eingegebene Bilddatenwert D1 wird entlang der Rasterrichtung
abgetastet, um die Erscheinungsfrequenzbeträge der jeweiligen Farben zu
berechnen. In 13 werden die mit den Ziffern
1, 2 und 3 bezeichneten Farben ausgewählt.
-
In
dem Fall, daß die
Erscheinungsfrequenzbeträge
gleich zueinander sind, wird, um die Lauflänge durch die Datenseparation
zu verlängern,
ein Prioritätsbetrag
einer derartigen Farbe, deren Kontinuität entlang der Abtastrichtung
hoch ist, erhöht.
Obgleich in 13 die Erscheinungsfrequenzgrade
der Farbnummern 2 und 3 zueinander gleich sind, ist die Kontinuität der Farbnummer
3 entlang der Rasterrichtung höher
als die der verbleibenden Farbnummern. Infolgedessen werden die
ausgewählten
Farben in der Reihenfolge von Farbnummer 1 → Farbnummer 3 → Farbnummer
2 gesetzt, das heißt,
in Reihenfolge der Größe der Prioritätsgrade.
Da die ausgewählten
Farben auf diese Weise bestimmt werden, können die jeweiligen separierten
Positionsdaten in die Daten mit hohen Kontinuitäten umgewandelt werden und
die Daten können
somit mit höherer Effizienz
komprimiert oder verdichtet werden.
-
Es
sei festzuhalten, daß diese
Bestimmung dieser ausgewählten
Farben nur während
des ersten Rahmens der eingegebenen Bilddaten erneuert werden kann
oder sie kann für
jeden Rahmen erneuert werden. Wenn beispielsweise in einem Fall,
in welchem grundlegende Elemente, welche ein Bild darstellen, z.
B. ein Hintergrund und eine Straße eines Kartenbildes, bis
zu einem gewissen Betrag festgelegt sind, kann diese Bestimmung
der ausgewählten Farben
nur während
des ersten Rahmens erneuert werden, was kein Problem verursachen
wird.
-
Die
obigen dritten, vierten und fünften
Ausführungsformen
können
wie folgt modifiziert werden.
- (1) Da die Bilddatenverdichtungsvorrichtung
auf die Wahl einer Mehrzahl von Farben gerichtet ist, können ”n”-Sätze von Flagdaten vorbereitet
werden, wenn ”n”-Farbteile
oder Stücke
von Farben gewählt
werden, wobei ”n” gleich
der Gesamtzahl von ausgewählten
Farben ist. Auch können
ausgewählte
Positionsdaten gebildet werden, welche jede Position anzeigen, wo
n-Bit-Farben (2n – 1) vorhanden sind. Es sei
beispielsweise ein Fall angenommen, daß drei Farben, nämlich Rot,
Grün und
Blau, ausgewählt
sind, dann können
diese drei Farben durch 2 Bits dargestellt werden. Mit anderen Worten, ”00” zeigt
einen Zustand an, in welchem keine der drei Farben gewählt ist, ”01” zeigt
die rote Farbe an, ”10” zeigt
die grüne
Farbe an und ”11” zeigt
die blaue Farbe an. Wenn diese Abwandlung angewendet wird, ist,
wenn ein einzelner ausgewählter
Positionsdatenwert, gebildet durch einen n-Bit-Datenstrom, vorbereitet
wird, dann die Bilddatenverdichtungsvorrichtung bei (2n – 1)-Farben
anwendbar. Infolgedessen ist es wahrscheinlich, daß die Datenmenge
der ausgewählten
Positionsdaten selbst relativ verringert wird und das Datenverdichtungsverhältnis entsprechend
weiter verbessert werden kann.
- (2) Als Bilddaten, welche verdichtet werden sollen, wird das
Kartenbild verwendet. Die vorliegende Erfindung ist jedoch nicht
auf dieses Kartenbild beschränkt.
- (3) Was die Codezuweisung betrifft, so gibt es einen Fall, daß entweder
die Gesamtpositionsdaten D2 und die verbleibenden Daten D4, welche
vom ersten Abtrennblock voneinander getrennt werden, oder die entsprechenden
Positionsdaten D5, D7 und D9, welche vom zweiten Abtrennblock voneinander
getrennt werden, zu verarbeitende Daten sind, welche identisch zueinander
sind. Wenn in diesem Fall ein Code, der diesen Zustand anzeigt,
vorab bestimmt wird, können
die Codierbeträge
an den unterschiedlichen Datengrößen der
jeweiligen ausgewählten
Farben verringert werden, während
die Laufzeitlängenverarbeitung
an beispielsweise den Positionsdaten durchgeführt wird. Beispielsweise entsprechen die
Positionsdaten D5 gemäß 9 einem
derartigen Ergebnis, welches durch Bestimmen der ausgewählten Farbe
bezüglich
der gewählten Farbe
D3 erhalten wird. Da in diesem Falle alle Daten nicht mit der ausgewählten Farbe übereinstimmen,
sind alle diese Daten identisch zueinander. Nicht nur derartige
Positionsdaten, sondern auch die verbleibenden Daten D4 werden mittels der
Bitebene und auch der zweiwertigen Lauflängenverarbeitung aufgelöst. Hierbei
gibt es ähnlich wie
bei den Positionsdaten einige Wahrscheinlichkeiten, daß die verbleibenden
Daten D4 die gleiche Information in der Einheit der Bitebene besitzen.
Infolgedessen ist es, wenn der Ablauf über die Bitebeneneinheit erfolgt,
wahrscheinlich, daß alle
Daten, welche in diesem Prozeß enthalten sind,
identisch zueinander werden können.
Infolgedessen kann dieses Verfahren auch bei den verbleibenden Daten
D4 angewendet werden.
-
(Sechste Ausführungsform)
-
In
einer sechsten Ausführungsform
gemäß der 14 hat
die Bilddatenverdichtungseinheit eine Rekonstruierungseinheit 100 und
eine Datenverdichtungseinheit 30, um einen Verdichtungsvorgang
an eingegebenen Originalbilddaten mit einem mehrfachen Wert (Multiwert)
durchzuführen.
Diese Bilddaten entsprechen einem Bild vor der Verdichtung. Die Originalbilddaten,
welche verarbeitet werden sollen (datenverdichtet werden sollen),
werden durch das Farbpalettensystem dargestellt. Mit Dezimalwerten von ”0” bis ”255”, welche
als Index verwendet werden, sind 256 Arten von Farben zugewiesen,
wie in 15B ge zeigt, im Gegensatz zu
dem Direktfarbensystem gemäß 15A. Die Datenverdichtungseinheit 30 kann
auf ähnliche
Weise wie in den vorangehenden Ausführungsformen aufgebaut sein.
-
Zunächst wird
nachfolgend die Arbeitsweise der Datenverdichtungseinheit 30 erläutert. Die
Datenverdichtungseinheit 30 hat die Datenkonvertierungseinheit
oder Datenwandlereinheit 31 und die Codiereinheit 32.
In der Datenkonvertierungseinheit 31 wird der Index in
Bitebenen aufgelöst
und die zweiwertige Lauflängenumwandlung
wird in der Einheit einer jeden Bitebene durchgeführt, um
die Datenabweichung zu erhöhen.
Sodann werden die bearbeiteten Daten der Codiereinheit 32 zugeführt. In dieser
Codiereinheit 32 wird ein variabler Längencode, beispielsweise ein
Huffman-Code, zugewiesen. Im Unterschied zu dem Verdichtungsverfahren, welches
in dem normalen direkten Farbbild durchgeführt wird, sollte die Datenverdichtung
auf verlustlose Weise durchgeführt
werden. Von daher wird der Codierbetrag nach der Codierung nicht
kontrolliert und keine Codierbetragkontrolliereinheit oder -steuereinheit
ist notwendig.
-
Das
direkte Farbbild hat eine Datenstruktur, welche weniger empfindlich
bezüglich
Einflüssen durch
die verlustbehaftete Datenverdichtung ist. Selbst wenn somit die
verlustbehaftete Verdichtung an den RGB-Werten durchgeführt wird,
welche eine Farbe in dem direkten Farbbild darstellen, können, wenn
man die decodierten RGB-Werte den Originalwerten hiervon angenähert werden,
dann diese decodierten Farben gleich den Originalfarben gemacht werden,
wie in 16A gezeigt. Es gibt jedoch
keine Korrelationsbeziehung zwischen einem Index einer Farbpalette
und einer Farbinformation (chromatische Information). Wenn somit
das Abschneiden des unteren Bits durchgeführt wird, ändert sich der Index. Es ist
somit Wahrscheinlichkeit, daß,
wenn der Wert dieses Index nur leicht geändert ist, beispielsweise um
1 (zum Beispiel von 99 → 100),
dann die sich ergebende Farbe sich von der Ursprungsfarbe vollständig ändert, wie
in 16B gezeigt (zum Beispiel rot → blau).
-
Um
dieses Problem im Farbpalettensystem zu vermeiden, rekonstruiert
die Rekonstruktionseinheit 100 einen Index der Farbpalette
vor dem Ablauf, der in der Datenverdichtungseinheit 30 durchgeführt ist.
Mit anderen Worten, bezüglich
einer Farbe entsprechend dem Index wird eine Farbe, welche in den Bilddaten
enthalten ist, korrekt zugewiesen. Diese Farbe wird absichtlich
so rekonstruiert, daß diese Farbe ”eine Farbe
geeignet für
eine Datenverdichtung” wird.
Genauer gesagt, die Indizes der Farbpalette werden so rekonstruiert,
daß die
Indizes der fortlaufenden Pixel nahe aneinanderliegende Werte haben.
Diese Pixel werden in einer Abfolge fortgeführt (beispielsweise in Rasterrichtung)
eines Datenverarbeitungsvorganges innerhalb der Bilddaten.
-
Da
die Datenwandlereinheit 31 zählt, wieviele Daten fortlaufend
in dem zweiwertigen Lauflängenwandlungsvorgang
sind (das heißt,
eine Mehrzahl gleicher Daten ”0” oder ”1” sind fortlaufend),
wird, je größer die
gleichen Daten fortlaufend sind, umso höher die Datenverdichtungsrate.
Im Ergebnis kann die Art und Weise, wie die Daten fortlaufend sind,
einen wesentlichen technischen Aspekt bilden, der dazu beiträgt, das
Verdichtungsverhältnis
zu verbessern. Es sei hier angenommen, daß eine Mehrzahl von Pixeln
innerhalb der Bilddaten fortlaufend sind. Selbst wenn sich die Farben
dieser Pixel erheblich ändern (zum
Beispiel rote Pixel und blaue Pixel), gibt es, wenn die Indizes
der sich erheblich ändernden
Farben einander an genähert
sind, große
Wahrscheinlichkeiten, daß mehr
signifikante Bits erhalten werden, wenn die Indizes, welche in Bitebenen
aufgelöst worden
sind, einander gleich werden.
-
Da
in dieser Ausführungsform
der Index durch 8 Bits dargestellt ist, sind, wenn die Indizes fortgesetzt
werden, nur die am wenigsten signifikanten Bits (LSB) zueinander
unterschiedlich. Beispielsweise gibt es fortlaufende Indizes von ”136” und ”137”. Wenn
diese Indizes in binären
Codes ausgedrückt
werden, werden diese Indizes ”10001000” bzw. ”10001001”. In diesem
Indexfall unterscheiden sich nur die am wenigsten signifikanten
Bits (LSB) voneinander, aber die signifikanteren verbleibenden 7
Bits von ”1000100” sind zueinander
gleich. Auch gibt es kontinuierliche Indizes von ”137” und ”138”. Wenn
diese Indizes in binären
Codes ausgedrückt werden,
werden diese Indizes zu ”10001001” und ”10001010”. In diesem
Indexfall sind nur die zwei unteren signifikanten Bits unterschiedlich
zueinander. Die signifikanteren 6 Bits von ”100010” sind zueinander gleich.
-
Auch
wenn mehrere Indizes nicht fortlaufend sind oder fortgeführt werden,
sind, wenn die numerischen Werte hiervon nahe beieinander liegen,
eine erhebliche Anzahl der signifikanteren Bits hiervon gleich zueinander,
wenn diese Pixel in binären
Codes (in Bits) ausgedrückt
werden. In dem Fall, in dem ein zweiwertiger Lauflängenwandlungsprozeß an Daten einer
jeden aufgelösten
Ebene der Bitebene durchgeführt
wird, wird es daher wahrscheinlicher, daß die gleichen Daten fortgeführt werden.
Da die Daten codiert sind, kann das Datenverdichtungsverhältnis relativ
erhöht
werden.
-
Wenn
Indizes gewählt
werden, um beinahe gleich zueinander zu sein, wird eine so hohe
Wahrscheinlichkeit derart korrigiert, daß die signifikanteren Bits,
welche erhalten werden, wenn die Indizes in Bitebenen aufgelöst werden,
zueinander gleich werden. Beispielsweise in dem Fall, daß die Indizes
als ”127” und ”128” gewählt werden,
werden jedoch, wenn die Indizes in binären Codes ausgedrückt werden,
die folgenden Bits ”01111111” und ”10000000” erhalten.
Alle diese Bits sind nicht vollständig übereinstimmende miteinander
gemacht. Ein derartiges Phänomen
tritt jedoch nur in einem derartigen lokalen Fall von ”bit carry” auf, was
einen negativen Einfluß auf
die signifikanteren Bits geben kann. Infolgedessen wird die Wahrscheinlichkeit,
daß die
signifikanteren Bits, welche erhalten werden, wenn die Indizes in die
Bitebenen aufgelöst
werden, gleich zueinander sind, relativ groß.
-
Um
eine derartige unangenehme Wahrscheinlichkeit zu vermeiden, daß selbst,
wenn die Indizes annähernd
nahe beieinander beieinander sind, nur geringe Anzahlen von übereinstimmenden
Bits vorhanden sind oder keine übereinstimmenden
Bits aufgrund eines derartigen Ausnahmefalles vorhanden sind, kann
die folgende Gegenmaßnahme
ergriffen werden. Genauer gesagt, wenn die Indizes rekonstruiert
werden, um die nahe beieinander liegenden Werte zu haben, werden
solche Indizes zugewiesen, bei denen eine Gesamtanzahl von Ebenen,
wo die Daten der entsprechenden Ebenen gleich zueinander sind, relativ
groß wird.
Das heißt,
wie im Fall der Indizes von ”136” und ”137”, werden
die Indizes zu dem Abschnitt zugewiesen, in dem kein negativer Einfluß aufgrund
des ”bit
carry” auftritt.
Infolgedessen läßt sich
die Datenverdichtungsleistung weiter verbessern.
-
Wie
oben beschrieben, werden in dieser Ausführungsform die Indizes auf
eine derartige Weise rekonstruktiert, daß die Indizes der Pixel, welche in
den Bilddaten enthalten sind, die angenäherten Werte haben, und diese
Pixel werden in der Abfolge des Datenverarbeitungsvorganges fortgeführt. Wenn die
Indexwerte nahe beieinander liegend gemacht werden können, läßt sich
die Kontinuität
der Daten nach dem Umwandeln verbessern und es erfolgt auch eine
Verbesserung im Datenverdichtungsverhältnis. Eines der nachfolgenden
Verfahren kann zur Annäherung
der Indizes verwendet werden.
-
- (1) Indizes von Farbpalettenfarben im Gebrauch werden
fortlaufend gemacht.
-
Die
fortlaufenden Indizes der Farbpalette werden auf ”0” bis ”255” gewählt, das
heißt,
es gibt 256 Indizes. Es ist zu erwarten, daß es bestimmte Indizes gibt,
welche nicht verwendet werden. In diesem Falle werden, wenn nicht
verwendete Indizes abgetrennt werden, die obigen Indizes der enthaltenen
Pixel näher
beieinander liegende Werte, wenn die Indizes der Farbpalette im
Gebrauch fortlaufend gemacht werden. Auch in diesem Fall ist es
effektiv, dieses Verfahren angesichts der Übereinstimmungscharakteristik
der Werte der Bitebenen anzuwenden. Beispielsweise wird der Indexbereich,
der verwendet wird, so gewählt,
daß es
keine Beziehung von Indizes entsprechend ”bit carry” gibt (beispielsweise 01111111 → 10000000),
was negativen Einfluß auf
die signifikanteren Bits hat. Die Indizes können innerhalb dieses Bereiches
enthalten sein. Eine ähnliche
Idee läßt sich
bei dem folgenden Beispiel anwenden.
-
- (2) Die Indizes der Farbpalette werden sequentiell entsprechend
einer Abfolgereihe von Farben zugewiesen, welche innerhalb der Bilddaten
vielfach verwendet werden.
-
Bei
dieser Indexzuweisung werden die Indizes derartiger Farben, welche
vielfach verwendet werden, beinahe gleich zueinander gemacht. Somit wird
die Wahrscheinlichkeit erhöht,
daß die
angenäherten
Werte der Indizes, welche in den Bilddaten enthalten sind, fortlaufend
sind. Im Ergebnis kann eine weitere Verbesserung im Datenverdichtungsverhältnis erwartet
werden. Wenn beispielsweise ein Kartenbild verwendet wird, wird
angenommen, daß die
Menge von Farbe, welche für
einen Hintergrund verwendet worden ist, der größte Wert ist, und eine Menge
einer Farbe, welche für
eine Straße
verwendet wurde, der zweithöchste
Wert ist. In diesem Fall gibt es viele Fälle, daß der Hintergrund benachbart der
Straße
liegt. Wenn Indizes entsprechend dieser Hintergrund-/Straßenfarben
fortlaufend gemacht werden, kann die Kontinuität der Daten nach der Umwandlung
oder Konvertierung erhöht
werden.
-
Es
gibt auch viele Fälle,
daß eine
Farbe einer Straße
oder Fahrbahn unterschiedlich gemacht wird, zum Beispiel abhängig von
der Art dieser Straße. Beispielsweise
in einem Fall, in dem eine Mehrzahl von Farben als Straßenfarben
festgesetzt ist, ergibt sich der Fall, daß die Benutzungsmengen dieser
Farben innerhalb eines Bildes in Folgen der Reihenfolge bestimmt
werden ”Hintergrund” → Sorte A
der Straße (z.
B. Stadtstraße) → Sorte B
der Straße
(z. B. Landstraße) → Sorte C
der Straße → Sorte D
der Straße → Sorte E
der Straße
...; die Indizes können
dann in dieser Reihenfolge zugewiesen werden. Im Ergebnis läßt sich
das gesamte Datenverdichtungsverhältnis erhöhen, da solche Indizes, bei
denen die Kontinuität der
Da ten nach dem Wandeln verbessert werden kann, in dieser Wahrscheinlichkeitsreihenfolge
vielfach auftreten.
-
- (3) Betreffend der Zuweisung der Indizes:
Wenn
eine große
Anzahl von Farben in einem Bild verwendet wird, kann das folgende
Verfahren angewendet werden, zu bestimmen, wie welcher Index der
relevanten Farbe zugewiesen wird.
-
1)
Ein Paar von Indizes wird bestimmt:
Ein Paar von zwei Farben
wird bestimmt, abhängig von
der folgenden Bestimmungsmethode.
-
Aus
den Daten, welche unmittelbar vor und nach einer Farbe von Interesse
liegen, wird die größte Anzahl
von Farben mit Ausnahme dieser interessierenden Farbe als Index
unmittelbar vor oder nach der interessierenden Farbe verwendet.
Beispielsweise sei das obige Beispiel (2) betrachtet, wo zunächst sowohl
die Hintergrundfarbe und die Sorte A der Straße als Paar verwendet werden.
Nachfolgend wird ein Paar von Farben auf rekursive Weise durch Verwenden
eines ähnlichen
Paarbestimmungsverfahrens bezüglich
den Farben bestimmt, welche noch nicht gepaart sind. Das heißt, die
Farbe der Sorte B der Straße
wird mit der Farbe der Sorte C der Straße gepaart, die Farbe der Sorte
D der Straße wird
mit der Sorte E der Straße
gepaart ... Dann werden die Indizes dieser gepaarten Farben in der
Farbpalette angeordnet. Da der Index des vorhandenen Pixels einem
Index eines derartigen Pixels angenähert werden kann, der unmittelbar
diesem vorhandenen Pixel voransteht oder folgt, läßt sich
infolgedessen ein höheres
Datenverdichtungsverhältnis
erwarten. Dieses Pixel impliziert ein derartiges Pixel, welches
benachbart dem vor handenen Pixel angesichts der Abfolge des Bildverarbeitungsvorganges
liegt.
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(2)
Eine Beziehung wird ebenfalls unter Betracht gezogen:
Die Indizes
sind nicht immer fortlaufend zwischen den Paaren, obgleich die Indizes
in jedem gemäß obiger
Beschreibung bestimmten Paar fortlaufend gemacht werden. Nach Bestimmung
des Paares wird daher die Farbe, welche unter diesen Paaren mehr verwendet
wird, als repräsentative
Farbe bezeichnet, und die Indizes werden in der Reihenfolge von
der repräsentativsten
Farbe aus zugewiesen, welche relativ am meisten in den Bilddaten
verwendet wird. Beispielsweise im Falle der obigen Erläuterung
gemäß 1) werden
die Hintergrundfarbe und die Farbe der Sorte A der Straße als erstes
Paar bestimmt. Die Farben der Sorte B der Straße und der Sorte C der Straße werden
als zweites Paar bestimmt, und die Farben der Sorte D der Straße und der
Sorte E der Straße
werden als drittes Paar bestimmt. Unter diesen Umständen werden
die repräsentativen
Farben der drei Paare als Hintergrundfarbe, Farbe der Sorte B der
Straße
und Farbe der Sorte D der Straße
bestimmt. Somit ergibt sich die Reihenfolge der am meisten verwendeten
Farben als Hintergrundfarbe → Farbe
der Sorte B der Straße → Farbe der
Sorte D der Straße.
Von daher werden die Indizes in der Reihenfolge von erstem Paar,
zweitem Paar und drittem Paar zugewiesen.
-
Im
Ergebnis kann der Index des vorliegenden Pixels nahe an die Indizes
der benachbarten Pixel gemacht werden. Weiterhin können die
Indizes derartiger Farben, welche vielfach verwendet werden, nahe
aneinander herangebracht werden. während somit die Abfolge des
Bildbearbeitungsvorganges beobachtet wird, läßt sich die Wahrschein lichkeit,
mit der die nahen Werte der Indizes fortlaufend sind, erhöhen, und
ein höheres
Verdichtungsverhältnis
kann erwartet werden.
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(4)
Anpassung an Darstellung oder Ausdruck auf der Grundlage des Zitterverfahrens:
Bei
der eingeschränkten
Farbdarstellung unter Verwendung der Farbpalette wird, um einen
Fehler oder Mangel in der Farbmenge zu modifizieren, eine Halbtonfarbe
erzeugt durch ”eine
Anzeige oder einen Ausdruck auf der Grundlage des Zitterverfahrens”, wo die
sich ergebende Ortsfrequenz quasi geopfert wird. Beispielsweise
können
Halbtonfarben für
den Hintergrund und einen Park P in der Karte (17) verwendet
werden. Infolgedessen werden auch bei dieser Anzeige oder diesem
Ausdruck auf der Grundlage des Zitterverfahrens Indizes von einander
benachbarten oder aneinander angrenzender Farben nahezu gleich zueinander
gemacht.
-
Es
sei angenommen, daß es
keine Korrelationsbeziehung unter den Indizes entsprechend den Farben
gibt, welche in dieser Anzeige oder diesem Ausdruck auf der Grundlage
des Zitterverfahrens verwendet werden. Unter diesen Umständen werden,
wie auf der linken Seite von 18 gezeigt, selbst
wenn die Indizes in die Bitebenen aufgelöst werden, die Daten zufällig. Mit
anderen Worten, keine Kontinuität
oder kein fortwährender
Verlauf kann bereitgestellt werden, da die Adressen der Anzeige oder
des Ausdrucks aufgrund des Zitterverfahrens so unterschiedlich sind.
Wie jedoch auf der rechten Seite in 18B gezeigt,
wenn die Indizes an enge Werte angenähert werden, so daß die Anzeige
oder Ausdruck auf der Grundlage der Zitterverfahrenfarbe als eng
benachbarte Adressen angeordnet sind, hat die signifikantere Ebene
eine kleinere Abweichung und die Kontinuität wird hierdurch verbessert,
um das Verdichtungsverhältnis
zu verbessern. Im Falle einer derartigen Zitteranzeige ist der Grad
der Farbänderungshäufigkeit
insbesondere groß.
Im Ergebnis, wenn keine Gegenmaßnahme
ergriffen wird, ist es sehr wahrscheinlich, daß die Diskontinuität der Daten nach
der Auflösung
in die Bitebenen erhöht
wird. Daher ist es notwendig, gewisse Gegenmaßnahmen für diese diskontinuierlichen
Bereiche zu ergreifen, um das Verdichtungsverhältnis für das gesamte Bild zu verbessern.
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(5)
Adaption oder Anpassung an Landmarkenanzeigen:
Unter gewissen
Umständen
kann anstelle der Verdichtung eines Kartenbildes nur ein Teil des
gesamten Kartenbildes, beispielsweise Landmarkenanzeichen, wie beispielsweise
Geschäftshäuser D oder Bahnhöfe ST gemäß 19A der Datenverdichtung unterworfen werden. In
diesem Fall sind Indizes von Farben, welche in diesen Landmarken
verwendet werden, nahe aneinander gemacht. Es gibt viele Fälle, daß eine Farbanordnung
einer Landmarke ursprünglich
bestimmt ist. Wenn die Farbpalette auf eine derartige Weise rekonstruiert
wird, daß die
Indizes der Farben, welche für
die Landmarke verwendet werden, einander angenähert werden, läßt sich
die Kontinuität
der Daten verbessern und auch das Datenverdichtungsverhältnis kann
verbessert werden.
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Die
Farben sind beliebig den Indizes der Farbpalette zugeordnet. Beispielsweise
in einem Fall, wo eine Mehrzahl von Indizes entsprechend den gleichen
Farben vorhanden ist, besteht eine gewissen Wahrscheinlichkeit,
daß die
gesamten Indizes, deren Gesamtanzahl beschränkt ist, nicht verwendet werden
kann. Obgleich es 256 Indizes insgesamt gibt, wird unter diesen
Umständen
angenommen, daß jede
der gleichen Farbe zwei Indizes zugewiesen ist, so daß nur die
Hälfte
von 256 Farben (d. h. 128 Farben) verwendet werden kann. Infolgedessen, wenn
die Farben gemeinsam für
die Landmarke verwendet werden, kann die Farbpalette effektiv benutzt werden,
wie in 19B gezeigt.
-
(6)
Adaption an einen anderen Abschnitt:
Die Landmarke, welche
in dem obigem Beispiel (5) erläutert
worden ist, entspricht einem Beispiel von speziellen Elementen,
welche in dem Kartenbild verwendet werden. Mit anderen Worten, dies
stellt eine derartige technische Idee dar, daß die Indizes der in den speziellen
oder festgelegten Elementen verwendeten Farben nahe aneinander liegend
gemacht werden. Allgemein gesagt, es gibt viele Gelegenheiten, daß eine Landmarke
durch eine Mehrzahl von Farben gebildet wird. Infolgedessen werden
die Indizes der in dieser Landmarke verwendeten Farben nahezu gleich
einander gemacht. Was die speziellen oder festgelegten Elemente
betrifft, so können
beispielsweise Hintergrund und Straße und Hintergrund und Symbol
verwendet werden. Dies deshalb, als die Kontinuität des Hintergrundes
des Kartenbildes durch die Straße
oder Fahrbahn und das Symbol unterbrochen werden kann.
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In
diesem Fall gibt es viele Möglichkeiten, daß eine Mehrzahl
von Indizes als Straßenfarbe
und Symbolfarben verwendet werden. Infolgedessen können in
diesem Fall die Indizes sequentiell angeordnet werden bezüglich den
Indizes, welche nahe an der Hintergrundfarbe von der Straßenfarbe
und der Symbolfarbe aus liegen, welche mehrfach oder vielmals in
der Straßenkarte
verwendet werden. Beispielsweise sei gemäß 19C angenommen,
daß die
Benutzungsmenge in der Reihenfolge von ”Stadtstraße” → ”Landstraße” → ”Symbol” → ”mautpflichtige Straße” groß ist. Sowohl
der Index von ”Stadtstraße” und der
Index von ”Landstraße” sind benachbart
dem Index der Hintergrundfarbe angeordnet. Weiterhin sind der Index
von ”Symbol” und der
Index von ”Mautstraße” benachbart
diesen Indizes angeordnet. Auf diese Weise können die Straßenfarbe
und die Symbolfarbe, welche die Kontinuität der Hintergrundfarbe unterbrechen,
effektiv angeordnet werden, so daß die Kontinuität der Daten
verbessert werden kann und das Verdichtungsverhältnis sich erhöhen läßt.
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Im
Falle des vorgeschlagenen Vergleichsverfahrens gemäß den 6 und 7,
in welchem das Kartenbild als Beispiel verwendet wird, wird eine beliebige
Farbe (z. B. die Hintergrundfarbe), welche im Kartenbild enthalten
ist, ausgewählt,
um in die modifizierten Farbdaten und die ausgewählten Positionsdaten aufgetrennt
zu werden, welche separat verdichtet werden. Die modifizierten Farbdaten
entsprechen derartigen Daten, bei denen der Hintergrundabschnitt
identisch zur Farbe der Straße
wird. Die Farbe dieses Hintergrunds entspricht einer derartigen
Farbe, welche relativ oft innerhalb der Kartenbilddaten verwendet
wird. In einem derartigen Bild, wo die Hintergrundfarbe gleich der
Straßenfarbe
gemacht wird, wird die Kontinuität
der gleichen Farbe bezüglich
den ursprünglichen
Bilddaten erheblich erhöht.
Mit anderen Worten, da die Farbe sich vom Hintergrund in die Straße ändert oder
von der Straße zum
Hintergrund ändert,
wird die Kontinuität
der Daten unterbrochen.
-
Da
jedoch das obige Verfahren durchgeführt wird, wird die Kontinuität erhöht. Im Ergebnis
wird die Länge
der gleichen Daten, welche fortlaufend sind, wenn die Lauflängenumwandlung
durchgeführt
wird, relativ lang werden, so daß das Verdichtungsverhältnis bezüglich derartiger ursprünglicher
Bilddaten erhöht
werden kann, welche nicht abgetrennt wurden. Selbst wenn somit die
ausgewählten
Positionsdaten separat verdichtet werden, kann im Ergebnis die Verdichtungsleistung
insgesamt erhöht
werden im Vergleich zu dem Fall, wo die Originaldaten direkt verdichtet
werden. Dieses vorgeschlagene Vergleichsverfahren kann mit der sechsten
vorliegenden Ausführungsform
kombiniert werden. In diesem Fall können die modifizierten Farbdaten
vor oder nach der Rekonstruktion der Farbpalette ausgebildet werden, bevorzugt,
bevor die Farbpalette rekonstruiert wird.
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Weiterhin
wird in dem vorgeschlagenen Vergleichsverfahren der verbleibende
Datenwert oder werden die verbleibenden Daten verwendet, die modifizierten
Farbdaten zu ersetzen. Mit anderen Worten, im Falle der modifizierten
Farbdaten wird beispielsweise die Modifikation unter Verwendung
der Straßenfarbe
anstelle der ausgewählten
Hintergrundfarbe durchgeführt.
Im Fall der verbleibenden Daten wird die Hintergrundfarbe lediglich
durch eine Ausdünnung
verarbeitet (extrahiert), jedoch keine Modifikation wird durchgeführt. Derartige
Daten, welche zur Anzeige der extrahierten Position verwendet werden,
sind notwendig. Ein derartiges Verfahren kann auf ähnliche
Weise mit der sechsten Ausführungsform
kombiniert werden.
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In
der sechsten Ausführungsform
wird als zu verdichtende Bilddaten ein Kartenbild exemplarisch verwendet.
Es kann jedoch auch ein natürliches
Bild verwendet werden. Im Falle eines derartigen Kartenbildes sind
die gleichen Farben im Hintergrundbereich fortlaufend. Wenn sich
weiterhin die Farbe ändert,
ist diese Farbänderung
scharf oder abrupt und die Hochfrequenzkomponenten in der Ortsfrequenz werden
erhöht.
Im Ergebnis erhöht
sich die Kontinuität
der signifikanteren Bits, wenn die Daten in die Bitebenen in diesem
Farbänderungsbereich
aufgelöst werden,
und das Datenverdichtungsverhältnis
des gesamten Bildes kann wesentlich erhöht werden.
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(Siebte Ausführungsform)
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Die
obigen Ausführungsformen
lassen sich zu einer siebten Ausführungsform gemäß 20 kombinieren.
In dieser Ausführungsform
werden die eingegebenen Bilddaten einem Modifizierungsblock zugeführt und
dann einem Verdichtungsblock, auf eine Weise ähnlich wie in den 1A und 1B gezeigt.
Die Verarbeitung im Modifizierungsblock wird wie in den 2A bis 2C gezeigt
durchgeführt.
Die eingegebenen Bilddaten werden auch einem Abtrennblock und dann
dem Verdichtungsblock auf eine Weise ähnlich wie in den 4A und 4B (6)
und 5 gezeigt. Der Ablauf der 4A und 4B wird
im Detail wie in 6 gezeigt durchgeführt. Die
durch ein Abtrenn- oder Separationsverfahren in einem Abtrennblock
durchgeführte
Separation der Daten erfolgt auf eine Weise ähnlich wie in 11A, bevor eine Anlage an den Abtrennblock erfolgt.
Im Abtrennblock ist ein Farbprioritätsbestimmungsblock auf eine
Weise ähnlich
wie in 12 gezeigt aufgebaut. Eine Rekonstruktionsvorrichtung
ist auf eine Weise ähnlich
wie in 14 gezeigt aufgebaut.
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Zusammenfassend
weist somit eine Bilddatenverdichtungsvorrichtung eine Farbauswahleinheit,
eine Datenabtrenneinheit und eine Datenverdichtungseinheit auf.
Die Auswahleinheit wählt
eine beliebige Farbe aus, welche in einem ursprünglichen Kartenbild enthalten
ist. Die Abtrenneinheit trennt die originalen oder ursprünglichen
Bilddaten in modifizierte Farbdaten und ausgewählte Positionsdaten auf. Die
Verdichtungseinheit komprimiert oder verdichtet diese Daten unabhängig voneinander,
um die Da tenverdichtungsleistung zu verbessern. Die modifizierten
Farbdaten können
Daten sein, in denen eine Farbe eines Hintergrundabschnittes gleich
einer Farbe einer Straße
oder Fahrbahn gemacht wird, und die Hintergrundfarbe kann eine Farbe
sein, welche die am häufigsten
verwendete Farbe ist.
-
Die
vorliegende Erfindung ist nicht auf die offenbarten Ausführungsformen
beschränkt,
sondern kann auf viele andere Arten realisiert werden, ohne vom
Umfang der Erfindung abzuweichen, wie in den beigefügten Ansprüchen definiert
ist.