JP2000184206A

JP2000184206A - 画像符号化装置

Info

Publication number: JP2000184206A
Application number: JP10375463A
Authority: JP
Inventors: Takahiro Yagishita; 高弘柳下; Atsuka Matsuura; 熱河松浦
Original assignee: Ricoh Co Ltd
Current assignee: Ricoh Co Ltd
Priority date: 1998-12-14
Filing date: 1998-12-14
Publication date: 2000-06-30
Anticipated expiration: 2018-12-14
Also published as: US6507674B1; JP3883028B2; US6683990B2; US20030128881A1

Abstract

(57)【要約】【課題】簡潔な処理によって、プログレッシブ転送で
の画像内容早期認識を低コストで行える、画像符号化装
置を提供すること。【解決手段】図４にウェーブレット変換、テキスト変
換の具体例を示してある。選択部16から出力される４種
類の係数と、ウェーブレット変換係数、テキスト変換係
数との対応は図５に示す。テキスト変換には、濃度係数
をＬＬ係数に置くもの（ａ）と、ＬＨ係数に置くもの
（ｂ）の２種がある。どちらであるかを示す１ビットを
終端係数と呼ぶ。この係数はＨＨ係数に置かれる。文字
部分にテキスト変換（ａ）を再帰的に施すと解像度が低
下していき、最後は判読できなくなる。判読できる階層
まではテキスト変換（ａ）を続け、次の階層からはテキ
スト変換（ｂ）を行う。テキスト変換（ｂ）はＬＬ係数
に有意の係数を置かないので低解像度側の階層に判読で
きない無意味なデータが混入するのを防止できる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、多段階転送が可能
な画像符号化装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、著しく普及しているインターネッ
トで用いるホームページなどにおいて、その見出し等の
文字部分が、写真部分と同じく、ビットマップで表され
ていることが多い。文字を文字コードでなく、ビットマ
ップで表すのは、受け手側に送り手側とまったく同じフ
ォントがあるとは必ずしも言えないからである。インタ
ーネットのホームページの性格上、フォントには装飾性
が要求されるため、非効率ではあるが、文字をビットマ
ップで送信しているのである。

【０００３】このようなホームページデータを送信表示
する場合、通常徐々に解像度が向上するプログレッシブ
転送が行われる。これは画像の内容を早期に認識し、不
要な画像と判断されれば、その時点で転送を打ち切るこ
とで、時間を節約することができる転送方式である。こ
のプログレッシブ転送を実現するためには、画像データ
を階層的に符号化する必要がある。階層的符号化方式の
従来例として国際標準（ＩＳ１１５４４、ＩＴＵ−Ｔ
Ｔ．８２）のＪＢＩＧや、特開平２−１３７４７５号公
報、特開平４−３２２５６２公報に記載された技術等が
ある。

【０００４】ＪＢＩＧではＰＲＥＳと呼ぶ方式で解像度
の異なる画像を階層的に高画質に作成している。また、
特開平２−１３７４７５号公報記載の発明は、最も符号
量が大きくなってしまう最高解像度階層画像を２値化す
ることで、符号量の削減を狙ったものである。この２値
化データと２番目に高い解像度階層の画像とから、最高
解像度階層画像は多値化され復元される。さらに、特開
平４−３２２５６２号公報記載の発明は、１つの画像を
エッジ領域のみ２値化したものと、その２値化データと
元画像との残差とに分割し、それぞれに異なった符号化
を行うことで、符号化効率の向上を狙っている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】ところで、ビットマッ
プで表された文字部分を、従来の転送方法で送る場合、
転送の途中早期の段階では、文字らしいことは認識でき
るものの、判読することは困難であった。即ち、従来の
方法によれば、判読もできない文字画像符号の転送に、
ムダな時間を費やし、内容の早期確認を困難なものにし
ていたということである。上記のＪＢＩＧのＰＲＥＳ
は、２値の元画像が対象であり、また文字部分が判読可
能か否かにかかわらず、縮小画像を作成し続けるアルゴ
リズムであるため、前述の問題点は解決されていない。

【０００６】また、特開平２−１３７４７５号公報記載
の発明においても、最高解像度階層の転送時間は短縮さ
れるものの、それ以前の階層には何ら工夫がないため、
前述の問題点は残されたままである。一方、特開平４−
３２２５６２号公報記載の発明においては、エッジ領域
を２値化した画像も階層的に符号化すれば、文字部分が
転送開始される階層を任意に設定可能であり、前述の問
題点は解決されているように思えるが、画像を２つに分
割している分、符号量が増大し画像全体の転送時間も増
大してしまっている。さらに、方式自体も複雑なため、
回路規模が大きくなり、コストアップを招いていた。そ
こで、本発明の目的は、簡潔な処理によって、プログレ
ッシブ転送での画像内容早期認識を低コストで行える、
画像符号化装置を提供することである。

【０００７】

【課題を解決するための手段】請求項１記載の発明で
は、処理する画像を２つの領域に分割する領域分割手段
と、この領域分割手段により分割された画像に、それぞ
れに異なった変換を行う第１の変換手段と、第２の変換
手段と、を備え、この第１の変換手段と第２の変換手段
はともに、第１の係数、第２の係数の２種類の係数を生
成する変換であり、且つともに、第１の係数について再
帰的に変換を繰り返す、階層的画像符号化装置であっ
て、前記第１の変換手段または第２の変換手段いずれか
一方の変換手段は、さらに、第１、第２の係数双方に有
意の変換値を生成し、他の一方の変換手段は、第２の係
数にのみ有意の変換値を生成することにより前記の目的
を達成する。

【０００８】請求項２記載の発明では、請求項１記載の
発明において、前記第２の係数にのみ有意の変換値を生
成する変換手段による変換を行う階層を、各領域ごとに
設定することにより前記目的を達成する。

【０００９】請求項３記載の発明では、請求項２記載の
発明において、前記領域分割手段が領域の分割を行うの
は、処理する画像中、文字の書かれた領域であることに
より前記目的を達成する。

【００１０】

【発明の実施の形態】以下、本発明の好適な実施の形態
を図１ないし図５を参照して詳細に説明する。図１は、
本実施の形態に係る符号化部（送信側）のブロック図で
ある。この図において画像データは、２×２画素のブロ
ックごとに領域判断部１４、ウェーブレット変換部１
０、テキスト変換部１２へと送られる。領域判断部１４
は注目ブロックが、「２×２画素ブロック内の画素値が
２種類以下であり、かつそのうちの少なくとも一方が極
値（最高値または最低値）である」との条件を満たす領
域か否かを判断し、その結果を選択部１６に送る。

【００１１】この条件を満たす領域（限定濃度領域）で
は、テキスト変換部１２の出力が、それ以外の領域では
ウェーブレット変換部１０の出力が選択部１６で選択さ
れる。この選択部１６で選択されたデータに、領域判断
部１４での結果を表す１ビットが付加され、エントロピ
ー符号化部１８に送られ符号化が行われる。文字は通
常、純白地（極値）の上に黒い文字、あるいは灰色地の
上に純白色（極値）で構成されることが多い。このため
上記条件で文字領域をおおむね分離することができる。

【００１２】図２はウェーブレット変換の例を示してい
る。元画素のまず水平方向にローパスフィルタＳ
（ｎ）、ハイパスフィルタＤ（ｎ）をかけ、続いて垂直
方向にも同様の処理をそれぞれ施し、水平高域、垂直高
域、対角高域、低域の４つの周波数帯域信号を生成す
る。ウェーブレット変換式の例として最も簡単な変換式
を以下に示す。

【００１３】

【数１】ＬＰＦＳ（ｎ）＝｜（ｘ（２ｎ）＋ｘ（２ｎ
＋１））／２｜ＨＰＦＤ（ｎ）＝ｘ（２ｎ）−ｘ（２ｎ＋１）

【００１４】次に、テキスト変換の方法について説明す
る。限定濃度領域においては画素情報を背景係数、濃度
係数、位置係数とに分解する。まず、「背景係数」と
は、ブロック内に含まれている極値が最小値か最大値か
を表す１ビットである。ここで、最小値と最大値の２種
類の画素値のブロックの場合は、最小値の方を極値とす
る。続いて、「濃度係数」とは、ブロック内で極値でな
い画素の値そのものを指す。８ビット／画素であれば、
８ビットのデータである。「位置係数」とは、ブロック
内の４画素がそれぞれ、極値であるか否かを示す４ビッ
トの係数をいう。

【００１５】ウェーブレット変換の低域係数は４画素の
平均値であり、テキスト変換の濃度係数は、４画素のう
ち１つをサブサンプルした値であるため、それぞれの係
数は元画像の解像度を１／２にしたものと考えることが
できる。この低域係数、濃度係数に同様の領域判断、ウ
ェーブレット変換またはテキスト変換を再帰的に行うこ
とで階層的符号化を行うことができる。

【００１６】図３にこの変換を３回繰り返した３階層変
換の例を示してある。８×８＝６４画素が、ＬＬ３、Ｈ
Ｌ３、ＬＨ３、ＨＨ３、ＨＬ２、ＬＨ２、ＨＨ２、ＨＬ
１、ＬＨ１、ＨＨ１、の１０種類の係数に分類されてい
る。

【００１７】図４にウェーブレット変換、テキスト変換
の具体例を示してある。選択部１６から出力される４種
類の係数（ＬＬ、ＬＨ、ＨＬ、ＨＨ）と、ウェーブレッ
ト変換係数、テキスト変換係数との対応は図５に示した
表の通りである。テキスト変換には、濃度係数をＬＬ係
数に置くもの（ａ）と、ＬＨ係数に置くもの（ｂ）の２
種類がある。そのどちらの変換であるかを示す１ビット
を終端係数と呼ぶ。この係数はＨＨ係数に置かれる。文
字部分にテキスト変換（ａ）を再帰的に施すと、解像度
が低下していくため、最後は判読できなくなる。判読で
きる階層まではテキスト変換（ａ）を続け、次の階層か
らはテキスト変換（ｂ）を行う。テキスト変換（ｂ）は
ＬＬ係数に有意の係数を置かないので、これより低解像
度側の階層に、判読もできない無意味なデータが混入す
るのを防止できる。

【００１８】プログレッシブ転送は、最低解像度の階層
の符号から転送を開始するので、転送の早期段階で無意
味な符号の転送に時間を費やすことがなくなる。どの階
層からテキスト変換（ｂ）を使い始めるかには、いくつ
かの方式がある。（１）１ページ全体にわたって、ある所定の階層からテ
キスト変換（ｂ）を使う。（２）文字の大きさ（ポイント数）によって決める。判
読できなくなる限界の解像度は、文字のポイント数によ
ってほぼ決まる。大きなポイント数の文字ほど、解像度
を落としても、判読可能となる。各ポイント数ごとに限
界の解像度をあらかじめ決めておき、それに基づきテキ
スト変換（ｂ）を使い始める階層を決定する。ホームペ
ージ等文書作成アプリケーションソフトが、その文字が
何ポイントであるかという情報から、その文字領域にお
けるテキスト変換（ａ）（ｂ）の切り換え階層を制御す
る。こうすることで大ポイントの文字から先に表示する
ことができる。一般に大ポイントの文字は重要な情報で
あるため、画像内容の早期認識が行える。

【００１９】（３）キーワードとなる文字は、ある所定
の階層からテキスト変換（ｂ）を使い始め、それ以外の
文字は、例えば最高解像度の階層からテキスト変換
（ｂ）を使う。キーワードの指定は、ホームページ等文
書作成アプリケーションソフトの上で、自動的または手
動的に行う。同じポイント数の文字列であっても、文脈
上重要な文字のみが早期に転送される。転送の早期段階
において、重要でない文字の転送に時間をとられること
がなく、内容の早期認識が行える。

【００２０】

【発明の効果】請求項１および請求項２記載の発明にお
いては、画像の内容を代表する情報を含んだ領域の符号
を、転送の初期に送ることができるので、画像内容の早
期認識が可能となる。また、文字領域か否かの判断結果
に基づき１種類の変換係数のみが生成されるため、１つ
の符号器で符号化が行えるので、低コスト化することが
できる。

【００２１】また、請求項３の符号化装置においては、
文脈的に重要な語句が転送の初期に表示されるので、早
期認識が可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本実施の形態に係る符号化部（送信側）のブロ
ック図である。

【図２】ウェーブレット変換の例を示した図である。

【図３】変換の階層化の例を示す図である。

【図４】ウェーブレット変換、テキスト変換の具体例を
示す図である。

【図５】選択部から出力される４種類の係数（ＬＬ、Ｌ
Ｈ、ＨＬ、ＨＨ）と、ウェーブレット変換係数、テキス
ト変換係数との対応を示した図である。

【符号の説明】

１０ウェーブレット変換部１２テキスト変換部１４領域判断部１６選択部１８エントロピー符号化部

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】処理する画像を２つの領域に分割する領
域分割手段と、この領域分割手段により分割された画像に、それぞれに
異なった変換を行う第１の変換手段と、第２の変換手段
と、を備え、この第１の変換手段と第２の変換手段はともに、第１の
係数、第２の係数の２種類の係数を生成する変換であ
り、且つともに、第１の係数について再帰的に変換を繰
り返す、階層的画像符号化装置であって、前記第１の変換手段または第２の変換手段いずれか一方
の変換手段は、さらに、第１、第２の係数双方に有意の
変換値を生成し、他の一方の変換手段は、第２の係数にのみ有意の変換値
を生成することを特徴とした画像符号化装置。
【請求項２】前記第２の係数にのみ有意の変換値を生
成する変換手段による変換を行う階層を、各領域ごとに
設定することを特徴とした請求項１記載の画像符号化装
置。
【請求項３】前記領域分割手段が領域の分割を行うの
は、処理する画像中、文字の書かれた領域であることを
特徴とした請求項２記載の画像符号化装置。