JP2000350037A - 画像・文字データの圧縮・伸長方法及びそのシステム並びに情報記録媒体 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 モスキートノイズを低減して大規模画像・文
字データの処理を高速化し、かつ、高品位画質を得ると
共に装置規模を縮小する。 【解決部】 大規模画像、文字データを分別することな
く圧縮・伸長の処理を行う。文字・単純画像検出部１
が、ＪＰＥＧ方式における圧縮輝度処理において、離散
コサイン変換処理の処理単位に対して階調のレベルが異
なる「２から任意」の階調の場合に文字・単純画像と認
識する。この認識に対応して、ＪＰＥＧ圧縮装置２が、
離散コサイン変換処理で変換した低周波成分と高周波成
分のいずれもデータが欠落しないように量子化テーブル
の値を変更して量子化処理を行う。次に、ＪＰＥＧ伸長
装置３が、圧縮した画像データが文字・単純画像の際に
逆量子化において前記圧縮処理と同一量子化テーブルに
変更して高周波成分を処理し、この周波数成分の画像デ
ータを伸長して出力する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、ベースライン方式
の基本画像圧縮システムによる画像・文字データの圧縮
・伸長方法及びそのシステム並びに情報記録媒体に関
し、特に、画像・文字データをハフマン符号化及び離散
コサイン変換(DCT:Discrete Cosine Transform) するＪ
ＰＥＧ(Joint Photographic Expert Group/ITU-T規格)
方式によって圧縮・伸長を行う画像・文字データの圧縮
・伸長方法及びそのシステム並びに情報記録媒体に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】近時の、例えば、ＴＣＰ／ＩＰ(Transmi
ssion Control Protocol/Internet Protocol) ネットワ
ーク（ＷＷＷ:World Wide Web／イントラネット、イン
ターネット、エキストラネット）のＷｅｂページにおけ
る画像・文字データの圧縮・伸長として、一般的にＧＩ
Ｆ(Graphic Interchange Format)と共に、ＪＰＥＧ方式
が用いられている。このＪＰＥＧ方式による圧縮・伸長
では、従来、個別に圧縮・伸長の処理を行っていたのに
対して、近時の装置の高速化、高画質化及び装置規模の
縮小化の進展に対応するようにしている。

【０００３】このようなＪＰＥＧ方式による圧縮・伸長
方式では、ハフマン符号化と共に離散コサイン変換（Ｄ
ＣＴ／高速フーリエ変換による画像の横方向及び縦方向
に対する分解を行って、画像信号の空間周波数成分の冗
長度を除去する）によって色データの間引き処理を行っ
ている。すなわち、画像データをブロックに分割し、直
交変換及び量子化を行ってデータ量を削減する不可逆の
符号化処理を行っている。

【０００４】このようなＪＰＥＧ方式での圧縮・伸長処
理では、２値（文字、線画等）の階調変化が大きいデー
タ部分に、モスキートノイズと称する画質劣化が生じる
ことが知られている。いわゆる、輪郭部分に発生する
「ゆらぎ・リンギング」のような画像歪みが発生する。
これは圧縮符号化によって文字、線画の輪郭部に、直交
変換時の高周波成分中に大きな値の成分が発生した場
合、この高周波成分が、直交変換後に行う量子化処理に
よって削除されてしまうためである。この画像歪は、近
時の高画質化の要求に伴って特に問題となっている。こ
のモスキートノイズを除去して高品質化を図るための技
術が多数提案されている（例えば、特開平５−３３６３
７９号「プリント装置」公報例）。

【０００５】図１５はこのような従来のＪＰＥＧ方式で
圧縮・伸長された画像データに対する文字領域検出及び
文字領域補正の処理を行ってノイズを除去する装置構成
を示すブロック図である。また、図１６は図１５中の文
字領域検出手段の内部構成を示すブロック図であり、図
１７は図１６における補正を説明するための図である。

【０００６】図１５において、この例は、外部装置であ
るコンピュータなどからの印字指示によって印刷を行う
プリント装置であり、ＪＰＥＧ方式で圧縮・伸長された
画像データに対する文字領域検出及び文字領域補正によ
ってノイズを除去している。この例は、各種基準に基づ
いたコマンド群、ＪＰＥＧなどの基準に基づいたデータ
群等を入力するインターフェース（Ｉ／Ｆ）手段１０
１，ＤＣＴ圧縮を基準としたＪＰＥＧなどのデータ復調
手段１０３、文字領域検出手段１０４、文字領域補正手
段１０５及びプリンタエンジン１０８を備えている。

【０００７】この構成では、図１５及び図１６に示す文
字領域検出手段１０４において、図１６中のブロック分
布検出処理２０１が８×８画素における輝度分布を検出
する。次に、文字領域判定処理２０２が画素濃度におけ
る最大値と最小値との差の大きいものを判別する。この
判別によって差が大きい画素輝度に対する補正を行う。

【０００８】この場合の図１７（ａ）に示す補正では、
白色に近い色を検出して補正する。また、図１７（ｂ）
に示す補正では、白色、黒色の２値に出力を変更する。
これによってモスキートノイズを除去した高画質化を実
現できるようにしている。なお、図１７（ａ）の補正で
は、灰色、赤色などの輝度値が中間にあるものは検出対
象にならないためモスキートノイズが発生したままであ
る。また、図１７（ｂ）の補正では、灰色、赤色が、白
色、黒色のいずれかの色に変更されてしまう。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】このように、上記従来
例では、文字の検出方法に画素濃度の最大値と最小値と
の差の大きいものを判別し、その結果、差が大きい画素
濃度に対する補正を行っているため、白黒文字データ
に、カラー画像データ又はカラー文字データなどが重な
った場合、中間濃度データとなってしまい、文字領域と
して検出できずに、モスキートノイズが発生したままと
なり、画質が劣化するという欠点があった。

【００１０】本発明は、このような従来の技術における
課題を解決するものであり、大規模画像、文字データを
分別することなく、圧縮・伸長の処理が出来るようにな
り、モスキートノイズが低減されて、大規模画像、文字
データの高速処理が可能になり、かつ、高品位画質が得
られると共に、装置規模を縮小できる画像・文字データ
の圧縮・伸長方法及びそのシステム並びに情報記録媒体
の提供を目的とする。

【００１１】

【課題を解決するための手段】上記課題を達成するため
に、本発明の画像・文字データの圧縮・伸長方法は、画
像及び文字データをハフマン符号化及び離散コサイン変
換によって圧縮・伸長の処理を行うものであり、圧縮輝
度処理において離散コサイン変換処理の処理単位に対し
階調のレベルが異なる「２から任意」の階調の場合に文
字・単純画像と認識する段階と、認識に対応して離散コ
サイン変換処理で変換した低周波成分と高周波成分との
いずれもデータが欠落しないように量子化テーブルの値
を変更して量子化を行う圧縮の段階と、この圧縮された
画像データが文字・単純画像の際に、逆量子化において
量子化テーブルを圧縮段階と同一に変更して高周波成分
を処理し、この周波数成分の画像データを伸長して出力
する段階とを有している。

【００１２】本発明の画像・文字データ圧縮伸長システ
ムは、画像文字データをハフマン符号化及び離散コサイ
ン変換によって圧縮・伸長の処理を行うものであり、圧
縮輝度処理において離散コサイン変換処理の処理単位に
対し階調のレベルが異なる「２から任意」の階調の場合
に文字・単純画像であると検出する文字・単純画像検出
手段と、文字・単純画像検出手段での検出の通知に対応
して、離散コサイン変換処理で変換した低周波成分と高
周波成分とのいずれもデータが欠落しないように量子化
テーブルの値を変更して圧縮を行う圧縮処理手段と、圧
縮処理手段からの文字・単純画像の圧縮画像データに対
して逆量子化する際に、文字・単純画像検出手段での検
出の通知に対応して、量子化テーブルを圧縮処理手段と
同一に変更して高周波成分を処理し、この周波数成分の
画像データを伸長して出力する伸長処理手段とを備える
構成としてある。

【００１３】前記文字・単純画像検出手段として、ｎ色
分に対応するｎ数レジスタと、このｎ数レジスタのそれ
ぞれの出力データと入力データとを個々に比較するｎ数
比較器とを備え、このｎ数レジスタ及びｎ数比較器によ
って、それぞれの値と異なるデータを判別し、この判別
結果が異なる際に、ｎ数レジスタ中の空きのレジスタで
の格納を行い、この場合のレジスタに対するコントロー
ルを比較データカウント、比較カウントを用いて実行す
る構成としてある。

【００１４】前記圧縮処理手段として、文字・単純画像
検出部からの画像データに対して画像の周波数成分に変
更する離散コサイン変換部と、離散コサイン変換部の出
力データに対して圧縮率を高めるために高周波成分の削
減処理を行い、かつ、量子化テーブルを変更する量子化
部と、量子化部からのデータを圧縮して出力するエント
ロピ符号化部とを備える構成としてある。

【００１５】前記伸長処理手段として、文字・単純画像
検出部からのブロックごとに検出された文字・単純画像
認識フラグとエントロピ符号化部からのデータとを一つ
にした圧縮データの一部を復号化するエントロピ復号化
部と、エントロピ復号化部からのデータを画像の周波数
成分に変更し、かつ、量子化テーブルを変更する逆量子
化部と、周波数成分のデータを変換した伸長画像データ
を出力する逆離散コサイン変換部とを備える構成として
ある。

【００１６】前記文字・単純画像検出手段において、処
理単位である縦８ドット×横８ドットの２５６階調を有
した計６４ドットにおいて、階調のレベルが異なる「２
から任意」の階調の際に、画像・文字データを、文字・
単純画像であると検出する構成としてある。

【００１７】前記文字・単純画像検出手段において、１
画素目の現在画素の画素輝度値を比較データに保存し、
かつ、「２から６４」画素目までの比較カウントを初期
値に戻し、この比較カウントが比較データカウントより
大きい場合に、１ブロック内において今までに発生しな
かった画素輝度値を表すものとして、新規の比較データ
を加え、かつ、比較データカウントを加算し、次の画素
の処理のために画素数を加算し、比較カウントが比較デ
ータカウント以下の場合に１ブロック内において同一画
素輝度値かを判別し、この判別で同一の画素輝度値の場
合に次の画素の処理のために画素数を加算し、又は、判
別で異なった画素輝度値の場合に、比較データと比較す
るために比較カウントを加算し、これまでの処理を６４
画素に対して繰り返して１ブロック当たりの異なる画素
輝度値数を比較データカウント値に保存し、この保存さ
れた比較データカウント値が「２以上かつｎ数未満」の
場合に１ブロックの画像が文字・単純画像であると認識
し、かつ、画素の輝度値が「１値又はｎ値以上」の際に
多くの異なる輝度値をもつ自然画像、複雑画像であると
認識する構成としてある。

【００１８】前記比較データを作成して比較する際に、
画素輝度値をｍ値単位で量子化し、ｍ値の範囲の近似値
の画素輝度値が、同一の画素輝度値であると認識して比
較データカウント値に加算しない構成としてある。

【００１９】本発明の情報記録媒体は、圧縮輝度処理に
おいて離散コサイン変換処理の処理単位に対して階調の
レベルが異なる「２から任意」の階調の場合に文字・単
純画像と認識し、この通知に対応して、離散コサイン変
換処理で変換した低周波成分と高周波成分とのいずれも
データが欠落しないように量子化テーブルの値を変更し
て量子化を行い、かつ、この圧縮した画像データに対し
て逆量子化する際に、文字・単純画像認識の通知に対応
して、量子化テーブルを圧縮処理と同一に変更して高周
波成分を処理し、この周波数成分の画像データを伸長す
る制御を実行するための制御プログラムを格納してい
る。

【００２０】前記文字・単純画像の認識として、１画素
目の現在画素の画素輝度値を比較データに保存し、か
つ、「２から６４画素目」までの比較カウントを初期値
に戻し、この比較カウントが比較データカウントより大
きい場合に、１ブロック内において今までに発生しなか
った画素輝度値を表すものとして、新規の比較データを
加え、かつ、比較データカウントを加算し、次の画素の
処理のために画素数を加算し、比較カウントが比較デー
タカウント以下の場合に１ブロック内において同一画素
輝度値かを判別し、この判別で同一の画素輝度値の場合
に次の画素の処理のために画素数を加算し、又は、判別
で異なった画素輝度値の場合に、比較データと比較する
ために比較カウントを加算し、これまでの処理を６４画
素に対して繰り返して１ブロック当たりの異なる画素輝
度値数を比較データカウント値に保存し、この保存され
た比較データカウント値が「２以上かつｎ数未満」の場
合に１ブロックの画像が文字・単純画像である認識し、
かつ、画素の輝度値が「１値又はｎ値以上」の際に多く
の異なる輝度値をもつ自然画像、複雑画像であると認識
するための制御を実行する制御プログラムを格納してい
る。

【００２１】前記比較データを作成して比較する際に、
画素輝度値をｍ値単位で量子化し、ｍ値の範囲の近似値
の画素輝度値が、同一の画素輝度値であると認識して比
較データカウント値に加算しない制御を実行する制御プ
ログラムを格納している。

【００２２】このような本発明の画像・文字データの圧
縮・伸長方法及びそのシステムは、ＪＰＥＧ方式の圧縮
輝度処理において、文字・単純画像の認識通知に対応し
て離散コサイン変換処理で変換した低周波成分と高周波
成分とのいずれもデータが欠落しないように量子化テー
ブルの値を変更して量子化を行う。また、圧縮した画像
データに対して逆量子化する際に、量子化テーブルを圧
縮処理と同様に変更して高周波成分を処理し、この周波
数成分の画像データを伸長して出力する。

【００２３】したがって、大規模画像、文字データを分
別することなく圧縮・伸長の処理が行われる。この結
果、モスキートノイズを低減できるようになって、大規
模画像、文字データの高速処理が可能になり、かつ、高
品位画質が得られると共に、装置規模が縮小される。

【００２４】また、本発明の情報記録媒体は、前記した
量子化テーブル変更による圧縮・伸長を実行するための
制御プログラム、特に、文字・単純画像検出処理にかか
る制御プログラムを、汎用的なパッケージソフトウェア
として提供する。

【００２５】この結果、小型汎用コンピュータシステム
での本発明の実施が容易に出来るようになる。

【００２６】

【発明の実施の形態】次に、本発明の画像・文字データ
の圧縮・伸長方法及びそのシステム並びに情報記録媒体
の実施の形態を図面を参照して詳細に説明する。図１は
本発明の画像・文字データの圧縮・伸長方法及びそのシ
ステム並びに情報記録媒体の実施形態にかかる構成を示
すブロック図である。図１において、この例は、プリン
ト装置へ印刷データを送出するデータ処理装置（小型汎
用コンピュータ）や、この小型汎用コンピュータなどか
らの印字指示によって印刷するプリント装置などに設け
られるものである。

【００２７】この例は、元画像データＳ１０に対して文
字・単純画像を検出する文字・単純画像検出部１と、Ｊ
ＰＥＧ方式による圧縮処理を行うＪＰＥＧ圧縮装置２
と、ＪＰＥＧ方式による伸長処理を行うＪＰＥＧ伸長装
置３とを有している。

【００２８】文字・単純画像検出部１は、ｎ色分のレジ
スタと、このｎ色分のレジスタの出力データと入力デー
タとをそれぞれに比較する比較器とを備えている。この
ｎ色分のレジスタ及び比較器によって、それぞれの値と
異なったデータを判別し、この判別結果が異なったもの
であると、ｎ色分のレジスタ中の空きのレジスタに対す
る格納を行う。この際のレジスタに対するコントロール
を比較データカウントや比較カウントを用いて実行す
る。

【００２９】ＪＰＥＧ圧縮装置２は、文字・単純画像検
出部１からの画像データに対して画像の周波数成分に変
更するＤＣＴ部２０と、このＤＣＴ部２０の出力データ
に対して圧縮率を高めるために高周波成分の削減処理を
行い、また、この後に説明するように量子化テーブルの
変更を行う量子化部２１と、量子化部２１によって処理
されたデータを圧縮し、そのＪＰＥＧデータを出力する
エントロピ符号化部２２とを備えている。

【００３０】ＪＰＥＧ伸長装置３は、文字・単純画像検
出部１からのブロックごとに検出された文字・単純画像
認識フラグとエントロピ符号化部２２からのＪＰＥＧデ
ータとを一つにまとめた圧縮データＳ１１の一部を復号
化するエントロピ復号化部３２と、このエントロピ復号
化部３２からのデータを画像の周波数成分に変更し、ま
た、この後に説明するように量子化テーブルの変更を行
う逆量子化部３１と、周波数成分の画像データに対して
変換した圧縮・伸長後画像データＳ１２を出力する逆Ｄ
ＣＴ部３０とを有している。

【００３１】また、文字・単純画像検出部１，ＪＰＥＧ
圧縮装置２及びＪＰＥＧ伸長装置３は、小型汎用コンピ
ュータシステム（ワークステーションやクライアント／
サーバシステムを含む）における機能ブロック（ファー
ムウェア）として構成可能である。また、以下の本発明
の実施形態に対応する動作の処理手順は、そのアプリケ
ーションを汎用的なパッケージソフトウェア、例えば、
フロッピーディスク（ＦＤ）やＣＤ−ＲＯＭ／ＭＯ及び
固体記憶素子などで提供可能である。

【００３２】まず、図１に示す各部の要部動作について
説明する。図２は文字・単純画像検出部１からの文字・
単純画像認識フラグが「０」の場合における量子化テー
ブルを示す図であり、図３は文字・単純画像検出部１か
らの文字・単純画像認識フラグが「１」の場合における
量子化テーブルを示す図である。

【００３３】図１から図３において、文字・単純画像検
出部１は、文字・画像が混在し、かつ、処理単位として
分割した縦８画素／横８画素の１ブロックを出力するた
めの元画像データＳ１０が入力される。また、文字・単
純画像検出部１は、ＪＰＥＧ方式における圧縮輝度処理
において、ＤＣＴ処理の処理単位である縦８ドット×横
８ドットの２５６階調を有した計６４ドットに対し、階
調のレベルが異なる「２から任意」の階調の場合に文字
・単純画像であると認識（検出）し、この認識に対応す
る文字・単純画像認識フラグ「１（非認識の場合に
「０」）」をＪＰＥＧ圧縮装置２及びＪＰＥＧ伸長装置
３に送出する。

【００３４】図４はＪＰＥＧデータとブロックごとに検
出された文字・単純画像認識フラグとを一つにした圧縮
データＳ１１の一例を示す図である。ＪＰＥＧ圧縮装置
２は、元画像データＳ１０に対してブロックごとに検出
された図４に示す文字・単純画像確認フラグ「１
（０）」とＪＰＥＧデータとからなる圧縮データＳ１１
を、ＪＰＥＧ伸長装置３に送出する。この場合、文字・
単純画像検出部１から送出された文字・単純画像認識フ
ラグが「１」の場合、ＪＰＥＧ圧縮装置２の量子化部２
１が行う量子化処理をＤＣＴ部２０でのＤＣＴ処理で変
換した低周波成分と高周波成分のいずれもデータが欠落
しないように量子化テーブルの値を図２から図３に示す
ように変更する。

【００３５】ＪＰＥＧ伸長装置３は、圧縮データＳ１１
の一部を復号化し、かつ、画像の周波数成分に変更し、
画像データが文字・単純画像の際（文字・単純画像認識
フラグが「１」）に量子化テーブルを変更して、高周波
成分を処理する。そして、この周波数成分の画像データ
を伸長し、この圧縮・伸長後画像データＳ１２を送出す
る。この場合、ＪＰＥＧ圧縮装置２と同様にＪＰＥＧ伸
長装置３の逆量子化部３１での量子化テーブルも図２か
ら図３に示すように変更して圧縮データの整合性を図
る。

【００３６】次に、全体の動作について説明する。図５
は高周波成分の削減処理（除算）を行わない場合の量子
化を説明するための図であり、図６は高周波成分を処理
（乗算）する場合の量子化を説明するための図である。
文字／画像が混在し、かつ、処理単位としての縦８画素
／横８画素の１ブロックを出力するための元画像データ
Ｓ１０が、文字・単純画像検出部１に入力され、ここで
文字／画像が混在し、かつ、処理単位としての縦８画素
／横８画素の１ブロックのデータに対し、ＪＰＥＧ圧縮
の前段処理として文字・単純画像を検出する。

【００３７】この文字・単純画像検出部１からの画像デ
ータは、ＪＰＥＧ圧縮装置２のＤＣＴ部２０に供給され
て画像の周波数成分に変更される。このＤＣＴ部２０の
出力データが量子化部２１に入力され、ここで圧縮率を
高めるために高周波成分の削減処理が行われる。文字・
単純画像検出部１において、画像データが文字・単純画
像であることを検出した際に、その文字・単純画像認識
フラグ「１」がＪＰＥＧ圧縮装置２の量子化部２１に入
力される。この量子化部２１では、図３に示すように量
子化テーブルを変更して、その処理を行う。すなわち、
図５に示す高周波成分の削減処理（除算）が行われなく
なる。量子化部２１によって処理されたデータは、エン
トロピ符号化部２２によって更に圧縮されてＪＰＥＧデ
ータに生成される。

【００３８】このＪＰＥＧデータとブロックごとに検出
された文字・単純画像認識フラグとを一つにした圧縮デ
ータＳ１１が生成される。この圧縮データＳ１１は、Ｊ
ＰＥＧ伸長装置３の逆量子化３１及びエントロピ復号化
部３２に入力される。エントロピ復号化部３２では、圧
縮データＳ１１の一部が復号化され、更に、逆量子化３
１にて画像の周波数成分に変更される。一般的には、量
子化部２１において高周波成分を削減処理したことによ
って、逆量子化３１の処理後の結果が量子化部２１に入
力された画像の周波数成分とは異なるものとなる。

【００３９】このように、本発明に対応して設けられた
文字・単純画像検出部１において、画像データが文字・
単純画像であることを検出した場合の文字・単純画像認
識フラグ「１」が、ＪＰＥＧ伸長装置３における逆量子
化３１に入力される。この逆量子化３１では、図３に示
すように、量子化テーブルを変更する。そして、図６に
示すように高周波成分に対する処理（乗算）を行う。こ
の周波数成分の画像データは、逆ＤＣＴ部３０によって
圧縮・伸長後画像データＳ１２に変換される。

【００４０】すなわち、文字・単純画像検出部１におい
て、画像データが文字・単純画像であることを検出した
際に、ＪＰＥＧ圧縮装置２の量子化部２１にて高周波成
分の削減処理を行わないようにし、その量子化テーブル
を図２から図３に示すように変更して、その量子化／逆
量子化の処理を行っている。この結果、大規模画像、文
字データを分別することなく、その処理できるようにな
り、文字・単純画像の際に発生するモスキートノイズが
低減して、大規模画像・文字データの高速処理が可能に
なり、更に、高品位画質の画像が復元できると共に装置
の縮小化が可能になる。

【００４１】以下、この動作における要部動作について
詳細に説明する。図７は文字・単純画像検出部１の動作
の処理手順を示すフローチャートであり、図８は図７に
示す動作の処理手順において１ブロックあたりに四つの
輝度値をもつ際の処理状態を説明するための図である。

【００４２】図７及び図８において、テップＡ１では、
１ブロック単位の画素数の始まりのため、画素数を１と
宣言してステップＡ２に進む。ステップＡ２では、ＪＰ
ＥＧ規格の１ブロック処理が、縦８ドット×横８ドット
の計６４ドットであるため、検出処理において画素数が
６４を超えると１ブロック内の処理を終了してステップ
Ｂ１に進み、画素数が６４画素以内の場合はステップＡ
３に移行する。

【００４３】ステップＡ３では、１画素目に比較対象の
画素が無いことから、この１画素目の場合にステップＡ
４に進み、現在の画素の画素輝度値を比較データに保存
し、比較データカウントを「１」とし、ステップＡ２に
戻る。２〜６４画素目まで、ステップＡ３からステップ
Ａ５に進んで比較カウントを初期値に戻す。ステップＡ
５からステップＡ６を処理して比較カウントが比較デー
タカウントより大きい場合にステップＡ７に移行する。

【００４４】これは１ブロック内において今までに発生
しなかった画素輝度値を表しており、新規の比較データ
を加えて比較データカウントも加算する。次に、ステッ
プＡ７からステップＡ９に進み、次の画素の処理のた
め、画素数を加算してステップＡ２に戻る。ステップＡ
６で比較カウントが比較データカウント以下の場合にス
テップＡ８に進み、１ブロック内において同一の画素輝
度値かを判別する。ここで同一の画素輝度値の場合はス
テップＡ９に進み、次の画素の処理のため、画素数を加
算してステップＡ２に戻るが、異なった画素輝度値の場
合はステップＡ１０で次の比較データと比較するために
比較カウントを加算してステップＡ６に戻る。

【００４５】ステップＡ２からステップＡ１０の処理を
６４画素繰り返すと、１ブロックあたりの異なった画素
輝度値の数が比較データカウント値に保存される。ステ
ップＢ１では、この保存された比較データカウント値が
「２以上かつｎ数未満」かを判別する。ここで「２以上
かつｎ数未満」の場合は、１ブロックの画像が文字・単
純画像であることを検出してステップＢ２に進み変更フ
ラグ（文字・単純画像認識フラグ）を「１」に設定し、
画素の輝度値が「１値又はｎ値以上」の場合は、多くの
異なる輝度値をもつ自然画像、複雑画像であると検出
し、ステップＢ３に進んで変更フラグ（文字・単純画像
認識フラグ）を「０」に設定する。

【００４６】次に、実施形態の変形例について説明す
る。図９は文字・単純画像検出部１の動作の他の処理手
順を示すフローチャートである。図９において、この変
形例の基本的な動作は、図７の処理と同様である。この
変形例では画素輝度値について新たな処理を行ってい
る。すなわち、ステップＡ４ａ，Ａ７ａ，Ａ８ａにおい
て、比較データを作成して比較する際に、画素輝度値を
ｍ値単位で量子化して、ｍ値の範囲の近似値の画素輝度
値が、同一の画素輝度値であると認識する。この認識に
よって、比較データカウント値に加算されなくなり、画
像データが生成される過程で発生する近似値ノイズの低
減に対応できるようになる。その他のステップは、図７
と同様であり、その処理内容の重複した説明は省略す
る。

【００４７】なお、ここで近似値ノイズとは、画像デー
タを作成する際に発生するもので、例えば、単色の画像
を固体撮像素子（ＣＣＤ）で受像・光電変換して取得し
ても、光学系（対物レンズ、ＣＣＤ）のノイズや、その
後のアナログ／デジタル（Ａ／Ｄ）変換時の量子化ノイ
ズ等によって、単色の画像データとはならない。このと
きのノイズ成分を、本明細書では近似値ノイズと称して
いる。

【００４８】前記した圧縮処理及び伸長処理による結果
について説明する。図１０は図２に示す量子化テーブル
を用いた際の量子化結果（量子化テーブルを変更しない
場合／除算）を説明するための図である。なお、図３の
量子化テーブルを用いた際の量子化結果（量子化テーブ
ルを変更した場合）は図５に示した内容（除算）であ
る。図１１は図１０による逆量子化結果（量子化テーブ
ルを変更しない場合／乗算）を説明するための図であ
る。なお、図６は図５の逆量子化結果（量子化テーブル
を変更した場合）の内容（乗算）を示している。図１１
の出力結果は、図１０の入力画像データと整合性を保っ
ていない。図６との比較による出力結果は、図５の入力
画像データと整合性を保っている。

【００４９】これらにおいて、図５及び図１０の左辺の
６４個の枡目の中の数字は、ＪＰＥＧ圧縮におけるＤＣ
Ｔ処理で変換した低周波成分と高周波成分である。図１
０における中央の６４個の枡目は、図２に示した量子化
テーブルであり、それぞれ同一の枡目の除算結果が右辺
になる。この右辺の枡目の中の数字が「０」になるとデ
ータが欠落したことを示している。図５では、右辺の枡
目の中の数字には「０」は存在しない。図１１の左辺の
ようにデータ欠落の入力データでは、ＪＰＥＧ伸長にお
ける逆量子化において左辺と中央の同一枡目の乗算を行
ってもデータ欠落が残ることになる。

【００５０】すなわち、このデータ欠落がＪＰＥＧ伸長
における逆ＤＣＴ処理によってモスキートノイズとな
る。ここで、図６の右辺には、データ欠落がないことか
ら、文字・単純画像の場合に生じるモスキートノイズが
発生しなくなり、高品位画質が得られる。また、この処
理は、量子化テーブルでの高周波成分の欠落がなくなる
ことから高周波成分を、より多く含む、例えば、単受信
画像のような色と、色の境目が良く判明する配色や、白
黒以外でも２色の色を用いた文字などの画像の圧縮及び
伸長の処理に適している。

【００５１】次に、具体的な処理の効果について説明す
る。図１２（ａ）は、元画像の画像データであり、図１
２（ｂ）は元画像の画像データに対してＪＰＥＧ方式の
処理における１ブロック処理を示すためのグリット線を
引いた画像データ及び部分拡大を示すための場所確認マ
ーク（Ｍ１，Ｍ２，Ｍ３，Ｍ４）を付した図であり、図
１３は、図１２で抽出した場所確認マークＭ１〜Ｍ４の
部分の画像の拡大図である。

【００５２】図１２において、拡大部分は、白黒文字部
Ｍ１、自然画像部Ｍ２、単純画像部Ｍ３、白黒文字以外
の文字部分Ｍ４の４箇所を無作為に抽出したものであ
る。図１３において、上から白黒文字部Ｍ１、自然画像
部Ｍ２、単純画像部Ｍ３、白黒文字以外の文字部分Ｍ４
の４箇所に対して、左側列に元画像の拡大画像を示し、
中央列にＪＰＥＧ処理後の拡大画像を示し、かつ、右側
列に本発明の実施形態による処理後の拡大画像を示して
いる。

【００５３】図１４は図１３に示す画像の輝度分布図で
ある。この輝度分布は、８×８の画素（６４画素）を２
０倍にして１６０×１６０（２５６００）画素に生成
し、この画素の輝度値をヒストグラムで示したものであ
る。したがって、初期の８×８の画素の一つが４００個
の同一の輝度で出力されている。

【００５４】図１４は図１３と同様に上から白黒文字部
Ｍ１、自然画像部Ｍ２、単純画像部Ｍ３、白黒文字以外
の文字部分Ｍ４の４箇所に対して、左側列に元画像の拡
大画像を示し、中央列にＪＰＥＧ処理後の拡大画像を示
し、かつ、右側列に本発明の実施形態による処理後の拡
大画像を示している。

【００５５】図１４において、右側列の本発明の実施形
態による処理後の拡大画像の輝度分布は、左側列に示す
元画像の輝度分布と略同一の波形を示しており、ほとん
ど再現している。これに反して、図１４の中央列に示す
ＪＰＥＧ処理後後の輝度分布は、上から２段目の自然画
像の輝度分布以外の輝度分布が近似値に変更されてレベ
ルが平坦化している。すなわち、モスキートノイズが発
生していることになる。

【００５６】なお、図１３の最上部にある白黒文字部及
び自然画像において、前記した従来の図１７に示すよう
な文字領域検出と図１６に示す補正を行った結果では、
同様の結果を得ることが出来るが、単純画像部及び白黒
文字以外の文字部分においてはモスキートノイズが発生
する。

【００５７】

【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
の画像・文字データの圧縮・伸長方法及びそのシステム
によれば、文字・単純画像の認識に対応して離散コサイ
ン変換処理で変換した低周波成分と高周波成分とのいず
れもデータが欠落しないように量子化テーブルの値を変
更して量子化を行い、また、圧縮した画像データに対し
て逆量子化する際に、量子化テーブルを圧縮処理と同様
に変更して高周波成分を処理し、この周波数成分の画像
データを伸長して出力している。

【００５８】この結果、大規模画像、文字データを分別
することなく圧縮・伸長の処理が行われ、モスキートノ
イズを低減できるようになる。また、大規模画像、文字
データの高速処理が可能になり、かつ、高品位画質が得
られると共に、装置規模を縮小できるようになる。

【００５９】また、本発明の情報記録媒体は、前記した
量子化テーブル変更による圧縮・伸長を実行するための
制御プログラム、特に、文字・単純画像検出処理にかか
る制御プログラムを、汎用的なパッケージソフトウェア
として提供している。この結果、小型汎用コンピュータ
システムでの本発明の実施が容易に出来るようになる。

【図面の簡単な説明】

【図１】図１は本発明の画像・文字データの圧縮・伸長
方法及びそのシステム並びに情報記録媒体の実施形態に
おける構成を示すブロック図である。

【図２】実施形態にあって文字・単純画像検出部からの
文字・単純画像認識フラグに対応する量子化テーブルを
示す図である。

【図３】実施形態にあって文字・単純画像検出部からの
他の文字・単純画像認識フラグに対応する量子化テーブ
ルを示す図である。

【図４】実施形態にあって圧縮データの一例を示す図で
ある。

【図５】実施形態にあって高周波成分の削減処理を行わ
ない場合の量子化を説明するための図である。

【図６】実施形態にあって高周波成分を処理する場合の
量子化を説明するための図である。

【図７】実施形態にあって文字・単純画像検出動作の処
理手順を示すフローチャートである。

【図８】図７に示す動作の処理状態を説明するための図
である。

【図９】実施形態にあって文字・単純画像検出部の動作
の他の処理手順を示すフローチャートである。

【図１０】実施形態にあって量子化テーブルを用いた際
の量子化結果を説明するための図である。

【図１１】実施形態にあって逆量子化結果を説明するた
めの図である。

【図１２】実施形態にあってグリット線を引いた画像デ
ータ及び拡大部分を表示した画像データを示す図であ
る。

【図１３】図１２中の拡大部分を示す図である。

【図１４】図１３に示す拡大部分に対応する輝度分布を
示す図である。

【図１５】従来のＪＰＥＧ圧縮・伸長方式にかかる構成
を示すブロック図である。

【図１６】図１５中の文字領域検出手段の内部構成を示
すブロック図である。

【図１７】従来例における補正を説明するための図であ
る。

【符号の説明】

１ 文字・単純画像検出部 ２ ＪＰＥＧ圧縮装置 ３ ＪＰＥＧ伸長装置 ２０ ＤＣＴ部 ２１ 量子化部 ２２ エントロピ符号化部 ３０ 逆ＤＣＴ部 ３１ 逆量子化部 ３２ エントロピ復号化部 Ｓ１０ 元画像データ Ｓ１１ 圧縮データ Ｓ１２ 圧縮・伸長後画像データ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 5C059 KK04 MA00 MA23 MC14 MC34 ME01 PP01 PP20 SS20 TA47 TC04 TC10 TD07 TD11 UA02 UA05 5C078 AA04 BA23 BA57 CA21 CA28 DA11 DB07 5J064 AA01 BA09 BB07 BC02 BD02

Claims (11)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 画像及び文字データを符号化及び離散コ
   サイン変換によって圧縮・伸長の処理を行うための画像
   ・文字データの圧縮・伸長方法において、 圧縮輝度処理において離散コサイン変換処理の処理単位
   に対し階調のレベルが異なる「２から任意」の階調の場
   合に文字・単純画像と認識する段階と、 前記認識に対応して離散コサイン変換処理で変換した低
   周波成分と高周波成分とのいずれもデータが欠落しない
   ように量子化テーブルの値を変更して量子化を行う圧縮
   の段階と、 この圧縮された画像データが文字・単純画像の際に、逆
   量子化において量子化テーブルを前記圧縮段階と同一に
   変更して高周波成分を処理し、この周波数成分の画像デ
   ータを伸長して出力する段階と、 を有することを特徴とする画像・文字データの圧縮・伸
   長方法。
2. 【請求項２】 画像文字データを符号化及び離散コサイ
   ン変換によって圧縮・伸長の処理を行う画像・文字デー
   タ圧縮伸長システムにおいて、 圧縮輝度処理において離散コサイン変換処理の処理単位
   に対し階調のレベルが異なる「２から任意」の階調の場
   合に文字・単純画像であると検出する文字・単純画像検
   出手段と、 前記文字・単純画像検出手段での検出の通知に対応し
   て、離散コサイン変換処理で変換した低周波成分と高周
   波成分とのいずれもデータが欠落しないように量子化テ
   ーブルの値を変更して圧縮を行う圧縮処理手段と、 前記圧縮処理手段からの文字・単純画像の圧縮画像デー
   タに対して逆量子化する際に、前記文字・単純画像検出
   手段での検出の通知に対応して、量子化テーブルを前記
   圧縮処理手段と同一に変更して高周波成分を処理し、こ
   の周波数成分の画像データを伸長して出力する伸長処理
   手段と、 を備えることを特徴とする画像・文字データ圧縮伸長シ
   ステム。
3. 【請求項３】 前記文字・単純画像検出手段として、 ｎ色分に対応するｎ数レジスタと、このｎ数レジスタの
   それぞれの出力データと入力データとを個々に比較する
   ｎ数比較器とを備え、 このｎ数レジスタ及びｎ数比較器によって、それぞれの
   値と異なるデータを判別し、この判別結果が異なる際
   に、ｎ数レジスタ中の空きのレジスタでの格納を行い、
   この場合のレジスタに対するコントロールを比較データ
   カウント、比較カウントを用いて実行することを特徴と
   する請求項２記載の画像・文字データ圧縮伸長システ
   ム。
4. 【請求項４】 前記圧縮処理手段として、 文字・単純画像検出部からの画像データに対して画像の
   周波数成分に変更する離散コサイン変換部と、 前記離散コサイン変換部の出力データに対して圧縮率を
   高めるために高周波成分の削減処理を行い、かつ、量子
   化テーブルを変更する量子化部と、 前記量子化部からのデータを圧縮して出力するエントロ
   ピ符号化部と、 を備えることを特徴とする請求項２記載の画像・文字デ
   ータ圧縮伸長システム。
5. 【請求項５】 前記伸長処理手段として、 文字・単純画像検出部からのブロックごとに検出された
   文字・単純画像認識フラグとエントロピ符号化部からの
   データとを一つにした圧縮データの一部を復号化するエ
   ントロピ復号化部と、 前記エントロピ復号化部からのデータを画像の周波数成
   分に変更し、かつ、量子化テーブルを変更する逆量子化
   部と、 周波数成分のデータを変換した伸長画像データを出力す
   る逆離散コサイン変換部と、 を備えることを特徴とする請求項２記載の画像・文字デ
   ータ圧縮伸長システム。
6. 【請求項６】 前記文字・単純画像検出手段において、 処理単位である縦８ドット×横８ドットの２５６階調を
   有した計６４ドットにおいて、階調のレベルが異なる
   「２から任意」の階調の際に、画像・文字データを、文
   字・単純画像であると検出することを特徴とする請求項
   ２記載の画像・文字データ圧縮伸長システム。
7. 【請求項７】 前記文字・単純画像検出手段において、 １画素目の現在画素の画素輝度値を比較データに保存
   し、かつ、「２から６４」画素目までの比較カウントを
   初期値に戻し、 この比較カウントが比較データカウントより大きい場合
   に、１ブロック内において今までに発生しなかった画素
   輝度値を表すものとして、新規の比較データを加え、か
   つ、比較データカウントを加算し、 次の画素の処理のために画素数を加算し、 比較カウントが比較データカウント以下の場合に１ブロ
   ック内において同一画素輝度値かを判別し、 この判別で同一の画素輝度値の場合に次の画素の処理の
   ために画素数を加算し、又は、判別で異なった画素輝度
   値の場合に、比較データと比較するために比較カウント
   を加算し、 これまでの処理を６４画素に対して繰り返して１ブロッ
   ク当たりの異なる画素輝度値数を比較データカウント値
   に保存し、 この保存された比較データカウント値が「２以上かつｎ
   数未満」の場合に１ブロックの画像が文字・単純画像で
   ある検出し、かつ、画素の輝度値が「１値又はｎ値以
   上」の際に多くの異なる輝度値をもつ自然画像、複雑画
   像であると検出することを特徴とする請求項３記載の画
   像・文字データ圧縮伸長システム。
8. 【請求項８】 前記請求項７記載において、 比較データを作成して比較する際に、画素輝度値をｍ値
   単位で量子化し、ｍ値の範囲の近似値の画素輝度値が、
   同一の画素輝度値であると認識して比較データカウント
   値に加算しないことを特徴とする画像・文字データ圧縮
   伸長システム。
9. 【請求項９】 圧縮輝度処理において離散コサイン変換
   処理の処理単位に対して階調のレベルが異なる「２から
   任意」の階調の場合に文字・単純画像と認識し、この通
   知に対応して、離散コサイン変換処理で変換した低周波
   成分と高周波成分とのいずれもデータが欠落しないよう
   に量子化テーブルの値を変更して量子化を行い、かつ、
   この圧縮した画像データに対して逆量子化する際に、前
   記文字・単純画像認識の通知に対応して、量子化テーブ
   ルを前記圧縮処理と同一に変更して高周波成分を処理
   し、この周波数成分の画像データを伸長する制御を実行
   するための制御プログラムを格納したことを特徴とする
   情報記録媒体。
10. 【請求項１０】 前記文字・単純画像の認識として、 １画素目の現在画素の画素輝度値を比較データに保存
    し、かつ、「２から６４画素目」までの比較カウントを
    初期値に戻し、この比較カウントが比較データカウント
    より大きい場合に、１ブロック内において今までに発生
    しなかった画素輝度値を表すものとして、新規の比較デ
    ータを加え、かつ、比較データカウントを加算し、次の
    画素の処理のために画素数を加算し、比較カウントが比
    較データカウント以下の場合に１ブロック内において同
    一画素輝度値かを判別し、この判別で同一の画素輝度値
    の場合に次の画素の処理のために画素数を加算し、又
    は、判別で異なった画素輝度値の場合に、比較データと
    比較するために比較カウントを加算し、これまでの処理
    を６４画素に対して繰り返して１ブロック当たりの異な
    る画素輝度値数を比較データカウント値に保存し、この
    保存された比較データカウント値が「２以上かつｎ数未
    満」の場合に１ブロックの画像が文字・単純画像である
    と認識し、かつ、画素の輝度値が「１値又はｎ値以上」
    の際に多くの異なる輝度値をもつ自然画像、複雑画像で
    あると認識するための制御を実行する制御プログラムを
    格納したことを特徴とする請求項９記載の情報記録媒
    体。
11. 【請求項１１】 前記請求項１０記載において、 比較データを作成して比較する際に、画素輝度値をｍ値
    単位で量子化し、ｍ値の範囲の近似値の画素輝度値が、
    同一の画素輝度値であると認識して比較データカウント
    値に加算しない制御を実行する制御プログラムを格納し
    たことを特徴とする情報記録媒体。