JP2006121712A - 復号装置、復号方法及び復号方法をコンピュータに実行させるプログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体 - Google Patents

Abstract

【課題】ブロックごとに符号化された画像を再生した際にブロック歪みのない高品質の画像を得る。
【解決手段】画像ブロックに含まれる画素をしきい値により選別して画素グループを設定し、画素グループに含まれる画素に対して画素グループに含まれる画素の平均値を割り当てて符号化を行う符号化装置により符号化された画像を、画素ブロック単位で復号する復号部と、復号部による復号の際、画素ブロック単位の画像に乱数に基づいて発生する雑音成分を選択的に加える雑音成分付加部と、を備える。
【選択図】 図１０

Description

本発明は、復号装置、復号方法およびその方法をコンピュータに実行させるプログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体に関する。

画像の高解像度化、多階調化は、ディジタル式の画像形成装置（以下、単に画像形成装置と記す）において高画質な画像を形成するために有効な手段である。ただし、画像の高解像度化、多階調化は、情報量の増加を伴う。例えば、白黒２５６階調で表される画像は、白黒２階調で表された画像の８倍の情報量を持つことになる。

高画質化に伴って情報量が増大すると、処理時間が長くなり、情報の蓄積用により大きな容量のメモリが必要になる。このため、画像形成装置は、画像を表現する情報を符号化し、圧縮している。符号化には可逆符号化と非可逆符号化があり、可逆符号化は、符号化の前後で情報量が変化しない点で高画質化に有利である。一方、非可逆符号化は、符号化の前後で情報量の損失が起こるものの可逆符号化よりも高い圧縮率を得ることができる。

現在一般的に利用されているＪＰＥＧ（Joint Photographic Expert Group）方式による符号化、圧縮は、離散コサイン変換とハフマン符号化とを組み合わせた非可逆符号化の一種であって、比較的画質の劣化が少なく高い圧縮率を得ることができる。離散コサイン変換にあっては、画像を構成する各画素の値と画素の値の平均値との差が一様であるほど高い圧縮率を得ることができることが知られている。

しかしながら、画像形成装置には近年ますます画像の高品質化が要求されており、このためには情報をいっそう高圧縮化することが必要になる。ただし、非可逆符号化にあっては、情報の圧縮率を高めることが画質を劣下（原画像の情報が失われることによる画質の変化）させることになり、ＪＰＥＧ方式による圧縮によっても情報の圧縮率をある範囲以上高めた場合には画質の劣化が顕著になる。

また、画像形成装置における情報の符号化には、画像を所定の小領域（ブロック）に分割し、符号化をブロックごとに行うものが知られている。画像をブロックごとに符号化する場合、ブロックの大きさが大きい方が符号化の処理効率が高まって短時間で符号化を完了することができる。また、ブロックの大きさが小さい方が原画像に近い高画質の画像を形成することができる。このため、符号化を行う場合に最適なブロックの大きさを決定する技術が望まれている。

さらに、ブロックごとに符号化された画像を復号する場合、再生された画像におけるブロックの境界に画像の濃度差が発生する可能性がある。ブロック境界に発生する画像の濃度差は、ブロック歪みとも呼ばれ、画像の品質を低下させる要素の一つである。

本発明は上述の問題点を解決するために成されたものであり、その第１の目的は、ブロックごとに符号化された画像を再生した際にブロック歪みのない高品質の画像を得ることができる復号装置、復号方法およびその方法をコンピュータに実行させるプログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体を提供することである。

上述した課題を解決し、目的を達成するために、請求項１にかかる発明は、多値の画素で表される画像を所定の領域ごとに分割し、複数の画素で構成される画素ブロックを作成する画素ブロック作成手段と、前記画素ブロックに含まれる画素の値に基づいて基準値を設定する基準値設定手段と、前記基準値設定手段によって設定された基準値に応じて前記画素ブロックにおける画素グループを設定する画素グループ設定手段と、前記画素ブロックに含まれる画素に対し、前記画素グループ設定手段によって設定された画素グループごとに等しい値を割り当てる割当手段と、を備えた符号化装置によって符号化された画像を復号する復号装置であって、前記符号化された画像を前記画素ブロック単位で復号する復号手段と、前記復号手段による復号の際、前記画素ブロック単位の画像に乱数に基づいて発生する雑音成分を選択的に加える雑音成分付加手段と、を備えることを特徴とするものである。

この請求項１に記載の発明によれば、画素ブロック単位で符号化された画像の復号に際し、復号された画像に雑音成分を付加することができる。

また、請求項２にかかる発明は、多値の画素で表される画像を所定の領域ごとに分割し、複数の画素で構成される画素ブロックを作成する画素ブロック作成工程と、前記画素ブロックに含まれる画素の値に基づいて基準値を設定する基準値設定工程と、前記基準値設定工程において設定された基準値に応じて前記画素ブロックにおける画素グループを設定する画素グループ設定工程と、前記画素ブロックに含まれる画素に対し、前記画素グループ設定工程において設定された画素グループごとに等しい値を割り当てる割当工程と、を含む符号化方法によって符号化された画像を復号する復号方法であって、前記符号化された画像を前記画素ブロック単位で復号する復号工程と、前記復号工程における復号の際、前記画素ブロック単位の画像に乱数に基づいて発生する雑音成分を選択的に加える雑音成分付加工程と、を含むことを特徴とするものである。

この請求項２に記載の発明によれば、画素ブロック単位で符号化された画像の復号に際し、画像に雑音成分を付加することができる。

また、請求項３にかかる発明は、請求項２に記載の復号方法をコンピュータに実行させるプログラムを記録したことにより、請求項２に記載の復号方法をコンピュータに実行させることができる。

請求項１にかかる発明によれば、復号された画像に雑音成分を付加することによって再生画像にブロック歪が発生することを防ぐことができるという効果を奏する。

また、請求項２にかかる発明によれば、復号された画像に雑音成分を付加することによって再生画像にブロック歪が発生することを防ぐことができるという効果を奏する。

また、請求項３にかかる発明によれば、請求項２に記載の復号方法をコンピュータに実行させることができる記録媒体を提供することができるという効果を奏する。

以下に添付図面を参照して、この発明にかかる復号装置、復号方法および復号方法をコンピュータに実行させるプログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体の好適な実施の形態１〜５を詳細に説明する。

（実施の形態１）
図１は、本発明の実施の形態１〜４に共通の図であって、本発明の符号化装置をファクシミリ装置に設けた例を示すブロック図である。図示したファクシミリ装置は、画像に基づいて作成されたデータ（画像データ）を他のファクシミリ装置に送信する送信側の機能（図中単に送信側と記す）と、他のファクシミリ装置が送信したデータを受信して画像として出力する受信側の機能（図中単に受信側と記す）とを備えている。

図１に示した構成において、例えばＣＣＤ（Charged Coupled Device）イメージセンサを用いて画像を読み取る画像読取部１０１、画像読取部１０１によって読み取られた画像に処理を施し、送信データにする画像処理部１０２、送信データを符号化する符号化装置１０３が送信側の機能を果たす構成である。また、他のファクシミリ装置が送信した画像データを復号する復号装置１０４、復号装置１０４によって復号された画像データに処理を施し、印字可能なデータにする画像処理部１０５、印字可能なデータを出力するプリンタなどの画像出力部１０６が受信側の機能を果たす構成である。なお、図１のファクシミリ装置と他のファクシミリ装置との通信は、伝送路１０７を介して行われる。

なお、画像処理部１０２、画像処理部１０５は、２値の画像データに対して解像度の変換、サイズ変換といった画像処理を施し、多値の画像データに対して色変換、解像度変換、サイズ変換といった画像処理を施す。また、復号装置１０４については、実施の形態５で説明するものとする。

図２は、本発明の実施の形態１〜４に共通の図であって、本発明の符号化装置を説明するためのブロック図である。また、図３は、図２に示した符号化部を説明するためのブロック図である。

本発明の符号化装置１０３は、多値の画素で表される画像を符号化する符号化装置であって、画像を所定の領域ごとに分割し、複数の画素で構成される画素ブロックを作成するブロック分割部２０１と、画素ブロックに含まれる画素を符号化する符号化部２０２と、を備えている。

符号化部２０２は、図３に示したように、ＣＰＵ３０１と、ＲＯＭ（Read Only Memory）３０２と、ＲＡＭ（Read Access Memory）３０３と、符号化・圧縮処理部３０４とを備えている。ＣＰＵ３０１は、画素ブロックに含まれる画素の値（本実施の形態では、画素の濃度を表す電気信号とする）に基づいて基準値を設定し、また、設定された基準値に応じて画素ブロックにおける画素グループを設定する。そして、画素ブロックに含まれる画素に対し、設定された画素グループごとに等しい値を割り当てる。符号化・圧縮処理部３０４は、ＣＰＵ３０１によって値が割り当てられた画素を周知のＪＰＥＧ方式で圧縮する。ＲＯＭ３０２は、ＣＰＵ３０１で行われる処理のプログラムや必要な数値などを記憶する。ＲＡＭ３０３は、ＣＰＵ３０１で行われる処理のワーキングエリアとして使用される。

なお、符号化装置１０３に２値の画像データを入力した場合、２値の画像データは、ＣＰＵ３０１の処理を受けずに符号化・圧縮処理部３０４に入力し、符号化・圧縮処理部３０４において例えば周知のＭＭＲ方式によって圧縮を受ける。

次に、符号化装置の実施の形態１における動作について説明する。符号化装置１０３は、多値の画像データ（多値データ）が入力すると、ブロック分割部２０１で多値データを分割することによって例えば縦、横にそれぞれ画素を４個ずつ配置した画素ブロック（４×４ブロック）を作成する。

ＣＰＵ３０１は、ブロック分割部２０１から画素を画素ブロックごとに入力し、画素ブロックに含まれる各画素の値を検出する。そして、各画素ブロックに含まれる画素の値の最大値と最小値とを求め、最大値、最小値に基づいてしきい値を決定する。また、ＣＰＵ３０１は、しきい値によって画素ブロックに含まれる画素を選別し、しきい値以上の値を持つ画素グループ（Ｇ−ｈｉｇｈ）と、しきい値以下の値を持つ画素グループ（Ｇ−ｌｏｗ）との２つの画素グループを作成する。なお、本発明の実施の形態では、最大値と最小値とを加算し、加算した値を２で割った値をしきい値とするものとする。

さらに、ＣＰＵ３０１は、Ｇ−ｈｉｇｈ、Ｇ−ｌｏｗごとにそれぞれの平均値を算出する。Ｇ−ｈｉｇｈに含まれる画素の平均値をＡ−ｈｉｇｈ、Ｇ−ｌｏｗに含まれる画素の平均値をＡ−ｌｏｗとすると、ＣＰＵ３０１は、Ｇ−ｈｉｇｈに分類された画素の全てにＡ−ｈｉｇｈを割り当てる。また、Ｇ−ｌｏｗに分類された画素の全てにＡ−ｌｏｗを割り当てる。Ａ−ｈｉｇｈが割り当てられた画素を例えば１を付して示し、Ａ−ｌｏｗが割り当てられた画素を例えば０を付して示すことにより、図４に示す符号列が作成される。

図４に示した符号列は、先頭にＡ−ｈｉｇｈ、Ａ−ｌｏｗの値を示し、以降に続く符号ビットに１または０を示している。なお、Ａ−ｈｉｇｈ、Ａ−ｌｏｗと１、０の関係は図４に示した関係に限定されるものでなく、逆であっても良い。また、符号列におけるＡ−ｈｉｇｈ、Ａ−ｌｏｗの位置は、先頭に限定されるものでなく、符号列のどこにあっても良い。

以上の動作によれば、各画素ブロックに含まれる画素がＡ−ｈｉｇｈ、Ａ−ｌｏｗの２種類しか取り得ない。このため、画素ブロック内の全ての画素の値をＡ−ｈｉｇｈ、Ａ−ｌｏｗの２つの平均値によって表すことができ、ＪＰＥＧ方式などによる圧縮時に高い圧縮率を得ることができる。

ところで、一般的に、比較的小さな領域に分割された画像の画素の値は１、２の代表値で近似できることが多い。例えば、画像が写真などの連続階調画像である場合、画素ブロック内で画素の値の差が比較的小さい。このため、画素ブロック内の画素の値は、画素全体の平均値でほぼ近似することができる。また、画像が文字を表す文字画像である場合、画素の値の値はエッジ部の値と背景部分の値とのいずれかに近似することができる。このことから、画素ブロック内の画素をＡ−ｈｉｇｈ、Ａ−ｌｏｗの２つの平均値で近似する実施の形態１は、画質に与える影響をも少ないものということができる。

また、実施の形態１は、各画素ブロックに含まれる画素の値についてそれぞれしきい値を設定し、画素ブロックを２つの値に近似することにより、各画素ブロックの画像に応じたしきい値を設定できる。そして、しきい値に応じて平均値（Ａ−ｈｉｇｈ、Ａ−ｌｏｗ）を決定することにより、画像を表すのに適切な平均値を各画素に割り当てることができる。

図５は、実施の形態１の符号化方法を説明するためのフローチャートである。なお、図５のフローチャートは、符号化部２０２のＣＰＵ３０１で行われる処理について示したものである。

ＣＰＵ３０１は、画素ブロック（図中単にブロックと記す）を入力し、画素ブロックに含まれる画素の最大値（ｍａｘ）と最小値（ｍｉｎ）とを求める（ステップＳ５０１）。そして、しきい値ｔｈを、
ｔｈ＝（ｍａｘ＋ｍｉｎ）／２
の式から算出する（ステップＳ５０２）。

次に、ＣＰＵ３０１は、画素ブロックに含まれる画素のうち、しきい値ｔｈ以上の値を持つ画素の値の平均値Ａ−ｈｉｇｈを算出する（ステップＳ５０３）。また、同様に、しきい値ｔｈ以下の値を持つ画素の値の平均値Ａ−ｌｏｗを算出する（ステップＳ５０４）。

次に、ＣＰＵ３０１は、画素ブロックに含まれる各画素についてしきい値ｔｈ以上の値を持つか否か判断する（ステップＳ５０５）。そして、画素がしきい値ｔｈ以上の値を持つと判断した場合には（ステップＳ５０５：Ｙｅｓ）、ｃｏｄｅ＝１を付す（ステップＳ５０６）。また、画素がしきい値ｔｈ以下の値を持つと判断した場合には（ステップＳ５０５：Ｎｏ）、ｃｏｄｅ＝０を付す（ステップＳ５０７）。

ステップＳ５０３、ステップＳ５０４の処理により、１つの画素ブロックについて図４に示した符号列の符号ビットが記録できる。さらに、ステップＳ５０３で算出されたＡ−ｈｉｇｈの値、ステップＳ５０４で算出されたＡ−ｌｏｗの値を付し、図４に示した符号列が作成される。

次に、ＣＰＵ３０１は、処理すべきデータの入力が終了したか、つまりブロック分割部２０１で作成された画素ブロックの入力が全て終了したか否か判断する（ステップＳ５０８）。そして、データ入力が終了したと判断すると（ステップＳ５０８：Ｙｅｓ）、処理を終了する。また、ステップＳ５０８の判断でデータ入力が終了していないと判断された場合には（ステップＳ５０８：Ｎｏ）、次に入力した画素ブロックの最大値、最小値を求める（ステップＳ５０１）。

以上説明した実施の形態１は、画素ブロックに含まれる画素をグループ化して画素グループを設定し、各画素グループに含まれる画素に等しい値を割り当てたことによって画素ブロック内の画素の値を一様にすることができる。このため、符号化・圧縮処理部３０４における符号化の際の圧縮率を高めることができる。

また、グループ分けの基準となるしきい値を画素ブロックに含まれる画素の最大値、最小値に基づいて決定するため、画素ブロックごとに適切なしきい値を設定することができる。さらに、しきい値によってグループ分けされた画素に画素グループごとの平均値を割り当てることにより、画素グループ、ひいては画素ブロックごとに適切な値を画素に割り当てることができる。このため、実施の形態１は、画質の劣化を少なくすることができる。

（実施の形態２）
実施の形態２の符号化装置は、先に図２、図３で示した実施の形態１の符号化装置と同様の構成を備えている。このため、実施の形態２の符号化装置の構成の図示および説明の一部を略すものとする。

実施の形態２の符号化装置は、ＣＰＵ３０１がさらに画素ブロックに含まれる画素の値の最大値と最小値との差分（最大差分値）が所定の値よりも小さいか否かを判定する。そして、最大差分値が所定の値よりも小さいと判断された場合、画素ブロック全体を１つの画素グループに設定し、画素ブロックに含まれる画素に対して画素ブロックに含まれる画素の値の平均値を割り当てる。

次に、実施の形態２の符号化装置の動作について説明する。符号化装置１０３は、多値データが入力すると、ブロック分割部２０１で実施の形態１と同様に多値データを分割して４×４ブロックを作成する。

ＣＰＵ３０１は、各ブロックに含まれる画素の値の最大差分値を求め、最大差分値を予め例えばＲＯＭ３０２に記憶されている所定の値（設定値）と比較する。そして、最大差分値が設定値よりも小さい場合、ＣＰＵ３０１は、画素ブロックに含まれる画素の値全ての平均値を算出し、算出した平均値を画素ブロックに含まれる画素のすべてに割り当てる。

実施の形態２の符号化装置は、画素ブロックに含まれる画素の全てに平均値という１つの値を割り当てることによって画素ブロック内の画素の値を同じにすることができる。また、画素ブロックの最大差分値が小さい、つまり画素ブロックに含まれる画素の濃度の差異が小さい画素ブロックのみを処理することにより、符号化による画質の劣化をも少なくすることができる。

図６は、実施の形態２の符号化方法を説明するためのフローチャートである。ＣＰＵ３０１は、画素ブロックを入力し、画素ブロックに含まれる画素の最大値（ｍａｘ）と最小値（ｍｉｎ）とを求める（ステップＳ６０１）。そして、ｍａｘとｍｉｎとの差、つまり最大差分値が設定値以上であるか否か判断する（ステップＳ６０２）。この判断の結果、最大差分値が設定値以上でない場合（ステップＳ６０２：Ｎｏ）、画素ブロック内の画素の全ての平均値を算出して画素ブロックに含まれる画素の全てに割り当てる（ステップＳ６１０）。

一方、ステップＳ６０２の判断の結果、最大差分値が設定値以上であった場合（ステップＳ６０２：Ｙｅｓ）、実施の形態２の符号化装置は実施の形態１と同様に動作するものとする。すなわち、ＣＰＵ３０１は、しきい値ｔｈを算出する（ステップＳ６０３）。そして、画素ブロックに含まれる画素のうち、しきい値ｔｈ以上の値を持つ画素の値の平均値Ａ−ｈｉｇｈ（ステップＳ６０４）、しきい値ｔｈ以下の値を持つ画素の値の平均値Ａ−ｌｏｗを算出する（ステップＳ６０５）。

次に、ＣＰＵ３０１は、画素ブロックに含まれる各画素についてしきい値ｔｈ以上の値を持つか否か判断する（ステップＳ６０６）。そして、しきい値ｔｈ以上の値を画素にはｃｏｄｅ＝１を付し（ステップＳ６０７）、しきい値ｔｈ以下の値を持つ画素にはｃｏｄｅ＝０を付す（ステップＳ６０８）。なお、ステップＳ６０３〜６０８の処理をサブルーチンＳとし、後に説明する実施の形態に示すものとする。

そして、ＣＰＵ３０１は、処理すべきデータの入力が終了したか否か判断する（ステップＳ６０９）。そして、データ入力が終了したと判断すると（ステップＳ６０９：Ｙｅｓ）、処理を終了する。また、ステップＳ６０９の判断でデータ入力が終了していないと判断された場合には（ステップＳ６０９：Ｎｏ）、次に入力した画素ブロックの最大値、最小値を求める（ステップＳ６０１）。

以上説明した実施の形態２によれば、画素ブロックに含まれる画素に１つの平均値を割り当てることによって画素ブロック内の画素を１つにすることができる。このため、符号化の際の圧縮率をいっそう高めることができる。

また、実施の形態２は、最大差分値が所定の値よりも小さい画素ブロックに限って画素ブロックに含まれる画素に画素ブロック全体の平均値を割り当てている。このため、濃度変化が比較的大きい画素ブロックに含まれる画素に画素全体の平均値を割り当てることを防ぎ、符号化による画質の劣化を少なくすることができる。

（実施の形態３）
実施の形態３の符号化装置は、先に図２、図３で示した実施の形態１の符号化装置と同様の構成を備えている。このため、実施の形態３の符号化装置の構成の図示および説明の一部を略すものとする。

実施の形態３の符号化装置は、ＣＰＵ３０１が最大差分値が所定の値よりも小さいか否かを判定する。そして、最大差分値が所定の値よりも小さいと判断された場合、画素ブロックを再分割することにより画素グループ（実施の形態３の画素グループを小ブロックと記す）を設定し、小ブロックに含まれる画素の値の平均値を割り当てるものである。

次に、実施の形態３の符号化装置の動作について説明する。符号化装置１０３は、多値データが入力すると、ブロック分割部２０１で実施の形態１と同様に多値データを分割して４×４ブロックを作成する。ＣＰＵ３０１は、各ブロックに含まれる画素の値の最大差分値を求め、最大差分値を予め例えばＲＯＭ３０２に記憶されている設定値と比較する。

比較の結果、最大差分値が所定の値よりも小さい場合、ＣＰＵ３０１は、図７のように、図７（ａ）に示した４×４ブロックを再分割し、例えば図７（ｂ）に示す４つの２×２ブロックを設定する。そして、各２×２ブロックごとに画素の値全ての平均値を算出し、算出した平均値を各２×２ブロックに含まれる画素のすべてに割り当てる。

以上の動作により、実施の形態３の符号化装置は、画素ブロック内の画素の濃度を一様にすることができ、圧縮効率を高めることができる。また、画素ブロックをさらに小ブロックとしてグループ化し、各小ブロックの平均値を小ブロックの画素に割り当てたことによって画質の劣化をいっそう防ぐことができる。

図８は、実施の形態３の符号化方法を説明するためのフローチャートである。ＣＰＵ３０１は、４×４ブロックの画素ブロックを入力し、画素ブロックに含まれる画素の最大値（ｍａｘ）と最小値（ｍｉｎ）とを求める（ステップＳ８０１）。そして、ｍａｘとｍｉｎとの差、つまり最大差分値が設定値以上であるか否か判断する（ステップＳ８０２）。

ステップＳ８０２の判断の結果、最大差分値が設定値以上でない場合（ステップＳ８０２：Ｎｏ）、４×４ブロックの画素ブロックを再分割して２×２ブロックの小ブロックを設定する（ステップＳ８０４）。そして、設定された各小ブロック内にある画素全部に各小ブロックに含まれる画素の平均値を割り当てる（ステップＳ８０５）。

一方、ステップＳ８０２の判断の結果、最大差分値が設定値以上であった場合（ステップＳ８０２：Ｙｅｓ）、実施の形態３の符号化装置は、実施の形態１および２と同様にサブルーチンＳを実行する（ステップＳ８０３）。その後、ＣＰＵ３０１は、処理すべきデータの入力が終了したか否か判断する（ステップＳ８０６）。そして、データ入力が終了したと判断すると（ステップＳ８０６：Ｙｅｓ）、処理を終了する。また、ステップＳ８０６の判断でデータ入力が終了していないと判断された場合には（ステップＳ８０６：Ｎｏ）、次に入力した画素ブロックの最大値、最小値を求める（ステップＳ８０１）。

以上説明した実施の形態３によれば、画素ブロックを小ブロックに再分割し、各小ブロックの平均値を小ブロックに含まれる画素に割り当てることができる。このため、より小さい画素ブロックにおける平均値を画素に割り当てることができ、高品質な画像を形成することができる。

また、実施の形態３は、最大差分値が所定の値よりも小さい画素ブロックに限って小ブロックに含まれる画素に小ブロック全体の平均値を割り当てている。このため、濃度変化が比較的大きい画素ブロックに含まれる画素に小ブロック全体の平均値を割り当てることを防ぎ、符号化による画質の劣化を少なくすることができる。

（実施の形態４）
実施の形態４の符号化装置は、先に図２、図３で示した実施の形態１の符号化装置と同様の構成を備えている。このため、実施の形態４の符号化装置の構成の図示および説明の一部を略すものとする。

実施の形態４の符号化装置は、ＣＰＵ３０１が、さらに、各画素ブロックについて最大差分値と所定の値との大小を判定する。そして、最大差分値が所定の値よりも大きいと判断された画素ブロックが所定の数以上連続して発生した場合、ブロック分割部２０１に指示して画像を分割する領域を縮小変更する。一方、最大差分値が所定の値よりも小さいと判断された画素ブロックが所定の数以上連続して発生した場合、ブロック分割部２０１に指示して画像を分割する領域を拡大変更するものである。

次に、実施の形態４の符号化装置の動作について説明する。符号化装置１０３は、多値データが入力すると、ブロック分割部２０１で実施の形態１と同様に多値データを分割して４×４ブロックを作成する。ＣＰＵ３０１は、各ブロックに含まれる画素の値の最大差分値を求め、最大差分値を予め例えばＲＯＭ３０２に記憶されている設定値と比較する。

ＣＰＵ３０１は、最大差分値が設定値よりも大きいと判断された回数、最大差分値が設定値よりも小さいと判断された回数をそれぞれ例えばＲＡＭ３０３に記憶しておく。そして、記憶された回数を、例えばＲＯＭ３０２に予め記憶されている設定回数と比較する。比較の結果、最大差分値が設定値よりも大きいと判断された回数が設定回数を超えた場合、ＣＰＵ３０１は、ブロック分割部２０１に指示して画像を分割する領域を小さくして画素ブロックを縮小変更する。また、最大差分値が設定値よりも小さいと判断された回数が設定回数を超えた場合、ＣＰＵ３０１は、ブロック分割部２０１に指示して画像を分割する領域を大きくして画素ブロックを拡大変更する。

最大差分値が小さい画素ブロックが連続することは、符号化装置が画像の濃度変化の小さい領域（例えば背景の領域）を処理していることを意味している。濃度変化の小さい画素ブロックが連続する領域は、一度により広い領域を画素ブロックとして符号化された場合にも画質の劣化が少ない。このことから、実施の形態４の符号化装置は、画像の濃度変化の小さい領域については画素ブロックを拡大変更して符号化時の圧縮率を高めている。

一方、最大差分値が大きい画素ブロックが連続することは、符号化装置が画像の濃度変化の大きい領域（例えば文字や線画が存在する領域）を処理していることを意味している。濃度変化が大きい画素ブロックが連続する領域は、一度に広い領域を画素ブロックとして符号化すると情報の欠落が大きく画質の劣化が懸念される。このことから、実施の形態４の符号化装置は、画像の濃度変化の小さい領域については画素ブロックを縮小変更して符号化処理による画質の劣化を抑えている。

なお、拡大変更あるいは縮小変更される画素ブロックの大きさには予め下限および上限が設定されている。画素ブロックの下限および上限は、画素ブロックが大きすぎることによる画質の劣化や画素ブロックが小さすぎることによる符号量の増加を考慮して設定されている。

図９は、実施の形態４の符号化方法を説明するためのフローチャートである。ＣＰＵ３０１は、４×４ブロックの画素ブロックを入力し、画素ブロックに含まれる画素の最大値（ｍａｘ）と最小値（ｍｉｎ）とを求める（ステップＳ９０１）。そして、ｍａｘとｍｉｎとの差、つまり最大差分値が設定値以上であるか否か判断する（ステップＳ９０２）。

ステップＳ９０２の判断の結果、最大差分値が設定値以上でない場合（ステップＳ９０２：Ｎｏ）、ＣＰＵ３０１は、設定値以下の最大差分値を持つ画素ブロックを計数するカウンタＢを１つカウントアップする（ステップＳ９０８）。そして、カウンタＢが設定回数以上であるか否か判断し（ステップＳ９０９）、カウンタＢが設定回数以上である場合には（ステップＳ９０９：Ｙｅｓ）、ブロック分割部２０１に指示して画素ブロックを拡大変更する（ステップＳ９１０）。そして、拡大変更された画素ブロックをブロック分割部２０１から入力してサブルーチンＳにより処理する（ステップＳ９０６）。

一方、ステップＳ９０２の判断の結果、最大差分値が設定値以上であった場合（ステップＳ９０２：Ｙｅｓ）、ＣＰＵ３０１は、設定値以上の最大差分値を持つ画素ブロックを計数するカウンタＡを１つカウントアップする（ステップＳ９０３）。そして、カウンタＡが設定回数以上であるか否か判断し（ステップＳ９０４）、カウンタＡが設定回数以上である場合には（ステップＳ９０４：Ｙｅｓ）、ブロック分割部２０１に指示して画素ブロックを縮小変更する（ステップＳ９０５）。そして、縮小変更された画素ブロックをブロック分割部２０１から入力してサブルーチンＳにより処理する（ステップＳ９０６）。

次に、ＣＰＵ３０１は、処理すべきデータの入力が終了したか否か判断する（ステップＳ９０７）。そして、データ入力が終了したと判断すると（ステップＳ９０７：Ｙｅｓ）、カウンタＡ、カウンタＢをリセットして処理を終了する（ステップＳ９１１）。また、ステップＳ９０７の判断でデータ入力が終了していないと判断された場合には（ステップＳ９０７：Ｎｏ）、次に入力した画素ブロックの最大値、最小値を求める（ステップＳ９０１）。

以上説明した実施の形態４によれば、最大差分値が所定の値よりも大きい画素ブロックが所定の数以上連続して発生することによって濃度変化が大きい画像部分であることを認識することができる。そして、このとき、画素ブロックを縮小することによって画像部分の情報が失われることを防ぐことができる。

また、実施の形態４によれば、最大差分値が所定の値よりも小さい画素ブロックが所定の数以上連続して発生することによって画像部分の濃度変化が小さいことを認識することができる。そして、このとき、画素ブロックを拡大することによって画素の値が一様になる範囲を拡大し、符号化時の圧縮率を高めると共に符号化の処理効率を高めることができる。

また、実施の形態１〜４で説明した符号化方法は、予め用意されたプログラムをパーソナル・コンピューターやワークステーション等のコンピュータで実行することにより実現することができる。このプログラムは、ハードディスク、フロッピーディスク、ＣＤ−ＲＯＭ、ＭＯ、ＤＶＤ等のコンピュータで読み取り可能な記録媒体に記録され、コンピュータによって記録媒体から読み出されることによって実行される。またこのプログラムは、伝送媒体としてまたは上記記録媒体を介して、インターネット等のネットワークを介して配布することができる。

（実施の形態５）
図１０は、復号装置１０４を説明するためのブロック図である。実施の形態５の復号装置１０４は、符号化装置１０３によって符号化された画像を復号する復号装置であって、符号化された画像を前記画素ブロック単位で復号する復号部１００１と、復号部１００１による復号の際、画素ブロック単位の画像に乱数に基づいて発生する雑音成分を選択的に加える雑音成分付加部１００２と、を備えるものである。

符号化装置１０３によって符号化された画像データは、復号装置１００３の復号部１００１に入力する。復号部１００１は、符号化されたデータを復号して雑音成分付加部１００２に出力する。雑音成分付加部１００２は、復号された画像データに対して雑音成分を必要に応じて付加し、画像処理部１０５に出力する。なお、雑音成分付加部１００２自身は周知のものであるから、その具体的な構成や雑音成分の付加方法については説明を略すものとする。

図１１は、以上述べた実施の形態５の復号装置１０４で行われる復号方法を説明するためのフローチャートである。図１１のフローチャートによれば、復号装置１０４は、符号化装置１０３で符号化された画像データ（符号化データ）が入力したか否か判断する（ステップＳ１１０１）。そして、符号化データが入力したと判断した場合（ステップＳ１１０１：Ｙｅｓ）、入力した符号化データを符号化とは逆の工程を通して復号する（ステップＳ１１０２）。

さらに、復号装置１０４は、例えば画像データに付加されている制御信号に基づいて、あるいは画像データの特徴量を抽出することによって復号された画像データに雑音成分を付加するか否か判断する（ステップＳ１１０３）。この判断の結果、雑音成分を付加する場合には（ステップＳ１１０３：Ｙｅｓ）、雑音成分を付加した後（ステップＳ１１０４）、復号された画像を画像処理部１０５に出力する（ステップＳ１１０５）。また、雑音成分を付加しないと判断した場合には（ステップＳ１１０３：Ｎｏ）、雑音成分を付加することなく復号された画像を画像処理部１０５に出力する（ステップＳ１１０５）。

以上説明した実施の形態５は、ブロックごとに符号化された画像を復号する際、必要に応じて復号された画像に雑音成分を加えている。このため、再生された画像におけるブロック歪をなくし、高画質の画像を形成することができる。

また、実施の形態５で説明した復号方法は、予め用意されたプログラムをパーソナル・コンピューターやワークステーション等のコンピュータで実行することにより実現することができる。このプログラムは、ハードディスク、フロッピーディスク、ＣＤ−ＲＯＭ、ＭＯ、ＤＶＤ等のコンピュータで読み取り可能な記録媒体に記録され、コンピュータによって記録媒体から読み出されることによって実行される。またこのプログラムは、伝送媒体としてまたは上記記録媒体を介して、インターネット等のネットワークを介して配布することができる。

本発明の実施の形態１〜４の符号化装置をファクシミリ装置に設けた例を示すブロック図である。 本発明の実施の形態１〜４の符号化装置を説明するためのブロック図である。 図２に示した符号化部を説明するためのブロック図である。 本発明の実施の形態１で作成される符号列を説明するための図である。 本発明の実施の形態１の符号化方法を説明するためのフローチャートである。 本発明の実施の形態２の符号化方法を説明するためのフローチャートである。 画素ブロックを再分割する処理を説明するための図である。 本発明の実施の形態３の符号化方法を説明するためのフローチャートである。 本発明の実施の形態４の符号化方法を説明するためのフローチャートである。 本発明の実施の形態５の復号装置を説明するためのブロック図である。 本発明の実施の形態５の復号方法を説明するためのフローチャートである。

符号の説明

１０１ 画像読取部
１０２ 画像処理部
１０３ 符号化装置
１０４ 復号装置
１０５ 画像処理部
１０６ 画像出力部
１０７ 伝送路
２０１ ブロック分割部
２０２ 符号化部
３０１ ＣＰＵ
３０２ ＲＯＭ
３０３ ＲＡＭ
３０４ 符号化・圧縮処理部
１００１ 復号部
１００２ 雑音成分付加部

Claims (3)

1. 多値の画素で表される画像を所定の領域ごとに分割し、複数の画素で構成される画素ブロックを作成する画素ブロック作成手段と、前記画素ブロックに含まれる画素の値に基づいて基準値を設定する基準値設定手段と、前記基準値設定手段によって設定された基準値に応じて前記画素ブロックにおける画素グループを設定する画素グループ設定手段と、前記画素ブロックに含まれる画素に対し、前記画素グループ設定手段によって設定された画素グループごとに等しい値を割り当てる割当手段と、を備えた符号化装置によって符号化された画像を復号する復号装置であって、
   前記符号化された画像を前記画素ブロック単位で復号する復号手段と、
   前記復号手段による復号の際、前記画素ブロック単位の画像に乱数に基づいて発生する雑音成分を選択的に加える雑音成分付加手段と、
   を備えることを特徴とする復号装置。
2. 多値の画素で表される画像を所定の領域ごとに分割し、複数の画素で構成される画素ブロックを作成する画素ブロック作成工程と、前記画素ブロックに含まれる画素の値に基づいて基準値を設定する基準値設定工程と、前記基準値設定工程において設定された基準値に応じて前記画素ブロックにおける画素グループを設定する画素グループ設定工程と、前記画素ブロックに含まれる画素に対し、前記画素グループ設定工程において設定された画素グループごとに等しい値を割り当てる割当工程と、を含む符号化方法によって符号化された画像を復号する復号方法であって、
   前記符号化された画像を前記画素ブロック単位で復号する復号工程と、
   前記復号工程における復号の際、前記画素ブロック単位の画像に乱数に基づいて発生する雑音成分を選択的に加える雑音成分付加工程と、
   を含むことを特徴とする復号方法。
3. 請求項２に記載の復号方法をコンピュータに実行させるプログラムを記録したことを特徴とするコンピュータ読み取り可能な記録媒体。

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