JP2544133B2 - 濃淡画像デ―タの圧縮化方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は濃淡画像の圧縮化方法、特に電子出版のイメ
ージ編集やファミリへの応用、データベースとして電子
ファイリングシステムに応用することができる濃淡画像
の圧縮化方法の改良に関する。

〔発明の背景〕

一般的に、上記した電子出版システム等にあってイメ
ージを扱えるためには、入力された濃淡画像データの縮
小、拡大、回転等の編集が行える必要があり、通例はア
フィン変換によって画像データをそのまま編集してた
が、しかし、濃淡画像データは通常の画像データに比べ
てデータ量が非常に多く、ファイリング等には不向きで
ある。又、ディザ法等の手段によって疑似濃淡で表現す
ることによってデータ量を減らすことは可能であるが、
この場合、縮小、拡大、回転等の編集ができなくなって
しまう。

そこで、近時、濃淡画像データを１プレーンごとにｘ
方向にベクトル化してデータを圧縮し、ｙ方向にはラプ
ラシアン値によってデータを間引いてデータ量を減ら
し、縮小、拡大、回転等の編集を行えることとした濃淡
画像データの圧縮化方法が開発されたが、この従来の濃
淡画像のデータ圧縮化方法にあってはｙ方向でラプラシ
アン値によってデータを間引くについて、一定レベルを
基準として１プレーンをすべて間引くため画像品質の精
度には未だ問題点を残していた。

〔発明の目的〕

そこで、本発明は上記した従来の技術の問題点に着目
してなされたもので、かかる問題点を解消して更に圧縮
効率を上げ、画像品質の精度を向上するように改良され
た濃淡画像データの圧縮化方法を提供することを目的と
している。

〔問題点を解決しようとするための手段〕

この目的を達成するために、本発明に係わる濃淡画像
データの圧縮化方法は、入力された画像データにスムー
ジング処理を行なって濃度データとし、前記濃度データ
をｘ方向にベクトル化し、隣接するベクトルの方向性が
同一かつそれぞれの大きさの差が予め定めたレベル値よ
り小さい場合に両ベクトルを結ぶ端点の濃度データを省
略する処理を行ない、ｙ方向ではプレーン内の各座標に
おいてラプラシアン処理で導かれた各値が、全て予め定
めた基準値と比較して差が小さい場合に前記プレーン内
の濃度データを全て省略し、不要となる前記濃度データ
を省略してベクトルデータ数量を減らすことにより画像
データを圧縮する濃淡画像データの圧縮化方法におい
て、ｘ方向に一定ドット座標の範囲毎にブロック化し、
各前記ブロックにおいてｙ方向にラプラシアン処理を行
ない、前記処理で導かれた各値が前記基準値と比較して
差が小さい場合に前記ブロック内の全ての濃度データを
省略することを特徴とする。

さらに、前記濃度データのｘ方向のベクトル化は１プ
レーンのショートベクトル化を行ない、前記ショートベ
クトルを結合させてロングベクトル化して濃度データを
再圧縮することを特徴とする。

〔作用〕

上述したように本発明に係わる濃淡画像の圧縮化方法
によると、ｘ方向のベクトル化によって不要となる濃度
データを省略し、ｙ方向でプレーン単位で濃度データを
省略し、さらにプレーンを一定ドット座標範囲毎にブロ
ック化することで、ブロック単位での濃度データの省略
を行なうため、濃淡画像の圧縮化が非常に向上する。

〔実施例〕

次に、本発明の実施の一例を第１図乃至第10B図を参
照して詳細に説明する。

第１図は本発明に係る濃淡画像データの圧縮化方法が
実行されるハードウエアのブロック構成図であり、図中
１はCRT等の表示装置２と接続されている画像メモリで
ある。この画像メモリ１からのデータ信号にスムージン
グ回路３を経てベクトル化回路４でベクトル化され、ベ
クトルデータメモリ５から外部記憶装置６へおとされ
る。又、この外部記憶装置６からデータが読み込まれる
と、復元回路７でベクトル化されている画像データの復
元を行ない、鮮鋭化回路８を通して前記画像メモリ１へ
送られる。又、前記ベクトル化回路４には後述する濃淡
画像データのｙ方向の間引きに関与する差分ラプラシア
ンデータメモリ９が、又、前記復元回路７には、復元テ
ーブルメモリ10が接続されている。即ち、このハードウ
エアは、カメラ等から入力された濃淡画像データはスム
ージング回路３によってノイズを除去するスムージング
処理がかけられ、次いで、差分ラプラシアンデータメモ
リ９が接続されているベクトル化回路４によって、その
スムージング処理された濃淡画像データの、ｙ方向への
間引きも含めたベクトル化が行なわれ、大量の濃淡画像
データが圧縮化される。又、復元時は、ベクトルデータ
メモリ５のデータを復元テーブルメモリ10が接続されて
いる復元回路７で読み出すと同時に、必要に応じて、こ
の圧縮化された濃淡画像データに対して縮小、拡大、回
転等の編集処理を行ないながら復元し、スムージング処
理のフォローとして鮮鋭化回路８で鮮鋭化され、表示装
置２へ濃淡画像を表示するか、もしくはディザ法によっ
て疑似濃淡画像の出力がなされる。

又、第２図，第３図は濃淡画像データのｘ方向のベク
トル化を示す図であり、このベクトル化は濃淡画像が概
念的に多数のプレーンの積層と考えられ、その一断面を
取ったｘ方向へ行なわれる。即ち、ｘ方向のベクトル化
は１画素ごとにのっているノイズを除去（スムージング
処理）した後濃度データを結ぶベクトルを作ることによ
りなされる。このベクトル化の基準となる濃度データは
経験則による。

まず第２図において説明する。濃度データをa0,a1,a
2,a3…an−１（ｎはｘ方向のドット座標）とし、A0＝a1
−a0,A1＝a2−a1とすると、第２図はA0≧０かつA1＜
０、またはA0＜０かつA1≧０の場合を示し、A0およびA1
のそれぞれのベクトルは濃度変化方向が異なる、つま
り、一方が淡くなる方向へ、一方が濃くなる方向へとな
っていることを意味する。この場合、a1の位置をベクト
ルの端点とし、ベクトルデータはa0,d0,a1とする。

次に第３図において説明する。第３図はA0≧０かつA1
≧０、またはA0＜０かつA1＜０の場合を示し、A0および
A1のそれぞれのベクトルは濃度変化方向が同一である、
つまり、両者とも淡くなる方向へ、もしくは両者とも濃
くなる方向へとなっていることを意味する。この場合、
|A0−A1|がレベルL1より大きいか等しいときにa1の位置
をベクトルの端点とし、ベクトルデータはa0,d0,a1とす
る。|A0−A1|がレベルL1より小さいときはa1を省略す
る。ここでレベルL1の値は、大きいほど圧縮効率は高ま
るが復元した画像品質が劣化し、小さいほど圧縮効率は
低くなるが復元した画像品質は向上するため、原画像を
元に調整するものである。こうして得られたショートベ
クトルは再度結ばれてロングベクトルにする再圧縮が行
なわれるもので、このロングベクトル化は差分によって
１本とするか２本のベクトルとするかのしきい値によっ
て画像がぼけるのを防止するための基準をもうけ実行さ
れる。第４図はこのロングベクトル化を示し、処理内容
を次に説明する。ベクトルデータをa0,d0,a1,d1,a2,d2,
…,an−１とし、A0＝a1−a0,A1＝a2−a1,A2＝a3−a2と
する。第４図は、A0≧０かつA1＜０かつA2≧０、または
A0＜０かつA1≧０かつA2＜０の場合を示し、|A0/d0−A1
/d1|がレベルL2より小さい場合はa1を省略し、ベクトル
データはa0,d0＋d1,a2となる。|A0/d0−A1/d1|がレベル
L2より大きいか等しいときにA0＝a2−a1,A1＝a3−a2と
置き換えて処理する。

さらにA0≧０かつA1≧０、又はA0＜０かつA1＜０（図
示せず）の場合、|A0/d0−A1/d1|がレベルL3より小さい
場合はa1を省略し、ベクトルデータはa0,d0＋d1,a2とな
る。|A0/d0−A1/d1|がレベルL3より大きいか等しいとき
にA0＝a2−a1,A1＝a3−a2と書き換えて処理する。

このｘ方向のベクトル化の後にｙ方向の圧縮化がなさ
れるが、このｙ方向の圧縮化は多数積層と考えられるプ
レーンの間引き、つまりｙ方向のドット座標毎のプレー
ン単位で前記プレーンにおける濃度データを全て省略す
ることを実行する。この間引きはｙ方向の一次ラプラシ
アン処理によって行なう。対象となる座標での前記ラプ
ラシアン処理によって導かれた値は、ｙ方向での前後す
る濃度データとの比較において濃度変化勾配が大きく変
わる場合に、前記値は一定値である予め定められた基準
値と比較して差が大きな値となる。前記値が前記基準値
と比較して差が小さい場合に前記座標での濃度データが
省略可能となる。プレーン内の濃度データが全て省略可
能であるなら、前記プレーンを間引く。

前述したプレーンの間引きは、プレーン内の濃度デー
タが全て省略可能でなければ実行できない。そこでさら
に圧縮効率を高めるため、例えばｘ方向での８ドット座
標の範囲毎にブロック化し、各前記ブロックにおいてｙ
方向に前述したラプラシアン処理を行なう。ブロック内
の全ての濃度データが省略可能である場合、つまり前記
ブロック内の各座標においてラプラシアン処理によって
導かれた値が、全て前記基準値と比較して差が小さい場
合に前記ブロックの濃度データを省略し、逆にブロック
内で前記基準値と比較して差が大きいものがある場合
は、ブロック内の濃度データは残す。

又、第５図として示すのは濃淡画像ベクトルデータの
フォーマットを示す概念図であり、このフォーマットは
ｘ方向の１本のデータを示し、これが何本か並んでひと
つの濃淡画像を形成する。先頭にはｘドット数、ｙドッ
ト数のヘッダー部があり、続いて２バイト構成でライン
ナンバー、同じく２バイト構成でベクトル数が入り、そ
の後に各々１バイト構成で濃度データとベクトル長デー
タが入り、ｙ方向で間引かれたプレーンのブロックがあ
る場合、ベクトル長を０とし、そのブロックに対応して
次の濃度データとベクトル長データでブランク長（BV
L）のデータとする。ある１ラインのベクトル展開はラ
インバッファに入った前記a0,a1のドット数から の式を用いてべクトルデータの両端点の間の補間がなさ
れる。ここでｉはベクトルデータとしてa0,d0,a1…の時
にd0＝６とすると０〜６の数が対応する。また、ライン
ナンバーが連続でない時のｙ方向の間引かれたデータの
補間は各ラインは各々ベクトルデータから展開されリニ
アに結ばれて順次差分をおいたものとなり、間引かれた
データの補間は、 の式により補間される。この式にあってｉは０〜ｘ方向
ドット数を、ｊは１〜ｎ−ｍを示している。

第６図の概念図は濃淡画像の構成を示す。各プレーン
毎にｘ方向にベクトル化され、ｙ方向にプレーンが間引
かれた状態を示している。間引かれたブロックが連続す
る場合、連続しているブロックの開始ドット座標から終
了ドット座標間のドット数をベクトルブランク長とし、
第５図で示した濃淡画像データのベクトルデータのフォ
ーマットにおいて、ブランク直前のベクトル長を０と
し、次の２バイトをベクトルブランク長として扱う。

又、ベクトル化された濃淡画像データの展開は画像メ
モリに展開し、ｘ方向はベクトル長をスケーリングし
て、両端点以外の濃度データは両端点の濃度から線形補
間することにより求められ、ここで復元された濃淡デー
タに対応する部分を復元テーブルメモリに復元済と記録
する。又、ベクトル長が０の場合、次の２バイトのデー
タをベクトルブランク長とし、その間を復元しない。ｙ
方向は、復元テーブルメモリを参照し、復元されていな
い部分のデータを、このデータの上下のラインの復元済
データより前記 の式を用いて補間を行なう。

更に、第７図は第６図に示すようにデータの圧縮化が
なされた濃淡画像の各プレーンの概念図で、先頭のライ
ンは間引けないのでそのまま残され、BVLが各プレーン
の間引かれたブロックで、ブランク部分である。

又、第８図はデータを圧縮化された濃淡画像の復元の
ためのデータメモリを示す概念図で、先頭ラインはその
まま残り、逐次続くラインのデータが登録され、第９図
として示す復元テーブルメモリ10の内容はこの復元のた
めのデータメモリと対応し、未復元の部分を０、復元さ
れた部分を１として記憶される。又、復元テーブルメモ
リ10を持たない場合には、濃度データによって０〜FFを
濃度データとし、FFのところは未復元とすることもでき
る。

更に、第10A図、第10B図は圧縮化された濃淡画像の各
プレーンの復元処理を表わすフローチャート図であり、
まずライン番号（LN）をリードし、復元アドレスをセッ
トし、次いでベクトル数（VN）をリードする。続いてデ
ータをリードしてベクトル長（VL）をリードする。次い
でリードされたベクトル長が０であるか否かのデシジョ
ンが行なわれ、０でない場合には現アドレスにデータを
セットし、アドレスをそのアドレス＋ベクトル長に設定
する。続いて次のデータをリードし、前記のアドレスに
そのデータをセットして、前のデータと現在のデータの
間を補間して復元テーブルメモリ10の記録する。又、リ
ードされたベクトル長が０の場合には次の２バイトをブ
ランクベクトル長（BVL）としてリードしてアドレスを
そのアドレス＋BVLに設定する。これらの処理が終了す
ると、ベクトル数を−１してそのベクトル数が０か否か
のデシジョンし、０でない場合にはまで戻り、０の場
合にはそれが最終のライン番号であるか否かのデシジョ
ンがなされ、違う場合にはまで戻る。ここで最終のラ
イン番号である時に処理は終了する。

〔発明の効果〕

上述したように、本発明に係る濃淡画像データの圧縮
化方法によると、ｘ方向にデータをベクトル化し、ｙ方
向にラインを間引くとき、大きな差異を有する部分は残
されるので、圧縮効率が高まり、画面品質の精度も向上
するものとなっている。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る濃淡画像データの圧縮化方法が実
行されるハードウエアのブロック構成図，第２図，第３
図は同ｘ方向のベクトル化を示す概念図，第４図は同ロ
ングベクトル化を示す概念図，第５図は同画像ベクトル
データのフォーマットを示す概念図，第６図は同濃淡画
像の構成を表わす概念図，第７図は同圧縮化された各プ
レーンの状態を表わす概念図，第８図は同復元のための
データメモリの概念図，第９図は同復元テーブルメモリ
の概念図，第10A図，第10B図は同復元再生処理を表わす
フローチャート図である。 １……画像メモリ、３……スムージング回路 ４……ベクトル化回路 ５……ベクトルデータメモリ、７……復元回路 ８……鮮鋭化回路 ９……差分ラプラシアンデータメモリ 10……復元テーブルメモリ

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】入力された画像データにスムージング処理
   を行なって濃度データとし、前記濃度データをｘ方向に
   ベクトル化し、隣接するベクトルの方向性が同一かつそ
   れぞれの大きさの差が予め定めたレベル値より小さい場
   合に両ベクトルを結ぶ端点の濃度データを省略する処理
   を行ない、ｙ方向ではプレーン内の各座標においてラプ
   ラシアン処理で導かれた各値が、全て予め定めた基準値
   と比較して差が小さい場合に前記プレーン内の濃度デー
   タを全て省略し、不要となる前記濃度データを省略して
   ベクトルデータ数量を減らすことにより画像データを圧
   縮する濃淡画像データの圧縮化方法において、ｘ方向に
   一定ドット座標の範囲毎にブロック化し、各前記ブロッ
   クにおいてｙ方向にラプラシアン処理を行ない、前記処
   理で導かれた各値が前記基準値と比較して差が小さい場
   合に前記ブロック内の全ての濃度データを省略すること
   を特徴とする濃淡画像データの圧縮化方法。
2. 【請求項２】前記濃度データのｘ方向のベクトル化は１
   プレーンのショートベクトル化を行ない、前記ショート
   ベクトルを結合させてロングベクトル化して濃度データ
   を再圧縮することを特徴とする特許請求の範囲第１項に
   記載の濃淡画像データの圧縮化方法。