JP2650964B2 - 画像処理装置 - Google Patents

画像処理装置

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JP2650964B2
JP2650964B2 JP63114834A JP11483488A JP2650964B2 JP 2650964 B2 JP2650964 B2 JP 2650964B2 JP 63114834 A JP63114834 A JP 63114834A JP 11483488 A JP11483488 A JP 11483488A JP 2650964 B2 JP2650964 B2 JP 2650964B2
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Description

【発明の詳細な説明】 [産業上の利用分野] 本発明は画像処理装置、特に画像通信や画像ファイリ
ングにおける画像データの2値化および画像データの圧
縮を行う画像処理装置に関するものである。
[従来の技術] 従来から画像データ圧縮法は、データ伝送時間の短縮
およびデータフアイル容量の削減のため様々な手法が考
えられてきている。フアクシミリの分野では、画像の特
徴量の1つである白画素・黒画素のランレングスを用い
る符号化方式のモデイフアイド・ハフマン法(MH法)等
が圧縮技法として用いられている。
ところが、最近では写真などの中間調画像を伝送又は
ファイリングする機会が増えてきた。しかし、従来一般
的に用いられているデイザ法による中間調画像の2値化
は、2値化された画像のランが分断されるため、MH符号
化等の圧縮技法には適していないことが知られている。
このため、デイザ画像データの周期性に着目した様々な
改良が試みられている。
一方、別の中間調再現方法として誤差拡散法がある。
この方法は、2値化で生じた濃度誤差を未処理の周辺画
素に分散させて2値化を進めていく方法で、デイザ法よ
りも階調性・解像度が良好であることから最近注目をあ
びている手法である。
[発明が解決しようとしている課題] ところが、誤差拡散法により処理された画像データ
は、ランが分断されているうえに際立つた周期性もな
く、この画像データをMH符号化等の圧縮をすると、かえ
つてデータ量が約1.5〜2倍に増大してしまうという問
題点があつた。
また、第2図に示すように、入力手段30からのデジタ
ル信号を2値化手段31により2値化し、予測手段32の予
測による予測非的中画像を符号器33で符号化する方法が
考えられているが、この場合においても非的中画素のラ
ンが短いため、MH符号化ではデータ圧縮ができないとい
う問題がある。
本発明は、前記従来例の欠点を除去し、中間調の画像
データを効率よく2値化及び圧縮する画像処理装置を提
供する。
[課題を解決するための手段] この課題を解決するために、本発明の画像処理装置
は、入力画像データを誤差拡散法により2値データに変
換するとともに、変換された2値データの符号化を行う
画像処理装置であって、画像データを入力する入力手段
と、前記入力手段で入力した画像データに周辺の画素の
誤差データを加算した加算データを、2値データに変換
する2値化手段と、符号化の際の符号化効率が向上する
ように、前記2値化手段からの2値データの値を補正す
るデータ補正手段と、前記データ補正手段により符号化
効率が向上するように補正された2値データを、符号化
する符号化手段と、前記2値化手段で2値化処理する前
の加算データと前記データ補正手段により補正された2
値データとの間の差を、入力した周辺画素の画像データ
に前記誤差データとして加算する加算手段とを有するこ
とを特徴とする。
[作用] かかる構成において、データ補正手段で、符号化の際
の符号化効率が向上するように2値化手段からの2値デ
ータの値を補正すると共に、2値化処理する前の2値化
により発生した誤差データが加算された加算データとデ
ータ補正手段により補正された2値データとの間の差
を、入力した周辺画素の画像データに誤差データとして
加算することにより、中間調の画像データを効率よく2
値化及び圧縮する。
[実施例] 第1図は本実施例の画像データ符号化装置のブロツク
構成図である。画像入力機器10からの出力データ100
は、8ビツトの階調情報をもつデジタル信号である。こ
の信号は加算器11で誤差バツフア20からの出力信号であ
る注目画素の補正信号101と加算される。この加算信号1
02は比較的12で一定しきい値T103と比較され、しきい値
より大きい場合は“1"、小さい場合は“0"の2値化信号
104を得る。
この2値化信号104はデータ補正回路13に入力され
る。補正2値化信号105はレベル変換器22に入り、1ビ
ツトデータを8ビツトに戻す(“0"→“0",“1"→“25
5")。レベル変換された信号106は、減算器18で加算信
号102との差がとられる。この結果が2値化誤差データ1
07である。2値化誤差データ107は、未処理の周辺画素
に拡散されるために重み演算器19で配分比に応じた信号
量となり、誤差バツフア20の対応する画素位置のメモリ
に積算され、補正信号101となる。
一方、データ補正回路13からの補正2値化信号105は
ラインバツフア17に数ライン分蓄えられる。このライン
バツフア17のデータを参照して、予測テーブル21では注
目画素の予測値108を出力する。この予測値108は比較器
23の一方に入り2値化信号104と比較され、比較結果110
がコントロール回路22に入力される。
コントロール回路22では、不一致画素に対して設定タ
イミングでデータ補正信号111をデータ補正回路13に出
力する。
設定タイミングの例としては、 1)不一致画素の内の特定の割合を一致画素にするよう
にコントロールする方法、 2)特定のライン上の不一致画素をすべて一致画素にす
るようにコントロールする方法、 等が考えられる。
このようにデータ補正された補正2値化信号105は予
測符号器14に入つて予測符号化され、MH符号器24でモデ
イファイドハフマン(MH)符号方式によりデータ圧縮さ
れ、送信器もしくはフアイル装置15に送られる。
第3A図は予測テーブルによる予測方式の説明図であ
る。注目画素Xに対する予測値X0は、周辺画素X1,X2,
X3,X4から論理関数fでX0=f(X1,X2,X3,X4)のように
求められる。一般には複数の画像データからこの関数を
テーブルとして求めてROM等に格納しておき、周辺画素
データを入力アドレスとし、出力を予測値とする構成を
とる。第3B図には予測テーブル14,34の一例を示す。簡
単な例としては、x1〜X4の内の多数の値に従うものがあ
るが、更に、取り扱う画像あるいは予測のための周辺画
素の範囲の違い等により種々の予測が考えられ、本例に
限定されることはない。
第4図は嵩み演算器19と誤差バツフア20の機能の説明
図である。本例では注目画素装置40で発生した2値化誤
差データ107“E"は、周辺画素位置に対応するメモリ41,
42,43,44にそれぞれ1/4ずつ分散される。次の処理で
は、注目画素位置が41になり同様に周辺画素に誤差が分
散される。誤差は次々と積算され、最終的には周囲4画
素からの誤差積算信号が得られ、これが補正信号101と
なる。本実施例では、説明を簡略化するために周囲4画
素に等分に誤差を配分した方式を示したが、この例に限
られるものではない。
第5図はデータ補正回路の実施例である。2値化信号
104は反転器51で反転された反転信号121とともにセレク
タ50に入り、コントロール信号111により切換えられて
補正2値化信号105を得る。コントロール信号111は、コ
ントロール時には反転信号12を選択し、補正2値化デー
タ105を予測値108に一致させる。
第6図は比較器23のコントロール回路22の実施例であ
る。2値化データ104と予測値108は比較器23で両者が一
致しているかしていないか判定した判定信号110を出力
する。一致しない場合を“1"としてこれをカウンタ60で
カウントしていく。設定器62には、一致しなかつた画素
の所定画素おきにコントロールするためのパラメータを
セツトしておく。比較器63ではカウント数とこのパラメ
ータを比較することにより、所定の画素間隔ごとにコン
トロール信号111が“1"になる。これにより、予測非的
中画素数を減らすことが可能になり予測符号の符号化効
率が向上する。
第7図は比較器23とコントロール回路22の他の実施例
である。ラインカウンタ70は、画素データのライン数を
カウントしている。設定器71は、操作するライン間隔に
相当するデータがセツトされている。比較器72では、操
作するラインかどうか判定し、操作ラインならば信号11
2を“1"にする。ゲート73では不一致信号110をゲート信
号112でゲートをかける。両者が“1"の場合のみコント
ロール信号111が“1"となる。これにより、特定ライン
上のデータがすべて予測値と等しくなつて予測符号のラ
ンレングスが長くなり符号化効率が向上する。
第8図は予測符号器の実施例である。データ補正回路
13で補正された補正2値化データ105を予測値108とが比
較器85で比較され、等しい場合は“1"を、等しくない場
合は“0"を予測符号化データ112として、MH符号器24に
出力する。
[第2実施例] 2値画像の符号化方法にはMH符号化方式の他に算術符
号化方式がある。算術符号化方式は、発生頻度の低い劣
勢シンボルの出現確立が低い程符号長が短くなる傾向が
ある。
劣勢シンボルおよびその出現率は、周囲状況により異
なつている。例えば第11A図〜第11D図に示すように、周
囲4画素から注目画素を決定する場合を考える。第11A
図の場合は黒が劣勢シンボルで確率は1/8、第11B図の場
合には確率が共に1/2,1/2、第11C図の場合は白が劣勢シ
ンボルで確率は1/8となつている。第11D図の場合は通常
確率が共に1/2,1/2になつているが、例えば2値化デー
タをコントロールすることにより黒の出現率を1/4に抑
え劣勢シンボルにすると、これにより算術符号化の符号
化効率を向上させることが可能となる。
第9図は他の実施例の画像データ符号化装置のブロツ
ク構成図である。尚、第1図と同じ参照番号は同様の機
能を示す。コントロール回路80には、2値化データ104
とラインバツフア17からの周辺画素信号130が入り、制
御信号131が出力されてデータ補正回路13に送られる。
算術符号器81は算術符号化を行い、補正2値化データ10
5および周辺画素信号130が入力されて符号化が進められ
る。
第10図はコントロール回路80のブロツク図である。2
値化データ104は加算器91の一方に、反転器90で生成さ
れた反転信号140は加算器92の一方に入力される。また
ラインバツフア17からの周辺画素信号130は、カウンタ
用のRAM93,94に入り、それぞれ周辺画素パターンに対応
するメモリから蓄積値が読み出され、加算器91,92の他
方の入力端子に接続される。加算結果は、それぞれのRA
M93,94に再記録されると同時に比率計算器95に入り、
“1"の出現確率と“0"の出現確率を計算し、小さい方を
劣勢シンボルとする。
一方、周辺画素信号130により確率テーブル96から、
対応して設定された劣勢シンボルおよび出現確率が比較
判定器97に入力される。ここでは、比率計算器95の出力
である現在までの出現確率Pと設定の確率PSとを比較
し、P>PSの時は、コントロール信号131を“1"にし2
値化データ104を補正する。2値化データ104を補正する
時は、カウントしている“1"と“0"の数も変化するの
で、画像データの保存のためカウント補正回路98,99に
よりカウント数を変化して2値化データ104との整合性
がとられる。本例では、コントロール信号131が“1"の
場合に、カウント補正回路98で−1、カウント補正回路
99で+1を行う。尚、データ補正回路13は、第5図のコ
ントロール信号111がコントロール信号131に変わり、同
様の補正を行う。
第12図は第11A図〜第11D図のパターンにおける白画素
・黒画素の出現確率を示したものである。
以上説明したように、予測を使う符号化方式におい
て、予測的中率を向上させるように誤差拡散法を応用し
た2値化処理を行い、これらの画像に関し符号化効率を
向上させることが可能となつた。
尚、本実施例では、MH符号化と算術符号化について説
明したが、本発明が他の予測符号化においても同様な効
果を達成できるのは明らかである。
[発明の効果] 本発明により、中間調の画像データを効率よく2値化
及び圧縮する画像処理装置を提供できる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本実施例の画像データ符号化装置のブロツク構
成図、 第2図は従来のシステムのブロツク構成図、 第3A図は予測の説明図、 第3B図は予測テーブルの例を示す図、 第4図は誤差拡散の説明図、 第5図はデータ補正回路のブロツク図、 第6図はコントロール回路のブロツク図、 第7図はコントロール回路の他の実施例のブロツク図、 第8図はMH符号回路のブロツク図、 第9図は第2実施例の画像データ符号化装置のブロツク
構成図、 第10図は第2実施例のコントロール回路のブロツク図、 第11A図〜第11D図は予測パターンの説明図、 第12図は予測パターンの出現確率の説明図である。 図中、10……画像入力機器、11……加算器、12……比較
器、13……データ補正回路、14……予測符号器、15……
送信器もしくはフアイル装置、16……レベル変換器、17
……ラインバツフア、18……減算器、19……重み演算
器、20……誤差バツフア、21……予測テーブル、22……
コントロール回路、23……比較器、24……MH符号器、80
……コントロール回路、81……算術符号器である。

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】入力画像データを誤差拡散法により2値デ
    ータに変換するとともに、変換され2値データの符号化
    を行う画像処理装置であって、 画像データを入力する入力手段と、 前記入力手段で入力した画像データに周辺画素の誤差デ
    ータを加算した加算データを、2値データに変換する2
    値化手段と、 符号化の際の符号化効率が向上するように、前記2値化
    手段からの2値データの値を補正するデータ補正手段
    と、 前記データ補正手段により符号化効率が向上するように
    補正された2値データを、符号化する符号化手段と、 前記2値化手段で2値化処理する前の加算データと前記
    データ補正手段により補正された2値データとの間の差
    を、入力した周辺画素の画像データに前記誤差データと
    して加算する加算手段とを有することを特徴とする画像
    処理装置。
JP63114834A 1988-05-13 1988-05-13 画像処理装置 Expired - Lifetime JP2650964B2 (ja)

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