JP2831954B2 - 画像符号化／復号化装置および画像処理装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、イメージやテキス
ト等の画像を扱う画像符号化／復号化装置およびこれら
をプリンタや複写機などの画像記録系あるいはファクシ
ミリなどの画像伝送系に適用した画像処理装置に係り、
特に画像を多値画像データとして扱う画像符号化／復号
化装置および画像処理装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】画像をプリンタや複写機で出力したりフ
ァクシミリ等で伝送する際、画像メモリや伝送路を有効
に使うために、原稿画像を２値データ列に変換して圧縮
符号化する２値画像符号化技術が従来より使われてき
た。一方、近年では数階調の表現能力を有するプリンタ
等の出力機器が安価に供給され、それとともに原稿画像
を多値のまま取扱い、多値で記録するようになってきた
ため、多値画像データに対する符号化技術への要求が高
まってきた。

【０００３】このような要求に応えるものとして、例え
ば特開昭６０−１００８８０号公報に開示されているよ
うに、多値画像データを重み付けされた複数ビットのデ
ータに変換する技術が考えられている。具体的には、例
えば多値画像データが８値データである場合、これを図
４９に示すように８値データの各データ値に１対１で対
応して定められた７ビットの２値データ列に変換して、
多値画像データを１プレーンの高解像度２値データ列と
して扱い、この２値データ列に２値画像符号化技術を適
用して多値画像データの符号化を行う方法である。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】上述した従来の画像符
号化方法では、多値画像データが（原画像１枚当たりの
画素数）×（多値画像データの多値数−１）画素の２値
データ列に変換されるため、２値データ列の画素数、す
なわち２値符号化での符号化対象画素数が非常に多くな
るため、符号化効率が低い。このため、２値符号化によ
り得られた符号化データを蓄える場合に大容量のメモリ
を必要としたり、あるいは限られたメモリ容量の下で蓄
えることのできる原稿情報の枚数が少なくなり、また符
号化データを伝送する場合には伝送時間が長くなるとい
う問題があった。

【０００５】本発明は、このような従来技術の問題点を
解決するためになされたもので、多値画像データを２値
画像データ列に変換し、２値符号化技術を用いて符号化
する場合に高い符号化効率を得ることができる画像符号
化装置を提供することを目的とする。

【０００６】また、本発明は上記の画像符号化装置で符
号化されたデータから元の多値画像データを復号化でき
る画像復号化装置を提供するものである。

【０００７】さらに、本発明はこれらの画像符号化／復
号化装置を用いて多値画像データを画像メモリや伝送路
を介して出力する画像処理装置を提供するものである。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記の課題を解決するた
め、本発明は３値以上のデータ値を持つ多値画像データ
を２値データ列に変換する多値／２値変換手段と、この
多値／２値変換手段により変換された２値データ列を符
号化する符号化手段とを備えた画像符号化装置におい
て、多値／２値変換手段は、注目画素の多値画像データ
のうちの予め定められた少なくとも一つのデータ値に対
して、隣接する２値データ列において同一データ値がよ
り多く連続するように、該注目画素の多値画像データの
周辺のデータ値に応じて複数の２値データ列から一つの
２値データ列を選択して出力することを特徴とする。

【０００９】すなわち、従来では多値画像データの全デ
ータ値に１対１で２値データ列を定めていたのに対し、
本発明では多値画像データの一部のデータ値に対しては
複数の２値データ列を対応させておき、例えば変換対象
画素（注目画素）の周辺の多値画像データのデータ値や
多値画像データの画像の性質に応じて、それら複数の２
値データ列の中から一つの２値データ列を選択して出力
することによって、隣接する２値データ列において同一
データ値（黒画素のデータ値または白画素のデータ値）
がより多く連続するようにする。

【００１０】より具体的には、多値／２値変換手段では
隣接する２値データ列において同一データ値がより多く
連続するように、(a) １次元主走査方向の左から順に同
一データ値を所定個数連続して配置した第１の１次元２
値データ列と右から順に同一データ値を所定個数連続し
て配置した第２の１次元２値データ列、もしくは(b)１
次元副走査方向の上から順に同一データ値を所定個数連
続して配置した第１の１次元２値データ列と下から順に
同一データ値を所定個数連続して配置した第２の１次元
２値データ列、もしくは(c) ２次元主走査方向の左上か
ら順に同一データ値を所定個数連続して配置した第１の
２次元２値データ列と右上から順に同一データ値を所定
個数連続して配置した第２の２次元２値データ列、から
該注目画素の多値画像データの周辺のデータ値に応じて
それぞれ一つの２値データ列を選択して出力する。

【００１１】また、本発明に係る復号化装置は、３値以
上のデータ値を持つ多値画像データを、注目画素の多値
画像データのうちの予め定められた少なくとも一つのデ
ータ値に対して、隣接する２値データ列において同一デ
ータ値がより多く連続するように、該注目画素の多値画
像データの周辺のデータ値に応じて複数の２値データ列
から一つの２値データ列を選択して得られた２値データ
列を符号化してなる符号化データから２値データ列を復
号化する復号化手段と、この復号化手段により復号化さ
れた２値データ列を３値以上のデータ値を持つ多値画像
データに変換する２値／多値変換手段とを備えた復号化
装置において、２値／多値変換手段は、２値データ列の
うちの予め定められた少なくとも２つに対して、同一デ
ータ値の多値画像データを出力することを特徴とする。

【００１２】また、本発明は２値のデータ値を持つ２値
データ列を符号化してなる符号化データから２値データ
列を復号化する復号化手段と、この復号化手段により復
号化された２値データ列を３値以上のデータ値を持つ多
値画像データに変換する２値／多値変換手段とを備えた
復号化装置において、２値／多値変換手段は、２値デー
タ列のうちの予め定められた少なくとも２つに対して、
同一データ値の多値画像データを出力することを特徴と
する。

【００１３】より具体的には、２値／多値変換手段では
(a) １次元主走査方向の左から順に同一データ値を所定
個数連続して配置した第１の１次元２値データ列と右か
ら順に同一データ値を所定個数連続して配置した第２の
１次元２値データ列、もしくは(b) １次元副走査方向の
上から順に同一データ値を所定個数連続して配置した第
１の１次元２値データ列と下から順に同一データ値を所
定個数連続して配置した第２の１次元２値データ列、も
しくは(c) ２次元主走査方向の左上から順に同一データ
値を所定個数連続して配置した第１の２次元２値データ
列と右上から順に同一データ値を所定個数連続して配置
した第２の２次元２値データ列に対して、同一データ値
の多値画像データを出力する。

【００１４】この画像復号化装置によると、上記の画像
符号化装置によって得られた符号化データから元の多値
画像データを復号化することができる。

【００１５】さらに、本発明に係る画像処理装置では、
上述した画像符号化装置によって符号化された符号化デ
ータを例えばメモリに蓄積したり伝送系に送出した後、
画像復号化装置によって符号化データから元の多値画像
データを復号する。この画像処理装置によると、符号化
データの符号化効率が高いため、メモリ容量の削減ある
いはメモリに蓄積できる原画像の枚数の増大が図られ、
また伝送系に適用した場合には伝送時間の短縮が可能と
なる。

【００１６】

【発明の実施の形態】以下、図面を参照して本発明の実
施形態を詳細に説明する。

【００１７】なお、以下の各実施形態で用いるブロック
図においてブロック内の名称が同じものは、参照番号が
異なっていても基本的に同一機能を有するものとし、重
複した説明を省略する。

【００１８】（実施形態１−１）図１は、本発明の実施
形態に係る画像処理装置をディジタル複写機に適用した
場合の全体構成を示すブロック図である。このディジタ
ル複写機は、原稿画像を多値画像データとして読み取る
スキャナ１０１０、入力多値画像データに補正処理を施
す画像補正装置１０１１、画像処理装置１０１２、画像
処理装置１０１２において符号化されたデータを一時的
に蓄えるメモリ１０１４、および多値画像を記録するプ
リンタエンジン１０１５から構成される。

【００１９】このディジタル複写機の処理概要について
説明する。ディジタル複写機の通常の基本動作は、複写
対象の原稿画像をスキャナ１０１０により読み取って、
多値画像データに変換し、プリンタエンジン１０１５で
出力することによって、原稿画像の複写を得るものであ
る。

【００２０】このディジタル複写機において、電子ソー
タと呼ばれる機能を使用する場合の動作について説明す
る。電子ソータは、例えば以下に示すような目的を実行
するために必要な機能である。

【００２１】（１）複数枚の原稿、例えば原稿Ｎｏ．
１，２，３の３つの画像を必要部数複写し、Ｎｏ．１，
２，３、Ｎｏ．１，２，３…の順序で部数単位で複写原
稿を出力する。

【００２２】（２）両面原稿画像を１面に縮小して複写
原稿を作成する。

【００２３】次に、（１）に示す処理について、電子ソ
ータを使用したディジタル複写機の動作を説明する。複
写したい原稿画像をスキャナ１０１０で読み取った後、
多値画像データに変換する。画像補正装置１０１１で多
値画像データに対してノイズ除去を行った後、画像処理
装置１０１２で符号化してメモリ１０１４に蓄える。こ
の動作を原稿画像Ｎｏ．１，２，３に対して順次実行す
る。次に、符号化データをメモリ１０１４から読み出
し、画像処理装置１０１２で復号化したプリンタエンジ
ン１０１５で出力する。この動作を原稿画像Ｎｏ．１，
２，３の順序で実行し、複写の必要部数分繰り返す。

【００２４】次に、画像補正装置１０１１について説明
する。図２は画像補正装置１０１１のブロック図であ
る。入力された画像データは、まず閾値処理回路１０４
で閾値処理される。８値の画像データの０を白、７を黒
とした場合、入力画像データに対して図３に示す対応表
のように変換を行った出力画像データを出力する。

【００２５】閾値処理された画像データは中間値変換回
路１０５に入力され、周辺画素の分布状態により図４に
示すように黒画素に囲まれた中間値（２以上５以下）が
黒画素に変換される。変換処理された画像データは、弧
立点除去回路１０６で中間値画素の弧立点が除去され
る。具体的には、処理対象画素が中間値の場合、図５
（ａ）に示す方向のうち１か３の方向のどちらにも対象
画素を挟む形で中間値画素が連続していない場合、対象
画素を白画素に置き換える。また、黒画素７に隣接する
中間値は残す処理を行う。弧立点除去の例を図５（ｂ）
（ｃ）（ｄ）に示す。図５（ｂ）では注目画素○は１の
方向に中間値が（２→４→５）と連続しているので、注
目画素値４を残すが、図５（ｃ）では注目画素の１の方
向（０→３→０）には３の方向にも（５→３→０）と連
続していないので、注目画素を白画素とする。図５
（ｄ）では注目画素の１の方向（５→４→０）にも、３
の方向（７→４→０）にも中間値が連続していない。し
かし３の方向に黒画素が隣接しているので、注目画素値
４を残す。

【００２６】この画像補正装置１０１１によると、原稿
の汚れによるノイズやカスレ等が補正されることによっ
て視覚的に良好となり、また弧立点が除かれるので、後
述する２値データ列符号化における符号化効率をより高
くできる多値画像データが得られる。

【００２７】次に、本発明を適用した画像処理装置１０
１２を詳細に説明する。図６（０）〜（７）は、画像補
正装置１０１１からの多値画像データを多値／２値変換
回路１０１で２値データ列に変換する際の種々の２値パ
ターンを示したものである。多値／２値変換回路１０１
では、多値画像データのデータ値が０、７の場合は図６
の（０）、（７）の２値パターンを選択し、２〜５の場
合は変換画素の周囲の値に応じて図６の（２Ｌ），（２
Ｒ）〜（５Ｌ），（５Ｒ）のいずれかのパターン（Ｌパ
ターン、Ｒパターン）を選択する。

【００２８】Ｌ，Ｒパターンのいずれを選択するかの基
本的な条件は、注目画素の左隣が７の場合はＬパター
ン、右隣が７の場合はＲパターンをそれぞれ選択すると
いうものである。これを基本ルールとして、図７に示す
条件でＬ，Ｒパターンのいずれかを選択する。すなわ
ち、優先順位の高い１のパターンから順次参照し、一致
した参照パターンのＬ・Ｒを選択する。原稿画像が文字
・線画の場合、中間値は黒画素に隣接するエッジとして
現れ易いので、本実施形態におけるパターン選択条件を
使って２値データ列に変換することで、２値画像データ
列において黒もしくは白の同一データ値が連続するの
で、符号化効率が改善される。

【００２９】図８に、多値／２値変換回路１０１で多値
画像データを２値データ列に変換した例を示す。多値画
像データの１画素のデータ値に対応する２値データ列
は、実線で書かれたマトリクスである。本実施形態では
８値の多値画像データが７×１画素サイズの２値データ
列に変換されるので、８値の８×８画素が２値の５６×
８画素に変換されている。

【００３０】多値／２値変換回路１０１で生成された２
値データ列は２値データ列符号化・復号化回路１０２で
符号化され、メモリ１０１４に格納される。メモリ１０
１４からは必要に応じて符号化データ１０１３が読み出
され、２値データ列符号化・復号化回路１０２で復号化
される。２値データ列の符号化・復号化方法としては、
例えばＭＭＲやＪＢＩＧ等のような圧縮率の高い２値画
像符号化方式を用いることが好ましい。

【００３１】復号化された２値データ列は、２値／多値
変換回路１０３で多値化される。２値／多値変換回路１
０３では図９に示すように、多値／２値変換回路１０１
で処理した単位（実線で書かれたマトリクス）で２値画
像を例えば７×１画素サイズのブロックにブロック化
し、各ブロック内のパターンを図６の表で対応をとって
多値画像データとする。

【００３２】多値画像データはプリンタエンジン１０１
５に供給され、画像として記録される。なお、上記実施
形態では符号化データ１０１３はメモリ１０１４に格納
されるようになっているが、ハードディスクや光磁気デ
ィスク等、データを電子的に記憶するデバイスであれば
どのような媒体を利用しても良い。

【００３３】以上説明したように、本実施形態によれば
入力された画像が文字・線画であった場合、多値／２値
変換回路１０１において文字や線画の多値画像データが
同一データ値の連続する２値データ列に変換されるた
め、２値符号化・復号化回路１０２での符号化効率を高
めることができる。具体的には、ＣＣＩＴＴ Ｎｏ．７
（サイズ４６７２×３３０４）の８値画像データを本実
施形態に基づいて多値／２値変換した後、ＭＭＲ方式で
２値符号化した場合、従来技術に比較して発生符号量を
約３０％低減させることができる。従って、メモリ１０
１４の容量が同じであれば、従来技術に比較してより多
くの原稿画像の情報を蓄えることが可能となる。

【００３４】（実施形態１−２）図１０は、実施形態１
−１を変形した実施形態を示すブロック図であり、２値
データ列符号化回路１１２と２値データ列復号化回路１
１３が伝送路１０２２で接続されている例である。

【００３５】（実施形態１−３）図１１は、実施形態１
−１を変形した実施形態を示すブロック図であり、プリ
ンタエンジン１０３５が多値画像データを主走査方向の
パルス幅変調信号に変換して出力する場合の例である。
この場合、図１１に示されるように画像処理装置１０３
２においては２値・多値変換回路を使用せず、２値デー
タ列を直接プリンタエンジン１０３５に出力することも
できる。また、実施形態１−１では１次元を主走査方向
に展開した例を示したが、副走査方向に展開することも
できる。

【００３６】（実施形態１−４）実施形態１を変形した
実施形態として、図３の対応表のように閾値処理回路１
０４で入力の多値数に対して出力の多値数を減少させて
いる場合（図３では入力多値数８に対して出力多値数は
６に減少している）、出力の多値数を多値画像データの
多値数として、変換する２値パターンサイズを用いて図
１２に示す２値パターンを使用してもよい。

【００３７】すなわち、図６では入力多値数は８、パタ
ーンサイズは２値７画素であるのに対して、図１２では
出力多値数は６、パターンサイズは２値５画素となって
いる。本実施形態によると、２値データ列の符号化対象
画素数が減少するので、符号化時間が短縮される。

【００３８】（実施形態１−５）図１３は、実施形態１
を変形した実施形態を示すブロック図であり、画像処理
装置１０４２において初段および終段に多値／多値変換
回路１４１，１４２を使用している。多値／多値変換回
路１４１は図１４に示すように入力の多値画像データに
対して多値（１）→多値（２）の変換を行い、多値／多
値変換回路１４２は２値／多値変換回路１４５からの多
値画像データに対して、多値／多値変換回路１４１と逆
の多値（２）→多値（１）の変換を行う。

【００３９】このような多値／多値変換を行うことで、
図１５に示す文書画像のように背景や文字が中間調で表
現されていた場合（中間値：背景１、文字６）、多値／
２値変換回路１４３で変換される２値データ列は白や黒
のベタデータが現れ易くなるため、符号化効率を高める
ことができる。

【００４０】（実施形態２−１）本実施形態に係るブロ
ック図は実施形態１と同様であり、多値／２値変換回路
１０１において１次元ではなく２次元の２値データ列に
変換する点が実施形態１異なる。

【００４１】多値数８値を表せる２次元マトリクスサイ
ズは２×４や３×３があり、マトリクス内における黒画
素数を多値に対応づけると、マトリクス数＋１以上の状
態を表せるため、多値数（８値）より状態数が多い。そ
こで、多値数に応じてマトリクスを黒画素で埋める図１
６（ａ）や、一部対応関係を変える図１６（ｂ）の対応
をとることもできる。また、多値数に対する黒画素数の
対応関係が一意に定められているなら、図１６（ｃ）の
様な多値数と黒画素数を一致させない対応関係をとるこ
ともできる。以下、対応関係を示す図１６（ｂ）と、マ
トリクスサイズ３×３の図１７（ａ）（ｂ）のマトリク
スのパターンを使って本実施形態について説明する。

【００４２】図１８は、多値画像データを２次元の２値
データ列に変換する例である。図１８（ａ）の多値画像
データ（サイズ５×５）が図１７（ａ）のパターンで置
き換えられたものが図１８（ｂ）（サイズ１５×１５）
であり、実施形態１のように２値符号化回路で符号化を
行う。また、図１６（ｂ）の対応表を満たしていればよ
いので、図１８（ｃ）のように☆のライン毎に、多値１
画素おきに図１７（ｂ）のパターンに変換して２値の符
号化を行ってもよいし、実施形態１のように周囲の画素
の値を参照してパターンを置き換え２値の符号化を行っ
てもよい。

【００４３】本実施形態によれば、多値画像データを２
次元の２値データ列に変換することにより、階調が連続
している画像において２値データ列の同一データ値が連
続するため、符号化効率が改善される。

【００４４】（実施形態２−２）図１９は、実施形態２
−１を変形した実施形態を示す図であり、画像処理装置
２００１は多値／２値変換回路２０１、分割回路２０
２、メモリ２０３，２０５、２値データ列符号化・復号
化回路２０４、合成回路２０６および多値／２値変換回
路２０７からなる。

【００４５】本実施形態の動作を図１８を用いて説明す
る。多値画像データの１画素に対応する２値データ列
（３×３）の分割の仕方を図１８（Ａ）のように各マト
リクスの横ライン単位で行うとすると、図１８（ｂ）に
示す２値データ列は各ライン単位で分割され、図１８
（ｅ）のＬｉｎｅＡ〜Ｃで構成されるサイズ１５×５の
３枚の画像に分割される。

【００４６】画像処理装置２００１の動作は以下の手順
で行われる。

【００４７】［ステップ１］多値／２値変換回路２０１
で、図１８（ａ）の多値画像データを図１８（ｂ）の２
値データ列に変換する。

【００４８】［ステップ２］２値データ列を分割回路２
０２で、図１８ｅ）のＬｉｎｅＡ，Ｂ，Ｃの画像単位に
分割してメモリ２０３に格納する。

【００４９】［ステップ３］ＬｉｎｅＡ，Ｂ，Ｃの画像
単位で２値データ列をメモリ２０３から読み出し、２値
データ列符号化・復号化回路２０４で符号化する。

【００５０】［ステップ４］符号化データをメモリ２０
１０に格納する。

【００５１】［ステップ５］必要に応じてメモリ２０１
０から符号化データを読み出す。

【００５２】［ステップ６］２値データ列符号化・復号
化回路２０４で復号しメモリ２０５に格納する。

【００５３】［ステップ７］合成回路２０６で多値画素
１画素に対応するＬｉｎｅＡ，Ｂ，Ｃの各２値データ列
をメモリ２０５から読み出して合成し、１枚の２値デー
タ列を生成して２値／多値変換回路２０７で多値に変換
する。

【００５４】本実施形態によると、主として副走査方向
に２値データ列の同一データ値が連続することにより、
符号化効率が改善される。

【００５５】（実施形態２−３）図２０は、実施形態２
−１を変形した実施形態を示すブロック図であり、画像
処理装置２００２は多値／２値変換回路２１０、分割回
路２１１、２値データ列符号化・復号化回路２１２−
１、２１２−２、２１２−３、合成回路２１３および２
値／多値変換回路２１４からなる。

【００５６】画像処理装置２００２の動作は以下の手順
で行われる。

【００５７】［ステップ１］多値／２値変換回路２１０
で、図１８（ａ）の多値画像データを図１８（ｂ）の２
値データ列に変換する。

【００５８】［ステップ２］２値データ列を分割回路２
１１で、図１８（ｅ）のＬｉｎｅＡ，Ｂ，Ｃの画像単位
に分割し、それぞれ２値データ列符号化・復号化回路２
１２−１，２１２−２，２１２−３で符号化する。

【００５９】［ステップ３］符号化データをメモリ２０
１２に格納する。

【００６０】［ステップ４］必要に応じてメモリ２０１
２から符号化データを読み出す。

【００６１】［ステップ５］符号化・復号化回路２１２
−１，２１２−２，２１２−３で復号する。

【００６２】［ステップ６］合成回路２１３で多値画素
１画素に対応するＬｉｎｅＡ，Ｂ，Ｃの２値データ列を
取り出して合成し、１枚の２値データ列を生成して２値
／多値変換回路２１４で多値に変換する。

【００６３】本実施形態によれば、Ａ４／４００ｄｐｉ
で図１９のメモリ２０３，２０５（３４５０×４６８０
×９画素×２面＝３４ＭＢ）が不要となるため、全体の
メモリ容量が削減され、符号化速度も向上する。

【００６４】なお、図１９におけるメモリ２０３，２０
５、２０１０および図２０におけるメモリ２０１２への
データ格納方法は、例えば図２１に示すようにメモリを
３分割して、各領域の先頭から２値データ列や符号語を
格納すればよい。

【００６５】（実施形態２−４）実施形態２−１を変形
した実施形態として、図１６（ａ）の対応関係図と図１
７（ｃ）のパターンを使用して２値データ列を形成する
場合がある。図１８（ａ）の多値画像データを図１７
（ｃ）のパターンを使用して形成し、各ライン毎に分割
したものが図１８（ｄ）（ｇ）である。この場合、Ｌｉ
ｎｅＣで意味を持つのは３画素中１画素だけなので、図
１８（ｄ）（ｇ）ではＬｉｎｅＣが多値１画素につき２
値１画素で構成されている。そのため１５×５の画像２
枚と５×５の画像１枚に分割する。

【００６６】本実施形態によると、符号化対象画素の冗
長度を削減できるので符号化効率が改善され、符号化速
度も向上する。

【００６７】（実施形態３−１）図２２は、本実施形態
に係るブロック図であり、原稿画像を多値画像データと
して読み取るスキャナ３０１０、入力多値画像データを
処理する画像補正装置３０１１、識別回路３０１２、画
像処理装置３０１４、画像処理により符号化されたデー
タを一時的に蓄えるメモリ３０１５および多値画像デー
タを記録するプリンタエンジン３０１６から構成され
る。

【００６８】識別回路３０１２は、図２３に示すように
画像を１画素もしくは複数画素単位で線・文字画像かイ
メージ画像かを識別し、画像識別信号３０１３（文字：
０、イメージ：１）を出力する。

【００６９】画像補正装置３０１１は、識別回路３０１
２からの画像識別信号３０１３が０、つまり文字を示し
た画素に対して、前述の閾値処理、中間値変換処理およ
び弧立点除去を行う。

【００７０】画像処理装置３０１４は、多値／２値変換
回路３０１と２値データ列符号化・復号化回路３０２と
２値／多値変換回路３０３で構成されている。多値／２
値変換回路３０１は多値画像データと画像識別信号３０
１３により、図２４に示すように文字とイメージで異な
るパターンの変換を行う。すなわち、図２４（ａ）に示
すように、文字画像については黒（７）に連結するよう
にパターンを変換し、また図２４（ｂ）に示すようにイ
メージ画像については多値画素４画素を１単位として、
図２４（ｂ）の（＊）に示すように２値黒画素の増加方
向を交互に入れ換える配列を行う。

【００７１】多値／２値変換回路３０１で変換された２
値データ列は２値データ列符号化・復号化回路３０２で
符号化され、メモリ３０１５に格納される。メモリ３０
１５から必要に応じて読み出された符号化データは、２
値データ列符号化・復号化回路３０２で復号される。復
号された２値データ列は、多値／２値変換回路３０１で
の変換が多値数と２値黒画素数の対応表を満たしていれ
ば、文字・イメージの区別なく２値／多値変換回路３０
３で多値信号に変換されプリンタエンジン３０１６から
出力される。

【００７２】このように本実施形態によれば、２値デー
タ列の黒・白のラン長が増加するように変換が行われる
ことにより、符号化効率が改善される。

【００７３】（実施形態３−２）図２５は、実施形態３
−１を変形した実施形態であり、画像処理装置３０２３
は分割回路３１１、多値／２値変換回路３１２−１，３
１２−２、２値データ列符号化・復号化回路３１３−
１，３１３−２、多値／２値変換回路３１４−１，３１
４−２および合成回路３１５により構成される。

【００７４】以下、画像処理装置３０２３の動作を図
７、図２５、図２６および図２８を用いて説明する。

【００７５】［ステップ１］識別回路３０２２からの識
別信号に応じて、分割回路３１１を用いて図２８（ｂ）
に示すように文字・線画、イメージでそれぞれ１枚の画
像を形成するように、文字・線画中のイメージ領域、イ
メージ画像中の文字線画領域に識別情報を挿入し、２枚
の画像に分割する。

【００７６】［ステップ２］文字・線画は多値／２値変
換回路３１２−１で図２６の１次元２値ビットマップに
変換し、イメージは多値／２値変換回路３１２−２で図
２６の２次元の２値ビットマップに変換する。文字・線
画は多値が中間値の場合、周辺画素の値に応じて変換パ
ターンを選択する。例えば、図７の選択条件を基に１次
元の左から黒画素を詰めたパターンか右から黒画素を詰
めたパターンかを選択する。

【００７７】［ステップ３］文字・線画、イメージそれ
ぞれの２値データ列を２値データ列符号化・復号化回路
３１３−１，３１３−２で符号化してメモリ３０２４に
格納する。

【００７８】［ステップ４］必要に応じてメモリ３０２
４から符号化データを読み出し、２値データ列符号化・
復号化回路３１３−１，３１３−２で復号する。

【００７９】［ステップ５］復号された２値データ列を
多値／２値変換回路３１４−１，３１４−２で多値及び
識別情報に変換する。

【００８０】［ステップ６］２枚の多値画像データを識
別情報を基に、合成回路３１５で１枚の多値画像データ
に合成後、プリンタエンジン３０２５に出力する。

【００８１】本実施形態によれば、文字・線画とイメー
ジで異なる多値数と２値黒画素数の対応表を用いて符号
化でき、さらにそれぞれの画像の性質に応じた２値デー
タ列を生成できるので、符号化効率が向上する。

【００８２】（実施形態３−３）図２７は、実施形態３
−１を変形した実施形態に係るブロックであり、画像処
理装置は３０３３は分割回路３２１、多値／２値変換回
路３２２、２値データ列符号化・復号化回路３２３、多
値／２値変換回路３２４、２値データ列符号化・復号化
回路３２５および合成回路３２６により構成される。

【００８３】以下、画像処理装置３０３３の動作を図２
６、図２７および図２８を用いて説明する。

【００８４】［ステップ１］識別回路３０２２からの識
別信号に応じて、分割回路３２１を用いて図２８（ｃ）
に示すように文字・線画はイメージ領域に識別パターン
を埋め込んだ１枚の画像を生成し、イメージは文字・線
画領域に空白を挿入した画像を生成するように分割す
る。

【００８５】［ステップ２］文字・線画は多値／２値変
換回路３２２で図２６のビットマップに変換し、２値デ
ータ列符号化・復号化回路３２３で符号化してメモリ３
０３４に格納する。イメージは多値画像データ符号化・
復号化回路３２５で符号化してメモリ３０３４に格納す
る。文字・線画は多値が中間値の場合、周辺画素の値に
応じて変換パターンを選択する。

【００８６】［ステップ３］必要に応じてメモリ３０３
４から符号化データを読み出し、２値ビットマップおよ
び多値画像データの符号をそれぞれ２値データ列符号化
・復号化回路３２３および多値画像データ符号化・復号
化回路３２５で復号する。

【００８７】［ステップ４］復号された２値データ列を
２値／多値変換回路で多値及び識別情報に変換する。

【００８８】［ステップ５］２枚の多値画像データを識
別情報を基に、合成回路３２６で１枚の多値画像データ
に合成後、プリンタエンジン３０３５に出力する。

【００８９】なお、実施形態３−２，３−３において画
像処理装置３０２３，３０３３で使用する復号画像のフ
ォーマットとしては、他に図２８（ａ）に示すように文
字・イメージとも識別情報をいれずに空白を挿入するフ
ォーマットや、図２８（ｄ）に示すように文字画像のイ
メージ領域に空白を挿入し、イメージ画像の文字領域に
識別パターンを挿入するフォーマット、文字画像のイメ
ージ領域に識別パターンを挿入し、イメージ画像はイメ
ージ領域だけで構成するフォーマット（図示せず）、イ
メージ画像の文字領域に識別パターンを挿入し、文字画
像は文字領域だけで構成するフォーマット（図示せず）
等が考えられる。

【００９０】さらに、識別パターンの構成例としては、
図２６で示した対応表のように、多値数と２値ビットマ
ップ黒画素数の対応関係だけでなく、多値数と２値ビッ
トマップ黒画素パターンで対応表を作成することも可能
である。図２６の１次元の識別パターンは黒画素数でい
えば５個で、多値数５に対応するが、多値数５で変換さ
れるパターン以外の特別のパターンとして対応表に載
せ、２値から多値への変換もこの対応表に従うことで識
別パターンとして使用する。また、２次元の識別パター
ンのように多値数にない黒画素数を識別コードに割り当
てることも可能である。

【００９１】本実施形態によれば、文字・線画やイメー
ジ等画像の性質に応じてそれぞれ異なる符号化方式をと
ることが可能となるため、符号化効率が改善される。ま
た、識別情報を画像データと別に管理する必要がなくな
るので、データ管理が容易になる。

【００９２】（実施形態３−４）図２９は、実施形態３
−１を変形した実施形態を示すブロック図であり、画像
処理装置３０４３は多値／２値変換回路３３１、２値デ
ータ列符号化・復号化回路３３２および２値／多値変換
回路３３３から構成される。

【００９３】以下、画像処理装置３０４３の動作を図３
１〜３３を用いて説明する。文字・線画とイメージの画
質の違いとして、文字・線画は高解像度な画像が求めら
れ、イメージの画質の違いとして、文字・線画は高解像
度な画像が求められ、イメージは解像度よりも多階調の
画像が求められる。そこで図３１に示すように、文字・
線画とイメージとで解像度および階調の異なるデータフ
ォーマットを扱う。図３１（ａ）に示すように、入力多
値画像は４００ｄｐｉの解像度で入力され、文字・線画
は４００ｄｐｉ、イメージは２００ｄｐｉにそれぞれ変
換され、プリンタエンジン３０５５で出力される。本実
施形態では、図３２に示すように文字・線画の階調数は
７画素で８階調、イメージは７画素×２×２Ｌｉｎｅ＝
２８画素で２９階調とする。

【００９４】［ステップ１］識別回路３０４２によりマ
トリクス単位で文字・線画と識別された画素は、周辺画
素の分布状態に応じて図３２ａ）のパターンを選択し、
２値データ列に変換する。

【００９５】［ステップ２］同様にイメージと選択され
た画素は、マトリクス内の平均画素値を求め、平均値を
２９値化して図３２（ｂ）のパターンを選択し、２値デ
ータ列に変換する。

【００９６】［ステップ３］文字・線画からイメージ、
イメージから線画に変わるマトリクスはそれぞれ図３２
（ｂ）（ａ）の識別パターンを埋め込み、変化点の多値
画像データをメモリ３０４４に格納する。

【００９７】［ステップ４］文字・線画とイメージ及び
識別パターンよりなる２値データ列を２値データ列符号
化・復号化回路３３２で符号化し、符号化データをメモ
リ３０４４に格納する。メモリ３０４４への格納方法
は、例えば図３３のように符号化データと多値画像デー
タの格納領域を区分して行えばよい。

【００９８】［ステップ５］必要に応じてメモリ３０４
４から符号化データを読み出し、２値データ列符号化・
復号化回路３３２で復号する。

【００９９】［ステップ６］復号された２値データ列を
２値／多値変換回路３３３で多値及び識別情報に変換す
る。

【０１００】［ステップ７］識別情報を基に、文字・線
画は４００ｄｐｉ／８値で、イメージは２００ｄｐｉ／
２９値でそれぞれプリンタエンジン３０４４で出力され
る。識別情報の埋め込まれたマトリクスについては、メ
モリ３０４４より多値画像データを読み出して多値画像
データで置き換える。

【０１０１】本実施形態によれば、文字・線画とイメー
ジで異なる解像度・階調度で符号化し、記録することが
でき、出力画像の画質を向上させることができる。ま
た、図３１（ｂ）に示すように解像度の異なるフォーマ
ットのデータをまとめて１枚のデータとして扱うことが
できるので、データ管理が容易になる。

【０１０２】（実施形態３−５）図３０は、本実施形態
に係るブロック図であり、画像処理装置３０５３は、プ
リンタエンジン３０５５が多値画像データを主走査方向
のパルス幅変調信号に変化して出力する場合、多値／２
値変換回路３４１および２値データ列符号化・復号化回
路３４２を用いる。

【０１０３】以下、画像処理装置３０５３の動作を説明
する。

【０１０４】［ステップ１］識別回路３０５２により、
２×２マトリクス単位で文字・線画と識別された画素に
ついては、周辺画素の分布状態に応じて図３１（ａ）の
パターンを選択し、２値データ列に変換する。

【０１０５】［ステップ２］同様にイメージと選択され
た画素についていは、マトリクス内の平均画素値を求
め、平均値を２９値化して図３１（ｂ）のパターンを選
択し、２値データ列に変換する。

【０１０６】［ステップ３］２値データ列を２値データ
列符号化・復号化回路３４２で符号化し、符号化データ
をメモリ３０５４に格納する。

【０１０７】［ステップ４］必要に応じてメモリ３０５
４から符号化データを読み出し、２値データ列符号化・
復号化回路で復号する。

【０１０８】［ステップ５］復号された２値データ列を
プリンタエンジン３０５５で出力する。

【０１０９】本実施形態によれば、文字・線画とイメー
ジとで異なる解像度・階調数で符号化し、記録すること
ができるので、出力画像の画質が向上し、また識別デー
タの管理等が省力化できるので装置構成が簡略化でき
る。本実施形態では２値データ列を主走査方向に展開し
たが、副走査方向に展開してもよい。さらに、識別パタ
ーンを文字・イメージ両方に用いたが変化点を変化開始
点と終了点として、文字もしくはイメージにのみ識別パ
ターンを用いる構成も可能である。

【０１１０】識別パターンの構成方法としては、図３４
に示すパターンのように各多値画像データ毎に識別コー
ドを用いる構成も可能である。図３４の構成ではイメー
ジにのみ識別コードを用い、識別コード１、２共に１４
×２のマトリクス単位のうち、上の１４のマトリクスを
判定するだけで識別コードが判定できる。さらに、イメ
ージが連続した場合識別コード１、イメージ領域が１つ
だけ独立してあった場合、識別コード２を用いることで
イメージ領域が連続して出現しなくとも文字／イメージ
の識別結果を符号化できる。また、識別コードに多値数
も併せて表記させた場合、図３４のように０や２８に特
別なパターンを持たせることで対処することもできる
が、０や２８は白及び黒のベタであるため、文字として
扱い識別コード位置を前後の０や２８以外の値を持つイ
メージ領域に移動させることで０や２８に識別コードを
設けない構成をとることもできる。

【０１１１】このようにすると、識別コードと識別コー
ドを埋め込んだ領域の多値画像データを併せて符号化で
きるため、データ管理が容易となって装置コストを削減
することができ、また識別コード領域の多値画像データ
も符号化できるので、符号化効率が向上する。

【０１１２】さらに、変化点において各変化点の多値数
で識別パターンを構成すれば、別途変化点の多値画像デ
ータを管理する必要がなくなり装置が簡略化される。ま
た、変化点の識別パターンを構成する場合、図２５の例
では０や７は全て白か黒であり通常の多値画像データと
識別データの区別ができない。そこで、上記の様に多値
数に対して２値パターンが１意に定まってしまう場合に
は、他の多値画像データや識別データで使われていない
パターンを割り当てるか、変化点を０や７以外の多値数
が出現する点までずらせば良い。仮に変化点が０や７だ
った場合、変化点を移動させても白か黒のベタであるた
め画質や圧縮率への影響は少ない。

【０１１３】（実施形態３−６）図３５は、実施形態３
−１を変形した本実施形態に係るブロック図であり、画
像処理装置３０６３は多値／２値変換回路３５１、２値
データ列符号化・復号化回路３５２、２値／多値変換回
路３５３および画素カウント回路３５４−１，３５４−
２から構成される。

【０１１４】以下、画像処理装置３０６３の動作を図３
２、図３６および図３７を用いて説明する。今、対象と
なる画像が図３６（ａ）に示すように背景が白及び灰色
で構成された画像である時、灰色の多値数を３とする
と、これを図３２の２値パターンに変換した場合、灰色
の背景部で白黒の不連続部が多く発生し符号化効率が低
下する。そこで、識別回路３０６２で文字・線画と判定
された画像の領域に以下の処理を行う。

【０１１５】［ステップ１］画素カウント回路３５４−
１で、図３７（ａ）に示すように画像の多値数に対する
ヒストグラムを順次生成していく。

【０１１６】［ステップ２］ある程度ヒストグラムが生
成された時点、例えば、画像全体の１割の処理を終了し
た時点で、多値／２値変換回路３５１は画素カウント回
路３５１の出力であるヒストグラムを参照して背景部の
切り替えを行う。この場合、背景のデフォルトとして０
（白）を設定しておく。

【０１１７】［ステップ３］具体的には、図３７（ａ）
のヒストグラムが構成され、図３７（ｂ）の多値数の入
力があった場合、背景部の切り替わり時に図３７（ｃ）
のパターンを用い、背景部と判定される多値数０及び３
のデータを図３２（ａ）の０のパターンで置き換える。
背景データに図３２（ａ）の０のパターンを用い、背景
の切り替わり時に図３７（ｃ）のパターンを用いる以外
は、他の多値画像データは図３２（ａ）の２値パターン
から選択する。

【０１１８】［ステップ４］変換された２値データ列を
２値データ列符号化・復号化回路３５２で符号化する。

【０１１９】［ステップ５］符号化データをメモリ３０
６４に格納する。

【０１２０】［ステップ６］必要に応じてメモリ３０６
４から符号化データを読み出す。

【０１２１】［ステップ７］２値データ列符号化・復号
化回路３５２で復号する。

【０１２２】［ステップ８］２値／多値変換回路３５３
で、多値に変換しながら、画素カウント回路３５４−２
でヒストグラムを生成する。

【０１２３】［ステップ９］多値／２値変換時と同じ画
素数を処理した時点で、画素カウント回路３５４−２の
出力であるヒストグラムを参照しながら図３７（ｂ）の
ように図３７（ｃ）のパターンが現れる毎に、出力多値
数を切り替える。

【０１２４】本実施形態によれば、中間調の背景を持っ
た画像も符号化効率の低下を少なく符号化することがで
きる。

【０１２５】（実施形態３−７）図３８は、実施形態３
−１１を変形した本実施形態に係るブロック図であり、
画像処理装置３０７３は多値／２値変換回路３６１、２
値データ列符号化・復号化回路３６２、２値／多値変換
回路３６３、画素カウント回路３６４−１，３６４−２
およびメモリ３６５−１，３６５−２から構成される。

【０１２６】以下、画像処理装置３０５３の動作を図３
２、図３６、図３７および図３９を用いて説明する。
今、対象となる画像が図３６（ｂ）に示すように背景が
白及び複数の灰色で構成された画像である時、灰色の多
値数を１と４とすると図３２の２値パターンで変換した
場合、灰色の背景部が白黒の不連続部が多く発生し、符
号化効率が低下する。そこで、識別回路３０７２で文字
・線画と判定された画像の領域に以下の処理を行う。

【０１２７】［ステップ１］画素カウント回路３６４−
１で、図３９（ａ）に示すような画像全体（大域的）の
多値数に対するヒストグラムと、図３９（ｂ）に示すよ
うな画像の局所領域（例えば図３６（ｂ）の点線で囲ま
れた領域）に対するヒストグラムを順次生成していく。
局所領域のヒストグラムを生成するため、点線で囲まれ
た範囲をメモリ３６５−１で保持しておく。

【０１２８】［ステップ２］ある程度ヒストグラムが生
成された時点（例えば、画像全体の１割の処理を終了し
た時点）で、多値／２値変換回路３６１は画素カウント
回路３６４−１の出力である大域的なヒストグラムと局
所的なヒストグラムを参照して背景部の切り替えを行
う。この場合、背景のデフォルトとして０（白）を設定
しておく。切り替わり時に図３７（ｂ）のように図３７
（ｃ）のパターンを用いる。背景データに図３２（ａ）
の０のパターンを用い、背景の切り替わり時に図３７
（ｃ）のパターンを用いる以外は、他の多値画像データ
は図３２（ａ）の２値パターンから選択する。

【０１２９】［ステップ３］変換された２値データ列を
２値データ列符号化・復号化回路３６２で符号化する。

【０１３０】［ステップ４］符号化データをメモリ３０
７４に格納する。

【０１３１】［ステップ５］必要に応じてメモリ３０７
４から符号化データを読み出す。

【０１３２】［ステップ６］２値データ列符号化・復号
化回路３６２で復号する。

【０１３３】［ステップ７］２値／多値変換回路３６３
で多値に変換しながら、画素カウント回路３６４−２で
大域的なヒストグラムと局所的なヒストグラムを順次生
成する。局所領域のヒストグラムを生成するため、点線
で囲まれた範囲をメモリ３６５−２で保持しておく。

【０１３４】［ステップ８］多値／２値変換時と同じ画
素数を処理した時点で、画素カウント回路３６５−２の
出力である大域的なヒストグラムと局所的なヒストグラ
ムを参照しながら図３７（ｂ）のように図３７（ｃ）の
パターンが現れる毎に出力多値数を切り替える。

【０１３５】次に、大域的にヒストグラムと局所的ヒス
トグラムを用いた背景部の切り替え方法を図３６、図３
７および図３９を用いて説明する。

【０１３６】［ステップ１］図３６（ｂ）のＡ）のライ
ンの処理時点の大域的ヒストグラムと局所的ヒストグラ
ムは図３９（ａ）と（ｃ）であり、大域的ヒストグラム
より背景の候補として０と４が挙げられる。

【０１３７】［ステップ２］局所的ヒストグラムより背
景の候補として０と３と４が挙げられる。局所的ヒスト
グラムで挙げられた３は大域的ヒストグラムでは候補に
挙げられていないので、図２６（ｂ）のＡ）のラインで
は最終的に０と４が背景として選択される。

【０１３８】［ステップ３］図３９（ｅ）に示すように
背景データ０及び４が切り替わった時点で、図３７
（ｃ）の切り替えデータを挿入する。

【０１３９】［ステップ４］図３６（ｂ）のＢ）のライ
ンの処理時点の大域的ヒストグラムと局所的ヒストグラ
ムは図３９（ｂ）と（ｄ）であり、大域的ヒストグラム
より背景の候補として０と１と４が挙げられる。

【０１４０】［ステップ５］局所的ヒストグラムより背
景の候補とて１と４が挙げられる。大域的ヒストグラム
で挙げられた０は局所的ヒストグラムでは候補に挙げら
れていないので、図３６（ｂ）のＢ）のラインでは最終
的に１と４が背景として選択される。

【０１４１】［ステップ６］図３９（ｆ）に示すように
背景データ１及び４が切り替わった時点で、図３７
（ｃ）の切り替えデータを挿入する。また、Ｂ）のライ
ンでは０が背景から外れるが、そのような場合は背景と
して使われている多値数のパターン、本実施形態では１
のパターンを使用する。

【０１４２】本実施形態によれば、背景が３以上の複数
色で構成されていても効率よく符号化を行うことができ
る。

【０１４３】なお、実施形態３−６および３−７では文
字・線画と判定された領域にのみ用いたが、他の実施形
態としてイメージ領域のにみ、もしくは識別結果に関係
なく用いることもできるし、文字・線画とイメージで独
立にヒストグラムを作成する構成をとることもできる。

【０１４４】さらに局所的ヒストグラムを求めるのに前
ラインのヒストグラムだけを用い、メモリ３６５−１，
３６５−２を使わない構成をとることもできる。

【０１４５】（実施形態４）図４０は、本実施形態に係
るブロック図を図４０に示す。同図に示すように、入力
多値画像データのサイズＮ×ＭをＮ′×Ｍ′（Ｎ′≦
Ｎ、Ｍ′≦Ｍ）に縮小し、この縮小データと差分情報を
生成する縮小処理装置４０１、縮小データを符号化・復
号化する多値画像データ符号化・復号化回路４０５、差
分情報を２値データ列に変換する多値／２値変換回路４
０２、２値データ列を符号化・復号化する２値データ列
符号化・復号化回路４０３、２値データ列を多値差分情
報に変換する２値／多値変換回路４０４、符号化された
縮小データ、差分情報を一時的に蓄えるメモリ４０６、
および復号された縮小情報、差分情報を基に画像を復元
する拡大復元装置４０７から構成される。

【０１４６】以下、本実施形態の動作を図４０〜図４２
を用いて説明する。

【０１４７】［ステップ１］縮小処理装置４０１で原画
像４画素から縮小画素１画素を作成する。

【０１４８】［ステップ２］図４１のように、４画素中
出現頻度の高い値を縮小画素に、頻度が同じ場合は平均
値（整数）を縮小画素にし、原画像と縮小画像の差分を
求める。

【０１４９】［ステップ３］図４２の変換表により差分
情報を５状態に変換し、多値／２値変換回路４０２で２
値データ列に変換する。また、２値データ列の変換パタ
ーンが複数ある場合は、変換対象画素の周囲の値をもと
に選択する。

【０１５０】［ステップ４］縮小データを多値画像デー
タ符号化・復号化回路４０５で符号化し、また差分情報
を２値データ列符号化・復号化回路４０３で符号化して
メモリ４０６に蓄える。

【０１５１】［ステップ５］必要に応じて、メモリ４０
６から多値符号、差分符号を読み出し、多値画像データ
符号化・復号化回路４０５および２値データ列符号化・
復号化回路４０３で復号する。

【０１５２】［ステップ６］復号した縮小データと差分
情報から、拡大復元装置４０７で画像を復元する。

【０１５３】また、図４３に示すように差分変換値によ
る誤差量を隣接画素に伝搬しながら、縮小画像及び差分
情報を生成する方式であれば、局所領域の濃度値を保存
するため、差分領域や縮小画像の符号化に非可逆符号化
を用いても視覚的に良好な画像が再現できる。さらに、
本実施形態の変形として、差分値を変換せずに差分値１
つ１つに変換パターンを割り付けても良い。

【０１５４】本実施形態によれば、差分情報のように２
ⁿ で表せないデータに対しても、符号語を無駄にするこ
となく２値データ列符号化方法を使用することができ、
符号化効率が改善される。

【０１５５】（実施形態５）図４４は、本実施形態に係
るブロック図であり、入力画像データを所定の大きさの
ブロック（Ｎ×Ｍ画素）に分割し、ブロック単位でＤＣ
Ｔ変換を行うＤＣＴ変換装置５００１、ＤＣＴ変換装置
５００１で求められたＤＣＴ係数を量子化する量子化装
置５００２、量子化されたＤＣＴ係数５００６を符号化
・復号化する符号化・復号化装置５００３、復号された
量子化ＤＣＴ係数を変倍する変倍装置５００４、および
変倍されたＤＣＴ係数を基に逆ＤＣＴ変換を行う逆ＤＣ
Ｔ変換装置５００５から構成される。

【０１５６】図４５（ａ）の８×８のマトリクスで示さ
れた原画像をＤＣＴ変換装置５００１でＤＣＴ変換し、
求まったＤＣＴ係数を量子化装置５００２で量子化した
ものが図４５（ｂ）であり、ＤＣＴ量子化係数は０、±
１、±２…の数字で構成されている。

【０１５７】符号化・復号化装置５００３のブロック図
を図４６に示す。この符号化・復号化装置５００３は、
ＤＣＴ量子化係数を多値／２値変換する多値／２値変換
回路５０１、２値データ列符号化・復号化回路５０２、
ハフマン符号化・復号化回路５０３、符号化データを一
時的に蓄えるメモリ５０４、および２値／多値変換回路
５０５で構成される。

【０１５８】次に、符号化・復号化装置５００３の動作
を説明する。

【０１５９】［ステップ１］入力されたＤＣＴ量子化係
数を多値／２値変換回路５０１による図４７に示す対応
表により、多値１画素に対して５画素の１次元２値デー
タ列に変換する。また、２値データ列の変換パターンが
複数ある場合は、変換対象ＤＣＴ係数の周囲の係数を基
に選択する。

【０１６０】［ステップ２］２値データ列を２値データ
列符号化・復号化装置５０２へ送って２値データ列符号
化を行う。

【０１６１】［ステップ３］図４７の対応表でｏｔｈｅ
ｒｓとなったＤＣＴ量子化係数は、ハフマン符号化・復
号化回路５０３へ送ってハフマン符号化を行う。

【０１６２】［ステップ４］符号化データをメモリ５０
４に格納する際、例えば図４８のようにメモリ５０４の
領域を２つに分割し、一方に２値データ列符号、もう一
方にハフマン符号を格納する。

【０１６３】［ステップ５］必要に応じて符号化データ
をメモリ５０４から読み出し、２値データ列符号・復号
化回路５０２およびハフマン符号化・復号化回路５０３
で復号化する。

【０１６４】［ステップ６］２値／多値変換回路５０５
で、２値データ列符号化・復号化装置５０２で復号化さ
れた２値データ列をＤＣＴ量子化係数に変換し、ｏｔｈ
ｅｒｓに対応するデータ領域には順次ハフマン符号化・
復号化回路５０３で復号されたＤＣＴ量子化係数を格納
する。

【０１６５】［ステップ７］復号されたＤＣＴ量子化係
数を順次出力する。

【０１６６】図４４におけるＤＣＴ変換装置５００１、
量子化装置５００２、変倍装置５００４および逆ＤＣＴ
変換装置５００５にカラー静止画像データ圧縮の国際標
準規格であるＪＰＥＧ（Joint Photographic Experts G
roup）を用い、量子化係数１で使用した場合、ＳＣＩＤ
１のモノクロ画像では、ＤＣＴ量子化係数値のうち０，
±１，±２が全体の９７％以上を占めるため、本実施形
態の符号化・復号化方法を用いることにより符号化効率
を改善できる。

【０１６７】以上、本発明の実施形態を説明した、以下
に、本発明の好ましい実施の態様を整理して列挙する。

【０１６８】（１）多値／２値変換手段は、変換対象画
素周辺の画素値もしくは多値画像データの画像の性質に
応じて、複数の２値データ列から一つの２値データ列を
選択して出力する。

【０１６９】（２）多値／２値変換手段に入力される多
値画像データに対して、(a) 黒白画素強調処理、(b) 中
間値変換処理、および(c) 中間値孤立点除去処理の少な
くとも一つの前処理を施す画像補正手段を有する。

【０１７０】このような前処理を施すことによって、余
分なノイズ成分が除去され、かすれ等も補正されるた
め、符号化効率がより一層向上する。

【０１７１】（３）（２）における黒白画素強調処理
は、多値画像データの多値数をＮ（Ｎ≧３）として、
(a) 多値画像データのデータ値Ｐ（０≦Ｐ≦Ｎ−１）が
閾値ｓ１（０＜ｓ１≦Ｎ−１）より大きい場合に、デー
タ値ＰをＮ−１にする処理、(b) 多値画像データのデー
タ値Ｐが閾値ｓ２（０≦ｓ２＜Ｎ−１）より小さい場合
に、データ値Ｐを０にする処理、のいずれかを選択的に
行うことによって達成される。

【０１７２】（４）（２）における中間値変換処理は、
多値画像データの多値数をＮ（Ｎ≧３）として、Ｎ−１
が文字や線等、０が背景を表すものとしたとき、画素ｐ
（ｘ，ｙ）のデータ値Ｐが（０＜Ｐ＜Ｎ−１）の範囲に
ある場合はｐに隣接する画素、ｐ０（ｘ−１，ｙ−
１），ｐ１（ｘ，ｙ−１），ｐ２（ｘ＋１，ｙ−１），
ｐ３（ｘ−１，ｙ），ｐ４（ｘ＋１，ｙ），ｐ５（ｘ−
１，ｙ＋１），ｐ６（ｘ，ｙ＋１），ｐ７（ｘ＋１，ｙ
＋１）のうちＮ−１の値をとる画素が所定値以上ある場
合は画素ｐの値をＮ−１にする処理を行うことによって
達成される。

【０１７３】（５）（２）における中間値孤立点除去処
理は、多値画像データの多値数をＮ（Ｎ≧３）として、
Ｎ−１が文字や線等、０が背景を表すものとしたとき、
(a) 画素ｐのデータ値Ｐが（０＜Ｐ＜Ｎ−１）の範囲に
あり、かつ画素ｐの周辺画素にデータ値Ｎ−１をとる画
素がある場合、画素ｐの値をＰのままにする処理、(b)
画素ｐのデータ値Ｐが（０＜Ｐ＜Ｎ−１）の範囲にあ
り、かつ［ｐ０，ｐ７］、［ｐ１，ｐ６］、［ｐ２，ｐ
５］、［ｐ３，ｐ４］の画素の組の中で、画素値
［Ｐ′，Ｐ″］が（０＜Ｐ′＜Ｎ−１：０＜Ｐ″＜Ｎ−
１）を満たす組が１つもない場合、画素ｐの値を０にす
る処理、のいずれかを選択的に行うことによって達成さ
れる。

【０１７４】（６）多値画像データは階調データのみ、
もしくは階調画像と文字／線画画像との識別データと階
調データで構成され、階調データを階調画像と文字／線
画画像とに識別して識別データを出力する識別手段を備
える。

【０１７５】このような識別手段を備えることにより、
２値／多値変換手段および画像補正手段の少なくとも一
方において、画像の種別に応じた最適な処理を識別デー
タを用に従って行うことができ、符号化効率のさらなる
向上を図ることができる。また、識別データを利用する
ことによって符号化データの管理を容易に行うことが可
能となり、装置コストが低減される。

【０１７６】識別データには、文字／線画画像とイメー
ジ画像で用いられる多値数以外の多値数に割り当てる
か、もしくは文字／線画画像とイメージ画像で用いられ
る２値データ列以外のパターンを割り当てればよい。こ
のようにすることにより符号語の無駄が削減され、符号
化効率の低下を避けることができる。

【０１７７】（７）多値画像データを階調画像と文字／
線画像とで異なる解像度およびび階調数で扱う。このよ
うにすることによって、高品質の画像を扱うことが可能
となると共に、同一の解像度・階調数で階調画像と文字
／線画画像を符号化するよりも符号化効率が高くなる。

【０１７８】（８）画像の背景色を符号化効率の高いコ
ードに置き換えることを特徴とする画像変換装置。この
ような画像変換装置を用いることにより、符号化を行っ
たときの符号化効率が向上する。

【０１７９】（９）（８）における背景色のコードの置
き換えに、画像のヒストグラムを用いる。これによっ
て、画像によらず画像を占める割合の大きい背景色が選
択され、選択された背景色は符号化効率の高いコードに
置き換えられるので、符号化を行ったときの符号化効率
が高くなる。

【０１８０】（１０）（９）における画像のヒストグラ
ムとして、画像の大域的及び局所的ヒストグラムを用い
る。これによって、画像によらず画像を占める割合の大
きい複数の背景色から処理対象の背景色が選択され、選
択された背景色は符号化効率の高いコードに置き換えら
れるので、符号化を行ったときの符号化効率が高くな
る。

【０１８１】（１１）多値／２値変換手段に入力される
多値画像データとして、（８）の画像変換装置で変換さ
れたデータを用いる。画像変換装置で背景色を符号化効
率の高いコードに割り当てることによって、符号化効率
がさらに向上する。

【０１８２】（１２）多値／２値変換手段に入力される
多値画像データとして、（９）の画像変換装置で変換さ
れたデータを用いる。画像変換装置で画像のヒストグラ
ムを用いて背景色を選択し、背景色を符号化効率の高い
コードに割り当てることによって、符号化効率がさらに
向上する。

【０１８３】（１３）多値／２値変換手段に入力される
多値画像データとして、（１０）の画像変換装置で変換
されたデータを用いる。画像変換装置で画像の大域的及
び局所的ヒストグラムを用いて背景色を選択し、背景色
を符号化効率の高いコードに割り当てることによって、
符号化効率がさらに向上する。

【０１８４】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
多値画像データを２値画像データ列に変換し、２値符号
化技術を用いて符号化する際、注目画素の多値画像デー
タのうちの少なくとも一つのデータ値に対して、隣接す
る２値データ列において同一データ値がより多く連続す
るように、該注目画素の多値画像データの周辺のデータ
値に応じて複数の２値データ列から一つの２値データ列
を選択して２値符号化を行う構成としたことにより、符
号化効率の高い画像符号化装置を提供することができ
る。

【０１８５】また、本発明によれば上記の画像符号化装
置で符号化されたデータから元の多値画像データを復号
化できる画像復号化装置を提供することができる。

【０１８６】さらに、本発明によればこれらの画像符号
化／復号化装置を用いて多値画像データを画像メモリや
伝送路を介して出力するプリンタ、複写機あるいはファ
クシミリ装置などの画像処理装置において、符号化効率
の向上によって、メモリ容量の節約または限られたメモ
リ容量の下での記憶可能な画像情報量の増大を図り、ま
た伝送速度の向上を図ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】実施形態１−１に係る装置の構成を示すブロッ
ク図

【図２】図１における画像補正装置の構成を示すブロッ
ク図

【図３】図２における閾値処理回路の入出力の対応表を
示す図

【図４】図２における中間値変換回路の動作を説明する
ための図

【図５】図２における孤立点除去回路の動作を説明する
ための図

【図６】図１における多値／２値変換回路の動作を説明
するための種々の２値パターンを示す図

【図７】図６中のＬ，Ｒパターンの選択条件を説明する
ための図

【図８】図１における多値／２値変換回路による多値デ
ータ→２値ビットマップ変換の例を示す図

【図９】図１における２値／多値変換回路による２値ビ
ットマップ→多値データ変換の例を示す図

【図１０】実施形態１−２に係る装置の構成を示すブロ
ック図

【図１１】実施形態１−３に係る装置の構成を示すブロ
ック図

【図１２】実施形態１−４における多値／２値変換回路
の動作を説明するための種々の２値パターンを示す図

【図１３】実施形態１−５に係る装置の構成を示すブロ
ック図

【図１４】図１３における多値／多値変換回路の動作を
説明するための図

【図１５】同実施形態における多値／多値変換が有効と
なる文書画像の一例を示す図

【図１６】実施形態２−１を説明するための入出力多値
画像データの多値数と２値データ列の変換黒画素数の種
々の対応関係を示す図

【図１７】実施形態２−１を説明するためのマトリクス
サイズ３×３のマトリクスパターンを示す図

【図１８】実施形態２−１および２−２を説明するため
の多値画像データを２次元の２値データ列に変換する例
を示す図

【図１９】実施形態２−２に係る装置の構成を示すブロ
ック図

【図２０】実施形態２−３に係る装置の構成を示すブロ
ック図

【図２１】図１９および図２０におけるメモリへのデー
タ格納方法を説明するための図

【図２２】実施形態３−１に係る装置の構成を示すブロ
ック図

【図２３】図２２における識別回路の動作を説明するた
めの図

【図２４】図２２における多値／２値変換回路の動作を
説明するための図

【図２５】実施形態３−２に係る装置の構成を示す図

【図２６】図２５における画像処理装置の動作を説明す
るための図

【図２７】実施形態３−３に係る装置の構成を示すブロ
ック図

【図２８】図２７における画像処理装置の動作を説明す
るための図

【図２９】実施形態３−４に係る装置の構成を示すブロ
ック図

【図３０】実施形態３−５に係る装置の構成を示すブロ
ック図

【図３１】図２９および図３０における画像処理装置の
動作を説明するための図

【図３２】図２９および図３０における画像処理装置の
動作を説明するための図

【図３３】図２９および図３０における画像処理装置の
動作を説明するための図

【図３４】識別パターンの構成方法を説明するための図

【図３５】実施形態３−６に係る装置の構成を示すブロ
ック図

【図３６】図３５における画像処理装置の動作を説明す
るための図

【図３７】図３５における画像処理装置の動作を説明す
るための図

【図３８】実施形態３−７に係る装置の構成を示すブロ
ック図

【図３９】図３８における画像処理装置の動作を説明す
るための図

【図４０】実施形態４に係る装置の構成を示すブロック
図

【図４１】図４０の装置の動作を説明するための図

【図４２】図４０の装置の動作を説明するための図

【図４３】図４０の装置の動作を説明するための図

【図４４】実施形態５に係る装置の構成を示すブロック
図

【図４５】図４４におけるＤＣＴ変換装置および量子化
装置の動作を説明するため図

【図４６】図４４における符号化・復号化装置の構成を
示すブロック図

【図４７】図４４における符号化・復号化装置の動作を
説明するための図

【図４８】図４６におけるメモリへのデータ格納方法を
説明するための図

【図４９】従来の技術による多値画像データから２値デ
ータ列への変換の例を示す図

【符号の説明】

１０１…多値／２値変換回路 １０２…２値データ符号化・復号化回路 １０３…２値／多値変換回路

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.⁶，ＤＢ名) H04N 1/41 - 1/419 H04N 1/40 - 1/409

Claims (6)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】３値以上のデータ値を持つ多値画像データ
   を２値データ列に変換する多値／２値変換手段と、この
   多値／２値変換手段により変換された２値データ列を符
   号化する符号化手段とを備えた画像符号化装置におい
   て、 前記多値／２値変換手段は、注目画素の多値画像データ
   のうちの予め定められた少なくとも一つのデータ値に対
   して、隣接する２値データ列において同一データ値がよ
   り多く連続するように、該注目画素の多値画像データの
   周辺のデータ値に応じて複数の２値データ列から一つの
   ２値データ列を選択して出力することを特徴とする画像
   符号化装置。
2. 【請求項２】３値以上のデータ値を持つ多値画像データ
   を２値データ列に変換する多値／２値変換手段と、この
   多値／２値変換手段により変換された２値データ列を符
   号化する符号化手段とを備えた画像符号化装置におい
   て、 前記多値／２値変換手段は、注目画素の多値画像データ
   のうちの予め定められた少なくとも一つのデータ値に対
   して、隣接する２値データ列において同一データ値がよ
   り多く連続するように、(a) １次元主走査方向の左から
   順に同一データ値を所定個数連続して配置した第１の１
   次元２値データ列と右から順に同一データ値を所定個数
   連続して配置した第２の１次元２値データ列、もしくは
   (b) １次元副走査方向の上から順に同一データ値を所定
   個数連続して配置した第１の１次元２値データ列と下か
   ら順に同一データ値を所定個数連続して配置した第２の
   １次元２値データ列、もしくは(c) ２次元主走査方向の
   左上から順に同一データ値を所定個数連続して配置した
   第１の２次元２値データ列と右上から順に同一データ値
   を所定個数連続して配置した第２の２次元２値データ
   列、から該注目画素の多値画像データの周辺のデータ値
   に応じてそれぞれ一つの２値データ列を選択して出力す
   ることを特徴とする画像符号化装置。
3. 【請求項３】３値以上のデータ値を持つ多値画像データ
   を、注目画素の多値画像データのうちの予め定められた
   少なくとも一つのデータ値に対して、隣接する２値デー
   タ列 において同一データ値がより多く連続するように、
   該注目画素の多値画像データの周辺のデータ値に応じて
   複数の２値データ列から一つの２値データ列を選択して
   得られた２値データ列を符号化してなる符号化データか
   ら２値データ列を復号化する復号化手段と、この復号化
   手段により復号化された２値データ列を３値以上のデー
   タ値を持つ多値画像データに変換する２値／多値変換手
   段とを備え、 前記２値／多値変換手段は、２値データ列のうちの予め
   定められた少なくとも２つに対して、同一データ値の多
   値画像データを出力することを特徴とする画像復号化装
   置。
4. 【請求項４】３値以上のデータ値を持つ多値画像データ
   を、注目画素の多値画像データのうちの予め定められた
   少なくとも一つのデータ値に対して、隣接する２値デー
   タ列において同一データ値がより多く連続するように、
   該注目画素の多値画像データの周辺のデータ値に応じて
   複数の２値データ列から一つの２値データ列を選択して
   得られた２値データ列を符号化してなる符号化データか
   ら２値データ列を復号化する復号化手段と、この復号化
   手段により復号化された２値データ列を３値以上のデー
   タ値を持つ多値画像データに変換する２値／多値変換手
   段とを備え、 前記２値／多値変換手段は、(a) １次元主走査方向の左
   から順に同一データ値を所定個数連続して配置した第１
   の１次元２値データ列と右から順に同一データ値を所定
   個数連続して配置した第２の１次元２値データ列、もし
   くは(b) １次元副走査方向の上から順に同一データ値を
   所定個数連続して配置した第１の１次元２値データ列と
   下から順に同一データ値を所定個数連続して配置した第
   ２の１次元２値データ列、もしくは(c) ２次元主走査方
   向の左上から順に同一データ値を所定個数連続して配置
   した第１の２次元２値データ列と右上から順に同一デー
   タ値を所定個数連続して配置した第２の２次元２値デー
   タ列に対して、同一データ値の多値画像データを出力す
   ることを特徴とする画像復号化装置。
5. 【請求項５】３値以上のデータ値を持つ多値画像データ
   を２値データ列に変換する多値／２値変換手段と、この
   多値／２値変換手段により変換された２値データ列を符
   号化する符号化手段と、この符号化手段により得られた
   符号化データから２値データ列を復号化する復号化手段
   と、この復号化手段により復号化された２値データ列を
   ３値以上のデータ値を持つ多値画像データに変換する２
   値／多値変換手段とを備えた画像処理装置において、 前記多値／２値変換手段は、注目画素の多値画像データ
   のうちの予め定められた少なくとも一つのデータ値に対
   して、隣接する２値データ列において同一データ値がよ
   り多く連続するように、該注目画素の多値画像データの
   周辺のデータ値に応じて複数の２値データ列から一つの
   ２値データ列を選択して出力し、 前記２値／多値変換手段は、２値データ列のうちの少な
   くとも２つに対して、同一データ値の多値画像データを
   出力することを特徴とする画像処理装置。
6. 【請求項６】３値以上のデータ値を持つ多値画像データ
   を２値データ列に変換する多値／２値変換手段と、この
   多値／２値変換手段により変換された２値データ列を符
   号化する符号化手段と、この符号化手段により得られた
   符号化データから２値データ列を復号化する復号化手段
   と、この復号化手段により復号化された２値データ列を
   ３値以上のデータ値を持つ多値画像データに変換する２
   値／多値変換手段とを備えた画像処理装置において、 前記多値／２値変換手段は、注目画素の多値画像データ
   のうちの予め定められた少なくとも一つのデータ値に対
   して、隣接する２値データ列において同一データ値がよ
   り多く連続するように、(a) １次元主走査方向の左から
   順に同一データ値を所定個数連続して配置した第１の１
   次元２値データ列と右から順に同一データ値を所定個数
   連続して配置した第２の１次元２値データ列、もしくは
   (b) １次元副走査方向の上から順に同一データ値を所定
   個数連続して配置した第１の１次元２値データ列と下か
   ら順に同一データ値を所定個数連続して配置した第２の
   １次元２値データ列、もしくは(c) ２次元主走査方向の
   左上から順に同一データ値を所定個数連続して配置した
   第１の２次元２値データ列と右上から順に同一データ値
   を所定個数連続して配置した第２の２次元２値データ
   列、から該注目画素の多値画像データの周辺のデータ値
   に応じてそれぞれ一つの２値データ列を選択して出力
   し、 前記２値／多値変換手段は、２値データ列のうち(a) １
   次元主走査方向の左から順に同一データ値を所定個数連
   続して配置した第１の１次元２値データ列と右から順に
   同一データ値を所定個数連続して配置した第２の１次元
   ２値データ列、もしくは(b) １次元副走査方向の上から
   順に同一データ値を所定個数連続して配置した第１の１
   次元２値データ列と下から順に同一データ値を所定個数
   連続して配置した第２の１次元２値データ列、もしくは
   (c) ２次元主走査方向の左上から順に同一データ値を所
   定個数連続して配置した第１の２次元２値データ列と右
   上から順に同一データ値を所定個数連続して配置した第
   ２の２次元２値データ列に対して、同一データ値の多値
   画像データを出力することを特徴とする画像処理装置。