JP3085932B2 - マスクを用いた予測映像発生装置及びその装置を用いた２進映像の圧縮、伝送及び復元装置 - Google Patents
マスクを用いた予測映像発生装置及びその装置を用いた２進映像の圧縮、伝送及び復元装置Info
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- G—PHYSICS
- G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
- G06T—IMAGE DATA PROCESSING OR GENERATION, IN GENERAL
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- G06T9/004—Predictors, e.g. intraframe, interframe coding
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- H04N1/41—Bandwidth or redundancy reduction
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は映像圧縮に係り、よ
り詳細にはマスクを用いた予測映像発生装置及びその装
置を用いた２進映像の圧縮、伝送及び復元装置に関す
る。
り詳細にはマスクを用いた予測映像発生装置及びその装
置を用いた２進映像の圧縮、伝送及び復元装置に関す
る。
【０００２】
【従来の技術】最近、文書がテキストで絵や図表を含む
多様な形態の文書に変わっている。またカラーディスプ
レーが発達することによって、パソコンにでもカラー写
真や絵が多様に使われている。ところがこのような文書
をプリンタに出力する場合、プリンタが２進映像だけを
認識するため、ディザーリング(Dithering)や誤差拡散な
ど色々な２進映像発生方法を使用してプリンタしようと
する写真や絵を２進映像に変換した後印刷している。
多様な形態の文書に変わっている。またカラーディスプ
レーが発達することによって、パソコンにでもカラー写
真や絵が多様に使われている。ところがこのような文書
をプリンタに出力する場合、プリンタが２進映像だけを
認識するため、ディザーリング(Dithering)や誤差拡散な
ど色々な２進映像発生方法を使用してプリンタしようと
する写真や絵を２進映像に変換した後印刷している。
【０００３】一方、ファクシミリは前述した２進映像発
生方法を使用してスキャニングした文書に対する２進映
像を作り、その２進映像を圧縮した後伝送する。ITU-T
(International Telecommunications Union-Telecommun
ication standarization)はファクシミリで頻繁に伝送
される文書の種類を主にテキストになった文書にきめ、
圧縮方式もそれに合わせて定めた。また圧縮に参考する
色々な圧縮表も主にテキストになった文書にきめた。従
って、絵や写真を含む文書を２進化して得られた映像
は、前記の作られた圧縮方式とは合わなくなった。
生方法を使用してスキャニングした文書に対する２進映
像を作り、その２進映像を圧縮した後伝送する。ITU-T
(International Telecommunications Union-Telecommun
ication standarization)はファクシミリで頻繁に伝送
される文書の種類を主にテキストになった文書にきめ、
圧縮方式もそれに合わせて定めた。また圧縮に参考する
色々な圧縮表も主にテキストになった文書にきめた。従
って、絵や写真を含む文書を２進化して得られた映像
は、前記の作られた圧縮方式とは合わなくなった。
【０００４】即ち、絵や写真を含む文書はファクシミリ
により伝送するとテキストになった文書より圧縮効率が
たくさん落ちる。従来のファクシミリ映像圧縮標準は修
正ハフマン圧縮方法を使用して映像を圧縮する。その圧
縮方法は黒い画素（表１で２進数１に表示）や、白い画
素（表１で２進数０に表示）の連続した個数を圧縮テー
ブル（表１）のシンボルとマッピングさせて映像を圧縮
する。
により伝送するとテキストになった文書より圧縮効率が
たくさん落ちる。従来のファクシミリ映像圧縮標準は修
正ハフマン圧縮方法を使用して映像を圧縮する。その圧
縮方法は黒い画素（表１で２進数１に表示）や、白い画
素（表１で２進数０に表示）の連続した個数を圧縮テー
ブル（表１）のシンボルとマッピングさせて映像を圧縮
する。
【０００５】圧縮される前の２進映像のビット列が、例
えば図１（ａ）と同じだと仮定すれば、下記の表１のハ
フマンテーブルを参照してこの２進映像を圧縮する過程
は次のようである。最初の６個の白い画素000000はシン
ボル0001にマッピングされる。次の４個の黒い画素1111
はシンボル010にマッピングされる。その次の３個の白
い画素はシンボル001にマッピングされる。同じ方法で
表１を参照して図１（ａ）の２進映像を圧縮すると結局
図１（ｂ）と同じ圧縮された２進映像を得る。
えば図１（ａ）と同じだと仮定すれば、下記の表１のハ
フマンテーブルを参照してこの２進映像を圧縮する過程
は次のようである。最初の６個の白い画素000000はシン
ボル0001にマッピングされる。次の４個の黒い画素1111
はシンボル010にマッピングされる。その次の３個の白
い画素はシンボル001にマッピングされる。同じ方法で
表１を参照して図１（ａ）の２進映像を圧縮すると結局
図１（ｂ）と同じ圧縮された２進映像を得る。
【表１】 図１（ａ）の２進映像を圧縮して得た図１（ｂ）を見る
と、図１（ａ）では２４個の画素に対して２４ビットが
必要であるが、図１（ｂ）では１７ビットだけが必要で
ある。
と、図１（ａ）では２４個の画素に対して２４ビットが
必要であるが、図１（ｂ）では１７ビットだけが必要で
ある。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】前記のような修正ハフ
マン圧縮方法は２進映像で連続される白いまたは黒い色
画素の個数が多ければ多いほど圧縮がうまくいく。主に
テキストになった文書は行間、上下及び左右に多くの余
白が存在して連続する個数の白い画素が多いため、上の
条件をよく満足する。しかし、写真や絵に対する２進映
像は連続する長い画素を得られない。従って、このよう
な修正ハフマン圧縮方法は絵に対する２進映像を圧縮す
る時は圧縮効率が非常によくなくなる。結局ファクシミ
リで文書伝送時、絵が含まれている文書はテキストにな
った文書より長時間がかかる問題点がある。
マン圧縮方法は２進映像で連続される白いまたは黒い色
画素の個数が多ければ多いほど圧縮がうまくいく。主に
テキストになった文書は行間、上下及び左右に多くの余
白が存在して連続する個数の白い画素が多いため、上の
条件をよく満足する。しかし、写真や絵に対する２進映
像は連続する長い画素を得られない。従って、このよう
な修正ハフマン圧縮方法は絵に対する２進映像を圧縮す
る時は圧縮効率が非常によくなくなる。結局ファクシミ
リで文書伝送時、絵が含まれている文書はテキストにな
った文書より長時間がかかる問題点がある。
【０００７】本発明の目的は、前記のような問題点を解
決するために、伝送する側のウインド内で前記ウインド
の画素値とマスクの元素値に基づいて予測の成功可否を
示す予測映像データを発生するマスクを用いた予測映像
発生装置と、その装置を用いた予測映像の圧縮、伝送及
び復元装置を提供することである。
決するために、伝送する側のウインド内で前記ウインド
の画素値とマスクの元素値に基づいて予測の成功可否を
示す予測映像データを発生するマスクを用いた予測映像
発生装置と、その装置を用いた予測映像の圧縮、伝送及
び復元装置を提供することである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めにマスクを用いた予測映像発生装置が提供される。そ
の装置は最大値探索部、最小値探索部、平均値計算部、
２進化部及び比較部とを含む。最大値探索部は所定大き
さのウインド内で現在２進レベル値を予測しようとする
画素前に位置した複数個の画素中いずれか一つの２進レ
ベル値を有する画素に対応するマスク元素値の最大値を
探索する。最小値探索部は所定大きさのウインド内で現
在２進レベル値を予測しようとする画素前に位置した複
数個の画素中他の一つの２進レベル値を有する画素に対
応するマスク元素値の最大値を探索する。平均値計算部
は前記最大値探索部と最小値探索部で見つけられた最大
値と最小値を平均する。２進化部は前記平均値計算部で
計算された平均値を２進化する。比較部は前記２進化部
で２進化された平均値と現在画素の２進レベル値を比べ
て予測の成功可否を示す予測映像データを出力する。上
記の他の目的を達成するために前記装置を用いた２進映
像の圧縮、伝送及び復元装置が提供される。その装置は
第１予測部、圧縮部、解読部及び第２予測部とを含む。
第１予測部は伝送する側のウインド内で前記ウインドの
画素値とマスクの元素値に基づいて予測の成功可否を示
す予測映像データを出力する。圧縮部は前記第１予測部
から出力される予測映像データを所定の圧縮方式により
圧縮して伝送する。解読部は前記圧縮部から伝送された
値を圧縮前の予測映像データに復元する。第２予測部は
前記解読部で復元された予測映像データに基づいて、伝
送される方のウインド内で前記ウインドの画素値とマス
クの元素値から現在画素の２進レベル値を予測して出力
する。
めにマスクを用いた予測映像発生装置が提供される。そ
の装置は最大値探索部、最小値探索部、平均値計算部、
２進化部及び比較部とを含む。最大値探索部は所定大き
さのウインド内で現在２進レベル値を予測しようとする
画素前に位置した複数個の画素中いずれか一つの２進レ
ベル値を有する画素に対応するマスク元素値の最大値を
探索する。最小値探索部は所定大きさのウインド内で現
在２進レベル値を予測しようとする画素前に位置した複
数個の画素中他の一つの２進レベル値を有する画素に対
応するマスク元素値の最大値を探索する。平均値計算部
は前記最大値探索部と最小値探索部で見つけられた最大
値と最小値を平均する。２進化部は前記平均値計算部で
計算された平均値を２進化する。比較部は前記２進化部
で２進化された平均値と現在画素の２進レベル値を比べ
て予測の成功可否を示す予測映像データを出力する。上
記の他の目的を達成するために前記装置を用いた２進映
像の圧縮、伝送及び復元装置が提供される。その装置は
第１予測部、圧縮部、解読部及び第２予測部とを含む。
第１予測部は伝送する側のウインド内で前記ウインドの
画素値とマスクの元素値に基づいて予測の成功可否を示
す予測映像データを出力する。圧縮部は前記第１予測部
から出力される予測映像データを所定の圧縮方式により
圧縮して伝送する。解読部は前記圧縮部から伝送された
値を圧縮前の予測映像データに復元する。第２予測部は
前記解読部で復元された予測映像データに基づいて、伝
送される方のウインド内で前記ウインドの画素値とマス
クの元素値から現在画素の２進レベル値を予測して出力
する。
【０００９】
【発明の実施の形態】以下はまず、本発明の理解のため
に、マスクを使用してその２進レベル値が０−２５６レ
ベル間に分布する映像を２進化する方法に対して説明す
る。表２のような４×４マスクがあるとする。マスクを
利用して映像を２進化する方法は映像上にいくつかのマ
スクをお互い重ならないように配列した後、映像のいか
なる一つの画素の２進レベル値とそれに対応されるマス
クの元素値を比較して前者が後者より大きい場合、その
画素は白色に見なし、その反対の場合その画素は黒色に
見なす。
に、マスクを使用してその２進レベル値が０−２５６レ
ベル間に分布する映像を２進化する方法に対して説明す
る。表２のような４×４マスクがあるとする。マスクを
利用して映像を２進化する方法は映像上にいくつかのマ
スクをお互い重ならないように配列した後、映像のいか
なる一つの画素の２進レベル値とそれに対応されるマス
クの元素値を比較して前者が後者より大きい場合、その
画素は白色に見なし、その反対の場合その画素は黒色に
見なす。
【表２】
【表３】
【００１０】表３は８×８の映像上にお互い重ならない
ように配列した４つの４×４のマスクの元素値を示すこ
とである。まず、説明の便宜上左側上段を原点に考え、
下方向（ｙ方向）及び右側（ｘ方向）に行くほど座標の
大きさが増加すると仮定する。映像のｘ＝１、ｙ＝１に
ある画素はマスクでｘ＝１、ｙ＝１にある元素（その元
素値が８０）と重なるようになる。この際、映像のｘ＝
１、ｙ＝１にある画素の２進レベル値がそれに対応され
るマスクの元素値より大きいならば、その画素は白色に
見なされる。映像のｘ＝２、ｙ＝１にある画素はマスク
でｘ＝２、ｙ＝１にある元素（その元素値が１７６）と
対応される。ｘ＝２、ｙ＝１の位置で、例えば、映像の
画素の２進レベル値がマスクの元素値１７６より小さい
ならばその映像の画素は黒色に見なされる。同じ方法と
して、ｘ＝５、ｙ＝１にある映像の画素は、ｘ＝１、ｙ
＝１にあるマスクの元素に対応される。上で黒色及び白
色に見なされた画素の２進値（２進画素値）は各々０及
び１である。
ように配列した４つの４×４のマスクの元素値を示すこ
とである。まず、説明の便宜上左側上段を原点に考え、
下方向（ｙ方向）及び右側（ｘ方向）に行くほど座標の
大きさが増加すると仮定する。映像のｘ＝１、ｙ＝１に
ある画素はマスクでｘ＝１、ｙ＝１にある元素（その元
素値が８０）と重なるようになる。この際、映像のｘ＝
１、ｙ＝１にある画素の２進レベル値がそれに対応され
るマスクの元素値より大きいならば、その画素は白色に
見なされる。映像のｘ＝２、ｙ＝１にある画素はマスク
でｘ＝２、ｙ＝１にある元素（その元素値が１７６）と
対応される。ｘ＝２、ｙ＝１の位置で、例えば、映像の
画素の２進レベル値がマスクの元素値１７６より小さい
ならばその映像の画素は黒色に見なされる。同じ方法と
して、ｘ＝５、ｙ＝１にある映像の画素は、ｘ＝１、ｙ
＝１にあるマスクの元素に対応される。上で黒色及び白
色に見なされた画素の２進値（２進画素値）は各々０及
び１である。
【００１１】４×４マスクを複数個使用してその２進レ
ベル値の平均が８０の映像を２進化した結果が図２に示
されている。図２には４×４マスクに対応される領域ご
とに同じ２進映像が反復される。特に、雲や海の映像は
全体的に似た２進レベル値がたくさん分布しているの
で、大きさが４×４程度の小さなマスクを使用して映像
を２進化する場合、同じ紋の映像がずっと反復して映像
の２進レベル値の変化が少なくなるが、この場合ブルー
ノイズマスクのような大きさが非常に大きいマスクを使
用して映像を２進化することが望ましい。
ベル値の平均が８０の映像を２進化した結果が図２に示
されている。図２には４×４マスクに対応される領域ご
とに同じ２進映像が反復される。特に、雲や海の映像は
全体的に似た２進レベル値がたくさん分布しているの
で、大きさが４×４程度の小さなマスクを使用して映像
を２進化する場合、同じ紋の映像がずっと反復して映像
の２進レベル値の変化が少なくなるが、この場合ブルー
ノイズマスクのような大きさが非常に大きいマスクを使
用して映像を２進化することが望ましい。
【００１２】次いで、添付した図面を参照して本発明の
実施形態を詳細に説明する。図３は本発明によるマスク
を用いた予測映像発生装置のブロック図である。図３に
示した装置は最大値探索部３００、最小値探索部３１
０、平均値計算部３２０、２進化部３３０及び比較部３
４０を含む。
実施形態を詳細に説明する。図３は本発明によるマスク
を用いた予測映像発生装置のブロック図である。図３に
示した装置は最大値探索部３００、最小値探索部３１
０、平均値計算部３２０、２進化部３３０及び比較部３
４０を含む。
【００１３】図６を参照して図３に示した装置の動作を
説明すると次の通りである。まず、１次元でウインドの
大きさが５の場合、本発明の装置により予測映像を発生
する過程を説明する。ここで、ウインドとは現在の画素
の２進レベル値を予測するために参照する以前画素の集
合を意味し、ウインドの大きさはウインド内に含まれた
画素の個数を意味する。即ち、ウインドの大きさが５で
あれば現在画素の２進レベル値を予測するために以前５
個の画素の２進レベル値を参照するという意味である。
図６で望ましくは前述したブルーノイズマスクが使われ
る。
説明すると次の通りである。まず、１次元でウインドの
大きさが５の場合、本発明の装置により予測映像を発生
する過程を説明する。ここで、ウインドとは現在の画素
の２進レベル値を予測するために参照する以前画素の集
合を意味し、ウインドの大きさはウインド内に含まれた
画素の個数を意味する。即ち、ウインドの大きさが５で
あれば現在画素の２進レベル値を予測するために以前５
個の画素の２進レベル値を参照するという意味である。
図６で望ましくは前述したブルーノイズマスクが使われ
る。
【００１４】図６で点線で表示されたレベルは映像の２
進レベル値を、実線で表示されたレベルはマスクの元素
値を示す。図６に示された８番目画素の２進レベル値は
次のような過程により予測されうる。８番目画素の２進
レベル値を予測するためには、まず３〜７番目画素の２
進画素値を知るべきである。２進画素値はウインドの画
素値とマスクの元素値を比較して前者が大きければその
値は１であり、後者が大きければ０である。３、５及び
７番目画素の２進レベル値は各々それに対応するマスク
の元素値より小さいので３、５及び７番目画素の２進画
素値は全て１になる。同じ方法を４及び６番目画素に適
用すればこの２進画素値は全て０になる。
進レベル値を、実線で表示されたレベルはマスクの元素
値を示す。図６に示された８番目画素の２進レベル値は
次のような過程により予測されうる。８番目画素の２進
レベル値を予測するためには、まず３〜７番目画素の２
進画素値を知るべきである。２進画素値はウインドの画
素値とマスクの元素値を比較して前者が大きければその
値は１であり、後者が大きければ０である。３、５及び
７番目画素の２進レベル値は各々それに対応するマスク
の元素値より小さいので３、５及び７番目画素の２進画
素値は全て１になる。同じ方法を４及び６番目画素に適
用すればこの２進画素値は全て０になる。
【００１５】最大値探索部３００は望ましくは比較器よ
りなり、ウインド内で現在２進レベル値を予測しようと
する画素前に位置した複数個画素中２進画素値が１の画
素に対応するマスク元素値の最大値を捜し出す。２進画
素値が１の画素、即ち３、５及び７番目画素に対応する
マスクの元素値は各々４０、２０及び３０であるとす
る。従って、２進画素値が１の画素に対応するマスクの
元素値中最大値は４０である。
りなり、ウインド内で現在２進レベル値を予測しようと
する画素前に位置した複数個画素中２進画素値が１の画
素に対応するマスク元素値の最大値を捜し出す。２進画
素値が１の画素、即ち３、５及び７番目画素に対応する
マスクの元素値は各々４０、２０及び３０であるとす
る。従って、２進画素値が１の画素に対応するマスクの
元素値中最大値は４０である。
【００１６】最小値探索部３１０は望ましくは比較器よ
りなり、ウインド内で現在２進レベル値を予測しようと
する画素前に位置した複数個の画素中２進画素値が０の
画素に対応するマスク元素値の最小値を捜し出す。２進
画素値が０の画素、即ち４及び６番目画素に対応するマ
スクの元素値は各々２５５及び２２０であるとする。従
って、２進画素値が０の画素に対応するマスクの元素値
中最小値は２２０である。
りなり、ウインド内で現在２進レベル値を予測しようと
する画素前に位置した複数個の画素中２進画素値が０の
画素に対応するマスク元素値の最小値を捜し出す。２進
画素値が０の画素、即ち４及び６番目画素に対応するマ
スクの元素値は各々２５５及び２２０であるとする。従
って、２進画素値が０の画素に対応するマスクの元素値
中最小値は２２０である。
【００１７】平均値計算部３２０は最大値探索部３００
と最小値探索部３１０から見つけられたマスク元素値の
最大値と最小値を平均する。ここで、８番目位置にある
画素の２進レベル値を予測するために最大値４０と最小
値２２０を平均する理由は次の通りである。２進画素値
が０の画素の中では、マスク元素値の最小値に対応する
画素の２進レベル値（ｍ）が８番目画素の２進レベル値
に最も近似するからである。また、２進画素値が１の画
素の中では、マスク元素値の最大値に対応する画素の２
進レベル値（Ｍ）が８番目画素の２進レベル値に最も近
似するからである。ウインド内で画素の２進レベル値は
大きく異ならないため、現在予測しようとする画素の２
進レベル値は前記Ｍとｍとの間に存在する。従って、Ｍ
とｍの平均値を８番目画素の２進レベル値として予測す
る。
と最小値探索部３１０から見つけられたマスク元素値の
最大値と最小値を平均する。ここで、８番目位置にある
画素の２進レベル値を予測するために最大値４０と最小
値２２０を平均する理由は次の通りである。２進画素値
が０の画素の中では、マスク元素値の最小値に対応する
画素の２進レベル値（ｍ）が８番目画素の２進レベル値
に最も近似するからである。また、２進画素値が１の画
素の中では、マスク元素値の最大値に対応する画素の２
進レベル値（Ｍ）が８番目画素の２進レベル値に最も近
似するからである。ウインド内で画素の２進レベル値は
大きく異ならないため、現在予測しようとする画素の２
進レベル値は前記Ｍとｍとの間に存在する。従って、Ｍ
とｍの平均値を８番目画素の２進レベル値として予測す
る。
【００１８】２進化部３３０は平均値計算部３２０で計
算された平均値を２進化する。比較部３４０は２進化部
３３０で２進化された平均値と現在画素の２進レベル値
を比較して同じであれば予測が成功することを示す予測
映像データ１を出力し、違えば予測が失敗したことを示
す０を出力する。もちろん、その反対の場合も可能であ
る。
算された平均値を２進化する。比較部３４０は２進化部
３３０で２進化された平均値と現在画素の２進レベル値
を比較して同じであれば予測が成功することを示す予測
映像データ１を出力し、違えば予測が失敗したことを示
す０を出力する。もちろん、その反対の場合も可能であ
る。
【００１９】次に、図７を参照して２次元映像にマスク
を使用して現在画素の２進レベル値を予測する方法を説
明する。２次元の場合はウインドを２次元に適用する点
が１次元の場合と違う。図７で点をうった部分が画素の
２進レベル値を予測するために参照される画素の範囲、
即ちウインドである。ここで、ウインドの大きさと形態
は予測成功率に多くの影響を及ぼす。ウインドが大きけ
れば、より多くの数の隣接画素の２進レベル値が参照さ
れるため、予測しようとする画素の２進レベル値により
近い値を得られる。しかし、ウインドの大きさがある値
以上になるとエッジを含む可能性が大きくなるため、全
体的に予測成功率がたくさん落ちる。またウインドが小
さければ、エッジを含む可能性は少ないが、さらに少な
い数の隣接画素の２進レベル値が参照されるため、予測
成功率が低くなる。３×３、５×５及び７×７の大きさ
のウインド中、５×５の大きさのウインドを使用した
時、一般的に最も望ましい予測成功率を示す。
を使用して現在画素の２進レベル値を予測する方法を説
明する。２次元の場合はウインドを２次元に適用する点
が１次元の場合と違う。図７で点をうった部分が画素の
２進レベル値を予測するために参照される画素の範囲、
即ちウインドである。ここで、ウインドの大きさと形態
は予測成功率に多くの影響を及ぼす。ウインドが大きけ
れば、より多くの数の隣接画素の２進レベル値が参照さ
れるため、予測しようとする画素の２進レベル値により
近い値を得られる。しかし、ウインドの大きさがある値
以上になるとエッジを含む可能性が大きくなるため、全
体的に予測成功率がたくさん落ちる。またウインドが小
さければ、エッジを含む可能性は少ないが、さらに少な
い数の隣接画素の２進レベル値が参照されるため、予測
成功率が低くなる。３×３、５×５及び７×７の大きさ
のウインド中、５×５の大きさのウインドを使用した
時、一般的に最も望ましい予測成功率を示す。
【００２０】表４は本発明による装置であって画素の２
進レベル値を予測した時の予測成功率を示す。
進レベル値を予測した時の予測成功率を示す。
【表４】 表４でエントロピは平均データ量を意味し、画素当エン
トロピは一つの画素を示すために必要な平均ビットを意
味し、理論的には圧縮できる最大データ量を示す。
トロピは一つの画素を示すために必要な平均ビットを意
味し、理論的には圧縮できる最大データ量を示す。
【００２１】現在画素の２進レベル値が予測に成功すれ
ば現在２進画素値のところに１を書き、失敗すれば０を
書く。また次の２進画素値のところにも以前の画素の２
進レベル値から予測して成功すれば１を書き、失敗すれ
ば０を書く。これを映像の全体画素に対して反復すると
２進レベル値の予測の成功した画素と失敗した画素が配
列された予測映像が作られる。表４で分かるように予測
成功確率が非常に高いため、予測映像の２進画素値が１
の確率が高くなり、０の確率は低くなる。ハフマン圧縮
方式によると連続する白色（ビットが１）や黒色（ビッ
トが０）画素の個数が多ければ多いほど圧縮がよくでき
る。従って、図３に示した装置で映像を圧縮する場合圧
縮効率が高くなることがよく分かる。
ば現在２進画素値のところに１を書き、失敗すれば０を
書く。また次の２進画素値のところにも以前の画素の２
進レベル値から予測して成功すれば１を書き、失敗すれ
ば０を書く。これを映像の全体画素に対して反復すると
２進レベル値の予測の成功した画素と失敗した画素が配
列された予測映像が作られる。表４で分かるように予測
成功確率が非常に高いため、予測映像の２進画素値が１
の確率が高くなり、０の確率は低くなる。ハフマン圧縮
方式によると連続する白色（ビットが１）や黒色（ビッ
トが０）画素の個数が多ければ多いほど圧縮がよくでき
る。従って、図３に示した装置で映像を圧縮する場合圧
縮効率が高くなることがよく分かる。
【００２２】表５はＦＡＸ標準ハフマンコーディングを
使用して２進映像を圧縮した後の大きさを示す。
使用して２進映像を圧縮した後の大きさを示す。
【表５】 元来の２進映像の大きさは二つとも３２７６８、即ち３
２Ｋバイトである。表５を見ると、従来の方法によりマ
スクを利用して作った映像の場合には、圧縮後に元来の
大きさより２〜３倍ほどさらに大きくなったことが分か
る。しかし、本発明の予測装置を使用して映像を圧縮し
た場合は元来の映像が２倍ほどまで圧縮されたことを見
つめうる。従って、本発明による予測装置は従来のマス
クを用いた２進映像の圧縮方法に比べて相対的に５〜６
倍ほど圧縮効率がさらに高くなったことがわかる。
２Ｋバイトである。表５を見ると、従来の方法によりマ
スクを利用して作った映像の場合には、圧縮後に元来の
大きさより２〜３倍ほどさらに大きくなったことが分か
る。しかし、本発明の予測装置を使用して映像を圧縮し
た場合は元来の映像が２倍ほどまで圧縮されたことを見
つめうる。従って、本発明による予測装置は従来のマス
クを用いた２進映像の圧縮方法に比べて相対的に５〜６
倍ほど圧縮効率がさらに高くなったことがわかる。
【００２３】図４は図３に示した予測装置を利用して２
進映像を圧縮、伝送及び復元する装置のブロック図であ
る。図４に示した装置は第１予測部４００、圧縮部４１
０、解読部４２０及び第２予測部４３０を含む。第１予
測部４００の構成及びその動作は図３に示した装置のそ
れと同一である。伝送する方の第１予測部４００と伝送
を受ける方の第２予測部４３０が同じ予測方法で予測す
る。従って、伝送する方から予測が失敗した場合は受け
る方にでも予測が失敗したことと見なされる。
進映像を圧縮、伝送及び復元する装置のブロック図であ
る。図４に示した装置は第１予測部４００、圧縮部４１
０、解読部４２０及び第２予測部４３０を含む。第１予
測部４００の構成及びその動作は図３に示した装置のそ
れと同一である。伝送する方の第１予測部４００と伝送
を受ける方の第２予測部４３０が同じ予測方法で予測す
る。従って、伝送する方から予測が失敗した場合は受け
る方にでも予測が失敗したことと見なされる。
【００２４】図５は図４に示した第２予測部の詳細ブロ
ック図である。図５に示した第２予測部は最大値探索器
５００、最小値探索器５１０、平均値計算器５２０、２
進化器５３０及び予測映像決定器５４０を含む。最大値
探索器５００、最小値探索器５１０、平均値計算器５２
０及び２進化器５３０は第１予測部の対応する部分の動
作と同一であり、ただ予測映像決定器５４０の動作だけ
次のように異なる。第１予測部４００の比較器は平均値
計算部３２０で計算された平均値と２進レベル値を予測
しようとする画素に対応するマスクの元素値が一致する
かどうかを比較する。しかし、第２予測部４３０の予測
映像決定器５４０は解読部４２０で復元された予測映像
データが１であれば２進化器５３０で２進化した値を現
在画素の２進レベル値として出力し、予測映像データが
０であれば前記２進化器５３０で２進化した値を反転さ
せた値（０は１に、１は０に変換）を現在画素の２進レ
ベル値に出力する。
ック図である。図５に示した第２予測部は最大値探索器
５００、最小値探索器５１０、平均値計算器５２０、２
進化器５３０及び予測映像決定器５４０を含む。最大値
探索器５００、最小値探索器５１０、平均値計算器５２
０及び２進化器５３０は第１予測部の対応する部分の動
作と同一であり、ただ予測映像決定器５４０の動作だけ
次のように異なる。第１予測部４００の比較器は平均値
計算部３２０で計算された平均値と２進レベル値を予測
しようとする画素に対応するマスクの元素値が一致する
かどうかを比較する。しかし、第２予測部４３０の予測
映像決定器５４０は解読部４２０で復元された予測映像
データが１であれば２進化器５３０で２進化した値を現
在画素の２進レベル値として出力し、予測映像データが
０であれば前記２進化器５３０で２進化した値を反転さ
せた値（０は１に、１は０に変換）を現在画素の２進レ
ベル値に出力する。
【００２５】以下、図４に示した装置の動作を説明す
る。第１予測部４００は図３に示した装置と同じ過程で
現在画素の２進レベル値を予測した後、予測の成功可否
を示す２進画素値１（予測成功）または０（予測失敗）
よりなる予測映像データを発生する。ある映像の最初の
画素は以前画素値の２進レベル値が参照できないため、
予測がほとんど失敗するはずである。従って、最初は無
条件０（または１）を伝送する。
る。第１予測部４００は図３に示した装置と同じ過程で
現在画素の２進レベル値を予測した後、予測の成功可否
を示す２進画素値１（予測成功）または０（予測失敗）
よりなる予測映像データを発生する。ある映像の最初の
画素は以前画素値の２進レベル値が参照できないため、
予測がほとんど失敗するはずである。従って、最初は無
条件０（または１）を伝送する。
【００２６】圧縮部４１０は第１予測部４００で予測さ
れた映像を、所定の圧縮方式、望ましくはハフマン圧縮
方式で圧縮する。
れた映像を、所定の圧縮方式、望ましくはハフマン圧縮
方式で圧縮する。
【００２７】伝送される方で、圧縮されて伝送されたデ
ータは解読部４２０で元来の予測映像データに解読され
る。解読部４２０は既存のファクシミリやプリンタに用
いられる解読器構造と同一である。
ータは解読部４２０で元来の予測映像データに解読され
る。解読部４２０は既存のファクシミリやプリンタに用
いられる解読器構造と同一である。
【００２８】第２予測部４３０は解読部４２０で解読さ
れた予測映像データが１の場合は、予測に成功した映像
であるため、伝送される方の映像のウインド内画素値と
マスクの元素値を利用して予測された現在画素の２進レ
ベル値をそのまま出力する。一方、解読された予測映像
データが０の場合は、予測に失敗した映像であるため、
前記２進レベル値を反転させて出力する。
れた予測映像データが１の場合は、予測に成功した映像
であるため、伝送される方の映像のウインド内画素値と
マスクの元素値を利用して予測された現在画素の２進レ
ベル値をそのまま出力する。一方、解読された予測映像
データが０の場合は、予測に失敗した映像であるため、
前記２進レベル値を反転させて出力する。
【００２９】本発明は既存の２進映像伝送器の構造に圧
縮前と解読後に予測器だけを追加すればよいので既存の
構造をほとんど変える必要がない。また本発明の装置は
ファクシミリだけでなくプリンタ及びスキャナーにも適
用できる。本発明は前述した実施形態に限らず、本発明
の思想内で当業者による変形ができる。
縮前と解読後に予測器だけを追加すればよいので既存の
構造をほとんど変える必要がない。また本発明の装置は
ファクシミリだけでなくプリンタ及びスキャナーにも適
用できる。本発明は前述した実施形態に限らず、本発明
の思想内で当業者による変形ができる。
【００３０】
【発明の効果】本発明によると、テキスト中心の文書は
もちろん絵を含む文書を２進化して得られた映像を伝送
する時、良い画質を維持しながら既存の映像の圧縮、伝
送及び復元装置の構造をあまり変更しなくても高い圧縮
効率が具現できる。
もちろん絵を含む文書を２進化して得られた映像を伝送
する時、良い画質を維持しながら既存の映像の圧縮、伝
送及び復元装置の構造をあまり変更しなくても高い圧縮
効率が具現できる。
【図１】 （ａ）は、ある２進信号の圧縮される前のビ
ット列を示す説明図であり、（ｂ）は、表１を参照して
（ａ）に示したビット列を圧縮した後のビット列を示す
説明図である。
ット列を示す説明図であり、（ｂ）は、表１を参照して
（ａ）に示したビット列を圧縮した後のビット列を示す
説明図である。
【図２】 ４×４マスクを複数個使用してその２進レベ
ル値の平均が８０の映像を２進化した結果を示す図面で
ある。
ル値の平均が８０の映像を２進化した結果を示す図面で
ある。
【図３】 本発明によるマスクを用いた予測映像発生装
置のブロック図である。
置のブロック図である。
【図４】 図３に示した装置を用いた２進映像の圧縮、
伝送及び復元装置のブロック図である。
伝送及び復元装置のブロック図である。
【図５】 図４に示した第２予測部の詳細ブロック図で
ある。
ある。
【図６】 １次元マスクを使用して予測映像データを発
生する過程を説明するための図面である。
生する過程を説明するための図面である。
【図７】 ２次元マスクを使用して予測映像データを発
生する過程を説明するための図面である。
生する過程を説明するための図面である。
３００……最大値探索部、 ３１０……最小値探索部、
３２０……平均値計算部、 ３３０……２進化部、 ３
４０……比較部、４００……第１予測部、 ４１０……
圧縮部、 ４２０……解読部、４３０……第２予測部、
５００……最大値探索器、５１０……最小値探索器、
５２０……平均値計算器、５３０……２進化器、 ５
４０……予測映像決定器
３２０……平均値計算部、 ３３０……２進化部、 ３
４０……比較部、４００……第１予測部、 ４１０……
圧縮部、 ４２０……解読部、４３０……第２予測部、
５００……最大値探索器、５１０……最小値探索器、
５２０……平均値計算器、５３０……２進化器、 ５
４０……予測映像決定器
Claims (6)
- 【請求項１】 マスクを利用して映像を圧縮する装置に
おいて、 所定大きさのウインド内で現在２進レベル値を予測しよ
うとする画素前に位置した複数個の画素中いずれか一つ
の２進レベル値を有する画素に対応するマスク元素値の
最大値を探索するための最大値探索部と、 所定大きさのウインド内で現在２進レベル値を予測しよ
うとする画素前に位置した複数個の画素中他の一つの２
進レベル値を有する画素に対応するマスク元素値の最大
値を探索するための最小値探索部と、 前記最大値探索部と最小値探索部で見つけられた最大値
と最小値を平均する平均値計算部と、 前記平均値計算部で計算された平均値を２進化するため
の２進化部と、 前記２進化部で２進化された平均値と現在画素の２進レ
ベル値を比べて予測の成功可否を示す予測映像データを
出力する比較部とを含むことを特徴とするマスクを用い
た予測映像発生装置。 - 【請求項２】 前記ウインドの大きさは、 ５×５のことを特徴とする請求項１に記載のマスクを用
いた予測映像発生装置。 - 【請求項３】 ２進映像の圧縮、伝送及び復元装置にお
いて、 伝送する側のウインド内で前記ウインドの画素値とマス
クの元素値に基づいて予測の成功可否を示す予測映像デ
ータを出力する第１予測部と、 前記第１予測部から出力される予測映像データを所定の
圧縮方式により圧縮して伝送する圧縮部と、 前記圧縮部から伝送された値を圧縮前の予測映像データ
に復元する解読部と、 前記解読部で復元された予測映像データに基づいて、伝
送される方のウインド内で前記ウインドの画素値とマス
クの元素値から現在画素の２進レベル値を予測して出力
する第２予測部を含むことを特徴とする２進映像の圧
縮、伝送及び復元装置。 - 【請求項４】 前記第１予測部は、 所定大きさのウインド内で現在２進レベル値を予測しよ
うとする画素前に位置した複数個の画素の２進レベル値
と前記画素に対応されるマスク元素値を比較して、前記
２進レベル値より小さな前記マスクの元素値中最大値を
探して出力する最大値探索器と、 所定大きさのウインド内で現在２進レベル値を予測しよ
うとする画素前に位置した複数個の画素の２進レベル値
と前記画素に対応されるマスク元素値を比較して、前記
２進レベル値より大きい前記マスクの元素値中最小値を
探して出力する最小値探索器と、 前記最大値探索器と最小値探索器で見つけられた最大値
と最小値を平均する平均値計算器と、 ２進化器と、 前記平均値計算器で計算された平均値と２進レベル値を
求めようとする画素に対応するマスク元素値の一致可否
によって予測の成功可否を示す予測映像データを出力す
る比較器とを含むことを特徴とする請求項３に記載の２
進映像の圧縮、伝送及び復元装置。 - 【請求項５】 前記圧縮部は、 ハフマン圧縮方式により圧縮することを特徴とする請求
項３に記載の２進映像の圧縮、伝送及び復元装置。 - 【請求項６】 前記第２予測部は、 所定大きさのウインド内で現在２進レベル値を予測しよ
うとする画素前に位置した複数個の画素の２進レベル値
と前記画素に対応されるマスク元素値を比較して、前記
２進レベル値より小さな前記マスクの元素値中最大値を
探して出力する最大値探索器と、 所定大きさのウインド内で現在２進レベル値を予測しよ
うとする画素前に位置した複数個の画素の２進レベル値
と前記画素に対応されるマスク元素値を比較して、前記
２進レベル値より大きい前記マスクの元素値中最小値を
探して出力する最小値探索器と、 前記最大値探索器と最小値探索器で見つけられた最大値
と最小値を平均する平均値計算器と、 前記解読部で復元された予測映像データに基づいて、前
記２進化器で２進化された平均値をそのまま使うか、ま
たは反転させて使うかを決めるための予測映像決定器と
を含むことを特徴とする請求項３に記載の２進映像の圧
縮、伝送及び復元装置。
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| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1019970076413A KR100275690B1 (ko) | 1997-12-29 | 1997-12-29 | 마스크를 이용한 영상처리장치 |
| KR199776413 | 1997-12-29 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11205614A JPH11205614A (ja) | 1999-07-30 |
| JP3085932B2 true JP3085932B2 (ja) | 2000-09-11 |
Family
ID=19529258
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10236027A Expired - Fee Related JP3085932B2 (ja) | 1997-12-29 | 1998-08-21 | マスクを用いた予測映像発生装置及びその装置を用いた２進映像の圧縮、伝送及び復元装置 |
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| Country | Link |
|---|---|
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| JP (1) | JP3085932B2 (ja) |
| KR (1) | KR100275690B1 (ja) |
| CN (1) | CN1140106C (ja) |
| GB (1) | GB2332801B (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0626576U (ja) * | 1992-09-02 | 1994-04-12 | タカラスタンダード株式会社 | 異形フロアキャビネット |
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|---|---|---|---|---|
| KR100484141B1 (ko) * | 2002-06-05 | 2005-04-18 | 삼성전자주식회사 | 영상 이진화 장치 및 방법 |
| KR100648350B1 (ko) * | 2004-11-15 | 2006-11-23 | 엘지전자 주식회사 | 문서영상의 반전 처리 장치 및 반전 처리 방법 |
| JP2011199432A (ja) * | 2010-03-17 | 2011-10-06 | Seiko Epson Corp | 画像処理装置およびプログラム |
| KR101448959B1 (ko) * | 2012-10-25 | 2014-10-13 | 주식회사 엔텍로직 | 디지털 영상의 이진화 장치 및 방법 |
| CN112235568B (zh) * | 2019-07-15 | 2024-03-26 | 华为技术有限公司 | 图像编码方法、解码方法、装置和存储介质 |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0647058B1 (en) * | 1993-09-28 | 1999-04-14 | Hewlett-Packard Company | Digital halftone rendering of a gray scale image with frequency-dependent diagonal correlation |
| JPH09270917A (ja) * | 1996-04-02 | 1997-10-14 | Ricoh Co Ltd | 画像処理装置 |
| JPH1056569A (ja) * | 1996-08-07 | 1998-02-24 | Riso Kagaku Corp | 画像処理方法および装置 |
| US5787238A (en) * | 1996-11-14 | 1998-07-28 | Xerox Corporation | Clustered halftone dot design process |
| US5974228A (en) * | 1997-01-28 | 1999-10-26 | Hewlett-Packard Company | Image rendition by plural-row error diffusion, for faster operation and smaller integrated circuits |
| US6020978A (en) * | 1997-09-30 | 2000-02-01 | Lexmark International, Inc. | Method and apparatus for color halftoning using interlocked threshold arrays |
-
1997
- 1997-12-29 KR KR1019970076413A patent/KR100275690B1/ko not_active IP Right Cessation
-
1998
- 1998-08-21 JP JP10236027A patent/JP3085932B2/ja not_active Expired - Fee Related
- 1998-08-25 CN CNB981186874A patent/CN1140106C/zh not_active Expired - Fee Related
- 1998-09-11 GB GB9819705A patent/GB2332801B/en not_active Expired - Fee Related
- 1998-09-18 US US09/156,488 patent/US6269191B1/en not_active Expired - Fee Related
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0626576U (ja) * | 1992-09-02 | 1994-04-12 | タカラスタンダード株式会社 | 異形フロアキャビネット |
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| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN1222042A (zh) | 1999-07-07 |
| JPH11205614A (ja) | 1999-07-30 |
| US6269191B1 (en) | 2001-07-31 |
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| KR100275690B1 (ko) | 2000-12-15 |
| GB2332801B (en) | 2000-01-26 |
| KR19990056418A (ko) | 1999-07-15 |
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| GB9819705D0 (en) | 1998-11-04 |
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