JP3139460B2 - 2値文書画像の符号化方法および符号化装置 - Google Patents
2値文書画像の符号化方法および符号化装置Info
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Description
号化方法および符号化装置に関し、特に、ITU−T
(国際電気通信連合)のT.82及びT.85において
勧告化されているJBIG方式において、2値文書画像
の符号化を行う場合に、画像中に連続して存在する白画
素の符号化をまとめて行い、その処理ステップ数を削減
することにより高速化を実現する2値文書画像の符号化
方法および符号化装置に関する。
符号化装置は一般に、ITU−TのT.82及びT.8
5において勧告化されているJBIG方式において、2
値文書画像の符号化を行う。ITU−Tの T.82、
及びT.85の勧告における2値画像の符号化アルゴリ
ズムであるJBIG方式では、1画素単位で画素を予測
して符号化処理を行う。画素の予測にはモデルテンプレ
ートと呼ばれる周辺画素を参照画素として使用する。
ヤ用のモデルテンプレートが示されている。モデルテン
プレートは、図6(a)の3ラインテンプレートと、
(b)の2ラインテンプレートが存在する。図6中のP
は符号化/復号化対象画素であり、C1〜C10の10
画素は周辺の参照画素を示す。このC1〜C10の画素
の値の組み合わせにより、画素Pの出現確率を求め、符
号化および復号化処理が行われる。
ーチャートが示されている。最初に各パラメータの初期
化が行われる(ステップS33)。その後、符号化対象
となる画素(以下、PIXとも言う)、及びその時のモ
デルテンプレートの状態を表すコンテクスト(以下、C
X)が読み込まれる(ステップS34)。読み込まれた
PIX及びCXを用いてPIXの符号化が行われる(ス
テップS35)。ステップS34及びステップS35の
処理は、ストライプが終了するまで継続される(ステッ
プS36)。ここでのストライプとはJBIG方式の処
理単位であり、JBIG方式では画像1ページをいくつ
かのストライプに分割して処理を行う。ストライプが終
了すると、レジスタ及びバッファ内に残っている符号を
吐き出すためのFLUSH処理が行われる(ステップS
37)。
処理の詳細フローチャートが示されている。最初に、現
符号化対象画素値PIXと、その時のCXに対応した優
勢確率シンボル(以下、MPS)の値が比較され(ステ
ップS38)、PIXが優勢確率シンボルか、劣勢確率
シンボル(以下、LPS)かを決定する。
率シンボルの場合、まず確率領域幅を示すAレジスタの
値は、劣勢確率シンボルの出現確率(以下、LSZ)と
の減算が行われ、その結果が代入される(ステップS3
9)。次に計算されたAレジスタの値とLSZの比較が
行われ(ステップS40)、A≧LSZの場合は、符号
生成用レジスタであるCレジスタとAレジスタの加算が
行われ、その後AレジスタにLSZが代入される(ステ
ップS41)。ステップS40においてA<LSZの場
合、及びA≧LSZの場合でステップS41を終了した
後、次にSWTCHの値を調べ、SWTCH=1の場合
(ステップS42)、MPSの値を反転する(ステップ
S43)。最後に、CXの状態を表すステータス(以
下、ST)の値に、LPS時の次の遷移先のステータス
を表すNLPSを代入し、正規化処理を行い(ステップ
S44)、PIXの符号化処理が終了する。
の勧告に記載されており、テーブルは、各STに対応し
たLSZの値、その時のPIXがLPSと判断された場
合の次の遷移先ST値NLPS、MPSと判断された場
合の次の遷移先ST値NMPS、その時のCXが持つM
PS値を反転させるかどうかを決定するSWTCHから
構成される。
と判断された場合、まず、LPS時と同様にAレジスタ
の値からLSZが減算される(ステップS45)。減算
されたAレジスタの値は、0×8000より小さいかど
うか比較され(ステップS46)、A≧0×8000の
場合は、何も処理が行われずにPIXの符号化処理が終
了する。A<0×8000の場合は、AレジスタとLS
Zの値の比較を行い(ステップS47)、A<LSZの
場合、CレジスタとAレジスタの加算、Aレジスタへの
LSZの代入が行われる(ステップS48)。最後にS
TにNMPSを代入し、正規化処理を行い(ステップS
49)、PIXの符号化処理が終了する。
として、特開平5−298063号公報の「符号化装
置」がある。本従来例では、予め符号化対象の複数の文
書あるいは復号化対象の文書を代表する文書を用いて、
コンテクスト毎のMPS値を求めて符号化部と復号化部
に初期MPS値として設定するとともに、各コンテクス
トにおけるLPSの出現率に応じて、各コンテクストの
初期状態番号を指定する。このことにより、確率推定部
が各コンテクストにおけるLPSやMPSの出現確率に
応じて最適な確率領域幅を選択するまでに要する学習ス
テップを削減し、且つ、既知の適応型2値算術符号化器
の構成については変更を加えることなく、文字文書の圧
縮率および符号化効率の向上を実現することができると
している。
通信の高速度化、取り扱う画像数の増大化、画素の高精
細化等に伴う画像データ処理の遅延の更なる改善が求め
られている。例えば、JBIG方式によるアルゴリズム
では、画像内の各画素毎に処理を行うため、各画素に対
して一定以上の処理数を必要とする。ソフトウエアで実
現した場合は、ハードウエアで実現した場合よりも演算
処理速度が低下し、A4サイズの200dpiの画像で
さえ、その画素数は約400万画素あり、その処理時間
は膨大な時間となる。
速モデムが登場し、通信時間が短くなり、符号化処理へ
も高速処理が要求されてきている。特に高圧縮性能をも
つJBIG方式は通信時間が短いため、CPUの性能に
よっては、符号化処理時間が通信に間に合わない場合も
発生し、間に合う場合でもCPUが符号化処理に張り付
きとなり、他の処理がほとんどできなくなってしまうと
いう問題点が存在する。
に、より高速度処理を可能とする2値文書画像の符号化
方法および符号化装置を提供することを目的とする。
に、請求項1記載の発明は、JBIG方式により符号化
する符号化方法において、原稿を画像データとして読み
込む読み込み処理工程と、読み込み処理工程により読み
込まれた画像データの連続値をチェックするチ ェック工
程と、チェック工程によりチェックされた連続値の中か
ら連続する同一値を一括して符号化処理する高速符号化
処理工程と、チェック工程によりチェックされた連続す
る同一値以外を符号化する通常符号化処理工程と、読み
込み処理工程と高速符号化処理工程または通常符号化処
理工程とをストライプ毎に行う制御工程とを有し、高速
符号化処理工程により連続する同一値を一括して符号化
処理することで、白領域の多い文書画像データ処理を高
速化することを特徴とする。
明において、高速符号化処理工程は、「0」値の白領域
の文書画像データを主体に符号化することを特徴とす
る。
記載の発明において、高速符号化処理と通常符号化処理
とのどちらで符号化処理を行うかをチェック工程の結果
に基づいて決定する符号化処理決定工程を有することを
特徴とする。
部と、符号化処理部と、RAMと、ラインメモリ部と、
画像入力装置とを備えて構成される符号化処理装置にお
いて、画像読み取り処理部は、RAMからの2値文書画
像データの読み込みを行う読み込み手段と、読み込み手
段により読み込まれた2値文書画像データをラインメモ
リ部に蓄積する蓄積手段と、蓄積手段によりラインメモ
リ部内に蓄積された2値文書画像データを使用してCX
を生成するCX生成手段と、CX生成手段により生成さ
れたCXと蓄積手段に蓄積された2値文書画像データの
値に基づいてCXの出現回数をカウントするCXカウン
ト手段とを有し、符号化処理部は、通常のJBIGアル
ゴリズムを実行して符号化を行う通常符号化手段と、カ
ウント手段によりカウントされたCX値を用いて高速処
理にて符号化を行う高速符号化手段と、通常符号化手段
と高速符号化手段とのどちらの符号化処理を行うか決定
する符号化処理決定手段とを有し、2値文書画像データ
内に存在する連続する白領域を検出し、白領域の多い2
値文書画像データの処理の高速化を可能とすることを特
徴とする。
による2値文書画像の符号化方法および符号化装置の実
施の形態を詳細に説明する。図1〜図5を参照すると、
本発明の2値文書画像の符号化方法および符号化装置の
実施形態が示されている。図1は、本発明の実施形態で
ある2値文書画像の符号化方法および符号化装置の適用
される符号化高速処理装置の構成例を示すブロック図で
ある。また、図2〜図5は、2値文書画像の符号化方法
および符号化装置の処理手順を説明するための図であ
る。なお、この処理の部分において、図8の従来の符号
化処理手順例を流用する。
理部1、符号化処理部2、RAM3、ラインメモリ部
4、及びスキャナ等の画像入力装置11を含んで構成さ
れる。
2値画像データの読み込みを行う画データ読み込み手段
5と、ラインメモリ部4内の画像データを使用してCX
(符号化対象時のモデルテンプレートの状態を表すコン
テクスト)を生成するCX生成手段6と、生成されたC
Xと入力された2値画像データの値に従って、CXの出
現回数をカウントするCXカウント手段7とを有する。
リズムを実行し符号化を行う通常符号化手段9と、カウ
ントされたCX値を使用して高速に符号化処理を行う高
速符号化手段10と、通常符号化手段9と高速符号化手
段10とのどちらの符号化処理を行うか決定する符号化
処理決定手段8とにより構成される。
画像データを記憶し、ラインメモリ3は前ライン及び前
々ラインのデータを記憶する。
いて、図2、図3、図4、図5のフローチャートを用い
て説明する。図2は、本発明の2値文書画像の符号化方
法および符号化装置の処理手順例を示すフローチャート
である。図3〜図5は、図2の処理ステップをより詳細
に表したフローチャートである。
化が行われる(ステップS1)。ここでは、従来のJB
IG方式によるパラメータの設定の他にN、及びTの値
を「0」に設定する。次に画像読み取り処理が行われ
(ステップS2)、読み込まれたPIX、CXの値とN
の値を用いて符号化処理が行われる(ステップS3)。
ステップS2の画像読み取り処理、ステップS3の符号
化処理は、ストライプの終了まで継続される(ステップ
S4)。ストライプとはJBIG方式での符号化処理単
位であり、通常1ページの画像はいくつかのストライプ
に分割され符号化される。ストライプが終了すると、残
っている符号の吐き出しを行うFLUSH処理が行われ
(ステップS5)、1ストライプの符号化が終了する。
の詳細フローチャートである。図3において、まず、T
=1かどうかの判定が行われる(ステップS6)。符号
Tは、高速符号化処理が行われたかどうかを示すフラグ
である。T=0の場合、次にPIXとCXを読み込む
(ステップS7)。ここで、CX=0且つPIX=0の
場合(ステップS8)、T=1、N=N+1とし(ステ
ップS9)、再びPIXとCXを読み込む。ここで、符
号NはCX=0且つPIX=0が発生した回数を表す。
このステップS7、S8、S9のループは、CX≠0ま
たはPIX≠0のCXまたはPIXが発生するまで行わ
れる。
S10)、先ほどのステップS9のループを通過した場
合には、読み込んできたPIXとCXを、それぞれNP
IX、NCXに代入し、PIX、CXの値を「0」とし
(ステップS11)、次の符号化処理へと進む。一方、
ステップS9のループを通過しなかった場合、すなわ
ち、CX=0且つPIX=0のCX、PIXが現れなか
った場合は、PIX、CXの値は読み込んできたままの
値で、次の符号化処理へと進む。
ステップS6の判定でT=1であった場合には、PI
X、CXにそれぞれNPIX、NCXが代入され、T=
0とし(ステップS12)、次の処理へと進む。ステッ
プS10でのT=1の意味は、次の符号化処理で高速符
号化処理を行うことを意味し、最新の読み取ってきたP
IX及びCXは、CX=0且つPIX=0ではないた
め、一時待避させる。
号化処理で高速符号化処理が行われたことを意味し、こ
の場合一時待避させておいたPIX、CXの値を戻し、
そのPIXの符号化処理を行う。
フローチャートである。図4において、ステップS13
においてT=1の場合は、高速符号化処理を行い(ステ
ップS14)、T=0の場合は従来の通常符号化処理を
行う(ステップS15)。なお、図5には高速符号化処
理のフローチャートが示されており、図8には通常符号
化処理のフローチャートが示されている。
=0の時のMPSの値が0かどうかの判定を行う(ステ
ップS16)。MPS[0]=0の場合、すなわち0が
MPSの場合、次にNumの値を算出する(ステップS
17)。Numは、正規化処理が発生するまでの最大減
算回数を示す。ステップS17で求められたNumの値
は、Nの値と比較され(ステップS18)、Num>N
の場合、Aレジスタの値からN回分のLSZが減算され
る。すなわち、CX=0且つPIX=0のデータの発生
回数よりも、正規化処理までの減算回数が大きい場合、
N個のデータは一度にまとめて符号化されることにな
る。ステップS18において、Num≦Nの場合、N個
のデータをまとめて処理することができないため、ま
ず、Num個のデータをまとめて処理し、N=N−Nu
mを行い、残りの回数を算出する(ステップS20)。
次に、AレジスタとLSZの比較を行い(ステップS2
1)、A<LSZの場合、CレジスタへのAレジスタの
加算、AレジスタへのLSZの代入が行われる(ステッ
プS22)。その後、ST=NLPS、及び正規化処理
を行う(ステップS23)。最後にN=0かどうかを判
定し(ステップS24)、N≠0の場合は、再び図4の
ステップS13へと戻り、同様の処理を繰り返す。
値が1の場合は、従来符号化処理のLPS時の場合(ス
テップS39〜ステップS44/図8)と同様な処理が
行われる(ステップS25〜ステップS30/図5)。
ステップS30の正規化処理が終了した後、N=N−1
とNの値の減算を行い(ステップS31)、その後N=
0かどうかの判定を行う(ステップS32)。ここで、
N≠0の場合、処理は再びステップS16へと戻り、同
様な処理が行われる。処理はN=0となるまで継続され
る。ステップS29においてMPSの反転が行われた場
合は、ステップS32で戻った時に、次はMPSの場合
の処理が行われる。
るが、復号化も同様な処理を行うことにより簡単に実現
可能である。また、本発明はソフトウエアだけではなく
ハードウエアででも実現することも可能である。
画像のような比較的白画素が多く存在する画像に対し
て、高速に符号化処理を行うことが可能となる。その結
果、64ビットRISC CPUにおいてITU−T
No.1原稿を処理した場合、従来の符号化処理ではC
PU占有率約70%のところを、本発明を適用すること
で約20%以下まで減少させることが可能となり、CP
Uへの負荷を削減することができる。
部分が多く存在するため、CX=0且つPIX=0とい
うパターンが頻繁に連続して発生する。CX=0の場合
はMPS[0]の値も0の場合がほとんどであり、従っ
て、CX=0且つPIX=0のときは、JBIG方式の
アルゴリズムでは、MPS時の処理が行われ、このMP
S時の処理は、Aレジスタの値からLSZの減算を行う
だけであり、減算後の結果がA≧0×8000である限
りSTの状態遷移や正規化処理も行われない。よって、
CX=0且つPIX=0が連続して発生する回数をNと
し、AレジスタからLSZが減算できる最大回数をNu
mとすると、N≦Numの時はN個、N>Numの時は
Num個の画素を一度に処理することが可能となる。
Num個の画素が残っており、その場合、Cレジスタの
演算、STの状態遷移、正規化処理を行った後、再び正
規化されたAレジスタの値を使用してNumの算出を行
い、可能な限りまとめて処理を行う。この処理は、N=
0となるまで行われることになる。その結果、従来、1
画素毎に処理を行っていたところを、一度に処理するこ
とが可能となり、処理のステップ数を削減することがで
き、高速化が実現できる。
いて、読み込まれたPIX、CXは(ステップS7)、
C=0且つPIX=0の場合には、そのPIXの符号化
を開始せず、連続発生回数のカウントを行う(ステップ
S8、ステップS9)。その後CX≠0またはPIX≠
0のデータが発生したところで、それまでカウントした
PIXの符号化を行う。その符号化の詳細フローチャー
トは図5に示される。
一度にまとめて演算可能な最大減算回数Numを算出
し、算出したNumとカウントした値Nとの比較を行
い、N個またはNum個の画素の符号化を一度に処理す
ることになる。これにより、2値文書画像などの白画素
が多い画像の場合、符号化の処理効率が向上し、結果と
して高速化が可能となる。
N個の画素処理の経路を通過した回数は11,919回
で、その経路で処理された全画素数は633,694画
素、従って、平均53画素が1回通過する毎に処理され
たことになる。また、Num個の画素処理の経路を通過
した回数は4,333回であり、その経路で処理された
全画素数は1,055,394画素で、平均243画素
が1回通過する毎に処理されたことになる。その結果6
4ビットRISC CPUを用いた場合、約4倍の高速
化が実現できた。
の一例である。但し、これに限定されるものではなく、
本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々変形実施
が可能である。
の2値文書画像の符号化方法および符号化装置によれ
ば、画像読み込みを行った画像データの連続する「0」
または「1」のチェックし、このチェックの結果の複数
画素についての符号化処理の実行を行う。これにより、
2値文書画像などの白画素が多い画像の場合、符号化の
処理効率が向上し、結果として高速化が可能となる。
装置を示すブロック構成図である。
装置の動作例を示したフローチャートである。
ートである。
Claims (4)
- 【請求項1】 JBIG方式により符号化する符号化方
法において、 原稿を画像データとして読み込む読み込み処理工程と、 前記読み込み処理工程により読み込まれた前記画像デー
タの連続値をチェックするチェック工程と、 前記チェック工程によりチェックされた前記連続値の中
から連続する同一値を一括して符号化処理する高速符号
化処理工程と、 前記チェック工程によりチェックされた前記連続する同
一値以外を符号化する通常符号化処理工程と、 前記読み込み処理工程と前記高速符号化処理工程または
前記通常符号化処理工程とをストライプ毎に行う制御工
程とを有し、 前記高速符号化処理工程により前記連続する同一値を一
括して符号化処理することで、白領域の多い文書画像デ
ータ処理を高速化することを特徴とする2値文書画像の
符号化方法。 - 【請求項2】 前記高速符号化処理工程は、 「0」値の白領域の文書画像データを主体に符号化する
ことを特徴とする請求項1記載の2値文書画像の符号化
方法。 - 【請求項3】 前記高速符号化処理と前記通常符号化処
理とのどちらで符号化処理を行うかを前記チェック工程
の結果に基づいて決定する符号化処理決定工程を有する
ことを特徴とする請求項1または2記載の2値文書画像
の符号化方法。 - 【請求項4】 画像読み取り処理部と、符号化処理部
と、RAMと、ラインメモリ部と、画像入力装置とを備
えて構成される符号化処理装置において、 前記画像読み取り処理部は、前記RAMからの2値文書
画像データの読み込みを行う読み込み手段と、 該読み込み手段により読み込まれた2値文書画像データ
を前記ラインメモリ部に蓄積する蓄積手段と、 該蓄積手段により前記ラインメモリ部内に蓄積された前
記2値文書画像データを使用してCXを生成するCX生
成手段と、 該CX生成手段により生成されたCXと前記蓄積手段に
蓄積された2値文書画像データの値に基づいてCXの出
現回数をカウントするCXカウント手段とを有し、 前記符号化処理部は、通常のJBIGアルゴリズムを実
行して符号化を行う通常符号化手段と、 該カウント手段によりカウントされたCX値を用いて高
速処理にて符号化を行う高速符号化手段と、 前記通常符号化手段と前記高速符号化手段とのどちらの
符号化処理を行うか決定する符号化処理決定手段とを有
し、 前記2値文書画像データ内に存在する連続する白領域を
検出し、白領域の多い2値文書画像データの処理の高速
化を可能とすることを特徴とする2値文書画像の符号化
装置。
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