JP3157043B2 - 2値画像符号化方法 - Google Patents
2値画像符号化方法Info
- Publication number
- JP3157043B2 JP3157043B2 JP17987792A JP17987792A JP3157043B2 JP 3157043 B2 JP3157043 B2 JP 3157043B2 JP 17987792 A JP17987792 A JP 17987792A JP 17987792 A JP17987792 A JP 17987792A JP 3157043 B2 JP3157043 B2 JP 3157043B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- symbol
- binary
- dither
- image
- appearance probability
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Lifetime
Links
Landscapes
- Image Processing (AREA)
- Facsimile Image Signal Circuits (AREA)
- Compression Or Coding Systems Of Tv Signals (AREA)
- Compression Of Band Width Or Redundancy In Fax (AREA)
Description
号化によりデータ圧縮する2値画像符号化方法に関する
ものである。
下記の文献に開示されるものがあった。 文献1:「ディザ法による濃淡画像の2値表示」、日経
エレクトロニクス、1978.5.1、pp50〜65 文献2:原島博 監修、「画像情報圧縮」、オーム社、
pp153〜161
画像を「白」と「黒」の2値で表現する手法の一つにデ
ィザ法がある。ディザ法は、閾値マトリクスth(k,l)
(1≦k≦n、1≦l≦m)を用い、多値画像の座標
(i,j)における階調値g(i,j)をth(i mod n ,j
mod m)で2値化する方法である。但し、1≦i≦x
max、1≦j≦ymaxであり、xmax,ymaxは各々画像の
x軸、y軸方向の座標の最大値である。すなわち、 th(i mod n ,j mod m)≦g(i,j)ならば、
「黒」、th(i mod n ,j mod m)>g(i,j)なら
ば、「白」 (1) と2値化する。この場合、2値化は走査線順に行うもの
とする。
して、文献2に開示された算術符号を用いる方法が知ら
れている。多値画像からディザ2値画像を生成し、算術
符号化方法で符号化する機能ブロック図を図2に示す。
図2において、ディザ2値化処理部40は、多値画像D
11に対し式(1)を適用し、2値化画像D12を求める手
段である。また、算術符号化部50はシンボル出現確率
推定部51と算術符号構成部52から成る。シンボル出
現確率推定部51は着目画素より以前に2値化された2
値シンボルを用い、着目画素で出現するシンボル
(「黒」または「白」)の出現確率を推定する手段であ
る。算術符号構成部52は、シンボル出現確率を符号化
パラメータとして算術符号を構成する手段である。多値
画像D11から2値化画像D12、そして符号D13が生成さ
れるまでのデータの流れは図2に示す通りである。
では、符号化する2値シンボル列をSN=s1,s2,・・・,
sN(N:シンボル数)、符号化するi+1(0≦i≦
N−1)番目のシンボルsi +1の出現確率をpi+1とした
とき、pi+1はSi=s1,s2,・・・,siのみに依存し(p
i+1=pi+1(Si))、sk(1≦k≦i)はpk(1≦
k≦i)には依存しない。
て効率の悪い符号が生成される場合(例えば、出現確率
pk=2ー 5の場合、符号長-log2((1/2)-5)=-log2(25)=5
が生成され、1画素(1bit)を符号化するのに、5
bit必要となる。そして、この数値が符号化効率の下
限値として扱われる)に、画質を劣化させない範囲(一
般的に64階調のうち1階調の変化は視覚的に検知でき
ないことが知られており、256階調においてはその
2.5%の変化は検知できない)でディザ閾値を調整
し、2値シンボルを反転させ符号化効率を向上させるよ
うな応用が考えられ、この場合にはskはpkに依存す
る。skがpkに依存する場合には、従来のシンボル出現
確率推定方法では精度の低い推定値しか得られず、効率
の良い符号を構成することが困難であった。
がpkに依存する(sk=sk(pk))場合において、シ
ンボル出現確率を高精度で推定し、効率の良い算術符号
を構成することを目的とする。
決するために、多値画像データに於ける着目画素を対応
するディザ閾値で2値化することにより2値ディザ画像
を生成する工程と、前記2値ディザ画像に於ける2値シ
ンボルの出現確率を推定する工程と、前記2値シンボル
の出現確率を符号化パラメータとして前記2値ディザ画
像を算術符号により符号化する工程を備えた2値画像符
号化方法において、前記2値シンボルの出現確率の大小
に応じて、該2値シンボルの出現確率を修正する工程
と、前記多値画像データの階調値とデイザ閾値とを比較
して該比較結果に基づいて2値化シンボルを決定する工
程と、前記2値化シンボルの出現確率と設定されている
符号長評価パラメータとを比較すると共に、多値画像の
階調値とデイザ閾値との距離を設定されている距離評価
パラメータと比較し、双方の比較結果に基づいてデイザ
閾値を調整して2値化シンボルを修正する工程とを備え
たことを特徴とする。
小に応じて2値シンボルの出現確率を修正し、多値画像
データの階調値とデイザ閾値との比較に基づいて2値化
シンボルを決定し、2値化シンボルの出現確率と設定さ
れている符号長評価パラメータとを比較すると共に多値
画像の階調値とデイザ閾値との距離を設定されている距
離評価パラメータと比較し、この比較結果に基づいてデ
イザ閾値を調整して2値化シンボルを修正することで、
2値画像を高い圧縮率で符号化できるようになり、前記
課題が解決される。
の2値画像符号化方法を実現する符号化装置の構成を示
す機能ブロック図である。この符号化装置は、ディザ2
値化処理部10、ディザ閾値調整部20、及び算術符号
化部30から構成される。また、算術符号化部30は、
シンボル出現確率推定部31とシンボル出現確率修正部
32と算術符号構成部33とから成る。
値画像D1を、着目している画素位置(i,j)に対応す
るディザ閾値で2値化し2値画像D2を出力する手段で
ある。
率推定部31で推定されたシンボル出現確率p
W(「白」シンボル)あるいはpB(「黒」シンボル)の
値に応じてディザ閾値を増減させ調整し、調整した閾値
を前記ディザ2値化処理部10に出力する手段である。
段である。シンボル出現確率推定部31は、着目画素よ
り以前に出現したシンボルから着目画素skのシンボル
出現確率を推定する。この推定方法は、既に得られてい
るシンボル出現確率pk-1を、新たに既知となったシン
ボルsk-1を考慮したシンボル出現確率pkで更新するこ
とにより行う方法である。更新には重み付き平均等を用
いる。
出現確率pが符号長評価パラメータε(<1/2)より小
さくなったとき、2値シンボルが修正される確率をαと
して(1ーα)・pによりそのシンボルの出現確率を修
正する。シンボル出現確率pでシンボルが出現する場
合、pの値が小さい程符号長が長くなる。従って、シン
ボル出現確率pと設定されている符号長評価パラメータ
εとを比較することにより抽出したい符号長が得られ
る。ここで、符号長評価パラメータεはシミュレーショ
ンにより得られる結果に基づいて評価条件として設定さ
れている。例えば、既に述べたようにpk=2-hのときは1
画素(1bit)を符号化するのにhbit必要となり、この数
値を符号化効率の下限値として符号化パラメータεの設
定が行われる。本願の場合、符号化パラメータεは1/2
より小さくされ、後述するシミュレーションの項目で示
すように、評価条件としての符号長評価パラメータεを
ε=0.15、とする。これは、2-3<ε(=0.1
5)<2-2となり、下限が3bitと2bitの間に設定される
ことになる。
定部31から出力されるシンボル出現確率を符号化パラ
メータとして算術符号D3を構成する。
3、4を用いて説明する。
テップ ステップS1:算術符号化部30を初期化する(符号初
期値を0、符号空間の大きさの初期値を1とする)。 ステップS2:入力される多値画像D11の着目画素の位
置(i,j)を初期化する。 ステップS3:1つ前の画素のシンボル出現確率を保持
するレジスタpB’(「黒」シンボル)及びpW’
(「白」シンボル)を初期化する。
31で、既に出現している2値シンボルから画素位置
(i,j)におけるシンボル出現確率pB、pWを推定す
る。
じて2値シンボルの出現確率を修正する。 [ステップS5] シンボル出現確率修正部32において、pBは劣性シン
ボル(シンボル出現確率が小さいシンボル)か否かを判
定する。 [ステップS6、S7、S8] pBが劣性シンボルの場合、現画素についてpB<ε(ε
は前記符号長評価パラメータ)が成立し、かつ直前の画
素についてpB'>εが成立するか否かの条件判定を行い
(ステップS6)、条件が成立する場合、シンボル出現
確率修正部32においてpBを(1−α)pB(α:2値
シンボルが修正される確率)で修正し(ステップS
7)、pBの修正に対応してpWを修正する(ステップS
8)。 [ステップS9、S10、S11] pWが劣性シンボルの場合、現画素についてpW<εが成
立し、かつ直前の画素についてpW’>εが成立するか
否かの条件判定を行い(ステップS9)、条件が成立す
る場合、シンボル出現確率修正部32においてpWを
(1−α)pWで修正し(ステップS10)、pWの修正
に対応してpBを修正する(ステップS11)。
比較して比較結果に基づいて2値化する。 [ステップS12、S13、S14] ディザ2値化処理部10において、入力多値画像D1の
階調値g(i,j)とディザ閾値調整部20から出力される
ディザ閾値th(i,j)とを比較し、th(i,j)≦g(i,j)
ならば「B(黒)」と2値化し(ステップS13)、t
h(i,j)>g(i,j)ならば「W(白)」と2値化する(ス
テップS14)。このとき、S(i,j)は2値化シンボル
を表す。
る符号長評価パラメータとを比較すると共に、多値画像
の階調値とデイザ閾値との距離を設定されている距離評
価パラメータと比較し、双方の比較結果に基づいてデイ
ザ閾値を調整して2値化シンボルを修正する。 [ステップS15、S16、S17、S18] ディザ2値化処理部10及びディザ閾値調整部20にお
いて以下の処理を行う。先ず、ステップS15において
2値シンボル修正条件が成立するか否かを符号長評価パ
ラメータεにより符号長を判定し、距離評価パラメータ
ηにより画質の劣化の度合いを判定する。ここで、距離
評価パラメータηも符号長評価パラメータεと同様にシ
ミュレーションにより得られる結果に基づいて評価条件
として設定されている。距離評価パラメータηは、符号
量削減に伴う画像品質の劣化が検知できない値として設
定される。一般的に64階調のうち1階調の変化は視覚
的に検知できないことが知られており、256階調にお
いてはその2.5%の変化は検知できない。これに基づ
き本願では、例えば、評価条件としての距離評価パラメ
ータηがη=40として設定される。2値シンボル修正
条件が成立するのは符号化するシンボルS(i,j)の出現
確率psが設定されいる符号長評価パラメータεより小
さく(即ち、符号長が長くなると判定され)、かつ前記
g(i,j)とth(i,j)の距離|g(i,j)−th(i,j)|が設
定されている距離評価パラメータηより小の場合(即
ち、シンボルの修正を行うための閾値の修正量Δthは
ステップ17、ステップ18に示されているように距離
|g(i,j)−th(i,j)|が小さい場合には修正が小さく
閾値にほとんど影響を与えないため、修正により画質の
劣化の度合が小さいと判定される)である。ステップS
15の条件が成立する場合、閾値をΔth増減させてス
テップS13、S14により得られた2値化結果を反転
させる(ステップS16、S17、S18)。
おいて、シンボルS(i,j)の出現確率psで算術符号を構
成する。
3、24]着目画素の座標値を制御する。すなわち、座
標値(i,j)についてステップS20またはS22のい
ずれかの条件が満足される場合はステップS21とステ
ップS24を経て、あるいはステップS23とステップ
S24を経てステップS4に戻り前述の処理を繰り返
す。
順を説明した。復号化においては、シンボル出現確率の
推定方法が符号化と同じであれば、符号化の逆演算で元
の2値画像を得ることができる。
れば、シンボルskがそのシンボルの出現確率pkに依存
する場合において、シンボル出現確率が高い精度で推定
され効率のよい算術符号が構成できる。
より評価した結果を示す。 [シミュレーション条件] 多値画像:SCID N0.2(階調8bit:25
6階調) ε=0.15、η=40、α=η/(256/2) 閾値の変更が起こる確率を少なくとも0.15とし、閾
値の変更が起こる場合の階調変更率を少なくとも40/
256とすると、階調変更率の期待値は、0.15*
(40/256)<0.025(2.5%以下)とな
る。(これは、256階調において、一般的に視覚的に
検知できない値の範囲内で設定されていることになる) [シミュレーション結果] 本発明による符号化方法では、上記条件設定に基づいて
シミュレーションを行うと、シンボルskのpkへの依存
性を考慮しない場合と比較して符号量を1.8%削減す
ることができた。
ック図である。
る。
る。
る。
Claims (1)
- 【請求項1】 多値画像データに於ける着目画素を対応
するディザ閾値で2値化することにより2値ディザ画像
を生成する工程と、前記2値ディザ画像に於ける2値シ
ンボルの出現確率を推定する工程と、前記2値シンボル
の出現確率を符号化パラメータとして前記2値ディザ画
像を算術符号により符号化する工程を備えた2値画像符
号化方法において、 前記2値シンボルの出現確率の大小に応じて、該2値シ
ンボルの出現確率を修正する工程と、 前記多値画像データの階調値とデイザ閾値とを比較し、
該比較結果に基づいて2値化シンボルを決定する工程
と、 前記2値化シンボルの出現確率と設定されている符号長
評価パラメータとを比較すると共に、多値画像の階調値
とデイザ閾値との距離を設定されている距離評価パラメ
ータと比較し、双方の比較結果に基づいてデイザ閾値を
調整して2値化シンボルを修正する工程とを備えたこと
を特徴とする2値画像符号化方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP17987792A JP3157043B2 (ja) | 1992-07-07 | 1992-07-07 | 2値画像符号化方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP17987792A JP3157043B2 (ja) | 1992-07-07 | 1992-07-07 | 2値画像符号化方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH0630278A JPH0630278A (ja) | 1994-02-04 |
JP3157043B2 true JP3157043B2 (ja) | 2001-04-16 |
Family
ID=16073466
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP17987792A Expired - Lifetime JP3157043B2 (ja) | 1992-07-07 | 1992-07-07 | 2値画像符号化方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP3157043B2 (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN1076561C (zh) * | 1994-06-27 | 2001-12-19 | 富士通株式会社 | 自动控制呼叫等待中断限制的方法及交换系统 |
-
1992
- 1992-07-07 JP JP17987792A patent/JP3157043B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN1076561C (zh) * | 1994-06-27 | 2001-12-19 | 富士通株式会社 | 自动控制呼叫等待中断限制的方法及交换系统 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPH0630278A (ja) | 1994-02-04 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US8363889B2 (en) | Image data processing systems for hiding secret information and data hiding methods using the same | |
US7532762B2 (en) | Image coding/decoding method, image coding apparatus and image decoding apparatus for obtaining decoded images having small distortion in DCT based standard coding/decoding | |
JP2798172B2 (ja) | 画像符号化復号装置 | |
JP3157043B2 (ja) | 2値画像符号化方法 | |
JP2007306513A (ja) | 画像データの圧縮方法および装置 | |
JP3108526B2 (ja) | 画像の量子化とその符号化方法 | |
JP3108532B2 (ja) | 2値画像符号化方法 | |
JP2716618B2 (ja) | 画像符号化方法 | |
JP3279831B2 (ja) | 2値疑似階調画像の符号化方法及び復号化方法 | |
JP3086583B2 (ja) | 疑似階調画像の符号化方法 | |
JPH08204971A (ja) | 予測符号化と誤差拡散を用いた画像圧縮方法 | |
JP3299774B2 (ja) | 画像の符号化方法 | |
JP3073323B2 (ja) | 2値画像符号化方法 | |
JP2825697B2 (ja) | 画像符号化方法 | |
Wu et al. | Quick Response Code Binary Research Based on Basic Image Processing | |
JP3221120B2 (ja) | 復号装置 | |
Shanmathi et al. | Comparative study of predictors used in lossless image compression | |
JP2575229B2 (ja) | 画像処理装置 | |
JP3167196B2 (ja) | 2値画像符号化方法 | |
JP2000354163A (ja) | 画像処理方法 | |
JP3705771B2 (ja) | Jbig復号化方法 | |
JP3480644B2 (ja) | 画像符号化装置および画像復号装置 | |
JP2001069350A (ja) | 画像形成装置 | |
JPH06334873A (ja) | 静止画像の符号化方式 | |
JPH11177828A (ja) | 画像処理方法及び装置 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20010123 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090209 Year of fee payment: 8 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090209 Year of fee payment: 8 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100209 Year of fee payment: 9 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110209 Year of fee payment: 10 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110209 Year of fee payment: 10 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120209 Year of fee payment: 11 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130209 Year of fee payment: 12 |
|
EXPY | Cancellation because of completion of term | ||
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130209 Year of fee payment: 12 |