JP3261206B2 - 画像符号化方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、多値画像データを複数
のビットプレーンに分割し、おのおののビットプレーン
毎に符号化処理を適用して多値画像データの情報量を圧
縮する画像符号化方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、ファクシミリ装置などに用いられ
ている画像記録装置では、１６階調程度の低階調なが
ら、多階調の画像記録を実現している。そこで、送信原
稿画像を多値画像データとして入力し、送信する要求が
生じている。

【０００３】また、多値画像データは、そのデータ量が
非常に大きいため、そのままの状態で送信すると、多大
な通信時間と通信コストがかかる。このために、多値画
像データを符号化圧縮した状態で送信する必要がある。

【０００４】このような多値画像データの符号化方法と
しては、多値画像データを複数のビットプレーンに分割
し、おのおののビットプレーンについて二値算術符号化
処理を適用して多値画像データの情報量を圧縮する画像
符号化方法が実用されている。

【０００５】このような画像符号化方法を適用するもの
としては、例えば、特開昭６３−１０４５７８号公報
（「画像情報圧縮装置」）に開示されているもののよう
に、各ビットプレーンの統計処理して符号表を形成し、
おのおののビットプレーンの二値画像データを符号化圧
縮するときには、それぞれに対応した符号表を用いるよ
うにしたものがある。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかしなから、このよ
うな従来装置には、次のような不都合を生じていた。

【０００７】すなわち、このような従来装置では、符号
表を作成するときに参照された画像に傾向が似ている画
像については、平均的な符号化圧縮率の向上を望むこと
ができるが、それ以外の画像については、符号化圧縮率
がそれほど向上しないという事態を生じる。とくに、文
字画像のように、各ビットプレーンの二値画像データの
内容がよく似ている場合には、この傾向が強くあらわれ
る。

【０００８】本発明は、かかる実情に鑑みてなされたも
のであり、文字画像の符号化圧縮率も向上できる画像符
号化方法を提供することを目的としている。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明は、多値画像デー
タを複数のビットプレーンに分割し、おのおののビット
プレーン毎に符号化処理を適用して多値画像データの情
報量を圧縮する画像符号化方法において、単一ビットプ
レーンの二値画像データに処理プロセスが比較的高速で
かつ符号化圧縮率が比較的低い第１の符号化処理を適用
して符号化圧縮する第１の符号化処理手段と、単一ビッ
トプレーンの二値画像データに処理プロセスが比較的低
速でかつ符号化圧縮率が比較的高い第２の符号化処理算
術符号化処理を適用して符号化圧縮する第２の符号化処
理手段を備え、符号化に先立って、複数のビットプレー
ン間で二値画像データの値が一致している画素の数を調
べ、その一致した画素の数が所定値よりも大きいときに
は、その画像の各ビットプレーンの二値画像データを上
記第１の符号化処理手段を適用して符号化圧縮するとと
もに、上記一致した画素の数が所定値に満たないときに
は、その画像の各ビットプレーンの二値画像データを上
記第２の符号化処理手段を適用して符号化圧縮するよう
にしたものである。

【００１０】また、多値画像データを複数のビットプレ
ーンに分割し、おのおののビットプレーン毎に符号化処
理を適用して多値画像データの情報量を圧縮する画像符
号化方法において、単一ビットプレーンの二値画像デー
タに処理プロセスが比較的高速でかつ符号化圧縮率が比
較的低い第１の符号化処理を適用して符号化圧縮する第
１の符号化処理手段と、単一ビットプレーンの二値画像
データに処理プロセスが比較的低速でかつ符号化圧縮率
が比較的高い第２の符号化処理算術符号化処理を適用し
て符号化圧縮する第２の符号化処理手段を備え、符号化
に先立って、複数のビットプレーン間で二値画像データ
の値が一致している画素の数を調べ、その一致した画素
の数が所定値よりも大きいときには、その画像の各ビッ
トプレーンの二値画像データを上記第１の符号化処理手
段を適用して符号化圧縮するとともに、上記一致した画
素の数が所定値に満たないときには、その画像の各ビッ
トプレーンの二値画像データを上記第２の符号化処理手
段を適用して符号化圧縮するようにしたものである。

【００１１】また、多値画像データを複数のビットプレ
ーンに分割し、おのおののビットプレーン毎に符号化処
理を適用して多値画像データの情報量を圧縮する画像符
号化方法において、単一ビットプレーンの二値画像デー
タに処理プロセスが比較的高速でかつ符号化圧縮率が比
較的低い第１の符号化処理を適用して符号化圧縮する第
１の符号化処理手段と、単一ビットプレーンの二値画像
データに処理プロセスが比較的低速でかつ符号化圧縮率
が比較的高い第２の符号化処理を適用して符号化圧縮す
る第２の符号化処理手段を備え、おのおののビットプレ
ーンの二値画像データを符号化圧縮するとき、最初に上
記第１の符号化処理手段の出力を選択するとともに、上
記第２の符号化処理手段が画像データの状態を検出する
ために用いているテンプレートの選択状態を調べ、所定
のディザパターンに対応したテンプレートの選択回数が
所定値を超えたときには、それ以降の二値画像データを
符号化圧縮するとき、上記第２の符号化処理手段の出力
を選択するようにしたものである。

【００１２】また、多値画像データを複数のビットプレ
ーンに分割し、おのおののビットプレーン毎に符号化処
理を適用して多値画像データの情報量を圧縮する画像符
号化方法において、単一ビットプレーンの二値画像デー
タに処理プロセスが比較的高速でかつ符号化圧縮率が比
較的低い第１の符号化処理を適用して符号化圧縮する第
１の符号化処理手段と、単一ビットプレーンの二値画像
データに処理プロセスが比較的低速でかつ符号化圧縮率
が比較的高い第２の符号化処理を適用して符号化圧縮す
る第２の符号化処理手段を備え、おのおののビットプレ
ーンの二値画像データを符号化圧縮するとき、最初に上
記第１の符号化処理手段の出力を選択するとともに、上
記第２の符号化処理手段が画像データの状態を検出する
ために用いているテンプレートの選択状態を調べ、テン
プレートの選択状態に偏りが少ないときには、それ以降
の二値画像データを符号化圧縮するとき、上記第２の符
号化処理手段の出力を選択するようにしたものである。

【００１３】

【作用】したがって、符号化効率と符号化速度の釣り合
いが取れた符号化処理が実現できるとともに、文字画像
の特性に応じた符号化処理が可能になる。また、第１の
符号化処理（例えば、ＭＭＲ方式の符号化処理）と第２
の符号化処理（例えば、算術符号化処理（ＱＭコーダ方
式（予測符号化処理を含む）の符号化処理））を、符号
化対象になっている画像の内容に適応的に適用している
ので、効率のよい符号化処理が実現できる。

【００１４】

【実施例】以下、添付図面を参照しながら、本発明の実
施例を詳細に説明する。

【００１５】図１は、本発明の一実施例にかかるグルー
プ４ファクシミリ装置を示している。

【００１６】同図において、制御部１は、主としてこの
グループ４ファクシミリ装置の各部の制御処理を行うも
のであり、システムメモリ２は、制御部１が実行する制
御処理プログラム、および、処理プログラムを実行する
ときに必要な各種データなどを記憶するとともに、制御
部１のワークエリアを構成するものであり、パラメータ
メモリ３は、このグループ４ファクシミリ装置に固有な
各種の情報を記憶するためのものである。

【００１７】スキャナ４は、所定の解像度で原稿画像を
多値（例えば、各画素８ビット）に読み取るためのもの
であり、プロッタ５は、所定の解像度で画像を記録出力
するためのものであり、操作表示部６は、このファクシ
ミリ装置を操作するためのもので、各種の操作キー、お
よび、各種の表示器からなる。

【００１８】符号化復号化部７は、画信号を符号化圧縮
するとともに、符号化圧縮されている画情報を元の画信
号に復号化するためのものであり、グループ４ファクシ
ミリ装置に標準的なＭＭＲ方式の符号化／復号化処理機
能を備えるとともに、ＱＭコーダ方式（テンプレート符
号化（予測符号化）処理を含む）の符号化／復号化処理
機能を備えている。また、画像蓄積装置８は、符号化圧
縮された状態の画情報などを記憶するためのものであ
る。

【００１９】ＩＳＤＮインタフェース回路９は、このグ
ループ４ファクシミリ装置をＩＳＤＮに接続するととも
に、レイヤ１の信号処理機能およびＤチャネル（信号チ
ャネル）の信号と２つのＢチャネル（情報チャネル）の
信号の統合／分離機能を備えたものであり、Ｄチャネル
伝送制御部１０は、呼設定／呼解放手順処理などＩＳＤ
ＮのＤチャネル上の信号処理を実行するためのものであ
り、Ｂチャネル伝送制御部１１，１２は、Ｂチャネル上
で行うグループ４ファクシミリ伝送手順機能を実現する
ためのものである。

【００２０】これらの、制御部１、システムメモリ２、
パラメータメモリ３、スキャナ４、プロッタ５、操作表
示部６、符号化復号化部７、画像蓄積装置８、Ｄチャネ
ル伝送制御部、および、Ｂチャネル伝送制御部１１，１
２は、システムバス１３に接続されており、これらの各
要素間でのデータのやりとりは、主としてこのシステム
バス１３を介して行われている。

【００２１】図２は、ＩＳＤＮを用いて画像通信すると
きのグループ４ファクシミリ端末装置間の伝送手順の一
例を示している。

【００２２】着端末は、着信応答すると応答メッセージ
ＣＯＮＮをＩＳＤＮに送出し、それにより、ＩＳＤＮ
は、着端末に応答確認メッセージＣＯＮＮ＿ＡＣＫを送
出して着端末の応答を確認し、その時点で、発端末と着
端末の間にデータ伝送のためのＢチャネルが確立し、こ
れにより、発端末および着端末は、Ｂチャネル上の伝送
手順を開始する。

【００２３】まず、発端末は、コマンドＳＡＢＭを送出
してリンクレイヤの設定を要求し、着端末はレスポンス
ＵＡを応答し、これにより、リンクレイヤが設定され
る。

【００２４】次いで、発端末は、ネットワークレイヤを
エンド・ツ・エンドで張るために、信号ＳＱを送出し、
着端末は、それを受け付けるために信号ＳＦを送出し、
次いで、発端末は、発呼要求のために信号ＣＲを送出
し、着端末は、信号ＣＡを応答して呼を受け付け、それ
により、ネットワークレイヤが設定される。

【００２５】次いで、発端末は、トランスポートレイヤ
を設定するために、信号ＴＣＲを送出し、着端末は、そ
れを受け付けるために信号ＴＣＡを送出し、それによっ
て、トランスポートレイヤが設定される。

【００２６】そして、発端末は、セッションレイヤのコ
ネクションを設定するために、セッション開始コマンド
ＣＳＳを送出し、着端末は、セッション開始肯定レスポ
ンスＲＳＳＰを応答して、それにより、セッションレイ
ヤが開始される。

【００２７】次に、発端末は、使用する伝送機能のネゴ
シエーションするためにドキュメント機能リストコマン
ドＣＤＣＬを送出し、また、着端末は、ドキュメント機
能リスト肯定レスポンスＲＤＣＬＰを送出し、それによ
って、受信能力の調整が行われる。

【００２８】このようにして、画情報送信の準備が整う
と、発端末は、送信する文書を区別するためのドキュメ
ント参照番号など送信する文書情報を管理するための種
々の情報を備えたドキュメント開始コマンドＣＤＳに続
いて、複数のドキュメントユーザ情報コマンドＣＤＵＩ
を用いて１文書分の画情報を送信し、その送信を終了す
ると、ドキュメント終了コマンドＣＤＥを送出して、１
文書の画情報の終了を通知する。

【００２９】着端末は、ドキュメント終了コマンドＣＤ
Ｅを受信すると、このときの文書の受信が正常終了した
ことをあらわすドキュメント終了肯定レスポンスＲＤＥ
Ｐを送出する。

【００３０】また、１文書中に複数のページが含まれる
場合には、最終ページを除き、各ページの画情報の送信
を終了した時点で、発端末は、１ページ終了をあらわす
ドキュメントページ境界コマンドＣＤＰＢを送出し、着
端末は、このときの１ページ分の画情報の正常受信した
ことをあらわすドキュメントページ境界肯定レスポンス
ＲＤＰＢＰを送出する。

【００３１】このようにして、１文書分の画情報伝送を
終了すると、発端末は、セッション終了コマンドＣＳＥ
を送出し、着端末はセッション終了肯定レスポンスＲＳ
ＥＰを送出して、セッションレイヤのコネクションを解
放する。

【００３２】次いで、発端末は、ネットワークレイヤの
信号ＣＱを送出し、それに対して着端末は、信号ＣＦを
送出し、それによって、ネットワークレイヤが解放さ
れ、さらに、発端末は、リンクレイヤのコマンドＤＩＳ
Ｃを送出し、着端末は、レスポンスＵＡを送出し、それ
によって、リンクレイヤが解放される。

【００３３】このようにして、Ｂチャネル上のリンク
（呼）が解放されると、発端末は、切断メッセージＤＩ
ＳＣをＩＳＤＮに送出してＢチャネルの解放を要求し、
ＩＳＤＮは、解放メッセージＲＥＬを発端末に送出して
Ｂチャネルの復旧を通知する。一方、ＩＳＤＮは、着端
末に切断メッセージＤＩＳＣを送出してＢチャネルの解
放を要求し、着端末は、解放メッセージＲＥＬをＩＳＤ
Ｎに送出してＢチャネルの復旧を通知する。

【００３４】これにより、発端末は、チャネル切断完了
を通知する解放完了メッセージＲＥＬ＿ＣＯＭＰをＩＳ
ＤＮに応答し、それにより、発端末とＩＳＤＮとの間の
Ｂチャネルが解放される。それとともに、ＩＳＤＮは、
解放完了メッセージＲＥＬ＿ＣＯＭＰを着端末に送出
し、それによって、ＩＳＤＮと着端末との間のＢチャネ
ルが解放される。その結果、発端末と着端末との間に設
定されていたＢチャネルが完全に解放される。

【００３５】このようにして、発端末と着端末との間に
Ｂチャネルが設定されて、データ伝送が行われ、データ
伝送が終了すると、Ｂチャネルが解放される。

【００３６】さて、スキャナ４は、読み取った画像を、
例えば、８ビットの多値画像データに変換して出力す
る。ここで、１ページ分の画像の多値画像データから、
第１ビット〜第８ビットの各ビット位置のデータを各画
素毎に抽出し、その抽出した１ビットのデータをその画
素に対応した位置に配置したデータの集まりをビットプ
レーンデータという。したがって、８ビットの多値画像
データには、第１ビットプレーンデータ〜第８ビットプ
レーンデータまでの８つのビットプレーンデータが含ま
れる。

【００３７】例えば、画像電子学会テストチャートＮ
ｏ．１（ファクシミリ用テストチャート）の左側に配置
される写真画像（図示略）の部分について考えると、こ
の画像を８ビットの多値画像データであらわしたとき、
その第８ビットプレーンデータ（ＭＳＢのビットプレー
ンのデータ）であらわされる画像の様子は図３（ａ）の
ようになり、第７ビットプレーンデータであらわされる
画像の様子は同図（ｂ）のようになり、第６ビットプレ
ーンデータであらわされる画像の様子は同図（ｃ）のよ
うになり、第５ビットプレーンデータであらわされる画
像の様子は同図（ｄ）のようになり、第４ビットプレー
ンデータであらわされる画像の様子は同図（ｅ）のよう
になり、第３ビットプレーンデータであらわされる画像
の様子は同図（ｆ）のようになり、第２ビットプレーン
データであらわされる画像の様子は同図（ｇ）のように
なり、第１ビットプレーンデータ（ＬＳＢのビットプレ
ーンのデータ）であらわされる画像の様子は同図（ｈ）
のようになる。

【００３８】この図３（ａ）〜（ｈ）を見て理解できる
ように、写真画像を読み取って得た多値画像データで
は、高位ビット（ＭＳＢ側）のビットプレーンデータで
あらわされる画像の内容は、元の画像の特徴があらわれ
た大柄な画像（すなわち、エントロピの低い画像）にな
るのに対して、低位ビット（ＬＳＢ側）のビットプレー
ンデータのであらわされる画像の内容は、ノイズのよう
な細かい画像（すなわち、エントロピの高い画像）にな
る。

【００３９】ここで、ＭＭＲ方式は、エントロピの低い
画像についての符号化圧縮率が良好で、エントロピの高
い画像についての符号化圧縮率が悪い。これに対し、Ｑ
Ｍコーダ方式は、エントロピの低い画像およびエントロ
ピの高い画像のいずれについても、符号化圧縮率が良好
である。一方、ＭＭＲ方式の符号化／復号化装置とＱＭ
コーダ方式の符号化／復号化装置を、同一製造プロセス
を用いたＬＳＩ装置で実現したとき、それぞれのＬＳＩ
装置を同一クロックで駆動した場合、前者の処理速度が
後者の処理速度の数倍になると予想される。

【００４０】したがって、多値画像データを符号化する
ときの符号化効率を、符号化圧縮率だけで考えると、Ｑ
Ｍコーダ方式の方が有利であるが、符号化／復号化の処
理速度を含めて符号化効率として考えると、ＱＭコーダ
方式が有利であるとは限らない。

【００４１】そこで、本実施例では、多値画像データの
高位ビットプレーンデータについてはＭＭＲ方式を適用
し、低位ビットプレーンデータについてはＱＭコーダ方
式を適用することで、符号化データの圧縮率をある程度
高くするとともに、符号化処理速度をある程度高速にで
きるようにしている。ここで、高位ビットプレーンデー
タとは、例えば、第８ビットプレーンデータ〜第５ビッ
トプレーンデータを示し、また、低位ビットプレーンデ
ータとは、第４ビットプレーンデータ〜第１ビットプレ
ーンデータを示す。

【００４２】図４は、符号化復号化部７の符号化部の一
例を示している。

【００４３】同図において、ビットプレーン展開部１５
は、システムバス１３を介して入力する８ビットの多値
画像データＰＸを、おのおののビット毎に第１ビットプ
レーン〜第８ビットプレーンに分解するものであり、そ
の各ビットプレーンのデータを、それぞれメモリ１６に
記憶する。このメモリ１６の記憶データは、ＭＭＲ符号
化部１７およびＱＭコーダ符号化部１８にそれぞれ出力
される。

【００４４】ＭＭＲ符号化部１７は、メモリ１６に記憶
されている１つのビットプレーンのデータにＭＭＲ符号
化方式を適用して符号化圧縮するものであり、その処理
結果は出力回路１９に加えられている。

【００４５】ＱＭコーダ符号化部１８は、メモリ１６に
記憶されている１つのビットプレーンのデータについ
て、所定のテンプレート（後述）を適用した予測符号化
処理を実行してマルコフ状態を判別し、おのおののマル
コフ状態についてＱＭコーダの算術符号化処理を適用し
て符号化圧縮するものであり、その処理結果は、出力回
路１９に出力される。

【００４６】出力回路１９は、符号化制御部２０からの
指令により、ＭＭＲ符号化部１７の出力、または、ＱＭ
コーダ符号化部１８の出力のいずれかを選択するもので
あり、その選択信号は、符号化データＰＰとして、シス
テムバス１３を介し、次段装置に出力される。

【００４７】符号化制御部２０は、ビットプレーン展開
部１５、メモリ１６、ＭＭＲ符号化部１７、ＱＭコーダ
符号化部１８、および、出力回路２０の動作を制御する
とともに、上位制御部（ＣＰＵ１）との間で種々の制御
情報などをやりとりするためのものである。

【００４８】図５は、画像送信時に１ページ分の画像を
符号化圧縮するときの処理例を示している。なお、この
処理は、ＣＰＵ１および符号化処理部２０が共同して実
行するものである。

【００４９】まず、スキャナ４により１ページ分の画像
が読み取り入力され、符号化復号化部７のメモリ１６に
は、１ページ分の多値画像データＰＸが、８つのビット
プレーンデータに分割されて記憶される。

【００５０】この状態で、符号化制御部２０は、１つの
ビットプレーンを選択し（処理１０１）、そのビットプ
レーンがＭＭＲ符号化を適用するビットプレーンである
かどうかを調べる（判断１０２）。

【００５１】判断１０２の結果がＹＥＳになるときに
は、出力回路１９にＭＭＲ符号化部１７を選択させた状
態で（処理１０３）、ＭＭＲ符号化部１７の１ページ分
の符号化動作を開始するとともに、メモリ１６からその
選択したビットプレーンのデータを読み出しを実行し
て、１つのビットプレーンの符号化処理を実行する（処
理１０４）。これにより、１つのビットプレーンデータ
をＭＭＲ符号化処理して形成された符号化データが、出
力回路２０から符号化データＰＰとして出力される。

【００５２】また、判断１０２の結果がＮＯになるとき
には、出力回路１９にＱＭコーダ符号化部１８を選択さ
せた状態で（処理１０５）、ＱＭコーダ符号化部１８の
１ページ分の符号化動作を開始するとともに、メモリ１
６からその選択したビットプレーンのデータを読み出し
を実行して、１つのビットプレーンの符号化処理を実行
する（処理１０６）。これにより、１つのビットプレー
ンデータをＱＭコーダ符号化処理して形成された符号化
データが、出力回路２０から符号化データＰＰとして出
力される。

【００５３】このようにして、１つのビットプレーンデ
ータの符号化処理を終了すると、全てのビットプレーン
の処理が終了したかどうかを調べて（判断１０７）、判
断１０７の結果がＮＯになるときには、次のビットプレ
ーンのデータを符号化するために、処理１０１に戻る。
また、判断１０７の結果がＹＥＳになるときには、この
動作を終了する。

【００５４】また、本実施例では、画像送信時には、例
えば、セッション開始コマンドＣＳＳにおいて、ビット
プレーンと符号化方式との関係をあらわすデータを付加
することで、ビットプレーンと符号化方式との関係をあ
らわすデータを相手端末に通知する。

【００５５】これにより、符号化圧縮率が良好で、か
つ、データ伝送時間を短縮した画像通信動作を実現でき
る。

【００５６】ところで、文字画像を読み取った場合、こ
の画像を８ビットの多値画像データであらわしたとき、
その第８ビットプレーンデータであらわされる画像の様
子は図６（ａ）のようになり、第７ビットプレーンデー
タであらわされる画像の様子は同図（ｂ）のようにな
り、第６ビットプレーンデータであらわされる画像の様
子は同図（ｃ）のようになり、第５ビットプレーンデー
タであらわされる画像の様子は同図（ｄ）のようにな
り、第４ビットプレーンデータであらわされる画像の様
子は同図（ｅ）のようになり、第３ビットプレーンデー
タであらわされる画像の様子は同図（ｆ）のようにな
り、第２ビットプレーンデータであらわされる画像の様
子は同図（ｇ）のようになり、第１ビットプレーンデー
タであらわされる画像の様子は同図（ｈ）のようにな
る。なお、この画像は、ＣＣＩＴＴテストチャートＮ
ｏ．１の一部である。

【００５７】この図６（ａ）〜（ｈ）を見て理解できる
ように、文字画像を読み取って得た多値画像データで
は、全てのビットプレーンのデータで、元の画像の特徴
がよくあらわれた、エントロピの低い画像となる。ま
た、高位ビット（ＭＳＢ側）の複数のビットプレーンデ
ータであらわされる画像の内容は、多くの点で一致して
いる。

【００５８】そこで、高位ビットの複数のビットプレー
ンデータを、同一画素位置についてその一致状況を判断
し、一致している画素の数が一定値以上の場合には、そ
の画像を文字画像として判定することができ、その場合
には、全てのビットプレーンについてＭＭＲ符号化方式
で符号化圧縮すると、符号化圧縮率が良好で、かつ、画
像通信時間を短縮することができる。

【００５９】この場合の符号化復号化部７の一例を図７
に示す。なお、同図において、図４と同一部分および相
当する部分には同一符号を付している。

【００６０】同図において、メモリ１６のデータは、符
号化制御部２０’にも加えられている。符号化制御部２
０’は、１ページ分の符号化処理に先立って、メモリ１
６のデータをプリスキャンし、例えば、第８ビットプレ
ーンデータ〜第４ビットプレーンデータを、同一画素位
置についてその一致状況を判断し、一致している画素の
数が一定値以上の場合には、その画像を文字画像として
判定する。

【００６１】なお、プリスキャン時に一致状況を判断す
るために用いるビットプレーンデータの数は、読取系の
特性（例えば、γ補正特性など）に応じて、設定するこ
とが好ましい。

【００６２】図８は、画像送信時に１ページ分の画像を
符号化圧縮するときの他の処理例を示している。なお、
この処理は、ＣＰＵ１および符号化処理部２０’が共同
して実行するものである。

【００６３】まず、スキャナ４により１ページ分の画像
が読み取り入力され（処理２０１）、符号化復号化部７
のメモリ１６には、１ページ分の多値画像データＰＸ
が、８つのビットプレーンデータに分割されて記憶され
る。次に、符号化制御部２０’は、上述したプリスキャ
ン処理を実行して（処理２０２）、その画像が文字画像
であるか否かを判定する（判断２０３）。

【００６４】判断２０３の結果がＹＥＳになるときに
は、出力回路１９にＭＭＲ符号化部１７を選択させた状
態で（処理２０４）、相手端末にＭＭＲ符号化処理を実
行することを通知し（処理２０５）、ＭＭＲ符号化部１
７の１ページ分（８ビットプレーン分）の符号化動作を
開始するとともに、メモリ１６からその１ページ分のデ
ータをビットプレーン毎に読み出して、１ページ分の符
号化処理を実行する（処理２０６）。

【００６５】これにより、１ページ分の各ビットプレー
ンデータをＭＭＲ符号化処理して形成した符号化データ
が、出力回路２０から符号化データＰＰとして出力さ
れ、相手端末に送信される。

【００６６】また、判断２０３の結果がＮＯになるとき
には、出力回路１９にＱＭコーダ符号化部１８を選択さ
せた状態で（処理２０７）、相手端末にＱＭコーダ符号
化処理を実行することを通知し（処理２０８）、ＱＭコ
ーダ符号化部１８の１ページ分（８ビットプレーン分）
の符号化動作を開始するとともに、メモリ１６からその
１ページ分のデータをビットプレーン毎に読み出して、
１ページ分の符号化処理を実行する（処理２０９）。

【００６７】これにより、１ページ分の各ビットプレー
ンデータをＱＭコーダ符号化処理して形成した符号化デ
ータが、出力回路２０から符号化データＰＰとして出力
され、相手端末に送信される。

【００６８】ところで、画像を多値読み取りするとき、
記録系の特性に合わせた読み取り動作を実行することが
好ましい。例えば、記録系が１画素を３状態で記録可能
な場合、読取系でも、１画素を３状態で読み取ると、比
較的画質劣化のない再生画像を得ることができる。

【００６９】さらに、このように１画素を３状態で読み
取り記録るとき、例えば、２×２の画素領域毎に平均的
な濃度を表現することで、より多くの状態を表現するこ
とができ、より高画質の再生画像を得ることができる。
例えば、図９（ａ）〜（ｉ）に示したように、１画素を
３状態で読み取り、かつ、２×２の小領域を単位に濃度
表現すると、この場合には、８状態を表現することがで
きる。このような擬似的な多値画像の表現方法は、例え
ば、多値ディザ方式と称されている。

【００７０】このような多値ディザ方式を用いると、高
位ビットプレーンでも、そのデータであらわされる画像
の様子がエントロピの高い画像になるので、高位ビット
プレーンデータもＱＭコーダ符号化部１８で符号化処理
することが好ましい。

【００７１】一方、上述したＱＭコーダ符号化部１８
が、例えば、図１０（ａ）に示したような形状のテンプ
レートを適用することを考えると、多値ディザ方式で読
み取られた画像データのビットプレーンデータを処理し
ているときには、同図（ｂ）に示したように、ディザ状
の内容をもつテンプレートが多く適用される。

【００７２】したがって、１つのビットプレーンデータ
を処理中に、このディザ状のテンプレートを所定ビット
数以上適用している場合には、そのビットプレーンデー
タをＱＭコーダ方式で符号化処理し、それ以外の場合に
は、そのビットプレーンデータをＭＭＲ符号化方式で符
号化処理すると、符号化効率が良好で、かつ、符号化処
理速度も良好な符号化処理を実現することができる。

【００７３】この実施例での１つのビットプレーンデー
タの符号化処理の一例を図１１に示す。なお、この処理
に先立って、１ページ分の多値画像データがメモリ１６
に記憶されている。

【００７４】まず、カウンタＬの値を０に初期設定し
（処理３０１）、出力回路１９にＭＭＲ符号化部１７の
出力を選択させた状態で（処理３０２）、メモリ１６か
らそのときに符号化するビットプレーンデータを１ビッ
ト出力させて、ＭＭＲ符号化部１７およびＱＭコーダ符
号化部１８に１ビット分の符号化処理を実行させる（処
理３０３）。

【００７５】そして、そのときに１ビットプレーンデー
タ分の符号化処理が終了したかどうかを調べて（判断３
０４）、判断３０４の結果がＮＯになるときには、ＱＭ
コーダ符号化部１８から適用しているテンプレートのデ
ータを入力して（処理３０５）、そのテンプレートがデ
ィザパターンとして登録されているものであるかどうか
を調べる（判断３０６）。判断３０６の結果がＹＥＳに
なるときには、カウンタＬの値を１つ増やす（処理３０
７）。

【００７６】次いで、カウンタＬの値が所定値ＮＡ以上
になっているかどうかを調べる（判断３０８）。判断３
０８の結果がＮＯになるときには、処理３０３に戻っ
て、ＭＭＲ符号化部１７の選択状態を継続する。

【００７７】判断３０８の結果がＹＥＳになるときに
は、そのビットプレーンの画像がディザパターンの場合
なので、出力回路１９にＱＭコーダ符号化部１８を選択
させ（処理３０９）、そのビットプレーンの処理を終了
するまで、１ビット符号化処理を繰り返し実行する（処
理３１０，判断３１１のＮＯループ）。

【００７８】したがって、判断３０８の結果がＹＥＳに
なる以前の状態では、ＭＭＲ符号化部１７から出力され
る符号化データが符号化データＰＰとして出力され、ま
た、判断３０８の結果がＹＥＳになった以降から、ＱＭ
コーダ符号化部１８から出力される符号化データが符号
化データＰＰとして出力される。

【００７９】また、１つのビットプレーンデータの処理
を終了して、判断３０４の結果がＹＥＳになるとき、お
よび、判断３１１の結果がＹＥＳになるときには、この
処理を終了する。

【００８０】このようにして、最初の状態ではＭＭＲ符
号化して得た符号化データＰＰを出力するとともに、そ
のときに処理しているビットプレーンの画像がディザパ
ターンであると判定された時点から、ＱＭコーダ符号化
して得た符号化データＰＰを出力しているので、そのと
きに処理しているビットプレーンデータの内容に適用的
な符号化処理を実現することができ、符号化圧縮率およ
び符号化速度を最適なものにすることができる。

【００８１】なお、この場合の復号化処理では、符号化
処理と同様の手順を用いて符号化処理の切り換えを判定
することができるので、ＭＭＲ符号化からＱＭコーダ符
号化に切り換えたタイミングを通知する必要は、特にな
い。

【００８２】また、画像のエントロピが高くなっている
ことを判定する方法としては、上述したように、テンプ
レートがディザパターンになっていることを検出する以
外にも、次のような方法がある。

【００８３】すなわち、画像のエントロピが低いときに
は、大柄の画像であり、したがって、ＱＭコーダ符号化
部１８で適用されるテンプレートの種類にはある程度の
偏りがある。それに対して、画像のエントロピが高いと
きには、ノイズ状の画像であり、したがって、ＱＭコー
ダ符号化部１８では、適用されるテンプレートの種類に
は偏りがない。

【００８４】このような特徴を利用した、１つのビット
プレーンデータの符号化処理の他の例を図１２に示す。
なお、この処理に先立って、１ページ分の多値画像デー
タがメモリ１６に記憶されている。

【００８５】まず、出力回路１９にＭＭＲ符号化部１７
の出力を選択させた状態で（処理４０１）、メモリ１６
からそのときに符号化するビットプレーンデータを１ビ
ット出力させて、ＭＭＲ符号化部１７およびＱＭコーダ
符号化部１８に１ビット分の符号化処理を実行させる
（処理４０２）。

【００８６】そして、そのときに１ビットプレーンデー
タ分の符号化処理が終了したかどうかを調べて（判断４
０３）、判断４０３の結果がＮＯになるときには、ＱＭ
コーダ符号化部１８から適用しているテンプレートのデ
ータを入力し（処理４０４）、そのときに、テンプレー
トの偏りを検査できる程度にテンプレートをサンプリン
グしたかどうかを調べる（判断４０５）。判断４０５の
結果がＮＯになるときには、処理４０２に戻る。

【００８７】判断４０５の結果がＹＥＳになるときに
は、テンプレートのサンプル数が所定数になったので、
テンプレートの種類に偏りがあるかどうかを調べ（判断
４０６）、判断４０６の結果がＹＥＳになるときには、
処理４０２に戻って、ＭＭＲ符号化部１７の選択状態を
継続する。

【００８８】判断４０６の結果がＮＯになるときには、
出力回路１９にＱＭコーダ符号化部１８を選択させ（処
理４０７）、そのビットプレーンの処理を終了するま
で、１ビット符号化処理を繰り返し実行する（処理４０
８，判断４０９のＮＯループ）。

【００８９】したがって、判断４０６の結果がＹＥＳに
なる以前の状態では、ＭＭＲ符号化部１７から出力され
る符号化データが符号化データＰＰとして出力され、ま
た、判断４０６の結果がＹＥＳになった以降から、ＱＭ
コーダ符号化部１８から出力される符号化データが符号
化データＰＰとして出力される。

【００９０】また、１つのビットプレーンデータの処理
を終了して、判断４０３の結果がＹＥＳになるとき、お
よび、判断４０９の結果がＹＥＳになるときには、この
処理を終了する。

【００９１】このようにして、最初の状態ではＭＭＲ符
号化して得た符号化データＰＰを出力するとともに、そ
のときに処理しているビットプレーンの画像の内容が、
テンプレートの統計上の偏りを示すような内容であると
判定された時点から、ＱＭコーダ符号化して得た符号化
データＰＰを出力しているので、そのときに処理してい
るビットプレーンデータの内容に適用的な符号化処理を
実現することができ、符号化圧縮率および符号化速度を
最適なものにすることができる。

【００９２】なお、この場合の復号化処理では、符号化
処理と同様の手順を用いて符号化処理の切り換えを判定
することができるので、ＭＭＲ符号化からＱＭコーダ符
号化に切り換えたタイミングを通知する必要は、特にな
い。

【００９３】ところで、上述した実施例では、テンプレ
ートとして、ＱＭコーダ符号化と同じものを用いている
が、画像状態を判定するためのテンプレート判定処理を
別の手段で実行することもできる。また、そのときに用
いるテンプレートの内容は、ＱＭコーダ符号化で用いる
ものと異なるものを用いることもできる。

【００９４】また、上述した実施例では、本発明をグル
ープ４ファクシミリ装置に適用した場合について説明し
たが、本発明は、それ以外の装置についても同様にして
適用することができる。

【００９５】また、上述した各実施例では、処理プロセ
スが比較的高速でかつ符号化圧縮率が比較的低い符号化
処理としてＭＭＲ符号化処理を適用しているが、この符
号化処理としてこれ以外のものを用いることもできる。
例えば、ＭＨ，ＭＲなど、あらかじめ決定されている符
号表を参照し、パターンマッチング技術により符号を作
成する符号化処理を用いることができる。

【００９６】また、上述した各実施例では、処理プロセ
スが比較的低速でかつ符号化圧縮率が比較的高い符号化
処理として、ＱＭコーダ符号化処理のような算術符号化
処理を適用しているが、この符号化処理としてこれ以外
のものをもちいることもできる。例えば、画像データを
プリスキャンして符号表を作成する適応型ハフマン符号
化処理を用いることができる。

【００９７】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
符号化効率と符号化速度の釣り合いが取れた符号化処理
が実現できるとともに、文字画像の特性に応じた符号化
処理が可能になる。また、第１の符号化処理（例えば、
ＭＭＲ方式の符号化処理）と第２の符号化処理（例え
ば、算術符号化処理（ＱＭコーダ方式（予測符号化処理
を含む）の符号化処理））を、符号化対象になっている
画像の内容に適応的に適用しているので、効率のよい符
号化処理が実現できるという効果を得る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例にかかるグループ４ファクシ
ミリ装置を示したブロック図。

【図２】グループ４ファクシミリ装置の伝送手順の一例
を示したタイムチャート。

【図３】写真画像の多値画像データのビットプレーンデ
ータの一例を示した概略図。

【図４】符号化復号化部の一例を示したブロック図。

【図５】符号化処理の一例を示したフローチャート。

【図６】文字画像の多値画像データのビットプレーンデ
ータの一例を示した概略図。

【図７】符号化復号化部の他の例を示したブロック図。

【図８】符号化処理の他の例を示したフローチャート。

【図９】多値ディザ方式について説明するための概略
図。

【図１０】テンプレートとディザパターンとの関係を示
した概略図。

【図１１】符号化処理の別の例を示したフローチャー
ト。

【図１２】符号化処理のさらに別の例を示したフローチ
ャート。

Claims (3)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 多値画像データを複数のビットプレーン
   に分割し、おのおののビットプレーン毎に符号化処理を
   適用して多値画像データの情報量を圧縮する画像符号化
   方法において、 単一ビットプレーンの二値画像データに処理プロセスが
   比較的高速でかつ符号化圧縮率が比較的低い第１の符号
   化処理を適用して符号化圧縮する第１の符号化処理手段
   と、 単一ビットプレーンの二値画像データに処理プロセスが
   比較的低速でかつ符号化圧縮率が比較的高い第２の符号
   化処理を適用して符号化圧縮する第２の符号化処理手段
   を備え、 符号化に先立って、複数のビットプレーン間で二値画像
   データの値が一致している画素の数を調べ、その一致し
   た画素の数が所定値よりも大きいときには、その画像の
   各ビットプレーンの二値画像データを上記第１の符号化
   処理手段を適用して符号化圧縮するとともに、上記一致
   した画素の数が所定値に満たないときには、その画像の
   各ビットプレーンの二値画像データを上記第２の符号化
   処理手段を適用して符号化圧縮することを特徴とした画
   像符号化方法。
2. 【請求項２】 多値画像データを複数のビットプレーン
   に分割し、おのおののビットプレーン毎に符号化処理を
   適用して多値画像データの情報量を圧縮する画像符号化
   方法において、 単一ビットプレーンの二値画像データに処理プロセスが
   比較的高速でかつ符号化圧縮率が比較的低い第１の符号
   化処理を適用して符号化圧縮する第１の符号化処理手段
   と、 単一ビットプレーンの二値画像データに処理プロセスが
   比較的低速でかつ符号化圧縮率が比較的高い第２の符号
   化処理を適用して符号化圧縮する第２の符号化処理手段
   を備え、 おのおののビットプレーンの二値画像データを符号化圧
   縮するとき、最初に上記第１の符号化処理手段の出力を
   選択するとともに、上記第２の符号化処理手段が画像デ
   ータの状態を検出するために用いているテンプレートの
   選択状態を調べ、所定のディザパターンに対応したテン
   プレートの選択回数が所定値を超えたときには、それ以
   降の二値画像データを符号化圧縮するとき、上記第２の
   符号化処理手段の出力を選択することを特徴とする画像
   符号化方法。
3. 【請求項３】 多値画像データを複数のビットプレーン
   に分割し、おのおののビットプレーン毎に符号化処理を
   適用して多値画像データの情報量を圧縮する画像符号化
   方法において、 単一ビットプレーンの二値画像データに処理プロセスが
   比較的高速でかつ符号化圧縮率が比較的低い第１の符号
   化処理を適用して符号化圧縮する第１の符号化処理手段
   と、 単一ビットプレーンの二値画像データに処理プロセスが
   比較的低速でかつ符号化圧縮率が比較的高い第２の符号
   化処理を適用して符号化圧縮する第２の符号化処理手段
   を備え、 おのおののビットプレーンの二値画像データを符号化圧
   縮するとき、最初に上記第１の符号化処理手段の出力を
   選択するとともに、上記第２の符号化処理手段が画像デ
   ータの状態を検出するために用いているテンプレートの
   選択状態を調べ、テンプレートの選択状態に偏りが少な
   いときには、それ以降の二値画像データを符号化圧縮す
   るとき、上記第２の符号化処理手段の出力を選択するこ
   とを特徴とする画像符号化方法。