JP3265928B2 - フラクタル画像圧縮装置 - Google Patents
フラクタル画像圧縮装置Info
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- G06T9/001—Model-based coding, e.g. wire frame
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- Compression Of Band Width Or Redundancy In Fax (AREA)
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、多値画像をフラク
タル理論に基づいて画像圧縮するフラクタル画像圧縮装
置に関する。
タル理論に基づいて画像圧縮するフラクタル画像圧縮装
置に関する。
【０００２】マルチメディア時代実現のためのキーテク
ノロジーとして画像圧縮技術が挙げられる。現在におけ
る画像圧縮技術としてＪＰＥＧが連想されるが、最近特
に注目されている画像圧縮技術の一つに、Ｂａｒｎｓｌ
ｅｙらにより提案されたフラクタル画像圧縮がある。フ
ラクタル画像圧縮は、自然画像の中にある部分的自己相
似性を利用した手法である。つまり、ある原画像につい
て、その原画像の一部を取り出した場合に、取り出した
画像とよく似た別の画像が原画像の中に異なる大きさで
存在すると考えられる。このような部分的自己相似性を
利用して、原画像を複数のブロックに分割しこれらブロ
ック間の相似性により画像を符号化して画像圧縮を行
い、これとは逆に反復的に画像を再生して画像の復元を
行う。フラクタル画像圧縮は、他の圧縮方法と異なって
画像内の異なるサイズのブロック間の部分的な自己相似
性を利用することから、復元時に解像度に依存しないと
いう利点がある。これは、解像度の異なる機器に出力す
る際に画質の劣化が目立たないという他の圧縮方法には
ない利点を示すものであり、マルチメディア時代におい
て特に望まれる有利な点である。
ノロジーとして画像圧縮技術が挙げられる。現在におけ
る画像圧縮技術としてＪＰＥＧが連想されるが、最近特
に注目されている画像圧縮技術の一つに、Ｂａｒｎｓｌ
ｅｙらにより提案されたフラクタル画像圧縮がある。フ
ラクタル画像圧縮は、自然画像の中にある部分的自己相
似性を利用した手法である。つまり、ある原画像につい
て、その原画像の一部を取り出した場合に、取り出した
画像とよく似た別の画像が原画像の中に異なる大きさで
存在すると考えられる。このような部分的自己相似性を
利用して、原画像を複数のブロックに分割しこれらブロ
ック間の相似性により画像を符号化して画像圧縮を行
い、これとは逆に反復的に画像を再生して画像の復元を
行う。フラクタル画像圧縮は、他の圧縮方法と異なって
画像内の異なるサイズのブロック間の部分的な自己相似
性を利用することから、復元時に解像度に依存しないと
いう利点がある。これは、解像度の異なる機器に出力す
る際に画質の劣化が目立たないという他の圧縮方法には
ない利点を示すものであり、マルチメディア時代におい
て特に望まれる有利な点である。
【０００３】
【従来の技術】図９は従来のフラクタル画像圧縮の概略
を示す図である。図９において、原画像ＧＦは、複数の
値域ブロックＢＲ（ブロックサイズＫ×Ｌ）に分割さ
れ、また、値域ブロックＢＲよりもサイズの大きい複数
の変域ブロックＢＤ（ブロックサイズＭ×Ｎ：Ｍ＞Ｋ，
Ｎ＞Ｌ）に分割される。変域ブロックＢＤを縮小変換す
ることにより、値域ブロックＢＲと同じサイズの縮小パ
ターンＢＤＰ１が作成される。縮小パターンＢＤＰ１に
対し、０度、９０度、１８０度、２７０度の回転変換を
それぞれ行い、且つそれぞれにより得られた縮小パター
ンＢＤＰ１〜４に対して濃度反転変換を行うことによ
り、合計８種類の縮小パターンＢＤＰ１〜８が得られ
る。
を示す図である。図９において、原画像ＧＦは、複数の
値域ブロックＢＲ（ブロックサイズＫ×Ｌ）に分割さ
れ、また、値域ブロックＢＲよりもサイズの大きい複数
の変域ブロックＢＤ（ブロックサイズＭ×Ｎ：Ｍ＞Ｋ，
Ｎ＞Ｌ）に分割される。変域ブロックＢＤを縮小変換す
ることにより、値域ブロックＢＲと同じサイズの縮小パ
ターンＢＤＰ１が作成される。縮小パターンＢＤＰ１に
対し、０度、９０度、１８０度、２７０度の回転変換を
それぞれ行い、且つそれぞれにより得られた縮小パター
ンＢＤＰ１〜４に対して濃度反転変換を行うことによ
り、合計８種類の縮小パターンＢＤＰ１〜８が得られ
る。
【０００４】１つの値域ブロックＢＲに対して、全部の
変域ブロックＢＤについての各縮小パターンＢＤＰ１〜
８との比較を行って誤差を算出し、その中で誤差が最小
となる変域ブロックＢＤとその縮小パターンＢＤＰを選
択する。選択された変域ブロックＢＤの原画像ＧＦ中に
おける位置に関する情報、及び縮小パターンＢＤＰの変
換パラメータに関する情報を、その値域ブロックＢＲの
符号データとして出力する。また、復元時における初期
画像を生成するために、各値域ブロックＢＲの濃度の平
均値を算出して符号データに含めておく。このような処
理を全部の値域ブロックＢＲについて行うことにより、
原画像ＧＦについて圧縮された符号データが得られる。
変域ブロックＢＤについての各縮小パターンＢＤＰ１〜
８との比較を行って誤差を算出し、その中で誤差が最小
となる変域ブロックＢＤとその縮小パターンＢＤＰを選
択する。選択された変域ブロックＢＤの原画像ＧＦ中に
おける位置に関する情報、及び縮小パターンＢＤＰの変
換パラメータに関する情報を、その値域ブロックＢＲの
符号データとして出力する。また、復元時における初期
画像を生成するために、各値域ブロックＢＲの濃度の平
均値を算出して符号データに含めておく。このような処
理を全部の値域ブロックＢＲについて行うことにより、
原画像ＧＦについて圧縮された符号データが得られる。
【０００５】上述のようにして得られた符号データの復
元の際には、符号データに含まれる変域ブロックの位置
にある任意の初期画像に対して、符号データに含まれる
変換パラメータに応じた変換を行うことによって、初期
画像よりも原画像に近い復号化された値域ブロックＢＲ
の画像が得られる。この処理を画像全体に対して何度も
繰り返すことによって、原画像に近い画像が復元され
る。
元の際には、符号データに含まれる変域ブロックの位置
にある任意の初期画像に対して、符号データに含まれる
変換パラメータに応じた変換を行うことによって、初期
画像よりも原画像に近い復号化された値域ブロックＢＲ
の画像が得られる。この処理を画像全体に対して何度も
繰り返すことによって、原画像に近い画像が復元され
る。
【０００６】このようなフラクタル画像圧縮に関する文
献としては、例えば特開平６−９８３１０号公報が挙げ
られる。
献としては、例えば特開平６−９８３１０号公報が挙げ
られる。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】上述した従来のフラク
タル画像圧縮においては、原画像ＧＦの全体から変域ブ
ロックＢＤを順次分割し、それら全部の中から誤差が最
小となる変域ブロックＢＤを検索しているので、圧縮処
理に多くの時間を要するという問題があった。
タル画像圧縮においては、原画像ＧＦの全体から変域ブ
ロックＢＤを順次分割し、それら全部の中から誤差が最
小となる変域ブロックＢＤを検索しているので、圧縮処
理に多くの時間を要するという問題があった。
【０００８】また、フラクタル画像圧縮データの伸長時
において、初期画像では表現されない画像部分について
は、初期画像を元にして復元しても原画像ＧＦに充分近
い画像を再現することができない。つまり、例えば、フ
ラクタル画像圧縮データの伸長時には、原画像ＧＦにお
ける値域ブロックの平均値によって初期画像が与えられ
るが、そのような初期画像ではエッジ部分が表現されな
い。したがって、原画像ＧＦ中における文字画像のエッ
ジ部分を含んだ値域ブロックは、それを伸長処理したと
きにそのエッジ部分が完全には再現されない。そのた
め、原画像ＧＦに文字画像を含んでいる場合には、それ
をフラクタル画像圧縮した後に伸長すると、画質が劣化
するという問題があった。
において、初期画像では表現されない画像部分について
は、初期画像を元にして復元しても原画像ＧＦに充分近
い画像を再現することができない。つまり、例えば、フ
ラクタル画像圧縮データの伸長時には、原画像ＧＦにお
ける値域ブロックの平均値によって初期画像が与えられ
るが、そのような初期画像ではエッジ部分が表現されな
い。したがって、原画像ＧＦ中における文字画像のエッ
ジ部分を含んだ値域ブロックは、それを伸長処理したと
きにそのエッジ部分が完全には再現されない。そのた
め、原画像ＧＦに文字画像を含んでいる場合には、それ
をフラクタル画像圧縮した後に伸長すると、画質が劣化
するという問題があった。
【０００９】請求項１及び請求項２の発明は、上述の問
題に鑑みてなされたもので、圧縮処理に要する時間を短
縮することができ、且つ例えば文字画像を含んでいる場
合などにおいて画質の劣化を防止することのできるフラ
クタル画像圧縮装置を提供することを目的とする。
題に鑑みてなされたもので、圧縮処理に要する時間を短
縮することができ、且つ例えば文字画像を含んでいる場
合などにおいて画質の劣化を防止することのできるフラ
クタル画像圧縮装置を提供することを目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】請求項１の発明に係る装
置は、多値の原画像を複数の変域ブロックに分割する変
域ブロック分割手段と、前記原画像を前記変域ブロック
よりもサイズの小さい複数の値域ブロックに分割する値
域ブロック分割手段と、前記変域ブロックにアフィン変
換を行って前記値域ブロックと同じサイズの縮小パター
ンを作成する縮小パターン作成手段と、前記値域ブロッ
クと前記縮小パターンとを比較してそれらの誤差を算出
する誤差算出手段と、前記値域ブロックについて前記縮
小パターンとの誤差の最も少ない変域ブロック及びアフ
ィン変換のパラメータを選択する最小誤差選択手段とを
備え、前記各値域ブロックについて、前記縮小パターン
との誤差の最も少ない変域ブロックの位置に関する情報
及び前記アフィン変換のパラメータに関する情報を含む
符号データを作成することにより画像圧縮を行うフラク
タル画像圧縮装置において、前記原画像とは独立して作
成された互いに同一サイズの複数の濃度パターンデータ
をそれぞれ変域ブロックとして記憶する濃度パターン記
憶手段と、前記変域ブロック分割手段から出力される変
域ブロックと前記濃度パターン記憶手段から読み出され
る変域ブロックとを選択的に切り換えて前記縮小パター
ン作成手段に出力する変域ブロック選択手段と、を有し
てなる。
置は、多値の原画像を複数の変域ブロックに分割する変
域ブロック分割手段と、前記原画像を前記変域ブロック
よりもサイズの小さい複数の値域ブロックに分割する値
域ブロック分割手段と、前記変域ブロックにアフィン変
換を行って前記値域ブロックと同じサイズの縮小パター
ンを作成する縮小パターン作成手段と、前記値域ブロッ
クと前記縮小パターンとを比較してそれらの誤差を算出
する誤差算出手段と、前記値域ブロックについて前記縮
小パターンとの誤差の最も少ない変域ブロック及びアフ
ィン変換のパラメータを選択する最小誤差選択手段とを
備え、前記各値域ブロックについて、前記縮小パターン
との誤差の最も少ない変域ブロックの位置に関する情報
及び前記アフィン変換のパラメータに関する情報を含む
符号データを作成することにより画像圧縮を行うフラク
タル画像圧縮装置において、前記原画像とは独立して作
成された互いに同一サイズの複数の濃度パターンデータ
をそれぞれ変域ブロックとして記憶する濃度パターン記
憶手段と、前記変域ブロック分割手段から出力される変
域ブロックと前記濃度パターン記憶手段から読み出され
る変域ブロックとを選択的に切り換えて前記縮小パター
ン作成手段に出力する変域ブロック選択手段と、を有し
てなる。
【００１１】請求項２の発明に係る装置は、上述の手段
に加え、前記濃度パターン記憶手段から読み出された変
域ブロックの中に前記縮小パターンとの誤差が設定され
た閾値よりも小さいものがある場合に前記濃度パターン
記憶手段から読み出された変域ブロックの中から前記誤
差の最も小さい変域ブロックに関して前記符号データを
作成するように制御し、前記濃度パターン記憶手段から
読み出された変域ブロックの中に前記縮小パターンとの
誤差が設定された閾値よりも小さいものがない場合に前
記変域ブロック分割手段から出力された変域ブロックの
中から前記誤差の最も小さい変域ブロックに関して前記
符号データを作成するように制御する制御手段を有して
構成される。
に加え、前記濃度パターン記憶手段から読み出された変
域ブロックの中に前記縮小パターンとの誤差が設定され
た閾値よりも小さいものがある場合に前記濃度パターン
記憶手段から読み出された変域ブロックの中から前記誤
差の最も小さい変域ブロックに関して前記符号データを
作成するように制御し、前記濃度パターン記憶手段から
読み出された変域ブロックの中に前記縮小パターンとの
誤差が設定された閾値よりも小さいものがない場合に前
記変域ブロック分割手段から出力された変域ブロックの
中から前記誤差の最も小さい変域ブロックに関して前記
符号データを作成するように制御する制御手段を有して
構成される。
【００１２】濃度パターンデータは、原画像から分割さ
れる変域ブロックと同様な処理が施されるため、濃度パ
ターン記憶手段に変域ブロックとして記憶される。濃度
パターンデータは、例えば原画像から分割される変域ブ
ロックと同じブロックサイズであり、白黒の２値画像か
らなる種々のパターンが準備される。この場合には、濃
度パターンデータは文字画像のエッジ部分をよく表現す
るものであり、エッジ部分を含んだ値域ブロックに対し
て誤差が少なくなり、ときには誤差が零となる。
れる変域ブロックと同様な処理が施されるため、濃度パ
ターン記憶手段に変域ブロックとして記憶される。濃度
パターンデータは、例えば原画像から分割される変域ブ
ロックと同じブロックサイズであり、白黒の２値画像か
らなる種々のパターンが準備される。この場合には、濃
度パターンデータは文字画像のエッジ部分をよく表現す
るものであり、エッジ部分を含んだ値域ブロックに対し
て誤差が少なくなり、ときには誤差が零となる。
【００１３】濃度パターンメモリから読み出された変域
ブロック、つまり濃度パターンデータに対し、原画像か
ら分割される変域ブロックと同様な処理によって縮小変
換を行うことにより、値域ブロックと同じサイズの縮小
パターンが作成される。これに回転変換、濃度反転変換
などのアフィン変換を施すことにより多くの縮小パター
ンが得られる。１つの値域ブロックに対して、全部の濃
度パターンデータについての各縮小パターンとの比較を
行って誤差を算出し、その中で誤差が最小となる濃度パ
ターンデータとその縮小パターンを選択する。選択され
た濃度パターンデータの誤差が閾値よりも小さい場合に
は、選択された濃度パターンデータに基づいて符号デー
タが作成される。
ブロック、つまり濃度パターンデータに対し、原画像か
ら分割される変域ブロックと同様な処理によって縮小変
換を行うことにより、値域ブロックと同じサイズの縮小
パターンが作成される。これに回転変換、濃度反転変換
などのアフィン変換を施すことにより多くの縮小パター
ンが得られる。１つの値域ブロックに対して、全部の濃
度パターンデータについての各縮小パターンとの比較を
行って誤差を算出し、その中で誤差が最小となる濃度パ
ターンデータとその縮小パターンを選択する。選択され
た濃度パターンデータの誤差が閾値よりも小さい場合に
は、選択された濃度パターンデータに基づいて符号デー
タが作成される。
【００１４】選択された濃度パターンデータの誤差が閾
値よりも小さくない場合には、原画像から変域ブロック
を順次分割し、分割した変域ブロックについて、縮小変
換、回転変換、濃度反転変換、誤差の算出などの処理を
行う。そして、その中から誤差が最小となる変域ブロッ
ク及び縮小パターンを選択し、これに基づいて符号デー
タを作成する。制御手段はこのような動作を制御する。
値よりも小さくない場合には、原画像から変域ブロック
を順次分割し、分割した変域ブロックについて、縮小変
換、回転変換、濃度反転変換、誤差の算出などの処理を
行う。そして、その中から誤差が最小となる変域ブロッ
ク及び縮小パターンを選択し、これに基づいて符号デー
タを作成する。制御手段はこのような動作を制御する。
【００１５】変域ブロック選択手段、制御手段などの各
手段は、ハードウェアを用いた回路により又はＭＰＵな
どを用いたソフトウェアによって実現される。本発明に
おいて、アフィン変換には、縮小変換、回転変換、濃度
反転変換、鏡変換、平行移動変換など、種々の変換が含
まれる。
手段は、ハードウェアを用いた回路により又はＭＰＵな
どを用いたソフトウェアによって実現される。本発明に
おいて、アフィン変換には、縮小変換、回転変換、濃度
反転変換、鏡変換、平行移動変換など、種々の変換が含
まれる。
【００１６】
【発明の実施の形態】まず、本発明に係るフラクタル画
像圧縮の原理について説明する。図１は本発明に係るフ
ラクタル画像圧縮の概略を示す図、図２はフラクタル画
像圧縮された画像データの画像復元の概略を示す図、図
４は濃度パターンデータＢＡＤの例を示す図、図８は原
画像ＧＦにおける変域ブロックＢＤと値域ブロックＢＲ
との関係を示す図である。なお、図１において、図９と
同一の部分については従来の技術の項で説明したので、
ここでの説明は省略し又は簡略化する。
像圧縮の原理について説明する。図１は本発明に係るフ
ラクタル画像圧縮の概略を示す図、図２はフラクタル画
像圧縮された画像データの画像復元の概略を示す図、図
４は濃度パターンデータＢＡＤの例を示す図、図８は原
画像ＧＦにおける変域ブロックＢＤと値域ブロックＢＲ
との関係を示す図である。なお、図１において、図９と
同一の部分については従来の技術の項で説明したので、
ここでの説明は省略し又は簡略化する。
【００１７】図１において、原画像ＧＦは、複数の値域
ブロックＢＲ（ブロックサイズＫ×Ｌ）に分割される。
分割された各値域ブロックＢＲについて、最小誤差が算
出される。そのときに、誤差の比較対象となる変域ブロ
ックとして、まず最初に、濃度パターンメモリ３１から
濃度パターンデータＢＡＤが順次読み出される。
ブロックＢＲ（ブロックサイズＫ×Ｌ）に分割される。
分割された各値域ブロックＢＲについて、最小誤差が算
出される。そのときに、誤差の比較対象となる変域ブロ
ックとして、まず最初に、濃度パターンメモリ３１から
濃度パターンデータＢＡＤが順次読み出される。
【００１８】濃度パターンデータＢＡＤは、原画像ＧＦ
の変域ブロックＢＤと同じブロックサイズ（Ｍ×Ｎ：Ｍ
＞Ｋ，Ｎ＞Ｌ）のブロックであり、図４に示されるよう
に、白黒の２値画像からなる種々のパターンが準備さ
れ、濃度パターンメモリ３１に格納されている。濃度パ
ターンデータＢＡＤは、文字画像のエッジ部分をよく表
現するものであり、エッジ部分を含んだ値域ブロックＢ
Ｒに対して誤差が少なくなり、ときには誤差が零とな
る。
の変域ブロックＢＤと同じブロックサイズ（Ｍ×Ｎ：Ｍ
＞Ｋ，Ｎ＞Ｌ）のブロックであり、図４に示されるよう
に、白黒の２値画像からなる種々のパターンが準備さ
れ、濃度パターンメモリ３１に格納されている。濃度パ
ターンデータＢＡＤは、文字画像のエッジ部分をよく表
現するものであり、エッジ部分を含んだ値域ブロックＢ
Ｒに対して誤差が少なくなり、ときには誤差が零とな
る。
【００１９】濃度パターンメモリ３１から読み出された
濃度パターンデータＢＡＤを縮小変換することにより、
値域ブロックＢＲと同じサイズの縮小パターンＢＤＰ１
が作成される。縮小パターンＢＤＰ１に対し、０度、９
０度、１８０度、２７０度の回転変換をそれぞれ行い、
且つそれぞれにより得られた縮小パターンＢＤＰ１〜４
に対して濃度反転変換を行うことにより、合計８種類の
縮小パターンＢＤＰ１〜８が得られる。
濃度パターンデータＢＡＤを縮小変換することにより、
値域ブロックＢＲと同じサイズの縮小パターンＢＤＰ１
が作成される。縮小パターンＢＤＰ１に対し、０度、９
０度、１８０度、２７０度の回転変換をそれぞれ行い、
且つそれぞれにより得られた縮小パターンＢＤＰ１〜４
に対して濃度反転変換を行うことにより、合計８種類の
縮小パターンＢＤＰ１〜８が得られる。
【００２０】１つの値域ブロックＢＲに対して、濃度パ
ターンメモリ３１に格納された全部の濃度パターンデー
タＢＡＤについての各縮小パターンＢＤＰ１〜８との比
較を行って誤差を算出し、その中で誤差が最小となる濃
度パターンデータＢＡＤとその縮小パターンＢＤＰを選
択する。選択された濃度パターンデータＢＡＤの誤差が
設定された閾値よりも小さい場合には、選択された濃度
パターンデータＢＡＤの識別情報、及び縮小パターンＢ
ＤＰの変換パラメータに関する情報を、その値域ブロッ
クＢＲの符号データとして出力する。濃度パターンデー
タＢＡＤの識別情報として、例えば濃度パターンデータ
ＢＡＤであること、濃度パターンデータＢＡＤの種類、
及び全体の濃度パターンデータＢＡＤ中における選択さ
れた濃度パターンデータＢＡＤの位置又は番号などが用
いられる。
ターンメモリ３１に格納された全部の濃度パターンデー
タＢＡＤについての各縮小パターンＢＤＰ１〜８との比
較を行って誤差を算出し、その中で誤差が最小となる濃
度パターンデータＢＡＤとその縮小パターンＢＤＰを選
択する。選択された濃度パターンデータＢＡＤの誤差が
設定された閾値よりも小さい場合には、選択された濃度
パターンデータＢＡＤの識別情報、及び縮小パターンＢ
ＤＰの変換パラメータに関する情報を、その値域ブロッ
クＢＲの符号データとして出力する。濃度パターンデー
タＢＡＤの識別情報として、例えば濃度パターンデータ
ＢＡＤであること、濃度パターンデータＢＡＤの種類、
及び全体の濃度パターンデータＢＡＤ中における選択さ
れた濃度パターンデータＢＡＤの位置又は番号などが用
いられる。
【００２１】選択された濃度パターンデータＢＡＤの誤
差が設定された閾値よりも小さくない場合、つまりいず
れの濃度パターンデータＢＡＤについても誤差が閾値よ
りも小さくない場合には、原画像ＧＦから変域ブロック
ＢＤを順次分割し、分割した変域ブロックＢＤについ
て、縮小変換、回転変換、濃度反転変換、誤差の算出な
どの処理を行う。そして、その中から誤差が最小となる
変域ブロックＢＤ及び縮小パターンＢＤＰを選択する。
差が設定された閾値よりも小さくない場合、つまりいず
れの濃度パターンデータＢＡＤについても誤差が閾値よ
りも小さくない場合には、原画像ＧＦから変域ブロック
ＢＤを順次分割し、分割した変域ブロックＢＤについ
て、縮小変換、回転変換、濃度反転変換、誤差の算出な
どの処理を行う。そして、その中から誤差が最小となる
変域ブロックＢＤ及び縮小パターンＢＤＰを選択する。
【００２２】そして、値域ブロックＢＲについて濃度の
平均値ＶＭが算出され、算出された平均値ＶＭ、最小誤
差の濃度パターンデータＢＡＤの識別情報又は変域ブロ
ックＢＤの位置の情報、及び縮小パターンＢＤＰ１〜８
についての変換情報（変換パラメータ）である縮小率
（縮小変換係数）α、回転角度（回転変換係数）θ、及
び濃度変換の有無Ｚに基づいて、符号データＤＣが作成
される。なお、値域ブロックＢＲは、通常正方形とされ
ることが多く、例えば８×８画素、４×４画素などとさ
れる。変域ブロックＢＤは値域ブロックＢＲよりもサイ
ズが大きく、それらは互いに相似形とされることが多
い。変域ブロックＢＤのサイズを８×８画素とした場合
には、濃度パターンデータＢＡＤは例えば３２個作成さ
れる。３２個の濃度パターンデータＢＡＤに縮小変換及
び濃度反転変換を行うことによって、濃度パターンの異
なる６４個の縮小パターンが得られる。
平均値ＶＭが算出され、算出された平均値ＶＭ、最小誤
差の濃度パターンデータＢＡＤの識別情報又は変域ブロ
ックＢＤの位置の情報、及び縮小パターンＢＤＰ１〜８
についての変換情報（変換パラメータ）である縮小率
（縮小変換係数）α、回転角度（回転変換係数）θ、及
び濃度変換の有無Ｚに基づいて、符号データＤＣが作成
される。なお、値域ブロックＢＲは、通常正方形とされ
ることが多く、例えば８×８画素、４×４画素などとさ
れる。変域ブロックＢＤは値域ブロックＢＲよりもサイ
ズが大きく、それらは互いに相似形とされることが多
い。変域ブロックＢＤのサイズを８×８画素とした場合
には、濃度パターンデータＢＡＤは例えば３２個作成さ
れる。３２個の濃度パターンデータＢＡＤに縮小変換及
び濃度反転変換を行うことによって、濃度パターンの異
なる６４個の縮小パターンが得られる。
【００２３】図２において、復元画像ＲＦは、復元処理
が繰り返されるにしたがって原画像ＧＦに近づくように
復元（伸長）される画像であり、復元処理の開始時にお
いては初期画像が生成される。初期画像として、例えば
符号データＤＣに含まれる各値域ブロックＢＲの平均値
ＶＭが設定される。復元処理において、最初の符号デー
タＤＣに含まれる濃度パターンデータＢＡＤの識別情報
又は変域ブロックＢＤの位置情報に基づいて、濃度パタ
ーンメモリ６１から濃度パターンデータＢＡＤが抽出さ
れ又は復元画像ＲＦから変域ブロックＢＤが抽出され
る。抽出された濃度パターンデータＢＡＤ又は変域ブロ
ックＢＤに対して、符号データＤＣに含まれる縮小率α
を用いて縮小変換を行って縮小変換画像ＢＤＦを得る。
縮小変換画像ＢＤＦに対して、回転角度θを用いて回転
変換を行い、且つ濃度反転変換の有無Ｚに応じた変換を
行って値域復元画像ＲＦＲを得る。得られた値域復元画
像ＲＦＲによって、該当する値域ブロックＢＲについて
復元画像ＲＦを更新する。全部の値域ブロックＢＲにつ
いて、つまり符号データＤＣの全部について、上述の処
理を１回行うことによって、復元画像ＲＦが１回更新さ
れる。この処理を何回も繰り返すことによって、原画像
ＧＦに近い復元画像ＲＦが得られる。このように、反復
変換符号化法によって画像の圧縮と復元が行われる。
が繰り返されるにしたがって原画像ＧＦに近づくように
復元（伸長）される画像であり、復元処理の開始時にお
いては初期画像が生成される。初期画像として、例えば
符号データＤＣに含まれる各値域ブロックＢＲの平均値
ＶＭが設定される。復元処理において、最初の符号デー
タＤＣに含まれる濃度パターンデータＢＡＤの識別情報
又は変域ブロックＢＤの位置情報に基づいて、濃度パタ
ーンメモリ６１から濃度パターンデータＢＡＤが抽出さ
れ又は復元画像ＲＦから変域ブロックＢＤが抽出され
る。抽出された濃度パターンデータＢＡＤ又は変域ブロ
ックＢＤに対して、符号データＤＣに含まれる縮小率α
を用いて縮小変換を行って縮小変換画像ＢＤＦを得る。
縮小変換画像ＢＤＦに対して、回転角度θを用いて回転
変換を行い、且つ濃度反転変換の有無Ｚに応じた変換を
行って値域復元画像ＲＦＲを得る。得られた値域復元画
像ＲＦＲによって、該当する値域ブロックＢＲについて
復元画像ＲＦを更新する。全部の値域ブロックＢＲにつ
いて、つまり符号データＤＣの全部について、上述の処
理を１回行うことによって、復元画像ＲＦが１回更新さ
れる。この処理を何回も繰り返すことによって、原画像
ＧＦに近い復元画像ＲＦが得られる。このように、反復
変換符号化法によって画像の圧縮と復元が行われる。
【００２４】次に、本発明に係る画像圧縮装置１の構成
及び動作について説明する。図３は本発明に係る画像圧
縮装置１のブロック図、図５は濃度パターンの変換によ
り生成される濃度パターンの例を示す図である。
及び動作について説明する。図３は本発明に係る画像圧
縮装置１のブロック図、図５は濃度パターンの変換によ
り生成される濃度パターンの例を示す図である。
【００２５】図３において、画像圧縮装置１は、制御回
路２０、画像メモリ２１、第１ブロック分割回路２２、
第２ブロック分割回路２３、平均値算出回路２５、縮小
／回転変換回路２６、誤差算出回路２７、比較回路２
８、最小誤差算出回路２９、符号データ作成回路３０、
濃度パターンメモリ３１、及びセレクタ３２などからな
る。
路２０、画像メモリ２１、第１ブロック分割回路２２、
第２ブロック分割回路２３、平均値算出回路２５、縮小
／回転変換回路２６、誤差算出回路２７、比較回路２
８、最小誤差算出回路２９、符号データ作成回路３０、
濃度パターンメモリ３１、及びセレクタ３２などからな
る。
【００２６】画像メモリ２１は、画像圧縮のために入力
された原画像ＧＦについての画像データＤＧを１ページ
単位で格納する。画像メモリ２１に格納された画像デー
タＤＧは、第１ブロック分割回路２２及び第２ブロック
分割回路２３によって、ブロック単位で読み出される。
つまり、図８に示されるように、原画像ＧＦの画像デー
タＤＧは、第１ブロック分割回路２２によって変域ブロ
ックＢＤ毎に読み出され、第２ブロック分割回路２３に
よって値域ブロックＢＲ毎に読み出される。
された原画像ＧＦについての画像データＤＧを１ページ
単位で格納する。画像メモリ２１に格納された画像デー
タＤＧは、第１ブロック分割回路２２及び第２ブロック
分割回路２３によって、ブロック単位で読み出される。
つまり、図８に示されるように、原画像ＧＦの画像デー
タＤＧは、第１ブロック分割回路２２によって変域ブロ
ックＢＤ毎に読み出され、第２ブロック分割回路２３に
よって値域ブロックＢＲ毎に読み出される。
【００２７】第１ブロック分割回路２２は、画像メモリ
２１から画像データＤＧを変域ブロックＢＤ毎に読み出
し、読み出した１つの変域ブロックＢＤ分の画像データ
ＤＧを格納する。第１ブロック分割回路２２は、格納し
た変域ブロックＢＤの画像データＤＧ、及び格納してい
る変域ブロックＢＤの原画像ＧＦ中における位置情報
（これを「ブロック位置情報」ということがある）を、
セレクタ３２に対して出力する。
２１から画像データＤＧを変域ブロックＢＤ毎に読み出
し、読み出した１つの変域ブロックＢＤ分の画像データ
ＤＧを格納する。第１ブロック分割回路２２は、格納し
た変域ブロックＢＤの画像データＤＧ、及び格納してい
る変域ブロックＢＤの原画像ＧＦ中における位置情報
（これを「ブロック位置情報」ということがある）を、
セレクタ３２に対して出力する。
【００２８】第２ブロック分割回路２３は画像メモリ２
１から画像データＤＧを値域ブロックＢＲ毎に読み出
し、読み出した１つの値域ブロックＢＲ分の画像データ
ＤＧを格納する。
１から画像データＤＧを値域ブロックＢＲ毎に読み出
し、読み出した１つの値域ブロックＢＲ分の画像データ
ＤＧを格納する。
【００２９】平均値算出回路２５は、第２ブロック分割
回路２３から出力される値域ブロックＢＲの画像データ
ＤＧの平均値ＶＭを算出する。平均値ＶＭとして、例え
ば画像データＤＧの濃度値の単純平均値の他、濃度値の
基準値からの誤差の平均値などが用いられる。算出され
た平均値ＶＭは符号データ作成回路３０に出力され、そ
のメモリに記憶される。平均値ＶＭは、画像の復元の際
の初期画像として用いられる。
回路２３から出力される値域ブロックＢＲの画像データ
ＤＧの平均値ＶＭを算出する。平均値ＶＭとして、例え
ば画像データＤＧの濃度値の単純平均値の他、濃度値の
基準値からの誤差の平均値などが用いられる。算出され
た平均値ＶＭは符号データ作成回路３０に出力され、そ
のメモリに記憶される。平均値ＶＭは、画像の復元の際
の初期画像として用いられる。
【００３０】濃度パターンメモリ３１は、図４に示すよ
うな種々の濃度パターンデータＢＡＤ１〜４を格納して
いる。濃度パターンメモリ３１からは、格納する濃度パ
ターンデータＢＡＤが順次読み出され、その識別情報と
ともにセレクタ３２に対して出力される。なお、濃度パ
ターンメモリ３１として、ＲＯＭ又はバックアップされ
たＲＡＭなどが用いられる。
うな種々の濃度パターンデータＢＡＤ１〜４を格納して
いる。濃度パターンメモリ３１からは、格納する濃度パ
ターンデータＢＡＤが順次読み出され、その識別情報と
ともにセレクタ３２に対して出力される。なお、濃度パ
ターンメモリ３１として、ＲＯＭ又はバックアップされ
たＲＡＭなどが用いられる。
【００３１】セレクタ３２は、ブロック領域抽出部２２
から出力される変域ブロックＢＤの画像データＤＧ、又
は濃度パターンメモリ３１から出力される濃度パターン
データＢＡＤのいずれかを選択的に切り換えて縮小／回
転変換回路２６に対して出力する。また、ブロック領域
抽出部２２から出力されるブロック位置情報又は濃度パ
ターンメモリ３１から出力される識別情報のいずれかを
選択的に切り換えて符号データ作成回路３０に対して出
力する。符号データ作成回路３０は、ブロック位置情報
又は識別情報を、内蔵したメモリに記憶する。ブロック
位置情報は、例えば原画像ＧＦ中における変域ブロック
ＢＤの番号又は座標などである。
から出力される変域ブロックＢＤの画像データＤＧ、又
は濃度パターンメモリ３１から出力される濃度パターン
データＢＡＤのいずれかを選択的に切り換えて縮小／回
転変換回路２６に対して出力する。また、ブロック領域
抽出部２２から出力されるブロック位置情報又は濃度パ
ターンメモリ３１から出力される識別情報のいずれかを
選択的に切り換えて符号データ作成回路３０に対して出
力する。符号データ作成回路３０は、ブロック位置情報
又は識別情報を、内蔵したメモリに記憶する。ブロック
位置情報は、例えば原画像ＧＦ中における変域ブロック
ＢＤの番号又は座標などである。
【００３２】縮小／回転変換回路２６は、セレクタ３２
から出力される変域ブロックＢＤの画像データＤＧ又は
濃度パターンデータＢＡＤに対して、指定された縮小率
αで縮小変換を行い、縮小パターンＢＤＰ１を得る。縮
小変換では、画像データなどの画素を単純に間引く方
法、又は２つ以上の画素の平均値を算出した後に画素を
間引く方法など、種々の方法が用いられる。縮小率α
は、変域ブロックＢＤを値域ブロックＢＲのサイズに縮
小するに必要な値であり、例えば２分の１、４分の１、
８分の１、１６分の１などとされる。
から出力される変域ブロックＢＤの画像データＤＧ又は
濃度パターンデータＢＡＤに対して、指定された縮小率
αで縮小変換を行い、縮小パターンＢＤＰ１を得る。縮
小変換では、画像データなどの画素を単純に間引く方
法、又は２つ以上の画素の平均値を算出した後に画素を
間引く方法など、種々の方法が用いられる。縮小率α
は、変域ブロックＢＤを値域ブロックＢＲのサイズに縮
小するに必要な値であり、例えば２分の１、４分の１、
８分の１、１６分の１などとされる。
【００３３】得られた縮小パターンＢＤＰ１に対して、
さらに指定された回転角度θで回転変換を行う。回転角
度θは、０度、９０度、１８０度、２７０度の４種類で
あるので、回転変換によって４つの縮小パターンＢＤＰ
１〜４を得る。これらの縮小パターンＢＤＰ１〜４のそ
れぞれに対して、さらに濃度反転変換を行い、縮小パタ
ーンＢＤＰ５〜８を得る。濃度反転変換は白黒を反転さ
せる変換である。これによって、合計８つの縮小パター
ンＢＤＰ１〜８を得る。得られた縮小パターンＢＤＰ１
〜８は、作成された順に誤差算出回路２７に出力され
る。縮小／回転変換回路２６で用いられた縮小率α、回
転角度θ、濃度反転の有無Ｚは、変換係数（変換パラメ
ータ）として符号データ作成回路３０に出力され、その
メモリに記憶される。なお、縮小変換、回転変換、濃度
反転変換は、それぞれアフィン変換の一態様として行わ
れる。
さらに指定された回転角度θで回転変換を行う。回転角
度θは、０度、９０度、１８０度、２７０度の４種類で
あるので、回転変換によって４つの縮小パターンＢＤＰ
１〜４を得る。これらの縮小パターンＢＤＰ１〜４のそ
れぞれに対して、さらに濃度反転変換を行い、縮小パタ
ーンＢＤＰ５〜８を得る。濃度反転変換は白黒を反転さ
せる変換である。これによって、合計８つの縮小パター
ンＢＤＰ１〜８を得る。得られた縮小パターンＢＤＰ１
〜８は、作成された順に誤差算出回路２７に出力され
る。縮小／回転変換回路２６で用いられた縮小率α、回
転角度θ、濃度反転の有無Ｚは、変換係数（変換パラメ
ータ）として符号データ作成回路３０に出力され、その
メモリに記憶される。なお、縮小変換、回転変換、濃度
反転変換は、それぞれアフィン変換の一態様として行わ
れる。
【００３４】誤差算出回路２７は、縮小／回転変換回路
２６から出力される縮小パターンＢＤＰ１〜８のそれぞ
れに対して、第２ブロック分割回路２３から出力される
値域ブロックＢＲとの誤差δを算出して出力する。この
誤差δは、例えば対応する各画素についての濃度差の２
乗平均を算出することにより得られる。
２６から出力される縮小パターンＢＤＰ１〜８のそれぞ
れに対して、第２ブロック分割回路２３から出力される
値域ブロックＢＲとの誤差δを算出して出力する。この
誤差δは、例えば対応する各画素についての濃度差の２
乗平均を算出することにより得られる。
【００３５】比較回路２８は、誤差算出回路２７から出
力される誤差δＢと前回までの誤差の最小値δＡとを比
較し、今回の誤差δＢが最小値δＡよりも小さい場合
に、「１」の信号を出力する。
力される誤差δＢと前回までの誤差の最小値δＡとを比
較し、今回の誤差δＢが最小値δＡよりも小さい場合
に、「１」の信号を出力する。
【００３６】最小誤差算出回路２９は、比較回路２８か
ら信号が出力されたときに、誤差算出回路２７から入力
される誤差δの値を最小値δＡとして記憶するととも
に、次回からその最小値δＡを比較回路２８に出力す
る。また、記憶された最小値δＡと、制御回路２０から
出力される誤差の閾値δｔとを比較する。
ら信号が出力されたときに、誤差算出回路２７から入力
される誤差δの値を最小値δＡとして記憶するととも
に、次回からその最小値δＡを比較回路２８に出力す
る。また、記憶された最小値δＡと、制御回路２０から
出力される誤差の閾値δｔとを比較する。
【００３７】符号データ作成回路３０は、平均値算出回
路２５から出力される平均値ＶＭ、比較回路２８から出
力される信号、セレクタ３２から出力されるブロック位
置情報又は識別情報、縮小／回転変換回路２６から出力
される変換係数に基づいて、符号データＤＣを算出して
出力する。符号データＤＣは、各値域ブロックＢＲにつ
いて作成され、作成された順に出力される。したがっ
て、値域ブロックＢＲの位置に関する情報は、全体の符
号データＤＣの中の当該値域ブロックＢＲの符号データ
ＤＣの順位によって得られる。符号データ作成回路３０
から出力される符号データＤＣが、原画像ＧＦの画像圧
縮データである。
路２５から出力される平均値ＶＭ、比較回路２８から出
力される信号、セレクタ３２から出力されるブロック位
置情報又は識別情報、縮小／回転変換回路２６から出力
される変換係数に基づいて、符号データＤＣを算出して
出力する。符号データＤＣは、各値域ブロックＢＲにつ
いて作成され、作成された順に出力される。したがっ
て、値域ブロックＢＲの位置に関する情報は、全体の符
号データＤＣの中の当該値域ブロックＢＲの符号データ
ＤＣの順位によって得られる。符号データ作成回路３０
から出力される符号データＤＣが、原画像ＧＦの画像圧
縮データである。
【００３８】制御回路２０は、画像メモリ２１にメモリ
制御信号Ｓ１を出力して画像メモリ２１の読み書きを制
御し、第１ブロック分割回路２２及び第２ブロック分割
回路２３にブロック分割信号Ｓ２，３を出力してそれぞ
れの読み出し動作を制御し、縮小／回転変換回路２６に
変換命令信号Ｓ４を出力して変換動作を制御し、符号デ
ータ作成回路３０に符号データ出力命令信号Ｓ５を出力
して符号データＤＣの作成及び出力を制御し、濃度パタ
ーンメモリ３１にメモリ制御信号Ｓ６を出力して濃度パ
ターンメモリ３１の読み出しを制御し、セレクタ３２に
選択信号Ｓ７を出力してセレクタ３２の切り換え動作を
制御する。その他、画像圧縮装置１の全体を制御する。
制御信号Ｓ１を出力して画像メモリ２１の読み書きを制
御し、第１ブロック分割回路２２及び第２ブロック分割
回路２３にブロック分割信号Ｓ２，３を出力してそれぞ
れの読み出し動作を制御し、縮小／回転変換回路２６に
変換命令信号Ｓ４を出力して変換動作を制御し、符号デ
ータ作成回路３０に符号データ出力命令信号Ｓ５を出力
して符号データＤＣの作成及び出力を制御し、濃度パタ
ーンメモリ３１にメモリ制御信号Ｓ６を出力して濃度パ
ターンメモリ３１の読み出しを制御し、セレクタ３２に
選択信号Ｓ７を出力してセレクタ３２の切り換え動作を
制御する。その他、画像圧縮装置１の全体を制御する。
【００３９】制御回路２０は、１つの値域ブロックＢＲ
についての符号データＤＣの作成時に、まず濃度パター
ンメモリ３１から読み出される濃度パターンデータＢＡ
Ｄが選択されるようにセレクタ３２を制御し、その濃度
パターンデータＢＡＤについて、縮小パターンＢＤＰと
の誤差δが閾値δｔよりも小さいものがある場合に、濃
度パターンデータＢＡＤの全体の中から誤差δの最も小
さい濃度パターンデータＢＡＤに関して符号データＤＣ
を作成するように制御する。濃度パターンデータＢＡＤ
について縮小パターンＢＤＰとの誤差δが閾値δｔより
も小さいものがない場合に、第１ブロック分割回路２２
からの変域ブロックＢＤが選択されるようにセレクタ３
２を制御し、変域ブロックＢＤの全体の中から誤差δの
最も小さい変域ブロックＢＤに関して符号データＤＣを
作成するように制御する。
についての符号データＤＣの作成時に、まず濃度パター
ンメモリ３１から読み出される濃度パターンデータＢＡ
Ｄが選択されるようにセレクタ３２を制御し、その濃度
パターンデータＢＡＤについて、縮小パターンＢＤＰと
の誤差δが閾値δｔよりも小さいものがある場合に、濃
度パターンデータＢＡＤの全体の中から誤差δの最も小
さい濃度パターンデータＢＡＤに関して符号データＤＣ
を作成するように制御する。濃度パターンデータＢＡＤ
について縮小パターンＢＤＰとの誤差δが閾値δｔより
も小さいものがない場合に、第１ブロック分割回路２２
からの変域ブロックＢＤが選択されるようにセレクタ３
２を制御し、変域ブロックＢＤの全体の中から誤差δの
最も小さい変域ブロックＢＤに関して符号データＤＣを
作成するように制御する。
【００４０】なお、縮小／回転変換回路２６において、
濃度パターンメモリ３１から読み出された濃度パターン
データＢＡＤに対し、濃度についてのダイナミックレン
ジの圧縮又は伸長、一定の濃度を加算し又は減算するこ
とによる濃度の平行移動など、濃度パターンの変換処理
を行うことによって、濃度の変化レベル及び平均濃度の
レベルを任意に変換することができる。例えば、図５
（ａ）は図４（ａ）に示す濃度パターンデータＢＡＤ１
の濃度パターンであるが、これに対して濃度についての
ダイナミックレンジの圧縮を行うことにより、図５
（ｂ）に示すように濃度差の小さい濃度パターンとな
る。また、図５（ｂ）に示す濃度パターンに対して、一
定の濃度を減算すると、図５（ｃ）に示すように全体の
濃度が下方へ平行移動した濃度パターンとなる。このよ
うな濃度パターンの変換処理を行うことにより、文字画
像のエッジ部分のみでなく、それ以外の多値の画像デー
タに対しても濃度パターンデータＢＡＤが適用される割
合が多くなる。
濃度パターンメモリ３１から読み出された濃度パターン
データＢＡＤに対し、濃度についてのダイナミックレン
ジの圧縮又は伸長、一定の濃度を加算し又は減算するこ
とによる濃度の平行移動など、濃度パターンの変換処理
を行うことによって、濃度の変化レベル及び平均濃度の
レベルを任意に変換することができる。例えば、図５
（ａ）は図４（ａ）に示す濃度パターンデータＢＡＤ１
の濃度パターンであるが、これに対して濃度についての
ダイナミックレンジの圧縮を行うことにより、図５
（ｂ）に示すように濃度差の小さい濃度パターンとな
る。また、図５（ｂ）に示す濃度パターンに対して、一
定の濃度を減算すると、図５（ｃ）に示すように全体の
濃度が下方へ平行移動した濃度パターンとなる。このよ
うな濃度パターンの変換処理を行うことにより、文字画
像のエッジ部分のみでなく、それ以外の多値の画像デー
タに対しても濃度パターンデータＢＡＤが適用される割
合が多くなる。
【００４１】次に、画像圧縮装置１の処理動作をフロー
チャートに基づいて説明する。図６は画像圧縮装置１に
おける圧縮処理（符号化処理）を示すフローチャート、
図７は復元処理（復号化処理）を示すフローチャートで
ある。なお、図３の画像圧縮装置１は圧縮処理を行う部
分のみを示したものであり、復元処理を行う部分につい
ては図示されていない。したがって図７のフローチャー
トの説明については図２を参照するのがよい。図２に示
されているように、復元処理を行う部分には、濃度パタ
ーンメモリ３１に格納された濃度パターンデータＢＡＤ
と同じ濃度パターンデータＢＡＤを格納した濃度パター
ンメモリ６１、及びセレクタ６２が設けられている。
チャートに基づいて説明する。図６は画像圧縮装置１に
おける圧縮処理（符号化処理）を示すフローチャート、
図７は復元処理（復号化処理）を示すフローチャートで
ある。なお、図３の画像圧縮装置１は圧縮処理を行う部
分のみを示したものであり、復元処理を行う部分につい
ては図示されていない。したがって図７のフローチャー
トの説明については図２を参照するのがよい。図２に示
されているように、復元処理を行う部分には、濃度パタ
ーンメモリ３１に格納された濃度パターンデータＢＡＤ
と同じ濃度パターンデータＢＡＤを格納した濃度パター
ンメモリ６１、及びセレクタ６２が設けられている。
【００４２】図６において、符号化対象画像である原画
像ＧＦを値域ブロックＢＲに分割し、分割した１つの値
域ブロックＢＲを取り出す（＃２１）。そして、濃度パ
ターンメモリ３１から濃度パターンデータＢＡＤを取り
出し（＃２２）、取り出した濃度パターンデータＢＡＤ
に対して縮小変換、回転変換、濃度反転変換を行って８
つの縮小パターンＢＤＰ１〜８を得る（＃２３）。値域
ブロックＢＲと縮小パターンＢＤＰ１〜８との誤差δを
算出し（＃２４）、誤差δが最小となる縮小パターンＢ
ＤＰ１〜８を選択して濃度パターンデータＢＡＤの識別
情報と変換パラメータを記憶する（＃２５）。これらの
処理を総ての濃度パターンデータＢＡＤについて行い
（＃２６）、値域ブロックＢＲとの誤差δが最小となる
濃度パターンデータＢＡＤの識別情報及び変換パラメー
タを濃度パターンメモリ３１に格納された全部の濃度パ
ターンデータＢＡＤについて１つ選択し、選択したそれ
らの情報を記憶する（＃２５）。
像ＧＦを値域ブロックＢＲに分割し、分割した１つの値
域ブロックＢＲを取り出す（＃２１）。そして、濃度パ
ターンメモリ３１から濃度パターンデータＢＡＤを取り
出し（＃２２）、取り出した濃度パターンデータＢＡＤ
に対して縮小変換、回転変換、濃度反転変換を行って８
つの縮小パターンＢＤＰ１〜８を得る（＃２３）。値域
ブロックＢＲと縮小パターンＢＤＰ１〜８との誤差δを
算出し（＃２４）、誤差δが最小となる縮小パターンＢ
ＤＰ１〜８を選択して濃度パターンデータＢＡＤの識別
情報と変換パラメータを記憶する（＃２５）。これらの
処理を総ての濃度パターンデータＢＡＤについて行い
（＃２６）、値域ブロックＢＲとの誤差δが最小となる
濃度パターンデータＢＡＤの識別情報及び変換パラメー
タを濃度パターンメモリ３１に格納された全部の濃度パ
ターンデータＢＡＤについて１つ選択し、選択したそれ
らの情報を記憶する（＃２５）。
【００４３】記憶した濃度パターンデータＢＡＤについ
ての誤差δが閾値δｔよりも小さい場合には（＃２７で
イエス）、その識別情報及び変換パラメータを符号デー
タＤＣとする。
ての誤差δが閾値δｔよりも小さい場合には（＃２７で
イエス）、その識別情報及び変換パラメータを符号デー
タＤＣとする。
【００４４】記憶した濃度パターンデータＢＡＤについ
ての誤差δが閾値δｔよりも小さくない場合には（＃２
７でノー）、原画像ＧＦを変域ブロックＢＤに分割して
取り出し（＃２８）、取り出した変域ブロックＢＤに対
して縮小変換、回転変換、濃度反転変換を行って８つの
縮小パターンＢＤＰ１〜８を得る（＃２９）。値域ブロ
ックＢＲと縮小パターンＢＤＰ１〜８との誤差δを算出
し（＃３０）、誤差δが最小となる縮小パターンＢＤＰ
１〜８を選択して変域ブロックＢＤの位置情報と変換パ
ラメータを記憶する（＃３１）。これらの処理を総ての
変域ブロックＢＤについて行い（＃３２）、値域ブロッ
クＢＲとの誤差δが最小となる変域ブロックＢＤの位置
情報及び変換パラメータを原画像ＧＦの全体から１つ選
択し、選択したそれらの情報をその値域ブロックＢＲの
符号データＤＣとして記憶する（＃３１）。総ての値域
ブロックＢＲについて上述の符号化処理を行う（＃３
３）。
ての誤差δが閾値δｔよりも小さくない場合には（＃２
７でノー）、原画像ＧＦを変域ブロックＢＤに分割して
取り出し（＃２８）、取り出した変域ブロックＢＤに対
して縮小変換、回転変換、濃度反転変換を行って８つの
縮小パターンＢＤＰ１〜８を得る（＃２９）。値域ブロ
ックＢＲと縮小パターンＢＤＰ１〜８との誤差δを算出
し（＃３０）、誤差δが最小となる縮小パターンＢＤＰ
１〜８を選択して変域ブロックＢＤの位置情報と変換パ
ラメータを記憶する（＃３１）。これらの処理を総ての
変域ブロックＢＤについて行い（＃３２）、値域ブロッ
クＢＲとの誤差δが最小となる変域ブロックＢＤの位置
情報及び変換パラメータを原画像ＧＦの全体から１つ選
択し、選択したそれらの情報をその値域ブロックＢＲの
符号データＤＣとして記憶する（＃３１）。総ての値域
ブロックＢＲについて上述の符号化処理を行う（＃３
３）。
【００４５】図７において、まず、原画像ＧＦと同じサ
イズの初期画像を復元画像ＲＦとして与え（＃４１）、
復元画像ＲＦを複数の値域ブロックＢＲに分割する（＃
４２）。次に、値域ブロックＢＲに対応する符号データ
ＤＣに含まれる情報に基づいて、変域ブロックＢＤの位
置にある画像データ又はメモリに格納された濃度パター
ンデータＢＡＤを取り出し（＃４３）、符号データＤＣ
に含まれる縮小率α、回転角度θ、濃度反転の有無Ｚに
基づく変換処理を施す（＃４４）。
イズの初期画像を復元画像ＲＦとして与え（＃４１）、
復元画像ＲＦを複数の値域ブロックＢＲに分割する（＃
４２）。次に、値域ブロックＢＲに対応する符号データ
ＤＣに含まれる情報に基づいて、変域ブロックＢＤの位
置にある画像データ又はメモリに格納された濃度パター
ンデータＢＡＤを取り出し（＃４３）、符号データＤＣ
に含まれる縮小率α、回転角度θ、濃度反転の有無Ｚに
基づく変換処理を施す（＃４４）。
【００４６】上述のような処理を施して得た値域復元画
像ＲＦＲを値域ブロックＢＲと置き換えることによって
値域ブロックＢＲを更新する（＃４５）。総ての値域ブ
ロックＢＲについて上述の処理を実行する（＃４６）。
これによって、初期画像よりも原画像ＧＦに近い復元画
像ＲＦが得られる。上述の処理を設定された回数だけ繰
り返して行う（＃４７）。繰り返し回数は、例えば１０
〜２０回に設定される。上述の処理によって、原画像Ｇ
Ｆにより近い復元画像ＲＦが得られる。
像ＲＦＲを値域ブロックＢＲと置き換えることによって
値域ブロックＢＲを更新する（＃４５）。総ての値域ブ
ロックＢＲについて上述の処理を実行する（＃４６）。
これによって、初期画像よりも原画像ＧＦに近い復元画
像ＲＦが得られる。上述の処理を設定された回数だけ繰
り返して行う（＃４７）。繰り返し回数は、例えば１０
〜２０回に設定される。上述の処理によって、原画像Ｇ
Ｆにより近い復元画像ＲＦが得られる。
【００４７】上述の画像圧縮装置１によると、圧縮時に
おいて、まず、濃度パターンメモリ３１に格納された濃
度パターンデータＢＡＤについて検索を行い、その中か
ら最も誤差の小さい濃度パターンデータＢＡＤを選択す
るので、原画像ＧＦの中から全部の変域ブロックＢＤを
検索する場合と比較して圧縮処理に要する時間が低減さ
れ、圧縮処理速度が向上する。特に、濃度パターンデー
タＢＡＤとして白黒の２値画像のパターンデータを準備
しておくことによって、濃度パターンデータＢＡＤの個
数が少なくてすみ、検索に要する時間が少なくてすむ。
しかも文字画像に対しては誤差が極めて少なくなり又は
零となるので、伸長時における画質が向上し処理時間が
短縮される。
おいて、まず、濃度パターンメモリ３１に格納された濃
度パターンデータＢＡＤについて検索を行い、その中か
ら最も誤差の小さい濃度パターンデータＢＡＤを選択す
るので、原画像ＧＦの中から全部の変域ブロックＢＤを
検索する場合と比較して圧縮処理に要する時間が低減さ
れ、圧縮処理速度が向上する。特に、濃度パターンデー
タＢＡＤとして白黒の２値画像のパターンデータを準備
しておくことによって、濃度パターンデータＢＡＤの個
数が少なくてすみ、検索に要する時間が少なくてすむ。
しかも文字画像に対しては誤差が極めて少なくなり又は
零となるので、伸長時における画質が向上し処理時間が
短縮される。
【００４８】また、伸長時において、濃度パターンデー
タＢＡＤを元にして復元することによって、文字画像の
エッジ部分をほぼ完全に復元することができ、文字画像
を含む原画像ＧＦを画質の劣化なく再現することができ
る。等に、圧縮時において誤差が零であった場合には、
当該値域ブロックＢＲについては１回の復元処理によっ
て完全に復元した値域復元画像ＲＦＲが得られるので、
これによって復元処理に要する時間が大幅に短縮される
とともに、画質の向上が図られる。
タＢＡＤを元にして復元することによって、文字画像の
エッジ部分をほぼ完全に復元することができ、文字画像
を含む原画像ＧＦを画質の劣化なく再現することができ
る。等に、圧縮時において誤差が零であった場合には、
当該値域ブロックＢＲについては１回の復元処理によっ
て完全に復元した値域復元画像ＲＦＲが得られるので、
これによって復元処理に要する時間が大幅に短縮される
とともに、画質の向上が図られる。
【００４９】上述の実施例において、値域ブロックＢＲ
の領域属性を判別することとし、その判別結果に応じて
濃度パターンデータＢＡＤ又は変域ブロックＢＤのいず
れかを選択することとしてもよい。例えば、値域ブロッ
クＢＲが文字領域又はエッジ領域であった場合に、濃度
パターンメモリ３１から読み出した濃度パターンデータ
ＢＡＤを用いて符号データＤＣを作成し、写真領域又は
網点領域であった場合に、第１ブロック分割回路２２か
らの変域ブロックＢＤを用いて符号データＤＣを作成す
るようにしてもよい。また、値域ブロックＢＲが文字領
域である場合に、それを再分割してより小さい値域ブロ
ックＢＲとしてもよい。変換処理によって８つの縮小パ
ターンＢＤＰ１〜８を作成しているが、７つ以下又は９
つ以上の縮小パターンＢＤＰを作成してもよい。変換処
理として鏡反転処理を行ってもよい。値域ブロックＢ
Ｒ、変域ブロックＢＤ、及び濃度パターンデータＢＡＤ
のサイズは上述以外の種々のサイズとしてもよい。その
他、画像圧縮装置１の全体又は各部の構成、処理の内
容、順序、及び処理のタイミングなどは、本発明の主旨
に沿って適宜変更することができる。
の領域属性を判別することとし、その判別結果に応じて
濃度パターンデータＢＡＤ又は変域ブロックＢＤのいず
れかを選択することとしてもよい。例えば、値域ブロッ
クＢＲが文字領域又はエッジ領域であった場合に、濃度
パターンメモリ３１から読み出した濃度パターンデータ
ＢＡＤを用いて符号データＤＣを作成し、写真領域又は
網点領域であった場合に、第１ブロック分割回路２２か
らの変域ブロックＢＤを用いて符号データＤＣを作成す
るようにしてもよい。また、値域ブロックＢＲが文字領
域である場合に、それを再分割してより小さい値域ブロ
ックＢＲとしてもよい。変換処理によって８つの縮小パ
ターンＢＤＰ１〜８を作成しているが、７つ以下又は９
つ以上の縮小パターンＢＤＰを作成してもよい。変換処
理として鏡反転処理を行ってもよい。値域ブロックＢ
Ｒ、変域ブロックＢＤ、及び濃度パターンデータＢＡＤ
のサイズは上述以外の種々のサイズとしてもよい。その
他、画像圧縮装置１の全体又は各部の構成、処理の内
容、順序、及び処理のタイミングなどは、本発明の主旨
に沿って適宜変更することができる。
【００５０】
【発明の効果】請求項１及び請求項２の発明によると、
圧縮処理に要する時間を短縮することができ、且つ例え
ば文字画像を含んでいる場合などにおいて画質の劣化を
防止することができる。
圧縮処理に要する時間を短縮することができ、且つ例え
ば文字画像を含んでいる場合などにおいて画質の劣化を
防止することができる。
【図１】本発明に係るフラクタル画像圧縮の概略を示す
図である。
図である。
【図２】フラクタル画像圧縮された画像の画像復元の概
略を示す図である。
略を示す図である。
【図３】本発明に係る画像圧縮装置のブロック図であ
る。
る。
【図４】濃度パターンデータの例を示す図である。
【図５】濃度パターンの変換により生成される濃度パタ
ーンの例を示す図である。
ーンの例を示す図である。
【図６】画像圧縮装置における圧縮処理を示すフローチ
ャートである。
ャートである。
【図７】復元処理を示すフローチャートである。
【図８】原画像における変域ブロックと値域ブロックと
の関係を示す図である。
の関係を示す図である。
【図９】従来のフラクタル画像圧縮の概略を示す図であ
る。
る。
１ 画像圧縮装置 ２０ 制御回路（制御手段） ２２ 第１ブロック分割回路（変域ブロック分割手段） ２３ 第２ブロック分割回路（値域ブロック分割手段） ２６ 縮小／回転変換回路（縮小パターン作成手段） ２７ 誤差算出回路（誤差算出手段） ２９ 最小誤差算出回路（最小誤差選択手段） ３１ 濃度パターンメモリ（濃度パターン記憶手段） ３２ セレクタ（変域ブロック選択手段） ＤＣ 符号データ ＢＤ 変域ブロック ＢＲ 値域ブロック ＢＡＤ 濃度パターンデータ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) H04N 1/41 - 1/419 H03M 7/30 H04N 7/24
Claims (2)
- 【請求項１】多値の原画像を複数の変域ブロックに分割
する変域ブロック分割手段と、前記原画像を前記変域ブ
ロックよりもサイズの小さい複数の値域ブロックに分割
する値域ブロック分割手段と、前記変域ブロックにアフ
ィン変換を行って前記値域ブロックと同じサイズの縮小
パターンを作成する縮小パターン作成手段と、前記値域
ブロックと前記縮小パターンとを比較してそれらの誤差
を算出する誤差算出手段と、前記値域ブロックについて
前記縮小パターンとの誤差の最も少ない変域ブロック及
びアフィン変換のパラメータを選択する最小誤差選択手
段とを備え、前記各値域ブロックについて、前記縮小パ
ターンとの誤差の最も少ない変域ブロックの位置に関す
る情報及び前記アフィン変換のパラメータに関する情報
を含む符号データを作成することにより画像圧縮を行う
フラクタル画像圧縮装置において、 前記原画像とは独立して作成された互いに同一サイズの
複数の濃度パターンデータをそれぞれ変域ブロックとし
て記憶する濃度パターン記憶手段と、 前記変域ブロック分割手段から出力される変域ブロック
と前記濃度パターン記憶手段から読み出される変域ブロ
ックとを選択的に切り換えて前記縮小パターン作成手段
に出力する変域ブロック選択手段と、 を有してなることを特徴とするフラクタル画像圧縮装
置。 - 【請求項２】多値の原画像を複数の変域ブロックに分割
する変域ブロック分割手段と、前記原画像を前記変域ブ
ロックよりもサイズの小さい複数の値域ブロックに分割
する値域ブロック分割手段と、前記変域ブロックにアフ
ィン変換を行って前記値域ブロックと同じサイズの縮小
パターンを作成する縮小パターン作成手段と、前記値域
ブロックと前記縮小パターンとを比較してそれらの誤差
を算出する誤差算出手段と、前記値域ブロックについて
前記縮小パターンとの誤差の最も小さい変域ブロック及
びアフィン変換のパラメータを選択する最小誤差選択手
段とを備え、前記各値域ブロックについて、前記縮小パ
ターンとの誤差の最も小さい変域ブロックの位置に関す
る情報及び前記アフィン変換のパラメータに関する情報
を含む符号データを作成することにより画像圧縮を行う
フラクタル画像圧縮装置において、 前記原画像とは独立して作成された互いに同一サイズの
複数の濃度パターンデータをそれぞれ変域ブロックとし
て記憶する濃度パターン記憶手段と、 前記変域ブロック分割手段から出力される変域ブロック
と前記濃度パターン記憶手段から読み出される変域ブロ
ックとを選択的に切り換えて前記縮小パターン作成手段
に出力する変域ブロック選択手段と、 前記濃度パターン記憶手段から読み出された変域ブロッ
クの中に前記縮小パターンとの誤差が設定された閾値よ
りも小さいものがある場合に前記濃度パターン記憶手段
から読み出された変域ブロックの中から前記誤差の最も
小さい変域ブロックに関して前記符号データを作成する
ように制御し、前記濃度パターン記憶手段から読み出さ
れた変域ブロックの中に前記縮小パターンとの誤差が設
定された閾値よりも小さいものがない場合に前記変域ブ
ロック分割手段から出力された変域ブロックの中から前
記誤差の最も小さい変域ブロックに関して前記符号デー
タを作成するように制御する制御手段と、 を有してなることを特徴とするフラクタル画像圧縮装
置。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP18519695A JP3265928B2 (ja) | 1995-07-21 | 1995-07-21 | フラクタル画像圧縮装置 |
| US08/659,246 US5838833A (en) | 1995-06-30 | 1996-06-07 | Fractal image compression method and device and fractal image restoration method and device |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP18519695A JP3265928B2 (ja) | 1995-07-21 | 1995-07-21 | フラクタル画像圧縮装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0937082A JPH0937082A (ja) | 1997-02-07 |
| JP3265928B2 true JP3265928B2 (ja) | 2002-03-18 |
Family
ID=16166548
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP18519695A Expired - Fee Related JP3265928B2 (ja) | 1995-06-30 | 1995-07-21 | フラクタル画像圧縮装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3265928B2 (ja) |
-
1995
- 1995-07-21 JP JP18519695A patent/JP3265928B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0937082A (ja) | 1997-02-07 |
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