JPH01252063A - 中間調ファクシミリ装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ■技術分野 本発明は、画像濃度信号を中間調を表わす２値化画信号
に変換し、該２値化画信号を圧縮符号化して送信し、受
信側で復号化（伸張処理）して２値化画信号を得るファ
クシミリ装置に関する。

■従来の技術 原稿画像の読取りで得る画像濃度信号は、例えば、第９
図に「アナログ画信号」と表記して示すアナログ信号で
ある。中間調表現をもった２値画信号に変換するために
、従来は例えばデイザ方式で画像濃度信号を２値化する
。例えば、白レベル（原稿の地肌の読取レベル）の近傍
のあるレベルを０とすると、画像濃度信号を、０〜１５
のスライスレベル（閾値）で２値化するが１画像のＸ。

ｙ二次元分布に対応して、例えば第１０図に示すように
、レベル分散形のスライスレベルマトリクス（１つの升
目が画像上の１画素に対応）を定めて、このマトリクス
に対応する画像面積単位で、該単位（マトリクス）内の
各画素の画像濃度信号を、スライスレベルマトリクス（
第１０図）内の、該画素が対応するスライスレベルで２
値化する。

第１０図に示す例では、マトリクスサイズは４×４　（
ｘ方向４画素×ｙ方向４画素）であり、４画素×４画素
の画像領域単位で、黒（例えば２値化画信号＝Ｈ）の分
布数で濃度を表わす。

近い値のスライスレベルが隣り合うと、黒が特定領域に
集中し再現画像が粗くなり階調表現の円滑さが失なわれ
るので、スライスレベルは例えば第１０図に示すように
、極力分散させる。

このように２値化すると１１例えばＸ方向で左から右に
次第に濃度が高くなった画像の場合、２値化画信号は例
えば第１１図に示すようなものとなる。第１１図におい
て斜線を付した升目は黒（Ｈ）を、白升目は白（Ｌ）を
示す。この、第１１図に示すような分布の２値化画信号
（Ｈ又はＬ）が圧縮符号化されて送信される。

圧縮符号化には、ランレングス符号化方式、モディファ
イド・ハフマンの符号化方式など、Ｘ方向の黒（Ｈ）の
連続並び数および白（Ｌ）の連続並び数を符号（データ
）で表わし、該符号を送信するラン符号化方式、Ｘ方向
の、黒（Ｈ）から白（Ｌ）およびその逆の変化点の間の
距離（画素数）を符号（データ）で表わし、該符号を送
信する変化点符号化方式、Ｘ方向の画素の並びをライン
と称すると、隣接ライン間の、白黒分布の相対差を符号
（データ）で表わし、該符号を送信するライン相関符号
化方式、およびその他、各種の方式があるが、いずれも
Ｘ方向のラン又はラン差を符号化するものであり、従来
のデイザ法（例えば第１０図、第１１図））で画像濃度
信号を２値化すると、ラン数が１とか２とかが極めて多
くなり、圧縮率がきわめて低くなる。すなわちファクシ
ミリ送信時間が長くなる。

これは、例えばラン数１．２　（１画素又は２画素毎に
白、黒が反転する）に２〜４ビット程度の符号（データ
）が割り当てられ、ラン数４，５には４ビット程度の符
号が、またラン数１０〜１２には６ビツト程度の符号が
割り当てられるなど、ラン数が多い程桁数が大きいデー
タが割り当てられるが、ラン数１，２では、１画素当り
１，２ビツトの符号ビット割り当てとなり、ラン数１０
〜１２では、１画素当り０．６〜１．２ビツトの符号ビ
ット割り当てとなって、ラン数が小さい程、圧縮効率が
低いからである。

このような、中間調画像データ送信時の符号化圧縮効率
の低下を改善するため、すなわちファクシミリ送信時間
を短縮するため、特開昭５８−１０９５９号公報の発明
では１画像濃度借号を２値化するときに、従来は１画素
毎にスライスレベルを切換えていた所を、２画素以上毎
にスライスレベルを切換える。これにより、少くとも隣
接２画素の２値化画信号は同一レベル（黒＝Ｈ又は白＝
Ｌ）となって、ラン数が全体的に長くなる傾向となる。

したがって符号化の圧縮率が向上する。

しかしながら、例えばＸ方向に２画素毎に、またＸ方向
に２画素毎に、スライスレベルを切換えると、マトリク
ス単位は実質上４倍となり、４倍の面積（通常であれば
この場合８×８階調の表現が可能）で１６階調（濃度０
を含めると１７階調）を表現するので再現画像が粗れ、
かつ階調表現が平担になる。

■発明の目的 本発明は、中間調ファクシミリ装置において。

送信時間を短く（符号化圧縮効率を高く）シかつ中間調
表現はきめ細かくすることを目的とする。

■構成 上記目的を達成するために本発明においては、中間調２
値化手段は、画像濃度信号を、Ｘ方向で漸増又は漸減す
る閾値で２値化した中間調表現用の２値化画信号、に変
換するものとし、かつ、復号化手段が復元した２値化画
信号のＸ方向の並び順を変更する中間調表現修正手段を
付加する。

上記のように、画像濃度信号を、Ｘ方向で漸増又は漸減
する閾値で２値化した中間調表現用の２値化画信号、に
変換すると、例えば、第１図に示すようにＸ方向で左か
ら右に向けて漸増（漸減でもよい）するように閾値を分
布させて画像濃度信号を２値化すると、Ｘ方向で左側か
ら右側に向けて次第に濃度が高くなった画像の場合、第
２図に示す２値化画信号が得られ、Ｘ方向で黒（Ｈ）お
よび白（Ｌ）のラン数が格段に大きくなるので、符号化
圧縮効率が格段に向上する。なお、第２図において１つ
の升目は１画素を示し、斜線を付した升目は黒（Ｈ）で
あることを、白升目は白（Ｌ）であることを示す。

しかしながら、受信側で第２図に示すように画像を再生
すると、マトリクス単位ＭＸＲ内で、黒が特定域に集中
し、再現画像が粗れて中間調表現のなめらかさが失なわ
れる。そこで本発明では更に、受信し再生した２値化画
信号を少くともＸ方向で、マトリクス単位内で位置を入
れ替える。すなわち、元のスライスレベルのＸ方向漸増
又は漸減の規則性を破って極力ランダムに分散させる。

これにより、再現画像の粗れが改善されかつ中間調表現
のなめらかさが改善される。

マトリクス単位内で、Ｘ方向−ライン内に漸増又は漸減
の関係で配分できる閾値の数は少い（例えば第１図に示
すように、４×４マトリクスの場合は４である）。した
がって、受信側でＸ方向に２値化画信号を位置換えして
も、マトリクスサイズが小さいとランダム性が比較的に
低い。そこで本発明の好ましい実施例では、受信し再生
した２値化画信号をＸ方向およびＸ方向で、マトリクス
単位内で位置を入れ替える。

一方、符号化方式が、隣接ライン間の黒、自分布の相関
を示すデータを作成する相関符号化方式の場合には、隣
接ラインの黒白分布パターンの相似度が高い程符号化圧
縮率が高い。そこで本発明の好ましい実施例では、中間
調２値化手段は、画像濃度信号を、例えば第１図に示す
ようにＸ方向およびＸ方向の両方向で漸増又は漸減する
閾値で２値化した中間調表現用の２値化画信号、に変換
するものとし、中間調表現修正手段は、復号化手段が復
元した２値化画信号のＸ方向およびＸ方向の両方向で並
び順を変更するものとする。

例えば、第１図に示す、Ｘ方向およびＸ方向共に漸増形
のスライスレベルマトリクスを用いて。

例えば第２図に示すような２値化画信号を得て、これを
圧縮符号化して送信し、受信側では、再生２値化画信号
をマトリクスサイズ領域単位で、第３図に示す分布の２
値化画信号を、第１０図に示すスライスレベル分散形の
マトリクスを用いて得られる第４図の２値化画信号分布
に変更する。

第３図は第２図の画信号の、１マトリクス区分ＭＸＲを
示すものであり、その中のＡ−Ｐは２値化画信号を示す
。第４図は、第３図の分布を変更した、受信側で再生す
る分布を示すものであり、かつ、この例では第４図は、
第１０図に示すスライスレベル分散形のスライスレベル
マトリクスを用いて得られる１マトリクス区分ＭＸＦを
示すものである。すなわちこの例では、受信側で、再生
した２値化画信号Ａ−Ｐ（第３図）を第４図に示す分布
に変更する。第３図および第４図において、升目中の（
）内の数字は、該升目中のアルファベットＡ−Ｐで示す
２値化画信号を得るときのスライスレベル（閾値）を示
す。

これにより、符号化圧縮率が極めて高くなり、しかも中
間調表現が極めてきめ細かく円滑な中間調画像が再現さ
れる。

本発明の他の目的および特徴は、図面を参照した以下の
実施例の説明より明らかになろう。

第５図に本発明の一実施例の構成を示す。スキャナＳＣ
Ａの撮像素子（ＣＣＤ）１で得る１画像濃度を示すアナ
ログ画信号ＢＳは、ピークホールド回路３およびＤ／Ａ
コンバータ５に与えられる６ピ一クホールド回路３は、
アナログ画信号ＢＳが第９図に示す態様（低濃度で高レ
ベル、高濃度で低レベル）のものであるとき、原稿地肌
の濃度に対応する上ピーク電圧を保持し、これをＤ／Ａ
コンバータ５に与える。タイミング信号発生回路ＴＳＩ
よりＣＣＤ　１に、読取タイミング信号として与えられ
る主走査（Ｘ方向）同期パルス（画素同期パルス）Ｐｘ
は４進カウンタ４ｘでカウントされ、副走査（Ｘ方向）
同期パルス（ライン同期パルス）Ｐは４進カウンタ４ｙ
でカウントされる。

カウンタ４ｘおよび４ｙは、カウントデータを、第１図
に示すスライスレベルマトリクスを書込んだＲＯＭ４Ｒ
に与える。ＲＯＭ４Ｒは、カウントデータで指定される
Ｘ方向位置およびｙ方向位置のスライスレベルデータ５
ｉ（１〜１６の１つの値）をＤ／Ａコンバータ５に出力
する。

Ｄ／Ａコンバータ５は、データＳｉを、ホールド回路３
の出力である上ピーク電圧とアナログ信号ＢＳの基底電
圧（第９図にｒ黒レベル」と表記）の間を１７分割（分
割境界がＯ〜１５：第９図）して、分割境界（Ｓｉ−１
）のアナログ電圧をスライスレベル電圧として比較器２
に与える。比較器２は、画像濃度信号であるアナログ画
信号ＢＳがスライスレベル電圧以上であると低レベルＬ
（白）で、スライスレベル電圧未満であると高レベルＨ
（黒）の２値化画信号ＢＤを符号化器ＤＣＭに出力する
。２値化画信号ＢＤは、例えば第２図に示すものとなる
。

符号化器ＤＣＭは、２値化画信号ＢＤをバッファメモリ
に読み込みついで符号化する。符号化データはモデムＭ
ＯＤを通して、また、回線制御装置ＮＣＵを介して、フ
ァクシミリ通信回線゛に送出される。

第５図に示すファクシミリ装置が中間調画像データを受
信中のときには、前述の如き符号化データを受信し、そ
れが復号器ＤＤＣで第２図に示すような２値化画信号に
再生されて、パップアメモリ装置ＢＭＵのメモリ６に書
込まれる。タイミング信号発生回路８よりのタイミング
信号および制御信号に基づいて、読み／書き＆アドレス
制御回路７が、バッファメモリ６の読み書きを制御して
。

ある画像領域分の２値化画信号をメモリ６に書込むと、
それから１マトリクス領域分（１６ビツト二以下、１フ
レームと称す。第６ａ図参照。）毎に２値化画信号を読
み出してレジスタ９に書込む。

１フレームの２値化画信号（例えば第３図のものが第６
ａ図の分布）は、１ビツト毎にレジスタ９より読み出さ
れてレジスタ１２に書込まれるが。

このとき、１フレーム内の読出しブロック（連続４ビツ
ト）のアドレスを４進カウンタｌｏｙのカウントデータ
が示し、読出しブロック内の読出し画素アドレスを４進
カウンタ１０ｘのカウントデータが示す。すなわち、４
進カウンタ１０ｙ。

１０ｘのカウントデータは、２値化画信号の読出し位置
がＭＸＲ（第３図）内のどの位置かを示す。

カウンタ１０ｘ、１０ｙのカウントデータは。

レジスタ９と、アドレス変換器であるＲＯＭＩＩに与え
られる。ＲＯＭ１１は、第３図（第６ａ図）に示す２値
化画信号分布を、第４図（第６ｂ図）に示す２値化画信
号分布に変更するために、画信号Ａ−Ｐのそれぞれのマ
トリクス（フレーム）内位置替え（第３図の分布を第４
図の分布にするための、レジスタ１２の書込みアドレス
の変更）を行なうものである。

ＲＯＭＩＩは、アドレスデータが第３図のＡ〜Ｐのそれ
ぞれの升目を示すものであるときに、第４図のＡ−Ｐの
それぞれの升目のアドレスを示すデータを出力する。こ
の出力データはレジスタ１２に与えられる。これにより
、レジスタ９に第３図（第６ａ図）に示す分布で書込ま
れた２値化画信号は、レジスタ９より読み出されてレジ
スタ１２に、第４図（第６ｂ図）に示す分布で書込まれ
る。レジスタ１２にこのように書込みをして、１マトリ
クス分（１６ビツト）の書込みを終了すると、それ（第
６ｂ図）がバッファメモリ１２に書込まれる。バッファ
メモリ１３のデータは、プリンタＰＲＩに、所定のタイ
ミングで与えられる。

以上の構成および動作により、第５図に示す実施例では
、例えば受信再生した２値化画信号が第２図に示すもの
であるときには、バッファメモリ１３には第１１図に示
す２値化画信号が書込まれる。すなわち、ファクシミリ
送受信は、第１図に示すスライスレベル漸増形のマトリ
クスに基づいて２値化した第２図に示す画信号で行なわ
れるが、受信側の画像再生は、第１０図に示すスライス
レベル分散形のマトリクスを用いて２値化した第１１図
に示す２値化画信号の記録となる。

したがって、画像情報送信時の符号化圧縮効率が高く（
送信時間が短く）なり、しかも受信においては中間調表
現がきめ細かく円滑な中間調画像が得られる。

第７図に、第５図に示す中間調２値化回路ＧＤＲの変形
例を示す。この例では、■マトリクス領域に対応する画
像領域の全体において、画像濃度信号が同一値を示すと
きに、第１図に示すスライスレベル漸増形マトリクスを
用いた２値化で得られる、１マトリクス領域分の２値化
画信号分布パターン（第７図のＲＯＭ４ＲＣのブロック
内に示す）を、画像濃度信号が１，２．・・・１６のそ
れぞれの場合について予め求めて、これらをＲＯＭ４Ｒ
Ｃに書込んでいる。ＲＯＭ４ＲＣ内の１６個のパターン
の内部の、Ｘ印を付した升目はＨ（黒）を、白の升目は
Ｌ（白）の信号レベルであることを意味する。しかして
、ＲＯＭ４ＲＣの、「１」と表記したパターンは画像濃
度データが１を示すときに読出しに指定されるものであ
り、「１６」と表記したパターンは画像濃度データが１
６を示すときに読出しに指定されるものである。

この中間調２値化回路ＧＤＲでは、アナログ画信号ＢＳ
がピークホールド回路３およびＡ／Ｄコンバータ１５に
与えられる。ピークホールド回路３は、第５図に示すも
のと同一機能のものである。

Ａ／Ｄコンバータ１５は、ホールド回路３の出力である
上ピーク電圧と、回路設計上定まったアナログ信ＢＳの
基底電圧（最高黒濃度）の間を１７分割して１分割境界
０〜１５の電圧とアナログ画信号ＢＳのレベルとを比較
して、ＢＳが分割境界０の電圧以下のときには０を示す
濃度データを。

ＢＳが分割境界０の電圧を越え分割境界１の電圧以下の
ときには１を示す濃度データを、ＢＳが分割境界１の電
圧を越え分割境界２の電圧以下のときには２を示す濃度
データを、以下同様にして、ＢＳが分割境界１５の電圧
を越えるときは１６を示す濃度データを出力する。すな
わち、アナログ画信号ＢＳが、上ピーク電圧（原稿地肌
）と基底電圧（最高黒濃度）の間のどの段階の濃度であ
るかを示すデジタルデータを出力する。

この濃度データは、ＲＯＭ４ＲＣに、パターン指定デー
タ（アドレスデータ）として与えられる。

ＲＯＭ４ＲＣにはまた、カウンタ４ｘおよび４ｙのカウ
ントデータが、パターン内画素位置指定データ（アドレ
スデータ）として与えられる。

以上の構成により、第７図に示す中間調２値化回路ＧＤ
Ｒも、第５図に示すＧＤＲと同様に、漸増形マトリクス
（第１図）に基づいてアナログ画信号ＢＳを２値化した
１例えば第２図に示す如き画信号ＢＤを発生する。

したがって、第５図に示す中間調２値化回路ＧＤＲを、
第７図に示すものに置換してもよい。

第８図に、第５図に示す中間調表現修正手段Ｒ３Ｕの変
形例を示す。この例では、１マトリクス領域に対応する
画像領域の全体において、画像濃度信号が同一値を示す
ときに、第１０図に示すスライスレベル分散形マトリク
スを用いた２値化で得られる、１マトリクス領域分の２
値化画信号分布パターン（第８図のＲＯＭｌＩＣのブロ
ック内に示す）を、画像濃度信号が１，２．・・・１６
のそれぞれの場合について予め求めて、これらをＲＯＭ
１１Ｃに書込ンテイる。ＲＯＭｌＩＣ内の１６個のパタ
ーンの内部の、Ｘ印を付した升目はＨ（黒）を、白の升
目はＬ（白）を意味する。

しかして、ＲＯＭｌＩＣの、「１」と表記したパターン
は画像濃度データが１を示すときに読出しに指定される
ものであり、ｒ１６Ｊと表記したパターンは画像濃度デ
ータが１６を示すときに読出しに指定されるものである
。

レジスタ９には１マトリクス分の２値化画信号が１６ビ
ツトパラレルに書き込まれ、読み出しは１画素（１ビツ
ト）毎に（シリアルに）行なわれる。読出しビットがＨ
（黒）のときにはカウンタ１６が１カウントアツプする
。レジスタ９より１マトリクス分の２値化画信号の読出
しが終了すると、カウンタ１６のカウントデータは、１
マトリクス内の黒（Ｈ）画素の数、すなわちパターンＮ
ｏ。

を示す値（１〜１６のいずれかの値）、になっており、
カウンタ１０ｘおよびｔｏｙがキャリ（高レベルＨ）を
出力し、アンドゲート１７がＨのパルスを出力し、タイ
ミング回路１８がその立上りに応答してバッファメモリ
１３に書込み指定パルスを与え、立下りに応答してカウ
ンタ１６にクリア指示パルスを与える。書込み指定パル
スが発生したときは、ＲＯＭｌＩＣは、カウンタ１６の
カウントデータ（パターンＮｏ、　ｉ　）が指定するパ
ターンｉ（ｉ　＝　１　＝　１６　）の画信号のすべて
を（第６ｂに示す形で）同時に（パラレルで）バッファ
メモリ１３に出力するので、レジスタ９に第３図（第６
ａ図）に示す画信号が与えられたときには、バッファメ
モリ１３には第４図（第６ｂ）図に示す画信号が書込ま
れる。

以上の構成により、第８図に示す中間調表現修正回路Ｒ
８Ｕも、第５図に示すＲ８Ｏと同様に、漸増形マトリク
ス（第１図）に基づいて２値化した例えば第２図に示す
如き画信号ＢＤを１分散形マトリクス（第１０図）に基
づいて２値化した第１１図に示す如き画信号分布に変換
する。

したがって、第５図に示す中間調表現修正回路Ｒ５Ｕを
、第８図に示すものに置換してもよい６■効果 以上の通り本発明によれば、中間調２値化手段が、画像
濃度信号を、Ｘ方向で漸増又は漸減する閾値で２値化し
た中間調表現用の２値化画信号、に変換し、かつ中間調
表現修正手段が、復号化手段が復元した２値化画信号の
Ｘ方向の並び順を変更するので、符号化圧縮効率が格段
に向上し、再現画像の粗れが改善されかつ中間調表現の
なめらかさが改善される。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の一実施例で画像濃度信号を２値化す
るにおいて用いるスライスレベルマトリクスを示す平面
図である。 第２図は、本発明の一実施例で送信中に得る２値化画信
号の分布の、ある画像についての一例を示す平面図であ
る。 第３図は、本発明の一実施例で送信中に第１図に示すマ
トリクスに基づいて得る２値化画信号Ａ〜Ｐの分布を示
す平面図である。 第４図は１本発明の一実施例で受信記録時に記録再生す
る２値化画信号Ａ−Ｐの分布を示す平面図である。 第５図は、本発明の一実施例の構成を示すブロック図で
ある。 第６ａ図は、第５図に示す実施例で、送信中に１フレー
ムとして転送される１マトリクス分の画信号を示す平面
図である。 第６ｂ図は、第５図に示す実施例で、受信中に１フレー
ムとしてプリンタに転送されるｌマトリクス分の画信号
を示す平面図である。 第７図は、第５図に示す中間調２値化回路ＧＤＨの一変
形例を示すブロック図である。 第８図は、第５図に示す中間調表現修正回路Ｒ５Ｕの一
変形例を示すブロック図である。 第９図は、画像濃度信号の一例を示すタイムチャートで
ある。 第１０図は、従来の代表的なスライスレベルマトリクス
の１つを示す平面図である。 第１１図は、第１０図に示すマトリクスに基づいである
画像の画像濃度信号を２値化した２値化画信号の分布を
示す平面図である。 ＳＣＡ　：スキャナ　　　　　　　　１：撮像素子ＴＳ
Ｉ：タイミング信号発生回路 ＧＤＲ：中間調２値化回路（中間調２値化手段）２：比
較器　　　　　　　　　３：ピークホールド回路４Ｒ：
　ＲＯＭ　　　　　　　　　４ｘ、４ｙ　：　４進カウ
ンタ５　：　Ｄ／Ａコンバータ ＤＣＭ　：符号化器（圧縮手段）　　　ＭＯＤ：モデム
ＮＣＵ　：回線制御装置（ＭＯＤ、ＮＣ”／　：送信手
段、受信手段）ＤＤＣ：復号器（復号化手段） ＢＭＵ　：バッファメモリ装置 Ｒ２Ｏ：中間調表現修正回路（中間調表現修正手段）Ｐ
ＲＩ　：プリンタ

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 画像濃度信号を、所定サイズのｘ、ｙ二次元画素マトリ
   クス単位内でｘ、ｙ各方向で種々の値の閾値で２値化し
   た中間調表現用の２値化画信号、に変換する中間調２値
   化手段；該２値化画信号のｘ方向ラン数又は該２値化画
   信号のｘ方向のレベル変化点を、圧縮符号化データに変
   換する圧縮手段；圧縮符号化データを送信する送信手段
   ；圧縮符号化データを受信する受信手段；および、受信
   した圧縮符号化データに基づき２値化画信号を復元する
   復号化手段；を備える中間調ファクシミリ装置において
   、 前記中間調２値化手段は、画像濃度信号を、ｘ方向で漸
   増又は漸減する閾値で２値化した中間調表現用の２値化
   画信号、に変換する中間調２値化手段であり；該ファク
   シミリ装置は更に、前記復号化手段が復元した２値化画
   信号の少くともｘ方向の並び順を変更する中間調表現修
   正手段；を備えることを特徴とする、中間調ファクシミ
   リ装置。