JPH01268350A - 符号化装置 - 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】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、光ディスク等を備えた電子ファイリング装置
の符号化回路に係り、特に線図形が主体の図面類のｓａ
において高い圧縮率を提供するのに好適な符号化装置に
関する。

［従来の技術］ 近年、電子ファイリング装置は、オフィスやデザイン・
センターのペーパーレス化を推進する手段として注目を
集め、より大型な図面を高精細に蓄積できる装置が出現
し始めている。この様な動向に従って、光ディスクへの
画像データの格納枚数を決定する種々の符号化方式が提
案されている。符号化方式は、原画像データをノイズも
含めそっくりそのまま再現てきる無歪符号化方式と。

必要な情報の中身が保持されるならば必ずしもそっくり
そのままの再現を目指さない有否符号化方式とに大別で
きる。従来１文字が主体の画像を対象とするファクシミ
リ装置では無歪符号化方式が多用され、線図形が主体の
画像を対象とする図面認識装置では有否符号化方式が多
用されていた。

一方、従来の電子ファイリング装置としては、特開昭５
９−３４７６７号公報に記載のように。

ファクシミリ装置と同様な無歪符号化方式を利用したも
のが知られている。

すなわち２値画像を対象とした無歪符号化方式は、走査
線方向の関係だけで符号化する一次元符号化方式と垂直
方向の関係も利用して符号化する２次元符号化方式に大
別することができる。前者はＭ　Ｈ（１ｉｏｄｉｆｉｅ
ｄ　ｌｌｕｆｆｍａｎ）符号化方式に相当し、後者はＭ
　ＲＮｄｏｄｉｆｉｅｄ　ＲＥＡＤ）符号化方式または
Ｍ　Ｍ　Ｒ（Ｍｏｄｉｆｉｅｄ　Ｍｏｄｉｆｉｅｄ　Ｒ
ＥＡＤ）符号化方式に相当する。

ＭＨ符号化方式は、白または黒のランレングスに着目し
、出現頻度の高いものに短い符号を、低いものに長い符
号を割り当てる。０〜６３ビツトのランレングスまでは
、ターミネイテイング符号と呼ばれる符号で構成し、６
４〜１７２８ビツトのランレングスはメイクアップ符号
と呼ばれる符号で構成する。

ＭＲ符号化方式は１画面上に現れるパターンを３種類の
モードすなわちパス／垂直／水平に識別して、それぞれ
に対して可変長符号を割り当てる。通常の画像は、±３
画素以内の垂直モードで符号化される割合が、非常に多
いので高能率符号化が達成される。また、数ラインに１
本の割合でＭＨ符号化方式を用いて符号化する６ＭＭＲ
符号化方式はＭＲ符号化方式を拡張した形式であり。

ＭＨ符号化方式を用いるラインを設けない符号化方式で
ある。

以上述べた如く、上記第１の従来技術を用いた装置は、
白や黒のランレングスを忠実に可変長符号に割り当てる
ため１文字等の複雑な画像であってもそっくりそのまま
再現することができる。

また、従来の手書図面を認識する装置としては、特開昭
６１−１４７３８２号公報に記載のように、画像データ
の特徴抽出手段として有否符号化方式を利用したものが
知られている。

有否符号化方式は、原画像を完全に再現できないか、外
見上、原画像との差をほとんど感じないように少ないデ
ータ量で表現するものである０Ｍ１図形画像をベクトル
化する方法、直交交換関数を用いて画像を展開する方法
、画像を小ブロックに分割してその基本統計量分布で表
わす方法等の多数の方式が提案されている。ここでは、
本発明に最も顕著な効果を表わすベクトル化手法につい
て言及する。

すなわち、入力された線図形を構成する連結図形をその
外接長方形の大きさ、縦線分長等の特徴により文字図形
と線図形に分離する０次に＃１線化処理を施こし、太さ
１ドツトの線図形に変換する。最後に線図形の端点、屈
曲点を順次認識し。

対応する特徴点間をベクトル近似する。

以上述べた如く、上記第２の従来技術を用いた装置は、
線図形画像の特徴点間をベクトル近似するため１図面等
の線図形画像を対象とした場合は、上記第１の従来技術
に比べ画像データの情報圧縮率を飛躍的に向上させるこ
とができる。

［発明が解決しようとする課！Ｉｌｌ 上記特開昭５９−３４７６７号公報に記載される従来技
術は、文字等の複雑な画像を忠実に再現することに主眼
を置いているため２画像データの情報圧縮率については
２次的な配慮しかされておらず、５〜２０倍程度の情報
圧縮率しか達成できないという問題点があった。しかも
１図面類の大型化や高精細化に伴ない、光ディスク−枚
当りの格納枚数が急激に減少し、実用上大きな障害とな
ってきた。

上記特開昭６１−１４７３８２号公報に記載される従来
技術は、図面認識において線図形を忠実にベクトル化す
ることに主眼を置いているため、文字等の複雑な図形に
対する符号化については考慮されておらず、線図形だけ
で構成された画像に対しては高い圧縮率を達成できるも
のの、文字等が混在した図面の符号化が不可能であると
いう問題点があった。

本発明の目的は、かかる問題点を解消し１文字が混在し
た図面を高効率に圧縮する符号化装置を提供することに
ある。

［課題を解決するための手段］ 上記目的を達成するために１本発明は、２値画像の符号
化装置において、上記２値画像をそっくりそのまま符号
化する無歪符号化手段と、上記２値画像の必要な情報の
みを圧縮する有歪符号化手段と、上記２値画像の複雑度
を判定する複雑度検出手段とを設け、該複雑度検出手段
の検出結果に応じて、上記無歪符号化手段と有歪符号化
手段゛を選択的に切換えて符号化を行うことを特徴とす
るものである。

本発明は、他の見地によれば、２値画像の符号化装置に
おいて、上記２値画像を符号化する複数種類の符号化手
段と、上記２値画像の複雑度を゛検出する複雑度検出手
段とを設け、該複雑度検出手段の検出結果に応じて、上
記複数の符号化手段のうちから圧縮率が最大となる符号
化手段を切換選択して符号化を行うことを特徴とするも
のである。

上記無歪符号化手段としては１例えば１国際標準規格で
あるＭＨ符号化方式、ＭＲ符号化方式、またはＭＭＲ符
号化方式を利用する。

上記有歪符号化手段としては１例えば、線図形のベクト
ル符号化方式を利用する。

上記複雑度検出手段は１例えば、上記２値化画像の単位
ブロック毎に少なくとも１軸方向の各ラインにおいて画
素が変化する回数を計数することにより、複雑度を検出
するものである。

［作用］ 本発明の基本原理は１画像データの複雑度を検出し、こ
の検出の結果、複雑な画像については。

圧縮率は低いが再現忠実度の高い無歪符号化方式１例え
ば、ＭＨ，ＭＲあるいはＭＭＲ符号化方式を適用し、単
純な画像については、再現忠実度を犠牲にして圧縮率の
高い有否符号化方式、例えばベクトル符号化方式を適用
することにある。

複雑度の検出は、画像の単位ブロック毎に、画素の変化
数を計数し、この計数値を予め定めた閾値と比較するこ
とにより行う、計数値が閾値より大きければ複雑度が高
いと判定し、計数値が閾値より小さければ複雑度が低い
と判定する。この閾値は、忠実度と圧縮率との兼ね合い
により適切な値に設定すればよい、原画像を保全する観
点からは、低めの値を設定する。

本発明によれば、全体に複雑度の低い画像であれば、従
来に比べて飛躍的に圧縮率を上げることかでき、平均的
にも圧縮効率を向上させることができる。特に、電子フ
ァイリング装置では、格納される文書の大半が図面であ
ることから、その実用的効果は顕著である。

［実施例］ 以下１本発明の実施例について図面により説明する。

第１図は本発明による一実施例のブロック図である。１
は画像データを入力するスキャナ部、２は画像データを
一時的に蓄積する画像メモリ部、３は部分領域毎の複雑
度を測定する複雑度検出部、４は画像データの該当する
部分領域のみを一時的に格納するブロック分割部、５は
後続の両符号化部への入力を選択するセレクタ、６は文
字等の複雑な画像を符号化するＭＨ−Ｍｆｔ符号化部、
７は線図形等の単純な画像を符号化するベクトル化部、
８は両符号化部の出力を選択するセレクタ、９は圧縮さ
れた符号データを格納する光ディスク、ｌＯは装置全体
の制御を司る制御部である。

同図の装置において１紙面等に記入された、図面等は、
スキャナ部１に入力され、Ａ／Ｄ変換器により２値の画
像データに変換される。変換された画像データは膨大な
容量を有し、パイプライン処理か不可能なため、−時的
に画像メモリ２に蓄えられる。ちなみに、標準的なＡ３
版図面を２０ＯＤ　Ｐ　Ｉ　（Ｄｏｔｓ　Ｐｅｒ　Ｉｎ
ｃｈ）でサンラ°リングすると２ＭＢのデータ量となる
。

画像メモリ２に蓄えられた画像データは、適切な大きさ
の部分領域に分割され、複雑度検出部３とブロック分割
部４とに送出される。

複雑度検出部３は、ブロック分割部４に格納された部分
画像データをＸ軸方向、Ｙ軸方向に走査し、変化点の数
を計測する。すなわち、白から黒あるいは黒から白へ変
化する単位面積当りの頻度を計測することにより図形の
持つ複雑さを判定する。変化点数が少なければ、線図形
領域であると判定し、逆であれば文字領域であると判定
する。

ここて２判定の閾値は全ての複雑な図形が文字領域に入
るように十分小さめな値を設定する。ちなみに本発明に
よる一実施例では、複雑度の判定手段として単位面積当
りの変化点数を利用したが、これに限るものではない。

ブロック分割部４に格納された部分画像データは複雑度
検出部３の判定結果に従って読み出され、セレクタ５を
介して、部分画像データに適した符号化部に入力される
。すなわち、複雑度の小さな線図形等の画像は圧縮効率
の高いベクトル化部７に入力される。逆に、複雑度の大
きな文字等の画像は圧縮効率は低いか忠実な再現性の良
好なＭＨ−ＭＲ符号化部６に入力される。

ＭＨ−ＭＲ符号化部６では、部分画像をｌバー９分の画
像と見なし１国際電信型話諮問委員会（ＣＣＩＴＴ）の
符号化手順に従って圧縮する。すなわちＭＨ符号化では
、白または黒のランレングスに着目し、出現頻度の高い
ものに短い符号を、低いものに長い符号を割り当てる。

このように画像データの持つ統計的性質を利用すること
により単純なランレングス符号化に比べ高い圧縮効率を
達成することがてきる。またＭＲ符号化では、２次元方
向の相関を利用してより高い圧縮率を達成することかで
きる０画面上に現れるパターンを３種類めモードすなわ
ちバス／垂直／水平に識別して、それぞれに対して可変
長符号を割り当てる０通常の画像は２次元方向の相関か
高いので、符号長の短い垂直モードで符号化される割合
が多くなる。

さらに、この方式は画像の２次元方向への伝播誤りを防
ぐため、数ラインに１本の割合てＭＨ符号化を用いて符
号化する。ＭＭＲ符号化では、ＭＲ符号化を拡張した形
式であり、情報量の多いＭＨ符号化を用いるラインを設
けない、したがって多くの場合、このラインのパラメー
タを変更するだけで、ＭＲ符号化のハードウェアを用い
ることによってＭＭＲ符号化を実現することかできる０
本実施例では無歪符号化手段としてＭＨ−ＭＲ・ＭＭＲ
符号化方式を利用したが、これに限るものではない。

ベクトル化部７では、単純な線図形の画像をベクトル化
し、必ずしも再現性は良好でないか線図形そのものの持
つ有意な情報のみを持つ符号に変換する。すなわち線図
形を構成する連結図形に対して細線化を施こし、太さ１
ドツトのｍ図形に変換する０次に線図形の持つ端点、屈
曲点を順次認識する。最後に対応する端点や特徴・気量
を順次ベクトル近似し、ベクトルデータな符号化データ
として出力する。また、ベクトル化の手法には１ｍ線化
を施こさずに輪郭線を直接ベクトル化する方法もあり、
いずれの手法を用いてもよい０本実施例では有歪符号化
手段として、ベクトル化方式を利用したが、これに限定
されるものではない６最後に、各々の特性に適した符号
化処理を施こされた部分画像データは、セレクタ８を介
して光ディスク９に格納される。格納にあたっては、復
号時に必要な補助情報も付加して格納する。すなわち、
各々の部分画像の大きさと符号化手法を補助情報として
付加する。

なお、第１図においては、制御部１０から各部に制御信
号か供給され、また、回路各部の状態を通知する信号が
制御部ｌＯに与えられるが、このことは本発明を理解す
る上で必ずしも必要ではないので、これらは簡単化のた
め図示せず、また、説明を省略しである。

第２図に、第１１Ｚの複雑度検出部３の動作例を表わす
Ｐ　Ａ　Ｄ　（Ｐｒｏｂｌｅｍ　Ａｎａｌｙｓｉｓ　Ｄ
ｉａｇｒａｔＩ）　ＩＩを示す、この例では、ブロック
分割部４内の１ブロツクの部分画像データの大きさを（
Ｍドツト×Ｎドツト）とする０図中、ｉ　ＣＭ　Ｐは禰
雑度を表わす変数、１ＰＴＮ　（ｉ、ｊ）はブロック内
の１画素（ｉ、ｊ）の値を変わす変数、ＴＨは閾値を表
わす定数であり、ＥＯＲは排他的論理和を表わす。

この例では、まず、変数ｉ　ＣＭ　Ｐを０に初期化しく
Ｓｌ）、次に、ｌブロック内の各水平ライン毎に、ライ
ン上の隣接する画素の値を比較する動作を順次左から右
へ繰返し、隣接画素の値が異なるとき、変数ｉｃＭＰに
“１”を累積していく（Ｓ２）、隣接画素の値が異なる
場合が画素の変化に対応する。

この動作が終了すると、次に１ブロツク内の各垂直ライ
ン毎に、ライン上の隣接画素の値を比較する動作を順次
上から下へ繰返し、隣接画素の値が異なるとき、変数ｉ
ＣＭＰに“１”を累積してい＜　（Ｓ３）。

このようにして得られた変数ｉＣＭＰはそのブロックの
複雑度を表わす、この変数ｉＣＭＰの値を適切な閾値Ｔ
Ｈと比較して、閾値ＴＨ以上であれば、ＭＨ−ＭＲ符号
化部６へ、＠＠ＴＨより小であればベクトル化部７へ１
部分画像データを入力するように、セレクタ５を制御す
る（３４）。

なお、この複雑度検出部３の動作は、ソフトウェア、ハ
ードウェアのいずれによっても実現可能である。また、
場合によっては、上記Ｓ２およびＳ３の処理はその一方
のみ採用してもよい。

第３図の画像例においては、領域２２が、第１図のブロ
ック分割部４により、−時的に保持される画像の１ブロ
ツクに対応し、全画像はこのブロック単位に順次、ブロ
ック分割部に取込まれる。

複雑度検出のために適切な閾値を設定することにより、
この例では、領域２２〜２５が、複雑度が高いと判定さ
れ、これらを構成する各ブロックには無歪符号化方式で
あるＭＨ−ＭＲ符号化方式を適用する。その他の領域に
ついては、複雑度か低いと判定されるので、有否符号化
方式であるベクトル化方式を適用する。

つまり単純な線図形領域には圧縮効率が飛躍的に高いベ
クトル化処理を施こし、複雑な図形や文字領域には圧縮
効率は劣るが忠実な再現性を持つＭＨ−ＭＲ符号化処理
を施こす、この具体例からも明らかなように１通常の図
面においては、圧縮効率の高いベクトル化が広範囲な領
域に適用される。

以上の説明から、この実施例によれば、入力画像データ
の特性に応じて領域を分割し、各々に最適な符号化手法
を施こすように構成したので、従来の符号化処理に比べ
飛躍的に圧縮効率を向上させることができる。特にベク
トル化に適した図面の場合はこの効果が大である。

［発明の効果］ 本発明によれば、電子ファイリング装置やファクシミリ
装置の符号化回路において、入力画像の部分領域毎に複
雑度を検知する手段を設け、複雑な形状を示す領域に対
しては従来多用されているＭＨ−ＭＲ−ＭＭＲ符号化方
式により圧縮し、単純な形状を示す領域に対しては圧倒
的な圧縮率を示すベクトル化により圧縮する構成とする
ことにより図面画像に対する圧縮率を飛躍的に向上でき
る。特に、電子ファイリング装置においては光ディスク
への格納枚数の増大、ファクシミリ装置においては、電
送時間の短縮とその実用的な効果は顕著である。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る一実施例を示すブロック図、第２
図は第１図の複雑度検出部３の動作を示すＰＡＤ図、第
３図はベクトル化が適用される領域とＭＨ−ＭＲ符号化
が適用される領域とを区別して示した入力画像例を示す
説明図である。 ｌ・・・スキャナ部。 ２・・・画像メモリ部、 ３・・・複雑度検出部。 ４・・・ブロック分割部、 ５・・・セレクタ、 ６・・・ＭＨ−ＭＲ符号化部。 ７・・・ベクトル化部、 ８・・・セレクタ、 ９・・・光ディスク、 ｌＯ・・・制御部、 ２１・・・ベクトル化領域。 ２２・・・ＭＨ−ＭＲ符号化領域。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、２値画像の符号化装置において、上記２値画像をそ
   っくりそのまま符号化する無歪符号化手段と、上記２値
   画像の必要な情報のみを圧縮する有歪符号化手段と、上
   記２値画像の複雑度を判定する複雑度検出手段とを設け
   、該複雑度検出手段の検出結果に応じて、上記無歪符号
   化手段と有歪符号化手段とを選択的に切換えて符号化を
   行うことを特徴とする符号化装置。 ２、２値画像の符号化装置において、上記２値画像を符
   号化する複数種類の符号化手段と、上記２値画像の複雑
   度を検出する複雑度検出手段とを設け、該複雑度検出手
   段の検出結果に応じて、上記複数の符号化手段のうちか
   ら圧縮率が最大となる符号化手段を切換選択して符号化
   を行うことを特徴とする符号化装置。 ３、上記無歪符号化手段として、国際標準規格であるＭ
   Ｈ符号化方式、ＭＲ符号化方式、またはＭＭＲ符号化方
   式を利用することを特徴とする請求項１記載の符号化装
   置。 ４、上記有歪符号化手段として、線図形のベクトル符号
   化方式を利用することを特徴とする請求項１記載の符号
   化装置。 ５、上記複雑度検出手段は、上記２値化画像の単位ブロ
   ック毎に少なくとも１軸方向の各ラインにおいて画素が
   変化する回数を計数することにより、複雑度を検出する
   請求項１記載の符号化装置。