JPH01286573A

JPH01286573A - 画像データ処理装置

Info

Publication number: JPH01286573A
Application number: JP63114833A
Authority: JP
Inventors: Hideshi Osawa; 大沢　秀史; Akihiro Katayama; 昭宏片山
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 1988-05-13
Filing date: 1988-05-13
Publication date: 1989-11-17
Anticipated expiration: 2012-02-26
Also published as: JP2584826B2

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】［ａ業上の利用分野］本発明は画像データ処理方法及び装置、特に画像通信や
画像ファイリングにおける画像データの２値化および画
像データの圧縮に関するものである。

［従来の技術］従来から画像データ圧縮法は、データ伝送時間の短縮お
よびデータファイル容量の削減のため様々の手法が考え
られてきている。ファクシミリの分野では、画像の特徴
量の１つである白画素・黒画素のランレングスを用いる
符号化方式のモディファイド・ハフマン法（ＭＨ法）等
が圧縮技法として用いられている。

ところが、最近では写真などの中間調画像を伝送又はフ
ァイリングする機会が増えてきた。

しかし、従来−船釣に用いられているデイザ法による中
間調画像の２値化は、２値化された画像のランが分断さ
れるため、ＭＨ符号化等の圧縮技法には適していないこ
とが知られている。このため、デイザ画像データの周期
性に着目した様々な改良が試みられている。

一方、別の中間調再現方法として誤差拡散法がある。こ
の方法は、２値化で生じた濃度誤差を未処理の周辺画素
に分散させて２値化を進めていく方法で、デイザ法より
も階調性・解像度が良好であることから最近注目をあび
ている手法である。

［発明が解決しようとしている課題］ところが、該差拡散法により処理された画像データは、
ランが分断されているうえに際立った周期性もなく、こ
の画像データをＭＨ符号化等の圧縮をすると、かえって
データ量が約１．５〜２倍に増大してしまうという問題
点があった。

本発明は、前記従来例の欠点を除去し、中間調の画像デ
ータを効率よく２値化及び圧縮する画像データ処理方法
及びそれを実現する装置を提供する。

〔課題を解決するための手段］この課題を解決するため、本発明の画像データ処理方法
は、画像データを２値化して、伝送あるいはファイリン
グをする場合の画像データ処理方法であって、所定画素を該画素周辺の複数の画素による予測値に置き
換え、該置き換えにより発生する誤差を周囲の画素に拡
散しなから２値化を行い、画像データの送信又は書き込
み時には、前記予測値に置き換えた画素を間引き、画像
データの受信又は読み出し時には、前記間引いた画素を
前記同様の予測による予測値で補間する。

本発明の画像データ処理装置は、画像データを所定の閾
値に基づいて２値化する２値化手段と、所定画素を該画
素周辺の複数の画素の画像データに対応した２値データ
に置き換える置換手段と、前記２値化及び置き換えによ
り生ずる誤差を周囲の画素に拡散する拡散手段と、前記
２値化手段及び置換手段により形成された２値画像デー
タから、前記置換手段により置き換えられた画素を間引
いて出力する出力手段とを備える。

又、２値画像データを人力する手段と、複数の画素の画
像データに対応した２値データにより、前記人力手段に
より入力された２値画像データに所定画素を追加する補
間手段とを備える。

［作用］かかる構成において、所定画素を予測値と置き換え、こ
の置き換えによる誤差を誤差拡散法で処理し、置き換え
たデータを間引いて送信もしくは記録し、逆に受信時ま
たは読み出し時に同じ予測方式により間引いた画像デー
タを補間するようにする。

〔実施例］第１図は本実施例の画像データ圧縮側のブロック構成図
である。

画像入力機器１０からの入力データ１００は、８ビット
程度の階調情報をもつデジタル信号である。この入力デ
ータ１００は、加算器１１で誤差バッファ２０からの出
力信号である４注目画素の補正信号１０１と加算される
。この加算信号１０２は、比較器１２で一定閾値Ｔ１０
３と比較され、閾値Ｔより大きい場合は“１”、小さい
場合は“０”の比較信号１０４を得る。この比較信号１
０４はセレクタ１３の一方に人力される。

セレクタ１３からの２値化信号１０５は、レベル変換器
２２に入り、１ビツトデータを８ビツトに戻す（“０”
→“Ｏ”　　”ｌ”　４“２５５”）、レベル変換され
た変換信号１０６は、減算器１８で加算信号１０２との
差がとられる。この結果が２値化誤差データ１０７であ
る。

２値化誤差デ一タ信号１０７は、未処理の周辺画素に拡
散させるために重み演算器１９で配分比に応じた信号量
となり、誤差バッファ２０の対応する画素位置のメモリ
に積算され、補正信号１０１となる。

一方、セレクタ１３からの２値化信号１０５は、ライン
バッファ１５に数ライン分蓄えられる。このラインバッ
ファ１５のデータを参照して、予測テーブル１４では注
目画素の予測値１０８を出力する。この予測値１０８は
セレクタ１３の他方に人力される。

タイミング信号発器２１からのタイミング信号１０９は
、セレクタ１３のセレクト信号となり比較信号１０４と
予測値１０８とを切り換える。

これにより、あらかじめ定められたタイミングに、予測
テーブル１４からの予測値１０８がそのまま２値化信号
１０５として出力されることになる。

また、出力バッファ１６では、２値化信号１０５のうち
予測テーブル１４からの予測値１０８がセレクトされた
画素のデータが間引かれる。このタイミングはタイミン
グ信号１０９で得られる。出力バッファからの信号は送
信器もしくはファイル装置１７に送られる。

第２図は本実施例の画像データ伸張側のブロック構成図
である。

受信器もしくはファイル装置３ｏからの入力信号１１０
は、入力バッファ３１で一度保持される。保持信号１１
１は補間器３２に入り、予測テーブル３４からの予測値
１１２で補間される。

出力信号１１３はプリンタ等の記録装置３６に送られて
画像形成等がなされる。

また、出力信号１１３はラインバッファ３５に入り、数
ライン分のデータがたくわえられる。

これらのラインバッファ３５のデータは、予測テーブル
３４の参照信号として入力される。補間のタイミングは
、タイミング発生器３３からのタイミング信号１１４に
より与えられる。ここで、予測テーブル３４は第１図の
予測テーブル１４と対応しており、タイミング発生器３
３からのタイミング信号１１４もタイミング発生器３１
からのタイミング信号１０９と対応している。

第３Ａ図は予測テーブルによる予測方式の説明図である
。注目画素Ｘに対する予測値Ｘ０は、周辺画素Ｘ＋　、
Ｘ２　、Ｘｓ　、Ｘ４から論理関数ｆでＸｏ　＝ｆ　（
Ｘ＋　、　Ｘ２　、　Ｘｓ　、　Ｘ４　）のように求め
られる。一般には複数の画像データからこの関数をテー
ブルとして求めてＲＯＭ等に格納しておき、周辺画素デ
ータを入力アドレスとし、出力を予測値とする構成をと
る。第３Ｂ図には予測テーブル１４．３４の一例を示す
。簡単な例としては、χ１〜χ４の内の多数の値に従う
ものがあるが、更に、取り扱う画像あるいは予測のため
の周辺画素の範囲の違い等により種々の予測が考えられ
、本例に限定されることはない。

第４図は、実施例において予測テーブル１４の値を優先
する時の画素位置を示すものである。

図中の斜線の示した画素、例えば画素４３゜４４．４５
の画像データを２値化処理する時は、参照ウィンドウ４
０，４１．４２の２値データをもとに予測を行い、前述
の画素の２値データとする。この処理で発生した２値化
誤差データは、他と同様周辺画素に拡散される。

第５図は、出力バッファ１６でのデータ間引方式の説明
図である。２値化信号１０５のデータ列（ａ）（Ｄ＋　
、Ｄ２　・・・）の中のＤｓ、Ｄ＋ｏのデータが予測値
だとすると、出力段ではこれらのデータを間引いたデー
タ列（ｂ）を送信器又はファイル装置１フに送ることに
なる。

一方、第６図は補間器３２でのデータ補間方式の説明図
である。入力信号列（ｃ）において、あらかじめ定めら
れたタイミングで予測テーブル３４からの予測値ＤＳＺ
　　！。°などを入力信号列（ｃ）に加えて補間信号（
ｄ）を得る。第５図のＤ　％　＋　　Ｄ　１０と第６図
のＤ　ＳＺ　　Ｄ　１０°　は同じ予測テーブルを使う
とまったく等価なので情報が完全に復元で診ることにな
る。

第７図は重み演算器１９と誤差バッファ２０の機能の説
明図である。本例では注目画素位置７０で発生した２値
化誤差データ１０７“Ｅ”は、周辺画素位置に対応する
メモリ７１，７２゜７３．７４にそれぞれ属ずつ分散さ
れる０次の処理では、注目画素位置が７１になり同様に
周辺画素に誤差が分散される。誤差は次々と積算され、
最終的には周囲４画素からの誤差積算信号が得られ、こ
れが補正信号１０１となる０本実施例では、説明を簡略
化するために周囲４画素に等分に誤差を配分した方式を
示したが、この例に限られるものではない。

第８Ａ図〜第８Ｄ図は、データ間引や画素位置の他の実
施例である。

第４図においては縦ラインを間引く例を示したが、第８
Ａ図では斜線で示した横ラインを、第８Ｂ図では斜めラ
インを、第８Ｃ図では４画素に１つ間引く方法を示して
いる。また、第８Ｄ図は第８Ｃ図を少し改良したもので
ある。これらのタイミングはタイミング発生器２１．３
３により調整される。

以上説明したように、あらかじめ定められたタイミング
で２値化処理の結果を予測値に置きかえて誤差拡散法に
よる２値化処理を行い、データ送信時に予測値を間引き
データ量を減らし、逆にデータ受信時に予測値によりデ
ータを補間するという簡単な処理で、誤差拡散法の疑似
中間調画像をデータを保存しながら圧縮することが可能
となった。

［発明の効果コ本発明により、中間調の画像データを効率よく２値化及
び圧縮する画像データ処理方法及びそれを実現する装置
を提供できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本実施例の画像データ圧縮側のブロック構成図
、第２図は本実施例の画像データ復元側のブロック構成図
、第３Ａ図は予測方式の説明図、第３Ｂ図は予測テーブルの例を示す図、第４図はデータ
間引・補間位置の説明図、第５図はデータ間引方式の説
明図、第６図はデータ補間方式の説明図、第７図は誤差拡散の説明図、第８Ａ図〜第８Ｄ図はデータ間引・補間位置の他の実施
例を示す図である。図中、ｌＯ・・・画像入力機器、１１・・・加算器、１
２・・・比較器、１３・・・セレクタ、１４・・・予測
テーブル、１５・・・ラインバッファ、１６・・・出力
バッファ、１７・・・送信器もしくはファイル装置、１
８・・・減算器、１９・・・重み演算器、２０・・・誤
差バッファ、２１・・・タイミング信号発器、３０・・
・受信器もしくはファイル装置、３１・・・入力バッフ
ァ、３２・・・補間器、３３・・・タイミング発生器、
３４・・・予測テーブル、３５・・・ラインバッファ、
３６・・・プリンタ等の記録装置である。第３Ａ図　　　　　　第３Ｂ回第４図第６図第７図第８Ａ図　　　　　　　　第８８図

Claims

【特許請求の範囲】

（１）画像データを２値化して、伝送あるいはファイリ
ングをする場合の画像データ処理方法であつて、所定画素を該画素周辺の複数の画素による予測値に置き
換え、該置き換えにより発生する誤差を周囲の画素に拡
散しながら２値化を行い、画像データの送信又は書き込み時には、前記予測値に置
き換えた画素を間引き、画像データの受信又は読み出し時には、前記間引いた画
素を前記同様の予測による予測値で補間することを特徴
とする画像データ処理方法。
（２）画像データを所定の閾値に基づいて２値化する２
値化手段と、所定画素を該画素周辺の複数の画素の画像データに対応した２値データに置き換える置換手段と、前記２値化及び置き換えにより生ずる誤差を周囲の画素
に拡散する拡散手段と、前記２値化手段及び置換手段により形成された２値画像
データから、前記置換手段により置き換えられた画素を
間引いて出力する出力手段とを備えることを特徴とする
画像データ処理装置。
（３）２値画像データを入力する手段と、複数の画素の画像データに対応した２値データにより、
前記入力手段により入力された２値画像データに所定画
素を追加する補間手段とを備えることを特徴とする画像
データ処理装置。