JPH0157548B2 - - Google Patents

Description

請求の範囲 １ 画像領域（画素１０２）を走査して各画素の
反射光の強さを示す入力電気信号を発生する走査
手段１２と、該入力電気信号を位置に依存しない
スレシヨルド信号と比較して白黒の画素の詳細２
進信号１０９を発生する第１の手段２４とを含む
画像からの反射光の強度情報をデイジタル的に符
号化する装置において、 前記画像領域を各々複数の画素からなる複数の
画素ブロツク１０４に分割し、各ブロツクの画素
に対応しているサンプル点からなるマトリツクス
からの前記サンプル点についての位置依存性をも
つ所定の参照スレシヨルド信号と前記入力電気信
号とを比較して灰色スケールの２進信号１０８を
発生する第２の手段３１、 前記第２の手段により発生された灰色スケール
の２進符号から前記第１の手段により発生された
詳細２進信号を減算して修正灰色スケール２進信
号を発生する手段３６、および 前記修正された灰色スケール２進信号における
黒の画素の数Ｎを前記複数の画素のブロツクごと
に計数して各ブロツク灰色レベル情報を近似的に
表わす符号を発生する手段４２、 とを含むことを特徴とする画像からの光強度情報
のデイジタル的符号化装置。

２ 請求の範囲第１項に記載の装置において、該
複数の画素のブロツクの各々はｙ個の画素を含む
ｘ列とｘ個の画素を含むｙ行からなることを特徴
とする画像からの光強度情報のデイジタル的符号
化装置。

３ 請求の範囲第１項に記載の装置において、該
位置に依存した参照スレシヨルド信号はオーダー
ド・デイザ・マトリクスから発生されることを特
徴とする画像からの光強度情報のデイジタル的符
号化装置。

４ 画像領域（画素１０２）を走査して発生され
た各画素の反射光の強さを示す入力電気信号を位
置に依存しないスレシヨルド信号と比較すること
により白黒の画素の詳細２進信号１０９を発生す
るとともに、前記画像領域を各々が複数の画素か
らなる複数の画素ブロツク１０４に分割し、各ブ
ロツクの画素に対応している各サンプル点からな
るマトリツクスからの前記サンプル点についての
位置依存性をもつ所定の参照スレシヨルド信号と
前記入力電気信号を比較して灰色スケールの２進
信号１０８を発生し、次いで当該灰色スケールの
２進信号から前記詳細２進信号を減算して修正灰
色スケール２進信号を発生し、当該修正された灰
色スケール２進信号における黒の画素の数Ｎを前
記複数の画素ブロツクごとに計数して各ブロツク
の灰色レベルの情報を近似的に表わす符号を発生
することによりデイジタル的に符号化された画像
の光強度情報を再生する装置において、 該詳細２進信号および該灰色レベルの情報を近
似的に表わす符号を受信する手段６１、 該受信された詳細２進信号から各画素の詳細値
を再生する手段６２、および 該受信された複数の画素ブロツクの灰色レベル
の情報を近似的に表わす符号から各画素の灰色レ
ベルの値を再生する手段６８，１６８、 とを含むことを特徴とする画像からの符号化され
た光強度情報の再生装置。

５ 請求の範囲第４項に記載の装置において、該
灰色レベル再生手段は、 １つの画素ブロツク内の画素の灰色レベルの符
号を予め選択された当該画素ブロツクに隣接する
画素ブロツクの灰色レベルの符号から外挿して当
該画素の灰色レベルの値を発生し、これによつて
前記画素ブロツク間での急激な階調の変化が生ず
ることを防止する外挿手段７０を含むことを特徴
とする画像からの符号化された光強度情報の再生
装置。

６ 請求の範囲第４項に記載の装置において、画
素の再生がラインごとに行なわれることを特徴と
する画像からの符号化された光強度情報の再生装
置。

７ 請求の範囲第６項に記載の装置において、該
灰色レベル再生手段は、現在のラインの現在の画
素の灰色レベルの値を再生するために、現在の画
素と同じラインにある当該現在の画素の前の画
素、当該前の画素に対応する該現在のラインの前
のラインにある画素、該現在の画素に対応する該
前のラインにある画素のそれぞれの灰色レベルの
値を蓄積する手段と、当該蓄積された灰色レベル
の値の平均値および該現在の画素を含む画素ブロ
ツクの平均値を求めて現在の画素を再生するため
に使用する手段１７８、 とを含むことを特徴とする画像からの符号化され
た光強度情報の再生装置。

８ 請求の範囲第５項に記載の装置において、 該複数の画素のブロツクの各々はｙ個の画素を
含むｘ例とｘ個の画素を含むｙ行からなることを
特徴とする画像からの符号化された光強度情報の
再生装置。

９ 請求の範囲第８項に記載の装置において、該
外挿手段は、 現在の画素ブロツクと垂直方向に列をなす隣接
した画素ブロツクの列であり現在の画素を含む現
在の列と列をなすものの灰色レベルの値を蓄積す
る手段、 該現在の画素ブロツクの灰色レベルの値と当該
現在の画素ブロツクの左となりに隣接した画素ブ
ロツクの灰色レベルの値の差より水平方向の差を
発生する手段７３、 該水平方向の差に（１／ｘ）の所定の倍数を乗
ずることにより該現在の画素を含む該現在の列の
水平方向の増分値を発生する手段７４、 該左どなりに隣接したブロツクの灰色レベルの
値に該水平方向の差を加算して該現在の列に対す
る水平にグラジユエーシヨンを付けた灰色レベル
の値を発生する手段７５、 該現在の列の水平にグラジユエーシヨンを付け
た灰色レベルの値と当該現在の列と垂直方向に列
をなす対応する列の水平にグラジユエーシヨンを
付けた灰色レベルの値との差により垂直方向の差
を発生する手段８２、 該水平方向の差に（１／ｙ）の所定の倍数を乗
じて現在の画素の垂直方向の増分値を発生する手
段８３、および 該垂直方向の増分値を該垂直方向に列をなす画
素ブロツクの該対応する列の水平にグラジユエー
シヨンを付けた灰色レベル値に加算して該現在の
画素について再生された灰色レベルの値を発生す
る手段８４、 とを含むことを特徴とする画像からの符号化され
た光強度情報の再生装置。

発明の背景 １ 発明の分野 本発明はフアクシミリ伝送方式、特に、元画像
から連続階調情報を能率良く符号化し、元画像の
許容できる写しが再生できるようにする符号化方
式に関する。

２ 従来技術の記述 フアクシミリ伝送は高価な伝送方式である。画
像は大量の視覚情報から成る。通常のフアクシミ
リ伝送方式では、画像は代表的には画素（pels）
のマトリクスに分解される。画素は充分小さい大
きさになつているので、各画素（pel）が走査さ
れたときに、これがひとつの光の強さのレベルを
持つものとして許容できるコピーが得られる。か
なりの量の視覚情報は失なわれるが、人間の知覚
特性から、それでも許容できるコピーが再生でき
るのである。このような視覚情報の量であつて
も、伝送装置のコストと伝送に長時間を要するた
めに、過去においては、フアクシミリは経済的に
実現可能でなかつたことがある。伝送される情報
量を増加すれば、通常よりよい画像品質が得られ
る。しかし、より大量の情報を伝送するために
は、それだけ伝送時間が長くなる。

視覚的に許容できる画像を発生し、しかも伝送
される視覚情報をさらに減少するために、画素の
マトリクスとしての画像を走査する手法に関連し
て用いる多数の情報圧縮技術が設計されている。
ある手法によれば、画像情報は単に白黒の画像に
することができる。これによつて１ビツト／画素
（bit／pel）の伝送速度が得られる。

画像が２階調であるときには、すなわち、白い
紙の上に黒で書いた画像の場合には、１ビツト／
画素以下の伝送速度を実現する圧縮手法が開発さ
れている。これは白の背景の比率が高く、黒の画
素はかなり規則的にまとまつており、階調は２階
調しかないことを利用できるからである。

しかし、連続階調の灰色スケールの再生は写真
などの場合に必要であるが、画素は多数の異なる
光の強さのレベルを持つから、白でも黒でもない
大量の視覚情報が意味を持つことになる。

１ビツト／画素の伝送速度を実現する連続階調
画像のためには二つのデイジタル的な手法が開発
されている。この二つの手法は伝送される視覚情
報を減少させているが、それでも元画像の適切な
近似的再生を可能にするものである。これらの二
つの手法では、すべての画素を黒あるいは白の信
号に符号化する。しかし、前述した２階調画像に
対する圧縮技法によつてはこれらの手法のビツト
速度を有利に減少することはできない。これは発
生された白黒の画素のランダムさが増大している
ためである。

連続階調の画像を符号化する従来技術の手法の
ひとつは“デイザ処理”である。これで入力の電
気的信号は異る光の強さに対応する異る電圧値を
割当てられた２次元のデイザマトリクスからの位
置に依存したスレシヨルド値と比較されてから、
黒あるいは白の画素として伝送される。対応する
デイザスシヨルドを越えた入力信号は黒の画素と
して伝送され、他は白として伝送されるから、１
ビツト／画素の伝送速度となる。類似した画素の
グループをまとめて近似する辞書を作り、これを
符号として送ることにすれば、さらに圧縮度を高
めることもできる。この場合の問題は比較のため
の参照データとしてかなりの記憶容量を必要とす
ることである。

ヤングの米国特許3294896で示されている中間
調のあるすなわち連続階調情報を符号化する他の
手法は、典型的な画像においては輪郭を示す白黒
の詳細は灰色の影の部分より重要な情報を含んで
いるという見方によつている。従つて、灰色の情
報の位置はあまり正確でなくてもよく、またその
量も輪郭を表わす情報より少なくてよいことにな
る。

ヤングの方法では、入力の電気的画像信号は異
る白と黒のスレシヨルドと比較される。この二つ
のスレシヨルドの間にはある幅が存在する。この
範囲の信号は画像の灰色の領域を示すものである
が、周期的にこの範囲の中でレベルを変化するス
レシヨルドと比較され、灰色の領域の信号はこれ
によつて黒あるいは白の画素として伝送される。
従つて、すべての画像情報は１ビツト／画素（黒
あるいは白）の速度で伝送される。

もし記憶用あるいは画像再生の目的で、通常の
電話線を通して大量に連続階調画像を経済的に伝
送しようとすれば、上述した手法で実現されるよ
りもつと大幅な連続階調画像に対する帯域圧縮が
必要となる。

発明の要約 本件発明の目的は連続階調画像を２階調表現に
利用できるデイジタル信号に符号化する装置およ
び当該符号化されたデイジタル信号の再生装置の
提供を目的とする。かかる目的を達成するため、
本件発明では再生されるべき画像のサンプルされ
た部分すなわち画素の電圧の形を持つ種々の光の
強度を表わす入力電気信号は、別個の詳細および
灰色スケール・ネツトワークでデイジタル的に符
号化されて高分解能（個々の画素の）黒の詳細と
低分解能の（画素のブロツクの）灰色スケールの
情報に分離される。

詳細ネツトワーク２６では入力の電気的信号は
所定のスレシヨルドのレベルと比較されて黒ある
いは白の画素の２進信号を生ずる。詳細回路の比
較器からのこの２進信号は次に２階調のグラヒツ
ク・イメージについて利用できる任意の周知の能
率的な圧縮手法によつて圧縮される。

灰色スケールのネツトワーク３０では、原画像
の画素は符号化のために、たとえば、８×８の画
素の２次元的なブロツクに適当に分割される。任
意のブロツク中の画素に対応する入力の電気的信
号は位置によつて決まるスレシヨルドレベルを持
ち灰色スケールの２進信号を生ずる。各ブロツク
中で入力の電気的信号の中でその位置に依存する
スレシヨルドのレベルを越える画素の数が計数さ
れ、特定の分割された画素のブロツクの灰色さの
度分が判定される。計数値“Ｎ”は特定のブロツ
クの明るさ、つまり平均の灰色の度合を表わす。
この例では各ブロツクの中に64個の画素があるか
ら、計数値は０から64あるいは65の間にあり、こ
れはブロツクの灰色の値を表わすものとなる。

計数値“Ｎ”はさらに帯域圧縮するために８レ
ベルの灰色で近似される。これは視覚的に許容で
きると考えられている。各画素のブロツクは３ビ
ツトで表わすことができる。図示の実施例では、
３ビツトの２進符号を使うから、符号化された灰
色スケールの情報については、3/64すなわち約
0.05ビツト／画素の伝送ビツト速度が得られる。
しかし、全体の伝送ビツト周波数は符号化された
灰色スケールの情報と圧縮された詳細情報（周知
の方式のひとつでは、圧縮された詳細情報に0.05
ビツト／画素を要する）の和である。

本発明の他の特徴は灰色スケールと詳細情報の
間でより大きいコントラストが得られ、さらに、
文書の縁と境界の情報を強調することができる。
これは黒の詳細信号が特定の画素のブロツクで検
出されたときには、灰色スケールの情報の背景を
もつと明るくすることによつて実現される。

図示の装置では、詳細な２進信号中の発生され
た黒の画素は灰色スケールの２進信号中の対応す
る黒の画素から減算され、従つて詳細な黒の画素
に対応する灰色スケールの２進信号は白の画素と
なる。これによつて灰色スケールのネツトワーク
中の位置によつて決まる参照スレシヨルド・レベ
ルを越える画素の数が変わり、このため特定の画
素のブロツクを形成する画面中の領域の灰色の背
景が明るい色になる。この詳細な黒の減算は詳細
２進情報である「印刷」が灰色の背景ではなく、
白の背景を持つことを前提としている。従つて、
もし原画像の特定のブロツクが白の背景の上に黒
の印刷でだけ形成されていれば、そのブロツクに
おける修正された灰色のスケールの２進信号から
発生される計数値は、全体が白のブロツクを示す
ことになる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に従うデイジタル符号器のブロ
ツク図； 第２図はサンプルされるべき元の連続階調画像
領域の画素のマトリクス、画素の灰色スケール符
号化のための２次元ブロツクへのグループ化およ
び画素に対応する画像の小部分の光の強さをサン
プルするのに使用されるパルスを含むクロツク線
を示す図； 第３図は各サンプル点で与えられるスレシヨル
ド値を含むデイザ・マトリクスを示す図； 第４図は灰色スケールの２進信号のサンプル、
詳細２進信号の対応する同期サンプルおよび結果
として得られた修正灰色スケール２進信号を表わ
す図； 第５図は灰色レベル符号化回路の詳細図； 第６図は黒の画素の計数値の灰色レベル符号の
表； 第７図は２レベルデイスプレイのための符号化
された詳細および灰色スケール情報を再生する受
信ネツトワークのブロツク図； 第８図は各画素の灰色レベルの値を再生するた
めに受信器において使用することができる灰色レ
ベル復号器の図； 第９図は第８図の灰色レベル復号器および第１
０図の灰色レベル復号器の画素を記述するための
ブロツクと画素の列を示す参照図； 第１０図は別の灰色レベル復号器のブロツク図
である。

詳細な説明 第１図に示したのは連続階調のフアクシミリ情
報を能率良く符号化するための本発明のデイジタ
ル符号器の一実施例10のブロツク図を示してい
る。符号器１０は論理回路１４およびクロツク１
６によつて制御されるフアクシミリ走査器１２、
高分解能詳細符号化ネツトワーク２０、低分解能
灰色スケール符号化ネツトワーク３０、符号化さ
れた詳細および灰色スケール情報を蓄積したり、
伝送したりするために組合せる多重化装置から成
る。

走査器には通常の走査器であり、これはラスタ
方式によつて連続階調画像をライン（走査線）ご
とに走査し、走査線に沿つた画素の光の強さを表
わすサンプル入力電気信号を発生する。第２図に
示すように、原画像の画面１００は離散的な画素
１０２のマトリクスとして取扱かわれる。走査器
には第１の走査線１０３の第１の画素から走査を
開始して左から右へ走査する。第１の走査線１０
３の最後の画素がサンプルされた後で、走査器は
次の線１０３に移り、その線の画素を左から右に
サンプルして画面１００の全体を走査する。

制御論理回路１４はサンプルされる各画素ごと
にひとつのパルスを走査器１２に与える。これは
次の画素をサンプルするために必要な距離を走査
器１２が移動するのに要する時間に対応し、走査
器がある走査線から次の走査線へ移るのに要する
時間を計算に入れている。クロツク線１０６で図
示されるように、各パルス１０７は画像の画面１
００の各素１０２の位置と時間的に対応してい
る。図示の実施例においては、線１０１で示すよ
うに各走査線ごとに1600画素がサンプルされ、イ
ンチ当り200画素、インチ当り200走査線となつて
いる。制御論理回路１４は適切な制御信号によつ
て全体の符号化動作の同期をとると同時に入力の
電気的アナログ信号の発生全体を決定する。走査
は画像処理では共通の動作であるから、これ以上
の説明は行なわない。

図示の実施例においては、発生される入力の電
気的アナログ信号は最大の光の強さ、すなわち白
を示す０の電圧振幅から、最小の光の強さ、すな
わち黒を示す最大の電圧振幅の範囲にわたつてい
る。

第２図はまた画素の適当な８×８の配列、すな
わちブロツク１０４への分割を示している。画素
はこのようにして分割されて低分解能の画面が形
成され、これから灰色スケール符号化ネツトワー
ク３０によつて灰色レベルの符号が発生される。
発生された灰色レベルの符号は画素１０２の特定
のブロツク１０４によつて形成された全体の画面
上の領域の灰色レベルを表わしている。ブロツク
１０４は行１１１上に形成され、各行には200ブ
ロツクがある。ブロツクの各行１１１は画素の走
査線１０３を８本含む。各行１１１において、ブ
ロツク１０４は０から199のアドレスを有し、灰
色スケール符号化ネツトワーク３０によつて、線
１０５で示されるように左から右へ順次に処理さ
れる。ブロツクの符号化された灰色スケールの情
報はまたこの順序で送信され符号化される。背景
の灰色スケールの符号化のために８×８の画素の
ブロツク以外の他の配列の大きさを用いてもよい
ことは明らかである。

第１図に戻つて、高分解能詳細符号化ネツトワ
ーク２０は通常のエツジ・ピーキング回路２２、
比較器２４、固定直流レベル電源２５および詳細
符号化ネツトワーク２６を含んでいる。灰色スケ
ール符号化ネツトワーク３０は比較器３１、デイ
ザ発生器３２、減算回路３６、灰色レベル符号化
ネツトワーク３８を含んでいる。

動作に当つては、入力の電気的信号は、高分解
能詳細符号化ネツトワーク２０および灰色スケー
ル符号化ネツトワーク３０に同時に送られて符号
化が行なわれる。

高分解能詳細符号化ネツトワーク２０において
は、入力の電気的信号はエツジ・ピーキング回路
によつて、変形されて元の画像のエツジあるいは
輪郭が強調される。すなわち、画像の画素の内エ
ツジおよび輪郭を表わす電気的アナログ信号は強
調されて（このような信号はアナログ信号のレベ
ルの急激な変化として現われる）その値が適切に
大きくされ、これによつてそれが検出されて黒の
画素として符号化されることを保障する。修正さ
れた信号は次に比較器２４によつて固定の位置に
はよらない電源２５からのスレシヨルド・レベル
と比較されて、黒の詳細情報が抽出される。こう
して詳細２進信号１０９が発生される。この固定
スレシヨルド・レベルを越える入力の電気的信号
の画素は黒の画素として発生され、残りの画素は
白の画素となる。詳細２進信号の黒と白の画素の
列は次に詳細符号化ネツトワーク２６において、
２階調画像について利用できる任意の従来の符号
化方式によつて圧縮される。図示の実施例におい
ては、A.J.Frankの1973年７月11日のIEEE国際
通信会議の「２レベル高分解能画像の高忠実符号
化」および本出願の出願人に譲渡されている米国
特許4103287（1978年７月25日）に述べられている
２次元符号化方式が使用されている。詳細２進信
号を符号化するためにこの方法を使用すると、約
0.05ビツト／画素の伝送ビツト周波数の詳細符号
を得ることができる。

これと同時に入力の電気的信号は灰色スケール
符号化ネツトワーク３０の比較器３１に与えられ
る。比較器３１は入力の電気的信号をデイザ発生
器３２からの位置に依存したデイザ参照スレシヨ
ルド値と比較し、灰色スケールの２進信号１０８
を発生する。それに割当てられた参照スレシヨル
ド値を越える入力信号の画素は黒となり、それに
割当てられたスレシヨルドに等しいか、それ以下
の画素は灰色スケール２進信号において白とな
る。

デイザ発生器３２は、オーダード・デイザ・マ
トリクスからデイジタル形式で蓄積された位置に
依存した所定の参照スレシヨルド値を有する読み
出し専用メモリー（ROM）３３とデイジタル・
アナログ（Ｄ／Ａ）変換器３４とから成つてい
る。ROM３３は制御論理１４の制御によつて、
比較のたへに各画素１０２に割当てられた所定の
位置に依存するスレシヨルド値を適切な時点で発
生する。デイザ・スレシヨルド値は入力信号はア
ナログであるから、比較器３１で比較する前にア
ナログ形式に変換される。入力信号をアナログで
はなくデイジタルにしてもよく、このときには
Ｄ／Ａ変換器の必要がなくなることは明らかであ
る。

前述したようにオーダード・デイザ・マトリク
スは２次元の配列であり、ここでは電圧振幅の形
態で異るスレシヨルド値を持つサンプル点の８×
８の配列である。デイザ・マトリクスの各サンプ
ル点は原画像の画面上の領域１００における各ブ
ロツク１０４の特定の画素１０２に割当てられて
いる。マトリクス中のサンプル点の平均スレシヨ
ルド値は典型的には黒の電圧振幅と白の電圧振幅
の中央になつている。各ブロツク１０４に同一の
デイザ・マトリクスを使用すれば便利である。

使用することができるオーダード・デイザ・マ
トリクスを第３図に示している。０から63の振幅
値を有する明るさのレベルの範囲を表わすスレシ
ヨルド値がそれぞれの割当てられたサンプル点に
示されており、画素１０２のブロツク１０４の上
に重ねて示してある。デイザ参照スレシヨルド値
は通常は再生された画像で全体の画像の品質に充
分な主観的評価が得られるように通常使用される
が、図示の符号器１０では灰色の度合を近似する
のに使用される。スレシヨルドのオーダード・デ
イザ・マトリクスを使用することによつて、当面
の間、個々の画素の分解能を維持することができ
る。これは後述のように詳細２進信号の減算のた
めに望ましいことである。位置によつて変化する
スレシヨルド値を持つ他のマトリクスを使用する
こともできる。

図示の符号器１０において、灰色スケール回路
比較器３１によつて発生される灰色スケールの２
進信号１０８は符号化の前に変形される。比較器
２４によつて発生される詳細２進信号１０９と灰
色スケールの２進信号１０８は減算回路３６に与
えられる。詳細２進信号１０９の黒の画素は灰色
スケール２進信号１０８の対応する黒の画素から
減算され、これによつて詳細の黒の画素に対応す
る灰色スケール２進信号１０８の黒の画素は白の
画素となる。すなわち特定のブロツクに黒の詳細
情報があるときにはいつでも、その存在によつ
て、デイザ参照スレシヨルド値を越えたはずの画
素の数が減算され、画素のそのブロツク１０４か
ら成る画面上の灰色のスケールの背景を明るい色
にする。

減算回路３６は詳細２進信号１０９の反転され
たものと灰色スケール２進信号１０８との論理積
を与える。

第４図は灰色スケールの２進信号１０８のサン
プルとそれが対応する同期した詳細２進信号１０
９によつてどのように変形され、変形された灰色
スケールの２進信号１１０を生ずるのを示す例で
ある。第４図の信号では黒の画素は“１”で表わ
され、白の画素は０で表わされている。詳細２進
信号１０９と灰色スケールの信号１０８に黒の画
素があると、変形された灰色スケールの２進信号
１１０の対応する画素は白になる。画素１０２の
線１０３とクロツク線１０６がサンプル信号との
比較のために示されている。

黒と白の画素の列から成る変形された灰色スケ
ールの２進信号１１０は次に第５図に詳しく示し
た灰色レベル符号化回路３８に送られる。灰色レ
ベル符号化回路３８はANDゲート４０、６ビツ
トの２進カウンタ４２、200×６のビツトのラン
ダム・アクセス・メモリー（RAM）４４、マル
チプレクサ４６、64×３ビツトのリード・オンリ
ー・メモリー（ROM）４８、200×38ビツトの
ランダム・アクセス・メモリー（RAM）５０か
ら成る。

動作に際しては、変形された灰色スケールの２
進信号１１０と適切なサンプリング・クロツク信
号がANDゲート４０に加えられて、各々の黒の
画素について、カウンタ４２に対してオンのパル
スを与える。走査器には画素１０２をラインご
と、ブロツクごとにサンプルする。従つて、各走
査線１０３について、ブロツク１０４の８個の画
素が計数され、次に次のブロツク１０４の画素が
カウンタ４２に与えられる。符号化回路３８はブ
ロツク１０４を行ごとに計数する。

特定のブロツク１０４の８個の画素について現
在の走査線１０３の画素の数をカウンタ４２が計
数すると、制御論理１４からの制御信号によつて
RAM４４が付勢されて、累積された計数値をそ
のブロツク１０４について指定されたメモリー・
アドレスに蓄積する。ブロツク１０４は第２図の
線１０５に従つてアドレスされる。もちろん
RAM４４は適切な通常のアドレス発生器によつ
て制御されており、累計された計数値が適切な時
点で適切なアドレスに記憶されることを保障す
る。

第１の走査線１０３の画素１０２がすべて計数
されてしまうと、第１の線の計数値がすべて第１
の行200個のブロツクの各々について蓄積される
ことになる。次に、第２の線１０３について変形
された灰色スケールの２進信号１１０がカウンタ
４２にゲートを通して入れられる。現在のブロツ
ク１０４の第２の線の最初の画素の計数をはじめ
る前に、そのブロツク１０４について前の線で記
録された計数値がマルチプレクサ４６を経由して
カウンタ４２に入れられる。そのブロツク１０４
について第２の線の画素が加えられてしまうと、
新らしい累積された計数値がRAM４４の適切な
アドレスに入れられる。カウンタ４２はRAM４
４とマルチプレクサ４６と共同動作し、線ごとに
画素１０２のブロツク１０４の計数値の累算を継
続し、最後に行全体についての計数値が発生され
RAM４４に一時的に蓄積されることになる。

ブロツクの次の行の第１の線の計数中に、もつ
と詳しく言えば、画素のブロツクの第１の線が計
数されている間に、現在のブロツクと同一のアド
レスを持つ前の行のブロツクの累積された計数値
が線４５に出力され、計数値を受信すべく付勢さ
れているROM４８に送られる。ブロツクの最後
の行が計数された後で、制御論理１４からの制御
信号によつて符号化回路３８がさらに１本の走査
線１０３を走らせるように動作し、最後の行１１
１の累積された総計数値をROM４８に送る。

前述したように、各ブロツクの64個の画素の任
意のものが白であつたり黒であつたりするから、
灰色のスケールには65個のレベルが存在し得る。
しかしデイザ参照スレシヨルドすなわち63は、詳
細符号化ネツトワーク３０に使用する固定スレシ
ヨルド・レベルに等しいから、０から63の計数値
だけが生じ得る。従つて、その灰色スケールの２
進信号でその特定の画素が黒であれば、これが減
算回路３６で処理されたときには白となる。もし
黒の画素が存在しなければ、計数値は０となる。

黒の画素の総数はリード４５に出力され、各々
の適切な時点でROM４８の特定のアドレスメモ
リーをアドレスし、黒の画素の特定の計数値に割
当てられた特定の３ビツトの灰色スケールのコー
ドを発生する。第６図の表はこの割当てを示して
いる。もし特定のブロツクに０から７個の黒の画
素があれば、符号１が送られ、以下同様になつて
いる。背景の灰色としては８レベルで充分である
から、８レベルの符号だけが割当てられている。

３ビツトの灰色レベルの符号によつて、この実
施例においては低分解能の灰色スケールの情報に
３／６４すなわち約0.05ビツト／画素の伝送ビツト周
波数を実現する。詳細情報と灰色スケール情報は
別々に符号化されることになる。

ROM４８が各々の黒画素の総数ごとに３ビツ
トの灰色レベルの符号を発生した後で、発生され
た符号はRAM５０の適切な記憶アドレスに記憶
され、これは適切な時点で制御論理１４によつて
付勢されることになる。RAM５０は制御論理１
４によつて呼び出されたときに記憶された符号を
発生して、これを順次に伝送することになる。

マルチプレクサ４６は制御論理１４からの信号
によつて制御され、各ブロツク１０４の各々の第
１の線の計数の前に初期値として０を入れるよう
に動作する。これ以外の時点ではマルチプレクサ
４６は現在のブロツク１０４の前の線の累積され
た計数値をカウンタ４２に挿入するように動作す
る。

符号化された詳細情報と灰色スケールの情報は
別個のチヤネルを通つて記憶装置あるいは受信器
に直接送られてもよいし、あるいはマルチプレク
サ１８によつて多重化されてもよい。図示の実施
例においては、符号化された情報は行ごとに伝送
される。各行１１１ごとに、符号化された詳細情
報はまずマルチプレクサ１８を通して画素の対応
する８本の走査線１０３について伝送され、この
あとで、ブロツク１０４の行１１１について
RAM５０からの符号化された灰色スケールの情
報が送られる。灰色レベルの符号をはじめに送る
ことにしても良いことは明らかである。

フアクシミリ伝送方式の受信端で原画像を再生
するためには、第７図の受信ネツトワーク６０の
ブロツク図で示すように各画素について詳細およ
び灰色スケールの符号が再生される。再生の後
で、各画素に割当てられた再生された詳細および
灰色レベルの値は重ね合されて、再現のための
各々の画素の電気的値を再生することになる。再
現は図示の実施例では２階調で行なわれる。

図示の受信ネツトワーク６０は符号化された情
報および他の通常の同期信号を受信して、符号化
された情報を別個の詳細および灰色スケールの復
号ネツトワークに送る受信・分離回路６１を含ん
でいる。詳細復号ネツトワークは詳細復号器６２
と遅延回路６３を含んでいる。符号化された詳細
情報は通常の詳細復号器６２で復号されるが、こ
れは選択された詳細符号器に対応するものであ
る。次に黒と白の画素の再生された詳細の流れは
遅延回路６３を通して送られ、再生された灰色ス
ケールの画素の流れとORゲート６４について組
合される。

灰色スケールの復号ネツトワークは灰色レベル
の復号器６８、デイジタル比較器６５およびデイ
ザ・スレシヨルド発生器６５から成つている。

図示の符号器１０において、画素の各ブロツク
１０４には灰色レベルの符号が割当てられた。し
かし、もし画素を符号から直接再生しようとすれ
ば画素のブロツク１０４の間には階調すなわち灰
色レベルの急激な変化が生ずることがある。従つ
て本発明の他の特徴に従えば、画素の各ブロツク
１０４は水平および垂直の両方向で少くともいく
つかの隣接したブロツクと比較され、ブロツクか
らブロツクに変化するときに画素の灰色のレベル
がゆつくりと変化するようにして矩形のパターン
の効果を除いている。水平と垂直の変形だけを行
なえばよいことは明らかであろう。

第８図は各画素について再生された灰色レベル
の値を発生するための灰色レベル復号器６８の説
明図である。第８図の灰色レベル復号器６８は、
水平フイルタ７０、２個の1600×６ビツトのラン
ダム・アクセス・メモリー７７および７８、マル
チプレクサ７９および垂直フイルタから成る。水
平フイルタ７０はデイジタル減算回路７３、遅延
回路７１、増分乗算器７４、デイジタル加算器７
５、それにラツチ７２および７６から成る。垂直
フイルタ８０は減算回路８２、増分乗算器８３、
デイジタル加算器８４それにラツチ８５および８
１から成る。

図示の実施例においては、ブロツク１０４の灰
色レベルの符号は行ごとに、各行１１１の一番左
のブロツクから順次に送られるようになつている
ことを想起されたい。さらに各ブロツクは８個の
画素から成る８列を持ち、８個の画素から成る８
本の走査線を持つ。一つの行１１１には200個の
ブロツク１０４があるから、各行には1600個の対
応する画素の列がある。ある行１１１の各列は次
の行の対応する列と影を付けて示した列１１９お
よび１１６のようにそれぞれそろえられる。

動作に際しては、水平フイルタ７０はその行１
１１の各々のそのときのブロツクの灰色レベルの
符号を同じ行の前のブロツクの灰色レベルのコー
ドと比較して、そのブロツクについて各列に水平
にグラジユエーシヨンを付けた灰色レベルの値を
発生する。次に垂直フイルタ８０がそのときの行
の各列の水平にグラジユエーシヨンの付いた灰色
レベルの値を対応するすぐ上の列の値と比較し
（すぐ上の列の値はブロツクの前の行の灰色レベ
ルの符号から求まつている。）、これを垂直に内挿
してブロツクの現在の列について特定の列の各画
素の再生された灰色レベルの値を発生する。

フイルタ７０および８０の実際の動作の例を示
すために、第９図の１１２で示される現在のブロ
ツク中の画素１０２について再生された灰色レベ
ルの値が発生されているものとしよう。水平フイ
ルタ７０がまず現在のブロツク１１２について灰
色レベルの符号を受信する。この符号は減算回路
７３に入れられ、同じ行の１１３で表わされる前
のブロツクの灰色レベルの符号を減算し、デイジ
タルの６ビツトの正あるいは負の水平の差を発生
する。

水平の差については次に乗算器７４によつて８
回乗算が行なわれる。まず水平の差は1/8で乗ぜ
られて、最初の水平の増分値を生ずる。この最初
の水平の増分値は次に前のブロツク１１３の灰色
レベルの符号に加算され、前のブロツク１１３に
最も近い現在のブロツク１１２の画素の第１の列
１１６に対する水平にグラジユエーシヨンを付け
た灰色レベルの符号が発生される。この値はラツ
チ７６に適切な時点でストローブされ、その列に
指定された例えば、RAM７７中のアドレスに蓄
積される。

画素の第２の列１１７についての水平にグラジ
ユエーシヨンの付いた灰色レベルの値を発生する
ために、差は2/8倍にされて先のブロツク１１３
の灰色レベルの符号に加算される新らしい水平レ
ベルの値を発生する。これは現在のブロツク１１
２の各列について水平にグラジユエーシヨンの付
いた灰色レベルが発生されてしまうまで続けられ
る。８番目の列１１８、すなわち現在のブロツク
１１２の一番右の列については、現在のブロツク
１１２の灰色レベルの符号（６ビツトの形式）が
割当てられる。つまり水平の差を8/8倍して、８
番目の列の水平の増分値とするのである。

現在のブロツク１１２は次に、次のブロツク１
１５についての水平にグラジユエーシヨンを付け
た灰色レベルの値を発生するときには、次のレベ
ルにとつての前のブロツクとなる。このプロセス
はその行の各列について水平にグラジユエーシヨ
ンの付いた灰色レベルの値が発生され1600個の６
ビツトの値が得られてRAM７７に蓄積されるま
で続く。１次元のフイルタで充分であるときに
は、特定の画素の列の８個の画素にはすべて水平
にグラジユエーシヨンを付けた値を割当てればよ
いことは明らかである。

このときRAM７７および７８の情報が共にマ
ルチプレクサ７９を通して垂直フイルタ８０に与
えられることに注意されたい。マルチプレクサ７
９は垂直フイルタ８０の入力をスイツチし、従つ
ていわゆる現在の行の値がリード８６に供給され
る。これはRAM７７および７８が水平にグラジ
ユエーシヨンを付けた灰色レベルの値のひとつお
きの行１１１の値を入れているからである。特定
の行１１１を蓄積しておくように割当てられた
RAMはそのブロツクの行のグラジユエーシヨン
を付けた灰色レベルの値の発生の間だけこれを蓄
積するように付勢される。

現在のブロツク１１２を含む現在の行１１１の
水平にグラジユエーシヨンを付けた値はRAM７
７に蓄積されているから、RAM７８はすでにブ
ロツクの前の行１１１の水平グラジユエーシヨン
を付けた灰色レベルの値を蓄積していることは明
らかである。

ブロツク１１２の各画素の再生された灰色レベ
ルの値を発生するために、垂直フイルタ８０はブ
ロツク１１２中の各列の水平にグラジユエーシヨ
ンを付けた灰色レベルの値をすぐ上のブロツクに
おける対応する列の値と順番に比較する。まず前
の行のブロツク１１４のすぐ上の１１９で示され
る列の水平グラジユエーシヨンを付けた灰色レベ
ルの値は現在のブロツク１１２の１１６で示され
る第１の水平にグラジユエーシヨンを付けた灰色
レベルの値から減算されて、正あるいは負の垂直
の差が発生される。この垂直の差は次に1/8の倍
数によつて乗算器８３で掛算され、垂直の増分値
を生ずる。垂直の増分値はすぐ上の列１１９の水
平にグラジユエーシヨンを付けた灰色レベルの値
に加算され、現在の列の画素のひとつの再生され
た灰色レベルの値を発生する。

乗算の値が1/8であるときには１２０で示され
るすぐ上の画素列１１９に隣接した画素の再生さ
れた灰色レベルの値が得られ、これで現在のブロ
ツク１１２の第１の線が発生される。乗算の値が
２／８であるときには、列１１６について現在のブ
ロツク１１２の第２の線の１２１で示される画素
の再生された灰色レベルの値が発生され、以下同
様にくりかえされる。次に、次の列１１７がすぐ
上の対応する列の値から外挿される。これはブロ
ツク１１２の各画素について再生された灰色レベ
ルの値が推定されるまでくりかえされる。

実際の動作においては、しかし、ブロツクの各
列１１１の画素の再生された灰色レベルの値は１
ラインずつ発生される。現在の走査線の画素の灰
色レベルの値を発生するために、現在の走査線を
含む現在の行の各列の水平にグラジユエーシヨン
を付けた灰色レベルの値は、次々に前の行のすぐ
上の各々の対応する列の水平にグラジユエーシヨ
ンを付けた灰色レベルの値と比較され、そのとき
のラインの画素だけが発生される。

まず二つの行の第１の列の一番左が比較され、
現在の列の第１の画素（ブロツクの現在の行の第
１のラインの第１の画素）が発生される。次に、
二つの行の第２の列が比較されて第２の現在の列
の第１の画素（ブロツクの現在の行の第１のライ
ンの第２の画素）が発生され、以下同様にして、
再生された灰色レベルの値が現在の行の第１のラ
インの各画素のすべてについて発生されることに
なる。次に二つの行の列が再び次々にブロツクの
現在の行の第２のラインについて比較され、再生
された灰色レベルの値を発生することになる。こ
れは画素のすべての８本のラインが発生されるま
で継続される。

画像の領域１００の左と上の縁に沿つたブロツ
ク１０４については、同じ行の前のブロツクが存
在しなかつたり、上の列が存在しなかつたりす
る。水平フイルタ７０および垂直フイルタ８０の
ラツチ７２および８１はそれぞれ適切な時点で０
の入力値を提供する。ラツチ７２は任意の行の第
１のブロツクの水平フイルタ動作の間にリセツト
されて、減算回路７３および加算回路７５で計算
に使用するために０の値を与える。その他の時
は、ラツチ７２は６ビツトの形式で前のブロツク
の上位のビツトの２進の灰色レベルのコードをス
トローブする。ブロツクの第１の行の画素の灰色
レベルの値の再生の間に減算回路８２および加算
回路８４にケーブル８４を通して０の値をフイー
ドするために、ラツチ８１はリセツトされる。従
つて列の第１の行は０と比較される。このため画
素の二つのエツジ部は明るくなるが、害はない。

上述のことから明らかなように、第８図の灰色
レベルの復号器６８は隣接したブロツクの灰色レ
ベルの符号もしくはそれを変形した値を用いてブ
ロツク１０４の灰色レベルの符号の直線外挿され
た値を生ずる。

この代りに使用することができる灰色レベルの
復号器１６８は第１０図に示されている。

第１０図の灰色レベル復号器１６８において、
２次元の非線形デイジタルフイルタは第１のデイ
ジタル加算器、第２のデイジタル加算器１７１、
割算器１７３、1600×７ビツトのランダム・アク
セス・メモリー１７５、第３のデイジタル加算器
１７８、割算回路１７４およびラツチ１６９，１
７２，１７６および１７７から成つている。

第９図および第１０図を参照すれば、灰色スケ
ール復号器１６８において、１２２で示される現
在の画素の再生された灰色レベルの値は次の４つ
の値から計算される。(a)画素１２２を含むブロツ
クについてのＡで示される灰色レベルの符号；(b)
同一のあるいは現在の走査線についての１２３で
示される前の画素のＢで示される計算された値；
(c)前の走査線の１２４で示される前の画素につい
てのＣで示される計算された値；(d)前の走査線上
の１２５で示される現在の画素のＤで示される計
算された値。

動作に当つては、現在の画素１２２を含むブロ
ツク１１５の灰色レベルの符号が、計算されてラ
ツチ１６９を通して割算器１７３からリード１８
０を経由して送られた前の画素１２３についての
計算された値Ｂと共に、７ビツトの値の上位のビ
ツトとして第１のデイジタル加算器１７０に与え
られる。この結果として得られるデイジタルの和
（Ａ＋Ｂ）は次に第２のデイジタル加算器１７１
に送られて、第３の加算器１７８から与えられた
前の走査線の前の画素１２４と現在の画素１２５
の計算された値のデイジタル和（Ｃ＋Ｄ）と加算
される。

第２の加算器１７１において四つの値の和がと
られた後で、結果として得られた和はラツチ１７
２を通して割算器１７３にストローブされ、現在
の画素１２２について計算された値（７ビツトの
形式を持つ）を発生する。画素１２２の値はこの
とき同じライン上の前の画素の計算された灰色レ
ベルの値Ｂとして同じラインの次の画素１２６の
値を計算するために加算器１７０に戻される。画
素１２２のこの値はまたRAM１７５の適切なア
ドレスに蓄積されて、次のラインの画素の灰色レ
ベルの値を計算するのに使用される。現在の画素
１２２の計算された値は前のラインの対応する画
素１２５の計算された値と同一のアドレスに記憶
されているから、RAM１７５は画素１２５の計
算された値を出力して画素１２６を計算する際の
値Ｃとして使用し、その後で画素１２２について
の計算された値を記憶するように動作する。

次に各画素についての計算された値は再び割算
器１７４によつて割算され、６ビツトの形式で再
生された灰色レベルの値を生じ、さらに次の処理
に使用する。これは各画素の灰色レベルの値をそ
れに対応する６ビツトのデイザ参照スレシヨルド
と比較するのに望ましい。

画像の左はしと上部の縁の画素については、再
生された灰色レベルの値は、隣接した画素が存在
しないので、その値を０として求められる。文書
のふちの部分の情報が重要であることはあまりな
いので、これによつて生ずる誤差は許容できるも
のである。ラツチ１６９，１７６および１７７は
適切な時点で０の値をストローブして読み取る。
各走査線の各々の第１の画素の処理の間に、ラツ
チ１６９は加算器１７０に０の値をストローブし
て取入れる。ラツチ１７６は原画像の第１の走査
線の全体の処理間および各走査線の第１の画素の
処理の間加算器１７８に対して０の値をストロー
ブしてよみ取る。ラツチ１７７は原画像の第１の
走査線全体の処理の間に加算器１７８に０をスト
ローブして読み取る。

第７図に戻つて、灰色レベルの復号器６８ある
いは１６８からの画素についての再生された灰色
レベルの値（６ビツトの形式を持つ）はデイジタ
ル比較器６５において、位置に依存して割当てら
れたデイザスレシヨルド発生器６６からの参照ス
レシヨルド値と比較されて特定の画素が黒あるい
は白のいずれによつて再生されるべきかを示す２
進信号を発生する。このデイザ化された再生後の
灰色スケールの２進信号は次に復号された詳細２
進信号と共にORゲート６４を通して送信され、
重ね合されて、通常の２階調の画像再生装置に送
られる。

再生された灰色スケールの値と再生された詳細
情報は受信ネツトワーク６０にある遅延回路６３
によつて適切な画素を表わすべく同期される。