JPH022349B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （発明の技術分野） 本発明は、２値フアクシミリ画像信号の符号化
方式に係り、特に活字文書等を効率良くデータ圧
縮するのに有効なフアクシミリ画像の符号化方法
に関する。

（従来技術） フアクシミリは、文書形態に制約されずにいか
なる形態の文書も画像として手軽に伝送できると
いう利点から、近年その普及はめざましい。しか
し、フアクシミリは、上述のような利点を有する
反面、情報をフオトグラフイツク要素として符号
化するため、原画像の性質によつては、符号化効
率は必ずしも高いとは言えない。特に、従来のフ
アクシミリ符号化方式を用いて各活字等のキヤラ
クタ要素を符号化した場合の符号化効率は、活字
指定符号を用いてキヤラクタ符号化した場合の符
号化効率の1/10以下である。最近のフアクシミリ
通信において、活字文字の占める割合は高く、こ
のような文字情報を効率良く処理できる符号化方
式の検討がなされている。

この種の従来技術の一つとして、パターンマツ
チング符号化方式がある。図１に従来のパターン
マツチング法による符号化器の構成例を示す。図
おいて、１は原稿は走査して得られる２値フアク
シミリ画像信号を受信するための入力端子、２は
入力端子１からの２値フアクシミリ画像信号を原
稿の１枚分又は所定の領域毎にグラフイツクパタ
ーンとして記憶する入力画像メモリ、３は入力画
像メモリの２値フアクシミリ画像信号を予め定め
た領域単位で切り出したマツチングパターンＭＰ
として読み出すためのセグメンテーシヨン回路、
４は比較の基準となる多数のライブラリーパター
ンLPを記憶するパターンライブラリー、５はマ
ツチングパターン（MP）をライブラリーパター
ンLPと順次比較して一致したときと一致しない
ときにそれぞれ状態に対応する必要な信号を後述
のように出力するマツチング回路、６はマツチン
グ回路５の出力を符号化する符号化器Ａ、７はマ
ツング回路５の出力と後述のパターンライブラ
リー登録回路１０の出力を符号化する符号化器
Ｂ、８は符号化器６，７の出力を合成して出力端
子１１に出力する信号合成回路、１０はマツチン
グ回路５における比較の結果不一致と判断された
マツチングパターンMPを新たなライブラリーパ
ターンLPとしてパターンライブラリー４に登録
するための回路である。

入力端子１へ入力される２値フアクシミリ画像
信号は、一旦、入力画像メモリ２に格納される。
セグメンテーシヨン回路３は、入力画像メモリ２
に格納されている入力画像の情報から、文字単
位、孤立黒画素領域単位、定矩形単位などのいず
れかを単位とする画像ブロツクの情報を切り出
す。この切り出された画像ブロツクをMP（マツ
チングパターン）と呼ぶ。このMPは、入力画像
中のそのMPの位置を示す位置座標を有するグラ
フイツクパターンである。マツチング回路５は、
MPとパターンライブラリー４から順次読み出さ
れるライブラリーパターンLPとの比較評価を行
う。LPはパターンの識別符号IDが付されたグラ
フイツクパターンである。マツチング回路５は
MPとLPとの類以度がある程度高ければ、その
MPとLPは同一のものであると判断し、符号化
器Ａ６に対して、入力画像におけるそのMPの位
置座標と、そのMPと同一パターンであると判断
したLPのIDを出力する。すなわち、位置座標と
グラフイツクパターンとからなるMPが、マツチ
ング回路５により位置座標とパターンライブラリ
ー４で規定されるIDとからなる信号に変換され
たことになる。また、マツチング回路５は一つの
MPに対しての処理が済むと、セグメンテーシヨ
ン回路３に対して新しいMPの切り出しを指示す
る。

一方、マツチング回路５において、その処理中
のMPと同一パターンがパターンライブラリー４
に登録されている全てのLPの中に見い出せなか
つた場合には、マツチング回路５は、符号化器Ｂ
７に対してそのMPを出力するとともに、パター
ンライブラリー登録回路１０に対して、そのMP
をパターンライブラリー４に登録するように指示
を出す。これにより、パターンライブラリー登録
回路１０は、そのMPの位置座標に代えて、個別
のIDを付加しそのパターンをパターンライブラ
リー４に新しいLPとして登録する。また、符号
化器Ｂ７に対して付加したIDを知らせる。以上
の処理が済むと、セグメンテーシヨン回路３に対
して新たなMPの切り出しを指示する。符号化器
Ｂ７は、パターンライブラリー登録回路１０で付
加されたID、そのMPの入力画像における位置座
標、そのMPの大きさ（高さおよび幅）およびグ
ラフイツクパターンを符号化する。以上の手順は
入力画像メモリ１内の信号（画像）が全て切り出
されるまで繰返される。信号合成回路８は、符号
化器Ａ６と符号化器Ｂ７とからの信号を順次出力
端子１１に出力する。

他方、受信側の動作の大要は次のようになる。
最初の画像ブロツクは、当然パターンライブラリ
ーに登録されていないので、送信側からは、原画
像中に占める位置座標、パターンの大きさ（高
さ、幅）、ライブラリーに登録した際のIDが付加
されたグラフイツク信号が送信されてくるので、
位置座標で指定される位置に指定されたパターン
の大きさでグラフイツク信号を復元し、同時に
IDとグラフイツク信号とをパターンライブラリ
ーに登録する。２度目に現われる画像ブロツクは
既にパターンライブラリーに登録されており、送
信側から、その画像ブロツクの位置座標とパター
ンのIDとが送られてくるので、パターンライブ
ラリーからIDで指定されるパターンを読み出し、
指定される位置へこのパターンを置けばよい。

以上説明した従来技術は、一般に、活字文書の
ように、同一の文字パターンが回数多く出現し、
パターンライブラリー４に登録されるLPの数が
少なくてもよい場合には高い符号化効率を示す。
しかし、本来フアクシミリが有効な手段であるは
ずの手書き文書、図形文書などに対しては、これ
らの文書中に同一パターンの出現回数が極めて少
ないため、本従来例はCCITTで国際標準符号化
方式として認められている二次元符号化方式（モ
デイフアイドリード方式；Modified Read方式）
によりも符号化効率は低い。これは、入力画像内
に１回しか出現しないMPであつても、送・受信
側それぞれのパターンライブラリーに登録する必
要があり、特に、送信側から受信側に対しては、
位置座標、大きさおよびIDを付加してグラフイ
ツクパターンを送らなければならないことに起因
し、原理的にグラフイツクパターンのみを送る二
次元符号化方式より符号化効率は低くなる。

（発明の目的と特徴） 本発明は、上述した従来技術の欠点を解決する
ためになされたものであり、活字文書だけでな
く、手書文書や図形文書に対しても高い圧縮率が
得られるフアクシミリ画像の符号化方法を提供す
ることを目的とする。

この目的達成のために、本発明は、入力画像中
に１回しか出現しないパターンは、入力画像上に
配置されたグラフイツク要素として入力画像を走
査線で順次走査して符号化する従来のフアクシミ
リ符号化方式により符号化し、２回以上出現した
パターンは、パターンマツチング法と同様、位置
座標とパターンライブラリーに登録した際の識別
符号を符号化することを特徴とするものである。

（発明の構成および作用） 以下、図面を用いて本発明を詳細に説明する。

図２に、本発明による符号化器の一実施例を示
す。図において１は入力端子、２は入力画像メモ
リ、３はセグメンテーシヨン回路、４はパターン
ライブラリー、５はマツチング回路、１０はパタ
ーンライブラリー登録回路、１１は出力端子、１
２は伝送すべきMPコードを登録するためのＭＰ
コード登録回路、１３はマツチング回路５が一致
出力を出したときの一致出力が得られたマツチン
グパターンMPを入力画像メモリ２内の記憶画像
から消去するためのMP消去回路、１４は符号化
回路である。このうち、１〜５および１０〜１１
は、図１の従来例とほぼ同一の動作をする。主と
して１２，１３，１４が従来例とは異なる。

セグメンテーシヨン回路３は、入力画像メモリ
２の記憶画像から前述と同様に、文字単位、孤立
黒画素領域単位、定矩形単位などを単位としてマ
ツチングパターンMPを切り出す。切り出された
MPは、入力画像中の位置座標と大きさ（高さお
よび幅）の情報を有する。マツチング回路５は、
切り出されたMPと、パターンライブラリー４に
登録されているライブラリーパターンLPとの類
似度を検査するが、初期状態では、パターンライ
ブラリー４は空なのでパターンの一致は検出され
ない。パターンライブラリー４の中にそのMPと
類似度の高いLPが見い出されなかつた場合、こ
のMPはパターンライブラリー登録回路１０に出
力され、パターンライブラリー４に新たなLPと
して登録される。この登録されるLPは、その時
のMPに個別のIDが付加された形、すなわち、
ID、位置座標、大きさおよびグラフイツクパタ
ーンが一つのLPの情報となつている。この登録
が完了すると、パターンライブラリー登録回路１
０はセグメンテーシヨン回路３に対して新たな
MPの切り出しを指示する。このようにして、初
期状態を含め、マツチング回路５によつて、同一
のLPが見い出せなかつたMPは、新たなLPとし
てパターンライブラリー４に登録され、パターン
ライブラリー４には多数の異種のライブラリーパ
ターンLPが蓄積されることになる。マツチング
回路５は、その時のMPとパターンライブラリー
４中のいずれかのLPとの一致を検出すると、
MPコード登録回路１２に対してその時のＭＰの
有する位置座標とこのMPに対応するLPのIDを
出力し、MP消去回路１３に対してそのMPを出
力する。また、パターンライブラリー４はそのと
きに対象となつているLPに出現回数の情報を付
加する。MPコード登録回路１２は、MPの位置
座標とIDとを１組として順次記憶する。MP消去
回路１３は、マツチング回路５から送らてくるそ
のMPの位置座標に基づきそのMPを、入力画像
メモリ２から消去する。これらの動作が終了した
時点でマツチング回路５はセグメンテーシヨン回
路３に対して次のMPの切り出しを指示する。

以上の動作を逐次的に繰り返し、入力画像の全
てのMPについて処理が行われた後、符号化回路
１４の符号化動作が開始される。この符号化動作
の開始時点で、入力画像メモリ２、パターンライ
ブラリー４およびMPコード登録回路１２の内容
は次のようになつている。

入力画像メモリ２内のMPの処理において処理
済のMPと同一パターンが出現したとき、２回以
上出現したマツチングパターンは消去されている
ので、入力画像メモリ２には同一のパターンは存
在せず、新規に出現したパターンのみが、それぞ
れの出現した位置座標に存在している。

パターンライブラリー４には、新たに出現した
パターンがライブラリーパターンLPとして、そ
れが出現した入力画像中の位置座標、パターンの
大きさ、IDおよび入力画像上の出現回数の情報
が付加された上、それらの出現順に登録されてい
る。ここに登録されているライブラリーパターン
LPは、消去されないで入力画像メモリ２に残つ
ているパターンに対応している。

MPコード登録回路１２には、パターンライブ
ラリー４に登録されているLPが、出現した入力
画像内の位置座標とそのLPのIDとを１組として、
出現順に登録されている。

以上の入力画像メモリ２、パターンライブラリ
ー４およびMPコード登録回路１２の内容のうち
から、受信側で原画像を復元するに充分な情報を
出来るだけ少ないビツト数で符号化し送出するの
が符号化回路１４である。このため符号化回路１
４の動作は次の３つのステツプからなつている。

図２には、以下のステツプ１、２、３にそれぞ
れ対応する符号化回路１４の各入力を、、
により示している。

（ステツプ１） 符号化回路１４は、入力画像メモリ２の内容を
受信し、例えば前述のMR方式など従来のフアク
シミリ符号化方式で符号化し出力端子１１より送
出する。この信号を受信した受信側では、空白部
分を含むいわゆる歯抜けの状態で画像を受信した
ことになる。

（ステツプ２） パターンライブラリー４の内容を符号化し送出
する。パターンライブラリー４に登録されている
各ライブラリーパターンLPは、個別のID、入力
画像メモリ２内でのライブラリーパターンLPの
座標を示す位置情報、そのデイメンジヨンを示す
大きさ情報とそのグラフイツクパターンおよびそ
のライブラリーパターンLPと同一パターンが出
現した回数を示す頻度情報が付加されている。符
号化の際、各ライブラリーパターンLPに付加さ
れている出現回数の情報を参照し、複数回出現し
たライブラリーパターンLPについてのみ符号化
する。これは１回しか出現しなかつたライブラリ
ーパターンLPは、既にステツプ１で送出済みで
あるからである。なお、出現回数の判断はライブ
ラリーパターンLPがMPコード登録回路１２中
に登録されているか否かを符号化回路１４に判断
させてもよい。パターンライブラリー４に蓄積さ
れている符号化の対象となる各LPに関する前述
の情報のうちで、位置座標、大きさ情報、ID情
報のみを符号化回路１４に送出する。これはLP
のグラフイツクパターンは既にステツプ１で送出
済みであるため、受信側において、送信されてく
る位置座標と大きさの情報に基づき、ステツプ１
で受信した画像のうちから所要のパターンを切り
出せばLPのグラフイツクパターンを得ることが
できるからである。符号化回路１４は、パターン
ライブラリー４から受信する各LPの位置座標、
大きさ情報及びID情報を符号化し、出力端子１
１より送出する。なお、複数回出現したLPを符
号化する際に、出現回数に従つてハフマン符号を
割当てれば符号化効率の向上が図れる。

（ステツプ３） 符号化回路１４は、MPコード登録回路１２の
内容を順次受信して符号化し、出力端子１１へ送
出する。

以上、本発明の符号化方法について詳説した。
なお、図３には、送信側から送出される信号形式
すなわち符号化順序を参考までに示している。

次に、本発明による符号化方法により伝送され
た信号を復号する復号器の一構成例について、図
４を参照して説明する。図４において、１０１は
入力端子、１０２は復号回路、１０３はパターン
ライブラリー、１０４は画像メモリ、１０５は
MPパターン再生回路、１０６は出力端子であ
る。復号回路１０２は入力端子から受信信号を受
けとり、先ず、従来のMR方式などにより符号化
された信号部分を復号し、画像メモリ１０４へ出
力する。次に、LPに関する信号部分の復号を行
い、LPのID、画像内の位置座標、パターンの大
きさの情報をパターンライブラリー１０３に順次
出力する。受信側のパターンライブラリー１０３
は前記３つの情報を有するだけで、グラフイツク
パターンは登録されない。次に、復号回路１０２
はMPに関する信号部分の復号を行い、MPの座
標位置とMPに対応するLPのIDをMPパターン再
生回路１０５に出力する。MPパターン再生回路
１０５は、LPのIDによりパターンライブラリー
１０３からLPの情報を読み出す。この情報とは
画像メモリ１０４におけるLPの位置座標と大き
さの情報であり、これに基づいて、画像メモリ１
０４からLPのグラフイツクパターンを切り出す。
次に、MPパターン再生回路１０５は復号回路１
０２から受けたMPの位置座標で示される画像メ
モリ１０４の位置に先に切り出したグラフイツク
パターンを書き込む。以上のようにして、受信信
号を処理すれば、画像メモリ１０４に画像を復元
でき、処理が終了した後、出力端子１０６に出力
する。

（発明の効果） 以上詳細に述べたように、本発明によれば、入
力画像から順次切り出されるMP群のうち、１回
しか出現しないパターンについては、基本的には
比較対象のライブラリーパターンとしてのみ取扱
い、従来の符号化方式で符号化することとし、２
回以上出現したパターンのみライブラリー内の出
現回数を示す情報を参照して符号化すると共にそ
の出現位置座標とその識別符号を符号化すること
により、同一パターンの出現度の低い手書き文書
のごとき画像についても高い符号化効率が得ら
れ、フアクシミリ通信やフアクシミリ画像の蓄積
において極めて効果的なフアクシミリ画像の符号
化方法を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

図１はパターンマツチング法による従来の符号
化器の構成例を示すブロツク図、図２は本発明の
実施例を示すブロツク図、図３は本発明に用いる
伝送信号形式を説明するためのタイムチヤート、
図４は本発明により伝送されたフアクシミリ信号
の復号再生を行う回路例を示すブロツク図であ
る。 MP……マツチングパターン、LP……ライブ
ラリーパターン、ID……識別符号。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 入力画像から得られる２値フアクシミリ画像
   信号を入力画像メモリに一時記憶するとともに該
   入力画像メモリから前記２値フアクシミリ画像信
   号を所望の画像ブロツク毎にマツチングパターン
   として順次切り出し、 各マツチングパターンを先に切り出されたマツ
   チングパターンと順次比較して同一ではないと判
   断されたとき当該マツチングパターンを以後の該
   同一性比較の対象となるライブラリーパターンと
   してパターンライブラリー登録し、 切り出されたマツチングパターンと該ライブラ
   リーパターンのいずれか一つが比較により同一で
   あると判断されたときには当該マツチングパター
   ンの前記入力画像上の位置座標と当該マツチング
   パターンを指定する識別符号とを一組としてコー
   ド登録回路に順に登録するとともにその同一であ
   ると判断された当該マツチンマツチングパターン
   を前記入力画像メモリから消去し、 前記の入力画像メモリからのマツチングパター
   ンの切り出しが終了した後に該入力画像メモリ内
   に残存する未消去の２値フアクシミリ画像信号
   と、前記入力画像上の前記出現回路が複数回であ
   る前記パターンライブラリー内のライブラリーパ
   ターン、及び、前記コード登録回路の内容を順次
   符号化して送出する フアクシミリ画像の符号化方法。 ２ 前記同一であると判断された当該マツチング
   パターンを前記入力画像メモリから消去するとき
   にさらに前記パターンライブラリー内の該当ライ
   ブラリーパターンに前記入力画像上の出現回数を
   示す情報を付加しておき、 該付加情報を参照して前記ライブラリーパター
   ンの出現回数が複数回であると判断する ことを特徴とする特許請求の範囲第１項記載のフ
   アクシミリ画像の符号化方法。