JPH03140064A - ディザ画像の符号化方式 - 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、中間調画像信号をディザ法を用いてディザ画
像信号に変換して伝送するファクシミリ等に利用される
ディザ画像の符号化方式に係わり、特にディザ画像信号
を少ない符号量に変換して効率よく伝送するディザ画像
の符号化方式に関する。

〔従来の技術〕

一般に、中間調画像を含む白黒画像信号を２値化して得
られる白画素（“０”信号）と黒画素（“１”信号）と
で構成される２値画像を符号化する場合、ＣＣＩ　Ｔ、
Ｔ　（ＩｎｔｅｒｎａＮｏｎａｌＴｅｌｅｇｒａｐｈ　
ａｎｄ　Ｔｅ１ｅｐｈｏｎｅ　Ｃｏｎ５ｕ１．ｔａｔｉ
ｖｅＣｏｇｇｗｌｔｔｅｅ　：国際電信電話諮問委員会
）で定めたＭＨ（Ｍｏｄｌｒｉｅｄ　Ｈｕｆｒ■ａｎ）
　、　ＭＲ（Ｍｏｄｌｆ’１ｅｄＲＥＡＤ）　、　ＭＭ
Ｒ（Ｎｏｄｌｒｌｅｄ　ＲＥＡＤ　）等の何れかを標準
化符号化方式として用いている。

これらの符号化方式は、対象とする白黒画像のうち白画
素または黒画素の連続する一連の長さ（ランレングス）
に対して符号を割り当てる方式であって、白画素または
黒画素が長く連続する画像１例えば通常の文章画像のよ
うな場合には符号化効率が極めて高い。

これに対し、例えば写真のように中間調画像をもった画
像信号を伝送するファクシミリ等の場合には、その画像
信号の再現性を上げる観点から、中間調画像信号の濃淡
状態に応じて疑似ランダム関数によって後記する第２図
のディザしきい値マトリクスの各ディザしきい値を可変
しなから２値化変換してディザ画像信号を得るディザ法
が用いられている。しかし、この中間調画像信号をディ
ザ法を用いてディザ画像信号に２１ｉｉ！化する過程で
白画素または黒画素のランレングスが極端に短くなるの
で、このようなディザ画像信号を前述した標準化符号化
方式を用いて符号化したとき、その符号量は極端に多く
なって符号化効率が著しく低下する。

そこで、従来、ディザ画像信号の白画素または黒画素の
ランレングスを長くするために、第７図に示すような予
測手段をもったディザ画像の符号化方式が考えられてい
る。すなわち、このディザ画像の符号化方式は、中間調
画像信号１をディザ処理手段２に導入し、ここで例えば
４画素×４画素構成のディザしきい値マトリクスを用い
て中間調画像信号を２値化したディザ画像信号３に変換
した後、画像メモリ４に一時蓄積する。しかる後、この
画像メモリ４に蓄積されたディザ画像信号３である注目
画素信号５と予測手段６にて前記注目画素信号５から予
ｎ１シた予測画素信号７とを排他的論理和回路８へ導き
、注目画素信号５に対する予測画素信号７の的中可否を
判断する。つまり、この排他的論理和回路８では予測的
中と判断したときには予測的中であることを示す信号“
０“を出力し、一方、予ｉｌＮ非的中と判断したときに
は予測非的中であることを示す信号“１”を出力し、全
体としてランレングスの長い予測誤差信号系列９を得た
後、画像メモリ１０に蓄積する。さらに、この画像メモ
リ１０に蓄積された予ＤＪ、Ｆｌ差信号系列９をランレ
ングス符号化手段１１に送出し、ここでランレングス符
号化手段１１にて前記標準化符号化方式を用いて符号化
した後、この符号化列信号を送信メモリ１２に記憶した
後、図示しない相手装置に伝送する構成となっている。

〔発明が解決しようとする課題〕

しかし、以上のようなディザ画像の符号化方式では、予
測手段６を用いてディザ画像信号から予測された予測誤
差信号系列９のうち、予ｎ１的中であることを示す信号
“０”のランレングスは長いが、予ｎ１非的中であるこ
とを示す信号“１゛のランレングスは極端に短くなり例
えば予測非的中信号“１°を１個とするランレングスの
場合が多い。

その結果、予測誤差信号系列９を構成する“０゜のラン
レングスと′１”のランレングスとをそれぞれ既存の標
準化符号化方式を用いて符号化した場合、予測的中信号
″０″のランレングスの符号化の場合にはそれ程問題と
ならないが、ランレングスの短い予測非的中信号“１”
の符号化の場合には少なくとも２ビット以上からなる長
い符号語を割り当てることから、符号化効率を著しく低
下させる問題がある。

本発明は上記実情に鑑みてなされたもので、予測的中の
信号のランレングスだけでなく、予測非的中の短いラン
レングスについてもその符号量を最小限に抑えて符号化
効率を高めうるディザ画像の符号化方式を提供すること
を目的とする。

〔課題を解決するための手段〕

本発明は上記課題を解決するために、中間調画像信号を
ディザしきい値マトリクスを用いて２値化したディザ画
像信号を所定画素遅延させて予測画素信号を得る予測手
段を設け、さらに前記ディザ画像信号から得られた注目
画素信号と前記予測画素信号とから予測誤差信号系列を
作成するとともに、この予測誤差信号系列のうち、予測
的中を示す画素の連続長信号に対して予め定めたランレ
ングス符号または既存の標準化符号化方式を用いてラン
レングス符号化を行い、予測非的中を示す画素の連続長
信号に対してビットバイビットで構成される符号で符号
化する符号化手段を設けたディザ画像の符号化方式であ
る。

〔作　用〕

従って、本発明は以上のような手段を講じたことにより
、予測手段によってディザ画像信号を所定画素遅延させ
て得られた予測画素信号とディザ画像信号から得られた
注目画素信号とを順次画素ごとに突き合わせ、両画素信
号が等しいときに予め定めた予測的中を示す信号とし、
一方、両画素信号が異なるときに予め定めた予測非的中
を示す信号とする予１１）１誤差信号系列を作成する。

そして、予測誤差信号系列のうち、予ｎ１的中を示す画
素の連続長信号に対しては予め定めたランレングス符号
または既存の標準化符号化方式を用いてランレングス符
号化を行う一方、予測非的中を示す画素の連続長信号に
対してはビットバイビットで構成される符号で符号化を
行うことにより、特にランレングスの短い予測非的中を
示す画素の連続長信号の符号化効率を高めることができ
る。

〔実施例〕

以下、本発明の実施例について図面を参照して説明する
。第１図は本発明方式を適用したディザ画像の符号化装
置の一実施例を示すブロック図である。同図において１
１は例えばラインセンサ等（図示せず）から送られてく
る中間調画像信号１２を例えば４画素×４画素のディザ
しきい値マトリクス（第２図参照）を用いて２値化処理
を施してディザ画像信号１３を得るディザ処理手段であ
って、このディザ処理手段１１で得られたディザ画像信
号１３は画像メモリ１４に一時蓄積される。つまり、こ
のディザ処理は、中間調画像信号１２について例えば第
２図に示す如く横方向に交互に高低を繰り返すディザし
きい値をもつディザしきい値マトリクスを用いて２値化
処理することにより、例えば第３図（ａ）のようなディ
ザ画像信号１３を得る。

次に、画像メモリ１４に蓄積されたディザ画像信号１３
．すなわち予測対象となる注目画素信号１６を順次読み
出して排他的論理和回路１６の一方入力端に供給する。

また、注目画素信号１６の読出し時、参照画素信号とし
て該注目画素信号１５を予測手段１７に導入し、ここで
予測処理を行って予ａＰ１画素信号１８を得た後、前記
排他的論理和回路１６の他方入力端に供給する。この予
測手段１７の予測処理は、ディザ処理手段１１のディザ
しきい値マトリクスの４画素×４画素の画素数に基づい
て注目画素信号１５を例えば４画素分遅延して出力する
もので、例えば第３図（ａ）のディザ画像信号１３に対
して第３図（ｂ）のような予測画素信号１８が得られる
。

この排他的論理和回路１６においては、注目画素信号１
６と予測手段１７で予測した予測画素信号１８とを順次
画素信号ごとに突き合わせて予測的中の可否を判断し、
両画素信号が等しいときには予測が的中したと判断して
予め定めた予測的中を示す信号“０“を出力し、一方、
両画素信号が異なるときには予測が的中してないと判断
して予め定めた予１１１１非的中を示す信号“１″を出
力し、これらを信号列化して第３図（Ｃ）のような予測
誤差信号系列１９を得、この予測誤差信号系列１９を後
続の画像メモリ２０に蓄積する。従って、この子、１１
１手段１７はディザしきい値マトリクスの周期性を有効
に利用した簡単な予測方式を用いて、第３図（ｃ）のよ
うに非常に高い予測的中率で予測誤差信号系列１９を作
成でき、その結果、予測誤差信号系列１９の予測的中を
示す信号“０゛のランレングスが非常に長くなり、予測
非的中を示す信号“１″のランレングスが非常に短くな
り、例えば第３図（ｃ）では予測非的中信号“１”は１
個ずつ表れることになる。

２１は画像メモリ２０に蓄積された予測誤差信号系列１
９の中から予測的中信号２２と予測非的中信号２３とを
選択して出力する信号選択手段であって、具体的には予
測誤差信号系列１９のランレングス信号が変化するごと
に出力端を交互に切替え、“０“のランレングスからな
る予測的中信号２２と“１“のランレングスからなる予
測非的中信号２３とを交互に出力し、対応するランレン
グス符号化手段２４およびビットバイビット符号化手段
？５に送出する。

このランレングス符号化手段２４は、例えば第４図に示
す如く既存の標準化符号化方式を用いたランレングス符
号表に基づいて符号化することにあり、例えば第５図（
ａ）に示す“０”のランレングスが６個の場合には第４
図のランレングス符号表からｒｌ　１１０Ｊと符号変換
する。なお、使用されるランレングス符号は新たに予測
誤差信号系列１９の“０＃ランレングスについての統計
量から求めた符号表であってもよい。

一方、ビットバイビット符号化手段２５は、既存の標準
化符号化方式を用いたランレングス符号表に基づいて符
号化したときには少なくとも３〜４ビット以上の符号と
なって符号化効率が悪いので、ここでは第６図に示す如
く予測非的中信号である“１″のランレングス数に拘ら
ず最終ビット（イ）のランレングスを“０２に符号化し
、それ以外のピットのランレングスはそのまま１°を用
いて符号化する。従って、この符号化方式の予測手段１
７を用いて得られる予ＪＩＦＪ誤差信号系列１９の的中
率が高いことを考えれば、符号化ビット数（符号量）は
工ないし２ビット程度で済み、既存の標準化符号化方式
に比べて符号量を大幅に減少できる。なお、予測非的中
信号“１“の信号列をそのままピットバイピット構成で
符号化した場合には受信側の復号化の際にそのランレン
グスの終了が識別不可能となるが、最終ビットのランレ
ングスを“０゛とすれば予測非的中信号のランレングス
の終了を意味付けさせることができ、これによって受信
側でも復号化が容易となる。

さらに、ランレングス符号化手段２４とビットバイビッ
ト符号化手段２５とで符号化された符号は多重化手段２
６によって多重化され、第５図（ｂ）に示すような符号
列信号として送信メモリ２７に記憶され、相手側装置に
送信される。

従って、以上のような実施例によるディザ画像の符号化
方式によれば、ディザ処理手段１１で得られたディザ画
像信号１３である注目画素信号１５をディザしきい値マ
トリクスの画素骨だけずらして予測画素信号１８を得れ
ば、予測誤差信号系列１９の予測非的中信号“１“のラ
ンレングスはせいぜい１ないし２ビット程度となり、こ
の信号“１”のランレングスの最下位ビットを符号“０
”で符号化することにより、長い符号語を割り当てるこ
となく符号化でき、従来の既存の標準化符号化方式のも
のに比べて符号化効率を大幅に高めることができる。し
かも、予測非的中信号“１°のランレングスのうち最終
ビットを“１′ではなく　“０“のビットバイビット構
成で符号化したので、予測非的中信号“１″のランレン
グスの終了を意味付けでき、受信側でも復号化が容品と
なる。さらに、信号選択手段２１では予測誤差信号系列
１９のランレングス信号が変化するごとに出力端を交互
に切替えることにより、複雑な構成をとることなく予測
的中信号２２と予測非的中信号２３とを交互にランレン
グス符号化手段２４とビットバイビット符号化手段２５
に供給でき、この点でも予測的中信号２２と予測非的中
信号２３とに分けて誤りなく確実に符号化可能とするこ
とができる。

なお、上記実施例では、４画素×４画素のディザしきい
値マトリクスを用いたが、これらの画素数に限定される
ものではない。また、予測手段１７はディザ画像信号を
所定画素数だけ遅延して予測画素信号１８を得たが、従
来周知の種々の予１１手法を用いて予測可能であること
はいうまでもない。また、符号化手段２４．２５で得ら
れた符号は多重化手段２６によって入力順序に従って符
号列として出力したが、例えば各符号化手段２４゜２５
の各出力符号を別々に取り込んで一時記憶し、必要な時
に読み出して符号列信号として伝送してもよい。その他
、本発明はその要旨を逸脱しない範囲で種々変形して実
施できる。

〔発明の効果〕

以上説明したように本発明によれば、予測誤差信号系列
中の予測的中信号のランレングスには予め定めたランレ
ングス符号または既存の標準化符号化方式の符号を割り
当て、短いランレングスの予測非的中信号にはビットバ
イビットで構成する符号で符号化することにより、特に
予測非的中信号を非常に少ない符号量で符号化でき、符
号化効率を高めることができ、ひいては伝送効率の上げ
ることができる。

【図面の簡単な説明】 第１図ないし第６図は本発明の一実施例を説明するため
に示したもので、第１図は本発明に係わるディザ画像の
符号化方式を適用した符号化装置のブロック構成図、第
２図は中間調画像信号を２値化してディザ画像信号に変
換するディザしきい値マトリクスの一例を示す図、第３
図は予測変換例を説明する図、第４図は予測的中信号を
符号化するランレングス符号の一例を示す図、第５図は
符号化後の符号列信号の出力例を示す図、第６図はピッ
トバイピット符号化手段における符号化の説明図、第７
図は従来の符号化装置のブロック構成図である。 １１・・・ディザ処理手段、１２・・・中間調画像信号
、１３・・・ディザ画像信号、１４．２０・・・画像メ
モリ、１５・・・注目画素信号、１７・・・予測手段、
１８・・・予測画素信号、２１・・・信号選択手段、２
２・・・予測的中信号、２３・・・予測非的中信号、２
４・・・ランレングス符号化手段、２５・・・ピットバ
イピット符号化手段、２６・・・多重化手段。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 中間調画像信号をディザしきい値マトリクスを用いて２
   値化し、この２値化されたディザ画像信号を符号変換し
   て伝送する符号化装置において、前記ディザ画像信号を
   所定画素遅延させて予測画素信号を得る予測手段と、前
   記ディザ画像信号から得られる注目画素信号と前記予測
   画素信号とから予測誤差信号系列を作成し、この予測誤
   差信号系列のうち、予測的中を示す画素の連続長信号に
   対してランレングス符号化を行い、予測非的中を示す画
   素の連続長信号に対してビットバイビットで構成される
   符号を用いて符号化する符号化手段とを有することを特
   徴とするディザ画像の符号化方式。