JPH039668A - 多値画像の符号化方式 - 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〕 本発明は多値画像の伝送時間を短縮する、あるいは蓄積
記憶容量を削減するための多値画像符号化方式に関する
。

〔従来の技術〕

従来の多値画像の符号画像の符号化方式において、 キャプテン等のビデオテックスで用いられているフォト
グラフィック画像のように、８色または１６色程度で構
成されている限定色多値画像を符号化する場合には、一
般に元の画像とまったく同一の画像を復元できるような
、情報保存型の符号化を行う、しかし、このような限定
色多値画像を通常の濃淡を有するカラー画像の符号化方
式を用いて情報保存型の符号化を行うと、一般に情報の
圧縮効率が非常に悪くなってしまう。

ところで、８色や１６色をビット表現するとそれぞれ３
および４ビツトとなる。そこで、各ビットブレーンをそ
れぞれ２値画像の符号化方式で符号化することもできる
。ちなみに、従来よりこのような２値画像信号の符号化
方式としては、モディファイド・ハフマン（以下ＭＨと
略す）符号化方式とモディファイド・リード（以下ＭＲ
と略す）とが標準方式として用いられている。これらの
方式の詳細は、文献１：吹抜敬彦著、日刊工業新聞社刊
、「画像のディジタル信号処理」、第１２章に記載され
ている。

しかし、このようなビット・ブレーン毎の符号化を行う
と、ビット・プレーン間の相関が非常に強いので、やは
り情報の圧縮効率が非常に悪くなってしまう、そこで、
キャプテンではフォトグラフィック画像を符号化するに
当たり、まず着色ブロックを定義し、この着色ブロック
内に含まれる画素の値が２種類以下となるように画像を
作成し、着色ブロック内の各画素がいずれの値なのかを
２値画像として表現している。この方法の詳細は、文献
２：日本電信電話公社績、社団法人電気通信協会列、「
ビデオテックス通信網サービスのインタフェース（端末
績）」、フォトグラフィックデータユニット（ＲＤＵ）
に記載されている。

〔発明が解決しようとする課題〕

上述した従来の多値画像の符号化方式は、キャプテンの
ようにあらかじめ決められた符号化方式に適合するよう
な画像を作成する場合と異なり、−ｍの限定色多値画像
を符号化する場合には、着色ブロックが定義されている
わけではない、従って、文献２で示されているような符
号化方式をそのまま用いることはできないという問題点
がある０本発明は、多値画像を再帰的に領域に分割して
２値画像に変換して符号化することにより、殻の多値画
像を効率良く符号化できる、多値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〕

本発明の多値画像の符号化方式は、多値信号を少なくと
も２種類になるまで分割した領域内の画素の値を示す領
域情報として出力するあらかじめ設定した手段と、前記
領域情報によって前記画素の値が１種類のときは前記領
域内の全ての画素を白画素に変換して出力し前記画素の
値が２種類のときは出力した２値画素の白と黒の画素と
を示す第１と第２の色情報を出力する手段と、前記領域
情報と前記第１と第２の色情報とによって前記２値画素
を符号化する手段とを有している。

〔作用〕

本発明の多値画像の符号化方式は、多値画像を符号化す
るに当たり、この多値画像を再帰的に複数の領域に分割
する分割方法をあらかじめ定めておく、ここでいう再帰
的とは、分割された領域をさらに同様の分割方法で分割
することである。このような再帰的な分割方法を定めて
おくことにより、領域内に含まれる画素の数が１画素と
なるまで、領域の分割を繰り返すことができる。そして
、符号化すべき多値画像を最初の領域とし、領域内に含
まれる画素の値の種類を求める。もし、これが１または
２種類の場合には、その領域の分解を終了する。しかし
、もし領域内に含まれる画素の値の種類が３種類以上の
場合には、あらかじめ定められた方法にしたがって領域
の分割を繰り返す。先に述べた通り、この分割方法は再
帰的、なので、領域内に含まれる画素の数が１画素とな
るまで領域の分割を繰り返すことができる。従って、必
ずこれを２種類以下にすることができる。

このような領域の分割が終了した後に、各領域の画素の
変換を行う、その領域内の画素の値が１種類の場合には
、全ての画素の値を、白画素に変換する。また、領域内
の画素の値が２種類の場合には、一方の値の画素を白画
素に変換し、もう一方の画素の値を黒画素に変換する。

以上の変換を全ての領域に施すことにより、符号化すべ
き多値画像に対応した２値画像を生成できる。そして、
生成された２値画像をＭＨやＭＲなどの情報保存型の符
号化方式を用いて符号化する。これにより、一般に情報
量を大幅に削減できる。また、各領域内の１または２種
類の画素の値も符号化する。同時に、領域の分割を示す
情報も符号化する。このような符号化を行うことにより
、各領域の分割とその領域を構成する１または２種類の
画素の値を復元できる。また各領域内の画素の配置も復
元できるので、結局、多値画像を完全に復元できること
になる。ここで、２種類の値の画素を含む領域の変換を
行う際に、その領域内のそれぞれの値の画素数を数えて
、画素数が多い方の値の画素を白画素に変換することも
できる。こうすることにより、生成される２値画像の白
画素の数を多きくできるので、２値画像の符号化効率を
向上できる。

また、このような画素数の計数を行う代わりに、あらか
じめ多く出現しそうな画素の値を背景色として定めてお
いても良い、そして、もし領域の２種類の画素の値の内
の一方の値が画素の背景色に等しい場合に、その値の画
素を白画素に変換してもう一方の値の画素を黒画素に変
換する。こうすることによっても、生成される２値画像
の白画素の数を多くできるので２値画像の符号化効率を
向上できる。

〔実施例〕

以下、図面を参照して本発明の詳細な説明する。

第１図（ａ）は、第１の発明の多値画像の符号化方式を
実現する符号化装置の一例を示すブロック図である。第
１図（ａ）に示すように、領域分割手段１は多値画像１
００を最初の領域として受けて領域の分割を行い、領域
の分割を示す分割情報１０１を出力する。

第２図（ａ）、（ｂ）、（ｃ）は領域の分割方法の一例
を示す説明図である。第２図（ａ）に示すように、領域
内に含まれる画素の値の種類が３種類以上の場合に、あ
らかじめ定められた再帰的な分割方法に基づいて領域の
分割を行う。

第２図（ｂ）に示すように、例えば矩形の画像を４分割
して４つの矩形の領域に分割する場合、さらに各矩形領
域を同様に４分割できるので再帰的に領域の分割が可能
となる。こうして分割されて生成された各領域について
、領域分割手段１においてその領域内の画素の値の種類
を調べ、２種類以下の場合にその領域の分割を終了する
。もし３種類以上の場合には、さらに分割を繰り返せば
良い。このように再帰的な分割方法に依れば、各領域内
の画素数が１画素になるまで領域の分割を実行できるの
で必ず領域内の画素の値の種類を２種類以下とすること
ができる。

第２図（Ｃ）に示すように、このような再帰的な領域の
分割は木として表現できるので、領域分割手段１はこの
木を示す情報を分割情報１０１として出力する０次に、
画像変換手段２は多値画像１００と分割情報１０１とを
受けて、多値画像１００の変換を各領域毎に行う。もし
、領域内に含まれる画素の値の種類が１種類の場合には
、全ての画素を白画素に変換して２値画像１０２を出力
する。同時に、領域内の画素の値を示す情報として、そ
の画素の値を第１色情報１０３として出力し、任意の値
を第２色情報１０４として出力する。この場合の第２色
情報１０４は、領域内に含まれる画素の値の種類が２種
類の場合との整合を収るために出力するもので、意味の
無い情報である。もし、領域内に含まれる画素の値の種
類が２種類の場合には、一方の値の画素を白画素に変換
し、もう一方の値の画素を黒画素に変換して、２値画像
１０２を出力する。同時に、領域内の画素の値を示す情
報として、一方の値を第１色情報１０３として出力し、
もう一方の値を第２色情報１０４として出力する。この
ような変換を全ての領域に施すことにより、多値画像１
００を変換して２値画像１０２を生成する。そして、符
号化手段１０はこの２値画像１０２を符号化して符号１
１０を出力する。この２値画像１０２の符号化において
は、領域毎に符号化しても、領域を無視して画像全体を
一度に符号化してもどちらでも良い、また、このような
２値画像１０２の符号化方法については、例えば文献１
に詳しく述べられている。

また、符号化手段１０は領域情報１０１、第１色情報１
０３および第２色情報１０４も符号化して符号１１０と
して出力する。これらの２値画像１０２、領域情報１０
１、第１色情報１０３および第２色情報１０４に対応す
る符号１１０の出力順序は任意であり、符号化側と復号
化側で一致していれば問題は無い。

第１図（ｂ）は、第２の発明の多値画像の符号化方式を
実現する符号化装置の一例を示すブロック図である。第
１図（ｂ）に示すように、画素計数手段３は２種類の値
の画素を含む領域の変換を行う際に、その領域のそれぞ
れの値の画素数を計数する。その結果、画素数が多い方
の値を第１色情報１０３ａ、少ない方の値を第２色情報
１０４ａとして出力する。そして、画像変換手段２ａは
その領域に含まれる画素の内で、その値が第１色情報１
０３ａで示される画素を白画素に変換し、それ以外の画
素を黒画素に変換して、２値画像１０２ａを出力する。

このような変換を行うことにより、単純にどちらか一方
の値の画素を白画素に変換する場合に比べて、白画素の
数を増やすことができる。従って、２値画像の符号化効
率を向上させることができる。

第１図（Ｃ）は、第３の発明の多値画像の符号化方式を
実現する符号化装置の一例を示すブロック図である。第
１図（ｃ）に示すように、あらかじめ多く出現しそうな
値を背景色１０５として背景色記憶手段４に記憶させて
おく。この背景色記憶手段４は、記憶した背景色１０５
を画素変換手段２ｂに出力する。そして、画素変換手段
２は領域内の画素の値が２種類の場合にこれらの値と背
景色１０５とを比較して、もしどちらかの値が背景色１
０５に等しい場合にはその値の画素を白画素に変換して
２値画像１０２ｂとして出力し、背景色１０５の値を第
１色情報１０３ｂとして出力する。それ以外の場合の処
理は、第１の発明と同様である。このような処理を行う
ことにより、やはり生成される２値画像１０２ｂの白画
素の数を多くできるので、２値画像１０２ｂの符号化効
率を向上できる。

また、以上の多値画像の符号化方式によれば、領域内の
画素の値が２種類以下になるまで領域を再帰的に分割す
るので、どのような多値画像でも符号化できることは明
かである。

さらに、多値画像に含まれる画素の値が限定されている
ような、いわゆる限定色多値画像においては、領域を細
かく分割したくても領域内の画素の値が２種類以下とな
ってしまう場合が多い、このような場合に、領域情報１
０１、第１色情報１０３および第２色情報１０４を符号
化するための符号１１０の量は少なくて済む、また、一
般に２値画像１０２の圧縮率は非常に高い。従って、全
体の符号１１０の量も少なくて済み、限定色の多値画像
１００を効率良く符号化できる。

〔発明の効果〕

以上説明したように本発明は、多値画像について再帰的
に分割した領域内の画素をあらかじめ設定した条件によ
り白画素に変換し符号化することにより、多値画像の圧
縮符号化を効率よく行うことができる。

【図面の簡単な説明】

第１図（ａ＞、（ｂ）及び（ｃ）は第１．第２及び第３
の発明の多値画像の符号化方式を実現する符号化装置の
一例を示すブロック図、第２図（ａ＞、（ｂ）、（ｃ）
は領域の分割方法の一例を示す説明図である。 １・・・領域分割手段、２・・・画像変換手段、３・・
・画素計数手段、４・・・背景色記憶手段、１０・・・
符号化手段。

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）多値信号を少なくとも２種類になるまで分割した
   領域内の画素の値を示す領域情報として出力するあらか
   じめ設定した手段と、前記領域情報によって前記画素の
   値が１種類のときは前記領域内の全ての画素を白画素に
   変換して出力し前記画素の値が２種類のときは出力した
   ２値画素の白と黒の画素とを示す第１と第２の色情報を
   出力する手段と、前記領域情報と前記第１と第２の色情
   報とによって前記２値画素を符号化する手段とを有する
   ことを特徴とする多値画像の符号化方式。
2. （２）前記領域情報による前記領域内の２種類の画素数
   についてそれぞれ計数し多い方の画素を白画素に変換し
   て出力する手段を有することを特徴とする請求項（１）
   記載の多値画像の符号化方式。
3. （３）前記領域情報による前記領域内の画素の値があら
   かじめ設定した背景の値と一致したとき白画素に変換し
   て出力する手段を有することを特徴とする請求項（１）
   記載の多値画像の符号化方式。