JPH07105730B2 - 符号化装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、入力信号列の内容に応じた符号化を行なう符
号化装置に関する。

［従来の技術］ ２値画像信号に代表される２値信号の冗長度抑圧符号化
方式においては、元の２値信号列よりも統計的性質の偏
りの大きな信号列を得る事と、そのようにして得られた
信号列を簡単な符号化によって、高い圧縮比を得ること
が大きな問題である。統計的性質の偏りの大きな信号列
においては、同じ論理値を持つ連続長がより長くなるか
ら、例えばランレングス符号化を行えば、いわゆるエン
トロピーが減り、極めて高い圧縮比が得られるからであ
る。

ところが、画像通信、特にファクシミリ通信の分野で
は、例えばCCITTが勧告するランレングス符号化の一種
であるMH（モデイフアイド・ハフマン）符号化、及びMR
（モデイフアイドREAD）符号化、MMR（モデイフアイ
ド、モデイフアイドREAD）符号化等はフアクシミリだけ
でなく、電圧フアイル等にも使用されているのは周知の
事であるが、これらの符号化法は、文字等の文書情報に
は本質的に“白”ランが多い事に着目して、かかる画像
信号の伝送を前提としたものである。一方、一般の文書
画像に加え、写真等の中間調画像の２値画像について
は、例えばデイザ法等により２値化した疑似中間調画像
が考えられる。しかし、疑似中間調画像は面積階調法に
より階調性を出すものである事から、その性質上印字ド
ツト（“黒”）は分散する事になる。即ち、疑似中間長
画像は、元の中間調画像よりも短い「ラン長」が増える
事となり、このままでは符号化に不都合である。

この事情を第２図（ａ），（ｂ）及び第３図（ａ），
（ｂ）を用いて説明する。第２図（ａ）及び（ｂ）のマ
トリツクスは閾値マトリツクス、特にドツト集中型のデ
イザマトリツクスを示す。第３図（ａ）の実線は第２図
（ｂ）の第１列目の閾値変化を表わす。このような閾値
に対して図の点線のような中間調画像が入力すると、第
３図（ｂ）に示されたような離散的な分布をもつ疑似中
間調画像信号が得られる。このように“白”“黒”がバ
ラバラになると、ランレングス符号化では圧縮率が低下
するのに説明を要しないであろう。又、この様な疑似中
間調画像に対してMH符号化等を行うと、高能率な抑圧が
望めないばかりか、逆にデータ量が増加する場合があつ
た。

従来、上記問題を解消する手段として、ビツトインタリ
ーブ法が知られている。ビツトインタリーブ法では、互
いに近接した閾値に対応する画素をグループ化し、複数
系列のビツトパターンへ変換し、或いは同一の閾値のも
の同志をグループ化して複数系列のビツトパターンへ変
換し、それぞれのビツトパターンに対しMH符号化を行つ
ているが、大幅な効率化は望めないものであつた。何故
なら、基本的にランレングス符号化の組合せに過ぎない
従来例では、ビツトインタリーブを行つても、“白”ラ
ン部分に対してならいざ知らず、“黒”が離散的に散在
する部分では上記符号化は基本的に無力であるからであ
る。

また一方、複数の色成分の画像データを符号化する場合
には、特に符号量を減少させる必要があり効率の良い符
号化方法が望まれていた。

［目的］ 本発明はかかる事情に鑑みてなされたものであり、複数
の色成分の画像データを効率よく符号化することができ
る符号化装置を提供することを目的とする。

［問題点を解決するための手段］ 上記問題点を解決するための、本発明の符号化装置は、 複数の色成分の画像データを入力する入力手段と、 前記入力手段により入力された複数の色成分の画像デー
タに対して、可変長の符号化を行なう第１の符号化手段
と、 前記入力手段により入力された複数の色成分の画像デー
タに対して、所定サイズのブロック毎に符号化を行なう
第２の符号化手段と、 前記第1,第２の符号化手段による符号データを合成する
合成手段とを有し、 前記第１の符号化手段は、複数の色成分の画像データは
色成分間の相関を用いて可変長の符号化を行ない、前記
第２の符号化手段は、複数の色成分の夫々の画像データ
に対して独立してブロック毎の符号化を行なうことを特
徴とする。

［実施例］ 上記問題点を解決するために、本発明の冗長度抑圧符号
化方式を適用した実施例の原理的構成を第１図（ａ）に
示す。第１図（ａ）の実施例においては冗長度抑圧のた
めの符号化合成部10で入力２値信号１（即ち、ｍ＝１の
場合）に対し符号化処理を加えて出力信号９を得る。か
かる実施例の構成は、入力２値信号１から所定の論理値
（例えば、“0"）のみを含み長さが可変の可変長ブロツ
ク３（入力の２値信号のビツト構成に依存するので可変
長となる）と、論理値“1"の信号を少なくとも１つ含み
長さが所定長の所定長ブロツク４とを切出すブロツク切
出し部２と、可変長ブロツク３をランレングス符号11に
変換するランレングス符号化部５と、所定長ブロツク４
を例えば第12図に示したような第１の所定符号コード12
に変換するブロツク符号化部６と、所定長ブロツク４の
パターンが所定のパターンを有するから判別する判別部
14と、該判別結果に対応したフラグ（第13図（ａ））を
１列毎に生成する判別フラグ生成部15と、所定長ブロツ
ク４が連続するときにはこの連続する所定長ブロツク４
に対応する連続する前記第１の所定符号コード12の間に
第２の所定符号コード13（例えば、２値信号１が画像信
号であれば、モデイファイドハフマンコードであつてレ
ングスゼロの“00110101"）を挿入するコード挿入部７
と、前記ランレングス符号11又は第２の符号コード13の
いずれかと前記第１の所定符号コード12及び前記フラグ
とを１列に合成する合成部８とを有する。

上記構成の下で、ブロツク切出し部２が２値信号１を
“0"のみを含む可変長ブロツク３と少なくとも１つ以上
の“1"を含む所定長ブロツク４とに分割して切出す。ラ
ンレングス符号化部11はこの“0"ランのみの可変長ブロ
ツク３をランレングス符号11に変換する。この場合、２
値信号１が画像信号であればモデイファイドハフマンコ
ード（以下、MHコードと略す）に変換する。又、ブロツ
ク符号化部６は所定長ブロツク４を第１の所定符号コー
ド12（第12図）に変換する。入力２値信号１によつては
所定長ブロツク４が特殊なパターン（例えば“0000"
等）をもつ事が多くなる場合がある。そのような場合を
判別部14が検出し、そのパターンと一致するブロツクで
あつたか否かを示すフラグ16を判別フラグ生成部15が作
成する。そこで、ブロツク符号化部６は前記パターンに
一致しない所定長ブロツクをその旨のフラグ及び符号コ
ードに変換し、パターンに一致する所定長ブロツク４は
その旨のフラグのみを生成する。

ところで、後に詳しく説明するようにこの符号コード12
はランレングスコード11（本例では、MHコード）と復号
化時に区別できなくてはならず、そのために、符号コー
ド12とランレングスコード11とは合成された２値信号９
上でこれらが必ず交互に現われる必要がある。そこで、
所定長ブロツク４が連続するときは、コード挿入部７が
連続する符号コード12の間に第２符符号コード13（例え
ばMHコードでレングス“0"を意味する“00110101"）を
強制的に挿入する。こうして、異なる２つの符号化法の
同期を達成する。

以下添付図面を参照しながら本発明に係る実施例を更に
詳細に説明する。

〈実施例の全体構成〉 第１図（ｂ）の実施例は、第１図（ａ）に示した原理的
構成をもつ実施例を４つの２値信号1_C,1_M,1_Y,1_K（これ
らの２値信号がカラー２値画像データであれば、Ｃはシ
アンを、Ｍはマゼンタを、Ｙはイエローを、Ｋはブラツ
クを表わす）に対して適用した実施例である。この実施
例の概略は、４つの２値信号1_C,1_M,1_Y,1_K（即ち、ｍ＝
４の場合）を４列の２値信号列とみる。４列の２値信号
をまとめて符号化合成部10_CMYKがデータ圧縮及び合成を
行い、１列の２値信号9_CMYKを出力する。符号化合成部1
0_CMYKの構成は４列の入力信号（1_C,1_M,1_Y,1_K）から論理
値“0"のみを含む４×（可変長）の可変長ブロツク3
_CMYKと、論理値“1"の信号を少なくとも１つ含む４×４
の所定長ブロツク4_CMYKとを切出すブロツク切出し部2
_CMYKと、前記の可変長ブロツク3_CMYKに対してランレン
グス符号化を行つてランレングス符号11_CMYKを出力する
ランレングス符号化部5_CMYKと、４×４の所定長ブロツ
ク4_CMYKを例えば第８図（又は第14図）に示したような
符号コード12_CMYKに変換するブロツク符号化部6
_CMYKと、所定長ブロツク4_CMYKが連続するときにはこの
連続する所定長ブロツク4_CMYKに対応する連続する２つ
の第１の所定符号コード12_CMYKの間に符号コード13_CMYK
（例えば、モデファイドハフマンコードの“0011010
1"）を挿入するコード挿入部7_CMYKと、前記ランレング
ス符号11_CMYK又は符号コード13_CMYKのいずれかと符号コ
ード12_CMYKとを交互に１列に合成する合成部8_CMYKとを
有する。

第１図（ｂ）に示した実施例は上記構成の他に前処理部
17_C,17_M,17_Y,17_Kを備える。前処理は符号化における圧
縮効率を上げるために各２値信号中の“0"と“1"の分布
を偏らせるために行うためにあり、個々の前処理部はビ
ツトインタリーブ処理部と変化点抽出部とからなる。前
処理後の信号は前述した符号化合成部10_CMYKに送られ、
前述した冗長度圧縮が行われる。

尚、符号化の対象となる信号は必ずしも前処理が必要と
は限らないから、前処理をバイパスして直接符号化処理
してもよい。又、第１図（ｂ）を見てもわかるように、
２値信号は必ずしも画像信号に限る事はなくいかなる信
号でもよいのであるが、以下説明する実施例は画像通信
にみられる画像信号、それもカラー画像信号の圧縮化を
例として説明する。又、説明の順序として、前処理次に
符号化合成の順で行う。

〈前処理…ビツトインタリーブ処理部〉 各信号に対するビツトインタリーブ処理について説明す
る。第４図（ａ）及び（ｂ）更に第５図（ａ）〜
（ｃ），第６図を用いて、ビツトインタリーブの手法を
説明する。第４図（ａ）は例えば第２図（ａ）又は
（ｂ）のデイザマトリツクスにより２値化された２値画
像信号であつて、主走査方向へ40画素、副走査方向に１
ライン分の大きさを持つものを、各色毎にC,M,Y,Kの順
に並べたものを示す。図に付された番号は主走査方向の
画素の番号を便宜上付したものである。この２値画像信
号は略４ビツト周期の周期性をもつ。前述したように、
このようなデイザ画像は中間調を表現するにはすぐれる
が、ラン長が短くなつてしまつているのは図をみても明
からである。この２値画像信号に対して４ビツトのイン
タリーブを行うと、第４図（ａ）の1,2,3,4,…の画像配
列が第４図（ｂ）の如き1,5,9,13,17,…なる配列とな
り、“白”ラン及び“黒”ラン長が増加しているのがわ
かる。４ビツトとしたのは、閾値処理に用いたデイザマ
トリツクスが４ビツトであるからであるが、上記ビツト
インタリーブはデイザマトリツクスと同一の長さで行つ
た。このようなビツトインタリーブ長の決定の他に、マ
トリツクスの大きさの整数倍又は整数分の１の大きさに
設定する事もできれば、又は閾値マトリツクス内の近似
した値をもつ閾値に対応した周期でグループ化する手法
もある。

さてこのようなビツトインタリーブを行うところの第１
図（ｂ）のビツトインタリーブ処理部の回路を第６図に
示す。第６図のビツトインタリーブ処理部は一例として
色Ｃに対する画像信号22_Cの並べ換えのために２つのラ
インメモリ40,41を用いる。２つ用いるのは２値画像信
号22_Cの入力と並べ換え動作と並べ換えられた２値信号
列23_Cを読み出す動作とを同時に行うためである。即
ち、１つのラインメモリに入力（書込み）するときは、
他方のラインメモリは出力（読み出し）に使われる。１
つのラインメモリが同時に書込みと読出しに使われるの
を防ぐために、書込み用のアドレスカウンタ25と、読み
出し用のアドレスカウンタ26と、これらカウンタ25,26
の出力を各ラインメモリ40,41に振り分けるセレクタ27,
28,29,30,31,32及び排他制御を行うラインメモリ制御部
42等がある。ラインメモリ制御部42は１ライン毎に発生
するBD信号38に同期して第２ラインメモリ書込み信号36
又は第１ラインメモリ書込み信号37を交互に“1"とす
る。又セレクタ27,28,31は、第２ラインメモリ書込み信
号36又は第１ラインメモリ書込み信号37の論理値に応じ
て出力を選択するセレクタであり、一方、セレクタ29,3
0,32は同じく、第２ラインメモリ書込み信号36又は第１
ラインメモリ書込み信号37の論理値に応じて入力を選択
するものである。このようにすると、第１ラインメモリ
書込み信号37が“1"のときは、第２ラインメモリ書込み
信号36は“0"であり、セレクタ27は出力“0"を、セレク
タ29は入力“0"を、セレクタ31は出力“0"を選ぶために
２値画像信号22_Cが第１ラインメモリ40に書き込まれ、
一方読み出しアドレスカウンタ26の出力はセレクタ28及
びセレクタ30により第２ラインメモリ41に入力し、セレ
クタ32は第２ラインメモリ41を選ぶ。こうして書込みと
読み出しの同時処理が行え、高速化に寄与する。

各アドレスカウンタ25,26のアドレス発生方法を第５図
（ａ）〜（ｃ）に示す。ラインメモリの容量を例えば第
５図（ａ）に示す如く“000"〜“FFF"とする。書込みア
ドレスカウンタ25は第５図（ｂ）の如く、“000"から
“FFF"までのシーケンシャルに昇順に増やせばよい。
又、読み出しアドレスカウンタ26は第５図（ｃ）のよう
にする。読み出しカウンタ26のこのようなアドレス発生
回路は、例えば書込みアドレスカウンタ25と同一なカウ
ンタと、オフセツト用の“1"〜“4"の出力のカウンタ
と、加算器とを用いれば容易に構成できる。尚、本実施
例のBD信号38は本冗長度抑圧符号化方式を例えばレーザ
ビームプリンタ等に適用すればビームデテクト信号を用
い、ファクシミリ等に適用すれば水平同期信号を用いる
ものである。

又、アドレスカウンタ25,26及びラインメモリ40,41の駆
動クロツクは同期クロツク35_CMYKである。この同期クロ
ツク35_CMYKは符号化合成部10_CMYKで生成されるもので、
符号化合成部10_CMYKでの符号化の際に信号列があるパタ
ーンのときは強制的に所定のコードを挿入する必要が生
じ、その場合にその強制挿入コードを合成部8_CMYKが送
出し終るまで、ビツトインタリーブ処理部の動作を停止
するために用いられる（詳しくは後述する）。

以上述べたようなビツトインタリーブ処理部がカラー信
号の各色についてビツトインタリーブを行う。ところ
で、第１図（ｂ）をみてもわかるように、ビツトインタ
リーブ処理部はＣ信号〜Ｋ信号について基本的に同等で
ある。即ち、各色の２値信号についてビツトインタリー
ブ前処理は同期しており、従つて第６図に示した構成要
素のうち、第１ラインメモリ40と第２ラインメモリ41以
外は共通化でき、この共通化により回路の小規模化に寄
与する。

〈前処理…変化点抽出〉 変化点抽出は“黒”のランの変化点を抽出して結果的に
“白”のランを長くするためにある。第７図（ｂ）に変
化点抽出のための回路の一例を、同図（ａ）にその結果
を示す。第７図（ｂ）の変化点抽出部19_Cの一例は信号
Ｃの主走査方向に１画素隣接する画素同士の間の変化点
を抽出する場合である。１つ隣接する画素を検出するた
めにフリツプフロツプ20_Cを用い、変化点を検出するた
めEX−ORゲート（排他論理和ゲート）21_Cを用いる。４
ビツトインタリーブをかけられた２値信号列23_Cに対
し、注目画素と同一走査線にあるその直前の画素とEX−
ORをとる。即ち、第２図（ａ）の閾値D_ijに２値信号列2
3_Cの各画素を対応させれば、EX−ORゲート21の出力D_xij
1_Cは D_xij＝D_ij Ｄ_ｉ−1,j である。第４図（ｂ）と第７図（ａ）を比較してもわか
るように、“0"ラン（このような“0"ランを“白”ラン
とも呼ぶ）も長くなつていてランレングス符号化に適す
る事が一目瞭然である。又、ビツトインタリーブされた
２値信号列23_Cは“白”ランと“黒”ランのラン長が長
い。このような２値信号列23_Cから変化点を抽出した信
号列1_Cに表わされる特徴は次のようである。

：論理値“1"が前後を“0"に囲まれて孤立的に偏在す
る（即ち、“0"ランの後に“1000"が発生する）確率が
高くなる。これは、“白”ラン，“黒”ランが長けれ
ば、それらの両端にのみ変化点“1"が発生するからであ
る。

：一方、長い“白”ラン中の孤立した“黒",及び長い
“黒”ラン中の孤立した“白”はその変化点を捕えると
“1100"となる。

上記及びから、信号列1_Cには“1000"と“1100"が多
く発生する事がわかる。この事は第７図（ａ）をみれば
自ずと明らかである。上記の事実は、後述する符号化と
大きく関わる。

以上、冗長度抑圧符号化のための前処理について説明し
た。そこで、次に符号化合成処理について、実施例を２
つ説明する。上記の前処理部はある意味では各色の信号
に対して独立して処理するものであつた。以下説明する
符号化の実施例は、４色の信号（例えば、信号Ｃ〜信号
Ｋ）をまとめて処理するものである。

〈符号化の原理〉…第１実施例 本符号化の手法は４つの色の信号列をまとめて冗長度抑
圧するための符号化であつてまず“0"のみを含む可変長
ブロツク（このようなブロツクを便宜上、ゼロランブロ
ツクと呼ぶ）と“1"を少なくとも１つ含み長さ４ビツト
の所定長ブロツク（このようなブロツクを便宜上、非ゼ
ロランブロツクと呼ぶ）とに４つの信号を分割し、各ブ
ロツクについて夫々ランレングス符号化及び所定のブロ
ツク符号化を行う。このようなブロツク分割を第９図
（ａ）に示す。尚、図中のA,B〜Ｌは各ブロツクを指称
する。又、画素に対して新ためて1,2,3…の順に番号付
けている。ここで、ブロツクC,E,I,Lがゼロランブロツ
クに、A,B,D,F,G,H,J,Kが非ゼロランブロツクに対応す
る。

ところで、いずれかの信号列に１つでも“1"が表われる
とそこから４ビツト長で４×４の非ゼロランブロツクを
切出すと、このようなブロツクは必ずどこかに１つ以上
の“1"を含むものであるが、逆に１列全てが“0"である
ものもあり得る。前述したような前処理を行うと、各色
毎に全体で“0"ランが多くなるが、上記のような全色を
まとめたブロツクの切出しを行うと、１列全てが“000
0"であるにも関わらず非ゼロランブロツクに含まれてし
まうものが多くなる。これは、同一画素においては各色
の画像信号の確率過程は独立であるから、色間で“0"と
“1"の発生がランダムであるためである。この“0000"
のパターンが多いという事は、更なる圧縮の可能性を示
唆している。これについては、別の実施例の説明に譲
る。

〈符号コードの例〉…第１実施例 上記のブロツク化により非ゼロランブロツクに発生し得
るパターンは第８図に示した16（＝2⁴）種類のパターン
の組合せである。このような16種類のパターンに対して
便宜上B₀〜B₁₅の記号名称を付ける。非ゼロランブロツ
ク内の個々の１×４のパターンに対する第８図に示した
符号化に従つて、第９図（ａ）に例示した信号列を符号
化すれば、その各ブロツクA,B〜Ｌは第９図（ｂ）の如
くになる。例えば、Ａブロツクについては、Ｃ信号がパ
ターン“0000",M信号が“1000",Y信号が“0000",K信号
が“0000"となる。

ところで、第９図（ａ）のＡブロツクは非ゼロランブロ
ツクから始まつている。このような場合、非ゼロランブ
ロツクの前に強制的に１つの“白0"（MH符号では“0011
0101"）を挿入する。これは、ファクシミリ通信の場合
各ライン毎にEOLコードを付加して送信するが、このEOL
コードの次はゼロランブロツクから始まる規約があるか
ら、その規約に合致させるためである。第９図（ｂ）に
よると、ブロツクA,Bその他の間にも“白0"（MH符号で
は“00110101"）が挿入されている。この挿入について
は後述する。

ところで前述したように、前処理によりブロツク中には
“1000"及び“1100"が多く発生する。又、いずれか一方
の色に“1"が発生すると、そこをブロツクの一部とした
から、“0000"も多い。そこで、このように多数発生す
るパターンに注目して、所定の符号化を行つてビツト長
をそのパターン長より短くすれば、符号化による圧縮率
は向上する。さて、前記例では“0000",“1000"及び“1
100"の３種類のパターンが多く発生する。第８図の符号
化例では、２ビツトの符号“00"をB₀＝“0000"に、“0
1"をB₃＝“1100"に割当てるというものである。このよ
うにして圧縮化を達成する。第８図中のいずれのコード
も互いにユニークなものであつて、混同は生じない組合
せになつている。それで、圧縮コード“10"はB₀,B₃以外
のパターンと判別できなくなるから採用しない。このよ
うにすると、多く発生するパターン“0000"及び“1100"
が２ビツトに圧縮される。他の圧縮コードの例として、
“0000"、“1100"、“1000"以外のパターンが同一確率
で多数発生するような画像にあつては、圧縮符号コード
を３ビツトとする。そうすると、“000"、“001"、“01
0"、“011"の４種類の圧縮コードが可能となる。個々の
圧縮では２ビツトの例よりも圧縮率が悪化するが、全体
の圧縮率は更に向上する。第９図（ｂ）をみれば単なる
MH符号化よりもはるかに圧縮率が向上しているのがわか
る。

〈符号化回路〉…第１実施例 第10図（ａ），（ｂ）はかかる符号化のための回路の一
例である。図中、RL（ランレングス）カウンタ51,セレ
クタ52,“白"MH符号化ROM53等が“0"（“白”）ランを
符号化して、ラツチ54に符号コードをラツチする。又検
出回路50は、第10図（ｂ）にその詳細図を示すように４
つの信号列1_C,1_M,1_Y,1_Kの変化（“0"→“0"、“0"→
“1"、“1"→“0"、“1"→“1"）を検出する。RLカウン
タ51はCLKを駆動クロツクとするカウンタで、そのEN
（付勢）端子に“1"が入力するとカウント可となり、CL
（クリア）端子に“1"が入力するとクリアされる。従つ
て、RLカウンタ51は、信号列（1_C,1_M,1_Y,1_K）全てが
“0"である間はカウントし続け、そのカウント値に応じ
たMH符号コードをラツチ54に入力する。信号列（1_C,1_M,
1_Y,1_K）のいずれかが“0"から“1"に変化すれば、その
時のカウント値の符号コードが信号72を介してラツチ54
にラツチされ、同時にカウンタ51はクリアされる。

一方、４ビツトシフトレジスタ60,63,66,69は夫々、信
号列（1_C,1_M,1_Y,1_K）を４ビツト長の間保持する。ブロ
ツク符号化ROM61,64,67,70は４ビツトシフトレジスタ60
〜69の出力を夫々第８図のような規則に従つた符号化を
行う。一方、４ビツトカウンタ55は検出回路50が、信号
列（1_C,1_M,1_Y,1_K）の“0"から“1"への変化をとらえ
て、その変化から４ビツトタイム後に信号73を付勢す
る。このタイミングにブロツク符号化ROM61,64,67,70の
出力を夫々ラツチ62,65,68,71にラツチする。合成回路7
4は、夫々符号化したコードを合成してシフトレジスタ7
5に格納するためのものである。MH符号は可変長である
からこのような合成回路が必要となる。シフトレジスタ
75はパラレル−シリアル変換を行う。

ANDゲート60は非ゼロランブロツクがラインの先頭から
開始するときに前述したように白“0"に対応するMHコー
ドを挿入するためにある。ANDゲート59は１つの非ゼロ
ランブロツクに続いて、“0"ランが入力せずに直ちに
“1"の信号が入力したとき（信号列（1_C,1_M,1_Y,1_K）の
いずれかが“1"であり、かつ信号72が“1"）に、白“0"
に対応するMHコードを挿入するためにある。白“0"挿入
部56はこの１つの“白”を挿入するためにあり、ANDゲ
ート59,60のいずれかが開くと、セレクタ52に“0"を出
力する。こうして、白MH符号化ROM53は“0"に対応するM
Hコード＝“00110101"を出力し、白“0"が強制的に挿入
される。尚、クロツクコントロール57は同期クロツク35
_CMYKを生成する回路であるが、上記強制挿入のタイミン
グに、この“00110101"がシフトレジスタ75から出力さ
れ終るまで、同期クロツク35_CMYKの発生を止める。ライ
ンメモリ40又は41への入力とシフトレジスタ75からの出
力の同期取りのためである。こうして、第４図（ａ）の
原データから圧縮率の高い圧縮された２値信号9_CMYKが
得られる。

〈異なる符号コードの同期〉…第１実施例 さて第10（ａ）のANDゲート59は非ゼロランブロツクが
２つ以上連続して入力された時にその間に強制的に所定
のコードを挿入するものであつた。このような連続した
非ゼロランブロツクの出現は前記示したブロツク切出し
法では必然的に生ずる可能性がある。もし連続した非ゼ
ロランブロツクがそのままコード化されて信号９として
出力されて、それを受信したとすると、このような受信
信号から元の信号に復号化する際にゼロランブロツクと
非ゼロランブロツクとの見分けが付かない。第８図のコ
ードと“白”に対するMHコードの一部が一致する場合が
あるからである。それを防止する１つの方法として、非
ゼロランブロツクを変換するための符号コードをMHコー
ドと排他的なコードに選ぶ事も考えられる。このような
排他的なコードであれば、復号化に際して問題は生じな
い。但し、この方法はMHコードと排他的でなければなら
ないコードを選ぶものであるから、そのようなコードの
長さが長くなる可能性が生じる。つまり、非ゼロランブ
ロツクの長さ（本例では４ビツト）よりも長くなつてし
まい、符号化のメリツトが減殺される。第２の手法は、
前述の実施例で述べたように非ゼロランブロツクに対応
する符号の連続に強制的にMHコードを挿入するものであ
る。この手法では元の信号とは無関係の余分なコードが
挿入されるためのデメリツトよりも、非ゼロランブロツ
クに対する符号コードを短くできるので全体的な圧縮効
果のメリツトの方が大きい。いずれの方法を採るかは入
力源の信号の相関を考慮して決めればよい。つまり、画
像信号の場合を例とすれば、元の画像が中間調画像であ
れば非ゼロランブロツクの連続は多くなるから第２の手
法が有効であるし、文字画像であれば画像信号はランレ
ングスが長くなるから第１の手法が有効である。以下の
実施例では第２の手法を実施化したものを説明する。

〈符号化処理フロー〉…第１実施例 上記実施例は符号化圧縮を回路的に実現するものであつ
た。そこで次に、上記の符号化圧縮をプログラム的に行
う実施例を示す。第11図にその実施例の処理フローを示
す。ステツプS1でビツトインタリーブ処理を行い、ステ
ツプS2で変化点抽出（EXOR）処理を行う。ステツプS3で
カウンタｎを“1"にセツトし、フラグＦもセツトして初
期化処理をする。カウンタｎは画素の番号を、フラグＦ
はランレングス“0"のMHコードを強制的に挿入する必要
性を示すフラグである。次にステツプS4で、カウンタｍ
を“0"とする。カウンタｍは“0"のランレングスを格納
するカウンタである。

ステツプS5で、カウンタｎでインデクスされた各色の２
値信号C_n,M_n,Y_n,K_n（第１図（ｂ）の1_C,1_M,1_Y,1_K）を読
み出す。ステツプS6で、これら読み出された信号に変化
ビツトが無いかを調べる。すべての信号が“0"だつたと
しよう。するとフローはステツプS15及びS16で夫々カウ
ンタｎ及びカウンタｍを１だけカウントアツプする。ス
テツプS17で、各色の２値信号C_n,M_n,Y_n,K_nを再び読み出
す。ステツプS18で信号中の変化ビツトの有無を調べ、
このステツプS15〜S18のループをステツプS18で変化ビ
ツトが検出されるまで繰返す。即ち、このループで“0"
のラン数をカウンタｍにカウントアツプする。もしステ
ツプS18で変化ビツトを検出したら、ステツプS19でカウ
ンタｍの内容を“0"のランとしてMH符号に変換する。ス
テツプS20でこのMH符号を出力する。ステツプS21ではフ
ラグＦをリセツトする。ゼロランブロツクに続いて非ゼ
ロランブロツクが入力したからである。ステツプS7に戻
つて４ビツトブロツクの切出しを行う。そしてステツプ
S8で非ゼロランブロツクの符号化を行う。ステツプS9で
はフラグＦの状態を調べる。ここでフラグＦがリセツト
していれば非ゼロランブロツクの連続がなかつたのであ
るから、ステツプS11へ進んで非ゼロランブロツクの符
号コードを出力する。逆に、セツトしていれば、ステツ
プS10で強制的に白“0"のMHコードを挿入する。ステツ
プS12では、次のブロツク（ゼロランブロツクか又は非
ゼロランブロツクである）を入力するために、フラグＦ
をセツトして、ステツプS13でカウンタｎを４だけイン
クリメントし、ステツプS14からステツプS4へ戻り上記
のフローを繰返す。

次に、符号化処理の他の実施例について説明する。

〈符号化の原理〉…第２の実施例 第１の実施例は第８図に示した圧縮規約に基ずきブロツ
ク中に多数発生する“0000",“1100"を夫々コード“0
0",“01"に圧縮するものであつた。本実施例はこの“00
00"を更に効率良く圧縮しようというものである。その
ために、非ゼロランブロツクの切出しについては前記実
施例と同様に第９図（ａ）のように行う。そして、“1"
を含む４行４列の非ゼロランブロツクを４行１列の４つ
のブロツクとみて、その中に４ビツトの“0000"（これ
を便宜上、ゼロパターンと呼ぶ）があれば、それを前記
実施例のように“00"とコード化せずに、その代りに“0
000"があつた事を示すフラグを設け、そのフラグの値を
“0"にする。４行１列中に１つでも“1"を含むもの（そ
のような１列のブロツクを便宜上、非ゼロパターンと呼
ぶ）に対応するフラグは“1"とする。このようなフラグ
を各列に対して設ける。第13図（ａ）にそのようにして
設定されたフラグの例を示し、それらのフラグを便宜上
［Ｉ］，［II］，［III］…と呼ぶ。第13図（ｂ）は圧
縮後のフォーマツトを示す。信号1_Cに対応する符号コー
ドを＃１コード、信号1_Mに対する符号コードを＃２コー
ド、信号1_Cのそれを＃３コード、信号1_Mのそれを＃４コ
ードとし、これらの符号コードに夫々対応するフラグを
＃1F,＃2F,＃3F,＃4Fとする。＃１コード〜＃４コード
はそれらが“0000"に対応するものであれば符号化され
ないから、第13図（ｂ）に示したフォーマツトは可変長
である。第13図（ｃ）に、フラグと符号コードをも含
め、全符号長が６ビツトと24ビツトである場合の一例を
示す。又、非ゼロパターンに対応する符号コードは第８
図の符号コードと類似して、第12図の如く行う。“000
0"に対しては符号化されない事、そして各符号コードは
ユニークである事に留意すべきである。第９図（ａ），
（ｂ）に示したブロツクの切出しを、本実施例の圧縮化
に従つて圧縮化すると第14図のようになる。

さて、データ圧縮をこのように行うと、ゼロパターンは
コードとしては現れないので、復号化時に同期ずれが生
ずる恐れがある。しかし、先頭には必ずフラグがあり、
その長さは必ず４ビツトであり、そのフラグの論理値に
よりフラグに続く＃１コード〜＃４コードの長さ（つま
り、ブロツク内にいくつゼロパターンがあるかが）がわ
かる。又、第12図をみてもわかるようにB₁〜B₁₅に対応
する符号コードは全てユニークである。従つて、ゼロパ
ターンをそれに対応するコードが無いものとして変換し
ても、復号化に際し同期がずれる事は全くない。

〈符号化回路〉…第２実施例 さてこのような符号化を行う回路の一部の一例を第10図
（ａ），（ｂ）及び第15図に示す。即ち、前述の第１の
実施例（第10図（ａ）及び（ｂ））と基本的構成を同等
にし、ブロツク符号化ROM61,64,67,70を第15図のように
して、その出力の一部にフラグ出力を追加するのであ
る。そして、例えばゼロパターンがこのブロツク符号化
ROMに入力したら、レングスは“1"（フラグの１ビツト
のみであるから）、フラグは“0"、コードは“0"とす
る。ROMのレングス出力は合成回路74に入力され、合成
するときの情報となる。即ち、合成回路74では“0000"
をフラグのみの“1"としてしか出力しない。こうして、
“0000"を多く含むような画像信号に対しては更に効果
的な圧縮が可能となる。

〈符号化処理フロー〉…第２実施例 第16図に第２の実施例の符号化をプログラム的に処理す
る場合のフローを示す。第11図と基本的に変わらないの
で相違点のみを説明する。ステツプS36で４ビツト長の
非ゼロランブロツクを切出した後に、ステツプS37で各
４×１についての変化点があるかないかを検出する。そ
の検出結果に応じてステツプS38で第12図のようなフラ
グを割当てる。ステツプS39では“0000"以外の４×１の
ブロツクを第11図に従つて符号化する。

〈変形例〉 上記の実施例では、ブロツク長を４ビツトとしたが、こ
れには何ら限定はなく、回路規模及び原画像データの種
類に応じて決定される。ちなみに、８ビツト長に設定す
ると多少効率が向上する。又更に、“0"ランに対するMH
符号化も符号化のROMテーブルを多少変更することによ
り効率が更に向上する。又、符号化法もMH符号化法に限
らず、他の１次元符号化法にも適用できる。

尚、第10図（ａ）の回路ではMH符号化法が用いられたが
１次元符号化として例えばwyle符号等でもよい。又、１
次元符号化に限らず、MR記号、MMR記号のような２次元
符号処理にも簡単に応用できる事は明らかであろう。基
本的には符号化法を選ばないのである。又更にカラー画
像について、R,G,Bにも適用可能である。

又、２値カラー信号C,M,Y,Kは周知のように不図示のメ
モリに蓄えられているものを読み出すか、又はリアルタ
イムで画像を読取つて２値化処理したものであつてもよ
い。

〈実施例の効果〉 以上説明した種々の実施例の効果をまとめると以下のよ
うになる。

:2値のカラー画像データにビツトインタリーブ処理、
特に副走査方向のビツトインタリーブ処理を施すので、
白ラン及び黒ランがバラバラになつたものであつても、
ラン長が復元されて長くなる。特に閾値マトリツクスに
よつて中間調処理したカラー画像データに有効である。

：ビツトインタリーブ処理を施した信号列に対して更
に変化点抽出処理を施すので、“1"のラン調が短く、
“0"のラン長が長くなり、そのため符号化処理の高圧縮
化が期待できる。結果的には文書画像を対象とした符号
化アルゴリズムをそのまま使用しつつ、疑似中間調画像
を高能率で圧縮できる。

特に、MH符号化等の既存の符号化を行えば従来の回路に
わずかの変更を加えるだけで、高圧縮率の冗長度抑圧方
式が得られる。

：副走査方向に隣接したラインの画像信号を同時に取
り出してブロツク切出しを行う。このようなブロツク切
出しと、前記の変化点抽出により、所定のパターンを
もつた信号列（ブロツク）が多く発生する。そこで、こ
のブロツク内のパターンを各色毎にビツト長の短いコー
ドに符号化して、合成する。又、“0"ランに対しては従
来通りMH符号化等の１次元符号化を適用して符号化す
る。即ち、原画像データの種類によつては、変化点抽出
された信号列には“0000",“1000"又は“1100"が多発す
るので、このようなブロツクを短いビツトの符号化によ
り圧縮率を高める事ができると共に、２列以上の信号を
一本化できる。

：更に“0000"なるゼロパターンを１ビツトのフラグ
におきかえる事によつて、より高度の圧縮化が可能とな
る。

：“1"を１つでも含むブロツクを所定長のブロツクに
切出す事により復号化の際に生ずる恐れのあるMHコード
と符号コードとの無弁別の問題は所定のレングスゼロの
MHコードを強制的に挿入する事により解決する。

尚、画像信号が周期性を持たず、従つてランの乱れが無
い場合は、ビツトインタリーブ処理は必要で無く、副走
査方向に隣接する画像信号を同時に取り出して符号化す
れば良い。

［発明の効果］ 以上説明したように本発明によれば、複数の色成分の画
像データを互いに異なる符号化方法を用いて効率良く符
号化することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図（ａ）は本発明に係る実施例の原理構成図、 第１図（ｂ）は第１図（ａ）に示した構成を４色のカラ
ー画像信号に適用した場合の実施例の構成図、 第２図（ａ），（ｂ）は本発明に係る実施例及び従来例
に供されるデイザマトリツクス図、 第３図（ａ），（ｂ）は従来例における中間調処理によ
るビツト分散度が高くなる様子を説明する図、 第４図（ａ）は実施例の冗長度抑圧符号化方式の処理対
象である４色の画像信号を表す図、 第４図（ｂ）は主走査方向のビツトインタリーブ処理の
動作を説明する図、 第５図（ａ）〜（ｃ）は主走査方向のビツトインタリー
ブ処理におけるアドレス生成の原理を説明する図、 第６図は、副走査方向ビツトインタリーブ処理部の回路
説明図、 第７図（ａ），（ｂ）は変化点抽出部の動作及び回路構
成を説明する図、 第８図及び第12図は本発明に係る実施例の符号化の符号
コードの例を説明する図、 第９図（ａ），（ｂ）は夫々実施例におけるブロツク切
出しの手法及び符号化後のコード配列を説明する図、 第10図（ａ），（ｂ）は第９図（ａ）及び（ｂ）に示さ
れた動作を実現する実施例の回路図、 第11図は、符号化処理をプログラム的に行う実施例のフ
ローチャート、 第13図（ａ）は他の符号化例におけるフラグの構成を示
す図、 第13図（ｂ），（ｃ）は圧縮後のコードのフォーマツト
及びその例を示す図、 第14図は第９図（ａ）に示された信号例を第２の符号化
で圧縮を行つた時の信号図、 第15図は第２の符号化に供されるROMの構成図、 第16図は第２の符号化の処理フローチャートである。 図中、 1_C,1_M,1_Y,1_K……Ｃ信号,M信号,Y信号,K信号、2,2_CMYK…
…ブロツク切出し部、3,3_CMYK……可変長ブロツク、4,4
_CMYK……所定長ブロツク、5,5_CMYK……ランレングス符
号化部、6,6_CMYK……ブロツク符号化部、7,7_CMYK……コ
ード挿入部、8,8_CMYK……合成部、9,9_CMYK……圧縮され
た２値信号、10,10_CMYK……符号化合成部、11,11_CMYK…
…ランレングス符号、12,12_CMYK……符号コード、13,13
_CMYK……所定の符号コード、14……判別部、15……判別
フラグ生成部である。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 佐藤 幸夫 東京都大田区下丸子３丁目30番２号 キヤ ノン株式会社内 (56)参考文献 特開 昭59−58972（ＪＰ，Ａ) 特開 昭60−77576（ＪＰ，Ａ) 特開 昭60−85856（ＪＰ，Ａ) 特開 昭53−108217（ＪＰ，Ａ) 特開 昭62−98919（ＪＰ，Ａ) 特開 昭62−98921（ＪＰ，Ａ) 特開 昭62−82723（ＪＰ，Ａ) 実開 昭59−17669（ＪＰ，Ｕ) 特公 昭49−28762（ＪＰ，Ｂ１) 特公 昭54−13332（ＪＰ，Ｂ２) 特公 昭54−33886（ＪＰ，Ｂ２) 特公 昭57−31703（ＪＰ，Ｂ２) 特公 昭５−8621（ＪＰ，Ｂ２)

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】複数の色成分の画像データを入力する入力
   手段と、 前記入力手段により入力された複数の色成分の画像デー
   タに対して、可変長の符号化を行なう第１の符号化手段
   と、 前記入力手段により入力された複数の色成分の画像デー
   タに対して、所定サイズのブロック毎に符号化を行なう
   第２の符号化手段と、 前記第1,第２の符号化手段による符号データを合成する
   合成手段とを有し、 前記第１の符号化手段は、複数の色成分の画像データの
   色成分間の相関を用いて可変長の符号化を行ない、前記
   第２の符号化手段は、複数の色成分の夫々の画像データ
   に対して独立してブロック毎の符号化を行なうことを特
   徴とする符号化装置。