JPH07184063A - ２値画像圧縮システム - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】本発明は、画像のサイズが非常に大きい場合で
あっても、大容量のメモリを必要とすることなく効率的
な符号化を行なう。 【構成】与えられる２値画像データに対して圧縮処理を
行ないコードデータを生成する２値画像圧縮伸張処理装
置１０に対して、圧縮対象とする２値画像を所定のライ
ン毎に分割して得られる複数のブロック単位で２値画像
データを与える。２値画像圧縮伸張処理装置１０による
圧縮処理が１ブロックに対して完了した際に、Ｉ／Ｏレ
ジスタ群１８を介してコードデータ最終バイト、ビット
位置を読出して保持する。次ブロックに対して圧縮処理
を行なう前に、保持されたデータを生成回路１６、ポイ
ンタ２２にそれぞれ設定し、前ブロックの圧縮処理が完
了した状態で当ブロックに対する圧縮処理を開始する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、２値画像に対して圧縮
を行なう２値画像圧縮システムに関する。

【０００２】

【従来の技術】大量の２値イメージを扱う２値画像圧縮
伸張処理装置では、データ転送の高速化などのために２
値イメージを符号化して扱う場合が多い。２値画像圧縮
伸張処理装置で用いられる代表的な符号化方式として
は、ＭＨ（Modified Huffman）方式、ＭＲ（Modified R
EAD ）方式、ＭＭＲ（Modified MR ）方式がある。

【０００３】これらの符号化方式では、画像について圧
縮処理を行ないコードデータを得るためには、先頭ライ
ンから最終ラインまでライン毎に順次圧縮処理を行なわ
れている。

【０００４】すなわち、前述の符号化方式は、可変長符
号化方式であるため、ラインの終りでコードが必ずしも
バイト境界で終るわけではないので、先頭ラインから最
終ラインまで連続して順次圧縮処理を行なう必要がある
ためである。

【０００５】また、ＭＲ方式、及びＭＭＲ方式において
は、符号化の対象とするラインの直前のライン（参照ラ
イン）との相関関係に基づいて符号化を行なうため、前
ラインの符号化に続いて順次符号化する必要がある。

【０００６】特に、ＭＭＲ方式は、圧縮率が最も高くイ
メージ処理システム等において良く用いられているが、
ＭＨ方式、ＭＲ方式ではコードデータ中に挿入されるラ
インの切れ目を表すコード（ＥＯＬ符号）を持たないの
で、先頭の符号から参照ラインのイメージデータを参照
して順次圧縮を行なう必要がある。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】このように従来の２値
画像圧縮伸張処理装置では、ＭＨ方式、ＭＲ方式、また
はＭＭＲ方式によってコードデータを生成するには、画
像の先頭ラインから開始し、最終ラインまで順次各ライ
ンについて圧縮処理を行なう必要があった。

【０００８】すなわち、画像の途中からの符号化ができ
なかったために、画像サイズに応じた容量を持つ作業メ
モリが必要となる。特に、画像サイズが大きくなると、
大容量のメモリが必要となってしまうという問題があっ
た。

【０００９】本発明は前記のような点に鑑みてなされた
もので、大サイズの２値画像からであっても大容量のメ
モリを必要とすることなく効率的な符号化が可能な２値
画像圧縮処理システムを提供することを目的とする。

【００１０】

【課題を解決するための手段】本発明は、２値画像の圧
縮を行なう２値画像圧縮システムにおいて、与えられる
２値画像データに対して圧縮処理を行ないコードデータ
を生成する２値画像圧縮処理手段と、前記２値画像圧縮
処理手段に対して、圧縮対象とする２値画像を所定のラ
イン毎に分割して得られる複数のブロック単位で２値画
像データを与える２値画像データ設定手段と、前記２値
画像データ設定手段によって与えられた２値画像データ
に対する前記２値画像圧縮処理手段による圧縮処理が１
ブロックに対して完了した際に、最終コードが生成され
た状態を読出して保持する状態保持手段と、前記２値画
像データ設定手段により次ブロックの２値画像データが
前記２値画像圧縮処理手段に与えられる前に、前記状態
保持手段によって保持された状態を、前記２値画像圧縮
処理手段に設定する状態設定手段とを具備したことを特
徴とする。

【００１１】また本発明は、２値画像の圧縮を行なう２
値画像圧縮システムにおいて、与えられる２値画像デー
タに対応するコードを求め、順次つなぎ合わせてコード
データを生成するコード生成手段と、前記コード生成手
段によるコードのつなぎ合わせ位置を指示する指示手段
とを有して圧縮処理を行なう２値画像圧縮処理手段と、
前記２値画像圧縮処理手段に対して、圧縮対象とする２
値画像を所定のライン毎に分割して得られる複数のブロ
ック単位で２値画像データを与える２値画像データ設定
手段と、前記２値画像データ設定手段によって与えられ
た２値画像データに対する前記２値画像圧縮処理手段に
よる圧縮処理が１ブロックに対して完了した際に、前記
コード生成手段によって生成された１バイト完成してい
ない最終コードと、前記指示手段が指示する位置を示す
位置データを読出して保持する保持手段と、前記２値画
像データ設定手段により次ブロックの２値画像データが
前記２値画像圧縮処理手段に与えられる前に、前記保持
手段によって保持された前記最終コードと前記位置デー
タを、２値画像圧縮処理手段の前記コード生成手段、前
記指示手段にそれぞれ設定する設定手段とを具備し、前
ブロックで生成されたコードデータにつなぎ合わせるよ
うに対象ブロックのコードデータを生成することを特徴
とする。

【００１２】

【作用】このような構成によれば、２値画像を所定のラ
イン毎に分割して得られる複数のブロック単位で２値画
像データを与えることで、ブロック単位で圧縮処理を実
行させる。この際、１ブロックに対する圧縮処理が完了
した時点の状態、すなわち生成されたコードの１バイト
完成していないデータ、同データにおける次に生成され
るコードのつなぎ合わせの位置を示す位置データを格納
しておき、次のブロックに対する圧縮処理を開始する前
に設定する。これにより、ブロック単位での圧縮処理で
ありながら、２値画像の先頭ラインから順次圧縮処理を
行なった場合と同様のコードデータを得ることができ
る。

【００１３】

【実施例】以下、図面を参照して本発明の一実施例を説
明する。図２は本実施例に係わる２値画像圧縮伸張処理
装置１０を用いた２値画像圧縮伸張システムの構成を示
すブロック図である。図２に示すように、本システム
は、ＣＰＵ２、メモリ４、表示装置６、外部記憶装置
８、及び２値画像圧縮伸張処理装置１０が、システムバ
ス２８を介して接続され構成されている。

【００１４】ＣＰＵ２は、本システム全体を制御するも
ので、メモリ４に格納されたプログラムに従って動作す
る。メモリ４は、本システムを動作させるためのプログ
ラムや各種データ等を格納するためのものである。

【００１５】表示装置６は、本システムに入力された画
像データや、コードデータを伸張して得られる画像デー
タに応じた画像の表示等を行なう。外部記憶装置８は、
磁気ディスク装置や光ディスク装置等によって構成さ
れ、画像データや２値画像圧縮伸張処理装置１０によっ
て画像データが圧縮されて得られたコードデータ等を格
納する。画像データは、図示せぬ画像入力装置等によっ
て本システムに入力することができる。また画像データ
やコードデータとして、そのまま外部より与えられても
良い。

【００１６】２値画像圧縮伸張処理装置１０は、画像デ
ータを符号化してコードデータを生成する圧縮処理、及
びコードデータを復号して画像データに展開する伸張処
理を行なう機能を有する。

【００１７】図１は図２に示すシステムにおける２値画
像圧縮伸張処理装置１０の詳細な構成を示すブロック図
である。図１に示すように、２値画像圧縮伸張処理装置
１０は、参照ラインメモリ１１、ｂ１変化点検出回路１
２、解読回路１４、生成回路１６、Ｉ／Ｏレジスタ群１
８、Ｋカウンタ２０、ポインタ２２が設けられている。
２値画像圧縮伸張処理装置１０は、システムバス２８を
介してＣＰＵ２、メモリ４、表示装置６、外部記憶装置
８と相互に接続されている。

【００１８】参照ラインメモリ１１は、伸張処理または
圧縮処理の際に、対象ラインに対応する参照ラインの画
像データ（参照ライン画像データ）を格納するためのも
のである。参照ラインメモリ１１に格納された参照ライ
ン画像データは、ｂ１変化点検出回路１２によって走査
されｂ１変化点が検出される。

【００１９】ｂ１変化点検出回路１２は、参照ライン画
像メモリ１１に格納された圧縮処理、あるいは伸張処理
の対象としているラインの直前のライン（参照ライン）
の画像データから色変化点（ｂ１点）を検出するもので
ある。

【００２０】解読回路１４は、伸張処理時にはコードデ
ータを入力し、圧縮処理時には画像データを入力してデ
ータの解読を行なうものである。解読回路１４は、伸張
処理時には、例えばＭＭＲ符号の垂直モードにおいて、
ｂ１点とａ１点（符号化ラインの起点（ａ０点）の右側
の次の変化点）との間の相対変化点位置δ（“ａ１−ｂ
１”）を検出する。圧縮処理時には解読回路１４は、ａ
１変化点検出回路として機能し、画像データからａ１点
の位置を検出し出力する。なお、解読回路１４に対し
て、伸張処理時には、解読を開始すべきドット位置を示
し、圧縮処理時には、基準となるａ０点の位置を示すポ
インタ（図示せず）が設けられている。

【００２１】生成回路１６は、ｂ１変化点検出回路１２
によって検出された変化点（ｂ１点）、及び解読回路１
４によって解読された結果（出力データ）に基づいて、
伸張処理時には画像データを生成し、圧縮処理時にはコ
ードデータを生成するものである。また、ＭＲ符号化方
式を用いる場合には、Ｋカウンタ２０が示すＫカウンタ
値に応じた圧縮処理を実行する。

【００２２】Ｉ／Ｏレジスタ群１８は、同装置における
圧縮伸張処理に用いられる各種データを保持するもの
で、その中には画像中のブロックについての符号化（部
分的符号化）を行なうことを示す符号化モード、部分的
符号化終了時の符号データの最後のバイト（コードデー
タ最終バイト）及びそのビット位置（ポインタ２２が示
す内容）、Ｋカウンタ値、圧縮対象とするブロックを指
定するブロック指定等を格納するレジスタを含んでい
る。

【００２３】Ｋカウンタ２０は、ＭＲ符号化方式を用い
て圧縮処理を行なう場合に、符号化対象となった何ライ
ン目の２次元ラインであるかを示すＫカウンタ値（Ｋフ
ァクタ（パラメータ））をカウントするものである。

【００２４】ポインタ２２は、圧縮処理時に生成回路１
６に対して、生成したコードを前のコードにつなぎ合せ
る開始ビット位置を示し、伸張処理時にイメージデータ
をつなぎ合せるビット位置を示すものである。ポインタ
２２は、圧縮処理時には生成されるコード長に応じて更
新され、伸張処理時にはイメージデータ長に応じて更新
される。

【００２５】次に、本実施例におけるデータ構造につい
て説明する。図３には原画像に対応させた画像データ３
０の概念図を示している。図３に示す画像データ３０
は、全画像が所定のライン数（ｎ）毎に複数の部分イメ
ージ３０−１，３０−２，…で分割される。ＣＰＵ２
は、２値画像圧縮伸張処理装置１０において画像データ
の圧縮処理を実行させる際、図３に示す各ブロック単位
で行なう。なお、各ブロックの先頭ラインに対応する参
照ラインは、前ブロックの最終ラインとなる（ブロック
３０−１に対する参照ラインは、例えば全ビット白
“０”とする）。ＣＰＵ２は、２値画像圧縮伸張処理装
置１０の参照ラインメモリ１１に適時参照ライン画像デ
ータを格納する。

【００２６】次に、本実施例におけるブロック単位の部
分的符号化の動作について、図４に示すフローチャート
を参照しながら説明する。なお、ここでは２次元符号
（ＭＲ符号化方式）を用いて圧縮処理を行なう場合を例
にして説明する。

【００２７】まず、ＣＰＵ２は、Ｉ／Ｏレジスタ群１８
にアクセスし、圧縮処理（部分的圧縮処理）を行なうこ
とを示す符号化モードを設定する（ステップＳ１）。ま
た、先頭ブロック（ブロック３０−１）に対して部分的
符号化を行なう場合、Ｉ／Ｏレジスタ群１８に先頭ブロ
ックの指定を設定する（ステップＳ２，Ｓ３）。

【００２８】ＣＰＵ２は、先頭ブロック３０−１の参照
ライン画像データ（全ビット白“０”）を２値画像圧縮
伸張処理装置１０の参照ラインメモリ１１に格納すると
共に、解読回路１４に画像データを転送し、先頭ブロッ
クに対する部分的符号化を開始する（ステップＳ４）。

【００２９】解読回路１４は、順次与えられる画像デー
タからａ１変化点を検出し、またｂ１変化点検出回路１
２は、参照ラインメモリ１１に格納された参照ライン画
像データからｂ１変化点を検出し、生成回路１６に与え
られる。生成回路１６は、ポインタ２２が示すビット位
置に従って、コードを順次つなぎ合せてコードデータを
生成する。

【００３０】この間、生成回路１６によって作成される
コードの最終バイト、ポインタ２２の内容（次のコード
をつなぎ合せるビット位置）、Ｋカウンタ２０が示すＫ
カウンタ値がＩ／Ｏレジスタ群１８のレジスタにセット
される。

【００３１】ブロック３０−１に対して部分的符号化を
行なった結果、図５（ａ）に示すようなコードデータが
生成される。このとき、１バイトまで完成していない最
終バイトは出力しない。

【００３２】ここで、ＣＰＵ２は、Ｉ／Ｏレジスタ群１
８をアクセスして、図６に示すような、最終符号化デー
タを読み出してメモリ４に格納する（ステップＳ５）。
最終符号化データは、図６に示すように、Ｉ／Ｏレジス
タ群１８に格納されたＫカウンタ値、コードデータ最終
バイト、及びコードデータ最終バイト中のビット位置を
示すデータが含まれる。ビット位置は、次のブロックに
対する部分的符号化を行なう際に、先頭コードの開始ビ
ット位置となる。

【００３３】さらに、ブロック３０−１の最終ライン画
像データ（図３に示す参照ライン１）を、次のブロック
に対する部分的符号化に用いるために、参照ライン画像
メモリ１１から読出して格納する（ステップＳ６）。

【００３４】次に、ブロック３０−２に対して部分的符
号化を行なう場合、ＣＰＵ２は、Ｉ／Ｏレジスタ群１８
にアクセスし、途中ブロックの指定を設定する（ステッ
プＳ７，Ｓ８）。

【００３５】また、ＣＰＵ２は、ステップＳ５において
読出し格納した最終符号化データの内容を、２値画像圧
縮伸張処理装置１０のＩ／Ｏレジスタ群１８に書き込
む。これにより、１バイトまで完成していないコードデ
ータ最終バイトは生成回路１６、ビット位置はポインタ
２２、Ｋカウンタ値はＫカウンタ２０に、それぞれ所定
の部分に戻される。さらに、参照ライン画像データを参
照ラインメモリ１１に戻す（ステップＳ９）。

【００３６】ＣＰＵ２は、解読回路１４にブロック３０
−２の画像データを転送し、部分的符号化を開始する
（ステップＳ１０）。生成回路１６は、最初に生成する
コードについて、前のブロックに対する部分的符号化に
よって得られたコードデータ最終バイトが設定され、こ
の最終バイトに対して、ポインタ２２が示すビット位置
でコードのつなぎ合せを行なうので、１バイトまで完成
したコードデータを生成する。

【００３７】以下、前述と同様にして、順次画像データ
に対して部分的符号化を行なう（ステップＳ１０）。ブ
ロック３０−２に対して部分的符号化を行なった結果、
図５（ｂ）に示すようなコードデータが生成される。こ
のとき、先頭ブロックと同様に、１バイトまで完成して
いない最終バイトは出力しない。

【００３８】また、ＣＰＵ２は、Ｉ／Ｏレジスタ群１８
をアクセスして、Ｋカウンタ値、コードデータ最終バイ
ト、及びコードデータ最終バイト中のビット位置を読出
して格納し（ステップＳ１１）、さらに参照ライン画像
データを読出して格納する（ステップＳ１２）。

【００３９】途中ブロックについては、ステップＳ７〜
Ｓ１２の処理を繰り返して、各ブロックに対して順次、
部分的符号化を行なう。次に、最終ブロックに対して部
分的符号化を行なう場合、ＣＰＵ２は、Ｉ／Ｏレジスタ
群１８にアクセスし、最終ブロックの指定を設定する
（ステップＳ１３）。

【００４０】また、ＣＰＵ２は、ステップＳ１１におい
て読出し格納した直前の途中ブロックに関する最終符号
化データの内容を、２値画像圧縮伸張処理装置１０のＩ
／Ｏレジスタ群１８に書き込む。これにより、１バイト
まで完成していないコードデータ最終バイトは生成回路
１６、ビット位置はポインタ２２、Ｋカウンタ値はＫカ
ウンタ２０に、それぞれ所定の部分に戻される。さら
に、参照ライン画像データを参照ラインメモリ１１に戻
す（ステップＳ１４）。

【００４１】ＣＰＵ２は、解読回路１４に最終ブロック
の画像データを転送し、部分的符号化を開始する（ステ
ップＳ１５）。生成回路１６は、最初に生成するコード
について、前のブロックに対する部分的符号化によって
得られたコードデータ最終バイトが設定され、この最終
バイトに対して、ポインタ２２が示すビット位置でコー
ドのつなぎ合せを行なうので、１バイトまで完成したコ
ードデータを生成する。以下、前述と同様にして、順次
画像データに対して部分的符号化を行なう。こうして、
画像データの最終ラインに達すると符号化処理は終了す
る。

【００４２】このようにして、全画像をｎライン毎に分
割して得られる複数のブロック毎に部分的符号化を行な
い、１つのブロックに対して部分的符号化を完了する際
に、１バイトに完成していないコードデータ最終バイ
ト、コードデータ最終バイトにおける次のコードをつな
ぎ合せるべきビット位置、Ｋカウンタ値（ＭＲ符号化方
式を用いた場合）、及び参照ライン画像データを格納す
る。そして、次のブロックに対する部分的符号化を開始
する際に、これらの情報を２値画像圧縮伸張処理装置１
０に設定することで、画像データの先頭ラインから順
次、圧縮処理を実行した場合と同様のコードデータを得
ることができる。

【００４３】すなわち、部分的符号化を繰り返して各ブ
ロックに対し順次圧縮処理を行なうことにより、最終的
には画像全体についてのコードデータが得られるので、
画像のサイズが非常に大きい場合であっても、小さなメ
モリで圧縮処理を実行することが可能となるものであ
る。

【００４４】なお、前記実施例では、ＭＲ符号化方式を
用いるものとして説明したが、他の符号化方式に適用す
ることもできる。特に、ＭＭＲ符号化方式の場合には、
Ｋカウンタ２０によってカウントされるＫカウント値は
不要となる。

【００４５】また、ＭＨ符号化方式のような１次元符号
化方式を用いる場合には、当然ながら参照ライン画像デ
ータは不要となる。さらに、先頭ブロックでは、ＭＨ符
号化方式、ＭＲ符号化方式を用いる場合における先頭の
ＥＯＬ符号の生成と、最終ブロックでは、ＲＴＣ符号
（ＭＭＲ符号化方式ではＥＯＦＢ）を生成することが、
途中ブロックでの部分的符号化と異なっている。

【００４６】

【発明の効果】以上のように本発明によれば、全画像を
ｎライン毎に分割して得られる複数のブロック毎に部分
的符号化を行ない、この部分的符号化を繰り返して行な
うことにより、最終的には画像全体についてのコードデ
ータが得られるので、画像のサイズが非常に大きい場合
であっても、大容量のメモリを必要とすることなく効率
的な符号化が可能となるものである。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例に係わる２値画像圧縮伸張処
理装置１０の詳細な構成を示すブロック図。

【図２】本実施例における２値画像圧縮システムの構成
を示すブロック図。

【図３】原画像に対応させた画像データ３０の概念図。

【図４】本実施例における部分的符号化の動作を説明す
るためのフローチャート。

【図５】本実施例における部分的符号化によって得られ
るコードデータを示す図。

【図６】本実施例における最終符号化データのデータフ
ォーマットの一例を示す図。

【符号の説明】

２…ＣＰＵ、４…メモリ、８…外部記憶装置、１０…２
値画像圧縮伸張処理装置、１１…参照ラインメモリ、１
２…ｂ１変化点検出回路、１４…解読回路、１６…生成
回路、１８…Ｉ／Ｏレジスタ群、２０…Ｋカウンタ、２
２…ポインタ、２８…システムバス。

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ２値画像の圧縮を行なう２値画像圧縮シ
   ステムにおいて、 与えられる２値画像データに対して圧縮処理を行ないコ
   ードデータを生成する２値画像圧縮処理手段と、 前記２値画像圧縮処理手段に対して、圧縮対象とする２
   値画像を所定のライン毎に分割して得られる複数のブロ
   ック単位で２値画像データを与える２値画像データ設定
   手段と、 前記２値画像データ設定手段によって与えられた２値画
   像データに対する前記２値画像圧縮処理手段による圧縮
   処理が１ブロックに対して完了した際に、最終コードが
   生成された状態を読出して保持する状態保持手段と、 前記２値画像データ設定手段により次ブロックの２値画
   像データが前記２値画像圧縮処理手段に与えられる前
   に、前記状態保持手段によって保持された状態を、前記
   ２値画像圧縮処理手段に設定する状態設定手段と、 を具備したことを特徴とする２値画像圧縮システム。
2. 【請求項２】 ２値画像の圧縮を行なう２値画像圧縮シ
   ステムにおいて、 与えられる２値画像データに対応するコードを求め、順
   次つなぎ合わせてコードデータを生成するコード生成手
   段と、前記コード生成手段によるコードのつなぎ合わせ
   位置を指示する指示手段とを有して圧縮処理を行なう２
   値画像圧縮処理手段と、 前記２値画像圧縮処理手段に対して、圧縮対象とする２
   値画像を所定のライン毎に分割して得られる複数のブロ
   ック単位で２値画像データを与える２値画像データ設定
   手段と、 前記２値画像データ設定手段によって与えられた２値画
   像データに対する前記２値画像圧縮処理手段による圧縮
   処理が１ブロックに対して完了した際に、前記コード生
   成手段によって生成された１バイト完成していない最終
   コードと、前記指示手段が指示する位置を示す位置デー
   タを読出して保持する保持手段と、 前記２値画像データ設定手段により次ブロックの２値画
   像データが前記２値画像圧縮処理手段に与えられる前
   に、前記保持手段によって保持された前記最終コードと
   前記位置データを、２値画像圧縮処理手段の前記コード
   生成手段、前記指示手段にそれぞれ設定する設定手段
   と、 を具備し、 前ブロックで生成されたコードデータにつなぎ合わせる
   ように対象ブロックのコードデータを生成することを特
   徴とする２値画像圧縮システム。
3. 【請求項３】 前記２値画像圧縮処理手段が２次元符号
   化方式を用いてコードデータを生成する場合に、次ブロ
   ックの先頭ラインを符号化する際に参照される参照ライ
   ンの画像データを読出して格納することを特徴とする請
   求項２記載の２値画像圧縮システム。
4. 【請求項４】 前記２値画像圧縮処理手段は何ライン目
   の２次元ラインであるかを示すカウンタ手段をさらに具
   備し、前記２値画像圧縮処理手段がＭＲ（Modified REA
   D ）方式を用いて圧縮処理を行なう場合に、前記保持手
   段は前記カウンタ手段によってカウントされた符号化対
   象となったライン数を示すカウント値を読出して格納
   し、前記設定手段は前記カウント値を前記カウンタ手段
   に設定することを特徴とする請求項２または請求項３記
   載の２値画像圧縮システム。