JPH08161507A - 画像処理装置およびその方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 コンピュータ作成画像を劣化させることなく
高い圧縮率で圧縮する画像処理装置およびその方法を提
供する。 【構成】 減算器２０２は画素d[i]と画素d[i-1]との差
diffを出力する。F/F２０４はdiffに応じてその保持値g
radをdiffに更新する。比較器２０５はdiffとgradとを
比較した結果codegradを出力する。F/F２０７はdiffとc
odegradとに応じてその保持値col1をd[i-1]に更新す
る。比較器２０８はd[i]とcol1とを比較した結果code1
を出力する。F/F２０９はdiffとcodegradとcode1とに応
じてその保持値col2をcol1に更新する。比較器２１０は
d[i]とcol2とを比較した結果code2を出力する。符号割
当部２１１は、diffの下位24ビットを論理和したcode0
およびcodegrad,code1,code2に基づいて、符号を出力す
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は画像処理装置およびその
方法に関し、例えば、画像データを圧縮する画像処理装
置およびその方法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】コンピュータ上で画像を作成するDTPな
ど分野においては、高画質な画像が要求され、その結果
カラー化や多階調化が進んでいる。この種の画像の情報
量は、例えば、A4サイズ400dpi256階調三原色の場合で
約46Mバイトにもなる。画像データをページ記述言語
（以下「PDL(Page Discription Language)」という）な
どのコード情報として扱えば情報量は少なくなるが、コ
ード情報から画像データへの展開に時間がかかる上に、
展開された画像データから情報量の少ない元のコード情
報を生成できないという問題点があり、そのため画像デ
ータの圧縮技術が重要になる。

【０００３】カラー多値画像の一般的な圧縮方法として
は、JPEG(Joint Photographic Expert Group)が推奨す
るADCT(Adaptive Discrete Cosine Transform)方式によ
る圧縮法がある。このADCT圧縮法を以下に説明する。

【０００４】図１はADCT圧縮装置の機能構成を示すブロ
ック図である。

【０００５】同図において、３１０１は色空間変換部
で、NTSC方式のRGB色空間を、輝度信号Yと二つの色差信
号Cr,Cbとで表されるYCrCb色空間に変換する。

【０００６】３１０２はサブサンプリング部で、人間の
眼が輝度に敏感で色差に鈍感であるという特性を利用し
て、色差データの減少を行う。具体的には、サブサンプ
リング部３１０２は、隣合う二つの色差データの平均値
をとって、色差データの量を1/2に減少させる。

【０００７】３１０３はDCT部で、サブサンプリング部
３１０２から出力された画像データを、水平および垂直
方向に隣合う8×8のブロックに分割し、さらに、DCT
（離散コサイン変換）を施して周波数空間データに変換
する。

【０００８】３１０４は量子化部で、8×8=64個の各DCT
係数を、ステップ幅の異なった量子化値で除して量子化
データにする。

【０００９】３１０５はハフマン符号化部で、量子化部
３１０４から出力された64個の量子化DCT係数を、一個
のDC係数と63個のAC係数とに分け、各係数をJPEG推奨の
ハフマンテーブルに従って符号化する。符号化されたデ
ータは、量子化テーブルデータ，ハフマンテーブルデー
タなどからなるヘッダを添付した上、メモリへ蓄積され
るか他の装置へ送信される。

【００１０】図２はADCT伸長装置の機能構成を示すブロ
ック図である。

【００１１】同図において、３２０５はハフマン復号部
で、入力された符号データを復号して量子化データにす
る。

【００１２】３２０４は逆量子化部で、復号された量子
化データをDCT係数データに変換する。これは、量子化
部３１０４で量子化する際に使用した量子化テーブルを
用いて、64個の各係数へ量子化値を乗ずることにより得
られる。

【００１３】３２０３は逆DCT変換部で、逆量子化され
たDCT係数データに逆DCTを施して実画像データにする。

【００１４】３２０２は補間部で、逆DCTされた画像デ
ータに欠落している色差データを単純繰返法によって補
間する。なお、色差データの欠落は、データ圧縮時にサ
ブサンプリング部３１０２において生じたものである。

【００１５】３２０１は色空間変換部で、補間されたYC
rCb色空間データをNTSC-RGB色空間データまたはそのデ
バイスの色空間データに変換する。

【００１６】次に、ADCT画像圧縮装置の処理の流れを実
際のデータを示して説明する。

【００１７】図３はコンピュータにより作成されたカラ
ー多値画像の画像データの一部を示す図である。同図に
示されているのはNTSC-RGBのデータで、カラー多値画像
の文字部分を展開した画像データの一部分（16画素×16
画素）である。

【００１８】同図において、３３０１は赤(R)データ、
３３０２は緑(G)データ、３３０３は青(B)データをそれ
ぞれ示し、各画素のデータレンジは8ビットであり、同
図は(R,G,B)=(225,225,225)のやや暗い白の下地に(R,G,
B)=(30,30,225)の青色の文字の一部が描かれている。

【００１９】色空間変換部３１０１は、次式によって、
NTSC-RGB色空間からYCrCb色空間への変換を実行する。 Y = 0.299×R + 0.587×G + 0.114×B Cr = 0.713(R - Y) Cb = 0.564(B - Y)

【００２０】さらにCCIRの勧告により、YCrCb色空間で
の演算時のオーバシュート，アンダーシュートを許容す
るため、次式によりデータを丸める。 Y = 219.0×Y + 16.5 Cr = 224.0×Cr + 128.5 Cb = 224.0×Cb + 128.5

【００２１】サブサンプリング部３１０２は、上述の各
式により得られたCr,Cbデータに対してサブサンプリン
グを行う。サブサンプリング法としては、単純間引き，
MAXデータ選択，MINデータ選択などがあるが、ここでは
平均値法、つまり連続した二画素のデータの平均値を一
つのデータとする例を説明する。

【００２２】図４は図３に示した画像データを色変換部
３１０１とサブサンプリング部３１０２で処理した結果
を示す図である。

【００２３】同図において、３４０１はYデータ、３４
０２はCrデータ、３４０３はCbデータであり、Cr,Cbの
各データサイズはサブサンプリングによって1/2に減少
している。

【００２４】次に、図４に示したYCrCbデータはDCT部３
１０３へ入力される。DCT部３１０３は、まず、入力さ
れたデータを水平および垂直に隣合う8×8データのブロ
ックに分ける。このブロック化によって、図４に示すよ
うに、Yデータ３４０１は３４０１ａから３４０１ｄの
四つのブロックに分割され、同様に、Crデータ３４０２
は３４０２ａと３４０２ｂの二つのブロックに、Cbデー
タ３４０３は３４０３ａと３４０３ｂの二つのブロック
に分割される。続いて、DCT部３１０３は、これら八個
の各ブロックに対してDCTを実行する。

【００２５】図５は図４の八個のブロックをDCTした様
子を示す図である。

【００２６】同図において、３５０１はYデータ３４０
１をDCTしたデータを示し、四つのブロック３５０１ａ
から３５０１ｄは、それぞれブロック３４０１ａから３
４０１ｄに対応する。同様に、３５０２はCrデータ３４
０２をDCTしたデータ、３５０３はCbデータ３４０３のD
CTしたデータを示している。なお、DCT後の各ブロック
は、左上隅の一個のDC成分と、その他63個のAC成分とで
構成される。

【００２７】次に、DCT変換後のデータ３５０１から３
５０３は、量子化部３１０４において量子化される。こ
の量子化には、図６に示すJPEGが推奨する量子化テーブ
ルを使用する。同図の４００１はY成分用、４００２はC
rおよびCb成分用である。

【００２８】図７は図５に示したDCT係数データを量子
化したデータを示す図で、３６０１は量子化後のYデー
タ、３６０２は量子化後のCrデータ、３６０３は量子化
後のCbデータである。

【００２９】量子化後のデータ３６０１から３６０３
は、ハフマン符号化部３１０５でDC成分とAC成分に分け
られた後、DC成分は、前のブロックのDC成分との差分の
ヒストグラムから最適ハフマン符号化テーブルが作成さ
れて、そのテーブルにより符号化される。また、AC成分
は、図８に示すようなジグザグスキャンによってその並
び順の入替えが行われた後、係数0のランレングス（0以
外の係数xが現れるまでの係数0の連続数）と、その値x
との組合せのヒストグラムから最適ハフマン符号化テー
ブルが作成されて、そのテーブルにより符号化される。

【００３０】この時点で、NTSC-RGBにおける16×16画素
のデータ795ビットに圧縮される。つまり、一画素が8ビ
ットのレンジをもつので、次式に示すように、6,144ビ
ットであった原画像データは、約1/7.7に圧縮されたこ
とになる。 16×16×3(色)×8ビット = 6,144ビット 6,144 / 795≒7.7

【００３１】ただし、実際は、この符号データに画像サ
イズ，量子化テーブル，符号化テーブルなどが添付され
るので、圧縮率は若干低下する。

【００３２】次に、ADCTデータ伸長装置の処理の流れを
説明する。

【００３３】ADCT圧縮法により処理された画像データ
は、ハフマン復号部３２０５に入力されて復号される。
逆量子化部３２０４は、復号されたデータに対して、図
６に示した量子化テーブルの係数を乗算することによ
り、逆量子化の処理を実行する。

【００３４】以上の処理によって図９に示すようなデー
タが得られる。図９は前述したADCT圧縮法により得られ
たデータに対して、ハフマン復号処理および逆量子化処
理を実行して得られるデータで、３７０１はY成分を、
３７０２はCr成分を、３７０３はCb成分をそれぞれ示
す。この逆量子化して得られたデータと、図５に示した
圧縮前のデータ（DCT係数）とを比較すれば、両者が異
なっていることは明らかである。

【００３５】次に、図９のデータを逆DCT変換部３２０
３でYCrCbデータに変換する。図１０はその変換結果のY
CrCbデータを示す図で、３８０１はY成分データを、３
８０２はCr成分データを、３８０３はCb成分データをそ
れぞれ示す。

【００３６】そして、図３３のYcrCbデータは、補間部
３２０２で色差データの欠落が補間され、色空間変換部
３２０１においてNTSC-RGB空間のデータに変換される。
図１１はデータ伸長処理により最終的に得られたデータ
を示す図である。

【００３７】

【発明が解決しようとする課題】しかし、上記従来例に
おいては、次のような問題点があった。

【００３８】ADCT画像圧縮法は、サブサンプリング時お
よび量子化時に、データの損失を伴う不可逆圧縮法であ
る。従って、図３に示した圧縮前のNTSC-RGB色空間デー
タと、図１１に示した図３のデータを圧縮し伸長した結
果のNTSC-RGB色空間データとを比較すれば明らかなよう
に、ADCT画像圧縮法において伸長されたデータは、圧縮
前のデータとは異なるものになってしまう。これは、画
質劣化が発生することを意味する。

【００３９】また、DTPなどコンピュータ上で作成した
画像（コンピュータ作成画像）は、アウトラインが奇麗
なことや、一図形（または一文字）単一色によるノイズ
のない色塗りが、その長所である。ところが、ADCT画像
圧縮法によって画像データを圧縮伸長すると、図形のア
ウトラインの乱れ、モスキートノイズと呼ばれる疑似エ
ッジの発生、量子化による着色などが発生して、コンピ
ュータ作成画像の長所が発揮されない。とくに、上述し
た圧縮法は8×8ブロック処理であるために、その境界域
では大幅な色変化が発生する。

【００４０】また、ADCT画像圧縮法で、さらに圧縮率を
上げようとすると、最終的には、DCT係数のAC成分が失
われてブロック歪が発生し、例えば解像度が1/8になる
ような極端な解像度の劣化が発生する。

【００４１】このため、画質の劣化が目立たない程度の
量子化に抑えて圧縮することも考えられるが、もともと
高周波域のデータが多いことを特徴とするコンピュータ
作成画像であるため、圧縮率において実用的でない。従
って、DTPなどのコンピュータで作成した画像は、可逆
で圧縮率の高い圧縮方法で圧縮する必要がある。

【００４２】一方、可逆圧縮法としては、同じデータが
続いた長さを圧縮するランレングス圧縮的なものが考え
られる。多値画像データに対するランレングス圧縮法と
しては、同じ画素が何画素続いたかを示すハフマンコー
ドの次に、その画素データを添付するものがある。この
ような圧縮法は、図１２（ａ）に示すような古典的コン
ピュータ作成画像を処理すると、13を示すハフマンコー
ドの後にデータAを、5を示すハフマンコードの後にデー
タBを、8を示すハフマンコードの後にデータCを添付す
ることによって、同図（ｂ）に示すようにかなりの圧縮
率を達成できる。

【００４３】しかし、連続してデータが変化する図１２
（ｃ）のような画像の場合、1を示すハフマンコードの
後にデータAを添付し、1を示すハフマンコードの後にデ
ータBを添付し、1を示すハフマンコードの後にデータC
を添付し、…になるので、結果的に元の画像データであ
る‘ABC…’以上のデータサイズになり、圧縮どころか
データサイズが膨らんでしまうこともある。

【００４４】本発明は、上述の問題を解決するためのも
のであり、コンピュータなどにより作成された多値画像
を、劣化させることなく高い圧縮率で圧縮する画像処理
装置およびその方法を提供することを目的とする。

【００４５】

【課題を解決するための手段】および

【作用】本発明は、前記の目的を達成する一手段とし
て、以下の構成を備える。

【００４６】本発明にかかる画像処理装置は、入力され
た第一の画素データと続いて入力された第二の画素デー
タとの差分を出力する差分手段と、予め所定値を保持
し、前記差分に応じてその保持する値を該差分に更新す
る第一の保持手段と、前記差分と前記第一の保持手段の
保持値とを比較して第一の比較結果を出力する第一の比
較手段と、予め所定値を保持し、前記差分と前記第一の
比較結果とに応じてその保持する値を前記第一の画素デ
ータに更新する第二の保持手段と、前記第二の画素デー
タと前記第二の保持手段の保持値とを比較して第二の比
較結果を出力する第二の比較手段と、予め所定値を保持
し、前記差分と前記第一の比較結果と前記第二の比較結
果とに応じてその保持する値を前記第二の保持手段の保
持値に更新する第三の保持手段と、前記第二の画素デー
タと前記第三の保持手段の保持値とを比較して第三の比
較結果を出力する第三の比較手段と、前記差分と前記第
一の比較結果と前記第二の比較結果と前記第三の比較結
果とに基づいて符号を出力する符号手段とを有すること
を特徴とする。

【００４７】本発明にかかる画像処理方法は、入力され
た第一の画素データと続いて入力された第二の画素デー
タとの差分を出力する差分ステップと、前記差分に応じ
てその差分に更新される第一の保持値と、前記差分とを
比較して第一の比較結果を出力する第一の比較ステップ
と、前記差分と前記第一の比較結果とに応じて前記第一
の画素データに更新される第二の保持値と、前記第二の
画素データとを比較して第二の比較結果を出力する第二
の比較ステップと、前記差分と前記第一の比較結果と前
記第二の比較結果とに応じて前記第二の保持値に更新さ
れる第三の保持値と、前記第二の画素データとを比較し
て第三の比較結果を出力する第三の比較ステップと、前
記差分と前記第一の比較結果と前記第二の比較結果と前
記第三の比較結果とに基づいて符号を出力する符号ステ
ップとを有することを特徴とする。

【００４８】また、入力された第一の画素データと続い
て入力された第二の画素データとの差分を出力する差分
ステップと、前記差分が所定値の場合は第一の符号を出
力する第一の符号ステップと、前記差分が前記所定値以
外で前記差分と第一の保持値と一致する場合は、第二の
符号を出力する第二の符号ステップと、前記差分と前記
第一の保持値とが不一致で前記第二の画素データと第二
の保持値とが一致する場合は、第三の符号を出力し、該
第二の保持値を前記第一の画素データに更新する第三の
符号ステップと、前記第二の画素データと前記第二の保
持値とが不一致で該第二の画素データと第三の保持値と
が一致する場合は、第四の符号を出力し、該第三の保持
値を該第二の保持値に更新し、該第二の保持値を前記第
一の画素データに更新する第四の符号ステップと、前記
第二の画素データと前記第三の保持値とが不一致の場合
は、第五の符号と続けて第二の画素データとを出力し、
該第三の保持値を該第二の保持値に更新し、該第二の保
持値を前記第一の画素データに更新する第五の符号ステ
ップと、前記差分と前記第一の保持値とが不一致の場
合、該差分が所定範囲内であれば該第一の保持値を該差
分に更新する差分更新ステップとを有することを特徴と
する。

【００４９】

【実施例】以下、本発明にかかる一実施例の画像処理装
置を図面を参照して詳細に説明する。

【００５０】コンピュータ作成画像には次の傾向があ
る。 ・第一の特徴として同じデータが続く ・第二の特徴としてデータが変化しても元のデータに戻
る ・第三の特徴としてグラデーションのように連続的に変
化する データは変化幅が一定である

【００５１】そこで、出現確率が高いデータは次のよう
になる。 1)前の画素d[i-1]と同じデータ（差分が零） 2)前の画素d[i-1]と異なるそれ以前のデータ（画素値変
化時のベクトルと逆のベクトル） 3)画素値変化時のベクトルと同じベクトル

【００５２】すなわち、差分がプラス2の変化が発生し
たら、マイナス2とプラス2の変化（以前の色に戻る）が
起こりやすい。そして、次に起こりやすい事象（ケー
ス）に短い符号を割当てれば、データ圧縮が行えること
はいうまでもない。

【００５３】図１３はコンピュータ作成画像の一例と、
本実施例の符号化の一例を示す図で、縦軸はデータ（8
ビット/0〜255）を示し、横軸は空間軸である。

【００５４】この図を使用して具体的なデータ圧縮の一
例を説明する。ここで、空間的変化を変数iで表し、そ
の時の画素値をd[i]（0〜255）とし、同じ色を一塊とし
てインクリメントされる変数をk、色はA=0,B=96,C=192,
D0=16,D1=32,…とする。なお、画素値は8ビットとに限
らず、例えば、RGB24ビットでもCMYK32ビットでも、Lab
各12ビットの合計36ビットでも構わない。

【００５５】起こりやすい事象として次の三つの値を設
定する。 ・col1[k]: d[i-1]と異なる最も最近出現した色 ・col2[k]: d[i-1],col1と異なる最も最近出現した色 ・grad[k]: d[i]-d[i-1]によって算出されるベクトル

【００５６】そして符号を次のように設定する。なお、
どれとも一致しなかった場合は色データを添付する。 ・d[i]=d[i-1]のとき :‘0’ ・d[i]=col1[k]のとき :‘10’ ・d[i]=col2[k]のとき :‘1100’ ・d[i]=d[i-1]+grad[k]のとき :‘1101’ ・どれとも一致しなかったとき :‘111’

【００５７】ここで説明するケースの数，符号および添
付データなどは一例であり、これに限定されるものでは
ない。例えば、起こりやすいケースcol1,col2,col3,…
を幾つ設定しても構わないし、符号もこれ以外の値でも
固定でなくても構わない。添付するデータは、そのデー
タから元の色データを算出できるものであれば何でもよ
く、例えば差分データでもよい。

【００５８】［圧縮手順］次に、本実施例の圧縮処理を
詳細に説明する。図１４と図１５は圧縮処理の手順例を
示すフローチャートである。

【００５９】最初にステップＳ１で、d[0]=0,col1[1]=2
55,col2[1]=100,grad[1]=1として初期値を与えるが、こ
の限りではない。

【００６０】ステップＳ２で変数iとkに1を設定し、ス
テップＳ３で、i>全画素数か否かを判定して、i>全画素
数であれば圧縮処理を終了し、そうでなければステップ
Ｓ４で差分diff(=d[i]-d[i-1])を求め、ステップＳ５で
差分diffが零か否かを判定する。

【００６１】差分diffが零の場合はステップＳ６で符号
code=‘0’とし、ステップＳ７で変数iをインクリメン
トした後、ステップＳ３へ戻る。

【００６２】一方、差分diffが零でない場合はステップ
Ｓ１１へ進み、差分diffとグラデーション幅grad[k]と
を比較して、一致すればステップＳ１２で符号code=‘1
101’とし、ステップＳ１３でcol1[k+1],col2[k+1],gra
d[k+1]にそれぞれcol1[k],col2[k],grad[k]を代入し、
ステップＳ２４で変数kをインクリメントした後、ステ
ップＳ７へ進む。ここで、col1およびcol2を変更しない
のは、グラデーションにおいては、通常のエッジと比べ
てデータが元に戻る性質が弱いので、col1,col2の値を
変更せずに昔の色データを保っていた方が、むしろ圧縮
効率がよいからである。勿論、col1,col2を変更しても
構わない。

【００６３】また、diff≠grad[k]であればステップＳ
１４で、d[i]とcol1[k]とを比較して、一致すればステ
ップＳ１５で符号code=‘10’,col2[k+1]=col2[k]とし
た後、ステップＳ２０へ進む。一致しない場合はステッ
プＳ１６で、d[i]とcol2[k]とを比較して、一致すれば
ステップＳ１７で符号code=‘1100’とし、不一致であ
ればステップＳ１８で符号codeを‘111’と例えば8ビッ
トのd[i]とし、続くステップＳ１９でcol2[k+1]にcol1
[k]を代入した後、ステップＳ２０へ進む。

【００６４】ステップＳ２０でcol1[k+1]にd[i-1]を代
入し、ステップＳ２１で差分の絶対値|diff|が32未満か
否かを判定して、そうであればステップＳ２２でgrad[k
+1]にdiffを代入し、そうでなければステップＳ２３でg
rad[k+1]にgrad[k]を代入し、ステップＳ２４で変数kを
インクリメントした後、ステップＳ７へ進む。

【００６５】本実施例では、グラデーションは滑らかに
変化するものであるから、32以上のデータ差がある場合
はグラデーションではないと判断する。つまり、ステッ
プＳ２１からＳ２３で、下記のようにすることにより、
グラデーション上に文字があった場合などの文字エッジ
による色データ差に影響されずに、グラデーション幅gr
adを保持することができるので、結果的に圧縮率を向上
することができる。勿論、この条件を加えないで無条件
にgrad[k]を設定しても構わない。 |d[i]-d[i-1]|<32 の場合は grad[k]=diff |d[i]-d[i-1]|≧32 の場合は grad[k]=grad[k-1]

【００６６】次ぎに図１３から図１５を参照して具体的
に圧縮処理を説明する。

【００６７】i=1〜5の期間はd[i]=d[i-1]であるのでス
テップＳ６を経て、 符号は‘0’ col1,col2,gradに変化なし

【００６８】d[6]はd[5],col1[1],col2[1],d[5]+grad
[1]のどれとも異なりステップＳ１８を経て、 符号は‘111’と‘01100000’(=96) col1[2]=d[i-1]=0(=A) col2[2]=col1[1]=255 gradに変化なし

【００６９】ここで、grad[2]=d[6]-d[5]=+92となると
ころだが、前述したように、グラデーションは滑らかに
変化するものであるから、32以上のデータ差がある場合
はグラデーションではないと判断する。

【００７０】i=7〜8の期間はd[i]=d[i-1]であるのでス
テップＳ６を経て、 符号は‘0’ col1,col2,gradに変化なし

【００７１】d[9]はcol1[2]=0と一致するのでステップ
Ｓ１５で 符号は‘10’ col1[3]=d[8]=0(=A) col2,gradに変化なし

【００７２】i=10〜11の期間はd[i]=d[i-1]であるので
ステップＳ６を経て、 符号は‘0’ col1,col2,gradに変化なし

【００７３】d[12]はd[11],col1[3],col2[3],d[11]+gra
d[3]のどれとも異なるのでステップＳ１８を経て、 符号は‘111’と‘11000000’(=192) col1[4]=d[11]=0(=A) col2[4]=col1[3]=96(=B) |d[12]-d[11]|≧32だからgradに変化なし

【００７４】i=13〜15の期間はd[i]=d[i-1]であるので
ステップＳ６を経て、 符号は‘0’ col1,col2,gradに変化なし

【００７５】d[16]はcol2[4]=96と一致するのでステッ
プＳ１７を経て、 符号は‘1100’ col1[5]=d[15]=192(=C) col2[5]=col1[4]=0(=A) |d[16]-d[15]|≧32だからgradに変化なし

【００７６】d[17]=d[16]であるのでステップＳ６を経
て、 符号は‘0’ col1,col2,gradに変化なし

【００７７】d[18]はcol2[5]=0と一致するのでステップ
Ｓ１７を経て、 符号は‘1100’ col1[6]=d[17]=96(=B) col2[6]=col1[5]=192(=C) |d[18]-d[17]|≧32だからgradに変化なし

【００７８】i=19〜22の期間はd[i]=d[i-1]であるので
ステップＳ６を経て、 符号は‘0’ col1,col2,gradに変化なし

【００７９】d[23]はd[22],col1[6],col2[6],d[22]+gra
d[6]のどれとも異なるのでステップＳ１８を経て、 符号は‘111’と‘00010000’(=16=D0) col1[7]=d[22]=0(=A) col2[7]=col1[6]=96(=B) d[23]-d[22]<32 だから grad[7]=d[23]-d[22]=+16

【００８０】i=24〜29の期間d[i]はd[i-1]+grad[k]と一
致するのでステップＳ１２を経て、 符号は‘1101’ col1,col2,gradに変化なし

【００８１】なお、i=28において、d[28]はcol2[11]と
も一致(d[28]=col2[11]=96)するが、本実施例はグラデ
ーションを優先するので、グラデーションに一致したと
きの処理と同様として、col1,col2は変化させない。

【００８２】d[30]はcol1[13]=0と一致するのでステッ
プＳ１５を経て、 符号は‘10’ col1[14]=d[13]=112(=D6) col2,gradに変化なし

【００８３】d[31]=d[30]であるのでステップＳ６を経
て、 符号は‘0’ col1,col2,gradに変化なし

【００８４】d[32]はcol2[14]=96と一致するのでステッ
プＳ１７を経て、 符号は‘1100’ col1[15]=d[31]=0(=A) col2[15]=col1[14]=112(=D6) gradに変化なし

【００８５】d[33]=d[32]であるのでステップＳ６を経
て、 符号は‘0’ col1,col2,gradに変化なし

【００８６】d[34]はcol1[15]=0と一致するのでステッ
プＳ１５を経て、 符号は‘10’ col1[16]=d[33]=96(=B) col2,gradに変化なし

【００８７】d[35]はd[34],col1[16],col2[16],d[34]+g
rad[16]のどれとも異なるのでステップＳ１８を経て、 符号は‘111’と‘11010000’(=208) col1[17]=d[34]=0(=A) col2[17]=col1[16]=96(=B) d[35]-d[34]≧32だからgradに変化なし

【００８８】i=36〜37の期間d[i]はd[i-1]+grad[k]と一
致するので、 符号は‘1101’ col1,col2,gradに変化なし

【００８９】このように符号化することにより、i=1〜3
7の37画素の符号（符号１）は、‘/0/0/0/0/0/11101100
000/0/0/10 /0/0/11111000000/0/0/0/1100/0/1100/0/0/
0/0/11100010000/1101/1101/1101/1101/1101/1101 /10/
0/1100/0/10/11111010000/1101/1101’になる。なお、
‘/’は画素（または符号）の区切りを示すもので実際
の符号には含まれない。従って、図１３の例では、8ビ
ット画素37個で合計296ビットが113ビットに圧縮された
ことになる。

【００９０】［伸長手順］次に、本実施例の伸長処理を
詳細に説明する。図１６と図１７は伸長処理の手順例を
示すフローチャートである。

【００９１】最初にステップＳ３１で圧縮時と同じd[0]
=0,col1[1]=255,col2[1]=100,grad[1]=1という初期値を
与え、ステップＳ３２で変数iとkに1を設定し、ステッ
プＳ３３で、i>全画素数か否かを判定して、i>全画素数
であれば伸長処理を終了し、そうでなければステップＳ
３４で符号codeが‘0’か否かを判定する。

【００９２】符号codeが‘0’の場合はステップＳ３５
でd[i]にd[i-1]を代入し、ステップＳ３６で変数iをイ
ンクリメントした後、ステップＳ３３へ戻る。

【００９３】一方、符号codeが‘0’でない場合はステ
ップＳ４１へ進み、符号codeが‘1101’であればステッ
プＳ４２でd[i]にd[i-1]+grad[k]を代入し、ステップＳ
４３でcol1[k+1],col2[k+1],grad[k+1]にそれぞれcol1
[k],col2[k],grad[k]を代入し、ステップＳ５５で変数k
をインクリメントした後、ステップＳ３６へ進む。

【００９４】また、code≠‘1101’の場合は、ステップ
Ｓ４４でcode=‘10’であればステップＳ４５でd[i]=co
l1[k],col2[k+1]=col2[k]とした後、ステップＳ５０へ
進む。code≠‘10’の場合は、ステップＳ４６でcode=
‘1100’であばステップＳ４７でd[i]にcol2[k]を代入
し、code≠‘1100’であればステップＳ４８で続く例え
ば8ビットの色データをd[i]に代入し、続くステップＳ
４９でcol2[k+1]にcol1[k]を代入した後、ステップＳ５
０へ進む。

【００９５】ステップＳ５０でcol1[k+1]にd[i]を代入
し、ステップＳ５１で差分diff(=d[i]-d[i-1])を求め、
ステップＳ５２で絶対値|diff|が32未満か否かを判定し
て、そうであればステップＳ５３でgrad[k+1]にdiffを
代入し、そうでなければステップＳ５４でgrad[k+1]にg
rad[k]を代入し、ステップＳ５５で変数kをインクリメ
ントした後、ステップＳ３６へ進む。

【００９６】次ぎに、前述した符号１を伸長する例を具
体的に説明する。

【００９７】まず、五つ続けて符号<0>があるから、ス
テップＳ３５でd[1]〜d[5]にd[0]=0(=A)を代入する。

【００９８】次の符号は<111>であり、これはcol1[1],c
ol2[1],d[5]+gard[1]とも異なるデータが発生したこと
を示すので、ステップＳ４８で続く8ビットから得た96
(=B)をd[6]に代入(d[6]=96)する。なお、この場合は続
く8ビットからデータを得るが、元のデータが24ビット
なら続く24ビットからデータを得ることはいうまでもな
い。そして、col1[2]にはd[5]=0を、col2[2]にはcol1
[1]=255をそれぞれ代入する。また、|d[6]-d[5]|=96で
あり、32より大きいのでgradは変更しない。

【００９９】次に、続く二つの符号<0>からステップＳ
３５でd[7],d[8]にd[6]=96(=B)を代入し、次の符号<10>
はcol1[2]と等しいことを示すので、ステップＳ４５でd
[9]にcol1[2]=0(=A)を代入する。そして、col1[3]にはd
[8]=96を代入し、col2[3]は変更しない。また、|d[9]-d
[8]|=96であり、32より大きいのでgradは変更しない。

【０１００】次に、続く二つの符号<0>からd[10],d[11]
に=0(=A)が導け、次の符号は<111>によって続く8ビット
から得た192(=C)をd[12]に代入(d[12]=192)する。そし
て、col1[4]にはd[11]=0を、col2[4]にはcol1[3]=96を
それぞれ代入する。また、|d[12]-d[11]|=192であり、3
2より大きいのでgradは変更しない(grad[4]=grad[3]=
1)。

【０１０１】次に、続く三つの符号<0>からステップＳ
３５でd[13]〜d[15]にd[12]=192(=C)を代入し、次の符
号<1100>はcol2[4]と等しいことを示すので、ステップ
Ｓ４７でd[16]にcol2[4]=96(=B)を代入する。そして、c
ol1[5]にはd[15]=192を、col2[5]にはcol1[4]=0をそれ
ぞれ代入する。また、|d[16]-d[15]|=96であり、32より
大きいのでgradは変更しない。

【０１０２】次の符号<0>からステップＳ３５でd[17]に
D[16]=96(=B)を代入し、次の符号<1100>からステップＳ
４７でd[18]にcol2[5]=0(=A)を代入する。そして、col1
[6]にはd[17]=96を、col2[6]にはcol1[5]=192をそれぞ
れ代入する。また、|d[17]-d[16]|=96であり、32より大
きいのでgradは変更しない。

【０１０３】次に、続く四つの符号<0>からステップＳ
３５でd[19]〜d[22]にd[18]=0(=A)を代入し、次の符号<
111>によってステップＳ４８で続く8ビットから得た16
(=D0)をd[23]に代入する。そして、col1[7]にはd[22]=0
を、col2[7]にはcol1[6]=96をそれぞれ代入する。ま
た、|d[23]-d[22]|=16であり、32未満なのでgrad[7]に
はd[23]-d[22]=16を代入する。

【０１０４】次に、符号<1101>が六つ続き、これはd[i]
=d[i-1]+grad[k]と等しいことを示すので、ステップＳ
４２で、d[24]にd[23]+grad[7]=32(=D1)を、d[25]にd[2
4]+grad[7]=48(=D2)を、…、d[29]にd[28]+grad[7]=112
(=D6)をそれぞれ代入する。この際、col1,col2,gradは
変更しない。

【０１０５】次の符号<10>はcol1[13]と等しいことを示
すので、ステップＳ４５でd[30]にcol1[13]=0(=A)を代
入する。そして、col1[14]にはd[29]=112を代入し、col
2[14]は変更しない。また、|d[30]-d[29]|=112であり、
32より大きいのでgradは変更しない。

【０１０６】次の符号は<0>であるからステップＳ３５
でd[33]にd[32]=96(=B)を代入し、続く符号<10>はcol1
[15]と等しいことを示すので、ステップＳ４５でd[34]
にcol1[15]=0(=A)を代入する。そして、col1[16]にはd
[33]=96を代入し、col2[16]は変更しない。また、|d[3
4]-d[33]|=96であり、32より大きいのでgradは変更しな
い。

【０１０７】次の符号<111>はcol1[16],col2[16],d[34]
+grad[16]とも異なるデータが発生したことを示すの
で、ステップＳ４８で続く8ビットから得た208(=E0)をd
[35]に代入する。そして、col1[17]にはd[16]=0を、col
2[17]にはcol1[16]=96をそれぞれ代入する。また、|d[2
3]-d[22]|=208であり、32より大きいのでgradは変更し
ない。

【０１０８】続く二つの符号<1101>はd[i]+grad[k]に等
しいことを示すので、ステップＳ４２で、d[36]にd[35]
+grad[17]=224(=E1)を、d[37]にd[36]+grad[17]=240(=E
2)をそれぞれ代入する。この際、col1,col2,gradは変更
しない。

【０１０９】以上の処理によって、図１３に示した画像
データを符号１から1ビットの損失もなく復元すること
ができる。

【０１１０】［ハードウェア構成］図１８は上述した圧
縮方法を備えた本実施例のデータ圧縮装置の構成例を示
すブロック図である。

【０１１１】同図において、１０１は画素並替部で、メ
モリで構成されていて、入力されたラスタ画像データを
所定順に並べ替えて、一画素ずつクロックに同期して出
力する。図１９に画素の並べ替え順の一例を示すが、こ
れに限定されるものではなく、ラスタ順にそのままスル
ーで出力しても構わない。例えば図１９（ａ）のように
並べ替えるには、垂直方向8ライン分の画像データを保
持して、アドレス制御によって並べ替えたデータを順次
出力する。

【０１１２】１０２は圧縮部で、画素並替部１０１から
出力された画像データを圧縮し、その符号を出力する。

【０１１３】１０３はデータパック部で、画素並替部１
０１から画像データを、または圧縮部１０２から符号を
入力して、符号出力先のメモリまたは通信インタフェイ
スが取り扱うデータ幅に合わせて、符号をパッキングし
たデータを出力する。

【０１１４】１０４はメモリまたは通信インタフェイス
部で、パッキングされたデータを格納または外部装置へ
送信する。

【０１１５】図２０は圧縮部１０２の詳細な構成例を示
すブロック図である。なお、以下の説明ではRGB24ビッ
トの画像データを圧縮する構成を説明するが、前述した
ようにRGB8ビット，CMYK32ビットまたはLab36ビットで
も構わない。

【０１１６】２０１は24ビットのフリップフロップ（以
下「F/F」という）で、クロックに同期して入力された
画素を格納する。なお、初期値として例えば白(255,25
5,255)をF/F２０１に格納する。

【０１１７】２０２は減算器で、入力された画素d[i]と
F/F２０１から出力された一画素前の画素d[i-1]を入力
し、d[i]-d[i-1]を演算して25ビットの差分データdiff
を出力する。

【０１１８】２０３はORゲートで、減算器２０２から出
力されたdiffの下位24ビットを論理和して、1ビットの
データcode0を出力する。code0はdiffが零のとき‘0’
に、零以外のとき‘1’になる。

【０１１９】２０４はイネーブル端子付き25ビットのF/
Fで、クロックに同期して、減算器２０２の出力であるd
iffを入力し制御信号ENA1が‘1’のときに格納する。な
お、初期値として例えば(1,1,1)をF/F２０４に格納す
る。

【０１２０】２０５は比較器で、減算器２０２の出力で
あるdiffと、F/F２０４の出力であるgradとを比較して1
ビットのデータcodegradを出力する。なお、codegradは
比較結果が一致のとき‘0’に、不一致のとき‘1’にな
る。

【０１２１】２０６は判定器で、減算器２０２の出力で
あるdiffを入力し、|diff|<32のとき‘0’を、それ以外
のとき‘1’を出力する。

【０１２２】２０７はイネーブル端子付き24ビットのF/
Fで、クロックに同期して、F/F２０１の出力であるd[i-
1]を入力し制御信号ENA2が‘1’のときに格納する。な
お、初期値として例えば黒(0,0,0)をF/F２０７に格納す
る。

【０１２３】２０８は比較器で、画素d[i]と、F/F２０
１の出力であるcol1とを比較して1ビットのcode1を出力
する。なお、code1は比較結果が一致のとき‘0’に、不
一致のとき‘1’になる。

【０１２４】２０９はイネーブル端子付き24ビットのF/
Fで、クロックに同期して、F/F２０７の出力であるcol1
を入力し制御信号ENA3が‘1’のときに格納する。な
お、初期値として例えば赤(255,0,0)をF/F２０９に格納
する。

【０１２５】２１０は比較器で、画素d[i]と、F/F２０
９の出力であるcol2とを比較して1ビットのcode2を出力
する。なお、code2は比較結果が一致のとき‘0’に、不
一致のとき‘1’になる。

【０１２６】２１１は符号割当部で、入力されたcode0,
code1,code2およびcodegradに応じて割当てた符号を出
力する。本実施例のデータ圧縮装置では下記の五つのケ
ースが存在する。 (1)差分diffが０ (2)色データd[i]がcol1と一致 (3)色データd[i]がcol2と一致 (4)差分diffがgradと一致 (5)上記のどれでもない

【０１２７】そして、例えば、符号割当部２１１はケー
ス(1)に対して符号‘0’を、ケース(2)に対して符号‘1
0’を、ケース(3)に対して符号‘1100’を、ケース(4)
に対して符号‘1101’を、ケース(5)に対して符号‘11
1’をそれぞれ出力する。図２１はこの関係を示したも
のである。なお、その他に、符号を状況によって変化さ
せたい場合なども符号割当部２１１で行うことができ
る。また、圧縮部１０２は、符号‘1101’を出力すると
きは、前述したように続けて画素d[i]を出力する。

【０１２８】また、制御信号ENA1は、ANDゲート２１２
と２１３によって、code0=‘1’かつcodegrad=‘1’か
つ判定器２０６の出力が‘1’のとき‘1’になる。制御
信号ENA2は、ANDゲート２１２によって、code0=‘1’か
つcodegrad=‘1’のとき‘1’になる。制御信号ENA3
は、ANDゲート２１２と２１４によって、code0=‘1’か
つcodegrad=‘1’かつcode1=‘1’のとき‘1’になる。

【０１２９】なお、上述および図に示した制御信号の作
り方やケース数および符号は一例であり、これに限定さ
れるものではない。

【０１３０】以上説明したように、本実施例によれば、
画像データを1ビットの損失もなく圧縮伸長することが
でき、例えば、コンピュータなどにより作成された多値
画像を、劣化させることなく高い圧縮率で圧縮すること
ができる。さらに、グラデーションを考慮した符号化を
行うので、グラデーションが施されたコンピュータ作成
画像などを効果的に圧縮することができる。

【０１３１】

【変形例】以下、上述した実施例などの変形例を説明す
る。

【０１３２】

【第１変形例】上述した実施例においては、起こりやす
い事象を色データcol1,col2とグラデーション幅gradと
で表したが、これをすべて差分で表してもよい。例えば
X,Y,gradで表すと、図１３と同等の動作を行わせるに
は、図２２に一例を示すようなデータ変化が必要であ
る。

【０１３３】計算式で以下のように表すことができる。
<0>の次に起こり易いベクトルをX[k]、<0>,X[k]の次に
起こり易いベクトルをY[k]で表し、diff=d[i]-d[i-1]と
すると、 ・diffが零のときX[k],Y[k]は変化なし ・diffがgrad[k]と一致するときは X[k+1]=X[k]-diff, Y[k+1]=Y[k]-diff ・diffが零でもgrad[k]でもないときX[k],Y[k]は X[k+1]=-diff, Y[k+1]=-diff+A[k] なお、A[k]は発生ベクトルがX[k]と一致したときY[k]で
あり、それ以外のときはX[k]である

【０１３４】図２３は第１変形例の圧縮部１０２の構成
例を示すブロック図である。

【０１３５】２２４はセレクタで、比較器２０５の出力
eqgraに応じて、データXまたは減算器２２２から出力さ
れたX-diffの何れかを選択し出力する。セレクタ２２４
の出力は、制御信号ENA2(=code0)が‘1’のときクロッ
クに同期してF/F２０７にラッチされて、データXにな
る。

【０１３６】比較器２０８は、データXとdiffとを比較
して1ビットのcode1を出力する。なお、code1は比較結
果が一致のとき‘0’に、不一致のとき‘1’になる。

【０１３７】２２３はセレクタで、ANDゲート２２１か
ら出力されたcode0とeqgraの論理積結果に応じて、デー
タXまたはYの何れかを選択し出力する。

【０１３８】２２５は減算器で、セレクタ２２３の出力
からdiffを減ずる。減算器２２５の出力は、制御信号EN
A3(=code0)が‘1’のときクロックに同期してF/F２０９
にラッチされて、データYになる。

【０１３９】比較器２１０は、データYとdiffとを比較
して1ビットのcode2を出力する。なお、code2は比較結
果が一致のとき‘0’に、不一致のとき‘1’になる。

【０１４０】

【第２変形例】上述した第１変形例においては、出現確
率が高いとして符号を与えるベクトルをX,Yの二つにし
たが、これに限ったものではなく論理的には幾つでもよ
い。その際、ベクトルの計算式は以下のようになる。

【０１４１】第１変形例でX[k],Y[k]で表現したベクト
ルをvect[m][k]と表現する。mは0〜nで、m=0のときは第
１変形例のXに当り、m=1のときはYに当る。

【０１４２】ベクトルvect[m][k]は、diff≠0のとき
（色の変化が起こったとき）に次のように更新される。

【０１４３】 vect[0][K + 1] = -diff + Z; ここで、Zは if(diff == grad[k]) Z = vect[0][k]; else Z = 0; vect[1][k+1] = -diff + A; ここで、Aは if((diff == grad[k])||(diff == vect[0][k])) A = vect[1][k]; else A = vect[0][k]; vect[2][k+1] = -diff + B; ここで、Bは if((diff == grad[k])||(diff == vect[0][k]) ||(diff==vect[1][k])) B = vect[2][k]; elseA=vect[1][k]; ： ： ： vect[n][k + 1] = -diff + P; ここで、Pは if((diff == grad[k])||(diff == vect[0][k]) ||(diff == vect[1][k])|| … ||(diff == vect[n - 1][k]) P = vect[n][k]; else P = vect[n - 1][k];

【０１４４】

【第３変形例】上述した実施例において、F/Fの制御信
号ENA1,ENA2,ENA3はそれぞれ、 ENA1=(code0 & codegrad & hantei) =((diff != 0)&(diff != grad)&(ABS(diff) < Td)) ただし、Tdは例えば32 hanteiは判定器２０６の出力 ENA2=(code0 & codegrad) =((diff != 0)&(diff != grad)) ENA3=(code0 & codegrad & code1) =((diff != 0)&(diff != grad)&(d[i] != col1))

【０１４５】としたが、これに限ったものではない。例
えば、ENA1=(code0 & codegrad)のようにして、diffの
大きさに関係なく差分が零以外のときに必ずgradを変更
してもよい。また、ENA2=code0,ENA3=(code & code1)の
ようにして、codegradに関係なくcol1,col2を変更する
ように設定してもよい。この場合、図１３に示したデー
タを処理した場合のcol1,col2,gradの変化は図２４のよ
うになる。

【０１４６】

【第４変形例】上述した実施例や変形例においては、ど
のベクトルとも一致しなかった場合、どのベクトルとも
一致しないことを表す符号の後に、画素値（色データ）
を添付したがその限りではなく、色を表す情報なら何で
も構わない。

【０１４７】例えば、差分データを添付してもよいし、
パレットコードを添付してもよい。以下、パレットコー
ドについて少し説明する。

【０１４８】固定ビットパレット情報を添付する場合
は、例えば8ビット固定パレットであれば256色に限定さ
れてしまうが、24ビットの色データを添付するのに比べ
て8ビットで済む利点がある。パレットは存在する色が
わかっていれば始めに設定しておいてもよいし、圧縮中
に出現した新色を登録する方法でもよい。その場合、ど
のベクトルとも一致しなかった場合は、パレットに登録
された色と添付すべき色データを比較して、一致すれば
そのパレット番号を、不一致であれば新たなパレット番
号を与えて、符号ととともにそのパレット番号を出力す
る。

【０１４９】

【第５変形例】上述した実施例や変形例において、圧縮
部１０２から出力された符号を、図２５に一例を示すよ
うに、符号化部１０５でさらに他の可逆圧縮法で圧縮し
てもよい。他の圧縮法として、ランレングス圧縮法のMH
やハフマン符号化などがある。通常のMHより、‘1’の
前に‘0’が連続するもの（例えば‘00001’,‘0000000
0001’）を一つの単位としてハフマン符号化すると効果
的である。

【０１５０】

【第６変形例】上述した実施例や変形例においては、圧
縮データをシリアルに並べて一つにパッキングしたが、
別々にパッキングしても構わない。

【０１５１】例えば、実施例を例にして説明すると、co
de0に当る情報，code1に当る情報，code2に当る情報お
よび添付する色を表す情報は、図２６に一例を示すよう
に、それぞれ別のメモリに格納してもよい。

【０１５２】例えば32ビット幅で一つにパッキングする
場合、code0,code1,code2に対応する各符号が可変長な
ので、符号データを格納するのは1ビット目からになる
かもしれないし、5ビット目からになるかもしれない。
従って、一つにパッキングする場合、符号を格納する場
所が常に不定なため、バレルシフタが必要になってパッ
ク部１０３の回路規模が大きくなってしまう。この点は
別々にパッキングすることにより解決される。とくに、
24ビット色データのパッキングが困難なので、図２７に
一例を示すように、code0,code1,code2は一緒に格納し
て、24ビット色データだけを別のメモリに格納してもよ
い。

【０１５３】また、code0,code1,code2もそれぞれ別々
にパッキングすることにより、さらにこの符号データを
ランレングス圧縮をかける場合に零が続くことが多くな
り、ランレングス圧縮の効果が大きくなる。

【０１５４】

【第７変形例】上述した第６変形例において、メモリを
code0,code1,code2,色データに分け、符号をランレング
ス圧縮する場合、‘0’でも‘1’でも同じデータが続い
た方が圧縮効果が高いので、code0,code1,code2を表す
符号は符号割当部２１１を使用してトグルにしてもよ
い。

【０１５５】図２８（ａ）は実施例に則した符号であ
る。これを、トグル符号にすると同図（ｂ）のようにな
る。つまり、同図（ａ）で‘1’が発生したのをきっか
けに次の符号を反転させる。これによって‘0’,‘1’
が続くことが多くなり、とくにcode0において、後にラ
ンレングス圧縮する際に効果的である。

【０１５６】

【第８変形例】上述した第１および第２変形例におい
て、F/F２０６,２１０に格納するのは出現確率の高いベ
クトルそのものの値であったが、出現確率の高いベクト
ルそのものの値を用いて、後の演算部などによって出現
確率の高いベクトルを演算することができる情報を格納
してもよい。

【０１５７】図２９（ａ）は図２３に示した圧縮部が格
納するX,Yの変移を示す図、図２９（ｂ）は本実施例の
圧縮部が格納するX',Y'の変移を示す図である。

【０１５８】本実施例は、出現確率の高いベクトル（X
に対比）を、後の演算によってX=-X'から算出する。ま
た、次に出現確率の高いベクトル（Yに対応）を、後の
演算によってY=-(X'+Y')から算出する。従って、F/Fに
格納するデータは、出現確率の高いベクトルそのもので
はなくても構わなく、出現確率の高いベクトルを演算し
て得ることが可能な情報でよい。

【０１５９】

【第９変形例】上述した実施例においては、F/F２０７
に入力されるデータはF/F２０１の出力、F/F２０９に入
力されるデータはF/F２０７の出力というように、数珠
繋ぎの構成になっているがこれに限ったものではない。

【０１６０】例えば、図３０に一例を示すように、F/F
２０７に入力されるデータも、F/F２０９に入力される
データもF/F２０１の出力にすることができる。この場
合、新たに制御部１３１１を備えて、符号の割当けの他
に、F/F２０７を制御する信号WE1と、F/F２０９を制御
する信号WE2を出力させる。

【０１６１】

【第１０変形例】上述した実施例や変形例において、次
に示すような新たな条件を設けることもできる。

【０１６２】閾値Tjを設定し、(diff-grad)の絶対値
が、零ではないがTj以下であった場合の符号を新たに設
けて、その際は、その符号と(diff-grad)とを下位(Tj+
1)ビット分添付する。

【０１６３】さらに詳しく説明すると、

【０１６４】if(diff == 0) code = ‘0’ else if(diff == grad) code =‘11010’ else if(ABS(diff - grad) < Tj) code =‘11010’とL
(diff) else if(d[i] == col1) code = ‘10’ else if(d[i] == col2) code = ‘1100’ else code =‘111’+色データ; ただし、L(diff): (Tj + 1)ビット分の差分データ

【０１６５】などのように符号を設定し、Tjが3で、(di
ff-grad)が1であれば符号は‘11011001’、(diff-grad)
が-3であれば符号は‘11011101’のようにする。

【０１６６】なお、上述したすべての実施例や変形例に
おいて、それらを実現するはハードウェアでもソフトウ
ェアでもよい。

【０１６７】なお、本発明は、複数の機器から構成され
るシステムに適用しても、一つの機器からなる装置に適
用してもよい。

【０１６８】また、本発明は、システムあるいは装置に
プログラムを供給することによって達成される場合にも
適用できることはいうまでもない。

【０１６９】

【発明の効果】以上のように本発明によれば、コンピュ
ータなどにより作成された多値画像を、劣化させること
なく高い圧縮率で圧縮することができる。さらに、グラ
デーションを考慮した符号化を行うので、グラデーショ
ンが施されたコンピュータ作成画像などを効果的に圧縮
することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】ADCT圧縮装置の機能構成を示すブロック図であ
る。

【図２】ADCT伸長装置の機能構成を示すブロック図であ
る。

【図３】コンピュータにより作成されたカラー多値画像
の画像データの一部を示す図である。

【図４】図３に示した画像データを色変換部とサブサン
プリング部で処理した結果を示す図である。

【図５】図４の八個のブロックをDCTした様子を示す図
である。

【図６】JPEGが推奨する量子化テーブルを示す図であ
る。

【図７】図５に示したDCT係数データを量子化したデー
タを示す図である。

【図８】ジグザグスキャンの様子を示す図である。

【図９】ADCT圧縮法により得られたデータに対して、ハ
フマン復号処理および逆量子化処理を実行して得られる
データを示す図である。

【図１０】図９のデータを逆DCT変換部でYCrCbデータに
変換した結果示す図である。

【図１１】データ伸長処理により最終的に得られたデー
タを示す図である。

【図１２】多値画像データに対するランレングス圧縮法
の一例を示す図である。

【図１３】コンピュータ作成画像の一例と、本発明にか
かる一実施例の符号化の一例を示す図である。

【図１４】本実施例の圧縮処理の手順例を示すフローチ
ャートである。

【図１５】本実施例の圧縮処理の手順例を示すフローチ
ャートである。

【図１６】本実施例の伸長処理の手順例を示すフローチ
ャートである。

【図１７】本実施例の伸長処理の手順例を示すフローチ
ャートである。

【図１８】上述した圧縮方法を備えた本実施例のデータ
圧縮装置の構成例を示すブロック図である。

【図１９】画素の並べ替え順の一例を示す図である。

【図２０】図１８の圧縮部の詳細な構成例を示すブロッ
ク図である。

【図２１】本実施例の事象（ケース）と符号との関係例
を示す図である。

【図２２】コンピュータ作成画像の一例と、第１変形例
の符号化の一例を示す図である。

【図２３】第１変形例の圧縮部の構成例を示すブロック
図である。

【図２４】コンピュータ作成画像の一例と、第３変形例
の符号化の一例を示す図である。

【図２５】第５変形例のデータ圧縮装置の構成例を示す
ブロック図である。

【図２６】第６変形例のデータ圧縮装置の構成例を示す
ブロック図である。

【図２７】第６変形例のデータ圧縮装置の別の構成例を
示すブロック図である。

【図２８】第７変形例の符号化の一例を示す図である。

【図２９】第８変形例の符号化の一例を示す図である。

【図３０】第９変形例の圧縮部の構成例を示すブロック
図である。

【符号の説明】

１０１ 画素並替部 １０２ 圧縮部 １０３ データパック部 １０４ メモリまたは通信インタフェイス部 １０５ 符号化部

Claims (8)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 入力された第一の画素データと続いて入
   力された第二の画素データとの差分を出力する差分手段
   と、 予め所定値を保持し、前記差分に応じてその保持する値
   を該差分に更新する第一の保持手段と、 前記差分と前記第一の保持手段の保持値とを比較して第
   一の比較結果を出力する第一の比較手段と、 予め所定値を保持し、前記差分と前記第一の比較結果と
   に応じてその保持する値を前記第一の画素データに更新
   する第二の保持手段と、 前記第二の画素データと前記第二の保持手段の保持値と
   を比較して第二の比較結果を出力する第二の比較手段
   と、 予め所定値を保持し、前記差分と前記第一の比較結果と
   前記第二の比較結果とに応じてその保持する値を前記第
   二の保持手段の保持値に更新する第三の保持手段と、 前記第二の画素データと前記第三の保持手段の保持値と
   を比較して第三の比較結果を出力する第三の比較手段
   と、 前記差分と前記第一の比較結果と前記第二の比較結果と
   前記第三の比較結果とに基づいて符号を出力する符号手
   段とを有することを特徴とする画像処理装置。
2. 【請求項２】 入力された画像データを並べ替えて一画
   素ずつ画素データを出力する並替手段と、 前記並替手段から出力された画素データをラッチするラ
   ッチ手段と、 前記ラッチ手段にラッチされた第一の画素データと続い
   て前記並替手段から出力された第二の画素データとの差
   分を出力する差分手段と、 予め所定値を保持し、前記差分が所定範囲内である場合
   にその保持する値を該差分に更新する第一の保持手段
   と、 前記差分と前記第一の保持手段の保持値とを比較して第
   一の比較結果を出力する第一の比較手段と、 予め所定値を保持し、前記差分と前記第一の比較結果と
   に応じてその保持する値を前記第一の画素データに更新
   する第二の保持手段と、 前記第二の画素データと前記第二の保持手段の保持値と
   を比較して第二の比較結果を出力する第二の比較手段
   と、 予め所定値を保持し、前記差分と前記第一の比較結果と
   前記第二の比較結果とに応じてその保持する値を前記第
   二の保持手段の保持値に更新する第三の保持手段と、 前記第二の画素データと前記第三の保持手段の保持値と
   を比較して第三の比較結果を出力する第三の比較手段
   と、 前記差分と前記第一の比較結果と前記第二の比較結果と
   前記第三の比較結果とに基づいて符号を出力する符号手
   段とを有することを特徴とする画像処理装置。
3. 【請求項３】 前記符号手段は、 前記差分が所定値である場合は第一の符号を出力し、 前記差分が前記所定値以外で、前記第一の比較結果が一
   致を示す場合は第二の符号を出力し、 前記差分が前記所定値以外で、前記第一の比較結果が不
   一致を示し、前記第二の比較結果が一致を示す場合は第
   三の符号を出力し、 前記差分が前記所定値以外で、前記第一の比較結果と前
   記第二の比較結果とが不一致を示し、前記第三の比較結
   果が一致を示す場合は第四の符号を出力し、 前記差分が前記所定値以外で、前記第一の比較結果と前
   記第二の比較結果と第三の比較結果とがすべて不一致を
   示す場合は第五の符号に続いて前記第二の画素データを
   出力することを特徴とする請求項１または請求項２に記
   載の画像処理装置。
4. 【請求項４】 前記所定値は零であることを特徴とする
   請求項３に記載の画像処理装置
5. 【請求項５】 前記所定範囲はグラデーションを考慮し
   て設定することを特徴とする請求項１または請求項２に
   記載の画像処理装置。
6. 【請求項６】 さらに、前記符号手段から出力された符
   号を圧縮する圧縮手段を有することを特徴とする請求項
   １から請求項５の何れかに記載された画像処理装置。
7. 【請求項７】 入力された第一の画素データと続いて入
   力された第二の画素データとの差分を出力する差分ステ
   ップと、 前記差分に応じてその差分に更新される第一の保持値
   と、前記差分とを比較して第一の比較結果を出力する第
   一の比較ステップと、 前記差分と前記第一の比較結果とに応じて前記第一の画
   素データに更新される第二の保持値と、前記第二の画素
   データとを比較して第二の比較結果を出力する第二の比
   較ステップと、 前記差分と前記第一の比較結果と前記第二の比較結果と
   に応じて前記第二の保持値に更新される第三の保持値
   と、前記第二の画素データとを比較して第三の比較結果
   を出力する第三の比較ステップと、 前記差分と前記第一の比較結果と前記第二の比較結果と
   前記第三の比較結果とに基づいて符号を出力する符号ス
   テップとを有することを特徴とする画像処理方法。
8. 【請求項８】 入力された第一の画素データと続いて入
   力された第二の画素データとの差分を出力する差分ステ
   ップと、 前記差分が所定値の場合は第一の符号を出力する第一の
   符号ステップと、 前記差分が前記所定値以外で前記差分と第一の保持値と
   一致する場合は、第二の符号を出力する第二の符号ステ
   ップと、 前記差分と前記第一の保持値とが不一致で前記第二の画
   素データと第二の保持値とが一致する場合は、第三の符
   号を出力し、該第二の保持値を前記第一の画素データに
   更新する第三の符号ステップと、 前記第二の画素データと前記第二の保持値とが不一致で
   該第二の画素データと第三の保持値とが一致する場合
   は、第四の符号を出力し、該第三の保持値を該第二の保
   持値に更新し、該第二の保持値を前記第一の画素データ
   に更新する第四の符号ステップと、 前記第二の画素データと前記第三の保持値とが不一致の
   場合は、第五の符号と続けて第二の画素データとを出力
   し、該第三の保持値を該第二の保持値に更新し、該第二
   の保持値を前記第一の画素データに更新する第五の符号
   ステップと、 前記差分と前記第一の保持値とが不一致の場合、該差分
   が所定範囲内であれば該第一の保持値を該差分に更新す
   る差分更新ステップとを有することを特徴とする画像処
   理方法。