JPH08186716A - 通信装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 画素間の相関周期が既知のときに、その周期
情報に基づいてアダプティブテンプレート画素の位置を
決定する機能を備えた通信装置を提供する。 【構成】 ファクシミリ装置は、読み取り部１で読み取
った画像データを画像処理部２で２値化し符号化復号化
装置６で符号化して、モデム７およびＮＣＵ８を介して
電話回線へ出力し受信側へ送信する。符号化に先だっ
て、画素間の相関周期を表す横方向と縦方向の画素数を
操作部９から入力し、位置関係がこれと同じである画素
の組み合わせ、およびこれに近い位置関係にある画素の
組み合わせについて自己相関係数を算出して、最大の相
関係数を与える相対位置をアダプティブテンプレート画
素の位置とする。符号化復号化装置６はアダプティブテ
ンプレート画素を参照して画像データの符号化を行う。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明はファクシミリや、データ
伝送機能を備えた電子複写機およびイメージスキャナー
等の通信装置に関するものであり、より詳しくは伝送さ
れる画像データの符号化に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】現在広範に普及しているファクシミリに
おいては、２値（０／１、Ｌレベル／Ｈレベル等）化さ
れた画像データの伝送が行われる。また、電子複写機に
おいても２値化された画像データが取り扱われ、昨今で
は２値化した画像データを磁気ディスク等の記憶装置に
格納し、必要に応じて読み出して画像を再生することが
行われるようになっている。近年では画像データの多様
化とともに、画像の高解像度化すなわち画素数の高密度
化の要求も高まり、必然的に伝送あるいは格納すべきデ
ータ量も膨大なものになっている。

【０００３】画像データの伝送を効率よく行うために２
値化データを符号化し圧縮することがなされるが、その
方法として、モディファイドハフマン（ＭＨ）、モディ
ファイドリード（ＭＲ）、モディファイド・モディファ
イドリード（ＭＭＲ）方式が標準化され、実用に供され
ている。これらの符号化方式では、原稿画像を走査して
読み取った順序で２値データを符号化するシーケンシャ
ルビルドアップが行われる。シーケンシャルビルドアッ
プは、ファクシミリのように、送信側装置が原稿の紙面
を左から右へ上から下へと走査して送信し、受信側装置
が受信した順序で復号化し紙面上に画像を再生するもの
では、受信側装置に受信したデータを記憶しておく必要
がなく便利である。

【０００４】一方、高解像度の画像が常に要求されるも
のでもなく、粗い品質でも画像全体を速やかに伝送して
再生することが必要なこともある。しかし、上述のシー
ケンシャルビルドアップでは、これに十分に対処するこ
とは容易ではない。このために、まず粗い画像データを
伝送し、必要に応じて追加データを加えて、次第に再生
画像を高解像度化していくプログレッシブビルドアップ
が注目されてきている。さらに、中間階調の画像の高速
かつ忠実な再生の要求も高まっている。

【０００５】このような状況下でＪＢＩＧ（Joint Bi-l
evel Image Coding Experts Group）が設立され、２値
データの効率的符号化が検討されている。ＪＢＩＧで
は、プログレッシブビルドアップとシーケンシャルビル
ドアップの並立、高いデータ圧縮効果、情報保存性およ
び高速処理を主な課題とし、このために図７に示した２
値データ符号化のベースシステムを採用している。

【０００６】まず、画像縮小によってプログレッシブビ
ルドアップの階層画像（解像度の異なる画像）を作成す
る。次いで、値既知の画素から必然的に値が決定される
画素、すなわち符号化を行う必要のない画素を見いだ
す。これは、例えば全画素が空白なラインのように画像
縮小の方式によらず画素値が決まるものと、画像縮小の
方式に依存して画素値が決まるものに分けて、２段階で
行う。前者が典型的予測であり、後者が決定的予測であ
る。これにより、符号化対象画素の数が減少する。符号
化の対象として残った画素については、テンプレートと
呼ばれる画素群を参照して、算術符号化を行う。算術符
号化にはＱＭコーダーと呼ばれる方式が採用されてい
る。

【０００７】符号化対象画素（以下単に符号化画素とも
いう）の符号化に際して参照するテンプレートには、モ
デルテンプレートとアダプティブテンプレート（ＡＴ）
がある。モデルテンプレートは符号化画素の近傍に位置
する符号化済みの画素の集合であり、モデルテンプレー
トを構成する画素の数と符号化画素に対する位置関係は
定められている。例えば、プログレッシブビルドアップ
における最低解像度の層の画像には、図８にＭで示した
９画素からなる２ラインのものと、図９にＭで示した９
画素からなる３ラインのものとが用いられる。両図にお
いてＣは符号化画素である。より解像度の高い層では、
構成画素数の異なる他のモデルテンプレートが用意され
ている。シーケンシャルビルドアップにおいては、ただ
１つの階層が存在するのみであり、図８、９のモデルテ
ンプレートが使用される。

【０００８】一方、アダプティブテンプレートは、符号
化画素に対する位置関係を固定されたものではなく、画
像に応じて位置を設定することができる。最低解像度の
層の画像におけるアダプティブテンプレートのデフォル
ト位置を図８および図９のＡに示す。アダプティブテン
プレートは、画素間に周期的な相関がある画像に対して
符号化効率の改善を図るものであり、画素の相関を考慮
して選出される。特に、中間階調の画像を所定の閾値と
比較して２値化したディザ画像のように、画素値に一定
周期で強い相関がある画像に用いて、符号化効率を向上
させるものである。

【０００９】図８および図９において、ｘ、ｙは符号化
画素Ｃを原点としたときの座標軸で、ｘの矢印は主走査
方向の前方、ｙの矢印は副走査方向の後方を表す。符号
化が進むにつれて、符号化画素は主走査方向に１画素ず
つ移動するが、これに応じてモデルテンプレートとアダ
プティブテンプレートの画素位置も１画素ずつ移動し、
画像の周辺部領域を除き符号化画素に対するテンプレー
トの相対位置は一定に保たれる。画像データの周辺部領
域に存在する符号化画素については、モデルテンプレー
トおよびアダプティブテンプレートの相対位置を一定に
保つことはできなくなるが、これについては別に例外規
定が定められている。

【００１０】モデルテンプレートの選択および符号化画
素に対するアダプティブテンプレートの位置の決定は、
送信側が伝送する画像に応じて行う。選択されたモデル
テンプレートおよびアダプティブテンプレート位置は符
号化に用いる他の情報とともにヘッダーに記述されて、
画像データに先だって送信される。受信側では符号化さ
れた画像データをヘッダーに記された情報に基づいて復
号化する。したがって、送信側で原稿を走査して読み取
った画像データが、受信側で確実に再生されることにな
る。

【００１１】画像データの圧縮率は種々の方法で表すこ
とができるが、式（１）で表すのが最も一般的である。
式（１）は符号化前の画像データの大きさに対する符号
化後の画像データの大きさを表しており、数値が小さい
ほど圧縮率が高いことを意味する。

【００１２】

【数１】

【００１３】ＣＣＩＴＴ（国際電信電話諮問委員会）の
Ｎｏ．１原稿画像を符号化した場合、ＭＨ、ＭＲ、ＭＭ
ＲおよびＪＢＩＧ方式ではそれぞれ、０．１４、０．１
３、０．０３５および０．０２８という圧縮率が得られ
ている。同原稿画像は文字、表、グラフ等からなる画像
データであり、いずれの方式によっても良好に圧縮され
る。しかしながら、従来の前３者の方式は中間階調の画
像データを対象としたものではないため、このような画
像データに対しては圧縮効率が著しく低下し、圧縮率が
１以上になって逆にデータ量が増大することが知られて
いる。これに対し、ＪＢＩＧ方式では中間階調の画像デ
ータに対しても圧縮率が０．１程度の良好な圧縮ができ
ると期待されている。

【００１４】

【発明が解決しようとする課題】前述のように、アダプ
ティブテンプレートは画素間に周期的相関がある画像を
効率よく符号化し圧縮するために参照されるものである
が、ＪＢＩＧではアダプティブテンプレート画素の存在
範囲を規定してはいるものの、アダプティブテンプレー
ト画素の位置の決定方法に関しては指示していない。ま
た、アダプティブテンプレート画素位置の決定方法を示
す従来技術は見あたらない。

【００１５】アダプティブテンプレートとしては、その
目的からして、符号化画素との相関が高い画素を用いる
ことが重要である。符号化画素と相関の低い画素をアダ
プティブテンプレートとしたときには、符号化の効率が
低下し圧縮率も低下する。その一方、アダプティブテン
プレート位置決定に長時間を要するときには、たとえ符
号化の効率が向上しても、画像データの伝送全体として
の効率低下を招く恐れがある。

【００１６】本発明は、画素間の相関周期が既知のとき
にはその周期情報に基づいてアダプティブテンプレート
画素の位置を決定する機能を備え、符号化を効率よくな
し得る通信装置を提供することを目的とする。

【００１７】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明では、ＪＢＩＧ符号化方式に従って画像デー
タを符号化する通信装置において、２画素の相対位置の
数値を入力するための入力手段と、相対位置が入力手段
から入力される数値を含む所定の画素数である２画素の
組み合わせについて、画素値の自己相関係数を算出して
最大の自己相関係数を与える相対位置を求めるアルゴリ
ズムを遂行する手段と、前記手段によって求めた相対位
置に基づいてアダプティブテンプレート画素の位置を決
定し、画像データを符号化する符号化手段とを備える構
成とする。

【００１８】また、２値化された画素からなる画像デー
タを符号化して伝送する通信装置において、横方向の画
素数および縦方向の画素数を入力するための入力手段
と、相対位置が同じである２画素からなる画素の組み合
わせのうち、２画素の横方向の相対位置が入力手段から
入力される横方向の画素数を含む第１の所定画素数であ
り、２画素の縦方向の相対位置が入力手段から入力され
る縦方向の画素数を含む第２の所定画素数である組み合
わせについて、２画素の自己相関係数を算出して、最大
の自己相関係数を与える横方向の画素間隔と縦方向の画
素間隔を求める参照位置決定手段と、符号化対象画素か
ら横方向と縦方向にそれぞれ、参照位置決定手段によっ
て求められる横方向の画素間隔と縦方向の画素間隔だけ
離れた位置にある画素を参照して、符号化対象画素の符
号化を行う符号化手段とを備える構成とする。

【００１９】具体的には、ファクシミリ装置において上
記構成を実現する。

【００２０】また、原稿読み取り手段と、原稿読み取り
手段によって読み取られた画像データを処理するととも
に画像データを符号化手段に与える画像処理手段と、符
号化手段によって符号化された画像データを記憶装置へ
送信する送信手段とを備える複写機およびイメージスキ
ャナーにおいて上記構成を実現してもよい。

【００２１】

【作用】ＪＢＩＧ符号化方式に従って画像データを符号
化する通信装置において、２画素の相対位置の数値を入
力するための入力手段と、相対位置が入力手段から入力
される数値を含む所定の画素数である２画素の組み合わ
せについて、画素値の自己相関係数を算出して最大の自
己相関係数を与える相対位置を求めるアルゴリズムを遂
行する手段と、前記手段によって求めた相対位置に基づ
いてアダプティブテンプレート画素の位置を決定し、画
像データを符号化する符号化手段とを備える構成とした
ときには、２画素の相対位置が入力手段から入力される
相対位置と同じである画素の組み合わせ、およびこれに
近い位置関係にある画素の組み合わせについて自己相関
係数が算出される。このうち最大の相関係数を与える相
対位置に基づいてアダプティブテンプレート画素の位置
が決定される。

【００２２】画素間の相関の周期が知られておりその相
関周期が相対位置として入力されたときには、その相対
位置にある画素の組み合わせが最大の自己相関係数を示
すことになり、これに基づいてアダプティブテンプレー
トの位置が決定される。相関周期に近い数値が相対位置
として入力されたときには、入力値に近い位置関係にあ
る画素の組み合わせの中に、正しい相関周期に対応する
相対位置が存在して、これが最大の相関係数を与えてア
ダプティブテンプレート画素の位置決定に用いられる。

【００２３】さらに、原稿が傾いて設定された場合等、
原稿画像の読み取りに多少の誤差が生じた場合であって
も、読み取られた画像データに対応する相関周期が、入
力された相対位置に近い位置関係にある画素の組み合わ
せの中に存在することになる。それが最大の相関係数を
与えて、アダプティブテンプレート画素の位置決定に用
いられる。

【００２４】また、２値化された画素からなる画像デー
タを符号化して伝送する通信装置において、横方向の画
素数および縦方向の画素数を入力するための入力手段
と、相対位置が同じである２画素からなる画素の組み合
わせのうち、２画素の横方向の相対位置が入力手段から
入力される横方向の画素数を含む第１の所定画素数であ
り、２画素の縦方向の相対位置が入力手段から入力され
る縦方向の画素数を含む第２の所定画素数である組み合
わせについて、２画素の自己相関係数を算出して、最大
の自己相関係数を与える横方向の画素間隔と縦方向の画
素間隔を求める参照位置決定手段と、符号化対象画素か
ら横方向と縦方向にそれぞれ、参照位置決定手段によっ
て求められる横方向の画素間隔と縦方向の画素間隔だけ
離れた位置にある画素を参照して、符号化対象画素の符
号化を行う符号化手段とを備える構成とするときは、入
力手段から入力された横方向と縦方向の画素数だけ離れ
た位置関係にある画素の組み合わせ、および相対位置が
入力された画素数から横方向と縦方向に所定数以内であ
る画素の組み合わせについて自己相関係数が算出され、
最大の相関係数を与える横方向と縦方向の画素間隔が求
められる。符号化の対象となる画素は、このようにして
求められた画素間隔だけ横方向と縦方向に離れた位置に
ある画素を参照して符号化される。

【００２５】画素の相関周期が知られており、横方向お
よび縦方向それぞれの１周期に対応する画素数を入力手
段から入力したときには、その位置関係にある画素の組
み合わせが最大の相関係数を与えることになる。相関周
期に近い横方向と縦方向の画素数が入力されたときに
は、相対位置が入力された画素数から横方向と縦方向に
所定数以内である画素の組み合わせのうちの１つが最大
の相関係数を与えることになる。いずれの場合も、符号
化対象画素は、その画素自身と高い確率で相関する画素
を参照して符号化される。

【００２６】また、原稿が傾いて設定された場合等、原
稿画像の読み取りに多少の誤差が生じた場合であって
も、読み取られた画像データの横方向と縦方向の相関周
期に近い位置関係となる画素の組み合わせが、自己相関
係数算出の対象となる組み合わせの中に存在する。した
がってこの場合も、符号化対象画素は相関する確率の高
い画素を参照して符号化されることになる。

【００２７】具体的にファクシミリ装置において上記構
成を実現すると、相関周期が既知のときには、符号化に
際して参照される画素が符号化対象画素と相関する確率
が高くなる。このため、符号化効率が高くなって圧縮率
も向上して、ファクシミリ装置の画像データの伝送時間
が短縮される。

【００２８】また、原稿読み取り手段と、原稿読み取り
手段によって読み取られた画像データを処理するととも
に画像データを符号化手段に与える画像処理手段と、符
号化手段によって符号化された画像データを記憶装置へ
送信する送信手段とを備える複写機およびイメージスキ
ャナーにおいて上記構成を実現すると、原稿読み取り手
段により読み取られ画像処理手段により処理された画像
データは、相関周期が知られているときは、高い確率で
相関する画素を参照して符号化されることになり、効率
よく符号化され圧縮される。したがって、複写機および
イメージスキャナーの送信手段から記憶装置への伝送時
間が短縮されるとともに、記憶装置に記憶されるデータ
量が減少する。

【００２９】

【実施例】本発明をファクシミリに適用した第１の実施
例の構成を図１のブロック図に示す。本実施例のファク
シミリ装置は、原稿画像を読み取る読み取り部１、読み
取り部１の画像データ出力を処理する画像処理部２、装
置全体の制御を行う制御部３、制御用のプログラム等を
格納するＲＯＭ４、画像データ等を一時格納するＲＡＭ
５、画像データの符号化と復号化を行う符号化復号化装
置６、符号化された画像データの変調および復調を行う
モデム７、電話回線との接続およびデータ伝送を行うＮ
ＣＵ（ネットワークコントロールユニット）８、使用者
が制御部３に指示を与える操作部９、および画像データ
を記録紙に出力する記録部１０を有している。

【００３０】読み取り部１は光源とＣＣＤ（電荷結合素
子）を備えており、光源から原稿画像に光を照射し反射
光をＣＣＤで検出することで、原稿の画像を読み取る。
画像の読み取りは、横方向への走査（主走査）を所定の
ピッチで縦方向に繰り返して（副走査）行われる。ＣＣ
Ｄは検出した光を画素ごとのアナログ信号として出力す
る。

【００３１】画像処理部２は読み取り部１のＣＣＤから
のアナログ出力に対して、ＣＣＤの感度のばらつきに起
因する補正等のシェーディング処理をした後、所定の閾
値と比較して画像データを画素ごとに２値化する。ま
た、２種類のディザマトリックスを有しており、中間階
調の画像に対しては２値化に際して、これらのマトリッ
クスを用いてディザ処理を行う。

【００３２】ＲＯＭ４は、装置制御用のプログラムに加
えて、図７に示したＪＢＩＧの種々の処理を行うプログ
ラムやモデルテンプレートをはじめとする各種テーブル
を格納している。ＲＡＭ５は画像処理部２で２値化され
た画像データを送信時まで記憶保持するとともに、制御
部３で行われる種々の演算結果を一時的に格納するもの
である。また、受信した画像データを記憶保持する。符
号化復号化装置６は、送信用の画像データに対しては、
ＱＭコーダーによって算術符号化を行う。受信した画像
データに対しては、符号化されている画像データを逆の
手順で復号化して、画像を再生する。モデム７およびＮ
ＣＵ８は、公知の標準的方法によって画像データの送信
と受信を行う。

【００３３】制御部３はマイクロコンピュータからな
り、ＲＯＭ４に格納されたプログラムを読み込んでファ
クシミリ装置全体の制御を行う。また、符号化の際に参
照されるアダプティブテンプレート画素の位置を決定す
る。制御部３には、使用者が指定した時刻に画像データ
の送信を行うタイマー送信のためにタイマー回路１１が
備えられている。

【００３４】図２に操作部９の一部外観を示す。操作部
９は、ファクシミリ番号等の数値を入力するテンキー５
１、原稿読み取り開始を指示するスタートキー５２、動
作中止を指示するストップキー５３、ＲＡＭ５に保持さ
れている受信データの記録部１０による出力の開始を指
示するメモリープリントキー５４、送信時刻の指定開始
を指示するタイマーキー５５等の諸キーとともに、ＬＣ
Ｄ（液晶表示装置）からなる表示パネル５６を有してい
る。

【００３５】テンキー５１から入力された送信先ファク
シミリ番号は表示パネル５６に表示され、確認すること
ができる。入力した番号に誤りがあった場合は、カーソ
ルキー５７により表示パネル５６のカーソルをその桁に
移動させて、テンキー５１から数字を再入力し、設定キ
ー５８で確定する。タイマー送信を行うときには、タイ
マーキー５５を操作した後テンキー５１から送信時刻を
入力する。入力された送信時刻は表示パネル５６に表示
され、ファクシミリ番号と同様にカーソルキー５７等の
操作により変更することができる。表示パネル５６は操
作に関する簡単なメッセージも表示して、使用者の入力
操作を援助する。

【００３６】操作部９には、装置の状況を表示する状況
表示部５９、原稿の画像濃度を指示するための濃度指定
部６０、原稿画像の画質を指示するための画質指定部６
１が備えられている。状況表示部５９はＬＥＤ（発光ダ
イオード）を有しており、装置に異常あるいは使用者の
誤操作があったとき、記録部１０の記録紙がなくなった
とき、受信した画像データがＲＡＭ５に保持されている
とき、自動受信モードになっているときには、それぞ
れ、エラー、用紙補給、メモリー、自動受信に対応する
ＬＥＤが点灯して使用者に知らせる。メモリーのＬＥＤ
６２が点灯している場合、メモリープリントキー５４を
操作することにより、ＲＡＭ５に保持された画像データ
は記録部１０から記録紙に出力される。

【００３７】濃度指定部６０は濃度指定キー６３と３つ
のＬＥＤ６４を有しており、濃度指定キー６３が操作さ
れるごとにＬＥＤ６４の点灯が切り換わる。使用者は原
稿画像に応じて、濃い、普通、薄いの３段階で濃度を指
定する。画像処理部２は読み取り部１の出力を２値化す
る際に、ここで指定された段階に対応して閾値を設定す
る。これにより、原稿ごとに画像濃度のばらつきがあっ
ても画像データの適切な２値化がなされる。

【００３８】画質指定部６１は画質指定キー６５と５つ
のＬＥＤ６６を有しており、画質指定キー６５が操作さ
れるたびにＬＥＤ６６の点灯が切り換わる。使用者は原
稿の画質に応じた選択を行う。すなわち、原稿画像が文
字画像のときにはノーマル、ファインまたはスーパーフ
ァインを指定する。これにより最高解像度層の画素密度
が決定される。原稿画像が中間階調のときには、ハーフ
トーンまたはスーパーハーフトーンを指定する。画像処
理部２は２種類のディザマトリックスを備えており、こ
こでの指定に応じてマトリックスを選択してディザ処理
を行い、読み取り部１の出力を２値化する。

【００３９】記録部１０は、感光体ドラムの表面に画像
の静電潜像を形成し、これにトナーを付着させて現像し
た後、記録紙に転写する方式を採用している。

【００４０】上記構成のファクシミリ装置においては、
読み取り部１により読み込まれ画像処理部２により２値
化された画像データはすべてＲＡＭ５に一旦格納され
る。ＲＡＭ５に格納された画像データの一部は制御部３
によって読み出され、符号化する際に参照されるアダプ
ティブテンプレートの位置の決定が行われる。このアダ
プティブテンプレート位置の決定方法については後に詳
述する。プログレッシブビルドアップでは、ＲＡＭ５に
格納された画像データは制御部３に読み出されて画像縮
小が行われ、縮小された画像データはＲＡＭ５に格納さ
れる。

【００４１】送信時には、決定されたアダプティブテン
プレート位置や選択されるモデルテンプレート等の符号
化に用いる情報はヘッダーに記されて、モデム７で変調
されてＮＣＵ８を介して送信される。次いで、ＲＡＭ５
に格納された画像データは順次読み出され、符号化復号
化装置６によってモデルテンプレートとアダプティブテ
ンプレートを参照して符号化される。符号化された画像
データはモデム７で変調されて、ＮＣＵ８から電話回線
に出力され受信側に送信される。

【００４２】一方、ＮＣＵ８を介して受信したデータは
まずモデム７で復調される。受信データの先頭にはヘッ
ダーが付加されており、制御部３はモデルテンプレー
ト、アダプティブテンプレート等の符号化時の情報をヘ
ッダーから読み出す。符号化復号化装置６はこれらの情
報を参照して、復調された画像データを順次復号化す
る。これにより、送信側装置が符号化する前の２値の画
像データが再生される。２値化された画像データは、シ
ーケンシャルビルドアップでは記録部１０によって直ち
に記録紙に出力され、プログレッシブビルドアップでは
一旦ＲＡＭ５に格納された後、操作部９のメモリープリ
ントキー５４の操作により、または、最高解像度の画像
が再生された時点で、記録部１０により記録紙に出力さ
れる。

【００４３】符号化に際しては、符号化の対象となって
いる画素と強く相関する画素を参照することが、符号化
効率を高めるために重要である。たとえば、ディザ画像
の場合、画像データには用いたディザマトリックスの大
きさに対応する周期で相関が生じる。すなわち、横方向
（図８、９のｘ方向）にはマトリックスの横方向の画素
数、縦方向（同ｙ方向）にはマトリックスの縦方向の画
素数を１周期として、画素値間に相関が現れる。本実施
例のファクシミリ装置では、画像データの符号化効率を
向上させるため、画素間の相関周期が既知のとき、その
相関周期に対応する位置関係にある画素の組み合わせ、
およびそれに近い位置関係にある組み合わせについて自
己相関を調べて、アダプティブテンプレート画素の位置
を決定する。

【００４４】具体的には、次のようにしてアダプティブ
テンプレート画素の位置を定める。まず、あらかじめ知
られている画素間の相関周期を、１周期当たりの横方向
（主走査方向）の画素数ａｘおよび縦方向（副走査方
向）の画素数ａｙとして入力する。次いで、横方向に所
定の画素数ｂｘ、縦方向に所定の画素数ｂｙを設定し、
画像データの第１ページ全体について、式（２）によっ
て自己相関係数ψ(k1,k2)を求める。

【００４５】

【数２】

【００４６】ここで、ｍは１ページ当たりの主走査方向
の画素の総数、ｎは１ページ当たりの副走査方向の画素
の総数である。Ｘ_i,_jはページの左上端の画素を基準と
して横方向にｉ番目、縦方向にｊ番目に位置する画素の
値を表す。ｋ1はａｘ−ｂｘからａｘ＋ｂｘまで変化す
るが、ｂｘがａｘよりも大きいときにはｋ1の最小値は
０とする。同様に、ｋ2はａｙ−ｂｙからａｙ＋ｂｙま
で変化するが、ｂｙがａｙよりも大きいときは、ｋ2の
最小値は０とする。

【００４７】式（２）において右辺分子では、横方向に
ｋ1、縦にｋ2隔たった２つの画素の積が算出されて、そ
の総和が求められている。この総和には２つの画素の値
がともに１（Ｈレベル）である組み合わせのみが寄与す
る。分母はページ中の値１を有する画素の総数を表す。

【００４８】式（２）により（２ｂｘ＋１）×（２ｂｙ
＋１）個の自己相関係数ψが求められる。ただし、前述
のａｘとｂｘ、およびａｙとｂｙの大小関係により自己
相関係数の個数はこれよりも少なくなることもある。こ
のうちの最大値に対応する画素間隔ｋ1、ｋ2をそれぞれ
横方向の参照間隔、縦方向の参照間隔とし、符号化画素
に対するアダプティブテンプレート画素の横方向の相対
位置、縦方向の相対位置と定める。なお、ｋ1とｋ2がと
もに０のときに自己相関係数が最大になった場合、すな
わちψ(0,0)が最大の場合には、アダプティブテンプレ
ート画素はデフォルト位置、たとえば、図８、９のＡで
示した位置に設定する。

【００４９】図３に画素の相関周期の入力処理のフロー
チャートを示す。ステップ＃５でアダプティブテンプレ
ート画素入力モードに入った後、＃１０でｘ方向画素数
ａｘを入力し、＃１５でｙ方向画素数ａｙを入力する。
＃２０で入力した画素数ａｘ、ａｙをＲＡＭ５に格納す
る。

【００５０】この相関周期の入力操作には、操作部９に
設けられたＡＴキー６７（図２）と、前述のテンキー５
１および設定キー５８を用いる。入力操作の具体例を図
４に示す。図４には表示パネル５６の表示と使用者が行
うキー操作が示されている。表示パネル５６には通常Ｄ
１の表示がなされているが、使用者がＫ１でＡＴキー６
７を操作することにより、表示がＤ２に換わり、アダプ
ティブテンプレート画素入力モードとなる。

【００５１】Ｋ２で設定キー５８が操作されると表示が
Ｄ３のように変わり、さらにＫ３の操作がなされると、
Ｄ４の表示となって、ｘ方向の画素数の入力待ちの状態
となる。使用者はＫ４でテンキー５１により数値を入力
する。ディザマトリックスの横の画素数が５であれば、
このとき５を入力する。これに応じて表示はＤ５のよう
に変わる。なお、入力した数値が誤っていた場合には、
前述のようにカーソルキー５７を用いて再入力する。

【００５２】次いでＫ５の操作を行うと表示がＤ６にか
わり、ｙ方向の画素数の入力待ちの状態となる。使用者
はＫ５でテンキー５１により数値を入力する。ディザマ
トリックスの縦の画素数が７であれば、このとき７を入
力する。これに応じて表示はＤ７のように変わる。さら
にＫ７で設定キー５８を操作することにより、アダプテ
ィブテンプレート画素入力モードを終了し、表示パネル
５６の表示はＤ８のように通常の状態に戻る。

【００５３】図５に送信時の処理のフローチャートを示
す。ステップ＃１０５において、図３、４に示した上述
の方法によって相関周期を表す画素間隔ａｘ、ａｙを読
み込みＲＡＭ５に格納する。＃１１０で読み取り部１に
よって原稿画像を読み取り、画像処理部２によって画像
データを画素ごとに２値化し、ＲＡＭ５に格納する。こ
の動作は原稿の全ページの読み込みが終了するまで反復
される。

【００５４】＃１１５で、ＲＡＭ５からアダプティブテ
ンプレート画素の位置ａｘ、ａｙを制御部３に読み出
し、横方向の所定画素数ｂｘ、縦方向の所定画素数ｂｙ
をＲＯＭ４から読み出す。また＃１２０において、ＲＡ
Ｍ５に格納した画像データの第１ページを読み出す。＃
１２５で、ｋ1およびｋ2に初期値ａｘ−ｂｘ、ａｙ−ｂ
ｙをそれぞれ与える。このときａｘ−ｂｘ、ａｙ−ｂｙ
が負になる場合は、ｋ1またはｋ2を０とする。

【００５５】＃１３０で、これらのｋ1、ｋ2に対して式
（２）に従って自己相関係数ψ(k1,k2)を算出する。＃
１３５でｋ2に１を加え、＃１４０でｋ2とａｙ＋ｂｙを
比較する。ｋ2がａｙ＋ｂｙ以下のときには＃１３０に
戻って自己相関係数ψ（ｋ１，ｋ２）を算出する。この
反復処理により、１つのｋ１に対する自己相関係数が全
て算出される。ｋ2がａｙ＋ｂｙを超えているときに
は、＃１４５に進んでｋ1に１を加え、ｋ2を初期値に戻
す。

【００５６】＃１５０でｋ1とａｘ＋ｂｘを比較し、ｋ1
がａｘ＋ｂｘ以下のときには＃１３０に戻って自己相関
係数ψ(k1,k2)を算出する。ｋ1がａｘ＋ｂｘを超えてい
るときには＃１５５に進む。この段階で全ての自己相関
係数の算出が終了している。

【００５７】＃１５５で、算出した全ての自己相関係数
の大きさを比較して最大のものを見い出し、これに対応
するｋ1およびｋ2を符号化画素に対するアダプティブテ
ンプレート画素の相対位置と定める。次いで、＃１６０
で、符号化の際に必要なモデルテンプレート等の他の情
報ＲＯＭ４から読み出し、アダプティブテンプレート位
置を加えてヘッダーを作成し、送信する。

【００５８】その後、＃１６５においてＲＡＭ５から画
像データを読み出して、符号化復号化装置６でモデルテ
ンプレートおよび決定されたアダプティブテンプレート
を参照して符号化する。こうして符号化した画像データ
を＃１７０でモデム７により変調し、ＮＣＵ８から電話
回線に出力して送信する。

【００５９】上記の方法によって符号化画素に対する相
対位置を定められるアダプティブテンプレート画素は、
符号化画素と高い確率で相関するため、符号化効率が向
上する。すなわち、符号化に要する時間が短縮されると
ともに、画像データの圧縮率が向上することになる。相
関周期に近い数値が相対位置として入力されたときに
は、入力値に近い位置関係にある画素の組み合わせの中
に、正しい相関周期に対応する相対位置が存在すること
になる。これが最大の相関係数を与えてアダプティブテ
ンプレート画素の位置として用いられるため、符号化効
率が向上する。

【００６０】さらに、原稿が傾いて設定された場合等、
原稿画像の読み取りに多少の誤差が生じた場合であって
も、読み取られた画像データに対応する相関周期が、入
力された相対位置に近い位置関係にある画素の組み合わ
せの中に存在するため、この場合にも符号化効率が向上
する。

【００６１】本実施例においては、式（２）による自己
相関係数ψ(k1,k2)の算出を、原稿の第１ページの画像
データの全てについて行ったが、より狭い範囲の画像デ
ータに基づいて自己相関係数を算出するするようにして
もよい。たとえば、原稿第１ページの中央部の画像デー
タを用いて自己相関係数を算出すれば、演算時間を短縮
することができる。逆に原稿の全ページの画像データに
基づいて自己相関係数を算出してもよい。この場合、演
算時間は長くなるが、全画像データについて最も高い相
関が求められるため、符号化された画像データの圧縮率
が向上する。

【００６２】また、画素の所定数ｂｘ、ｂｙをより大き
く設定することにより、原稿読み取り時の原稿の傾きが
大きく、読み取った画像データの相関周期と入力した画
素数ａｘ、ａｙの違いが大きくなった場合でも、読み取
った画像データの相関周期に応じた画素間隔を見い出す
ことができ、アダプティブテンプレート画素の位置を適
切に定めることができる。

【００６３】横方向および縦方向の画素の所定数ｂｘ、
ｂｙをそれぞれ１に設定し、本実施例のファクシミリ装
置によって、ディザ処理を行った種々の画像データにつ
いて符号化を行ったところ、前述の式（１）による圧縮
率が０．０８〜０．２という結果が得られている。この
ように本方法では２値化された画像データを効率よく圧
縮することができる。

【００６４】本発明の第２の実施例である電子複写機の
構成を図６のブロック図に示す。本複写機はスキャナー
３１、画像処理部３２、プリンタ３３、制御部３４、操
作部３５、符号化復号化部３６、送受信部３７および記
憶装置３８を備えている。スキャナー３１で原稿画像を
読み取り、読み取った画像データに対して画像処理部３
２でシェーディング、２値化等の処理を行って、プリン
タ３３により記録紙に出力する。

【００６５】制御部３４は複写機全体の制御を行う。操
作部３５はテンキーをはじめ種々のキーを備えており、
使用者は操作部３５のキー操作によって、記録紙のサイ
ズ選定、複写枚数、画像の拡大／縮小、画像濃度の設定
等の指示を制御部３４に与える。また、操作部３５は表
示パネルを有しており、操作に関するメッセージとテン
キー入力のエコーバック表示を行って、使用者の操作を
援助する。記憶装置３８は複写機本体の外部に設けられ
ており、データ線３９を介して送受信部３７に接続され
ている。記憶装置３８の記憶媒体としては、たとえばＲ
ＡＭ、磁気ディスクあるいは光ディスクが用いられる。

【００６６】符号化復号化部３６は２値化された画像デ
ータをＪＢＩＧ方式に従って符号化する。送受信部３７
は符号化復号化部３６によって符号化された画像データ
をデータ線３９に出力し記憶装置３８に送信する。記憶
装置３８は受信したデータを記憶格納する。また、送受
信部３７は記憶装置３８から格納している画像データを
データ線３９を介して受信する。受信データは符号化復
号化部３６で復号化される。

【００６７】符号化復号化部３６による画像データの符
号化には、モデルテンプレートおよびアダプティブテン
プレートが参照されるが、アダプティブテンプレート画
素の位置は第１の実施例に示した方法によって決定され
る。すなわち、画素間の相関周期が既知のとき、操作部
３５から画像データの横方向と縦方向の相関周期に対応
する画素数を入力して、入力画素数と一致する位置関係
にある画素の組み合わせ、およびそれに近い位置関係に
ある組み合わせについて自己相関を調べて、アダプティ
ブテンプレート画素の位置を決定する。選択されたモデ
ルテンプレートや決定されたアダプティブテンプレート
画素の位置は、ヘッダーに記されて画像データとともに
記憶装置３８に記憶され、復号化の際に符号化復号化部
３６によって参照される。

【００６８】上記構成の複写機においては、スキャナー
３１によって読み込まれ画像処理部３２で処理された画
像データを、プリンタ３３によって記録紙に出力するこ
とができるし、符号化して記憶装置３８に格納すること
もできる。使用者は操作部３５のキーを操作することに
よって、記録紙への出力と記憶装置３８への格納を選択
する。また、記憶装置３８に格納された画像データを読
み出して、プリンタ３３により記録紙に出力することも
随時行われる。これも操作部３５のキー操作によってな
される。

【００６９】前述の方法で符号化画素に対する相対位置
を決定されるアダプティブテンプレート画素は、符号化
画素と高い確率で相関するため、画像データが効率よく
符号化され、圧縮率が向上する。これにより、送受信部
３７と記憶装置３８間の画像データの伝送時間が短縮さ
れるとともに、記憶すべきデータ量が減少して、記憶装
置３８において画像データが占める物理的記憶領域が小
さくなる。

【００７０】なお、本実施例では記憶装置３８を複写機
本体の外部に設置する構成としたが、記憶装置３８を複
写機本体内部に配設してもよい。また、上記複写機から
プリンタ３３を除いた構成はイメージスキャナーとして
機能するものであり、本発明はイメージスキャナーにも
適用可能である。

【００７１】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によるとき
には、ＪＢＩＧ符号化方式に従って画像データを符号化
する通信装置において、２画素の相対位置を表す画素数
を入力して、位置関係がこれと同じである画素の組み合
わせ、およびこれに近い位置関係にある画素の組み合わ
せについて自己相関係数を算出して、最大の相関係数を
与える相対位置をアダプティブテンプレート画素の位置
とするものであるから、相関周期が既知の画像データに
おいて、その周期に対応した相対位置を入力することに
より、符号化効率が高められる。すなわち、符号化に要
する時間が短縮され、符号化後の画像データの圧縮率が
高くなる。

【００７２】入力される画素数が画像データの相関周期
に完全には一致せず近い値であるときにも、この効果は
発揮される。また、原稿が傾いて読み取られる等、原稿
画像の読み取りに多少の誤差が生じた場合であっても、
読み取られた画像データの相関周期に応じてアダプティ
ブテンプレート画素の位置が定められることになるた
め、高い符号化効率で符号化がなされる。

【００７３】請求項２の構成によるときには、２値化さ
れた画素からなる画像データを符号化して伝送する通信
装置において、入力される横方向と縦方向の画素数だけ
離れた位置関係にある画素の組み合わせ、およびそれに
近い位置関係にある画素の組み合わせについて自己相関
係数を算出して、最大の相関係数を与える位置関係を符
号化対象画素に対する参照画素の位置とするものである
から、１周期あたりの横方向と縦方向の画素数が既知の
画像データにおいて、これらを入力することにより、高
い符号化効率が得られる。すなわち、符号化に要する時
間が短縮されるとともに、符号化による画像データの圧
縮率が高くなる。

【００７４】入力される画素数と画像データの相関周期
が多少違っているときにも、この効果は発揮される。さ
らに、原稿画像の読み取りに多少の誤差が生じた場合で
あっても、読み取られた画像データの相関周期に応じて
最大の相関係数を与える相対位置が求められるため、符
号化画素と参照画素は高い確率で相関することになり、
符号化効率は高くなる。

【００７５】請求項３のファクシミリ装置では、画素の
相関周期が既知のときその周期画素数を入力することに
より、送信側装置において符号化を行う際に符号化対象
画素と高い確率で相関する画素が参照されるため、符号
化効率、圧縮率が高くなる。これに伴い、送信側装置か
ら受信側装置に画像データを伝送する時間が短縮され
て、伝送効率が向上する。

【００７６】また、請求項４の複写機および請求項５の
イメージスキャナーによるときにも、画素の相関周期が
既知のときその周期画素数を入力するすることにより、
符号化対象画素と高い確率で相関する画素を参照して符
号化が行われるため、符号化の効率が高くなり、データ
圧縮率も高くなって記憶装置への画像データ伝送時間が
短縮される。さらに、画像データを記憶するために要す
る記憶装置の記憶領域が縮減される。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の第１の実施例のファクシミリ装置の
構成を示すブロック図。

【図２】 第１の実施例のファクシミリ装置の操作部の
外観を示す図。

【図３】 第１の実施例の相関周期の画素数を入力する
処理のフローチャート。

【図４】 第１の実施例の相関周期の画素数入力におけ
る表示部の表示と使用者のキー操作を示す図。

【図５】 第１の実施例のファクシミリ装置の送信時の
処理を示すフローチャート。

【図６】 本発明の第２の実施例の電子複写機の構成を
示すブロック図。

【図７】 ＪＢＩＧのベースシステムの概要を示すブロ
ック図。

【図８】 最低解像度層の画像の２ラインモデルテンプ
レートとアダプティブテンプレートのデフォルト位置を
示す図。

【図９】 最低解像度層の画像の３ラインモデルテンプ
レートとアダプティブテンプレートのデフォルト位置を
示す図。

【符号の説明】

１ 読み取り部 ２ 画像処理部 ３ 制御部 ４ ＲＯＭ ５ ＲＡＭ ６ 符号化復号化装置 ７ モデム ８ ＮＣＵ ９ 操作部 １０ 記録部

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ＪＢＩＧ符号化方式に従って画像データ
   を符号化する通信装置において、 ２画素の相対位置の数値を入力するための入力手段と、 相対位置が前記入力手段から入力される数値を含む所定
   の画素数である２画素の組み合わせについて、画素値の
   自己相関係数を算出して最大の自己相関係数を与える相
   対位置を求めるアルゴリズムを遂行する手段と、 前記手段によって求めた相対位置に基づいてアダプティ
   ブテンプレート画素の位置を決定し、画像データを符号
   化する符号化手段とを備えることを特徴とする通信装
   置。
2. 【請求項２】 ２値化された画素からなる画像データを
   符号化して伝送する通信装置において、 横方向の画素数および縦方向の画素数を入力するための
   入力手段と、 相対位置が同じである２画素からなる画素の組み合わせ
   のうち、前記２画素の横方向の相対位置が前記入力手段
   から入力される横方向の画素数を含む第１の所定画素数
   であり、前記２画素の縦方向の相対位置が前記入力手段
   から入力される縦方向の画素数を含む第２の所定画素数
   である組み合わせについて、前記２画素の自己相関係数
   を算出して、最大の自己相関係数を与える横方向の画素
   間隔と縦方向の画素間隔を求める参照位置決定手段と、 符号化対象画素から横方向と縦方向にそれぞれ、前記参
   照位置決定手段によって求められる横方向の画素間隔と
   縦方向の画素間隔だけ離れた位置にある画素を参照し
   て、符号化対象画素の符号化を行う符号化手段とを備え
   ることを特徴とする通信装置。
3. 【請求項３】 請求項１または２に記載の通信装置はフ
   ァクシミリ装置である。
4. 【請求項４】 請求項１または２に記載の通信装置は、 原稿読み取り手段と、 前記原稿読み取り手段によって読み取られた画像データ
   を処理するとともに、該画像データを前記符号化手段に
   与える画像処理手段と、 前記符号化手段によって符号化された画像データを記憶
   装置へ送信する送信手段とを備える複写機であることを
   特徴とする。
5. 【請求項５】 請求項１または２に記載の通信装置は、 原稿読み取り手段と、 前記原稿読み取り手段によって読み取られた画像データ
   を処理するとともに、該画像データを前記符号化手段に
   与える画像処理手段と、 前記符号化手段によって符号化された画像データを記憶
   装置へ送信する送信手段とを備えるイメージスキャナー
   であることを特徴とする。