JPH08186719A - 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。送信時の符号化に
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、符号化対象画素に対するア
ダプティブテンプレート画素の位置を入力値を含む所定
の範囲内で変化させて、各位置において画像データの符
号化を行い圧縮率を算出する。このうち最高の圧縮率を
与えた位置を、送信時の符号化におけるアダプティブテ
ンプレート画素の位置とする。

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、アダプティブテンプ
レート画素の位置を入力するための入力手段と、符号化
前の画像データと符号化後の画像データの大きさを比較
して符号化による圧縮率を算出する圧縮率算出手段と、
入力手段から入力される位置を含む所定の範囲内でアダ
プティブテンプレート画素の位置を変化させ、各位置に
おいて画像データの符号化を行って圧縮率算出手段によ
って圧縮率を求めて、最高の圧縮率を与えるアダプティ
ブテンプレート画素の位置を決定する位置決定手段と、
位置決定手段によって位置を決定されたアダプティブテ
ンプレート画素を参照して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
タを各画素の値を順次符号化することにより符号化して
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、符号化対象画
素に対して所定の相対位置にある参照画素を参照して符
号化対象画素を順次符号化し、画像データの符号化を行
う符号化手段と、符号化前の画像データと符号化後の画
像データの大きさを比較して符号化による圧縮率を算出
する圧縮率算出手段と、符号化対象画素に対する参照画
素の相対位置を、横方向に前記横方向の画素数を含む第
１の所定画素数の範囲内で変化させ、それぞれの横位置
について縦方向に前記縦方向の画素数を含む第２の所定
画素数の範囲内で変化させて、各位置について符号化手
段によって画像データの符号化を行い圧縮率算出手段に
よって圧縮率を求めて、最高の圧縮率を与える位置を見
い出し、この位置を符号化対象画素に対する参照画素の
相対位置と決定する参照画素位置決定手段とを備える構
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、アダプティブテンプレート画
素の位置を入力するための入力手段と、符号化前の画像
データと符号化後の画像データの大きさを比較して符号
化による圧縮率を算出する圧縮率算出手段と、入力手段
から入力される位置を含む所定の範囲内でアダプティブ
テンプレート画素の位置を変化させ、各位置において画
像データの符号化を行って圧縮率算出手段によって圧縮
率を求めて、最高の圧縮率を与えるアダプティブテンプ
レート画素の位置を決定する位置決定手段と、位置決定
手段によって位置を決定されたアダプティブテンプレー
ト画素を参照して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ときは、入力された位置を含む所定
範囲内に位置するアダプティブテンプレート画素それぞ
れについて、画像データの符号化が行われ、圧縮率が算
出される。このうちの最も高い圧縮率に対応する位置が
アダプティブテンプレート画素の位置として符号化手段
によって参照され、画像データの符号化が行われる。

【００２２】画素間の相関の周期が知られておりその１
周期当たりの画素数がアダプティブテンプレート画素の
位置として入力されたときには、その位置での符号化に
よる圧縮率が最高になる。相関周期に近い画素数が入力
されたときには、相関周期に対応する画素数が所定範囲
内に存在することになって、この位置での符号化が最高
の圧縮率を与える。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、読み取り後の画像データの相関周期に合致するアダ
プティブテンプレート画素位置が所定範囲内に存在する
ことになり、これによる符号化が最高の圧縮率を与え
る。

【００２３】さらに、画素間の相関の周期が知られてい
ないときでも、入力された位置を含む所定範囲内で、最
高の圧縮率を与えるアダプティブテンプレート画素位置
が決定され、符号化に用いられる。

【００２４】また、２値化された画素からなる画像デー
タを各画素の値を順次符号化することにより符号化して
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、符号化対象画
素に対して所定の相対位置にある参照画素を参照して符
号化対象画素を順次符号化し、画像データの符号化を行
う符号化手段と、符号化前の画像データと符号化後の画
像データの大きさを比較して符号化による圧縮率を算出
する圧縮率算出手段と、符号化対象画素に対する参照画
素の相対位置を、横方向に前記横方向の画素数を含む第
１の所定画素数の範囲内で変化させ、それぞれの横位置
について縦方向に前記縦方向の画素数を含む第２の所定
画素数の範囲内で変化させて、各位置について符号化手
段によって画像データの符号化を行い圧縮率算出手段に
よって圧縮率を求めて、最高の圧縮率を与える位置を見
い出し、この位置を符号化対象画素に対する参照画素の
相対位置と決定する参照画素位置決定手段とを備える構
成とするときは、符号化対象画素に対する参照画素の相
対位置を横方向と縦方向にそれぞれ所定の画素数の範囲
内で変化させて、それぞれについて符号化がなされ圧縮
率が算出される。このとき、参照画素位置の変化の範囲
には、横方向、縦方向ともに、入力される画素数が含ま
れる。所定範囲内の全て参照画素位置のうち、最高の圧
縮率を与えたものが符号化対象画素に対する参照画素の
相対位置として決定される。

【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、符号化画素から入力画素数だ
け離れた位置にある画素を参照画素としたものが、最高
の圧縮率を与える。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、相関周期に対応する相対位
置が所定範囲内に存在することになり、それを参照画素
位置としたものが最高の圧縮率を与える。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、読み取り後の画像データの横方
向と縦方向の相関周期に近い画素数となる相対位置が所
定範囲内に存在することになり、これが高い圧縮率を与
える。

【００２６】さらに、画素間の相関の周期が知られてい
ないときでも、入力された画素数を含む所定の範囲内
で、最高の圧縮率を与える参照画素位置が見い出され、
これが符号化対象画素に対する相対位置と決定されるこ
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。しかも、圧縮率を実際に算出して確認し、
最高の圧縮率となるように符号化が行われる。したがっ
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。相関周期が既知でないときでも、所定の範囲内で
最高の圧縮率を与える画素が参照されるため、符号化効
率が向上する。

【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。しかも、圧縮率
を実際に算出して確認し、最高の圧縮率となるように符
号化が行われるため、画像データが確実にかつ効率よく
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。
相関周期が知られていないときでも、入力に基づく所定
の範囲内で最高の圧縮率を与える画素が参照されるた
め、符号化効率が向上する。

【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全てＲＡＭ５に一旦格納される。
ＲＡＭ５に格納された画像データは制御部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
相関周期を含む範囲内で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を変化させ、それぞれの
アダプティブテンプレート位置ごとに画像データの符号
化を行って圧縮率を算出し、最高の圧縮率を与える位置
にアダプティブテンプレート画素を決定する。

【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。横方向と縦方向に所
定の画素数ｂｘ、ｂｙを設定し、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ｋ1、
縦方向の相対位置ｋ2を、それぞれ（ａｘ−ｂｘ）〜
（ａｘ＋ｂｘ）、（ａｙ−ｂｙ）〜（ａｙ＋ｂｙ）の範
囲で順次変化させる。ｋ1、ｋ2の全ての組み合わせにつ
いて、画像データの符号化を行い、それぞれの符号化の
結果について式（１）に従って圧縮率Ｃ（k1,k2）を算
出する。

【００４５】次いで、これらの符号化の結果の中から、
最高の圧縮率すなわち値の最も小さい圧縮率を与えるｋ
1、ｋ2を見い出し、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と縦方向の相対位置と決定す
る。なお、ｋ1とｋ2がともに０のときに最高の圧縮率と
なった場合には、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。また、画素数ａｘ、ａｙの入力がなされない場
合にも、デフォルト位置にアダプティブテンプレート画
素を定める。

【００４６】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。

【００４７】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。

【００４８】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。

【００４９】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。

【００５０】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数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。

【００５１】＃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。＃１２０で、ｋ1およびｋ2に
初期値ａｘ−ｂｘ、ａｙ−ｂｙをそれぞれ与える。

【００５２】＃１２５で、これらのｋ1、ｋ2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
ンプレート画素を参照して、画像データの符号化を行
う。このとき、ＲＡＭ５に格納されている全ての画像デ
ータを読み出して符号化する。次いで＃１３０で、式
（１）に従って圧縮率Ｃ（k1,k2）を算出し、ｋ1、ｋ2
とともにＲＡＭ５に格納する。

【００５３】＃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＃１２５に戻って符号化と圧縮率算出を行う。この
反復処理により、１つのｋ1についての圧縮率が全て算
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。

【００５４】＃１５０でｋ1とａｘ＋ｂｘを比較し、ｋ1
がａｘ＋ｂｘ以下のときには＃１３０に戻って符号化と
圧縮率算出を行う。ｋ1がａｘ＋ｂｘを超えているとき
には＃１５５に進む。この段階で、アダプティブテンプ
レート画素を（ａｘ−１、ａｙ−１）から（ａｘ＋１、
ａｙ＋１）までの９個所に設定した符号化と圧縮率算出
が全て終了している。

【００５５】＃１５５で、算出した全ての圧縮率とそれ
に対応するｋ1、ｋ2をＲＡＭ５から読み出す。＃１６０
で、これらの圧縮率を比較して最小値のものを見い出
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、＃１６５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。

【００５６】その後、＃１７０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＃１７５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。

【００５７】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、
符号化画素と確実に相関するため、符号化効率が向上す
る。しかも、実際に最高の圧縮率を与える位置にアダプ
ティブテンプレート画素が定められるため、送信時の符
号化の結果は極めて高い圧縮率となる。

【００５８】本実施例においては、アダプティブテンプ
レート画素の位置決定のために、全画像データを用いて
いるが、より小さい範囲の画像データ、たとえば原稿の
第１ページの画像データのみを符号化して圧縮率を算出
するようにしてもよい。この場合、アダプティブテンプ
レート画素の位置決定に要する時間を短縮することがで
きる。

【００５９】相関周期に近い数値がアダプティブテンプ
レート画素位置として入力されたときには、圧縮率を調
べる所定の範囲内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り、これが最高の圧縮率を与える。
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、読み取り後
の画像データに対応する相関周期が圧縮率を調べる所定
範囲内に存在して、これが最高の圧縮率を与える。した
がって、これらの場合でも、送信時には高い圧縮率で符
号化が行われることになる。

【００６０】このためには、画素の所定数ｂｘ、ｂｙを
大きく設定することが一層効果的である。ただし、ｂ
ｘ、ｂｙを大きくすると符号化の量が多くなり、アダプ
ティブテンプレート画素位置の決定に要する時間が増大
するため、前述のように符号化する画像データの範囲を
小さく設定する。

【００６１】さらに、本実施例のファクシミリ装置で
は、相関周期が知られていないときでも、入力された位
置のみならずそれを含む所定範囲内で圧縮率が調べら
れ、最高の圧縮率を与える位置にアダプティブテンプレ
ート画素が定められるため、確実に圧縮率高く符号化す
ることができる。

【００６２】また、ＲＯＭ４に画素数ａｘ、ａｙのデフ
ォルト値を記憶しておき、相関周期が不明でこれらの入
力がなされないときには、ＲＯＭ４からａｘ、ａｙを読
み出して、符号化と圧縮率算出を行い、アダプティブテ
ンプレート画素位置を決定するようにしてもよい。

【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、それを含む所定範囲内でアダプ
ティブテンプレート画素の位置を変化させて符号化を行
い、最高の圧縮率を与える位置に定める。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を参照して
符号化を行うことにより、画像データは高い圧縮率で符
号化される。したがって、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、入力された位置を含む所定範囲
内でアダプティブテンプレート画素を変化させ、各位置
で符号化を行い圧縮率を算出して、最高の圧縮率を与え
る位置を見い出すものであるから、相関周期が既知の画
像データの場合、その周期に対応した位置を入力するこ
とにより、確実にかつ極めて高い圧縮率で符号化するこ
とができる。

【００７２】また、入力される位置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、あるいは原
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、入力された位置の周辺
でも圧縮率が算出されるため、上記効果が発揮される。

【００７３】さらに、相関周期が既知ではない場合にお
いても、入力位置を含む所定の範囲内で最大の圧縮率を
与えるアダプティブテンプレート画素の位置が見い出さ
れるため、符号化効率が確実に向上する。

【００７４】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各画素の値を順次符号化
することにより符号化して伝送する通信装置において、
入力した画素数を含む所定の大きさの範囲内で符号化対
象画素に対する参照画素の位置を変化させて、それぞれ
の参照画素位置で符号化を行い圧縮率を算出するもので
あるから、画像データの相関周期が知られているとき、
その１周期に対応する縦横の画素数を入力することによ
り、確実にかつ極めて高い圧縮率で画像データを符号化
することができる。

【００７５】入力される画素数と画像データの相関周期
が多少違っている場合、あるいは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、入力された画素数の周辺の位置でも符号化
と圧縮率算出が行われるため、上記効果が発揮される。

【００７６】さらに、相関周期が知られていないときで
あっても、入力された画素数に対応する位置のみならず
その周辺位置についても参照画素を設定して圧縮率を算
出するので、高い圧縮率を与える参照画素位置が見いだ
される。したがって、画像データの圧縮率が確実に向上
する。

【００７７】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に対応した値を入力する
ことにより、送信側装置において、極めて高い圧縮率で
画像データの符号化を行うことができる。したがって、
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。相関周期が未知で
あっても、圧縮率が高められるため伝送効率が確実に向
上する。

【００７８】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ことにより、極め
て高い圧縮率で画像データの符号化を行うことができ
る。したがって、記憶装置への画像データ伝送時間が短
縮されるとともに、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、 アダプティブテンプレート画素の位置を入力するための
   入力手段と、 符号化前の画像データと符号化後の画像データの大きさ
   を比較して符号化による圧縮率を算出する圧縮率算出手
   段と、 前記入力手段から入力される位置を含む所定の範囲内で
   アダプティブテンプレート画素の位置を変化させ、各位
   置において画像データの符号化を行って前記圧縮率算出
   手段によって圧縮率を求めて、最高の圧縮率を与えるア
   ダプティブテンプレート画素の位置を決定する位置決定
   手段と、 前記位置決定手段によって位置を決定されたアダプティ
   ブテンプレート画素を参照して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
   各画素の値を順次符号化することにより符号化して伝送
   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、 符号化対象画素に対して所定の相対位置にある参照画素
   を参照して符号化対象画素を順次符号化し、画像データ
   の符号化を行う符号化手段と、 符号化前の画像データと符号化後の画像データの大きさ
   を比較して符号化による圧縮率を算出する圧縮率算出手
   段と、 前記符号化対象画素に対する前記参照画素の相対位置
   を、横方向に前記横方向の画素数を含む第１の所定画素
   数の範囲内で変化させ、それぞれの横位置について縦方
   向に前記縦方向の画素数を含む第２の所定画素数の範囲
   内で変化させて、各位置について前記符号化手段によっ
   て画像データの符号化を行い前記圧縮率算出手段によっ
   て圧縮率を求めて、最高の圧縮率を与える位置を見い出
   し、この位置を符号化対象画素に対する参照画素の相対
   位置と決定する参照画素位置決定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。