JPH0896140A - 画像データの圧縮方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 縦方向に同一色が連続する多色画像の画像デ
ータを効率良く圧縮すること。 【構成】 圧縮対象の画像データを予め定めた座標位置
の画像データから２次元平面の縦方向に走査し、注目画
素の左横隣の画素の画像データが注目画素と同一色であ
るか否かを調べ、同一であれば注目画素を縦方向に１画
素ずれた位置に設定し、同一色でなければ注目画素を同
一色の連鎖を検出する基準画素として定め、この基準画
素に対して縦方向に同一色が連鎖するか否かを調べ、連
鎖する場合は異なる色が出現するまでの同一色の連鎖画
素数、連鎖の関係および連鎖している色を示すデータを
登録した後、前記基準画素に対する横方向の同一色の連
鎖を調べる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、多色の画像データを効
率良く圧縮する画像データの圧縮方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、多色の画像データを圧縮する方法
として、フリーソフトウェアの「ｐｉｃ」（発表元；電
脳倶楽部）で開示されている方法がある。

【０００３】この「ｐｉｃ」による画像圧縮方法は、同
じ色の画素が縦方向や横方向に広く連続していることに
着目し、横方向の色の変化点を検出し、その変化点を数
ビットで表すことによって圧縮するものである。

【０００４】色の変化点の検出方法は、まず画像左上端
より右横方向に画素の色を走査し、色の変化が検出でき
れば、長さと色を登録する。そこから、下方向の数画素
（例えば、下方向の左右５画素）を調べ、その中に同色
の変化点があれば、それを連鎖として座標を登録し、そ
の座標を変化点からはずす。これを、下方向の同色の変
化点が検出できなくなるまで繰り返す。下方向の同色の
変化点が検出できなければ、右方向の色の変化点の検出
から続行する。画像右端まで走査した場合は、１画素下
の左端から検出を続行し、これが画像右下になるまで検
出を繰り返すというものである。

【０００５】図１２は、そのアルゴリズムを図示したも
のであり、走査開始点から下方向の数画素を調べ、同色
の並びすなわち連鎖がなければ、「連鎖なし」として
「０」を登録し、連鎖があれば「１」を登録する。次
に、そこから真下に連鎖があれば「１０」、下１つ右に
連鎖があれば「１１」、下１つ左に連鎖があれば「０
１」、それ以外に連鎖があれば「００」を登録すること
を繰返し、「００」を登録した後に連鎖が継続している
変化点があれば「１」を登録し、その連鎖が下２つ左で
あれば「０」、下２つ右であれば「１」を登録し、再度
連鎖の検出に戻る。そして、連鎖がなくなったならば
「０」を登録する。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
方法では、縦方向に変化点が連続した場合、同じデータ
を繰り返すことになり、圧縮効率が悪くなるという問題
がある。

【０００７】本発明の目的は、縦方向に同一色が連続す
る多色画像の画像データを効率良く圧縮することができ
る画像データの圧縮方法を提供することにある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明では、「ｐｉｃ」
と同じく横の色の変化点を検出するが、最初の色の変化
点を検出する方向を、画像の左上端より縦方向にしたこ
とである。

【０００９】すなわち、２次元平面上に表現される圧縮
対象の多色画像の画像データを圧縮する方法において、
圧縮対象の画像データを予め定めた座標位置の画像デー
タから２次元平面の縦方向に走査し、現在の走査点であ
る注目画素の左横隣の画素の画像データが注目画素と同
一色であるか否かを調べ、同一であれば注目画素を縦方
向に１画素ずれた位置に設定し、同一色でなければ注目
画素を基準画素として定め、この基準画素に対して縦方
向に同一色が連鎖するか否かを調べ、連鎖する場合は異
なる色が出現するまでの同一色の連鎖画素数、連鎖の関
係および連鎖している色を示すデータを登録した後、前
記基準画素に対して横方向に同一色が連鎖するか否かを
調べ、連鎖する場合は連鎖を検出した画素位置のデータ
を登録した後、この画素位置を新たな基準画素に設定
し、縦方向の連鎖および横方向の連鎖を順次検出する処
理を最終画素まで繰返し行い、圧縮対象の多色画像の画
像データを同一色の連鎖画素数、連鎖の関係および連鎖
している色を示すデータから成るデータに圧縮すること
を特徴とする。

【００１０】

【作用】本発明によれば、最初の色の変化点を検出する
方向を、画像の左上端より縦方向に設定して各画素の画
像データを走査する。

【００１１】色の変化点を検出した場合、右方向の同色
の変化点の検出を行う。

【００１２】このようにすることによって、色の変化点
の座標より右には、色の変化点は存在しないことにな
り、真横の１画素を除いた右側４画素を調べるだけで、
検出可能となる。さらに、色の変化点が真横ということ
を表すパターンを下方向の同色の変化点の長さに変更す
ることで、圧縮の効率向上が可能である。

【００１３】従って、従来方法の圧縮率を低下させるこ
となく、縦線の多い画像の圧縮効率を向上させることが
可能となる。

【００１４】

【実施例】以下、本発明の実施例を図を用いて説明す
る。

【００１５】図１は、本発明の画像データの圧縮方法を
実現するシステムの一実施例を示すシステム構成図であ
り、ＣＰＵ１、メモリ２、画像入力装置３、原画像デー
タ用バッファ４、表示装置５、画像データ保存装置６と
から構成されている。

【００１６】ＣＰＵ１は、画像入力装置３やメモリ２等
の周辺装置を制御し、メモリ２に格納されたデータ圧縮
用プログラム７を実行して原画像データの圧縮を行う装
置である。

【００１７】メモリ２は、原画像データの圧縮のための
データ圧縮用プログラム７と、複数の色に対するコード
を記録するための色テーブル８などを格納する不揮発性
のメモリである。

【００１８】画像入力装置３は、原画像データ等を入力
するための装置であり、例えばイメージスキャナなどが
利用される。

【００１９】原画像データ用バッファ４は、画像入力装
置３によって入力された原画像データを格納する領域で
ある。

【００２０】表示装置５は、画像データ保存装置６に保
存された画像データやデータ圧縮プログラム７の実行に
より圧縮した画像データを対応する可視画像に変換して
表示する装置であり、例えば、ディスプレイが使用され
る。この場合、プリンタを使用することも可能である。

【００２１】画像データ保存装置６は、圧縮した画像デ
ータを格納する装置であり、例えば、磁気ディスクや光
ディスクなどが使用される。

【００２２】次に、図２の原画像データ２０及び図３〜
図５のフローチャートを用いて、本実施例のデータ圧縮
プログラム７による原画像データ２０の圧縮処理動作に
ついて説明する。

【００２３】まず、画像入力装置３から原画像データ２
０を入力し、ＣＰＵ１を介して原画像データ用バッファ
４に格納する。ＣＰＵ１は、この原画像データ２０につ
いて、メモリ２からデータ圧縮プログラム７を読み込ん
で圧縮処理を実行する。

【００２４】ここで、図２の多色の原画像データ２０は
図の横方向をＸ座標、縦方向をＹ座標とし、それぞれＸ
＝０〜７，Ｙ＝０〜７の画素の色を数値で示している。
この場合の数値は、例えば６５５３６色のうちどの色で
あるかを示す色コードであり、本例では、「０」と
「５」の２色で構成される画像を示している。

【００２５】まず、データ圧縮の動作が１回目のサイク
ルか否かを判定する（ステップ１０１）。１回目のサイ
クルであれば、図２の図示していない座標（０，−１）
を色の変化点と仮定する（ステップ１０２）。

【００２６】ここで、サイクルとは、圧縮データのビッ
ト列をどのようにして抽出するかのサイクルであり、長
さ、色、連鎖の順番でビット列の抽出を行う。これら１
サイクルの個々の処理については、後で詳細に説明す
る。また、色の変化点とは、現在の走査点である注目画
素の色と左隣の座標の画素の色とを比較し、色が変化し
ていれば、その走査している現在の座標の画素のことで
あり（但し、１回目のサイクルについては例外）、図２
では網掛け部分が色の変化点、すなわち基準画素に相当
する。この場合、色が変化しているかの判断は、各座標
に示される数値（色コード）の変化によって判断され
る。

【００２７】次に、図２の（ａ）方向（すなわち縦方
向）に色の変化点をサーチし（ステップ１０３）、圧縮
データの先頭として座標（０，０）を無条件に色の変化
点（基準画素）とする（ステップ１０４）。

【００２８】色の変化点を検出すると、前回検出した色
の変化点の下の座標から今回検出した色の変化点までの
長さを求め、画像データ保存装置６に格納する（ステッ
プ１０６）。

【００２９】本実施例の１回目のサイクルでは、座標
（０，−１）を色の変化点と仮定しているので、その下
の座標（０，０）から次の色の変化点までの長さを求め
るのだが、座標（０，０）の画素は無条件に色の変化点
（基準画素）としているので、長さは「１」で不変であ
る。なお、この長さは、コード化されたビット列で表さ
れる。

【００３０】ここで、検出した色の変化点までの長さの
コード化について、図６を用いて説明する。

【００３１】図６は、検出した色の変化点までの長さを
コード化するために利用されるｗｙｌｅ符号を示す図で
ある。ｗｙｌｅ符号とは、可変長のビット列により
「１」以上の整数を表現するものであり、上述のように
１回目のサイクルでは、色の変化点までの長さが「１」
であるので、これをｗｙｌｅ符号を用いてビット列で表
すと"00"となる。

【００３２】色の変化点までの長さを求めたならば、図
７に示す色テーブル８を用いて検出した変化点の色と同
じ色が色テーブル８に存在するかサーチする（ステップ
１０７）。

【００３３】ここで、この色テーブル８は、複数の色コ
ードを格納するテーブルであり、本実施例ではテーブル
の要素数を「０〜１２７」の「１２８」要素とし、１要
素につき１６ビットから成る色コードを格納するものす
る。なお、要素の数は、色コードのビット数によって可
変長にしてもよい。

【００３４】この色テーブル８にサーチした色が存在す
れば、色テーブル８中に存在するというフラグ"1"と検
出した色が存在する色テーブル８中の位置（７ビットで
表現）をマージして、合計８ビットのコード化されたビ
ット列として画像データ保存装置６に格納する（ステッ
プ１０９）。

【００３５】存在しなければ、サーチした色の色コード
（１６ビット）を色テーブル８に登録し（ステップ１０
８）、テーブル８に存在しないというフラグ"0"と色コ
ードをマージして、合計１７ビットのコード化されたビ
ット列とし、同じく画像データ保存装置６に格納する
（ステップ１０９）。

【００３６】図２の例では、検出した変化点の色（色コ
ード０）が色テーブル８に存在しないので、色（色コー
ド０）のビット列"0000000000000000"を色テーブル８に
登録し、色テーブル８に存在しないというフラグ"0"と
色（色コード０）のビット列"0000000000000000"をマー
ジすると、色のビット列は"00000000000000000"とな
る。

【００３７】検出した変化点の色を求めると、その色と
同じ色の変化点（以下、同色の変化点という）が（ａ）
方向に連続するか（以下、縦の連鎖という）判定する
（ステップ１１０）。

【００３８】縦の連鎖があれば、連鎖があるというフラ
グ"1"をたて、その長さを検出する（ステップ１１
１）。縦の連鎖の長さは、縦の連鎖であるというコー
ド"01"と長さのコードのビット列で表す。また、長さの
コード化は上述したｗｙｌｅ符号を用いて行う。

【００３９】縦の連鎖がなければ、「連鎖なし」という
フラグ"0"をたてる（ステップ１１２）。

【００４０】このように、色の変化点から縦の連鎖の長
さを求めた後、検出した色の変化点を基準に、その右側
４ピクセル（右１つ上，右１つ下，右２つ上，右２つ
下）について同色の変化点があるかサーチするが、ま
ず、右側２ピクセル（右１つ上，右１つ下）について同
色の変化点があるか（以下、横の連鎖という）サーチす
る（ステップ１１３）。

【００４１】横の連鎖があれば、連鎖を検出した位置を
コード化されたビット列（右１つ上"10",右１つ下"1
1"）で表し（ステップ１１４）、連鎖を検出した位置か
ら、再びステップ１１０からステップ１１３までのサイ
クルを横の連鎖がなくなるまで繰り返す。

【００４２】横の連鎖がなければ、連鎖がないというコ
ード"00"で表し（ステップ１１５）、残りの２ピクセル
（右２つ上，右２つ下）について同色の変化点があるか
（以下、その他の連鎖という）サーチする（ステップ１
１６）。

【００４３】その他の連鎖があれば、連鎖があるという
フラグ"1"をたてる（ステップ１１７）。次に、連鎖の
位置が右２つ上の位置かを判定する（ステップ１１
８）。

【００４４】右２つ上の位置ならば、フラグ"0"をたて
（ステップ１１９）、右２つ上の位置でなければ、右２
つ下の位置ということで、フラグ"1"をたてる（ステッ
プ１２０）。そして、連鎖を検出した位置から、再びス
テップ１１０からステップ１２０までのサイクルをその
他の連鎖がなくなるまで繰り返す。その他の連鎖がなけ
れば、フラグ"0"をたてる（ステップ１２１）。

【００４５】最終的には、これらのフラグやコードをビ
ット列としてマージし、画像データ保存装置６に格納し
て（ステップ１２２）、データ圧縮の１回目のサイクル
を終了する。

【００４６】この実施例では、座標（０，０）が最初の
色の変化点（最初の基準画素）なので、そこから（ａ）
方向に同色の変化点をサーチしていくと、座標（０，
１）は、左隣に座標がないので比較できないが、この場
合は座標（７，０）と繋がっていると見做し、これと比
較する。

【００４７】この結果、座標（０，１）は同色の変化点
ではないので、「縦の連鎖はなし」となる。

【００４８】次に上述の方法で、座標（０，０）の右側
４ピクセルに同色の変化点があるか否かをサーチする。
まず、座標（０，０）の右側２ピクセルに横の連鎖があ
るかサーチする。

【００４９】右１つ上の座標は存在しないので無視し、
座標（１，１）は同色の変化点ではないので、「横の連
鎖はなし」となる。最後に、残りの２ピクセルについて
その他の連鎖があるかサーチする。右２つ上の座標は存
在しないので無視し、座標（１，２）は同色の変化点で
はないので、その他の連鎖についても「なし」となる。

【００５０】この結果、座標（０，０）には連鎖はない
ので、最終的に連鎖のビット列は"0"となる。

【００５１】このように、データ圧縮の１回目のサイク
ルを実行すると、長さが「１」、色が「０」、「連鎖が
なし」となる。

【００５２】これをビット列で表すと、長さが"00"、色
が"00000000000000000"、連鎖が"0"という結果となる。

【００５３】以上、データ圧縮の１回目のサイクルにつ
いて説明したが、ステップ１０１で１回目のサイクルで
なければ、「色の変化点＋縦の連鎖の長さ＋１」の座標
から（ａ）方向に色の変化点をサーチする（ステップ１
０５）。

【００５４】色の変化点を検出すると、１回目のサイク
ルと同様にステップ１０６からの処理を実行する。

【００５５】本実施例では、例えば２回目のサイクルを
実行すると、座標（０，０）の次の色の変化点は座標
（１，１）であるので、座標（０，７）は座標（１，
０）に繋がっているとみなされる。長さは「９」とな
り、これをｗｙｌｅ符号を用いてビット列で表すと、"1
10010"となる。

【００５６】次に、検出した変化点の色を求める。ここ
では変化点の色（＝色コード５）が色テーブルに存在し
ないので、色（＝色コード５）のビット列"00000000000
00101"を色テーブル８に登録し、テーブル８に存在しな
いというフラグ"0"と色（色コード５）のビット列"0000
000000000101"をマージすると、色のビット列は"000000
00000000101"となる。

【００５７】変化点の色を求めたならば、座標（１，
１）から縦の連鎖を求める。（ａ）方向に同色の変化点
をサーチしていくと、座標（１，６）まで５画素分の縦
の連鎖があるので、連鎖があるというフラグ"1"、縦の
連鎖であるというコード"01"、その連鎖の長さ「５」に
相当する"1010"（ｗｙｌｅ符号)が求められる。

【００５８】また、座標（１，１）の右側４画素に同色
の変化点があるかサーチする。まず、座標（１，１）の
右側１つ上および右側１つ下の２画素に横の連鎖がある
かサーチする。座標（２，０）、（２，２）は同色の変
化点ではないので、横の連鎖は「なし」となる。

【００５９】最後に、残りの２画素についてその他の連
鎖があるかサーチする。右２つ上の座標は存在しないの
で無視し、座標（２，３）は同色の変化点ではないの
で、その他の連鎖についてもなしとなる。

【００６０】この結果、座標（１，１）には縦の連鎖だ
けがあるので、最終的にフラグやコードをマージした連
鎖のビット列は、"1011010000"となる。

【００６１】このように、データ圧縮の２回目のサイク
ルを実行すると、長さが「９」、色が「０」なので、こ
れをビット列で表すと、長さが"110010"、色が"0000000
0000000101"、連鎖が"1011010000"という結果となる。

【００６２】２回目のサイクル以後は同様にして動作を
繰り返す。

【００６３】３サイクル目では、座標（１，７）を注目
画素として色の変化点を検出するが、座標（１，７）の
左横の座標（０，７）は色が同一であるので、同色の変
化点とはなり得ない（すなわち、基準画素とはならな
い）。次に、座標（２，０）、座標（２，１）もそれぞ
れ左横の座標（１，０）、（１，１）と色が同一である
ので、同色の変化点とはなり得ない。

【００６４】しかし、座標（２，２）の左横の座標
（１，２）と色が異なるので、以下、この座標（２，
２）を同色の変化点として縦方向の連鎖を検出する。

【００６５】このような動作を繰り返すと図８のような
圧縮結果となり、これらのビット列を全てマージしたも
のが最終的な圧縮結果となる。

【００６６】本実施例によれば、図２の画像データ２０
は１２８バイト（１６ビット×６４画素）だが、１２５
ビット（１６バイト）で表すことができ、約８８パーセ
ントの圧縮比とすることが可能である。図２の画像デー
タは、従来の圧縮方法では、１３７ビット（１８バイ
ト）となるので、本実施例においては約９％の圧縮効率
向上となる。

【００６７】従って、縦線が多い画像ほど圧縮率が高く
なる。

【００６８】図９は、画像データ２０の他の例を示すも
のであり、本発明の圧縮方法によれば図１０に矢印で示
すような方法で同色の変化点が検出され、図１１に示す
ようなビット列から成る圧縮結果が得られる。

【００６９】これに対し、図９の画像データ２０を従来
の圧縮方法で圧縮した場合、図１３の矢印で示す方法に
変化点が検出され、図１４に示すようなビット列から成
る圧縮結果が得られる。

【００７０】これらの図１１および図１４から明らかな
ように、圧縮率が極めて向上することが判る。

【００７１】

【発明の効果】以上のように本発明によれば、圧縮対象
の画像データを予め定めた座標位置の画像データから２
次元平面の縦方向に走査し、現在の走査点である注目画
素の左横隣の画素の画像データが注目画素と同一色であ
るか否かを調べ、同一であれば注目画素を縦方向に１画
素ずれた位置に設定し、同一色でなければ注目画素を基
準画素として定め、この基準画素に対して縦方向に同一
色が連鎖するか否かを調べ、連鎖する場合は異なる色が
出現するまでの同一色の連鎖画素数、連鎖の関係および
連鎖している色を示すデータを登録した後、前記基準画
素に対して横方向に同一色が連鎖するか否かを調べ、連
鎖する場合は連鎖を検出した画素位置のデータを登録し
た後、この画素位置を新たな基準画素に設定し、縦方向
の連鎖および横方向の連鎖を順次検出する処理を最終画
素まで繰返し行い、圧縮対象の多色画像の画像データを
同一色の連鎖画素数、連鎖の関係および連鎖している色
を示すデータから成るデータに圧縮するようにしたの
で、縦方向に同一色が連続する多色画像の画像データを
効率良く圧縮することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の画像データ圧縮方法を実現するシステ
ムの一実施例を示すシステム構成図である。

【図２】圧縮対象の画像データの一例を示す図である。

【図３】画像データの圧縮処理手順を示すフローチャー
トである。

【図４】図３の続きを示すフローチャートである。

【図５】図４の続きを示すフローチャートである。

【図６】色の変化点までの長さをコード化するための符
号の例を示す説明図である。

【図７】出現した色コードを登録する色テーブルの構成
図である。

【図８】圧縮結果を示す説明図である。

【図９】圧縮対象の画像データの他の例を示す図であ
る。

【図１０】図９の画像データを本発明の方法で圧縮する
時の同色の変化点の移動の様子を示す説明図である。

【図１１】図９の画像データを本発明の方法で圧縮した
結果を示す説明図である。

【図１２】従来の圧縮方法のアルゴリズムを示す説明図
である。

【図１３】図９の画像データを従来の方法で圧縮する時
の同色の変化点の移動の様子を示す説明図である。

【図１４】図９の画像データを従来の方法で圧縮した結
果を示す説明図である。

【符号の説明】

１…ＣＰＵ、２…メモリ、３…画像入力装置、４…デー
タ用バッファ、５…入力装置、６…画像データ保存装
置、７…データ圧縮プログラム。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ２次元平面上に表現される圧縮対象の多
   色画像の画像データを圧縮する方法であって、 圧縮対象の画像データを予め定めた座標位置の画像デー
   タから２次元平面の縦方向に走査し、現在の走査点であ
   る注目画素の左横隣の画素の画像データが注目画素と同
   一色であるか否かを調べ、同一であれば注目画素を縦方
   向に１画素ずれた位置に設定し、同一色でなければ注目
   画素を基準画素として定め、この基準画素に対して縦方
   向に同一色が連鎖するか否かを調べ、連鎖する場合は異
   なる色が出現するまでの同一色の連鎖画素数、連鎖の関
   係および連鎖している色を示すデータを登録した後、前
   記基準画素に対して横方向に同一色が連鎖するか否かを
   調べ、連鎖する場合は連鎖を検出した画素位置のデータ
   を登録した後、この画素位置を新たな基準画素に設定
   し、縦方向の連鎖および横方向の連鎖を順次検出する処
   理を最終画素まで繰返し行い、圧縮対象の多色画像の画
   像データを同一色の連鎖画素数、連鎖の関係および連鎖
   している色を示すデータから成るデータに圧縮すること
   を特徴とする画像データの圧縮方法。