JPH0918877A - フラクタル画像圧縮装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】領域判別に応じて圧縮時の値域ブロックのサイ
ズを可変することにより、画質の劣化が少なく且つ圧縮
率の高いフラクタル画像圧縮装置を提供することを目的
とする。 【構成】多値の原画像を変域ブロックに分割する第１ブ
ロック分割回路、原画像を変域ブロックよりもサイズの
小さい値域ブロックに分割する第２ブロック分割回路を
備え、各値域ブロックについて縮小パターンとの誤差の
最も少ない変域ブロックの位置情報及びアフィン変換の
パラメータ情報を含む符号データを作成することにより
画像圧縮を行うフラクタル画像圧縮装置において、値域
ブロックの領域判別を行う領域判別回路２４と、領域判
別の結果に応じて値域ブロックをさらにサイズの小さい
値域ブロックに再分割する再分割部２３３とを有し、値
域ブロックが再分割された場合に、再分割後の値域ブロ
ックについての符号データを作成することにより画像圧
縮を行うように構成される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、多値画像をフラクタル
理論に基づいて画像圧縮するフラクタル画像圧縮装置に
関する。

【０００２】マルチメディア時代実現のためのキーテク
ノロジーとして画像圧縮技術が挙げられる。現在におけ
る画像圧縮技術としてＪＰＥＧが連想されるが、最近特
に注目されている画像圧縮技術の一つに、Ｂａｒｎｓｌ
ｅｙらにより提案されたフラクタル画像圧縮がある。フ
ラクタル画像圧縮は、自然画像の中にある部分的自己相
似性を利用した手法である。つまり、ある原画像につい
て、その原画像の一部を取り出した場合に、取り出した
画像とよく似た別の画像が原画像の中に異なる大きさで
存在すると考えられる。このような部分的自己相似性を
利用して、原画像を複数のブロックに分割しこれらブロ
ック間の相似性により画像を符号化して画像圧縮を行
い、これとは逆に反復的に画像を再生して画像の復元を
行う。フラクタル画像圧縮は、他の圧縮方法と異なって
画像内の異なるサイズのブロック間の部分的な自己相似
性を利用することから、復元時に解像度に依存しないと
いう利点がある。これは、解像度の異なる機器に出力す
る際に画質の劣化が目立たないという他の圧縮方法には
ない利点を示すものであり、マルチメディア時代におい
て特に望まれる有利な点である。

【０００３】

【従来の技術】図８は従来のフラクタル画像圧縮の概略
を示す図である。図８において、原画像ＧＦは、複数の
値域ブロックＢＲ（ブロックサイズＫ×Ｌ）に分割さ
れ、また、値域ブロックＢＲよりもサイズの大きい複数
の変域ブロックＢＤ（ブロックサイズＭ×Ｎ：Ｍ＞Ｋ，
Ｎ＞Ｌ）に分割される。変域ブロックＢＤを縮小変換す
ることにより、値域ブロックＢＲと同じサイズの縮小パ
ターンＢＤＰ１が作成される。縮小パターンＢＤＰ１に
対し、０度、９０度、１８０度、２７０度の回転変換を
それぞれ行い、且つそれぞれにより得られた縮小パター
ンＢＤＰ１〜４に対して濃度反転変換を行うことによ
り、合計８種類の縮小パターンＢＤＰ１〜８が得られ
る。

【０００４】１つの値域ブロックＢＲに対して、全部の
変域ブロックＢＤについての各縮小パターンＢＤＰ１〜
８との比較を行って誤差を算出し、その中で誤差が最小
となる変域ブロックＢＤとその縮小パターンＢＤＰを選
択する。選択された変域ブロックＢＤの原画像ＧＦ中に
おける位置に関する情報、及び縮小パターンＢＤＰの変
換パラメータに関する情報を、その値域ブロックＢＲの
符号データとして出力する。このような処理を全部の値
域ブロックＢＲについて行うことにより、原画像ＧＦに
ついて圧縮された符号データが得られる。

【０００５】上述のようにして得られた符号データの復
元の際には、符号データに含まれる変域ブロックの位置
にある任意の初期画像に対して、符号データに含まれる
変換パラメータに応じた変換を行うことによって、初期
画像よりも原画像に近い復号化された値域ブロックＢＲ
の画像が得られる。この処理を画像全体に対して何度も
繰り返すことによって、原画像に近い画像が復元され
る。

【０００６】このようなフラクタル画像圧縮に関する文
献としては、例えば特開平６−９８３１０号公報が挙げ
られる。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】ところで、フラクタル
画像圧縮において、復元される画像の画質を向上させる
ためには、値域ブロックＢＲのサイズを小さくしておく
のが好ましい。しかし、値域ブロックＢＲのサイズを小
さくすると、それだけデータ量が増大するので圧縮率の
向上が図れない。したがって、ある程度の圧縮率を得る
ために、ある程度の画質劣化を避けることができない。

【０００８】上述した従来のフラクタル画像圧縮におい
ては、文字や写真の区別なく同一の処理による圧縮が行
われており、そのため画質の劣化を少なくすると圧縮率
を高くすることができず、逆に圧縮率を高くすると画質
の劣化が目立つということとなり、画質の劣化を少なく
し且つ圧縮率を高くすることができなかった。

【０００９】本発明は、上述の問題に鑑みてなされたも
ので、領域判別に応じて圧縮時の値域ブロックのサイズ
を可変することにより、画質の劣化が少なく且つ圧縮率
の高いフラクタル画像圧縮装置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】請求項１の発明に係る装
置は、多値の原画像を複数の変域ブロックに分割する変
域ブロック分割手段と、前記原画像を前記変域ブロック
よりもサイズの小さい複数の値域ブロックに分割する値
域ブロック分割手段と、前記変域ブロックにアフィン変
換を行って前記値域ブロックと同じサイズの縮小パター
ンを作成する縮小パターン作成手段と、前記値域ブロッ
クと前記縮小パターンとを比較してそれらの誤差を算出
する誤差算出手段と、前記値域ブロックについて前記縮
小パターンとの誤差の最も少ない変域ブロック及びアフ
ィン変換のパラメータを選択する最小誤差選択手段とを
備え、前記各値域ブロックについて、前記縮小パターン
との誤差の最も少ない変域ブロックの位置に関する情報
及び前記アフィン変換のパラメータに関する情報を含む
符号データを作成することにより画像圧縮を行うフラク
タル画像圧縮装置において、前記値域ブロックの領域判
別を行う領域判別手段と、前記領域判別手段による領域
判別の結果に応じて、前記値域ブロックをさらにサイズ
の小さい値域ブロックに再分割する再分割手段と、を有
し、前記値域ブロックが再分割された場合に、再分割後
の値域ブロックについての符号データを作成することに
より画像圧縮を行うように構成される。

【００１１】請求項２の発明に係る装置では、前記領域
判別手段は、前記値域ブロックに画像のエッジが含まれ
ているエッジ領域であるか否かを領域判別し、前記再分
割手段は、エッジ領域である値域ブロックに対して再分
割を行うように構成される。

【００１２】なお、変域ブロック分割手段、値域ブロッ
ク分割手段などの各手段は、ハードウェアからなる回路
により又はＭＰＵなどを用いたソフトウェアによって実
現される。

【００１３】

【作用】領域判別手段は、値域ブロックの領域判別を行
う。領域判別として、例えば文字領域、写真領域の判別
が行われる。文字領域であるか否かの判別のために、例
えばエッジを含んだエッジ領域であるか否かが判断され
る。

【００１４】再分割手段は、領域判別の結果に応じて、
値域ブロックを再分割する。これによって、再分割後の
値域ブロック（再分割値域ブロック）のサイズが小さく
なり、またエッジを含む値域ブロックが少なくなり、復
元画像における画質の劣化が防止される。

【００１５】なお、本発明において、アフィン変換に
は、縮小変換、回転変換、濃度反転変換、鏡変換、平行
移動変換など、種々の変換が含まれる。

【００１６】

【実施例】まず、本発明の原理について説明する。図１
は本発明に係るフラクタル画像圧縮の概略を示す図、図
２はフラクタル画像圧縮された画像の画像復元の概略を
示す図、図７は原画像ＧＦにおける変域ブロックＢＤと
値域ブロックＢＲとの関係を示す図である。なお、図１
において、図８と同一の部分については従来の技術の項
で説明したので、ここでの説明は省略し又は簡略化す
る。

【００１７】図１において、原画像ＧＦは、複数の値域
ブロックＢＲ（ブロックサイズＫ×Ｌ）に分割される
が、分割された値域ブロックＢＲについて領域判別が行
われる。領域判別によって、その値域ブロックＢＲがエ
ッジ領域である場合には、値域ブロックＢＲの再分割が
行われる。つまり、当該値域ブロックＢＲに含まれる画
素の最大濃度値Ｃmax と最小濃度値Ｃmin との差（Ｃma
x −Ｃmin ）が一定の基準値Ａを越える場合にエッジ領
域であるとされる。エッジ領域であるか否かによって、
文字領域であるか又は写真領域であるかが判別されるこ
ととなる。

【００１８】エッジ領域である場合には、値域ブロック
ＢＲを再分割することによって得られた値域ブロックＢ
Ｒ（これを「再分割値域ブロックＢＲＲ」ということが
ある）について、最小誤差が算出される。エッジ領域で
ない場合には、再分割する前の値域ブロックＢＲについ
て、最小誤差が算出される。また、値域ブロックＢＲ
（値域ブロックＢＲ又は再分割値域ブロックＢＲＲ）に
ついて、その濃度の平均値ＶＭが算出され、算出された
平均値ＶＭ、最小誤差の変域ブロックＢＤの位置情報、
及び縮小パターンＢＤＰ１〜８についての変換情報であ
る縮小率（縮小変換係数）α、回転角度（回転変換係
数）θ、及び濃度変換の有無Ｚに基づいて、符号データ
ＤＣが作成される。なお、値域ブロックＢＲは、通常正
方形とされることが多く、例えば８×８画素、４×４画
素などとされる。変域ブロックＢＤは値域ブロックＢＲ
よりもサイズが大きく、それらは互いに相似形とされる
ことが多い。

【００１９】図２において、復元画像ＲＦは、復元処理
が繰り返されるにしたがって原画像ＧＦに近づくように
復元（伸長）される画像であり、復元処理の開始時にお
いては初期画像が設定される。初期画像として、例えば
符号データＤＣに含まれる各値域ブロックＢＲの平均値
ＶＭが設定される。復元処理において、最初の符号デー
タＤＣに含まれる変域ブロックＢＤの位置情報に基づい
て、復元画像ＲＦから変域ブロックＢＤが抽出される。
抽出された変域ブロックＢＤに対して、符号データＤＣ
に含まれる縮小率αを用いて縮小変換を行って縮小変換
画像ＢＤＦを得る。縮小変換画像ＢＤＦに対して、回転
角度θを用いて回転変換を行い、濃度反転変換の有無Ｚ
に応じた変換を行って回転変換画像ＢＤＧを得る。回転
変換画像ＢＤＧに対して、エッジ再現処理及びスムージ
ング処理を行って値域ブロックＢＲについての復元画像
である値域復元画像ＲＦＲ１，２を得る。

【００２０】エッジ再現処理は、例えば濃度が周囲の画
素とは異なる１つの画素がある場合に、その１つの画素
の濃度を周囲の画素の濃度に合わせた上、各画素の濃度
を閾値によって２値の濃度とする。これによって、文字
のエッジ部分が再現され又は強調される。スムージング
処理は、例えば隣接する画素間の濃度の変化が滑らかに
なるように、各画素の濃度値を設定する。これによっ
て、写真画像の階調性が良好となる。

【００２１】また、縮小率αによって値域ブロックＢＲ
のサイズを検出し、その値域ブロックＢＲがエッジ領域
の再分割値域ブロックＢＲＲである場合にエッジ再現処
理が行われた値域復元画像ＲＦＲ１を選択し、エッジ領
域でない値域ブロックＢＲである場合にスムージング処
理された値域復元画像ＲＦＲ２を選択し、選択した値域
復元画像ＲＦＲ１又は２によって、該当する値域ブロッ
クＢＲについて復元画像ＲＦを更新する。全部の値域ブ
ロックＢＲについて、つまり符号データＤＣの全部につ
いて、上述の処理を１回行うことによって、復元画像Ｒ
Ｆが１回更新される。この処理を何回も繰り返すことに
よって、原画像ＧＦに近い復元画像ＲＦが得られる。こ
のように、反復変換符号化法によって画像の圧縮と復元
が行われる。

【００２２】次に、本発明に係る画像圧縮装置１の構成
及び動作について説明する。図３は本発明に係る画像圧
縮装置１のブロック図、図４は第２ブロック分割回路２
３の構成を示す図である。

【００２３】図３において、画像圧縮装置１は、制御回
路２０、画像メモリ２１、変域ブロック分割手段として
の第１ブロック分割回路２２、値域ブロック分割手段と
しての第２ブロック分割回路２３、領域判別手段として
の領域判別回路２４、平均値算出回路２５、縮小パター
ン作成手段としての縮小／回転変換回路２６、誤差算出
手段としての誤差算出回路２７、比較回路２８、最小誤
差算出手段としての最小誤差算出回路２９、及び符号デ
ータ作成回路３０などからなる。

【００２４】画像メモリ２１は、画像圧縮のために入力
された原画像ＧＦについての画像データＤＧを１ページ
単位で格納する。画像メモリ２１に格納された画像デー
タＤＧは、第１ブロック分割回路２２及び第２ブロック
分割回路２３によって、ブロック単位で読み出される。
つまり、図７に示されるように、原画像ＧＦの画像デー
タＤＧは、第１ブロック分割回路２２によって変域ブロ
ックＢＤ毎に読み出され、第２ブロック分割回路２３に
よって値域ブロックＢＲ毎に読み出される。

【００２５】第１ブロック分割回路２２は、画像メモリ
２１から画像データＤＧを変域ブロックＢＤ毎に読み出
し、読み出した１つの変域ブロックＢＤ分の画像データ
ＤＧを格納する。第１ブロック分割回路２２は、格納し
た変域ブロックＢＤの画像データＤＧを、縮小／回転変
換回路２６に対して出力する。また、格納している変域
ブロックＢＤの原画像ＧＦ中における位置の情報である
ブロック位置情報を、符号データ作成回路３０に対して
出力し、ブロック位置情報を符号データ作成回路３０の
メモリに記憶する。ブロック位置情報は、例えば原画像
ＧＦ中における変域ブロックＢＤの番号又は座標などで
ある。

【００２６】第２ブロック分割回路２３は画像メモリ２
１から画像データＤＧを値域ブロックＢＲ毎に読み出
し、読み出した１つの値域ブロックＢＲ分の画像データ
ＤＧを格納する。図４に示されるように、第２ブロック
分割回路２３は、値域ブロック読出し部２３１、値域ブ
ロックメモリ２３２、及び再分割手段としての再分割部
２３３を有する。値域ブロック読出し部２３１は、画像
メモリ２１から値域ブロックＢＲ毎に画像データＤＧを
読み出し、値域ブロックメモリ２３２は読み出した値域
ブロックＢＲの画像データＤＧを格納し、再分割部２３
３は、領域判別回路２４の判別結果に応じて値域ブロッ
クＢＲを再分割して読み出す。

【００２７】領域判別回路２４は、値域ブロックメモリ
２３２に格納されている値域ブロックＢＲについて、領
域判別を行う。領域判別は、値域ブロックＢＲに画像の
エッジが含まれているエッジ領域であるか否かを判断す
ることによって行う。その判断に当たっては、当該値域
ブロックＢＲに含まれる画素の最大濃度値Ｃmax と最小
濃度値Ｃmin との差（Ｃmax −Ｃmin ）が一定の基準値
Ａを越える場合にエッジ領域であると判断する。例え
ば、濃度が２５６階調（８ｂｉｔ）である場合に、差
（Ｃmax −Ｃmin ）が６４以上であればエッジ領域であ
ると判断する。エッジ領域である場合には、その値域ブ
ロックＢＲは文字の一部であることが多く、エッジ領域
でない場合には、その値域ブロックＢＲは写真の一部で
あることが多い。つまり、エッジ領域であるか否かによ
って、文字領域であるか写真領域であるかを判別するも
のである。

【００２８】上述の第２ブロック分割回路２３におい
て、再分割部２３３は、エッジ領域である場合に、値域
ブロックＢＲをさらに４分割する。エッジ領域において
は、再分割部２３３によって４分割されたそれぞれの領
域を値域ブロックＢＲとする。なお、上述したように、
再分割部２３３によって再分割されたそれぞれの値域ブ
ロックＢＲを、再分割されない値域ブロックＢＲと区別
するために「再分割値域ブロックＢＲＲ」ということが
ある。したがって、第２ブロック分割回路２３は、画像
メモリ２１から読み出した値域ブロックＢＲがエッジ領
域でない場合には値域ブロックメモリ２３２に格納され
た値域ブロックＢＲの画像データＤＧを１回出力し、エ
ッジ領域であった場合には再分割部２３３によって再分
割した再分割値域ブロックＢＲＲの画像データＤＧを４
回にわたって出力する。

【００２９】平均値算出回路２５は、第２ブロック分割
回路２３から出力される値域ブロックＢＲ及び再分割値
域ブロックＢＲＲの画像データＤＧの平均値ＶＭを算出
する。平均値ＶＭとして、例えば画像データＤＧの濃度
値の単純平均値の他、濃度値の基準値からの誤差の平均
値などが用いられる。算出された平均値ＶＭは符号デー
タ作成回路３０に出力され、そのメモリに記憶される。
平均値ＶＭは、画像の復元の際の初期画像として用いら
れる。

【００３０】縮小／回転変換回路２６は、第１ブロック
分割回路２２から出力される変域ブロックＢＤの画像デ
ータＤＧに対して、指定された縮小率αで縮小変換を行
い、縮小パターンＢＤＰ１を得る。縮小変換では、画像
データＤＧの画素を単純に間引く方法、又は２つ以上の
画素の平均値を算出した後に画素を間引く方法など、種
々の方法が用いられる。縮小率αは、変域ブロックＢＤ
を値域ブロックＢＲ又は再分割値域ブロックＢＲＲのサ
イズに縮小するに必要な値である。得られた縮小パター
ンＢＤＰ１に対して、さらに指定された回転角度θで回
転変換を行う。回転角度θは、０度、９０度、１８０
度、２７０度の４種類であるので、回転変換によって４
つの縮小パターンＢＤＰ１〜４を得る。これらの縮小パ
ターンＢＤＰ１〜４のそれぞれに対して、さらに濃度反
転変換を行い、縮小パターンＢＤＰ５〜８を得る。濃度
反転変換は白黒を反転させる変換である。これによっ
て、合計８つの縮小パターンＢＤＰ１〜８を得る。得ら
れた縮小パターンＢＤＰ１〜８は、作成された順に誤差
算出回路２７に出力される。縮小／回転変換回路２６で
用いられる縮小率α、回転角度θ、濃度反転の有無Ｚ
は、変換係数（パラメータ）として符号データ作成回路
３０に出力され、そのメモリに記憶される。なお、縮小
変換、回転変換、濃度反転変換は、それぞれアフィン変
換の一態様として行われる。

【００３１】誤差算出回路２７は、縮小／回転変換回路
２６から出力される縮小パターンＢＤＰ１〜８のそれぞ
れに対して、第２ブロック分割回路２３から出力される
値域ブロックＢＲとの誤差δを算出して出力する。この
誤差δは、例えば対応する各画素についての濃度差の２
乗平均を算出することにより得られる。

【００３２】比較回路２８は、誤差算出回路２７から出
力される誤差δＢと前回までの誤差の最小値δＡとを比
較し、今回の誤差δＢが最小値δＡよりも小さい場合
に、「１」の信号を出力する。

【００３３】最小誤差算出回路２９は、比較回路２８か
ら信号が出力されたときに、誤差算出回路２７から入力
される誤差δの値を最小値δＡとして記憶するととも
に、次回からその最小値δＡを比較回路２８に出力す
る。

【００３４】符号データ作成回路３０は、平均値算出回
路２５から出力される平均値ＶＭ、比較回路２８から出
力される信号、第１ブロック分割回路２２から信号され
るブロック位置情報、縮小／回転変換回路２６から出力
される変換係数に基づいて、符号データＤＣを算出して
出力する。符号データＤＣは、各値域ブロックＢＲにつ
いて作成され、作成された順に出力される。したがっ
て、値域ブロックＢＲの位置に関する情報は、全体の符
号データＤＣの中の当該値域ブロックＢＲの符号データ
ＤＣの順位によって得られる。符号データ作成回路３０
から出力される符号データＤＣが、原画像ＧＦの画像圧
縮データである。

【００３５】制御回路２０は、画像メモリ２１にメモリ
制御信号Ｓ１を出力して画像メモリ２１の読み書きを制
御し、第１ブロック分割回路２２及び第２ブロック分割
回路２３にブロック分割信号Ｓ２，３を出力してそれぞ
れの読み出し動作を制御し、縮小／回転変換回路２６に
変換命令信号Ｓ４を出力して変換動作を制御し、符号デ
ータ作成回路３０に符号データ出力命令信号Ｓ５を出力
して符号データＤＣの作成及び出力を制御する。その
他、画像圧縮装置１の全体を制御する。

【００３６】次に、画像圧縮装置１の処理動作をフロー
チャートに基づいて説明する。図５は画像圧縮装置１に
おける圧縮処理（符号化処理）を示すフローチャート、
図６は復元処理（復号化処理）を示すフローチャートで
ある。なお、図３の画像圧縮装置１は圧縮処理を行う部
分のみを示したものであり、復元処理を行う部分につい
ては図示されていない。したがって図６のフローチャー
トについては図２を参照するのがよい。

【００３７】図５において、符号化対象画像である原画
像ＧＦを値域ブロックＢＲに分割し、分割した１つの値
域ブロックＢＲを取り出す（＃２１）。分割した値域ブ
ロックＢＲの領域判別を行い（＃２２）、エッジ領域と
判別された場合に（＃２３でイエス）、値域ブロックＢ
Ｒを再分割する（＃２４）。

【００３８】そして、原画像ＧＦを変域ブロックＢＤに
分割して取り出し（＃２５）、取り出した変域ブロック
ＢＤに対して縮小変換、回転変換、濃度反転変換を行っ
て８つの縮小パターンＢＤＰ１〜８を得る（＃２６）。
値域ブロックＢＲと縮小パターンＢＤＰ１〜８との誤差
δを算出し（＃２７）、誤差δが最小となる縮小パター
ンＢＤＰ１〜８を選択して変域ブロックＢＤの位置情報
と変換パラメータを記憶する（＃２８）。これらの処理
を総ての変域ブロックＢＤについて行い（＃２９）、値
域ブロックＢＲとの誤差δが最小となる変域ブロックＢ
Ｄの位置情報及び変換パラメータを原画像ＧＦの全体か
ら１つ選択し、選択したそれらの情報をその値域ブロッ
クＢＲの符号データＤＣとして記憶する（＃２８）。領
域判別の結果がエッジ領域である場合には、再分割され
た再分割値域ブロックＢＲＲに対してそれらの処理を繰
り返す（＃３０，３２）。総ての値域ブロックＢＲにつ
いて上述の符号化処理を行う（＃３１）。

【００３９】図６において、まず、原画像ＧＦと同じサ
イズの初期画像を復元画像ＲＦとして与え（＃４１）、
復元画像ＲＦを複数の値域ブロックＢＲに分割する（＃
４２）。次に、値域ブロックＢＲに対応する符号データ
ＤＣに含まれた縮小率αから値域ブロックＢＲのサイズ
を調べる（＃４３）。サイズが再分割されたものであ
り、したがってエッジ領域であった場合には（＃４４で
イエス）、値域ブロックＢＲを再分割する（＃４５）。

【００４０】値域ブロックＢＲに対応する符号データＤ
Ｃに含まれた変域ブロックＢＤの位置にある画像データ
を復元画像ＲＦから取り出し（＃４６）、符号データＤ
Ｃに含まれた縮小率α、回転角度θ、濃度反転の有無Ｚ
に基づく変換処理を施す（＃４７）。さらに、ステップ
＃４３で調べた結果によってエッジ領域であると判断さ
れた場合には（＃４８でイエス）、エッジ再現処理を施
し（＃５０）、そうでない場合には（＃４８でノー）、
スムージング処理を施す（＃４９）。

【００４１】上述のような処理を施して得た値域復元画
像ＲＦＲを値域ブロックＢＲと置き換えることによって
値域ブロックＢＲを更新し（＃５１）、エッジ領域であ
った場合には再分割された値域ブロックＢＲ（再分割値
域ブロックＢＲＲ）に対して上述の処理を繰り返す（＃
５２，４６）。総ての値域ブロックＢＲについて上述の
処理を実行する（＃５３）。これによって、初期画像よ
りも原画像ＧＦに近い復元画像ＲＦが得られる。上述の
処理を設定された回数だけ繰り返して行う（＃５４）。
繰り返し回数は、例えば１０〜２０回に設定される。上
述の処理によって、原画像ＧＦにより近い復元画像ＲＦ
が得られる。

【００４２】上述の実施例によると、値域ブロックＢＲ
がエッジ領域である場合、つまり文字領域である場合
に、値域ブロックＢＲをさらに４分割することによって
値域ブロックＢＲのサイズを小さくする。これによって
多くの値域ブロックＢＲはエッジを含まなくなるので、
画像の再現性が良好となり、特に文字領域の画質の劣化
が抑えられる。しかも、エッジ領域でない領域、つまり
写真領域については、値域ブロックＢＲを再分割しない
ので、無用に値域ブロックＢＲが小さくなることがな
く、したがって圧縮データ量が余り増大することがな
く、圧縮率を高くすることができるとともに、処理に要
する時間を短縮することができる。

【００４３】すなわち、文字領域と写真領域とではコン
トラストなどの画像の特徴が異なるのであるが、従来に
おいてはそれぞれの領域に合った値域ブロックのサイズ
を選択することができなかった。つまり、文字領域はコ
ンストラストがはっきりしておりエッジを含んでいるの
で、値域ブロックのサイズを小さくすることが望まし
く、これに対して写真領域はエッジをほとんど含んでい
ないので値域ブロックのサイズがある程度大きくても構
わない。本実施例においては、画質の向上に必要なエッ
ジを含む部分についての値域ブロックＢＲのサイズを小
さくし、エッジを含まない部分については値域ブロック
ＢＲを小さくしないことによって、画質の向上を図り且
つ高い圧縮率を得ることができたのである。

【００４４】さらに、領域判別の結果に応じて値域ブロ
ックＢＲのサイズを異ならせるので、値域ブロックＢＲ
のサイズ又は縮小率αによって領域判別の結果を知るこ
とができる。したがって、領域判別の結果の情報を、圧
縮データ量を増大することなく符号データＤＣに付加す
ることができる。

【００４５】上述の実施例によると、復元処理におい
て、値域ブロックＢＲがエッジ領域であるか否かを検出
し、エッジ領域である場合にはエッジ再現処理を施し、
エッジ領域でない場合にはスムージング処理を施して値
域復元画像ＲＦＲを得ているので、これによって画質の
一層の向上を図ることができる。しかも、エッジ領域で
あるか否かの判別を、特別のデータを用いることなく、
符号データＤＣに含まれた縮小率αによって行っている
ので、領域判別が簡単であり且つ確実である。

【００４６】上述の実施例においては、復元処理におい
て、復元画像ＲＦから変域ブロックＢＤを読み出すよう
にしたが、復元画像ＲＦから変域ブロックＢＤを読み出
すことなく、変域ブロックＢＤとして用いるための種々
の濃度パターンを別途参照用のメモリに格納しておき、
参照用のメモリから変域ブロックＢＤの濃度パターンを
読み出すようにしてもよい。このような濃度パターンと
して、例えば文字領域（エッジ領域）のために３２種類
の２値の濃度パターンを設けておくのが良い。そうする
と、濃度反転によって６４種類のパターンが得られるの
で、値域ブロックＢＲのサイズが８×８画素である場合
に、値域ブロックＢＲとの誤差δが零となるパターンが
１つ存在することとなる。これは、１回の復元処理によ
って値域ブロックＢＲを完全に復元した値域復元画像Ｒ
ＦＲが得られるということであり、これによって復元処
理に要する時間が大幅に短縮されるとともに、画質の向
上が図られる。

【００４７】上述の実施例においては、値域ブロックＢ
Ｒを４分割することによって再分割値域ブロックＢＲＲ
を得ているが、２分割、３分割、６分割、又は８分割な
どでもよい。変換処理によって８つの縮小パターンＢＤ
Ｐ１〜８を作成しているが、７つ以下又は９つ以上の縮
小パターンＢＤＰを作成してもよい。変換処理として鏡
反転処理を行ってもよい。値域ブロックＢＲ及び変域ブ
ロックＢＤのサイズは上述以外の種々のサイズとしても
よい。その他、画像圧縮装置１の全体又は各部の構成、
処理の内容、順序、及び処理のタイミングなどは、本発
明の主旨に沿って適宜変更することができる。

【００４８】

【発明の効果】請求項１及び請求項２の発明によると、
領域判別に応じて圧縮時の値域ブロックのサイズを可変
することにより、画質の劣化が少なく且つ圧縮率の高い
フラクタル画像圧縮装置を得ることができる。

【００４９】請求項２の発明によると、エッジ領域につ
いての値域ブロックを小さくすることによって、エッジ
を含む値域ブロックを少なくすることができ、これによ
ってエッジの再現性が向上するので、特に文字領域の画
質の劣化を抑えることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係るフラクタル画像圧縮の概略を示す
図である。

【図２】フラクタル画像圧縮された画像の画像復元の概
略を示す図である。

【図３】本発明に係る画像圧縮装置のブロック図であ
る。

【図４】第２ブロック分割回路の構成を示す図である。

【図５】画像圧縮装置における圧縮処理を示すフローチ
ャートである。

【図６】復元処理を示すフローチャートである。

【図７】原画像における変域ブロックと値域ブロックと
の関係を示す図である。

【図８】従来のフラクタル画像圧縮の概略を示す図であ
る。

【符号の説明】

１ 画像圧縮装置 ２２ 第１ブロック分割回路（変域ブロック分割手段） ２３ 第２ブロック分割回路（値域ブロック分割手段） ２４ 領域判別回路（領域判別手段） ２６ 縮小／回転変換回路（縮小パターン作成手段） ２７ 誤差算出回路（誤差算出手段） ２９ 最小誤差算出回路（最小誤差算出手段） ２３３ 再分割部（再分割手段） ＤＣ 符号データ ＢＤ 変域ブロック ＢＲ 値域ブロック ＢＤＰ１〜８ 縮小パターン

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】多値の原画像を複数の変域ブロックに分割
   する変域ブロック分割手段と、前記原画像を前記変域ブ
   ロックよりもサイズの小さい複数の値域ブロックに分割
   する値域ブロック分割手段と、前記変域ブロックにアフ
   ィン変換を行って前記値域ブロックと同じサイズの縮小
   パターンを作成する縮小パターン作成手段と、前記値域
   ブロックと前記縮小パターンとを比較してそれらの誤差
   を算出する誤差算出手段と、前記値域ブロックについて
   前記縮小パターンとの誤差の最も少ない変域ブロック及
   びアフィン変換のパラメータを選択する最小誤差選択手
   段とを備え、前記各値域ブロックについて、前記縮小パ
   ターンとの誤差の最も少ない変域ブロックの位置に関す
   る情報及び前記アフィン変換のパラメータに関する情報
   を含む符号データを作成することにより画像圧縮を行う
   フラクタル画像圧縮装置において、 前記値域ブロックの領域判別を行う領域判別手段と、 前記領域判別手段による領域判別の結果に応じて、前記
   値域ブロックをさらにサイズの小さい値域ブロックに再
   分割する再分割手段と、 を有し、 前記値域ブロックが再分割された場合に、再分割後の値
   域ブロックについての符号データを作成することにより
   画像圧縮を行うように構成されている、 ことを特徴とするフラクタル画像圧縮装置。
2. 【請求項２】前記領域判別手段は、前記値域ブロックに
   画像のエッジが含まれているエッジ領域であるか否かを
   領域判別し、 前記再分割手段は、エッジ領域である値域ブロックに対
   して再分割を行う、 請求項１記載のフラクタル画像圧縮装置。