JPH09252407A - 多階調画像の符号化装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】本発明は多階調画像データを良好な画像品質を
維持しつつ、高圧縮率で符号化する多階調画像の符号化
装置を提供する。 【解決手段】ビットプレーン作成部２０は順次入力され
る白黒多階調画像を最上位ビットから順次ビットプレー
ンに分解し、スイッチ部２５を介して順次ビットプレー
ン符号化部２１に出力する。ビットプレーン符号化部２
１は順次入力されるビットプレーンを算術符号化方式に
よりビットプレーン単位で符号化して符号列作成部２２
及び状態数統計部２３に出力し、符号列作成部２２は入
力されるビットプレーン単位の符号を元に入力画像全体
の符号列を作成する。状態数統計部２３はビットプレー
ン符号化部２１による符号化後の各状態毎の登場回数を
統計処理し、統計情報を符号化判定部２４に出力する。
符号化判定部２４はこの統計情報に基づいて、その後に
続いて行われる下位ビットプレーンに対する符号化を行
うか否かを判定し、スイッチ部２５をオン／オフさせ
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、多階調画像の符号
化装置に関し、詳細には、白黒多階調画像及びカラー画
像を高速に高画質で符号化する多階調画像の符号化装置
に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、符号化装置、例えば、ファクシミ
リ装置においては、送信時には、スキャナで読み取った
原稿の画像データを符号化・復号化部により、ＭＨ（Mo
difiedHuffman）符号化方式、ＭＲ（Modufied Relative
element address designate）符号化方式、あるいは、
ＭＭＲ（Modified ＭＲ ）符号化方式等の２値ファクシ
ミリ用標準符号化方式で圧縮符号化した後、一時的に画
像メモリに蓄積して、回線に出力することにより、相手
ファクシミリ装置に送信している。また、ファクシミリ
装置は、受信時には、回線を介して送られてくる符号化
された画像データを受信し、一時的に画像メモリに蓄積
した後、符号化・復号化部により元の画像データに復号
して、プロッタにより記録紙に記録出力する。

【０００３】このようなファクシミリ装置においては、
従来、２値画像データ、すなわち、白黒２値の画像デー
タのみを取り扱っていたが、近時、記録方式の発達によ
り、１画素を複数の階調で記録できるようになり、それ
に伴って、画像データの伝送方式においても、多階調画
像データを伝送することが必要となっている。

【０００４】すなわち、近年ファクシミリ装置に代表さ
れる符号化復号化装置では、高速化・高画質化が進んで
きており、また、カラー画像に代表される多階調の画像
を扱える符号化復号化装置（例えば、カラーファクシミ
リ装置）も登場してきているが、従来のファクシミリ装
置に代表される符号化復号化装置では、扱うことのでき
る情報が２値情報であったため、原画像をスキャナ等で
走査して２値情報とした後に、符号化伝送を行なってい
た。そのため、原画像が階調をもつ画像であっても、２
値化されてしまうために情報の損失が発生し、画質が劣
化してしまう（特に、写真を含む画像において）という
問題があった。

【０００５】この情報損失による画質劣化を少なくする
ための方法として、特開平２−１２２７６７号公報や特
開昭６１−２１２１６７号公報に記載されているような
画像信号の符号化復号化方式があり、これらにおいて
は、原画像を２値化せずにある程度の階調をもたせた情
報とした後に、符号化伝送を行なう方式が提案されてい
る。これは近年登場してきたカラーファクシミリ装置等
で用いられている符号化方式に代表されるような多値符
号化方式の１つであり、多階調画像を扱うので、画質劣
化をかなり小さくできるものである。

【０００６】ところが、多階調画像は、２値画像を取り
扱う場合に比較して、データ量が極端に多くなり、従来
の符号化方式により符号化してデータ伝送したのでは、
通信時間がながくなり、通信費が高くなる。例えば、白
黒２値画像と白黒２５６階調画像のデータ量を比べた場
合、１画素に要するビット数は、２値画像が１ビットで
あるのに対し、２５６階調画像は、８ビット必要になる
ため、全体として、２５６階調画像は、２値画像に比べ
て８倍のデータ量となる。このデータ量が多いというこ
とは、それだけ処理するデータ量が多くなり、処理時間
が増大するとともに、ファクシミリ装置等の通信装置に
おいては、通信時間が増大するという大きな問題があっ
た。

【０００７】この伝送時間を短縮させる１つの方法とし
ては、多階調画像を効率良く符号化することにより、伝
送するデータ量を少なくする方法があり、多階調画像
（カラー画像も含む。）の符号化方式には、大きく分け
て次の２種類ある。

【０００８】すなわち、多階調画像の符号化方式として
は、人間の視覚特性を利用して画質を損なわない程度に
原画像の情報量を一部削減して符号化を行なう符号化方
式（ロッシー符号化方式と呼ばれる。）と、原画像の情
報量を損なうことなく符号化を行なう符号化方式（ロス
レス符号化方式と呼ばれる。）と、がある。

【０００９】前者の代表としては、ＩＴＵ−Ｔ（旧ＣＣ
ＩＴＴ）とＩＳＯ（国際標準化機構）とで標準勧告化さ
れている離散コサイン変換（以下、ＤＣＴ）を用いたＪ
ＰＥＧ方式があり、ＪＰＥＧ方式は、画情報を周波数情
報に変換した後に、画情報の符号化を行なう方式で、人
間の視覚特性（階調認識能力の限界）を利用して、画質
を余り損なわない程度に原画像の情報量を削減して符号
化を行なうものである。

【００１０】後者の代表としては、同様に、ＩＴＵ−Ｔ
とＩＳＯで標準勧告化されているＪＢＩＧ方式があり、
ＪＢＩＧ方式は、基本的には、画像を２値のビットプレ
ーンに分解して、ＱＭ−Ｃｏｄｅｒと呼ばれる２値の算
術符号化方式を用いて符号化するものである。

【００１１】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、これら
の符号化方式にも、一長一短がある。すなわち、ＪＰＥ
Ｇ方式では、画質をあまり損なわずに効率良く符号化す
ることはができるが、文字画像部分がぼやけたり、符号
化効率を高くし過ぎると、画質が極端に悪くなるという
欠点がある。また、ファクシミリ装置においては、ＪＰ
ＥＧ方式では、２値画像を扱えないので、２値画像用の
符号化方式と多値画像用のＪＰＥＧ方式の両方の符号化
部を搭載しなければならず、コストが高くなるという問
題がある。これに対して、ＪＢＩＧ方式では、基本的に
２値符号化方式であるために、ファクシミリ装置に適用
した場合においても、２種類の符号化部を搭載する必要
が無く、コスト面での問題はないが、多階調画像におい
ては、一般的にＪＰＥＧ方式より符号化効率が劣るとい
う問題がある。

【００１２】そこで、請求項１記載の発明は、ＪＢＩＧ
方式により算術符号化で符号化するに際して、画像をビ
ットプレーンに分解した場合、下位のビットプレーンほ
どランダム性が強く、符号化効率が悪いとともに、下位
ビットプレーンは上位ビットプレーンほど画像にとって
重要でないことに着目して、算術符号化で、ランダム性
が強い場合は、符号化終了時の各状態毎の登場回数にあ
まりバラツキがなく、かつ、登場した状態の種類が多
く、逆に、ランダム性が弱い場合は、ある特徴となる状
態の登場回数が多くなり、登場した状態の種類も少なく
なることを利用して、白黒多階調画像をビットプレーン
に分解して、最上位ビットから２値算術符号化した後の
各状態毎の登場回数の統計処理を行い、当該統計情報に
基づいて、以下の下位のビットプレーンの符号化を行う
か否かを判定することにより、２値画像を符号化するこ
とができるとともに、白黒多階調画像を画質を損なうこ
となく、高能率な符号化を行うことができ、データ量を
削減して、ファクシミリ装置に適用した場合にも、通信
時間を短縮することのできる多階調画像の符号化装置を
提供することを目的としている。

【００１３】請求項２記載の発明は、カラー画像を、色
成分毎の画情報に分解した後、各色成分毎にそのビット
順位毎にビットプレーンに分解して、最上位のビットプ
レーンから順次２値算術符号化し、この符号化後の各状
態毎の登場回数の統計処理を行って、当該統計情報に基
づいて、下位のビットプレーンの符号化を行うかどうか
判断して、他の色成分の画情報についても同じ枚数だけ
の上位ビットプレーンの符号化を行うことにより、２値
画像を符号化することができるとともに、カラーの多階
調画像を画質を損なうことなく、高能率な符号化を行う
ことができ、データ量を削減して、ファクシミリ装置に
適用した場合にも、通信時間を短縮することができ、か
つ、最初の色成分を符号化することにより得られた結果
を、他の色成分を符号化する際にも利用しているので、
処理を簡略化することができ、処理時間の速い多階調画
像の符号化装置を提供することを目的としている。

【００１４】請求項３記載の発明は、特定の状態のみの
登場回数の統計処理のみに基づいて、下位ビットのビッ
トプレーンの符号化を行うかどうか判定することによ
り、構成が簡単で、かつ、安価な多階調画像の符号化装
置を提供することを目的としている。

【００１５】請求項４記載の発明は、文字画像としての
特徴のある状態のみの登場回数の統計処理のみに基づい
て、濃度の高い文字画像や濃度の低い下地画像を適切に
判定して、下位ビットのビットプレーンの符号化を行う
かどうか判定することにより、画質を損なうことなく、
高能率な符号化を行うことができ、データ量を削減し
て、ファクシミリ装置に適用した場合にも、通信時間を
短縮することのできる多階調画像の符号化装置を提供す
ることを目的としている。

【００１６】請求項５記載の発明は、最初に符号化され
る最上位ビットで構成されるビットプレーンにおいての
み、文字画像としての特徴のある状態のみの登場回数の
統計処理を行って、当該登場回数の出現確率に基づい
て、下位ビットのビットプレーンの符号化を行うかどう
か判定することにより、より簡単な構造で、文字画像で
あるか否かを判定して、画質を損なうことなく、高能率
な符号化を行うことができ、データ量を削減して、ファ
クシミリ装置に適用した場合にも、通信時間を短縮する
ことのできる安価な多階調画像の符号化装置を提供する
ことを目的としている。

【００１７】請求項６記載の発明は、予め設定した所定
の状態が登場したか否かの統計処理を行い、登場した状
態の種類数から下位ピットのビットプレーンの符号化を
続けるかどうか判定することにより、より一層簡単な構
造で、画質を損なうことなく、高能率な符号化を行うこ
とができ、データ量を削減して、ファクシミリ装置に適
用した場合にも、通信時間を短縮することのできるより
一層安価な多階調画像の符号化装置を提供することを目
的としている。

【００１８】

【課題を解決するための手段】請求項１記載の発明の多
階調画像の符号化装置は、１画素ｎビットで表される白
黒多階調画像をビット順位毎にｎ枚のビットプレーンに
分解するビットプレーン作成手段と、前記ビットプレー
ン作成手段で作成された前記ビットプレーンを最上位ビ
ットで構成される前記ビットプレーンから順次２値算術
符号化するビットプレーン符号化手段と、前記ビットプ
レーン符号化手段で符号化した後の各状態毎の登場回数
の統計処理を行う状態数統計手段と、前記状態数統計手
段の統計情報に基づいて引き続いて下位の前記ビットプ
レーンの前記符号化を行うか否かを判定する符号化判定
手段と、前記ビットプレーン符号化手段で作成された前
記ビットプレーン毎の符号を元に符号列を作成する符号
列作成手段と、を備えることにより、上記目的を達成し
ている。

【００１９】ここで、算術符号化を用いたＪＢＩＧ符号
化方式においては、一般的に、符号化するビットプレー
ン数が増えると、復号後の再生画質は良好なものとな
り、逆にビットプレーン数が少なければ、画像品質は低
下するが、これはあくまでも一般的なものであり、画像
の種類や解像度等によって左右される。画像の種類を考
慮すると、写真画像ではビットプレーン数を少なくする
と、画質が低下してしまうが、文字画像では、画質はあ
まり低下しない。また、画像の階調数を考慮した場合、
階調数が多い画像ほどビットプレーン数を少なくしても
画質低下が目立たなくなる傾向がある。そして、本出願
人の実験によると、一般に、写真画像においては、各状
態毎の登場回数にあまり差がなく、登場する状態の種類
数が多い。逆に、文字画像においては、特定の状態の登
場回数が多くなり、登場する状態の種類が少ない。そこ
で、状態毎の登場回数の統計量（統計情報）に基づいて
状態毎の登場回数のバラツキが大きい場合や状態の登場
する種類数が比較的少ない場合、あるいは、その両者を
満たす場合には、文字画像と判定することができ、文字
画像では、上述のように、符号化するビットプレーン数
を少なくしても画質低下は少ないので、下位ビットプレ
ーンの符号化を行わないことにより、画質の低下を防止
しつつ、データ量を削減することができる。

【００２０】したがって、上記性質を利用することによ
り、符号化する画像に最適なビットプレーン数を決定す
ることができ、画質と符号化効率が最適な符号化を実現
することができる。そこで、本発明では、入力画像の種
類と階調数を、符号化後の状態の登場回数の統計処理を
状態数統計手段で行い、この統計情報に基づいて、符号
化判定手段が、その後の下位のビットプレーンの符号化
を行うか否かを判定している。

【００２１】上記構成によれば、白黒多階調画像をビッ
トプレーンに分解して、最上位ビットから２値算術符号
化した後の各状態毎の登場回数の統計処理を行い、当該
統計情報に基づいて、以下の下位のビットプレーンの符
号化を行うか否かを判定するので、２値画像を符号化す
ることができるとともに、白黒多階調画像を画質を損な
うことなく、高能率な符号化を行うことができ、データ
量を削減して、ファクシミリ装置に適用した場合にも、
通信時間を短縮することができる。

【００２２】請求項２記載の発明の多階調画像の符号化
装置は、１画素の色成分がｍビット、色精度がｎビット
で表されるカラー画像を、ｍ個の色成分毎の画情報に分
解する色成分分解手段と、前記色成分毎に分解された前
記画情報を各色成分毎にそのビット順位毎にｎ枚のビッ
トプレーンに分解するビットプレーン作成手段と、前記
ビットプレーン作成手段で作成された前記ビットプレー
ンを最上位ビットで構成される前記ビットプレーンから
順次２値算術符号化するビットプレーン符号化手段と、
前記ビットプレーン作成手段が最初に符号化する色成分
のビットプレーンの符号化後の各状態毎の登場回数の統
計処理を行なう状態数統計手段と、前記状態数統計手段
の統計情報に基づいて引き続いて下位の前記ビットプレ
ーンの前記符号化を行うか否かを判定する符号化判定手
段と、前記符号化判定手段で判定された結果に基づいて
残りの前記色成分を前記ビットプレーン符号化手段で符
号化する際に、同じ枚数だけの前記上位ビットプレーン
の符号化を指示する符号化指示手段と、ビットプレーン
作成手段で作成された前記ビットプレーン毎の符号を元
に符号列を作成する符号列作成手段と、を備えることに
より、上記目的を達成している。

【００２３】上記構成によれば、カラー画像を、色成分
毎の画情報に分解した後、各色成分毎にそのビット順位
毎にビットプレーンに分解して、最上位のビットプレー
ンから順次２値算術符号化し、この符号化後の各状態毎
の登場回数の統計処理を行って、当該統計情報に基づい
て、下位のビットプレーンの符号化を行うかどうか判断
して、他の色成分の画情報についても同じ枚数だけの上
位ビットプレーンの符号化を行うので、２値画像を符号
化することができるとともに、カラーの多階調画像を画
質を損なうことなく、高能率な符号化を行うことがで
き、データ量を削減して、ファクシミリ装置に適用した
場合にも、通信時間を短縮することができ、かつ、最初
の色成分を符号化することにより得られた結果を、他の
色成分を符号化する際にも利用して、処理を簡略化する
ことができ、処理速度を高速化することができる。

【００２４】上記各場合において、例えば、請求項３に
記載するように、前記状態数統計手段は、所定の特定の
状態のみの登場回数の統計処理を行ない、前記符号化判
定手段は、前記特定の状態における登場回数情報から前
記下位ビットの前記符号化を続けるか否かを判定しても
よい。

【００２５】ここで、ビットプレーン毎に分解して２値
算術符号化すると、一般に、写真画像においては、符号
化後の各状態毎の登場回数にあまり差がなく、登場する
状態の種類数が多い。逆に、文字画像においては、特定
の状態の登場回数が多くなり、登場する状態の種類が少
ない。そこで、本発明においては、状態毎の登場回数の
統計量に基づいて状態毎の登場回数のバラツキが大きい
場合や状態の登場する種類数が比較的少ない場合、ある
いは、その両者を満たす場合には、文字画像と判定して
いる。

【００２６】上記構成によれば、特定の状態のみの登場
回数の統計処理のみに基づいて、下位ビットのビットプ
レーンの符号化を行うかどうか判定するので、構成を簡
略化することができ、多階調画像の符号化装置を安価な
ものとすることができる。

【００２７】また、例えば、請求項４に記載するよう
に、前記状態数統計手段は、文字画像において所定の特
徴のある状態のみの登場回数の統計処理を行ない、前記
符号化判定手段は、当該文字画像において前記特徴のあ
る状態の登場回数に基づいて前記符号化するか否かを判
定してもよい。

【００２８】ここで、文字画像では、濃度の高い文字部
分と濃度の低い下地部分とに大きく分かれるため、それ
らを表す状態の登場回数が多くなる。そこで、本発明で
は、これらの特定の状態の登場回数のみを状態数統計手
段で統計処理し、符号化判定手段で符号化処理するか否
かの判定を行っている。

【００２９】上記構成によれば、文字画像としての特徴
のある状態のみの登場回数の統計処理のみに基づいて、
濃度の高い文字画像や濃度の低い下地画像を適切に判定
して、下位ビットのビットプレーンの符号化を行うかど
うかを判定するので、より簡単な構造で、文字画像であ
るか否かを判定して、画質を損なうことなく、高能率な
符号化を行うことができ、データ量を削減して、多階調
画像の符号化装置をより安価なものとすることができる
とともに、ファクシミリ装置に適用した場合にも、通信
時間を短縮することができる。

【００３０】さらに、例えば、請求項５に記載するよう
に、前記状態数統計手段は、前記最初に符号化される最
上位ビットで構成される前記ビットプレーンにおいての
み、文字画像において特徴ある状態のみの登場回数の統
計処理を行ない、前記符号化判定手段は、前記文字画像
において前記特徴ある状態の登場回数の出現確率に基づ
いて前記符号化を続けるか否かを判定してもよい。

【００３１】上記構成によれば、最初に符号化される最
上位ビットで構成されるビットプレーンにおいてのみ、
文字画像としての特徴のある状態のみの登場回数の統計
処理を行って、当該登場回数の出現確率に基づいて、下
位ビットのビットプレーンの符号化を行うかどうか判定
するので、より一層簡単な構造で、文字画像であるか否
かを判定して、画質を損なうことなく、高能率な符号化
を行うことができ、データ量を削減して、多階調画像の
符号化装置をより一層安価なものとすることができると
ともに、ファクシミリ装置に適用した場合にも、通信時
間を短縮することができる。

【００３２】また、例えば、請求項６に記載するよう
に、前記状態数統計手段は、予め設定した所定の各々の
状態が登場したか否かの統計処理を行い、前記符号化判
定手段は、当該登場した状態の種類数から前記符号化を
続けるか否かを判定することができる。

【００３３】上記構成によれば、予め設定した所定の状
態が登場したか否かの統計処理を行い、登場した状態の
種類数から下位ピットのビットプレーンの符号化を続け
るかどうか判定するので、多階調画像の符号化装置をよ
り一層簡単な構造で、かつ、安価なものとすることがで
きるとともに、画質を損なうことなく、高能率な符号化
を行うことができ、データ量を削減して、ファクシミリ
装置に適用した場合にも、通信時間を短縮することがで
きる。

【００３４】

【発明の実施の形態】以下、本発明の好適な実施の形態
を、添付図面に基づいて詳細に説明する。なお、以下に
述べる実施の形態は、本発明の好適な実施の形態である
から、技術的に好ましい種々の限定が付されているが、
本発明の範囲は、以下の説明において特に本発明を限定
する旨の記載がない限り、これらの態様に限られるもの
ではない。

【００３５】図１〜図５は、本発明の多階調画像の符号
化装置の第１の実施の形態を示す図であり、本実施の形
態は、白黒多階調画像をビットプレーンに分解して、最
上位ビットから２値算術符号化した後の各状態毎の登場
回数の統計処理を行い、当該統計情報に基づいて、以下
の下位のビットプレーンの符号化を行うか否かを判定す
るもので、請求項１に対応するものである。

【００３６】本実施の形態は、ファクシミリ装置に適用
したものであり、図１は、本発明の多階調画像の符号化
装置の第１の実施の形態を適用した送信側のファクシミ
リ装置１及び受信側のファクシミリ装置２の要部ブロッ
ク図である。

【００３７】図１において、送信側ファクシミリ装置１
は、画像読取部３、画像処理部４及び符号化部５等を備
え、受信側ファクシミリ装置２は、画像出力部６、画像
処理部７及び復号化部８等を備えている。なお、図１に
は図示しないが、送信側ファクシミリ装置１は、上記以
外に、画像メモリ、画像出力部、通信制御部及び復号化
部等を備え、受信側ファクシミリ装置２は、上記以外
に、画像メモリ、画像読取部、符号化部及び通信制御部
等を備えている。そして、送信側ファクシミリ装置１及
び受信側ファクシミリ装置２は、その通信制御部に回線
（伝送路）９が接続され、通信制御部により伝送路９を
介して画像データの送受信を行う。

【００３８】まず、送信側ファクシミリ装置１について
説明すると、画像読取部３は、例えば、ＣＣＤ（Charge
Coupled Device）を利用したイメージスキャナ等が利
用されており、白黒２値の画像の原稿だけでなく、白黒
多階調画像やカラーの多階調画像の原稿を走査して、原
稿の画像を所定の解像度で読み取る。画像読取部３は、
読み取った原稿の画像データを画像処理部４に出力す
る。

【００３９】画像処理部４は、例えば、２値画像におい
ては、解像度変換及びサイズ変換等を行い、カラー画像
を含めた多階調画像においては、色（色成分）変換、解
像度変換及びサイズ変換等を行う。

【００４０】符号化部５は、ＪＢＩＧ方式で用いられて
いる算術符号化方式により、画像処理部４から入力され
る画像データを圧縮符号化して、通信制御部により伝送
路９を介して受信側ファクシミリ装置２に送信する。

【００４１】次に、受信側ファクシミリ装置２について
説明すると、画像出力部６は、例えば、電子写真式記録
装置が用いられ、２値画像を記録紙に記録出力するとと
もに、白黒多階調画像やカラーの多階調画像を所定の解
像度で記録紙に記録出力する。

【００４２】画像処理部７は、上記画像処理部４と同様
に、例えば、２値画像においては、解像度変換及びサイ
ズ変換等を行い、カラー画像を含めた多階調画像におい
ては、色（色成分）変換、解像度変換及びサイズ変換等
を行う。

【００４３】復号化部８は、上記送信側符号化部５で符
号化された符号化データを符号化部５の符号化方式と同
じ符号化方式により復号化する。すなわち、復号化部８
は、ＪＢＩＧ方式で用いられている算術符号化方式によ
り、図示しない通信制御部を介して受信した符号化され
た画像データをＪＢＩＧ方式により復号化して、画像処
理部７に出力する。画像処理部７は、復号化された画像
に必要な画像処理を施して、画像出力部６に出力し、画
像出力部６は、復号化部８で復号化され、画像処理部７
で画像処理された画像データに基づいて、画像を記録紙
に記録出力する。

【００４４】次に、上記符号化部５及び復号化部８にお
ける符号化方式であるＪＢＩＧ方式の算術符号化方式に
ついて、図２に基づいて、以下説明する。

【００４５】算術符号化方式においては、図２に示すよ
うに、一般に、符号化部５が、予測情報作成回路１０と
算術符号化回路１１を備え、復号化部８が、予測情報作
成回路１２と算術復号化回路１３を備えている。

【００４６】符号化部５の予測情報作成回路（テンプレ
ートと呼ぶこともある）１０は、符号化する画素と周囲
の画素との状況により情報源のマルコフ分離を行った予
測データ（予測情報）を作成し、算術符号化回路１１に
出力する。

【００４７】算術符号化回路１１は、予測情報作成回路
１０から入力される予測データに基づいて、予測データ
を動的に評価しながら符号化画素を符号化する。

【００４８】一方、復号化部８では、符号化部５と全く
逆の動作を行う。すなわち、予測情報作成回路１２は、
入力される符号化データ（符号化された画像データ）
を、既に復号された画素で復号しようとする画素の周囲
の画素との状況により情報源のマルコフ分離を行って、
復号しようとする符号化データの予測データ（予測情
報）を作成して、算術復号化回路１３に出力する。

【００４９】算術復号化回路１３は、予測情報作成回路
１２から入力される予測データに基づいて予測データを
動的に評価しながら符号化データを復号化する。

【００５０】この算術符号化方式について、図３に基づ
いてさらに詳しく説明すると、算術符号化方式では、図
３に示すように、［０，１］の数直線上の対応区間（２
進小数で、［０．０・・・０、０．１・・・１］）を各
シンボルの生起確率に応じて不等長に分割していき、対
象シンボル系列を対応する部分区間に割り当て、再帰的
に分割を繰り返す。このようにして得られた区間内に含
まれる点の座標を、少なくとも他の区間と区別できる２
進小数で表現してそのまま符号とする。

【００５１】シンボル系列’０１００’を例に算術符号
化の概念を、図３に基づいて説明すると、まず、第１シ
ンボルの符号化時には、全区間が、’０’と’１’のシ
ンボルの生起確率の比に従って、Ａ（０）とＡ（１）に
分割され、’０’の発生により区間Ａ（０）が選択され
る。次に、第２シンボルの符号化の際には、その状態に
おける両シンボルの生起確率比によってＡ（０）がさら
に分割され、発生シンボル系列に対応する区間としてＡ
（０１）が選択される。このような分割と選択の処理の
繰り返しにより符号化を行う。

【００５２】一方、復号化では、符号化と全く逆の処理
を行い、符号が示す２進小数を元にシンボルを再生す
る。この際、シンボルの符号化を行う際の数直線の幅が
重要であり、この数直線の幅が符号化開始時と復号化開
始時とで一致していないとシンボルを正確に再現できな
くなる。普通は、この数直線の幅を符号化側と復号化側
で「１」としている。

【００５３】上記算術符号化方式は、従来のランレング
ス符号化方式（ＭＨ法、ＭＲ法）よりは、一般的に、符
号化効率がよいものである。

【００５４】そして、本ファクシミリ装置１の符号化部
５は、図４に示すように構成されている。すなわち、符
号化部５は、ビットプレーン作成部２０、ビットプレー
ン符号化部２１、符号列作成部２２、状態数統計部２
３、符号化判定部２４及びスイッチ部２５等を備えてい
る。

【００５５】ビットプレーン作成部（ビットプレーン作
成手段）２０は、ビット精度がｎである入力画情報（入
力画像データ）を上位ビットから順次ｎ枚の２値画情報
（ビットプレーン）を作成し、作成したビットプレーン
をスイッチ部２５に出力する。このビットプレーン作成
部２０でのビットプレーンの作成方法は、入力画像のビ
ット精度をｎとすると、第ｋ（１≦ｋ≦ｎ）ビット目の
みを切り出して、２値画像を形成する方法が、最も簡単
である。ビットプレーンの作成順序は、続くビットプレ
ーン符号化部２１での処理を考慮して、上位ビットから
順次行うのが好適であるが、低位ビットから行ってもよ
い。

【００５６】スイッチ部２５は、後述する符号化判定部
２４の判定結果によりオン／オフされ、オンのとき、ビ
ットプレーン作成部２０から出力されるビットプレーン
をビットプレーン符号化部２１に出力する。

【００５７】ビットプレーン符号化部（ビットプレーン
符号化手段）２１は、ビットプレーン作成部２０で分解
されたビットプレーンを上位ビットで構成されるビット
プレーンから順次ビットプレーン単位で２値算術符号化
を行い、符号列作成部２２及び状態数統計部２３に出力
する。

【００５８】符号列作成部（符号列作成手段）２２は、
ビットプレーン符号化部２１の作成したビットプレーン
単位毎の符号に基づいて入力画像に対する全体の符号列
を作成する。

【００５９】状態数統計部（状態数統計手段）２３は、
ビットプレーン符号化部２１で符号化された各ビットプ
レーンにおける各状態毎の登場回数の統計処理を行い、
統計情報を符号化判定部２４に出力する。

【００６０】符号化判定部（符号化判定手段）２４は、
状態数統計部２３から入力される統計情報に基づいて続
いてビットプレーン符号化部２１で行われる下位ビット
プレーンの符号化を行うか否かを決定し、判定結果に基
づいてスイッチ部２５をオン／オフする。

【００６１】次に、動作について説明すると、送信側フ
ァクシミリ装置１は、画像読取部３で白黒多階調画像の
原稿を読み取ると、画像処理部４で必要な画像処理を行
った後、符号化するために符号化部５に入力する。符号
化部５は、図４に示したように、入力される画情報を、
ビットプレーン作成部２０で、符号化処理単位となる２
値のビットプレーンに分解する。

【００６２】いま、ビットプレーン作成部２０は、上位
ビットから順次ビットプレーンに分解するものとする
と、作成したビットプレーンを、高位のビットで構成さ
れるものからスイッチ部２５を介して順次ビットプレー
ン符号化部２１に出力し、ビットプレーン符号化部２１
は、順次入力されるビットプレーンを算術符号化方式に
よりビットプレーン単位で符号化して、符号列作成部２
２及び状態数統計部２３に出力する。すなわち、ビット
プレーン符号化部２１は、上位ビットのビットプレーン
から順次ビットプレーン単位で符号化して、１つのビッ
トプレーンの符号化を完了すると、次に、ビットプレー
ン作成部２０から続いて入力される１つ下位のビットプ
レーンに対して同様の符号化処理を行い、最終的には、
最下位のビットプレーンまで順次同様な符号化を行うこ
とで、全体の符号を作成する。

【００６３】符号列作成部２２は、ビットプレーン符号
化部２１から入力されるビットプレーン単位の符号を元
に入力画像全体の符号列を作成して、図示しない通信制
御部に出力し、通信制御部は、伝送路９を介して受信側
ファクシミリ装置２に符号画像データー多を送信する。

【００６４】一方、状態数統計部２３は、ビットプレー
ン符号化部２１の符号化したビットプレーンに基づいて
符号化後の各状態毎の登場回数を統計処理し、統計情報
を符号化判定部２４に出力する。ここでいう状態とは、
一般的に、算術符号化方式で用いられるテンプレートに
よる情報源分離された状態のことを指す。すなわち、２
値算術符号化を用いたＪＢＩＧ符号化方式においては、
一般的に、符号化するビットプレーン数が増えると、復
号後の再生画質は良好なものとなり、逆にビットプレー
ン数が少なければ、画像品質は低下する。しかし、これ
はあくまでも一般的なものであり、画像の種類や解像度
等によって左右される。画像の種類を考慮した場合、写
真画像ではビットプレーン数を少なくすると、画質が低
下してしまうが、文字画像では、画質はあまり低下しな
い。また、画像の階調数を考慮した場合、階調数が多い
画像ほどビットプレーン数を少なくしても画質低下が目
立たなくなる傾向がある。また、実験によると、一般
に、写真画像においては、各状態毎の登場回数にあまり
差がなく、登場する状態の種類数が多い。逆に、文字画
像においては、特定の状態の登場回数が多くなり、登場
する状態の種類が少ない。そこで、状態毎の登場回数の
統計量に基づいて状態毎の登場回数のバラツキが大きい
場合や状態の登場する種類数が比較的少ない場合、ある
いは、その両者を満たす場合には、文字画像と判定する
ことができ、文字画像では、上述のように、符号化する
ビットプレーン数を少なくしても画質低下は少ないの
で、下位ビットプレーンの符号化を行わないことによ
り、画質の低下を防止しつつ、データ量を削減すること
ができる。

【００６５】これらの性質を利用することにより、符号
化する画像に最適なビットプレーン数を決定することが
でき、画質と符号化効率が最適な符号化を実現すること
ができる。そこで、本実施の形態の符号化部５では、入
力画像の種類と階調数を、符号化後の状態の登場回数の
統計情報から判断して、その後の下位のビットプレーン
の符号化を行うか否かを判定している。そのために状態
数統計部２３で符号化後の状態の登場回数の統計処理を
行って、統計情報を求め、この統計情報に基づいて符号
化判定部２４で、この後の下位のビットプレーンの符号
化を行うか否かの判定を行っている。

【００６６】そして、符号化判定部２４は、状態数統計
部２３から各状態毎の登場回数の統計情報が入力される
と、当該統計情報に基づいて、その後に続いて行われる
下位ビットプレーンに対する符号化を行うか否かを判定
し、スイッチ部２５をオン／オフさせる。すなわち、符
号化判定部２４は、符号化を行うと判定すると、スイッ
チ部２５をオンの状態のまま維持し、符号化を行わない
と判定すると、スイッチ部２５をオフして、ビットプレ
ーン作成部２０で作成されたビットプレーンがビットプ
レーン符号化部２１に入力されるのを禁止して、以降の
符号化が行われないようにしている。

【００６７】いま、ビット精度がｎである入力画情報を
上位ｍビットまでを符号化して、残りのビットを非符号
化の状態で送信するものとすると、符号列作成部２２で
作成された符号列は、図５に示すように、当該符号列の
先頭にｎ、ｍの情報が付加され、それに続いてビットプ
レーン毎の符号が上位からｍ枚分並べられている。

【００６８】したがって、受信側ファクシミリ装置２の
復号化部８は、このｎ、ｍの情報により、符号化された
画像の状態を容易に知ることができ、適切に復号化する
ことができる。

【００６９】このように、本実施の形態のファクシミリ
装置１によれば、各ビットプレーンの符号化が終了した
時点で、各状態毎の登場回数の統計処理を行い、当該統
計情報に基づいて、下位のビットプレーンに対する符号
化が有効であるか否かを判定して、有効でない場合は、
符号化を終了している。したがって、符号化が有効なビ
ットプレーンまでを符号化して、当該ビットプレーンの
符号のみから符号列を作成して、送信する。

【００７０】その結果、画像が文字画像であるか写真画
像であるか等の画像の種類や画質に応じて、符号化する
ビットプレーンの上位ビットプレーンからのビット数を
調整することができ、画質を低下させることなく、高圧
縮率で符号化することができる。その結果、データ量を
削減して、ファクシミリ通信の通信時間を短縮すること
のできる。

【００７１】図６は、本発明の多階調画像の符号化装置
の第２の実施の形態を示す図であり、本実施の形態は、
１画素の色成分がｍビット、色精度がｎビットで表され
るカラー画像を、ｍ個の色成分毎の画情報に分解した
後、各色成分毎にそのビット順位毎にｎ枚のビットプレ
ーンに分解し、上位のビットプレーンから順次２値算術
符号化し、この符号化後の各状態毎の登場回数の統計情
報に基づいて下位のビットプレーンの符号化を行うかど
うかを判定するもので、請求項２に対応するものであ
る。

【００７２】本実施の形態は、上記第１の実施の形態と
同様のファクシミリ装置に適用したものである。

【００７３】図６において、符号化部３０は、色成分分
解部３１、ビットプレーン作成部３２、ビットプレーン
符号化部３３、符号列作成部３４、状態数統計部３５、
符号化判定部３６、符号化指示部３７及びスイッチ部３
８等を備えている。

【００７４】色成分分解部（色成分分解手段）３１に
は、画像読取部３で読み取られた色成分数がｍで、ビッ
ト精度がｎのカラー画像データが入力され、色成分分解
部３１は、ｍ個の色成分毎の画像に分解して、ビットプ
レーン作成部３２に出力する。

【００７５】ビットプレーン作成部（ビットプレーン作
成手段）３２は、色成分分解部３１でｍ個の色成分に分
解された画像を、色成分毎に上位ビットから分解して順
次ｎ枚の２値画情報（ビットプレーン）を作成し、作成
したビットプレーンをスイッチ部３８に出力する。

【００７６】スイッチ部３８は、符号化指示部３７の指
示により、オン／オフされ、オンのとき、ビットプレー
ン作成部３２から出力されるビットプレーンをビットプ
レーン符号化部２１に出力する。

【００７７】ビットプレーン符号化部（ビットプレーン
符号化手段）３３は、ビットプレーン作成部３２で分解
されたビットプレーンを最上位ビットで構成されるビッ
トプレーンから順次ビットプレーン単位で２値算術符号
化を行い、符号列作成部３４及び状態数統計部３５に出
力する。

【００７８】符号列作成部（符号列作成手段）３４は、
ビットプレーン符号化部３３の作成したビットプレーン
単位毎の符号に基づいて入力画像に対する全体の符号列
を作成する。

【００７９】状態数統計部（状態数統計手段）３５は、
ビットプレーン符号化部３３で符号化された各ビットプ
レーンにおける各状態毎の登場回数の統計処理を行い、
統計情報を符号化判定部３６に出力する。

【００８０】符号化判定部（符号化判定手段）３６は、
状態数統計部３５から入力される統計情報に基づいて続
いてビットプレーン符号化部３３で行われる残りの色成
分の下位ビットプレーンの符号化を行うか否かを判定
し、符号化するビットプレーン数を判定結果として符号
化指示部３７に出力する。

【００８１】符号化指示部（符号化指示手段）３７は、
符号化判定部３６から入力される判定結果である符号化
するビットプレーン数情報を記憶し、当該色成分の下位
のビットプレーンの画像について符号化を行うか否かに
応じて、オン／オフ信号をスイッチ部３８に出力するこ
とにより、ビットプレーン符号化部３３による符号化を
行わせるか否かの指示を行うとともに、上記記憶したビ
ットプレーン数情報に基づいて続いて行われる残りの色
成分毎の画像の符号化についても、同じビット数のビッ
トプレーンについてのみスイッチ部３８をオンにして、
ビットプレーン符号化部３３に符号化を行わせる。

【００８２】次に、動作について説明すると、送信側フ
ァクシミリ装置１は、画像読取部３で、色成分数ｎでビ
ット精度ｍのカラーの多階調画像の原稿を読み取ると、
画像処理部４で必要な画像処理を行った後、符号化する
ために符号化部３０に入力する。符号化部３０は、図６
に示したように、入力される画情報を、色成分分解部３
１で、色成分毎の画像に分解し、色成分毎の画像に分解
された画情報を、色成分毎に順次、ビットプレーン作成
部３２で、実施の形態１と同様に、符号化処理単位とな
る２値のビットプレーンに分解する。

【００８３】ビットプレーン作成部３２は、いま、上位
ビットから順次ビットプレーンに分解するものとする
と、作成したビットプレーンを、高位のビットで構成さ
れるものからスイッチ部３８を介して順次ビットプレー
ン符号化部３３に出力し、ビットプレーン符号化部３３
は、順次入力されるビットプレーンを算術符号化方式に
よりビットプレーン単位で符号化して、符号列作成部３
４及び状態数統計部３５に出力する。すなわち、ビット
プレーン符号化部３３は、上位ビットのビットプレーン
から順次ビットプレーン単位で符号化して、１つのビッ
トプレーンの符号化を完了すると、次に、ビットプレー
ン作成部３２から続いて入力される１つ下位のビットプ
レーンに対して同様の符号化処理を行い、最終的には、
最下位のビットプレーンまで順次同様な符号化を行うこ
とで、全体の符号を作成する。

【００８４】符号列作成部３４は、ビットプレーン符号
化部３３から入力されるビットプレーン単位の符号を元
に入力画像全体の符号列を作成して、図示しない通信制
御部に出力し、通信制御部は、伝送路９を介して受信側
ファクシミリ装置２に符号画像データー多を送信する。

【００８５】一方、状態数統計部３５は、ビットプレー
ン符号化部３３の符号化したビットプレーンに基づいて
符号化後の各状態毎の登場回数を統計処理し、統計情報
を符号化判定部３６に出力する。ここでいう状態は、上
記第１の実施の形態と同様である。そこで、本実施の形
態の符号化部３０では、入力画像の種類と階調数を、符
号化後の状態の登場回数の統計情報から判断して、その
後の下位のビットプレーンの符号化を行うか否かを判定
し、その判定結果を続いて符号化する他の色成分につい
ても同様に適用する。そのために状態数統計部３５で符
号化後の状態の登場回数の統計処理を行って、統計情報
を求め、この統計情報に基づいて符号化判定部３６で、
この後の下位のビットプレーンの符号化を行うか否かの
判定を行うとともに、この判定結果を符号化指示部３７
で、当該色成分について適用するだけでなく、判定結果
であるビットプレーン数情報を記憶して他の色成分につ
いても適用している。

【００８６】すなわち、符号化判定部３６は、状態数統
計部３５から各状態毎の登場回数の統計情報が入力され
ると、当該統計情報に基づいて、上記第１の実施の形態
と同様に、その後に続いて行われる下位ビットプレーン
に対する符号化を行うか否かを判定し、判定結果を符号
化ビットプレーン数情報として符号化指示部３７に出力
する。符号化指示部３７は、符号化判定部３６から判定
結果として符号化するビットプレーン数情報が入力され
ると、当該符号化ビットプレーン数情報に基づいてスイ
ッチ部３８をオン／オフさせるとともに、当該符号化ビ
ットプレーン数情報を記憶して、以降の色成分の符号化
するビットプレーン数の制御に利用する。すなわち、符
号化指示部３７は、符号化判定部３６が符号化を行うと
判定すると、スイッチ部３８をオンの状態のまま維持
し、符号化を行わないと判定すると、スイッチ部３８を
オフして、ビットプレーン作成部３２で作成されたビッ
トプレーンがビットプレーン符号化部３３に入力される
のを禁止して、以降の符号化が行われないようにすると
ともに、当該符号化ビットプレーン数情報を内部メモリ
等に記憶する。

【００８７】このようにして、最初の色成分について上
位ビットプレーンから順次符号化を行うとともに、符号
化後の状態毎の登場回数の統計情報に基づいて、以降の
下位のビットプレーンに対する符号化が有効であるか否
かを判定して、有効でない場合は、符号化を終了してい
る。このとき、符号化指示部３７は、最初の色成分にお
ける符号化ビットプレーン数情報を記憶する。そして、
次に、上記同様に、次の色成分のビットプレーンを、上
位ビットプレーンから順次ビットプレーン作成部３２か
らビットプレーン符号化部３３に転送して、符号化する
が、このとき、状態数統計部３５による統計処理及び符
号化判定部３６による判定処理を行うことなく、符号化
指示部３７が最初の色成分のビットプレーンの処理で符
号化判定部３６が判定した符号化ビットプレーン数情報
と同じビットプレーン数のみをビットプレーン符号化部
３３に符号化させると、スイッチ部３８をオフにして、
それ以降の下位ビットプレーンの符号化を行わない。

【００８８】上記処理を順次最後の色成分まで行うと、
符号列作成部３４が、ビットプレーン符号化部３３から
入力されるビットプレーン単位の符号を元に入力画像全
体の符号列を作成して、図示しない通信制御部に出力
し、通信制御部は、伝送路９を介して受信側ファクシミ
リ装置２に符号画像データー多を送信する。

【００８９】このように、本実施の形態においては、画
像が文字画像であるか写真画像であるか等の画像の種類
や画質に応じて、最初の色成分において上位ビットから
何ビット目までのビットプレーンを符号化するかを状態
の登場回数の統計情報に基づいて適切に判断して、画質
を低下させることなく、高圧縮率で符号化することがで
きるとともに、以降の色成分については、統計処理や統
計情報に基づく判定処理を行うことなく、最初の色成分
と同じビットまでのビットプレーンの符号化させること
ができ、処理速度を速くすることができる。その結果、
カラーの多階調画像を画質を低下させることなく、高圧
縮率で符号化することができ、データ量を削減して、フ
ァクシミリ通信の通信時間を短縮することができる。

【００９０】この場合、色成分数がｋで、ビット精度が
ｎである入力カラー画情報を、各色成分について上位ｍ
ビットまでを符号化して、残りのビットを非符号化の状
態で送信するものとすると、符号列作成部３４で作成さ
れた符号列は、図７に示すように、当該符号列の先頭に
ｎ、ｋ、ｍの情報が付加され、それに続いて１番目の色
成分の１番目のビットプレーンに対する符号列から当該
色成分のビットプレーンの符号が上位から順次ｍ枚分並
べられ、同様に、順次最後の色のｋ番目の色成分まで並
べられている。

【００９１】したがって、受信側ファクシミリ装置２の
復号化部８は、このｎ、ｋ、ｍの情報により、符号化さ
れた画像の状態を容易に知ることができ、適切に復号化
することができる。

【００９２】図８は、本発明の多階調画像の符号化装置
の第３の実施の形態を示す図であり、本実施の形態は、
各色毎にビットプレーン作成部とビットプレーン符号化
部を設けて、処理速度の高速化を図ったものである。

【００９３】本実施の形態は、上記第２の実施の形態と
同様のファクシミリ装置に適用したものであり、本実施
の形態の説明において、上記図６と同様の構成部分に
は、同一の符号を付して、その詳細な説明を省略する。

【００９４】図８において、符号化部４０は、色成分分
解部３１、ビットプレーン作成部３２ａ、３２ｂ、３２
ｃ、ビットプレーン符号化部３３ａ、３３ｂ、３３ｃ、
符号列作成部３４、状態数統計部３５、符号化判定部３
６及びスイッチ部３８ａ、３８ｂ、３８ｃ等を備えてい
る。

【００９５】色成分分解部３１は、入力されるカラー画
像を色成分毎に分解して、各色成分をそれぞれビットプ
レーン作成部３２ａ、３２ｂ、３２ｃに出力する。

【００９６】ビットプレーン作成部３２ａ、３２ｂ、３
２ｃは、上記第２の実施の形態のビットプレーン作成部
３２と同様であり、本実施の形態では、入力される色成
分の数だけ設けられている。すなわち、ビットプレーン
作成部３２ａは、色成分分解部３１で分解化された最初
の色成分を上位ビットから分解して、ビットプレーンを
作成し、スイッチ３８を介してビットプレーン符号化部
３３ａに出力する。同様に、ビットプレーン作成部３２
ｂは、次の色成分を上位ビットから分解して、ビットプ
レーンを作成し、スイッチ３８ｂを介してビットプレー
ン符号化部３３ｂに出力する。ビットプレーン作成部３
２ｃは、さらに次の色成分を上位ビットから分解して、
ビットプレーンを作成し、スイッチ３８ｃを介してビッ
トプレーン符号化部３３ｃに出力する。

【００９７】ビットプレーン符号化部３３ａ、３３ｂ、
３３ｃは、上記第２の実施の形態のビットプレーン符号
化部３３と同様であり、本実施の形態では、入力される
色成分の数だけ設けられている。すなわち、ビットプレ
ーン符号化部３３ａは、スイッチ３８ａを介してビット
プレーン作成部３２ａから入力されるビットプレーンを
上位ビットで構成されるビットプレーンから順次ビット
プレーン単位で２値算術符号化を行い、符号列作成部３
４及び状態数統計部３５に出力する。そして、ビットプ
レーン符号化部３３ｂとビットプレーン符号化部３３ｃ
には、状態数統計部３５は接続されておらず、符号列作
成部３４のみが接続されている。したがって、ビットプ
レーン符号化部３３ｂは、スイッチ部３８ｂを介してビ
ットプレーン作成部３２ｂから入力されるビットプレー
ンを上位ビットで構成されるビットプレーンから順次ビ
ットプレーン単位で２値算術符号化を行って、符号列作
成部３４に出力し、ビットプレーン符号化部３３ｃは、
スイッチ部３８ｃを介してビットプレーン作成部３２ｃ
から入力されるビットプレーンを上位ビットで構成され
るビットプレーンから順次ビットプレーン単位で２値算
術符号化を行って、符号列作成部３４に出力する。

【００９８】符号列作成部３４は、ビットプレーン符号
化部３３ａ、３３ｂ、３３ｃからそれぞれ入力されるビ
ットプレーン単位毎の符号に基づいて、入力画像全体の
符号列を作成する。状態数統計部３５及び符号化判定部
３６は、上記第２の実施の形態と同様であり、符号化指
示部３７は、上記第２の実施の形態と同様に、スイッチ
部３８ａ、３８ｂ、３８ｃをオン／オフ指示して、符号
化するビットプレーン数を指示する。

【００９９】したがって、本実施の形態によれば、カラ
ーの多階調画像を各色成分毎に、ビットプレーン作成及
びビットプレーン符号化を行うことができるとともに、
最初の色成分のビットプレーンについてのみ、符号化後
のビットプレーンにおける状態毎の登場回数の統計処理
を行う、当該統計処理結果の統計情報に基づいて符号化
するビットプレーン数を判定することができ、全体の処
理速度を向上させつつ、カラーの多階調画像を画質を低
下させることなく、高圧縮率で符号化することができ
る。その結果、ファクシミリ装置１における処理速度を
向上させつつ、データ量を削減して、ファクシミリ通信
の通信時間を短縮することができる。

【０１００】上記各実施の形態において、上述のよう
に、一般に、写真画像においては、各状態毎の登場回数
にあまり差がなく、登場する状態の種類数が多い。逆
に、文字画像においては、特定の状態の登場回数が多く
なり、登場する状態の種類が少ない。そこで、上記各実
施の形態においては、状態毎の登場回数の統計量に基づ
いて状態毎の登場回数のバラツキが大きい場合や状態の
登場する種類数が比較的少ない場合、あるいは、その両
者を満たす場合には、文字画像と判定している。

【０１０１】しかし、画像の種類によって、特定の状態
の登場回数が著しく多くなることを利用して、当該特定
の状態の登場回数のみを状態数統計部２３、３５で統計
処理し、符号化判定部２４、３６で符号化処理するか否
かの判定を行うようにすると、状態数統計部２３、３５
及び符号化判定部２４、３６の構成を簡単なものとする
ことができ、符号化部５、３０、４０、ひいてはファク
シミリ装置１を安価なものとすることができる。

【０１０２】また、文字画像では、文字部分と下地部分
とに大きく分かれるため、それらを表す状態の登場回数
が多くなり、これらの特定の状態の登場回数のみを状態
数統計部２３、３５で統計処理し、符号化判定部２４、
３６で符号化処理するか否かの判定を行うようにする
と、状態数統計部２３、３５及び符号化判定部２４、３
６をより簡単構成のものとすることができ、符号化部
５、３０、４０、ひいてはファクシミリ装置１をより安
価なものとすることができる。

【０１０３】さらに、文字画像の場合、最初に符号化さ
れる最上位ビットで構成されるビットプレーンにおいて
のみ、文字画像としての特徴のある状態のみの登場回数
の統計処理を状態数統計部２３、３５で行って、符号化
判定部２４、３６で、当該登場回数の出現確率に基づい
て下位の符号化を行うか否か判定するようにすると、状
態数統計部２３、３５及び符号化判定部２４、３６をよ
り一層簡単構成のものとすることができ、符号化部５、
３０、４０、ひいてはファクシミリ装置１をより一層安
価なものとすることができる。

【０１０４】また、予め設定した所定の各々の状態が登
場したか否かの統計処理を状態数統計部２３、３５で行
い、登場した状態の種類数から符号化判定部２４、３６
で符号化を続けるか否かを判定するようにすると、状態
数統計部２３、３５及び符号化判定部２４、３６をさら
により一層簡単構成のものとすることができ、符号化部
５、３０、４０、ひいてはファクシミリ装置１をさらに
より一層安価なものとすることができる。

【０１０５】以上、本発明者によってなされた発明を好
適な実施の形態に基づき具体的に説明したが、本発明は
上記のものに限定されるものではなく、その要旨を逸脱
しない範囲で種々変更可能であることはいうまでもな
い。

【０１０６】

【発明の効果】請求項１記載の発明の多階調画像の符号
化装置によれば、白黒多階調画像をビットプレーンに分
解して、最上位ビットから２値算術符号化した後の各状
態毎の登場回数の統計処理を行い、当該統計情報に基づ
いて、以下の下位のビットプレーンの符号化を行うか否
かを判定するので、２値画像を符号化することができる
とともに、白黒多階調画像を画質を損なうことなく、高
能率な符号化を行うことができ、データ量を削減して、
ファクシミリ装置に適用した場合にも、通信時間を短縮
することができる。

【０１０７】請求項２記載の発明の多階調画像の符号化
装置によれば、カラー画像を、色成分毎の画情報に分解
した後、各色成分毎にそのビット順位毎にビットプレー
ンに分解して、最上位のビットプレーンから順次２値算
術符号化し、この符号化後の各状態毎の登場回数の統計
処理を行って、当該統計情報に基づいて、下位のビット
プレーンの符号化を行うかどうか判断して、他の色成分
の画情報についても同じ枚数だけの上位ビットプレーン
の符号化を行うので、２値画像を符号化することができ
るとともに、カラーの多階調画像を画質を損なうことな
く、高能率な符号化を行うことができ、データ量を削減
して、ファクシミリ装置に適用した場合にも、通信時間
を短縮することができ、かつ、最初の色成分を符号化す
ることにより得られた結果を、他の色成分を符号化する
際にも利用して、処理を簡略化することができ、処理速
度を高速化することができる。

【０１０８】請求項３記載の発明の多階調画像の符号化
装置によれば、特定の状態のみの登場回数の統計処理の
みに基づいて、下位ビットのビットプレーンの符号化を
行うかどうか判定するので、構成を簡略化することがで
き、多階調画像の符号化装置を安価なものとすることが
できる。

【０１０９】請求項４記載の発明の多階調画像の符号化
装置よれば、文字画像としての特徴のある状態のみの登
場回数の統計処理のみに基づいて、濃度の高い文字画像
や濃度の低い下地画像を適切に判定して、下位ビットの
ビットプレーンの符号化を行うかどうかを判定するの
で、より簡単な構造で、文字画像であるか否かを判定し
て、画質を損なうことなく、高能率な符号化を行うこと
ができ、データ量を削減して、多階調画像の符号化装置
をより安価なものとすることができるとともに、ファク
シミリ装置に適用した場合にも、通信時間を短縮するこ
とができる。

【０１１０】請求項５記載の発明の多階調画像の符号化
装置によれば、最初に符号化される最上位ビットで構成
されるビットプレーンにおいてのみ、文字画像としての
特徴のある状態のみの登場回数の統計処理を行って、当
該登場回数の出現確率に基づいて、下位ビットのビット
プレーンの符号化を行うかどうか判定するので、より一
層簡単な構造で、文字画像であるか否かを判定して、画
質を損なうことなく、高能率な符号化を行うことがで
き、データ量を削減して、多階調画像の符号化装置をよ
り一層安価なものとすることができるとともに、ファク
シミリ装置に適用した場合にも、通信時間を短縮するこ
とができる。

【０１１１】請求項６記載の発明の多階調画像の符号化
装置によれば、予め設定した所定の状態が登場したか否
かの統計処理を行い、登場した状態の種類数から下位ピ
ットのビットプレーンの符号化を続けるかどうか判定す
るので、多階調画像の符号化装置をより一層簡単な構造
で、かつ、安価なものとすることができるとともに、画
質を損なうことなく、高能率な符号化を行うことがで
き、データ量を削減して、ファクシミリ装置に適用した
場合にも、通信時間を短縮することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の多階調画像の符号化装置の第１の実施
の形態を適用した送信側及び受信側ファクシミリ装置の
要部ブロック構成図。

【図２】図１の符号化部及び復号化部の算術符号化方式
の一般的なブロック構成図。

【図３】算術符号化方式による符号化処理の説明図。

【図４】図１の符号化部の詳細なブロック構成図。

【図５】図４の符号化部で作成される符号列の一例を示
す図。

【図６】本発明の多階調画像の符号化装置の第２の実施
の形態を適用したファクシミリ装置の符号化部のブロッ
ク構成図。

【図７】図６の符号化部で作成される符号列の一例を示
す図。

【図８】本発明の多階調画像の符号化装置の第３の実施
の形態を適用したファクシミリ装置の符号化部のブロッ
ク構成図。

【符号の説明】

１ 送信側ファクシミリ装置 ２ 受信側ファクシミリ装置 ３ 画像読取部 ４、７ 画像処理部 ５ 符号化部 ６ 画像出力部 ８ 復号化部 ９ 伝送部 １０、１２ 予測情報作成回路 １１ 算術符号化回路 １３ 算術復号化回路 ２０、３２、３２ａ〜３２ｃ ビットプレーン作成部 ２１、３３、３３ａ〜３３ｃ ビットプレーン符号化部 ２２、３４ 符号列作成部 ２３、３５ 状態数統計部 ２４、３６ 符号化判定部 ２５、３８、３８ａ〜３８ｃ スイッチ部 ３１ 色成分分解部 ３７ 符号化指示部

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】１画素ｎビットで表される白黒多階調画像
   をビット順位毎にｎ枚のビットプレーンに分解するビッ
   トプレーン作成手段と、前記ビットプレーン作成手段で
   作成された前記ビットプレーンを最上位ビットで構成さ
   れる前記ビットプレーンから順次２値算術符号化するビ
   ットプレーン符号化手段と、前記ビットプレーン符号化
   手段で符号化した後の各状態毎の登場回数の統計処理を
   行う状態数統計手段と、前記状態数統計手段の統計情報
   に基づいて引き続いて下位の前記ビットプレーンの前記
   符号化を行うか否かを判定する符号化判定手段と、前記
   ビットプレーン符号化手段で作成された前記ビットプレ
   ーン毎の符号を元に符号列を作成する符号列作成手段
   と、を備えたことを特徴とする多階調画像の符号化装
   置。
2. 【請求項２】１画素の色成分がｍビット、色精度がｎビ
   ットで表されるカラー画像を、ｍ個の色成分毎の画情報
   に分解する色成分分解手段と、前記色成分毎に分解され
   た前記画情報を各色成分毎にそのビット順位毎にｎ枚の
   ビットプレーンに分解するビットプレーン作成手段と、
   前記ビットプレーン作成手段で作成された前記ビットプ
   レーンを最上位ビットで構成される前記ビットプレーン
   から順次２値算術符号化するビットプレーン符号化手段
   と、前記ビットプレーン作成手段が最初に符号化する色
   成分のビットプレーンの符号化後の各状態毎の登場回数
   の統計処理を行なう状態数統計手段と、前記状態数統計
   手段の統計情報に基づいて引き続いて下位の前記ビット
   プレーンの前記符号化を行うか否かを判定する符号化判
   定手段と、前記符号化判定手段で判定された結果に基づ
   いて残りの前記色成分を前記ビットプレーン符号化手段
   で符号化する際に、同じ枚数だけの前記上位ビットプレ
   ーンの符号化を指示する符号化指示手段と、ビットプレ
   ーン作成手段で作成された前記ビットプレーン毎の符号
   を元に符号列を作成する符号列作成手段と、を備えたこ
   とを特徴とする多階調画像の符号化装置。
3. 【請求項３】前記状態数統計手段は、所定の特定の状態
   のみの登場回数の統計処理を行ない、前記符号化判定手
   段は、前記特定の状態における登場回数情報から前記下
   位ビットの前記符号化を続けるか否かを判定することを
   特徴とする請求項１または請求項２記載の多階調画像の
   符号化装置。
4. 【請求項４】前記状態数統計手段は、文字画像において
   所定の特徴のある状態のみの登場回数の統計処理を行な
   い、前記符号化判定手段は、当該文字画像において前記
   特徴のある状態の登場回数に基づいて前記符号化するか
   否かを判定することを特徴とする請求項３記載の多階調
   画像の符号化装置。
5. 【請求項５】前記状態数統計手段は、前記最初に符号化
   される最上位ビットで構成される前記ビットプレーンに
   おいてのみ、文字画像において特徴ある状態のみの登場
   回数の統計処理を行ない、前記符号化判定手段は、前記
   文字画像において前記特徴ある状態の登場回数の出現確
   率に基づいて前記符号化を続けるか否かを判定すること
   を特徴とする請求項３記載の多階調画像の符号化装置。
6. 【請求項６】前記状態数統計手段は、予め設定した所定
   の各々の状態が登場したか否かの統計処理を行い、前記
   符号化判定手段は、当該登場した状態の種類数から前記
   符号化を続けるか否かを判定することを特徴とする請求
   項１または請求項２記載の多階調画像の符号化装置。