JPH0946701A - 画像データ圧縮伸張方法および画像通信端末装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 多値と二値との画像データが処理可能な低コ
ストの画像データ圧縮伸張方法および画像通信端末装置
を提供することを目的とする。 【構成】 画像データを取り込む画像用メモリ部１５
と、送信時には画像用メモリ部１５から１ビットの二値
画像データを取り出して多ビットの多値画像データに変
換し、受信時には多ビットの多値画像データを１ビット
の二値画像データに変換するビット変換部１９と、送信
時には画像用メモリ部１５又はビット変換部１９から多
値画像データを取り出してＪＰＥＧ符号化方式で圧縮を
行い、受信時には受信した圧縮多値画像データを伸張し
て元の多値画像データに変換する多値データ圧縮／伸張
部１６と、送信時には多値データ圧縮／伸張部１６で圧
縮された多値画像データを保存し、受信時には受信した
圧縮多値画像データを保存するための圧縮データ用メモ
リ部１７とを備える。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、画像データの圧縮、伸
張方法、および画像データを通信する画像データ圧縮伸
張方法および画像通信端末装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】近年、ＭＨ、ＭＲ、ＭＭＲ、ＪＰＥＧ符
号化方式等による二値画像および多値画像の圧縮技術に
より、画像データの圧縮、伸張、保存、通信を行う画像
通信端末装置の開発が行われている。

【０００３】図４は、二値画像の処理を行う従来の画像
通信端末装置を示すブロック図である。図４において、
１は二値画像データを取り込むための二値画像入力装
置、２は伸張された二値画像データを表示するための二
値画像出力装置、３は取り込んだ二値画像データを記憶
する二値画像用メモリ部、４は二値画像データを圧縮又
は圧縮した二値画像データを伸張する二値データ圧縮／
伸張部、５は圧縮された二値画像データを保存する二値
圧縮データ用メモリ部、６は外部の網ＮＥと接続するた
めのネットワークインターフェース部、７は上記構成３
〜６を制御する二値画像用ＣＰＵである。

【０００４】以上のように構成された画像通信端末装置
について、その動作を説明する。図４において、二値画
像用メモリ部３は２値画像入力装置１から二値のデータ
で表される画像データを取り込み、取り込んだ二値画像
データを記憶する。二値画像用メモリ部３に取り込まれ
た二値画像データに対し、二値データ圧縮／伸張部４
は、ＭＨ、ＭＲあるいはＭＭＲ符号化方式等の圧縮を行
う。この圧縮された二値画像データは、二値圧縮データ
用メモリ部５に保存されると共にネットワークインター
フェース部６によって外部の網ＮＥに送信される。逆に
受信のときは、網ＮＥからの圧縮された二値画像データ
は、ネットワークインターフェース部６により二値圧縮
データ用メモリ部５に取り込まれ、二値データ圧縮／伸
張部４で伸張され、元の二値画像データとなって二値画
像用メモリ部３に取り込まれる。二値画像用メモリ部３
に取り込まれた二値画像データは二値画像出力装置２に
より例えば表示装置（図示しない）に出力、表示され
る。

【０００５】図５は、多値画像データの処理を行う従来
の画像通信端末装置を示すブロック図である。図５にお
いて、８は多値画像データを取り込むための多値画像入
力装置、９は伸張された多値画像データを表示するため
の多値画像出力装置、１０は取り込んだ多値画像データ
を記憶する多値画像用メモリ部、１１は多値画像データ
たとえばＹＵＶ：２４ビットの画像データをＪＰＥＧ符
号化方式により圧縮、伸張するための多値データ圧縮／
伸張部、１２はＪＰＥＧ符号化方式による圧縮を行った
圧縮多値画像データを保存する多値圧縮データ用メモリ
部、１３は外部の網ＮＥと接続するためのネットワーク
インターフェース部、１４は上記構成１０〜１３を制御
する多値画像用ＣＰＵである。

【０００６】以上のように構成された画像通信端末装置
について、その動作を説明する。図５において、多値画
像用メモリ部１０は多値画像入力装置８から多値のデー
タで表される多値画像データを取り込み、記憶する。多
値画像用メモリ部１０に取り込まれた多値画像データに
対し、多値データ圧縮／伸張部１１は、ＪＰＥＧ符号化
方式の圧縮を行う。この圧縮された多値画像データは、
多値圧縮データ用メモリ部１２に保存されると共にネッ
トワークインターフェース部１３によって外部の網ＮＥ
に送信される。逆に受信のときは、網ＮＥからの圧縮さ
れた多値画像データは、ネットワークインターフェース
部１３により多値圧縮データ用メモリ部１２に取り込ま
れ、多値データ圧縮／伸張部１１で伸張され、元の多値
画像データとなって多値画像用メモリ部１０に取り込ま
れる。多値画像用メモリ部１０に取り込まれた多値画像
データは多値画像出力装置９により例えば表示装置に出
力、表示される。

【０００７】このように、従来の画像通信端末装置にお
いては、二値画像データの処理回路と多値画像データの
処理回路とは別々に構成されている。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来の画像通信端末装置では、多値画像データと二値画像
データとを同一の装置内で処理しようとする場合、多値
画像データの圧縮／伸張用の多値データ圧縮／伸張部１
１と、二値画像データの圧縮／伸張用の二値データ圧縮
／伸張部４とが別々に必要となるため、多値画像データ
と二値画像データとを処理可能な画像通信端末装置が高
コストになるという問題点があった。

【０００９】本発明は上記従来の問題点を解決するもの
で、多値画像データと二値画像データとを低コストで処
理可能な画像データ圧縮伸張方法、および多値画像デー
タと二値画像データとが処理可能な低コストの画像通信
端末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】この目的を達成するため
に本発明の請求項１記載の画像データ圧縮伸張方法は、
多値画像データおよび二値画像データを圧縮、伸張する
画像データ圧縮伸張方法であって、二値画像データの１
ビットデータを多ビットデータの多値画像データに変換
し、変換した多値画像データを多値画像データ用圧縮方
式により圧縮して送信する二値画像データ送信工程と、
受信した圧縮多値画像データを多値画像データ用伸張方
式により伸張して元の多ビットデータの多値画像データ
に変換し、変換した多ビットデータの多値画像データを
二値画像データの１ビットデータに変換する二値画像デ
ータ受信工程とを有する構成を有している。

【００１１】請求項２記載の画像通信端末装置は、多値
画像データおよび二値画像データを圧縮、伸張する画像
通信端末装置であって、多値画像データおよび二値画像
データを取り込む画像用メモリ部と、送信時には画像用
メモリ部から１ビットの二値画像データを取り出して多
ビットの多値画像データに変換し、受信時には多ビット
の多値画像データを１ビットの二値画像データに変換す
るビット変換部と、送信時には画像用メモリ部又はビッ
ト変換部から多値画像データを取り出してＪＰＥＧ符号
化方式で圧縮を行い、受信時には受信した圧縮多値画像
データを伸張して元の多値画像データに変換する多値デ
ータ圧縮／伸張部と、送信時には多値データ圧縮／伸張
部で圧縮された多値画像データを保存し、受信時には受
信した圧縮多値画像データを保存するための圧縮データ
用メモリ部とを備えた構成を有している。

【００１２】

【作用】上記構成によって、多値画像データの圧縮、伸
張を行う多値データ圧縮／伸張部が二値画像データの圧
縮、伸張を行う二値データ圧縮／伸張部をも兼ねること
ができるので、二値データ圧縮／伸張部は不要となり、
画像データ圧縮伸張を従来よりも低コストで行うことが
できる。

【００１３】

【実施例】 （実施例１）以下、本発明の一実施例について図を用い
て説明する。

【００１４】図１は本発明の一実施例に係る画像通信端
末装置を示すブロック図である。図１において、１は二
値画像入力装置、２は二値画像出力装置、８は多値画像
入力装置、９は多値画像出力装置であり、これらは図
４、図５と同様のものなので、同一符号を付して説明は
省略する。１５は取り込んだ多値画像データおよび二値
画像データを記憶する画像用メモリ部、１６は多値画像
データを圧縮／伸張する多値データ圧縮／伸張部、１７
は圧縮された多値画像データを保存する圧縮データ用メ
モリ部、１８は外部の網ＮＥと接続するためのネットワ
ークインターフェース部、１９は二値画像データの１ビ
ットデータを多値画像データの多ビットデータに変換
し、また多値画像データの多ビットデータを二値画像デ
ータの１ビットデータに変換するビット変換部、２０は
構成１５〜１９を制御するＣＰＵである。

【００１５】以上のように構成された画像通信端末装置
について、以下その動作を説明する。動作としては、多
値画像データの圧縮送信動作（多値画像データ送信工
程）、圧縮された多値画像データの受信伸張動作（多値
画像データ受信工程）、二値画像データの圧縮送信動作
（二値画像データ送信工程）、二値画像データを変換・
圧縮して得られた圧縮多値画像データの受信伸張動作
（二値画像データ受信工程）の４通りの動作があり、そ
れぞれの動作について順次説明する。

【００１６】まず多値画像データを処理して送信する場
合について説明する。多値画像データを処理する場合に
は、画像用メモリ部１５は多値画像入力装置８から画像
データを多値のデジタルデータにした多値画像データを
取り込み、記憶する。画像用メモリ部１５に記憶された
多値画像データは多値データ圧縮／伸張部１６によりＪ
ＰＥＧ符号化方式により圧縮される。このようにして圧
縮された多値画像データ（圧縮多値画像データ）は圧縮
データ用メモリ部１７に保存されると共にネットワーク
インターフェース部１８を介し、網ＮＥを通じて相手の
画像通信端末装置に送信される。

【００１７】逆に受信して処理する場合は、上記送信処
理の動作の場合と同様、相手の画像通信端末装置から網
ＮＥに対して圧縮多値画像データが送信され、この送信
されてきた圧縮多値画像データはネットワークインター
フェース部１８を経て圧縮データ用メモリ部１７に記憶
される。圧縮データ用メモリ部１７に取り込まれた圧縮
多値画像データは、多値データ圧縮／伸張部１６で多値
画像データに伸張された後、画像用メモリ部１５に記憶
される。画像用メモリ部１５に記憶された多値画像デー
タは多値画像出力装置９に出力され、多値画像出力装置
９から例えば表示装置に出力、表示される。

【００１８】ここで、多値画像データ圧縮／伸張方式と
してのＪＰＥＧ符号化方式について説明する。図２は、
図１における多値データ圧縮／伸張部１６を示すブロッ
ク図である。図２において、２１は画像データを８×８
画素のブロックに分割する画像分割部、２２は離散コサ
イン変換（Discrete Cosine Tra-nsform、以下「ＤＣ
Ｔ」という）を行うＤＣＴ部、２３は量子化を行う量子
化部、２４はハフマン符号化を行う符号化部、２５はハ
フマン符号化されたデータを復号化する復号化部、２６
は量子化されているデータを逆量子化する逆量子化部、
２７は逆ＤＣＴを行うＩＤＣＴ部、２８は画像データを
復元する画像復元部、２９は量子化または逆量子化を行
うときに使用する量子化テーブルである。

【００１９】このように構成された多値データ圧縮／伸
張部１６について、その動作を説明する。ＪＰＥＧ圧縮
の場合は、画像用メモリ部１５又はビット変換部１９か
らの多値画像データを画像分割部２１で８×８画素のブ
ロックに分割する。画像分割部２１で分割された８×８
画素のブロックは空間座標データであり、ＤＣＴ部２２
でブロック毎にＤＣＴを行うことにより、８×８の周波
数空間座標データに変換される。変換された周波数空間
座標データは量子化テーブル２９を用いて量子化部２２
で量子化される。例えば“２５０”を“１５”で量子化
するということは、“２５０”を“１５”で割り、算出
された値（１６．６６…）を四捨五入して整数化するこ
とであり、その整数は“１７”となる。量子化テーブル
２９とは上記“１７”に当たる数字が８×８の周波数空
間座標に割り当てられたものであり、このような値がい
ろいろと組み合わされたものである。一般に量子化する
数値（上記例では１７）を小さくすると画質が良くな
り、大きくすると画質が悪くなる。上記周波数空間座標
データを量子化部２３で量子化して得られた量子化デー
タに対し、符号化部２４でハフマン符号化を行い、符号
化された量子化データ（ハフマン符号化データ）は圧縮
データ用メモリ部１７に渡される。

【００２０】次に、ＪＰＥＧ伸張の場合について説明す
る。多値データ圧縮／伸張部１６は圧縮データ用メモリ
部１７からハフマン符号化データ（符号化された量子化
データ）を受け取り、復号化部２５で符号化された量子
化データを量子化データに復号化する。復号化された量
子化データは、逆量子化部２６で、量子化テーブル２９
を用いて逆量子化され、８×８の周波数空間座標データ
となる。例えば“１５”で量子化されて“１７”になっ
た量子化データを“１５”で逆量子化する場合は、“１
７”に“１５”を掛けて“２５５”になる。逆量子化で
用いる量子化テーブルは、ＪＰＥＧ圧縮において周波数
空間座標データを量子化したときに用いた量子化テーブ
ルを用いる。８×８の周波数空間座標データをＩＤＣＴ
部２７で逆離散的コサイン変換（Inverse Discrete Cos
ine Transform 、以下「ＩＤＣＴ」という）し、８×８
の空間座標データにする。そして画像復元部２８で８×
８画素の空間座標データを結合して画像データとし、画
像用メモリ部１５又はビット変換部１９に出力する。

【００２１】次に、二値画像データを処理して送信する
場合について説明する。二値画像データつまり１ビット
データを処理する場合には、画像用メモリ部１５は、二
値画像入力装置８から、１ビットで構成されるデジタル
の二値画像データを取り込み、記憶する。画像用メモリ
部１５に取り込まれた二値画像データは、ビット変換部
１９において、図３に示すように、１ビットのプレーン
を多ビットのプレーンに変換する。図３（ａ）は図１に
おけるビット変換部における１ビットの変換動作の説明
図、図３（ｂ）は図１におけるビット変換部における多
ビットの変換動作の説明図である。このように、画像用
メモリ部１５から１画素目の１ビットのデータだけを取
り出し、ビット変換部１９においてプレーンの変換を行
うことにより、１画素２４ビットのデータとして取り出
すことができ、この取り出したデータを多ビットの多値
画像データとして取り扱うことができる。以後はビット
変換部１９において、横ライン方向に順次、二値画像デ
ータを２４ビットデータに変換し、この２４ビットデー
タを多値データ圧縮／伸張部１６でＪＰＥＧ符号化方式
を用いて圧縮する。圧縮多値画像データ（ハフマン符号
化データ）は圧縮データ用メモリ部１７に保存される。
圧縮データ用メモリ部１７に保存された圧縮多値画像デ
ータは必要に応じてネットワークインターフェース部１
８を経て網ＮＥに送信される。

【００２２】ここで、１ビットデータを多ビットデータ
としてのＹＵＶ，４；４；４フォーマットに変換する方
法について説明する。１ビットデータでは扱う数値は
「０」か「１」であり、実際には「白」か「黒」かであ
る。これをＹＵＶに変換する場合は「白」に該当する
「ＦＦ８０８０ｈ」あるいは「黒」に該当する「００８
０８０ｈ」に変換すれば良い。つまり１ビットデータで
「０」のときは「ＦＦ８０８０ｈ」になるように変換し
て２４ビットデータに増やし、２４ビットのデータを作
る。また、１ビットデータで「１」のときは「００８０
８０ｈ」になるように変換して２４ビットデータに増や
し、２４ビットのデータを作る。

【００２３】逆に、二値画像データを変換、圧縮して得
られた圧縮多値画像データを受信して処理する場合につ
いて説明する。二値画像データを処理して送信する上記
動作と同様に二値画像データを多値化処理し、圧縮して
得られた圧縮多値画像データが相手画像通信端末装置か
ら網ＮＥに対して送信され、ネットワークインターフェ
ース部１８を介して圧縮データ用メモリ部１７に取り込
まれる。圧縮データ用メモリ部１７に取り込まれた多数
の圧縮多値画像データの中から順次にデータを取り出
す。取り出された圧縮多値画像データは多値データ圧縮
／伸張部１６で元の多値画像データに伸張される。伸張
して得られた多値画像データは、ビット変換部１９で１
画素ずつ送信の場合とは逆に、図３（ｂ）の２４ビット
プレーンから図３（ａ）の１ビットプレーンに変換され
る。ここで、多ビットデータ（ＹＵＶ，４；４；４フォ
ーマット）を１ビットデータに変換する方法について説
明する。ＹＵＶのＹデータを用い、この値に或るしきい
値を設け、そのしきい値より大きいか小さいかで、１ビ
ットデータの「０」か「１」かを決定する。実際には、
Ｙデータが設定されたしきい値より大きいときは「１」
で白、小さいときは「０」で黒とする。このような動作
を繰り返し、全ての画素を１ビットデータに変換する。
また、変換された１ビットデータは同時に画像用メモリ
部１５に取り込まれる。このようにして、全ての画素に
対して処理が終了すると、１ビットの二値画像データが
画像用メモリ部１５に揃って記憶されたことになる。さ
らに、画像用メモリ部１５に記憶された二値画像データ
は二値画像出力装置２に出力され、二値画像出力装置２
から例えば表示装置に出力、表示される。

【００２４】画像用メモリ部１５から多値データ圧縮／
伸張部１６又はビット変換部１９に出力される画像デー
タが二値画像データか多値画像データかの判定、つまり
ビット変換部１９での処理が必要なデータか否かの判定
は使用者自身により行なうことができる。すなわち、使
用者自身には二値データなのか多値データなのかが分か
るので、ＣＰＵ２０により判定したデータの動作に切り
替えることができる。また上記判定は、圧縮されたデー
タのヘッダーをＣＰＵ２０により解析することでも行な
うことができるので、ＣＰＵ２０の判定により動作切替
えを行なうこともできる。

【００２５】なお、本実施例では、図３（ｂ）に示す多
ビットデータは２４ビットデータとしたが、画像データ
のフォーマットに応じて１２ビットデータ、３６ビット
データとすることもできる。

【００２６】以上のように本実施例によれば、ビット変
換部１９で、二値画像データを多値画像データに変換
し、また多値画像データを二値画像データに変換するよ
うにしたので、多値データ圧縮／伸張部１６が二値デー
タ圧縮／伸張部を兼ねることができ、画像通信端末装置
を低コストなものとすることができる。

【００２７】

【発明の効果】以上のように本発明は、二値画像データ
の１ビットデータを多ビットデータの多値画像データに
変換し、変換した多値画像データを多値画像データ用圧
縮方式により圧縮して送信する二値画像データ送信工程
と、受信した圧縮多値画像データを多値画像データ用伸
張方式により伸張して元の多ビットデータの多値画像デ
ータに変換し、変換した多ビットデータの多値画像デー
タを二値画像データの１ビットデータに変換する二値画
像データ受信工程とを有することにより、多値画像デー
タ用圧縮伸張方式が二値画像データ用圧縮伸張方式をも
兼ねることができるので、従来よりも低コストで画像デ
ータの圧縮伸張を行うことのできる画像データ圧縮伸張
方法を実現することができる。

【００２８】また、多値画像データおよび二値画像デー
タを取り込む画像用メモリ部と、送信時には画像用メモ
リ部から１ビットの二値画像データを取り出して多ビッ
トの多値画像データに変換し、受信時には多ビットの多
値画像データを１ビットの二値画像データに変換するビ
ット変換部と、送信時には画像用メモリ部又はビット変
換部から多値画像データを取り出してＪＰＥＧ符号化方
式で圧縮を行い、受信時には受信した圧縮多値画像デー
タを伸張して元の多値画像データに変換する多値データ
圧縮／伸張部と、送信時には多値データ圧縮／伸張部で
圧縮された多値画像データを保存し、受信時には受信し
た圧縮多値画像データを保存するための圧縮データ用メ
モリ部とを設けたことにより、多値画像データの圧縮、
伸張を行う多値データ圧縮／伸張部が二値画像データの
圧縮、伸張を行う二値データ圧縮／伸張部をも兼ねるこ
とができるので、二値データ圧縮／伸張部は不要とな
り、従来よりも低コストの画像通信端末装置を実現する
ことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例に係る画像通信端末装置を示
すブロック図

【図２】図１における多値データ圧縮／伸張部を示すブ
ロック図

【図３】（ａ）図１におけるビット変換部における１ビ
ットの変換動作の説明図 （ｂ）図１におけるビット変換部における多ビットの変
換動作の説明図

【図４】二値画像の処理を行う従来の画像通信端末装置
を示すブロック図

【図５】多値画像データの処理を行う従来の画像通信端
末装置を示すブロック図

【符号の説明】

１ 二値画像入力装置 ２ 二値画像出力装置 ８ 多値画像入力装置 ９ 多値画像出力装置 １５ 画像用メモリ部 １６ 多値データ圧縮／伸張部 １７ 圧縮データ用メモリ部 １８ ネットワークインターフェース部 １９ ビット変換部 ２０ ＣＰＵ ２１ 画像分割部 ２２ ＤＣＴ部 ２３ 量子化部 ２４ 符号化部 ２５ 復号化部 ２６ 逆量子化部 ２７ ＩＤＣＴ部 ２８ 画像復元部 ２９ 量子化テーブル ＮＥ 網

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】多値画像データおよび二値画像データを圧
   縮、伸張する画像データ圧縮伸張方法であって、二値画
   像データの１ビットデータを多ビットデータの多値画像
   データに変換して前記変換した多値画像データを多値画
   像データ用圧縮方式により圧縮して送信する二値画像デ
   ータ送信ステップと、受信した圧縮多値画像データを多
   値画像データ用伸張方式により伸張して元の多ビットデ
   ータの多値画像データに変換して前記変換した多ビット
   データの多値画像データを二値画像データの１ビットデ
   ータに変換する二値画像データ受信ステップとを有する
   ことを特徴とする画像データ圧縮伸張方法。
2. 【請求項２】多値画像データおよび二値画像データを圧
   縮、伸張する画像通信端末装置であって、多値画像デー
   タおよび二値画像データを取り込む画像用メモリ部と、
   送信時には前記画像用メモリ部から１ビットの二値画像
   データを取り出して多ビットの多値画像データに変換
   し、受信時には多ビットの多値画像データを１ビットの
   二値画像データに変換するビット変換部と、送信時には
   前記画像用メモリ部又は前記ビット変換部から多値画像
   データを取り出してＪＰＥＧ符号化方式で圧縮を行い、
   受信時には受信した圧縮多値画像データを伸張して元の
   多値画像データに変換する多値データ圧縮／伸張部と、
   送信時には前記多値データ圧縮／伸張部で圧縮された多
   値画像データを保存し、受信時には前記受信した圧縮多
   値画像データを保存するための圧縮データ用メモリ部と
   を備えたことを特徴とする画像通信端末装置。