JPH096968A

JPH096968A - 画像処理装置および方法

Info

Publication number: JPH096968A
Application number: JP14870795A
Authority: JP
Inventors: Yoshinori Abe; 喜則阿部
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 1995-06-15
Filing date: 1995-06-15
Publication date: 1997-01-10

Abstract

(57)【要約】【目的】画像の圧縮符号化を行っても復号時の画像劣
化を低減する画像処理装置を提供する。【構成】画像信号をラインメモリ４０１〜４０４でｍ
×ｎ（ｍ，ｎは自然数）の画素毎のブロックに分割し、
アマダール変換回路４０５で分割した画素ブロック毎に
アダマール変換により直交変換を行う。そして、セグメ
ンテーション回路４１８で分割した画素ブロック内の画
像の属性を判定し、判定結果に従って最適のルックアッ
プテーブルＲＯＭを選択して分割した画素ブロック毎に
符号化処理を行う。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は画層処理装置および方法
に関し、例えば画像データの符号化処理を行う画像処理
装置および方法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、画像データを、画像ブロック毎に
直交変換し、変換後にスカラー量子化あるいはベクトル
量子化あるいはスカラー量子化とベクトル量子化を組み
合わせたものを用いて、固定長符号に符号化（圧縮）す
る装置が知られている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかし従来のこの種の
装置においては、スカラー量子化の量子化特性を変える
だけで使用するビット配分等は同じものを使用してい
た。直交交換後の値は、写真画像や濃度変化が少ない画
像は同じ傾向を示すが、濃度変化の厳しい画像や網点画
像にいおいては異なる傾向を示す。このために、復号画
像に劣化が発生していた。

【０００４】

【課題を解決するための手段】本発明は上述の課題を解
決することを目的として成されたもので、上述した課題
を解決する位置手段として以下の構成を備える。

【０００５】即ち、画像信号をｍ×ｎ（ｍ，ｎは自然
数）の画素毎のブロックに分割する分割手段と、前記分
割手段で分割した画素ブロック毎に直交変換を行う変換
手段と、前記分割手段で分割した画素ブロック内の画像
の属性を判定する判定手段と、前記分割手段で分割した
画素ブロック毎に符号化処理を行う少なくとも２つの量
子化手段と、前記判定手段で判定した画像の属性に従っ
て前記少なくとも２つの量子化手段の１つを選択する選
択手段とを備えることを特徴とする。

【０００６】そして例えば、前記変換手段はアダマール
変換により直交変換を行うことを特徴とする。また例え
ば、前記判定手段による画像属性の判定は、直交変換の
係数の大きさから判定した判定結果であることを特徴と
し、あるいは、前記少なくとも２つの量子化手段は、複
数のスカラー量子化のビット配分及び量子化特性、複数
のベクトル量子化グループを備えていることを特徴とす
る。

【０００７】

【作用】以上の構成において、分割したブロック毎の画
像の属性に応じて量子化手段を選択することができ、復
号時の画像劣化を低減する事が可能になる。

【０００８】また、直交変換の係数の大きさから画像の
属性を判断することにより、容易に写真画像や濃度変化
が少ない画像と、濃度変化の激しい画像や網点画像等を
判別することができる。

【０００９】更に、画像の属性に応じてスカラー量子化
のビット配分およびベクトル量子化のグループ分けを変
える事で、符号長を変えることなく復号時の画像劣化を
低減することが可能になる。

【００１０】

【実施例】以下、図面を参照して本発明に係る一実施例
を詳細に説明する。

【００１１】図１は、本発明に係る一実施例による画像
処理装置の構造を示す断面図である。以下、図１を参照
して本実施例の構成及び動作について説明する。

【００１２】図１において、１は原稿を読み取るための
スキャナ部、２はスキャナ部１で読み取られた画像デー
タを記憶するプリンタ部である。

【００１３】スキャナ部１の原稿給送装置１０１上に載
置された原稿は、１枚ずつ順次原稿台ガラス１０２上の
所定位置に給送される。１０４はランプ１０３、走査ミ
ラー１０５等で構成されるスキャナユニットである。原
稿給送装置１０１により原稿台ガラス面１０２に読取原
稿が載置されると、スキャナユニット１０４のランプ１
０３が点灯し、本体が所定方向に往復走査され、原稿よ
りの反射光は、走査ミラー１０５，１０６，１０７、レ
ンズ１０８を介して不図示のＲＧＢフィルタに導かれ、
ここで色分解され、ＣＣＤイメージセンサ（以下、「Ｃ
ＣＤ」と称す。）１０９に結像する。

【００１４】ＣＣＤ１０９に入力された原稿の反射光ま
たは透過光は、ここで光電変換される。光電変換された
電気信号は画像処理部１１０に送られ、この原稿読み取
り信号に対して後述するような種々の画像処理が行われ
る。

【００１５】２０１はレーザスキャナで構成される露光
制御部であり、画像処理部１１０から出力される画像デ
ータに基づいて変調された光ビームを感光体２０２に照
射する。２０３は現像器であり、感光体２０２に形成さ
れた静電潜像を所定色の現像剤（トナー）で可視化す
る。

【００１６】２０４，２０５は被転写紙積載部であり、
定形サイズの記録媒体が積載収容され、給送ローラの駆
動によりレジスト配設位置まで給送され感光体２０２に
形成される画像との画像先端合せタイミングをとられた
状態で再給紙される。

【００１７】２０６は転写分離帯電器であり、感光体２
０２に現像されたトナー像を被転写紙に転写した後、感
光体２０２より分離して搬送ベルトを介して定着部２０
７に搬送され、ここで定着される。

【００１８】２０８は排紙ローラであり、画像形成の終
了した被転写紙をソータ２２０に積載排紙する。２０９
は方向フラッパーであり、画像形成の終了した被転写紙
の搬送方向を排紙口と内部搬送路方向に切り換え、多重
／両面画像形成プロセスに備える。

【００１９】図２は画像処理部１１０の内部構成を示す
ブロック図である。

【００２０】図２において、２９はヒストグラム作成
部、３０はＡ／Ｄ変換器、３１は黒補正／白補正部、３
２はＮＤ信号生成部、３３は色検出部、３４は変倍部、
３５は画像処理部、３６は画像合成部、３７は濃度補正
部、３８は画像圧縮部、３９はマーカ領域検出部をそれ
ぞれ示している。

【００２１】次に以上の構成を備える本実施例における
画像処理部の動作を説明する。

【００２２】ＣＣＤイメージセンサ１０９から入力され
た画像信号は、Ａ／Ｄ変換器３０によりディジタル信号
に変換される（本実施例においては各８ビット）。続い
て、黒補正／白補正部３１により黒レベルの補正と白レ
ベルの補正（シェーディング補正）が施され、その後、
黒補正／白補正部３１よりＮＤ信号生成部３２及び色検
出部３３にＲＧＢの各信号が入力される。

【００２３】ＮＤ信号生成部３２では、ＲＧＢの信号が
下記の式に従って加算され１／３に除算されて輝度信号
Ｄｏｕｔが出力される。

【００２４】Ｄｏｕｔ＝（Ｒｉｎ＋Ｇｉｎ＋Ｂｉｎ）／３色検出部３３では、ＲＧＢの信号比率により入力信号
が、例えば赤、緑、青、ラインマーカのピンク、イエロ
ー、ダイダイ、白及び黒に分離されて３ビットの色信号
Ｃｏｕｔとして出力される。輝度信号Ｄｏｕｔおよび色
信号Ｃｏｕｔは、変倍部３４で主走査方向（ＣＣＤのラ
イン方向）の変倍あるいは画像の移動処理が行なわれて
画像処理部３５に入力される。

【００２５】画像処理部３５では、網かけ、色情報を単
一色のパターンに変換するパターン化処理、マスキン
グ、トリミング、白黒反転等の処理が行われる。画像合
成部３６では、画像処理部３５からの信号と後述する画
像圧縮部３８からの信号を合成あるいはどちらかの信号
を選択し、後段の濃度補正部３７に送る。

【００２６】その後、濃度補正部３７で輝度−濃度変換
処理、プリンタに記録する際の濃度補正が行なわれてプ
リンタ部２に送られる。画像圧縮部３８では、画像処理
部３５からの画像データ（８ビット）を画像圧縮して内
部の画像メモリに記憶する。また画像圧縮部３８では、
画像メモリからの読み出し時には、圧縮された符号デー
タを伸張して出力する。

【００２７】ＮＤ信号生成部３２及び色検出部３３から
出力された輝度信号Ｄｏｕｔと色信号Ｃｏｕｔは、ヒス
トグラム作成部２９に出力され、ここで輝度信号から濃
度ヒストグラムが作成される。このヒストグラムには必
要に応じて色信号情報が付加される。

【００２８】また、色信号Ｃｏｕｔは、変倍部３４を介
してマーカ領域検出部３９に出力される。そしてマーカ
領域検出部３９で原稿にマーカで指定された領域の信号
を検出して、マーカの領域が求められた処理領域信号と
して画像処理部３５に送られ領域内外の白黒反転、網が
け等の処理が実行される。

【００２９】次に、図２に示す本実施例に特有の画像圧
縮部３８の構成について詳しく説明する。

【００３０】図３に画像圧縮部３８の概略ブロック構成
を示す。図３において、４０は、画像処理部３５から入
力された画像データを圧縮する圧縮処理部、４１は画像
メモリ４２へのデータ書き込み及び読み出しの制御を行
うメモリ制御部、４２は圧縮処理部４０で圧縮された画
像データを記憶する画像メモリ、４３は画像メモリ４２
に記憶された圧縮データ（符号データ）を伸張する伸張
処理部、４４は不図示の画像処理装置を制御する制御部
からの指令により、画像圧縮部３８の動作を制御する記
憶制御部である。

【００３１】記憶制御部４４とその他の処理部はコマン
ドバス４５を介して接続されている。また、メモリ制御
部４１と画像メモリ４２は、メモリ制御信号４６及びデ
ータバス４７を介して接続されている。

【００３２】画像処理部３５より入力された画像データ
は、圧縮処理部４０でデータ圧縮されたのちメモリ制御
部４１によって画像メモリの所定のアドレスに書き込ま
れる。画像メモリ４２に記憶された符号データは、所定
のタイミングで画像処理装置の動作モードに応じて順に
読み出され、伸張処理部４３に送られる。そして、伸張
処理部４３で符号データが伸張されて復元され画像合成
部３６に送られる。

【００３３】図４に本実施例の図３に示す圧縮処理部の
詳細構成を、また、図５に本実施例における圧縮の概念
図を示す。

【００３４】まず、図５を用いて本実施例の圧縮処理の
概要を説明する。

【００３５】本実施例においては、画像データの圧縮
（符号化）は、走査４画素×副走査４ラインの計１６画
素を１つのブロックとし、このブロックを単位として行
われる。このブロックの例を図６に示す。図６におい
て、ＸＰＨＳは主走査位置を示す２ビットの信号であ
り、０，１，２，３が繰り返し出力される。また、ＹＰ
ＨＳは副走査位置を示す２ビットの信号であり、０，
１，２，３が繰り返し出力される。そして、画像の圧縮
に先立って、ＸＰＨＳ及びＹＰＨＳの信号に同期して４
×４の画素ブロックが切り出される。

【００３６】以下、本実施例における圧縮方法の概念を
図５を用いて説明する。

【００３７】現画像データを図６に示す様にして４×４
の画素ブロックに切り出し、切り出された原画像データ
を図５に５０４で示す様にＸij（ｉ，ｊ＝１，２，３，
４）とした時に、これに対して以下に示す（１）式に示
す４×４のアダマール変換５０１を施し、５０５に示す
Ｙij（ｉ，ｊ＝１，２，３，４）を得る。

【００３８】

【数１】

【００３９】アダマール変換は、直交変換の一種であ
り、フーリエ変換によって、時間領域もしくは空間領域
の信号を、周波数領域もしくは空間周波数領域に変換す
るのに相当する。即ち、アダマール変換後Ｙijは、入力
信号の行列Ｘijの持つ空間周波数の各成分に相当する信
号となる。

【００４０】ここで、２次元のフーリエ変換の場合と同
様に、このアダマール変換の出力Ｙijにおいては、ｊの
値（即ち行の位置）が大きくなればなるほど副走査方向
の高い空間周波数の成分が配置され、ｉの値（即ち列位
置）が大きくなればなるほど主走査方向の高い空間周波
数の成分が配置される。特に、ｉ＝ｊ＝１の場合には、
｛Ｙij＝（１／４）ΣＸij｝となり、入力データＸijの
直流成分、すなわち、ブロック内の平均値に相当する信
号が出力される（実際には、平均値を４倍したもの）。

【００４１】さらに、ＣＣＤ等の読取りセンサの読取り
解像力や、光学系の透過特性などによって、高い周波数
成分のものが少ないという特徴、あるいは、人間の視覚
特性は高周波の雑音に対する視感度が、低周波の雑音に
対して低いという特徴、あるいた同じく人間の視覚特性
は、平坦部のノイズに対しては検知しやすく、エッジ部
でのノイズは検知しにくいという特徴などより、アダマ
ール変換後の信号Ｙij５０５をスカラー量子化５０２し
て、Ｚij（ｉ，ｊ＝１，２，３，４）５０６を得る。

【００４２】５０９にＸij５０４の各要素のビット数
を、５１０にＺij５０６の各要素のビット数を示す。こ
れに示すように、５１１においては、Ｙ11、即ち直流成
分を最も多い８ビットに量子化してＺ11とし、各ｙijを
空間周波数の高いほど少ないビット数で量子化する。

【００４３】更に、Ｚij５０６の１６個の要素を、５０
７に示す様に直流成分および４つの交流成分にグループ
化する。即ち、以下に示す表１の如くにＡＶＥに直流成
分としてＺ11を割り当て、Ｌ１に主走査交流成分として
Ｚ12，Ｚ13，Ｚ14をグループ化して割り当て、Ｌ２に副
走査交流成分としてＺ21，Ｚ31．Ｚ41をグループ化して
割り当て、Ｍに主走査および副走査の中域交流成分とし
てＺ22，Ｚ23，Ｚ32，Ｚ33をグループ化して割り当て、
Ｈに主走査および副走査の高域成分としてＺ24，Ｚ34，
Ｚ42，Ｚ43，Ｚ44をグループ化して割り当てる。これら
はベクトル量子化５０３にて行われる。

【００４４】

【表１】

【００４５】同様に、５１２のビット配分は網点画像な
ど特殊な画像をアダマール変換した場合に用いられる。
そのような画像においては、アダマール変換した係数が
高周波成分に比べて低周波成分が非常に高いとは言え
ず、Ｚ32，Ｚ33，Ｚ23などの位置の係数が大きくなり、
５１１のビット配分のスカラー量子化だけで最適な量子
化ができない。５１１或は５１２どちらのビット配分を
選択するかは後述するセグメンテーション（カテゴリー
分け）にて説明する。

【００４６】このビット配分５１２は５１１と同様に、
Ｚij５０６の１６個の要素を５０８に示す様に、直流成
分および、４つの交流成分にグループ化する。即ち、以
下に示す表２の如くにＡＶＥに直流成分としてＺ11を割
り当て、Ｌ１に主走査交流成分としてＺ12，Ｚ13，Ｚ1
4，Ｚ24をグループ化し割り当て、Ｌ２に副走査交流成
分としてＺ21，Ｚ31，Ｚ41，Ｚ42をグループ化し割り当
て、Ｍに主走査および副走査の中域交流成分としてＺ2
2，Ｚ23，Ｚ32をグループ化し割り当て、Ｈに主走査お
よび副走査の高域成分としてＺ33，Ｚ34，Ｚ43，Ｚ44を
グループ化して割り当てる。

【００４７】

【表２】

【００４８】ベクトル量子化（５０３）よりの出力デー
タである符号化データの５１３に示すのは、ベクトル量
子化された５０７に対応した符合ビットを、５１４はベ
クトル量子化された５０８に対応した符合ビットを示し
たものである。

【００４９】図７および図８を参照して、上述したスカ
ラー量子化のビット配分およびスカラー量子化の量子化
特性について説明する。図７は以上の処理におけるスカ
ラー量子化のビット配分を説明する図、図８は図７にお
けるビット配分で量子化する際の量子化特性を説明する
図である。

【００５０】図７に示すビット配分（Ａ）９０１は、図
５の５１１で示したビット配分を示しており、ビット配
分（Ｂ）９０２は図５の５１２のビット配分を示してい
る。また図７において囲んであるのは、図５におけるベ
クトル量子化のグループ分けを示した５０７，５０８に
相当している。

【００５１】ビット配分（Ａ）９０１は、写真画像ある
いは濃度変化の少ない画像や網点画像以外の多少濃度変
化のある文字画像に使用するものであり、本実施例で
は、４種類のカテゴリーの内で３種類がこれを使用して
いる。そして、ビット配分（Ａ）９０１においてカテゴ
リー０，１，２の順に量子化のピッチを粗くして、正し
く量子化されるアダマール係数の範囲が広くなるように
設定されている。また、ビット配分（Ｂ）９０２は、網
点画像等特殊な画像に使用するものである。本実施例で
は、１種類のカテゴリーがこのビット配分を使用してい
る。

【００５２】図８において、横軸は入力でアダマール変
換された係数（０を中心に＋、−がある）である。縦軸
は変換された量子化特性であり、例えば６ビットのビッ
ト配分であれば０から６３の６４レベルに割り当てられ
ている。又、横軸のＡ，Ｂで示した様に、Ａの領域では
細かいピッチで、Ｂの領域においてはＡ領域に比べて粗
いピッチで量子化されている。

【００５３】アダマール変換された係数は、０を中心に
して分布するために、Ａ領域においては精度良く量子化
されるように構成されている。なお、本実施例において
は、正しく量子化されるのは入力のアダマール係数が出
力に対して６４レベル迄としており、それ以上の場合
（０または６３）にはクリップする様になっており、６
４レベル以上の場合には量子化は不正確となる。

【００５４】以上の圧縮処理の概要を達成する具体的構
成である図４に示す本実施例の圧縮処理部を、図９のタ
イミングチャートも参照して以下に説明する。

【００５５】図４において、４０１，４０２，４０３，
４０４はラインメモリであり、それぞれ画像データを１
ライン分遅延させる。これにより、図６に示される画素
ブロックが切り出される。４０５はアダマール変換回路
であり（１）式で示される変換を行う。即ち、図９に示
されるように、ＣＬＫ信号とＸＰＨＳ信号に同期して、
アダマール変換回路４０５のＸ１にＸ11，Ｘ12，Ｘ13，
Ｘ14信号が入力され、アダマール変換回路４０５のＸ２
にＸ21，Ｘ22，Ｘ23，Ｘ24信号が入力され、、Ｘ３にＸ
31，Ｘ32，Ｘ３３，Ｘ34信号が入力され、アダマール変
換回路４０５のＸ４にＸ41，Ｘ42，Ｘ43，Ｘ44信号が入
力され、アダマール変換された信号が、ＣＬＫ信号８ク
ロック分遅延されて、アダマール変換回路４０５のＹ１
からＹ11，Ｙ12，Ｙ13，Ｙ14が出力され、アダマール変
換回路４０５のＹ２からＹ21，Ｙ22，Ｙ23，Ｙ24が出力
され、アダマール変換回路４０５のＹ３からＹ31，Ｙ3
2，Ｙ33，Ｙ34が出力され、アダマール変換回路４０５
のＹ４からＹ41，Ｙ42，Ｙ43，Ｙ44が出力される。

【００５６】４０６，４０７，４０８，４０９はそれぞ
れルックアップテーブルＲＯＭであり、図に示すスカラ
ー量子化を行う部分である。即ち、アダマール変換され
た出力を図５の５１１或は５１２に示すビット数に量子
化するように、ルックアップテーブルＲＯＭ４０６，４
０７，４０８，４０９のＲＯＭのアドレスには、アダマ
ール変換後の出力、ＸＰＨＳ信号及び後述のセグメンテ
ーション部４１８から出力されたカテゴリーＣＡＣＤが
入力され、出力としてスカラー量子化された結果を出力
するように予め各ＲＯＭにはデータが書き込まれてい
る。

【００５７】４１０はベクトル量子化のグループ化を行
う回路である。即ち、図５においてスカラー量子化され
た係数５０６を５０７あるいは５０８に示すようにグル
ープ化する。表１および表２に示したグループ毎に出力
として、図９のタイミングでＬ１，Ｌ２，Ｍ，Ｈ（各１
７ビット），ＡＶＥ（８ビット０、ＣＡＣＤ（２ビッ
ト）をＣＬＫ４の立ち上がりに同期して出力するれる。

【００５８】また、４１１，４１２，４１３，４１４は
ルックアップテーブルＲＯＭであり、それぞれベクトル
量子化のグループ化を行う回路４１０のＬ１，Ｌ２，
Ｍ，Ｈより出力される信号を公知のベクトル量子化によ
り量子化するものである。本実施例では、４１１，４１
２，４１３，４１４のＲＯＭから出力された各９ビット
のデータをさらに４１５，４１６のルックアップテーブ
ルＲＯＭでベクトル量子化する。

【００５９】またＣＡＣＤ３信号は後述するカテゴリー
コードであり、アダマール変換された係数の大きさによ
り４種類のカテゴリーに分けたものである。ＣＡＣＤ３
信号がルックアップテーブルＲＯＭ４１１，４１２，４
１３，４１４及び４１５，４１６の上位アドレスに入力
されて、下位アドレスにはそれぞれＬ１，Ｌ２，Ｍ，Ｈ
信号が入力される。そして出力された９ビットのデータ
は、Ｌ１，Ｌ２での出力は４１５にＭ，Ｈでの出力は４
１６のＲＯＭに入力されそれぞれ１１ビットに量子化さ
れる。

【００６０】つまり、符号化結果としては、Ｌ１／Ｌ２
グループが１１ビット、Ｍ／Ｈグループが１１ビット、
ＡＶＥの８ビット、ＣＡＣＤの２ビットを併せた３２ビ
ットの符号長に符号量子化される。この本実施例におけ
る符号量子化の関係を図１０に示す。この量子化された
結果は、フリップフロップ４１７でＣＬＫ４信号の立ち
上がりで同期が取られて、図９に示すタイミングで符合
データとして出力される。

【００６１】また、図４の４１８はセグメンテーション
部でありアダマール変換された係数の大きさから画像の
特徴を調べて４種類のカテゴリーに分類する。図１１に
このセグメンテーション回路４１８の詳細構成を示す。
本実施例では、ブロック内の平均濃度を示すＹ11を除く
係数Ｙ12からＹ44までを使ってカテゴリー分けを行う。

【００６２】図１１において、８０１から８１５までは
絶対値回路であり、アダマール変換された負の係数を正
の係数に変換するものである。Ｙ12と、Ｙ13の関係は、
絶対値回路８０１および８０２でＹ12と、Ｙ13が共に正
の係数に変換され、続いて加算器８１６で加算されるこ
とになる。同様に、Ｙ21，Ｙ31の係数も絶対値回路８０
３，８０４で正の係数に変換されて加算器８１７で加算
される。これら加算された係数は大小比較回路８２２で
大小比較され、どちらか大きな方の値が選択されて後段
の判定回路８２４に入力される。

【００６３】Ｙ14とＹ24，Ｙ41とＹ42も同様に絶対値回
路８０５から８０８、加算器８１８，８１９、大小比較
回路８２３を用いて演算される。Ｙ22，Ｙ23，Ｙ32につ
いては絶対値回路８０９から８１１、加算器８２０を用
いて演算され、Ｙ33，Ｙ34，Ｙ43，Ｙ44は絶対値回路８
１２から８１５、加算器８２１を用いて演算されて判定
回路８２４に入力される。判定回路８２４ではこれらの
値から所定の基準値と比較してカテゴリーコードを作成
して出力する。発明者の方に、このカテゴリー分けは本
願発明の主要部ですので、この部分が特に大切です。従
って、この所定の基準値の具体例を加えたいと思料致し
ますので、各Ｙn,mの絶対値がどの基準値の場合に４つ
のカテゴリーのどれに該当するのかをお知らせくださ
い。ここで、判定回路８２４よりのＣＡＣＤ１信号は、
図４のＲＯＭ４０６，４０７，４０８，４０９のタイミ
ングに合わせて出力する信号、ＣＡＣＤ２信号はベクト
ル量子化のグループ分けを行う部分４１０にタイミング
を合わせて出力する信号である。

【００６４】図３の圧縮処理部４０で符号化された符合
化データ（３２ビット）は、メモリ制御部４１によって
制御されたアドレス信号４６により所定のアドレスにデ
ータバス４７を介して画像メモリ４２に書き込まれる。
画像メモリ４２に記憶された符合化データは、メモリ制
御部４１を介して伸張処理部４３に送られ、ここで復号
されて画像合成部３６に送られる。

【００６５】次に本実施例における復号時（伸張）の動
作について図１２を参照して説明する。図１２は図３に
示す伸張処理部４３の詳細ブロック構成を示す図であ
る。

【００６６】図１２に示す伸張処理部４３は、画像メモ
リ４２から読み出された、符号化データから復号化した
データを逆アダマール変換することによって、符号化デ
ータを画像データに復号する。逆アダマール変換は、
（１）式で示したアダマール変換の逆変換であり、
（２）式で定義される。

【００６７】

【数２】

【００６８】一方、アダマール変換および逆アダマール
変換は線形演算であり、行列Ｘのアダマール変換または
逆アダマール変換をＨ（Ｘ）と表現する場合、一般に以
下に示す（３）式が成り立つ。

【００６９】

【数３】

【００７０】Ｈ（Ｘ1＋Ｘ2…＋Ｘn）＋Ｈ（Ｘ1）＋Ｈ（Ｘ2）＋…＋Ｈ（Ｘn）（３）式本実施例においては、この性質を利用して、逆アダマー
ル変換を伸張処理部４３で定義した各周波数帯域に分割
し、分割した各周波数帯域毎にそれぞれ並列に行う。こ
こで、ＬＬの符号化されたデータマトリクスをＹLLと
し、ＭＨの符号で符号化されたデータマトリクスをＹMH
とする時に、以下に示す（４）式が成立する。

【００７１】

【数４】

【００７２】Ｈ（ＹLL＋ＹMH）＝Ｈ（ＹLL）＋Ｈ（ＹMH）（４）式以下、図１２を参照して具体的に説明する。図１２にお
いて、１２０１，１２０２はルックアップテーブルＲＯ
Ｍであり、符号化の処理と逆アダマール変換の処理を予
め算出したものが各ＲＯＭに記憶してある。そして、そ
れぞれのルックアップテーブルＲＯＭの下位アドレスか
らＸＰＨＳ／ＹＰＨＳの４ビット及び１２０１にはＬＬ
符号の１１ビット、１２０２にはＭＨ符号の１１ビット
が、上位にはＣＡＣＤの８ビットが入力される。、符号
化の処理と逆アダマール変換の処理を予め算出したもの
を各ＲＯＭに記憶してある。

【００７３】ＸＰＨＳ／ＹＰＨＳは、各４×４の画素ブ
ロックでの位置（座標）においての逆アダマール変換後
の値が出力するようになっている。さらに１２０３は
（４）式に相当する加算を行う部分であり、各周波数成
分（ＬＬ，ＭＨ）での逆アダマール変換の結果を加算す
る部分である。加算した結果、画素ブロック内での交流
成分を得て、フリップフロップ１２０４を経て加算器１
２０６に入力される。

【００７４】ＡＶＥ信号は、フリップフロップ１２０５
を経て加算器１２０６に入力されて交流成分と加算され
て復号された画像信号が得られて１２０７のリミット回
路に入力される。リミット回路１２０７は、演算された
データが負になったときには、０に２５５を越えた時に
は２５５に変換する回路である。リミット回路１２０７
で補正された画像データは、フリップフロップ１２０８
でＣＬＫ信号の立ち上がりに同期されて出力される。

【００７５】以上説明した様に本実施例によれば、分割
したブロック毎の画像の属性に応じて量子化手段を選択
することができ、復号時の画像劣化を低減する事が可能
になる。

【００７６】また、直交変換の係数の大きさから画像の
属性を判断することにより、容易に写真画像や濃度変化
が少ない画像と、濃度変化の激しい画像や網点画像等を
判別することができる。

【００７７】

【他の実施例】上述した第１の実施例では、アダマール
変換後にスカラー量子化してベクトル量子化を行なった
が圧縮率によってはスカラー量子化のみで構成して、画
像の属性から判断して量子化特性／ビット配分を変えて
も同様の効果が得られる。また、画像の属性（カテゴリ
ー）を判定する（セグメンテーション）のに、アダマー
ル変換後の係数の大小からカテゴリーに分けていたが、
本発明は以上の例に限定されるものではなく、４×４の
ブロックに分けた画像レベル（空間的）のエッジ及び濃
度レベル差を検出してセグメンテーションを行なっても
良い。

【００７８】また、上述した実施例では、スカラー量子
化のビット配分及びベクトル量子化のグループ分けの種
類を２種類、スカラー量子化特性を４種類、ベクトル量
子化特性を４種類の分類に分けて圧縮／伸張動作を行う
場合を例にあげて説明したが、本発明はこれらの数に限
定されるものではなく、何種類用意しても良い。

【００７９】また、符号化されたビット数を３２ビット
として説明したがこれに限定するわけではなく、希望す
る圧縮率に応じて符号長を何ビットにしてもよい。実施
例では、ベクトル量子化を２段にして処理する場合につ
いて説明したがこれに限定するものではない。

【００８０】以上説明した様に、画像データを、画素ブ
ロック毎に直交変換後にスカラー量子化あるいはベクト
ル量子化あるいはスカラー量子化とベクトル量子化を組
み合わせたものを用いて、固定長符号化（圧縮）する構
成において、直交変換後の値が、写真画像や濃度変化が
少ない画像と、濃度変化の激しい画像や網点画像では異
なるということから、画像の属性に応じてスカラー量子
化のビット配分およびベクトル量子化のグループ分けを
変える事で、符号長を変える事なく復号時の画像劣化を
低減する事が可能になる。又、固定長圧縮である事から
回転など符号化状態での処理、或は動作速度に対しても
有利である。

【００８１】なお、本発明は、複数の機器から構成され
るシステムに適用しても、１つの機器から成る装置に適
用しても良い。

【００８２】また、本発明はシステム或は装置にプログ
ラムを供給することによって達成される場合にも適用で
きることはいうまでもない。

【００８３】

【発明の効果】以上説明した様に本発明によれば、分割
したブロック毎の画像の属性に応じて量子化手段を選択
することができ、復号時の画像劣化を低減する事が可能
になる。

【００８４】また、直交変換の係数の大きさから画像の
属性を判断することにより、容易に写真画像や濃度変化
が少ない画像と、濃度変化の激しい画像や網点画像等を
判別することができる。

【００８５】

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る一実施例の画像処理装置の構造を
示す断面図である。

【図２】本実施例の画像処理部の内部構成を示すブロッ
ク図である。

【図３】図２に示す画像圧縮部の詳細構成を示す図であ
る。

【図４】図３に示す圧縮処理部の詳細構成を示す図であ
る。

【図５】本実施例の圧縮処理部野動作を説明するための
概念図である。

【図６】本実施例における主走査及び副走査のブロック
を示す図である。

【図７】本実施例におけるスカラー量子化のビット配分
を示す図である。

【図８】本実施例におけるスカラー量子化特性を説明す
るための図である。

【図９】図４に示す圧縮処理部の動作タイミングを示す
図である。

【図１０】本実施例における符号化された際の符号長を
説明するための図である。

【図１１】図４に示す本実施例における画像の属性を調
べるためのセグメンテーション回路の詳細構成を示す図
である。

【図１２】本実施例における図３に示す伸張処理部の詳
細構成を示すブロック図である。

【符号の説明】

２９ヒストグラム作成部３０Ａ／Ｄ変換器３１黒補正／白補正部３２ＮＤ信号生成部３３色検出部３４変倍部３５画像処理部３６画像合成部３７濃度補正部３８画像圧縮部３９マーカ領域検出部４０圧縮処理部４１メモリ制御部４２画像メモリ４３伸張処理部４４記憶制御部４５コマンドバス４７データバス４０１〜４０４ラインメモリ４０５アダマール変換回路４０６〜４０９、４１１〜４１４、１２０１、１２０２
ルックアップテーブルＲＯＭ４１０ベクトル量子化のグループ化を行う回路４１７フリップフロップ４１８セグメンテーション部８０１〜８１８絶対値回路８１６〜８２１、１２０３、１２０６加算器８２２、８２３大小比較回路８２４判定回路１２０４、１２０５フリップフロップ１２０７リミット回路

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】画像信号をｍ×ｎ（ｍ，ｎは自然数）の
画素毎のブロックに分割する分割手段と、前記分割手段で分割した画素ブロック毎に直交変換を行
う変換手段と、前記分割手段で分割した画素ブロック内の画像の属性を
判定する判定手段と、前記分割手段で分割した画素ブロック毎に符号化処理を
行う少なくとも２つの量子化手段と、前記判定手段で判定した画像の属性に従って前記少なく
とも２つの量子化手段の１つを選択する選択手段とを備
えることを特徴とする画像処理装置。
【請求項２】前記変換手段はアダマール変換により直
交変換を行うことを特徴とする請求項１記載の画像処理
装置。
【請求項３】前記判定手段による画像属性の判定は、
直交変換の係数の大きさから判定した判定結果であるこ
とを特徴とする請求項１記載の画像処理装置。
【請求項４】前記少なくとも２つの量子化手段は、複
数のスカラー量子化のビット配分及び量子化特性、複数
のベクトル量子化グループを備えていることを特徴とす
る請求項１記載の画像処理装置。
【請求項５】画像信号をｍ×ｎ（ｍ，ｎは自然数）の
画素毎のブロックに分割し、分割した画素ブロック毎に
直交変換を行うと共に、前記直交変換の係数の大きさか
ら分割した画素ブロック内の画像の属性を判定し、前記
判定結果に従って分割した画素ブロック毎に符号化処理
を行うことを特徴とする画像処理方法。
【請求項６】前記直交変換はアダマール変換により直
交変換を行うものであることを特徴とする請求項５記載
の画像処理方法。
【請求項７】前記符号化処理は少なくとも２つの量子
化が可能であり、量子化に際しての複数のスカラー量子
化のビット配分及び量子化特性、複数のベクトル量子化
グループを備えていることを特徴とする請求項５記載の
画像処理方法。