JPH099065A - 画像デ−タの圧縮符号化方法および復号化方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 画像の画質を低下させることなく、画像デー
タの符号量を圧縮化することができる画像データの圧縮
符号化方法を提供することを主目的とする。 【構成】 擬似階調画像データを圧縮符号化する画像デ
ータの圧縮符号化方法において、予め設定した大きさの
画素領域１５における黒画素１６の配置を示す原パター
ンの各々にそれぞれ一致または近似する複数の代表パタ
ーンをパターン番号と画素領域１５における黒画素１６
の数に基づく濃度とに対応させてそれぞれ記憶し、擬似
階調画像データを区画化し、区画化した画素領域１５の
黒画素１６の数に基づいて濃度を示す濃度データを生成
し、その濃度に対応して記憶している代表パターンか
ら、原パターンに一致または最も近似する代表パターン
を１つ選択し、選択した代表パターンのパターン番号デ
ータと濃度データとで画素領域１５における擬似階調画
像データを特定することにより圧縮符号化する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、ファクシミリ等の画像
電送装置や、電子ブックおよび画像ファイリング等の画
像記録装置などにおいて画像データを圧縮および復号化
するために利用されるものであって、詳しくは、擬似表
現手法によって擬似階調化された画像データを、代表パ
ターンを用いて圧縮符号化する画像データの圧縮符号化
方法、およびその復号化方法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】この種の画像データの圧縮符号化方法と
して、特開昭６２−１４０５５３号公報に記載されてい
るものが知られている。この従来の圧縮符号化方法で
は、まず、ｎ×ｎのマトリクス状の画素領域を符号化の
一単位とし、各画素領域に含まれる黒画素または白画素
の数それぞれに応じた代表パターンを各一パターンずつ
一義的に定めている。そして、ディザマトリクスを用い
た組織的ディザ法などにより擬似的に階調表現した擬似
階調画像データを前記画素領域毎に区画化し、その区画
化した各画素領域に含まれている黒画素の数に対応する
代表パターンのパターン番号で表すことによって、擬似
階調画像データを圧縮符号化している。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】ところが、この従来の
画像圧縮化方法には以下の問題点がある。第１に、他の
装置によって擬似階調化された擬似階調画像データを圧
縮符号化する場合に問題が生じる。すなわち、擬似階調
化したときの組織的ディザ法におけるディザマトリクス
と、区画化した画素領域のマトリクスとの大きさ（行お
よび列の数）が必ずしも一致するとは限らない。一致し
ない場合には、組織的ディザ法によって擬似階調化した
画像データの性質を変化させてしまう結果、復号化した
画像データに基づく画質を大きく劣化させてしまう。第
２に、各画素領域に含まれている黒画素または白画素の
数に基づいて代表パターンを一義的に定めているため、
黒画素の数が同じであってもその配置が異なる複数のパ
ターンが同一の代表パターンで代表される結果、この圧
縮した画像データに基づく画像に代表パターンの周期性
が現れてしまう。このため、擬似階調画像データが誤差
拡散法などによって擬似階調化されたものである場合に
は、組織的ディザ法のディザマトリクスによる周期性を
なくして画質を向上させるという誤差拡散法の利点がな
くなり、かえって画質の劣化が顕著になってしまうとい
う問題がある。

【０００４】本発明は、かかる問題点に鑑みてなされた
ものであり、擬似階調化された画像データに基づく画像
の画質を低下させることなく、画像データの符号量を圧
縮化することができる画像データの圧縮符号化方法を提
供することを目的とする。また、この圧縮符号化方法に
よって圧縮符号化した画像データに基づく画像の画質を
低下させることなく、画像データを復号化する画像デー
タの復号化方法を提供することを目的とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成すべく請
求項１記載の画像データの圧縮符号化方法は、擬似階調
画像データを圧縮符号化する画像データの圧縮符号化方
法において、予め設定した大きさの画素領域における黒
画素および／または白画素の配置を示す原パターンの各
々にそれぞれ一致または近似する複数の代表パターンを
代表パターンのパターン番号と画素領域における黒画素
の数に基づく濃度とに対応させてそれぞれ記憶し、画素
領域を一単位として擬似階調画像データを区画化し、区
画化した画素領域の黒画素の数に基づいて濃度を示す濃
度データを生成し、その濃度に対応して記憶している代
表パターンから、画素領域の原パターンに一致または最
も近似する代表パターンを１つ選択し、選択した代表パ
ターンのパターン番号データと生成した濃度データとで
画素領域における擬似階調画像データを特定することに
より圧縮符号化することを特徴とする。

【０００６】請求項２記載の画像データの圧縮符号化方
法は、請求項１記載の画像データの圧縮符号化方法にお
いて、擬似階調画像データの元になる階調画像データに
基づく階調画像における濃度変化が大きい部分である画
像の境界領域を含む複数の境界領域用代表パターンと画
像の境界領域を含まない複数の非境界領域用代表パター
ンとを代表パターンとして記憶し、区画化した画素領域
の原パターンに画像の境界領域が含まれているか否かを
判別し、判別結果に応じて境界領域用代表パターンおよ
び非境界領域用代表パターンのいずれか一方から原パタ
ーンに一致または最も近似する代表パターンを１つ選択
することを特徴とする。

【０００７】請求項３記載の画像データの圧縮符号化方
法は、請求項１または２記載の画像データの圧縮符号化
方法において、原パターンに一致または近似する１つの
代表パターンを原パターンの各々にそれぞれ対応させて
記憶し、区画化した画素領域の原パターンに一致または
最も近似する代表パターンを１つ選択する際に、原パタ
ーンに対応して記憶している代表パターンを選択するこ
とを特徴とする。

【０００８】請求項４記載の画像データの圧縮符号化方
法は、請求項１から３のいずれかに記載の画像データの
圧縮符号化方法において、濃度データをさらに圧縮符号
化することを特徴とする。

【０００９】請求項５記載の画像データの復号化方法
は、予め設定した大きさの画素領域における黒画素の数
に基づく濃度を示す濃度データと、画素領域における黒
画素および／または白画素の配置を示す原パターンに一
致または近似する代表パターンのパターン番号データと
で特定することによって擬似階調画像データを圧縮符号
化した画像データを復号化する画像データの復号化方法
であって、すべての代表パターンの各々を画素領域の濃
度データおよびパターン番号データに対応させてそれぞ
れ記憶し、入力した前記濃度データおよびパターン番号
データに対応して記憶している代表パターンを読み出
し、読み出した代表パターンを擬似階調画像データに復
号化することを特徴とする。

【００１０】請求項６記載の画像データの復号化方法は
請求項５記載の画像データの復号化方法において、擬似
階調画像データの元になる階調画像データに基づく階調
画像における濃度変化が大きい部分である画像の境界領
域を含む複数の境界領域用代表パターンと画像の境界領
域を含まない複数の非境界領域用代表パターンとが代表
パターンに含まれ、入力した濃度データ、および／また
は濃度データに対応する画素領域の周辺の画素領域に対
応する他の濃度データに基づいて濃度データに対応する
画素領域に画像の境界領域が含まれているか否かを判別
し、判別結果に応じて境界領域用代表パターンおよび非
境界領域用代表パターンのいずれか一方から記憶してい
る代表パターンを読み出すことを特徴とする。

【００１１】

【作用】請求項１記載の画像データの圧縮符号化方法に
よれば、まず、予め設定した大きさの画素領域を一単位
として擬似階調画像データを区画化する。次いで、区画
化した画素領域の黒画素の数に基づいて、その画素領域
の濃度を示す濃度データを生成する。次に、その濃度に
対応して記憶している複数の代表パターンから、その画
素領域の原パターンに一致または最も近似する代表パタ
ーンを、パターン間の距離の測定などによって１つ選択
する。そして、選択した代表パターンのパターン番号デ
ータと濃度データとで、擬似階調画像データを特定する
ことによって圧縮符号化する。つまり、例えば、４×４
のマトリクス状の画像領域を一単位とした場合、入力さ
れた擬似階調画像データは画素単位毎に黒および白の２
値データで特定されているため、本来１６ビットの符号
量である。一方、本方法によれば、代表パターンのパタ
ーン番号データは、濃度０と１６では０ビットで表すこ
とができる。また、濃度１と１５、および濃度２〜１４
については、それぞれ３ビット（８種類）および６ビッ
ト（６４種類）で表せば、画質の劣化が視覚的に問題と
ならない。したがって、各濃度が等確率で発生するもの
とすると、パターン番号データの符号長は４．９４ビッ
トとなる。また、濃度データについては、４ビットで表
すことができ、全体として、８．９４ビットの符号量に
なる。この結果、擬似階調画像データの符号量に対し
て、約５５．８８％に圧縮することができる。

【００１２】請求項２記載の画像データの圧縮符号化方
法によれば、代表パターンは、疑似階調画像データの元
になる階調画像データに基づく階調画像における濃度変
化が大きい部分である画像の境界領域（以下、「境界領
域」という）を含む複数の境界領域用代表パターンと、
境界領域を含まない複数の非境界領域用代表パターンと
に分けて記憶されている。このため、パターン番号を表
すための符号量が半分になり、さらに圧縮することがで
きる。

【００１３】請求項３記載の画像データの圧縮符号化方
法によれば、区画化した画素領域の原パターンに一致ま
たは最も近似する代表パターンが、原パターンの各々に
対応して記憶されているため、パターン間の距離の測定
などを行わずに、代表パターンを直ちに選択することが
できる。この結果、代表パターンの選択処理に要する時
間を短縮することができる。

【００１４】請求項４記載の画像データの圧縮符号化方
法によれば、濃度データを予測符号およびハフマン符号
などによってさらに圧縮符号化するため、濃度データを
表すための符号量がさらに少なくなり、この結果、さら
に符号量を低下させることができる。

【００１５】請求項５記載の画像データの復号化方法に
よれば、濃度データとパターン番号データとからなる画
像データが入力されると、濃度データおよびパターン番
号データに対応して記憶している代表パターンが読み出
され、読み出された代表パターンを擬似階調画像データ
に復号化する。つまり、伝送先から伝送されてくるパタ
ーン番号データに対応する代表パターンを予め記憶して
いるため、復号化の際に読み出す代表パターンと、伝送
先で特定した代表パターンとが必ず一致する。この結
果、復号化の際に、画像領域における黒画素および白画
素の配置がずれることがないので、画像の劣化を防止す
ることができる。また、代表パターンを予め記憶してい
るため、代表パターンの内容を直ちに特定することがで
き、この結果、復号化処理を高速に行うことができる。

【００１６】請求項６記載の画像データの復号化方法に
よれば、入力した濃度データおよびパターン番号データ
に基づいて代表パターンを読み出す際に、入力した濃度
データ、および／またはその濃度データに対応する画素
領域の周辺の画素領域に対応する他の濃度データに基づ
いて、その濃度データに対応する画素領域に境界領域が
含まれているか否かを判別する。そして、判別結果に応
じて境界領域用代表パターンおよび非境界領域用代表パ
ターンのいずれか一方から代表パターンを読み出す。こ
の結果、少ない符号量で代表パターンを特定しても、復
号化の際に、画像領域における黒画素および白画素の配
置がずれることがないので、画像の劣化を防止すること
ができる。また、代表パターンを予め記憶しているた
め、代表パターンの内容を直ちに特定することができ、
この結果、復号化処理を高速に行うことができる。

【００１７】

【実施例】以下、添付図面を参照して、本発明の実施例
に係る画像データの圧縮符号化方法および復号化方法を
それぞれ適用したファクシミリ装置の画像データ圧縮符
号化装置および画像データ復号化装置について説明す
る。

【００１８】図１に示すように、画像データ圧縮符号化
装置１は、インターフェース部２、ブロック化処理部
３、ＲＡＭ４、濃度データ生成部５、濃度データ圧縮部
６、境界領域判別部７、代表パターンデータ記憶部８、
代表パターン選択部９および圧縮符号データ出力部１０
を備えている。画像データ圧縮符号化装置１は、インタ
ーフェース部２を介して入力した擬似階調画像データを
４×４のマトリクス状の画素領域にブロック化（区画
化）し、ブロック化した画素領域における黒画素および
白画素の配置を示す原パターンに一致または近似する代
表パターンのパターン番号データと、その画素領域にお
ける黒画素の数を示す濃度データとを用いることによっ
て、擬似階調画像データを圧縮符号化する。

【００１９】インターフェース部２は、ファクシミリ装
置の画像読取部（図示せず）に接続され、画像読取部に
よって読み取られて擬似階調化された送信画像の擬似階
調画像データを入力する。この場合、画像読取部は、読
み取った黒および白の２値の画像データをｎ×ｎ（ｎは
整数）のマトリクス状の画素領域にブロック化し、ブロ
ック化した画素領域における黒画素の数を増減すること
によって、中間調表現した擬似階調画像データを生成す
る。

【００２０】ブロック化処理部３は、画像読取部の読取
走査方向（図２の矢印Ａ方向）に対応して入力される擬
似階調画像データが、送信画像と相似する擬似空間（図
２参照）上に配列されるように、その擬似階調画像デー
タをＲＡＭ４に記憶させる。次いで、ブロック化処理部
３は、擬似階調画像データを、図２の太い実線で示すよ
うに、４×４の画素領域１５にブロック化し、ブロック
化した各画素領域１５，１５・・（図３参照）における
黒画素１６および白画素１７の配置を示す原パターンを
表す原パターンデータをそれぞれ生成し、これを濃度デ
ータ生成部５および代表パターン選択部９に出力する。

【００２１】濃度データ生成部５は、各画素領域１５の
中の黒画素１６の数をカウントし、カウント値に応じた
濃度を示す濃度データを生成し、これを濃度データ圧縮
部６、境界領域判別部７および代表パターン選択部９に
出力する。

【００２２】濃度データ圧縮部６は、各画素領域１５の
濃度を線形予測すると共に、ハフマン符号を用いて濃度
データを圧縮符号化する。具体的には、線形予測では、
図４に示すように、対象となる画素領域１５ａと同じ行
で１つ左の画素領域１５ｂと、１つ上の行の３つの画素
領域１５ｃ，１５ｄ，１５ｅとの４つの画素領域の濃度
の平均値を基に、対象となる画素領域１５ａの濃度を推
定し、その推定誤差を情報として扱う。つまり、具体例
を図４に示して説明すれば、画素領域１５ａの濃度が値
「８」で、かつ推定された濃度が値「７」のときは、推
定誤差は値「１」となる。次に、ハフマン符号化では、
公知技術であるハフマン符号化手法によって、推定誤差
を符号化して新たな濃度データとして出力する。この結
果、圧縮符号化後の濃度データの平均符号長は、例え
ば、風景画を線形予測し、特定種類のハフマン符号化手
法によって圧縮符号化した場合、約２．５９７ビットに
なる。

【００２３】境界領域判別部７は、対象となる画素領域
１５ａに境界領域が含まれているか否かを判別する。具
体的には、図４に示すように、境界領域判別部７は、対
象となる画素領域１５ａの濃度をｄ（ｐ，ｑ）とすると
（ｐは４×４のマトリクスを一単位としてブロック化し
た場合のブロック化した画素領域の行を示し、ｑはその
場合の列を示す）、ｄ（ｐ，ｑ）とｄ（ｐ−１，ｑ）と
の差の絶対値が値Ｔよりも大きい場合、またはｄ（ｐ，
ｑ）とｄ（ｐ，ｑ−１）との差の絶対値が値Ｔよりも大
きい場合に、その領域ｄ（ｐ，ｑ）に境界領域が含まれ
ていると判別する。つまり、境界領域判別部７は、対象
となる画素領域１５ａとその周囲の画素領域１５，１５
・・との濃度の差が所定量以上のときは、対象となる画
素領域１５ａに境界領域が含まれていると判別する。こ
の場合、値Ｔは、画素領域１５のマトリクスの大きさに
よって変化するが、本実施例のように４×４のマトリク
スのときは、例えば、値「４」を用いる。境界領域判別
部７は、この判別結果を判別データとして代表パターン
選択部９に出力する。なお、境界領域が含まれているか
否かの判別は、この方法に限定されず、既に入力されて
いる疑似階調画像データを元に推定する方法などであっ
てもよい。

【００２４】代表パターン記憶部８は、特に限定されな
いがＲＯＭで構成され、画素領域１５におけるすべての
原パターンの各々にそれぞれ一致または近似する複数の
代表パターンと、その代表パターンのパターン番号およ
び画素領域１５の黒画素１６の数に対応させて記憶す
る。この場合、代表パターンは、画素領域１５に画像の
境界領域を含まない非境界領域用代表パターンと、画像
の境界領域を含む境界領域用代表パターンの２種類があ
り、両代表パターンは、非境界領域用代表パターンテー
ブル８ａおよび境界領域用代表パターンテーブル８ｂに
分けてそれぞれ記憶されている。両代表パターンテーブ
ル８ａ，８ｂは、それぞれ、濃度１および１５について
は８パターン、濃度２〜１４については、６４パターン
を記憶している。

【００２５】なお、４×４の画素領域において濃度が値
「８」の原パターンは１２８７０種類存在するが、発明
者の実験によれば、例えば、風景画を組織的ディザ法に
よって擬似階調化した場合、このうちの９９％が、発生
頻度の大きい上位６４パターンで占められている。ま
た、同じ画像を誤差拡散法によって擬似階調化した場合
は、発生頻度が大きい上位６４パターンにより全体の約
３５％が占められる。したがって、誤差拡散法による擬
似階調化データについては、図５に示す非境界領域用代
表パターンおよび図６に示す境界領域用代表パターンを
それぞれ６４種類（合計１２８種類）記憶することによ
り、原パターンの殆どに一致させることができる。ま
た、一致しない原パターンについては、原パターン内の
黒画素１６の１つが代表パターンと比べてマトリクスの
１コマがずれているだけで、殆ど視覚的に問題が生じな
い程度に近似させられている。このように、本実施例で
は代表パターンを上記の２つに分けることにより、代表
パターンを特定するためのパターン番号の符号長を短く
し、これにより、符号量を低下させている。また、図５
および６に示すように、非境界領域用代表パターンと境
界領域用代表パターンには、同一のパターンが存在する
が、このようなパターンは、境界領域および非境界領域
の両者を構成する。したがって、本発明における「境界
領域を含む複数の境界領域用代表パターン」とは、非境
界領域のみを含む代表パターンを除いた他の代表パター
ンを意味し、逆に、本発明における「境界領域を含まな
い複数の非境界領域用代表パターン」とは、境界領域の
みを含む代表パターンを除いた他の代表パターンを意味
する。

【００２６】代表パターン選択部９は、代表パターン読
出部１１とパターン比較部１２とを備え、ブロック化処
理部３によって生成された原パターンに一致または最も
近似する代表パターンを１つ選択する。

【００２７】代表パターン読出部１１は、境界領域判別
部７の判別結果および濃度データによって示される黒画
素の数の両者に基づいて、非境界領域用代表パターンテ
ーブル８ａおよび境界領域用代表パターンテーブル８ｂ
のいずれか一方の代表パターンデータを読み出す。具体
的には、代表パターン読出部１１は、画素領域１５に境
界領域が含まれていないと境界領域判別部７によって判
別されたときには、非境界領域用代表パターンテーブル
８ａに記憶されている代表パターンのうち、濃度データ
によって示される数の黒画素１６を有している代表パタ
ーンを順次読み出してパターン比較部１２に出力する。
この後、代表パターン読出部１１は、後述するパターン
比較部１２からの比較データの値が最小の代表パターン
のパターン番号を圧縮データ出力部１０に出力する。

【００２８】パターン比較部１２は、原パターンデータ
と、代表パターン読出部１１によって読み出されたすべ
ての代表パターンとの距離をそれぞれ比較し、原パター
ンデータに一致または最も近似する代表パターンを１つ
選択する。具体的には、パターン比較部１２は、原パタ
ーンのマトリクスと、例えば下記の３行×３列の距離測
定用マトリクスとの間で畳み込み演算することにより、
原パターンを２値から多値の画像データに変換し、原パ
ターンのマトリクスの各画素の濃度をａ（ｉ，ｊ）とす
る。次いで、パターン比較部１２は、入力したすべての
代表パターンのそれぞれと距離測定用マトリクスとの間
で畳み込み演算することにより、代表パターンを２値か
ら多値の画像データに変換し、代表パターンのマトリク
スの各画素の濃度をｂ（ｉ，ｊ）とする。 ０．５ ０．５ ０．５ ０．５ １．０ ０．５ ０．５ ０．５ ０．５

【００２９】次に、パターン比較部１２は、代表パター
ン毎に、両マトリクスの各画素毎の差（ａ（ｉ，ｊ）−
ｂ（ｉ，ｊ））の２乗の総和を演算し、その総和を比較
データとして代表パターン読出部１１に出力する。な
お、この比較データは、前述したように、代表パターン
読出部１１に出力され、これに基づいて１つの代表パタ
ーンが選択される。この場合、２つのマトリクスの距離
を単に比較する一般的な距離の測定方法と比較し、原パ
ターンと代表パターンの両パターンに距離演算用マトリ
クスを畳み込み演算することによって、より人間の視覚
に近い結果が得られている。すなわち、一般的な距離の
測定は、画素領域１５の黒画素の一致不一致だけを判断
対象としているが、本実施例の距離測定手法では、距離
を比較する２つの画像をぼかして２値の画像から多値の
画像に変換することによって、原パターンの各黒画素１
６のより近くに黒画素１６がそれぞれ存在する代表パタ
ーンが、原パターンに最も近似することになり、視覚的
に原パターンに最も近似する代表パターンを選択するこ
とができる。

【００３０】圧縮符号データ出力部１０は、各画素領域
１５のパターン番号データと、それと対応する濃度デー
タとを組み合わせ、圧縮符号データとして、通信回線
（図示せず）を介して画像データ復号化装置２１に順次
出力する。なお、圧縮符号データ出力部１０が、複数の
代表パターンデータを１つのブロックデータにすると共
に、これらに対応する複数の濃度データを１つのブロッ
クデータとして出力するように構成してもよい。

【００３１】次に、画像データ圧縮符号化装置１の動作
について説明する。

【００３２】インターフェース部２に擬似階調画像デー
タが入力されると、ブロック化処理部３が、擬似階調画
像データを画素領域１５にブロック化すると共に、ブロ
ック化した各画素領域１５の原パターンデータを濃度デ
ータ生成部５および代表パターン選択部９にそれぞれ出
力する。次いで、濃度データ生成部５が、ブロック化し
た各画素領域１５の濃度データを生成し、濃度データ圧
縮部６、境界領域判別部７および代表パターン選択部９
にそれぞれ出力する。次いで、境界領域判別部７が、各
画素領域１５に境界領域が含まれているか否かを判別す
る。次に、代表パターン読出部１１が、境界領域判別部
７の判別結果および濃度データに基づいて、代表パター
ン記憶部８から代表パターンを読み出してパターン比較
部１２に出力する。パターン比較部１２は、原パターン
データと入力した代表パターンデータとの距離を比較
し、原パターンに一致または最も近似する代表パターン
を１つ選択する。次に、圧縮符号データ出力部１０が、
代表パターンのパターン番号と濃度データとに基づいて
圧縮符号データを生成し、これを出力する。これによ
り、その画素領域１５における擬似階調画像データがパ
ターンデータと濃度データによって特定されると共に圧
縮符号化される。

【００３３】なお、圧縮符号化後の全符号量は、濃度デ
ータの符号量と代表パターンのパターン番号の符号量と
の和で表せるが、例えば、濃度データは圧縮符号化によ
り１画素領域１５あたり２．７０ビットとなり、各濃度
が等確率で発生するものとすると、代表パターンを表現
する平均符号量は４．９４ビットになり、全符号量は
７．６４ビットの符号量になる。一方、１つの画素領域
１５は１６画素であるので、本来１６ビットの符号量で
ある。したがって、７．６４／１６となり、約４７．８
％に圧縮符号化される。実際に、人物画像などの複数の
種類の画像を本方法によって圧縮符号化した場合、４
６．４％〜５０．８％で圧縮することができ、同じ画像
をＪＢＩＧ（Joint Bi-level Image Coding Experts Gr
oup ）方式によって圧縮符号化した場合には、６６．５
％〜７８．４％であり、符号量を７０％程度に低下させ
ることができる。

【００３４】次に、画像データ復号化装置２１につい
て、図７を参照して説明する。

【００３５】画像データ復号化装置２１は、ファクシミ
リ装置の受信装置に備えられているものであって、同図
に示すように、インターフェース部２２と、濃度データ
伸張部２３と、ＲＡＭ２４と、画像データ圧縮符号化装
置１の境界領域判別部７と同じように構成されて各画素
領域１５に境界領域が含まれているか否かを判別する境
界領域判別部２５と、受信側代表パターンテーブル２６
と、受信側代表パターン読出部２７と、復号化された画
像データに基づいて画像をプリントアウトするプリンタ
２９とを備えている。

【００３６】インターフェース部２２は、画像データ圧
縮符号化装置１から出力された圧縮符号データを入力す
ると共に、圧縮符号データを各画素領域１５に対する濃
度データとパターン番号データとに分離する。そして、
インターフェース部２２は、濃度データを濃度データ伸
張部２３に出力すると共に、パターン番号データを受信
側代表パターン読出部２７に出力する。

【００３７】濃度データ伸張部２３は、圧縮符号化され
た濃度データを復号化すると共に、復号化した濃度デー
タをＲＡＭ２４に記憶させる。この場合、濃度データ伸
張部２３は、画像データ圧縮符号化装置１の濃度データ
圧縮部６が圧縮符号化した手法と逆の手順の公知手法に
よって復号化する。復号化された濃度データは、境界領
域判別部２５および受信側代表パターン読出部２７に出
力される。

【００３８】受信側代表パターンテーブル２６は、ＲＯ
Ｍで構成され、画像データ圧縮符号化装置１の代表パタ
ーン記憶部８に記憶されている非境界領域用代表パター
ンおよび境界領域用代表パターンを、非境界領域用代表
パターンテーブル２６ａおよび境界領域用代表パターン
テーブル２６ｂにそれぞれ記憶している。この場合、各
代表パターンは、画素領域１５の黒画素の数、パターン
番号、および非境界領域用か否かのパラメータに基づい
て特定されるアドレスにそれぞれ記憶されている。

【００３９】受信側代表パターン読出部２７は、境界領
域判別部２５からの判別データに基づき、非境界領域用
代表パターンテーブル２６ａおよび境界領域用代表パタ
ーンテーブル２６ｂのいずれか一方のテーブルから、濃
度データによって示される黒画素の数に対応し、かつ入
力されたパターン番号の代表パターンを受信側代表パタ
ーンテーブル２６から読み出す。これにより、画像デー
タ圧縮符号化装置１側で選定した代表パターンデータと
同じデータ内容の代表パターンデータが読み出される。
また、受信側代表パターン読出部２７は、読み出した代
表パターンデータを、画素単位のもとの擬似階調画像デ
ータに変換してプリンタ２８に出力する。

【００４０】次に、画像データ復号化装置２１の全体的
な動作について説明する。

【００４１】インターフェース部２２は、圧縮符号デー
タが入力されると、これを濃度データとパターン番号デ
ータに分離する。次いで、境界領域判別部２５が各画素
領域１５に境界領域が含まれているか否かを判別し、そ
の判別データを受信側代表パターン読出部２７に出力す
る。次いで、受信側代表パターン読出部２７が、判別デ
ータ、パターン番号データおよび濃度データに基づい
て、代表パターンを受信側代表パターンテーブル２６か
ら読み出し、これを擬似階調画像データに変換してプリ
ンタ２８に出力する。そして、プリンタ２８は、変換さ
れた擬似階調画像データに基づいて、画像をプリントア
ウトする。

【００４２】以上のように、本実施例の画像データの圧
縮符号化方法によれば、擬似階調画像データを、マトリ
クス状の画素領域１５にブロック化し、ブロック化した
画素領域１５の濃度を示す濃度データと、画素領域１５
の原パターンに一致または最も近似する代表パターンの
パターン番号データとで、擬似階調画像データを特定す
るため、極めて小さい符号長に圧縮符号化することがで
きる。この結果、画像データ復号化装置２１への伝送時
間を短縮化することができる。

【００４３】なお、本実施例では、画像データ圧縮符号
化装置１において、各画素の距離を測定することによっ
て代表パターンを選択しているが、これに限定されず、
すべての種類の原パターンの各々に対して、一致または
近似する代表パターンのパターン番号データのみを予め
記憶し、原パターンを検出したときに、対応する代表パ
ターンのパターン番号を読み出すようにしてもよい。こ
の場合には、パターン間の距離の測定などを行わずに、
代表パターンを直ちに選択することができるため、代表
パターンの選択処理に要する時間を短縮することができ
る。

【００４４】また、代表パターンの数は、本実施例に限
定されず、画像の画質の低下が許容される範囲内で少な
くしてもよい。また、逆に、伝送時間が許容される範囲
内で多くすることもでき、この場合には、より画質の劣
化を防止する。さらに、代表パターンの種類について
は、境界領域と非境界領域の２種類に区別することに限
定されず、例えば、境界領域の向きに応じた代表パター
ンを備えるなど種類数を増やしてもよい。この場合に
は、代表パターンのパターン番号を特定するための符号
がより短くなり、画像データをさらに圧縮符号化するこ
とができる。

【００４５】さらに、濃度データの符号圧縮化手法につ
いては、本実施例に示した手法に限定されず、いかなる
手法を用いてもよい。

【００４６】また、擬似階調画像データは、組織ディザ
法によって擬似階調化されたものに限定されず、誤差拡
散法や平均誤差最小化法などによって擬似階調化された
ものであってもよい。さらに、この圧縮符号化方法は、
擬似階調画像データに限定されず、画素単位毎に白また
は黒の２値で表す画像データの圧縮符号化に適用するこ
ともできる。

【００４７】また、本実施例では、画像データ圧縮符号
化装置１および画像データ復号化装置２１をハードウェ
アによって構成した例について説明したが、ＣＰＵなど
によってソフトウェアによって圧縮符号化および復号化
してもよい。

【００４８】

【発明の効果】以上のように本発明の画像データの圧縮
符号化方法によれば、擬似階調化された画像データに基
づく画像の画質を低下させることなく、画像データの符
号量を圧縮符号化することができる。また、代表パター
ンとして非境界領域用代表パターンと境界領域用代表パ
ターンとを用いることにより、パターン番号を表すため
の符号量が半分になり、擬似階調画像データをさらに圧
縮符号化することができる。さらに、区画化した画素領
域の原パターンに一致または最も近似する代表パターン
が原パターンの各々に対応して記憶されているため、パ
ターン間の距離の測定などを行わずに、代表パターンを
直ちに選択することができる結果、代表パターンの選択
処理に要する時間を短縮することができる。また、濃度
データをさらに圧縮符号化するため、濃度データを表す
ための符号量がさらに少なくなる結果、符号量をさらに
低下させることができる。

【００４９】また、本発明の画像データの復号化方法に
よれば、入力されるパターン番号に対応する代表パター
ンデータを予め記憶しているため、復号化の際に読み出
す代表パターンと、伝送先で選択した代表パターンとが
必ず一致する結果、復号化の際に、画像領域における黒
画素および白画素の配置がずれることがないので、画像
の劣化を防止することができる。また、濃度データに対
応する画素領域に境界領域が含まれているか否かを判別
し、判別結果に応じて境界領域用代表パターンおよび非
境界領域用代表パターンのいずれか一方から代表パター
ンを読み出す結果、少ない符号量で代表パターンを特定
しても、復号化の際に、画像領域における黒画素および
白画素の配置がずれることがないので、画像の劣化を防
止することができる。また、代表パターンを予め記憶し
ているため、代表パターンの内容を直ちに特定すること
ができ、この結果、復号化処理を高速に行うことができ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例に係る画像データ圧縮符号化装
置のブロック図である。

【図２】ブロック化処理を説明するための図である。

【図３】画素領域を示す図である。

【図４】濃度データの生成手法などを説明するための図
である。

【図５】非境界領域用代表パターンの具体例を示す図で
ある。

【図６】境界領域用代表パターンの具体例を示す図であ
る。

【図７】画像データの復号化装置のブロック図である。

【符号の説明】

１ 画像データ圧縮符号化装置１ ３ ブロック化処理部 ５ 濃度データ生成部 ６ 濃度データ圧縮部 ７ 境界領域判別部 ８ 代表パターン記憶部 ８ａ 非境界領域用代表パターンテーブル ８ｂ 境界領域用代表パターンテーブル ９ 代表パターン選択部 １１ 代表パターン読出部 １２ パターン比較部 １５ 画素領域 １６ 黒画素 １７ 白画素 ２１ 画像データ復号化装置 ２５ 境界領域判別部 ２６ 受信側代表パターンテーブル ２６ａ 非境界領域用代表パターンテーブル ２６ｂ 境界領域用代表パターンテーブル ２７ 受信用代表パターン読出部

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 擬似階調画像データを圧縮符号化する画
   像データの圧縮符号化方法において、予め設定した大き
   さの画素領域における黒画素および／または白画素の配
   置を示す原パターンの各々にそれぞれ一致または近似す
   る複数の代表パターンを当該代表パターンのパターン番
   号と当該画素領域における黒画素の数に基づく濃度とに
   対応させてそれぞれ記憶し、前記画素領域を一単位とし
   て前記擬似階調画像データを区画化し、当該区画化した
   画素領域の黒画素の数に基づいて前記濃度を示す濃度デ
   ータを生成し、当該濃度に対応して記憶している前記代
   表パターンから、当該画素領域の前記原パターンに一致
   または最も近似する代表パターンを１つ選択し、当該選
   択した代表パターンの前記パターン番号データと前記生
   成した濃度データとで当該画素領域における前記擬似階
   調画像データを特定することにより圧縮符号化すること
   を特徴とする画像データの圧縮符号化方法。
2. 【請求項２】 前記擬似階調画像データの元になる階調
   画像データに基づく階調画像における濃度変化が大きい
   部分である画像の境界領域を含む複数の境界領域用代表
   パターンと前記画像の境界領域を含まない複数の非境界
   領域用代表パターンとを前記代表パターンとして記憶
   し、前記区画化した画素領域の前記原パターンに前記画
   像の境界領域が含まれているか否かを判別し、当該判別
   結果に応じて前記境界領域用代表パターンおよび前記非
   境界領域用代表パターンのいずれか一方から当該原パタ
   ーンに一致または最も近似する代表パターンを１つ選択
   することを特徴とする請求項１記載の画像データの圧縮
   符号化方法。
3. 【請求項３】 前記原パターンに一致または近似する１
   つの代表パターンを当該原パターンの各々にそれぞれ対
   応させて記憶し、前記区画化した画素領域の前記原パタ
   ーンに一致または最も近似する代表パターンを１つ選択
   する際に、当該原パターンに対応して記憶している前記
   代表パターンを選択することを特徴とする請求項１また
   は２記載の画像データの圧縮符号化方法。
4. 【請求項４】 前記濃度データをさらに圧縮符号化する
   ことを特徴とする請求項１から３のいずれかに記載の画
   像データの圧縮符号化方法。
5. 【請求項５】 予め設定した大きさの画素領域における
   黒画素の数に基づく濃度を示す濃度データと、当該画素
   領域における黒画素および／または白画素の配置を示す
   原パターンに一致または近似する代表パターンのパター
   ン番号データとで特定することによって擬似階調画像デ
   ータを圧縮符号化した画像データを復号化する画像デー
   タの復号化方法であって、すべての前記代表パターンの
   各々を前記画素領域の前記濃度データおよび前記パター
   ン番号データに対応させてそれぞれ記憶し、入力した前
   記濃度データおよび前記パターン番号データに対応して
   記憶している前記代表パターンを読み出し、当該読み出
   した代表パターンを前記擬似階調画像データに復号化す
   ることを特徴とする画像データの復号化方法。
6. 【請求項６】 前記擬似階調画像データの元になる階調
   画像データに基づく階調画像における濃度変化が大きい
   部分である画像の境界領域を含む複数の境界領域用代表
   パターンと前記画像の境界領域を含まない複数の非境界
   領域用代表パターンとが前記代表パターンに含まれ、前
   記入力した濃度データ、および／または当該濃度データ
   に対応する画素領域の周辺の画素領域に対応する他の濃
   度データに基づいて当該濃度データに対応する画素領域
   に前記画像の境界領域が含まれているか否かを判別し、
   当該判別結果に応じて前記境界領域用代表パターンおよ
   び前記非境界領域用代表パターンのいずれか一方から前
   記記憶している代表パターンを読み出すことを特徴とす
   る請求項５記載の画像データの復号化方法。