JPH10215379A - 画像符号化装置および画像復号化装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 大きな背景領域と小さな背景領域が混在する
原稿に係わる画像データを、効率良く圧縮する画像符号
化装置を提供する。 【解決手段】 第１のブロックランレングス圧縮部１４
は、ブロック画像データＢＤに基づいて、ブロック内１
色近似圧縮を行った後、同一のブロックが連続する数を
カウントし、ブロック内の平均値（８bit）とランレン
グス（８bit）を符号データＣＤとして出力する。次
に、第２のブロックレングス圧縮部１５においても、第
１のブロックランレングス圧縮部１４と同様の処理が行
われるが、ランレングスの値を示すビット数が相違す
る。すなわち、第１のブロックランレングス圧縮モード
では、ランレングスを表すのに８ビットを割り当てた
が、第２のブロックランレングス圧縮モードでは、これ
に１６ビットを割り当てる。したがって、大きな背景領
域においても圧縮率を上げることができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、デジタル複写機や
プリンタ等の画像処理装置のメモリ容量を削減するのに
好適な画像符号化装置および画像復号化装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、原稿画像をスキャナ等の画像入力
装置によって読み取り、読み取った画像データを画像処
理装置でデジタル処理した後、プリンタ等の画像出力装
置で原稿のハードコピーを得るデジタル複写機が普及し
つつある。デジタル複写機では、複数の画像データをそ
の内部に蓄積し、原稿のソートやファイリング、ページ
編集を行う電子ソーター機能、電子ＲＤＨ機能を備える
ことが必須である。このためには、画像データを格納す
るメモリやハードディスク等のデータ蓄積装置を備える
必要があるが、画像データのデータ量は膨大であるた
め、装置自体の規模やコストが問題となる。

【０００３】また、プリンタへ画像を出力する場合、出
力内容をビットマップイメージ（ラスターイメージ）と
してプリンタへ転送するのではなく、出力内容を表す文
字情報や画像情報をページ記述言語としてプリンタへ転
送することが多い。このため、プリンタは、ページ記述
言語の内容を解釈する機能を有し、画像データを展開し
たビットマップイメージを保持するメモリを備えること
が必須となる。この場合も、上述したデジタル複写機と
同様に、メモリの規模が問題となる。

【０００４】係る問題を解決するため、画像データを圧
縮して蓄積する方法が各種提案されているが、デジタル
複写機やプリンタへ出力する原稿には、文字領域と写真
領域が混在することが多く、また、プリンタへの出力画
像には、コンピュータで作成されたコンピュータグラフ
ィックスＣＧと、スキャナから読み込まれた写真等のス
キャンドイメージＳＩ（Scanned Image）とが混在して
いる原稿が多い。

【０００５】ところで、文字領域と写真領域、あるい
は、コンピュータグラフィックスＣＧとスキャンドイメ
ージＳＩでは、画像の性質が大きく相違する。画像の圧
縮は、その性質を利用して行われるため、性質の異なる
画像を一つの圧縮方式で圧縮しようとすると、効率のよ
く圧縮することが難しい。このため、性質の異なる画像
を効率よく圧縮する方式としてマルチモード圧縮方式が
提案されている。

【０００６】マルチモード圧縮方式としては、例えば、
複数の異なるＢＴＣ符号化方式を組み合わせたもの知ら
れている。複数のＢＴＣ符号化方式としては、ブロック
内１色近似符号化、ブロックランレングス符号化、ブロ
ック内２色近似符号化、ブロック内４色近似符号化があ
る。

【０００７】このマルチモード符号化方式では、４ｘ４
画素を一つのブロックとして、そのブロック内の画素値
の変化を参照して、符号化方式を切り替えている。例え
ば、画像の背景領域など画素値の変化が少ない領域は、
ブロックランレングス符号化を用いて符号化する。ま
た、画素値の変化が大きい領域では、その変化量の程度
に応じて、ブロック内１色近似符号化、ブロック内２色
近似符号化、ブロック内４色近似符号化を切り替えて符
号化する。この場合、ブロックランレングス符号化だけ
が可変長符号化であり、そのランレングスに応じて高い
圧縮率となる。

【０００８】ブロックランレングス符号化における符号
データは、最初のブロックを示すデータ（主にブロック
の平均値）とランレングス長を示すデータから構成され
る。一般に、ブロックサイズは４ｘ４画素、ブロックの
平均値を示すのに必要なビット数は８ビット、またラン
レングス長を示すのに必要とされるビット数も８ビット
である。この場合、１つの符号データによって、最大２
５５ブロックが連続する画像領域を示すことができる。
また、ブロックサイズは４ｘ４画素であるから、２５５
ブロックの連続領域は１０２０（＝４ｘ２５５）画素に
相当する。ここで、画像解像度が４００ｄｐｉであると
すれば、当該連続領域は６３ｍｍ（＝２４．７ｘ（１０
２０／４００））となる。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】ところで、例えば、ビ
ジネス原稿のように背景領域が多い画像データを上記し
た条件でランレングス符号化すると、ランレングス長が
２５５を越える領域が非常に多くなる。この場合には、
連続領域をランレングス長が２５５となるように分割
し、ランレングス長２５５の符号データを複数回繰り返
す必要がある。

【００１０】したがって、背景領域の多い画像データを
符号化する際には、効率が極めて悪い。ここで、ランレ
ングス長を８ビット以上に拡張し、２５５以上のランレ
ングス長に対応させることも考えられるが、この場合に
は、逆に短いランレングス長を示す場合にも多くのビッ
ト数を必要とするため、実用的ではない。

【００１１】本発明は、上述した事情に鑑みてなされた
ものであり、背景領域の多い画像データを効率よく符号
化できる画像符号化装置を提供することを目的とする。
また、他の目的は、画像符号化装置と相補的な関係にあ
る画像復号化装置を提供することにある。

【００１２】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するた
め、請求項１に記載した発明にあっては、入力された画
像データを複数のブロックに分割してブロック画像デー
タを生成するブロック化手段と、前記ブロック画像デー
タに基づいて、前記ブロック内の画質特性を示す代表値
データを前記ブロック毎に生成する代表値生成手段と、
前記代表値データに基づいて、所定の条件を満たす前記
ブロックの連続数をカウントしてブロックランレングス
データを出力するカウント手段と、前記ブロックランレ
ングスデータの値が予め定められた閾値未満である場合
に前記代表値データとともに前記ブロックランレングス
データに第１の固定長のビット数を割り当てることによ
り、前記画像データを圧縮した第１の符号データを生成
する第１の圧縮手段と、前記ブロックランレングスデー
タの値が前記閾値以上である場合に前記代表値データと
ともに前記ブロックランレングスデータに第２の固定長
のビット数を割り当てることにより、前記画像データを
圧縮した第２の符号データを生成する第２の圧縮手段
と、前記第１の符号データと前記第２の符号データとを
合成する符号データ合成手段とを備えたことを特徴とす
る。ここで、前記符号データ合成手段は、前記第１の符
号データと前記第２の符号データとを識別するための識
別データを挿入するものであってもよい。

【００１３】また、請求項３に記載した発明にあって
は、前記画像符号化装置に対応する画像復号化装置であ
って、前記識別データが前記第１の符号データを示す場
合、前記ブロックランレングスデータの符号長が前記第
１の固定長であると判定し、前記識別データが前記第２
の符号データを示す場合、前記ブロックランレングスデ
ータの符号長が前記第２の固定長であると判定する判定
手段と、前記判定手段の判定結果に基づいて、入力され
た符号データのブロックラングスを検知し、当該ブロッ
クランレングスと当該符号データに係わる前記代表値デ
ータとに基づいて、当該符号データを伸長して復号画像
データを生成する伸長手段とを有することを特徴とす
る。

【００１４】

【発明の実施の形態】以下、図面を参照して本発明の一
実施形態を説明する。まず、画像データＧＤを圧縮して
符号データＣＤを生成するする画像符号化装置につい
て、次に、符号データＣＤを伸長して画像データＧＤを
生成する画像復号化装置について説明する。なお、以下
の説明においては、４ｘ４画素ブロックを１単位とし、
入力画像はモノクロ画像でその階調数は８bit/pixelと
する。

【００１５】Ａ．画像符号化装置 １．画像符号化装置の全体構成 以下、図面を参照しつつ、本発明の一実施形態に係わる
画像符号化装置を説明する。図１は本実施形態に係わる
画像符号化装置のブロック図である。図において、１０
はラスターブロック変換回路であって、メモリ等から構
成される。ラスターブロック変換回路１０は、画像入力
装置から供給される画像データＧＤをメモリに格納し、
４ｘ４画素のブロック単位に分割してブロック画像デー
タＢＤを生成する。また、１１はブロック代表値計算回
路であって、演算回路等から構成される。ブロック代表
値計算回路１１は、画像データＧＤに基づいて、ブロッ
クの画像特性を示す数値を代表値として算出する。ま
た、１２は圧縮モード切替え回路であって、算出された
代表値に基づいて、予め用意された圧縮方式の中からど
の圧縮方式を適用するかをブロック毎に選択する。した
がって、１枚の原稿に異なる画像特性を有する画像領域
があったとしても、適切な圧縮方式を選択することが可
能となる。また、圧縮モード切替え回路１２はどの圧縮
方式を選択したかを示すタグデータＴＤをブロック毎に
出力する。

【００１６】次に、１３はブロック１色近似圧縮部、１
４は第１のブロックランレングス圧縮部、１５は第２の
ブロックランレングス圧縮部、１６はブロック２色近似
圧縮部である。このれら圧縮部は、ブロック画像データ
ＢＤに対してブロック圧縮処理を施す。これにより、画
像データＧＤのデータ量が削減される。なお、各圧縮部
の圧縮方式については後述する。

【００１７】次に、１７は符号化データ合成回路であっ
て、１ブロック当たりのデータを１単位として、そのデ
ータの前に選択された圧縮部を示すタグデータＴＤを付
加する。そして、各圧縮部１３〜１６から出力されたデ
ータを一つのビットストリームに並べ替えて符号データ
ＣＤを生成出力する。なお、タグデータＴＤを付加した
のは、画像復号装置において、どの圧縮方式によって圧
縮されたかを検知し、検知結果に応じて伸長方式を選択
するためである。

【００１８】なお、画像入力装置は、ラスターイメージ
を受け取るインターフェースであって、スキャナ等のよ
うに原稿を読み取り画像をデジタルデータに変換した
り、外部インターフェースのようにネットワーク等から
画像をデジタルデータとして直接受信したり、あるいは
ポストスクリプトプリンタのラスターイメージデータを
出力するデコンポーザからのラスターデータを受け取る
回路である。

【００１９】２．ブロック代表値算出回路１１ 図２はブロック代表値算出回路１１と圧縮モード切替え
回路１２の詳細なブロック図である。図において、ブロ
ック代表値算出回路１１は、平均値算出部１１１、高濃
度平均値算出部１１２および低濃度平均値算出部１１３
から構成され、三種類の代表値が各算出部によって各々
算出される。まず、平均値算出部１１１は、画像データ
ＧＤに基づいて、ブロック内の全ての画素値を合計しそ
の合計値をブロック内に含まれる画素数で除算して、ブ
ロック内平均値Ｃを算出する。次に、高濃度平均値算出
部１１２は、画像データＧＤとブロック内平均値Ｃに基
づいて、ブロック内平均値Ｃ以上の画素値の平均を高濃
度平均値ａとして算出する。次に、低濃度平均値算出部
１１３は、画像データＧＤとブロック内平均値Ｃに基づ
いて、ブロック内平均値Ｃ以下の画素値の平均を低濃度
平均値ｂとして算出する。

【００２０】３．圧縮モード切替え回路１２ 次に、図２を参照して圧縮モード切替え回路１２につい
て説明する。圧縮モード切替え回路１２は、比較器１〜
３と選択回路１２１から構成され、ブロック代表値算出
回路１１で生成される三種類の代表値（ブロック内平均
値Ｃ、高濃度平均値ａ、低濃度平均値ｂ）と予め設定さ
れた閾値＃１，＃２とに基づいて、当該ブロックをどの
圧縮方式で圧縮するかを選択する。

【００２１】まず、比較器１は、高濃度平均値ａと低濃
度平均値ｂとの差分の絶対値｜ａ−ｂ｜を算出し、閾値
＃１と比較する。そして、平均値の差分が閾値＃１を越
える場合には、ブロック内２色近似圧縮モードに移行す
るようにタグデータＴＤを生成する。

【００２２】一方、平均値の差分が閾値＃１以下である
場合には、比較器２によって、以下の処理が行われる。
まず、比較器２は、現在処理している一つ前のブロック
に着目し、そのブロック平均値Ｃ’と現在のブロックの
ブロック平均値Ｃとの差分の絶対値｜Ｃ−Ｃ’｜を算出
する。この後、比較器２は、差分の絶対値｜Ｃ−Ｃ’｜
と閾値＃２とを比較する。そして、差分の絶対値｜Ｃ−
Ｃ’｜が閾値＃２よりも大きい場合には、ブロック内１
色近似圧縮モードが選択されるようにタグデータＴＤを
生成する。

【００２３】この場合は、ブロック内の高濃度平均値ａ
と低濃度平均値ｂとの差分が比較的小さいものの、直前
のブロックと現在のブロックの差分が比較的大きい。こ
のため、ブロック内２色近似圧縮は不要であるが、ブロ
ックランレングス圧縮を行うと画質劣化を生じる可能性
がある。そこで、ブロック内１色近似圧縮モードを選択
して、ある程度の圧縮率で画質劣化が生ずることがない
ようにしている。

【００２４】次に、比較器３は、差分の絶対値｜Ｃ−
Ｃ’｜が閾値＃２よりも小さい場合に、以下の処理を行
う。比較器３は、ブロックラングス圧縮の結果、同一の
ブロックがする個数をカウントしたランレングス値と閾
値＃３とを比較する。そして、その結果、ランレングス
値が閾値＃３を下回る場合には第１のランレングス圧縮
モードを選択し、ランレングス値が閾値＃３を上回る場
合には第２のランレングス圧縮モードを選択するように
タグデータＴＤを生成する。

【００２５】こうして生成されたタグデータＴＤに基づ
いて、選択回路１２１はブロック画像データＢＤをどの
圧縮部に出力するかを選択する。これにより、ブロック
の画像特性に応じた圧縮処理が行われる。

【００２６】４．圧縮部 ４−１：ブロック内１色近似圧縮部１３ ブロック内１色近似圧縮部１３は、ブロック画像データ
ＢＤに基づいてブロック内全体の画素値の平均を算出
し、その平均値を符号データＣＤとして出力する。これ
により、ブロック全体を１色（一つの階調）で表現する
ことができる。

【００２７】この例にあっては、１ブロックは４ｘ４画
素で構成され、１画素あたり８bitが割り当てられるの
で、１ブロックの元データ量は、 ８bit/pixelｘ（４Ｘ４）＝１２８bit/block となる。 ブロック内１色近似圧縮モードの符号データ
ＣＤはブロック内の平均値を示す８bitで足りるため、
その圧縮率は１／１６（＝８／１２８）となる。

【００２８】ブロック内１色近似圧縮モードは、上述し
たようにブロック内の高濃度平均値ａと低濃度平均値ｂ
との差分が閾値＃１より小さい場合に適用されるので、
比較的高解像度の表現を必要としない、画像の背景等の
均一な画素値が連続する領域や、太い線の内部の均一色
の領域、コンピュータグラフィックＣＧのソリッドな領
域に適用される。

【００２９】４−２：第１，第２のブロックランレング
ス圧縮部１４，１５ まず、第１のブロックランレングス圧縮部１４は、該当
するブロック画像データＢＤに基づいて、上述したブロ
ック内１色近似圧縮を行った後、同一のブロックが連続
する数をカウントし、ブロック内の平均値と連続数（ラ
ンレングス）を符号データＣＤとして出力する。

【００３０】この例の符号データＣＤは、ブロック内の
平均値を示す８bitと、ランレングスを示す８bitのデー
タを含み、そのデータ量は１６bitとなる。このモード
の圧縮率は、ランレングスの取りうる値によって変動す
る。ランレングスが大きい程圧縮率は高くなり、小さい
程圧縮率は低くなる。ランレングスの最小値「２」の場
合の圧縮率は、 １６／（１２８＋１２８）＝１／８ となるので、第１のブロックラングス圧縮モードの圧縮
率は１／８以上となる。この圧縮モードは、比較的高解
像度の表現を必要としない、画像の背景領域等の均一な
画素値が広い範囲に亘って連続する領域に適用される。

【００３１】次に、第２のブロックレングス圧縮部１５
は、第１のブロックランレングス圧縮部１４と同様に、
該当するブロック画像データＢＤに基づいて、上述した
ブロック内１色近似圧縮を行った後、同一のブロックが
連続する数をカウントし、ブロック内の平均値と連続数
（ランレングス）を符号データＣＤとして出力する。但
し、ランレングスの値を示すビット数が相違する。すな
わち、第１のブロックランレングス圧縮モードでは、ラ
ンレングスを表すのに８ビットを割り当てたが、第２の
ブロックランレングス圧縮モードでは、これに１６ビッ
トを割り当てる。したがって、第２のブロックランレン
グス圧縮部１５で生成される符号データＣＤは、ブロッ
ク内の平均値を示す８bitと、ランレングスを示す１６b
itを含み、そのデータ量は２４bitとなる。第２のブロ
ックラングス圧縮モードは、ランレングスの値が２５６
以上の場合に選択されるため、ランレングスの値の作用
値は２５６である。この場合の圧縮率は、 ２４／（１２８ｘ２５６）＝１／１３６５ となり、高い圧縮率を実現することができる。

【００３２】４−３：ブロック内２色近似圧縮部１６ ブロック内２色近似圧縮部１６は、ブロック全体を２色
で近似する。この例では入力画像としてモノクロ画像を
想定しているが、ここでは、一般的なカラー画像が入力
された場合について説明する。

【００３３】ブロック内２色近似圧縮部１６は、まず、
該当ブロック内の色数をカウントし、その色数が２以下
の場合には、その２色をブロックの代表色とする。一
方、ブロック内の色数が３以上の場合には、既存の限定
色手法、例えば、周知なメディアンカット法等を用い
て、ブロック内の画素値を２色に近似する。そして、各
色毎の代表値をデータとして生成するとともに、各画素
がどちらの代表値になるのかを示す画素フラグを画素毎
に生成する。したがって、ブロック内２色近似圧縮モー
ドの符号データは、ブロックの代表値ｘ２（８bitｘ
２）と画素フラグ（１bitｘ１６）から構成され、１ブ
ロックあたりのデータ量は３２ビットとなる。ゆえに、
ブロック内２色近似圧縮モードの圧縮率は、 ３２／１２８＝１／４ となる。このモードは、比較的高解像度の画質を必要と
し、ブロック内に２色程度の画素値を含む領域に適用さ
れる。例えば、文字や線画等のエッジを含む領域や、デ
ィザ等の網点を含む領域、コンピュターグラフィックＣ
Ｇのグラデーションの領域などに適用される。

【００３４】５．符号データ合成回路１７ 符号データ合成回路１７は、各圧縮部１３〜１６から出
力される符号データＣＤ１〜ＣＤ４にタグデータＴＤを
付加し、これを１つのビットストリームに並べて符号デ
ータＣＤを合成する。図３に各モードに対応する符号デ
ータＣＤのフォーマットを示す。なお、タグデータＴＤ
のビット数は、各圧縮モードを独立に示すことができる
ビット数が必要である。この例にあっては４つの圧縮モ
ードがあるので、タグデータＴＤとして２ビット以上あ
ればよい。本実施形態ではタグデータＴＤとして２ビッ
トを割り当てている。

【００３５】６．圧縮処理の例 次に、画像圧縮装置において行われる圧縮処理の例を図
面を参照しつつ具体的に説明する。図１において、画像
入力装置から画像データＧＤがラスターブロック変換回
路１０に供給されると、画像データＧＤは４ｘ４画素毎
にブロック化され、ブロック画像データＢＤとしてブロ
ック代表値計算回路１１に送られる。

【００３６】ここで、ブロック画像データＢＤの一例を
図４に示す。また、図５はブロック代表値算出回路１１
で算出される代表値と圧縮モード切替え回路１２で判定
されるモードとの関係を示す図である。まず、ブロック
画像データＢＤ１がブロック代表値計算回路１１に入力
される。ブロック画像データＢＤ１の画素値は、全て０
ｘ０Ｆであるため、ここで算出される代表値は、 平均値：Ｃ＝０ｘ０Ｆ 高濃度平均値：ａ＝０ｘ０Ｆ 低濃度平均値：ｂ＝０ｘ０Ｆ となる。これの代表値が圧縮モード切替え回路１２に送
られると、圧縮モード着替え回路１２は、予め定められ
た閾値＃１，＃２とこれらの代表値を比較する。この例
にあっては、＃１＝５，＃２＝２を使用する。なお、こ
れらの値は画質と圧縮率とのバランスを考慮して実験的
に求めた値である。

【００３７】まず、比較器１において、高濃度平均値ａ
と低濃度平均値ｂとの差分の絶対値ｒ＝｜ａ−ｂ｜と閾
値＃１を比較するが、この例にあっては、 ５＝＃１＞｜ａ−ｂ｜＝０ｘ００ となり、比較器２の処理へと進む。

【００３８】比較器２では現在のブロックの平均値Ｃと
前のブロックの平均値Ｃ’との差分の絶対値を閾値＃２
と比較する。なお、ブロック画像データＢＤ１が画像の
先頭ブロックであるため、前のブロックが存在しない。
この場合には、前のブロックの平均値Ｃ’を０ｘ００と
して処理を進める。前後のブロックに係わる平均値の差
分は、 ｜Ｃ−Ｃ’｜＝０ｘ０Ｆ−０ｘ００＝０ｘ０Ｆ ゆえ、 ＃２＜｜Ｃ−Ｃ’｜ となり、結果としてこのブロック画像データＢＤ１はブ
ロック内１色近似圧縮処理を受けることとなる。

【００３９】次に、ブロック画像データＢＤ２の処理に
進む。ブロック画像データＢＤ２の各画素値はばらつい
ているが、その変動幅は小さい。ここでブロック画像デ
ータＢＤ２の代表値は、 平均値：Ｃ＝０ｘ０Ｆ 高濃度平均値：ａ＝０ｘ０Ｆ 低濃度平均値：ｂ＝０ｘ０Ｅ ｒ＝｜ａ−ｂ｜＝０ｘ０１ となる。圧縮モード切替え回路１２は、これらの代表値
に基づいて、モード判定を行う。前のブロックの平均値
Ｃ’は０ｘ０Ｆであるから、 ｜Ｃ−Ｃ’｜＝０ｘＦＦ−０ｘＦＦ＝０ｘ００＜＃２ となり、比較器２においてこのブロックは、第１のブロ
ックランレングス圧縮モードと判定される。

【００４０】ところで、前のブロック画像データＢＤ１
は、ブロック内１色近似圧縮モードと判定されていた
が、ブロック画像データＢＤ２とブロック画像データＢ
Ｄ１との間で変化が少なく、ブロック画像データＢＤ２
は第１のブロックランレングス圧縮モードと判定された
ことから、ブロック画像データＢＤ１についても第１の
ブロックランレングス圧縮モードに変更される。したが
って、この時点においてランレングス長は２となる。ま
た、ブロック画像データＢＤ３についても、同様に代表
値に基づいて処理が行われ、第１のブロックラングス圧
縮モードと判定され、ブロックランレングス長は１増加
して３となる。このようにして、処理を繰り返してブロ
ック画像データＢＤを符号化していく。

【００４１】ところで、一般的な画像データＧＤの場
合、画像全体に示す背景領域の割合は非常に高い。例え
ば、オフィスで使用されるビジネス原稿等では、背景中
に文字が記述されるのが通常であり、その背景領域の面
積比が８割を越えることも多い。このように背景領域の
多い画像では、長いランレングスが発生する頻度が高
い。 図６にビジネス原稿画像の例を示す。この例にお
いて、ランレングスに割り当てるビット数（以下、ラン
レングスビット数と称する）が８ビットの場合と、ラン
レングスビット数が１６ビットの場合の符号量の比較を
示す。

【００４２】まず、ヘッダー部等のランレングスが長い
領域（ａ）について説明する。ランレングスビット数が
８ビットの場合、１つの符号データでランレングスは２
５５まで表すことができる。一方、領域（ａ）は４８０
００ブロックから構成される。ここで、４８０００ブロ
ックは ４８０００＝２５５ｘ１８８＋６０ と表すことができるので、このランレングスを示す符号
構成は、図７（Ａ）に示すように、「タグ（２bit）＋
ブロック代表値（８bit）＋ランレングス（８bit）」の
符号データＣＤを１８８＋１回繰り返す。したがって、
符号量は、 （２＋８＋８）ｘ（１８８＋１）＝３４０２bit となる。

【００４３】次に、ラングスビット数が１６ビットの場
合、１つの符号データでランレングスは６５５３５５ま
で表すことができる。領域（ａ）は４８０００ブロック
から構成されるが、 ４８０００＜６５５３５ であるから、１個の符号データＣＤによって表される。
この場合の符号構成は、図７（Ｂ）に示すように、「タ
グ（２bit）＋ブロック代表値（８bit）＋ランレングス
（１６bit）」となる。結果として符号量は （２＋８＋１６）ｘ１＝２６bit となる。

【００４４】このように、ランレングスビット数が８ビ
ットの場合、その符号量が３４０２ビットとなるのに対
し、ランレングスビット数が１６ビットの場合には、２
６ビットの符号量で足りることが分かる。ブロックラン
レングスのモード数が８ビットの１種類しかないと、こ
のように背景領域が多い画像を効率的に圧縮することは
不可能である。

【００４５】次に、ランレングスが短い領域（ｂ）につ
いて説明する。領域（ｂ）はビジネス原稿等において、
文字と文字の間隔が広くなっている場合である。この領
域（ｂ）は余白部分が連続するため、ブロックランレン
グス圧縮が用いられる。以下、領域（ａ）と同様にラン
レングスビット数が８ビットの場合と、ランレングスビ
ット数が１６ビットの場合の符号量を比較する。

【００４６】まず、ランレングスビット数が８ビットの
場合、１つの符号データでランレングスは２５５まで表
すことができるが、領域（ｂ）は２０ブロックから構成
されるため、１個の符号データＣＤで表すことができ
る。したがって、符号量は、 ２＋８＋８＝１８bit となる。一方、ランレングスビット数が１６ビットの場
合にも、１個の符号データＣＤで表すことができ、その
符号量は、 ２＋８＋１６＝２６bit となる。

【００４７】このようにブロックラングスが短い領域で
は、ランレングスビット数が多いと短いランレングスを
示すのに余剰なビット数が必要となってしまう。しか
も、ビジネス原稿の文字部分には、ブロックラングスが
短い領域が多数存在する。したがって、ランレングスビ
ット数を１６ビットの１種類に限定してブロックラング
ス圧縮を施すと、符号量が増大し、効率的に圧縮を行う
ことができない。そこで、本実施形態では、ランレング
スビット数が異なるものを２種類用意して、ブロックラ
ングスに応じてこれを切り替えるようにした。これによ
り、背景領域が多く占める画像データにおいても効率的
に符号化を行うことができ、メモリ容量を削減でき、シ
ステム全体のコストダウンを可能にできる。

【００４８】Ｂ．画像復号化装置 次に、画像復号化装置について図面を参照しつつ説明す
る。図８は本実施形態に係わる画像復号化装置のブロッ
ク図である。図において、２０はタグデータ分離回路で
あって、符号データＣＤからタグデータＴＤを分離する
とともに、代表値データとブロックランレングスデータ
とを出力する。２１，２２はともに切替回路であって、
タグデータＴＤに基づいて、入力を選択する。また、２
３はブロック１色近似伸長部、２４は第１のブロックラ
ンレングス伸長部、２５は第２のブロックランレングス
伸長部、２６はブロック２色近似伸長部である。各伸長
部２３〜２６は、前述した各圧縮部１３〜１６と相補的
な関係にあり、これらによって符号データＣＤが伸長さ
れ、ブロック画像データＢＤが生成される。また、２７
はメモリ等によって構成されるブロックラスター変換回
路である。ブロックラスター変換回路２７は、ブロック
画像データＢＤを一旦メモりに書込これをスキャンライ
ン毎に順次読み出すことによって、ブロック画像データ
ＢＤを画像データＧＤに変換している。画像データＧＤ
が後段の画像出力装置に供給されると、画像出力装置
は、画像データＧＤに基づいて用紙に画像を印刷する。

【００４９】次に、画像復号化装置の動作を図８を参照
しつつ説明する。符号データＣＤがタグデータ分離回路
２０に供給されると、まず、先頭データから、所定のタ
グデータ分のビット数（この例では２ビット）を分離
し、これをタグデータＴＤとして出力する。タグデータ
ＴＤはどの圧縮モードで圧縮が行われたかを示すもので
あるから、タグデータＴＤを参照すれば、どの伸長モー
ドで伸長すればよいかが分かる。このため、切替回路２
１，２２はタグデータＴＤに基づいて選択を行う。

【００５０】ところで、圧縮モードによって１ブロック
分のコード長が異なるため、圧縮モードに応じて、後続
のデータから符号データＣＤを読み出す。例えば、ブロ
ック内１色近似圧縮モードでは８ビット、第１のブロッ
クランレングス圧縮モードでは１６ビット、第２のブロ
ックランレングス圧縮モードでは２４ビット、ブロック
内２色近似圧縮モードでは３２ビット分のデータを符号
データＣＤから読み出す。

【００５１】読み出された符号データＣＤは切替回路２
１を介して各伸長部２３〜２６に転送される。ブロック
１色近似伸長部２３は、１６ビットの符号データＣＤを
受け取ると、これをブロック内平均値として、ブロック
全体をこの平均値で塗りつぶして出力する。

【００５２】また、第１のブロックランレングス伸長部
２４は、１６ビットの符号データＣＤを受け取ると、こ
の内先頭の８ビットをブロック内平均値とし、残りの８
ビットをランレングス数とする。そして、第１のブロッ
クランレングス伸長部２４は、ブロック全体をこの平均
値で塗りつぶしたブロックをランレングス数だけ出力す
る。また、第２のブロックランレングス伸長部２５は、
２４ビットの符号データＣＤを受け取ると、この内先頭
の８ビットをブロック内平均値とし、残りの１６ビット
をランレングス数とする。そして、第２のブロックラン
レングス伸長部２５は、ブロック全体をこの平均値で塗
りつぶしたブロックをランレングス数だけ出力する。

【００５３】また、ブロック内２色近似伸長部２６は、
３２ビットの符号データＣＤを受け取ると、先頭の８ビ
ットを１つ目のブロック代表値、次の８ビットを２つ目
のブロック代表値とする。そして、残りの１６ビットを
１ビットづつに分解し、１ブロックを構成する４ｘ４画
素＝１６画素の一つ一つに対応させ、各画素の一に対応
した代表値を示すフラグとする。各画素毎にフラグを参
照し、フラグが「０」であるならば、その位置の画素に
一つ目の代表値をあてはめ、フラグが「１」ならば２つ
目の代表値を当てはめる。この作業を１ブロック分行い
１ブロック分のブロック画像データＢＤを出力する。

【００５４】このように各伸長部２３〜２６では、数値
演算処理は殆どなく、単純な論理演算のみで構成され、
各圧縮部１３〜１６と比較しても回路構成はかなり簡易
になっている。これにより高速な画像伸長が可能となっ
ている。符号データＣＤから画像データＧＤへの伸長
は、プリンタ等の画像出力装置と同期する必要がある
が、各伸長部２３〜２６を簡易に構成することによっ
て、リアルタイムで処理することが可能となる。

【００５５】伸長された１ブロック分のブロック画像デ
ータＢＤが、前記した入力切替回路２１と連動して動作
する出力切替回路２２を介してブロックラスター変換回
路２７に転送されると、ブロックラスター変換回路２７
は、ブロック画像データＢＤを画像データＧＤに変換す
る。画像データＧＤはプリンタ等の画像出力装置へ転送
され、画像として出力される。

【００５６】Ｃ．変形例 以上、本発明に係わる実施形態を説明したが、本発明は
上述した実施形態に限定されるものではなく、以下に述
べる各種の変形が可能である。 上述した各実施形態においては、４ｘ４画素ブロック
を１単位として説明したが本発明はこれに限定されるも
のではなく、任意サイズのブロック（ＮｘＭ：Ｎ，Ｍは
自然数）を単位として処理することができる。また、入
力画像はモノクロ画像の８bit/pixelに限定されるもの
ではなく、例えば、ＲＧＢ画像の２４bit/pixel、ある
いはＹＭＣＫの３２bit/pixelであってもよい。

【００５７】ＲＧＢ画像を処理する場合にあっては、
Ｒ，Ｇ，Ｂ画像を面順次で処理する他、Ｒ，Ｇ，Ｂ画像
から３次元空間を想定して処理してもよい。この場合、
ブロック内平均値ＣはＣ（Ｒｃ，Ｇｃ，Ｂｃ）で表すこ
とができる。Ｒｃ，Ｇｃ，ＢｃはＲ，Ｇ，Ｂ画像各々に
ついてのブロック内平均値である。ここで直前のブロッ
クの平均値をＣ’（Ｒｃ’，Ｇｃ’，Ｂｃ’）で表すこ
とにすると、図２に示す比較器２では、以下の演算を行
う。 |Ｃ−Ｃ'|＝{(Ｒｃ−Ｒｃ')²＋(Ｇｃ−Ｇｃ')²＋(Ｂｃ
−Ｂｃ')²｝^1/2 このように平均値ＣとＣ’の差分を３次元的な距離とし
て捉えてもよく、この場合は面順次の場合と比較して圧
縮率を上げることができる。例えば、第１のブロックラ
ンレングス圧縮モードでは、面順次の場合、１つのブロ
ックの符号データＣＤが （８bit＋８bit）ｘ３＝４８bit となる。これに対し、３次元空間を想定した処理では、 ８bitｘ３＋８bit＝３２bit となる。

【００５８】上述した実施形態においては、代表値と
してブロック内平均値Ｃと高濃度平均値ａと低濃度平均
値ｂを用いたが、これらの替わりに中央値、最大値、最
小値を用いてもよい。

【００５９】

【発明の効果】上述したように本発明に係る発明特定事
項によれば、ブロックランレングスデータの値が予め定
められた閾値を越えるか否かによってブロックランレン
グスデータに割り当てるビット数を変更するようにした
ので、大きな背景領域と小さな背景領域が混在する原稿
に係わる画像データを、効率良く圧縮できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本実施形態に係わる画像符号化装置のブロッ
ク図である。

【図２】 同実施形態に係わるブロック代表値算出回路
と圧縮モード切替え回路の詳細なブロック図である。

【図３】 同実施形態に係わる符号データのフォーマッ
トを示す図である。

【図４】 同実施形態に係わるブロック画像データの一
例を示す図である。

【図５】 同実施形態に係わるブロック代表値算出回路
で算出される代表値と圧縮モード切替え回路で判定され
るモードとの関係を示す図である。

【図６】 同実施形態に係わるビジネス原稿画像の例を
示す図である。

【図７】 同実施形態に係わる符号構成の例を示す図で
ある。

【図８】 同実施形態に係わる画像復号化装置のブロッ
ク図である。

【符号の説明】

ＧＤ 画像データ ＢＤ ブロック画像データ １０ ラスターブロック変換回路（ブロック化手段） １１ ブロック代表値計算回路（代表値生成手段） １４ 第１のブロックランレングス圧縮部（カウント手
段、第１の圧縮手段） １５ 第２のブロックランレングス圧縮部（カウント手
段、第２の圧縮手段） １７ 符号データ合成手段 ２４ 第１のブロックランレングス伸長部（判定手段、
伸長手段） ２５ 第２のブロックランレングス伸長部（判定手段、
伸長手段）

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 入力された画像データを複数のブロック
   に分割してブロック画像データを生成するブロック化手
   段と、 前記ブロック画像データに基づいて、前記ブロック内の
   画質特性を示す代表値データを前記ブロック毎に生成す
   る代表値生成手段と、 前記代表値データに基づいて、所定の条件を満たす前記
   ブロックの連続数をカウントしブロックランレングスデ
   ータとして出力するカウント手段と、 前記ブロックランレングスデータの値が予め定められた
   閾値未満である場合に前記代表値データとともに前記ブ
   ロックランレングスデータに第１の固定長のビット数を
   割り当てることにより、前記画像データを圧縮した第１
   の符号データを生成する第１の圧縮手段と、 前記ブロックランレングスデータの値が前記閾値以上で
   ある場合に前記代表値データとともに前記ブロックラン
   レングスデータに第２の固定長のビット数を割り当てる
   ことにより、前記画像データを圧縮した第２の符号デー
   タを生成する第２の圧縮手段と、 前記第１の符号データと前記第２の符号データとを合成
   する符号データ合成手段とを備えたことを特徴とする画
   像符号化装置。
2. 【請求項２】 前記符号データ合成手段は、前記第１の
   符号データと前記第２の符号データとを識別するための
   識別データを挿入することを特徴とする請求項１に記載
   の画像符号化装置。
3. 【請求項３】 請求項２に記載の画像符号化装置に対応
   する画像復号化装置であって、 前記識別データが前記第１の符号データを示す場合、前
   記ブロックランレングスデータの符号長が前記第１の固
   定長であると判定し、前記識別データが前記第２の符号
   データを示す場合、前記ブロックランレングスデータの
   符号長が前記第２の固定長であると判定する判定手段
   と、 前記判定手段の判定結果に基づいて、入力された符号デ
   ータのブロックラングスを検知し、当該ブロックランレ
   ングスと当該符号データに係わる前記代表値データとに
   基づいて、当該符号データを伸長して復号画像データを
   生成する伸長手段とを有することを特徴とする画像復号
   化装置。