JPH10257330A - 画像圧縮方法 - Google Patents
画像圧縮方法Info
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- JPH10257330A JPH10257330A JP10049404A JP4940498A JPH10257330A JP H10257330 A JPH10257330 A JP H10257330A JP 10049404 A JP10049404 A JP 10049404A JP 4940498 A JP4940498 A JP 4940498A JP H10257330 A JPH10257330 A JP H10257330A
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- JP
- Japan
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- bit
- image
- bit plane
- msb
- lsb
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- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
- H04N19/00—Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals
- H04N19/10—Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals using adaptive coding
- H04N19/169—Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals using adaptive coding characterised by the coding unit, i.e. the structural portion or semantic portion of the video signal being the object or the subject of the adaptive coding
- H04N19/184—Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals using adaptive coding characterised by the coding unit, i.e. the structural portion or semantic portion of the video signal being the object or the subject of the adaptive coding the unit being bits, e.g. of the compressed video stream
-
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- H04N19/00—Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals
- H04N19/30—Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals using hierarchical techniques, e.g. scalability
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- Engineering & Computer Science (AREA)
- Multimedia (AREA)
- Signal Processing (AREA)
- Compression Of Band Width Or Redundancy In Fax (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 1画素につき2つ又はそれ以上のビットから
成る画像を圧縮する改良された方法を提供する。 【解決手段】 N>1である場合に、a) 上記Nビッ
トの画像をN個の1ビットの面に分割し、b) MSB
のビット面を決定し、c)i)第1のLSBのビット面
を選択し、ii)上記第1のLSBのビット面を上記MS
Bのビット面と組み合わせることにより、第1の演算結
果のビット面を作成し、d) 上記MSBのビット面を
圧縮し、e) 上記第1の演算結果のビット面を圧縮し
て、Nビットの画像を圧縮する。
成る画像を圧縮する改良された方法を提供する。 【解決手段】 N>1である場合に、a) 上記Nビッ
トの画像をN個の1ビットの面に分割し、b) MSB
のビット面を決定し、c)i)第1のLSBのビット面
を選択し、ii)上記第1のLSBのビット面を上記MS
Bのビット面と組み合わせることにより、第1の演算結
果のビット面を作成し、d) 上記MSBのビット面を
圧縮し、e) 上記第1の演算結果のビット面を圧縮し
て、Nビットの画像を圧縮する。
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、デジタル画像処理
分野に関し、より詳しくは、画像を表すのに必要なビッ
ト数が、画像情報の損失なしで削減される画像圧縮に関
する。
分野に関し、より詳しくは、画像を表すのに必要なビッ
ト数が、画像情報の損失なしで削減される画像圧縮に関
する。
【0002】
【従来の技術】1画素につき8ビットを用いて走査され
る文書画像は、処理に際して、多量のディスク保存部及
び高価なハードウェアを要する。走査された文書は、特
に、これらの画像が、1画素につき4〜8ビットをサポ
ートするデバイス上に表示される場合に、ハードウェア
及び処理における必要条件を減らすが画像の品質を劣化
させる1画素につき1ビットを用いて、量子化されても
よい。
る文書画像は、処理に際して、多量のディスク保存部及
び高価なハードウェアを要する。走査された文書は、特
に、これらの画像が、1画素につき4〜8ビットをサポ
ートするデバイス上に表示される場合に、ハードウェア
及び処理における必要条件を減らすが画像の品質を劣化
させる1画素につき1ビットを用いて、量子化されても
よい。
【0003】文書画像を単一のビット領域で量子化する
既知の方法は、1996年12月10日にY.リー
(Y.Lee),J.バジル(J.Basile)及び
P.ラダク(P.Rudak)に付与された米国特許第
5583659号「空間画像特性をしきい値で制御する
ためのマルチ表示技術(A Multi−Window
ing Technique for Thresho
lding an Image Using Loca
l Image Properties)」に開示され
るように、1ビット適応のしきい値制御を用いることで
ある。この手法は、1ビットに対する表示を制限する。
マルチビット領域において文書画像を量子化する従来の
方法は、各グレーの値について、定まったしきい値点を
採用する。この手法は、1画素につき少数のビットが、
データ保存部及び処理における必要条件を減らすために
用いられる場合には、品質に乏しい画像をもたらす。
既知の方法は、1996年12月10日にY.リー
(Y.Lee),J.バジル(J.Basile)及び
P.ラダク(P.Rudak)に付与された米国特許第
5583659号「空間画像特性をしきい値で制御する
ためのマルチ表示技術(A Multi−Window
ing Technique for Thresho
lding an Image Using Loca
l Image Properties)」に開示され
るように、1ビット適応のしきい値制御を用いることで
ある。この手法は、1ビットに対する表示を制限する。
マルチビット領域において文書画像を量子化する従来の
方法は、各グレーの値について、定まったしきい値点を
採用する。この手法は、1画素につき少数のビットが、
データ保存部及び処理における必要条件を減らすために
用いられる場合には、品質に乏しい画像をもたらす。
【0004】グレースケール画像を量子化するためのま
た別の処理は、P.ラダク,A.サヴァキス(A.Sa
vakis)及びY.リーによる「グレースケール画像
の適応量子化方法」と題された、米国出願第08/76
3268号(事件整理番号74658号)に開示されて
いる。同じ譲受け人に譲渡されたこの出願は、8ビット
グレースケール画像を2ビットグレースケール画像へ変
換する方法を開示している。しかしながら、この場合に
も、その出力、すなわち1画素につき2ビットのグレー
スケール画像を、効果的に且つ情報の損失なしに保存す
る必要がある。広く利用され且つ簡単に実行される標準
的な方法を用いて、画像を圧縮することが好ましい。損
失のない2値画像の圧縮についての標準的な方法は、ジ
ェイビグ(JBIG:Joint Bi−level
Image ExpertsGroup),グループ4
(G4)圧縮、及び、グループ3(G3)圧縮を含んで
おり、ほとんどの場合には、JBIGがG3及びG4に
比べ高性能である。これらの方法を用いて、1画素につ
き1ビットよりも多い画像を損失なしに圧縮するため
に、ビット面(bit plane)が分割され、各面
が別々に圧縮される。
た別の処理は、P.ラダク,A.サヴァキス(A.Sa
vakis)及びY.リーによる「グレースケール画像
の適応量子化方法」と題された、米国出願第08/76
3268号(事件整理番号74658号)に開示されて
いる。同じ譲受け人に譲渡されたこの出願は、8ビット
グレースケール画像を2ビットグレースケール画像へ変
換する方法を開示している。しかしながら、この場合に
も、その出力、すなわち1画素につき2ビットのグレー
スケール画像を、効果的に且つ情報の損失なしに保存す
る必要がある。広く利用され且つ簡単に実行される標準
的な方法を用いて、画像を圧縮することが好ましい。損
失のない2値画像の圧縮についての標準的な方法は、ジ
ェイビグ(JBIG:Joint Bi−level
Image ExpertsGroup),グループ4
(G4)圧縮、及び、グループ3(G3)圧縮を含んで
おり、ほとんどの場合には、JBIGがG3及びG4に
比べ高性能である。これらの方法を用いて、1画素につ
き1ビットよりも多い画像を損失なしに圧縮するため
に、ビット面(bit plane)が分割され、各面
が別々に圧縮される。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、1画
素につき2つ又はそれ以上のビットから成る画像を圧縮
する改良方法を提供することである。
素につき2つ又はそれ以上のビットから成る画像を圧縮
する改良方法を提供することである。
【0006】
【課題を解決するための手段】本発明は、前述した1つ
又はそれ以上の問題を克服するためのものである。本発
明の1つの様相によれば、圧縮されるべきNビットの画
像が、N個の1ビット面に分割される。エム・エス・ビ
ー(MSB:most significant bi
t)のビット面は残されて不変であり、エル・エス・ビ
ー(LSB:each successively l
ess significant bit)のビット面
は、演算結果のN−1個のビット面をもたらすために、
エクスクレシブ・オア(XOR:Exclusive
OR)の演算を用いて、隣接した、より重要なビット面
に、別々に組み合わせられる。上記MSBのビット面及
び演算結果のN−1個の各ビット面は、アルゴリズムを
用いて、個々に圧縮される。本発明の1つの実施の形態
では、圧縮済みの各ビット面は、逆順序の同じステップ
を用いて、解凍される。圧縮済みのビット面は、上記ア
ルゴリズムを用いて解凍され、演算結果のLSBのビッ
ト面が、XORの演算により抽出される。その後、最初
の画像を再形成するために、N個の1ビットの面が合成
される。
又はそれ以上の問題を克服するためのものである。本発
明の1つの様相によれば、圧縮されるべきNビットの画
像が、N個の1ビット面に分割される。エム・エス・ビ
ー(MSB:most significant bi
t)のビット面は残されて不変であり、エル・エス・ビ
ー(LSB:each successively l
ess significant bit)のビット面
は、演算結果のN−1個のビット面をもたらすために、
エクスクレシブ・オア(XOR:Exclusive
OR)の演算を用いて、隣接した、より重要なビット面
に、別々に組み合わせられる。上記MSBのビット面及
び演算結果のN−1個の各ビット面は、アルゴリズムを
用いて、個々に圧縮される。本発明の1つの実施の形態
では、圧縮済みの各ビット面は、逆順序の同じステップ
を用いて、解凍される。圧縮済みのビット面は、上記ア
ルゴリズムを用いて解凍され、演算結果のLSBのビッ
ト面が、XORの演算により抽出される。その後、最初
の画像を再形成するために、N個の1ビットの面が合成
される。
【0007】
【発明の実施の形態】以下、本発明に係る実施の形態に
ついて、添付図面を参照しながら詳細に説明する。本発
明は、1画素につきNビット(N>1)から構成される
文書を表すのに必要とされる情報についてのビット数を
削減する方法に関するものである。本発明はいかなる画
像にも適用可能であるが、以下の議論では、明瞭化を図
るために、N=2である。この場合、ビット深さ(bi
t depth)は1よりも大きい。
ついて、添付図面を参照しながら詳細に説明する。本発
明は、1画素につきNビット(N>1)から構成される
文書を表すのに必要とされる情報についてのビット数を
削減する方法に関するものである。本発明はいかなる画
像にも適用可能であるが、以下の議論では、明瞭化を図
るために、N=2である。この場合、ビット深さ(bi
t depth)は1よりも大きい。
【0008】図1では、デジタル画像の圧縮を改良する
ための本発明の方法を採用する文書画像形成システムが
示されている。全体を通じて符号10を付されたこのシ
ステムは、2ビットのグレースケール画像を作成すべ
く、文書14を走査するためのスキャナ12を備えてい
る。走査された画像は、モニタ20又は28上に表示さ
れ、2値プリンタ30でプリントされ、アーカイバル保
存部32、若しくは、前述した又はいかなる組み合わせ
の全てにおいても保存される。
ための本発明の方法を採用する文書画像形成システムが
示されている。全体を通じて符号10を付されたこのシ
ステムは、2ビットのグレースケール画像を作成すべ
く、文書14を走査するためのスキャナ12を備えてい
る。走査された画像は、モニタ20又は28上に表示さ
れ、2値プリンタ30でプリントされ、アーカイバル保
存部32、若しくは、前述した又はいかなる組み合わせ
の全てにおいても保存される。
【0009】文書14は、1画素につき2ビットから構
成される。上記スキャナ12は、8ビットのグレースケ
ール画像をNビット(N=2)の画像へ変換するため
に、適応量子化プロセッサ16を有している。また、上
記スキャナ12は、このスキャナ12へのホストとして
作用するパーソナルコンピュータ(PC)18に接続さ
れている。上記PC18は、陰極線管(CRT)20の
ようなディスプレイ、及び、キーボード22のような入
力デバイスを有している。(上記量子化プロセッサ16
は、PC18中に配置されてもよい。)上記PC18
は、ネットサーバ26を含むネットワーク24に接続さ
れている。このネットワーク24により、表示モニタ2
8、レーザ又はインクジェットプリンタのような2値プ
リンタ30、コンパクトディスク(CD)ライタのよう
なアーカイバル保存部32へのアクセスが可能である。
成される。上記スキャナ12は、8ビットのグレースケ
ール画像をNビット(N=2)の画像へ変換するため
に、適応量子化プロセッサ16を有している。また、上
記スキャナ12は、このスキャナ12へのホストとして
作用するパーソナルコンピュータ(PC)18に接続さ
れている。上記PC18は、陰極線管(CRT)20の
ようなディスプレイ、及び、キーボード22のような入
力デバイスを有している。(上記量子化プロセッサ16
は、PC18中に配置されてもよい。)上記PC18
は、ネットサーバ26を含むネットワーク24に接続さ
れている。このネットワーク24により、表示モニタ2
8、レーザ又はインクジェットプリンタのような2値プ
リンタ30、コンパクトディスク(CD)ライタのよう
なアーカイバル保存部32へのアクセスが可能である。
【0010】図2を参照すれば、2ビットの画像は、ス
テップ33において分割され、それぞれ、画像のMSB
及びLSBを表す、2つの1ビット画像ファイル40及
び42として保存される。ビット面への画像の分割は、
当該技術分野においてよく知られている。このフォーマ
ットにおいて、上記MSBのビット面が、上記LSBと
は別個に、再度呼び出され表示される。
テップ33において分割され、それぞれ、画像のMSB
及びLSBを表す、2つの1ビット画像ファイル40及
び42として保存される。ビット面への画像の分割は、
当該技術分野においてよく知られている。このフォーマ
ットにおいて、上記MSBのビット面が、上記LSBと
は別個に、再度呼び出され表示される。
【0011】図3を参照すれば、上記MSBのビット面
40及びLSBのビット面42が、ステップ33で分割
される。上記MSBのビット面40は残されて不変であ
る一方、上記LSBのビット面42は、エクスクレシブ
・オア(XOR)の演算44を用いて、上記MSBのビ
ット面と組み合わせられて、下記のテーブルに示される
ように、演算結果のビット面46を形成する。
40及びLSBのビット面42が、ステップ33で分割
される。上記MSBのビット面40は残されて不変であ
る一方、上記LSBのビット面42は、エクスクレシブ
・オア(XOR)の演算44を用いて、上記MSBのビ
ット面と組み合わせられて、下記のテーブルに示される
ように、演算結果のビット面46を形成する。
【0012】演算結果のビット面46は、最初のLSB
のビット面42のみを圧縮するよりも、圧縮アルゴリズ
ムを用いて、より効率的に圧縮され得る。組み合わせら
れたビット面が、LSBのビット面のみよりも簡単に圧
縮される理由は、組み合わせられたビット面が、たくさ
んのデータによるより長いストリングス(string
s)を有することである。当該技術分野でよく知られる
ように、たくさんのデータによる長いストリングスは、
ストリングスにおいて第1のビットを描写し、それに続
く同一のビットの数を示すコードを用いて保存され得
る。好適な実施の形態において、使用される圧縮アルゴ
リズムはJBIGである。
のビット面42のみを圧縮するよりも、圧縮アルゴリズ
ムを用いて、より効率的に圧縮され得る。組み合わせら
れたビット面が、LSBのビット面のみよりも簡単に圧
縮される理由は、組み合わせられたビット面が、たくさ
んのデータによるより長いストリングス(string
s)を有することである。当該技術分野でよく知られる
ように、たくさんのデータによる長いストリングスは、
ストリングスにおいて第1のビットを描写し、それに続
く同一のビットの数を示すコードを用いて保存され得
る。好適な実施の形態において、使用される圧縮アルゴ
リズムはJBIGである。
【0013】以降のステップにおける処理について説明
する。行F1は、上記MSBのビット面40を表す、1
画素につき1ビットの画像であり、行F2は、上記LS
Bビット面42を表す、1画素につき1ビットの画像で
ある。F1及びF2を組み合わせる(F2=XOR(F
1,F0))ことにより形成される演算結果のビット面
46は、行F2において与えられる。
する。行F1は、上記MSBのビット面40を表す、1
画素につき1ビットの画像であり、行F2は、上記LS
Bビット面42を表す、1画素につき1ビットの画像で
ある。F1及びF2を組み合わせる(F2=XOR(F
1,F0))ことにより形成される演算結果のビット面
46は、行F2において与えられる。
【表1】 上記ビット面F0及びF2は、JBIGアルゴリズム4
8を用いて、別々に圧縮されディスク49に保存され
る。
8を用いて、別々に圧縮されディスク49に保存され
る。
【0014】2ビットの画像を解凍するには、図4に示
されるように、ステップ50において、2つのビット面
が、JBIGアルゴリズムを用いて、別々に解凍され
る。上記MSBのビット面40は、直接に回復させら
れ、上記LSBのビット面42は、ステップ44におい
て、XORの演算(F0=XOR(F1,F2))を用
いて回復させられる。
されるように、ステップ50において、2つのビット面
が、JBIGアルゴリズムを用いて、別々に解凍され
る。上記MSBのビット面40は、直接に回復させら
れ、上記LSBのビット面42は、ステップ44におい
て、XORの演算(F0=XOR(F1,F2))を用
いて回復させられる。
【0015】本発明は、好適な実施の形態について記述
されている。しかしながら、本発明の要旨を逸脱しない
限り、当該技術分野における熟練者による種々の変更や
改良が可能であることは、理解されるであろう。例え
ば、本発明は、2ビットを有する画像について開示され
記述されているが、本発明の方法が、Nビットの深さを
有する画像を圧縮すべく画像を予め処理するために採用
可能であることは、当該技術分野における熟練者には明
らかであろう。また、本発明は、上記好適な実施の形態
において記述したJBIGアルゴリズム以外の圧縮アル
ゴリズムとともに用いることも可能である。
されている。しかしながら、本発明の要旨を逸脱しない
限り、当該技術分野における熟練者による種々の変更や
改良が可能であることは、理解されるであろう。例え
ば、本発明は、2ビットを有する画像について開示され
記述されているが、本発明の方法が、Nビットの深さを
有する画像を圧縮すべく画像を予め処理するために採用
可能であることは、当該技術分野における熟練者には明
らかであろう。また、本発明は、上記好適な実施の形態
において記述したJBIGアルゴリズム以外の圧縮アル
ゴリズムとともに用いることも可能である。
【0016】尚、本発明は、例示された実施の形態に限
定されるものでなく、その要旨を逸脱しない範囲におい
て、種々の改良あるいは設計上の変更が可能であること
は言うまでもない。
定されるものでなく、その要旨を逸脱しない範囲におい
て、種々の改良あるいは設計上の変更が可能であること
は言うまでもない。
【0017】
【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
によれば、圧縮以前にデジタル画像を処理することによ
り、データ損失なしに画像圧縮を改良することが可能と
なる。また、本発明の利点としては、オンザフライ式に
(on the fly)ビット面を処理して、メモリ
の必要性を削減し得ること、使用される圧縮方法が産業
標準に基づくこと、圧縮及び解凍についての処理ステッ
プが同一で、両処理について同じハードウェア及びソフ
トウェアを使用可能であること、そして、処理に影響さ
れないMSBのビット面により、LSBの情報を用いる
ことなく、表示又はプリントが可能となることが挙げら
れる。
によれば、圧縮以前にデジタル画像を処理することによ
り、データ損失なしに画像圧縮を改良することが可能と
なる。また、本発明の利点としては、オンザフライ式に
(on the fly)ビット面を処理して、メモリ
の必要性を削減し得ること、使用される圧縮方法が産業
標準に基づくこと、圧縮及び解凍についての処理ステッ
プが同一で、両処理について同じハードウェア及びソフ
トウェアを使用可能であること、そして、処理に影響さ
れないMSBのビット面により、LSBの情報を用いる
ことなく、表示又はプリントが可能となることが挙げら
れる。
【図1】 1画素につき複数のビットで画像を圧縮する
ための文書画像形成システムのダイアグラムである。
ための文書画像形成システムのダイアグラムである。
【図2】 1画素につき2ビットから構成される文書画
像の好適なファイル構造を説明するダイアグラムであ
る。
像の好適なファイル構造を説明するダイアグラムであ
る。
【図3】 圧縮に際して、1画素につき2ビットから構
成される画像を処理する方法を説明するフローチャート
である。
成される画像を処理する方法を説明するフローチャート
である。
【図4】 解凍に際して、1画素につき2ビットから構
成される画像を処理する方法を説明するフローチャート
である。
成される画像を処理する方法を説明するフローチャート
である。
10…文書画像形成システム 12…スキャナ 14…文書 16…量子化プロセッサ 18…パーソナルコンピュータ 20…CRT 22…キーボード 24…ネットワーク 26…ネットサーバ 28…表示モニタ 30…プリンタ 32…アーカイバル保存部 38…ビット面の分割 40…MSBのビット面 42…LSBのビット面 44…エクスクレシブ・オア(XOR) 46…XOR(MSB,LSB)の演算結果のビット面 48…JBIG圧縮 50…JBIG解凍
Claims (1)
- 【請求項1】 N>1である場合に、Nビットの画像を
圧縮する方法であって、 a) 上記Nビットの画像をN個の1ビットの面に分割
し、 b) MSBのビット面を決定し、 c) i)第1のLSBのビット面を選択し、 ii)上記第1のLSBのビット面を上記MSBのビット
面と組み合わせることにより、第1の演算結果のビット
面を作成し、 d) 上記MSBのビット面を圧縮し、 e) 上記第1の演算結果のビット面を圧縮するという
ステップを有していることを特徴とする画像圧縮方法。
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
US81017197A | 1997-02-28 | 1997-02-28 | |
US08/810171 | 1997-02-28 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH10257330A true JPH10257330A (ja) | 1998-09-25 |
Family
ID=25203193
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP10049404A Pending JPH10257330A (ja) | 1997-02-28 | 1998-03-02 | 画像圧縮方法 |
Country Status (2)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH10257330A (ja) |
DE (1) | DE19804928A1 (ja) |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE19944213C1 (de) * | 1999-09-15 | 2001-05-23 | Inst Telematik E V | Verfahren zum Komprimieren eines digitalen Bildes mit mehreren Bit-Ebenen |
-
1998
- 1998-02-07 DE DE1998104928 patent/DE19804928A1/de not_active Withdrawn
- 1998-03-02 JP JP10049404A patent/JPH10257330A/ja active Pending
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
DE19804928A1 (de) | 1998-09-03 |
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