JPH10503897A

JPH10503897A - イメージを表すデータの有損失の圧縮及び伸張アルゴリズム

Info

Publication number: JPH10503897A
Application number: JP8503109A
Authority: JP
Inventors: ナンジャル，マノジェ
Original assignee: コダック・リミテッド
Priority date: 1994-06-27
Filing date: 1995-03-08
Publication date: 1998-04-07
Anticipated expiration: 2019-02-09
Also published as: JP3496220B2; CA2186491A1; WO1996000477A1; DE69504982D1; EP0768002B1; EP0768002A1; AU2099295A; DE69504982T2; US5936605A; AU686356B2

Abstract

(57)【要約】ソース・イメージを表すデータを圧縮及び伸張する方法を開示する。ラスタ化されたソース・イメージを表すデータを圧縮する方法は以下のステップを備える。ラスタ化されたソース・イメージを表すデータは、各々が空白ラインのみを含む複数の第１のセクションと、各々が非空白イメージを表すデータを含む複数の第２のセクションとに区分される。複数の第１のセクションの各セクションは個々の空白ライン・コードワードによって表される。複数の第２のセクションの各セクションは更に複数のブロックに区分され、各ブロックはＰピクセルのＬラインとパターンとを有する。区分された各ブロックに対して、各々がＰピクセルのＬライン及び区分されたブロックのパターンに最も近似する所定のパターンを有する複数Ｖのコード・ベクトルのうちの１つが選択される。区分された各ブロックは、複数のコード・ベクトルのうちの選択された１つを表す個々の非空白コードワードによって表される。従って、圧縮されたイメージは、空白ライン又はコード・ベクトルの何れかを表す連続するコードワードによって表される。連続するコードワードによって表される圧縮されたイメージを伸張する方法は以下のステップを備える。空白ライン・コードワードに応答して、空白ラインがラスタ化された再生されたイメージを表すデータに挿入される。各非空白コードワードに応答して、各非空白コードワードによって表されるコード・ベクトルのパターンがラスタ化された再生されたイメージを表すデータに挿入される。この伸張の結果が、ラスタ化された再生されたイメージである。

Description

【発明の詳細な説明】イメージを表すデータの有損失の圧縮及び伸張アルゴリズム本発明はイメージを表すデータを圧縮及び伸張するのに用いる有損失のアルゴリズムに関する。イメージ情報を或る位置から別の位置に送信することやイメージ情報を記憶することがしばしば必要である。例えば、ファクシミリ送信システムでは、イメージ情報は送信器から受信器へ電話線を通じて送信される。イメージを表すには大量のデータが必要であるので、送信時間を短縮するために送信器でイメージ・データ（イメージを表すデータ）を圧縮し、イメージを再生するために受信器で受信したデータを伸張することが必要であることが知られている。別の例としては、今日のデータ処理システムは、例えば、オフィスでの紙の使用を減らすためのイメージ処理能力を提供する。そのようなデータ処理システムでは、イメージ・データをデータ処理システムの記憶装置に記憶することが必要である。イメージを記憶するのに必要な記憶容量を減らすために、イメージ・データを圧縮し、圧縮されたデータを記憶装置に記憶することが有用であることが知られている。イメージを必要とするときには、記憶装置から圧縮されたデータが検索され、伸張され、データ処理システムによって更なる処理が行われ、そして、例えば、ディスプレイ装置に表示される。２レベル（bilevel）・イメージを圧縮及び伸張するアルゴリズムが幾つか現存し、それらは、例えば、パックビッツ（PackBits）、ＣＣＩＴＴＧ３及びＧ４、ＪＢＩＧなどである。これらのアルゴリズムのすべてはイメージを圧縮するが、イメージに関するすべての情報を保つ。即ち、イメージが圧縮され、次に、それらアルゴリズムのうちの任意のものによって伸張され、そして、再生されたイメージは元のイメージの完全なコピーである。このようなアルゴリズムではイメージ情報が全く失われないので、このようなアルゴリズムをロスレス（無損失、lossless）圧縮アルゴリズムという。しかしながら、幾つかの場合には、通信プロセスに影響することなく幾らかのイメージ情報を損失してもよい。例えば、ファクシミリ送信及びオフィス−ベースのイメージ・プロセッサにおいて、ユーザは、再生されたイメージの元のイメージに対する忠実度よりも、イメージ、例えば、タイピングされたメッセージによって表される情報を気にする。即ち、ファクシミリ・メッセージを受信した人又はタイピングされた紙の検索されたイメージを見る人がそのメッセージを読めるかぎり、文字の再生されたイメージが元のイメージの文字と全く同じではなくても、それは成功されたものと考えられる。従って、そのようなシステムでは、ユーザが性能低下に気づかない有損失（ロッシ、lossy）圧縮アルゴリズムを用いることができる。更に、有損失のイメージ・圧縮／伸張アルゴリズムは、一般に無損失アルゴリズムよりも少ないデータ量にイメージを圧縮することが知られている。イメージ・データの量が減少されると、イメージはより少ない時間で送信され、その結果、送信のための電話料金が低くなる。ユーザは、有損失アルゴリズムを用いるイメージ送信システムおいて、無損失アルゴリズムを用いるシステムよりも、例えば、より速い送信時間やより低い電話料請求書など、性能が向上していることに気づくであろう。従って、有損失イメージ圧縮／伸張アルゴリズムは、幾らかのイメージの低下が受け入れ可能であるシステムには望ましい。本発明の原理に従うと、ラスタ化した（rasterized）ソース・イメージを表すデータを圧縮する方法は以下のステップを備える。ソース・イメージを表すデータ（ソース・イメージ・データ）は、各々が空白ラインのみを含む第１の複数のセクションと、各々が非空白イメージを表すデータを含む第２の複数のセクションとに区分される。第１の複数のセクションの各セクションは個々の空白ライン・コードワードによって表される。第２の複数のセクションの各セクションは、各々がＰピクセルのＬライン及びパターンを有する複数のブロックに更に区分される。区分された各ブロックに対して、各々がＰピクセルのＬライン及び所定パターンを有する複数Ｖのコード・ベクトルのうちの区分されたブロックのパターンに最も近似する１つが選択される。区分された各ブロックは、複数のコード・ベクトルのうちの選択された１つを表す個々の非空白コードワードによって表される。従って、圧縮されたイメージは、空白ライン又はコード・ベクトルを表す連続するコードワードによって表される。連続するコードワードで表される圧縮化イメージを伸張する方法は以下のステップを備える。空白ライン・コードワードに従って、空白ラインがラスタ化された再生されたイメージを表すデータに挿入される。各非空白コードワードによって表されるコード・ベクトルのパターンは、各非空白コードワードに応答して、ラスタ化された再生されたイメージを表すデータに挿入される。この伸張によって、ラスタ化された再生されたイメージが生成される。図面は以下のようである。図１は本発明に従うイメージ圧縮／伸張を用いるファクシミリ送信システムのブロック図である。図２は本発明に従うイメージ圧縮／伸張を用いるデータ処理システムのブロック図である。図３は本発明に従うイメージ・データを圧縮する方法を示すフローチャートである。図４はイメージをブロックに区分するプロセスを示すイメージの図である。図５は本発明に従うイメージの圧縮に用いられる例示的なコード・ブックを示す図である。図６は本発明に従う以前に圧縮されたイメージを表すデータを伸張する方法を示すフローチャートである。図１は本発明に従ったイメージ圧縮／伸張を用いるファクシミリ送信システム１０のブロック図である。図１において、例えば紙のようなハード・コピーのイメージとして示されるイメージ５が、送信器２０から受信器５０に送信媒体４０、例えば電話線、を通じて送信され、対応するイメージ５’が生成される。図１において、初期イメージを含む紙が送信器２０に供給される。送信器２０はシリアルに接続されたスキャナ２２、メモリ２４、イメージ・コンプレッサ（圧縮器）２６、ハフマン・エンコーダ２８を含む。結果的なイメージ信号は送信媒体４０に供給される。前に送信されたイメージ信号は送信媒体４０から受信器５０によって受信される。受信器５０はシリアルに接続されたハフマン・デコーダ５２、イメージ・エキスパンダ（伸張器）５４、メモリ５６、プリンタ５８を含む。プリンタ５８は、最初に送信されたイメージ５に対応するイメージ５’を含む例えば紙のようなハード・コピーを生成する。送信器２０のイメージ・コンプレッサ２６及び受信器５０のイメージ・エキスパンダ５４は、それぞれ、イメージを表すデータを圧縮及び伸張するために、それぞれコード・ブック３０を用いる。送信器２０のコード・ブック３０は受信器５０のコード・ブック３０と同一であり、２つのコード・ブックを結合する破線が図１に示されている。オペレーションにおいて、スキャナ２２はハード・コピーのイメージ５を処理し、公知の様式で該イメージを表す信号をピクセルのラスタの形で生成する。示された実施例ではピクセルは２レベルであり、黒又は白のピクセルを表す。各ピクセルがグレイ・スケール又はカラー・ピクセルを表すことも可能である。ピクセルのラスタは公知の様式でメモリ２４に記憶される。記憶されたピクセルのラスタはイメージ・コンプレッサ２６によってコード・ブック３０を用いて処理され、圧縮された形でイメージを表す信号が生成される。圧縮されたイメージを表す信号は、データを表すコードワードのシーケンスの形である。メモリ２４からの以前に記憶されたイメージを表すデータを圧縮する様式は、以下に詳細に説明する。コードワードのシーケンスが公知の様式でハフマン・エンコーダ２８によって符号化される。ハフマン・エンコーダ２８を示しているが、メッセージにおけるコードワードの発生の確率に従って最小サイズの可変長のコードワードを生成する任意のエンコーダ（本出願では確率エンコーダという）を用いることができる。例えば、公知の算術（arithmetiｃ）エンコーダを用いることが可能である。ハフマン・コードのシーケンスは公知の様式で送信媒体４０に供給される。例えば、送信媒体４０が電話接続である場合、ハフマン・コードはモデムによって音声トーンに変換される。送信媒体４０への対応する接続、例えば別のモデム、が受信器５０に設けられる。受信されたハフマン・コードはハフマン・デコーダ５２によって復号化され、イメージ・コンプレッサ２６によって前に生成されたコードワードのシーケンスが生成される。（上述したように、エンコーダ２８に対応する任意の確率デコーダを用いることが可能である。）これらのコードワードはイメージ・エキスパンダ５４によってコード・ブック３０を用いて処理され、メモリ５６にピクセルのラスタが生成される。受信したコードワードのシーケンスがメモリ５６におけるピクセルのラスタに伸張される様式は、以下に詳細に説明する。プリンタ５８はピクセルのラスタを処理し、ピクセルのラスタで表されるイメージ５’をプリントする。イメージ・コンプレッサ２６及びイメージ。エキスパンダ５４によっての圧縮／伸張は、それぞれ、有損失である。即ち、再生されたイメージ５’は元のスキャンされたイメージ５と同一ではない。しかしながら、イメージを送信するのに必要なデータの量は、元のスキャンされたイメージの同一のコピーを送信するのに必要なデータの量よりも減少し、それによって、送信時間が速くなり且つ電話料を低減させる。図１はファクシミリ・システムとして示されているが、送信媒体が、例えば公知のディスク又はテープ・ドライブのような、大容量記憶装置であると考えられるときにはイメージを記憶するために用いてもよい。そのようなシステムでは、テープ又はディスク・コントローラがハフマン・エンコーダ２８からハフマン・コードを受信し、それらをディスク又はテープの指定された位置に従来の様式で記憶する。イメージが所望されるとき、以前に記憶された該イメージを表すハフマン・コードがディスク又はテープの指定の位置から公知の様式で検索され、受信器５０に供給される。図１のイメージ圧縮システムはファクシミリ送信システム１０において実現されたものとして示されているが、データ処理システムにおいても実現され得る。図２は本発明に従うイメージ圧縮／伸張を用いるデータ処理システムのブロック図である。図２において、図１のエレメントと類似のエレメントには同じ参照番号を付けてあり、それらに関しては詳細に説明しない。図２において、データ処理システム６０は、システム・バス６８を通じて公知の様式で結合された中央処理装置（ＣＰＵ）６２、リード／ライト・メモリ（ＲＡＭ）６４、及びリード・オンリ・メモリ（ＲＯＭ）６６を含む。データ処理システム６０はまた、イメージ５のハード・コピーを受け取るように示されたスキャナ２２と、対応するイメージ５’のハード・コピーを作成するように示されたプリンタ５８を含み、それらは両方とも公知の様式でシステム・バス６８に結合される。データ処理システムは更に、ディスク・ドライブ７２をシステム・バス６８に結合する大容量記憶装置アダプタ７０、ディスプレイ装置８２をシステム・バス６８に結合するディスプレイ・アダプタ８０、及び送信媒体４０として電話システムをシステム・バス６８に結合する電話会社（ＴＥＬＣＯ）アダプタ４２を含む。オペレーションにおいて、ＣＰＵ６２はシステム・バス６８を通じて公知の様式でＲＯＭ６６及び／又はＲＡＭ６４から命令を読み出し、それら命令を実行し、ＲＯＭ６６及び／又はＲＡＭ６４からのデータの読み出し、ＲＡＭ６４へのデータを書き込み、及び適当な入力／出力アダプタ（即ち、スキャナ２２、大容量記憶装置７０、プリンタ５８、ディスプレイ・アダプタ８０、ＴＥＬＣＯアダプタ４２）へのデータの送信又はそれらからのデータの受信を行う。図２において、スキャナ２２はイメージを含むハード・コピー５を処理し、ＣＰＵ６２の制御の下に、該イメージを表すピクセルのラスタをＲＡＭ６４に記憶する。ＣＰＵ６２はピクセルのラスタをＲＡＭ６４から読み出し、それらを処理してコード・ブック３０（図１）と関連してコードワードのシーケンス（一連のコードワード）を生成する。コード・ブック３０はＲＯＭ６６に永久的に記憶されてもよく、また、ディスク・ドライブ７２に記憶されてもよく、ＣＰＵ６２の制御の下にＲＡＭ６４へ検索される。ＣＰＵ６２はコードワードをＲＡＭ６４又はディスク７２に一時的に記憶するか、又はそれらが生成されるとそれらを圧縮されたイメージを表すハフマン・コードのシーケンス（一連のハフマン・コード）に処理する。ハフマン・コードのシーケンスはディスク７２のファイルに記憶され、そして／又は送信媒体４０を経て遠隔地へ送信するために電話会社アダプタ４２に供給され得る。圧縮されたイメージを表すハフマン・コードのシーケンスが遠隔地から電話会社アダプタ４２を経て受信されるか、又はハフマン・コードの以前記憶されたファイルがディスク・ドライブ７２から検索され得る。電話会社アダプタ４２から受信したハフマン・コードはディスク・ドライブ７２に記憶され得る。また、受信又は検索したハフマン・コードはＲＡＭ６４に記憶され得る。ＣＰＵ６２はハフマン・コードのハフマン・デコーディングを行い、コードワードのシーケンスを生成する。それらコードワードはＲＡＭ６４に記憶されるか、一時的にディスク・ドライブ７２に記憶されるか、又は生成されるにつれて処理され得る。次に、ＣＰＵ６２はコードワードを処理して受信又は検索したイメージを表すピクセルのラスタをＲＡＭ６４において生成する。ここでも、コード・ブック３０をＲＯＭ６６に永久的に記憶してもよく、又はディスク・ドライブ７２のファイルに記憶してもよい。ＲＡＭ６４のピクセルのラスタは公知の様式でプリンタ５８によってプリントされ、元のイメージ５にに対応するハード・コピー５’が生成されるか、又は表示イメージ５''としてディスプレイ装置８２に表示される。データ圧縮／伸張に関して図２のシステムは図１に示すシステムと同様に動作するが、イメージを表すデータの送信、記憶及び受信に関しての更なる柔軟性を与える。例えば、図２のデータ処理システムは、大容量記憶装置アダプタ７０及びディスク・ドライブ７２とディスプレイ・アダプタ８０及びディスプレイ装置８２とをなくし、図１に示すファクシミリ送信システム１０として用いることができる。互換的には、ファクシミリ・システム１０を、標準のファクシミリ・システムよりも多くの機能を持たせるように、大容量記憶装置及びディスプレイ能力を備えて構成してもよい。そのような能力を持つことによって、スキャンされた及び受信されたイメージが後の検索のために圧縮されディスク・ドライブ７２に記憶され得る。また、スキャンされた、記憶された、及び受信された圧縮イメージは伸張され、ディスプレイ装置８２に表示される。このとき、プリンタ５８からのハード・コピーの必要性をなくすこともできる。互換的には、図２のデータ処理システムをパーソナル・コンピュータのような標準のデータ処理システムに組み入れて、ハード・コピーのイメージのスキャン、圧縮された形でのイメージの記憶、以前に記憶された圧縮イメージによって表されるイメージの表示及び／又は印刷、及び圧縮された形でのイメージの送信及び／又は受信の能力を提供することもできる。図３は本発明に従ってイメージ・データを圧縮する方法１００を示すフローチャートである。図４はイメージをブロックに区分するプロセスを示すイメージの図であり、図５は本発明に従ったイメージの圧縮に用いる例示的なコード・ブック３０を示す図である。図４及び図５は、図３に示すイメージを圧縮する方法１００のオペレーションを理解するのに有用である。図３に示す方法１００はイメージ・コンプレッサ２６（図１）又はＣＰＵ６２（図２）によって行われる。図３において、イメージ圧縮方法１００はステップ１０２で開始される。ステップ１０４において、イメージが公知の方法でメモリ２４又はＲＡＭ６４に２レベル・ピクセルのラスタとして記憶される。図４はそのようなピクセルのラスタを示す。図４において、大きい長方形３００は２レベル・ピクセルのラスタを表し、複数のラインからなる。図４の各ラインは水平のストライプで表されている。各ラインは複数の垂直に整合されたピクセルを含み、各ピクセルはイメージ５におけるそのピクセルの２つの可能な状態のうちの１つ、黒又は白、を表す。図４の各ピクセルは正方形で表される。図４を簡単にするために、各ラインのすべてのピクセルを示さず、ピクセルの一部のみを示している。セクション３０４及び３０８において、個々のピクセルがそれぞれ正方形で表されている。セクション３０２、３０６、３１０においてラインのみが示されているが、すべてのセクションのすべてのラインが、セクション３０４及び３０８に示されたラインと同じ数のピクセルを含むことを理解すべきである。イメージがラスタ化されると、イメージは上から下へライン毎に処理され、各ラインは左から右へピクセル毎に処理される。特定的には、処理は図４に示す最上部のラインから開始される。図３のステップ１０６において、空白ライン、即ち、白ピクセルのみを持つラインが検出される。ステップ１０６において空白ラインが検出されると、ステップ１０８において連続する空白ラインの数が数えられる。図４において、最上部から７本のライン、即ち、セクション３０２、が空白ラインである。従って、ステップ１０８の結果は７である。連続する空白ラインの数が決定されると、ステップ１１０において、空白ラインの数を表す空白ライン・コードワード出される。空白ラインを示すために用いられ得る幾つかの互換的な符号化方法がある。１つの方法においては、空白ライン・コードワードの第１ビットが「０」（又は、互換的に「１」）であり、２進数としてエンコードされた空白ラインの数を含む固定数のビットが後続する。例えば、８ビット・コードワードに対して、固定数のビットは７ビットであり、１２８までの連続する空白ラインを１つのコードワードで表すことができる。この符号化方法を用いる場合、例えば、図４に示すイメージに対して出される第１のコードワードは０００００１１１₂である。別の互換的な符号化では、所定の６ビット・コードワード（以下に詳細に説明する）の固定数の１つが空白ライン・コードワードとして確保され、そのコードワードによって表される連続する空白ラインの数を含む固定数のビットが後続する。以下に詳細に説明する例においては、６４の所定のコードワードがあり、６ビット二進識別子によって識別される。空白ラインを表すために最後のコードワード（即ち、コードワード６３）が選択され、空白ラインの数を表す７ビット・ワードがそれに後続する場合、この符号化方法を用いての図４に示すイメージに対して出される第１のコードワード（９１正確には、コードワードのシーケンス）は１１１１１１₂，００００１１１₂である。これら２つの方法の何れにおいても、１つのコードワードで表すことが可能な数よりも多い連続する空白ラインがある場合、第１のコードワードが出されて最大数の空白ラインが表され、且つ第２のコードワードが出されて残りのラインが表される。任意の数の連続する空白ラインを表すために任意の数のシーケンシャルな空白ライン・コードワードが出される。ステップ１１２において、イメージの最後に達したか否か、即ち、最下部のラインが処理されたかを判定するチェックが行われる。処理すべきラインが残っていない場合、圧縮プロセスは完了し、ステップ１２４で終了する。しかし、圧縮すべきイメージが残っている場合、再びステップ１０６に入る。例の説明を続ける。図４に示すイメージ５の８ラインは空白ではない。（さもなければ、ステップ１１０で以前に出された空白ライン・コードワードに含まれている。）従って、ステップ１１４に進む。ステップ１１４において、イメージは数Ｌのラインに区分される。本願の説明において、ラインのこの数をバンドという。本実施例において、Ｌ＝８である。従って、本実施例において、次の８ライン、セクション３０４、が区分されたバンドを形成する。ステップ１１６において、ステップ１１４において区分されたバンド、セクション３０４がブロックに区分され、各々は、前に区分さたれバンドのＬ個のラインの各々のＰ個の垂直に整列したピクセルからなる。本願の説明において、各ラインのＰピクセル×Ｌラインのこの長方形のアレイをブロックという。本実施例においてＰ＝８である。従って、ブロック１１４及び１１６において８ライン× ８ピクセルの正方形のアレイが区分される。イメージは左から右へと処理されるので、区分された第１のブロックが図４のセクション３０４の最も左にある正方形であり、太線で囲み且つ中央に「ＢＬＯＣＫ」と記して示している。ステップ１１８において、ブロック１１４及び１１６において区分されたブロックＢＬＯＣＫに最も近いコード・ベクトルが、コード・ブック３０（図１）から選択される。一般に、コード・ブック３０は所定の数Ｖのコード・ベクトルを含む。上記に暗示され且つ以下に詳細に説明するように、１つ又はそれ以上のコード・ベクトルが別の使用のために確保されるが、数Ｖは好適には２の累乗、即ち、Ｖ＝２ⁱ（ｉは整数）である。各コード・ベクトルはＬラインを有する長方形アレイであり、各ラインはＰ個の垂直に整列されたピクセルを含む。即ち、各コード・ベクトルはイメージ５における区分されたブロックと同じ寸法を持つ。コード・ベクトルの各ピクセルは黒又は白の何れかである。図５は本実施例で用いるサンプルのコード・ブックを示す。この実施例において、Ｌ＝８及びＰ＝８（例えば、区分されたブロックのサイズ）であり、Ｖ＝６４（即ち、２⁶）である。即ち、６４の８×８のコード・ベクトルがコード・ブック３０にある。上述したように、１つのコードワード及びそれに関連するコード・ベクトルが空白ラインを示すために確保され、従って、イメージ・データの圧縮に６３のコード・ベクトルのみが使用可能である。図５において、８ライン ×８ピクセルの６３個のブロックが示されている。その各々はコード・ベクトルの下に示された０から６２のインデックスによって識別される。ステップ１１８において、イメージ５の現在区分されているブロックがそれぞれ図５に示すコード・ベクトルのすべてと比較され、すべてのコード・ベクトル中の最も近い（近似する）コード・ベクトルが選択される。このプロセスは２進ベクトル量子化として知られる。これは、区分されたブロックのパターンに最も近似するパターンのコード・ベクトルを識別することを意図している。この比較を行うための例示的な方法は、区分されたブロックとコード・ベクトルとの対応するピクセルを比較し、一致したピクセルの数を保持する。カウントは最初に０にセットされる。次に、第１のコード・ベクトルの最上ラインの最も左のピクセルが、区分されたブロックの最上ラインの最も左のピクセルと比較される。もしそれらが同じである場合（即ち、両方が黒又は白の場合）、カウントに１が付加される。もしそれらが異なる場合（即ち、一方が黒で他方が白の場合）、カウントは変化しない。次に、コード・ベクトルと区分されたブロックとの最上ラインの第２のピクセルが同様に比較され、以下同様に各ラインの各ピクセルが比較される。すべてのピクセルの比較の後の結果的カウントが、区分されたブロックのパターンに対するコード・ベクトルのパターンの近似度の測定値である。このカウントは、一致するピクセルが全くない（即ち、コード・ベクトルは、区分されたブロックの写真のネガティブである）ことを意味する０から、コード・ベクトルがブロックの完全なコピーであることを意味する６４まである。図５に示す６３個のコード・ベクトルの各々に対して個別のカウントが生成される。最高のカウントを持つコード・ベクトルが最も近いコード・ベクトルとして選択される。１つより多いコード・ベクトルが同じ最高のカウントをもつ場合、それらの中の任意のものが最も近いものとして選択される。区分されたブロックに対する個々のコード・ベクトルの近似度を決定する別の方法も可能であり、本発明に用いられ得る。ステップ１２０において、区分されたブロックに最も近いコード・ベクトルとしてステップ１１８において選択されたコード・ベクトルのアイデンティフィケーション（ＩＤ）番号が、そのブロックを表すコードワードとして出される。上述したように、コードワードを出すための２つの可能な方法がある。第１の方法において、上述したように、空白ラインを表すコードワード（ステップ１１０で出されたもの）は「０」（又は「１」）の第１ビットを有する。その逆に、コード・ベクトルを表すコードワードは「１」（又は「０」）の第１ビットを有し、２進数で表された選択されたコード・ベクトルのＩＤ番号が後続する。本実施例において、６４のコード・ベクトルのＩＤ番号は６ビットの２進数で表され得る。従って、区分されたブロックを表すコードワードは７ビットを有し、「１」（又は「０」）が先行し、６ビットのＩＤが後続する。例えば、最も近似するコード・ベクトルがＩＤ番号２７のコード・ベクトルであると決定された場合には、その区分されたブロックに対して出されるコードワードは１０１１０１１₂である。第２の方法では、コード・ベクトルのＩＤのうちの１つ（例えば、６３）が空白ラインを表すために確保される。残りの６３のコード・ベクトルのみが、区分されたブロックと比較されるパターンを有する。本実施例において、区分されたブロックを表すコードワードは６ビットを有する。例えば、最も近似するコード・ベクトルがＩＤ２７（上述のように）を有すると判定された場合、その区分されたブロックに対して出されるコードワードは０１１０１１₂である。図３のステップ１２２において、以前に区分されたバンドの最後のブロック（最も右のブロック）が処理されたかを判定するためのチェックが行われる。もし処理されていなければ、再びステップ１１６に入って次のブロックを区分して処理する。本実施例を続いて説明する。最も左のブロックＢＬＯＣＫが処理された後、右にある次のブロック（図４において、このブロックも太線で囲まれている）が区分され、上記で詳細に説明したように、最も近似するコード・ベクトルを選択し且つそのコード・ベクトルのＩＤを出す処理が行われる。例えば、この区分されたブロックに対して最も近似するコード・ベクトルがＩＤ１０を有するとする。この区分されたブロックに対して出されたコードワードは、従って、７ビット・コードワードに対しての０００１０１０₂であるか又は６ビット・コードワードに対しての００１０１０₂であるかの何れかである。同様にして、左から右へ処理されて、区分されたバンドのすべての区分されたブロックを表すコードワードのシーケンスが出される。区分されたバンドの最も右のブロックが処理された後、そのバンドに処理されるべきブロックがなくなり、再びステップ１１２に入り、イメージ５の最後のラインが処理されたかが判定され、処理される。コード・ブック３０を記憶するために必要なメモリを増加することなくコード・ベクトルの数を本質的に倍にすることが可能である。そのようなシステムでは、選択されたコード・ベクトルの数を表す２進数が付加的なビットを含む。区分されたブロックは所与のコード・ベクトルの各々と比較されるのみならず、それらコード・ベクトルの各々の反転されたもの（インバース）又は写真のネガティブと比較される。区分されたブロックがコード・ベクトルのインバースに最も近似する場合には付加的ビットが「１」にセットされ、そうでない場合には「０」にセットされる。本実施例においてその技術を用いるためにはコード・ベクトルを識別するために７ビットが必要であり、６ビットが選択されたコード・ベクトルを識別するためのものであり、１ビットが、コード・ベクトルの写真的ネガティブ又はポジティブが以前区分されたブロックに最も近似するかを指定するためのものである。選択されたコード・ベクトルを識別する２進数が生成されると、上記の何れかの方法でコードワードが生成され（即ち、「１」（又は「０」）が先行する）、７ビットのコード・ベクトルの２進数が続くか、又は７ビットのコード・ベクトルの２進数のみが、１つのコードワードが空白ラインを表すために確保され）続く。図３に示された圧縮方法の結果はコードワードのシーケンスであり、その各々は、上から下へ及び左から右へスキャンされるにつれて、或る数の連続する空白ラインを表すか又はイメージのバンドの連続するブロックに最も近似するコード・ベクトルを表すかの何れかである。図４に示されるイメージ５に関して、イメージ・コンプレッサ２６（図１）の出力は、イメージ５の上部の７つの空白ライン、即ちセクション３０２、を表す第１のコードワードと、次に、左から右にスキャンされるバンド、セクション３０４、の連続するブロックに最も近似するコード・ベクトルのＩＤを表す一連のコードワードと、次に、セクション３０６の空白ラインを表す１つのコードワード（若しくは幾つかのコードワード）と、次に、左から右へスキャンされるセクション３０８の上部バンドの連続するブロックを表す一連のコードワードと、それに続いて、左から右へスキャンされるセクション３０８の下部バンドの連続するブロックを表すコードワードと、最後に、イメージ５の最下部の６つの空白ライン、セクション３１０、を表すコードワードとである。図６は以前に圧縮されたイメージを表すデータを伸張する本発明に従う方法２００を示すフローチャートである。図４及び図５を参照することにより図６をより良く理解できる。図６において、伸張方法はステップ２０２で開始される。ステップ２０４において、メモリ５６（図１）又はＲＡＭ６４（図２）の一部が、ラスタ化された伸張されたイメージを保持するためのバッファとして割り当てられ、クリアされる。このラスタ・バッファは、受信したイメージ５を表すコードワードを基にして上から下へ及び左から右へ満たされる。従って、ラスタ・バッファの最初に満たされる部分は、再生されるイメージ５’の左上側の角を表す。イメージの伸張が完了したとき、ラスタ・バッファの内容は再生されるイメージ５’を表す。図６のステップ２０６において、第１のコードワードが読まれる。ステップ２０８において、そのコードワードがチェックされ、それが一連の空白ラインを表すか又は区分されたブロックを表すかが判定される。これは、第１ビットをチェックすることによって（上述したように、７ビットのコードワードが用いられる場合）、又はコードワードが空白ラインを表すために確保されているコード・ベクトルのＩＤを含むかをチェックすることによって（上述したように、６ビットのコードワードが用いられる場合）、行われる。このコードワードが空白ラインを表す場合にはステップ２１０に進む。ステップ２１０において、このコードワードによって表される空白ラインの数が抽出される。これは、現在のコードワードの後ろの６ビットをマスクすることによって（７ビットのコードワードが用いられる場合）、又は次のコードワードを読み取ることによって（６ビットのコードワードが用いられる場合）、行われる。何れの場合においても、抽出された６ビットはそのコードワードによって表される空白ラインの数を表す。ステップ２１２において、ラスタ・バッファにおける次に満たされるべきラインから始まる以前割り当てられたラスタの一部が、このコードワードによって表される空白ラインの数を表すデータで満たされる。もしステップ２０４においてラスタが白ピクセルを表すデータに対してクリアされると、ステップ２１２はラスタ・バッファにおいて空白ラインの下の次の満たされるべきラインヘ単にスキップする。ステップ２１４においてチェックが行われ、処理すべきコードワードが残っているかが判定される。読み取られるべきコードワードが残っていない場合、ステップ２２４で伸張方法を終了する。そうでない場合には、再びステップ２０６に進み、次のコードワードが読み取られる。ステップ２０８において、コードワードが区分されたブロックを表すことが判定されると、ステップ２１６に進む。ステップ２１６において、ラスタ・バッファにおける次の８ラインからなるバンドが区分される。次に、そのバンドの最も左の８つの垂直に整列したピクセルが、最初に満たされるように区分される。コードブック３０（図５）のコード・ベクトルのＩＤがコードワードから抽出される。これは、７ビットのコードワードが用いられる場合にはコードワードの後ろの６ビットをマスクすることによって、又は６ビットのコードワードが用いられる場合には６ビットのコードワードをそのまま取り入れることによって、行われる。このＩＤは、そのＩＤによって表されるコード・ベクトルの８ライン×８ピクセルのパターンを検索するためのコードブック３０へのインデックスとして用いられる。そのコード・ベクトルの８ライン×８ピクセルのパターンは、コードブック３０から、ラスタ・バッファの新しく区分された８ライン×８ピクセルのブロックにコピーされる。ステップ２２０でチェックが行われ、現在のバンドのすべてのブロックが満たされたかが判定される。満たされていない場合、再びステップ２１６に戻る。そのバンドの次の８つの垂直に整列したビットが、次に満たされるべく区分される。次の区分されたブロックを表す次のコードワードが読み取られ、このコードワードのＩＤによって表されるコード・ベクトルのパターンがラスタ・バッファの新しく区分されたブロックにコピーされる。バンドが完全に満たされるまでブロックが左から右へ満たされていく。ステップ２２０において、バンドが満たされたと判定されると、ステップ２１４に再び進み、上述のように、処理されるべきコードワードが残っているかが判定される。上記の実施例の説明を続ける。図４を参照すると、伸張されたイメージ５’を表すラスタ・バッファは、イメージを表す第１のコードワードに応答して最上部が７つの空白ラインで満たされる。第２のコードワードに応答して、第１のバンド（セクション３０４）の最も左のブロックは、ＩＤ２７を持つコード・ベクトル（図５）からのパターンを含む。第３のコードワードに応答して、右側にある次のブロックはＩＤ１０を持つコード・ベクトルからのパターンで満たされ、以下、同様に処理されていく。セクション３０６及び３１０の空白ラインは正確に表され、セクション３０４及び３０８のブロックは個々のコード・ベクトル・パターンを含む。以前に圧縮されたイメージの伸張の結果は、空白ライン又はコードブック３０の６４（又は、選択される符号化方法によっては６３）のコード・ベクトルから選択された８×８のブロックからなるイメージである。このイメージは元のイメージと完全に同じであるコピーではなく、元のイメージを表す幾らかの情報が失われている。即ち、この符号化方法は有損失符号化方法である。しかしながら、イメージがプリントされるとき（プリンタ５８により）又は表示されるとき（ディスプレイ装置８２により）、元のイメージ５のブロックは、該元のイメージ５のブロックのパターンに最も類似するコードブック３０からのコード・ベクトル・パターンによって表される。再生されたイメージ５’又は５''を読む人は、該再生されたイメージ５’又は５''が元のイメージ５と異なっていても、元のイメージ５のメッセージを識別することができる。例えば、イメージ５がタイピングされたメッセージである場合には、再生されたイメージ５’のタイピングされた各文字が元のイメージの対応する文字と全く同じでなくとも、読む人はその文字が何であるかを判定でき、従って、再生されたイメージ５’からタイピングされたメッセージを読むことができる。再び図５を参照する。コードブック３０の各コード・ベクトルは白及び黒のピクセルの個々の所定のパターンを有する。それらのパターンは予め定められ、一定であり、且つ圧縮及び伸張されるイメージのタイプの分析を基にする。例えば、ファクシミリ・システムにおいて、大量のサンプルの代表的ファクシミリ・イメージは、どのコード・ベクトルのセットが最も認識され得る再生イメージを可能とするかを判定するための公知の一般化ルロイド・アルゴリズム（generalize d Lloyd algorithm）用いて、アプリオリ（a priori）で分析される。次に、それらのパターンを持つコードブック３０が生成され、各ファクシミリ・システム１０に永久的に含ませられる。互換的には、圧縮されるイメージ５がオン−ザ− フライで公知の一般化ルロイド・アルゴリズムを用いて分析され、再生イメージ５’における歪みが最小となるコード・ベクトルのセットが生成される。図１を参照すると、このオン−ザ−フライの分析はイメージ・コンプレッサ２６によって行われ、それが新しいコード・ベクトルを生成し、それらをコードブック３０に記憶する。これは、イメージ・コンプレッサ２６からコードブック３０への部分的に消えた線によって示されている。次に、分析されたイメージ５が圧縮される。これらの新しく生成されたコード・ベクトルは、次に、ファクシミリ送信の一部として送信されるか又は大容量記憶装置の圧縮イメージ・ファィルの一部として記憶される。上記の実施例において、６４個の８×８のコード・ベクトルは５１２バイトの記憶容量を必要とする。これらのコード・ベクトルが受信又は検索されるとき、イメージ・エキスパンダ５４はそれらをコードブック３０に記憶する。これは、イメージ・エキスパンダ５４からコードブック３０への部分的に消えた線によって示されている。受信又は検索された圧縮イメージのデータは、次に、それらのコード・ベクトルを用いて伸張される。アプリオリ又はオン−ザ−フライの何れかでのイメージ分析はまた、上述の圧縮／伸張方法の他のパラメータを変更する。例えば、各コード・ベクトルにおけるライン数Ｌ及びピクセル数Ｐとイメージ・ラスタにおける対応するブロック、及びＬとＰで表される縦横比が変更され得る。更に、コードブック３０のコード・ベクトルの数Ｖも変更され得る。或るコード・ベクトル及びブロック・サイズ（ＬｘＰ）に対して、コード・ベクトルの数Ｖが増加すると、イメージを表すのに必要なビットの数が増加するが、元のイメージに対する再生イメージの忠実度が増加する。コード・ベクトル及びブロック・サイズ（ＬｘＰ）が減少すると、イメージにおけルブロックの数がより多くなり、それらのブロックを表すためにより多くのコードワードが必要となる。しかしながら、各ブロックの有り得るパターンのサブセットを表すのに必要なコード・ベクトルがより少なくなり、従って、各コードワードにおけるビットの数が減少し、コードワードの数の増加を相殺する。各コード・ベクトル及びイメージ・ラスタのブロックののライン数Ｌが適切に選択されると空白ライン・コードの使用が最大化され、従って、イメージを表すのに必要なビット数が最小化される。ピクセル数Ｐは、次に、所望の縦横比を維持するために調節される。しかし、これらはパラメータＬ、Ｐ、Ｖを適切に選択することによって行われ得る最適化の例である。当業者は他の最適化が行われ得ることを認識するであろう。上述の例示的パラメータ、即ち、Ｌ＝８、Ｐ＝８、Ｖ＝６４が、再生イメージ５’のユーザビリティに関して満足のいく性能を提供することが見いだされている。上述したように、イメージが上記の方法を用いて圧縮されると幾らかのイメージ情報が損失されるので、従って、再生されるイメージは元のイメージの完全なコピーではない。しかしながら、一旦イメージが圧縮された後、更に情報を損失することなく、上述のプロセスを用いてそれを繰り返して伸張及び圧縮することができる。即ち、後に行われる圧縮及び伸張では、元のイメージからの伸張されたイメージの忠実度が更に低下しない。

【手続補正書】特許法第１８４条の８【提出日】１９９６年５月９日【補正内容】日本文明細書第１ページ第１行ないし第３ページ第７行に対応（英文明細書第１ページないし第２ページに対応）『イメージを表すデータの有損失の圧縮及び伸張アルゴリズム本発明はイメージを表すデータを圧縮及び伸張するのに用いる有損失のアルゴリズムに関する。イメージ情報を或る位置から別の位置に送信することやイメージ情報を記憶することがしばしば必要である。例えば、ファクシミリ送信システムでは、イメージ情報は送信器から受信器へ電話線を通じて送信される。イメージを表すには大量のデータが必要であるので、送信時間を短縮するために送信器でイメージ・データ（イメージを表すデータ）を圧縮し、イメージを再生するために受信器で受信したデータを伸張することが必要であることが知られている。別の例としては、今日のデータ処理システムは、例えば、オフィスでの紙の使用を減らすためのイメージ処理能力を提供する。そのようなデータ処理システムでは、イメージ・データをデータ処理システムの記憶装置に記憶することが必要である。イメージを記憶するのに必要な記憶容量を減らすために、イメージ・データを圧縮し、圧縮されたデータを記憶装置に記憶することが有用であることが知られている。イメージを必要とするときには、記憶装置から圧縮されたデータが検索され、伸張され、データ処理システムによって更なる処理が行われ、そして、例えば、ディスプレイ装置に表示される。２レベル（bilevel）・イメージを圧縮及び伸張するアルゴリズムが幾つか現存し、それらは、例えば、パックビッツ（PackBits）、ＣＣＩＴＴＧ３及びＧ４、ＪＢＩＧなどである。これらのアルゴリズムのすべてはイメージを圧縮するが、イメージに関するすべての情報を保つ。即ち、イメージが圧縮され、次に、それらアルゴリズムのうちの任意のものによって伸張され、そして、再生されたイメージは元のイメージの完全なコピーである。このようなアルゴリズムではイメージ情報が全く失われないので、このようなアルゴリズムをロスレス（無損失、lossless）圧縮アルゴリズムという。コムラに付与された１９７７年１１月１５日に発行されたアメリカ合衆国特許第４,０５８,６７４号「グラフィック情報圧縮方法及びシステム」において、無損失圧縮アルゴリズムが開示されている。この特許において、圧縮されるイメージを表すデータの各空白ラインは論理「０」で表され、非空白ラインは論理「１」で表され、そのラインのデータを表すデータが後続する。しかしながら、幾つかの場合には、通信プロセスに影響することなく幾らかのイメージ情報を損失してもよい。例えば、ファクシミリ送信及びオフィス−ベースのイメージ・プロセッサにおいて、ユーザは、再生されたイメージの元のイメージに対する忠実度よりも、イメージ、例えば、タイピングされたメッセージによって表される情報を気にする。即ち、ファクシミリ・メッセージを受信した人又はタイピングされた紙の検索されたイメージを見る人がそのメッセージを読めるかぎり、文字の再生されたイメージが元のイメージの文字と全く同じではなくても、それは成功されたものと考えられる。従って、そのようなシステムでは、ユーザが性能低下に気づかない有損失（ロッシ、lossy）圧縮アルゴリズムを用いることができる。更に、有損失のイメージ・圧縮／伸張アルゴリズムは、一般に無損失アルゴリズムよりも少ないデータ量にイメージを圧縮することが知られている。イメージ・データの量が減少されると、イメージはより少ない時間で送信され、その結果、送信のための電話料金が低くなる。ユーザは、有損失アルゴリズムを用いるイメージ送信システムおいて、無損失アルゴリズムを用いるシステムよりも、例えば、より速い送信時間やより低い電話料請求書など、性能が向上していることに気づくであろう。従って、有損失イメージ圧縮／伸張アルゴリズムは、幾らかのイメージの低下が受け入れ可能であるシステムには望ましい。クヌドソンに付与された１９８１年７月２８日に発行されたアメリカ合衆国特許第４,２８１,３１２号「イメージのデジタル・エンコーディングを行うシステム」において、有損失イメージ圧縮アルゴリズムが示されている。この特許において、圧縮されるイメージを表すデータは８ライン×８ピクセルのブロックに分割される。各ブロックは、各々が８ピクセルの８ライン及び所定のパターンを有する６４パターンのセットとビット毎に比較される。イメージ・データのブロックに最も近似するパターンを表すコードが出される。各ブロックはそのようにして符号化される。本発明の原理に従うと、ラスタ化した（rasterized）ソース・イメージを表すデータを圧縮する方法は以下のステップを備える。ソース・イメージを表すデータ（ソース・イメージ・データ）は、各々が空白ラインのみを含む第１の複数のセクションと、各々が非空白イメージを表すデータを含む第２の複数のセクションとに区分される。第１の複数のセクションの各セクションは個々の空白ライン・コードワードによって表される。第２の複数のセクションの各セクションは、各々がＰピクセルのＬライン及びパターンを有する複数のブロックに更に区分される。区分された各ブロックに対して、各々がＰピクセルのＬライン及び区分されたブロックのパターンに最も近似する所定パターンを有する複数Ｖのコード・ベクトルのうちの１つが選択される。区分された各ブロックは、複数のコード・ベクトルのうちの選択された１つを表す個々の非空白コードワードによって表される。従って、圧縮されたイメージは、空白ライン又はコード・ベクトルを表す連続するコードワードによって表される。連続するコードワードで表される圧縮化イメージを伸張する方法は以下のステップを備える。空白ライン・コードワードに従って、空白ラインがラスタ化された再生されたイメージを表すデータに挿入される。各非空白コードワードによって表されるコード・ベクトルのパターンは、各非空白コードワードに応答して、ラスタ化された再生されたイメージを表すデータに挿入される。この伸張によって、ラスタ化された再生されたイメージが生成される。』日本文明細書「請求の範囲」に対応（英文明細書「請求の範囲」に対応）『請求の範囲１．垂直に整列されたピクセルのラインを有するラスタ化されたソース・イメージを表すデータ（３００）を、連続するイメージを表すコードワードを含む圧縮されたイメージを表すデータに圧縮する方法において、前記ソース・イメージを表すデータ（３００）を、イメージを表すデータの空白ライン（３０２、３０６、３１０）と非空白ライン（３０４、３０８）とに区分するステップ（１０６）と、近接する空白ラインをセクション（３０２、３０６、３１０）にグループ化し、各セクションを個々の空白ライン・コードワードで表すステップ（１０８、１１０）と、非空白ライン、及び場合によっては近接する空白ラインをも、をＬラインのバンド（３０４、３０８）にグループ化するステップ（１１４）と、各バンドを、各々がＰピクセルのＬライン及びパターンを有する複数のブロック（ＢＬＯＣＫ）に区分するステップ（１１６−１２２）と、各区分されたブロックに対して、ＰピクセルのＬライン及び所定のパターンを有する複数Ｖのコード・ベクトル（３０）のうちの、前記区分されたブロックのパターンに最も近似する１つを選択するステップ（１１８）と、各区分さたれブロックを、前記複数のコード・ベクトルのうちの選択された１つを表す個々の非空白コードワードによって表すステップ（１２０）とを備える、方法。２．請求項１に記載の方法において、近接する空白ラインをセクションにグループ化する前記ステップ（１０８）の前に、ラスタ化されたソース・イメージを表すデータの最上部ラインを現在のラインとして指定し、イメージを複数の非空白バンドに区分する前記ステップは、現在のラインが空白ラインであるかを判定するステップ（１０６）を備え、前記現在のラインが空白ラインでない場合に、最上部ラインが現在のラインであるＬ個の近接するラインからなる前記ラスタ化されたソース・イメージを表すデータにおけるラインの現在のバンドを区分し且つ最も左のピクセルを現在のピクセルとして指定し（１１４）、最も左のピクセルが前記現在のピクセルである前記現在のバンドにおける各ラインのＰ個の近接した垂直に整列されたピクセルからなるブロックを形成し（１１６）、前記現在のピクセルのＰピクセル右のピクセルを現在のピクセルとして指定し、前記現在のバンドの各ピクセルがブロックに形成されるまで、前記の形成するステップと前記の指定するステップとを繰り返し、現在のラインのＬライン下のラインを現在のラインとして指定する、ことを更に特徴とする方法。３．請求項１に記載の方法において、前記ラスタ化されたソース・イメージを表すデータ（３００）の各ピクセルは２つのレベルのうちの１つを有し、各コード・ベクトル（３０）の各ピクセルは２つのレベルのうちの１つを有し、複数Ｖのコード・ベクトルのうちの１つを選択する前記ステップ（１２０）は、区分されたブロック（ＢＬＯＣＫ）と前記複数のコード・ベクトル（３０）との対応するピクセルの個々のレベルを比較するステップと、コード・ベクトルを表すための同じレベルを有する対応するピクセルを数え、且つ反転コード・ベクトルを表すための異なるレベルを有する対応するピクセルを数えるステップと、前記複数のコード・ベクトルの各々に対して前記比較するステップと前記数えるステップとを繰り返すステップと、最も高い計数を有するコード・ベクトルを選択するステップとを備え、各区分さたれブロックを個々の非空白コードワードによって表す前記ステップ（１２０）は、選択された前記コード・ベクトルを表すデータ及び前記選択されたコード・ベクトルが反転コード・ベクトルであるかを表すデータを含む非空白コードワードを出すステップを備える、ことを特徴とする方法。４．イメージを表すデータを、垂直に整列されたピクセルのラインを有するラスタ化された再生されたイメージ（３００）を表すデータに伸張する方法であって、前記イメージを表すデータは請求項１に記載の方法に従って圧縮されており、且つ各コードワードが複数の空白ライン（３０２、３０６、３１０）か又は各々がＬライン及びＰピクセルと所定のパターンとを有する複数Ｖのコード・ベクトルのうちの１つかを表す連続するイメージを表すコードワードを含むことを特徴とする方法において、空白ライン・コードワードに応答して複数の空白ラインを前記ラスタ化された再生されたイメージを表すデータに挿入するステップ（２１０、２１２）と、コード・ベクトル・コードワードに応答して前記コード・ベクトルのパターンを前記ラスタ化された再生されたイメージを表すデータに挿入するステップ（２１６、２１８、２２０）とを備える方法。５．請求項４に記載の方法において、各空白ライン・コードワードは、空白ライン・コードワードによって表される幾つかの空白ライン（３０２、３０６、３１０）を表すデータを含み、前記ラスタ化された再生されたイメージを表すデータ（３００）の最上部ラインを現在のラインとして指定するステップを更に備え、空白ラインを挿入する前記ステップは、前記空白ライン・コードワードによって表される空白ラインの数を抽出するステップ（２１０）と、前記現在のラインから始まる空白ラインの抽出された数を表す前記ラスタ化された再生されたイメージを表すデータにおける連続するラインにラスタ・データを挿入するステップ（２１２）と、最も下の挿入されたラインに続くラインを新しい現在のラインとして指定するステップとを備える、を特徴とする方法。６．請求項４に記載の方法において、前記ラスタ化された再生されたイメージを表すデータ（３００）の最上部ラインを現在のラインとして指定するステップを更に備え、コード・ベクトルのパターンを挿入する前記ステップは、前記ラスタ化された再生されたイメージを表すデータを最上部ラインが現在のラインであるＬ個の近接するラインからなるラインの現在のバンドに区分し、最も左のピクセルを現在のピクセルとして指定するステップと、前記現在のバンドを、最も左のピクセルが現在のピクセルである前記現在のバンドにおける各ラインのＰ個の近接する垂直に整列されたピクセルからなるブロックに更に区分するステップと、前記コード・べクトルのコードワードによって表されるコード・べクトルのパターンを前記ブロックにコピーするステップ（２１６、２１８）と、前記現在のピクセルのＰピクセル右のピクセルを新しい現在のピクセルとして指定するステップと、コード・ベクトルのパターンが前記現在のバンドの各ブロックにコピーされるまで、前記ブロックに区分するステップ、前記コピーするステップ、及び前記指定するステップを繰り返すステップ（２２０）と、現在のラインのＬライン下のラインを新しい現在のラインとして指定するステップとを備える、ことを特徴とする方法。７．請求項６に記載の方法において、前記コード・ベクトルのコードワードは選択された前記コード・ベクトルが反転コード・ベクトルであるかを示す情報を含み、前記コピーするステップ（２１８）は、コード・ベクトルが反転コード・ベクトルであることを反転コード・ベクトルを示す前記情報が示す場合に、前記コード・ベクトルのコードワードによって表される前記コード・ベクトルの反転パターンを前記ブロックにコピーするステップを備える、ことを特徴とする方法。』

───────────────────────────────────────────────────── 【要約の続き】よって表される圧縮されたイメージを伸張する方法は以下のステップを備える。空白ライン・コードワードに応答して、空白ラインがラスタ化された再生されたイメージを表すデータに挿入される。各非空白コードワードに応答して、各非空白コードワードによって表されるコード・ベクトルのパターンがラスタ化された再生されたイメージを表すデータに挿入される。この伸張の結果が、ラスタ化された再生されたイメージである。

Claims

【特許請求の範囲】１．ピクセルのラインを有するラスタ化されたソース・イメージを表すデータを、連続するイメージを表すコードワードを含む圧縮されたイメージを表すデータに圧縮する方法において、前記ソース・イメージを表すデータを、各々が空白ラインのみを含む第１の複数のセクションと、各々が非空白イメージを表すデータを含む第２の複数のセクションとに区分するステップと、前記第１の複数のセクションの各セクションを個々の空白ライン・コードワードで表すステップと、前記第２の複数のセクションの各セクションを、各々がＰピクセルのＬライン及びパターンを有する複数のブロックに更に区分するステップと、区分された各ブロックに対して、ＰピクセルのＬライン及び所定のパターンを有する複数Ｖのコード・ベクトルのうちの、前記区分されたブロックのパターンに最も近似する１つを選択するステップと、区分された各ブロックを、前記複数Ｖのコード・ベクトルのうちの選択された１つを表す個々の非空白コードワードによって表すステップとを備える方法。２．請求項に記載の方法において、代表的イメージの分析によってアプリオリで複数のコード・ベクトルを生成するステップを更に備える方法。３．請求項２に記載の方法において、前記代表的イメージの分析は一般化ルロイド・アルゴリズムを用いる方法。４．請求項１に記載の方法において、前記複数のコード・ベクトルは前記ソース・イメージを表すデータを分析することによって生成され、かつ、前記圧縮されたイメージを表すデータは前記複数のコード・ベクトルを更に含む、方法。５．請求項４に記載の方法において、前記ソース・イメージを表すデータの分析は一般化ルロイド・アルゴリズムを用いる、方法。６．請求項１に記載の方法において、前記ラスタ化されたイメージを表すデータのラインのピクセルは垂直に整列されており、前記ラスタ化されたソース・イメージを表すデータの最上部ラインを現在のラインとして指定するステップを更に備え、前記イメージを複数のセクションに区分する前記ステップは、前記現在のラインが空白ラインであるかを判定するステップを備え、前記第２の複数のセクションの各セクションを複数のブロックに区分する前記ステップは、前記現在のラインが空白ラインではない場合に、最上部ラインが現在のラインであるＬ個の近接するラインからなる前記ラスタ化されたソース・イメージを表すデータにおけるラインの現在のバンドを区分し、最も左にあるピクセルを現在のピクセルとして指定するステップと、最も左にあるピクセルが前記現在のピクセルである前記現在のバンドにおける各ラインのＰ個の近接する垂直に整列したピクセルからなるブロックを形成するステップと、前記現在のピクセルのＰピクセル右側のピクセルを現在のピクセルとして指定するステップと、前記現在のバンドの各ピクセルがブロックに形成されるまで、前記形成するステップ及び前記指定するステップを繰り返すステップと、前記現在のラインのＬライン下のラインを現在のラインとして指定するステップとを備える、方法。７．請求項６に記載の方法において、前記第１の複数のセクションの各セクションを個々の空白ライン・コードワードで表す前記ステップは、現在のラインが空白ラインの場合に、前記現在のラインから始まる幾つかの連続する空白ラインを数えるステップと、連続する空白ラインの数を表すデータを含む空白ライン・コードワードを出すステップと、第１の非空白ラインを現在のラインとして指定するステップとを備える、方法。８．請求項１に記載の方法において、前記ラスタ化されたソース・イメージを表すデータの最上部ラインを現在のラインとして指定するステップを更に備え、前記イメージを複数のセクションに区分する前記ステップは、前記現在のラインが空白ラインであるかを判定するステップを備え、前記第１の複数のセクションの各セクションを個々の空白ライン・コードワードで表す前記ステップは、現在のラインが空白ラインの場合に、前記現在のラインから始まる幾つかの連続する空白ラインを数えるステップと、連続する空白ラインの数を表すデータを含む空白ライン・コードワードを出すステップと、第１の非空白ラインを現在のラインとして指定するステップとを備える、方法。９．請求項１に記載の方法において、前記ラスタ化されたソース・イメージを表すデータにおける各ピクセルは２つのレベルのうちの１つのレベルを有し、各コード・ベクトルにおける各ピクセルは２つのレベルのうちの１つのレベルを有し、複数Ｖのコード・ベクトルのうちの１つを選択する前記ステップは、区分されたブロックと前記複数のコード・ベクトルの１つとの個々の対応するピクセルのレベルを比較するステップと、同じレベルを有する対応するピクセルの数を数えるステップと、前記複数のコード・ベクトルの各々に対して前記比較するステップと前記数えるステップとを繰り返すステップと、最も高い計数を有するコード・ベクトルを選択するステップとを備え、区分された各ブロックを個々の非空白コードワードによって表す前記ステップは、選択された前記コード・ベクトルを表すデータを含む非空白コードワードを出すステップを備える方法。１０．請求項９に記載の方法において、前記選択するステップは、反転コード・ベクトルを表す異なるレベルを有する対応するピクセルの数を数えるステップを更に備え、区分された各ブロックを個々の非空白コードワードによって表す前記ステップは、選択された前記コード・ベクトルを表すデータ及び前記選択されたコード・ベクトルが反転コード・ベクトルであるかを表すデータを含むコードワードを出すステップを備える方法。１１．請求項１に記載の方法において、連続するコードワードを確率符号化するステップを更に備える方法。１２．請求項１に記載の方法において、Ｌ＝８、Ｐ＝８、Ｖ＝６４である方法。１３．連続するイメージを表すコードワードであって、各々が、空白ラインか又は各々がＬライン及びＰピクセルを有する複数Ｖのコードワードのうちの１つかを表すコードワードと、所定のパターンとを含む圧縮されたイメージを表すデータを、ピクセルのラインを有するラスタ化された再生されたイメージを表すデータに伸張する方法において、空白ライン・コードワードに応答して空白ラインを前記ラスタ化された再生されたイメージを表すデータに挿入するステップと、コード・ベクトル・コードワードに応答して前記コード・ベクトルのパターンを前記ラスタ化された再生されたイメージを表すデータに挿入するステップとを備える方法。１４．請求項１３に記載の方法において、前記連続するイメージを表すコードワードは確率符号化され、確率符号化されたコードワードを確率復号化するステップを更に備える方法。１５．請求項１３に記載の方法において、代表的イメージの分析によってアプリオリで複数のコード・ベクトルを生成するステップを更に備える方法。１６．請求項１５に記載の方法において、前記代表的イメージの分析は一般化ルロイド・アルゴリズムを用いる方法。１７．請求項１３に記載の方法において、前記圧縮されたイメージを表すデータは前記複数のコード・ベクトルを更に含む、方法。１８．請求項１３に記載の方法において、各空白ライン・コードワードは空白ライン・コードワードによって表される幾つかの空白ラインを表すデータを含み、前記ラスタ化された再生されたイメージを表すデータの最上部ラインを現在のラインとして指定するステップを更に備え、空白ラインを挿入する前記ステップは、前記空白ライン・コードワードによって表される空白ラインの数を抽出するステップと、前記現在のラインから始まる空白ラインの抽出された数を表す前記ラスタ化された再生されたイメージを表すデータの連続するラインにラスタ・データを挿入するステップと、最も底部の挿入されたラインに後続するラインを現在のラインとして指定するステップとを備える、方法。１９．請求項１３に記載の方法において、前記ラスタ化された再生されたイメージを表すデータにおけるピクセルは垂直に整列され、前記ラスタ化された再生されたイメージを表すデータの最上部ラインを現在のラインとして指定するステップを更に備え、前記コード・ベクトルのパターンを挿入する前記ステップは、前記ラスタ化された再生されたイメージを表すデータを、最上部のラインが現在のラインであるＬ個の近接するラインからなるラインの現在のバンドに区分し、最も左にあるピクセルを現在のピクセルとして指定するステップと、前記現在のバンドを、最も左にあるピクセルが現在のピクセルである前記現在のバンドにおける各ラインのＰ個の近接する垂直に整列したピクセルからなるブロックに更に区分するステップと、前記コード・ベクトル・コードワードによって表される前記コード・ベクトルのパターンを前記ブロックにコピーするステップと、現在のピクセルのＰピクセル右のピクセルを現在のピクセルとして指定するステップと、コード・ベクトルのパターンが前記現在のバンドの各ブロックにコピーされるまで、前記ブロックに区分するステップと、前記コピーするステップと、前記指定するステップとを繰り返すステップと、現在のラインのＬライン下のラインを現在のラインとして指定するステップとを備える、方法。２０．請求項１９に記載の方法において、前記コード・ベクトル・コードワードは選択された前記コード・ベクトルが反転コード・ベクトルであるかを示す情報を含み、前記コピーするステップは、もし反転コード・ベクトルを表す前記情報が、コード・ベクトルが反転コード・ベクトルであることを示す場合に、前記コード・ベクトル・コードワードによって表されるコード・ベクトルの反転パターンを前記ブロックにコピーするステップを備える、方法。２１．請求項１９に記載の方法において、各空白ライン・コードワードは空白ライン・コードワードによって表される幾つかの空白ラインを表すデータを含み、空白ラインを挿入する前記ステップは、前記空白ライン・コードワードによって表される空白ラインの数を抽出するステップと、前記現在のラインで始まる空白ラインの抽出された数を表す前記ラスタ化された再生されたイメージを表すデータにおける連続するラインにラスタ・データを挿入するステップと、最も底部の挿入されたラインに続くラインを現在のラインとして指定するステップとを備える、方法。２２．請求項１３に記載の方法において、Ｌ＝８、Ｐ＝８、Ｖ＝６４である方法。