JPH11136519A

JPH11136519A - 画像処理装置

Info

Publication number: JPH11136519A
Application number: JP29587697A
Authority: JP
Inventors: Netsuka Matsuura; 熱河松浦; Takahiro Yagishita; 高弘柳下; Yukiko Yamazaki; 由希子山崎
Original assignee: Ricoh Co Ltd
Current assignee: Ricoh Co Ltd
Priority date: 1997-10-28
Filing date: 1997-10-28
Publication date: 1999-05-21

Abstract

(57)【要約】【課題】画像データを高圧縮率、高画質で固定長圧縮
する。【解決手段】領域判断部２０３はサブバンド変換部２
０２により変換された係数に基づいてそのブロックが階
調変化がなだらかな第１の領域か、階調変化が第１の領
域より激しい第２の領域か、または階調変化が第２の領
域より激しくほぼ２値画像のエッジ部分とみなせる第３
の領域かを判断する。量子化部１０４はこの判断結果に
基づいて第１の領域についてはサブバンド変換部２０３
により変換された高周波係数を比較的細かく量子化する
とともに低周波係数を比較的粗く量子化し、第２の領域
については第１の領域より高周波係数を粗く量子化する
とともに低周波係数を細かく量子化し、第３の領域につ
いては近似的に２値画像の画素パターンに量子化する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、画像データを圧縮
する画像処理装置に関し、例えばデジタル複写機、ファ
クシミリ装置、デジタルカメラ、デジタルビデオ、ＣＤ
−ＲＯＭやフロッピディスク等の画像記録装置に好適な
画像処理装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、コピーの回転やソート機能を実現
する方法としては、固定長符号化の１つであるＢＴＣ
（ブロック・トランケーション）符号化方式がよく用い
られている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、ＢＴＣ
符号化方式では良好な画像を得るためには、固定長圧縮
率が３ビット／ピクセル程度にしか圧縮することができ
ないので、画像機器の高解像度化が進む現在、十分な圧
縮方式とは言えないという問題点がある。また、ソート
機能を実現する場合、蓄積枚数を増やすために固定長圧
縮データを更にエントロピー符号化しても、ＢＴＣ符号
化方式により固定長圧縮されたデータを高圧縮すること
ができないという問題点がある。

【０００４】ところで、画像データを圧縮する他の従来
例としては、特開平９−７４４８８号公報に示すように
多値誤差拡散法により固定長圧縮する方法が提案されて
いるが、この方法では処理負担が重いという問題点があ
る。

【０００５】本発明は上記従来の問題点に鑑み、画像デ
ータを高圧縮率、高画質で固定長圧縮することができる
画像処理装置を提供することを目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】第１の手段は上記目的を
達成するために、画像を２×２画素のブロック単位に分
割し、ブロックごとに１階層のサブバンド変換を行って
係数に変換するサブバンド変換手段と、前記サブバンド
変換手段により変換された係数に基づいてそのブロック
が階調変化がなだらかな第１の領域か、階調変化が第１
の領域より激しい第２の領域か、または階調変化が第２
の領域より激しくほぼ２値画像のエッジ部分とみなせる
第３の領域かを判断する領域判断手段と、前記領域判断
手段の判断結果に基づいて第１の領域については前記サ
ブバンド変換手段により変換された高周波係数を比較的
細かく量子化するとともに低周波係数を比較的粗く量子
化し、第２の領域については第１の領域より高周波係数
を粗く量子化するとともに低周波係数を細かく量子化
し、第３の領域については近似的に２値画像の画素パタ
ーンに量子化する量子化手段と、前記量子化手段により
量子化された低周波係数、高周波係数および２値画像の
画素パターンを全体の符合長が等しくなるようにビット
を割り当てるビット割り当て手段とを備えたことを特徴
とする。

【０００７】第２の手段は、第１の手段において前記量
子化手段が、第１および第２の領域については高周波係
数をベクトル量子化し、第３の領域については２値画像
の画素パターンまたは低周波係数および高周波係数のパ
ターンをベクトル量子化することを特徴とする。

【０００８】第３の手段は、第１または第２の手段にお
いて前記領域判断手段が、前記サブバンド変換手段によ
り変換された高周波係数に基づいて第１，第２および第
３の領域を判断することを特徴とする。

【０００９】第４の手段は、第２の手段において前記量
子化手段が、第１および第２の領域について高周波係数
をベクトル量子化する場合に、縦エッジを表す係数と横
エッジを表す係数の内、絶対値が大きい方の係数に対し
て１次元ベクトル量子化することを特徴とする。第５の
手段は、第１の手段において前記ビット割り当て手段に
より割り当てられた固定長符号の内、低周波成分を表す
ビットデータのみをグレーコード化する手段を更に備え
たことを特徴とする。

【００１０】第６の手段は、第１または第５の手段にお
ける前記ビット割り当て手段により割り当てられた固定
長符号を直接画素値に逆変換するテーブルを備えたこと
を特徴とする。

【００１１】

【発明の実施の形態】以下、図面を参照して本発明の実
施の形態を説明する。図１は本発明に係る画像処理装置
の一実施形態を示すブロック図、図２は図１のサブバン
ド変換部の処理の一例としてHarr Wavelet変換処理を示
す説明図、図３は２値画像のエッジパターンとそのHarr
Wavelet変換係数を示す説明図、図４は図１の量子化部
の量子化データと固定長符号化部のビット割り宛てを示
す説明図、図５は図１の量子化部のベクトル量子化値を
示す説明図、図６は図１の画像処理装置の領域判断処
理、固定長符号化処理およびベクトル量子化値と復号化
時の領域判断処理を示す説明図、図７は図１の画像処理
装置の非エッジ領域の具体的な処理を示す説明図、図８
は図１の画像処理装置のエッジ領域の具体的な処理を示
す説明図、図９図１の画像処理装置の強エッジ領域の具
体的な処理を示す説明図、図１０は図１の量子化部のベ
クトル量子化処理を示す説明図である。

【００１２】図１は一例として、デジタル複写機におい
て画像を加工、編集（９０°回転など）するために１枚
分の画像データを固定長圧縮してページメモリに格納す
る場合を示している。また、第２の実施形態（図１１）
では、ソート機能を実現するために固定長符号化部２０
５により圧縮された画像データを更にエントロピー符号
化して別のメモリ（以下、蓄積メモリ）に格納する場合
を示している。

【００１３】図１において、例えば深さ８ビット（２５
６階調）の画像データは、先ず、２×２画素のバッファ
２０１により図２（ａ）に示すように２×２の画素ａ、
ｂ、ｃ、ｄより成るブロック毎に分割される。このブロ
ックの画像データは、サブバンド変換部２０２により例
えばHarr Wavelet変換されて図２（ｂ）および以下に示
すように、１つの低周波成分ＬＬと３つの高周波成分Ｈ
Ｌ、ＬＨおよびＨＨに分解される。

【００１４】ＬＬ＝｛（ａ＋ｂ）／２＋（ｃ＋ｄ）／２｝／２ＨＬ＝｛（ａ−ｂ）＋（ｃ−ｄ）｝／２ＬＨ＝｛（ａ＋ｂ）−（ｃ＋ｄ）｝／２ＨＨ＝（ａ−ｂ）−（ｃ−ｄ） …（１）ここで、入力画像データが深さ８ビット（２５６階調）
の場合、ＬＬ成分は０から２５５までの値を取り得るの
で８ビット、ＨＬ、ＬＨ成分は−２５５から２５５まで
の値を取り得るので９ビット、ＨＨ成分は−５１０から
５１０までの値を取り得るので１０ビットとなる。

【００１５】このサブバンド係数は領域判断部２０３と
量子化部２０４に送られる。そして、後述するように領
域判断部２０３により領域が判断され、量子化部２０４
では領域判断部２０３の判断結果に基づいて量子化され
る。ついで量子化部２０４により量子化されたデータは
固定長符号化部２０５により固定長符号化され、この固
定長符号化されたデータがページメモリに格納される。

【００１６】領域判断部２０３では高周波係数ＨＬ、Ｌ
ＨおよびＨＨに基づいて以下のように判断する。

【００１７】｜ＨＬ｜＜３２かつ｜ＬＨ｜＜３２か
つ｜ＨＨ｜≦５００の場合そのブロックを階調変化がなだらかな領域（以下、「非
エッジ領域」）と判断する。

【００１８】｜ＨＬ｜＞２５５または｜ＬＨ｜＞２
５５または｜ＨＬ｜＋｜ＬＨ｜＋｜ＨＨ｜＞５００の場
合そのブロックを階調変化が非常に激しく、ほぼ２値画像
のエッジ部分とみなせる領域（以下、「強エッジ領
域」）と判断する。

【００１９】上記および以外の場合そのブロックを階調変化が非エッジ領域より激しい領域
（以下、「エッジ領域」）と判断する。

【００２０】ここで、条件については、高周波係数
ＨＬ、ＬＨおよびＨＨの絶対値が小さいブロックでは、
階調変化があまり激しくないというサブバンド変換の性
質を用いた。また、条件については、エッジ領域の２
×２画素をHarr Wavelet変換した場合、２値画像のエッ
ジのパターンは、図３に示すように２×２画素の全てが
白（＝０）、全てが黒（＝２５５）の２通り（これらは
非エッジ領域である）を除いて１４通りであるので、以
下の条件により認識することができる。

【００２１】’｜ＨＬ｜＞２５５または｜ＬＨ｜＞２
５５または｜ＨＬ｜＋｜ＬＨ｜＋｜ＨＨ｜＞５０９そこで、この条件’に少し幅を持たせ、２値画像に近
い画像も２値画像として認識するために条件を設定し
た。このように領域判断をサブバンド変換係数の高周波
係数ＨＬ、ＬＨおよびＨＨを用いて行うことにより、特
殊な処理を行う必要がなくなり、また、処理も簡単であ
る。

【００２２】続く量子化部２０４では図４に示すよう
に、・非エッジ領域については低周波係数を比較的細かくか
つ高周波係数を比較的粗く量子化するために、８ビット
のＬＬ係数を６ビット化すると共にＨＬ、ＬＨおよびＨ
Ｈ係数を「００」の２ビットで表し、・エッジ領域については非エッジ領域より低周波係数を
粗くかつ高周波係数を細かく量子化するために、８ビッ
トのＬＬ係数を４ビット化すると共に高周波係数ＨＬ、
ＬＨおよびＨＨを４ビット化し、・強エッジ領域については近似的に２値画像として量子
化するために、８ビットのＬＬ係数を４ビット化して２
画像パターンを表すベクトルコードを４ビット化する。
そして、固定長符号化部２０５では、各領域共に８ビッ
トの固定長符号化を行う。

【００２３】具体的には、非エッジ領域…図４に示すように８ビットの固定長
符号のＭＳＢ側６ビットには、８ビットのＬＬ係数のＬ
ＳＢ側２ビットを切り捨ててＭＳＢ側６ビットのみをセ
ットし、８ビットの固定長符号のＬＳＢ側２ビットには
「００」をセットする。すなわち、本実施形態では非エ
ッジ領域の高周波係数ＨＬ、ＬＨおよびＨＨは全て
「０」とする。

【００２４】強エッジ領域…図４に示すように８ビ
ットの固定長符号のＭＳＢ側４ビットには、８ビットの
ＬＬ係数のＭＳＢ側４ビットとして「００００」または
「１１１１」をセットし、８ビットの固定長符号のＬＳ
Ｂ側４ビットには画素値のパターンを表すベクトルコー
ドをセットする。

【００２５】エッジ領域…図４に示すように８ビッ
トの固定長符号のＭＳＢ側４ビットには８ビットのＬＬ
係数のＬＳＢ側４ビットを切り捨ててＭＳＢ側４ビット
のみをセットする。但し、ＬＬ係数のＭＳＢ側４ビット
が「００００」ならば「０００１」に、また、「１１１
１」ならば「１１１０」に置き換える。８ビットの固定
長符号のＬＳＢ側４ビットには高周波係数ＨＬ、ＬＨお
よびＨＨをベクトル量子化したベクトルコードをセット
する。

【００２６】ここで、エッジ領域を固定長符号化する場
合に、ＬＬ係数のＭＳＢ側４ビットが「００００」なら
ば「０００１」に、また、「１１１１」ならば「１１１
０」に置き換える理由は、以下のとおりである。先ず、
エッジ領域においては必ず｜ＨＬ｜かまたは｜ＬＨ｜が
３２以上であることに着目する。このような場合、Harr
Wavelet変換の性質により、エッジ領域におけるＬＬ係
数は、最も小さくても１６に近い値となり、最も大きく
ても２４０に近い値しかならない。そこで、ＬＬ係数が
１５以下の時には１６に、２４０以上の時には２３９に
置き換えても係数値は大きな変化はない。ところで、そ
のような置き換えを行うと、エッジ領域の中には固定長
符号のＭＳＢ側４ビット（ＬＬ係数のＭＳＢ側４ビッ
ト）が「００００」または「１１１１」であるコードが
２４個存在する。そこで、このようなコードを使用して
強エッジ領域を符号化することができる。以上のような
理由により、上記の置き換えを行う。

【００２７】次に図５を参照してベクトル量子化値につ
いて説明する。エッジ領域における高周波係数ＨＬ、Ｌ
ＨおよびＨＨは、１２値（１０進表記の「０」、
「４」、「８」および「１２」を除く）の４ビットのベ
クトルコード値に変換し、強エッジ領域における画素値
パターンは、１４値（１０進表記の「０」、「４」、
「８」および「１２」を除く）の４ビットのベクトルコ
ード値に変換する。ここで、１０進表記の「０」、
「４」、「８」および「１２」、すなわち「４」の倍数
を除く理由は、これを復号化時の領域判断に用いるため
である。なお、強エッジ領域については、画素値のパタ
ーンの代わりにそのパターンに対応するサブバンド係数
にコードを割り当てて符号化し、復号化時にその符号化
コードをサブバンド係数に復号化するようにしてもよ
い。

【００２８】復号化時の領域判断は以下のように行う。

【００２９】固定長符号のＬＳＢ側２ビットが「０
０」の場合には非エッジ領域固定長符号のＬＳＢ側２ビットが「００」ではなく、
かつＭＳＢ側４ビットが「００００」または「１１１
１」の場合には強エッジ領域それ以外の場合にはエッジ領域図６は上記の領域判断方法と、固定長符号化方法と、ベ
クトル量子化値と復号化時の領域判断方法をまとめて示
している。

【００３０】次に図７を参照して具体例を説明する。先
ず、図７を参照して非エッジ領域の場合について説明
する。１ブロックが２×２画素の画像データ（１０進）
がａ＝２０ｂ＝２４ｃ＝２４ｄ＝２８の場合、サブバンド変換部２０２により変換される係数
はＬＬ＝２４ＨＬ＝−４ＬＨ＝−４ＨＨ＝０となる。領域判断部２０３は上記の係数を判断して｜ＨＬ｜＜３２かつ｜ＬＨ｜＜３２かつ｜ＨＨ｜≦
５００であるので、このブロックを非エッジ領域と判断する。

【００３１】そこで、量子化部２０４はこの非エッジブ
ロックをＬＬ＝６高周波係数＝０に量子化し、続く固定長符号化部２０５は固定長符号の
ＭＳＢ側６ビットとＬＳＢ側２ビットにそれぞれＬＬ＝０００１１０（２進）高周波係数＝００（２進）を割り当てる。そして、この固定長符号がページメモリ
に格納される。

【００３２】復号化時には、ページメモリから読み出さ
れた上記の固定長符号のＬＳＢ側２ビットが「００」で
あるので、そのブロックが非エッジ領域と判断され、Ｍ
ＳＢ側６ビットとＬＳＢ側２ビットを逆量子化すると１
０進表記ではＬＬ＝２４ＨＬ＝０ＬＨ＝０ＨＨ＝０となる。ついでこれをサブバンド逆変換するとａ＝２４ｂ＝２４ｃ＝２４ｄ＝２４となる。

【００３３】次に図８を参照してエッジ領域の場合につ
いて説明する。１ブロックが２×２画素の画像データ
（１０進）がａ＝２０ｂ＝３０ｃ＝１２０ｄ＝１５０の場合、サブバンド変換部２０２により変換される係数
はＬＬ＝８０ＨＬ＝−２０ＬＨ＝−１１０ＨＨ＝２０となる。領域判断部２０３は上記の係数を判断して｜Ｌ
Ｈ｜≧３２であるので非エッジ領域ではなく、また、強
エッジ領域の条件も満たさないのでエッジ領域と判断す
る。

【００３４】そこで、量子化部２０４はこのエッジブロ
ックをＬＬ＝５に、また、図５に示したエッジ領域の高周波係数の内で
最も近いベクトル値（ＨＬ，ＬＨ，ＨＨ）＝（０，−１２８，０）を表す高周波係数＝１５にベクトル量子化する。続く固定長符号化部２０５は固
定長符号のＭＳＢ側４ビットとＬＳＢ側４ビットにそれ
ぞれＬＬ＝０１０１（２進）高周波係数＝０１１１（２進）を割り当て、この固定長符号がページメモリに格納され
る。

【００３５】復号化時には、ページメモリから読み出さ
れた上記の固定長符号のＬＳＢ側２ビットが「００」で
ないのでこのブロックは非エッジ領域ではなく、また、
ＭＳＢ側４ビットが「００００」でも「１１１１」でも
ないのでこのブロックは強エッジ領域でないと判断さ
れ、したがって、エッジ領域と判断される。そして、Ｍ
ＳＢ側６ビットとＬＳＢ側２ビットを逆量子化すると１
０進表記ではＬＬ＝８０ＨＬ＝０ＬＨ＝−１２８ＨＨ＝０となる。ついでこれをサブバンド逆変換するとａ＝１６ｂ＝１６ｃ＝１４４ｄ＝１４４となる。

【００３６】次に図９を参照して強ッジ領域の場合につ
いて説明する。１ブロックが２×２画素の画像データ
（１０進）がａ＝２５２ｂ＝２５５ｃ＝２５４ｄ＝０の場合、サブバンド変換部２０２により変換される係数
はＬＬ＝１９０ＨＬ＝１２５ＬＨ＝１２６ＨＨ＝−２５７となる。領域判断部２０３は上記の係数を判断して｜ＨＬ｜＋｜ＬＨ｜＋｜ＨＨ｜＞５００であるので強エッジ領域と判断し、量子化部２０４はこ
の強エッジブロックをＬＬ＝００００（２進）に、また、図５に示した強エッジ領域の画素パターンに
基づいてパターン＝１１（１０進）に量子化する。続く固定長符号化部２０５は固定長符号
のＭＳＢ側４ビットとＬＳＢ側４ビットにそれぞれＬＬ＝００００（２進）パターン＝１０１１（２進）を割り当て、この固定長符号がページメモリに格納され
る。

【００３７】復号化時には、ページメモリから読み出さ
れた上記の固定長符号のＬＳＢ側２ビットが「００」で
なく、また、ＭＳＢ側４ビットが「００００」であるの
でこのブロックは強エッジ領域と判断される。そして、
ＬＳＢ側４ビットをサブバンド変換するとａ＝２５５ｂ＝２５５ｃ＝２５５ｄ＝０となる。

【００３８】ここで、ベクトル量子化法の代表的なもの
として逐次ベクトル探索方式が知られ、この方式では予
め用意されたベクトルコードと実際の値であるベクトル
との距離を計算し、最も近い距離のベクトルを選択す
る。しかしながら、固定長符号化の場合、エッジ領域ま
たは非エッジ領域においてサブバンド高周波係数をベク
トル量子化する際、使用可能なコード数はあまり多くな
い。そこで、縦エッジと横エッジを取り出すことによ
り、すなわち図１０に示すようにＨＨ係数はすべて
「０」とし、更にＨＬ係数とＬＨ係数の内で絶対値が小
さい方を「０」とすることにより、サブバンド高周波係
数を少ないコード数で効率的にベクトル量子化すること
ができる。

【００３９】このような方法によれば、量子化ベクトル
を探索する場合、逐次探索方式より、計算により行う方
が早いし、計算時間も安定する。次に単純な計算で効率
的にベクトルを探索する方法を説明する。アルゴリズム
は以下の通りである。

【００４０】ＨＨを「０」とする。

【００４１】ＨＬ、ＬＨの絶対値を比較し、絶対値が
小さい方を「０」とする。

【００４２】ＨＬ、ＬＨのうち絶対値が大きい方を１
次元量子化する。

【００４３】この場合、ＨＬとＬＨの絶対値が等しいと
きにはどちらかを優先する必要がある。そこで、この実
施形態では一例としてＬＨを「０」にする。ベクトル量
子化代表値は図１０に示すように、ＨＬ，ＬＨ＝０，±４０，±１２８を用い、量子化代表点のしきい値は各代表点の中央の値
とする。具体的には以下に示すように簡単な計算でベク
トル量子化点を求めることができる。

【００４４】（ＨＬ，ＬＨ，ＨＨ）＝（１００，６
０，１２）の場合ＨＨ＝０，｜ＨＬ｜＞｜ＬＨ｜より｜ＬＨ｜＝０ＨＬを１次元量子化し、最も近い量子化点＝１２８とす
る。 → （ＨＬ，ＬＨ，ＨＨ）＝（１２８，０，０）（ＨＬ，ＬＨ，ＨＨ）＝（１０，６０，１２０）の場
合ＨＨ＝０，｜ＨＬ｜＞｜ＬＨ｜より｜ＬＨ｜＝０ＨＬを１次元量子化し、最も近い量子化点＝４０とす
る。 → （ＨＬ，ＬＨ，ＨＨ）＝（０，４０，０）（ＨＬ，ＬＨ，ＨＨ）＝（６０，６０，１６）の場合ＨＨ＝０，｜ＨＬ｜＞｜ＬＨ｜より｜ＬＨ｜＝０ＨＬを１次元量子化し、最も近い量子化点＝４０とす
る。 → （ＨＬ，ＬＨ，ＨＨ）＝（４０，０，０）次に、図１１を参照して、ソート機能を実現するために
上記のような固定長符号を更にエントロピー符号化して
蓄積メモリに格納する第２の実施形態について説明す
る。図１１は図７に示す非エッジ領域の画像データを
処理する場合を示し、したがって、固定長符号はＬＬ＝０００１１０（２進）高周波係数＝００（２進）となる。そして、これをエントロピー符号化すると、Ｌ
Ｌ係数のみがグレーコード化されるので固定長符号のＭ
ＳＢ側６ビットのみがグレーコード化されてＬＬ＝０００１０１（２進）となり、ＬＳＢ側２ビットは「００」のまま蓄積メモリ
に格納される。

【００４５】図１１は図８に示すエッジ領域の画像デ
ータを処理する場合を示し、したがって、固定長符号はＬＬ＝０１０１（２進）高周波係数＝０１１１（２進）となる。そして、これをエントロピー符号化すると、Ｌ
Ｌ係数のみがグレーコード化されるので固定長符号のＭ
ＳＢ側４ビットのみがグレーコード化されてＬＬ＝０１１１（２進）となり、ＬＳＢ側４ビットはそのまま蓄積メモリに格納
される。

【００４６】図１１は図９に示す強エッジ領域の画像
データを処理する場合を示し、したがって、固定長符号
はＬＬ＝００００（２進）パターン＝１０１１（２進）となる。そして、これをエントロピー符号化すると、Ｌ
Ｌ係数のみがグレーコード化されるので固定長符号のＭ
ＳＢ側４ビットのみがグレーコード化されてＬＬ＝００００（２進）となり、ＬＳＢ側４ビットはそのまま蓄積メモリに格納
される。このようなグレーコード化方法は試行錯誤の結
果であり、固定長符号全体をグレーコード化するよりも
ＬＬ係数のみをグレーコード化する方がエントロピー圧
縮効率を高めることができる。

【００４７】次に図１２を参照して他の例の復号化装置
を説明する。ここで、固定長符号は高々８ビットであ
り、最大２５６個の値しかない。そこで、図１２に示す
復号化装置では２５６値の逆量子化テーブル１００２を
設け、ページメモリ１００１から読み出された固定長符
号をテーブル１００２により直接、画素値ａ〜ｄに戻す
ことにより、サブバンド逆変換を行う必要がなくなるの
で、非常に高速で復号化することができる。なお、テー
ブル１００２により復号化された画像データａ〜ｄは例
えば書き込み系に送られて用紙に印字される。

【００４８】

【発明の効果】以上説明したように請求項１記載の発明
によれば、画像を２×２画素のブロック単位に分割してサブバン
ド変換を行うので、ラインメモリが少なくてすみ、特に
副走査方向にHarr Wavelet変換などの非オーバラップ
関数を用いれば、２ラインメモリのみでよい。

【００４９】また、領域毎に量子化方法を変更するの
で、視覚的に重要な情報のみを効率的に符号化すること
ができ、例えば非エッジ領域では階調性を維持すること
ができ、また、エッジ領域では解像度を維持することが
できる。

【００５０】更に、最高濃度（８ビットの場合には
「２５５」）と最低濃度（８ビットの場合には「０」）
のみから構成される２値画像を分離するので、文字部を
視覚的に良好に圧縮することができる。

【００５１】請求項２記載の発明によれば、非エッジ領域とエッジ領域については、サブバンド高
周波係数がお互いに相関が強く、また、例えば一般に横
エッジが強いブロックでは縦エッジはそれほど強くない
ので、それぞれ独立して量子化するよりも高周波係数の
組み合わせを表すベクトルを量子化することにより効率
的に量子化することができる。

【００５２】また、強エッジ領域に関しては、画像が
２値化されて伝送される場合、２×２画素のブロック内
に表れる組み合わせは１６通りしかなく、かつその内で
強エッジ領域を表す組み合わせは１４通りしかないの
で、これは４ビットで伝送することができ、そのため、
低周波係数と高周波係数を分けずに全体としてベクトル
コード化することにより、すなわち１４通りの画素値の
パターンに対してベクトルコードを割り当てると共に、
１４通りのサブバンド係数の組み合わせに対してベクト
ルコードを割り当てることにより、効率的に量子化する
ことができる。

【００５３】請求項３記載の発明によれば、サブバンド変換係数の高周波成分に基づいて領域判断
を行うので、領域判断のためにサブバンド変換以外の特
殊な処理が不要であり、そのためハードウエアに関して
は回路構成が簡単であり、ソフトウエアに関しては計算
時間を短縮することができる。

【００５４】領域判断についても、階調変化の激しさ
は高周波成分の絶対値に反映され、例えば階調変化が激
しい領域では高周波成分の絶対値が大きいので、非常に
簡単に領域判断を行うことができる。

【００５５】請求項４記載の発明によれば、縦エッジと横エッジのうちの絶対値が大きい方のみを
残し、他方を「０」にすることにより、少ないコードで
視覚的に良好に量子化することができる。

【００５６】ベクトル量子化を逐次検索方式で行わな
いので、ベクトル量子化に要する時間が早く、また、計
算時間が安定している。

【００５７】請求項５記載の発明によれば、固定長符号
の内、低周波成分を表すビットデータのみをグレーコー
ド化するので、エントロピー符号化する際に圧縮効率を
高めることができる。

【００５８】請求項６記載の発明によれば、テーブルに
より固定長符号を直接画素値に変換するので、復号化時
にサブバンド逆変換を行う必要がなく、高速で復号化す
ることができ、また、ハードウエアのサブバンド逆変換
を省略することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る画像処理装置の一実施形態を示す
ブロック図である。

【図２】図１のサブバンド変換部の処理の一例としてHa
rr Wavelet変換処理を示す説明図である。

【図３】２値画像のエッジパターンとそのHarr Wavelet
変換係数を示す説明図である。

【図４】図１の量子化部の量子化データと固定長符号化
部のビット割り宛てを示す説明図である。

【図５】図１の量子化部のベクトル量子化値を示す説明
図である。

【図６】図１の画像処理装置の領域判断処理、固定長符
号化処理およびベクトル量子化値と復号化時の領域判断
処理を示す説明図である。

【図７】図１の画像処理装置の非エッジ領域の具体的な
処理を示す説明図である。

【図８】図１の画像処理装置のエッジ領域の具体的な処
理を示す説明図である。

【図９】図１の画像処理装置の強エッジ領域の具体的な
処理を示す説明図である。

【図１０】図１の量子化部のベクトル量子化処理を示す
説明図である。

【図１１】第２の実施形態の具体的な処理を示す説明図
である。

【図１２】復号化装置を示すブロック図である。

【符号の説明】

２０２サブバンド変換部２０３領域判断部２０４量子化部２０５固定長符号化部１００２逆量子化テーブル

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】画像を２×２画素のブロック単位に分割
し、ブロックごとに１階層のサブバンド変換を行って係
数に変換するサブバンド変換手段と、前記サブバンド変換手段により変換された係数に基づい
てそのブロックが階調変化がなだらかな第１の領域か、
階調変化が第１の領域より激しい第２の領域か、または
階調変化が第２の領域より激しくほぼ２値画像のエッジ
部分とみなせる第３の領域かを判断する領域判断手段
と、前記領域判断手段の判断結果に基づいて第１の領域につ
いては前記サブバンド変換手段により変換された高周波
係数を比較的細かく量子化するとともに低周波係数を比
較的粗く量子化し、第２の領域については第１の領域よ
り高周波係数を粗く量子化するとともに低周波係数を細
かく量子化し、第３の領域については近似的に２値画像
の画素パターンに量子化する量子化手段と、前記量子化手段により量子化された低周波係数、高周波
係数および２値画像の画素パターンを全体の符合長が等
しくなるようにビットを割り当てるビット割り当て手段
と、を備えた画像処理装置。
【請求項２】前記量子化手段は、第１および第２の領
域については高周波係数をベクトル量子化し、第３の領
域については２値画像の画素パターンまたは低周波係数
および高周波係数のパターンをベクトル量子化すること
を特徴とする請求項１記載の画像処理装置。
【請求項３】前記領域判断手段は、前記サブバンド変
換手段により変換された高周波係数に基づいて第１，第
２および第３の領域を判断することを特徴とする請求項
１または２記載の画像処理装置。
【請求項４】前記量子化手段は、第１および第２の領
域について高周波係数をベクトル量子化する場合に、縦
エッジを表す係数と横エッジを表す係数の内、絶対値が
大きい方の係数に対して１次元ベクトル量子化すること
を特徴とする請求項２記載の画像処理装置。
【請求項５】前記ビット割り当て手段により割り当て
られた固定長符号の内、低周波成分を表すビットデータ
のみをグレーコード化する手段を更に備えたことを特徴
とする請求項１記載の画像処理装置。
【請求項６】請求項１または５記載のビット割り当て
手段により割り当てられた固定長符号を直接画素値に逆
変換するテーブルを備えたことを特徴とする画像処理装
置。