JPH1127670A - 復号装置および復号方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 網点領域の画質劣化を目立たないように画像
復号を行う復号装置および復号方法を提供することであ
る。 【解決手段】 符号化時にＬa またはＬd の最下位ビッ
トに格納された網点領域判定信号を評価して（図21、Ｓ
20）、網点領域ブロックと判定された場合は（Ｓ21；
Ｙ）、φij（１）の１の値をカウントして（Ｓ22）、網
点に近い性質になるように図22に示す順番と位置にφij
（１）の値を配置する。網点ブロック変換部2002で符号
の変換後、復号部2003で符号の復号が行われ、ブロック
毎に復号された画像データが１度４ラインＦＩＦＯ2004
に蓄えられ、４ラインのデータがたまったら、１ライン
づつ出力される。網点ブロック変換部2002を通し、網点
領域ブロック内で分散されたφij（１）がそのまま濃度
に反映され、ブロック内で集中している黒画素が分散さ
れ、より原画像に近い画質を得ることができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、ディジタル複写装
置において、画像内の特定の領域の性質に合わせた適応
的な符号化を行うことにより、符号量を最小限に抑える
ための復号装置および復号方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来の画像データをディジタル信号とし
て扱う複写機は、図１のようにスキャナ１０１で画像デ
ータを読み取り、Ａ／Ｄ（アナログ／ディジタル）変換
部１０２でディジタル信号に変換し、画像処理部１０３
でガンマ変換、画質補正などの画像処理を行い、画像出
力部１０４で画像データを紙上に画素ごとに印字を行
い、画像を出力するようになっている。ディジタル信号
として画像を扱う複写機では、メモリに画像を蓄えてお
くことが可能になる。画像データをメモリに蓄えること
が出来れば、１度取り込んだ画像を何度も利用したり、
また入出力のアドレスを変え、画像の回転などの加工編
集を行うことができる。

【０００３】さらに、メモリからハードディスク等の２
次記憶部に符号化した画像データをためることにより、
多くの画像データを蓄え、それらの画像データを仕分け
して出力することも可能である。ただし、画像の情報量
は多く、そのままメモリに蓄えると多くのメモリ容量が
必要になり、メモリの単価は高いことから、全体のコス
トが割高になってしまうし、ハードディスクも大容量の
ものを使わなければならない。よって、画像データを圧
縮して、メモリやハードディスクに蓄えられれば、記憶
容量が少なくてすみ、コストを抑えることができる。画
像データ圧縮方式であるブロック符号化方式は、図２に
示すように画像をブロックごとに分解してブロック内の
１バイト濃度値Ｌijを図３に示すアルゴリズムで平均値
Ｌa(１バイト）、階調幅指標Ｌd(バイト）、画素ごとの
量子化符号φij（２ビット×１６）にデータ量の圧縮を
行うものである。この符号化方式により、図４に示すよ
うに画像１バイトの４×４画素ブロックのデータ量１６
バイトが６バイトになり、３／８のデータ量に圧縮が行
える。

【０００４】図３のＱj は、復号時の量子化代表値で図
５に示すように、各符号が復号時に割り当てられる濃度
値である。ディジタル複写機がメモリに画像を圧縮して
蓄え、さらにその符号データをハードディスクに蓄える
機能を持つ場合のブロック図を図６に示してある。通常
の画像出力の場合は、まずスキャナ６０１で、画像デー
タを画素ごとの信号を読み込み、Ａ／Ｄ変換部６０２で
各々の信号を８ビットのディジタル信号に変換し、画像
処理部６０３でガンマ変換などの画像処理を行う。信号
切り替え部６０６をＢに接続して、画像出力部６０７に
データを送り、画像出力部６０７ではこれらのデータを
受けて画像を出力する。

【０００５】次に、画像データを圧縮して格納し、復号
して画像を出力する場合について説明する。スキャナ６
０１、Ａ／Ｄ変換部６０２、画像処理部６０３は通常出
力の場合で１次符号格納部６０５以降を用いていないと
きと変わらない。画像処理部６０３からのデータの濃度
値は、前記のブロック符号化方式によって符号化され、
１次符号格納部６０５に１ページ分の画像の符号データ
を格納される。１ページ分のデータが格納された後、１
次符号格納部６０５から符号データは、ハードディスク
等で構成される２次符号格納部６０４に転送される。同
様にして複数枚の原稿の符号データが２次符号格納部６
０４に転送される。所望の原稿枚数の符号データが２次
符号格納部に転送された後、２次符号格納部６０４から
符号データを読み出し、画像データの出力をする。

【０００６】まず、２次符号格納部６０４に格納されて
いる先頭の画像の符号データを１次符号格納部６０５に
格納した後、復号して、信号切り替え部６０６をＡに接
続して、画像出力部６０７にデータを送り、画像出力部
６０７ではこれらのデータを受けて画像を出力する。２
次符号格納部６０４から画像の符号データを格納された
順番に読み出し、上記動作を繰り返し、最後に格納され
た画像の符号データを復号して出力することにより、１
部のコピーが出力でき、同様に複数部のコピーを出力す
ることができる。

【０００７】１次符号格納部６０４について図７を参照
して詳しく説明する。１次符号格納部では１ライン毎に
入力される画像データを４ラインＦＩＦＯ７０１で４ラ
イン分蓄えてから１次符号化部７０２で４×４画素ブロ
ック毎に記述のブロック符号化を行い、生成された符号
データを符号メモリ７０３に蓄える。次に、２次符号格
納部について図８を参照して詳しく説明する。２次符号
格納部は、２次符号化部８０２とハードディスク８０３
等の記憶装置で構成され、前記符号メモリ８０１に格納
された原稿１枚分の符号データが２次符号化部８０２に
より、さらに、符号化されてハードディスク８０３に蓄
えられる。前記、２次符号化部８０２では、ブロック符
号化の符号が確実に復号できるように符号化前のデータ
と復号時のデータの差が全くない可逆符号化の符号が確
実に復号できるように符号化前のデータと復号時のデー
タの差が全くない可逆符号化を用いるのが一般的であ
る。

【０００８】通常は、図９に示すように平均値Ｌa は、
隣のブロックとの差分値ΔＬをＷＹＬＥ符号等の可変長
符号を使って符号化を行い、階調幅指標Ｌd はそのまま
の値を同じく、ＷＹＬＥ符号等の可変長符号を使って符
号化を行い、φijは、上位ビットと下位ビットを別々に
ＭＭＲ等の２値データの符号化方式で符号化を行う。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】ところで、原稿の画像
は、図１０に示すように網点画像１００１と文字画像１
００２が混在している画像が存在する。ここで網点画像
とは、白黒２値の濃度を持つ画素で構成され、一定の面
積に存在する黒画素の量で階調を表現する。このように
階調を表現することから、文字画像は図１１（ａ）のよ
うに濃度値が近い画素が連続的に存在することが多い
が、網点画像は、（ｂ）に示すように画素が分散して存
在することが多い。このように画素が分散していると、
ブロック符号化で生成された符号のφijが影響を受け、
画素に対応して隣接する画素の値が連続しない。このこ
とにより、隣接画素間の相関を利用するＭＭＲでφijを
符号化すると圧縮率があまり良くならないという欠点が
あった。

【００１０】そこで、本発明の目的は、網点領域判定信
号を利用することにより、ブロック符号化により生成さ
れた符号を２次符号化部で圧縮しやすいように変換され
た符号を復号する処理において、網点領域の画質劣化を
目立たないように画像復号を行う復号装置および復号方
法を提供することである。

【００１１】

【課題を解決するための手段】請求項１記載の発明で
は、多階調の画素データの各々を所定数に分解してブロ
ックデータを生成し、このブロック毎の濃度データを画
素ごとの２ビットの量子化符号と平均データと階調幅指
標からなる圧縮データに符号化し、ブロック毎に画像デ
ータが網点画像であるか否かを判定し、その結果を圧縮
データの平均データと階調幅指標との一方の最下位に挿
入し、判定結果が網点と判定されたブロックの量子化符
号の下位１ビットを全て１または０の固定値に置き換
え、前記判定結果が網点と判定されたブロックの量子化
符号の上位１ビットのＮ×Ｎ画素ブロックに対応するパ
ターンをブロック内に存在する１、０の数を保存したま
ま、隣接する画素の値が連続するパターンに変換するよ
うにして生成した符号データを復号する復号装置であっ
て、前記符号データの平均データまたは階調幅指標の最
下位ビットを識別して、網点と判定されたブロックか否
かを識別する符号識別手段と、この符号識別手段で網点
と判定された場合は、量子化符号の上位１ビットのＮ×
Ｎ画素ブロックに対応するパターンをブロック内に存在
する１、０の数を保存したまま、隣接する画素の値が分
散するパターンに変換するビット変換手段と、このビッ
ト変換手段により変換された量子化符号と平均データと
階調幅指標をブロック毎の画素の濃度データに復号する
復号手段と具備したことにより前記目的を達成する。

【００１２】請求項２記載の発明では、多階調の画素デ
ータの各々を所定数に分解してブロックデータを生成
し、このブロック毎の濃度データを画素ごとの２ビット
の量子化符号と平均データと階調幅指標からなる圧縮デ
ータに符号化し、ブロック毎に画像データが網点画像で
あるか否かを判定し、その結果を圧縮データの平均デー
タと階調幅指標との一方の最下位に挿入し、判定結果が
網点と判定されたブロックの量子化符号の下位１ビット
を全て１または０の固定値に置き換え、前記判定結果が
網点と判定されたブロックの量子化符号の上位１ビット
のＮ×Ｎ画素ブロックに対応するパターンをブロック内
に存在する１、０の数を保存したまま、隣接する画素の
値が連続するパターンに変換するようにして生成した符
号データを復号する方法であって、前記符号データの平
均データまたは階調幅指標の最下位ビットを網点と判定
されたブロックか否かを識別し、この識別の結果網点と
判定された場合は、量子化符号の上位１ビットのＮ×Ｎ
画素ブロックに対応するパターンをブロック内に存在す
る１、０の数を保存したまま、隣接する画素の値が分散
するパターンに変換し、変換された量子化符号と平均デ
ータと階調幅指標をブロック毎の画素の濃度データに復
号するようにしたことにより前記目的を達成する。

【００１３】

【発明の実施の形態】以下、本発明の好適な実施の形態
を図１２ないし図２３を参照して詳細に説明する。本実
施の形態は復号方法に関するものであるが、説明の都合
上、復号する元となる符号データを生成する符号化方法
について最初に説明する。この符号化方式の例である図
１２のブロック図において、図６に示す従来方式と異な
るのは網点領域判定部１２０８を有し、１次符号格納部
１２０５で網点領域信号を利用して符号化を行うところ
である。

【００１４】この１次符号格納部１２０５の内部構成を
図１３に示してある。画像データは４ラインＦＩＦＯ１
３０１で１度４ライン分のデータが格納されてから４×
４画素ブロックごとに符号化部１３０２で符号化され、
Ｌa,Ｌｄ、φijのデータがメモリ１３０５に格納され
る。図１２の網点領域判定部１２０８では、主にパタン
マッチング等で、網点領域を判定し、結果として得られ
た領域判定信号が、図１３の２値４ラインＦＩＦＯ１３
０３に４ライン分の信号が格納されてから、ブロック領
域信号決定部１３０４に４×４画素ブロックごとの領域
信号が入力され、画素単位の領域信号がブロック単位に
変換される。

【００１５】変換の方法は、図１４に示すように単純に
ブロック内に含まれる領域信号の多い方をそのブロック
の領域信号として決定する。網点領域の領域信号を１、
それ以外の領域の領域信号を０とし、（ａ）のように１
が多い場合は、ブロック内は網点領域ブロックと判定さ
れ領域信号は１、（ｂ）のように０が多い場合はブロッ
ク内は非網点領域ブロックと判定され領域信号は０、
（ｃ）のように１と０の数が同じ時は、ブロック内は網
点領域ブロックと判定され領域信号は１に決定する。ブ
ロックごとに決定された領域信号は、符号化部で参照さ
れ、図１５のフローチャートに示すように符号化対象の
ブロックが網点領域のブロックと判定されているなら
（ステップ１；Ｙ）、φijの下位ビットφij（０）を１
にする（ステップ２）。このことより、φijを復号した
とき、図５に示すＱ１、Ｑ４の２つの値を取ることしか
できないが、網点画像は元々２値しか持たないので画質
への影響はほとんどない。

【００１６】このようにしてφij(0) を1 にすれば網点
領域でφij(0) の値が１になり、連続して存在するの
で、隣接画素間の相関を利用するＭＭＲで圧縮率が良く
なる。また、ブロック毎の領域情報は、Ｌa またはＬd
の１バイトの最下位ビットに図１６に示すように格納さ
れる。このように最下位ビットに格納すれば、復号画像
に対する影響はほとんどなく、復号時この領域信号をＬ
a またはＬd から取り出して用いれば、復号画像に対し
て領域信号を利用して画像処理をすることができる。φ
ij（１）に関しては、網点画像では、図１７の（ａ）に
示すようにφij（１）の値が分散しているので隣接画素
間の相関が少なく、ＭＭＲでの圧縮率があがらない。
（ｂ）のように同じ値がまとまっていれば、圧縮率が向
上する。

【００１７】そこで符号化部で、領域判定信号を参照し
てブロック内のφij（１）を変換する処理を行なう。図
１８のフローチャートに示すように、ブロックが網点領
域と判定された場合は（ステップ１０；Ｙ）、ブロック
内に存在するφij（１）の１の値を数え（ステップ１
１）、その数毎に対応する隣接画素の値が並ぶように変
換する（ステップ１２）。

【００１８】図１９に１の数毎に対応する変換後のブロ
ックを示してある。このようにφij（１）を変換すれ
ば、画素を並べかえてしまうので画質に少し影響はある
が、２次符号化のＭＭＲで網点領域のデータを効率よく
圧縮することができる。このように生成された符号を本
実施の形態により、復号する例を次に示す。符号が復号
され、画像として出力されるときは、図１２において２
次符号格納部にＭＭＲによって符号化されたφijデータ
を復号してＬａ、Ｌｄデータと共に１次符号格納部に格
納し、１次符号格納部でＬa 、Ｌd 、φijデータを復号
して、信号切り替え部１２０６をＡのパスに切り替え、
画像出力部１２０７から画像を出力する。

【００１９】本実施の形態では、１次符号格納部１２０
５で符号を復号する処理に特徴があるのでその点をさら
に詳しく説明する。１次符号格納部１２０５の復号側の
処理を図２０を参照して説明する。符号メモリ２００１
に蓄えられた符号Ｌa 、Ｌd、φijを復号部２００３で
復号する前に網点ブロック変換部２００２で符号の変換
を行う。網点と判定されたブロックは、図１７から図１
９を用いて説明したようにＭＭＲで圧縮しやすいように
φij（１）の符号が並べ変えられて変換されている。網
点ブロック変換部ではφij（１）の符号を網点画像に近
い性質になるように変換する。

【００２０】図２１は網点ブロック変換部の処理の流れ
を示したフローチャートである。符号化時にＬa または
Ｌd の最下位ビットに格納された網点領域判定信号を評
価して（ステップ２０）、網点領域ブロックと判定され
た場合は（ステップ２１；Ｙ）、φij（１）の１の値を
カウントして（ステップ２２）、網点に近い性質になる
ように図２２に示す順番と位置にφij（１）の値を配置
する。つまり１の数が５であればブロック内の５までの
数字が１で埋まるように図２３に示すように変換する
（ステップ２３）。

【００２１】網点ブロック変換部２００２で符号の変換
後、復号部２００３で図５に示すように符号の復号が行
われ、ブロック毎に復号された画像データが１度４ライ
ンＦＩＦＯ２００４に蓄えられ、４ラインのデータがた
まったら、１ラインづつ出力される。網点ブロック変換
部２００２を通すことにより、網点領域ブロック内で分
散されたφij（１）がそのまま濃度に反映され、ブロッ
ク内で集中している黒画素が分散されるので、より原画
像に近い画質を得ることができる。

【００２２】

【発明の効果】請求項１及び請求項２に記載の発明で
は、網点と判定されたブロックの量子化符号の下位１ビ
ットを全て１または０の固定値に置き換え、判定結果が
網点と判定されたブロックの量子化符号の下位１ビット
を全て１または０の固定値に置き換え、前記判定結果が
網点と判定されたブロックの量子化符号の上位１ビット
のＮ×Ｎ画素ブロックに対応するパターンをブロック内
に存在する１、０の数を保存したまま、隣接する画素の
値が連続するパターンに変換するようにして、生成した
符号データをそのまま通常のブロック符号化の復号方法
で復号するよりも網点画像の画質を良好に再現できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】ディジタル複写機の概略構成を示したブロック
図である。

【図２】画像データ圧縮方式であるブロック符号化方式
を説明する図である。

【図３】データ量の圧縮を行う際に用いるアルゴリズム
を示した図である。

【図４】データ量の圧縮の状態を示した図である。

【図５】各符号が復号時に割り当てられる濃度値を示し
た図である。

【図６】ディジタル複写機がメモリに画像を圧縮して蓄
え、その符号データをハードディスクに蓄える機能を持
つディジタル複写機の概略構成を示したブロック図であ
る。

【図７】１次符号格納部を説明するためのブロック図で
ある。

【図８】２次符号格納部を説明するためのブロック図で
ある。

【図９】可変長符号を使っての符号化を説明するための
図である。

【図１０】網点画像と文字画像が混在している原稿の画
像の例を示した図である。

【図１１】文字画像（ａ）と網点画像は（ｂ）の相違を
説明するための図である。

【図１２】本実施の形態に係る符号化処理を行うディジ
タル複写機の概略構成を示したブロック図である。

【図１３】１次符号格納部の内部構成を示した図であ
る。

【図１４】各ブロックを網点領域ブロックか非網点領域
ブロックとかを判定する方法を説明する図である。

【図１５】符号化対象のブロックが網点領域のブロック
と判定されている場合の処理の手順を示したフローチャ
ートである。

【図１６】ブロック毎の領域情報が格納されるようすを
示した図である。

【図１７】網点画像でのＭＭＲでの圧縮率を説明する図
である。

【図１８】符号化対象のブロックが網点領域のブロック
と判定されている場合の処理の手順を示したフローチャ
ートである。

【図１９】１の数毎に対応する変換後のブロックを示し
た図である。

【図２０】１次符号格納部の復号側の処理を説明するた
めの図である。

【図２１】網点ブロック変換部の処理の手順を示したフ
ローチャートである。

【図２２】網点に近い性質になるように順番と位置にφ
ij（１）の値を配置する方法を説明するための図であ
る。

【図２３】１の数が５であればブロック内の５までの数
字が１で埋まるように変換したところを示した図であ
る。

【符号の説明】

１２０１ スキャナ １２０２ Ａ／Ｄ（アナログ／ディジタル）変換部 １２０３ 画像処理部 １２０４ ２次符号格納部 １２０５ １次符号格納部 １２０７ 画像出力部 １２０８ 網点領域判定部

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 多階調の画素データの各々を所定数に分
   解してブロックデータを生成し、このブロック毎の濃度
   データを画素ごとの２ビットの量子化符号と平均データ
   と階調幅指標からなる圧縮データに符号化し、ブロック
   毎に画像データが網点画像であるか否かを判定し、その
   結果を圧縮データの平均データと階調幅指標との一方の
   最下位に挿入し、判定結果が網点と判定されたブロック
   の量子化符号の下位１ビットを全て１または０の固定値
   に置き換え、前記判定結果が網点と判定されたブロック
   の量子化符号の上位１ビットのＮ×Ｎ画素ブロックに対
   応するパターンをブロック内に存在する１、０の数を保
   存したまま、隣接する画素の値が連続するパターンに変
   換するようにして生成した符号データを復号する復号装
   置であって、 前記符号データの平均データまたは階調幅指標の最下位
   ビットを識別して、網点と判定されたブロックか否かを
   識別する符号識別手段と、 この符号識別手段で網点と判定された場合は、量子化符
   号の上位１ビットのＮ×Ｎ画素ブロックに対応するパタ
   ーンをブロック内に存在する１、０の数を保存したま
   ま、隣接する画素の値が分散するパターンに変換するビ
   ット変換手段と、 このビット変換手段により変換された量子化符号と平均
   データと階調幅指標をブロック毎の画素の濃度データに
   復号する復号手段とからなることを特徴とする復号装
   置。
2. 【請求項２】 多階調の画素データの各々を所定数に分
   解してブロックデータを生成し、このブロック毎の濃度
   データを画素ごとの２ビットの量子化符号と平均データ
   と階調幅指標からなる圧縮データに符号化し、ブロック
   毎に画像データが網点画像であるか否かを判定し、その
   結果を圧縮データの平均データと階調幅指標との一方の
   最下位に挿入し、判定結果が網点と判定されたブロック
   の量子化符号の下位１ビットを全て１または０の固定値
   に置き換え、前記判定結果が網点と判定されたブロック
   の量子化符号の上位１ビットのＮ×Ｎ画素ブロックに対
   応するパターンをブロック内に存在する１、０の数を保
   存したまま、隣接する画素の値が連続するパターンに変
   換するようにして生成した符号データを復号する方法で
   あって、 前記符号データの平均データまたは階調幅指標の最下位
   ビットを網点と判定されたブロックか否かを識別し、 この識別の結果網点と判定された場合は、量子化符号の
   上位１ビットのＮ×Ｎ画素ブロックに対応するパターン
   をブロック内に存在する１、０の数を保存したまま、隣
   接する画素の値が分散するパターンに変換し、 変換された量子化符号と平均データと階調幅指標をブロ
   ック毎の画素の濃度データに復号するようにしたことを
   特徴とする復号方法。