JPH1132328A

JPH1132328A - 多値画像データにおけるデータ圧縮方法、データ圧縮装置および記録媒体

Info

Publication number: JPH1132328A
Application number: JP18520597A
Authority: JP
Inventors: Kunihiko Omi; 国彦近江
Original assignee: PFU Ltd
Current assignee: PFU Ltd
Priority date: 1997-07-10
Filing date: 1997-07-10
Publication date: 1999-02-02

Abstract

(57)【要約】【課題】スキャナ装置など画像データを扱う装置は高
性能化に伴いデータ転送量が膨大となり、データ転送時
間が非常に大きくなっている。解決方法としてＪＰＥＧ
などの圧縮方法があるが、圧縮、伸長の演算処理が２次
元であり、かつ多大な量の演算が必要となる。このた
め、スキャナ装置側に画像メモリや複雑な圧縮回路が必
要となり、装置は高価格なものとなる。またホスト側も
伸長処理に多大な量の演算が必要となり処理時間が大き
いという問題点がある。【解決手段】多値画像データを所定のブロック毎に分
割し、ブロックの先頭データ／最小値／最大値と最小値
の和を２で割った値を基準値とし、ブロック内の各デー
タと基準値との差分値を算出し、差分値を表すのに必要
なビット数を符号化し、ブロックのデータを、符号と、
基準値と、差分値を表すのに必要なビット数で表したブ
ロック内の各データとで構成されるデータに圧縮する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、多値画像データ
におけるデータ圧縮方法、データ圧縮装置および記録媒
体に関するものであり、特に、ホスト側でのデータの伸
長処理が単純、かつ高速に行うことが可能となる。

【０００２】この明細書において、「バイト」という用
語は所要数の連続するビットの集まりを指し、８ビット
に限定されるものではない。

【０００３】

【従来の技術】大量のデジタル画像データを転送するス
キャナ装置やデジタルカメラなどの装置において、デー
タ転送経路の転送レートは装置の転送速度を左右する大
きな要素となっている。しかし、汎用的に用いられるパ
ラレルインタフェースやＵＳＢインタフェースは、転送
レートに限界があり、大量のデジタル画像データの転送
において、ボトルネックになることが多く、高速処理化
への妨げになっている。

【０００４】特に、スキャナ装置のような画像データを
扱う装置は、カラー化や画像解像度を大きくするなどの
高性能化に伴い、データ転送量が膨大になり、データ転
送時間が非常に大きくなっている。これを解決方法とし
て、ＪＰＥＧなどの圧縮方法が知られている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、ＪＰＥ
Ｇのような圧縮方法を用いた場合、圧縮、伸長の演算処
理が２次元であり、かつ多大な量の演算を施す必要があ
る。このため、スキャナ装置側に数ライン分の画像メモ
リや複雑な圧縮回路が必要となり、スキャナ装置が高価
格なものになってしまう。また、ホスト装置側において
も伸長処理に多大な量の演算を施す必要があるため、処
理時間が大きく高速化の妨げになるという問題点があっ
た。

【０００６】このため、低価格で実現でき、またホスト
側での伸長処理が単純、かつ高速に行えるデータの圧縮
方法が望まれている。

【０００７】

【課題を解決するための手段】この発明は上記のような
問題点を考慮してなされたもので、多値画像データを所
定のブロック毎に分割し、ブロックの先頭データ、最小
値または最大値と最小値の和を２で割った値を基準値と
し、ブロック内の各データと基準値との差分値を算出
し、差分値を表すのに必要なビット数を符号化し、ブロ
ックのデータを、差分値を表すのに必要なビット数を示
す符号と、基準値と、差分値を表すのに必要なビット数
で表したブロック内の各データとで構成されるデータに
圧縮する。これにより、ホスト側でのデータの伸長処理
を単純、かつ高速に行うことが可能となる。

【０００８】

【発明の実施の形態】多値画像データにおけるデータ圧
縮方法であり、多値画像データを所定のブロック毎に分
割し、データの先頭バイトを基準値として一時記憶領域
に記憶し、次のバイトからブロックの終了バイトまで、
基準値との差分演算を行い、それぞれを差分データとし
て一時記憶領域に記憶し、また、それぞれの差分演算を
行った値を絶対値に変換し、その中の最大値に符号ビッ
トを付けた値を表すビット数を、差分値を表す必要ビッ
ト数とし、それを符号化した値を一時記憶領域に記憶
し、差分値を表す必要ビット数を示す符号と、基準値
と、差分値を表す必要なビット数で表した各差分データ
とを生成することにより、ホスト側でのデータの伸長処
理を単純、かつ高速に行うことが可能となる。

【０００９】また、多値画像データを所定のブロック毎
に分割し、データの先頭バイトを基準値として一時記憶
領域に記憶し、次のバイトからブロックの終了バイトま
で、基準値との差分演算を行い、差分値がマイナスの場
合のみ差分値に２のｎ乗を加算し、それぞれを差分デー
タとして一時記憶領域に記憶し、また、それぞれの差分
演算を行った値を絶対値に変換し、その中の最大値を表
すビット数を、差分値を表す必要ビット数とし、それを
符号化した値を一時記憶領域に記憶し、差分値を表す必
要ビット数を示す符号と、基準値と、差分値を表す必要
なビット数で表した各差分データとを生成することによ
り、ホスト側でのデータの伸長処理を単純、かつ高速に
行うことが可能となる。

【００１０】また、多値画像データを所定のブロック毎
に分割し、ブロックデータ内の最小値を基準値として一
時記憶領域に記憶し、ブロックデータ内の先頭バイトか
ら終了バイトまで、基準値との差分演算を行い、それぞ
れを差分データとして一時記憶領域に記憶し、また、そ
れぞれの差分演算を行い、その中の最大値を表すビット
数を、差分値を表す必要ビット数とし、それを符号化し
た値を一時記憶領域に記憶し、差分値を表す必要ビット
数を示す符号と、基準値と、差分値を表す必要なビット
数で表した各差分データとを生成することにより、ホス
ト側でのデータの伸長処理を単純、かつ高速に行うこと
が可能となる。

【００１１】また、多値画像データを所定のブロック毎
に分割し、ブロックデータ内の最大値と最小値の和を２
で割った値を基準値として一時記憶領域に記憶し、ブロ
ックデータ内の先頭バイトから終了バイトまで、基準値
との差分演算を行い、それぞれを差分データとして一時
記憶領域に記憶し、また、それぞれの差分演算を行った
値を絶対値に変換し、その中の最大値を表すビット数
を、差分値を表す必要ビット数とし、それを符号化した
値を一時記憶領域に記憶し、差分値を表す必要ビット数
を示す符号と、基準値と、差分値を表す必要なビット数
で表した各差分データとを生成することにより、ホスト
側でのデータの伸長処理を単純、かつ高速に行うことが
可能となる。

【００１２】また、上記記載のデータ圧縮方法におい
て、１つ前のブロックのデータ圧縮で記憶した差分値を
表す必要ビット数と基準値を一時記憶領域に記憶し、処
理中のブロックの差分値を表す必要ビット数と基準値と
が１つ前のブロックの値と同じとき、基準値を引き継ぐ
意味を持つ所定の符号と、差分値を表す必要なビット数
で表した各差分データのみを生成することにより、ホス
ト側でのデータの伸長処理を、更に高速に行うことが可
能となる。

【００１３】

【実施例】図１に、本発明の構成例図を示す。図中、１
はスキャナ装置、２はホスト装置であり、スキャナ装置
１は、イメージ画像を読み取る画像読取り部１１と、画
像読取り部１１が読み取った多値画像データをデータ圧
縮し、ホスト装置に送るデータ圧縮装置１２で構成され
ている。

【００１４】そして、データ圧縮装置１２は、多値画像
データのブロック化したデータを記憶するブロックデー
タ記憶手段１３と、ブロックデータ内の基準値を抽出し
記憶する基準値記憶手段１４と、ブロックデータ内の先
頭バイトから終了バイトまで、基準値との差分演算を行
い、それぞれを差分データとして記憶する差分データ記
憶手段１５と、差分値データの最大値を表すビット数
を、差分値を表す必要ビット数として抽出し、それを符
号化した値を記憶する差分データ必要ビット数記憶手段
１６と、差分値を表す必要ビット数を示す符号と、基準
値と、差分値を表す必要なビット数で表した各差分デー
タとを生成するビット整列手段１７と、１つ前のブロッ
クのデータ圧縮で記憶した差分値を表す必要ビット数と
基準値を記憶する前ブロック必要ビット数／基準値記憶
手段と、で構成されている。

【００１５】図２に、データ圧縮処理の一実施例の処理
フローチャートを示す。以下、このフローにしたがって
動作を説明する。

【００１６】ステップＳ２０１：画像サイズ、解像度、
カラー情報など画像データ構造に関する一般的な情報が
含まれるファイルヘッダを作成する。ここでは、圧縮処
理に関する情報として特に付加する必要はないが、通
常、転送データが圧縮されたものか否か、もしくはどの
圧縮方法で転送するかという制御情報を付加するのが一
般的である。

【００１７】ステップＳ２０２：画像データをブロック
単位で圧縮処理するためブロック数を次のように算出す
る。ブロック数＝画像データの画素データ数／ブロック当た
りの画素数ただし、割り切れない端数が生じるような場合は、切上
げ演算を行い、最終ブロックに不足分のダミー画素を付
加する。

【００１８】ステップＳ２０３：ブロックカウンタを１
に設定する。

【００１９】ステップＳ２０４：１ブロック分の画像デ
ータを圧縮処理する。なお、圧縮方法は複数あり、後で
詳細を説明する。

【００２０】ステップＳ２０５：ブロックカウンタに１
を加える。

【００２１】ステップＳ２０６：画像データ分の圧縮処
理が終了したかを判定する。終了したならばステップＳ
２０７に進み、終了していなければステップＳ２０４に
戻る。

【００２２】ステップＳ２０７：ステップＳ２０４の圧
縮処理で行われるビット整列処理による余りビットの埋
めと、ファイル終了フラグなどが含まれるファイルフッ
タを付加する。

【００２３】図３に１ブロック分のデータを圧縮する一
実施例の処理フローチャート（１）を示す。以下、この
フローにしたがって動作を説明する。

【００２４】ステップＳ３０１：１ブロックの先頭デー
タを基準値に設定する。

【００２５】ステップＳ３０２：１ブロック分の先頭デ
ータ以降のデータとステップＳ３０１で設定した基準値
との差分をそれぞれ算出する。

【００２６】ステップＳ３０３：ステップＳ３０２で算
出した差分値の中で絶対値の最大なものを最大差分値と
設定する。

【００２７】ステップＳ３０４：画像データの差分値を
表す必要ビット数を最大差分値に符号ビットを付けた値
を表すビット数とし、差分データを表す必要ビット数を
定義した符号化テーブルより必要ビット数に対応する符
号を算出する。

【００２８】ステップＳ３０５：符号、基準値および必
要ビット数で表した各画像データの差分データをビット
整列化する。そして、処理を終了する。

【００２９】ここで、用語「ビット整列化」は、圧縮処
理に際して生成されるいくつかの異なるビット幅を持つ
符号、基準値、差分値の情報をデータ転送経路のビット
幅単位に隙間なくつめてデータを構成し直す処理であ
る。

【００３０】図４に１ブロック分のデータを圧縮する一
実施例の処理フローチャート（２）を示す。以下、この
フローにしたがって動作を説明する。

【００３１】ステップＳ４０１：１ブロックの先頭デー
タを基準値に設定する。

【００３２】ステップＳ４０２：１ブロック分の先頭デ
ータ以降のデータとステップＳ４０１で設定した基準値
との差分をそれぞれ算出する。なお、差分した結果、値
がマイナスならば２５６を加える。

【００３３】ステップＳ４０３：ステップＳ４０２で算
出した差分値の中の最大なものを最大差分値と設定す
る。

【００３４】ステップＳ４０４：画像データの差分値を
表す必要ビット数を最大差分値を表すビット数とし、差
分データを表す必要ビット数を定義した符号化テーブル
より必要ビット数に対応する符号を算出する。

【００３５】ステップＳ４０５：符号、基準値および必
要ビット数で表した各画像データの差分データをビット
整列化する。そして、処理を終了する。

【００３６】図５に１ブロック分のデータを圧縮する一
実施例の処理フローチャート（３）を示す。以下、この
フローにしたがって動作を説明する。

【００３７】ステップＳ５０１：１ブロックのデータ内
の最大値を算出する。

【００３８】ステップＳ５０２：１ブロックのデータ内
の最小値を算出する。

【００３９】ステップＳ５０３：ステップＳ５０２で算
出した最小値を基準値に設定する。

【００４０】ステップＳ５０４：１ブロック分のデータ
とステップＳ５０３で設定した基準値との差分をそれぞ
れ算出する。

【００４１】ステップＳ５０５：最大値と最小値によ
り、１ブロック分のデータ内の最大差分値を設定する。

【００４２】ステップＳ５０６：画像データの差分値を
表す必要ビット数を最大差分値を表すビット数とし、差
分データを表す必要ビット数を定義した符号化テーブル
より必要ビット数に対応する符号を算出する。

【００４３】ステップＳ５０７：符号、基準値および必
要ビット数で表した各画像データの差分データをビット
整列化する。そして、処理を終了する。

【００４４】図６に１ブロック分のデータを圧縮する一
実施例の処理フローチャート（４）を示す。以下、この
フローにしたがって動作を説明する。

【００４５】ステップＳ６０１：１ブロックのデータ内
の最大値を算出する。

【００４６】ステップＳ６０２：１ブロックのデータ内
の最小値を算出する。

【００４７】ステップＳ６０３：ステップＳ６０１、ス
テップＳ６０２とで算出した最大値と最小値の中心の
値、つまり（最大値＋最小値）／２を基準値に設定す
る。

【００４８】ステップＳ６０４：１ブロック分のデータ
とステップＳ６０３で設定した基準値との差分をそれぞ
れ算出する。

【００４９】ステップＳ６０５：最大値と最小値によ
り、１ブロック分のデータ内の最大差分値を設定する。

【００５０】ステップＳ６０６：画像データの差分値を
表す必要ビット数を最大差分値を表すビット数とし、差
分データを表す必要ビット数を定義した符号化テーブル
より必要ビット数に対応する符号を算出する。

【００５１】ステップＳ６０７：符号、基準値および必
要ビット数で表した各画像データの差分データをビット
整列化する。そして、処理を終了する。

【００５２】図７に、上記記載のデータ圧縮処理におけ
る基準値を更に省略する一実施例の処理フローチャート
を示す。なお、この処理はステップＳ３０５、ステップ
Ｓ４０５、ステップＳ５０７、ステップＳ６０７の直前
に挿入され、そして、ステップＳ３０５、ステップＳ４
０５、ステップＳ５０７、ステップＳ６０７の処理に
て、図７の処理で設定している引継ぎフラグがＯＮのと
き、基準値を省いてビット整列化を行うものとしてい
る。

【００５３】以下、このフローにしたがって動作を説明
する。

【００５４】ステップＳ７０１：基準値と必要ビット数
が、前回のブロックで算出した基準値と必要ビット数と
同じか判定する。同じならばステップＳ７０２に進み、
同じでなければステップＳ７０３に進む。

【００５５】ステップＳ７０２：引継ぎフラグをＯＮに
設定する。そして、ステップＳ７０４に進む。

【００５６】ステップＳ７０３：引継ぎフラグをＯＦＦ
に設定する。

【００５７】ステップＳ７０４：今回の基準値と必要ビ
ット数を保存する。そして、処理を終了する。

【００５８】図８に、画像データの１ブロックがデータ
圧縮される場合の一実施例図を示す。

【００５９】図８（ａ）は１ブロックのデータを示し、
先頭から‘７７７８７９７Ａ７９７８７７７６’（１６
進数）の８バイトとしている。図８（ｂ）は１ブロック
の先頭データ‘７７’（１６進数）を基準値としたこと
を示し、図８（ｃ）は基準値と先頭バイト以降のデータ
の差分値を示し、この例では先頭バイト以降のデータか
ら＋１、＋２、＋３、＋２、＋１、０、−１となる。

【００６０】図８（ｄ）はビット整列処理部に記憶され
る差分データを表す必要ビット数を定義した符号化テー
ブルを示し、この例では、図８（ｃ）で示されるように
画像データと基準値との差分データの最大値は＋３であ
り、差分データを表す必要ビット数は符号ビットを含む
と３ビットとなり、この値に対応する符号は‘０１０’
（２進数）となる。

【００６１】図８（ｅ）はビット整列化するデータを示
し、先頭が符号８１で‘０１０’（２進数）、続いて基
準値８２で‘０１１１０１１１’（２進数）、その後、
７つの差分データ８３〜８９で‘００１’‘０１０’
‘０１１’‘０１０’‘００１’‘０００’‘１１１’
（２進数）となる。したがって、データは３２ビットで
表される。

【００６２】このように、図８（ａ）で示される８バイ
トのデータが、図８（ｅ）で示される４バイトのデータ
に圧縮されることになる。

【００６３】図８（ｆ）は必要ビット数と基準値が前回
のブロックで算出した必要ビット数と基準値と同じ場
合、基準値を省略した図である。

【００６４】次に、上記記載のデータ圧縮方法を使用し
たデータ圧縮装置の一実施例の構成ブロック図を、図９
から図１３に示す。

【００６５】図９に、データ圧縮装置の一実施例の構成
ブロック図（１）を示す。図中、９０１は画素クロック
を入力し、ブロック境界や先頭データ信号の発生タイミ
ングを生成する画素カウンタ、９０２は画素カウンタが
０のとき画像データの基準値となる画像データをラッチ
する先頭データラッチ、９０３は画素クロックに同期し
て順次入力される画像データａと先頭データラッチ９０
２で保持している基準値データｂの差分を演算する差分
演算部、９０４は差分演算部９０３の結果を記憶するｎ
段シフトレジスタ、９０５は差分演算部３の演算結果を
絶対値化する絶対値演算部、９０６は常に絶対値演算部
９０５の出力結果を監視し、内部に記憶している最大値
と比較し、絶対値演算部９０５の出力結果が大きけれ
ば、内部の記憶している最大値を更新する最大値データ
保持部、９０７は最大値データ保持部９０６の出力であ
る最大値データを表わすのに必要なデータビット数を算
出する必要ビット数生成部、９０８は上記の先頭データ
ラッチ９０２、ｎ段シフトレジスタ９０４、必要ビット
数生成部９０７の出力を入力し、内部に記憶する１ブロ
ック分の差分データを表す符号と必要ビット数の対応テ
ーブルから符号を算出し、符号、基準値、各画像データ
の差分データをビット整列化し、順に排出するビット整
列処理部である。

【００６６】このデータ圧縮装置の動作概要を説明す
る。なお、ここでは１ブロックの画像データの数を８と
する。画像カウンタ９０１は例えば０から７の値を持
ち、クロックが入力される毎にカウントが増加する。そ
して、画素カウンタ９０１が０のとき、画像データが先
頭データラッチ９０２にラッチされ、その出力は差分演
算部９０３とビット整列処理部９０８に入力される。

【００６７】また、画像データは差分演算部９０３の入
力となっているが、差分演算部９０３は先頭データラッ
チ９０２に画像データがラッチされた後、入力される画
像データを有効とし、画像データと先頭データラッチ９
０２の出力データとの差分演算を行う。そして、その出
力は画素クロックによりシフト動作するｎ段シフトレジ
スタ９０４の入力となり、ｎ段シフトレジスタは差分演
算部９０３の出力を順次記憶し、その出力はビット整列
処理部９０８に入力される。

【００６８】また、差分演算部９０３の出力は、絶対値
演算部９０５で絶対値化される。そして、この出力は最
大値データ保持部９０６に入力され内部に記憶される最
大値データより大きな値が入力された場合、最大値とし
て更新記録される。

【００６９】さらに最大値は必要ビット数生成部９０７
に入力され、最大値データを表すために必要なビット数
を演算生成する。ここで必要ビット数の演算は最大値の
２の対数を取り、少数点以下を切上げした結果に、マイ
ナス符号の１ビットを加算して求められる。このように
して生成された必要ビット数は画素カウンタ９０１によ
り出力されるブロック境界信号をトリガにしてビット整
列処理部９０８に取り込まれる。

【００７０】ビット整列処理部９０８は、差分データを
表すビット数を示す符号と必要ビット数の対応テーブル
を内部に記憶しており、入力される必要ビット数生成部
９０７の出力から符号を算出し、その符号と、先頭デー
タラッチ９０２とｎ段シフトレジスタ９０４の出力から
データをもとに、符号、先頭データラッチ９０２の出力
である画像データの基準値、ｎ段シフトレジスタ９０４
の出力である画像データの差分データをビット整列処理
し、圧縮データとして順次出力している。

【００７１】図１０に、データ圧縮装置の一実施例の構
成ブロック図（２）を示す。図中、１００１は画素クロ
ックを入力し、ブロック境界や先頭データ信号の発生タ
イミングを生成する画素カウンタ、１００２は画素カウ
ンタ１００１が０のとき画像データの基準値となる画像
データをラッチする先頭データラッチ、１００３は画素
クロックに同期して順次入力される画像データａと先頭
データラッチ１００２で保持している基準値データｂの
差分を演算する差分演算部、１００５は差分演算部１０
０３の結果がマイナスの場合、差分結果の値に所定の値
を加算する加算部、１００４は加算部１００５の結果を
記憶するｎ段シフトレジスタ、１００６は常に差分演算
部１００３の出力結果を監視し、内部に記憶している最
大値と比較し、差分演算部１００３の出力結果が大きけ
れば、内部の記憶している最大値を更新する最大値デー
タ保持部、１００７は最大値データ保持部１００６の出
力である最大値データを表わすのに必要なデータビット
数を算出する必要ビット数生成部、１００８は上記の先
頭データラッチ１００２、ｎ段シフトレジスタ１００
４、必要ビット数生成部１００７の出力を入力し、１ブ
ロック分の差分データを表す符号と必要ビット数の対応
テーブルから符号を算出し、符号、基準値、各画像デー
タの差分データをビット整列化し、順に排出するビット
整列処理部である。

【００７２】このデータ圧縮装置の動作概要を説明す
る。なお、ここでは１ブロックの画像データの数を８と
する。画像カウンタ１００１は例えば０から７の値を持
ち、クロックが入力される毎にカウントが増加する。そ
して、画素カウンタ１００１が０のとき、画像データが
先頭データラッチ１００２にラッチされ、その出力は差
分演算部１００３とビット整列処理部１００８に入力さ
れる。

【００７３】画像データは差分演算部１００３の入力と
なっているが、差分演算部１００３は先頭データラッチ
１００２に画像データがラッチされた後、入力される画
像データを有効とし、画像データと先頭データラッチ１
００２の出力データとの差分演算を行う。そして、その
出力は加算部１００５を介し、画素クロックによりシフ
ト動作するｎ段シフトレジスタ１００４の入力となり、
ｎ段シフトレジスタは加算部１００５の出力を順次記憶
し、その出力はビット整列処理部８に入力される。

【００７４】また、差分演算部１００３の出力は、最大
値データ保持部１００６に入力され、内部に記憶される
最大値データより大きな値が入力された場合、最大値と
して更新記録される。

【００７５】さらに最大値は必要ビット数生成部１００
７に入力され、最大値データを表すために必要なビット
数を演算生成する。ここで必要ビット数の演算は最大値
の２の対数を取り、少数点以下を切上げした結果に、マ
イナス符号の１ビットを加算して求められる。このよう
にして生成された必要ビット数は画素カウンタ１００１
により出力されるブロック境界信号をトリガにしてビッ
ト整列処理部１００８に取り込まれる。

【００７６】ビット整列処理部１００８は、差分データ
を表すビット数を示す符号と必要ビット数の対応テーブ
ルを内部に記憶しており、入力される必要ビット数生成
部１００７の出力から符号を算出し、その符号と、先頭
データラッチ１００２とｎ段シフトレジスタ１００４の
出力からのデータをもとに、符号、先頭データラッチ１
００２の出力である画像データの基準値、ｎ段シフトレ
ジスタ１００４の出力である画像データの差分データを
ビット整列処理し、圧縮データとして順次出力してい
る。

【００７７】図１１に、データ圧縮装置の一実施例の構
成ブロック図（３）を示す。図中、１１０１は画素クロ
ックを入力し、ブロック境界やラッチやクリア信号など
の発生タイミングを生成する画素カウンタ、１１０４は
画像データを順次記憶するｎ段シフトレジスタ、１１１
１は常に画像データを監視し、内部に記憶している最大
値と比較し、入力される画像データの値が大きければ、
内部の記憶している最大値を更新する最大値データ保持
部、１１１２は常に画像データを監視し、内部に記憶し
ている最小値と比較し、入力される画像データの値が小
さければ、内部の記憶している最小値を更新する最小値
データ保持部、１１１３は最大値データ保持部１１１１
の出力をラッチするラッチａ、１１１４は最小値データ
保持部１１１２の出力をラッチするラッチｂ、１１０３
はｎ段シフトレジスタ１１０４の出力とラッチｂ１１１
４の最小値データを差分演算する差分演算部ａ、１１０
５はラッチａ１１１３の出力である最大値データとラッ
チｂ１１１４の出力である最小値データを差分演算する
差分演算部ｂ、１１０７は差分演算部１１０５の出力で
ある最大差分値を表わすのに必要なデータビット数を算
出する必要ビット数生成部、１１０８は上記のラッチｂ
１１１４、差分値演算部ａ１１０３、必要ビット数生成
部１１０７の出力を入力し、内部に記憶する１ブロック
分の差分データを表す符号と必要ビット数の対応テーブ
ルから符号を算出し、符号、基準値、各画像データの差
分データをビット整列化し、順に排出するビット整列処
理部である。

【００７８】このデータ圧縮装置の動作概要を説明す
る。なお、ここでは１ブロックの画像データの数を８と
する。

【００７９】画像データは順次、ｎ段シフトレジスタ１
１０４に入力され、ｎ段シフトレジスタ１１０４のｎデ
ータ分の出力は差分演算部ａ１１０３の入力となる。ま
た、画像データは最大値データ保持部１１１１と最小値
データ保持部１１１２に入力され、それぞれ内部に記憶
される最大値／最小値より大きな値／小さな値の画像デ
ータが入力された場合、内部に記憶されている最大値／
最小値が更新される。

【００８０】そして、最大値データ保持部１１１１、最
小値データ保持部１１１２の出力は画素カウンタ１１０
１から出力されるラッチ信号により最大値データ保持部
１１１１の出力がラッチａ１１１３に、最小値データ保
持部１１１２の出力がラッチｂ１１１４に入力される。

【００８１】ラッチａ１１１３、ラッチｂ１１１４の出
力は差分演算部ｂ１１０５に入力され、１ブロック内の
画像データの最大差分値が算出される。そして、その出
力が必要ビット数生成部１１０７に入力され、最大値を
表わすために必要なビット数を演算生成する。

【００８２】ここで必要ビット数の演算は最大値の２の
対数を取り、少数点以下を切上げした結果に、マイナス
符号の１ビットを加算して求められる。このようにして
生成された必要ビット数は画素カウンタ１１０１により
出力されるブロック境界信号をトリガにしてビット整列
処理部１１０８に入力される。

【００８３】また、ラッチｂ１１１４の出力は差分演算
部ａ１１０３に入力され、画像データの１ブロック分の
各データと最小値との差分演算が行われ、その出力はビ
ット整列処理部１１０８に入力される。また、最小値を
ラッチするラッチｂ１１１４の出力はビット整列処理部
１１０８にも入力される。

【００８４】ビット整列処理部１１０８は、差分データ
を表すビット数を示す符号と必要ビット数の対応テーブ
ルを内部に記憶しており、入力される必要ビット数生成
部１１０７の出力から符号を算出し、その符号と、ラッ
チｂ１１１４から入力される１ブロックの画像データの
基準値と、差分演算部ａ１１０３から入力される画像デ
ータの差分データをビット整列化し、圧縮データとして
順次出力する。

【００８５】図１２に、データ圧縮装置の一実施例の構
成ブロック図（４）を示す。図中、１２０１は画素クロ
ックを入力し、ブロック境界やラッチやクリア信号など
の発生タイミングを生成する画素カウンタ、１２０４は
画像データを順次記憶するｎ段シフトレジスタ、１２１
１は常に画像データを監視し、内部に記憶している最大
値と比較し、入力される画像データの値が大きければ、
内部の記憶している最大値を更新する最大値データ保持
部、１２１２は常に画像データを監視し、内部に記憶し
ている最小値と比較し、入力される画像データの値が小
さければ、内部の記憶している最小値を更新する最小値
データ保持部、１２１３は最大値データ保持部１２１１
の出力をラッチするラッチａ、１２１４は最小値データ
保持部１２１２の出力をラッチするラッチｂ、１２１５
は最大値と最小値の和を２で割り最大値と最小値の中心
値を算出する中心値演算部、１２０３はｎ段シフトレジ
スタ１２０４の出力と中心値演算部１２１５の出力との
差分演算する差分演算部ａ、１２０５はラッチａ１２１
３の出力である最大値とラッチｂ１２１４の出力である
最小値を差分演算し、最大差分値を算出する差分演算部
ｂ、１２０７は差分演算部ｂ１２０５の出力である最大
差分値を表わすのに必要なデータビット数を算出する必
要ビット数生成部、１２０８は上記の中心値演算部１２
１５、差分値演算部ａ１２０３、必要ビット数生成部１
２０７の出力を入力し、内部に記憶する１ブロック分の
差分データを表す符号と必要ビット数の対応テーブルか
ら符号を算出し、符号、基準値、各画像データの差分デ
ータをビット整列化し、順に排出するビット整列処理部
である。

【００８６】このデータ圧縮装置の動作概要を説明す
る。なお、ここでは１ブロックの画像データの数を８と
する。

【００８７】画像データは順次、ｎ段シフトレジスタ１
２０４に入力され、ｎ段シフトレジスタ１２０４のｎデ
ータ分の出力は差分演算部ａ１２０３の入力となる。ま
た、画像データは最大値データ保持部１２１１と最小値
データ保持部１２１２に入力され、それぞれ内部に記憶
される最大値／最小値より大きな値／小さな値の画像デ
ータが入力された場合、内部に記憶されている最大値／
最小値が更新される。

【００８８】そして、最大値データ保持部１２１１、最
小値データ保持部１２１２の出力は画素カウンタ１２０
１から出力されるラッチ信号により最大値データ保持部
１２１１の出力がラッチａ１２１３に、最小値データ保
持部１２１２の出力がラッチｂ１２１４に入力される。

【００８９】ラッチａ１２１３、ラッチｂ１２１４の出
力は差分演算部ｂ１２０５に入力され、１ブロック内の
画像データの最大差分値が算出される。そして、その出
力が必要ビット数生成部１２０７に入力され、最大値を
表わすために必要なビット数を演算生成する。

【００９０】ここで必要ビット数の演算は最大値の２の
対数を取り、少数点以下を切上げした結果に、マイナス
符号の１ビットを加算して求められる。このようにして
生成された必要ビット数は画素カウンタ１２０１により
出力されるブロック境界信号をトリガにしてビット整列
処理部１２０８に入力される。

【００９１】また、ラッチａ１２１３、ラッチｂ１２１
４の出力は中心値演算部１２１５に入力され、１ブロッ
ク内の画像データの中心値が算出される。そして、その
出力が差分演算部ａ１２０３に入力され、画像データの
１ブロック分の各データと中心値との差分演算が行わ
れ、その出力はビット整列処理部１２０８に入力され
る。また、中心値演算部１２１５の出力はビット整列処
理部１２０８にも入力される。

【００９２】ビット整列処理部１２０８は、差分データ
を表すビット数を示す符号と必要ビット数の対応テーブ
ルを内部に記憶しており、入力される必要ビット数生成
部１２０７の出力から符号を算出し、その符号と、中心
値演算部１２１５から入力される１ブロックの画像デー
タの中心値と、差分演算部ａ１２０３から入力される画
像データの差分データをビット整列化し、圧縮データと
して順次出力する。

【００９３】図１３に、基準値を更に省略する一実施例
の構成ブロック図を示す。図中、１３１０は、図９〜図
１２のデータ圧縮装置の構成ブロックのいずれでもよ
く、１３１１は１つ前の画像データブロックの基準値を
記憶する基準値記憶部、１３１２は１つ前の画像データ
ブロックの最大差分データを表すための必要ビット数を
記憶する必要ビット数記憶部、１３１３は圧縮処理中の
画像データブロックの基準値と最大差分データを表すた
めの必要ビット数と、基準値記憶部１３１１、必要ビッ
ト数記憶部から入力される基準値と必要ビット数を比較
し、同じならば引継ぎフラグ信号を図９〜図１２のビッ
ト整列処理部に出力する基準値と必要ビット数比較部で
ある。

【００９４】このデータ圧縮装置の動作概要を説明す
る。基準値記憶部１３１１には基準値が、必要ビット数
記憶部１３１２には必要ビット数が入力され、画素カウ
ンタの出力であるブロック境界信号をトリガにして、１
つ前の画像データブロックの基準値と必要ビット数が記
憶され、それらの出力は基準値と必要ビット数比較部１
３１３に入力される。

【００９５】そして、また基準値と必要ビット数比較部
１３１３には、現在圧縮処理中の基準値と必要ビット数
が入力され、１つ前の画像データブロックと処理中の画
像データブロックの基準値および必要ビット数が比較さ
れる。そして、それらが同じ値の場合には引継ぎフラグ
信号がビット整列処理部に入力される。

【００９６】ビット整列処理部は引継ぎフラグ信号を監
視し、引継ぎフラグ信号が有効の場合に符号を図８
（ｄ）‘０００’引継ぎにし、基準値を省略して、符号
と差分データをビット整列化し、圧縮データとして出力
する。

【００９７】

【発明の効果】この発明は、上記に説明したような形態
で実施され、以下の効果がある。

【００９８】多値画像データを所定のブロック毎に分割
し、ブロックの先頭バイト、最小値または最大値と最小
値の和を２で割った値を基準値とし、ブロック内の各デ
ータと基準値との差分値を算出し、差分値を表すのに必
要なビット数を符号化し、ブロックのデータを、差分値
を表すのに必要なビット数を示す符号と、基準値と、差
分値を表すのに必要なビット数で表したブロック内の各
データとで構成されるデータに圧縮する。これにより、
ホスト側でのデータの伸長処理を単純、かつ高速に行う
ことが可能となる。

【００９９】また、圧縮／伸長処理に必要となる作業メ
モリが他の圧縮／伸長方法より、格段に少なくてすむた
め、低価格な圧縮／伸長装置を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の構成例図である。

【図２】データ圧縮処理の一実施例の処理フローチャ
ートである。

【図３】１ブロック分のデータを圧縮する一実施例の
処理フローチャート（１）である。

【図４】１ブロック分のデータを圧縮する一実施例の
処理フローチャート（２）である。

【図５】１ブロック分のデータを圧縮する一実施例の
処理フローチャート（３）である。

【図６】１ブロック分のデータを圧縮する一実施例の
処理フローチャート（４）である。

【図７】基準値を更に省略する一実施例の処理フロー
チャートである。

【図８】画像データの１ブロックがデータ圧縮される
場合の一実施例図である。

【図９】データ圧縮装置の一実施例の構成ブロック図
（１）である。

【図１０】データ圧縮装置の一実施例の構成ブロック
図（２）である。

【図１１】データ圧縮装置の一実施例の構成ブロック
図（３）である。

【図１２】データ圧縮装置の一実施例の構成ブロック
図（４）である。

【図１３】基準値を省略する一実施例の構成ブロック
図である。

【符号の説明】

１３ブロックデータ記憶手段１４基準値記憶手段１５差分データ記憶手段１６差分データ必要ビット数記憶手段１７ビット整列手段１８前ブロック必要ビット数／基準値記憶手段

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】多値画像データにおけるデータ圧縮方法
であり、多値画像データを所定のブロック毎に分割し、データの
先頭バイトを基準値として一時記憶領域に記憶し、次のバイトからブロックの終了バイトまで、基準値との
差分演算を行い、それぞれを差分データとして一時記憶
領域に記憶し、また、それぞれの差分演算を行った値を絶対値に変換
し、その中の最大値に符号ビットを付けた値を表すビッ
ト数を、差分値を表す必要ビット数とし、それを符号化
した値を一時記憶領域に記憶し、差分値を表す必要ビット数を示す符号と、基準値と、差
分値を表す必要なビット数で表した各差分データとを生
成するデータ圧縮方法。
【請求項２】ｎビットの多値画像データにおけるデー
タ圧縮方法であり、多値画像データを所定のブロック毎に分割し、データの
先頭バイトを基準値として一時記憶領域に記憶し、次のバイトからブロックの終了バイトまで、基準値との
差分演算を行い、差分値がマイナスの場合のみ差分値に
２のｎ乗を加算し、それぞれを差分データとして一時記
憶領域に記憶し、また、それぞれの差分演算を行った値を絶対値に変換
し、その中の最大値を表すビット数を、差分値を表す必
要ビット数とし、それを符号化した値を一時記憶領域に
記憶し、差分値を表す必要ビット数を示す符号と、基準値と、差
分値を表す必要なビット数で表した各差分データとを生
成するデータ圧縮方法。
【請求項３】多値画像データにおけるデータ圧縮方法
であり、多値画像データを所定のブロック毎に分割し、ブロック
データ内の最小値を基準値として一時記憶領域に記憶
し、ブロックデータ内の先頭バイトから終了バイトまで、基
準値との差分演算を行い、それぞれを差分データとして
一時記憶領域に記憶し、また、それぞれの差分演算を行い、その中の最大値を表
すビット数を、差分値を表す必要ビット数とし、それを
符号化した値を一時記憶領域に記憶し、差分値を表す必要ビット数を示す符号と、基準値と、差
分値を表す必要なビット数で表した各差分データとを生
成するデータ圧縮方法。
【請求項４】多値画像データにおけるデータ圧縮方法
であり、多値画像データを所定のブロック毎に分割し、ブロック
データ内の最大値と最小値の和を２で割った値を基準値
として一時記憶領域に記憶し、ブロックデータ内の先頭バイトから終了バイトまで、基
準値との差分演算を行い、それぞれを差分データとして
一時記憶領域に記憶し、また、それぞれの差分演算を行った値を絶対値に変換
し、その中の最大値を表すビット数を、差分値を表す必
要ビット数とし、それを符号化した値を一時記憶領域に
記憶し、差分値を表す必要ビット数を示す符号と、基準値と、差
分値を表す必要なビット数で表した各差分データとを生
成するデータ圧縮方法。
【請求項５】請求項１、２、３または４において、１つ前のブロックのデータ圧縮で記憶した差分値を表す
必要ビット数と基準値を一時記憶領域に記憶し、処理中のブロックの差分値を表す必要ビット数と基準値
とが１つ前のブロックの値と同じとき、基準値を引き継
ぐ意味を持つ所定の符号と、差分値を表す必要なビット
数で表した各差分データのみを生成するデータ圧縮方
法。
【請求項６】多値画像データにおけるデータ圧縮装置
であり、データの先頭バイトを基準値として記憶する基準値記憶
手段（１４）と、次のバイトから所定ブロックのバイト数まで、基準値と
の差分演算を行い、それぞれを差分データとして記憶す
る差分データ記憶手段（１５）と、また、それぞれの差分演算を行った値を絶対値に変換
し、その中の最大値に符号ビットを付けた値を表すビッ
ト数を、差分値を表す必要ビット数とし、それを符号化
した値を記憶する差分データ必要ビット数記憶手段（１
６）と、差分値を表す必要ビット数を示す符号と、基準値と、差
分値を表す必要なビット数で表した各差分データとを生
成するビット整列手段（１７）と、を備えることを特徴
とするデータ圧縮装置。
【請求項７】ｎビットの多値画像データにおけるデー
タ圧縮装置であり、データの先頭バイトを基準値として記憶する基準値記憶
手段（１４）と、次のバイトから所定ブロックのバイト数まで、基準値と
の差分演算を行い、差分値がマイナスの場合のみ差分値
に２のｎ乗を加算し、それぞれを差分データとして記憶
する差分データ記憶手段（１５）と、また、それぞれの差分演算を行った値を絶対値に変換
し、その中の最大値を表すビット数を、差分値を表す必
要ビット数とし、それを符号化した値を記憶する差分デ
ータ必要ビット数記憶手段（１６）と、差分値を表す必要ビット数を示す符号と、基準値と、差
分値を表す必要なビット数で表した各差分データとを生
成するビット整列手段（１７）と、を備えることを特徴
とするデータ圧縮装置。
【請求項８】多値画像データにおけるデータ圧縮装置
であり、所定ブロック内のデータをブロックデータとして記憶す
るブロックデータ記憶手段（１３）と、ブロックデータ内の最小値を基準値として記憶する基準
値記憶手段（１４）と、ブロックデータ内の先頭バイトから終了バイトまで、基
準値との差分演算を行い、それぞれを差分データとして
記憶する差分データ記憶手段（１５）と、また、それぞれの差分演算を行い、その中の最大値を表
すビット数を、差分値を表す必要ビット数とし、それを
符号化した値を記憶する差分データ必要ビット数記憶手
段（１６）と、差分値を表す必要ビット数を示す符号と、基準値と、差
分値を表す必要なビット数で表した各差分データとを生
成するビット整列手段（１７）と、を備えることを特徴
とするデータ圧縮装置。
【請求項９】多値画像データにおけるデータ圧縮装置
であり、所定ブロック内のデータをブロックデータとして記憶す
るブロックデータ記憶手段（１３）と、ブロックデータ内の最大値と最小値の和を２で割った値
を基準値として記憶する基準値記憶手段（１４）と、ブロックデータ内の先頭バイトから終了バイトまで、基
準値との差分演算を行い、それぞれを差分データとして
記憶する差分データ記憶手段（１５）と、また、それぞれの差分演算を行った値を絶対値に変換
し、その中の最大値を表すビット数を、差分値を表す必
要ビット数とし、それを符号化した値を記憶する差分デ
ータ必要ビット数記憶手段（１６）と、差分値を表す必要ビット数を示す符号と、基準値と、差
分値を表す必要なビット数で表した各差分データとを生
成するビット整列手段（１７）と、を備えることを特徴
とするデータ圧縮装置。
【請求項１０】請求項６、７、８または９において、１つ前のブロックのデータ圧縮で記憶した差分値を表す
必要ビット数と基準値を記憶する前ブロック必要ビット
数／基準値記憶手段（１８）と、処理中のブロックの差分値を表す必要ビット数と基準値
とが１つ前のブロックの値と同じとき、基準値を引き継
ぐ意味を持つ所定の符号と、差分値を表す必要なビット
数で表した各差分データのみを生成するビット整列手段
（１７）と、を備えることを特徴とするデータ圧縮装
置。
【請求項１１】多値画像データにおけるデータ圧縮を
実行させるためのプログラムを記録したコンピュータ読
取り可能な記録媒体であり、コンピュータに、多値画像データを所定のブロック毎に分割し、データの
先頭バイトを基準値として一時記憶領域に記憶し、次のバイトからブロックの終了バイトまで、基準値との
差分演算を行い、それぞれを差分データとして一時記憶
領域に記憶し、また、それぞれの差分演算を行った値を絶対値に変換
し、その中の最大値に符号ビットを付けた値を表すビッ
ト数を、差分値を表す必要ビット数とし、それを符号化
した値を一時記憶領域に記憶し、差分値を表す必要ビット数を示す符号と、基準値と、差
分値を表す必要なビット数で表した各差分データとを生
成させるためのプログラムを記録したコンピュータ読取
り可能な記録媒体。
【請求項１２】ｎビットの多値画像データにおけるデ
ータ圧縮を実行させるためのプログラムを記録したコン
ピュータ読取り可能な記録媒体であり、コンピュータに、多値画像データを所定のブロック毎に分割し、データの
先頭バイトを基準値として一時記憶領域に記憶し、次のバイトからブロックの終了バイトまで、基準値との
差分演算を行い、差分値がマイナスの場合のみ差分値に
２のｎ乗を加算し、それぞれを差分データとして一時記
憶領域に記憶し、また、それぞれの差分演算を行った値を絶対値に変換
し、その中の最大値を表すビット数を、差分値を表す必
要ビット数とし、それを符号化した値を一時記憶領域に
記憶し、差分値を表す必要ビット数を示す符号と、基準値と、差
分値を表す必要なビット数で表した各差分データとを生
成させるためのプログラムを記録したコンピュータ読取
り可能な記録媒体。
【請求項１３】多値画像データにおけるデータ圧縮を
実行させるためのプログラムを記録したコンピュータ読
取り可能な記録媒体であり、コンピュータに、多値画像データを所定のブロック毎に分割し、ブロック
データ内の最小値を基準値として一時記憶領域に記憶
し、ブロックデータ内の先頭バイトから終了バイトまで、基
準値との差分演算を行い、それぞれを差分データとして
一時記憶領域に記憶し、また、それぞれの差分演算を行い、その中の最大値を表
すビット数を、差分値を表す必要ビット数とし、それを
符号化した値を一時記憶領域に記憶し、差分値を表す必要ビット数を示す符号と、基準値と、差
分値を表す必要なビット数で表した各差分データとを生
成させるためのプログラムを記録したコンピュータ読取
り可能な記録媒体。
【請求項１４】多値画像データにおけるデータ圧縮を
実行させるためのプログラムを記録したコンピュータ読
取り可能な記録媒体であり、コンピュータに、多値画像データを所定のブロック毎に分割し、ブロック
データ内の最大値と最小値の和を２で割った値を基準値
として一時記憶領域に記憶し、ブロックデータ内の先頭バイトから終了バイトまで、基
準値との差分演算を行い、それぞれを差分データとして
一時記憶領域に記憶し、また、それぞれの差分演算を行った値を絶対値に変換
し、その中の最大値を表すビット数を、差分値を表す必
要ビット数とし、それを符号化した値を一時記憶領域に
記憶し、差分値を表す必要ビット数を示す符号と、基準値と、差
分値を表す必要なビット数で表した各差分データとを生
成させるためのプログラムを記録したコンピュータ読取
り可能な記録媒体。
【請求項１５】請求項１１、１２、１３または１４に
おいて、１つ前のブロックのデータ圧縮で記憶した差分値を表す
必要ビット数と基準値を一時記憶領域に記憶し、処理中
のブロックの差分値を表す必要ビット数と基準値とが１
つ前のブロックの値と同じとき、基準値を引き継ぐ意味
を持つ所定の符号と、差分値を表す必要なビット数で表
した各差分データのみを生成させるためのプログラムを
記録したコンピュータ読取り可能な記録媒体。