JPS5829918B2 - フアクシミリ装置の符号化方式 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、既に走査が終っているラインとこれに続く次
の走査ラインとの間に強い相関関係あることに注目して
、両ラインの黒部分の分布状態を複数のパターンに分類
し、これ等各パターンを統計的な出現確率を配慮して特
有のコードで表わすと共に、更にパターンの分類のみで
は足りない情報をランレングスを用いて補うことにより
ファクシミリの信号を形成する符号化方式に関するもの
である。

以下本発明を図面を用いて詳細に説明する。

書画を主走査方向に走査して相隣り合う副走査方向の２
ラインの黒部分に着目した場合第１図の如く分類するこ
とが出来る。

同図に於てＲは既に伝送を終ったラインでありこれを以
下参照ラインを名付け、Ｃはこれから伝送する所謂未伝
送ラインであり以下伝送ラインと名付ける。

第１図ａは参照ラインＲと伝送ラインＣの黒の１ブロツ
クが１どこかで連結している場合であり単一連結と名付
ける。

又両ラインで全熱連結していない場合が第１図すであり
非連結と名付ける。

第１図Ｃは参照ラインＲの黒の１ブロツクに対し伝送ラ
インＣの黒が複数ブロック存在する場合でありこれを分
校連結と名付け、この逆、即ち参照ラインＲの黒の複数
ブロックが伝送ラインＣの黒の１ブロツクと連結してい
る第１図ｄの場合、を結合連結と名付ける。

一般の書画はこれ等の４つの連結が補線に組み合わされ
たものになっている。

第１図ａの単一連結においても連結状態によって列えば
９種のパターンに分類され、これらパターンの各種書画
における統計分布は統計的片寄りを示す。

統計的片寄りがあれば平均情報量（エンドピー）は小さ
くなるという事実が既に情報理論より明らかである。

従ってこの統計的片寄りを利用して情報の伝送ビット数
を減少させることが可能であるから第１図ａ ＝ ｄの
各種連結状態を、統計的片寄りを考慮して更に細分し、
第２図ａ及び第２図すの如く２３種類のパターンに分類
すると共に夫々に特有のコード付けをする。

第２図ａ及び第２図すは２３種類のパターンについて各
パターン及びそのパターン塩、パターンの符号（パター
ンコード）、Ｒ，Ｃラインの１ｂｉｔの組の遷移状態（
モード遷移）が示されている。

なお第２図ａ及びｂに示されたモード遷移は第３図に示
す如く、参照ラインＲと伝送ラインＣの対応する位置の
間で、黒と白の組み合せによりてＭＯ，Ｍｌ、Ｍｌ及び
Ｍ３の４種類に分類されたモードを利用して各パターン
の遷移状態を表現したものである。

同図でｔｌｐ ｊ２ ・・・ｔ５は時間的な長さを表
現するものではなく、夫々のパターンでモードが遷移す
る時点を表わし、従って各パターンによって異なり、ま
た同じパターンに分類される場合でも黒、白の続く長さ
によってｔｌ ｐｔ２ ・・・ｔ５の出現する実際の時
間は様々である。

ＷＩＪ エバパターンＰＴ１においてはモードがｔ１時
点でＭＯ→Ｍ３に遷移し、その後ｔ２時点で直ちにＭ３
→ＭＯに復帰している。

これは伝送ラインＣの黒部分が既に走査が終了している
参照ラインＲの黒部分と重複していることを意味し、最
も出現確率が高いパターンとして最も短かいコード「Ｏ
Ｏ」で表わされる。

従ってパターンコード「００」が与えられれば、その伝
送ラインＣの黒部分は参照ラインＲの黒部分に対応する
位置に描げばパターンは再生される。

またパターンＰＴ６においてはｔ２時点でモードがＭ３
→Ｍ２に遷移し、続いてｔ３時点でＭ２→ＭＯに復帰し
ている。

このモード遷移はコート丁１０１００Ｊで表現される。

このパターンＰＴ６はモードＭ２で表わされる伝送ライ
ンの黒部分が参照ラインの黒部分に対して右側に何ビッ
トか（本実施例では３ビット長く存在する場合で、この
突出した黒部分はパターンコート丁１０１００」だけで
は表現できない。

そのため本発明ではパターンコードに続けて突出した黒
部分をランレングス（列えばｄ２＝２）として２進化１
０進で表わし、パターンコード＋ランレングスでファク
シミリ信号とする。

同図でモードＭ１及びＭｌについてｄ ＝１．ｄ２＝
１と表現されているのは、１ビツトだけ夫々のモードが
存在する状態を表わしている。

従ってパターンＰＴ１．ＰＴ２．ＰＴ３．ＰＴ４．ＰＴ
５゜ＰＴｌｏ、ＰＴＩ １．ＰＴＩ２．ＰＴＩ ３に対
しではパターンコードのみを送信すれば参照ラインを利
用することにより受信側に於て元の像に完全に再生され
るが、上記以外のパターンに対してはパターンコード以
外にモードＭ１及びＭｌのピット数を表わすｄｌ ｙ
ｄ２ などの情報を送信しないと受信側に於て元の像が
完全には再生されない。

上記２３種類のパターンの内ｔ６時点でモートＭＯに復
帰していないパターンもあるが、ｔ６時点まで達すれば
パターンの判別が可能となるため、特にモードＭＯに復
帰せずども支障はない。

上記のように分類されたパターンにおいてｄ １． ｚ
ｄ２等はランレングスと名付け、そのコードを第４図に
示す。

第４図においてＰＴＥＮＤはランレングスがＯであるこ
とを示すと同時にパターンＰＴ１８．ＰＴＩ ９．ＰＴ
２０及びＰＴ２１の終了を示し、またランレングス４以
上については、ランレングスを２進化１０進で表現して
（図中＊印のビット）判別のためのビットに続けること
によりランレングスコードとする。

従って上記パターンＰＴ６でｄ２＝１２の場合にはコー
ド１−１０１００１０１０００Ｊとして表現される。

以上の説明で明らかな如く、書画を伝送する場合第６図
の如きコードの構成となる。

第６図ａはパターンコードのみ、第６図すはパターンコ
ード十ｄ１又はパターンコード＋ｄ２、第６図Ｃはパタ
ーンコード＋ｄ１＋ｄ２ となる。

第６図ｄは第２図すに示されたパターンＰＴ１８．ＰＴ
１９゜ＰＴ２０またはＰＴ２１＋ｄ□＋ｄ２＋・・・＋
ＰＴＥＮＤとなっている。

第６図の如きコードが受信機に知らされると受信機では
送信機で伝送された書画と同一の像を再生することが可
能である。

以上の符号化方式を用いた送信機のブロック図を第７図
にそのフローチャートを第８図に示しである。

以下送信機の動作について説明する。

符号化する場合先ず必要なことは、参照ラインＲと伝送
ラインＣの黒ブロックがどのパターンに属するかを決定
することである。

又パターンの種類によってはｄｌ、 ｄ２などのランレ
ングスも測定する必要がある。

第２図ａ及びｂのモード遷移の欄に各パターンのモード
がどのように遷移するかが示してあり、ｔｌ ｐ ｊ
２ ｘ ｊ３ ｙ ｔ４ ｙ ｔ５ はモードの
遷移がどのパターンに属するかを判別する時点を示しで
ある。

第５図ではこの第２図ａ及びｂの判別時点ｔ３ ｅ
ｔ４ ｓ ｔ５ に於てモードＭＯが出現するパター
ン塩を示しており、ＰＴＩ８．ＰＴＩ９、ＰＴ２０．Ｐ
Ｔ２１は時刻ｔ、に於てモードＭＯが出現しないことを
示している。

従ってどのパターンに属するかはパターンの遷移状態を
時点ｊ３ ｓ ｊ４ ｐ ｊ５で判別すれば完全に
決定出来る。

以上の事から２３種類のパターンを分類するためには、
各モードを記憶する５個のメモリーが必要であり、且つ
各モードに対応するランレングスを記憶する５個のメモ
リーが必要である。

さて第８図に於て、スタート後前のモードと今のモード
が等しいかどうかモード判別して、前のモードと等しい
場合には、そのモードのランレスゲスに１を加え、等し
くない場合には、そのモードをランレングスメモリーに
記憶させ、モード変化後のそのモードのランレングスを
１にする必要がある。

ｔ＝ｔ１９ ｔ＝ｔ２の時点におけるモード判別は以
上のサイクル繰り返し、ｔ＝ｔ３のときは第５図のｔ３
の欄のパターンであるかどうかを判別して、ｔ３の欄
に属しておればそのパターンを符号化する。

第５図のｔ３の欄に属していなげればｔｌ ｚ ｊ２
と同様のサイクルに戻る。

ｔ−ｔ４ になって第５図のｔ４の欄のいずれかのパタ
ーンに属しておればそれを符号化し、いずれにも属して
いなげればｔｌ ｓ ｊ２ と同様のサイクルに戻る
。

１＝１．では第５図のｔ５の欄に属しておればそれを符
号化し、ｔ、欄にない場合はパターンＰＴ１８．ＰＴ１
９．ＰＴ２０．ＰＴ２１のいずれかであるからそれを符
号化する。

第７図は以上の第８図のフローを実現するためのブロッ
ク図を示したものである。

第７図の１はスキャナーであり、２９３はシフトレジス
タ等のメモリーである。

上記メモリー（シフトレジスタ３には参照ラインのビデ
オ信号がメモリーされており、メモリー（シフトレジス
タ）２には伝送ラインのビデオ信号（白又は黒）がメモ
リーされている。

メモリー（シフトレジスタ）２，３から１ｂｉｔずつの
データがよみ出されると、モード判別器４では送られて
きたビデオ信号がいずれのモードＭＯ，Ｍ１．Ｍ２．Ｍ
３に分類されるかを判別する。

先ずこのモードがモードレジスタ９にメモリーされると
同時にカウンタ８を１にする。

次にメモリー（シフトレジスタ）２，３から１ｂｉｔｆ
つがモード判別器４には入ると５なる一致検出器はモー
ドレジスタ９に記憶されているモードと今のモードとを
比較し、一致しておればカウンタ８に１を加え、一致し
ていなげればランレングスメモリー１５にカウンタ８の
内容をメモリーし、且つカウンタ８の内容を１にする。

この状態でモード判別器４は次段のモードレジスタ１０
及びランレングスメモリー１６に切換えられる。

以下同様にしてモードレジスタ１０ １１ １２ １３
１４には各モードが記憶されると同時にランレングス
メモリー１６．１７．１８．１９に各モードに対応する
ランレングスが記憶される。

コントロール回路６は上記一致検出器５の動作をコント
ロールすると同時に、モードの遷移における時刻ｔ３゜
ｔ４ ｐ ｊ５ に於て、２０なるパターン選択回路を
コントロールして、上記モードレジスタ及びランレング
スメモリーに格納されている内容に基くパターンを選択
する。

２１はパターンコード発生器であり、２２はランレング
スコード発生器である。

各コード発生器２Ｌ ２２で第２図及び第４図のコード
を発生し、結果的に第６図の如き符号構成にする。

これ等のコードはバッファメモリー２３に一時メモリー
されモーデム２４のクロックに同期して、１ｂｉｔスつ
モーデム２４にコードを転送する。

続いて以下に受信機について説明するが、復号について
は一般に符号化の逆であるからここでは上記送信側動作
と重複しない部分について説明する。

受信機に於ては伝送ラインＣの白及び黒のランレングス
を参照ラインＲのデータを参照にして再生出来ればよい
。

従って伝送ラインＣの黒、白のランレングスをＬＢ ｅ
−とすると２３種類のパターンＰＴＩ〜ＰＴ２３は第９
図ａ及びｂの如く計算出来る。

第９図ａ及びｂに於てんは伝送ラインＣの黒画素から白
画素への変化画素から参照ラインＲの白画素から黒画素
への変化画素までのランレングスであり、ｔＢは参照ラ
インＲの黒画素のランレングスである。

又ｄ１ ｘ ｄ２などのランレングスデーターは送信さ
れてくるから、このｄｌ ｓ ｄ２及び上記４．ｔＷを
用いて伝送ラインＣの白、黒のランレングス−ｐ ＬＢ
が第９図ａ及びｂの如くに計算出来る。

即ち伝送されてくるデータは第６図の如きものであるか
ら受信機では参照ラインー１ｗ ｓ ｔＢを計測して、
第９図ａ及びｂの如き演算をすれば、伝送ラインのラン
レングスＬＢ ｐ −がわかる。

以下第１０図及び第１１図を用いて受信機の動作を説明
する。

第１０図は受信機のフロ→オートであり、そのブロック
ダイアグラムが第１１図である。

第１０図に於て、まず送られてきたパターンがどんなパ
ターンであるか判別する。

次にランレングスｈを上記説明の如く計測り５、−を〜
及び送られできたデータｄ１ ｓ ｄ２を用いて代数演
算する。

恥は伝送ラインの白のランレングスであるから、白のラ
ンレングスだけシフトレジスタ等のメモリにビデオ信号
に変換して記憶させる。

次に参照ラインの黒画素の長さｌ−３を計測し、データ
ｄｌ ＊ ｄ２ などを用いて代数演算すると黒のラン
レングスＬＢが計算出来る。

この黒のランレングスを黒のランレングスだけシフトレ
ジスタ等のメモリにビデオ信号に変換して記憶させる。

次に第１１図を用いて更に説明を加える。

第１１図に於て３１はモーデム、３２はバッファメモリ
であり、モーデム３１で受信されたデーターはバッファ
メモリ３２に一時メモリーされる。

３３は復号器であり、伝送されてきたコードを復号スる
。

３４はパターン判別器３５はランレンゲ。ス復号器であ
る。

上記パターン’ｔ４ＪｆｆｌＪＷ３４は伝送されてきた
コードがどのパターンであるか識別し、パターンコード
のみである場合は適当な代数演算演算器３６で行う。

又パターンコード以外にデータｄ１ ｓ ｄ２などがあ
る場合はランレングス復号器３５で復号して、パターン
判別器３４のパターン情報とランレングス復号器３５０
ランレングス情報を用いて演算器３６で代数演算して白
、黒のランレングス−ｓ ＬＢを計算される。

上記演算器３６は加算器と減算器を必要とするが、適当
な、・補数をとることにより、加算器のみで実施できる
。

以上によって白、黒のランレングス−ｚ ＬＢが計算出
来たから、コンパ−レータ−３７とカウンタ３８を用い
て計算されたランレングスをシフトレジスタ３９にビデ
オ信号としてメモリーさせる。

即ち、例えば演算器３６によって計算されたランレング
スが一＝５０． ＬＢ＝８５の場合、最初シフトレジス
タ３９に白のビデオ信号（列えば（ｔ Ｏｊｊ ）を書
込むようカウンタ３８はシフトレジスタ３９にＩｔ Ｏ
ｊｊ信号を順次入力すると共に、そのシフト動作を計数
し、そのカウンタ３８の計数内容と演算器３６によって
計算されたランレングス−＝５０の内容との一致がコン
パレータ３７によって判定される。

シフトレジスタ３９に白のビデオ信号が５０個順次書込
まれた段階でコンパレーター３７の一致検出信号が導出
され、カウンタ３８の計数内容がリセットされると共に
カウンタ３８からシフトレジスタ３９に導入される信号
が黒のビデオ信号（列えば’ １” ）に切換えられ、
続いてカウンタ３８はシフトレジスタ３９に黒のビデオ
信号を順次書込みながら、その動作を計数し、計数内容
がランレングスＬＢ＝８５になったことをコンパレータ
ー３７によって判定するまでシフトレジスタ３９に黒の
ビデオ信号が順次書込まれる。

従ってシフトレジスタ３９には伝送ラインのビデオ信号
がメモリーされると同時に４４なるプリンターで記録紙
上に再現される。

なおシフトレジスタ４０は上記説明で明らかな如く、参
照ラインのビデオ信号がメモリーされている。

上記説明で抜げている部分１ｗ ｙ ＡＢの計測はカウ
ンタ４５と変化点検出器４１を用いて行なわれる。

即ちカウンタ４５はｈに対して参照ラインのビデオ信号
が白から黒へ変化するまでの画素数をカウントするよう
にコントロール回路４２でコントロールされ、４は変化
点検出器４１が黒から白へ変化するまでの画素数なカウ
ンタ４５でカウントするようにコントロール回路４２で
コントロールされる。

なお以上のコントロールはすべてコントロール回路４２
で行われる。

又必要なりロックはクロック発生器４３で発生される。

以上の説明で明らかなように、参照ラインと伝送ライン
の黒部分を複数個のパターンに分類して、その分類した
各パターンの出現確率にマツチングした符号化を行い、
パターン分類のみでは不足な情報を従来の如くランレン
グス符号化して伝送し、受信機では参照ラインと伝送さ
れてきたパターンコードとランレングスコードを用いて
送信された書画を復元することが明らかとなった。

以上本発明によれば参照ラインと伝送ラインに出現する
パターンの出現確率を考慮して、複数個のパターンに分
類して符号化し、更にパターン分類のみで不足な情報は
ランレングス符号化して画像伝送のための信号を形成す
るため、高能率なファクシミリ信号を形成することがで
き、参照ラインと伝送ラインの強い相関関係を有効に活
用することにより高速、高画質伝送に適したパターンの
ビデオ信号を形成することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の詳細な説明に供する書画の黒部分を分
類したパターン図、第２図は参照ライン、伝送ラインの
２ライン分を更に細分したパターン図であり、その各パ
ターンのパターン名、参照、伝送ラインのモード遷移及
びパターンのパタ−ンコードを示したものであり、第３
図は第２図におけるモードを具体的に示す図、第４図は
第２図に於けるランレングスに対するランレングスコー
ドを示す図、第５図はモードＭＯが出現する時点をｊ３
ｚ ｔ４ ｚ ｔ５ としてその時点に判別されるパ
ターン塩を示す図、第６図は分類された各パターンとラ
ンレングスコードがどのように送信されるかを示した送
信コード図、第７図は送信機のブロック図、第８図は送
信機のフローチャート、第９図は伝送ラインの白黒のラ
ンレングス−１ＬＢを伝送されてきた各データに基いて
計算するための相関関係を示す図、第１０図は受信機の
フローチャート、第１１図は受信機のブロック図である
。 ＰＴ１〜ＰＴ２３・・・パターン、ＭＯ〜Ｍ３・・・モ
）”％ ＬＢ ｅ Ｉ、ｗ・・・ランレングス、４・・
・モード判別器、６・・・コントロール回路、８・・・
カウンタ、９〜１４・・・モートレジスタ、１５〜１９
・・・ランレングスメモリ、２０・・・パターン発生器
、２１−、ハターンコード発生器、２２・・・ランレン
グス発生器、２４・・・モーデム、３１・・・モーデム
、３４・・・パターン判別器、３５・・・ランレングス
復号器、３６・・・演算器、３９．４０・・・シフトレ
ジスタ、４１・・・変化点検出器、４２・・・コントロ
ール回路、４５・・・カウンタ。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ ファクシミリの符号化方式において、２行の走査ラ
   インに属する黒の部分を単一連結、非連結、分枝連結、
   結合連結及びこれらの組合せによる複数のパターンに分
   類し、該分類されたパターンに出現頻度に応じて予め特
   有の可変長コード付けをし、現走査ラインで得られた画
   像信号と既に走査が終了した前走査ラインの画像信号と
   で２行の走査ラインに属する黒の部分を検出し、該検出
   結果を予め分類された上記パターンと比較して対応コー
   ドを選択し、上記現走査ラインと前走査ラインの黒部分
   のずれをランレングス符号化し、上記コードとランレン
   グスでファクシミリ信号を形成することを特徴とするフ
   ァクシミリ装置の符号化方式。