JPS59161183A - 多レベルの階調を有する画像の符号化方式 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、多レベルの階調を有するファクシミリ信号を
能率良く伝送しまたは蓄積することができ、更に寓′生
画像の品質を再生時に自由に選択することができるよう
にした符号化方式に関する。換言すると本発明は、多レ
ベルの階調を有する画像についてファクシミリ端末とデ
ィスプレイ装置とを組合せて会話形の画像通信や画像デ
ータベース検索を行う場合に有用な、新規な符号化方式
に関する。

写真の如く多レベルの階調を有する画像を人間の目に濃
淡が見えるように二値表現するための一方法に、組織的
ディザ法がある。この方法は濃淡の度合を黒白画素の数
の比率を変えて表わすものであ夛、第１図によって原理
を説明する。同図において、伍）は入力画像の各画素Ｐ
Ｅの画素レベル、（ｂ）は画素毎の閾値、（ａ）は二値
表示画像を示す。この組織的ディザ法によれば、例えば
入力画像が１６レベルの階調を有する場合、第１図（ｂ
）に太線で囲んだ如く０〜１５までの１６種の閾値を成
る規則に従って４×４のマトリクス中に配分してディザ
マトリクスＤＭとし、この基本となるディザマトリクス
を縦方向及び横方向に繰返し並べて入力画像の全画素に
対する闇値を定め、闇値の方が大であればその画素を黒
（信号＠１”）、そうでなければ白（信号′″Ｏｍ）と
表現することにより二値表示が行われる。例えば第１図
（ロ））の入力画像で第２行第１列ノ画素についていえ
ば、この画素のレベルが７なのに対しこれの閾値は同図
（ｂ）では１２であるから、その画素は黒即ち信号＠１
＃となる。このような方法で求められた二値表示画像を
ディザ画像と呼ぶ。なお、ディザマトリクスにおける閾
値の配列は例えばペイヤ（Ｂａｙｅｒ）モデル、渦巻型
モデル等の種々のモデルに従った規則的配列である。

一方、二値ファクシミリ信号の符号化方式の代表例とし
て国際電信電話諮問委員会（ＣＣＩＴＴ）で標準化され
たモディファイド轡リードＣＭ）ｄｉｆｉｅｄＲｅａｄ
　：ＭＲ）方式がある。この方式は情報変化画素（白か
ら黒、または黒から白に変化した画素のことで以下、「
変化画素」と称す。）を符号化する際に、符号化を行う
変化画素以前に出現した同一走査線上の変化画素または
前走査線上の変化画素からの相対的アドレスを符号化す
るものである。したがって、この方式は階調表現されて
いない二値ファクシミリ信号に対しては圧縮率が高いが
、この方式でディザ画像を符号化した場合には階調表現
されていない二値ファクシミリ信号と比べて相当多ぐめ
変化画素があるため、このままでは高い圧縮率を望めな
い。

一方、従来のファクシミリ通信は紙から紙への通信であ
り、ハードコピー的なイメージが強かった。しかし、フ
ァクシミリ通信の多様化に伴い今後は、会話形の画像通
信や画像データベースの検索などを行うために、ファク
シミリ端末をディスプレイ装置と組合せて利用すること
が考えられる。この種のファクシミリ通信では、従来通
シの画像再生即ち走査線に従って完全な情報を逐一ディ
スプレイ装置に再生し全走査の完了ではじめて全体の画
像を知ることができる方法の他、なるべく速く大まかな
全体画像を表示し、その後次第に画質を向上させるとい
った順次再生方法が必要である。

後者の順次再生方法では、大まかな画像を得た段階でそ
の情報が希望するものであるか否かを受信者が判断でき
るため、不要であれば送信を停止させて以降の無駄な情
報伝送を省くことができる。一方、その情報が希望のも
のであれば満足できる画質に向上するまで送信を続けさ
せれば良く、必要ならばその時点の画像をファクシミリ
端末でバーＹコピーすることもできるこのように、順次
再生方法は画質の選択、迅速な検索及び伝送路の有効利
用などの諸点で極め能率良く伝送しまたは蓄積するため
に有効であシ、しかも将来形のファクシミリ通信におけ
る順次再生方法に適した符号化方式を提供することを目
的とする。

まず、本発明の符号化の原理を説明する。多レベルの階
調を有する画像を例えば４×４のデイザマ）　ＩＪクス
を用いて二値化する場合、第１図（ｂ）から判るように
４画素おきに閾値の周期性が生ずる。本発明はこの閾値
の周期性に着目したものであり、各走査線上で順次４画
素づつまとめ各まとま９を新たに２４値信号を有する一
つのブロックと見なすと、画像を局ｆｋＬｌ的に見れば
レベル変化が殆んどないこと及び前述の如く閾値に周期
性があることによシ、ブロック値の変化は画素値の変化
よりも相当減少する。そこで、走査線方向のブロックの
列全ブロック列と呼び、ブロック列上で直前のブロック
と異なるブロック値を有するブロックを変化ブロックと
呼ぶことにすると、変化ブロックのアドレス及び当該変
化ブロックのブロック値を符号化することによシ、階調
表現されていない二値ファクシミリ信号をＭＲ方式で符
号化する場合と同様に圧縮率が高まる。そこで、前述し
た順次再生方法を達成するために、上記変化ブロックの
アドレス及び当該変化ブロックのブロック値の符号化を
入力７アククミリ信号の走査ラインの情報のうち、最初
は数ラインづつ飛び越して行い、順次その補間をする形
で残った走査ラインも数ラインづつ飛び越して符号化す
る。飛び越すラインの数は閾値の周期性によって定まる
。

第２図〜第５図と第８図によって本発明の符号化方式を
詳細に説明する。第２図〜第５図において、各小枠杜氏
に二値画素をまとめて新たに作ったブロックを示し、小
枠内の値はブロック値を示す。ここで各ブロックは０〜
１５０１６レベルの値を取シ得るものとする。なお、符
号化ライン及び参照ラインを予め説明しておく。

符号化ラインは符号化を行っているラインそのものであ
る。参照ラインは既に符号化されたラインのうち符号化
ラインの符号化に役立たせるラインであり、ディザマト
リクスにおける閾値の垂直方向の周期性から選定され、
４×４のデイザマ）　ＩＪクスが用いられる場合は相関
の強さから通常４つ前のラインとされる。

なお、順次再生を可能とするために前述の如くディザマ
トリクスの周期性に基づき各回毎に相関の強いラインを
飛び飛びに抽出して符号化するので、各回毎の符号化に
おいてはその回の対象となるラインだけについて言う限
り直前のラインが参照ラインとなる。

今、第８図に示す如＜、４Ｘ４のディザマトリクスを用
いる場合は相関の強さから画像の先頭から数えて４ｎ−
３番目のライン（ｎは正整数）、４ｎ−２番目のライン
、４ｎ−１番目のライン及び４ｎ番目のラインと区分け
して考える。

（１）最初は、後で詳細を述べる上記符号化方式を用い
、４　ｎ　−３番目のラインだけを符号化し、送信する
。この時点で受信側では、４ｎ−３番目のラインの信号
が復号化されて記憶され、この４ｎ−３番目のラインの
情報のみがディスプレイ上に表示されて大まかな画像が
再生されれる。人間の目に見やすいように４ｎ−３番目
のラインの情報から４ｎ−２番目、４　ｎ　−１番目及
び４ｎ番目のラインを補間して表示しても良い。

（２）次に同じく後述する符号化方式を用い、４ｎ−２
番目のラインだけを符号化し送信する。

受信側では４ｎ−３番目と４ｎ−１番目のラインの情報
のみをディスプレイ上に表示して画質　　　。

が順次向上した画像を得る。この場合も人間の目に見や
すいよう４ｎ−３番目と４ｍ−１番目のラインの情報か
ら４ｎ−１番目と４ｎ番目のラインを補間して表示して
も良い。

（３）次に同じく後述する符号化方式を用い、４ｎ−１
番目のラインだけを符号化し送信する。

受信側では前記と同様に４ｎ−３番目、４ｎ−２番目と
４ｎ−１番目の情報のみをディスプレイ上に表示しても
よいし、４ｎ番目のラインを他のラインの情報を用いて
補間しディスプレイに表示してもよい。

（４）最後に４ｎ番目のラインを同じく後述する符号化
方式を用い送信する。これにより受信側ではすべての情
報を費信し、ディスプレイに完全な画像を表示する。

ここで補間処理の一例として平均値による補間を第９図
（ａ）、　（ｂ）　、　（ｃ）により説明する。今、４
×４のディザマトリクスを用いたとすると、このディザ
マトリクスの対象となる１６画画素全体としての輝度は
第９図１に示すように区分することができる。但し、同
図中の小枠は１画素を表わし、斜線を付した小枠の画素
は閾値未満のレベルであることを示す。また、第９図（
ａ）中の左端に縦に並んだ０〜１５の数字は全体の輝度
を示し、Ｌ１〜Ｌ４は上から１番目、２番目、３番目及
び４番目の各ブロックを示す。更に、−Ｌ１〜Ｌ３の各
ブロックのうち）印でまとめたものは）印の右に付した
数字の輝度で代表させるものとする。

そこで、既に受信したラインの情報から他のラインを補
間する例としては、既知のブロック１ の輝度を平均した値を１６画素全体の輝度とみなし、こ
の平均輝度に相当するパターンを第９図（ａ）から選ん
で補間する。第９図Φ）の如＜４ｎ−３番目のラインだ
けの情報が知れている場合は。

第９図（ａ）より上のＬｌの輝度が５、下のＬｌの輝度
が８なので、これらの平均世中６に相当するノやターン
が第９１図（ａ）から選ばれ第９図（ｂ）の如くＬ２．
Ｌ３及びＬ４が補間される。また第９図（ｃ）の如＜４
ｎ−３番目、４ｎ−２番目及び４ｎ−１番目までのライ
ンの情報が知れている場合は、上のＬｌの輝度が８．Ｌ
２の輝度が９．Ｌ３の輝度が９、下のＬｌの輝度が８な
ので、これらの平均８＋９±幻」中８に相当するノぐタ
ーンが第９図（ａ）から選ばれ、第９・図（ｅ）の如＜
Ｌ４が補間される。

なお、４×４のデイザマ）　リクスの場合は４ｎ−３な
どの如く４ラインづつ飛び越して符号化するが、第１０
図の如く８×８のディデマトリクスの場合は、８ライン
前の他、４ライン前とも相関が強いので８ｎ−７という
如く８ラインづつ又は４ｎ−３という如く４ラインづつ
２ 飛び越して順次符号化することができる。

次に、上述した変化ブロックのアドレス及び変化ブロッ
クのブロック値の符号化を説明する。

マス、変化ブロックのアドレスａＱ　Ｉ　ａｌ　＃　）
）１　ｍ　ｂＭを次のように定義する。

ａｏ：符号化の出発点となる符号化ライン上の符号化を
行っているブロック列上の 起点ブロックのアドレス。

１ｎ−１：　ａＱの直前のアドレス。

ａＩ：符号化ライン上でａｏの位置の変化ブロックよシ
後で最初に生起する変化ブロ ックのアドレス。

ｂ□　：参照ライン即ち符号化を行う際に参照とする既
に符号化されたブロック列上 でａ６の位置のブロックより後で最初に生起する変化ブ
ロックのアドレス。

ｂｌ−１：ｂ、の直前のアドレス。

ｂ、：参照ライン上です、の位置の変化ブロックより後
で最初に生起する変化ブロッ クのアドレス。

また、各ブロックの値Ｖｓ　（Ｘ）　、　Ｖｌ　（Ｘ）
及びブロック間の相対的アドレスＹ−２を次のように定
義する。

Ｖｔ＜Ｘ）　　：参照ライン上におけるＸの位置のブロ
ックの値。

ｖｔ（ｘ）　　：符号化ライン上におけるＸの位置のブ
ロックの値。

ｙ−ｚ：ｚなるアドレスを基準にしたＹの相対的なアド
レス。

但し、Ｘ、Ｙ及び２はａｏ　＊−＆Ｏ−１ｓ　ａｔ　＊
ｂ１−ｂｔ−１及びす、の６値を取シ 得る。

符号化ライン上の変化ブロックのアドレス及びブロック
値の符号化は次の手順ら）〜（ｄ）に従う。

（ａ）　　変化ブロックのアドレスａ・ｓ　ａｌ　Ｉ　
ｂｌ　　及びす。

を求める。

（ｂ）　　Ｖｔ（ａｎ）とＶｌ　（ａａ　−１）を比較
し、Ｖｌ（ａｏ）　＝Ｖｔ（ａｏ−１）　　の場合だけ
ｂｌをｂ！へ移動する。即ちす、をｂｌと見なす。

（（り　　Ｖｓ　（ｂｓ−１）　＝　％　（！Ｌｏ）で
且つ−ぬ≦ａｌ　−ｂｌ′≦Ｍ。

（Ｍ、　、　Ｍ、は０又は正の整数）の場合は、垂直方
向の相関が強いから垂１■モードで符号化することを決
め、ａｌ−ｂｌなる相対的アドレスの値によって符号を
割シ当てる。但し、簡単のためＭ、＝Ｍ、＝Ｍとして以
下説明する。なお、Ｖｔ（ａＪは既に符号化されている
参照ラインのＶｔ（ｂｔ−ｘ）と同じなのでブロック値
を符号化する必要がない。例をあげると第２図の場合は
、Ｖｔ　Ｃａｏ）　＝　７、η（ａｏ−１）　＝　１’
　５であるためＶｔ（ａｎ）　”ｑＶｔ　（ａｏ−１）
であるが、Ｖｔ　（ｂｔ　−１）＝７、Ｖｌ　（ａｏ）
＝　７であシ且つＭ＝３とすればＩ　ａｌ−ｂｌ　１　
＝　１＜３であるから垂直モードの符号化となる。この
符号化はａｌ−ｂ、＝ｌであるから例えば第１表よ！り
＠０１１’とされる。第３図の場合はＶｓ　（ａｏ）　
＝　１５、Ｖｔ（ａｏ−１）　＝　１５したがってＶｓ
　（ａａ）　＝　Ｖｔ　（ａｏ−１）であるからす、が
す、に移シ、その結果Ｖｒ（ｂｔ　　１　）　＝　７、
ＶｔＣＢｅ）＝７となり且つｌａ、−ｂ、ｌ＝１である
から垂直モードの符号化となる。符号化はａｌ−１）、
＝−ｉであるから第１表によれば＠０１０”とされる。

爪２．３図いずれの場合もａｌ　−ｂｌの相対的アドレ
スの値だけが符号化されるがｓ　Ｖｌ（ａｏ）”Ｖｌ　
（ｂｔ　−１）であるためＶｌ（ａａ）は参照ラインの
ブロック値から自ずと求マシ、特別に符号化する必要は
無い。またす、をす、へ移動したか否かの情報も特別に
符号化しなくとも、復号化に際してｖｌ（ａ、））とＶ
ｔ　（ａｏ−１）を比較しＶｔ（ａρ＝ｖ２（ａ、−１
）のときにはｂｌをす、に移動して復号すれば済む。以
上の符号化が終ると次の符号化のために新しいａｏ？ａ
ｔに移動する。

（ｄ）　　手順（（１）の条件を満さない場合は、水平
モードで符号化することを決め、水平モーＦを示す符号
と、Ｖｔ（ａｏ−１）の値を基準とした相対的なＶｔ（
ａｏ）の値を示す符号Ｐｙ２（ａ６−１　）　（Ｖｔ（
ａ−））と、ランレングス（ａｔ−ａｏ）を示す符号Ｉ
）ｖ２　（ａ６　）　（ａｔ　−ａｏ　）とを割、ｂ　
当−’ｒル。例ｔ　＆　ケルと第４図の場合は、Ｖｌ（
ａｓ）　−５、ＶｌＣａｏ−１）＝１５（Ｄ７’ｈめｂ
ｌは変らず従ってＶｔ　（ｂｓ−１）　＝５、Ｖｚ　（
ａｏ　）　＝　７、しかもｌａ１−ｂ１１＝４であるか
ら、（Ｃ）の条件が満されない。従って、例え５ ば水平モードを示す符号を′″００１”、第２表よりＶ
ｔＣａｏ）の値を示す符号は１１１０ビ、第３表よりラ
ンレングスａｔ　−ａ、を示す符号は−１１１１１’と
なり、＠００１１１１０１１１１１１　’と符号化され
る。

この符号化が終ると次の符号化のために新しいａ。をａ
ｌに移動する。なお、水平モードの符号化に際し、Ｖｓ
　Ｃａｏ）　＝　Ｖｌ　（ａｏ）の場合は垂直方向の相
関が幾分あるので、第２水平モードとし、このモードを
示す符号例えば″０００１”　と、Ｖ、（ａ６）を考慮
してランレングスａ１−ａ６を示す符号Ｄｖ１（Ｂｏ）
　（ａｌ−ａｏ）を割り当てることもできる。第５図が
この例に該当し、第３表よりランレングスａｔ−ａ＠を
示す符号は″”　１１１１１”であるから”　０００１
１１１１１　’と符号化される。

６ ２０ 以上ｂ）〜（ｄ）の符号化手順によると、特にも）の手
順が加わることにより相関の方向が垂直方向から左右い
ずれに傾いても圧縮率の高い垂直そ一層で符号化でき、
全体としての圧縮率が大幅に向上する。画像電子学会の
テストチャート随１を用いたシュミレーションによれば
Ｍ＝Ｏ〜３の範囲でディザ画像を理想的には７．３程度
まで圧縮できる。

なか本発明の本質を規定するものではないが、境界条件
として最初のラインの直前に４ライン分すべてのブロッ
ク１直が＠０＃であるラインが存在し、また各ラインの
最初のブロックの直前にもブロック値１０”のブロック
が存在し、更に各ラインの最後のブロックの次に４仮想
的に変化ブロックがあるものとして符号化を行う。

更に、上記の説明では、モード符号として第１表、ブロ
ック値を示す符号として第２表、ランレングスを示す符
号として第３表を例として示した力１１本発明方式はこ
れらの符号に制限される屯のではなく、そめ他の符号を
適用することもできる。

また、以下で説明するように符号表を用いると一層圧縮
率が向上する。画像の最初のラインから数えて４ｎ−３
番目（ｎは自然数）のブロック列を総称してＬ１列とし
、同様に４ｎ−２番目、４ｎ−１番目、４ｎ番目のブロ
ック列を総称して夫々５２列、Ｌ３列、５４列とする。

原画像を第１図のディザマトリクスＤＭによって二値化
して得られるブロック列には闇値の配列から次のような
（１１、１２１、（３）の特徴がある。

（１）Ｌ１列ではブロック値″５”は生じ易いが、＠８
”〜＠１５″は決して生じない。

＋２）Ｌ２列及び５４列ではブロック値＠１０”は生じ
易いが、　＠５’ａ生じ難い。

＋３１Ｌ３列ではｆａミック＠５′は生じ易いが＠１０
”は生じ難い。

これらの特徴＋１）　、　１２１　、１３１を利用して
生起確率の高いものに小さいビット数を割シ当てる符号
化を行えば、圧縮率が一層向上するのである。

つまり、Ｌ１列〜Ｌ４列ごとに夫々異なる第２表のよう
なブロック値符号表及び第３図のよう表ブロツクランレ
ングス符号表を用意しておき、水平モードで符号化する
際に符号化ラインがＬ１列〜Ｌ４列のどの列に属するか
を調べて符号化ライン毎に符号表を選択する方式を適用
することが可能である。

また更に、参照ラインは符号化ラインの前のラインであ
れば良いが、４×４のディザマトリクスの場合は閾値の
配分から４つ前のライン又は２つ前のラインとの相関が
強いので、いずれ３ 次に本発明の原理を実現する装置を第６図、第７図によ
シ説明する。

第６図は符号化装置例である。同図中、１は画面メモリ
２と３は１ライン分の信号を記憶するメモリで２は符号
化ラインメモリ、３は参照ラインメモリ、４は符号化ラ
インの起点ブロックの値Ｖｔ（ａｏ）を記憶する１ブロ
ック分のメモリ、４ａはブロック値Ｖ＊　（ａｏ−１）
を記憶する１ブロック分のメモリ、５は参照ラインのブ
ロック値Ｖ１（ｉｎ　）を記憶する１ブロック分のメモ
リ、６は符号化ラインメモリ２と参照ラインメモリ３の
内容をブロック単位で読み出す動作を制御するアドレス
制御回路、７はａＱの位置を示ｊａｎアドレスレジスタ
、１１は符号化ラインの変化ブロックのアドレスａ、を
検出するアドレスａ１検出回路、１２と１２ａは参照ラ
インの変化ブロックのアＰレス１）１　＊　ｂｌを検出
するアドレスｂ、検出回路とアドレスｂ、検出回路、１
２ｂは一致回路７１の出力に応じてｂｌとす、のいずれ
か一方を通すダート、１２ａはブロック値Ｖｔ（ｂｌ−
１）　４ を記憶する１ブロック分のメモリ、８及び７１は夫々Ｖ
ｒ（ｂｔ−１）とＶｌ　（ａＱ　）及びＶ＋（ａａ）と
％（ａｏ　−１）の各一致を検出する一致回路、２１と
２２は夫々（ａｍ−ａｏ）　Ｉ　（ａｔ−ｂｔ）の値を
計数するカウンタ、３２はカウンタ２２の内容の絶対値
１ａｓ−ｂｔｌと閾値Ｍを比較する比較器、４１と４２
は夫々水平モーＶと垂直モードに対応する符号化回路、
５１は信号合成回路、６１と６２はゲート回路、７２と
７３は否定（ＮＯＴ）回路、８１は出力端子、９１およ
び９２はブロック合成回路、９３はライン制御回路であ
る。なお、簡単のため回路動作の本質でないメモリシフ
ト用のノ臂ルス回路やタイミング用りロックツ量ルス等
を省いた。

第６図の装置の詳細な構成及び動作について説明する。

画面メモリ１には符号化を行う１ペ一ジ分の画面がスト
アーされる。ライン制御回路９３は符号化を行うライン
の選択を行う。たとえばディザ画像が４×４のマトリッ
クスを用いて作成されている場合、まず４ｎ−３（ｎは
整数）番目のラインを順次選択する。すべての４ｎ−３
番目のラインを選択し終えると次にたとえば４ｎ−２番
目のラインを選択し、その次に４ｎ−１番目のラインを
選択し、最後に４ｎ番目のラインを選択する。ライン制
御回路９３で選択されたデータはブロック合成回路９２
でブロック化（例えば４画素／ブロック）された後符号
化ラインメモリ２に記憶される。その時すでに符号化を
終えていて次のラインの符号化を行う際参照と丁べき参
照ライン（たとえばディザ画像が４×４のマトリックを
用いて作成されている場合、符号化ラインの４ライン上
）がライン制御回路９３によシ選択され、その１ライン
分の情報がブロック合成回路９１によってブロック化さ
れた後参照ラインメモリ３１に記憶される。またこの時
、＆０アドレスレジスタ７には起点ブロックのアドレス
ａ０が記憶され、アドレス制御回路６暑こもａｏが初期
セットされるので、Ｖｔ（ａｏ）　　ｊ　Ｖｔ（ａＱ−
１）　＝　”　Ｏ”ｍ　Ｖｔ　（ａｓ　）が各メモリ４
．４ｍ、５に記憶される。

各ラインメモリ２，３の内容はアドレス制御回路６のカ
ウントアツプ動作によりａｏから！ロック単位でその値
が同時に且つ順次読み出される。アドレスａ１検出回路
１１は符号化ラインメモリ２から転送されるブロックの
値と直前のブロックの値とを比較し、等しい時は１０１
、異なる時は“ｌ”をｐｔｔ線に出力する。アドレス制
御回路１２及びアドレスｂ、検出回路１２ａも同様にし
て参照ライン上の変化ブロックのアドレスｂ１及びす、
を検出した時に１”をＰｏ、。

Ｐｌａ線に出力する。一致回路７１はＶ、（ａ６−１）
メモリ４ａとＶｓ（ａｓ）メモリ５との内容を比較し、
等しい時は１１″、異なる時は＠Ｏ”をＰＦ１線に出力
する。ダート１２　ｂ　ｉｔ　ＰＦ３　＝　”　Ｏ”の
場合にＰ、線の出力を通し、Ｐ□＝＠１”の場合はｐｔ
ｍａ線の信号をＰｔｗｂ線に出力する。Ｖｔ　（ｂｓ−
１）メモリ１２ａはこのｒ−）　１２　ｂの出力に制御
されてＶｓ（ｂｓ　−１）を記憶する。一致回路８はＶ
ｌ（ｂｔ−１）メモリ１２ｃとＶｔ　（ａｏ　）メモ＋
７４との内容を比較し、等しい時は＠１”、異７ なる時は′″０”をＰ、線に出力する。（ａｓ−ｂｔ）
カウンタ２２は変化ブロックの相対的アドレス（ａｍ−
ｂｔ　）を計数するもので、ｐＨ線又はＰｔｔｌ）線の
信号のうち早く入力された信号で計数を開始し、遅い方
の信号で計数を停止する。但し、Ｐｓｔｂからの信号が
早ければアドレス制御回路６からの信号に同期して１ず
つ増加され、逆の場合は１ずつ減少される。これにより
相対的アドレスが正負の符号付きで求まる。比較器３２
はカウンタ２２の内容の絶対値ｆａｔ−ｂｔｌが例えば
「３」以内にあるか否かを判定し、範囲内であれば＠１
”、範囲外であれは＠０”を出力する。ダート６２はＰ
、からの信号が”１”且つ比較器３２からの信号が＠１
″の場合に開かれ、カウンタ２２の内容（ｌｌｓ−ｂｔ
）が垂直モード符号化回路４２筈ζよシ符号化される。

一方、（ＩＬ、−ａｏ）カウンタ２１はアドレス制御回
路６がａｏをセットした時点よシアドレス制御回路６か
らの信号によって１ずつ増加し、Ｐ■からの＠１”信号
を受けた時点で計数を停止す８ る。ゲート６１は比較器３２の出力が０”又は一致回路
８からのＰ、の信号が１０”の時開かれるダートであ夛
、このｆｆ−）６１を介した（ａｒ−ｊＬｏ）並びにＰ
ａ＆及びＰ４からのＶｔ（ａｏ−１）及びＶｔ（ａｓ）
が水平モード符号化回路４１に入力されて符号化される
。信号合成回路５１は符号化回路４１．４２から受ける
符号化信号を信号列にして出力端子８１に出力する。次
いでａ０アドレスレジスタ７はカウンタ２１の内容を受
けてこれを加算することによりａｌを新たなａ６として
記憶する。同時にＶｌ　（ＩＬＯ）メモリ４の内容がη
（ａｏ−１）メモリ４ａに移され、また新たなＶｌ　（
Ｊｌｏ　）とＶｌ　（勧）　ｉｓ各メ％ｌＪ　４　、５
ｉＣ記憶すれる。

なお、以上の説明では簡単のためカウンタや検出回路等
のリセット条件については図示及び説明を省いたが、こ
れらはａｏが新たに設定される毎にリセットされる。

以上は符号化装置の説明であったが、信号化はこれの逆
の操作によって順次行われる。第７図に復号化装置の一
例を示す。同図において、１０１は符号化信号の入力端
子、１０２は入力バッファメモリ、１０３はモード符号
識別回路、１１１と１１２は夫々参照ラインメモリと復
号ラインメモリ、１１３はａ０レジスタ、１１４はＶｌ
　（ａｓ　）メモリ、１１５はＶｌ　（ａｏ　−１）メ
モリ、１１６はＶｓ　（ｂｔ−１）　ｌ　モリ、１２１
１６．７　Ｆｌ／ス制御回路、１２２は符号合成回路、
１３１はアドレスｂｔ検出回路、１３２はアドレスｂ、
検出回路、１３３はダート、１３４は一致回路、１４１
は（ｂｔ−ａｏ）カウンタ、１５１と１５２は垂直モー
ドと水平そ一層に対応する復号化回路、１６１は加′Ｍ
、器、１７１と１７２はダート、１８１はブロック合成
回路、１８２はブロック分解回路、１９１は画面メモＩ
Ｊ、１９２はライン制御回路、１９３は補間制御回路で
ある。ここでも簡単のため、回路動作の本質に関係ない
メモリシフト用パルス回路やタイミング用り四ツクノ４
、ルス等の図示を省いた。

次に復号化装置の詳細な構成及び動作を説明する。入力
端子１０１からの符号化されｒＸ１ライン分の信号は一
旦入カバッファメモリ１０２に格納される。この時、復
号化を終えたラインメモリ１１２に記憶されている内容
はブロック分解回路１８２でブロックを分解された後、
ライン制御回路１９２で選択される画面メモリ１９１上
の一ラインに記憶される。このラインの選択は符号化装
置の符号化を行うラインの順番と一致しており、事前に
決定されている。補間制御回路１９３は画面メモリ１９
１内でまだ情報が送られていないラインをその近傍に位
置するすでに情報が送られてきたラインを使い補間処理
を行う回路である。また、画面メモリ１９１の内容は必
要に応じてＣＲＴディスプレイ等に表示される。

またライン制御回路１９２は１次の復号化の準備のため
、参照とすべきラインの情報を選択し。

その１ライン分のデータを順次ブロック合成回路１８１
に出力する。ブロック合成回路１８１はブロック化を行
い、参照ラインメモリ１１１に記憶する。またこの時、
Ｖｔ　（ａｏ　１　）メモリ１１５１ に０”が記録される。

モード符号識別回路１０３は入力バッファメモリ１０２
から必要数の信号を読み出し、その符号構成から垂直モ
ードであるか水平モードであるかを判定する。垂直モー
ドであればＶ線の出力を１１”とし、水平モードであれ
ばｈ線の出力を１１′とする。アドレス制御回路１２１
はＶ線から１１を受信すると、参照ラインメモリ１１１
に対しＰ８３．線から受信したａＱのアドレスから１ｆ
ロツクずつメモリ内容をシフトさせ、アドレスｂ、検出
回路１３１及びアドレスｂ！検出回路１３２に対しブロ
ック単位で出方するようにノ母ルスを与える。Ｖｓ　（
ｌＬｏ　）メモリ１１４は１ブロック分のメモリであ）
、アドレス制御回路１２１にａ６がセットされた際に参
照ラインメモリ１１１からＶｔ（ａｏ）を格納する。ア
ドレスｂ１検出回路１３１とアＶレスｂ、検出回路１３
２は参照ラインメモリ１１１から受信したブロックの値
とその直前のブロックの値とが等しい時に１１″を、値
が異なる時は＠Ｏ”を出力する。

２ 一致回路１３４はＶｔ（ａｎ）メモリ１１４とＶｔ（ａ
。

−１）メモリ１１５との内容を比較し、等しい時は＠１
ｍを、異なる時は０”を出力する。

ゲート１３３は一致回路１３４の出力がＯＩ′のときア
ドレスｂ、検出回路１：う１の出力を通し、−数回路の
出力が１”のときはアドレスｂｔ検出回路１３２の出力
を通す。Ｖ＋　（ｂｘ−１）メモリ１１６はｆ−ト１３
３から＠１”が出力した時より１ブロツク前の値Ｖｚ（
ｂｔ−１）を記憶する。

（ｂ＋−ａｏ）カウンタ１４１はアドレス制御回路１２
１がＶ線よ）１′を受信した時からアドレス制御回路１
２１よシ信号を受信する都度計数内容を１ずつ増加させ
、ダート１３３より１１”を受信した時動作を停止して
カウント内容”ｂｌ−ａ６”を加算器１６１に出力する
。（ｌｉｔ−ｂｌ）復号化回路１５１はＶ線よシ″１”
を入力すると、入力バッファメモリ１０２よシ受けた信
号から相対的アドレスａｍ−ｂ、を求め、その結果を加
算器１６１に出力する。この結果、加算器１６１の出力
はランレングスａｍ−ａｎを表わすことになシ、ゲート
１７１に出力される。このｆ−）１７１はＶ線から”１
”を受信すると開き、加算器１６１の出力をａ、−ａ６
復号化回路１５３に出力すると共にａ０レジスタ１１３
にも出力してａｏをａ、に更新させる。ａｔ−ａ（、復
号化回路１５３は、Ｐ１ｍｈ線から受信ｔ、りｖ、（ｂ
ｌ　−１）なる画素信号（ブロック値）をｆｆ−）１７
１からの信号が示す回数だけ符号合成回路１２２に出力
する。

一方、ａ、−ａ６復号化回路１５２はｈ線より１１”を
受信すると、入力バッファメモリ１０２よシ受信した信
号とｐＨｌ線よシ受信した信号とからランレングス”ａ
ｌ−ＩＬＱ”と８０における画素信号（ブロック値）と
を求め、その画素信号Ｖ。

（ａｏ）を”ａｌ−ａ６’回だけ符号合成回路１２２に
出力し、同時に＠　ａｌ　＋　ａ６　ＩＴの値を示す信
号をグー）１７２に出力する。このダート１７２はｈ線
が＠１”のときだけ開き、ａ６レジスタ１１３の内容を
１１１に更新させる。符号合成回路１２２は、復号回路
１５２．１５３及び勧レジスタ１１３からの各信号を受
信し、ａＱ　ａｌ間の復号を行ってその結果を符号化ラ
インメモリ１１２に出力する。同時に符号合成回路１２
２からＶ。

（ａｏ−１）メモリ１１５にａ。８０間のブロック値が
出力され、このメモリ１１５の内容が次の符号化のため
に更新される。

上述の復号化装置においても、簡単のため、カウンタや
検出回路等のリセット条件については図示及び説明を省
いたが、アドレスｂｌ検出回路１３１、アドレスｂｔ検
出回路１３２、ｂｌ−ａ。

カウンタ１４１等はａｏが新たな値に設定される毎にリ
セットされる。

以上詳細に説明したように、本発明の符号化方式による
と多レベルの階調を有する画像を高い圧縮率で符号化す
ることができ且つ順次再生方法に適している。

ここで付言するに、本発明は多レベルの階調を有する原
信号をディザマトリクス等によって二値化処理して得た
二値符号系列？ブロック化したものを対象としているが
、本発明の技術思５ 想は多レベルの階調を有する原信号即ち多値符号系列そ
のものを符号化する場合にも適用できる。つまシ、各走
査線上の多値符号列について直前の画素と異なる値の画
素を変化画素とし、符号化ライン上の変化画素のアドレ
スａ０とこの変化画素の直後の変化画素のアドレスａ、
並びに符号化ラインよシ前の既に符号化されたライン即
チ参照ライン上においてａＯのアドレスよシ後で最初の
変化画素のアドレスｂ、とこの変化画素の直後の変化画
素のアドレスｂ、を求め、参照ライン上のａｏのアドレ
スの画素の値Ｖｔ（ａｏ）と符号化ライン上でａｏの直
前のアドレスの画素の値Ｖｔ（ａｎ−１）とを比較し、
Ｖｔ　（ａｏ　）　＝　Ｖｔ　（ｉｏ　−１）の場合は
す、をす、に置き換え、参照ライン上です、の直前のア
ドレスの画素の値Ｖｔ（ｂｔ−１）がＶｔＣａｏ）に等
しく且つａ、−ｂｌなる相対アドレスが予め定めた範囲
内にあるという条件を溝たすか否かを判定し、この条件
を満たす場合は相対アドレスであるａｌ−ｂ、の値を示
す符号でａ６の変化画素を符号化し、前記の条件を満た
さない６ 場合は条件が満されないこと、Ｖｔ（ａｏ）の値及びａ
Ｑ−ａｌなるランレングスの値を示す符号でａｏの変化
画素を符号化する。このような符号化によると、多値符
号系列そのものを符号化する場合でも相関の強さが垂直
方向から右あるいは左いずれに傾いていても符号化効率
の良い垂直モードで符号化を行えるため、多値符号系列
に単にＭＲ方式を拡張適用する場合に比較して全体の圧
縮率が大きく向上する。

また、符号化の順序は規定されず、第８図において４ｎ
−３番目のライン→４ｎ−１番目のライン→４ｎ−２番
目のライン→４ｎ番目のラインという順序でもよい。

【図面の簡単な説明】

第１図は組織的ディザ画像法を説明するための図であシ
同図（ａ）は入力画像の画素レベル図、同図（ｂ）は４
×４のディデマトリクスの図、同図（（１）はディザ画
像図、第２図〜第５図及び第８図は本発明の詳細な説明
する図、第６図は符号化装置の回路図、第７図は復号化
装置の回路図、第９図（ａ）〜（ｅ）は補間の説明図、
第１，０図は８×８のディザマトリクスの図である。 図面中、 ａＱは符号化ライン上の変化ブロックのアドレス、 ａ、はａＱ直後の変化ブロックのアドレス、ｂｌは参照
ライン上でａ（１直後の変化ブロックのアドレス、 ｂｔはｂ１直後の変化ブロックのアドレスである。 特許出願人 国際電信電話株式会社 代理人 弁理士　　光　石　士　部（他１名） 費只　　　　　　　豐に 第８図 ４ｎ　ライン　　　　　　　　　　　　　　　■第９図 （ａ）

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）　　多レベルの階調を有する原信号ｆ　ｎ　Ｘ　
   ｎのディザマトリクスで二値化処理して得られる二値符
   号系列を各走査線上でｎ個の画素毎に区分して夫々２ｎ
   の値をとシ得るブロックに形成し、一画面の全走査線の
   うち１回毎にディザマトリクスのｎに依存する数の走査
   線を飛び越して上記ブロックを符号化する操作を所定回
   数繰り返して一画面全体を符号化するものとし、各回の
   符号化はその回毎に対象となる飛び飛びの走査線につい
   てブロック列上で直前のブロックと異なる値を有するブ
   ロックを変化ブロックとし、符号化すべきブロック列即
   ち符号化ライン上の変化ブロックのアドレスａ０とこの
   変化ブロックの直後の変化ブロックのアドレスａ、並び
   に既に符号化されたブロック列即ち参照ライン上でａｏ
   のアドレスの直後の変化ブロックのアドレスｂ、とこの
   変化ブロックの直後の変化ブロックのアドレスｂ。 を求め、参照ライン上のｆＬＯのアドレスにおけるブロ
   ック値Ｖ、（ａ、）と符号化ライン上のａ６−１のアド
   レスにおけるブロック値Ｖ！　（ａｌ）−１）　　とを
   比較し、Ｖ＊　（ａｓ）　−Ｖ！　Ｃａｏ　−１）の場
   合にはｂ２をｂｌに置き換え、参照ライン上のｂｌ−１
   のアドレスにおけるブロック値ｖ、　（ｂ、−ｉ　）が
   符号化ライン上の１０のアドレスにおけるブロック値Ｖ
   ｌ　（ＩＬ（１）に専しく且つ相対的アドレスａｌ−ｂ
   、が予め定めた範囲内にあるという条件を満足するか否
   かを判定し、この条件が満足される場合はａｌ−ｂ、な
   る相対的アドレスの値を示す符号でａｏの変化ブロック
   を符号化し、上記の条件が満足されない場合は条件を満
   さないこと、Ｖ！ａｏ）なるブロック値及びａｌ−ａ（
   ｌなるランレングスの値を示す符号で＆０の変化ブロッ
   クを符号化することを特徴とする多レベルの階調を有す
   る画像の符号化方式。
2. （２）上記変化ブロックの符号化に用いる符号系列がブ
   ロック列ごとに選定されることを特徴とする特許請求の
   範囲第１項に記載の多レベルの階調を有する画像の符号
   化方式。