JPS59182671A - 画像信号の符号化装置 - 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】 この発明は、新聞や週刊誌などのように、文字や図形な
どの通常の２値画像と網点写真とが混在する画像を走食
して得られる画像信号を符号化する装置に関するもので
ある。

網点写真を走食して得られる画像信号は、一般の２値画
像（以後単にｚ値画像と呼ぶ）の画像信号とは性質が大
きく異なり、網点の周期たけ離れた１ｆ１１素（同相ｌ
ｌ！ｌｌ素と呼ぶ］闇に強い相関を愕つことが知られて
いる。

そこで、注目画素信号を、近接ｉｉ！！Ｉ索の値を参照
して予測し、その予測誤差信号を符号化する予測符号化
におい又は−上記のよう（こ２値画像と網点写真とが混
在する画像の場合、予測夢照画素とし１注目画素に近接
する画素だけでなく、同相Ｉ［ｉｌｌ系およびその近接
ｉＩ！Ｉｉ系を用いることにより符号化の効率を同上さ
せることができる。

第１図は注目両系に対する香魚画系位置を示したもので
あり、同図（ａ）は通常の２値画像の参照画素の位置を
、同図（ｂｌは網点写真の多照１１１１素の位置を示し
ている。

第１表は、網点の周期が走査万一１で１０１１１１素間
隔の網点写具醗こ対し、′！４１図（ａ）および（ｂ）
に示す画素を、それぞれ参照画素として用いた場合の画
素当りの条件付エントロピを測定した結果を示す。

第１表 Ｉ＃素当り条件付エントロピ この値は、予測符号化方式による圧縮の目標値（ＩＩｉ
ｉｉ累当りの平均符号長の目標値）を示すものである。

この表から明らかなように一第１図（ｂ）の杉照画素を
用いれは一通常の２値画素の符号化方式に比べ、約１７
３近くまで符号量を削減できることがわかる。

そこで、便来より％１図ｆｂＪに示す参照１Ｉｉｌｌ素
のパターンが、各網点の部分（注目画素ＸＯの近接３画
素の部分Ｘｏ、および°注目画素Ｘｏ　と同相の画素Ｘ
ｏ、、Ａｏ２．Ｘｏ３のそれぞれを含む３画素よりなる
３つの部分Ｘ工、Ｘ２．Ｘ３）でごく近似し、しかも第
２図（ａｌ　、　（ｂ）に不すようをこ、網点周期と同
一の周期で８Ｍ的パターンとなっていると考えられる場
合は、これらを網点領域と見なして網点写真用の予測イ
キ号を用い、そうでない場合はｚ値画像用の予測信号を
用いて符号化を行なう方法がイえられている。

以下、この健米の符号化装置を図番こよって説明する。

第３図は、促来の符号化装置のブロック図を示す。同図
において、（１）は複数ライン分の画像信号を蓄積する
メ′モリ＝　ｔｚ＋は第１図（ｂ月こ示す参照画素信号
を入力とする領域判定器、（３）は２値画像用予測器、
＋４１は網点写真用予測器、（５）は２狐Ｉｌ！ｌｌ像
用あるいは網点写真用の予測値のいずれρ）を選択する
予測信号選択器、（６）はこの予測信号と画像信号の真
値との排他的論理和を収る予測誤差信号作成器、（ｌ）
は符号器である。

仄に動作について説明する。

符号化装置に人力された＠像信号３は一部画像信号メモ
リ（υに蓄積され、その後読出されて参照ｍ累１ｄ号す
とされる。この参照画素信号すは頭載判定器（２１と、
２つの予測器（３１・（４目こ入力される。

領域判定器（２）では、この参照画素信号すのうち第１
図（ｂ）に示す位置の回系信号を入力し、領域判定信号
ｃ（ａ恵与真領域と判定した場倚は”１”、２値画像領
域と判定した場合は°Ｕ”〕を出力Ｔる。

−万、２値画像用予ＩＪＪＵ器（３）は参照画素信号す
のうち、第１図（ａｌこ示す位置の画像信号を入力し、
２値画像用の注目同素ＸＯの予測信号ｄを出力する。

また網点写真用予測器（４）は同じく第１図（ｂ）４こ
示す位置の画像１ｇ号を入力し、網点写真用の注目ｌｌ
Ｉ累ＸＯの予測信号ｅを出力する。そして、これら２種
類の予測信号ｄとｅのうちい丁れかか、領域判定信号Ｃ
１こ促って選択器＋５１で選択される。

予測誤差信号作成器（６）（こは−この選択器（５）で
選択された一子測信号ｆと画像信号ａとか入力されてお
り、ここで排他的劇理相がとられ、予測誤差信号ｇが作
成され、符号器（７）に送られる。

これらの処理は画像信号３が１ＩＩＩ累分送られてくる
毎に行μわれることになる。

そして符号器＋７１は、この予測誤差信号ｇを入力し、
符号データｈを発注する。このとき用いる符号としては
、ファクシミリで用いられている符号が使用できる。第
２辰は、その−例を示している。

この符号は局所符号と呼ばれ、シンボル１（予測不一致
）の出現確率に便ってＭの値を選択すれは読い符号化効
率が得られる。

第２表　　２　次局所符号 これにより、２値画像饋域では２値画像用の予測方法が
、網点写真領域では網点写真用の予測方法が使用できる
ため、２値画像と網点写真とが温石する画像において、
比較的高い圧縮性能を実現することかで′きる。

ところで、この従来の符号化方式では、第１図（１）ｌ
のように、網点写真領域の判定に注目画素ＸＯと同相の
３画素及びその近接のｉｉ！ｌｌ系しηき用いておらす
、第４図に示すようＧこ一網魚の大きさが反化するよう
な部分こでは、これは網点写真領域とは見なされず、逆
に、通常の２値画像でも、第１図（ｂ）のようＩこ参照
画素が周期的となっている場合には、これを誤って網点
画像頭載と判定してしまっていた。そこで、注目画素Ｘ
Ｏの予測一致の確率が低下し一圧紬性能の低）を招いて
いた。また、従来の方式では、予測信号のみを谷枳域ご
とをこ切替えているたけであり、２値画像領域と網点領
域とでは予測一致の割合が大巾に変わるにもかかわらす
符号化方式を切替えず同一の符号を用いており一各唄域
ごとＩこ最４な符号化とはなっていなかった。

第３表は、２値画像及び網点写真を−２（１画像用及び
網点写真用の予測、該照方式を用いて符号化した場合の
エントロピを示している。

ただし、この場合の網点写真は、＋ｄ点周期が走食万回
で約６．６３画素間隔となっている。

第３表　各予測・参照方式によるエントロピこの表から
明らかなように、網点写真を誤ってｚ値画像用の予測、
＄照万式で符号化する場合。

２値画像を誤まって網点写真用の予測、参照方式で符号
化する場合とも、効率か約４０％と、大巾に低下してい
る。

この発明は一上記のような従来のものの欠点を除去する
ためをこなされたもので、２値画像領域と網点写真領域
の分離精度を同上させ−また、その符号化におい′響も
、ｚ値画像領域と網点写真領域のそれぞれの画像信号の
統計的性質（こ合った方法で、それぞれを符号化するこ
とにより一極めて高い圧縮性能を有Ｔるｌｌ！ｉｉ像信
号の符号化表直を提供することを１的としている。

以トこの発明の一実施例を図について説明する。

な８、以下の説明では、網点写真の網点周期が走食万回
６．６３画素間隔、網点角度４５°の直交網を用いて作
成された画像に対する符号化表直について述べる。

第５図は本発明の一実施例による符号化装置のブロック
図を示すものである。第２図における促米の装置と異な
るのは、予測信号選択器５番こ入力されている選択用信
号が、領域判定器（２）の出力Ｃでな（−この信号Ｃと
領域判定信号メモリ（８）の第１〜＄３の出力１１〜ｉ
３との論理和をとったＯＲ回路（９）の出刃信号ｊとな
っていること、予測誤差信号作成器（６１の出力信号ｇ
が分割器ｔ１０１によって２つの系列（信号におよびｌ
）に分けられ、各々２値画像用符号器ｕｌＪと網点写真
用符号器１２１とに入力されていること、更に、これら
符号器（Ｉｌｌ　、　（１’ｌＩの出方（信号ｍおよび
ｎ）が符号出力選択器Ｑ３１で選択され、符号データｈ
とされていることである。

次に動作について詳しく説明する。

入力された画像信号ａは一部画像信号メモリ（１）に蓄
積され、その後読出されて参照画業信号すとされる。領
域判定器（２）では、このうち第６図に示す・ような、
符号化工べき注目画素Ｘｏに先行する１４個の画素信号
ｂ１〜ｂ１４を入力し、これらにより網点のパターンの
検出を行なう。

上記領域判定器（２）のより詳細な回路図を第７図ζこ
示す。この領域判定器１２１　Ｈ−１、ｉ’ｔＡ（Ｐｒ
ｏｇｒａｍｍａｂｌ　ｅＬｏｇｉｃ　Ａｒｒａｙ　）　
（Ｄ一種テアリ、米国ＭＭＩ社製の１６し１型（７）　
２０　ヒ：／　ｖ）　Ｐ　Ａ　Ｌ　（１’ｒｏｇｒａｍ
ｍａｂｌｅＡｒｒａｙ　Ｌｏｇｉｃ　）を用いた網点パ
ターン検出器ｑ転ダウンカウンタ（１５１、及びインバ
ータ回路４１６１　＋こより構成されている。上記に’
　Ａ　Ｌ　［１４１＋こは第４表（こ示す論理式が書込
んである。この表からゎ力）るように周期６〜７の画素
間隔の周期的画像信号か入力された場合には、＠点パタ
ーン検出信号０は°０”（”Ｌ”レベル・即ちパターン
検出）となる〔ただし、参照画素信号ｂ１４が網点の中
央位置あるいは網点と網点の中間位置になった時〕。

第４−表　ＰＡＬの１−込講理式 ％式％ そして上記網点パターン検出信号０は、ダウンなってい
る。またーボロウ出カー）である領域判定信号Ｃはイン
バータ回路ｔｔｅで反転され、エネーブル入力（勾に加
えられている。このダウンカウンタ四のクロック（ｔ、
；ｔ、Ｘ）は、画素を１画系シフトする毎にｌパルス発
生する画素シフトクロックＰが入力されているため、あ
る画素位置で網点パターン検出信号０番こ“Ｌ”信号か
出方されたとすれはこのダウンカウンタ（１５１には１
７”がロードされ、そり、エネーブル入力（勾が１Ｈ”
となってそれ以後の計数が禁止される。それ以前齋こ信
号０が“Ｌ”となれは、その時点で７”が再ひロードさ
れ、そこからカウントダウンが続けられる。この動作を
第８図（ａＪ〜（ｅ）に示す。この例では、１２画素目
と１９画系目と２２画素目と２５画素目で信号０が“Ｌ
”（網点パターンを検出した）となった場合を示してい
る。領域判定信号Ｃは１２画累目以降＠Ｈ″となり、こ
の領域が網Ａ領域と判定されることになる。

なお、カウンタリセットパルスｑは、ダウン力Ｏとする
。

以上の説明で明らかなよう１こ、領域判定信号Ｃは、あ
る画素位置で網点パターンを検出すると、引続いて少μ
（とも７画素分、即ち、はぼ網点の１周期の闇は“Ｈ”
レベルとなり、この領域を＠黒領域とすることになる。

また、この信号（は領域判定信号メモリ（８）に記’ｉ
’＠　ａれ、１９４７分およびＪは、第９図で斜＃Ｉを
施したような７画素×４ラインの領域を＠Ａ饋領域して
判定する信号、即ち領域判定信号となる。

一万、参照画素の画像信号すは２値画像用及び網点写真
用予測器［３１、＋４１　ｉこ入力され、これらにより
予測信号が作成される。このと＠２２画像用予測器（３
目こは第１図（ａ）の参照画素信号が一網恵与真用予測
器（４目こは第１０図の参照画素信号が与えられる。そ
して、この２種類の予測器＋３１　、　＋４１から出づ
き選択され、吏をこ予測誤差信号作成器（６）において
画像信号λの真値と比較され、予測誤差信号ｇが作成さ
れる。

この信号ｇは、分割器皿において一注目圓索ＸＯが２値
饋域の場合にはその第１の出力信号ｋに、網点領域の場
合には第２の出力信号ｌに出力する。

２つの２値画像用、網点写真用符号器αＤ及びｕつでは
−それぞれ人力された予測誤差信号ｋ・ｌを、従来の方
法と同様にして符号化する。そしてこれら符号器ｕｌｌ
及びｕ２）の出力信号ｍ及びｎを一符号出力選択器［３
１において選択し、順次符号データｈとして出力する。

符号出力選択器ｕＪにおける符号データｈの作成法を第
１１図を用いて説明する。同図（ａ）〜（１）は、順に
選択信号ｊ、第１の予測誤差信号ｋ・第１の符号器ｕｌ
Ｊ　７１’ら出力される符号ｍ、第２の予測誤差信号ｉ
　、第２の符号器ｌから出力される符号ｎ・及び最終的
な符号データｈを示している。

予測誤左信号作成器（６）で作成された予測誤差信号ｇ
は、選択信号Ｊにもとづき選択されて、それぞれの符号
器Ｕυ、　Ｕ２１に入力されるが、第１１図（ｂ）・・
（ｄ）の信号ｋ及びＥがそれを示している。この予測誤
差信号に一、／は、それぞれの統計的性質にもとづいて
最適な符号で符号化されるわけであるが、この例では２
値領域の信号には２次局所符号で、網点領域の信号ｊは
２次局所符号で符号化している。信号にの場合−シンボ
ル′０゛が１２個にシンボル゛１′が１個の系列である
から一最初１２個のジノポルｒｏｔが３つの符号語（３
個の“（Ｊ’）に符号化され、残りが”１００　’と符
号化される。信号ｌも同様番こして第１１図（ｄｌ　、
　（ｅ）に示すようになる。

これら符号系列の出力順序は、定食順序の早い画像信号
の予測誤差信号をその符号化シンボルに含む符号語が先
行するようｌこする。そこで、第１１図の例では、符号
ｍの系列のうち最初の３つの符号語’ｏ”Ｕ”（１’　
　を出力し、次いで符号ｎの最初の１０の符号語゛Ｏ“
１０′　　・・・′１１′を出力し、更に、符号ｍの系
列から１００′を出力し、そして最後に符号ｎの系列か
ら１０’を出力する。

−万、復号化は、既に復元済の画像信号から、符号化装
置と同一の領域判定法により、次に復号化すべき画素（
未復号画素のうち最も定食順序の早いもの〕の選択信号
ｊを求め、これに対応する復号器（２値画塚用復号器あ
るいは網点写真用復号器）により、符号ビット系列を復
号化して、１符号語の復号を行ない、それに対応する予
測誤差信号〔信号にあるいは信号ｌ〕を再生する。そし
て、既に復元済の画像信号から復元すべき（画像信号を
再生すべき）ｉ［！ｌｌ素信号の予測信号を＋ｆ号化装
置と同一の予測方法ｌこより求め、この予測信号と、上
記復号した予測誤差信号の排他的論理和により、該画像
信号を復元する。そして、対応する予測誤差信号が復号
化されているかぎり一同械の、予測信号の作成、排他的
論理和の処理番こより、順次画像信号を復元してゆく。

もし、対応する予測誤差信号が復号化されていないので
あれは、上記符号ビット系列の復号化処理にもどり、以
後同械な処理を行なう。

これζこより、符号化されたものと同一の画像信号が復
号化装置（こおいて得られることになる。

なお、上記実施例では、符号化は２値領域と網点領域の
２つの系列番こ分は−それぞれに逸する符号を用いたが
、各領域の信号を、近接画集のパターンをもとに統計的
性質の違う〔予測一致率の違う〕複数個の系列に更に分
割し、各系列に刺した符号を用いるようにしてもよい。

また−２値領域と網点領域とを分離せず、それぞれの中
から統計的性質の近いものを同一系列として複数の系列
に分割し、各系列に過した符号を用いるようにしてもよ
い。

更に、上記実施例では、網点の周期と角度は単一とした
が、多種の網点写真か考えられる場合ｆこは、第５図に
破線でボしたように一複数個の網点写真予測器＋４１　
、　（１４１を用いるようＧこしてもよい。この場合、
選択信号ｊも複数個必要である。

以上のように、この発明瘉こよれは、符号化すべき画素
に近接する画素信号７１）ら通常の２伽画像饋域か一網
点写真領域かを正確に判定させ、更に−この判定結果に
もとづき、予測信号だけでなく、各画像信号をそれに壊
した符号化方法でそれぞれ符号化するようにしたので、
符号化による圧縮性能を大巾に同上できるという効果が
ある。

【図面の簡単な説明】

第１図体）　、　（ｂｌはそれぞれ便米装置における２
値画像用及び網点写真用の参照画業の位置を示す図、第
２図は蚕照画素パターンが網点周期の周期性を持つ場合
を示す図、第３図は促来の画像信号の符号化装置のブロ
ック図、第４図は促米の装置において網点領域が正確を
こ検出できない場合を示す図、第５図は本発明の一実施
例による画像信号の符号化装置のブロック図、＄６図は
該装置における領域判定用参照画素の位置を示す図、第
７図は該装置の領域判定器の一回路構成例を示す図、第
８図は該領域判定器の動作を説明するための信号波形図
、第９図は第５図の実施例装置（こよって網点領域と判
定される部分を示す図、第１υ図は該装置における網点
写真用参照画素の位置を示す図、第１１図は該装置の符
号出力選択器の動作を示す図である。 （２）・・・領域判定器（鎖酸判定手段）−（３戸・・
２値画像用予測器、（４１、（１４１・・・網点写真用
予測器、（５）・・・予測信号選択器、（６）・・・予
測誤差信号作成器、（８）・・・領域判定信号メモリ、
ｔｌｏｌ・・・分割器、ＵＵ２１・・・符号器〔符号化
手段〕−σ３）・・・符号出力選択器（符号出力手段〕
。 なお図中同一符号は同一、又は相当部分を示す。 代理人　　　搗　野　信　− ！緊く叫疑　１き

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）　　文字１図形等の通常の２値画像と網点写真と
   が混在する画像を符号化するための画像信号の符号化装
   置において一既に符号比隣の画素イｉ号を会照しヱ符号
   化すべき注目側索の２値画像用予測信号及び網点写真用
   予測信号をそれぞれ出力する２値画像用、網点写真用予
   測器と、既に符号比隣の画像信号から所定周期の網点パ
   ターンを検出し上記注目ｌ１ｉＩｌ索が網点写真領域に
   社るか否かを判定する領域判定手段と、この領域判定手
   段の出力を所定期間記′庫する領域判定信号メモリと一
   上記領域判定手段の出刃信号或いは上記領域判定信号メ
   モリの出刃信号である領域判定信号に迭いて上記向予測
   器からの両予測信号のいずれかを選択する予測信号選択
   器と、この選択された予測信号と上記注目画素の画素信
   号とから予測誤差信号を作成する予測誤差信号作成器と
   、この予測誤差信号を上記領域判定信号及び既に符号比
   隣の画素信号を用いて後述の２値画像用、網点写真用符
   号器のいずれかに出刃する分割器と、この分割された予
   測誤差信号をそれぞれ異なる符号化方法を用い又符号化
   する２値画像用・網点写真用符号器と、この符号化され
   た予測誤差信号を出力する符号出力手段とを備えたこと
   を特徴とする画像信号の符号化装置。
2. （２）上記領域判定手段が、プログラマブルロジックア
   レイを耳し、これにより所定周期の網点パターンを検出
   するものであることを特徴とする特許請求の範囲第１項
   記載の画像信号の符号化装置。
3. （３）上記符号出力手段が、走倉順序の早い画像信号の
   予測誤差信号をその符号化シンボルに含む符号語から順
   に選択して出力するものであることを特徴とする特許請
   求の範囲第１項又は第２項記載の画像信号の符ゝ号化装
   置。