JPS6010981A - グラフイツク・イメ−ジ・デ−タの圧縮装置 - 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】 〔技術分野〕 本発明はイメージ・データの質を良くすることに関する
ものであり、更に具体的にはグラフィック・イメージの
質を良（シ、圧縮し、且つデータの記憶及び伝送を効率
化するための装置に関するものである。

〔先行技術〕

先行技術には奴多くのイメージ・データ圧縮方法がある
。下記はその代表例である。

１９６９年４月８日乃至１０日に開催された「通信のコ
ンピュータ処理に関するシンポジウム」に於て発表され
た５ｐｅｎｃｅｒ及びＨｕａｎｇ両氏の論文は、グレイ
スケール　イメージをビット・プンー。

ンと呼ばれる等１１］１１な黒／白イメージの組に変換
するに際しての問題点を提起して（・る。この論文はビ
ット・プレーン　エンコーデングと、効果的な圧縮のだ
めのコードの選択について論じているけれども、各画素
（ｐｉｘｅｌ　）の第１ビット面の輝度値の決定に基づ
いてグラフィック　イメージの第２ビツト・プレーンに
於て緑画素データを圧縮する装置及び方法を開示してい
な見・。

本ｊ頭出ｊ頗人の並行出願、特願昭５８−９５１１８号
は、現在の画素の最上位ビットがイメージの現在の定食
線上の先行両系及び後続画素の最上位ビットと等しいと
ぎ現在の画集の最下位ビットを画素コード当り２ピツト
の形で現在の画素の最上位ビットと等化するグレイスケ
ール・イメージ・データのだめのフィルタを開示してい
る。この並行出願の装置は走査線に沿ったグレイスケー
ル画集値の急変ヲフィルタ（選出）するため水平冗長性
を利用している。しかしこの並行出願は考察中の緑画素
が黒又は白のような最大輝度値又は中間画素データを圧
縮する装置及び方法を開示していない。

ＩＢＭ　Ｔｅｃｈｎｉｃａｌ　Ｄｉｓｃｌｏｓｕｒｅ　
Ｂｕｌｌｅｔｉｎ、第２２巻第７号（１９７９年１２月
発行）第２９８０頁以下に掲載された論文は垂直冗長方
式を採用してグレイスケール・イメージ・データをコー
ド化する方法を示している。その論文は現在の線の値を
イメージの上方の線の値と比較することにより線沿いに
画集のグレイレベルの走行に対する画素値をコート−化
する方法を開示しているが、考察中の緑画素が黒又は白
のような最大輝度値又は中間ける緑画素圧縮装置及び方
法を開示していない。

米国特許第４００６２９８号は６４個の個別日ワな輝度
レベルを用いたイメージ・グレイスケールを有するシス
テムを開示している。この米国特許は考察中の緑画素が
黒又は白のような最大輝度値又は中間的な輝度値を有す
るか否かを決定することによりグラフィック・イメージ
の第２ビツト・データに於て緑画素デ〜りを圧縮するシ
ステムを開示していない。

米国特許第４１７７４７０号では信号の情報内容を減少
させないで信号のビット数を減少させるようにバイナリ
・データ信号が処理される。これは基本的にはデータ圧
縮システムである。この米］ 国特許も本発明の如き緑画素データ圧縮装置を開示して
いない。

米国特許第４２１．０９１６号は元の画素マトリックス
から発生されるよりも少ないグレイスケール・データを
用いる縮減マトリックスによってイメージ・データの圧
縮を達成する方法及び装置を示す。例えば、若しも画素
のグレイレベルが４ピツトのデータを必要とするならば
、グレイスケールの再生に１ビツトのデータしか必要と
しない。

この米国特許も本発明の如き緑画素データ圧縮装置及び
方法を開示していない。

米国特許第４２２９７６８号は選択的ランレングス圧縮
技法によってバイナリ・イメージ信号を圧縮する装置を
教示しているが、これも又本発明の如き緑画素データ圧
縮装置を開示していない。

米国特許第４２８０１４４号は荒い走査線プリント像処
理システムの品質を改善するだめの装置及び方法を開示
している。画素の反射特性を表わす荒（走査された画集
に対してエンコーダがコードを割当てる。荒く走査され
たデータをきめこまかに再生するため、荒く走査された
画素を少くとも４つの隣接した水平及び垂直画素と加え
合わせることにより、少くとも４つのサブ素子より成る
ぎめこまかな１つの画素を再生させる。この米国特許は
隣接した画素から特定画素のきめこまかな値を決定する
だめの情報を得ているが、実際には荒い走査からのデー
タをきめこまかな再生のため拡張する方法を教示するも
のであって、実はフィルタされたイメージ・データを教
示しておらず本発明の如き緑画素データ圧縮装置及び方
法を開示していない。

〔本発明の要的〕

本発明の目的は、イメージの第１のビット・プ冒のエン
コーデング又はデコーテングにより緑画素を識別するス
テップと、緑画素の所在を確認するステップと、縁画集
毎に少くとも１つのビットを発生するステップと、各縁
画素黒／白輝度値又はグレイ輝度値の何れを有するかを
指示するステップとを含む方法により、ビット・プレー
ン間の相関を用いて少（とも第１及び第２のビット・プ
レーンを有するグラフィック・イメージのデータを圧縮
することである。第２のビット・ブレーンのコ−デング
は縁画集を徐ぎ第２のビット・プレーンには中間（グレ
イ）レベルが存在しないものと仮定する。若しもグラフ
ィック・イメージが２ビツト・プレーンより多くのプラ
ンを含むならば、本発明の装置は各縁画素毎に発生され
たビットの数を増加することによって一般化ｉｊＪ能で
ある。

従ってここに開示するデータ圧縮装置及び方法は、グラ
フィック・イメージを少くとも第１及び第２のビット・
プレーンに分離し、黒／白変化を示す第１のビット・フ
ルレーンから緑画素を識別し、緑画素の所在を探知し、
緑画素が黒又は白のような最大輝度値又は中間のグレイ
輝度値の何れを有するかを示す単１０ビツトを各線画集
に対して発生する。

〔実施例の説明〕

本発明はグラフィック・イメージ（画像）のデータ圧縮
を高品質で行うときの重大な問題に対する解決策を与え
る。グラフィック・イメージとは文書又は図形の形で有
用な情報を含むものであり、刀メラ又は他の入力装置で
捕えられた生データは多レベルのものであるにも拘らず
その性質上２レベルであることが予定されたものである
。写真のようなグレイスケール・イメージに対する先行
技術の圧縮アルゴリズムは走食すれたグラフィック・イ
メージを処理可能ではあるが、より高度のテーク圧縮率
によって除去可能な多重の不要テークを伝送してしまう
。元のイメージを先づ閾値（スレショールド）処理し、
それを画素当り１ビツトで２レベル黒／白イメージに変
換し、然る後その黒／白イメージに対して別のテーク圧
縮方法を用いることによって著しく高い圧縮率が達成さ
れる。

２レベル・イメージは高解像度の場合にのみ良好な品質
を持つ。低解像度の場合には文字の縁は階段状（ギザギ
ザ）に見え、字画の幅が不揃いになる。このような場合
には品質改善が必要とされる０　′） ２より犬なる多数のグレイスケール・レベルヲ許答する
一般化された閾値処理を用いることにより、イメージの
品質が著しく改善される。イメージの品質に関するその
見掛上の効果は、２レベル・フォーマットを維持して解
像度を増した場合と似ている。４グレイスケール・レベ
ルを傑用すると、第１表に示すような「ビット・プラン
」又はグレイコードと呼ばれる２レベ）し・イメージに
相当する画素当り２ビツトのコーアンダを必要とする。

第　１　表 第２表 直接的なコーテングは各ビット・プラン毎に１度づつ２
レベル即ち黒／白の圧縮方法を２度適用することである
。先行技術の前述の５ｐｅｎｃｅｒ及びＨｕａｎｇの論
文はグレイコード・フォーマットの第２ビット面は正規
のバイナリコード・フォーマットのものよりも僅かに良
好に圧縮することを示している。何れの場合でも、２つ
のプランの独立のコーテング方式を用いると画素当りの
ビットで見積った総合的なコーテング率は、第１ビツト
・プトンのみをコーテングした場合よりも少くとも２倍
の大きさとなるのが普通である。このことは第２ビツト
・プレーンをコーテングするには第１ビツト・プレーン
をコーテングするのに要したよりも多（のビット数を必
要とすることを意味する。

前述の並行出願（特願昭５８−９５１１８号）の方法は
第１ビツト・プ１．−ンの値の遷移がラスク走査線沿い
に生じる画素に対してのみ第２ビツトプレーンに於て中
間輝度値即ちグレイ・レベル輝度値が生じることを許容
するため第２ビツト・プレーンをフィルタすることを提
案している。例えば走査線に沿った第１ビツト・プし／
−ンの下記の形態に於て、＊印の付された画素（緑画素
と呼ばれる）のみが１のグレイコード第２ビツト・ブレ
ーン値を持つことができ、残りの＊印付画素はＯに変え
られている。

０ＤＤ（ＪＯＯ１１００００１００ｔＪＯ１１１１００
＊＊＊＊　＊＊＊　＊＊　＊＊ 並行出ｒｙｍのフィルタ方法は印刷された文字σつよう
な学制の縁のまわりに中間輝度レベルの所望の影響を保
ちつつ背景即ちグラフインク情報の領域外に於けるノイ
ズを除去することにより良好な品質を達成している。そ
れは又同じ理由で第２ビツト・プランに対する圧縮率を
改善する。

本発明はグラフィック・イメージに於ける各画素に対す
る２レベル表示の第１及び第２ビツト・プレーン間の賃
い相関を認識してそれを利用する。

第１ビツト・プＶ−ンは最上位ビットと一般に呼］ はれ、第２ビツト・プレーンは最下位ビットと一般に呼
ばれるものである。前述の第１表を見ると、若しも最上
位ビットが１であるなら画素はダークグレイ（暗灰色）
又は黒であり、若しも最上位ビットが０であるならば画
素はライトグレイ（明灰色）又は白であることがわかる
。画素の２つの中間値即ちグレイ値は最下位ビット即ち
第２ビツト・プレーンによって決定される。

第１ビツト・ブし／−ンが前述の並行出願のような方法
によってコーテングされた後に、（緑画素は第１ビツト
・プレーン即ち最上位ビットの値が１から０へ、又は０
から１へ変化する場所として定義されているので）緑画
素の所在を知ることができる。

画素が極限値（白又は黒）であろうと又は中間値（暗又
は明グレイ値）であろうと、ラスク走査順序で各画素に
対して指示するため、縁ビットが第１ビット面データで
発生され且つ記憶され又は伝送される。発生きれた緑画
素ビットはフィルタされたイメージ・データがバッファ
記憶から読出されるとき第１ピット・グトンの圧縮済み
ビット流れに挿入されてもよい。

第１図、第２図、及び第６図に本発明の実施例の方法及
び装置が示されている。グラフィック・イメージの第１
ビット面のコーテングの償に第１ビツト・１トン・デー
タがイメージ・ノくソファ１０に記憶される。現在の画
素の最上位ピッ）ｃは線検出器兼第２ビット面圧縮器２
０に対する最初の入力として線１２上に出力され、次の
画素の最上位ビットｆは線検出器兼第２ビット画圧縮器
ンＯに対する第２人力として畷１４上に出力される。

排他的０Ｒ（ＸＯＲ１）２２が線１２上の第１ビツト面
ビットＣと線１４上のビットｆとを比較し、下襲の式に
従って縁ピノｌ識別する。

Ｅ−（ｃ　ＸＯＲｆ）又は（ｃ　ＸＯＲｐ）ここでＣは
現在の画素の第１プレーン　ビット、ｆは後続画素の第
１プＬ〜ン　ビット、ｐは先行画素の第１プし一ン・ビ
ットである。

第６図及び第２衣に示されているように０Ｒ２８の出力
即ち縁検出器の出力は、現在の画素、先行画素、及び後
続画素か等しいときＯであり、現在の画素、先行画素及
び後続画素の第１面ビット間に相異があるとき１であっ
て豚ヒツトを表示する。

イメージに於ける第２ビット・フ″Ｌ）−ンに対して及
び緑画素に対して伝送されること又は記憶されることが
要求される唯１のビットである縁ビットはフィルタ済み
イメージ・データ線６２上に伝送することが要求される
までイメージ・バッファ記憶６２に記憶され、その時点
でイメージの縁ビットは第１ビツト・プＬ／−ンの縁ビ
ット（即ち黒／白変化ピット）に隣接した地点に於て第
１ビツト・データに対するデータ流れ中に挿入される。

若しも第１ビツト・プＬ／、−ンがランレングス・コー
ドによってエンコードされるならば、第２プしノーン縁
ビットは各ランレングス・コード語の後にデータ流れへ
挿入可能である。一般的には各線毎に２つの縁画集があ
る（上記の走査線の例を参照されたい）しかし２つの縁
を持つものと考えるべきであるレングス（長さ）１０ラ
ンに対しては４つではなく３つだけの縁画集がエンコー
ドされなければなりな〜・。

第６図及び第２表を参照して本発明のノ・−ドウエアの
実施例を説明する。

現在の画素の最上位ピッ）ｃｌと後続の画素の最上位ビ
ットｆ１とが排他的０Ｒ（ＸＯＲＩ）２２で比較される
。第２表はＣ１がｆｌと相異して縁を表示しているとき
１である排他的０Ｒ（ＸＯＲ１）２２の出力を示す。排
他的０Ｒ（ＸＯＲＩ）２２の出力は０Ｒ２８の入力及び
ラッチ２４の入力へ接続されている。ラッテ２４は先行
の画素の第１面ピットル１と０１との比較結果を記憶す
る。現在の画素の時刻にラッチ２４の出力も又ＡＮＤ２
６を介して０Ｒ２８の入力へゲートされて、若しもｃｌ
とｆｌ又はｐｌとの間に相異があるならば、０Ｒ２８が
出力を出すようにする。０Ｒ２８からの１なる出力は緑
画素を表示すると共に可転送勝４００レベルを上昇させ
る。その上昇したレベルは記憶装置３０（第２図参照）
へ至る線３４上に圧縮済み第２グジン・ビットの値をゲ
ートする。

それと同時に排他的ＯＲ（ＸＯＲ２）３２に於てｃｌが
現在の画素の第２グンーン・ピッ）Ｃ２と比較されて、
現在の画素が黒又は白のような極限的　３な輝度値（こ
の場合Ｃ２はＣ１と等しい、第２堀参照）を持つか又は
中間旧な輝度値（グレイ、この場合Ｃ２はＣ１と相異す
る）を持つかを決定する。

排他的０Ｒ（ＸＯＲ２）ろ２の出力はＡＮＤ　３６の入
力へ接続されており、可転送線４０が１であって縁ビッ
トを表示しているときＡＮＤ　３６でゲートされる。

本発明に従う方法及び装置は４レベル・グラフィック・
イメージの第２ビツト・フ〉ンに対する如何なるデータ
の伝送をも著しく減少する。何故ならば画素の総数と較
べた緑画素の割合は極めて小さく６気柱度だからである
。若しも望むなら（ず第２プし／−ン縁情報を表わすビ
ットに対して更にデータ圧縮技法を適用することができ
る。上述のように第２ビツト・グトンヘ向けて伝送され
なければならないビットは第１ビツト・プＬ）−ン（即
ち実際には縁）に於ける変化を表わすビットだけである
。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に従う方法の流れ図、第２図は本発明の
装置のブロック図、第６図は本発明の縁検出器兼圧縮器
のブロック図である。 １０・・・・イメージ・バッファ記憶装置、２０・・・
・縁検出器兼圧縮器、２２・・・・排他的ＯＲ，２４・
・・・ラッチ、２６・・・・ＡＮＤゲート、２８・・・
・ＯＲゲート、３０・・・・圧縮済みイメージのノくツ
ファ記憶装置、ろ２・・・・排他的ＯＲ０ 出　＋＃Ａ　人　インターナンヨカル・ビジネス・マン
ーンズ・コーポレーション複代理人　弁理士　篠　１）
　文　雄 第１図 イメージ′、テータ イメージ゛・テ°ニタ 第２図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 少くとも第１ビツト・プレーン及び第２ピツト・プレー
   ンを有するグラフィック・イメージのデータを圧縮する
   だめの装置であって、上記グラフィック・イメージの第
   １ビッレプｔ、ｌ−ンのエンコーデングから緑画素を識
   別する手段と、上記緑画素毎に少くとも単１０ビツトを
   発生する手段と、上記緑画素が最大輝度値又は中間輝度
   値を有するが否かを表示する手段とより成るグ）フィッ
   ク・イメージ・データの圧縮装置。