JPS60254871A - フアクシミリ画像の符号化方法 - 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】 （発明の技術分野） 本発明　２値ファクシミリ画像信号の符号化方式に係り
、特に活字文書等を効率良くデータ圧縮するの妬有効な
ファクンミリ画像の符号化方法に関する。

（従来技術） ファク７ミリは、文書形態に制約されずにいかなる形態
の文書も画像として手軽に伝送できるという利点から、
近年その普及はめざましい。しかし、ファク／ミリは、
上述のような利点を有する反面、情報をフォトグラフィ
ック要素として符号化するだめ、原画像の性質によって
は、符号化効率は必ずしも高いとｄ言えない。特に１従
来の７アク／ミリ符号化方式を用いて各活字等のキャラ
クタ要素を符号化した場合の符号化効率は、活字指定符
号を用いてキャラクタ符号化した場合の符号化効率の１
７１０以下である。最近のファヤンミリ通信において、
活字文字の占める割合は高く、このような文字情報を効
率良く処理できる符号化方式の検討がなされている。

この種の従来技術の一つとして、パターンマツチング符
号化方式がち否。図１に従来のパターンマツチング法に
よる符号化器の構成例を示す。図において、１は原稿を
走査して得られる２値ファクシミリ画像信号を受信する
だめの入力端子、２は入力端子１からの２値ファクシミ
リ画像信号を原稿の１枚分又は所定の領域毎にグラフイ
ンクパターンとして記憶する入力画像メモリ、３は入力
画像メモリの２値ファクシミリ画像信号を予め定めだ領
域単位で切り出したマツチングパターン（ＭＰ）　とし
て読み出すだめのセグメンテーション回路、４は比較の
基糸となる多数のライブラリーパターン（Ｌｌ））を記
憶するパターンライブラリー、５はマツチングパターン
（ＭＰ　）をライブラリーパターン（ＬＰ）と順次比較
して一致したときと一致しないときにそれぞれ状態に対
応する必要な信号を後述のように出力するマツチング回
路、６はマツチング回路５の出力を杓号化する符号化器
Ａ１７はマツチング回路５の出力と後述のパターンライ
ブラリー登録回路１０の出力を符号　する符号化器Ｂ、
８は符号化器６，７の出力を合成して出力端子１１に出
力する信号合成回路、１０はマツチング回路５における
比較の結果不一致と判断されたマツチングパターン（Ｍ
Ｐ　）を新たなライブラリーパターン（ＬＰ）としてパ
ターンライブラリー４に登録するだめの回路である。

入力端子１へ入力される２値ファクシミリ画像信号は、
一旦、入力画像メモリ２に格納される。

セグメンテーション回路３は、入力画像メモリ２に格納
されている入力画像の情報から、文字単位、孤立黒画素
領域単位、定矩形単位などのいずれかを単位とする画像
ブロックの情報を切り出す。この切り出された画像ブロ
ックをＭＰ（マツチングパターン）と呼ぶ。このＭＰは
、入力画像中のそのＭＰの位置を示す位置座標を有する
グラフィックパターンである。マツチング回路５は、Ｍ
Ｐとパターンライブラリー４から順次読み出されるライ
ブラリーパターン（ＬＰ）との比較評価を行う。

ＬＰはパターンの識別符号（ＩＤ、）が付されたグラフ
ィックパターンである。マツチング回路５はＭＰとＬＰ
との類似度がある程度高ければ、そのＭＰとＬＰは同一
のものであると判断し、符号化器Ａ６に対して、入力画
像におけるそのＭＰの位置座標と、そのＭＰと同一パタ
ーンであると判断したＬＰのＩＤを出力する。すなわち
、位置座標とグラフィックパターンとからなるＭＰが、
マツチング回路５により位置座標とパターンライブラリ
ー４で規定されるＩＤとからなる信号に変換されたこと
になる。また、マツチング回路５は一つのＭＰに対して
の処理が済むと、セグメンテーション回路３に対して新
しいＭＰの切り出［７を指示する。

一方、マツチング回路５において、その処理中のＭＰと
同一パターンがパターンライブラリー４に登録されてい
る全てのＬＰの中に見い出せなかった場合には、マツチ
ング回路５は、符号化器Ｂ７に対してそのＭＰを出力す
るとともに、パターンライブラリー登録回路１０に対し
て、そのＭＰをパターンライブラリー４に登録するよう
に指示を出す。これＫより、パターンライブラリー登録
回路１０は、そのＭＰの位置座標に代えて、個別のＩＤ
を付加しそのパターンをパターンライブラリー４に新し
いＬＰとして登録する。壕だ、符号化器Ｂ７に対して付
加しだＩＤを知らせる。以上の処理が済むと、セグメン
テー／ヨン回路３に対して新たなＭＰの切り出しを指示
する。符号化器Ｂ７ば、パターンライブラリー登録回路
１０で付加されたＩＤ。

そのＭＰの入力画像における位置座標、そのＭＰの太き
て（高言および幅）およびグラフィックパターンを符号
化する。以上の手順は入力画像メモリ１内の信号（画像
）が全て切り出されるまで繰返される。信号合成回路８
は、符号化器Ａ６と符号化器Ｂ７とからの信号を順次出
力端子１１に出力する。

他方、受信側の動作の大要は次のようになる。

最初の画像ブロックは、当然パターンライブラリーに登
録されていないので、送信側からは、原画像中に占める
位置座標、パターンの大きさく高さ。

幅）、ライブラリーに登録した際のＩＤが付加されたグ
ラフィック信号が送信されてくるので１２位置座標で指
定される位置に指定されたパターンの大きさでグラフィ
ック信号を復元し、同時にＩＤとグラフインク信号とを
パターンライブラリーに登録する。２度目に現われる画
像ブロックは更にパターンライブラリーに登録されてお
り、送信側から、その画像プロツタの位置座標とパター
ンのＩＤとが送られてくるので、パターンライブラリー
からＩＤで指定されるパターンを読み出し、指定される
位置へこのパターンを置けばよい。

以上説明した従来技術は、一般に、活字文書のように、
同一の文字パターンが回数多く出現し、パターンライブ
ラリー４に登録されるＬＰの数が少なくてもよい場合に
は高い符号化効率を示す。

しかし、本来ファク／ミリが有効な手段であるはずの手
書き文書、図形文書などに対しては、これらの文書中に
同一パターンの出現回数が極めて少ないため、　本従来
例はＣＣＩＴＴで国際標準符号化方式として認められて
いる二次元符号化方式（モディファイドリード方式：　
ＭｏｄｉｆｉｅｄＲｅａｄ方式）による符号化効率は低
い。これは、入力画像内に１回しか出現しないＭＰであ
っても、送・受信側それぞれのパターンライブラリーに
登録する必要があり、特に、送信側から受信側に対して
は、位置座標、大きさおよびＩＤを付加してグラフィッ
クパターンを送らなければならないことに起因し、原理
的にグラフィックパターンのみを送る二次元符号化方式
より符号化効率は低くなる。

（発明の目的と特徴） 本発明は、上述した従来技術の欠点を解決するだめにな
されたものであり、活字文書だけでなく、手書文書や図
形文書に対しても高い圧縮率が得られるファク７ミリ画
像の符号化方法を提供することを目的とする。

この目的達成のだめに、本発明は、入力画像中に１回し
か出現しないパターンは、入力画像上に配置されたグラ
フインク要素七して入力画像を走査線で順次走査して符
号化する従来のファクシミリ符号化方式により符号化し
、２回以上出現したパターンは、パターンマツチング法
と同様、位置座標とパターンライブラリーに登録した際
の識別符号を符号化することを特徴とするものである。

（発明の構成および作用） 以下、図面を用いて本発明の詳細な説明する。

図２に、本発明による符号化器の一実施例を示す。図に
おいて１は入力端子、２Ｉｉ入力画像メモリ、３はセグ
メンテーンヨン回路、４はパターンライブラリー、５は
マツチング回路、１０はパターンライブラリー登録回路
、１１け出力端子、１２は伝送すべきＭＰコードを登録
するだめのＭＰコード登録回路、１３はマツチング回路
５が一致出力を出したときその一致出力が得られたマツ
チングパターン（ＭＰ）を入力画像メモリ２内の記憶画
像から消去するだめのＭＰ消去回路、１４は符号化回路
である。このうち、１〜５および１０〜１１は、図１の
従来例とほぼ同一の動作をする。主として１２　、１３
　。

１４が従来例とは異なる。

セグメンテーシコ７回路３は、入力画像メモリ２の記憶
画像から前述と同様に、文字単位、孤立黒画素領域単位
、定矩形単位などを単位としてマノチングパターン（Ｍ
Ｐ）を切り出す。切り出されたＭＰは、入力画像中の位
置座標と大きさく高さおよび幅）の情報を有する。マツ
チング回路５は、切り出されたＭＰと、パターンライブ
ラリー４に登録されているライブラリーパターンＬＰと
の類乍度を検査するが、初期状態では、ツクターンライ
ブラリー４は空なのでパターンの一致は検出されない。

パターンライブラリー４の中にそのＭＰと類似度の高い
ＬＰが見い出されなかった場合、このＭＰはパターンラ
イブラリー登録回路１０に出力され、パターンライブラ
リー４に新だなＬＰとして登録される。この登録される
ＬＰは、その時のＭＰに個別のＩＤが付加された形、す
なわち、ＩＤ。

位置座標、大きさおよびグラフイソクツ々ターンが一つ
のＬＰの情報となっている。この登録が完了すると、パ
ターンライブラリー登録回路１０はセグメンテーション
回路３に対して新たなＭＰの切り出しを指示する。この
ようにして、初期状態を含め、マツチング回路５によっ
て、同一のＬＰが見い出せなかったＭＰは、新たなＬＰ
としてノくターンライブラリー４に登録され、パターン
ライブラリー４には多数の異種のライブラリーパターン
（ＬＰ）が蓄積されることになる。マツチング回路５は
、その時のＭＰとパターンライブラリー４中のいずれか
のＬＰとの一致を検出すると、ＭＰコード登録回路１２
に対してその時のＭＰの有する位置座標とこのＭＰに対
応するＬＰのＩＤを出力し、ＭＰ消去回路１３ｔＣ対し
てそのＭＰを出力する。また、パターンライブラリー４
はそのときに対象となっているＬＰに出現回数の情報を
付加する。ＭＰコード登録回路１２は、ＭＰの位置座標
とＩＤとを１組として順次記憶する。ＭＰ消去回路１３
は、マツチング回路５から送られてくるそのＭＰの位置
座標に基づきそのＭＰを、入力画像メモリ２から消去す
る。これらの動作が終了した時点でマツチング回路５は
セグメンテーション回路３に対して次のＭＰの切り出し
を指示する。

以上の動作を遂次的に繰り返し、入力画像の全てのＭＰ
について処理が行われた後、符号化回路１４の符号化動
作が開始される。この符号化動作の開始時点で、入力画
像メモリ２、ノ（ターンライブラリー４およびＭＰ、コ
ード登録回路１２の内容は次のようになっている。

入力画像メモリ２内のＭＰの処理において処理済のＭＰ
と同一パターンが出現したとき、２番目に出現したマツ
チングパターンは消去されているので、入力画像メモリ
２には同一の、＜ターンは存在せず、新規に出現したパ
ターンのみが、それぞれその出現した位置座標に存在し
ている。

パターンライブラリー４には、新たに出現したパターン
がライブラリーパターン（ＬＰ）として、それが出現し
た入力画像中の位置座標、ノ＜ターンの大きさ、ＩＤお
よび入力画像上の出現回数の情報が付加された上、それ
らの出現順に登録されている。ここに登録されているラ
イブラリーノくターン（ＬＰ）は、消去されないで入力
画像メモリ２に残っているパターンに対応している。

ＭＰコード登録回路１２には、パターンライブラリー４
に登録されているＬＰが、出現した入力画像内の位置座
標とそのＬＰのＩＤとを１組として、出現順に登録され
ている。゛ 以上の入力画・像メモリ２、パターンライブラリー４お
よびＭＰコード登録回路１２の内容のうちから、受信側
で原画像を復元するに充分な情報を出来るだけ少ないビ
ット数で杓号化し送出するのが符号化回路１４でちる。

このため符号化回路１４の動作は次の３つのステップか
らなっている。

（ステップ１） 入力画像メモリ２の内容を例えば前述のＭＲ方式など従
来のファクンミリ符号化方式で符号化し送出する。この
信号を受信した受信側では、空白部分を含むいわゆる歯
抜けの状態で画像を受信したことになる。

（ステップ２） パターンライブラリー４の内容を符号化し送出する。但
し、この際、各ライブラリーパターン（ＬＰ）に例月さ
れている出現回数の情報を参照し１複数回出現したライ
ブラリーパターンＢ、ｐ）についてのみ符号化する。こ
れは、１回しか出現しなかったライブラリーパターン（
ＬＰ）は、既にスデノブ１で送出済みであるからである
。なお、出現回数の判断はライブラリーパターン（ＬＰ
）がＭＰコード登録回路１２中に登録されているか否か
を符号化回路１４に判断させてもよい。また、符号化の
対象となるＬＰの情報のうち、位置座標、大きさ。

ＩＤのみを符号化する。これｌ−１：ＬＰのグラフイン
クパターンは既にステップ１で送出済みであるため、受
信側において、送信されてくる位置座標と大きさの情報
に基づき、ステップ１で受信した画像のうちから所要の
パターンを切り出せばＬＰのグラフィックパターンを得
ることができるからである。

なお、複数回出現したＬＰを符号化する際に、出現回数
に従ってハフマン符号を割当てれば符号化効率の向上が
図れる。

（ステップ３） ＭＰコード登録回路１２の内容を順次符号化し送出する
。

以上、本発明の符号化方法について詳説した。

なお、図３には、送信側から送出される信号形式すなわ
ち符号化順序を参考までに示している。

次に、本発明による符号化方法により伝送された信号を
復号する復号器の一構成例について、図４を参照して説
明する。図４において、１０１は入力端子、１０２は復
号回路、１０３はパターンライブラリー、１０４は画像
メモリ、１０５はＭＰパターン再生回路、１０Ｇは出力
端子である。復号回路１０２は入力端子から受信信号を
受けとり、先ず、従来のＭＲ方式などにより符号化され
た信号部分を復号し、画像メモリ１０４へ出力する。次
に、ＬＰに関する信号部分の復号を行い、ＬＰのＩＤ、
画像内の位置座標、パターンの大きさの情報をパターン
ライブラｌ）　−１０３に順次出力する。受信側のパタ
ーンライプラＩＪ　−１，０３は前記３つの情報を有す
るだけで、グラフィックパターンは登録されない。

次に、復号回路１０２はＭＰに関する信号部分の復号を
行い、ＭＰの座標位置とＭＰに対応するＬＰのＩＤｔ−
ＭＰパターン再生回路１０５に出力する。

ＭＰパターン再生回路１０５は、ＬＰのＩＤによりパタ
ーンライブラリーからＬＰの情報を読み出す。

この情報とは画像メモリ１０４におけるＬＰの位置座標
と大きさの情報であり、これに基づいて、画像メモリ１
０４からＬＰのグラフインクパターンを切り出す。次に
、ＭＰパターン再生回路１０５は復号回路１０２から受
けだＭＰの位置座標で示される画像メモリ１０４の位置
に先に切り出したグラフインクパターンを書き込む。以
上のようにして、受信信号を処理すれば、画像メモ！、
＋　１０４に画像を復元でき、処理が終了した後、出力
端子１０６に出力する。

（発明の効果） 以上詳細に述べたように、本発明によれば、入力画像か
ら順次切り出されるＭＰ群のうち、１回しか出現しない
パターンについては、基本的には比較対象のライブラリ
ーパターンとしてのみ取扱い、従来の符号化方式で符号
化することとし、２回以上出現したパターンのみライブ
ラリー内の出現回数を示す情報を参照して符号化すると
共にその出現位置座標とその識別符号を符号化すること
により、同一パターンの出現度の低い手書き文書のごと
き画像についても高い勾号化効率が得られ、ファクシミ
リ画像やファクシミリ画像の蓄積において極めて効果的
なファクンミ１す画像の符号化方法を提供することがで
きる。

【図面の簡単な説明】

図１はパターンマツチング法による従来の符号化器の構
成例を示すブロック図、図２Ｉ′ｉ本発明の実施例を示
すブロック図、図３は本発明に用いる伝送信号形式を説
明するだめのタイムチャ・−ト、図４は本発明により伝
送されたファクシミリ画像の復号再生を行う回路例を示
すブロック図である。 ＭＰ・・・マッチングバクーン、ＬＰ・・・ライプシリ
−パターン、ＩＤ・・識別符号。 特許出願人　国際電信電話株式会社 代理人大塚　学 外１名

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）入力画像から得られる２値ファクンミリ画像信号
   を該入力画像の予め定めた領域毎に入力画像メモリに一
   時記憶するとともに該入力画像メモリから前記２値ファ
   ク７ミリ画像信号を予め定めた画像ブロック毎にマツチ
   ングパターンとして順次切り出し、各マツチングパター
   ンを先に切り出されたマツチングパターンと順次比較し
   て同一ではないと判断されたとき当該マツチングパター
   ンを以後の該同一性比較の対象となるライブラリーパタ
   ーンとしてパターンライブラリーに登録し、切り出され
   たマツチングパターンと該ライブラリーパターンのいず
   れか一つが比較により同一であると″判断されたときに
   は当該マツチングパターンの前記入力画像上の位置座標
   と当該マツチングパターンを指定する識別符号とを一組
   としてコード登録回路に順に登録するとともＫその同一
   であると判断された当該マツチングパターンを前記入力
   画像メモリから消去し、前記の入力画像メモリからのマ
   ツチングパターンの切り出しが終了した後に該入力画像
   メモリ内に残存する未消去の２値ファクンミリ画像信号
   と前記パターンライブラリー内の前記出現回数が複数回
   を示すライブラリーパターン及び前記コード登録回路の
   内容を順次符号化して送出するファクシミリ画像の符号
   化方法。
2. （２）前記同一であると判断された当該マツチングパタ
   ーンを前記入力画像メモリから消去するときにさらに前
   記パターンライブラリー内の該当ライブラリーパターン
   に前記入力画像上の出現回数を示す情報を付加しておき
   、該付加情報を参照して前記ライブラリーパターンの出
   現回数が複数回であることを判断することを特徴とする
   特許請求の範囲第１項記載のファクシミリ画像の符号化
   方法。