JPS6051825B2 - デ−タ圧縮方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、ファクシミリ通信において、高い圧縮率が
もたらされるデータ圧縮方法に関するものてある。

近年、ファクシミリ通信に対する需要の増加に伴ない
、データ伝送の高速化、経済化が強く望まれるようにな
つてきている。

このデータ伝送の高速化、経済化を目的として各種のデ
ータ圧縮方式が検討され、提案されており、その代表的
なものとしてランレングス符号化方式がある。この符号
化方式は、周知のように書画の白から黒又は黒から白へ
の各変化点のアドレスを符号化するのに、その変化点と
同一の走査線上の直前の変化点からの距離を用いて符号
化する方式てあるが、この距離は一般に送信原稿上の文
字あるいは図形の大きさ、太さ、間隔等に依存し、必ら
ずしも圧縮は充分でない。 一方、ファクシミリ信号が
縦にも強い相関を持つている性質に着目し、ｎラインを
一括して処理する符号化方式が提案されている（例えば
、特公昭４９−４７６９１号、特公昭５１−３５３２９
号参照）。

一般にｎラインを一括して考える場合、符号化しようと
するアドレスの白黒２値画素で構成されるモード状態は
２ｎ通りであり、符号化する場合、ｎビットでその全て
の状態を符号化しうる。そして、そのモード間の遷移状
態はそれから一つ少ない２ｎ−１である。この遷移状態
に対する遷移確率に対応した可変語長符号化方式が従来
からとられている一括処理の場合、この遷移状態を表わ
す符号とランレングス符号を組合せて送信することにな
るが、これも必らずしも圧縮は充分でない。 更に、同
じくファクシミリ信号の縦方向の相関を利用するものと
して、各変化点のアドレスを符号化するのに、その変化
点と最も相関が強いと思われる変化点からの距離を用い
て符号化する所謂変化点相対アドレス符号化方式（以下
、ＲＡＣ方式と呼ぶ）が一部で提案されている。第１図
に該ＲＡＣ方式の原理図を示す。今、変化点Ｑのアドレ
スを符号化するものとし、この変化点Ｑと同一の走査線
（符号化走査線）上てＱの直前の変化点Ｐ１、符号化走
査線の直前の走査線（参照走査線）上てＰ１より右側に
ある最初の変化点をＰ２、参照走査線上にありＰ２の直
後の変化点をＰ３とする。ランレングス符号化方式は、
変化点Ｑのアドレスを符号化するのに、Ｑと変化点Ｐ１
との距離１１を符号化するものである。これに対して、
ＲＡＣ方式はＰ１〜Ｐ３の中から変化点Ｑと最も相関が
強い変化点を基準点に選び、該基準点からの距離を符号
化するものである。第１図の場合、変化点Ｑのアドレス
を符号化するのに、基準点としてＰ３が選ばれ、それか
らの距離１３を符号化することになる。即ち、一般のラ
ンレングス符号化方式が変化点の絶対的アドレスを符号
化しているのに対し、ＲＡＣ方式は相対的なアドレスを
符号化していると見做すことができる。このように、Ｒ
ＡＣ方式は一般のランレングス符号化方式と同様に各変
化点のアドレスを符号化するものではあるが、その場合
、符号化する変化点との相関が最も強いと思われる変化
点からの距離を符号化しているため、ランレングス符号
方式などに比べて高いデータ圧縮率が得られる。

しかし、ＲＡＣ方式は前に送つた走査線（参照走査線）
の変化点を基準として次の走査線上の変化点を表現する
方式であり、もし、一度エラーが発生すると、それが次
々と波及することになる。又、ＲＡＣ方式ては常に前の
走査線を基準にとり、後の方の走査線を基準として前の
走査線上の変化点を表わすことが無いので、ある場合に
は効率が悪くなる。更に、相対アドレスに１＋ョ、。−
ョの符．号等を付したりしており、論理が複雑で装置が
高くつくことになる。本発明はエラーの波及がｎライン
に限定されるｎラインー括方式において、論理が簡単で
、しかも高い圧縮率が得られるデータ圧縮方法及び装置
．を提供することにある。

しかして、本発明では連続しているＮ個（Ｎは１より大
きい整数とする）の走査線ことに、それを１つのグルー
プとして、その各走査線における変化点のアドレス（ｘ
アドレスと呼ぶ）を例えば・左から順に相対アドレスで
表現する。

そして、このように表現した各相対アドレスの前に、そ
の注目変化点アドレスがＮ走査線のうちのどの走査線か
らの遷移であるかを表わす走査線選択情報をつける。即
ち、あるグループを構成するＮ走査線の各変化点の絶対
アドレスを左から順にＸｌ，Ｘ２，ｘｍとし、その存在
する走査線の走査線選択情報をｉとすると、ｉ（Ｘ１）
、ｉ（Ｘ２−Ｘ１）、 １（Ｘｍ−Ｘ．ｎ−１）を表
現するのである。ここで、Ｘ，−Ｘｋ−１＝ＤＸ！．と
すると、ｉ（Ｄｘｌ）、１（Ｄｘ２）、・ ｉ（ＤＸｎ
．）となる。受信側でのデコードは、各ライン毎に変化
点がくる毎に白黒の反転をするだけでよく、白黒に関す
る情報は必要としない。第２図はＮ＝２の場合の本発明
の原理説明図である。

図において、走査線１と２に変化点Ｐｌ，Ｐ２，・・，
Ｐｌ５とあつたとする。これら各変化点の相対アドレス
をＡｌ，Ａ２，・・，Ａｌ５とする。又、走査線選択情
報として次の３つのコードを使用する。００：直前の変
化点の存在する自走査線と反対走 査線とに共に注目変
化点がある（直前の変 化点が両ライン同時に存在する
ときは、例 えぱ上側の走査線を自走査線とみなす）０
１：直前の変化点の存在する自走査線内に注目 変化点
がある１：直前の変化点の存在する走査線の反対走査
線に注目変化点があるこれを表にまとめると、次の表１
のようになる。

従つて、第２図の各変化点Ｐｌ，Ｐ２，・・，Ｐｌ５は
下記の表２のように表現される。

ここで、初期値としては例えは上側の走査線を自走査線
とみなす。ここで、相対アドレスＡｎ（ｎは距離を表わ
ものとする）の表現としては、Ａｎは小さい値・集中す
るので、例えば次の表３のようなＷｙｈｓｃＯｄｉｎｇ
（＃１）又は独立２進符号化一（＃２）を使用すればよ
い。

いずれの符号化法よいかは相対アドレスの分布によつて
決まり、れは原稿の種類による。上述の本発明によるデ
ータ圧縮方法は、例ヌ第３図以下に示すハード構成によ
り容易に実友能である。

ここで、第３図はデータ圧縮装置σ体構成図、第４図及
び第５図はその一部の具ｒ構成例であり、第６図はデー
タ復元装置の全体構成を示したものである。なお、ここ
での実施例もＮ＝２の場合である。 初め、データ圧縮
装置について説明する。

第３図において、送信原稿を走査して得られる２値化書
画情報は、隣接する２走査線分が同時に信号線Ｌｌ，Ｌ
２を通して与えられる。便宜上、信号線Ｌ１にはＫ番目
の走査線の書画情報が乗り、信号線！にはＫ＋１番目の
走査線の書画情報が乗るもｊのとする。上記２走査線分
の書画情報はゲート回路１を通り、順次、一方は多ビッ
ト構成のレジスタ２と２ビット構成のレジスタ３とより
なる第１のシフトレジスタ４に取り込まれ、他方は同じ
く多ビット構成のレジスタ５と２ビット構成のレジ７ス
タ６よりなる第２のシフトレジスタ７に取り込まれる。
ゲート回路１はタイミング制御回路１８により所望のタ
イミングでオン、オフが制御されるもので、これはゲー
ト回路１０，１３，１６についても同様である。はじめ
、ゲート回路１のみ９がオンをとり、それ以外のゲート
回路１０，１３，１６はオフ状態にある。上記第１及び
第２のシフトレジスタ４，７に取り込まれた２走査線分
の書画情報は、同時に右シフトして行き、それぞれ２ビ
ットレジスタ３，６５経由で排他０Ｒ回路８，９、ゲー
ト回路１を通りシフトレジスタ４，７に再び取り込まれ
る。

すなわち、シフトレジスタ４，７の右シフト動作により
、それぞ゛れ２ビットレジスタ３，６にはＫ番目及びＫ
＋１番目の走査線の隣り合つた画素情報が！θ次々に読
み出され、それが排他０Ｒ回路８，９で排他０Ｒがとら
れ、結果がそれぞれシフトレジスタ４，７に再び格納さ
れる。従つて、シフトレジスタ４に初めＫ番目の走査線
の書画情報として゛・・・００１１１０００００゛（こ
こで、Ｏは白画素を、１は黒７５画素を表わしている）
が取り込まれた場合、排他０Ｒ回路８を通すことにより
、当該シフトレジスタ４には“・・・０１００１０００
０゛のパターンが書き込まれることになる。容易に分る
ように、このパターンの゜“１゛のビット位置が、画素
が白から黒もし４θくは黒から白に変化した変化点を表
わしている。上の例の場合、右から５番目と８番目が変
化点である。以下、このようにして得られたパターンを
変化点情報と云うことにする。なお、Ｋ＋１番目の書画
情報についても、同様にしてその変化点情報が排他０Ｒ
回路９で作成され、シフトレジスタ７に書き込まれる。
第４図は排他０Ｒ回路８，９の論理ブロック図を示した
もので、１０１，１０２はＮＯＴ回路、１０３，１０４
はＡＮＤ回路、１０５は０Ｒ回路である。

すなわち、入力Ａ，ｂがいずれも゜“０゛又は“１゛の
時、ハ山回路１０３，１０４のＡＮＤ条件が成立せず、
従つて、出力Ｃは“Ｏ゛である。一方、入力ａが゜゜１
゛、ｂが゛０゛の場合はＡＮＤ回路１０４のＡＮＤ条件
が成立し、同様に、ａが“゜０゛、ｂが゜゜１″の場合
はＡＮＤ回路１０３のＮＮＤ条件が成立して、いずれの
場合もＡＮＤ回路１０３，１０４の出力は“１゛となり
、これが０Ｒ回路１０５を通して出力される。第３図に
もどり、Ｋ番目とＫ＋１番目の変化点情報が全てシフト
レジスタ４，７にそれぞれ書き込まれると、タイミング
制御回路１８はゲート回路１をオフ、ゲート回路１０を
オンにする。

ゲート回路１３，１６はオフのままである。この間、シ
フトレジスタ４，７の右シフト動作は継続しており、従
つて、両シフトレジスタ４，７から読み出された変化点
情報はゲート回路１０を通つて変化点検出回路１１に与
えられる。変化点検出回路１１は、到来するＫ及びＫ＋
１番目の変化点情報を並行して次々に調べて行き、゛゜
１゛が検出されると、つまり変化点が検出されると、そ
の都度、変化点が検出されたことをタイミング制御回路
１８に知らせるとともに、所望のタイミングにおいて相
対アドレス表示カウンタ１２の内容をクリアする。又、
変化点検出回路１１は変化点がどちら．側の走査線のも
のであるか調べ、それがＫ番目の走査線、Ｋ＋１番目の
走査線、もしくは両走査線である場合について、それぞ
れ異つた符号を割り当てて走査線選択情報発生回路１５
に出力する機能も有している。第５図は変化点検出回路
１１の論理ブロック図で、２０１，２０２はＮＯＴ回路
、２０３は０Ｒ回路、２０４〜２０６はＡＮＤ回路、２
０７は遅延回路である。

すなわち、Ｋ番目走査線の変化点情報ｄ（５Ｋ＋１番目
走査線の変化点情報ｅを０Ｒ回４路２０３の入力とする
ことにより、各走査線ごとに変化点が来るごとに該０Ｒ
回路２０３から゜“１゛が出力され、変化点が検出され
る。この０Ｒ回路２０３の出力ｆがタイミング制御回路
１８に与えられる。又、この０Ｒ回路２０３の出力は遅
延回路２０７を通すことにより、出力ｇが得られ、これ
が相対アドレス表示カウンタ１２のクリア信号となる。
一方、ＡＮＤ回路２０４〜２０６のうち、ＡＮＤ回路２
０４はＫ＋１番目の走査線に変化点が存在したときＡＮ
Ｄ条件が成立し、この時、出力ｈの符号ぱ“１００゛と
なる。同様に、Ｋ番目の走査線に変化点が存在したとき
ＡＮＤ回路２０６のＡＮＤ条件が成立し、この時、出力
ｈ）の符号は“゜００１′゛となり、Ｋ番目とＫ＋１番
目の走査線に共に変化点が存在したときＡＮＤ回路２０
５のＡＮＤ条件が成立し、出力ｈの符号は“゜０１０゛
となる。この出力ｈが走査線選択情報発生回路１５に与
えられる。再び第３図にもどり、相対アドレス表示カウ
ンタ１２は変化点検出回路１１から出力ｇが印加される
ごとにクリアされ、その後、シフトレジスタ４，７のシ
フト動作に同期して再び０から計数を始める構成になつ
ている。

つまり、該カンタ１２゛は第２図において走査線１と２
の変化点Ｐｌ，Ｐ２，・・・とした場合、それらの変化
点の相対アドレスＡｌ，Ａ２，・・を順次表示するので
ある。一方、タイミング制御回路１８は変化点検出回路
１１から出力ｆが与えられると、すなわち、変化点が検
出されたことを知らされると、ゲート回路１３をオンに
する。その結果、カウンタ１２のそれまでの計数値（相
対アドレスＡ１）がゲート回路１３を通して符号化回路
１４に入力され、例えば先の表２にもとづく符号化処理
が行われる。その後、カウンタ１２は変化点検出回路１
１からの出力ｇによりクリアされ、次の相対アドレスＡ
，＋１の計数を開始するのである。タイミング制御回路
１８はゲート回路１３と同時にゲート回路１６もオン状
態にし、従つて、符号化回路１４の符号化出力はゲート
回路を通りバッファレジスタ１７に取り込まれる。一方
、変化点が検出されるごとに、変化点検出回路１１から
は該変化点がＫ番目の走査線のものか、Ｋ＋１番目の走
査線のものか、それとも両走査線のものかを示す符号化
出力ｈが走査線選択情報発生回路１５に与えられる。

走査線選択情報発生回路１５は当該変化点の前の変化点
が検出されたときの符号化出力ｈを保持しており、これ
と当該変化点に対する符号化出力ｈから、当該変化点が
自走査線内の次の変化点であるか、反対走査線の次の変
化点であるか、それとも両走査線同時の次の変化点であ
るかを判別する。そして、例えば両走査線同時の変化点
である場合ぱ“００゛を、自走査線内の次の変化点であ
る場合は“゜０ｒ゛を、又、反対走査線の次の変化点で
ある場合は“１゛をそれぞれ割り当て、走査線選択情報
として出力する。この走査線選択情報発生回路１５の出
力はゲート回路１６を通り、先の符号化回路１４の出力
（相対アドレスＡ，）に続てバッファレジスタ１７に取
り込まれ、符号化回路１４の次の出力（相対アドレスＡ
ｉ＋１）の先頭に走査線選択情報として付加されること
になる。以下、変化点検出回路１１で変化点が検出され
るごとに、相対アドレスカウンタ１２の内容のバッファ
レジスタ１７への転送、同カウンタ１２のクリア、及び
走査線選択情報発生回路１５の出力のバッファレジスタ
１７への転送が繰り返される。

このようにして、Ｋ番目及びＫ＋１番目の走査線の書画
情報に対するデータ圧縮処理が終了す−ると、タイミン
グ制御回路１８は再びゲート回路１をオン状態にする。
その結果、次のＫ＋２番目の走査線の書画情報がシフト
レジスタ４に、又、Ｋ＋３番目の走査線の書画情報がシ
フトレジスタ７に取り込まれ、以下、これに対するデー
タ圧縮処理が同様にして行われる。第３図では省略した
が、バッファレジスタ１７に取り込まれた圧縮データは
変調装置を介して通信回線に送出される。なお、符号化
しようとする複数ラインが白黒いずれて始まるかは、ヘ
ッダー情報として符号化し、通信回線に送るようにすれ
ばよい。次にデータ復元装置について説明する。

第６図において、通信回線を通して到来する圧縮データ
はシフトレジスタ２１に取り込まれる。このシフトレジ
スタ２１から読み出された符号化データはデコーダ２２
によつてデコードされ、走査線選択情報は走査線選択回
路２３に、変化点相対アドレス情報は減算カウンタ２４
にそれぞれ入力される。走査線選択回路２３はデコーダ
２２からの走査線選択情報によりどの走査線に変化点が
あつたかを判別し、それを符号発生回路２５に知らせる
。同時に、走査線選択回路２３は変化点が検出されるご
とに、当該走査線の白黒を反転させるように符号発生回
路２５に指示する。符号発生回路２５は２走査線分の゜
゜０゛又は１の符号を発生せしめる回路で、その出力は
それぞれ再生書画情報書込みシフトレジスタ２６，２７
に順次入力される。この間、該符号発生回路２５は走査
選択回路２３からの指示により、変化点が検出されるご
とに該当走査線の出力符号を反転させる。一方、減算カ
ウンタ２４は或る変化点相対アドレス情報がセットされ
ると、シフトレジスタ２６，２７のシフト動作に同期し
て減算を開始し、それが零になると符号発生回路２５に
信号を発して、゜゜０゛又は′４Ｆ′の符号信号のシフ
トレジスタ２６，２７への送出を停止せしめる。以下、
走査線選択情報が走査線選択回路２３に、変化点相対ア
ドレス情報が減算カウンタ２４にセットされるごとに、
上記の動作を繰り返すことにより、シフトレジスタ２６
，２７には２走査線分の再生書画情報が得られる。これ
まで、１回に符号化圧縮する走査線の数を２として説明
してきたが、勿論、本発明はこれに限定されるものでな
いことは云うまでもない。

以上の説明から明らかな如く、本発明によれば、複数の
走査線を１つのグループとして、それぞれのグループご
とに独立にデータ圧縮を行つているため、エラーの波及
が防止される。更に、従来の一括処理符号化方式では、
２ラインを一括して考える場合、（モード状態４）×（
遷移の種類３）＝１２の遷移状態を考える必要があるが
、本発明によれば、（変化点のモード３）×（遷移の種
類３）＝９を考えれはよい。

又、ＣＣＩ′［１′標準原稿ＮＯ．ｌを走査して得られ
たフランスＰＴＴ作成の磁気テープを解析した結果によ
ると、主走査線解像度８本／ＴＴＯｆＬ×副走査線解像
度４本／Ｔｍｎの場合、注目変化点が自走査線ある確率
は０．３５．他走査線にある確率は０．４３てあり、こ
れに対して注目変化点が両方の走査線にある確率は０．
２２と少なく、従来方式の全白または全黒モードへの遷
移に対して短い符号を割付ける方式では期待されるほど
の好結果は得られず、これは本発明によりはじめて達成
される。

第７図ＣＣＩＴＴフ標準原稿ＮＯ．ｌ（フランスＰＴＴ
磁気テープ）よりレベル５０％で２値化したときの文字
パターンの一部分を示したものである。又、本発明によ
れば、符号化は１つのグループを構成する複数の走査線
の変化点アドレスを一括して短い方から順に並べ、それ
らの相対アドレスをコード化して、それに走査線識別情
報を付加するだけでよく、従来のＲＡＣ方式のように各
変化点間の相関の大小を調べる必要がなく、符号化の論
理が簡単でハードウェアが安価になり、且つ高い圧縮率
が得られる。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の変化点相対アドレス符号化方法の原理説
明図、第２図は本発明によるデータ圧縮方法の原理説明
図、第３図は本発明方法を実現するデータ圧縮装置の一
実施例の全体構成図、第４図及び第５図は第４図の一部
回路の具体例を示す図、第６図は本発明方法を実現する
データ復元装置の一実施例の全体構成図、第７図はＣＣ
ｎＴ標準原稿ＮＯ．ｌを走査して得られた文字パターン
の一例を示す図である。 Ｐ１〜Ｐｌ５・・・変化点、Ａ１〜Ａｌ５・・・変化点
相対アドレス、１，１０，１３，１６・・・ゲート回路
、４，７・・・書画情報書込み用シフトレジスタ、８，
９・・・排他０Ｒ回路、１１・・・変化点検出回路、１
２・・・相対アドレス表示カウンタ、１４・・・符号化
回路、１５・・・走査線選択情報発生回路、１７・・・
出力バッファレジスタ、１８・・・タイミング制御回路
、２１・・・受信側シフトレジスタ、２２・・・デコー
ダ回路、２３・・・走査線選択回路、２４・・・減算カ
ウンタ、２５・・・符号発生回路、２６，２７・・・再
生書画情報書込み用シフトレジスタ。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 書画を走査して得られる２値化画像情報を複数の走
   査線ずつ一括して符号化するデータ圧縮方法において、
   前記一括して符号化する複数走査線における書画情報の
   変化点のアドレスを変化点の発生順にＸ＿１、Ｘ＿２、
   Ｘ＿３、・・・Ｘ＿ｉ＿−＿１、Ｘ＿ｉ、・・・とした
   とき、該複数走査線の各変化点について相対アドレスＸ
   ＿１−０、Ｘ＿２−Ｘ＿１、Ｘ＿３−Ｘ＿２、・・・Ｘ
   ＿ｉ＿−＿１−Ｘ＿ｉ＿−＿２、Ｘ＿ｉ−Ｘ＿ｉ＿−＿
   １・・・を求め、これら相対アドレスをそれぞれ該当変
   化点がその直前の変化点の存在する走査線に対してどの
   走査線にあるかを示す走査線情報とともに符号化するこ
   とを特徴とするデータ圧縮方法。