JPS61123277A - 画像デ−タ圧縮方式 - 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】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、文字、線画データと濃淡画データとの混在画
像データを標準方式を用いて圧縮する画像データ圧縮方
式に関するものである。

〔従来の技術〕

文字、線画等は白黒２値で表現できるので、ＭＨ符号化
等の標準方式でデータ圧縮して伝送することができる。

又濃淡画については、ディザ法により白黒２値で疑似中
間調として表現できるが、濃淡レベルを黒画素の密度で
表現する為、走査線上の黒及び白のランが分断されるこ
とになる。従うて、標準方式のＭＨ符号化等により符号
化してもデータ圧縮を充分に行うことができないものと
なる。又文字、線画と濃淡画とが混在した画像を伝送す
る場合、文字、線画領域は白黒２値で表現できるので、
標準方式でデータ圧縮が可能であるが、濃淡画領域は、
ディザ法による白黒２値で表現されるので、前述のよう
に標準方式ではデータ圧縮ができないことになる。

そこで、文字、線画領域と濃淡画領域とを識別し、且つ
濃淡画データ（ディザ画像データ）を処理して、ＭＨ符
号化等の標準方式でデータ圧縮を行う方式が種々提案さ
れている。例えば、（１）１文字・写真混在画像のデー
タ圧縮符号化”（電子通信学会技術研究報告ＩＥ８３−
６８）及び（２）、多値画像のＣＣＩＴＴコンパチブル
符号化”　　（ＴＨＥＢＥＬＬ　　ＳＹＳＴＥＭ　　Ｔ
ＥＣＨＮＩＣＡＬＪＯＵＲＮＡＬ　　Ｖｏｌ、６２．ｆ
’＆Ｌ９．Ｎｏｖｅｍｂｅｒ１９８３）に示された方式
が知られている。

第８図は前述の（１）の方式のブロック図を示し、４１
は画像データの入力端子、４２は文字予測器、４３は写
真予測器、４４はセレクタ、４５は画素単位の比較器、
４６は配列変換器、４７はＭＨ符号器、４８は出力端子
である。文字予測器４２と写真予測器４３との２個の予
測器を有し、文字及び写真＜ｔａ濃淡画の混在画像の画
像データが入力端子４１からそれぞれ文字予測器４２及
び写真予測器４３に入力される。文字予測器４２及び写
真予測器４３に於いて予測誤差信号及び予測状態信号に
変換されてセレクタ４４に加えられ、又予測誤差信号は
比較器４５に加えられる。

比較器４５は、既に走査済みの画素の文字と写真との予
測誤差信号の予測外れの個数を比較し、個数の少ない方
の予測器からの予測誤差信号及び予測状態信号を、現画
素の予測誤差信号及び予測状態信号として選択出力する
ようにセレクタ４４を制御する。配列変換器４６では、
参照画素の状態（予測状態）によって予測的中率の高い
場合をＧＯＯＤモード、それ以外をＢＡＤモードとし、
選択出力された予測誤差信号を第９図の（ａ）に示すよ
うに配列する。そして、（ｂ）に於けるＧ、、Ｂ。

、Ｇ２．Ｂ２．Ｇ３．Ｂ３のように、ＧＯＯＤのランと
ＢＡＤのランとを、白ラン、黒ランに対応するように交
互に読出してＭＨ符号器４７に加えるものである。

又第１０図は前述の（２）の方式のブロック図を示し、
５１は画像データの入力端子、５２はバッファメモリ、
５３は判定部、５４は加算器、５５は予測器、５６は量
子化部、５７はＭＨ符号化に適する符号を割付ける符号
割付部、５８はＭＨ符号器、５９は濃淡画領域の開始、
終了アドレスを示す符号を生成するアドレス符号化部、
６０はサンプルカウント及び初期化部、６１はマルチプ
レクサ、６２は出力端子である。入力端子５１に加えら
れた多値画像データはバッファメモリ５２に一旦格納さ
れ、判定部５３に於いて注目画素の周囲５×５マスク中
の画素から濃淡画とみられる中間の濃度レベルの画素の
個数を求めて、■この個数が所定の闇値以上か、■前の
画素が濃淡画素と判定されているか、■注目画素が中間
の濃度レベルか、をそれぞれ調べる。これらの■〜■の
条件のうちの二つが成立すると濃淡画と判定する。濃淡
画と判定した場合に、スイッチ回路が加算器５４側に切
換えられて、予測誤差に対してＭＨ符号に適する符号割
付けが符号割付部５７により行われ、ＭＨ符号器５８に
加えられる。又文字、線画と判定した場合は、単一闇値
で２値化されてＭＨ符号器５８に加えられる。

ＭＨ符号器５８により変換されたＭＨ符号信号は、マル
チプレクサ６１を介して出力端子６２から出力されるも
のであるが、濃淡画を符号化する場合に、濃淡画領域を
識別する為の開始アドレス及び終了アドレスを示す符号
がアドレス符号化部５９から出力され、マルチプレクサ
６１を介して選択出力されたこのアドレス符号の後に、
圧縮符号化されたＭＨ符号が送出されることになる。

〔発明が解決しようとする問題点〕

前述の（１）の方式に於いては、２個の予測器と配列変
換器とを必要とするものであり、配列変換等の手順が複
雑となると共に、回路規模が大きくなる欠点がある。又
前述の（２）の方式に於いては、濃淡画データとして、
多値画像データを用いるもの　　　　−であり、多値画
像の領域は、１．８〜３．１〔ビット／画素〕となって
、圧縮比を大きくすることかできない欠点がある。又濃
淡画領域の開始、終了アドレスを、ＭＨ符号とは別の符
号で符号化して送出することになり、完全な標準符号化
方式とならない欠点がある。

本発明は、前述の従来の欠点を改善することを目的とす
るものである。

〔問題点を解決するための手段〕

本発明の画像データ圧縮方式は、濃淡画のディザ画像デ
ータによるオール黒及びオール白以外の複数画素からな
る白黒パターン・データを用いて文字、線画領域か濃淡
画領域であるかを判定する判定手段と、前記白黒パター
ン・データ毎に予測順位を求めてＭＨ符号化に適するよ
うにビット割付けを行う手段と、この手段による割付ビ
ットからなるデータと入力された画像データとを前記判
定手段による判定結果に従って切換える切換手段と、こ
の切換手段によって切換出力されたデータをＭＨ符号に
変換するＭＨ符号器とを備えて、文字、線画領域と判定
した領域の画像データはそのまま前記ＭＨ符号器により
ＭＨ符号に変換し、濃淡画領域と判定した領域の画像デ
ータは前記予測順位に従って割付けられたビットからな
るデータに変換して前記ＭＨ符号器によりＭＨ符号に変
換し、文字、線ＶＡＮ域も濃淡画領域も標準化方式のＭ
Ｈ符号化するものである。

〔作用〕

文字、線画データと、濃淡画データとを、複数画素から
なる白黒パターン・データを用いて判定し、その判定結
果により濃淡画データについては、予測順位を求めてビ
ット割付けを行ってＭＨ符号化し、又文字、線画データ
については、そのデータをＭＨ符号イヒし、文字、線画
領域と濃淡画領域とを標準化方式のＭＨ符号化によりデ
ータ圧縮するものである。

〔実施例〕

以下図面を参照して、本発明の実施例について詳細に説
明する。

第１図は本発明の実施例の符号化回路のブロック図であ
り、１は画像データの入力端子、２は直列並列変換を行
う為のシフトレジスタ（ＳＨＲ）、３はレジスタ（ＲＥ
Ｇ）　、４は複数画素からなる白黒パターン・データの
予測順位に従ってビット割付けを行う為のり一ドオンリ
メモリ　（ＲＯＭ）、５はレジスタ（ＲＢＧ）　、６は
マルチプレクサ（ＭＰＸ）　、７は並列直列変換を行う
為のシフトレジスタ（ＳＨＲ）　、８はＭＨ符号器（Ｃ
Ｄ）、９はラインカウンタ（ＬＣＴＲ）　、１０は文字
、線画領域と濃淡画領域とを判定する為のリードオンリ
メモリ　（ＲＯＭ）　、ｌ　１はレジスタ（ＲＥＧ）、
１２は出力端子である。

入力端子１に文字、線画データと濃淡画データとの混在
した画像データが入力されて、シフトレジスタ２に加え
られる。４×４のディザマトリクスを用いた時は、シフ
トレジスタ２は４ビブトのシフトレジスタが用いられ、
直列の画像データが４ビツト入力されると、その４ビツ
トを並列に出力するものであり、このシフトレジスタ２
の出力の４ビット並列のデータは、レジスタ３．リード
オンリメモリ４及びマルチプレクサ６に加えられる。リ
ードオンリメモリ４は、４ビツトで示される４画素の白
黒パターンを予測して、予測順位に対応してビット割付
けを行う為のものである。

第２図は４×４画素のベイヤ（Ｂ　ａｙｅｒ）型の階調
パターンを示し、多値画像データを２値化する時、濃度
レベルＱｘｙとディザマトリクスの各閾値Ｔｘｙとを比
較し、Ｑ　ｘ　ｙ　＞　Ｔ　ｘ　ｙの時に、注目画素を
黒レベル″１”とし、Ｑｘｙ＜Ｔｘｙの時白レベル“０
”として、これを繰り返して２値化するものである。そ
れによって、濃度が直線的に変化する場合に、第２図に
示すように０〜１６の階調パターンが現れることになる
。

これらの０〜１６の階調パターンについて、第１ライン
Ｌ１〜第４ラインＬ４に於ける１×４画素の白黒パター
ンをまとめると、第３図に示すものとなる。例えば、第
１ラインＬ１の階調２の白黒パターンは、第２図に於け
る階調３，４．５゜６．７．８に於ける第１ラインの白
黒パターンに相当し、又第４ラインＬ４の階調２の白黒
パターンは、第２図に於ける階調８．９，１９，１１゜
１２．１３に於ける第４ラインの白黒パターンに相当す
るものとなる。

前述の４×４画素のディザマトリクスを用いた場合には
、４ライン毎又は４画素毎の周期で規則的な白黒パター
ンの出現確率が高くなる。特に第３図に於ける１×４画
素の１．２．３の階調の白黒パターンは、文字、ｖＡ画
データに於ける白黒パターンの出現確率より高くなるか
ら、これを用いて、文字、線画領域と濃淡画領域との判
定を行うものである。

このような文字、線画領域と濃淡画領域の判定手段は、
ラインカウンタ９．リードオンリメモリ１０、レジスタ
１１等により構成され、レジスタ３からの１×４画素の
パターン・データと、ライン数をカウントするラインカ
ウンタ９からの下位２ビツトと、レジスタ１１にセット
された判定論理の内部履歴情報とが、リードオンリメモ
リ１０のアドレス信号として加えられ、内部履歴情報と
マルチプレクサ６の制御情報とが読出されてレジスタ１
１にセントされる。

ラインカウンタ９からの下位２ビツトが、第１ラインＬ
１〜第４ラインＬ４の何れであるかを示し、又内部履歴
情報によりレジスタ３からのパターン・データが、第３
図の１〜３階調の白黒パターンに連続して何回一致した
かを示すものであって、内部履歴情報がｎ（例えばｎ＝
３）となった時に、濃淡画領域と判定する状態となって
、マルチプレクサ６によりレジスタ５のデータを選択出
力する為の制御情報がリードオンリメモリ１０から読出
されてレジスタ１１にセットされることになる。

濃淡画領域と判定した後に、レジスタ３からのパターン
・データと、第３図の１〜３階調の白黒パターンとの不
一致がｍ（例えばｍ−３）回連続した時に、文字、線画
領域と判定する状態となり、マルチプレクサ６によりシ
フトレジスタ２からのデータを選択出力する為の制御情
報がリードオンリメモリ１０から読出されてレジスタ１
１にセットされることになる。

又リードオンリメモリ４には、レジスタ３から参照パタ
ーン・データとして１×４画素のパターン・データと、
シフトレジスタ２から注目パターン・データとして１×
４画素のパターン・データと、ラインカウンタ９からの
下位２ビツトと、シフトレジスタ７から下位１ビツトと
がアドレス信号として加えられる。

第４図はベイヤ型の４×４デイザマトリクスの闇値と閾
値順との説明図であり、４×４デイザマトリクスの闇値
は、第１ラインＬ１は、１，９゜３．１１、第２ライン
Ｌ２は、１３，５，１５゜７、第３ラインＬ３は、４，
１２．２，１０、第４ラインＬ４は、１６，８，１４．
６となる。各ラインＬ１〜Ｌ４の閾値順を０〜３で示す
と、各ラインＬ１〜Ｌ４の右側に示すものとなる。これ
らの閾値順を上側に示すように並べ替えた閾値順パター
ンを作成する。従って、各ラインＬ１〜Ｌ４のパターン
は、１６個の閾値順パターンで表されることになる。こ
のようなパターンを用いて、第５図に示すように、点線
矢印方向の走査線に沿って直前のパターン（参照パター
ン）Ｐ＋から注目パターンＰ、を予測し、参照パターン
Ｐ１からみた注目パターンＰｏの出現し易さの順位（予
測順位）を求める。

予測順位は、例えば次のようになる。第４図の闇値順序
パターンを１６進で表しく階調パターンは、Ｈを１６進
数を示す記号とすると、０Ｈ２ＩＨ，３Ｈ，７Ｈ，ＦＨ
となる。）、第５図の注目パターンＰＯと参照パターン
Ｐ１とでは、例えば、参照パターンが３Ｈの時に、第１
．２．３．４．５，６．　　・・・順位に対応する注目
パターンとしては、隣接する階調パターンが出易く、そ
れぞれ３Ｈ，ＩＨ，７Ｈ，ＯＨ，ＦＨ，２Ｈ，・・・と
なる。又参照パターンが７Ｈの時は、第１．２．３，４
，５．６．　　・・・順位の注目パターンは、７Ｈ，３
Ｈ，ＦＨ，ＩＨ，２Ｈ，ＢＨ，・・・となる。

前述の予測順位に対応して第６図に示すビットを割当て
るものであり、予測順位及びビット割当ては、第１図に
於けるリードオンリメモリ４に於いて行われる。即ち、
ラインカウンタ９からの下位２ビツトにより第１ライン
Ｌ１〜第４ラインＬ４のうちのどのラインを処理してい
るかを識別するアドレス入力となり、シフトレジスタ２
からの４ビット並列データが注目パターンｐｏを示すア
ドレス入力となり、又レジスタ３からの４ビット並列デ
ータが参照パターンＰ、を示すアドレス入力となる。そ
れによって予測順位が定まり、更にシフトレジスタ７か
ら下位１ビツトがアドレス入力となり、第６図に示すよ
うに、１〜１６の予測順位に対応した４ビツトのビット
割付けが行われ、下位１ピントが“０”の時Ａ４１ｉ、
“ｌ”の時Ｂ欄のビット割付けが行われる。この４ビツ
トのデータはレジスタ５にセットされる。例えば、予測
順位１が連続すると、オール“０”或いはオール′１”
の連続となるから、ＭＨ符号器８により圧縮符号化する
ことができる。

切換手段を構成するマルチプレクサ６は、前述のように
文字、線画領域と判定された時に、シフトレジスタ２か
らの４ビット並列データを選択出力し、又濃淡画領域と
判定された時に、リードオンリメモリ４に於いてビット
割付けされてレジスタ５にセントされた４ビット並列デ
ータを選択出力し、シフトレジスタ７に４ビット並列デ
ータがセットされ、シフト動作によって直列データに変
換されてＭＨ符号器８に入力される。従って、文字、線
画データも濃淡画データも、ＭＨ符号器８によりＭＷ符
号に変換されて送出されることになる。

第７図は本発明の実施例の復号回路のブロック図であり
、２１はＭＨ符号の入力端子、２２はＭＨ復号器（ＤＥ
Ｃ）　、２３は直列並列変換を行う為のシフトレジスタ
（ＳＨＲ）　、２４はリードオンリメモリ　（ＲＯＭ）
　、２５はレジスタ（ＲＥＧ）、２６はマルチプレクサ
（ＭＰＸ）　、２７は並列直列変換を行う為のシフトレ
ジスタ（Ｓ　ＨＲ）、２８はレジスタ（ＲＥＧ）　、２
９はラインカウンタ（ＬＣＴＲ）　、３０はリードオン
リメモリ　（ＲＯＭ）　、３１はレジスタ（ＲＥＧ）　
、３２は出力端子である。

入力端子２１に加えられた圧縮符号の信号は、ＭＨ復号
器２２により復号されて、シフトレジスタ２３に加えら
れる。このシフトレジスタ２３により例えば４ビット並
列データに変換されて、リードオンリメモリ２４及びマ
ルチプレクサ２６に加えられる。又シフトレジスタ２３
により変換された４ビット並列データの下位１ビツトが
レジスタ２８にセットされる。リードオンリメモリ２４
には、前述のシフトレジスタ２３からの４ビツトと、レ
ジスタ２８からの１ビツトと、ラインカウンタ２９から
の下位２ビツトと、シフトレジスタ２７からの４ビツト
とがアドレス信号として入力され、濃淡画データが読出
されてレジスタ２５にセットされる。

シフトレジスタ２３からの４ビツトは、第６図の予測順
位に対応した４ビツトのデータと見做し、又レジスタ２
８からの１ビツトは、第６図のＡ欄又はＢ欄の何れに対
応するかを示し、ラインカウンタ２９からの下位２ビツ
トは、第１ラインＬｌ〜第４ラインＬ４のうちの何れの
ラインであるかを示し、シフトレジスタ２７からの４ビ
ツトは、復元されたデータであって、注目パターン・デ
ータに対する参照パターン・データに対応するものであ
るから、それらによって定まるリードオンリメモリ２４
の番地から１×４画素の濃淡画データが読出されてレジ
スタ２５にセントされることになる。

又リードオンリメモリ３０には、ラインカウンタ２９か
らの下位２ビツトと、レジスタ３１にセットされた内部
履歴情報と、シフトレジスタ２７からの４ビツトとがア
ドレス信号として入力され、内部履歴情報及びマルチプ
レクサ２６の制御情報とが読出されてレジスタ３１にセ
ットされる。

このリードオンリメモリ３０により濃淡画領域であるか
否かの判定が行われるものであり、構成及び動作につい
ては、第１図に於ける判定手段と同様であるから、重複
する説明は省略する。

文字、線画領域であると判定された時は、マルチプレク
サ２６はシフトレジスタ２３の出力を選択し、濃淡画領
域であると判定された時は、マルチプレクサ２６はレジ
スタ２５の出力を選択するように、リードオンリメモリ
３０から制御情報が読出されてレジスタ３１にセントさ
れ、マルチプレクサ２６から選択出力されたデータは、
シフトレジスタ２７によって直列データに変換され、画
像データとして出力端子３２から出力されることになる
。

前述の実施例に於いては、ディザマトリクスとして、第
２図及び第４図に示すベイヤ型を用いた場合を示すもの
であるが、他の網点型や渦巻型等のディザマトリクスを
用いることも可能である。

又予測順位のビット割付けを第６図に示しているが、画
像の種類に対応して効率が多少異なる場合があるから、
画像の種類により最適なビット割付けを選択することが
できるものである。

〔発明の効果〕

以上説明したよかに、本発明は、濃淡画のディザ画像デ
ータによるオール黒及びオール白以外の複数画素からな
る白黒パターン・データにより、文字、線画領域か濃淡
画領域であるかをリードオンリメモリ１０等からなる判
定手段によって判定し、濃淡画領域と判定された白黒パ
ターン・データ毎に予測順位を求めてＭＨ符号化に適し
たビット割付けをリードオンリメモリ４等からなる手段
により行い、文字、ｖＡ画領領域判定されたデータはそ
のまま、又濃淡画領域と判定されたデータは前述の手段
によりビット割付けを行ったデータとして、判定手段に
よる判定結果によりマルチプレクサ６等の切換手段を制
御して選択出力させ、その出力のデータをＭＨ符号器８
によりＭＨ符号化するものであり、文字、線画データと
濃淡画データとが混在する画像データをＭＨ方式により
簡単に圧縮符号化することができるものである。又復号
化も容易である利点がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施例の符号化回路のブロック図、第
２図はベイヤ型のディザマトリクスによる階調パターン
の説明図、第３図はライン対応の階調パターンの説明図
、第４図はベイヤ型のディザマトリクスの閾値及びライ
ン対応の閾値順の説明図、第５図は走査線上の参照パタ
ーンと注目パターンとの説明図、第６図は予測順位によ
るビット割付けの説明図、第７図は本発明の実施例の復
号回路のブロック図、第８図は従来例の２個の予測器を
用いた符号化回路のブロック図、第９図は第８図の動作
説明図、第１０図は従来のアドレス符号を使用する符号
化回路のブロック図である。 １は入力端子、２は直゛列並列変換を行う為のシフトレ
ジスタ（ＳＨＲ）、３はレジスタ（ＲＥＧ）、４はリー
ドオンリメモリ　（ＲＯＭ）　、５はレジスタ（ＲＥＧ
）　、６はマルチプレクサ（ＭＰＸ）、７は並列直列変
換を行う為のシフトレジスタ（ＳＨＲ）　、８はＭＨ符
号器（ＣＤ）　、９はラインカウンタ（ＬＣＴＲ）　、
１０はリードオンリメモリ　（ＲＯＭ）　、１１はレジ
スタ（ＲＥＧ）　、１２は出力端子である。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 濃淡画のディザ画像データによるオール黒及びオール白
   以外の複数画素からなる白黒パターン・データにより、
   文字、線画領域か濃淡画領域であるかを判定する判定手
   段と、前記白黒パターン・データ毎に予測順位を求めて
   ビット割付けを行う手段と、該手段により割付けられた
   ビットからなるデータと入力された画像データとを前記
   判定手段による判定結果に従って切換える切換手段と、
   該切換手段により切換出力されたデータをＭＨ符号に変
   換するＭＨ符号器とを備え、文字、線画領域と判定した
   領域の画像データはそのまま前記ＭＨ符号器によりＭＨ
   符号に変換し、濃淡画領域と判定した領域の画像データ
   は前記予測順位に従って割付けられたビットからなるデ
   ータに変換して前記ＭＨ符号器によりＭＨ符号に変換す
   ることを特徴とする画像データ圧縮方式。