JPS6152074A - 画像情報の符号化処理方法 - 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】 〔発明の利用分野〕 本発明は、画像情報ｔ１効率良く蓄積、伝送するに好適
な、画像情報の符号化処理方法に関する。

〔発明の背景〕

階調を有する画像情報の符号化処理方法として、画像を
複数の画素から構成される複数のブロックに分割し、そ
れぞれのブロック内の各画素の階調値を少数の階調値で
近似的に代表させることにより、伝送すべき必要情報量
の低減を行う方法がある。

１例として、第２図により、多数の画素２１０からなる
画像情報２２０全、横方向および縦方向にそれぞれ４画
素からなる（以下簡単のため４Ｘ４１、ｉｉ！ｉ素のよ
うに表現する）ブロック２３０に代表して示し７を工つ
な各ブロックに分割する場合について説明する。

画像情報２２０’ｉ、例えば主走査方向（横方向）は８
画素／ｒｒａｎ、副走査方向（縦方向）（は７．７画素
／ｉｎの画素密度で走査し次場合、上記ブロックは、主
走査方向０．５　ｔｒａｎ　、副走査方向０．５２　ｒ
ｔｒｒｎの大きさとなる。人間の視覚特性の１つとして
、ブロック２３０のような微小な視界内の各画素それぞ
れの階調値の変化を識別することは困難でおること全利
用して、ブロック内の階調値を２つの近似階調値で擬似
的に表現する方法が提案されている。このような技術の
例として、Ｅ、Ｊ　、１）ｅｌｐ、ｏ。

Ｒ，Ｍｉｔｅｈｅｌｌ、　”■ｍａｇｅ　（：ｏｍｐｒ
ｅｓｓｉｏｎＵｓｉｎｇ　　Ｂｌｏｃｋ　　Ｔｒｕｎｃ
ａｔｉｏｎ　　（：ｏｄｉｎｇ＋。

ＩＥＥＥ　　Ｔｒａｎｓａｃｔｉｏｎｓ　　ｏｎ　Ｃｏ
ｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎｓ、　　Ｖｏｌ、　　Ｃ０Ｍ−
２７，Ｎｏ、　　９．　５ｅｐｔ。

１９７９が挙げられる。

また、このような階調の近似方法を利用した画像情報の
符号化処理技術に関連するものには、例えば、小林°多
階調ファクシミリ信号の差分プロッタ符号化方式°、電
子通信学会論文誌■０１６Ｊ６６−Ｂ、Ｎｏ、２．１９
８３などがある。上記差分ブロック符号化技術について
、以下簡単に説明する。

第３（ａ）図に於いて、ブロック２３０内の各画素の位
置を＜ｒ、　　ｊ）で表し、（ｉ＝１〜４．ｊ−１〜４
）２画素（ｉ、ｊ）におけるその画素の持つ階調値ｆ、
ｘ　＋　ｊ　　で表す。これからブロック２３０内の全
画素の階調値の平均値Ｘは次式で与えられる。

また、Ｘ′ｆ：、シきい値として、階調値Ｘ１ｊ　　が
Ｘ以　　　　　　上の画素の平均階調値をＸＲとし、Ｘ
より小さい画素の平均階調値ｔｘＬとすれば、 となる。ここで、ｎ１１およびｎＬは、それぞれ、階調
値ｘＩｊがＸ以上の画素の総数、およびＸＬり小石い画
素の総数である。

を、各画素ごとに、 と割りあてて、信号処理をする。この場合、各画素の近
似階調値ｙｌｊは次式で表される。

Ｙｉ＞　＝Ｐ目１Ｘｑ＋Ｐ＋３　慟Ｘｔ、　　　　　　
（４）第３（ａ）図における各画素の階調値Ｘ、ないし
Ｘ４４は、（８）式および（４）式により信号処理され
て、第３（ｂ）図のｙｌないしＸ４４となり、各画素ご
とに（４）式により、ｘＨまたはＸＬのいづれかの近似
階調［をとる。

！り、近似の方法の１つとして、２つの近似階調値Ｘ）
Ｉ、ＸＬの差が、成る１直ｎ工り小さい場合、あるいは
、画素数ｎＨ，ｎＬのどちらか一方が成る敬ｍより小さ
い場合には、ブロック内の各画素をすべて同一の階調値
とする場合がある。

第４（ａ）図はブロック２３０内の各画素の階調ＸＩＪ
を４ビツトで表した数値例を示す。この場合、（１）式
によるＸの値ハフ、８となり、１ｆｔ（２）式によりＸ
Ｈお工びＸ（、はそれぞれ１０および５となる。また、
ブロック２３０内の階調を近似しないでそのｆま表すと
すれば、各画素毎に４ビツトのＸ１ｊが必要であるから
、ブロック全体の１６６画素対しては、４ビツトＸ１６
＝６４ピツト必要となる。

第４（ｂ）図は、上述した信号処理の結果をＰＨによっ
て示したものである。図において０はｘＬ　＝５に表し
、１はｘＨ＝１０に表しティる。

このようにすれば、ブロック２３０内の階調は、２つの
近似階調値を表すために必要な４＋４＝８ビツトと、多
画素ごとに近似階調値を指定するためのＰＩＪに必要な
１６ビツトとの合計２４ビツトですむこととなる。

以上説明し７ｔ、Ｃうに、近似階調値を使用した従来の
符号化技術は、人間の視覚特性上、微小な視界内におい
ては階調の変化の識別が困難であるという性質を利用し
工伝送情報量の低減を果しているが、しかしながら、微
小な視界内での形状の変化に対する識別能力、すなわち
解像能力が低下するという視覚特性全有効に利用してい
るとは云えない。例えば、前述の階調近似方法を利用し
て、ブロック内の階調近似を行った場合、周囲画素と異
なる階調を有する孤立した画素がブロック内に現れるこ
とがあるが、こうした孤立した画素は、視覚的に識別す
ることが困難であるにも拘らず、前述の符号化処理の手
順に組み込まれるので、伝送情報量の無用の増加をもた
らすという欠点がある。

〔発明の目的〕

本発明の目的は、上記のような点？改善するために、微
小な視界における視覚特性と、画像情報の持つ種々の性
質全利用して、より効率的な画像情報の符号化処理方法
を提供することにある。これにより、画像情報の伝送時
間および、記憶装置蓄積容量を大きく低減することがで
きる。

〔発明の概要〕

本発明の符号化処理方法では、まず、画像情報を、複数
の画素からなる複数のブロックに分割し、それぞれのブ
ロック内に現れる各画素の実際の階調値を、２つ程度の
近似階調値のうちのいずれかで近似する。このように近
似できる理由は、上記ブロックのような微小な視界内に
おいては、１つのブロック内の各画素間の微小な階調変
化全視覚的に正しく識別することは困難であるという性
質にもとづいている。また、符号化処理上、このことは
、白黒の階調画像情報でもカラー画像の色情報でも類似
の考え方ができる。次に、上記近似階調値のブロック内
の配列バタンを考え、このバタンを、あらかじめ用意し
た幾つかの予測配列バタン情報のうちのいずれかを選択
して更にもう一度近似する。この理由は、微小なブロッ
ク内の階調の配列・形状を忠実に識別することは困難で
あるという視覚特性を利用している。上述のＣとから、
近似された色情報と、予測配列バタンとにより、画像情
報を近似できることとなる。ところで、一般に、隣接す
る画素あるいにブロック間で、画像の性質の相関性が高
いことが知られている。これを利用して、隣接する複数
のブロックの画像情報が持つ性質を、以下の４つの点か
ら分類する。すなわち、第１．第２は、前記色情報、配
列情報で、第３は、色情報および配列情報が隣接するブ
ロック間で互に同一であるか、またはないかの組み合わ
せを示すモードである。第４は、前記第１．第２、第３
の性質のうちのいくつかが共通する隣接ブロックの群の
ブロックの個数を示すブロックラン長情報である。分類
した結果と、上記近似階調値、予測配列パタンの符号化
処理方法と全適切に組み合わせることにより、さらに・
簡潔な符号化を行うことができ、ブロックごとに重複す
る情報の符号化全簡略化できる。

また、階調を有する画像と、文字や図形などの２値画像
が混在している画像については、更に符号化処理を簡略
化できる。例えば、文字図形等の２値画像の階調の配列
情報の種類を簡単な符号語で特定することができるので
、多階調画像領域と、文字図形領域のそれぞれのブロッ
クの形状を変化させ、文字図形領域の符号化処理上更に
簡潔にすることができる。

〔発明の実施例〕

以下、本発明の一実施例１を図面を用いて詳細に説明す
る。

第５（ａ）図は、本発明を実施する符号化処理システム
の送信部を示す。５１０は、印刷された絵、文字あるい
は写真等を走査して信号を本システムに入力するための
スキャナで、スキャナ５１０で入力した信号は、通常ア
ナログ信号であるため、アナログ・デジタル変換装置５
１１により、多階調を表すデジタル信号に変換する。５
１２は、文字・図形のバタン全電気的に合成して出力す
る文字図形発生装置である。スキャナ５１０からの信号
は走査線ごとに区切られており、−万、文字図形発生装
置５１２からの信号は、文字あるいは図形部分のあるブ
ロックごとの画素の配列バタンを発生させるための文字
図形コードとして得られる。

両者のＩＪ号形式が異なるため、メモリ管理装置５１３
金用いて、これらの信号６　ｇ＋序よく整理してバッフ
ァメモリ５１４に書き込む。

５１５Ｈ、バッファメモリ５１４内の画像信号の信号処
理装置で、５１６は画像信号を符号語に変換するための
符号化処理装置、５１７は符号化処理装置５１６で使用
する定数金肥ｔＫさせである予測配列バタン記憶装置、
５１８は、符号化された情報を通信手段を介して伝送す
るための伝送装置である。第５の）図は、符号化情報を
復号して画像信号を再現する受信部を示す。５５１は、
通信手段から符号化情報を受信するための受信装置で、
５５２はバッファメモリ、５５３はバッファメモリ５５
２内の符号化情報を復号し、画家信号に変換するための
復号化処理装置、５５４は復号化処理装置５５３で使用
する定数を記憶させた予測配、　　列バタン記憶装置で
ある。復号された画像信号は、バッファメモリ５５５に
一時蓄積され、信号出力装置５５６を介して、画像記録
装置５５７に出力され、ｉ己録画イ象が作られる。

次に、第５（ａ）図の信号処理装置５１５について説明
する。信号処理装置５１５を用いて画像のブロック内を
少敬の階調値で近似する方法とじ２は、例えば、前述し
た従来例のように、画像情報を複数のブロックに分割し
、各ブロック内の平均階調値ｘ′ｆ、算出し、Ｘをしき
い値として近似階調値ＸＲ，ＸＬを算出する方法を用い
ることができる。

上記ブロック内の画素が、ｘＩＩとＸｉ、とのいずれに
属するかを、例えば前述のＰａｊに相当する１とＯの２
進符号で表すことにより、上記ブロック内の近似階調値
の配列バタンを作る。

次に第５（ａ）図の符号化処理装置５１６および、予測
配列バタン記憶装置５１７についてまとめて説明する。

予測配列バタン記憶装置には、別に詳細に説明するが、
画像情報が持つ上記配列バタン全統計的に分析してあら
かじめ設定した配列バタン（以下、予測配列バタンと云
う）が、所定の種類の数だけ記憶・蓄積されている。微
小な視界内における形状の識別能力の低下を活用して、
信号処理装置５１５において作られた配列バタンと、上
記予測配列バタンと？符号化処理装置５１６において逐
次比較し、各種予測配列パタンの中から適当な種類を選
択して、擬似的に更に近似することができる。

第１図に、前記した予測配列バタン０１例を示す。図に
おいて、４ｘ４画素からなるプロツク２３０内の各画素
について、その配列バタンの種類ｎ、を、１から１６壕
で１６通り示した。画素２１０の１まｆｃはＯの２進符
号は、例えば、１の場合にはその画素の近似階調ｔｉは
Ｘｉ玉で、０の場合には、その画素の近似階調値はｘＬ
であるというように関連づけるものとする。すなわち、
信号処理装置５１５において、入力画像情報から作られ
た配列バタン（図示せず）ヲ、予測配列バタン記憶装置
５１７にあらかじめ蓄積しである第１図のような予測配
列バタンを用いて、符号化処理装置５１６において逐次
比較し、近似した予測配列バタン金、入力画像情報の配
列情報として選択する。この配列情報と、信号処理装置
５１５で作られる入力画像情報のｘＨおよびｘＬとをそ
れぞれ符号化処理して伝送すれば、受信側では入力画像
情報を近似的に再現することができる。いま、４ビツト
の２進符号を用いてｎｐの１つを選択し、ＬおよびＸ　
、に、それぞれ４ビツトを使用すれは、合計１２ビツト
で伝送できることとなる。

次に、配列バタンと予測配列ノ（タンのそれぞれのブロ
ック内の対応する位置にある各画素について、互に一致
しているか、まｆｃは、一致していないか全比較計数し
、この計数値の太ささて一致の判断全行う手順の１例全
説明する。ここで、予測配列バタンの種類ｎｐはＮ種類
あるものとし、一致した画素数をＣｙ、一致しない画素
数ｔＣ１で表す。また、ＰＩＪ、　ＱＩＪ　　は、それ
ぞれ、配列ノシグンと予測配列バタンの２つの近似階調
値を表す変数であり、０か１の値金とるものとする。こ
れらの前提によって配列バタンの予測配列）くタンとの
一致検出手＋＋ｍ　＊まとめると、次のごとくなる。

（イ）予測配列バタンの種類を１つ定め、こｉ″Ｌ、を
番号ｎ、で表す。（ｎｐはＮ種類あるものとする。）（
ロ）ブロック内の各画素について、実際に生起した配列
バタンのＰＩｊと、予測配列バタンのＱＩＪが一致して
いるか否かを判定する。

（ハ）各画素について、上記判定が真（一致している）
ならば、Ｃｒｔ−１つ増加させることにエリ、一致しｆ
ｃ数を数える。

に）　１つのブロック内で、Ｃｙがしきい値Ｃｏｕｎｔ
以上であれば、番号ｎｐで配列バタン全表す。

（ホ）上記に）の条件をｔ４ｆＣさなければ、別の予測
配列バタン”’ｐｔ用意して、再び（イ）から繰り返し
て計算全行う。

なお、上記手順？第６図のフローチャートに示す。

あらかじめ用意しておいたＮ種類の予測配列バタンで近
似できない場合には、例えば、（イ）予測配列パタンの
種類を増やす。←）配列バタンの２進符号（０，１）’
ｋ、各画素毎に表す。（４×４画素ならば、１６１β１
のＯあるいは１全用いて配列バタンを表子）。走査方向
の配列バタンのランレングスを計数して符号語で表す等
のイＪ号処理を行う。

なお、上記手順においては、Ｃｙがしきい１１江Ｃｏｕ
ｎｔ以上になったところで、近似予測配列バタンを決定
していたが、Ｎ種の予測配列バタンのすべてについて、
一致数Ｃｒｔ求め、最もＣｙの大きい予測配列バタン金
剛いて近似を行い、近似の程度を上げることもできる。

上記処理方法の結果、しきい値Ｃｏｕｎｔ以上の一致画
素数を持つ予測配列パタンｎｐｋ選択することにより、
対応する入力画像情報のブロック内各画素の近似階調値
ｙｌｊは、次式で表すことができる。なお、ｑＩｊは予
測配列パタンの種類ｎｐによって、ブロック内の同−位
ｆｆ１（ｉｊ）の近似階調値を表す変数が０または１の
どちらかになるので、ｎｐとの関係全明確に表現する場
合には、ｑＩＪ　　（ｎ、　）と表す。従って ｙｅｓ　＝ｑｔｊ（ｎｐ　）　・Ｘ、　＋ｑＢ　Ｃｎｐ
）　・ｘｔ。

（ｉ、ｊ＝１〜４　）　　　　　　　　（５）ただし、
（５）式において、 ｑｉｊ＝１ならば、ｑｌＪ＝Ｏ ＱＢＢＯ２らば　ｑｌＪ＝’１ であり、ｎ、および位置（Ｉ、ｊ）によってＸＩ４また
はＸ、となる。

次に、２つの近似階調値Ｘ、ＩとＸＬとの差ＩＸＲＸＬ
Ｉ　　の大小によって、予測配列バタンを選択するしき
い値を設定する方法について述べる。第１図の工うな４
Ｘ４画素で構成きれるブロック内の、０壕７’Ｃｌ−１
１で表現される近似階調値の配列バタンには、２の１６
乗種類ある。しかし、視覚特性上、これらのすべての配
列バタン全識別することは困難であり、特にＩＸ）Ｉ　
　Ｘｔ、ｌが小石い場合には識別はより困難となる。従
って、この場合には、予測配列パタンの忠実性はあまり
重要ではなり、バタン一致検出のためのしきい値の値を
小さく設定することができる。この結果、配列バタン間
に多小のずれが生じる可能性があるかわりに、予測配列
バタンか選択される確率が増加するので、予測配列バタ
ンの種類を減らしたり、処理を簡略にして、送出符号化
情報量全低減することができる。

い値の値を大きく設定することにより、予測配列パタン
の忠実性を高くすることができる。

次に、入力画像情報のブロック内の配列バタンを、予測
配列バタンで近似しても、画像情報のブロック内の平均
階調値Ｘが変化しないようにしきい値の値を設定する方
法について説明する。これは、第１図において説明した
バタン一致検出手順によって予測配列パタンの選択を行
った結果、入力画像情報の配列パタンのブロック内の少
数の画素の近似階ＦＪＭ値がＸＢからｘＬに、あるいは
ｘＬからＸ）Ｉに変化する場合があり得るが、こうした
配列パタンの近似によってブロック内の前記Ｘが変化し
ないことを条件として、しきい値を設定するものである
。

にで、ブロック内の２つの近似階調値ｔ　ＸＨ１ｘＬ、
とおき、それぞれに相当する画素の数をｎＨ，ｎ、、ブ
ロック内の全画素数をｎ（ただし、ｎ＝ｎバ十〇Ｌ）と
すれば、ブロック内の平均階調値Ｘは、 配列パタンの近似によって階調の変化が生じる画素の数
をΔｎ、Δｎの階調値の変化によって生じるＸの変化ｆ
Ａｘとおけば、 ｎ　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　ｎ＋−
ＸＩＩ±ｘＬ ＝□・Δｎ（７） ただし、符号は同順とする。

すなわち、配列バタンの近似によって生じるブロック内
平均階調値の変化ΔＸは、近似階調値ｘＨとＸＬＯ差と
、変化画素数Δｎとによって定まる。

上式で求められるΔＸの値が、階調１直の量子化ステッ
プ幅よりも小さいことを条件とすれば、１１１Ｘ　ｌ　
＜　１　　　　　　　　　　　　　　（８）Δｎ＜　　
　＋　　　　　　　　　　　　　（９）Ｉ　ＸＴＩ−Ｘ
ＬＩ となる。

ここで、４Ｘ４画素のブロックにおいて、各画素の階調
値の範囲を４ビツト（０から１５の１６レベル）とすれ
ば、ｎは４ｘ４＝１６であるから、第（９）武力・ら求
められる、許容される変化画素数Δｎは、第７図に示す
ように、近似階調値の差ＩＸ）Ｉ　　ＸＬＩの値によっ
て大きく変化することがわかる。従って、しきい値を、
第（９）式から求められるΔｎｏ値以下になるように、
ＩＸＩＩＸＬＩの値に応じて設定することにより、ブロ
ック内の平均階調値Ｘ全維持し次°ま＼、予測配列バタ
ンにぶる近似を行い、符号化の効率向上全行うことがで
きる。逆に入力画像情報の配列バタン全忠実に維持しｆ
ｃｔ＼伝送する場合には、シキい値を大きくすればよく
、例えば、しきい１直ｅ１６とおけば、ブロック内全画
素の配列バタンか一致するように条件を設定することが
できる。

次に、予測配列バタンの種々の設定方法について述べる
。第１図の説明において実際に生起する配列バタンを統
計的に測定し、生起確率の市い配列バタンを予測配列バ
タンとして設定すること？述べたが、一般に、画像情報
においては、＠接する画素あるいは、隣接するブロヅク
間で、階調値の相関性が高いこと全利用して、伝送すべ
き情報量の低減を行うことができる。例えば、特願昭−
５８−９５６１１号における階調値の予測方法のように
、隣接する複数のブロックの近似階調値全利用して、注
目しているブロックの近似階調値全予測算出し、実際に
生起した近似階調値との差分を情報として利用すること
により、伝送すべき必要情報量全低減することができる
。

また、前にも説明したように、予測配列バタンの種類に
よっては、ブロック内を１つの近似階調値で表せる場合
がある。この条件を、配列情報によってあらかじめ判断
できるならば、配列情報を階調値の情報に先だって符号
化伝送すれば、受信部側では、この配列情報全党けとっ
た段階で、該当する配列バタンかわかるため、近似階調
値が１つか２つかの判断をすることができる。

例えば、４ビツトの配列情報によって、ブロック内が１
つの近似階調値で表せることがわかり、さらに、隣接ブ
ロックの階調値から予測した予測階調値が、実際に生起
した近似階調値と一致したならば、階調値の差が０であ
ることを表すための１ビツトのｆ］￥報を加えることに
より、この例では５ビツトの２進符号でブロック内の画
像情ｉｎ表すことができる。

また、既に符号化伝送した画像情報を利用して、次に符
号化伝送するブロックの配列バタンの生起確率の高い種
類をあらかじめ予測することができる。例えば、次に符
号化伝送するブロックに隣接した複数のフ゛ロックがす
べて白であるとすれば、階調の相関性から、再びすべて
白のブロックが現れることが予測される。このような配
列バタンの予測方法として、例えば、隣接するブロック
間の配列バタンの組合せを、あらかじめ多くの画像につ
いて統計的に測定しておき、生起確率の高い配列バタン
の組合せを表にまとめておくことにより、参照したブロ
ックの画像情報を用いて上記の表の検索を行い、次に符
号化伝送するブロックでどのような配列バタンか発生し
易いか？求めて、予ｄｌｉｌ配列バタン金用意すること
ができる。そして、生起確率の高い予測配列バタンには
短い簡単な符号給金、逆に、低いものには長い符号語全
列り当てることにより、配列情報に必要な情報量全低減
することができる。

以上述べたように、４Ｘ４画素カニらなるブロックの配
列バタンは、２の１６乗種類あり得るが、これらすべて
全予測配列バタンとして用意することは、ハードウェア
が大規模になるという問題点とともに、視覚特性上、こ
れらすべての配列バタンを識別することは、事実上困雛
であるという点から不必要かつ実用性に乏しく、上記し
た予測配列バタンの設定方法と、進歩した集積回路技術
とを組合せて、より簡単な信号処理が可能となる。

次に、上記方法により得られたブロックごとのバタンの
配列情報と、階調に関する情報（以下階調情報と云う）
とを効率良く符号化処理する本発明の−実り重列２につ
いて説明する。

複数画素からなる複数ブロックで構成される１つのライ
ンを、以下説明のためブロックラインと呼称する。１つ
のブロックラインのうち、隣接したブロックが共通の性
質を有する場合に、それらのブロック全１つの群として
扱うことができる。

この群ヲブロックライン上の１つのブロックランとすれ
ば、ブロックライン全焼つかのブロックランに分けるこ
とができる。すなわち、ブロックライン上の隣接するブ
ロックについて、（イ）それぞれのブロック内の、それ
ぞれの近似階調値の配列につき予測配列バタンで表せる
か否か、（Ｏ）同一、またにことなる配列パタンの種類
、（ハ）それらの近似階調値、という３つの性質を調べ
ることによって、第８図の系統図で分類されるような、
共通の性質を有するプロツオランに分けることができる
。

１つのフ゛ロックライン上で、ｆ固々のブロックの有す
る上記性質を、逐次第８図で分類してゆき、系統の同じ
枝端に達する場合はブロックランが連続しており、系統
の別の枝端に移る場合１−ｔ、ブロックランが変化する
ことになる。ここで、１つのブロックランに含まれるブ
ロックの数でブロックランのランの長さく以下ラン長と
いう）を表し、上記ブロックランの枝端の性質をモード
という。

第８図の系統図から明らかなように、ある１つのモード
に属するブロックランが変化する場合には、５つあるモ
ードのうちの残り４つのモードのいずれかに移る。この
状況を第９図の遷移図で示す。

図において、モードの種類をモード人ないしモードＥで
表し、矢線が各モードの遷移を表す。図から、ある１つ
のモードから他のモードへの邂移は４つあり、００，０
１，１０．１１の４ビツトの２進符号で表せることがわ
かる。この２進符号のようなモード遷移を表す情報を、
以下一般にモード情報と総称することとする。現時点で
のモードを知っていれば、次のブロックランのモードは
、モード情報を知ることによって、確実に決定できる。

上記モード情報によってモードが選択された１つのブロ
ックランのラン長を、例えば、国際規格のＭＨ（モディ
ファイド・ハフマン）符号、あるいはＭＷ（モディファ
イド・リード）符号等を用いて符号化することができ、
この符号語全ブロックラン長１に報（あるいは、単にラ
ン長情報）と呼ぶことにする。

上述したモード情報、ブロックラン長情報に加えて、既
に説明した配列情報、階調情報の４種の情報によって１
つのブロックランの画像情報を表すことができる。

ブロックランの持つ性質は、モード情報によって選択す
るため、モード情報の内容によって、残りの３つの情報
、すなわち、ブロックラン長情報、配列情報、階調情報
の符号化方法およびその構成を最も効率的に行うべく変
更するＯとができる。

この１例を第１表を用いて説明する。例えば、モードＡ
の場合、１つのブロックランが、同一の配列バタン、か
つ、同一の近似階調値の複数のブロックで構成されてお
り、配列情報と階調情報は、それぞれ１つだけでよい。

モードＢの場合、１つのブロックランが、同一の配列パ
タンのブロックで構成されているが、近似階調値は、ブ
ロックごとに異なっており、配列情報は１つだけですむ
が、階調情報はブロックの数ｒだけ必要である。

モードＣの場合、１つのブロックランが、ブロックごと
に配列バタンか異なっており、近似階調値はすべて同一
である。この場合、配列情報はブロックの数ｒだけ必要
で、階調情報は１つだけでよい。

モードＤの場合、１つのブロックランが、ブロックごと
に、配列パタンと近似階調値が異なっており、配列情報
と階調情報は共にブロックの数γだけ必要となる。

モードＥの場合、ブロック内の階調の配列を予測配列パ
タンで近似できない場合を示し、ブロックごとの各画素
について階調の配列を符号化する必要がある。

一般に画像情報においては、ブロック間の画像の相関性
が高いため、上記のように複数のブロックからなるブロ
ックランの性質は、モード情報を選択し、モード情報、
ブロックラン長情報、配列情報、そして階調情報を、第
１表に示すように、順序よく符号化処理することが、伝
送の効率？向上することとなる。

次に、階調を有する多階画像情報と、文字図形発生装置
等で作られた２値画像が混在する場合の、本発明の一実
施例３を第１０図を用いて説明する。

図において、９００は上記混在する画像情報全示し、七
の中の文字図形部分は、１２Ｘ１２画素のブロック９１
０からなり、残りの部分は、多階調画像部分で、４Ｘ４
画素のブロック９２０からなるものとする。画像情報９
００の走査を、画像の左上から右上へ、かつ画像の上か
ら下へ進めるとすれば、第１０図に示す矢印の番号が走
査の順序を表す。この例では、画像情報の走査の方法を
、文字図形部分と多階調画像部分とで区別して行い、走
査の範囲を分割する方法を示した。

文字図形の領域を走査して得られるブロックランのモー
ドを第８図に示す系統図に新たに付加して、符号化する
こともできるが、これは、モード情報の必要ビット幅の
増加をきたすことになるので、上記系統図のモードのう
ち、生起確率の低いモード（例えば、モードＤ）ｔ−１
上記文字図形に関する新しいモードで置きかえることも
できる。

文字図形の階調の配列バタンか、文字図形発生装置の内
部に作られている辰を検索して得られる場合、（例えば
、リード・オンリ・メモリの出力データ）には、前記衣
の検索のための信号（例えば、リード・オンリ・メモリ
へ入力するアドレス信号）を、ブロック９１０内の階調
の配列バタンを表す配列情報として利用することができ
る。

Ｃうして、文字図形画像部分と、階調を有する画像部分
が混在する画像情報を、モード情報を利用してブロック
ランの性質を区別選択することにより、効率よく符号化
処理することができる。

なお、本発明の実施例では、前にも略述したように、２
ピツトの定長符号としたが、ブロックランの生起分布を
統計的に求めることにエリ、モード情報を不定長符号で
表すことができるのは言うまでもない。また、ブロック
ランのラン長を表す符号語として、ＭＨあるいは、ＭＲ
符号語を利用する例について説明したが、ブロックラン
長の統計的性質に基づいた適宜の符号語を利用するＣと
もできる。また、上記ラン長ヲ表す符号語とじて負方向
に進むラン長符号全用意するＯとにより、ブロックライ
ン上のブロックに対して、′ｏ、数回走査することがで
きる。このようにして、ブロック内のバタン１ｊｒ−複
数種のバタンで表したり、文字図形画像と多階調画像金
型ねて表現することができる。

本発明の実施例では、画像を分割するブロックの形状と
して、４Ｘ４画素の大きさの場合を王として説明したが
、これ以外の形状でもよいことは当然であり、また、信
号処理を終えた画像の性質を測定することにより、ブロ
ックの形状を逐次変化させることもできる。例えば、１
つのブロックラインの画像情報がすべて白である場合に
、次のブロックラインもすべて白であることを予想して
、ブロックの形状を大きくすることにより、伝送情報量
の低減を図ることもできる。

予測配列バタンは、あらかじめ幾種類かを用意しておく
ことができるが、符号化処理全実行しながら、実際に生
起する配列バタン全測定して統計的性質を求めることに
エリ、生起確率の高い配列バタンを逐次取捨選択して、
適応的に変化させることができる。

また、本発明では、２次元的に配置された画素により構
成された画像情報の符号化処理方法について説明したが
、例えば、時間的に、多数の画像フレームで構成される
＃ＪＪ画像情報についても、平面的な位置を表す２つの
座標軸と、時間的な変化全表す１つの時間軸で作られる
３次元空間上に画素を配置し、画像情報を、隣接する複
数の画素で構成される複数のブロックに分割し、本発明
の実施例と同様に、画像ｆｆ報を、ブロック内に現れる
階調情報と、階調の配列バタン？表す配列情報に分離す
ることにより、効率よく符号化処理するＣとができる。

本発明の実施例に於ては、階調情報の例として、白黒画
像（モノクローム画像）の場合について説明したが、原
色信号の組み合わせで表されるカラー画像情報のような
色情報の場合についても、例えば、特願昭５８−１９５
２５３号の方法を用いて、ブロック内を数種の近似色で
表し、その配列？配列バタンとして表し、本発明の符号
化処理方法を実行することにより、効率よく同様に符号
化できることは言うまでもない。

上記の工つな色情報が、本発明の要旨中における色情報
の代表的な１例を構成してＡる。

また、本実施例に記載されている装置と、その相対的な
構成は、特に特定的な記載のない限りは、この発明を、
それらのみに限定するものでなく、単なる説明例にすぎ
ない。

〔発明の効果〕

本発明によれば、画像情報を、複数の画素からなる複数
のブロックに分割し、前記ブロック内の前記画像情報の
色情報（階調情報）を、階調に対する視覚特性金利用し
て、画像の品質に対応した必要最小限の数の近似色情報
で近似し、ま几、その配列パタンをつくることにより、
まず符号化率を向上する。次に、近似された色情報の配
列パタンについて、同様に、微小な視界内における、形
状に対する視覚特性を利用して、上記近似色情報の配列
パタンを、あらかじめ統計的に分析して用意した予測配
列パタンで更にもう一回近似することができるので、符
号化率が飛躍的に向上する。

すなわち、各種類準備された予測配列パタンのうちから
七の１つを特定するために必要な情報ビット数は極めて
少なくてすむことは明らかであり、その後の伝送必要情
報量、伝送時間、記憶装置容量などの低減に大きく寄与
することは、上述の各実施例の試算から容易に理解しう
るところである。

また、上記予測配列パタンは、固定的なものに限定する
ことなく、画像情報の状況に応じて、逐次、種類、内容
等を変更するＯとも可能であり、このことと、画＠１′
に報の隣接ブロックの相関性とを組み合わせれば、極め
て柔軟な応用が可能であり、符号化率を向上できる。

更に、多階調画像と、例えば、端末のキーボードから入
力した文字フォント等の２値画像との混在する画像につ
いては、多階調画像領域と、２（ｉｉＩ画像領域とでブ
ロックの形状を変化させ、２値画像領域は簡単な符号語
で処理することにより、より一層本発明の効果をあげる
ことができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例１のブロック内の階調の予測
配列バタン図、８ｉ！２図は複数画素からなるブロック
で画像情報全分割する方法の説明図、第３図はブロック
内の画像情報を表す符号の説明図、第４図は、ブロック
内の画像情報の信号処理方法の数値例による説明図、第
５図は本発明の一実施例の符号化処理システムのブロッ
ク図、第６図は、配列バタンと予測配列バタンとの一致
検出手順の１例を示すフローチャート、第７図はブロッ
ク内の配列バタンの近似のための条件の１例を示す説明
図、第８図は隣接するブロックの性質金分頌するための
系統図、第９図は第８図によって分類されたモードの変
化を示す遷移図、第１０図は、多階調画像情報と、２値
画像が混在する場合の本発明の１実施例３の説明図。 ｎ、・・・予測配列バタンの種類、２１０・・・画素、
５１０・・・スキャナ、５１１・・・アナログ・デジタ
ル変換装置、５１２・・・文字図形発生装置、５１３・
・・メモリ管理装［５１４・・・バッファメモリ、５１
５・・・信号処理装置、５１６・・・符号化処理装置、
５１７・・・予測配列バタン記憶装置、５１８・・・伝
送装置、５５１・・・受信装置、５５３・・・復号化処
理装置、５５４・・・予測配列バタン記憶装置、５５７
・・・画像記録装置、９１０・・・２値画像ブロック、
９２０・・・多階調ブロック。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、画像情報を、隣接する複数の画素からなる複数のブ
   ロックに分割し、上記ブロック内の上記画像情報の色情
   報を、上記ブロック内画素数より少ない数の近似色情報
   で近似し、上記ブロック内の各画素を上記近似色情報で
   示す配列情報を、あらかじめ設定した予測配列情報で近
   似することにより、画像情報を上記近似色情報と、上記
   予測配列情報とに分離し、それぞれ符号化処理する画像
   情報の符号化処理方法。 ２、隣接する複数のブロックの配列情報および色情報の
   、双方あるいは一方がほゞ同一である場合に、上記複数
   のブロックを１つのブロック群としてまとめ、上記群が
   有する画像情報を、上記群が共有する上記情報と、上記
   群を構成する個々のブロックが個有する上記情報と、上
   記群を構成するブロックの個数を表す情報とに分離して
   符号化処理する特許請求の範囲第（１）項記載の画像情
   報の符号化処理方法。 ３、階調を有する画像と、２値画像が混在する画像情報
   において、上記階調を有する画像領域と、２値画像領域
   で、前記ブロックの形状を変化させ、上記２値画像の領
   域のブロック内の配列情報を、上記２値画像の種類を表
   す符号語により処理する特許請求の範囲第（１）項およ
   び第（２）項記載の画像情報の符号化処理方法。