JPS62236269A - デイザ画像符号化装置 - 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】 ［産業上の利用分野］ 本発明はディザ画像符号化装置に関し、特にディザ画像
データの符号化効率を向上させるための前処理を施した
ディザ画像符号化装置に関する。

［従来の技術］ 従来、ファクシミリ装置等に用いられている符号化方式
としては１次元符号化法のモディファイドハフマン方式
（ＭＨ方式）、２次元符号化法のモディファイドリード
方式（ＭＲ方式）及びモディファイドモディファイドリ
ード方式（ＭＭＲ方式）等がある。しかしこれらの符号
化方式は基本的にはランレングス符号化法であるから黒
画素が略ランダムに分布するディザ画像については高い
符号化効率が得られず、場合によっては元の画像データ
よりも符号量が増大してしまう。またランレングス法に
よらないディザ画像符号化方式も種々提案されてはいる
が、国際規格のＭＨ方式やＭＲ方式との互換性が望めな
いことからファクシミリ装置等の符号化方式として定着
するには至らなかった。

［発明が解決しようとする問題点］ 本発明は上述した従来技術を背景にして成されたもので
あって、その目的とする所は、ＭＨ方式やＭＲ方式等の
従来のファクシミリ装置で用いられる符号化方式と互換
性を保ちつつ、かつディザ画像の符号化効率を更に向上
させたディザ画像符号化装置を提供することにある。

本発明の他の目的は、既存のファクシミリ装置等に適用
して容易にディザ画像データの高速画像伝送を実現する
ためのディザ画像符号化装置を提供することにある。

［問題点を解決するための手段］ この問題点を解決する一手段として例えば第１図及び第
２図に示す実施例のディザ画像符号化装置は、原稿画像
を読取る画像読取部１と、読取ってディジタル化した画
像データＶＤを所定サイズのディザマトリクスでディザ
処理するディザ処理部２と、処理したディザ画像データ
ＤＤについて本発明に係る高符号化効率を得るための前
段のラベル置換処理を行う前処理部３と、前記ラベル置
換処理した画像データにインターリーブを施すインター
リーブ部４と、前記インターリーブ画像をランレングス
法で符号化するＭＨ符号化器５と、ランレングス符号化
した画像データＭＤをデータ伝送するデータ送信部６を
備える。

ここにおいて前記前処理部３はディザ画像データＤＤを
当該ディザマトリクスサイズでブロック化する画像ブロ
ック化手段３１と、前記ブロック化した画像データブロ
ックＤＢの各ビットパターンについてヒストグラム（ｈ
ｉ＋１）を作成するヒストグラム作成手段３２と、直前
までのブロック行につき求めたヒストグラム（ｈ　ｉ　
）に従って画像データプロ・ツタＤＢの各ビットパター
ンに所定方法でラベルＬＤを割当てるラベル割当手段３
３と、ｉ＋１行の画像データブロックＤＤＢにつき既に
符号ＬＤを割当てたビットパターンと同一パターンの画
像データブロックＤＤＢを前自己割当てたラベルＬＤで
置換するラベル置換手段３４を含む。

［作用］ かかる第１図及び第２図の構成において、ラベル割当手
段３３は、画像データブロックＤＢのビットパターン発
生頻度順に例えば１°°のビットの少ない符号ＬＤを割
り当てる。ラベル置換手段３４はこれに従って画像デー
タブロックＤＤＢをその見かけ上の黒面積が減るように
置換する。次にインターリーブ部４は前処理部３からの
ＤＤＢ′について当該ディザマトリクスの列数毎にイン
タリーブ処理を施す。これによりブロック毎に周期的に
配されている見かけ上の黒画素は一箇所に集められる。

次にＭＨ符号化器５はこれをＭＨ符号化する。

［実施例コ 以下、添付図面に従って本発明の実施例を詳細に説明す
る。

］　　　　第１図は実施例のディザ画像符号化装置のブ
ロック構成図である。図において、画像読取部１は例え
ば写真のような中間調画像を光電的に読み取り、標本化
、量子化を行う。この結果得られた多階調のディジタル
画像データＶＤはディザ処理部２に送られ、所定サイズ
（例えば４×４）のディザマトリクスにより類似的に中
間調を表現する２値のディザ画像データＤＤに２値化さ
れる。前処理部３ではディザ画像データＤＤについて後
述する方法によりその見かけ上の黒面積が減るようなパ
ターン置換をする。一般にディザ画像ではディザマトリ
ックスに従ってパターンに周期性が現れる傾向にあるの
で置換した後の見かけ上の画素も周期的に配される。故
にインターリーブ部４はこの性質を利用して前処理部３
からの画像データについてディザマトリクスの列数毎の
インタリーブ処理を施す。これにより画像ブロック毎に
周期的に配されていた見かけ上の黒画素は一箇所に集め
られ、白及び黒のランレングスが相対的に長くなる。Ｍ
Ｈ符号化器５はこのインターリーブされた画像情報をＭ
Ｈ符号化し、データ送信部６はＭｌ（符号化データＭＤ
を回線７に送出する。

第２図は第１図の前処理部３のブロック構成図、第３図
（ａ）〜（Ｃ）は第２図の動作を説明するためのグラフ
図である。第２図において、画像ブロック化手段３１は
ディザ画像データＤＤを当該ディザマトリクスサイズ（
４Ｘ４）で２次元にブロック化する。ヒストグラム作成
手段３２はブロック化した画像データブロックＤＢの各
ビットパターンについてブロック１行毎にヒストグラム
を作成し更新する。このヒストグラムの作成更新は例え
ば（１）式に従って行われる。

ｈ　ｉ　＋１　＝Ｃ＋α・ｈｉ　　　　　・・・（１）
但し、　　ｈａ　＝０ ０くαく１ ここで、ｈ　ｉ　＋　＞は画像ブロック第ｉ＋１行目ま
でについて作成し更新したヒストグラムの値、ｈｉは直
前の画像ブロック第１行目までについて作成し更新した
ヒストグラムの値、Ｃは画像ブロック第ｉ＋１行目にの
み含まれる各ビットパターンの発生類度数、αは過去の
ヒストグラムに対する重み付けの係数である。

α＝１のときは過去の全ヒストグラムが加算されるから
最新ブロック行の発生頻度情報はヒストグラム全体に大
きな影響を与えない。従って濃度一様の画像のように一
画面を通して濃度パターンの種類が少ない画像ブロック
の符号化に適している。またα；Ｏのときは当該１ブロ
ック行のヒストグラムのみで作成されるから最新ブロッ
ク行の発生頻度情報は次の行の符号化効率を決定付ける
。従って濃度がランダム変化する画像ブロックの符号化
に適している。一般には階調画像の濃度分布はブロック
行毎に徐々に変化するから、０くαく１による適当な重
み付けをすることで追従性が変り、画像の性質に応じた
常に効率の良い符号化が行える。αの値はマニュアルで
、あるいは図示せぬマイクロプロセッサの判断で決定さ
れる。

第３図（ａ）には第ｎブロック行までに作成し更新され
たヒストグラムのテーブルＨｎの一例が示されている。

格子中の白部分は白画素、黒部分は黒画素に対応する。

また実施例では説明の簡単のためブロックサイズを（４
ｘ４）としているがこの値は一般のディザマトリクスの
サイズ（ＭＸＮ）に応じて適宜窓められる。また人力す
る画像に応じて発生頻度数が異ることは言うまでもない
。同図（ａ）によれば、全部白画素のビットパターンＰ
Ｏの発生頻度数は８４２であり、第１行１列に黒画素が
存在するビットパターンＰ１の発生頻度数は２９である
。以下、テーブルＨｎのビットパターンは順々に黒画素
数が増すように並び、最後に全部黒画素のビットパター
ンＰｚの発生頻度は１９９と示されている。

第３図（ｂ）は中間テーブルＭｎの内容を示す図である
。ラベル割当手段３３はまずヒストグラムのテーブルＨ
ｎに対して頻度数の降順（又は昇順）にソートし、ソー
ト後の各ビットパターンに“Ｏ”　（全部白コードのブ
ロック）から昇順に符号を割り当てる。従って発生頻度
数の多いディザ画像ブロックから順に黒画素の少ない符
号が割当てられる。またヒストグラムＨｎの発生頻度数
の多いビットパターンから順に１のビットの多い符号を
割当ててもよい。こうすれば逆に黒画素のランレングス
を増すことができる。

第３図（Ｃ）はラベル置換テーブルｈｎの内容を示す図
である。次にラベル置換手段３４は中間テーブルＭｎの
ビットパターンを例えば昇順に並び換える。後述するラ
ベル置換処理の便宜のためである。これにより、ラベル
置換手段３４は続く画像データブロックＤＤＢのうち前
記ラベルを割り当てたビットパターンと同一パターンの
画像データブロックＤＤＢを前記割り当てたラベルＬＤ
で置換する。尚、ブロック遅延手段３６は画像データブ
ロックＤＢとラベル置換のタイミングを合わせるために
設けられている。

第４図はディザ画像データの一例を示す図、第５図（ａ
）〜（Ｃ）はラベル置換テーブルｈｎの変化を示す図、
第６図はラベル置換した画像データの配列を示す図であ
る。第４図において、ブロック第１行目のディザ画像デ
ータはブロック第１．２、・・・０列の順でヒストグラ
ム作成手段３２に人力される。従ってビットパターンの
発生順序はＰａ、Ｐａ、Ｐｊ、Ｐｊ、Ｐｏ、Ｐａ、・・
・、の如くである。こうしてブロック第１行目はヒスト
グラムを作成する段階であるから、作成されたラベルテ
ーブルの入力と出力は同一である。即ち、第５図（ａ）
のｈＯ＝０の状態である。また説明°のＦＪＪＩＬのた
めα＝１とする。従ってラベル置換手段３４は対応する
符号がないので当該行の画像データブロックＤＤＢをそ
のまま通過させる。これが第６図の第１行から４行目ま
での画像データＤＤＢ　　である。

この点は、図示せぬ受信側の復号化手段も同様に働き、
実質この画像データＤＤＢ　”をそのまま受は取って独
自のヒストグラムを作成する。従つて受信側では１行ブ
ロック遅れで送信側と同一のヒストグラムを作成し更新
することになる。

さて、第１行ブロックの送信が終るとラベル置換テーブ
ルは第５図（ｂ）のｈｌになる。ビットパターンｐｏと
Ｐｊはその発生頻度数に従って夫々ラベルＬ○とＬｌが
割当てられ、またそれ以外のビットパターンに対しては
ＬｏとＬｌを除くラベルが適宜割り当てられている。次
にラベル置換手段３４は第４図の第２行画像ブロックを
送信するときに第５図（ｂ）のラベル置換テーブルｈ１
を用いる。この例では第２行３列のビットパターンＰｊ
がラベルＬ１に置換されて黒画素を減じることが解る。

この点についても受信側の復号化手段は同様に働く。即
ち、符号化した画像ブロックＬＤは自己の復号化テーブ
ルに従ってもとのビットパターンＰａとＰｊに復元する
。そしてこれらをまとめてヒストグラムを作成し更新す
る。

第７図はインタリーブ処理の作用を示す図である。第６
図の１ブロック行のデータはビデオ変換手段３５により
第１行目から第４行目までのラインデータにされる。イ
ンターリーブ部４は更にこれをライン毎にインタリーブ
処理し、第７図の第１行目から第４行目までのように変
換する。実施例のインタリーブ処理は、例えば第６図の
第１行目のデータビットについて、第１．５，９，１３
１７、・・・１列の順で拾う処理である。実施例ではデ
ィザマトリクスサイズの列数を“４”としたので４ビツ
トおきのシーケンスになっている。これにより黒画素が
１箇所に集められ、白黒ともにランレングスがよくなる
。従って符号化データＩＤは例えば既存のＭＨ符号化器
５で符号化され受信側に送られる。

なお、本発明はＭＨ方式の符号化に対して最もよく適合
するが、ＭＲ方式にも適用可能である。

特にその場合レファレンスラインとしてはブロックの行
数分前の走査線を用いる事により、より高い圧縮率が得
られる。

更に画像ブロックのサイズはディザマトリクス（ＭｘＮ
）に限らずその整数倍を用いる事もできる。また逆にデ
ィザマトリクスを幾つかの小ブロックに分割し、各小ブ
ロックに対して異なるヒストグラムを対応させる事もで
きる。これらによりヒストグラムのサイズを適度に調整
する事ができ、処理の高速化がなされる。

［発明の効果］ 以上述べた如く本発明によれば、例えば既存のファクシ
ミリ装置に簡単な前処理装置を付加するだけでディザ画
像の符号化効率を格段に向上させる事ができ、電送時間
を短縮し、ひいては通信コストを低減させるという効果
を有する。

【図面の簡単な説明】

第１図は実施例のディザ画像符号化装置のブロック構成
図、 第２図は第１図の前処理部３のブロック構成図、 第３図（ａ）〜（ｅ）は第２図の動作を説明するための
グラフ図、 第４図はディザ画像データの一例を示す図、第５図（ａ
）〜（Ｃ）はラベル置換テーブルの内容変化を示すグラ
フ図、 第６図はラベル置換した画像データを示すグラフ図、 第７図はインタリーブ処理の作用を示す図である。 図中、１・・・画像読取部、２・・・ディザ処理部、３
・・・前処理部、４・・・インターリーブ部、５・・・
ＭＨ符号化器、６・・・データ送信部、７・・・回線、
３１・・・画像ブロック化手段、３２・・・ヒストグラ
ム作成手段、３３・・・ラベル割当手段、３４・・・ラ
ベル置換手段、３５・・・ビデオ変換手段、３６・・・
ブロック遅延手段である。

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）ディザ画像情報を当該ディザマトリクスサイズで
   ブロック化する画像ブロック化手段と、前記ブロック化
   した画像ブロックのビットパターンについてヒストグラ
   ムを作成するヒストグラム作成手段と、前記作成したヒ
   ストグラムに従つて前記画像ブロックのビットパターン
   に前記ブロックと同サイズのラベルを割当てるラベル割
   当手段と、前記ディザ画像を前記ブロック単位で前記割
   当てたラベルで置換する画像変換手段と、前記置換後の
   ディザ画像に対して前記画像ブロックの列サイズに従つ
   てインターリーブを施す手段と、前記インターリーブさ
   れたディザ画像を可変長符号で符号化する手段を備える
   ことを特徴とするディザ画像符号化装置。
2. （２）ラベル割当手段はヒストグラムにある発生頻度の
   多いビットパターンから順に１のビットの少ないラベル
   を割当てることを特徴とする特許請求の範囲第１項記載
   のディザ画像符号化装置。
3. （３）ラベル割当手段はヒストグラムにある発生頻度の
   多いビットパターンから順に１のビットの多いラベルを
   割当てることを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の
   ディザ画像符号化装置。