JPS63191475A - 画像デ−タ圧縮装置 - 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、ディジタル複写機、ファクシミリ等において
使用される画像データ圧縮装置に関し、特に、文字等の
２値画像と写真や印刷のような中間調画像とが混在する
原稿を読み取って得られた画像データを圧縮する画像デ
ータ圧縮装置に関する。

〔従来の技術〕

ディジタル複写機、ファクシミリ等においては、画像は
画素毎の濃淡データとして処理されるが、伝送効率或い
はメモリ効率を上げる等の目的で画像データを圧縮する
ことが行われている。

画像データ圧縮法としては、原画の濃淡データをそのま
ま圧縮するものと、２値画像に変換した後に符号化して
データ圧縮を実現するものがある。

このとき、原画に対して各種の画像処理を施す場合には
、濃淡データを圧縮してメモリに格納することが必要に
なる。この画像データ圧縮は、特にカラー画像の場合、
処理すべきデータ量が多いため有効である。

この種のデータ圧縮法としては、濃淡を有する自然画に
対して、人間の視覚特性を考慮し、冗長性を抑制してデ
ータ圧縮を実現するものがある。

これは人間の視覚特性が高い周波数まで応答できないこ
と及び画像自体の特性に着目し、画像デ−夕を間引いて
用いたり、フーリエ変換、コサイン変換等の直交変換を
用いて低域周波数成分のデータだけを採用することで圧
縮していた。

〔発明が解決しようとする問題点〕

しかし、このような方法では、中間調画像だけで構成さ
れる画像に対してはある程度の効果を有するが、文字等
のエツジを多く含む画像の場合には再現性が劣化し、ま
た再現性を向上させようとすると圧縮効率が低下すると
いう欠点があった。

以上の点に鑑み、本発明は、文字等の２値画像と写真の
ような中間調画像の双方の再現性を劣化させることなく
、高能率に圧縮することを目的としている。

〔問題点を解決するための手段〕

本発明は、前記目的を達成するため、文字領域と中間調
領域とが混在する原稿を読み取って記録する装置におい
て、複数画素から構成されるブロック毎に前記領域を識
別する手段と、前記領域を識別する手段により中間調で
あると判定された領域に対しては前記ブロック内の複数
画素をその平均値で置き換える手段と、前記領域を識別
する手段により文字と判定された領域に対しては前記ブ
ロック内の複数画素を２値化した後に特定のビットパタ
ーンに置き換える手段とを設けたことを特徴とする。

〔作用〕

本発明においては、複数画素から構成されるブロック毎
に文字領域か中間調領域かの識別が行われる。そして、
ブロックが中間調領域である場合には、各画素の濃淡値
がブロック内の平均値で置き換えられ、１ブロツクが、
例えば、８ビア）の１画素で表現される。また、該ブロ
ックが文字領域である場合には、文字部の濃淡値が２値
化された後に、例えば、中間調部と同じ８ビツトの特定
のビットパターンに置き換えられる。そして、このよう
に画像データの冗長度を抑制した状態で順次メモリに書
き込むことにより高能率圧縮が実現される。

〔実施例〕

以下、図面を参照しながら実施例に基づいて本発明の特
徴を具体的に説明する。

第２図は、本発明を実施したシステムの概略ブロック図
を示す。

図において、１はＣＣＤ（電荷結合素子）を用いた画像
入力装置であり、原稿を主走査方向及び副走査方向に走
査することにより、原稿情報を約１６０ドツト／ｍｍ（
４００ドツト／インチ）の解像度で８ビン）の濃淡デー
タとして読み取る。２は１画素９ビア）の画像メモリで
あり、データ圧縮後の画像データをへ３サイズで１ペ一
ジ分格納できる容量を有している。３はデータ圧縮装置
であり、読み取った原稿の濃淡データを圧縮するもので
、本実施例では全領域を１／８に圧縮する。このデータ
圧縮装置３の詳細については後述する。４は画像処理装
置であり、画像に対して所定の画像処理を施すための種
々の画像装置手段と、２値しか出力できないプリンタ等
の画像出力装置６で中間調を有する画像データを出力す
るために必要なディザ処理手段等を有している。５は制
御装置であって、システム全体の信号制御を行うもので
ある。画像出力装置６は、約１６０　　ドツト／Ｉ［１
ｍの解像度で２値画像の記録を行うもので、ここでは電
子写真式レーザビーム・プリンタを用いたが、サーマル
・プリンタ、インクジェット・プリンタを使用すること
もできる。

第３図は、前記の約１６０ドツ）　／　ｍｍの解像度を
有する画像入力装置１で得た画像データ中の、写真領域
と文字領域の各領域の空間周波数特性を示したものであ
る。この図から、写真領域では、そのほとんどの成分が
３　ｊ！ｐ（ｌｉｎｅ　ｐａｉｒｓ）　／　ｍｍ以下の
低域に集中していることが判る。一方、文字領域では高
い周波数帯域まで成分が存在している。

したがって、写真のような中間調領域では約１６０ドツ
）　／　ｍｍの高解像データは冗長であり、低解像デー
タで十分であることが判る。

以上の観点から、本実施例においては、第４図に示した
ように、各画素が約１６０　　ドラ）　／　ｍｍの解像
度に対応する大きさＲ１の３×３の画素を、その平均値
をとって５３ドツ）　／　ｎ＋＋ｎの解像度に対応する
大きさのＲ２の１画素に置き換えている。このような変
換を行うことにより、画像データを１／９に圧縮できる
。このときの平均化アパーチャのレスポンスとナイキス
ト周波数を第５図に示す。ナイキスト周波数は約２．７
ｆｌｐ／ｍｍとなるが、前記の理由より中間調領域での
劣化は少ない。

しかしながら、画像データ中の文字領域に対し゛て同様
な処理を施すと、高域周波数成分が欠落してしまうため
に画質が大きく劣化してしまう。

このため、本実施例では３×３の画素から構成されるブ
ロック毎に走査領域が中間調か文字かを識別し、中間調
であれば３×３の画素を平均値で置き換え、文字であれ
ば以下に示すビットパターン生成法によって、文字も中
間調も同じビット数のデータに圧縮するものである。

第１図は、本発明実施例の画像データ圧縮装置のブロッ
ク図を示す。なお、図中のｄｐｍ　はドツト／田ｍを意
味する。

画像入力装置１（第２図参照）で読み取られた約１６０
ドツト／肝の画像データは３つの経路ａ、　ｂ。

Ｃに分岐される。

経路ａは、中間調領域用の処理を行う経路であり、約１
６０　　ドラ）　／　ｍｍの画像データを３×３の画素
から構成されるブロックで平均化して５３ドツト／　ｍ
ｍの画像データを生成する平均化回路７と、平均化で劣
化したＭＴ　Ｆ（ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ　ｔｒａｎｓｆ
ｅｒ　ｆｕｎ−ｃｔｉｏｎ）を補正するためのＭＴＦ補
正回路８で構成されている。ＭＴＦ補正回路８では、第
６図に示したフィルタ係数を用いてフィルタリング処理
を行っている。

経路すは、文字領域用の処理を行う経路であり、劣化し
た文字のエツジ部を回復させるＭＴＦ補正回路９と、こ
のＭＴＦ補正回路９を通った濃淡データを単一の闇値と
比較して２値化する２値化回路１０と、この２値化回路
１０の出力から中間調データと同じビット数で５３ドツ
ト／　ｍｍの画像データを作成するビットパターン生成
回路１１で構成されている。ＭＴＦ補正回路９では、第
７図に示したフィルタ係数を用いてフィルタリング処理
を実施している。

経路Ｃは、領域識別回路１３において、３×３の画素を
１ブロツクとして、ブロック内の濃度勾配値より文字領
域と中間調領域の識別を行い、その結果に応じて、経路
ａ、ｂによって処理された画像データを選択回路１２で
選択し、画像メモリ２（第２図参照）へ送出するもので
ある。

この領域識別回路１３において使用した領域識別法は、
特開昭５８−３３７４号公報に開示されるブロック内濃
淡値の最大値と最小値の差によるもので、この差がある
闇値を越えたときは文字領域、閾値より小さいときは中
間調領域と識別するものである。しかし、この方式に限
られるものではなく、特開昭５８−２２０５６３号公報
に記載されているように、注目画素の濃淡値データであ
るフォーカス値と、注目画素の周囲の画素の平均値であ
るデフォーカス値の差の絶対値をとり、これをある闇値
と比較することにより領域を判定するようにしてもよい
。

また、本出願人により先に提案された特願昭６１−１９
７６６４号に述べられているように、読み取った原画濃
淡信号中の文字成分を抽出する帯域通過フィルタを設け
、この帯域通過フィルタの出力をある闇値と比較するこ
とにより領域を判定するようにしてもよい。

次に、ビットパターン生成回路１１について説明する。

１ブロツクのデータ構造は、中間調部９文字部ともに９
ビツトで構成され、先頭ビットが領域を区別するための
領域判定フラグとなっている。この領域判定フラグは、
中間調の場合には「０」、文字の場合には「１」となる
。残りの下位８ビツトで濃淡値或いはビットパターンを
表す。第８図は、中間調部のデータ構造の例を示してお
り、領域判定フラグＦが「Ｏ」であり、下位８ビツトの
濃淡データＤ１　が濃淡値「５２」を示すｒｏｏｌｌｏ
　１００（２進数表示）」となっている。

画像が中間調部の場合は、経路ａにおいて平均化されＭ
ＴＦ補正された濃淡データを単に画像メモリ２に格納す
ればよい。しかし、文字部の場合には、以下に述べる手
順によりビットパターンを下位８ビツトに格納する。

いま、文字部が第９図に示されるような濃淡値を有する
ものとする。ここで、３×３の画素を１ブロツクとし、
各画素の濃淡値をそれぞれ２値化回路１０において閾値
Ｂｔｈと比較して２値化する。

この２値化の結果、第１０図に示されるような「０」。

「１」の組み合わせから構成されるビットパターンを得
る。なお、図において、Ａ〜■は画素を示す。このビッ
トパターンを、３／３画素の中心の画素Ｅを除いて第１
１図に示されるように８ビツトの一列パターンに並び換
え、１ブロツクデータの下位８ビツトにビットパターン
データＤ２　として格納する。なお、ＳＡ””’Ｓｎ、
Ｓｐ〜Ｓ１は、画素Ａ〜Ｄ、Ｆ〜■に対応するデータを
示す。このとき先頭ビットの領域判定フラグＦは、文字
領域を表す「１」が必ず立っている。このように１ブロ
ツク内の文字部の濃淡値を８ビツトのビットパターンに
変換することにより、文字、中間調の解像度の異なった
画像データを同一形態で画像メモリ２に格納できる。

以上の処理により、１ブロツク内の３×３の９画素の８
ビツトデータ、すなわち７２（＝　９　Ｘ　８）ビット
の画像データを９ビツトに圧縮することができる。した
がって、文字、中Ｍ調にかかわらず同じ９ビツトで表現
でき、全領域に対して９／７２、すなわち１／８に画像
データを圧縮できる。

以上のような画像データを実際に出力する場合は、画像
データを画像メモリ２から順次読み出して、画像データ
の先頭ビットの領域判定フラグＦを検出し、「０」であ
れば中間調データであるので、主走査及び副走査方向に
３度同一画像データを繰り返し読み出して３ラインバツ
フア　（図示せず）に格納する。そして、この画像デー
タを２値化用のディザマトリックス（図示せず）の闇値
パターンと比較し、この比較により得た出力２値データ
を出力用３ラインバツフア（図示せず）に生成する。

また、領域判定フラグが「１」であれば文字データであ
るので、画素Ａ−Ｄ、Ｆ〜■に対応するビットパターン
を前記の出力用３ラインバツフアに読み出し、画素Ｅを
画素Ａ−Ｄ、Ｆ−Ｉの状態によって復元し格納する。こ
の復元は８ビツトの冊 ＲＯＭ１個で実現できる。すなわち、第１２図に示され
るように、予め画素Ａ−Ｄ、Ｆ〜■の２５６通りの状態
に応じて画素Ｅの復元パターンを格納した復元パターン
格納ＲＯＭ１４を準備しておけばよい。そして、この復
元パターン格納ＲＯＭ１４を画素Ａ−Ｄ、Ｆ−１に対応
する８ビツトのビットパターンデータＳ　Ａ−３ｎ、　
Ｓ　Ｆ〜Ｓ１でアドレスすることにより画素Ｅに対応す
るデータＳＥ　を得、元のパターンを復元することがで
きる。本実施例の場合、完全な復元は不可能であるが、
９５％以上の確度で復元を実現でき、画質の点からは実
用上問題ない。

この操作を主走査方向について終了したら、出力用３ラ
インバツフアの画像データを１ライゾ目から順次画像出
力装置６へ送出する。３ライン目も終了したら、副走査
方向の次のブロックについて同様の処理を施すことによ
って原画を再現できる。

したがって、本実施例によれば、文字、中間調の混在し
た原稿でも、画質を損なうことなく均等に１／８にデー
タ圧縮することが可能になる。

〔発明の効果〕

以上述べたように、本発明においては、画像データを圧
縮するに際し、ブロック毎に文字領域か中間調領域かの
識別を行なう。そして、文字領域である場合にはブロッ
ク内の各画素を２値化したのち特定のビットパターンに
置き換え、中間調領域である場合にはブロック内の平均
値で置き換えるようにしている。これにより、中間調デ
ータと文字データが同じデータ構造の状態で圧縮され、
しかも文字データが劣化することがない。したがって、
文字、中間調の混在した原稿でも画質を損なうことなく
大量の画像データを効率よく圧縮することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明実施例の画像データ圧縮装置のブロック
図、第２図は画像処理装置全体を示す概略ブロック図、
第３図は各領域の空間周波数特性を示すグラフ、第４図
は中間調領域の平均化処理を示す説明図、第５図は平均
化アパーチャの周波数レスポンスを示すグラフ、第６図
、第７図はＭＴＦ補正回路のフィルタ係数を示す説明図
、第８図は中間調部のデータ構造を示す説明図、第９図
は文字部における濃淡値の状態を示す説明図、第１０図
は文字部のビットパターンを示す説明図、第１１図は文
字部のデータ構造を示す説明図、第１２図は復元パター
ン格納ＲＯＭを示す図である。 特許出願人　　　　　富士ゼロックス　株式会社代　　
理　　人　　　　　　　　小　　堀　　　益　　（ばか
２名）Ｉｉ］鎖＼１４−１−：（ 演 〜回 一％ 剛 待開口ＵＧ３−１９１４７５（６） ０ぐい一区で１ＳＬＩＬ→ 第５図 ｏ　　Ｉ　２３４５　［ｊ２ｐ／ｍｍ］第６図　　　第
７図 第９図　　　第１Ｑ図 １−ＩＩ 第１１図 Ｆ　　　　　　　　　　　　Ｄ２ 第１２図 第８図 ヒＤ１

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １、文字領域と中間調領域とが混在する原稿を読み取っ
   て記録する装置において、複数画素から構成されるブロ
   ック毎に前記領域を識別する手段と、前記領域を識別す
   る手段により中間調であると判定された領域に対しては
   前記ブロック内の複数画素をその平均値で置き換える手
   段と、前記領域を識別する手段により文字と判定された
   領域に対しては前記ブロック内の複数画素を２値化した
   後に特定のビットパターンに置き換える手段とを設けた
   ことを特徴とする画像データ圧縮装置。