WO2004068844A1

WO2004068844A1 - 画像圧縮方法、画像復元方法、プログラム及び装置

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Publication number: WO2004068844A1
Application number: PCT/JP2003/000888
Authority: WO
Inventors: Kenichiro Sakai; Tsugio Noda
Original assignee: Fujitsu Limited
Priority date: 2003-01-30
Filing date: 2003-01-30
Publication date: 2004-08-12
Also published as: JPWO2004068844A1; US7236636B2; US20050123206A1

Abstract

画像圧縮は、入力画像を縦横所定の画素数のブロックに分割し、分割されたブロックを主走査方向および副走査方向に走査して順番に処理ブロックとして選択し、選択されたブロックとの位置関係及び画素値の関係が所定の条件を満たすブロックを参照ブロックとして選択する。続いて処理ブロックと参照ブロックの画素値を排他的論理和（XOR）して差分画像を生成し、差分画像が所定の条件を満たす場合に処理ブロックを差分画像に置き換える。更に、ブロック置換を実行して得られた差分画像像を処理ブロックに含む画像を符号化し、この画像符号化を実行して得られた符号データ、ブロック置換を実行して得られた各処理ブロックの差分画像への置換有無、および参照ブロックの位置情報とを組み合わせて出力する。画像復元は、符号データから差分画像を含む画像を復号し、この復号画像をブロック分割した処理ブロックと参照ブロックとの排他的論理和（XOR）により元の画像を復号する。

Description

明細書画像圧縮方法、画像復元方法、プログラム及び装置技術分野

本発明は、ビットマップ画像を圧縮してプリンタ等に転送した後に復元する画像圧縮方法、画像復元方法、プログラム及び装置に関し、特に、クラデーシヨンのような画像変化を高圧縮可能な画像圧縮方法、画像復元方法、プログラム及び装置に関する。背景技術

近年、パソコンなどの情報機器が普及し、様々な用途に使用されている。特に、パソコンで画像を処理する場合が多く見られ、パソコンにプリンタを接続し、画像を印刷したり、インタ一ネットなどのネットワークを介して画像データを転送するなどの処理が行われている。しかし、画像が複雑になればなるほど、バソコンからプリン夕への画像データの転送や、ネットワークを介しての画像データの転送に時間がかかり過ぎるようになり、画像デ一夕を圧縮して転送することが望まれる。このためフォントを持たないプリン夕にビットマップ画像を直接転送して印刷を行う場合に、画像データを圧縮することによって、送信すべきデータの *が少なくなり、転送時間を節約できるものである。この場合、画像データには、カラーのものや、グレースケールのものなどがあるが、以下では、これらの画像データを 2値化した 2値化ビットマップ画像の圧縮方法について述べる。

従来の 2値ビットマップ画像の圧縮方法としては MH (Modified Huffman) や MR (Modified READ)、 MMR (Modified Modified READ)、 JBIG (Joint Bi-Level Image Experts Group)等があり、 FA 通信や画像フアイリングに広く使用されている。

これらの圧縮方法はビット処理を多用するなど高速な符号化処理に向かないこと力、ら、高速処理を狙った「ビットマップデータの圧縮方法及び圧縮装置」（日本国特許第 3 2 7 8 2 9 8号）を提案している。この画像圧縮方法では、文字を主体とするビットマップは効率良く圧縮できる反面、ディザ画像の圧縮効率が低いという問題がある。このため、本願発明者は、同じパターンが連続して繰り返し現れる一様なディザ画像の圧縮率を高める圧縮方法を提案している（日本国特許出願：特願 2 0 0 1 - 3 8 8 9 3 1号)。

しかしながら、本願発明者が提案している圧縮方法は、パターンの形状が変化せずに周期的に繰り返す一様なディザ画像は効率良く圧縮できる反面、グラデーシヨンのようにパターンの形状が連続的に変化するディザ画像の場合には全く圧縮できないという問題があつた。発明の開示

本発明は、パターンの形状が連続的に変化するディザ画像の圧縮効率を高める画像圧縮方法、画像復元方法、プログラム及び装置を提供することを目的としている。

(圧縮方法）

本発明は画像圧縮方法を提供するものであり、

ブロック分割部により、入力画像を縦横所定の画素数のプロックに分割する分割ステップと、

処理プロック選択部により、分割されたプロックを主走査方向および副走査方向に走査して順番に処理プロックとして選択する処理プロック選択ステツプと、参照ブロック選択部により、処理ブロック選択ステップで選択されたブロックとの位置関係及び画素値の関係が所定の条件を満たすプロックを参照プロックとして選択する参照ブロック選択ステツプと.

差分画像生成部により前記処理プロックと参照プロックの画素値を排他的論理和 (XOR) して差分画像を生成する差分画像生成ステップと、

プロック置換部により、差分画像が所定の条件を満たす場合に処理プロックを差分画像に置き換えるブロック置換ステツプと、

を備えたことを特徴とする。

更に本発明の画像圧縮方法は、

画像符号化部により、プロック置換ステツプを実行して得られた画像を符号化する画像符号化ステップと、

符号出力部により、画像符号化ステップを実行して得られた符号デ一夕と、ブ口ック置換ステツプを実行して得られた各処理プロックの差分画像への置換有無および参照ブロックの位置情報とを組み合わせて出力する出力ステップと、を備えたことを特徴とする。

このように本発明は、画像符号化ステップで画像を符号化するための前処理として、画像を縦横（N X M) 画素のブロックに分割して各ブロックをその近傍ブロックと排他的論理和（XO R)を行い、画像内の符号化すべき黒画素の個数を削減することで圧縮効率を高める。即ち、ブロック間の画素値に排他的論理和（X O R) を適用して差分画像を生成すると、両ブロックの同一位置の画素値が異なる部分、即ち白画素対黒画素、または黒画素対白画素となる部分だけが黒画素として残る。このため、グラデーションのようにパターンの形状が連続的に変化するディザ画像の場合、隣接するブロック間の画素値の相関が高いほど差分画像の黒画素が少なくなり、同一画素値のプロックの場合には差分画像内は全て白画素となる。画像符号化ステップの処理では、一般的に画像内の黒画素を符号化するため黒画素数が少ないほど圧縮率が高くなり、画像符号化前にプロック間の排他的論理和（X O R) を適用することで、符号化対象となる黒画素の個数が減り、画像の圧縮率が高まる。

ここで参照ブロック選択ステップは、処理ブロック選択ステップにより既に選択された処理済みプロックの中から現在の処理プロックに近いプロックを参照ブロックとして優先して選択する。このように圧縮時に、排他的論理和（X O R) の処理を終えたブロックの中から前方参照により参照プロックを選択することで、入力された画像を順次ブロックに分割し、排他的論理和 (XO R) を適用することで符号化処理を進めることができ、このため画像全体の入力の完了を待たずに圧縮処理を先行して開始できる。

また復元時には、符号データから差分画像のブロックが復号される毎に、既に差分画像から復号された復元済みの参照プロックとの排他的論理和（XO R) の処理が実行でき、全ブロック復元後に再度先頭ブロックから排他的論理和（X O R) 処理を実行するような 2パス式の処理を必要とせず、より早く復元画像が得られ、復号が完了した画像から先行してプリン夕で印刷するなど、復元画像を使用する側の待ち時間が短縮する。

画像置換ステップは、差分画像生成ステップを実行した結果に基づいて処理ブロックと参照プロックとの画素差が所定の個数以上の場合には処理プロックの差分画像への画素値の置き換えを行わない。これは処理ブロックと参照ブロックの画像が大きく異なる場合には、差分画像内の黒画素数が多くなり圧縮効率が低下することを考慮したもので、処理プロックに最も近い隣接プロックから順番にブロックを選択して処理ブロックと排他的論理和（X O R) を行い、得られた差分画像内の黒画素数が所定の個数以下であり、かつ黒画素数が最小になるプロックを参照ブロックとして選択することにより、処理ブロックとの画素差がもっとも小さくなる参照ブロックが選択され、排他的論理和 (X O R ) 後の差分画像内の黒画素が最小となり符号化効率が高まる。

処理プロック選択ステツプは、選択したプロックの画素値が予め定めた所定のパターンに合致する場合には、この処理プロックと参照プロックとの排他論理和の処理をスキップする。これは黒画素が含まれないブロックや、各列の画素値が全て同一であるブロック等は、参照ブロックと排他的論理和（X〇R) しなくても、その後に適用する画像符号化ステップの符号化で効率良く圧縮できる場合があることを考慮したものであり、このように後段の画像符号化により高圧縮できることが予め分かっているブロックについては排他的論理和（X O R) 処理を適用しないようにすることで、排他的論理和（X O R) による処理負荷を低減し圧縮効率の低下を防ぐ。

分割ステップは、プロックの横画素数および縦画素数を 8の倍数とする。これにより本発明の圧縮方法を実行する処理装置に搭載する中央処理装置（C P U)の内部レジスタのビット長とブロックの縦画素数 M及び又は横画素数 Nを一致させ、必要最小限の処理ステップ数でブロック間の画素値の排他的論理和（X O R) 処理を実行する。一般的に C P Uの内部レジス夕のビット長は 8の倍数であることから、ブロックの縦横画素数も、それに合わせて 8の倍数に設定する。

処理ブロックを参照ブロックとの排他的論理和（X O R) により生成された差分画像に置き換える画像置換ステップに続いて実行される画像符号ィ匕ステップは、差分画像の処理プロックを含む画像を主走査方向に走査することにより、任意の整数である K行単位に黒画素を含む領域と黒画素を含まない領域に分離する第 1領域分離ステップと、

第 1領域分離ステツプで得られた黒画素を含む Kの整数倍である N行として定義される論理行を、主走査方向と交差する副走査方向に走査することにより、 1 列単位に黒画素を含む領域と黒画素を含まない領域とに分離する第 2領域分離ステツプと、

第 1領域分離ステツプおよび第 2領域分離ステツプで得られた各領域を要素として符号化する符号化ステップと、

を備えたことを特徵とする。このように本発明は、排他的論理和（X O R) により生成された差分画像を処理ブロックに含む画像を対象に、更に、所定のライン数 Kで主走査方向に走査して黒画素を含む領域を論理行（l ogi cal l i ne) として分離し、この論理行を副走査方向に走査して黒画素を含む領域とそれ以外の領域に分離してそれぞれを要素として符号化する圧縮方法と組み合わせて、さらに圧縮効率を高める。このような 2段階の圧縮により、最初に行う排他的論理和 (X O R) による差分画像の生成による圧縮は、後に行う符号化の前処理に位置付けられる。

本発明は、排他的論理和（X O R) による差分画像の生成と、.続いて行う符号化とにより生成された画像圧縮データから画像を復元する復元方法を提供する。この画像復元方法は、

符号入力部により、所定の符号データ、各処理ブロックの差分画像への置換有無および参照プロックの位置情報の組み合わせを含む画像圧縮データを入力する人カステツづこ、—

画像復号部により、入力された前記符号データを画像に復号する画像復号ステップと、

プロック復号部により、画像復号ステツプの復号画像を縦横所定の画素数の処理ブロックに分割し、差分画像に置き換えられた処理プロックと参照プロックの画素値を排他的論理和（XOR) して処理ブロックの画素値と置き換えて復号するブロック復号ステップと、を備えたことを特徴とする。本発明の圧縮方法で符号化された符号データから元の画像への復元は、まず符号デ一夕から排他的論理和（XOR) を適用した画像を復号しだ後、ブロック分けした各ブロックについて圧縮時に排他的論理和（XOR) した同じ位置の参照ブロックと再び排他的論理和（XOR) することで元のブロックを復元する。このように排他的論理和（XOR) 演算は 2回実行すると完全に元のデータに戻る性質があり、画像の劣化が無く完全に元通りに復元される。

(プログラム）

本発明は、画像圧縮のためのプログラムを提供する。この画像圧縮用のプログラムは、コンピュータに、

入力画像を縦横所定の画素数のプロックに分割する分割ステツプと、分割されたプロックを主走査方向および副走査方向に走査して順番に処理プロックとして選択する処理プロック選択ステツプと、

処理プロック選択ステツプで選択されたプロックとの位置関係及び画素値の関係が所定の条件を満たすプロ Vクを参照プロックとして選択する参照プロック選択ステップと、

処理ブロックと参照ブロックの画素値を排他的論理和（XOR) して差分画像を生成する差分画像生成ステツプと、

差分画像が所定の条件を満たす場合に処理プロックを差分画像に置き換えるブロック置換ステップと、

を実行させることを特徵とする。

更に本発明のプログラムは、コンピュータに、

プロック置換ステツプを実行して得られた画像を符号化する画像符号化ステツプと、

画像符号化ステツプを実行して得られた符号データと、プロック置換ステツプを実行して得られた各処理プロックの差分画像への置換有無および参照プロックの位置情報とを組み合わせて出力する出力ステップと、

を実行させる。

本発明は、画像圧縮データを復元するためのプログラムを提供する。この画像復元用のプログラムは、コンピュータに、所定の符号データ、各処理ブロックの差分画像への置換有無、および参照プロックの位置情報の組み合わせを含む画像圧縮データを入力する入カステツプと、入力された符号デ一夕を画像に復号する画像復号ステツプと、

画像復号ステツプの復号画像を縦横所定の画素数の処理プロックに分割し、差分画像に置き換えられた処理プロックと参照プロックの画素値を排他的論理和 (XOR) して処理プロックの画素値と置き換えて復号するプロック復号ステツプと、

を実行させることを特徴とする。なお、本発明のプログラムの詳細は画像圧縮方法及び画像復元方法の場合と基本的に同じになる。

(装置）

本発明は、画像圧縮装置を提供する。この画像圧縮装置は、入力画像を縦横所定の画素数のプロックに分割するプロック分割部と、分割されたプロックを主走査方向および副走査方向に走査して順番に処理プロックとして選択する処理プロック選択部と、処理プロック選択部で選択されたブロックとの位置関係及び画素値の関係が所定の条件を満たすプロックを参照プロックとして選択する参照プロック選択部と、処理ブロックと参照ブロックの画素値を排他的論理和 (XOR) して差分画像を生成する差分画像生成部と、差分画像が所定の条件を満たす場合に処理プロックを差分画像に置き換えるプロック置換部と、プロック置換部を実行して得られた画像を符号化する画像符号化部と、画像符号化部を実行して得られた符号データと、ブロック置換部を実行して得られた各処理ブロックの差分画像への置換有無および参照ブロックの位置情報とを組み合わせて出力する符号出力部とを備えたことを特徴とする。

本発明は、画像庄縮装置から出力された画像圧縮データを復元する画像復元装置を提供する。この画像復元装置は、所定の符号データ、各処理ブロックの差分画像への置換有無、および参照ブロックの位置情報の組み合わせを含む画像圧縮データを入力する符号入力部と、入力された符号データを画像に復号する画像復号部と、画像復号部の復号画像を縦横所定の画素数の処理ブロックに分割し、差分画像に置き換えられた処理プロックと参照プロックの画素値を排他的論理和 (XOR) して処理プロックの画素値と置き換えて復号するプロック復号部とを備えたことを特徴とする。なお、本発明の画像圧縮装置及び画像復元装置の詳細は、画像圧縮方法及び画像復元方法の場合と基本的に同じになる。図面の簡単な説明

図 1は本発明が適用される装置環境の説明図；

図 2は本発明による画像圧縮装置の機能構成のブロック図；

図 3は本発明の圧縮時におけるプロックの排他論理和処理の説明図；

図 4は本発明による画像圧縮処理の概略フロ一チャート；

図 5は本発明が適用されるコンピュータのハ一ドゥエァ環境の説明図；図 6は本発明による画像復元装置の機能構成のブロック図；

図 7は本発明の復元時におけるプロックの排他論和処理の説明図；

図 8は本発明による画像復元処理の概略フローチャート；

図 9は入力画像のブロック分割と処理ブロック及び参照ブロックの説明図；図 1 0はブロックラインと論理行のライン数との関係の説明図；

図 1 1は本発明の画像圧縮におけるブロック処理の順番の説明図；

図 1 2は本発明における参照プロックの選択順序を指定するテンプレートの説明図；

図 1 3は本発明におけるプロックライン単位の画像圧縮処理の説明図；図 1 4は本発明におけるプロックライン単位の画像復元処理の説明図；図 1 5は本発明による画像圧縮処理のフローチヤ一ト；

図 1 6は図 1 5に続く画像圧縮処理のフローチャート；

図 1 7は排他論理和したブロックのプロックラインバッファへの格納位置の説明図；

図 1 8は参照プロック位置格納テーブルの説明図；

図 1 9は参照プロック位置格納テーブルと符号化の説明図；

図 2 0は図 1 5及び図 1 6における参照ブロック選択処理のフローチヤ一ト；図 2 1は図 2 0の参照ブロック選択処理で使用される選択順序を指定するテンプレートの説明図；

図 2 2は本発明で排他論理和を適用しない処理プロックと参照プロックの説明図；

図 2 3は本発明によるプロックの排他論理和処理が行われた画像処理の例の説明図；

図 2 4は図 2 3で排他論理和処理をとるブロックと参照ブロックの対応関係の説明図；

図 2 5は排他論理和処理された画像を符号化する符号化処理のフローチャート；図 2 6は図 2 5の符号化による画像圧縮の説明図；

図 2 7は本発明による画像復元処理のフローチャート；発明を実施するための最良の形態

図 1は、本発明による画像圧縮方法及び画像復元方法が適用される装置環境の説明図である。本発明の画像圧縮装置 1 0はパーソナルコンピュータ 1 1にプログラムとして実装されており、プリン夕 1 2側に本発明の画像復元装置 4 0を設けている。画像圧縮装置 1 0は、パーソナルコンピュータ 1 1で印刷のために生成した 2値のビットマツプデ一夕を画像デ一夕として入力し、この画像データを圧縮してプリンタ 1 2の画像復元装置 4 0に転送する。プリンタ 1 2はフォントを持たないプリン夕であり、パーソナルコンピュータ 1 1からビッ卜マップ画像の直接転送を受けて印刷を行うもので、画像復元装置 4 0を設けることで、本発明の画像圧縮装置 1 0から転送された画像圧縮デ一夕を復元して印刷することになる。

図 2は、本発明による画像圧縮装置の機能構成のブロック図である。図 2において、本発明の画像圧縮装置 1 0はバッファメモリ 1 4、前処理部 1 5及び画像圧縮部 1 6を備える。バッファメモリ 1 4にはプリン夕に転送する 2値ビットマップデ一夕が保持される。画像圧縮装置 1 0にあっては、前処理部 1 5による圧縮と画像圧縮部 1 6による圧縮との 2段階の圧縮を行って、プリンタ 1 2に圧縮された画像データを転送する。前処理部 1 5には、ブロック分割部 1 8、処理プロック選択部 2 0、参照プロック選択部 2 2、差分画像生成部 2 4及びプロック置換部 2 6が設けられる。また画像圧縮部 1 6には、画像符号化部 2 8と符号出力部 3 0が設けられる。前処理部 1 5内の各処理部の機能は、次のようになる。ブロック分割部 1 8は、バッファメモリ 1 4に保持した入力画像を縦横所定画素数、例えば横画素数 M、縦画素数 Nの（MX N) 画素数のブロックに分割する。処理プロック選択部 2 0は、分割されたプロックを主走查方向及び副走査方向に走査して、順番に処理ブロックとして選択する。参照ブロック選択部 2 2は、処理ブロック選択部 2 0で選択されたブロックとの位置関係及び画素値の関係が所定の条件を満たすプロックを参照プロックとして選択する。この参照プロックの選択につき本発明にあっては、処理ブロック選択部 2 0において既に選択された処理済ブロックの中から、現在の処理ブロックに近いブロックを参照ブロックとして優先的に選択している。差分画像生成部 2 4は、選択された処理ブロックと参照プロックの画素値を排他的論理和（XO R) して差分画像を生成する。プロック置換部 2 6は、差分画像生成部 2 で生成した差分画像が所定の条件を満たす場合に、現在の処理プロックを生成した差分画像に置き換える。この場合の差分画像の処理プロックへの置き換えとしては、処理プロックと参照プロックとの画素数の差が所定個数以上の場合には排他的論理和による圧縮に適していないことから、処理ブロックの差分画像への置き換えは行わない。一方、処理ブロック選択部 2 0にあっても、選択したブロックの画素値が予め定めた所定のパ夕一ンに合致する場合、具体的には排他的論理和を行っても圧縮が望めない場合には、それ以降の処理を行わず、処理ブロックをそのまま出力する。またブロック分割部 1 8における入力画像の横画素数 M及び縦画素数 Nは、 C P Uの内部レジス夕のビット長に適合させるため、 8の倍数としている。

次に画像圧縮部 1 6の各処理部は次の機能を有する。画像符号化部 2 8は、前処理部 1 5のプロック置換部 2 6より得られた差分画像をプロックに含む画像を符号化する。この符号化は、本願発明者等が既に出願している日本特許出願の特願 2 0 0 1— 3 8 8 9 3 1の画像圧縮方法を適用する。符号出力部 3 0は、画像符号化部 2 8の処理で得られた符号データと、前処理部 1 5のブロック置換部で得られた各処理プロックの差分画像への置換の有無、及び差分プロックの位置情報とを組み合わせて、画像圧縮データとして例えばプリンタ 1 2に転送する。図 3は、本発明の圧縮時におけるプロックの排他的論理和処理のプロック画像を用いた説明図である。図 3において、処理ブロック 3 2は、この例では縦横画素 MXN=8 X 8とした場合を例にとっており、現在、処理対象となっている処理ブロック 32に対し、既に処理済のブロックの中から選択された参照ブロック 34との間で排他的論理和 (XOR) 36をとることにより、差分画像 38を生成している。このような処理ブロック 32と参照ブロック 34の同じ画素位置の画素についての排他的論理和をとつた場合には、両ブロックの同一位置の画素値が異なる部分、即ち白画素対黒画素または黒画素対白画素の部分だけが差分画像 38の中に黒画素として残る。このため、グラデーションのようにパターン形状が連続的に変化するディザ画像にあっては、隣接ブロック間の画素値の相関が高く、相関が高いほど差分画像の黒画素は少なくなり、同一画素配置のブロックの場合には差分画像内は全て白画素となり高圧縮ができる。

図 4は、図 2の画像圧縮装置 10における画像圧縮処理の概略フローチャートである。この画像圧縮処理にあっては、まずステップ S 1で入力画像をブロック分割した後に、順番に処理ブロックを選択し、処理ブロックに対し選択された参照ブロックと排他的論理和（XOR) を行って差分画像を生成する。次にステツプ S 2で、排他的論理和（XOR) を行った各ブロックの参照ブロックの位置情報を符号化する。続いて、ステップ S 3で排他的論理和 (XO ) した後の画像を符号化し、ステップ S 2で得られた参照ブロック位置情報と併せて入力画像に対する符号化データとして出力する。

図 2における本発明の画像圧縮装置は，例えば図 5のようなコンビュ一夕のハ —ドウエア資源により実現される。図 5のコンピュータにおいて、 CPU200 のバス 201には RAM202、ハ一ドデイスドコントローラ (ソフ卜） 204、フロッピィディスクドライバ（ソフト) 210, CD— ROMドライバ（ソフト） 214, マウスコントローラ 2 18、キ一ボードコントローラ 222 ディスプレイコントローラ 226、通信用ボード 230、プリン夕ドライバ 234が接続される。ハードディスクコントローラ 204はハードディスクドライブ 206を接続し、本発明のデータ圧縮処理を実行するアプリケーションプログラムをローディングしており、コンピュータの起動時にハードディスクドライブ 206から必要なプログラムを呼び出して、 RAM202上に展開し、 CPU200により実行することにより画像圧縮を行う。フロッピィディスクドライバ 210にはフ口ッピィディスクドライブ（ハード） 2 1 2が接続され、フロッピィディスク（R) に対する読み書きができる。 C D— R OMドライバ 2 1 4に対しては、 C Dドライブ（ハード） 2 1 6が接続され、 C Dに記憶されたデータやプログラムを読み込むことができる。マウスコントローラ 2 1 8はマウス 2 2 0の入力操作を C P U 2 0 0に伝える。キーポ一ドコント口一ラ 2 2 2はキーボード 2 2 4の入力操作を C P U 2 0 0に伝える。ディスプレイコントローラ 2 2 6は表示部 2 2 8に対して表示を行う。通信用ボード 2 3 0は通信回線 2 3 2を使用し、インターネット等のネットワークを介して他のコンピュータやサーバとの間で通信を行う。プリン夕ドライバ 2 3 4は本発明の画像圧縮装置により画像圧縮された符号デー夕をプリン夕 1 2に転送し、プリンタ 1 2側に設けた本発明の画像復元装置で符号データを復元して印刷させる。

図 6は、本発明による画像復元装置の機能構成のブロック図である。図 6において、本発明の画像復元装置 4 0は例えばプリン夕 1 2側に設けられており、図 2の画像圧縮装置 1 0力、ら転送された画像圧縮デー夕から画像を復元し、プリン夕エンジン 1 3 8に供給して、プリンタ機構部 1 4 0により印刷動作を行わせる。画像復元装置 4 0には、バッファメモリ 4 2、符号入力部 4 4、画像復号部 4 6 及びプロック復号部 4 8が設けられている。符号入力部 4 4は画像圧縮装置側から転送された画像圧縮デ一夕を入力するもので、この画像圧縮データは所定の符号データ、各処理プロックの差分画像への置換の有無、及び参照プロックの位置情報の組合せが含まれている。画像復号部 4 6は、入力された符号デ一夕を画像に復号する。この復号処理は、本願発明者が既に提案している日本特許出願の特願 2 0 0 1— 3 8 8 9 3 1により圧縮された符号データの復元処理である。プロック復号部 4 8は、画像復号部 4 6で復号された画像を縦横所定画素数、即ち画像圧縮側と同じ例えば（M X N) = 8 X 8画素の処理プロックに分割し、差分画像に置き換えられた処理プロックと参照プロックの画素値を排他的論理和（X O R) して処理ブロックの画素値と置き換えることで、処理ブロックを復号する。図 7は、本発明の復元時におけるプロックの排他的論理和処理の説明図である。この復元時の排他的論理和処理は、図 3の圧縮時における排他的論理和処理で得られた差分画像 3 8の復元である。差分画像 3 8の排他的論理和（X O R) 5 4 を行うためには、圧縮側から送られてきた参照プロックの位置情報により既に復元が済んだ処理ブロックの中から参照ブロック 5 2を選択する。この参照プロック 5 2は図 3の圧縮側における参照ブロック 3 4と同じである。そして、差分画像 3 8と参照ブロック 5 2の排他的論理和（XO R) 5 4を行うと、元のブロック 5 6が復元され、これは図 3の圧縮前の処理ブロック 3 2と同じである。このように本発明にあっては、処理プロックに対し同じ参照プロックを使用して 2回、排他的論理和（X O R) の演算を実行すると、完全に元のデータに戻るという性質を利用し、画像を劣化することなく完全に元通りに復元させることができる。図 8は、本発明による画像復元処理の概略フロ一チャートである。この復元処理にあっては、ステップ S 1で排他的論理和（XO R) された画像を復号した後、ステップ S 2で参照ブロックの位置情報を復号し、更にステップ S 3で各プロックを参照ブロックの位置情報に基づいて排他的論理和処理（XO R) を行うことで元の画像を復元している。

続いて図 2の画像圧縮装置 1 0における前処理部 1 5及び画像圧縮部 1 6における各処理を詳細に説明する。図 9は、図 2の前処理部 1 5におけるブロック分割と分割後の処理ブロック及び参照ブロックの説明図である。図 9において、処理対象とする入力画像 5 8は、 8の倍数となる横 M画素、縦 N画素のブロック 6 0— 1 1〜6 0 MNに分割される。本発明にあっては、ブロック分割した入力画像 5 8にっき、横方向のブロックライン 6 2— 1〜6 2— N単位に処理を行う。入力画像 5 8の下側には、現在処理中の処理ブロック 6 4とこれに対し選択されて排他的論理和 (X O R) をとるための参照ブロック 6 6を示している。

図 1 0は、入力画像におけるブロックラインと論理行のライン数との関係の説明図である。本発明にあっては基本的には図 1 0 (A) のように排他的論理和 (X O R) の縦画素数 Nを論理行のライン数と同じ Kとするか、あるいは図 1 0 (B ) のように Kの整数倍にしてブロック境界と論理行のライン境界を一致させる。ここで論理行とは、図 2の画像圧縮部 1 6に設けている画像符号化部 2 8における本願発明者が既に提案している日本特許出願の特願 2 0 0 1— 3 8 8 9 3 1における処理概念である。即ち、この符号化処理にあっては、画像を所定のライン数 Kで主走査方向に走査して、黒画素を含む領域を論理行として分離し、この論理行を更に副走査方向に走査して、黒画素を含む領域とそれ以外の領域に分離し、それぞれ要素として符号化する圧縮を行っている。したがって、この場合の論理行と本発明の排他的論理和（X O R) のブロックの縦画素数 Nとの間に、論理行のライン数 Kと Nを同じにするか Nを論理行の Kの整数倍とすることで、ブロック境界と論理行のライン境界を一致させ、圧縮効率を高めることができる。これに対し図 1 0 (C) のように、論理行 7 2のライン数 Kとブロックライン 7 4の縦画素数 Nが整数倍の関係になく、プロック境界と論理行のライン境界が一致しない場合には、排他的論理和（X O R) を行った後の差分画像が論理行間にまたがることとなり、圧縮効率が低下する不都合を生ずる。

図 1 1は、本発明の排他的論理和（X O R) による画像圧縮におけるブロック処理の順番の説明図である。図 1 1において、入力画像 5 8を縦横 (MX N) 画素のブロックに分割した後、矢印のブロック処理順序 7 6のように、分割されたプロックを主走査方向に走査した後、次の行の先頭に戻って、主走査方向に走査する処理を繰り返す。このようなブロックの処理順序 7 6に対し、現在処理中のブロックが処理ブロック 6 4であったとすると、この処理ブロック 6 4との排他的論理和 (XO R) をとるための参照ブロックは、それ以前の処理済ブロックの中から選択する。このように処理ブロック 6 4に対する参照ブロックを処理済ブロックの中から選択することで、画像全体の入力完了を待たずに圧縮処理を先行して開始することができる。復元時についても同様に、ブロックの画像が復元されるごとに、現在処理対象となっている差分画像で置き換えられたブロックと既に復元済みの参照プロックとの間で排他的論理和 (X O R)が実行されることで、復元処理についても 1パスでブロック復号を行うことができ、復号が完了した画像部分から先行してプリン夕で印刷することで復元側での待ち時間を短縮でき。

図 1 2は、本発明の排他的論理和（X O R) の処理で処理ブロックに対し選択する参照ブロックの選択順序を指定するテンプレートの説明図である。本発明の処理ブロックと参照ブロックの排他的論理和（X〇R) による差分画像にあっては、ブロック間の画素値の相関が高いほど差分画像の黒画素が少なくなつて高圧縮でき、処理ブロックに隣接するブロックほど相関が高いことから、この関係を利用して、処理プロックに対する処理済プロックの中から参照プロックを選択する。図 1 2 (A) は、 2 X 2マトリクスのテンプレート 7 8— 1であり、処理ブロック 6 4に対する処理済側の上、左、左上の 3つのブロックを参照ブロック候補として設定し、選択順として 1番は上、 2番は左、 3番は左上を設定している。図 1 2 (B) は、図 1 2 (A) に対し処理ブロック 6 4の右上を追加したテンプレート 7 8— 2であり、新たに追加した右上を選択順位 4番としている。図 1 2 ( C) は、図 1 2 (B ) に加え更に、選択順位 5番、 6番、 7番、 8番の 3プロックを追加したテンプレート 7 8— 3を示している。このテンプレートにおける参照プロックの順番を指定する基本的な考え方は、処理プロックに対し隣接するブロックについては上または右に続いて左上、右上の順番とし、更に外側のプロックについては、上、左、. 左上、右上の順番としている。この図 1 2の 3種類のテンプレート 7 8— 1〜7 8— 3のうちのいずれか 1つを使用し、処理ブロック 6 4に対し番号順に参照プロックを選択し、選択した参照プロックとの排他的論理和（X O R) をとつて、生成された差分画像の黒画素数が最小となる参照プロックを選択して差分画像を生成する。

図 1 3は、本発明におけるプロックライン単位の画像圧縮処理の説明図である。本発明における画像をブロック単位で符号化する際には、図 1 1に示したように、主走査方向及び副走査方向のラスタ走査順序に従って走査することになるが、この場合、 1ブロックごとに参照ブロックと排他的論理和（X O R) を行って符号化できるが、ブロックライン単位で符号化する方が効率がよい。例えばブロックライン単位で圧縮して符号データを出力すると、符号データを受け取った復元側では同じくプロックライン単位で画像を復元できるため、画像全体の圧縮処理の完了を待たずに復号を開始できるメリッ卜がある。このため図 1 3のように、画像圧縮処理の際に入カブ口ックライン 8 0を処理対象として取り出し、入カブ口ックライン 8 0の先頭ブロックから順番に X O R処理を実行して、 X O R後のブロックライン 8 2を生成し、その後にプロックライン 8 2を一括して画像を圧縮し、既に得られた参照ブロック情報の符号データ 9 0と XO R後のブロックラインの符号データ 8 8を復元側に転送する。このような圧縮側でのプロックライン単位の圧縮による符号データを受けた復元側は、図 1 4に示す処理を行う。図 1 4の復元処理にあっては、ブロックライン単位の復号で得られた X O R後のプロックラインの符号データ 8 8と参照プロック情報の符号データ 9 0を受信した後、 X O R後のブロックラインの符号データ 8 8の画像復元 9 2を行って、復号したブロックライン 9 6を生成する。続いて参照プロック情報の符号データ 9 0から参照ブロックの位置を得て、排他的論理和処理である X O R処理 9 4を行い、ブロックごとに XO Rしたブロックライン 9 8の各ブロックのデータを順次復号する。このブロックライン 9 8の画像復元が済んだ段階で、プリンタ側でプロックライン単位の印刷動作ができる。

図 1 5及び図 1 6は、ブロックライン単位で画像圧縮を行う本発明による画像圧縮処理のフローチャートである。この画像圧縮処理の処理手順は次のようになる。

ステップ S 1 ：

入力画像における最初のプロックラインを選択し、プロックラインの番号を示す変数 kに先頭のプロックラインを示す 0を設定する。

ステップ S 2 ：

ブロックライン kの最初のブロックを選択し、ブロック番号を示す番号 iに先頭プロックを示す 0を設定する。

ステップ S 3 ：

i番目のブロックが排他的論理和（XO R) すべきブロックであるか否かを判断する。例えばブロック全体が全白や全黒であるなど排他的論理和（XO R) による符号化効率が向上しないブロックの場合には、排他的論理和 (X O R) しないと判断してステップ S 5に進む。排他的論理和 (X O R) すると判断した場合には、ステップ S 4に進む。

ステップ S 4 ：

i番目のブロックと排他的論理和（X〇R) すべき参照ブロックが存在するか否かを判断し、存在する場合にはステップ S 6に進み、存在しない場合にはステップ S 5に進む。

ステップ S 5 ：

別途準備している排他的論理和（XO R) したブロックラインを格納するためのプロックラインバッファに i番目のブロックの画素値をそのまま出力した後、次のブロックを選択するためにステップ S 8に進む。

ステップ： 5り：

i番目のブロックと参照ブロックの画素の排他的論理和（X O R) を行ってブロックラインバッファに出力する。なお、ステップ S 5 , S 6におけるブロックラインバッファへの出力は、図 1 7のようにブロックライン kにおける i番目のブロックと同じブロックラインバッファ 8 2の位置に参照ブロック 6 6との排他的論理和（XO R) で得られた画素値を出力する。

ステップ S 7 ：

参照プロックの位置を参照プロック位置格納テ一ブルに追加する。参照プロックの位置は図 1 2に示した参照ブロックテンプレートのブロック選択順序を示す番号を用いることができる。

ステップ S 8 ：

次のブロックを選択し、ブロック番号 iに 1を加える。

ステップ S 9 ：

ブロック番号 iとブロックライン内のブロック数 B L K—NUMを比較し、両者が一致すればブロックライン内の全ブロックの排他的論理和（XO R) が完了したと判断してステップ S 1 0に進み、不一致の場合には排他的論理和（X O R) 処理が終わつていないと判断してステップ S 3に戻る。

ステップ S 1 0 ：

内の画像と参照プロック位置格納テーブル内に格納された位置情報をそれぞれ符号化し、プロックライン kの符号データとして出力する。

ステップ S 1 1 ：

次のブロックラインを選択し、ブロックライン番号 kに 1を加える。

ステップ S 1 2 ：

プロックライン番号 kと入力画像内のブロックライン数 L I N E— NUMを比較し、両者が一致すれば全ブロックラインの符号化処理が完了したと判斬して処理を終了し、不一致の場合には符号化処理を終わっていないブロックラインが存在すると判断してステップ S 2に戻る。

図 1 8は、図 1 5及び図 1 6のステップ S 7で使用される参照ブロック位置格納テーブル 1 0 0の説明図である。この参照ブロック位置格納テーブル 1 0 0は、処理プロック番号、参照プロック有無及び参照プロック番号の格納領域を持ち、処理ブロック番号はブロックライン内の全ブロックに対応して番号 0〜（プロック数— 1 ) を割り当て、それぞれに対応して参照ブロック番号の有無と参照プロック番号を格納する。参照ブロック番号の有無には、存在する場合には 1、存在しない場合には 0を書き込む。

図 1 9は、図 1 5及び図 1 6の圧縮処理により生成された 1ブロックラインの参照ブロック位置格納テーブル 1 0 0の具体例であり、処理ブロック番号として 0〜1 1の 1 2プロックを 1プロックラインとした場合を例にとっている。また参照プロック有無は、参照プロックが存在すれば 1、存在しない場合には 0となつており、更に参照ブロック番号としては、参照ブロックとして選択した処理ブ口ック番号の数値を格納している。このような参照プロック位置格納テーブル 1 0 0についての図 1 5及び図 1 6のステップ S 1 0における符号化方法としては、参照ブロックが存在しないブロック数をオフセット値として符号化し、参照プロックが存在する場合には参照プロック番号とその連続参照回数を組み合わせて符号^:する。例えば図 1 9において、処理ブロック番号 0 , 1については参照プロック番号がないことから、この場合には「オフセット 2」としている。また処理プロック番号 2〜 4については同じ参照プロック番号 2が連続していることから「参照ブロック番号 = 2、ブロック数 3」の組合せで符号化している。これにより図 1 9の参照ブロック位置格納テ一ブル 1 0 0の例では、符号化しない場合には 2 4個の値が必要であるのに対し上記の方法で符号化した場合には 8個の値で済み、符号サイズを削減することができる。

2 0、図 1 5及び図 1 6のステップ S 3における参照ブロック選択処理の詳細を示したフローチャートである。この図 2 0の処理にあっては参照ブロック自体が排他的論理和 (X O R) すべきブロックであるか否か、参照プロックと排他的論理和（X O R) をとる処理ブロックの画素値の関係及ぴ画素差に基づいて参照ブロックを選択する。そこでこの参照ブロック選択処理の手順を説明すると次のようになる。

ステップ S 1 ：

参照プロック番号を表す変数 rに最初の参照プロック番号を示す 1を設定し、選択された参照プロック番号を表す変数 sに参照プロックが未選択であることを表す 0を設定する。また差分画素の個数の最小値を格納する Dm i nに画素差が最大である値を示す位置ブロックの総画素数（=横画素数 M X縦画素数 N) を設定する。

ステップ S 2 ：

参照ブロック rが排他的論理和（X O R) すべきブロックであるか否かを判断し、排他的論理和（X O R) すると判断した場合にはステップ S 3に進み、しないと判断した場合にはステップ S 7に進む。

ステツフ S 3 ：

処理ブロックと参照ブロック rとの間で同一位置にある画素値を比較し、異なる画素値の個数 Dを数える。

ステップ S 4 ：

画素差 Dと予め定めておいた最大画素差 MAX— D I F Fとを比較し、画素差 Dが最大画素差 MAX一 D I F F以下である場合には画素差が所定に範囲内にあると判断してステップ S 5に進み、 'それ以外に場合には画素差が所定の範囲内にないと判断してステップ S 7に進む。

ステップ S 5 ：

処理プロックに対し画素差が最も少ない参照プロックを選択するために、参照画素差を格納する Dm i nとステップ S 3で取得した画素差 Dとを比較し、画素差 Dが最小画素差 Dm i nより小さい場合には参照プロック rと処理プロックとの画素差がより小さいと判断してステップ S 6に進み、それ以外に場合には参照ブロック rは処理ブロックとの画素差が最小ではないと判断してステップ S 7に進む。

ステップ S 6 ：

処理プロックとの画素差が最小となる参照プロック番号を保持するための変数 sに参照ブロック rを格納し、最小画素差 Dm i nにはステップ S 3で求めた処理ブロックと参照ブロック rとの画素差 Dを格納する。

ステップ S 7 ：

参照ブロック番号 rに 1を加え、例えば図 2 0のようなテンプレート 7 8 - 3 の順番に従つて次の参照プロックを選択する。

ステップ S 8 ：

参照ブロック番号 rと参照ブロックの個数 R E F„NUMを比較し、参照ブロック番号 rが参照ブロック個数 R E F— NUM未満の場合には全ての参照プロックについて選択処理が完了していないとしてステップ S 2に戻り、それ以外の場合には全ての参照プロックについて処理が終わつたと判断してステップ S 9に進む。

ステップ S 9 ：

sが 0より大きいか否か、即ち rに選択された参照プロック番号が格納されているか否かを確認し、 sが 0より大きい場合には参照プロックが選択されたと判断してステップ S 1 0に進み、 sが 0であつた場合には参照ブロックが選択されなかつたと判断してステップ S 1 1に進む。

ステップ S 1 0 ：

参照プロックが存在したことを出力することに加え、選択された参照プロック番号 sを出力し、参照ブロック選択処理を終了する。

ステップ S 1 1 ：

参照プロックが存在しなかったことを出力して参照プロック選択処理を終了する。

以上の処理によって図 1 5及び図 1 6のステップ S 4において処理ブロックに対し画素差が最小となり且つ画素差が所定の個数以下である参照プロックを選択することができる。ここで図ふわにおける参照プロックの選択基準をまとめると、参照プロックを排他的論理和 (X O R)の対象とするか否かは 2段階で判断する。第 1段階にあっては参照プロックが全て白画像や全て黒画像である場合などの排他的論理和 (XO R) による符号化効率が向上しない場合には参照ブロックとして選択しない。第 2段階としては処理プロックと参照プロックの画素値の関係から、例えば図 2ふに例として示す場合には、排他的論理和 (XO R) 後の画素数が多くなるため即ち画素の相違が大きくなる組み合わせの場合には符号化効率の向上が期待できないため排他的論理和（XO R) の対象としない。図 2 2 (A) は処理ブロック 1 0 2が主走査方向に白から黒に変化しているのに対し、参照ブロック 1 0 4は逆 (こ黒から白に変化し、参照ブロック 1 0 6は白黒の縦縞であり、参照ブロック 1 0 8は全て黒画像の場合である。また図 2 2 (B) の処理ブロック 1 1 0は周走査方向に黒から白に変化しているのに対し、参照ブロック 1 1 2 は逆に白から黒に変化しており、参照ブロック 1 1 4は縦縞であり、更に参照ブロック 1 1 6は全て黒画像の場合である。更に図 2 2 (C) の例では処理ブロック 1 1 8が全て黒画像であるのに対し、参照プロック 1 2 0は縦縞、参照ブロック 1 2 2は白から黒画像への変化、参照プロック 1 2 4は黒から白画像への変化である。いずれの場合にも処理プロックと参照プロックについて排他的論理和（X O R) をとると、処理後の画素数が増加してしまい、従って、この関係にあるときには参照ブロックを排他的論理和（XO R) の対象としては選択しない。

図 2 3は、本発明によるブロックの排他的論理和処理が行われた処理画像の具体例である。図 2 3 (A) は入力画像 1 2 6であり、縦横 (MX N) 画素 = 8 X 8のブロックに分解された後、図 1 1の処理順序に従つた処理プロックについて図 2 1と同じテンプレート 7 8— 3の順番に従って参照ブロックを選択し、排他的論理和（XO R) を実行することで、図 2 3 (B) の X〇R処理画像 1 2 8を生成している。

ここで図 2 4 (A) は図 2 3 (A) の入力画像 1 2 6をブロック分割した場合のブロック番号 1〜8を示している。また図 2 4 (B ) は図 2 3 (B ) の X〇R 処理画像 1 2 8を生成する際に選択した参照プロックのプロック番号を処理プロック番号に対する X O Rの右側の値として示している。

このような図 2 3 ( B) の X O R処理画像 1 2 8から明らかなように、先頭のプロックについては処理済みのブロックがないことから、入力画像 1 2 6の画素がそのまま配置されるが、 2番目以降のブロックについては参照ブロックとの X 〇R処理により黒画像の数が大幅に低減した差分画像の配置によるブロック画像となっている。特に 5番目、 6番目、 7番目の 3つについては参照ブロック番号 1， 3 , 4との排他的論理和（X O R) により両ブロックの画素配置が一致することで全白の画像となっている。この図 2 3 (A) のようなパターン形状が連続的に変化するディザ画像について、本発明による XO R処理を行う圧縮は極めて効果的に高圧縮できることがわかる。

図 2 5は、図 2の前処理部 1 5に続いて画像圧縮部 1 6に設けた画像符号化部 2 8で行われる排他的論理和処理の済んだ画像を符号化する符号化処理のフローチャートである。この符号化処理、即ち本発明者がすでに提案している日本特許の出願特願 2 0 0 1— 3 8 8 9 3 1による符号化処理は次のようになる。

ステップ S 1 ：

入力された排他的論理和（X O R) 処理の済んだ画像を所定整数 Kライン単位に水平方向に走査する（主走査方向走査)。

ステップ S 2 ：

行間のように連続する空白ラインと、空白ライン以外の領域を論理行として分離する（第 1の領域分離)。

ステップ S 3 ：

分離した論理行を 1列単位に垂直方向に走査する（副走査方向走査)。

ステップ S 4 ：

文字間のように黒画像を含まない空白領域と、空白領域以外の黒画像を含む領域に分離する（第 2の領域分離)。

ステップ S 5 ：

領域分離結果に基づいて連続して繰り返し出現する同一幅及び同一画素値を有する反復パターンを分離する (第 3の領域分離)。

ステップ S 6 ：

ステップステップ S 4、ステップ S 5で分離した各領域を要素として符号化を行う。

図 2 5は、図 2 4における符号化処理の原理を示している。図 2 5において、処理対象となる入力画像 1 2 6における論理行 1 3 0の中から連続して繰り返し出現するパターンを検出し、繰り返しの基本となる反復パターンの長さと画素値及びその繰り返し回数を使用して符号化することにより、符号データサイズを削減する。これにより符号データは符号語、反復回数 K、画素幅 Μ、反復パターンの基本パターン（Mバイト）からなる。この図 2 6にあっては、入力画像 1 2 6 として通常の同一形状が繰り返すディザパターンを例にとつているが、本発明にあっては、この入力画像 1 2 6として例えば図 2 3 (B) のような X O R処理画像 1 2 8を対象としており、このような X O R処理画像 1 2 8に対し、図 2 5の符号化処理を第 2段階の符号化処理として行うことで、更に画像データを圧縮することができる。また図 2 4の符号化処理にあっては検出した反復パターンをそのまま符号デ一夕として出力するかわりに、ランレングス符号化などのデータ圧縮方法により圧縮することで、符号データサイズを更に削減することができる。図 2 7は、図 6の画像復元装置 4 0における画像復元装置のフロ一チヤ一トである。この画像復元装置は、図 1 5及び図 1 6の画像圧縮処理によりプロック単位毎に圧縮された符号データから元の画像データを復号する処理であり、図 1 1 に示したプロック順に元の画像が復元される。この画像復元処理の処理手順は次のようになる。

ステップ S 1 ：

1ブロックライン分の画像を復号する。

ステップ S 2 ：

復号したプロックライン内の各プロックの参照プロック番号即ち参照プロックの有無及び位置を復号する。

ステップ S 3 ：

復元したプロックラインの最初のブロックを選択し、ブロック番号を示す iに 0を設定する。

ステップ S 4 ：

ブロックライン内のブロック iに対する参照ブロックの有無をステップ S 2で復号した参照プロック情報を参照して識別し、参照プロックが存在する場合にはステップ S 5に進み、参照プロックが存在しない場合にはステップ S 6に進む。ステップ S 5 ：

ブロックライン内のブロック iと参照ブロックの画素値を排他的論理和 (XO R) し、排他的論理和（X O R) で得られた画素値をブロック iの画素値に置き換える。ステップ S 6 ：

プロックライン内で次のブロックを選択し、ブロック番号を示す変数 iに 1を加える。

ステップ S 7 ：

ブロック番号 iとブロックライン内のブロック数 B L K—NUMを比較し、一致した場合にはプロックライン内の全てのプロックの復元が完了したと判断して、ステップ S 8に進み、不一致の場合には復号が完了していないブロックが残っていると判断してステップ S 4に戻る。

ステップ S 8 ：

全てのブロックラインの復号処理が完了した場合には復号処理を完了し、完了していない場合にはステップ S 1に戻る。

ここで、ステップ S 8における全てのブロックラインの復号処理が完了したか否かの判断は復号されたプロック数を計数して判断する方法でも良いし、終了を示す符号で判断する方法であっても良い。復号されたブロック数を計数して処理終了を判断する場合には圧縮側で符号データの最初にプロックラインの個数を付加し、また終了を示す復号で判断する場合には符号データの最後に終了を示す符号を付加することで実現できる。

尚、上記の実施形態はパーソナルコンビュ一夕に接続したプリンタ側に 2値ビッ卜マップデータを圧縮して転送し、プリン夕側で復元して印刷する場合を例にとるものであつたが、本発明はこれに限定されず 2値ビットマップデータを転送する例えばファクシミリなどの適宜の対象につきそのまま適用することができる。また本発明はその目的と利点を損なうことのない適宜の変形を含み、更に上記の実施形態に示した数値による限定は受けない。産業上の利用の可能性

以上説明してきたように本発明のビットマツプ画像の圧縮方法及び復元方法プログラム及び装置によれば、画像をプロック単位に分けて近傍プロックと排他的論理和（X O R)することで、画像内の符号化対象となる黒画素の個数を削減し、画像の圧縮効率を向上することができる。更に主走査方向及び副走査方向に走査して黒画素を含む領域とそれ以外の領域に分離してそれぞれを要素として符号化する圧縮方法と組み合わせ、排他的論理和を行うブロックの高さをこの圧縮方法における主走査方向に走査するライン数の整数倍とすることで、圧縮率をより一層向上させることができる。この結果、グラデーションのように連続的にパターンが変化するディザ画像の圧縮率を高めることができ、印刷画像に適用することでプリン夕への転送時間が大幅に短縮され、印刷速度の向上に大きく寄与することができる。

Claims

請求の範囲

1 . ブロック分割部により、入力画像を縦横所定の画素数のブロックに分割する分割ステップと、

処理プロック選択部により、前記分割されたプロックを主走査方向および副走査方向に走査して順番に処理プロックとして選択する処理プロック選択ステツプと、

参照プロック選択部により、前記処理プロック選択ステツプで選択されたプロックとの位置関係及び画素値の関係が所定の条件を満たすプロックを参照プロックとして選択する参照ブロック選択ステップと、

差分画像生成部により、前記処理プロックと参照プロックの画素値を排他的論理和して差分画像を生成する差分画像生成ステップと、

プロック置換部により、前記差分画像が所定の条件を満たす場合に前記処理ブロックを前記差分画像に置き換えるプロック置換ステツプと、

を備えたことを特徴とする画像圧縮方法。

2 . 請求の範囲 1記載の画像圧縮方法に於いて、更に、

画像符号化部により、前記プロック置換ステツプを実行して得られた画像を符号化する画像符号化ステツプと、

符号出力部により、前記画像符号化ステツプを実行して得られた符号データと、前記プロック置換ステツプを実行して得られた各処理プロックの差分画像への置換有無および参照ブロックの位置情報とを組み合わせて出力する出力ステップと、を備えたことを特徴とする画像圧縮方法。

3 . 請求の範囲 1の画像圧縮方法に於いて、前記参照プロック選択ステップは、前記処理ブロック選択ステツプにより既に選択された処理済みプロックの中から現在の処理プロックに近いプロックを参照プロックとして優先して選択することを特徴とする画像圧縮方法。

4. 請求の範囲 1の画像圧縮方法に於いて、前記画像置換ステップは、前記差分画像生成ステツプを実行した結果に基づいて処理プロックと参照プロックとの画素差が所定の個数以上の場合には処理ブロックの差分画像への置き換えを行わないことを特徴とする画像圧縮方法。

5 . 請求の範囲 1の画像圧縮方法に於いて、前記処理ブロック選択ステップは、選択したブロックの画素値が予め定めた所定のパターンに合致する場合には、該処理プロックの参照プロックとの排他論理和の処理をスキップすることを特徴とする画像圧縮方法。

6 . 請求の範囲 1の画像圧縮方法に於いて、前記分割ステップは、ブロックの横画素数および縦画素数を 8の倍数とすることを特徴とする画像圧縮方法。

7 . 請求の範囲 2の画像圧縮方法に於いて、前記画像符号化ステップは、前記差分画像の処理プロックを含む画像を主走査方向に走査することにより、任意の整数である K行単位に黒画素を含む領域と黒画素を含まない領域に分離する第 1領域分離ステップと、

前記第 1領域分離ステップで得られた黒画素を含む前記 Kの整数倍である N行として定義される論理行を、主走査方向と交差する副走査方向に走査することにより、 1列単位に黒画素を含む領域と黒画素を含まない領域とに分離する第 2領域分離ステップと、

前記第 1領域分離ステツプおよび第 2領域分離ステツプで得られた各領域を要素として符号化する符号化ステツプと、

を備えたこと特徴とする画像圧縮方法。

8 . 符号入力部により、所定の符号データ、各処理ブロックの差分画像への置換有無、および参照プロックの位置情報の組み合わせを含む画像圧縮データを入力する入力ステップと、

ブロック復号部により、前記画像復号ステップの復号画像を縦横所定の画素数の処理プロックに分割し、差分画像に置き換えられた処理プロックと参照プロックの画素値を排他的論理和して前記処理ブロックの画素値と置き換えて復号するブロック復号ステップと、

を備えたことを特徴とする画像復元方法。

9 . 請求の範囲 8記載の画像元方法に於いて、前記各処理ブロックの差分画像への置換有無および参照プロックの位置情報は、

入力画像を縦横所定の画素数のプロックに分割する分割ステツプと、前記分割されたプロックを主走査方向および副走査方向に走査して順番に処理ブロックとして選択する処理ブロック選択ステップと、

前記処理プロック選択ステツプで選択されたプロックとの位置関係及び画素値の関係が所定の条件を満たすブ口ックを参照プロックとして選択する参照プロック選択ステップと、

前記処理プロックと参照ブロックの画素値を排他的論理和して差分画像を生成する差分画像生成ステップと、

前記差分画像が所定の条件を満たす場合に前記処理プロックを該差分画像に置き換えるブロック置換ステップと、

を備えた圧縮側の処理により生成されたことを特徴とする画像復元方法。

1 0 . 請求の範囲 2の画像圧縮方法に於いて、前記画像符号データは、

前記差分画像の処理プロックを含む画像を主走査方向に走査することにより、任意の整数である K行単位に黒画素を含む領域と黒画素を含まない領域に分離する第 1領域分離ステツプと、

前記第 1領域分離ステップで得られた黒画素を含む前記 Kの整数倍である N行として定義される論理行を、主走査方向と交差する副走査方向に走査することにより、 1列単位に黒画素を含む領域と黒画素を含まない領域とに分離する第 2領域分離ステップと、前記第 1領域分離ステツプおよび第 2領域分離ステツプで得られた各領域を要素として符号化する符号化ステツプと、

を備えた圧縮側の処理により生成されたことを特徴とする画像圧縮方法。

1 1 . コンピュータに、

入力画像^:縦横所定の画素数のプロックに分割する分割ステツプと、

前記分割されたプロックを主走査方向および副走査方向に走査して順番に処理ブロックとして選択する処理ブロック選択ステツプと、

前記処理プロック選択ステツプで選択されたプロックとの位置関係及び画素値の関係が所定の条件を満たすプロックを参照プロックとして選択する参照プロック選択ステップと、

前記処理プロックと参照プロックの画素値を排他的論理和して差分画像を生成する差分画像生成ステツプと、

を実行させることを特徴とするプログラム。

1 2 . コンピュータに、

所定の符号データ、各処理ブロックの差分画像への置換有無、および参照プロックの位置情報の組み合わせを含む画像圧縮データを入力する入カステツプと、入力された前記符号デー夕を画像に復号する画像復号ステツプと、

前記画像復号ステツプの復号画像を縦横所定の画素数の処理プロックに分割し、差分画像に置き換えられた処理プロックと参照プロックの画素値を排他的論理和して前記処理プロックの画素値と置き換えて復号するプロック復号ステツプと、を実行させることを特徴とするプログラム。

1 3 . 入力画像を縦横所定の画素数のブロックに分割するブロック分割部と、前記分割されたプロックを主走査方向および副走査方向に走査して順番に処理プロックとして選択する処理プロック選択部と、前記処理プロック選択ステツプで選択されたプロックとの位置関係及び画素値の関係が所定の条件を満たすプロックを参照プロックとして選択する参照プロック選択部と、

前記処理プロックと参照プロックの画素値を排他的論理和して差分画像を生成する差分画像生成部と、

前記差分画像が所定の条件を満たす場合に前記処理プロックを該差分画像に置き換えるブロック置換部と、

前記プロック置換部を実行して得られた画像を符号化する画像符号化部と、前記画像符号化部を実行して得られた符号データと、前記ブロック置換部を実行して得られた各処理プロックの差分画像への置換有無および参照プロックの位置情報とを組み合わせて出力する符号出力部と、

を備えたことを特徴とする画像圧縮装置。

1 4. 所定の符号データ、各処理ブロックの差分画像への置換有無、および参照プロックの位置情報の組み合わせを含む画像圧縮データを入力する符号入力部と、入力された前記符号デー夕を画像に復号する画像復号部と、

前記画像復号部の復号画像を縦横所定の画素数の処理プロックに分割し、差分画像に置き換えられた処理プロックと参照プロックの画素値を排他的論理和して前記処理プロックの画素値と置き換えて復号するプロック復号部と、

を備えたことを特徴とする画像復元装置。