JPH04270569A - 画像処理装置におけるデータ圧縮方式 - 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】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は予測符号化圧縮方式にお
ける圧縮率を改善するようにした画像処理装置における
データ圧縮方式に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】ファクシミリ装置により、画像情報を読
み込み、データ圧縮して画像伝送する場合において、通
常の原稿は、テキスト画像のように白／黒情報が連続す
るのでランレングス符号化方式が行われている。また、
ランレングス符号化のような１次元符号化をさらに効率
化する方法として水平方向だけでなく、垂直方向の相関
も活用した２次元逐次符号化も行われており、例えばテ
レビ信号等の中間調画像において、すでに符号化を行っ
た画素の値を基にして符号化すべき現画素の値を予測し
、これとの予測誤差を符号化する予測符号化方式も行わ
れている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】ところで、ファクシミ
リで行われているようなランレングス符号化方式は、テ
キストデータのような圧縮には適しているものの、中間
調画像のような多値ビット構造の場合には値「０」が連
続することは有りえないので、有効な圧縮を行うことが
できない。一方、予測符号化方式等の圧縮方式では、中
間調画像に対しては有効な圧縮方式となり得るが、テキ
スト画像のように行間は全白で、頻繁に１ラインデータ
「０」が出現するような場合にはコストパフォーマンス
の点で不利である。本発明は上記課題を解決するための
もので、予測符号化圧縮方式において、１ライン全て０
である場合にはそのコードを圧縮データとして出力させ
ることにより、より圧縮率を改善させるようにした画像
処理装置におけるデータ圧縮方式を提供することを目的
する。

【０００４】

【課題を解決するための手段】本発明は、入力画像情報
をデータ圧縮し、圧縮データを伸張して画像出力するよ
うにした画像処理装置において、シリアル入力画像デー
タを記憶するラインメモリと、１ラインのデータが全て
「０」か否か判別する判別手段と、判別手段の判別結果
により１ラインのデータが全て「０」の場合に、特定コ
ードを付与する特定コード付与手段と、特定コード検出
器を有する圧縮器とを備え、圧縮器は特定コードを検出
すると、該特定コードを圧縮データとして出力すること
を特徴とする。

【０００５】

【作用】本発明は入力画像データをラインメモリに記憶
させ、各ライン毎にラインデータが全て「０」であるか
否かを判定し、テキスト画像における行間のように全て
「０」であると判定された場合には、画像コードとして
使用しない特定コードをラインバウンダリコードとして
割り当て、全て「０」を表す特定コードを受け取った場
合には圧縮器ではそのコードを圧縮データとして出力し
、また特定コード情報内に１ライン全て「０」であるラ
イン数を情報として持たせるようにし、伸張器側では圧
縮データにラインデータが全て「０」のコードを検出し
た場合には、そのライン数分の「０」のデータを出力す
ることにより高圧縮率を達成することができる。

【０００６】

【実施例】以下、実施例を図面を参照して説明する。図
１は本発明のデータ圧縮方式で適用される画像処理装置
の構成を示す図である。図中、１００は原稿、１０１は
画像データ読取り装置（ＩＩＴ）、１０２は画像データ
処理システム（ＩＰＳ）、１０３は画像データ圧縮・伸
長処理装置、１０４は入力インタフェース（Ｉ／Ｆ）、
１０５はデータ圧縮器、１０６は伝送ライン、１０７は
ページバッファ、１０８は画像データ蓄積装置、１０９
はデータ伸長器、１１０は出力インタフェース（Ｉ／Ｆ
）、１１１は画像出力装置（ＩＯＴ）、１１２はコピー
／プリント出力、１１３はネットワークインタフェース
（Ｉ／Ｆ）である。

【０００７】ＩＩＴ１０１で原稿１００の面を走査する
ことにより得られた画像データはＩＰＳ１０２で画像処
理されて入力Ｉ／Ｆ１０４を通して画像データ圧縮・伸
長処理装置１０３に取り込まれる。入力Ｉ／Ｆ１０４か
らの画像データは、データ圧縮器１０５において後述す
るようにデータ圧縮され、原稿毎にページバッファ１０
７に蓄積されるか、或いはそのままデータ伸長器１０９
に伝送されて復号化され、出力Ｉ／Ｆ１１０を通してＩ
ＯＴ１１１に出力される。また、出力Ｉ／Ｆ１１０より
ネットワークＩ／Ｆ１１３を通して画像ネットワークに
対して伝送される。逆に画像ネットワークからのデータ
をネットワークＩ／Ｆ１１３を通して取り込み、データ
圧縮、データ伸長をしてＩＯＴ１１１よりコピー出力、
或いはプリント出力することもできる。また、圧縮器１
０５で圧縮されたデータを画像データ蓄積装置１０８に
蓄積しておき、必要な時にまとめて画像出力させること
も可能である。

【０００８】データ圧縮器１０５、データ伸長器１０９
の構成は図２に示すようになっている。本実施例におい
ては、予測器１２０は複数種類、例えば１５個の予測器
からなっている。これらの予測器は、例えば図３（ａ）
に示すように、予測しようする画素Ｐの前ラインにおけ
る同一位置の画素Ｘの値を参照するビット・アバブ（ｂ
ｉｔ・ａｂｏｖｅ）予測器、図３（ｂ）に示すように、
予測しようとする画素Ｐの直前画素Ｘの値を参照するプ
レ・ビット（ｐｒｅ・ｂｉｔ）予測器、図３（ｃ）に示
すように、５つの参照画素Ｘ１，Ｘ２，Ｘ３，Ｘ４，Ｘ
５の状態により統計的な性質に基づいて予測画素Ｐの値
を決定するフォント（５エレメント）予測器、また図３
（ｄ）に示すように、同一ラインにおいて、予測画素Ｐ
の５〜１６ビット前の画素を参照画素とするハーフトー
ン予測器である。予測器１２０は、１６ビット前のデー
タや前ラインのデータを参照するので、そのためのメモ
リを有している。

【０００９】これらの予測器の選択は、各ラインの始め
において、予測器を初期設定する。その時の優先順位は
、次のようである。 ■５エレメント予測器 ■ビット・アバブ予測器 ■プレ・ビット予測器 ■最短パターン長のハーフトーン予測器初期設定した後
の予測器の選択は、初期設定した予測器によって誤差が
０であればそれを継続して使用し、誤差が生じた場合に
は上記■〜■の順番で順次予測器を選択し、最適な予測
器を使用する。現在使用している予測器で誤差があり、
順次、予測器を選択していっても誤差が等しい時は現在
使用している予測器を使用する。

【００１０】こうして予測器１２０では入力される８ビ
ットデータに対して４ビット単位で誤差データを出力す
る。図４は予測器１２０で生成される誤差データを示し
ており、順次８ビットデータが入力されると、予測器１
２０では前述の方法で予測器が選択され、誤差データを
４ビット（ニブル）単位で出力する。誤差が０の場合は
ゼロニブル（００００）が出力され、誤差が生じたビッ
トは１となって、例えば（０１００）のように出力され
る。

【００１１】符号化器１２１ではこの誤差データに基づ
いて符号化する。その場合、誤差の種類に応じてターミ
ネータコードが割り当てられ、図５に示すように、誤差
ビットが１つの場合、すなわち誤差データが０００１，
　００１０，　０１００，　１０００の場合にはターミ
ネータコードはＴＡ　とし、０ニブルを除き、ＴＡ　以
外のもの、すなわち誤差ビットが複数の場合にはターミ
ネータコードはＴＢ　とする。

【００１２】また、ターミネータコードＴＡ　の場合は
、図６（ａ）に示すように、誤差データはｔｔｔｔ→ａ
ａのように、すなわち０００１→００，　００１０→０
１，　０１００→１０，　１０００→１１のように符号
化される。またターミネータコードＴＢ　は、図６（ｂ
）に示すように、誤差データはｔｔｔｔ→ｂｂｂｂのよ
うに、すなわち００１１→０１００，　０１０１→０１
０１，　０１１０→０１１０，　０１１１→０１１１，
１００１→１００１，　１０１０→１０１０，　１０１
１→１０１１，１１００　→１１００，　１１０１→１
１０１，１１１０　→１１１０，１１１１→１１１１の
ように符号化される。

【００１３】このターミネータコードを使用し、ランレ
ングス（ゼロニブルの長さ）が場合分けして符号化され
る。例えば、図７に示すように、誤差ビットが１つの場
合（ターミネータコードＴＡ　）、ランレングス０の場
合には１０ａａ、ランレングスが１〜２５の場合は０ｒ
ｒｒ　ｒｒａａ　、ランレングスが２６〜６３の場合に
は１１ｒｒ　ｒｒｒｒ　ｔｔｔｔ、ランレングスが６４
〜８９の場合には１１ｓｓ　ｓｓｓｓ　ｔｔｔｔで表さ
れる。ただし、ｒ，　ｒｒｒｒｒまたはｒｒｒｒｒｒは
ランレングスをバイナリで表した値であり、ｓｓｓｓｓ
ｓはランレングスから６４を減じた値のものをバイナリ
で表した値である。

【００１４】また、誤差ビットが複数あるターミネータ
コードＴＢ　の場合のランレングスは、図８に示すよう
にランレングス０または１の場合は０１１ｂ　ｂｂｂｒ
　で表され、またランレングスが２〜６３の場合には１
１ｒｒ　ｒｒｒｒ　ｔｔｔｔで表される。なお、ｔｔｔ
ｔは図６に示したａａまたはｂｂｂｂで符号化される。

【００１５】また、ランの大きいものは前述したような
コードで符号化するには長すぎるので６４個の０ニブル
の倍数として符号化され、図９に示すように１１ｒｒ　
ｒｒｒｒ　００００にコード化される。この場合ｒｒｒ
ｒｒｒはランレングスを６４で除したバイナリ値であり
、ランレングス６４以上４０３２以下のものが符号化さ
れることになる。

【００１６】図１０は圧縮器において付与されるライン
バウンダリコードを示す図で、符号「００」はＲＡＷモ
ード、すなわち予測符号化されたデータではなく、生デ
ータをランレングスコードとして送ることを意味し、符
号「０１」はＮＯＲモード、すなわち通常の予測モード
であることを示し、符号「１０」はＰＢＫ、すなわち予
測に際して全ラインは全て０であると仮定するというこ
とを意味し、符号「１１」はＲＰＴ、すなわち前ライン
を繰り返すということを意味している。

【００１７】次に符号化の例を図１１により説明する。 予測器によって作られた予測系列の誤りが、図１１（ａ
）に示されるものである場合、図１１（ｂ）に示すよう
に符号化する。図１１（ｂ）において、第１行目の００
００　０００１は続く符号が予測されてから符号化され
るノーマルモードを示すものであり、予測も符号化もし
ない場合などから区別するための符号である。第２行目
は、最初から４バイト目までの０の系列は、ゼロニブル
のラン長が８でターミネータは０００１であるので、タ
ーミネータコードはＴＡ　となり、かつラン長が１〜２
５までの場合に対応するので、図７の１〜２５の場合を
参照して符号化され、まず始めに０、続いてラン長８を
５ビットの２進数０１０００　で表し、かつターミネー
タは０００１に対応するａａの値１１（図６（ａ）参照
）であるので、００１０　００１１　という８ビットの
２進数に符号化される。

【００１８】第３行目においては、５バイト目の後半か
ら６バイト目にかけての２ニブルはラン長が１、ターミ
ネータが１１１１（ＴＢ　）である。今度はラン長が０
，１　の場合のところを見て（図８）、まず０１１　、
次にターミネータを表すｂｂｂｂであるが、この場合は
１１１１に対応して１１１１（図６（ｂ））、最後にラ
ン長を表す１を付加して０１１１　１１１１　と符号化
される。第４行目は再び現れる走査線に含まれるもので
、次の行の開始を表している。

【００１９】こうして符号化器１２１で符号化された誤
差データは伝送ラインを通して伝送され、復号化器１２
３で復号化される。誤差データが復号化されると、逆予
測器１２４では使用された予測器のルールに基づき誤差
データから画像データへの変換を行う。この場合、どの
予測器を使用したかというデータが別途伝送されてこな
くても送られてくるデータをみることによって使用予測
器は判別可能である。すなわち、初期設定される予測器
は決まっており、誤差が０であれば初期設定された予測
器が使用され、誤差が現れれば前述したルールに基づく
順番で予測器が使用されるからである。従って、データ
から使用された予測器を判別し、使用予測器の予測ルー
ルに基づいて逆予測が行われ、画像データとして出力さ
れる。

【００２０】次に、以上説明したようなデータ圧縮方式
を使用し、画像データ圧縮・伸長処理装置１０３への入
力データがラスターデータかつシリアル入力である場合
について本発明のデータ圧縮方式を説明する。

【００２１】本発明においては、図１の入力Ｉ／Ｆ１０
４は、ＩＰＳ１０２からラスターデータがシリアル入力
され、その画像データを記憶するラインメモリを有し、
シリアルデータが１ライン全て「０」か否か検出すると
ともに、１ライン全て「０」の場合に特定コードをライ
ンバウンダリコードとして付与する機能を有している。

【００２２】図１２（ａ）に示すような画像データがシ
リアル入力された場合、図１の入力Ｉ／Ｆ１０４におい
ては内蔵のラインメモリに１ラインづつ、図１２（ｂ）
に示すように記憶させる。同時に入力Ｉ／Ｆ１０４は、
図１３に示すように８ビットシリアル・パラレル変換器
１３０により８ビットシリアルデータを８ビットパラレ
ルデータに変換する。

【００２３】図１４は１ライン分のデータが全て「０」
であることを検出する回路構成を示す図である。シリア
ルパラレル変換器１３０からの８ビットパラレルデータ
は、ＯＲゲート１４１０に加えられ、８ビットパラレル
データの任意のビットが「０」でなければ、ＯＲゲート
１４２０に「１」が加えられ、次のクロックパルスでＤ
フリップフロップ１４３０に「１」が取り込まれる。Ｄ
フリップフロップ１４３０のＱ出力からＯＲゲート１４
２０へのフィードバックは、Ｄフリップフロップ１４３
０が一旦１ラインの処理期間中にセットされると、Ｄフ
リップフロップ１４３０をセット状態に維持する。１ラ
インに対するすべてのデータは８ビットパラレルデータ
としてＯＲゲートに加えられ、すべて「０」を含む１ラ
インが処理された後では、Ｄフリップフロップ１４３０
はセット状態でなくなり、インバータ１４４０の出力は
「１」となり、ラインデータが全て「０」であると判定
される。

【００２４】図１５に示すように、判定器１４０の出力
はセレクタ１５０に加えられ、セレクタ１５０にはライ
ンデータと特定の符号「１０１０」が加えられており、
判定器の出力が「０」の場合にはセレクタ１５０はライ
ンデータを選択してそのまま出力し、判定器の出力が「
１」の場合にはセレクタ１５０は「１０１０」を選択し
て図１７（ａ）のコードをラインバウンダリコードとし
て出力する。なお、「１０１０」は画像コードとしては
使用していない特殊な符号であればよく、適宜選択すれ
ばよい。

【００２５】また、１ライン分のデータが全て「０」で
あるラインが連続する場合には、図１６に示すように判
定器１４０の「１」出力があった回数をカウンタ１５２
でカウントすることにより、「０」であるライン数をカ
ウントする。そして、セレクタの出力「１０１０」に符
号化器１５４でライン数情報を、例えば、図１７（ｂ）
に示すように４ビットデータとして付加する。なお、カ
ウンタ１５２は判定器の出力「０」でリセットされる。

【００２６】こうして、圧縮器１０５にはラインバウン
ダリコードとして「１０１０」、または「１０１０」に
ライン数が付加されたデータが送出される。

【００２７】圧縮器１０５は図１８に示すようなライン
バウンダリコード検出回路を有している。

【００２８】即ち、「１０１０」が参照データとして入
力され、一方シリアルデータが入力された４ビットシフ
トレジスタの各ビット「Ａ１　Ａ２Ａ３　Ａ４　」が入
力される論理積回路１７０からなり、「１０１０」が入
力された場合のみ論理積回路１７０の出力は１となるの
でラインバウンダリコードを検出することができる。こ
うして、圧縮器１０５はラインバウンダリコードを検出
すると、そのコードを圧縮データとして出力する。また
、図１７（ｂ）に示すように「０」ライン数の情報が付
加されている場合には、その情報を付加して圧縮データ
として出力する。

【００２９】なお、ラインバウンダリコードを検出しな
い場合には、圧縮器１０５は、前述したような予測器を
選択して圧縮を行うことになる。

【００３０】このように、ラインバウンダリコードを圧
縮データとしてそのまま出力することにより、予測器の
選択等の処理を行うことなく、高圧縮率のデータを送出
することができる。

【００３１】伸張器１０９側では圧縮データにラインデ
ータ全て「０」のラインバウンダリコードを検出すれば
、そのラインは全て「０」のデータを出力し、また図１
７（ｂ）に示すように全て「０」のライン数もコード化
されている場合には、そのライン数分の「０」のデータ
を出力することになる。

【００３２】一般にテキスト画像においては行間は全白
であり、連続したラインとしてある幅を持って極めて多
く存在する。このような場合に、全て「０」のラインバ
ウンダリコードを符号化して圧縮することにより圧縮デ
ータ量を極めて小さくすることが可能である。

【００３３】

【発明の効果】以上のように本発明によれば、予測符号
化圧縮方式において、１ラインのデータが全て０の場合
にはラインバウンダリコードとして符号化し、あるいは
さらにライン数も符号化することにより高圧縮率を達成
することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】　　本発明のデータ圧縮方式で適用される画像
処理装置の構成を示す図である。

【図２】　　データ圧縮・伸長部分の構成を示す図であ
る。

【図３】　　予測符号化方式を説明するための図である
。

【図４】　　誤差データを説明するための図である。

【図５】　　ターミネータコードを示す図である。

【図６】　　ターミネータコードの符号化を説明するた
めの図である。

【図７】　　ラン長の符号化を説明するための図である
。

【図８】　　ラン長の符号化を説明するための図である
。

【図９】　　ラン長の符号化を説明するための図である
。

【図１０】　　圧縮器におけるラインバウンダリコード
を示す図である。

【図１１】　　符号化の例を説明するための図である。

【図１２】　　入力シリアルデータを説明するための図
である。

【図１３】　　シリアルパラレル変換を説明するための
図である。

【図１４】　　１ライン全て「０」の検出方法を説明す
るための図である。

【図１５】　　ラインバウンダリコード付与手段の説明
図である。

【図１６】　　１ライン全て「０」のライン数情報を付
加する回路の説明図である。

【図１７】　　ラインバウンダリコードを説明するため
の図である。

【図１８】　　ラインバウンダリコード検出回路を示す
図である。

【符号の説明】

１００…原稿、１０１…画像データ読取り装置（ＩＩＴ
）、１０２…画像信号処理システム（ＩＰＳ）、１０３
…画像データ圧縮・伸長処理装置、１０４…入力インタ
フェース（Ｉ／Ｆ）、１０５…データ圧縮器、１０６…
伝送ライン、１０７…ページバッファ、１０８…画像デ
ータ蓄積装置、１０９…データ伸長器、１１０…出力イ
ンタフェース（Ｉ／Ｆ）、１１１…画像出力装置（ＩＯ
Ｔ）、１１２…コピー／プリント出力、１１３…ネット
ワークインタフェース（Ｉ／Ｆ）、１４０…判定器、１
５０…セレクタ、１５２…カウンタ。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　複数の予測器を有する圧縮器により入
   力画像情報をデータ圧縮し、圧縮データを伸張して画像
   出力するようにした画像処理装置において、シリアル入
   力画像データを記憶するラインメモリと、１ラインのデ
   ータが全て「０」か否か判別する判別手段と、判別手段
   の判別結果により１ラインのデータが全て「０」の場合
   に、特定コードを付与する特定コード付与手段と、特定
   コード検出器を有する圧縮器とを備え、圧縮器は特定コ
   ードを検出すると、該特定コードを圧縮データとして出
   力することを特徴とする画像処理装置におけるデータ圧
   縮方式。
2. 【請求項２】　　前記特定コード付与手段は、１ライン
   のデータが全て「０」のラインが連続したとき、連続し
   たライン数情報を前記特定コードに付加させることを特
   徴とする請求項１記載の画像処理装置におけるデータ圧
   縮方式。