JP2001069505A - 画像符号化装置及び画像復号化装置 - Google Patents

画像符号化装置及び画像復号化装置

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JP2001069505A
JP2001069505A JP24071299A JP24071299A JP2001069505A JP 2001069505 A JP2001069505 A JP 2001069505A JP 24071299 A JP24071299 A JP 24071299A JP 24071299 A JP24071299 A JP 24071299A JP 2001069505 A JP2001069505 A JP 2001069505A
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 多値画像を複数のビットプレーンに分離し、
ビットプレーン間の相関を利用した圧縮手法は、２値画
像圧縮の標準方式に対応できなかった。 【解決手段】 単一の画像データを複数のビットプレー
ンに分離するビットプレーン分離器と、前記複数のビッ
トプレーンを構成する同位置のビットデータを近傍位置
に配列して単一のビットプレーンに合成する圧縮前処理
器と、前記単一のビットプレーンを画像圧縮するデータ
圧縮器とを有することを特徴とする画像符号化装置を提
供する。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、画像圧縮方式に関
するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来、文書画像の圧縮方式として、文書
画像を２値画像として扱い、ＭＭＲ（Modified Modifie
d Read）又はＪＢＩＧ（Joint Bilevel Image Coding E
xpertsGroup）等を用いて圧縮する方式が行われてき
た。文書画像を２値画像として扱う理由は、文書画像の
背景と文字領域とを識別すれば画像処理が可能である文
書画像の性質によるものである。
【０００３】ＭＭＲ又はＪＢＩＧの規格は、ファクシミ
リへの応用を主眼に開発が進み（参考文献「画像情報圧
縮」オーム社（１９９１年）、画像電子学会第２５巻第
３号（１９９６年））、今日においては２値画像圧縮の
実質的な標準方式になっている。また、ＭＭＲ又はＪＢ
ＩＧ等の圧縮手法については、ハードウエア又はソフト
ウエアによるモジュール化により、再利用性が図られて
いる。特にハードウエアデバイスは、画像圧縮をソフト
で処理するにはＣＰＵパワーが不足してしまう携帯情報
端末等のＣＰＵパワーの乏しい機器において効用が高
い。
【０００４】また、多値画像からなる文書画像の圧縮方
式としては、多値画像を重み付けされた複数のビットプ
レーンに分割して、それぞれを２値画像として表すこと
により、多値画像を複数の２値画像に分解して取り扱う
方式が行われてきた。そのような例を図１に示す。図１
は、各画素が８値（０乃至７）の値を取り得る８値画像
を示しており、図２乃至図４は８値画像を３枚のプレー
ンに分割した図を示している。各プレーンは、元の各画
素を３桁の２進数で表した際の各桁に対応しており、こ
のとき、各桁が０か１かによって各プレーンの値は決定
される。図２に示す第１プレーンは３桁のうち最上位桁
に対応し、以下図３に示す第２プレーンは２番目に上位
の桁に対応し、図４に示す第３プレーンは最下位桁に対
応している。
【０００５】このように、多値画像を２値ビットプレー
ンに分割することで、多値画像の圧縮に２値画像の圧縮
手法を用いることが可能になる。
【０００６】しかしながら前記の従来の圧縮方法によれ
ば、第１乃至第３プレーンはそれぞれ他のプレーンとは
無関係に独立して２値画像圧縮されており、各プレーン
間の相関を利用していないため圧縮容量が増大するとい
う問題があった。例えば、０乃至７の８通りの値を取り
うる８値画像において、０の値（３桁の２進数で表すと
０００）と７の値（３桁の２進数で表すと１１１）のみ
からなる画像を圧縮する場合、前記のビットプレーン作
成方法によれば、第１乃至第３プレーンの内容はすべて
同一になり、さらに各プレーンを独立して圧縮するた
め、情報量としては１プレーン分しか存在しないにも関
わらず、圧縮容量はその３倍に膨れ上がっていた。
【０００７】前記の例は極端な例であるが、通常の文字
画像においても、各プレーン間には明らかな相関があ
る。図２に示す第1プレーンは若干画質は劣化している
ものの、図１に示す元文書の内容をほぼ読み取ることが
可能である。図３に示す第２プレーン及び図４に示す第
３プレーンに移るに従って画質は劣化していくが、元文
書の内容を推測できる程度に、あるいは元文書の文字の
位置を認識できる程度に読み取ることが可能である。こ
のことは、各プレーンに対応する画素の画素値は独立で
はないこと、すなわち相関を持っていることを意味して
いる。
【０００８】上記の問題を解決するためのビットプレー
ン間の相関を利用した圧縮手法は、特開平６３−２９６
５６４号公報に開示されている。この圧縮手法は、最上
位プレーンを第1の符号化手段で符号化し、それ以下の
プレーンについては、それまで符号化したビットプレー
ンの画素及び当該ビットプレーンの既に符号化された画
素を用いて線形に予測しつつ符号化を行うものである。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら前記の圧
縮手法によれば圧縮容量が増大するという問題は軽減さ
るものの、ＭＭＲ又はＪＢＩＧ等の２値画像圧縮の標準
方式に対応していないため、既存のハードウエア又はソ
フトウエアモジュールを再利用できないという新たな問
題が発生する。
【００１０】
【課題を解決するための手段】本発明は上記課題を解決
するために、単一の画像データを複数のビットプレーン
に分離するビットプレーン分離器と、前記複数のビット
プレーンを構成する同位置のビットデータを近傍位置に
配列して単一のビットプレーンに合成する圧縮前処理器
と、前記単一のビットプレーンを画像圧縮するデータ圧
縮器とを有することを特徴とする画像符号化装置、及び
前記画像符号化装置で圧縮されたデータを単一のビット
プレーンに伸長するデータ伸長器と、前記単一のビット
プレーンを複数のビットプレーンに分離する伸長後処理
器と、前記複数のビットプレーンを画像データに統合す
るビットプレーン統合器とを有することを特徴とする画
像復号化装置を提供する。本発明によれば、単一の画像
データを複数のビットプレーンに分離し、前記複数のビ
ットプレーンを構成する同じ位置にあるビットデータが
近傍するように配列して単一のビットプレーンを合成
し、前記単一のビットプレーンを画像圧縮することによ
り、多値画像圧縮時に圧縮容量を減少させるとともに２
値画像圧縮の標準方式にも対応することができる。さら
に、その復号化をすることができる。
【００１１】また本発明は、前記圧縮前処理器が、前記
複数のビットプレーンをライン単位で単一のビットプレ
ーンを合成することを特徴とする画像符号化装置を提供
する。本発明によれば、複数のビットプレーンを単一の
ビットプレーンに合成する際に、ライン単位で処理を行
うことができるため、多値画像圧縮時に圧縮容量を減少
させるとともに２値画像圧縮の標準方式にも対応するこ
とができ、さらに単一のビットプレーン合成時の処理を
軽減することができる。
【００１２】また本発明は、前記画像符号化装置におい
て、前記圧縮前処理器で合成された単一のビットプレー
ンの画像圧縮後のデータ容量と、前記複数の各ビットプ
レーンの画像圧縮後のデータ容量の総和とを比較し、容
量の少ない側を圧縮後のデータとして採用する容量比較
器を追加することにより、複数のビットプレーンを単一
のビットプレーンに合成してから圧縮する方法と複数の
ビットプレーンを個々に圧縮する方法との両方に対応す
ることができるため、元画像のデータの特性に関わらず
常に最適な圧縮手法を採用することができる。
【００１３】また本発明は、前記画像復号化装置におい
て、前記データ伸長器で伸長された単一のビットプレー
ンが複数のビットプレーンを単一のビットプレーンに合
成してから圧縮したビットプレーンであるか又は複数の
ビットプレーンを個々に圧縮したビットプレーンである
かを判定するデータ種類判定器を追加することにより、
複数のビットプレーンを単一のビットプレーンに合成し
てから圧縮したデータと複数のビットプレーンを個々に
圧縮したデータとの両方の復号化を行うことができる。
【００１４】また本発明は、連続的に入力される複数の
画像データを構成する同位置のビットデータを近傍位置
に配列して単一の画像データを合成する圧縮前処理器
と、前記単一の画像データを画像圧縮するデータ圧縮器
とを有することを特徴とする画像符号化装置、及び前記
画像符号化装置で圧縮されたデータを単一の画像データ
に伸長するデータ伸長器と、前記単一の画像データを複
数の画像データに分離する伸長後処理器とを有すること
を特徴とする画像復号化装置を提供する。本発明によれ
ば、複数の画像データを構成する同位置のラインが近傍
となるように単一の画像データを合成し、前記単一の画
像データを画像圧縮することにより、類似性の高い複数
の画像を圧縮する際に、圧縮容量を減少させるととも
に、画像圧縮の標準方式にも対応することができる。さ
らに、その復号化をすることができる。
【００１５】
【発明の実施の形態】図面を使って、本発明の実施の形
態を説明する。 （第１の実施形態）図６は、第１の実施形態である画像
符号化装置のブロック図であり、図１３はそのフローチ
ャートである。以下、図６及び図１３に従って処理の流
れを詳細に説明する。まず、画像入力装置３０１から入
力された画像データは、画像データメモリ３０２に書き
こまれる（ステップＳ１００１）。本実施形態におい
て、画像入力装置３０１はスキャナを想定しているが、
本発明はこれに限定されるものではない。次に、画像デ
ータメモリ３０２に格納されている画像データはビット
プレーン分離器３０３にて、ビットプレーンに分離さ
れ、ビットプレーンメモリ３０４に格納される（ステッ
プＳ１００２）。本実施形態において、元画像の色数
（階調数）は８階調を想定しており、画像データメモリ
３０２に格納される画像は０乃至７の８値のいずれかの
値を取り、従ってビットプレーン分離器３０３は３枚の
ビットプレーンに分離されることになるが、本発明はこ
れに限定されるものではない。ただし、２をビットプレ
ーンの数でべき乗した値（ビットプレーンの組合せで表
せる最大の色数）が、元画像の色数より小さい場合は、
ビットプレーンとして表した際に、情報が失われること
に注意する必要がある。ビットプレーン分離器３０３に
おいて画像データをビットプレーンに分離する際、各ビ
ットプレーンの画素値の決定は、図５に示した規則に従
うものとする。即ち、元画像の画素値が０の場合は、プ
レーン１乃至プレーン３の画素値は全て０に決定され、
元画像の画素値が１の場合は、プレーン１乃至プレーン
２の画素値は０に決定され、プレーン３の画素値は１に
決定される（以下同様）。
【００１６】ビットプレーンメモリ３０４に格納された
各ビットプレーンのデータは、圧縮前処理器３０５にお
いて一枚のプレーン（以下「合成プレーン」という）に
合成される（ステップＳ１００３）。図８は３枚のビッ
トプレーンから合成プレーンを合成する方法を示してい
る。即ち、プレーン０のライン０を合成プレーンのライ
ン０とし、プレーン１のライン０を合成プレーンのライ
ン１とし、プレーン２のライン０を合成プレーンのライ
ン２とし、さらにプレーン０のライン１を合成プレーン
のライン３とし、以下図８に示す様に各ビットプレーン
から順に１ラインずつ取り出して合成プレーンを合成し
ていく。合成された合成プレーンの横幅は、元画像（ま
たは合成前の各ビットプレーン）の横幅と同じである
が、縦幅は３倍になっている。なお本発明において、図
８に示した各ビットプレーンから合成プレーンを合成す
る際のラインの組み立て方法は、ライン間の相関が高ま
るような配置であればこれに限定されるものではない。
【００１７】次に、合成プレーンはデータ圧縮器３０６
に入力されて圧縮データとなり、圧縮データメモリ３０
７に格納される（ステップＳ１００４）。なお、図１３
において「ＣＭ」は「圧縮データメモリ３０７」を意味
する（以下、図１４乃至図１６及び図２０乃至図２１に
ついても同じ）。本実施形態において、データ圧縮器３
０６の圧縮方式はＪＢＩＧを想定しているが、本発明は
これに限定されるものではない。ただし、本実施形態を
有効に動作させるためには、近傍した画素間の相関が高
いことを利用した圧縮方式であることが望ましい。即
ち、本実施形態の発明のポイントは、異なるビットプレ
ーンに属する相関が高い画素を同じビットプレーンの近
傍する画素となるように、新しいビットプレーン上に配
列し直してから一枚の２値画像として圧縮する点にある
ため、近傍する画素の相関が高ければ圧縮率が高くなる
ような圧縮方式を用いることにより有効に動作すること
になる。このような圧縮方式はＪＢＩＧの他に、ＭＭＲ
などが知られている。
【００１８】また、合成プレーンを圧縮前処理器３０５
で合成する他の方法として、横方向ラインに従って合成
する代わりに、縦方向ラインを用いてもよい。さらに、
ライン単位ではなくピクセル単位で合成してもよい。
【００１９】図１０はピクセル単位に従って４枚のビッ
トプレーンから合成プレーンを合成する方法の一例を示
している。図１０においてプレーン数は４枚を想定して
いるが、本発明はこれに限定されるものでない。図１０
によれば、プレーン０乃至プレーン３の各ピクセルは合
成プレーンにおいて規則的に配置されている。例えばデ
ータ圧縮器３０６の圧縮方式が近傍する４つのピクセル
単位に従って圧縮する圧縮方式である場合、プレーン０
乃至プレーン３における同じ位置の各ピクセル（プレー
ン０における０００ピクセル及びプレーン１における１
００ピクセル及びプレーン２における２００ピクセル並
びにプレーン３における３００ピクセル）を合成プレー
ンにおいて４つ近傍させることにより、各画素の相関を
高めることができ、延いては圧縮率を高くすることがで
きる。 （第２の実施形態）図７は、第１の実施形態である画像
符号化装置に対応する画像復号化装置のブロック図であ
り、図１４はそのフローチャートである。以下、図７及
び図１４に従って処理の流れを詳細に説明する。まず、
圧縮データメモリ４０１に格納されている圧縮データ
は、データ伸長器４０２によって伸長され（ステップＳ
１１０１）、伸長後処理器４０３に入力される。本実施
形態は第１の実施形態に対応するものであるから、デー
タ伸長器４０２の伸長処理においてもＪＢＩＧを採用す
る。
【００２０】伸張後処理器４０３は、データ伸張器４０
２の出力である合成プレーンをビットプレーンに分離し
て、ビットプレーンメモリ４０４に格納する（ステップ
Ｓ１１０２）。
【００２１】図９は合成プレーンから３枚のビットプレ
ーンを分離する方法を示している。即ち、図８に示す符
号化装置における合成プレーン作成手順の逆の処理であ
り、合成プレーンのライン０をプレーン０のライン０と
し、合成プレーンのライン１をプレーン１のライン０と
し、合成プレーンのライン２をプレーン２のライン０と
し、さらに合成プレーンのライン３をプレーン０のライ
ン１とし、以下図９に示す様に合成プレーンから順に１
ラインずつ取り出して各ビットプレーンに分離してい
く。
【００２２】伸長後処理器４０３の出力であるビットプ
レーンは、ビットプレーンメモリ４０４に格納される。
ビットプレーン統合器４０５は、ビットプレーンメモリ
４０４に格納されたプレーン１乃至プレーン３の内容か
ら図５の規則に従って多値画像を作り、画像データメモ
リ４０６に格納する（ステップＳ１１０３）。
【００２３】このようにして復号された多値画像は、画
像出力装置４０７から出力される（ステップＳ１１０
４）。本実施形態において、画像出力装置４０７はＣＲ
Ｔを想定しているが、本発明はこれに限定されるもので
はない。 （第３の実施形態）図１１は、第３の実施形態である画
像符号化装置のブロック図であり、図１５はそのフロー
チャートである。本実施形態は、第１の実施形態と類似
しているが、プレーンを合成してから圧縮するととも
に、合成を行わずにプレーンごとの圧縮も行い、両者の
容量を比較し、容量の少ない側を圧縮データとして採用
するという特徴を持っている。以下、図１１及び図１５
に従って処理の流れを詳細に説明する。
【００２４】図６と図１１との異なる点は、ビットプレ
ーンメモリ８０４の内容が、圧縮前処理器８０５を介さ
ずに直接データ圧縮器８０６に入力できるようになって
いる点（介しての入力も可能である）、及びデータ圧縮
器８０６の出力は第１一時圧縮データメモリ８０７又は
第２一時圧縮データメモリ８０８のいずれかに入力さ
れ、その両者が容量比較器８０９を介して圧縮データメ
モリ８１０に接続されている点である。データ圧縮器８
０６は、ここでは第１の実施形態と同様、ＪＢＩＧ圧縮
を想定するが、本発明はこれに限定されるものでないこ
とは第1の実施形態で述べたとおりである。
【００２５】ステップＳ１２０２までの処理は、第1の
実施形態のステップＳ１００２までの処理とまったく同
様なので説明は省略する。ビットプレーンメモリ８０４
の内容が、データ圧縮器８０６においてプレーンごとに
圧縮され第1一時圧縮データメモリ８０７に格納される
（ステップＳ１２０３）。なお、図１５中「ＴＣＭ」と
あるのは「一時圧縮データメモリ８０７」を意味する。
【００２６】次に、第１の実施形態のステップＳ１００
３とまったく同様にして、ビットプレーンメモリ８０４
に格納された各ビットプレーンのデータは、圧縮前処理
器８０５において合成プレーンに合成される（ステップ
Ｓ１２０４）。
【００２７】作成された合成プレーンはデータ圧縮器８
０６に入力されて圧縮され、第２一時圧縮データメモリ
８０８に格納される（ステップＳ１２０５）。ここで容
量比較器８０９は、第1一時圧縮データメモリ８０７に
格納されたデータの容量（以下Ｄ１とする）と第２一時
圧縮データメモリ８０８に格納されたデータの容量（以
下Ｄ２とする）とを比較する。Ｄ２の値がＤ１の値以上
の場合は、第１一時圧縮データメモリ８０７の内容が、
圧縮データメモリ８１０にコピーされる（ステップＳ１
２０６）。それ以外の場合は、第２一時圧縮データメモ
リ８０８の内容が圧縮データメモリ８１０にコピーされ
る（ステップＳ１２０７）。
【００２８】ステップＳ１２０６、ステップＳ１２０７
の意味について付言しておく。合成プレーンを作成して
圧縮する目的は、プレーン間の相関を利用して、プレー
ンごとに圧縮するよりも高い圧縮率を達成することにあ
る。その前提となっているのは、プレーン間には相関が
あるという経験的事実であり、これは図１乃至図４に示
される通りである。しかし、プレーン間にほとんど相関
が無いことも論理的にはあり得る。このような場合に
は、合成プレーンを作成してから圧縮することが必ずし
も圧縮率の向上には結びつかない。そこで、このような
場合には、従来通り、プレーンごとに圧縮することで、
画像の種類によらず、高い圧縮率を得ようとするもので
ある。なお、ここではステップＳ１２０３でプレーンご
との圧縮を行う手法と、ステップＳ１２０４で合成プレ
ーンの圧縮を行う手法とを同一としたが、異なる手法を
用いても差し支えない。
【００２９】ＪＢＩＧでは、圧縮データの中に、そこに
含まれるプレーン数や、各プレーンに対応する圧縮デー
タの範囲などの情報が含まれるため、復号時に、圧縮デ
ータが合成プレーンであるか、プレーンごとに圧縮され
たデータであるかの区別が容易にできる。しかし、複数
プレーンの圧縮を特に規定していない圧縮手法の場合
は、復号時に各プレーンごとの圧縮データを区別できる
よう、第１一時圧縮データメモリ８０７の内容の配置に
配慮が必要である。そのような一例を図１７に示した。
即ち、プレーン数及び各プレーンの圧縮データのバイト
数を先頭に書いておくことにより、各プレーンのデータ
の存在範囲を明確にすることができる。 （第４の実施形態）図１２は、第３の実施形態である画
像符号化装置に対応する画像復号化装置のブロック図で
あり、図１６はそのフローチャートである。以下、図１
２及び図１６に従って処理の流れを詳細に説明する。図
７と図１２との異なる点は、データ種類判定器９０３が
加わった点、及び伸張後処理器９０４をバイパスしうる
構成になっている点である。本実施形態は第３の実施形
態に対応するものであるから、データ伸長器９０２の伸
長処理においてもＪＢＩＧを採用する。
【００３０】まず圧縮データメモリ９０１に格納されて
いる圧縮データは、データ伸長器９０２によって伸長さ
れ（ステップＳ１３０１）、データ種類判定器９０３に
おいて、複数のビットプレーンを単一のビットプレーン
に合成してから圧縮したデータであるか、複数のビット
プレーンを個々に圧縮したデータであるかが識別され
る。識別方法は、圧縮データに含まれるプレーン数を圧
縮データから読み出すことにより行われる。本実施形態
の圧縮方式であるＪＢＩＧは、規定により圧縮データの
ヘッダ部分に前記識別方法に相当する情報が格納されて
いるのでこれを利用する。前記識別方法に相当する情報
を含まない圧縮方式を採用する場合は、例えば図１７に
示すようなデータフォーマットを用いることにより容易
にプレーン数及び伸長すべきデータのバイト数を知るこ
とができる。また、元画像（または合成前の各ビットプ
レーン）の大きさが分かっているのであれば、それとデ
ータ伸張器９０２において伸張された画像との大きさを
比較することによっても可能である。合成プレーンは必
ず縦幅又は横幅が元画像（または合成前の各ビットプレ
ーン）の整数倍となっているからである。例えば、図８
で示したような合成方法では、合成プレーンの縦幅は、
元画像（または合成前の各ビットプレーン）の３倍にな
っているため、入力された圧縮データが合成プレーンで
あるかどうかを容易に判定することができる。
【００３１】合成プレーンであるかどうかの判定の結
果、合成プレーンであると判定された場合、ステップＳ
１３０２乃至Ｓ１３０４における処理は、第２の実施形
態のステップＳ１１０２乃至Ｓ１１０４と全く同様であ
るため説明は省略する。合成プレーンでなければ、ステ
ップＳ１３０２は不要になるため直接ステップＳ１３０
３に進む。即ち、データ伸張器９０２の出力が伸張後処
理器９０４を介さず、直接ビットプレーンメモリ９０５
に格納される（ステップＳ１３０５）。次のステップＳ
１３０３乃至Ｓ１３０４については、第2の実施形態の
ステップＳ１１０３乃至Ｓ１１０４と全く同様であるた
め説明は省略する。
【００３２】なお、本実施形態において、データ伸張器
９０２をデータ種類判定器９０３の前に配置する構成と
したが、圧縮データ伸張を行わなくても、合成プレーン
の圧縮データか否かを判定することができるのであれ
ば、これを入れ替えることも可能である。
【００３３】また、このような場合は、第３の実施形態
で述べたように、合成プレーンの圧縮データであるか、
プレーンごとの圧縮データであるかに応じて、データ伸
張器９０２において別の圧縮手法を取ることにより、よ
り高い圧縮率の達成を図ることも可能である。 （第５の実施形態）図１８は、第５の実施形態である画
像符号化装置のブロック図であり、図２０はそのフロー
チャートである。本実施形態は、同一画像から作られた
複数のビットプレーンの代わりに、類似性の高い一連の
画像から合成プレーンを作成して、圧縮を行うことによ
り、より高い圧縮率を達成する画像符号化装置である。
以下、図１８及び図２０に従って処理の流れを詳細に説
明する。
【００３４】画像入力装置１５０１から入力された画像
は画像データメモリ１５０２に格納される（ステップＳ
１７０１）。画像データメモリ１５０２は複数の画像デ
ータを格納することが可能な構造になっている。また、
本実施形態において、入力画像は０乃至２５５の値を取
る２５６階調のカラー画像を想定しているが、階調数及
び画像の種類（カラー画像であるか２値画像であるか）
はこれに限定されるものではない。また、入力画像がカ
ラー画像の場合、色の成分（ＲＧＢ、ＹＣｂＣｒなど）
ごとにビットプレーンを用意し、各ビットプレーンから
合成プレーンを生成することにより、本発明を適用する
ことが可能である。
【００３５】圧縮前処理器１５０３は、入力された画像
から合成プレーンを生成する（ステップＳ１７０２）。
本実施形態は、合成プレーンを合成する各ビットプレー
ンの画像が２値画像ではなくて多値画像であるという点
において、第1の実施形態と異なる。しかしながら、合
成の方法を画素の対応という点に着目すると、異なるプ
レーン間の相関する画素を、近傍した画素になるように
合成プレーンを生成するという点において全く同じであ
る。本実施形態は、図１０で示される対応により４枚の
画像から合成プレーンを生成するが、図８で示される対
応により３枚の画像から合成プレーンを生成してもよ
く、本発明はこれらの合成方法に限定されるものではな
い。
【００３６】圧縮前処理器１５０３において生成された
合成プレーンは、データ圧縮器１５０４で圧縮され、圧
縮データメモリ１５０２に格納される（ステップＳ１７
０３）。本実施形態において、データ圧縮器１５０４の
圧縮手法はＪＰＥＧを採用しているが、近傍した画素が
類似しているほど高い圧縮率が期待できる圧縮手法なら
ばこれに限定されるものではない。画素間の相関が大き
いことと高周波成分が少ないことは同じであることが知
られており（参考文献「画像情報圧縮」オーム社（１９
９１年））、通常の画像圧縮方式はいずれかの性質が利
用されているため、通常の圧縮手法であれば、本発明に
適用可能である。
【００３７】本実施形態は、複数の多値画像を圧縮する
にあたり、複数の多値画像を個々に圧縮する代わりに、
合成プレーンに変換してから圧縮することで、個々のデ
ータを圧縮するよりも高い圧縮率を得ようするものであ
る。一連の動画シーケンスの連続するフレーム、あるい
は同一書籍から取り出した文書画像は、個々の画像にお
いて高い類似性を有するため、効果を期待することがで
きる。
【００３８】また、第３の実施形態と同じように、本発
明を適用したときに、より高い圧縮率が得られる場合の
み、合成プレーンを用いて圧縮を行い、それ以外の場合
は個々の画像ごとに圧縮することも可能である。 （第６の実施形態）図１９は、第５の実施形態である画
像符号化装置に対応する画像復号化装置のブロック図で
あり、図２１はそのフローチャートである。以下、図１
９及び図２１に従って処理の流れを詳細に説明する。
【００３９】圧縮データメモリ１６０１から取り出され
た圧縮データはデータ伸張器１６０２において伸張さ
れ、伸張後処理器１６０３に入力される（ステップＳ１
８０１）。
【００４０】次に、復号された合成プレーンが伸張後処
理器１６０３において複数の画像に分離され、画像デー
タメモリ１６０４に格納される（ステップＳ１８０
２）。分離の方法は、図１０に示す合成方法の逆の処理
を、図２２に示すように行えばよい。また、符号化時の
合成方法が異なれば、分離方法はそれに応じて異なる。
画像データメモリに格納された複数の画像データは、画
像出力装置１６０５から出力される。
【００４１】以上第１乃至６の実施形態について説明を
してきたが、各実施形態における符号化装置あるいは復
号化装置の処理手順を示すフローチャートは、プログラ
ムによって処理をすることが可能である。この場合、該
プログラムは、磁気ディスク又はＣＤ−ＲＯＭ等コンピ
ュータ読取り可能な記録媒体によって提供される。また
該プログラムは他のコンピュータにより通信回線を経由
してコンピュータに供給されても良い。
【００４２】
【発明の効果】本発明は、以上説明したようなもである
から、以下に記載するような効果を奏する。
【００４３】単一の画像データ圧縮時に、各ビットプレ
ーン間の相関を利用するとともに標準的な画像圧縮を利
用できるため、既存のハードウエア又はソフトウエアモ
ジュールを利用しながらも、より高い圧縮率を達成する
ことができる。
【００４４】また、合成プレーン生成時にライン単位で
処理を行うことができるため、合成プレーン生成時の処
理を軽減することができる。
【００４５】また、圧縮率に応じて、合成プレ−ンを利
用するかどうかを選択できるため、画像の種類によら
ず、常に高い圧縮率を達成することができる。さらに、
その復号化を行うことができる。
【００４６】また、類似性の高い複数の画像データ圧縮
時に、各ビットプレーン間の相関を利用するとともに標
準的な画像圧縮を利用できるため、既存のハードウエア
又はソフトウエアモジュールを利用しながらも、より高
い圧縮率を達成することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】多値画像の一例。
【図２】図１に示す多値画像のビットプレーンの一例。
【図３】図１に示す多値画像のビットプレーンの一例。
【図４】図１に示す多値画像のビットプレーンの一例。
【図５】図１に示す多値画像のビットプレーン生成規則
の一例。
【図６】第１の実施形態である画像符号化装置のブロッ
ク図。
【図７】第１の実施形態である画像符号化装置に対応す
る画像復号化装置のブロック図。
【図８】第１の実施形態における３枚のビットプレーン
から合成プレーンを合成する方法の一例を示す図。
【図９】第２の実施形態における合成プレーンから３枚
のビットプレーンを分離する方法の一例を示す図。
【図１０】第１の実施形態におけるピクセル単位に従っ
て４枚のビットプレーンから合成プレーンを合成する方
法の一例を示す図。
【図１１】第３の実施形態である画像符号化装置のブロ
ック図。
【図１２】第３の実施形態である画像符号化装置に対応
する画像復号化装置のブロック図。
【図１３】第１の実施形態である画像符号化装置のフロ
ーチャート。
【図１４】第１の実施形態である画像符号化装置に対応
する画像復号化装置のフローチャート。
【図１５】第３の実施形態である画像符号化装置のフロ
ーチャート。
【図１６】第３の実施形態である画像符号化装置に対応
する画像復号化装置のフローチャート。
【図１７】圧縮データが合成プレーンであるか、プレー
ンごとに圧縮されたデータであるかを区別するための規
則の一例を示す図。
【図１８】第５の実施形態である画像符号化装置のブロ
ック図。
【図１９】第５の実施形態である画像符号化装置に対応
する画像復号化装置のブロック図。
【図２０】第５の実施形態である画像符号化装置のフロ
ーチャート。
【図２１】第５の実施形態である画像符号化装置に対応
する画像復号化装置のフローチャート。
【図２２】第１の実施形態におけるピクセル単位に従っ
て合成プレーンから４枚のビットプレーンを分離する方
法の一例を示す図。
【符号の説明】
３０３ ビットプレーン分離器 ３０５ 圧縮前処理器 ３０６ データ圧縮器 ４０２ データ伸長器 ４０３ 伸長後処理器 ４０５ ビットプレーン統合器
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 蔭地 謙作 大阪府大阪市阿倍野区長池町22番22号 シ ャープ株式会社内 Ｆターム(参考） 5C059 KK08 LA00 MA00 MA35 MB17 MB22 PP02 SS00 TA17 TB11 TB20 TC39 TD11 UA02 UA05 5C076 AA12 AA36 BA06 BA08 5C078 AA01 AA04 AA09 BA27 BA32 CA02 CA26 DA01 DA02 DB06 DB19 5J064 AA02 BA08 BB03 BB05 BC01 BD06

Claims (7)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 単一の画像データを複数のビットプレー
    ンに分離するビットプレーン分離器と、前記複数のビッ
    トプレーンを構成する同位置のビットデータを近傍位置
    に配列して単一のビットプレーンに合成する圧縮前処理
    器と、前記単一のビットプレーンを画像圧縮するデータ
    圧縮器とを有することを特徴とする画像符号化装置。
  2. 【請求項２】 前記圧縮前処理器は、前記複数のビット
    プレーンをライン単位で単一のビットプレーンに合成す
    ることを特徴とする請求項１記載の画像符号化装置。
  3. 【請求項３】 前記圧縮前処理器で合成された単一のビ
    ットプレーンの画像圧縮後のデータ容量と、前記複数の
    各ビットプレーンの画像圧縮後のデータ容量の総和とを
    比較し、容量の少ない側を圧縮後のデータとして採用す
    る容量比較器を有することを特徴とする請求項１記載の
    画像符号化装置。
  4. 【請求項４】 連続的に入力される複数の画像データを
    構成する同位置のビットデータを近傍位置に配列して単
    一の画像データを合成する圧縮前処理器と、前記単一の
    画像データを画像圧縮するデータ圧縮器とを有すること
    を特徴とする画像符号化装置。
  5. 【請求項５】 請求項１記載の画像符号化装置で圧縮さ
    れたデータを単一のビットプレーンに伸長するデータ伸
    長器と、前記単一のビットプレーンを複数のビットプレ
    ーンに分離する伸長後処理器と、前記複数のビットプレ
    ーンを画像データに統合するビットプレーン統合器とを
    有することを特徴とする画像復号化装置。
  6. 【請求項６】 前記データ伸長器で伸長された単一のビ
    ットプレーンが、複数のビットプレーンを単一のビット
    プレーンに合成してから圧縮したビットプレーンである
    か又は複数のビットプレーンを個々に圧縮したビットプ
    レーンであるかを判定するデータ種類判定器を有するこ
    とを特徴とする請求項５記載の画像復号化装置。
  7. 【請求項７】 請求項４記載の画像符号化装置で圧縮さ
    れたデータを単一の画像データに伸長するデータ伸長器
    と、前記単一の画像データを複数の画像データに分離す
    る伸長後処理器とを有することを特徴とする画像復号化
    装置。
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