JPH0117311B2 - - Google Patents
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- JPH0117311B2 JPH0117311B2 JP55088276A JP8827680A JPH0117311B2 JP H0117311 B2 JPH0117311 B2 JP H0117311B2 JP 55088276 A JP55088276 A JP 55088276A JP 8827680 A JP8827680 A JP 8827680A JP H0117311 B2 JPH0117311 B2 JP H0117311B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- reference level
- circuit
- quantization
- mode
- image signal
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
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-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
- H04N19/00—Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals
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- Engineering & Computer Science (AREA)
- Multimedia (AREA)
- Signal Processing (AREA)
- Facsimile Image Signal Circuits (AREA)
- Analogue/Digital Conversion (AREA)
- Transmission Systems Not Characterized By The Medium Used For Transmission (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
この発明は濃淡画像を二値化または粗く多値化
する際に最も重要な情報を含むと考えられる濃か
ら淡への遷移領域を取出すことのできる適応量子
化装置に関する。
する際に最も重要な情報を含むと考えられる濃か
ら淡への遷移領域を取出すことのできる適応量子
化装置に関する。
本来二値である画像を画像読取り装置を介して
入力した場合、照明むら、シエーデイング、入力
装置の空間分解能の制限などから出力画信号は中
間調を含むようになる。この中間調を含む画信号
から二値画像を再現する時に最も重要な情報は中
間調の部分に含まれている。完全な白または黒の
レベルの中での変動は二値化にそれほど寄与しな
いか、あるいはかえつて雑音となると考えられ
る。またラインごとにフリツカ、照明むらなどか
らレベル変動があり、これを補正することも必要
である。
入力した場合、照明むら、シエーデイング、入力
装置の空間分解能の制限などから出力画信号は中
間調を含むようになる。この中間調を含む画信号
から二値画像を再現する時に最も重要な情報は中
間調の部分に含まれている。完全な白または黒の
レベルの中での変動は二値化にそれほど寄与しな
いか、あるいはかえつて雑音となると考えられ
る。またラインごとにフリツカ、照明むらなどか
らレベル変動があり、これを補正することも必要
である。
従来は上記の特性を考慮せず均一量子化または
固定量子化を行い、補正を行わないためかならず
しも効果的な量子化が行われていない。
固定量子化を行い、補正を行わないためかならず
しも効果的な量子化が行われていない。
この発明の目的はこのような従来の欠点を除去
して効果的な量子化を行える適応量子化装置を提
供することにある。
して効果的な量子化を行える適応量子化装置を提
供することにある。
この発明によれば画素の輝度レベルを第１の量
子化回路で量子化し、その量子化されたレベルの
最頻値を最頻値検出回路でライン毎に検出する。
前記検出された最頻値を基準レベル設定回路でメ
モリーに記憶されている前ラインの基準レベルと
を比較し、その大小に従つて基準レベルの更新を
行い、更新された基準レベルを前記メモリーに記
憶するようになし、この更新された基準レベルを
用いて第１の量子化回路で量子化されたデイジタ
ル画信号の中間調の部分を第２の量子化回路で取
出すようにする。
子化回路で量子化し、その量子化されたレベルの
最頻値を最頻値検出回路でライン毎に検出する。
前記検出された最頻値を基準レベル設定回路でメ
モリーに記憶されている前ラインの基準レベルと
を比較し、その大小に従つて基準レベルの更新を
行い、更新された基準レベルを前記メモリーに記
憶するようになし、この更新された基準レベルを
用いて第１の量子化回路で量子化されたデイジタ
ル画信号の中間調の部分を第２の量子化回路で取
出すようにする。
以下にこの発明による適応量子化装置の実施例
を図面を参照して説明する。第１図は一般的な二
値画像から得られる輝度レベルヒストグラムであ
り、横軸に輝度レベル、縦軸に頻度をとつてい
る。この実施例ではセンサーから出力されたアナ
ログ画信号は第１の量子化回路によつて６ビツト
のデイジタル画信号に変換されている。即ち画信
号全体は６ビツト（64値）で表現されている。次
にこの６ビツトの画信号から第１図中に斜線で示
した遷移領域として４ビツト（16値）分取出す。
を図面を参照して説明する。第１図は一般的な二
値画像から得られる輝度レベルヒストグラムであ
り、横軸に輝度レベル、縦軸に頻度をとつてい
る。この実施例ではセンサーから出力されたアナ
ログ画信号は第１の量子化回路によつて６ビツト
のデイジタル画信号に変換されている。即ち画信
号全体は６ビツト（64値）で表現されている。次
にこの６ビツトの画信号から第１図中に斜線で示
した遷移領域として４ビツト（16値）分取出す。
第２図はこの発明による適応量子化装置の実施
例を示すブロツク図である。センサー２１から得
られるアナログ画信号は画信号増幅器とアナログ
―デイジタル変換器とからなる第１の量子化回路
２２によつて６ビツトデイジタル画信号に変換さ
れる。次にそのデイジタル画信号について各輝度
レベルごとの画素数をメモリー回路２３に記憶す
る。この実施例では最頻値を検出するブロツクと
して主走査１ライン分を採用しており、１ライン
の主走査によつて第１図に示したような輝度レベ
ルヒストグラムがメモリー回路２３に作成され
る。
例を示すブロツク図である。センサー２１から得
られるアナログ画信号は画信号増幅器とアナログ
―デイジタル変換器とからなる第１の量子化回路
２２によつて６ビツトデイジタル画信号に変換さ
れる。次にそのデイジタル画信号について各輝度
レベルごとの画素数をメモリー回路２３に記憶す
る。この実施例では最頻値を検出するブロツクと
して主走査１ライン分を採用しており、１ライン
の主走査によつて第１図に示したような輝度レベ
ルヒストグラムがメモリー回路２３に作成され
る。
１ライン主走査終了から次のラインの主走査開
始までのブランキング期間中に読出しアドレスカ
ウンタ２４によつてメモリー回路２３の内容を読
出し、その計数値のなかで最大値をとる輝度レベ
ルを最頻値検出回路２５で検出する。ここで検出
された最頻値を、基準レベル設定回路２６に記憶
されている前ラインの基準レベルと比較し、その
大小に従つて基準レベルを更新する。次に更新さ
れた基準レベルを用いて第２の量子化回路２７に
おいて第１の量子化回路２２からの６ビツトデイ
ジタル画信号を４ビツトデイジタル画信号に変換
して端子２８に出力する。
始までのブランキング期間中に読出しアドレスカ
ウンタ２４によつてメモリー回路２３の内容を読
出し、その計数値のなかで最大値をとる輝度レベ
ルを最頻値検出回路２５で検出する。ここで検出
された最頻値を、基準レベル設定回路２６に記憶
されている前ラインの基準レベルと比較し、その
大小に従つて基準レベルを更新する。次に更新さ
れた基準レベルを用いて第２の量子化回路２７に
おいて第１の量子化回路２２からの６ビツトデイ
ジタル画信号を４ビツトデイジタル画信号に変換
して端子２８に出力する。
第３図に輝度レベルヒストグラフを作成するメ
モリー回路２３の例を示す。走査期間中はマルチ
プレクサ３６によつてデイジタル画信号３１が選
択され、画信号の輝度レベルに対応してメモリー
３４のアドレスが指定される。メモリー３４の指
定されたアドレスの内容は、すなわちその輝度レ
ベルの発生画素数がカウンタ３５にロードされ、
その値が１カウントアツプされた後にシフター３
３を介してメモリー３４の同一アドレスに再び書
込まれる。この場合シフター３３はシフトを行つ
ていない。
モリー回路２３の例を示す。走査期間中はマルチ
プレクサ３６によつてデイジタル画信号３１が選
択され、画信号の輝度レベルに対応してメモリー
３４のアドレスが指定される。メモリー３４の指
定されたアドレスの内容は、すなわちその輝度レ
ベルの発生画素数がカウンタ３５にロードされ、
その値が１カウントアツプされた後にシフター３
３を介してメモリー３４の同一アドレスに再び書
込まれる。この場合シフター３３はシフトを行つ
ていない。
走査終了から次のラインの走査開始までのブラ
ンキング期間中はマルチプレクサ３６によつて読
出しアドレスカウンタのアドレス３２が選択さ
れ、メモリー３４の内容はアドレスの順番に端子
３７から出力される。読出された発生頻度値はカ
ウンタ３５にロードされ、シフター３３を経由し
てメモリ３４の同一アドレスに書込まれる。ヒス
トグラム作成中はシフター３３はシフトを行わな
いが、読出し時には１ビツトのシフトを行い、メ
モリー３４の同一アドレスに書込む。こうするこ
とにより以前に走査されたラインの情報も重みを
つけた積分によつてヒストグラムに反映すること
ができる。即ち現ラインの重みを１として前ライ
ンは1/2、前々ラインは1/4……という重みをつけ
たものの和としてヒストグラムが得られる。
ンキング期間中はマルチプレクサ３６によつて読
出しアドレスカウンタのアドレス３２が選択さ
れ、メモリー３４の内容はアドレスの順番に端子
３７から出力される。読出された発生頻度値はカ
ウンタ３５にロードされ、シフター３３を経由し
てメモリ３４の同一アドレスに書込まれる。ヒス
トグラム作成中はシフター３３はシフトを行わな
いが、読出し時には１ビツトのシフトを行い、メ
モリー３４の同一アドレスに書込む。こうするこ
とにより以前に走査されたラインの情報も重みを
つけた積分によつてヒストグラムに反映すること
ができる。即ち現ラインの重みを１として前ライ
ンは1/2、前々ラインは1/4……という重みをつけ
たものの和としてヒストグラムが得られる。
第４図に最頻値検出回路２５を示す。ブランキ
ング期間中に読出されるメモリー回路２３に記憶
されているヒストグラムのそれぞれのレベルの計
数値は比較器４３においてレジスタ４５ａの内容
と比較され、大きい方の値をマルチプレクサ４４
ａで選択してレジスタ４５ａにとり込む。レジス
タ４５ａの初期値は最初に読出される値である。
同様の操作をヒストグラム読出しに用いるアドレ
スカウンタの出力４２についてマルチプレクサ４
４ｂとレジスタ４５ｂで行う。入力画像信号が０
から63までの64値であるとすれば、メモリー回路
２３のアドレスの昇順にそれぞれの輝度値に対応
する発生画素数が記憶されているので、上記動作
により、０から63までのアドレスの内容を読み出
した後にはレジスタ４５ａには最も大きな発生頻
度が記憶されることになる。マルチプレクサ４４
ｂの入力にはアドレス、すなわち輝度値が供給さ
れ、マルチプレクサ４４ｂの入力選択信号はマル
チプレクサ４４ａと同じ信号、すなわち比較器４
３の出力が供給されるので、読み出し終了後には
レジスタ４５ａに記憶されている最大の発生頻度
を与える輝度値がレジスタ４５ｂに記憶されるこ
とになる。その結果読出し終了時にはレジスタ４
５ｂには最頻値が記憶される。この値を読出し終
了時にレジスタ４６にとり込む。
ング期間中に読出されるメモリー回路２３に記憶
されているヒストグラムのそれぞれのレベルの計
数値は比較器４３においてレジスタ４５ａの内容
と比較され、大きい方の値をマルチプレクサ４４
ａで選択してレジスタ４５ａにとり込む。レジス
タ４５ａの初期値は最初に読出される値である。
同様の操作をヒストグラム読出しに用いるアドレ
スカウンタの出力４２についてマルチプレクサ４
４ｂとレジスタ４５ｂで行う。入力画像信号が０
から63までの64値であるとすれば、メモリー回路
２３のアドレスの昇順にそれぞれの輝度値に対応
する発生画素数が記憶されているので、上記動作
により、０から63までのアドレスの内容を読み出
した後にはレジスタ４５ａには最も大きな発生頻
度が記憶されることになる。マルチプレクサ４４
ｂの入力にはアドレス、すなわち輝度値が供給さ
れ、マルチプレクサ４４ｂの入力選択信号はマル
チプレクサ４４ａと同じ信号、すなわち比較器４
３の出力が供給されるので、読み出し終了後には
レジスタ４５ａに記憶されている最大の発生頻度
を与える輝度値がレジスタ４５ｂに記憶されるこ
とになる。その結果読出し終了時にはレジスタ４
５ｂには最頻値が記憶される。この値を読出し終
了時にレジスタ４６にとり込む。
第５図に基準レベル設定回路２６の例を示す。
前記最頻値検出回路２５で得られた最頻値は端子
５３から入力され、１ライン分の遅延素子５１
（６ビツトレジスタを用いることができる）で遅
延された前ラインの基準レベルと共に演算回路５
２に入力される。ここで前記遷移領域を取出すに
あたつて最頻値をそのまま採用したのではライン
毎の変動が激しく、画面上でのエツジに細かい変
動が多くなるので前ラインの基準レベルと現ライ
ンの最頻値とを比較して変動があまり大きくなら
ないように演算回路５２を用いて端子５４から更
新された基準レベルを出力する。
前記最頻値検出回路２５で得られた最頻値は端子
５３から入力され、１ライン分の遅延素子５１
（６ビツトレジスタを用いることができる）で遅
延された前ラインの基準レベルと共に演算回路５
２に入力される。ここで前記遷移領域を取出すに
あたつて最頻値をそのまま採用したのではライン
毎の変動が激しく、画面上でのエツジに細かい変
動が多くなるので前ラインの基準レベルと現ライ
ンの最頻値とを比較して変動があまり大きくなら
ないように演算回路５２を用いて端子５４から更
新された基準レベルを出力する。
一例として演算回路５２では前ラインの基準レ
ベルと比較して現ラインの最頻値が大きければ前
ラインの基準レベルに１を加えて新しい基準レベ
ルとし、小さければ１を引いて新しい基準レベル
とし、等しければそのままとする演算を行つてい
る。更新された基準レベルは次のラインで再び比
較更新されるので基準レベルは遂次的に修正され
入力画像信号の輝度値に追随するようになる。
ベルと比較して現ラインの最頻値が大きければ前
ラインの基準レベルに１を加えて新しい基準レベ
ルとし、小さければ１を引いて新しい基準レベル
とし、等しければそのままとする演算を行つてい
る。更新された基準レベルは次のラインで再び比
較更新されるので基準レベルは遂次的に修正され
入力画像信号の輝度値に追随するようになる。
以上に述べた最頻値検出、基準レベル設定は一
走査終了から次の走査開始までのブランキング期
間中に行われる。すなわち、基準レベルの設定は
走査線ごとに行われる。
走査終了から次の走査開始までのブランキング期
間中に行われる。すなわち、基準レベルの設定は
走査線ごとに行われる。
第６図に第２の量子化回路２７を示す。第２図
中の第１の量子化回路２２の出力は端子６１から
入力され、基準レベル設定回路２６で設定された
基準レベルL1（第１図参照）が端子６２から減算
回路６５に入力される。量子化回路２２の出力か
ら基準レベルを減ずることにより第１の量子化回
路２２の出力６ビツトはライン毎に遂次的に補正
された値となる。この補正信号は端子６１の６ビ
ツト量子化信号のレベルL1より大きいものは正
の値となり、L1より小さいものは負の値となり、
その符号ビツトを含めた７ビツトの信号となる。
この補正信号と端子６３から供給される固定のオ
フセツト値とを演算回路６６に入力する。演算回
路６６では上記遂次補正された値に固定のオフセ
ツトを加える。第１の量子化回路２２の出力であ
る画像信号ＸをX′＝Ｘ−L1＋△Ｌ（ここで△Ｌは
固定のオフセツトでＸの最大値より小さく、かつ
０より大きい）に変換し、X′＜０のときはX′＝
０，Ｘ＞X′m（ここでX′mはX′のとりうる最大
値）のときはＸ＝X′mとする変換を演算回路６６
で行う。従つて演算回路６６の出力の０から15の
16値、即ち４ビツトで前記遷移領域（第１図の斜
線領域）が表わされ、演算回路６６から０以下の
ものは全て０，15以上のものは全て15として出力
する。このようにすると、第２の量子化回路６６
の出力はX′は４ビツトであるが、第１図の斜線
の部分は入力画像信号Ｘを６ビツトで量子化した
ときと同じ精度になる。ただし、斜線の範囲より
小さな値をとる輝度値は全て０になり、斜線の範
囲より大きな値をとる輝度値は全て15となるの
で、階調表現力が劣るように見える。しかし、斜
線の部分以外の輝度値は完全な黒および白の部分
なので、本発明の適応量子化装置の出力をさらに
二値化する際にはかえつて０または15に固定され
ていた方が好ましい。
中の第１の量子化回路２２の出力は端子６１から
入力され、基準レベル設定回路２６で設定された
基準レベルL1（第１図参照）が端子６２から減算
回路６５に入力される。量子化回路２２の出力か
ら基準レベルを減ずることにより第１の量子化回
路２２の出力６ビツトはライン毎に遂次的に補正
された値となる。この補正信号は端子６１の６ビ
ツト量子化信号のレベルL1より大きいものは正
の値となり、L1より小さいものは負の値となり、
その符号ビツトを含めた７ビツトの信号となる。
この補正信号と端子６３から供給される固定のオ
フセツト値とを演算回路６６に入力する。演算回
路６６では上記遂次補正された値に固定のオフセ
ツトを加える。第１の量子化回路２２の出力であ
る画像信号ＸをX′＝Ｘ−L1＋△Ｌ（ここで△Ｌは
固定のオフセツトでＸの最大値より小さく、かつ
０より大きい）に変換し、X′＜０のときはX′＝
０，Ｘ＞X′m（ここでX′mはX′のとりうる最大
値）のときはＸ＝X′mとする変換を演算回路６６
で行う。従つて演算回路６６の出力の０から15の
16値、即ち４ビツトで前記遷移領域（第１図の斜
線領域）が表わされ、演算回路６６から０以下の
ものは全て０，15以上のものは全て15として出力
する。このようにすると、第２の量子化回路６６
の出力はX′は４ビツトであるが、第１図の斜線
の部分は入力画像信号Ｘを６ビツトで量子化した
ときと同じ精度になる。ただし、斜線の範囲より
小さな値をとる輝度値は全て０になり、斜線の範
囲より大きな値をとる輝度値は全て15となるの
で、階調表現力が劣るように見える。しかし、斜
線の部分以外の輝度値は完全な黒および白の部分
なので、本発明の適応量子化装置の出力をさらに
二値化する際にはかえつて０または15に固定され
ていた方が好ましい。
この実施例では遷移領域を16値（４ビツト）と
して取出したが、もちろん２値、４値……として
取出してもよい。
して取出したが、もちろん２値、４値……として
取出してもよい。
以上に述べた適応量子化装置を用いて画信号の
量子化を行うと、均一量子化や固定量子化に比べ
て少ないビツト数で濃から淡への遷移領域を表現
することができ、入力画信号全体のレベル変動に
も良く追随するという効果がある。
量子化を行うと、均一量子化や固定量子化に比べ
て少ないビツト数で濃から淡への遷移領域を表現
することができ、入力画信号全体のレベル変動に
も良く追随するという効果がある。
第１図は輝度レベルヒストグラム中での取出す
べき遷移領域を示す図、第２図はこの発明による
適応量子化装置の一例を示すブロツク図、第３図
はメモリー回路２３の例を示すブロツク図、第４
図は最頻値検出回路２５の例を示すブロツク図、
第５図は基準レベル設定回路２６の例を示すブロ
ツク図、第６図は第２の量子化回路２７の例を示
すブロツク図ある。 ２１：センサー、２２：第１の量子化回路、２
３：メモリー回路、２４：読出しアドレスカウン
タ、２５：最頻値検出回路、２６：基準レベル設
定回路、２７：第２の量子化回路。
べき遷移領域を示す図、第２図はこの発明による
適応量子化装置の一例を示すブロツク図、第３図
はメモリー回路２３の例を示すブロツク図、第４
図は最頻値検出回路２５の例を示すブロツク図、
第５図は基準レベル設定回路２６の例を示すブロ
ツク図、第６図は第２の量子化回路２７の例を示
すブロツク図ある。 ２１：センサー、２２：第１の量子化回路、２
３：メモリー回路、２４：読出しアドレスカウン
タ、２５：最頻値検出回路、２６：基準レベル設
定回路、２７：第２の量子化回路。
Claims (1)
- １ アナログ量として入力される画像信号をデイ
ジタル量に変換する適応量子化装置において、画
素の輝度レベルを量子化する第１の量子化回路
と、前記量子化された輝度レベルの最頻値を走査
線ごとに検出する最頻値検出回路と、メモリーを
有し前記最頻値と前記メモリーに記憶されている
前走査線の基準レベルとを比較し、その大小に従
つて基準レベルの更新を行い、更新された基準レ
ベルを前記メモリーに記憶する基準レベル設定回
路と、前記更新された基準レベルL1を用いて前
記第１の量子化回路の出力である画像信号Ｘを
X′＝Ｘ−L1＋Ｌ△Ｌ（ここで、△Ｌは固定のオフ
セツトでＸの最大値より小さく、かつ、０より大
きい）なる変換を施し、X′＜０のときはX′＝０，
X′＞X′m（ここで、X′mはX′のとりうる最大値）
のときはX′＝X′mとする第２の量子化回路とを
備えたことを特徴とする適応量子化装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8827680A JPS5713858A (en) | 1980-06-28 | 1980-06-28 | Adaptive quantization device |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8827680A JPS5713858A (en) | 1980-06-28 | 1980-06-28 | Adaptive quantization device |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5713858A JPS5713858A (en) | 1982-01-23 |
| JPH0117311B2 true JPH0117311B2 (ja) | 1989-03-29 |
Family
ID=13938375
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP8827680A Granted JPS5713858A (en) | 1980-06-28 | 1980-06-28 | Adaptive quantization device |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5713858A (ja) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB8416496D0 (en) * | 1984-06-28 | 1984-08-01 | King R A | Encoding method |
| US4719259A (en) * | 1985-04-29 | 1988-01-12 | Eastman Kodak Company | Process for producing ethylene/vinyl alcohol copolymers |
| JPH03147480A (ja) * | 1989-11-02 | 1991-06-24 | Canon Inc | 画像処理装置 |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5556762A (en) * | 1978-10-23 | 1980-04-25 | Ricoh Co Ltd | Picture element signal conversion method for digital reproducer |
| JPS5570171A (en) * | 1978-11-21 | 1980-05-27 | Ricoh Co Ltd | Picture noise eliminating method |
-
1980
- 1980-06-28 JP JP8827680A patent/JPS5713858A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS5713858A (en) | 1982-01-23 |
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