JPH02182080A - 画像符号化方式 - 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】 ［産業上の利用分野］ 本発明はファクシミリ装置や画像ファイルシステムで用
いられる画像符号化方式に関し、特に多値濃度データを
２値化し、２値化された２値データを一次元或いは２次
元符号化方式により符号化する画像符号化方式に関する
。

［従来技術］ 従来、ファクシミリ装置に用いられてきた２値画像符号
化方式としては１モデイフアイド・ハフマン方式（以下
Ｍ　Ｈ方式と呼ぶ）という−次元符号化方式や、モディ
ファイド・リーＩ・方式（以下ＭＲ方式）やモディファ
イ１〜・モディファイド・リード方式（以下ＭＭＲ方式
）といった二次元符号化方式か知られている。

［発明が解決しようとしている問題点］しかしながら、
これらの方法は同色の画像の連続数に従ったランレンク
ス符号化を基本とするものであり、疑似的な中間調再現
方法、例えばデイザ法や、誤差拡散法により処理された
２値画像のように短い白ラン、黒ランが入り乱れた画像
に対しては高圧縮率か得られず、場合によっては元の画
像よりも符号化した場合の方かデータ量か多くなるとい
った欠点かあった。

特に誤差拡散法て画像を２値化した場合、デイザ法に比
べて白黒反転の頻度か非常に大きくなる。

このため、誤差拡散法て２値化した２値データを前述フ
ァクシミリ装置で用いられるＭＨ方式、ＭＲ，ＭＭＲ方
式て符号化するとデータ量か非常に大きくなるといった
欠点かあった。

［問題点を解決するための手段及び作用］本発明によれ
ば多値濃度データを２値化し、２値化された２値データ
を２次元符号化方式により符号化する画像符号化方式に
おいて、注目画素の多値濃度データを２値化する際、注
目画像の存在する以前のラインの既に２値化された画素
の２値データを参照し２値化を行ない２値化された２値
データを２次元符号化方式により符号化するようにしだ
ものである。

又、本発明によれば、多値濃度データを２値化し、２値
化された２値データを１次元符号化方式により符号化す
る画像符号化方式において、注目画素の多値濃度データ
を２値化する際、注目画素の存在する同一ラインの既に
２値化された画素の２値データを参照して２値化を行な
い、２値化された２値データを１次元符号化方式により
符号化するようにしだものである。

これにより、２値化データの白黒反転する頻度を減少さ
せ、符号化効率を向上させることか可能となり、ファク
シミリ装置においては、良好な中間調画像を高速で送信
することか可能となる。

［実施例］ 以下、図面を参照し本発明の一実施例を詳細に説明する
。第１図は本発明を適用したファクシミリ装置のブロッ
ク図である。

第１図に於て、■は電話回線１ａと電話機２、データ通
信装置側のハイブリット回路３との接続制御及びループ
の保持を行なう網制御装置Ｎ　ＣＵ　（Ｎｅｔｗｏｒｋ
　Ｃｏｎｔｒｏｌ　ｌ１ｎｉｔ）である。２は電話機で
ある。３は送信系の信号と受信系の信号を分離するハイ
ブリッド回路である。ハイブリット回路３ては信号線３
ｂからの送信信号は信号線１ｃ、ＮＣＵＩを介して、電
話回線に送出し、また相手側から送られてきた信号はＮ
ＣＵＩ、信号線１ｃを介して信号Ｐｉｔ３ａに出力する
。

６は読取・二値化回路てあり、送信原稿より、主走査方
向１ライン分の画信号を順次読取り、誤差拡散法により
白、黒の２値を表わす信号列を作成する。この読取り・
２値化回路は待 ＣＣＤ　（電化結合素子）等の撮像素子と光学系及び読
取られた輝度データを濃度データに変換し、誤差拡散法
で２値化を行なう２値化回路より構成される。尚、２値
化回路については後で詳細に説明する。白、黒の２値化
された信号列は信号線６ａに出力される。

５は信号線６ａに出力された２値化データを入力し、符
号化ＭＨ（モディファイドハフマン）符号化又は、ＭＲ
（モディファイドリート）符号化又はＭＭＲ（モディフ
ァイド・モディファイド・リード）符号化したデータを
信号線５ａに出力する符号化回路である。

４は公知のＣＣＩＴＴ勧告Ｖ２７ｔｅｒ（差動位相変調
）又はｖ２９（直交変調）に基づいた変調を行なう変調
器である。変調器４は信号線５ａの信号を入力し変調を
行ない、変調データを信号線３ｂに出力する。

７は公知のＣＣＩＴＴ勧告Ｖ２７ｔｅｒまたはＶ２９に
基づいた復調を行う復調器である。復調器７は信号線３
ａの信号を入力し、復調を行ない、復調データを信号線
７ａに出力する。

８は信号線７ａからの復調データを入力し復号化（ＭＨ
復号化、ＭＲ復号化又はＭＭＲ復号化）したデータを信
号線８ｂに出力する復号化回路である。

９は信号線８ｂに出力されている信号を入力し、順次１
ライン毎に記録を行う記録回路である。

第２図は第１図の読取・２値化回路６の詳細を示したブ
ロック図である。

第３図は誤差拡散法の原理を示した図である。第３図に
おいて１つの正方形が１画素を示しており、今注目画素
であるａの多値濃度データを闇値で２値化する。この時
、２値化誤差か生しる。例えば多ｍ濃度データかＯ〜１
５で表わされる１６階調を持つとして（白を０、黒を１
５とする）３画素の濃度データが１２てあったとすると
、ａを２値化した場合、ｌすなわち黒となるか１２−１
５＝−３の２値化誤差か生じる。この誤差を第３図に示
すようにまだ２値化していない周辺の画素の濃度データ
に、ある重みをつけて拡散させる方式か誤差拡散法であ
る。第３図においては、画素す、ｄに誤差の３７８を、
画素ｃ、ｅに１／８をそれぞれ拡散している。

一方拡散される画素から見ると、第４図のようになる。

３画素を２値化する場合には画素ｇ、ｉの２値化画素の
それぞれ３／８と、ｆ、ｈの同しく１／８を３画素の濃
度データに加えた後、２値化する。

第２図においてφは画素の濃度データ入力に同期したク
ロック信号てあり、６−１は原稿を読取多値濃度データ
を出力する読取回路である２１は濃度データを２値化し
、さらに２値化誤差を出力する２値化回路である。

読取回路６−１から出力された濃度データはまず加算器
２０に入力される。加算器２０の他の入力に、他の画素
からの誤差データか入力される。バッファメモリ２９か
らは、前ラインからの誤差データすなわち第４図のｆ、
ｇ、ｈ誤差からの２値化誤差か得られ、乗算器２５から
は前画素、すなわち第４図の１画素からの誤差データか
得られる。

加算器２０により、濃度データと他の画素からの誤差デ
ータか足し合されて、２値化回路２１により、２値化デ
ータと、２値化誤差か出力される。ラッチ２２〜２４は
クロックφにより同期されており、ラッチ２２には水平
方向の前画素の２値化誤差かラッチ２３．２４にはそれ
ぞれ２，３画素前の２値化誤差かラッチされ′Ｃいる。

それらのラッチされた２値化誤差は乗算器２５〜２８に
よって重みをつけられ１乗算器２５の出力は次の画素へ
の誤差データとなり乗算器２６〜・２８の出力は加算器
３０で足し合わされて次のラインの画素への誤差データ
すなわち第４図におけるｆ、ｇ、ｈの拡散データの和と
なり、次ラインの３画素の２値化に備えてバッファメモ
リ２９にストアされる。

第５図は第２図の２値化回路２１の詳細を示したブロッ
ク図である。

比較器３１は加算器２０からの濃度データとしきい値を
比較して多値濃度データを２値化する部分である。比較
器３１のＡ入力にはしきい値か入力され、Ｂ入力には濃
度データか入力される。本実施例ては比較器３１のＡに
入力されるしきい値を従来固定であったのを可変として
いる。

第５図ではセレクタ３２によってＴＯ、ＴＩという２種
類のしきい値を選択する。その選択信号にはバッファメ
モリ３３の出力を用いている。バッファメモリ３３は、
クロックφに同期して、比較器３工から得られる２値化
データｌライン分を格納するラインバッファてあり、そ
の出力は現在２値化を行なっている注目画素の１ライン
前の画素の２値化データとなる。すなわち第４図におい
て３画素を注目画素とすると、ｇ画素の２値化データか
、バッファメモリ３３から得られる。

そこてしきい値ＴＯとＴＩであるか、この値は画像の垂
直方向に対してヒステリシス特性を持つように設定する
。すなわち前ラインの画素か白であった場合のしきい値
をＴＯ黒であった場合のしきい値をＴ１とすると、Ｔｏ
＞Ｔｌ　となるようにする。これにより、前のラインが
黒てあった場合は白の場合よりも闇値が低く設定される
のて、注目画素の２値データか黒になる確率か高くなる
。一方、セレクタ３４と減算器３５により２値化誤差を
得る。濃度データか０〜工５の１６階調として、白濃度
はＯ１黒濃度は工５とすると、２値化データが１すなわ
ち黒であったなら、セレクタ３４の出力は黒濃度、すな
わち１５となり２値化データか０、すなわち白であった
ならセレクタ４の出力は白濃度すなわち０となる。そし
て減算器３５において、濃度データから白あるいは黒濃
度を減算することにより、２値化誤差か得られる。

ファクシミリ装置に使用されるＭＲ５ ＭＭＲ符号化方式はその原理上、垂直方向の白黒反転か
少ない程符号化効率かよくなる。よってＬ述のようにし
きい値に垂直方向のヒステリシス特性を持たせることに
より垂直方向の白黒反転の頻度か小さくなり、符号化回
路５で２値データを符号化した際圧縮率か向上する。

尚符号化回路５の詳細な説明は省略するか、少なくとも
２ライン分のラインバッファにより構成される。

第６図は第５図の回路におけるタイミングチャートを示
した図である。クロックφの立上りエツジにおいてバッ
ファメモリ３３から前ラインの２値化データが読み出さ
れ、そのデータによりセレクタ３２を切り換えて、しき
い値をＴＯ，ＴＩから選択する（ａ）そして選択された
しきい値を用いて比較器３１により画像データか２値化
され、その２値化データは次のクロックφの立上りによ
りバッファメモリ３３にサンプルされる。またそのクロ
ックφの立ち上りにより次の画素のしきい値も選択され
る（ｂ）。

以上説明した回路により濃度データを２値化した際の２
値化例を、第７図に示す。第７図（Ａ）は、多値画像濃
度データを示し、０が白、１５か黒の１６階調を持つも
のとする。このｆ５７図（Ａ）の画像データを第３図に
示す拡散マトリクスを用いて固定しきい値７．５て２値
化した画像か第７図（Ｂ）である。−労協５図において
Ｔｏ＝ａ、ＴＩ＝ｂとして、第７図（Ａ）の画像データ
を２値化したものか第７図（Ｃ）である。第７図（Ｂ）
、第７図（Ｃ）を比較してわかるように白画素、黒画素
の数は同しであるのに、第７図（Ｃ）の方か副走査方向
の白黒反転部か少なくなっている。よって第７図（Ｃ）
の方が２次元符号化した場合の符号長か短くなる。

［他の実施例コ 第５図の実施例はＭＲ，ＭＭＲ符号符号化等２将 号化等、１次元符号化方式に有効な実施例を第８図に示
す。１次元符号化方式においては、水平方向の白黒反転
頻度が小さい程圧縮率が高くなる。そこで第５図におけ
るバッファメモリ３３のかわりに、クロックφに同期し
たラッチ３６を設けた。この構成によりラッチ３６には
水平方向の前画素の２値化データかラッチされているの
て、水平方向にヒステリシス特性を持たすことかてき、
白黒反転頻度か小さくなるので，−次元符号化方式によ
る符号化後の圧縮率か高くなる。

第９図に第８図の回路のタイミンクチャートを示す。

クロックφの立上りエツジにおいてラッチ３６から前画
素の２値化データか読み出されそのデータによりセレク
タ３２を切り換えて、しきい値をＴＯ，Ｔｌから選択す
る（ａ）。そして選択されたしきい値を用いて比較器３
１により画像データか２値化され、その２値化データは
次のクロックφの立上りによりラッチ３６にラッチされ
る。またそのクロックφの立上りにより、次の画素のし
きい値も選択される（ｂ）。

第８図の回路により画像データを２値化した際の２値化
例を第７図ＣＤ）に示す。これは第７図（Ａ）の多値画
像濃度データを第３図の拡散マトリックスを用い．ＴＯ
　＝ａ，Ｔｌ　＝ｂとして２値化した例である。第７図
（Ｂ）と比較してわかるように白、黒画素の数はほぼ回
しであるのに、第７図（Ｄ）の方か主走査方向の白黒反
転部が少なくなワている。よって１次元符帰化により符
号化した場合の符号長か短くなる。

第１０図は本実施例を０３フアクシミリ装置に適用する
場合の２値化回路のブロック図である。

Ｇ３ファクシミリ装置に使用される符号化方式はＭＨ符
号化方式及びＭＲ符号化方式である。ＭＨ符号は１次元
符号であり、ＭＨ符号は１次元符号と２次元符号が混在
する符号である。そこで、２次元符号に適した第５図の
実施例と１次元符号に適した第８図の実施例を合せた構
成て、バッファメモリ３３の出力とラッチ３６の出力を
セレクタ３７に入力し、２次元符号化を行なうラインに
対してはバッファメモリ３３の出力を選択し、１次元符
号化を行なうラインに対してはラッチ３６の出力を選択
する。

このような構成により、Ｇ３ファクシミリ装置に有効な
方式となる。

この様に以上説明した符号化方式を用いる事により、誤
差拡散法により２値化された画像の高能率の符号化か実
現され、電送時間の短縮や記憶媒体の簡約という効果を
有し、また画像を誤差拡散法により２値化することによ
り、解像度及び階調性共に優れた画像を送信することが
可能となる。

尚、本実施例では誤差拡散法により画像データを２値化
する例を説明したか、デイザ法により２値化することも
可能てあり、この場合闇値マトリクスを複ａ備えておき
、周辺の２値データの結果に応して閾値マトリクスを選
択するようにすればよい。

［発明の結果］ 以上説明したように１本発明によれば２値化した画像デ
ータを圧縮符号化した際のデータ量を減少させることが
てきるという効果かある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例であるファクシミリ装置のフ
ロック図 第２図は第１図の読取２値化回路６の詳細を示したブロ
ック図、 第３図、第４図は誤差拡散方式の原理を説明するための
図、 第５図、第８図、第１Ｏ図は２値化回路の詳廁を示した
ブロック図 第６図、第９図は２値化回路におけるタイミンクチャー
トを示した図、 第７図は２値化処理の一例を示した図である。 図中５は符号化回路、６は読取・２値化回路、３１は比
較器、３２．：１４，３７はセレクタ、３３はバッファ
メモリ、３５は引算器、３６はラッチである。 １’３１ＱＪ １．５ 図 第ム図 （Ａ） （レノ 易 図

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）多値濃度データを２値化し、２値化された２値デ
   ータを２次元符号化方式により符 号化する画像符号化方式において 注目画素の多値濃度データを２値化する 際、注目画素の存在する以前のラインの既 に２値化された画素の２値データを参照し て２値化を行ない、２値化された２値デー タを２次元符号化方式により符号化するこ とを特徴とする画像符号化方式。
2. （２）多値濃度データを２値化し、２値化された２値デ
   ータを１次元符号化方式により符 号化する画像符号化方式において、 注目画素の多値濃度データを２値化する 際、注目画素の存在する同一ラインの既に ２値化された画素の２値データを参照して ２値化を行ない、２値化された２値データ を１次元符号化方式により符号化すること を特徴とする画像符号化方式。