JPH02222371A - データ圧縮法 - 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、中間調画像のデータ圧縮法に関する。

（従来の技術） ファクシミリ等で画像を送る時、通常は送信側で圧縮、
受信側で伸長という処理を行ない、実際に送るビット数
を画像のビット数よりも少なくなるようにして、通信時
間の短縮を実現している。

この圧縮・伸長は一定のルール（ＭＨ法、ＭＲ法など）
に基づいて行なわれておりこのルールは一般的な原稿（
文字や図形等が描かれたもの）を送る時に効率がよくな
るように設計されている。

即ち、このような原稿は白又は黒（特に白）のドツトが
連続する確率が非常に多く、これらの複数のドツトをよ
り少ないドツト数のデータに変換する事で圧縮を行なっ
ている。しかし、発生確率の低い数ドツト以下の場合、
圧縮変換後のデータのドツト数が逆に増加するという現
象がある。全体としては圧縮効率をよくしているので通
常はこの欠点は問題とはならない。

（発明が解決しようとする課題） 最近、ファクシミリを使って写真等の中間調を含んだ画
像を送る要望が増えており、ファクシミリでも写真モー
ドを持つものがある。

ビット単位では、白又は黒の表現しかできないため、中
間調画像に対しては中間調処理を行ない、１つの画素を
複数個のビット（通常はＮ　Ｘ　Ｎ個）として扱い、そ
の画素の中での白黒比によって中間調を表現している。

ファクシミリで中間調画像を送ろうとした場合、このよ
うな画像データは、一般の文字原稿に比較して白又は黒
が連続する確率が低く、従来通りの圧縮を行なうと、効
率が悪く、逆にビット数が増加する可能性もある。

本発明の目的は、中間調画像を効率よく圧縮できるデー
タ圧縮法を提供することである。

（捜題を　解決するための手段） 本発明に係るデータ圧縮法は、画像を複数の段階の濃度
に対応する２次元的に広がりを有する複数のドツトによ
り表現し、この表現した画像を１次元の濃度パターンに
変換し、この１次元濃度パターンを隣接して所定の順に
並べ、こうして並べかえた画像データについてデータ圧
縮を行うことを特徴とする。

（作用） データ圧縮の前処理として、画像を複数の段階の濃度に
対応する２次元的に広がりを有する複数のドツトにより
表現し、この表現した画像に対応する１次元の濃度パタ
ーンを定めておく。また、１次元の濃度パターンを隣接
して並ぶように画像データの再構成位置を定めておく。

こうして、２次元的ドツトを所定位置の１次元の濃度パ
ターンに変換する。こうして再構成した画像データをデ
ータ圧縮する。１次元の濃度パターンを隣接して並べる
ので、白または黒ドツトかデータ圧縮方向に連続しやす
くなる。

（実施例） 以下、添付の図面を参照して本発明の詳細な説明する。

１画素を２×２の４ドツトで構成し中間調画像を表現す
る濃度パターン法の場合について説明する。この場合、
５段階で表現した画素の濃度（０〜４）に対応して４ド
ツトのうち所定個のドツトを黒で表現するので、たとえ
ば第１図に示すように、濃度が増すにつれ黒くなる５種
類の濃度パターン（黒ドツトをハツチング部分で表わす
）で画素を表現できる。

従って、読み取った画像は、この濃度パターンの集合で
表現され、その一部を抽出すると、たとえば第２図のよ
うになる。

第２図の中間調画像データを従来のデータ圧縮法（たと
えばＭＨ法）で圧縮する場合は不都合が生じる。たとえ
ば第２図の横方向の最上ラインおよび第３ラインについ
てはほとんど１ドツトごとに白黒の反転が起っている。

この場合、白の１ビツトは６倍のデータに、黒の１ドツ
トは３倍のデータに変換されてしまうため、結果的にデ
ータの数は４．５倍となり、データ圧縮の目的に対して
逆効果となってしまう。

中間調画像データの圧縮を有効に行うため、本実施例で
は、第３図に示すように、２次元の２×２ドツトの濃度
パターンを４×１ドツトの１次元の濃度パターンに変換
する。このとき、第４図に示すように、２×２ドツトの
濃度パターンのドツトの位置を、４×１ドツトの１度パ
ターンにおいて下から順に連続的に黒ドツトになるよう
にする。

そして、この４×１ドツトの１次元パターンを隣接して
並べる。この隣接配置により、黒ドツト、白ドツトにな
りやすい位置が隣接するようになる。

この１次元パターンを用いての画像の再構成において、
４×１ドツトのパターンは２×２ドツトのパターンの２
個分で１辺が同じ長さ（４ドツト）になる。そこで、再
構成画像をたとえば元の画像と同じ大きさにするため、
第５図に示すように、４ライン分の画像データを２×２
ドツトのパターン（すなわち１画素）の単位で左側から
上下の順で取り出して、４Ｘ１ドツトのパターンに変換
して右方向に並べる。この１次元パターンの隣接した配
列により、黒ドツトまたは白ドツトになりやすい位置か
隣接して並ぶことになる。

第６図に、第２図の中間調画像のデータについての画像
再構成結果を示す。第７図は、第２図のドブ）・位置と
の対応を示す。

第６図の再構成画像は、第２図の元の画像データに比べ
て横方向（データ圧縮方向）に白または黒が比較的連続
して発生している。従って、この再構成画像データにつ
いて従来の一般的なデータ圧縮法（ＭＨ法など）を用い
ると、データ圧縮か有効に行える。

また、元の画像に復元するときは、４・×１ドットのデ
ータを２×２ドツトのデータに戻す逆の変換を行えばよ
い。

なお、ライン状パターンを第５図のように２列の画素を
交互に並べる代わりに、１列の画素をそのまま並べても
よい。再構成画像は元の画像と異なる大きさになるが、
受信側で元の画像に戻すことができる。

以上のように、２次元の画像データを１次元に変換して
から圧縮する事で従来のデータ圧縮方法を使用しても比
較的効率よく圧縮でき、高速の伝送や少ないメモリ領域
への格納に効果があられれる。

次に、以上に説明したデータ圧縮法を実現するファクシ
ミリ装置の構成を第８図に示す。このファクシミリ装置
の送信側においては、読取部１で、画像を読取り濃度を
デジタル値に変換し、中間調処理部２で、このデジタル
値を中間調画像データに変換し、２次元／１次元変換部
３で、上に説明したように２×２ドツトの中間調画像を
４Ｘ１ドツトの画像に変換し、圧縮処理部４で、−°般
のデータ圧縮法（たとえばＭＨ法）で変換データを圧縮
し、送信する。また、送信データを記憶部５に記憶して
おき、送信する。

受信側においては、通信データを必要ならば記憶部５に
格納しておき、伸長処理部６で圧縮データを変換データ
に戻し、１次元／２次元変換部７で変換データを中間調
データに変換し、出力部８で用紙に画像を印字する。

第８図に示すファクシミリ装置の構成において従来のフ
ァクシミリ装置と異なる点は、２次元／１次元変換部３
と１次元／２次元変換部７を備えることである。その他
の部分、たとえばデータ圧縮、伸長用の圧縮処理部４、
伸長処理部６などは、従来と同じである。

次に、２次元／１次元変換部３における変換回路につい
て、第９図と第１０図の回路図を用いて説明する。

第２図に示した中間調画像を第６図に示す再構成画像に
変換するには、画像データをメモリに書き込み、次に、
メモリのデータを読みだして再構成を行う。実際には、
両図の回路は併せて１つの回路として構成することがで
きる。

第９図に示す書込回路においては、２次元／１次元変換
部３を制御するＣＰＵのアドレスバス、データバスおよ
びライト信号（ＷＲ）か４個のメモリ２１，２２，２３
．２４のアドレス端子、データ端子、ＷＲ端子に接続さ
れる。各メモリ２１，２２．２３．２４は、それぞれ、
中間調画像の第１゜第２．第３．第４の列のデータを記
憶する。このため、アドレスバスの信号、をデコーダ２
５でデコードしてチップセレクト信号を生成し、各メモ
リのＣ８端子に入力して１つのメモリだけを選択する。

こうして、４列の信号が、１列ごとにメモリ２１゜２２
．２３．２４の順に書き込まれる。

メモリ２１，２２，２３．２４のデータは、第１Ｏ図に
示す続出回路で読出され、再構成される。

このとき各列のデータは、読み出された後で並べかえる
必要がある。第７図に示すように、第１ラインの出力デ
ータは（出力データの場合は「ラインヨを用いて、入力
データの場合の「列」との混同を避ける）、第１列と第
３列の入力データを並べかえたものである。そこで、出
力ラインを指定するデコーダ２５のデコード信号が第１
ラインに対する信号である場合、負論理ＯＲゲー）３１
．３３を介してチップセレクト信号をメモリ２１．２３
のＣ８端子に同時に出力する。これにより、メモリ２１
２３のデータがＣＰＵからのリード信号に対応して同時
に読み出されることになる。また、第６図に示すように
、第１ラインの出力の際は、第１列の偶数番目ビットと
第３列の偶数番目ビットを組合わして交互に並べねばな
らない。そこで、メモリ２１とメモリ２３のそれぞれの
偶数番目の列（データバス０，２，４．６）が出力デー
タの＠（第７図下側参照）に並べられて３−ステートゲ
ート３５の入力端子に接続される。このゲート３５の出
力端子はＣＰＵへのデータバスに接続される。ゲート３
５もデコーダ２５の第１ライン出力信号により選択され
る。こうして、メモリ２１．２３のデータをアドレスに
対応して順次読出して第１ラインの出力データに再構成
する。

第２ラインの出力も同様に行われる。この場合、メモリ
２２の第２列データの奇数番目出力とメモリ２４の第４
列データの奇数番目出力とを組合わして出力する。この
ため、メモリ２２．２４を第２ライン出力の際に同時に
選択するため、デコーダの第２ラインデコード信号をＯ
Ｒゲート３２゜３４を介してメモリ２２．２４のＣ８端
子に出力する。一方、メモリ２２とメモリ２４の偶数番
目列（データ端子１．３，５．７）を組合わしてゲート
３８を介してデータバスに接続する。ゲート３８は、デ
コーダ２５の第２ラインデコード信号で選択される。

第３ラインの出力も同様に行われる。この場合、メモリ
２２の第２列データの偶数番目出力とメモリ２４の第４
列データの偶数番目出力とを組合わして出力する。この
ため、メモリ２２．２４を第３ライン出力の際に同時に
選択するため、デコーダの第３ラインデコード信号をＯ
Ｒゲート３２゜３４を介しでメモリ２２．２４の■端子
に出力する。一方、メモリ２２とメモリ２４の偶数番目
ライン（データ端子０．２，４．６）を組合わしてゲー
ト３７を介してデータバスに接続する。ゲート３７は、
デコーダ２５の第３ラインデコード信号で選択される。

第４ラインの出力も同様に行われる。この場合、メモリ
２１の第１列データの奇数番目出力とメモリ２３の第３
列データの奇数番目出力とを組合わして出力する。この
ため、メモリ２１．２３を第４ライン出力の際に同時に
選択するため、デコーダの第４ラインデコード信号をＯ
Ｒゲート３１゜３３を介してメモリ２１．２３のＣ８端
子に出力する。一方、メモリ２１とメモリ２３の奇数番
目ライン（データ端子１．３，５．７）を組合わしてゲ
ート３６を介してデータバスに接続する。ゲート３６は
、デコーダ２５の第４ラインデコード信号で選択される
。

復調時の１次元／２次元変換部７におけるデータ続出と
データ書込も、以上に説明した書込回路と続出回路を逆
に用いることで可能になる。

次に、変形実施例について説明する。本発明に係るデー
タ圧縮法を用いてデータを再構成して送信した場合、受
信側で元の画像に変換できない通常のファクシミリ装置
を使用していることがありうる。かかる場合でもある程
度画像を再現できることが望ましい。

第３図、第４図のようにドツト位置を変換した場合、黒
ドツトは、横方向だけでなく、縦方向にも並びやすくな
る。そこで、■次元データへの変換の方式を、第３図の
ように縦方向に黒ドツトを集中する型ではなく、たとえ
ば第１１図に示すような黒ドツトを分散する型を用いる
方がよい。第１１図の場合、５段階の濃度θ〜４に対応
して２×２のドツトを４×１ドツトの１次元データに変
換するとき、第１２図のように黒ドツトを分散するよう
に構成する。

第２図の中間調画像について、第１１図の方式でデータ
を再構成すると、第１３図のように変換される。従って
、この再構成画像を圧縮して送信した場合、そのまま受
信側で伸長′して１次元／２次元変換部７を用いずに再
現しても、第６図の黒ドツトを集中する型の再構成画像
と比べると、横の白または黒のラインが目立ちにくくな
って、いる。

従って、マクロ的に見ればある程度の元の画像（第２図
）の認識が効果的にできる。

具体的な画像再構成の回路は、第９図と第１０図におい
て、デコーダ２５の出力からのチップセレクト信号とゲ
ートコントロール信号との選び方を変更するだけでよい
。

以上では、２×２の濃度パターンを４Ｘｌの濃度パター
ンに変換する場合について説明したが、一般に、ＮＸＮ
ＸＮドラＮは２以上の整数）の濃度パターンをＮ’Ｘ　
１ドツトの濃度パターンに変換する場合も同様にデータ
再構成を行えばよい。本実施例ではファクシミリの場合
について説明したが、その他にも例えばファイリングシ
ステムのように画像データをメモリに格納する時の圧縮
に応用することができる。

また】画素の構成がＮＸＮ以外（例えば、ＮＸＭや非矩
形のもの）でも同様の処理によって効果を得ることがで
きると共に、濃度パターン法に限らず、デイザ法への応
用も可能である。

（発明の効果） １次元の濃度パターンを隣接して中間調画像を再構成す
るので、白ドツト又は黒ドツトがデータ圧縮方向に連続
しやすくなる。従って、通常のデータ圧縮法（ＭＨ法な
ど）を用いて画像データを圧縮しても効率よく圧縮でき
るようになる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、２×２ドツトの濃度パターンの一例を示す図
である。 第２図は、中間調処理後の画像の一例の図である。 第３図は、画像再構成のための１次元濃度パターンの一
例の図である。 第４図は、２×２濃度パターンと４ｘｌ濃度パターンの
対応を示す図である。 第５図は、画像再構成におけるデータ変換位置の対応を
示す図である。 第６図は、第２図の画像の再構成画像の図であ第７図は
、第２図の中間調画像と第６図の中間調画像とのドツト
の対応を示す図である。 第８図は、ファクシミリ装置のブロック図である。 第９図は、２次元／１次元変換部の書込回路の図である
。 第１０図は、２次元／１次元変換部の続出回路の図であ
る。 第１１図は、画像再構成のための１次元パターンの変形
例の図である。 第１２図は、２×２濃度パターンと４×１濃変パターン
の対応を示す図である。 第１３図は、再構成画像の変形例の図である。 ３・・・２次元／１次元変換部、 ７・・・１次元／２次元変換部。 特許出願人　　ミノルタカメラ株式会社代　理　人　　
弁理士　青白　葆ほか１名第１図 第 図 第 図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）画像を複数の段階の濃度に対応する２次元的に広
   がりを有する複数のドットにより表現し、この表現した
   画像を１次元の濃度パターンに変換し、この１次元濃度
   パターンを隣接して所定の順に並べ、こうして並べかえ
   た画像データについてデータ圧縮を行うことを特徴とす
   るデータ圧縮法。