JPH03213060A - 画像データ圧縮装置 - 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、ファクシミリ等のデータ圧縮に適用され、特
に写真等の多値画像を誤差拡散法により２値化した後符
号化する画像データ圧縮装置に関する。

［従来の技術］ 写真等の多値画像信号を２値信号に変換して疑似的に階
調再現する手法としては誤差拡散法が階調再現能力に優
れている手法として知られている。

しかし誤差拡散法により２値化された信号系列には、こ
れまで通常用いられてきた組織的デイザ法により２値化
された信号系列のように周期性かなく、ランダムに白「
０」、黒「１」が出現するため、データ圧縮効果を高め
る手法としてよく知られている予測方式の適用が困難で
あった。

このため従来は、特開昭６４−８６６号公報に見られる
ように、すなわち第５図に示すように、多値画像信号ａ
を誤差拡散処理部１で誤差拡散法により２値信号に変換
した後、配列変換部２で画素配列を変換し、それを予測
器３で予測してからＭＨ符号器４で符号化してデータ圧
縮するようになっていた。

［発明が解決しようとする課８］ しかしこの従来装置では画像の配列変換を行うため誤差
拡散法の階調再現性が大きく失われるという問題かあっ
た。

そこで本発明は、誤差拡散により２値化された信号系列
を符号化してデータ圧縮するものにおいて、誤差拡散法
の階調再現性を損なうこと無く、しかも符号化効率の向
上か図れて十分なデータ圧縮かできる画像データ圧縮装
置を提供しようとするものである。

［課題を解決するための手段］ 請求項（１）対応の発明は、多値画像信号を誤差拡散法
により２値信号に変換する誤差拡散処理部と、この誤差
拡散処理部からの誤差拡散２値信号を順次格納するライ
ンメモリと、誤差拡散処理部からの誤差拡散２値信号の
１つを注目画素信号とし、ラインメモリに格納された誤
差拡散２値信号から注目画素直前の白ランレングス及び
黒ランレングスを検出して局部的なランレングスパター
ンを予測し、その予測に基づいて注目画素に対する予測
参照画素を決定し、その予測参照画素に対応する誤差拡
散２値信号を予測画素信号としてラインメモリから取り
出す予測処理部と、この予測処理部からの予測画素信号
と注目画素信号を比較して予測的中、予測非的中を示す
予測誤差信号を出力する予測誤差作成器と、この予測誤
差作成器からの予測誤差信号を符号化する符号器とを設
けたものである。

請求項（２）対応の発明は、多値画像信号を誤差拡散法
により２値信号に変換する誤差拡散処理部と、この誤差
拡散処理部からの誤差拡散２値信号を順次格納するライ
ンメモリと、誤差拡散処理部からの誤差拡散２値信号の
１つを注目画素信号とし、ラインメモリに格納された誤
差拡散２値信号から注目画素に対する予測参照画素を決
定し、その予測参照画素に対応する誤差拡散２値信号を
予測画素信号としてメモリから取り出す予測処理部と、
この予測処理部からの予測画素信号と注目画素信号を比
較して予測的中、予測非的中を示す予測誤差信号を出力
する予測誤差作成器と、この予測誤差作成器からの予測
誤差信号を符号化する符号器と、予測誤差作成器からの
予測非的中を示す予測誤差信号の連続数をカウントする
カウンタと、このカウンタが予め設定された連続数ｎを
カウントするとそのｎ個目の予測非的中を示す予測誤差
信号を予測的中を示す予Ｃｌ誤差信号に反転して符号器
に供給するとともに注目画素の誤差拡散２値信号を反転
する信号変換手段とを設けたものである。

請求項（３）対応の発明は、多値画像信号を誤差拡散法
により２値信号に変換する誤差拡散処理部と、この誤差
拡散処理部からの誤差拡散２値信号を順次格納するライ
ンメモリと、誤差拡散処理部からの誤差拡散２値信号の
１つを注目画素信号とし、ラインメモリに格納された誤
差拡散２値信号から注目画素直前の自ランレングス及び
黒ランレングスを検出して局部的なランレングスパター
ンを予測し、その予測に基づいて注目画素に対する予測
参照画素を決定し、その予測参照画素に対応する誤差拡
散２値信号を予測画素信号としてラインメモリから取り
出す予測処理部と、この予測処理部からの予測画素信号
と注目画素信号を比較して予測的中、予測非的中を示す
予測誤差信号を出力する予測誤差作成器と、この予測誤
差作成器からの予測誤差信号を符号化する符号器と、予
測誤差作成器からの予測非的中を示す予測誤差信号の連
続数をカウントするカウンタと、このカウンタが予め設
定された連続数ｎをカウントするとそのｎ個目の予測非
的中を示す予測誤差信号を予測的中を示す予測誤差信号
に反転して符号器に供給するとともに注目画素の誤差拡
散２値信号を反転する信号変換手段とを設けたものであ
る。

Ｃ作用コ このような構成の本発明においては、誤差拡散処理部か
らの誤差拡散２、値信号をラインメモリに順次格納し、
予測処理部において誤差拡散２値信号の１つを注目画素
信号としたときラインメモリの誤差拡散２値信号から注
目画素直前の白ランレングス及び黒ランレングスを検出
し局部的なランレングスパターンを予測し予測参照画素
を決定する。そしてこの予測参照画素に対応する誤差拡
散２値信号を予測画素信号としその予測画素信号と注目
画素信号を予測誤差作成器で比較し予測的中か予測非的
中かを示す予測誤差信号を出力する。

そしてこの予測誤差信号を符号器で符号化する。

こうして得られる予測誤差信号においては予測的中率が
高く、従って符号化効率が向上する。

また、予測非的中を示す予測誤差信号が連続する場合に
は信号を予測的中を示す予測誤差信号に反転することに
より予測的中率を高くして符号化効率を向上する。

［実施例］ 以下、本発明の一実施例を図面を参照して説明する。

第１図に示すように、多値画像信号ａを誤差拡散処理部
１１に入力し、誤差拡散法により誤差拡散２値信号に変
換している。

この誤差拡散処理部１１からの誤差拡散２値信号をライ
ンメモリ１２に順次格納するとともに予測誤差作成器と
しての排他的論理和回路１３の一方の入力端子に入力し
ている。

前記ラインメモリ１２に格納された複数の誤差拡散２値
信号は予ａｊ処理部１４にそれぞれ供給されている。

前記予測処理部１４は、ラインメモリ１２からの各誤差
拡散２値信号によりメモリ１２□に格納された誤差拡散
２値信号を注目画素とし、その注目画素直前のすでに予
測済みとなったメモリ１２２〜に格納された誤差拡散２
値信号から白ランレングス及び黒ランレングスを検出し
局部的なランレングスパターンを予測して注目画素に対
する予測参照画素を決定する予測決定器１５と、この予
測決定器１５に予測参照画素決定に基づいて前記ライン
メモリ１２から対応する誤差拡散２値信号を選択して予
測画素信号として出力する選択回路１６とで構成されて
いる。

前記選択回路１６から出力される予測画素信号を前記排
他的論理和回路１３の他方の入力端子に入力している。

前記排他的論理和回路１３は、入力される両信号の予測
が的中した場合には予測的中を示す予測誤差信号「０」
を出力し、また入力される両信号の予測が的中しない場
合には予測非的中を示す予測誤差信号「１」を出力する
ようになっている。

すなわち両信号がｒｌＪ　　ｒｌＪかｒＯＪ　　ｒＯＪ
のときは予測的中となり、またｒｌＪ　　ｒＯＪか「０
」「１」のときは予測非的中となる。

前記排他的論理和回路１３からの予測誤差信号を子１１
１１１誤差信号メモリ１７に記憶させるようになってい
る。

前記予測誤差信号メモリ１７に記憶された予測誤差信号
は符号器１８に読み込まれて符号化されるようになって
いる。すなわち狛記符号器１８はＲＯＭ１９に格納され
ているプログラムデータに基づいて例えば第３図の（ａ
）〜（ｐ）に示すように予測誤差信号を４画素ずつのブ
ロックに分割し、その各ブロックのパターンをそれぞれ
対応した符号語に変換するようになっている。すなわち
予測誤差信号がｒｏ　０００Ｊのときは符号語は「０」
となる。

このような構成の本実施例においては、例えばラインメ
モリ１２に対して第２図の（ａ）に示すような誤差拡散
信号系列パターンで誤差拡散２値信号が格納されている
とすると、予測決定器１５は注目画素りの２値信号「１
」に対してその注目画素りの１画素前から主走査方向と
は逆の矢印方向に検索を行う。そして最初に現れる確定
済みの白ランレングスと黒ランレングス、又は黒ランレ
ングスと白ランレングスのペアを検出する。この場合は
白ランレングスに＝１と黒ランレングスρ＝２が検出さ
れる。なお、注目画素りの１画素前は注目画素と同じ「
１（黒）」になっているので確定済みにはなっていない
。

これにより予測決定器１５は白ランレングス値−１、黒
ランレングス値−２の局部的なランレングスパターンを
予、’ｆＦＪする。そこでこの２つのランレングス値の
和、すなイつち「３」をランレングスパターン値とし、
注目画素りからそのランレングスパターン値戻った画素
を予測参照画素ｉとする。

こうして予測参照画素ｉが決定されると予測決定器１５
は選択回路１６を制御してその画素ｉに対応した誤差拡
散２値信号「１」をラインメモリ１２から選択し予測画
素信号として排他的論理和回路１３に出力させる。

こうして排他的論理和回路１３は注目画素ｉの２値信号
と′：ｆ−側画素信号とを比較し、両信号とも「１」で
一致しているので、予測的中を示す「０」の予測誤差信
号を予測誤差信号メモリ１７に記憶させる。こうして注
目画素りに対する予測誤差信号は第２図の（ｂ）にｊで
示すようになる。

このように注目画素りの１画素前から検索を行い、最初
に現れる確定済みの自ランレングスと黒ランレングス、
又は黒ランレングスと白ランレングスのペアを検出して
予４１１参照画素ｉを決定し、その予測参照画素ｉと注
目画素りとを比較して予測するようにしているので、局
部的ランレングスパターンを適切に予測することができ
、予測的中率を向上できる。

従って予測誤差信号メモリ１７に記憶された予測誤差信
号系列を４画素のブロック毎に符号器１８で符号語に変
換する場合、４画素の大半は第３図の（ａ）〜（ｅ）に
当てはまり、特に第３図の（ａ）のパターンになる確率
が高く、従って予測誤差信号系列を符号語に変換したと
きの長さはかなり短くなる。すなわち符号化効率を向上
でき、十分なデータ圧縮ができることになる。

しかも従来のように誤差拡散画像を配列変換する方式を
とっていないので誤差拡散法の階調再現性を損なうこと
はない。

次に本発明の他の実施例を図面の簡単な説明する。なお
、前記実施例と同一の部分には同一の符号を付して詳細
な説明は省略する。

これは第４図に示すように、誤差拡散処理部１１からの
誤差拡散２値信号を選択器２０に直接入力するとともに
信号反転器２１を介して入力している。

また予測誤差作成器としての排他的論理和回路１３の出
力を選択器２２に直接入力するとともに信号反転器２３
を介して入力し、さらにカウンタ２４に入力している。

前記選択器２０．２２及び信号反転器２１゜２３は信号
変換手段を構成している。

前記カウンタ２４は排他的論理和回路１３からの予測非
的中を示す「１」の予測誤差信号が連続したときその連
続数をカウントし、そのカウント値が予め設定されたｎ
になったとき前記各選択器２０．２２に制御信号を供給
してその各選択器２０．２２に信号反転器２１．２３か
らの信号を選択して出力するように指示している。なお
、前記カウンタ２４はｎ個をカウントする前に予測的中
を示す「０」の予測誤差信号が入力されたとき、またｎ
個をカウントして制御信号を出力した後はカウント値が
０にリセットされるようになっている。

また前記各選択器２０．２２は通常は反転しない信号を
選択出力するようになっている。

このような構成の本実施例においては、排他的論理和回
路１３から予測非的中の予測誤差信号が連続して出力さ
れるとその信号数をカウントする。

そこで設定値ｎを「３」にしておけば予測非的中の予測
誤差信号が連続して３個人力されるとカウンタ２４は制
御信号を出力して選択器２０．２２に反転信号の選択を
行なわせる。

そして３個目の予測非的中の予測誤差信号は予測的中の
予測誤差信号に反転される。またこのとき誤差拡散処理
部１１からの誤差拡散２値信号も反転される。

このようにすれば予測誤差信号メモリ１７に記憶される
予測誤差信号系列を４画素のブロックに分割したとき第
３図の（ｎ）　（ｏ）　（ｐ）というパターンはまった
く発生しないことになる。すなわち符号器１８で符号語
に変換したときその長さが最も長くなる側の３パターン
は無くなるのでその分符号語の長さを短くできて符号化
効率をより向上でき、さらに良好なデータ圧縮ができる
ことになる。

なお、誤差拡散法の性質から１画素単位で信号が反転し
ても大きな画像劣化になることはない。

従って上記処理を行っても同等支障はない。

［発明の効果］ 以上詳述したように本発明によれば、誤差拡散により２
値化された信号系列を符号化してデータ圧縮するものに
おいて、誤差拡散法の階調再現性を損なうこと無く、し
かも符号化効率の向上が図れて十分なデータ圧縮ができ
る画像データ圧縮装置を提供できるものである。

【図面の簡単な説明】

第１図乃至第３図は本発明の一実施例を示すもので、第
１図はブロック図、第２図は予測処理を説明するための
誤差拡散信号系列及び予測誤差信号系列の一例を示す図
、第３図は予測誤差信号を符号語に変換する場合の信号
パターンを示す図、第４図は本発明の他の実施例を示す
ブロック図、第５図は従来例を示すブロック図である。 １１・・・誤差拡散処理部、 １２・・・ラインメモリ、 １３・・・排他的論理和回路（予測誤差作成器）、１４
・・・予測処理部、 １８・・・符号器、 ２０．２２・・・選択器、 ２１．２３・・・信号反転器、 ２４・・・カウンタ。

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）多値画像信号を誤差拡散法により２値信号に変換
   する誤差拡散処理部と、この誤差拡散処理部からの誤差
   拡散２値信号を順次格納するラインメモリと、前記誤差
   拡散処理部からの誤差拡散２値信号の１つを注目画素信
   号とし、前記ラインメモリに格納された誤差拡散２値信
   号から注目画素直前の白ランレングス及び黒ランレング
   スを検出して局部的なランレングスパターンを予測し、
   その予測に基づいて注目画素に対する予測参照画素を決
   定し、その予測参照画素に対応する誤差拡散２値信号を
   予測画素信号として前記ラインメモリから取り出す予測
   処理部と、この予測処理部からの予測画素信号と前記注
   目画素信号を比較して予測的中、予測非的中を示す予測
   誤差信号を出力する予測誤差作成器と、この予測誤差作
   成器からの予測誤差信号を符号化する符号器とを設けた
   ことを特徴とする画像データ圧縮装置。
2. （２）多値画像信号を誤差拡散法により２値信号に変換
   する誤差拡散処理部と、この誤差拡散処理部からの誤差
   拡散２値信号を順次格納するラインメモリと、前記誤差
   拡散処理部からの誤差拡散２値信号の１つを注目画素信
   号とし、前記ラインメモリに格納された誤差拡散２値信
   号から注目画素に対する予測参照画素を決定し、その予
   測参照画素に対応する誤差拡散２値信号を予測画素信号
   として前記ラインメモリから取り出す予測処理部と、こ
   の予測処理部からの予測画素信号と前記注目画素信号を
   比較して予測的中、予測非的中を示す予測誤差信号を出
   力する予測誤差作成器と、この予測誤差作成器からの予
   測誤差信号を符号化する符号器と、前記予測誤差作成器
   からの予測非的中を示す予測誤差信号の連続数をカウン
   トするカウンタと、このカウンタが予め設定された連続
   数ｎをカウントするとそのｎ個目の予測非的中を示す予
   測誤差信号を予測的中を示す予測誤差信号に反転して前
   記符号器に供給するとともに注目画素の誤差拡散２値信
   号を反転する信号変換手段とを設けたことを特徴とする
   画像データ圧縮装置。
3. （３）多値画像信号を誤差拡散法により２値信号に変換
   する誤差拡散処理部と、この誤差拡散処理部からの誤差
   拡散２値信号を順次格納するラインメモリと、前記誤差
   拡散処理部からの誤差拡散２値信号の１つを注目画素信
   号とし、前記ラインメモリに格納された誤差拡散２値信
   号から注目画素直前の白ランレングス及び黒ランレング
   スを検出して局部的なランレングスパターンを予測し、
   その予測に基づいて注目画素に対する予測参照画素を決
   定し、その予測参照画素に対応する誤差拡散２値信号を
   予測画素信号として前記ラインメモリから取り出す予測
   処理部と、この予測処理部からの予測画素信号と前記注
   目画素信号を比較して予測的中、予測非的中を示す予測
   誤差信号を出力する予測誤差作成器と、この予測誤差作
   成器からの予測誤差信号を符号化する符号器と、前記予
   測誤差作成器からの予測非的中を示す予測誤差信号の連
   続数をカウントするカウンタと、このカウンタが予め設
   定された連続数ｎをカウントするとそのｎ個目の予測非
   的中を示す予測誤差信号を予測的中を示す予測誤差信号
   に反転して前記符号器に供給するとともに注目画素の誤
   差拡散２値信号を反転する信号変換手段とを設けたこと
   を特徴とする画像データ圧縮装置。