JPH06189143A - デジタル画像データ符号化・復合化方法及び装置 - Google Patents

デジタル画像データ符号化・復合化方法及び装置

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JPH06189143A
JPH06189143A JP5210845A JP21084593A JPH06189143A JP H06189143 A JPH06189143 A JP H06189143A JP 5210845 A JP5210845 A JP 5210845A JP 21084593 A JP21084593 A JP 21084593A JP H06189143 A JPH06189143 A JP H06189143A
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JP5210845A
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Dorsselaer Etienne L M E Van
エチーネ・ルードビクス・マチルデ・エメリア・バン・ドルセラエ
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Oce Nederland BV
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    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
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    • B01D29/00—Filters with filtering elements stationary during filtration, e.g. pressure or suction filters, not covered by groups B01D24/00 - B01D27/00; Filtering elements therefor
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Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【目的】 デジタル画像データの符号化と復号化を効率
よく実行するための方法と装置を提供する。 【構成】 画像の等しい画素数の２進値を常に持ってい
るデータグループの連続ブロックで構成されるデジタル
画像データを符号化する方法であって、符号化されるブ
ロックが参照ブロックの対応部分と部分的に一致してい
ることを示すコードを使用する。参照ブロックとして
は、先行するブロックを使用することが望ましい。コー
ドは、参照ブロック内の画素値の転移を参照することに
よって、参照ブロックのその部分のエンドポイントを識
別する。復号化するときは、参照ブロックのその部分
が、復号化ブロックにおいて取って代わられる。この符
号化方法では、ランレングス符号化とコード内のデータ
グループを一括して転写して符号化する方法とを組み合
わせて使用する。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、ブロック内の連続した
位置にあり、画像の同一画素数の２進値を常に成分とし
て有する、データグループの連続ブロックから成る、デ
ジタル画像データを符号化する方法に関する。この方法
では、符号化用ブロック内で参照ブロック内の同じ位置
にあるデータグループと同じ成分を有する、一連のデー
タグループを符号に置き換える。本発明は、この方法を
採用する装置にも関する。
【０００２】
【従来の技術】画像データの符号化は、光感知センサー
による列(line)方向の走査、処理、記憶装置への記憶、
走査信号の伝送、紙などへの印刷等によって文書などの
画像をデジタル化するシステムにおいて有用である。満
足できる品質で画像をデジタル化するには、非常に大量
の画像データを抽出して処理する必要がある。したがっ
て、特に記憶及び伝送を行うために、大量の画像データ
を圧縮できることが望ましい。圧縮の第１の形式では、
多重値走査データ（灰色値）を２進信号（白または黒）
に変換し、それぞれの信号を１ビットだけで表せるよう
にする。ただし、そのときでも、処理できない画像デー
タが多数残ってしまう。例えば、先行技術でよく用いら
れている300 dpi の解像度では、１平方センチメートル
の画像には画素として知られている約14,000個の画象要
素が含まれている。したがって、A4判の文書を処理する
には、100 万程度のビット数が必要になる。
【０００３】前文に記述されている方法は、出願人によ
るオランダ国特許申請番号 No.9100225 で公知のものと
なっている。既知の方法では、各データグループが、参
照ブロック内の同じ位置にあるデータグループと同じ成
分を有する一連の連続データグループに対して、ランレ
ングス符号化が適用される。したがって、コードは一連
のデータグループ数を含む。
【０００４】しかし、そのような一連のものには、例え
ば文書の上部および下部の完全に白い領域におけるよう
に、非常に多くのデータグループが含まれることが多
い。その例としては、また、例えば、原画像が走査方向
に対して垂直な複数の平行線を含む場合は、画像情報を
含む原画像の部分においてさえも、連続画像列が局部的
に同一情報を含むことがある。
【０００５】そのような場合は、ランレングスコードは
長い数を含み、結果的にコードも長くなる。この方法に
は、コードによって大きな空間を占有するという明白な
欠点に加えて、コードワードの長さが結果として可変と
なり、復号化するのに手間がかかるという欠点もある。
このような欠点を回避する方法もあるが、その方法によ
りまた、コードワードが長くなり、圧縮係数が下がる。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、上記
の欠点を避けて、前文の方法で圧縮係数を可能な限り増
加させることである。
【０００７】この目的を達成するために、前記のコード
により、符号化する一連のブロック内のデータグループ
の数を特定するのではなく、参照ブロック内の画素値の
転移に関して、一連のブロックの終りの位置を特定す
る。この種のコードは一連のブロックの長さに無関係
で、また、位置を指示するためにただ僅かな範囲の可能
性があれば、一連の非常に長い列を符号化する場合でも
コードを非常に短く保つことができる。
【０００８】
【課題を解決するための手段】本発明の方法の１つの実
施態様によれば、当該コードは同様に、列の終りの位置
を特定する基準となる、画素値の転移が起こるデータグ
ループも識別する。本発明による符号化は、常に完全な
データグループに対して同時に行われるので、意図する
画素値の転移が起こる参照ブロックのデータグループを
コードで示すだけで十分である。本発明による方法の別
の実施態様においては、前記コードは、列の開始位置か
ら順番に数え、列の終りの位置を特定する基準となる画
素値の転移が起こる、少なくとも１つの画素値の転移を
有する、データグループの通し番号を処理する。
【０００９】１つのデータグループが、符号化用のブロ
ックおよび参照用ブロックの両方において、複数の転移
を含む場合でも、コードではただ１つの転移とカウント
する。その結果、コードでつなげる（ブリッジ）距離が
長くなる。選択すべき通し番号の数は小さく保つことが
望ましい。さもなければ、、長いコードが必要となるか
らである。
【００１０】本発明による方法の特定の実施態様では、
参照ブロックに関連して記載した符号化方法と通常のラ
ンレングス符号化とを組み合わせる。この実施態様で
は、符号化用のブロックの開始位置から始めて、参照ブ
ロックに関連する符号化およびランレングス符号化を実
行できる可能性とその結果について調べる。最も効率の
よいコード、つまり、最も短いコードワードを提供する
符号化方法を選択する。両方方法が同一列を与える場合
には、長い列に対しては確実に、参照符号化を即座に選
ぶことは明らかであろう。実際、同符号化方法が常に選
ばれるように、参照符号化用のコードを短く保つことが
できる。
【００１１】また、符号化用ブロックの直前のものを参
照ブロックとして選択するのが望ましい。この選択によ
り、もちろん、画素値が一致することが最も期待でき
る。
【００１２】必ずしもすべての場合に連続形式で符号化
できるとは限らない。そのような場合は、既知の符号化
方法に依存することもある。既知の方法では、次に符号
化するデータグループの成分が完全にコードの中に含ま
れ、コードがデータグループ自身を含むことを示すコー
ドプレフィックスが付く。この解決方法は、前記の特許
申請に含まれており、その中では、「コピー符号化」と
いう名称が付いている。この符号化が非常に好ましくな
いことは明白である。プレフィックスを追加すると、デ
ータの圧縮ではなくデータの拡張がもたらされるからで
ある。しかし、この符号化方法が不可避である。
【００１３】連続符号化では、事実上常に新しい列の開
始と異なるデータグループが次に続き、従って、コピー
符号化が必要になることが判明している。本発明による
符号化方法の１つの実施態様では、ほとんどの場合連続
符号化の後には、選択規則によって決定される通り、特
殊な形式、すなわち、コードプレフィックスがないコピ
ー符号化が自動的に続く。復号化ではこのような選択規
則が分かっているので、コピーコードが後に続くとき
は、プレフィックスが不要なことは明らかである。結果
として、データの拡張は、これらの場合において回避さ
れる。
【００１４】本発明は、本発明の方法によるデジタル画
像データの符号化によって生成したコードストリームを
復号化するための方法と装置にも関する。復号化するた
めの方法と装置の構造は、符号化する方法と装置の構造
の鏡像をなす。
【００１５】
【実施例】ここで、添付した図面を参照しながら詳細に
説明する。
【００１６】最初に、本発明による符号化方法について
全般的に説明する。
【００１７】前述した実施態様の例では、符号化するデ
ータは、ニブルとして知られる４ビットのグループ形式
になっている。しかし、方法のを簡単な改変により、グ
ループ当りの他のビット数を、同じ方法で符号化でき
る。例えば、１ビットまたは８ビットでグループを構成
することもできる。一定の数のグループが、常にブロッ
クを形成する。一ブロックは、例えば一画像列に相当
し、一方では上記ビットが画像列上の画素の値に対応す
る。多くのブロック（画像列）は全体として、文書の画
像に対応する。文書の画像データは、記憶装置に記憶し
又は他の装置に伝送するために符号化しなければならな
い。
【００１８】符号化するデータは、常に、グループのサ
イズ単位（ニブル）で符号化する。一般には、ブロック
の開始位置から開始して、１又は２以上のビットグルー
プを１つのコードに置き換える。次の未符号化ビット
（従ってこれは常にグループの第１ビット）を次の符号
化開始位置として特定する。
【００１９】この方法は、４つの基本的な符号化手順で
構成されている。符号化するビットの成分に応じて、次
の方法のうちの１つを選択する。 - ランレングス符号化（名称：m1） - 前列からの引継（名称：m2） - 現在列からの引継（名称：m3） - 現在列からのコードなし引継（名称：m4） ランレングス符号化（m1） ランレングス符号化では、符号化するブロック内で、ビ
ットの値がすべて同じ一連のニブルをカウントして、１
つのコードに置き換える。コードの形式は以下の通りで
ある。 01cxxxxx 上記の"01"は、ランレングスコードであることを示すプ
レフィックスを形成する。"c" は、ビットの値（０また
は１）を示す。xxxxx は、符号化した一連のデータブロ
ック内のニブルの数を２進数で示す。ニブルの数が大き
くなって５ビットの２進数で再生できない場合は、数値
コードだけで構成される余分なコードワードが追加され
る。xxxxx の値 "00000"（明確な理由により使用されて
いない）をエスケープコードとして使用し、その旨をデ
コーダに通知する。
【００２０】復号化では、各コードが、値Ｃを有するビ
ットで構成された特定数のニブルに再び展開される。
【００２１】前列からの引継（名称：m2） この符号化方法では、各ビットの値が参照ブロック（通
常は先列するブロック）内の同じ位置にあるビットの値
と同じになる符号化のためのブロック内の一連のニブル
を１つのコードに置き換える。このコードは、一連のブ
ロックの終りを、参照ブロック内の値の変更、つまり、
参照ブロック内で直前のビットの値と反対の値を持つビ
ットに関連付ける。また、このコードは、開始位置から
カウントして、参照ブロック内の値の変更が何を意味す
るのかを特定する。
【００２２】この手順では、以下のコードが使用され
る。各コードの後ろには、この文書専用の名称、および
デコーダに対するコードの意味が記述されている。 000 （名称：m21 ） 値の変更が発生する参照ブロック内の最初のニブルの先
頭に到達するまで、開始位置に相当する位置からの参照
ブロックの成分を引き継ぐ。 00100 （名称：m22 ） 値の転移が発生する参照ブロック内の最初のニブルの終
端（それも含む）に到達するまで、開始位置に相当する
位置からの参照ブロックの成分を引き継ぐ。 00101 （名称：m23 ） 値の転移が発生する参照ブロックの２番目のニブルの先
頭に到達するまで、開始位置に相当する位置からの参照
ブロックの成分を引き継ぐ。 00110 （名称：m24 ） 値の転移が発生する参照ブロックの２番目のニブルの終
端（それも含む）に到達するまで、開始位置に相当する
位置からの参照ブロックの成分を引き継ぐ。 00111 （名称：m25 ） 値の転移が発生する参照ブロック内の２番目のニブルの
先頭に到達するまで、開始位置に相当する位置からの参
照ブロックの成分を引き継ぐ。上記のコードの場合、ニ
ブル内で起こる値の転移の数（１つまたは複数）は重要
ではない。いずれの場合でも「値の転移」と見なされ
る。
【００２３】現在列からの引継（名称：m3） この符号化方法では、符号化する次のニブルもコードに
完全に含まれる。この場合の形式は、以下の通りであ
る。 1bbbb 上記の bbbb は、対象となるニブルのビットの値であ
る。他の符号化方法が使用できない場合にだけこの方法
を使用する。
【００２４】復号化の場合は、コード内の bbbb 部分の
成分がデータストリームに追加される。
【００２５】現在列からのコードなし引継（名称：m4） この符号化方法は、コードプレフィックスがない点を除
けば、前記の方法と同じである。エンコーダおよびデコ
ーダにとって既知の規則に従って、他の復号化方法の１
つを実施した後に、この方法を実施するかどうかが自動
的に決定される。他のいずれかの符号化方法に従って符
号化するニブルの直前のニブルを符号化した後に、これ
から符号化しようとする次のニブル内のビットパターン
に不規則性が見つかって、符号化動作が停止することが
多いからである。したがって、次のニブルもそのままコ
ードに引き継いだ方がよい。例えば、先行するコードが
m22 またはm24 の場合、先行するコードに不規則なニブ
ルがすでに含まれているので、m4コードは追加されな
い。それ以外の場合は、m4コードを必ず追加する。コー
ドワードの形式は以下の通りである。 bbbb この値は、対応するニブルの成分と同じになる。
【００２６】デコーダでも同じ選択規則が使用されるの
で、コードプレフィックスがなくても、このコードを使
用すれば明白な状況を維持できることが知られている。
デコーダによって、値bbbbが、復号化されるデータスト
リームに追加される。
【００２７】コードワードを選択することにより、復号
化を非常に迅速かつ容易に実行できる。デコーダが先頭
のコードビットで "1"を検出すると、m3復号化手順が即
座に選択される。先頭のコードビットが "0"の場合は、
２番目のコードビットが調べられる。このビットが "1"
なら、後続の６つのコードビットをランレングスコード
（m1）と解釈する。さらに、この６つのコードビットが
エスケープコード c00000 を含んでいる場合は、次のバ
イトも余剰ランレングスコードとして復号化される。
【００２８】２番目のコードビットが "0"なら、次のコ
ードビットを調べる。このビットが"0"なら、コード
は、m21 コードとなり、後続のコードビットが次のコー
ドワードの先頭になる。3 番目のコードビットが "1"の
場合は、後続の２つのビットによって、コードのタイ
プ、m22 、m23 、m24 、またはm25 が決定される。これ
らのコードの復号化の手順についてはすでに述べた。m2
1 、m23 、およびm25 コードの後には必ずm4コードが来
る。つまり、後続の４つのコードビットは、ニブル内の
ビットの値として引き継がれる。
【００２９】データストリーム、例えば、画像の２進ピ
クセル値を符号化する間の手順について、図面を参照し
ながら説明する。
【００３０】ピクセル値（ビット）が、連続画像列に与
えられる。その長さ (II) は、ビット数で表す。図面で
は、以下の変数が使用される。 ポインタ = 符号化するピクセル値の列内位置を常に示
す現列変数。 sp = 開始位置、最後に符号化したビットの次に符号化
する最初のビット。 pixc(i) = 符号化する列内のピクセルｉの値（０または
１） pixr(i) = 参照列内のピクセルｉの値（０または１） WC = 符号化する列内の値の変更が発生した最初のニブ
ルの開始位置 WR = 符号化に関連する参照列内の値変更が発生したニ
ブルの開始位置 nov = 現在のサイクルでは参照列からニブルを引き継ぐ
ことができないことを示す状態変数。spが新たに定義さ
れると、この変数の値がリセット（０）される。pixc
(ポインタ) の値とpixr (ポインタ) の値が等しくない
ことが発見されると、セット（１）される。 nr = 参照列で値変更が発生しているニブルのspからカ
ウントした数。
【００３１】符号化する列のピクセル値を１つ１つ調べ
ていく手順を図１および図２に示す。その列で値変更が
検出されると、図３および図４のように別のルーチンが
呼び出されて、コードが生成される。値変更が発生した
位置において参照列にも値変更があることがこのルーチ
ンによって検出されると、より長い一連のデータブロッ
クをm2コードで符号化するかどうかがチェックされる。
この過程を図５、６、７、８に示す。
【００３２】図１について説明する。新しいコードまた
は現在列(A) 内の新しい一連のコードの先頭から手順が
開始される。初期化ルーチンにおいて、ポインタ、WR、
WCの値が開始位置に設定され、nov がリセットされる。
次に、符号化する列の最初のピクセル値が参照列のピク
セル値と等しいかどうかがチェックされる。等しくない
場合は、符号化方法としてm1およびm3だけが可能にな
る。その場合は、符号化する列内の同じピクセル値をカ
ウントする処理が始まる。その後は、カウントの間に検
出した一連のデータブロックの長さに基づいてコードを
生成するための手順が採用される（図４参照）。カウン
ト中に列の終わりに達したかどうかがチェックされる。
列の終わりに達した場合は、コードを生成する手順が強
制的に呼び出される（図４参照）。
【００３３】符号化する列および参照列の最初のピクセ
ル値が等しいときは、ループルーチンを起動する（図２
参照）。この場合は、以降のピクセル値について１つ１
つ調べて、符号化する列のポインタ位置のピクセル値と
参照列のポインタ位置のピクセル値が等しいかどうかが
判定される。また、これらのピクセル値が先行する列の
ピクセル値と等しいかどうかが判定される。符号化する
列および参照列のポインタ位置のピクセル値が等しくな
い場合、一連のm2コードは、その時点でポインタが示し
ているニブルを超えることができない。これは、変数no
v に値"1" を代入することによって決定される。参照列
のポインタ位置で値変更が発生し、しかも、それが開始
位置から初めて発生したものである場合は、現在のニブ
ルの開始位置がWRに格納される。
【００３４】符号化する列のポインタ位置で値変更が発
生した場合は、図２のループを抜けて、コードを生成す
る手順が呼び出される。
【００３５】符号化する列の終わりに達した場合も、図
２のループを抜ける。ここでも変数に異なる値を代入す
ることによって、コードの生成が強制される。
【００３６】コードを生成する手順を図３および図４に
示す。この手順は２つのブランチに分かれる。１つはm2
コードを生成するブランチであり（図３参照）、もう１
つはm1またはm3コードを生成するブランチである（図４
参照）。この２つのブランチの１つとの間で選択が列わ
れる前に、開始位置の後の最初のニブルにポインタがま
だあるかどうかがチェックされる。まだ、最初のニブル
にある場合は、m3コードだけが可能であり、その目的の
ために、m1/m3 ブランチが即座にとられる。
【００３７】ポインタが、最初のニブルをすでに過ぎて
いる場合は、値変更が発生した最初のニブルについて、
符号化する列（WC）のニブルの開始位置と参照列（WR）
のニブルの開始位置が比較される。符号化する列で最初
に値変更が発生したときにこの手順がとられるので、WC
は、常に、現在のニブルの開始位置になる。WRの値がWC
の値よりも小さい場合、値変更が発生したのは、符号化
する列ではなく、参照列ということになる。その場合
は、ランレングス符号化が選択される。これによって、
一連の長いデータブロックを符号化できるからである。
m2コードはランレングスコードより短いので、WRの値が
WCの値より小さくて、例えば、４（１ニブル）である場
合は、m2符号化を選択することも可能だが、この例では
実施されていない。
【００３８】ランレングス符号化の場合は（図４参
照）、符号化する一連のニブルが少なくとも２つの要素
（８画素値）で構成されているかどうかが最初にチェッ
クされる。８以上の場合は、開始位置から現在のニブル
までのニブルに対してm1コードが形成される。現在のニ
ブルの前にあるニブルの画素値をコード内のビット "c"
の値にして、その後にm4コードが付加される。さらに、
次のコードサイクルの新しい開始位置が決定され、この
新しい開始位置が列の終わりを超えているかどうかがテ
ストされる（m4コードの結果として起こり得る）。超え
ている場合は、以降の列を符号化するための準備が整え
られ、デコーダに列の長さを通知してコードを適合化し
ないですむようにする。形成された過剰な画素値は単に
取り消される。
【００３９】符号化するニブルの数が２以下の場合は、
符号化する最初のニブルに対してm3コードが形成され、
その後にm4コードが付加される。このようにして、それ
ぞれの場合に、一連のデータブロック全体が符号化され
る。ここで、列の終わりに達したかどうかが再びチェッ
クされる。
【００４０】WCの値とWRの値が等しい場合は、コードを
形成するために、手順としてm2コードのブランチが選択
される。この場合、符号化する列および参照列におい
て、値変更が同じニブル内で発生している。そこで、参
照列のそのニブルですでに値変更が発生していたかどう
かがチェックされる。すでに発生していた場合は（nov
＝１）、符号化する列の開始位置から現在のニブルまで
が参照列と等しいことになる（つまり、全体のニブルに
対して符号化が有効になる）。ここでは、符号化する列
のこの部分をm21 コードで符号化して、その後にm4コー
ドを付加することができる。次のコードサイクルの新し
い開始位置が決定され、この開始位置が列の終わりを超
えているかどうかが再びチェックされる。
【００４１】WCの値とWRの値が等しくてnov が０のまま
である場合は、符号化する列で値変更が発生した位置
と、参照列で最初の値変更が発生した位置が等しいこと
は明白である。しかも、両方の列は開始位置から現在の
画素値まで同じである。参照列により、符号化を、m22
、m23 、m24 、m25 符号化にまで拡張できるかどうか
がチェックされる。この過程については、図５、６、
７、８を参照しながら説明する。
【００４２】符号化する列の画素値を処理していくステ
ップにおいて、この手順の目的は、符号化する列と参照
列で画素値が2X2 に等しくなる一連の連続位置を探すこ
とに置かれる。符号化をそれ以上続行できない位置で、
コードが形成される。このコードは、参照列から復号化
している間、参照列からコピーするための一連のニブル
の終りを、参照列で名前によって特定された特定の値変
更に関連付ける。したがって、２つの列において同時に
発生しない最初の値変更が符号化する列と参照列のどち
らにあるかによって決まる。この値変更が参照列にある
場合は、開始位置から、値変更が発生したニブルまでの
一連のデータブロックを示すコードが選択される（m23
またはm25 ）。その後に続くm4コードは、値変更自体を
含むニブルを符号化する。当該の値変更が、符号化する
列にある場合は、コードによって記述される一連のデー
タブロックの終りが、参照列で最後に値変更が発生した
ニブルまで拡張される（m22 またはm24 ）。その場合
は、m4コードを付加することは論理に反する。それ以降
のニブルに値変更が含まれていないことが多いからであ
る。
【００４３】ここで、手順について詳しく説明すること
にする。参照列で少なくとも１つの値変更が発生したニ
ブルの数を示す変数nrに値 "1"を設定する。これは、も
ちろん、最初の値変更がすでに検出されているからであ
る。次に、ループ処理を開始する。ループでは、ポイン
タが１つ先の画素値に設定される。その後に、符号化列
と参照列のいずれか一方または両方の新しいポインタ位
置で値変更が発生したかどうかがテストされる。列の終
わりに達したかどうかがテストされた後で、ループは始
めの位置に戻る。
【００４４】符号化する列で値変更が検出されると、サ
ブルーチンが呼び出される（図６参照）。このサブルー
チンでは、参照列の同じ位置でも値変更が発生している
かどうかが最初にチェックされる。発生していた場合
は、現在のニブルの値変更が参照列ですでに発生してい
るかどうかがチェックされる。このテストでは、まず、
ニブルの開始位置WR' を決定して、次に、それを、参照
列で以前に値変更が検出されたときのニブルの開始位置
WRと比較する。WR' の値とWRの値が等しければ、検出さ
れた最後の値変更は、すでに別の値変更を含んでいるニ
ブル内にあることになるので、取り消すことができる。
値変更が符号化列と参照列で同時に発生している間は、
ニブルごとの値変更の数を符号化に使用しないからであ
る。WR' の値とWRの値が等しくない場合は、値変更があ
る新しいニブルが見つかったことになる。これは、nrに
１を加えて、WR' の値をWRの値に等しくすることによっ
て処理される。コードは、最大で３ニブル先までポイン
トすることができる。そこで、開始位置（nr）から検出
したニブルの数が値３に到達したかどうかがテストされ
る。ニブルの数が３になっている場合は、m25 コードを
形成して、その後にm4コードを付加し、さらに、新しい
開始位置を計算して、列の終わりに達しているかどうか
をテストしてからコードサイクルを終了する。
【００４５】変数nrがまだ値３に到達していなくて、し
かも、WR' の値とWRの値が等しい場合は、ループ（図５
参照）に戻って、次の画素値を調べる。
【００４６】図６のサブルーチンを開始したときに、参
照列で値変更が検出されなかった場合、つまり、符号化
列では値変更があったが、参照列ではポインタ位置にお
いて値変更がなかった場合は、符号化できる一連のデー
タブロックの終りに達していることになるので、コード
が形成される（図７参照）。コードは、少なくとも１つ
の値変更が発生したニブルの数nrによって決まる。この
数が１の場合は、m22コードが適用される。１以外の場
合は（nr＝２）、m24 コードが適用される。なお、m4コ
ードは付加されない。次に、新しい開始位置が決定され
て、新しい符号化サイクルが開始される。この場合は、
列の終わりに関するテストは、必要とされない。m22 と
m24 のコードでは、符号化した一連のデータブロックの
終りは、ポインタ位置に関して設定し直されるからであ
る。
【００４７】図５に示すループで符号化列の値変更が検
出されなかった場合は、ループ内でチェックが列われ
て、ポインタ位置において参照列で値変更があったかど
うかが決定される。値変更が検出されなかった場合は、
２つの列が等しいことになり、次の画素値をチェックす
ることができる。値変更が検出された場合は、符号化で
きる一連のデータブロックの終りに達したことになる。
そこで、図８に示すサブルーチンでコード（m23 または
m25 ）を形成する。このサブルーチンでは、新しい開始
位置を決めるために、現在のニブルの開始位置が最初に
決定される。少なくとも１つの値変更（nr）があったニ
ブルの数に応じて、コードの種類が決定される。nr＝１
の場合はm23 コード、nr＝２の場合はm25 コードが形成
される。いずれの場合もm4コードを付加する。次に、新
しい開始位置が決定されて、列の終わりに達したかどう
かがチェックされることにより、再び、新しい符号化サ
イクルが開始される。
【００４８】以上が、本発明による符号化方法の実施態
様の説明である。なお、本発明によるその他の実施態様
も可能である。例えば、任意の時点で常にニブル全体を
処理することも可能である。この目的のためには、方法
をある程度まで適合化させなければならないが、この請
求の範囲を逸脱することはない。
【００４９】この図面に示した流れ図に従って汎用コン
ピュータのプログラミングを列うことにより、本発明に
基づく符号化または復号化を実行する装置を実施できる
ことは明らかであり、それ以上の説明を必要としない。
その他にも、ハードウェアの回路を修正することにより
同じ動作を実現する装置を構築したり、特定の機能を実
現するためのハードウェアの回路で拡張した適切なプロ
グラミング済みコンピュータで構成する装置を構築する
こともできる。このように、この請求の範囲内でさまざ
まなバリエーションが可能である。
【００５０】本発明に基づいた符号化を実現する装置の
ブロック図を図９に示す。この図には、画像データを入
力するための供給モジュール１がある。この供給モジュ
ールは２つの比較器２および３と制御モジュール４に接
続されている。２つの比較器はそれぞれ制御モジュール
４に接続されている。制御モジュールは、２つのコード
形成モジュール５および６に接続されている。この両方
のコード形成モジュールおよび制御モジュールは、コー
ドストリングコンパイラ７に接続されている。
【００５１】読み出しポインタを有するメモリとして供
給モジュール１を構成し、制御モジュール４で制御する
ことができる。供給モジュールは、符号化する画像デー
タを、比較器２および３へ４ビット構成のニブル単位で
供給する。供給モジュールは、符号化する画像列のデー
タ（「現在列」）および前の画像列のデータを、比較器
２に供給する。現在列の次のニブルおよび前の列の同じ
位置にあるニブルが入力されるたびに、この処理が実行
される。比較器２は、受け取った２つのニブルの内容が
等しいかどうかを調べて、その結果を制御モジュール４
に通知する。比較器３に供給されるのは、現在列のニブ
ルだけである。比較器３は、供給されたニブルの内容が
現在列の前のニブルの内容と同じかどうかを調べて、そ
の結果を制御モジュール４に通知する。
【００５２】制御モジュール４は、図１および２で説明
した方法に従って、比較器による結果情報を処理し、画
像データを符号化する方法を決定する。ランレングス符
号化と決定した場合は、コード形成モジュール６を起動
する。コード形成モジュール６は、図４で説明した方法
に従ってコードを形成する。前の画像列を参照して符号
化すると決定した場合、制御モジュール４はコード形成
モジュール５を起動する。コード形成モジュール５は、
どのコーディング技法（m21 からm25 まで）を使用する
かを調べてから、図３、５、６、７に関して説明した方
法に従って画像データを符号化する。
【００５３】コードは、供給されるたびに、制御モジュ
ール４のコマンドに従って、コードストリングコンパイ
ラ７によってコードストリングに追加される。制御モジ
ュールは、供給モジュール１のポインタに指示を送っ
て、符号化する次のニブルをポイントさせる。
【００５４】本発明に基づいた復号化を実行する装置の
ブロック図を図10に示す。この図には、コードストリン
グを受け取るレシーバ11がある。レシーバ11は１番目の
インタプリタ12に接続されている。このインタプリタ12
は、ランレングスデコーダ13、デコーダ16、および２番
目のインタプリタ14に接続されている。２番目のインタ
プリタ14はさらにデコーダ15に接続されている。デコー
ダ15はメモリ17に接続されている。３つのデコーダ（1
3、15、16）とメモリ17は、さらにデータストリングコ
ンパイラ18に接続されている。
【００５５】レシーバ11は、コードストリングを、１番
目のインタプリタ12に供給する。インタプリタ12は、コ
ードワードの先頭２ビットを読み込んで、コードを展開
するために、３つのデコーダ（13、15、16）のうちのど
れを使用するかを決める。さらに、コーディング技法に
よってコードワードの長さは一意に決まるので、コード
ワードの長さも決定する。
【００５６】コードが、符号化するデータストリングに
単純にコピーすべきコピーコードである場合、１番目の
インタプリタ12は、コードワードをデコーダ16に渡す。
デコーダ16は、復号化されたデータを、データストリン
グコンパイラ18に供給する。コードがランレングスコー
ドである場合、１番目のインタプリタ12は、コードワー
ドを、RLデコーダ13に供給する。デコーダ13によって展
開されたコードはコンパイラ18に供給される。前の画像
データ列に関するコードである場合、１番目のインタプ
リタ12は、コードワードを２番目のインタプリタ14へ供
給する。インタプリタ14は、どの復号化技法を使用して
画像データを再構成すべきかをコードワードから決定す
る。次に２番目のインタプリタは、画像データを実際に
再構成することをデコーダ15に指示する。この場合は、
すでにメモリ17に格納されている前行の画像データが使
用される。デコーダ15は、再構成された画像データを、
データストリングコンパイラ18へ供給する。
【００５７】データストリングコンパイラ18は、復号化
済みのデータに復号化画像データを追加して、例えば、
印刷などの処理をするために、データを渡す。また、コ
ンパイラ18は、１列分の画像データをコンパイルする
と、それをメモリ17に書き込んで、デコーダ15で再び使
用できるようにする。
【００５８】上記の実施態様の形式で本発明について説
明してきたが、本発明はそれだけに限定されるものでは
ない。当業者にとっては、この請求の範囲内で他の実施
態様が可能であることは明白である。
【図面の簡単な説明】
【図１】連続画素値をチェックする手順を示したフロー
チャートである。
【図２】連続画素値をチェックする手順を示したフロー
チャートである。
【図３】コードを形成する手順を示したフローチャート
である。
【図４】コードを形成する手順を示したフローチャート
である。
【図５】参照ブロックから引き継がれる一連の画素値用
のコードを形成する手順を示したフローチャートであ
る。
【図６】参照ブロックから引き継がれる一連の画素値用
のコードを形成する手順を示したフローチャートであ
る。
【図７】参照ブロックから引き継がれる一連の画素値用
のコードを形成する手順を示したフローチャートであ
る。
【図８】参照ブロックから引き継がれる一連の画素値用
のコードを形成する手順を示したフローチャートであ
る。
【図９】本発明によって画像データを符号化する装置の
略図である。
【図10】本発明によって画像データを復号化する装置の
略図である。
【符号の説明】
１ 供給モジュール ２ 比較器 ４ 制御モジュール ５ コード形成モジュール ７ コードストリングコンパイラ 11 レシーバ 12 インタプリタ 13 デコーダ 17 記憶装置

Claims (17)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 ブロック内の連続した位置にあり、常に
    画像の同一画素数の２進値を成分として有する、データ
    グループの連続ブロックから成るデジタル画像データを
    符号化する方法において、各が参照ブロック内の同一位
    置におけるデータグループと同一成分を持つ、符号化用
    ブロック内の一連の連続データグループをコードによっ
    て置き換える方法であって、一連のブロックの終りの位
    置を該参照ブロック内の画素値の変化に関して前記コー
    ドで特定することを特徴とする方法。
  2. 【請求項２】 一連のブロック列の終りの位置を特定す
    る、画素値の転移が起こるデータグループを、同様に前
    記コードにおいて識別することを特徴とする、請求項１
    記載の方法。
  3. 【請求項３】 一連のブロック列の開始位置から順番に
    数え、列の終りの位置を特定する基準となる画素値の転
    移が起こる、少なくとも１つの画素値の転移を有する、
    データグループの通し番号を前記コードに組み込むこと
    を特徴とする、請求項２記載の方法。
  4. 【請求項４】 一連のブロック列の終りの位置を特定す
    る基準となる画素値の転移が起こる、参照ブロック内の
    データグループの位置にある、符号化用ブロック内のデ
    ータグループがまだ列に属しているかどうかを、同様に
    前記コードで示すことを特徴とする、請求項１乃至３記
    載のいずれか１つの方法。
  5. 【請求項５】 ブロック内の連続した位置にあり、画像
    の画素の２進値を成分として含む、データグループの連
    続ブロックから成るデジタル画像データを符号化する方
    法において、 符号化するブロック内の開始位置から開始し、常にブロ
    ック内の次の位置に関連して、当該位置にあるデータグ
    ループが参照ブロック内の同一位置にあるデータグルー
    プと同一成分を有するかどうかを検査し、このようにし
    て発見された、参照ブロック内の対応するデータグルー
    プの成分と同一の成分を有する最長のデータグループ列
    に対して、請求項１乃至４記載のいずれ１つの方法に従
    ってコードを形成し、 符号化するブロック内の同一開始位置から開始し、常に
    ブロック内の次の位置に関連して、当該位置にあるデー
    タグループの成分が選択するデータグループと同一であ
    るあかどうかを検査し、このようにして発見された、同
    一の成分を有する最長のデータグループ列に対してラン
    レングスコードを形成し、 前記の２つの最長列の内最も効率的なコードを出力する
    ものを選択して関連コードと置き換えることを特徴とす
    る方法。
  6. 【請求項６】 符号化するブロックの直前のブロックを
    参照ブロックとして用いる、請求項１乃至５記載のいず
    れ１つの方法。
  7. 【請求項７】 一連のデータグループ列をコードによっ
    て置き換えた後、次の符号化されていないデータグルー
    プを、完全にそのデータグループの成分から成るコード
    によって符号化する、請求項１乃至６記載のいずれ１つ
    の方法。
  8. 【請求項８】 データグループを４ビットのグループに
    よって構成する、請求項１乃至７記載のいずれ１つの方
    法。
  9. 【請求項９】 ブロック内の連続した位置にあり、常に
    画像の同一画素数の２進値成分として有するデータグル
    ープの未符号化形式の連続ブロックを有すると共に符号
    化形式の一連のコードを有する、符号化されたデジタル
    画像データを復号化する方法であって、コード列の次の
    コードに対して、コードの先決部分を参照することによ
    り、同コードが未符号化画像データの参照ブロックに該
    当するかどうかを決定し、該当する場合には、 コードの第２先決部分を参照することにより、参照ブロ
    ック内で少なくとも１つの画素値の転移を持つデータグ
    ループを選択し、 先行コードから形成される最後のデータグループ位置に
    続く位置から開始し、参照ブロック内の選択されたデー
    タグループ位置で終わるように、参照ブロック内の一連
    のデータグループと同一成分を有する、一連のデータグ
    ループ内の関連するコードを拡張することから成る方
    法。
  10. 【請求項10】 更にコードの先決部分により、参照ブロ
    ック内の前記選択されたデータグループが、前記拡張中
    に取って代わられるデータグループに属するかどうかを
    決定し、前記データグループに属している場合には、参
    照ブロック内の前記選択データグループが、拡張によっ
    て形成された列の最後の要素として取って代わられる、
    請求項９記載の方法。
  11. 【請求項11】 先行する復号化ブロッを参照ブロックと
    して用いる、請求項９または10記載の方法。
  12. 【請求項12】 コードを拡張した後に、未変更の当該コ
    ードの成分に取って代わることによって次のコードから
    データグループを形成する、請求項９乃至11記載のいず
    れか１つの方法。
  13. 【請求項13】 ブロック内の連続した位置にあり、常に
    画像の同一画素数の２進値成分として有する、データグ
    ループの連続ブロックから成るデジタル画像データを符
    号化する装置であって、 符号化用ブロックの画素値および参照ブロックの画素値
    を供給するための供給装置と、 符号化用ブロックが、各々が参照ブロック内の同じ位置
    にあるデータグループと同一成分を有する、一連の連続
    データグループを含むかどうかを決定するための装置
    と、 前記一連のデータグループ列にコードを提供するコード
    発生器とから成り、 該コード発生器が、参照ブロック内の画素値の転移に関
    して一連のデータグループの終りの位置を決定するため
    の装置と、コード内にこの位置を記述できるようにされ
    た、前記コードをコンパイルするための装置とを備える
    ことを特徴とする装置。
  14. 【請求項14】 一連のデータグループ列の終りの位置を
    決定するための該装置が、該列の終りの位置を決定する
    基準となる、参照ブロック内の画素値転移の位置を決定
    するようにされ、コードをコンパイルする該装置が、コ
    ード内に前記画素値転移の標識を含むようにされること
    を特徴とする、請求項13記載の装置。
  15. 【請求項15】 一連のデータグループ列の終りの位置を
    記述する基準となる、画素値移転が起こる参照ブロック
    内のデータグループの位置にある符号化用ブロック内の
    データグループが、まだ該列に属しているかどうか示す
    ようにコードをコンパイルする該装置を改変することを
    特徴とする、請求項14記載の装置。
  16. 【請求項16】 ブロック内の連続した位置にあり、常に
    画像の同一画素数の２進値成分として有するデータグル
    ープの未符号化形式の連続ブロックを有すると共に符号
    化形式の一連のコードを有する、符号化されたデジタル
    画像データを復号化する装置あって、 コードの列を受容する装置と、 符号化されていない形式でデータグループの参照ブロッ
    クを記憶する記憶装置と、 常にコード列の次のコードに対して、コードの先決部分
    を選択し、該部分を解釈し、そのような解釈に基づいて
    コードの長さを決定し、前記コードが符号化されていな
    い画像データの参照ブロックに該当するかどうかをかを
    決定するための第１インタプリタ装置にして、該当する
    場合には該コードを通過させる第１インタプリタ装置
    と、 コードの第２先決部分を選択し、それを解釈し、そのよ
    うな解釈に基づいて、参照ブロック内に少なくとも１つ
    の画素値転移を有するデータグループを選択するように
    された第２インタプリタ装置と、 先行するコードから形成された最後のデータグループの
    位置の次の位置から該第２インタプリタ装置によって選
    択されたデータグループの位置に亘るデータグループか
    ら、参照ブロック内の連続データグループの成分を転写
    し、そのようにして形成された一連のデータグループ列
    を、先行するコードから生成されたデータグループに追
    加することによって、一連のデータグループを生成する
    ための拡張装置とから成ることを特徴とする復号装置。
  17. 【請求項17】 該第２インタプリタ装置が、コードの解
    釈に基づいて選択指令を供給するようにされ、該展開装
    置が、該第２展開装置によって供給される選択指令に基
    づいて、該第２インタプリタ装置によって選択されるデ
    ータグループの成分をコピーし、そのようにして形成さ
    れたデータグループを、最終要素として該生成された一
    連のデータグループに追加すようにされる、請求項16記
    載の装置。
JP5210845A 1992-08-06 1993-08-03 デジタル画像データ符号化・復合化方法及び装置 Pending JPH06189143A (ja)

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