JPH06261214A - 画像符号化方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 多値画像データをビットプレーンに展開し、
おのおののビットプレーンを二値算術符号化処理すると
きの、符号化効率および符号化処理速度を向上する。 【構成】 図３（ａ）〜（ｄ）に示すように、各ビット
プレーンの画素についてマルコフ状態を判別するとき
に、１０画素の状態を抽出しているので、マルコフ状態
の数は、おのおののビットプレーンについて２の１０乗
の値（＝１０２４）となり、算術符号化部４が取り扱う
べき状態数を制限することができ、算術符号化部４の装
置規模を低減することができる。また、ビット間の相関
関係を利用したマルコフ状態判別を実行しているので、
符号化効率を向上できることが期待される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、多値画像データを複数
のビットプレーンに分割し、おのおののビットプレーン
について二値算術符号化処理を適用して多値画像データ
の情報量を圧縮する画像符号化方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、ファクシミリ装置などに用いられ
ている画像記録装置では、１６階調程度の低階調なが
ら、多階調の画像記録を実現している。そこで、送信原
稿画像を多値画像データとして入力し、送信する要求が
生じている。

【０００３】また、多値画像データは、そのデータ量が
非常に大きいため、そのままの状態で送信すると、多大
な通信時間と通信コストがかかる。このために、多値画
像データを符号化圧縮した状態で送信する必要がある。

【０００４】このような多値画像データの符号化方法と
しては、多値画像データを複数のビットプレーンに分割
し、おのおののビットプレーンについて二値算術符号化
処理を適用して多値画像データの情報量を圧縮する画像
符号化方法が実用されている。

【０００５】この画像符号化方法では、例えば、１画素
が４ビットからなる多値画像データは、次のようにして
符号化される。

【０００６】すなわち、図１１に示すように、多値画像
データは、同じビット桁毎の４つのビットプレーンＢＰ
１，ＢＰ２，ＢＰ３，ＢＰ４に分割される。そして、お
のおののビットプレーンＢＰ１，ＢＰ２，ＢＰ３，ＢＰ
４について、例えば、図１２に示したような１０画素か
らなるテンプレートＴＰを適用した二値算術符号化処理
を実行する。

【０００７】この二値算術符号化処理では、符号化処理
対象となっている注目画素Ｘについて、テンプレートＴ
Ｐを用いて、１０個の周囲画素Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄ，Ｅ，
Ｆ，Ｇ，Ｈ，Ｉ，Ｊを抽出し、それらの周囲画素Ａ，
Ｂ，Ｃ，Ｄ，Ｅ，Ｆ，Ｇ，Ｈ，Ｉ，Ｊのおのおのの画素
状態の組み合わせからなるマルコフ状態を判断し、おの
おののマルコフ状態毎に、注目画素Ｘのシンボルを予測
し、その予測結果に基づき、例えば、ＱＭ−ｃｏｄｅｒ
などの算術符号化処理を適用して、注目画素Ｘを符号化
圧縮する。

【０００８】ここで、注目画素Ｘの座標を（ｎ，ｎ）と
すると、周囲画素Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄ，Ｅ，Ｆ，Ｇ，Ｈ，
Ｉ，Ｊの座標は、それぞれ（ｎ−１，ｎ−２），（ｎ，
ｎ−２），（ｎ＋１，ｎ−２），（ｎ−２，ｎ−１），
（ｎ−１，ｎ−１），（ｎ，ｎ−１），（ｎ＋１，ｎ−
１），（ｎ＋２，ｎ−１），（ｎ，ｎ−２），（ｎ，ｎ
−１）となる。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】さて、多値画像データ
を符号化圧縮するとき、多値画像データの相関関係をう
まく利用すると、符号化圧縮の効率が向上し、形成され
る符号のデータ量を大幅に削減することができる。

【００１０】上述したような比較的低階調の多値画像デ
ータは、テレビジョン画像データのような高階調の多値
画像データに比べてビット間の相関関係が比較的強く、
符号化圧縮するときには、このビット間の相関関係を利
用することが考えられる。

【００１１】そこで、例えば、上述したテンプレートＴ
Ｐを、他のビットプレーンにまで拡張して適用すると、
この多値画像データのビット間の相関関係を利用するこ
とができ、符号化圧縮効率が向上することが期待され
る。

【００１２】しかしながら、この場合には、１つのビッ
トプレーンの１つの画素を符号化圧縮するときに、最大
で４０画素の状態を抽出する必要があり、識別すべきマ
ルコフ状態の数が膨大な値（この場合には、２の４０
乗）となり、符号化処理が非常に繁雑になって、処理時
間が多大にかかるという不都合を生じる。

【００１３】また、算術符号化処理では、おのおののマ
ルコフ状態について、シンボルの発生確率などの符号化
パラメータを記憶する必要があるため、符号化処理時に
必要なワークエリアのデータ量が膨大な量になり、処理
に必要な装置規模が非常に大きくなるという不都合も生
じる。

【００１４】本発明は、かかる実情に鑑みてなされたも
のであり、多値画像データを効率よく符号化圧縮できる
画像符号化方法を提供することを目的としている。

【００１５】

【課題を解決するための手段】本発明は、多値画像デー
タを複数のビットプレーンに分割し、おのおののビット
プレーンについて二値算術符号化処理を適用して多値画
像データの情報量を圧縮する画像符号化方法において、
おのおののビットプレーンについて、符号化対象となる
注目画素の周囲画素に所定のテンプレートを適用した状
態抽出処理を実行し、それによって抽出された状態毎に
二値算術符号化処理を適用して元の多値画像データの情
報量を圧縮するとともに、上記状態抽出処理で適用する
テンプレートは、注目画素を含むビットプレーン以外の
ビットプレーンの画素を周囲画素として含む一方、それ
ぞれのビットプレーンについて適用するテンプレート
は、それらの画素数の総和が、所定値を超えない値に設
定するようにしたものである。

【００１６】また、多値画像データを複数のビットプレ
ーンに分割し、おのおののビットプレーンについて二値
算術符号化処理を適用して多値画像データの情報量を圧
縮する画像符号化方法において、おのおののビットプレ
ーンについて、符号化対象となる注目画素の周囲画素に
所定のテンプレートを適用した状態抽出処理を実行し、
それによって抽出された状態毎に二値算術符号化処理を
適用して元の多値画像データの情報量を圧縮し、上記状
態抽出処理で適用するテンプレートは、注目画素を含む
ビットプレーン以外のビットプレーンの画素を周囲画素
として含む一方、それぞれのビットプレーンについて適
用するテンプレートは、それらの画素数の総和が、所定
値を超えない値に設定されているとともに、既処理ビッ
トプレーンに適用するテンプレートを構成する周囲画素
は、そのビットプレーンについて注目画素と相関の高い
位置の画素のみを含むようにしたものである。

【００１７】また、多値画像データを複数のビットプレ
ーンに分割し、おのおののビットプレーンについて二値
算術符号化処理を適用して多値画像データの情報量を圧
縮する画像符号化方法において、おのおののビットプレ
ーンについて、符号化対象となる注目画素の周囲画素に
所定のテンプレートを適用するとともに、この注目画素
に対応した既処理ビットプレーンの画素の周囲画素の画
素状態を判別して、上記注目画素の周囲画素の画素状態
を抽出する状態抽出処理を実行し、それによって抽出さ
れた状態毎に二値算術符号化処理を適用して元の多値画
像データの情報量を圧縮し、上記状態抽出処理で適用す
るテンプレートが参照する画素数と、注目画素を含むビ
ットプレーン以外のビットプレーンの周囲画素の画素状
態をあらわす情報ビット数との総和が、所定ビット数を
超えない値に設定するようにしたものである。

【００１８】

【作用】したがって、符号化時に抽出するマルコフ状態
の状態数を制限することができ、符号化処理を軽減する
ことができるとともに、ビット間の相関関係を利用する
ので、データ圧縮効率を向上することができる。

【００１９】

【実施例】以下、添付図面を参照しながら、本発明の実
施例を詳細に説明する。

【００２０】図１は、本発明の一実施例にかかる画像符
号化装置を示している。

【００２１】同図において、画像入力部１は、原稿画像
を所定の解像度で画素分解するとともに、おのおのの画
素を４ビットデータの多値画像データＰＸとして出力す
るものであり、この多値画像データＰＸは、ビットプレ
ーン展開部２に加えられている。

【００２２】ビットプレーン展開部２は、多値画像デー
タＰＸを、おのおののビット毎にビットプレーンＢＰ
１，ＢＰ２，ＢＰ３，ＢＰ４（図１１参照）に分解する
ものであり、その各ビットプレーンＢＰ１，ＢＰ２，Ｂ
Ｐ３，ＢＰ４のデータを、それぞれメモリ３に記憶す
る。

【００２３】ここで、メモリ３には、図２に示すよう
に、各ビットプレーンＢＰ１，ＢＰ２，ＢＰ３，ＢＰ４
のデータが、それぞれ、第１ビットプレーンデータＤＰ
１、第２ビットプレーンデータＤＰ２、第３ビットプレ
ーンデータＤＰ３、および、第４ビットプレーンデータ
ＤＰ４として記憶される。

【００２４】算術符号化部４は、メモリ３に記憶されて
いる各ビットプレーンＢＰ１，ＢＰ２，ＢＰ３，ＢＰ４
のデータについて、所定の算術符号化処理を適用するも
のであり、その処理結果は、符号化データＰＰとして、
次段装置に出力される。

【００２５】また、制御部５は、画像入力部１、ビット
プレーン展開部２、メモリ３、および、算術符号化部４
の動作を制御するとともに、次段装置と制御情報などを
やりとりするためのものである。

【００２６】算術符号化部４は、図３（ａ）〜（ｄ）に
示したようにテンプレートを適用して、各ビットプレー
ンＢＰ１，ＢＰ２，ＢＰ３，ＢＰ４のマルコフ状態を判
別し、おのおののマルコフ状態について、例えば、ＱＭ
−ｃｏｄｅｒの算術符号化処理を適用して、各ビットプ
レーンＢＰ１，ＢＰ２，ＢＰ３，ＢＰ４のデータを符号
化圧縮する。

【００２７】なお、以下の説明において、注目画素Ｘ？
は、図１２のテンプレートＴＰの注目画素Ｘに対応し、
画素Ａ？，Ｂ？，Ｃ？，Ｄ？，Ｅ？，Ｆ？，Ｇ？，Ｈ
？，Ｉ？，Ｊ？は、テンプレートＴＰの周囲画素Ａ，
Ｂ，Ｃ，Ｄ，Ｅ，Ｆ，Ｇ，Ｈ，Ｉ，Ｊに対応した画素位
置の画素を示す。（ここで、？は、１，２，３，４のい
ずれかの値を取る。）

【００２８】まず、第４ビットプレーンの画素を符号化
するときには、図３（ａ）に示すように、テンプレート
ＴＰを第４ビットプレーンの画素について適用する。す
なわち、このときには、第４ビットプレーンの注目画素
Ｘ４について、第４ビットプレーンの１０個の画素Ａ
４，Ｂ４，Ｃ４，Ｄ４，Ｅ４，Ｆ４，Ｇ４，Ｈ４，Ｉ
４，Ｊ４を抽出して、注目画素Ｘ４のマルコフ状態を判
別する。

【００２９】次に、第３ビットプレーンの画素を符号化
するときには、同図（ｂ）に示すように、第３ビットプ
レーンの注目画素Ｘ３について、第３ビットプレーンの
５個の画素Ｅ３，Ｆ３，Ｇ３，Ｉ３，Ｊ３と、第４ビッ
トプレーンの５個の画素Ｘ４，Ｅ４，Ｆ４，Ｇ４，Ｊ４
を抽出して、注目画素Ｘ３のマルコフ状態を抽出する。
ここで、画素Ｘ４は、注目画素Ｘ３と同じアドレスの第
４ビットプレーンの画素である。

【００３０】第２ビットプレーンの画素を符号化すると
きには、同図（ｃ）に示すように、第２ビットプレーン
の注目画素Ｘ２について、第２ビットプレーンの４個の
画素Ｅ２，Ｆ２，Ｇ２，Ｊ２、第３ビットプレーンの３
個の画素Ｘ３，Ｆ３，Ｊ３、および、第４ビットプレー
ンの３個の画素Ｘ４，Ｆ４，Ｊ４を抽出して、注目画素
Ｘ２のマルコフ状態を抽出する。ここで、画素Ｘ３は、
注目画素Ｘ２と同じアドレスの第３ビットプレーンの画
素であり、画素Ｘ４は、注目画素Ｘ２と同じアドレスの
第４ビットプレーンの画素である。

【００３１】第１ビットプレーンの画素を符号化すると
きには、同図（ｄ）に示すように、第１ビットプレーン
の注目画素Ｘ１について、第１ビットプレーンの３個の
画素Ｅ１，Ｆ１，Ｊ１、第２ビットプレーンの３個の画
素Ｘ２，Ｆ２，Ｊ２、第３ビットプレーンの２個の画素
Ｘ３，Ｊ３、および、第４ビットプレーンの２個の画素
Ｘ４，Ｊ４を抽出して、注目画素Ｘ１のマルコフ状態を
抽出する。ここで、画素Ｘ２は、注目画素Ｘ１と同じア
ドレスの第２ビットプレーンの画素であり、画素Ｘ３
は、注目画素Ｘ１と同じアドレスの第３ビットプレーン
の画素であり、画素Ｘ４は、注目画素Ｘ１と同じアドレ
スの第４ビットプレーンの画素である。

【００３２】また、第４ビットプレーンの画素を符号化
するときに用いられるマルコフ状態をあらわすデータ
は、例えば、図４（ａ）のようにあらわされ、第３ビッ
トプレーンの画素を符号化するときに用いられるマルコ
フ状態をあらわすデータは、例えば、同図（ｂ）のよう
にあらわされ、第２ビットプレーンの画素を符号化する
ときに用いられるマルコフ状態をあらわすデータは、例
えば、同図（ｃ）のようにあらわされ、第１ビットプレ
ーンの画素を符号化するときに用いられるマルコフ状態
をあらわすデータは、例えば、同図（ｄ）のようにあら
われる。

【００３３】このようにして、本実施例では、各ビット
プレーンの画素についてマルコフ状態を判別するとき
に、１０画素の状態を抽出しているので、マルコフ状態
の数は、おのおののビットプレーンについて２の１０乗
の値（＝１０２４）となり、算術符号化部４が取り扱う
べき状態数を制限することができ、算術符号化部４の装
置規模を低減することができる。また、本実施例では、
ビット間の相関関係を利用したマルコフ状態判別を実行
しているので、符号化効率を向上できることが期待され
る。

【００３４】さて、この実施例では、各ビットプレーン
に適用するテンプレートの形状は、固定しているが、テ
ンプレートの形状を、適応的に変化することもできる。

【００３５】図５（ａ）〜（ｄ）は、各ビットプレーン
ＢＰ１，ＢＰ２，ＢＰ３，ＢＰ４のマルコフ状態を判別
するときに適用するテンプレートの他の例を示してい
る。この場合、下位ビットのビットプレーンを処理する
ときにそのビットプレーンに適用されるテンプレートを
構成する画素は、注目画素Ｘと相関が強いものが選択さ
れる。なお、注目画素Ｘと相関が強いとは、同一ビット
プレーンの画素についてテンプレートを適用したとき
に、注目画素Ｘと色が一致した数と、注目画素Ｘと色が
不一致した数との差が、非常に大きくなっていることを
いう。

【００３６】この場合、まず、第４ビットプレーンの画
素を符号化するときには、図５（ａ）に示すように、第
４ビットプレーンの注目画素Ｘ４について、第４ビット
プレーンの１０個の画素Ａ４，Ｂ４，Ｃ４，Ｄ４，Ｅ
４，Ｆ４，Ｇ４，Ｈ４，Ｉ４，Ｊ４を抽出して、注目画
素Ｘ４のマルコフ状態を判別する。

【００３７】それとともに、このときに、テンプレート
を形成する各画素Ａ４，Ｂ４，Ｃ４，Ｄ４，Ｅ４，Ｆ
４，Ｇ４，Ｈ４，Ｉ４，Ｊ４について、注目画素Ｘ４と
の相関の大きさを算出する。このとき、第４ビットプレ
ーンの総ての画素について処理を終了したときに、注目
画素Ｘ４と色が一致した数と、不一致の数を検出し、そ
の差を算出する。そして、この差の値が大きいものほ
ど、注目画素Ｘ４との相関が強いと判定する。

【００３８】例えば、この場合、画素Ｊ４，Ｆ４，Ｃ
４，Ｅ４，Ｈ４の順に注目画素Ｘ４との相関が強いと判
定した場合には、第３ビットプレーンの注目画素Ｘ３を
処理するとき、第４ビットプレーンについては、画素Ｊ
４，Ｆ４，Ｃ４，Ｅ４，Ｈ４をテンプレート画素に選択
する。また、第２ビットプレーンの注目画素Ｘ２を処理
するとき、第４ビットプレーンについては、画素Ｊ４，
Ｆ４，Ｃ４をテンプレート画素に選択する。また、第１
ビットプレーンの注目画素Ｘ１を処理するとき、第４ビ
ットプレーンについては、画素Ｊ４，Ｆ４をテンプレー
ト画素に選択する。

【００３９】したがって、次に、第３ビットプレーンの
画素を符号化するときには、同図（ｂ）に示すように、
第３ビットプレーンの注目画素Ｘ３について、第３ビッ
トプレーンの５個の画素Ｅ３，Ｆ３，Ｇ３，Ｉ３，Ｊ３
と、第４ビットプレーンの５個の画素Ｊ４，Ｆ４，Ｃ
４，Ｅ４，Ｈ４を抽出して、注目画素Ｘ３のマルコフ状
態を抽出する。

【００４０】それとともに、このときに、テンプレート
を形成する各画素Ｅ３，Ｆ３，Ｇ３，Ｉ３，Ｊ３につい
て、上述と同様にして、注目画素Ｘ３との相関の大きさ
を算出する。

【００４１】例えば、この場合、画素Ｊ３，Ｇ３，Ｆ３
の順に注目画素Ｘ３との相関が強いと判定した場合に
は、第２ビットプレーンの注目画素Ｘ２を処理すると
き、第３ビットプレーンについては、画素Ｊ３，Ｆ３，
Ｇ３をテンプレート画素に選択する。また、第１ビット
プレーンの注目画素Ｘ１を処理するとき、第３ビットプ
レーンについては、画素Ｊ３，Ｇ３をテンプレート画素
に選択する。

【００４２】したがって、次に、第２ビットプレーンの
画素を符号化するときには、同図（ｃ）に示すように、
第２ビットプレーンの注目画素Ｘ２について、第２ビッ
トプレーンの４個の画素Ｅ２，Ｆ２，Ｇ２，Ｊ２、第３
ビットプレーンの３個の画素Ｊ３，Ｆ３，Ｇ３、およ
び、第４ビットプレーンの３個の画素Ｃ４，Ｆ４，Ｊ４
を抽出して、注目画素Ｘ２のマルコフ状態を抽出する。

【００４３】それとともに、このときに、テンプレート
を形成する各画素Ｅ２，Ｆ２，Ｇ２，Ｊ２について、上
述と同様にして、注目画素Ｘ２との相関の大きさを算出
する。

【００４４】例えば、この場合、画素Ｊ２，Ｇ２，Ｆ２
の順に注目画素Ｘ２との相関が強いと判定した場合に
は、第１ビットプレーンの注目画素Ｘ１を処理すると
き、第２ビットプレーンについては、画素Ｊ２，Ｇ２，
Ｆ２をテンプレート画素に選択する。

【００４５】したがって、次に、第１ビットプレーンの
画素を符号化するときには、同図（ｄ）に示すように、
第１ビットプレーンの注目画素Ｘ１について、第１ビッ
トプレーンの３個の画素Ｊ１，Ｆ１，Ｇ１、第２ビット
プレーンの３個の画素Ｊ２，Ｆ２，Ｇ２、第３ビットプ
レーンの２個の画素Ｊ３，Ｇ３、および、第４ビットプ
レーンの２個の画素Ｊ４，Ｆ４を抽出して、注目画素Ｘ
１のマルコフ状態を抽出する。

【００４６】このようにして、本実施例では、同一のビ
ットプレーンを処理したときに注目画素Ｘと相関の強い
ものを選択し、テンプレートを構成する画素として用い
ているので、符号化効率をより向上することができる。

【００４７】なお、この実施例では、各ビットプレーン
を処理するとき、そのビットプレーンに適用するテンプ
レートを構成する画素は、あらかじめ決められている
が、このテンプレートを形成する画素を適用的に選択す
るようにしてもよい。

【００４８】さて、上述した実施例では、例えば、第３
ビットプレーンの画素を処理するときに、第４ビットプ
レーンについてもテンプレートを適用するとともに、第
３ビットプレーンに適用するテンプレートの画素数と、
第４ビットプレーンに適用するテンプレートの画素数の
総和が１０画素になるようにして、第３ビットプレーン
の注目画素Ｘ３のマルコフ状態を、それと相関のある第
４ビットプレーンの画素を参照して判別するとともに、
その状態数を１０２４に制限していた。

【００４９】このようにして、第４ビットプレーンとの
相関を利用するとき、第４ビットプレーンに適用したテ
ンプレート画素の各状態を直接用いる他に、テンプレー
ト画素の総合的な状態を幾つかのグループに分類し、そ
の分類の判定結果を用いるという方法も適用することが
できる。

【００５０】例えば、テンプレートの状態を、図６
（ａ）に示すように、注目画素Ｘの近傍にデータ１の画
素が集中している状態ＳＡと、同図（ｂ）に示すよう
に、注目画素Ｘから離れた部分にデータ１の画素が分布
している状態ＳＢの２つの状態に分類し、その分類した
状態を区別するデータを、第４ビットプレーンの状態を
あらわすデータとして用いる。

【００５１】この場合の実施例を図７（ａ）〜（ｄ）に
示す。

【００５２】まず、第４ビットプレーンの画素を符号化
するときには、図７（ａ）に示すように、第４ビットプ
レーンの注目画素Ｘ４について、第４ビットプレーンの
１０個の画素Ａ４，Ｂ４，Ｃ４，Ｄ４，Ｅ４，Ｆ４，Ｇ
４，Ｈ４，Ｉ４，Ｊ４を抽出して、注目画素Ｘ４のマル
コフ状態を判別する。このときに、マルコフ状態をあら
わすデータの一例を図８（ａ）に示す。

【００５３】次に、第３ビットプレーンの画素を符号化
するときには、同図（ｂ）に示すように、第３ビットプ
レーンの注目画素Ｘ３について、第３ビットプレーンの
８個の画素Ｂ３，Ｃ３，Ｄ３，Ｅ３，Ｆ３，Ｇ３，Ｉ
３，Ｊ３を抽出するとともに、第４ビットプレーンの画
素Ａ４，Ｂ４，Ｃ４，Ｄ４，Ｅ４，Ｆ４，Ｇ４，Ｈ４，
Ｉ４，Ｊ４を抽出して、その状態が状態ＳＡ，ＳＢのい
ずれかであるかを判別して、例えば、図８（ｂ）に示し
たようなデータを用いて、注目画素Ｘ３のマルコフ状態
をあらわす。ここで、マルコフ状態をあらわすデータの
うち、データＳＡ，ＳＢは、それぞれ状態ＳＡ，ＳＢが
検出されているときに値が「１」に設定される。

【００５４】また、第２ビットプレーンの画素を符号化
するときには、同図（ｃ）に示すように、第２ビットプ
レーンの注目画素Ｘ２について、第２ビットプレーンの
６個の画素Ｂ２，Ｅ２，Ｆ２，Ｇ２，Ｉ２，Ｊ２を抽出
するとともに、第４ビットプレーンの画素Ａ４，Ｂ４，
Ｃ４，Ｄ４，Ｅ４，Ｆ４，Ｇ４，Ｈ４，Ｉ４，Ｊ４を抽
出して、その状態が状態ＳＡ，ＳＢのいずれかであるか
を判別するとともに、第３ビットプレーンの画素Ａ３，
Ｂ３，Ｃ３，Ｄ３，Ｅ３，Ｆ３，Ｇ３，Ｈ３，Ｉ３，Ｊ
３を抽出して、その状態が状態ＳＣ，ＳＤのいずれかで
あるかを判別し、例えば、図８（ｃ）に示したようなデ
ータを用いて、注目画素Ｘ２のマルコフ状態をあらわ
す。ここで、マルコフ状態をあらわすデータのうち、デ
ータＳＡ，ＳＢ，ＳＣ，ＳＤは、それぞれ状態ＳＡ，Ｓ
Ｂ，ＳＣ，ＳＤが検出されているときに値が「１」に設
定される。また、状態ＳＣ，ＳＤは、第３ビットプレー
ンについて、状態ＳＡ，ＳＢに対応する状態をあらわ
す。

【００５５】そして、第１ビットプレーンの画素を符号
化するときには、同図（ｄ）に示すように、第１ビット
プレーンの注目画素Ｘ１について、第１ビットプレーン
の４個の画素Ｅ１，Ｆ１，Ｇ１，Ｊ１を抽出するととも
に、第４ビットプレーンの画素Ａ４，Ｂ４，Ｃ４，Ｄ
４，Ｅ４，Ｆ４，Ｇ４，Ｈ４，Ｉ４，Ｊ４を抽出して、
その状態が状態ＳＡ，ＳＢのいずれかであるかを判別す
るとともに、第３ビットプレーンの画素Ａ３，Ｂ３，Ｃ
３，Ｄ３，Ｅ３，Ｆ３，Ｇ３，Ｈ３，Ｉ３，Ｊ３を抽出
して、その状態が状態ＳＣ，ＳＤのいずれかであるかを
判別するとともに、第２ビットプレーンの画素Ａ２，Ｂ
２，Ｃ２，Ｄ２，Ｅ２，Ｆ２，Ｇ２，Ｈ２，Ｉ２，Ｊ２
を抽出して、その状態が状態ＳＥ，ＳＦのいずれかであ
るかを判別し、例えば、図８（ｄ）に示したようなデー
タを用いて、注目画素Ｘ２のマルコフ状態をあらわす。
ここで、マルコフ状態をあらわすデータのうち、データ
ＳＡ，ＳＢ，ＳＣ，ＳＤ，ＳＥ，ＳＦは、それぞれ状態
ＳＡ，ＳＢ，ＳＣ，ＳＤ，ＳＥ，ＳＦが検出されている
ときに値が「１」に設定される。また、状態ＳＥ，ＳＦ
は、第２ビットプレーンについて、状態ＳＡ，ＳＢに対
応する状態をあらわす。

【００５６】ところで、図７（ａ）〜（ｄ）の実施例で
は、状態ＳＡ，ＳＢ，ＳＣ，ＳＤ，ＳＥ，ＳＦを表現す
るとき、マルコフ状態をあらわすデータに、おのおのの
状態をあらわすビットを割り当てているが、この部分を
エンコードすることができる。

【００５７】この場合の実施例を、図９（ａ）〜（ｄ）
および図１０（ａ）〜（ｄ）に示す。

【００５８】この場合、第３ビットプレーンの注目画素
Ｘ３のマルコフ状態を判定するときには、図９（ｂ）に
示すように、第３ビットプレーンの注目画素Ｘ３につい
て、第３ビットプレーンの８個の画素Ｂ３，Ｃ３，Ｄ
３，Ｅ３，Ｆ３，Ｇ３，Ｉ３，Ｊ３を抽出するととも
に、第４ビットプレーンのテンプレートの画素状態につ
いては、３つの状態ＳＡ，ＳＢ，ＳＣに分類し、マルコ
フ状態をあらわすデータでは、図１０（ｂ）に示すよう
に、ビットＳ４１，Ｓ４２を用いて、第４ビットプレー
ンのテンプレートの画素状態を表現している。

【００５９】また、第２ビットプレーンの注目画素Ｘ２
のマルコフ状態を判定するときには、図９（ｃ）に示す
ように、第２ビットプレーンの注目画素Ｘ２について、
第２ビットプレーンの８個の画素Ｂ２，Ｃ２，Ｄ２，Ｅ
２，Ｆ２，Ｇ２，Ｉ２，Ｊ２を抽出するとともに、第４
ビットプレーンのテンプレートの画素状態については、
２つの状態ＳＡ’，ＳＢ’に分類するとともに、第３ビ
ットプレーンのテンプレートの画素状態については、２
つの状態ＳＣ’，ＳＤに分類し、マルコフ状態をあらわ
すデータでは、図１０（ｃ）に示すように、ビットＳ
４，Ｓ３を用いて、第４ビットプレーンのテンプレート
の画素状態および第３ビットプレーンのテンプレートの
画素状態を表現している。

【００６０】そして、第１ビットプレーンの注目画素Ｘ
１のマルコフ状態を判定するときには、図９（ｄ）に示
すように、第１ビットプレーンの注目画素Ｘ１につい
て、第１ビットプレーンの７個の画素Ｂ１，Ｄ１，Ｅ
１，Ｆ１，Ｇ１，Ｉ１，Ｊ１を抽出するとともに、第４
ビットプレーンのテンプレートの画素状態については、
２つの状態ＳＡ’，ＳＢ’に分類し、第３ビットプレー
ンのテンプレートの画素状態については、２つの状態Ｓ
Ｃ’，ＳＤに分類し、第２ビットプレーンのテンプレー
トの画素状態については、２つの状態ＳＥ，ＳＦに分類
し、マルコフ状態をあらわすデータでは、図１０（ｄ）
に示すように、ビットＳ４，Ｓ３，Ｓ２を用いて、第４
ビットプレーンのテンプレートの画素状態、第３ビット
プレーンのテンプレートの画素状態、および、第２ビッ
トプレーンのテンプレートの画素状態を表現している。

【００６１】なお、上述した各実施例では、図１２に示
した１０画素からなるテンプレートを基礎として用いた
場合について説明したが、それ以外のテンプレートを基
礎として用いる場合についても、本発明を同様にして適
用することができる。また、テンプレートを構成する画
素数、および、判別するマルコフ状態の状態の数は、一
般的には、最適値があると考えられており、本発明は、
かかる最適値の場合についても同様にして適用すること
ができる。また、この最適値は、多値画像データの解像
度や、ビット数に応じて決定されると考えられている。

【００６２】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
符号化時に抽出するマルコフ状態の状態数を制限するこ
とができ、符号化処理を軽減することができるととも
に、ビット間の相関関係を利用するので、データ圧縮効
率を向上することができるという効果を得る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例にかかる画像符号化装置を示
したブロック図。

【図２】メモリに記憶されるデータの一例について説明
した概略図。

【図３】テンプレートの一例を示した概略図。

【図４】マルコフ状態をあらわすデータの一例を示した
概略図。

【図５】テンプレートの他の例を示した概略図。

【図６】マルコフ状態を得るための画素パターンを説明
するための概略図。

【図７】テンプレートのさらに他の例を示した概略図。

【図８】マルコフ状態をあらわすデータの他の例を示し
た概略図。

【図９】テンプレートのまたさらに他の例を示した概略
図。

【図１０】マルコフ状態をあらわすデータのさらに他の
例を示した概略図。

【図１１】ビットプレーンを説明するための概略図。

【図１２】基本的なテンプレートの一例を示した概略
図。

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 多値画像データを複数のビットプレーン
   に分割し、おのおののビットプレーンについて二値算術
   符号化処理を適用して多値画像データの情報量を圧縮す
   る画像符号化方法において、 おのおののビットプレーンについて、符号化対象となる
   注目画素の周囲画素に所定のテンプレートを適用した状
   態抽出処理を実行し、 それによって抽出された状態毎に二値算術符号化処理を
   適用して元の多値画像データの情報量を圧縮するととも
   に、 上記状態抽出処理で適用するテンプレートは、注目画素
   を含むビットプレーン以外のビットプレーンの画素を周
   囲画素として含む一方、 それぞれのビットプレーンについて適用するテンプレー
   トは、それらの画素数の総和が、所定値を超えない値に
   設定されていることを特徴とする画像符号化方法。
2. 【請求項２】 多値画像データを複数のビットプレーン
   に分割し、おのおののビットプレーンについて二値算術
   符号化処理を適用して多値画像データの情報量を圧縮す
   る画像符号化方法において、 おのおののビットプレーンについて、符号化対象となる
   注目画素の周囲画素に所定のテンプレートを適用した状
   態抽出処理を実行し、 それによって抽出された状態毎に二値算術符号化処理を
   適用して元の多値画像データの情報量を圧縮し、 上記状態抽出処理で適用するテンプレートは、注目画素
   を含むビットプレーン以外のビットプレーンの画素を周
   囲画素として含む一方、 それぞれのビットプレーンについて適用するテンプレー
   トは、それらの画素数の総和が、所定値を超えない値に
   設定されているとともに、 既処理ビットプレーンに適用するテンプレートを構成す
   る周囲画素は、そのビットプレーンについて注目画素と
   相関の高い位置の画素のみを含むことを特徴とする画像
   符号化方法。
3. 【請求項３】 多値画像データを複数のビットプレーン
   に分割し、おのおののビットプレーンについて二値算術
   符号化処理を適用して多値画像データの情報量を圧縮す
   る画像符号化方法において、 おのおののビットプレーンについて、符号化対象となる
   注目画素の周囲画素に所定のテンプレートを適用すると
   ともに、この注目画素に対応した既処理ビットプレーン
   の画素の周囲画素の画素状態を判別して、上記注目画素
   の周囲画素の画素状態を抽出する状態抽出処理を実行
   し、 それによって抽出された状態毎に二値算術符号化処理を
   適用して元の多値画像データの情報量を圧縮し、 上記状態抽出処理で適用するテンプレートが参照する画
   素数と、注目画素を含むビットプレーン以外のビットプ
   レーンの周囲画素の画素状態をあらわす情報ビット数と
   の総和が、所定ビット数を超えない値に設定されている
   ことを特徴とする画像符号化方法。