JPH10198792A - パタンマッチング符号化方法及び符号化装置 - Google Patents

パタンマッチング符号化方法及び符号化装置

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JPH10198792A
JPH10198792A JP9004882A JP488297A JPH10198792A JP H10198792 A JPH10198792 A JP H10198792A JP 9004882 A JP9004882 A JP 9004882A JP 488297 A JP488297 A JP 488297A JP H10198792 A JPH10198792 A JP H10198792A
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 パタンマッチング符号化における符号量を削
減し、符号伝送の効率向上及び符号蓄積時の蓄積効率向
上を図ること。 【解決手段】 ２値もしくは多値の画像データを入力
し、画像データ中のパタンを抽出するパタン抽出部３
と、抽出されたパタンを蓄積し、抽出されたパタンと過
去に蓄積されたパタンとのマッチ判定を行う蓄積／マッ
チ判定部５と、マッチしたパタンあるいは抽出パタン上
の各画素について、画像上のどの方向の線分上に位置し
ているかを判断する線分判断部７と、線分判断の結果に
基づいて最適な形状のテンプレートを選択して符号化を
行う符号化部９とを含む。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は画像データの符号化
方式に関し、特にパタンマッチング符号化の符号量削減
に関する。
【０００２】
【従来の技術】この種の技術の一例が、Ｐａｕｌ Ｇ．
Ｈｏｗａｒｄ（ＡＴ＆ Ｔ ＢｅｌｌＬａｂｓ）により
題名『Ｌｏｓｓｌｅｓｓ ａｎｄ Ｌｏｓｓｙ Ｃｏｍ
ｐｒｅｓｓｉｏｎ ｏｆ Ｔｅｓｔ・Ｉｍａｇｅｓ ｂ
ｙ Ｓｏｆｔ Ｐａｔｔｅｒｎ Ｍａｔｃｈｉｎｇ』と
して、ＩＳＯ／ＩＥＣ ＪＴＣ １／ＳＣ ２９／ＷＧ
Ｉ Ｎ２０５（１９９５年６月３０日発行、ページ１〜
２９ページ）に示されている。
【０００３】この技術は、主として２値の、文字画像を
含む画像データに対し有効な符号化方法であり、パタン
マッチングを用いている。画像中から文字画像を一文字
単位などの小単位で抽出する（抽出した画像を以下、パ
タンと呼ぶ）。パタンの抽出には、バウンダリトレーシ
ング法などのよく知られている方法を用いる。
【０００４】パタンをあらかじめ準備されている文字画
像データ（以下、ライブラリと呼ぶ）と比較し、ライブ
ラリ中に同じ文字画像がある場合はパタンの符号化の際
にライブラリの画像を同時に参照する。パタンとライブ
ラリの参照は、テンプレートと呼ぶ十数画素の領域に対
して行われ、その領域をパタン（及びライブラリ）全体
に移動させつつ逐次符号化を実行する。
【０００５】テンプレートの形状は実験的に高い効率を
示した形状を採用している。しかしながら、文字画像の
特徴によっては、必ずしも最適の形状とはいえない場合
もあり、符号化効率を悪化させていた。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】従来の技術において
は、パタンマッチングを利用して符号化を行う場合に、
パタンの特徴によってはテンプレートの形状が最適とは
いえず、符号化効率を悪化させるという問題があった。
【０００７】本発明は、パタンマッチング符号化に於い
て符号量を削減し、符号伝送の効率向上及び符号蓄積時
の蓄積効率向上を目的としている。
【０００８】
【課題を解決するための手段】本発明によれば、２値も
しくは多値の画像データを入力し、画像データ中のパタ
ンを抽出して符号化するパタン符号化方法に於いて、符
号化対象となっている画素が画像上のどの方向の線分上
に位置しているかを判断し、テンプレートを切り替えて
符号化することにより、符号化効率を向上させることを
特徴とするパタンマッチング符号化方法が提供される。
【０００９】具体的には、本発明のパタンマッチング符
号化方法は、入力端子より与えられた画像データからパ
タン抽出する第１のステップと、抽出された抽出パタン
を蓄積すると共に、すでに蓄積されているパタンとマッ
チ判定をする第２のステップと、マッチしている場合
は、マッチパタン中の各画素についてそれぞれ画像上の
どの方向の線分上に位置しているかを判断する第３のス
テップと、判断した線分に従って最適なテンプレートを
選択する第４のステップと、選択されたテンプレートを
使用して算術符号化などにより抽出パタンを符号化する
第５のステップとで実行される。
【００１０】なお、前記第３のステップにおける線分の
判断は、少なくとも、横の線分、縦の線分、斜めの線分
について行われる。
【００１１】本発明によればまた、２値もしくは多値の
画像データを入力し、画像データ中のパタンを抽出する
パタン抽出部と、抽出されたパタンを蓄積し、抽出され
たパタンと過去に蓄積されたパタンとのマッチ判定を行
う蓄積／マッチ判定部と、マッチしたパタンあるいは抽
出パタン上の各画素について、画像上のどの方向の線分
上に位置しているかを判断する線分判断部と、線分判断
の結果に基づいて最適な形状のテンプレートを選択して
符号化を行う符号化部とを含むことを特徴とするパタン
マッチング符号化装置が提供される。
【００１２】なお、前記線分判断部における線分の判断
は、少なくとも、横の線分、縦の線分、斜めの線分につ
いて行われる。
【００１３】また、前記符号化部は、前記マッチしたパ
タンの振り分けを行うための第１の信号切替部と、前記
抽出パタンの振り分けを行うための第２の信号切替部
と、前記横の線分、前記縦の線分、前記斜めの線分に対
応した複数のテンプレート部と、算術符号化部とを含
み、前記第１の信号切替部は、前記線分判断の結果に基
づいて前記マッチしたパタンを対応する前記テンプレー
ト部に振り分け、前記第２の信号切替部は、前記線分判
断の結果に基づいて前記抽出パタンを対応する前記テン
プレート部に振り分け、前記各テンプレート部は、前記
マッチしたパタンと前記抽出パタンとを同時に参照して
テンプレート値を出力し、前記算術符号化部は、入力さ
れたテンプレート値を算術符号化して符号を出力するこ
とを特徴とする。
【００１４】
【発明の実施の形態】次に、本発明の実施の形態につい
て図面を参照して詳細に説明する。図１は本発明の符号
化装置の実施形態を示している。入力端子１より画像デ
ータ２を入力し、パタン抽出部３にてパタンを抽出す
る。パタンの抽出にはバウンダリトレース法などのよく
知られている方法を用いる。抽出パタン４は、蓄積／マ
ッチ判定部５に入力されて蓄積されると同時に、過去に
すでに蓄積されているパタン（以下、ライブラリと呼
ぶ）とマッチ判定が行われる。マッチしている場合に
は、マッチパタン６を出力する。マッチパタン６に含ま
れているすべての画素について線分判断部７で、線分判
断を行う。
【００１５】本発明における線分判断とは、処理対象と
なっている画素が、文字画像上のどの方向の線分（横の
線分、縦の線分、斜め線分など）上に位置するかを判断
することである。線分判断部７からは判断した線分を示
す線分信号８が出力され、符号化部９に入力される。符
号化部９では線分信号８によって最適なテンプレートを
選択し、そのテンプレートを使用して抽出パタン４及び
マッチパタン６を参照し、算術符号化などの符号化法に
よって符号に変換し、符号１０を出力する。符号１０は
出力端子１１より出力される。
【００１６】次に、図２をも参照して本発明の実施の形
態の動作について説明する。図２は符号化装置の実施の
形態の動作を示す。入力端子１より与えられた画像デー
タ２をパタン抽出部３にてパタン抽出する（ステップＳ
１）。抽出パタン４は蓄積／マッチ判定部５にてライブ
ラリとマッチ判定される（ステップＳ２）。マッチして
いる場合は線分判断部７にて、マッチパタン中の各画素
についてそれぞれ画像上のどの方向の線分上に位置して
いるかを判断する（ステップＳ３）。符号化部９では線
分信号８に従って最適なテンプレートを選択し（ステッ
プＳ４）、そのテンプレートを使用して算術符号化など
により抽出パタン４を符号化する（ステップＳ５）。
【００１７】
【実施例】次に、本発明の実施例について図面を参照し
て詳細に説明する。図３は本発明の符号化装置の実施例
を示している。入力端子２１より画像データ２２を入力
し、パタン抽出部２３にてパタンを抽出する。パタンの
抽出にはバウンダリトレース法などのよく知られている
方法を用いる。抽出パタン２４は、蓄積／マッチ判定部
２５に入力されて蓄積されると同時に、過去にすでに蓄
積されているパタン（以下、ライブラリと呼ぶ）とマッ
チ判定が行われる。マッチしている場合には、マッチパ
タン２６を出力する。マッチパタン２６に含まれている
すべての画素について線分判断部２７で、線分判断を行
う。
【００１８】ここでの線分判断も、前述したように、処
理対象となっている画素が、文字画像上のどの方向の線
分（横の線分、縦の線分、斜め線分）上に位置するかを
判断する。特に、斜め線分については、右上がりの線分
と左上がりの線分とがある。ここでは簡単化のために、
縦の線分と横の線分の２種類で説明するが、線分の方向
の種類が増えても同様の処理である。この場合、図１に
おける符号化部９は、マッチパタン振り分けのための信
号切替部（第１の信号切替部）２９と、抽出パタン振り
分けのための信号切替部（第２の信号切替部）３０と、
横方向の線分のためのテンプレート部３５と、縦方向の
線分のためのテンプレート部３６と、算術符号化部３９
とで構成される。
【００１９】線分判断部２７からは線分信号２８が出力
され、信号切替部２９、３０に入力される。信号切替部
２９は線分信号２８に従って、マッチパタン２６をテン
プレート部３５あるいはテンプレート部３６のどちらか
に振り分ける。同様に、信号切替部３０は線分信号２８
に従って、抽出パタン２４をテンプレート部３５または
テンプレート部３６のどちらかに振り分ける。
【００２０】テンプレート部３５は、横の線分に対し高
い効率を示すテンプレートであり、マッチパタン３１と
抽出パタン３３を同時に参照し、テンプレート値３７を
出力する。テンプレート部３６は縦の線分に対し高い効
率を示すテンプレートであり、マッチパタン３２と抽出
パタン３４を同時に参照し、テンプレート値３８を出力
する。
【００２１】なお、斜め線分について言えば、図３の構
成に斜め線分のためのテンプレート部、具体的には右上
がりの斜め線分のためのテンプレート部と、左上がりの
斜め線分のためのテンプレート部とを追加すれば良く、
信号切替部２９、３０が線分信号２８に基づいてテンプ
レート部３５、３６を含む４つのテンプレート部のいず
れかに振り分けを行う。
【００２２】算術符号化部３９は入力されるテンプレー
ト値を算術符号化し、符号４０として出力端子４１から
出力する。
【００２３】次に、本発明の実施例の動作について図４
をも参照して詳細に説明する。図４は、本発明の実施例
の動作を示す流れ図である。画像中より文字画像（パタ
ン）を切り出し（ステップＳ１１）、各パタンについて
ライブラリとのマッチ判定を行う（ステップＳ１２）。
マッチしたライブラリパタンがある場合は、ライブラリ
パタン中の各画素について線分判断を行う（ステップＳ
２０）。図５は本実施例における線分判断の動作を示す
流れ図である。
【００２４】図５では、処理対象の画素が、横方向の線
分上にあるか縦方向の線分上にあるかを判断し、テンプ
レートＡを使用するか、テンプレートＢを使用するかを
判断する。処理対象の画素が、横方向の線分上にある場
合と縦横どちらの線分上にもない場合はテンプレート
Ａ、縦方向の線分上にある場合はテンプレートＢを選択
する。
【００２５】以下、図５に沿って説明する。処理が開始
されると、まず処理対象の画素が白画素なのか黒画素な
のかを判定する（ステップＳ３１）。白画素の場合は、
その画素は文字上にないので、処理対象外である。本実
施例の場合は、このときはテンプレートＡを用いる。黒
画素であった場合には、次に横方向の黒ラン長と縦方向
の黒ラン長をカウントする（ステップＳ３２）。次に、
どちらのラン長が大きいかを比較し（ステップＳ３
３）、横方向のラン長が大きい場合は、横線分上に位置
していると判断してテンプレートＡを使用し、縦方向の
ラン長が大きい場合は縦線分上に位置していると判断し
て、テンプレートＢを使用する。
【００２６】再び、図４に戻って説明する。線分判断の
結果に基づいて最適なテンプレートが選択（ステップＳ
２１）されたら、そのテンプレートを参照（ステップＳ
２２）して算術符号化を行う（ステップＳ２３）。次
に、処理対象画素を一画素移動し（ステップＳ２４）、
ステップＳ２０に戻って再び線分判断から繰り返し実行
する。
【００２７】一方、マッチ判定においてマッチしなかっ
た場合（アンマッチの場合）は、本実施例においては線
分判断は行わず、アンマッチ用のテンプレートを使用す
る（ステップＳ１３）。しかしながら、アンマッチの場
合もマッチの場合と同様にパタン中の各画素を参照して
線分判断を行うことも可能である。しかしながら、その
場合は復号器側にて、復号時に、どのテンプレートを使
用すべきかを符号に信号として重畳する必要がある。
【００２８】これに対し、マッチ時の線分判断は、ライ
ブラリを参照して行うため、符号器側、復号器側に同じ
内容のライブラリが構成されていれば、どちらで線分判
断をしても同じ結果になるため、どのテンプレートを使
用したかの情報を符号として送る必要は無い。
【００２９】マッチした場合も、アンマッチの場合も共
にパタン中のすべての画素を符号化したら処理を終え、
次のパタンの処理に移る（ステップＳ１９）。画像中の
すべてのパタンを処理したら終了する。
【００３０】図６は本実施例におけるテンプレートの形
状を示している。テンプレートＡは横方向に長い参照エ
リアを持ち、横方向の線分に対して効率が良い。テンプ
レートＢは縦方向に長い参照エリアをもち、縦方向の線
分に対して効率が良い。
【００３１】
【発明の効果】本発明の効果は、パタン符号化において
常に効率の良いテンプレートを選択して使用するため、
符号量を削減させることができることである。このた
め、より少ないメモリ量にてデータを蓄積することがで
き、さらにデータを伝送する場合も、より早い時間で伝
送できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の符号化装置の実施の形態を示すブロッ
ク図である。
【図２】本発明の符号化装置の実施の形態の動作を示す
流れ図である。
【図３】本発明の符号化装置の実施例を示すブロック図
である。
【図４】図３の符号化装置の実施例の動作を示す流れ図
である。
【図５】本発明における線分判断の動作を示す流れ図で
ある。
【図６】本発明に適用されるテンプレートの説明図であ
る。
【符号の説明】
１、２１ 入力端子 ２、２２ 画像データ ３、２３ パタン抽出部 ４、２４、３２、３４ 抽出パタン ５、２５ 蓄積／マッチ判定部 ６、２６、３１、３３ マッチパタン ７、２７ 線分判断部 ８、２８ 線分信号 ９ 符号化部 １０、４０ 符号 １１、４１ 出力端子 ２９、３０ 信号切替部 ３５、３６ テンプレート部 ３７、３８ テンプレート値 ３９ 算術符号化部

Claims (6)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 ２値もしくは多値の画像データを入力
    し、画像データ中のパタンを抽出して符号化するパタン
    符号化方法に於いて、符号化対象となっている画素が画
    像上のどの方向の線分上に位置しているかを判断し、テ
    ンプレートを切り替えて符号化することにより、符号化
    効率を向上させることを特徴とするパタンマッチング符
    号化方法。
  2. 【請求項２】 請求項１記載のパタンマッチング符号化
    方法において、 入力端子より与えられた画像データからパタン抽出する
    第１のステップと、 抽出された抽出パタンを蓄積すると共に、すでに蓄積さ
    れているパタンとマッチ判定をする第２のステップと、 マッチしている場合は、マッチパタン中の各画素につい
    てそれぞれ画像上のどの方向の線分上に位置しているか
    を判断する第３のステップと、 判断した線分に従って最適なテンプレートを選択する第
    ４のステップと、 選択されたテンプレートを使用して算術符号化などによ
    り抽出パタンを符号化する第５のステップとを含むこと
    を特徴とするパタンマッチング符号化方法。
  3. 【請求項３】 請求項２記載のパタンマッチング符号化
    方法において、 前記第３のステップにおける線分の判断は、少なくと
    も、横の線分、縦の線分、斜めの線分について行われる
    ことを特徴とするパタンマッチング符号化方法。
  4. 【請求項４】 ２値もしくは多値の画像データを入力
    し、画像データ中のパタンを抽出するパタン抽出部と、 抽出されたパタンを蓄積し、抽出されたパタンと過去に
    蓄積されたパタンとのマッチ判定を行う蓄積／マッチ判
    定部と、 マッチしたパタンあるいは抽出パタン上の各画素につい
    て、画像上のどの方向の線分上に位置しているかを判断
    する線分判断部と、 線分判断の結果に基づいて最適な形状のテンプレートを
    選択して符号化を行う符号化部とを含むことを特徴とす
    るパタンマッチング符号化装置。
  5. 【請求項５】 請求項４記載のパタンマッチング符号化
    装置において、前記線分判断部における線分の判断は、
    少なくとも、横の線分、縦の線分、斜めの線分について
    行われることを特徴とするパタンマッチング符号化装
    置。
  6. 【請求項６】 請求項５記載のパタンマッチング符号化
    装置において、前記符号化部は、前記マッチしたパタン
    の振り分けを行うための第１の信号切替部と、前記抽出
    パタンの振り分けを行うための第２の信号切替部と、前
    記横の線分、前記縦の線分、前記斜めの線分に対応した
    複数のテンプレート部と、算術符号化部とを含み、 前記第１の信号切替部は、前記線分判断の結果に基づい
    て前記マッチしたパタンを対応する前記テンプレート部
    に振り分け、 前記第２の信号切替部は、前記線分判断の結果に基づい
    て前記抽出パタンを対応する前記テンプレート部に振り
    分け、 前記各テンプレート部は、前記マッチしたパタンと前記
    抽出パタンとを同時に参照してテンプレート値を出力
    し、 前記算術符号化部は、入力されたテンプレート値を算術
    符号化して符号を出力することを特徴とするパタンマッ
    チング符号化装置。
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