JPS6189773A - 画像デ−タの符号化装置 - 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】 本発明はファクシミリや画像ファイル等に用いられる画
像データの符号化装置に関するものであり、特にスキャ
ナ等から入力される画像データをリアルタイムで符号化
することの可能な符号化装置に関するものである。

画像データの符号化方式としてはＣＣＩＴＴ勧告のＭＨ
コード、ＭＲコード、ＭＭＲコード等がファクシミリ用
として用いられている。この場合の適用回線は公衆電話
網等が用いられており伝送速度は最大でも９８００ｂＰ
Ｓ程度であった。従って生の画像データから上記コード
への変換はソフトウェア処理で十分間に合っていた。近
年デジタル回線網が各国でサービスされているが、この
場合の伝送速度は４８　Ｋｂｐｓ　、　６４Ｋｂｐｓな
ど従来の公衆電話網を用いたファクシミリに較べて桁違
いに高速になってきている。そこで従来のように単純に
生データからコード化しようとすると、ソフトウェアで
は処理が追いつかなくなり、大規模なハードウェアによ
るコード化をせざるを得なくなる。

また、従来の符号化方式によると符号化すべき生データ
より符号化データの方がそのデータ量が大きくなってし
まうこともあり、この様な場合は、スキャナからの画像
データの出力に、符号化動作が追いつかなくなり、スキ
ャナの読取動作を一旦中断し、前の符号化の終了を待っ
て読取動作を再開する等の間欠的読取がなされていた。

本発明は以上の点に鑑みてなされたもので、データ圧縮
率の高い符号化が可能な画像データの符号化装置を提供
することを目的とする。

また、本発明の他の目的は高速な符号化動作可能な画像
データの符号化装置を提供するものである。

また、本発明の他の目的は、システム内部の符号化動作
のための中間コード形成に最適であって、画像データを
ＭＨコード、ＭＲコード。

ＭＭＲコード等のＣＣＩＴＴ勧告のコードへの変換する
際の中間コードに用いることの可能な符号化装置を提供
することである。

以下、本発明を図面に用いて更に詳細に説明する。

第１図は本発明を適用したファクシミリシステムの構成
例であって、第１図（ａ）は画像データの送信装置、第
１図（ｂ）は画像データの受信装置を示す。

第１図（ａ）において、１は送信すべき原稿画像をＣＯ
Ｄ等の撮像素子によって読取り走査し、原稿画像の各画
素の白／黒を示す２僅の画像データＶＤｔ−１ライン毎
にシリアルにｌイー９分連続して出力するスキャナであ
る。２はスキャナｌからの画像データＶＤを取り込み伝
送効率を向上せしめるべく符合化動作し、８ビットのパ
ラレルなコードデータＰＶＤに変換する符合化回路であ
る。尚、ここで８ビツトデータとしたのは、データ処理
分野における処理に適したビット数だからである。符合
化回路２にはスキャナｌから画像データに同期したクロ
ック信号及び画１像データの１ラインの出力期間を示す
マスク信号としてラインイネプル信号ＬＥＮが供給され
る。３は符合化回路２よりパラレルに出力されたコード
データＰＶＤをデータストローブ信号ＳＴＢに従って一
担格納し、タイミングをとってシリアルなコードデータ
ＳＶＤとして出力するバッファメモリである。４はバッ
ファメモリ３よりシリアルに出力されたコードデータＳ
ＶＤを伝送ラインによる伝送に適した形態の変調データ
ＭＶＤに変調する変調器であり、変調器４からの変調デ
ータＭＶＤは伝送ラインを介して受信装置に伝送される
。

第１図（ｂ）において、５は送信装置から伝送ラインを
介して受信した変調データＭＶＤをシリアルなコードデ
ータＳｖＤ′に復調する復調器である。６は復調器５か
らのシリアルなシートデータＳｖＤ′を一担格納し、８
ビツトのパラレルなコードデータＰＶＤ　”として出力
するバッファメモリである。７はバッファメモリ６から
のパラレルなコードデータＰＶＤ”を取込み、それを符
合化して白／・黒を示す２僅の画像データＶＤ”に変換
する復号化回路である。尚、バッファメモリ６は復号化
回路７からのストローブ信号ＳＴＢ′に従ってコードデ
ータＰＶＤ′を出力する。８は復合化回路７からの２値
の画像データｖＤ′に基づいて、記録材上に１ライン毎
に１ページの画像を連続的に記録するプリンタである。

復合化回路７は画像データＶＤ′に同期したクロック信
号ＣＬＫ′及び画像の１ライン毎の記録開始タイミング
を示すラインスタート信号ＬＳＴをプリンタ８より入力
する。

以上の様にして、送信装置で原稿画像を読取って得た画
像データは符合化され、伝送ラインを介して受信装置に
伝送され、受信装置では符合化データを復号しそれに基
づいて画像記録を行う。尚、送信装置と受信装置とが比
較的近距離に設置され、伝送データに乱れを生じる心配
が無い場合等には送信装置の変調器と受信装置の復調器
とを省略することもできる。

また、第１図示の例ではラインレングスデータをそのま
ま伝送したが、符合化回路２は基本的にラインレングス
コードを用いた符合化を行コ なうので、符合化回路２の出力するｌ−ドデータを中間
コードとして用いＣＣＩＴＴ勧告のＭＨコード、ＭＲコ
ード或いはＭＭＲコード等の周知の更なる符合化データ
に変換することも可能である。この場合には送信側及び
受信側に夫々変換テーブルを格納したＲＯＭ等からなる
更なる符合化回路、復号化回路がバッファメモリと変、
復調器の間に設けられる。

そして、送信側では符合化回路２からのコードデータＰ
ＶＤがＭＨコード化等の更なる符合化のための中間コー
ドとして用いられ、一方、受信側ではＭＨコード等を復
号したデータを中間コードとして復号化回路７により更
に復号し、必要な画像データｖＤ′を得るものである。

これによると、ＣＣＩＴＴ勧告の圧縮符合方式への変換
が、生データから直接行なう場合に較べ高速となり、伝
送効率の向上に寄与するものである。

第１図Ｃａ）の符合化回路２における符合化動作を説明
する。第１表は符合化回路２から出力される８ビツトの
パラレルなコードデータＰＶＤのコード表である。８ビ
ットのコードデータＰＶＤの」１位２ピ゛ット（ｂ７．
ｂ６）はデータの特性を示すモードデータである。

符合化回路２ではスキャナ１より入力する画像データＶ
Ｄに対して６ビツト（６画素）のウィンドウをかけてチ
ェックする。そして、６ビツト中に白から黒又は黒から
白への変化点が少なくとも１つ存在すれば、その６ビツ
トのデータに対して冗長度抑圧のための圧縮動作を実行
せず、非圧縮データとして符合化する。この符合化をビ
デオモードと呼び、ビデオモードによるコード化データ
であることを上位２ビツト（ｂ７．ｂｅ、）のモードデ
ータを（ｏ　、　ｉ）にセットすることにより示し、そ
れに続く６ビツト（ｂ５〜ｂｏ）に入力したデータをそ
のままセットする。尚、画像データを６ビツト、１位で
ウィンドウをかけるのは、符合化回路２の出力は前述の
通りデータ処理に適した８ビツトパラレルデークであり
、且つ、そのうちの２ビットはモードデータとして用い
られるので、非圧縮データのセット可能ビットが６ビツ
トであるからである。従って、処理形態に応じそのビッ
ト数は加減してもかまわないものである。

一方、ウィンドウのかけられた６ビツト中に変化点が存
在しなければ、引き続きデータ長のカウント続行し、次
の変化点までのカウント値をランレングス符合化する。

この符合化をランレングスモードと呼ぶ。即ち、ラン長
が６３以下の場合にはｂ５〜ｂＯビットに各ラン長を示
すターミネートコードをセットするとともに、上位２ビ
ツト（ｂ７　、ｂｅ）のモードデータにはデータの色を
示すべく白データには（１、Ｏ）又黒データには（１、
１）をセットする。また、ラン長が６４以上の場合には
メークアップコードと前述のターミネートコードの組合
せでそのラン長を表現し、メークアップコードであるこ
とを上位２ビツト（ｂ７．ｂｅ）のモードに（０、０）
をセットすることにより示し、続く６ビツト　（ｂｓ〜
ｂ６）に６４〜４０３２迄のラン長を６４の倍数として
表わした場合のその倍数を２進数でセットする。尚、メ
ークアップコードにはデータの白／黒の区別は行なわな
い。また、ターミネートコードがメークアップコードよ
り先に出力される。

一ラインの画像データＶＤが全て白又は黒の場合、或い
はｌラインの途中からそのラインの終りまで全て同じ色
のデータの場合には、その色に対応して、色ラインエン
ド信号（ＷＥ　ＯＬ）又は黒ラインエンド信号（Ｂ　Ｅ
　ＯＬ）によりそれを表現する。また、１ページの画像
データの終りにはページエンド信号（ＥＯＰ）を付加す
る。

友ニー　Ｄニエｊ 第２図に第１図（ａ）に図示した符合化回路２の詳細な
構成例を示す。また、第３図は第２図回路の動作を示す
タイムチャートである。第２図、第３図を用いて符号化
回路の動作説明を行なう。

前述した様に、符号化回路２はビデオモ−ドとランレン
グスモードの２通りの符号化動作を入力する画像データ
の内容に応じて選択的に行なう。

尚、１ラインの画像データＶＤの入力開始時においては
、符号化回路２はビデオモードによる符号化を実行する
。

スキャナｌからの画像データＶＤは変化点検出回路１１
及び６ビツトのシフトレジスタ１３に、クロック信号Ｃ
ＬＫは変化点検出回路１１１・ 及」進カウンタ１２．に、また、ラインネーブル信号Ｌ
ＥＮはモードコントロール回路１６に夫々入力される。

変化点検出回路１１は入力する画像データＶＤに白から
黒又は黒から白への変化点を検出するとモードコントロ
ール回路１６に変化点信号丁ＲＰを出力する。モードコ
ントロール回路１６は変化点検出信号ＴＲＰを入力する
とランレングスカウンター４にランレングスクリア信号
ＲＣＬを出力し　そのカウンタを初期化する。ランレン
グスカウンター４は１２ビツトのカウンタであってライ
ンネーブル信号ＬＥＮの立上りから入力するクロック信
号ＣＬＫのカウントを行なう。ランレングスカウンター
４のカウント値その下位６ビツトがターミネートコード
、上位６ビツトがメークアップコードとして用いられ、
夫々マルチプレクサ２０に印加される。ランレングスカ
ウンター４の下位６ビツト、即ちターミネートコードは
デコーダ１５にＦ′” も入力され、それによりデコーＩされる。デコーダ１５
はターミネートコードの値が５になるとモード変更信号
ＣＭＳを、また、６３になるとメークアップ信号ＭＴＣ
を夫々モードコントロール回路１６に出力する。

前述の如く、ランレングスカウンター４は入力する画像
データＶＤに変化点があった場合には、そのカウンタ値
がクリアされる。従って、モード変更信号ＣＭＳは同色
の画像データが５ビツト以上続いた場合にデコーダ１５
より出力される。モードコントロール回路１６はモード
変更信号ＣＭＳが入力し、且つ、６ビツト目に変化点が
無ければ６ビツトの画像データＶＤ中に変化点が存在し
ていないとして、前述したランレングスモードに移行す
る。一方、モード変更信号ＣＭＳが入力されない場合は
同色の画像データが５ビツト以上連続していない場合で
あり、この場合には前述したビデオモードによる符号化
を行なう。

６進カウンタ１２はラインネーブル信号ＬＥＮ９立上り
から入力するクロック信号ＣＬＫのカウントを行なう。

また、ランレングスモードによる符号化動作中に変化点
検出がなされた場合にはそのカウント値はモードコント
ロール回路１６からのカウンタクリア信号ＣＣＬにより
ア クリｌされる。ビデオモードにおいて６進カウンタ１２
にキャリが生じた場合にはモードコンＹ トロール回路１６はそのキャリ信号ＣＲ〆を入力すると
ランレングスカウンター４のグリ−を行なうとともに、
ビデオストローブ信号ＶＤＳＴＢ、、？ルナプレクサ２
０に出力する。

このビデオストローブ信号ＶＤＳＴＢの出力によりシフ
トレジスター３に格納されている６ビツトの画像データ
ＶＤがパラレルにマルチプレクサ２０に取込まれる。従
って、ビデオモードにおいて６進カウンター２のキャリ
の発生時にシフトレジスター３に格納されていた６ビツ
トの画像データＶＤがそのままマルチプレクサ２０を介
して出力される。この時、モードコントロー）Ｉ＜回路
工６はビデオモードによる符号化データであることを示
す２ビツトのモードデータをマルチプレクサ２０からの
６ビツトデータとともに出力し、これらをまとめた８ビ
ツトのパラレルな画像データＰＶＤがバッファメモリ３
にモードコントロール回路１６からのデータストローブ
信号ＳＴＢにより格納される。

−方、前述の如くランレングスモードニ移行した後には
、次の変化点検知まで６進カウンタ１２のキャリ信号は
無視され、次の変化点検知がなされた場合に、モードコ
ントロール回路１６は変化点検出回路１１からの変化点
信号ＴＲＰによりランレングスストロ−ブイ８号ＲＩ。

ＳＴＢをマルチプレクサ２０に出力する。

このランレングスストローブ信号ＲＬＳＴＢの出力によ
りランレングスカウンタ１２のカウント値をパラレルに
マルチプレクサ２ｏは取込む。従って、ランレングスモ
ードにおいて、変化点の発生までにランレングスカウン
タ１２によってカウンタされたカウント値（ターミネー
）・コード、メークアップコード）がマルチプレクサ２
０を介して出力される。また、この時も、モードコント
ロミル回路１６はランレングスモードによる符号化デー
タであることを示す２ビツトのモードデータを出力する
。尚、画像データが６３を超える場合には、デコーダ１
５からのメークアップ信号ＭＴＣによりモートコントロ
ール回路１６はランレングスストローブ信号ＲＬＳＴＢ
を２回出力し、マルチプレクサ２０によりターミネート
コード、メークアップコードの順にデータを出力せしめ
る。この様にして、マルチプレクサ２ｏがもの６ビツト
データとともに２ビツトのモードデータをまとめたパラ
レルな画像データＰＶＤが／３ツファメモリ３にモード
コントロール回路１６からのデータストローブ信号ＳＴ
Ｂにより格納される。

以上の様にして、連続して入力する画像データＶＤの変
化点の発生状態に応じて、ビデオモードとランレングス
モードとによる２通りの符号化が１ライン中において混
在して実行される。

尚、１ラインの画像データの終りを示すラインネーブル
信号ＬＥＮの立下りによりモードコントロール回路１６
はマルチプレクサ２ｏを動作して、その終りの画像デー
タの色に応じて、黒データ終了コード発生器１８又は白
データ終了コード発生器１９のいずれかの出力を選択し
臼 て黒ラインエンド信号（Ｂ　Ｅ　ＯＬ）又はヅラインエ
ンド信号（ＷＥＯＬ）を出力せしめる。また、１ページ
の画像データの終了時にはマルチプレクサ２０によりペ
ージ終了コード発生器１７の出力を選択し、前述の黒又
は白ラインエンド信号に続いてページエンド信号（ＥＯ
Ｐ）を出力し、符号化動作を終了する。

以」二の様に符号化され伝送ラインを介して受信した画
像データを復号するための第１図（ｂ）の復号化回路７
の詳細な構成例を第４図に示す。また、第５図は第４図
示回路の動作を示すタイムチャートである。第４図、第
５図を用いて復号化回路の動作説明を行なう。

バッファメモリ６に格納されている前述の様に符号化さ
れたモードデータを含む８ビツトのパラレルな画像デー
タＰＶＤ　′はラインスタート信号ＬＳＴの入力に従っ
たモード判定回路２１からのストローブ信号ＳＴＢ′に
より復号化回路に取込まれる。画像データＰＶＤ　′は
モード判定ｒＦｉ回路２Ｉにおいて８ビツトデータに含
まれるモードデータ及びそれに続く６ビツトデータとに
より内容判別される。

入力された画像データＰＶＩ）’がビデオモードによる
符号化データであったならば、モード判定回路２１はビ
デオロード信号ＶＬＤ及びビデオモード信号ＶＭＳを出
力する。ビデオロード信号ＶＬＤにより６ビツトのシフ
トレジスタ２４は入力した画像データＰＶＤ　′のうち
２ビツトのモードデータ以外のデータをパラレルに取込
む。また、６進カウンタ２５は同じビデオロード信号Ｖ
ＬＤによりリセットされる。シフトレジスタ２４は取込
んだ６ビツトのデータをプリンタ８からのクロック信号
ＣＬＫ’に同期して１ビツトずつシリアルにアンドゲー
ト２９に出力する。このとき、アンドゲート２９の他の
入力にはビデオモード信号ＶＭＳが印加されているので
、シフトレジスタ２４からのシリアルデータはアンドゲ
ート２９を通ってオアゲート３０に入力し、更に画像デ
ータＶＤ′としてプリンタ８に出力される。

ビデオロード信号ＶＬＤによりクリアされている６進カ
ウンタ２５はシフトレジスタ２４がらの画像データのシ
フトに用いるクロック信号ＣＬＫをカウントし、シフト
レジスタ２４がらの６ビツトデータのシリアルアウト終
了時に６進カウンタ２５のキャリ信号ＣＲＹ　’をモー
ド判定回路２１に出力する。キャリ信号ＣＲＹ′を入力
したモード判定回路はストローブ信号ＳＴＢ′をバッフ
ァメモリ６に対して発生し。

次の８ビツトの画像データＰＶＤ　′の取込みを行なう
。

一方、バッファメモリ６より取込んだ画像データＰＶＤ
　′がランレングスモードによる符号化データであった
ならば、モード判定回路２１はランレングスロード信号
ＲＬＤ及びランレングスモード信号ＲＭＳを出力する。

また、更にランレングスモードにおけるターミネートコ
ードであったならばメークアップ信号Ｍ／Ｔをローレベ
ルとする。

これにより、入力した画像データＲＶＤ′のうち２ビツ
トのモードデータ以外の６ビツトのターミネートコード
がランレングスカウンタ２３のターミネート部にロード
される。このとき、モード判定回路２１からは画像の色
を示す色信号Ｂ／Ｗがアンドゲート３１に出力される。

ランレングスカウンタ２３にセットされた値はクロック
信号ＣＬＫの１クロツク毎にデクリメントされる。ラン
レングスカウンタ２３の値はデコーダ２２にてデコード
され、その値が１となったときにカウントエンド信号Ｃ
ＢＳがデコーダ２２よりモード判定回路２１に印加され
る。モード判定回路２１はこのカウントエンド信号ＣＢ
Ｓに同期してランレングスモード信号ＲＭＳの出力を停
止するとともに、バッファメモリ６に対してストローブ
信号ＳＴＢ′を発生する。・ 従って、ランレングスカウンタ２３に取込まれたターミ
ネートコードの示す画素分の出力期間に渡って、アント
ゲ−）３１から黒又は白の画像データの出力がなされ、
これがオアゲート３０を介して画像データｖＤ′として
プリンタ８に出力される。また、ストローブ信号ＳＴＢ
”により前述と同様にバッファメモリ６より新たな画像
データＰＶＤ′の取込みがなされる。

また、バッファメモリ６よりメークアップコードが取込
まれた場合には、モード判定回路２１はメークアップ信
号Ｍ／Ｔをハイレベルとし、入力した画像データＰＶＤ
　′のうち２ビツトのモードデータ以外の６ビツトのメ
ークアップコードがランレングスカウンタ２３のメーク
アップ部にロードされる。その後、前述の如くクロック
信号ＣＬＫによりランゲスカウンタ２′３はｌクロック
毎にデクリメントされ、ｌとなったときにデコーダ２２
よりカウントエンド。

信号ＣＢＳがモード判定回路２１に出力される。尚、こ
のときの画像データの色信号Ｂ／Ｗは前に入力されたタ
ーミネートコードの色を使用する。

以」二の様にして伝送されたビデオモードとランレング
スモードの各符号の混在した１ラインの画像データは夫
々の符号化モードに応じて復号化され、プリンタ８から
のクロック信号ＣＬＫ′に同期してきれ１］のない連続
した１ラインの画像データ■Ｄ′としてプリンタ８に出
力されることになる。尚、第４図において、２６．２７
はアンドゲート、２８はインバータである。

尚、モード判定回路２１はデータＯを示すクーミネート
コードが入力した場合には直ちにストローブ信号ＳＴＢ
′を出力し、新たな画像データＰＶＤ　′の取込みを一
実行する。また、ラインエンド信号を入力した場合には
そのラインの複合処理を終了し、プリンタ８からのライ
ンスタート信号ＬＳＴを待って次のラインの復号化を実
行する。また、ページエンド信号ＥＯＰを入力したなら
ば復号化動作を停止せしめる。

以上、本発明をファクシミリシステムに適用した例を説
明したが、本発明は画像ファイル等における画像データ
の符号化、復号化にも適用することが可能である。また
、画像データの入力機器としてスキャナ以外にワードプ
ロセッサやオフィスコンピュータ等を用いることもでき
、画像の出力機器としてはプリンタ以外にディスプレイ
等を用いることもできる。

更に、前述した様に符号化コードのビット数は８ビツト
に限るものではなく、システム構成に応じて増減される
ものであり、また、これに伴って、画像データのウィン
ドウ量も６ビツト以外のビット数となる。

以上説明した様に、本発明によれば、中間調データのよ
うな白黒の変化点の多い画像でもデータ量をふやさずに
符号化できる。例えばＭＨコードを使用した場合に比べ
ても、変化点が数多くあるような画像の場合、本発明に
よる符号化の方が圧縮率が高くなる。また、本発明によ
る符号化は基本的にランレングスコードを用いているの
で、ＭＨコード、ＭＲコード、ＭＭＲコード等のＣＣＩ
ＴＴ勧告の圧縮符号への変換が容易である。しかもこの
ようにして得たコードから上記コードへの変換は生デー
タから直接するよりもはるかに速く、全体として高速な
符号化を実現できるものである。

【図面の簡単な説明】

第１図（ａ）　、　（ｂ）は本発明を適用したファクシ
ミリシステムの構成例を示す図、第２図は符号化回路の
詳細な構成例を示す図、第３図は第２図示の符号化回路
の動作を示すタイムチャート図、第４図は復号化回路の
詳細な構成例を示す図、第５図は第４図示復号化回路の
動作を示すタイムチャート図であり、１はスキャナ、２
は符号化回路、３．６はバッファメモリ、７は復号化回
路、８はプリンタ、１１は変化点検出回路、１２．２５
は６進カウンタ、１３．２４はシフトレジスタ、１４．
２３はランレングスカウンタである。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 所定ビットの画像データを格納する手段と、上記格納手
   段に入力する画像データの変化点を検出する手段と、画
   像データをランレングスデータに変換する手段とを有し
   、上記検出手段により所定ビットの画像データ中に変化
   点を検出した場合には上記格納手段の格納データを出力
   し、変化点が検出されない場合には上記変換手段からの
   ランレングスデータを出力することを特徴とする画像デ
   ータの符号化装置。