JP2000175052A - ピクセルマップ表現の処理方法及び装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 文書のピクセルマップ表現の圧縮方法を提供
する。 【解決手段】 本発明の方法は、デジタル画像の一部の
光強度を表す１組の画像データ信号を得るステップ（１
０２）と、信号をサブセットに分けるセレクタプレーン
を画像データ信号から生成するステップと（１０４）、
セレクタプレーン及び画像データ信号を用いて、画像デ
ータ信号の第１サブセットを含む第１画像プレーンを生
成するステップと（１０６）、セレクタプレーン及び画
像データ信号を用いて、画像データ信号の第２サブセッ
トを含む第２画像プレーンを生成するステップと（１０
８）、セレクタプレーンに含まれるデータに基づいて第
１画像プレーン及び第２画像プレーンの少なくとも一方
を処理するステップとを有する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、一般的には画像処
理に関し、より詳細には、カラー文書のデジタル表現の
圧縮技術に関する。

【０００２】

【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】高解像
度で走査された文書に含まれるデータは、非常に多くの
記憶スペースを必要とする。データの記憶に関連するで
あろう高いコストを避けるために、このデータには一般
的にある形態のデータ圧縮が行われる。レンペル-ジブ-
ウェルチ(Lempel-Ziv Welch)（ＬＺＷ）法のような“損
失のない(lossless)”圧縮方法は、走査されたピクセル
マップである文書部分にはそれほどうまく作用せず、Ｊ
ＰＥＧのような“損失のある(lossy)”方法は、連続ト
ーンピクセルマップにはかなりうまく働くが、テキスト
を含む文書部分にはそれほどうまく働かない。画像デー
タ圧縮を最適化するために、圧縮中のデータのタイプを
識別できる技術が必要である。

【０００３】

【課題を解決するための手段】本発明の１つの実施の形
態では、文書のピクセルマップ表現を圧縮する方法を開
示する。この方法は、文書のピクセルマップ表現から、
文書内の画像データの第１サブセット用のカラー信号を
含む第１画像プレーンを生成するステップと、文書のピ
クセルマップ表現から、文書内の画像データの第２サブ
セット用のカラー信号を含む第２画像プレーンを生成す
るステップと、文書のピクセルマップ表現から、文書の
圧縮ピクセルマップ表現を伸張する際に第１サブセット
信号と第２サブセット信号との間で選択するセレクタプ
レーンを生成するステップと、セレクタマップに含まれ
るデータに基づいて第１画像プレーン及び第２画像プレ
ーンを前処理するステップとを含む。

【０００４】本発明の別の実施の形態では、文書のピク
セルマップ表現を処理するための装置を開示する。この
装置は、文書のピクセルマップ表現から、文書内の画像
データの第１サブセット用のカラー信号を含む第１画像
プレーンを生成する手段と、文書のピクセルマップ表現
から、文書内の画像データの第２サブセット用のカラー
信号を含む第２画像プレーンを生成する手段と、文書の
ピクセルマップ表現から、文書の圧縮ピクセルマップ表
現を伸張する際に第１サブセット信号と第２サブセット
信号とを選択するセレクタプレーンを生成する手段と、
セレクタマップに含まれるデータに基づいて第１画像プ
レーン及び第２画像プレーンを前処理する手段とを含
む。

【０００５】本発明の好ましい実施の形態では、文書画
像を圧縮する作業ステップを行うための、機械によって
実行可能な命令プログラムを目に見える形で具体化する
プログラム記憶装置を開示する。この作業ステップは、
文書のピクセルマップ表現から、文書内の画像データの
第１サブセット用のカラー信号を含む第１画像プレーン
を生成するステップと、文書のピクセルマップ表現か
ら、文書内の画像データの第２サブセット用のカラー信
号を含む第２画像プレーンを生成するステップと、文書
のピクセルマップ表現から、文書の圧縮ピクセルマップ
表現を伸張する際に第１サブセット信号と第２サブセッ
ト信号とを選択するセレクタプレーンを生成するステッ
プと、セレクタマップに含まれるデータに基づいて第１
画像プレーン及び第２画像プレーンを前処理するステッ
プとを含む。

【０００６】

【発明の実施の形態】本発明は、複合画像中に含まれる
様々なタイプのデータを別々に処理するための方法及び
装置に関する。本発明は、混合ラスタコンテント（ＭＲ
Ｃ：Mixed Raster Content）表現技術と関連づけて述べ
られるが、当業者は認識するように、他の方法及び装置
との使用に適合させてもよく、従って、本発明はこの説
明に限定されない。本明細書に述べる技術は、ファクシ
ミリ装置や画像記憶装置等のようなカラー又はグレース
ケール文書の記憶及び送信のために必要な様々な装置で
の使用に適している。例及び図面に示されている説明図
はグレースケールにおけるものであるが、カラー文書に
も同じ概念が当てはまり、それとは逆に、本発明のカラ
ー文書を参照して説明される部分も、グレースケール文
書に等しく当てはまることを留意されたい。

【０００７】ピクセルマップとは、個々のピクセルが、
その点での色を示すか、又はグレースケール文書の場合
には画像の明るさ又は暗さを示す、ある“値”を表すマ
ップである。当業者は認識するように、ほとんどのピク
セルマップは、１組の不連続的な非負整数からとった値
を有する。例えば、典型的なグレースケールピクセルマ
ップは、黒を表す0から可能な限り最も白いトーンを表
す255までの範囲の値を有する。本明細書における好ま
しい実施の形態で問題にするピクセルマップは、“走査
された”画像の表現である。つまり、デジタルスキャナ
を用いて、物理的な媒体から反射される光をデジタル化
することによって生成される画像である。ビットマップ
という用語は、ピクセルが２つの値1又は0の一方をとり
得る二値ピクセルマップを意味するように用いられる。
そのような走査された画像を得るために用いられ得る装
置の例は、図１１に示されている。

【０００８】次に、図面に移り、本発明の概要を述べ
る。図１に示されるように、カラー又はグレースケール
文書を表すピクセルマップ１０は、好ましくは３プレー
ンページフォーマットに分解される。この文書フォーマ
ットは、上位プレーン１２、下位プレーン１４、及びセ
レクタプレーン１６から成る。上位プレーン１２及び下
位プレーン１４は、典型的に、元のピクセルマップ１０
と同じビットの深さ及び色数で記憶されるが、通常は解
像度を下げて記憶される。しかしながら、当業者は認識
するように、プレーンの処理はビット深度の削減又はパ
レットカラー符号化を含むことができる。データが存在
するプレーンの説明に“上位”及び“下位”という用語
を用いているが、この用語によって本発明を任意の特定
の配列に限定することは意図しないことを認識された
い。更に、本発明を、複数の重なった分版で構成される
プレーンを用いて実施することも可能である。この場合
には、本発明を全ての分版に一緒に適用するか、又は各
色の分版に個別に適用することが可能である。

【０００９】処理は、全ての画像データを同時に処理す
るのではなく、典型的に１ブロックずつ行われる。例え
ば、ＪＰＥＧ圧縮が適用される場合は、８×８ブロック
が与えられなければならない。つまり、画像データが、
水平方向に8ピクセル延び、垂直方向に8ブロック延び
る、64個のピクセルのグループに分けられなければなら
ない。ＪＰＥＧは、単に、本発明と共に用いられてもよ
い１つの圧縮形式の例である。ブロックは、使用される
技術の必要に応じて他の構成で組織化されてもよい。全
てのブロックを処理後、３つのプレーンの任意のプレー
ン又は全てのプレーンが、そこに存在するデータのタイ
プに適した方法を用いて圧縮されてもよい。既に与えら
れている例で説明を続けると、上位プレーン１２及び下
位プレーン１４は、ＪＰＥＧを用いて圧縮及び記憶され
てもよいが、セレクタプレーン１６はシンボルベースの
圧縮形式を用いて圧縮される。プレーンを、文書の用途
に適した他の形式を用いて圧縮及び記憶することは、当
業者には明白であろう。例えば、カラーファクシミリ分
野では、使用される特定の圧縮形式はファクシミリデー
タ送信用に承認された形式（ＭＭＲ、ＭＲ、ＭＨ、ＪＰ
ＥＧ、ＪＢＩＧ等）の１つでなければならないので、セ
レクタプレーンには好ましくはグループ４（ＭＭＲ）が
用いられる。

【００１０】下位プレーン１４は、通常、ページの背景
色（ティント、ウォッシュ等の色を含む）に関連する情
報、及びページ上で検出される連続トーンピクチャーに
関する情報の両方を含む。上位プレーン１２は、通常、
テキストのような前景項目の“インク色”を含む。セレ
クタプレーン１６は、典型的に、上位及び下位プレーン
より高い解像度で記憶される。セレクタプレーン１６
は、セレクタプレーン内の各ピクセルについて、画像の
再構成中に、下位プレーンで見つけたピクセル値を用い
るか又は上位プレーンで見つけたピクセル値を用いるか
を記述するために用いられる。セレクタプレーン内の
“白”ピクセル（即ち、ロジックのゼロ値）が、そのピ
クセル値が下位プレーンの対応するピクセルからとられ
るべきであることを意味する場合は、セレクタプレーン
内の“黒”ピクセル（即ち、ロジックの１値）は、その
ピクセル値が上位プレーンの対応するピクセルからとら
れるべきであることを意味する。

【００１１】図２は、本発明の実施の形態を用いて文書
を圧縮するための基本的なステップを示すフロー図であ
る。ステップ１０２で示されるように、まず、元のピク
セルマップ１０、即ち、圧縮されるべき元の文書のピク
セルマップ表現を取得する。これは、原稿を走査するこ
とによっても、記憶されている文書のピクセルマップ表
現を取出すことによっても、又は元の文書の電子表現や
ページ記述言語表現をピクセルマップ表現に変換するこ
とによってもよい。次に、ステップ１０４から１０８で
示されるように、ピクセルマップ１０表現が解析され、
３つのプレーンのための情報が生成される。ステップ１
０４で示されるように、まず、セレクタプレーン１６が
暗黙的に又は明示的に計算され、他のプレーンの生成に
用いられる。“暗黙的に又は明示的に”というフレーズ
を用いたのは、本発明ではセレクタプレーン１６が実際
に計算されて生成される必要がないという事実を示すた
めであることを当業者は認識するであろう。セレクタプ
レーン１６を生成してもよいが、本発明は、単に、ピク
セルを一方のプレーンから他方へと移動させ、移動され
たピクセルをマークすることによって遂行されてもよ
い。技術的には、これは、下位プレーン１４のような１
つのプレーンを最初に計算するが、同時に、セレクタプ
レーン１６を暗黙的に計算する。

【００１２】セレクタプレーン１６は、典型的に、元の
ピクセルマップ１０上のテキスト等の検出に適した技術
を用いて計算されたビットマップである。結果として生
じるのは、ピクセルがテキストを表すところでは１の値
を有し、それ以外のところでは０の値を有するビットマ
ップである。“テキスト”という用語は、シャープでコ
ントラストの高いエッジ等のようなテキストの特性を有
するページオブジェクトのことであり、“可読”テキス
トとは認められない他の多くのオブジェクトを含むこと
に注意されたい。ピクセルは、セレクタプレーン１６上
のデータに従って、上位プレーン１２又は下位プレーン
１４のいずれかに配置される。

【００１３】元のピクセルマップ１０に対して典型的に
解像度を下げて記憶される上位プレーン１２は、テキス
トのような上位項目の色（又はグレースケール）情報を
含み、ステップ１０６で示されるように、セレクタプレ
ーンを用いて計算される。簡潔に述べれば、上位プレー
ン１２の生成は、セレクタプレーンで選択されるオブジ
ェクト（ピクセル）の色を含む画像の生成を含む。概念
的には、この方法は、上位プレーンのインクの中身を、
セレクタプレーンに配置されたマスクを通して、下位プ
レーンの背景上に注ぐことであるとみなすことができ
る。インク色は、最終的に上位プレーン１２になる解像
度を下げた“インクマップ”内に配置される。本発明を
用いない場合は、空の値は典型的に予め計算されたイン
ク色で充填される。

【００１４】下位プレーン１４も、典型的に元のピクセ
ルマップ１０よりも解像度を下げて記憶され、次に、ス
テップ１０８で示されるように計算される。このステッ
プでは、本発明の１つの実施の形態は、“画像”即ち非
テキスト部分を識別する画像区分処理を含む。この情報
は、背景色情報とともに連続トーン画像情報も含む、解
像度を下げた下位マップの生成に用いられる。その結
果、小さなテキストのようなフィーチャは全て削除さ
れ、ティント及びカラー又はグレースケールデータを含
む画像を生じる。

【００１５】一旦、３つのプレーンが生成されると、そ
れらのいずれか又は全てが、ステップ１１０から１１４
で、そこに存在するタイプのデータの圧縮に適した技術
を用いて圧縮されてもよい。各プレーンを表す圧縮デー
タは、必要な圧縮を行った後、コンピュータファイルへ
の記憶、又は単一チャネルでの送信のために、データの
単一表現を生成するために、ステップ１１６で再結合で
きる。複数の送信チャネルを使用できる場合は、ステッ
プ１１６は必要ないかもしれない。

【００１６】本発明は、セレクタプレーン１６に含まれ
る情報を用いて、上位プレーン１２及び下位プレーン１
４のデータを前処理する方法及び装置を含む。次に、図
３に移り、前述したように、セレクタプレーン１６は、
８×８ブロックとして分散された０及び１のパターンを
含む。本明細書に示されているような８×８ブロック
は、本発明の好ましい実施の形態ではＪＰＥＧ圧縮プロ
グラムである圧縮プログラムによって与えられる８×８
ブロックデータに対応する。データを別の構成で与える
圧縮技術を用いる場合は、セレクタプレーン１６上に配
置される０及び１は、それに対応するパターンで分散さ
れる。前述したように、本明細書では、セレクタプレー
ン１６上の０は、そのピクセル値が下位プレーン１４の
対応するピクセルからとられるべきであり、セレクタプ
レーン上の１は、そのピクセル値が上位プレーン１２の
対応するピクセルからとられるべきであることを意味す
ることとする。

【００１７】本発明の好ましい実施の形態では、圧縮の
ために縮小される画像プレーンを処理する際には、前処
理ステップで用いられるブロックサイズは、最終処理後
のブロックサイズが画像プレーンの圧縮に用いられるブ
ロックサイズに合うように、画像サイズの縮小を補償す
るために拡大されてもよい。

【００１８】次に図４を参照すると、２つのプレーンか
らの最終出力画像の再構成に用いられる各ブロック内の
ピクセルを識別する画像プレーンマップが、次に生成さ
れる。下位プレーン１４についてマップ３０４が生成さ
れ、画像の再構成中に用いられないブロック内のピクセ
ルをマークするために、セレクタプレーン１６上に１が
配置された個々のロケーションごとに“Ｎ”が配置され
る。出力画像用に保持されるブロック内のピクセルを示
すためにセレクタプレーン１６上に０が配置されたロケ
ーションには“Ｙ”が配置される。同様に、上位プレー
ン１２についてマップ３０２が生成され、セレクタプレ
ーン１６上の０に対応するロケーションにＮが配置さ
れ、１に対応するロケーションにＹが配置される。生成
された第２のマップは、単に第１のマップを逆転するこ
とによって生成されてもよいことを、当業者は認識する
であろう。

【００１９】非破壊処理と呼ばれる本発明の１つの実施
の形態では、保持された（“Ｙ”表示）ピクセルは、決
して修正されない。図５で示されるように、最初のステ
ップ４０２は、捨ててもよいと識別された（“Ｎ”ピク
セル）画像プレーンマップ３０２又は３０４内のブロッ
ク内のロケーション数を決定するためのものである。簡
潔にするために、下位プレーン１４内のブロックを参照
して本発明の説明を続ける。ステップ４０６で示される
ように、画像プレーンマップ３０４内にＮロケーション
として識別されたロケーションが全くない場合は、その
ブロック単純にそのまま出力される。ステップ４０６で
ブロックが出力される前に、そのブロックの平均値
“Ａ”が黙示的に又は明示的に計算されることに注目さ
れたい。平均値“Ａ”は、ＪＰＥＧ圧縮のＤＣタームを
再使用することによって取得されてもよく、また明示的
計算を行ってもよいが、その必要はないことを、当業者
は認識するであろう。一方、画像プレーンマップ３０４
内の全てのロケーションがＮロケーションとして識別さ
れた場合は、そのブロック内の下位プレーン１４に存在
する全ピクセルを、一定値に設定することができる。本
発明の１つの実施の形態では、その一定値は、前に処理
されたブロック内の全ピクセル値の平均、即ち“Ａ”に
等しく設定される。最も適切な一定値の計算に、数多く
の方法を使用でき、本発明はこの平均値の使用に限定さ
れないことを、当業者は認識するであろう。次に、ステ
ップ４０６で、新たに指定された値を有する下位プレー
ン１４が出力される。

【００２０】引き続き図５を参照し、処理中のブロック
内の画像プレーンマップ３０４上の全ピクセルがＮピク
セルとして識別されるわけではなく、Ｎピクセルとして
識別されるピクセルが皆無でもない（つまり、Ｎとして
識別されたピクセルの数が０ではなく、ＪＰＥＧ圧縮の
場合には64である最大値でもない）場合は、画像プレー
ンマップ３０４上のＹロケーションに対応するブロック
内の全ピクセルが、そのブロックの圧縮を強める値で置
換される。詳細には、下位プレーン１４に配置される値
は、画像圧縮中に生成されるデータ量を最小化する値に
なる。本発明の好ましい実施の形態では、これらの値
は、後で詳細を述べる反復画像平滑化技術を用いて与え
られる（図８及び対応する議論を参照）。次に、ステッ
プ４０６で、新たに更新された値を有する下位プレーン
１４が出力される。

【００２１】たとえ非破壊的ケースであっても、伸張中
にＮロケーションのピクセル値によるアーチファクトが
生じ得ることは理解されたい。簡潔にするために、Ｙピ
クセルは200の値を有するとする。全Ｎピクセルを55の
値で充填すると、Ｙとマークされたピクセルの領域に突
出するリンギング(ringing)アーチファクトが生じる。
従って、Ｎとマークされたピクセルに、圧縮を最適化す
る一方で、伸張に際してＹとマークされた領域にアーチ
ファクトを生じない値を用いることが必要であり、これ
は本発明の意図の１つである。

【００２２】次に、図６に移り、本発明の別の実施の形
態では、本発明に従って、画像データ処理に“近似非破
壊処理(near non-destructive processing)”技術が用
いられる。“近似非破壊処理”というフレーズは、この
アプローチを用いると、ブロック内の幾つかのＹ表示ピ
クセルが、僅かに変更される傾向があることを示すため
に用いられる。近似非破壊処理は、一般的に、画像プレ
ーン上のＹ表示ピクセル間にどのくらいの分散があるか
を決定し、次にその分散をある所定の閾値と比較するこ
とによって遂行される。Ｙ表示ピクセルの分散が十分に
小さければ、画像データブロック全体を均一な値を有す
るピクセルのブロックと置換することによって、処理時
間を削減できる。従って、この実施の形態は、まず、閾
値の入力と、ブロックの分散の計算とを必要とする。閾
値は、伸張のために許容可能な歪みの最大量を示す。分
散は、所与のブロック内の画像データタイプ（即ち、テ
キスト、ピクチャ）に大きなばらつきがあるか否かとい
う、そのブロックのアクティビティを示す。

【００２３】前のように、この処理は、ステップ４０２
で示されるように、ブロックがＮとして識別されたピク
セルを有する、画像プレーンマップ３０４内のロケーシ
ョン数の決定によって開始する。ブロック内にＮピクセ
ルとして識別されたロケーションが存在しない場合は、
ステップ４０６でそのブロックが出力され、前のよう
に、ブロック内の全ロケーションが画像プレーンマップ
３０４内のＮピクセルとして識別された場合は、ステッ
プ４１０で、そのブロック内の全ピクセルが、前に処理
されたブロック内のピクセルの平均値や他の適切な値の
ような一定値を有するピクセルと置換される。

【００２４】画像プレーンマップ３０４内の全ピクセル
がＮ、又は全ピクセルがＹでマークされているのではな
い場合は、近似非破壊処理が適用されてもよい。この場
合、画像の処理は、ステップ４１４に示されるように、
上述した分散と閾値との関係によって異なる。分散が閾
値より大きいか又は等しい場合は、画像プレーンマップ
３０４内のＮで識別されたロケーションに対応するロケ
ーションに存在する下位プレーン１４内の全ピクセル
が、ここでも、圧縮を強める値と置換される。前と同様
に、本発明の好ましい実施の形態は、後述する技術のよ
うな反復画像平滑化技術を用いてこれらの値を計算する
ことを含む。次に、ステップ４０６で、そのブロックは
出力される。

【００２５】分散が閾値より小さい場合は、ステップ４
１６で示されるように、ブロック全体が、一定値を有す
るピクセルを有する均一なブロックで置換される。ここ
で、ステップ４１６で用いられる一定値は、典型的に、
全ピクセルがＮとマークされた場合にステップ４１０で
用いられるであろう一定値とは同じではないことに注意
されたい。画像の伸張中に生成されるデータ量を最小化
することがこのステップの目的であるが、そのタスクを
遂行するためには、しばしば異なる平均化技術が必要と
なる。本発明の好ましい実施の形態では、Ｙでマークさ
れたロケーションに対応するピクセルの平均値が計算さ
れ、その値がステップ４１６で用いられる定数になる。
ここでも、最も適切な一定値の計算には多くの方法が用
いられてよく、本発明はこの実施の形態に限定されない
ことを、当業者は認識するであろう。

【００２６】前に説明したように、本発明の好ましい実
施の形態では、上位プレーン１２及び下位プレーン１４
の圧縮はＪＰＥＧ圧縮を用いて実施されることになる。
従って、ＪＰＥＧ圧縮モジュール内に本発明を組み込む
ことによって、単純化する方法を適用できる。本発明の
実施例は、図７で与えられている。上述したように、こ
の処理は、ステップ４０２で、ブロックについて、画像
プレーンマップ３０４内のＮロケーションの数を決定す
ることによって開始する。ブロック内にＮロケーション
が存在しない場合は、前のようにそのブロックが出力さ
れるが、ここでは、ステップ６０６で示されるように、
出力６２０の前にＪＰＥＧ符号化が行われる点が異な
る。従って、出力モジュール６２０は、実際には、ＪＰ
ＥＧ圧縮処理によって生成される可変量のビットを出力
する。

【００２７】ブロックについての画像プレーンマップ３
０４内の全ロケーションがＮピクセルとして識別されて
いる場合は、０ＤＣ差に相対するＪＰＥＧ準拠ビットス
トリングが出力され、ブロック終了のシンボル（ＥＯ
Ｂ）がそれに続く。画像データを復号する際には、その
２つのシンボルは、現在のブロックが均一であり、前に
符号化されたブロックと同じ平均値を有することを示
す。ステップ６１０で示されるように、このビットスト
リングは、デフォルト輝度テーブルについては010110に
なり、恐らく、ＪＰＥＧにおいて１ブロックを表すため
に可能な最短の有効ストリングである。その結果生じる
データブロックプレーンは、やはりステップ６２０で出
力される。この方法を用いることによって、処理中のブ
ロックに対するＪＰＥＧ圧縮データの量が最小になるの
で、現在のブロックに対立するものとして、前のブロッ
クの平均値を使用する動機は明らかである。

【００２８】引き続き図７を参照し、近似非破壊処理法
が用いられているとすると、次のステップは、画像プレ
ーンマップ３０４上の全ピクセルがＮピクセルとして識
別されたわけではなく、Ｎピクセルとして識別されたピ
クセルが皆無でもない場合に生じる。この、次のステッ
プ中に生じることは、ここでも、上述した分散と閾値と
の関係によって異なる。まず、ステップ４１４を見る
と、分散が閾値より大きいか又は等しい場合は、画像プ
レーンマップ３０４内のＹで識別されたロケーションに
対応するそのプレーン内のロケーションに存在する全ピ
クセルが、圧縮を強める（即ち、生成されるデータ量を
最小化する）値で置換される。ここでも、本発明の好ま
しい実施の形態では、これは反復平滑化技術となる。次
に、ステップ６１２で、“平滑化された”ブロックがＪ
ＰＥＧを用いて圧縮され、ステップ６２０で、圧縮され
たデータビットが出力される。

【００２９】分散が閾値より小さい場合は、ステップ６
０８で、そのプレーンは均一なピクセルのブロックによ
って置換される。本発明の１つの実施の形態では、均一
なブロックの値は、画像プレーンマップ３０４内のＹで
マークされたブロック内のピクセルの平均値と等しくな
る。ステップ６１６で、単純化されたＪＰＥＧ符号化を
用いた出力が生じる。“単純化された” ＪＰＥＧ符号
化という用語の使用は、ブロックの平均値が離散コサイ
ン変換（ＤＣＴ）のＤＣ値として用いられ、それが符号
化及び出力される唯一のＤＣＴ値であることを意味して
いる。従って、ＤＣＴ計算及び量子化、又はブロックに
ついてのＤＣＴ ＡＣ値の符号化は生じない。

【００３０】次に図８を参照し、反復画像平滑化技術
（図５、６、及び７のステップ４１２）の１つの実施の
形態の詳細を述べる。上述したように、圧縮を強める１
つの方法は、ブロック内のＮピクセル値を、より良い圧
縮効果を有する値と置換することである。それは、いず
れにしてもこれらの値は再構成中に用いられないからで
ある。

【００３１】反復平滑化が適用されているという事実
は、マップ上に最初に少なくとも幾つかのＮが存在する
ことを意味する。これらの垂直又は水平に隣接するＹを
少なくとも１つ有するＮロケーションに注目する。処理
のこの部分の間は、斜めの隣接は計算に入れないことに
注意されたい。次に、ステップ７０６で示されるよう
に、選択されたＮロケーションに対応するブロック内の
全ピクセルの値が、前に識別されたＹロケーションに対
応する全ての隣接ピクセルの平均値で置換される。この
平均化には、垂直及び水平方向とともに斜め方向も含ま
れる。ステップ７０８で示されるように、置換されたピ
クセルは、画像プレーンマップブロック３０４内の対応
するロケーションのＹで識別される。ステップ７０２で
マップ３０４のステータスがチェックされ、ブロック内
のロケーションに対応する画像プレーンマップ３０４内
の全ロケーションがＹで識別されているか否かが決定さ
れる。この処理は、このようになるまで（つまり、ブロ
ック内のロケーションに対応する画像マップ３０４のロ
ケーションにＮがなくなるまで）繰返される。一旦、Ｎ
ロケーションがなくなると、ステップ４０６で示される
ように、そのブロックは出力される。

【００３２】次に図９に移り、ステップ４１２で反復平
滑化を行うための別の方法は、離散コサイン変換を用い
る。前と同じように、垂直又は水平に隣接するＹを少な
くとも１つ有するＮロケーションは、ステップ８０２で
示されるように、Ｙロケーションに対応する全てのピク
セルの平均値で置換される。次に、ステップ８０４で示
されるように、この新たなブロックに離散コサイン変換
（ＤＣＴ）が適用され、変換の結果が量子化される。

【００３３】本発明の１つの実施の形態では、ステップ
８０６で、幾つかの高頻度係数が除去される。この処理
が完了する前に、何回かの反復が生じることが予想され
る。除去される高頻度係数のレベルがいくつあるかは、
反復が何回生じたかによって異なり、除去されるレベル
の数は、反復回数に直接比例する。

【００３４】次に、図１０を参照すると、頻度“レベ
ル”を記述する８×８ブロックが与えられる。示される
ように、０レベル係数はＤＣＣである。第１レベルの係
数は１でマークされ、第２レベルの係数は２でマークさ
れ、第３レベルの係数は３でマークされるようにして、
全14レベルの係数が識別される。このようにして、第１
レベルの係数だけ用いたい場合は、１より小さいか又は
等しい数値でマークされた、３つのピクセル値が与えら
れる。第４レベルの係数を用いる場合は、４より小さい
か又は等しい数値でマークされた、15個のピクセル値が
与えられる。

【００３５】図９に戻ると、本発明の別の実施の形態で
は、ステップ８０６はスキップされ、ＤＣＴによって生
成された全ての係数が後続の処理に用いられる。

【００３６】次に、ステップ８０８で示されるように、
このプレーンに逆量子化及び逆ＤＣＴが行われ、擬似プ
レーンが生成される。次に、ステップ８１０で示される
ように、画像プレーンマップ３０４のＮロケーションに
対応する元のプレーン内のピクセル値が、擬似プレーン
内の同じロケーションのピクセルで置換される。前に示
したように、これは反復処理であり、ステップ８１２で
示されるように、指定された基準が満たされるまで繰返
される。

【００３７】本発明の１つの実施の形態では、この処理
は決められた反復回数だけ繰返される。この実施の形態
の一例は、１回だけ処理を行い（Ｋ＝２のとき停止す
る）、その単一反復の結果を用いることができる。別の
実施の形態では、連続反復でＹ又はＮのいずれかに識別
されたピクセルの比較を行い、指定された量の改善又は
変更が生じたと決定された後、処理が停止する。

【００３８】再び図２に移り、一旦、それぞれのプレー
ンが個々に生成されると、それらはステップ１１０、１
１２、及び１１４で適切な圧縮技術を用いて個々に圧縮
される。本明細書における好ましい実施の形態では、上
位プレーン１２及び下位プレーン１４はＪＰＥＧを用い
て圧縮され、セレクタプレーン１６は、CCITTグループ
４か、又は本明細書にその内容を参照して援用する1998
年7月7日発行のデービスの米国特許第5,778,095号に記
載されているような走査されたシンボルを同等のクラス
に分類する方法のようなシンボルベースのパターン照合
技術を用いて圧縮される。

【００３９】本発明は、１つのセレクタプレーン及び２
つの画像プレーンとして表されるピクセルマップの圧縮
に関連して述べられてきたが、１つのセレクタプレーン
及び１つの画像プレーンとして表されるピクセルマップ
の圧縮にも適合され得ることを当業者は認識するであろ
う。このようなピクセルマップ表現は、画像からイレギ
ュラー形状の領域を選択するために用いられる、関連す
るマスクを有する画像を含んでもよい。述べられたよう
な表現では、マスクによって選択されない画像ピクセル
は画像プレーン内のＮロケーションに対応し、本発明で
述べられた任意の方法によって、単一画像プレーンの圧
縮率を増し、伸張される画像の質を改善するために処理
されることが可能である。

【図面の簡単な説明】

【図１】複合画像と、そのような画像が上位プレーン、
下位プレーン、及びセレクタプレーンの３つのＭＲＣ画
像プレーンに分解され得る方法の例を示す図である。

【図２】本発明に従った文書圧縮の基本的なステップを
示すフロー図である。

【図３】８×８ブロックピクセルについてのセレクタプ
レーンの典型的な内容の詳細例を示す図である。

【図４】図３のセレクタマップに対応する画像プレーン
マップの詳細例を示す図である。

【図５】画像プレーンの前処理のための本発明の１つの
実施の形態を示すフロー図である。

【図６】画像プレーンの前処理のための本発明の別の実
施の形態を示すフロー図である。

【図７】後続のＪＰＥＧ圧縮のために画像プレーンを前
処理するために本発明の近似非破壊的な実施の形態がＪ
ＰＥＧ圧縮システムと関連して用いられ得る方法を示す
フロー図である。

【図８】本発明と関連して用いられ得る反復平滑化技術
の例の詳細を示すフロー図である。

【図９】本発明と関連して用いられ得る反復平滑化技術
の他の例の詳細を示すフロー図である。

【図１０】図９の反復平滑化技術において用いられ得
る、頻度“レベル”を記述する８×８ブロックの例を示
す図である。

【図１１】本発明が実施され得る典型的な装置を示す図
である。

【符号の説明】

１０ ピクセルマップ １２ 上位プレーン １４ 下位プレーン １６ セレクタプレーン

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ライナー エシュバッハ アメリカ合衆国 14580 ニューヨーク州 ウェブスター ウエストウッド トレイ ル 812 (72)発明者 ウィリアム エー．ファス アメリカ合衆国 14612 ニューヨーク州 ロチェスター ラッタ ロード 777 (72)発明者 ロバート アール．バックリー アメリカ合衆国 14625 ニューヨーク州 ロチェスター スカーバロウ パーク 43

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 文書のピクセルマップ表現の処理方法で
   あって、 a）デジタル画像の一部の光強度を表す１組の画像デー
   タ信号を得るステップと、 b）前記画像データ信号をサブセットに分けるセレクタ
   プレーンを前記画像データ信号から生成するステップ
   と、 c）前記セレクタプレーン及び前記画像データ信号を用
   いて、画像データ信号の第１サブセットを含む第１画像
   プレーンを生成するステップと、 d）前記セレクタプレーン及び前記画像データ信号を用
   いて、画像データ信号の第２サブセットを含む第２画像
   プレーンを生成するステップと、 e）前記セレクタプレーンに含まれるデータに基づいて
   前記第１画像プレーン及び前記第２画像プレーンの少な
   くとも一方を処理するステップと、 を有する、文書のピクセルマップ表現の処理方法。
2. 【請求項２】 前記処理ステップが、 a）前記デジタル画像の圧縮に用いられる画像データ信
   号が存在する関連する画像データサブセット内のロケー
   ションを識別する画像プレーンマップを生成するステッ
   プと、 b）前記画像プレーンマップが、画像圧縮に前記サブセ
   ット内の全画像データ信号が用いられることを示す場合
   は、前記画像プレーンマップと関連するサブセットを出
   力するステップと、 c）画像圧縮用と識別されるロケーションが前記画像プ
   レーンマップ内に存在しない場合は、前記画像プレーン
   マップと関連するサブセットを一定値を有する信号のサ
   ブセットで置換し、前記一定信号値サブセットを出力す
   るステップと、 d）画像圧縮用と識別されない関連するサブセットのロ
   ケーションに対応する前記画像プレーンマップ内の全画
   像データ信号を、画像圧縮を強化する値を有する画像デ
   ータ信号で置換し、少なくとも１つの、しかし全ロケー
   ションより少ないロケーションが画像圧縮用と識別され
   る場合は、前記関連するサブセットを出力するステップ
   と、 を更に有する、請求項１に記載のピクセルマップ処理方
   法。
3. 【請求項３】 前記処理ステップが、 a）後続の処理演算のための歪みの許容可能レベルを示
   す閾値信号を入力するステップと、 b）画像データ信号と前記サブセット内の信号の平均値
   との間の差の平均の大きさを示す分散信号を入力するス
   テップと、 c）デジタル画像圧縮に用いられる画像データ信号が存
   在する関連する画像データサブセット内のロケーション
   を示す画像プレーンマップを生成するステップと、 d）前記画像プレーンマップが、画像圧縮に前記サブセ
   ット内の全画像データ信号が用いられることを示す場合
   は、前記画像プレーンと関連するサブセットを出力する
   ステップと、 e）画像圧縮用と識別されるロケーションが前記画像プ
   レーンマップ内に存在しない場合は、前記画像プレーン
   マップと関連する前記画像データサブセットを一定値を
   有する信号のサブセットで置換し、前記一定信号のサブ
   セットを出力するステップと、 f）画像圧縮用と識別されない関連サブセットロケーシ
   ョンに対応する前記画像プレーンマップ上の全画像デー
   タ信号を、画像圧縮を強化する値を有する画像データ信
   号で置換し、前記分散信号が前記閾値信号より大きいか
   又は等しく、前記サブセットと関連する前記画像プレー
   ンマップ内の少なくとも１つの、しかし全ロケーション
   より少ないロケーションが画像圧縮用と識別される場合
   は、前記画像プレーンマップと関連するサブセットを出
   力するステップと、 g）前記画像データサブセットを均一な値を有する画像
   データ信号のプレーンで置換し、前記分散信号が前記閾
   値信号より小さく、前記画像プレーンマップ上の少なく
   とも１つの、しかし全ロケーションより少ないロケーシ
   ョンが画像圧縮用と識別される場合は、前記均一信号の
   サブセットを出力するステップと、 を更に有する、請求項１に記載のピクセルマップ処理方
   法。
4. 【請求項４】 文書のピクセルマップ表現の処理用の装
   置であって、 a）デジタル画像の一部の光強度を表す１組の画像デー
   タ信号を得る手段と、 b）前記画像データ信号から前記信号をサブセットに分
   けるセレクタプレーンを生成する手段と、 c）前記セレクタプレーン及び前記画像データ信号を用
   いて、画像データ信号の第１サブセットを含む第１画像
   プレーンを生成する手段と、 d）前記セレクタプレーン及び前記画像データ信号を用
   いて、画像データ信号の第２サブセットを含む第２画像
   プレーンを生成する手段と、 e）前記セレクタプレーンに含まれるデータに基づいて
   前記第１画像プレーン及び前記第２画像プレーンを処理
   する手段と、 を有する、文書のピクセルマップ表現を処理するための
   装置。