JP2001128182A - 画像符号化方法および画像符号化プログラムを格納したコンピュータで読取可能な記録媒体 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 多値画像を表す画像データに対して圧縮率の
高い可逆符号化を可能にする。 【解決手段】 画像データ中における注目画素Ｘの画素
値を当該注目画素Ｘとは別の参照画素Ａ〜Ｅの画素値か
ら予測して符号化する画像符号化方法において、注目画
素Ｘとは直接的または他の参照画素を介して間接的に隣
接しない参照画素Ａ〜Ｅを互いに離れた位置に複数設け
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、画像データを圧縮
するための画像符号化方法に関し、特に多値画像を表す
画像データに対する画像符号化方法に関するものであ
る。また、本発明は、プログラムに従って処理を実行す
るコンピュータに画像データを圧縮させるための画像符
号化プログラムを格納したコンピュータ読取可能な記録
媒体に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】一般に、フルカラー画像を表す画像デー
タは、非常に大量のデータ量を持つことが知られてい
る。例えば、３００ＳＰＩ（Spot per inch)、Ａ４サイ
ズ４色フルカラー（Red,Green,Blue各色8bit，計24bit)
の画像は、約２４ＭＢのデータ量である。そのため、画
像データを蓄積、伝送する際には、圧縮処理を行うこと
が多い。

【０００３】従来、画像データを圧縮処理する方法とし
ては、例えばＪＰＥＧ（Joint Photographic Expert Gr
oup)で定められたベースラインプロセスと呼ばれる非可
逆符号化が広く知られている。このＪＰＥＧベースライ
ン方式では、図１２に示すように、画像データを縦横８
×８画素のブロックに分割し、各ブロック毎にＤＣＴ
（Discrete Cosine Transform)と呼ばれる変換を施し、
ＤＣＴ変換データを量子化マトリックスを用いてＤＣＴ
係数毎に量子化して高周波成分を圧縮し、最後に量子化
データをエントロピ符号化（ハフマン符号化）して出力
するようになっている。

【０００４】ただし、ＪＰＥＧベースライン方式では、
ＤＣＴ変換が２回の８×８画素サイズの行列演算であ
り、量子化が行列の要素同士の除算であるので、１色の
１画素を処理するのに、１６回の乗算と１４回の加算、
さらに１回の除算が必要となる。したがって、３００Ｓ
ＰＩの画像データ全体であれば、約８百万画素で４色で
あるので、総計で５億千２百万回の乗算と４億４千８百
万回の加算それに３千２百万回の除算が必要となる。こ
れに加えて、ハフマン符号化や画像の読み込みその他の
オーバーヘッドなどがあり、最新鋭のワークステーショ
ンを用いても、３００ＳＰＩ、Ａ４サイズの４色フルカ
ラーの画像データを圧縮するには、１分以上の時間を費
やしてしまう。また、ＪＰＥＧベースライン方式による
圧縮は、非可逆圧縮であり、どのような符号化を行って
も符号化前の画像が復元できないという難点もある。

【０００５】これらのことから、近年では、比較的少な
い演算量で圧縮が行える可逆圧縮方法として種々の予測
符号化によるものが提案されている。例えば、特開平９
−２００７７４号公報には、注目画素周辺の複数の画素
値を予測値として用い、その中から最も予測誤差の小さ
かった予測値を用いて可逆符号化するものが開示されて
いる。詳しくは、図１３に示すように、注目画素Ｐの値
をその直左画素Ｘまたは直上画素Ｙの値から各々異なる
パラメータに基づいて予測し、それぞれの予測値と注目
画素値との差分（予測誤差）を算出し、その予測誤差の
大きさと所定の優先度とに基づいて一つの予測値を選択
し、選択した予測値に基づいて注目画素Ｐの値を符号化
することで、効率よく画像データを圧縮できるようにし
たものが開示されている。

【０００６】また、例えば特開平９−２２４２５３号公
報には、コンピュータグラフィックス（Computer Graph
ics;ＣＧ）やページ記述言語（Page Description Langu
age;ＰＤＬ）処理系で生成した画像データを可逆圧縮す
るのに好適なものが開示されている。詳しくは、図１４
に示すように、注目画素Ｘの値をその直左、直上などの
画素ａ〜ｄの値からそれぞれ異なる予測手法で予測し、
それぞれの予測値と注目画素値との予測誤差を算出し、
その予測誤差が「０」であるか否かを判断し、予測誤差
が「０」であればこれに対応する予測値に基づいて注目
画素Ｘの値を符号化することで、ＣＧ画像のような予測
的中率の高い画像に対して高い圧縮率を実現できるよう
にしたものが開示されている。

【０００７】さらに、例えば特開平１１−２３４６８３
号公報には、ＣＧやＰＤＬ処理系で生成した画像データ
に対し、圧縮率の高い可逆符号化を高速に行う画像符号
化方法が開示されている。この画像符号化方法によれ
ば、圧縮対象となる画像データのライン毎に以下の処理
を行うようになっている。先ず、図１４に示すように、
注目画素Ｘの値をその直前、直上、左上、右上の画素
ａ，ｂ，ｃ，ｄの値から第１の予測手法で予測し、その
予測値が注目画素Ｘの値と一致すれば、第１の予測手法
を表す符号を出力する。第１の予測手法の予測値が注目
画素Ｘの値と一致しない場合、初めて、第２以降の予測
手法の予測値を求め、これらと注目画素Ｘの値とを比較
する。そして、一致した予測値があれば、対応する予測
手法を表す符号を出力し、いずれも一致しなければ予測
誤差を出力する。これにより、ＣＧ画像のような予測的
中率の高い画像に対して高い圧縮率を実現するのみなら
ず、その圧縮符号化を高速に行うことを可能にしてい
る。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
た従来の予測符号化による可逆画像符号化方法では、い
ずれも注目画素の値をその周囲、さらに詳しくは注目画
素に隣接する画素の値から予測しているため、圧縮処理
の対象となる画像データによっては高い圧縮率を得られ
ないことがある。

【０００９】これまでの画像符号化方法で効率よく圧縮
できない画像データを調査したところ、これらの画像デ
ータの多くが網かけされた画像を表すものであることが
判明した。ここでいう網かけ画像とは、多階調の画像、
すなわち１画素当たりのビット数の多い画像から、より
低階調の画像、すなわち１画素当たりのビット数の少な
い画像に変換するための処理が施されたものである。

【００１０】このような網かけ画像は、パーソナルコン
ピュータ上にて利用されることが多い。例えば、パーソ
ナルコンピュータ用のオペレーティングシステムとして
広く普及しているウィンドウズ（Windows;米国マイクロ
ソフト社の登録商標）においては、１画素がＲ，Ｇ，Ｂ
各色8bitの計24bit で表されるフルカラー画像を、より
少ないビット数、例えば１画素を8bitのみで表す限定色
カラーの画像に変換するために、網かけ処理を施すこと
がある。これは、例えば画像表示の際に使用できるメモ
リ容量に制限がある場合などに行われることが多い。

【００１１】ただし、網かけ画像は、フルカラー画像と
異なり、中間調の色を直接表現することができない。こ
れは、例えば、フルカラー画像であれば１画素あたり24
bitであるため２²⁴階調表現可能であったものが、網か
け処理によって１画素あたり8bitとなり２⁸ 階調しか表
現できなくなるためである。そのため、網かけ画像で
は、複数の連続する画素を１ブロックとすることで、疑
似的に中間調の色を表現するようになっている。

【００１２】このことから、網かけ画像の画素構造は、
縦、横、斜めの一定周期毎に同じ画素値が出現する確率
が高い。例えば、上述したウィンドウズにおいては、図
１５に示すように、縦横８画素のブロックを単位として
網かけ処理を行っているため、８画素ずつ離れた位置に
同一の画素値が現れ、網の周期が主走査、副走査方向と
も８画素となる場合が多い。また、この８画素周期の網
は、４画素周期のサブスクリーン４個からなっているの
で、４画素毎に同じ画素値が出現する確率も高い。

【００１３】したがって、網かけ画像を表す画像データ
については、特に網かけ前の画像が一定の中間調であっ
た場合に、隣接する画素同士の画素値が連続しなくなる
ので、上述した従来の予測符号化による可逆画像符号化
方法を用いて圧縮処理を行っても、高い圧縮率を得られ
ない可能性が高くなる。

【００１４】そこで、本発明は、上述した事情に鑑み、
多値画像を表す画像データに対して圧縮率の高い可逆符
号化を可能にする画像符号化方法を提供することを目的
とするものである。また、本発明は、多値画像を表す画
像データに対して圧縮率の高い可逆符号化を可能にする
画像符号化プログラムを格納したコンピュータ読取可能
な記録媒体を提供することを目的とする。

【００１５】

【課題を解決するための手段】本発明の請求項１に記載
の画像符号化方法は、画像データ中における注目画素の
画素値を当該注目画素とは別の参照画素の画素値から予
測して符号化する画像符号化方法において、前記注目画
素と直接的または他の参照画素を介して間接的に隣接し
ない参照画素を互いに離れた位置に複数設けたことを特
徴とする。

【００１６】請求項１記載の発明に係る画像符号化方法
によれば、参照画素を注目画素と直接的または他の参照
画素を介して間接的に隣接しない位置に複数設けるの
で、例えば隣接する画素同士の画素値が連続せず、しか
も一定周期毎に同じ画素値が出現するような画素構造の
画像データであっても、各参照画素を基に注目画素を予
測することができ、効率の良い符号化が行えるようにな
る。

【００１７】また、請求項２に記載の画像符号化方法
は、画像データ中における注目画素の画素値を当該注目
画素とは別の参照画素の画素値から予測して符号化する
画像符号化方法において、前記画像データが所定の限定
色カラーに対応して所定数の画素からなるブロック単位
に同じ画像データを有するものである場合に、前記参照
画素を前記注目画素から前記ブロックのサイズを単位と
する距離離れた位置に設定することを特徴とする。

【００１８】請求項２記載の発明に係る画像符号化方法
によれば、圧縮処理の対象となる画像データが所定の限
定色カラーに対応したもの、例えばパーソナルコンピュ
ータ上にて利用される網かけ画像を表すものである場合
には、参照画素を注目画素から所定数の画素からなるブ
ロックのサイズを単位とする距離離れた位置に設定する
ので、例えば隣接する画素同士の画素値が連続せず、し
かも一定周期毎に同じ画素値が出現するような画素構造
の網かけ画像を表す画像データであっても、参照画素を
基に注目画素を予測することができ、効率の良い符号化
が行えるようになる。

【００１９】また、請求項３に記載の画像符号化プログ
ラムを格納したコンピュータで読取可能な記録媒体は、
プログラムに従って処理を実行するコンピュータに、画
像データ中における注目画素の画素値を当該注目画素と
は別の参照画素の画素値から予測して符号化処理を行わ
せるための画像符号化プログラムであって、前記符号化
処理に際し、前記注目画素と直接的または他の参照画素
を介して間接的に隣接しない参照画素を互いに離れた位
置に複数設けることを特徴とする画像符号化プログラム
を格納したものである。

【００２０】請求項３記載の発明に係る記録媒体に格納
された画像符号化プログラムをコンピュータに実行させ
れば、符号化処理に際して、参照画素を注目画素と直接
的または他の参照画素を介して間接的に隣接しない位置
に複数設けるので、例えば隣接する画素同士の画素値が
連続せず、しかも一定周期毎に同じ画素値が出現するよ
うな画素構造の画像データであっても、各参照画素を基
に注目画素を予測することができ、効率の良い符号化処
理が行えるようになる。

【００２１】また、請求項４に記載の画像符号化プログ
ラムを格納したコンピュータで読取可能な記録媒体は、
プログラムに従って処理を実行するコンピュータに、画
像データ中における注目画素の画素値を当該注目画素と
は別の参照画素の画素値から予測して符号化処理を行わ
せるための画像符号化プログラムであって、前記画像デ
ータが所定の限定色カラーに対応して所定数の画素から
なるブロック単位に同じ画像データを有するものである
場合に、前記参照画素を前記注目画素から前記ブロック
のサイズを単位とする距離離れた位置に設定させること
を特徴とする画像符号化プログラムを格納したものであ
る。

【００２２】請求項４記載の発明に係る記録媒体に格納
された画像符号化プログラムをコンピュータに実行させ
れば、符号化処理に際して、圧縮処理の対象となる画像
データが所定の限定色カラーに対応したもの、例えばパ
ーソナルコンピュータ上にて利用される網かけ画像を表
すものである場合には、参照画素を注目画素から所定数
の画素からなるブロックのサイズを単位とする距離離れ
た位置に設定させるので、例えば隣接する画素同士の画
素値が連続せず、しかも一定周期毎に同じ画素値が出現
するような画素構造の網かけ画像を表す画像データであ
っても、参照画素を基に注目画素を予測することがで
き、効率の良い符号化が行えるようになる。

【００２３】

【発明の実施の形態】以下、図面に基づき本発明に係る
画像符号化方法および画像符号化プログラムを格納した
コンピュータ読取可能な記録媒体について説明する。

【００２４】本発明に係る画像符号化方法は、例えば、
コンピュータ・システムまたはそのサブシステムで実行
されるプログラムとして実現される。具体的には、コン
ピュータ・システムで実行される画像符号化用アプリケ
ーションとして実現したり、上位アプリケーションが利
用するサポートプログラム（ライブラリ）として実現す
ることが考えられる。したがって、本発明に係る画像符
号化方法は、画像符号化プログラムとして、プログラム
に従って処理を実行するコンピュータにて読み取り可能
な記録媒体（具体的にはＣＤ−ＲＯＭ等）に格納するよ
うにしてもよい。ただし、本発明はこれに限られず、回
路要素をディスクリートに組み上げて画像符号化装置ま
たはその一部を構成するようにしても、あるいはＡＳＩ
Ｃ（特殊用途向けＩＣ）や専用ボードの一部として構成
してもよいことは勿論である。

【００２５】〔第１の実施の形態〕図１は本発明に係る
画像符号化方法の第１の実施の形態における特徴点を説
明する模式図であり、図２〜図４は画像符号化方法の手
順の一例を示すフローチャートである。

【００２６】図１に示すように、本実施形態における画
像符号化方法は、符号化対象である注目画素Ｘの直前画
素Ａ、直上画像Ｂ、左上画素Ｃおよび右上画素Ｄの他
に、注目画素Ｘの８画素前の画素Ｅの画素値をも、その
まま予測値とする点に特徴がある。すなわち、本実施形
態では、各画素Ａ〜Ｅの画素値をそれぞれ基にする５種
類の予測器を用いて、注目画素Ｘに対する予測符号化を
行う。

【００２７】予測符号化の手順自体は公知技術を用いて
行えばよいが、その一例として図２〜図４に示した手順
に従って行うことが考えられる。なお、図２〜図４に示
す手順は、特開平１１−２３４６８３号公報に開示され
たものと略同様である。詳しくは、例えば図２に示すよ
うに、予測符号化にあたって、所定の初期設定の後（ス
テップ１１、以下ステップをＳと略す）、処理すべき画
像データの全ての画素について符号化処理が終了したか
どうか判断する（Ｓ１２）。そして、最後の画素の符号
化処理が終了していれば終了ルーチンに移るが、未処理
の画素があれば、全ての画素について処理が終了するま
で以下の処理を繰り返す。すなわち、先ず、画像１ライ
ン分の画素を読み込み（Ｓ１３）、その１ライン分につ
いて、後述するようにして符号化処理（圧縮処理）を行
う（Ｓ１４）。この１ライン分の符号化処理が終了する
と、所定の後処理を行った後に（Ｓ１５）、次のライン
以降についても同様の処理を繰り返す（Ｓ１３〜Ｓ１
５）。

【００２８】１ライン分の画素に対する圧縮処理（上述
したＳ１４）は、例えば図３に示すようにして行えばよ
い。先ず、注目画素ポインタｐをラインの先頭に設定す
る（Ｓ２１）。そして、ポインタｐの値とラインの最後
の画素のアドレスとを比較し、当該１ライン分について
の処理が終了したか否かを判断する（Ｓ２２）。ここ
で、１ライン分の処理が終了していなければ、当該１ラ
イン分の処理が終了するまで以下の処理を繰り返す。す
なわち、注目画素について、第１の予測手法に基づいて
予測を行い、第１の予測値を得る（Ｓ２３）。この予測
は、注目画素の周辺の画素値あるいはそれらの値を演算
した結果を用いる。例えば、図１に示すように、注目画
素Ｘに対して直前画素Ａ、直上画像Ｂ、左上画素Ｃ、右
上画素Ｄまたは８画素前画素Ｅのいずれかを用いる。な
お、どの画素値を用いるかは、各予測器ごとに固定して
もよいし、適合的に変化させてもよい。また、複数の画
素値に基づいて予測する予測器であってもよい。そし
て、第１の予測値を得ると、これが注目画素の画素値と
一致するか否かを判別し（Ｓ２４）、これらが一致すれ
ば第１の予測手法を示す符号を出力する（Ｓ２５）。一
方、これらが一致しなければ、後述するように、第２の
予測およびそれ以降の予測を行う（Ｓ２６）。その後、
注目画素ポインタｐを１画素分進めて（Ｓ２７）、次画
素以降についても同様の処理を繰り返す（Ｓ２２〜Ｓ２
７）。

【００２９】第２の予測およびそれ以降の処理（上述し
たＳ２６）は、例えば図４に示すようにして行えばよ
い。先ず、第２の予測手法およびそれ以降の予測手法に
基づいて予測を行い、複数の予測値を得る（Ｓ３１）。
この予測は、第１の予測値を得る場合と同様にして行う
が、第１の予測値の場合とはそれぞれ異なるパラメータ
（画素値）を用いる。そして、第２以降の予測値を得る
と、注目画素の画素値と一致するものがあるか否かを判
別し（Ｓ３２）、一致するものがあれば、その一致した
予測手法を示す符号を出力する（Ｓ３３）。第３の予測
器等の他の予測器を加える場合も同様に行うことができ
る。一方、これら予測器で一致するものがなければ、前
画素の画素値と注目画素の画素値との間の誤差を算出し
（Ｓ３４）、その誤差を符号化して出力する（Ｓ３
５）。その後、１画素の符号化が終了すると、注目画素
値を示すポインタｐを進め、ループの先頭に戻る（図３
におけるＳ２２）。

【００３０】このような手順で処理すべき画像データの
全画素について予測符号化を行えば、第１の予測手法の
予測値が注目画素の画素値と一致している限り、その他
の予測手法による予測を行わないので、その分、処理が
高速化される。

【００３１】ところで、本実施形態の画像符号化方法で
は、各画素についての予測符号化にあたって、既に述べ
たように、注目画素Ｘの直前画素Ａ、直上画像Ｂ、左上
画素Ｃおよび右上画素Ｄの他に、注目画素Ｘの８画素前
の画素Ｅの画素値をも、参照画素とするようになってい
る。つまり、図１からも明らかなように、画像データ中
の主走査および副走査の各方向に形成される平面上、す
なわち図中におけるＸＹ平面上で、注目画素に直接隣接
するか他の参照画素を介して間接的に隣接する参照画素
の群とは所定距離離れた位置に参照画素を設ける。

【００３２】したがって、本実施形態の画像符号化方法
によれば、例えば隣接する画素同士の画素値が連続せ
ず、しかも一定周期毎に同じ画素値が出現するような画
素構造の画像データであっても、各参照画素Ａ〜Ｅを基
に注目画素Ｘを予測することができるので、効率の良い
可逆符号化が行えるようになる。つまり、かかる画像デ
ータであっても、従来のように注目画素Ｘに隣接する画
素Ａ〜Ｄのみから当該注目画素Ｘを予測するのではない
ため、高い圧縮率が得られる。

【００３３】また、１画素を8bitのみで表す限定色カラ
ーの画像に変換する網かけ処理を施した後の画像データ
に対しては、一定周期毎に同じ画素値が出現する確率が
高いため、参照画素Ｅを注目画素Ｘから一定距離（８画
素分）離れた位置に設定することで、その参照画素Ｅを
基に注目画素Ｘを予測することができ、効率の良い可逆
符号化が行えるようになる。特に、例えばウィンドウズ
においては、縦横８画素のブロックを単位として網かけ
処理を行っているため、８画素ずつ離れた位置に同一の
画素値が現れることから、参照画素Ｅを注目画素Ｘから
８画素前に設定することで、従来よりも高い圧縮率が得
られるようになる。つまり、本実施形態の画像符号化方
法は、パーソナルコンピュータ上にて利用される網かけ
画像に対応した画像データに用いて非常に好適なものと
なる。

【００３４】なお、本実施形態では、各参照画素Ａ〜Ｅ
の値そのものを予測値として用いる場合を例に挙げた
が、これらの値に所定の定数を加えたものを用いるよう
にしてもよい。特に、画素値が徐々に変化していく場合
には、所定の定数を加えることが好ましい。この場合の
定数としては、「１」，「−１」等を使うのが特に有効
である。

【００３５】〔第２の実施の形態〕次に、本発明の第２
の実施の形態について説明する。図５は本発明に係る画
像符号化方法の第２の実施の形態における特徴点を説明
する模式図であり、図６はその変形例の特徴点を説明す
る模式図である。

【００３６】図５に示すように、本実施形態における画
像符号化方法は、符号化対象である注目画素Ｘの直前画
素Ａ、直上画像Ｂ、左上画素Ｃおよび右上画素Ｄの他
に、注目画素Ｘの４画素前の画素Ｆの画素値をも、その
まま予測値とする点に特徴がある。

【００３７】したがって、本実施形態の画像符号化方法
においても、上述した第１の実施の形態の場合と同様
に、注目画素と同一ライン上に所定距離離れた参照画素
を設けたので、例えば隣接する画素同士の画素値が連続
せず、しかも一定周期毎に同じ画素値が出現するような
画素構造の画像データであっても、従来よりも効率の良
い可逆符号化が行えるようになる。

【００３８】また、例えばウィンドウズにおいては、網
かけ画像に対応する場合に、縦横８画素周期の網が４画
素周期のサブスクリーン４個からなっているので、４画
素毎に同じ画素値が出現する確率も高く、参照画素Ｆを
注目画素Ｘから一定距離（４画素分）離れた位置に設定
することで、その参照画素Ｆを基に注目画素Ｘを予測す
ることができ、従来よりも効率の良い可逆符号化が行え
るようになる。

【００３９】しかも、本実施形態の画像符号化方法は、
上述した第１の実施の形態の場合と比べて、８画素前で
はなく４画素前といった狭い範囲を参照すればよいの
で、予測符号化を行うのにあたって使用するメモリ容量
が少なくて済むという利点もある。また、比較的急激に
画像濃度が変化する場合、特に主走査方向にグラデーシ
ョンが発生している場合や、画像中に縦線が多く引かれ
ている場合などには、４画素前に参照画素Ｆを設定する
ことで、第１の実施の形態の場合より一層圧縮率が高く
なるという利点もある。

【００４０】なお、本実施形態では、４画素前に参照画
素Ｆを設定した場合について説明したが、図６に示すよ
うに、注目画素Ｘの４画素前の参照画素Ｆの画素値と、
注目画素Ｘの８画素前の参照画素Ｅの画素値とを、それ
ぞれ併用するようにしてもよい。さらには、注目画素Ｘ
から４の整数倍分だけ前の画素を参照画素とすることも
考えられる。これらの場合であっても、上述した第１ま
たは第２の実施の形態の場合と同様に、従来よりも効率
の良い可逆符号化が行えることはいうまでもない。

【００４１】〔第３の実施の形態〕次に、本発明の第３
の実施の形態について説明する。図７は、本発明に係る
画像符号化方法の第３の実施の形態における特徴点を説
明する模式図であり、図８はその変形例の特徴点を説明
する模式図である。

【００４２】図７に示すように、本実施形態における画
像符号化方法は、注目画素Ｘの８画素前の画素Ｅの画素
値に加えて、注目画素Ｘの８ライン前の画素Ｇの画素値
をも、そのまま予測値とする点に特徴がある。すなわ
ち、注目画素Ｘの直前画素Ａ、直上画像Ｂ、左上画素Ｃ
および右上画素Ｄの他に、注目画素Ｘの８画素前の画素
Ｅの画素値および注目画素Ｘの８ライン前の画素Ｇの画
素値を予測に用いる。

【００４３】したがって、本実施形態の画像符号化方法
においては、隣接する画素同士の画素値が連続せず、し
かも一定周期毎に同じ画素値が出現するような画素構造
の画像データであっても、従来よりも効率の良い可逆符
号化が行えるようになる。

【００４４】また、例えばウィンドウズにおいては、縦
横８画素のブロックを単位として網かけ処理を行ってい
るため、８画素ずつ離れた位置に同一の画素値が現れる
ことから、参照画素Ｅおよび参照画素Ｇをそれぞれ注目
画素Ｘから一定距離（８画素分または８ライン分）離れ
た位置に設定することで、その参照画素Ｅまたは参照画
素Ｇを基に注目画素Ｘを予測することができ、従来より
も効率の良い可逆符号化が行えるようになる。

【００４５】特に、本実施形態の画像符号化方法によれ
ば、副走査方向に比較的急激に画像濃度が変化する場
合、具体的には副走査方向にグラデーションが発生して
いる場合や、画像中に横線が多く引かれている場合など
には、８ライン前に参照画素Ｇを設定することで、第１
または第２の実施の形態の場合より一層圧縮率が高くな
るという利点もある。

【００４６】なお、本実施形態では、８ライン前に参照
画素Ｇを設定した場合について説明したが、図８に示す
ように、注目画素Ｘの４ライン前に参照画素Ｈを設定し
てもよく、この場合であっても本実施形態の場合と同様
に従来よりも効率の良い可逆符号化が行えることはいう
までもない。しかも、４ライン前に参照画素Ｈした場合
には、本実施形態の場合と比べて、８ライン前ではなく
４ライン前といった狭い範囲を参照すればよいので、予
測符号化を行うのにあたって使用するメモリ容量を大幅
に削減することができるようになる。また、参照画素は
注目画素Ｘから８ライン前または４ライン前に限らず
に、４の整数倍分だけ前のラインの画素を参照画素とす
ることも考えられる。

【００４７】〔第４の実施の形態〕次に、本発明の第４
の実施の形態について説明する。図９は、本発明に係る
画像符号化方法の第４の実施の形態における特徴点を説
明する模式図であり、図１０はその画像符号化方法にて
処理される画像構造の一例を示す説明図である。

【００４８】図９に示すように、本実施形態における画
像符号化方法は、注目画素Ｘの２ライン上の２画素前の
画素Ｉの画素値をそのまま予測値とする点に特徴があ
る。すなわち、注目画素Ｘの直前画素Ａ、直上画像Ｂ、
左上画素Ｃおよび右上画素Ｄの他に、注目画素Ｘの２ラ
イン上２画素前の画素Ｉの画素値を予測に用いる。これ
により、各参照画素Ａ〜Ｄ，Ｉと注目画素Ｘとを結ぶ線
は、図中におけるＸＹ平面上で一定面積（３ライン分×
４画素分）を有する矩形を形成する。

【００４９】本実施形態の画像符号化方法においては、
例えば隣接する画素同士の画素値が連続せず、しかも一
定周期毎に同じ画素値が出現するような画素構造の画像
データであっても、従来よりも効率の良い可逆符号化が
行えるようになる。

【００５０】また、特に、本実施形態の画像符号化方法
では、上述した第１〜第３の実施の形態の場合とは異な
り、対応すべき網かけ画像の処理角度が０度でない場合
に用いて有効なものとなる。例えば、主走査方向および
副走査方向に沿って網かけ処理を行うのではなく、ある
一定の角度をもって網かけ処理を行う場合もある。例え
ば、図１０に示すように、４５度の角度をもって網かけ
処理を施された場合には、斜め４５度方向の一定周期毎
に同じ画素値が出現する可能性が高い。したがって、参
照画素Ｉを注目画素Ｘから一定距離（２ライン上かつ２
画素前）離れた位置に設定することで、その参照画素Ｉ
を基に注目画素Ｘを予測することができ、従来よりも効
率の良い可逆符号化が行えるようになる。

【００５１】なお、本実施形態では、説明を簡単にする
ため、小さい網かけの周期で図示したが、網の周期が大
きい場合には、ライン数、画素数を大きくすることによ
って対応すればよい。また、網の角度が４５度でない場
合には、注目画素からのライン数と画素数を相違させ
て、網点周期と一致する距離だけ離れた画素の画素値を
予測に用いればよい。すなわち、参照画素Ｉの位置は、
網かけ処理の周期や角度等に応じて任意に設定すればよ
い。

【００５２】〔第５の実施の形態〕次に、本発明の第５
の実施の形態について説明する。図１１は、本発明に係
る画像符号化方法の第５の実施の形態における特徴点を
説明する模式図である。

【００５３】図例のように、本実施形態における画像符
号化方法は、第１の実施の形態で説明した画像符号化方
法と、従来の画像符号化方法とを、処理すべき画像デー
タに応じて使い分ける点に特徴がある。詳しくは、本実
施形態では、処理すべき画像データが、１画素あたり8b
itの限定色カラーの画像に対応したものか、あるいは１
画素あたり24bit のフルカラー画像に対応したものかに
よって、図１１（ａ）に示すように注目画素Ｘの８画素
前の画素Ｅの画素値をも予測に用いるか、あるいは図１
１（ｂ）に示すように注目画素Ｘに隣接する画素Ａ〜Ｄ
のみを予測に用いるかを切り替えるようになっている。

【００５４】これは、１画素あたり24bit のフルカラー
画像に対応した画像データであれば、網かけ処理が施さ
れていないことが多いため、第１〜第４の実施の形態で
説明したような網パターン予測を行わずに、注目画素Ｘ
に隣接する画素Ａ〜Ｄのみを基にしても効率の良い可逆
符号化が行えるからであり、さらには網パターン予測を
行わないことで迅速な可逆符号化を実現できるからであ
る。

【００５５】処理すべき画像データが、限定色カラー対
応のものか、あるいはフルカラー対応のものかは、処理
すべき画像データにおける１画素あたりのbit 数を認識
することで判断すればよい。ただし、この判断は、処理
すべき画像データが網かけ画像を表すものであるか否か
を基に行うようにしてもよい。網かけ画像であるか否か
は、網点周期、例えば８画素毎に同じ画素が生じる頻度
が高いかどうかで、容易に判定することができる。

【００５６】また、網パターン予測を行うか否かは、図
１１（ａ）および（ｂ）に示すように、予め設定の異な
る予測器（8bit画像用予測器および24bit 画像用予測
器）をそれぞれ用意しておき、上述した処理すべき画像
データに対する判断結果に応じて、どの予測器を使用す
るかを切り替えることで行うようにすればよい。

【００５７】このように、本実施形態における画像符号
化方法では、処理すべき画像データが限定色カラー対応
のものであれば、第１の実施の形態の場合と同様にして
予測符号化を行うので従来よりも効率の良い可逆符号化
が行える一方、処理すべき画像データがフルカラー対応
のものであれば、従来における場合と同様にして予測符
号化を行うので迅速な可逆符号化が可能になる。つま
り、本実施形態の画像符号化方法によれば、処理すべき
画像データに対する汎用性および柔軟性を高めて、限定
色カラー対応データとフルカラー対応データとの双方に
ついてそれぞれ好適な可逆符号化を実現できる。

【００５８】なお、本実施形態では、処理すべき画像デ
ータが限定色カラー対応の場合に、第１の実施の形態で
説明したようにして可逆符号化を行うことを例に挙げた
が、例えば第２〜第４の実施の形態で説明したようにし
て可逆符号化を行ってもよいことは勿論であり、その場
合であっても上述したような汎用性および柔軟性を確保
し得ることはいうまでもない。

【００５９】

【発明の効果】以上に説明したように、本発明の請求項
１に記載した画像符号化方法および請求項３に記載した
画像符号化プログラムを格納したコンピュータ読取可能
な記録媒体によれば、参照画素を注目画素と直接的また
は他の参照画素を介して間接的に隣接しない位置に複数
設けるので、例えば隣接する画素同士の画素値が連続せ
ず、しかも一定周期毎に同じ画素値が出現するような画
素構造の画像データであっても、各参照画素を基に注目
画素を予測することができ、効率の良い符号化が行える
ようになる。したがって、多値画像を表す画像データに
対して、例えば限定色カラーへの変換（網かけ処理等）
が施されている場合であっても、従来のように注目画素
に隣接する画素のみから当該注目画素を予測するのでは
ないため、高い圧縮率が得られる。

【００６０】また、本発明の請求項２に記載した画像符
号化方法および請求項４に記載した画像符号化プログラ
ムを格納したコンピュータ読取可能な記録媒体によれ
ば、圧縮処理の対象となる画像データが限定色カラーに
対応したもの（例えば網かけ画像を表すもの）である場
合に、参照画素を注目画素から所定数の画素からなるブ
ロックのサイズを単位とする距離離れた位置に設定する
ので、例えば隣接する画素同士の画素値が連続せず、し
かも一定周期毎に同じ画素値が出現するような画素構造
の網かけ画像を表す画像データであっても、参照画素を
基に注目画素を予測することができ、効率の良い符号化
が行えるようになる。したがって、多値画像を表す画像
データに対して、例えば限定色カラーへの変換（網かけ
処理等）が施されている場合であっても、従来のように
注目画素に隣接する画素のみから当該注目画素を予測す
るのではないため、高い圧縮率が得られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明に係る画像符号化方法の第１の実施の
形態における特徴点を説明する模式図である。

【図２】 画像符号化方法の手順の一例を示すフローチ
ャートである。

【図３】 図２の画像符号化方法の手順の一部を詳細に
示すフローチャートである。

【図４】 図３の画像符号化方法の手順の一部をさらに
詳細に示すフローチャートである。

【図５】 本発明に係る画像符号化方法の第２の実施の
形態における特徴点を説明する模式図である。

【図６】 本発明の第２の実施の形態の変形例の特徴点
を説明する模式図である。

【図７】 本発明に係る画像符号化方法の第３の実施の
形態における特徴点を説明する模式図である。

【図８】 本発明の第３の実施の形態の変形例の特徴点
を説明する模式図である。

【図９】 本発明に係る画像符号化方法の第４の実施の
形態における特徴点を説明する模式図である。

【図１０】 本発明の第４の実施の形態において処理さ
れる画像構造の一例を示す説明図である。

【図１１】 本発明に係る画像符号化方法の第５の実施
の形態における特徴点を説明する模式図であり、（ａ）
は限定色カラーに対応する場合の特徴点を示す図、
（ｂ）はフルカラーに対応する場合の特徴点を示す図で
ある。

【図１２】 ＪＰＥＧベースライン方式の画像符号化方
法における画像構造の一例を示す説明図である。

【図１３】 従来の画像符号化方法の一例における特徴
点を説明する模式図（その１）であり、（ａ）は直前画
素を参照する場合の様子を示す図、（ｂ）は直上画素を
参照する場合の様子を示す図、（ｃ）は直前画素および
直上画素の双方を参照する場合の特徴点を示す図であ
る。

【図１４】 従来の画像符号化方法の一例における特徴
点を説明する模式図（その２）である。

【図１５】 縦横８画素のブロックを単位として網かけ
処理が行われた場合の画像構造の一例を示す説明図であ
る。

【符号の説明】

Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄ，Ｅ，Ｆ，Ｇ，Ｈ，Ｉ…参照画素、Ｘ…
注目画素

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 画像データ中における注目画素の画素値
   を当該注目画素とは別の参照画素の画素値から予測して
   符号化する画像符号化方法において、 前記注目画素と直接的または他の参照画素を介して間接
   的に隣接しない参照画素を互いに離れた位置に複数設け
   たことを特徴とする画像符号化方法。
2. 【請求項２】 画像データ中における注目画素の画素値
   を当該注目画素とは別の参照画素の画素値から予測して
   符号化する画像符号化方法において、 前記画像データが所定の限定色カラーに対応して所定数
   の画素からなるブロック単位に同じ画像データを有する
   ものである場合に、前記参照画素を前記注目画素から前
   記ブロックのサイズを単位とする距離離れた位置に設定
   することを特徴とする画像符号化方法。
3. 【請求項３】 プログラムに従って処理を実行するコン
   ピュータに、画像データ中における注目画素の画素値を
   当該注目画素とは別の参照画素の画素値から予測して符
   号化処理を行わせるための画像符号化プログラムであっ
   て、前記符号化処理に際し、前記注目画素と直接的また
   は他の参照画素を介して間接的に隣接しない参照画素を
   互いに離れた位置に複数設けることを特徴とする画像符
   号化プログラムを格納したコンピュータで読取可能な記
   録媒体。
4. 【請求項４】 プログラムに従って処理を実行するコン
   ピュータに、画像データ中における注目画素の画素値を
   当該注目画素とは別の参照画素の画素値から予測して符
   号化処理を行わせるための画像符号化プログラムであっ
   て、前記画像データが所定の限定色カラーに対応して所
   定数の画素からなるブロック単位に同じ画像データを有
   するものである場合に、前記参照画素を前記注目画素か
   ら前記ブロックのサイズを単位とする距離離れた位置に
   設定させることを特徴とする画像符号化プログラムを格
   納したコンピュータで読取可能な記録媒体。