JP2941843B2

JP2941843B2 - 画像信号の縮小装置及び方法

Info

Publication number: JP2941843B2
Application number: JP1090073A
Authority: JP
Inventors: 昭宏片山; 充前田; 康二平林; 正吉田
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 1989-04-10
Filing date: 1989-04-10
Publication date: 1999-08-30
Anticipated expiration: 2014-08-30
Also published as: JPH02268070A

Description

【発明の詳細な説明】〔産業上の利用分野〕本発明は原画像を表わす画像信号を縮小処理すること
により原画像の縮小画像を表わす縮小画像信号を形成す
る画像信号の形成装置及び方法に関するものである。

〔従来の技術〕

従来の静止画像通信装置の代表的な例であるフアクシ
ミリ装置においては、画像をシーケンシヤルに走査し、
符号化伝送していく方式がとられている。この方式で
は、画像の全体象を把握するには、画像のデータのすべ
てを伝送する必要があるため伝送時間が長くかかり、画
像データベースサービス、ビデオテツクス等の迅速に画
像を判断することが必要とされる画像通信サービスへの
適用は困難であった。このサービスを実現するためにフ
アクシミリで採用されている方法とは異なり一枚の画像
を伝送するにあたり、大まかな画像情報を最初に送り、
その後追加情報を伝送し、詳細な画像データを生成して
いく、順次再生符号化方式（遠藤、山崎“会話型画像通
信に適したフアクシミリ信号の順次再生符号化方式”、
信学論（Ｂ）、J67−B.12,pp1462−1469（1984））など
の方式が提案されている。

〔発明が解決しようとしている課題〕しかしながら、上記従来例では、最初に送るべき大ま
かな画像情報は、原画像から特定間隔の画素を間引いて
縮小画像を生成しているために、画像の種類によって
は、最初の段階で有効な画像情報を伝送できない場合、
たとえば、一画素幅の直線等が消えてしまうというよう
な問題点があった。

〔課題を解決するための手段〕

本発明は以上の点に鑑みてなされたもので、原画像を
表わす画像信号から原画像を主走査及び副走査方向の夫
々に関して1/2に縮小した縮小画像を表わす縮小画像信
号を出力する画像信号の縮小装置において、縮小すべき
原画像を表わす画像信号を入力する入力手段と、前記入
力手段により入力された画像信号を主走査及び副走査方
向の夫々に関して1/2に縮小処理することにより縮小画
像信号を形成して出力する形成手段とを有し、前記形成手段は、以下の（ａ）〜（ｃ）で規定される
複数画素の画像信号、即ち、（ａ）前記入力手段により入力された縮小すべき原画像
中の注目画素Ｘ（i,j）の画像信号、（ｂ）前記入力手段により入力された注目画素Ｘ（i,
j）の周辺の８画素Ｘ（ｉ−1,j−１）,X（ｉ−1,j）,X
（ｉ−1,i＋１）,X（i,j−１）,X（i,j＋１）,X（ｉ＋
1,j−１）,X（ｉ＋1,j）,X（ｉ＋1,j＋１）の各画像信
号、及び、（ｃ）前記形成手段により画像信号を主走査及び副走査
方向の夫々に関して1/2に縮小処理することにより形成
された注目画素Ｘ（i,j）の近傍の複数の縮小画素の各
縮小画像信号、に、所定のフィルタリング係数を用いた縮小処理を行
うこことにより注目画素Ｘ（i,j）に対応する縮小画像
信号を形成して出力するとともに、前記（ａ）〜（ｃ）
で規定される複数画素の画像信号のパターンが、前記所
定のフィルタリング係数を用いた縮小処理を不適合の場
合には、前記所定のフィルタリング係数を用いた縮小処
理によって形成される縮小画像信号とは異なる値を持つ
縮小画像信号を出力する画像信号の縮小装置を提供する
ものである。

また、本発明は、原画像を表わす画像信号を主走査及
び副走査方向の夫々に関して1/2に縮小処理することに
より原画像を主走査及び副走査方向の夫々に関して1/2
に縮小した縮小画像を表わす縮小画像信号を出力する画
像信号の縮小方法であって、以下の（ａ）〜（ｃ）で規定される複数画素の画像信
号、即ち、（ａ）縮小すべき原画像中の注目画素Ｘ（i,j）の画像
信号、（ｂ）原画像中の注目画素Ｘ（i,j）の周辺の８画素Ｘ
（ｉ−1,j−１）,X（ｉ−1,i）,X（ｉ−1,j＋１）,X
（i,j−１）,X（i,j＋１）,X（ｉ＋1,j−１）,X（ｉ＋
1,j）,X（ｉ＋1,j＋１）の各画像信号、及び、（ｃ）原画像を表わす画像信号を主走査及び副走査方向
の夫々に関して1/2に縮小処理することにより形成され
た注目画素Ｘ（i,j）の近傍の複数の縮小画素の各縮小
画像信号、に、所定のフィルタリング係数を用いた縮小処理を行
うことにより注目画素Ｘ（i,j）に対応する縮小画像信
号を形成して出力するとともに、前記（ａ）〜（ｃ）で
規定される複数画素の画像信号のパターンが、前記所定
のフィルタリング係数を用いた縮小処理に不適合の場合
には、前記所定のフィルタリング係数を用いた縮小処理
によって形成される縮小画像信号とは異なる値を持つ縮
小画像信号を出力する画像信号の縮小方法を提供するも
のである。

〔実施例１〕第１図は、本発明を適用した縮小回路の構成を表わす
図面である。まず、各画素が白か黒かを表わす２値の原
画データはフレームメモリ１に画面分記憶される。フレ
ームメモリ１のデータは、フイルタリング回路２、第１
の補正回路6a、第２の補正回路6b、第３の補正回路6cお
よび画像属性検知手段５に入力される。

フイルタリング回路２では、入力されたデータに対し
てローパスフイルタリングが行なわれ、その出力は比較
的３に入力される。本実施例では、フイルタとしてロー
パスフイルタを用いたが、これに限らず、ハイパスフイ
ルタや再帰型フィルタなどでもよい。比較器３では、フ
イルタリング回路２より出力された値としきい値Ｔ（こ
こではＴ＝８）とが比較され、しきい値よりも大きけれ
ば‘1'、小さければ、‘0'が出力される。サブサンプリ
ング回路４では、比較器３から出力された信号を、縦横
1/2に間引く処理が行われる。

画像属性検知回路５では、フレームメモリ１から読み
出された信号により、画像の属性を判断し、その判断に
もとずいてセレクタ７の出力を切り替える。

補正回路6a−6cはそれぞれROM（リードオンリメモ
リ）で構成されており、その入力部へは、フレームメモ
リ１からの信号（原画像データ）と、後述するフレーム
メモリ９（縮小画像データ）からの信号が入力される。
第１の補正回路6aには文字・線画などのポジ画像に重点
を置いた補正値が格納されている。また、第２の補正回
路6bには、文字・線画などのネガ画像に重点を置いた補
正値が格納されており、第３の補正回路6cにはデイザ処
理などがなされたハーフトーン画像に重点を置いた補正
値が格納されている。

セレクタ７は、画像属性検知回路５からの出力によ
り、補正回路6a−6cの出力の一つを選択し、出力する。
その出力値はセレクタ８に入力され、サブサンプリング
部から出力された信号とその反転信号のどちらかを選ぶ
かの切り替え信号となっている。セレクタ８からの出力
信号はフレームメモリ９に格納される。

以上のように、画像の属性を検知し、その検知出力に
応じて画像の特性にあった補正処理を選択し、サブサン
プリングした画像に対し、補正処理を行うことにより最
適な縮小画像を得ることができる。

以下、第１図の各部の詳細を説明する。

第２図はフイルタリング回路２において用いられる３
×３画素サイズのローパスフイルタのフイルタ係数を示
し、中心画素の重み係数をＣ（ここではＣ＝４）とし、
中心画素に、最も近い４画素に２、次に近い画素に１の
重み係数を与えている。

これにより中心画素の値をＤ_i,j（ｉ＝１〜Ｍ、ｊ＝
１〜N:M,Nは横方向、縦方向の画素サイズ）とすると、
平均濃度Ｗは、Ｗ＝（Ｄ_{ｉ−1,j−ｉ}＋2D_i,j−１＋Ｄ_{ｉ＋1,j−１}＋ 2D_ｉ−1,j＋CD_i,j＋2D_ｉ＋1,j＋Ｄ_{ｉ−1,j＋１}＋2D_i,j＋１＋Ｄ_{ｉ＋1,j＋１}）となる。この平均濃度Ｗがフイルタリング回路２の出力
となり、これを比較器３においてしきい値で２値化する。

のような対応関係をつけられている。

第３図はローパスフイルタのブロツク図である。入力
信号はラツチ11a,b,cにそれぞれ１画素クロツクの遅延
で保持される。また、ラインメモリ10−a,bにはそれぞ
れ１ライン遅延された入力信号が保持され、ラツチ11d,
e,fまたはラツチ11g,h,iにおいてラツチa,b,cと画素位
置が対応した信号が得られる。これにより第２図に示し
た９画素のデータが得られることになる。ラツチ11a,c,
g,iからの出力信号は加算器12aで総和がとられ、乗算器
13aで定数倍（×１）の演算が行われる。

またラツチ11b,d,f,hからの出力信号は、加算器12bで
総和がとられ、乗算器13bで定数倍（×２）される。ま
た、中央値であるラツチ11eからの出力信号は、乗算器1
3cにより定数倍（×Ｃ）される。このＣの値は、外部よ
り設定が可能である。

乗算器13a,b,cの出力信号は加算器14で総和（＝平均
濃度Ｗ）がとられ出力される。この信号は第１図中の比
較器３でしきい値Ｔと比較され、総和がしきい値Ｔより
大きい時１、小さい時は０の信号を得る。このしきい値
Ｔも外部から設定可能であるが、標準値としてＴ＝（12
＋Ｃ）/2の値をとる。

第４図はサブサンプリング回路４の動作説明図であ
る。主走査、副走査方向にそれぞれ１つおきのタイミン
グで図の斜線で示した画素データを取り出すことにより
1/2サイズ（面積で1/4）のサブサンプリング画像が形成
される。これは画像データのラツチタイミングの調整で
容易に実現可能である。

次に、画像属性検知回路５の説明を行なう。ここで言
う画像の属性とは、例えば、文字・線画（ポジ画像）、
あるいはネガ画像、あるいはデイザ画像といったような
区別の事である。

ところで、画像の属性を知る一番簡単な方法は、フレ
ームメモリに原画像を読み込むとき同時に画像の属性を
読み込む事である。例えば、入力が画像データベースな
どの場合は、ヘツダー情報としてこの主の属性を持って
いる事が多いので、そこから情報を読み取ればよいが、
ヘツダー情報などがない場合は、外部から入力するか、
本実施例の如く次の様に検知を行なう。

即ち、画像の局所的な領域において画像の属性を検知
する方法として、処理中の画素を中心とした５×５画素
を考える。これを第５図に示す。

ここでＸ（i,j）は注目画素を示す。５×５画素領域
の濃度の総和をＳにすると、と表わせる。

ここでフレームメモリ１へ入力される画像データは白
を0,黒を１とする２値画像であるのでＳ≧TN（ここでは
TN＝18）ならば、全体的に黒画素が多い、ネガ画像であ
ると判断する。また、ポジ、ネガ画像の判断基準となっ
ているしきい値TNをここでは18にとっているが、もっと
精度を上げるためには、この値を大きくすればよく、こ
の値に限らない。

次に、デイザ画像は黒画素が１画素置きに表われる性
質を利用し、デイザ画像の区別のために、画素の反転率
Ｈを次のように定義する。

デイザ画像の場合、文字・線画に比べてＨの値が大き
くなる。したがってＨ≧TD（ここではTD＝30）ならば、
デイザ画像と判断する。ここで、しきい値TDは30に限ら
ず、他の値でもよい。

画像属性検知回路５においては、以上の演算結果に基
づいてデイザ画像と判断されたならば、出力信号として
２ビツトの信号“11"をセレクタ７に出力する。またデ
イザ画像でなく、かつポジであると判断されたならば、
２ビツトの信号“00"を出力し、デイザ画像でなく、か
つネガ画像であると判断されたならば２ビツトの信号
“01"をセレクタ７に出力する。

セレクタ７では、画像属性検知回路５から入力された
信号が、“00"ならば第１の補正回路6aからの出力を選
択し、入力された信号が“01"ならば第２の補正回路6b
からの出力を選択し、入力された信号が“11"ならば第
３の補正回路6cからの出力を選択し、セレクタ８に出力
する。即ち、画像属性に適した補正用の切替信号がセレ
クタ７に選択される。

セレクタ８では、セレクタ９より入力された切替信号
が“0"ならばサブサンプリング回路４から出力された信
号をそのままフレームメモリ９に出力し、“1"ならばサ
ブサンプリング回路４から出力された信号を反転したも
のをフレームメモリ９に出力する。即ち、サブサンプリ
ングされた画素が画像属性に合わない場合には、その値
を反転し、画像属性に合わせる操作をセレクタ８によっ
て行なう。

第６図に補正回路6a−6cに入力される画像信号の位置
を示す。ａ−ｉまでは、原画像の面であり、ｊ−は縮
小画像の面である。即ち、サブサンプルされる注目画素
を含む９画素と、先にサブサンプルされた結果を用いて
各画像属性に合った切替信号を出力する。つまりｅは注
目画素ｅを表している。または注目画素をサブサンプ
リングして得られる縮小画面の画素に対応し、ｊは画素
ｂの真上の画素、ｋは画素ｄの左の画素を夫々サブサン
プリングして得られた縮小画面の画素に対応している。

フレームメモリ１からの入力は、ａ−ｉまでの９画素
の値であり、フレームメモリ９からの入力はj,kの２画
素の値である。第１〜第３の補正回路6a〜6cはこれら画
素によってアドレスされて切替信号を出力する補正テー
ブルを有する。

第７〜第９図を用いて次に補正テーブルの作り方を示
す。尚、第７図〜第９図で斜線で示した画素は黒画素を
示す。第７図に示すようなパターンの場合、注目画素ｅ
をサブサンプルしたサブサンプリング回路４の出力は
“1"（黒）である。今、文字や線画のポジ画像であれば
縮小画像は黒のほうが望ましい。従って、サブサンプリ
ング回路４からの出力をそのまま出力するように、第１
の補正回路6aからは切替信号として“0"を出力する様に
構成する必要がある。しかし、ネガ画像の場合は、黒地
中の白情報が重要であり、白情報を保存するために縮小
画像は白が望ましいので、サブサンプリング回路４から
の出力を反転して、出力するように、第２の補正回路6b
からは切替信号として“1"を出力する様に構成する必要
がある。

また第８図（Ａ），（Ｂ）に示されたパターンはとも
に、第７図のパターンと同様にポジ画像であれば注目画
素ｅをサブサンプリングして得られる縮小画像は黒であ
るが、ネガ画像であれば縮小画像を白にしたほうが望ま
しいパターンである。従って、第２の補正回路6bからは
切替信号として“1"を出力する様に構成する。

また、第９図に示すようなパターンの場合、サブサン
プリング回路４の出力は“0"であり、通常の画像（デイ
ザ画像でない画像）ならば縮小画像は白にすべきであ
る。しかしながら、デイザ画像ならば縮小画像を黒にし
てデイザパターンを構成するドツトを表現すべきであ
る。従って、第３の補正回路6cからは切替信号として
“1"を出力する様に構成する。このように、補正回路6a
−6cには、それぞれの属性にあった補正値を出力する様
な補正テーブルが格納されている。

以上示したように、画像の属性を検知する画像属性検
知回路５と、画像の属性にあっては複数の補正回路6a〜
6cを備え、画像属性検知回路５からの信号に応じて複数
の補正回路6a〜6cの一つを選択し、それを用いてサブサ
ンプリング回路４からの出力値を補正することにより、
画像属性に応じて保存すべき画像の消失を防止し、画質
のよい縮小画像を得ることができる。

〔実施例２〕第10図は第１図示の縮小回路を階層的符号化に応用し
た場合のブロツク図である。

15,17,19はフレームメモリ、16,18は第１図示の構成
の縮小回路、20,22,24は参照画素決定回路、21,23,25は
符号器である。

まず、２値画像信号の原画データＩは、フレームメモ
リ15に記憶される。次に縮小回路16により縮小され、フ
レームメモリ17に記憶される。このときに記憶される信
号は原画の1/2に縮小されたものとなっている。同様
に、フレームメモリ17から読み出された信号は、縮小回
路18によって原画の1/4の画像に縮小されフレームメモ
リ19に記憶される。

参照画素決定回路20,22,24はそれぞれフレームメモリ
19,17,15に記憶されている画像データのサイズ（画素
数）を検出し、符号化時の最適な参照画素数、及び参照
画素位置を設定する。

符号器21では参照画素決定回路20により設定された参
照画素を用いてフレームメモリ19に記憶された信号が符
号化され、第１段階の信号107として出力される。同様
に符号器23,25ではそれぞれ参照画素決定回路22,24より
設定された参照画素を用いてそれぞれフレームメモリ1
7,15に記憶された信号が符号化され、それぞれ第２段階
の信号108、第３段階の信号109として出力される。

このように第１段階から第３段階までの画像データを
解像度の低い画像データから順に符号化伝送することに
より、画像の全体像をいち早く識別し、もし、そのデー
タが不要の場合には、以後の伝送を停止させることが可
能となる。これにより効率のよい画像通信サービスが可
能となる。

また。ここでは、第３段階までしか述べなかったが、
任意の段階に容易に拡張する事が可能である事は言うま
でもない。

符号器21,23,25における符号化動作を説明する。本実
施例では算術符号を用いた符号化を行なう。

算術符号は、周辺画素から注目画素の値を予測し、予
測が一致した時のシンボルを優勢シンボル（１）、はず
れた時のシンボルを劣勢シンボル（０）、または劣勢シ
ンボルの発生確率をＰとし、この情報により符号化を行
うものである。（吹抜著「FAXとOAのための画像の信号
処理」日刊工業）符号系列Ｓに対する２進算術符号Ｃ（Ｓ）、補助量Ａ
（Ｓ）とすると、の算術演算により符号化を進めていくものである。

Ｐ（Ｓ）＝2^-Q(S)と近似することにより、算術を２進
数のシフトのみで済ませている。ＱはSkew Valueと呼ば
れ、このパラメータを変化させる事により算術符号を動
的に使用することができる。

復号は２値信号列Ｓ＝Ｓ′xS″とし、Ｓ′まで復元さ
れた時にＣ（Ｓ）とＣ（Ｓ′）＋Ａ（Ｓ′０）を比較
し、Ｃ（Ｓ）＞Ｃ（Ｓ′）＋Ａ（Ｓ′０）の時１、そう
でなければ０を復号する。

第11図は参照画素決定回路20,22,24における注目画素
を予測する回路のブロツク図である。

フレームメモリ26は、符号化する画像データが記憶さ
れているメモリである。またフレームメモリ27は、１段
階前に送られる画像で1/2にサブサンプリングされた画
像データが記憶されている。それぞれのメモリは２次元
メモリで構成される。ｘアドレスのクロツクをφ_１、ｙ
アドレスのクロツクをφ_２とすると、フレームメモリＡ
にはφ₁,φ₂,フレームメモリＢには1/2の周波数の1/2φ
₁,1/2φ_２が与えられ、フレームメモリＢの１画素に対
し、フレームメモリＡの画素は２×２の４画素に対応す
る。

それぞれのデータはラインメモリ28,29において１ラ
インずつ遅延されたデータとなり、ラツチ30,31に入力
される。このラツチにおいては１画素ずつ遅延したデー
タが保持されることになる。各ラツチの出力を第12図の
画素位置と対応をとると、注目画素（＊）はラツチ30d
の出力、第12図のNo.1はラツチ30eの出力、No.2はラツ
チ30bの出力なり、以下同様にNo.3はラツチ30a、No.4は
ラツチ30cの出力となる。

また第13図の画素位置は、No.5はラツチ31b、No.6は
ラツチ31a、No.7はラツチ31d、No.8はラツチ31c、No.9
はラツチ31eの出力となる。

尚、第13図のNo.5の画素は注目画素を含む画素であ
り、注目画素がNo.5のいずれの位置か（左上、右上、左
下、右下の４状態）を識別する2bitの信号をカウンタ32
によりφ₁,φ_２から生成する。33a〜ｋはAND素子であ
る。ここでは図示されていないコントローラによりセツ
トされた信号201〜211とラツチ30a〜c,e、ラツチ31a〜
ｅ、カウンタ32の出力との論理積がとられ、注目画素の
予測した状態信号300が出力される。この部分の動作を
以下に記述する。

一般に、符号化を動的に行う場合、周囲画素の状態か
ら注目画素を予測し、その予測の的中確率を演算しなが
ら、Skew Valueを更新していく。従って、符号化される
べきシンボル列の統計的な性質をSkew Valueに反映させ
るには、各状態においてそれぞれのシンボル列の統計的
性質をつかむための相当数のシンボルが必要となる。た
とえば、シンボルの合計が65536個の場合、状態数を2¹¹
個とると１状態あたりに割りあてられるシンボル数の平
均は32個となり、各状態におけるシンボル列の統計的性
質をつかむことで困難である。

そこで、符号化すべきシンボル数に応じて、図示され
ていないコントローラにより予測の状態数を制御する。
具体的には階層的符号化においては、各層毎に縮小され
ていくので符号化されるシンボル数は第１段階が一番少
なく、第２、第３段階と回数が上るにつれシンボル数は
多くなる。そこでシンボル数が少ない時には状態数を少
なくするために、信号201〜211のうちの203,209,211を
“1"、残りを“0"としておけば状態数として３ビツト
（８状態）がとれる。シンボル数が多くなるにつれ信号
201〜211にセツトする“1"の値を多くしていけば、状態
数を増やすことができる。

第20図に、本実施例における信号201〜211の値の一例
を示す。これはあくまでも一例であり、状態のとり方も
セツトされる信号もこれに限るものではない。

第14図は、参照画素決定回路20,22,24から出力された
状態信号G300と注目画素D301に基づいて符号化動作する
符号器21,23,25における動的にSkew Value Qおよび劣勢
シンボルを変化させるための回路のブロツク図である。
状態信号G300および注目画素D301は、それぞれ状態発生
頻度カウンタ40および付勢シンボルカウンタ41に入力さ
れている。このカウンタは状態の数だけ用意されてお
り、状態信号Ｇにより切りかえられる。

発生頻度カウンタ40は、その状態が何回発生したかを
カウントするもので設定値Ｓを越えると更新信号303を
出力する。この間に発生した劣勢シンボルの数_C304が
カウンタ41でカウントされている。つまり、Ｓケの状態
のうち_Ｃケが劣勢シンボルということになる。以降の
説明では、Ｓ＝16の状態を代表して説明する。

LUT42の中には、_Ｃケの劣勢シンボルの発生に対
し、次の符号化パラメータであるQ_G305およびmps（優勢
シンボル）の反転信号306およびゼロカウント（CT）307
と称するデータがあらかじめ記憶されている。

ゼロカントとは、劣勢シンボル_ＣがＳケ中で０の状
態が過去何回あったかを表わす値である。すなわち原理
的には、初期をCT＝０にしておくと、Ｓケ中_Ｃが０の
状態が生じると、CT＝１に更新され、その後２回、３回
続くとCT＝２、CT＝３と更新されていくものである。

第21図は、LUTの中の一例を示している。

初期状態はCT＝０に設定されていて、それぞれ_Ｃの
値により、新しいQ_G、次のCTの値が求まる。

例えばCT＝０で_Ｃ＝０の時はQ_G＝４、CT＝１とな
る。次に更新信号303が来る時は、CT＝１で_Ｃ＝０の
時はQ_G＝５、CT＝２となる。

またCT＝０で_Ｃ＝１の時は、Q_G＝４、CT＝１に更新
される。このテーブルを作る演算式は、但し、_Ｃ＝０の場合は_Ｃ＝１として計算する。

但し、Ｎ［ｘ］は最も近い整数値を表わす。

（２）式はＳケの状態が（CT＋１）ケ続いた時に発生
する劣勢シンボルの発生確率を２のべき乗で近似した時
の指数部をQ_Gとしている。

また（３）式でCTは、劣勢シンボルの発生を1/2^QGと
仮定した時、Ｓケの_Ｃ＝０の組の数を再計算している
ものである。2^QG−１が優勢シンボルの数となるのでこ
れをＳで割った値がCTとなる。またCT＝０での場合は特殊なケースとして扱い、従来の劣勢シンボル
としていた値を反転（ツマリ０１）とする操作を行
う。それ以降の状態がCT＝０、以外の時は、劣勢シンボルが変化したまま、通常に符号
化処理を行う。

第14図において、ラツチ43は以前のQ_G305、mps反転信
号306、CT307を保持しておく所で、更新信号303により
新しい状態に更新される。

LUT42の入力には劣勢シンボルのカウント信号_Ｃと
以前のCT値307が入力され、第21図に従って更新されたQ
_G、mps反転信号化時に使われている優勢シンボルが保持
されており、この状態はmps反転信号により更新され
る。

保持器44の重力であるmps/▲▼信号は、劣勢シ
ンボルカウンタに送られる。

ここで決定されたQ_Gおよびmps/▲▼により符号
化が行われることになる。

第15図は、符号器21,23,25においてQ_G及びmps/▲
▼により算術符号を行なう算術符号器のブロツク図で
ある。Skew ValueをQ_G305とするとQ_Gおよびmap/▲
▼信号308を与えることにより、式（１）で示した算
術演算が符号器で行われ符号化データ401が得られる。

第16図は符号器のブロツク図である。復号側にも符号
器と同様な予測回路（第11図に示したもの）および動的
適応回路が用意されており、復号器側のSkew ValueをQ_D
321とLUTからの劣勢シンボルLPS_D322および受信データ3
23により復号器46では復号演算がなされ、復号データ40
2を得る。

第17図は、復号器の実施例である。

第１段階信号107は、復号器47により復号され、フレ
ームメモリ50に記録される。この信号は、補間器53によ
り４倍の補間処理により高解像度データに変換された
後、セレクタ55をコントローラ59が切りかえてビデオメ
モリ56に記録される。ビデオメモリ56は、２ポートメモ
リで構成されている。したがって受信側で得らた画像は
随時モニタ57に表示される。また第２段階信号108は、
フレームメモリ50のデータを参照しながら復号器48によ
り復号処理され、フレームメモリ51に記録される。また
このデータは補間器54により２倍の補間処理がなされ、
セレクタ55を切り換えてビデオメモリ56に記録される。

同様に第３段階の信号109が復号処理された後、モニ
タ57に表示される。

一方、第３段階の復号画像信号であるフレームメモリ
52の信号は、プリンタ58に出力され、ハードコピーが得
られる。

実施例３以上の実施例においては、サブサンプル前のフイルタ
リング回路２において３×３サイズのローパスフイルタ
の係数の中央値の重み係数により、平滑化度を調整する
方式をとったが別のサブサンプリングの実施例として、
第18図に示すように、原画像データD_A,D_B,D_C,D_Dより変
換データＷを決定する場合、Ｗ＝α₁D_A＋α₂D_B＋α₂D_C＋α₂D_Dとした時のα_１とα_２
の係数値をかえることにより平滑化度と符号化効率の調
整を行うことが可能である。

Ｗ≧Ｔの時は１Ｗ＜Ｔの時は０とする。

α_１》α_２の時は D_Aで決定する割合が大きくなり、符
号化効率は向上する。

α_１＝α_２の時は画像に対する平滑化効果が向上す
る。

実施例４第21図の内容を決定する別の方法として、Ｓ画素中の
劣勢シンボル_Ｃの数より_C/Sを求めて、第22図から
新しいQ_Gを決定する方式もある。初期値はQ_G＝１とし、
_C/Sの値によりQ_Gを更新していく。２回目以降は更新
されたQ_Gおよび_C/Sを使い順次Q_Gを決定していく。更
新時の値Q_G′はなどの計算式により演算し、テーブルに格納しておく。

またＱ＝１の時には、_C/S＞1/2の時（第20図の50
0）は、優勢・劣勢シンボルを反転させる。

第19図はこの場合の実施例で、Q_G信号305をLUT42に入
力し更新するQ_Gを決定していく。

実施例５第２実施例では、各段階毎にとりうる状態数を制御し
ていったが、同じ段階でも、符号化すべき画像サイズに
応じて状態数のコントロールができる。たとえば、第３
段階の画像サイズが1024×1024画素の場合に2⁷状態、30
72×4096画素のときは、2¹¹状態というようにコントロ
ールする事も可能である。また、さらに細分化して画像
サイズ毎に参照画素位置及び参照画素数を変える事も可
能である。

あらかじめデータの種類（たとえば、文字画やハーフ
トーン等）がわかっている時には、それに適した参照画
素位置を設定し、符号化する事ができる。

また、第１図示の画像属性検知回路５からの出力を保
持しておき、これをもとに参照画像数や参照画素位置を
設定することも可能である。

実施例６第１図中のフイルタリング回路２におけるローパスフ
イルタをたとえば、再帰型フイルタに変更してもよい。
再帰型フイルタの係数の一例を第23図に示す。この例で
は注目画素の係数に４を与え、最も近い４画素に２を与
え、他に１を与えている。また、この縮小画像の上隣と
左隣に−３の係数を与えている。ただし、図中の＊のつ
いた画素は、注目画素に対応する位置関係にある。

このような再帰型フイルタにおいても、文字・線画
用、デイザ画像用、ネガ画像用の補正手段を設けること
により、品質のよい縮小画像を得る事が可能である。

実施例７前述した第１図示の実施例ではサブサンプリング回路
４の２値出力をそのまま出力するか、反転して出力する
かにより縮小画像の補正を行なったが、本実施例７では
フイルタリング回路２の出力に対して増減処理を画像の
属性に応じて行なうことにより縮小画像の補正を行な
う。

そのために、第１図のセレクタ８を省き、更に第１〜
第３の補正回路6a〜6c及びセレクタ７に代って、第１〜
第３の補正回路61a〜61c及びセレクタ62、加算器63を儲
ける。尚、他の構成は第１図のものと同一である。

そして、第１〜第３の補正回路61a〜61cには補正テー
ブルとして、前述した“1"又は“0"の代りにフイルタリ
ング回路２の出力値を増減するための値を夫々画像の属
性に応じて書込んでおく。

そして、第１〜第３の補正回路61a〜61cは第１図実施
例と同様と、フレームメモリ１及び９から読出されデー
タに従って補正データを出力する。

画像属性検知回路５は第１図の実施例と同様に、画像
の属性を検知し、セレクタ62に選択信号を出力する。

これによって、画像の属性に合った補正鋭データがセ
レクタ62でセレクされ加算器63に印加される。

従って、フイルタリング回路２の出力にはセレクタ62
から出力される補正データが加算又は減算され、その後
比較器３に入力する。例えば、比較器のＴから８の場
合、フイルタリング回路２の出力に８以上の値を加算す
れば、比較器３の出力を強制的に“1"とすることがで
き、また逆に８以上の値を減算すれば、比較器３の出力
を強制的に“0"とすることができる。

以上により、第１図示の実施例と同様に、画像属性に
応じて保存すべき画像の消失を防止し、画質のよい縮小
画像を得ることができる。

実施例８実施例７では、フイルタリング回路２の出力を増減す
ることにより、縮小画像の補正を行なったが、フイルタ
リング回路２の出力を２値化するためのしきい値Ｔを増
減させることによっても同様の補正が実行できる。

即ち、第25図の如く、第１〜第３の補正回路64a〜64c
には補正テーブルとして前述した“1"又は“0"の代り
に、比較器66へ印加すべきしきい値を夫々の属性に応じ
て書き込んでおく。

そして、第１図及び第25図の実施例と同様にして画像
属性検知回路５の出力に応じてセレクタ65を動作し、画
像の属性に合ったしきい値を比較器66に印加せしめる。

従ってフイルタリング回路２の出力はセレクタ65から
のしきい値によって、２値化される。例えば、しきい値
としてフイルタリング回路２の最大値又は最大値に近い
値を印加すれば比較器66の出力を強制的に“0"とするこ
とができ、また逆にフイルタリング回路２の最小値又は
最小値に近い値を印加すれば、比較器66の出力を強制的
に“1"とすることができる。

以上により、第１図示及び第24図示の実施例と同様
に、画像の属性に応じて保存すべき画像の消失を防止
し、画質のよい縮小値を得ることができる。

［発明の効果］以上説明した様に、本発明によると、原画像を表わす
画像信号から原画像を主走査及び副走査方向の夫々に関
して1/2に縮小した縮小画像を表わす縮小画像信号を出
力するに際し、縮小すべき原画像中の注目画素並びにそ
の周囲の８画素の各画像信号、そして、原画像を表わす
画像信号を主走査及び副走査方向の夫々に関して1/2に
縮小処理することにより形成された注目画素の近傍の複
数の縮小画素の各縮小画像信号に、所定のフィルタリン
グ係数を用いた縮小処理を行うことにより注目画素Ｘ
（i,j）に対応する縮小画像信号を形成して出力するの
で、その縮小画像信号に縮小画像における他の縮小画素
の状態が反映されたものとなり、従って、縮小画像から
細線等の有効な画像情報が消失してしまうことを良好に
防止することが可能となるとともに、更に、注目画素並
びにその周囲の８画素の各画像信号及び注目画素の近傍
の複数の縮小画素の各縮小画像信号のパターンが、所定
のフィルタリング係数を用いた縮小処理に不適合の場合
には、所定のフィルタリング係数を用いた縮小処理によ
って形成される縮小画像信号とは異なる値を持つ縮小画
像信号を出力するので、所定のフィルタリング係数を用
いて縮小処理では原画像の内容が縮小画像に反映されな
い画像に対しても、原画像の内容が反映された縮小画像
を良好に得ることが可能となる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明を適用した縮小回路のブロツク図、第２図はローパスフイルタの係数を示す図、第３図はローパスフイルタの実施例のブロツク図、第４図はサブサンプリングの説明図、第５図は画像属性検知回路の説明図、第６図は強制回路に入力される画像信号を説明するため
の図、第７図，第８図，及び第９図は補正テーブルの内容を説
明するための図、第10図は縮小回路を階層符号化に適用した場合のブロツ
ク図、第11図は参照画素決定回路のブロツク図、第12図は符号面上の参照画素の説明図、第13図は一段階前の画像の参照画素の説明図、第14図は動的にSekw Value Qを変更する回路のブロツク
図、第15図は算術符号の符号器を示す図、第16図は算出符号の復号器を示す図、第17図は復号器のブロツク図、第18図は平滑度効化の調整のための別の実施例を示す
図、第19図は動的にＱを変更するための別の実施例を示す
図、第20図は階層的符号化における各段階の参照画素の一例
を示す図、第21図は算術符号パラメータ決定のためのテーブルの一
例を示す図、第22図は実施例３で使用するテーブルの一例を示す図、第23図は縮小回路で使用するフイルタの一例を示す図、第24図及び第25図は縮小回路の他の構成例を示すブロツ
ク図であり、２……フイルタリング回路、３……比較器、４……サブサンプリング回路、５……画像属性検知回路、 6a〜6c……補正回路、 7,8……セレクタである。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者吉田正東京都大田区下丸子３丁目30番２号キヤノン株式会社内 (56)参考文献特開昭64−57880（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁶，ＤＢ名) H04N 1/393 G06T 3/40

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】原画像を表わす画像信号から原画像を主走
査及び副走査方向の夫々に関して1/2に縮小した縮小画
像を表わす縮小画像信号を出力する画像信号の縮小装置
において、縮小すべき原画像を表わす画像信号を入力する入力手段
と、前記入力手段により入力された画像信号を主走査及び副
走査方向の夫々に関して1/2に縮小処理することにより
縮小画像信号を形成して出力する形成手段とを有し、前記形成手段は、以下の（ａ）〜（ｃ）で規定される複
数画素の画像信号、即ち、（ａ）前記入力手段により入力された縮小すべき原画像
中の注目画素Ｘ（i,j）の画像信号、（ｂ）前記入力手段により入力された注目画素Ｘ（i,
j）の周辺の８画素Ｘ（ｉ−1,j−１）,X（ｉ−1,j）,X
（ｉ−1,i＋１）,X（i,j−１）,X（i,j＋１）,X（ｉ＋
1,j−１）,X（ｉ＋1,j）,X（ｉ＋1,j＋１）の各画像信
号、及び、（ｃ）前記形成手段により画像信号を主走査及び副走査
方向の夫々に関して1/2に縮小処理することにより形成
された注目画素Ｘ（i,j）の近傍の複数の縮小画素の各
縮小画像信号、に、所定のフィルタリング係数を用いた縮小処理を行う
ことにより注目画素Ｘ（i,j）に対応する縮小画像信号
を形成して出力するとともに、前記（ａ）〜（ｃ）で規定される複数画素の画像信号の
パターンが、前記所定のフィルタリング係数を用いた縮
小処理に不適合の場合には、前記所定のフィルタリング
係数を用いた縮小処理によって形成される縮小画像信号
とは異なる値を持つ縮小画像信号を出力することを特徴
とする画像信号の縮小装置。
【請求項２】原画像を表わす画像信号を主走査及び副走
査方向の夫々に関して1/2に縮小処理することにより原
画像を主走査及び副走査方向の夫々に関して1/2に縮小
した縮小画像を表わす縮小画像信号を出力する画像信号
の縮小方法であって、以下の（ａ）〜（ｃ）で規定される複数画素の画像信
号、即ち、（ａ）縮小すべき原画像中の注目画素Ｘ（i,j）の画像
信号、（ｂ）原画像中の注目画素Ｘ（i,j）の周辺の８画素Ｘ
（ｉ−1,j−１）,X（ｉ−1,i）,X（ｉ−1,j＋１）,X
（i,j−１）,X（i,j＋１）,X（ｉ＋1,j−１）,X（ｉ＋
1,j）,X（ｉ＋1,j＋１）の各画像信号、及び、（ｃ）原画像を表わす画像信号を主走査及び副走査方向
の夫々に関して1/2に縮小処理することにより形成され
た注目画素Ｘ（i,j）の近傍の複数の縮小画素の各縮小
画像信号、に、所定のフィルタリング係数を用いた縮小処理を行う
ことにより注目画素Ｘ（i,j）に対応する縮小画像信号
を形成して出力するとともに、前記（ａ）〜（ｃ）で規定される複数画素の画像信号の
パターンが、前記所定のフィルタリング係数を用いた縮
小処理に不適合の場合には、前記所定のフィルタリング
係数を用いた縮小処理によって形成される縮小画像信号
とは異なる値を持つ縮小画像信号を出力することを特徴
とする画像信号の縮小方法。