JP3089152B2

JP3089152B2 - 画像符号化装置およびその方法

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Publication number: JP3089152B2
Application number: JP05301654A
Authority: JP
Inventors: 充前田
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 1993-12-01
Filing date: 1993-12-01
Publication date: 2000-09-18
Anticipated expiration: 2015-09-18
Also published as: JPH07154608A; US5745607A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は画像符号化装置およびそ
の方法に関し、例えば、画像を階層符号化する画像符号
化装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】画像電子学会誌第20巻第1号の技術解説
「２値画像階層符号化方式−JBIGアルゴリズム−」に
は、二値画像を対象にする階層符号化方式が記載されて
いる。以下、その概要を図１を参照して説明する。ま
ず、送信側では、原画像５１ａを縮小器５２で繰返し縦
横1/2に縮小して、最小サイズが縦横二のn乗分の一に縮
小されたn枚（図１では三枚）の縮小画像を生成する。
そして、符号器５３によって最小サイズの画像５１ｄを
単独で符号化した後、送信する。なお、この符号化は、
符号化注目画素の周囲画素を参照する算術符号化により
可変長符号を得るものである。

【０００３】次に、符号器５３によって画像５１ｃを符
号化した後、送信する。なお、この符号化は、画像５１
ｄを参照する算術符号化により可変長符号を得るもので
ある。以下同様に、画像５１ｂを符号化して送信し、最
後に原画像５１ａを符号化して送信する。ここで、原画
像５１ａを第０階層画像と呼び、n回の縮小を行った画
像を第n階層画像と呼ぶ。

【０００４】これに対して、受信側では、復号器(Decod
er)５４によって、まず最小サイズの画像５１ｄを復号
し、復号した画像５１ｄを参照して画像５１ｃを復号す
る。以下同様に、画像５１ｂを復号し、原画像５１ａを
復号する。さらに、JBIGアルゴリズムでは、符号化の単
位として副走査方向に画像を分割して得られるストライ
プを定義し、これによってシーケンシャルな伝送を実現
しようとしている。その概念図を図２に示す。同図にお
いて、原画像５１ａはストライプＳ0,0からＳ7,0に分割
され、同様に、画像５１ｂはストライプＳ0,1からＳ7,1
に、画像５１ｃはストライプＳ0,2からＳ7,2に、それぞ
れ分割されている。

【０００５】そして、JBIGアルゴリズムでは、多値画像
やカラー画像への拡張としてビットプレーン法が示され
ている。その概念図を図３に示す。同図は４ビット／画
素の画像を階層符号化する例で、最上位ビットのビット
プレーンＰ1,0を縮小して第１階層画像Ｐ1,1を、さらに
Ｐ1,1を縮小して第２階層画像Ｐ1,2を生成する。同様
に、各ビットに対応するビットプレーンＰ2,0，Ｐ3,0お
よびＰ4,0 （Ｐ4,0は最下位ビットのビットプレーンに
なる）を縮小して、第１階層画像Ｐ2,1，Ｐ3,1およびＰ
4,1を、第２階層画像Ｐ2,2，Ｐ3,2およびＰ4,2をそれぞ
れ生成する。そして、各ビットプレーン毎に符号化す
る。つまり、ビットプレーンＰ1,2は単独で、ビットプ
レーンＰ1,1はビットプレーンＰ1,2を参照して、ビット
プレーンＰ1,0はビットプレーンＰ1,1を参照して、それ
ぞれ符号化する。他のビットプレーンも同様である。

【０００６】図４はこのような階層符号化を実現する装
置の構成を示すブロック図である。同図において、５０
１はスキャナで、原稿画像を読取って例えば８ビットの
ディジタル画像データを出力する。５０２はフレームメ
モリで、スキャナ５０１から出力された画像データを記
憶する。５０４はビットプレーンメモリで、フレームメ
モリ５０２から読出したビットプレーンデータを記憶す
る。５０５もビットプレーンメモリで、階層符号化時に
生成される縮小画像を記憶する。５０６は符号器で、ビ
ットプレーンメモリ５０４と５０５を使用して階層画像
を生成し、生成した階層画像を階層符号化する。５０７
はコードバッファで、生成された符号を蓄積する。５０
８は記憶装置で、生成された符号を格納する。５０９は
CPUで、バス５０３を介して上記の各部を制御する。な
お、バス５０３は画像データ，符号，制御信号の伝送に
使用される。

【０００７】このような構成において、スキャナ５０１
から出力された画像データは、CPU５０９の制御によっ
て、順次フレームメモリ５０２に記憶される。すべての
画像データがフレームメモリ５０２に記憶されると、CP
U５０９は記憶装置５０８上に領域を確保して、符号の
ヘッダを生成し該領域の先頭部へ格納する。ヘッダには
画像サイズ，符号化階層数，ビットプレーン数などの情
報が含まれる。

【０００８】続いて、CPU５０９は、フレームメモリ５
０２から最上位ビットプレーンの画像を読出して、ビッ
トプレーンメモリ５０４へ格納する。また、コードバッ
ファ５０７をクリアし、符号器５０６を初期化して符号
化を開始させる。符号器５０６は、ビットプレーンメモ
リ５０４に格納された画像を縮小して、縮小した画像
（第１階層画像）をビットプレーンメモリ５０５へ格納
する。さらに、ビットプレーンメモリ５０５に格納され
た第１階層画像を縮小して、第２階層画像をビットプレ
ーンメモリ５０４へ格納する。このようにして最小サイ
ズの第n階層画像を生成して、これを符号化してコード
バッファ５０７へ格納した後、CPU５０９へ第n階層画像
の符号化が完了したことを通知する。通知を受けたCPU
５０９は、コードバッファ５０７から第n階層画像の符
号を読出して、先に生成した記憶装置５０８のヘッダに
続けて格納する。

【０００９】以下同様にして、ビットプレーン毎にその
第n階層画像を生成し符号化して、順次、記憶装置５０
８へ続けて格納する。次に、CPU５０９は、上記と同様
の手順によって第n-1および第n階層画像を生成し、第n
階層画像を参照して第n-1階層画像を符号化しコードバ
ッファ５０７へ格納した後、CPU５０９へ第n-1階層画像
の符号化が完了したことを通知する。通知を受けたCPU
５０９は、コードバッファ５０７から第n-1階層画像の
符号を読出して、先に記憶装置５０８に格納した第n階
層画像の符号に続けて格納する。

【００１０】以下同様にして、ビットプレーン毎にその
第n-1階層画像を生成し符号化して、順次、記憶装置５
０８へ続けて格納する。このようにして、すべてのビッ
トプレーンの第１階層画像の符号化が終了した後、CPU
５０９は、上記と同様の手順によって第１階層画像を生
成し、第１階層画像を参照して第０階層画像を符号化し
コードバッファ５０７へ格納した後、CPU５０９へ第０
階層画像の符号化が完了したことを通知する。通知を受
けたCPU５０９は、コードバッファ５０７から第０階層
画像の符号を読出して、先に記憶装置５０８に格納した
第１階層画像の符号に続けて格納する。

【００１１】以下同様にして、ビットプレーン毎にその
第０階層画像を符号化して、順次、記憶装置５０８へ続
けて格納する。このようにして、ヘッダ，ビットプレー
ン毎の第n階層画像の符号，ビットプレーン毎の第n-1階
層画像の符号，…，ビットプレーン毎の第１階層画像の
符号，ビットプレーン毎の第０階層画像の符号の順で、
記憶装置５０８へ格納され符号化画像ファイルが形成さ
れる。この格納が終了すると、CPU５０９は、記憶装置
５０８のファイルを閉じて符号化を終了する。

【００１２】また、スキャナ５０１が二値カラー画像デ
ータを出力する場合は、各色毎に符号化を行って、符号
化画像ファイルを形成する。

【００１３】

【発明が解決しようとする課題】しかし、上記従来例に
おいては、次のような問題点があった。すなわち、上記
従来例においては、ビットプレーンや色毎にその階層画
像を生成して符号化する必要があり、符号器やフレーム
メモリの制御が繁雑になり、生成された符号の管理も複
雑である。さらに、各ビットプレーン毎に符号器を初期
化する必要があり、動的な算術符号化では符号化効率を
低下させることになる。また、受信側では、ビットプレ
ーンがカラー画像を形成するのか、モノクロ多値画像を
形成するのかを判断できず、正しい画像が再生できない
ことがあった。

【００１４】本発明は、上述の問題を解決するためのも
のであり、ビットプレーンごとの処理を不要にすること
を目的にする。また、画像を階層符号化する際の符号器
の制御を容易にし、原画像の属性に合った画像を再生さ
せることを他の目的にする。

【００１５】

【課題を解決するための手段】本発明は、前記の目的を
達成する一手段として、以下の構成を備える。本発明に
かかる画像符号化装置は、少なくとも2ビット/画素の画
像データを符号化する画像符号化装置であって、前記画
像データの各ビットを分割して複数のビットプレーンを
生成する生成手段と、前記生成手段によって生成された
複数のビットプレーンを連続させて一つの画像データを
構成する構成手段と、前記構成手段によって構成された
一つの画像データから低解像度の画像データを生成する
縮小手段と、前記構成手段によって構成された一つの画
像データおよび前記縮小手段によって生成された低解像
度の画像データをそれぞれ符号化する符号化手段とを有
することを特徴とする。

【００１６】好ましくは、さらに、前記符号化手段から
出力された符号に前記画像データの属性情報を付加する
付加手段を有することを特徴とする。

【００１７】本発明にかかる画像符号化方法は、少なく
とも2ビット/画素の画像データを符号化する画像符号化
方法であって、前記画像データの各ビットを分割して複
数のビットプレーンを生成し、生成された複数のビット
プレーンを連続させて一つの画像データを構成し、構成
された一つの画像データから低解像度の画像データを生
成し、前記一つの画像データおよび前記低解像度の画像
データをそれぞれ符号化することを特徴とする。

【００１８】

【実施例】以下、本発明にかかる一実施例の画像符号化
装置を図面を参照して詳細に説明する。

【００１９】

【第１実施例】図５は第１実施例の画像符号化装置の構
成例を示すブロック図である。同図において、１７は例
えばワンチップマイクロプロセッサなどのCPUで、バス
３を介して、内蔵するROMなどに格納されたプログラム
に従って、以下の各構成を制御する。なお、バス３は画
像データ，符号，制御信号などの伝送に使用される。

【００２０】１はカラースキャナで、原稿画像を読取っ
て、点順次で例えば二値カラー画像データを出力する。
なお、各色の値が‘0’の画素は白である。２はバッフ
ァで、カラースキャナ１から出力された画像データを蓄
積する、例えば３ビット／画素のバッファである。４〜
６もバッファで、バッファ２に蓄積された画像データを
色別に分割したビットプレーンを蓄積する、例えば１ビ
ット／画素のバッファで、例えば、バッファ４は赤に、
バッファ５は青に、バッファ６は緑にそれぞれ対応す
る。

【００２１】７はセレクタで、CPU１７の指示に応じ
て、バッファ４〜６から入力されたデータの何れかを選
択し出力する。８はループカウンタで、バッファ４〜６
を制御する。１０はフレームメモリで、セレクタ７から
出力された符号化する画像をバイト単位で格納する。９
はアドレスカウンタで、フレームメモリ１０のアドレス
を管理する。

【００２２】１１と１３もそれぞれフレームメモリで、
階層符号化時に生成される縮小画像をバイト単位で格納
する。１２は符号器で、フレームメモリ１１と１３を使
用して階層画像を生成し、生成した階層画像を階層符号
化する。１４はコードバッファで、生成された符号を蓄
積する。１５は記憶装置で、生成された符号を格納す
る。１６はヘッダ処理部で、符号の先頭に付加するヘッ
ダを生成する。

【００２３】以下においては、JBIG方式の二値画像階層
符号化を例にして説明する。なお、最小サイズを第２階
層にし、第０階層のストライプ数を128にするが、本実
施例はこれに限定されるものではない。図６から図９は
本実施例の階層符号化手順の一例を示すフローチャート
で、CPU１７によって実行される。

【００２４】ステップＳ001で、符号化する画像の画像
サイズ，ビット深さ，ストライプ幅および階層数を決定
する。なお、以下の説明では、主走査方向の画像サイズ
をx、副走査方向の画像サイズをy、ビット深さをn、ス
トライプ幅をs、階層数をdとする。また、説明を簡単に
するためにxは８の倍数であるとし、x=3,072，y=4,09
0，n=3，s=128，d=3にする。

【００２５】続いて、ステップＳ002で、アドレスカウ
ンタ９と、バッファ２,４〜６,１４と、フレームメモリ
１０,１１,１３とを初期化する。つまり、アドレスカウ
ンタ９のカウント値cを零にし、バッファおよびフレー
ムメモリをクリアする。続いて、ステップＳ003で、ル
ープカウンタ８のループ変数iを零にして、副走査方向
の修正画像サイズy'とオフセット値ofsを次式によって
求める。ただし、除算結果に余りがあるときは切捨て
る。なお、本実施例ではofsは1,572,864になる。

【００２６】 y'=(y+s-1)/s×s …(1) ofs=y'×x/8 …(2) 続いて、ステップＳ004を経てステップＳ006で、カラー
スキャナ１を起動し原稿画像を読取って、３ビット／画
素の画素データを順次バッファ２へ格納し、ステップＳ
007で、バッファ２に格納した画像データを色別に分割
して読出し、バッファ４〜６へ格納する。つまり、画素
データの赤のビットは、ループカウンタ８のループ変数
iに応じて、バッファ４の第iビットに格納される。同様
に、青のビットはバッファ５の第iビットに、緑のビッ
トはバッファ６の第iビットにそれぞれ格納される。

【００２７】続いて、ステップＳ008でループ変数iをイ
ンクリメントし、ステップＳ009でループ変数iを判定し
て、ループ変数iが８になるまでステップＳ004からＳ00
8の一連の手順を繰返す。ループ変数iが８になると、バ
ッファ４〜６には１バイト分のビットプレーンデータが
生成されたことになり、バッファ４〜６に格納されたデ
ータを読出して、フレームメモリ１０へ格納する。ま
ず、ステップＳ010で、セレクタ７にバッファ４を選択
させて、赤の１バイトをフレームメモリ１０のc番地に
格納し、ステップＳ011で、セレクタ７にバッファ５を
選択させて、青の１バイトをフレームメモリ１０のc+of
s番地に格納し、ステップＳ012で、セレクタ７にバッフ
ァ６を選択させて、緑の１バイトをフレームメモリ１０
のc+2ofs番地に格納する。

【００２８】続いて、ステップＳ013で、アドレスカウ
ンタ９のカウント値cをインクリメントし、ループカウ
ンタ８のループ変数iを零にした後、ステップＳ004へ戻
り、すべての画素の読込みを終了するまで、ステップＳ
004からＳ013の一連の手順を繰返す。すべての画素デー
タがフレームメモリ１０に格納されると、ステップＳ00
5で、原画像の画像サイズを次式によって求めたX,Yに修
正する。

【００２９】 X=x …(3) Y=y'×n …(4) 続いて、ステップＳ014でフレームメモリ１０に格納さ
れた画像サイズ(X,Y)の画像データをフレームメモリ１
１に複写し、ステップＳ015で符号器１２を起動して第
１階層画像を生成してフレームメモリ１３へ格納し、ス
テップＳ016で符号器１２によって第１階層画像から第
２階層画像を生成してフレームメモリ１１へ格納する。

【００３０】続いて、ステップＳ017で、符号器１２に
よって、フレームメモリ１１に格納された第２階層画像
のすべての画素データを符号化し、コードバッファ１４
の先頭から順に生成された符号を格納する。続いて、ス
テップＳ018で第２階層画像の符号化終了通報を受信す
ると、ステップＳ019で、符号器１２により、フレーム
メモリ１１の第２階層画像を参照して、フレームメモリ
１３の第１階層画像のすべての画素データを符号化し、
コードバッファ１４に格納した第２階層画像の符号に続
いて生成された符号を格納する。

【００３１】続いて、ステップＳ020で第１階層画像の
符号化終了通報を受信すると、ステップＳ021でフレー
ムメモリ１１をクリアし、ステップＳ022でフレームメ
モリ１０に格納された画像サイズ(X,Y)の画像データを
フレームメモリ１１に再び複写し、ステップＳ023で、
符号器１２により、フレームメモリ１３の第１階層画像
を参照して、フレームメモリ１１の第０階層画像のすべ
ての画素データを符号化し、コードバッファ１４に格納
した第１階層画像の符号に続いて生成された符号を格納
する。

【００３２】続いて、ステップＳ024で第０階層画像の
符号化終了通報を受信すると、ステップＳ025で、ヘッ
ダ処理部１６を起動して、前述したX,Y,s,dおよび符号
化データ順（LOTOHI: 低解像度のデータが先頭）などか
らヘッダを生成して、生成したヘッダを記憶装置１５の
所定領域へ格納し、ステップＳ026で、ヘッダ処理部１
６により、記憶装置１５に格納したヘッダに続いて、画
像属性情報として原画像のビット深さnを表す１バイト
データを格納し、ステップＳ027で、記憶装置１５に格
納した画像属性情報に続いて、コードバッファ１４に格
納されたすべての符号を格納して、階層符号化を終了す
る。

【００３３】以上説明したように、本実施例によれば、
ビットプレーン画像を生成し、このビットプレーン画像
を複数連続させた一枚の画像にして、階層画像を生成し
符号化する。従って、ビットプレーン毎にその階層画像
を生成して符号化する従来の欠点を改善して、符号器や
フレームメモリの制御を容易にし、生成された符号の管
理も容易である。さらに、各ビットプレーン毎に符号器
を初期化する必要もなく、動的な算術符号化では符号化
効率を低下させることがない。

【００３４】

【第２実施例】以下、本発明にかかる第２実施例の画像
符号化装置を説明する。なお、第２実施例において、第
１実施例と略同様の構成については、同一符号を付し
て、その詳細説明を省略する。図１０は第２実施例の画
像符号化装置の構成例を示すブロック図である。

【００３５】同図において、１０３は白黒スキャナで、
原稿画像を読取って、例えば四階調の画像データを出力
する。１０４はバッファで、白黒スキャナ１０３から出
力された画像データを蓄積する、例えば２ビット／画素
のバッファである。１０５はセレクタで、CPU１７の指
示に応じて、バッファ２または１０４から出力された画
像データを選択しバッファ４〜６へ送る。

【００３６】本実施例においては、バッファ４は赤また
は白黒スキャナ１０３から出力された上位１ビットを、
バッファ５は青または白黒スキャナ１０３から出力され
た下位１ビットを、バッファ６は緑をそれぞれ格納す
る。以下においては、JBIG方式の二値画像階層符号化を
例にして説明する。なお、最小サイズを第２階層にし、
第０階層のストライプ数を64にするが、本実施例はこれ
に限定されるものではない。

【００３７】図１１から図１５は本実施例の階層符号化
手順の一例を示すフローチャートで、CPU１７によって
実行される。カラースキャナ１または白黒スキャナ１０
３から画像の読込要求があると、ステップＳ101で、符
号化する画像の画像サイズ，ビット深さ，ストライプ幅
および階層数を決定する。なお、以下の説明では、主走
査方向の画像サイズをx、副走査方向の画像サイズをy、
ビット深さをn、ストライプ幅をs、階層数をdとする。
また、説明を簡単にするためにxは８の倍数であると
し、x=2,048，y=3,069，s=64，d=3にする。なお、ビッ
ト深さnは、カラースキャナ１の場合は３、白黒スキャ
ナ１０３の場合は２になる。

【００３８】続いて、ステップＳ102で、アドレスカウ
ンタ９と、バッファ２,４〜６,１４,１０４と、フレー
ムメモリ１０,１１,１３とを初期化する。つまり、アド
レスカウンタ９のカウント値cを零にし、バッファおよ
びフレームメモリをクリアする。続いて、ステップＳ10
3で、ループカウンタ８のループ変数iを零にして、副走
査方向の修正画像サイズy'を(1)式により、オフセット
値ofsを(2)式によって求める。ただし、除算結果に余り
があるときは切捨てる。なお、本実施例ではofsは786,4
32になる。

【００３９】続いて、ステップＳ104で画像の読込要求
を発行したスキャナによって処理が分岐するが、まず、
白黒スキャナ１０３で白黒画像を読込む場合について説
明する。ステップＳ105でセレクタ１０５にバッファ１
０４を選択させ、ステップＳ106を経てステップＳ107
で、白黒スキャナ１０３を起動し原稿画像を読取って、
２ビット／画素の画素データを順次バッファ１０４へ格
納し、ステップＳ108で、バッファ１０４に格納した画
像データをビット別に分割して読出し、バッファ４と５
へ格納する。つまり、画素データの上位ビットは、ルー
プカウンタ８のループ変数iに応じて、バッファ４の第i
ビットに格納される。同様に、下位ビットはバッファ５
の第iビットに格納される。

【００４０】続いて、ステップＳ109でループ変数iをイ
ンクリメントし、ステップＳ110でループ変数iを判定し
て、ループ変数iが８になるまでステップＳ106からＳ10
9の一連の手順を繰返す。ループ変数iが８になると、バ
ッファ４と５には１バイト分のビットプレーンデータが
生成されたことになり、バッファ４と５に格納されたデ
ータを読出して、フレームメモリ１０へ格納する。ま
ず、ステップＳ111で、セレクタ７にバッファ４を選択
させて、上位１バイトをフレームメモリ１０のc番地に
格納し、ステップＳ112で、セレクタ７にバッファ５を
選択させて、下位１バイトをフレームメモリ１０のc+of
s番地に格納する。

【００４１】続いて、ステップＳ113で、アドレスカウ
ンタ９のカウント値cをインクリメントし、ループカウ
ンタ８のループ変数iを零にした後、ステップＳ106へ戻
り、すべての画素の読込みを終了するまで、ステップＳ
106からＳ113の一連の手順を繰返す。すべての画素デー
タがフレームメモリ１０に格納されると、ステップＳ12
4で原画像の画像サイズを(3),(4)式によって求めたX,Y
に修正し、ステップＳ125でフレームメモリ１０に格納
された画像サイズ(X,Y)の画像データをフレームメモリ
１１に複写し、ステップＳ126で符号器１２を起動して
第１階層画像を生成してフレームメモリ１３へ格納し、
ステップＳ127で符号器１２によって第１階層画像から
第２階層画像を生成してフレームメモリ１１へ格納す
る。

【００４２】続いて、ステップＳ128で、符号器１２に
よって、フレームメモリ１１に格納された第２階層画像
のすべての画素データを符号化し、コードバッファ１４
の先頭から順に生成された符号を格納する。続いて、ス
テップＳ129で第２階層画像の符号化終了通報を受信す
ると、ステップＳ130で、符号器１２により、フレーム
メモリ１１の第２階層画像を参照して、フレームメモリ
１３の第１階層画像のすべての画素データを符号化し、
コードバッファ１４に格納した第２階層画像の符号に続
いて生成された符号を格納する。

【００４３】続いて、ステップＳ131で第１階層画像の
符号化終了通報を受信すると、ステップＳ132でフレー
ムメモリ１１をクリアし、ステップＳ133でフレームメ
モリ１０に格納された画像サイズ(X,Y)の画像データを
フレームメモリ１１に再び複写し、ステップＳ134で、
符号器１２により、フレームメモリ１３の第１階層画像
を参照して、フレームメモリ１１の第０階層画像のすべ
ての画素データを符号化し、コードバッファ１４に格納
した第１階層画像の符号に続いて生成された符号を格納
する。

【００４４】続いて、ステップＳ135で第０階層画像の
符号化終了通報を受信すると、ステップＳ136で、ヘッ
ダ処理部１６を起動して、前述したX,Y,s,dおよび符号
化データ順（LOTOHI: 低解像度のデータが先頭）などか
らヘッダを生成して、生成したヘッダを記憶装置１５の
所定領域へ格納し、ステップＳ137で、ヘッダ処理部１
６により、記憶装置１５に格納したヘッダに続いて、画
像属性情報として原画像のビット深さnと種類（この場
合は多値白黒）を表すデータを格納し、ステップＳ138
で、記憶装置１５に格納した画像属性情報に続いて、コ
ードバッファ１４に格納されたすべての符号を格納し
て、階層符号化を終了する。

【００４５】図１６は画像属性情報のフォーマット例を
示す図で、画像属性情報は例えば４ビットであり、その
最上位ビットは白黒／カラーの区別を‘0’/‘1’で表
し、下位３ビットはビット深さを表す。一方、カラース
キャナ１でカラー画像を読込む場合は、ステップＳ104
からステップＳ114へ分岐して、セレクタ１０５にバッ
ファ２を選択させ、ステップＳ115を経てステップＳ116
で、カラースキャナ１を起動し原稿画像を読取って、３
ビット／画素の画素データを順次バッファ２へ格納し、
ステップＳ117で、バッファ２に格納した画像データを
色別に分割して読出し、バッファ４〜６へ格納する。つ
まり、画素データの赤のビットは、ループカウンタ８の
ループ変数iに応じて、バッファ４の第iビットに格納さ
れる。同様に、青のビットはバッファ５の第iビット
に、緑のビットはバッファ６の第iビットにそれぞれ格
納される。

【００４６】続いて、ステップＳ118でループ変数iをイ
ンクリメントし、ステップＳ119でループ変数iを判定し
て、ループ変数iが８になるまでステップＳ115からＳ11
8の一連の手順を繰返す。ループ変数iが８になると、バ
ッファ４〜６には１バイト分のビットプレーンデータが
生成されたことになり、バッファ４〜６に格納されたデ
ータを読出して、フレームメモリ１０へ格納する。ま
ず、ステップＳ120で、セレクタ７にバッファ４を選択
させて、赤の１バイトをフレームメモリ１０のc番地に
格納し、ステップＳ121で、セレクタ７にバッファ５を
選択させて、青の１バイトをフレームメモリ１０のc+of
s番地に格納し、ステップＳ122で、セレクタ７にバッフ
ァ６を選択させて、緑の１バイトをフレームメモリ１０
のc+2ofs番地に格納する。

【００４７】続いて、ステップＳ123で、アドレスカウ
ンタ９のカウント値cをインクリメントし、ループカウ
ンタ８のループ変数iを零にした後、ステップＳ115へ戻
り、すべての画素の読込みを終了するまで、ステップＳ
115からＳ123の一連の手順を繰返す。すべての画素デー
タがフレームメモリ１０に格納されるとステップＳ124
へ進んで、以降、前述した白黒スキャナ１０３で画像を
読込んだ場合と同じ手順を実行することになる。

【００４８】以上説明したように、本実施例によれば、
第１実施例と同様の効果が期待できるほか、画像属性情
報によって画像種（例えば多値白黒／カラー画像）を判
断できるので、受信側などで正しい画像を再生すること
ができる。

【００４９】

【第３実施例】以下、本発明にかかる第３実施例の画像
符号化装置を説明する。なお、第３実施例において、第
１実施例と略同様の構成については、同一符号を付し
て、その詳細説明を省略する。図１７は第３実施例の画
像符号化装置の構成例を示すブロック図である。

【００５０】同図において、２０９はストライプメモリ
で、符号化する原画像を分割して得られるストライプを
ビット単位で格納する。２１１もストライプメモリで、
階層符号化時に生成される縮小画像のストライプをビッ
ト単位で格納する。以下においては、JBIG方式の二値画
像階層符号化を例にして説明する。なお、最小サイズを
第２階層にし、第０階層のストライプ数を128にする
が、本実施例はこれに限定されるものではない。

【００５１】図１８から図２２は本実施例の階層符号化
手順の一例を示すフローチャートで、CPU１７によって
実行される。ステップＳ201で、符号化する画像の画像
サイズ(x,y)，ビット深さn，ストライプ幅sおよび階層
数dを決定して、カラースキャナ１へ知らせる。また、
以下の説明では第１実施例と同様に、x=3,072，y=4,09
0，n=3，s=128，d=3にする。

【００５２】続いて、ステップＳ202で、アドレスカウ
ンタ９と、バッファ２,４〜６,１４と、ストライプメモ
リ２０９,２１１とを初期化する。つまり、アドレスカ
ウンタ９のカウント値cを零にし、バッファおよびスト
ライプメモリをクリアする。続いて、ステップＳ203と
Ｓ204を経てステップＳ205で、カラースキャナ１を起動
し原稿画像を読取って、３ビット／画素の画素データを
順次バッファ２へ格納し、ステップＳ206で、バッファ
２に格納した画像データを色別に分割して読出し、バッ
ファ４〜６へ格納する。つまり、画素データの赤のビッ
トはバッファ４の先頭から順に格納される。同様に、青
のビットはバッファ５の先頭から順に、緑のビットはバ
ッファ６の先頭から順にそれぞれ格納される。そして、
ステップＳ203ですべての画素の読込みが終了したか否
か、ステップＳ204で１ストライプの読込みが終了した
か否かを判定し、何れかが終了するまでステップＳ203
からＳ206を繰返す。

【００５３】ステップＳ207で１ストライプの読込終了
通知を受信すると、ステップＳ208でカラースキャナ１
を一時停止し、ステップＳ209でオフセット値ofsを次式
によって求める。なお、本実施例におけるofsは393,216
になる。 ofs=s×x …(5) 続いて、ステップＳ210で、セレクタ７にバッファ４を
選択させて、赤のデータをストライプメモリ２０９の先
頭番地から格納し、ステップＳ211で、セレクタ７にバ
ッファ５を選択させて、青のデータをストライプメモリ
２０９のofs1番地から格納し、ステップＳ212で、セレ
クタ７にバッファ６を選択させて、緑のデータをフレー
ムメモリ２０９の2ofs1番地から格納する。

【００５４】続いて、ステップＳ213で階層ループ変数p
を零にし、ステップＳ214で、階層ループ変数pと階層数
dとを比較して、p<(d-1)であればステップＳ215へ進
み、p=(d-1)であればステップＳ221へ進む。p<(d-1)の
場合ステップＳ215で、階層ループ変数pが奇数か否かを
判定する。階層ループ変数pの初期値は零であるからス
テップＳ216へ進んで、符号器１２によって、ストライ
プメモリ２０９に格納された画像から第１階層画像を生
成してストライプメモリ２１１へ格納し、ステップＳ21
7で、符号器１２によって、ストライプメモリ２１１の
第１階層画像を参照して、ストライプメモリ２０９に格
納された第０階層画像を符号化し、コードバッファ１４
の先頭から順に生成された符号を格納する。

【００５５】続いて、ステップＳ220で階層ループ変数p
をインクリメントした後、ステップＳ214へ戻る。従っ
て、階層ループ変数pは１でありステップＳ218へ進ん
で、符号器１２によって、ストライプメモリ２１１に格
納された第１階層画像から第２階層画像を生成してスト
ライプメモリ２０９へ格納し、ステップＳ219で、符号
器１２によって、ストライプメモリ２０９の第２階層画
像を参照して、ストライプメモリ２１１に格納された第
１階層画像を符号化し、コードバッファ１４に格納した
第０階層画像の符号に続いて生成された符号を格納す
る。

【００５６】続いて、ステップＳ220で階層ループ変数p
をインクリメントした後、ステップＳ214へ戻る。従っ
て、階層ループ変数pは２でありステップＳ218とＳ221
を経てステップＳ222へ進んで、符号器１２によって、
ストライプメモリ２０９に格納された第２階層画像を符
号化し、コードバッファ１４に格納した第１階層画像の
符号に続いて生成された符号を格納する。なお、ステッ
プＳ221で階層ループ変数pが奇数であった場合は、ステ
ップＳ223で、符号器１２によって、ストライプメモリ
２１１に格納された第n階層画像を符号化し、コードバ
ッファ１４に格納した第nー1階層画像の符号に続いて生
成された符号を格納することになる。

【００５７】続いて、ステップＳ224で、すべての画素
の符号化が終了したか否かを判定して、未了であればス
テップＳ225へ進んで、符号化終了通知を受信すると、
ステップＳ226でカラースキャナ１による画像読込を再
開した後、ステップＳ203へ戻り、ステップＳ203からＳ
206の一連の手順によって次のストライプの読込みを行
う。

【００５８】ステップＳ203ですべての画素の読込みが
終了すると、ステップＳ209でオフセット値ofsを次式に
よって求める。なお、本実施例ではofsは374,784にな
る。 ofs=(y%s)×x …(6) ただし、「%」は剰余を求める演算を表す。このように
して、ステップＳ224ですべての画素の符号化が終了す
るとステップＳ227へ進んで、原画像の画像サイズを
(7),(8)式によって求めたX,Yに修正する。なお、本実施
例ではX=3,072，Y=12,270になる。

【００５９】 X=x (7) Y=y×n (8) 続いて、ステップＳ228で、ヘッダ処理部１６を起動し
て、前述したX,Y,s,dおよび符号化データ順（HITOLO:
高解像度のデータが先頭）などからヘッダを生成して、
生成したヘッダを記憶装置１５の所定領域へ格納し、ス
テップＳ229で、ヘッダ処理部１６により、記憶装置１
５に格納したヘッダに続いて、画像属性情報として原画
像のビット深さnと種類（この場合はカラー画像）を表
すデータを格納し、ステップＳ230で、記憶装置１５に
格納した画像属性情報に続いて、コードバッファ１４に
格納されたすべての符号を格納して、階層符号化を終了
する。

【００６０】図２３は画像属性情報のフォーマット例を
示す図で、画像属性情報は例えば８ビットであり、その
最上位２ビットは画像データ種を表し、次ぎの３ビット
はデータの並び方を表し、下位３ビットはビット深さを
表す。以上説明したように、本実施例によれば、第１実
施例，第２実施例と同様の効果が期待できる。

【００６１】なお、上述の各実施例においては、符号化
方式としてJBIGを例に説明したが、本実施例はこれに限
定されるものではなく、階層画像を生成して符号化する
他の方式、例えば、サブサンプリングによる階層画像の
生成と、MMR方式による符号化やブロック符号化の組合
せであってもよい。また、入力画像も上述に限定される
ものではなく、例えば、24ビットフルカラー画像や白黒
画像上に赤文字があるような二色画像であってもよい。
同様に、符号順，階層数，画像サイズ，符号化のための
メモリ構成なども上述に限定されるものではない。

【００６２】さらに、画像属性情報の形態も上述に限定
されるものではなく、例えば、カラー画像と白黒画像に
ついて、記憶装置や領域を分離し管理することにより識
別してもよい。また、生成された符号の利用は、記憶装
置に格納するだけに限られるものではなく、例えば、通
信インタフェイスを介した画像通信に利用することがで
きる。

【００６３】なお、本発明は、複数の機器から構成され
るシステムに適用しても、一つの機器からなる装置に適
用していもよい。また、本発明は、システムあるいは装
置にプログラムを供給することによって達成される場合
にも適用することができる。上述した実施例によれば、
画像データの各ビットを分割してビットプレーンを生成
し、生成されたビットプレーンを連続させて一つの画像
データを構成し、構成された画像データを階層符号化す
ることができる。つまり、ビットプレーンや色ごとにそ
の階層画像を生成して符号化する必要をなくして、符号
器やフレームメモリの制御を容易にし、生成された符号
の管理も容易にできる。さらに、各ビットプレーンごと
に符号器を初期化する必要がなく、動的な算術符号化で
符号化効率を低下させることがない。また、受信側で
は、ビットプレーンがカラー画像を形成するのか、モノ
クロ多値画像を形成するのかを正しく判断でき、正しい
画像を再生することができる。

【００６４】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
ビットプレーンごとに低解像度の画像データを生成した
り、ビットプレーンごとの画像データおよび低解像度の
画像データを符号化するような、ビットプレーンごとの
処理を不要とすることができる。従って、少なくとも2
ビット/画素の画像データを効率よく符号化することが
できる。さらに、画像を階層符号化する際の符号器の制
御を容易にし、原画像の属性に合った画像を再生させる
ことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】二値画像を対象にする階層符号化方式の概要を
説明する図である。

【図２】JBIGアルゴリズムによって定義されたストライ
プの概念を説明する図である。

【図３】JBIGアルゴリズムを多値画像やカラー画像への
拡張する方法の概念を説明する図である。

【図４】図１の階層符号化を実現する装置の構成を示す
ブロック図である。

【図５】本発明にかかる一実施例の画像符号化装置の構
成例を示すブロック図である。

【図６】本実施例の階層符号化手順の一例を示すフロー
チャートである。

【図７】本実施例の階層符号化手順の一例を示すフロー
チャートである。

【図８】本実施例の階層符号化手順の一例を示すフロー
チャートである。

【図９】本実施例の階層符号化手順の一例を示すフロー
チャートである。

【図１０】本発明にかかる第２実施例の画像符号化装置
の構成例を示すブロック図である。

【図１１】第２実施例の階層符号化手順の一例を示すフ
ローチャートである。

【図１２】第２実施例の階層符号化手順の一例を示すフ
ローチャートである。

【図１３】第２実施例の階層符号化手順の一例を示すフ
ローチャートである。

【図１４】第２実施例の階層符号化手順の一例を示すフ
ローチャートである。

【図１５】第２実施例の階層符号化手順の一例を示すフ
ローチャートである。

【図１６】第２実施例の画像属性情報のフォーマット例
を示す図である。

【図１７】本発明にかかる第３実施例の画像符号化装置
の構成例を示すブロック図である。

【図１８】第３実施例の階層符号化手順の一例を示すフ
ローチャートである。

【図１９】第３実施例の階層符号化手順の一例を示すフ
ローチャートである。

【図２０】第３実施例の階層符号化手順の一例を示すフ
ローチャートである。

【図２１】第３実施例の階層符号化手順の一例を示すフ
ローチャートである。

【図２２】第３実施例の階層符号化手順の一例を示すフ
ローチャートである。

【図２３】第３実施例の画像属性情報のフォーマット例
を示す図である。

【符号の説明】

１カラースキャナ２バッファ４〜６バッファ７セレクタ８ループカウンタ９アドレスカウンタ１０，１１，１３フレームメモリ１２符号器１４コードバッファ１５記憶装置１６ヘッダ処理部１７ CPU

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) H04N 1/41 - 1/419 H04N 7/24 - 7/68 G06T 9/00

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】少なくとも2ビット/画素の画像データを
符号化する画像符号化装置であって、前記画像データの各ビットを分割して複数のビットプレ
ーンを生成する生成手段と、前記生成手段によって生成された複数のビットプレーン
を連続させて一つの画像データを構成する構成手段と、前記構成手段によって構成された一つの画像データから
低解像度の画像データを生成する縮小手段と、前記構成手段によって構成された一つの画像データおよ
び前記縮小手段によって生成された低解像度の画像デー
タをそれぞれ符号化する符号化手段とを有することを特
徴とする画像符号化装置。
【請求項２】さらに、前記符号化手段から出力された
符号に前記画像データの属性情報を付加する付加手段を
有することを特徴とする請求項1に記載された画像符号
化装置。
【請求項３】少なくとも2ビット/画素の画像データを
符号化する画像符号化方法であって、前記画像データの各ビットを分割して複数のビットプレ
ーンを生成し、生成された複数のビットプレーンを連続させて一つの画
像データを構成し、構成された一つの画像データから低解像度の画像データ
を生成し、前記一つの画像データおよび前記低解像度の画像データ
をそれぞれ符号化することを特徴とする画像符号化方
法。