JPH0275273A - 多値画像のブロック符号化方式 - Google Patents

多値画像のブロック符号化方式

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JPH0275273A
JPH0275273A JP63226924A JP22692488A JPH0275273A JP H0275273 A JPH0275273 A JP H0275273A JP 63226924 A JP63226924 A JP 63226924A JP 22692488 A JP22692488 A JP 22692488A JP H0275273 A JPH0275273 A JP H0275273A
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JP63226924A
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Tsuguo Noda
嗣男 野田
Masahiro Fukuda
昌弘 福田
Takashi Morihara
隆 森原
Shigeru Yoshida
茂 吉田
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Fujitsu Ltd
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Fujitsu Ltd
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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】 [目次] 概要 産業上の利用分野 従来の技術 発明か解決しようとする課題 課題を解決するための手段 作用 実施例 発明の効果 [概要コ 多値画像に含まれた粒状雑音を予め除去し、その多値画
像をブロック単位で符号化する方式に関し、 画像品質をより高めることが可能となる方式の提供を目
的とし、 多レベル表現の画素により形成された画像をブロック単
位で取り込む手段と、取込ブロックの代表となるレベル
なブロック内画素レベルの変動範囲で定まる数たけ生成
する手段と、取込ブロックの各画素レベルを生成レベル
のいずれかに量子化する手段と、生成レベルの分布幅を
求める手段と、取込ブロックの標準的な画素レベルを求
める手段と、取込ブロックに関する前記量子化の内容と
生成レベルの分布幅と標準的な画素レベルとを符号化す
る手段と、前記画像に含まれた粒状雑音を予め除去する
雑音除去手段と、を有し、雑音除去手段は、前記画像の
各画素レベルを逐次取り込む手段と、レベル取込画素に
隣接した各画素のレベル最大値及び最小値を求めて取込
レベルと比較する手段と、隣接画素のレベル全てを取込
レベルが越えるときに隣接画素中の最大画素レベルヘ取
込レベルを変更する手段と、隣接画素のレベル全てを取
込レベルが下回るときに隣接画素中の最小画素レベルヘ
取込レベルを変更する手段と、を含む、ことを特徴とす
る。
[産業上の利用分野] 本発明は、多レベル表現の画素により形成された画像(
多値画像)をブロック単位で符号化する方式に係り、特
に、多値画像に含まれた粒状雑音をフロック符号化前に
予め除去する方式に関するものである。
カラーのカメラやスキャナから入力された多値画像は多
レベルの画素により形成され、このため、その多値画像
のデータ量は数値や文字に対して膨大なものとなる。
したがって多値画像を転送したり電子計算機で処理する
ためには、その画像を効率良く符号化することが必要と
なる。
そこで、この種の方式においては多値画像がブロック単
位で符号化され、そのコンパクト化が図られる。
そして多値画像に含まれた粒状雑音で符号量が増加し、
また画像品質も劣化するので、粒状雑音が多値画像から
予め除去される。
[従来の技術] この種の方式に関しては特願昭62−142501号公
報なとて示される提案が行なわれており、第4図では多
値画像に対するブロック符号化の処理手順が説明されて
いる(画像電子学会研究会予稿 8 B−02−05r
濃淡画像の多階調型ブロツク符号化」 参照)。
同図の多値画像400は多数のブロック402に分割さ
れ、それらが逐次取り込まれる。
これらのブロック402はNXN個(ここでは、N=4
、すなわち16個)の画素による方形領域とされており
、各画素は266レベルのいずれかて表現されている。
そしていずれかのブロック402が取り込まれると、符
号化パラメータTI+  T2(TI<T2)が選択さ
れる。
吹に取込ブロック402から最大と最小の画素レベルL
m a x、  Lm i nがサーチされ、それらの
差が求められる。
さらに最大画素レベルLmaxと最小画素レベルLmi
nとの差と符号化パラメータTI、T2とが比較きれ、 L m a x −L m r n≦T1の場合ζこは
、第5図のモー1’ Aが選択されて取込ブロック40
2内の全画素レベルが第6図(A)で示された単一のレ
ベルP l](= L a ) iこ量子イヒされる。
また、 T、<Lmax−Lm i n≦T2 の場合には第5図のモー1’ Bが選択され、取込ブロ
ック402内の各画素レベルが第6図(B)で示された
2つのレベルP、、P2のいずれかL重量子化される。
そして、 T 2< L m a x −L m i nの場合に
は第5図のモーF’ Cが選択され、取込ブロック40
2内の各画素レベルが第6図(A)で示された4つのレ
ベルQl、Q2.Q3.QAのし)ずれかに量子化され
る。
その結果、ヒツトマツプ形式の分解能成分φ、。
φ2が得られ、モー1’ Aの場合には第7図(A)の
ように分解能成分φ1.φ2の全画素対応ヒ・プロこ値
Oが各々割り当てられる。
これにより、取込フロック402のプロ・ンク代表レベ
ルP 2 (= L a )のみて取込ブロック402
内の全画素レベルが近似される(第5図参照 1階調表
示)。
またモードBの場合には、第7図(B)で示されるよう
に分解能成分φ2の画素対応ピッi・全てに固定値0が
割り当てられ、分解能成分φ、の各画素対応ビットにレ
ベルP、、P、、を各々示す値0.1のいずれかが割り
当てられる。
これにより、取込ブロック402内の各画素レベルは2
つのレベルP、、P2のいずれかで近似される(第5図
参照 2階調表示)。
さらにモードCの場合には、第7図(C)で示されるよ
うに分解能成分φ1.φ2の各画素対応ビットに値0.
1のいずれかが割り当てられ、それら分解能成分φ1.
φ2の画素対応ピット対で第6図(C)のレベルQl、
Q2.Q3.Q4のいずれかが示される。
これにより、取込ブロック402内の各画素レベルは4
つのレベルQ+、Q2.Q3.Q4のいずれかで近似さ
れる(第5図参照 4階調表示)。
以上の画素レベル量子化で使用される各レベル及び量子
化内容は 〈モードA〉 P o=AV E (X 1J) =La (φ、)1.=0. (φ2): :”0(全てのI、
Jに対して) くモートB〉 Pt=AVE(Xij≧(MAX−L+MI N−L)
/2)P2−AVE(Xij<(MAX−L+MT N
−L)/2)L a=(P、+P2)/2 Ld=P、−P2 (φ+)::”0 (X ij≧(MAX−L+MI N−し)/2の場合
)(φ+)::”1 (Xij<(MAX−L+MI N−L)/2(1)場
合)(φ2)、1=0(全てのi+Jに対して)P、:
 φ、=O P2: φ、=1 くモーF’ C> Q 1−AV E(X ij≧(3MA、X−L+M 
I N−L)/4)Q4”AVE(X ij<(MAX
−L+3M I N−L)/4)L a=(Q++Q、
)、’2 Ld−2(Q+−Q4)/3 (φ、)::=0.(φ2): 、=。
(X ij≧La+Ld/2の場合) (φ+)::”0+  (φ2)::1(La+Ld/
2>Xij≧Laの場合)(φ、)、、=i、(φ2)
: :=Q(La>Xij>=La−Ld/2の場合)
(φ、)、、=i、(φ2)::=1 (La−Ld/2>Xij場合) Q、: (φ、)、、=0.(φ2)、、二〇Q2: 
(φ+)::”O+  (φ2): :: IO2: 
(φ、)、、=1.(φ2>: :=QQ、: (φ+
)::”1+  (φ2)::”1て示され(第8図参
p、iり、ブロック代表のレベルP2+  レベルP、
、P2またはレベルQ1+ 、Q2.Q3゜Q4、さら
に基準レベルLa、そしてレベルP、。
P、  レベルQl、Q2.Q3.Q、の分布幅を示ず
レベル間隔Ld、が符号化される。
以上のように、取込ブロック402内の画素レベルがほ
ぼ一定な場合には全ての画素レベルがレベルP3のみて
近似され、取込ブロック402の画素レベル変動量があ
る程度大きな場合には各画素レベルがレベルP、、P2
のいずれかで近似され、取込フロック402の各画素レ
ベルが大きく変動している場合には、各画素レベルかレ
ベルQ+、Q21 Qa1  Qaのいずれかで近似さ
れる。
したがって、ルベル近似の場合に比して2レヘル近似、
4レヘル近似の場合に符号量が著しく増大する。
ここで、カメラによる撮影時やスキャナによる読取り時
、あるいはそれらから多値画像符号化袋置へ多値画像4
00が転送される間において、その多値画像400に粒
状性の雑音が画素単位で混入する。
この粒状雑音が混入した多値画像400が符号化される
と、2レベルまたは4レヘルて近似されるブロック40
2の割合が高まり、符号量が増大する。
また、粒状雑音がそのまま符号化されると、画像品質が
低下する。
そこで、多値画像400に含まれた粒状雑音が符号化処
理の際に予め除去される。
第9図では粒状雑音の除去処理が説明されており、この
雑音除去には網点写真の識別処理法が応用されている。
第9図(A)において、ブロック402の各画素レベル
は値60,55.54,61,60,58.53,52
,52,58,72,52,50゜59.58.58と
されており、まずこれらの中間値(=57)が求められ
る。
そして中間値(=57)よりレベルの高い画素対応ビッ
トには値1が、これよりレベルの低い画素対応ビットに
は値0が、各々割り当てられる。
これにより、第9図(A、 )の内容を2値表現する同
図(B)のビットマツプ(2値画像)が得られると、そ
のヒツトマツプの水平方向と垂直方向とにおけるビット
値値の変化回数が各々求められる(なお、この例では水
平方向でビット値が6回変化しており、垂直方向で5回
変化している)。
次に両方向の変化回数が設定回数と比較され、両方向の
変化回数がともに設定回数を越えている場合には、粒状
雑音による画素が存在する旨の判断が行なわれる。
また、一方の変化回数のみが設定回数以下となる場合に
は、輪郭線が存在する旨の判断か行なわれる。
そして粒状雑音存在の判断が行なわれると、前記の符号
化パラメータT、が増加設定され、輪郭線存在の判断が
行なわれると、これとは逆ζこパラメータT1が減少設
定される。
したがって粒状雑音か含まれるフロック402てはルベ
ル近似モート(モーF’ A )の選択される確率が高
められ、輪郭線が含まれるブロック402ては2階調近
似(Bモード)の選択される確率が高められる。
このため、粒状雑音による画像品質の低下を防止しなが
ら符号化効率を高め、レベル差の少ない輪郭線も明瞭に
再生することが可能となる。
[発明が解決しようとする課題] しかしながら従来においては、網点写真の識別処理法が
応用され、2値画像から元画像の輪郭線と雑音とが区別
されるので、レベル差の少ない細い線が雑音と判断され
、このため符号化パラメータT1か増加設定されてブロ
ック内の全画素がルベルで近似される(モードA)。
したがって、人物撮影で得られた自然画像においては、
レベル差か少ない細い線となる頭髪を含む画素が各ブロ
ック内で消失して頭髪部分がいわゆるへた塗りとなり、
画像品質が劣化する。
本発明は上記従来の課題に鑑みてなされたものてあり、
その目的は、粒状雑音をレベル差の少ない細い線と明確
に識別してこれを確実に除去できる方式を提供すること
にある。
[課題を解決するための手段] 上記目的を達成するために、本発明では第1図の方式が
とられている。
同図の手段10には多レベル表現の画素により形成され
た画像(400)がブロック(4,02)単位で取り込
まれる。
そして取込フロック(402>の代表となるレベル(レ
ベルP。、レベルP、、P、、またはレベルQ1、Q2
.Q3.Q4)が、ブロック白画素レベルの変動範囲で
定まる数たけ手段12により生成される。
ざらに取込フロック(402)の各画素レベルが生成レ
ベル(レベルPill  レベルP、、P2またはレベ
ルQl、Q2.Q3.QJ)のいずれかに手段14て量
子化される。
また生成レベル(レベルP8.レヘルP、、P2または
レベルQ1.Q2.Q3.Q、)の分布幅(L d)が
手段16により求められ、取込フロック(402)の標
準的な画素レベル(L a)が手段18により求められ
る。
そして取込フロックに関する前記量子化の内容(φ4.
φ2)と生成レベル(レベルPl]、レベルP1、P2
またはレベルQl、Q2.Q3.  Q4)の分布幅(
Ld)と標準的な画素レベル(L a)とが手段20て
符号化される。
ここで、前記画像(400)に含まれた粒状雑音が画像
符号化に際して予め手段22により除去され、このため
、その手段22には手段22.2.22.4.22.6
.22.8が含まれている。
手段22.4てはレベル取込画素に隣接した各画素のレ
ベル最大値と最小値とが求められ、それらと取込レベル
とが比較される。
そして手段22.6では隣接画素のレベル最大値を取込
レベルが越えるときに、その最大画素レベルへ取込レベ
ルが変更される。
また手段22.8では、隣接画素のレベル最小値を取込
レベルが下回るときに、その最小画素レベルへ取込レベ
ルが変更される。
[作用コ 本発明では、多値画像の各画素レベルが逐次取り込まれ
、現在の取込レベルと隣接画素の最大レベル最小レベル
とが比較され、現在の取込レベルが隣接画素のレベルに
対して特異となる場合には、その取込レベルが隣接画素
のレベル最大値または最小値に変更される。
[実施例コ 以下、図面に基ついて本発明にかかる方式の好適な実施
例を説明する。
第2図において、バッファメモリ200には1枚分の多
値画像が書き込まれ、これに含まれた粒状雑音は雑音除
去回路202により除去される。
そして粒状雑音が除去された多値画像はフロック単位で
階調変化量検出部204に取り込まれ、そのブロックに
おける画素レベルの最大値L m aX、最小値Lmi
nが階調変化量検出部204により求められる。
これらの値Lm a x、 Lm i nを用いてモー
トA、BまたはCが階調数決定部206で決定されると
、代表階調決定部208によりレベルPe+  レベル
Pl、P2またはレベルQ7.Q2.Q3.Q4が生成
される。さらに代表階調決定部208ては基準レベルL
a、  レベル間隔Ldが求められる。
代表階調決定部208て得られたレベルP0.レベルP
、、P2またはレベルQ1.Q2.Q3.Q、は階調値
格納部210を介して比較部212に与えられ、ブロッ
ク内各画素レベルとの比較により分解能成分φ1.φ2
が比較部212により生成される。
これら分解能成分φ1.φ2は分解能成分格納バッファ
214−1,214−2.分解能成分符号化部216 
1,21E32.分解能成分格納部218j、218−
2を介してマルチプレクサ220に与えられ、分解能成
分符号化部216−1.2162では分解能成分φ5.
φ2が各々MMR符号に変換される。
また代表階調決定部20日で得られた基準レベルLa、
  レベル間隔Ldは符号発生部222−a。
22:jd、バッファメモリ224  a、224−d
を介してマルチプレクサ220に与えられ、符号発生部
222  a、222  dてはレベルLa、Ldに対
して可変長の符号化処理が行なわれる(レベルLaに関
しては、前回との差分が符号化される)。
次に、前記の雑音除去回路202について説明する。
バッファメモリ200て保持された多値画像の各画素レ
ベルXjJがラッチ部226により逐次取り込まれ、保
持される。
このラッチ部226にいずれかの画素レベルXIJ(以
下、注目画素レベルX1j)がラッチ部226に取り込
まれて保持されると、その注目画素レベルXIJに隣接
した8画素のレベル(以下、隣接画素レベルYl〜8)
が比較”13228 +こよりバ・ンファメモリ200
から順次読み出される。
この比較部228では最初の隣接画素レベル)′1が読
み出されると、その隣接画素レベルY1とラッチ部22
6に保持された注目画素レベルXIJとが比較され、注
目画素レベルXIJを隣接画素レベルY1が下回るとき
に、その隣接画素レベルY1が隣接最大値格納部230
に格納される。
また注目画素レベルXIJを隣接画素レベルY1が越え
るときに、その隣接画素レベルY1が隣接最小値格納B
a232に格納される。
そして次の隣接画素しJ\ルY2が比較部228に読み
出されると、その隣接画素レベルY2とラッチ部226
の注目画素レベルXIJとが前回と同様に比較される。
その際シこラッチ部22Gの隣接画素レベルY2が注目
画素しヘルXIJを下回ることか確認されると、隣接画
素レベルY2と隣接最大値格納部230の格納レベルと
か比較され、隣接画素レベル)′2か格納レベルを越え
るときに、その格納レベルが隣接画素レベルY2へ更新
される。
また、隣接画素レベル¥2がラッチ部226の注目画素
しベルX1Jを越えることが確認されると、隣接画素レ
ベルY2と隣接最小値格納部232の格納レベルとが比
較され、隣接画素レベルY2が格納レベルを下回るとき
に、その格納レベルが隣接画素レベルY2へ更新される
この2回目と同様な処理は隣接画素レベルY3〜8の全
てについて繰り返され、その結果、隣接画素レベルY1
〜8中で最大のものが隣接最大値格納部230に保持さ
れ、また、隣接画素レベルY1〜8中で最小のものが隣
接最小値格納部232に保持される。
このようにして隣接画素レベルY1〜8の最大値と最小
値とが隣接最大値格納部230と隣接最小値格納部23
2とに各々保持されると、隣接最大値格納部230の保
持レベルとラッチ部226の注目画素レベルXIJとが
比較部234て比較され、隣接最小値格納部232の保
持レベルとラッチ部226の注目画素レベルXIJとが
比較部236で比較される。
その際に注目画素レベルXijが隣接最大値格納部23
0の保持レベルを越えることか確認されると、バッファ
メモリ200における注目画素のレベルが隣接最大値格
納部230の保持レベルヘ粒状検出部238により置き
換えられる。
またラッチ部226の注目画素レベルXIJ′b′S隣
接最小値格納部232の保持レベルを下回ることが確認
されると、バッファメモリ200における注目画素のレ
ベルが隣接最小値格納部232の保持レベルへ粒状検出
部238により置き換えられる。
すなわち、注目の画素レベルがこれに隣接した8画素の
レベル最大値を越えるときにはそのレベル最大値に置き
換えられ、隣接8画素のレベル最小値を下回るときには
そのレベル最小値に置き換えられる。
第3図では高レベルの粒状雑音が発生したときの雑音除
去作用が説明されており、同図(A)のようにバッファ
メモリ200からラッチ部226に読み出された注目画
素レベルXIJは値72て示されている。
これに対し、隣接画素レベルY1〜8は値58゜53,
52.58,52,59,58.58て各々示されてお
り、それらの最大値59と最小値52とが比較部228
.隣接最大値格納部230゜隣接最小値格納部232に
より求められる。
そして、比較部234により注目画素レベルX1j= 
72と隣接画素レベルY1〜8のレベル最大値59とか
比較部234で比較されると、注目画素レベルX ij
= 72がレベル最大値=59を越えることが確認され
、そのレベル最大値59に注目画素レベルX1j=−7
2が置き換えられる。
なお、低レベルな粒状雑音による注目画素レベルXij
は、隣接画素レベル)′1〜8のレベル最小値52を下
回ることが確認され、これによりそのレベル最小値52
に置き換えられる。
以上説明したように本実施例によれば、隣接画素に対し
て特異なものとなる画素レベルが隣接画素の最大レベル
または最小レベルに置き換えられるので、画素単位で発
生する粒状雑音を多値画像から確実に除去できる。
したがって、雑音による符号量の増加を有効に抑制しな
がら、髪の毛などのようにレベル差がわずかて細い線が
含まれる画像を忠実に符号化して画像品質を向上させる
ことが可能となる。
[発明の効果] 以上説明したようここ本発明によれば、隣接画素に対し
て特異なものとなる画素レベルが隣接画素の最大レベル
または最少レベルに置き換えられるので、画素単位で発
生する粒状雑音を多値画像から確実に除去でき、したが
って、髪の毛なとのようにレベル差がわずかで細い線が
含まれる画像を忠実に符号化でき、このため、画像の再
生品質を高めることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
第1図は発明の原理説明図、 第2図は実施例の構成説明図、 第3図は粒状雑音の除去作用説明図、 第4図は多値画像の符号化手順説明図、第5図は各モー
トの符号化内容説明図、第6図はブロック代表レベルの
説明図、第7図は分解能成分説明図、 第8図は符号化の際に求められる多値の説明図、第9図
は粒状雑音の除去作用説明図、 である。 200・・・バッファメモリ、 202・・・雑音除去回路、 204・・・階調変化量検出部、 206・・・階調数決定部、 208・・・代表階調決定部、 210・・・階調値格納部、 212・・・比較部、 214、L  21J2・・・分解能成分格納バッファ
、 216 1.21E32・・・分解能成分符号化部、 218−L 21E12・・・分解能成分格納部、 220・・・マルチプレクサ、 222−a、222  d−符号発生部、224−a、
224−d ・・・バッファメモリ、226・・・ラッ
チ部、 228・・・比較部、 230・・・隣接最大値格納部、 232・・・隣接最小値格納部、 234.236・・・比較部、 238・・・粒状検出部。 くモードA〉 (A) くモートB>          <モードC〉(B)
             (C)(A) 4,02 粒状雑音の除去作用辞 第9図 (B) 変化回数6 1明図

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 多レベル表現の画素により形成された画像をブロック単
    位で取り込む手段(10)と、 取込ブロックの代表となるレベルをブロック内画素レベ
    ルの変動範囲で定まる数だけ生成する手段(12)と、 取込ブロックの各画素レベルを生成レベルのいずれかに
    量子化する手段(14)と、 生成レベルの分布幅を求める手段(16)と、取込ブロ
    ックの標準的な画素レベルを求める手段(18)と、 取込ブロックに関する前記量子化の内容と生成レベルの
    分布幅と標準的な画素レベルとを符号化する手段(20
    )と、 前記画像に含まれた粒状雑音を予め除去する手段(22
    )と、 を有し、 手段(22)は、 前記画像の各画素レベルを逐次取り込む手段(22.2
    )と、 レベル取込画素に隣接した各画素のレベル最大値及び最
    小値を求めて取込レベルと比較する手段(22.4)と
    、 隣接画素のレベル全てを取込レベルが越えるときに隣接
    画素中の最大画素レベルへ取込レベルを変更する手段(
    22.6)と、 隣接画素のレベル全てを取込レベルが下回るときに隣接
    画素中の最小画素レベルへ取込レベルを変更する手段(
    22.8)と、 を含む、 ことを特徴とする多値画像のブロック符号化方式。
JP63226924A 1988-09-09 1988-09-09 多値画像のブロック符号化方式 Pending JPH0275273A (ja)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112313019A (zh) * 2018-06-28 2021-02-02 杰富意钢铁株式会社 钢材非压下部宽度检测装置及其检测方法

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CN112313019A (zh) * 2018-06-28 2021-02-02 杰富意钢铁株式会社 钢材非压下部宽度检测装置及其检测方法

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