JPH0828817B2 - 網点画像デ−タの圧縮方法 - Google Patents

網点画像デ−タの圧縮方法

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JPH0828817B2
JPH0828817B2 JP62110332A JP11033287A JPH0828817B2 JP H0828817 B2 JPH0828817 B2 JP H0828817B2 JP 62110332 A JP62110332 A JP 62110332A JP 11033287 A JP11033287 A JP 11033287A JP H0828817 B2 JPH0828817 B2 JP H0828817B2
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仁 卜部
勝利 箭子
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Description

【発明の詳細な説明】 (発明の技術) この発明は、網点画像データを効率良く圧縮するため
の非完全復元方式の圧縮方法に関する。
(技術的背景と解決すべき問題点) 2値データで中間調を表わす擬似ハーフトーン画像の
圧縮技術は、ファクシミリによる中間調画像や新聞画像
のデータの伝送に利用されている。画像データは膨大で
あるため、そのままデータ転送したりメモリに格納する
ことは効率が悪いからである。そして、ファクシミリの
データ伝送では効率良くデータを伝送するために圧縮技
術を利用しており、従来はMH法(1次元圧縮法;Modifie
d Huffman Coding)やMR法(2次元圧縮法;Modified−R
EAD)が利用されている。しかしながら、MH法及びMR法
の擬似ハーフトーン画像の適用はデイザマトリクスのし
きい値の大きさによって画像データを並べ換えてより長
いランを生じさせ、文字画像を効率良く伝送することを
前提としており、1〜3ビット程度の小さなランを少な
くするデータの配列換え方法を選択するのが容易でな
く、網点画像のデータ圧縮としては不適当なものであ
る。
また、先行するm個の参照画素の状態と共に、現画素
のデイザマトリックス内の位置を考慮した予測符号化方
式もあるが、m個の状態数を多くすると実際の装置化が
困難であり、更に上記MH法,MR法をそのまま適用しても
圧縮率が悪いという欠点があった。
(発明の目的) この発明は上述のような事情よりなされたものであ
り、この発明の目的は、網点画像データを効率良くかつ
高速に圧縮して伝送するための、非完全復元方式による
網点画像データの圧縮方法を提供することにある。
(問題点を解決するための手段) この発明は、画像信号を1画素当りn個(3以上の整
数)のしきい値と比較し、1画素当りnビットの網点デ
ータとして表わされる網点画像データの圧縮方法に関す
るもので、この発明の上記目的は、圧縮符号化する領域
単位を網点領域の整数倍とすると共に、各画素毎のしき
い値マトリクスから得られる下記の(a)、(b)、
(c)のいずれかの所定基準に従って前記網点データを
画素単位に並び換え、その後に前記各画素内のn個のし
きい値マトリクスから得られるしきい値の大きさ順に各
nビットデータを並び換え、この並び換えによって得ら
れる網点データの先頭及び最後尾から同一論理値が連続
するデータを前記nの整数倍ビットをユニットとする単
位で数えた数と、前記同一論理値の連続ユニットにはさ
まれた中間部のデータとで圧縮データを構成すると共
に、前記同一論理値のユニットにはさまれた中間部デー
タの両端からそれぞれ一定基準範囲のデータを連続する
同一論理値データとみなして前記先頭及び最後尾からの
同一論理値データのユニット数を拡張し、更に前記中間
部データ部のビットパターン又は、前記中間部データ部
のビットパターン及び最後尾の連続ユニットの数をコー
ド表に従って符号化することによって達成される。
(a)各画素のnビットに対応するn個のしきい値の平
均値順 (b)各画素のnビットに対応するn個のしきい値の最
大値順 (c)各画素のnビットに対応するn個のしきい値の最
小値順 (発明の作用) この発明では、入力画像データを網点データに変換す
るしきい値マトリクスを予め所定の基準に従って並び換
え、網点データの先頭もしくは最後尾から論理値の“1"
又は“0"が連続して出力するようにすると共に、網点デ
ータを所定ビット単位でユニット化して先頭及び最後尾
から同一論理値が連続したユニットをカウントし、更に
中間部データの両端からそれぞれ一定範囲のデータを同
一論理値とみなして追加カウントすることによって、網
点画像の効率的なデータ圧縮を達成している。更に、ユ
ニット化されたビット単位のしきい値マトリクスを所定
順に並び換えることによって、中間部の網点データをコ
ード表に従って短縮化することによって、より一層圧縮
度を向上させている。つまり、この発明では、画像の空
間的な相関性と網点パターンの相関性とに基づく冗長度
を利用して、非完全復元方式による網点画像データの効
率的な圧縮を実現している。
(発明の実施例) 第1図はこの発明方法の概略をデータの流れに従って
示しており、8ビットで表わされる画像データが、しき
い値マトリクス(ディザマトリクス)によって網点化2
され、その網点データDDを圧縮3してメモリに記憶4
し、その後にデータを伸長5して4ビットの網点データ
6としている。この場合、この発明では網点データDDと
伸長されたデータEDとが異なる非完全復元方式を用いて
いる。
第2図は、入力画像データ1としきい値マトリクス10
によって網点データDDが形成される様子を示しており、
この第2図から明らかなように入力画像データ1の濃度
レベル値“0"〜“255"(8ビット)に対して1画素当り
4個のしきい値と比較し、1画素当り4ビットの2値の
網点データDDを生成している。そして、入力画像データ
1のレベル値がしきい値マトリクス10の各ビットのしき
い値よりも高い時又は同じ時に“1"(黒)、低い時に
“0"(白)としており、しきい値マトリクス10の各ビッ
トしきい値は画素のレベル値に無関係であり、画素の座
標にだけ依存している。
ここでは、第3図にしきい値マトリクスデータとして
示すように、符号化のブロックBLの大きさを網点データ
DD1の2倍、つまり2網点ユニットとし、1画素をPLの
如く4ビットとする符号化方式を用いている。したがっ
て、符号化のブロックBLの大きさが2網点ユニットであ
ることから、画像は100画素/ブロックとなる。、そし
て、第4図に示すように1ブロック毎に、画像データ1
をしきい値マトリクス10によって2値化して第5図に示
すような網点データDD2を得る。次に、ブロックBL内の
網点化された画像データ(4ビット)を、しきい値マト
リクス10の画素毎の4つのしきい値の大きい順に並び換
える。これらデータの並び換えは、いずれもしきい値マ
トリクス10によって決まる固定順である。つまり、しき
い値マトリクス10の各ビット毎のしきい値は第2図に示
す如く固定されているので、しきい値の大きい(又は小
さい)順に画素データを並び換えると共に、各画素のビ
ットデータも並び換えることによって、しきい値の大き
い(又は小さい)順に全ての画像データが、第6図に示
す如く配置換えされることになる。
そして、並び換えた400ビットの網点データDD3を8ビ
ット毎に符号化する。この場合、並び換えた400ビット
の網点データDD3を最初から8ビット単位でスキャン
し、8ビット共に“0"が続く8ビット単位のユニット数
を求める。このグループ部分を白部Wと称し、白部Wの
長さは“0"〜“50"であるから、6ビットで符号化する
ことができる。次に、並び換えた400ビットの網点デー
タDD3を最後尾から8ビット単位でスキャンし、8ビッ
ト共に“1"が続く8ビット単位のユニット数を求める。
このグループ部分を黒部Bとし、この黒部Bの長さも
“0"〜“50"であるから、6ビットで符号化することが
できる。B部の先頭位置をW部の先頭からのユニット数
として数えても“0"〜“50"であるから6ビットで符号
化できる。つまり、B部から数えたW部の同一論理値を
もつユニットの最初のユニット番号でも記載できる。
また、並び換えた400ビットの網点データDD3の白部W
と黒部B以外の中間部のデータを中間データと称し、こ
の中間データは8ビット単位で見た時の上記並び換えの
結果、第7図のコード表0〜3で示すように25種類のパ
ターンしかなく、これらは全て5ビットの符号化コード
で固定的に符号化できる。つまり、8ビットの中間部デ
ータを5ビットのデータに圧縮することができる。一般
にはlを整数として、この符号化はl×nビット単位で
行なうとき(n+1)l種類のパターンとなり、2x-1<(n+1)l
≦2xとなるXビットに置き換えることができる。
更に、並び換えた400ビットの網点データDD3の白部W
と黒部Bをユニット数で表わす方法(つまり、6ビット
でB部とW部を符号化する)を組合せることによって、
より効率的なデータ圧縮を行うことができる。この発明
では中間部データの両端から一定範囲(たとえば16ビッ
ト分のデータ、又は反転すべき論理値のビット数が2ビ
ット)のデータを同一論理値とみなして、上記白部W及
び黒部Bを拡張している。第8図にはこの様子を示して
おり、白部Wに対する中間部データの端部から16ビット
のデータWMを、その中に“1"があっても全く“0"とみな
し白部W′に拡張している。また、黒部Bに対する中間
部データの端部から16ビットのデータBMを、その中に
“0"があっても全て“1"とみなして黒部B′に拡張し、
拡張された白部W′及び黒部B′を無視することによっ
て圧縮された網点データMを得ることができる。この場
合、配置換えされた網点データの一部を強制的に反転し
てデータ圧縮しているので、データを伸長しても完全に
復元することはできない。しかし、データ圧縮の効率は
上昇している。第8図の例では、白部W及び黒部Bの各
端部からそれぞれ16ビットを同一論理値とするようにし
て拡張しているが、白部Wの端部からたとえば“1"が2
ビット出現する位置までの範囲を全て“0"とし、黒部B
の端部から“0"が2ビット分出現する位置までの範囲を
全て“1"として、データ圧縮するようにしても良い。実
際の画像データで圧縮してもたところ、中間部データの
両端から同一論理値とするために、反転ビット数を2ビ
ットとした場合には約1/9.4、反転ビット数を4ビット
とした場合には約1/10.3、反転ビット数を8ビットした
場合には約1/10.8の圧縮率を得ることができた。
更に中間部のコード化において、第7図のコード表1
〜3の例ではコード“11001,11010,11011,11100,11101,
11110,11111"に第9図に示すようなデータを割りあてる
ことにより、圧縮効率を向上させることもできる。つま
り、第9図に示すように、2x−(n+1)lが0でないときに
は、(2x−(n+1)l)種類の符号を中間部の特定パターン
又はB部の記号として割りあてることができる。
上述の実施例では、ブロックBL内の網点化された画素
データ(4ビット)を、しきい値マトリクス10の画素毎
の4ビットのしきい値の平均値で並び換えているが、4
ビットのしきい値の最小値の大きい順に並び換えても良
く、最大値の大きい順に並び換えても良い。又、しきい
値マトリクス10のしきい値が“128"(中間値)以上の
時、ブロック内の網点化された画素データ(4ビット)
をしきい値マトリクス10の画素毎の4ビットのしきい値
の最大値の大きい順に並び換え、しきい値マトリクス値
が“127"以下の時、しきい値マトリクスの画素毎の4ビ
ットのしきい値の最小値の大きい順に並び換えても良
い。また、上述ではブロックを45°の2網点ユニットと
しているが、任意の網点ユニットについても行うことが
でき、中間部のデータ圧縮は必らずしも必要なものでは
ない。更に、上述した“1",“0"のデータは逆であって
も良く、しきい位置に対する“1",“0"の論理変換も任
意である。
(発明の効果) 以上のようにこの発明のデータ圧縮方法によれば、高
圧縮率が得られハードウエアに関しても、アドレス変換
やデータ変換及び比較器で符号化ができるため、高速圧
縮を実現することができる。
【図面の簡単な説明】
第1図はこの発明方法をデータのフローに従って示すブ
ロック図、第2図はこの発明の入力画像データと網点デ
ータとの関係を示す図、第3図はこの発明の網点データ
の一例を示す図、第4図〜第6図及び第8図はこの発明
方法を説明するための図、第7図はこの発明に用いるデ
ータ圧縮のコード表を示す図、第9図は拡張符号化コー
ド表である。 1…画像データ、2…網点化、3…圧縮、4…記憶、5
…伸長、10…しきい値マトリクス。

Claims (7)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】画像信号を1画素当りn個(3以上の整
    数)のしきい値と比較し、1画素当りnビットで表わさ
    れる網点画像データの圧縮方法において、圧縮符号化す
    る領域単位を網点領域の整数倍とすると共に、各画素毎
    のしきい値マトリクスから得られる下記の(a)、
    (b)、(c)のいずれかの所定基準に従って前記網点
    データを画素単位に並び換え、その後に前記各画素内の
    n個のしきい値マトリクスから得られるしきい値の大き
    さ順に各nビットデータを並び換え、この並び換えによ
    って得られる網点データの先頭及び最後尾から同一論理
    値が連続するデータを前記nの整数倍ビットをユニット
    とする単位で数えた数と、前記同一論理値の連続ユニッ
    トにはさまれた中間部のデータとで圧縮データを構成す
    ると共に、前記同一論理値のユニットにはさまれた中間
    部データの両端からそれぞれ一定基準範囲のデータを連
    続する同一論理値データとみなして前記先頭及び最後尾
    からの同一論理値データのユニット数を拡張し、更に前
    記中間部データ部のビットパターン又は、前記中間部デ
    ータ部のビットパターン及び最後尾の連続ユニットの数
    をコード表に従って符号化することを特徴とする網点画
    像データの圧縮方法。 (a)各画素のnビットに対応するn個のしきい値の平
    均値順 (b)各画素のnビットに対応するn個のしきい値の最
    大値順 (c)各画素のnビットに対応するn個のしきい値の最
    小値順
  2. 【請求項2】前記コード表にルックアップテーブルを用
    いるようにした特許請求の範囲第1項に記載の網点画像
    データの圧縮方法。
  3. 【請求項3】前記一定基準範囲が、先頭及び最後尾の同
    一論理値にはさまれた中間部データの両端から中間部方
    向への前もって決められたビット数の範囲である特許請
    求の範囲第1項に記載の網点画像データの圧縮方法。
  4. 【請求項4】前記一定基準範囲が、先頭及び最後尾のそ
    れぞれの論理値と異なるビット値が前もって決められた
    数まで出現する範囲である特許請求の範囲第1項に記載
    の網点画像データの圧縮方法。
  5. 【請求項5】前記いずれかの所定基準が前記(a)のと
    き、各画素内のn個のしきい値の平均値が各画素値より
    も大きい場合には前記各画素内のnビットデータの並び
    換えはn個のしきい値の大きい順であり、該n個のしき
    い値の平均値が各画素値よりも小さいか等しい場合には
    該nビットデータの並び換えはn個のしきい値の小さい
    順である特許請求の範囲第1項に記載の網点画像データ
    の圧縮方法。
  6. 【請求項6】前記いずれかの所定基準が前記(b)のと
    き、前記各画素内のnビットデータの並び換えはn個の
    しきい値の大きい順である特許請求の範囲第1項に記載
    の網点画像データの圧縮方法。
  7. 【請求項7】前記いずれかの所定基準が前記(c)のと
    き、前記各画素内のnビットデータの並び換えはn個の
    しきい値の小さい順である特許請求の範囲第1項に記載
    の網点画像データの圧縮方法。
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