JPH10198792A - パタンマッチング符号化方法及び符号化装置 - Google Patents
パタンマッチング符号化方法及び符号化装置Info
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Abstract
減し、符号伝送の効率向上及び符号蓄積時の蓄積効率向
上を図ること。 【解決手段】 2値もしくは多値の画像データを入力
し、画像データ中のパタンを抽出するパタン抽出部3
と、抽出されたパタンを蓄積し、抽出されたパタンと過
去に蓄積されたパタンとのマッチ判定を行う蓄積/マッ
チ判定部5と、マッチしたパタンあるいは抽出パタン上
の各画素について、画像上のどの方向の線分上に位置し
ているかを判断する線分判断部7と、線分判断の結果に
基づいて最適な形状のテンプレートを選択して符号化を
行う符号化部9とを含む。
Description
方式に関し、特にパタンマッチング符号化の符号量削減
に関する。
Howard(AT& T BellLabs)により
題名『Lossless and Lossy Com
pression of Test・Images b
y Soft Pattern Matching』と
して、ISO/IEC JTC 1/SC 29/WG
I N205(1995年6月30日発行、ページ1〜
29ページ)に示されている。
含む画像データに対し有効な符号化方法であり、パタン
マッチングを用いている。画像中から文字画像を一文字
単位などの小単位で抽出する(抽出した画像を以下、パ
タンと呼ぶ)。パタンの抽出には、バウンダリトレーシ
ング法などのよく知られている方法を用いる。
像データ(以下、ライブラリと呼ぶ)と比較し、ライブ
ラリ中に同じ文字画像がある場合はパタンの符号化の際
にライブラリの画像を同時に参照する。パタンとライブ
ラリの参照は、テンプレートと呼ぶ十数画素の領域に対
して行われ、その領域をパタン(及びライブラリ)全体
に移動させつつ逐次符号化を実行する。
示した形状を採用している。しかしながら、文字画像の
特徴によっては、必ずしも最適の形状とはいえない場合
もあり、符号化効率を悪化させていた。
は、パタンマッチングを利用して符号化を行う場合に、
パタンの特徴によってはテンプレートの形状が最適とは
いえず、符号化効率を悪化させるという問題があった。
て符号量を削減し、符号伝送の効率向上及び符号蓄積時
の蓄積効率向上を目的としている。
しくは多値の画像データを入力し、画像データ中のパタ
ンを抽出して符号化するパタン符号化方法に於いて、符
号化対象となっている画素が画像上のどの方向の線分上
に位置しているかを判断し、テンプレートを切り替えて
符号化することにより、符号化効率を向上させることを
特徴とするパタンマッチング符号化方法が提供される。
号化方法は、入力端子より与えられた画像データからパ
タン抽出する第1のステップと、抽出された抽出パタン
を蓄積すると共に、すでに蓄積されているパタンとマッ
チ判定をする第2のステップと、マッチしている場合
は、マッチパタン中の各画素についてそれぞれ画像上の
どの方向の線分上に位置しているかを判断する第3のス
テップと、判断した線分に従って最適なテンプレートを
選択する第4のステップと、選択されたテンプレートを
使用して算術符号化などにより抽出パタンを符号化する
第5のステップとで実行される。
判断は、少なくとも、横の線分、縦の線分、斜めの線分
について行われる。
画像データを入力し、画像データ中のパタンを抽出する
パタン抽出部と、抽出されたパタンを蓄積し、抽出され
たパタンと過去に蓄積されたパタンとのマッチ判定を行
う蓄積/マッチ判定部と、マッチしたパタンあるいは抽
出パタン上の各画素について、画像上のどの方向の線分
上に位置しているかを判断する線分判断部と、線分判断
の結果に基づいて最適な形状のテンプレートを選択して
符号化を行う符号化部とを含むことを特徴とするパタン
マッチング符号化装置が提供される。
は、少なくとも、横の線分、縦の線分、斜めの線分につ
いて行われる。
タンの振り分けを行うための第1の信号切替部と、前記
抽出パタンの振り分けを行うための第2の信号切替部
と、前記横の線分、前記縦の線分、前記斜めの線分に対
応した複数のテンプレート部と、算術符号化部とを含
み、前記第1の信号切替部は、前記線分判断の結果に基
づいて前記マッチしたパタンを対応する前記テンプレー
ト部に振り分け、前記第2の信号切替部は、前記線分判
断の結果に基づいて前記抽出パタンを対応する前記テン
プレート部に振り分け、前記各テンプレート部は、前記
マッチしたパタンと前記抽出パタンとを同時に参照して
テンプレート値を出力し、前記算術符号化部は、入力さ
れたテンプレート値を算術符号化して符号を出力するこ
とを特徴とする。
て図面を参照して詳細に説明する。図1は本発明の符号
化装置の実施形態を示している。入力端子1より画像デ
ータ2を入力し、パタン抽出部3にてパタンを抽出す
る。パタンの抽出にはバウンダリトレース法などのよく
知られている方法を用いる。抽出パタン4は、蓄積/マ
ッチ判定部5に入力されて蓄積されると同時に、過去に
すでに蓄積されているパタン(以下、ライブラリと呼
ぶ)とマッチ判定が行われる。マッチしている場合に
は、マッチパタン6を出力する。マッチパタン6に含ま
れているすべての画素について線分判断部7で、線分判
断を行う。
なっている画素が、文字画像上のどの方向の線分(横の
線分、縦の線分、斜め線分など)上に位置するかを判断
することである。線分判断部7からは判断した線分を示
す線分信号8が出力され、符号化部9に入力される。符
号化部9では線分信号8によって最適なテンプレートを
選択し、そのテンプレートを使用して抽出パタン4及び
マッチパタン6を参照し、算術符号化などの符号化法に
よって符号に変換し、符号10を出力する。符号10は
出力端子11より出力される。
態の動作について説明する。図2は符号化装置の実施の
形態の動作を示す。入力端子1より与えられた画像デー
タ2をパタン抽出部3にてパタン抽出する(ステップS
1)。抽出パタン4は蓄積/マッチ判定部5にてライブ
ラリとマッチ判定される(ステップS2)。マッチして
いる場合は線分判断部7にて、マッチパタン中の各画素
についてそれぞれ画像上のどの方向の線分上に位置して
いるかを判断する(ステップS3)。符号化部9では線
分信号8に従って最適なテンプレートを選択し(ステッ
プS4)、そのテンプレートを使用して算術符号化など
により抽出パタン4を符号化する(ステップS5)。
て詳細に説明する。図3は本発明の符号化装置の実施例
を示している。入力端子21より画像データ22を入力
し、パタン抽出部23にてパタンを抽出する。パタンの
抽出にはバウンダリトレース法などのよく知られている
方法を用いる。抽出パタン24は、蓄積/マッチ判定部
25に入力されて蓄積されると同時に、過去にすでに蓄
積されているパタン(以下、ライブラリと呼ぶ)とマッ
チ判定が行われる。マッチしている場合には、マッチパ
タン26を出力する。マッチパタン26に含まれている
すべての画素について線分判断部27で、線分判断を行
う。
理対象となっている画素が、文字画像上のどの方向の線
分(横の線分、縦の線分、斜め線分)上に位置するかを
判断する。特に、斜め線分については、右上がりの線分
と左上がりの線分とがある。ここでは簡単化のために、
縦の線分と横の線分の2種類で説明するが、線分の方向
の種類が増えても同様の処理である。この場合、図1に
おける符号化部9は、マッチパタン振り分けのための信
号切替部(第1の信号切替部)29と、抽出パタン振り
分けのための信号切替部(第2の信号切替部)30と、
横方向の線分のためのテンプレート部35と、縦方向の
線分のためのテンプレート部36と、算術符号化部39
とで構成される。
され、信号切替部29、30に入力される。信号切替部
29は線分信号28に従って、マッチパタン26をテン
プレート部35あるいはテンプレート部36のどちらか
に振り分ける。同様に、信号切替部30は線分信号28
に従って、抽出パタン24をテンプレート部35または
テンプレート部36のどちらかに振り分ける。
い効率を示すテンプレートであり、マッチパタン31と
抽出パタン33を同時に参照し、テンプレート値37を
出力する。テンプレート部36は縦の線分に対し高い効
率を示すテンプレートであり、マッチパタン32と抽出
パタン34を同時に参照し、テンプレート値38を出力
する。
成に斜め線分のためのテンプレート部、具体的には右上
がりの斜め線分のためのテンプレート部と、左上がりの
斜め線分のためのテンプレート部とを追加すれば良く、
信号切替部29、30が線分信号28に基づいてテンプ
レート部35、36を含む4つのテンプレート部のいず
れかに振り分けを行う。
ト値を算術符号化し、符号40として出力端子41から
出力する。
をも参照して詳細に説明する。図4は、本発明の実施例
の動作を示す流れ図である。画像中より文字画像(パタ
ン)を切り出し(ステップS11)、各パタンについて
ライブラリとのマッチ判定を行う(ステップS12)。
マッチしたライブラリパタンがある場合は、ライブラリ
パタン中の各画素について線分判断を行う(ステップS
20)。図5は本実施例における線分判断の動作を示す
流れ図である。
分上にあるか縦方向の線分上にあるかを判断し、テンプ
レートAを使用するか、テンプレートBを使用するかを
判断する。処理対象の画素が、横方向の線分上にある場
合と縦横どちらの線分上にもない場合はテンプレート
A、縦方向の線分上にある場合はテンプレートBを選択
する。
されると、まず処理対象の画素が白画素なのか黒画素な
のかを判定する(ステップS31)。白画素の場合は、
その画素は文字上にないので、処理対象外である。本実
施例の場合は、このときはテンプレートAを用いる。黒
画素であった場合には、次に横方向の黒ラン長と縦方向
の黒ラン長をカウントする(ステップS32)。次に、
どちらのラン長が大きいかを比較し(ステップS3
3)、横方向のラン長が大きい場合は、横線分上に位置
していると判断してテンプレートAを使用し、縦方向の
ラン長が大きい場合は縦線分上に位置していると判断し
て、テンプレートBを使用する。
結果に基づいて最適なテンプレートが選択(ステップS
21)されたら、そのテンプレートを参照(ステップS
22)して算術符号化を行う(ステップS23)。次
に、処理対象画素を一画素移動し(ステップS24)、
ステップS20に戻って再び線分判断から繰り返し実行
する。
た場合(アンマッチの場合)は、本実施例においては線
分判断は行わず、アンマッチ用のテンプレートを使用す
る(ステップS13)。しかしながら、アンマッチの場
合もマッチの場合と同様にパタン中の各画素を参照して
線分判断を行うことも可能である。しかしながら、その
場合は復号器側にて、復号時に、どのテンプレートを使
用すべきかを符号に信号として重畳する必要がある。
ブラリを参照して行うため、符号器側、復号器側に同じ
内容のライブラリが構成されていれば、どちらで線分判
断をしても同じ結果になるため、どのテンプレートを使
用したかの情報を符号として送る必要は無い。
にパタン中のすべての画素を符号化したら処理を終え、
次のパタンの処理に移る(ステップS19)。画像中の
すべてのパタンを処理したら終了する。
状を示している。テンプレートAは横方向に長い参照エ
リアを持ち、横方向の線分に対して効率が良い。テンプ
レートBは縦方向に長い参照エリアをもち、縦方向の線
分に対して効率が良い。
常に効率の良いテンプレートを選択して使用するため、
符号量を削減させることができることである。このた
め、より少ないメモリ量にてデータを蓄積することがで
き、さらにデータを伝送する場合も、より早い時間で伝
送できる。
ク図である。
流れ図である。
である。
である。
ある。
る。
Claims (6)
- 【請求項1】 2値もしくは多値の画像データを入力
し、画像データ中のパタンを抽出して符号化するパタン
符号化方法に於いて、符号化対象となっている画素が画
像上のどの方向の線分上に位置しているかを判断し、テ
ンプレートを切り替えて符号化することにより、符号化
効率を向上させることを特徴とするパタンマッチング符
号化方法。 - 【請求項2】 請求項1記載のパタンマッチング符号化
方法において、 入力端子より与えられた画像データからパタン抽出する
第1のステップと、 抽出された抽出パタンを蓄積すると共に、すでに蓄積さ
れているパタンとマッチ判定をする第2のステップと、 マッチしている場合は、マッチパタン中の各画素につい
てそれぞれ画像上のどの方向の線分上に位置しているか
を判断する第3のステップと、 判断した線分に従って最適なテンプレートを選択する第
4のステップと、 選択されたテンプレートを使用して算術符号化などによ
り抽出パタンを符号化する第5のステップとを含むこと
を特徴とするパタンマッチング符号化方法。 - 【請求項3】 請求項2記載のパタンマッチング符号化
方法において、 前記第3のステップにおける線分の判断は、少なくと
も、横の線分、縦の線分、斜めの線分について行われる
ことを特徴とするパタンマッチング符号化方法。 - 【請求項4】 2値もしくは多値の画像データを入力
し、画像データ中のパタンを抽出するパタン抽出部と、 抽出されたパタンを蓄積し、抽出されたパタンと過去に
蓄積されたパタンとのマッチ判定を行う蓄積/マッチ判
定部と、 マッチしたパタンあるいは抽出パタン上の各画素につい
て、画像上のどの方向の線分上に位置しているかを判断
する線分判断部と、 線分判断の結果に基づいて最適な形状のテンプレートを
選択して符号化を行う符号化部とを含むことを特徴とす
るパタンマッチング符号化装置。 - 【請求項5】 請求項4記載のパタンマッチング符号化
装置において、前記線分判断部における線分の判断は、
少なくとも、横の線分、縦の線分、斜めの線分について
行われることを特徴とするパタンマッチング符号化装
置。 - 【請求項6】 請求項5記載のパタンマッチング符号化
装置において、前記符号化部は、前記マッチしたパタン
の振り分けを行うための第1の信号切替部と、前記抽出
パタンの振り分けを行うための第2の信号切替部と、前
記横の線分、前記縦の線分、前記斜めの線分に対応した
複数のテンプレート部と、算術符号化部とを含み、 前記第1の信号切替部は、前記線分判断の結果に基づい
て前記マッチしたパタンを対応する前記テンプレート部
に振り分け、 前記第2の信号切替部は、前記線分判断の結果に基づい
て前記抽出パタンを対応する前記テンプレート部に振り
分け、 前記各テンプレート部は、前記マッチしたパタンと前記
抽出パタンとを同時に参照してテンプレート値を出力
し、 前記算術符号化部は、入力されたテンプレート値を算術
符号化して符号を出力することを特徴とするパタンマッ
チング符号化装置。
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