JPH11177828A

JPH11177828A - 画像処理方法及び装置

Info

Publication number: JPH11177828A
Application number: JP9341673A
Authority: JP
Inventors: Nobuo Ogawa; 信夫小川
Original assignee: Fujitsu Ltd
Current assignee: Fujitsu Ltd
Priority date: 1997-12-11
Filing date: 1997-12-11
Publication date: 1999-07-02

Abstract

(57)【要約】【課題】本発明は画像処理方法及び装置に関し、多値
画像のデータを情報損失を伴うことなく高い圧縮率で圧
縮することを目的とする。【解決手段】多値画像を示す画像データから同じデー
タ値のランレングスを計測するステップと、前記画像デ
ータから注目画素とその隣接画素とのデータ値の差分を
算出するステップと、計測されたランレングス及び算出
された差分に基づき、ランレングス及び差分の出現頻度
を表す単一の符号化テーブルを用いて前記画像データを
圧縮するステップとを含むように構成する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は画像処理方法及び装
置に係り、特に多値画像を示す画像データの圧縮及び伸
長に適した画像処理方法及び装置に関する。近年のマル
チメディア関連技術の進歩に伴い、数値や文字等のデー
タに加え、画像や音声等のデータが多く扱われるように
なってきた。これは、コンピュータ関連機器の進歩によ
るところが大きく、従来では扱いきれなかった画像等の
膨大なメモリ容量を必要とするデータも充分処理できる
ようになってきた。

【０００２】特に記憶装置の進歩は著しく、パーソナル
コンピュータ等でも３２ＭＢ以上の記憶容量の主記憶装
置や１ＧＢ以上の記憶容量のハードディスクを備えるこ
とが不可能ではなくなってきた。画像データは、文字デ
ータ等に比べると非常にデータ量が多く、例えばＡ４サ
イズで３００ｄｐｉのモノクロ多値画像の場合は約１０
ＭＢ、カラー多値画像の場合は３０ＭＢにもなるが、こ
のようなカラー多値画像のデータも主記憶装置に記憶す
ることができる。

【０００３】しかし、上記の如き画像データをハードデ
ィスクに記憶する場合、１ＧＢのハードディスクではモ
ノクロ多値画像は約１００枚、カラー多値画像は約３０
枚程度しか記憶することができない。このため、多値画
像の電子ファイリングを行うには１ＧＢのハードディス
クであっても記憶容量が不足してしまい、例えば１００
０枚以上の多値画像の電子ファイリングを可能とするに
は多値画像のデータを圧縮する必要がある。

【０００４】

【従来の技術】従来の画像圧縮技術としては、画質より
圧縮率を重視するロッシー（Ｌｏｓｓｙ）圧縮技術が主
流であった。Ｌｏｓｓｙ圧縮技術は、視覚的に認識され
ない程度の画質劣化を許容する代わりに、高い圧縮率を
得ることができる。Ｌｏｓｓｙ圧縮技術の代表的な例と
しては、ＪＰＥＧ圧縮方式がある。ＪＰＥＧ圧縮方式
は、８×８画素を周波数領域に変換し、画像の多くの部
分が低周波に集中することと、高周波には精度が求めら
れないこととに着目して画像圧縮を行う。

【０００５】しかし、ＪＰＥＧ圧縮方式等のＬｏｓｓｙ
圧縮技術によると、圧縮／伸長を繰り返すと画質が劣化
すると共に、ブロック毎に圧縮を行うためにブロック歪
みが発生してしまう。更に、ＪＰＥＧ圧縮方式では、圧
縮された画像を伸長した後に画像処理を施す場合に制限
があった。つまり、通常は知覚されない画質劣化でも、
より鮮明な画像を得るために伸長された画像に強調処理
等を施すと、強調処理後の表示画像に著しい画質劣化が
現われてしまった。又、伸長された画像に二値化処理を
施してプリンタで出力する場合にも、同様にして著しい
画質劣化が印刷された画像に現われてしまった。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】従って、Ｌｏｓｓｙ圧
縮技術は、高い圧縮率を得ることができるものの、情報
の損失を伴い、伸長時に高品質の画像を復元することは
できないという問題があった。他方、情報損失を伴わな
い所謂ロスレス圧縮技術としては、ＬＺＷ圧縮方式や算
術圧縮方式等を基本とするユニバーサル圧縮方式が知ら
れている。しかし、ユニバーサル圧縮方式はあらゆるデ
ータを対象としているため、画像データの圧縮という面
においては効率が悪く、画像データに対しては数％から
十数％程度の圧縮率しか得ることができなかった。

【０００７】画像データは、規則性を持っていることが
多く、この規則性を利用すれば圧縮率を向上することが
できる。そこで、二値画像に対しては、ファクシミリ装
置で一般的に使用されているＭＨ符号化方式、ＭＲ符号
化方式、ＭＭＲ符号化方式等のランレングス圧縮方式が
存在する。これらのランレングス圧縮方式によれば、情
報損失を伴うことなく、二値画像データを元の約１／１
０以下の情報量に圧縮することができる。

【０００８】ところが、多値画像の場合は、二値画像の
場合と異なり画像の階調が常に変化しているため、比較
的近い値のデータ値が連続していても同じデータ値では
ないため、ランレングスは長くならない。このため、上
記の如き二値画像に対するランレングス圧縮方式を多値
画像に適用しても、高い圧縮率を得ることはできないと
いう問題があった。

【０００９】そこで、本発明は、多値画像のデータを情
報損失を伴うことなく高い圧縮率で圧縮することが可能
な画像処理方法及び装置を提供することを目的とする。

【００１０】

【課題を解決するための手段】上記の課題は、請求項１
記載の、多値画像を示す画像データから同じデータ値の
ランレングスを計測するステップと、該画像データから
注目画素とその隣接画素とのデータ値の差分を算出する
ステップと、計測されたランレングス及び算出された差
分に基づき、ランレングス及び差分の出現頻度を表す単
一の符号化テーブルを用いて該画像データを圧縮するス
テップとを含む画像処理方法によって達成される。

【００１１】請求項２記載の発明では、請求項１におい
て、前記圧縮するステップは、前記ランレングスが最大
ランレングスを越える場合にはランレングス例外コード
を出力する。請求項３記載の発明では、請求項１又は２
において、前記圧縮するステップは、前記差分が差分の
最大値を越える場合にはデータ値をそのまま符号化す
る。

【００１２】請求項４記載の発明では、請求項１〜３の
いずれかにおいて、前記計測するステップは、データ値
の比較を行う前に、注目画素のデータ値を注目画素に隣
接する隣接画素から予測した予測値で置き換えることで
ランを生成する。請求項５記載の発明では、請求項１〜
４のいずれかにおいて、前記画像データから網点画像の
周期を検出し、前記網点画像の周期に基づいたデータ値
のオフセット値により該画像データのデータ値を修正す
るステップを更に含む。

【００１３】請求項６記載の発明では、請求項１〜５の
いずれかにおいて、前記圧縮するステップは、前記多値
画像の２ライン目以降については、前のラインと現在の
ラインとのデータ値の差分を求めて二次元圧縮を行う。
請求項７記載の発明では、請求項１〜６のいずれかにお
いて、前記計測するステップ、前記算出するステップ及
び前記圧縮するステップは、前記画像データの所定上位
ビットに対して処理を行い、該画像データの残りの下位
ビットに対してユニバーサル圧縮を施すステップを更に
含む。

【００１４】請求項８記載の発明では、請求項１〜７の
いずれかにおいて、圧縮された画像データをランレング
ス及び差分の出現頻度を表す単一の復号化テーブルを用
いて伸長するステップを更に含む。上記の課題は、請求
項９記載の、多値画像を示す画像データから同じデータ
値のランレングスを計測する計測手段と、該画像データ
から注目画素とその隣接画素とのデータ値の差分を算出
する算出手段と、計測されたランレングス及び算出され
た差分に基づき、ランレングス及び差分の出現頻度を表
す単一の符号化テーブルを用いて該画像データを圧縮す
る圧縮手段とを備えた画像処理装置によっても達成され
る。

【００１５】請求項１０記載の発明では、請求項９にお
いて、前記圧縮手段は、前記ランレングスが最大ランレ
ングスを越える場合にはランレングス例外コードを出力
する。請求項１１記載の発明では、請求項９又は１０に
おいて、前記圧縮手段は、前記差分が差分の最大値を越
える場合にはデータ値をそのまま符号化する。

【００１６】請求項１２記載の発明では、請求項９〜１
１のいずれかにおいて、前記計測手段は、データ値の比
較を行う前に、注目画素のデータ値を注目画素に隣接す
る隣接画素から予測した予測値で置き換えることでラン
を生成する。請求項１３記載の発明では、請求項９〜１
２のいずれかにおいて、前記画像データから網点画像の
周期を検出し、前記網点画像の周期に基づいたデータ値
のオフセット値により該画像データのデータ値を修正す
る修正手段を更に備える。

【００１７】請求項１４記載の発明では、請求項９〜１
３のいずれかにおいて、前記圧縮手段は、前記多値画像
の２ライン目以降については、前のラインと現在のライ
ンとのデータ値の差分を求めて二次元圧縮を行う。請求
項１５記載の発明では、請求項９〜１４のいずれかにお
いて、前記計測手段、前記算出手段及び前記圧縮手段
は、前記画像データの所定上位ビットに対して処理を行
い、該画像データの残りの下位ビットに対してユニバー
サル圧縮を施す手段を更に備える。

【００１８】請求項１６記載の発明では、請求項９〜１
５のいずれかにおいて、圧縮された画像データをランレ
ングス及び差分の出現頻度を表す単一の復号化テーブル
を用いて伸長する伸長手段を更に備える。請求項１及び
９記載の発明によれば、多値画像のデータを情報損失を
伴うことなく高い圧縮率で圧縮することができる。

【００１９】請求項２及び１０記載の発明によれば、ラ
ンレングス例外コードの発生比率が許容範囲内となるよ
うに最大ランレングスを設定することにより、高い圧縮
率を実現できる。請求項３及び１１記載の発明によれ
ば、多値画像の濃度が比較的少ないビット数で表される
場合に、高い圧縮率を実現できる。

【００２０】請求項４及び１２記載の発明によれば、前
値予測を行うことにより、データ値のランを多く生成し
て圧縮率を更に向上することができる。請求項５及び１
３記載の発明によれば、網点周期の予測を行うことによ
り、網点画像に対しても対処することができる。請求項
６及び１４記載の発明によれば、二次元圧縮を行うこと
により、圧縮率を更に向上することができる。

【００２１】請求項７及び１５記載の発明によれば、下
位ビットに対してはユニバーサル圧縮を施すことによ
り、ノイズを抑制して圧縮率を向上することができる。
請求項８及び１６記載の発明によれば、伸長された画像
データに強調処理等を施しても、画質劣化を発生するこ
とがない。従って、本発明によれば、多値画像のデータ
を情報損失を伴うことなく高い圧縮率で圧縮することが
可能となる。

【００２２】

【発明の実施の形態】先ず、本発明の動作原理を図１及
び図２と共に説明する。図１は、圧縮される多値画像を
構成する画素の配列を示す図である。又、図２は、多値
画像の第１ライン目の画素の濃度変化を示す図である。
図１において、多値画像は、左上の画素Ｐ0,0 から右下
の画素Ｐn-1,m-1 の、横方向にｎ画素、縦方向にｍ画素
からなるものとする。又、図２は、図１中、第１ライン
目の画素Ｐ0,0 〜Ｐn-1,0 の濃度変化を示し、縦軸に階
調レベル、横軸に第１ライン目の画素Ｐ0,0 〜Ｐn-1,0
を示す。図２では、説明の便宜上、各画素の濃度を８ビ
ットにより２５６の階調レベルで表示可能であるものと
する。図２に示すように、多値画像の場合でも、隣接画
素のデータ値は二値画像の場合程ではないが、同じデー
タ値が連続することが多く、又、データ値が隣接画素間
で変化している場合でも変化量が小さいことが多い。

【００２３】そこで、本発明では、ランレングスが二値
画像の場合に短くなる反面、多値画像の場合には画像情
報の規則性が隣接画素のデータ値の小変化分に現われて
いると考える。つまり、二値画像に適用されたランレン
グス圧縮方式ではランレングスのみに着目していたが、
本発明では、隣接画素のデータ値のランレングスに加え
て隣接画素のデータ値の変化分も含めて新たなコードを
作成し、この新たなコードからなる符号化テーブルを使
用することで多値画像データの圧縮を行う。

【００２４】例えばファクシミリ装置で使用されるＭＨ
符号化方式の場合、最大ランレングスは１７２８に設定
されているが、本発明においても同様にして適切な最大
ランレングスＬＭＡＸを設定する。この最大ランレング
スＬＭＡＸを越える長いランの場合は、ランレングス例
外コードを出力し、これに続いてラン値を出力するよう
にしても良い。このランレングス例外コードが発生する
比率が高いと圧縮率が低下するので、ランレングス例外
コードの発生比率が許容範囲内となるように最大ランレ
ングスＬＭＡＸを設定すれば良い。尚、多値画像の場
合、二値画像の場合と異なり白のラン及び黒のランにつ
いて別々に統計を取ることはできないので、二値画像と
同様にしてＭＨ符号化方式を適用することはできない。

【００２５】又、隣接画素のデータ値の変化分について
も、同様にして注目画素ｃｐのデータ値とその隣接画素
のデータ値との変化量の最大値、即ち、最大変化量ＤＭ
ＡＸを設定する。従って、注目画素ｃｐのデータ値とそ
の隣接画素のデータ値との変化量が最大変化量ＤＭＡＸ
を越える場合は、この変化量を例外として処理し、原多
値画像の値をそのまま符号化する。この様な例外処理を
行う時に、例外（又はエラー）コードを送出することも
可能であるが、多値画像の濃度が例えば８ビット程度で
表される場合には例外コードを送出するよりは、例えば
１０ビット程度の比較的長い符号の中に含める方が望ま
しい。しかし、多値画像の濃度が例えば１２ビット程度
で表される場合には、例外処理のテーブルだけで４０９
６個も必要となるため、例外コードを送出する方が望ま
しい。

【００２６】符号化テーブルは、データ値のランと出現
頻度、データ値の変化量と出現頻度、そして例外コード
には仮想的に比較的低い出現頻度を与え、これらにハフ
マン符号等を割り当てる。先に多値画像全体を走査して
データ値の統計を取れば、最もデータ圧縮率の高い符号
化を実現できるが、この場合は符号化テーブルも比較的
大きくなってしまう。そこで、符号化テーブルを比較的
小さなものにするためには、圧縮系と伸長系とで既定の
符号化テーブル及び復号化テーブルを用意しておくこと
が望ましい。

【００２７】データ圧縮率を更に上げる方法としては、
上記の符号化に前値予測を組み合わせる方法もある。こ
の場合、データ値のランの比較の前に、注目画素のデー
タ値を注目画素に隣接する隣接画素から予測した予測値
で置き換えることで、完全に同じデータ値でなくてもラ
ンを生成することができる。従って、図３に示すよう
に、注目画素ｘのデータ値をｘ、注目画素ｘの予測値を
＾ｘ、注目画素ｘに隣接する隣接画素を含む周辺画素
ａ，ｂ，ｃ，ｄ，ｅのデータ値をａ，ｂ，ｃ，ｄ，ｅ、
予測誤差をｘ−＾ｘとすると、予測関数は例えば前値予
測の場合は＾ｘ＝ｂ、行列予測の場合は＾ｘ＝（ａ＋
ｂ）／２、平面予測の場合は＾ｘ＝ａ＋ｂ−ｃ、平均予
測の場合は＾ｘ＝（ａ＋ｄ）／２、傾斜予測の場合は＾
ｘ＝２ｂ−ｅから注目画素ｘの予測値＾ｘを求めること
ができる。

【００２８】又、雑誌等のカラー写真は、厳密に言えば
網点画像である。網点画像の場合、データ値のランもあ
まりなく、データ値の変化量が比較的大きくなってしま
うが、図４に示すような網点周期予測を行うことによ
り、網点画像に対しても対処することができる。つま
り、網点画像の場合は、データ圧縮を行う前に、ライン
を少数画素Ｗ0 〜Ｗ4 の窓で走査し、窓内の最大データ
値Ｐmax の画素をマークする。このようにして、窓を次
々に移動させながら窓内の最大データ値の画素をマーク
すると同時に、窓内の画素のデータ値の平均値Ｗave を
計算してメモリに記憶しておく。これにより、網点の周
期を見つけるための準備が完了する。網点の周期は、マ
ークを付けた画素の周期を数えて、その最頻値から求め
ることができ、網点の周期に適合する画素と適合しない
画素との比率から、網点の周期のばらつきが異常に大き
いと判断されると網点画像ではないと判断する。例え
ば、網点の周期に適合する画素と適合しない画素との比
率が７０％以上でなければ、上記の如き網点画像に対す
る処理を行わない。

【００２９】網点の周期を求めた後、この周期からオフ
セットする差分を計算する。網点周期毎に、網点周期分
の窓内の画素のデータ値の平均値Ａ0 〜Ａ4 を求め、こ
の平均値Ａ0 〜Ａ4 と、隣接画素のデータ値との差分を
パターンとして登録する。このパターンを、データ値の
ランと隣接画素のデータ値の変化分を求めるときの注目
画素のデータ値にオフセットとして加えることにより、
網点画像に対しても高い圧縮率を保つことができる。

【００３０】尚、図４では、便宜上、網点画像の画素Ｐ
0,0 〜Ｐ15,0のみを示し、窓は簡略化のために５画素Ｗ
0 〜Ｗ4 からなるものとして図示しているが、窓の大き
さは一般的な網点周期より大きくする必要がある。つま
り、網点が完全に窓内に収まらないと、好ましくない局
所最大値が検出されてしまい、網点画像に対して高い圧
縮率を保つことができなくなる。窓の大きさは、例えば
１６画素以上であることが望ましい。

【００３１】画像の２ライン目以降の処理については、
前のラインと現在のラインとのデータ値の差分を求めて
二次元圧縮を行っても良い。図５は、この場合の二次元
圧縮を説明する図であり、同図（ａ）は多値画像を構成
する画素データの配列、同図（ｂ）は二次元圧縮された
画素データの配列を示す。同図中、画素Ｐ0 ，0 〜Ｐn-
1 ，m-1 の画素データは、Ｐ0 ，0 〜Ｐn-1 ，m-1 で示
す。現在のラインと前のラインとの間では、データ値の
相関性が高いことは、ファクシミリ装置で採用されてい
るＭＭＲ符号からも周知であり、前のラインと現在のラ
インとのデータ値の差分は略全ての画素について０とな
る。尚、注目画素のデータ値と隣接画素のデータ値との
変化量が最大変化量を越える場合は、上記の如くこの変
化量を例外として処理し、原多値画像の値をそのまま符
号化すれば良い。

【００３２】更に、画像を低品質のイメージスキャナで
読み取った場合には、仕様として例えば８ビットの出力
を規定していても実質的には例えば５ビット程度の出力
しか得られず、下位の３ビットはノイズになってしまう
こともある。この様な場合には、図６に示すように、本
発明を８ビット出力の例えば上位５ビットの信号成分の
みに対して適用し、下位３ビットのノイズ成分に対して
は独立してＬＺＷ方式等のユニバーサル圧縮方式を適用
することもできる。

【００３３】

【実施例】図７は、本発明になる画像処理装置の第１実
施例の圧縮系を示すブロック図であり、図８は、画像処
理装置の第１実施例の伸長系を示すブロック図である。
画像処理装置の第１実施例は、本発明になる画像処理方
法の第１実施例を採用する。

【００３４】図７において、入力多値画像データは、ラ
ッチ回路１を介してシフトレジスタ２に入力される。シ
フトレジスタ２からは、先ず最初に入力多値画像データ
のうち、隣接画素データｐ-1，ｐが減算器３に入力され
る。減算器３は、隣接画素データｐ-1，ｐの差分を求
め、差分をラッチ回路４に入力する。ラッチ回路４の差
分出力は、比較器５に入力され、データ「０」と比較さ
れことで、同じデータ値のランが検出される。比較器５
は、差分出力が「０」であると同値であることを示す信
号をインクリメンタ６に入力し、インクリメンタ６を作
動する。ランカウンタ７は、作動されたインクリメンタ
６の出力に応答してランをカウントしてランレングスＬ
ＣＮＴを求める。ランカウンタ７の出力するランレング
スＬＣＮＴは、比較器８，９及びテーブル検索部１０に
入力される。比較器８は、ランカウンタ７の出力するラ
ンレングスＬＣＮＴと、ランレングスの最大値ＬＭＡＸ
とを比較し、比較された値が同じであるとその旨を示す
信号をテーブル検索部１０に入力する。比較器９は、ラ
ンカウンタ７の出力するランレングスＬＣＮＴと、値
「０」とを比較し、比較された値が同じでランカウンタ
７のランレングスＬＣＮＴが「０」であると、その旨を
示す信号をインバータ１１を介してテーブル検索部１０
に入力し、ランレングスＬＣＮＴによる符号化テーブル
１２の参照を禁止する。

【００３５】テーブル検索部１０は、ランレングスＬＣ
ＮＴが「０」より大きく、且つ、最大値ＬＭＡＸ以下で
あると、符号化テーブル１２を参照してランレングスＬ
ＣＮＴに対応する圧縮符号を読み出して、ラッチ回路１
３及び出力回路１４を介して出力する。又、符号化テー
ブル１２から圧縮符号が読み出されてラッチ回路１３に
よりラッチされると、ラッチ回路１３の出力によりラン
カウンタ７がクリアされる。尚、ランレングスＬＣＮＴ
が最大値ＬＭＡＸを越えた場合、テーブル検索部１０は
符号化テーブル１２を参照して対応するランレングス例
外コードを読み出して、これに続いてランレングスＬＣ
ＮＴをラッチ回路１３及び出力回路１４を会して出力し
ても良い。

【００３６】他方、ラッチ回路４の差分出力は、ゲート
回路１５にも入力される。このゲート回路１５は、ラン
カウンタ７のランレングスＬＣＮＴが「０」であること
を示す比較器９の出力信号によりイネーブルされて差分
出力を比較器１６及びテーブル検索部１７に出力する。
比較器１６は、差分出力が差分出力の最大値ＤＭＡＸ以
下で最小値−ＤＭＡＸ以上である許容範囲内であるか否
かを示す信号を、テーブル検索部１７及び例外コード生
成部１８に出力する。比較器１６からの信号が差分出力
が許容範囲内であることを示す場合、テーブル検索部１
７はゲート回路１５からの差分出力に対応する圧縮符号
を符号化テーブル１２から読み出して、ラッチ回路１３
及び出力回路１４を介して出力する。又、比較器１６か
らの信号が差分出力が許容範囲外であることを示す場
合、例外コード生成部１８は例外コードとして元の画素
データｐを出力回路１４に出力する。

【００３７】ラッチ回路１が１つの画素データをラッチ
する度に、デクリメンタ２１はラッチ回路１の出力によ
り作動される。画素カウンタ２２には、多値画像の１ラ
イン分の画素数がセットされており、作動されたデクリ
メンタ２１の出力に応答してカウントダウンを行う。画
素カウンタ２２のカウント値が「０」になると、比較器
２３の出力はオア回路２５及びアンド回路２６を介して
ＥＯＬ回路２７に出力され、１ラインの終わりを示すＥ
ＯＬ符号を出力回路１４に出力する。又、画素カウンタ
２２のカウント値が「０」になると、比較器２３の出力
は画素カウンタ２２をセットして多値画像の１ライン分
の画素数をカウント値としてセットする。尚、オア回路
２５には、比較器５の出力がインバータ２４を介して入
力されており、１ラインの終わりが検出されると比較器
９に強制的にランレングスが「０」であることを示す信
号を出力させる。従って、１ラインの終了時には、ラン
があっても一旦ランレングスのカウントがクリアされ
る。更に、アンド回路２６にはラッチ回路１３の出力が
入力されており、圧縮符号の出力とのタイミング合わせ
が行われる。

【００３８】出力回路１４は、ラッチ回路１３からの圧
縮符号、又は、例外コード生成部１８からの例外コー
ド、及びＥＯＬ回路２７からのＥＯＬ符号を伝送媒体
（図示せず）に出力すると共に、圧縮符号の出力を示す
信号をラッチ回路１に入力する。これにより、ラッチ回
路１は、次の画素データｐ+1をラッチしてシフトレジス
タ２に入力し、以下、上記と同様の処理が行われる。伝
送媒体は特定のものに限定されず、圧縮画像データの伝
送路や各種記憶媒体であっても良い。

【００３９】図８において、伝送媒体（図示せず）から
得られる入力圧縮符号は、ラッチ回路３１を介してテー
ブル検索部３２及び例外コード復号回路３４に入力され
る。入力圧縮符号に対応する例外コードがテーブル検索
部３２内の復号化テーブル３２ａに存在すると、この例
外コードが読み出されて例外コード復号回路３４に入力
される。この場合、例外コード復号回路３４は、入力圧
縮符号をそのまま伸長画素データｐとして出力回路３５
に出力する。又、例外コード復号回路３４からの伸長画
素データｐは、前画素データ保持回路３３に入力され、
保持される。

【００４０】入力圧縮符号に対応する差分値ｄが復号化
テーブル３２ａに存在すると、この差分値ｄが読み出さ
れて画素データ復号回路３６に入力される。この場合、
画素データ復号回路３６は、前画素データ保持回路３３
に保持された１画素前の伸長画素データｐ-1と、差分値
ｄとを加算して、加算結果を伸長画素データｐとして出
力回路３５に出力する。又、画素データ復号回路３６か
らの伸長画素データｐは、前画素データ保持回路３３に
入力され、保持される。

【００４１】入力圧縮符号に対応するランレングスが復
号化テーブル３２ａに存在すると、このランレングスが
読み出されてランカウンタ３８に入力される。ランカウ
ンタ３８は、読み出されたランレングスから順次デクリ
メンタ３９の出力に応答してカウントダウンを行う。こ
の場合、ラッチ回路３７は、前画素データ保持回路３３
に保持された１画素前の伸長画素データｐ-1を、ランカ
ウンタ３８が「０」までカウントダウンするまで出力回
路３５に繰り返し出力する。

【００４２】又、入力圧縮符号に対応するＥＯＬ符号が
復号化テーブル３２ａに存在すると、このＥＯＬ符号が
読み出されて出力回路３５に出力される。このＥＯＬ符
号は、前画素データ保持回路３３にもリセット信号とし
て入力され、前画素データ保持回路３３をリセットして
保持データをクリアする。これにより、出力回路３５か
らは、伸長画素データがＥＯＬ符号と共に元の多値画像
データとして出力され、例えば表示装置等の出力装置
（図示せず）に出力される。

【００４３】ところで、上記圧縮系及び伸長系の動作
は、ソフトウェアにより実現することも可能である。図
９は、圧縮系及び伸長系の動作をソフトウェアにより実
現する際に用いるコンピュータシステムを示すブロック
図である。同図中、コンピュータシステムは、中央処理
装置（ＣＰＵ）４１、ランダムアクセスメモリ（ＲＡ
Ｍ）４２及びリードオンリメモリ（ＲＯＭ）４３がバス
４４により接続された周知の構成を有する。ＣＰＵ４１
は、ＲＯＭ４３に格納されたプログラムを実行し、演算
の中間データ等がＲＡＭ４２に格納される。又、符号化
テーブル１２及び復号化テーブル３２ａは、例えばＲＯ
Ｍ４３に格納されている。

【００４４】図１０は、上記コンピュータシステムによ
り図７に示す圧縮系の動作を実現する場合のＣＰＵ４１
の動作を示すフローチャートであり、図１１は、上記コ
ンピュータシステムにより図８に示す伸長系の動作を実
現する場合のＣＰＵ４１の動作を示すフローチャートで
ある。図１０において、ステップＳ１は、多値画像デー
タの画素データを入力し、この場合、最初は画素データ
ｐ-1が入力される。ステップＳ２は、画素データｐ-1が
エンド・オブ・ファイル（ＥＯＦ）を示すか否かを判定
し、判定結果がＹＥＳであると処理は終了する。他方、
ステップＳ２の判定結果がＮＯであると、ステップＳ３
は、画素データｐ-1を圧縮符号として出力し、ステップ
Ｓ４は多値画像データの次の画素データを入力し、この
場合、画素データｐが入力される。ステップＳ５は、画
素データｐがＥＯＬを示すか否かを判定し、判定結果が
ＮＯであると、ステップＳ６は、２つの連続する画素デ
ータｐ-1，ｐの差分ｄを求める。ステップＳ７は、差分
ｄが「０」であるか否かを判定し、判定結果がＹＥＳで
あると、ステップＳ８は、ランのカウント値ＬＣＮＴを
「１」だけインクリメントする。ステップＳ９は、ラン
のカウント値ＬＣＮＴがランレングスの最大値ＬＭＡＸ
と等しいか否かを判定し、判定結果がＮＯであると、処
理はステップＳ４へ戻り、次の画素データが入力され
る。又、ステップＳ９の判定結果がＹＥＳの場合は、ス
テップＳ１０でランのカウント値ＬＣＮＴが示すランレ
ングスに対応する圧縮符号を符号化テーブルから読み出
して出力し、処理はステップＳ４へ戻り、次の画素デー
タが入力される。

【００４５】他方、ステップＳ５の判定結果がＹＥＳで
あると、ステップＳ１１は、ランのカウント値ＬＣＮＴ
が「０」であるか否かを判定し、判定結果がＮＯの場合
は、ステップＳ１２でランのカウント値ＬＣＮＴが示す
ランレングスに対応する圧縮符号を符号化テーブルから
読み出して出力する。又、ステップＳ１３は、ランのカ
ウント値ＬＣＮＴを「０」にリセットして、処理はステ
ップＳ１へ戻り、次のラインの最初の画素データが入力
される。ステップＳ１１の判定結果がＹＥＳの場合は、
処理はステップＳ１へ戻り、次のラインの最初の画素デ
ータが入力される。

【００４６】ステップＳ７の判定結果がＮＯであると、
ステップＳ１４は、ランのカウント値ＬＣＮＴが「０」
であるか否かを判定し、判定結果がＮＯの場合は、ステ
ップＳ１５でランのカウント値ＬＣＮＴが示すランレン
グスに対応する圧縮符号を符号化テーブルから読み出し
て出力する。又、ステップＳ１６は、ランのカウント値
ＬＣＮＴを「０」にリセットして、処理はステップＳ１
７へ進む。ステップＳ１４の判定結果がＹＥＳ又はステ
ップＳ１６の後、ステップＳ１７は、差分ｄが差分の最
小値−ＤＭＡＸ以上で差分の最大値ＤＭＡＸ以下である
か否かを判定する。ステップＳ１７の判定結果がＹＥＳ
であると、ステップＳ１８は、差分ｄに対応する圧縮符
号を符号化テーブルから読み出して出力し、処理はステ
ップＳＳ４へ戻り、次の画素データが入力される。他
方、ステップＳ１７の判定結果がＮＯであると、ステッ
プＳ１９は、例外コードを出力することを決定する。
又、ステップＳ２０は、元の画素データｐを例外コード
として出力し、処理はステップＳＳ４へ戻り、次の画素
データが入力される。

【００４７】図１１において、ステップＳ２１は、伝送
媒体を介して得られる入力圧縮符号ｓを入力する。ステ
ップＳ２２は、圧縮符号ｓがＥＯＦを示すか否かを判定
し、判定結果がＹＥＳであると、処理は終了する。他
方、ステップＳ２２の判定結果がＮＯであると、ステッ
プＳ２３は、圧縮符号ｓを伸長画素データとして出力す
る。ステップＳ２４は、伸長画素データｓを、前の画素
ｐ-1として保持し、ステップＳ２５は、次の入力圧縮符
号ｓを入力する。ステップＳ２６は、ステップＳ２５で
入力された次の入力圧縮符号ｓに対応する値ｐを復号化
テーブルから読み出す。ステップＳ２７は、読み出した
値ｐがＥＯＬを示すか否かを判定する。ステップＳ２７
の判定結果がＹＥＳであると、ステップＳ３１はＥＯＬ
符号を出力し、処理はステップＳ２１へ戻り、次のライ
ンの入力圧縮符号ｓが入力される。

【００４８】ステップＳ２７の判定結果がＮＯの場合、
ステップＳ２８は、値ｐが例外コードであるか否かを判
定し、判定結果がＹＥＳであると、ステップＳ２９は、
値ｐを伸長画素データとして出力する。ステップＳ３０
は、伸長画素データｐの値を前の画素データｐ-1として
保持し、処理はステップＳ２５へ戻り、次の入力圧縮符
号ｓが入力される。

【００４９】ステップＳ２８の判定結果がＮＯの場合、
ステップＳ３２は、値ｐが差分値ｄであるか否かを判定
し、判定結果がＹＥＳであると、ステップＳ３３は、値
ｐを差分値ｄとして設定し、ステップＳ３４は、前の画
素データｐ-1と差分値ｄとの和を伸長画素データとして
出力する。ステップＳ３５は、ステップＳ３４で出力し
た伸長画素データの値を前の画素データｐ-1として保持
し、処理はステップＳ２５へ戻り、次の入力圧縮符号ｓ
が入力される。

【００５０】又、ステップＳ３２の判定結果がＮＯの場
合、ステップＳ３６は、値ｐがランレングスであるか否
かを判定し、判定結果がＮＯであると、ステップＳ３７
でエラーが出力される。エラーの出力は、エラーフラグ
をセットしたり、エラーメッセージを出力することで行
われる。他方、ステップＳ３６の判定結果がＹＥＳであ
ると、ステップＳ３８は、値ｐをランのカウント値ＬＣ
ＮＴとして設定し、ステップＳ３９は、前の画素データ
ｐ-1を伸長画素データとして出力する。ステップＳ４０
は、ランのカウント値ＬＣＮＴを「１」だけデクリメン
トし、ステップＳ４１は、ランのカウント値ＬＣＮＴが
「０」であるか否かを判定する。ステップＳ４１の判定
結果がＹＥＳであると、処理はステップＳ３９へ戻る。
ステップＳ４１の判定結果がＮＯであると、処理はステ
ップＳ２５へ戻り、次の入力圧縮符号ｓが入力される。

【００５１】このように、本実施例では、多値画像を構
成する画素データにおけるデータ値のラン及び隣接画素
データの変化分をまとめて符号化テーブルを作成するこ
とにより、２種類の圧縮条件を統合することができる。
従って、多値画像データに対してロスレス圧縮を高い圧
縮効率で行うことができ、本実施例を電子ファイリング
システム等へ適用した場合に、システムの性能を向上す
ることができる。

【００５２】次に、本発明になる画像処理装置の第２実
施例を説明する。図１２は、本発明になる画像処理装置
の第２実施例の圧縮系を示すブロック図であり、図１３
は、画像処理装置の第２実施例の伸長系を示すブロック
図である。図１２及び図１３中、図７及び図８と同一部
分には同一符号を付し、その説明は省略する。画像処理
装置の第２実施例は、本発明になる画像処理方法の第２
実施例を採用する。

【００５３】図１２において、圧縮系は、図７に示す部
分に加え、ラッチ回路４１，４２，４４，４５、ライン
バッファ４３及び予測器４６を有する。ラッチ回路４
１，４２は、ラッチ回路１を介して得られる画素データ
を順次ラインバッファ４３に入力し、ラインバッファ４
３に１ライン分の画素データを格納する。ラインバッフ
ァ４３に格納された画素データは、１画素データ毎にラ
ッチ回路４４，４５に順次入力される。ラッチ回路４１
は、図３に示す注目画素ｘの画素データｘをラッチし、
ラッチ回路４２は図３に示す周辺画素ｂの画素データｂ
をラッチする。ラインバッファ４３は、１ライン分の画
素データを格納する。又、ラッチ回路４４，４５は、夫
々注目画素ｘの属するラインより１つ前のラインの画素
データａ，ｃをラッチする。

【００５４】予測器４６は、注目画素ｘの予測値＾ｘを
＾ｘ＝ａ＋ｂ−ｃなる平面予測により求めて減算器３ａ
に入力する。この減算器３ａには、ラッチ回路４１から
の注目画素ｘの画素データｘも入力されている。従っ
て、減算器３ａは画素データｘとその予測値＾ｘからｄ
＝ｘ−＾ｘなる差分を求めて、ラッチ回路４に差分ｄを
入力し、以下上記第１実施例の場合と同様の動作が行わ
れる。尚、例外コード生成部１８ａは、比較器１６での
比較結果により差分ｄが許容範囲外であることがわかる
と、例外コードとしてラッチ回路４１から得られる元の
画素データｘを出力回路１４に出力する。

【００５５】図１３において、伸長系は、図８に示す部
分に加え、ラッチ回路５１，５３，５４、ラインバッフ
ァ５２及び予測器５５を有する。予測器５５は、ラッチ
回路５１，５３，５４からの画素データｂ，ｃ，ａから
注目画素ｘの予測値＾ｘ＝ａ＋ｂ−ｃから求めて画素デ
ータ復号回路３６ａに入力される。この場合、画素デー
タ復号回路３６ａは、予測器５５からの予測値＾ｘと差
分値ｄとを加算して、加算結果ｄ＋＾ｘを伸長画素デー
タｐとして出力回路３５に出力する。

【００５６】図１４は、図９に示すコンピュータシステ
ムにより図１２に示す圧縮系の動作を実現する場合のＣ
ＰＵ４１の動作を示すフローチャートであり、図１５
は、上記コンピュータシステムにより図１３に示す伸長
系の動作を実現する場合のＣＰＵ４１の動作を示すフロ
ーチャートである。図１４及び図１５中、図１０及び図
１１と同一ステップには同一符号を付し、その説明は省
略する。

【００５７】図１４において、ステップＳ１０１は、多
値画像データを入力し、ステップＳ１０２は、図３に示
す注目画素ｘの周辺画素ｃ，ａ，ｂの画素データｃ，
ａ，ｂ及び注目画素ｘの画素データｘを保持する。ステ
ップＳ１０２ａは、注目画素データｘがＥＯＦを示すか
否かを判定し、判定結果がＹＥＳであると処理は終了す
る。他方、ステップＳ１０２ａの判定結果がＮＯである
と、ステップＳ５ａは、注目画素データｘがＥＯＬを示
すか否かを判定し、判定結果がＮＯであると、ステップ
Ｓ６ａは、差分ｄをｄ＝ｘ−＾ｘ＝ｘ−（ａ＋ｂ−ｃ）
から求め、処理はステップＳ７へ進む。ステップＳ２０
ａは、元の画素データｘを例外コードとして出力する。
その他の処理は、基本的には図１０に示す第１実施例の
場合と同様である。

【００５８】図１５において、ステップＳ２０１は、伝
送媒体を介して得られる入力圧縮符号ｓを入力し、ステ
ップＳ２０２は、この圧縮符号ｓを保持する。ステップ
Ｓ２０３は、圧縮符号ｓがＥＯＬであるか否かを判定
し、判定結果がＮＯであれば、処理はステップＳ２０１
へ戻る。他方、１ライン分の圧縮符号ｓが入力されてス
テップＳ２０３の判定結果がＹＥＳとなると、ステップ
Ｓ２０４は次の圧縮符号ｓを入力する。ステップＳ２０
５は、ステップＳ２０４で入力された圧縮符号ｓがＥＯ
Ｆであるか否かを判定し、判定結果がＹＥＳであれば、
処理は終了する。他方、ステップＳ２０５の判定結果が
ＮＯであると、ステップＳ２０６は、ステップＳ２０４
で入力された圧縮符号ｓを前の画素ｐ-1の伸長画素デー
タとして保持し、ステップＳ２０７は、圧縮符号ｓを伸
長画素データとして出力し、処理はステップＳ２５へ進
む。

【００５９】又、ステップＳ３２の判定結果がＹＥＳで
あると、ステップＳ３３は値ｐを差分値ｄとして設定
し、ステップＳ２０８は、注目画素ｘの予測値＾ｘを＾
ｘ＝ａ＋ｂ−ｃから求める。ステップＳ２０９は、差分
値ｄと予測値＾ｘとの加算結果、即ち、注目画素データ
ｘを、伸長画素データｐとして出力する。ステップＳ２
１０は、注目画素データｘを前の画素データｐ-1として
保持し、処理はステップＳ２５へ戻る。その他の処理
は、基本的には図１１に示す第１実施例の場合と同様で
ある。

【００６０】このように、本実施例では、上記第１実施
例のロスレス圧縮に前値予測を同時に適用することによ
り、ランを延長すると共に、隣接画素のデータ値の変化
量を小変化分に集中化することで、短い圧縮符号の頻度
を増加して圧縮率を更に向上することができる。次に、
本発明になる画像処理装置の第３実施例を説明する。図
１６は、本発明になる画像処理装置の第３実施例の圧縮
系を示すブロック図であり、図１７は図１６に示す圧縮
系の一部の構成を示すブロック図である。図１８は、画
像処理装置の第３実施例の伸長系を示すブロック図であ
る。図１６及び図１８中、図７及び図８と同一部分には
同一符号を付し、その説明は省略する。画像処理装置の
第３実施例は、本発明になる画像処理方法の第３実施例
を採用する。

【００６１】図１７において、圧縮系は、図７に示す部
分に加え、網点周期予測回路６１を有する。この網点周
期予測回路６１は、入力多値画像データから網点周期分
の窓内の画素のデータ値の平均値Ａk （ｋ＝
０，．．．，Ｎ−１）を求めて減算器３ｂにオフセット
として入力する。減算器３ｂは、差分ｄをｄ＝ｐ−ｐ-1
−Ａk から求めてラッチ回路４に入力する。

【００６２】網点周期予測回路６１は、図１７に示の如
く接続されたシフトレジスタ６２、最大値検出回路６
３、ラインメモリ６４、最大値周期検出回路６５、加算
器６６、平均値回路６７、ラインメモリ６８及び網点周
期検出回路６９からなる。図１７では、説明の便宜上、
１６の画素Ｗ0 〜Ｗ15の窓で、データ圧縮を行う前に網
点画像のラインを走査するものとする。最大値検出回路
６３は、窓内の最大データ値Ｐmax の画素を検出してマ
ークすると共に、１ラインの処理が終了するとライン処
理完了信号を最大値周期検出回路６５に供給する。又、
窓内の画素Ｗ0 〜Ｗ15のデータ値は、窓を１画素分ずつ
走査する度にラインメモリ６４に格納され、ラインメモ
リ６４には１ライン分のデータ値が格納される。最大値
周期検出回路６９は、ラインメモリ６４に格納されたマ
ークを付けられた画素の周期を検出し、ライン処理完了
信号に基づいてライン毎に最大値の周期を網点周期検出
回路６９に供給する。ここでは、最大値の周期が画素数
にしてＮであるものとする。

【００６３】加算器６６は、窓内の画素Ｗ0 〜Ｗ15のデ
ータ値を加算して加算値Ｗｓを出力し、平均値回路６７
は、窓内の画素Ｗ0 〜Ｗ15のデータ値の平均値Ｗｓ／１
６（＝Ｗave ）を出力してラインメモリ６８に格納す
る。平均値Ｗave は、窓を１画素分ずつ走査する度にラ
インメモリ６８に格納され、ラインメモリ６８には１ラ
イン分の平均値Ｗave が格納される。網点周期検出検出
回路６９は、最大値周期検出回路からの最大値の周期Ｎ
の最頻値から網点周期を求め、網点周期毎にラインメモ
リ６８から読み出される平均値Ｗave をＡ0 〜ＡN-1 と
して出力して図１６に示す減算器３ｂに入力する。

【００６４】網点周期検出回路６９は、網点の周期に適
合する画素と適合しない画素との比率から、網点の周期
のばらつきが異常に大きいと判断されると網点画像では
ないと判断する。例えば、網点の周期に適合する画素と
適合しない画素との比率が７０％以上でなければ、上記
の如き網点画像に対する処理を行わず、減算器３ｂには
オフセットとなる平均値Ａ0 〜ＡN-1 が入力されないの
で、この場合の動作は上記第１実施例の場合と同様とな
る。

【００６５】図１８において、伸長系は、図８に示す部
分に加え、図１７に示す網点周期予測回路６１と同様の
構成の網点周期予測回路７１及び加算回路７２を有す
る。この網点周期予測回路７１は、出力回路３５から出
力される伸長画像データに基づいて網点周期分の窓内の
画素のデータ値の平均値Ａk （ｋ＝０，．．．，Ｎ−
１）を求め、加算回路７２に入力する。加算回路７２
は、出力回路３５から出力される伸長画像データに、網
点周期予測回路７１から出力される平均値Ａk をオフセ
ットとして加算することにより、元の網点画像データを
出力する。

【００６６】図１９は、図９に示すコンピュータシステ
ムにより図１６に示す圧縮系の動作を実現する場合のＣ
ＰＵ４１の動作を示すフローチャートであり、図２０
は、上記コンピュータシステムにより図１８に示す伸長
系の動作を実現する場合のＣＰＵ４１の動作を示すフロ
ーチャートである。図１９及び図２０中、図１０及び図
１１と同一ステップには同一符号を付し、その説明は省
略する。

【００６７】図１９において、ステップＳ３０１は、ｎ
を「０」に設定し、ステップＳ３０２は、入力多値画像
データから窓内の画素Ｗｎのデータ値Ｗ［ｎ］を入力す
る。ステップＳ３０３は、ｎを「１」だけインクリメン
トする。ステップＳ３０４は、ｎが「１６」より小さい
か否かを判定し、判定結果がＹＥＳであると、処理はス
テップＳ３０２へ戻る。これにより、１６画素の窓内の
データ値が入力される。ステップＳ３０４の判定結果が
ＮＯであると、ステップＳ３０５は、窓内のデータ値か
ら最大値ｐｍａｘ［］を検出して保持する。ステップ
Ｓ３０６は、ｎが１ライン分の画素数より小さいか否か
を判定し、判定結果がＹＥＳであると、処理はステップ
Ｓ３０２へ戻る。

【００６８】ステップＳ３０６の判定結果がＮＯである
と、ステップＳ３０７は、最大値ｐｍａｘ［］の周期
Ｎを検出ｋする。ステップＳ３０８は、周期Ｎの最頻値
から網点周期を求め、網点周期毎に窓内の画素Ｗ［ｎ］
のデータ値の平均値Ｗave をＡ0 〜ＡN-1 として出力す
る。そして、ステップＳ３０９は、周期Ｎを出力すると
共に、ｋ＝０，．．．，ｋ＜Ｎについて平均値Ａk を出
力する。

【００６９】他方、ステップＳ３１０は、入力多値画像
データのうち１ライン分の画素データを格納し、ステッ
プＳ３１１は、格納された画素データ及び出力された平
均値Ａk にゲート処理を施す。ステップＳ３１２は、ｋ
を「０」に設定する。ステップＳ１ｂは、多値画像デー
タの画素データを入力し、この場合、最初は画素データ
ｐ-1が入力される。ステップＳ２ｂは、画素データｐ-1
がＥＯＦを示すか否かを判定し、判定結果がＹＥＳであ
ると処理は終了する。他方、ステップＳ２ｂの判定結果
がＮＯであると、ステップＳ３１３はｐ-1＝ｐ-1−Ａk
を求め、ｋ≧Ｎであればｋ＝０に設定する。ステップＳ
３ｂは、画素データｐ-1を圧縮符号として出力し、ステ
ップＳ４ｂは多値画像データの次の画素データを入力
し、この場合、画素データｐが入力される。ステップＳ
５ｂは、画素データｐがＥＯＬを示すか否かを判定し、
判定結果がＮＯであると、ステップＳ３１４はｐ＝ｐ−
Ａkを求め、ｋ≧Ｎであればｋ＝０に設定し、処理はス
テップＳ６へ進む。

【００７０】尚、ステップＳ１１の判定結果がＹＥＳ、
又は、ステップＳ１３の後、処理はステップＳ３１２へ
戻る。図２０において、ステップＳ２２の判定結果がＮ
Ｏであると、ステップＳ４０１は、周期Ｎを圧縮符号ｓ
として保持する。ステップＳ４０２は、ｋ＝
０，．．．，ｋ≦Ｎについて圧縮符号Ａk を入力する。
ステップＳ４０３は、次の入力圧縮符号ｓを入力すると
共に、ｋ＝０に設定する。ステップＳ４０４は、ｓ＋Ａ
kを伸長画素データとして出力し、Ａk ≧Ｎであるとｋ
＝０に設定する。ステップＳ４０５は、伸長画素データ
ｓを、前の画素ｐ-1として保持し、ステップＳ２５は、
次の入力圧縮符号ｓを入力する。

【００７１】ステップＳ２９ｂは、値ｐ＋Ａk を伸長画
素データとして出力し、Ａk ≧Ｎであるとｋ＝０に設定
する。ステップＳ３４ｂは、前の画素データｐ-1と差分
値ｄと平均値Ａk との和を伸長画素データとして出力
し、Ａk ≧Ｎであるとｋ＝０に設定する。ステップＳ３
９ｂは、前の画素データｐ-1＋平均値Ａk を伸長画素デ
ータとして出力し、Ａk ≧Ｎであるとｋ＝０に設定す
る。

【００７２】このように、本実施例では、隣接画素のデ
ータ値の変化量を求める際にオフセットを加えること
で、網点画像に対してもランを延長すると共に、隣接画
素のデータ値の変化量を小変化分に集中化することで、
短い圧縮符号の頻度を増加して圧縮率を更に向上するこ
とができる。次に、本発明になる画像処理装置の第４実
施例を説明する。図２１は、本発明になる画像処理装置
の第４実施例の圧縮系を示すブロック図である。図２１
中、図７と同一部分には同一符号を付し、その説明は省
略する。画像処理装置の第４実施例は、本発明になる画
像処理方法の第４実施例を採用する。

【００７３】図２１において、圧縮系は、図７に示す部
分に加え、ラインメモリ８１と、シフトレジスタ８２
と、減算器８３〜８５とを有する。ラインメモリ８１
は、入力多値画像データをラッチ回路１を介して入力さ
れ、１ライン分の画素データを格納する。シフトレジス
タ８２には、シフトレジスタ２に入力される隣接画素デ
ータｐ-1，ｐより１つ前のラインの対応する画素位置の
画素データｐｐ-1，ｐｐがラインメモリ８１から入力さ
れる。従って、減算器８４には、シフトレジスタ２，８
２からの画素データｐ-1，ｐｐ-1が入力され、減算器８
３には、シフトレジスタ２，８２からの画素データｐ，
ｐｐが入力される。減算器８４は、画素データｐ-1，ｐ
ｐ-1の差分ｐ-1−ｐｐ-1を求め、差分を減算器８５に入
力する。又、減算器８３は、画素データｐ，ｐｐの差分
ｐ−ｐｐを求め、差分を減算器８５に入力する。従っ
て、減算器８５は、減算器８４，８３からの差分の差分
（ｐ-1−ｐｐ-1）−（ｐ−ｐｐ）を求め、ラッチ回路４
に入力する。ラッチ回路４は、最初の１ラインについて
は減算器２からの差分を出力し、２ライン目以降につい
ては減算器８５からの差分を出力する。

【００７４】画像処理装置の第４実施例の伸長系のブロ
ック図は、図８に示す構成と実質的に同じで良い。本実
施例では、復号化テーブル３２ａの内容が、図５に示す
如き二次元圧縮に合わせて上記第１実施例の場合と異な
るだけである。図２２は、図９に示すコンピュータシス
テムにより図２１に示す圧縮系の動作を実現する場合の
ＣＰＵ４１の動作を示すフローチャートであり、図２３
は、上記コンピュータシステムにより第４実施例の伸長
系の動作を実現する場合のＣＰＵ４１の動作を示すフロ
ーチャートである。図２２及び図２３中、図１０及び図
１１と同一ステップには同一符号を付し、その説明は省
略する。

【００７５】図２２において、ステップＳ１ｃは、多値
画像データの画素データを入力し、この場合、最初は１
つのラインの画素データｐ-1が入力されると共に、次の
ラインの処理時に使用される前のラインの画素データｐ
ｐ-1として保持される。ステップＳｃ２は、画素データ
ｐ-1がＥＯＦを示すか否かを判定し、判定結果がＹＥＳ
であると処理は終了する。他方、ステップＳ２ｃの判定
結果がＮＯであると、ステップＳ３ｃは、画素データｐ
-1を圧縮符号として出力し、ステップＳ４ｃは多値画像
データの同じラインの次の画素データを入力し、この場
合、画素データｐが入力されると共に、次のラインの処
理時に使用される前のラインの画素データｐｐとして保
持される。ステップＳ５は、画素データｐがＥＯＬを示
すか否かを判定し、判定結果がＮＯであると、ステップ
Ｓ５０１は、１ライン目の画素データを処理中であるか
否かを判定する。ステップＳ５０１の判定結果がＹＥＳ
であれば、ステップＳ６は、２つの連続する画素データ
ｐ-1，ｐの差分ｄを求める。他方、ステップＳ５０１の
判定結果がＮＯであると、ステップＳ５０２は、隣接す
る２つのライン上の画素データｐ-1，ｐｐ-1の差分ｐ-1
−ｐｐ-1と、画素データｐ，ｐｐの差分ｐ−ｐｐとの差
分ｄ＝（ｐ-1−ｐｐ-1）−（ｐ−ｐｐ）を求める。ステ
ップＳ６又はＳ５０２の後、処理はステップＳ７へ進
む。

【００７６】図２３において、ステップＳ５０１は、入
力圧縮符号ｓを入力する。ステップＳ５０２は、ステッ
プＳ５０１で入力された入力圧縮符号ｓに対応する値ｐ
を復号化テーブルから読み出す。ステップＳ５０３は、
読み出した値ｐがＥＯＬを示すか否かを判定し、判定結
果がＹＥＳであれば、処理はステップＳ５０１へ戻る。
他方、ステップＳ５０３の判定結果がＮＯであると、処
理はステップＳ２１へ進み、次の入力圧縮符号ｓを入力
する。

【００７７】ステップＳ２９ｃは、画素データｐと前の
ラインの画素データｐｐとの値の和を伸長画素データと
して出力する。ステップＳ３４ｃは、前の画素データｐ
-1と差分値ｄと前のラインの画素データｐｐとの値の和
を伸長画素データとして出力する。又、ステップＳ３９
ｃは、前の画素データｐ-1と前のラインの画素データｐ
ｐとの値の和を伸長画素データとして出力する。

【００７８】このように、本実施例では、隣接画素のデ
ータ値の変化量を求める際に現在のラインと前のライン
との対応する画素データの差分を求めることで、二次元
圧縮を実現して圧縮率を更に向上することができる。次
に、本発明になる画像処理装置の第５実施例を説明す
る。図２４は、本発明になる画像処理装置の第５実施例
の圧縮系を示すブロック図であり、図２５は、画像処理
装置の第５実施例の伸長系を示すブロック図である。図
２４及び図２５中、図７及び図８と同一部分には同一符
号を付し、その説明は省略する。画像処理装置の第５実
施例は、本発明になる画像処理方法の第５実施例を採用
する。

【００７９】図２４において、圧縮系は、図７に示す部
分に加え、ユニバーサル圧縮回路９１及びバッファメモ
リ９２を有する。シフトレジスタ２へは、８ビットの入
力画素データのうち、上位５ビットのみが入力され、残
りの下位３ビットは、ユニバーサル圧縮回路９１に入力
される。入力画素データの下位３ビットは、ＬＺＷ等の
ユニバーサル圧縮を施され、バッファメモリ９２に格納
される。バッファメモリ９２に格納された圧縮データ
は、アンド回路２６の出力信号により転送開始時期を制
御され、出力回路１４に供給される。

【００８０】図２５において、伸長系は、図８に示す部
分に加え、ユニバーサル復元回路１０１、アンド回路１
０２及びラインバッファ１０３を有する。圧縮された入
力画素データの下位３ビットに対応する圧縮符号は、ユ
ニバーサル復元回路１０１により復号されて元の画素デ
ータの下位３ビットに復元され、アンド回路１０２に入
力される。他方、出力回路３５からの、元の画素データ
の上位５ビットに対応する伸長画素データは、ラインバ
ッファ１０３で出力タイミングを調整されてからアンド
回路１０２に入力される。これにより、アンド回路１０
２からは、元の入力画素データに対応する伸長画素デー
タが出力される。

【００８１】図２６は、図９に示すコンピュータシステ
ムにより図２４に示す圧縮系の動作を実現する場合のＣ
ＰＵ４１の動作を示すフローチャートであり、図２７
は、上記コンピュータシステムにより図２５に示す伸長
系の動作を実現する場合のＣＰＵ４１の動作を示すフロ
ーチャートである。図２６及び図２７中、図１０及び図
１１と同一ステップには同一符号を付し、その説明は省
略する。

【００８２】図２６において、ステップＳ６０１は、８
ビットの入力画素データを、上位５ビットと、下位３ビ
ットとに分離する。ステップＳ６０２は、下位３ビット
に対してユニバーサル圧縮を施し、圧縮データをＲＡＭ
４２に格納する。他方、ステップＳ１以降は、上位５ビ
ットに対して上記第１実施例と同様の処理を施す。尚、
本実施例では、ステップＳ１３の後、ステップＳ６０３
がＲＡＭ４２から圧縮データを読み出して出力した後
に、処理がステップＳ６０１へ戻る。

【００８３】図２７において、ステップＳ２７の判定結
果がＹＥＳであると、ステップＳ３１ｄは、伸長画素デ
ータの上位５ビットＬＢ１及びＥＯＬ符号を出力し、処
理はステップＳ７０１へ進む。ステップＳ７０１は、入
力圧縮符号ｓを入力し、ステップＳ７０２は、圧縮符号
ｓがＥＯＬを示すか否かを判定し、判定結果がＮＯであ
れば処理はステップＳ７０３へ進み、判定結果がＹＥＳ
であれば処理はステップＳ７０４へ進む。ステップＳ７
０３は、伸長画素データの下位３ビットＬＢ２を出力
し、処理はステップＳ７０１へ戻る。他方、ステップＳ
７０４は、伸長画素データの上位５ビットＬＢ１及び下
位３ビットＬＢ２を出力し、処理はステップＳ２１へ戻
る。

【００８４】ステップＳ２９ｄは、画素データｐを伸長
画素データの上位５ビットＬＢ１として出力する。ステ
ップＳ３４ｄは、前の画素データｐ-1と差分値ｄとの値
の和を伸長画素データの上位５ビットＬＢ１として出力
する。又、ステップＳ３９ｄは、前の画素データｐ-1の
値を伸長画素データの上位５ビットＬＢ１として出力す
る。

【００８５】このように、本実施例では、画像を低品質
のイメージスキャナで読み取った場合に仕様として例え
ば８ビットの出力を規定していても実質的には例えば５
ビット程度の出力しか得られず、下位の３ビットはノイ
ズになってしまう様な場合でも、図６に示すように、本
発明を８ビット出力の例えば上位５ビットのみに対して
適用し、下位３ビットに対しては独立してＬＺＷ方式等
のユニバーサル圧縮方式を適用することにより、ノイズ
の影響を抑制して高い圧縮率を得ることができる。

【００８６】尚、上記第１〜第５実施例は、適宜組み合
わせても良いことは言うまでもない。以上、本発明を実
施例により説明したが、本発明は上記実施例に限定され
るものではなく、本発明の範囲内で種々の変形及び改良
が可能であることは言うまでもない。

【００８７】

【発明の効果】請求項１及び９記載の発明によれば、多
値画像のデータを情報損失を伴うことなく高い圧縮率で
圧縮することができる。請求項２及び１０記載の発明に
よれば、ランレングス例外コードの発生比率が許容範囲
内となるように最大ランレングスを設定することによ
り、高い圧縮率を実現できる。

【００８８】請求項３及び１１記載の発明によれば、多
値画像の濃度が比較的少ないビット数で表される場合
に、高い圧縮率を実現できる。請求項４及び１２記載の
発明によれば、前値予測を行うことにより、データ値の
ランを多く生成して圧縮率を更に向上することができ
る。請求項５及び１３記載の発明によれば、網点周期の
予測を行うことにより、網点画像に対しても対処するこ
とができる。

【００８９】請求項６及び１４記載の発明によれば、二
次元圧縮を行うことにより、圧縮率を更に向上すること
ができる。請求項７及び１５記載の発明によれば、下位
ビットに対してはユニバーサル圧縮を施すことにより、
ノイズを抑制して圧縮率を向上することができる。請求
項８及び１６記載の発明によれば、伸長された画像デー
タに強調処理等を施しても、画質劣化を発生することが
ない。

【００９０】従って、本発明によれば、多値画像のデー
タを情報損失を伴うことなく高い圧縮率で圧縮すること
が可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】圧縮される多値画像を構成する画素の配列を示
す図である。

【図２】多値画像の第１ライン目の画素の濃度変化を示
す図である。

【図３】注目画素とその周辺画素との関係を示す図であ
る。

【図４】網点周期の予測を説明する図である。

【図５】画素データの二次元圧縮を説明する図である。

【図６】ノイズの分離を説明する図である。

【図７】本発明になる画像処理装置の第１実施例の圧縮
系を示すブロック図である。

【図８】画像処理装置の第１実施例の伸長系を示すブロ
ック図である。

【図９】圧縮系及び伸長系の動作をソフトウェアにより
実現する際に用いるコンピュータシステムを示すブロッ
ク図である。

【図１０】コンピュータシステムにより図７に示す圧縮
系の動作を実現する場合のＣＰＵの動作を示すフローチ
ャートである。

【図１１】コンピュータシステムにより図８に示す伸長
系の動作を実現する場合のＣＰＵの動作を示すフローチ
ャートである。

【図１２】本発明になる画像処理装置の第２実施例の圧
縮系を示すブロック図である。

【図１３】画像処理装置の第２実施例の伸長系を示すブ
ロック図である。

【図１４】コンピュータシステムにより図１２に示す圧
縮系の動作を実現する場合のＣＰＵの動作を示すフロー
チャートである。

【図１５】コンピュータシステムにより図１３に示す伸
長系の動作を実現する場合のＣＰＵの動作を示すフロー
チャートである。

【図１６】本発明になる画像処理装置の第３実施例の圧
縮系を示すブロック図である。

【図１７】図１６に示す圧縮系の一部の構成を示すブロ
ック図である。

【図１８】画像処理装置の第３実施例の伸長系を示すブ
ロック図である。

【図１９】コンピュータシステムにより図１６に示す圧
縮系の動作を実現する場合のＣＰＵの動作を示すフロー
チャートである。

【図２０】コンピュータシステムにより図１８に示す伸
長系の動作を実現する場合のＣＰＵの動作を示すフロー
チャートである。

【図２１】本発明になる画像処理装置の第４実施例の圧
縮系を示すブロック図である。

【図２２】コンピュータシステムにより図２１に示す圧
縮系の動作を実現する場合のＣＰＵの動作を示すフロー
チャートである。

【図２３】コンピュータシステムにより第４実施例の伸
長系の動作を実現する場合のＣＰＵの動作を示すフロー
チャートである。

【図２４】本発明になる画像処理装置の第５実施例の圧
縮系を示すブロック図である。

【図２５】画像処理装置の第５実施例の伸長系を示すブ
ロック図である。

【図２６】コンピュータシステムにより図２４に示す圧
縮系の動作を実現する場合のＣＰＵの動作を示すフロー
チャートである。

【図２７】コンピュータシステムにより図２５に示す伸
長系の動作を実現する場合のＣＰＵの動作を示すフロー
チャートである。

【符号の説明】

１，４，１３ラッチ回路２シフトレジスタ３減算器５，８，９，１６，２３比較器６インクリメンタ７ランカウンタ１０，１７テーブル検索部１１，２４インバータ１２符号化テーブル１４出力回路１５ゲート回路１８例外コード生成部２１デクリメンタ２２画素カウンタ２４オア回路２６アンド回路２７ＥＯＬ回路３１，３７ラッチ回路３２テーブル検索部３２ａ復号化テーブル３３前画素データ保持回路３４例外コード復号回路３５出力回路３６画素データ復号回路３８ランカウンタ３９デクリメンタ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】多値画像を示す画像データから同じデー
タ値のランレングスを計測するステップと、該画像データから注目画素とその隣接画素とのデータ値
の差分を算出するステップと、計測されたランレングス及び算出された差分に基づき、
ランレングス及び差分の出現頻度を表す単一の符号化テ
ーブルを用いて該画像データを圧縮するステップとを含
む、画像処理方法。
【請求項２】前記圧縮するステップは、前記ランレン
グスが最大ランレングスを越える場合にはランレングス
例外コードを出力する、請求項１記載の画像処理方法。
【請求項３】前記圧縮するステップは、前記差分が差
分の最大値を越える場合にはデータ値をそのまま符号化
する、請求項１又は２記載の画像処理方法。
【請求項４】前記計測するステップは、データ値の比
較を行う前に、注目画素のデータ値を注目画素に隣接す
る隣接画素から予測した予測値で置き換えることでラン
を生成する、請求項１〜３のいずれか１項記載の画像処
理方法。
【請求項５】前記画像データから網点画像の周期を検
出し、前記網点画像の周期に基づいたデータ値のオフセ
ット値により該画像データのデータ値を修正するステッ
プを更に含む、請求項１〜４のいずれか１項記載の画像
処理方法。
【請求項６】前記圧縮するステップは、前記多値画像
の２ライン目以降については、前のラインと現在のライ
ンとのデータ値の差分を求めて二次元圧縮を行う、請求
項１〜５のいずれか１項記載の画像処理方法。
【請求項７】前記計測するステップ、前記算出するス
テップ及び前記圧縮するステップは、前記画像データの
所定上位ビットに対して処理を行い、該画像データの残
りの下位ビットに対してユニバーサル圧縮を施すステッ
プを更に含む、請求項１〜６のいずれか１項記載の画像
処理方法。
【請求項８】圧縮された画像データをランレングス及
び差分の出現頻度を表す単一の復号化テーブルを用いて
伸長するステップを更に含む、請求項１〜７のいずれか
１項記載の画像処理方法。
【請求項９】多値画像を示す画像データから同じデー
タ値のランレングスを計測する計測手段と、該画像データから注目画素とその隣接画素とのデータ値
の差分を算出する算出手段と、計測されたランレングス及び算出された差分に基づき、
ランレングス及び差分の出現頻度を表す単一の符号化テ
ーブルを用いて該画像データを圧縮する圧縮手段とを備
えた、画像処理装置。
【請求項１０】前記圧縮手段は、前記ランレングスが
最大ランレングスを越える場合にはランレングス例外コ
ードを出力する、請求項９記載の画像処理装置。
【請求項１１】前記圧縮手段は、前記差分が差分の最
大値を越える場合にはデータ値をそのまま符号化する、
請求項９又は１０記載の画像処理装置。
【請求項１２】前記計測手段は、データ値の比較を行
う前に、注目画素のデータ値を注目画素に隣接する隣接
画素から予測した予測値で置き換えることでランを生成
する、請求項９〜１１のいずれか１項記載の画像処理装
置。
【請求項１３】前記画像データから網点画像の周期を
検出し、前記網点画像の周期に基づいたデータ値のオフ
セット値により該画像データのデータ値を修正する修正
手段を更に備えた、請求項９〜１２のいずれか１項記載
の画像処理装置。
【請求項１４】前記圧縮手段は、前記多値画像の２ラ
イン目以降については、前のラインと現在のラインとの
データ値の差分を求めて二次元圧縮を行う、請求項９〜
１３のいずれか１項記載の画像処理装置。
【請求項１５】前記計測手段、前記算出手段及び前記
圧縮手段は、前記画像データの所定上位ビットに対して
処理を行い、該画像データの残りの下位ビットに対してユニバーサル
圧縮を施す手段を更に備えた、請求項９〜１４のいずれ
か１項記載の画像処理装置。
【請求項１６】圧縮された画像データをランレングス
及び差分の出現頻度を表す単一の復号化テーブルを用い
て伸長する伸長手段を更に備えた、請求項９〜１５のい
ずれか１項記載の画像処理装置。