(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
入力画像データに圧縮処理を施す画像処理装置であって、
前記入力画像データに多重解像度分解であるウェーブレット変換処理を施すことにより変換係数を得る第１のウェーブレット変換手段と、
前記第１のウェーブレット変換手段で得られる高周波成分の変換係数を用いて文字領域と絵柄領域とを分離する像域分離手段と、
前記像域分離手段によって分離された領域を、文字領域のみのページと絵柄領域のみのページとに分けるページ分け手段と、
前記ページ分け手段で分けた夫々のページを、像域分離した領域に適した圧縮方式で圧縮し、該圧縮されたデータを文字ページの符号を先頭にし、かつ絵柄ページの最上位階層から順に並べる制御手段と、
を有し、前記制御手段は、
前記文字領域のページにおける変換係数をウェーブレット逆変換するウェーブレット逆変換手段と、
前記ウェーブレット逆変換手段で逆変換されたデータを２値化する２値化手段と、
前記２値化手段で２値化されたデータをハフマン符号化するハフマン符号化手段と、
前記絵柄領域のページの低周波成分について多重解像度分解であるウェーブレット変換を施すことにより変換係数を得る第２のウェーブレット変換手段と、
前記第２のウェーブレット変換手段で変換された変換係数をエントロピー符号化するエントロピー符号化手段と、
をさらに有し、
前記文字ページのハフマン符号を先頭にし、かつ絵柄ページのエントロピー符号を最上位階層から順に並べたコードストリームを生成することを特徴とする画像処理装置。
【請求項２】
入力画像データに圧縮処理を施す画像処理方法であって、前記入力画像データに多重解像度分解であるウェーブレット変換処理を施すことにより変換係数を得る第１の工程と、前記第１の工程で得られる高周波成分の変換係数を用いて文字領域と絵柄領域とを分離する第２の工程と、前記第２の工程で分離された領域を、文字領域のみのページと絵柄領域のみのページとに分ける第３の工程と、前記第３の工程で分けた夫々のページを、像域分離した領域に適した圧縮方式で圧縮し、該圧縮されたデータを文字ページの符号を先頭にし、かつ絵柄ページの最上位階層から順に並べる第４の工程とを有し、
前記第４の工程が、前記文字領域のページにおける変換係数をウェーブレット逆変換する第５の工程と、前記第５の工程で逆変換されたデータを２値化する第６の工程と、前記第６の工程で２値化されたデータをハフマン符号化する第７の工程と、前記絵柄領域のページの低周波成分について多重解像度分解であるウェーブレット変換を施すことにより変換係数を得る第８の工程と、前記第８の工程で変換された変換係数をエントロピー符号化する第９の工程と、前記第７の工程で符号化された文字ページのハフマン符号を先頭にし、かつ第９の工程で符号化された絵柄ページのエントロピー符号を最上位階層から順に並べたコードストリームを生成する第１０の工程とをさらに有することを特徴とする画像処理方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、ホストコンピュータ上にある画像データを複数の周波数帯域に分解した係数を利用して文字（エッジ）領域と絵柄領域に分離し、分離されたエリアの種類毎にデータの圧縮処理を行なう画像データ処理装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
画像データの圧縮方式としてはＤＣＴ（Discret Cosine Transform）などの直交変換によって画像データを周波数成分に変換し、その変換係数を量子化する方式が一般的である。このＤＣＴは圧縮性能の優れた周波数変換方式であるが、低ビットデータにおいてブロック歪みやモスキートノイズという画像劣化を生じる。これに対してウェーブレット（Wavelet）変換のように変換基底がオーバラップした多重解像度変換ではこのような不具合は解消される。
【０００３】
また、ＤＣＴやウェーブレット変換は、写真画像のような連続階調画像の圧縮には適した変換方式であるが、文字画像のように急峻な輝度変換が密集している画像では、圧縮効率を高めることはできない。このような画像にはよりシンプルな変換方式の方が高い圧縮効率を得ることができる。そのため、画像の種類によって変換方式を選択する方法が従来から行われているが、１ページの中に写真と文字とが混在しているような画像については適切な方式はなかった。
【０００４】
一方、例えばインターネットＦＡＸなどのようにイメージデータを転送する場合、送信側でスキャナから読み込んだ画像データを文字（エッジ）領域と絵柄領域に分離し、分離されたエリアの種類毎に圧縮方法を変えて符号化して転送したとき、受信側ではモニタ上に、まず先に確認したい文字データから高速で復元表示され、画像データはその後に原稿の上方から順次表示されていく。そのため、文字、絵柄混在画像のデータの場合、文字情報のみを早く得たいにもかかわらず、途中の画像領域も含んだ画像情報からゆっくり表示し終わるのを待つことになる。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
このように文字、絵柄混在画像のデータの場合、文字情報のみを早く得たいにもかかわらず、途中の画像領域も含んだ画像上方からゆっくり表示し終わるのを待つことは、ユーザの待ち時間を長くし使用性を低下させていることになる。
【０００７】
そこで、本発明の目的は、ユーザが文字情報の表示を待つことなく、先に転送した文字領域のページから表示可能とすることにある。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
前記目的を達成するため、第１の手段は、入力画像データに圧縮処理を施す画像処理装置であって、前記入力画像データに多重解像度分解であるウェーブレット変換処理を施すことにより変換係数を得る第１のウェーブレット変換手段と、前記第１のウェーブレット変換手段で得られる高周波成分の変換係数を用いて文字領域と絵柄領域とを分離する像域分離手段と、前記像域分離手段によって分離された領域を、文字領域のみのページと絵柄領域のみのページとに分けるページ分け手段と、前記ページ分け手段で分けた夫々のページを、像域分離した領域に適した圧縮方式で圧縮し、該圧縮されたデータを文字ページの符号を先頭にし、かつ絵柄ページの最上位階層から順に並べる制御手段とを有し、前記制御手段が、前記文字領域のページにおける変換係数をウェーブレット逆変換するウェーブレット逆変換手段と、前記ウェーブレット逆変換手段で逆変換されたデータを２値化する２値化手段と、前記２値化手段で２値化されたデータをハフマン符号化するハフマン符号化手段と、前記絵柄領域のページの低周波成分について多重解像度分解であるウェーブレット変換を施すことにより変換係数を得る第２のウェーブレット変換手段と、前記第２のウェーブレット変換手段で変換された変換係数をエントロピー符号化するエントロピー符号化手段とをさらに有し、前記文字ページのハフマン符号を先頭にし、かつ絵柄ページのエントロピー符号を最上位階層から順に並べたコードストリームを生成することを特徴とする。
【００１２】
第２の手段は、入力画像データに圧縮処理を施す画像処理方法であって、前記入力画像データに多重解像度分解であるウェーブレット変換処理を施すことにより変換係数を得る第１の工程と、前記第１の工程で得られる高周波成分の変換係数を用いて文字領域と絵柄領域とを分離する第２の工程と、前記第２の工程で分離された領域を、文字領域のみのページと絵柄領域のみのページとに分ける第３の工程と、前記第３の工程で分けた夫々のページを、像域分離した領域に適した圧縮方式で圧縮し、該圧縮されたデータを文字ページの符号を先頭にし、かつ絵柄ページの最上位階層から順に並べる第４の工程とを有し、前記第４の手段は、第３の手段において、前記第４の工程が、前記文字領域のページにおける変換係数をウェーブレット逆変換する第５の工程と、前記第５の工程で逆変換されたデータを２値化する第６の工程と、前記第６の工程で２値化されたデータをハフマン符号化する第７の工程と、前記絵柄領域のページの低周波成分について多重解像度分解であるウェーブレット変換を施すことにより変換係数を得る第８の工程と、前記第８の工程で変換された変換係数をエントロピー符号化する第９の工程と、前記第７の工程で符号化された文字ページのハフマン符号を先頭にし、かつ第９の工程で符号化された絵柄ページのエントロピー符号を最上位階層から順に並べたコードストリームを生成する第１０の工程とをさらに有することを特徴とする。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して、本発明の一実施形態について説明する。
【００１４】
まず、本実施形態として、図１に示すように２つのホストコンピュータ間でのデータの受け渡しにおけるデータ処理について説明する。図１に示すように２台のホストコンピュータ１、２がインターフェイスケーブル３を介してネットワーク上で接続されている場合に、第１のホストコンピュータ１においてビットマップ画像データを圧縮することを想定する。このとき、第１のホストコンピュータ１では、図２に示すようにビットマップの８ビットの画像データを第１のウェーブレット変換部２０１で周波数分解を行なう。ウェーブレット変換のようなサブバンド符号化では、多重解像度表現が可能であるが、ここではまず、分離のために１階層だけ処理を行なう。次いで、得られた１階層の高周波成分を用いて像域分離部２０２で文字（エッジ）領域と絵柄領域に像域分離処理を行なう。そして、さらに、分離された領域を文字領域のみのページ４０２と絵柄領域のみのページ４０３の２枚のページに分け、それぞれのページを分けた画像の種類に適した圧縮方式で圧縮する。
【００１５】
例えば、文字領域を集めたページ４０２は周波数分解されている係数をウエーブレット逆変換部２０３でウエーブレット逆変換し、絵柄領域の濃度を０にして２値化処理部２０４において、あらかじめ設定した閾値、例えば１２８で白／黒の２値化を実行し、ハフマン符号化部２０５でハフマン符号化を行なって圧縮する。一方、絵柄データを集めたページ４０３は、前処理として第２のウェーブレット変換部２０６で図３に示す後述のＬＬ成分についてさらに多重解像度分解を行ない、さらに、エントロピー符号化部２０７においてＱＭ−ｃｏｄｅｒ等のエントロピー符号化を行って圧縮する。このように処理することによって画像１枚をそのまま圧縮するよりも、各領域毎に効率のよい符号化が実行され、画像全体として圧縮効率を上昇させることができる。
【００１６】
像域分離部２０２では、ウェーブレット変換をかけると図３に示すように４種類の周波数成分に分解される。ＬＬが低周波成分、ＬＨ、ＨＬ、ＨＨが高周波成分である。この高周波成分を使用して像域の分離を行なう。すなわち、２次元画像データに対するウェーブレット変換は、まず、元画像の水平方向にローパスフィルタ、ハイパスフィルタをかけ、続いて垂直方向にも同様の処理をそれぞれ施し、水平高域ＨＬ、垂直高域ＬＨ、対角高域ＨＨ、および低域ＬＬの４つの周波数帯域に分割する変換である。
【００１７】
像域は、文字領域は階調差が激しいエッジ部分と白か黒のベタ部分とによって構成される。エッジの場合は、高周波成分に絶対値の大きな値が発生する。また、ベタ部分では、高周波成分は０の値となる。この特性を用いて４つの画素のブロック単位に分離していく。分離作業を進めていた結果、判定結果が回りのブロックの判定結果と異なり、孤立しているブロックが発生してくる。このような場合は、膨張処理を行い、回りのブロックと同じ領域種類に変更する。
【００１８】
例えば、図４の左側に示す原画４０１があったとき、第１のウェーブレット変換部２０１でウェーブレット変換し、像域分離部２０２で像域分離を行なうと、図４の右側に示すように文字ページ４０２と絵柄ページ４０３とが分離される。この図では原画のビットマップデータのままのようであるが、実際は、係数に分解されて係数上で分離される。
【００１９】
このようにして第１のホストコンピュータ１で圧縮されたデータは、コードストリームを図５のように文字ページ４０２の符号を先頭にし、続いて絵柄ページ４０３の最上位階層から順に並べる。このように並べられた符号データは第２のホストコンピュータ２で受信される。第２のホストコンピュータ２で受信したデータは図６に示すようにして表示される。すなわち、まず、文字データが表示され（６０１）、その後、絵柄部分がＬＬ４からプログレシブ表示され（６０２）、次第に全てのデータが受信されて逆変換されると、解像度が上がって完全に復元される（６０３）。
【００２０】
この他に、第２のホストコンピュータ２では、第１のホストコンピュータ１から図５に示すようなコードストリームを受信する。その際、図７に示すように作成されたコードストリームの先頭には、文字ページの先頭アドレスＣＤＡＤと絵柄ページの先頭アドレスＩＤＡＤが明記されている。第２のホストコンピュータ２で文字情報のみを受信したい場合には、例えば、画面上の操作ボタンから「文字」を選択すれば、文字コードのコードのみが復号化され、画面に表示される。
【００２１】
【発明の効果】
以上のように、本発明によれば、先に転送した文字領域のページから表示可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態に係る２台のホストコンピュータの接続状態を示す図である。
【図２】本発明の処理手順を示すフローチャートである。
【図３】ウェーブレット変換を説明するための図である。
【図４】原稿を文字（エッジ）領域のページと絵柄領域のページとに分離した状態を示す図である。
【図５】図４のように領域を分離したときのコードストリームを示す説明図である。
【図６】図５のコードストリームを復元するときの表示の状態を示す説明図である。
【図７】受信側で文字あるいは絵柄だけを表示する場合に送信されるコードストリームを示す説明図である。
【符号の説明】
１  第１のホストコンピュータ
２  第２のホストコンピュータ
３  インターフェイスケーブル
２０１  第１のウェーブレット変換部
２０２  像域分離部
２０３  ウェーブレット逆変換部
２０４  ２値化処理部
２０５  ハフマン符号化部
２０６  第２のウェーブレット変換部
２０７  エントロピー符号化部
４０１  原画像
４０２  文字ページ
４０３  絵柄ページ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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