(57)【要約】【課題】ＢＴＣ圧縮後の相隣接するブロックを適切な判断基準で統合することによって画質の劣化を抑えつつ符号化情報量を削減する。【解決手段】画像をＢＴＣ圧縮し、圧縮後の相隣接するブロックＡとブロックＢとを統合するか否かを、ブロックＡとＢとの、ブロックＡを基準にした場合の類似度とブロックＢを基準にした場合の類似度との双方に基づいて判断し、統合すると判断した場合はこれらのブロックを１つのブロックＵに統合する。また、統合候補のブロックサイズが大きい場合は統合の判断基準を緩くする。さらにブロックＡとブロックＢとの中での最大濃度と最小濃度との差分Ｓが規定値以下の場合は統合する。【選択図】図１２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
画像を複数のブロックに分割した後、ブロック単位にＢＴＣ圧縮し、圧縮後の相隣接する第１ブロックと第２ブロックとを統合するか否かを、前記第１ブロックと第２ブロックとの、前記第１ブロックを基準にした場合の類似度と前記第２ブロックを基準にした場合の類似度との双方に基づいて判断し、統合すると判断した場合は前記第１ブロックと第２ブロックとを１つのブロックに統合することにより、前記画像の符号化処理を行う
ことを特徴とする画像処理装置。
【請求項２】
前記類似度は、前記第１ブロックの濃度分布範囲と第２ブロックの濃度分布範囲との重なり度合いである
ことを特徴とする請求項１に記載の画像処理装置。
【請求項３】
前記第１ブロックを基準に類似度を判断する場合の基準値と前記第２ブロックを基準に類似度を判断する場合の基準値とを同一にする
ことを特徴とする請求項１または２に記載の画像処理装置。
【請求項４】
画像を複数のブロックに分割した後、ブロック単位にＢＴＣ圧縮し、圧縮後の相隣接する第１ブロックと第２ブロックとを統合するか否かを、前記第１ブロックと第２ブロックとの中の最大濃度と最小濃度との差分に基づいて判断し、統合すると判断した場合は前記第１ブロックと第２ブロックとを１つのブロックに統合することにより、前記画像の符号化処理を行う
ことを特徴とする画像処理装置。
【請求項５】
画像を複数のブロックに分割した後、ブロック単位にＢＴＣ圧縮し、圧縮後の相隣接する第１ブロックと第２ブロックとを統合するか否かを判断し、統合すると判断した場合は前記第１ブロックと第２ブロックとを１つのブロックに統合することにより、前記画像の符号化処理を行うと共に、
前記判断の基準値を、前記第１ブロックと第２ブロックの双方もしくは一方のブロックサイズに応じて変更する
ことを特徴とする画像処理装置。
【請求項６】
前記画像内の文字方向を検出し、この検出された文字方向に応じて、前記判断の対象にする前記第１ブロックと第２ブロックの並び方向の優先度を変更する
ことを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１つに記載の画像処理装置。
【請求項７】
前記符号化処理後の各ブロックの構成データを２値情報の１次元または２次元配列にし、
前記ブロック毎の１次元または２次元配列を、前記画像内での元のブロックの配列に対応させて２次元に配列して２値画像を構成し、
該生成された２値画像を可逆圧縮する
ことを特徴とする請求項１乃至６のいずれか１つに記載の画像処理装置。
【請求項８】
画像を複数のブロックに分割した後、ブロック単位にＢＴＣ圧縮し、圧縮後の相隣接する第１ブロックと第２ブロックとを統合するか否かを、前記第１ブロックと第２ブロックとの、前記第１ブロックを基準にした場合の類似度と前記第２ブロックを基準にした場合の類似度との双方に基づいて判断し、統合すると判断した場合は前記第１ブロックと第２ブロックとを１つのブロックに統合することにより、前記画像の符号化処理を行う
ことを特徴とする画像処理方法。
【請求項９】
前記類似度は、前記第１ブロックの濃度分布範囲と第２ブロックの濃度分布範囲との重なり度合いである
ことを特徴とする請求項８に記載の画像処理方法。
【請求項１０】
前記第１ブロックを基準に類似度を判断する場合の基準値と前記第２ブロックを基準に類似度を判断する場合の基準値とを同一にする
ことを特徴とする請求項８または９に記載の画像処理方法。
【請求項１１】
画像を複数のブロックに分割した後、ブロック単位にＢＴＣ圧縮し、圧縮後の相隣接する第１ブロックと第２ブロックとを統合するか否かを、前記第１ブロックと第２ブロックとの中の最大濃度と最小濃度との差分に基づいて判断し、統合すると判断した場合は前記第１ブロックと第２ブロックとを１つのブロックに統合することにより、前記画像の符号化処理を行う
ことを特徴とする画像処理方法。
【請求項１２】
画像を複数のブロックに分割した後、ブロック単位にＢＴＣ圧縮し、圧縮後の相隣接する第１ブロックと第２ブロックとを統合するか否かを判断し、統合すると判断した場合は前記第１ブロックと第２ブロックとを１つのブロックに統合することにより、前記画像の符号化処理を行うと共に、
前記判断の基準値を、前記第１ブロックと第２ブロックの双方もしくは一方のブロックサイズに応じて変更する
ことを特徴とする画像処理方法。
【請求項１３】
前記画像内の文字方向を検出し、この検出された文字方向に応じて、前記判断の対象にする前記第１ブロックと第２ブロックの並び方向の優先度を変更する
ことを特徴とする請求項８乃至１２のいずれか１つに記載の画像処理方法。
【請求項１４】
前記符号化処理後の各ブロックの構成データを２値情報の１次元または２次元配列にし、
前記ブロック毎の１次元または２次元配列を、前記画像内での元のブロックの配列に対応させて２次元に配列して２値画像を構成し、
該生成された２値画像を可逆圧縮する
ことを特徴とする請求項８乃至１３のいずれか１つに記載の画像処理方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、画像をＢＴＣ圧縮する画像処理装置および画像処理方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
画像の圧縮（符号化）技術の１つとして多階調の画像の圧縮に適したＢＴＣ（Block Truncation Coding）圧縮がある。ＢＴＣ圧縮は、画像を所定の画素数（たとえば、４画素×４画素）毎のブロックに分割し、ブロック内の各画素の濃度を、ブロック内の濃度分布を示す統計情報と、このブロック統計情報に対する各画素の濃度の相対的情報とで表わすように符号化する。たとえば、統計情報は、最大最小格差と最大最小中間値、あるいは平均値と標準偏差で構成され、画素毎の相対的情報は、最大最小格差あるいは標準偏差に相当する濃度幅を所定の少ない階調数（通常、１ビットあるは２ビットで表わされる階調数）で表わした場合における各画素の階調値で構成される。
【０００３】
このようなＢＴＣ圧縮を、画像の特性によらず、一律のブロックサイズで行う場合に、エッジ部分やグラデーション部分などの非平坦部分での復元精度を確保しようとすると、ブロックサイズを小さくする必要があり、符号化情報量を十分小さくすることはできなかった。逆に、符号化情報量を小さくする（圧縮率を高める）ためにブロックサイズを大きくすると画質が犠牲になっていた。
【０００４】
画質の劣化を抑えて符号化情報量を削減する技術としては、相隣接する複数のブロックの濃度が同一であるとみなせる場合には、これらのブロックを統合し、最終的に得られたブロックを各々一画素とみなして符号化する方法が提案されている（たとえば、特許文献１参照。）。
【０００５】
【特許文献１】特開平１０−９８６２１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
相隣接するブロックの濃度が同一であるとみなせる場合にこれらのブロックを統合すれば符号化情報量を削減できる。しかし隣接するブロックの濃度が同一であるとみなせるか否かの判断を的確に行わなければ、復元時に平坦部分と非平坦部分とで格差が生じるなどの影響が出て、画質が劣化してしまう。
【０００７】
本発明は、上記の問題を解決しようとするものであり、相隣接するブロックを適切な判断基準で統合することによって画質の劣化を抑えつつ符号化情報量を削減することのできる画像処理装置および画像処理方法を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
かかる目的を達成するための本発明の要旨とするところは、次の各項の発明に存する。
【０００９】
［１］画像を複数のブロックに分割した後、ブロック単位にＢＴＣ圧縮し、圧縮後の相隣接する第１ブロックと第２ブロックとを統合するか否かを、前記第１ブロックと第２ブロックとの、前記第１ブロックを基準にした場合の類似度と前記第２ブロックを基準にした場合の類似度との双方に基づいて判断し、統合すると判断した場合は前記第１ブロックと第２ブロックとを１つのブロックに統合することにより、前記画像の符号化処理を行う
ことを特徴とする画像処理装置。
【００１０】
上記発明では、ＢＴＣ圧縮後の相隣接するブロックの類似度を双方のブロックから互いに判断し、これらの判断結果に基づきブロックを統合する。双方から判断することで、ブロック相互の類似性をより的確に判断でき、画質に影響が出ないようにブロックを統合して符号化情報量を削減することができる。
【００１１】
［２］前記類似度は、前記第１ブロックの濃度分布範囲と第２ブロックの濃度分布範囲との重なり度合いである
ことを特徴とする［１］に記載の画像処理装置。
【００１２】
上記発明では、各ブロックに属する画素の濃度分布範囲が相隣接ブロック間でどの程度重複しているかを基準に類似度を判断する。
【００１３】
［３］前記第１ブロックを基準に類似度を判断する場合の基準値と前記第２ブロックを基準に類似度を判断する場合の基準値とを同一にする
ことを特徴とする［１］または［２］に記載の画像処理装置。
【００１４】
上記発明では、双方から同一基準で類似度を判断することにより、両ブロックで統合後の画質を同程度に維持することができる。
【００１５】
［４］画像を複数のブロックに分割した後、ブロック単位にＢＴＣ圧縮し、圧縮後の相隣接する第１ブロックと第２ブロックとを統合するか否かを、前記第１ブロックと第２ブロックとの中の最大濃度と最小濃度との差分に基づいて判断し、統合すると判断した場合は前記第１ブロックと第２ブロックとを１つのブロックに統合することにより、前記画像の符号化処理を行う
ことを特徴とする画像処理装置。
【００１６】
上記発明では、統合候補の相隣接するブロック全体の中での最大濃度と最小濃度との差分が小さければ、これら統合候補の相隣接するブロックは、平坦部にあって統合による画質劣化は少ないと推定されるので、統合する。
【００１７】
［５］画像を複数のブロックに分割した後、ブロック単位にＢＴＣ圧縮し、圧縮後の相隣接する第１ブロックと第２ブロックとを統合するか否かを判断し、統合すると判断した場合は前記第１ブロックと第２ブロックとを１つのブロックに統合することにより、前記画像の符号化処理を行うと共に、
前記判断の基準値を、前記第１ブロックと第２ブロックの双方もしくは一方のブロックサイズに応じて変更する
ことを特徴とする画像処理装置。
【００１８】
上記発明では、ブロックサイズが大きい場合、これまでに近隣のブロックと何度か統合が行われていることになり、該ブロックの近隣は平坦部である可能性が高い。そこで、統合の判断基準を緩和して、さらに統合を進めやすくする。
【００１９】
［６］前記画像内の文字方向を検出し、この検出された文字方向に応じて、前記判断の対象にする前記第１ブロックと第２ブロックの並び方向の優先度を変更する
ことを特徴とする［１］乃至［５］のいずれか１つに記載の画像処理装置。
【００２０】
上記発明では、文字は、特定の方向に細線を有する場合が多い。そこで、細線の再現性が確保されるように、画像内の文字方向に応じて、統合候補にする相隣接するブロックの並び方向の優先度を変更する。
【００２１】
［７］前記符号化処理後の各ブロックの構成データを２値情報の１次元または２次元配列にし、
前記ブロック毎の１次元または２次元配列を、前記画像内での元のブロックの配列に対応させて２次元に配列して２値画像を構成し、
該生成された２値画像を可逆圧縮する
ことを特徴とする［１］乃至［６］のいずれか１つに記載の画像処理装置。
【００２２】
上記発明では、ＢＴＣ圧縮し、さらに統合条件を満たす隣接ブロックを統合して得た各ブロックの構成データを、２値情報の２次元画像に展開し、これをさらに可逆圧縮することにより、符号化情報量を効率よく低減することができる。
【００２３】
［８］画像を複数のブロックに分割した後、ブロック単位にＢＴＣ圧縮し、圧縮後の相隣接する第１ブロックと第２ブロックとを統合するか否かを、前記第１ブロックと第２ブロックとの、前記第１ブロックを基準にした場合の類似度と前記第２ブロックを基準にした場合の類似度との双方に基づいて判断し、統合すると判断した場合は前記第１ブロックと第２ブロックとを１つのブロックに統合することにより、前記画像の符号化処理を行う
ことを特徴とする画像処理方法。
【００２４】
［９］前記類似度は、前記第１ブロックの濃度分布範囲と第２ブロックの濃度分布範囲との重なり度合いである
ことを特徴とする［８］に記載の画像処理方法。
【００２５】
［１０］前記第１ブロックを基準に類似度を判断する場合の基準値と前記第２ブロックを基準に類似度を判断する場合の基準値とを同一にする
ことを特徴とする［８］または［９］に記載の画像処理方法。
【００２６】
［１１］画像を複数のブロックに分割した後、ブロック単位にＢＴＣ圧縮し、圧縮後の相隣接する第１ブロックと第２ブロックとを統合するか否かを、前記第１ブロックと第２ブロックとの中の最大濃度と最小濃度との差分に基づいて判断し、統合すると判断した場合は前記第１ブロックと第２ブロックとを１つのブロックに統合することにより、前記画像の符号化処理を行う
ことを特徴とする画像処理方法。
【００２７】
［１２］画像を複数のブロックに分割した後、ブロック単位にＢＴＣ圧縮し、圧縮後の相隣接する第１ブロックと第２ブロックとを統合するか否かを判断し、統合すると判断した場合は前記第１ブロックと第２ブロックとを１つのブロックに統合することにより、前記画像の符号化処理を行うと共に、
前記判断の基準値を、前記第１ブロックと第２ブロックの双方もしくは一方のブロックサイズに応じて変更する
ことを特徴とする画像処理方法。
【００２８】
［１３］前記画像内の文字方向を検出し、この検出された文字方向に応じて、前記判断の対象にする前記第１ブロックと第２ブロックの並び方向の優先度を変更する
ことを特徴とする［８］乃至［１２］のいずれか１つに記載の画像処理方法。
【００２９】
［１４］前記符号化処理後の各ブロックの構成データを２値情報の１次元または２次元配列にし、
前記ブロック毎の１次元または２次元配列を、前記画像内での元のブロックの配列に対応させて２次元に配列して２値画像を構成し、
該生成された２値画像を可逆圧縮する
ことを特徴とする［８］乃至［１３］のいずれか１つに記載の画像処理方法。
【発明の効果】
【００３０】
本発明に係る画像処理装置および画像処理方法によれば、ＢＴＣ圧縮後の隣接するブロック同士を適切な判断基準で統合するので、画質の劣化を抑えつつ符号化情報量を削減することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３１】
以下、図面に基づき本発明の実施の形態を説明する。
【００３２】
図１は、本発明の実施の形態に係る画像処理装置１０のシステム構成を示している。画像処理装置１０は、たとえば、コピー機能、ファクシミリ機能、プリンタ機能などを備えたデジタル複合機として構成される。画像処理装置１０は、本装置の全体動作や画像データに対する各種の処理を行うデータ制御部１１を備え、該データ制御部１１に画像表示部１２、操作部１３、画像入力部１４、画像出力部１５、データ保持部１６、データ通信Ｉ／Ｆ部１７を接続して構成される。
【００３３】
データ制御部１１は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）、ＲＡＭ（Random Access Memory）、ＲＯＭ（Read Only Memory）などを主要部として構成されており、ＲＯＭに格納されたプログラムをＣＰＵが実行することにより画像処理装置１０としての各種の機能が実現される。さらに、データ制御部１１は画像データの符号化処理を行う画像処理部２０としての機能を果たす。画像処理部２０の機能はＣＰＵがプログラムを実行することで実現されてもよいし、専用のハードウェアもしくは専用のハードウェアとＣＰＵによるソフト処理との組み合わせで実現されてもよい。
【００３４】
画像表示部１２は、液晶ディスプレイなどで構成され、各種の案内画面や操作画面を表示する。操作部１３は、液晶ディスプレイ上に敷設されたタッチパネルやスイッチ類などで構成され、ユーザから各種の設定操作や指示操作を受け付ける機能を果たす。
【００３５】
画像入力部１４は、原稿を光学的に読み取って対応する画像を取り込む機能を果たす。ここでは、カラーイメージセンサで原稿を読み取り、赤（Ｒ）色の画像データと緑（Ｇ）色の画像データと青（Ｂ）の画像データとからなる多階調のカラーデジタル画像データを出力するようになっている。
【００３６】
画像出力部１５は、用紙に画像を印刷して出力する機能を果たし、たとえば、レーザ方式のプリンタが使用される。
【００３７】
データ保持部１６は、画像データやその他のデータを保持する機能を果たし、半導体メモリやハードディスク装置などの記憶装置で構成される。データ通信Ｉ／Ｆ部１７は、画像処理装置１０をＬＡＮ（Local Area Network）やインターネットなどのデータ伝送網５に接続して各種のデータを送受信する機能を果たす。
【００３８】
図２は、画像処理部２０の機能構成を示している。画像処理部２０は、ブロック分割部２１ａと最大／最小値検出部２１ｂと圧縮コード計算部２１ｃとを含む１次圧縮部２１と、隣接ブロック比較部２２と、ブロック結合部２３と、文字検出部２４と、２次圧縮部２５とを有して構成される。
【００３９】
ブロック分割部２１ａは、処理対象の画像を所定サイズ（たとえば、４画素×４画素）のブロック単位に分割する機能を果たす。最大／最小値検出部２１ｂは、各ブロック内の画素濃度の最大値と最小値とを検出する。圧縮コード計算部２１ｃはブロック内の画像データを圧縮し符号化した構成データを生成する機能を果たす。
【００４０】
隣接ブロック比較部２２は、相隣接するブロックを比較し、これらのブロックを統合するか否かを判断する機能を果たす。ブロック結合部２３は隣接ブロック比較部２２によって統合すると判断された相隣接するブロックを１つに統合する機能を果たす。
【００４１】
文字検出部２４は、画像内の文字方向を検出する。隣接ブロック比較部２２は、この文字検出部２４によって検出された文字方向に応じて、統合判断の対象にする相隣接するブロックの並び方向の優先度を変更する。たとえば、縦方向に隣接するブロックと横方向に隣接するブロックのいずれを優先して比較するかの優先度を変更する。
【００４２】
２次圧縮部２５は、圧縮コード計算部２１ｃの生成する各ブロックの構成データを２値情報の１次元または２次元配列にし、このブロック毎の１次元または２次元配列を、今回の処理対象の画像内での元のブロックの配列に対応させて２次元に配列して２値画像を構成し、この２値画像を可逆圧縮する機能を果たす。可逆圧縮の方式は適宜でよく、たとえば、ＪＢＩＧ（Joint Bi-level Image experts Group）方式がある。
【００４３】
図３は、画像処理部２０が行う処理全体の概略フローを示している。画像処理部２０は、入力された処理対象の画像データに対して、ＢＴＣ圧縮を基本とした符号化処理を行い（ステップＳ１０１）、この符号化処理後の各ブロックの構成データを上述したように２次元の２値画像に展開し（ステップＳ１０２）、この２値画像を可逆圧縮して（ステップＳ１０３）最終的な符号化情報を出力する。
【００４４】
図４は、図３のステップＳ１０１の符号化処理をより詳細に示したものである。ここでは、入力される画像データは、Ｒ色、Ｇ色、Ｂ色の画像データから成るカラー画像データであり、各色において、１画素は８ビット、２５６階調で表わされている。画像処理部２０は、処理対象の画像の画像データを入力し（ステップＳ１１１）、これをデフォルトのブロックサイズ（ここでは４画素×４画素）に分割してＢＴＣ圧縮する（ステップＳ１１２）。
【００４５】
次に、デフォルトのブロックサイズでＢＴＣ圧縮した後の相隣接するブロック同士の統合を判断する。詳細には、統合候補ブロックが存在するか否かを判断し（ステップＳ１１３）、統合候補ブロックが残っているときは（ステップＳ１１３；Ｙ）、その中から１組の統合候補ブロックを選定する（ステップＳ１１４）。１組の統合候補ブロックの選定は、文字検出部２４によって検出された文字方向に応じた優先度で行われる。
【００４６】
ここでは、図５（ａ）に示すように文字が横方向の場合は、横方向のブロックの統合を優先し、図５（ｂ）に示すように文字が縦方向の場合は、縦方向のブロックの統合を優先するようになっている。これは、文字内では横線が細線であることが多いため、ブロックの統合方向として、文字の並びと同一方向の優先度を高めている。
【００４７】
次に、この選定した１組の統合候補ブロック間での類似度を画素濃度の分布（画素濃度のデータ分布)などに基づいて評価する（図４：ステップＳ１１５）。評価の結果、これら１組の統合候補のブロックが所定の統合基準を満たす場合は（ステップＳ１１６；Ｙ）、この１組の統合候補のブロックを統合して（ステップＳ１１７）ステップＳ１１３に戻り、統合基準を満たさない場合は（ステップＳ１１６；Ｎ）、統合せずにステップＳ１１３へ戻る。統合候補のブロックがこれ以上存在しなくなると（ステップＳ１１３；Ｎ）、この処理は終了する（符号化完了）。
【００４８】
図６は、ＢＴＣ圧縮における１ブロックの符号化処理の処理内容を示している。１ブロックをなす４画素×４画素の矩形領域４１（図中の斜線を施した領域）に対応する画像データ（元画像情報）は、４画素×４画素分のＲ色の画像データ（Ｒ１１〜Ｒ４４）と、４画素×４画素分のＧ色の画像データ（Ｇ１１〜Ｇ４４）と、４画素×４画素分のＢ色の画像データ（Ｂ１１〜Ｂ４４）とで構成され、各色の１画素は８ビット、２５６階調で表わされており、１ブロックの符号化前の情報量は合計で３８４ビットになる。
【００４９】
ＢＴＣ圧縮はＲ色の画像データ、Ｇ色の画像データ、Ｂ色の画像データのそれぞれに対して個別に行われる。たとえば、１ブロック分のＲ色の画像データをＢＴＣ圧縮する場合、まず、Ｒ色についての当該ブロック内での画素濃度の最大値（maxR）と最小値（minR）とを求める。そして、最大値（maxR）と最小値（minR）との差分である最大最小格差ＬＤRと、最大値（maxR）と最小値（minR）との中間値である最大最小中間値ＬＡRとを、このブロック全体のデータ分布（濃度分布）の傾向を表わすブロック統計情報とする。最大最小格差ＬＤR、最大最小中間値ＬＡRはそれぞれ、元の画素と同じビット数である８ビットで表わす。
【００５０】
また、画素濃度と最小値（minR）との差分を最大最小格差ＬＤRで除した値を４倍したものの整数部を個別画素の相対的情報とし、これをブロック内の各画素について求める。なお、４倍としたのは、個別画素の相対的情報を２ビットで表わす場合であり、何倍にするかは個別画素の相対的情報を何ビットで表わすかに応じて定まる。たとえば、１ビットで表わす場合は２倍、３ビットで表わす場合は８倍となる。
【００５１】
Ｒ色の画像データに関するＢＴＣ圧縮後の構成データは、上記のブロック統計情報（最大最小格差ＬＤR、最大最小中間値ＬＡR）と、ブロックに含まれる画素毎の相対的情報（φＲ１１〜φＲ４４）とで構成される。最大最小格差ＬＤR、最大最小中間値ＬＡRをそれぞれ８ビットで、個別画素の相対的情報を各画素２ビットで表わすと、１色当たりの情報量は４８ビットになり、Ｒ色、Ｇ色、Ｂ色を合わせたカラー画像１ブロック分の符号化情報量は１４４ビットになる。
【００５２】
図７は、ブロックサイズと符号化情報量と圧縮率との対応関係を例示した圧縮率比較表５０である。最大最小格差ＬＤ、最大最小中間値ＬＡをそれぞれ８ビット、個別画素の相対的情報を各画素２ビットで表わすものとする。ブロックサイズが４画素×４画素の場合、上述したように元データ（Ａ）の情報量は３８４ビット、ＢＴＣ圧縮後の符号化情報量（Ｂ）は１４４ビット、圧縮率（Ｂ／Ａ）は３７．５％になる。ブロックサイズが８画素×４画素の場合の圧縮率は３１．３％、ブロックサイズが１２画素×４画素の場合の圧縮率は２９．２％、ブロックサイズが８画素×８画素の場合の圧縮率は２８．１％である。このように、ＢＴＣ圧縮は、ブロックサイズが大きくなるほど圧縮率が高くなる。
【００５３】
図８は、４画素×４画素の相隣接するブロックＡとブロックＢを１つのブロックＵに統合する過程を示したものである。ブロックＡの構成データはブロック統計情報Ａｓと１６画素分の個別画素の相対的情報Ａφとからなり、ブロックＢの構成データはブロック統計情報Ｂｓと１６画素分の個別画素の相対的情報Ｂφとからなる。これらを１つに統合したブロックＵ（以後、統合ブロックと呼ぶ。）の構成データは、１ブロック分のブロック統計情報Ｕｓと３２画素分の個別画素の相対的情報Ｕφとからなる。したがって、ブロック統合により、２つのブロックＡ、Ｂのそれぞれにあったブロック統計情報Ａｓ、Ｂｓがブロック統計情報Ｕｓで共通化され、その分の符号化情報量が削減されて圧縮率が向上する。
【００５４】
たとえば、各ブロックＡ、ＢのＲ、Ｇ、Ｂ各色の構成データのブロック統計情報が図６に示すように、８ビットの最大最小格差ＬＤと８ビットの最大最小中間値ＬＡとから成る場合、ブロックの統合により符号化情報量が４８ビット（Ｒ色、Ｇ色、Ｂ色で各１６ビット）削減される。
【００５５】
図９は、図４のステップＳ１１７で示した「１組のブロック統合処理」の流れを示している。統合対象のブロックのデータ分布範囲（濃度分布範囲）が抱合関係にあるか否かを調べる（ステップＳ１２１）。なお、抱合関係とは、一方のブロックのデータ分布範囲（ブロック内の画素濃度の最大値から最小値までの範囲）の中に他方のブロックのデータ分布範囲が全部含まれる場合をいう。
【００５６】
抱合関係にある場合は（ステップＳ１２１；Ｙ）、抱合する方のブロック統計情報をそのまま統合ブロックのブロック統計情報とする(ステップＳ１２２)。また、統合ブロックの全画素についての個別画素の相対的情報は、抱合する方のブロックの個別画素の相対的情報については統合前のまま使用し、抱合される方のブロックの個別画素の相対的情報は統合ブロック統計情報に基づき計算し求めて（ステップＳ１２３）、該処理を終了する（エンド）。
【００５７】
抱合関係にない場合は（ステップＳ１２１；Ｎ）、統合ブロックのデータ分布範囲（該範囲の最大値と最小値）を決定する。すなわち、統合対象の両ブロックの最小値の中で小さい方の値を統合ブロックの濃度の最小値とし、両ブロックの最大値の中で大きい方の値を統合ブロックの濃度の最大値とする(ステップＳ１２４)。
【００５８】
これらの最大値、最小値に基づき統合ブロックのブロック統計情報を計算する。たとえば、統合ブロックの濃度の最大値と最小値との差分を最大最小格差とし、統合ブロックの濃度の最大値と最小値との中間値を最大最小中間値にする(ステップＳ１２５)。また、上記で求めた統合ブロックのブロック統計情報に基づいて、個別画素の相対的情報を統合ブロック内の全画素分計算して(ステップＳ１２６)、該処理を終了する（エンド）。
【００５９】
このようなブロック統合を繰り返すことで、濃度変化の小さい平坦部分では大きなブロックが形成される。
【００６０】
図１０は、ブロック統合を繰り返すことでブロックサイズが拡張する様子を例示している。この例では、まず横方向に隣接するブロックＡとブロックＢとが統合されて統合ブロックＵ１となり、この統合ブロックＵ１と縦方向に隣接するブロックＣとがさらに統合されて統合ブロックＵ２となり、さらに統合ブロックＵ２に隣接するブロックＤが統合されて統合ブロックＵ３になっている。
【００６１】
本実施の形態では、１つのブロックとして統合する際の制限値として、横方向への最大統合数、縦方向への最大統合数、あるいは縦横を問わない最大統合数などを予め設定してあり、この制限値を超えない範囲で統合が繰り返されるようになっている。図１１は、統合後における画像内でのブロック配列状態の一例を示している。たとえば、左角の統合ブロックＵ４は制限値の４ブロックまで統合が繰り返され、その右隣のブロックは、新たに１ブロックから統合が試みられて、判断の結果、統合されていない状態となっている。
【００６２】
次に、統合の判断基準について説明する。
図１２は、画素濃度の分布状態と統合する／しないの判断結果との関係を示している。図１２（ａ）は、ブロックＡに属する画素の濃度分布範囲であるデータ分布範囲ＤＡとブロックＢのデータ分布範囲ＤＢとの、ブロックＡを基準にした場合（ブロックＡから見た場合）の重なり度合いとブロックＢを基準にした場合（ブロックＢから見た場合）の重なり度合いとが共に大きい場合であり、ブロックＡとブロックＢとを統合して１つの統合ブロックＵにする。
【００６３】
図１２（ｂ）も同様にブロックＡを基準にした場合の重なり度合いとブロックＢを基準にした場合の重なり度合いとが共に大きい場合であり、ブロックＡとブロックＢとを統合して１つの統合ブロックＵにする。この例では、ブロックＡ（抱合する側）とブロックＢ（抱合される側）とは抱合関係にある。
【００６４】
図１２（ｃ）は、ブロックＡのデータ分布範囲ＤＡとブロックＢのデータ分布範囲ＤＢとの、ブロックＡを基準にした場合の重なり度合いとブロックＢを基準にした場合の重なり度合いとが共に小さく、かつブロックＡとブロックＢの中のデータ（濃度）の最大値と最小値との差分Ｓが大きい場合であり、ブロックＡとブロックＢとは統合しない。
【００６５】
図１２（ｄ）は、ブロックＡのデータ分布範囲ＤＡとブロックＢのデータ分布範囲ＤＢとの、ブロックＡを基準にした場合の重なり度合いは小さく、ブロックＢを基準にした場合の重なり度合いが大きい場合であり、ブロックＡとブロックＢとは統合しない。
【００６６】
図１２（ｅ）は、ブロックＡのデータ分布範囲ＤＡとブロックＢのデータ分布範囲ＤＢとの、ブロックＡを基準にした場合の重なり度合いとブロックＢを基準にした場合の重なり度合いとは共に小さいが、ブロックＡとブロックＢの中のデータ（濃度）の最大値と最小値との差分Ｓ、すなわち、ブロックＡとブロックＢの双方を含めたデータ分布範囲が小さい場合であり、ブロックＡとブロックＢとを統合して１つの統合ブロックＵにする。
【００６７】
図１３は、統合判定処理の流れを示している。この処理は図４のステップＳ１１５、Ｓ１１６、Ｓ１１７に相当する。まず、統合候補になっているブロックＡ、ブロックＢのそれぞれについてデータ分布範囲（濃度分布範囲）を特定または推定する（ステップＳ１３１）。詳細には、ブロック統計情報より、ブロックＡ、Ｂのデータ分布範囲（最大値と最小値）をそれぞれ特定または推定する。
【００６８】
たとえば、図１４に示すように、ブロック統計情報が、最大値と最小値、あるいは最大最小中間値と最大最小格差、あるいは最大値と最大最小格差などで表わされている場合には、ブロック統計情報から最大値と最小値とを特定する。一方、ブロック統計情報が、平均値と標準偏差値、あるいは「平均値−標準偏差」と「平均値＋標準偏差」、あるいは下側四分位点と上側四分位点などで表わされている場合には、ブロック統計情報から最大値と最小値とを推定する。
【００６９】
次に、ブロック統計情報から特定または推定した各ブロックＡ、Ｂのデータ分布範囲(最大値と最小値)から、両ブロックＡ、Ｂの中でのデータ（濃度）の最大値と最小値との差分、すなわち、両ブロックＡ、Ｂを含めた合計の最小データ分布範囲の大きさが予め定めた規定範囲サイズ以下か否かを判断し(ステップＳ１３２)、規定範囲サイズ以下の場合は(ステップＳ１３２；Ｙ)、ブロック統合して（ステップＳ１３７）本処理を終了する（エンド）。上記の差分が小さい場合は、統合候補の両ブロックＡ、Ｂのデータ分布は狭い範囲にあるので、統合による影響が出難い。そこで、重なり度合いに係らず統合している。
【００７０】
上記の差分が規定範囲サイズを超える場合は（ステップＳ１３２；Ｎ）、統合候補ブロックの重なり度合いを求める（ステップＳ１３３）。すなわち、ブロックＡを基準とした（ブロックＡから見た場合の）重なり度合いＯＡと、ブロックＢを基準とした（ブロックＢから見た場合の）重なり度合いＯＢとを計算する（ステップＳ１３３）。該計算の詳細は図１５に示してある。
【００７１】
次に、統合候補ブロックＡ、Ｂの少なくとも一方のブロックサイズが規定値以上か否かを判別し（ステップＳ１３４）、規定値以上の場合は(ステップＳ１３４；Ｙ)、後述する統合判断の基準値を緩くするように調整する（ステップＳ１３５）。すなわち、ブロックサイズの大きなブロックは何回か近隣のブロックと統合されたブロックであり、かかる統合されたブロックは濃度の平坦部である確率が高い。そこで、統合候補のブロックサイズが大きい場合は、基準値を緩くして、次ブロックと統合しやすくする。
【００７２】
なお、ここでは、統合の基準となるブロックをブロックＡ、これに統合されるブロックをブロックＢとした場合、ブロックＡ側のブロックサイズが規定値以上か否かを判断する。このほか、ブロックＡとブロックＢの合計あるいは平均のブロックサイズなどと規定値とを比較するように構成してもよい。
【００７３】
調整は、たとえば、ブロックＡを基準にした場合の重なり度合いＯＡとブロックＢを基準にした場合の重なり度合いＯＢの中の大きい方と比較される基準値を基準１とし、ＯＡとＯＢとの中の小さい方と比較される基準値を基準２としたとき、基準１と基準２共に標準値から低下させたり、一方のみを低下させたりする。標準値が８０％である場合に、基準１と基準２の双方を６０％に下げたり、基準２をゼロ％にしたりする。
【００７４】
次に、調整後の基準値に基づいて、あるいは統合候補のブロックのブロックサイズが規定値未満の場合（ステップＳ１３４；Ｎ）は調整されない基準値に基づいて、統合候補のブロックを１つに統合するか否かを判断し（ステップＳ１３６）、統合すると判断した場合は(ステップＳ１３６；Ｙ)、ブロック統合して（ステップＳ１３７）本処理を終了し（エンド）、統合しないと判断した場合は(ステップＳ１３６；Ｎ)、統合せずに本処理を終了する（エンド）。
【００７５】
たとえば、ブロックＡを基準にした場合の重なり度合いＯＡとブロックＢを基準にした場合の重なり度合いＯＢの中の大きい方が基準１以上であり、かつＯＡとＯＢの小さい方が基準２以上の場合に統合すると判断する。なお、基準値は任意に設定すればよく、たとえば、双方とも同じ値にするほか、基準１は５０％、基準２は７５％などのように、両者を相違させてもよい。
【００７６】
なお、基準値を同じにすることにより、統合する側、統合される側のいずれのブロックについても、統合による画質の劣化を同レベルに抑えることができる。また、ブロックＡを基準にした重なり度合いと、ブロックＢを基準にした重なり度合いとの双方に基づいて統合するか否かを総合判断するので、いずれのブロックに対しても統合による画質劣化を抑えることができ、一方のブロックのみを基準に統合する／しないを判断する場合に比べて、良好な画質を維持することができる。
【００７７】
図１６は、図３のステップＳ１０２で行われる２次元展開の様子を例示したものである。図中の上部に示す構成データＰは、Ｒ色、Ｇ色、Ｂ色からなるカラー画像の１ブロック分の構成データであり、［］内の数値は各データのビット位置（たとえば、［１］はビット１）を示し、［Ｎ：Ｍ］はＮビット目からＭビットまでのデータであることを示している。但し、以下の説明においてｎビットデータに対し、ＬＳＢ（Ｌｅａｓｔ  Ｓｉｇｎｉｆｉｃａｎｔ  Ｂｉｔ）を０ビット目、ＭＳＢ（Ｍｏｓｔ  Ｓｉｇｎｉｆｉｃａｎｔ  Ｂｉｔ）をｎ−１ビット目と規定する。
【００７８】
２次元展開処理の第１段階では、構成データＰを１次元配列Ｊまたは２次元配列Ｋとなるように配列する。２次元配列Ｋでは、上段ＫａにＲ色のデータを配列してある。詳しくは、上段左の４×４のエリアにφR11[0]…φR44[0]を、上段中央の４×４のエリアにφR11[1]…φR44[1]を、上段右のエリアにLDR[7]…LDR[4],LDR[3]…LDR[0],LAR[7]…LAR[4], LAR[3]…LAR[0]を配置してある。同様にして中段ＫｂにはＧ色のデータを、下段ＫｃにはＢ色のデータを配列してある。
【００７９】
２次元展開処理の第２段階では、図１６の下部に示すように、第１段階で得たブロック毎の１次元配列Ｊまたは２次元配列Ｋを、元の画像内での元のブロックの配列に対応させて２次元に配列し、２次元の２値画像Ｖ１またはＶ２を構成する。２次圧縮部２５はこの２値画像Ｖ１またはＶ２を、ＪＢＩＧなどの可逆圧縮方式で圧縮し、最終的な符号化情報を出力する。
【００８０】
以上のように、画像処理部２０による符号化処理によれば、画像データの平坦部分では選択的にブロック統合することによって平均的なブロックサイズが大きくなってブロック統計情報の情報量が削減されるので、非平坦部の復元精度に影響を与えることなく符号化情報量を抑制することができる。また、平坦部分においてもブロック内部の個別画素の相対的情報は確保されるので、不自然にデータが均一化されることなく、緩やかなグラデーションパターンをナチュラルに復元できる。さらに、ブロック統計情報から計算される重なり度合いなどを基準に、統合する／しないを判断するので、判断に係る計算負荷が小さい。
【００８１】
また、統合候補の一方のブロックを基準にした場合の重なり度合いと、他方を基準にした場合の重なり度合いとの双方に基づいて統合するか否かを判断するので、統合による画質劣化を少なく抑えることができる。
【００８２】
また、相隣接する２つのブロックを合わせたデータ分布範囲が狭い範囲に収まっている場合に、これらのブロックを統合することにより、データ分布範囲の重なりがない場合や重なりが少ない場合でも、平坦部を適切に抽出してブロックを統合することができる。
【００８３】
さらに、統合候補のブロックサイズに応じて、統合の判断の基準値を変更するものでは、近隣領域の統合状況から平坦部の確率が高い領域でのブロック統合が促進される。
【００８４】
文字方向に応じて統合の方向の優先度を変更するものでは、文字主体の文書などにおいて文字方向を手がかりに近傍画素との相関性の高い方向を効率的に判定でき、文字の細線の再現性低下を防ぐことができる。また、相関性の高い方向を優先して統合判定することで、より効率的なブロック統合が期待できる。さらに、後処理として算術符号化を組み合わせる場合においても、統合後も隣接ブロックとの相関性が維持されやすく、符号化情報量を抑制することができる。
【００８５】
また、ブロックの統合処理によって、平坦部分において不要な情報を削減したので、相関性の小さい情報が選択的に排除され、２次圧縮部２５での符号化時の情報量抑制にも寄与する。
【００８６】
以上、本発明の実施の形態を図面によって説明してきたが、具体的な構成は実施の形態に示したものに限られるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲における変更や追加があっても本発明に含まれる。
【００８７】
たとえば、文字方向が斜めの場合に、斜め方向に相隣接するブロックを優先的に統合の判断対象にするように構成されてもよい。また、文字の書体識別機能を設け、書体が所定の場合に限り優先度に作用させるようにしてもよい。また、文字が検出できない場合、空間周波数解析処理などにより、その特性に異方性があると判断された場合に優先度に作用させるようにしてもよい。
【００８８】
２次元配列に展開する構成情報としては、各ブロックの構成データのほかに、別途取得した画像の領域属性情報（プレーン毎、局所領域毎、画素毎等いずれでも可）などを含んでもよい。また、可逆圧縮方式は、ＪＢＩＧ以外の算術符号化であってもかまわない。
このほか、類似度の判断は、最大値と最小値によるデータ分布範囲（濃度分布範囲）の重なり度合いを基準にするものに限定されず、たとえば、平均値と標準偏差をブロック統計情報にする場合には、平均値と標準偏差とで表わされる濃度範囲の重なり度合いで判断してもよい。
【図面の簡単な説明】
【００８９】
【図１】本発明の実施の形態に係る画像処理装置の構成を示すブロック図である。
【図２】本発明の実施の形態に係る画像処理装置の画像処理部を示すブロック図である。
【図３】本発明の実施の形態に係る画像処理装置の画像処理部が行う処理全体の概略を示す流れ図である。
【図４】図３のステップＳ１０１の符号化処理をより詳細に示す流れ図である。
【図５】文字方向と統合方向の優先度との関係を示す説明図である。
【図６】ＢＴＣ圧縮における１ブロックの符号化処理の処理内容を示す説明図である。
【図７】ブロックサイズと符号化情報量と圧縮率との対応関係を例示した説明図である。
【図８】４×４の相隣接するブロックＡとブロックＢを１つのブロックＵに統合する過程を示す説明図である。
【図９】図４のステップＳ１１７で示した「１組のブロック統合処理」をより詳細に示す流れ図である。
【図１０】ブロック統合を繰り返すことでブロックサイズが拡張する様子を例示した説明図である。
【図１１】画像内でのブロックの統合状態の一例を示す説明図である。
【図１２】画素濃度の分布状態と統合する／しないの判断結果との関係を示す説明図である。
【図１３】本発明の実施の形態に係る画像処理装置の画像処理部が行う統合判定処理を示す流れ図である。
【図１４】濃度の最大値および最小値を特定または推定するためのブロック統計情報の組み合わせを例示した説明図である。
【図１５】ブロックＡを基準とした重なり度合いＯＡとブロックＢを基準とした重なり度合いＯＢとを計算する計算式を示す説明図である。
【図１６】図３のステップＳ１０２で行われる２次元展開の様子を例示した説明図である。
【符号の説明】
【００９０】
５…データ伝送網
１０…画像処理装置
１１…データ制御部
１２…画像表示部
１３…操作部
１４…画像入力部
１５…画像出力部
１６…データ保持部
１７…データ通信Ｉ／Ｆ部
２０…画像処理部
２１…１次圧縮部
２１ａ…ブロック分割部
２１ｂ…最大／最小値検出部
２１ｃ…圧縮コード計算部
２２…隣接ブロック比較部
２３…ブロック結合部
２４…文字検出部
２５…２次圧縮部
４１…１ブロックをなす４画素×４画素の矩形領域
５０…圧縮率比較表
【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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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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