(57)【要約】【課題】ランレングス圧縮方式を適用して従来よりも一層高効率に画像データを圧縮し得る２値化画像データ用無歪圧縮システムを提供すること。【解決手段】このシステムに備えられる符号化器は、入力画像データを指定されたブロック長に分割するブロック分割器１１と、分割されたブロック長のブロック画像について縦方向，横方向における黒い画素が存在する部分の連続長を数列として算出して出力する縦方向画素連続長算出器１２，横方向画素連続長算出器１３と、これらから出力された縦・横の画素連続長を並べて符号化されたブロック符号情報を生成するブロック画像符号器１４と、ブロック符号情報の画素連続長に基づいて符号化用ブロック画像を復元するブロック画像復元器１５と、符号化用ブロック画像を所定の符号化アルゴリズムにより符号化された冗長性を持たないビット列に変換するエントロピー符号化器１６とを備えて構成される。【選択図】　　　図１
2004080652.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
２値化された画像データをランレングス圧縮方式を適用して高効率に無歪で圧縮する２値化画像データ用無歪圧縮方法において、前記画像データの圧縮時に前記ランレングス圧縮方式を適用してラスタスキャンにより１次元のビット列を生成する際、縦方向の相関及び横方向の相関の双方を利用することを特徴とする２値化画像データ用無歪圧縮方法。
【請求項２】
請求項１記載の２値化画像データ用無歪圧縮方法において、前記縦方向の相関及び前記横方向の相関の双方を利用した上で前記画像データを符号化することで高解像度符号化画像データを取得する符号化過程を有することを特徴とする２値化画像データ用無歪圧縮方法。
【請求項３】
請求項２記載の２値化画像データ用無歪圧縮方法において、前記符号化過程は、前記画像データの入力されたものを予め指定されたブロック長に切り分けるように分割するブロック分割過程と、前記分割されたブロック長のブロック画像について縦方向における所定の色の画素が存在する部分の連続長を数列として算出する縦方向画素連続長算出過程と、前記ブロック画像について横方向における前記所定の色の画素が存在する部分の連続長を数列として算出する横方向画素連続長算出過程と、前記縦方向画素連続長算出過程及び前記横方向画素連続長算出過程で得られた縦・横の画素連続長を並べて符号化されたブロック符号情報を生成するブロック画像符号生成過程と、前記ブロック符号情報の前記画素連続長に基づいて符号化用ブロック画像を復元するブロック画像復元過程と、前記符号化用ブロック画像を所定の符号化アルゴリズムにより符号化された冗長性を持たないビット列に変換することで前記高解像度符号化画像データを取得するエントロピー符号化過程とを有することを特徴とする２値化画像データ用無歪圧縮方法。
【請求項４】
請求項３記載の２値化画像データ用無歪圧縮方法において、前記ブロック画像復元過程では、前記ブロック符号情報の前記画素連続長に基づいて前記符号化用ブロック画像を復元できないときに該ブロック符号情報に該当する該符号化用ブロック画像を所定数に分割した上で前記ブロック分割過程へ引き渡すことを特徴とする２値化画像データ用無歪圧縮方法。
【請求項５】
請求項２〜４の何れか一つに記載の２値化画像データ用無歪圧縮方法において、前記符号化過程で得られた前記高解像度前記符号化画像データを復号化することで高解像度復号化画像データを取得する復号化過程を有することを特徴とする２値化画像データ用無歪圧縮方法。
【請求項６】
請求項５記載の２値化画像データ用無歪圧縮方法において、前記復号化過程は、前記エントロピー符号化過程で使用された前記所定の符号化アルゴリズムに対応する復号化アルゴリズムを使用して前記冗長性を持たないビット列から復号化されたブロック復元情報を復元するエントロピー復号化過程と、前記ブロック復元情報に基づいて再生用ブロック画像を復元するブロック画像復元過程と、前記再生用ブロック画像を復元対象の画像に嵌め込むようにブロック合成して画像復元することで前記高解像度復号化画像データを取得するブロック合成過程とを有することを特徴とする２値化画像データ用無歪圧縮方法。
【請求項７】
請求項１記載の２値化画像データ用無歪圧縮方法において、前記縦方向の相関及び前記横方向の相関の双方を利用した上で前記画像データを符号化することで高解像度符号化画像データを取得する符号化過程と、前記符号化過程で得られた前記高解像度前記符号化画像データを復号化することで高解像度復号化画像データを取得する復号化過程とを有することを特徴とする２値化画像データ用無歪圧縮方法。
【請求項８】
請求項７記載の２値化画像データ用無歪圧縮方法において、前記符号化過程は、前記画像データの入力されたものを予め指定されたブロック長に切り分けるように分割するブロック分割過程と、前記分割されたブロック長のブロック画像について縦方向における所定の色の画素が存在する部分の連続長を数列として算出する縦方向画素連続長算出過程と、前記ブロック画像について横方向における前記所定の色の画素が存在する部分の連続長を数列として算出する横方向画素連続長算出過程と、前記縦方向画素連続長算出過程及び前記横方向画素連続長算出過程で得られた縦・横の画素連続長を並べて符号化されたブロック符号情報を生成するブロック画像符号生成過程と、前記ブロック符号情報の前記画素連続長に基づいて符号化用ブロック画像を復元するブロック画像復元過程と、前記符号化用ブロック画像を所定の符号化アルゴリズムにより符号化された冗長性を持たないビット列に変換することで前記高解像度符号化画像データを取得するエントロピー符号化過程とを有し、前記復号化過程は、前記エントロピー符号化過程で使用された前記所定の符号化アルゴリズムに対応する復号化アルゴリズムを使用して前記冗長性を持たないビット列から復号化されたブロック復元情報を復元するエントロピー復号化過程と、前記ブロック復元情報に基づいて再生用ブロック画像を復元するブロック画像復元過程と、前記再生用ブロック画像を復元対象の画像に嵌め込むようにブロック合成して画像復元することで前記高解像度復号化画像データを取得するブロック合成過程とを有することを特徴とする２値化画像データ用無歪圧縮方法。
【請求項９】
請求項８記載の２値化画像データ用無歪圧縮方法において、前記ブロック画像復元過程では、前記ブロック符号情報の前記画素連続長に基づいて前記符号化用ブロック画像を復元できないときに該ブロック符号情報に該当する該符号化用ブロック画像を所定数に分割した上で前記ブロック分割過程へ引き渡すことを特徴とする２値化画像データ用無歪圧縮方法。
【請求項１０】
２値化された画像データをランレングス圧縮方式を適用して高効率に無歪で圧縮する２値化画像データ用無歪圧縮システムにおいて、前記画像データの圧縮時に前記ランレングス圧縮方式を適用してラスタスキャンにより１次元のビット列を生成する際、縦方向の相関及び横方向の相関の双方を利用した上で符号化することで高解像度符号化画像データを取得する符号化器と、前記符号化器で得られた前記高解像度符号化画像データを復号化することで高解像度復号化画像データを取得する復号化器との少なくとも片方を含むことを特徴とする２値化画像データ用無歪圧縮システム。
【請求項１１】
請求項１０記載の２値化画像データ用無歪圧縮システムにおいて、前記符号化器は、前記画像データの入力されたものを予め指定されたブロック長に切り分けるように分割するブロック分割器と、前記分割されたブロック長のブロック画像について縦方向における所定の色の画素が存在する部分の連続長を数列として算出して出力する縦方向画素連続長算出器と、前記ブロック画像について横方向における前記所定の色の画素が存在する部分の連続長を数列として算出して出力する横方向画素連続長算出器と、前記縦方向画素連続長算出器及び前記横方向画素連続長算出器から出力された縦・横の画素連続長を並べて符号化されたブロック符号情報を生成するブロック画像符号器と、前記ブロック符号情報の前記画素連続長に基づいて符号化用ブロック画像を復元するブロック画像復元器と、前記符号化用ブロック画像を所定の符号化アルゴリズムにより符号化された冗長性を持たないビット列に変換することで前記高解像度符号化画像データを得るエントロピー符号化器とを備え、前記復号化器は、前記エントロピー符号化器で使用された前記所定の符号化用アルゴリズムに対応する復号化アルゴリズムを使用して前記冗長性を持たないビット列から復号化されたブロック復元情報を復元するエントロピー復号化器と、前記ブロック復元情報に基づいて再生用ブロック画像を復元するブロック画像復元器と、前記再生用ブロック画像を復元対象の画像に嵌め込むようにブロック合成して画像復元することで前記高解像度復号化画像データを得るブロック合成器とを備えたことを特徴とする２値化画像データ用無歪圧縮システム。
【請求項１２】
請求項１１記載の２値化画像データ用無歪圧縮システムにおいて、前記符号化器における前記ブロック画像復元器は、前記ブロック符号情報の前記画素連続長に基づいて前記符号化用ブロック画像を復元できないときに該ブロック符号情報に該当する該符号化用ブロック画像を所定数に分割した上で前記ブロック分割器へ引き渡すことを特徴とする２値化画像データ用無歪圧縮システム。
【請求項１３】
２値化された画像データをランレングス圧縮方式を適用して高効率に無歪で圧縮する２値化画像データ用無歪圧縮システムにあって符号化及び復号化の少なくとも一方の処理に適用される２値化画像データ用無歪圧縮システム向けプログラムにおいて、前記画像データの圧縮時に前記ランレングス圧縮方式を適用してラスタスキャンにより１次元のビット列を生成する際、縦方向の相関及び横方向の相関の双方を利用した上で符号化することで高解像度符号化画像データを取得する符号化プログラムと、前記符号化器で得られた前記高解像度符号化画像データを復号化することで高解像度復号化画像データを取得する復号化プログラムとの少なくとも片方を含むことを特徴とする２値化画像データ用無歪圧縮システム向けプログラム。
【請求項１４】
請求項１３記載の２値化画像データ用無歪圧縮システム向けプログラムにおいて、前記符号化プログラムは、前記画像データの入力されたものを予め指定されたブロック長に切り分けるように分割するブロック分割プロセスと、前記分割されたブロック長のブロック画像について縦方向における所定の色の画素が存在する部分の連続長を数列として算出する縦方向画素連続長算出プロセスと、前記ブロック画像について横方向における前記所定の色の画素が存在する部分の連続長を数列として算出する横方向画素連続長算出プロセスと、前記縦方向画素連続長算出プロセス及び前記横方向画素連続長算出プロセスで得られた縦・横の画素連続長を並べて符号化されたブロック符号情報を生成するブロック画像符号プロセスと、前記ブロック符号情報の前記画素連続長に基づいて符号化用ブロック画像を復元するブロック画像復元プロセスと、前記符号化用ブロック画像を所定の符号化アルゴリズムにより符号化された冗長性を持たないビット列に変換することで前記高解像度符号化画像データを得るエントロピー符号化プロセスとを有し、前記復号化プログラムは、前記エントロピー符号化プロセスで使用された前記所定の符号化用アルゴリズムに対応する復号化アルゴリズムを使用して前記冗長性を持たないビット列から復号化されたブロック復元情報を復元するエントロピー復号化プロセスと、前記ブロック復元情報に基づいて再生用ブロック画像を復元するブロック画像復元プロセスと、前記再生用ブロック画像を復元対象の画像に嵌め込むようにブロック合成して画像復元することで前記高解像度復号化画像データを得るブロック合成プロセスとを有することを特徴とする２値化画像データ用無歪圧縮システム向けプログラム。
【請求項１５】
請求項１５記載の２値化画像データ用無歪圧縮システム向けプログラムにおいて、前記符号化プログラムにおける前記ブロック画像復元プロセスは、前記ブロック符号情報の前記画素連続長に基づいて前記符号化用ブロック画像を復元できないときに該ブロック符号情報に該当する該符号化用ブロック画像を所定数に分割した上で前記ブロック分割プロセスへ引き渡す処理を含むことを特徴とする２値化画像データ用無歪圧縮システム向けプログラム。
【請求項１６】
請求項１３〜１５の何れか一つに記載の２値化画像データ用無歪圧縮システム向けプログラムを格納して符号化及び復号化の少なくとも一方の処理に供される２値化画像データ用無歪圧縮システム向け記録媒体であって、前記符号化プログラム及び前記復号化プログラムの少なくとも一方を実行するために該符号化プログラム及び該復号化プログラムの少なくとも一方を記録したことを特徴とする２値化画像データ用無歪圧縮システム向け記録媒体。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、主として２値化された画像データに対する無歪圧縮処理に関し、詳しくはランレングス圧縮方式を適用して画像データを無歪で圧縮する２値化画像データ用無歪圧縮方法及びそれを適用した無歪圧縮システムに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、一般に２値化された画像データを無歪で圧縮する際、ランレングス圧縮方式と呼ばれる圧縮方式を採用している場合が多い。ランレングス圧縮方式は、画像圧縮専用の圧縮アルゴリズムではなく、１次元のビット列を圧縮するための圧縮方式である。ここでのビット列が１，０（画像では白，黒）の連続した数列から成ることにより、ランレングス圧縮ではビットをランと命名しており、このランの連続長、即ち、１の連続長と０の連続長とを算出して圧縮する。
【０００３】
このようなランレングス圧縮方式を２値化画像データを対象として画像圧縮に適用する場合、２次元の画像データを横方向にラスタスキャンするか、或いは縦方向にラスタスキャンして１次元のビット列に分解することによりビット列を生成した後、そのビット列に対して上述したランレングス圧縮を行うことで画像圧縮を行っている。
【０００４】
因みに、このような２値化された画像データの処理（分解処理）に関連する周知技術としては、例えば特開平５−５６２８５号公報に開示された「画像処理装置」、特開平７−１３１６６１号公報に開示された「データ処理装置」、特開平９−２８９５９１号公報に開示された「画像符号化装置、画像復号化装置及びそれらの方法」等が挙げられる。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
上述したランレングス圧縮方式を適用した２値化画像データ用無歪圧縮方法の場合、画像データが元来２次元であり、しかもそれぞれの画素が縦・横のそれぞれの画素と何らかの相関を持っていると考えられるが、ラスタスキャンされて生成される１次元のビット列には画素の縦・横の相関がなく、縦方向のみの相関、或いは横方向のみの相関しか使用されていない（即ち、横方向の相関又は縦方向の相関の何れか一方が捨てられている）と考えられるため、結果として画像データに対して高効率に圧縮を行うことができないという問題がある。
【０００６】
本発明は、このような問題点を解決すべくなされたもので、その技術的課題は、ランレングス圧縮方式を適用して従来よりも一層高効率に画像データを圧縮し得る２値化画像データ用無歪圧縮方法及びそれを適用した無歪圧縮システムを提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明によれば、２値化された画像データをランレングス圧縮方式を適用して高効率に無歪で圧縮する２値化画像データ用無歪圧縮方法において、画像データの圧縮時にランレングス圧縮方式を適用してラスタスキャンにより１次元のビット列を生成する際、縦方向の相関及び横方向の相関の双方を利用する２値化画像データ用無歪圧縮方法が得られる。
【０００８】
又、本発明によれば、上記２値化画像データ用無歪圧縮方法において、縦方向の相関及び横方向の相関の双方を利用した上で画像データを符号化することで高解像度符号化画像データを取得する符号化過程と、符号化過程で得られた高解像度符号化画像データを復号化することで高解像度復号化画像データを取得する復号化過程とを有する２値化画像データ用無歪圧縮方法が得られる。
【０００９】
更に、本発明によれば、上記２値化画像データ用無歪圧縮方法において、符号化過程は、画像データの入力されたものを予め指定されたブロック長に切り分けるように分割するブロック分割過程と、分割されたブロック長のブロック画像について縦方向における所定の色の画素が存在する部分の連続長を数列として算出する縦方向画素連続長算出過程と、ブロック画像について横方向における所定の色の画素が存在する部分の連続長を数列として算出する横方向画素連続長算出過程と、縦方向画素連続長算出過程及び横方向画素連続長算出過程で得られた縦・横の画素連続長を並べて符号化されたブロック符号情報を生成するブロック画像符号生成過程と、ブロック符号情報の画素連続長に基づいて符号化用ブロック画像を復元するブロック画像復元過程と、符号化用ブロック画像を所定の符号化アルゴリズムにより符号化された冗長性を持たないビット列に変換することで高解像度符号化画像データを得るエントロピー符号化過程とを有し、復号化過程は、エントロピー符号化過程で使用された所定の符号化アルゴリズムに対応する復号化アルゴリズムを使用して冗長性を持たないビット列から復号化されたブロック復元情報を復元するエントロピー復号化過程と、ブロック復元情報に基づいて再生用ブロック画像を復元するブロック画像復元過程と、再生用ブロック画像を復元対象の画像に嵌め込むようにブロック合成して画像復元することで高解像度復号化画像データを得るブロック合成過程とを有する２値化画像データ用無歪圧縮方法が得られる。
【００１０】
加えて、本発明によれば、上記２値化画像データ用無歪圧縮方法において、ブロック画像復元過程では、ブロック符号情報の画素連続長に基づいて符号化用ブロック画像を復元できないときに該ブロック符号情報に該当する該符号化用ブロック画像を所定数に分割した上でブロック分割過程へ引き渡す２値化画像データ用無歪圧縮方法が得られる。
【００１１】
一方、本発明によれば、２値化された画像データをランレングス圧縮方式を適用して高効率に無歪で圧縮する２値化画像データ用無歪圧縮システムにおいて、画像データの圧縮時にランレングス圧縮方式を適用してラスタスキャンにより１次元のビット列を生成する際、縦方向の相関及び横方向の相関の双方を利用した上で符号化することで高解像度符号化画像データを取得する符号化器と、符号化器で得られた高解像度符号化画像データを復号化することで高解像度復号化画像データを取得する復号化器との少なくとも片方を含む２値化画像データ用無歪圧縮システムが得られる。
【００１２】
又、本発明によれば、上記２値化画像データ用無歪圧縮システムにおいて、符号化器は、画像データの入力されたものを予め指定されたブロック長に切り分けるように分割するブロック分割器と、分割されたブロック長のブロック画像について縦方向における所定の色の画素が存在する部分の連続長を数列として算出して出力する縦方向画素連続長算出器と、ブロック画像について横方向における所定の色の画素が存在する部分の連続長を数列として算出して出力する横方向画素連続長算出器と、縦方向画素連続長算出器及び横方向画素連続長算出器から出力された縦・横の画素連続長を並べて符号化されたブロック符号情報を生成するブロック画像符号器と、ブロック符号情報の画素連続長に基づいて符号化用ブロック画像を復元するブロック画像復元器と、符号化用ブロック画像を所定の符号化アルゴリズムにより符号化された冗長性を持たないビット列に変換することで高解像度符号化画像データを得るエントロピー符号化器とを備え、復号化器は、エントロピー符号化器で使用された所定の符号化アルゴリズムに対応する復号化アルゴリズムを使用して冗長性を持たないビット列から復号化されたブロック復元情報を復元するエントロピー復号化器と、ブロック復元情報に基づいて再生用ブロック画像を復元するブロック画像復元器と、再生用ブロック画像を復元対象の画像に嵌め込むようにブロック合成して画像復元することで高解像度復号化画像データを得るブロック合成器とを備えた２値化画像データ用無歪圧縮システムが得られる。
【００１３】
更に、本発明によれば、上記２値化画像データ用無歪圧縮システムにおいて、符号化器におけるブロック画像復元器は、ブロック符号情報の画素連続長に基づいて符号化用ブロック画像を復元できないときに該ブロック符号情報に該当する該符号化用ブロック画像を所定数に分割した上でブロック分割器へ引き渡す２値化画像データ用無歪圧縮システムが得られる。
【００１４】
他方、本発明によれば、２値化された画像データをランレングス圧縮方式を適用して高効率に無歪で圧縮する２値化画像データ用無歪圧縮システムにあって符号化及び復号化の少なくとも一方の処理に適用される２値化画像データ用無歪圧縮システム向けプログラムにおいて、画像データの圧縮時にランレングス圧縮方式を適用してラスタスキャンにより１次元のビット列を生成する際、縦方向の相関及び横方向の相関の双方を利用した上で符号化することで高解像度符号化画像データを取得する符号化プログラムと、符号化器で得られた高解像度符号化画像データを復号化することで高解像度復号化画像データを取得する復号化プログラムとの少なくとも片方を含む２値化画像データ用無歪圧縮システム向けプログラムが得られる。
【００１５】
又、本発明によれば、上記２値化画像データ用無歪圧縮システム向けプログラムにおいて、符号化プログラムは、画像データの入力されたものを予め指定されたブロック長に切り分けるように分割するブロック分割プロセスと、分割されたブロック長のブロック画像について縦方向における所定の色の画素が存在する部分の連続長を数列として算出する縦方向画素連続長算出プロセスと、ブロック画像について横方向における所定の色の画素が存在する部分の連続長を数列として算出する横方向画素連続長算出プロセスと、縦方向画素連続長算出プロセス及び横方向画素連続長算出プロセスで得られた縦・横の画素連続長を並べて符号化されたブロック符号情報を生成するブロック画像符号プロセスと、ブロック符号情報の画素連続長に基づいて符号化用ブロック画像を復元するブロック画像復元プロセスと、符号化用ブロック画像を所定の符号化アルゴリズムにより符号化された冗長性を持たないビット列に変換することで高解像度符号化画像データを得るエントロピー符号化プロセスとを有し、復号化プログラムは、エントロピー符号化プロセスで使用された所定の符号化用アルゴリズムに対応する復号化アルゴリズムを使用して冗長性を持たないビット列から復号化されたブロック復元情報を復元するエントロピー復号化プロセスと、ブロック復元情報に基づいて再生用ブロック画像を復元するブロック画像復元プロセスと、再生用ブロック画像を復元対象の画像に嵌め込むようにブロック合成して画像復元することで高解像度復号化画像データを得るブロック合成プロセスとを有する２値化画像データ用無歪圧縮システム向けプログラムが得られる。
【００１６】
更に、本発明によれば、上記２値化画像データ用無歪圧縮システム向けプログラムにおいて、符号化プログラムにおけるブロック画像復元プロセスは、ブロック符号情報の画素連続長に基づいて符号化用ブロック画像を復元できないときに該ブロック符号情報に該当する該符号化用ブロック画像を所定数に分割した上でブロック分割プロセスへ引き渡す処理を含む２値化画像データ用無歪圧縮システム向けプログラムが得られる。
【００１７】
加えて、本発明によれば、上記何れか一つの２値化画像データ用無歪圧縮システム向けプログラムを格納して符号化及び復号化の少なくとも一方の処理に供される２値化画像データ用無歪圧縮システム向け記録媒体であって、符号化プログラム及び復号化プログラムの少なくとも一方を実行するために該符号化プログラム及び該復号化プログラムの少なくとも一方を記録した２値化画像データ用無歪圧縮システム向け記録媒体が得られる。
【００１８】
【発明の実施の形態】
以下に本発明の実施の形態について、図面を参照して詳細に説明する。最初に、本発明の２値化画像データ用無歪圧縮方法の技術的概要を簡単に説明する。
【００１９】
本発明の２値化画像データ用無歪圧縮方法は、２値化された画像データをランレングス圧縮方式を適用して高効率に無歪で圧縮する点は従来通りであるが、画像データの圧縮時にランレングス圧縮方式を適用してラスタスキャンにより１次元のビット列を生成する際、縦方向の相関及び横方向の相関の双方を利用するものである。
【００２０】
この縦方向の相関及び横方向の相関の利用は、画像データへの符号化及びその後の復号化に適用されるもので、２値化画像データ用無歪圧縮方法では、縦方向の相関及び横方向の相関の双方を利用した上で画像データを符号化することで高解像度符号化画像データを取得する符号化過程と、符号化過程で得られた高解像度符号化画像データを復号化することで高解像度復号化画像データを取得する復号化過程とを有する。尚、これらの符号化過程と復号化過程とは、別個に処理しても良いものである。
【００２１】
具体的に言えば、符号化過程は、画像データの入力されたものを予め指定されたブロック長に切り分けるように分割するブロック分割過程と、分割されたブロック長のブロック画像について縦方向における所定の色の画素が存在する部分の連続長を数列として算出する縦方向画素連続長算出過程と、同様にブロック画像について横方向における所定の色の画素が存在する部分の連続長を数列として算出する横方向画素連続長算出過程と、縦方向画素連続長算出過程及び横方向画素連続長算出過程で得られた縦・横の画素連続長を並べて符号化されたブロック符号情報を生成するブロック画像符号生成過程と、ブロック符号情報の画素連続長に基づいて符号化用ブロック画像を復元するブロック画像復元過程と、符号化用ブロック画像を所定の符号化アルゴリズムにより符号化された冗長性を持たないビット列に変換することで高解像度符号化画像データを得るエントロピー符号化過程とを有する。
【００２２】
但し、ここでのブロック画像復元過程において、ブロック符号情報の画素連続長に基づいて符号化用ブロック画像を復元できないときには、ブロック符号情報に該当する符号化用ブロック画像を所定数に分割した上でブロック分割過程へ引き渡す処理を行うことで指定されたブロック長に切り分けられたブロック画像が得られるようにする。
【００２３】
これに対し、復号化過程は、エントロピー符号化過程で使用された所定の符号化アルゴリズムに対応する復号化アルゴリズムを使用して冗長性を持たないビット列から復号化されたブロック復元情報を復元するエントロピー復号化過程と、ブロック復元情報に基づいて再生用ブロック画像を復元するブロック画像復元過程と、再生用ブロック画像を復元対象の画像に嵌め込むようにブロック合成して画像復元することで高解像度復号化画像データを得るブロック合成過程とを有する。
【００２４】
このような２値化画像データ用無歪圧縮方法に従えば、従来のランレングス圧縮方式の適用のみでは利用されなかった画像データにおける画素間の縦・横のそれぞれの相関性を利用することにより、従来よりも一層高効率な画像圧縮が可能となり、結果として従来よりも高解像度画像データを取得して保管することが可能となる。
【００２５】
図１は、上述した２値化画像データ用無歪圧縮方法を適用した一つの実施の形態に係る２値化画像データ用無歪圧縮システムに適用される符号化器の基本構成及び機能を示したブロック図である。又、図２は、同様に２値化画像データ用無歪圧縮システムに適用される復号化器の基本構成及び機能を示したブロック図である。
【００２６】
即ち、本発明の２値化画像データ用無歪圧縮システムは、２値化された画像データをランレングス圧縮方式を適用して高効率に無歪で圧縮する機能を従来通りに有するが、ここでは画像データの圧縮時にランレングス圧縮方式を適用してラスタスキャンにより１次元のビット列を生成する際、縦方向の相関及び横方向の相関の双方を利用した上で符号化することで高解像度符号化画像データを取得する符号化器と、符号化器で符号化された高解像度符号化画像データを復号化することで高解像度復号化画像データを取得する復号化器との少なくとも片方を含むものとなっている。これは本発明で対象とする無歪圧縮システムの場合、こうした機能を持つ符号化器と復号化器とが必ずしも同じシステム構成上で動作されると限らないためである。
【００２７】
符号化器は、図１に示されるように、画像データの入力されたものを予め指定されたブロック長に切り分けるように分割するブロック分割器１１（単に画像を指定されたブロックに分割する機能を持つものとしている）と、分割されたブロック長のブロック画像について縦方向における黒い画素（白い画素であっても良い）が存在する部分の連続長を数列として算出して出力する縦方向画素連続長算出器１２（単に縦方向に黒い画素の連続長を算出する機能を持つものとしている）と、ブロック画像について横方向における黒い画素（白い画素であっても良い）が存在する部分の連続長を数列として算出して出力する横方向画素連続長算出器１３（単に横方向に黒い画素の連続長を算出する機能を持つものとしている）と、縦方向画素連続長算出器１２及び横方向画素連続長算出器１３から出力された縦・横の画素連続長を並べてヘッダ等を付加して符号化されたブロック符号情報を生成するブロック画像符号器１４（単に縦・横の画素連続長を並べる機能を持つものとしている）と、ブロック符号情報の画素連続長に基づいて符号化用ブロック画像を復元するブロック画像復元器１５（単に画素連続長からブロック画像を復元する機能を持つものとしている）と、符号化用ブロック画像を所定の符号化アルゴリズムにより符号化された冗長性を持たないビット列に変換することで高解像度符号化画像データを得るエントロピー符号化器１６（単にハフマン符号，算術符号等とする機能を持つものとしている）とを備えて構成されている。
【００２８】
この符号化器において、ブロック画像復元器１５は、縦方向画素連続長算出器１２及び横方向画素連続長算出器１３から出力される数列から元画像を復元できない場合があるために必要とされるもので、ブロック画像符号器１４からのブロック符号情報の画素連続長に基づいて符号化用ブロック画像を復元できないときにそのブロック符号情報に該当する符号化用ブロック画像を所定数に分割した上でブロック分割器１１へ引き渡す機能を有しており、これにより指定されたブロック長に切り分けられたブロック画像が得られるようにして必ず復号化が可能なことを保証できるようになっている。
【００２９】
図３は、横方向画素連続長算出器１３から出力される黒い画素が存在する部分の連続長を含む数列を例示したものである。
【００３０】
ここでは、黒い画素が５つ，２つ，１つ連続する場合に５，２，１，０のデータとなるものと、黒い画素が２つ連続する場合に２，０のデータとなるものとを示している。因みに、縦方向画素連続長算出器１２から出力される数列については、ここでの横の関係が縦の関係に変更されている以外は概ね同様なものとなっている。
【００３１】
これに対し、復号化器は、図２に示されるように、エントロピー符号化器１６で使用された所定の符号化アルゴリズムに対応する復号化アルゴリズムを使用して冗長性を持たないビット列から復号化されたブロック復元情報を復元するエントロピー復号化器（符号化器のエントロピー符号化器１６に対応してハフマン復号・算術復号等とするもので、単に符号化時の方式で復号化する機能を持つものとしている）２１と、ブロック復元情報（黒い画素の連続長数列群）に基づいて再生用ブロック画像を復元するブロック画像復元器２２（符号化器のブロック画像復元器１５と同様なもので、単に画素連続長からブロック画像を復元する機能を持つものとしている）と、ブロック画像復元器２２から出力される再生用ブロック画像を復元対象の画像に嵌め込むようにブロック合成して画像復元することで高解像度復号化画像データを得るブロック合成器２３（単にブロックを画像に嵌め込む機能を持つものとしている）とを備えて構成されている。
【００３２】
以下は、符号化器における符号化アルゴリズムを説明する。符号化アルゴリズムでは、先ず入力された画像データをブロック分割器１１により後段のブロック画像符号器１４で処理可能な大きさ（縦ｍ画素、横ｎ画素）のブロック長に切り分けるように分割する。この分割されたｎ×ｍの画素のブロック長による画像データはブロック画像と呼ばれるもので、このブロック画像が縦方向画素連続長算出器１２，横方向画素連続長算出器１３に送出され、ここで図３で説明したように黒い画素の連続長を示す縦・横の数列群に変換されて出力されるが、このときに各数列の最後は必ず０で終了するようにする。縦方向画素連続長算出器１２，横方向画素連続長算出器１３から生成出力された黒い画素の連続長を示す縦・横の数列群は、ブロック画像符号器１４に引き渡され、ここでヘッダ等を付加して符号化されたブロック符号情報に変換されてブロック画像復元器１５へ送出される。
【００３３】
次に、ブロック画像復元器１５では、ブロック符号情報を使用して符号化用ブロック画像の復元を試行する。このとき、復元された符号化用ブロック画像が元のブロック画像と異なる場合（復元不可の場合）には、再帰的にその符号化用ブロック画像を分割（例えば図１に示されるように４分割）してからブロック分割器１１へ送出してブロック符号情報の生成を繰り返すようにする。ここでの復元不可な符号化用ブロック画像の分割は２×２，２×３，３×２，３×３になるまで繰り返される。
【００３４】
図４は、このブロック画像復元器１５で分割される復元不可な符号化用ブロック画像を分割処理した後の復号不可な画像パターンを例示したものである。
【００３５】
ここでは、ブロック画像復元器１５により復元不可な符号化用ブロック画像を分割処理して最小サイズまで分割した場合に生成される復号不可なブロックパターン番号１〜３０の画像パターンを示しているが、このようなブロックパターン番号１〜３０で区別された画像パターンは後の符号化に供され、こうした画像パターン以外の場合には連続長数列で符号化に供される。何れにしても、ブロック画像復元器１５では、ブロック画像符号器１４により全てのブロック符号情報が生成され、これらに基づいて符号化用ブロック画像を復元してからエントロピー符号化器１６によるエントロピー符号化を行うようにする。
【００３６】
エントロピー符号化器１６では、ブロック画像復元器１５から得られた符号化用ブロック画像をエントロピー符号化するが、エントロピー符号化にはハフマン符号や算術符号等を使用して冗長性が排除されたビット列に変換する。このようにして、符号化器における符号化アルゴリズムが完了する。
【００３７】
以下には、復号化器による復号化アルゴリズムを説明する。復号化アルゴリズムでは、先ずエントロピー復号化器２１により符号化器でエントロピー符号化された冗長性を持たないビット列から復号化されたブロック復元情報群に変換する。このとき、復号化アルゴリズムは、符号化時に使用した符号化アルゴリズムのハフマン符号化や算術符号化に対応する機能を持つ必要がある。
【００３８】
次に、ブロック画像復元器２２では、これらのブロック復元情報（黒い画素の連続長数列）に基づいて再生用ブロック画像を復元する。このとき、復号化アルゴリズムは、ブロック復元情報が図４に示した復号不可なブロックパターン番号１〜３０を持つ場合、その番号に対応するブロック画像を返却して再生用ブロック画像の復元用として使用しないようにする他、以下の図５で説明する条件を適用することによって、黒い画素の連続長数列から再生用ブロック画像を復元することが可能となっている。
【００３９】
図５は、ブロック画像復元器２２によるブロック復元情報に基づく再生用ブロック画像の復元に際しての画素連続長の算出規則を説明するための数列パターンα〜δを例示したものである。
【００４０】
数列パターンαは、数列３，１，１，２の場合であり、連続する黒い画素の隣を白い画素とすることを示している。
【００４１】
数列パターンβは、数列５，３の場合であり、上段に示されるように画素が右端から開始する場合の黒・白の画素位置と、下段に示されるように画素が左端から開始する場合の黒・白の画素位置とが重複する部分があるときを示しており、ここでは合成処理用に必ず黒・白の画素とすることを示している。
【００４２】
数列パターンγは、数列５の場合であり、画素連続長よりも少ない場所に黒い画素があるときを示しており、ここでは合成処理用にその画素以降の連続長分を黒い画素とすることを示している。
【００４３】
数列パターンδは、数列５の場合であり、画素連続長＋１の位置に黒い画素があるときを示しており、ここでは合成処理用に開始点を必ず白い画素とする（白確定とする）ことを示している。
【００４４】
ブロック合成器２３では、このような画素連続長の算出規則に従ってブロック画像復元器２２で復元された再生用ブロック画像を復元対象の画像に嵌め込んでブロック合成するが、全てのブロック復元情報から画像復元することで元画像を高解像度復号化画像データとして復元することができる。
【００４５】
尚、上述した復号化器では、黒い画素を対象に画素連続長を算出する場合を説明したが、これに代えて白い画素を対象に画素連続長を算出するように変更することも可能であるし、画素連続長の算出規則を動的（時間的に変化することを示す）に変更することで一層圧縮効率を向上させることが可能な場合もあるので、本発明の２値化画像データ用無歪圧縮システムは、上述した形態のものに限定されない。
【００４６】
ところで、上述した画像データの圧縮時の符号化及び復号化の少なくとも一方の処理は、システム運用のためのプログラムやそれを格納した記録媒体によっても具現することができる。
【００４７】
具体的に言えば、２値化画像データ用無歪圧縮システム向けプログラムの場合、２値化された画像データをランレングス圧縮方式を適用して高効率に無歪で圧縮する２値化画像データ用無歪圧縮システムにあって符号化及び復号化の少なくとも一方の処理に適用されるもので、画像データの圧縮時にランレングス圧縮方式を適用してラスタスキャンにより１次元のビット列を生成する際、縦方向の相関及び横方向の相関の双方を利用した上で符号化することで高解像度符号化画像データを取得する符号化プログラムと、符号化器で得られた高解像度符号化画像データを復号化することで高解像度復号化画像データを取得する復号化プログラムとの少なくとも片方を含むようにすれば良い。
【００４８】
又、符号化プログラムは、画像データの入力されたものを予め指定されたブロック長に切り分けるように分割するブロック分割プロセスと、分割されたブロック長のブロック画像について縦方向における所定の色の画素が存在する部分の連続長を数列として算出する縦方向画素連続長算出プロセスと、ブロック画像について横方向における所定の色の画素が存在する部分の連続長を数列として算出する横方向画素連続長算出プロセスと、縦方向画素連続長算出プロセス及び横方向画素連続長算出プロセスで得られた縦・横の画素連続長を並べて符号化されたブロック符号情報を生成するブロック画像符号プロセスと、ブロック符号情報の画素連続長に基づいて符号化用ブロック画像を復元するブロック画像復元プロセスと、符号化用ブロック画像を所定の符号化アルゴリズムにより符号化された冗長性を持たないビット列に変換することで高解像度符号化画像データを得るエントロピー符号化プロセスとを有するものとすれば良い。
【００４９】
但し、ここでの符号化プログラムにおけるブロック画像復元プロセスは、ブロック符号情報の画素連続長に基づいて符号化用ブロック画像を復元できないときにブロック符号情報に該当する符号化用ブロック画像を所定数に分割した上でブロック分割プロセスへ引き渡す処理を含むようにする。
【００５０】
更に、復号化プログラムは、エントロピー符号化プロセスで使用された所定の符号化用アルゴリズムに対応する復号化アルゴリズムを使用して冗長性を持たないビット列から復号化されたブロック復元情報を復元するエントロピー復号化プロセスと、ブロック復元情報に基づいて再生用ブロック画像を復元するブロック画像復元プロセスと、再生用ブロック画像を復元対象の画像に嵌め込むようにブロック合成して画像復元することで高解像度復号化画像データを得るブロック合成プロセスとを有するものとすれば良い。
【００５１】
これに対し、これらの２値化画像データ用無歪圧縮システム向けプログラムを格納して符号化及び復号化の少なくとも一方の処理に供される２値化画像データ用無歪圧縮システム向け記録媒体の場合、符号化プログラム及び復号化プログラムの少なくとも一方を実行するためにこれらの符号化プログラム及び復号化プログラムの少なくとも一方を記録したものとすれば良い。
【００５２】
このような２値化画像データ用無歪圧縮システム向けプログラムや２値化画像データ用無歪圧縮システム向け記録媒体は、略図した画像処理装置本体の一部として搭載される中央演算処理装置（ＣＰＵ）により処理制御されて運用されるもので、通常プログラムのみが適用される場合には中央演算処理装置（ＣＰＵ）が持つ諸機能を起動制御するためのデータを格納する記録装置に対して予め記憶格納されるような構成となる。
【００５３】
【発明の効果】
以上に述べた通り、本発明の２値化画像データ用無歪圧縮方法及びそれを適用した無歪圧縮システムによれば、画像データの圧縮時にランレングス圧縮方式を適用してラスタスキャンにより１次元のビット列を生成する際、縦方向の相関及び横方向の相関の双方を利用しているため、従来よりも一層高効率に画像データを圧縮でき、高解像度画像を取得保管できるため、医療用画像保管，衛星画像保管等のデータ損失が許されない分野や、在宅医療サービス等の帯域の狭い回線を使用しての画像交換用分野で適用すれば、画像保存のためのスペースを有効に活用できて好適となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の２値化画像データ用無歪圧縮方法を適用した一つの実施の形態に係る２値化画像データ用無歪圧縮システムに適用される符号化器の基本構成及び機能を示したブロック図である。
【図２】本発明の２値化画像データ用無歪圧縮方法を適用した一つの実施の形態に係る２値化画像データ用無歪圧縮システムに適用される復号化器の基本構成及び機能を示したブロック図である。
【図３】図１に示す符号化器に備えられる横方向画素連続長算出器から出力される黒い画素が存在する部分の連続長を含む数列を例示したものである。
【図４】図１に示す符号化器に備えられるブロック画像復元器で分割される復元不可な符号化用ブロック画像を分割処理した後の復号不可な画像パターンを例示したものである。
【図５】図２に示す復号化器に備えられるブロック画像復元器によるブロック復元情報に基づく再生用ブロック画像の復元に際しての画素連続長の算出規則を説明するための数列パターンを例示したものである。
【符号の説明】
１１　ブロック分割器
１２　縦方向画素連続長算出器
１３　横方向画素連続長算出器
１４　ブロック画像符号器
１５，２２　ブロック画像復元器
１６　エントロピー符号化器
２１　エントロピー復号化器
２３　ブロック合成器
【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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