(57)【要約】【課題】  イメージ画像の崩れを抑制し、画質劣化を生じることのないブロック符号化を行う画像処理装置及び画像処理方法を得る。【解決手段】  分割されたブロック３００１内の画像を構成する画素の画素値の最大値、最小値を求め、その最大値と最小値との中間値となる閾値を算出し、この閾値より大きい画素値を持つ画素のグループ及び閾値より小さい画素値を持つ画素のグループに分け（ブロック３００６）し、グループ毎に画素値の平均値を求め、各グループ内の各画素の画素値をグループの平均値に近似する（ブロック３００７）手段と、前記閾値より大きい画素値を持つ画素のグループ内の画素値の最小値と、前記閾値より小さい画素値を持つ画素のグループの内の画素値の最大値との差がある特定の値より大きくなるように、前記閾値を変更する手段を備える。従来技術によるイメージ３００５に比べて崩れのないイメージ３００８を得ることができる。【選択図】      図２
2005094682.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
多値画像を符号化単位のブロックに分割し、分割したブロック内の画像データに対してブロック符号化を行う画像処理装置において、
分割されたブロック内の画像を構成する画素の画素値の最大値、最小値を求める手段と、その最大値と最小値との中間値となる閾値を算出する手段と、この閾値より大きい画素値を持つ画素のグループ及び閾値より小さい画素値を持つ画素のグループの２つのグループに前記ブロック内の画素をグループ分けする手段と、グループ毎に画素値の平均値を求め、それぞれのグループ内の各画素の画素値をグループの平均値に近似する手段と、前記閾値より大きい画素値を持つ画素のグループ内の画素値の最小値と、前記閾値より小さい画素値を持つ画素のグループの内の画素値の最大値との差がある特定の値より大きくなるように、前記閾値を変更する手段とを備えることを特徴とする画像処理装置。
【請求項２】
前記変更される閾値を、前記分割されたブロック内の画像を構成する画素の画素値の最大値、最小値の中間値に近い値に設定することを特徴とする請求項１記載の画像処理装置。
【請求項３】
前記変更される閾値を、前記分割されたブロック内の画像を構成する画素の画素値の最大値、最小値の中間値から小さい方、または、大きい方の値に限定することを特徴とする請求項１または２記載の画像処理装置。
【請求項４】
前記多値画像が、最大濃度を持つ画素の画素値を最大値とし、最小濃度を持つ画素の画素値を“０”として構成されている場合、前記変更される閾値を、前記分割されたブロック内の画像を構成する画素の画素値の最大値、最小値の中間値から小さい方の値に限定することを特徴とする請求項１または２記載の画像処理装置。
【請求項５】
前記多値画像が、最大濃度を持つ画素の画素値を“０”とし、最小濃度を持つ画素の画素値を最大値として構成されている場合、前記変更される閾値を、前記分割されたブロック内の画像を構成する画素の画素値の最大値、最小値の中間値から大きい方の値に限定することを特徴とする請求項１または２記載の画像処理装置。
【請求項６】
前記変更によって決まる閾値と、前記分割されたブロック内の画像を構成する画素の画素値の最大値と最小値との中間値から求められる最初の閾値との差が、ある特定の値以上である場合に、前記最大値と最小値との中間値から求められる最初の閾値を最終的な閾値として決定することを特徴とする請求項１ないし５のうちいずれか１記載の画像処理装置。
【請求項７】
前記多値画像が複数色以上の画像の場合、各色の同じ座標のブロックに対して閾値を計算し、各色で求められた閾値の平均値を求め、各色の対応するブロックに対する閾値を求められた閾値に設定することを特徴とする請求項１ないし６のうちいずれか１記載の画像処理装置。
【請求項８】
多値画像を符号化単位のブロックに分割し、分割したブロック内の画像データに対してブロック符号化を行う画像処理方法において、
分割されたブロック内の画像を構成する画素の画素値の最大値、最小値を求め、その最大値と最小値との中間値となる閾値を算出し、この閾値より大きい画素値を持つ画素のグループ及び閾値より小さい画素値を持つ画素のグループの２つのグループに前記ブロック内の画素をグループ分けし、グループ毎に画素値の平均値を求め、それぞれのグループ内の各画素の画素値をグループの平均値に近似し、前記閾値より大きい画素値を持つ画素のグループ内の画素値の最小値と、前記閾値より小さい画素値を持つ画素のグループの内の画素値の最大値との差がある特定の値より大きくなるように、前記閾値を変更することを特徴とする画像処理方法。
【請求項９】
前記変更される閾値を、前記分割されたブロック内の画像を構成する画素の画素値の最大値、最小値の中間値に近い値に設定することを特徴とする請求項８記載の画像処理方法。
【請求項１０】
前記変更される閾値を、前記分割されたブロック内の画像を構成する画素の画素値の最大値、最小値の中間値から小さい方、または、大きい方の値に限定することを特徴とする請求項８または９記載の画像処理方法。
【請求項１１】
前記多値画像が、最大濃度を持つ画素の画素値を最大値とし、最小濃度を持つ画素の画素値を“０”として構成されている場合、前記変更される閾値を、前記分割されたブロック内の画像を構成する画素の画素値の最大値、最小値の中間値から小さい方の値に限定することを特徴とする請求項８または９記載の画像処理方法。
【請求項１２】
前記多値画像が、最大濃度を持つ画素の画素値を“０”とし、最小濃度を持つ画素の画素値を最大値として構成されている場合、前記変更される閾値を、前記分割されたブロック内の画像を構成する画素の画素値の最大値、最小値の中間値から大きい方の値に限定することを特徴とする請求項８または９記載の画像処理方法。
【請求項１３】
前記変更によって決まる閾値と、前記分割されたブロック内の画像を構成する画素の画素値の最大値と最小値との中間値から求められる最初の閾値との差が、ある特定の値以上である場合に、前記最大値と最小値との中間値から求められる最初の閾値を最終的な閾値として決定することを特徴とする請求項８ないし１２のうちいずれか１記載の画像処理方法。
【請求項１４】
前記多値画像が複数色以上の画像の場合、各色の同じ座標のブロックに対して閾値を計算し、各色で求められた閾値の平均値を求め、各色の対応するブロックに対する閾値を求められた閾値に設定することを特徴とする請求項８ないし１３のうちいずれか１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、デジタル複写機、デジタルカメラ等の画像圧縮技術を使用するデジタル機器全般に対して適用することができる画像処理装置及び画像処理方法に係り、特に、イメージ画像の崩れを抑制することが可能で、かつ、色味の変化を極力抑えることが可能に画像データを圧縮する画像のブロック符号化を行う画像処理装置及び画像処理方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、ファクシミリ、コピー、ジタルカメラ等における画像処理装置は、解像度を高くしたり階調数を多くして年々高画質化が図られているが、高画質化を行うと画像の情報量が増加するため、画像データを記憶するための記憶装置の記憶容量が累増するという問題が生じてきている。
【０００３】
例えば、２階調の白黒画像（２値画像）を２５６階調の白黒濃淡画像にするとその情報量は８倍となるため、このような画像データを記憶するためのメモリが８倍必要になり、結果的に機器コストの増加を招くこととなる。
【０００４】
前述のような問題を解決するための技術として、多値画像を符号化単位のブロックに分割し、分割したブロックの領域の画像データに対して符号化を行うブロック符号化の技術が知られている。
【０００５】
図８は従来技術によるブロック符号化の例を説明する図であり、この図８を参照して、従来技術によるブロック符号化の例を説明する。
【０００６】
図８に示す例は、符号化の単位としてのブロックを４×４の１６画素を含むブロック画像を例として説明するものである。このブロック画像は、画像全体を４×４の複数のブロックに分割した場合の１つのブロックである。そして、図８において、元画像のデータ値をブロック１００１とする。ブロック１００１内に示している数値は、各画素が２５６階調の白黒濃淡画像であるとして、その数値がある画素の濃度値（画素値）を示している。ブロック１００１の元画像のデータ値をイメージとして現しているのがブロック１００２であり、画素値が“０”の画素が白により、それ以外の画素が黒で表現されたものとなる。
【０００７】
従来技術によるブロック符号化は、元画像の４×４ブロック１００１内の各画素の画素値の最大値と最小値との中間値を閾値として、この閾値を元に、閾値より画素値の大きい画素をグループ１、閾値より画素値の小さい画素をグループ２として、４×４のブロック１００１内の画素をグループ分けし、各グループ内で画素値の平均値を求め、それぞれのグループ内の各画素値を求めた平均値を持つものとして近似を行うというものである。
【０００８】
ブロック符号化の技術は、前述したような処理を行うことにより、符号化単位のブロックのデータの伝送時、メモリへの格納時にデータの圧縮を行うことができるものであり、次に、前述したような符号化単位のブロックが４画素×４画素であり、白黒多値で表現される元の画像の各画素の画素値が８ビット、すなわち、１バイトで表現されている場合に、どの程度のデータ圧縮が行われるのかについて説明する。
【０００９】
通常、４×４のブロック１００１に示すような白黒多値で表現される元画像は、このままの状態で、４×４×１バイト＝１６バイトの情報量を持つことになる。そして、ブロック符号化を行った場合、前述で説明したように、４×４のブロック１００１内の画素を２つのグループ分けし、各グループ内で画素値の平均値を求め、それぞれのグループ内の各画素値を求めた平均値を持つものとしている。このような符号化後のブロックが持つ情報量は、その表現方法として幾つか考えられるが、ブロック全体を、一方のグループの画素値として１バイト、他方のグループの画素値として１バイトで表現し、１６画素の各位置における画素値の一方を“０”、他方を“１”として順に並べて表現して、１６ビット、すなわち、２バイトで表現するとすれば、全体で４バイトとなる。
【００１０】
前述したように、前述した例の場合、ブロック符号化により情報量を１／４に圧縮することができたことになる。このようなブロック符号化による情報量の圧縮は、ブロック符号化の一般的な性質であり、以後に説明する本発明の各実施形態においても、情報量を圧縮することが可能である。
【００１１】
図８に示すブロック１００１の例は、最大値と最小値とがそれぞれ“２００”及び“０”である。従って、最大値と最小値との中間値は“１００”となり、この中間値“１００”が閾値として決まる。この閾値を元に、閾値よりブロック１００１内の画素を閾値以上の画素をグループ１、閾値より小さい方の画素をグループ２としてグループ分けを行うと、４×４のブロック１００３として示すようなものとなる。そして、各グループ内で平均値を求め、それぞれのグループの各画素値を、この平均値に近似すると、４×４のブロック１００４として示すようなものとなる。この４×４のブロック１００４をイメージに直すと、ブロック１００５として示すようなものとなる。
【００１２】
この近似後のイメージ画像のブロック１００５と、元画像のブロック１００１のイメージ画像のブロック１００２とを比較すると、明らかにイメージ画像が崩れ異なったイメージ画像となってしまう。この原因は、４×４のブロック１００３の隣り合う２つの画素１００６の画素値“１０１”と、画素１００７の画素値“９９”との間の誤差が近似前には誤差“２”であったに対して、近似後に、それぞれの画素の画素値が“１１８”、“１９”に変化したため、誤差が“９９”にも拡大しているためである。これは、画素１００６の画素値“１０１”と画素１００７の画素値“９９”の差である僅か“２”の間に、閾値が決まってしまったことが原因である。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１３】
前述した従来技術は、多値画像を符号化単位のブロックに分割し、分割したブロックの領域の画像データに対してブロック符号化を行う際に、分割されたブロック内の画像の画素の最大値、最小値を求め、その最大値と最小値との中間値となる閾値を算出し、この閾値をもとに、ブロック内の画像を２つのグループにグループ分けをし、グループ毎に平均値を求め、それぞれのグループの各画素をグループの平均値に近似するというもので、求めた閾値の近辺にブロック内の画素値が集まるようなブロック画像の場合に、画質劣化が顕著になる恐れがあるという問題点を有している。
【００１４】
本発明の目的は、前述した従来技術の問題点を解決し、画素値が密集した値への閾値の設定をさけることにより、イメージ画像の崩れを抑制し、画質劣化を生じることのないブロック符号化を行う画像処理装置及び画像処理方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
前記目的を達成するための本発明の第１の手段は、多値画像を符号化単位のブロックに分割し、分割したブロック内の画像データに対してブロック符号化を行う画像処理装置において、分割されたブロック内の画像を構成する画素の画素値の最大値、最小値を求める手段と、その最大値と最小値との中間値となる閾値を算出する手段と、この閾値より大きい画素値を持つ画素のグループ及び閾値より小さい画素値を持つ画素のグループの２つのグループに前述ブロック内の画素をグループ分けする手段と、グループ毎に画素値の平均値を求め、それぞれのグループ内の各画素の画素値をグループの平均値に近似する手段と、前記閾値より大きい画素値を持つ画素のグループ内の画素値の最小値と、前記閾値より小さい画素値を持つ画素のグループの内の画素値の最大値との差がある特定の値より大きくなるように、前記閾値を変更する手段とを備えることを特徴とする。
【００１６】
本発明の第２の手段は、第１の手段において、前記変更される閾値を、前記分割されたブロック内の画像を構成する画素の画素値の最大値、最小値の中間値に近い値に設定することを特徴とする。
【００１７】
本発明の第３の手段は、第１または第２の手段において、前記変更される閾値を、前記分割されたブロック内の画像を構成する画素の画素値の最大値、最小値の中間値から小さい方、または、大きい方の値に限定することを特徴とする。
【００１８】
本発明の第４の手段は、第１または第２の手段において、前記多値画像が、最大濃度を持つ画素の画素値を最大値とし、最小濃度を持つ画素の画素値を“０”として構成されている場合、前記変更される閾値を、前記分割されたブロック内の画像を構成する画素の画素値の最大値、最小値の中間値から小さい方の値に限定することを特徴とする。
【００１９】
本発明の第５の手段は、第１または第２の手段において、前記多値画像が、最大濃度を持つ画素の画素値を“０”とし、最小濃度を持つ画素の画素値を最大値として構成されている場合、前記変更される閾値を、前記分割されたブロック内の画像を構成する画素の画素値の最大値、最小値の中間値から大きい方の値に限定することを特徴とする。
【００２０】
本発明の第６の手段は、第１ないし第５の手段のうちいずれか１の手段において、前記変更によって決まる閾値と、前記分割されたブロック内の画像を構成する画素の画素値の最大値と最小値との中間値から求められる最初の閾値との差が、ある特定の値以上である場合に、前記最大値と最小値との中間値から求められる最初の閾値を最終的な閾値として決定することを特徴とする。
【００２１】
本発明の第７の手段は、第１ないし第６の手段のうちいずれか１の手段において、前記多値画像が複数色以上の画像の場合、各色の同じ座標のブロックに対して閾値を計算し、各色で求められた閾値の平均値を求め、各色の対応するブロックに対する閾値を求められた閾値に設定することを特徴とする。
【００２２】
本発明の第８の手段は、多値画像を符号化単位のブロックに分割し、分割したブロック内の画像データに対してブロック符号化を行う画像処理方法において、分割されたブロック内の画像を構成する画素の画素値の最大値、最小値を求め、その最大値と最小値との中間値となる閾値を算出し、この閾値より大きい画素値を持つ画素のグループ及び閾値より小さい画素値を持つ画素のグループの２つのグループに前述ブロック内の画素をグループ分けし、グループ毎に画素値の平均値を求め、それぞれのグループ内の各画素の画素値をグループの平均値に近似し、前記閾値より大きい画素値を持つ画素のグループ内の画素値の最小値と、前記閾値より小さい画素値を持つ画素のグループの内の画素値の最大値との差がある特定の値より大きくなるように、前記閾値を変更することを特徴とする。
【００２３】
本発明の第９の手段は、第８の手段において、前記変更される閾値を、前記分割されたブロック内の画像を構成する画素の画素値の最大値、最小値の中間値に近い値に設定することを特徴とする。
【００２４】
本発明の第１０の手段は、第８または第９の手段において、前記変更される閾値を、前記分割されたブロック内の画像を構成する画素の画素値の最大値、最小値の中間値から小さい方、または、大きい方の値に限定することを特徴とする。
【００２５】
本発明の第１１の手段は、第８または第９の手段において、前記多値画像が、最大濃度を持つ画素の画素値を最大値とし、最小濃度を持つ画素の画素値を“０”として構成されている場合、前記変更される閾値を、前記分割されたブロック内の画像を構成する画素の画素値の最大値、最小値の中間値から小さい方の値に限定することを特徴とする。
【００２６】
本発明の第１２の手段は、第８または第９の手段において、前記多値画像が、最大濃度を持つ画素の画素値を“０”とし、最小濃度を持つ画素の画素値を最大値として構成されている場合、前記変更される閾値を、前記分割されたブロック内の画像を構成する画素の画素値の最大値、最小値の中間値から大きい方の値に限定することを特徴とする。
【００２７】
本発明の第１２の手段は、第８ないし第１２の手段のうちいずれか１の手段において、前記変更によって決まる閾値と、前記分割されたブロック内の画像を構成する画素の画素値の最大値と最小値との中間値から求められる最初の閾値との差が、ある特定の値以上である場合に、前記最大値と最小値との中間値から求められる最初の閾値を最終的な閾値として決定することを特徴とする。
【００２８】
本発明の第１３の手段は、第８ないし第１３の手段のうちいずれか１の手段において、前記多値画像が複数色以上の画像の場合、各色の同じ座標のブロックに対して閾値を計算し、各色で求められた閾値の平均値を求め、各色の対応するブロックに対する閾値を求められた閾値に設定することを特徴とする。
【００２９】
前述した本発明の第１、第２、第８及び第９の手段によれば、符号化の対象のブロック内の画素の画素値が密集した値への閾値の設定をさけることができ、これにより、画像の階調性より画像のイメージ（形）を極力残すようにすることができる。これにより、文字等の画質劣化をなくすことができ、イメージ画像の崩れを抑制し、画質劣化を生じることのないブロック符号化を行うことができる。
【００３０】
前述した本発明の第３〜第５、及び、第１０〜第１２の手段によれば、多値画像の画素の最大濃度が画素値“０”とされているか最大値とされているかに応じて、閾値を設定する範囲を、中間値による最初の閾値以上の範囲か、中間値による最初の閾値以下の範囲かのどちらかに限定するようにしているので、本発明の第１、第２、第８及び第９の手段で生じるイメージ画像の崩れを抑制し、画質劣化を生じることのないブロック符号化を行うことができ、また、画像の背景より、画像の文字等の情報を重視して残すことができる。
【００３１】
前述した本発明の第６の手段及び第１３の手段によれば、最大値と最小値の中間値から求められる閾値と、変更によってきまる閾値の差が大きい場合に、最初の中間値を閾値に設定しているので、閾値変更による、画質劣化を抑えることができる。また、閾値の大きな変化を抑制し、閾値の候補となるデータ値の検索をある程度の範囲に限定することができるので、閾値検索の処理時間を短縮することができる。
【００３２】
前述した本発明の第７の手段及び第１４の手段によれば、多値画像が複数色の画像である場合にも、各色毎の画像の同じ座標におけるブロックでの閾値を統一しているので、色味の変化を抑えることができ、カラーの写真画像等での画質劣化を抑制することができる。
【発明の効果】
【００３３】
本発明によれば、画像の階調性より画像のイメージ（形）を極力残すことができ、文字等の画質劣化をなくすことができる。また、画像の背景より、画像の文字等の情報を重視して残すようにすることができる。
【００３４】
また、本発明によれば、多値画像が複数色で構成されている場合に、各色での対応するブロックの閾値を同一としているので、色味を残すことができ、これにより、カラーの写真画像等での画質劣化を抑制することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３５】
以下、本発明による画像処理装置及び画像処理方法の実施形態を図面により詳細に説明する。
【００３６】
図１は本発明の一実施形態による画像処理装置を含むファクシミリシステムの機能構成の例を示すブロック図である。図１において、１０は送信装置、１１は受信装置、１０１は画像読み取り部、１０２はブロック分割処理部、１０６は符号化処理部、１０７はデータ送信部、１１１はデータ受信部、１１４はブロック合成処理部、１１５は画像処理部、１１６は画像出力部である。
【００３７】
図１に示すファクシミリシステムは、多値の白黒濃淡画像をブロック毎に符号化して送信する送信装置１０と、送信装置１０から受信した符号データをブロック毎に復号して画像を出力する受信装置１１とからなる。
【００３８】
送信装置１０は、画像読取り部１０１と、ブロック分割処理部１０２と、符号化処理部１０６と、データ送信部１０７とにより構成される。
【００３９】
画像読取り部１０１は、図示しない原稿台に載置された原稿をＣＣＤセンサで光学的に読み取り、読み取った画像データをブロック分割処理部１０２に出力する入力デバイスである。なお、本発明の実施形態は、この画像読取り部１０１が、縦横任意の数の画素の白黒濃淡画像を入力するものとし、各画素の画素値が２５６階調であるとする。
【００４０】
ブロック分割処理部１０２は、画像読取り部１０１で読み取られた画像データを所定サイズの矩形ブロックに分割する処理部である。このブロックは、符号化処理単位のサイズのブロックであり、ここでは、４画素×４画素であるものとする。なお、ブロック分割処理部１０２は、本発明に独自のものというわけではなく、ブロック符号化を行う各種画像処理装置で広く採用されているものである。
【００４１】
符号化処理部１０６は、ブロック分割処理部１０２で分割された４×４画素の各ブロック画像に対して後述する本発明によるブロック符号化の処理を行う。ここでの処理は、４×４のブロック画像の各画素をその画素値に従って２群に分け、各群に含まれる画素の画素値を本発明に従って同一の値に近似させることにより、圧縮符号化を行うものであり、その符号化処理の詳細については後述する。
【００４２】
データ送信部１０７は、符号化処理部１０６で符号化されたデータを受信装置に送信する処理部である。なお、この送信装置１０は、図示しない表示部や操作パネルなども有するが、ここではその説明を省略する。
【００４３】
前述したような構成を有する送信装置１０を用いることにより、画像読取り部１０１で読み取った画像データをブロックに分割しつつ、該ブロック内の画像データを順次符号化することができる。そして、この符号化により、送信データの圧縮を行うことができるので、伝送効率を向上させることができる。
【００４４】
受信装置１１は、データ受信部１１１と、ブロック合成処理部１１４と、画像処理部１１５と、画像出力部１１６とを備えて構成されている。
【００４５】
データ受信部１１１は、送信装置１０から送信されたデータを回線を介して順次受信する処理部である。ブロック合成処理部１１４は、データ受信部１１１で受信された各ブロックの画像データを順次合成して、最終的に全体の画像データを形成する処理部である。
【００４６】
画像処理部１１５は、合成した画像データに対して各種画像処理をおこなう処理部である。画像出力部１１６は、画像処理部１１５によって画像処理された画像データを出力する処理部であり、具体的には、図示しない表示部への画像データの表示や印刷用紙への画像データの印字などを行う。
【００４７】
図２は符号化処理部１０６でのブロック符号化の第１の例について説明する図であり、この図２を参照して、本発明の実施形態でのブロック符号化の例を説明する。
【００４８】
図２に示す例は、従来技術で説明した場合と同様に、符号化の単位としてのブロックを４×４の１６画素を含むブロック画像を例として説明するものである。このブロック画像は、画像全体を４×４の複数のブロックに分割した場合の１つのブロックである。そして、図２において、元画像のデータ値をブロック３００１とする。ブロック３００１内に示している数値は、各画素が２５６階調の白黒濃淡画像であるとして、その数値が存在する画素の濃度値（画素値）を示している。ブロック３００１の元画像のデータ値をイメージとして現しているのがブロック３００２であり、画素値が“０”の画素が白により、それ以外の画素が黒で表現されたものとなる。
【００４９】
従来技術による符号化の場合、すでに図８により説明したように、元画像の４×４ブロック３００１内の各画素の画素値の最大値と最小値との中間値を閾値として、この閾値を元に、閾値より画素値の大きい画素をグループ１、閾値より画素値の小さい画素をグループ２として、４×４のブロック３００１内の画素をグループ分けし、各グループ内で画素値の平均値を求め、それぞれのグループ内の各画素値を求めた平均値を持つものとして近似を行うというものである。
【００５０】
図２に示すブロック３００１の例は、最大値と最小値とがそれぞれ“２００”及び“０”である。従って、最大値と最小値との中間値は“１００”となり、この中間値“１００”が閾値として決まる。この閾値を元に、閾値よりブロック３００１内の画素を閾値以上の画素をグループ１、閾値より小さい方の画素をグループ２としてグループ分けを行うと、４×４のブロック３００３として示すようなものとなる。そして、各グループ内で平均値を求め、それぞれのグループの各画素値を、この平均値に近似すると、４×４のブロック３００４として示すようなものとなる。この４×４のブロック３００４をイメージに直すと、ブロック３００５として示すようなものとなる。
【００５１】
この近似後のイメージ画像のブロック３００５と、元画像のブロック３００１のイメージ画像のブロック３００２とを比較すると、明らかにイメージ画像が崩れ異なったイメージ画像となってしまう。この結果、符号化後のイメージ画像における縦線が切れたような画像の劣化が発生する。
【００５２】
そこで本発明の実施形態でのブロック符号化は、４×４のブロック３００３の閾値以上のグループ１の最小値と、閾値より小さい方のグループ２の最大値との差が、ある特定の値以上でない場合に閾値を変更することとする。図２に示す例の場合、閾値以上のグループ１の最小値“１０１”、閾値より小さい方のグループ２の最大値“９９”であるため、その差が“２”しかないことになる。本発明の実施形態は、この差の値が、ある特定の値以上でない場合、閾値を変更する。この特定の値として、例えば、値“３２”を設定するものとする。
【００５３】
そして、図示例の場合、グループ１の最小値“１０１”と、グループ２の最大値“９９”の差“２”が、設定した値“３２”より小さいので、“３２”より大きくなる条件を満たす閾値を、中間値を閾値とした値“１００”により近い値で検索していく。すなわち、閾値を“９９”、“１０１”、“９８”、“１０２”、“９７”というように、“１００”に近い値から検索していく。すると、閾値“９７”が条件を満たす最初の閾値候補として見つかる。閾値を“９７”として、４×４の元画像のブロック３００１をグループ分けすると、ブロック３００６として示すようなグループ分けが完成する。この場合、グループ１の最小値は“９８”、グループ２の最大値は“０”となるので、その差が“９８”となり、設定した特定の値“３２”以上である条件を満たしている。閾値“９７”でグループ分けされた、それぞれのグループ毎で平均値を算出し、それぞれのグループの画素の値をこの平均値で近似すると、４×４のブロック３００７として示すようなデータ値のブロックが得られる。この４×４のブロック３００７をイメージに直すと、ブロック３００８として示すようなものとなる。元画像のイメージを示すブロック３００２と、本発明の実施形態で得られたイメージを示すブロック３００８とは、図２からも明らかなように、イメージとして同一のものが得られ、イメージを示すブロック３００５のような画質劣化が抑制されている。
【００５４】
前述の例では、ブロックを２つに分けた画素の閾値以上のグループ１の最小値と、閾値より小さい方のグループ２の最大値との差が、ある特定の値以上となるように閾値を変更することとし、その差の値を“３２”に設定したとして説明したが、この差の値は、実際には、閾値を種々に変更して、最もよく画質の劣化を抑えることができるような値に設定される。本発明者等が種々の差の値についてテストし、画質を判定した結果、前述の差の値を“１６”に設定した場合に、最もよい結果を得ることができた。なお、前述した差の値を“１６”、“３２”等に設定することにより、デジタル的に行われる処理を容易なものとすることができる。
【００５５】
前述したような符号化処理部１０６でのブロック符号化の第１の例によれば、画像ブロック内のデータ値が密集したデータ値への閾値の設定を避けることができ、これにより、イメージ画像の崩れを抑制することが可能となる。例えば、太さが０．０５ｍｍ程度の線が描かれている場合にも、線切れ等のイメージ画像の崩れを抑制することができる。
【００５６】
前述した符号化処理部１０６でのブロック符号化の第１の例は、ブロック内の各画素の画素値の最大値と最小値との中間値ではない値に閾値の変更を行っているが、この閾値の変更は、閾値を中間値より小さいほうに設定する場合と、中間値より大きいほうに設定する場合の２つの選択の仕方がある。この閾値の選択の仕方によって、中間値に閾値を設定した場合に比較して、むしろ画質を悪くしてしまう場合があり得る。
【００５７】
図３は前述した符号化処理部１０６でのブロック符号化の第１の例で、画質を悪くしてしまう場合があることを説明する図である。
【００５８】
図３に示す例は、従来技術で説明した場合と同様に、符号化の単位としてのブロックを４×４の１６画素を含むブロック画像を例として説明するものである。このブロック画像は、画像全体を４×４の複数のブロックに分割した場合の１つのブロックである。そして、図３において、元画像のデータ値をブロック２００１とする。ブロック２００１内に示している数値は、各画素が２５６階調の白黒濃淡画像であるとして、その数値が存在する画素の濃度値（画素値）を示している。ブロック２００１の元画像のデータ値をイメージとして現しているのがブロック２００２であり、画素値が“０”の画素が白により、それ以外の画素が黒で表現されたものとなる。
【００５９】
そして、図８で説明した従来技術の場合、ブロック２００１内の画素値の最大値と最小値とは、それぞれ“２００”及び“０”であるため、最大値と最小値との中間値は“１００”となり、この中間値“１００”が閾値として決まる。この閾値を元に、閾値よりブロック１００１内の画素を閾値以上の画素をグループ１、閾値より小さい方の画素をグループ２としてグループ分けを行うと、４×４のブロック２００３として示すようなものとなる。そして、各グループ内で平均値を求め、それぞれのグループの各画素値を、この平均値に近似すると、４×４のブロック２００４として示すようなものとなる。この４×４のブロック２００４をイメージに直すと、ブロック２００５として示すようなものとなる。
【００６０】
この近似後のイメージ画像のブロック２００５と、元画像のブロック２００１のイメージ画像のブロック２００２とを比較すると、明らかにイメージ画像が崩れ異なったイメージ画像となってしまっている。
【００６１】
これを改善するために、前述で説明したブロック符号化の第１の例を適用してみる。ブロック符号化の第１の例では、閾値が“１００”ではない値に変更される。仮に、閾値が“１０３”に設定されたとすると、４×４のブロック２００１は、４×４のブロック２００６として示すようなグループ分けがなされることになる。そして、それぞれのグループの画素を、それぞれのグループの平均値で近似すると、４×４のブロック２００７として示すようなデータ値となる。この４×４のブロック２００７をイメージ画像として表現すると、ブロック２００８として示すようなものとなる。
【００６２】
この近似後のイメージ画像のブロック２００８と、閾値を“１００”とした場合のイメージ画像のブロック２００５とを比較すると、閾値を中間値から変更することによって、画質がさらに悪くなっていることが判る。
【００６３】
次に、前述したような新たに発生し得る画質劣化を防ぐことを可能としたブロック符号化の第２の例について説明する。ここで説明する例は、閾値を設定する範囲を、中間値による最初の閾値以上の範囲か、中間値による最初の閾値以下の範囲かのどちらかに限定することにより、閾値を動かすことによって、新たに発生し得る画質劣化を防ぐことを可能としたものである。
【００６４】
図４は符号化処理部１０６でのブロック符号化の第２の例について説明する図であり、この図４を参照して、本発明の実施形態でのブロック符号化の第２の例を説明する。
【００６５】
図４に示す例は、従来技術で説明した場合と同様に、符号化の単位としてのブロックを４×４の１６画素を含むブロック画像を例として説明するものである。このブロック画像は、画像全体を４×４の複数のブロックに分割した場合の１つのブロックである。そして、図４において、元画像のデータ値をブロック４００１とする。ブロック４００１内に示している数値は、各画素が２５６階調の白黒濃淡画像であるとして、その数値が存在する画素の濃度値（画素値）を示している。ブロック４００１の元画像のデータ値をイメージとして現しているのがブロック４００２であり、画素値が“０”の画素が白により、それ以外の画素が黒で表現されたものとなる。
【００６６】
元画像の４×４のブロック４００１に対して、図２により説明したブロック符号化の第１の例を適用し、閾値によってグループ分けを行った場合の閾値以上のグループの最小値と、閾値以下のグループの最大値との差が“３２”以上である閾値を条件とする。この場合、元画像の４×４のブロック４００１内の最大値と最小値とは、それぞれ“２００”及び“０”となるので、その中間値は“１００”となる。このような条件を満たすような閾値を、“１００”から近い順に“９９”、“１０１”、“９８”、“１０２”という順番に探していくと、最初に条件を満たす閾値は“１０２”となる。この“１０２”を閾値として、元画像の４×４のブロック４００１のグループ分けを行うと、４×４のブロック４００３ととして示すようなものとなる。それぞれのグループで平均値を求め、この平均値でそれぞれのグループの各画素値を近似すると、４×４のブロック４００４として示すようなデータ値を持ったものとなる。これをイメージ画像として表現すると、ブロック４００５として示すようなイメージとなる。ブロック４００５として示すようなイメージは、元画像のイメージと比較すると、大きくイメージが異なったものとなる。
【００６７】
そこで、本発明の実施形態は、閾値を設定する範囲を、中間値による最初の閾値以上の範囲か、中間値による最初の閾値以下の範囲かのどちらかに限定するブロック符号化の第２の例を適用することとする。これにより閾値を動かすことによって、新たに発生し得る画質劣化を防ぐことが可能となる。
【００６８】
一般に、モノクロ画像は、黒の画素値を“２５５”、白の画素値を“０”としている。そして、このような場合、ブロック符号化の第２の例は、中間値より値の小さい方に限定して閾値の検索を行うこととする。図４に示す例の場合、中間値は“１００”であるので、この条件を加えて検索していくと、すなわち、閾値を“９９”、“９８”、“９７”、“９６”という順に検索してくと、中間値“１００”に最も近い条件を満たす閾値として、閾値“９６”を見付けることができる。この値“９６”を閾値として、４×４のブロック４００１のグループ分けを行うと、４×４のブロック４００６として示すようにグループ分けを行うことができる。そして、各グループ内で平均値を求め、それぞれのグループの各画素値を、この平均値に近似すると、４×４のブロック４００７として示すようなものとなる。この４×４のブロック４００７をイメージに直すと、ブロック４００８として示すようなものとなる。ブロック４００８として示すイメージをみると、元画像のイメージを示すブロック４００２と同じものが得られ、ブロック４００５として示すイメージのような画質劣化が抑えられている。
【００６９】
前述したブロック符号化の第２の例は、黒の画素（最大濃度を持つ画素）の画素値を“２５５”、白の画素（最小濃度を持つ画素）の画素値を“０”とした場合、ブロック内の最大値と最小値との中間値より小さい方に限定して閾値を検索しているが、逆に、黒の画素の画素値を“０”、白の画素の画素値を“２５５”とした場合、ブロック内の最大値と最小値との中間値以上の範囲で閾値の検索を行う。前述したようなブロック符号化の第２の例は、第１の例で得られる効果に加え、文字画像等に適用した場合、背景をできるだけ減らし、文字自体の方をできるだけ残すような方向に限定した符号化を行うことができる閾値を検索することができ、画質の劣化を抑えることができる。
【００７０】
前述した本発明の実施形態に適用するブロック符号化の第１、第２の例は、ブロック内の画素の画素値の最大値と最小値との中間値から求まる閾値から、閾値変更を行う際に、この変更によって決まる閾値が、中間値から求められる最初の閾値との差がある特定の値以上である場合に、イメージ画像に大きな劣化を生じさせることがある。
【００７１】
図５は符号化処理部１０６でのブロック符号化の第３の例について説明する図であり、この図５を参照して、本発明の実施形態でのブロック符号化の第３の例を説明する。
【００７２】
図５に示す例は、ブロック内の画素の画素値の最大値と最小値との中間値から求まる閾値から、閾値変更を行う際に、この変更によって決まる閾値が、中間値から求められる最初の閾値との差がある特定の値以上となってしまう場合に、ブロック内の画素の画素値の最大値と最小値との中間値から求められる最初の閾値を最終的な閾値と決定するようにして、イメージ画像に大きな劣化を生じさせないようにしたものである。
【００７３】
図５により説明する例は、ブロック内の画素の画素値の最大値と最小値との中間値から求まる閾値を変更して得られる閾値と、ブロック内の画素の画素値の最大値と最小値との中間値から求まる閾値との差が“３２”以上の場合に、中間値を閾値として最終的に決定することにする例である。また、閾値によって分けられるグループの大きいほうのグループの最小値と小さい方のグループの最大値との差は“３２”以上を条件とする。
【００７４】
元画像としての４×４のブロック５００１内における各画素の画素値の最大値と最小値とは、それぞれ“２００”及び“０”なので、その中間値は“１００”となる。この中間値“１００”より小さい値の範囲で、かつ“１００”から“３２”の範囲内で閾値を検索していくと、“９９”、“９８”、“９７”、・・・、“６８”では、前述の条件を満たす閾値が見つからない。この場合、最初の中間値“１００”を閾値として決定する。この閾値“１００”を閾値としてグループ分けを行うと、４×４のブロック５００２として示すようにグループ１、グループ２のグループ分けを行うことができ、それぞれのグループに対して、平均値を算出し、それぞれのグループの画素値を平均値で近似すると、４×４のブロック５００３として示すように近似される。
【００７５】
前述の例では、ブロック内の画素の画素値の最大値と最小値との中間値から求まる閾値を変更して得られる閾値と、ブロック内の画素の画素値の最大値と最小値との中間値から求まる閾値との差が“３２”以上の場合に、ブロック内の画素の画素値の最大値と最小値との中間値から求められる最初の閾値を最終的な閾値と決定するとして説明したが、前述の閾値の差は、実際には、閾値を種々に変更して、最もよく画質の劣化を抑えることができるような値に設定される。本発明者等が種々の閾値についてテストし、画質を判定した結果、前述の閾値の差を“１２８”に設定した場合に、最もよい結果を得ることができた。
【００７６】
前述した第３の例によれば、第１の例により得られる効果に加え、変更する閾値を中間値から、ある特定の値の範囲内に限定することにより、最初の中間値の閾値からの大きな閾値の変化を抑制することができ、イメージ画像の大きな劣化を防ぐことができる。
【００７７】
図６は前述した符号化処理部１０６でのブロック符号化の処理動作を説明するフローチャートであり、次に、これについて説明する。ここでの説明は、閾値によって分けられるグループの大きいほうのグループの最小値と小さい方のグループの最大値との差が“１６”以上を条件とし、また、ブロック内の画素の画素値の最大値と最小値との中間値から求まる閾値を変更して得られる閾値と、ブロック内の画素の画素値の最大値と最小値との中間値から求まる閾値との差が“１２８”以上を条件としている。
【００７８】
（１）まず、元画像のブロック内の画素の画素値の最大値と最小値とを検出し、検出された最大値と最小値との平均（（最大値＋最小値）／２）をとって中間値th０を算出する（ステップ６０１、６０２）。
【００７９】
（２）ステップ６０２で求めた中間値th０を閾値として、元画像のブロック内の画素のグループ分けを行い、画素値が大きいグループの画素値の最小値と画素値が小さいグループの画素値の最大値との差Δｌを算出する（ステップ６０３、６０４）。
【００８０】
（３）ステップ６０４で求めた差Δｌが“１６”より大きいか否かを判定し、大きかった場合、th０を閾値として決定する（ステップ６０５）。
【００８１】
（４）ステップ６０５の判定で、差Δｌが“１６”より大きくなかった場合、th０に１を加えて（あるいは、１を減じて）新たな閾値th０として閾値の変更を行う（ステップ６０６）。
【００８２】
（５）次に、変更した新たな閾値th０と、ステップ６０２で求めた中間値th０としての（最大値＋最小値）／２との差が“１２８”以上となっているか否かを判定し、差が“１２８”以上となっていた場合、一番最初に求めた中間値th０としての（最大値＋最小値）／２を閾値として決定する（ステップ６０７）。
【００８３】
（６）ステップ６０７の判定で、差が“１２８”以上となっていなかった場合、ステップ６０３からの処理に戻って処理を繰り返す。
【００８４】
前述した本発明の実施形態における処理は、処理プログラムとして構成することができ、この処理プログラムは、ＨＤ、ＤＡＴ、ＦＤ、ＭＯ、ＤＶＤ−ＲＯＭ、ＣＤ−ＲＯＭ等の記録媒体に格納して提供することができる。
【００８５】
前述した本発明の実施形態は、多値の白黒濃淡画像をブロック毎に符号化するとして説明したが、本発明は、多値のカラー画像をブロック毎に符号化する場合にも適用することができる。この場合における本発明は、各色面の同じ座標のブロックに対して閾値を計算し、各色面で求められた閾値の平均値を求め、各色面の対応するブロックに対する閾値を、この平均値より求まった閾値とするものである。
【００８６】
図７は符号化処理部１０６でのブロック符号化の第４の例について説明する図であり、多値のＲＧＢの３色のカラー画像をブロック毎に符号化する場合の例であり、次に、これについて説明する。
【００８７】
図７に示すように、ＲＧＢの３色におけるＲ、Ｇ、Ｂのそれぞれの画像プレーンをプレーンＲ６００１、プレーンＧ６００２、プレーンＢ６００３であるとする。そして、これの各プレーンをブロック分割して得られる各色プレーンの４×４のブロック６００４、４×４のブロック６００５、４×４のブロック６００６は全て同じ座標にあるものとする。
【００８８】
各４×４のブロックで、前述までに説明した方法により、ブロック内を２つのグループに分けるための閾値を計算する。計算の結果、例えば、プレーンＲ６００１の４×４のブロック６００４の閾値が“５０”、プレーンＧ６００２の４×４のブロック６００５の閾値が“６０”、プレーンＢ６００３の４×４のブロック６００６の閾値が“４０”と求まったものとする。
【００８９】
次に、この閾値の平均値を求めると、“（５０＋６０＋４０）／３”の計算式により、平均値が“５０”として求められる。この平均値“５０”を閾値として、各色プレーンの４×４のブロック６００４、４×４のブロック６００５、４×４のブロック６００６内の画素をグループに分割して、前述までに説明した処理を実行する。
【００９０】
前述したような各色毎の処理を、画像内の全ブロックに対して実行することにより、元画像から色味の変化を極力抑えることが可能となる。
【００９１】
前述した本発明の実施形態でのブロック符号化は、符号化処理単位のブロックサイズを４×４画素のブロックであるとして説明したが、このブロックサイズは、４×４画素に限定されるものではなく、（ｍ×ｎ）画素の任意のサイズであってよい。
【図面の簡単な説明】
【００９２】
【図１】本発明の一実施形態による画像処理装置を含むファクシミリシステムの機能構成の例を示すブロック図である。
【図２】符号化処理部でのブロック符号化の第１の例について説明する図である。
【図３】符号化処理部でのブロック符号化の第１の例で、画質を悪くしてしまう場合があることを説明する図である。
【図４】符号化処理部でのブロック符号化の第２の例について説明する図である。
【図５】符号化処理部でのブロック符号化の第３の例について説明する図である。
【図６】前述した符号化処理部でのブロック符号化の処理動作を説明するフローチャートである。
【図７】符号化処理部でのブロック符号化の第４の例について説明する図である。
【図８】従来技術によるブロック符号化の例を説明する図である。
【符号の説明】
【００９３】
１０  送信装置
１１  受信装置
１０１  画像読み取り部
１０２  ブロック分割処理部
１０６  符号化処理部
１０７  データ送信部
１１１  データ受信部１１１
１１４  ブロック合成処理部
１１５  画像処理部
１１６  画像出力部
【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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