(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
データがブロックの集合として組織され、各ブロックが原稿画像の領域に対応するビットのストリングから構成され、各々のビットのストリングがブロックのＤＣ成分に関連するデータを包含するように成した、原稿画像を形成する圧縮デジタルデータを処理する方法であって、
各ブロックに関するＤＣ成分を獲得し、
各ブロックに関して、そのビットのストリングに関するコスト関数を導出して、前記コスト関数は各々のビットのストリングにおけるビット個数に関連する数であるように成し、
各ブロックに関して、そのＤＣ成分が第１の所定の閾値以下ではなく且つそのコスト関数が第２の所定の閾値以上ではない場合に、そのブロックを背景ブロックとして識別し、
各々の識別された背景ブロックに関して、背景ブロックに関するビットのストリングを、圧縮画像データ内における予め定められた一定のビットのストリングと交換するように成した、各ステップを含んで成る、
圧縮デジタルデータ処理方法。
【請求項２】
予め定められた一定のビットのストリングが、純粋な白色の画像と一致する請求項１記載の方法。
【請求項３】
各ブロックに関するビットのストリングを送信するステップを更に含んで成り、各々の識別された背景ブロックに対応する予め定められた一定のビットのストリングを送信することを包含するように成した、請求項１に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、画像データストリームを圧縮解除する必要なしに異なった画像特性を有する画像内の領域を識別する意図をもって、圧縮画像データを処理する方法に関するものである。当該圧縮画像データは、概ね、ＪＰＥＧ（Joint Photographic Expert Group）標準の下で実行されるようなデータフォーマットを有することになる。
【０００２】
【従来の技術】
米国特許第５，３７９，１２２号は、圧縮標準独立式のＪＰＥＧ装置と矛盾しないデータ圧縮技術の概略的な全体像を示している。ＪＰＥＧ標準の運用の詳細は、その特許において示され引用される文献においても示されるが、本件の目的に関しては、ＪＰＥＧ圧縮の本質的な特徴は、以下の通りである。
【０００３】
１つのハード装置から他のものへ送信されるように希望され、或いは、電子メモリ内に保持されることになる原稿画像は、ピクセルの典型的には正方形ブロックである２次元配列へと分割される。１つの典型的な実施例では、原稿画像は、各ブロックが原稿画像からの８×８＝６４ピクセルから構成されるようにしてブロックに分割される。画像内における各々の個別的なピクセルは、続いて、グレースケール値を表現し得ることになり、それらは、例えば、０から２５５又は０から４０９５のスケール形式であっても良い。
【０００４】
従って、送信されるべき画像内には各ブロックから導出される６４個のグレーレベル値のマトリクスが存在し、各々の値は、８×８マトリクス内における１つのピクセルに関するものである。このマトリクスは、その後、所定の数理的な演算を受けることになる。
【０００５】
第１のステップは、「離散コサイン変換（discrete cosine transform）」、即ちＤＣＴを実行することである。実際には、ＤＣＴは、画像空間をマトリクスに変換し、その結果、ブロック内におけるすべてのピクセルの平均的な輝度に関するベクトルは、当該空間の軸に変換されるのである。ＤＣＴの後、原稿マトリクス内における係数は、それでもなお、原稿画像のデータを完全に示すものであるが、より大きな値の係数は、低い空間周波数領域では、マトリクスの左側頂部コーナーに密集する傾向がある。同時に、マトリクスの下側右手部分に向かうそれらの係数値は、殆どの写真画像の場合にゼロに向かって近づく傾向となる。
【０００６】
マトリクス内におけるすべてのピクセルの平均的な輝度を表現する各マトリクス内の頂部左側エントリーは、ＪＰＥＧではブロックの「ＤＣ係数（DC coefficient）」として知られ、マトリクス内のその他のすべてのエントリーは、ＪＰＥＧではブロックの「ＡＣ係数（AC coefficients）」として知られる。
【０００７】
ＪＰＥＧの好適な実施例では、送信される各ブロックのＤＣ係数は、原稿画像内のブロックの左側に対してのブロックのＤＣ係数に関する差分に変換され、これが、絶対項における各ＤＣ係数の大きさを小さくすることになる。
【０００８】
ＤＣＴに続いて、マトリクス内における個別的な係数は、量子化される。即ち、効果的に小さな数字に変換され、丸められるのである。その後、量子化された係数は、ハフマン符号化（Huffman-encoded）され、２進数字即ちビットのストリングを産み出すことになる。量子化されたＤＣＴ係数を符号化するその他のロスがない圧縮ステップが存在することも可能であるが、その最終的な産物は、不可避的に各ブロックに関するビットのストリングであり、各ブロックは、異なった長さのビットのストリングを生じることになる。
【０００９】
ＪＰＥＧ圧縮の下では、原稿画像の各ブロックは、予測不能な長さのビットのストリングを生じることになる。多くの細部を備えたブロックは、概して、平滑なブロックよりも圧縮が困難である。この意味で、多くの細部又は鋭いエッジを備えた活性ブロックは、一般に大量のビットを使用して符号化される。その一方で、平滑なブロックは、その符号化のために概ね僅かなビットしか要求しないことになる。ブロックの活性と、その符号化において使用されるビットの個数即ち達成される圧縮との間には、重要な関係が存在するのである。
【００１０】
「ブロック（block）」は、画像の単一タイル又は複数のカラーを包含する画像の所定領域に対応し得るものであると理解される。圧縮アプリケーション（ＪＰＥＧ）の好適な実施例では、各々の色分解に関する１つ又は複数のブロックが、ＪＰＥＧの分野ではＭＣＵ（最小符号化単位）として当該技術者に知られる大きな構造体を形成するようにしてグループ付けされることも可能である。本発明に拠れば、ブロックは、１つ又は複数のブロック、即ち１つ又は複数のＭＣＵを表現し得るものであると理解される。
【００１１】
周知であるように、デジタル印刷装置では、原稿画像内における黒色テキストに関わるデータは、当該画像が印刷されるとき典型的には高いコントラストの印刷技術を必要とすることになり、全体的な印刷技術が例えばゼログラフィーであろうと或いはインクジェットであろうと、例えば、ハーフトーン又は連続階調の画像は、僅かに異なった印刷技術で最適に印刷されることになる。従って、画像が受信されるとき、画像の特定の部分をテキスト、ハーフトーン（即ち平版印刷画像の可変サイズ・ドットパターン特性）、或いは連続階調（化学的な写真に由来するような）として識別し得ることが好適である。大抵の場合、画像は、圧縮フォーマットで利用され得るものである。前記領域の識別は、画像の圧縮解除及びセグメント分割アルゴリズムの適用を必然的に伴うかもしれないことになる。いかなる印刷技術が各々の画像領域に適用されるかを直接に確認するために圧縮データを利用することが好適なのである。
【００１２】
以上の開示に関連する同時係属出願は、圧縮から導出される「符号化コストマップ（encoding cost map）」の形成を開示している。符号化コストマップは、原稿画像のＪＰＥＧ圧縮から導出されるデータから組み立てられるマップである。符号化コストマップは、圧縮データから直接に導出されることが可能であり、或いは、同時係属出願で示されたように圧縮データと共に記憶されることも可能である。符号化コストマップでは、特定のブロックの圧縮から生じるビットのストリングが長くなれば、当該ブロックに関するコスト関数も高くなる。２次元マップの中に組み立てられると、これらのコスト関数が符号化コストマップを形成するのである。本発明の１つの目的は、原稿画像を例えばテキスト、ハーフトーン及び連続階調の各領域にセグメント分割すべく符号化コストマップを活用することである。
【００１３】
この文書の譲受人に対して譲渡された米国特許明細書第５，５２１，７１８号は、ＪＰＥＧによって圧縮された文書画像を圧縮解除する方法と、後続の統計的な符号化方式とを開示している。この方法の一部としての圧縮解除における初めのステップの１つは、受信した圧縮画像データ内におけるハフマン符号化されたデータの長さを計測することであり、そこから「繰返し番号（iteration number）」を導出することになる。この「繰返し番号」は、その後、例えばそれが連続階調画像であるのか又はハーフトーン画像であるのかというような、特定のブロック内における画像の本質的な性質についての後続のフィルター段階に対するヒントとして使用されることが可能である。導出された異なった繰返し番号は、最終的な受信画像の再構成における異なった画像処理技術の使用を示唆することになる。
【００１４】
ＪＰＥＧ及び関連技術を説明する１つの基本的なテキストは、Ｗ．Ｂ．ペネベーカー（W.B. Pennebaker）及びＪ．Ｌ．ミッチェル（J.L. Mitchell）による、ＪＰＥＧ：  「静止画像圧縮標準（Still Image Compression Standard）」、ニューヨーク、ＮＹ：  ヴァン・ノストランド・ラインホールド（Van Nostrand Reinhold）、１９９３年版である。
【００１５】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の目的は標準的なＪＰＥＧ画像データ圧縮技術に対する改良を施すことである。
【００１６】
【課題を解決するための手段】
本発明に拠れば、データがブロックの集合として組織され、各ブロックが原稿画像の領域に対応するビットのストリングから構成され、各々のビットのストリングがブロックのＤＣ成分に関連するデータを包含するように成した、原稿画像を形成する圧縮デジタルデータを処理する方法が提供される。ＤＣ成分は、各ブロックに関して導出される。コスト関数が、各々のブロックに関し、そのビットのストリングに関して導出され、当該コスト関数は、各々のビットのストリングにおけるビット個数に関連する数であることになる。各ブロックは、そのＤＣ成分が第１の所定の閾値以下ではなく且つそのコスト関数が第２の所定の閾値以上ではない場合に、背景ブロックとして識別される。各々の識別された背景ブロックに関して、背景ブロックに関するビットのストリングは、圧縮画像データ内における予め定められた一定のビットのストリングと交換される。
【００１７】
【発明の実施の形態】
図１は、ＪＰＥＧ圧縮技術の簡略化された象徴的な表現である。参照番号１で示された原稿画像は、ハードコピー画像を走査することによって、或いはコンピュータの場合のように画像を電子的に作成することなどによって、多量のデジタルデータとして保持される。  原稿画像１は、典型的な事例では各々の正方形ブロックが８×８配列における６４個のピクセルから構成されるようにして、多数の正方形ブロックに分割される。その後、画像１を形成するこれらのブロックの各々は、先行技術で知られるようなＪＰＥＧ圧縮技術に対して提示される。当該圧縮技術は、各々の画像ブロックを２進数字（ビット）のストリングに変換し、各々のビットのストリングが予測不能な長さであるものとする。
【００１８】
図１で示されたように、ＪＰＥＧ技術から発生する各々のビットのストリングは、共通して、「ブロックの端部（end of block）」即ちＥＯＢとして示されたように圧縮解除システムによって認識されるビットの特殊なシーケンスを備えて終了する。すべての量子化されたＤＣＴ係数がゼロではない特殊な事例では、ＥＯＢ記号を挿入する必要はない。
【００１９】
図１で示されたように、文字列ＥＯＢは、ブロックの端部を示すために使用されているが、実ワールド状況では、ＥＯＢ記号は、１０１０のように０及び１の認識可能な独特のシーケンスであることになる。各々がピクセルの１つのブロックを表示するビットのストリングは、その後、「受信器（receiver）」に対して送信される。当該受信器は、上述したように、圧縮画像データが後になってそこから検索され得ることになるメモリの形態にあることが可能である。
【００２０】
（本発明の本件の実施例は、画像内におけるピクセルの正方形配列を表示するものとして各ブロックを説明しているが、本文における請求項では、「ブロック」は、画像内におけるピクセルの非正方形配列、若しくは線形配列までも包含し得るものであると想定される。更に、「ブロック」は、複数のカラーを包含する画像の所定の領域に対応しても構わない。好適な実施例では、各々の色分解に関する１つ又は複数のブロックが、ＪＰＥＧでは最小符号化単位即ちＭＣＵとして知られる大きな構造体を形成するようにグループ付けされることも可能である。本発明に拠れば、「ブロック」は、１つ又は複数のブロック、即ち１つ又は複数のＭＣＵを表現し得るものであると理解される。）
提案した方法は、ＪＰＥＧ標準において利用可能であるユーティリティである「再起動マーカー（restart markers）」と組合せて利用されることも可能である。「再起動マーカー」は、ＪＰＥＧによって規定される任意の資源であり、圧縮ビットストリームの中に挿入され得るビットの特殊且つ独特なバイト整列式シーケンスから構成される。使用の際、それは、一定個数の圧縮画像ブロックの後、周期的にビットストリームの中に配置される。
【００２１】
図２は、本発明の圧縮及び送信の方法を示す簡略化されたダイヤグラムである。図２で示されたものは、参照番号１０として概略的に示される「送信器（transmitter）」であり、この送信器は、参照番号２０として概略的に示される「受信器」に対して様々なデータを送信する。上述したように、ここでもまた、送信器１０及び受信器２０は、同じ汎用装置の部分であることが可能であり、請求項で記述されたような「送信（transmission）」ステップは、後に受信器によって検索されるように送信データをメモリの中に配置する形態にあるものとする。
【００２２】
当該図面で示されたように、それらのピクセルが例えば８×８のピクセルブロックに分割されている送信されるべき原稿画像からのデータは、先ず第１にファンクション１２として示されたように標準的なＪＰＥＧ圧縮技術によって圧縮される。しかしながら、本発明に拠れば、ＪＰＥＧ圧縮の基本的なステップを越えて、各ストリングが原稿画像の１つのブロックに対応する個別的なビットのストリングは、各ブロックに関する「コスト関数（cost function）」を導出するために使用される。当該「コスト関数」は、原稿画像内における特定のブロックに付随するビットストリングのビット個数の長さに関連する数である。このコスト関数は、特定のビットのストリングにおけるビットの正確な個数であっても良いが、或いは何らかの一定の数をプラス又はマイナスした実際のビットの個数のようにこの個数に関連するものであっても構わない。更に、このコスト関数は、ＪＰＥＧ標準において規定される「詰込みバイト（stuffing bytes）」によって生起されるビットをカウントすることもまた可能である。各ブロックに関するコスト関数のこの計算は、図面ではファンクション１４として示されている。
【００２３】
実ワールドのＪＰＥＧ圧縮システムでは、各ブロックに関するビットストリングの長さは、小さなものであると予測される。このコスト関数は、８ビットのコスト関数エントリーとして符号化されても良い。それは、ハフマン又はその他のエントロピー符号化技術を使用して任意に符号化されても構わない。８ビット符号化は、ブロック内におけるビットの最小許容量から１ブロック当り２５５ビットまでの範囲に及ぶすべての値の符号化を許容する。その最小個数は、決して２より小さなものではなく、ＪＰＥＧ輝度表に関するその省略時の値は４である。使用されていない符号（最小個数以下のもの）は、２５５ビット以上のビットが夫々のブロックにおいて使用されたことを示すエスケープ・シーケンスを表現するために使用されることも可能である。実際のコスト関数は、そのエスケープ・シーケンスの後に、何らかの単純なフォーマットを使用して表示される。
【００２４】
各ブロックに関するコスト関数又はビット個数の導出に加えて、当該図面でファンクション１６によって示されたように、画像内における各々の「ブロックの列（row of blocks）」に関するコスト関数の合計についての情報を送信器１０において計算することもまた好適である。ブロックの列は、一定個数のブロックを包含する画像のセグメントに対応するものであると理解されることになる。この「列」は、画像内における水平走査方向におけるブロックの列に対応しても良いが、対応しなくても良い。本発明の好適な実施例に拠れば、「再起動マーカー」が使用されないときにはいつでも、「ブロックの列」は、原稿画像内におけるブロックの１つの水平方向列に対応するブロックのセグメントを意味するものであることが好適である。本発明の当該好適な実施例では、「再起動マーカー」が使用される場合には、「ブロックの列」は、「再起動マーカー」の中間におけるブロックの区画の断片に対応するものであるか、或いはこれらの区画の整数個に対応するものであるブロックのセグメントとして理解される。この「列合計（row-sum）」は、典型的には圧縮なしで１列当り２−４バイトとして符号化され得るものであるが、ハフマン符号化が、図面ではファンクション１７において示されたように、ここで使用されるものとして想定されることもまた可能である。
【００２５】
更に本発明の好適な実施例に拠れば、ファンクション１８で示されたように、原稿画像内における各々のピクセルのＪＰＥＧ圧縮ブロックに関するＤＣ係数が送信器１０内において計測される。ＤＣＴを使用すれば、各ブロックに関するＤＣ係数は、特定のブロックに関するデータマトリクス内における単なる頂部左側のエントリーであり、それは、ブロック内におけるすべてのピクセルに関する平均的な輝度と等しい。このＤＣマップの好適な「１０分の１圧縮（decimated）」形態は、「ブロックの列」当りでＮ個のＤＣ係数を有する。Ｎ＝０である場合、１０分の１圧縮式ＤＣマップは、全く記憶されない。「再起動マーカー」が使用されない場合には、各々のブロックの列は、Ｎ個の区画に分割され、さもなければ、「ブロックの列」は、Ｎ＋１個の区画に分割される。マップ内における各エントリーは、各区画の最も左側のブロックのＤＣ係数である。この１０分の１圧縮式ＤＣマップは、何らかの単純なフォーマットを使用して符号化されることが可能であり、或いは、エントロピー符号化技術によって圧縮されることも可能である。
【００２６】
要約すると、本発明の図示実施例に拠れば、送信器１０の基本的な機能は、基本的なＪＰＥＧ符号化、各々のＪＰＥＧ符号化されたブロックに関するコスト関数の計算、画像内における各々のブロックの列に関するコスト関数の合計の計算、及び各ブロック又は所定のピクセルのブロックに関するＤＣ係数の計算である。コスト関数、列関数及びＤＣ係数は、ＪＰＥＧ圧縮アルゴリズムから直接に導出される圧縮画像データに関する「側面情報」と見做され得るものである。本発明の固有の用途に応じて、この「側面情報」は、１本又はそれ以上の補足的な平行チャネルなどを介して圧縮画像データと共に同時に送信されることが可能であり、或いは、圧縮画像データが後に検索されるべく単純に記憶されることになる場合には、側面情報が、メモリの部分の独立したセットの中に配置されることも可能である。コスト関数は、概して圧縮データそれ自体より遥かに小さなものであり、原稿画像のサイズのほぼ６４分の１ほどの大きさである。従って、コスト関数、更にその延長の列関数及びＤＣ係数は、送信システムの処理能力における過大な負担ではないことになる。
【００２７】
当該図面で示されたように、それらのピクセルが例えば８×８のピクセルブロックに分割されている送信されるべき原稿画像からのデータは、先ず第１にファンクション１２として示されたように標準的なＪＰＥＧ圧縮技術によって圧縮される。しかしながら、本件の議論に関しては、当該画像は、周知の外部アプリケーションによって圧縮されるものと想定される。本発明に拠れば、圧縮画像を部分的に解読することによって、原稿画像の１つのブロックに対応する各々の個別的なビットのストリングが、「コスト関数」を導出するために使用される。当該「コスト関数」は、原稿画像内における特定のブロックに付随するビットストリングのビット個数の長さに関連する数である。このコスト関数は、特定のビットのストリングにおけるビットの正確な個数であっても良いが、或いは何らかの一定の数をプラス又はマイナスした実際のビットの個数のようにこの個数に関連するものであっても構わない。更に、このコスト関数は、ＪＰＥＧ標準において規定される「詰込みバイト」によって生起されるビットをカウントすることもまた可能である。各ブロックに関するコスト関数のこの計算は、図面ではファンクション１４として示されている。この「コスト関数」は、何らかの単純なフォーマットを使用して符号化されることが可能である。
【００２８】
図２の下半分を参照すると、ここでもまた、圧縮画像データ及び側面情報に関して作用するファンクションの単なる集合である、「受信器」２０の機能が示されている。それらは、実際には送信器１０と同じ装置の部分であっても構わない。受信器２０の１つの重要な機能は、コスト関数とコスト関数から導出される列関数との間の関係を確立し、その結果、「符号化コストマップ（encoding cost map）」即ちＥＣＭが作成され得るように為すことである。符号化コストマップ即ちＥＣＭは、原稿画像内における様々なブロックのコスト関数の集合として定義されることが可能であり、２次元マップであると理解される。従って、列関数とコスト関数の間の関係が確立され、その結果、様々なコスト関数が２次元マップの中に配置され得ることが明白である。このＥＣＭの作成は、図面でファンクション２４として示されており、当該ＥＣＭは、図面でファンクション３０によって示されたように、スクリーン上で或いはプリント内でユーザーに対して表示されることが可能である。このＥＣＭは、以下で説明されるように、それ自体が、様々な画像処理技術を受けることが可能になる。
【００２９】
以下で説明されるような理由のため、後続の画像処理技術のために有益である可能性がある、原稿画像の幾つかのＤＣ係数の独立したマップを維持することもまた好適である。このファンクションは、図面では参照番号２６として示されているが、上述したように、各々のピクセルのブロックのＤＣ係数は、標準的なＪＰＥＧプロセスの一部として常に計算されている。送信器１０からの列データは、ＤＣ係数を２次元マップにマッピングするために役立つように使用されることが可能であり、その他の技術が使用されることもまた可能である。
【００３０】
受信器は、各エントリーが原稿画像の１つのブロックに関連するものであるコスト関数のすべて又は一部によって、「符号化コストマップ」即ちＥＣＭを再構築することが可能である。ＥＣＭは、受信した画像を「セグメント分割（segment）」するために使用され得ることになる。即ち、ＥＣＭは、テキストとハーフトーン画像の両方を包含する画像のような大きな画像の部分を識別するために使用されることが可能であり、その結果、受信画像は、続いて各々の画像形式のための最適な技術によって印刷され得ることになり、或いは当該画像が個別的な成分に分割されても良いことになる。周知であるように、デジタル印刷装置では、原稿画像内における黒色テキストに関わるデータは、当該画像が印刷されるとき典型的には高いコントラストの印刷技術を必要とすることになり、全体的な印刷技術が例えばゼログラフィーであろうと或いはインクジェットであろうと、例えば、ハーフトーン又は連続階調の画像は、僅かに異なった印刷技術で最適に印刷されることになる。従って、画像が受信されるとき、画像の特定の部分をテキスト、ハーフトーン（即ち平版印刷画像の可変サイズ・ドットパターン特性）、或いは連続階調（化学的な写真に由来するような）として識別し得ることが好適である。原稿画像データの圧縮に付随して導出され或いは受信情報から導出される「側面情報」の中に包含されるＥＣＭは、そのようなセグメント分割のための手段なのである。
【００３１】
高いレベルの細部を備えた画像領域は、しばしば、高い値のＥＣＭエントリーを生起するが、平滑な領域は、相当に圧縮される傾向があり、従って、小さなＥＣＭエントリーを生起することになる。ハーフトーン・パターン及びテキスト境界線の中に存在するような急激なエッジは、高い値のＥＣＭエントリーを生起する傾向にあるが、絵図材料及び背景領域にはそのような傾向がない。言い換えれば、ＥＣＭは、画像を圧縮解除することなく、画像のセグメント分割を実行するための必要な情報を提供することが可能なのである。
【００３２】
ＥＣＭをセグメント分割の目的のためのデータ供給源として使用することは、多くの実際的な利点を提供する。先ず第１に、ＥＣＭは、計算が簡単であり、画像データを圧縮解除することなくセグメント分割の目的のために使用されることも可能である。更に、ＥＣＭのサイズは、原稿画像よりも８×８＝６４倍ほど小さなものであり、より低い記憶装置要求事項を伴って扱い易くなっている。更に、ＥＣＭを使用することは、各ブロック内における原稿画像の高い周波数の成分に関する情報を捕捉するものである。結局、ＪＰＥＧ方式に拠れば、ハーフトーン画像に伴って生じるような高い周波数成分は、高い符号化コストを生起することになるからである。
【００３３】
以下の内容は、ＥＣＭを使用するセグメント分割技術の単純な実行である。しかしながら、当該技術の様々なステップに対する複雑なバリエーションが更に採用され得ることも明白であることになる。しかし、個別的なステップのそのような複雑なバリエーションの使用、或いは当該プロセスにおける更なるステップの包含は、セグメント分割の目的のためのオリジナルデータとしてＥＣＭを使用するという基本的なコンセプトを損なうものではない。閾値化のような所定のセグメント分割技術は、２次元のＥＣＭにおいて実行される必要がないこともまた留意されることになる。そのような技術は、隣接するコスト関数から独立して当該コスト関数において一度に１つずつ実行されるか、或いは所定のコスト関数の部分集合において実行されることが可能なのである。
【００３４】
本発明の好適な実施例では、ＥＣＭにおいてセグメント分割技術を実行するための主要なステップは、ＥＣＭを獲得すること、近隣オペレーションによってＥＣＭを任意に精選すること、及び当該データを原稿画像のセグメント分割マップを形成するために使用し、高い活性領域と低い活性領域を識別することである。本発明のもう１つの好適な実施例は、以下のステップを包含する。ＥＣＭを獲得すること、高い活性（即ち高いコスト関数）の領域を残しておき、背景及び連続階調の画像を抑制することによってＥＣＭを精選すること、ハーフトーン領域を分離し、その後、当該ハーフトーン領域を抑制して、テキスト及びグラフィックスを包含する領域を分離することである。
【００３５】
より詳細に言えば、上述の基本的なステップは、以下のように向上させることも可能である。画像を精選して背景及び連続階調の領域を抑制すべく、ＥＣＭは、閾値化されることが可能であり、すべてのピクセル（原稿画像内における６４個のピクセルブロックに対応する）は、所定のｔ 以下のコスト関数を備えたものが０にセットされ、一方で、ｔ 以上のそれらのコスト関数はそのままで残される。
【００３６】
ハーフトーンの領域を分離するためには、先ず第１にメディアン・スクリーンが適用され、ピクセルが０ではない場合にのみ３×３ウィンドウにおいてメディアン値と交換される。ここでは、メディアン・スクリーンは、一般順位統計フィルタと交換されることも可能であり、フィルタプロセスにおいて適切に調節されることになる。その後、ｎ×ｎ個のピクセルの平均的なブロックの平均が取られ、その平均値が、ｔ の閾値レベルによって閾値化される。レベルがｔ 以上である場合、それは１とされ、それ以外では０とされる。このポイントにおいて、当該画像は、ここではＥＣＭよりもｎ×ｎ倍ほど小さくなる。分離されたスポットは、その後、非常に単純な接続式の成分分析を使用して精選されることが可能である。その成分分析は、ピクセルが０ではなく且つその隣接物の少なくとも２つ以上が０である場合にのみ、出力ピクセルが０ではなくなるというようなものである。このステップに続いて、当該画像は、ｍ×ｍの演算子を使用して拡張される。そのような拡張は、ハーフトーン領域内における孔を閉鎖し、安全マージンを付与する。当該マスクは、その後、原稿画像のサイズのマップを獲得すべく補間される。
【００３７】
ハーフトーン領域は、２段階におけるハーフトーンマスクの補間を実行することによってオリジナルのＥＣＭから導出される。第１のステップでは、当該マスクが、オリジナルのＥＣＭのサイズと適合するように補間され、第２のステップでは、ＥＣＭのサイズが、原稿画像のものにまで補間される。オリジナルのＥＣＭの解像度におけるハーフトーンマスクは、その後、精選ＥＣＭからそのような領域を導出するために使用される。一旦、ハーフトーンマスクがこのように取り除かれると、残りの画像は、以下のように処理される。ｔ の識別レベルを備えた閾値が適用され、バイナリー画像を産み出す。ｐ×ｐの正方形が使用され、間隙を閉鎖して、テキスト領域を更に均質な領域にする。当該マスクは、その後、原稿画像のサイズのマスクを達成すべく、各々の方向における１：８の係数によって補間される。この最後のステップは、テキスト及びグラフィックス領域のためのマスクを生起させるものである。
【００３８】
０から２５５の範囲に及ぶグレースケールを備えた上述のプロセスの実施例において、一組の有効なパラメータは：  ｎ＝４；  ｍ＝５；  ｐ＝９；  ｔ ＝７５；  ｔ ＝９０；  及びｔ ＝７０である。図３は、上述のようにＥＣＭをセグメント分割のために活用するとき、使用され得ることになる実行可能なステップの幾つかを示す単純なフローチャートである。
【００３９】
ＥＣＭを使用するセグメント分割の実際的な用途では、セグメント分割に関して原稿画像の下位領域を識別するためには、ＥＣＭが使用され、圧縮データそれ自体は使用されない。しかしながら、一旦、特定の画像内における写真のような下位領域がＥＣＭ内において識別されると、オリジナルの圧縮データに戻って、ＥＣＭを介して突き止められた特定の所望の圧縮データを見つけ出すことが典型的である。このモデルでは、ＥＣＭが実際の圧縮データの所望の部分を突き止めるために使用された後、当該ＥＣＭは、もはや必要とされないことになる。
【００４０】
ＥＣＭは、受信器における圧縮データから導出されることが可能である。それらも関わらず、圧縮データの送信の前であるか或いは同時である何れかのＥＣＭの送信は、メモリ消費及び圧縮解除時間の両方における大きな節約を促進することが可能である。
【００４１】
ＥＣＭが８×８のピクセルのブロック毎のＤＣ成分に関するマップのようなその他の画像情報と併せて使用される場合には、圧縮比率を増大させたりその他の方法で圧縮画像を処理する更なる能力が付与されることになる。即ち、ＥＣＭ及びＤＣ成分のマップは、画像データの圧縮比率における更なる増大に関しても互いに「示唆（hint）」を与えるために使用されることが可能なのである。両方のデータの形式を使用することによって簡便化される１つの技術は、ハードコピーを走査する状況で特に有益である。その状況とは、例えば、原稿が、着色した紙に黒色のインクで記され、或いは、古い公文書又は再生紙の文書を走査する場合には珍しくないように古く変色した紙に記されている場合における、背景画像の抑制である。
【００４２】
原稿の用紙の色が画像データとして読み取られるならば、当該用紙の色は、大量の圧縮画像データを消費することになる。省略時の輝度ハフマン表を使用するＪＰＥＧのベースライン標準の下では、純粋な白色の完全な背景は、その符号化に関して８×８ピクセルブロック当りで６ビットを消費するものである。着色した紙の平滑な背景が圧縮アルゴリズムで考慮される場合には、そのような「オフホワイト（off-white）」ブロックは、例えば、８×８ピクセルブロックについて６０ビットを消費するものであることが可能である。用紙に関係するこれらの背景のバリエーションが有益な情報を何ら伝えるものではないと想定すると、それらは、抑制されて、完全な「白色（white）」の背景の領域と交換されることも可能である。原稿画像における不要な背景領域を識別する作業は、画像に関するＥＣＭを同画像に関するＤＣ成分のマップと比較することによって実行されることが可能である。
【００４３】
ピクセルの特定の集合に関して、ＤＣ成分（又は、ターゲットブロック及びその隣接ブロックに関するＤＣ成分の関数）が第１の閾値以上であり、そのコスト関数（又は、ターゲットブロック及びその隣接ブロックに関するコスト関数の関数）が第２の閾値以下である場合には、単純な１つの技術が、原稿画像内における８×８のピクセルのブロックを「単なる背景（mere background）」として識別することになる。これらの要件を満たすピクセルのブロックは、その後、上述したように１ブロック当りで僅かに６ビットしか消費しない「完全な背景（perfect background）」のピクセルの集合と交換されることが可能になる。これらの要件を満たさないピクセルのブロックは、絵画像の部分のような有益な情報を包含するものであると想定され、通常のＪＰＥＧ様式で圧縮されることになる。この方式の利点は、（ｉ）背景領域を識別するために画像の完全な圧縮解除が必要とされず、結果として、背景領域が圧縮解除される必要もないこと、（ii）それが、遥かに大きなグレーレベルの画像の入力を必要とすることになるＤＣ係数のマップのみを使用した背景発見ルーチンとは全く異なって、入力としてバイナリー画像を使用する（即ち、特定のブロックが背景判定基準に適合するか又は適合しないか何れかという）こと、及び（iii）背景抑制に関する処理が、追加の圧縮作業を実行する必要なしに、全体として圧縮データストリーム内において実行され得ることである。
【００４４】
図４は、それほど多くのメモリ又は圧縮解除時間を消費することにはならない、単純な背景領域を純粋な白色領域と交換する原理を示すフローチャートである。ＪＰＥＧ標準に従って圧縮された画像データは、その内部において８×８のピクセルのブロック毎にＥＣＭ及びＤＣ係数のマップの両方を産み出すことが可能であり、ＥＣＭ及びＤＣ係数の両者は、原稿画像データがＪＰＥＧ圧縮される際に獲得され得るものである。ダイヤグラムで示されたように、ブロックに関するコスト関数（又は、ブロックの集合に関するフィルタ処理されたコスト関数）が１つの閾値以下であり、ＤＣ成分（又は、ブロックの集合に関するフィルタ処理されたＤＣ成分）がもう１つの閾値以上である場合には、当該システムは、そのブロックを背景領域ブロックとして認識することになり、それは、圧縮画像内において純粋な白色ブロックと交換されることが可能になる。従って、圧縮画像データが検査される間に、背景領域要件を満たすデータのブロックが識別された場合には必ず、当該ブロックが単純な白色ブロックのデータと交換され、それは、圧縮画像データを圧縮解除する際に、僅かに６ビットのみのデータを消費する。代替的には、原稿画像データが圧縮されるときに、背景領域を検出し、送信器１０において背景領域ピクセルのブロックを純粋な白色領域と交換することもまた実行可能である。純粋な白色の使用は、本発明を説明する１つの具体例であり、その他の画像値が置換されることも可能であると理解されるべきである。
【００４５】
本発明は開示された構造に関連して説明されてきたが、それは、陳述された細部に対して限定されるものではなく、添付された請求項の範囲内に納まるような修正又は変更を包含するものとして意図される。
【図面の簡単な説明】
【図１】  原稿画像に対してＪＰＥＧ圧縮技術が適用される様式を示す簡略化されたダイヤグラムである。
【図２】  圧縮画像データに対する本発明の「側面情報」の関係を示す図面である。
【図３】  本発明に従った符号化コストマップに対して適用されることが可能である様々なセグメント分割技術を示すフローチャートである。
【図４】  本発明に従った符号化コストマップによって簡便化される背景抑制技術を示す簡略化されたフローチャートである。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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