JP2009212800A - 画像圧縮装置 - Google Patents

Abstract

【課題】同一ブロック内に中間色領域と濃度差の大きい線画領域の双方があっても中間色領域の濃度差を損なわずに圧縮可能な画像圧縮装置を提供する。
【解決手段】設定部１３には画像データの取り得る階調範囲（２５６階調）より狭い制限階調範囲（例；６４〜１９２）が設定され、最大値最小値検出部１４は１ブロック内の階調値の制限階調範囲内での最大値と最小値を検出し、閾値生成部１５はこれらを両端とする階調範囲を複数領域に区分し、判定部１６は各画素の階調値が制限階調範囲内か否かを判定する。符号化部１７は、階調値が制限階調範囲の上端値を超える画素は第１符号に、制限階調範囲の下端値未満の画素は第２符号に、制限階調範囲内の画素は先に区分した複数領域のうちその画素の階調値が属する領域に対応した符号に符号化する。
【選択図】図１

Description

本発明は、画像データを圧縮する画像圧縮装置に係り、特に、圧縮対象の画像を所定画素数のブロック単位に圧縮する画像圧縮装置に関する。

デジタル複合機などの装置では、ビットマップ形式の画像データをメモリやハードディスク装置に保存する場合、必要な記憶容量を削減するために画像データを圧縮して保存することが行われる。

静止画の圧縮方式の１つにＢＴＣ（Block Truncation Coding）圧縮方式がある。ＢＴＣ圧縮では、圧縮対象の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する。そして、各ブロックを、そのブロックに属する画素の階調値の最大値と最小値（分布範囲を示す情報）と、該分布範囲内においてブロック内の各画素の階調値を元の画像データの階調数より少ない階調数で正規化（量子化）した符号データとによって表した圧縮データを生成する。

伸張時には、圧縮データに含まれる最大値と最小値が示す階調値の分布範囲から符号データの各値に対する代表値を決定し、圧縮データに含まれる各符号データをその対応する代表値の画像データに変換して画像を復元するようになっている。

たとえば、図７は、各画素を８ビット２５６階調（図中では階調値を１６進数で標記）で表した４画素×４画素の１ブロック分の元画像データ１００を、１画素あたり２ビット（４階調）の符号データにＢＴＣ圧縮する場合を例示している。元画像データは１ブロックあたり１６バイトのデータ量である。

圧縮時にはブロック内の階調値の最大値Ａ０ｈと最小値４０ｈとを両端とする分布範囲が４等分され、階調値Ｄが、最大値（Ａ０ｈ）≧Ｄ＞閾値３（８８ｈ）の画素は符号データ「１１」に、閾値３（８８ｈ）≧Ｄ＞閾値２（７０ｈ）の画素は符号データ「１０」に、閾値２（７０ｈ）≧Ｄ＞閾値１（５８ｈ）の画素は符号データ「０１」に、閾値１（５８ｈ）≧Ｄ≧最小値（４０ｈ）の画素は符号データ「００」に符号化される。圧縮データ１０１はこれら１６画素分の符号データと最大値Ａ０ｈと最小値４０ｈとで構成され、そのデータ量は６バイトになる。

伸張時には、圧縮データ１０１の示す最大値Ａ０ｈを符号データ「１１」に対応する代表値４に、最小値４０ｈを符号データ「００」に対応する代表値１に、この最大値と最小値が示す範囲（Ａ０ｈ〜４０ｈ）を３つに等分割する２つの境界値のうち大きい方の８０ｈを符号データ「１０」に対応する代表値３に、小さい方の６０ｈを符号データ「０１」に対応する代表値２に設定する。そして、圧縮データ１０１に含まれる各符号データをその符号データの値に対応する代表値に変換することで１ブロック分の画像データ１０２に伸張するようになっている。

ＢＴＣ圧縮では、ブロック内の階調値の分布範囲を符号データのビット数に応じた階調数に正規化するので、ブロック内の階調値の分布範囲が広くなるほど、各画素の元の階調値と圧縮・伸張した後の階調値との誤差が大きくなるおそれがある。

そこで、各ブロックが濃度変化のほとんどない平坦部と、２値的な濃度分布を持つ準平坦部と、濃度変化の激しいエッジ部のいずれかに該当するかを判別し、平坦部・準平坦部・エッジ部によって最適な符号化方法を選択する事で画像品質や圧縮率の向上を図るようにした画像処理装置がある（たとえば、特許文献１参照。）。

特開平６−１２１１７５号公報

特許文献１に開示された装置のように、ブロックごとに符号化方法を最適化する技術では、１つのブロック内に濃度変化の激しい領域と濃度変化のほとんどない領域とが混在すると、濃度変化の激しい領域に適した符号化方法が選択され、濃度変化のほとんどない領域の濃淡がなくなってしまうという問題がある。

たとえば、同じブロック内に濃度変化のほとんどない中間色の多い写真や絵などの画像（中間色領域）と、コントラストの高いテキストなどの画像（線画領域）の両方が含まれる場合、圧縮後に中間色領域の濃淡がなくなってしまう。図８はその一例を示している。斜線を施した部分は中間色領域であり、斜線の施されていない部分はコントラストの高い線画領域である。このブロックの画像を１画素あたり２ビット（４階調）にＢＴＣ圧縮して伸張すると、元画像の中間色領域にあった微妙な濃度差が消えてしまう。たとえば、画素ａと画素ｂは元画像データ１１０では階調値６０ｈと階調値７０ｈであるが、圧縮／伸張後の画像データ１１２においてはいずれも代表値５５ｈに伸張されて濃度差が失われている。

この欠点を解消する為に、圧縮時の各画素の階調数を増やす（符号データのビット数をたとえば、１画素あたり３ビットに増やす）といった方法もあるが、中間色領域と線画領域の濃淡差が大きい場合には効果が小さい。図９に、図８と同じ元画像データ１１０を各画素３ビットの符号データに圧縮して伸張した場合の例を示す。伸張後の画像データ１１５において画素ａと画素ｂはいずれも代表値６Ｃｈに伸張されて濃度差が失われている。

本発明は、上記の問題を解決しようとするものであり、同一ブロック内に中間色領域とこれに対して濃度差の大きい線画領域の双方が含まれる場合でも、中間色領域の濃度差を損なわずに圧縮可能な画像圧縮装置を提供することを目的としている。

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。

［１］圧縮対象の画像を所定の画素数毎のブロックに分割する分割部と、
前記画像の取り得る階調範囲の一部をなす制限階調範囲が設定される設定部と、
前記分割部で分割して得たブロック毎に、そのブロックに属する画素の階調値の前記制限階調範囲内での最大値と最小値を検出する検出部と、
前記分割部で分割して得たブロック毎に、そのブロックについて前記検出部で検出された前記最大値と最小値とを両端とする第１範囲を複数の領域に区分する領域設定部と、
前記分割部で分割して得た各ブロックの各画素に対して、その画素の階調値が前記制限階調範囲の上端値より大きい場合は第１の符号データを割り当て、前記階調値が前記制限階調範囲の下端値より小さい場合は第２の符号データを割り当て、前記階調値が前記制限階調範囲内の場合はその階調値がその画素の属するブロックについて前記領域設定部で区分された前記複数の領域の中のいずれの領域に属するかを示す符号データを割り当てる符号化部と、
前記分割部で分割して得たブロック毎に、そのブロックに係る前記第１範囲を示す情報と前記ブロックに属する各画素に対して前記符号化部で割り当てた符号データとを含む圧縮データを生成する出力部と、
を有する
ことを特徴とする画像圧縮装置。

上記発明では、１つのブロックに属する画素のうち、階調値が制限階調範囲の上端値を超える画素には第１の符号データを、下端値未満の画素には第２の符号データを固定的に割り当てる。また、制限階調範囲内にある画素のみを対象として、その階調値の最大値と最小値を検出し、制限階調範囲内にある各画素は、この最大値と最小値を両端とする階調範囲（第１範囲）を所定の複数階調で表すように量子化され、第１、第２の符号データとは値の異なる符号データに符号化される。これにより、線画領域と中間色領域とが１ブロック内に混在した場合には、線画領域は制限階調範囲外と判定され、中間色領域に対して多く階調数を割り当て符号化することができ、中間色領域の階調差を損なうことなく圧縮することができる。

［２］前記制限階調範囲の上端値は、前記画像の取り得る最大階調値より小さく、
前記制限階調範囲の下端値は、前記画像の取り得る最小階調値より大きい、
ことを特徴とする［１］に記載の画像圧縮装置。

上記発明によれば、制限階調範囲は、画像の取り得る階調範囲の最大値近くと最小値近くを除く範囲に設定される。すなわち、制限階調範囲は濃度が非常に濃い領域と非常に薄い領域とを除く階調範囲にされる。これにより線画領域を除くことができ、線画を除く画像領域に対してより多くの階調数を与えて量子化することが可能になる。

［３］前記設定部は、前記圧縮対象の画像の濃淡レベルを示す濃淡情報を入力し、該入力された濃淡情報に応じて前記制限階調範囲を変更する
ことを特徴とする［１］または［２］に記載の画像圧縮装置。

上記発明では、圧縮対象の画像の濃淡レベルに応じて制限階調範囲を変更するので、その画像の特性に応じた適切な圧縮を行うことができる。

本発明に係る画像圧縮装置によれば、同一ブロック内に中間色領域とこれに対して濃度差の大きい線画領域の双方が含まれる場合でも、中間色領域の濃度差を損なわずに画像データを圧縮することができる。

以下、図面に基づき本発明の各種実施の形態を説明する。

図１は本発明の第１の実施の形態に係る画像圧縮装置１０の構成を示している。画像圧縮装置１０は、圧縮対象の画像（画像データ）を入力し、この画像を所定の画素数毎のブロックに分割し、ブロック毎に圧縮した圧縮データを出力する機能を果たす。

画像圧縮装置１０は、たとえば、原稿のコピー機能やプリント機能などを備えた複合機において、入力される原稿の画像データをハードディスク装置などに圧縮して保存する際の圧縮処理に使用される。

画像圧縮装置１０はマイクロプログラムを内蔵したシーケンサや論理回路などのハードウェア回路で構成される。なお、ＣＰＵ（Central Processing Unit）、ＲＯＭ（Read Only Memory）、ＲＡＭ（Random Access Memory）などを備えたコンピュータ装置において所定のプログラムを実行することで実現されてもよい。

画像圧縮装置１０で使用される圧縮方式は、ＢＴＣ圧縮を基本としたものである。画像圧縮装置１０に入力される圧縮対象の画像データは、１画素を深さ８ビットの２５６階調で表したビットマップ形式の画像データである。画像圧縮装置１０は、各画素の階調をＮビット（Ｎは３以上の整数で、ここでは「３」とする）の符号データに正規化して表した圧縮データを生成する。

画像圧縮装置１０は、入力部１１と、分割部１２と、設定部１３と、最大値最小値検出部１４と、閾値生成部１５と、判定部１６と、符号化部１７と、出力部１８とを備えて構成される。

入力部１１は、圧縮対象の画像データの入力を受ける。分割部１２は、入力部１１から入力された圧縮対象の画像データを所定の画素数毎のブロックに分割する。ここでは、図２に示すように、画像Ｇの左上を基点として４画素×４画素のブロックＢＬに分割する。分割部１２は１ブロックを分割する毎にそのブロックの画像データを最大値最小値検出部１４と、判定部１６と、符号化部１７に送出する。

設定部１３は、入力部１１から入力される画像データの取り得る階調範囲（ここでは、０〜２５５階調）の一部をなす制限階調範囲の設定を、図示省略のＣＰＵ（Central Processing Unit）などから受け付け、その設定された制限階調範囲を記憶する機能を果たす。ここでは制限階調範囲の上端値Ａと下端値Ｂの設定を受けてこれらを記憶する。設定部１３は設定された制限階調範囲の上端値Ａと下端値Ｂを、最大値最小値検出部１４および判定部１６に送る。

制限階調範囲は、非常に濃い領域と非常に薄い領域を除外した階調範囲に設定される。すなわち、線画の領域と中間色領域とが混在し、中間色領域の濃度と線画領域の濃度との間の大きな濃度差があるような場合に、中間色領域と線画領域とを制限階調範囲の内外として分離できるように、制限階調範囲は設定される。たとえば、画像の取り得る階調範囲の最大階調側の１割と最小階調側の１割とを除く中間の８割部分を制限階調範囲に設定する。

このほか、圧縮対象の画像データＧの取り得る階調範囲を、１画素あたりの符号データのデータ量であるＮビット（３ビット）で表現可能な種類数Ｍ（「８」）で除して得たサイズＱの（Ｍ−２）倍以下に設定すれば、制限階調範囲内を（Ｍ−２）階調で表す場合の１階調あたりの量子化対象範囲を、画像の取り得る階調範囲全体をＭ階調で表す場合の１階調あたりの量子化対象範囲以下にすることができる。

最大値最小値検出部１４は、分割部１２で分割して得たブロック毎に、そのブロック（分割部１２から入力された処理対象のブロック）に属する画素の階調値の制限階調範囲内での最大値と最小値を検出する。たとえば、処理対象のブロックの各画素の階調値Ｄと設定部１３から入力される上端値Ａおよび下端値Ｂとを比較し、上端値Ａ≧Ｄ≧下端値Ｂとなる画素を抽出し、それら抽出した画素の階調値Ｄ同士を順次比較して、該抽出した画素の中の階調値の最大値と最小値を検出する。検出結果２１は閾値生成部１５および出力部１８に送られる。

閾値生成部１５は、最大値最小値検出部１４から入力された最大値と最小値とを両端とする範囲（第１範囲）を、（Ｍ−２）個の領域に分割するための閾値を生成する。ここでは、第１範囲を６等分するための５個の閾値１〜閾値５が生成される。小さい方の閾値から順に閾値１、閾値２、閾値３…とする。生成された各閾値は符号化部１７に送られる。

判定部１６は、分割部１２で分割して得た各ブロックの各画素に対して、その画素の階調値が制限階調範囲内か否かを判定する。具体的には、分割部１２から処理対象のブロックの各画素の階調値Ｄが予め定めた順序（たとえば、図２のブロックＢＬ内の各画素に付した番号順）で順次入力され、その入力順に、その画素の階調値Ｄと設定部１３から入力されている制限階調範囲の上端値Ａおよび下端値Ｂとを比較する。そして、上端値Ａ≧Ｄ≧下端値Ｂの場合は制限階調範囲内を示す第１信号を、Ｄ＞上端値Ａのときは上端値超えを示す第２信号を、Ｄ＜下端値Ｂの場合は下端値未満を示す第３信号を符号化部１７に対して出力する。

符号化部１７は、分割部１２で分割して得た各ブロックの各画素に対して、その画素の階調値Ｄが制限階調範囲の上端値Ａより大きい場合は第１の値の符号データを割り当て、階調値Ｄが制限階調範囲の下端値Ｂより小さい場合は第２の値の符号データを割り当てる。また、階調値Ｄが制限階調範囲内の場合は、その画素の階調値Ｄが、その画素の属するブロックについて最大値最小値検出部１４で検出された最大値と最小値とを両端とする第１範囲を同ブロックについて閾値生成部１５で生成された複数の閾値で区分して得られる（Ｍ−２）個の領域の中のいずれの領域に属するかを判断し、その領域を一意に示す値の符号データをその画素に割り当てる。

符号化部１７には、分割部１２から判定部１６へ入力される画素と同じ画素の階調値（画像データ）Ｄが順次入力される。符号化部１７はその入力された画素に対して順次、符号データを割り当てる。

詳細には、符号化部１７に分割部１２から処理対象の画素の階調値Ｄ（画像データ）が入力されたとき、その同じ画素に対する判定部１６での判定結果が判定部１６から入力される。符号化部１７は判定部１６から第２信号が入力されている場合は、その処理対象の画素に対して３ビットの符号データ「１１１」を割り当てる。分割部１２から処理対象の画素の階調値Ｄ（画像データ）が入力された際に同時に判定部１６から第３信号が入力されている場合は、その処理対象の画素に対して符号データ「０００」を割り当てる。

なお、判定部１６にて第２信号と第３信号を区別せずに、制限階調範囲内か制限階調範囲外であるかを示す信号を符号化部１７へ出力するようにし、制限階調範囲外を示す信号を受けた場合に符号化部１７側でその対応する画像の階調値が上端値Ａ超えであるか下端値Ｂ未満であるかを閾値生成部１５から入力される任意の閾値とその画素の階調値Ｄとを比較して判断してもよい。すなわち、制限階調範囲外でかつ画素の階調値がいずれかの閾値超えの場合は上端値Ａ超え、閾値未満の場合は下端値Ｂ未満と判断することができる。

分割部１２から処理対象の画素の階調値Ｄ（画像データ）が入力された際に同時に判定部１６から第１信号（制限階調範囲内を示す信号）が入力されている場合は、その画素の階調値Ｄと、閾値生成部１５から入力されている閾値１〜５とを比較し、その比較結果に応じてその処理対象の画素に対して以下のように符号データを割り当てる。

・Ｄ＞閾値５ならば符号データ「１１０」
・閾値５≧Ｄ＞閾値４ならば符号データ「１０１」
・閾値４≧Ｄ＞閾値３ならば符号データ「１００」
・閾値３≧Ｄ＞閾値２ならば符号データ「０１１」
・閾値２≧Ｄ＞閾値１ならば符号データ「０１０」
・閾値１≧Ｄならば符号データ「００１」
このように割り当てた符号データを符号化部１７は逐次、出力部１８へ出力する。

出力部１８は、分割部１２で分割して得たブロック毎に、そのブロックに係る第１範囲を示す情報とそのブロックに属する各画素に対して符号化部１７で割り当てた符号データとを含む圧縮データを生成して出力する。すなわち、最大値最小値検出部１４から入力される処理対象のブロックに係る最大値と最小値(第１範囲を示す情報)と、符号化部１７から順次入力されるそのブロックの各画素に割り当てられた１６画素分の符号データとから構成される圧縮データをブロック毎に生成し出力する。

図３は、画像圧縮装置１０による圧縮処理の流れを示している。圧縮対象の画像データを入力部１１から入力し（ステップＳ１０１）、分割部１２はこの入力された画像を所定画素数毎（４×４画素など）のブロックに順次分割する(ステップＳ１０２)。

最大値最小値検出部１４は、分割部１２から与えられる処理対象のブロックに属する画素の中で、設定部１３から与えられた制限階調範囲内での最大の階調値（最大値）と最小の階調値（最小値）とを検出する（ステップＳ１０３）。

閾値生成部１５は最大値最小値検出部１４の検出した最大値と最小値を両端とする階調の分布範囲（第１範囲）を（Ｍ−２）等分（ここでは６等分）するための閾値を生成する（ステップＳ１０４）。また判定部１６は、処理対象のブロックに属する各画素の階調値が制限階調範囲外か否かを判別する(ステップＳ１０５)。

符号化部１７は、判定部１６の判別結果と閾値生成部１５の生成した閾値とから各画素に符号データを割り当てて符号化する（ステップＳ１０６）。すなわち、処理対象の画素の階調値が、制限階調範囲の上端値Ａより大きい場合は第１の符号データ（３ビットの符号データ「１１１」）を割り当て、階調値が制限階調範囲の下端値Ｂより小さい場合は第２の符号データ（３ビットの符号データ「０００」）を割り当て、階調値が制限階調範囲内の場合は該階調値と閾値生成部１５の生成した各閾値１〜５と比較し、この階調値がそれらの閾値１〜５で区分けされた複数の領域の中のどの領域に属するかを判別し、その領域に対応した符号データ（「００１」〜「１１０」のいずれか）を割り当てる。

出力部１８は、符号化部１７によって割り当てられた画素毎の符号データと最大値最小値検出部１４から与えられる最大値と最小値とから、処理対象のブロックに係る圧縮データを生成して出力する（ステップＳ１０７）。

次に、画像圧縮装置１０による画像の圧縮例について説明する。図４は、図９と同じブロックの元画像データ１１０を画像圧縮装置１０にて圧縮した例を示している。この例では制限階調範囲は２０ｈ〜ＤＦｈに設定されている。斜線を施した領域の各画素はその階調値が制限階調範囲内にある画素である。制限階調範囲内にある画素の階調値の中の最大値は９０ｈ、最小値は６０ｈなので、この最大値と最小値を両端とする６０ｈ〜９０ｈの範囲（第１範囲）を６等分するための閾値１（６８ｈ）、閾値２（７０ｈ）、閾値３（７８ｈ）、閾値４（８０ｈ）、閾値５（８８ｈ）が閾値生成部１５によって生成される。

符号化部１７は、処理対象の画素の階調値Ｄが、
・Ｅ０ｈ〜ＦＦｈにあれば符号データ「１１１」
・８８ｈ〜９０ｈにあれば符号データ「１１０」
・８０ｈ〜８７ｈにあれば符号データ「１０１」
・７８ｈ〜７Ｆｈにあれば符号データ「１００」
・７０ｈ〜７７ｈにあれば符号データ「０１１」
・６８ｈ〜６Ｆｈにあれば符号データ「０１０」
・６０ｈ〜６７ｈにあれば符号データ「００１」
・００ｈ〜１Ｆｈにあれば符号データ「０００」
をその画素に対して割り当て、出力部１８はこれらの１６画素分の符号データと最大値と最小値とから構成された圧縮データ５１を生成する。

画像圧縮装置１０で生成された圧縮データ５１は次のようにして伸張される。

画像の取り得る階調範囲（０〜２５５階調）の中の最大値であるＦＦｈを符号データ「１１１」に対する代表値８に設定し、画像の取り得る階調範囲の中の最小値である００ｈを符号データ「０００」に対する代表値１に設定する。また圧縮データに含まれている最大値（９０ｈ）を符号データ「１１０」に対する代表値７に設定し、最小値（６０ｈ）を符号データ「００１」に対する代表値２に設定する。

さらに、この最大値（９０ｈ）と最小値（６０ｈ）を両端とする範囲を５個（すなわち、（Ｍ−２）−１）に等分するための４つの境界値（６９ｈ、７２ｈ、７Ｂｈ、８４ｈ）を求め、その中の最も小さい境界値６９ｈを符号データ「０１０」に対する代表値３に、次に小さい境界値７２ｈを符号データ「０１１」に対する代表値４に、次に小さい境界値７Ｂｈを符号データ「１００」に対する代表値５に、最も大きい境界値８４ｈを符号データ「１０１」に対する代表値６に設定する。そして、圧縮データ５１に含まれる各画素の符号データをその値に対応する代表値１〜８に変換することで、画像データ５５に伸張される。

図４に示す伸張後の画像データ５５では画素ａと画素ｂに階調差があり、圧縮前の画像データ１１０の中間色領域にあった階調差が再現されている。このように画像圧縮装置１０では、同一ブロック内に中間色領域とこれに対して濃度差の大きい線画領域の双方が含まれる場合でも、中間色領域の濃度差を損なわずに圧縮でき、伸張時の画質の向上が図られる。

次に、本発明の第２の実施の形態について説明する。

図５は、第２の実施の形態に係る画像圧縮装置１０Ｂの構成を示している。第２の実施の形態の画像圧縮装置１０Ｂは、設定部１３に代えて設定部１９を備えている点で第１の実施の形態の画像圧縮装置１０と相違する。その他の構成は第１の実施の形態の画像圧縮装置１０と同一であり、それらの説明は省略する。

設定部１９は、圧縮対象の画像の濃淡レベルを示す濃淡情報を外部から入力し、該入力された濃淡情報に応じて制限階調範囲を変更する。たとえば、画像圧縮装置１０Ｂは、図５に示すように、原稿を光学的に読み取るスキャナ装置６０を備えた装置（たとえば、複写機）に設けられ、このスキャナ装置６０が備えるＥＥセンサ６１から原稿の濃度レベルを示す濃度情報を受け取るように構成される。スキャナ装置６０は、光源の発する光を原稿に照射し、その反射光をイメージセンサで受光することで原稿画像を読み取るように構成されており、ＥＥセンサ６１はその反射光の通過経路に沿って設けられて光の強さを検知するセンサである。

スキャナ装置６０で原稿を読み取って得た画像データを画像圧縮装置１０Ｂで圧縮する際に、設定部１９は、ＥＥセンサ６１から入力される濃度情報に基づいて、スキャナ装置６０で読み取った原稿（もしくは原稿の背景）が濃いか、淡いか、標準的かを判断する。濃いと判断した場合は、制限階調範囲を階調値の標準（初期の設定値）より小さい方へ片寄るように変更する。これにより、符号化する際に濃い色の階調範囲における濃淡がつぶれ難くなる。

階調値の小さい方へ片寄るように制限階調範囲を変更する方法には、
（１）制限階調範囲の下端値を下げて制限階調範囲を最小値側へ広げる、
（２）制限階調範囲のサイズは変えずに全体を最小値側へシフトさせる、
（３）制限階調範囲のサイズ縮小と下端値を下げることの双方を行う、
などがある。なお、濃度と階調値の関係は、濃度が濃いほど階調値は小さくなり、真っ黒(最大濃度)の階調値は００ｈであるものとする。

設定部１９は、ＥＥセンサ６１から入力される濃度情報から、スキャナ装置６０で読み取った原稿（もしくは原稿の背景）が淡い（薄い）と判断した場合は、制限階調範囲を階調値の大きい方へ片寄るように変更する。これにより、符号化する際に淡い色の階調範囲における濃淡がつぶれ難くなる。

階調値の大きい方へ片寄るように制限階調範囲を変更する方法には、
（１）制限階調範囲の上端値を高めて制限階調範囲を最大値側へ広げる、
（２）制限階調範囲のサイズは変えずに全体を最大値側へシフトさせる、
（３）制限階調範囲のサイズ縮小と上端値を高めることの双方を行う、
などがある。

図６は、第２の実施の形態の画像圧縮装置１０Ｂにおける圧縮処理の流れを示している。図３の流れ図と同じ処理内容のステップには同一のステップ番号を付してある。図６の処理は図３の処理に比べてＳ１０２とＳ１０３の間にＳ１０２Ｂが挿入さている点で相違する。すなわち、ＥＥセンサ６１からの濃度情報に基づいて制限階調範囲を設定変更し（ステップＳ１０２Ｂ）、その設定変更後の制限階調範囲に基づいてＳ１０３以後の処理が行われる。制限階調範囲の設定変更はページ単位に行われる。

ＥＥセンサ６１の出力する濃度情報は００ｈ〜ＦＦｈの範囲で濃度レベルを示し、これに対して設定部１９は以下のように制限階調範囲を設定する。
ａ．濃度情報が００ｈ〜４Ｆｈの場合、制限階調範囲を１０ｈ〜ＣＦｈに設定する。
ｂ．濃度情報が５０ｈ〜ＡＦｈの場合、制限階調範囲を２０ｈ〜ＤＦｈに設定する。
ｃ．濃度情報がＢ０ｈ〜ＦＦｈの場合、制限階調範囲を３０ｈ〜ＥＦｈに設定する。

このように、ＥＥセンサ６１などで検知された原稿や原稿背景の濃度レベルに応じて、制限階調範囲のサイズと中心位置のいずれかもしくは双方を変更することで、原稿全体の濃淡や用紙の特性を加味することができ、より一層、画質劣化の少ない圧縮が実現される。

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。

たとえば、圧縮時に各画素を３ビットの符号データに変換する例を示したが、１画素あたりの符号データは３ビット以上であってもかまわない。ただし、圧縮するのであるから元の画像データの階調数（ビット数）より少ないビット数にされる。

また、第２の実施の形態では、ＥＥセンサ６１の出力する濃度情報に基づいて制限階調範囲を設定変更するようにしたが、たとえば、１枚の画像データにおける階調値のヒストグラムを作成し、階調値の分布状態に応じて制限階調範囲を設定変更するようにされてもよい。要するに、濃度情報は、圧縮対象の画像が全体として濃い原稿か淡い原稿かを判断可能な情報であればよい。

圧縮対象の画像データはスキャナ装置６０などで読み取ったものに限定されず、パーソナルコンピュータなどの情報処理装置で作成された画像データなど任意の画像データでかまわない。

このほか、１ブロックのサイズは実施の形態で例示したものに限定されない。

本発明の第１の実施の形態に係る画像圧縮装置の概略構成を示すブロック図である。 圧縮対象の画像をブロックに分割する様子を模擬的に示す説明図である。 本発明の第１の実施の形態に係る画像圧縮装置が行う圧縮処理を示す流れ図である。 中間色領域と線画領域の混在するブロックを画像圧縮装置で圧縮して伸張した場合の各種データを例示した説明図である。 本発明の第２の実施の形態に係る画像圧縮装置およびその周辺装置の概略構成を示すブロック図である。 本発明の第２の実施の形態に係る画像圧縮装置が行う圧縮処理を示す流れ図である。 従来のＢＴＣ圧縮により画像を１画素２ビットの符号データに圧縮して伸張した場合の各種データを例示した説明図である。 従来のＢＴＣ圧縮により中間色領域と線画領域の混在するブロックの画像を１画素２ビットの符号データに圧縮して伸張した場合の各種データを例示した説明図である。 従来のＢＴＣ圧縮により中間色領域と線画領域の混在するブロックの画像を１画素３ビットの符号データに圧縮して伸張した場合の各種データを例示した説明図である。

符号の説明

１０、１０Ｂ…画像圧縮装置
１１…入力部
１２…分割部
１３…設定部
１４…最大値最小値検出部
１５…閾値生成部
１６…判定部
１７…符号化部
１８…出力部
１９…設定部
２１…検出結果
６０…スキャナ装置
６１…ＥＥセンサ

Claims (3)

1. 圧縮対象の画像を所定の画素数毎のブロックに分割する分割部と、
   前記画像の取り得る階調範囲の一部をなす制限階調範囲が設定される設定部と、
   前記分割部で分割して得たブロック毎に、そのブロックに属する画素の階調値の前記制限階調範囲内での最大値と最小値を検出する検出部と、
   前記分割部で分割して得たブロック毎に、そのブロックについて前記検出部で検出された前記最大値と最小値とを両端とする第１範囲を複数の領域に区分する領域設定部と、
   前記分割部で分割して得た各ブロックの各画素に対して、その画素の階調値が前記制限階調範囲の上端値より大きい場合は第１の符号データを割り当て、前記階調値が前記制限階調範囲の下端値より小さい場合は第２の符号データを割り当て、前記階調値が前記制限階調範囲内の場合はその階調値がその画素の属するブロックについて前記領域設定部で区分された前記複数の領域の中のいずれの領域に属するかを示す符号データを割り当てる符号化部と、
   前記分割部で分割して得たブロック毎に、そのブロックに係る前記第１範囲を示す情報と前記ブロックに属する各画素に対して前記符号化部で割り当てた符号データとを含む圧縮データを生成する出力部と、
   を有する
   ことを特徴とする画像圧縮装置。
2. 前記制限階調範囲の上端値は、前記画像の取り得る最大階調値より小さく、
   前記制限階調範囲の下端値は、前記画像の取り得る最小階調値より大きい、
   ことを特徴とする請求項１に記載の画像圧縮装置。
3. 前記設定部は、前記圧縮対象の画像の濃淡レベルを示す濃淡情報を入力し、該入力された濃淡情報に応じて前記制限階調範囲を変更する
   ことを特徴とする請求項１または２に記載の画像圧縮装置。

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