DE4242796C2

DE4242796C2 - Hocheffizientes Kodierverfahren für mit Zweipegelbildern vermischte natürliche Bilder

Info

Publication number: DE4242796C2
Application number: DE4242796A
Authority: DE
Inventors: Satoshi Katsuno; Toshiaki Endoh
Original assignee: Kokusai Denshin Denwa KK
Current assignee: KDDI Corp
Priority date: 1991-12-19
Filing date: 1992-12-17
Publication date: 1997-01-09
Anticipated expiration: 2012-12-18
Also published as: DE4242796A1; US5345317A

Description

HINTERGRUND DER ERFINDUNG

Die vorliegende Erfindung betrifft ein hoch effizientes Kodierverfahren für Graustufen- oder Farb bilder.

Bis lang wurde eine Vielzahl Kodiersysteme für Farbstandbilder (einschließlich abgestufter Bilder) vorgeschlagen, und insbesondere zwei internationale Normsysteme, ein sogenanntes JPEG-System und ein soge nanntes JBIG-System, welche in Zusammenarbeit mit CCITT SG VIII und IEC/JTC1/SC29 entwickelt wurden, haben zuletzt beträchtliches Aufsehen erregt.

Beim JPEG-System (JPEG = Joint Photography Experts Group), welches als Kodiersystem für Farbstandbilder vorgeschlagen wurde, handelt es sich um kein System vom Datenerhaltungstyp sondern um ein System, das hocheffi zientes Kodieren von Graustufen- oder Farbbildern ermöglicht.

Das JPEG-System bedient sich eines diskreten Cosinustransformations-Systems (DCT-Systems), eines der orthogonalen Transformationssysteme, welche im allgemeinen bei Farbstandbildern hocheffizient sind. Das DCT-System teilt ein Bild in Blöcke, führt für jeden Block eine getrennte Cosinus-Transformation durch und kodiert den entstehenden Ausgabekoeffizienten. Der Ausgabekoeffizient wird für jede Frequenzkomponente einzeln quantisiert, und jedem Transformations koeffizienten wird eine besondere Anzahl an Quantisier bits zugeordnet, um eine optimale Kodiereffizienz zu gewährleisten. Da das Farbstandbild eine große Menge an Daten enthält, ist es im Gegensatz zum Kodieren von Binärbildern nicht zweckmäßig, einen Kodierer zu verwenden, bei dem das Kodieren des Farbstandbildes ohne jeden Datenverlust erfolgt. Das Kodieren des Farbstandbildes erfordert eine Quantisierung auf einem geeigneten Pegel, und eine Grobquantisierung im hoch frequenten Bereich ermöglicht im allgemeinen einen hohen Grad an Kodiereffizienz. Andererseits handelt es sich beim JBIG(Joint Bi-Level Image Expert Group)- System, welches als internationales Normsystem zum Kodieren von Zweipegelbildern vorgeschlagen wurde, um ein Kodierverfahren vom Datenerhaltungstyp, das hoch effizientes Kodieren von Bildern ermöglicht, welche im allgemeinen in einer Zweipegelform dargestellt werden, wobei es zu keinem Datenverlust kommt.

Es wird angenommen, daß Bilder zur Übertragung per Fernkopierer Mehrfarbendokumente sind, und zwar zumeist mit Monochrombuchstaben und Farbbildern oder mit Farb- und Monochrombuchstaben und daruntergemischten Farb bildern, anstelle von ausschließlich Farbbilder aufweisenden Dokumenten. Allerdings weist ein Kodier system, das sich der DCT-Methode bedient, wie beispielsweise das JPEG-System, den Nachteil auf, daß die Bildqualität eines Buchstabenbereiches bei Dokumenten mit Buchstaben und daruntergemischten Bildern erheblich beeinträchtigt wird. Infolgedessen wurden mehrere Verfahren vorgeschlagen, welche Abhilfe für den oben genannten, im Stand der Technik auftretenden Mangel schaffen und hocheffizientes Kodieren eines Dokument es mit binären Buchstaben und darunter vermischten Graustufenbildern oder eines binären Farbdokumentes ermöglichen.

Wie zuvor erwähnt wurde, wird im Falle der Anwendung des herkömmlichen diskreten Cosinus transformations(DCT)-Kodierverfahrens in bezug auf ein Farbbild die Bildqualität durch Erzeugung von Rausch störungen um die Kanten der im Bild enthaltenen Buchstaben aus nachstehend angeführtem Grund beeinträchtigt. Beim DCT-Verfahren werden Buchstaben kanten, deren Bildpunktwerte plötzliche Änderungen erfahren, ebenfalls quantisiert, und da sich die Bildpunktwerte derartiger Buchstabenkanten erheblich von den angrenzenden Bildpunktwerten unterscheiden, enthält das Bild unweigerlich zahlreiche hochfrequente Komponenten. Somit entspricht die effiziente Quanti sierung eines derartigen Bildes seiner Grob quantisierung, und infolgedessen können die Rausch störungen um die Buchstaben nicht ignoriert werden.

Falls das oben genannte, im Stand der Technik bekannte Verfahren zum Kodieren eines Bildes, bei dem die Buchstabenkanten durch Abtasten abgestumpft oder betont wurden, zum Anwendung kommt, steigt des weiteren die Anzahl an Kodierbits, wenn die Bereiche der Buch stabenkanten sehr abgestumpft sind, da sich die Bild eigenschaften bei Bildern wesentlich davon unter scheiden.

In der Druckschrift IBM J. RES. DEVELOP. VOL. 31 NO. 1 JANUARY 1987 "PANDA: Processing Algorithm for Noncoded Document Acquisition" von Yi-Hsin Chen und anderen ist ein Verfahren zur Kodierung von Bildern mit Grauwertbildbereichen und Textbildbereichen beschrieben, bei dem das zu kodierende Bild in nichtüberlappende Blöcke aufgeteilt wird, wobei die Blöcke nach Text-Blöcken und Nicht-Text-Blöcken unterschieden werden, die dann verschieden weiterverarbeitet werden und das Gesamtbild anschließend wieder aus diesen unterschiedlich verarbeiteten Blöcken zusammengesetzt wird.

Im US-Patent 4,760,460 "HALFTONE IMAGE TRANSMISSION METHOD" von Shimotohno ist ein Übertragungsverfahren für Grauwertbilder unter Verwendung des Dither-Verfahrens (Zitterverfahrens) beschrieben, bei dem das zu übertragende Bild in eine Vielzahl von Gebieten aufgeteilt und in diesen ein mittlerer Dichtewert berechnet wird, der dann mit Schwellwerten in der Dithermatrix verglichen wird. Dabei erfolgt keine Unterscheidung in Buchstabenbereiche und andere Bildbereiche.

In der deutschen Patentschrift DE-35 38 639 C2 "Bildverarbeitungssystem" der Firma Canon ist ein Bildverarbeitungssystem beschrieben, bei dem ein eingelesenes und gespeichertes Bild in rechteckige Rasterfelder aufgeteilt wird. Die Felder werden nach Zeichenfeldern und Nicht-Zeichenfeldern unterschieden und einer unterschiedlichen Kodierung unterzogen.

In der deutschen Patentschrift DE-32 02 913 C2 "Verfahren und Vorrichtung zur Verarbeitung eines Grauwertkomponenten enthaltenden Faksimilesignals" der Firma Nippon ist ein Bildverarbeitungsverfahren beschrieben, bei dem das Bild in Blöcke unterteilt wird und diese nach Blöcken mit hoher optischer Dichte beziehungsweise niedriger optischer Dichte klassifiziert werden. Zusätzlich wird ein Gradiationswert berechnet und dann der gesamte Block mit einer mittleren optischen Dichte belegt, was zu einer Verminderung der zu übertragenden Codemenge führt.

ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG

Demnach ist es eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein hocheffizientes Kodierverfahren für mit Zweipegelbildern vermischte natürliche Standbilder vorzusehen, welches sich zur Verwendung bei der Fernkopierübertragung von Dokumenten eignet, worin Graustufenbilder und Farbbilder, die scharfe Kanten bereiche beinhalten, oder Mehrfarbenbilder und natürliche Bilder vermischt werden. Die vorliegende Erfindung ermöglicht es, auch Bilder mit äußerst stumpfen Kantenbereichen mit einem geringeren Verlust an Bildqualität als in der Vergangenheit und mit verbesserter Effizienz zu kodieren.

Erfindungsgemäß werden Buchstabenbereiche (einschließlich Farbbuchstaben sowie Monochrom buchstaben), für die kein herkömmliches Kodiersystem für natürliche Bilder geeignet ist, auf der Kodierseite von Graustufenbildern und Farbbildern getrennt, und derartige Buchstabenbereiche werden mittels eines Kodiersystems für Zweipegelbilder kodiert, wohingegen die verbleibenden Bilder mittels des Kodiersystems für natürliche Bilder kodiert werden. Auf der Dekodierseite werden die auf diese Weise mittels verschiedener Kodiersysteme kodierten Bilder entsprechend dekodiert, und die somit dekodierten Bilder werden zu den Originalbildern synthetisiert.

KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN

Es zeigen:

Fig. 1 ein Blockdiagramm einer erfindungsgemäßen Kodiervorrichtung;

Fig. 2 ein Blockdiagramm einer Dekodiervorrichtung zum Empfangen einer kodierten Bildfolge, welche erfindungsgemäß übertragen wurde;

Fig. 3 ein Blockdiagramm eines weiteren erfindungsgemäßen Beispiels der erfindungsgemäßen Kodiervorrichtung;

Fig. 4 einen Graph, welcher die Verteilung der Bildpunktwerte in einem Bildpunktblock darstellt;

Fig. 5 ein Blockdiagramm eines weiteren erfindungsgemäßen Beispiels der Kodiervorrichtung;

Fig. 6 ein Blockdiagramm eines weiteren erfindungsgemäßen Beispiels der Dekodiervorrichtung;

Fig. 7 eine Abfolge von Schritten, welche bei der erfindungsgemäßen Bildverarbeitung durchgeführt werden;

Fig. 8 ein Wellendiagramm darstellend ein Muster eines Originalbildes S, das erfindungsgemäß verarbeitet wird;

Fig. 9 ein Diagramm darstellend Veränderungen im Bildpunktwert eines Bildes B, das erfindungsgemäß verarbeitet wird;

Fig. 10 ein Diagramm darstellend Änderungen des Bildpunktwertes eines Bildes C, das erfindungsgemäß verarbeitet wird;

Fig. 11 ein Diagramm darstellend Änderungen des Bildpunktwertes eines Bildes D, das erfindungsgemäß verarbeitet wird;

Fig. 12 ein Diagramm darstellend, als Monochrom bild, ein Beispiel des Bildes S, das erfindungsgemäß verarbeitet wird;

Fig. 13 ein Diagramm darstellend, als Monochrom bild, ein Beispiel des Bildes B, das erfindungsgemäß verarbeitet wird;

Fig. 14 ein Diagramm darstellend, als Monochrom bild, ein Beispiel des Bildes C, das erfindungsgemäß verarbeitet wird;

Fig. 15 ein Diagramm darstellend, als Monochrom bild, ein Beispiel des Bildes D, das erfindungsgemäß verarbeitet wird;

Fig. 16 ein Blockdiagramm darstellend ein weiteres erfindungsgemäßes Beispiel der Kodiervorrichtung; und

Fig. 17 ein Blockdiagramm darstellend noch ein weiteres erfindungsgemäßes Beispiel der Kodier vorrichtung.

BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMEN

Zunächst werden die Prinzipien der vorliegenden Erfindung im Detail beschrieben.

Auf der Kodierseite wird das zu kodierende Originalbild in Bildpunktblöcke geteilt, welche durch Verwendung der im folgenden angeführten Verfahren einzeln auf das Vorhandensein von Bereichen geprüft werden, welche nicht für das herkömmliche Kodiersystem für natürliche Bilder geeignet sind, wie beispielsweise die oben genannten Buchstabenbereiche. Danach werden die somit erkannten Buchstabenbereiche in binäre Form verarbeitet.

Das Erkennen (oder Festlegen) von Buchstaben bereichen und ihre Extraktionsverarbeitung erbringt Merkmale von Buchstabenbereichen, wie im folgenden beschrieben wird. Die folgenden Verfahren können einzeln oder gemeinsam zur Anwendung gebracht werden.

(1) Buchstabenbereiche weisen das Merkmal auf, daß eine Differenz im Wert zwischen angrenzenden Bild punkten größer ist als bei natürlichen Bildern. Dieses Merkmal wird dazu verwendet, um Buchstabenbereiche zu erkennen. Ein maximaler Bildpunktwert und ein minimaler Bildpunktwert werden in jedem Bildpunktblock ermittelt, und auf der Grundlage der Differenz zwischen ihnen wird ermittelt, ob es sich bei dem Bildpunktblock um einem Buchstabenbereich handelt.

Darüber hinaus weisen Buchstabenbereiche für gewöhnlich das Merkmal auf, daß die Bildpunktwerte spezifisch auf jene Werte begrenzt sind, welche Buch staben sowie deren Hintergründe bilden. Diese Eigen schaft oder Merkmal kann dazu verwendet werden, um Buchstabenbereiche zu erkennen. In diesem Fall die Verteilung der Bildpunktwerte im jeweiligen Bildpunkt block, und falls ein oder zwei Werte vorliegen, welche viele Bildpunkte im Block gemeinsam haben, wird der Bildpunktblock als Buchstabenbereich definiert.

Nehmen wir an, der maximale Bildpunktwert und ein minimaler Bildpunktwert im Block werden durch Smax bzw. Smin dargestellt. Ist die Differenz F zwischen ihnen gleich oder größer als ein bestimmter Schwellenwert T, wird der Block als ein Kanten enthaltender Buchstaben bereich definiert.

(2) Im allgemeinen weist der Hintergrund des Buch stabenbereiches in vielen Fällen eine einfache Farban ordnung (oder Ton) auf, und die Werte der Bildpunkte, welche den Buchstaben bzw. den Hintergrund bilden, konzentrieren sich auf bestimmte Werte.

Dieses Merkmal kann auch dazu verwendet werden, um Buchstabenbereiche zu erkennen. In diesem Fall, die Verteilung der Bildpunktwerte im Bildpunktblock, und falls ein oder zwei Werte vorliegen, die viele Bildpunkte im Block gemeinsam haben, wird der Bildpunktblock als Buchstabenbereich definiert.

Zur Überprüfung der möglichen Verteilung von Bildpunktwerten im Block wird ein Histogramm erstellt, welches die Anzahl der Bildpunkte H(x), die einen bestimmten Bildpunktwert x annehmen, anzeigt. Das Histogramm und ein bestimmter Schwellenwert (oder Parameter) M werden verwendet, um den Bildpunktwert x zu prüfen, der die folgende Bedingung erfüllt:

H(x) - H(x-1) < M und H(x) - H(x+1) < M

Dieser Wert x wird als eine Spitze der Verteilung betrachtet. Werden ein oder zwei derartige Spitzenwerte gefunden, dann wird der Bildpunktblock als Buchstaben bereich definiert.

Durch die Festlegung von Buchstabenbereichen und die Extraktionsverarbeitung soll die Anzahl der Kodierungsbits eines binärisierten Zweipegelbildes reduziert werden, welches durch Zweipegelkodierung im Rahmen der später beschriebenen Zweipegelverarbeitung generiert wird. Diese Verarbeitung wird nicht immer benötigt, um die Bildqualität durch Kodierung zu verbessern.

Als nächstes wird die Zweipegelkodierung des Buchstabenbereiches beschrieben.

Die Verarbeitung beginnt mit der Ermittlung eines Schwellenwertes S(a), der verwendet wird, um Bildpunkt werte gemäß ihrer Konzentration in einem Bildpunktblock in zwei Werte einzuteilen. Der Schwellenwert S(a) wird durch Berechnung ermittelt, beispielsweise als ein einfaches Mittel der Konzentration der Bildpunkte im Block. In jenem Block, für welchen anhand des oben genannten Extraktionsverfahrens ermittelt wurde, daß er einen Buchstabenbereich enthält, wird ein binärisiertes Bild (im folgenden als Zweipegelbild bezeichnet) B erzeugt, worin die Bildpunkte entweder eine "1" oder eine "0" darstellen, je nachdem ob sie größer oder kleiner als der Schwellenwert S(a) sind. Falls für den Bildpunktblock ermittelt wurde, daß er keinen Buchstabenbereich enthält, wird er nicht dieser Zweipegelkodierung unterzogen. In diesem Fall gehen die Bildpunkte in dem Zweipegelbild B allesamt auf "1".

Daraufhin werden Daten über die Konzentration der Zweipegelbilder in dem Block wie nachstehend beschrieben generiert. In jenem Block, der als den Buchstabenbereich enthaltend erkannt wurde, liegen Bereiche der binären "1"-Bildpunkte bzw. der binären "0"-Bildpunkte vor. Der Mittelwert der Bildpunkt konzentration wird für jeden Bereich berechnet, um die Konzentrationsdaten für das Bild zu erhalten. In der folgenden Beschreibung wird das einfache Mittel der Bildpunktwerte in den "1"-Bereichen im Zweipegelbild durch Sh dargestellt und das einfache Mittel der Bildpunktwerte im "0-Bereich durch Sl.

Das Zweipegelbild B und die einfachen Mittelwerte Sh und Sl (d. h. Tondaten) werden verwendet, um ein Bild C zu erhalten, worin die Bildpunkte des Zweipegelbildes B jeweils durch den Wert Sh oder Sl ersetzt werden, je nachdem, ob der Bildpunktwert eine "1" oder eine "0" ist.

Hierauf wird jeder Bildpunktwert des Bildes C vom Bildpunktwert des Originalbildes S subtrahiert, um ein Bild D zu generieren. Die einzelnen Tondaten Sh und Sl, welche durch Zweipegelkodierung des Bildes B gewonnen wurden, werden kodiert und das Bild D wird zu einem Farbbild (einem natürlichen Bild) kodiert, wonach alle kodierten Daten als Signal zur Dekodierseite gesendet werden.

Die Farbbildkodierung erfolgt gemäß dem Stand der Technik. Beispielsweise wird das Bild in entsprechende Farbkomponenten y, cb und cr geteilt, und wie beim oben genannten Zweipegelbild der Fall ist, wird das Bild für jede Farbkomponente verarbeitet, um Bilder Dy, Dcb und Dcr zu liefern, welche in der Folge kodiert werden.

Fig. 7(a) bis (d) zeigen anhand von Beispielen eine Abfolge von Schritten, welche im oben beschriebenen Kodierverfahren durchgeführt werden. In Fig. 7(a) setzt sich das Originalbild S aus drei Bildpunktblöcken zusammen, wobei ein erster keinen Buchstabenbereich und ein zweiter sowie ein dritter Block Buchstabenbereiche darstellen. Ein schwarzer hakenförmiger Abschnitt im Buchstabenbereich, welcher durch Schraffieren gekennzeichnet ist, ist der eigentliche Buchstabenbereich (ein binärer Bereich).

Fig. 7(b) zeigt das Zweipegelbild B des Original bildes S. Die weißen Bereiche werden durch den Bildpunktwert "1" dargestellt und die schwarzen Bereiche durch den Bildpunktwert "0". Der Bildpunkt block 1 wird keiner Zweipegelkodierung unterzogen, wodurch alle darin enthaltenen Bildpunktwerte durch den Bildpunktwert "1" ersetzt werden.

Fig. 7(c) zeigt das aus dem Zweipegelbild B gewonnene Bild C. Der Zweipegel-Bildpunktwert "1" wird durch den Wert Sh und der Zweipegel-Bildpunktwert "0" durch den Wert Sl ersetzt.

Fig. 7(d) zeigt das Bild D, welches auf der Grundlage des Originalbildes S und des Bildes C hergestellt wurde. Durch Subtrahieren der Bildpunkt werte des Bildes C von den entsprechenden Bildpunkt werten des Originalbildes S ist es möglich, das Farbbild D ohne den schwarzen hakenförmigen Bereich, welcher den Buchstabenbereich darstellt, zu erhalten. In der Praxis wird ein derartiges Farbbild für jede der Farbkomponenten y, cb und cr hergestellt. Im oben Genannten werden die drei Bildpunktblöcke, welche das Bild bilden, in der Bildverarbeitung als ein Körper behandelt, in der Praxis wird das Bild jedoch für jeden Bildpunktblock verarbeitet.

Das Bild B, die Tondaten Sh und Sl und das Bild D′, welche wie zuvor beschrieben ermittelt werden, werden kodiert und zu einer Dekodierseite gesendet, wo sie dekodiert werden (B, Sh, Sl, D′). Das dekodierte Bild B und die Tondaten Sh und Sl werden verwendet, um das Bild C wiederherzustellen oder zu regenerieren, und das somit wiederhergestellte Bild C und das Bild D′ werden zu einem Bild S′′ synthetisiert (d. h. zusammen gefügt).

Danach wird der Dekodiervorgang beschrieben.

Die einzelnen kodierten Daten, d. h. die binärisierten Daten, die Tondaten Sh und Sl und die Bilder Dy, Dcb und Dcr werden durch Dekodierer für Zweipegelbilder dekodiert, um die Bilder B und D′ zu generieren. Das Zweipegelbild B und die Tondaten Sh und Sl werden zum Generieren eines Bildes C verwendet, worin die Bildpunkte des Zweipegelbildes B jeweils durch den einfachen Bildpunktmittelwert Sh oder Sl ersetzt werden, je nachdem, ob der Bildpunktwert "1" oder "0" ist. Das somit gewonnene Bild C und das Bild D′ werden zum Bild S′′ zusammengefügt oder verbunden, welches aus dem Bild S dekodiert wurde.

Eine Bildausgabe mittels eines Abtasters besitzt die Eigenschaft, daß Kanten eines Buchstaben an der Grenze zwischen dem Buchstaben und seinem Hintergrund stumpf sind, d. h. überflüssige hochfrequente Komponenten werden in das Bild D hineingemischt. Dies kann durch ein Verfahren wie das unten genannte behoben werden. Auf der Kodierseite wird das Bild D verfeinert und daraufhin mittels eines Kodierers für natürliche Bilder kodiert, um zu verhindern, daß das Bild D eine Eigenschaft annimmt, welche von jener eines gewöhnlichen natürlichen Bildes abweicht, d. h., um die oben genannten hochfrequenten Komponenten zu entfernen, welche im Bild D stumpfe Buchstabenkanten verursachen. Auf der Dekodierseite wird das durch den Dekodierer für natürliche Bilder dekodierte Bild D′ einer Bildwieder herstellungsverarbeitung unterzogen.

Beispielsweise wird jeder Bildpunktwert Bi, j in Bildpunktblöcken des Zweipegelbildes B verwendet, um eine Gleichung zum Generieren des entsprechenden Bildpunktwertes Di, j des Bildes D zu verändern, um seine Abweichung zu reduzieren. Zu diesem Zweck führen Kodierseite und Dekodierseite eine Verarbeitung auf der Grundlage der folgenden Gleichungen durch:

Di, j = Si, j - Ci, j + P (Bi, j = 1)
= Ci, j - Si, j + P (Bi, j = 0) (Maximalwert x von P = Si, j ist 0,5)
und
S′i, j = D′i, j - C′i, j + P (B′i, j = 1)
= C′i, j - D′i, j + P (B′i, j = 0) (Maximalwert x von P =, Si, j ist 0,5)

Ausführungsbeispiel 1

Fig. 1 zeigt ein Blockdiagramm eines Systems zur Realisierung des erfindungsgemäßen Kodierverfahrens. Bezugszeichen 1 kennzeichnet einen Bildblockauflöse kreis, 2 einen Bildbinärisierer, 3 einen Bild synthesizer, 4 einen Differenzbild-Erzeugungskreis, 5 einen Kodierer für Zweipegelbilder, 6 einen Kodierer, 7 einen herkömmlichen Kodierer für natürliche Bilder und 8 einen Signalausgabekreis.

Der Bildblockauflösekreis 1 teilt das Originalbild S in Bildpunktblöcke, wovon jeder davon durch eine Anzahl in 8 Reihen und 8 Spalten angeordnete Bildpunkte (= 64 Bildpunkte) gebildet wird. Die somit aufgeteilten Bildpunktblöcke, die ein Bild S′ darstellen, werden einem Buchstabenbereich-Erkennungskreis 9 sequentiell zugeführt. Im Buchstabenbereich-Erkennungskreis 9 wird das vom Bildblockauflösekreis 1 erhaltene Bild S′ bezüglich jedes Bildpunktblockes analysiert, und es wird ein Anweisungssignal an den Bildbinärisierer 2 geleitet, um dafür zu sorgen, daß nur jene Bildpunkt blöcke in Zweipegelform kodiert werden, in welchen ein Buchstabe erkannt wurde.

Der Buchstabenbereich-Erkennungskreis 9 ist ein Kreis, worin ein maximaler Bildpunktwert und minimaler Bildpunktwert im Bildpunktblock erkannt wird, und der Bildpunktblock wird als Buchstaben- oder als Nichtbuch stabenbereich definiert, je nachdem, ob eine Differenz zwischen dem maximalen Wert und dem minimalen Wert sehr groß oder beinahe gleich Null ist. Kann der Bildpunkt block weder als Buchstaben- noch als Nichtbuchstaben bereich erkannt werden, wird vom zuvor genannten, in Fig. 4 gezeigten Histogramm Gebrauch gemacht, um die Verteilung der Bildpunktwerte im Bildpunktblock zu prüfen. Das heißt, die Anzahl Bildpunkte mit dem Wert x, welche die folgende Bedingung erfüllen, wird anhand des Histogrammes unter Verwendung des Schwellenwertes (oder Parameters) ermittelt.

H(x-1) - H(x) < M und H(x) - H(x+1) < M

Ein derartiger Bildpunktwert wird als eine Spitze der Bildpunktwertverteilung betrachtet. Werden ein oder zwei derartige Spitzen x gefunden, dann wird der Bild punktblock als Buchstabenbereich definiert, anderen falls wird er als Nichtbuchstabenbereich definiert.

Der oben genannte Buchstabenbereich-Erkennungs kreis ist lediglich ein erläuterndes Beispiel, und es ist auch möglich Kreise jenes Typs zu verwenden, welche sich des maximalen Bildpunktwertes und des minimalen Bildpunktwertes bedienen. Bei diesem Ausführungs beispiel dient die Verminderung der Anzahl an vom Bild binärisierer 2 verarbeiteten Bildern dazu, die Anzahl an Kodierbits zum Kodieren des Bildes B und der Werte Sh und Sl zu senken.

Der Bildbinärisierer 2 erhält die getrennten Bild punktblöcke vom Bildblockauflösekreis 1 und berechnet für jeden Block den Mittelwert Sa der Bildpunktwerte im Block. Danach erzeugt der Kreis 2 für jeden Block das Bild B, worin die Bildpunkte des Bildes S′ allesamt auf einen Wert "1" oder "0" konvertiert sind, je nachdem, ob ihr Bildpunktwert größer oder kleiner als der Mittelwert Sa ist. Das Bild B wird an den Bild synthesizer 3 und den Kodierer für Zweipegelbilder 5 weitergegeben. Gleichzeitig werden der Mittelwert Sh der Bildpunktwerte, die größer als der Mittelwert Sa sind, und der Mittelwert Sl der Bildpunktwerte, die kleiner als der Mittelwert Sa sind, für jeden Block berechnet, und diese Mittelwerte Sh und Sl werden an den Bildsynthesizer 3 und den Kodierer 6 weiter geleitet.

Der Bildsynthesizer 3 verwendet das Bild B vom Bildbinärisierer 2 und die Mittelwerte Sh und Sl, um das Bild C zu erzeugen, worin alle Bildpunktwerte des Bildes B durch den Mittelwert Sh oder Sl ersetzt werden, je nachdem, ob diese "1" oder "0" sind. Das somit erzeugte Bild C wird zum Differenzbild- Erzeugungskreis 4 gesendet.

Der Differenzbild-Erzeugungskreis 4 erzeugt das Bild D, welches Bildpunktwerte aufweist, die durch Subtrahieren der Bildpunktwerte des Bildes C von den Bildpunktwerten des Bildes S ermittelt werden. Das Bild D wird an den Kodierer für natürliche Bilder 7 geliefert.

Der Kodierer für Zweipegelbilder 5 kodiert das vom Bildbinärisierer 2 empfangene Bild B und sendet die kodierten Daten Bc an den Signalausgabekreis 8. Der Kodierer für Zweipegelbilder 5 kann durch herkömmliche Kodierer wie beispielsweise JBIG und MMR gebildet werden.

Der Kodierer 6 kodiert die vom Bildbinärisierer 2 empfangenen Mittelwerte Sh und Sl und sendet die kodierten Daten SHc und Slc an den Signalausgabekreis 8. Der Kodierer 6 kann durch einen Kodierer des DPCM-Systems gebildet werden, welcher die Differenz der Mittelwerte zwischen aktuellem und vorangegangenem Block ermittelt.

Der Kodierer für natürliche Bilder 7 kodiert das vom Differenzbild-Erzeugungskreis 4 empfangene Bild D und sendet die kodierten Daten Dc zum Signalausgabe kreis 8. Der Kodierer für natürliche Bilder 7 kann durch einen herkömmlichen DCT-Kodierer gebildet werden.

Der Signalausgabekreis 8 empfängt kodierte Daten Bc, Shc, Slc und Dc vom Kodierer für Zweipegelbilder 5, vom Kodierer 6 und vom Kodierer für natürliche Bilder 7 und gibt ein Signal in einem spezifischen Format aus.

Fig. 2 stellt in Blockform eine Dekodier vorrichtung für ein Bildsignal dar, welches mittels des erfindungsgemäßen Kodierverfahrens kodiert wurde. Das Bezugszeichen 11 benennt einen Signaleingabekreis, 12 einen Dekodierer für Zweipegelbilder, 13 einen Dekodierer, 14 einen Dekodierer für natürliche Bilder, 15 einen Bildsynthesizer und 16 einen Differenz bildsynthesizer. Der Signaleingabekreis 11 empfängt ein kodiertes Signal und erzeugt die kodierten Daten Bc, Shc, Slc und Dc′. Die Daten Bc werden an den Dekodierer für Zweipegelbilder 12 weitergeleitet, die Daten Shc und Slc an den Dekodierer 13, die Daten Dc′ an den Dekodierer für natürliche Bilder 14. Der Dekodierer für Zweipegelbilder 12 dekodiert die vom Signaleingabekreis 11 empfangenen Daten Bc und sendet das dekodierte Bild B zum Bildsynthesizer 15.

Der Dekodierer für Zweipegelbilder 12 kann durch einen JBIG- oder MMR-Dekodierer gebildet werden, der dem Kodierer für Zweipegelbilder 5 aus Fig. 1 entspricht. Der Dekodierer 13 dekodiert die vom Signal eingabekreis 11 empfangenen Daten Shc und Slc und sendet die dekodierten Daten Sh und Sl zum Bild synthesizer 15. Der Kodierer 13 kann durch einen Kodierer des DPCM-Typs gebildet werden, welcher dem Kodierer 6 aus Fig. 1 entspricht.

Der Dekodierer für natürliche Bilder 14 dekodiert die vom Signaleingabekreis empfangenen Daten Dc und sendet das dekodierte Bild D′ zum Differenzbild synthesizer 16. Der Kodierer für natürliche Bilder 14 kann durch einen DCT-Kodierer gebildet werden, welcher dem Kodierer 7 aus Fig. 1 entspricht.

Der Bildsynthesizer 15 synthetisiert das Bild C auf der Grundlage des vom Dekodierer für Zweipegel bilder 12 bzw. vom Dekodierer 13 empfangenen Bildes B bzw. den Daten Sh und Sl und sendet das synthetisierte Bild zum Differenzbildsynthesizer 16. Das Bild synthetisierverfahren ist genau dasselbe wie beim Bildsynthesizer aus Fig. 1.

Der Differenzbildsynthesizer 16 gibt das Bild S′′ als dekodiertes Bild aus, dessen Bildpunktwerte durch Addieren der Werte der Bilder C und D′ ermittelt werden, welche vom Bildsynthesizer 15 bzw. vom Synthesizer für natürliche Bilder 14 empfangen wurden.

Fig. 8 bis 11 zeigen Beispiele des Originalbildes S. Fig. 8, 9, 10 bzw. 11 zeigen Signale des Original bildes S und der Bilder B, C und D, wenn der Hundertste von 516 Bildpunkten in vertikaler oder Spalten-Richtung horizontal kodiert wurde.

Erfindungsgemäß wird, sofern das Originalbild einen Buchstaben enthält, der Buchstabenbereich durch getrennte Verwendung der Mittelwerte Sh und Sl zum Bild B kodiert, und das dem somit kodierten Bild entsprechende Bild C wird vom Originalbild S entfernt. Bei diesem Verfahren wird der Buchstabenbereich nicht so stark beeinträchtigt, wie dies beim direkten Kodieren des Bildes S durch einen DCT-Kodierer der Fall ist.

Ausführungsbeispiel 2

Fig. 3 zeigt in Blockform ein weiteres Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung, worin der Buchstabenbereich-Erkennungskreis 9 aus Ausführungsbeispiel 1 weggelassen wurde. In diesem Ausführungsbeispiel werden Zweipegelkodierung und Naturbildkodierung für alle Bildpunkte bezüglich des Bildes S′ durchgeführt, allerdings wird natürlich keine Buchstabenbereichs-Erkennungsverarbeitung durch den Buchstabenbereich-Erkennungskreis 9 durchgeführt. Die Kreise 1 bis 8 entsprechen jenen aus Ausführungs beispiel 1.

Ausführungsbeispiel 3

Fig. 5 zeigt in Blockform ein weiteres Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung, wobei dem Ausführungsbeispiel 2 ein Bildverfeinerungskreis 10 hinzugefügt wird. Die Kreise 1 bis 8 entsprechen jenen aus Ausführungsbeispiel 2. Der Bildverfeinerungskreis 10 verfeinert das vom Differenzbild-Erzeugungskreis 4 empfangene Bild D, um ein effizientes Kodieren eines von hochfrequenten Komponenten dominierten Bereiches zu ermöglichen, welcher sich nicht für den Kodierer für natürliche Bilder eignet. Das somit verfeinerte Bild D wird an den Kodierer für natürliche Bilder 7 gesendet.

Der Bildverfeinerungskreis 7 kann beispielsweise durch einen Kreis gebildet werden, welcher das Erzeugungsverfahren des Bildes D gemäß dem Bildpunkt wert des Bildes B verändert. Ist der Bildpunktwert von Bild B "1", so wird das Bild D wie in Ausführungs beispiel 1 erzeugt, ist der Bildpunktwert des Bildes B "0", so wird das Bild S vom Bild C subtrahiert, um das Bild D zu ergeben.

In Fig. 6 wird in Blockform eine Dekodier vorrichtung zum Dekodieren des durch den Bildverfeinerungskreis 7 kodierten Bildes dargestellt. Die Kreise 11 bis 16 entsprechen jenen der Dekodier vorrichtung aus Fig. 2. Bezugszeichen 17 bezeichnet einen Bildwiedergabekreis, wobei das vom Dekodierer für natürliche Bilder 14 empfangene Bild D′ aus der Verfeinerungsverarbeitung, welche durch den Bild verfeinerungskreis aus Fig. 5 durchgeführt wird, wiedergewonnen wird.

Der Bildverfeinerungskreis 5 und der Bildwieder gabekreis 17, welche oben erwähnt wurden, dienen lediglich Zwecken der Veranschaulichung und können auch durch andere zweckmäßige Kreise ausgebildet werden.

Dieses Ausführungsbeispiel verbessert die Kodier effizienz des Kodierers für natürliche Bilder und kann auf Ausführungsbeispiel 1 angewendet werden.

Fig. 12 bis 15 zeigen konkrete Beispiele der erfindungsgemäß verarbeiteten Bilder S, C und D.

Beim erfindungsgemäßen hocheffizienten Kodier system für ein mit einem Zweipegelbild vermischtes, natürliches Standbild wird beim Kodieren eines Graustufen- oder Farbbildes, das ein zu kodierendes Originalbild ist, durch das Kodiersystem für mit Zweipegelbildern vermischte Standbilder ein Differenz bild erzeugt, Originalbild und Differenzbild werden bezüglich jedes Bildpunktblockes miteinander verglichen, nur jene Bildpunktblöcke, welche nachweislich durch das Kodiersystem für mit Zweipegelbildern vermischte Standbilder effizienter kodiert werden können als durch das Kodiersystem für natürliche Bilder, werden durch das Kodiersystem für mit Zweipegelbildern vermischte Standbilder kodiert, und die anderen Bildpunktblöcke werden durch das Kodiersystem für natürliche Bilder kodiert.

Beim Kodieren durch das Kodiersystem für mit Zweipegelbildern vermischte Standbilder wird das Originalbild in Bildpunktblöcke geteilt, die in unten beschriebenem Verfahren in die durch das Kodiersystem für mit Zweipegelbildern vermischte Standbilder zu kodierenden und die durch das Kodiersystem für natürliche Bilder zu kodierenden einteilt.

Nach der Festlegung der Buchstabenbereiche des Originalbildes wird jeder Block, der als einen Buch stabenbereich enthaltend erkannt wurde, einer Zweipegelbildkodierung und schattierten Bilderzeugungs verarbeitung durch das Kodiersystem für mit Zweipegelbildern vermischte Standbilder unterzogen, wodurch ein Differenzbild erzeugt wird. Die Bildpunktblöcke des Originalbildes und des Differenzbildes werden zu einer Kodierungs bewertungseinheit gesendet, worin anhand des folgenden Verfahrens für jeden Bildpunktblock ausgewertet wird, um wieviel die Bildqualität durch die Verwendung des Kodiersystems für mit Zweipegelbildern vermischte Standbilder verbessert wurde. In einer herkömmlichen DCT-Quantisierungstabelle wird die Schrittgröße für gewöhnlich mit Steigen der Frequenzkomponente größer. In einem Block, bei dem der Bildpunktwert eine abrupte Änderung erfährt, beispielsweise an einer Buchstaben kante, werden viele hochfrequente Komponenten generiert, wobei die Verwendung der oben genannten Quantisierungstabelle zu einer schwerwiegenden Ver schlechterung der Bildqualität führt.

Eine mögliche Lösung dieses Problems wird durch ein Verfahren geschaffen, wobei ausgewertet wird, daß, wenn die Veränderung des Bildpunktwertes im Bildpunkt block des Differenzbildes geringer ist als im Bild punktblock des Originalbildes, die Bildqualität durch die Verwendung des Kodiersystems für mit Zwei pegelbildern vermischte Standbilder verbessert wurde.

Gemäß einem weiteren möglichen Verfahren werden das Originalbild und das Differenzbild DCT-kodiert und danach dekodiert, und sie werden miteinander vor und nach dem Kodieren verglichen, um zu überprüfen, ob die Verschlechterung der Bildqualität unterdrückt wurde.

Hinsichtlich des Bildpunktblockes, für welchen auf der Grundlage des Ergebnisses der Kodierungsauswertung festgelegt wurde, daß er nicht mittels des Kodier systems für mit Zweipegelbildern vermischte Standbilder kodiert wird, wird das erzeugte Differenzbild nicht verwendet, jedoch wird anstatt dessen das Originalbild durch das Kodiersystem für natürliche Bilder intakt kodiert. Schließlich wird das Kodiersystem für mit Zweipegelbildern vermischte Standbilder oder das Kodiersystem für natürliche Bilder auf jeden Bildpunkt block angewendet. In diesem Fall entspricht die Dekodierseite jener des Kodiersystems für mit Zwei pegelbildern vermischte natürliche Standbilder.

Ausführungsbeispiel 4

In Fig. 16 wird in Blockform ein System gezeigt, welches sich des erfindungsgemäßen Kodierverfahrens bedient. Die Kreise 1 bis 9 entsprechen jenen aus Ausführungsbeispiel 1. Bezugszeichen 18 benennt einen Kodier-Bewertungs-Kreis. Der Bildblockauflösekreis 1 teilt das Originalbild S in Bildpunktblöcke, beispiels weise zu je 64 Bildpunkten mit 8 Reihen und 8 Spalten. Das Bild S′, welches sich aus allen geteilten Bildpunktblöcken zusammensetzt, wird zum Buchstaben bereich-Erkennungskreis 9 geführt. Der Buchstaben bereich-Erkennungskreis 9 analysiert das Bild S′ bezüglich jedes Bildpunktblockes und weist den Bildbinärkodierer 2 an, Zweipegelkodierung nur in bezug auf jene Bildpunktblöcke durchzuführen, welche als Buchstaben′ enthaltend erkannt wurden.

Der Bildbinärisierer 2 empfängt die aufgeteilten Bildpunktblöcke vom Bildblockauflösekreis 1 und berechnet für jeden Block den Mittelwert Sa der Bildpunktwerte der im Block enthaltenen Bildpunkte. Daraufhin erzeugt der Bildbinärisierer 2 für jeden Block das Bild B, worin die Bildpunkte des Bildes S′ zu Bildpunkten "1" oder "0" gewandelt wurden, je nachdem, ob sie größer oder kleiner als der Mittelwert Sa sind. Das somit erzeugte Bild B wird zum Bildsynthesizer 3 und zum Kodierer für Zweipegelbilder 5 geführt. Gleich zeitig berechnet der Bildbinärisierer für jeden Block den Mittelwert Sh der Bildpunktwerte, die größer als der Wert Sa sind, und den Mittelwert Sl der Bildpunkt werte, die kleiner als der Wert Sa sind. Diese Werte Sh und Sl werden zum Bildsynthesizer 3 und zum Differenz wertkodierer 6 übertragen.

Der Bildsynthesizer 3 verwendet das vom Bildbinärisierer 2 empfangene Bild B und die Mittel werte Sh und Sl für jeden Block, um das Bild C zu erzeugen, worin jeder Bildpunktwert des Bildes B durch die Mittelwerte Sh bzw. Sl des Blockes, in welchem der Bildpunkt enthalten ist, ersetzt wurde, je nachdem, ob der Bildpunktwert eine "1" oder eine "0" ist. Das Bild C wird zum Differenzbild-Erzeugungskreis 4 geführt.

Der Differenzbild-Erzeugungskreis 4 erzeugt das Bild D, dessen Bildpunktwerte durch Subtrahieren der Bildpunktwerte des Bildes C von den Bildpunktwerten des Bildes S′ ermittelt werden. Das Bild D wird zum Kodierer für natürliche Bilder 7 geführt.

Der Kodier-Bewertungs-Kreis 18 verwendet das Differenzbild D vom Differenzbild-Erzeugerkreis 7 und das Originalbild S′ vom Bildblockauflösekreis 1, um die Wirkung des Kodiersystems für mit Zweipegelbildern vermischte Standbilder für jeden Block zu bewerten. Wird festgestellt, daß die Wirkung des Kodiersystems für mit Zweipegelbildern vermischte Standbilder in dem Bildpunktblock nicht erzeugt wurde, so weist der Kreis 18 den Kodierer für natürliche Bilder 7 an, das Originalbild anstelle des Differenzbildes zu kodieren und zugleich weist er den Kodierer für Zweipegelbilder 5 und den Kodierer 6 an, das aus dem entsprechenden Bildblock erzeugte Bild B und die Mittelwerte Sh und Sl nicht zu kodieren.

Der Kodier-Bewertungs-Kreis 18 kann wie der nachstehend beschriebene Kreis ausgebildet werden.

Eine Differenz zwischen einem Bildpunkt und jedem der angrenzenden Bildpunkte in jedem Bildpunktblock des Originalbildes und des Differenzbildes wird zum Quadrat erhoben, so daß die Quadrate allesamt addiert werden, um einen Wert d zu ergeben. Daraufhin werden die errechneten Werte dS und dD im Originalbild S und im Differenzbild D miteinander verglichen, so daß die folgende Entscheidung mittels eines Parameters f getroffen wird.

Ist dS < = f_*dD: Kodiersystem für mit Zweipegelbildern vermischte Standbilder.

Ist dS < f_*dD: Kodiersystem für natürliche Bilder.

Der oben beschriebene Kodier-Bewertungs-Kreis ist lediglich ein illustratives Beispiel und kann auch wie folgt ausgebildet sein. Das heißt, die entsprechenden Bildpunktblöcke des Originalbildes und des Differenz bildes werden kodiert und dekodiert, um anhand des herkömmlichen DCT-Systems Bildpunktblöcke herzustellen, die Quadrate der vom DCT-System verursachten Veränderungen der Bildpunktwerte werden sodann berechnet und die berechneten Werte werden allesamt addiert, um einen Wert r zu erhalten. Danach werden die berechneten Werte rS und rD im Originalbild und im Differenzbild miteinander verglichen, so daß die folgende Entscheidung mit Hilfe des Parameters f getroffen wird.

Ist rS < = - f_*rD: Kodiersystem für mit Zweipegelbildern vermischte Standbilder.

Ist rD < f_*rD: Kodiersystem für natürliche Bilder.

Der Kodierer für Zweipegelbilder 5 kodiert das vom Bildbinärisierer 2 empfangene Bild B und führt die kodierten Daten Bc dem Signalausgabekreis 8 zu. Der Kodierer für Zweipegelbilder 5 kann durch herkömmliche JBIG- und MMR-Kodierer gebildet werden.

Der Kodierer 6 kodiert die Mittelwerte Sh und Sl der Bildpunktwerte für jeden Block des vom Bildbinäri sierer 2 empfangenen Bildes und führt die kodierten Daten Shc und Slc dem Signalausgabekreis 8 zu. Der Kodierer 6 kann durch den DPCM-Kodierer gebildet werden, welcher die Differenz zwischen den Mittelwerten des aktuellen und vorangegangenen Blockes kodiert.

Der Kodierer für natürliche Bilder 7 kodiert das vom Differenzbild-Erzeugungskreis 4 kommende Bild D und liefert die kodierten Daten Dc an den Signalausgabe kreis 8. Der Kodierer für natürliche Bilder 7 kann durch den zuvor genannten herkömmlichen DCT-Kodierer gebildet werden.

Der Signalausgabekreis 8 empfängt die kodierten Daten Bc, Shc, Slc und Dc vom Binärbildkodierer 5, dem Kodierer 2 und dem Kodierer für natürliche Bilder 7 und gibt ein Signal in einem spezifischen Format aus.

Erfindungsgemäß ist die Kodiereffizienz des Bildes S durch die Verwendung des Kodier-Bewertungs-Kreises höher als beim Kodieren des Bildes S mittels des herkömmlichen Kodiersystems für mit Zweipegelbildern vermischte Standbilder, sofern es sich beim Original bild S um ein mit Buchstaben vermischtes Bild handelt.

Ausführungsbeispiel 5

Fig. 17 veranschaulicht in Blockform ein weiteres Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung, worin der Buchstabenbereich-Erkennungskreis 9 aus Aus führungsbeispiel 4 weggelassen wurde. Die Kreise 1 bis 8 und 18 entsprechen jenen aus Ausführungsbeispiel 1. Dieses Ausführungsbeispiel ist dem Ausführungsbeispiel 1 etwas unterlegen, was die Kodiereffizienz betrifft, allerdings weist es den Vorteil auf, daß ein kodiertes Bild mit einer geringfügigeren Beeinträchtigung von einem Originalbild gewonnen werden kann, worin der Kantenbereich sehr stumpf ist.

Wie oben beschrieben wird erfindungsgemäß ein Originalgraustufenbild oder -farbbild für jeden Bildpunktblock in Zweipegelform gebracht, das Zweipegelbild wird durch einen Kodierer, welcher keinen Datenverlust bezüglich des Bildes verursacht, kodiert, und ein Bild, welches durch Entfernen des Zweipegel bildes vom Originalbild gewonnen wird, wird mittels eines DCT-Kodierers kodiert. Dies ermöglicht beeinträchtigungsfreies Kodieren der Graustufen- und Farbbilder enthaltenden Buchstabenbereiche.

Darüber hinaus wird erfindungsgemäß durch Verwendung des Kodiersystems für mit Zweipegelbildern vermischte Standbilder ein Differenzbild für jeden Block der Graustufen- und Farbbilder enthaltenden Buchstabenbereiche erzeugt, das Originalbild und das Differenzbild werden miteinander verglichen, um die Verbesserung der Bildqualität durch das Kodierungs system für mit Zweipegelbildern vermischte Standbilder zu bewerten, nur jene Bildpunktblöcke, für welche eine Verbesserung erkannt wurden, werden durch das Kodierungssystem für mit Zweipegelbildern vermischte Standbilder kodiert, und die anderen Bildpunktblöcke werden durch das Kodiersystem für natürliche Bilder kodiert. Auf diese Weise kann die Bildqualität beim Kodieren der Graustufen- und Farbbilder enthaltenden Buchstabenbereiche unterdrückt werden.

Das Signal-zu-Rausch-Verhältnis (SR) und die Verringerung der Anzahl an Kodierbits durch die vorliegende Erfindung werden in der folgenden Tabelle angeführt.

Tabelle 1

Anzahl an Kodierbits und SR-Verhältnis jedes Bildpunktes

In oben angeführter Tabelle bezeichnet JPEG das JPEG-System, NEU 1 ein Beispiel des Kodierungssystem für mit Zweipegelbildern vermischte Standbilder aus Fig. 1, NEU 2 den Fall der Verwendung des Bewertungs kreises aus Fig. 6 und NEU 3 den Fall der Verwendung des Bewertungskreises aus Fig. 17.

Das SR-Verhältnis aus der oben angeführten Tabelle wird wie folgt definiert:

worin Sj,i der Bildpunktwert des Originalbildes, di,j der Bildpunktwert eines kodierten/dekodierten Bildes, M,N die Anzahl der Bildpunkte in Reihen und Spalten und 255 der größtmögliche Bildpunktwert sind.

Wie zuvor im Detail beschrieben wird, wird erfin dungsgemäß anhand des Kodierungssystems für mit Zweipegelbildern vermischte Standbilder aus einem Graustufen- oder Farbbild ein Differenzbild für jeden Block erzeugt, das Originalbild und das Differenzbild werden miteinander verglichen, um die Verbesserung der Bildqualität durch das Kodierungssystem für mit Zweipegelbildern vermischte Standbilder zu bewerten, nur jene Bildpunktblöcke, für welche eine Verbesserung erkannt wurde, werden durch das Kodierungssystem für mit Zweipegelbildern vermischte Standbilder kodiert, und die anderen Blöcke werden durch das Kodiersystem für natürliche Bilder kodiert. Dadurch wird hoch effizientes Kodieren des Graustufenbildes und des Farb bildes, welches Buchstabenbereiche enthält, ermöglicht, wobei die Verschlechterung seiner Bildqualität unter drückt wird.

Claims

1. Verfahren zur Kodierung eines mit Zweipegelbildern vermischten Farb- oder Graustufen-Originalstandbildes mit folgenden Schritten:
Aufteilen dieses Bildes (S) in eine Vielzahl von Bildpunktblöcke (n × m Bildpunkte) (Bild S′), wobei Bildpunktblöcke ermittelt werden, die einen Buchstabenbereich darstellen, und die Bildpunkte in jedem Block, der einen Buchstabenbereich darstellt, unter Verwendung eines bestimmten Schwellenwertes (Sa) in Zweipegelform gebracht werden (Bild B), um eine kodierte Zweipegelausgabe (Bc) zu erzeugen;
Ersetzen jedes Bildpunktwertes jedes Bildpunktblockes des Zweipegelbil des (B) durch einen spezifischen berechneten Wert (Sh, Sl), welcher sich ergibt durch einen Mittelwert (Sh) der Bildpunktwerte in jedem Bildpunkt block des Zweipegelbildes oder durch einen Mittelwert (Sl) der Bild punktwerte in jedem Bildpunktblock des Zweipegelbildes, je nachdem, ob die Bildpunktwerte in jedem Bildpunktblock größer oder kleiner als der Schwellenwert (Sa) sind, um ein weiteres Bild (C) zu erzeugen;
Kodieren der spezifischen berechneten Werte (Sh, Sl), um eine kodierte Berechnungswert-Ausgabe (Shc, Shl) zu erhalten;
Ersetzen jedes Bildpunktwertes des weiteren Bildes (C) durch die Differenz zwischen jedem Bildpunktwert des Originalstandbildes (S) und dem Bild punktwert des weiteren Bilden (C), um ein Differenzbild (D) zu erhalten und dieses Bild anschließend zu kodieren, um ein kodiertes Differenz bildausgabesignal (Dc) zu erzeugen; und
Erzeugen einer kombinierten Ausgabe durch Synthese der kodierten Zweipegelausgabe (Bc), der kodierten Berechnungswert-Ausgabe (Shc, Shl) und des kodierten Differenzbildausgabesignals (Dc), als kodierte Ausgabe des Farb- oder Graustufen-Originalstandbildes (S).

2. Verfahren nach Anspruch 1, wobei diejenigen Bildpunktblöcke, bei denen eine Differenz zwischen einem maximalen Bildpunktwert und einem minimalen Bildpunktwert vorliegt, als Buchstabenbereiche erkannt wer den.

3. Verfahren nach Anspruch 1, wobei die Verteilung der Bildpunktwerte in jedem der Bildpunktblöcke berechnet wird, so daß ein Block, worin sich die Bildpunktwerte auf einen oder zwei spezifische Werte konzentrieren, als Buchstabenbereich erkannt wird.

4. Verfahren nach Anspruch 1, wobei im Falle der Differenzbildkodierung eine überflüssige hochfrequente Komponente dadurch verändert wird, daß wenn der Bildpunktwert des Zweipegelbildes (B) "1" ist, der Wert des Bildpunktes des Differenzbildes (D) sich ergibt aus dem Bildpunktwert des Originalstandbildes (S) minus dem Werte des Bildpunktes des weiteren Bildes (C), wohingegen, wenn der Bildpunktwert des Zweipegelbildes (B) "0" ist, der Wert des Bildpunktes des Differenzbildes (D) sich ergibt aus dem Wert des Bildpunktes des weiteren Bildes (C) minus dem Wert des Bildpunktes des Originalstandbildes (S).

5. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche mit folgenden Schritten:
Teilen eines Originalstandbildes (S) in eine Vielzahl von Bildblöcken (n×m Bildpunkte) (Bild S′);
Erkennen von Bildpunkten jedes der Bildpunktblöcke als ein Buchstaben bereich oder als einen Bildpunktblock mit einem Buchstabenbereich, wobei der erkannte Bildpunktblock durch ein Kodierungssystem für mit Zweipegelbildern vermischte Standbilder kodiert wird, um ein Differenzbild (D) zu erzeugen, wobei das Originalbild (S, S′) und das Differenzbild (D) hinsichtlich jedes Bildpunktblockes miteinander verglichen werden, wobei nur jene Bildpunktblöcke anhand des Kodierungssystems für mit Zweipe gelbildern vermischte Standbild er kodiert werden, für welche das Kodie rungssystem für mit Zweipegelbildern vermischte Standbilder als effizien ter erkannt wird als ein übliches Kodierungssystem; und
Kodierung weiterer Bildpunktblöcke anhand eines üblichen Kodierungs systems.