專利名稱：圖像通訊設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及圖像通訊設(shè)備，更具體地講是涉及用于進(jìn)行密碼通訊的傳真機(jī)的圖像通訊設(shè)備。
近年來，作為一種新的圖像通訊服務(wù)，諸如數(shù)據(jù)基恢復(fù)和聲畫會(huì)議之類的軟拷貝通訊引起了公眾的注意。軟拷貝通訊是利用用戶手邊的顯示屏顯示信息。根據(jù)這種通訊，諸如信息重建、刪除和編輯之類的信息處理變得容易，從而這種通訊適合于目的在于盡早獲得圖像概貌的等級(jí)制表達(dá)方式。
一般地，作為二進(jìn)制圖像的標(biāo)準(zhǔn)編碼系統(tǒng)，人所公知的有三種MH、MR和MMR。這些系統(tǒng)廣泛地應(yīng)用于進(jìn)行硬拷貝通訊的傳真機(jī)。這三種系統(tǒng)從上到下對(duì)圖像順次進(jìn)行編碼且不適用于伴隨著漸次(等級(jí)制)顯示的軟拷貝通訊編碼系統(tǒng)。另外，由于這些系統(tǒng)針對(duì)典型的辦公室圖像(如文字和圖表)而設(shè)計(jì)，所以它們不足以適應(yīng)于數(shù)據(jù)基，在該數(shù)據(jù)基中要求存貯各種各樣的圖像。
因此，人們逐步認(rèn)識(shí)到需要有與適合于漸次創(chuàng)建的等級(jí)制傳輸系統(tǒng)相關(guān)聯(lián)的標(biāo)準(zhǔn)化，在該傳輸系統(tǒng)中，在開始的階段傳輸草圖而隨后該圖像的質(zhì)量被逐漸改善。人們還認(rèn)識(shí)到需要有適合于漸次創(chuàng)建和適應(yīng)于各種圖像的編碼系統(tǒng)的標(biāo)準(zhǔn)化。這種編碼系統(tǒng)包括根據(jù)聯(lián)合雙水平(bi-level)圖像編碼專家組(JBIG)而標(biāo)準(zhǔn)化的編碼系統(tǒng)。
參考

圖1，其中描述了要根據(jù)JBIG而標(biāo)準(zhǔn)化的系統(tǒng)的概念。其中，C表示編碼。D表示解碼。R表示縮減中的分辨率轉(zhuǎn)換。E表示放大中的分辨率轉(zhuǎn)換。數(shù)值代表了分辨率(象素點(diǎn)/每英寸)。在此，編碼定義為使圖像信息的平均信息量最大的算術(shù)編碼。
首先，在發(fā)射機(jī)一方，原件由掃描器讀取并轉(zhuǎn)換成具有大約400dpi分辨率的原像。然后，依次產(chǎn)生低分辨率圖像，該圖像的水平與垂直分辨率均被減半(200dpi→100dpi→50dpi→25dpi→12.5dpi)。這種低分辨率圖像的例子如圖8A至8D所示。圖8A描述了400dpi的原像。圖8B描述了將圖8A原像分辨率減至200dpi而獲得的圖像。圖8C描述了將圖8B圖像分辨率減至100dpi而獲得的圖像。圖8D描述了將圖8C圖像分辨率減至50dpi而獲得的圖像。
在這樣形成分辨率縮減的圖像之后，首先，在發(fā)射機(jī)一方，最低分辨率的圖像被編碼并傳輸。然后，只有逐步改善分辨率所必須的信息被編碼。在接收機(jī)一方，圖像按照從最低到最高分辨率的順序被解碼并重建，而其分辨率依次改善的圖像顯示在顯示屏上或通過打印機(jī)印出從而實(shí)現(xiàn)即時(shí)顯示。盡管最終會(huì)得到無任何失真的解碼與重建的原像，在必要的時(shí)候該顯示會(huì)在獲得中等分辨率圖像時(shí)而結(jié)束。
在根據(jù)JBIG的等級(jí)制編碼中，引入了圖7所示的″樣條處理″的概念，這是為了既能漸次地又能順次地利用一個(gè)數(shù)據(jù)基傳送圖像。順次傳輸?shù)膶?shí)現(xiàn)是利用以預(yù)定的樣條單元漸次地傳送圖像。
數(shù)據(jù)傳輸?shù)捻樞蛉缦略跐u次傳輸中為C0，0，C1，0，…，C0，D，C1，D，…，C8-1，D，在順次傳輸中為C0，0，C1，0，…，C8-1，0，C8-1，1，…，C8-1，D(例如，參見文獻(xiàn)″二進(jìn)制圖像等級(jí)制編碼系統(tǒng)—JBIG規(guī)程″，20卷圖像電子學(xué)簡報(bào)的第一卷第41頁至49頁)。然而，利用上述JBIG規(guī)程進(jìn)行圖像通訊會(huì)產(chǎn)生如下問題盡管在數(shù)據(jù)基重建裝置之類的孤立系統(tǒng)中不會(huì)引起任何問題(其中該數(shù)據(jù)基重建裝置通過光盤只讀存儲(chǔ)器(CD-ROM)之類的光盤媒介中重建圖像)，但當(dāng)圖像信息的重建或通訊是通過諸如電話線、ISDN線和衛(wèi)星通訊線路之類的線路進(jìn)行時(shí)，由于JBIG規(guī)程原為公開的規(guī)則且其解碼規(guī)程為對(duì)該技術(shù)有普通知識(shí)的人所了解，從而該通訊可容易地被截獲，甚至在圖像數(shù)據(jù)應(yīng)當(dāng)只由特定的接收機(jī)接收的私人通訊和收費(fèi)信息重建服務(wù)之類的場(chǎng)合亦是如此。
本發(fā)明的目的在于提供一種圖像通訊設(shè)備，該設(shè)備能夠只向特定的接收機(jī)傳送圖像信息。
本發(fā)明的圖像通訊設(shè)備包括數(shù)字圖像形成裝置，它用于對(duì)圖像進(jìn)行數(shù)字化而形成數(shù)字圖像；轉(zhuǎn)換裝置，它用于將數(shù)字圖像轉(zhuǎn)換成一組各自具有分段區(qū)別分辨率的等級(jí)制圖像；傳輸信息形成裝置，它用于輸出從最低分辨率圖像和最低分辨率數(shù)據(jù)順序形成較高等級(jí)圖像所必需要的數(shù)據(jù)；譯碼裝置，它用于將傳輸信息形成裝置輸出中至少一個(gè)較低等級(jí)圖像譯成密碼；以及傳送裝置，它用于順序?qū)⒑凶g成密碼的圖像的傳輸信息傳送至預(yù)定的傳輸線，其中該順序是圖像的分辨率從最低到最高或從最高到最低。
附圖簡要說明結(jié)合優(yōu)選方案，參考附圖并通過如下敘述，本發(fā)明的上述及其它目的和特點(diǎn)將變得清晰。其中圖1描述了利用根據(jù)JBIG系統(tǒng)的常規(guī)系統(tǒng)進(jìn)行縮減處理和圖像通訊；圖2是一個(gè)示意框圖，它描述了采用本發(fā)明方案的傳真機(jī)的一般性布局；圖3的框圖描述了本發(fā)明方案控制單元的詳細(xì)結(jié)構(gòu)和外圍結(jié)構(gòu)；圖4A和4B的框圖給出了本發(fā)明方案的譯碼電路的實(shí)例；圖5A和5B為本發(fā)明方案通訊操作的流程圖；圖6為按照J(rèn)BIG采用本發(fā)明方案的縮減處理和圖像通訊系統(tǒng)的概念性圖示；圖7為根據(jù)JBIG規(guī)程的樣條處理的概念性圖示；圖8A至8D給出了在根據(jù)JBIG規(guī)程的縮減處理中等級(jí)制圖像的實(shí)例。
下面，將參考附圖介紹采用JBIG規(guī)程的傳真機(jī)的一個(gè)實(shí)例。參見圖2，其中給出了根據(jù)本發(fā)明通訊設(shè)備方案的傳真機(jī)的一般布局的示意框圖。參考數(shù)字1表示包含微型計(jì)算機(jī)并控制整個(gè)系統(tǒng)的控制單元。
如圖3所示，控制單元1包括中心處理單元(此后定義為CPU)2、專門用于讀取程序的記憶裝置(此后定義為ROM)3和隨機(jī)存取存貯器(此后定義為RAM)4。如圖3所示，RAM4作為存貯后而將詳細(xì)介紹的CBC模式初值(IV)的存貯區(qū)和密碼鍵K，同時(shí)還作為存貯區(qū)形成的工作區(qū)。
參考圖2，參考數(shù)字5代表操作單元，它具有由用戶操作的按鍵陣列。參考數(shù)字6代表根據(jù)JBIG規(guī)程進(jìn)行編碼1解碼的電路。該編碼/解碼電路6包含數(shù)字信號(hào)處理器(此后定義為DSP)，該處理器與用于壓縮和擴(kuò)展的程序相結(jié)合。參考數(shù)字7表示譯密碼/解密碼電路，它在傳真機(jī)作為發(fā)射機(jī)時(shí)以CBC模式進(jìn)行密碼翻譯，而在傳真機(jī)作為接收機(jī)時(shí)進(jìn)行密碼解密。參考數(shù)字8表示調(diào)制解調(diào)裝置。參考數(shù)字9代表網(wǎng)絡(luò)控制單元(NCU)。參考數(shù)字10代表電話線路。
參考數(shù)字11表示閱讀單元，它具有用于讀取原件的掃描器11a。參考數(shù)字12表示圖像處理單元，它對(duì)讀取的圖像數(shù)據(jù)進(jìn)行陰影修正之類的操作。參考數(shù)字13表示發(fā)射功能單元。參考數(shù)字14表示接收功能單元。參考數(shù)字15代表具有打印機(jī)裝置15a的記錄單元。參考數(shù)字16表示實(shí)時(shí)時(shí)鐘(RTC)。如圖3所示，操作單元5、譯密碼/解密碼電路6、調(diào)制解調(diào)裝置8、NCU9、掃描器11a以及打印機(jī)裝置15a通過數(shù)據(jù)總線17與CPU2相連。
參考圖4A和4B，作為譯密碼電路7的例子，其中圖4A描述了采用電碼薄的實(shí)例，而圖4B描述了利用本方案中所用的CBC(密碼塊鏈接)的實(shí)例。圖4A和4B的實(shí)例均借助密碼鍵K為普通明碼P輸出密碼C。在此，密碼鍵K為具有若干數(shù)字的數(shù)值。
在ECB模式下，如圖4A所示，準(zhǔn)備譯密碼的圖像數(shù)據(jù)與密碼一一對(duì)應(yīng)。另一方面，在CBC模式下，如圖4B所示，例如對(duì)n階普通明碼Pn進(jìn)行譯碼時(shí)，得到上一階密碼Cn-1與該普通明碼Pn的絕對(duì)或(EOR)，再對(duì)其結(jié)果進(jìn)行密碼編譯。在這種情況下，為了對(duì)第一個(gè)圖像數(shù)據(jù)進(jìn)行譯碼，由于此時(shí)不存在上一階密碼，使用了秘密設(shè)定的初值IV，從而得到該初值IV與普通明碼P1的EOR。在本發(fā)明的方案中，采用了CBC模式。
參考圖6，其中給出了按照J(rèn)BIG采用本發(fā)明方案的圖像通訊系統(tǒng)的概念性圖示。其中與圖1中相同的部分和元件被標(biāo)上相同的參考標(biāo)號(hào)。在接收機(jī)一方，12.5dpi的最低分辨率圖像數(shù)據(jù)在Cn處編碼并在Kn處譯成密碼。在接收機(jī)一方，被譯成密碼的圖像數(shù)據(jù)在Hn處解密并在Dn處進(jìn)行解碼。從而，最低分辨率圖像數(shù)據(jù)被重建。該最低分辨率圖像數(shù)據(jù)被加在于Dm處解碼的高一個(gè)等級(jí)的圖像數(shù)據(jù)之上。該從接收機(jī)一方傳送來的高一等級(jí)數(shù)據(jù)為25dpi的圖像數(shù)據(jù)，從該圖像數(shù)據(jù)中最低分辨率數(shù)據(jù)的分量被移除。因而，在接收機(jī)一方，利用加入該被移除的分量使重建了該25dpi的圖像數(shù)據(jù)。依次進(jìn)行上述這種處理過程，就逐步重建了較高等級(jí)的圖像數(shù)據(jù)。在接收機(jī)一方重新的各個(gè)等級(jí)的圖像數(shù)據(jù)通過開關(guān)SW提供給打印機(jī)或顯示器。
參考圖5A和5B，其中給出了本發(fā)明方案的工作流程圖。參考該圖，將介紹上述布局的本方案的工作過程。首先，將說明發(fā)射機(jī)所進(jìn)行的操作。圖5A描述了發(fā)射機(jī)一方所進(jìn)行的主要操作。
當(dāng)用戶將原件放在閱讀單元11上并通過操作單元5輸入接收機(jī)的電話號(hào)碼時(shí)，諸如通過NCU9向接收機(jī)發(fā)送電話之類的發(fā)射操作在步驟401處開始，而該原件被掃描器11a所讀取并被存貯在RAM4的工作區(qū)中。
然后，存貯于RAM4中的原像數(shù)據(jù)在步驟402處被編碼。此時(shí)所采用的編碼規(guī)程基于前述JBIG規(guī)程。原像數(shù)據(jù)由構(gòu)成編碼電路6的DSP轉(zhuǎn)換成6種不同等級(jí)的圖像數(shù)據(jù)，其中圖像的分辨率依次減半，而該等級(jí)制圖像數(shù)據(jù)被存貯于RAM4的工作區(qū)。
隨后，在步驟403，6個(gè)等級(jí)制圖像中最低等級(jí)的12.5dpi的等級(jí)圖像數(shù)據(jù)被選用，而在步驟404，該最低分辨等級(jí)的圖像數(shù)據(jù)由譯密碼電路7利用密碼鍵K譯成密碼。此時(shí)的譯密碼規(guī)程為CBC模式規(guī)程。
接著，在步驟405，該密碼最低分辨等級(jí)圖像數(shù)據(jù)通過調(diào)制解調(diào)裝置8和NCU9發(fā)送到電話線10。然后，剩下的5個(gè)較高分辨等級(jí)圖像數(shù)據(jù)按照?qǐng)D6所示的JBIG規(guī)程的要求從最低到最高分辨率的順序被傳送到電話線10，其方式與前面密碼最低分辨等級(jí)圖像數(shù)據(jù)的傳送方式相同。這樣，就結(jié)束了在發(fā)射機(jī)一方所進(jìn)行的處理過程。
接下來，將敘述由接收機(jī)一方所進(jìn)行的操作過程。圖5B描述了接收機(jī)一方所進(jìn)行的主要操作步驟。當(dāng)在步驟451收到外部傳輸數(shù)據(jù)且確認(rèn)了發(fā)射機(jī)的電話號(hào)碼時(shí)，該傳輸?shù)牡燃?jí)制圖像數(shù)據(jù)被讀入并被存貯在RAM4的工作區(qū)中。然后，在步驟452，選擇首先傳送過來的密碼最低分辨等級(jí)圖像數(shù)據(jù)。
當(dāng)在步驟453從RAM4的密碼鍵存貯區(qū)讀出密碼鍵K而將最低分辨等級(jí)圖像數(shù)據(jù)解密譯成普通明碼之后，該解密的最低分辨等級(jí)圖像數(shù)據(jù)在步驟454根據(jù)JBIG規(guī)程的解碼規(guī)則進(jìn)行解碼。然后，剩余的較高分辨等級(jí)圖像數(shù)據(jù)依次按照?qǐng)D6所示的JBIG規(guī)程進(jìn)行解碼。
在經(jīng)過步驟452至454的處理而恢復(fù)了原像的分辨率時(shí)，該收到的圖像在步驟455通過包含于記錄單元15之中的打印機(jī)單元印出。這樣，便結(jié)束了接收操作。
如上所述，根據(jù)本發(fā)明，按照J(rèn)BIG規(guī)程所轉(zhuǎn)換的6個(gè)等級(jí)制圖像中最低分辨率的等級(jí)圖像數(shù)據(jù)在步驟403至405被解密并發(fā)送，從而即使知道了較高分辨等級(jí)的圖像數(shù)據(jù)，截獲者也不能重建所發(fā)送的圖像，除非能夠恢復(fù)該圖像重建所依賴的最低分辨等級(jí)圖像數(shù)據(jù)。因此就保證了該發(fā)送圖像數(shù)據(jù)的安全。
另外，由于只需要對(duì)具有最小數(shù)據(jù)量的最低分辨等級(jí)圖像數(shù)據(jù)進(jìn)行密碼編譯，從而用于譯密碼處理所需的時(shí)間最少。
盡管上述原像數(shù)據(jù)依照J(rèn)BIG被轉(zhuǎn)換成6個(gè)等級(jí)的圖像數(shù)據(jù)，但該分等級(jí)的數(shù)目并不局限于某個(gè)特定的值。另外，盡管本發(fā)明的應(yīng)用描述以傳真機(jī)為例，但本發(fā)明可用于信息重建系統(tǒng)之類的系統(tǒng)。此時(shí)，圖像數(shù)據(jù)就不限于由掃描器讀取的二進(jìn)制圖像數(shù)據(jù)，而可以是由計(jì)算機(jī)合成的多值圖像數(shù)據(jù)(如CAD數(shù)據(jù))。
再有，盡管只有最低分辨等級(jí)圖像數(shù)據(jù)被譯成密碼，但對(duì)較高分辨等級(jí)的圖像數(shù)據(jù)也可以進(jìn)行密碼編譯。此時(shí)也可以實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的目的，因?yàn)槿绻坏玫街械确直娴燃?jí)的圖像數(shù)據(jù)信息，所重建的圖像就不清晰。
顯然，根據(jù)上述提示，有可能對(duì)本發(fā)明進(jìn)行多種改進(jìn)和變型。因此，應(yīng)當(dāng)理解，在后面所附權(quán)利要求的范圍內(nèi)，本發(fā)明的應(yīng)用可以不同于上面的詳細(xì)介紹。
權(quán)利要求
1.圖像通訊設(shè)備包括數(shù)字圖像形成裝置，它用于將圖像數(shù)字化以形成數(shù)字圖像；轉(zhuǎn)換裝置，它用于將數(shù)字圖像轉(zhuǎn)換成一組具有分段差異分辨率的等級(jí)制圖像；傳輸信息形成裝置，它用于從最低分辨率圖像和最低分辨率數(shù)據(jù)開始依次輸出形成較高等級(jí)圖像所必需的數(shù)據(jù)；編譯密碼裝置，它用于對(duì)傳輸信息形成裝置的輸出中至少一個(gè)較低等級(jí)的圖像進(jìn)行密碼編譯；以及傳送裝置，它用于順次將含有譯成密碼的圖像的傳輸信息傳送至預(yù)定的傳輸線，其中該順序是圖像的分辨率從最低到最高或從最高到最低。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的圖像通訊設(shè)備，其中該數(shù)字圖像形成裝置對(duì)原像進(jìn)行二進(jìn)制數(shù)字化。
3.根據(jù)權(quán)利要求1的圖像通訊設(shè)備，其中該編譯密碼裝置對(duì)等級(jí)制圖像中最低分辨等級(jí)的圖像進(jìn)行密碼編譯。
4.圖像通訊設(shè)備包括用于傳送等級(jí)制圖像的發(fā)射機(jī)；以及用于接收該等級(jí)制圖像以便重建該圖像的接收機(jī)。其中，該發(fā)射機(jī)包括數(shù)字圖像形成裝置，它用于對(duì)圖像進(jìn)行數(shù)字化以形成數(shù)字圖像；轉(zhuǎn)換裝置，它用于將數(shù)字圖像轉(zhuǎn)換成一組分別具有分段差異分辨率的等級(jí)制圖像；傳輸信息形成裝置，它用于從最低分辨率圖像和最低分辨率數(shù)據(jù)開始依次輸出形成較高等級(jí)圖像所必需的數(shù)據(jù)；編譯密碼裝置，它用于對(duì)傳輸信息形成裝置的輸出中至少一個(gè)較低等級(jí)的圖像進(jìn)行密碼編譯；以及傳送裝置，它用于順次將含有譯成密碼的圖像的傳輸信息傳送至預(yù)定的傳輸線，其中該順序是圖像的分辨率從最低到最高或從最高到最低。而其中接收機(jī)包括解密碼裝置，它用于對(duì)密碼進(jìn)行解密；以及重建裝置，它用于通過被解密的圖像信息和所接收的傳輸信息重建該等級(jí)制圖像。
5.傳真通訊設(shè)備包括掃描器，它用于讀取原像；等級(jí)制圖像形成裝置，它用于通過所讀取的圖像數(shù)據(jù)形成一組各自具有分段差異分辨率的等級(jí)制圖像；編譯密碼裝置，它用于對(duì)等級(jí)制圖像中最低分辨率的圖像進(jìn)行密碼編譯；以及傳送裝置，它用于向電話線路傳送經(jīng)密碼編譯的最低分辨率圖像和通過該最低分辨圖像逐步形成較高等級(jí)數(shù)據(jù)所必需的信息。
6.根據(jù)權(quán)利要求5的傳真通訊設(shè)備，其中由等級(jí)制圖像形成裝置形成的低分辨率圖像的分辨率是由掃描器所讀取的圖像的分辨率的1/2n(n＝1，2，…)。
7.根據(jù)權(quán)利要求5的傳真通訊設(shè)備，其中所傳輸?shù)谋茸畹头直媛蕯?shù)據(jù)等級(jí)更高的等級(jí)制圖像的數(shù)據(jù)，是通過從該圖像中抽取較低一個(gè)等級(jí)的圖像數(shù)據(jù)而獲得的數(shù)據(jù)。
全文摘要
圖像通訊設(shè)備傳送等級(jí)制圖像。發(fā)射機(jī)依次將數(shù)字圖像轉(zhuǎn)換成一組各自具有分段差異分辨率的等級(jí)制圖像。輸出從最低分辨率圖像和最低分辨率數(shù)據(jù)依次形成較高等級(jí)圖像所必需的數(shù)據(jù)。至少對(duì)傳輸信息形成裝置輸出中的一個(gè)低等級(jí)圖像進(jìn)行密碼編譯。包含經(jīng)密碼編譯的圖像的傳輸信息被傳送至預(yù)定的傳輸線，其順序是從最低到最高分辨率圖像或從最高到最低分辨率圖像。接收機(jī)通過利用解密碼和傳輸信息所獲得的圖像信息重建該等級(jí)制圖像。
文檔編號(hào)H04L9/10GK1128456SQ9511727
公開日1996年8月7日 申請(qǐng)日期1995年10月9日 優(yōu)先權(quán)日1994年10月7日
發(fā)明者柴田浩一 申請(qǐng)人:三田工業(yè)株式會(huì)社