JP2832059B2 - カラー画像の符号化装置 - Google Patents
カラー画像の符号化装置Info
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- JP2832059B2 JP2832059B2 JP2054529A JP5452990A JP2832059B2 JP 2832059 B2 JP2832059 B2 JP 2832059B2 JP 2054529 A JP2054529 A JP 2054529A JP 5452990 A JP5452990 A JP 5452990A JP 2832059 B2 JP2832059 B2 JP 2832059B2
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Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、カラー画像を通信するカラーフアクシミリ
装置等におけるカラー画像の符号化装置に関するもので
ある。
装置等におけるカラー画像の符号化装置に関するもので
ある。
従来からカラー静止画像符号化方式に関して様々な提
案がなされている。また、対象となるカラー静止画像を
大別すると以下の2つになる。
案がなされている。また、対象となるカラー静止画像を
大別すると以下の2つになる。
(1)赤、緑、青、シアン、マゼンタ、黄、白、黒の8
色を2値で扱う2値カラー画像 (2)赤、緑、青各を例えば256階調により1670万色を
表示する多値カラー画像 2値カラー画像符号化方式としては、現在フアクシミ
リ等で用いられている可変長符号化方式であるモデイフ
アイドハフマン方式を各色ごとに用いる方式が考えられ
ている。また、その他の方法として、周囲画素から符号
化画素を予測する予測符号化方式も提案されている。こ
れらの方法は、可逆符号化の分類に入り、符号化・復号
化におけるデータ保存がなされている。
色を2値で扱う2値カラー画像 (2)赤、緑、青各を例えば256階調により1670万色を
表示する多値カラー画像 2値カラー画像符号化方式としては、現在フアクシミ
リ等で用いられている可変長符号化方式であるモデイフ
アイドハフマン方式を各色ごとに用いる方式が考えられ
ている。また、その他の方法として、周囲画素から符号
化画素を予測する予測符号化方式も提案されている。こ
れらの方法は、可逆符号化の分類に入り、符号化・復号
化におけるデータ保存がなされている。
一方、多値カラー画像符号化方式としては、RGB各8bi
t信号を輝度・色差信号に変換した後に、直交変換(離
散コサイン変換)を行った係数値を線形量子化し、この
量子化値を可変長符号化する方式が提案されている。こ
の方式は、基本的には画像の空間周波数の低周波側を残
し、高周波側をカツトして、画像データを削減する方式
である。この方式は、非可逆符号化方式になり、圧縮率
と画質劣化がトレード・オフの関係にある。
t信号を輝度・色差信号に変換した後に、直交変換(離
散コサイン変換)を行った係数値を線形量子化し、この
量子化値を可変長符号化する方式が提案されている。こ
の方式は、基本的には画像の空間周波数の低周波側を残
し、高周波側をカツトして、画像データを削減する方式
である。この方式は、非可逆符号化方式になり、圧縮率
と画質劣化がトレード・オフの関係にある。
しかし、上記従来例によって、カラー文章中にカラー
写真がはめ込まれているようなカラー文書画像を符号化
する場合。
写真がはめ込まれているようなカラー文書画像を符号化
する場合。
(1)2値カラー方式では、カラー文章画像部は圧縮率
を上げて符号化できても、カラー写真部の階調性ある画
像を効率よく符号化できない。
を上げて符号化できても、カラー写真部の階調性ある画
像を効率よく符号化できない。
(2)多値カラー方式では、圧縮率を上げていくと、画
像の高周波成分が大きくカツトされ文字等のエツジ部の
画質劣化が目立ってくるので、文章画像に対しては、写
真画像ほどの高圧縮率は期待できない。
像の高周波成分が大きくカツトされ文字等のエツジ部の
画質劣化が目立ってくるので、文章画像に対しては、写
真画像ほどの高圧縮率は期待できない。
などの問題点がある。
そこでカラー静止画像伝送装置において、高圧縮率で
あり、かつ劣化の少ない画像を符号化するためには、2
種類の符号器を用意する必要がある。
あり、かつ劣化の少ない画像を符号化するためには、2
種類の符号器を用意する必要がある。
しかしながら、このような2種類の符号化を行う場
合、符号化対象領域が重なってしまう場合がある。
合、符号化対象領域が重なってしまう場合がある。
例えば、第18図に示したようにカラー文書画像にカラ
ー写真画像(多値カラー画像)がある場合、2値カラー
画像符号器で全体を符号化した後多値カラー画像領域を
符号化する方法をとると、多値領域に対する2値符号語
が冗長した符号になってしまうという問題がある。
ー写真画像(多値カラー画像)がある場合、2値カラー
画像符号器で全体を符号化した後多値カラー画像領域を
符号化する方法をとると、多値領域に対する2値符号語
が冗長した符号になってしまうという問題がある。
本発明は上記問題点を解決するために成されたもので
あり、多値カラー画像において2値成分として表される
べき画像が一部しか存在しない場合、即ち多値カラー画
像としてそのまま表されるべき画像が少なくとも一部存
在する場合に、操作者の意図に基づいて、この画像を効
率良く符号化することを目的とする。
あり、多値カラー画像において2値成分として表される
べき画像が一部しか存在しない場合、即ち多値カラー画
像としてそのまま表されるべき画像が少なくとも一部存
在する場合に、操作者の意図に基づいて、この画像を効
率良く符号化することを目的とする。
[課題を解決するための手段] 上記目的を達成するため、本発明のカラー画像の符号
化装置によれば、多値カラー画像の領域をマニュアル指
定する領域指定手段(例えば実施例の領域指定部19に相
当)と、前記領域指定手段によるマニュアル指定に基づ
いて、前記多値カラー画像の少なくとも一部の画素から
2値画像成分を抽出する抽出手段(同じく領域指定モー
ドにおいて2値化のマスクを行いつつ2値画像成分を抽
出する2値化21、2値メモリ22、減算器23に相当)と、
該抽出手段により得られた2値画像成分を2値符号化す
る第1の符号化手段(同じく符号器Aに相当)と、少な
くとも一部の画素について前記2値画像成分が抽出され
た一画面分の多値カラー画像を多値符号化する第2の符
号化手段(同じく符号器Bに相当)とを有することを特
徴とするカラー画像の符号化装置。
化装置によれば、多値カラー画像の領域をマニュアル指
定する領域指定手段(例えば実施例の領域指定部19に相
当)と、前記領域指定手段によるマニュアル指定に基づ
いて、前記多値カラー画像の少なくとも一部の画素から
2値画像成分を抽出する抽出手段(同じく領域指定モー
ドにおいて2値化のマスクを行いつつ2値画像成分を抽
出する2値化21、2値メモリ22、減算器23に相当)と、
該抽出手段により得られた2値画像成分を2値符号化す
る第1の符号化手段(同じく符号器Aに相当)と、少な
くとも一部の画素について前記2値画像成分が抽出され
た一画面分の多値カラー画像を多値符号化する第2の符
号化手段(同じく符号器Bに相当)とを有することを特
徴とするカラー画像の符号化装置。
以下、本発明を好ましい実施例を用いて説明する。
第1図は本発明を適用した符号部の実施例構成であ
る。
る。
画像メモリ20には、図示しない例えばカラースキヤナ
等のカラー静止画像入力手段から入力されたフルカラー
画像を表わす赤(R),緑(G),青(B)各8bitのカ
ラー画像信号が記憶されている。
等のカラー静止画像入力手段から入力されたフルカラー
画像を表わす赤(R),緑(G),青(B)各8bitのカ
ラー画像信号が記憶されている。
画像メモリ20から読出された各色の画像信号100は、
2値化回路21で各色毎に2値化処理を施されてR,G,B各1
bitの2値カラー信号に変換された後、2値メモリ22に
各色別に記憶される。2値メモリ22から読出された2値
カラー信号103は、2値カラー信号符号化用の符号器A
で符号化処理され、符号語105を出力する。この符号器
Aによる符号化処理が第1の符号化処理である。
2値化回路21で各色毎に2値化処理を施されてR,G,B各1
bitの2値カラー信号に変換された後、2値メモリ22に
各色別に記憶される。2値メモリ22から読出された2値
カラー信号103は、2値カラー信号符号化用の符号器A
で符号化処理され、符号語105を出力する。この符号器
Aによる符号化処理が第1の符号化処理である。
画像メモリ20から、前述の第1の符号化処理がなされ
たと同じカラー画像信号を読出す。減算器23に、画像メ
モリ20からのR,G,B8bit信号100及び2値メモリ22からの
出力を8ビットの信号にレベル変換した信号(0→0,1
→255)102を入力し、信号102から信号100を各色毎に減
算処理する。この差分信号104を各色別に差分メモリ24
に記憶する。差分メモリ24の多値カラー信号110は多値
カラー信号符号化用の符号器Bで符号化処理され、符号
語106を出力する。以上の符号器Bによる符号化処理が
第2の符号化処理である。
たと同じカラー画像信号を読出す。減算器23に、画像メ
モリ20からのR,G,B8bit信号100及び2値メモリ22からの
出力を8ビットの信号にレベル変換した信号(0→0,1
→255)102を入力し、信号102から信号100を各色毎に減
算処理する。この差分信号104を各色別に差分メモリ24
に記憶する。差分メモリ24の多値カラー信号110は多値
カラー信号符号化用の符号器Bで符号化処理され、符号
語106を出力する。以上の符号器Bによる符号化処理が
第2の符号化処理である。
モード設定部29は第5表に示した様に、符号化モード
に応じたコントロール信号107をマスク信号発生器28と
符号器27に出力し、それらを下記の如く制御する。
に応じたコントロール信号107をマスク信号発生器28と
符号器27に出力し、それらを下記の如く制御する。
(1)2値モードの時は、2値化回路21による2値化処
理の対象を全領域にし、符号化処理は符号器A25による
第1の符号化処理のみを実行する。
理の対象を全領域にし、符号化処理は符号器A25による
第1の符号化処理のみを実行する。
(2)多値モードの時は、2値化回路21による2値化処
理を行わないようにマスク発生器28はマスク信号を全領
域に対して発生し、2値メモリ22の内容が全て零になる
ようにする。また、符号化処理は符号器Bによる第2符
号化処理のみを実行する。
理を行わないようにマスク発生器28はマスク信号を全領
域に対して発生し、2値メモリ22の内容が全て零になる
ようにする。また、符号化処理は符号器Bによる第2符
号化処理のみを実行する。
(3)領域指定モードの時は、多値カラー領域を指定す
る領域指定部19からの領域指定信号108により指定され
た領域多値カラー画像の領域に対し、2値化回路21によ
る2値化処理のマスクを行うように、マスク発生器28は
マスク信号109を出力する。第15図は、領域指定モード
におけるマスク領域を示す図で、画像全領域2000のうち
領域A2001と処理B2002に対し、2値化処理のマスクを行
っていることを示している。
る領域指定部19からの領域指定信号108により指定され
た領域多値カラー画像の領域に対し、2値化回路21によ
る2値化処理のマスクを行うように、マスク発生器28は
マスク信号109を出力する。第15図は、領域指定モード
におけるマスク領域を示す図で、画像全領域2000のうち
領域A2001と処理B2002に対し、2値化処理のマスクを行
っていることを示している。
領域指定部19は、多値カラー画像領域をカラー画像の
モニタにより自動的に判断して領域指定信号108を出力
しても良いし、また、キーボード、デジタイザ等で手動
による領域指定に従って信号108を出力してもよい。
モニタにより自動的に判断して領域指定信号108を出力
しても良いし、また、キーボード、デジタイザ等で手動
による領域指定に従って信号108を出力してもよい。
また、処理指定モードにおける符号化処理は、第1段
階として、符号器B26を使い、差分メモリ24の内容のう
ち領域指定部108により多値カラー画像領域として指定
された領域内の多値カラー信号を符号化伝送する第2の
符号化処理を行なう。そして、その後、第2段階として
符号器A25を使い、2値メモリ22の内容のうち、多値カ
ラー画像領域外の2値カラー信号を符号化伝送する第1
の符号化処理を行なう。
階として、符号器B26を使い、差分メモリ24の内容のう
ち領域指定部108により多値カラー画像領域として指定
された領域内の多値カラー信号を符号化伝送する第2の
符号化処理を行なう。そして、その後、第2段階として
符号器A25を使い、2値メモリ22の内容のうち、多値カ
ラー画像領域外の2値カラー信号を符号化伝送する第1
の符号化処理を行なう。
即ち、第17図に示す如く、第1段階における第2の符
号化処理の実行に際しては、マスク発生器28からのマス
ク信号190に従って、第17図(a)の一画面OG中の多値
カラー画像領域CA内の多値カラー信号(第17図(b))
を差分メモリ24から読出して符号化する。また、第2段
階における第1の符号化処理の実行に際しては、マスク
信号190に従って多値カラー画像領域CA外の2値カラー
信号(第17図(c))を2値メモリ22から読出して符号
化する。
号化処理の実行に際しては、マスク発生器28からのマス
ク信号190に従って、第17図(a)の一画面OG中の多値
カラー画像領域CA内の多値カラー信号(第17図(b))
を差分メモリ24から読出して符号化する。また、第2段
階における第1の符号化処理の実行に際しては、マスク
信号190に従って多値カラー画像領域CA外の2値カラー
信号(第17図(c))を2値メモリ22から読出して符号
化する。
また、第17図(b)に示す如く、多値カラー画像領域
CAの位置及びサイズを示す信号である領域指定信号191
を第1段階の符号化データの伝送前に受信側に伝送して
おく。復号に際しては、この領域指定信号191に基づい
て、復号した多値カラー画像及び2値カラー画像の合成
を行なう。
CAの位置及びサイズを示す信号である領域指定信号191
を第1段階の符号化データの伝送前に受信側に伝送して
おく。復号に際しては、この領域指定信号191に基づい
て、復号した多値カラー画像及び2値カラー画像の合成
を行なう。
(4)自動モードの時は、2値化回路21により全領域を
2値化し、2値メモリ22に2値化結果を記憶させ、符号
器A25による第1の符号化処理を行ない、2値カラー静
止画像の符号化・伝送を行う。次に、減算器23により得
られる2値画像をレベル変換した画像から原画像を減算
した差分画像110に対して、符号器B26を用いて第2の符
号化処理を行ない、符号化・伝送する。
2値化し、2値メモリ22に2値化結果を記憶させ、符号
器A25による第1の符号化処理を行ない、2値カラー静
止画像の符号化・伝送を行う。次に、減算器23により得
られる2値画像をレベル変換した画像から原画像を減算
した差分画像110に対して、符号器B26を用いて第2の符
号化処理を行ない、符号化・伝送する。
第16図は、画像メモリ20から読出された線データ203
を、2値化回路21において閾値Th206で2値化し、更
に、レベル変換した信号204,および、信号204から信号2
03を減算した差分信号205を示してしる。この様にし
て、減算器23により、多値カラー画像中の線信号(また
はエツジ信号)が除かれることになる。
を、2値化回路21において閾値Th206で2値化し、更
に、レベル変換した信号204,および、信号204から信号2
03を減算した差分信号205を示してしる。この様にし
て、減算器23により、多値カラー画像中の線信号(また
はエツジ信号)が除かれることになる。
第2図は2値化回路21のブロツク図である。
比較器40ではしきい値Th206と原画像信号D100が比較
され、D≧Thならば信号113を1に、それ以外なら信号1
13を0にする。また、ゲート回路41によりマスク信号が
真の時に、信号101を強制的に0にし、その他の場合は
入力信号113を通す。
され、D≧Thならば信号113を1に、それ以外なら信号1
13を0にする。また、ゲート回路41によりマスク信号が
真の時に、信号101を強制的に0にし、その他の場合は
入力信号113を通す。
本実施例においては、単純に2値化を比較器で行った
が、2値化処理はこれに限られるものではない。
が、2値化処理はこれに限られるものではない。
第3図は本発明を適用した復号部の実施例構成であ
る。
る。
多値カラー画像の符号語106は復号器B31で各色毎に多
値画像データに復元され、差分メモリ34に記憶される。
この差分メモリ34の記憶データは第1図の差分メモリ24
に格納された多値カラー画像領域内の差分信号に対応す
る。また、記憶領域は、領域指定信号191に基づいて合
成指示信号発生器37からの領域信号38により決定され
る。
値画像データに復元され、差分メモリ34に記憶される。
この差分メモリ34の記憶データは第1図の差分メモリ24
に格納された多値カラー画像領域内の差分信号に対応す
る。また、記憶領域は、領域指定信号191に基づいて合
成指示信号発生器37からの領域信号38により決定され
る。
また、2値カラー画像の符号語105は復号器A30で各色
毎にドツトイメージに復元され2値メモリ33に記憶され
る。この記憶領域も領域信号38により決定されるこのド
ツトイメージは第1図示の2値メモリ22に格納された多
値カラー画像領域外の2値信号に対応する。
毎にドツトイメージに復元され2値メモリ33に記憶され
る。この記憶領域も領域信号38により決定されるこのド
ツトイメージは第1図示の2値メモリ22に格納された多
値カラー画像領域外の2値信号に対応する。
合成器35では、領域信号38に従って、2値メモリ33か
らのRGB各1bit信号113をレベル変換した画像と差分メモ
リ34からの差分信号114を合成し、信号115を得て画像メ
モリD36に記憶する。
らのRGB各1bit信号113をレベル変換した画像と差分メモ
リ34からの差分信号114を合成し、信号115を得て画像メ
モリD36に記憶する。
合成器35における画像合成は、第1図示の減算器23の
逆の処理即ち、第16図の信号204から信号205を減算して
元の信号203を得るような方法となる。
逆の処理即ち、第16図の信号204から信号205を減算して
元の信号203を得るような方法となる。
尚、本実施例では、多値カラー画像の符号化伝送を、
2値カラー画像の符号化伝送に先だって実行したが、こ
の順に限るものではなく、2値カラー画像の符号化伝送
後に、多値カラー画像の伝送を行なってもよい。
2値カラー画像の符号化伝送に先だって実行したが、こ
の順に限るものではなく、2値カラー画像の符号化伝送
後に、多値カラー画像の伝送を行なってもよい。
第4図は第1図示の符号器27のブロツク図である。
2値カラー符号器A25は、予測状態回路A50と遅延回路
A51および動的符号器53から構成されており、コントロ
ール信号107によって動作するセレクタ52、54により入
出力が切り換えられる。また、多値カラー符号器B26
は、色変換回路55、直交変換回路56、線形量子化器57お
よび第1〜第64のページメモリ58−1〜58-64、セレク
タ59、予測状態決定回路B60、遅延回路B61および動的符
号器53から構成されており、符号器A25と同様にコント
ロール信号107によって動作するセレクタ52、54により
入出力が切り換えられる。
A51および動的符号器53から構成されており、コントロ
ール信号107によって動作するセレクタ52、54により入
出力が切り換えられる。また、多値カラー符号器B26
は、色変換回路55、直交変換回路56、線形量子化器57お
よび第1〜第64のページメモリ58−1〜58-64、セレク
タ59、予測状態決定回路B60、遅延回路B61および動的符
号器53から構成されており、符号器A25と同様にコント
ロール信号107によって動作するセレクタ52、54により
入出力が切り換えられる。
ここで、符号器27の中心部になる動的符号器53を符号
器AおよびBで共通化する構成になっており、ハード構
成がこの部分において簡略化できる。以下符号器A、符
号器Bの処理を順を追って説明する。
器AおよびBで共通化する構成になっており、ハード構
成がこの部分において簡略化できる。以下符号器A、符
号器Bの処理を順を追って説明する。
まず、符号器Aについて説明する。
2値メモリ22からの出力103は予測状態回路A50に入
る。予測状態回路A50は注目画素に関して、その周囲符
号化済画素から構成される予測状態信号S1114を出力す
る。また、遅延回路A51では予測状態回路S1と同期した1
bitの画素信号X1115を出力し、両信号S1114、X1115はセ
レクタ52に入力する。
る。予測状態回路A50は注目画素に関して、その周囲符
号化済画素から構成される予測状態信号S1114を出力す
る。また、遅延回路A51では予測状態回路S1と同期した1
bitの画素信号X1115を出力し、両信号S1114、X1115はセ
レクタ52に入力する。
第5図は予測状態決定回路A50のブロツク図であり、
第6図は状態予測のために参照される各色別の画素位置
を示す。
第6図は状態予測のために参照される各色別の画素位置
を示す。
即ち、第6図(a)は符号化第1色目(本実施例では
R)の参照画素を示しており、*で示した符号化画素の
周囲の符号化済の7画素を参照することを表わしてい
る。
R)の参照画素を示しており、*で示した符号化画素の
周囲の符号化済の7画素を参照することを表わしてい
る。
また、第6図(b)は符号化第2色目(本実施例では
G)の参照画素を示しており、(a)と同様の7画素お
よび第1色の同位置の画素のあわせて8画素を参照する
ことを表わしている。
G)の参照画素を示しており、(a)と同様の7画素お
よび第1色の同位置の画素のあわせて8画素を参照する
ことを表わしている。
また、第6図(c)は第3色(本実施例ではB)の参
照画素を示しており、(a)と同様の7画素および第1
色および第2色の同位置の各画素のあわせて9画素を参
照することを表わしている。
照画素を示しており、(a)と同様の7画素および第1
色および第2色の同位置の各画素のあわせて9画素を参
照することを表わしている。
第5図示の構成では、第6図(a)〜(c)に示す各
色毎の参照画素位置の複数画素を参照することにより、
各色毎の状態を決定する。以下、第5図の動作を説明す
る。
色毎の参照画素位置の複数画素を参照することにより、
各色毎の状態を決定する。以下、第5図の動作を説明す
る。
R,G,B各1bitからなる3bit信号である信号103は、RGB
データ200〜202として、ラツチ群67〜69に入力されると
ともに、ラインメモリ61、62、63にも入力され、ライン
メモリ61〜63により1ライン遅延したRGBデータが保持
される。またラツチ67a〜67h、ラツチ68a〜68h及びラツ
チ69a〜69hには、1画素クロツク毎に遅延されたデータ
が保持される。
データ200〜202として、ラツチ群67〜69に入力されると
ともに、ラインメモリ61、62、63にも入力され、ライン
メモリ61〜63により1ライン遅延したRGBデータが保持
される。またラツチ67a〜67h、ラツチ68a〜68h及びラツ
チ69a〜69hには、1画素クロツク毎に遅延されたデータ
が保持される。
ラツチ群67においてラインメモリ61の出力が入力され
るラツチ67a,67b,67c,67dおよびラインメモリ61の出力
により符号化ラインの前ライン上の5画素のデータが参
照できることになる。また、ラツチ67g,67hの出力によ
り、符号化ライン上の符号化済2画素が参照できること
になる。これら7画素のデータを合わせて符号化第1色
であるRの状態決定用の参照画素信号210とする。ま
た、ラツチ67fからは符号化画素のRのデータ211が他色
G,Bの状態決定用に出力される。
るラツチ67a,67b,67c,67dおよびラインメモリ61の出力
により符号化ラインの前ライン上の5画素のデータが参
照できることになる。また、ラツチ67g,67hの出力によ
り、符号化ライン上の符号化済2画素が参照できること
になる。これら7画素のデータを合わせて符号化第1色
であるRの状態決定用の参照画素信号210とする。ま
た、ラツチ67fからは符号化画素のRのデータ211が他色
G,Bの状態決定用に出力される。
このラツチ群67と同じ構成のラツチ群68,69がデータG
201及びB202に対して設けられており、これらラツチ群6
8,69からは夫々、ラツチ群67と同様の7画素のデータが
参照画素信号212,214として出力される。
201及びB202に対して設けられており、これらラツチ群6
8,69からは夫々、ラツチ群67と同様の7画素のデータが
参照画素信号212,214として出力される。
また、ラツチ群68中のラツチ68fから符号化画素のG
のデータ213がBの状態決定用に出力される。
のデータ213がBの状態決定用に出力される。
セレクタ64においてRGBの各色データの出力に対応し
た色を示す2ビツトのカラー指示信号219に応じて参照
画素信号を切り換える。即ち、カラー指示信号219がR
の時は、参照画素信号210と零信号2bitを選択する。ま
た、Gの時は参照画素信号212およびR信号212と零信号
1bitが選択される。また、Bの時は参照画素信号214お
よびR信号211、G信号213が選択される。この9bitの選
択信号215と2bitのカラー指示信号219はパツキング回路
65により、11bitの信号にまとめられて状態信号S1206に
なる。従って、状態信号S1は符号化すべき画素の色と周
囲の状態を示し、R,R,B各色に対して27,28,29個の状
態を示す。
た色を示す2ビツトのカラー指示信号219に応じて参照
画素信号を切り換える。即ち、カラー指示信号219がR
の時は、参照画素信号210と零信号2bitを選択する。ま
た、Gの時は参照画素信号212およびR信号212と零信号
1bitが選択される。また、Bの時は参照画素信号214お
よびR信号211、G信号213が選択される。この9bitの選
択信号215と2bitのカラー指示信号219はパツキング回路
65により、11bitの信号にまとめられて状態信号S1206に
なる。従って、状態信号S1は符号化すべき画素の色と周
囲の状態を示し、R,R,B各色に対して27,28,29個の状
態を示す。
次に第4図示の符号器Bについて説明する。
第1図示の差分メモリ24から読出された画像信号110
は色変換器55において、RGB信号から輝度・色差信号400
に変換される。この変換には一般的に以下の式が用いら
れている。
は色変換器55において、RGB信号から輝度・色差信号400
に変換される。この変換には一般的に以下の式が用いら
れている。
Y=0.299R+0.587G+0.114B Cr=0.713(R−Y) Cb=0.564(B−Y) ただし、ここで示したR,G,B,Y,Cr,Cbは規格化した値
である。
である。
次に直交変換回路56では離散コサイン変換により8×
8画素ブロツク毎の画像を周波数ごとの変換係数(強
度)に変換する。第13図に示した変換係数は、やはり8
×8のブロツクになっており、変換値に1から64の番号
をつける。500で示す係数番号1が直流成分を示してい
る。また、501、502で示す係数番号2、3……は交流成
分を示しており、番号が大きくなるに従って低周波から
高周波への交流成分を示すことになる。
8画素ブロツク毎の画像を周波数ごとの変換係数(強
度)に変換する。第13図に示した変換係数は、やはり8
×8のブロツクになっており、変換値に1から64の番号
をつける。500で示す係数番号1が直流成分を示してい
る。また、501、502で示す係数番号2、3……は交流成
分を示しており、番号が大きくなるに従って低周波から
高周波への交流成分を示すことになる。
変換係数信号401は線形量子化器57で例えば、8ビツ
トに量子化される。この線形量子化器57は、直流および
低周波の量子化ステツプは細かく、高周波の量子化ステ
ツプは粗くとるように量子化ステツプが決められてい
る。前述の8×8のブロツクを構成する64個の量子化後
の値は64枚の第1〜第64ページメモリ58−1〜58-64に
夫々記憶させる。即ち、第1ページメモリ58−1には8
×8のブロツクの係数番号1に対応する直流成分の量子
化値が記憶され、第64ページメモリ58-64には、8×8
のブロツクの係数番号64に対応する最大高周波の交流成
分の量子化値が記憶される。従って、各ページメモリ58
−1〜58-64には、1ページの画面を構成する複数の8
×8ブロツクの同一位置の量子化値が記憶される。
トに量子化される。この線形量子化器57は、直流および
低周波の量子化ステツプは細かく、高周波の量子化ステ
ツプは粗くとるように量子化ステツプが決められてい
る。前述の8×8のブロツクを構成する64個の量子化後
の値は64枚の第1〜第64ページメモリ58−1〜58-64に
夫々記憶させる。即ち、第1ページメモリ58−1には8
×8のブロツクの係数番号1に対応する直流成分の量子
化値が記憶され、第64ページメモリ58-64には、8×8
のブロツクの係数番号64に対応する最大高周波の交流成
分の量子化値が記憶される。従って、各ページメモリ58
−1〜58-64には、1ページの画面を構成する複数の8
×8ブロツクの同一位置の量子化値が記憶される。
第1〜第64ページメモリ58−1〜58-64のデータは、
セレクタ59を通り予測状態決定回路B60と遅延回路B61に
入力される。このデータの送出方法は、第1ページメモ
リ58−1の内容を全て送出した後、第2ページメモリ58
−2のデータを送出する如く、ページメモリ毎に行わ
れ、これを順番に行い、最後に第64ページメモリ58-64
の内容を送出する。これを図示しない中央コントローラ
から出力される切り換え信号406によりセレクタ59を切
り換え制御することにより行う。
セレクタ59を通り予測状態決定回路B60と遅延回路B61に
入力される。このデータの送出方法は、第1ページメモ
リ58−1の内容を全て送出した後、第2ページメモリ58
−2のデータを送出する如く、ページメモリ毎に行わ
れ、これを順番に行い、最後に第64ページメモリ58-64
の内容を送出する。これを図示しない中央コントローラ
から出力される切り換え信号406によりセレクタ59を切
り換え制御することにより行う。
第13図は、予測状態決定回路B60のブロツク図を示し
ている。基本的には第5図に示した参照方式と同様な方
式となる。符号化は最上位bitのプレーンからはじめ、
第nbitのプレーンはすでに符号化済の第1〜第n−1bit
プレーンの画素参照する。また第nbitプレーンは、既に
符号化済の周囲7bitを参照する。
ている。基本的には第5図に示した参照方式と同様な方
式となる。符号化は最上位bitのプレーンからはじめ、
第nbitのプレーンはすでに符号化済の第1〜第n−1bit
プレーンの画素参照する。また第nbitプレーンは、既に
符号化済の周囲7bitを参照する。
第14図は状態予測のために参照される各ビツト別の画
素位置を示す。
素位置を示す。
即ち、第14図(a)は符号化第1ビツト目D1(MSB)
の参照画素を示しており、*で示した符号化画素の周囲
の符号化済の7画素を参照することを表わしている。
の参照画素を示しており、*で示した符号化画素の周囲
の符号化済の7画素を参照することを表わしている。
また、第14図(b)は符号化第2ビツト目D2の参照画
素を示しており、(a)と同様の7画素および1ビツト
の同位置の画素のあわせて8画素を参照することを表わ
している。
素を示しており、(a)と同様の7画素および1ビツト
の同位置の画素のあわせて8画素を参照することを表わ
している。
また、第14図(c)は第3ビツト目D3の参照画素を示
しており、(a)と同様の7画素および第1ビツトおよ
び第2ビツトの同位置の各画素のあわせて9画素を参照
することを表わしている。
しており、(a)と同様の7画素および第1ビツトおよ
び第2ビツトの同位置の各画素のあわせて9画素を参照
することを表わしている。
また、第14図(d)は第8ビツト目D8(LSB)の参照
画素を示しており、(a)と同様の7画素および第1〜
第7ビツトの同位置の各画素のあわせて14画素を参照す
ることを表わしている。
画素を示しており、(a)と同様の7画素および第1〜
第7ビツトの同位置の各画素のあわせて14画素を参照す
ることを表わしている。
第13図示の構成では、第14図(a)〜(d)に示す各
ビツト毎の参照画素位置の複数画素を参照することによ
り、各ビツトプレーン毎の状態を決定する。以下、第13
図の動作を説明する。尚、第13図では、図面の煩雑化を
防ぐために、第4ビツト〜第6ビツトに関する回路を省
略してある。
ビツト毎の参照画素位置の複数画素を参照することによ
り、各ビツトプレーン毎の状態を決定する。以下、第13
図の動作を説明する。尚、第13図では、図面の煩雑化を
防ぐために、第4ビツト〜第6ビツトに関する回路を省
略してある。
8ビツト信号である信号110は各ビツトプレーンデー
タ501〜508として、ラツチ群521〜528に入力されるとと
もに、ラインメモリ511〜518にも入力され、ラインメモ
リ511〜518により1ライン遅延した各ビツトプレーンの
データが保持される。またラツチ群521〜528には、第5
図示のラツチ群67〜69と同様に1画素クロツク毎に遅延
されたデータが保持される。
タ501〜508として、ラツチ群521〜528に入力されるとと
もに、ラインメモリ511〜518にも入力され、ラインメモ
リ511〜518により1ライン遅延した各ビツトプレーンの
データが保持される。またラツチ群521〜528には、第5
図示のラツチ群67〜69と同様に1画素クロツク毎に遅延
されたデータが保持される。
ラツチ群52においてラインメモリ511の出力が入力さ
れる4個のラツチおよびラインメモリ511の出力により
符号化ラインの前ライン上の5画素のデータが参照でき
ることになる。また、データ501が直接入力される4個
のラツチのうちの後段の2個のラツチの出力により、符
号化ライン上の符号化済2画素が参照できることにな
る。これら7画素のデータを合わせて符号化第1ビツト
目であるデータD1の状態決定用の参照画素信号551とす
る。また、ラツチ群521からは符号化画素のD1のデータ5
61が他ビツトプレーンの状態決定用に出力される。
れる4個のラツチおよびラインメモリ511の出力により
符号化ラインの前ライン上の5画素のデータが参照でき
ることになる。また、データ501が直接入力される4個
のラツチのうちの後段の2個のラツチの出力により、符
号化ライン上の符号化済2画素が参照できることにな
る。これら7画素のデータを合わせて符号化第1ビツト
目であるデータD1の状態決定用の参照画素信号551とす
る。また、ラツチ群521からは符号化画素のD1のデータ5
61が他ビツトプレーンの状態決定用に出力される。
このラツチ群521と同じ構成のラツチ群522,523〜52
7、528がデータD2,D3〜D7及びD8に対して設けられてお
り、これらラツチ群522〜528からは夫々、ラツチ群521
と同様の7画素のデータが参照画素信号561,562,563〜5
57,558として出力される。
7、528がデータD2,D3〜D7及びD8に対して設けられてお
り、これらラツチ群522〜528からは夫々、ラツチ群521
と同様の7画素のデータが参照画素信号561,562,563〜5
57,558として出力される。
また、ラツチ群522から符号化画素のD2のデータ562が
3ビツト目〜8ビツト目の各ビツトプレーンの状態決定
用に出力される。
3ビツト目〜8ビツト目の各ビツトプレーンの状態決定
用に出力される。
セレクタ530においては各ビツトプレーン毎のデータ
の出力に対応したビツトを示す3ビツトのビツト指示信
号570に応じて参照画素信号を切り換える。即ち、ビツ
ト指示信号570が第1ビツトD1の時は、参照画素信号551
と零信号7bitを選択する。また、第2ビツトD2の時は参
照画素信号552およびD1信号561と零信号6bitが選択され
る。また、第8ビツトD8の時は参照画素信号558およびD
1信号561、D2信号562、D3信号563〜D7信号567が選択さ
れる。この14bitの選択信号215と3bitのカラー指示信号
219はパツキング回路540により、17bitの信号にまとめ
られて状態信号S2404になる。従って、状態信号S2は符
号化すべき画素のビツトプレーンと周囲の状態を示す。
の出力に対応したビツトを示す3ビツトのビツト指示信
号570に応じて参照画素信号を切り換える。即ち、ビツ
ト指示信号570が第1ビツトD1の時は、参照画素信号551
と零信号7bitを選択する。また、第2ビツトD2の時は参
照画素信号552およびD1信号561と零信号6bitが選択され
る。また、第8ビツトD8の時は参照画素信号558およびD
1信号561、D2信号562、D3信号563〜D7信号567が選択さ
れる。この14bitの選択信号215と3bitのカラー指示信号
219はパツキング回路540により、17bitの信号にまとめ
られて状態信号S2404になる。従って、状態信号S2は符
号化すべき画素のビツトプレーンと周囲の状態を示す。
この出力信号S2404は第4図示のセレクタ52に入力さ
れる。また遅延回路B61は出力信号X2405を参照信号S2と
同期合わせをするものである。
れる。また遅延回路B61は出力信号X2405を参照信号S2と
同期合わせをするものである。
以上の信号S1,X1およびS2,X2を図示しない中央コン
トローラから出力されるコントロール信号107に従って
動作するセレクタ52により信号S116、X117として選択す
る。また、この信号は動的符号器53で符号化し、信号11
8はコントロール信号107に従って動作するセレクタ54で
切り換えられて符号語106として出力される。
トローラから出力されるコントロール信号107に従って
動作するセレクタ52により信号S116、X117として選択す
る。また、この信号は動的符号器53で符号化し、信号11
8はコントロール信号107に従って動作するセレクタ54で
切り換えられて符号語106として出力される。
第7図は第4図示の動的符号器53のブロツク図であ
る。
る。
第7図の説明の前に、本実施例で用いた算術符号につ
いて説明する。
いて説明する。
従来から知られている様に、算術符号は、入力信号列
を少数2進数で表わされる符号になるように算術演算に
より符号形成がなされる方法である。この方法はLangdo
nおよびRissanenらによる文献“Compression of Black/
White Images With Arithmetic Coding",IEEE Tran Co
m.COM-29,6,(1981.6)等に発表されている。この文献
によるとすでに符号化した入力信号列をS、劣勢シンボ
ル(LPS)の出る確率をq、演算レジスタAugendをA
(S)、符号レジスタをC(S)とした時に、入力信号
ごとに以下の算術演算を行う。
を少数2進数で表わされる符号になるように算術演算に
より符号形成がなされる方法である。この方法はLangdo
nおよびRissanenらによる文献“Compression of Black/
White Images With Arithmetic Coding",IEEE Tran Co
m.COM-29,6,(1981.6)等に発表されている。この文献
によるとすでに符号化した入力信号列をS、劣勢シンボ
ル(LPS)の出る確率をq、演算レジスタAugendをA
(S)、符号レジスタをC(S)とした時に、入力信号
ごとに以下の算術演算を行う。
A(S1)=A(S)×q≒A(S)×2-Q ……(1) A(S0)=<A(S)-(A)(S1)>l ……(2) < >lは有効桁lbitで打ち切りを表す C(S0)=C(S) ……(3) C(S1)=C(A)+A(S0) ……(4) ここで、符号化データが優勢シンボル(MPS:上の例で
は0)の場合はA(S0),C(S0)を次のデータの符号化
に使う。また劣勢シンボル(LPS:上の例では1)の場合
は、A(S1),C(S1)を次のデータの符号化に使う。
は0)の場合はA(S0),C(S0)を次のデータの符号化
に使う。また劣勢シンボル(LPS:上の例では1)の場合
は、A(S1),C(S1)を次のデータの符号化に使う。
新しいAの値は2S倍(Sは0以上の整数)され、0.5
A<1.0の範囲におさめられる。この処理は、ハード
ウエアでは演算レジスタAをS回シフトすることに相当
する。符号レジスタCに対しても同じ回数のシフトが行
われ、シフトアウトされた信号が符号となる。以上の処
理を繰り返し符号形成がなされる。
A<1.0の範囲におさめられる。この処理は、ハード
ウエアでは演算レジスタAをS回シフトすることに相当
する。符号レジスタCに対しても同じ回数のシフトが行
われ、シフトアウトされた信号が符号となる。以上の処
理を繰り返し符号形成がなされる。
また、(1)の式で示したようにLPSの出現確率qを
2のべき乗(2-Q:Qは正整数)で近似することにより、
乗算計算をシフト演算に置き換えている。この近似をさ
らによくするためにqを、例えば(5)式の如くの2の
べき乗の多項式で近似している。この近似により効率最
悪点の改善が行われている。
2のべき乗(2-Q:Qは正整数)で近似することにより、
乗算計算をシフト演算に置き換えている。この近似をさ
らによくするためにqを、例えば(5)式の如くの2の
べき乗の多項式で近似している。この近似により効率最
悪点の改善が行われている。
q≒2-Q1+2-Q2 ……(5) また、算術符号は符号化データごとにQの値を切換え
ることが可能なことから確率推定部を符号化と分離する
ことができる。
ることが可能なことから確率推定部を符号化と分離する
ことができる。
本実施例では前述のように符号化を行いながら確率を
推定していく動的な方法をとっている。
推定していく動的な方法をとっている。
以上の算術符号を行う第7図の符号器53のブロツク図
の説明を行う。
の説明を行う。
第4図示のセレクタ52からの状態信号S116は、カウン
タメモリ73、符号化条件メモリ74に入力される。
タメモリ73、符号化条件メモリ74に入力される。
符号化条件メモリ74には、状態信号S116で表わされる
各状態毎に、出現しやすいシンボルである優勢シンボル
MPS308と、後述する算術符号のLPSの出現確率を含む符
号化条件を示すインデツクス1307が記憶されている。符
号化条件メモリ74から符号化すべき画像の色及び状態に
応じて読み出されたMPS308は予測変換回路77に入力さ
れ、予測変換回路77では第4図示のセレクタ52からのシ
リアル画素信号X117がMPS308と一致した時に0となるYN
信号301を作る。YN信号301は更新回路75に入力され、更
新回路75では、YN信号が0の時に、カウンタメモリ73に
記憶されているカウント値のうち対応する状態のカウン
トをインクリメントする。そして、カウンタメモリ73に
記憶されているカウント値C306がカウントテーブルROM7
2からの設定値MC305に一致したならば、インデツクスI3
07が大きくなる方向(LPSの出現確率qが小さくなる方
向)に更新する。(MPSの反転は行わない。) 尚、カウントテーブルROM72は、LPSの出現確率qを表
わすインデツクスIに対応して決められている第1表で
示したMPSの数MC305を更新回路75に供給する。
各状態毎に、出現しやすいシンボルである優勢シンボル
MPS308と、後述する算術符号のLPSの出現確率を含む符
号化条件を示すインデツクス1307が記憶されている。符
号化条件メモリ74から符号化すべき画像の色及び状態に
応じて読み出されたMPS308は予測変換回路77に入力さ
れ、予測変換回路77では第4図示のセレクタ52からのシ
リアル画素信号X117がMPS308と一致した時に0となるYN
信号301を作る。YN信号301は更新回路75に入力され、更
新回路75では、YN信号が0の時に、カウンタメモリ73に
記憶されているカウント値のうち対応する状態のカウン
トをインクリメントする。そして、カウンタメモリ73に
記憶されているカウント値C306がカウントテーブルROM7
2からの設定値MC305に一致したならば、インデツクスI3
07が大きくなる方向(LPSの出現確率qが小さくなる方
向)に更新する。(MPSの反転は行わない。) 尚、カウントテーブルROM72は、LPSの出現確率qを表
わすインデツクスIに対応して決められている第1表で
示したMPSの数MC305を更新回路75に供給する。
また、更新回路75では、MPS308と画素信号X117が不一
致の場合、即ち、予測変換回路77からのYN信号が1の時
はインデツクスI307が小さくなる方向(LPSの出現確率
qが大きくなる方向)に更新する。また、インデツクス
が1の時に値が0のYN信号が来ると、MPSを反転(0→
1または1→0)する処理を行う。更新回路75の出力
I′309、MPS′310は更新後のインデツクスの値であ
り、符号化条件メモリ74に再記憶される。
致の場合、即ち、予測変換回路77からのYN信号が1の時
はインデツクスI307が小さくなる方向(LPSの出現確率
qが大きくなる方向)に更新する。また、インデツクス
が1の時に値が0のYN信号が来ると、MPSを反転(0→
1または1→0)する処理を行う。更新回路75の出力
I′309、MPS′310は更新後のインデツクスの値であ
り、符号化条件メモリ74に再記憶される。
符号化パラメータ決定回路76では、インデツクスI307
の値に基づいて算術符号の符号化パラメータQ311を算術
符号器78にセツトする。この算術符号器78では、予測変
換回路77からのYN信号301をパラメータQ311を用いて算
術符号化し符号302を得る。
の値に基づいて算術符号の符号化パラメータQ311を算術
符号器78にセツトする。この算術符号器78では、予測変
換回路77からのYN信号301をパラメータQ311を用いて算
術符号化し符号302を得る。
尚、符号化条件メモリ74に初期値を与えておき、I,MP
Sを更新しないようにすることにより、静的な符号化が
容易に実現できる。
Sを更新しないようにすることにより、静的な符号化が
容易に実現できる。
第8図は予測変換回路77のブロツク図である。シリア
ル画素信号X117とMPS308がEX-OR回路79に入力され、第
2表の論理式に従ってシリアル画素信号X115とMPS308が
一致したときに0、不一致のときに1となるYN信号301
が出力される。
ル画素信号X117とMPS308がEX-OR回路79に入力され、第
2表の論理式に従ってシリアル画素信号X115とMPS308が
一致したときに0、不一致のときに1となるYN信号301
が出力される。
第9図は、更新回路75のブロツク図である。YN信号30
1が0の時、カウンタメモリ73からのカウント値C306が
加算器81で+1インクリメントされ、信号C′312にな
る。この値は比較器83でカウントテーブルROM72からのM
C305と比較され、C′の値がMCの値に一致したならば、
更新信号UPA313を1にセツトする。またYN信号301は更
新信号UPB314となり、UPA、UPBはインデツクス変更回路
85に入る。また、UPAとUPBはOR回路87で論理ORがとら
れ、OR回路87の出力信号315はセレクタ82の切り換え信
号となる。セレクタ82では信号315が1の時はカウンタ
メモリ73の値をリセツトするため0信号319を選び、そ
れ以外は加算器81の出力信号C′312を選び、カウンタ
更新信号C″316として出力し、これをカウンタメモリ7
3に記憶される。従って、シリアル画素信号X115とMPS30
8が不一致の場合、及び一致状態が所定回連続した場合
に、カウンタメモリ73のカウント値がリセツトされる。
1が0の時、カウンタメモリ73からのカウント値C306が
加算器81で+1インクリメントされ、信号C′312にな
る。この値は比較器83でカウントテーブルROM72からのM
C305と比較され、C′の値がMCの値に一致したならば、
更新信号UPA313を1にセツトする。またYN信号301は更
新信号UPB314となり、UPA、UPBはインデツクス変更回路
85に入る。また、UPAとUPBはOR回路87で論理ORがとら
れ、OR回路87の出力信号315はセレクタ82の切り換え信
号となる。セレクタ82では信号315が1の時はカウンタ
メモリ73の値をリセツトするため0信号319を選び、そ
れ以外は加算器81の出力信号C′312を選び、カウンタ
更新信号C″316として出力し、これをカウンタメモリ7
3に記憶される。従って、シリアル画素信号X115とMPS30
8が不一致の場合、及び一致状態が所定回連続した場合
に、カウンタメモリ73のカウント値がリセツトされる。
インデツクス変更回路85には、インデツクスの更新き
ざみを制御する信号d317(標準的にはd=1)とUPA31
3、UPB314および符号化条件メモリ74から現在のインデ
ツクスI301が入力されている。
ざみを制御する信号d317(標準的にはd=1)とUPA31
3、UPB314および符号化条件メモリ74から現在のインデ
ツクスI301が入力されている。
第3表はインデツクス変更回路85におけるインデツク
ス更新方法を示すテーブルである(第3表には更新きざ
みがd=1とd=2の場合を示している。)このテーブ
ルを現在のインデツクスI、更新きざみ条件d、UPA、U
PBで参照することにより更新したインデツクスI′を決
定する。また、I=1でUPB=1(シリアル画素信号X11
5とMPS308が不一致の場合)の時はEX信号318をセツトす
る。EX信号318が1の時に反転器86では現在のMPS308の
シンボルを反転させ(0→1又は1→0)、更新MPS′3
10を得る。また、EX信号が0の時はMPS′は変化させな
い。更新されたI′309およびMPS′310は符号化条件メ
モリ74に記憶され、次の処理用のインデツクスI及びMP
Sとして用いられる。尚、第3表に示した更新法は、ROM
などによりテーブルでも構成できるし、加減算器を使っ
てロジツクで構成することも可能である。
ス更新方法を示すテーブルである(第3表には更新きざ
みがd=1とd=2の場合を示している。)このテーブ
ルを現在のインデツクスI、更新きざみ条件d、UPA、U
PBで参照することにより更新したインデツクスI′を決
定する。また、I=1でUPB=1(シリアル画素信号X11
5とMPS308が不一致の場合)の時はEX信号318をセツトす
る。EX信号318が1の時に反転器86では現在のMPS308の
シンボルを反転させ(0→1又は1→0)、更新MPS′3
10を得る。また、EX信号が0の時はMPS′は変化させな
い。更新されたI′309およびMPS′310は符号化条件メ
モリ74に記憶され、次の処理用のインデツクスI及びMP
Sとして用いられる。尚、第3表に示した更新法は、ROM
などによりテーブルでも構成できるし、加減算器を使っ
てロジツクで構成することも可能である。
以上の如く、2のべき乗の多項式で近似いたLPSの出
現確率qを表わすインデツクスIの値に応じて定められ
たMPSの数分のMPSが発生したときには、インデツクスI
をd加算し、算術符号に用いるLPSの出現確率qを小さ
くせしめ、一方、LPSが発生したときには、インデツク
スIをd減算し、算術符号に用いるLPSの出現確率をq
を大きくせしめる。また、更にLPSの出現確率qが0.5を
表わす状態(インデツクスIが1の状態)においてLPS
が発生した場合は、MPSを反転する。
現確率qを表わすインデツクスIの値に応じて定められ
たMPSの数分のMPSが発生したときには、インデツクスI
をd加算し、算術符号に用いるLPSの出現確率qを小さ
くせしめ、一方、LPSが発生したときには、インデツク
スIをd減算し、算術符号に用いるLPSの出現確率をq
を大きくせしめる。また、更にLPSの出現確率qが0.5を
表わす状態(インデツクスIが1の状態)においてLPS
が発生した場合は、MPSを反転する。
この様に、入力画像に適応的にインデツクスI及びMP
Sを更新することにより、符号化効率の良い算術符号化
が達成できる。
Sを更新することにより、符号化効率の良い算術符号化
が達成できる。
第10図は本実施例で用いる算術符号の符号化効率曲線
である。以下、インデツクスIの値を小文字iで示す。
この曲線はLPSの出現確率をq、符号化時での近似確率q
eiとした時に式(6)で示される。そして、LPSの出現
確率qの値の大きい方から小さい方へ、順次インデツク
スIを1、2、3、……と付与する。
である。以下、インデツクスIの値を小文字iで示す。
この曲線はLPSの出現確率をq、符号化時での近似確率q
eiとした時に式(6)で示される。そして、LPSの出現
確率qの値の大きい方から小さい方へ、順次インデツク
スIを1、2、3、……と付与する。
ここで、分子はエントロピであり、qeiは式(7)で示
される値である。
される値である。
qei=q1+q2 ……(7) q1、q2の値は2のべき乗の多項近似の値で第4表で与
えられている。例えば(8)〜(10)で示される。
えられている。例えば(8)〜(10)で示される。
qe1′=2-1 ……(8) qe2′=2-1−2-4 ……(9) qe3′=2-2+2-3 ……(10) となり、この確率において効率nが1.0になるピーク
点となるqeiを以降実効確率と呼ぶ。また効率曲線の交
点を境界確率qbiと呼び、この確率を境に隣の実効確率
を使って符号化するほうが効率が向上することは明らか
である。
点となるqeiを以降実効確率と呼ぶ。また効率曲線の交
点を境界確率qbiと呼び、この確率を境に隣の実効確率
を使って符号化するほうが効率が向上することは明らか
である。
本実施例では、式(5)で示したように2つの項で近
似できる確率から第4表に示した実効確率qeiを選んで
いる。また、第4表のQ1、Q2,Q3は算術符号器78に送る
パラメータQc311である。即ち、Q1、Q2はシフトレジス
タへ与えるシフト量であり、このシフト演算により2の
べき乗計算を行っている。また、Q3は第2項めの係数を
示し、+、−の切り換えを行う。
似できる確率から第4表に示した実効確率qeiを選んで
いる。また、第4表のQ1、Q2,Q3は算術符号器78に送る
パラメータQc311である。即ち、Q1、Q2はシフトレジス
タへ与えるシフト量であり、このシフト演算により2の
べき乗計算を行っている。また、Q3は第2項めの係数を
示し、+、−の切り換えを行う。
第1表のMCの値は、以下のように決定している。
即ち、LPSの数をNL、MPSの数をNMとした時、LPSの発
生確率は式(11)で与えられる。
生確率は式(11)で与えられる。
この式をNMで解くと式(12)になる。
NM=NL(1/q−1)」 ……(12) ただし x」は小数点以下の切り上げを表わす。式
(12)におけるqに第10図に示したqbiを与えることに
より、そこでの優勢シンボル(MPS)の数NMiが計算され
る。したがって、MC波式(13)から計算される。
(12)におけるqに第10図に示したqbiを与えることに
より、そこでの優勢シンボル(MPS)の数NMiが計算され
る。したがって、MC波式(13)から計算される。
NCi=NMi+1−NMi ……(13) 第1表のMCの値は式(11)、(12)、(13)からNL=
2として計算したものである。
2として計算したものである。
この様に、第10図示の如く各境界確率qbiに基づいて
各インデツクスIに対応した優勢シンボルMPSの数NMiを
求め、隣り合ったインデツクス間の優勢シンボルNMの差
を各インデツクスIに対するMCとする。
各インデツクスIに対応した優勢シンボルMPSの数NMiを
求め、隣り合ったインデツクス間の優勢シンボルNMの差
を各インデツクスIに対するMCとする。
そして、このMCの値と発生する優勢シンボルMPSの数
を前述の如く比較し、MCの値と優勢シンボルMPSの数が
一致したならば、その状態は隣りのインデツクスIを用
いた符号化が適した状態と判断して、インデツクスIを
変更する。これによって、優勢シンボルMPSの発生数を
基にして良好なタイミングでインデツクスIの変更がな
され、且つ、最適なインデツクスIを用いた符号化を適
応的に達成できる。
を前述の如く比較し、MCの値と優勢シンボルMPSの数が
一致したならば、その状態は隣りのインデツクスIを用
いた符号化が適した状態と判断して、インデツクスIを
変更する。これによって、優勢シンボルMPSの発生数を
基にして良好なタイミングでインデツクスIの変更がな
され、且つ、最適なインデツクスIを用いた符号化を適
応的に達成できる。
第11図は算術符号器78のブロツク図である。
符号パラメータ決定回路76で決めらたコントロール信
号Q311(第4表)のうちシフトレジスタA90にQ1を、シ
フトレジスタB91にQ2、セレクタ92にQ3が入力される。Q
1、Q2は夫々シフトレジスタA、Bに対してAugend信号
であるAS323を何bit右にシフトするかを指示する。シフ
トされた結果が出力信号330、331となる。
号Q311(第4表)のうちシフトレジスタA90にQ1を、シ
フトレジスタB91にQ2、セレクタ92にQ3が入力される。Q
1、Q2は夫々シフトレジスタA、Bに対してAugend信号
であるAS323を何bit右にシフトするかを指示する。シフ
トされた結果が出力信号330、331となる。
信号331は、反転器96により補数がとられ、セレクタ9
2はコントロール信号Q3により信号331又は反転器96の出
力信号を選択し、出力信号332を得る。加算器93ではシ
フトレジスタA90からの信号330とセレクタ92からの信号
332の加算が行われ、AS1信号324が出力される。減算器9
4では、AS信号323からAS1信号324を減算し、AS0信号325
を得る。セレクタ95ではAS0信号325とAS1信号324のいず
れかをYN信号301により選択する。即ちYN信号が1の時
はAS0信号が、また、YN信号が0の時はAS1信号がA′信
号326になる。シフト回路89ではA′信号のMSBが1にな
るまで左へシフトする処理が行われ、このシフトにより
As′信号327が得られる。このシフトの回数に相当する
シフト信号332は、コードレジスタ99に入り、コードレ
ジスタ99からはシフト回数に相当する数のbitがMSBから
順番に出力され符号データ330になる。
2はコントロール信号Q3により信号331又は反転器96の出
力信号を選択し、出力信号332を得る。加算器93ではシ
フトレジスタA90からの信号330とセレクタ92からの信号
332の加算が行われ、AS1信号324が出力される。減算器9
4では、AS信号323からAS1信号324を減算し、AS0信号325
を得る。セレクタ95ではAS0信号325とAS1信号324のいず
れかをYN信号301により選択する。即ちYN信号が1の時
はAS0信号が、また、YN信号が0の時はAS1信号がA′信
号326になる。シフト回路89ではA′信号のMSBが1にな
るまで左へシフトする処理が行われ、このシフトにより
As′信号327が得られる。このシフトの回数に相当する
シフト信号332は、コードレジスタ99に入り、コードレ
ジスタ99からはシフト回数に相当する数のbitがMSBから
順番に出力され符号データ330になる。
符号データ330は、図示しないbit処理方法にて、bit1
の連続が有限個内になるように処理され、復号器14側に
伝送されることになる。
の連続が有限個内になるように処理され、復号器14側に
伝送されることになる。
また、コードレジスタ99の内容CR328は加算器97でAS0
信号325と加算され、セレクタ98に入る。また、AS0信号
325の加算されていない信号CR328もセレクタ98に入り、
YN信号301が1の時はCR′=CR、YN信号が0の時はCR′
=CR+AS0となるCR′信号329として出力される。コード
レジスタ99に関して前述したシフト処理はCR′信号に対
しても行う。
信号325と加算され、セレクタ98に入る。また、AS0信号
325の加算されていない信号CR328もセレクタ98に入り、
YN信号301が1の時はCR′=CR、YN信号が0の時はCR′
=CR+AS0となるCR′信号329として出力される。コード
レジスタ99に関して前述したシフト処理はCR′信号に対
しても行う。
〔発明の効果〕 以上説明した様に本発明によれば、多値カラー画像に
おいて2値成分として表されるべき画像が一部しか存在
しない場合、即ち多値カラー画像としてそのまま表され
るべき画像が少なくとも一部存在する場合に、操作者の
意図に基づいてこの画像を効率良く符号化することがで
きる。
おいて2値成分として表されるべき画像が一部しか存在
しない場合、即ち多値カラー画像としてそのまま表され
るべき画像が少なくとも一部存在する場合に、操作者の
意図に基づいてこの画像を効率良く符号化することがで
きる。
第1図は本発明を適用した符号部の構成例を示す図、 第2図は2値化回路のブロツク図、 第3図は復号部の構成例を示す図、 第4図は符号器のブロツク図、 第5図は予測状態決定回路Aのブロツク図、 第6図は参照画素位置を示す図、 第7図は動的符号器のブロツク図、 第8図は予測変換回路のブロツク図、 第9図は更新回路のブロツク図、 第10図は符号化効率曲線を示す図、 第11図は算術符号器のブロツク図、 第12図は変換係数を示す図、 第13図は予測状態決定回路Bのブロツク図、 第14図は参照画素位置を示す図、 第15図は、領域指定の例を示す図、 第16図は減算器の動作例を示す図、 第17図は符号化動作例を示す図、 第18図はカラー文書例を示す図である。 20は画像メモリ、21は2値化器、22は2値メモリ、23は
減算器、24は差分メモリ、25は符号器A,26は符号器Bで
ある。
減算器、24は差分メモリ、25は符号器A,26は符号器Bで
ある。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭57−78277(JP,A) 特開 昭63−190474(JP,A) 特開 昭62−82771(JP,A) 特開 平3−104380(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.6,DB名) H04N 1/41 - 1/419
Claims (1)
- 【請求項1】多値カラーの画像の領域をマニュアル指定
する領域指定手段と、 前記領域指定手段によるマニュアル指定に基づいて、前
記多値カラー画像の少なくとも一部の画素から2値画像
成分を抽出する抽出手段と、 該抽出手段により得られた2値画像成分を2値符号化す
る第1の符号化手段と、 少なくとも一部の画素について前記2値画像成分が抽出
された一画面分の多値カラー画像を多値符号化する第2
の符号化手段とを有することを特徴とするカラー画像の
符号化装置。
Priority Applications (9)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2054529A JP2832059B2 (ja) | 1990-03-05 | 1990-03-05 | カラー画像の符号化装置 |
EP91301822A EP0446018B1 (en) | 1990-03-05 | 1991-03-05 | Image processing apparatus |
EP98200137A EP0858210B1 (en) | 1990-03-05 | 1991-03-05 | Image processing apparatus |
DE69129950T DE69129950T2 (de) | 1990-03-05 | 1991-03-05 | Bildverarbeitungsgerät |
DE69133350T DE69133350D1 (de) | 1990-03-05 | 1991-03-05 | Bildverarbeitungsgerät |
AT91301822T ATE169790T1 (de) | 1990-03-05 | 1991-03-05 | Bildverarbeitungsgerät |
AT98200137T ATE256951T1 (de) | 1990-03-05 | 1991-03-05 | Bildverarbeitungsgerät |
US08/285,523 US5844718A (en) | 1990-03-05 | 1994-08-04 | Image processing apparatus and method in which multi-level color signal with removed edge component is encoded |
US08/908,379 US5917956A (en) | 1990-03-05 | 1997-08-07 | Image processing apparatus capable of removing an edge portion from a multi-level color signal based on a binary color signal |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2054529A JP2832059B2 (ja) | 1990-03-05 | 1990-03-05 | カラー画像の符号化装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH03254573A JPH03254573A (ja) | 1991-11-13 |
JP2832059B2 true JP2832059B2 (ja) | 1998-12-02 |
Family
ID=12973193
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2054529A Expired - Fee Related JP2832059B2 (ja) | 1990-03-05 | 1990-03-05 | カラー画像の符号化装置 |
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP1388815A3 (en) * | 2002-04-25 | 2005-11-16 | Microsoft Corporation | Segmented layered image system |
US7903888B2 (en) | 2006-08-08 | 2011-03-08 | Canon Kabushiki Kaisha | Image encoding apparatus and image decoding apparatus |
Family Cites Families (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS5778277A (en) * | 1980-10-31 | 1982-05-15 | Ricoh Co Ltd | Video coding method |
JPH07105892B2 (ja) * | 1985-10-07 | 1995-11-13 | キヤノン株式会社 | デ−タ通信装置 |
JPS63190474A (ja) * | 1987-02-03 | 1988-08-08 | Canon Inc | カラ−画像デ−タ符号化装置 |
JP2611012B2 (ja) * | 1989-09-19 | 1997-05-21 | 日本電信電話株式会社 | 文字分離符号化方法 |
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1990
- 1990-03-05 JP JP2054529A patent/JP2832059B2/ja not_active Expired - Fee Related
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JPH03254573A (ja) | 1991-11-13 |
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