JP3270529B2

JP3270529B2 - 階層画像符号化装置

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Publication number: JP3270529B2
Application number: JP22955892A
Authority: JP
Inventors: 充前田
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 1992-08-28
Filing date: 1992-08-28
Publication date: 2002-04-02
Anticipated expiration: 2017-04-02
Also published as: JPH0678158A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、特に入力された画像デ
ータを縮小して階層画像を生成し、階層画像を符号化し
て出力する階層画像符号化装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】画像電子学会誌・第２０巻第１号の技術
解説「２値画像階層形階層符号化方式−ＪＢＩＧアルゴ
リズム」には、２値画像を対象とする階層符号化方式が
記載されている。以下、その概要を図１６を参照して説
明する。

【０００３】図示するように、符号化器（送信側）で入
力された画像（太線の矩形）を縦横共に１／２に縮小す
る過程をｎ回繰り返し、最小サイズが縦横２^-nに縮小さ
れたｎ枚の縮小画像を生成し、最初に、最小縮小画像を
単独で符号化して送信する。ここで、最小縮小画像の符
号化は符号化しようとする画像の周囲画素を参照して行
う。次に、縦横２^-(n-1)に縮小された画像を縮小画像を
参照して符号化する。以下同様に、縦横２^-mの画像を参
照して縦横２^-(m-1)の画像を符号化し、原画像を符号化
して終了する。ここで、原画像を第０階層の画像と呼
び、最小縮小画像を第ｎ階層画像と呼ぶ。

【０００４】これに対して、復号化器（受信側）では逆
に作用し、第ｎ階層画像をまず復号し、これを参照しつ
つ符号化データを復号して第（ｎ−１）階層画像を生成
し、以下、これを繰り返して最終的には第０階層画像を
再生する。

【０００５】次に、ＪＢＩＧアルゴリズムにおいて、上
述の階層画像を生成するための縮小処理（ＰＲＥＳ）に
ついて説明する。図１７は、ＰＲＥＳでの参照画素の関
係を示す図である。図において、正方格子は高解像度の
階層画像の画素を表し、その上の円は低解像度の階層画
像の画素を表している。そして、求める縮小画素３１は
太枠内の高解像度の階層画像の３×３の画素（１〜９）
と、低解像度の３画素（Ａ〜Ｃ）を参照して決定され
る。

【０００６】従来、階層画像符号化器は図１８に示すよ
うに構成されている。図において、１０１は高解像度で
画像を読取り、ディジタル信号に変換して２値画像デー
タを生成するスキャナである。ここで説明のためにスキ
ャナ１０１の読取り解像度を４００ｄｐｉ（Dot Per In
ch) としておく。１０２はスキャナ１０１で生成された
２値画像データを蓄積するフレームメモリであり、１０
３は画像データを読み込んで縦横１／２の縮小画像を生
成する画像縮小部である。１０４は各階層画像を算術符
号化する算術符号化部である。１０５〜１０９は画像縮
小部１０３で縮小された画像を格納するフレームメモリ
であり、フレームメモリ１０５は２００ｄｐｉの画像
（第１階層画像）を、フレームメモリ１０６は１００ｄ
ｐｉの画像（第２階層画像）を、フレームメモリ１０７
は５０ｄｐｉの画像（第３階層画像）を、フレームメモ
リ１０８は２５ｄｐｉの画像（第４階層画像）を、フレ
ームメモリ１０９は、１２．５ｄｐｉの画像（第５階層
画像）を格納する。１１０は符号化されたデータをＩＳ
ＤＮ，電話回線，コンピユータネットワーク等の通信回
線に送出する通信インターフェースであり、１１１は通
信回線である。１１２は符号化された画像データを蓄積
しておく磁気ディスク等で構成された記憶装置である。
そして、１１３は全体の動作を統括するＣＰＵである。

【０００７】以上の構成において、スキャナ１０１から
読み込まれた２値画像データが走査方向順にＣＰＵ１１
３の指示によりフレームメモリ１０２に格納され、フレ
ームメモリ１０２に全て画像データが格納されると、Ｃ
ＰＵ１１３はフレームメモリ１０２から画像データ（第
０階層画像）を読み出し、画像縮小部１０３で縮小し、
フレームメモリ１０５に縮小画像（第１階層画像）を書
き込む。第１階層画像がフレームメモリ１０５に格納さ
れると、ＣＰＵ１１３は同様にフレームメモリ１０５か
ら第１階層画像を読み出し、画像縮小部１０３で縮小
し、更にフレームメモリ１０６に縮小画像（第２階層画
像）を書き込む。以下、これを繰り返し、フレームメモ
リ１０７に第３階層画像を、フレームメモリ１０８に第
４階層画像を、フレームメモリ１０９に第５階層画像を
格納する。

【０００８】その後、ＣＰＵ１１３はフレームメモリ１
０９から第５階層画像を読み出し、算出符号化部１０４
で算術符号化する。ここで符号化されたデータは、通信
インターフェース１１０を介して通信回線１１１へ送出
されたり、記憶装置１１２に蓄積される。そして、フレ
ームメモリ１０９の第５階層画像の符号化を終了する
と、フレームメモリ１０９とフレームメモリ１０８から
画像データを読み出し、第５階層画像を参照画素として
加えてフレームメモリ１０８の第４階層画像を符号化す
る。次に、フレームメモリ１０８の第４階層画像の符号
化が終了すると、ＣＰＵ１１３はフレームメモリ１０８
とフレームメモリ１０７から画像データを読み出し、第
４階層画像を参照画素として加えてフレームメモリ１０
７の第３階層画像を符号化する。以下、これらを繰り返
し、フレームメモリ１０６の第２階層画像、フレームメ
モリ１０５の第１階層画像、フレームメモリ１０２の第
０階層画像を符号化し、送出又は蓄積を行う。第０階層
画像の符号化が終了すると、ＣＰＵ１１３は次の画像デ
ータを読み込んだり、処理を終了したりする。

【０００９】また、高速性を出すために同一の構成で、
同一の手順で第１階層画像をフレームメモリ１０５に第
２階層画像をフレームメモリ１０６に生成する。その
後、ＣＰＵ１１３は、フレームメモリ１０６の内容を画
像縮小部１０３に読み込み、フレームメモリ１０７に第
３階層画像を生成すると同時に、フレームメモリ１０２
とフレームメモリ１０５から画像データを読み出し、算
術符号化部１０４に入力し、第１階層画像を参照画素に
加えてフレームメモリ１０２の第０階層画像を符号化す
る。符号化データは記憶装置１１２に格納されるか、受
信側（復号側）バッファなどが用意されていれば、通信
インターフェース１１０を介して通信回線１１１へ送出
される。

【００１０】フレームメモリ１０２の第０階層画像の符
号化が終了し、第３階層画像の生成が終了すると、ＣＰ
Ｕ１１３はフレームメモリ１０７の内容を画像縮小部１
０３に読み込み、フレームメモリ１０８に第４階層画像
を生成すると同時に、フレームメモリ１０５とフレーム
メモリ１０６から画像データを読み出し、第２階層画像
を参照画素に加えてフレームメモリ１０５の第１階層画
像を符号化する。符号化データは同様に記憶装置１１２
に格納されるか、通信インターフェース１１０を介して
通信回線１１１へ送出される。以下、これを繰り返し、
フレームメモリ１０８の第４階層画像から第５階層画像
を生成する間、フレームメモリ１０６の第２階層画像を
符号化する。

【００１１】フレームメモリ１０６の第２階層画像の符
号化が終了し、第５階層画像の生成が終了すると、ＣＰ
Ｕ１１３はフレームメモリ１０７とフレームメモリ１０
８から画像データを読み出し、第４階層画像を参照画素
に加えてフレームメモリ１０７の第３階層画像を符号化
する。その後、同様に第４階層画像を符号化し、最後に
フレームメモリ１０９の第５階層画像を符号化し、記憶
装置１１２に格納されるか、通信インターフェース１１
０を介して通信回線１１１へ送出され、第５階層画像の
符号化が終了したら、ＣＰＵ１１３は次の画像データを
読み込んだり、処理を終了したりする。

【００１２】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来例では、各階層画像全体を格納するフレームメモリが
必要であり、フレームメモリ量が大きく、低価格化や装
置全体の小型化を妨げていた。

【００１３】また、一旦フレームメモリに画像を蓄えて
から符号化を実施するために、遅延が生じ、実時間性が
なかった。

【００１４】本発明は、上記課題を解決するために成さ
れたもので、装置全体のメモリ容量を削減すると共に、
符号化時の遅延時間を短縮できる階層画像符号化装置を
提供することを目的とする。

【００１５】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明は、複数ラインの画像データを参照すること
により画像データを縮小して階層画像を生成し、生成さ
れた階層画像を符号化して出力する階層画像符号化装置
であって、画像データの縮小処理に必要な複数ライン分
の画像データを夫々記憶するための第１及び第２の記憶
手段と、前記第１及び第２の記憶手段の一方の記憶手段
に前記複数ライン分の画像データの書き込みを行うと共
に、他方の記憶手段から前記複数ライン分の画像データ
の読み出しを行う制御手段と、前記第１又は第２の記憶
手段に記憶された前記複数ライン分の画像データを参照
することにより画像データを繰り返し縮小して複数の階
層画像を生成し、各階層画像が生成される毎に、該階層
画像に対応する複数のラインバッファの１つに記憶して
行く階層画像生成手段と、前記第１又は第２の記憶手段
或いは前記複数のラインバッファの１つに記憶された第
ｎ階層画像を、該第ｎ階層画像を縮小した第ｎ＋１階層
画像を参照することにより符号化する符号化手段とを備
え、前記符号化手段は、前記階層画像生成手段にて前記
前記複数のラインバッファの１つに記憶する処理と一部
並行するように、前記複数のラインバッファの１つに記
憶済みの第ｎ＋１階層画像を参照して、第ｎ階層画像を
符号化することを特徴とする。

【００１６】

【００１７】

【実施例】以下、図面を参照して本発明に係る好適な一
実施例を詳細に説明する。

【００１８】＜第１の実施例＞図１は、第１の実施例に
おける階層画像符号化装置の構成を示すブロック図であ
る。尚、説明を簡略化するために、階層は縮小サイズ１
／３２の第５階層画像までとする。

【００１９】図１において、１は高解像度のスキャナで
ある。２，３は共にスキャナ１から読み込まれた画像デ
ータをライン毎に格納する１２９ライン分のラインバッ
ファである。４は入力された画像をＰＲＥＳによって縦
横共に１／２に縮小する画像縮小部である。５は算術符
号化部であり、各ラインバッファに格納された各階層画
像を参照して算術符号化を行う。６〜１０は各階層画像
を格納しておくラインバッファであり、ラインバッファ
６は第１階層画像の６５ライン分（長さ１／２）のライ
ンバッファ、ラインバッファ７は第２階層画像の３３ラ
イン分（長さ１／４）のラインバッファ、ラインバッフ
ァ８は第３階層画像の１７ライン分（長さ１／８）のラ
インバッファ、ラインバッファ９は第４階層画像の９ラ
イン分（長さ１／１６）のラインバッファ、そして、ラ
インバッファ１０は第５階層画像の４ライン分（長さ１
／３２）のラインバッファである。１１は階層符号化デ
ータを蓄積しておく記憶装置である。１２は符号化され
たデータをＩＳＤＮ，電話回線，コンピュータネットワ
ーク等の通信回線に送出する通信インターフェース（Ｉ
／Ｆ）であり、１３は通信回線である。そして、１４は
階層画像符号化装置の全体動作を統制するＣＰＵであ
る。

【００２０】以上の構成からなる第１の実施例における
符号化時の動作を、関連する図面を参照して以下に説明
する。尚、符号化データを通信インターフェース１２を
経て通信回線１３へ送出してもかまわないが、以下では
記憶装置１１へ蓄積する場合を例に説明する。

【００２１】まず、図２〜図６を参照して上述のライン
バッファ２，３の動作を説明する。各図において、空白
部分は空領域を、矢印部分はデータ読み込み中を、その
他の部分は有効データを表している。スキャナ１から読
み込まれた最初の画像データは、図２に示すように、ラ
インバッファ２の第２ラインから書き込まれる。尚、ラ
インバッファ２の第１ラインは、ＣＰＵ１４による各初
期化時に白画素を表す“０”で満たされている。そし
て、スキャナ１からの入力画像データは各ライン毎にラ
インバッファ２の第２ラインから第１２８ラインまで格
納され、入力画像データの第１２８ラインの書き込み
は、図３に示すように、ラインバッファ２の第１２９ラ
インとラインバッファ３の第１ラインに同時に実施され
る。ここで、ラインバッファ２の第１２９ラインへの書
き込みが終了すると、ラインバッファ２は読み出しモー
ドとなる。

【００２２】その後、図４，図５に示すように、ライン
バッファ３には、入力画像データの第１２９ラインから
第２５６ラインまでが格納される。この間にラインバッ
ファ２の画像データが第０階層画像から第５階層画像ま
で縮小される。そして、各々の階層画像データから得ら
れた符号化データは、ＣＰＵ１４の指示に従って記憶装
置１１に蓄積される。また、入力画像データの第２５６
ラインは、図６に示すように、ラインバッファ３の第１
２９ラインとラインバッファ２の第１ラインに同時に書
き込まれ、ラインバッファ３の第１２９ラインへの書き
込みが終了すると、ラインバッファ３は読み出しモード
となる。

【００２３】次に、入力画像データを第０階層画像から
第５階層画像まで縮小する動作を、図７〜図１０に示す
フローチャートを参照して以下に説明する。

【００２４】まず、ステップＳ１では、各ラインバッフ
ァ２，６〜１０の第１ラインを白画素を表す“０”で満
たし、符号化データを記憶する記憶装置１１の領域等を
初期化する。次に、ステップＳ２では、スキャナ１を起
動して画像データの読み込みを開始し、続くステップＳ
３において、スキャナ１から入力された画像データの第
１ラインから第１２７ラインをラインバッファ２に格納
すると、ステップＳ４では、上述したように、入力画像
データの第１２８ラインをラインバッファ２の第１２９
ラインとラインバッファ３の第１ラインに格納する。次
に、ステップＳ５では、ラインバッファ３の第２ライン
から第１２８ラインまでの１２６ライン分に入力画像デ
ータの第１２９ラインから第２５５ラインまでを格納す
ると共に、画像縮小部４と算術符号化部５を起動して後
述するステップＳ６からステップＳ１３までの階層符号
化処理を並列に実行する。

【００２５】ステップＳ６では、画像縮小部４がライン
バッファ２に格納された第０階層画像から第１階層画像
の６４ラインを生成し、ラインバッファ６の第２ライン
から第６５ラインまでに格納する。そして、ラインバッ
ファ６の第６５ラインまでの第１階層画像が生成される
と、次のステップＳ７では、ラインバッファ６に格納さ
れた第１階層画像から第２階層画像の３２ラインを生成
し、ラインバッファ７の第２ラインから第３３ラインま
でに格納する。

【００２６】次に、ラインバッファ７の第３３ラインま
での第２階層画像が生成されると、ステップＳ８では、
ラインバッファ７に格納された第２階層画像から第３階
層画像の１６ラインを生成し、ラインバッファ８の第２
ラインから第１７ラインまでに格納する。また、これと
並行して算術符号化部５がラインバッファ２の第０階層
画像をラインバッファ６の第１階層画像を参照して符号
化する。そして、符号化データはＣＰＵ１４がラインバ
ッファ２の第０階層画像の１２８ライン分の符号化デー
タを格納するために指示した記憶装置１１上の領域に蓄
積される。

【００２７】ラインバッファ８の第１７ラインまでの第
３階層画像が生成され、第０階層画像の符号化データの
蓄積が終了すると、ステップＳ９では、ラインバッファ
８に格納された第３階層画像からラインバッファ９に第
４階層画像の８ラインを生成し、ラインバッファ９の第
２ラインから第９ラインまでに格納する。また、これと
並行して算術符号化部５がラインバッファ６の第１階層
画像をラインバッファ７の第２階層画像を参照して符号
化し、符号化データはＣＰＵ１４がラインバッファ６の
第１階層画像の６４ライン分の符号化データを格納する
ために指示した記憶装置１１上の領域に蓄積される。

【００２８】同様にして、ステップＳ１０では、ライン
バッファ９に格納されている第４階層画像から第５階層
画像を生成し、ラインバッファ１０に格納するのと並行
してラインバッファ７の第２階層画像をラインバッファ
８の第３階層画像を参照して符号化する。そして、ステ
ップＳ１１では、ラインバッファ８の第３階層画像をラ
インバッファ１０の第４階層画像を参照して符号化し、
ステップＳ１２では、ラインバッファ９の第４階層画像
をラインバッファ１０の第５階層画像を参照して符号化
し、最後にステップＳ１３では、ラインバッファ１０の
第５階層画像を符号化する。

【００２９】上述の第５階層画像の４ライン分、第４階
層画像の８ライン分、第３階層画像の１６ライン分、第
２階層画像の３２ライン分、第１階層画像の６４ライン
分、及び第０階層画像の１２８ライン分の情報は記憶装
置１１上でひとまとめにして管理される。

【００３０】次に、ラインバッファ１０の第５階層画像
の符号化が終了すると、ステップＳ１４において、画像
の終了かチェックし、終了でなければステップＳ１５へ
処理を進め、ラインバッファ２をクリアする。そして、
ステップＳ１６では、ラインバッファ６，７，８，９の
各最終ラインの画像データを各第１ラインに格納し、次
のステップＳ１７では、入力画像データをラインバッフ
ァ３の第１２９ラインとラインバッファ２の第１ライン
に格納する。次に、ステップＳ１８では、上述のステッ
プＳ５と同様に、ラインバッファ２の第２ラインから第
１２８ラインに入力画像データを格納すると共に、ライ
ンバッファ３の画像データに対して次のステップＳ１９
からステップＳ２６までの階層符号化処理を並列に実行
する。

【００３１】ステップＳ１９では、画像縮小部４がライ
ンバッファ３に格納された第０階層画像から第１階層画
像の６４ラインを生成し、ラインバッファ６の第２ライ
ンから第６５ラインまでに格納する。そして、ラインバ
ッファ６の第６５ラインまでの第１階層画像が生成され
ると、次のステップＳ２０では、ラインバッファ６に格
納された第１階層画像から第２階層画像の３２ラインを
生成し、ラインバッファ７の第２ラインから第３３ライ
ンまでに格納する。

【００３２】次に、ラインバッファ７の第３３ラインま
での第２階層画像が生成されると、ステップＳ２１で
は、ラインバッファ７に格納された第２階層画像から第
３階層画像の１６ラインを生成し、ラインバッファ８の
第２ラインから第１７ラインまでに格納する。また、こ
れと並行して算術符号化部５がラインバッファ３の第０
階層画像をラインバッファ６の第１階層画像を参照して
符号化する。そして、符号化データはＣＰＵ１４がライ
ンバッファ３の第０階層画像の１２８ライン分の符号化
データを格納するために指示した記憶装置１１上の領域
に蓄積される。

【００３３】ラインバッファ８の第１７ラインまでの第
３階層画像が生成され、第０階層画像の符号化データの
蓄積が終了すると、ステップＳ２２では、ラインバッフ
ァ８に格納された第３階層画像からラインバッファ９に
第４階層画像の８ラインを生成し、ラインバッファ９の
第２ラインから第９ラインまでに格納する。また、これ
と並行して算術符号化部５がラインバッファ６の第１階
層画像をラインバッファ７の第２階層画像を参照して符
号化し、符号化データはＣＰＵ１４がラインバッファ６
の第１階層画像の６４ライン分の符号化データを格納す
るために指示した記憶装置１１上の領域に蓄積される。

【００３４】同様にして、ステップＳ２３では、ライン
バッファ９に格納されている第４階層画像から第５階層
画像を生成し、ラインバッファ１０に格納するのと並行
してラインバッファ７の第２階層画像をラインバッファ
８の第３階層画像を参照して符号化する。そして、ステ
ップＳ２４では、ラインバッファ８の第３階層画像をラ
インバッファ９の第４階層画像を参照して符号化し、ス
テップＳ２５では、ラインバッファ９の第４階層画像を
ラインバッファ１０の第５階層画像を参照して符号化
し、最後にステップＳ２６では、ラインバッファ１０の
第５階層画像を符号化する。

【００３５】上述の第５階層画像の４ライン分、第４階
層画像の８ライン分、第３階層画像の１６ライン分、第
２階層画像の３２ライン分、第１階層画像の６４ライン
分、及び第０階層画像の１２８ライン分の情報は記憶装
置１１上でひとまとめにして管理される。

【００３６】次に、ラインバッファ１０の第５階層画像
の符号化が終了すると、ステップＳ２７において、画像
の終了かチェックし、終了でなければステップＳ２８へ
処理を進め、ラインバッファ３をクリアする。そして、
ステップＳ２９では、ラインバッファ６，７，８，９の
各最終ラインの画像データを各第１ラインに格納し、上
述したステップＳ４へ処理を戻し、入力画像データをラ
インバッファ２に格納して階層符号化処理を繰り返す。

【００３７】以上説明したように、第１の実施例によれ
ば、入力された画像を第ｎ階層まで階層符号化する際
に、解像度の最も低い画像のｐラインに対して第ｍ階層
で（ｎ×２^(m-p)＋１）ラインのラインバッファを設
け、階層画像を生成して符号化することにより、フレー
ムメモリが必要なく、全体のメモリ容量を格段に節約で
き、装置の小型化、低価格化が実現できる。更にフレー
ムメモリの複雑なアドレス計算をする必要もなくなる。

【００３８】＜第２の実施例＞図１１は、第２の実施例
における階層画像符号化装置の構成を示すブロック図で
ある。尚、第１の実施例と同様に、説明を簡略化するた
めに、階層は縮小サイズ１／３２の第５階層画像までと
する。

【００３９】図１１においては、図１と同じ番号のもの
は第１実施例と同様の機能を果たす。２１〜２９は各階
層画像を格納しておくラインバッファであり、ラインバ
ッファ２１，２２は第１階層画像の６５ライン分（長さ
１／２）のラインバッファ、ラインバッファ２３，２４
は第２階層画像の３３ライン分（長さ１／４）のライン
バッファ、ラインバッファ２５，２６は第３階層画像の
１７ライン分（長さ１／８）のラインバッファ、ライン
バッファ２７，２８は第４階層画像の９ライン分（長さ
１／１６）のラインバッファ、そして、ラインバッファ
２９，３０は第５階層画像の４ライン分（長さ１／３
２）のラインバッファである。

【００４０】第１の実施例と同様に、スキャナ１は画像
データを走査して２値化された画像データを順次ライン
バッファ２または３の何れかに書き込む。ラインバッフ
ァ２，３は書き込み／読み出しを交互に切り換え、一方
の第１ラインと最終ラインである１２９ラインとが同時
に同一内容を書き込む様に動作する。ラインバッファ２
１〜２８も同様に動作する。ラインバッファ２１と２
２、ラインバッファ２３と２４、ラインバッファ２５と
２６、ラインバッファ２７と２８それぞれが第１の実施
例と同様に、書き込み／読み出しを交互に切り換え、一
方の第１ラインと最終ラインである１２９ラインとが同
時に同一内容を書き込む様に動作する。

【００４１】次に、第２の実施例における階層符号化処
理を図１２及び図１３に示すフローチャートを参照して
以下に説明する。尚、符号化データを通信インターフェ
ース１２を経て通信回線１３へ送出してもかまわない
が、ここでは記憶装置１１へ蓄積する場合を例に説明す
る。

【００４２】ステップＳ３１からステップＳ３５では、
第１の実施例と同様な処理を行い、ラインバッファ３に
画像データを格納すると共に、ステップＳ３６〜ステッ
プＳ４５において、階層符号化を並列に実行する。ステ
ップＳ３６では、画像縮小部４がラインバッファ２に格
納された第０階層画像から第１階層画像の６３ラインを
生成し、ラインバッファ２１の第２ラインから第６４ラ
インまでに格納する。続いて、ステップＳ３７では、ラ
インバッファ２に格納された第０階層画像から第１階層
画像の第６４ラインの１ラインを生成し、ラインバッフ
ァ２１の第６５ラインとラインバッファ２２の第１ライ
ンに格納し、ラインバッファ２１を読み出しモードに切
り換える。尚、第１の実施例と同様に、ＣＰＵ１４によ
る初期化時に、各ラインバッファ２１，２３，２５，２
７の第１ラインは白画素を表わす“０”で満たされてい
る。

【００４３】ラインバッファ２１の第６５ラインまでの
第１階層画像が生成されると、次のステップＳ３８で
は、ラインバッファ２１に格納された第１階層画像から
第２階層画像の３１ラインを生成し、ラインバッファ２
３の第２ラインから第３２ラインまでに格納する。次
に、ステップＳ３９では、ラインバッファ２１に格納さ
れた第１階層画像から第２階層の第３２ラインの１ライ
ンを生成し、ラインバッファ２３の第３３ラインとライ
ンバッファ２４の第１ラインに格納し、ラインバッファ
２３を読み出しモードに切り換える。

【００４４】ラインバッファ２３に第３３ラインまでの
第２階層画像が生成されると、続くステップＳ４０で
は、ラインバッファ２３に格納された第２階層画像から
第３階層画像の１５ラインを生成し、ラインバッファ２
５の第２ラインから第１６ラインまでに格納する。続い
て、ラインバッファ２３に格納された第２階層画像から
第３階層画像の第１６ラインの１ラインを生成し、ライ
ンバッファ２５の第１７ラインとラインバッファ２６の
第１ラインに格納し、ラインバッファ２５を読み出しモ
ードに切り換える。これと並行して、算術符号化部５が
ラインバッファ２の第０階層画像をラインバッファ２１
の第１階層画像を参照して符号化し、符号化データは記
憶装置１１上の指示領域に蓄積される。

【００４５】ラインバッファ２５に第１７ラインまでの
第３階層画像が生成され、ラインバッファ２の第０階層
画像の符号化データの蓄積が終了すると、ステップＳ４
１において、ラインバッファ２５に格納された第３階層
画像からラインバッファ２７に第４階層画像の７ライン
を生成し、ラインバッファ２７の第２ラインから第８ラ
インまでに格納する。続いて、ラインバッファ２５に格
納された第３階層画像から第４階層画像の第８ラインの
１ラインを生成し、ラインバッファ２７の第９ラインと
ラインバッファ２８の第１ラインに格納し、ラインバッ
ファ２７を読み出しモードに切り換える。これと並行し
て、算術符号化部５がラインバッファ２１の第１階層画
像をラインバッファ２３の第２階層画像を参照して符号
化する。符号化データは、ＣＰＵ１４がこの第１階層画
像の６４ライン分の符号化データを格納するために指示
した記憶装置１１上の領域に蓄積される。

【００４６】また同様にして、ステップＳ４２におい
て、ラインバッファ２７に格納されている第４階層画像
から第５階層画像を生成してラインバッファ２９に格納
する。これと並行して、算術符号化部５がラインバッフ
ァ２３の第２階層画像をラインバッファ２５の第３階層
画像を参照して符号化する。

【００４７】これに続いて、ステップＳ４３では、算術
符号化部５がラインバッファ２５の第３階層画像をライ
ンバッファ２７の第４階層画像を参照して符号化し、次
のステップＳ４４では、ラインバッファ２７の第４階層
画像をラインバッファ２９の第５階層画像を参照して符
号化し、最後に、ステップＳ４５では、ラインバッファ
２９の第５階層画像を符号化する。

【００４８】これら第５階層画像の４ライン分、第４階
層画像の８ライン分、第３階層画像の１６ライン分、第
２階層画像の３２ライン分、第１階層画像の６４ライン
分、及び第０階層画像の１２８ライン分の情報は記憶装
置１１上でひとまとめにして管理される。

【００４９】次に、ステップＳ４６からステップＳ４９
では、第１の実施例と同様な処理を行い、ステップＳ５
０からステップＳ５９では、ラインバッファ３に格納さ
れた画像データを階層符号化する。ステップＳ５０で
は、ラインバッファ３に格納された第０階層画像から第
１階層画像の６３ラインを生成し、ラインバッファ２２
の第２ラインから第６４ラインまでに格納する。続い
て、ステップＳ５１では、ラインバッファ３に格納され
た第０階層画像から第１階層画像の第６４ラインの１ラ
インを生成し、ラインバッファ２２の第６５ラインとラ
インバッファ２１の第１ラインに格納し、ラインバッフ
ァ２２を読み出しモードに切り換える。

【００５０】ラインバッファ２２の第６５ラインまでの
第１階層画像が生成されると、次のステップＳ５２で
は、ラインバッファ２２に格納された第１階層画像から
第２階層画像の３１ラインを生成し、ラインバッファ２
４の第２ラインから第３２ラインまでに格納する。続い
て、ステップＳ５３では、ラインバッファ２２に格納さ
れた第１階層画像から第２階層画像の第３２ラインの１
ラインを生成し、ラインバッファ２４の第３３ラインと
ラインバッファ２３の第１ラインに格納し、ラインバッ
ファ２４を読み出しモードに切り換える。

【００５１】ラインバッファ２４に第３３ラインまでの
第２階層画像が生成されると、続くステップＳ５４で
は、ラインバッファ２４に格納された第２階層画像から
第３階層画像の１５ラインを生成し、ラインバッファ２
６の第２ラインから第１６ラインまでに格納する。続い
て、ラインバッファ２４に格納された第２階層画像から
第３階層画像の第１６ラインの１ラインを生成し、ライ
ンバッファ２６の第１７ラインとラインバッファ２５の
第１ラインに格納し、ラインバッファ２６を読み出しモ
ードに切り換える。これと並行して、算術符号化部５が
ラインバッファ３の第０階層画像をラインバッファ２２
の第１階層画像を参照して符号化し、符号化データはＣ
ＰＵ１４がこのラインバッファ３の第０階層画像の１２
８ライン分の符号化データを格納するために指示した記
憶装置１１上の領域に蓄積される。ラインバッファ２６
に第１７ラインまでの第３階層画像が生成し、ラインバ
ッファ３の第０階層画像の符号化データの蓄積が終了す
ると、画像縮小部４はステップＳ５５において、ライン
バッファ２６に格納された第３階層画像からラインバッ
ファ２８に第４階層画像の７ラインを生成し、ラインバ
ッファ２８の第２ラインから第８ラインまでに格納す
る。続いて、ラインバッファ２６に格納された第３階層
画像から第４階層画像の第８ラインの１ラインを生成
し、ラインバッファ２８を読み出しモードに切り換え
る。これと並行して、算術符号化部５がラインバッファ
２２の第１階層画像をラインバッファ２４の第２階層を
参照して符号化する。符号化データはＣＰＵ１４がこの
第１階層画像の６４ライン分の符号化データを格納する
ために指示した記憶装置１１上の領域に蓄積される。

【００５２】また同様にして、ステップＳ５６におい
て、ラインバッファ２８に格納されている第４階層画像
から第５階層画像を生成してラインバッファ３０に格納
する。これと並行して、算術符号化部５がラインバッフ
ァ２４の第２階層画像をラインバッファ２６の第３階層
画像を参照して符号化する。

【００５３】これに続いて、ステップＳ５７では、算術
符号化部５がラインバッファ２６の第３階層画像をライ
ンバッファ２８の第４階層画像を参照して符号化し、次
のステップＳ５８では、ラインバッファ２８の第４階層
画像をラインバッファ３０の第５階層画像を参照して符
号化し、最後にステップＳ５９では、ラインバッファ３
０の第５階層画像を符号化する。

【００５４】これら第５階層画像の４ライン分、第４階
層画像の８ライン分、第３階層画像の１６ライン分、第
２階層画像の３２ライン分、第１階層画像の６４ライン
分、及び第０階層画像の１２８ライン分の情報は記憶装
置１１上でひとまとめにして管理される。

【００５５】そして、第１の実施例と同様に、画像終了
まで上述の処理を繰り返し、最後の第５階層画像の符号
化を終了すると符号化処理を終了する。

【００５６】以上説明したように、第２の実施例によれ
ば、任意の階層で（ｎ×２^(m-p)＋１）ライン分を格納
する第１のラインバッファと、（ｎ×２^(m-p)＋１）ラ
イン分を格納する第２のラインバッファを設け、第１の
ラインバッファと第２のラインバッファを書き込み／読
み出しを交互に切り換えて入力し、第１のラインバッフ
ァの最終ラインの書き込み時に、第２のラインバッファ
の先頭ラインにどじに同じ内容を書き込むことと、第２
のラインバッファの最終ラインの書き込み時に、第１の
ラインバッファの先頭ラインに同時に同じ内容を書き込
むことによって遅延時間を短縮し、実時間処理を行うこ
とが可能になる。

【００５７】＜変形例＞上述した実施例では、スキャナ
から入力する場合を例に説明したが、本発明はこれに限
定されず、磁気ディスクや半導体メモリ等に蓄積された
画像であってもかまわない。

【００５８】また、符号化方法は算術符号化に限定され
ず、そのほかの符号化方法、例えばラン長符号化等であ
ってもかまわない。そして、符号化部の数や構成は、こ
れに限定されず、複数個が並行に動作してもかまわな
い。

【００５９】更に、符号化の管理単位はこれだけに限定
されず、例えば第５階層が２ラインであれば、第４階層
のラインバッファは５ライン、第３階層のラインバッフ
ァは９ライン、第２階層のラインバッファは１７ライ
ン、第１階層のラインバッファは３３ライン、第０階層
のラインバッファは６５ラインであってもかまわない。
また、階層数もこれに限定されず、ラインバッファの容
量と数を変更することで対応できることは明らかであ
る。

【００６０】尚、本発明は、複数の機器から構成される
システムに適用しても、１つの機器から成る装置に適用
しても良い。

【００６１】また、本発明はシステム或いは装置にプロ
グラムを供給することによって達成される場合にも適用
できることは言うまでもない。

【００６２】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
複数ラインの画像データを参照することにより画像デー
タを縮小して階層画像を生成し、生成された階層画像を
符号化して出力する階層画像符号化装置において、画像
全体を記憶するフレームメモリを要することなく、ま
た、階層画像の生成と階層画像の符号化を一部並行する
ように行うので、装置全体のメモリ容量を削減すると共
に、符号化時の遅延時間を短縮することが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】第１の実施例での階層画像符号化装置の構成を
表わすブロック図である。

【図２】ラインバッファ２，３の動作概念を表わす概念
図である。

【図３】ラインバッファ２，３の動作概念を表わす概念
図である。

【図４】ラインバッファ２，３の動作概念を表わす概念
図である。

【図５】ラインバッファ２，３の動作概念を表わす概念
図である。

【図６】ラインバッファ２，３の動作概念を表わす概念
図である。

【図７】第１の実施例での符号化時の動作を表わすフロ
ーチャートである。

【図８】第１の実施例での符号化時の動作を表わすフロ
ーチャートである。

【図９】第１の実施例での符号化時の動作を表わすフロ
ーチャートである。

【図１０】第１の実施例での符号化時の動作を表わすフ
ローチャートである。

【図１１】第２の実施例での階層画像符号化装置の構成
を表わすブロック図である。

【図１２】第２の実施例での符号化時の動作を表わすフ
ローチャートである。

【図１３】第２の実施例での符号化時の動作を表わすフ
ローチャートである。

【図１４】第２の実施例での符号化時の動作を表わすフ
ローチャートである。

【図１５】第２の実施例での符号化時の動作を表わすフ
ローチャートである。

【図１６】階層符号化の概要を表わす模式図である。

【図１７】ＪＢＩＧアルゴリズムの縮小時に参照する画
素の位置関係を表わす図である。

【図１８】従来例における階層画像符号化装置の構成を
示すブロック図である。

【符号の説明】

１スキャナ２ラインバッファ３ラインバッファ４画像縮小部５算術符号化部６ラインバッファ７ラインバッファ８ラインバッファ９ラインバッファ１０ラインバッファ１１記憶装置１２通信インターフェース１３通信回線１４ＣＰＵ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) H04N 1/41 - 1/419

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】複数ラインの画像データを参照すること
により画像データを縮小して階層画像を生成し、生成さ
れた階層画像を符号化して出力する階層画像符号化装置
であって、画像データの縮小処理に必要な複数ライン分の画像デー
タを夫々記憶するための第１及び第２の記憶手段と、前記第１及び第２の記憶手段の一方の記憶手段に前記複
数ライン分の画像データの書き込みを行うと共に、他方
の記憶手段から前記複数ライン分の画像データの読み出
しを行う制御手段と、前記第１又は第２の記憶手段に記憶された前記複数ライ
ン分の画像データを参照することにより画像データを繰
り返し縮小して複数の階層画像を生成し、各階層画像が
生成される毎に、該階層画像に対応する複数のラインバ
ッファの１つに記憶して行く階層画像生成手段と、前記第１又は第２の記憶手段或いは前記複数のラインバ
ッファの１つに記憶された第ｎ階層画像を、該第ｎ階層
画像を縮小した第ｎ＋１階層画像を参照することにより
符号化する符号化手段とを備え、前記符号化手段は、前記階層画像生成手段にて前記前記
複数のラインバッファの１つに記憶する処理と一部並行
するように、前記複数のラインバッファの１つに記憶済
みの第ｎ＋１階層画像を参照して、第ｎ階層画像を符号
化することを特徴とする階層画像符号化装置。
【請求項２】前記制御手段は、前記第１及び第２の記
憶手段の一方の記憶手段から読み出された前記複数ライ
ン分の画像データを参照した画像データの符号化終了
後、他方の記憶手段から前記複数ライン分の画像データ
の読み出し行うと共に、前記一方の記憶手段へ前記複数
ライン分の画像データの書き込みを行うことを特徴とす
る請求項１記載の階層画像符号化装置。
【請求項３】前記制御手段は、前記第１及び第２の記
憶手段の一方の記憶手段の最終ラインに書き込んだ画像
データを、他方の記憶手段の第１ラインに書き込むこと
を特徴とする請求項１記載の階層画像符号化装置。