JPH04316279A - カラー画像符号化装置 - Google Patents
カラー画像符号化装置Info
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- JPH04316279A JPH04316279A JP3084028A JP8402891A JPH04316279A JP H04316279 A JPH04316279 A JP H04316279A JP 3084028 A JP3084028 A JP 3084028A JP 8402891 A JP8402891 A JP 8402891A JP H04316279 A JPH04316279 A JP H04316279A
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- 230000006835 compression Effects 0.000 abstract description 12
- 238000007906 compression Methods 0.000 abstract description 12
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- 239000003086 colorant Substances 0.000 description 4
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- 230000009466 transformation Effects 0.000 description 2
- 108010076504 Protein Sorting Signals Proteins 0.000 description 1
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Landscapes
- Image Processing (AREA)
- Compression, Expansion, Code Conversion, And Decoders (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、カラー画像通信等に用
いられるカラー画像符号化装置に関するものである。
いられるカラー画像符号化装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】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。 (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、青を例えば各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、現在ファ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ィファ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。
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。 (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、青を例えば各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、現在ファ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ィファ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。
【0003】一方、多値カラー画像符号化方式としては
、RGB各8bit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、高周波側をカットして、画像データ
を削減する方式である。この方法は、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。
、RGB各8bit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、高周波側をカットして、画像データ
を削減する方式である。この方法は、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。
【0004】また、圧縮率と画質のトレードオフを利用
した多値カラー画像の階層的符号化が考えられている。 この方法は多値画像をサブサンプリング等により縮小し
た画像を量子化した後符号化し、低解像階層画像とし、
原画像と、低解像画像を復号したものとの差分画像を量
子化したのち符号化し、高解像階層画像とする方法であ
る。階層数はサブサンプリングのレベルに応じて多くと
ることもある。この方法は、データ量の少ない低解像画
像を先に符号化するため画像の早期把握が可能である。
した多値カラー画像の階層的符号化が考えられている。 この方法は多値画像をサブサンプリング等により縮小し
た画像を量子化した後符号化し、低解像階層画像とし、
原画像と、低解像画像を復号したものとの差分画像を量
子化したのち符号化し、高解像階層画像とする方法であ
る。階層数はサブサンプリングのレベルに応じて多くと
ることもある。この方法は、データ量の少ない低解像画
像を先に符号化するため画像の早期把握が可能である。
【0005】
【発明が解決しようとしている課題】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。 (1)2値カラー方式では、カラー文章部は圧縮率を上
げて符号化できても、カラー写真部の諧調性ある画像を
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ットされ文字等のエッジ部の
画質劣化が目立ってくるので、文章に対しては、写真部
ほどの高圧縮率は期待できない。などの問題点がある。
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。 (1)2値カラー方式では、カラー文章部は圧縮率を上
げて符号化できても、カラー写真部の諧調性ある画像を
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ットされ文字等のエッジ部の
画質劣化が目立ってくるので、文章に対しては、写真部
ほどの高圧縮率は期待できない。などの問題点がある。
【0006】また多値カラー画像の階層的符号化を用い
て低解像画像部の圧縮率を上げることも考えられるが、
やはり、カラー文書、あるいはエッジ部を多く含んだ画
像については画質劣化が大きく、全体画像の早期把握に
問題が残る。
て低解像画像部の圧縮率を上げることも考えられるが、
やはり、カラー文書、あるいはエッジ部を多く含んだ画
像については画質劣化が大きく、全体画像の早期把握に
問題が残る。
【0007】
【課題を解決するための手段】本発明は以上の点に鑑み
てなされたもので、多値カラー画像、2値カラー画像の
みらなず、多値カラー画像と2値カラー画像の混存した
カラー画像をも良好に符号化することを目的とするもの
である。
てなされたもので、多値カラー画像、2値カラー画像の
みらなず、多値カラー画像と2値カラー画像の混存した
カラー画像をも良好に符号化することを目的とするもの
である。
【0008】本発明は、カラー画像をコンポーネント毎
にM×Nのブロック単位にエッジ部と非エッジ部に分類
し、エッジ部のブロックに対しては、前記(1)の2値
カラー方式で圧縮することによりカラー文章部等の画質
を保存する。また非エッジ部のブロックについては、前
記(2)の多値カラー方式を用いることにより高圧縮を
実現するものである。
にM×Nのブロック単位にエッジ部と非エッジ部に分類
し、エッジ部のブロックに対しては、前記(1)の2値
カラー方式で圧縮することによりカラー文章部等の画質
を保存する。また非エッジ部のブロックについては、前
記(2)の多値カラー方式を用いることにより高圧縮を
実現するものである。
【0009】また同時に、エッジ部のブロックに対して
更に2値カラー画像階層的符号化を行うことにより、エ
ッジ部の劣化の少ない画像の早期把握を実現するもので
ある。
更に2値カラー画像階層的符号化を行うことにより、エ
ッジ部の劣化の少ない画像の早期把握を実現するもので
ある。
【0010】
【実施例】以下、本発明を好ましい実施例を用いて説明
する。
する。
【0011】図1は本発明を適用した符号部の実施例構
成である。
成である。
【0012】画像メモリ20には、図示しない例えばカ
ラースキャ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
)かく8bit多値のカラー画像信号が記憶されている
。
ラースキャ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
)かく8bit多値のカラー画像信号が記憶されている
。
【0013】画像メモリ20から読出された各色の多値
カラー画像信号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1bitの2値カラー
信号に変換される。
カラー画像信号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1bitの2値カラー
信号に変換される。
【0014】また、多値カラー画像信号100はブロッ
クエッジ判定部19によりブロック毎にそのブロックが
エッジ部か否かを判定している。本実施例においては画
像8×8をブロック単位として、エッジ部か非エッジ部
かの判定を行っている。
クエッジ判定部19によりブロック毎にそのブロックが
エッジ部か否かを判定している。本実施例においては画
像8×8をブロック単位として、エッジ部か非エッジ部
かの判定を行っている。
【0015】2値化回路21で2値化された信号はブロ
ック毎にセレクタ部28によりマスク信号110により
マスクされる。
ック毎にセレクタ部28によりマスク信号110により
マスクされる。
【0016】すなわち、ブロックエッジ判定回路19に
よりエッジ部と判定されたブロックはブロック判定信号
111により2値化信号101が選択される。また、非
エッジ部と判定されたブロックについてはマスク信号0
が選択される。したがって2値化画像のうちエッジ画像
のみがライン102を介し2値画像メモリ22へ各色別
に記憶される。
よりエッジ部と判定されたブロックはブロック判定信号
111により2値化信号101が選択される。また、非
エッジ部と判定されたブロックについてはマスク信号0
が選択される。したがって2値化画像のうちエッジ画像
のみがライン102を介し2値画像メモリ22へ各色別
に記憶される。
【0017】2値メモリ22から読出された2値カラー
信号108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
により符号化処理が第1の符号化処理である。
信号108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
により符号化処理が第1の符号化処理である。
【0018】次に、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。 このカラー信号は第1の符号化により符号化された2値
エッジ画像以外の部分を符号化するものである。2値エ
ッジ画像はライン102からレベル変換部29へ入力さ
れる。ここで、2値信号は0.1から0.255(8ビ
ット)に変換される。
符号化処理がなされたと同じカラー画像信号を読出す。 このカラー信号は第1の符号化により符号化された2値
エッジ画像以外の部分を符号化するものである。2値エ
ッジ画像はライン102からレベル変換部29へ入力さ
れる。ここで、2値信号は0.1から0.255(8ビ
ット)に変換される。
【0019】レベル変換された2値画像104は差分器
23により多値カラー信号112との差分がとられる。 差分信号は107を介し各色R、G、B毎に差分多値メ
モリ24へ記憶される。差分多値メモリ24の多値カラ
ー信号109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。
23により多値カラー信号112との差分がとられる。 差分信号は107を介し各色R、G、B毎に差分多値メ
モリ24へ記憶される。差分多値メモリ24の多値カラ
ー信号109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。
【0020】ブロックエッジ判定部19においては本実
施例では以下の判定を用いている。図2(a)はその一
例を示したものである。ブロック毎に(本実施例では8
×8画素、を1ブロックとするがブロックの単位はこれ
に限らない)エッジの検出をRGBそれぞれについて行
う。
施例では以下の判定を用いている。図2(a)はその一
例を示したものである。ブロック毎に(本実施例では8
×8画素、を1ブロックとするがブロックの単位はこれ
に限らない)エッジの検出をRGBそれぞれについて行
う。
【0021】このエッジの検出法として図2(a)はブ
ロック中の最大値MaxLと最小値MinSの差P=L
ーSを求め、Pがある一定値(T=70、但し全体レベ
ルを256とする)以上ならばエッジが存在するという
方法である。
ロック中の最大値MaxLと最小値MinSの差P=L
ーSを求め、Pがある一定値(T=70、但し全体レベ
ルを256とする)以上ならばエッジが存在するという
方法である。
【0022】また、図2(b)のような方法を用いても
実現できる。
実現できる。
【0023】図2(b)は8×8ブロック毎にDCT変
換を行い、変換された係数のうちDCをのぞくAC部分
の絶対値の和を求める。
換を行い、変換された係数のうちDCをのぞくAC部分
の絶対値の和を求める。
【0024】
【外1】
Sが一定値以上であればエッジ部と判定する。この方法
においてAC係数の和は斜線部分であるが、このうち一
部の係数のみを用いても判定可能である。
においてAC係数の和は斜線部分であるが、このうち一
部の係数のみを用いても判定可能である。
【0025】図3は、画像メモリ20から読出された多
値カラー画像信号と2値エッジ画像と差分多値画像の関
係を示したものである。
値カラー画像信号と2値エッジ画像と差分多値画像の関
係を示したものである。
【0026】本実施例では8×8画素ブロック単位にエ
ッジ判定を行っているが、図3は8×8画素ブロックを
一次元的にみた場合の例である。エッジであると判定さ
れたブロックについては多値カラー画像信号M(図3(
a))はスレッショルドTHで2値化され、レベル変換
(0.255)されたものが、図3(b)に示す如くの
2値エッジ画像Bである。
ッジ判定を行っているが、図3は8×8画素ブロックを
一次元的にみた場合の例である。エッジであると判定さ
れたブロックについては多値カラー画像信号M(図3(
a))はスレッショルドTHで2値化され、レベル変換
(0.255)されたものが、図3(b)に示す如くの
2値エッジ画像Bである。
【0027】図3(c)に示す差分多値画像SはMとB
の差分の絶対値をとったもの、すなわち、S=|M−B
|により得られる。
の差分の絶対値をとったもの、すなわち、S=|M−B
|により得られる。
【0028】本実施例においては差分絶対値をとったが
、これは負の差分をさけるためである。図3(c)にお
いて斜線部分がこの部分である。結果として高周波成分
を含んだ2値エッジ画像Bと低周波成分の差分多値画像
Sに分割できる。尚2値化のスレッショルドTHはTH
>128(8ビットの場合)が好ましい。THが小さい
と差分多値画像に高周波が残りやすいためである。
、これは負の差分をさけるためである。図3(c)にお
いて斜線部分がこの部分である。結果として高周波成分
を含んだ2値エッジ画像Bと低周波成分の差分多値画像
Sに分割できる。尚2値化のスレッショルドTHはTH
>128(8ビットの場合)が好ましい。THが小さい
と差分多値画像に高周波が残りやすいためである。
【0029】本実施例においては、2値エッジ画像をエ
ントロピ符号化で完全保存符号化することによりエッジ
部の画質を保ち、かつ低周波成分である差分画像を符号
化効率のよい多値データ符号化で行うことにより、高効
率で良好な符号化が達成できるものである。
ントロピ符号化で完全保存符号化することによりエッジ
部の画質を保ち、かつ低周波成分である差分画像を符号
化効率のよい多値データ符号化で行うことにより、高効
率で良好な符号化が達成できるものである。
【0030】また、データ量の少ない2値カラー画像を
第1段階で送ることにより、受信側で、第1段階のみを
復号し、表示することによって、受信した画像が早期に
確認できる。
第1段階で送ることにより、受信側で、第1段階のみを
復号し、表示することによって、受信した画像が早期に
確認できる。
【0031】続いて第2段階で差分多値画像を送り、受
信側で復号し、第1段階で復号した2値エッジ画像に差
分多値画を加えることにより第2階層を復号する階層的
符号化を実現するものである。
信側で復号し、第1段階で復号した2値エッジ画像に差
分多値画を加えることにより第2階層を復号する階層的
符号化を実現するものである。
【0032】差分多値画像は周知の種々のブロック符号
化により符号化できる。本実施例では8×8画素ブロッ
ク毎にDCT変換し、変換係数をハフマン符号化する方
式をとっている。
化により符号化できる。本実施例では8×8画素ブロッ
ク毎にDCT変換し、変換係数をハフマン符号化する方
式をとっている。
【0033】図4は、本実施例における差分多値画像の
符号化器25、26の例を示している。
符号化器25、26の例を示している。
【0034】図1の差分メモリ24から読出された画像
信号109は色変換器55において、RGB信号から輝
度・色差信号900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+0.114BCr=
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。
信号109は色変換器55において、RGB信号から輝
度・色差信号900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+0.114BCr=
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。
【0035】次に直交変換回路56では離散コサイン変
換により8×8画素ブロック毎の画像を周波数毎の変換
係数(強度)に変換する。図5に示した変換係数は、や
はり8×8のブロックになっており、変換値に1から6
4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し
たがって低周波から高周波への交流成分を示すことにな
る。
換により8×8画素ブロック毎の画像を周波数毎の変換
係数(強度)に変換する。図5に示した変換係数は、や
はり8×8のブロックになっており、変換値に1から6
4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し
たがって低周波から高周波への交流成分を示すことにな
る。
【0036】変換係数信号901は線形量子化器57で
例えば、8ビットに量子化される。この線形量子化器5
7は、直流および低周波の量子化ステップは細かく、高
周波の量子化ステップは粗くとるように量子化ステップ
が決められている。
例えば、8ビットに量子化される。この線形量子化器5
7は、直流および低周波の量子化ステップは細かく、高
周波の量子化ステップは粗くとるように量子化ステップ
が決められている。
【0037】ハフマン符号化部62においては、直流成
分(図5の係数番号1)と交流成分(図5の係数番号2
〜64)はそれぞれ別々に符号化される。またこれら符
号化はY、Cr、Cbの順でそれぞれ直流成分、交流成
分がハフマン符号化される。
分(図5の係数番号1)と交流成分(図5の係数番号2
〜64)はそれぞれ別々に符号化される。またこれら符
号化はY、Cr、Cbの順でそれぞれ直流成分、交流成
分がハフマン符号化される。
【0038】直流成分については、前ブロックの直流成
分との差分にハフマン符号を割りあてるDPCMハフマ
ン符号を用いている。
分との差分にハフマン符号を割りあてるDPCMハフマ
ン符号を用いている。
【0039】また、直流成分についてはブロック毎に係
数番号2〜64を図5のようにジグザグにスキャンし、
係数が0であるランと次の係数値の統計によりハフマン
符号を割りあてる方法である。
数番号2〜64を図5のようにジグザグにスキャンし、
係数が0であるランと次の係数値の統計によりハフマン
符号を割りあてる方法である。
【0040】以上のようにして差分多値画像に符号化さ
れ出力106を得る。
れ出力106を得る。
【0041】本実施例では第1段階にデータ量の少ない
2値カラー画像を符号化することにより画像の早期把握
が可能であるが、この第1段階の2値カラーが像を更に
階層的符号化することにより尚一層全体画像を把握する
のに効率的である。
2値カラー画像を符号化することにより画像の早期把握
が可能であるが、この第1段階の2値カラーが像を更に
階層的符号化することにより尚一層全体画像を把握する
のに効率的である。
【0042】図6は2値カラー画像符号化部(図1の符
号器A25)の部分を階層的符号化により実現した例で
ある。図6のブロックはカラーコンポーネント(本実施
例ではR、G、B、3色)のそれぞれに適応するもので
ある。したがって図6の入力として2値画像メモリ)2
2から色毎に画像が入力される。
号器A25)の部分を階層的符号化により実現した例で
ある。図6のブロックはカラーコンポーネント(本実施
例ではR、G、B、3色)のそれぞれに適応するもので
ある。したがって図6の入力として2値画像メモリ)2
2から色毎に画像が入力される。
【0043】402〜404はそれぞれ1/2、1/4
、1/8の縮小画像を格納するためのフレームメモリ、
405〜407はそれぞれ1/2、1/4、1/8の縮
小画像を生成する縮小部、408〜411はそれぞれ1
/8、1/4、1/2、1の縮小画像を符号化するエン
コーダである。
、1/8の縮小画像を格納するためのフレームメモリ、
405〜407はそれぞれ1/2、1/4、1/8の縮
小画像を生成する縮小部、408〜411はそれぞれ1
/8、1/4、1/2、1の縮小画像を符号化するエン
コーダである。
【0044】縮小部405は2値画像メモリ22からの
画像を主走査、副走査方向共に1/2にサブサンプリン
グ等の手法により縮小して1/2サイズの画像を生成し
、フレームメモリ402に格納する。更に1/2サイズ
の画像を縮小部406により縮小して1/4サイズの画
像を作りフレームメモリ403に格納し、同様に縮小部
407により1/8サイズの低解像画像を作成し、フレ
ームメモリ404に格納する。
画像を主走査、副走査方向共に1/2にサブサンプリン
グ等の手法により縮小して1/2サイズの画像を生成し
、フレームメモリ402に格納する。更に1/2サイズ
の画像を縮小部406により縮小して1/4サイズの画
像を作りフレームメモリ403に格納し、同様に縮小部
407により1/8サイズの低解像画像を作成し、フレ
ームメモリ404に格納する。
【0045】符号化は低解像のものから順次符号伝送す
ることにより、大まかな全体画像が迅速に把握できるよ
うになっている。
ることにより、大まかな全体画像が迅速に把握できるよ
うになっている。
【0046】尚本実施例では、2値階層符号化を4レベ
ルとしてた任意の階層数にすることができる。
ルとしてた任意の階層数にすることができる。
【0047】図6の例では、画像を主走査、副走査方向
とも、1/2、1/4、1/8に縮小し、符号化は1/
8、1/4、1/2、1(原寸画像)の順に行いこの順
で伝送する例である。1/8画像の符号化にはフレーム
メモリ404に格納された1/8画像を順次スキャンし
エンコーダ409により符号化する注目画素と、周囲画
素を参照して算術符号化等のエントロピーコーディング
を行う。1/4画像については、フレームメモリ404
からの注目画素の周囲画素と、フレームメモリ404か
らの1/8画像の周囲画素を参照することによりエンコ
ーダ409にて符号化を行い符号化効率を上げている。 同様にフレームメモリ402の1/2画像についてはフ
レームメモリ403の1/4画像を、フレームメモリ4
01の原寸画像はフレームメモリ402の1/2画像を
参照してエンコーダ410、411にて夫々符号化を行
う。
とも、1/2、1/4、1/8に縮小し、符号化は1/
8、1/4、1/2、1(原寸画像)の順に行いこの順
で伝送する例である。1/8画像の符号化にはフレーム
メモリ404に格納された1/8画像を順次スキャンし
エンコーダ409により符号化する注目画素と、周囲画
素を参照して算術符号化等のエントロピーコーディング
を行う。1/4画像については、フレームメモリ404
からの注目画素の周囲画素と、フレームメモリ404か
らの1/8画像の周囲画素を参照することによりエンコ
ーダ409にて符号化を行い符号化効率を上げている。 同様にフレームメモリ402の1/2画像についてはフ
レームメモリ403の1/4画像を、フレームメモリ4
01の原寸画像はフレームメモリ402の1/2画像を
参照してエンコーダ410、411にて夫々符号化を行
う。
【0048】このような2値画像階層的符号化を各色毎
に行い、順次伝送することにより受信側で順次復号する
ことにより、更に大まかな全体画像が迅速に把握できる
カラー階層符号化が実現できる。
に行い、順次伝送することにより受信側で順次復号する
ことにより、更に大まかな全体画像が迅速に把握できる
カラー階層符号化が実現できる。
【0049】図7は本発明を適用した復号部の実施例構
成である。
成である。
【0050】2値カラー画像の符号語105は復号器A
30で各色毎にドットイメージに復元され2値メモリ3
3に記憶される。このドットイメージは、図1の2値メ
モリ22に格納された2値信号を完全に復元する。
30で各色毎にドットイメージに復元され2値メモリ3
3に記憶される。このドットイメージは、図1の2値メ
モリ22に格納された2値信号を完全に復元する。
【0051】また、差分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
記憶データは図1の差分メモリ24に格納された差分多
値信号に対応する。
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
記憶データは図1の差分メモリ24に格納された差分多
値信号に対応する。
【0052】合成器35では、2値メモリ33からのR
GB各1bit信号713をレベル変換した画像と差分
メモリ34からの差分信号714を合成し、信号715
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、図14に示す様に、2値エッジ復号画像
(A)と差分多値復号画像(B)を合成して(C)の如
くの多値カラー復号画像を得る。
GB各1bit信号713をレベル変換した画像と差分
メモリ34からの差分信号714を合成し、信号715
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、図14に示す様に、2値エッジ復号画像
(A)と差分多値復号画像(B)を合成して(C)の如
くの多値カラー復号画像を得る。
【0053】図8は、図7の2値カラー復号器A30を
階層的に復号化する復号器のブロック図である。
階層的に復号化する復号器のブロック図である。
【0054】各色毎に階層的に復号化された2値カラー
画像は、色毎(R、G、B)に105に入力する。ゲー
ト部251により、まず復号化された1/8縮画像はラ
イン201からデコーダ252へ入力されデコードされ
る。
画像は、色毎(R、G、B)に105に入力する。ゲー
ト部251により、まず復号化された1/8縮画像はラ
イン201からデコーダ252へ入力されデコードされ
る。
【0055】デコードされた画像はフレームメモリ25
6にたくわえられる。次に符号化された1/4画像が同
様にゲート部251からライン202を介しデコーダ部
253に入力される。1/4画像の復号化にはすでに復
号された周囲の画素と、フレームメモリ256に復号化
され蓄積された1/8画像の周囲画素を参照することに
よりデコーダ部253により復号され、フレームメモリ
257に記憶される。
6にたくわえられる。次に符号化された1/4画像が同
様にゲート部251からライン202を介しデコーダ部
253に入力される。1/4画像の復号化にはすでに復
号された周囲の画素と、フレームメモリ256に復号化
され蓄積された1/8画像の周囲画素を参照することに
よりデコーダ部253により復号され、フレームメモリ
257に記憶される。
【0056】同様に1/2画像の場合はデコーダ254
で、1(2値原画像)画像については、デコーダ255
でそれぞれ1/4画像、1/2画像における周囲画素と
、すでに復号した周囲画素を参照して復号される。
で、1(2値原画像)画像については、デコーダ255
でそれぞれ1/4画像、1/2画像における周囲画素と
、すでに復号した周囲画素を参照して復号される。
【0057】復号された1/2画像はフレームメモリ2
58に記憶される。復号された1画像はライン711か
ら図3の2値メモリ33に記憶される。
58に記憶される。復号された1画像はライン711か
ら図3の2値メモリ33に記憶される。
【0058】復号化された1/8、1/4、1/2画像
は階層的に符号されるので、この結果をビデオメモリ2
59を介し、モニタ260で見ることができる。したが
って復号した画像の早期理解がより可能となる。またこ
のように階層的に符号化された画像のうち最も低解像画
像(本実施例では1/8画像)はデータ量も少なくサイ
ズも小さいので画像検索のためのアイコン画像として利
用できる。すなわち検索時この画像のみを複合すること
により全体像が理解できる。
は階層的に符号されるので、この結果をビデオメモリ2
59を介し、モニタ260で見ることができる。したが
って復号した画像の早期理解がより可能となる。またこ
のように階層的に符号化された画像のうち最も低解像画
像(本実施例では1/8画像)はデータ量も少なくサイ
ズも小さいので画像検索のためのアイコン画像として利
用できる。すなわち検索時この画像のみを複合すること
により全体像が理解できる。
【0059】復号器B31については、図4の符号器B
の逆の変換を行うことにより容易に復号できる。すなわ
ち直流成分、交流成分のハフマン符号を復号しDCT係
数を8×8画素ブロック毎に構成した後逆DCT変換を
行えば復号できる。
の逆の変換を行うことにより容易に復号できる。すなわ
ち直流成分、交流成分のハフマン符号を復号しDCT係
数を8×8画素ブロック毎に構成した後逆DCT変換を
行えば復号できる。
【0060】2値画像の符号化においては、本実施例で
は動的算術符号を用いたが、その詳細を次に示す。図4
の符号器Aは図6におけるエンコーダ409、410、
411の詳細である。各エンコーダ共同じ動作であるの
でエンコーダ411について説明する。
は動的算術符号を用いたが、その詳細を次に示す。図4
の符号器Aは図6におけるエンコーダ409、410、
411の詳細である。各エンコーダ共同じ動作であるの
でエンコーダ411について説明する。
【0061】2値メモリ22から符号化する画像の2値
データは108を介し、図4の予測状態決定回路50に
入る。同時に図6のフレームメモリ402から符号化画
像の1/2縮小画像が予測状態決定回路50に入力され
る。
データは108を介し、図4の予測状態決定回路50に
入る。同時に図6のフレームメモリ402から符号化画
像の1/2縮小画像が予測状態決定回路50に入力され
る。
【0062】予測状態決定回路50は注目画素に関して
縮小画像を含むその周囲符号化済画素から構成される予
測状態信号S914を出力する。またS116と同期し
た符号化画素データ×915を出力し、両信号は動的算
術符号器53に入力され符号化される。
縮小画像を含むその周囲符号化済画素から構成される予
測状態信号S914を出力する。またS116と同期し
た符号化画素データ×915を出力し、両信号は動的算
術符号器53に入力され符号化される。
【0063】図9は予測状態決定回路50のブロック図
である。108、102にはそれぞれ、符号化画像と縮
小画像が入力される。符号化画像とは2値画像階層的符
号化におけるこれから符号化しようとする画像であり、
縮小画像とは符号化画像をたてよこ1/2に縮小した画
像ですでに符号化されている画像である。
である。108、102にはそれぞれ、符号化画像と縮
小画像が入力される。符号化画像とは2値画像階層的符
号化におけるこれから符号化しようとする画像であり、
縮小画像とは符号化画像をたてよこ1/2に縮小した画
像ですでに符号化されている画像である。
【0064】661は符号化画素の1ライン前を参照す
るため、画素状態を記憶するラインメモリ、662は縮
小画像における符号化画素に対応するラインの前ライン
を記憶するラインメモリである。
るため、画素状態を記憶するラインメモリ、662は縮
小画像における符号化画素に対応するラインの前ライン
を記憶するラインメモリである。
【0065】663〜670は符号化画素の周囲状態を
記憶するためのラッチ、671、672は縮小画像にお
ける周囲画素状態を記憶するためのラッチである。符号
化画像、縮小画像はそれぞれ画素クロックφ602、φ
2 603によりラインメモリおよびラッチはシフト
制御される。
記憶するためのラッチ、671、672は縮小画像にお
ける周囲画素状態を記憶するためのラッチである。符号
化画像、縮小画像はそれぞれ画素クロックφ602、φ
2 603によりラインメモリおよびラッチはシフト
制御される。
【0066】また、それぞれ水平同期H1604、H2
605によりライン制御される。ここで縮小画像は符号
化画像のたて、よこ共1/2であるので、画素クロック
周波数および水平同期周波数は以下の関係で制御される
。
605によりライン制御される。ここで縮小画像は符号
化画像のたて、よこ共1/2であるので、画素クロック
周波数および水平同期周波数は以下の関係で制御される
。
【0067】φ1=2φ2H1=2H2
【0068】符
号化画素はラッチ664に記憶された画素値であり×9
15により動的算術器(図4の53)へ入力され符号化
される。
号化画素はラッチ664に記憶された画素値であり×9
15により動的算術器(図4の53)へ入力され符号化
される。
【0069】この際、符号化に必要な周囲画素状態は符
号化画素周囲7画素がラインメモリ661、ラッチ出力
665〜670の値として参照される。
号化画素周囲7画素がラインメモリ661、ラッチ出力
665〜670の値として参照される。
【0070】縮小画素においては符号化画素位置の縮小
位置画素値201と同画素、画素であるラインメモリ6
62の出力およびラッチ671、672の計4画素の値
が参照される。
位置画素値201と同画素、画素であるラインメモリ6
62の出力およびラッチ671、672の計4画素の値
が参照される。
【0071】これら参照画素合計11画素の状態はS9
16を介し動的算術器53へ状態予測のため入力される
。
16を介し動的算術器53へ状態予測のため入力される
。
【0072】図10(a)、(b)はこれら状態予測の
ための周囲参照画素を表わした図である。符号化画像、
縮小画像はそれぞれ周囲7画素、4画素を参照している
。縮小画像における参照画素1画素は符号化画像におけ
る参照画素4画素分に相当している。
ための周囲参照画素を表わした図である。符号化画像、
縮小画像はそれぞれ周囲7画素、4画素を参照している
。縮小画像における参照画素1画素は符号化画像におけ
る参照画素4画素分に相当している。
【0073】図11は図4の示の動的符号器53のブロ
ック図である。
ック図である。
【0074】図11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。
術符号について説明する。
【0075】従来から知られている様に、算術符号は、
入力信号列を小数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LangdonおよびRissanenらによる文
献“Compressionof Black/Wh
ite Images With Arithm
etic Coding”,IEEE Tran
Com.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)の出る確立をq、演算レジスタA
ugend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なう。
入力信号列を小数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LangdonおよびRissanenらによる文
献“Compressionof Black/Wh
ite Images With Arithm
etic Coding”,IEEE Tran
Com.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)の出る確立をq、演算レジスタA
ugend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なう。
【0076】
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(S)+A(S0)…(4)
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(S)+A(S0)…(4)
【0077
】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。
】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。
【0078】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なわれ、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
。
)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なわれ、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
。
【0079】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なわれている。
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なわれている。
【0080】q≒2−Q1+2−Q2…(5)
【008
1】また、算術符号は符号化データ毎にQの値を切換え
ることが可能なことから確立推定部を符号化と分離する
ことができる。
1】また、算術符号は符号化データ毎にQの値を切換え
ることが可能なことから確立推定部を符号化と分離する
ことができる。
【0082】本実施例では前述のように符号化を行ない
ながら確率を推定していく動的な方法をとっている。
ながら確率を推定していく動的な方法をとっている。
【0083】以上の算術符号を行なう図4の符号器53
のブロック図の説明を行なう。
のブロック図の説明を行なう。
【0084】図4の予測状態決定回路50からの状態信
号S916は、カウンタメモリ73、符号化条件メモリ
74に入力される。
号S916は、カウンタメモリ73、符号化条件メモリ
74に入力される。
【0085】符号化条件メモリ74には、状態信号S9
16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の出現確立を含む符号化条件を示すインデックス
1307が記憶されている。
16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の出現確立を含む符号化条件を示すインデックス
1307が記憶されている。
【0086】符号化条件めもり74から符号化すべき画
像の色およ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では図
4の50からのシリアル画素信号X117がMPS30
8と一致した時に0となるYN信号301を作る。
像の色およ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では図
4の50からのシリアル画素信号X117がMPS30
8と一致した時に0となるYN信号301を作る。
【0087】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。
、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。
【0088】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ROM72
からの設定値MC305に一致したならば、インデック
スI307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の反転は行なわな
い。)尚、カウントテーブルROM72は、LPSの出
現確率qを表わすインデックス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7
5に供給する。
いるカウント値C306がカウントテーブルROM72
からの設定値MC305に一致したならば、インデック
スI307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の反転は行なわな
い。)尚、カウントテーブルROM72は、LPSの出
現確率qを表わすインデックス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7
5に供給する。
【0089】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の時はインデックス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、インデックスが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
)する処理を行なう。
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の時はインデックス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、インデックスが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
)する処理を行なう。
【0090】更新回路75の出力I′309、MPS′
310は更新後のインデックスの値であり、符号化条件
メモリ74に再記憶される。
310は更新後のインデックスの値であり、符号化条件
メモリ74に再記憶される。
【0091】符号化パラメータ決定回路76では、イン
デックス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にセットする。この算
術符号器78では、予測変換回路77からのYN信号3
01をパラメータQ311を用いて算術符号化し符号3
02を得る。
デックス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にセットする。この算
術符号器78では、予測変換回路77からのYN信号3
01をパラメータQ311を用いて算術符号化し符号3
02を得る。
【0092】尚、符号化条件メモリ74に初期値を与え
ておき、I、MPS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。
ておき、I、MPS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。
【0093】図12は予測変換回路77のブロック図で
ある。シリアル画素信号X915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X915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。
ある。シリアル画素信号X915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X915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。
【0094】図13は、更新回路75のブロック図であ
る。YN信号301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MC305と比較さ
れ、C′の値がMCの値に一致したならば、更新信号U
PA313を1にセットする。
る。YN信号301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MC305と比較さ
れ、C′の値がMCの値に一致したならば、更新信号U
PA313を1にセットする。
【0095】またYN信号301は更新信号UPB31
4となり、UPA、UPBはインデックス変更回路85
に入る。また、UPAとUPBはOR回路97で論理O
Rがとられ、OR回路87の出力信号315はセレクタ
82の切換え信号となる。
4となり、UPA、UPBはインデックス変更回路85
に入る。また、UPAとUPBはOR回路97で論理O
Rがとられ、OR回路87の出力信号315はセレクタ
82の切換え信号となる。
【0096】セレクタ82では信号315が1の時はカ
ウンタメモリ73の値をリセットするため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73に記憶させる。従って、シリアル画
素信号X115とMPS308が不一致の場合、および
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ットされる。
ウンタメモリ73の値をリセットするため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73に記憶させる。従って、シリアル画
素信号X115とMPS308が不一致の場合、および
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ットされる。
【0097】インデックス変更回路85には、インデッ
クスの更新きざみを制御する信号d317(標準的には
d=1)とUPA313、UPB314および符号化条
件メモリ74から現在のインデックスI307が入力さ
れている。
クスの更新きざみを制御する信号d317(標準的には
d=1)とUPA313、UPB314および符号化条
件メモリ74から現在のインデックスI307が入力さ
れている。
【0098】表3はインデックス変更回路85における
インデックス更新方法を示すテーブルである(表3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ックスI、更新きざみ条件d
、UPA、UPBで参照することにより更新したインデ
ックスI′を決定する。
インデックス更新方法を示すテーブルである(表3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ックスI、更新きざみ条件d
、UPA、UPBで参照することにより更新したインデ
ックスI′を決定する。
【0099】また、I=1でUPB=1(シリアル画素
信号X115とMPS308が不一致の場合)の時はE
X信号318をセットする。
信号X115とMPS308が不一致の場合)の時はE
X信号318をセットする。
【0100】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→11又
は1→0)、更新MPS′310を得る。また、EX信
号が0のときは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ックスIおよびMPS
として用いられる。
現在のMPS308のシンボルを反転させ(0→11又
は1→0)、更新MPS′310を得る。また、EX信
号が0のときは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ックスIおよびMPS
として用いられる。
【0101】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
ジックで構成することも可能である。
によりテーブルでも構成できるし、加減算器を使ってロ
ジックで構成することも可能である。
【0102】以上の如く、2のべき乗の多項式で近似し
たLPSの出現確率qを表わすインデックス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、インデックスIをd加算し、算術符号に用いるLP
S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、インデックスIをd減算し、算術符号に用
いるLPSの出現確率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(インデック
スIが1の状態)においてLPSが発生した場合は、M
PSを反転する。
たLPSの出現確率qを表わすインデックス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、インデックスIをd加算し、算術符号に用いるLP
S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、インデックスIをd減算し、算術符号に用
いるLPSの出現確率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(インデック
スIが1の状態)においてLPSが発生した場合は、M
PSを反転する。
【0103】この様に、入力画像に適応的にインデック
スIおよびMPS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。
スIおよびMPS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。
【0104】図14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、インデックス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qei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、順次インデックスIを1、2、3、…と付与する。
化効率曲線である。以下、インデックス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qei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、順次インデックスIを1、2、3、…と付与する。
【0105】
【外2】
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。
示される値である。
【0106】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。
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。
【0107】qei′=2−1…(8)qe2′=2−
1 −2−4…(9)qe3′=2−2+2−3…(
10) となり、この確立において効率ηが1.0になるピーク
点となるqeiを以上実効確率と呼ぶ。また効率曲線の
交点を境界確率qbiと呼び、この確立を境に隣の実効
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。
1 −2−4…(9)qe3′=2−2+2−3…(
10) となり、この確立において効率ηが1.0になるピーク
点となるqeiを以上実効確率と呼ぶ。また効率曲線の
交点を境界確率qbiと呼び、この確立を境に隣の実効
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。
【0108】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q
ei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のべき乗計算を行なってい
る。また、Q3は第2項めの係数を示し、+、−の切換
えを行なう。
つの項で近似できる確率から第4表に示した実効確率q
ei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のべき乗計算を行なってい
る。また、Q3は第2項めの係数を示し、+、−の切換
えを行なう。
【0109】第1表のMCの値は、以下のように決定し
ている。
ている。
【0110】即ち、LPSの数をNL、MPSの数をN
Mとした時、LPSの発生確率は式(11)で与えられ
る。
Mとした時、LPSの発生確率は式(11)で与えられ
る。
【0111】
【外3】
この式をNMで解くと式(12)になる。
【0112】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(1
2)におけるqに図11に示したqbiを与えることに
より、こそでの優勢シンボル(MPS)の数NMiが計
算される。従って、MC波式(13)から計算される。
ただし「x」は小数点以下の切り上げを表わす。式(1
2)におけるqに図11に示したqbiを与えることに
より、こそでの優勢シンボル(MPS)の数NMiが計
算される。従って、MC波式(13)から計算される。
【0113】MCi=NMi+1−NMi…(13)
【
0114】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。
0114】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。
【0115】この様に、図14の如くの各境界確率qb
iに基づいて各インデックスIに対応した優勢シンボル
MPSの数NMiを求め、隣り合ったインデックス間の
優勢シンボルNMの差を各インデックスIに対応するM
Cとする。
iに基づいて各インデックスIに対応した優勢シンボル
MPSの数NMiを求め、隣り合ったインデックス間の
優勢シンボルNMの差を各インデックスIに対応するM
Cとする。
【0116】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、その状態は隣のイ
ンデックスIを用いた符号化が適した状態と判断して、
インデックス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
ックスのIの変更がなされ、且つ、最適なインデックス
Iを用いた符号化を適応的に達成できる。
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、その状態は隣のイ
ンデックスIを用いた符号化が適した状態と判断して、
インデックス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
ックスのIの変更がなされ、且つ、最適なインデックス
Iを用いた符号化を適応的に達成できる。
【0117】図15は算術符号器78のブロック図であ
る。
る。
【0118】符号パラメータ決定回路76で決められた
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。Q1、Q2は夫々シフ
トレジスタA、Bに対してAugend信号であるAS
323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322、331となる。
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。Q1、Q2は夫々シフ
トレジスタA、Bに対してAugend信号であるAS
323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322、331となる。
【0119】信号331は、反転器96により補数がと
られ、セレクタ92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3
32を得る。
られ、セレクタ92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3
32を得る。
【0120】加算器93ではシフトレジスタA90から
の信号322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94で
は、AS信号323からAS1信号324を減算し、A
S0信号325を得る。
の信号322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94で
は、AS信号323からAS1信号324を減算し、A
S0信号325を得る。
【0121】セレクタ95ではAS0信号325とAS
1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。
1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。
【0122】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の33
0になる。
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の33
0になる。
【0123】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。
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。
【0124】また、コードレジスタ99の内容CR32
8は加算器で97でAS0信号325と加算され、セレ
クト98に入る。また、AS0信号325にの加算され
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。
8は加算器で97でAS0信号325と加算され、セレ
クト98に入る。また、AS0信号325にの加算され
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。
【0125】
【表1】
【0126】
【表2】
【0127】
【表3】
【0128】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によると、
多値カラー信号をブロック毎に、エッジ部であるか否か
を判定し、エッジ部であるブロックについて2値化後、
エントロピ符号化することにより文字、線等のエッジ部
の2値カラーについては劣化の少ないシャープな画像を
高圧縮率で符号化できる。また、カラー写真等エッジ部
の少ない多値カラーについてはエッジ部をのぞいた低周
波画像について符号化が行われるため高圧縮率の符号化
が可能となる。
多値カラー信号をブロック毎に、エッジ部であるか否か
を判定し、エッジ部であるブロックについて2値化後、
エントロピ符号化することにより文字、線等のエッジ部
の2値カラーについては劣化の少ないシャープな画像を
高圧縮率で符号化できる。また、カラー写真等エッジ部
の少ない多値カラーについてはエッジ部をのぞいた低周
波画像について符号化が行われるため高圧縮率の符号化
が可能となる。
【0129】更に、エッジ部の2値カラー画像を階層的
に符号化を行うことにより、データ量が少ないにもかか
わらず、エッジ部等を保存した劣化の少ない画像が符号
化でき全体画像の早期把握を実現するものである。
に符号化を行うことにより、データ量が少ないにもかか
わらず、エッジ部等を保存した劣化の少ない画像が符号
化でき全体画像の早期把握を実現するものである。
【図1】カラー画像符号化装置のブロック図。
【図2】ブロックエッジの判定を示す図。
【図3】差分動作を示す図。
【図4】符号器のブロック図。
【図5】変換係数を示す図。
【図6】階層符号化のブロック図。
【図7】復号装置のブロック図。
【図8】復号装置のブロック図。
【図9】画素参照を示すブロック図。
【図10】参照画素を示す図。
【図11】符号器のブロック図。
【図12】予測変換回路のブロック図。
【図13】更新回路のブロック図。
【図14】符号化効率曲線を示す図。
【図15】算術符号器のブロック図。
【図16】復号動作を示す図。
20 画像メモリ
21 2値化器
22 2値メモリ
23 減算器
24 差分メモリ
25 符号器A
26 符号器B
Claims (3)
- 【請求項1】 多値カラー画像を符号化するカラー画
像符号化装置において、画像を2値カラー画像と多値カ
ラー画像に分離し、前記2値カラー画像を階層的に符号
化することを特徴とするカラー画像符号化装置。 - 【請求項2】 請求項1に記載のカラー画像符号化装
置において、M×N(M、Nは2以上の自然数)画素ブ
ロック毎にエッジ部を含むブロックか含まないブロック
かを判定し、エッジを含むブロックに対しては2値化を
行い、その他のブロックに対してはマスク(0にする)
した2値カラー画像と、原画像と2値カラー画像との差
分とった多値カラー画像とに分離することを特徴とする
カラー画像符号化装置。 - 【請求項3】 請求項1に記載のカラー画像符号化装
置において、前記多値カラー画像を2値カラー画像と独
立に符号化することを特徴とするカラー画像符号化装置
。
Priority Applications (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP3084028A JPH04316279A (ja) | 1991-04-16 | 1991-04-16 | カラー画像符号化装置 |
US08/402,325 US5761342A (en) | 1991-04-16 | 1995-03-10 | Image processing apparatus and method |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP3084028A JPH04316279A (ja) | 1991-04-16 | 1991-04-16 | カラー画像符号化装置 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH04316279A true JPH04316279A (ja) | 1992-11-06 |
Family
ID=13819093
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP3084028A Pending JPH04316279A (ja) | 1991-04-16 | 1991-04-16 | カラー画像符号化装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH04316279A (ja) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2006246374A (ja) * | 2005-03-07 | 2006-09-14 | Toshiba Corp | 画像圧縮装置、画像圧縮方法及び画像圧縮プログラム |
JP2016152423A (ja) * | 2015-02-16 | 2016-08-22 | 富士ゼロックス株式会社 | 画像処理装置及び画像処理プログラム |
JP2017022652A (ja) * | 2015-07-14 | 2017-01-26 | 富士ゼロックス株式会社 | 画像処理装置及び画像処理プログラム |
-
1991
- 1991-04-16 JP JP3084028A patent/JPH04316279A/ja active Pending
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2006246374A (ja) * | 2005-03-07 | 2006-09-14 | Toshiba Corp | 画像圧縮装置、画像圧縮方法及び画像圧縮プログラム |
JP2016152423A (ja) * | 2015-02-16 | 2016-08-22 | 富士ゼロックス株式会社 | 画像処理装置及び画像処理プログラム |
JP2017022652A (ja) * | 2015-07-14 | 2017-01-26 | 富士ゼロックス株式会社 | 画像処理装置及び画像処理プログラム |
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20001017 |