JPH0548907A - 符号化装置 - Google Patents
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- JPH0548907A JPH0548907A JP3230898A JP23089891A JPH0548907A JP H0548907 A JPH0548907 A JP H0548907A JP 3230898 A JP3230898 A JP 3230898A JP 23089891 A JP23089891 A JP 23089891A JP H0548907 A JPH0548907 A JP H0548907A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 予測値記憶装置及びそのアドレスを指定する
装置を不要にすることができ、小さな回路規模で精度良
くデータの圧縮を行うことが可能な符号化装置を提供す
る。 【構成】 画像データ圧縮装置31は、圧縮すべきデー
タを記憶する画像データ記憶装置32と、符号化しよう
とする画素の周辺数画素の値に夫々重みを付けて加え合
わせ、その結果から予測値を発生する画素予測値発生装
置33と、画像データ記憶装置32から出力された符号
化しようとする画素の値と画素予測値発生装置33から
の予測値出力とにより予測誤差を算出する予測誤差算出
装置34と、算出された予測誤差を符号化することによ
って画像データを圧縮するエントロピー符号化装置35
とを設け、加算器49、比較器51等の組合せ回路によ
り予測値を発生させる。
装置を不要にすることができ、小さな回路規模で精度良
くデータの圧縮を行うことが可能な符号化装置を提供す
る。 【構成】 画像データ圧縮装置31は、圧縮すべきデー
タを記憶する画像データ記憶装置32と、符号化しよう
とする画素の周辺数画素の値に夫々重みを付けて加え合
わせ、その結果から予測値を発生する画素予測値発生装
置33と、画像データ記憶装置32から出力された符号
化しようとする画素の値と画素予測値発生装置33から
の予測値出力とにより予測誤差を算出する予測誤差算出
装置34と、算出された予測誤差を符号化することによ
って画像データを圧縮するエントロピー符号化装置35
とを設け、加算器49、比較器51等の組合せ回路によ
り予測値を発生させる。
Description
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、画像データを画素レベ
ルで圧縮する画像データ圧縮処理等に用いられる符号化
装置に係り、詳細には小さな回路規模でデータ圧縮を行
うことが可能な符号化装置に関する。
ルで圧縮する画像データ圧縮処理等に用いられる符号化
装置に係り、詳細には小さな回路規模でデータ圧縮を行
うことが可能な符号化装置に関する。
【0002】
【従来の技術】画像信号に含まれる冗長な信号成分を除
去することによって、原画像信号のデータ量を低減する
ための処理を画像の高能率符号化(hihg-efficiency co
ding)、あるいは単に画像符号化(picture coding)と
いう。また、この技術は、データ圧縮符号化、冗長度抑
圧符号化、ビットレート低減符号化(bit-rate reducti
on coding)などと呼ばれることもある。
去することによって、原画像信号のデータ量を低減する
ための処理を画像の高能率符号化(hihg-efficiency co
ding)、あるいは単に画像符号化(picture coding)と
いう。また、この技術は、データ圧縮符号化、冗長度抑
圧符号化、ビットレート低減符号化(bit-rate reducti
on coding)などと呼ばれることもある。
【0003】ファクシミリのように文書、図面など中間
調の信号成分を含まず、白黒2値のみでできているとみ
なせる画像を2値画像と呼んでいる。2値画像は一般に
大きな冗長性を有しており、情報源符号化の手法により
データ圧縮が可能である。2値画像の画質は、振幅方向
の量子化レベル数が2で十分なため、標本化密度によっ
て定まるとみてよい。
調の信号成分を含まず、白黒2値のみでできているとみ
なせる画像を2値画像と呼んでいる。2値画像は一般に
大きな冗長性を有しており、情報源符号化の手法により
データ圧縮が可能である。2値画像の画質は、振幅方向
の量子化レベル数が2で十分なため、標本化密度によっ
て定まるとみてよい。
【0004】データ圧縮符号化のうちで重要なものは、
予測符号化(predictive coding)と変換符号化(trans
form coding)及び、ベクトル量子化(vector quantiza
tion)である。これらの2者、3者を組み合わせること
も多く(ハイブリッド符号化)、更に、上記の諸手法に
組み合わせてデータ圧縮効果を高める有力な手段とし
て、エントロピーコーディング(可変長符号化、ハフマ
ン符号化)がよく用いられる。
予測符号化(predictive coding)と変換符号化(trans
form coding)及び、ベクトル量子化(vector quantiza
tion)である。これらの2者、3者を組み合わせること
も多く(ハイブリッド符号化)、更に、上記の諸手法に
組み合わせてデータ圧縮効果を高める有力な手段とし
て、エントロピーコーディング(可変長符号化、ハフマ
ン符号化)がよく用いられる。
【0005】冗長度を除去するためのエントロピー符号
化のうち、最も代表的なエントロピー符号化の一つは不
等長符号化であり、これは頻度に高い出力レベルには短
い符号を、出現頻度の低い出力レベルには長い符号をそ
れぞれ割り当てる。これによって符号出力の平均符号長
を短くできる。エントロピー符号化を行うことによっ
て、符号出力の発生速度は一定ではなくなる。一般の伝
送路は、一定速度で情報を伝送するようにできているの
で、不均一に発生した情報(符号)をそのまま伝送路に
送出することはできない。このため、一旦バッファ記憶
によって情報を平滑化してから信号として送出する。ま
た、バッファ記憶のオーバーフロー、アンダーフローを
防ぐために、バッファ記憶占有率を監視し、常に一定範
囲に収まるように冗長度除去符号化のパラメータを制御
する。
化のうち、最も代表的なエントロピー符号化の一つは不
等長符号化であり、これは頻度に高い出力レベルには短
い符号を、出現頻度の低い出力レベルには長い符号をそ
れぞれ割り当てる。これによって符号出力の平均符号長
を短くできる。エントロピー符号化を行うことによっ
て、符号出力の発生速度は一定ではなくなる。一般の伝
送路は、一定速度で情報を伝送するようにできているの
で、不均一に発生した情報(符号)をそのまま伝送路に
送出することはできない。このため、一旦バッファ記憶
によって情報を平滑化してから信号として送出する。ま
た、バッファ記憶のオーバーフロー、アンダーフローを
防ぐために、バッファ記憶占有率を監視し、常に一定範
囲に収まるように冗長度除去符号化のパラメータを制御
する。
【0006】上記予測符号化は、符号器内のメモリに既
に符号化された過去の画素値を記憶しておき、これから
新たに入力される画素Xの予測値(X)を求める。その差
(予測誤差という)X−(X)を量子化し、その出力レベ
ルを適当な2進符号に変換して送出する。受信側におい
ても全く同様の計算によって、予測値(X)が再生できる
から、伝送されてきた符号から予測誤差を再生し、これ
を既に復号された直前の画像信号に加えて新たな画像信
号が復元できる。標本値間の相関が大きい信号に対して
は精度の高い予測が可能なため、予測値(X)が実際の信
号Xに近くなり、予測誤差は小さくなる。従って、信号
Xよりも少ない情報量で伝送が可能となり、高能率符号
化が実現できる。
に符号化された過去の画素値を記憶しておき、これから
新たに入力される画素Xの予測値(X)を求める。その差
(予測誤差という)X−(X)を量子化し、その出力レベ
ルを適当な2進符号に変換して送出する。受信側におい
ても全く同様の計算によって、予測値(X)が再生できる
から、伝送されてきた符号から予測誤差を再生し、これ
を既に復号された直前の画像信号に加えて新たな画像信
号が復元できる。標本値間の相関が大きい信号に対して
は精度の高い予測が可能なため、予測値(X)が実際の信
号Xに近くなり、予測誤差は小さくなる。従って、信号
Xよりも少ない情報量で伝送が可能となり、高能率符号
化が実現できる。
【0007】図8は予測誤差を符号化することによって
画像データを画素レベルで圧縮する画像データ圧縮装置
11のブロック図である。図8において、画像データ圧
縮装置11は、圧縮すべき画像データを記憶する画像デ
ータ記憶装置12と、符号化しようとする画素(符号化
対象画素)の周辺数画素の値により予測値のアドレスを
指定するアドレス発生装置13と、アドレス発生装置1
3により指定されたアドレスに対応する値を基に予測値
表22(図10)から予測値(X)を出力する画素予測値
記憶装置14と、画像データ記憶装置12から出力され
た符号化しようとする画素と画素予測値記憶装置14か
らの予測値(X)出力とにより予測誤差を算出する予測誤
差算出装置15と、算出された予測誤差を符号化するこ
とによって画像データを圧縮するエントロピー符号化装
置16と、発生した符号を順次記憶する符号記憶装置1
7と、上記各装置の動作を制御する制御装置18とによ
り構成されている。
画像データを画素レベルで圧縮する画像データ圧縮装置
11のブロック図である。図8において、画像データ圧
縮装置11は、圧縮すべき画像データを記憶する画像デ
ータ記憶装置12と、符号化しようとする画素(符号化
対象画素)の周辺数画素の値により予測値のアドレスを
指定するアドレス発生装置13と、アドレス発生装置1
3により指定されたアドレスに対応する値を基に予測値
表22(図10)から予測値(X)を出力する画素予測値
記憶装置14と、画像データ記憶装置12から出力され
た符号化しようとする画素と画素予測値記憶装置14か
らの予測値(X)出力とにより予測誤差を算出する予測誤
差算出装置15と、算出された予測誤差を符号化するこ
とによって画像データを圧縮するエントロピー符号化装
置16と、発生した符号を順次記憶する符号記憶装置1
7と、上記各装置の動作を制御する制御装置18とによ
り構成されている。
【0008】以上の構成において、アドレス発生装置1
3が符号化しようとする画素の周辺数画素の値により予
測値表22(図10)のアドレスを指定すると、画素予
測値記憶装置14は指定されたアドレスに対応する値を
予測値表を基に取出して予測値として予測誤差算出装置
15に出力する。予測誤差算出装置15は符号化しよう
とする画素と上記予測値出力との予測誤差を算出し、エ
ントロピー符号化装置16は算出された予測誤差を符号
化することによって画像データを圧縮していく。発生し
た符号は符号記憶装置17で順次記憶される。
3が符号化しようとする画素の周辺数画素の値により予
測値表22(図10)のアドレスを指定すると、画素予
測値記憶装置14は指定されたアドレスに対応する値を
予測値表を基に取出して予測値として予測誤差算出装置
15に出力する。予測誤差算出装置15は符号化しよう
とする画素と上記予測値出力との予測誤差を算出し、エ
ントロピー符号化装置16は算出された予測誤差を符号
化することによって画像データを圧縮していく。発生し
た符号は符号記憶装置17で順次記憶される。
【0009】上記画像データ圧縮装置11において、2
値画像(例えば、ファクシミリ)について予測誤差を算
出するまでの動作は次のようなものである。図9は文書
等の画像データ21とその一部を拡大した予測値対象を
示す図である。この図に示すように、符号化時には画像
データ21の左上から右方向に走査を行って白黒(0か
1)2値のドットデータを得るものであるが、ある画素
Xのドットを符号化しようとした場合に原データを直接
符号化するのではなく、図9の拡大部に示すように画素
Xの左上、上及び右のa〜gの7つの画素の値(白黒の
値)からXの値を予測してその予測との誤差を求めるよ
うにする。すなわち、図9に示すように、画素予測値記
憶装置14内に、画素Xの左上方向のa〜gの周囲7画
素の値を基に予測値を統計的に記憶した予測値表(予測
符号表)22を作成しておき、上記a〜gの周囲7画素
の値によって予測値表22のアドレスを指定し、対応す
る予測値(X)を得る。上記予測値表22は、a〜gの画
素の値0000000から1111111までのすべて
の組合せに対応して0から1の予測値(X)を予め統計的
に求めて記憶しておくもので、例えば画像データ21を
走査して画素Xの周りに0(例えば、白)が多いときに
はこの符号化しようとするドットデータも白が多いと想
定されるので予測値(X)は0(白)とする。逆に、ベタ
塗りのようなときは1(例えば、黒)である確率は高い
と想定されるので予測値(X)は1(黒)とする。このよ
うにa〜gの画素の値に対応して最適な予測値(X)を予
め統計的に求めてROM等に記憶しておき、この予測値
(X)と画素Xを図11に示すEX−OR(排他的論理
和)回路23に入力してEX−OR論理をとり予測誤差
を算出する。EX−ORした結果、予測が正しければ
“0”、誤りの場合は“1”とする。予測が合っている
限りは“0”が多くなるから、この“0”が多いデータ
を符号化装置16に通して符号化すればこれは偏りが多
いデータであるからかなりの圧縮が期待できる。このよ
うにa〜gの画素の値による予測値(X)がXと一致して
いれば圧縮率が高くなる。
値画像(例えば、ファクシミリ)について予測誤差を算
出するまでの動作は次のようなものである。図9は文書
等の画像データ21とその一部を拡大した予測値対象を
示す図である。この図に示すように、符号化時には画像
データ21の左上から右方向に走査を行って白黒(0か
1)2値のドットデータを得るものであるが、ある画素
Xのドットを符号化しようとした場合に原データを直接
符号化するのではなく、図9の拡大部に示すように画素
Xの左上、上及び右のa〜gの7つの画素の値(白黒の
値)からXの値を予測してその予測との誤差を求めるよ
うにする。すなわち、図9に示すように、画素予測値記
憶装置14内に、画素Xの左上方向のa〜gの周囲7画
素の値を基に予測値を統計的に記憶した予測値表(予測
符号表)22を作成しておき、上記a〜gの周囲7画素
の値によって予測値表22のアドレスを指定し、対応す
る予測値(X)を得る。上記予測値表22は、a〜gの画
素の値0000000から1111111までのすべて
の組合せに対応して0から1の予測値(X)を予め統計的
に求めて記憶しておくもので、例えば画像データ21を
走査して画素Xの周りに0(例えば、白)が多いときに
はこの符号化しようとするドットデータも白が多いと想
定されるので予測値(X)は0(白)とする。逆に、ベタ
塗りのようなときは1(例えば、黒)である確率は高い
と想定されるので予測値(X)は1(黒)とする。このよ
うにa〜gの画素の値に対応して最適な予測値(X)を予
め統計的に求めてROM等に記憶しておき、この予測値
(X)と画素Xを図11に示すEX−OR(排他的論理
和)回路23に入力してEX−OR論理をとり予測誤差
を算出する。EX−ORした結果、予測が正しければ
“0”、誤りの場合は“1”とする。予測が合っている
限りは“0”が多くなるから、この“0”が多いデータ
を符号化装置16に通して符号化すればこれは偏りが多
いデータであるからかなりの圧縮が期待できる。このよ
うにa〜gの画素の値による予測値(X)がXと一致して
いれば圧縮率が高くなる。
【0010】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな従来の画像データ圧縮装置にあっては、前記予測値
表に基づく予測値を予測値記憶装置に記憶しておく構成
であったため、予測値を求めるためには使用する周辺の
画素数に応じた容量の記憶装置(例えば、ROM,RA
M)が必要となり、そのために装置全体の回路規模が大
きくなってしまうという欠点があった。そこで本発明
は、予測値記憶装置及びそのアドレスを指定する装置を
不要にすることができ、小さな回路規模で精度良くデー
タの圧縮を行うことが可能な符号化装置を提供すること
を目的としている。
うな従来の画像データ圧縮装置にあっては、前記予測値
表に基づく予測値を予測値記憶装置に記憶しておく構成
であったため、予測値を求めるためには使用する周辺の
画素数に応じた容量の記憶装置(例えば、ROM,RA
M)が必要となり、そのために装置全体の回路規模が大
きくなってしまうという欠点があった。そこで本発明
は、予測値記憶装置及びそのアドレスを指定する装置を
不要にすることができ、小さな回路規模で精度良くデー
タの圧縮を行うことが可能な符号化装置を提供すること
を目的としている。
【0011】
【課題を解決するための手段】本発明による符号化装置
は、上記目的達成のため、符号化対象のデータを供給す
るデータ供給手段と、符号化対象画素の周囲複数画素に
夫々所定の重み付けをして加算し、該加算結果に基づい
て符号化対象画素の予測値を発生する予測値発生手段
と、前記データ記憶手段から出力された符号化対象画素
と前記予測値発生手段により発生した予測値に基づいて
予測誤差を算出する予測誤差算出手段と、前記予測誤差
算出手段により算出された予測誤差を符号化する符号化
手段と、を備えている。前記予測値発生手段は、符号化
対象画素の周囲複数画素に夫々所定の重み付けをする重
み付け手段と、前記重付け手段により重み付けされた周
囲複数画素の値を加算する加算手段と、前記加算手段の
出力を所定値と比較して符号化対象画素の予測値を発生
する比較手段とにより構成されるものであってもよい。
は、上記目的達成のため、符号化対象のデータを供給す
るデータ供給手段と、符号化対象画素の周囲複数画素に
夫々所定の重み付けをして加算し、該加算結果に基づい
て符号化対象画素の予測値を発生する予測値発生手段
と、前記データ記憶手段から出力された符号化対象画素
と前記予測値発生手段により発生した予測値に基づいて
予測誤差を算出する予測誤差算出手段と、前記予測誤差
算出手段により算出された予測誤差を符号化する符号化
手段と、を備えている。前記予測値発生手段は、符号化
対象画素の周囲複数画素に夫々所定の重み付けをする重
み付け手段と、前記重付け手段により重み付けされた周
囲複数画素の値を加算する加算手段と、前記加算手段の
出力を所定値と比較して符号化対象画素の予測値を発生
する比較手段とにより構成されるものであってもよい。
【0012】
【作用】本発明の手段の作用は次の通りである。符号化
対象画素の周囲複数画素は予測値発生手段により夫々所
定の重み付けされた後加算され、加算結果と所定のしき
い値を用いて予測値が出力される。そして、データ供給
手段から供給された符号化対象画素と予測値発生手段か
ら出力された予測値に基づいて予測誤差算出手段により
予測誤差が算出される。符号化手段は、予測誤差算出手
段により算出された予測誤差を符号化する。従って、画
素の予測値を求めるときに記憶装置等の順序回路を使用
せず組合せ回路で行うことができるため、装置全体の規
模を小さくすることができる。
対象画素の周囲複数画素は予測値発生手段により夫々所
定の重み付けされた後加算され、加算結果と所定のしき
い値を用いて予測値が出力される。そして、データ供給
手段から供給された符号化対象画素と予測値発生手段か
ら出力された予測値に基づいて予測誤差算出手段により
予測誤差が算出される。符号化手段は、予測誤差算出手
段により算出された予測誤差を符号化する。従って、画
素の予測値を求めるときに記憶装置等の順序回路を使用
せず組合せ回路で行うことができるため、装置全体の規
模を小さくすることができる。
【0013】
【実施例】以下、本発明を図面に基づいて説明する。第1実施例 図1〜図6は本発明に係る符号化装置の第1実施例を示
す図であり、画像データ圧縮装置に適用した例である。
この図において、画像データ圧縮装置31は圧縮すべき
データを記憶する画像データ記憶装置32と、符号化し
ようとする画素(符号化対象画素)の周辺数画素の値に
夫々重みを付けて加え合わせ、その結果から予測値を発
生する画素予測値発生装置33と、画像データ記憶装置
32から出力された符号化しようとする画素の値と画素
予測値発生装置33からの予測値出力とにより予測誤差
を算出する予測誤差算出装置34と、算出された予測誤
差を符号化することによって画像データを圧縮するエン
トロピー符号化装置35と、発生した符号を順次記憶す
る符号記憶装置36と、上記各装置の動作を制御する制
御装置37とにより構成されている。
す図であり、画像データ圧縮装置に適用した例である。
この図において、画像データ圧縮装置31は圧縮すべき
データを記憶する画像データ記憶装置32と、符号化し
ようとする画素(符号化対象画素)の周辺数画素の値に
夫々重みを付けて加え合わせ、その結果から予測値を発
生する画素予測値発生装置33と、画像データ記憶装置
32から出力された符号化しようとする画素の値と画素
予測値発生装置33からの予測値出力とにより予測誤差
を算出する予測誤差算出装置34と、算出された予測誤
差を符号化することによって画像データを圧縮するエン
トロピー符号化装置35と、発生した符号を順次記憶す
る符号記憶装置36と、上記各装置の動作を制御する制
御装置37とにより構成されている。
【0014】図2は画素予測値装置33の回路構成図で
ある。図2において、画素予測値発生装置33は、符号
化しようとする画素の周辺数画素(a1〜an-1の画素)
の値に夫々重み付けする重み係数Wk(但し、1≦K≦
n−1,またn=21)を所定ビット(mビット)で出
力する重み係数発生回路41〜44と、符号化しようと
する画素の周辺画素a1〜an-1及びこの周辺画素a1〜
an-1に対応した重み係数W1〜Wn-1が夫々入力され、
周辺画素a1〜an-1の値(0か1)mビットの重み係数
Wkの値を伝送するかしないかを制御するゲート回路4
5〜48と、ゲート回路45〜48のmビット(n−
1)入力を加算し、(m+l)ビット1出力として出力
する加算器49と、(m+l)ビット出力の予測値を決
定するための(m+l)ビットしきい値を発生するしき
い値発生回路50と、加算器49により加算された結果
をしきい値発生回路50からのしきい値と比較し、加算
結果がしきい値以上のとき予測値(X)=1を出力する比
較器51とにより構成されている。
ある。図2において、画素予測値発生装置33は、符号
化しようとする画素の周辺数画素(a1〜an-1の画素)
の値に夫々重み付けする重み係数Wk(但し、1≦K≦
n−1,またn=21)を所定ビット(mビット)で出
力する重み係数発生回路41〜44と、符号化しようと
する画素の周辺画素a1〜an-1及びこの周辺画素a1〜
an-1に対応した重み係数W1〜Wn-1が夫々入力され、
周辺画素a1〜an-1の値(0か1)mビットの重み係数
Wkの値を伝送するかしないかを制御するゲート回路4
5〜48と、ゲート回路45〜48のmビット(n−
1)入力を加算し、(m+l)ビット1出力として出力
する加算器49と、(m+l)ビット出力の予測値を決
定するための(m+l)ビットしきい値を発生するしき
い値発生回路50と、加算器49により加算された結果
をしきい値発生回路50からのしきい値と比較し、加算
結果がしきい値以上のとき予測値(X)=1を出力する比
較器51とにより構成されている。
【0015】上記重み係数発生装置41〜44で発生す
る重み付け係数Wkは、符号化しようとする画素Xの周
辺画素a1〜an-1の値に夫々重付けするものであり、上
記周辺画素a1〜an-1が、例えばn=8とするとa1〜
a7となり、前記図9の周囲7画素a〜gに相当する。
この場合、このa〜gの周囲7画素に夫々重み係数W1
〜W7を設定する(図3参照)。そして、重み係数W1〜
W7による重み付けの方法として白黒2値画像の場合に
は、図3に示すように符号化しようとする画素Xに近い
周囲画素程相関が強いであろうと考える。この考え方に
従うと、a〜gの周囲7画素のうち画素Xに最も近いの
はc及びg画素であり、次いでb,d及びf画素、いち
ばん離れているのはa及びe画素であるからこの順に相
関が強いものとして図4に示すようにc及びg画素の重
み係数W3,W7を“4”に、b,d及びf画素の重み係
数W2,W4,W6を“2”に、a及びe画素の重み係数
W1,W5を“1”に夫々設定する。
る重み付け係数Wkは、符号化しようとする画素Xの周
辺画素a1〜an-1の値に夫々重付けするものであり、上
記周辺画素a1〜an-1が、例えばn=8とするとa1〜
a7となり、前記図9の周囲7画素a〜gに相当する。
この場合、このa〜gの周囲7画素に夫々重み係数W1
〜W7を設定する(図3参照)。そして、重み係数W1〜
W7による重み付けの方法として白黒2値画像の場合に
は、図3に示すように符号化しようとする画素Xに近い
周囲画素程相関が強いであろうと考える。この考え方に
従うと、a〜gの周囲7画素のうち画素Xに最も近いの
はc及びg画素であり、次いでb,d及びf画素、いち
ばん離れているのはa及びe画素であるからこの順に相
関が強いものとして図4に示すようにc及びg画素の重
み係数W3,W7を“4”に、b,d及びf画素の重み係
数W2,W4,W6を“2”に、a及びe画素の重み係数
W1,W5を“1”に夫々設定する。
【0016】上記ゲート回路45〜48は、周辺画素a
1〜an-1に対応して設けられた(n−1)個のANDゲ
ート回路により構成され、上述した例ではa〜gの周囲
7画素の値(0か1)が1ビットで入力される。従っ
て、各画素a〜gの値によってmビットの重み係数W1
〜W7が加算器49に出力されるか否かが決まる。
1〜an-1に対応して設けられた(n−1)個のANDゲ
ート回路により構成され、上述した例ではa〜gの周囲
7画素の値(0か1)が1ビットで入力される。従っ
て、各画素a〜gの値によってmビットの重み係数W1
〜W7が加算器49に出力されるか否かが決まる。
【0017】上記加算器49は、重み付けが行われたm
ビットの入力を全て足し合わせ(m+l)ビット出力と
して出力する加算器である。上記しきい値発生回路50
は、(m+l)ビットの所定しきい値を発生する回路で
あり、上述した重み係数を用いる場合は、例えばしきい
値は“7”に設定される。上記比較器51は、加算器4
9の出力としきい値発生回路50の出力を比較するコン
パレータ等である。
ビットの入力を全て足し合わせ(m+l)ビット出力と
して出力する加算器である。上記しきい値発生回路50
は、(m+l)ビットの所定しきい値を発生する回路で
あり、上述した重み係数を用いる場合は、例えばしきい
値は“7”に設定される。上記比較器51は、加算器4
9の出力としきい値発生回路50の出力を比較するコン
パレータ等である。
【0018】次に、本実施例の動作を説明する。全体動作 先ず、画像データ記憶装置32には、圧縮すべき画像デ
ータが蓄えられている。画素予測値発生装置33は画像
データ記憶装置32から読出した符号化しようとする画
素Xの周辺7画素a〜gの値にそれぞれ重みW1〜W7を
付けて加え合わせ、その結果をしきい値と比較して予測
値(X)を発生し予測誤差算出装置34に出力する。
ータが蓄えられている。画素予測値発生装置33は画像
データ記憶装置32から読出した符号化しようとする画
素Xの周辺7画素a〜gの値にそれぞれ重みW1〜W7を
付けて加え合わせ、その結果をしきい値と比較して予測
値(X)を発生し予測誤差算出装置34に出力する。
【0019】予測誤差算出装置34は画像データ記憶装
置32から受け取った符号化しようとする画素Xの値と
画素予測値発生装置33からの予測値(X)出力との予測
誤差をエントロピー符号化装置35に出力する。エント
ロピー符号化装置35は受け取った予測誤差を符号化
し、符号化記憶装置36はエントロピー符号化装置35
によって発生した符号を順次記憶していく。ここで、予
測誤差は予測が合って値が0の方に偏っており、また、
エントロピー符号化は符号化すべき値に偏りがある方が
発生符号が少ない、すなわち、効率が良いため画像デー
タがより圧縮させることになる。
置32から受け取った符号化しようとする画素Xの値と
画素予測値発生装置33からの予測値(X)出力との予測
誤差をエントロピー符号化装置35に出力する。エント
ロピー符号化装置35は受け取った予測誤差を符号化
し、符号化記憶装置36はエントロピー符号化装置35
によって発生した符号を順次記憶していく。ここで、予
測誤差は予測が合って値が0の方に偏っており、また、
エントロピー符号化は符号化すべき値に偏りがある方が
発生符号が少ない、すなわち、効率が良いため画像デー
タがより圧縮させることになる。
【0020】画素予測値発生装置33における予測値算出の動作 先ず、重み係数発生装置41〜44から重み付けの係数
W1〜W7がmビットでゲート回路45〜48に出力され
る。ゲート回路45〜48はa〜gの値(0か1)によ
り重み係数W1〜W7の値を加算器49に伝えるか否かの
AND論理をとる。なお、前述したように図2において
n=8とした場合のa1〜a7が、図9におけるa〜gに
相当し、このa〜gの画素に対応して図3及び図4の重
み係数W1〜W7が設定されているものとする。
W1〜W7がmビットでゲート回路45〜48に出力され
る。ゲート回路45〜48はa〜gの値(0か1)によ
り重み係数W1〜W7の値を加算器49に伝えるか否かの
AND論理をとる。なお、前述したように図2において
n=8とした場合のa1〜a7が、図9におけるa〜gに
相当し、このa〜gの画素に対応して図3及び図4の重
み係数W1〜W7が設定されているものとする。
【0021】重み係数W1〜W7で重み付けされた画素a
〜gの値は加算器49に入力され、加算器49はこれら
の入力を全部加算して加算結果を比較器51に出力す
る。従って、例えばa〜gの周囲7画素の値が“0”の
ときは加算器49の値は“0”となり、また、c画素の
みが“1”で他の画素が“0”のときはc画素の重み係
数W3による“4”が加算器49から出力されることに
なる。
〜gの値は加算器49に入力され、加算器49はこれら
の入力を全部加算して加算結果を比較器51に出力す
る。従って、例えばa〜gの周囲7画素の値が“0”の
ときは加算器49の値は“0”となり、また、c画素の
みが“1”で他の画素が“0”のときはc画素の重み係
数W3による“4”が加算器49から出力されることに
なる。
【0022】比較器51は加算器49の出力としきい値
発生回路50の出力を比較し、加算器49出力がしきい
値発生回路50の出力以上の場合には予測値(X)=1を
出力し、そうでない場合には(X)=0を出力する。すな
わち、図9の従来の方式と同様に画像データ21を左上
から右に走査を行い、a1〜an-1の値から加算器49に
より加算を行なうと数式1のようになる。
発生回路50の出力を比較し、加算器49出力がしきい
値発生回路50の出力以上の場合には予測値(X)=1を
出力し、そうでない場合には(X)=0を出力する。すな
わち、図9の従来の方式と同様に画像データ21を左上
から右に走査を行い、a1〜an-1の値から加算器49に
より加算を行なうと数式1のようになる。
【0023】
【数1】
【0024】そして、比較器51により数式1で示され
る加算結果としきい値発生回路50のしきい値出力とを
比較して予測値(X)を出力する。この予測値(X)により
符号化しようとする画素の値Xに対する予測誤差が得ら
れ、これをエントロピー符号化装置36に入力して符号
化を行なう。
る加算結果としきい値発生回路50のしきい値出力とを
比較して予測値(X)を出力する。この予測値(X)により
符号化しようとする画素の値Xに対する予測誤差が得ら
れ、これをエントロピー符号化装置36に入力して符号
化を行なう。
【0025】図5は符号化しようとする画素Xの周囲の
画素をa〜gの周囲7画素とし、このa〜gの画素に対
応する重みをWa=1,Wb=2,Wc=4,Wd=
2,We=1,Wf=2,Wg=4(図4参照)とし、
かつ、しきい値を“7”にしたときの予測値表の出力例
であり、図6はそのしきい値を“8”にしたときの予測
値表の出力例である。
画素をa〜gの周囲7画素とし、このa〜gの画素に対
応する重みをWa=1,Wb=2,Wc=4,Wd=
2,We=1,Wf=2,Wg=4(図4参照)とし、
かつ、しきい値を“7”にしたときの予測値表の出力例
であり、図6はそのしきい値を“8”にしたときの予測
値表の出力例である。
【0026】図5及び図6に示した予測値表の出力例を
用いてデータ圧縮を行った結果、従来のROM等に記憶
した予測値表を用いた場合と同等以上の圧縮効果を得る
ことができた。
用いてデータ圧縮を行った結果、従来のROM等に記憶
した予測値表を用いた場合と同等以上の圧縮効果を得る
ことができた。
【0027】以上説明したように、本実施例の画像デー
タ圧縮装置31は、圧縮すべきデータを記憶する画像デ
ータ記憶装置32と、符号化しようとする画素(符号化
対象画素)の周辺数画素の値に夫々重みを付けて加え合
わせ、その結果から予測値を発生する画素予測値発生装
置33と、画像データ記憶装置32から出力された符号
化しようとする画素の値と画素予測値発生装置33から
の予測値出力とにより予測誤差を算出する予測誤差算出
装置34と、算出された予測誤差を符号化することによ
って画像データを圧縮するエントロピー符号化装置35
とを設け、加算器49、比較器51等の組合せ回路によ
り予測値を発生させるようにしているので、従来予測値
を求めるために必要であった記憶装置(図8の画像予測
値記憶装置14)とその記憶装置のアドレスを指定する
装置(図8のアドレス発生装置13)を不要にすること
ができ、装置全体の規模を大幅に小さくすることができ
る。また、このように回路規模の小さな画像データ圧縮
装置が実現できることから本装置を組み込んだ機器の小
型化を図ることができる。
タ圧縮装置31は、圧縮すべきデータを記憶する画像デ
ータ記憶装置32と、符号化しようとする画素(符号化
対象画素)の周辺数画素の値に夫々重みを付けて加え合
わせ、その結果から予測値を発生する画素予測値発生装
置33と、画像データ記憶装置32から出力された符号
化しようとする画素の値と画素予測値発生装置33から
の予測値出力とにより予測誤差を算出する予測誤差算出
装置34と、算出された予測誤差を符号化することによ
って画像データを圧縮するエントロピー符号化装置35
とを設け、加算器49、比較器51等の組合せ回路によ
り予測値を発生させるようにしているので、従来予測値
を求めるために必要であった記憶装置(図8の画像予測
値記憶装置14)とその記憶装置のアドレスを指定する
装置(図8のアドレス発生装置13)を不要にすること
ができ、装置全体の規模を大幅に小さくすることができ
る。また、このように回路規模の小さな画像データ圧縮
装置が実現できることから本装置を組み込んだ機器の小
型化を図ることができる。
【0028】第2実施例 図7は符号化装置の第2実施例を示す図であり、第1実
施例と同様画像データ圧縮装置に適用した例である。本
実施例は前記画素予測値発生回路33の回路構成をより
簡略にしたものである。図2に示した第1実施例と同一
構成部材には同一符号を付して重複部分の説明を省略す
る。
施例と同様画像データ圧縮装置に適用した例である。本
実施例は前記画素予測値発生回路33の回路構成をより
簡略にしたものである。図2に示した第1実施例と同一
構成部材には同一符号を付して重複部分の説明を省略す
る。
【0029】先ず、構成を説明する。図7は画素予測値
発生装置61の回路構成図である。第1実施例において
は、しきい値として(m+l)ビットの任意の値をとる
ことができるようにしているが、本画素予測値発生装置
61では、しきい値を2のべき乗(2m)と限定してし
まうことによって、図2に示すしきい値発生回路50と
比較器51をORゲート回路62を用いて加算器45出
力の上位ビットの論理和で置き換えることができる。図
7の画素予測値発生装置61はしきい値が2mであり、
予測値(X)が加算器49出力の上位(l+1)ビットの
論理和で置き換えられた例を示している。
発生装置61の回路構成図である。第1実施例において
は、しきい値として(m+l)ビットの任意の値をとる
ことができるようにしているが、本画素予測値発生装置
61では、しきい値を2のべき乗(2m)と限定してし
まうことによって、図2に示すしきい値発生回路50と
比較器51をORゲート回路62を用いて加算器45出
力の上位ビットの論理和で置き換えることができる。図
7の画素予測値発生装置61はしきい値が2mであり、
予測値(X)が加算器49出力の上位(l+1)ビットの
論理和で置き換えられた例を示している。
【0030】すなわち、第1実施例では加算器49の全
ビットを出力してしきい値発生回路50からのしきい値
としなければならなかったが、しきい値を2のべき(2
m)と限定すると、加算器49出力のしきい値より下位
のビットを全く気にすることがなくなり上位ビットだけ
で比較することができる。例えば、2mに限定されたし
きい値がm=3(すなわち、しきい値は23=8)とし
たとき、加算器49に入力される値が0〜7であるとす
ればこれは0000〜0111であるから2mビットよ
り上位のビットは全部0になって値が出力されない。す
なわち、出力が0〜7の場合は2m(=23)ビットまで
は加算器49から値が出ない。入力が8になると100
00となって加算器49の2mビットに値が出る。ま
た、入力が8以上のときは上位ビットの何れかに少なく
とも1が存在するのでORゲート回路51により加算器
46出力の論理和をとれば予測値(X)=1が出力される
ことになる。
ビットを出力してしきい値発生回路50からのしきい値
としなければならなかったが、しきい値を2のべき(2
m)と限定すると、加算器49出力のしきい値より下位
のビットを全く気にすることがなくなり上位ビットだけ
で比較することができる。例えば、2mに限定されたし
きい値がm=3(すなわち、しきい値は23=8)とし
たとき、加算器49に入力される値が0〜7であるとす
ればこれは0000〜0111であるから2mビットよ
り上位のビットは全部0になって値が出力されない。す
なわち、出力が0〜7の場合は2m(=23)ビットまで
は加算器49から値が出ない。入力が8になると100
00となって加算器49の2mビットに値が出る。ま
た、入力が8以上のときは上位ビットの何れかに少なく
とも1が存在するのでORゲート回路51により加算器
46出力の論理和をとれば予測値(X)=1が出力される
ことになる。
【0031】また、m=3とした場合のしきい値は
“8”であるから前記図6の予測値表と同一の予測値表
となる。このように本実施例ではしきい値を2のべきに
限定することによってしきい値発生回路及び比較器を省
略することができ、回路規模を更に簡略化することがで
きる。
“8”であるから前記図6の予測値表と同一の予測値表
となる。このように本実施例ではしきい値を2のべきに
限定することによってしきい値発生回路及び比較器を省
略することができ、回路規模を更に簡略化することがで
きる。
【0032】なお、上記各実施例では符号化装置を画像
データ圧縮装置に適用した例であるが、勿論これには限
定されず、予測値を使用するものであれば全ての装置に
適用可能であることは言うまでもない。
データ圧縮装置に適用した例であるが、勿論これには限
定されず、予測値を使用するものであれば全ての装置に
適用可能であることは言うまでもない。
【0033】また、上記符号化対象画素の周囲画素の取
出方法やその個数、及び重み係数の設定方法は前述した
実施例に限られるものではなく任意のものが使用可能で
ある。また、上記画像データ圧縮装置31,61や画素
予測値発生装置33,61等を構成する回路や部材の
数、種類などは前述した実施例に限られないことは言う
までもない。
出方法やその個数、及び重み係数の設定方法は前述した
実施例に限られるものではなく任意のものが使用可能で
ある。また、上記画像データ圧縮装置31,61や画素
予測値発生装置33,61等を構成する回路や部材の
数、種類などは前述した実施例に限られないことは言う
までもない。
【0034】
【発明の効果】本発明によれば、符号化対象画素の周囲
複数画素に夫々所定の重み付けをして加算し、該加算結
果に基づいて符号化対象画素の予測値を求めるようにし
ているので、画素の予測値を、記憶装置を使用せずに組
合せ回路のみで算出することができ、装置全体の規模を
小さくすることができる。
複数画素に夫々所定の重み付けをして加算し、該加算結
果に基づいて符号化対象画素の予測値を求めるようにし
ているので、画素の予測値を、記憶装置を使用せずに組
合せ回路のみで算出することができ、装置全体の規模を
小さくすることができる。
【図1】符号化装置のブロック構成図である。
【図2】符号化装置の画素予測値発生装置の回路構成図
である。
である。
【図3】符号化装置の重み係数発生回路の重み係数の設
定方法を説明するための図である。
定方法を説明するための図である。
【図4】符号化装置の重み係数発生回路の重み係数の設
定方法を説明するための図である。
定方法を説明するための図である。
【図5】符号化装置の予測値の表の出力例である。
【図6】符号化装置の予測値の表の出力例である。
【図7】他の実施例の符号化装置の画素予測値発生装置
の回路構成図である。
の回路構成図である。
【図8】従来の画像データ圧縮装置のブロック構成図で
ある。
ある。
【図9】従来の画像データ及び符号化対象画素の周囲画
素を示す図である。
素を示す図である。
【図10】従来の予測値表を示す図である。
【図11】従来の予測誤差算出装置の回路構成図であ
る。
る。
31 画像データ圧縮装置 32 画像データ記憶装置 33,61 画素予測値発生装置 34 予測誤差算出装置 35 エントロピー符号化装置 36 符号化記憶装置 37 制御装置 41〜44 重み係数発生回路 45〜48 ゲート回路 49 加算器 50 しきい値発生回路 51 比較器 62 ORゲート回路
Claims (2)
- 【請求項1】 符号化対象のデータを供給するためのデ
ータ供給手段と、 符号化対象画素の周囲複数画素に夫々所定の重み付けを
して加算し、該加算結果に基づいて符号化対象画素の予
測値を発生する予測値発生手段と、 前記データ供給手段から供給された符号化対象画素と前
記予測値発生手段により発生した予測値に基づいて予測
誤差を算出する予測誤差算出手段と、 前記予測誤差算出手段により算出された予測誤差を符号
化する符号化手段と、 を具備したことを特徴とする符号化装置。 - 【請求項2】 前記予測値発生手段は、符号化対象画素
の周囲複数画素に夫々所定の重み付けをする重付け手段
と、 前記重付け手段により重み付けされた周囲複数画素の値
を加算する加算手段と、 前記加算手段の出力を所定値と比較して符号化対象画素
の予測値を発生する比較手段と、 を具備したことを特徴とする請求項1記載の符号化装
置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP3230898A JPH0548907A (ja) | 1991-08-19 | 1991-08-19 | 符号化装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP3230898A JPH0548907A (ja) | 1991-08-19 | 1991-08-19 | 符号化装置 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH0548907A true JPH0548907A (ja) | 1993-02-26 |
Family
ID=16915030
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP3230898A Pending JPH0548907A (ja) | 1991-08-19 | 1991-08-19 | 符号化装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH0548907A (ja) |
-
1991
- 1991-08-19 JP JP3230898A patent/JPH0548907A/ja active Pending
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
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