JPH07112243B2 - ブロック分割順次再生符号化方式 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （発明の技術分野） 本発明は中間調を含む濃淡画像の高能率符号化方式に係
わり、特に多階調適応形ブロック符号化方式（以下、
「GBTC方式」と称す）と順次再生符号化方式（以下、
「PCS方式」と称す）とを組み合わせてモディファイド
したブロック分割順次再生符号化方式（以下、「BSPC方
式」と称す）に関するものである。

（従来技術とその問題点） テレマティク・サービスにおける自然画像伝送の要求は
ビデオテックス等のセンター・テンド形通信ばかりでな
くファクシミリ等のエンド・エンド形通信においても高
まっている。これらの通信に用いられる代表的な符号化
方式としてGBTC方式とPCS方式とがある。

まず、従来のGBTC方式の概略について説明する。

第１図は従来のGBTCの概略図であり、１は画像データの
入力端子、２はバッファメモリ、３はブロック内の画像
データの最大値，最小値検出回路、４は最大，最小代表
階調決定回路、５は階調レベルメモリ、７は比較回路、
８は分解能成分メモリ、９は基準レベル発生回路、10は
差分値発生回路である。

ハッファメモリ２は、画素単位の画像信号を端子１から
入力して、１ブロックライン（縦１個、横１列のブロッ
ク列を示す）分の画像データを蓄積し、１ブロックずつ
画素データを出力する。このバッファメモリ２に格納さ
れた画素データは、１ブロックごとに読みだされて必要
な処理が施される。

以下、画像データを256階調（０〜255）、ブロックサイ
ズを４×４画素、１ブロックを最大４階調で近似するも
のとして説明する。

各ブロックの符号化情報は次のように作成される。ま
ず、最大，最小値検出回路２は、１ブロック分の画素デ
ータをバッファメモリ２より読み込んで、ブロック内の
最大値（L_max）と最小値（L_min）を求め、更にこれらの
値からレベル差Ｄ＝L_max−L_minを求める。

また、第２図の如く上記レベル差Ｄを閾値T₁,T₂と比較
してＤの大小によってそのブロックを表示する階調数を
１〜４に決める。続いて最大，最小代表階調決定回路４
はブロックをｋ階調（ｋ＝1,2,4）に量子化して表現す
るための代表階調に関して、その最大値と最大値（以下
それぞれ最大代表階調，最小代表階調と呼ぶ）の値P₀,P
_k（ｋ＝1,2）あるいはQ_k（ｋ＝1,4）を求める。

これらの値の求め方を４階調表現を例にとって説明す
る。

（１）まずL_maxとL_minよりその平均値Ａ＝1/2（L_max＋L
_min）を求めるとともに両値の間を第３図に示すように
範囲a₁,a₂,a₃,a₄に４等分し、範囲a₁及び範囲a₄に属す
る画素データの平均値をそれぞれQ₁,Q₄の初期値とす
る。

すなわち、 以上の画素データの平均をQ₁ 未満の画素データの平均をQ₄とする。

Q₁〜Q₄の間で等間隔にQ₂,Q₃を設定するものとすると、
第４図から明らかなように で与えられる。ただし、L_A＝（Q₁＋Q₂）/2（基準値）L_D
＝Q₁−Q₄（差分値）とする。ブロックを４階調で表現す
る場合の第１近似での量子化レベル、すなわち代表階調
は前記Q₁,Q₂,Q₃,Q₄で与えられる。

（２）次に、ブロック内の画素データＸを、これら各代
表階調の中の最も距離が近いもので代表するべくクラス
タに分類することを考えると、Q₁で代表されるクラスタ
（以下第１クラスタと呼ぶ）には Q₄で代表されるクラスタ（以下第４クラスタと呼ぶ）に
は を満足する画素データが属することとなる。

そこで、第１クラスタの代表階調Q₁を第１クラスタの画
素データの平均値で置き換える。同様に第４クラスタの
代表階調Q₄を第４クラスタの画素データの平均値で置き
換える。これによりQ₁,Q₄は、より近似の良い新しい値
に更新される。

ここで再びL_D＝Q₁−Q₄を求め、L_Dを更新した上で式
によりQ₂,Q₃を再度求めれば新しい代表階調が決定され
る。

（３）（２）の処理を繰り返す。

（４）（２）の処理によってもQ₁〜Q₄の値がほとんど変
化しなくなったとき、収束したものと判断して、得られ
たQ₁,Q₂,Q₃,Q₄を最終的な代表階調とする。

（５）（２）の処理は、収束するまで行うことは必ずし
も必要なく、任意に打切ることができる。

特に、（２）の操作を行わず、（１）の処理によって得
られるQ₁〜Q₄の値を代表階調としてもかなりの良い近似
が得られ実用上十分である。

２階調表現の場合も同様である（第５図（ａ））。例え
ば、Ａ＝1/2（L_max＋L_min）以上の画素データの平均をP
₁の初期値、Ａ未満の画素データの平均をP₂の初期値と
して第１近似の代表階調が得られる。クラスタ分類にあ
たってはＡ＝1/2（P₁＋P₂）によってＡの値を更新した
後上記処理を繰り返せば、代表階調P₁,P₂（P₁＞P₂）が
得られる。

１階調表現の場合は初期値のいかんにかかわらず代表階
調はブロック内の全画素の画素データの平均値となる。

このようにして求められた、ブロック内の代表階調によ
り、ブロック内の各画素の画素データをクラスタ分類す
るため、比較回路7,階調レベルメモリ回路５は代表階調
の値あるいはこれにかわるものを一時メモリするために
設けられている。

例えば、４階調表現の場合を例にとると、代表階調Q₁,Q
₂,Q₃,Q₄を階調レベルメモリ回路５に一時メモリしてお
き、ブロック内の画素データをバッファメモリ２より順
次読出して比較回路７により最も距離の近い代表階調を
判別し、その判別結果を分解能成分φとして例えば２ビ
ットで表現して、分解能成分メモリ８にメモリする。こ
のために、階調レベルメモリ回路５にメモリする値は必
ずしも代表階調である必要はなく、例えば であってもよい。この場合画素データＸは ＸTQ₁ならば第１クラスタ（代表階調Q₁） TQ₁＞Ｘ≧TQ₂ならば第２クラスタ（代表階調Q₂） TQ₂＞Ｘ≧TQ₃ならば第３クラスタ（代表階調Q₃） TQ₃＞Ｘならば第４クラスタ（代表階調Q₄） として分類される。

一方、基準レベル発生回路９は、最大，最小代表階調決
定回路４により求められた最大代表階調と最小代表階調
の平均値L_Aを求め基準レベルとする。

また、差分値発生回路10により、同様に最大代表階調と
最小代表階調の差L_Dを求める。1,2,4階調表現の場合のL
_A,L_Dの求め方を第１表に示す。

以上によりブロック内の原画データはL_A,L_D,φの３種の
成分で表されたことになる。これら各成分の値を個々に
圧縮符号化すればよい。圧縮符号化方法としては、L_A及
びL_DがDPCM方式、φがMMR方式を用いる。

L_A,L_D,φの値が表１で与えられるとき、これらから現画
像を復元するには次式によればよい。

１階調表現： P₀＝L_A ２階調表現： P₁＝L_A＋1/2L_D P₂＝L_A−1/2L_D ４階調表現： Q₁＝L_A＋1/2L_D Q₂＝L_A−1/6L_D Q₃＝L_A−1/6L_D Q₄＝L_A−1/2L_D 例えば４階調表現の場合、Q₁の初期値を、値が領域a₁に
ある画像データの平均にとるのでなく、領域a₁の中央
値、すなわちＡ＋3/8Dとしてもよい。このような初期値
のとり方の影響は単に近似精度に影響するのみであって
符号の復号の基本条件には影響しない。

また、以上の説明では各ブロックを４階調以下で表現す
る場合を説明したが、1,2,4,8,16…と多くの代表階調を
含む場合にも適用できる。例えばブロックを８階調で表
現する場合、代表階調をR_k（ｋ＝1,2,3…８）とする
と、４階調表現で述べたと同様に、最大代表階調R₁と最
小代表階調R₈を求めその間を等間隔に分けてR₂〜R₇を求
める。2ⁿ階調を最大とするとき分解能成分はｎビットで
表される。

さらに差分値L_Dは最大代表階調と最小代表階調の差であ
ることは必ずしも必要ではなく、更に２階調表現と４階
調表現でその定義を異ならせてもよい。第５図及び第２
表は４階調表現の場合について、L_D＝2/3（Q₁−Q₂）と
した一例である。

第６図は画像データより符号化信号を形成するまでの過
程を示す。従来のGBTC方式のブロック図である。第２表
に示すような基準レベルL_A,差分信号L_Dを形成するまで
の過程は第１図において説明したので省略する。

基準レベルL_Aは、１ブロックラインの各ブロックの順に
基準レベル発生回路９より出力される。基準レベル符号
化回路11はL_Aの各値ごとに、所定のバイナリーコード
（１と０よりなるコード）を発生する。

このようにして、L_Aは順次バイナリーコードに変換され
てバッファメモリ13に蓄積される。差分値L_Dは差分値符
号化回路15により所定のバイナリーコードに変換されて
順次バッファメモリ16にメモリされる。

なお、ここで該当ブロックが１階調表現の場合にはL_Dの
値にかかわらず、差分値符号化回路15からはL_D＝０の場
合と同一の符号が出力されるように制御される。

また、比較回路７よりは第３表に従って分解能成分φ₁,
φ_２が出力され、それぞれφ_１バッファ18,φ_２バッフ
ァ19に一時メモリされた後、φ符号化回路12によりそれ
ぞれ符号化して冗長度抑圧した後φ_１メモリ21,φ_２メ
モリ22にメモリされる。

１画面の処理が終了するとL_A,L_D,φ₁,φ_２の符号化信号
はそれぞれバッファメモリ13,16,φ_１メモリ21,φ_２メ
モリ22にメモリされている。これらの信号はそれぞれ端
子14,17,23,24より取り出され、信号合成器20より合成
されてL_A,L_D,φ₁,φ_２の順に端子25より送出される前記
説明において、１階調表現のブロックにおいてL_D＝０と
してこれをコード化して符号化信号としたが、１階調表
現のブロックではすべてL_D＝０であり、この情報は必ず
しも必要としないので省略することができる。

次に復号方法について第２表のL_AとL_Dを用いた場合を例
にとり説明する。第７図は従来のGBTC方式に用いる復号
回路の構成例を示すブロック図であって、31は基準レベ
ル復号化回路、32は差分値復号回路、33は分解能成分復
号化回路、34は画像メモリ回路、35はL_Dメモリ、36は演
算回路、37はバッファメモリ、40は信号分配回路であ
る。端子30より入力される信号は信号分配回路40にて各
復号回路に分配されるL_Aの符号化信号は基準レベル復号
化回路31に復号され、L_Aの値が出力される。当該ブロッ
クのすべての画素に対して画像信号S₁ S₁＝L_A として与えこれを画像メモリ回路34にメモリする。１画
面のL_Aがすべて復号されたとき、S₁によって概略画像が
構成される。

続いて差分値L_Dの符号化信号が入力されると差分値復号
回路32によりこれを復号して、復号されたL_Dの値をL_Dメ
モリ35にメモリする。

次にφ_１の符号化信号が入力されると、分解能成分復号
化回路33によりφ_１も復号し、L_Dメモリ35より該当ブロ
ックのL_Dの値を参照し、 （１） L_D＝０なら１階調表現のブロックなので S₂＝S₁（S₁を変更しない） （２） L_D≠０なら２階調または４階調表現のブロック
なのでφ_１＝０なら S₂＝S₁＋1/2L_D φ_１＝０なら S₂＝S₁−1/2L_D として画像メモリ回路34の内容をS₁からS₂に書きかえ
る。続いてφ_２の符号信号が入力されると、分解能成分
復号化回路33によりφ_２を復号し、 （１） １ブロック内のすべての画素でφ_２＝０ならば
１または２階調表現のブロックなので、当該ロック内の
各画素は S₃＝S₂（S₂を変更しない） （２） １ブロック内で少なくとも１画素φ_２＝１の画
素が存在すれば４階調表現なので φ_２＝０の画素は S₃＝S₂＋1/4L_D φ_２＝１の画素は S₃＝S₂−1/4L_D として画像メモリ回路34の内容をS₂からS₃に書きかえ
る。

このようにして得られるS₃が復号画像を表している。

なお前記S₂は、第５図から明らかなように、代表階調Q₁
とQ₂を1/2（Q₁＋Q₂）で、代表階調Q₃とQ₄を1/2（Q₃＋
Q₄）で近似して表現しているので、S₁とS₃の中間の品質
にある。従って復号処理が段階的に行われるための途中
でも近似的な画像内容を知ることができる。

一般にR₁〜R_rのｒ階調（ｒ＞２）で表現する場合には、
差分値は に比例する値に定めれば段階的復号が可能となる。

前記復号方法はL_D＝０の場合も符号化信号が存在する場
合を述べたが、前述したようにL_D＝０の場合のL_D符号化
信号が省略されている場合はφ_１を復号後にブロック内
のφ_１がすべて“0"のブロックが存在すると、L_D＝０の
データを作りL_Dメモリ35の該当メモリ位置に挿入してお
けばよい。従ってこの場合には符号化信号はL_A,φ₁,L_D,
φ_２の順に送出する方が都合が良い。

次に従来のPCS方式（特開昭62−25575号）における符号
化・復号化方式の概略を説明する。ここでの説明では、
対象符号化画像の階調数は16階調（４ビット）とする。

PCS符号化方式では画像ビットプレーンに分解して、以
下の３種の符号化手段に分けて符号化を行うものであ
る。

初期符号化： 各ビットレーンを構成する画素のうちから△Ｙライン毎
のライン上から△Ｘ画素おきに画素を抽出しこれらの画
素を符号化する。

モード１の符号化： 符号化された画素のうち最小の矩形の頂点に位置する４
つの画素と同じ位置にある既に符号化を終えた各プレー
ンの画素を参照してそれら４つの参照画素に囲まれた中
心に位置する画素を符号化する。

モード２の符号化： 初期符号化手段とモード１の符号化手段によって符号化
された画素のうち最小の菱形の頂点に位置する４つの画
素と同じ位置にある既に符号化を終えた各プレーンの画
素を参照してその中心に位置する画素を符号化する。

第８図は従来のPCS方式における符号化回路の一例を示
している。51,52は入力端子、53はビット化回路、54は
アドレス制御回路（Ｉ）、55はアドレス制御回路（I
I）、56,57,58,59はそれぞれ一画面メモリ、64は符号化
順序制御部、65と66はそれぞれ順次再生符号化器（Ｉ）
と順次再生符号化器（II）、67は信号合成回路、68は出
力端子、60,61,62,63はそれぞれゲートを示している。
以下、第８図の回路の動作を詳細に説明する。入力端子
51より、符号化する原画像の信号が画像の左上を始点と
し左から右、上から下の順序で順次一画素単位に受信さ
れ、ビット化回路53に転送される。ビット化回路53は４
ビットで表現されている画素を一ビット信号に分解し、
MSBからLSBまでの一ビット信号を、それぞれ一画面メモ
リ56,57,58,59に転送する。この処理により原画像は４
枚のビットプレーンに分解されて、それぞれ１画面メモ
リ56,57,58,59に記憶される。

アドレス制御回路（Ｉ）54は、ビット化回路53より転送
される信号を各一画面メモリ56,57,58,59のどの座標に
記憶するかを指示する。各一画面メモリ56,57,58,59に
は、アドレス制御回路（Ｉ）54の指示により原画像から
信号が読み出される順序と同じ順序（画像の左上を始点
とし左から右、上から下の順序）で一画面分の情報が蓄
積される。各一画面メモリ56,57,58,59への情報の転送
が終了すると、アドレス制御回路（Ｉ）54は、符号化順
序制御部64に転送の終了を示す信号を転送する。符号化
順序制御部64はその信号を受信すると、予め記憶された
符号化の順序に従って、ゲート60〜63をオープンし符号
化すべきプレーンを選択するとともにアドレス制御回路
（II）55に符号化画素，参照画素の選択を指示する。ア
ドレス制御回路（II）55は各一画面メモリ56〜59より逐
次符号化画素，参照画素を抽出し、各ゲート60〜63を介
して順次再生符号化器（Ｉ）65と順次再生符号器器（I
I）66の一方又は双方に転送する。順次再生符号化器65,
66は符号化順序制御部64の制御に従って、各ゲートを介
してくる符号化画素を符号化する。順次再生符号化回路
器（Ｉ）65,（II）66で出力される符号化情報は順次信
号合成回路67へ出力される。

各プレーンの符号化に当たっては、まず16画素（ΔＸ＝
16,ΔＹ＝16）を単位として抽出して解像度1/16の画像
として初期符号化を行い、続いてΔX,ΔＹを２分して既
符号化画素の中央の画素を抽出してモード1,モード２の
符号化手段により、解像度1/8の符号化信号を得る。同
様の手順を繰り返して順次1/4,1/2……と解像度の高い
符号化信号を得る。これらの符号化順序の一例を第３表
に示す。なお、解像度を順次1/16,1/8,1/4……と上げな
がら順次符号化を行うため、ΔX,ΔＹの初期値は2^w（ｗ
＝整数）にとる。信号合成回路67は符号化順序制御部64
から出力されるプレーン表示符号を出力端子68へ出力す
るとともに、この符号により符号化プレーンを判定し、
第４表に示す画像の符号化情報の蓄積方法により蓄積す
る。例えば、プレーン１である場合は順次再生符号化器
（Ｉ）65の出力信号をプレーン2,3,4である場合は順次
再生符号化器（II）66の出力信号を選択し、プレーン表
示符号に続けて出力端子68へ出力する。

また、上述した符号化順序は、符号化順序制御部64に設
けられたメモリに予め記憶される。従って、このメモリ
の内容を変更することで、符号化順序を任意に設定する
ことができる。このメモリ内容の変更は、送信側で行っ
てもよいし、受信側から行うこともできる。これがため
の信号の入力端子が図中の入力端子52である。

第９図は従来のPCS方式における復号化回路の一例を示
しているものであり、301は入力端子、311はプレーン表
示符号抽出回路、312は復号プレーン決定部、321は順次
再生復号回路、331,332,333,334,335,336,337,338はゲ
ート回路、341,342,343,344はそれぞれ二値化されたプ
レーンを記憶するための一画面メモリA,一画面メモリB,
一画面メモリC,一画面メモリＤ、351と353はアドレス制
御回路（Ｉ）と（II）、352はビット合成回路、361は階
調画像を記憶するための階調画像一画面メモリ、371は
出力端子を示している。

初期状態として、４枚の一画面メモリ341〜344内の全メ
モリには全て“1"が記憶され、階調画像一画面メモリ36
1内の全メモリには全て“15"が記憶される。

入力端子301から符号化された信号を受信する。プレー
ン表示符号抽出回路311は入力端子301より受信する信号
からプレーン表示符号を抽出し、その符号は復号プレー
ン決定部312に転送し、その他の符号は順次再生復号回
路321に転送する。順次再生復号回路321は復号プレーン
決定部312の指示に従いプレーン表示符号抽出回路311よ
り転送されてくる符号化信号を復号化する。また、アド
レス制御回路（Ｉ））353は、各一画面メモリＡ〜Ｄよ
り参照画素値を読み出し、ゲート335〜338を介して、順
次再生復号回路321へ転送する。復号プレーン決定部312
は、プレーン表示符号抽出回路311より転送されるプレ
ーン表示符号と第９図よりそのプレーン表示符号の後に
入力端子301から転送されてくる符号が、どのプレーン
に関するものかを求め、それに従ってゲート331からゲ
ート334のいずれかのゲートをオープンにすることによ
り、復号化するプレーンを選択するとともに、順次再生
復号回路321を制御する。例えば、プレーン表示符号抽
出回路311よりプレーン表示符号“10"を受信すると、復
号プレーン決定部312はプレーンＣの情報を複合するた
めにゲート333をオープンにするとともにプレーンＣの
情報を復号するように順次再生復号回路321に指示す
る。復号化の最小単位は符号化時における各手順単位
〔特開昭62−25575号「階調ファクシミリ画像信号の符
号化方式」参照〕であり、その単位の復号化を終了する
と、順次再生復号回路321は復号プレーン決定部312に復
号終了を指示する信号を転送する。復号プレーン決定部
312はその信号を受信すると、オープンにしていたゲー
ト（ゲート331から334のいずれか）をクローズしさらに
プレーン表示符号抽出回路311へ復号終了信号を転送す
る。また、プレーン表示符号抽出回路311は、復号化プ
レーン決定部312から復号終了の信号を受信すると、入
力端子301より入力される信号からプレーン表示符号を
抽出し、以上の手順を繰り返す。

順次再生復号回路321は復号化された画情報信号をオー
プンにされたゲート（ゲート331から334のいずれか一
つ）を介して、一画面メモリ（一画面メモリA341から一
画面メモリD344のいずれか一つ）の決まったアドレスに
転送し記憶する。

アドレス制御回路351は４枚の一画面メモリ341〜344と
階調画像一画面メモリの同一座標を指示する。４枚の一
画面メモリ341〜344はアドレス制御回路より指示された
座標のメモリ内容をビット合成回路352に転送する。ビ
ット合成回路352は、一画面メモリ341〜344から転送さ
れるビット情報を用いて予め定められた符号割当てによ
り階調画像信号（４ビット）を合成し、アドレス制御回
路351が指示する座標のメモリに記憶する。例えば、一
画面メモリ341〜344より転送されてくる信号がそれぞれ
“1",“0",“1",“0"の場合には、合成される階調画像
信号は“6"となる。

アドレス制御回路351は順次再生復号回路321による復号
化が全て終了した後に、上記の手順を一画面の左上のす
みの画素より始めて左から右へ上から下へと順次に全座
標に対して行う。その結果、階調画像一画面メモリ361
に復号化された階調画像情報が得られる。

ところで、従来技術であるGBTC方式は最終的に完全に原
画像と同一の画像を再生することができないという欠点
があった。また、早い時点で大まかな全体の画像を再生
し、その後徐々に画質を向上させるといった順次再生の
機能については、順次再生の画像表示段数が数段階であ
り画像表示手段数をあまり多くとれない。

一方PCS方式は順次再生の機能については、順次再生の
画像表示段数を多くとれるため連続的に画質を向上でき
る。また、最終的には原画像と同一の画像を再生するこ
とができる。しかし順次再生の途中段階において、符号
化効率が十分でないという欠点があった。

（発明の目的） 本発明の目的は、再生画像の画質を連続的に向上するこ
とができかつ高い符号化効率が得られ、さらに、最終的
に原画像と同一の画像を再生することができるブロック
分割順次再生符号化方式を提供することにある。

（発明の構成） 本発明の目的を達成するために、GBTC方式にPCS方式を
組み込むように構成するとともに、GBTC方式で符号化さ
れる基準レベルと差分値と分解能成分とにより再生され
る再生画像と前記原画像との各画素毎の差分である原画
差分値を作成する原画差分作成手段と、該原画差分値を
ビットプレーンに分解し各ビットプレーンを前記初期符
号化手段と、前記モード１の符号化手段及び前記モード
２の符号化手段を用いて符号化する符号化手段を備える
ように構成されている。

（実施例） 以下、図面を用いて、本発明を説明する。

第10図は本発明の目的を達成する符号化装置のブロック
図を示す。以下、第６図と異なる点のみを説明する。11
aは基準レベルを符号化する順次再生符号化回路を、12a
は分解能成分（φ₁,φ_２）を符号化する順次再生符号化
回路を示している。26は画像再生回路、27は差分画像生
成差回路、28はd_ij符号化器、29はバッファメモリを示
し、これらの回路は、本発明の目的を達成するための本
発明による主要構成に含まれる。

順次再生符号化回路11aは基準レベルL_Aの上位ｎ（ｎ＝
自然数）ビットを取って2ⁿ階調に量子化した上で、ｎ枚
のビットプレーンに分解し、前述したPCS符号器により
符号化処理を行う。また、順次再生符号化方式回路12a
は分解能成分（φ₁,φ_２）を前述したPCS符号器により
符号化処理を行う。

従来のGBTC方式では、基準レベルはDPCM方式を、分解能
成分（φ₁,φ_２）はMMR方式で符号化を行っていた。従
って、DPCM方式、MMR方式は順次再生の特性を持ってい
ないために、画像再生の画質を連続的に向上させること
ができない。

しかし、本発明に従って、DPCM方式、MMR方式の代わり
に順次再生符号化方式（PCS方式）を組み入れることに
よって順次再生の画像表示段数を多くすることができ、
上記欠点を改善することができる。

また、PCS方式はDPCM方式,MMR方式より符号化効率が高
いため、符号化効率の改善も可能となる。

次に、この実施例の動作を説明する。

画像再生回路26は基準レベル発生回路9,差分値発生回路
10,φ_１バッファメモリ18,φ_２バッファメモリ19より信
号を受信し、それらより再生画像を生成する。差分画像
生成回路27はバッファメモリ２に蓄積されている原画像
と画像再生回路26で再生された画像との画素ごとの差分
をとり、差分画像d_ijを生成する。差分画像d_ijの各画素
Ｍビットとその正負を示す１ビットのフラグビットで表
現される。正値の場合にはフラグビットは“0"、そうで
ない場合には“1"となる。そのフラグビットをMSB（Mos
t Significant Bit）に割り当て差分画像のd_ijは（Ｍ＋
１）ビットの画素で構成されているようにみなす。

d_ij符号化器28はd_ij信号の符号化を行う。その符号化情
報はバッファメモリ29へ転送される。バッファメモリ29
に蓄積されたd_ij符号化情報は信号合成器20へ転送され
る。順次再生符号化回路11aは基準レベルL_Aの上位ｎ
（ｎ＝自然数）ビットを取って2ⁿ階調に量子化した上
で、ｎ枚のビットプレーンに分解し、前述したPCS符号
器により符号化処理を行う。また、φ符号化をする順次
再生符号化回路12a、差分値符号化回路15及びd_ij符号化
器28は前述したPCS符号化器を使用する。

上述のように本発明は、GBTC方式の利点であるブロック
ごとに３成分に分解して高効率の符号化と、PCS方式の
利点である順次再生の機能とをそのまま生かし、かつ原
画像と同一の画像情報も高効率の符号化を行うことがで
きる。

第11図は本発明BSPC方式による復号化器のブロック図を
示す。以下、第７図と異なる点のみを説明する。38はd
_ij復号化回路、39は演算回路IIを示す。

L_A,φ₁,L_D,φ_２の復号の後にd_ij復号化回路38にてd_ij信
号が再生され、演算回路II 39へ転送される。演算回路I
I 39はまずd_ij信号より以下の演算を行う。

という（Ｍ＋１）ビットで表現されている。（a_M,…a₀
は係数:0または１）MSBのa_Mはフラグビットであり、 もしa_M＝０ならば d_ij≡a_M-12^M-1＋…＋a₁2¹＋a₀ におきかえる。

もしa_M＝１ならば d_ij＝−（a_M-12^M-1＋…＋a₁2¹＋a₀） とする。この演算を行った後、演算回路II 39は画像メ
モリ回路34の各画素値を読み、その画素値に対応するア
ドレスのd_ij値を加え、画像メモリ34の対応するアドレ
スへ書きこむ。この処理を全て終了すると画像メモリ34
には原画と全く同一の画像が再生されることとなる。

基準レベル復号化回路31,分解能成分φ復合化回路33,d
_ij復号化回路38は前述のPCS符号化方式を使用する。

本発明は、装置化を容易にする観点から基準レベルを2ⁿ
階調（ｎは自然数）とし、これをｎ枚のビットプレーン
に分解する。また、分解能成分もそれとは独立にｍビッ
トで表わし、それをｍ枚のビットプレーンとして表現す
る。更に画素を抽出するΔＸ又はΔＹの初期値として2^w
（ｗは自然数）とすることにより２進表示となり、ディ
ジタル処理が容易となることは明らかである。

（発明の効果） 以上説明したように、本発明は従来のGBTC方式とPCS方
式との利点をそれぞれ組み合わせ、かつ原画像と再生画
像との原画差分値作成回路を設けることにより順次再生
が可能で、かつ高効率で原画像を再生することが可能と
なり、その効果は極めて大である。

【図面の簡単な説明】

第１図，第２図，第３図，第４図，第５図（ａ）
（ｂ），第６図及び第７図は従来のGBTC方式を説明する
ための概略図、第８図及び第９図は従来のPCS方式を説
明するための概略図、第10図は本発明によるBSPC方式の
符号化器のブロック図、第11図は本発明によるBSPC方式
の復号化器のブロック図である。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 遠藤 俊明 東京都新宿区西新宿２丁目３番２号 国際 電信電話株式会社内 (72)発明者 山崎 泰弘 東京都新宿区西新宿２丁目３番２号 国際 電信電話株式会社内 (72)発明者 加藤 久晴 東京都新宿区西新宿２丁目３番２号 国際 電信電話株式会社内 (72)発明者 越智 宏 東京都千代田区内幸町１丁目１番６号 日 本電信電話株式会社内 (72)発明者 小倉 健司 東京都千代田区内幸町１丁目１番６号 日 本電信電話株式会社内 (72)発明者 小林 誠 東京都千代田区内幸町１丁目１番６号 日 本電信電話株式会社内 (56)参考文献 特開 昭62−25575（ＪＰ，Ａ) 特開 昭59−153378（ＪＰ，Ａ)

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】原画像をそれぞれが複数の画素からなる複
   数のブロックに分割して得られる各ブロック毎に該ブロ
   ック内の前記複数の画素の階調レベルを代表させる代表
   階調レベルを設定して得られた複数の代表階調レベルか
   ら一つの基準レベルを１ブロックラインの各ブロックの
   値ごとに順次バイナリコードに変換する基準レベル符号
   化回路と、 前記複数のブロックのそれぞれの前記複数の代表階調レ
   ベルの分布範囲を示す差分値を作成し符号化する差分値
   符号化回路と、 前記それぞれのブロック内の各画素が前記代表階調レベ
   ルのいずれに相当するかを示す分解能成分を符号化して
   冗長度を抑圧する符号化回路と を備えて多階調適応形ブロック符号化を行うとともに、 前記基準レベルと前記差分値と前記分解能成分とにより
   再生される再生画像と前記原画像との各画素毎の差分で
   ある原画差分値を作成する原画差分作成手段と、該原画
   差分値をビットプレーンに分解し、各ビットプレンーン
   を初期符号化手段，モード１の符号化手段及びモード２
   の符号化手段を用いて符号化する符号化手段をさらに備
   え、また、 前記基準レベルと前記分解能成分とおのおのが、さら
   に、 2ⁿ階層で表現された多階調ファクシミリ画像信号をｎ桁
   にそれぞれ対応するように分解してｎ枚の２進化ビット
   プレーンを作成する手段と、 該ｎ枚の２進化ビットプレートのうち2¹階層に対応する
   第１のビットプレーンと2²階層に対応する第２のビット
   プレーンと以下同様に2ⁿ階層に対応する第ｎのビットプ
   レーンまでを順に指定するビットプレーン指定手段と、 その指定された各ビットプレーンについて、先ず、ビッ
   トプレーンを構成する画素をΔＹライン毎に指定するラ
   イン上でΔＸ画素おきに抽出しに抽出画素を符号化して
   最も粗い抽出周期に相当する解像度の符号化出力を取り
   出す初期符号化手段と、 前記第１のビットプレーンについて、該初期符号化され
   た抽出画素のうち最小の矩形の頂点に位置する４つの画
   素を参照して該４つの参照画素に囲まれた中心に位置す
   る画素を符号化するモード１の符号化をし、さらに前記
   初期符号化と該モード１の符号化によって符号化された
   画素のうち最小の菱形の頂点に位置する４つの参照画素
   を参照してその中心に位置する画素を符号化するモード
   ２の符号化をして前記最低解像度の２倍の解像度を有す
   る符号化出力をとり出すとともに、この後は前記ΔＸの
   値と前記ΔＹの値をそれぞれ２分の１にして前記モード
   １の符号化および前記モード２の符号化をし前記最低解
   像度の４倍の解像度を有する符号化出力をとり出し、以
   後さらに該抽出距離ΔX,ΔＹがともに２以下になりすべ
   ての画像を符号化するまで繰り返して符号化する符号化
   手段とを備えた順次再生符号化回路により符号化される
   ように構成されたブロック分割順次再生符号化方式。