JPH1155531A - Arithmetic coder - Google Patents
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- JPH1155531A JPH1155531A JP9220932A JP22093297A JPH1155531A JP H1155531 A JPH1155531 A JP H1155531A JP 9220932 A JP9220932 A JP 9220932A JP 22093297 A JP22093297 A JP 22093297A JP H1155531 A JPH1155531 A JP H1155531A
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は算術符号化装置に係
り、詳細には、ディジタル複写機、ファクシミリ装置、
ファイリング装置等の処理装置における、算術符号化方
式を用いた画像データ等のデータ圧縮技術に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an arithmetic coding apparatus, and more particularly, to a digital copying machine, a facsimile apparatus,
The present invention relates to a data compression technique for image data or the like using an arithmetic coding method in a processing device such as a filing device.
【０００２】[0002]
【従来の技術】近年ディジタル複写機やファクシミリに
代表されるディジタル画像を扱う機器が広く普及してい
る。これらの機器では、解像度の向上や１画素あたり情
報量の増大から扱う情報量が増えてきており、必然的に
データ処理の高速化が進んできている。データ処理の高
速化は、処理自体の高速化も重要であるが、加えて、そ
れら大容量データの受け渡しに費やす時間を短縮するこ
とも重要である。特に後者は近年重要になってきてお
り、その１つとして注目されているのが、データ自体を
効率良く圧縮して転送データ量を減らす方法である。2. Description of the Related Art In recent years, devices for handling digital images such as digital copiers and facsimile machines have become widespread. In these devices, the amount of information to be handled is increasing due to the improvement in resolution and the amount of information per pixel, and the speed of data processing is inevitably increasing. To speed up data processing, it is important to speed up the processing itself. In addition, it is also important to reduce the time spent for transferring such large amounts of data. In particular, the latter method has become important in recent years, and one of the methods that has attracted attention is a method of efficiently compressing the data itself to reduce the amount of transfer data.
【０００３】データ圧縮方式として有名なものには、２
値画像用の符号化方式として、ＭＨ符号化方式，ＭＲ符
号化方式，ＭＭＲ符号化方式があり、これらはファクシ
ミリの標準の符号化方式として使用させている。[0003] One of the famous data compression methods is 2
There are MH coding, MR coding, and MMR coding as coding systems for value images, and these are used as standard facsimile coding systems.
【０００４】また最近では、エントロピー符号化方式の
１つとして、算術符号を使った符号化方式が注目されて
おり、ＱＭ−Ｃｏｄｅｒと呼ばれる符号化方式がある。
このＱＭ−Ｃｏｄｅｒは、ファクシミリの通信規格を決
定しているＩＴＵ−Ｔ（国際電信電話諮問委員会）と、
ＩＳＯ（国際標準化機構）において標準方式となってい
るＪＢＩＧ方式と呼ばれる符号化方式に用いられてい
る。Recently, as one of the entropy coding systems, a coding system using an arithmetic code has attracted attention, and there is a coding system called QM-coder.
The QM-Coder is based on ITU-T (International Telegraph and Telephone Consultative Committee), which determines facsimile communication standards,
It is used for a coding method called JBIG method, which is a standard method in ISO (International Organization for Standardization).
【０００５】[0005]
【発明が解決しようとする課題】従来からファクシミリ
で使われているＭＨ，ＭＲ，ＭＭＲ符号化方式は、いず
れもテキスト画像においては高い圧縮率で符号化が可能
であるが、写真画像のような中間調処理した画像におい
てはほとんど圧縮できないという問題がある。The MH, MR, and MMR encoding systems conventionally used in facsimile can encode a text image at a high compression rate, but cannot encode a text image like a photographic image. There is a problem that a halftone processed image can hardly be compressed.
【０００６】一方、ＱＭ−Ｃｏｄｅｒは、どんな画像に
対しても効率良く圧縮できる符号化方式であり、ほぼ理
論的に圧縮できる限界値に近い圧縮率で符号化が可能で
ある。ＱＭ−Ｃｏｄｅｒに代表される算術符号化方式は
注目画素を予測して符号化するものであり、予測的中率
が高いと圧縮率も向上する。しかし、この算術符号化方
式は、符号化処理速度が遅いという問題がある。例えば
算術符号化方式であるＱＭ−Ｃｏｄｅｒとランレングス
符号化方式であるＭＨとを比べると、圧倒的にＭＨの方
が速い。その結果、効率良く圧縮できても処理時間がか
かってしまうために、圧縮率が悪くても処理時間が短い
方式の方が全体的な処理時間は短くなり、せっかくの高
圧縮率を生かせないという問題がある。[0006] On the other hand, the QM-coder is an encoding method capable of efficiently compressing any image, and is capable of encoding at a compression ratio close to a theoretically limitable compression value. An arithmetic coding method represented by QM-Coder predicts and encodes a target pixel, and a high predictive predictive value improves a compression ratio. However, this arithmetic coding method has a problem that the coding processing speed is slow. For example, when comparing QM-Coder which is an arithmetic coding method and MH which is a run-length coding method, MH is overwhelmingly faster. As a result, even if compression can be performed efficiently, it takes a long processing time. Therefore, even if the compression rate is low, the method with a short processing time will have a shorter overall processing time, and the high compression rate cannot be used. There's a problem.
【０００７】図５に示されるように、算術符号化方式
は、画素が優勢シンボル（ＭＰＳ）または劣性シンボル
（ＬＰＳ）であるかを判定して符号化を行う。劣性シン
ボルの符号化は優勢シンボルの符号化に比べ、処理ステ
ップが多くなるために時間がかかる。特に再正規化では
登場確率を予測する予測情報の更新も行うために、再正
規化を行わない場合と比べて処理時間は長くなる。再正
規化は優勢シンボルの符号化においても起こりうるので
あるが、その確率は低い。一方、劣性シンボルの符号化
においては必ず再正規化が行われるので、劣性シンボル
の符号化が続く場合には処理時間が極端に遅くなる。例
えば高速のシステムを考えた場合、これらシンボルによ
る処理速度の違いや、劣性シンボルが続いた場合におけ
る処理速度の低下を回避するために、バッファメモリ等
を用いて処理速度の低下が起こらないようにすることが
ある。しかし、この場合でも劣性シンボルの符号化が続
き、バッファメモリを一杯にしてしまう場合では、結果
的に圧縮速度がボトルネックとなり、システム全体を遅
くしてしまう原因となってしまう。As shown in FIG. 5, the arithmetic coding method performs coding by determining whether a pixel is a dominant symbol (MPS) or a recessive symbol (LPS). Recessive symbol encoding requires more processing steps than encoding the dominant symbol, and therefore takes more time. In particular, in the re-normalization, since the prediction information for predicting the appearance probability is also updated, the processing time is longer than in the case where the re-normalization is not performed. Renormalization can also occur in the encoding of dominant symbols, but the probability is low. On the other hand, since the renormalization is always performed in the encoding of the recessive symbol, if the encoding of the recessive symbol continues, the processing time becomes extremely slow. For example, when considering a high-speed system, in order to avoid a difference in processing speed due to these symbols and a reduction in processing speed when a recessive symbol continues, use a buffer memory or the like to prevent a reduction in processing speed. May be. However, even in this case, if the encoding of the recessive symbol continues and the buffer memory becomes full, the compression speed eventually becomes a bottleneck, which causes the whole system to slow down.
【０００８】本発明は、上記のような従来技術の課題を
解決するためになされたもので、算術符号化方式におい
て処理を高速化することを第１の目的とする。また本発
明は、算術符号化方式において、画質の劣化を抑えつつ
処理を高速化することを第２の目的とする。The present invention has been made to solve the above-mentioned problems of the prior art, and has as its first object to speed up processing in an arithmetic coding system. A second object of the present invention is to increase the processing speed in an arithmetic coding system while suppressing deterioration in image quality.
【０００９】[0009]
【課題を解決するための手段】請求項１に記載した発明
では、符号化対象となる注目画素を周囲の画素から予測
する注目画素予測手段と、この注目画素予測手段で予測
された予測情報を元に予測画素の登場確率を推定する予
測確率推定手段と、この予測確率推定手段の予測確率か
ら前記予測された注目画素のシンボルが劣性シンボルで
あった場合に外部から入力される制御情報を元にして注
目シンボルを優勢シンボルに置き換えるシンボル変更手
段と、このシンボル変更手段での値および前記予測確率
推定手段で推定された登場確率を元に算術符号化を行う
算術符号化手段と、を算術符号化装置に具備させて前記
第１の目的を達成する。請求項２に記載した発明では、
請求項１に記載した算術符号化装置において、前記シン
ボル変更手段に入力される外部情報は、一定の処理時間
を保証するための制御情報とすることで、前記第１の目
的を達成する。According to the first aspect of the present invention, a target pixel predicting unit for predicting a target pixel to be coded from surrounding pixels, and prediction information predicted by the target pixel predicting unit are used. Prediction probability estimating means for estimating the appearance probability of the predicted pixel based on the control information input from the outside when the symbol of the predicted pixel of interest is a recessive symbol from the prediction probability of the prediction probability estimating means. Symbol changing means for replacing the symbol of interest with a dominant symbol, and arithmetic coding means for performing arithmetic coding based on the value of the symbol changing means and the appearance probability estimated by the prediction probability estimating means. The above-described first object is achieved by providing the image forming apparatus with an image forming apparatus. In the invention described in claim 2,
The arithmetic coding device according to claim 1, wherein the first object is achieved by using external information input to the symbol changing means as control information for guaranteeing a certain processing time.
【００１０】請求項３に記載の発明では、請求項１また
は請求項２に記載の算術符号化装置において、前記シン
ボル変更手段は、画質を劣化させないようなシンボル
（画素）に対してのみシンボル変更を行う、ことで前記
第２の目的を達成する。請求項４に記載の発明では、請
求項１または請求項２に記載の算術符号化装置におい
て、前記シンボル変更手段は、優勢シンボルと劣性シン
ボルとの確率値の差が大きいシンボル（画素）に対して
のみシンボル変更を行う、ことで前記第２の目的を達成
する。According to a third aspect of the present invention, in the arithmetic coding apparatus according to the first or second aspect, the symbol changing means changes the symbol only for a symbol (pixel) which does not degrade image quality. To achieve the second object. According to a fourth aspect of the present invention, in the arithmetic coding apparatus according to the first or second aspect, the symbol changing unit determines whether a symbol (pixel) having a large difference in the probability value between the dominant symbol and the recessive symbol is large. The second object is achieved by changing the symbol only when the symbol is changed.
【００１１】[0011]
【発明の実施の形態】まず、本発明の実施形態における
算術符号化装置を使用したファクシミリ通信システムを
例に、その符号化方式による送受信について説明する。
図１は、符号化装置を使用したファクシミリ通信システ
ムのシステム構成をブロックで表したものである。ファ
クシミリ通信システムは、送信側と受信側の２台のファ
クシミリ装置により構成されている。通常のファクシミ
リ装置は、送信機能と受信機能の双方を備えているが、
図１では説明のため、送信側のファクシミリ装置には送
信機能に関連する構成が記載され、受信側ファクシミリ
そりには受信機能に関連する構成が記載されている。DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS First, transmission and reception by an encoding method will be described by taking a facsimile communication system using an arithmetic encoding device according to an embodiment of the present invention as an example.
FIG. 1 is a block diagram showing a system configuration of a facsimile communication system using an encoding device. The facsimile communication system is composed of two facsimile apparatuses on a transmission side and a reception side. A normal facsimile machine has both a transmission function and a reception function,
In FIG. 1, for the sake of explanation, the configuration related to the transmission function is described in the facsimile apparatus on the transmission side, and the configuration related to the reception function is described in the facsimile sled on the reception side.
【００１２】ファクシミリ装置は、画像読取部１０１
と、画像処理部１０２と、符号化部１０３を送信機能部
として備えており、また復号部１０４と、画像処理部１
０５と、画像出力部１０５を受信機能部として備えてい
る。The facsimile apparatus includes an image reading unit 101
, An image processing unit 102 and an encoding unit 103 as transmission function units, and a decoding unit 104 and an image processing unit 1
05 and an image output unit 105 as a receiving function unit.
【００１３】まず送信（符号化）側のファクシミリ装置
において原稿等の送信を行う場合、画像読取部１０１で
ＣＣＤイメージセンサ等を用いて原稿を読み取り、続く
画像処理部１０２で送信データを適切なデータにするた
めに処理を行い、最後に符号化部１０３において符号化
を行って生成された符号を伝送路へ送出する。一方、受
信（復号）側でのファクシミリ装置において受信した画
像を再生すると場合、符号化データを復号部１０４によ
り復号し、画像処理部１０５で出力装置に適した画像処
理を行い、プロッターやプリンタ等の画像出力部１０６
に出力することでハードコピーを得る。First, when transmitting a document or the like in a facsimile apparatus on the transmitting (encoding) side, the image reading unit 101 reads the document using a CCD image sensor or the like, and the subsequent image processing unit 102 converts the transmission data into appropriate data. , And finally the code generated by the coding unit 103 is transmitted to the transmission path. On the other hand, when an image received by the facsimile apparatus on the receiving (decoding) side is to be reproduced, the encoded data is decoded by the decoding unit 104, and the image processing unit 105 performs image processing suitable for the output device. Image output unit 106
To get a hard copy.
【００１４】なお、画像処理部１０２、１０５で行われ
る処理の例としては、２値画像においては解像度変換、
サイズ変換等があり、カラーを含めた多値画像において
は色（色成分）変換、解像度変換、サイズ変換等が挙げ
られる。符号化部１０３、復号部１０４で使われる符号
化方式の例として、２値画像を対象とするものではファ
クシミリで使われているＭＨ，ＭＲ，ＭＭＲ方式や算術
符号を用いたＪＢＩＧ方式があり、多値画像を対象とす
るものでは適応離散コサイン変換（ＡＤＣＴ方式）を用
いたＪＰＥＧ方式がある。Examples of the processing performed by the image processing units 102 and 105 include resolution conversion for a binary image,
There are size conversion and the like, and in a multi-valued image including a color, color (color component) conversion, resolution conversion, size conversion, and the like can be mentioned. Examples of the encoding method used in the encoding unit 103 and the decoding unit 104 include MH, MR, MMR methods used in facsimile and JBIG method using arithmetic codes for binary images. For a multivalued image, there is a JPEG system using an adaptive discrete cosine transform (ADCT system).
【００１５】次に、本実施形態における算術符号化装置
の構成について説明する。図２は、算術符号化装置の構
成をブロックを用いて表したものである。この図２に示
すように、算術符号化装置は、符号化対象となる注目画
素を周囲の画素から予測を行う注目画素予測手段２０
１、注目画素予測手段２０１で予測された予測情報を元
に予測画素の登場確率を推定する予測確率推定手段２０
２、外部から入力される制御情報を元に予測確率推定手
段２０２の予測確率から注目画素のシンボルが劣性シン
ボルであった場合に注目シンボルを優勢シンボルに置き
換えるシンボル変更手段２０３、シンボル変更手段２０
３での値および予測確率推定手段２０２での情報を元に
算術符号化を行う算術符号化手段２０４を備えている。Next, the configuration of the arithmetic coding device according to the present embodiment will be described. FIG. 2 illustrates the configuration of the arithmetic coding device using blocks. As shown in FIG. 2, the arithmetic coding apparatus includes a target pixel prediction unit 20 that predicts a target pixel to be coded from surrounding pixels.
1. Prediction probability estimation means 20 for estimating the appearance probability of a prediction pixel based on the prediction information predicted by target pixel prediction means 201
2. When the symbol of the pixel of interest is a recessive symbol based on the prediction probability of the prediction probability estimation unit 202 based on control information input from the outside, the symbol changing unit 203 and the symbol changing unit 20 replace the symbol of interest with the superior symbol.
3 is provided with an arithmetic coding unit 204 for performing arithmetic coding based on the value at 3 and the information from the prediction probability estimation unit 202.
【００１６】次にこのように構成された算術符号化装置
の処理動作について説明する。まず符号化対象となる注
目画素は注目画素予測手段２０１に入力され、注目画素
の周囲画素の状況等から注目画素の値を予測する。図３
は、注目画素の予測を説明するためのものである。この
図３に示すように、注目画素の予測方法の例としては、
×印で表される注目画素を、周囲の○印で表される画素
の状況から予測する方法が挙げられる。Next, the processing operation of the arithmetic coding device thus configured will be described. First, the target pixel to be encoded is input to the target pixel prediction unit 201, and the value of the target pixel is predicted from the situation of the surrounding pixels of the target pixel. FIG.
Is for explaining the prediction of the target pixel. As shown in FIG. 3, as an example of the prediction method of the target pixel,
There is a method of predicting a target pixel represented by a cross from the situation of surrounding pixels represented by a circle.
【００１７】注目画素予測手段２０１による注目画素の
予測が終了すると、続いて予測値の登場確率を予測確率
推定手段２０２で推定する。予測確率の求め方の一例と
しては第３図を例に取ると、周囲画素の組み合わせが２
10＝１０２４通りあるので、各組み合わせ毎に出現確率
を決定しておいて、その値を利用すると言う方法が挙げ
られる。When the prediction of the pixel of interest by the pixel of interest prediction means 201 is completed, the appearance probability of the predicted value is subsequently estimated by the prediction probability estimation means 202. FIG. 3 shows an example of a method of obtaining the prediction probability.
Since there are 10 = 1024 patterns, there is a method in which the appearance probability is determined for each combination and the value is used.
【００１８】予測値の登場確率が推定されると、実際の
画素値と予測値とから実際の画素値の登場確率を計算す
る。計算は非常に簡単で、実際の画素値と予測値が同じ
場合には、予測値の登場確率を実際の画素値の登場確率
とし、そうでない場合には確率の法則を利用して計算す
る。例えばシンボルが２通りの状態しかない場合では、
実際の画素値が予測値と異なるときは、１−（予測値の
登場確率）で実際の画素値の登場確率を求めることがで
きる。When the appearance probability of the predicted value is estimated, the appearance probability of the actual pixel value is calculated from the actual pixel value and the predicted value. The calculation is very simple. If the actual pixel value and the predicted value are the same, the appearance probability of the predicted value is used as the actual pixel value appearance probability, and if not, the calculation is performed using the rule of probability. For example, if the symbol has only two states,
When the actual pixel value is different from the predicted value, the appearance probability of the actual pixel value can be obtained by 1- (probability of appearance of predicted value).
【００１９】通常では実際の画素値の登場確率が求めら
れると符号化処理に入る。しかし、本実施形態では一定
速度以上の高速処理を行うために、符号化処理の前にシ
ンボル変更手段２０３でシンボルを変更するか否かの処
理を行う。Normally, when the appearance probability of the actual pixel value is obtained, the encoding process is started. However, in the present embodiment, in order to perform high-speed processing at a certain speed or more, the symbol changing unit 203 performs processing to determine whether or not to change a symbol before the encoding processing.
【００２０】算術符号化方式の代表的なものであるＱＭ
−Ｃｏｄｅｒは、図５に示す処理ステップで実現され
る。図５にも示されるように、再正規化を伴わないＭＰ
Ｓ符号化の場合には処理ステップは１段しかなく、他と
比べて処理は格段に速い。一方、ＬＰＳ符号化や再正規
化を伴うＭＰＳ符号化では、処理ステップは３段にな
り、処理速度は遅くなる。加えて、再正規化処理は確率
情報の更新や符合出力を伴うので、さらに速度は遅くな
ってしまう。なお、ＭＰＳ符号化おける再正規化の割合
であるが、優勢シンボルの登場確率が高いと予想される
場合には、再正規化の確率は反対にかなり低い。よっ
て、一般的には再正規化を伴うＭＰＳ符号化の回数は多
くない。QM which is a typical arithmetic coding method
-Coder is realized by the processing steps shown in FIG. As also shown in FIG. 5, MP without renormalization
In the case of S encoding, there is only one processing step, and the processing is remarkably faster than other steps. On the other hand, in the LPS coding and the MPS coding accompanied by the renormalization, the processing steps are three steps, and the processing speed is reduced. In addition, since the re-normalization process involves updating probability information and outputting a code, the speed is further reduced. Note that the renormalization rate in MPS coding is relatively low when the appearance probability of a dominant symbol is expected to be high. Therefore, in general, the number of times of MPS encoding with renormalization is not large.
【００２１】本実施形態では再正規化を伴う符号化処理
を行った場合に処理速度が低下する問題を考慮したもの
で、一定以上の高速処理を維持するために、ＬＰＳシン
ボルの符号化が続いて処理速度が低下した（すると予想
される）場合には、劣性シンボルを優勢シンボルに変更
してしまう。このようなシンボル変更処理の後、登場確
率を利用して算術符号化手段２０４で算術符号化を行
い、符号を作成するものである。In the present embodiment, the problem that the processing speed is reduced when the encoding process involving renormalization is performed is taken into consideration. In order to maintain the high-speed process at a certain level or more, the encoding of the LPS symbol is continued. If the processing speed is reduced (expected), the recessive symbol is changed to the superior symbol. After such symbol change processing, arithmetic coding is performed by the arithmetic coding unit 204 using the appearance probability to generate a code.
【００２２】算術符号化方式は、従来のランレングス符
号化方式（ＭＨ，ＭＲ）よりは一般的に符号化効率が良
いものである。その符号化方法は、〔０，１〕の数値線
上の対応区間（２進小数で〔０．０……０，０．１……
１〕）を各シンボルの生起確率に応じて不等長に分割し
ていき、対象シンボル系列を対応する部分区間に割り当
て、再帰的に分割を繰り返していくことにより得られた
区間内に含まれる点の座標を、少なくとも他の区間と区
別できる２進小数で表現してそのまま符号とするもので
ある。The arithmetic coding method generally has higher coding efficiency than the conventional run-length coding method (MH, MR). The encoding method is based on the corresponding section on the numerical line of [0, 1] (binary decimal [0.0... 0, 0.1...
1)) is divided into unequal lengths in accordance with the occurrence probabilities of the respective symbols, the target symbol sequence is assigned to the corresponding subsection, and the target symbol sequence is included in the section obtained by repeating the division recursively. The coordinates of the point are expressed as a binary decimal number which can be distinguished from at least other sections, and are directly used as codes.
【００２３】図４は、算術符号化による処理を概念的に
表したものである。シンボル系列’０１００’を例に説
明すると、まず第１シンボルの符号化時には全区間が’
０’と’１’のシンボルの生起確率の比に従ってＡ
（０）とＡ（１）に分割され、’０’の発生により区間
Ａ（０）が選択される。FIG. 4 conceptually shows processing by arithmetic coding. Taking the symbol sequence '0100' as an example, first, when encoding the first symbol, all sections are '
A according to the ratio of the probability of occurrence of 0 'and' 1 'symbols
It is divided into (0) and A (1), and the section A (0) is selected by the occurrence of '0'.
【００２４】次に、第２シンボルの符号化の際にはその
状態における両シンボルの生起確率比によってＡ（０）
がさらに分割され、発生シンボル系列に対応する区間と
してＡ（０１）が選択される。このような分割と選択の
処理の繰り返しにより符号化が進んでいくものである。
一方、復号化では符号化と全く逆の処理を行い、符号が
示す２進小数をもとにシンボルを再生するものである。
ここで重要なのは、シンボルの符号化を行う際の数直線
の幅であり、この数直線の幅が符号化開始時と復号化開
始時とで一致しないとシンボルを正確に再現できなくな
ってしまうということである。普通はこの数直線の幅を
符号化側と復号側で１としている。Next, when the second symbol is encoded, A (0) is determined by the occurrence probability ratio of both symbols in that state.
Are further divided, and A (01) is selected as a section corresponding to the generated symbol sequence. Coding proceeds by repeating such division and selection processing.
On the other hand, in the decoding, a process completely opposite to that of the encoding is performed, and the symbol is reproduced based on the binary decimal number indicated by the code.
What is important here is the width of a number line when encoding a symbol. If the width of the number line does not match between the start of encoding and the start of decoding, the symbol cannot be accurately reproduced. That is. Normally, the width of this number line is set to 1 on the encoding side and the decoding side.
【００２５】シンボル変更を制御する外部情報としては
様々なものが考えられるが、一定の処理時間を保証する
ための情報が考えられる。一定の処理時間を保証するこ
とは、システムを設計する上で非常に有効なことであ
る。本実施形態では、この点に注目し、シンボル変更手
段２０３に与えられる外部情報は処理速度を一定にする
ための制御情報にすることにより、一定速度以上の高速
で符号化処理が可能となる。従って、どんな画像におい
ても符号化処理は一定速度以上で処理可能になるため、
システムを遅くするというような問題は起こらなくな
る。Various types of external information for controlling the symbol change can be considered, but information for guaranteeing a certain processing time can be considered. Ensuring a certain processing time is very effective in designing a system. In the present embodiment, attention is paid to this point, and the encoding process can be performed at a high speed equal to or higher than a certain speed by using the external information given to the symbol changing unit 203 as control information for keeping the processing speed constant. Therefore, the encoding process can be performed at a certain speed or more for any image.
Problems such as slowing down the system will not occur.
【００２６】このように一定速度以上を得るためにシン
ボルを変更するが、シンボルを変更することは、符号化
前の画像と符号から再生された画像との間に情報の欠落
があるロッシーな形態になる。劣性シンボルを優勢シン
ボルに置き換えれば置き換えるほど、符号化処理時間は
速くなるが、その反面、画質は低下する。そこで、画質
重視の観点から、画質を劣化させないような画素のみに
対してシンボルを変更するようにしてもよい。これによ
り、画質を維持しつつ、かつ、高速で符号化処理が可能
となる。As described above, the symbol is changed in order to obtain a certain speed or more, but changing the symbol is a lossy form in which information is lost between the image before encoding and the image reproduced from the code. become. The more the inferior symbol is replaced with the dominant symbol, the faster the encoding processing time is, but the lower the image quality is. Therefore, from the viewpoint of emphasizing image quality, the symbol may be changed only for pixels that do not degrade image quality. As a result, the encoding process can be performed at high speed while maintaining the image quality.
【００２７】優勢シンボルと劣性シンボルの確率値の差
が大きい場合における劣性シンボルは、画像としてはノ
イズである可能性が高い。例えば２値画像において、劣
性シンボルの確率値が非常に低い場合における注目画素
が劣性シンボルである場合は、該シンボルは孤立点等の
ノイズである場合が多く、その場合はシンボルを変更し
てもノイズを除去することになるので、画質にはほとん
ど影響はない（かえって良くなる場合もある）。本実施
形態では、この点に注目し、優勢シンボルと劣性シンボ
ルとの予測確率値の差が大きい画素のみに対してシンボ
ルを変更するようにしてもよい。これにより、画質を維
持しつつ、かつ高速で符号化処理が可能となる。When the difference between the probability value of the superior symbol and the probability value of the recessive symbol is large, the recessive symbol is likely to be noise as an image. For example, in a binary image, when the pixel of interest is a recessive symbol when the probability value of the recessive symbol is very low, the symbol is often noise such as an isolated point. In that case, even if the symbol is changed, Since the noise is removed, the image quality is hardly affected (in some cases, the image quality is improved). In this embodiment, paying attention to this point, the symbol may be changed only for pixels having a large difference between the predicted probability values of the superior symbol and the recessive symbol. As a result, high-speed encoding processing can be performed while maintaining image quality.
【００２８】[0028]
【発明の効果】請求項１に記載した算術符号化装置によ
れば、注目画素のシンボルが劣性シンボルであった場合
に外部から入力される制御情報を元にして注目シンボル
を優勢シンボルに置き換えるようにしたので、算術符号
化方式において処理を高速化することができる。請求項
２に記載した算術符号化装置によれば、外部情報を一定
の処理時間を保証するための制御情報としたので、算術
符号化方式において処理を高速化することができる。請
求項３に記載した算術符号化装置によれば、画質を劣化
させないようなシンボル（画素）に対してのみシンボル
変更を行うようにしたので、算術符号化方式において、
画質の劣化を抑えつつ処理を高速化することができる。
請求項４に記載した発明では、優勢シンボルと劣性シン
ボルとの確率値の差が大きいシンボル（画素）に対して
のみシンボル変更を行うようにしたので、画質の劣化を
抑えつつ処理を高速化することができる。According to the arithmetic coding apparatus of the first aspect, when the symbol of the pixel of interest is a recessive symbol, the symbol of interest is replaced with a superior symbol based on control information input from the outside. Therefore, the processing speed can be increased in the arithmetic coding method. According to the arithmetic coding device described in claim 2, since the external information is control information for guaranteeing a certain processing time, the processing can be speeded up in the arithmetic coding method. According to the arithmetic coding device described in claim 3, since the symbol change is performed only on the symbols (pixels) that do not degrade the image quality, the arithmetic coding method includes:
The processing can be sped up while suppressing the deterioration of the image quality.
According to the fourth aspect of the present invention, since the symbol change is performed only on the symbol (pixel) having a large difference in the probability value between the superior symbol and the inferior symbol, the processing is speeded up while suppressing the deterioration of the image quality. be able to.
【図１】本発明の一実施形態における算術符号化装置を
使用したファクシミリ通信システムのシステム構成図で
ある。FIG. 1 is a system configuration diagram of a facsimile communication system using an arithmetic coding device according to an embodiment of the present invention.
【図２】本発明の一実施形態における算術符号化装置の
構成図である。FIG. 2 is a configuration diagram of an arithmetic coding device according to an embodiment of the present invention.
【図３】同上、実施形態における注目画素の予測を説明
するための説明図である。FIG. 3 is an explanatory diagram for explaining prediction of a target pixel in the embodiment.
【図４】同上、実施形態における算術符号化の処理を概
念的に表した説明図である。FIG. 4 is an explanatory diagram conceptually showing arithmetic coding processing in the embodiment.
【図５】同上、実施形態における算術符号化の処理を表
した説明図である。FIG. 5 is an explanatory diagram showing arithmetic coding processing in the embodiment.
１０１ 画像読取部 １０２ 画像処理部 １０３ 符号化部 １０４ 復号部 １０５ 画像処理部 １０６ 画像出力部 ２０１ 注目画素予測手段 ２０２ 予測確率推定手段 ２０３ シンボル変更手段 ２０４ 算術符号化手段 DESCRIPTION OF SYMBOLS 101 Image reading part 102 Image processing part 103 Encoding part 104 Decoding part 105 Image processing part 106 Image output part 201 Attention pixel prediction means 202 Prediction probability estimation means 203 Symbol change means 204 Arithmetic coding means
Claims (4)
から予測する注目画素予測手段と、 この注目画素予測手段で予測された予測情報を元に予測
画素の登場確率を推定する予測確率推定手段と、 この予測確率推定手段の予測確率から前記予測された注
目画素のシンボルが劣性シンボルであった場合に外部か
ら入力される制御情報を元にして注目シンボルを優勢シ
ンボルに置き換えるシンボル変更手段と、 このシンボル変更手段での値および前記予測確率推定手
段で推定された登場確率を元に算術符号化を行う算術符
号化手段と、を具備することを特徴とする算術符号化装
置。1. A target pixel predictor for predicting a target pixel to be encoded from surrounding pixels, and a prediction probability estimator for estimating an appearance probability of a predicted pixel based on prediction information predicted by the target pixel predictor. Means for changing the symbol of interest to a dominant symbol based on control information input from the outside when the symbol of the predicted pixel of interest is a recessive symbol from the prediction probability of the prediction probability estimation means; Arithmetic coding means for performing arithmetic coding based on the value obtained by the symbol changing means and the appearance probability estimated by the prediction probability estimating means.
情報は、一定の処理時間を保証するための制御情報であ
る、ことを特徴とする請求項１記載の算術符号化装置。2. The arithmetic coding apparatus according to claim 1, wherein the external information input to said symbol changing means is control information for guaranteeing a certain processing time.
せないようなシンボル（画素）に対してのみシンボル変
更を行う、ことを特徴とする請求項１または請求項２記
載の算術符号化装置。3. The arithmetic coding device according to claim 1, wherein said symbol changing means changes the symbol only for a symbol (pixel) that does not degrade the image quality.
と劣性シンボルとの確率値の差が大きいシンボル（画
素）に対してのみシンボル変更を行う、ことを特徴とす
る請求項１または請求項２に記載の算術符号化装置。4. The symbol changing device according to claim 1, wherein the symbol changing means changes the symbol only for a symbol (pixel) having a large difference in probability value between the superior symbol and the inferior symbol. Arithmetic encoding device according to the preceding claims.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9220932A JPH1155531A (en) | 1997-07-31 | 1997-07-31 | Arithmetic coder |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9220932A JPH1155531A (en) | 1997-07-31 | 1997-07-31 | Arithmetic coder |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH1155531A true JPH1155531A (en) | 1999-02-26 |
Family
ID=16758822
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP9220932A Pending JPH1155531A (en) | 1997-07-31 | 1997-07-31 | Arithmetic coder |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH1155531A (en) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100618972B1 (en) | 1999-08-02 | 2006-09-01 | 삼성전자주식회사 | Variable Length Coding method and device therefore |
| US7301485B2 (en) | 2003-10-29 | 2007-11-27 | Nec Corporation | Decoding device or encoding device having intermediate buffer interposed between an arithmetic code decoder or encoder and a reverse binarization device or binarization device |
| US7305138B2 (en) | 2002-07-15 | 2007-12-04 | Nec Corporation | Image encoding apparatus, image encoding method and program |
-
1997
- 1997-07-31 JP JP9220932A patent/JPH1155531A/en active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100618972B1 (en) | 1999-08-02 | 2006-09-01 | 삼성전자주식회사 | Variable Length Coding method and device therefore |
| US7305138B2 (en) | 2002-07-15 | 2007-12-04 | Nec Corporation | Image encoding apparatus, image encoding method and program |
| US7301485B2 (en) | 2003-10-29 | 2007-11-27 | Nec Corporation | Decoding device or encoding device having intermediate buffer interposed between an arithmetic code decoder or encoder and a reverse binarization device or binarization device |
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| Date | Code | Title | Description |
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| A02 | Decision of refusal |
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