JPS63164572A

JPS63164572A - 画像符号化装置

Info

Publication number: JPS63164572A
Application number: JP61308369A
Authority: JP
Inventors: Naoto Kawamura; 尚登河村
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 1986-12-26
Filing date: 1986-12-26
Publication date: 1988-07-07
Anticipated expiration: 2011-07-03
Also published as: JP2513654B2

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。

Description

【発明の詳細な説明】［産業上の利用分野］本発明は画像データを高解像に圧縮して符号化する画像
データの符号化方式に関するものである。

［従来の技術］従来、画像データの圧縮方法として、ベクトル量子化の
方法がある。これは２次元画像データなｍｘｍの画素ブ
ロック単位で１つのコード・データに変換して圧縮する
もので、高い圧縮率が得られるとともに復号が高速にで
き、更には画像のアドレスが保存される等の特徴がある
が、その反面ｍｘｍに分割して符号化するため、ｍｘｍ
単位のテキスチャー構造（モアレ）が出やすい等の欠点
があった。

［発明が解決しようとする問題点］本発明は上述従来例に鑑みなされたもので、ベクトル量
子化を用いて高い圧縮率を得ると同時に、テキスチャー
構造の生じない高画質の画像データが得られる画像デー
タの符号化方式を提供することを目的とする。

［問題点を解決するための手段］上記目的を達成するために本発明の画像データの符号化
方式は以下の様な構成からなる。即ち、画像データを画
素マトリクス単位で符号化する画像データの符号化方式
であって、前記画素マトリクスの階調成分を算出する算
出手段と、所定値を基準として前記画素マトリクスを２
値化する２値化手段と、２値化されたパターンデータを
格納する格納手段と、前記パターンデータに連続するパ
ターンデータな記憶する記憶手段と、前記画素マトリク
ス近傍の画素マトリクスのパターンデータに連続するパ
ターンデータを前記記憶手段より抽出する抽出手段と、
抽出されたパターンデータと前記画素マトリクスのパタ
ーンデータとの距離を計算する手段と、前記階調成分と
最小距離のパターンデータをもとに符号化する符号化手
段とを備える。

［作用］以上の構成において、本発明の画像データの符号化方式
は注目画素マトリクスをその階調成分と解像度成分とで
符号化する。解像度成分の算出は所定値を基準として注
目画素マトリクスを２値化し、注目画素マトリクス近傍
の画素マトリクスのパターンデータに連続するパターン
データな抽出する。そして抽出されたパターンデータと
注目画素マトリクスのパターンデータとの距離を計算し
、最小距離のパターンデータな注目画素のパターンデー
タとして符号化する様に動作する。

［実施例］以下、添付図面を参照して本発明の実施例を詳細に説明
する。

［階調データの符号化説明（第１図〜第３図）コ第１図
は本実施例の機能ブロック図である。

１００は画像データを人力し、第２図に示す４×４の画
素マトリクスに分解する人力部である。

ここで第２図の各画素ａ　（０，Ｏ）〜ａ（３゜３）は
それぞれ８ビツトの単色の画像とする。

第３図は本実施例により符号化された１６ビツトデータ
で、この場合の圧縮比は１６ビツト／（８ビツト×１６
（画素））＝１／８となる。符号化された１６ビツトデ
ータの３０は８ビツトの階調データ（ＧＲＥＹ）で、３
１は８ビツトの解像力データ（ＳＨＡＰＥ）である。

階調データ３０の求め方を以下に説明する。

入力部１００により４×４のマトリクスに分割された画
素データが人力されると、平均演算部１０１で４×４画
素の平均値が下式に従って求められる。

また分散値演算部１０２では、により分散値が求められる。ＧＲＥＹ符号化部１０３で
はこの平均値Ａを６ビツト、分散値を２ビツトに量子化
して符号化を行う。

尚、この階調データ３０の計算は上述の方法に限定され
るものでなく、例えば画素マトリクスの最大値と最小値
の組合わせのうち出現頻度の高い組合わせをコード化し
て記憶するようにしても良い。

［解像力データの符号化説明（第１図、第４図〜］以下、第３図の解像度データ３１の求め方について説明
する。

第１図の２値化部１０１は平均演算部１０１よりの平均
値Ａをもとに画素マトリクスを２値化する。これは例え
ば第４図（Ａ）の画素マトリクスが人力されると、平均
値演算部１０１により求められた画素の平均値は１０３
．８となる。この平均値をもとに２値化を行ったのが第
４図（Ｂ）の２値化パターンである。このパターンは１
６ビツト（６５５３６通り）の値をとり得るが、これを
更に縮小して８ビツト（２５６通り）に符号化する。

第５図は記憶部１０５に記憶されている８ビツトのパタ
ーンの出現の状態（即ち２５６通り）のうちの一部を表
わしたもので、画像の統計的性質を考慮して出現頻度の
高いパ１ターンから選択して示されている。

前述の第４図（Ｂ）の如く２値化された１６ビツトの画
像データの２値化パターンに近いパターンを、この２５
６通りのパターンから選択するわけであるが、従来は単
なる後述する距離最小のパターンを選択していたため、
前後、左右のブロックの解像度データとの不連続性が生
じ、これにより画質劣化やテキスチャー構造の発生を招
いていた。

従って、記憶部１０５より符号化しようとしているブロ
ック６０の前ラインのブロック６１及び同一ラインの前
置ブロック６２を読み出し、解像度データの連続性を考
慮してブロック６０を符号化する。これを示したのが第
６図である。

第７図（Ａ）（Ｂ）は制御部１０６の指示によりる記憶
部１０５より読出されたパターンを示す図である。

第７図（Ａ）のパターン６２は同一ラインの前置ブロッ
クで、このパターンは第５図のパターン分類ではパター
ン１０に相当している。７０はブロック６２のパターン
に対して連続となるパターン群の一部を示したもので、
（）内はパターン分類番号を示している。

同様に第７図（Ｂ）は前ラインのブロック６１が第５図
のパターン分類２に相当しており、ブロック６１のパタ
ーンに対して連続となるパターン群の一部として７１の
パターン群が示されている。

これにより連続となるパターンは、ブロック６２に対して、パターン分類（コード）　＝　　ｌｏ、ｔ８，２５．＋
６．　・・・ブロック６１に対して、パターン分類（コード）　＝　　２．１８，４０，４６
．　・・・となる。

尚、前述の候補となるパターンコードは、各パターンに
対して予めリストが作成されて記憶部１０５に記憶され
ており、例えば前ラインのブロック６１の場合、パター）′の連続パターンとして；１３、２１．３３．９８・・・パターン２の連続パターンとして；１４、２３．３６．７２・・・前置ブロック６２の場合、パターン１の連続パターンとして；１、４．５．１２．１３・・・パターン２の連続パターンとして；１、４．５．１２．１３・・・という様なリストが作成されて記憶されているものとす
る。

従ってブロック６１．６２に対する共通のパターンとし
て、パターン１８．４６・・・が得られる。

次に制御部１０６と計算部１０７とにより、複数の選択
された共通のパターンと、２値化部１０４により２値化
されたパターンとの距離計算を行って最も距離の小さい
パターンを選択する。即ちブロック６０のパターンと候
補パターン１８．４６・・・どの画素毎の比較を下式に
従って行う。

但し、■は：￥他的論理和、ａＡ　（ｉ、ｊ）はブロッ
ク６１の画素データ、ａｘ（ｉ、ｊ）はブロック６２の
画素データを示す。これによりパターン１８との比較で
はＬ；０、パターン４６との比較ではＬ＝１となる。よ
って距離最小のパターンとしてパターン１８が選択され
る。

第８図はパターン１８が選択された状態を示し、図をみ
て解る如く解像度データが連続したものとなり、文字・
線画の連続性が向上して画質が良くなっていることが解
る。

この様にして解像度データが８ビツトに符号化されて符
号化コード出力部１０８に出力されると、ＧＲＥＹ符号
化部１０３よりの階調データの符号化されたコード（８
ビツト）を共に１６ビツトに構成されて出力される。

［パターンの比較及びコード化手順の説明（第９図、第
１０図）］第９図はＩｆ制御部１０６と記憶部１０５の構成図であ
る。

図中、９０は第１０図のフローチャートで示されたＲＯ
Ｍ９１の制御プログラムに従って後述する各種動作を行
うＣＰＵである。９２はＣＰＵ９０のワークエリアとし
てのＲＡＭである。９３は第５図に示すパターンデータ
を記憶しているテーブルメモリ、９４は２値化部１０４
より各ライン毎のパターンデータな人力してコード情報
で記憶するメモリである。

第１０図は本実施例のＣＰＵ９０の解像度データの符号
化処理を示すフローチャートである。

ステップＳ１で２値化部１０４より２値化パターンのコ
ードを入力する。ステップＳ２では、第６図に示す様に
メモリ９４より前ラインのブロック６１と前置ブロック
６２のコードを読出す。

ステップＳ３ではブロック６１の連続するパターンのコ
ードをテーブルメモリ９３より読出し、同様にステップ
Ｓ４ではブロック６２の連続するパターンのコードを読
出す。ステップＳ５ではステップＳ３で得られたコード
とステップＳ４で得られたコードの共通コードを抽出し
、ステップＳ６で計算部１０７に、２値化部１０４より
の当該２値マトリクスパターンとステップＳ５で得られ
たコードを与え、それらコード間の距離計算を行う。

ステップＳ７で距離が最小であるパターンを選択し、ス
テップＳ８でそのパターンデータのコードに従ってコー
ド化を行う。次にステップＳ９で９７を介して符号化コ
ード出力部１０８に、解像度データを符号化した８ビツ
トコードを出力して処理を終了する。

以上述べた如く本実施例によれば、テキスチャー構造の
少ない（ブロック構造の出にくい）画像データの符号化
方式が提供出来た。

［発明の効果］以上述べた如く本発明によれば、画像データの圧縮率を
高めることができるとともに、高画質の画像データが得
られるという効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本実施例の機能ブロック図、第２図は４×４の画素マトリクスの構成を示す図、第３図は本実施例により符号化された１６ビツトコード
を示す図、第４図（Ａ）は画素マトリクスの一例を示す図、第４図（Ｂ）は第４図（Ａ）の画素マトリクスを２値化
した例を示す図、第５図は８ビツトパターンの出現状態の一部を示す図、第６図は解像度データの連続性を考慮した図、第７図（
Ａ）（Ｂ）は連続パターン抽出の一例を示す図、第８図は連続性を考慮したパターンの選択結果を示す図
、第９図は制御部と記憶部のブロック図、第１０図は制御
部における解像度データの符号化処理を示すフローチャ
ートである。図中、３０・・・階調データ、３１・・・解像度データ
、６０・・・注目画素マトリクス、６１・・・前ライン
画素マトリクス、６２・・・前置画素マトリクス、９０
　・・・　ＣＰＵ、９１　　・・・　ＲＯＭ、９２　　
…　６え　、八　Ｍ　１　９３・・・テーブルメモリ、
９４・・・メモリ、１９０・・・人力部、１０１・・・
平均演算部、１０２・・・分散値演算部、１０３・・・
Ｇ、ＲＥＹ符号化部、１０４・・・２値化部、１０５・
・・記憶部、１０６・・・制御部、１０７・・・計算部
、１０８・・・符号化コード出力部である。特許出願人　　　キャノン株式会社第２図第４図（Ａ）第４図（Ｂ）第８図第９図

Claims

【特許請求の範囲】

画像データを画素マトリクス単位で符号化する画像デー
タの符号化方式であつて、前記画素マトリクスの階調成
分を算出する算出手段と、所定値を基準として前記画素
マトリクスを２値化する２値化手段と、２値化されたパ
ターンデータを格納する格納手段と、前記パターンデー
タに連続するパターンデータを記憶する記憶手段と、前
記画素マトリクス近傍の画素マトリクスのパターンデー
タに連続するパターンデータを前記記憶手段より抽出す
る抽出手段と、抽出されたパターンデータと前記画素マ
トリクスのパターンデータとの距離を計算する手段と、
前記階調成分と最小距離のパターンデータをもとに符号
化する符号化手段とを備えたことを特徴とする画像デー
タの符号化方式。