KR20000064892A

KR20000064892A - 부호화 방법, 복호 방법, 부호화 장치 및 복호 장치

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Publication number: KR20000064892A
Application number: KR1019980708142A
Authority: KR
Inventors: 토모히로 기무라; 마사유키 요시다; 푸미타카 오노
Original assignee: 다니구찌 이찌로오, 기타오카 다카시; 미쓰비시덴키 가부시키가이샤
Priority date: 1997-01-29
Filing date: 1998-01-14
Publication date: 2000-11-06
Also published as: US6351569B1; WO1998033322A1; KR100309756B1; CN1177482C; DK199801230A; CN1216198A; JP3519416B2; TW404121B

Abstract

상태 번호에 대응하여 예측치를 미리 MPS 테이블(49)에 정하고, 주목 화소에 대한 상태 번호를 STATE 테이블(47)에 의해 구하고, 이 구해진 상태 번호를 사용하여 MPS 테이블(49)로부터 예측치를 결정하고, 화소 심벌 변환기(16)가 이 예측치와 주목 화소를 비교하여 심벌을 구하는 동시에, 상기 주목 화소에 대한 상태 번호를 사용하여 LSZ 테이블(12)로부터 LPS 영역을 구하여 산술 부호기(19)가 상기 심벌과 LPS 영역에 따라서 부호화를 행한다.

Description

부호화 방법, 복호 방법, 부호화 장치 및 복호 장치

마르코프 정보원의 부호화에 관해서는 심벌 계열을 수직선상에서 0.0부터 1.0까지의 사이에 사상(매핑)하여 그 좌표를 예를 들면 2진 표시한 것을 부호어로서 부호화하는 수직선 표시 부호화 방식(산술 부호화 방식)이 알려져 있다.

도 1은 그 개념도이다. 간단하게 하기 위해 2치의 심벌 “1”과 “0”이, 과거의 출현상태에 의존하지 않는 무기억 상태에서 랜덤으로 출력되게 하여, 심벌 "1"의 출현 확률을 r, "0"의 출현 확률을 1-r로 하여, 심벌 “1”에 대한 범위를 아래쪽에 배치한 경우를 나타내고 있다. 무기억 정보원의 출력 계열 길이를 3으로 하면, 오른쪽 끝단의 C(000) 내지 C(111)의 각각의 좌표를 2진 표시하여, 구별할 수 있는 자리수까지로 잘라서 각각의 부호어로 하면 수신측에서는 송신측과 같은 과정을 경유함으로써 복호가 가능하다.

이러한 계열에서는 제 i 시점에서의 심벌 계열의 수직선상에의 매핑 범위(A₁), 그 매핑 범위(A_l)의 최소의 좌표(C_i)는, 매핑 범위의 초기치(A_o=1.0)로 하고, 그 최소 좌표(C_o=0.0)로 하고, 출현한 심벌치(a_i)를 “0”으로 하면,

A_i= (1-r) A_i-l

C_i= C_i-1+ r A_i-1

출현한 심벌(a₁)이 "1"일 때

A_i= rA_i-l

C_i= C_i-1

가 된다

그런데, An overview of the basic principles of the Q-coder Adaptive binary arithmetic coder(IBM Journal of Research & Development Vol. 32 No. 6 Nov. 1988)에 기재되어 있는 바와 같이 연산 부하가 큰 곱셈 등의 연산 회수를 줄이기 위해서는 r A_i-l를 연산하지 않고, 복수의 고정치(S)를 세트로서 테이블에 준비하고, 그 중에서 마츠코프 상태에 대응하는 값을 선택하는 방법을 채용함으로써 유한 정밀도로 부호화, 복호가 실현된다.

따라서, 매핑이 순차적으로 반복되면 범위(영역)(A_i-l)는 점차로 작아지기 때문에 정규화 처리(예를 들면 A_i-l를 2의 누승하여 일정치 이상으로 유지하는 것)를 행하고, 가상적으로 소수점을 재설정함으로써 가상 소수점 이하의 연산 정밀도를 유지하며, 실제의 부호어로서는 상기 고정치는 항상 같은 것을 사용할 수 있도록 한다.

여기서, rA_i-l가 S와 근사하면, 상술한 식은, 각각 다음과 같이 된다.

a_i이 "0"일 때

A_i= A_i-l- S

C_i= C_i-l+ S

a_i가 "1"일 때

A_i= S

C_i= C_i-l

가 된다.

여기서, 원래, 앞 심벌까지의 범위(영역)(A_i-l)는 매핑이 반복됨에 따라, 차차 작아지므로 S도 차차 작아지게 할 필요가 있다. S를 작게 하는 것은 구체적으로는 시프트 동작으로 2 누승의 1로 하는 것으로 실현된다. 그러나, S를 작게 하면 그 상위 비트에 직접 연산에 관계가 없는 0이 증가해질 뿐이므로, 반대로 A_i-l를 2 누승하여, A_i-l를 최소치(1／2) 이상으로 유지함으로써 일정치의 S를 사용한다고 생각할 수 있다. 이것을 정규화 처리라 부른다.

또한, 이하에서는 심벌(a_i)이 "0"인 경우를 MPS(우세 심벌: 보다 출현 확률이 높은 심벌), "1"인 경우를 LPS(열세 심벌: 보다 출현 확률이 낮은 심벌)로 한다. 즉, 사전에 예측 변환 처리가 행하여지고 출현 확률이 높다고 상정되는 MPS인가 낮다고 상정되는 LPS인가로 표현되어 있는 것으로 한다. 또한, 상술한 심벌(a_i)이 "1"일 때의 범위

A_i= rA_i-l= S

는 열세 심벌의 범위(영역)가 된다.

또한, 도 2는 종래의 부호화 장치의 부호기의 일례를 도시하는 블록도이고, 도면에 있어서, 1은 앞 심벌에 할당된 범위(영역)의 값을 일시 기억하는 레지스터, 2는 감산기, 3은 범위(영역)의 전환기, 4는 좌표의 전환기, 5는 정규화 처리에 의한 시프트량을 결정하는 시프트기, 6은 부호화 출력을 연산하는 연산부이다.

다음에, 동작을 도면에 근거하여 설명한다.

도시하지 않은 예측 견적부에서 마츠코프 정보원의 상태에서 복수의 값을 갖는 테이블에서 선택된 S(열세 심벌범위(영역))가 입력되면 감산기(2)는 레지스터(1)에 기억되어 있는 앞 심벌의 범위(영역)(A_i-l)와의 차(A_i-l-S)를 구하여 출력한다. 우세 심벌에 할당하는 범위(영역)(A_i-l-S)와 열세 심벌에 할당하는 범위(영역)(S)가 전환기(3)에 입력되어, 심벌이 우세 심벌인가 열세 심벌인가에 의해 전환된다. 즉, 심벌이 우세 심벌이면 심벌에 할당되는 범위(영역)(A_i)를

A_i= A_i-l- S

로서 출력하고, 열세 심벌이면 심벌에 할당하는 범위(영역)(A_i)를,

A_i= S

로서 출력한다.

또한, 전환기(4)에서는 우세 심벌인가 열세 심벌인가에 의해 입력되는 열세 심벌범위(영역)(S) 또는 고정치(0)의 어느 쪽인가를 앞 심벌에 할당한 범위(영역)(Ai_-l)의 최소좌표(C_i-l)에 대한 차분좌표(△C)로서 출력한다. 즉, 상위에 배치된 우세 심벌이면 차분좌표(△C)를,

△C = S

로서 출력하고, 하위에 배치된 열세 심벌이면 차분좌표(△C)를,

△C = 0

으로서 출력한다.

전환기(3)의 출력(A_i)은 레지스터(1) 및 시프트기(5)에 이송된다.

심벌(a_i)에 대한 할당된 범위(영역)(A_i)는 레지스터(1)에 기억되어 다음 심벌의 범위(영역) 산출의 데이터로 된다. 시프트기(5)에서는 입력되는 범위(영역)(A_i)를 1／2과 비교하여, 1／2보다 작은 경우에는 범위(영역)(A_i)를 2배한 후 두 번째 1／2과 비교하여, 범위(영역)(A_i)가 1／2을 초과할 때까지 2배하는 것을 반복한다. 그리고 범위(영역)(A_i)가 1／2을 초과할 때까지의 확대 회수(1)를 구하고, 좌표의 시프트량(1)으로서 레지스터(1) 및 연산부(6)에 출력한다. 그리고, 연산부(6)는 전환기(4) 및 시프트기(5)의 출력을 입력으로서 부호어의 연산을 행하여 출력한다. 연산부(6)에는 과거부터의 차분 좌표가 누적 가산되어 기억되고 있다. 즉, 이 누적 가산된 값은 앞 심벌에 할당된 범위(영역)의 최소좌표(C_i-1)와 같다. 입력차분 좌표(△C)는 앞 심벌의 최소좌표(C_i-1)에 가산되어 현 심벌이 할당 범위(영역)의 최소좌표(C_i)를 얻는다. 이 최소좌표(C_i)를 시프트량(1)(bit)만 시프트시켜 유효 범위내의 최대좌표의 상위의 자리수로부터 차례로 일치하는 부분이 있는 가를 조사한다. 만약 일치하는 부분(자리수)이 있으면 그 부분을 확정좌표 비트 즉 부호어로서 출력한다.

다음에, 일반적인 산술부호화 장치와 산술복호 장치에 관해서 상세히 설명한다.

산술 부호화 복호를 사용한 부호화 장치(Encoder)·복호 장치(Decoder)는, ITU-T의 국제 표준권고(T.82)에 기재되는 테이블 및 처리 플로에 의해서 실현될 수 있다. 이하, 이 산술 부호화 장치를 QM-Coder, 그 부호화 장치를 QM 부호부(7), 그 복호 장치를 QM 복호부(8)라 부르기로 하고, 그 부호화 장치, 복호 장치의 개략 구성을 도 3, 도 4에 도시한다. 또한, QM-Coder의 경우는, 도 1과는 반대로, 수직선상에서 LPS(심벌 “1”)에 대한 범위를 윗쪽에 배치하고 있다.

도 3에 있어서 9는 입력화상을 기억하는 화상메모리, 10은 출현하는 확률이 높은 화소치 MPS(More Probable Symbol :우세 심벌)를 예측치로서 기억하는 각 1 비트의 예측치 테이블(MPS 테이블), 11은 예측치의 예측 일치 확률의 정도를 총계(113)의 상태(스테이트)로 분류한 상태 번호(0 내지 112)를 기억하는 각 7비트의 스테이트 테이블(ST 테이블), 12는 LPS 영역폭을 16비트로 나타내는 LPS 영역폭 테이블(LSZ 테이블), 13은 MPS 상태 천이쪽의 스테이트를 7비트로 나타내는 MPS 상태 천이쪽 테이블(NMPS 테이블), 14는 LPS 상태 천이쪽의 스테이트를 7비트로 나타내는 LPS 상태 천이쪽 테이블(NLPS 테이블), 15는 MPS 테이블(10)의 예측치를 반전시키는 것을 1비트로 나타내는 예측 반전 판정 테이블(SWTCH 테이블), 16은 상기 MPS 테이블(10)로부터의 예측치와 상기 화상 메모리(9)로부터의 화소(PIX)를 입력하여 심벌을 출력하는 화소 심벌 변환기, 17, 18은 상기 MPS 테이블(10)과 ST 테이블(11)과의 값을 갱신하는 갱신 처리기, 19는 산술 부호기이다.

또한, 상기 MPS 테이블(10)과 ST 테이블(11)을 변수 테이블로 한다. 또한, 상기 LSZ 테이블(12), NMPS 테이블(13), NLPS 테이블(14), SWTCH 테이블(15)을 정수 테이블(확률 추정 테이블)로 한다. 다음에 부호화 장치의 동작에 관해서, 도 3에 근거하여 설명한다.

도 3에 있어서, QM 부호부(7)의 입력은 2개 있고, 제 1의 입력은 콘텍스트(Context)이고, 제 2의 입력은 부호화하는 화소이다. 출력은 부호이다.

화상 메모리(9)는 화상을 축적하여, 부호화의 대상이 되는 화소(Pixel)에 대하여 모델 템플릿(Model Template)으로 지정된 부근의 부호화／복호 종료의 10화소의 참조 패턴인 콘텍스트(10비트. 총수 1024=2¹⁰)를 생성한다. 또한, 부호화일 때 동시에 부호화 대상 화소를 출력한다. QM-Coder에는, 콘텍스트를 생성하기 위한 도 5에 나타내여지는 2 라인 및 3 라인의 표준 모델 템플릿이 준비되어 있다.

QM-Coder에서는, 부호화 대상 화소에 대한 각 콘텍스트마다 화소치의 예측 일치 확률을 추정하고, 그 변동에 따라 학습하면서 부호화를 진행시킨다. 학습은, 도 40, 도 41에 도시하는 콘텍스트를 인덱스로 하는 2개의 변수 테이블(콘텍스트에 대응하여 예측치를 1비트로 나타내는 MPS 테이블(10), 콘텍스트에 대응하여 스테이트를 7비트로 나타내는 ST 테이블(11))을 개서함으로써 행하여진다.

변수 테이블 이외에, 부호화 때에 상태 번호(스테이트)를 인덱스로서 참조하는 정수 테이블(확률 추정 테이블)이 존재한다. 그 설정치를 도 42에 도시한다. 또 상기 도 42 및 후술하는 일부의 처리 플로에 있어서 예를 들면「0x8000」의 프레픽스 “0x”는 16진수를 나타내고 있다. 도 42는, LPS 영역폭을 16비트의 LSZ 치로 나타내는 LSZ 테이블(12), MPS 상태 천이쪽의 스테이트를 7비트의 NMPS 치로 나타내는 NMPS 테이블(13), LPS 상태 천이쪽의 스테이트를 7비트의 NLPS 치로 나타내는 NLPS 테이블(14), 예측치 반전을 1비트의 SWTCH 치로 나타내는 SWTCH 테이블(15)을 나타내고 있다.(여기서 나타낸 영문자의 변수·정수 테이블 명은, 후술하는 처리 플로로 사용하는, 배열명으로 한다.)

LSZ 테이블(12)의 LPS 영역폭은, 산술 부호기(19) 내의 도시하지 않는, 연산부에서 참조되며, 적응예측의 학습에는 직접적으로는 관계하지 않는다. 산술 부호기(19)의 내부에서는 LSZ를 사용하여 연산이 행하여지며, 연산 정밀도가 저하하였을 때는 정규화 처리(Renormalize)를 한다. 이 정규화 처리가 행하여질 때, 동시에 학습을 한다.

정규화 처리가 발생하였을 때의 부호화 심벌이 MPS에 있으면 NMPS 테이블(13)의 NMPS치를, LPS이면 NLPS 테이블(14)의 NLPS치를 ST 테이블(11)에 기입함으로써(콘텍스트에 대응한 스테이트를 개서함으로써), 상태가 천이된다. 부호화일 때 화소 심벌 변환기(16)가 심벌을 산술 부호기(19), 갱신 처리기(17, 18)로 출력한다.

또한, 정규화 처리가 LPS에 의한 것일 때, 그 예측 일치 확률이 약 1／2이하이면 MPS치를 반전(연산「1 - MPS」)시켜 MPS 테이블(10)에 기입한다. 일치확률이 약 1／2 이하인가의 여부는, SWTCH 테이블(15)의 SWTCH치를 플래그로서 판정할 수가 있다.

즉, 예측 일치 확률이 약 1／2이 되는 스테이트에 대하여 SWTCH 테이블(15)의 SWTCH치를 “1”로 설정하고, 그 밖의 스테이트에 대하여, SWTCH 테이블(15)의 SWTCH치를 “0”으로 설정해 놓음으로써 SWTCH 테이블(15)의 SWTCH치를 예측치를 반전하는 플래그로 하고 있다.

이와 같이, ST 테이블(11) 및 MPS 테이블(10)에 대하여, 각각 갱신처리를 행하며, 개별로 관리하지 않으면 안된다. 도 3에 있어서, ST 테이블(11) 및 MPS 테이블(10)의 각 갱신 처리기(17, 18)가 갱신치를 결정하고, 테이블치를 개서함으로써 갱신처리가 행하여진다.

도 6은, 도 42에 의한 QM-Coder의 상태 천이도이다(상태수가 113으로 많기 때문에 일부만 도시하였다). 각 테두리는 1개의 상태를 도시하며, 그 내부의 숫자는 상태 번호(괄호내는 16진 표기)를 나타내고 있다. 「MPS」라고 붙인 화살표는 MPS에 의한(또한, 정규화 처리를 하는 경우의) 상태천이, 「LPS」라고 붙인 화살표는 LPS에 의한 상태천이이다. MPS, LPS에 의한 상태의 천이쪽의 스테이트는 NMPS 테이블(13), NLPS 테이블(14)의 값에 의한다. 밑줄친 LPS 상태천이는 SWTCH 테이블(15)의 SWTCH치가 “1”이고, 예측치의 반전을 수반한다.

상태천이의 예를 도시한다. 부호화처리의 개시시는, 예를들면, 도 43과 도 44에 도시하는 바와같이, 모든 콘텍스트에 관해서 「상태=0, 예측치=0」으로 초기화된다. 여기서는, 설명을 간단히 하기 위해, 복수의 연속한 화소에 대한 콘텍스트(CX)가 연속하여 동일한 값(예를들면 CX=1)을 갖는 것으로서 상태천이를 설명한다. 부호화처리의 과정에 있어서, 콘텍스트(CX)에 대한 상태 번호는 ST〔CX〕, 예측치는 MPS〔CX〕로 변수 테이블로부터 참조할 수 있다. 제 1 심벌로서 열세 심벌(LPS)이 출현하면, 상태(ST〔CX〕)는 0에서 1로 천이한다. 실제의 LPS에 의한 천이쪽은,

NLPS〔ST〔CX〕(=0)〕= 1

로서 나타내여지고, ST 테이블(11)의 ST〔CX〕의 값을, 도 45에 도시하는 바와같이,

ST〔CX〕= 1

로 갱신한다. 이 때,

SWTCH〔ST〔CX〕(=0)〕= 1

(도면중, 밑줄 「LPS」)이기 때문에 예측치를 동시에 갱신한다. 즉, MPS 테이블(10)의 MPS〔CX〕는 도 46에 도시하는 바와같이, 0에서 1(반전치)로 된다. 제 2 심벌도 열세 심벌(LPS)이면, 천이쪽은

NLPS〔ST〔CX〕(=1)〕= 14

로 되고, ST 테이블(11)의 ST〔CX〕의 값을, 도 47에서 도시하는 바와같이,

ST〔CX〕= 14

로 갱신한다. 이 때,

SWTCH〔ST〔CX〕(=1)〕= 0

이기 때문에 MPS 테이블(10)의 예측치 갱신은 불필요하다. 제 3 심벌이 우세 심벌(MPS)이면 정규화 처리가 행하여질 때만 상태를 천이시킨다. 설명상, 천이가 있다고 가정하면, 천이쪽은

NMPS〔ST〔CX〕 (=14)〕= 15

로 되어, ST 테이블(11)의 ST〔CX〕의 값을, 도 48에서 도시하는 바와같이,

ST〔CX〕= 15

로 갱신한다.

여기서 설명한 상태천이를 도면중에 「***」로 나타내었다.

또한, 상술한 상태천이에 관해서는, 복호에 있어서도 마찬가지이다.

부호화처리 플로를 설명하기 전에, 산술 부호기(19) 중에 설치된 부호화 레지스터(20) 및 영역폭 레지스터(21)의 비트 배치를 도 7에서 도시한다.

부호화 레지스터(20)에 있어서, 비트(15)와 비트(16)의 사이에 소수점을 설정하여, “x”(16비트)는 LSZ 테이블(12)에 대한 연산부(Cx22)이고, 캐리가 있는 경우는 보다 상위에 전송 운반한다. “s”(3비트)는 스페이서 비트부(Cs23), “b”(8비트)는 바이트 출력부(Cb24), “c”(1비트)는 자리수 올림 판정부(Cc25)이다. 부호화의 과정에 있어서, 부호화 레지스터(20)의 레지스터치는 부호화한 심벌에 대응시킨 영역의 하계치가 되도록 갱신된다.

영역폭 레지스터(21)는 부호화 레지스터(20)의 소수점에 대응하여, “x”레지스터부에 합하여 “a”(16비트)가 소수부로서 배치되고, 초기 상태의 값에서만 정수부(비트 16)가 “1”로 된다. 영역폭(영역 사이즈라고도 한다)은, A-LSZ(아래 쪽 영역폭) 또는 LSZ(윗쪽 영역폭)로 갱신되며, 초기치(정수부=“1”)를 제외하고 1／2의 무게를 나타내는 bit(15)가 “1”이 되도록 정규화되어, 1／2 이상으로 유지함으로써 윗쪽 영역폭으로서 어떠한 LSZ를 LSZ 테이블(12)로부터 선택하더라도 아래 쪽 영역의 확보를 보증하고 있다. 정규화 처리로서는, 영역폭 레지스터(21)와, 부호화 레지스터(20)를 동시에 확대(시프트)한다.

QM-Coder에서는, 상태에 대하여 고정 사이즈가 되는 LSZ 테이블(12)로부터 주어지는 윗쪽 영역(LSZ)치는 통상 LPS에 할당하지만, 아래 쪽 영역이 윗쪽 영역보다 작아질 때에는 MPS에 할당하는 「조건부 MPS／LPS 교환」을 행하고 있다. LPS를 부호화하였을 때, 및「조건부 MPS／LPS 교환」을 적용하여 MPS를 부호화하였을 때에는 정규화 처리가 행하여진다.

이 레지스터의 비트 배치를 기초로, 부호화의 처리 플로를 설명한다. 처리 플로중의 용어 「레이어」는 계층적 부호화의 경우 「(해상도)층」, 「스트라이프」는 화상을 N 라인 단위(최종 스트라이프만 N 라인 이하)로 구분한 「직사각형 표지」를 의미한다. 여기서는, 레이어 수 = 1로서 설명하지만, 복수 레이어의 부호화에의 확장을 방해하는 것은 아니다.

부호화처리 플로를 설명하기 위해서, 도 3, 도 7, 도 42에서 설명한 변수, 테이블, 레지스터 그 외에, 다음 보조 변수(CT26, BUFFER27, SC28, TEMP29)를 사용한다. CT26은, 정규화 처리에 의한 부호화 레지스터(20) 및 영역폭 레지스터(21)의 시프트 수를 계수하여, 값이 0이 되었을 때 다음 부호 바이트 출력을 하기 위한 보조 변수이다. BUFFER27은, 부호화 레지스터(20)로부터 출력된 부호 바이트치를 격납하는 보조 변수이다. SC28은, 부호화만으로 사용되며, 부호화 레지스터(20)로부터 출력된 부호 바이트치가 0xff 일 때 그 연속 수를 계수하는 보조 변수이다. TEMP29는, 부호화만으로 사용되며, BUFFER27에의 자리수 올림을 검출하고, 자리수 올림 처리후는 그 하위 8비트를 새로운 BUFFER27의 값으로 하기 위한 보조 변수이다. 부호화 레지스터(20)로부터 TEMP29를 통하여 설정되는 BUFFER27은 자리수 올림 처리를 행하지 않고 0xff로 되는 것이 아니고, 그 시점에서 BUFFER27로부터 하위, 즉 BUFFER27 및 SC 개의 0xff는 부호화 레지스터(20)보다 상위에의 자리수 올림이 있으면 변경되기 때문에 부호화 레지스터(20)에서 출력되어 있어도 부호로서 확정되어 있지 않다.

도 8은, 부호화처리 전체의 흐름을 도시하는 ENCODER 처리 플로이다. 권고(T.82)의 본 처리 플로에 있는 TP(Typical Prediction) 및 DP(Deterministic Prediction)에 관한 처리는 본 발명 및 종래 예와는 직접적인 관계가 없기 때문에 생략한다. 우선, S101에서는 INITENC을 호출, 부호화처리의 초기화를 한다. S102에서는 화소(PIX)와 콘텍스트(CX)의 세트를 1개씩 판독 출력하고, S103에서는 부호장치(ENCODE)에 의해서 부호화를 행한다. S104에서는 스트라이프(또는 화상)가 종료할 때까지 S102 및 S103를 반복하고, 종료하였을 때 S105에서 FLUSH를 호출하여 부호화처리 후 처리를 행한다.

도 9는, 부호화 대상 화소치(PIX)와 MPS 테이블(10)로부터의 출력치(예측치)의 일치·불일치로부터 호출하는 처리를 전환하는 ENCODE 처리 플로이다. S111에서는 화소치와 예측치의 일치·불일치를 판정하고, 일치하면 MPS, 불일치하면 LPS를 부호화한다. S113에서는 CODEMPS를 호출하여 MPS를, S112에서는 CODELPS를 호출하여 LPS를 부호화한다.

도 10은, 부호화 대상 화소치(PIX)와 MPS 테이블(10)로부터의 출력치(예측치)가 불일치할 때, 즉 LPS를 부호화할 때에 호출되는 CODELPS 처리 플로이다. 우선, S121에서는 일시적으로 영역폭 레지스터(21)의 값은, 아래 쪽 영역폭으로 갱신된다. S122에서는 MPS의 영역과 LPS의 영역을 비교하는 S122의 판정이 예쓰이면, 조건부 MPS／LPS 교환이 적용되며, 아래 쪽 영역을 부호화하기 위해서 영역폭 레지스터(21)는 그대로 하고, 부호화 레지스터(20A)는 갱신하지 않는다. S122의 판정이 노 이면, 윗쪽 영역을 부호화하고, S123에서 영역 하계치인 부호화 레지스터(20), S124에서 영역폭인 영역폭 레지스터(21)를 갱신한다. S125의 판정으로 SWTCH 테이블(15)의 정수(SWTCH)치가 1이면, S126에서 예측치(MPS 테이블(10))의 반전·갱신을 행한다. LPS 부호화에서는, S127에서 NLPS 테이블(14) 참조에 의한 상태 천이를 행하고, S128에서 RENORME를 호출하여 정규화 처리를 행한다.

도 11은, 부호화 대상 화소치(PIX)와 MPS 테이블(10)로부터의 출력치(예측치)가 일치할 때, 즉 MPS를 부호화할 때에 호출되는 CODEMPS 처리 플로이다. 우선, S131에서는 일시적으로 영역폭 레지스터(21)의 값은, 아래 쪽 영역 폭으로 갱신된다. S132에 있어서, 「0x8000」은 정규화 처리 실행의 필요와 불필요를 판정하기 위한 영역폭의 최소치(1／2의 무게)를 나타내고 있다. S132의 판정이 노 이면 그대로 CODEMPS 처리를 종료한다. S132의 판정이 예쓰이면, 반드시 S136에서 NMPS 테이블(13) 참조에 의한 상태 천이를 행하고, S137에서 RENORME를 호출하여 정규화 처리를 행한다. S136 및 S137 전에, S133의 판정이 예쓰이면, 아래 쪽 영역을 부호화하기 위해서 영역폭 레지스터(21)는 그대로 하고, 부호화 레지스터(20)는 갱신하지 않는다. S133의 판정이 노이면, 조건부 MPS／LPS 교환이 적용되어, 윗쪽 영역을 부호화하고, S134에서 부호화 레지스터(20), S135에서 영역폭 레지스터(21)를 갱신한다.

도 12는, 정규화 처리를 행하는 RENORME 처리 플로이다. 도면중, “＜＜1”은, 레지스터의 값을 1비트 상위에 시프트하는 것을 도시한다. S141에서는 영역폭 레지스터(21), S142에서는 부호화 레지스터(20)를 1비트 상위에 시프트함으로써 2배의 곱셈과 등가인 연산을 행한다. S143에서 변수(CT26)에서 1을 줄이고, S144에서 변수(CT26)가 0인가의 여부를 판정하고, 판정이 예쓰이면 S145에서 BYTEOUT 처리를 호출하여 부호화 레지스터(20)로부터 1바이트 부호를 출력한다. S146의 판정은, 정규화 처리의 종료판정을 행하고 있고, 영역폭 레지스터(21)가 0x8000 미만이면 S141로부터 S145를 반복하여, 0x8000 이상이 되면 영역이 1／2 이상으로 되어 종료한다.

도 13은, 부호화 레지스터(20)로부터 1바이트씩 부호를 출력시키는 BYTEOUT 처리 플로이다. 도면중, “＞＞19”는, 레지스터의 값을 19비트 하위에 시프트하는 것을 나타낸다. 출력하는 바이트는 부호화 레지스터(20)의 바이트 출력부(Cb24)이다. 자리수 올림을 판정하기 위한 자리수 올림 판정부(Cc 25)도 동시에 처리한다. S151에서 부호화 레지스터(20)의 값(Cb24)및 부호화 레지스터의 값(Cc25)의 계 9비트를 변수 TEMP29에 설정한다. S152에서 자리수 올림이 있는 경우,

TEMP 〉 0x100 : Cc = 1

자리수 올림이 없는 경우에는 S159에서, 0xff인 경우, 0xff 미만인 경우로 나누어 바이트 출력을 처리한다. S152의 판정이 예쓰인 경우, 이미 부호화 레지스터(20)로부터 출력 종료의 부호를 S153에서 BUFFER27의 값에 자리수 올림(1)을 가한 값, S154에서 SC 개의 바이트치 0(축적하고 있는 0xff가 자리수 올림의 전송 운반에 의해 0x00이 되었다)의 합계 SC+1 바이트가 자리수 올림을 전송 운반된 부호치로서 확정한다. S155에서 변수 SC28을 0으로 하고, S156에서 변수 BUFFER27로 변수 TEMP의 하위 8비트를 설정한다. 도면중, “&”은 논리적(論理積) 연산을 나타낸다. S157에서 변수 TEMP29로서 처리한 부호화 레지스터(20)의(Cc25), (Cb24)를 클리어하여, S158에서 다음 출력까지 8비트를 처리하기 위해 변수(T26)(8)를 설정한다. S159의 판정이 예쓰인 경우는, 부호는 확정할 수 없고, 변수(SC28)에 1을 가하여 0xff를 축적한다. S159의 판정이 노 인 경우는, 이미 부호화 레지스터(20)로부터 출력 종료의 부호를 S161에서 BUFFER치, S162에서 SC 개의 바이트치(0xff)의 합계 SC+1바이트가 부호치로서 확정한다. S163에서 변수 SC28을 0으로 하고, S164에서 변수 BUFFER27에 변수 TEMP29(자리수 올림이 없기 때문에 그대로 8비트)를 설정한다.

도 14는, 부호화 개시시의 ST 테이블(11), MPS 테이블(10) 및 각 변수의 초기치를 설정하는 INITENC 처리 플로이다. S171의 「이 레이어의 제 1 스트라이프」는 레이어 및 스트라이프의 개념을 가지고 있지 않은 경우 「화상」을 의미하며, 화상의 부호화 개시의 시점에서 이 INITENC는 실행된다. 복수의 스트라이프로부터 구성되는 화상으로서는 변수 테이블을 스트라이프마다 초기화하지 않고 처리를 계속할 수도 있다. S171에서는, 이 레이어의 화소의 제 1 스트라이프인가, 또는 테이블을 강제 리세트하는 것인가를 판정한다. S171의 판정이 예쓰이면, S172에서 모든 콘텍스트(CX2)에 대하여 변수 테이블인 ST 테이블(11), MPS 테이블(10)을 초기화한다. S173은 SC28을, S174는 영역폭 레지스터(21)의 값을, S175는 부호화 레지스터(20)를, S176은 변수(CT26)를 초기화한다. 변수(CT26)의 초기치는 부호화 레지스터(20)의 (Cb24)의 비트수와 (Cs23)의 비트수의 합이며, 11비트 처리하였을 때 최초의 부호 출력을 행하게 된다. S171의 판정이 노 인 경우는, S177에서는 변수 테이블의 초기화를 행하지 않고, 같은 레이어의 직전의 스트라이프 종단의 테이블치를 재설정한다.

도 15는, 부호화 종료시에 부호화 레지스터(20)에 남은 값을 없애는 처리를 포함시킨 후 처리를 행하는 FLUSH 처리 플로이다. S181에서 CLEARBITS를 호출하여 부호화 레지스터(20)에 남은 부호의 유효 자리수를 최소로 한다. S182는 FINALWRITES를 호출하여 변수 BUFFER27, SC28 및 부호화 레지스터(20)의 부호를 최종적으로 출력한다. Sl83에서 부호의 제 1 바이트는 변수 BUFFER27이 부호화 레지스터(20)치의 출력에 앞서(정수부로서) 출력되기 때문에 제거한다. S184에서 부호는 최종 유효 영역 내의 소수좌표이므로, 필요하면 종단에 연속하는 바이트(0x00)는 제거할 수 있다.

도 16은, 부호화 종료시의 부호의 유효 자리수를 최소로 하기 위한 처리를 하는 CLEARBITS 처리 플로이다. 이에 따라서, 부호는 종단에 가능한 한 0x00이 연속하는 값으로 한다. S191은 변수 TEMP29로서 부호화 레지스터(20)의 최종 유효 영역의 상계치의 하위 바이트(Cx 22)를 클리어한 값을 설정하고 있다. S192에서는 상계치의 하위 2 바이트가 클리어한 값과 부호화 레지스터(20)의 값과의 대소를 비교한다. S192의 판정이 예쓰이면, S193에서 변수 TEMP29에 클리어하여 과분한 몫을 되돌려 부호화 레지스터(20)의 값으로 한다. S192의 판정이 노 이면, 변수 TEMP29의 값을 부호화 레지스터(20)의 값으로 한다.

도 17은, 부호화 종료 시점에서 확정한 부호를 부호화 레지스터(20)에 남은 값까지 써 내는 FINALWRITES 처리 플로이다. S201에서 부호화 레지스터(20)를 변수(CT26)로 나타내여지는 비트 수만 시프트하여 부호 출력 및 자리수 올림 판정을 가능하게 한다. S202에서 자리수 올림의 유무를 판정한다. S202의 판정이 예쓰이면 자리수 올림이 있고, 노 이면 자리수 올림은 없다. BYTEOUT 처리 플로와 같이 S203, S204에서 자리수 올림이 있는 부호치, S207, S208에서 자리수 올림이 없는 부호치로 행하는 부호화 레지스터(20)로부터 출력 종료의 SC+1 바이트의 부호를 확정한다. S205에서 부호화 레지스터의(Cb24) 값(1 바이트), S206에서 그 하위 1바이트를 출력하여 부호 출력이 완료한다.

다음에 복호 장치 및 그 장치의 복호 처리 방법에 관하여 설명한다.

도 4에 있어서 9는 입력화상을 기억하는 화상 메모리, 10은 출현하는 확률의 높은 화소치(MPS)(More Probable Symbol : 우세 심벌)를 예측치로서 기억하는 각 1비트의 MPS테이블, 11은 예측치의 예측 일치 확률의 정도를 총계(113)의 상태(State)로 분류한 상태 번호(0 내지 112)를 기억하는 각 7비트의 ST테이블, 12는 LPS 영역폭을 16비트로 나타내는 LSZ테이블, 13은 MPS 상태 천이쪽의 스테이트를 7비트로 나타내는 NMPS테이블, 14는 LPS 상태 천이쪽의 스테이트를 7비트로 나타내는 NLPS테이블, 15는 예측치 반전판정을 1비트로 나타내는 SWTCH 테이블, 61은 상기 MPS 테이블(10)로부터의 예측치와 상기 화상 메모리(9)로부터의 화소(PIX)를 입력하여 심벌을 출력하는 심벌 화소 변환기, 17, 18은 상기 MPS 테이블(10)과 ST 테이블(11)과의 값을 갱신하는 갱신 처리기, 30은 산술 복호기 이다.

또한, 부호화와 같이 상기 MPS 테이블(10)과 ST 테이블(11)을 변수 테이블로 한다. 또한, 상기 LSZ 테이블(12), NMPS 테이블(13), NLPS 테이블(14), SWTCH 테이블(15)을 정수 테이블(확률 추정 테이블)로 한다. 각 테이블에는, 도 3에 도시한 각 테이블의 값과 같은 값이 설정되어야 한다. 다음에 복호 장치의 동작에 관해서, 도 4에 근거하여 설명한다.

도 4에 있어서, QM 복호부(8)의 입력은 2개 있고, 제 1의 입력은 콘텍스트이고, 제 2의 입력은 부호이다. 출력은, 복호된 화소이다.

화상 메모리(9)는, 화상을 축적하여, 복호의 대상이 되는 화소에 대하여 모델 템플릿으로 지정된 부근의 부호화／복호 종료의 10화소의 참조 패턴인 콘텍스트(10 비트. 총수 1024)를 생성한다. 또한, QM-Coder에는 콘텍스트를 생성하기 위하여 도 5에 도시되는 부호화／복호 공통의 2라인 및 3라인의 표준 모델 템플릿이 준비되어 있다.

QM-Coder에서는, 부호화와 같이 복호대상 화소에 대한 각 콘텍스트마다 화소치의 예측 일치 확률을 추정하여 그 변동에 따라 학습하면서 복호를 진행시킨다. 학습은, 콘텍스트를 인덱스로 하는 2개의 변수 테이블(MPS 테이블(10), ST 테이블(11))을 개서함으로써 행하여진다. 변수 테이블 그 밖에, 복호시에 상태 번호(스테이트)를 인덱스로서 참조하는 정수 테이블(확률 추정 테이블)이 존재한다. 그 설정치는 상기 도 42에 도시한 것과 같다. LPS 영역폭을 16비트로 나타내는 LSZ 테이블(12), MPS 상태 천이쪽의 스테이트를 7비트로 나타내는 NMPS 테이블(13), LPS 상태 천이쪽의 스테이트를 7비트로 나타내는 NLPS 테이블(14), 예측치 반전판정을 1비트로 나타내는 SWTCH 테이블(15)이다. (여기서 나타낸 영문자의 변수·정수 테이블 명은, 후술한 처리 플로로 사용하는 배열 명으로 한다.)

LSZ 테이블(12)의 LPS 영역폭은, 산술 복호기(30) 내의 도시하지 않은, 연산부에서 참조되며, 적응 예측의 학습에는 직접적으로는 관계하지 않는다. 산술 복호기(30)의 내부에서는 LSZ를 사용하여 연산이 행하여지고, 연산 정밀도가 저하하였을 때는 정규화 처리(리노마 라이즈:Renormalize)를 행한다. 이 정규화 처리가 행하여질 때, 동시에 학습을 한다.

정규화 처리가 발생하였을 때 복호 심벌이 MPS이면 NMPS 테이블(13)의 NMPS치를, LPS이면 NLPS 테이블(14)의 NLPS치를 ST 테이블(11)에 기입, 상태가 천이된다. 복호일 때 산술 복호기(30)가 심벌을 심벌 화소 변환기(61), 갱신 처리기(17, 18)에 출력한다.

또한, 정규화 처리가 LPS에 의한 것일 때, 그 예측 일치 확률이 약 1／2이하이면 MPS치를 반전(연산「1-MPS」)시켜 MPS 테이블(10)에 기입한다. 일치 확률이 약 1／2 이하인가의 여부는, SWTCH 테이블(15)의 SWTCH치를 플래그로서 판정할 수 있다.

이와 같이, ST 테이블(11) 및 MPS 테이블(10)에 대하여, 각각 갱신처리를 하고, 개별로 관리하지 않으면 안된다. 도 4에 있어서, ST 테이블(11) 및 MPS 테이블(10)의 각 갱신 처리기(17, 18)가 갱신치를 결정하고, 테이블치를 개서함으로써 갱신처리가 행하여진다.

다음에 상기 부호화처리의 설명과 같이 복호처리 플로를 설명하기 전에 산술 복호기(30)중에 설치된 복호 레지스터(31) 및 영역폭 레지스터(32)의 비트 배치를 도 19에 도시한다.

복호 레지스터에 있어서, 하위 워드(CLOW33)와 상위 워드(CHIGH35)는 32비트의 레지스터로서 실현될 수 있고, MSB(Most Significant Bit)인 비트(31)의 상위에 소수점을 설정하고, “b”(8비트)는 바이트 입력부(CLOW 레지스터(33))의 상위 바이트(Cb34), “x”(16비트)는 LSZ 테이블(12)의 값에 대한 연산부(Cx36)(CHIGH 레지스터(35))이다. 복호의 과정에 있어서, C 레지스터치는 복호한 심벌에 대응시킨 영역의 하계치로부터 그 영역 내의 좌표인 부호에의 오프세트치가 되도록 갱신된다.

영역폭 레지스터(32)는 복호 레지스터(31)의 소수점에 대응하여, “x”레지스터부에 합하여 “a”(16비트)가 소수부로서 배치되며, 초기 상태의 값에서만 정수부(비트 16)가 “1”이 된다. 영역폭(영역 사이즈라고도 한다)은, A-LSZ(아래 쪽 영역폭) 또는 LSZ(윗쪽 영역폭)으로 갱신되어, 초기치(정수부=“1”)를 제외하고, 1／2의 무게를 나타내는 bit(15)가 “1”이 되도록 정규화되고, 1／2 이상으로 유지함으로써 윗쪽 영역폭으로서 어떠한 LSZ를 LSZ 테이블(12)로부터 선택하여도 아래 쪽 영역의 확보를 보증하고 있다. 정규화 처리로서는, 영역폭 레지스터(32)와 복호 레지스터(31)를 동시에 확대(시프트)한다.

QM-Coder에서는, 상태에 대하여 고정 사이즈가 되는 LSZ 테이블(12)로부터 주어지는 윗쪽 영역(LSZ)은 통상 LPS에 할당하지만, 아래 쪽 영역이 윗쪽 영역보다 작아질 때에는 MPS에 할당되는 「조건부 MPS／LPS 교환」을 행하고 있다. LPS를 복호하였을 때, 및「조건부 MPS／LPS 교환」을 적용하여 MPS를 복호하였을 때에는 정규화 처리가 행하여진다.

이 레지스터의 비트 배치를 바탕으로, 복호의 처리 플로를 설명한다. 처리 플로중의 용어 「레이어」의 해석은 부호화와 같고, 레이어 수=1 로서 설명하지만, 복수 레이어의 복호에의 확장을 방해하는 것은 아니다.

복호처리 플로를 설명하기 위하여, 도 4, 도 19, 도 42에서 설명한 변수, 테이블, 레지스터 외에 다음 보조 변수(CT26), BUFFER27을 사용한다. CT26은 정규화 처리에 의한 복호 레지스터(31) 및 영역폭 레지스터(32)의 시프트 수를 계수하여, 값이 0이 되었을 때 다음 부호 바이트의 입력을 행하기 위한 보조 변수인 BUFFER27은 부호로부터 복호 레지스터(31)의 Cb 레지스터(34)에 입력되는 부호 바이트치를 격납하는 보조 변수이다.

도 18은, 복호처리의 전체의 흐름을 나타내는 DECODER 처리 플로이다. 권고(T. 82)의 본 처리 플로에 있는 TP 및 DP에 관한 처리는 본 발명 및 종래 예와는 관계가 없기 때문에 생략한다. 우선, S211에서는 INITDEC를 호출, 복호처리의 초기화를 행한다. S212에서는 콘텍스트(CX2)의 세트를 1개씩 판독 출력하고, S213에서는 DECODE에 의해서 화소(PIX)의 복호를 행한다. S214에서는 스트라이프(또는 화상)가 종료할 때까지 S212 및 S213을 반복한다.

도20은, 복호 대상 화소를 복호하는 DECODE 처리 플로이다. 우선, S221에서 일시적으로 영역폭 레지스터(32)치는, 아래 쪽 영역폭에 갱신된다. S222의 판정이 예쓰이면, 아래 쪽 영역을 복호한다. S223의 판정이 예쓰이면, S224에서 MPS_EXCHANGE를 호출하여, S225에서 RENORMD를 호출하여 정규화 처리를 한다. S223의 판정이 노 이면, 정규화 처리하지 않고 MPS를 복호하여, MPS 테이블(10)의 예측치를 화소치(PIX)로 한다. 또한, S222의 판정이 노 이면, 윗쪽 영역을 복호한다. S227에서 LPS_XCHANGE를 호출하여, S228에서 RENORMD를 호출하여 정규화 처리를 한다. MPS_EXCHANGE, LPS_EXCHANGE를 호출하는 패스에서는, 각각 복호하여야 할 영역은 결정되어도 영역의 대소를 비교하지 않으면 복호 대상이 MPS인가 LPS인가 판단할 수 없다. 그 때문에 호출한 처리 플로로 각각 화소치를 결정한다.

도 21은, 윗쪽 영역을 복호하는 LPS_EXCHANGE 처리 플로이다. S231의 판정이 예쓰이면 MPS를 복호한다. S232에서 복호 레지스터(31)를, S233에서 영역폭 레지스터(32)를 갱신한다. S234에서는 MPS 테이블(10)로부터의 예측치를 그대로 화소치(PIX)로 한다. S235에서 NMPS 테이블(13) 참조에 의한 상태 천이를 행한다. 또한, S231의 판정이 노 이면 LPS를 복호한다. S236에서 복호 레지스터(31)를, S237에서 영역폭 레지스터(32)를 갱신한다. S238에서는 비예측치 「1-예측치」를 화소치(PIX)로 한다. S239의 판정이 예쓰이면, S240에서 예측치(MPS 테이블(10))의 반전·갱신을 한다. S241에서 NLPS 테이블(14) 참조에 의한 상태 천이를 행한다.

도 22는, 아래 쪽 영역을 복호하는 MPS-EXCHANGE 처리 플로이다. S251의 판정이 예쓰이면 LPS를 복호한다. S252에서는 비예측치를 화소치(PIX)로 한다. S253의 판정이 예쓰이면, S254에서 예측치(MPS 테이블(10))의 반전·갱신을 한다. S255에서 NLPS 테이블 참조에 의한 상태 천이를 행한다. 또한, S251의 판정이 노 이면 LPS를 복호한다. S256에서는 MPS 테이블(10)의 예측치를 그대로 화소치(PIX)로 한다. S257에서 NMPS 테이블(13) 참조에 의한 상태 천이를 행한다.

도 23은, 정규화 처리를 행하는 RENORMD 처리 플로이다. S261에서 변수(CT26)가 0인가의 여부를 판정하고, 판정이 예쓰이면 S262에서 BYTEIN을 호출하여 복호 레지스터(31)에 1바이트 부호를 입력한다. S263에서는 영역폭 레지스터(32), S264에서는 복호 레지스터(31)를 1비트 상위로 시프트함으로써 2배의 곱셈과 등가인 연산을 행한다. S265에서 CT26으로부터 1을 줄인다. S266의 판정은, 정규화 처리의 종료 판정을 행하고, 영역폭 레지스터(32)가 0x8000 미만이면 S261부터 S265를 반복한다. S267에서 변수(CT26)가 0인가의 여부를 판정하고, 판정이 예쓰이면 S268에서 BYTEIN을 호출하여 복호 레지스터(31)에 1바이트 부호를 입력한다.

도 24는, 복호 레지스터(31)에 부호를 1바이트씩 판독 입력하는 BYTEIN 처리 플로이다. SCD(Stripe Coded Data)는 스트라이프에 대한 부호이다. S271에서 판정이 예쓰인 경우, S272에서 판독 출력하는 부호가 없기 때문에, 변수 BUFFER27은 0으로 한다. S273에서 변수 BUFFER27을 CLOW 레지스터(33)(Cb 34)에서 판독 입력하고, S274에서 다음 입력까지 8비트를 처리하기 위해 변수(CT26)에 8을 설정한다. 또한, S2751에서 판정이 노 인 경우, S275에서 1바이트 부호를 변수 BUFFER27로 판독 입력한다.

도 25는, 복호 개시시의 ST 테이블(11), MPS 테이블(10) 및 각 변수의 초기치를 설정하는 INITDEC 처리 플로이다. 테이블의 초기치 설정에 관한 S281, S282, S290에 관해서는, 부호화 처리의 INITENC 처리 플로의 S171, S172, S177과 같다. 복호 레지스터(31)의 초기치는, Cx 레지스터(36 및 Cb) 레지스터(34)에 부호를 3바이트 판독 입력하는 것으로 설정된다. S283에서 복호 레지스터(31)를 클리어하고, S284에서 BYTEIN을 호출하여 부호를 Cb 레지스터(37)에 1바이트 판독 입력한다. S285에서 복호 레지스터(31)를 8비트 시프트하여, S286에서 BYTEIN을 호출하여 부호를 Cb 레지스터(34)에 1바이트 판독 입력한다. S287에서 복호 레지스터(31)를 8비트 시프트하고, S288에서 BYTEIN을 호출하여 부호를 Cb 레지스터(34)에 1바이트 판독 입력한다. 이것으로 합계 3바이트의 부호를 Cx 레지스터(36) 및 Cb 레지스터(34)에 설정한 것으로 된다. S289에서는 영역폭 레지스터(32)의 초기치를 설정한다.

종래 예에 나타낸 정보원 데이터 부호화에서는, 열세 심벌을 부호화할 때에, 사상의 콘텍스트에 대하여 상태와 예측치를 개별로 관리하고 있기 때문에, 상태 천이와, 예측치의 전환처리의 필요와 불필요 판정 및 예측치의 전환처리가 필요할 때의 예측치의 전환처리의 실행을 독립하여 개별로 행하지 않으면 안된다는 문제가 있다. 따라서, 전체 처리 회수가 증대하여, 부호／복호처리에 시간이 걸린다.

본 발명은, 이상과 같은 문제점을 해결하기 위해서 이루어진 것이며, 상태와 예측치를 일의적으로 대응시켜, 관리, 갱신함으로써, 전체의 처리회수를 삭감하여, 부호화／복호처리를 고속화하는 것을 목적으로 한다.

본 발명은 화상 정보 등의 화상 부호화 및 화상 복호에 관한 것이다.

도 1은 종래의 산술 부호화의 개념도.

도 2는 종래의 산술 부호기의 회로 블록도.

도 3은 종래의 부호장치의 개략 구성을 도시하는 도면.

도 4는 종래의 복호 장치의 개략 구성을 도시하는 도면.

도 5는 종래의 모델 템플릿을 도시하는 도면.

도 6은 종래의 상태 천이를 도시하는 도면.

도 7은 종래의 연산용 부호화 레지스터를 도시하는 도면.

도 8은 종래의 ENCODER 처리 플로를 도시하는 도면.

도 9는 종래의 ENCODE 처리 플로를 도시하는 도면.

도 10은 종래의 CODELPS 처리 플로를 도시하는 도면.

도 11은 종래의 CODEMPS 처리 플로를 도시하는 도면.

도 12는 종래의 RENORME 처리 플로를 도시하는 도면.

도 13은 종래의 BYTEOUT 처리 플로를 도시하는 도면.

도 14는 종래의 INITENC 처리 플로를 도시하는 도면.

도 15는 종래의 FLUSH 처리 플로를 도시하는 도면.

도 16은 종래의 CLEARBITS 처리 플로를 도시하는 도면.

도 17은 종래의 FINALWRITES 처리 플로를 도시하는 도면.

도 18은 종래의 DECODER 처리 플로를 도시하는 도면.

도 19는 종래의 연산용 복호 레지스터를 도시하는 도면.

도 20은 종래의 DECODE 처리 플로를 도시하는 도면.

도 21은 종래의 LPS-EXCHANGE 처리 플로를 도시하는 도면.

도 22는 종래의 MPS_EXCHANGE 처리 플로를 도시하는 도면.

도 23은 종래의 RENORMD 처리 플로를 도시하는 도면.

도 24는 종래의 BYTEIN 처리 플로를 도시하는 도면.

도 25는 종래의 INITDEC 처리 플로를 도시하는 도면.

도 26은 본 발명의 화상 부호화 시스템 또는 화상 복호 시스템을 도시하는 도면.

도 27은 본 발명의 화상 부호화 장치 또는 화상 복호 장치의 적응 예를 도시하는 도면.

도 28은 본 발명의 부호화 장치의 개략 구성을 도시하는 도면.

도 29는 본 발명의 복호 장치의 개략 구성을 도시하는 도면.

도 30은 본 발명의 상태 천이를 도시하는 도면.

도 31은 본 발명의 ENCODE 처리 플로를 도시하는 도면.

도 32는 본 발명의 CODELPS 처리 플로를 도시하는 도면.

도 33은 본 발명의 CODEMPS 처리 플로를 도시하는 도면.

도 34는 본 발명의 INITENC 처리 플로를 도시하는 도면.

도 35는 본 발명의 DECODE 처리 플로를 도시하는 도면.

도 36은 본 발명의 LPS_EXCHANGE 처리 플로를 도시하는 도면.

도 37은 본 발명의 MPS_EXCHANrGE 처리 플로를 도시하는 도면.

도 38은 본 발명의 RENORMD 처리 플로를 도시하는 도면.

도 39는 본 발명의 INITDEC 처리 플로를 도시하는 도면.

도 40은 종래의 MPS 테이블을 도시하는 도면.

도 41은 종래의 ST 테이블을 도시하는 도면.

도 42는 종래의 정수 테이블을 도시하는 도면.

도 43은 종래의 MPS 테이블을 도시하는 도면.

도 44는 종래의 ST 테이블을 도시하는 도면.

도 45는 종래의 ST 테이블을 도시하는 도면.

도 46은 종래의 MPS 테이블을 도시하는 도면.

도 47은 종래의 ST 테이블을 도시하는 도면.

도 48은 종래의 ST 테이블을 도시하는 도면.

도 49는 본 발명의 STATE 테이블을 도시하는 도면.

도 50은 본 발명의 정수 테이블을 도시하는 도면.

도 51은 본 발명의 정수 테이블을 도시하는 도면.

도 52는 본 발명의 STATE 테이블을 도시하는 도면.

도 53은 본 발명의 STA.TE 테이블을 도시하는 도면.

도 54는 본 발명의 STATE 테이블을 도시하는 도면.

도 55는 본 발명의 STATE 테이블과 종래의 변수 테이블의 관계를 도시하는 도면.

도 56은 본 발명의 STATE 테이블과 종래의 변수 테이블의 호환성을 도시하는 도면.

도 57은 본 발명의 효과를 설명하는 도면.

도 58은 본 발명의 STATE 테이블을 도시하는 도면.

도 59는 본 발명의 STATE 테이블을 도시하는 도면.

도 60은 본 발명의 STATE 테이블과 종래의 변수 테이블의 호환성을 도시하는 도면.

도 61은 본 발명의 부호화기의 개략 구성을 도시하는 도면.

도 62는 본 발명의 복호기의 개략 구성을 도시하는 도면.

본 발명에 관한 부호화 장치는,

화소로부터 구성되는 화상 데이터를 기억하고, 부호화해야 할 대상이 되는 주목 화소를 출력하는 동시에, 주목 화소에 근접하는 참조 화소를 기초로 구성한 콘텍스트를 출력하는 화상 메모리와,

상기 화상 메모리로부터 주목 화소와 콘텍스트를 입력하여, 콘텍스트로부터 주목 화소에 대한 상태를 구하고, 구한 상태로부터 주목 화소에 대한 예측치를 구하고, 구한 예측치에 근거하여 주목 화소를 부호화하는 부호부를 구비한 것을 특징으로 한다.

상기 부호부는, 콘텍스트에 대응하여, 주목 화소에 대한 상태를 변수로서 기억하며, 화상 메모리로부터 콘텍스트를 입력하여 주목 화소에 대한 상태를 출력하는 변수 테이블과,

상태에 대응하여 영역폭과 예측치를 정수로서 기억하며, 변수 테이블로부터 주목 화소에 대한 상태를 입력하여, 주목 화소에 대한 영역폭과 주목 화소에 대한 예측치를 출력하는 정수 테이블과,

화상 메모리로부터 주목 화소를 입력하고, 정수 테이블로부터 예측치를 입력하여, 주목 화소를 예측치와 비교하여 주목 화소를 심벌로 변환하여 출력하는 화소 심벌 변환기와,

정수 테이블로부터, 주목 화소에 대한 영역폭을 입력하여, 화소 심벌 변환기로부터 심벌을 입력하고, 영역폭에 근거하여, 심벌을 부호화하여 출력하는 부호기를 구비한 것을 특징으로 한다.

상기 변수 테이블은, 주목 화소에 대한 예측치와 그 예측치와 주목 화소와의 일치확률의 정도를 분류한 값을 조합하여 상태로서 기억한 스테이트 테이블을 구비한 것을 특징으로 한다.

상기 정수 테이블은, 스테이트 테이블에 기억된 상태를 인덱스로서, 예측치를 출력하는 예측치 테이블을 구비한 것을 특징으로 한다.

상기 스테이트 테이블은, 소정의 자리수에 예측치를 배치한 상태를 기억함으로써, 스테이트 테이블의 예측치를 배치한 소정의 자리수가 정수 테이블의 일부로서 겸용되는 것을 특징으로 한다.

상기 스테이트 테이블은, 상위 자리수와 하위 자리수와의 어느것인가의 자리수에 예측치를 배치한 상태를 기억하는 것을 특징으로 한다.

상기 정수 테이블은, 스테이트 테이블에 기억된 상태를 인덱스로 하는 동시에, 스테이트 테이블의 상태를 천이시키기 위해 천이쪽이 되는 상태를 기억한 천이쪽 테이블을 구비하고, 상기 부호부는 스테이트 테이블의 상태를 천이시키는 것으로 상기 천이쪽 상태의 예측치를 갱신하는 갱신 처리기를 구비한 것을 특징으로 한다. 상기 부호화 장치는, 전자 계산기, 스캐너, 팩시밀리, 프린터, 데이터 베이스, 반도체 칩의 어느것인가에 구비되는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명에 관한 복호 장치는,

복호된 화소를 입력하고 기억하며, 복호의 대상이 되는 주목 화소에 접근하는 참조 화소를 콘텍스트로서 출력하는 화상 메모리와,

부호를 입력하는 동시에, 상기 화상 메모리로부터 콘텍스트를 입력하여, 콘텍스트로부터 주목 화소에 대한 상태를 구하고, 구한 상태로부터 주목 화소에 대한 예측치를 구하며, 구한 예측치에 근거하여 부호로부터 주목 화소를 복호하는 복호부를 구비한 것을 특징으로 한다.

상기 복호부는, 콘텍스트에 대응하여, 주목 화소에 대한 상태를 변수로서 기억하며, 화상 메모리로부터 콘텍스트를 입력하여 주목 화소에 대한 상태를 출력하는 변수 테이블과,

상태에 대응하여 영역폭과 예측치를 정수로서 기억하며, 변수 테이블로부터 주목 화소에 대한 상태를 입력하고, 주목 화소에 대한 영역폭과 주목 화소에 대한 예측치와 비예측치와의, 어느 것인가를 출력하는 정수 테이블과,

정수 테이블로부터, 주목 화소에 대한 영역폭을 입력하고, 부호를 심벌로 복호하여 출력하는 복호기와

정수 테이블로부터 예측치와 비예측치의 어느것인가를 참조하여 심벌을 주목 화소로 변환하여 화상 메모리에 출력하는 심벌 화소 변환기를 구비한 것을 특징으로 한다.

상기 변수 테이블은, 주목 화소에 대한 예측치와 그 예측치와 주목 화소와의 일치 확률의 정도를 분류한 값을 조합하여 상태로서 기억한 스테이트 테이블을 구비한 것을 특징으로 한다.

상기 정수 테이블은, 스테이트 테이블에 기억된 상태를 인덱스로 하는 동시에, 스테이트 테이블의 상태를 천이시키기 위하여 천이쪽이 되는 상태를 기억한 천이쪽 테이블을 구비하고, 상기 부호부는 스테이트 테이블의 상태를 천이시키는 것으로 상기 천이쪽의 상태의 예측치를 갱신하는 갱신 처리기를 구비한 것을 특징으로 한다.

상기 복호 장치는, 전자 계산기, 스캐너, 팩시밀리, 프린터, 데이터 베이스, 반도체 칩의 어느 것인가에 구비되는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명에 관한 부호화 방법은,

부호화해야 할 대상이 되는 화소(주목 화소)에 근접하는 복수의 참조 화소로부터, 콘텍스트를 생성하고, 이 콘텍스트에 따라서, 주목 화소의 화소치를 예측한 예측치와, 이 예측치의 예측 일치 확률의 정도를 나타내는 상태 번호를 구하고, 구해진 예측치와 상태 번호에 의거하여 주목 화소의 부호화를 행하는 부호화 방법에 있어서,

상기 상태 번호에 대응하여, 상기 예측치를 미리 정하고 기억하는 스텝과,

주목 화소에 대한 상태 번호를 구하는 스텝과,

이 구해진 상태 번호로부터 예측치를 결정하는 스텝과,

이 예측치와 주목 화소를 비교하여, 심벌을 구하는 스텝과,

상기 주목 화소에 대한 상태 번호로부터 영역을 구하는 스텝과,

상기 심벌과 영역에 따라서 부호화를 행하는 스텝을 구비한 것을 특징으로 한다.

또한, 상태 천이처리에 의해서 관리되는 상태로부터 간접적으로 예측치를 참조하는 스텝을 구비한 것을 특징으로 한다.

또, 본 발명에 관한 복호 방법은,

복호해야 할 대상이 되는 화소(주목 화소)에 근접하는 복수의 참조 화소로부터, 콘텍스트를 생성하고, 이 콘텍스트에 따라서, 주목 화소의 화소치를 예측한 예측치와, 이 예측치의 예측 일치 확률의 정도를 나타내는 상태 번호를 구하며, 구해진 예측치와 상태 번호에 근거하여 주목 화소의 복호를 행하는 복호 방법에 있어서,

주목 화소에 대한 상태 번호를 구하는 스텝과,

이 구해진 상태 번호로부터 예측치를 결정하는 스텝과,

부호를 입력하여, 영역에 따라 복호를 행하여 심벌을 출력하는 스텝과,

이 예측치와 심벌로부터 주목 화소를 구하는 스텝을 구비한 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명에 관한 부호화 방법은,

부호화해야 할 대상이 되는 화소(주목 화소)에 근접하는 복수의 참조 화소로부터, 콘텍스트를 생성하고, 이 콘텍스트에 따라서, 주목 화소의 출현하는 확률이 높은 화소치를 나타내는 예측치와, 이 예측치의 예측 일치 확률의 정도를 분류하는 상태 번호를 구하고, 구해진 예측치와 상태 번호에 근거하여 주목 화소의 부호화를 행하는 부호화 방법에 있어서,

상기 상태 번호에 대응하여, 상기 예측치를 미리 정수화하는 확장을 행하는 스텝과,

주목 화소에 대한 상태 번호를 구함으로써, 이 구해진 상태 번호로부터 예측치가 일의적으로 결정되는 스텝과,

화소의 출현 빈도의 변화에 따라, 상기 콘텍스트에 대한 상기 상태 번호를 갱신하는 스텝을 구비함으로써,

상태 번호와 예측치를 일원적으로 관리하면서 부호화를 행하는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명에 관한 복호 방법은,

복호해야 할 대상이 되는 화소(주목 화소)에 근접하는 복수의 참조 화소로부터 콘텍스트를 생성하고, 이 콘텍스트에 따라서 주목 화소의 출현하는 확률이 높은 화소치를 나타내는 예측치와, 이 예측치의 예측 일치 확률의 정도를 분류하는 상태 번호를 구하고, 구해진 예측치와 상태 번호에 근거하여 주목 화소의 복호를 행하는 복호 방법에 있어서,

상태 번호와 예측치를 일원적으로 관리하면서 복호를 행하는 것을 특징으로 한다.

실시예1.

도 26은 본 발명에 관한 화상 부호화 처리 장치의 구성도이다.

본 발명에 관한 화상 복호 처리 장치도, 도 26에 도시한 화상 부호화 처리 장치와 같은 구성을 갖는다.

화상 부호화 처리 장치(37)는, 디스플레이 유닛(38), 키보드(39), 마우스(40), 마우스 패드(41), 시스템 유닛(42), 콤팩트 디스크 장치(43)를 구비하고 있다.

본 발명의 화상 부호화／복호처리 장치는, 예를 들면, 도 26에 도시하는 바와같이, 콤팩트 디스크 장치(43)로부터 부호화 화상을 입력하여 복호하고, 복호 한 화상 정보를 시스템 유닛(42)에 전송하여, 디스플레이 유닛(38)으로 표시하는 것이다. 또는, 디스플레이 유닛(38)에 표시된 화상을 부호화하여, 콤팩트 디스크 장치(43)에 출력하는 것이다. 또한, 화상 정보를 부호화하여 도시하지 않은 회선을 경유하여 화상 정보를 전송하는 것이다. 그러나, 본 발명에 관한 화상 부호화／복호처리 장치는, 도 26에 도시한 퍼스널 컴퓨터나 워크 스테이션에 한정될 필요는 없고, 어떠한 형식이라도 좋다. 예를 들면, 콤팩트 디스크 장치(43) 대신에, 비디오 플레이어를 입력 장치로 하여도 되고, 네트 워크로부터의 화상 데이터를 입력하도록 하여도 된다. 또한, 입력하는 데이터는, 아날로그 데이터라도 좋고, 디지털 데이터라도 된다.

또한, 본 발명의 화상 부호화／복호처리 장치는, 도 26에 도시하는 바와같이, 독립한 본체로 존재하여도 좋지만, 도 27에 도시하는 바와같이, 프린터(44)나 스캐너(45)나 팩시밀리 장치(46) 등의 주변장치의 본체의 내부에 수납되어 있는 것이라도 된다. 또한, 기타 텔레비전 카메라나 측정기나 계산기 등의 시스템 보드의 일부분으로서 존재하고 있는 경우라도 된다. 또한, 도 27에는 도시하지 않지만, 도 27에 도시한 각 장치를 로컬 에어리어 네트 워크로 접속하여, 서로 부호화한 정보를 전송하는 경우라도 된다. 또한, ISDN 등의 광역 네트워크를 사용하여 부호화한 정보를 수신하는 바와같은 경우라도 된다. 또, 데이터 베이스 내부에 존재하고 있는 경우라도 된다. 부호화 장치와 복호 장치로 부호를 송수신하는 회선이나 기록매체나 기록방법으로서, 아날로그(모뎀)망, 디지털망, 공중망, 전용망, Local Area Network(LAN), Wide Area Network(WAN), 인터네트, 인트라 네트, 무선, 유선, 광파이버, 케이블을 사용하여도 좋고, 회선의 종류는 묻지 않는다. 또한, Flexible Disk(FD), Hard Disk(HD), Compact Disk(CD), PD, Magneto Optical Disk(MO), ZIP, Mini Disk(MD) 등의 디스크, 테이프, Rand.m Access Memory(RAM), Read Only Memory(ROM), 캐릭터, 바코드 등의 프린트물을 사용하여도 좋고 기록매체의 종류는 묻지 않는다. 또한, 전기적 기록, 자기적기록, 광학적기록, 잉크에 의한 기록을 사용하여도 좋고, 기록 방법의 종류는 묻지 않는다.

본 실시예에서는, 화상 부호화 처리 장치에 있어서의 부호화 장치 및 화상 복호처리 장치에 있어서의 복호 장치에서는 이하에서 설명하는 부호화／복호 방법을 사용하는 것으로 한다.

본 실시예는, 마르코프 정보원에 있어서의 확률 상태 천이에 관해서 적용될 수 있다. 2치 마르코프 정보원의 상태 천이에 의한 확률 추정을 이용한 부호화／복호를 행하는, 종래 예로서 설명한 QM-Coder에 관해서 도입 방법을 설명한다.

본 실시예에 있어서의 QM-Coder의 정수 테이블 (확률 추정 테이블)의 설정 방법을 나타낸다. 도 49에 도시하는 바와같이 종래의 ST 테이블(11)(7비트)을 STATE 테이블(47)(8비트)로 확장한다(이하, ST는 배열 변수가 아닌 단순한 변수로 하여, 정수 테이블에의 인덱스로서 사용한다). 정수 테이블은, 도 50과 도 51에 도시하는 바와같이, LSZ 테이블(12), NMPS 테이블(13), NLPS 테이블(14), 콘텍스트 대응으로부터 상태(스테이트) 대응으로 된 예측치 테이블(MPS 테이블)(49), 및 MPS 테이블(49)의 반전 연산치「1-MPS」를 기억한 비예측치 테이블(LPS 테이블)(48)로 한다. 부호화는 예측치와의 일치 불일치에 의해 행하여지고, 비예측치를 쓰지 않기 때문에 LPS 테이블(48)은 부호화 장치에는 불필요하다. 또한, LPS 테이블(48)은 LPS 복호 때의 화소치로서 비예측치를 「1-MPS」라고 연산하는 것이 아니고 참조만으로 구하기 위한 것이기 때문에, 연산 「1-MPS」를 종래대로 매번 행하면 도입하지 않아도 좋다. 이들의 테이블을 포함시킨 부호화 장치와 복호 장치의 개략 구성을 도 28, 도 29에 도시한다. MPS 테이블(49)이 정수 테이블이 되기 때문에, 갱신 처리기는 변수 STATE 테이블(47)에만 있으면 좋고, MPS 테이블(49)의 갱신처리가 불필요하여 진다.

본 실시예에 있어서의 도 50과 도 51에 도시한 정수 테이블의 설정방법을 나타낸다. SWTCH 테이블(15)은, 테이블 확장을 설명하기 위한 보조 정수로서만 사용된다. 배열명이 혼동하기 쉽기 때문에, “( )”로 참조되는 배열을 종래(테이블 확장전)의 정수 테이블, "〔〕"로 참조되는 배열을 본 발명(테이블 확장후)의 정수 테이블로 한다. 종래의 상태 번호 ST=0 내지 112로 나타내여지는 상태(ST)에 관해서,

LSZ〔ST〕= LSZ(ST),

NMPS〔ST〕=NMPS(ST),

NLPS〔ST〕= NLPS(ST)+SWTCH(ST)×128,

MPS〔ST〕=0,

LSP〔ST〕=1

로 변환한다. 또한, 예측치가 1인 상태에 관해서, 상태 번호를 129 내지 240(상태 번호 0은 2중화하지 않기 때문에 128은 결번으로 한다)로 하고,

LSZ〔ST+128〕= LSZ(ST),

NMPS〔ST+128〕= NMPS(ST)+128,

NLPS〔ST+128〕= NLPS(ST)+(1+SWTCH(ST))×128,

MPS〔ST+128〕=1,

LPS〔ST+128〕= 0

으로 변환한다. 이렇게 해서, 도 50과 도 51에 나타낸 본 발명의 정수 테이블을 종래의 정수 테이블로부터 규칙적이고도 용이하게 생성할 수 있다. 본 발명의 정수 테이블은 종래의 정수 테이블을 2중화하여 생성할 수가 있다.

도 30은, 본 발명에 관한 QM-Coder의 상태 천이도이다. 상태 천이는 종래 예(도 6)와 같은 방법으로 좋으며, 종래 예에서는 콘텍스트마다 관리하던, 예측치(MPS 테이블)를 각 상태에 1대 1로 대응시킴으로써 예측치 반전 처리가 불필요하게 된다. 상반분의 큰 틀이 예측치((0) 상태 내지 112), 아래의 큰 틀이 예측치(1)(상태 129 내지 240)의 각 상태에 대응하여, 종래의 상태 수(113)의 거의 2배인 225(상태 0은 2중화되지 않고 상태(128)가 없기 때문에)로 되어 있다. 기본적인 동작은 종래의 것과 같다. 점선 화살표가 종래의 예측치 반전처리를 필요로 한 상태 천이(SWTCH치=1의 경우)이고, 예측치 대응의 큰 틀을 다른쪽으로 이동한다. 상태천이의 예를 도시한다. 부호화 처리의 개시시는, 예를들면, 도 49에 도시하는 바와같이, 모든 콘텍스트에 관해서 「상태= 0」으로 초기화된다. 여기서는 설명을 간단히 하기 위해서, 복수의 연속한 화소에 대한 콘텍스트(CX)가 연속하여 동일한 값(예를들면 CX=1)을 갖는 것으로 하여 상태천이를 설명한다. 부호화 처리의 과정에 있어서, 콘텍스트(CX)에 대한 상태 번호는 STATE〔CX〕로 변수 테이블로부터 참조할 수 있다. 제 1 심벌로서 열세 심벌(LPS)이 출현하면, 상태(ST)〔CX〕는 0에서 1로 천이한다. 실제의 LPS에 의한 천이쪽은,

NLPS〔STATE〔CX〕(=0)〕=129

로서 나타내여지고, STATE 테이블(47)의 STATE〔CX〕의 값을, 도 52에 도시하는 바와같이,

STATE〔CX〕=129

로 갱신한다 (도면중, 밑줄 「LPS」).

제 2 심벌도 열세 심벌(LPS)이면, 천이쪽은

NLPS〔STATE〔CX〕(=129)〕=142

가 되고, STATE 테이블(47)의 STATE〔CX〕의 값을, 도 53에 도시하는 바와같이,

STATE〔CX〕=142

로 변경한다.

제 3 심벌이 우세 심벌(MPS)이면 정규화 처리가 행하여질 때만 상태를 천이 시킨다. 설명상, 천이가 있다고 가정하면, 천이쪽은

NMPS〔STATE〔CX〕(=142)〕=143

이 되고, STATE 테이블(47)의 STATE〔CX〕의 값을 도 54에 도시하는 바와같이

STATE〔CX〕=143

으로 갱신한다. 여기서 설명한 상태천이를 도면중에 「***」로 나타내었다. 또한, 상술한 상태천이에 관해서는, 복호에 있어서도 마찬가지이다.

도 55는, 도 45 내지 도 48에 도시한 종래의 ST 테이블(11)과 MPS 테이블(10)의 변화와, 도 52 내지 도 54에 도시한 본 발명의 STATE 테이블(47)의 변화를 비교하는 도면이다. MPS치, ST치, 와 STATE치는 아래와 같은 관계에 의한다.

MPS×128+ST=STATE

즉, STATE치는, MPS치에 128의 가중을 행하여 ST치를 가산한 것이다. MPS치는“0”과 “1”이 있으므로, MPS치가“0”인 경우는, STATE치는 종래의 ST 테이블과 같은 값이 된다. MPS치가 “1”일 때는, STATE치는, 종래의 ST 테이블의 값에 128을 가산한 값이 된다.

도 30에서는, 편의상, 상태 번호에 대하여 128의 무게를 가산하고 예측치 “1”에 대응시키고 있기 때문에 상태(113 내지 128)는 사용되지 않지만, 예측치 “1”에 대응하는 모든 상태를 113부터 224까지 채워서 설정하여도 된다. 단, 상태 번호를 채우지 않고 테이블을 설정한 경우, 도 56에 도시하는 바와같이 STATE 테이블(47)의 하위(7) 비트를 종래의 ST 테이블(11), 최상위 비트를 종래의 MPS 테이블(10)로서 사용할 수 있고, 종래 방식과의 호환성을 유지할 수 있다는 이점이 있다. 이 것은, 전송 등의 수단을 통하여 부호장치／복호 장치로 초기치 테이블을 공유하여 처리를 개시하는 경우에, 부호장치와 복호 장치로 종래 방식 및 본 방식의 어느 쪽을 적용하고 있어도 테이블의 변환이나 재설정을 행할 필요가 없다고 하는 점에서 중요하고도 유효하다.

본 실시예에 있어서의 부호화 및 복호처리 플로를 나타낸다. 부호화 및 복호처리 플로에 있어서, 밑줄부는 종래의 처리 플로와 다른 부분을 나타낸다.

본 실시예에 있어서, 부호화 처리에 있어서의 처리 플로 ENCODER(도 8), RENORME(도 12), BYTEOUT(도 13), FLUSH(도 15), CLEARBITS(도 16), FINALWRITES(도 17), 복호처리에 있어서의 처리 플로 DECODER(도 18), BYTEIN(도 24)의 각 처리 플로는 종래 예에 있어서의 처리 플로와 같다. 또, 동일 명칭의 처리 플로로 이미 설명한 것과 동일한 처리 요소는 동일 식별자를 그대로 붙이고 있다.

도 31은, ENCODE 처리 플로로 종래 예의 도 9에 대응한다. S301에서 정수 테이블의 인덱스가 되는 변수(ST)에는 STATE 테이블(47)로부터 상태 번호(스테이트)를 설정한다. S302에서 화소치와 예측치의 일치·불일치를 판정한다. 예측치는 변수(ST)를 인덱스로서 참조할 수 있다. S302에 있어서, 판정이 노 이면 S112에서 CODELPS를, 예쓰이면 S113에서 CODEMPS를 호출한다.

도 32는, CODELPS 처리 플로로 종래 예의 도 10에 대응한다. S311, S312, S313의 LSZ 테이블(12), S314의 NLPS 테이블(14)의 인덱스가 변수(ST)로 되고, S314의 변수 테이블이 ST 테이블(11)로부터 STATE 테이블(47)로 변경되었지만, 처리 내용은 종래 처리 플로와 같다. 종래 처리 플로에 있어서의 S125의 예측치 반전판정 및 S126에서의 반전실행은, S127에 상당하는 S314에 의해서 불필요하게 된다.

도 33은, CODEMPS 처리 플로로 종래 예의 도 11에 대응한다. S321, S322, S323의 LSZ 테이블(12), S324의 NMPS 테이블(13)의 인덱스가 변수(ST)로 되고, S324의 변수 테이블이 ST에서 STATE로 변경되었지만, 처리 내용은 종래 처리 플로와 같다.

도 34는, INITENC 처리 플로로 종래 예의 도 14에 대응한다. 종래의 변수 테이블 ST 테이블(11)과 MPS 테이블(10)을 STATE 테이블(47)로서 통합하였기 때문에 STATE 테이블(47)만 초기화하도록 변경되었지만, 처리 내용은 종래 처리 플로와 같다.

도 35는, DECODE 처리 플로로 종래 예의 도 18에 대응한다. S 341에서 정수 테이블의 인덱스가 되는 변수(ST)에는 STATE 테이블(47)로부터 상태 번호(스테이트)를 설정한다. S342의 LSZ 테이블(12), S343의 MPS 테이블(49)의 인덱스가 변수(ST)로 변경되었지만 처리 내용은 종래 처리 플로와 같다.

도 36은, LPS_EXCHANGE 처리 플로로 종래 예의 도 21에 대응한다. S351, S352, S355의 LSZ 테이블(12), S354의 NMPS 테이블(13), S357의 NLPS 테이블(14)의 인덱스가 변수(ST)로 되고, S354, S357의 변수 테이블이 ST 테이블(11)로부터 STATE 테이블(47)로 변경되었지만, 처리 내용은 종래 처리 플로와 같다. MPS 복호(S351판정 예쓰), LPS 복호(S351판정 노)에 의한 화소치는 변수(ST)를 인덱스로서 각각 MPS 테이블(49), LPS 테이블(48)로부터 참조한 예측치(S353), 비예측치(S356)가 된다. LPS 테이블(48)을 사용하지 않은 경우는 「11 MPS(ST)」로서 연산하면 좋다. 종래 처리 플로에 있어서의 S239의 예측치 반전판정 및 S240에서의 반전실행은 S241에 상당하는 S357에 의해서 불필요하게 된다.

도 37은, MPS_EXCHANGE 처리 플로로 종래 예의 도 22에 대응한다. S361의 LSZ 테이블(12), S364의 NMPS 테이블(13)의 인덱스가 변수(ST)로 되어, S354, S357의 변수 테이블이 ST 테이블(11)로부터 STATE 테이블(47)로 변경되었지만 처리 내용은 종래 처리 플로와 같다. MPS 복호(S361판정 노), LPS 복호(S361판정 예쓰)에 의한 화소치는 변수(ST)를 인덱스로서 각각 MPS 테이블(49), LPS 테이블(48)로부터 참조한 예측치(S364), 비예측치(S362)가 된다. LPS 테이블을 사용하지 않은 경우는 「1-MPS(ST)」로서 연산하면 좋다. 종래 처리 플로에 있어서의 S253의 예측치 반전판정 및 S254에서의 반전실행은, S255에 상당하는 S363에 의해서 불필요하게 된다.

도 38은, RENORMD 처리 플로로 종래 예의 도 23에 대응한다. 내용은, 부호의 출력(BYTEOUT)이 입력(BYTEIN)으로 되는 것을 제외하고 부호화 처리의 RENORME 처리 플로와 같고, 처리 플로의 형상을 부호화와 통일한다. 단, 종래 처리 플로대로라도 문제없이 동작하지만, 이 처리 플로쪽이 종래 처리 플로보다 처리회수를 적게 할 수 있다.

도 39는, INITDEC 처리 플로로 종래 예의 도 25에 대응한다. 종래의 변수(ST) 테이블(11)과 MPS 테이블(10)을 STATE 테이블(47)로서 통합하였기 때문 STATE 테이블(47)만 초기화하도록 변경되었지만 처리 내용은 종래 처리 플로와 같다.

평가화상을 사용한 실시예 1에 의한 도입 효과를 도 57에 도시한다. 오차 확산 화상은 문자 화상에 비교하여 LPS의 비율이 높고, SWTCH 판정 회수가 많아지는 동시에 예측치 반전처리의 실행 회수도 많다. 따라서, SWTCH 판정이 불필요 및 예측치 반전처리의 실행이 불필요하게 되는 실시예 1의 도입 효과는, 부호화에 의하여 압축하기 어려운 오차 확산 화상이나 디서 화상 같은 유사 중간 조화상에 대하여 특히 큰 것을 알 수 있다.

실시예 1에서는, 산술 부호화의 일례를 나타낸 것이며, 설명한 QM-Coder에서는 자리수 올림의 전송 운반 범위가 제한되지 않고 순수한 좌표치를 부호로서 출력／입력하고 있지만, 부호 상위에의 자리수 올림 전송 운반 범위가 제한될 때 부호중에 제어신호를 부가하는 방법(예를 들면 비트 스태프법) 또는 자리수 올림의 가능성이 있을 때 유효한 영역의 일부를 잘라 버리고 기억할 수 없게 된 좌표치를 강제적으로 확정하는 방법 등을 써서 부호 출력／입력하였다고 해도, BYTEOUT처리, FINALWRITES처리, BYTEIN처리, INITENC처리, INITDEC 처리의 내용을 변경하는 데에 불과하며, 이 실시예 1의 도입을 본질적으로 방해하는 것은 아니다.

결국, 본 실시예에 있어서는, 마르코프 정보원 데이터를 부호화／복호할 때에, 사상을 분류하는 콘텍스트에 대한 상태와, 상기 콘텍스트에 대한 예측치를 테이블 관리할 때에, 예측치에 대하여 상기 상태의 수를 다중화하여 증가시킴으로써 종래는 콘텍스트에 대한 변수이던 예측치를, 상태에 대한 정수변한 예측치로 할 수 있다. 이와 같이, 본 발명은, 예측치를 콘텍스트로부터, 직접 참조하는 것이 아니고, 상태천이 처리에 의해서 관리되는 상태로부터 간접적으로 예측치를 참조하는 것이다.

본 실시예에서는, 엔트로피 부호화로서 QM-Coder를 예로서 산술 부호화를 적용하는 경우에 관해서 설명하였지만, 부호화로서 허프만 부호를 처음으로 하는 블록 부호화, 또 유니버설 부호화와 분류되는 엔트로피 부호화를 적용할 수도 있고, 산술 부호화만으로 한정하는 것은 아니다. 또, 부호화의 대상은 2치 데이터로 한정하는 것이 아니다.

또한, 본 실시예에서는, 도 49에 도시한 바와같이, STATE 테이블의 상태를 모두 “0”으로 초기화하는 경우를 나타내었지만, 부호화 장치의 STATE 테이블과 복호 장치의 STATE 테이블이 같은 값으로 설정되는 한, 어떠한 값으로 초기화하여도 좋다.

또한, 본 실시예에서는, 콘텍스트가 동일한 값(CX=1)을 계속 갖는 경우를 나타내었지만, 콘텍스트가 동일한 값을 계속 갖지 않은 경우라도 된다.

또한, 2치 데이터의 경우의 특징을 아래에 진술해 둔다.

2치 데이터라면 예측치를 반전하는 것만으로 2중화(2배)로 종료하지만, 3치 이상에서는 예측치의 갱신이 일의적으로 결정되지 않은 경우도 고려된다. N치 데이터에 대하여 N배에서는 종료하지 않고, 조합의 수_NC₂중화하지 않으면 안되고, 단순히 갱신 처리 삭감을 위한 다중화는 할 수 없는 경우도 고려된다.

실시예2.

실시예 1에서 나타낸 QM-Coder의 정수 테이블(확률 추정 테이블)의 설정 방법은, 상태의 2중화에 의해서 재구성되는 정수 테이블의 인덱스(8비트의 STATE치)중 최상위의 비트에 종래의 예측치, 하위 7비트를 종래의 상태 번호로 하는 예이다.

본 실시예에서는, 최하위 비트에 종래의 예측치, 상위 7비트로 종래의 상태 번호를 배치한 인덱스(8비트의 STATE치)에 대한 정수 테이블의 설정방법을 나타낸다.

종래의 상태 번호(ST)=0 내지 112로 나타내여지는 상태(ST)에 관해서,

예측치가 0의 상태에 관해서, 이 경우는 짝수의 상태 번호가 되고,

LSZ〔ST×2〕= LSZ(ST),

NMPS〔ST×2〕=NMPS(ST)×2,

NLPS〔ST×2〕=NLPS(ST)×2+SWTCH(ST),

MPS〔ST×2〕=0,

LPS〔ST×2〕=1

예측치가 1의 상태에 관해서, 이 경우는 홀수의 상태 번호가 되고,

LSZ〔ST×2+1〕=LSZ(ST),

NMPS〔ST×2+1〕=NMPS(ST)×2+1,

NLPS〔ST×2+1〕=NLPS(ST)×2+(1-SWTCH(ST)),

MPS〔ST×2+1〕=1,

LPS〔ST×2+1〕=0

으로 변환한다. 이와 같이, 작성된 정수 테이블을 도 58과 도 59에 도시한다.

상태수는, 상태 번호(1)가 실제로는 사용되지 않기 때문에, 실시예 1과 같이 225상태가 된다. 부호화 및 복호의 처리 플로는, 종래의 초기 상태 번호(0)가 이 설정방법을 채용하여도 상태 번호는 0이 되기 때문에 실시예 1에 대하여 정수 테이블을 바꾸어 넣는 외에 특별한 변경을 필요로 하지 않는다. 예측치(MPS)는 상태 번호의 최하위 비트만을 참조함으로써 얻을 수도 있다. 비예측치(LPS)는 그 예측치(MPS)에 대하여 반전시킨 값을 갖으면 좋다.

본 실시예에서도, 도 60에 도시하는 바와같이, STATE 테이블(47)의 상위 7비트를 종래의 ST 테이블(11), 최하위 비트를 종래의 MPS 테이블(10)로 하면, 종래 방식과의 호환성을 유지할 수 있다고 하는 이점에 관해서는 실시예 1과 같다.

도 61, 도 62는, 도 56 또는 도 60에 도시하는 STATE 테이블(47)을 사용하는 경우의 다른 구성을 도시하는 도면이다. STATE 테이블(47)의 1비트째 또는 8비트째에 MPS치가 설정되어 있기 때문에, 이 MPS를 화소 심벌 변환기(16) 또는 심벌 화소 변환기(61)에 입력하고, MPS 테이블(49)(및 LPS 테이블(48))을 삭제한 경우를 나타내고 있다.

실시예 1 및 실시예 2에서는, 상태의 2중화를 위한 정수 테이블의 설정방법을 각각 나타내었지만, 종래에 있어서의 예측치와 상태 번호를 신규 상태 번호의 상위 비트, 하위 비트와 깨끗히 분할하지 않아도 중복하지 않도록 랜덤하게 번호를 채용하는 방법을 채택할 수도 있다는 것은 말할 필요도 없다. 본 발명은, 상태를 예측치 대응에 다중화하여 증가시켜서, 그 상태 번호에 종래의 상태 번호 및 예측치를 일의적으로 대응시킴으로써, 상태천이만 행하면 종래의 예측치 반전판정과 그 실행을 불필요로 하는 것이 중요하고, 번호 채용 방법에 관해서는 조금도 제한하는 것은 아니다. 특히, 예측치(MPS)나 비예측치(LPS)를 테이블로 갖는 경우에는, 예를들면 특정한 상태 번호를 경계로 하여 앞을 예측치(0), 뒤를 예측치(1)라든가, 또는 상태 번호가 짝수이면 예측치(0), 홀수이면 예측치(1) 등과 상태 번호의 특정한 비트가 그 값을 나타낼 필요는 없게 된다. 실시예 1 및 실시예 2는 종래의 변수테이블에의 호환성을 쉽게 하는 예이고, 상태 번호 및 예측치가 1대 1로 대응하는 한, 예를 들면 테이블을 다중화할 때에 랜덤에 배치하였다고 해도, 변환이 복잡하게 되지만 실시예 1 및 실시예 2와 동일한 효과를 갖을 수 있는 것으로 변하지는 않는다.

이상과 같이, 본 발명에 의하면, 상태와 예측치를 대응시켜 미리 정해져 있기 때문에, 상태만 관리, 갱신함으로써, 전체의 처리 회수를 삭감하여 부호화／복호처리를 고속화할 수 있다. 상태천이만 행함으로써 예측치 전환의 필요와 불필요 판정과 전환이 필요할 때 그 실행이 불필요하게 된다.

Claims

화소로부터 구성되는 화상 데이터를 기억하고, 부호화해야 할 대상이 되는 주목 화소를 출력함과 동시에, 주목 화소에 근접하는 참조 화소를 기초로 구성한 콘텍스트를 출력하는 화상 메모리와,

상기 화상 메모리로부터 주목 화소와 콘텍스트를 입력하고, 콘텍스트로부터 주목 화소에 대한 상태를 구하고, 구한 상태로부터 주목 화소에 대한 예측치를 구하고, 구한 예측치에 기초하여 주목 화소를 부호화하는 부호부를 구비한 것을 특징으로 하는 부호화 장치.
제 1 항에 있어서, 상기 부호부는, 콘텍스트에 대응하여, 주목 화소에 대한 상태를 변수로서 기억하고, 화상 메모리로부터 콘텍스트를 입력하여 주목 화소에 대한 상태를 출력하는 변수 테이블과,

상태에 대응하여 영역폭과 예측치를 정수로서 기억하고, 변수 테이블로부터 주목 화소에 대한 상태를 입력하여, 주목 화소에 대한 영역폭과 주목 화소에 대한 예측치를 출력하는 정수 테이블과,

화상 메모리로부터 주목 화소를 입력하고, 정수 테이블로부터 예측치를 입력하고, 주목 화소를 예측치와 비교해서 주목 화소를 심벌로 변환하여 출력하는 화소 심벌 변환기와,

정수 테이블로부터, 주목 화소에 대한 영역폭을 입력하고, 화소 심벌 변환기로부터 심벌을 입력하고, 영역폭에 근거해 심벌을 부호화하여 출력하는 부호기를 구비한 것을 특징으로 하는 부호화 장치.
제 2 항에 있어서, 상기 변수 테이블은 주목 화소에 대한 예측치와 그 예측치와 주목 화소와의 일치 확률의 정도를 분류한 값을 조합한 상태로서 기억한 스테이트 테이블을 구비한 것을 특징으로 하는 부호화 장치.
제 3 항에 있어서, 상기 정수 테이블은, 스테이트 테이블에 기억된 상태를 인덱스로서, 예측치를 출력하는 예측치 테이블을 구비한 것을 특징으로 하는 부호화 장치.
제 3 항에 있어서, 상기 스테이트 테이블은, 소정의 자리수에 예측치를 배치한 상태를 기억함으로써, 스테이트 테이블의 예측치를 배치한 소정의 자리수가 정수 테이블의 일부로서 겸용되는 것을 특징으로 하는 부호화 장치.
제 5 항에 있어서, 상기 스테이트 테이블은, 상위 자리수와 하위 자리수와의 어느 한 쪽의 자리수에 예측치를 배치한 상태를 기억하는 것을 특징으로 하는 부호화 장치.
제 5 항에 있어서, 상기 정수 테이블은, 스테이트 테이블에 기억된 상태를 인덱스로 하는 동시에, 스테이트 테이블의 상태를 천이시키기 위해 천이 쪽이 되는 상태를 기억한 천이쪽 테이블을 구비하고, 상기 부호부는 스테이트 테이블의 상태를 천이시키는 것으로 상기 천이 쪽의 상태의 예측치를 갱신하는 갱신 처리기를 구비한 것을 특징으로 하는 부호화 장치.
제 1 항에 있어서, 상기 부호화 장치는, 전자 계산기, 스캐너, 팩시밀리, 프린터, 데이터 베이스, 반도체 칩의 어느 한 쪽에 구비되는 것을 특징으로 하는 부호화 장치.
복호된 화소를 입력하여 기억하고, 복호의 대상이 되는 주목 화소에 근접하는 참조 화소를 기초로 구성한 콘텍스트를 출력하는 화상 메모리와,

부호를 입력함과 동시에, 상기 화상 메모리로부터 콘텍스트를 입력하고, 콘텍스트로부터 주목 화소에 대한 상태를 구하고, 구한 상태로부터 주목 화소에 대한 예측치를 구하고, 구한 예측치에 근거하여 부호로부터 주목 화소를 복호하는 복호부를 구비한 것을 특징으로 하는 복호 장치.
제 9 항에 있어서, 상기 복호부는 콘텍스트에 대응하여, 주목 화소에 대한 상태를 변수로서 기억하고, 화상 메모리로부터 콘텍스트를 입력하여 주목 화소에 대한 상태를 출력하는 변수 테이블과,

상태에 대응하여 영역폭과 예측치를 정수로서 기억하고, 변수 테이블로부터 주목 화소에 대한 상태를 입력하여, 주목 화소에 대한 영역폭과 주목 화소에 대한 예측치와 비예측치와의 어느 한 쪽을 출력하는 정수 테이블과,

정수 테이블로부터, 주목 화소에 대한 영역폭을 입력하고, 부호를 심벌로 복호하여 출력하는 복호기와,

정수 테이블로부터 예측치와 비예측치의 어느 한 쪽을 참조하여 심벌을 주목 화소로 변환하여 화상 메모리에 출력하는 심벌 화소 변환기를 구비한 것을 특징으로 하는 복호 장치.
제 10 항에 있어서, 상기 변수 테이블은, 주목 화소에 대한 예측치와 그 예측치와 주목 화소와의 일치 확률의 정도를 분류한 값을 조합하여 상태로서 기억한 스테이트 테이블을 구비한 것을 특징으로 하는 복호 장치.
제 11 항에 있어서, 상기 정수 테이블은, 스테이트 테이블에 기억된 상태를 인덱스로서, 예측치를 출력하는 예측치 테이블을 구비한 것을 특징으로 하는 복호 장치.
제 11 항에 있어서, 상기 스테이트 테이블은, 소정의 자리수에 예측치를 배치한 상태를 기억함으로써, 스테이트 테이블의 예측치를 배치한 소정의 자리수가 정수 테이블의 일부로서 겸용되는 것을 특징으로 하는 복호 장치.
제 13 항에 있어서, 상기 스테이트 테이블은 상위 자리수와 하위 자리수와의 어느 한 쪽의 자리수에 예측치를 배치한 상태를 기억하는 것을 특징으로 하는 복호 장치.
제 13 항에 있어서, 상기 정수 테이블은, 스테이트 테이블에 기억된 상태를 인덱스로 함과 동시에, 스테이트 테이블의 상태를 천이시키기 위해 천이 쪽이 되는 상태를 기억한 천이족 테이블을 구비하고, 상기 복호부는 스테이트 테이블의 상태를 천이시키는 것으로 상기 천이 쪽의 상태의 예측치를 갱신하는 갱신 처리기를 구비한 것을 특징으로 하는 복호 장치.
제 9 항에 있어서, 상기 복호 장치는, 전자 계산기, 스캐너, 팩시밀리, 프린터, 데이터 베이스, 반도체 칩의 어느 한 쪽에 구비되는 것을 특징으로 하는 복호 장치.
부호화해야 할 대상이 되는 화소(주목 화소)에 근접하는 복수의 참조 화소로부터 콘텍스트를 생성하고, 이 콘텍스트에 따라서, 주목 화소의 화소치를 예측한 예측치와, 이 예측치의 예측 일치 확률의 정도를 나타내는 상태 번호를 구하고, 구해진 예측치와 상태 번호에 근거하여 주목 화소의 부호화를 행하는 부호화 방법에 있어서,

상기 상태 번호에 대응하여, 상기 예측치를 미리 정하고 기억하는 스텝과,

주목 화소에 대한 상태 번호를 구하는 스텝과,

상기 구해진 상태 번호로부터 예측치를 결정하는 스텝과,

상기 예측치와 주목 화소를 비교하여 심벌을 구하는 스텝과,

상기 주목 화소에 대한 상태 번호로부터 영역을 구하는 스텝과,

상기 심벌과 영역에 따라서 부호화를 행하는 스텝을 구비한 것을 특징으로 하는 부호화 방법.
제 17 항에 있어서, 상태 천이 처리에 의해서 관리되는 상태로부터 간접적으로 예측치를 참조하는 스텝을 구비한 것을 특징으로 하는 부호화 방법.
복호해야 할 대상이 되는 화소(주목 화소)에 근접하는 복수의 참조 화소로부터 콘텍스트를 생성하고, 이 콘텍스트에 따라서, 주목 화소의 화소치를 예측한 예측치와, 이 예측치의 예측 일치 확률의 정도를 도시하는 상태 번호를 구하고, 구해진 예측치와 상태 번호에 근거하여 주목 화소의 복호를 행하는 복호 방법에 있어서,

상기 상태 번호에 대응하여, 상기 예측치를 미리 정하고 기억하는 스텝과,

주목 화소에 대한 상태 번호를 구하는 스텝과,

이 구해진 상태 번호로부터 예측치를 결정하는 스텝과,

상기 주목 화소에 대한 상태 번호로부터 영역을 구하는 스텝과,

부호를 입력하고, 영역에 따라 복호를 행하여 심벌을 출력하는 스텝과,

이 예측치와 심벌로부터 주목 화소를 구하는 스텝을 구비한 것을 특징으로 하는 복호 방법.
제 19 항에 있어서, 상태 천이 처리에 의해서 관리되는 상태로부터 간접적으로 예측치를 참조하는 스텝을 구비한 것을 특징으로 하는 복호 방법.
부호화해야 할 대상이 되는 화소(주목 화소)에 근접하는 복수의 참조 화소로부터, 콘텍스트를 생성하고, 이 콘텍스트에 따라서, 주목 화소의 출현하는 확률의 높은 화소치를 나타내는 예측치와, 이 예측치의 예측 일치 확률의 정도를 분류하는 상태 번호를 구하고, 구해진 예측치와 상태 번호에 근거하여 주목 화소의 부호화를 행하는 부호화 방법에 있어서,

상기 상태 번호에 대응하여 상기 예측치를 미리 정수화하는 확장을 행하는 스텝과,

주목 화소에 대한 상태 번호를 구함으로써, 이 구해진 상태 번호로부터 예측치가 일의적으로 결정되는 스텝과,

화소의 출현 빈도의 변화에 따라, 상기 콘텍스트에 대한 상기 상태 번호를 갱신하는 스텝을 구비함으로써,

상태 번호와 예측치를 일원적으로 관리하면서 부호화를 행하는 것을 특징으로 하는 부호화 방법.
복호해야 할 대상이 되는 화소(주목 화소)에 근접하는 복수의 참조 화소로부터, 콘텍스트를 생성하고, 이 콘텍스트에 따라서, 주목 화소의 출현하는 확률의 높은 화소치를 나타내는 예측치와, 이 예측치의 예측 일치 확률의 정도를 분류하는 상태 번호를 구하고, 구해진 예측치와 상태 번호에 근거하여 주목 화소의 복호를 행하는 복호 방법에 있어서,

상기 상태 번호에 대응하여 상기 예측치를 미리 정수화하는 확장을 행하는 스텝과,

주목 화소에 대한 상태 번호를 구함으로써, 이 구해진 상태 번호로부터 예측치가 일의적으로 결정되는 스텝과,

화소의 출현 빈도의 변화에 따라, 상기 콘텍스트에 대한 상기 상태 번호를 갱신하는 스텝을 구비함으로써, 상태 번호와 예측치를 일원적으로 관리하면서 복호를 행하는 것을 특징으로 하는 복호 방법.