JP2000059632A - 画像符号化装置 - Google Patents
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 圧縮効率の高い固定長符号化装置を提供す
る。 【解決手段】 画像符号化装置において、ブロックトラ
ンケーション符号化装置は、隣接する複数画素からなる
ブロック単位で符号化をおこない、第１符号化手段は、
ブロックトランケーション符号化装置から入力される階
調幅情報が０である連続するブロックを計数し、この計
数値を基に符号化をする。第２符号化手段は、ブロック
トランケーション符号化装置から入力される階調幅情報
が所定値より大きい場合に、ブロックトランケーション
符号化装置からの階調幅情報と符号化データを基に符号
化をする。このように、ブロックトランケーション符号
化と０ランレングスとを組み合わせて圧縮効率を高くす
る。
る。 【解決手段】 画像符号化装置において、ブロックトラ
ンケーション符号化装置は、隣接する複数画素からなる
ブロック単位で符号化をおこない、第１符号化手段は、
ブロックトランケーション符号化装置から入力される階
調幅情報が０である連続するブロックを計数し、この計
数値を基に符号化をする。第２符号化手段は、ブロック
トランケーション符号化装置から入力される階調幅情報
が所定値より大きい場合に、ブロックトランケーション
符号化装置からの階調幅情報と符号化データを基に符号
化をする。このように、ブロックトランケーション符号
化と０ランレングスとを組み合わせて圧縮効率を高くす
る。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、ブロックトランケ
ーション符号化を用いた画像符号化技術に関する。
ーション符号化を用いた画像符号化技術に関する。
【０００２】
【従来の技術】スキャナなどの画像読取装置から入力さ
れる多値画像データの符号化には種々の方法が用いられ
ている。たとえば、離散コサイン変換を用いるＪＰＥＧ
は静止画像の可変長符号化の代表的な方式であり、圧縮
効率が高い。しかし、ＪＰＥＧには、特に離散コサイン
変換部のため回路規模が大きくなる、処理スピードが低
下するなどの問題がある。また、圧縮状態でのデータ加
工ができない。また、多値画像データのブロックトラン
ケーション符号化は固定長の符号化方式である。ブロッ
クトランケーション符号化においては、画像を複数画素
のブロックに分割する。そして、ブロック内の画素の性
質が互いに似ているという性質を利用し、原画像より少
ない階調を割り当てる。すなわち、多値画像データの平
均値についての情報と階調分布についての情報を算出
し、得られた平均値と階調分布についての情報を基に原
画像のデータをより少ない階調数で量子化する。そし
て、得られた平均値、階調幅の情報および各画素の符号
データをそのブロックの符号化データとする。
れる多値画像データの符号化には種々の方法が用いられ
ている。たとえば、離散コサイン変換を用いるＪＰＥＧ
は静止画像の可変長符号化の代表的な方式であり、圧縮
効率が高い。しかし、ＪＰＥＧには、特に離散コサイン
変換部のため回路規模が大きくなる、処理スピードが低
下するなどの問題がある。また、圧縮状態でのデータ加
工ができない。また、多値画像データのブロックトラン
ケーション符号化は固定長の符号化方式である。ブロッ
クトランケーション符号化においては、画像を複数画素
のブロックに分割する。そして、ブロック内の画素の性
質が互いに似ているという性質を利用し、原画像より少
ない階調を割り当てる。すなわち、多値画像データの平
均値についての情報と階調分布についての情報を算出
し、得られた平均値と階調分布についての情報を基に原
画像のデータをより少ない階調数で量子化する。そし
て、得られた平均値、階調幅の情報および各画素の符号
データをそのブロックの符号化データとする。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】ブロックトランケーシ
ョン符号化は、圧縮状態で画像加工が可能である等の長
所があるが、圧縮率が低いという問題がある。そこで、
符号化データをさらに圧縮するなどの手法により圧縮率
をあげることが提案されている。また、ブロックトラン
ケーション符号化において符号化効率を高めるため、た
とえば、ブロック内の全画素が同一値である場合（階調
幅情報＝０）、続くブロック内の情報も同一であれば、
複数ブロックを連結して、平均値情報とブロックカウン
ト数として符号化することが提案されている（特開平６
−３３４８７０号公報）。しかし、この方法では、階調
幅情報が０でも平均値情報が異なると圧縮できないの
で、圧縮効率が悪い。
ョン符号化は、圧縮状態で画像加工が可能である等の長
所があるが、圧縮率が低いという問題がある。そこで、
符号化データをさらに圧縮するなどの手法により圧縮率
をあげることが提案されている。また、ブロックトラン
ケーション符号化において符号化効率を高めるため、た
とえば、ブロック内の全画素が同一値である場合（階調
幅情報＝０）、続くブロック内の情報も同一であれば、
複数ブロックを連結して、平均値情報とブロックカウン
ト数として符号化することが提案されている（特開平６
−３３４８７０号公報）。しかし、この方法では、階調
幅情報が０でも平均値情報が異なると圧縮できないの
で、圧縮効率が悪い。
【０００４】本発明の目的は、圧縮効率の高い固定長符
号化装置を提供することである。
号化装置を提供することである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明に係る画像符号化
装置は、隣接する複数画素からなるブロック単位で符号
化をおこなうブロックトランケーション符号化装置と、
ブロックトランケーション符号化装置から入力される階
調幅情報が０である連続するブロックを計数し、この計
数値を基に符号化をする第１符号化手段と、ブロックト
ランケーション符号化装置から入力される階調幅情報が
所定値より大きい場合に、ブロックトランケーション符
号化装置からの階調幅情報と符号化データを基に符号化
をする第２符号化手段とを備える。このように、ブロッ
クトランケーション符号化と、０ランレングスとが組み
合わせて、圧縮効率を大きくする。また、前記の第１符
号化手段は、階調幅情報が０である連続するブロックの
計数値が所定値を超えるときには、２以上の固定長で符
号化をしてもよい。また、前記の第１符号化手段の符号
データの固定長を、前記の第２符号化手段の符号データ
の固定長と異ならせてもよい。また、さらに、ブロック
トランケーション符号化装置から入力される平均値情報
について予測符号化をする予測符号化手段を備えていて
もよい。
装置は、隣接する複数画素からなるブロック単位で符号
化をおこなうブロックトランケーション符号化装置と、
ブロックトランケーション符号化装置から入力される階
調幅情報が０である連続するブロックを計数し、この計
数値を基に符号化をする第１符号化手段と、ブロックト
ランケーション符号化装置から入力される階調幅情報が
所定値より大きい場合に、ブロックトランケーション符
号化装置からの階調幅情報と符号化データを基に符号化
をする第２符号化手段とを備える。このように、ブロッ
クトランケーション符号化と、０ランレングスとが組み
合わせて、圧縮効率を大きくする。また、前記の第１符
号化手段は、階調幅情報が０である連続するブロックの
計数値が所定値を超えるときには、２以上の固定長で符
号化をしてもよい。また、前記の第１符号化手段の符号
データの固定長を、前記の第２符号化手段の符号データ
の固定長と異ならせてもよい。また、さらに、ブロック
トランケーション符号化装置から入力される平均値情報
について予測符号化をする予測符号化手段を備えていて
もよい。
【０００６】
【発明の実施の形態】以下、添付の図面を参照して本発
明の実施の形態を説明する。図１は、本発明のブロック
トランケーション符号化(ＧＢＴＣ)によるカラーデータ
圧縮の構成を示す。入力画像データは、ブロック生成部
１０で、たとえば４×４画素の大きさのブロックに分割
される。次に、各ブロックのデータはブロックトランケ
ーション符号化により符号化される．具体的には、各ブ
ロックのデータから、平均値情報部１２は平均値情報Ｌ
Ａを算出し、階調幅情報算出部１４は階調幅情報ＬＤを
算出し、量子化算出部１６は各画素の符号化情報φ
ij（ここにｉ，ｊ＝１，２，３，４）を算出する。
明の実施の形態を説明する。図１は、本発明のブロック
トランケーション符号化(ＧＢＴＣ)によるカラーデータ
圧縮の構成を示す。入力画像データは、ブロック生成部
１０で、たとえば４×４画素の大きさのブロックに分割
される。次に、各ブロックのデータはブロックトランケ
ーション符号化により符号化される．具体的には、各ブ
ロックのデータから、平均値情報部１２は平均値情報Ｌ
Ａを算出し、階調幅情報算出部１４は階調幅情報ＬＤを
算出し、量子化算出部１６は各画素の符号化情報φ
ij（ここにｉ，ｊ＝１，２，３，４）を算出する。
【０００７】平均値情報算出部１２、階調幅情報算出部
１４および符号化情報算出部１６におけるブロックトラ
ンケーション符号化は具体的には次のようにおこなわれ
る。（なお、この符号化はハードウエア回路としてもソ
フトウエアとしても実現できるが、ここではその詳細な
説明はしない。）まず、４×４画素のブロック単位で抽
出したブロック内のすべての画像データＸijから、符号
化に必要な所定のパラメータである８ビットの平均値情
報ＬＡおよび８ビットの階調幅情報ＬＤが、以下の演算
により求められる。まず、４×４画素ブロック内の８ビ
ット画像データの最大値Ｌmaxと最小値Ｌminを検出す
る。次に、最大値Ｌmaxと最小値Ｌminを基にパラメータ
Ｐ１とＰ２を次の式（１）及び式（２）の演算により求
める。 Ｐ１＝（Ｌmax＋３Ｌmin）／４ （１） Ｐ２＝（３Ｌmax＋Ｌmin）／４ （２） 次に、各ブロックの画像データのうち、パラメータＰ１
以下の画素データの平均値Ｑ１を求める。また、各画素
の画像データのうち、パラメータＰ２以上の画素の画像
データの平均値Ｑ４を求める。次に、平均値Ｑ１及びＱ
４に基づいて、平均値情報ＬＡ＝（Ｑ１＋Ｑ４）／２と
階調幅情報ＬＤ＝Ｑ４−Ｑ１を求める。
１４および符号化情報算出部１６におけるブロックトラ
ンケーション符号化は具体的には次のようにおこなわれ
る。（なお、この符号化はハードウエア回路としてもソ
フトウエアとしても実現できるが、ここではその詳細な
説明はしない。）まず、４×４画素のブロック単位で抽
出したブロック内のすべての画像データＸijから、符号
化に必要な所定のパラメータである８ビットの平均値情
報ＬＡおよび８ビットの階調幅情報ＬＤが、以下の演算
により求められる。まず、４×４画素ブロック内の８ビ
ット画像データの最大値Ｌmaxと最小値Ｌminを検出す
る。次に、最大値Ｌmaxと最小値Ｌminを基にパラメータ
Ｐ１とＰ２を次の式（１）及び式（２）の演算により求
める。 Ｐ１＝（Ｌmax＋３Ｌmin）／４ （１） Ｐ２＝（３Ｌmax＋Ｌmin）／４ （２） 次に、各ブロックの画像データのうち、パラメータＰ１
以下の画素データの平均値Ｑ１を求める。また、各画素
の画像データのうち、パラメータＰ２以上の画素の画像
データの平均値Ｑ４を求める。次に、平均値Ｑ１及びＱ
４に基づいて、平均値情報ＬＡ＝（Ｑ１＋Ｑ４）／２と
階調幅情報ＬＤ＝Ｑ４−Ｑ１を求める。
【０００８】次に、符号化情報算出部１６は、４×４画
素のブロックデータＤ１（各画素が８ビット即ち２５６
階調のデータをもつ）について、平均値情報算出器１２
および階調幅情報算出器１４により得られたＬＡ，ＬＤ
により各画素データ値Ｘijを２ビットの符号化情報φij
（ここに、ｉ，ｊ＝１，２，３，４）に変換する。ま
ず、式（３）及び式（４）の演算を行い、符号化する際
に用いる基準値Ｌ１，Ｌ２を定める。 Ｌ１＝ＬＡ−ＬＤ／４ （３） Ｌ２＝ＬＡ＋ＬＤ／４ （４） そして、第ｉ列目及び第ｊ行目にある画素のデータ値Ｘ
ijに応じて、符号データφijを次のように割り当てる。 Ｌ１≧Ｘij なら、φij＝００ ＬＡ≧Ｘij＞Ｌ１ なら、φij＝０１ （５） Ｌ２≧Ｘij＞ＬＡ なら、φij＝１０ Ｘij＞Ｌ２ なら、φij＝１１ すなわち、ブロック内の画像データと求められたＬ１、
ＬＡ、Ｌ２の大小関係によって画像データを４つのデー
タブロックに分類し、各ブロックに対して２ビットの符
号φijを割り当てる。
素のブロックデータＤ１（各画素が８ビット即ち２５６
階調のデータをもつ）について、平均値情報算出器１２
および階調幅情報算出器１４により得られたＬＡ，ＬＤ
により各画素データ値Ｘijを２ビットの符号化情報φij
（ここに、ｉ，ｊ＝１，２，３，４）に変換する。ま
ず、式（３）及び式（４）の演算を行い、符号化する際
に用いる基準値Ｌ１，Ｌ２を定める。 Ｌ１＝ＬＡ−ＬＤ／４ （３） Ｌ２＝ＬＡ＋ＬＤ／４ （４） そして、第ｉ列目及び第ｊ行目にある画素のデータ値Ｘ
ijに応じて、符号データφijを次のように割り当てる。 Ｌ１≧Ｘij なら、φij＝００ ＬＡ≧Ｘij＞Ｌ１ なら、φij＝０１ （５） Ｌ２≧Ｘij＞ＬＡ なら、φij＝１０ Ｘij＞Ｌ２ なら、φij＝１１ すなわち、ブロック内の画像データと求められたＬ１、
ＬＡ、Ｌ２の大小関係によって画像データを４つのデー
タブロックに分類し、各ブロックに対して２ビットの符
号φijを割り当てる。
【０００９】こうして得られた符号化データは、１ブロ
ックの１６画素分の符号データφij(１６×２ビット)と
各１バイト(８ビット)の階調幅情報ＬＤ及び平均値情報
ＬＡとから構成される。上述の操作を原稿画像全領域に
わたって行なうことにより、全原稿画像データの圧縮が
可能となる。以上の処理により、４×４画素ブロックの
データ(８ビット×１６)は、ＬＡ(８ビット)、ＬＤ(８
ビット)およびφij(３２ビット＝２ビット×１６)に変
換され、原画像に比べ３／８のデータ量に圧縮された符
号データとなる。
ックの１６画素分の符号データφij(１６×２ビット)と
各１バイト(８ビット)の階調幅情報ＬＤ及び平均値情報
ＬＡとから構成される。上述の操作を原稿画像全領域に
わたって行なうことにより、全原稿画像データの圧縮が
可能となる。以上の処理により、４×４画素ブロックの
データ(８ビット×１６)は、ＬＡ(８ビット)、ＬＤ(８
ビット)およびφij(３２ビット＝２ビット×１６)に変
換され、原画像に比べ３／８のデータ量に圧縮された符
号データとなる。
【００１０】なお、復号時には、復号すべきブロックに
対応した符号データＩＤ１（ＬＡ，ＬＤ，φij）を読み
出し、それらのデータより、各画素８ビットのデータＩ
Ｄに変換し、画像生成装置などに出力する。ブロックト
ランケーション符号化方式で符号化されたデータを復号
する際には、階調幅情報ＬＤと平均値情報ＬＡを用い
る。具体的には、階調幅情報ＬＤ及び平均値情報ＬＡの
値と、第ｉ列の第ｊ行目にある画素Ｘijに割り当てられ
た符号データφijの値に応じて、画像データＸijを以下
のように４つの値の２５６階調データＹijに置き換え
る。 φij＝００なら、 Ｙij＝ＬＡ−ＬＤ／２ φij＝０１なら、 Ｙij＝ＬＡ−ＬＤ／６ （６） φij＝１０なら、 Ｙij＝ＬＡ＋ＬＤ／６ φij＝１１なら、 Ｙij＝ＬＡ＋ＬＤ／２
対応した符号データＩＤ１（ＬＡ，ＬＤ，φij）を読み
出し、それらのデータより、各画素８ビットのデータＩ
Ｄに変換し、画像生成装置などに出力する。ブロックト
ランケーション符号化方式で符号化されたデータを復号
する際には、階調幅情報ＬＤと平均値情報ＬＡを用い
る。具体的には、階調幅情報ＬＤ及び平均値情報ＬＡの
値と、第ｉ列の第ｊ行目にある画素Ｘijに割り当てられ
た符号データφijの値に応じて、画像データＸijを以下
のように４つの値の２５６階調データＹijに置き換え
る。 φij＝００なら、 Ｙij＝ＬＡ−ＬＤ／２ φij＝０１なら、 Ｙij＝ＬＡ−ＬＤ／６ （６） φij＝１０なら、 Ｙij＝ＬＡ＋ＬＤ／６ φij＝１１なら、 Ｙij＝ＬＡ＋ＬＤ／２
【００１１】以上のように符号化し、復号化した後の画
像は、各ブロック内において４種類の画像データＹijに
分類されてしまうため原画像に対して明らかにデータの
誤差が存在する。しかし、その誤差レベルが人間の視覚
特性上非常に目立ちにくいレベルであるため、自然画像
の圧縮では画質劣化はほとんどわからない。一方、この
符号化方式では、パラメータＱ１及びＱ４が符号化され
たデータに含まれる階調幅ＬＤ及び平均値ＬＡとから完
全に復元される。このため、黒色部分がパラメータＰ１
以下であり、白色部分がパラメータＰ２以上であるよう
なディザパターンなどの２値画像においては、符号化さ
れたデータより完全に再現することができる。また圧縮
された画像データは符号化の逆の操作により復号され原
画像に近い比較的劣化の少ない画像を再現できる。
像は、各ブロック内において４種類の画像データＹijに
分類されてしまうため原画像に対して明らかにデータの
誤差が存在する。しかし、その誤差レベルが人間の視覚
特性上非常に目立ちにくいレベルであるため、自然画像
の圧縮では画質劣化はほとんどわからない。一方、この
符号化方式では、パラメータＱ１及びＱ４が符号化され
たデータに含まれる階調幅ＬＤ及び平均値ＬＡとから完
全に復元される。このため、黒色部分がパラメータＰ１
以下であり、白色部分がパラメータＰ２以上であるよう
なディザパターンなどの２値画像においては、符号化さ
れたデータより完全に再現することができる。また圧縮
された画像データは符号化の逆の操作により復号され原
画像に近い比較的劣化の少ない画像を再現できる。
【００１２】つぎに、予測符号化部１８は、ブロックト
ランケーション符号化により得られた平均値情報ＬＡに
ついて、公知の予測符号化をおこなう。また、階調判別
符号化部２０は、ブロックトランケーション符号化によ
り得られた階調幅情報ＬＤと符号データφijとについ
て、符号化をおこなう。階調幅情報の値が所定値である
ならば、公知のランレングス符号化を用いて符号化を行
う。それ以外では、ＬＤ＋φijを符号化データとする。
ランケーション符号化により得られた平均値情報ＬＡに
ついて、公知の予測符号化をおこなう。また、階調判別
符号化部２０は、ブロックトランケーション符号化によ
り得られた階調幅情報ＬＤと符号データφijとについ
て、符号化をおこなう。階調幅情報の値が所定値である
ならば、公知のランレングス符号化を用いて符号化を行
う。それ以外では、ＬＤ＋φijを符号化データとする。
【００１３】図２は、公知の予測符号化部１８を示す。
予測符号化は、平均値情報ＬＡについてなされる。ブロ
ック遅延部１８０は、ＬＡの入力信号を遅延して減算部
１８２に送る。減算部１８２は、入力信号と遅延信号と
の差分を出力する。グループ化部１８４は、表１と表２
に示すように、差分ＬＡをグループ化して、信号Ｓを出
力する。１次元ハフマン符号化部１８６は、テーブルを
参照して信号Ｓを符号化する。
予測符号化は、平均値情報ＬＡについてなされる。ブロ
ック遅延部１８０は、ＬＡの入力信号を遅延して減算部
１８２に送る。減算部１８２は、入力信号と遅延信号と
の差分を出力する。グループ化部１８４は、表１と表２
に示すように、差分ＬＡをグループ化して、信号Ｓを出
力する。１次元ハフマン符号化部１８６は、テーブルを
参照して信号Ｓを符号化する。
【００１４】
【表１】
【００１５】
【表２】
【００１６】次に、階調判別符号化部２０について詳細
に説明する。図３は、階調判別符号化部２０の１例を示
す。平均値情報ＬＡと各画素の符号化情報φijが階調判
別符号化部２０に入力される。ゼロ判定部２００は、入
力されたＬＤが０であるか否かを判定し、０ならば、ゼ
ロ識別信号Ｚｃ＝１を、０でないならば、Ｚｃ＝０を出
力する。次に、ゼロランカウント部２０２は、ゼロ判定
部２００からのＺｃ信号から、ＬＤ＝０が連続する量、
すなわち、Ｚｃ＝０が連続する量をカウントする。ゼロ
ランカウント部２０２は、３９ビットのカウンタで構成
され、１５２１を超えるとリセットされると同時に、エ
ンドオブラン(ＥＯＲ)信号が出力される。一方、ＬＤ＋
φij生成部２０４は、階調幅情報ＬＤと符号データφij
とを入力し、ＬＤ＋φijよりコードを生成する。すなわ
ち、φijを２ビットにするならば、ＬＤ(８ビット)およ
びφij(３２ビット＝２ビット×１６)から４０ビットコ
ードを生成する。後段の階調符号化部２０６において識
別コードを付けることを考慮し、ＬＤの８ビットの上位
７ビットにより３９ビットコードとする。
に説明する。図３は、階調判別符号化部２０の１例を示
す。平均値情報ＬＡと各画素の符号化情報φijが階調判
別符号化部２０に入力される。ゼロ判定部２００は、入
力されたＬＤが０であるか否かを判定し、０ならば、ゼ
ロ識別信号Ｚｃ＝１を、０でないならば、Ｚｃ＝０を出
力する。次に、ゼロランカウント部２０２は、ゼロ判定
部２００からのＺｃ信号から、ＬＤ＝０が連続する量、
すなわち、Ｚｃ＝０が連続する量をカウントする。ゼロ
ランカウント部２０２は、３９ビットのカウンタで構成
され、１５２１を超えるとリセットされると同時に、エ
ンドオブラン(ＥＯＲ)信号が出力される。一方、ＬＤ＋
φij生成部２０４は、階調幅情報ＬＤと符号データφij
とを入力し、ＬＤ＋φijよりコードを生成する。すなわ
ち、φijを２ビットにするならば、ＬＤ(８ビット)およ
びφij(３２ビット＝２ビット×１６)から４０ビットコ
ードを生成する。後段の階調符号化部２０６において識
別コードを付けることを考慮し、ＬＤの８ビットの上位
７ビットにより３９ビットコードとする。
【００１７】階調幅符号化部２０６は、ゼロ判定部２０
０のゼロ識別信号Ｚｃまたはゼロランカウント部２０２
からのエンドオブラン信号により、ゼロランカウント部
２０２の出力またはＬＤ＋φij生成部２０４の出力を選
択し、先頭の１ビットのゼロラン識別コードをつけて出
力する。図４はこうして出力されるＧＢＴＣによる固定
長での階調幅符号化データを示す。ＬＤ＋φij生成部２
０４の出力を選択した場合、図４のＡに示すように、先
頭ビットが１であり、下位３９ビットはＬＤ＋φijを示
す。すなわち、４０ビットのデータは、先頭１ビッ
ト（"０"）、ＧＢＴＣブロックでの階調幅情報（ＬＤ：
上位７ビット）、符号データ（φij、１６×２＝３２ビ
ット）からなる。また、ゼロランカウント部２０２の出
力を選択した場合、図４のＢ１に示すように、先頭ビッ
トが１であり、下位３９ビットは、０ランブロック数を
示す。すなわち、データは、先頭１ビット（"１"）と０
ブロックのランレングスカウント数（３９ビット：１〜
２39）とからなる。２39を超える時は、２つ以上の固定
長にて符号化する。すなわち、２39＋７９ならば、２39
を１つの符号データとし、残りの７９をもう一つの符号
データとしてコード化する。また、先頭１ビットが"０"
の符号データをＭビット、先頭１ビットが"１"の符号デ
ータをＮビット(ＮとＭは等しくない）の固定長の符号
データで構成してもよい。すなわち、先頭１ビットが"
０"のデータは、図４のＡに示すように、４０ビットで
構成し、先頭１ビットが"１"のデータは、図４のＢ２に
示すように、７ビットで構成する。こうして、ＧＢＴＣ
ブロックデータには多めのビット数を、０ランレングス
ブロックには少なめのビット数を割り当てる。図４のＢ
２のデータは、先頭１ビット（"１"）と０ブロックのラ
ンレングスカウント数(７ビット：１〜１２８のブロッ
ク）からなる。１２８を超える時は、２つ以上の固定長
にて符号化する。すなわち、２０７ならば、１２８を１
つの符号データ、残りの７９をもう一つの符号データと
してコード化する。これにより、０ランレングスブロッ
クがそれほど多くないのに多くのビットを割り当てるこ
とがなく、最適なビット数で表現できる。
０のゼロ識別信号Ｚｃまたはゼロランカウント部２０２
からのエンドオブラン信号により、ゼロランカウント部
２０２の出力またはＬＤ＋φij生成部２０４の出力を選
択し、先頭の１ビットのゼロラン識別コードをつけて出
力する。図４はこうして出力されるＧＢＴＣによる固定
長での階調幅符号化データを示す。ＬＤ＋φij生成部２
０４の出力を選択した場合、図４のＡに示すように、先
頭ビットが１であり、下位３９ビットはＬＤ＋φijを示
す。すなわち、４０ビットのデータは、先頭１ビッ
ト（"０"）、ＧＢＴＣブロックでの階調幅情報（ＬＤ：
上位７ビット）、符号データ（φij、１６×２＝３２ビ
ット）からなる。また、ゼロランカウント部２０２の出
力を選択した場合、図４のＢ１に示すように、先頭ビッ
トが１であり、下位３９ビットは、０ランブロック数を
示す。すなわち、データは、先頭１ビット（"１"）と０
ブロックのランレングスカウント数（３９ビット：１〜
２39）とからなる。２39を超える時は、２つ以上の固定
長にて符号化する。すなわち、２39＋７９ならば、２39
を１つの符号データとし、残りの７９をもう一つの符号
データとしてコード化する。また、先頭１ビットが"０"
の符号データをＭビット、先頭１ビットが"１"の符号デ
ータをＮビット(ＮとＭは等しくない）の固定長の符号
データで構成してもよい。すなわち、先頭１ビットが"
０"のデータは、図４のＡに示すように、４０ビットで
構成し、先頭１ビットが"１"のデータは、図４のＢ２に
示すように、７ビットで構成する。こうして、ＧＢＴＣ
ブロックデータには多めのビット数を、０ランレングス
ブロックには少なめのビット数を割り当てる。図４のＢ
２のデータは、先頭１ビット（"１"）と０ブロックのラ
ンレングスカウント数(７ビット：１〜１２８のブロッ
ク）からなる。１２８を超える時は、２つ以上の固定長
にて符号化する。すなわち、２０７ならば、１２８を１
つの符号データ、残りの７９をもう一つの符号データと
してコード化する。これにより、０ランレングスブロッ
クがそれほど多くないのに多くのビットを割り当てるこ
とがなく、最適なビット数で表現できる。
【００１８】図５は、階調判別符号化部２０における符
号化処理のフローを示す。まず、階調幅情報ＬＤを読み
込み（Ｓ１００）、ＬＤが０であるか否かを判定する
（Ｓ１０２）。ＬＤ＝０であれば、連続するＬＤ＝０の
ブロックの数を計数する（Ｓ１０４）。次に、０ランブ
ロック数が所定の値に等しいか否かを判定し(Ｓ１０
６）、等しくなければ、ステップＳ１００に戻り、連続
０ブロック数の計数を続ける。０ブロック数が所定の値
に等しいと判定されれば(Ｓ１０６でＹＥＳ）、ゼロ識
別信号の先頭１ビットに"１"を出力し（Ｓ１０８）、０
ブロック数を出力する（Ｓ１１０）。そして、全データ
の処理が終了していなければ（Ｓ１１２でＮＯ）、Ｓ１
００に戻り、上述の処理を繰り返す。また、入力された
ＬＤが０でないと判定されれば（Ｓ１０２でＮＯ）、次
に、前ブロックが０ブロックであるか否かを判定する
（Ｓ１１４）。前ブロックが０ブロックであれば、１ビ
ットのゼロ識別信号に"１"を出力し（Ｓ１１６）、０ブ
ロック数を出力し（Ｓ１１８）、ステップＳ１２０に進
む。前ブロックが０ブロックでなければ（Ｓ１１４でＮ
Ｏ）、０ランでないので、ただちにステップＳ１２０に
進み、ゼロ識別信号の１ビットに"０"を出力し（Ｓ１２
０）、階調幅情報ＬＤ(上位７ビット）を出力し、符号
データφij（３２ビット）を出力する（Ｓ１２２）。そ
して、Ｓ１００に戻り、処理を繰り返す。
号化処理のフローを示す。まず、階調幅情報ＬＤを読み
込み（Ｓ１００）、ＬＤが０であるか否かを判定する
（Ｓ１０２）。ＬＤ＝０であれば、連続するＬＤ＝０の
ブロックの数を計数する（Ｓ１０４）。次に、０ランブ
ロック数が所定の値に等しいか否かを判定し(Ｓ１０
６）、等しくなければ、ステップＳ１００に戻り、連続
０ブロック数の計数を続ける。０ブロック数が所定の値
に等しいと判定されれば(Ｓ１０６でＹＥＳ）、ゼロ識
別信号の先頭１ビットに"１"を出力し（Ｓ１０８）、０
ブロック数を出力する（Ｓ１１０）。そして、全データ
の処理が終了していなければ（Ｓ１１２でＮＯ）、Ｓ１
００に戻り、上述の処理を繰り返す。また、入力された
ＬＤが０でないと判定されれば（Ｓ１０２でＮＯ）、次
に、前ブロックが０ブロックであるか否かを判定する
（Ｓ１１４）。前ブロックが０ブロックであれば、１ビ
ットのゼロ識別信号に"１"を出力し（Ｓ１１６）、０ブ
ロック数を出力し（Ｓ１１８）、ステップＳ１２０に進
む。前ブロックが０ブロックでなければ（Ｓ１１４でＮ
Ｏ）、０ランでないので、ただちにステップＳ１２０に
進み、ゼロ識別信号の１ビットに"０"を出力し（Ｓ１２
０）、階調幅情報ＬＤ(上位７ビット）を出力し、符号
データφij（３２ビット）を出力する（Ｓ１２２）。そ
して、Ｓ１００に戻り、処理を繰り返す。
【００１９】図６は、階調判別復号化のフローを示す。
まず、８ビットを読み込み、Ａとする（Ｓ２００）。次
にＡの先頭ビット（０ラン識別信号）が０であるか否か
を判定する（Ｓ２０２）。先頭ビット＝０であれば、さ
らに３２ビットを読み込み、Ｂとする（Ｓ２０４）。そ
して、Ａの下位７ビットを階調幅情報ＬＤとし、Ｂを符
号データφijとする（Ｓ２０６）。全符号データの処理
が終了していなければ（Ｓ２０８でＮＯ）、Ｓ２００に
戻り、処理を繰り返す。また、先頭ビット＝０でなけれ
ば（Ｓ２０２でＮＯ）、０ランのデータなので、階調幅
情報ＬＤを０とし、符号データφijをすべて０とする
（Ｓ２１０）。これをカウンタがＡに等しくなるまで
（Ｓ２１２でＹＥＳ）、繰り返す。カウンタがＡに等し
くなると、ステップＳ２０８に進む。なお、図５と図６
に階調判別符号化部２０における符号化処理と復号化処
理を示したが、これは、階調判別符号化部２０を制御す
るＣＰＵにより処理される。この処理をハードウエアに
よりおこなうこともできるが説明を省略する。
まず、８ビットを読み込み、Ａとする（Ｓ２００）。次
にＡの先頭ビット（０ラン識別信号）が０であるか否か
を判定する（Ｓ２０２）。先頭ビット＝０であれば、さ
らに３２ビットを読み込み、Ｂとする（Ｓ２０４）。そ
して、Ａの下位７ビットを階調幅情報ＬＤとし、Ｂを符
号データφijとする（Ｓ２０６）。全符号データの処理
が終了していなければ（Ｓ２０８でＮＯ）、Ｓ２００に
戻り、処理を繰り返す。また、先頭ビット＝０でなけれ
ば（Ｓ２０２でＮＯ）、０ランのデータなので、階調幅
情報ＬＤを０とし、符号データφijをすべて０とする
（Ｓ２１０）。これをカウンタがＡに等しくなるまで
（Ｓ２１２でＹＥＳ）、繰り返す。カウンタがＡに等し
くなると、ステップＳ２０８に進む。なお、図５と図６
に階調判別符号化部２０における符号化処理と復号化処
理を示したが、これは、階調判別符号化部２０を制御す
るＣＰＵにより処理される。この処理をハードウエアに
よりおこなうこともできるが説明を省略する。
【００２０】図７は、階調判別符号化部の別の例を示
す。この階調判別符号化部２０'においては、図３に示
した階調判別符号化部におけるゼロ判定部２００の代わ
りに、ゼロ置換部２００'が用いられる。入力される階
調幅情報ＬＤが所定値(Ref)より小さければ、識別信号
Ｚｃ＝１を出力し、そうでないならば、Ｚｃ＝０を出力
する。この階調判別符号化部２０６'における符号化処
理においては、図５において、読み込んだ階調幅情報Ｌ
Ｄが０であるか否かを判定するステップＳ１０２におい
て、ＬＤが所定値(Ref)であるか否かを判定する。ＬＤ
≦Refであれば、ＬＤ＋φijよりコードを生成し、そう
でなければ、０ランデータを出力する。所定値(Ref)
は、実験的に得られた値を設定してもよいし、操作パネ
ルからユーザーまたはサービスマンが設定してもよい。
また、あらかじめテーブルに登録しておいて、ユーザー
などが選択できるようにしてもよい。また、対応するＬ
Ａの大小により切り換えてもよい。たとえば、人間の視
覚特性によりハイライトノイズは観察されやすいので、
ＬＡの大きい部分(反射率の大きい部分）では小さいRef
によりＬＤを０にする。また、ＬＡの小さい部分(反射
率の小さい部分)では、大きいRefを用いてＬＤを０にす
る。これにより、ブロック内に階調変化量が少ないノイ
ズをカットし、ランレングスの効果を増やすことで、圧
縮率を高めることができる。
す。この階調判別符号化部２０'においては、図３に示
した階調判別符号化部におけるゼロ判定部２００の代わ
りに、ゼロ置換部２００'が用いられる。入力される階
調幅情報ＬＤが所定値(Ref)より小さければ、識別信号
Ｚｃ＝１を出力し、そうでないならば、Ｚｃ＝０を出力
する。この階調判別符号化部２０６'における符号化処
理においては、図５において、読み込んだ階調幅情報Ｌ
Ｄが０であるか否かを判定するステップＳ１０２におい
て、ＬＤが所定値(Ref)であるか否かを判定する。ＬＤ
≦Refであれば、ＬＤ＋φijよりコードを生成し、そう
でなければ、０ランデータを出力する。所定値(Ref)
は、実験的に得られた値を設定してもよいし、操作パネ
ルからユーザーまたはサービスマンが設定してもよい。
また、あらかじめテーブルに登録しておいて、ユーザー
などが選択できるようにしてもよい。また、対応するＬ
Ａの大小により切り換えてもよい。たとえば、人間の視
覚特性によりハイライトノイズは観察されやすいので、
ＬＡの大きい部分(反射率の大きい部分）では小さいRef
によりＬＤを０にする。また、ＬＡの小さい部分(反射
率の小さい部分)では、大きいRefを用いてＬＤを０にす
る。これにより、ブロック内に階調変化量が少ないノイ
ズをカットし、ランレングスの効果を増やすことで、圧
縮率を高めることができる。
【００２１】次に、圧縮効率の改善について説明する。
１例として、原画像の７ブロックの平均値情報(ＬＡ)と
階調幅情報(ＬＤ)が次に示すようなものであったとす
る。
１例として、原画像の７ブロックの平均値情報(ＬＡ)と
階調幅情報(ＬＤ)が次に示すようなものであったとす
る。
【００２２】
【表３】
【００２３】このとき、表４に示すように、平均値情報
(ＬＡ)の予測符号化データは、２６ビットの符号量とな
り、階調幅情報ＬＤと符号データφijの符号化データ
は、８８ビットの符号量となる。ここで、"１００００
１０１"は、０ラン数が５であることを示す。全体の符
号量は１１４ビットである。もともとの７ブロックの８
９６(＝７×８×１６)ビットのデータが、ブロックトラ
ンケーション符号化により３３６ビットに圧縮され、さ
らに２次圧縮により１１４ビットに圧縮される。なお、
平均値情報(ＬＡ)について予測符号化をしない場合は、
５６ビットの符号量となり、全体の符号量は１４４ビッ
トである。
(ＬＡ)の予測符号化データは、２６ビットの符号量とな
り、階調幅情報ＬＤと符号データφijの符号化データ
は、８８ビットの符号量となる。ここで、"１００００
１０１"は、０ラン数が５であることを示す。全体の符
号量は１１４ビットである。もともとの７ブロックの８
９６(＝７×８×１６)ビットのデータが、ブロックトラ
ンケーション符号化により３３６ビットに圧縮され、さ
らに２次圧縮により１１４ビットに圧縮される。なお、
平均値情報(ＬＡ)について予測符号化をしない場合は、
５６ビットの符号量となり、全体の符号量は１４４ビッ
トである。
【表４】 これに対して、階調幅情報ＬＤ＝０の連続するブロック
の数を求め、平均値情報とブロックカウント数として符
号化することが提案されている（特開平６−３３４８７
０号公報）。この場合、表４に示すように、ＬＤ＝０の
３ブロック（ＬＡ＝２５５の連続する２ブロックとＬＡ
＝２５４の１ブロック）についてのみデータが圧縮さ
れ、合計の符号量は２２４ビットとなる。このように、
本実施形態の符号化では、特に階調幅情報と符号データ
が圧縮されるので、圧縮効率が改善される。また、平均
値情報(ＬＡ)について予測符号化をすることにより、さ
らに圧縮効率が改善される。
の数を求め、平均値情報とブロックカウント数として符
号化することが提案されている（特開平６−３３４８７
０号公報）。この場合、表４に示すように、ＬＤ＝０の
３ブロック（ＬＡ＝２５５の連続する２ブロックとＬＡ
＝２５４の１ブロック）についてのみデータが圧縮さ
れ、合計の符号量は２２４ビットとなる。このように、
本実施形態の符号化では、特に階調幅情報と符号データ
が圧縮されるので、圧縮効率が改善される。また、平均
値情報(ＬＡ)について予測符号化をすることにより、さ
らに圧縮効率が改善される。
【００２４】
【発明の効果】ブロックトランケーション符号化と階調
幅情報の０ランレングスとを組み合わせて、圧縮効率を
大きくする。
幅情報の０ランレングスとを組み合わせて、圧縮効率を
大きくする。
【図面の簡単な説明】
【図１】 符号化装置のブロック図。
【図２】 予測符号化部のブロック図。
【図３】 階調判別符号化部の１例のブロック図。
【図４】 階調符号化データ(固定長)の図。
【図５】 階調判別符号化部の符号化のフローチャー
ト。
ト。
【図６】 階調判別復号化部の復号化のフローチャー
ト。
ト。
【図７】 階調判別符号化部の別の例のブロック図。
１０〜１６ ブロックトランケーション符号化部、
１８ 予測符号化部、 ２０ 階調判別符号化部、
２００ ゼロ判定部、２０２ ゼロランカウンタ、
２０４ ＬＤ＋φij生成部、 ２０６ 階調符号化
部。
１８ 予測符号化部、 ２０ 階調判別符号化部、
２００ ゼロ判定部、２０２ ゼロランカウンタ、
２０４ ＬＤ＋φij生成部、 ２０６ 階調符号化
部。
Claims (4)
- 【請求項１】 隣接する複数画素からなるブロック単位
で符号化をおこなうブロックトランケーション符号化装
置と、 ブロックトランケーション符号化装置から入力される階
調幅情報が０である連続するブロックを計数し、この計
数値を基に符号化する第１符号化手段と、 ブロックトランケーション符号化装置から入力される階
調幅情報が所定値より大きい場合に、ブロックトランケ
ーション符号化装置からの階調幅情報と符号化データを
基に符号化する第２符号化手段とを備えた画像符号化装
置。 - 【請求項２】 前記の第１符号化手段は、階調幅情報が
０である連続するブロックの計数値が所定値を超えると
きには、２以上の固定長で符号化をすることを特徴とす
る請求項１に記載された画像符号化装置。 - 【請求項３】 前記の第１符号化手段の符号データの固
定長が、前記の第２符号化手段の符号データの固定長と
異なることを特徴とする請求項１に記載された画像符号
化装置。 - 【請求項４】 さらに、ブロックトランケーション符号
化装置から入力される平均値情報について予測符号化を
する予測符号化手段を備えることを特徴とする請求項１
に記載された画像符号化装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP22150898A JP2000059632A (ja) | 1998-08-05 | 1998-08-05 | 画像符号化装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP22150898A JP2000059632A (ja) | 1998-08-05 | 1998-08-05 | 画像符号化装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000059632A true JP2000059632A (ja) | 2000-02-25 |
Family
ID=16767821
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP22150898A Pending JP2000059632A (ja) | 1998-08-05 | 1998-08-05 | 画像符号化装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2000059632A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7233702B2 (en) | 2001-03-21 | 2007-06-19 | Ricoh Company, Ltd. | Image data compression apparatus for compressing both binary image data and multiple value image data |
| JP2009302941A (ja) * | 2008-06-13 | 2009-12-24 | Konica Minolta Business Technologies Inc | 画像処理方法、画像処理装置、および画像処理プログラム |
| CN117395380A (zh) * | 2023-12-12 | 2024-01-12 | 上海伯镭智能科技有限公司 | 一种大型矿区无人驾驶矿车调度数据智能管理方法 |
-
1998
- 1998-08-05 JP JP22150898A patent/JP2000059632A/ja active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7233702B2 (en) | 2001-03-21 | 2007-06-19 | Ricoh Company, Ltd. | Image data compression apparatus for compressing both binary image data and multiple value image data |
| JP2009302941A (ja) * | 2008-06-13 | 2009-12-24 | Konica Minolta Business Technologies Inc | 画像処理方法、画像処理装置、および画像処理プログラム |
| CN117395380A (zh) * | 2023-12-12 | 2024-01-12 | 上海伯镭智能科技有限公司 | 一种大型矿区无人驾驶矿车调度数据智能管理方法 |
| CN117395380B (zh) * | 2023-12-12 | 2024-02-23 | 上海伯镭智能科技有限公司 | 一种大型矿区无人驾驶矿车调度数据智能管理方法 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A711 | Notification of change in applicant |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A712 Effective date: 20050614 |