JP2000115783A

JP2000115783A - 復号化装置及び方法

Info

Publication number: JP2000115783A
Application number: JP28412298A
Authority: JP
Inventors: Tadayoshi Nakayama; 忠義中山; Hiroshi Kajiwara; 浩梶原; Takeshi Yamazaki; 健史山崎
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 1998-10-06
Filing date: 1998-10-06
Publication date: 2000-04-21
Also published as: US6560365B1

Abstract

(57)【要約】【課題】周辺画素の値を得るタイミングを考慮して復
号化を高速に行う。【解決手段】複数の周辺画素に基づいて画素単位で復
号化を行う復号化装置であって、所定の周辺画素から得
られる第１及び第２の種類の状態の組合せに対応し、復
号化に必要な所定のパラメータを保持する複数のメモリ
と、前記所定の周辺画素以外の周辺画素から得られる第
３の種類の状態に基づいて、前記複数のメモリの各々の
読み出しアドレスを決定する決定手段と、前記所定の周
辺画素から得られた第１及び第２の種類の状態を入力
し、該状態に応じて前記複数のメモリの内の１つを選択
する選択手段とを有する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は画像データの復号化
を行う復号化装置及び方法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】近年、静止画像を電子データとして圧縮
し外部に伝送したりメモリに格納したりする用途が増加
している。これら画像の中でも医療用の静止画像等につ
いては画質を劣化させない様に可逆（ロスレス）圧縮符
号化されることが好ましい。

【０００３】これに伴いこの様な可逆圧縮を効率良く行
う為の種々の圧縮符号化方式が提案されている。例え
ば、符号化対象画素と、周辺画素から生成された予測値
との差分値を出力し、この差分値をGolomb-Rice符号化
する手順を行うロスレス圧縮符号化方式の提案がある。

【０００４】この方式において復号化側では各差分値
は、その周辺画素の復号値に基づき生成された予測値と
加算されることによって元の符号化対象画素の値に復元
される。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、これら
提案された符号化データを復号化する為の具体的な装置
構成については未だ確立されていない。

【０００６】本発明は上記従来例に鑑みてなされたもの
であり、上述した様な周辺画素を用いて行う復号化を高
速に行える構成を提供することを主な目的とする。

【０００７】特に周辺画素の値を得るタイミングを考慮
して高速に復号化できる様にすることを目的とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上述の課題を解決するた
めに本発明の復号化装置によれば、複数の周辺画素（本
実施の形態ではａ，ｂ，ｃ，ｄに相当）に基づいて画素
単位で復号化を行う復号化装置であって、所定の周辺画
素（同じくａに相当）から得られる第１及び第２の種類
の状態（同じく｜Ｑ₃｜、Ｒ₃に相当）の組合せに対応
し、復号化に必要な所定のパラメータ（同じくｋパラメ
ータ、Ｃ_αに相当）を保持する複数のメモリ（同じくメ
モリ２０２〜２１０に相当）と、前記所定の周辺画素以
外の周辺画素（同じくｂ，ｃ，ｄに相当）から得られる
第３の種類の状態（同じく｜Ｑ₂₁｜に相当）に基づい
て、前記複数のメモリの各々の読み出しアドレスを決定
する決定手段（同じく｜Ｑ₂₁｜を生成した状態生成部１
０３に相当）と、前記所定の周辺画素から得られた第１
及び第２の種類の状態を入力し、該状態に応じて前記複
数のメモリの内の１つを選択する選択手段（同じくメモ
リ２０２〜２１０からセレクタ２１１までに相当）とを
有することを特徴とする。

【０００９】

【発明の実施の形態】（第１の実施の形態）次に本発明
の第１の実施の形態について図面を参照して詳細に説明
する。

【００１０】図１に本発明の第１の実施の形態を実行す
るための主要なブロック図を示す。同図において１０８
は符号化データを入力し、後段に順次供給するための入
力部である。

【００１１】なお符号化側における上記符号化データの
生成動作については後述する。

【００１２】１００は入力部１０８から供給された符号
化データを、後述するメモリ格納部１０６から供給され
たｋパラメータに基づいて差分データに復号化するGolo
mb-Rice復号化回路である。

【００１３】１０１はGolomb-Rice復号化回路１００か
ら供給された差分データと後述するパラメータに基づ
き、画素データを復元する画素データ復元回路である。

【００１４】１０２は画素データ復元回路１０１で復号
化された画素データを次の復号対象画素ｘの周辺画素と
して保持するためのバッファであり、復号化対象画素の
存在するライン及びその前のラインの２ライン分の画像
データを保持する。

【００１５】１０３はバッファ１０２に格納された画像
データに基づいて復号化対象画素ｘを復号化するために
必要な各種状態を生成する状態生成部である。

【００１６】１０４はバッファ１０２に格納された画像
データに基づいて復号化対象画素ｘを復号化するために
必要な予測値を生成するための予測器である。

【００１７】１０５は復号化対象画素ｘが復号化される
前までに復号化された画素（復号化済画素）を復号化し
た際に生じた差分データに基づいて、予測器１０４から
出力された予測値をより良く修正するためのエラーフィ
ードバック回路である。

【００１８】１０６は状態生成部１０３から入力された
情報及び画素データ復元回路１０１に入力された差分デ
ータに基づいて、エラーフィードバック回路１０５及び
Golomb-Rice復号化回路１００に必要となるパラメータ
を生成、或いは順次更新しておくメモリ格納部であり、
内部には複数のメモリを有する。このメモリ格納部１０
６の詳細な内部構成については後述する。

【００１９】次に、１画素８ビット（０〜２５５の値）
のモノクロ画像信号を復号化する場合を例に、本実施の
形態での各部の動作を順に説明する。しかしながら、本
発明はこれに限らず、ＲＧＢの各８ビットの色成分、又
はＬａｂの各８ビットの輝度、色度成分からなる多値カ
ラー画像を復号化する場合にも適用でき、各成分を上記
モノクロ画像信号と同様に復号化すれば良い。

【００２０】まず、入力部１０８から復号化対象となる
画素ｘ（以下復号化対象画素ｘとする）の符号化データ
が符号化順（本実施の形態ではラスタースキャン順）に
入力され、後段のGolomb-Rice復号化回路１００に供給
される。

【００２１】バッファ１０２では入力されてくる復号化
済の復元画素値を順次保持し、常に２ライン分保持して
おく。ただし復号化される画像のうち、最初の１ライン
については前のラインが存在しないので、バッファ内の
初期値を０にしておく。

【００２２】続いて、バッファ１０２では保持されてい
る２ライン分の画像データのうち、画素データ復元回路
１０１で復号化されようとしている復号化対象画素ｘの
周辺画素に相当する復元画素値ａ，ｂ，ｃ，ｄを後段に
出力する。なお、本実施の形態の符号化データはロスレ
ス（可逆）符号化されたものであるので、これら復元画
素値は符号化時に使用した元の画素値と全く同じものと
なる。

【００２３】図３に復号化対象画素ｘと上記画素値ａ，
ｂ，ｃ，ｄを有する周辺画素の位置関係を示す。本実施
の形態では同図の矢印に示される順序で画素データが復
元される。よって、バッファ１０２には画素値ｃ，ｂ，
ｄ，ａの順序で保持されることが分かる。またこれら周
辺画素は復号化済の画素である。また、画素値ｃ，ｂ，
ｄは復号化対象画素ｘの１ライン前の画素であるので、
バッファ１０２から早期に出力することが可能である
が、画素値ａは復号化対象画素ｘの直前に復元された画
素であるのでバッファ１０２に保持された直後に速やか
に画素値ａとしてバッファ１０２から出力される必要が
ある。なお、この画素値ａは後に画素値ｄ，ｂ，ｃとし
て使用されることになる。

【００２４】バッファ１０２から出力された画素値の
内、ａ，ｂ，ｃ，ｄは状態生成部１０３に入力され、
ａ，ｂ，ｃは予測器１０４に入力される。

【００２５】状態生成部１０３では、復号化対象画素ｘ
の周辺画素の状態を表す状態番号｜Ｑ２１｜とその位相
を表す位相フラグＲ２１と、状態番号｜Ｑ３｜とその位
相を表す位相フラグＲ３とを生成し、後段に出力する。

【００２６】次にこれら状態番号と位相フラグの生成方
法について説明する。

【００２７】状態番号｜Ｑ₂₁｜は画素値ｄ、ｂ、ｃに基
づいて生成される。具体的には、（ｄ−ｂ）及び（ｂ−
ｃ）を求め、各々図４に示す対応に従って−４，−３，
−２，−１，０，１，２，３，４の９レベルの値に量子
化し、量子化値ｑ（ｄ−ｂ），ｑ（ｂ−ｃ）を求める。
次に、｜Ｑ２１｜＝｜ｑ（ｄ−ｂ）×９＋ｑ（ｂ−ｃ）
｜の計算式により、｜Ｑ２１｜求める。

【００２８】位相フラグＲ₂₁は、ｑ（ｄ−ｂ）×９＋ｑ
（ｂ−ｃ）即ちＱ₂₁が正である場合には「０」に設定さ
れ、負である場合には「１」に設定される。

【００２９】以上の処理により０〜４０までの値をとる
状態番号｜Ｑ₂₁｜と、０または１の値をとる位相フラグ
Ｒ₂₁を生成する。

【００３０】一方、状態番号｜Ｑ₃｜は画素値ｃ、ａに
基づいて生成される。具体的には、（ｃ−ａ）を求め、
各々図４に示す対応に従って−４，−３，−２，−１，
０，１，２，３，４の９レベルの値に量子化し、量子化
値ｑ（ｃ−ａ）を求める。次に、｜Ｑ₃｜＝｜ｑ（ｃ−
ａ）｜の計算式により、｜Ｑ₃｜求める。

【００３１】位相フラグＲ₃は、ｑ（ｃ−ａ）即ちＱ₃が
正である場合には「０」に設定され、負である場合には
「１」に設定される。

【００３２】以上の処理により０〜４までの値をとる状
態番号｜Ｑ₃｜と、０または１の値をとる位相フラグＲ₃
を生成する。

【００３３】なお、上記４つのパラメータの内、｜Ｑ₂₁
｜とＲ₂₁は早期に出力することができるが、直前の画素
値ａを使用して生成される｜Ｑ₃｜とＲ₃はこれより遅れ
て出力されることになる。

【００３４】次にメモリ格納部１０６の動作について図
２を用いて詳細に説明する。

【００３５】図２において、２０１はメモリ書き込み制
御部、２０２〜２１０はメモリ、２１１はセレクタ、２
１２はｋパラメータ生成回路、２１３はパラメータ更新
回路である。

【００３６】メモリ２０２〜２１０のそれぞれは、後段
のGolomb-Rice復号化回路１００が使用するｋパラメー
タを生成する為に用いるＡ及びＮを格納し、またエラー
フィードバック回路１０５が使用する為のＣ_αを格納
し、このＣαを生成する為に必要なＢ_γを保持格納して
いる。

【００３７】なお上記パラメータＡは周辺画素の画素値
ａ，ｂ，ｃ，ｄの全てに基づいて一意に定まる状態番号
Ｓにおける予測誤差Ｄｉｆｆの絶対値の累計であり、パ
ラメータＮは各状態番号Ｓにおける生起回数であり、パ
ラメータＢ_γは各状態Ｓにおける予測誤差の累計であ
り、Ｃ_αは各状態番号Ｓにおける予測値ｐを修正する為
の修正値である。この状態番号Ｓは、｜ｑ（ｃ−ａ）×
８１＋ｑ（ｄ−ｂ）×９＋ｑ（ｂ−ｃ）｜の値に相当し
ている。

【００３８】本実施の形態では、上記状態番号Ｓを状態
番号Ｑ₃に基づいて９つに分離した状態、即ち、状態番
号｜Ｑ₂₁｜を状態番号Ｑ₃に基づいて９つに分離した状
態毎に、Ａ，Ｎ，Ｃ_α，Ｂ_γを別々のメモリ２０２〜２
１０で管理し、状態番号｜Ｑ₂₁｜より後に入力される状
態番号｜Ｑ₃｜に基づいてメモリ毎に並行して書き込
み、読み出し制御を実行できる構成にすることにより、
状態番号Ｓに基づくパラメータの書き込み、読み出し処
理を高速に行うことが可能である。即ち、復号化対象画
素ｘの直前の画素の値ａが復元される前に、予め読み出
される可能性の有るパラメータＡ，Ｎ，Ｃ_α，Ｂ_γを抽
出しておくことにより、画素値ａが分かった時点で速や
かに適切なパラメータを出力することができる。

【００３９】図２において、まず状態番号｜Ｑ₂₁｜は０
〜４０を示す為の６ビットのアドレス信号として入力さ
れる。

【００４０】このアドレス信号｜Ｑ₂₁｜は９つのメモリ
全てに同様に割り当てられているので、各メモリから上
記アドレス信号に対応するアドレスのパラメータが並行
して読み出される。

【００４１】９つのメモリから読み出されたパラメータ
Ａ，Ｎ，Ｃ_α，Ｂ_γからなる９組は、状態番号｜Ｑ₃｜
と位相フラグＲ₂₁と位相フラグＲ₃に基づいて１つに決
定される。

【００４２】具体的には｜Ｑ₃｜＝０の場合には１番目
のメモリ２０２から読み出されたパラメータを選択す
る。

【００４３】また、｜Ｑ₃｜＝１、かつ位相フラグＲ₂₁
＝位相フラグＲ₃の場合には２番目のメモリ２０３から
読み出されたパラメータを選択する。また、｜Ｑ₃｜＝
１、かつ位相フラグＲ₂₁≠位相フラグＲ₃の場合には３
番目のメモリ２０４から読み出されたパラメータを選択
する。

【００４４】また、｜Ｑ₃｜＝２、かつ位相フラグＲ₂₁
＝位相フラグＲ₃の場合には４番目のメモリ２０５から
読み出されたパラメータを選択する。また、｜Ｑ₃｜＝
２、かつ位相フラグＲ₂₁≠位相フラグＲ₃の場合には５
番目のメモリ２０６から読み出されたパラメータを選択
する。

【００４５】また、｜Ｑ₃｜＝３、かつ位相フラグＲ₂₁
＝位相フラグＲ₃の場合には６番目のメモリ２０７から
読み出されたパラメータを選択する。また、｜Ｑ₃｜＝
３、かつ位相フラグＲ₂₁≠位相フラグＲ₃の場合には７
番目のメモリ２０８から読み出されたパラメータを選択
する。

【００４６】また、｜Ｑ₃｜＝４、かつ位相フラグＲ₂₁
＝位相フラグＲ₃の場合には８番目のメモリ２０９から
読み出されたパラメータを選択する。また、｜Ｑ₃｜＝
４、かつ位相フラグＲ₂₁≠位相フラグＲ₃の場合には９
番目のメモリ２１０から読み出されたパラメータを選択
する。

【００４７】以上の選択処理が、メモリ２０２〜２１０
からセレクタ２１１までの切り換え動作により行われ、
ここで選択された１つの状態番号Ｓに相当するパラメー
タＡ，Ｎ，Ｃ_α，Ｂ_γは後段のｋパラメータ生成回路２
１２或いはパラメータ更新回路２１３或いはエラーフィ
ードバック回路１０５に出力される。

【００４８】パラメータ更新回路２１３では、先で選択
された１つの状態番号Ｓにおける４つのパラメータＮ，
Ａ，Ｂ_γ，Ｃ_αを入力し、これらをＮ’，Ａ’，
Ｂ_γ’，Ｃ_α’に更新する。

【００４９】具体的にはGolomb-Rice復号化回路１０１
から入力されるＤｉｆｆに基づいて、Ａ’＝Ａ＋｜Ｄｉ
ｆｆ｜、Ｂ_γ’＝Ｂ_γ＋Ｄｉｆｆの計算式によりＡ’と
Ｂ_γ’を求める。ここでＮの値が閾値Ｔｈ１に等しい場
合にはＮ，Ａ，Ｂ_γを１／２倍にする。閾値Ｔｈ１は
Ｎ，Ａ，Ｂ_γを一定範囲内に限定するためのものであ
り、予め設定しておく（例えばＴｈ１＝６４）。次に、
Ｎ’＝Ｎ＋１によりＮを更新する。

【００５０】図５に予測修正値Ｃ_αの更新手順を示す。
Ｃ_α’にＣ_αの値を代入した後、まずSTEP１２０１にお
いてパラメータＢ_γ’が−Ｎ以下であるか否かを判定す
る。この値が−Ｎ以下であった場合にはSTEP１２０３へ
進み、そうでない場合にはSTEP１２０２へ処理を進め
る。

【００５１】STEP１２０３ではＣ_α’の値を−１２８と
比較し、−１２８より大きい場合にはＣ_α’から１を減
算する（STEP１２０４）。

【００５２】次にＢ_γ’にＮを加算する（STEP１２０
５）。次にＢ_γ’が−Ｎ以下である場合にはＢγ’＝−
Ｎ＋１とする（STEP１２０６、１２０７）。

【００５３】STEP１２０２ではＢ_γ’を０と比較し、Ｂ
_γ’が０以上の場合にはSTEP１２０８へと処理を進め、
そうでない場合にはこの更新処理を終了する。

【００５４】STEP１２０８ではＣ_α’の値を１２７と比
較し、１２７未満である場合にはＣ_α’に１を加算する
（STEP１２０９）。次に、Ｂ_γ’からＮを減算する（ST
EP１２１０）。Ｂ_γ’が０以上である場合にはＢ_γ’＝
０とする（STEP１２１１、１２１２）。

【００５５】最後に更新されたＮ’，Ａ’，Ｂ_γ’，Ｃ
_α’を、メモリ２０２〜２１０の内上記選択処理により
選択されたメモリの同アドレスに書き込み、その状態Ｓ
における新たなＮ，Ａ，Ｂ_γ，Ｃ_αとして置き換える。

【００５６】なお、このメモリ２０２〜２１０の何れか
１つへの選択的な書き込みは、メモリ書き込み制御部２
０１により、上述した読み出し制御と同様のアドレス制
御により行われる。また、書き込みに必要なアドレス信
号は先の読み取り時に用いたものが継続して用いられ
る。

【００５７】なおパラメータ更新回路２１３からはメモ
リ２０２〜２１０の全てにパラメータが出力されている
が、実際にどのメモリに書き込みを行うかは各メモリに
毎に与える制御信号に基づいて決定される。

【００５８】具体的には、各メモリに対して書き込み制
御信号が入力される様にし、先の読み出し時に選択され
た１つのメモリに対してのみ書き込み制御信号が１にな
る様にする。

【００５９】例えば１番目のメモリ２０２が選択される
のは、｜Ｑ₃｜＝０の場合であるので、｜Ｑ₃｜＝０を検
出した信号からこのメモリ２０２の書き込み信号を生成
する。｜Ｑ₃｜＝０の検出は、３ビットで表される｜Ｑ₃
｜が全て０であることを３入力NOR論理素子で検出す
る。

【００６０】２番目のメモリ２０３が選択されるのは、
｜Ｑ₃｜＝１、かつ位相フラグＲ２１＝位相フラグＲ３
の場合であるので、｜Ｑ₃｜＝１を検出した信号と、位
相フラグＲ₂₁と位相フラグＲ₃の一致出力（排他的論理
和素子の出力を反転したもの）の論理積出力から該メモ
リ２０３への書き込み信号を生成する。

【００６１】３番目のメモリ２０４が選択されるのは、
｜Ｑ₃｜＝１、かつ位相フラグＲ₂₁≠位相フラグＲ３の
場合であるので、｜Ｑ₃｜＝１を検出した信号と、位相
フラグＲ₂₁と位相フラグＲ₃の不一致出力（排他的論理
和素子の出力）の論理積出力から該メモリ２０４への書
き込み信号を生成する。

【００６２】以下同様に、５番目〜９番目のメモリ２０
５〜２１０についても｜Ｑ₃｜の値と位相フラグＲ₂₁と
位相フラグＲ₃の一致／不一致出力に基づいて書き込み
信号を生成する。

【００６３】なお、メモリへ実際に接続する書き込み信
号は、メモリへの書き込みタイミングを有するメモリ書
き込みパルスを上記９つの制御信号毎にマスク（論理積
演算）した信号となる。

【００６４】図２におけるｋパラメータ生成回路２１２
では、セレクタ２１１から選択出力された１つの状態Ｓ
に対応するパラメータＡ，Ｎを入力し、このパラメータ
に基づいてGolomb-Rice復号化に必要となるｋパラメー
タを生成する。

【００６５】具体的には、min（ｋ｜Ｎ×２＾ｋ＞＝
Ａ）の条件を満たすｋパラメータの値を求める。なおmi
n（ａ｜ｂ）は、条件ｂを満たす最小のａを意味する。

【００６６】ここで生成されたｋパラメータは次段のGo
lomb-Rice復号化回路１００へ出力される。

【００６７】以上の様にしてメモリ格納部１０６はｋパ
ラメータ及びパラメータＣαを出力する。

【００６８】次に予測器１０４の動作を説明する。ま
ず、予測器１０４はバッファ１０２から復号化対象画素
ｘの周辺画素の値ａ，ｂ，ｃ（位置関係は図３参照）を
入力し、この画素値ａ，ｂ，ｃに基づいて予測値ｐを生
成する。なお予測値ｐは以下の式により求める。

【００６９】

【００７０】これにより得られた予測値ｐは後段のエラ
ーフィードバック回路１０５へ出力される。

【００７１】エラーフィードバック回路１０５は、メモ
リ格納部１０６で生成されたパラメータＣ_α（即ち、あ
る周辺画素の状態Ｓにおける適切な予測修正値）を用い
て予測値ｐを修正し、修正予測誤差ｐ’を生成する。

【００７２】具体的には、状態生成部から入力される位
相フラグＲが０ならばｐ’＝ｐ＋Ｃ_αとし、フラグＲが
１ならばｐ’＝ｐ−Ｃ_αとする。更に、ｐ’が０未満の
時にはｐ’＝０と制限し、ｐ’＝２５５以上の時には
Ｐ’＝２５５と制限する。

【００７３】ここで、位相フラグＲは次の様な値をと
る。

【００７４】Ｒ＝｜１：位相フラグＲ₃＝１、又はＱ₃＝０かつ位相フラグＲ₂₁＝１｜０：上記以外

【００７５】次にGolomb-Rice復号化回路１００では、
前記ｋパラメータに基づき、入力部１０８より供給され
る符号化データから差分データｉｆｆを復号化する。こ
の復号化処理は次の２つのステップからなる。

【００７６】（１）Golomb-Riceコード（符号化デー
タ）から非負の整数値Ｖを復号する。（２）非負の整数値Ｖを差分データに変換する。変換式
は次に示す通りである。

【００７７】

【００７８】Golomb-Riceコードから非負の整数値Ｖを
復号する手順は、以下の通りである。

【００７９】まず、Golomb-Riceコード（符号化デー
タ）の先頭ｋビットを切り出し、これをＶの下位ｋビッ
トとする。次にこのｋビットに続く「０」のビットをカ
ウントし、「１」のビットが現れたらカウントを終了
し、このカウント値を上記Ｖの上位ビットとする。

【００８０】具体例をあげて説明する。ｋ＝２、Golomb
-Riceコード＝「０１０００１」であるとすると、まず
このコードの先頭２ビットである「０１」がＶの下位２
ビットとなる。そして先頭２ビットを取り除いた残りの
ビット列「０００１」における「０」のラン長を数え
る。この場合は３＝「１１」となり、これがＶの上位ビ
ットデータとなる。よって、Ｖ＝「１１０１」＝１３と
なる。

【００８１】図６にｋ＝０，１，２に対するGolomb-Ric
eコードと非負の整数値Ｖとの関係を示す。

【００８２】復号化した非負の整数値Ｖを、上記（２）
の処理により差分データＤｉｆｆに変換する。

【００８３】この場合Ｖは奇数であるため、−（Ｖ＋
１）／２を計算することにより、Ｄｉｆｆ＝−７＝「１
１１１１１００１」（９ビット）となる。

【００８４】この差分データＤｉｆｆ、位相フラグＲ、
及び修正予測値ｐ’に基づき、画素データ復元回路１０
１にて符号化前の画素データが復元される。復元画素デ
ータ（復号化対象画素）は以下の式で計算する。

【００８５】復元画素データ＝｜ｐ’＋Ｄｉｆｆ：位相フラグＲ＝０の時｜ｐ’−Ｄｉｆｆ：位相フラグＲ＝１の時

【００８６】この様にして復元された画素データは、バ
ッファ１０２に送られ次の復号化対象画素を復元するた
めに保持される。

【００８７】上述した復号方法により、情報量を失うこ
となく符号化したカラー或いはモノクロの多値画像を完
全に復元できる。

【００８８】また本実施の形態の様に複数の周辺画素の
値ａ，ｂ，ｃ，ｄに基づいて、ｋパラメータや予測修正
値Ｃ_α等のパラメータを生成することが必要な場合にお
いて、これらを生成するために必要なパラメータ（Ｎ，
Ａ，Ｂ_γ，Ｃ_α）を、復号化対象画素ｘの直前の周辺画
素の値ａから定まる状態Ｑ３の数だけ備え、値ａが判明
し次第速やかに選択出力できる様にしたので、この復号
化に必要なパラメータの読み出し或いは書き込み時間を
高速にでき、結果的に全体の復号化処理を高速に実行で
きる。

【００８９】（変形例）なお、本発明は、複数の機器
（例えばホストコンピュータ、インタフェース機器、リ
ーダ、プリンタ等）から構成されるシステムの１部とし
て適用しても、１つの機器（たとえば複写機、ファクシ
ミリ装置）からなる装置の１部に適用してもよい。

【００９０】また、本発明は上記実施の形態を実現する
ための装置及び方法のみに限定されるものではなく、上
記システム又は装置内のコンピュータ（CPUあるいはMP
U）に、上記実施の形態を実現するためのソフトウエア
のプログラムコードを供給し、このプログラムコードに
従って上記システムあるいは装置のコンピュータが上記
各種デバイスを動作させることにより上記実施の形態を
実現する場合も本発明の範疇に含まれる。

【００９１】またこの場合、前記ソフトウエアのプログ
ラムコード自体が上記実施の形態の機能を実現すること
になり、そのプログラムコード自体、及びそのプログラ
ムコードをコンピュータに供給するための手段、具体的
には上記プログラムコードを格納した記憶媒体は本発明
の範疇に含まれる。

【００９２】この様なプログラムコードを格納する記憶
媒体としては、例えばフロッピーディスク、ハードディ
スク、光ディスク、光磁気ディスク、CD-ROM、磁気テー
プ、不揮発性のメモリカード、ROM等を用いることがで
きる。

【００９３】また、上記コンピュータが、供給されたプ
ログラムコードのみに従って各種デバイスを制御するこ
とにより、上記実施の形態の機能が実現される場合だけ
ではなく、上記プログラムコードがコンピュータ上で稼
働しているOS(オペレーティングシステム)、あるいは他
のアプリケーションソフト等と共同して上記実施の形態
が実現される場合にもかかるプログラムコードは本発明
の範疇に含まれる。

【００９４】更に、この供給されたプログラムコード
が、コンピュータの機能拡張ボードやコンピュータに接
続された機能拡張ユニットに備わるメモリに格納された
後、そのプログラムコードの指示に基づいてその機能拡
張ボードや機能格納ユニットに備わるCPU等が実際の処
理の一部または全部を行い、その処理によって上記実施
の形態が実現される場合も本発明の範疇に含まれる。

【００９５】（符号化側の動作）以下、図７を用いて図
１における入力部１０８に入力される符号化データの生
成動作について簡単に説明しておく。図７の各部は、基
本的に予測誤差生成回路１０１’及びGolomb-Rice符号
化回路１００’は図１における画素データ復元回路１０
１及びGolomb-Rice復号化回路１００の逆の動作を行う
ものであり、バッファ１０２’、状態生成部１０３’、
予測器１０４’、エラーフィードバック回路１０５’、
メモリ格納部１０６’は、図１におけるバッファ１０
２、状態生成部１０３、予測器１０４、エラーフィード
バック回路１０５、メモリ格納部１０６と同様の処理を
行うものである。また、１０００は各符号化対象画素ｘ
を入力し、後段に順次供給するための入力部である。

【００９６】まず、入力部１０００から符号化対象画素
ｘがラスタースキャン順に入力され、後段の予測誤差生
成回路１０１’及びバッファ１０２’に供給される。

【００９７】バッファ１０２’では入力されてくる符号
化対象画素ｘを順次保持し、常に２ライン分保持してお
く。ただし符号化される画像のうち、最初の１ラインに
ついては前のラインが存在しないので、バッファ内の初
期値を０にしておく。

【００９８】続いて、バッファ１０２’では保持されて
いる２ライン分の画像データのうち、予測誤差生成回路
１０１’で符号化されようとしている符号化対象画素ｘ
の周辺画素に相当する画素値ａ，ｂ，ｃ，ｄを後段に出
力する。上記画素値ａ，ｂ，ｃ，ｄを有する周辺画素の
位置関係及び入力される順序は図３に示した通りであ
る。

【００９９】バッファ１０２’から出力された画素値の
内、ａ，ｂ，ｃ，ｄは状態生成部１０３’に入力され、
ａ，ｂ，ｃは予測器１０４に入力される。状態生成部１
０３では、符号化対象画素ｘの周辺画素の状態を表す状
態番号｜Ｑ₂₁｜とその位相を表す位相フラグＲ₂₁と、状
態番号｜Ｑ₃｜とその位相を表す位相フラグＲ₃とを生成
し、後段に出力する。

【０１００】これら状態番号と位相フラグの生成方法に
ついては上述した通りである。

【０１０１】またメモリ格納部１０６’についてもメモ
リ格納部１０６と同様に図２に示したものが用いられ
る。

【０１０２】予測器１０４’はバッファ１０２’から符
号化対象画素ｘの周辺画素の値ａ，ｂ，ｃを入力し、こ
の画素値ａ，ｂ，ｃに基づいて予測値ｐを生成する。な
お予測値ｐの生成方法は上述した通りである。

【０１０３】これにより得られた予測値ｐは後段のエラ
ーフィードバック回路１０５’へ出力される。

【０１０４】エラーフィードバック回路１０５’は、メ
モリ格納部１０６’で生成されたパラメータＣ_α（即
ち、ある周辺画素の状態Ｓにおける適切な予測修正値）
を用いて予測値ｐを修正し、修正予測誤差ｐ’を生成す
る。

【０１０５】予測誤差生成回路１０１’では、符号化対
象画素ｘと修正予測値ｐ’の差分を演算し、予測誤差Ｄ
ｉｆｆを生成する。位相フラグＲが０の場合にはＤｉｆ
ｆ＝ｘ−ｐ’とし、位相フラグが１の場合にはＤｉｆｆ
＝ｐ’−ｘとする。

【０１０６】予測誤差生成回路１０１’で得られた予測
誤差Ｄｉｆｆは、後段のGolomb-Rice符号化回路１０
０’に出力される。

【０１０７】Golomb-Rice符号化回路１００’では、ま
ず予測誤差生成回路１０１’から供給された予測誤差Ｄ
ｉｆｆを次式により非負の整数値Ｖに変換する。

【０１０８】

【０１０９】次にこのＶをｋパラメータに基づいてGolo
mb-Rice符号化する。非負の整数値Ｖをｋパラメータに
基づいてGolomb-Rice符号化する符号化手順は次の通り
である。

【０１１０】まず、非負の整数値Ｖを２進数表現する。
次にこれを下位ｋビット部分と上位の残りのビット部分
に分割する。次に下位ｋビット部分に、上位の残りのビ
ット部分を１０進数で表現される数だけの「０」のビッ
トを付加し、最後に「１」のビットを付加して符号語と
する。

【０１１１】Golomb-Rice符号化回路１００’で生成さ
れた符号化データ（Golomb-Riceコード）は、図１の復
号化装置へ出力される。

【０１１２】

【発明の効果】以上説明した様に本発明によれば、周辺
画素を用いて行う復号化を高速に行うことが可能とな
る。

【０１１３】特に周辺画素の値を得るタイミングを考慮
して高速な復号化ができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】復号化装置のブロック図

【図２】メモリ格納部１０６の詳細図

【図３】復号化（符号化）対象画素とこの復号化（符号
化）に使用する周辺画素との位置関係を示す図

【図４】周辺画素同志の差分値と量子化値との対応図

【図５】予測修正値Ｃ_αの更新手順を示す図

【図６】Golomb-Riceコードと符号化前の整数値Ｖとの
関係を示す図

【図７】符号化装置のブロック図

【符号の説明】

１００Ｇｏｌｏｍｂ−Ｒｉｃｅ復号化回路１０１画素データ復元回路１０２バッファ１０３状態生成部１０４予測器１０５エラーフィードバック回路１０６メモリ格納部１０８入力部

フロントページの続き (72)発明者山崎健史東京都大田区下丸子３丁目30番２号キヤノン株式会社内Ｆターム(参考） 5C059 KK11 MA04 MA45 MD02 ME00 PP01 SS20 UA05 UA33 UA36 UA38 UA39 5C078 BA32 BA35 CA31 DA00 DA02 DA12 EA00

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】複数の周辺画素に基づいて画素単位で復
号化を行う復号化装置であって、所定の周辺画素から得られる第１及び第２の種類の状態
の組合せに対応し、復号化に必要な所定のパラメータを
保持する複数のメモリと、前記所定の周辺画素以外の周辺画素から得られる第３の
種類の状態に基づいて、前記複数のメモリの各々の読み
出しアドレスを決定する決定手段と、前記所定の周辺画素から得られた第１及び第２の種類の
状態を入力し、該状態に応じて前記複数のメモリの内の
１つを選択する選択手段とを有することを特徴とする復
号化装置。
【請求項２】前記所定の周辺画素の１つは復号化対象
となる画素の直前の画素であることを特徴とする請求項
１に記載の復号化装置。
【請求項３】前記第１の種類の状態は、前記所定の周
辺画素と別の周辺画素との差分値の絶対値に基づく値で
あり、前記第２の種類の状態は、前記所定の周辺画素と
別の周辺画素との差分値の正負符号に基づく値であるこ
とを特徴とする請求項１に記載の復号化装置。
【請求項４】前記第３の種類の状態は、前記所定の周
辺画素以外の周辺画素同志の差分値の絶対値に基づく値
であること特徴とする請求項１に記載の復号化装置。
【請求項５】前記選択手段は、前記所定の周辺画素以
外の周辺画素から得られる第４の種類の状態に応じて、
前記複数のメモリの内の１つを選択することを特徴とす
る請求項１に記載の復号化装置。
【請求項６】複数の周辺画素に基づいて画素単位で復
号化を行う復号化方法であって、所定の周辺画素から得られる第１及び第２の種類の状態
の組合せに対応させて、復号化に必要な所定のパラメー
タを複数のメモリに保持させ、前記所定の周辺画素以外の周辺画素から得られる第３の
種類の状態に基づいて、前記複数のメモリの各々の読み
出しアドレスを決定し、前記所定の周辺画素から得られた第１及び第２の種類の
状態を入力し、該状態に応じて前記複数のメモリの内の
１つを選択することを特徴とする復号化方法。