JP2002077627A - 画像符号化方法、画像符号化装置、画像復号化方法、画像復号化装置、画像形成装置及び記録媒体 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 ディザ閾値が不明であったり変化するディザ
画像データ、誤差拡散係数が不明であったり変化する誤
差拡散画像データを高効率で圧縮する。 【解決手段】 複数画素からなるブロックを処理単位と
して画像データを符号化する。統計部１０２は、符号化
対象ブロックの近傍の符号化済みの複数ブロックより、
ブロック内の各位置毎に画素値の統計情報を抽出する。
符号化処理部１０３は、統計部１０２で抽出された統計
情報を利用して該符号化対象ブロックの符号化化処理を
行う。符号化処理部１０３は、例えば、統計情報に基づ
いて選択した参照画素から符号化対象画素の値を予測す
る予測部１１３、この予測値と符号化対象画素の値との
誤差を検出する比較部１１１と、その予測誤差をエント
ロピー符号化する符号化部１０２からなる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、画像データの符号
化及び復号化の分野に係り、特に、擬似中間調処理法と
して広く利用されている組織的ディザ法又は誤差拡散法
により処理された画像データの符号化及び復号化の分野
に関する。

【０００２】

【従来の技術】ドットの有無で画像を形成するプリンタ
やファクシミリなどで写真などの中間調を表現するため
に、組織的ディザ法や誤差拡散方が広く利用されてい
る。

【０００３】組織的ディザ法では、多階調画像データの
画素をディザマトリクスの対応した閾値により量子化
（２値化）する。この組織的ディザ法で処理されたディ
ザ画像では、同じディザマトリクスが繰り返し適用され
るため、ディザマトリクスと同じ周期の周期的特徴が現
れやすい。特に、写真などの低周波数成分の多い画像で
は、この周期的特徴が顕著に現れる。

【０００４】ディザ画像の圧縮符号化には、このような
ディザ画像の周期的特徴が利用されることが多い。例え
ば、符号化対象画素からディザ周期だけ離れた符号化済
み画素とその周辺画素を利用して、符号化対象画素の値
を予測し、その予測誤差を符号化する技術（特許第１３
７９２３７号）、ディザ画像のブロック単位で画素をデ
ィザ閾値の大きさ順に並べ替えてから符号化する技術
（特許第１８０７５１４号）、復元した多階調データと
ディザ閾値との距離を推定確率として算術符号化を行う
技術（特開平７−２３１３９０号）などが知られてい
る。

【０００５】誤差拡散法では、多階調画像データの画素
を所定の閾値で量子化（２値化）し、そこで発生した量
子化誤差を、誤差拡散マトリクスの係数を乗じて、これ
から量子化される近傍画素に配分する手法である。この
誤差拡散法により処理された画像（誤差拡散画像）は、
ディザ画像に比べ解像性が良く、またドット間にディザ
画像のような周期性が現れない。

【０００６】誤差拡散画像の圧縮符号化のための従来技
術としては、例えば、注目領域の濃度を予測し、これに
基づいて所定の並べ替え規則の１つを選択し、それを適
用して不規則に離散した画素を集中させることにより、
圧縮率を向上させる技術（特開平７−７９３５２号）が
知られている。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】ディザマトリクスの閾
値や誤差拡散マトリクスの係数は様々である。テキス
ト、グラフィックス、写真などの複数のオブジェクトか
らなる文書では、ページ内においてもオブジェクト毎に
ディザ閾値や誤差拡散係数が異なることもある。

【０００８】しかし、ディザ画像に対する前記従来技術
は、用いられたディザマトリクスの閾値が既知であるこ
とを前提としているため、ディザ閾値が未知であった
り、ディザ閾値が変化するようなディザ画像では、効率
的な符号化を期待できない。

【０００９】よって、本発明の１つの目的は、ディザ閾
値が未知であったり変化するようなディザ画像データの
高効率符号化が可能な画像符号化方法及び装置と、その
符号化データからディザ画像データを復元するための復
号化方法及び装置を提供することにある。

【００１０】また、誤差拡散画像に対する前記従来技術
は、元データ（濃度）に対し発生するドットパターンを
予め想定しているため、誤差拡散係数が未知であったり
画像内で誤差拡散係数が変化する誤差拡散画像の符号化
に問題がある。すなわち、誤差拡散マトリックス（拡散
係数）が変わると、発生するドットパターンも変わって
しまうので、期待したようなドット集中による圧縮率向
上効果を得られない。これは、選択可能な並べ替え規則
の種類を限定すると、効果の得られる誤差拡散マトリッ
クス種も限定されることを意味している。しかし、誤差
拡散マトリクスが未知又は様々に変化するような誤差拡
散画像データの効率的な符号化を可能にすべく、効果の
得られる誤差拡散マトリックス種を無制限にしようとす
ると、符号化データとともに並び換え規則も保持する必
要があるため、符号化データ量増大とデータ管理の煩雑
化を招いてしまう。

【００１１】よって、本発明のもう１つの目的は、その
ような不都合を伴うことなく、誤差拡散マトリクス（誤
差拡散係数）が未知又は変化するような誤差拡散画像デ
ータの高効率符号化が可能な画像符号化方法及び装置
と、その符号化データから誤差拡散画像データを復元す
るための復号化方法及び装置を提供することにある。

【００１２】

【課題を解決するための手段】本発明の画像符号化方法
の主要な特徴は、請求項１記載のように、複数画素から
なるブロックを処理単位として画像データを符号化する
画像符号化方法であって、各ブロックのために、その近
傍の複数ブロックより、ブロック内の各位置毎に画素値
の統計情報を抽出し、各ブロックの符号化処理に、該ブ
ロックのために抽出された統計情報を利用することであ
る。

【００１３】本発明の画像符号化方法のもう１つの主要
な特徴は、請求項２記載のように、符号化対象ブロック
の符号化処理において、該符号化対象ブロックのために
抽出された統計情報に基づいて、該符号化対象ブロック
及びそれより符号化順が早い近傍の複数ブロックより該
符号化対象ブロック内の各画素のための参照画素を選択
し、該符号化対象ブロック内の各画素の値を、そのため
に選択された参照画素から予測し、該符号化対象ブロッ
ク内の各画素の値とその予測された値との誤差をエント
ロピー符号化することである。

【００１４】本発明の画像符号化方法のもう１つの主要
な特徴は、請求項４記載のように、符号化対象ブロック
の符号化処理において、該符号化対象ブロック内の符号
化対象画素の位置の統計情報値から該符号化対象画素の
値を予測し、この予測値と該符号化対象画素の値との誤
差をエントロピー符号化することである。

【００１５】本発明の画像符号化方法のもう１つの主要
な特徴は、請求項５記載のように、符号化対象ブロック
の符号化処理において、該符号化対象ブロック内の画素
を統計情報に基づき順序付けしてエントロピー符号化す
ることである。

【００１６】本発明の画像符号化方法のもう１つの主要
な特徴は、請求項６記載のように、符号化対象ブロック
の符号化処理において、該符号化対象ブロックの直前に
符号化されるブロック内の画素値の合計値と、該符号化
対象ブロック内の符号化対象画素の位置の統計情報値と
から該符号化対象画素のシンボル出現確率を推定し、推
定された確率をパラメータとして該符号化対象画素を算
術符号化することである。

【００１７】本発明の画像符号化装置の主要な特徴は、
請求項７記載のように、複数画素からなるブロックを処
理単位として画像データを符号化する画像符号化装置で
あって、符号化対象ブロックの近傍の符号化済みの複数
ブロックより、ブロック内の各位置毎に画素値の統計情
報を抽出する統計手段と、前記統計手段より抽出された
統計情報を利用して該符号化対象ブロックの符号化化処
理を行う符号化処理手段とを有することである。

【００１８】本発明の画像符号化装置のもう１つの主要
な特徴は、請求項８記載のように、符号化処理手段が、
符号化対象ブロック及びその近傍の符号化済みの複数ブ
ロックより、該符号化対象ブロック内の符号化対象画素
のための参照画素を統計情報に基づいて選択し、該参照
画素から該符号化対象画素の値を予測する予測手段と、
前記予測手段による予測値と該符号化対象画素の値との
誤差を検出する誤差検出手段と、前記誤差検出手段によ
り検出された誤差をエントロピー符号化する符号化手段
とからなることである。

【００１９】本発明の画像符号化装置のもう１つの主要
な特徴は、請求項１０記載のように、符号化処理手段
が、符号化対象画素の位置の統計情報値から該符号化対
象画素の値を予測する予測手段と、前記予測手段による
予測値と該符号化対象画素の値との誤差を検出する誤差
検出手段と、前記誤差検出手段により検出された誤差を
エントロピー符号化する符号化手段とからなることであ
る。

【００２０】本発明の画像符号化装置のもう１つの主要
な特徴は、請求項１１記載のように、符号化処理手段
が、符号化対象ブロック内の画素を統計情報に基づいて
順序付けする画像変換手段と、該符号化対象ブロック内
の画素を前記画像変換手段により順序付けされた順にエ
ントロピー符号化する符号化手段とからなることであ
る。

【００２１】本発明の画像符号化装置のもう１つの主要
な特徴は、請求項１２記載のように、符号化処理手段
が、符号化対象ブロックの直前の符号化済みブロック内
の画素値の合計値と、該符号化対象ブロック内の符号化
対象画素の位置の統計情報値とから該符号化対象画素の
シンボル出現確率を推定する確率推定手段と、前記確率
推定手段により推定された確率をパラメータとして該符
号化対象画素を算術符号化する算術符号化手段とからな
ることである。

【００２２】本発明の画像復号化方法の主要な特徴は、
請求項１８記載のように、複数画素からなるブロックを
処理単位として符号化された画像データの符号化データ
に対する復号化方法であって、復号化対象ブロックの近
傍の複数ブロックの復元画像データより、ブロック内の
各位置毎に画素値の統計情報を抽出し、抽出した統計量
を、該復号化対象ブロックのための復号化処理に利用す
ることである。

【００２３】本発明の画像復号化方法のもう１つの主要
な特徴は、請求項１９記載のように、復号化処理におい
て、符号化データのエントロピー復号化を行い、復号化
対象ブロック及びその近傍の複数ブロックの復元画像デ
ータより、該復号化対象ブロック内の復号化対象画素の
ための参照画素を統計情報に基づいて選択し、該参照画
素から該復号化対象画素の値を予測し、その予測値とエ
ントロピー復号化により得られた該復号化対象画素の値
との和又は排他的論理和を復元画像データの画素値とし
て出力することである。

【００２４】本発明の画像復号化方法のもう１つの主要
な特徴は、請求項２１記載のように、復号化処理におい
て、符号化データのエントロピー復号化を行い、復号化
対象ブロック内の復号化対象画素の位置の統計情報値か
ら該復号化対象画素の値を予測し、その予測値とエント
ロピー復号化により得られた該復号化対象画素の値との
和又は排他的論理和を復元画像データの画素値として出
力することである。

【００２５】本発明の画像復号化方法のもう１つの主要
な特徴は、請求項２２記載のように、復号化処理におい
て、符号化データのエントロピー復号化を行い、エント
ロピー復号化により得られた復号化対象ブロック内の画
素値を、統計情報に基づき順序付けして復元画像データ
の画素値として出力することである。

【００２６】本発明の画像復号化方法のもう１つの主要
な特徴は、請求項２３記載のように、復号化処理におい
て、復号化対象ブロックの直前に復号化されたブロック
内の画素値の合計値と、該復号化対象ブロック内の復号
化対象画素の位置の統計情報値とから該復号化対象画素
のシンボル出現確率を推定し、推定した確率を該復号化
対象画素に関するパラメータとして符号化データの算術
復号化を行うことである。

【００２７】本発明の画像復号化装置の主要な特徴は、
請求項２４記載のように、複数画素からなるブロックを
処理単位として符号化された画像データの符号化データ
に対する画像復号化装置であって、符号化データから画
像データを復元するためのの復号化処理を行う復号化処
理手段と、該復号化処理手段の復号化対象ブロックの近
傍の複数ブロックの復元画像データより、ブロック内の
各位置毎に画素値の統計情報を抽出する統計手段とを有
し、前記復号化処理手段は、前記統計手段より抽出され
た統計情報を該復号化対象ブロックのための復号化処理
に利用することである。

【００２８】本発明の画像復号化装置のもう１つの主要
な特徴は、請求項２５記載のように、復号化処理手段
が、符号化データのエントロピー復号化のための復号化
手段と、復号化対象ブロック及びその近傍の複数ブロッ
クの復元画像データより、該復号化対象ブロック内の復
号化対象画素のための参照画素を統計手段によって抽出
された統計情報に基づいて選択し、該参照画素から該復
号化対象画素の値を予測する予測手段と、前記予測手段
による予測値と、前記復号化手段によるエントロピー復
号化によって得られた該復号化対象画素の値との和又は
排他的論理和を復元画像データの画素値として出力する
手段とからなることである。

【００２９】本発明の画像復号化装置のもう１つの主要
な特徴は、請求項２７記載のように、復号化処理手段
が、符号化データのエントロピー復号化のための復号化
手段と、復号化対象画素の位置の統計情報値から該復号
化対象画素の値を予測する予測手段と、前記予測手段に
よる予測値と、前記復号化手段によるエントロピー復号
化によって得られた該復号化対象画素の値との和又は排
他的論理和を復元画像データの画素値として出力する手
段とからなることである。

【００３０】本発明の画像復号化装置のもう１つの主要
な特徴は、請求項２８記載のように、復号化処理手段
が、符号化データのエントロピー復号化のための復号化
手段と、前記復号化手段によるエントロピー復号化によ
り得られた復号化対象ブロック内の画素値を、統計情報
に基づき順序付けして復元画像データの画素値として出
力する画像変換手段とからなることである。

【００３１】本発明の画像復号化装置のもう１つの主要
な特徴は、請求項２９記載のように、復号化処理手段
が、復号化対象ブロックの直前に復号化されたブロック
内の画素値の合計値と、該復号化対象ブロック内の復号
化対象画素の位置の統計情報値とから該復号化対象画素
のシンボル出現確率を推定する確率推定手段と、前記確
率推定手段により推定された確率を該復号化対象画素に
関するパラメータとして符号化データの算術復号化を行
う算術符号化手段とからなることである。

【００３２】本発明の画像形成装置の主要な特徴は、請
求項３５記載のように、画像データを入力するための画
像入力手段と、前記画像入力手段により入力された画像
データの符号化のための本発明の画像符号化装置と、前
記画像符号化装置による画像データの符号化データを蓄
積するための画像蓄積手段と、前記画像蓄積手段に蓄積
された符号化データを復号化して画像データを復元する
ための本発明の画像復号化装置と、前記画像復号化装置
により復元された画像データの画像形成のための手段と
を有することである。

【００３３】以上に述べた本発明の主要な特徴及びその
他の特徴について、以下の実施の形態に関連して具体的
に説明する。

【００３４】

【発明の実施の形態】添付図面を参照し、本発明の実施
の形態について説明する。なお、説明の重複を減らすた
め、添付図面中の複数の図面において同一部分又は対応
部分に同一の参照番号を用いることにより、説明を省略
又は簡略化する場合がある。

【００３５】図１、図２及び図３はそれぞれ本発明の画
像符号化装置の異なった例を示すブロック図である。こ
れらの画像符号化装置は、符号化制御部１００、バッフ
ァメモリ１０１、統計部１０２及び符号化処理部１０３
とから構成される。符号化制御部１００は、符号化対象
の画像データ（ディザ画像データ又は誤差拡散画像デー
タ）のソース１５０（例えばメモリ）から処理に必要な
ブロックの画像データをバッファメモリ１０１に取り込
む制御と、統計部１０２及び符号化処理部１０３の動作
の制御を行う手段である。統計部１０２は、バッファメ
モリ１０１内の画像データを参照して統計情報を抽出す
る手段である。符号化処理部１０３は、統計部１０２に
よって抽出された統計情報を利用して、バッファメモリ
１０３内の画像データの符号化処理を行う手段であり、
図１乃至図３に示すような内部構成である。なお、画像
データ・ソース２５０がメモリである場合、このメモリ
をバッファメモリ１０１として利用し、画像符号化装置
そのものにはバッファメモリ１０１を設けない構成とす
ることも可能であり、そのような構成の画像符号化装置
も本発明に包含される。

【００３６】図４に、これらの画像符号化装置の概略処
理フローを示す。符号化動作の概略は次の通りである。
符号化制御部１００の制御下で、符号化処理部１０３に
よって画像データの１ブロックの符号化処理が実行され
（ステップＳ１）、次に統計部１０２により統計情報が
抽出される（ステップＳ３）。抽出された統計情報を利
用して次のブロックの符号化処理が実行される（ステッ
プＳ１）。同様のブロックを処理単位とした符号化処理
が最終ブロックまで終わると（ステップＳ２，Ｙｅ
ｓ）、１つの画像データに対する符号化動作を終了す
る。なお、ここでは４×４画素の領域を１ブロックとす
る。以下、図１乃至図３に示した画像符号化装置の詳細
について説明する。

【００３７】まず、処理対象となる画像データについて
説明する。図５は多階調画像データの一例を示し、図中
の数値は各画素の階調レベルである。

【００３８】図６（ａ）はディザマトリクスの一例であ
り、図中の数値は閾値である。図５の多階調画像データ
に対し、図６（ａ）のディザマトリクスを用いて組織的
ディザ処理（２値化）を施すことにより得られるディザ
画像データを図６（ｂ）に示す。

【００３９】図７（ａ）は誤差拡散マトリクスの一例を
示し、網掛けされた注目画素の量子化誤差は図中に示す
係数（誤差拡散係数）が乗じられて周辺画素に配され
る。したがって、図７（ｂ）に示すような画素値の場合
に、注目画素を量子化（２値化）すると、量子化誤差の
分配により周辺画素値は図７（ｃ）に示すように変化す
る。図７（ａ）に示す誤差拡散マトリクスを用いて誤差
拡散処理を施して得られる誤差拡散画像データを図７
（ｄ）に示す。

【００４０】次に、図１乃至図３に示した統計部１０２
について説明する。

【００４１】ディザ画像データを対象にする場合、統計
部１０２は、例えば、図６（ｂ）に太線で囲んで示すよ
うな位置関係にある７ブロックにおいて、ブロック内の
各位置毎に、画素値を加算した値を統計情報として抽出
する。このようにして図６（ｂ）に示す７ブロックから
得られた統計情報を図６（ｃ）に示す。この統計情報の
各値は、ブロックの各位置毎の７ブロックにおける黒画
素数に対応する。統計情報値の大きい位置ほど、黒画素
になる傾向が強かったということ、つまり、その位置の
ディザ閾値が低かったことを意味し、ディザ閾値との相
関が大きい。本発明においては、図６（ｂ）の太線で囲
んだ７ブロックより抽出された、このような統計情報
を、同図の右下の太線で囲まれていないブロックの符号
化処理にディザ閾値の代わりに利用する。したがって、
ディザ閾値が未知のディザ画像データでも高効率符号化
が可能である。

【００４２】誤差拡散画像データを対象にする場合も同
様に、統計部１０２は、例えば、図７（ｄ）に太線で囲
んで示すような位置関係にある７ブロックにおいて、ブ
ロック内の各位置毎に、画素値を加算した値を統計情報
として抽出する。このようにして図７（ｄ）の７ブロッ
クから得られた統計情報を図７（ｅ）に示す。この統計
情報の値が大きい位置ほど、過去に黒画素になる傾向が
強かったことを意味する。誤差拡散画像のドットがラン
ダムで周期性がないとすれば、統計母数（統計をとるブ
ロック数）が増えるほど各位置の統計情報値は同じ値に
近づくはずである。これはブロックのサイズに関係なく
言えることである。逆に、統計母数が少ない場合、各位
置の統計情報値のばらつきが大きくなるが、その値の大
きな位置では、近い過去にドットが繰り返して発生した
ということであるので、逆に近い未来にはドットが発生
しない可能性が高いことを意味する。同様に、統計情報
の値の小さな位置では、近い将来にドットが発生しやす
いと言える。このような考え方に基づき、本発明におい
ては、図７（ｄ）の太線で囲んだ７ブロックより抽出さ
れた統計情報を、同図の右下の太線で囲まれていないブ
ロックの符号化処理に利用する。したがって、誤差拡散
係数が未知の誤差拡散画像データも高効率な符号化が可
能である。

【００４３】また、符号化対象ブロックの移動に伴い統
計情報は更新されていく。したがって、このような統計
情報を符号化処理に利用することにより、画像内でディ
ザ閾値又は誤差拡散係数が変化する場合でも適応的な高
効率符号化が可能になる。

【００４４】なお、ディザ画像データと誤差拡散画像デ
ータのいずれを対象とする場合においても、統計部１０
２における統計情報の抽出方法は前述の方法のみに限定
されるものではない。例えば、統計をとるブロックの個
数の増減、符号化対象ブロックとの位置関係を変更する
ことも可能である。また、符号化対象ブロックに近いブ
ロックほど大きな重みを付けて画素値を重み付け加算し
た値を統計情報として抽出することも可能である。符号
化対象ブロックに近いブロックのデータのほうが符号化
対象ブロックのデータとの相関が高いと考えられるた
め、重み付け加算値を抽出する方法のほうが画像内容の
変動をより反映した処理を期待できる。

【００４５】また、統計情報を演算によって求める代わ
りに、例えば図８に示すようなテーブルを利用して求め
てもよい。このテーブルは前述のように７ブロックの統
計をとる場合に適用されるもので、アドレスの各ビット
は、７ブロックの注目位置の画素値に対応する（黒画素
は１、白画素は０）。例えば、７ブロックの注目位置の
画素値が全て０（白画素）ならば、アドレスは”０００
００００”となり、統計情報値として０が得られる。７
番目のブロックの注目位置の画素値が１、１番から６番
までのブロックの注目位置の画素値が０ならば、アドレ
スは”００００００１”となり、統計情報値として７が
得られる。このようなテーブルを利用する方法は、一般
に、演算による方法に比べ、高速処理が可能であり、ま
た様々な統計情報の抽出方法に柔軟に対応できる利点が
ある。

【００４６】また、統計情報を抽出する他の方法とし
て、ブロック内の各位置における画素値の遷移状態から
統計情報値を決定してもよい。図９はその説明図であ
る。図９において、丸で囲まれた数値がステートを意味
し、あるブロックの注目位置が現在属しているステート
が、その位置での統計情報値となる。例えば、あるブロ
ックの注目位置の統計情報値が現在１４である場合に、
次の２ブロックでの注目位置の画素値が１ならば、左側
のステートへ遷移し統計情報値は１５となるが、その２
ブロックでの注目位置の画素値が０ならば右側のステー
トへ遷移するので統計情報値は１３となる。また、その
２ブロック中のいずれかの１ブロックでの注目位置の画
素値が１、残りの１ブロックでの注目位置の画素値が０
ならば、ステートは遷移せず、統計情報値は１４のまま
となる。このように画素値の遷移状態により統計情報値
を決定する方法は、統計情報の抽出のために保持しなけ
ればならない画像データが、過去２ブロック分で足りる
という利点がある。

【００４７】なお、以下の説明においては、図６及び図
７に関連して説明したような７ブロックの画像データか
ら統計情報を抽出するものとする。

【００４８】次に、図１に示した画像符号化装置につい
て詳細に説明する。この画像符号化装置における符号化
処理部１０３は、予測符号化を行う構成であり、比較部
１１１、符号化部１１２及び予測部１１３からなる。予
測部１１３は、符号化対象画素の値を予測する手段であ
る。比較部１１１は、その予測値と、符号化対象画素の
実際の値との誤差（予測誤差）を検出するための手段で
あり、符号化対象画素値と予測値とが一致したときに０
を、不一致のときに１を出力する。すなわち、この比較
部１１１は符号化対象画素値と予測値との排他的ＯＲを
とる。符号化部１１２は、比較部１１１より出力される
予測誤差データのランレングス符号化などのエントロピ
ー符号化を行う手段である。このような構成において、
予測部１１３による予測が成功する区間では、比較部１
１１より０が連続して出力されるため、高能率の圧縮符
号化が可能となる。

【００４９】予測部１１３における画素値予測方法は以
下の通りである。

【００５０】まず、ディザ画像データを符号化する場合
における予測方法を、図１０を参照して説明する。ディ
ザ画像データの場合、符号化対象画素の近傍にある符号
化済み画素を参照して、符号化対象画素の値を予測す
る。予測精度を高めるためには、参照画素として符号化
対象画素との相関の高い画素を選ぶ必要がある。本発明
では、符号化対象ブロック及び近傍の符号化済みブロッ
クより、符号化対象画素の位置における統計情報値と、
統計情報値が同一値か近い値をとるブロック内位置にあ
る符号化済み画素を参照画素に選ぶ。

【００５１】図１０の８ブロックが図６（ｂ）に示す８
ブロックと同一であるとすると、図中右下の符号化対象
ブロックのための統計情報として図６（ｃ）に示す統計
情報が得られている。この統計情報を見ると、図１０に
示す符号化対象画素の位置での統計情報値は３であり、
ブロック内で統計情報値が３をとる位置はほかに３つあ
ることが分かる。そこで、同一の統計情報値をとる位置
の画素を参照画素として選ぶとすれば、例えば、図１０
の近傍７ブロック及び符号化対象ブロックの記号ｂで示
す位置の画素が参照画素に選ばれる。統計情報値が同じ
又は近いということは、ディザ閾値が近い値であること
を意味する。実際、図６（ａ）に示すディザマトリクス
を見ると、符号化対象画素の位置（左下隅）のディザ閾
値は７０であり、参照画素位置のディザ閾値９０、８
０、５０との差は±２０の範囲に入っている。すなわ
ち、符号化対象画素と相関の強い画素が参照画素に選ば
れた。したがって、例えば、これら参照画素の値の多数
決をとって予測値とすることにより、高精度の予測が可
能となる。

【００５２】この例では、符号化対象画素と同じ統計情
報値をとる位置の画素のみを参照画素に選択したが、符
号化対象画素位置の統計情報値と近い統計情報値（例え
ば差が±１の範囲）をとる位置の画素を参照画素に選ぶ
方法としてもよい。このような方法も本発明に包含され
る。

【００５３】次に、誤差拡散画像データを符号化する場
合における予測方法を、図１１を参照して説明する。誤
差拡散画像データの符号化では、予測部１１３は、統計
情報のみに基づいて予測値を決定する。具体的には、例
えば、０から１の統計情報値をＡグループ、２から７の
統計情報値をＢグループに分類する。そして、符号化対
象画素の位置の統計情報値がＡグループに属するならば
予測値を１（黒画素）とし、Ｂグループに属するならば
予測値を０（白画素）とする。

【００５４】例えば、図７（ｄ）に示す符号化対象ブロ
ックの場合、図１１（ａ）に示す統計情報（図７（ｅ）
のものと同一）が抽出され、その網掛けされた位置は黒
画素と予測され、それ以外の位置は白画素と予測される
ことになる。符号化対象ブロックの元の画像データは図
１１（ｂ）に示す通りであるから、符号化対象ブロック
内の各位置の予測誤差は図１１（ｃ）に示すようにな
る。図１１（ｃ）と図１１（ｂ）を比較すれば明らかな
ように、予測誤差データは０が増えるため、圧縮率が向
上する。

【００５５】ここで、画像データを図２１に示すような
ブロック（Ｉ，Ｊ）の集合として、図１に示した画像符
号化装置の動作をより詳しく説明する。画像データの周
囲に、全画素が白画素（０）の仮想のブロックが存在す
るものとし、Ｉ＝０のブロック行、及び、各ブロック行
の左端部分と右端部分では、実在しないブロックの代わ
りに仮想のブロックを利用して処理が行われる。

【００５６】符号化制御部１００は、バッファメモリ１
０１（８ブロック分のメモリ容量を持つ）と統計部１０
２をクリアした後、画像データ・ソース１５０より最初
の符号化対象ブロックであるブロック（０，０）の画像
データを取り込んでバッファメモリ１０１に書き込み、
符号化処理部１０３に符号化処理を実行させる（図４、
ステップＳ１）。この場合、統計部１０２より出力され
る統計情報値は全て０であり、また、符号化対象ブロッ
クの近傍の符号化済みの７ブロック（図６（ｂ）、図７
（ｄ）参照）は実在しないので、仮想の７ブロックがあ
るものとして扱われる。対象画像データがディザ画像デ
ータならば、予測部１１３は前述のように統計情報に基
づいて選択した参照画素から予測値を決定して出力し、
比較部１１１は予測値と符号化対象画素値との誤差を出
力する、この予測誤差データが符号化部１１２によって
符号化される。対象画像データが誤差拡散画像データな
らば、予測部１１３は前述のように統計情報のみに基づ
いて予測値を決定する。

【００５７】ブロック（０，０）の符号化処理が終わる
と、符号化制御部１００は統計部１０２に統計情報の抽
出処理を実行させる（図４、ステップＳ３）。この場
合、バッファメモリ１０１内のブロック（０，０）と全
位置が０の仮想ブロックからなる７ブロックより前述の
方法によって統計情報が抽出される。

【００５８】次に、右隣のブロック（０，１）の画像デ
ータがバッファメモリ１０１に書き込まれ、その符号化
処理が実行される。この符号化処理では、直前に抽出さ
れた統計情報が利用される。ディザ画像データならば、
予測部１１３はバッファメモリ１０１内のブロック
（０，０）と仮想ブロックの７ブロックより統計情報に
基づいて選択した参照画素から予測値を決定する。誤差
拡散画像データならば、統計情報のみに基づいて予測値
を決定する。

【００５９】以下、同様の動作が繰り返される。各ブロ
ックの処理の際に、バッファメモリ１０１上の不要なブ
ロックに必要なブロックのデータが上書きされる。

【００６０】例えば、ブロック（１，３）が符号化対象
となった時には、参照される近傍７ブロック（０，
１），（０，２），（０，３），（０，４），（１，
０），（１，１），（１，２）は全て実在するデータが
バッファメモリ１０１に書き込まれ、実在する参照画素
のデータを用いて符号化対象画素値が予測される（ディ
ザ画像データの場合）。ブロック（１，３）が符号化さ
れると、ブロック（０，５）のデータがバッファメモリ
１０１上の不要となったブロック（０，１）に上書きさ
れ、実在する７ブロックのデータから統計情報が抽出さ
れる。次の符号化対象ブロック（１，４）がバッファメ
モリ１０１上のブロック（１，０）に上書きされ、実在
する参照画素データを用いて符号化対象画素値が予測さ
れる（ディザ画像データの場合）。このようにして、最
後のブロック（Ｎ，Ｍ）まで符号化されると、一連の符
号化動作を終了する。

【００６１】次に、図２に示した画像符号化装置につい
て詳細に説明する。この画像符号化装置の符号化処理部
１０３は、符号化対象ブロック内の画素を統計情報に基
づいた順序で符号化する構成であり、ブロック内の１６
画素を統計情報に基づいて順序付けする画像変換部１２
１と、この画像変換部１２１により順序付けされた画素
列に対しランレングス符号化などのエントロピー符号化
を行う符号化部１２２とからなる。

【００６２】図１２と図１３は、画像変換部１２１によ
る統計情報に基づいた画素順序付け操作の説明図であ
る。ただし、図１２はディザ画像データの場合、図１３
は誤差拡散画像データの場合である。図１２及び図１３
において、（ａ）は統計情報であり、図６（ｃ）又は図
７（ｅ）に示したものと同じものである。（ｄ）は図６
（ｂ）又は図７（ｄ）に示したものと同じ符号化対象ブ
ロックで、図中の数値は画素番号を示し、また、網掛け
された位置は黒画素であることを示す。符号化対象ブロ
ック内の１６画素を１番画素から１６番画素へと単純に
並べて１次元化すると、（ｅ）のようになり、ラン数が
多く符号化効率が悪い。そこで統計情報を（ｂ）のよう
に単純に１次元化し、これを（ｃ）のように統計情報値
の昇順に並べ替える。この統計情報の並べ替えによる１
対１対応変換を、符号化対象ブロック内の１６画素に施
す。すなわち、１６画素を、その統計情報値の小さい画
素から大きい画素へと（つまり昇順に）順序付けするわ
けである。（ｆ）は、順序付け（並べ替え）後の画素列
を示し、単純に一次元化した場合に比べラン数が大幅に
少なくなるため、より効率的な符号化が可能となること
は明らかである。

【００６３】画像変換部１２１の実際の操作としては、
符号化対象ブロックの画素を、順序付けした順にバッフ
ァメモリ１０１より読み込んで符号化部１２２へ出力す
る。あるいは、１番画素から１６番までその順に一旦読
み込んで内部に保持した後、それら画素を順序付けした
順に符号化部１２２へ出力する。

【００６４】なお、符号化対象ブロックの１６画素を、
統計情報値の降順に順序付けすることも可能であり、そ
のような順序付けを行う構成の画像符号化装置及び画像
符号化方法も本発明に包含される。

【００６５】図２に示す画像符号化装置の全体的動作は
図１の画像符号化装置と同様である。ただし、予測符号
化ではないので、ディザ画像データを対象とする場合で
も各ブロックの符号化処理に近傍７ブロックを参照する
必要がないため、バッファメモリ１０１は７ブロック分
のメモリ容量を持てば足りる。例えば、図２１のブロッ
ク（１，３）が符号化対象となった時に、バッファメモ
リ１０１上にブロック（０，２），（０，３），（０，
４），（０，５），（１，１），（１，２），（１，
３）のデータを書き込んでおくことにより、ブロック
（１，３）の符号化と、その次のブロック（１，４）の
ための統計情報の抽出が可能であるからである。

【００６６】次に、図３に示した画像符号化装置につい
て詳細に説明する。この画像符号化装置の符号化処理部
１０３は、マルコフ符号化を代表する算術符号化を行う
構成であり、符号化対象画素のシンボル出現確率を推定
する確率推定部１３１と、この推定確率をパラメータと
して符号化対象画素の算術符号を行う算術符号化部１３
２からなる。確率推定部１３１は、符号化対象ブロック
の直前の符号化済みブロック内の黒画素数（画素値の合
計値）と、符号化対象画素位置の統計情報値との差の絶
対値（距離）を推定確率情報として出力する。

【００６７】図１４は、図６（ｂ）に示す符号化対象ブ
ロックの左下隅画素が符号化対象画素となった時の確率
推定の説明図である。図１５は、図７（ｄ）に示す符号
化対象ブロックの左下隅画素が符号化対象画素となった
時の確率推定の説明図である。図中の距離ａ，ｂが推定
確率の情報である。この距離が大きいほど推定確率は１
又は０に近づき、この距離が小さいほど推定確率は０．
５に近づく。図１５に示すように黒画素数が統計情報値
より右側にあれば、符号化対象画素は黒画素と予測され
る。算術符号化部１３２は、この予測値と実際の画素値
との誤差について、推定確率をパラメータとして算術符
号化を行う。

【００６８】図３に示す画像符号化装置の全体的動作は
図１の画像符号化装置と同様である。ただし、図２に示
す画像符号化装置と同様に、バッファメモリ１０１は７
ブロック分のメモリ容量を持てば足りる。

【００６９】以上説明した本発明の画像符号化装置は、
符号化処理部１０３と統計部１０２が交互に動作する構
成であったが、符号化処理部１０３と統計部１０２を並
行して動作させるように構成してもよい。このような構
成の画像符号化装置及び画像符号化方法も本発明に包含
される。

【００７０】また、以上説明した画像符号化装置は、符
号化処理と統計情報の抽出とを１パスで実行する構成で
あったが、１パス目で全ブロックのための統計情報の抽
出を行い、２パス目で、抽出済みの統計情報を用いて各
ブロックの符号化処理を行うように構成することも可能
である。このような２パス方式の場合、画像データ全体
及び統計情報を保存するためのメモリが必要となるが、
画像データ・ソースが画像データ全体を保存するメモリ
であれば、画像符号化装置としては、前記画像符号化装
置と同様のバッファメモリと統計情報を記憶するための
メモリを持つだけでよい。また、符号化対象ブロックよ
り符号化順の早いブロックから、統計情報を抽出し、又
は画素値を予測するならば、復号化側へ統計情報を渡さ
なくとも符号化データを元の画像データに復元可能であ
る。逆に、符号化対象ブロックより符号化順の遅いブロ
ックも統計情報の抽出に利用するならば、統計情報を復
号化側へ渡す必要は生じるが、符号化対象ブロックより
符号化順の遅いブロックも含め、符号化対象ブロックと
相関の強い近傍ブロックの情報を利用できるため、圧縮
の向上を期待できる。このような２パス方式の画像符号
化装置及び画像符号化方法も、本発明に包含される。

【００７１】次に、本発明の画像復号化装置について説
明する。

【００７２】図１６は、図１の画像符号化装置による符
号化データの復号化に適用される、本発明の画像復号化
装置のブロック図である。図１７は、図２の画像符号化
装置による符号化データの復号化に適用される、本発明
の画像復号化装置のブロック図である。図１８は、図３
の画像符号化装置による符号化データの復号化に適用さ
れる、本発明の画像復号化装置のブロック図である。

【００７３】これら画像復号化装置は、復号化制御部２
００、バッファメモリ２０１、統計部２０２及び復号化
処理部２０３とから構成される。復号化制御部２００
は、統計部２０２及び復号化処理部２０３の動作の制御
を行うとともに、復号化処理部２０３による復号化処理
と同期を取って、符号化データ・ソース２５０（例えば
メモリ）より符号化データを復号化処理部２０３へ送り
込み、またバッファメモリ２０１への復元画像データの
書き込みやバッファメモリ２０１からの復元画像データ
の読み出しを制御する手段である。バッファメモリ２０
１は、復元された画像データ（ディザ画像データ又は誤
差拡散画像データ）を、１ページ分、又は復号化動作の
ために参照されるブロック分だけ一時的に記憶するため
のメモリである。統計部２０２は、バッファメモリ２０
１内の復元画像データから符号化側と同じ統計情報を抽
出する手段である。復号化処理部２０３は、統計部２０
２によって抽出された統計情報を利用し、符号化データ
の復号化処理を行って元の画像データを復元する手段で
あり、図１６、図１７図又は図１８に示すような内部構
成である。なお、画像復号化装置の外部に、復元画像デ
ータを記憶するためのメモリがある場合、そのメモリを
バッファメモリ２０１として利用し、画像復号化装置そ
のものにはバッファメモリ２０１を設けない構成とする
ことも可能である。このような構成の画像復号化装置も
本発明に包含される。

【００７４】図１９に、これらの画像復号化装置の概略
処理フローを示す。復号化動作は符号化動作の裏返しの
動作であり、その概略は次の通りである。復号化制御部
２００の制御下で、復号化処理部２０３によって符号化
データの復号化処理が行われて１ブロックの画像データ
が復元され（ステップＳ１１）、次に統計部２０２によ
り次の１ブロックの画像データの復元のための統計情報
が抽出される（ステップＳ２３）。この統計情報を利用
して次の１ブロックの復号化処理が実行される（ステッ
プＳ１１）。同様のブロックを処理単位とした復号化処
理が最終ブロックまで終わると（ステップＳ１２，Ｙｅ
ｓ）、復号化動作を終了する。復号化時においても、符
号化時と同様に、画像の周囲に全画素値が０の仮想ブロ
ックがあるものとして復号化処理が実行される。

【００７５】図１６に示す画像復号化装置における復号
化処理部２０３は、符号化データのエントロピー復号化
のための復号化部２１１と、復号化対象画素の値を予測
する予測部２１３と、復号化部２１１により復号化され
た復号化対象画素の値と、予測部２１３による予測値と
の排他的ＯＲをとる比較部２１２とからなり、比較部２
１２の出力が復元画像データの画素値となる。なお、比
較部２１２は、エントロピー復号化された画素値（予測
誤差）と予測値との和を求めるためのものであるが、こ
こでは１ビットの２値データを処理しているため、排他
的ＯＲをとっている。ディザ画像データの符号化データ
を復号化する場合には、予測部２１３は、統計部２０２
により抽出された統計情報に基づいて符号化側と同じ方
法で選択したバッファメモリ２０１内の復元画像データ
中の参照画素から、符号化側と同じ方法で予測値を決定
する。誤差拡散画像データの符号化データを復号化する
場合には、予測部２１３は、符号化側と同様に、統計情
報のみに基づいて予測値を決定する。

【００７６】図１７に示す画像復号化装置における復号
化処理部２０３は、符号化データのエントロピー復号化
のための復号化部２２１と、統計部２０２により抽出さ
れた統計情報に基づいて、復号化部２２１により復号化
されたブロック内の画素値を、符号化側と同様の方法で
順序付けして、復元画像データの画素値として出力する
画像変換部２２２とからなる。

【００７７】図１８に示す画像復号化装置における復号
化処理部２０３は、バッファメモリ２０１内の復号化対
象ブロックの直前ブロックの復元画像データの黒画素数
（画素値の合計値）と、統計部２０２により抽出された
統計情報とから、符号化側と同じ方法で復号化対象画素
のシンボル出現確率を推定する確率推定部２３１と、こ
の推定確率情報をパラメータとして符号化データの算術
復号化を行う算術復号化部２３２からなる。

【００７８】ここまでは、ディザマトリクスが４×４画
素のサイズであることを前提としてブロックのサイズを
４×４画素として説明した。しかし、ディザマトリクス
のサイズが異なる場合には、そのサイズに応じてブロッ
クのサイズを選べばよい。

【００７９】また、ブロックとして、横方向４画素、縦
方向１画素のような１次元のブロックを用いることもで
きる。この場合、水平方向の各ラインの終端と次のライ
ンの先頭を順次接続しているものとして扱い、符号化／
復号化対象ブロックの前にあるブロックを参照して統計
情報の抽出や符号化／復号化対象画素値の予測などを行
うことにより、画像全体を走査線に沿ってシリアルに処
理することができる。このような処理方式によれば、制
御を簡略化でき、また、画像データのバッファメモリ容
量を削減することができる。このような構成の画像符号
化／復号化装置及び方法も本発明に包含される。

【００８０】また、２値の画像データ（ディザ画像デー
タ又は誤差拡散画像データ）を処理するものとして説明
したが、多値のディザ画像データ又は誤差拡散画像デー
タに対しても本発明を適用できる。多値画像データを対
象とする場合、符号化側の比較部１１１を符号化対象画
素値と予測値との差を計算する手段で置き換え、復号化
側の比較部２１２をエントロピー復号化された画素値と
予測値との和を計算する手段に置き換えた構成とすれば
よい。このような構成の画像符号化／復号化装置及び方
法も本発明に包含される。

【００８１】また、本発明の画像符号化装置もしくは本
発明の画像符号化方法のための処理手順と、本発明の画
像復号化装置もしくは本発明の画像復号化方法のための
処理手順を、プロセッサとメモリなどから構成されるパ
ソコンなどのコンピュータのハードウェア資源を利用し
てソフトウェアにより実現することも可能である。コン
ピュータ上で実現する形態の場合、そのためのプログラ
ムは、例えば、それが記録された磁気ディスク、光ディ
スク、光磁気ディスク、半導体記憶素子などの各種記録
媒体からコンピュータのメモリに読み込まれ、あるい
は、ネットワーク経由でコンピュータのメモリに読み込
まれることになる。このようなプログラムが記録された
各種記録媒体も本発明に包含される。

【００８２】以上に説明した本発明の画像符号化装置及
び画像復号化装置は、画像ファイリング、画像形成、画
像伝送などのための様々な画像処理装置に応用すること
ができる。本発明の画像符号化装置と画像復号化装置の
少なくとも一方が組み込まれた、そのような画像処理装
置も本発明に包含される。

【００８３】次に、そのような画像処理装置の一例とし
て、本発明の画像符号化装置及び画像復号化装置が利用
された画像形成装置について図２０を参照し説明する。

【００８４】図２０に示す画像形成装置は、ページ単位
で画像形成を行うレーザービームプリンタである。図２
０において、３０１は画像データを入力する画像入力部
であり、例えば外部から与えられるページ記述言語（Ｐ
ＤＬ）で記述されたプリントデータを画像データ（ディ
ザ画像データ又は誤差拡散画像データ）に展開する。３
０２は入力された画像データを符号化するための画像符
号化部である。この画像符号化部３０２として、前述し
た本発明の画像符号化装置が用いられる。３０３は画像
符号化部３０２による符号化データを蓄積するための画
像蓄積部である。３０４は、画像蓄積装置３０３より符
号化データを読み込んで復号化し、元の画像データを復
元する画像復号化部である。この画像復号化部３０４と
して、前述した本発明の画像復号化装置が用いられる。
３０５はプリントエンジンで、復元されたディザ画像デ
ータ又は誤差拡散画像データの画像形成のための手段で
ある。このプリントエンジン３０５は、復元画像データ
に従って輝度変調したレーザービームで感光体を走査し
て画像の静電潜像を形成し、これを現像して印刷紙に転
写、定着させる。

【００８５】この種のレーザービームプリンタでは、文
書のページを連続的にプリントするため、プリント動作
の開始前に、文書の全ページの画像データを予め用意し
ておく必要があるが、ディザ画像データ又は誤差拡散画
像データをそのままの形で蓄積したのでは画像蓄積部３
０３として大容量のメモリが必要となる。しかし、ここ
に示すレーザービームプリンタでは、文書の画像データ
は圧縮符号化されてから画像蓄積装部３０３に蓄積され
るため、画像蓄積部３０３に必要なメモリ容量を大幅に
削減することができる。

【００８６】

【発明の効果】以上の詳述な説明において述べたよう
に、本発明によれば、（１）ディザ閾値が不明なディザ
画像データに対して高効率な符号化とその復号化が可能
である。（２）ディザ閾値が変化するディザ画像データ
に対して適応的な高効率符号化とその復号化が可能であ
る。（３）誤差拡散係数が不明な誤差拡散画像データに
対して高効率な符号化とその復号化が可能である。
（４）誤差拡散係数が変化する誤差拡散画像に対して適
応的な高効率符号化とその復号化が可能である。（５）
画像形成装置における画像データの蓄積のためのメモリ
容量を削減できる、等々の多くの効果を得られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の画像符号化装置の一例を示すブロック
図である。

【図２】本発明の画像符号化装置の他の一例を示すブロ
ック図である。

【図３】本発明の画像符号化装置の他の一例を示すブロ
ック図である。

【図４】本発明の画像符号化装置の全体的動作を説明す
るための概略フローチャートである。

【図５】多階調画像データの一例を示す図である。

【図６】（ａ）ディザマトリクスを示す図である。 （ｂ）ディザ画像データを示す図である。 （ｃ）統計情報を示す図である。

【図７】（ａ）誤差拡散マトリクスを示す図である。 （ｂ）注目画素と近傍４画素の処理前の画素値を示す図
である。 （ｃ）注目画素の量子化後の近傍４画素の画素値を示す
図である。 （ｄ）誤差拡散画像データを示す図である。 （ｅ）統計情報を示す図である。

【図８】統計情報を求めるためのテーブルの一例を示す
図である。

【図９】統計情報作成用遷移図である。

【図１０】符号化対象画素値の予測のための参照画素の
説明のための図である。

【図１１】（ａ）統計情報とブロック内の各位置の予測
値を示す図である。 （ｂ）符号化対象ブロックの画素値を示す図である。 （ｃ）符号化対象ブロックの予測誤差を示す図である。

【図１２】（ａ）統計情報を示す図である。 （ｂ）統計情報を単純に１次元化したデータを示す図で
ある。 （ｃ）統計情報を昇順に並べ替えたデータを示す図であ
る。 （ｄ）ディザ画像の１ブロック内の画素値と画素番号を
示す図である。 （ｅ）ブロック内の画素を単純に１次元化したデータを
示す図である。 （ｆ）ブロック内の画素をその統計情報値の昇順に並べ
替えたデータを示す図である。

【図１３】（ａ）統計情報を示す図である。 （ｂ）統計情報を単純に１次元化したデータを示す図で
ある。 （ｃ）統計情報を昇順に並べ替えたデータを示す図であ
る。 （ｄ）誤差拡散画像の１ブロック内の画素値と画素番号
を示す図である。 （ｅ）ブロック内の画素を単純に１次元化したデータを
示す図である。 （ｆ）ブロック内の画素をその統計情報値の昇順に並べ
替えたデータを示す図である。

【図１４】ディザ画像中の符号化対象画素のシンボル出
現確率推定の説明図である。

【図１５】誤差拡散画像中の符号化対象画素のシンボル
出現確率推定の説明図である。

【図１６】本発明の画像復号化装置の一例を示すブロッ
ク図である。

【図１７】本発明の画像復号化装置の他の一例を示すブ
ロック図である。

【図１８】本発明の画像復号化装置の他の一例を示すブ
ロック図である。

【図１９】本発明の画像復号化装置の全体的動作を説明
するための概略フローチャートである。

【図２０】本発明の画像符号化装置及び画像復号化装置
を利用した画像形成装置の一例を示すブロック図であ
る。

【図２１】画像のブロック配列を示す図である。

【符号の説明】

１００ 符号化制御部 １０１ バッファメモリ １０２ 統計部 １０３ 符号化処理部 １１１ 比較部 １１２ 符号化部 １１３ 予測部 １２１ 画像変換部 １２２ 符号化部 １３１ 確率推定部 １３２ 算術符号化部 １５０ 画像データ・ソース ２００ 復号化制御部 ２０１ バッファメモリ ２０２ 統計部 ２０３ 復号化処理部 ２１１ 復号化部 ２１２ 比較部 ２１３ 予測部 ２２１ 復号化部 ２２２ 画像変換部 ２３１ 確率推定部 ２３２ 算術復号化部 ２５０ 符号化データ・ソース

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 5C059 MA05 ME01 PP02 SS20 TA21 TB08 TC03 TD04 TD11 UA02 UA05 UA39 5C078 AA04 BA32 BA44 CA01 DA01 DA02 5J064 AA02 BA09 BA15 BC01 BC02 BC14 BC22 BD03 BD06 BD07

Claims (35)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 複数画素からなるブロックを処理単位と
   して画像データを符号化する画像符号化方法であって、 各ブロックのために、その近傍の複数ブロックより、ブ
   ロック内の各位置毎に画素値の統計情報を抽出し、 符号化対象ブロックの符号化処理に、該符号化対象ブロ
   ックのために抽出された統計情報を利用することを特徴
   とする画像符号化方法。
2. 【請求項２】 符号化対象ブロックの符号化処理におい
   て、 該符号化対象ブロックのために抽出された統計情報に基
   づいて、該符号化対象ブロック及びそれより符号化順が
   早い近傍の複数ブロックより該符号化対象ブロック内の
   各画素のための参照画素を選択し、 該符号化対象ブロック内の各画素の値を、そのために選
   択された参照画素から予測し、 該符号化対象ブロック内の各画素の値とその予測された
   値との誤差をエントロピー符号化することを特徴とする
   請求項１記載の画像符号化方法。
3. 【請求項３】 符号化対象ブロックの符号化処理におい
   て、 該符号化対象ブロック及びそれより符号化順が早い近傍
   の複数ブロックより、該符号化対象ブロック内の符号化
   対象画素の位置の統計情報値との差が所定範囲内の統計
   情報値をとるブロック内位置にある、該符号化対象画素
   より符号化順が早い画素を参照画素に選ぶことを特徴と
   する請求項２記載の画像符号化方法。
4. 【請求項４】 符号化対象ブロックの符号化処理におい
   て、 該符号化対象ブロック内の符号化対象画素の位置の統計
   情報値から該符号化対象画素の値を予測し、この予測値
   と該符号化対象画素の値との誤差をエントロピー符号化
   することを特徴とする請求項１記載の画像符号化方法。
5. 【請求項５】 符号化対象ブロックの符号化処理におい
   て、 該符号化対象ブロック内の画素を統計情報に基づき順序
   付けしてエントロピー符号化することを特徴とする請求
   項１記載の画像符号化方法。
6. 【請求項６】 符号化対象ブロックの符号化処理におい
   て、 該符号化対象ブロックの直前に符号化されるブロック内
   の画素値の合計値と、該符号化対象ブロック内の符号化
   対象画素の位置の統計情報値とから該符号化対象画素の
   シンボル出現確率を推定し、 推定された確率をパラメータとして該符号化対象画素を
   算術符号化することを特徴とする請求項１記載の画像符
   号化方法。
7. 【請求項７】 複数画素からなるブロックを処理単位と
   して画像データを符号化する画像符号化装置であって、 符号化対象ブロックの近傍の符号化済みの複数ブロック
   より、ブロック内の各位置毎に画素値の統計情報を抽出
   する統計手段と、 前記統計手段より抽出された統計情報を利用して該符号
   化対象ブロックの符号化化処理を行う符号化処理手段と
   を有することを特徴とする画像符号化装置。
8. 【請求項８】 前記符号化処理手段は、 符号化対象ブロック及びその近傍の符号化済みの複数ブ
   ロックより、該符号化対象ブロック内の符号化対象画素
   のための参照画素を統計情報に基づいて選択し、該参照
   画素から該符号化対象画素の値を予測する予測手段と、 前記予測手段による予測値と該符号化対象画素の値との
   誤差を検出する誤差検出手段と、 前記誤差検出手段により検出された誤差をエントロピー
   符号化する符号化手段とからなることを特徴とする請求
   項７記載の画像符号化装置。
9. 【請求項９】 前記予測手段は、符号化対象ブロック及
   びその近傍の符号化済みの複数ブロックより、該符号化
   対象ブロック内の符号化対象画素の位置の統計情報値と
   の差が所定範囲内の統計情報値をとるブロック内位置に
   ある符号化済み画素を参照画素に選ぶことを特徴とする
   請求項８記載の画像符号化装置。
10. 【請求項１０】 前記符号化処理手段は、 符号化対象画素の位置の統計情報値から該符号化対象画
    素の値を予測する予測手段と、 前記予測手段による予測値と該符号化対象画素の値との
    誤差を検出する誤差検出手段と、 前記誤差検出手段により検出された誤差をエントロピー
    符号化する符号化手段とからなることを特徴とする請求
    項７記載の画像符号化装置。
11. 【請求項１１】 前記符号化処理手段は、 符号化対象ブロック内の画素を統計情報に基づいて順序
    付けする画像変換手段と、 該符号化対象ブロック内の画素を前記画像変換手段によ
    り順序付けされた順にエントロピー符号化する符号化手
    段とからなることを特徴とする請求項７記載の画像符号
    化装置。
12. 【請求項１２】 前記符号化処理手段は、 符号化対象ブロックの直前の符号化済みブロック内の画
    素値の合計値と、該符号化対象ブロック内の符号化対象
    画素の位置の統計情報値とから該符号化対象画素のシン
    ボル出現確率を推定する確率推定手段と、 前記確率推定手段により推定された確率をパラメータと
    して該符号化対象画素を算術符号化する算術符号化手段
    とからなることを特徴とする請求項７記載の画像符号化
    装置。
13. 【請求項１３】 前記統計手段は、画素値を加算するこ
    とによって統計情報を得ることを特徴とする請求項８乃
    至１２のいずれか１項記載の画像符号化装置。
14. 【請求項１４】 前記統計手段は、符号化対象ブロック
    に近いブロックほど大きな重みを付けて画素値を加算す
    ることによって統計情報を得ることを特徴とする請求項
    ８乃至１２のいずれか１項記載の画像符号化装置。
15. 【請求項１５】 前記統計手段は、画素値の組み合わせ
    をアドレスとしてテーブルより統計情報を読み出すこと
    を特徴とする請求項８乃至１２のいずれか１項記載の画
    像符号化装置。
16. 【請求項１６】 前記統計手段は、画素値の遷移状態に
    基づいて統計情報を得ることを特徴とする請求項８乃至
    １２のいずれか１項記載の画像符号化装置。
17. 【請求項１７】 コンピュータが読み取り可能な記録媒
    体であって、請求項１乃至６のいずれか１項記載の画像
    符号化方法をコンピュータで実行するためのプログラム
    が記録された記録媒体。
18. 【請求項１８】 複数画素からなるブロックを処理単位
    として符号化された画像データの符号化データに対する
    復号化方法であって、 復号化対象ブロックの近傍の複数ブロックの復元画像デ
    ータより、ブロック内の各位置毎に画素値の統計情報を
    抽出し、 抽出した統計量を、該復号化対象ブロックのための復号
    化処理に利用することを特徴とする画像復号化方法。
19. 【請求項１９】 復号化処理において、 符号化データのエントロピー復号化を行い、 復号化対象ブロック及びその近傍の複数ブロックの復元
    画像データより、該復号化対象ブロック内の復号化対象
    画素のための参照画素を統計情報に基づいて選択し、該
    参照画素から該復号化対象画素の値を予測し、 その予測値とエントロピー復号化により得られた該復号
    化対象画素の値との和又は排他的論理和を復元画像デー
    タの画素値として出力することを特徴とする請求項１８
    記載の画像復号化方法。
20. 【請求項２０】 復号化処理において、 復号化対象ブロック及びその近傍の複数ブロックの復元
    画像データより、該復号化対象ブロック内の復号化対象
    画素の位置の統計情報値との差が所定範囲内の統計情報
    値をとるブロック内位置にある画素を参照画素に選ぶこ
    とを特徴とする請求項１９記載の画像復号化方法。
21. 【請求項２１】 復号化処理において、 符号化データのエントロピー復号化を行い、 復号化対象ブロック内の復号化対象画素の位置の統計情
    報値から該復号化対象画素の値を予測し、 その予測値とエントロピー復号化により得られた該復号
    化対象画素の値との和又は排他的論理和を復元画像デー
    タの画素値として出力することを特徴とする請求項１８
    記載の画像復号化方法。
22. 【請求項２２】 復号化処理において、 符号化データのエントロピー復号化を行い、 エントロピー復号化により得られた復号化対象ブロック
    内の画素値を、統計情報に基づき順序付けして復元画像
    データの画素値として出力することを特徴とする請求項
    １８記載の画像復号化方法。
23. 【請求項２３】 復号化処理において、 復号化対象ブロックの直前に復号化されたブロック内の
    画素値の合計値と、該復号化対象ブロック内の復号化対
    象画素の位置の統計情報値とから該復号化対象画素のシ
    ンボル出現確率を推定し、 この推定された確率を該復号化対象画素に関するパラメ
    ータとして符号化データの算術復号化を行うことを特徴
    とする請求項１８記載の画像復号化方法。
24. 【請求項２４】 複数画素からなるブロックを処理単位
    として符号化された画像データの符号化データに対する
    画像復号化装置であって、 符号化データから画像データを復元するためのの復号化
    処理を行う復号化処理手段と、 該復号化処理手段の復号化対象ブロックの近傍の複数ブ
    ロックの復元画像データより、ブロック内の各位置毎に
    画素値の統計情報を抽出する統計手段とを有し、 前記復号化処理手段は、前記統計手段より抽出された統
    計情報を該復号化対象ブロックのための復号化処理に利
    用することを特徴とすることを特徴とする画像復号化装
    置。
25. 【請求項２５】 前記復号化処理手段は、 符号化データのエントロピー復号化のための復号化手段
    と、 復号化対象ブロック及びその近傍の複数ブロックの復元
    画像データより、該復号化対象ブロック内の復号化対象
    画素のための参照画素を前記統計手段によって抽出され
    た統計情報に基づいて選択し、該参照画素から該復号化
    対象画素の値を予測する予測手段と、 前記予測手段による予測値と、前記復号化手段によるエ
    ントロピー復号化によって得られた該復号化対象画素の
    値との和又は排他的論理和を復元画像データの画素値と
    して出力する手段とからなることを特徴とする請求項２
    ４記載の画像復号化装置。
26. 【請求項２６】 前記予測手段は、復号化対象ブロック
    及びその近傍の複数ブロックの復元画像データより、該
    復号化対象ブロック内の復号化対象画素の位置の統計情
    報値との差が所定範囲内の統計情報値をとるブロック内
    位置にある画素を参照画素に選ぶことを特徴とする請求
    項２５記載の画像復号化装置。
27. 【請求項２７】 前記復号化処理手段は、 符号化データのエントロピー復号化のための復号化手段
    と、 復号化対象画素の位置の統計情報値から該復号化対象画
    素の値を予測する予測手段と、 前記予測手段による予測値と、前記復号化手段によるエ
    ントロピー復号化によって得られた該復号化対象画素の
    値との和又は排他的論理和を復元画像データの画素値と
    して出力する手段とからなることを特徴とする請求項２
    ４記載の画像復号化装置。
28. 【請求項２８】 前記復号化処理手段は、 符号化データのエントロピー復号化のための復号化手段
    と、 前記復号化手段によるエントロピー復号化により得られ
    た復号化対象ブロック内の画素値を、統計情報に基づき
    順序付けして復元画像データの画素値として出力する画
    像変換手段とからなることを特徴とする請求項２４記載
    の画像復号化装置。
29. 【請求項２９】 前記復号化処理手段は、 復号化対象ブロックの直前に復号化されたブロック内の
    画素値の合計値と、該復号化対象ブロック内の復号化対
    象画素の位置の統計情報値とから該復号化対象画素のシ
    ンボル出現確率を推定する確率推定手段と、 前記確率推定手段により推定された確率を該復号化対象
    画素に関するパラメータとして符号化データの算術復号
    化を行う算術符号化手段とからなることを特徴とする請
    求項２４記載の画像復号化装置。
30. 【請求項３０】 前記統計手段は、画素値を加算するこ
    とによって統計情報を得ることを特徴とする請求項２４
    至２９のいずれか１項記載の画像復号化装置。
31. 【請求項３１】 前記統計手段は、復号化対象ブロック
    に近いブロックほど大きな重みを付けて画素値を加算す
    ることによって統計情報を得ることを特徴とする請求項
    ２４乃至２９のいずれか１項記載の画像復号化装置。
32. 【請求項３２】 前記統計手段は、画素値の組み合わせ
    をアドレスとしてテーブルより統計情報を読み出すこと
    を特徴とする請求項２４乃至２９のいずれか１項記載の
    画像復号化装置。
33. 【請求項３３】 前記統計手段は、画素値の遷移状態に
    基づいて統計情報を得ることを特徴とする請求項２４乃
    至２９のいずれか１項記載の画像復号化装置。
34. 【請求項３４】 コンピュータが読み取り可能な記録媒
    体であって、請求項１８乃至２３のいずれか１項記載の
    画像復号化方法をコンピュータで実行するためのプログ
    ラムが記録された記録媒体。
35. 【請求項３５】 画像データを入力するための画像入力
    手段と、 前記画像入力手段により入力された画像データの符号化
    のための請求項７乃至１６のいずれか１項記載の画像符
    号化装置と、 前記画像符号化装置による画像データの符号化データを
    蓄積するための画像蓄積手段と、 前記画像蓄積手段に蓄積された符号化データを復号化し
    て画像データを復元するための請求項２４乃至３３のい
    ずれか１項記載の画像復号化装置と、 前記画像復号化装置により復元された画像データの画像
    形成のための手段とを有することを特徴とする画像形成
    装置。