JP2591736B2 - Contour / gradation separation / interpolation encoder - Google Patents

Contour / gradation separation / interpolation encoder

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JP2591736B2
JP2591736B2 JP26078786A JP26078786A JP2591736B2 JP 2591736 B2 JP2591736 B2 JP 2591736B2 JP 26078786 A JP26078786 A JP 26078786A JP 26078786 A JP26078786 A JP 26078786A JP 2591736 B2 JP2591736 B2 JP 2591736B2
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Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は画像信号を効率的に符号化し、情報量圧縮
できる輪郭・階調の分離・補間符号化装置に関するもの
である。
Description: BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a contour / tone separation / interpolation encoding apparatus capable of efficiently encoding an image signal and compressing the amount of information.

〔従来の技術〕[Conventional technology]

従来、画像信号の符号化方法としては、差分予測符号
化方式が広く使われている。
2. Description of the Related Art Conventionally, a differential prediction encoding method has been widely used as an image signal encoding method.

差分予測符号化方式は、符号器において隣り合う画素
の間の階調信号の差分値のみを量子化して送信し、受信
側の復号器においては、受信した差分値を順次加算して
階調信号を合成する。
In the difference prediction coding method, only the difference value of the gradation signal between adjacent pixels is quantized and transmitted by the encoder, and the received difference value is sequentially added to the reception-side decoder, and the gradation signal is added. Are synthesized.

このような差分予測符号化方式は、隣り合う画素間の
相関が高いという画像信号の特性を活用できるため、各
画素の階調信号を直接量子化する方法に比べて、画像情
報を通信するために必要な情報量が少なくて良いという
利点がある。すなわち、各画素の階調信号を直接量子化
する場合には8〜6ビット/画素(256〜64レベル/画
素)の量子化レベルを必要とするものに対して、差分予
測符号化の場合には、差分信号の振幅が階調信号の振幅
の約半分以下になるため、5〜3ビット/画素(32〜8
レベル/画素)の量子化レベルで、ほぼ同じ画像品質の
通信が実現できる。このため、直接量子化に比べて情報
量を約半分に圧縮できることになる。
Since such a difference prediction coding method can utilize the characteristic of an image signal that a correlation between adjacent pixels is high, compared with a method of directly quantizing a gradation signal of each pixel, image information is communicated. There is an advantage that a small amount of information is required. In other words, when the gradation signal of each pixel is directly quantized, a signal requiring a quantization level of 8 to 6 bits / pixel (256 to 64 levels / pixel) is required. Is 5 to 3 bits / pixel (32 to 8 bits) because the amplitude of the differential signal is less than about half the amplitude of the grayscale signal.
With the quantization level of (level / pixel), communication with almost the same image quality can be realized. For this reason, the amount of information can be reduced to about half as compared with direct quantization.

〔発明が解決しようとする問題点〕[Problems to be solved by the invention]

しかし、差分予測符号化方式においては、2ビット/
画素(4レベル/画素)以下に量子化レベルを低下させ
ると、量子化誤差が大きくなり画素品質が著しく劣化す
るため、2ビット/画素(4レベル/画素)以下への情
報圧縮は非常に困難であった。
However, in the differential prediction encoding method, 2 bits /
If the quantization level is reduced to a pixel (4 levels / pixel) or less, the quantization error increases and the pixel quality deteriorates remarkably. Therefore, it is very difficult to compress information to 2 bits / pixel (4 levels / pixel) or less. Met.

ここでは、差分信号の振幅を3レベル/画素で量子化
する場合を想定する。第12図(a),(b)に示すよう
に差分信号のうち、画像の輪郭部分に相当する差分信号
は比較的大きな振幅となり、画像の平坦部分(例えば人
物顔画像における頬の部分等)に相当する差分信号は比
較的小さな振幅となるため、3レベルをそのどちらかの
部分に対しても適切な量子化レベルとすることは非常に
難しい。すなわち、量子化レベルを、GLをしきい値とし
て、 のような3レベルに設定した場合、GL平坦部分の差分信
号の変動を表現できる程度の小さな値に設定すると、輪
郭部分の急峻な差分信号の立上りに追随できない。また
GLを輪郭部分の急峻な立上りに追随できる程度の大きな
値に設定すると、平坦部分の微妙な変動が表現できなく
なり、画像品質が劣化してしまう。
Here, it is assumed that the amplitude of the difference signal is quantized at three levels / pixel. As shown in FIGS. 12 (a) and 12 (b), among the difference signals, the difference signal corresponding to the contour portion of the image has a relatively large amplitude, and the flat portion of the image (for example, a cheek portion in a human face image). Has a relatively small amplitude, it is very difficult to make the three levels appropriate quantization levels for either part. That is, using the quantization level as the threshold value of GL , In the case of setting to three levels as described above, if the value is set to a value small enough to express the variation of the difference signal in the GL flat portion, it cannot follow the rising of the steep difference signal in the contour portion. Also
If GL is set to a value large enough to follow the steep rise of the contour portion, subtle variations in the flat portion cannot be expressed, and the image quality will be degraded.

この発明の目的は、従来の差分予測符号化方式が、各
画素の階調信号の量子化レベルを3レベル程度に少なく
した場合に、輪郭部と平坦部の両方の表現が困難であっ
た点を解決し、各画素の量子化レベルが3レベルであっ
ても、輪郭部と平坦部の両方の表現性能に優れた符号化
装置を提供することにある。
An object of the present invention is that it is difficult to represent both a contour portion and a flat portion when the conventional difference prediction coding method reduces the quantization level of the gradation signal of each pixel to about three levels. And to provide an encoding apparatus which is excellent in the expression performance of both the contour part and the flat part even when the quantization level of each pixel is three levels.

〔問題点を解決するための手段〕[Means for solving the problem]

この発明は、画像を入力し画像を画素および画素の濃
度階調信号を用いて表した画像信号より、隣接する画素
の階調の差とあらかじめ設定した2つのしきい値GLおよ
び−GLとを比較してその大きさに応じてそれぞれ+1,0,
−1を割り当て、前記画像の3値輪郭情報を生成する輪
郭情報出力部と、前記画素のついて画素の間引き処理を
行い粗い画像の階調情報を得る階調情報出力部と、前記
輪郭情報と粗い画像の階調情報を送信する送信部とを備
えた符号器と、 前記符号化して送信された輪郭情報と粗い画像の階調
情報とをそれぞれ受信する輪郭情報バッファと階調情報
バッファと、前記輪郭情報バッファと前記階調バッファ
に蓄積された前記輪郭情報と前記階調情報を補間合成部
に供給し、各間引き間隔(h)の間に存在する3値輪郭
情報の分類を行う輪郭分類部と、 階調信号の振幅値を与えられた2点間に輪郭部分が存
在しない場合は、振幅値を与えられた2点(n番目、n
+h番目)の画素の振幅値に基づいて、その中間の画素
(n+1番目〜n+h−1番目)の振幅値を線形補間
し、 階調信号の振幅値を与えられた2点間に存在する3値
輪郭情報であって輪郭部を表わす3値輪郭情報がすべて
同一方向の場合には3値輪郭情報の総和nEが正の数であ
って d≧nE・GLの時には、dをn番目の画素とn+h番目
の画素の階調信号の振幅値の差分値として 輪郭部におけるGap値GE=d/nE 非輪郭部におけるGap値GN=0に設定し、 d<nE・GLであってd>(2nE−h)GLの時には 輪郭部におけるGap値GE=GL 非輪郭部におけるGap値GN=(nE・GL−d)/(h−n
E) ただし、非輪郭部のGapの方向は対応する3値輪郭情
報と反対の方向に設定し、d<nE・GLであってd≦(2n
E−h)GLの時には 階調信号の振幅値を与えられた2点(n番目、n+h
番目)の画素の振幅値に基づいて、その中間の画素(n
+1番目〜n+h−1番目)の振幅値を線形補間し、 3値輪郭情報の総和nEが府の数であって d≦nE・GLの時には、 輪郭部におけるGap値GE=d/nE 非輪郭部におけるGap値GN=0に設定し、 d>nE・GLであってd<(2nE+h)GLの時には 輪郭部におけるGap値GE=GL 非輪郭部におけるGap値GN=(d−nE・GL)/(h+n
E)に設定し、ただし、非輪郭部のGapの方向は対応する
3値輪郭情報と反対の方向に設定し、d>nE・GLであっ
てd≧(2nE+h)GLの時には 振幅値を与えられた2点(n番目、n+h番目)の画
素の振幅値に基づいて、その中間の画素(n+1番目〜
n+h−1番目)の振幅値を線形補間し、 階調信号を与えられた2点間に存在する3値輪郭情報
であって輪郭部を表わす3値輪郭情報が異なる方向の場
合には、非輪郭部におけるGap値GN=0に設定すると共
に、nPをn番目からn+h番目までの輪郭部を表わす3
値輪郭情報のうち、+方向の値の総和、nMをn番目から
n+h番目までの輪郭部を表わす3値輪郭情報のうち、
−方向の値の総和として、 d≧(nP+nM)・GLの時には +方向の輪郭部におけるGap値GP=(d−nM・GL)/nP −方向の輪郭部におけるGap値GM=GLに設定し、 d<(nP+nM)・GLの時には +方向の輪郭部におけるGap値GP=GL −方向の輪郭部におけるGap値GM=(d−nP・GL)/nM
に設定するGap計算部と、 粗い画像の階調情報A(n)を初期値とし、隣り合う
画素間の3値輪郭情報Eおよび3値輪郭情報の値に対応
する非輪郭部のGapの方向の値を参照して、該求められ
た輪郭部のGap値あるいは非輪郭部のGap値の加算あるい
は減算を隣接する画素間でA(n+h)まで実施するこ
とにより、間引かれた画素における階調情報を補間する
補間合成部とを備えた復号器とからなるものである。
The present invention relates to an image from the image signal representing with a density gradation signals of the pixels and pixel input image, 2 preset to the difference of the gradation of an adjacent pixel threshold G L and -G L And +1, 0,
A contour information output unit that assigns -1 to generate ternary contour information of the image; a gradation information output unit that performs pixel thinning processing on the pixels to obtain gradation information of a coarse image; An encoder including a transmission unit that transmits the gradation information of the coarse image, a contour information buffer and a gradation information buffer that receive the encoded and transmitted contour information and the gradation information of the coarse image, respectively, A contour classification for supplying the contour information and the gradation information stored in the contour information buffer and the gradation buffer to an interpolation / synthesis unit, and classifying ternary contour information existing during each thinning interval (h). If there is no contour between the section and the two points to which the amplitude value of the gradation signal is applied, the two points (the n-th and n
Based on the amplitude value of the (+ h) th pixel, the amplitude values of the intermediate pixels (n + 1 to n + h-1) are linearly interpolated, and the amplitude value of the gradation signal exists between the two given points. value when a number sum n E is positive ternary contour information of d ≧ n E · G L when ternary contour information representing an in contour contour information in the same direction all the d n A Gap value G E = d / n E in the contour portion and a Gap value G N = 0 in the non-contour portion as a difference value between the amplitude values of the gradation signals of the nth and n + hth pixels, and d <n E · a G L d> (2n E -h ) G Gap values at Gap value G E = G L non contours in contour when the L G n = (n E · G L -d) / (h-n
E ) However, the direction of the gap in the non-contour portion is set in the direction opposite to the corresponding ternary contour information, and d <n E · GL and d ≦ (2n
E− h) In the case of GL , two points (nth, n + h) given the amplitude value of the gradation signal
) Based on the amplitude value of the pixel (n)
+ 1-th to (n + h-1) -th amplitude values are linearly interpolated. When the sum n E of the ternary contour information is the number of sub-elements and d ≦ n E · GL , the Gap value G E = d in the contour portion / n E Gap value in non-contour portion is set to G N = 0, and when d> n E · GL and d <(2n E + h) GL , Gap value in contour portion G E = GL non-contour Gap value in section G N = (d−n E · GL ) / (h + n)
E ), where the direction of the gap in the non-contour portion is set in the direction opposite to the corresponding ternary contour information, and d> n E · GL and d ≧ (2n E + h) GL Sometimes, based on the amplitude values of the two points (n-th and n + h-th) pixels to which the amplitude values are given, intermediate pixels (n + 1-th to n-th)
The (n + h-1) th amplitude value is linearly interpolated. If the three-valued outline information existing between the two points to which the gradation signal is given and the three-valued outline information indicating the outline portion is in a different direction, the non- Set the Gap value G N = 0 at the contour, and set n P to represent the contour from the n-th to the (n + h) -th contour.
Among the values contour information, + direction of the sum of values, the n M of the three values contour information representing the contour of the n-th to n + h th,
- as the sum of direction values, d ≧ (n P + n M) · Gap value G P = (d-n M · G L) in the edge portion of the + direction when the G L / n P - in the direction of the contour set Gap value G M = G L, d < (n P + n M) · G Gap value G P = G in the edge portion of the + direction when L L - Gap value in the edge portion of the direction G M = (d −n PGL ) / n M
And a Gap direction of a non-contour part corresponding to the ternary contour information E between adjacent pixels and the value of the ternary contour information, using the gradation information A (n) of the coarse image as an initial value. By adding or subtracting the obtained Gap value of the contour portion or the Gap value of the non-contour portion to A (n + h) between adjacent pixels with reference to the value of And a decoder including an interpolation / synthesis unit for interpolating the key information.

〔作用〕[Action]

この発明の装置は、画像情報を輪郭部を表わす3値輪
郭情報と、平坦部分を表わす階調情報とに分離して、各
々の情報に最適な圧縮方法を用いて圧縮することによ
り、少ない情報量で両方の部分を表現する。
The apparatus according to the present invention separates image information into ternary contour information representing a contour portion and gradation information representing a flat portion, and compresses the information using an optimal compression method for each information. Express both parts in quantities.

すなわち、輪郭部分を表わす輪郭情報と平坦部分を表
わす階調情報とは、以下のような特徴の差がある。
That is, the contour information representing the contour portion and the gradation information representing the flat portion have the following characteristic differences.

(i) 輪郭部分を表わす輪郭情報の特徴 :画像情報の持つ本質的な意味内容は、その大部分が
輪郭情報により伝えられる。すなわち、極端な例として
は、マンガやアニメーションのような2値の似顔絵等の
線画でも十分に意味内容を伝えることができる。このた
め、輪郭がくっきり表現される方が、画品質評価が良く
なる。
(I) Features of contour information representing a contour portion: Most of the essential semantic contents of image information are transmitted by the contour information. In other words, as an extreme example, a line drawing such as a binary portrait like a manga or animation can sufficiently convey the meaning content. For this reason, the image quality evaluation is better when the contour is clearly expressed.

このように、輪郭情報は高精細を必要とするが、中間
調の表現は不必要と考えられる。本来的には輪郭情報は
線画情報として扱うのが適しており、ランレングス符号
化等の線画像に適した符号化方式により、効果的に情報
圧縮させる。
As described above, the contour information requires high definition, but the expression of the halftone is considered unnecessary. Originally, it is suitable to handle the contour information as line drawing information, and information is effectively compressed by a coding method suitable for line images such as run-length coding.

(ii) 平坦部分を表わす階調情報の特徴 :平坦部分のなだらかな変化を表わす階調情報は、輪
郭情報に対して、自然性,臨場感を付与するための情報
と考えられる。輪郭情報に比べて精細度は低くてもよい
が、自然性を増すためには多数の量子化レベルにより、
中間調の表現を増す必要がある。このため、量子化レベ
ルの削減には限界がある。
(Ii) Features of gradation information representing a flat portion: The gradation information representing a gentle change in a flat portion is considered to be information for imparting naturalness and realism to contour information. The definition may be lower than the contour information, but in order to increase the naturalness, many quantization levels
It is necessary to increase the expression of the halftone. Therefore, there is a limit in reducing the quantization level.

この発明は上記(i),(ii)のような輪郭情報と階
調情報との特徴の差異に着目し、以下の手順によって符
号化および復号化を行う。
The present invention focuses on the difference in characteristics between the contour information and the gradation information as described in (i) and (ii) above, and performs encoding and decoding according to the following procedure.

(a) 画像情報を高精細の分解能で、3レベルに量
子化された3値輪郭情報と、これより低い分解能で、
3以上の多レベルに量子化された階調情報とに分離す
る。
(A) Image information is ternary contour information quantized to three levels at high resolution, and at lower resolution,
It is separated into three or more multi-level quantized gradation information.

(b) (a)により分離された3値輪郭情報に対して
は、ランレングス符号化,モディファイド・ハフマン符
号化等の線画形式の情報圧縮に適した符号化方式で情報
圧縮を行う。
(B) The ternary contour information separated in (a) is subjected to information compression by a coding method suitable for line drawing type information compression, such as run-length coding and modified Huffman coding.

(c) (a)により分離された階調情報に対しては、
従来の差分予測,線形予測等の多階調形式の情報圧縮に
適した符号化方式で圧縮を行う。
(C) For the gradation information separated by (a),
Compression is performed by a coding method suitable for information compression in a multi-tone format such as conventional difference prediction and linear prediction.

(d) (b),(c)により圧縮された情報を各々,
符号器から相手方の復号器へ送信する。
(D) The information compressed by (b) and (c) is
Transmit from the encoder to the other decoder.

(e) 復号器は受信した圧縮された3値輪郭情報と圧
縮された階調情報の各々を復号化する。
(E) The decoder decodes each of the received compressed ternary contour information and compressed gradation information.

(f) (e)により得られた3値輪郭情報と階調信号
とにより、画像信号を補間・合成する。
(F) The image signal is interpolated and synthesized based on the ternary contour information and the gradation signal obtained in (e).

〔実施例1〕 第1図はこの発明の第1の実施例を説明するための図
であって、1は符号器、2は復号器、3は通信路、4は
A/D変換部、5は輪郭情報出力部、6は階調情報出力
部、7は補間・合成部、8はD/A変換部である。
Embodiment 1 FIG. 1 is a diagram for explaining a first embodiment of the present invention, wherein 1 is an encoder, 2 is a decoder, 3 is a communication path, and 4 is
An A / D conversion unit, 5 is an outline information output unit, 6 is a gradation information output unit, 7 is an interpolation / synthesis unit, and 8 is a D / A conversion unit.

これを動作するには、まず、入力画像信号がA/D変換
部4に入力されて、量子化されてディジタル信号とな
る。
In order to operate this, first, an input image signal is input to the A / D converter 4 and is quantized to a digital signal.

ディジタル信号は、画素毎の階調がaビット(2aレベ
ル)で、画素数がN×Mであるとする。次いで、このデ
ィジタル信号が、輪郭情報出力部5と階調情部出力部6
へ入力される。
It is assumed that the digital signal has a gray scale of a bit ( 2a level) for each pixel and the number of pixels is N × M. Next, this digital signal is output to the contour information output section 5 and the gradation information section output section 6.
Is input to

輪郭情報出力部5においては、入力された画像のディ
ジタル信号に対して、隣り合う画素間の差分値を求め、
その差分値を次式のしきい値条件で3値(3レベル)化
して出力する。
The contour information output unit 5 calculates a difference value between adjacent pixels with respect to a digital signal of an input image,
The difference value is converted into three values (three levels) under the threshold condition of the following expression and output.

ここで、しきい値GLについては、画像の平坦部分の変
動を無視し、画像の輪郭部分が抽出できるような比較的
大きな値に設定しておく。これにより、階調3レベル
(2ビット)で画素数N×Mの輪郭情報が出力される。
Here, the threshold value GL is set to a relatively large value so that the contour portion of the image can be extracted, ignoring the fluctuation of the flat portion of the image. As a result, the contour information of the number of pixels N × M is output at the three gradation levels (2 bits).

階調情報出力部6においては、入力された画像のディ
ジタル信号に対して1つの方向(例えばX方向)で、h
画素毎に間引き(サブサンプリング)を行い、得られた
画素数 のディジタル信号に対して、さらに差分予測符号化を行
って、画素毎の階調をbビット、すなわち2bレベル(b
<a)に圧縮する。ここで、間引き処理については1次
元方向についての間引きだけでなく、2次元方向(X,Y
両方向)について間引きを行うことができる。ただし、
この場合は後述の補間・合成部7における補間・合成処
理においても2次元方向に補間を行う。
In the gradation information output unit 6, h in one direction (for example, X direction) with respect to the digital signal of the input image.
The number of pixels obtained by thinning out (subsampling) for each pixel Is further subjected to differential prediction encoding to set the gray scale of each pixel to b bits, that is, 2 b levels (b
<A). Here, the decimation process includes not only the decimation in the one-dimensional direction but also the two-dimensional direction (X, Y
Thinning can be performed in both directions). However,
In this case, the interpolation / synthesis processing in the interpolation / synthesis unit 7 described later also performs interpolation in the two-dimensional direction.

このようにして、階調dbレベル,画素数 (2次元処理の場合は となる[h:X方向,h′:Y方向の間引き間隔])の階調情
報が出力される。
In this manner, the gradation d b level, the number of pixels (In the case of two-dimensional processing [H: X direction, h ': thinning interval in the Y direction]) is output.

上記のようにして出力された3値輪郭情報と階調情報
とは通信路3を経て復号器2へ送信される。ここで、送
信される全情報量は次式で与えられる。
The ternary contour information and the gradation information output as described above are transmitted to the decoder 2 via the communication path 3. Here, the total amount of information to be transmitted is given by the following equation.

すなわち、b=3ビット,h=h′=6とすると、各画
素当り約2.5〜2.1ビットの情報量に圧縮される。
That is, assuming that b = 3 bits and h = h '= 6, each pixel is compressed to an information amount of about 2.5 to 2.1 bits.

復号器2においては、受信した信号から3値輪郭情報
と階調情報の各々が復号され、さらに、補間・合成部7
においてディジタル画像信号を合成出力する。補間・合
成部7の処理内容については実施例3において後述す
る。
In the decoder 2, each of the ternary contour information and the gradation information is decoded from the received signal.
And synthesizes and outputs a digital image signal. The processing contents of the interpolation / synthesis unit 7 will be described later in a third embodiment.

出力したディジタル画像信号はD/A変換部8を経て画
像信号として復号出力される。
The output digital image signal is decoded and output as an image signal via the D / A converter 8.

〔実施例2〕 第2図はこの発明の第2の実施例を説明するための図
であって、1は符号器、2は復号器、3は通信路、4は
A/D変換部、5は輪郭情報出力部、6は階調情報出力
部、7は補間・合成部、8はD/A変換部、9は3値輪郭
抽出部、10はランレングス符号化部、11は間引き処理
部、12は線形予測符号化部、13はランレングス復号化
部、14は線形予測復号化部である。
Embodiment 2 FIG. 2 is a diagram for explaining a second embodiment of the present invention, wherein 1 is an encoder, 2 is a decoder, 3 is a communication path, and 4 is
A / D conversion unit, 5 is an outline information output unit, 6 is a gradation information output unit, 7 is an interpolation / synthesis unit, 8 is a D / A conversion unit, 9 is a ternary outline extraction unit, and 10 is run-length encoding. , 11 is a thinning-out processing unit, 12 is a linear prediction encoding unit, 13 is a run-length decoding unit, and 14 is a linear prediction decoding unit.

これを動作するには、まず、入力画像信号がA/D変換
部4に入力されて、量子化されて、画素毎の階調がaビ
ット(2aレベル)で、画素数がN×Mのディジタル信号
となる。
In order to operate this, first, the input image signal is input to the A / D converter 4 and is quantized, the gradation of each pixel is a bit ( 2a level), and the number of pixels is N × M. Digital signal.

次いで、このディジタル信号が、輪郭情報出力部5と
階調情報出力部6へ入力される。
Next, this digital signal is input to the contour information output unit 5 and the gradation information output unit 6.

輪郭情報出力部5は3値輪郭抽出部9とランレングス
符号化部10とからなり、まず、3値輪郭抽出部9が入力
されたディジタル信号にもとづいて、隣り合う画素間の
差分値を求めて、さらに、前記実施例1の第(1)式に
従って画像の画素数N×Mの3値輪郭情報を出力する。
The contour information output unit 5 includes a ternary contour extraction unit 9 and a run length encoding unit 10. First, the ternary contour extraction unit 9 calculates a difference value between adjacent pixels based on the input digital signal. Further, ternary contour information of the number N × M of pixels of the image is output according to the expression (1) of the first embodiment.

その後、ランレングス符号化部10において、3値輪郭
情報に対し、ランレングス符号化を行う。
After that, the run-length encoding unit 10 performs run-length encoding on the ternary contour information.

すなわち、+1,0,−1の3値の各々についてX方向お
よびY方向の長さ(ランレングス)を可変長符号で表わ
し、ハフマン符号化方式に従って、出力頻度に応じた最
適化を図る。この方法により、3値(2ビット)で画素
数N×Mの情報を、圧縮率α=1/4〜1/10に圧縮でき
る。
That is, the lengths (run lengths) in the X direction and the Y direction for each of the three values of +1, 0, and -1 are represented by variable-length codes, and optimization according to the output frequency is performed according to the Huffman coding method. According to this method, ternary (2 bits) information of the number of pixels N × M can be compressed to a compression ratio α = 1/4 to 1/10.

すなわち、各画素当り約0.5〜0.2ビットに輪郭情報を
圧縮できる。
That is, the contour information can be compressed to about 0.5 to 0.2 bits per pixel.

また、階調情報出力部6は、間引き処理部11,線形予
測符号化部12とからなり、前記実施例1と同様の処理に
より、入力されたディジタル信号に対して、1次元方向
(例えばX方向)についてh画素枚の間引きを行ない、
得られた画素数 のディジタル信号に対して、さらに線形予測符号化を行
って、画素毎の階調をbビット、すなわち、2bレベル
(b<a)に圧縮する。ここで、前記実施例1と同様に
間引き処理については1次元の方向だけでなく、2次元
的に間引くこともできる。
The gradation information output unit 6 includes a thinning-out processing unit 11 and a linear predictive encoding unit 12, and performs a process similar to that of the first embodiment to apply a one-dimensional direction (for example, X Direction)), thinning out h pixels
Number of pixels obtained Is further subjected to linear predictive encoding to compress the gray scale of each pixel to b bits, that is, 2b levels (b <a). Here, similar to the first embodiment, the thinning processing can be performed not only in one-dimensional direction but also in two dimensions.

上記のようにして出力された輪郭情報と階調情報とは
通信路3を経て復号器2へ送信される。ここで、送信さ
れる全情報量は次式で与えられる、 ただし、α:ランレングス符号化による平均圧縮率 すなわち、b=3ビット,h=h′=6,α=1/6とする
と、各画素当り0.8〜0.4ビットの情報量に圧縮される。
The contour information and the gradation information output as described above are transmitted to the decoder 2 via the communication path 3. Where the total amount of information transmitted is given by: Here, α is an average compression rate by run-length coding. That is, if b = 3 bits, h = h ′ = 6, α = 1/6, each pixel is compressed to an information amount of 0.8 to 0.4 bits.

復号器2においては、受信した3値輪郭情報はランレ
ングス復号化部13において復号化され、また階調情報は
線形予測復号化部14において復号化される。
In the decoder 2, the received ternary contour information is decoded in the run-length decoding unit 13, and the gradation information is decoded in the linear prediction decoding unit 14.

さらに、これら復号化された3値輪郭情報および階調
情報は補間・合成部7へ入力されて、ディジタル画像信
号を合成出力する。そして、D/A変換部8を経て画像信
号として復号出力される。
Further, the decoded ternary contour information and gradation information are input to the interpolation / synthesis unit 7 to synthesize and output a digital image signal. Then, it is decoded and output as an image signal via the D / A converter 8.

〔実施例3〕 第3図はこの発明の補間・合成部7の実施例を説明す
る図であって、15は輪郭情報バッファ、16は階調情報バ
ッファ、17は輪郭分類部、18は差分絶対値計算部(以下
Gap計算部という)、19は画像信号合成部である。
[Embodiment 3] Fig. 3 is a view for explaining an embodiment of the interpolation / synthesis unit 7 of the present invention, wherein 15 is an outline information buffer, 16 is a gradation information buffer, 17 is an outline classification unit, and 18 is a difference. Absolute value calculator (below
Gap calculation unit), 19 is an image signal synthesis unit.

これを動作するには、まず、受信した3値輪郭情報お
よび階調情報を各々輪郭情報バッファ15、階調情報バッ
ファ16に蓄積する。
In order to operate this, first, the received ternary contour information and gradation information are stored in the contour information buffer 15 and the gradation information buffer 16, respectively.

次いで、輪郭分類部17において輪郭の生じている場合
を分類し、その分類に応じた各輪郭部分のGap値(輪郭
部分で隣り合う画素の階調信号の振幅の差分絶対値)を
計算する。それをもとにして画像信号合成部19において
ディジタル信号を合成出力する。
Next, the contour classifying unit 17 classifies the case where a contour is generated, and calculates the Gap value of each contour part (the absolute value of the amplitude difference between the grayscale signals of adjacent pixels in the contour part) according to the classification. On the basis of this, the image signal synthesizing section 19 synthesizes and outputs a digital signal.

上記メカニズムの詳細については以下に説明する。ま
た、第3図に示した実施例の実現に当っては、各部をハ
ード回路で実現する代りにマイクロプロセッサ等を用い
て、ファームウエアで実現することも容易である。
Details of the above mechanism will be described below. Further, in realizing the embodiment shown in FIG. 3, it is easy to realize each unit by firmware using a microprocessor or the like instead of realizing each unit by a hardware circuit.

[3.1] 以下の説明においては、適宜上、略号を下記のように
定める。また、各略号の関係の例を第4図に示す。
[3.1] In the following description, abbreviations are defined as follows, as appropriate. FIG. 4 shows an example of the relationship between the abbreviations.

(1) K:各画素の番号 K=0,1,2,……,n,……,n+h,…… (2) J:各画素の階調信号の間の差分を表わすための
差分位置の番号 n−1番目の画素とn番目の画素との階調信号の差分
の位置をn番目の差分位置と呼ぶ。
(1) K: number of each pixel K = 0, 1, 2,..., N,..., N + h,... (2) J: difference position for representing the difference between the gradation signals of each pixel The position of the difference between the gradation signals of the (n-1) th pixel and the nth pixel is referred to as the nth difference position.

J=1,2,……,n,……,n+h,…… (3) A:各画素の階調信号の振幅 A(N):n番目の画素の階調信号の振幅 (4) E:各差分位置の輪郭情報 各差分位置の両側の画素の間の階調信号の差分の大小
を表わす。
J = 1,2, ..., n, ..., n + h, ... (3) A: Amplitude of gradation signal of each pixel A (N): Amplitude of gradation signal of nth pixel (4) E : Outline information of each difference position Indicates the magnitude of the difference of the gradation signal between the pixels on both sides of each difference position.

各差分位置の輪郭情報は、以下の3値のいずれかで与
えられる。
The contour information of each difference position is given by one of the following three values.

また、この方式においては、 の2種類の情報から、K=n+1,n+2,……,n+h−1
番目の画素の階調信号の振幅A(n+1),A(n+
2),……,A(n+h−1)を推定・補間して復号す
る。
Also, in this method, From the two types of information, K = n + 1, n + 2,..., N + h−1
The amplitude A (n + 1), A (n +
2),..., A (n + h−1) are estimated / interpolated and decoded.

この復号化方式を説明するため、以下の略号を用い
る。
The following abbreviations are used to describe this decoding scheme.

(5) d=A(n+h)−A(n) :n番目の画素とn+h番目の画素の階調信号の振幅の差
分値 :n番目からn+h番目までの差分位置の3値輪郭情報の
総和 :n番目からn+h番目までの差分位置の3値輪郭情報の
うち、+方向の値(+方向の輪郭部)の総和 :n番目からn+h番目までの差分位置の輪郭情報のう
ち、−方向の値(−方向の輪郭部)の総和 (9) GE,GN,GP,GM :隣り合う画素の階調信号の振幅の差分の絶対値。以下
の説明では、これをGap値と呼ぶこととする。
(5) d = A (n + h) -A (n): difference value of the amplitude of the gradation signal between the n-th pixel and the n + h-th pixel : Sum of ternary contour information at difference positions from nth to n + hth : the sum of values in the + direction (contour portion in the + direction) of the ternary contour information at the difference positions from the nth to the (n + h) th position : Sum of values in the negative direction (outline portion in the negative direction) of the outline information of the difference positions from the nth to the (n + h) th positions. (9) G E , G N , G P , G M : Tone of adjacent pixels The absolute value of the difference between the signal amplitudes. In the following description, this is called a Gap value.

GEは輪郭部におけるGap値 GNは非輪郭部におけるGap値 GPは+方向輪郭部におけるGap値 GMは−方向輪郭部におけるGap値 [3.2] 補間・合成による復号化方法 この方式では、以下の二種の情報が復号器に与えられ
る。
G E is the Gap value in the contour part G N is the Gap value in the non-contour part G P is the Gap value in the positive contour part G M is the Gap value in the negative contour part [3.2] Decoding method by interpolation / synthesis , The following two types of information are provided to the decoder.

これらの情報から、K=n+1,n+2,……,n+h−1
番目からの各画素に対する階調信号の振幅A(n+
1),……,A(n+h−1)を補間して復号化する方法
について以下に説明する。
From these information, K = n + 1, n + 2,..., N + h−1
The amplitude A (n +
1),..., A (n + h−1) are interpolated and decoded.

[3.3] 階調信号の振幅値を与えられた2点間の3値輪郭情報
の分類 2点間の3値輪郭情報E(n+1),(n+2),…
…,E(n+h−1)に関して、以下の3種類に場合を分
類することができる。
[3.3] Classification of ternary contour information between two points given the amplitude value of the gradation signal Three-valued contour information E (n + 1), (n + 2),.
.., E (n + h-1) can be classified into the following three types.

(A) 2点間に輪郭が存在しない場合 (B) 2点間に存在する輪郭情報が全て同一方向の場
合 (C) 2点間に+および−の2方向の輪郭情報が存在
する場合 上記3種類の場合に対して各々以下の方法で、輪郭情
報からn+1〜n+h−1番目までの各画素の階調信号
の振幅値を補間する。
(A) When there is no contour between two points (B) When all the contour information existing between two points is in the same direction (C) When there is contour information in two directions of + and-between two points For each of the three cases, the amplitude values of the tone signals of the n + 1 to n + h-1th pixels from the contour information are interpolated by the following methods.

[3.3−A] 階調信号の振幅値を与えられた2点間に輪郭部分が存
在しない場合 この場合の補間の例を第5図に示す。この場合に対し
ては、振幅値を与えられた2点の画素(n番目およびn
+h番目の画素)の振幅値A(n),A(n+h)にもと
づいて、その中間の画素(n+1番目からn+h−1番
目までのh個の画素)の振幅を、A(n)とA(n+
h)との間を線形に補間する値として与える。すなわ
ち、次式で与える。
[3.3-A] When there is no contour between two points given the amplitude value of the gradation signal FIG. 5 shows an example of interpolation in this case. For this case, two pixels (n-th and n-th) given the amplitude value
Based on the amplitude values A (n) and A (n + h) of the (h) th pixel, the amplitudes of the intermediate pixels (h + 1 pixels from the (n + 1) th to the (n + h-1) th) are represented by A (n) and A (n). (N +
h) is given as a value to be linearly interpolated. That is, it is given by the following equation.

ここで、j=1,2,……,h−1 [3.3−B] 階調信号を与えられた2点間に存在する3値輪郭情報
が、全て同一方向のみの場合 この場合、以下の条件にもとづいて、n番目からn+
h番目までの間の画素に対する補間を行う。
Here, j = 1, 2,..., H-1 [3.3-B] When the ternary contour information existing between the two points to which the gradation signal is given is all in only the same direction, From the nth to n +
Interpolation is performed on the pixels up to the h-th pixel.

(条件1) 輪郭部分に対しては、全て、同じGap値GE
を与える。
(Condition 1) The same Gap value G E for all contour parts
give.

(条件2) 非輪郭部分に対しては、全て、同じGap値G
Nを与える。
(Condition 2) For the non-contour parts, all have the same Gap value G
Give N.

(条件3) 輪郭部分のGap値GEはGL以上の値とする(G
Eの最小値はGLとする)。
(Condition 3) Gap, value G E contoured portion is set to a value of more than G L (G
The minimum value of E is GL ).

(条件4) 非輪郭部分のGap値GNはGL未満の値とし(G
Nの最大値はGLとし)、できるだけ小さい値とする。
(Condition 4) The Gap value G N of the non-contour part is a value less than GL (G
The maximum value of N is GL ) and is as small as possible.

上記の条件にもとづいて、n番目の画素の階調信号A
(n)とn+h番目の画素の階調信号A(n+h)との
間の補間を行う際、上記条件を満足するGap値GE,GNが存
在するかどうかは、dとnEとの間の関係により、第1表
のように分類できる。すなわち、第1表は2点間に存在
する輪郭情報が全て同一方向のみの場合のGap値GE,GN
関係を示すものである。なお、表中の斜線を引いた部分
は存在しない場合を示している。第1表に分類されたd
とnEとの関係の例を第6図〜第7図に示す。
Based on the above condition, the gradation signal A of the n-th pixel
When performing interpolation between (n) and the gradation signal A (n + h) of the (n + h) th pixel, it is determined whether or not there are Gap values G E and G N satisfying the above conditions by comparing d and n E with each other. According to the relationship between them, they can be classified as shown in Table 1. That is, Table 1 shows the relationship between the Gap values G E and G N when the contour information existing between two points is only in the same direction. Note that the shaded portion in the table indicates the case where no portion exists. D classified in Table 1
6 and 7 show examples of the relationship between nE and nE.

第1表に分類されたdとnEとの関係にもとづき、輪郭
部のGap値GEと非輪郭部のGap値GNとは第2表に示す値で
与えられる。
Based on the relationship between d and n E classified in Table 1, the Gap value G E of the contour portion and the Gap value G N of the non-contour portion are given by the values shown in Table 2.

すなわち、第2表は2点間に存在する輪郭情報が全て
同一方向のみの場合の輪郭部,非輪郭部のGap値GE,GN
関係を示すものである。一般に各画素の階調信号の振幅
は次式で補間される。
That is, Table 2 shows the relationship between the Gap values G E and G N of the contour portion and the non-contour portion when the contour information existing between the two points is only in the same direction. Generally, the amplitude of the gradation signal of each pixel is interpolated by the following equation.

ただし、 ここで、GE,GNの値については第2表に従って与え
る。
However, Here, the values of G E and G N are given according to Table 2.

ただし、 d>nE・GL and d≧(2nE+h)GL and nE<0 d<nE・GL and d≧(2nE−h)GL and nE>0 の場合については、条件1〜4を満足させられないた
め、各画素の階調信号は二点間の線形補間で与えること
とし、前項第(2)式で補間する。
However, for the case of d> n E · G L and d ≧ (2n E + h) G L and n E <0 d <n E · G L and d ≧ (2n E -h) G L and n E> 0 Since the conditions 1 to 4 cannot be satisfied, the gradation signal of each pixel is given by linear interpolation between two points, and is interpolated by the expression (2).

j=1,2,……、h−1 [3.3−C] 階調信号を与えられた2点間に存在する3値輪郭情報
が、2方向(+,−両方向)の場合 以下の条件にもとづいて、n番目からn+h番目の間
の画素に対して補間を行う。
j = 1, 2,..., h-1 [3.3-C] When the ternary contour information existing between the two points to which the gradation signal is given is in two directions (+ and-directions) Based on this, interpolation is performed for pixels between the n-th pixel and the (n + h) -th pixel.

(条件1) 同じ方向の輪郭部分に対しては、同じGap
値を与える。
(Condition 1) For contour parts in the same direction, the same Gap
Give a value.

(条件2) +方向の輪郭部分のGap値GPもしくは−方
向の輪郭部分のGap値GMのどちらかのGap値の小さい方の
値をGLとする。(輪郭部分のGap値の最小値をGLとす
る)。
(Condition 2) + direction Gap value G P or the outline of the - direction of the smaller of either the Gap value of Gap value G M contoured portion and G L. (The minimum Gap value of the contour part is GL ).

(条件3) 非輪郭部分のGap値は零とする(=0)。(Condition 3) The Gap value of the non-contour portion is set to zero (= 0).

上記の条件にもとづいて、n番目の画素の階調信号A
(n)とn+h番目の画素の階調信号A(n+h)との
間の補間を行う際、+方向の輪郭部分のGap値GPと、−
方向の輪郭部分のGap値GMとのどちらが小さい方の値
(すなわちGL)となるかは、d,nP,nM間の関係により、
第3表のように分類できる。すなわち、第3表は2点間
に+,−両方向の輪郭部が存在する場合の+方向,−方
向の輪郭部のGap値GE,GNの大小関係を示すものである。
なお、表中の斜線を引いた部分は存在しない場合を示し
ている。第3表に分類されたdとnP,nMとの関係 の例を第8図〜第11図に示す。
Based on the above condition, the gradation signal A of the n-th pixel
When performing interpolation between (n) and the gradation signal A (n + h) of the (n + h) th pixel, the Gap value GP of the contour portion in the + direction and −
Which of the smaller the Gap value G M of the contour part in the direction becomes the smaller value (that is, G L ) depends on the relationship between d, n P and n M.
It can be classified as shown in Table 3. That is, Table 3 shows the magnitude relationship between the Gap values G E and G N of the contour portions in the + direction and the − direction when the contour portions in both the + and − directions exist between the two points.
Note that the shaded portion in the table indicates the case where no portion exists. Relationship between d and n P , n M classified in Table 3 8 to 11 are shown in FIGS.

第3表に分類されたdとnP,nMとの関係にもとづき、
+方向および−方向の輪郭部のGap値GP,GMは第4表に示
す値で与えられる。すなわち、第4表は2点間に+,−
両方向の輪郭部が存在する場合の+方向および−方向の
輪郭部のGap値GP,GMの値を示すものである。なお、非輪
郭部に対するGap値は0とする。
Based on the relationship between d and n P , n M classified in Table 3,
+ Direction and the - direction of the contour of the Gap values G P, G M is given by the values shown in Table 4. That is, Table 4 shows +,-between two points.
+ Direction and the case where both of the contour is present - illustrates the direction of the contour of the Gap values G P, the value of G M. Note that the Gap value for the non-contour portion is 0.

n番目からn+h番目までの画素に対して、各画素間
の差分位置に対する階調信号のGap値(隣り合う画素の
階調信号の差分値の絶対値)を各差分位置に対する輪郭
情報(+1,0,−1)に応じて、第4表に示す値で与える
ことにより補間を行う。
For the n-th to n + h-th pixels, the Gap value of the gradation signal (the absolute value of the difference value of the gradation signal of the adjacent pixel) for the difference position between each pixel is defined by the contour information (+1, Interpolation is performed by giving the values shown in Table 4 according to (0, -1).

すなわち、一般に各画素の階調信号の振幅は次式で補
間される。
That is, generally, the amplitude of the gradation signal of each pixel is interpolated by the following equation.

ただし、 ここで、GP,GMの値については、第4表に従って与え
る。
However, Here, G P, the value of G M gives accordance Table 4.

j=1,2,……,h−1 以上説明した結果からわかるように、この発明を用い
ることにより、画像品質を劣化させずに1ビット/画素
以下に情報量の圧縮が可能であり、従来以上の狭帯域で
の画像通信を実現することができる。
j = 1, 2,..., h−1 As can be seen from the results described above, by using the present invention, it is possible to compress the information amount to 1 bit / pixel or less without deteriorating the image quality. Image communication in a narrower band than before can be realized.

〔発明の効果〕〔The invention's effect〕

以上説明したように、この発明装置は、画像情報を輪
郭部を表わす3値輪郭部情報と、平坦部を表わす階調情
報とに分離して、各々の情報に最適な圧縮方法を用いて
圧縮するようにしたので画像信号を1画素当り1ビット
以下の情報量に圧縮できるため、既存の電話線を用いた
狭帯域の低ビットレートにおける動画通信を実現できる
という利点がある。
As described above, the apparatus according to the present invention separates image information into ternary contour information indicating a contour and gradation information indicating a flat part, and compresses the information using an optimal compression method for each information. As a result, the image signal can be compressed to an information amount of 1 bit or less per pixel, so that there is an advantage that moving picture communication at a low bit rate in a narrow band using an existing telephone line can be realized.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

第1図はこの発明の第1の実施例の構成を示すブロック
図、第2図はこの発明の第2の実施例の構成を示すブロ
ック図、第3図はこの発明の第3の実施例の構成を示す
ブロック図、第4図〜第12図はこの発明の3値輪郭情報
と階調情報とから補間・合成を行うメカニズムの説明図
である。 図中、1は符号器、2は復号器、3は通信路、4はA/D
変換部、5は輪郭情報出力部、6は階調情報出力部、7
は補間・合成部、8はD/A変換部、9は3値輪郭抽出
部、10はランレングス符号化部、11は間引き処理部、12
は線形予測符号化部、13はランレングス復号化部、14は
線形予測復号化部、15は輪郭情報バッファ、16は階調情
報バッファ、17は輪郭分類部、18はGap計算部、19は画
像信号合成部である。
FIG. 1 is a block diagram showing a configuration of a first embodiment of the present invention, FIG. 2 is a block diagram showing a configuration of a second embodiment of the present invention, and FIG. 3 is a third embodiment of the present invention. FIG. 4 to FIG. 12 are explanatory diagrams of a mechanism for performing interpolation / synthesis from ternary contour information and gradation information according to the present invention. In the figure, 1 is an encoder, 2 is a decoder, 3 is a communication path, and 4 is A / D.
Conversion unit, 5 is an outline information output unit, 6 is a gradation information output unit, 7
Denotes an interpolation / synthesis unit, 8 denotes a D / A conversion unit, 9 denotes a ternary contour extraction unit, 10 denotes a run-length encoding unit, 11 denotes a thinning processing unit, and 12 denotes a thinning processing unit.
Is a linear prediction encoding unit, 13 is a run length decoding unit, 14 is a linear prediction decoding unit, 15 is an outline information buffer, 16 is a gradation information buffer, 17 is an outline classification unit, 18 is a Gap calculation unit, and 19 is An image signal synthesizing unit.

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】画像を入力し画像を画素および画素の濃度
階調信号を用いて表した画像信号より、隣接する画素の
階調の差とあらかじめ設定した2つのしきい値GLおよび
−GLとを比較してその大きさに応じてそれぞれ+1,0,−
1を割り当て、前記画像の3値輪郭情報を生成する輪郭
情報出力部と、前記画素について画素の間引き処理を行
い粗い画像の階調情報を得る階調情報出力部と、前記輪
郭情報と粗い画像の階調情報を送信する送信部とを備え
た符号器と、 前記符号化して送信された輪郭情報と粗い画像の階調情
報とをそれぞれ受信する輪郭情報バッファと階調情報バ
ッファと、前記輪郭情報バッファと前記階調バッファに
蓄積された前記輪郭情報と前記階調情報を補間合成部に
供給し、各間引き間隔(h)の間に存在する3値輪郭情
報の分類を行う輪郭分類部と、 階調信号の振幅値を与えられた2点間に輪郭部分が存在
しない場合は、振幅値を与えられた2点(n番目、n+
h番目)の画素の振幅値に基づいて、その中間の画素
(n+1番目〜n+h−1番目)の振幅値を線形補間
し、 階調信号の振幅値を与えられた2点間に存在する3値輪
郭情報であって輪郭部を表わす3値輪郭情報がすべて同
一方向の場合には3値輪郭情報の総和nEが正の数であっ
て d≧nE・GLの時には、dをn番目の画素とn+h番目の
画素の階調信号の振幅値の差分値として 輪郭部におけるGap値GE=d/nE 非輪郭部におけるGap値GN=0に設定し、 d<nE・GLであってd>(2nE−h)GLの時には 輪郭部におけるGap値GE=GL 非輪郭部におけるGap値GN=(nE・GL−d)/(h−
nE) ただし、非輪郭部のGapの方向は対応する3値輪郭情報
と反対の方向に設定し、d<nE・GLであってd≦(2nE
−h)GLの時には 階調信号の振幅値を与えられた2点(n番目、n+h番
目)の画素の振幅値に基づいて、その中間の画素(n+
1番目〜n+h−1番目)の振幅値を線形補間し、 3値輪郭情報の総和nEが負の数であって d≦nE・GLの時には、 輪郭部におけるGap値GE=d/nE 非輪郭部におけるGap値GN=0に設定し、 d>nE・GLであってd<(2nE+h)GLの時には 輪郭部におけるGap値GE=GL 非輪郭部におけるGap値GN=(d−nE・GL)/(h+
nE)に設定し、ただし、非輪郭部のGapの方向は対応す
る3値輪郭情報と反対の方向に設定し、 d>nE・GLであってd≧(2nE+h)GLの時には 振幅値を与えられた2点(n番目、n+h番目)の画素
の振幅値に基づいて、その中間の画素(n+1番目〜n
+h−1番目)の振幅値を線形補間し、 階調信号を与えられた2点間に存在する3値輪郭情報で
あって輪郭部を表わす3値輪郭情報が異なる方向の場合
には、非輪郭部におけるGap値GN=0に設定すると共
に、nPをn番目からn+h番目までの輪郭部を表わす3
値輪郭情報のうち、+方向の値の総和、nMをn番目から
n+h番目までの輪郭部を表わす3値輪郭情報のうち、
−方向の値の総和として、 d≧(nP+nM)・GLの時には +方向の輪郭部におけるGap値GP=(d−nM・GL)/nP −方向の輪郭部におけるGap値GM=GLに設定し、 d<(nP+nM)・GLの時には +方向の輪郭部におけるGap値GP=GL −方向の輪郭部におけるGap値GM=(d−nP・GL)/nM に設定するGap計算部と、 粗い画像の階調情報A(n)を初期値とし、隣り合う画
素間の3値輪郭情報Eおよび3値輪郭情報の値に対応す
る非輪郭部のGapの方向の値を参照して、該求められた
輪郭部のGap値あるいは非輪郭部のGap値の加算あるいは
減算を隣接する画素間でA(n+h)まで実施すること
により、間引かれた画素における階調情報を補間する補
間合成部とを備えた復号器と からなることを特徴とする輪郭・階調の分離・補間符号
化装置。
An image signal is input and an image signal is represented by using a pixel and a density gradation signal of the pixel. The difference between the gradation of adjacent pixels and two preset threshold values GL and -G are obtained. by comparing the L respectively in accordance with their size + 1,0, -
1; a contour information output unit for generating ternary contour information of the image; a gradation information output unit for performing pixel thinning processing on the pixels to obtain gradation information of a coarse image; An encoder having a transmission unit that transmits the gradation information of the contour information buffer and a gradation information buffer that respectively receive the encoded transmitted contour information and the gradation information of the coarse image; A contour classifying unit that supplies the contour information and the gradation information stored in the information buffer and the gradation buffer to an interpolation / synthesis unit, and classifies ternary contour information existing during each thinning interval (h); If there is no contour portion between the two points to which the amplitude value of the gradation signal is given, the two points (the nth and n +
Based on the amplitude value of the (h-th) pixel, the amplitude values of the intermediate pixels (n + 1-th to (n + h-1) -th) are linearly interpolated, and the amplitude value of the gradation signal exists between two given points. value when a number sum n E is positive ternary contour information of d ≧ n E · G L when ternary contour information representing an in contour contour information in the same direction all the d n A Gap value G E = d / n E in the contour portion and a Gap value G N = 0 in the non-contour portion as a difference value between the amplitude values of the gradation signals of the nth and n + hth pixels, and d <n E · a G L d> (2n E -h ) G Gap value G n = (n E · G L -d) in Gap value G E = G L non contours in contour when the L / (h-
n E ) However, the direction of the gap of the non-contour portion is set in the direction opposite to the corresponding ternary contour information, and d <n E · GL and d ≦ (2n E
-H) In the case of GL , based on the amplitude values of the two points (n-th and n + h-th) pixels to which the amplitude value of the gradation signal is given, an intermediate pixel (n +
The first to (n + h-1) th amplitude values are linearly interpolated. When the sum n E of the ternary contour information is a negative number and d ≦ n E · GL , the Gap value G E = d in the contour portion / n E Gap value in non-contour portion is set to G N = 0, and when d> n E · GL and d <(2n E + h) GL , Gap value in contour portion G E = GL non-contour Gap value G N = (d−n E · GL ) / (h +
n E ), where the direction of the gap in the non-contour portion is set in the direction opposite to the corresponding ternary contour information, and d> n E · GL and d ≧ (2n E + h) GL In the case of, based on the amplitude values of the two points (n-th and n + h-th) pixels to which the amplitude values are given, intermediate pixels (n + 1 to n)
+ H-1) is interpolated linearly. If the ternary contour information existing between the two points to which the gradation signal is given and the ternary contour information indicating the contour portion is in a different direction, the non- Set the Gap value G N = 0 at the contour, and set n P to represent the contour from the n-th to the (n + h) -th contour.
In the value contour information, the sum of the values in the + direction, n M, is the ternary contour information representing the contour portions from nth to n + hth.
- as the sum of direction values, d ≧ (n P + n M) · Gap value G P = (d-n M · G L) in the edge portion of the + direction when the G L / n P - in the direction of the contour set Gap value G M = G L, d < (n P + n M) · G Gap value G P = G in the edge portion of the + direction when L L - Gap value in the edge portion of the direction G M = (d −n P · GL ) / n M Gap calculation unit, and the value of ternary contour information E and ternary contour information between adjacent pixels with coarse image gradation information A (n) as initial values With reference to the value of the Gap direction of the non-contour portion corresponding to the above, the addition or subtraction of the obtained Gap value of the contour portion or the Gap value of the non-contour portion is performed up to A (n + h) between adjacent pixels. And a decoder having an interpolation / synthesis unit for interpolating the gradation information of the decimated pixels.
【請求項2】3値輪郭情報に対して各レベル値の画素数
方向の長さをランレングス符号化によって可変長符号化
して圧縮し伝送する手段を備えた符号器と、ランレング
ス符号化によって圧縮された受信3値輪郭情報をランレ
ングス復号化によって復号化する手段とを備えた復号器
とを備えたことを特徴とする特許請求の範囲第(1)項
記載の輪郭・階調の分離・補間符号化装置。
2. An encoder having means for variable-length encoding the length of each level value in the number of pixels with respect to ternary contour information by run-length encoding, compressing and transmitting the encoded data, and run-length encoding by means of run-length encoding. 2. A decoder according to claim 1, further comprising means for decoding the compressed received ternary contour information by run-length decoding. An interpolation coding device;
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