JP2598410B2

JP2598410B2 - 符号化装置

Info

Publication number: JP2598410B2
Application number: JP62159582A
Authority: JP
Inventors: 宏越智; 誠小林; 久茨木
Original assignee: Nippon Telegraph and Telephone Corp
Current assignee: Nippon Telegraph and Telephone Corp
Priority date: 1987-06-29
Filing date: 1987-06-29
Publication date: 1997-04-09
Anticipated expiration: 2012-04-09
Also published as: JPS645183A

Description

【発明の詳細な説明】〔産業上の利用分野〕この発明は中間調を含む濃淡画像の高能率符号化装置
に関するものである。

〔従来の技術〕

従来、この種の方法としては、例えばテレビジョン学
会技術報告（昭和59年12月13日）に述べられている「画
像データベース向き２階層符号化方式」の方法（従来法
Ｉ）がある。

この従来法Ｉは、原画像を縦横４画素間隔でサンプル
し、このサンプル値をもとに他の画素の値を予測する。
第10図にそのサンプル位置を示す。実線はブロック境
界、黒丸（●）はサンプル画素、白丸（○）は他の画素
を示す。

各ブロックごとに、４隅のサンプル値（近傍画素の階
調レベルの平均をとる）をそれぞれI_A1,I_A2,I_A3,I_A4と
するとき（第11図）、このブロックの左上からｉ列ｊ行
目（１≦i,j≦４）の画素の階調レベルの予測値_ijを
次式により求める。

ただしｕ＝（ｉ−１）/4,V＝（ｊ−１）/4 このようにして、各画素の階調レベルI_ijを_ijで予
測し、その予測誤差|I_ij−_ij|の小さい場合には、各
ブロックごとにその予測誤差を平均値で近似して符号化
する。

また、従来法の他の方法としては、特願昭60−239347
号に述べられている方法（従来法II）がある。

この従来法IIは、画像を複数画素のブロックに分割し
た後、ブロック内の画像データの最大値と最小値の間を
最大2ⁿ階調に量子化して符号化するものであり、階調情
報を基準レベル、差分値，分解能成分の３成分に分ける
ことを特徴とする。

濃淡画が256階調（０〜255）で、ｎ＝２のときについ
て考えると、ブロック内の階調の最大値（Lmax）と最小
値（Lnim）に対して、その間を第12図のように等間隔に
量子化するとき、基準レベルL_A,差分値L_D,代表階調P_i,Q
_jを次式のように定めておく。

基準レベル:L_A＝（Lmax＋Lmin）/2 差分値:L_D＝（Lmax−Lmin）/2 濃淡画像を表現するに当っては、濃度変化の大きなブ
ロック程、少ない階調レベル数で画質を落さずに近似し
得る。そこで、第13図に示すように、L_Dをしきい値T₁,T
₂と比較し、そな大小により、そのブロックをそれぞれ
1,2,4階調で近似表現する。最大４階調（階調成分）を
用いるので、この階調のブロック内配置を指定するには
画素ごとに最大2bitの情報（分解能成分）が必要であ
る。

分解能成分を２ビットで表現するとき、これをφ₁,φ
_２のビットプレーンとして符号化するものである。

〔発明が解決しようとする問題点〕

前記従来法Ｉは、I_ijによる第１次近似の精度は良い
が、輪郭部のように予測誤差の大きい部分には適用でき
ず、輪郭部に対し別の符号を用いる必要があった。その
ため、_ijの近似が良いにもかかわらず、高い符号化効
率を得ることができなかった。

また、前記従来法IIは、非輪郭部に対してはφ_２を固
定し、輪郭部についてはφ_２によりブロック内の階調表
現数を増やすことで輪郭部についても統一的に扱うこと
ができ、高い符号化効率が得られる。しかしながら、ブ
ロックごとに独立に代表階調を定めるため、ブロックの
境界が目立ちやすい欠点があった。

この発明は、従来法IIの欠点であったブロックの境界
が目立ちやすい問題を解決するとともに、高い符号化効
率を得ることを目的とする。

このため、この発明では、ブロック内を近似するにあ
たって、ブロック内を曲面あるいは平面で近似して予測
し、予測差分を多階調表現することを最も主要な特徴と
する。

従来法Ｉと比べて異なる点は、予測差分を多値表現可
能とし全ブロックを統一的なアルゴリズムで処理可能と
した点であり、ブロックごとの階調表現をアダプティブ
に制御することが特に効果的である。

従来法IIと比べて異なる点は、ブロック内の画素デー
タを各ブロックごとに抽出する基準値をもとに近傍ブロ
ックの基準値を参照して、ブロック内を曲面あるいは平
面近似し、これと原画素データの差分を符号化する点に
ある。

〔問題点を解決するための手段〕

画像を複数の画素からなるブロックに分割する手段
と、前記各ブロック内でブロックの階調レベルを代表する
基準値を求める基準値選択手段と；各ブロックの基準値と各ブロックに近傍するブロック
の基準値とをもとに各画素の階調レベルを予測する予測
値演算手段と；前記各画素の階調レベルと前記予測値との予測差分を
求める予測差分演算手段と；前記予測差分の絶対値の中で各ブロック内で最大とな
る最大予測差分を求める最大予測差分算出手段と；前記最大予測差分の大きさに応じて階調表現数を決定
する代表差分表現数決定手段と、前記求められた階調表現数により代表差分値を決定す
る代表差分値決定手段と、各画素の階調レベルの予測差分が前記代表差分値のど
の値で近似されるかを表わす分解能成分を指定する量子
化手段とからなる分解能成分決定手段と；を有し、基準値，最大予測差分，分解能成分により画像信号を
符号化するものである。

〔作用〕

この発明においては、画像を複数の画素からなるブロ
ックに分割し、その各ブロックごとに基準値を決め、こ
の基準値をもとに各ブロックの各画素の階調レベルを予
測し、各画素の実際の階調レベルと予測した階調レベル
とをそれぞれ比較して予測差分を求め、これらの予測差
分のうち、そのブロック内で絶対値が最大の値である最
大予測差分を求め、この最大予測差分を近似する代表差
分を決定し、各画素ごとにその予測差分が代表差分のど
の値で近似されるかを表わす分解能成分を指定するもの
である。

〔実施例〕この発明では、まず、画像をm₁×m₂画素よりなるブロ
ックに分割し、各ブロックの所定位置の画素（代表画
素）の階調レベルあるいはその近似値を基準値として代
表させる。この基準値より従来法Ｉと同様に曲面あるい
は平面近似で各画素の階調レベルを予測する。

第７図はm₁＝m₂＝４の場合を説明する図であって、太
い実線で囲まれた領域は１ブロック、細い実線で囲まれ
た領域は１画素を表わす。ブロック１の画素データを符
号化するにあたっては、隣接ブロックを含めて基準値I
_A1,I_A2,I_A3,I_A4の４値より従来法Ｉと同様に第（１）式
より各画素の階調レベル_ijを予測する。第７図では各
ブロックの左上の画素の階調レベルを基準値として選
び、これをもとにブロック１の各画素の階調レベルを予
測する場合を示している。

第８図は各画素の階調レベルと予測値の関係を一次元
方向について示したものであって、横軸は画素位置，縦
軸は階調レベルを表わす。黒丸２〜５は各画素の階調レ
ベル、実線６は第（１）式で与えられる予測値である。
また、l₁,l₂,l₃……l_kは予測差分、すなわち各画素の階
調レベルI_ijと予測値_ijの差、I_ij−_ijを表わす。各
ブロックで予測誤差、すなわち（I_ij−_ij）の絶対値
が最も大きいときのI_ij−_ijをl_kとすると、ブロック
内に各画素の階調レベルI_ijは次の範囲にある。_ij −|l_k|≦I_ij≦_ij＋|l_k| ……（２）ただし|l_k|はl_kの絶対値を表す。

第（２）式は次のように書き直せる。

−lmax≦I_ij−_ij≦lmax ……（３）ただしlmax＝|l_k|である。

第（３）式の意味するところは、ブロックごとに定ま
る値lmaxによってブロック内の予測差分は−lmax〜＋lm
axの範囲すなわち、2lmaxの間に分布しているというこ
とである。したがって、階調レベルI_ijを近似的に表わ
すために前記予測差分l_ij＝I_ij−_ijを用いて従来法II
と類似の考え方が適用できる。

各画素の予測差分l_ijは第（３）式および第９図から
わかるように、−lmaxとlmaxの間にあるので、この間を
４等分し、各レベル範囲7,8,9,10の中央値をそれぞれ
Q₁,Q₂,Q₃,Q₄とする。各予測差分l_ijを量子化し、これら
Q₁,Q₂,Q₃,Q₄のうちいずれかに代表させる（以下これらQ
₁〜Q₄を代表差分と呼ぶ）。すなわち、のように近似する。この場合予測差分の近似誤差は最大
1/4lmaxを越えることはない。

このようにするとき、復号が可能となるためには「基
準値」「最大予測差分l_max」および「代表差分Q_kの番号
ｋ」がわかればよい。差分値l_dは代表差分の間隔を表わ
すための情報であって、以下にとる。

この場合、各画素の階調レベルは次のように近似され
る。

これにより復号階調レベル値_ijが得られ復号が可能
となる。_ijの値は、各ブロックより選ばれた代表画素
の階調レベル、すなわち基準値I_Aより第（１）式により
求められるので、各ブロックごとに基準値I_A,最大予測
差分l_maxおよび代表差分の番号ｋの３成分がわかれば良
いこととなる。

なお、前記説明ではブロック内を４階調で近似する場
合を説明したが、一般にｐ階調で表現する場合、その代
表差分R_k（ｋ＝1,2,3,……ｐ）は次式で与えられる。

また、前記説明では、基準値の値を代表画素の階調レ
ベルに等しくとる場合を説明したが、必ずしもそのよう
にする必要はない。例えばノイズの影響を少なくするた
め代表画素の近傍８画素を含めた９画素の平均をとるよ
うにしてもよい。あるいは、各代表画素が属するブロッ
クの階調レベルの平均をとってもよい。

符号化すべき情報は、基準値I_A,最大予測差分l_max,代
表差分の番号ｋ（以下分解能成分と呼ぶ）の３種の情報
であることはさきに述べたが、これら各成分の符号化に
は従来例IIについて特願昭60−239347号で述べられてい
るような種々の方法が適用できる。また、これら各成分
は次のように変形されてもよい。

基準値I_Aは各ブロックの代表画素の階調レベルをその
ままハフマン符号等によって符号化してもよく、あるい
は各ブロック間の相関をとって前ブロックとの差分を符
号化するなど種々の方法が可能である。また、基準値I_A
を符号化するに先立つて、画品質に影響を与えない範囲
で量子化するなど近似値を符号化してもよい。なお、代
表画素は各ブロックの左上の画素に選ぶことは必ずしも
必要なく、任意の位置をあらかじめ決めておけばよい。
その場合、予測値_ijを求めるための第（１）式はu,v
の値に若干の修正をすればよい。

差分値は、最大予測差分lmaxから求まる値であることは必ずしも必要でなく、その２倍で定義する
など、符号化条件と復号化条件が整合する限りにおいて
種々の定義が可能である。

代表差分の番号は種々の表現があるが、2^p値で表現す
る場合、ｐビットのビットプレーンで表わすことができ
る。

以下、ブロック図を用いて具体的に説明する。

第１図はこの発明の実施例を説明する図であって、11
は画像データの入力端子、12はバッファメモリ、13はブ
ロック内の階調レベルの予測値演算手段、14は予測差分
演算手段、15は最大予測差分算出手段、16は分解能成分
決定手段で、代表差分表現数決定手段17,代表差分値決
定手段18,量子化手段19からなる。20は基準値符号化手
段、21は差分値符号化手段、22は分解能成分符号化手
段、23は符号制御手段、24は予測差分メモリである。

また、第２図は画信号の制御を示す説明図であって、
第７図と同様に太い実線はブロックの境界、細い実線は
画素の境界を表わす。

第１図において、バッファメモリ12は画素単位の画信
号を入力端子11から入力してブロックの横配列２列分、
すなわち第２図の30,31で示すブロック列を蓄積する。
このバッファメモリ12に格納された画信号は１ブロック
ごとに読み出されて必要な処理が施される。

以下、画像データを256階調（０〜255）、ブロックサ
イズを４×４画素、１ブロックを最大４階調で近似する
ものとして説明する。

まず、予測値演算手段13はブロック32の４隅に位置す
る代表画素、すなわち画素33,34,35,36の階調レベル
（基準値）I_A2,I_A2,I_A3,I_A4よりブロック32の各画素の
階調レベルの予測値_ijを第（１）式にしたがって演算
して求める。

次に、予測差分演算手段14は、各画素の階調レベルI
_ijと前記予測値_ijの差として予測差分l_ijを求め、こ
れを予測差分メモリ24に格納する。最大予測差分算出手
段15は予測差分演算手段14（あるいは予測差分メモリ2
4）より出力される予測差分l_ijを相互に比較し、これら
のうち絶対値の最大のものlmaxを判定する。代表差分表
現数決定手段17は、lmaxをあらかじめ定められた値T₁,T
₂と比較して階調表現数を決定し、代表差分値決定手段1
8は代表差分値を決定する。例えば第１表のように判定
する。等号はどちらに含めても大差ない。

量子化手段19は以下の手順で各画素の予測差分l_ijを
量子化して、代表差分値決定手段18で得られる代表差分
のいずれかで代表させる。代表差分表現数決定手段17と
量子化手段19の動作は次のように調整される。

（１）１値近似の場合は、全画素について代表差分は
０となる。この場合、分解能差分に情報は必要としない
ので、後述するように固定値を与える。

（２）２値近似の場合、予測差分l_ijをしきい値０と
比較しとし、量子化手段19よりP₁,P₂を識別する分解能成分信
号を発生する。

（３）４値近似の場合は、をしきい値として、とし、量子化手段19よりQ₁,Q₂,Q₃,Q₄を識別する分解能
成分信号を発生する。分解能成分信号はφ₁,φ_２の２ビ
ットで表わす。

１値近似の場合は、φ₁,φ_２は情報を持たないので、
全画素ともφ_１＝0,φ_２＝０とする。

２値近似の場合は、P₁ならφ_１＝0,P₂ならφ_１＝１と
しφ_２は常に０とする。

４値近似の場合は、φ₁,φ_２の組み合わせによってQ₁
〜Q₄を区別する。これらの関係を第２〜４表に示す。

ブロック32の処理が終ると続いてブロック37の処理を
行う。この場合、画素35,36,38,39を基準として用い、
予測値_ijを演算し、以下ブロック32と同様にして最大
予測差分lmaxおよび分解能成分φ₁,φ_２を求める。以下
同様にしてブロック列30上のブロックを処理している間
ブロック列40の画信号をバッファメモリ12にメモリす
る。ブロック列30の処理が終了すると続いてブロック列
31の処理に移る。

基準値I_A,差分値l_d,分解能成分φ₁,φ_２のそれぞれは
従来の公知の符号化手段によって符号化すればよい。

第１図にもどって、基準値符号化手段20は各ブロック
の基準値（第２図に斜線で示す）を順次符号化する。例
えば前ブロックの基準値との差をとり、これを符号化す
るなどの方法がある。

差分値については０に近い値をとる確率が高いので、これらに
短い符号を割りあてるように構成すればよい。

分解能成分についてはφ₁,φ_２をそれぞれ１画素１ビ
ットの画像とみなして、それぞれ独立に２値画像用の符
号を用いて符号化できる。例えばファクシミリの標準符
号化方式であるモディファイドリード（MR）符号化方式
の適用などが有効である。

このようにして符号化された各成分は符号制御手段23
によって所定の順序に配列して送出される。

これを復号するにあたっては、基準値I_A,差分値分解能成分φ₁,φ_２をそれぞれ復号した上で以下の手順
で各画素の階調レベルを復元する。

（１）階調レベルの予測各ブロックの基準値より第（１）式により各画素の階
調レベルの予測値_ijを求める。

（２）代表差分表現数の判定 2l_d＝lmaxを、あらかじめ通知されている値T₁,T₂と比
較して、第１表により代表差分表現数を求める。

（３）各画素の代表差分の演算代表差分表現数とφ₁,φ_２の値、ならびにの関係より各画素の代表差分が、0,P₁,P₂,Q₁〜Q₄のいず
れかであるかが第２〜４表によりわかる。

また、P₁,P₂,Q₁〜Q₄の値は第（６），（７）式にした
がいl_dまたはlmaxより求められる。

（４）各画素ごとに前記_ijと代表差分を加えること
により階調レベルが復元できる。

第３図は復号回路の実施例であって、41は符号制御手
段、42は基準値復号手段、43は予測値演算手段、44は画
像メモリ、45は差分値復号手段、46はバッファメモリ、
47は分解能成分復号手段、48は演算手段である。

これを動作するにはまず、基準値復号手段42により基
準値I_Aを復号し、続いて隣接ブロックの基準値を用いて
各画素の階調レベルの予測値_ijを求め、画像メモリ44
にメモリする。この状態で画像メモリ44にメモリされて
いる値をS₁とするとき S₁＝_ij ……（８）である。

次に、差分値復号手段45によりl_dを復号し、この復号
結果をバッファメモリ手段46にメモリする。続いて、分
解能成分復号手段47により分解能成分の上位桁φ_１を復
号する。演算手段48は該当画素が属するブロックのl_dの
値をバッファメモリ手段46を参照してとり出し、あらか
じめ通知されている値T₁と比較し、2l_d＜T₁なら１値表
現のブロックであるので、 S₂＝S₁ ……（９） T₁≦2l_dなら２値，または４値表現なので、 φ_１＝０のとき S₂＝S₁＋l_d φ_１＝１のとき S₂＝S₂−l_d ……（10）として、画像メモリ44の内容をS₁からS₂に書きかえ更新
する。2l_d＜T₁の場合は更新後の値はS₁と同一なので実
際上は書きかえの必要はない。

次に、分解能成分復号手段47によりφ_２を復号する。
演算手段48はφ_１の場合と同様にlmaxの値を所定値T₁と
比較して、 T₂≦2l_dなら４値表現のブロックであるので、の場合は２値以下の表現であるので、 S₃＝S₂ として画像メモリ手段44の内容をS₂からS₃に書きかえ。
実際上はT₂≦2l_dのブロックのみ書きかえればよい。

以上の結果として、画像メモリ手段44上に得られるS₃
の値は、前述した復号値に一致する。このような復号方
法によれば、φ₁,φ_２のメモリを持つことなく、その復
号の進展に応じて逐次メモリすればよいので、画信号の
処理が容易となる。

基準値I_A,差分値l_d,分解能成分φ₁,φ_２を送る単位は
ブロックごと，複数のブロックごとあるいは１画面ごと
等種々考えられる。１画面分の基準値I_Aを送り終った
後、差分値l_d,次に１画面のφ₁,最後に１画面分のφ_２
というように、一画面単位でこれらの成分を符号化送出
する場合には次のような段階表示が可能となる。

S₁は原画像の最も粗い近似になっている。また、S₂は
４階調表現のブロックを２階調で近似表現したものに相
当する。すなわち、代表差分Q₁とQ₂をいずれもで、代表差分Q₃とQ₄をで近似して表現しているので、最終画像S₃に近い品質の
画像を表わしている。したがって、画像メモリ手段44の
ディスプレイ等に表示しながら逐次更新してゆけば、復
号の途中段階でも概略画像を知ることができ、しかも
S₁,S₂,S₃と順次品質を上げながら段階的に見ることがで
きる。

また、代表差分表現数はφ₁,φ_２……とビットプレー
ンの数を増やすことにより任意に増やすことができる
が、これに対応して前記段階的復号も拡張可能である。
例えば前記1,2,4階調表現に加えて「T₃≦lmaxならR₁〜R
₈の８階調で表現する」場合を追加すると、分解能成分
φ₁,φ_２の他にφ_３が加わり３ビットとなる。したがっ
て、復号時には前記信号S₃が得られた後T₃≦lmaxのブロ
ックについてとして画像メモリ手段44の内容を書きかえればよい。一
般には、となる。

前記説明では＋lmaxと−lmaxの間を等間隔に分けて代
表差分を設定したが、この条件は必ずしも必要ない。ま
た、今までの説明ではの場合を説明したが、この条件は必ずしも必要なく、以
下の実施例ではこの条件は満足しない。

例えば、絶対値がlmaxになる予測差分値l_kが正である
とき、ブロック内で第９図のレベル範囲７に属する予測
差分の平均をQ₁,Q₄＝−Q₁とし、Q₂,Q₃はQ₁とQ₄の間を等
間隔に分けるように設定するものとすると、Q₁の量子化
誤差が小さくなる。

にすれば、となり、第（５），（６），（７）等の代表差分とl_dの
関係、（８），（９），（10），（11），（12），（1
3）の各復号式はそのまま成立する。

第５図はこのような実施例の符号化回路構成を示すブ
ロック図である。代表差分表現数決定手段17はlmaxを所
定値T₁,T₂と比較し、第１表にしたがって代表表現数を
決定する。

平均値算出手段25は、決定された代表差分表現数にし
たがって以下の動作を行う。１階調表現の場合、差分値
は０とする。２階調表現の場合、絶対値がlmaxになる前
記予測差分値l_kによって次のように差分値l_dを求める。

ただしn₁,n₂はそれぞれ０≦l_ij,l_ij＜０を満たす画素の
数である。したがって、l_kが正なら０≦l_ijなる予測差
分の平均,l_kが負ならl_ij＜０となる予測定差分の平均の
絶対値をl_kとする。４値表現の場合は、ただしは第９図のレベル範囲７にある予測差分の平均，はレベル範囲10にある予測差分の平均をとることを表わ
す。

すなわち、l_kが正なら、を満たす予測差分の平均の2/3倍、l_kが負ならを満たす予測差分の平均の2/3倍の絶対値とする。この
ような差分値l_dを設定したときの代表差分P₁,P₂,Q₁〜Q₄
との関係を第４図に示す。

差分値符号化手段21はこのようにして求めたl_dの値を
符号化する。

量子化手段19は平均値算出手段によって求められた代
表差分と各予測差分値l_ijを比較し、各予測差分値に最
も距離の近い代表差分を判別し当該代表差分を表わす信
号として分解能成分φ₁,φ_２を発生する。各代表階調0,
P₁,P₂,Q₁〜Q₄とφ₁,φ_２の関係は第２〜第３表で示した
と同様に定めればよい。

このように符号化した場合、符号化時に代表差分値表
現数決定のパラメータとして用いたlmaxの値は受信時に
は存在しないので、復号時には2l_dあるいはこれにかわ
る値により代表差分表現数を判定する。ただし、これだ
けでは誤判定が多いので、φ₁,φ_２を用いて以下のよう
に判定すればよい。

第６図は復号回路の構成例であって、バッファメモリ
49,モード判定手段50がある以外は第３図と同様の動作
を行う。

予測値_ijを画像メモリ44にメモリして信号S₁を形成
し、さらに、l_dの復号信号をバッファメモリ46に蓄積す
るまでは第３図で説明したと同様である。

分解能成分復号手段47で復号された信号φ₁,φ_２はバ
ッファメモリ49に一時的蓄積された後、演算手段48に入
力される。その間、モード判定手段50はφ₁,φ_２がブロ
ック内でオール“0"であるか否かを判別し、各ブロック
の代表差分表現数が1,2,4階調のいずれにあるかを仮判
定する。ただし、４階調表現のブロックであってもφ₁,
φ_２がすべて“0"のこともありうる。そのため、例えば
φ_２がすべて“0"であってもl_d＞αT₂ならば４値表現す
る。ただし、αは補正係数である。第５表に判定条件の
一例を示す。代表差分表現数判定後の動作は第３図で説
明したのと同様である。

なお、第５表の（φ₁,φ_２）あるいはl_dのいずれかの
みによって判定できるよう代表差分表現数が符号化時に
考慮されていれば、一方のみによって判定できることは
もちろんである。特に、１階調表現の場合l_d＝０なの
で、（φ₁,φ_２）のみによって代表差分表現数が求めら
れるなら、l_d＝０の場合は符号を省略できる。この場合
は復号時にφ_１が全ビット“0"のブロックについてl_d＝
０の情報を追加するようにして処理すればよい。

以上の説明では、ブロックサイズが４×４の場合につ
いて説明したが、これに限ることなる任意のサイズにつ
いて適用できることはもちろんである。例えばブロック
サイズをm₁×m₂とすると（１）式において、とすればよい。ただし、１≦ｉ≦m₁,1≦ｊ≦m₂である。

また、基準値より予測値_ijを得る手段としては必ず
しも第（１）式に限ることはなく、より多くのブロック
の基準値を参照して多項式近似してもよいことはもちろ
んである。また、基準値I_Aの求め方として、特定画素の
階調レベルを代表させる以外に、ブロックの中央を仮想
してブロック内の各画素の階調レベルの平均を基準値と
して与えてもよい。

さらに、以上の説明はでは各ブロックごとの代表差分
表現数を決定するための手段として予測誤差の最大値で
あるlmaxを用いた。これは、誤差の最大値をできるだけ
小さくするという点では効果的であるが、平均的に誤差
を小さくするという観点からは予測差分の分散を用い、
これをT₁,T₂と比較するなど他の方法を用いることもで
きる。

〔発明の効果〕

この発明は以上説明したように、画像を複数の画素か
らなるブロックに分割する手段と、前記各ブロック内でブロックの階調レベルを代表する
基準値を求める基準値選択手段と；各ブロックの基準値と各ブロックに近傍するブロック
の基準値とをもとに各画素の階調レベルを予測する予測
値演算手段と；前記各画素の階調レベルと前記予測値との予測差分を
求める予測差分演算手段と；前記予測差分の絶対値の中で各ブロック内で最大とな
る最大予測差分を求める最大予測差分算出手段と；前記最大予測差分の大きさに応じて階調表現数を決定
する代表差分表現数決定手段と、前記求められた階調表現数により代表差分値を決定す
る代表差分値決定手段と、各画素の階調レベルの予測差分が前記代表差分値のど
の値で近似されるかを表わす分解能成分を指定する量子
化手段とからなる分解能成分決定手段と；を有し、基準値，最大予測差分，分解能成分により画像信号を
符号化するので、基準値により各画素の階調レベルを曲
面あるいは平面で近似して予測し、しかもその予測差分
をビットプレーン化して符号化できるので、高能率な符
号化を実現できる利点がある。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明による符号化回路の実施例を示すブロ
ック図、第２図はこの発明による符号化回路の実施例に
おける画素位置説明図、第３図はこの発明による復号回
路の実施例を示すブロック図、第４図はこの発明による
他の実施例を示す信号説明図、第５図はこの発明による
符号化回路の他の実施例を示すブロック図、第６図はこ
の発明による復号回路の他の実施例を示すブロック図、
第７図はこの発明における予測値演算法の説明図、第８
図はこの発明における予測値と階調レベル，予測差分の
関係説明図、第９図はこの発明における予測差分と最大
予測差分ならびに代表差分の関係説明図、第10図と第11
図は従来法およびこの発明における予測値算出法の説明
図、第12図，第13図は従来法の説明図である。図中、11は入力端子、12はバッファメモリ、13は予測値
演算手段、15は最大予測差分算出手段、16は分解能成分
決定手段、17は代表差分表現数決定手段、18は代表差分
値決定手段、19は量子化手段、20は基準値符号化手段、
21は差分値符号化手段、22は分解能成分符号化手段、23
は符号制御手段、24は予測差分メモリである。

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】画像を複数の画素からなるブロックに分割
する手段と、前記各ブロック内でブロックの階調レベルを代表する基
準値を求める基準値選択手段と；各ブロックの基準値と各ブロックに近傍するブロックの
基準値とをもとに各画素の階調レベルを予測する予測値
演算手段と；前記各画素の階調レベルと前記予測値との予測差分を求
める予測差分演算手段と；前記予測差分の絶対値の中で各ブロック内で最大となる
最大予測差分を求める最大予測差分算出手段と；前記最大予測差分の大きさに応じて階調表現数を決定す
る代表差分表現数決定手段と、前記求められた階調表現数により代表差分値を決定する
代表差分値決定手段と、各画素の階調レベルの予測差分が前記代表差分値のどの
値で近似されるかを表わす分解能成分を指定する量子化
手段とからなる分解能成分決定手段と；を有し、基準値，最大予測差分，分解能成分により画像信号を符
号化することを特徴とする符号化装置。
【請求項２】前記分解能成分をビットプレーンで表現す
ることを特徴とする特許請求の範囲第（１）項記載の符
号化装置。
【請求項３】代表差分表現数決定手段が、各ブロック
を、ブロック内の予測誤差の小さい順にｆ種のブロック
群、B₁,B₂,……B_fに分類し、n₁＜n₂＜n₃……＜n_fなる関
係を有する代表差分表現数n_i（ｉ＝1,2……ｆ）によっ
て予測誤差の最も小さいブロック群B₁の属する画素の予
測差分値はn₁種の代表差分値のいずれかに量子化し、最
大予測差分がｊ番目（ｊ＝1,2,……ｆ）のブロックの属
する画素の予測差分値はn_j種の代表差分値のいずれかに
量子化するものであることを特徴とする特許請求の範囲
第（１）項記載の符号化装置。