JP2629035B2 - 画像の符号化処理装置 - Google Patents
画像の符号化処理装置Info
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- JP2629035B2 JP2629035B2 JP63328693A JP32869388A JP2629035B2 JP 2629035 B2 JP2629035 B2 JP 2629035B2 JP 63328693 A JP63328693 A JP 63328693A JP 32869388 A JP32869388 A JP 32869388A JP 2629035 B2 JP2629035 B2 JP 2629035B2
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- Japan
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-
- G—PHYSICS
- G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
- G06T—IMAGE DATA PROCESSING OR GENERATION, IN GENERAL
- G06T9/00—Image coding
- G06T9/004—Predictors, e.g. intraframe, interframe coding
Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は，各画素が複数の例えば色成分で表される画
像を蓄積し伝送するための画像の符号化処理装置に関
し，特に，既に復号化された画像から予測される画像と
符号化する成分との差分を符号化する際の符号化効率を
上げるため，予測誤差が最小になると推定される成分を
次に符号化する成分として選択し，既に符号化済みの成
分の復号画像より，ある定められた手法に従って符号化
される成分の予測値を生成し，該予測画像との差分を符
号化する事により，高能率な符号化を可能にする画像の
符号化処理装置に関する。
像を蓄積し伝送するための画像の符号化処理装置に関
し，特に，既に復号化された画像から予測される画像と
符号化する成分との差分を符号化する際の符号化効率を
上げるため，予測誤差が最小になると推定される成分を
次に符号化する成分として選択し，既に符号化済みの成
分の復号画像より，ある定められた手法に従って符号化
される成分の予測値を生成し，該予測画像との差分を符
号化する事により，高能率な符号化を可能にする画像の
符号化処理装置に関する。
従来，相関の高い成分からなる画像の符号化処理方式
には例えば印刷用画像の符号化として，“適応的ベクト
ル量子化を用いた印刷用画像の圧縮”（会津，高木,198
6年度画像符号化シンポジウム）のようにCMYBkの相関を
利用し,4×４のブロックをCMYBkの方向にも拡げ,16次元
のブロックとしてベクトル量子化する技術がある。ベク
トル量子化とは，複数の画素を一括し，ベクトルを構成
し，そのベクトルがとり得るパターンを，より少ないパ
ターン数のベクトルに近似する事により実施される。ベ
クトル量子化では，より少ないパターンを示すインデッ
クスを示すために必要なビット数で，画像を近似でき，
画像等では，近傍で似た画素が発生しやすい特徴を利用
して，パターン数を減少させている。当該従来技術で
は，ベクトルをCMYBkにまたがって設定する事で,1つの
色成分内だけでなく，色成分間の相関も利用している。
には例えば印刷用画像の符号化として，“適応的ベクト
ル量子化を用いた印刷用画像の圧縮”（会津，高木,198
6年度画像符号化シンポジウム）のようにCMYBkの相関を
利用し,4×４のブロックをCMYBkの方向にも拡げ,16次元
のブロックとしてベクトル量子化する技術がある。ベク
トル量子化とは，複数の画素を一括し，ベクトルを構成
し，そのベクトルがとり得るパターンを，より少ないパ
ターン数のベクトルに近似する事により実施される。ベ
クトル量子化では，より少ないパターンを示すインデッ
クスを示すために必要なビット数で，画像を近似でき，
画像等では，近傍で似た画素が発生しやすい特徴を利用
して，パターン数を減少させている。当該従来技術で
は，ベクトルをCMYBkにまたがって設定する事で,1つの
色成分内だけでなく，色成分間の相関も利用している。
また，“印刷製版データの圧縮符号化に関する検討”
（中嶋，安居院，他,1987年度画像符号化シンポジウ
ム）のように,CMYBkの内,CMYからYIQに変換してから，
各成分独立に,GBTC,PCS,DCT−VQ等の従来の符号化法を
用いる技術がある。
（中嶋，安居院，他,1987年度画像符号化シンポジウ
ム）のように,CMYBkの内,CMYからYIQに変換してから，
各成分独立に,GBTC,PCS,DCT−VQ等の従来の符号化法を
用いる技術がある。
しかしながら、前記前者の方法では，ベクトル量子化
という技術のためコードブックを作成するのに非常に時
間がかかるといった問題がある。この問題点に対して
は，要求される画像品質によってコードブックの量を減
少させるといったような解決手段があるが，印刷画像の
ような特に高品質を要求されるような画像については適
さない。
という技術のためコードブックを作成するのに非常に時
間がかかるといった問題がある。この問題点に対して
は，要求される画像品質によってコードブックの量を減
少させるといったような解決手段があるが，印刷画像の
ような特に高品質を要求されるような画像については適
さない。
また，後者の方法では,Bk成分との間の相関が利用さ
れずに各成分を独立に符号化しているので，符号化効率
の面で問題があった。
れずに各成分を独立に符号化しているので，符号化効率
の面で問題があった。
本発明は，前記問題点を解決するために成されたもの
で，ある定められた手法によって,1番目に符号化するの
に最も適した成分を選択，符号化，復号化し,2番目以降
に符号化する成分の選択においては，まだ符号化されて
いない信号と，既に符号化，復号化された成分の復号画
像或いは該復号画像の組み合わせから，ある定められた
手法に従って予測される画像との予測誤差を推定し，該
推定値が最小となる成分を符号化する成分として選択
し，その成分と該予測画像との差分を符号化する事によ
って，効率よく符号化する事を目的とする。
で，ある定められた手法によって,1番目に符号化するの
に最も適した成分を選択，符号化，復号化し,2番目以降
に符号化する成分の選択においては，まだ符号化されて
いない信号と，既に符号化，復号化された成分の復号画
像或いは該復号画像の組み合わせから，ある定められた
手法に従って予測される画像との予測誤差を推定し，該
推定値が最小となる成分を符号化する成分として選択
し，その成分と該予測画像との差分を符号化する事によ
って，効率よく符号化する事を目的とする。
〔課題を解決するための手段〕 前記目的を達成するために，本発明では，各画素がＮ
個の複数成分で表される画像の符号化処理装置において ｉ番目（ｉ≧２）に符号化する成分の符号化において
は、 符号化の候補となる成分および既に復号された成分の
間で相関を演算する相関演算部と、 該相関演算部において得られた結果に基づいて最も相
関の高い成分に着目して当該成分を符号化する成分とし
て決定する符号化成分選択部と、 既に復号化された成分と予測画像生成パラメータとか
ら予測画像を表し、前記決定された符号化成分と予測画
像との誤差が最小となるように予測画像再生パラメータ
を決定し、既に復号化された成分と誤差が最小となる予
測画像生成パラメータとで予測画像を生成する予測画像
生成部と、 該予測画像と該決定された符号化成分との差を符号化
する符号化部と、 該符号化部の出力を復号する復号部と、 該予測画像および該復号部の出力を加算して前記既に
復号された成分として相関演算部および予測画像生成部
に供給する手段と、 前記符号化部出力と予測画像生成パラメータとを蓄積
する記録部から構成される ことを特徴とする。
個の複数成分で表される画像の符号化処理装置において ｉ番目（ｉ≧２）に符号化する成分の符号化において
は、 符号化の候補となる成分および既に復号された成分の
間で相関を演算する相関演算部と、 該相関演算部において得られた結果に基づいて最も相
関の高い成分に着目して当該成分を符号化する成分とし
て決定する符号化成分選択部と、 既に復号化された成分と予測画像生成パラメータとか
ら予測画像を表し、前記決定された符号化成分と予測画
像との誤差が最小となるように予測画像再生パラメータ
を決定し、既に復号化された成分と誤差が最小となる予
測画像生成パラメータとで予測画像を生成する予測画像
生成部と、 該予測画像と該決定された符号化成分との差を符号化
する符号化部と、 該符号化部の出力を復号する復号部と、 該予測画像および該復号部の出力を加算して前記既に
復号された成分として相関演算部および予測画像生成部
に供給する手段と、 前記符号化部出力と予測画像生成パラメータとを蓄積
する記録部から構成される ことを特徴とする。
本発明の画像の符号化処理装置によれば，複数成分か
らなる画像の成分を直接符号化するのではなく，既に符
号化，復号化されている成分の復号画像から予測される
画像との差分を符号化するので，符号化効率が向上し，
次に符号化すべき成分は該予測画像の予測誤差が最小と
なるような成分を選択するので，効率の良い差分画像の
符号化が可能となる。
らなる画像の成分を直接符号化するのではなく，既に符
号化，復号化されている成分の復号画像から予測される
画像との差分を符号化するので，符号化効率が向上し，
次に符号化すべき成分は該予測画像の予測誤差が最小と
なるような成分を選択するので，効率の良い差分画像の
符号化が可能となる。
以下，本発明の一実施例を図面を用いて具体的に説明
する。
する。
図は，本発明をC,M,Y,Bkの４色成分からなる印刷用画
像に応用した一実施例の符号化システム概略構成を示す
ブロック図である。
像に応用した一実施例の符号化システム概略構成を示す
ブロック図である。
図において,1はカラースキャナ,2はフレームメモリ,3
は相関演算部,4は符号化成分選択部,5は予測画像生成
部,6,7は遅延器,8は差分器,9はスイッチ,10は符号化部,
11は複合化部,12は加算器,13は記録部である。
は相関演算部,4は符号化成分選択部,5は予測画像生成
部,6,7は遅延器,8は差分器,9はスイッチ,10は符号化部,
11は複合化部,12は加算器,13は記録部である。
本実施例では,1番目に符号化する成分を選択する手法
として，各成分間の相関の最も大きい成分を選択する手
法をとり,2番目以降に符号化する成分を選択する手法と
して，復号化された成分やその組み合わせ間の相関が最
も高い成分を予測画像の予測誤差が最小になる成分と判
断して，選択する手法をとっている。
として，各成分間の相関の最も大きい成分を選択する手
法をとり,2番目以降に符号化する成分を選択する手法と
して，復号化された成分やその組み合わせ間の相関が最
も高い成分を予測画像の予測誤差が最小になる成分と判
断して，選択する手法をとっている。
図に示すように，カラースキャナ１から入力されたC,
M,Y,Bkの４成分はフレームメモリ２に蓄えられる。相関
演算部３では成分間の相関が求められ，この相関をもと
に符号化成分選択部４で符号化される成分が選択され
る。
M,Y,Bkの４成分はフレームメモリ２に蓄えられる。相関
演算部３では成分間の相関が求められ，この相関をもと
に符号化成分選択部４で符号化される成分が選択され
る。
最初に符号化される該成分はフレームメモリ２から符
号化部10に送られ，符号化される。この時スイッチ９は
開けられており，予測画像生成部５は働かない。
号化部10に送られ，符号化される。この時スイッチ９は
開けられており，予測画像生成部５は働かない。
該符号化部データは記録部13で記録される。更に，符
号化データは複合化部11で復号化され，復号画像は再び
フレームメモリ２に送られる。一枚の復号画像と未だ符
号化されていない３成分との間の相関が相関演算部３で
求められ，この相関が最も高い成分が２番目に符号化す
る成分として，符号化成分選択部４で選択される。
号化データは複合化部11で復号化され，復号画像は再び
フレームメモリ２に送られる。一枚の復号画像と未だ符
号化されていない３成分との間の相関が相関演算部３で
求められ，この相関が最も高い成分が２番目に符号化す
る成分として，符号化成分選択部４で選択される。
スイッチ９が閉じられ，該成分と既に復号化された成
分とが予測画像生成部５に入力され，予測画像生成パラ
メータが求められ，予測画像が生成される。この時，予
測画像生成パラメータは記録部13で記録される。
分とが予測画像生成部５に入力され，予測画像生成パラ
メータが求められ，予測画像が生成される。この時，予
測画像生成パラメータは記録部13で記録される。
該予測画像と，遅延器６で同期した符号化される成分
との差分が差分器８で求められ，該差分画像が符号化部
10で符号化され，記録部13で記録される。
との差分が差分器８で求められ，該差分画像が符号化部
10で符号化され，記録部13で記録される。
該符号化データは復号化部11で復号化され，遅延器７
で同期された予測画像と加算器12で加算され，復号画像
となってフレームメモリ２に転送される。
で同期された予測画像と加算器12で加算され，復号画像
となってフレームメモリ２に転送される。
２枚の復号画像を組み合わせたことにもとづく予測さ
れる画像と未だ符号化されていない２つの成分との間の
相関が相関演算部３で求められ，最も相関の高い成分が
３番目に符号化される成分として符号化成分選択部４で
選択される。
れる画像と未だ符号化されていない２つの成分との間の
相関が相関演算部３で求められ，最も相関の高い成分が
３番目に符号化される成分として符号化成分選択部４で
選択される。
２枚の復号画像と３番目に符号化される成分とが予測
画像生成部５に送られ，予測画像生成パラメータが求め
られ，予測画像が生成される。予測画像生成パラメータ
は，記録部13で記録される。
画像生成部５に送られ，予測画像生成パラメータが求め
られ，予測画像が生成される。予測画像生成パラメータ
は，記録部13で記録される。
該予測画像と，遅延器６で同期された３番目に符号化
される成分との差分が差分器８で求められ，該差分画像
が符号化部10で符号化され，記録部13で記録される。
される成分との差分が差分器８で求められ，該差分画像
が符号化部10で符号化され，記録部13で記録される。
該符号化データは復号化部11で復号化され，該復号化
データと，遅延器７で同期された予測画像との和が加算
器12で求められ，複合画像となってフレームメモリ２に
送られる。
データと，遅延器７で同期された予測画像との和が加算
器12で求められ，複合画像となってフレームメモリ２に
送られる。
この結果、最後に符号化される成分は判っているから
相関をとらずに，最後に符号化される成分と,3枚の復号
画像が予測画像生成部５に送られ，予測画像生成パラメ
ータが求められ，予測画像が生成される。
相関をとらずに，最後に符号化される成分と,3枚の復号
画像が予測画像生成部５に送られ，予測画像生成パラメ
ータが求められ，予測画像が生成される。
該予測画像と，遅延器６で同期された最後に符号化さ
れる成分との差分が差分器８で求められ，該差分画像が
符号化部10で符号化され，符号化データが記録部13で記
録される。
れる成分との差分が差分器８で求められ，該差分画像が
符号化部10で符号化され，符号化データが記録部13で記
録される。
予測画像生成パラメータとは，予測画像と，符号化す
る画像との平均２乗誤差，すなわち差分画像の分散が最
小になるように設定するもので，例えば２枚の復号画像
f1,f2から符号化する画像f0の予測画像０を生成する
場合，パラメータをa,bとして， ０（i,j）＝ａf1（i,j）＋ｂf2（i,j） とする。以後，簡単のため（i,j）は省く。この時,f0と
の平均２乗誤差ｅは， ｅ＝Ｅ｛|f0−0|2｝ ＝Ｅ｛|f0−（ａf1＋ｂf2）|2｝ ＝Ｅ｛a2f12＋b2f22−2af0f1 −2bf0f2＋2abflf2＋f02｝ ＝Ｅ｛f12｝a2＋Ｅ｛f22｝b2 −2E｛f0f1｝ａ−2E｛f0f2｝ｂ ＋2E｛f1f2｝ab＋Ｅ｛f02｝ ここで,E｛・｝は期待値を表す。すなわち， （N,Mはそれぞれpixel,line数） となる。従って,E｛f02｝,E｛f12｝,E｛f22｝は，各々
の画像の２乗平均μ02,μ11,μ22となり,E｛f0f1｝,E
｛f0f2｝,E｛f1f2｝は各々積和平均μ01,μ02,μ12とな
る。よって上式は， ｅ＝μ12a2＋μ22b2−２μ01a−２μ02b ＋２μ12ab＋μ02 となる。ここで,a,bをパラメータとして,eを最小にする
には,a,bによる偏微分係数を０とすればよい。すなわ
ち， 従って， を満たすようなa,bを予測画像生成パラメータとすれば
よい。１成分，或いは３成分以上から予測する時も同様
である。
る画像との平均２乗誤差，すなわち差分画像の分散が最
小になるように設定するもので，例えば２枚の復号画像
f1,f2から符号化する画像f0の予測画像０を生成する
場合，パラメータをa,bとして， ０（i,j）＝ａf1（i,j）＋ｂf2（i,j） とする。以後，簡単のため（i,j）は省く。この時,f0と
の平均２乗誤差ｅは， ｅ＝Ｅ｛|f0−0|2｝ ＝Ｅ｛|f0−（ａf1＋ｂf2）|2｝ ＝Ｅ｛a2f12＋b2f22−2af0f1 −2bf0f2＋2abflf2＋f02｝ ＝Ｅ｛f12｝a2＋Ｅ｛f22｝b2 −2E｛f0f1｝ａ−2E｛f0f2｝ｂ ＋2E｛f1f2｝ab＋Ｅ｛f02｝ ここで,E｛・｝は期待値を表す。すなわち， （N,Mはそれぞれpixel,line数） となる。従って,E｛f02｝,E｛f12｝,E｛f22｝は，各々
の画像の２乗平均μ02,μ11,μ22となり,E｛f0f1｝,E
｛f0f2｝,E｛f1f2｝は各々積和平均μ01,μ02,μ12とな
る。よって上式は， ｅ＝μ12a2＋μ22b2−２μ01a−２μ02b ＋２μ12ab＋μ02 となる。ここで,a,bをパラメータとして,eを最小にする
には,a,bによる偏微分係数を０とすればよい。すなわ
ち， 従って， を満たすようなa,bを予測画像生成パラメータとすれば
よい。１成分，或いは３成分以上から予測する時も同様
である。
実施例において,CMYBkの４色成分からなる印刷用画像
の符号化処理方式について示したが，本発明は,2色成分
からなる画像やRGB等の３色成分からなる画像，更に,C,
M,Y,Bkの混色では彩度が低下するために新たに特色を加
えて５色以上にするといったような場合にも適用可能で
ある。
の符号化処理方式について示したが，本発明は,2色成分
からなる画像やRGB等の３色成分からなる画像，更に,C,
M,Y,Bkの混色では彩度が低下するために新たに特色を加
えて５色以上にするといったような場合にも適用可能で
ある。
さらに，実施例において,1番目に符号化する成分の選
択法として，各成分間の相関の総和を用いたが，これ以
外にも，各成分間の絶対値差分の総和を用いる手法が考
えられ,2番目以降の符号化成分選択法には，各成分間の
相関の高いものを選択する手法をとったが，これ以外に
も，実際に予測画像を生成して，その予測誤差を求め，
該予測誤差が最小になる成分を選択する手法等がある。
択法として，各成分間の相関の総和を用いたが，これ以
外にも，各成分間の絶対値差分の総和を用いる手法が考
えられ,2番目以降の符号化成分選択法には，各成分間の
相関の高いものを選択する手法をとったが，これ以外に
も，実際に予測画像を生成して，その予測誤差を求め，
該予測誤差が最小になる成分を選択する手法等がある。
また,C,M,YをY,I,Q交換して,Y,I,Q,Bkとし,Y,I,Qにつ
いては各成分間の相関が小さいので独立に符号化し，他
の成分の相関の高いBk成分のみ本発明による手法を用い
てもよい。
いては各成分間の相関が小さいので独立に符号化し，他
の成分の相関の高いBk成分のみ本発明による手法を用い
てもよい。
符号化法には，ディスクリート，コサイン変換（DC
T）や，ブロック，トランケーション・コーディング（B
TC）や，ベクトル量子化法（VQ），或いは，カルーネン
・レーベ（KL）変換等が考えられる。
T）や，ブロック，トランケーション・コーディング（B
TC）や，ベクトル量子化法（VQ），或いは，カルーネン
・レーベ（KL）変換等が考えられる。
また実施例では，各成分について説明したが，ランド
サット画像データのように波長域で分割された多成分画
像などにも適用できることはいうまでもない。
サット画像データのように波長域で分割された多成分画
像などにも適用できることはいうまでもない。
以上説明したように，本発明によれば，相関の高いＮ
個の色成分からなる画像の各成分間の差分をとる事で，
分散の小さい画像が得られ，該差分画像を符号化する事
で，効率の良い符号化ができる。
個の色成分からなる画像の各成分間の差分をとる事で，
分散の小さい画像が得られ，該差分画像を符号化する事
で，効率の良い符号化ができる。
また，符号化する成分を選択する際に、該成分と既に
符号化，復号化された成分から予測される予測画像との
差分画像の分散の総和が最小になるよう選択する事で，
全体として，符号化効率を上げる事が可能となる。
符号化，復号化された成分から予測される予測画像との
差分画像の分散の総和が最小になるよう選択する事で，
全体として，符号化効率を上げる事が可能となる。
図は本発明の一実施例の画像の符号化処理装置のシステ
ム構成を示すブロック図である。 １……カラースキャナ， ２……フレームメモリ， ３……相関演算部， ４……符号化成分選択部， ５……予測画像生成部， 6,7……遅延器， ８……差分器， ９……スイッチ， 10……符号化部， 11……復号化部， 12……加算器， 13……記録部。
ム構成を示すブロック図である。 １……カラースキャナ， ２……フレームメモリ， ３……相関演算部， ４……符号化成分選択部， ５……予測画像生成部， 6,7……遅延器， ８……差分器， ９……スイッチ， 10……符号化部， 11……復号化部， 12……加算器， 13……記録部。
Claims (1)
- 【請求項１】各画素がＮ個の複数成分で表される画像の
符号化処理装置において ｉ番目（ｉ≧２）に符号化する成分の符号化において
は、 符号化の候補となる成分および既に復号された成分の間
で相関を演算する相関演算部と、 該相関演算部において得られた結果に基づいて最も相関
の高い成分に着目して当該成分を符号化する成分として
決定する符号化成分選択部と、 既に復号化された成分と予測画像生成パラメータとから
予測画像を表し、前記決定された符号化成分と予測画像
との誤差が最小となるように予測画像生成パラメータを
決定し、既に復号化された成分と誤差が最小となる予測
画像生成パラメータとで予測画像を生成する予測画像生
成部と、 該予測画像と該決定された符号化成分との差を符号化す
る符号化部と、 該符号化部の出力を復号する復号部と、 該予測画像および該復号部の出力を加算して前記既に復
号された成分として相関演算部および予測画像生成部に
供給する手段と、 前記符号化部出力と予測画像生成パラメータとを蓄積す
る記録部から構成される ことを特徴とする画像の符号化処理装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63328693A JP2629035B2 (ja) | 1988-12-26 | 1988-12-26 | 画像の符号化処理装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63328693A JP2629035B2 (ja) | 1988-12-26 | 1988-12-26 | 画像の符号化処理装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02174370A JPH02174370A (ja) | 1990-07-05 |
| JP2629035B2 true JP2629035B2 (ja) | 1997-07-09 |
Family
ID=18213114
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63328693A Expired - Lifetime JP2629035B2 (ja) | 1988-12-26 | 1988-12-26 | 画像の符号化処理装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2629035B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH08168053A (ja) * | 1994-12-15 | 1996-06-25 | Nec Corp | データ圧縮装置 |
| WO1999065226A1 (fr) * | 1998-06-09 | 1999-12-16 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Codeur et decodeur d'images, verificateur de caracteres et support de donnees |
-
1988
- 1988-12-26 JP JP63328693A patent/JP2629035B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH02174370A (ja) | 1990-07-05 |
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