JP2634793B2

JP2634793B2 - カラー画像信号の符号化装置

Info

Publication number: JP2634793B2
Application number: JP60019563A
Authority: JP
Inventors: 隆夫大町
Original assignee: Nippon Electric Co Ltd
Current assignee: NEC Corp
Priority date: 1985-02-04
Filing date: 1985-02-04
Publication date: 1997-07-30
Anticipated expiration: 2012-07-30
Also published as: JPS61179675A

Description

【発明の詳細な説明】（産業上の利用分野）本発明はカラー画像信号のデータ圧縮符号化装置に関
する。

（従来の技術）従来、白と黒からなる文書、図面等をスキャナーで走
査して得られた白黒２値のファクシミリ信号をデジタル
的に圧縮符号化する方法としてランレングス符号化の方
式が知られている。このランレングス符号化方式は白、
又は黒画素の継続する長さを符号化するもので、白およ
び黒画素が連続して発生する場合には、ラン数が全体と
して少なくなるから圧縮効率が高い。通常の文書に対し
ては、このランレングス符号化方式によると十分効率を
高くできるので、ファクシミリ符号化の国際標準方式と
してモディファイド・ハフマン（Modified Huffman）方
式やモディファイド・リード（Modified READ）方式が
定められ、これが採用されている。

一方カラー画像の表示又は記録方法としては、ディス
プレイ表示においてはＲ（赤）,G（緑）,B（青）の加法
３原色、プリンター記録においてはＣ（シアン）,M（マ
ゼンダ）,Y（イエロー）の滅法３原色（黒を付加して４
色とする場合もある）の各色成分画像の重ね合わせで表
現する。カラーの中間調を表現する場合にはこれらの各
色成分画像を有色画素（色のついた画素）と無色画素
（色のついていない画素）に２値化しこれらの画素の占
める割合いで中間調を表現するカラー擬似中間調方法
（網目法やディザー法が代表的な例である）と、多値の
色画素で表現するカラー連続中間調方法がある。

（発明が解決しようとする問題点）しかしカラー擬似中間調方法によれば、中間調画像信
号は周期的に変化する２値化画像を用いて２値化される
ため、有色画素と無色画素が周期的に繰返すパターンが
多く発生する。従って、ランレングスが短く、ラン数が
多いので、ランレングス符号化による圧縮効率は極めて
高くなるという欠点があった。

またカラー連続中間調方法においても、差分符号化
（Differential PCM）や変換符号化という全く別の符号
化方法が用いられており、国際標準方式のランレングス
符号化は適用できないという不都合があった。

本発明の目的は、カラー擬似中間調画像、カラー連続
中間調画像を対象とし、簡単な前処理を施すだけでModi
fied Huffman（以下MHと略す）などのランレングス符号
化により能率良くデータ圧縮する符号化装置を提供する
ことにある。

（課題を解決するための手段）本発明のカラー画像信号の符号化装置は、カラー疑似
中間調画像を色分解して取り出された複数の色成分画像
信号の符号化装置であって、既に符号化済みの同色色成
分画像信号と他色成分画像信号とを参照して現在符号化
中の色成分画像信号を予測し、予測が的中したか否かを
示す予測誤差信号と、予測的中の度合いを示す予測状態
信号とを発生する予測変換回路と、前記予測状態信号に
より前記予測誤差信号を配列変換する配列変換回路と、
前記配列変換した予測誤差信号を予測はずれをランの区
切りとしてランレングス符号化する回路とから構成され
る符号化装置において、前記予測変換回路は、統計的に前記予測が確率的に当た
りやすい状態をGOOD、確率的に当たりにくい状態をBAD
で表された前記予測状態信号を予め記憶している記憶手
段を備え、前記配列変換回路は、ブロック毎に前記GOODの予測状態
信号に対応する予測誤差信号は昇順に、前記BADの予測
状態信号に対応する予測誤差信号は降順にメモリに書き
込んだ上で予測誤差信号を予測はずれまでを単位として
前記メモリから昇順と降順とを交互に読みだして配列変
換する手段を備えることを特徴とする。

また、本発明のカラー画像信号の符号化装置は、多値
のカラー連続中間調画像を色分解して取り出された複数
の色成分画像信号の符号化装置であって、既に符号化済
みの同色色成分像信号と他色成分画像信号とを参照して
現在符号化中の色成分画像信号の各ビット（第１ビット
から第ｎビット）の値をビット位置対応に予測し、予測
が的中したか否かを示す予測誤差信号と、予測的中の度
合いを示す予測状態信号とを発生する予測変換回路と、
前記予測状態信号により前記予測誤差信号を配列変換す
る配列変換回路と、前記配列変換した予測誤差信号を予
測はずれをランの区切りとしてランレングス符号化する
回路とから構成される符号化装置において、前記予測変換回路は、統計的に前記予測が確率的に当た
りやすい状態をGOODのラベル、確率的に当たりにくい状
態をBADのラベルで表された前記予測状態信号を予め記
憶している記憶手段を備え、前記配列変換回路は、ブロック毎に前記GOODの予測状態
信号に対応する予測誤差信号は昇順に、前記BADの予測
状態信号に対応する予測誤差信号は降順にメモリに書き
込んだ上で予測誤差信号を予測はずれまでを単位として
前記メモリから昇順と降順とを交互に読みだして配列変
換する手段を備えることを特徴とする。

（作用）次に本発明のカラー画像信号符号化装置を図面を参照
して詳細に説明する。

以下Ｃ（シアン）Ｍ（マゼンダ）Ｙ（イエロー）の３
つの色成分画像の符号化を対象として説明するが、Ｒ
（赤）Ｇ（緑）Ｂ（青）の色成分画像に対しても同じ方
法で符号化できる。

第１図は本発明の構成の一例を示すブロック図であ
る。図において端子100にカラー画像の色成分画像信号
Ｘ（以下画像信号と略す）が入力される。色成分画像信
号Ｘの入力順序としてはカラー画像の同一走査ラインに
対するシアン、マゼンダ、イエローの各画像信号を１ラ
イン単位に入力してもよいし（例えばシアンの１ライ
ン、マゼンダの１ライン、イエローの１ラインの順番で
入力）、１画素単位に順に入力してもよい（例えばシア
ン１画素，マゼンダ１画素，イエロー１画素の順で入
力）。また画面単位で、まずシアンの１画面をすべて入
力した後でマゼンダ，イエローの１画面を順番に入力し
てもよい。端子101にはタイミング信号が入力される。
タイミング信号としては画像信号に対する同期信号とク
ロックパルスの２つがある。このタイミング信号から現
在入力されている画像信号の色も区別する事ができる。

画像信号Ｘは予測変換回路１において、すでに符号化
済みの画像信号（画像信号Ｘと同じ色成分の画像信号
と、画像信号Ｘとは異なる色成分の画像信号との両方又
は片方）を参照画素として予測され、予測誤差信号Ｙと
予測状態信号Ｓに変換される。予測誤差信号Ｙは0,1か
らなる１ビットの信号で、予測当りのとき0,予測はずれ
のとき１とする。予測状態信号は予測適中の度合を示す
１ビットの信号で、確率的に予測が当り易い状態のとき
をGOOD、逆の場合をBADとして、それぞれを0,1で表わ
す。予測状態信号の定め方は後述する。したがって、予
測状態信号により予測誤差信号はGOOD又はBADにラベル
付けされる。

ここで予測変換回路の構成は符号化の対象となる画像
信号がカラー擬似中間調信号の場合と、多値のカラー連
続中間調信号の場合とでは異なるが、それらの具体的説
明は後述する。

予測誤差信号Ｙは配列変換回路２によって、ブロック
毎に配列変換され、配列変換された予測誤差信号Ｕにな
る。この配列変換は予測状態信号Ｓの制御の下に実行さ
れる。１ブロックの例としてはシアン，マゼンダ，イエ
ローの各１走査ラインに対応する予測誤差信号でもよい
し、これらを合わせた３ライン分をひとつのブロックと
してもよい。

配列変換の具体的方法は後述するが、基本的には予測
誤差信号をGOODとBADにラベル付けしたとき、予測当りが続く間は同一ラベルが連続する。

予測はずれが生じる毎にラベルができるだけ変化す
る。

という規則の下に配列変換を行う。

配列変換された予測誤差信号Ｕは平滑化回路３により
平滑化信号Ｖに変換される。平滑化回路３は、図中破線
内に示すようにレジスター32と排他的論理和回路31とで
構成される。この平滑化により、信号Ｕの予測はずれが
生じる間隔が信号Ｖを白黒２値信号と見なしたときのラ
ンレングスに対応するようになる。

平滑化信号Ｖはランレングス符号器４により、白黒別
のランレングス符号を用いてランレングス符号化され
る。ランレングス符号器としては国際標準のMH符号器を
用いることができる。このランレングス符号化において
は、GOODにラベル付けされた予測誤差信号系列が白のラ
ンレングス符号で符号化される確率が高く、BADにラベ
ル付けされた予測誤差信号系列が黒のランレングス符号
で符号化される確率が高くなるので、それぞれの統計的
性質に合ったランレングス符号を設計すれば効率的なラ
ンレングス符号化が実行される。

ランレングス符号化により得られた圧縮符号Ｃは伝送
路に送出されるかあるいはファイルメモリーに格納され
る。参照数字５はこれらのいずれかを表わす。伝送路あ
るいはファイルメモリーからとり出された圧縮符号C
¹は、参照数字6,7,8,9で構成される復号化装置により符
号化の逆変換処理を受け元の画像信号X¹に復号され、端
子200に出力される。

圧縮符号C¹は、まずランレングス復合器６によりラン
レングス複合され信号V¹に変換され、更に逆平滑化回路
７により白黒の変化点が抽出された信号U¹に変換され
る。逆平滑化回路７は例えば図中破線内に示すように、
レジスター72と排他的論理和71で構成される。レジスタ
ー72の出力には１サンプル前の復号値が現われるので、
排他的論理和出力では白黒の変化点が１となり、これが
予測はずれに対応する。信号U¹は更に配列逆変換回路８
により配列逆変換され予測誤差信号Y¹に変換される。配
列逆変換回路は予測逆変換回路９から供給される予測状
態信号S¹の制御のもとに動作し、符号化の逆の論理によ
って、信号U¹を配列逆変換し、予測誤差信号Y¹に変換す
る。予測誤差信号Y¹は予測逆変換回路９により、すでに
復号化済みの画像信号（現在復号中の画像信号と同じ色
成分の画像信号と、異なる色成分の画像信号との両方又
は片方）により得られる予測値をもとにして画像信号X¹
に変換される。なお、ランレングス復号器６からはタイ
ミング信号が復号化装置の各部に供給されると共に出力
端子201にとり出される。ここで、伝送路やファイルメ
モリーに誤りがなければC¹＝Ｃであり、符号化および復
号化動作が正しく行われれば、V¹＝V,U¹＝U,S¹＝S,Y¹＝
Y,X¹＝Ｘとなる。

〔実施例〕

第３図（Ａ）にカラー擬似中間調信号に対する予測変
換回路の実施例を示す。またカラー擬似中間調方法とし
て網点方法を使用し、画像信号Ｘをシアン，マゼンダ，
イエローの順に１ラインを単位として入力し符号化する
場合の参照画素配置の一例を第２図に示す。

符号化画素（符号化しようとする画素）がシアンの場
合には符号化画素を含む走査ライン上の他の色成分画像
信号（マゼンダ，イエロー）はまだ符号化していなの
で、シアンの画像信号のみを参照画素として用いる。画
素Ｘは符号化画素を示し、画素Ｈは画素Ｘと同一ライン
上にあり網点周期Ｌ（隣りあう網点の中心間の距離）だ
けはなれている。画素G,H,I,Jは画素Ｘと同一ライン上
の画素であり、画素A,B,C,D,E,Fは１ライン上の画素で
ある。符号化画素がマゼンダの場合は、すでに同一ライ
ン上のシアンの画像信号は符号化済みなので参照画素と
して用いる事ができる。シアンの参照画素Ｋはマゼンダ
の符号化画素Ｘともとのカラー画像上で同一位置にある
画素であり、ＮもＨと同一位置にある画素である。符号
化画素がイエローの場合は、同一ライン上のシアン，マ
ゼンダの画像信号は符号化済みなので参照画素として用
いる事ができる。マゼンダの参照画素Ｐは符号化画素Ｘ
と同一位置、ＱはＨと同一位置にある画素である。参照
画素の数はどの場合でも10画素となっている。

第２図の例では符号化画素がシアンの場合には参照画
素としてマゼンダ，イエローを用いず、マゼンダの場合
には参照画素としてイエローを用いていないが、どちら
の場合でもひとつ前のライン上の画素はすべての色成分
において符号化済みなので、この画素を参照画素として
用いる事もできる。またシアン，マゼンダ，イエローの
順に１画素単位で画像信号Ｘを入力し符号化する場合に
は、符号化画素と異なる色成分画素でも符号化画素と同
一ライン上にあり符号化画素より前に位置する画素はす
べて参照画素として用いる事ができる。なおカラー擬似
中間調方法としてディザ法を用いた場合にはディザマト
リックスの閾値に対応した参照画素の選択を行なう。ま
た参照画素の数も任意に設定する事ができる。

第３図（Ａ）において画像信号Ｘは書込み切換回路11
を通してＸの色に従ってシアン用メモリー12,マゼンダ
用メモリー13,イエロー用メモリー14に書き込まれる。
第２図の参照画素を用いる時には各メモリーは２ライン
分の画像信号を記憶する容量が必要である。読み出し切
換回路15は画像信号Ｘの色に従って第２図に例示したよ
うな参照画素を各メモリーから読み出す。これらの参照
画素は予測ROM（Read Only Memory）16に印加されて出
力に予測信号と予測状態信号Ｓがとり出される。

予測ROMの作り方は次のようにする。実際の各色成分
画像信号に対して参照画素のすべての組み合わせ（第２
図の例では2¹⁰＝1024通り）のそれぞれに対する画像信
号Ｘの信号レベル０と１の出現確率をあらかじめ選択し
た複数のテスト画像を用いて求め、その確率が0.5以上
となる方の信号レベルを予測信号（予測値）とする。ま
た、予測状態信号Ｓは前記複数のテスト画像を用いて求
めた参照画素のすべての組み合わせ（第２図の例では2
¹⁰＝1024通り）のそれぞれに対する画像信号Ｘの信号レ
ベル０と１の出現確率のいずれか一方が所定のしきい値
（例えば0.94）以上の組み合わせに対する予測状態信号
をGOOD、両方が所定のしきい値以下の組み合わせに対す
る予測状態信号をBADと定める。

画像信号Ｘは予測信号によりＹ＝Ｘ（１）の論理演算により予測誤差信号Ｙに変換される。但し、
は排他的論理和を表わし、第３図（Ａ）においては参
照数字17で排他的論理和回路が示されている。なお、端
子101から供給されるタイミング信号Ｔは書込み切換回
路や読み出し切換回路の切換およびメモリーに対する書
込み、読み出しクロックやメモリーの初期値設定に用い
られる。

第３図（Ｂ）は第３図（Ａ）の予測変換回路と対にな
る予測逆変換回路の実施例である。図において参照数字
91は書き込み切換回路、95は読み出し切換回路、96は予
測ROM、92,93,94はそれぞれシアン用メモリー、マゼン
ダ用メモリー、イエロー用メモリであり、予測変換回路
で用いたものとそれぞれ同じ働きをする。

また、参照数字97は排他的論理和回路である。従っ
て、復号信号X¹は X¹＝¹Y¹ （２）で与えられる。

走査線の始まりにおいて、タイミング信号T¹によって
各メモリの初期状態が設定されると予測ROM97により出
力される予測信号¹は¹＝となる。また、予測誤差
信号Y¹が正しく復号されればY¹＝Ｙである。従って、
（１）式と（２）式より X¹＝′Y¹＝（Ｘ）＝Ｘ（３）となり、元の画像信号Ｘが復号される。復号済みの画像
信号は読み出し切換回路95を通して予測ROMに印加さ
れ、予測値¹と予測状態信号S¹を出力する。従って、
初期状態で、¹＝，S¹＝Ｓとなれば以下、Y¹＝Ｙで
あればX¹＝Ｘと正しく復号化が進行する。

次に配列変換および配列逆変換について説明する。第
４図（Ａ）は配列変換回路の実施例を示すブロック図で
ある。図において、予測誤差信号Ｙは１走査線毎にメモ
リー21に一旦書き込まれ次に読み出され配列変換された
信号Ｕとして出力される。配列変換はメモリーの書き込
みと読み出しの過程で行うので、メモリーのアドレス制
御が配列変換の方法と対応する。

第５図に配列変換法の一例を示す。図において、A1は
１走査線の予測誤差信号の時系列を示す。この場合、簡
単の為１走査線の画素数は10としている。Yiの添字ｉは
画素の時系列番号を示し、斜線は予測はずれを示す。し
たがって、図においてY₁〜Y₃，Y₆〜Y₈，Y₁₀は０、Y₄，Y
₅，Y₉は１である。A2は予測誤差信号Ｙに対応する予測
状態信号Ｓの時系列を示す。ＧはGOOD、ＢはBADを示
す。予測誤差信号Yiはこの予測状態Siによって、それぞ
れGOODかBADかのいずれかにラベル付けされる。すなわ
ち、図の例では、Y₁，Y₂，Y₄，Y₆，Y₇，Y₈，Y₉はGOOD、
Y₃，Y₅，Y₁₀はBADである。

第５図A3はメモリーに書き込んだ予測誤差信号を示
す。メモリーの番地は左端から順に1,2,…10番地とす
る。そして書き込みにおいてはGOODにラベル付けされた
予測誤差を１番地から順に、即ち昇順に書き込み、BAD
にラベル付けされた予測誤差を10番地（１走査線の最終
番地）から逆向きに、即ち降順に書き込む。このように
書き込めば、メモリー内にGOODとBADの予測誤差をそれ
ぞれ分離して書き込むことができる。図において、メモ
リーの１〜７番地にはGOODの予測誤差、８〜10番地には
BADの予測誤差が書き込まれている。

次に、メモリー内の予測誤差信号を読み出すが、読み
出した時系列信号を第５図A4に示す。まず、メモリーの
１番地から予測はずれが生じるまで昇順に読み出す。図
の例では３番地に書き込まれたY₄が予測はずれなので、
Y₁、Y₂、Y₄が読み出される。予測はずれが生じると今度
はメモリーの最終番地から降順に予測誤差をやはり予測
はずれが生じるまで読み出す。図の例では９番地のY₅が
予測はずれなのでY₃とY₅が読み出される。次は再び、GO
ODを読み出すので、Y₆，Y₇，Y₈，Y₉が読み出され、Y₉が
予測はずれなので、次はBADのY₁₀が読み出される。この
ようにして、配列変換が完了する。

配列変換された予測誤差信号Ｕは第５図A4に示されて
いるが、同図A5にはこれを平滑化した信号Ｖを示してい
る。すなわち、予測誤差信号Ｕの予測はずれが生じる間
隔が信号Ｖを白黒２値信号と見なしたときのランレング
スに対応するようになる。同図A6には信号Ｖを白黒別ラ
ンレングス符号化したときのランレングスを示してい
る。図において、W2は白のランレングス２を表わし、B2
は黒のランレングス２を表わす。平滑化処理を施した信
号のランはW2,B2,W4,B2の４つである。これに対して、
平滑化処理をせずに信号Ｕ（第５図A4）を直接ランレン
グス符号化したとすれば、ランはW2,B1,W1,B1,W3,B1,W1
の７つとなるので、配列変換された予測誤差信号を予測
はずれをランの区切りとして平滑化する平滑化処理によ
り大幅なラン数の削減が行われていることが分かる。

配列変換の規則は（１）同一ラベルをできるだけ連続させること（２）予測はずれ毎にラベルをできるだけ変化させるこ
との２つの条件を満たすようにするのが、符号化能率の点
から得策である。勿論、配列逆変換により元に戻せるこ
とが前提条件であることは云うまでもない。ここで、
「できるだけ」という意味は「できない場合は逆変換が
可能な他の約束を用いる」ことを示す。例えば第５図に
示した例で、予測誤差信号はA1で与えられたが、予測状
態信号はY₁〜Y₁₀に対してすべてGOODであった場合を仮
定しよう。そうすると、メモリには第５図B3に示すよう
にY₁〜Y₁₀の順に予測誤差が書き込まれる。この場合、
すべてのデータはGOODにラベル付けされているので、GO
ODの次にBADを読み出すことはできない。メモリーの読
み出しを、前述の様にアドレスの昇順と降順にとり、予
測はずれ毎にこれらを切換えることにすれば、配列変換
後の予測誤差信号は第５図B4に示すようになる。この配
列変換においては予測はずれ毎にラベルが変化していな
いが、配列逆変換は可能であるから、本発明では許され
る。

第４図（Ａ）に戻って配列変換回路の動作説明を行
う。図において、参照数字23,24はそれぞれ、昇順アド
レスカウンタ（アップカウンタ）および降順アドレスカ
ウンタ（ダウンカウンタ）である。参照数字22は論理回
路で、書き込み時には予測状態信号Ｓにより、Ｓ＝０
（GOOD）のときはアップカウントパルスを線123に発生
し、Ｓ＝１（BAD）のときはダウンカウントパルスを線1
24に発生する。また、マルチプレクサー25の切換信号を
線122を通して供給する。この切換信号は書き込み時に
は予測状態信号Ｓそのものである。アップカウンタ23お
よびダウンカウンタ24は走査線の始まりにおいてタイミ
ングパルスにより、それぞれ、１および10がロードさ
れ、以後はカウントパルスにより、メモリーアドレスを
１番地づつ増減させる。２つのアドレスカウンタにより
指定されたアドレスはマルチプレクサー25で切換えられ
て線121を通してメモリー21のアドレス線に供給され
る。このようにして、メモリー21にはGOOD予測誤差が昇
順に、BAD予測誤差が降順に書き込まれる。１走査線の
書き込みが終了すると、次の走査線の画像信号が到来す
る前にメモリーの読み出しを行う。なお、次の走査線の
画像信号が連続して到来する場合は配列変換回路をダブ
ルにして交互に動作させればよい。読み出しにおいては
読み出した信号Ｕをフリップフロップ26に供給し、Ｕ＝
１になる毎にフリップフロップを反転させる。フリップ
フロップの出力は線126を通して論理回路22に供給し、
読み出し時のアップカウントパルス，ダウンカウントパ
ルスおよびマルチプレクサーの切換信号作成に用いられ
る。

第４図（Ｂ）は第４図（Ａ）に示した配列変換回路に
対応する配列逆変換回路を示す。参照数字81はメモリ
ー、82は論理回路、83はアップカウンタ、84はダウンカ
ウンタ、85はマルチプレクサ、86はフリップフロップ
で、これらは配列変換回路で用いたものと同じ機能で同
じ動作をする。ただし、書き込みと読み出しの動作が配
列変換回路とは逆になる。すなわち、配列変換された予
測誤差信号U¹がまず、メモリー81に書き込まれるが、書
き込みアドレスの制御はU¹＝１になる毎に出力を反転さ
せるフリップフロップ86の出力信号を用いて行なう。ま
た、読み出しアドレスの制御は予測逆変換回路から供給
される予測状態信号S¹を用いて行う。これらのアドレス
制御の方法は配列変換回路と同じである。

以上に配列変換とその逆変換動作を説明したが、配列
変換の方法および回路はメモリー番地の昇順・降順によ
るもの以外にもいろいろ考えられる。例えばメモリーを
２個用意し、GOODの予測誤差信号を第１のメモリーに、
BADの予測誤差信号を第２のメモリーに各々一定の順序
で書き込み、予測はずれが生じる毎に読み出すメモリを
交互に変え、書き込んだ順番と同じ順番で読み出す方法
でも良い。

以上説明したようにカラー擬似中間調信号は予測変換
と配列変換ならびに配列変換された予測誤差信号を予測
はずれをランの区切りとして平滑化する平滑化処理によ
り、ランレングスが長くなると共にラン数が大幅に削減
されるので圧縮効率が大幅に向上する。

次に本発明を多値のカラー連続中間調画像信号に適用
した場合の実施例を示そう。第６図（Ａ）はカラー多値
画像信号用の予測変換回路の実施例を示す。図において
端末100に印加された多値カラー画像信号（n bitとす
る）はグレイ変換器111によりBinary CodeからGray Cod
eに変換される。Binary→Gray変換はデータ圧縮率をあ
げるために行うが、4bitの場合の変換表は以下に示すも
のである。

Binary Code Gray Code ビットプレーン 1234 1234 0000 0000 0001 0001 0010 0011 0011 0010 0100 0110 0101 0111 0110 0101 0111 0100 1000 1100 1001 1101 1010 1111 1011 1110 1100 1010 1101 1011 1110 1001 1111 1000 Gray変換された多値カラー画像信号は書込み切換回路
に入力され、シアンの信号ならばシアン用メモリー113
に、マゼンダの信号ならばマゼンダ用メモリー114に、
イエローの信号ならばイエロー用メモリー115に切り換
えて書き込まれる。各メモリーは画像信号の各bit（第1
bit〜第n bit）をそれぞれ別々に読み出せるように構成
されている。書き込まれた画像信号は各ビットプレーン
毎に順次読み出され、予測変換が行なわれる。つまり符
号化画素読み出し回路116によってシアン，マゼンダ，
イエローの順にまず第1bitが一走査線単位で読み出さ
れ、次は第2bit、最後は第n bitの信号が読み出され
る。符号化画素に対応する参照画素も参照画素読み出し
回路によって順次読み出される。参照画素の配置は各ビ
ットプレーン毎に第２図に示した配置を用いる事もでき
るが、すでに符号化済みの画素から任意に設定する事も
できる。これらの参照画素は予測ROM118に印加されて出
力に予測信号と予測状態信号Ｓがとり出される。また
符号化画素信号Ｘは排他的論理和回路119において予測
信号と比較され、予測誤差信号Ｙに変換される。予測
誤差信号Ｙはカラー擬似中間調信号の場合と同様に配列
変換され、平滑化された後ランレングス符号化される。
１走査線分のシアン，マゼンダ，イエローの第1bitが符
号化された後に第2bit最後に第n bitが符号化されて一
走査線分の多値信号の符号化が終了する。ただし各画素
の符号化順序に関してはメモリー（113,114,115）から
の読み出し順序によって決まるだけなので任意に設定で
きる。また予測ROM118の内容はビットプレーン毎に別々
に統計的手法によって定めた方がすべてのプレーンに共
通に定めるよりも圧縮効率があがる。

第６図（Ｂ）はカラー多値画像信号用の予測逆変換回
路を示すもので、第６図（Ａ）の予測変換回路と対にな
る。各ビットプレーン毎の予測誤差信号Y¹が排他的論理
和回路999に印加されると、対応する参照画素から予測
された予測信号¹との演算によりビットプレーン信号X
¹が復号される。復号されたビットプレーン信号X¹は書
込み切り換え回路によって、シアンの場合にはシアン用
メモリー993、マゼンダの場合にはマゼンダ用メモリ
ー、イエローの場合にはイエロー用メモリー内の対応す
るビット（１〜ｎ）の部分に書き込まれる。第１から第
ｎビットプレーンについて予測逆変換が完了すると読み
出し切換回路992によってシアン，マゼンダ，イエロー
の順に一走査線単位でメモリーから第１〜第n bitが読
み出され、バイナリー変換器991によってバイナリー信
号に変換され、多値画像信号X_a ¹が端子200にとり出され
る。

本発明の原理と特徴を要約すれば次のようになる。ま
ず本発明において、まず画像信号の予測という手段によ
り、現在符号化中の色成分画像信号をすでに符号化済み
の画像信号（符号化画素と同じ色成分の画像信号と異な
る色成分の画像信号との両方又は片方）を用いて予測
し、予測誤差信号に変換する。この変換によって画像信
号の冗長度が削減される。符号化画素と同じ色成分の画
像信号のみを参照画素として用いるよりは異なる色成分
の画像信号も共に参照画素として用いた方が冗長度の削
減効率が高くより高い圧縮効率が得られる。冗長度が削
減された画像信号、すなわち予測誤差信号をできるだけ
少ないビット数の符号で表わすために、ランレングス符
号化を用いる。ここで、ランレングス符号化の方法とし
てはMH符号化の如く、平均ランレングスが比較的長い場
合に適合する白ラン用符号と平均ランレングスが比較的
短い場合に適合する黒ラン用符号の２種類のランレング
ス符号を用意し、白，黒，白，黒，…の如く用いるラン
レングス符号を交互に変換させる。本発明においては、
この様なランレングス符号化に適合するように前述の予
測誤差信号に変換を施す。変換には２種の手段が含まれ
ており、その第１は予測状態信号により予測誤差信号を
予測が当り易いグループ（GOOD）と予測の当りにくいグ
ループ（BAD）の２つのグループにラベル付けし、配列
変換する手段である。この手段により、GOODは平均ラン
レングスが比較的長いグループ、BADは平均ランレング
スが比較的短いグループに分離することができる。第２
の手段は予測誤差信号を予測はずれをランの区切りとし
て符号化する手段であり、具体的には予測誤差信号を予
測はずれ毎に白黒を反転させる平滑化処理を施す。GOOD
とBADを予測はずれ毎に交互に読み出す配列変換と平滑
化処理により、GOODのランは白のランレングス符号で、
BADのランは黒のランレングス符号で符号化される確率
が高まり、圧縮率を高くすることができるのである。

（発明の効果）本発明によれば変換処理を標準のMH符号器及び復号器
の前後で施すことにより、MH符号化アルゴリズムを何ら
変更せずに、カラー擬似中間調画像やカラー多値画像の
効率良いデータ圧縮が可能となり、種々の目的に応用可
能である。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の構成を示すブロック図、第２図は参照
画素配置の一例を示す略図、第３図（Ａ）および第３図
（Ｂ）はそれぞれカラー擬似中間調画像信号用の予測変
換回路および予測逆変換回路の一例を示すブロック図、
第４図（Ａ）および第４図（Ｂ）はそれぞれ配列変換回
路および配列逆変換回路の一例を示すブロック図、第５
図は配列変換動作の説明に供する略図、第６図（Ａ）お
よび第６図（Ｂ）はそれぞれカラー多値画像信号用の予
測変換回路および逆変換回路の一例を示すブロック図で
ある。図において１……予測変換回路、２……配列変換回路、３……平滑
化回路、４……ランレングス符号器、５……ファイルメ
モリー又は伝送路、６……ランレングス複合器、７……
逆平滑化回路、８……配列逆変換回路、９……予測逆変
換回路、31,71,17,97,119,999……排他的論理和回路、3
2,72……レジスター、11,91……書込み切換回路、15,95
……読み出し切換回路、16,96……予測ROM、12,92……
シアン用メモリー、13,93……マゼンダ用メモリー、14,
94……イエロー用メモリー、21,81……メモリー、22,82
……論理回路、23,83……アップカウンタ、24,84……ダ
ウンカウンタ、25,85……マルチプレクサ、26,86……フ
リップフロップ、111……グレイ変換器、991……バイナ
リー変換器、112……書込み切換回路、996……書込み切
換回路、992……読み出し切換回路、113,993……シアン
用メモリー、114,994……マゼンダ用メモリー、115,995
……イエロー用メモリー、116……符号化画素読み出し
回路、117,997……参照画素読み出し回路、118,998……
予測ROMである。

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】カラー疑似中間調画像を色分解して取り出
された複数の色成分画像信号の符号化装置であって、既
に符号化済みの同色色成分画像信号と他色成分画像信号
とを参照して現在符号化中の色成分画像信号を予測し、
予測が的中したか否かを示す予測誤差信号と、予測的中
の度合いを示す予測状態信号とを発生する予測変換回路
と、前記予測状態信号により前記予測誤差信号を配列変
換する配列変換回路と、前記配列変換した予測誤差信号
を予測はずれをランの区切りとしてランレングス符号化
する回路とから構成されるカラー画像信号の符号化装置
において、前記予測変換回路は、統計的に前記予測が確率的に当た
りやすい状態をGOOD、確率的に当たりにくい状態をBAD
で表された前記予測状態信号を予め記憶している記憶手
段を備え、前記配列変換回路は、ブロック毎に前記GOODの予測状態
信号に対応する予測誤差信号は昇順に、前記BADの予測
状態信号に対応する予測誤差信号は降順にメモリに書き
込んだ上で予測誤差信号を予測はずれまでを単位として
前記メモリから昇順と降順とを交互に読みだして配列変
換する配列変換手段を備えることを特徴とするカラー画
像信号の符号化装置。
【請求項２】配列変換手段として、ブロック毎にGOODの
予測状態信号に対応する予測誤差信号は第１のメモリ
に、BADの予測状態信号に対応する予測誤差信号は第２
のメモリに各々一定の順序で書き込み、予測はずれまで
を単位として前記第１のメモリと前記第２のメモリから
交互に各々前記一定の順序で予測誤差信号を読みだす手
段を用いることを特徴とする特許請求の範囲第１項記載
のカラー画像信号の符号化装置。
【請求項３】多値のカラー連続中間調画像を色分解して
取り出された複数の色成分画像信号の符号化装置であっ
て、既に符号化済みの同色色成分画像信号と他色成分画
像信号とを参照して現在符号化中の色成分画像信号の各
ビット（第１ビットから第ｎビット）の値をビット位置
対応に予測し、予測が的中したか否かを示す予測誤差信
号と、予測的中の度合いを示す予測状態信号とを発生す
る予測変換回路と、前記予測状態信号により前記予測誤
差信号を配列変換する配列変換回路と、前記配列変換し
た予測誤差信号を予測はずれをランの区切りとしてラン
レングス符号化する回路とから構成されるカラー画像信
号の符号化装置において、前記予測変換回路は、統計的に前記予測が確率的に当た
りやすい状態をGOODのラベル、確率的に当たりにくい状
態をBADのラベルで表された前記予測状態信号を予め記
憶している記憶手段を備え、前記配列変換回路は、ブロック毎に前記GOODの予測状態
信号に対応する予測誤差信号は昇順に、前記BADの予測
状態信号に対応する予測誤差信号は降順にメモリに書き
込んだ上で予測誤差信号を予測はずれまでを単位として
前記メモリから昇順と降順とを交互に読みだして配列変
換する配列変換手段を備えることを特徴とするカラー画
像信号の符号化装置。
【請求項４】配列変換手段として、ブロック毎にGOODの
予測状態信号に対応する予測誤差信号は第１のメモリ
に、BADの予測状態信号に対応する予測誤差信号は第２
のメモリに各々一定の順序で書き込み、予測はずれまで
を単位として前記第１のメモリと前記第２のメモリから
交互に各々前記一定の順序で予測誤差信号を読みだす手
段を用いることを特徴とする特許請求の範囲第３項記載
のカラー画像信号の符号化装置。