JP3128016B2 - 画像圧縮装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、画像データを適応予測
して符号化する画像圧縮装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】ディジタル画像信号を扱う装置では、符
号化装置を利用して画像信号の冗長度を抑圧する画像圧
縮が一般的に行われている。適応予測アルゴリズムはそ
うした画像圧縮を行うための１手法であって、複数の予
測器を適応的に切り替えながら入力画像データに対する
予測値を求め、その予測値と入力画像データとの比較を
行い、予測が当たったビットを‘０’に、予測が外れた
ビットを‘１’に置き換えることで、‘０’ビットのラ
ン長を稼いでランレングス符号化するものである。ラン
レングス符号では、ＣＣＩＴＴ勧告Ｔ．４で規格化され
ているＭＨ符号が広く使われている。

【０００３】画像データを適応予測した結果をＭＨ符号
化するという技術が特開昭６０−２４７７６号公報に開
示されている。しかしながら、この発明では予測的中率
が悪い画像に対する考慮がなされていない。このような
画像をＭＨ符号化した場合、圧縮した結果が元の画像デ
ータの情報量より大きなデータ量になってしまう。こう
した問題点を解決する手法として、特開昭６４−２２１
７２号公報に開示された技術がある。この技術は、ライ
ン毎に画像データをＭＨ符号で圧縮した結果のデータ量
を、元の画像データ量と比較して、圧縮データ量が画像
データ量より大きくなった場合には、そのラインの符号
としては元の画像データを採用するようにしたものであ
る。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】以上のような従来技術
により、画像データを適応予測して符号化圧縮すると、
圧縮率は向上するものの、圧縮画像データを蓄積、ある
いは伝送する際に、符号データ中に誤りが発生した場合
に元の画像を復号できなくなるという問題が発生する。
具体的には、符号データ量が大きくなったラインで置き
換えられた画像データに誤りが発生した場合、そのライ
ン以降では、元の画像データと異なった画像データを参
照しながら適応逆予測を行うことになるので、元の画像
を再現できなくなってしまう。圧縮画像データを蓄積、
あるいは伝送する際に、誤り訂正符号を導入する方法も
考えられるが、そのために更に誤り訂正符号化装置を用
意することになって装置全体が高価になってしまう。

【０００５】本発明は、このような事情に鑑みてなされ
たもので、誤り訂正符号などを必要とせずに簡単な構成
でデータ誤りに対処できる画像圧縮装置を提供すること
をその目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明に係る画像圧縮装
置は、上記目的を達成するために、１ライン分の画像デ
ータを記憶するラインメモリを備え、１ラインの符号デ
ータの総量と所定の閾値と比較し、前記１ラインの符号
データの総量が前記所定の閾値を越えた場合は、前記ラ
インメモリに記憶された当該ラインの画像データを符号
として出力し、当該ラインの次のラインの適応予測に際
しては、前記ラインメモリの出力をクリアして適応予測
させる制御手段を具備したことを特徴とする。

【０００７】

【作用】本発明によれば、画像データを適応予測して符
号化する際に、各ラインの符号データの先頭には、その
ラインがどのように符号化されているかを示す符号を付
けると共に、生の画像データを符号とした次のラインを
適応予測する時に、生の画像データを符号としたライン
をオール‘０’と見做して適応予測するようにしたの
で、生の画像データが符号に採用されたラインでデータ
誤りが発生しても、それ以降のラインに対して符号誤り
が伝搬しない。

【０００８】

【実施例】以下、本発明の実施例について説明する。

【０００９】図１は本発明による圧縮伸張装置の構成を
示すブロック図である。

【００１０】システムバス１は、図示しない外部ＣＰＵ
とのインタフェース、及び圧縮された符号データの入出
力を行うための３２ビットのバスである。

【００１１】画像バス２は、画像データの入出力を行う
ための１６ビットのバスである。

【００１２】ラインメモリ３は、１ライン分の画像デー
タを記憶する記憶回路で、後述する適応予測／逆予測の
際の参照データを供給する記憶回路である。

【００１３】ピンポンバッファ４，５は、画像データを
圧縮して得られた符号データを一時記憶する記憶回路で
ある。

【００１４】制御部６は、図示しない外部ＣＰＵからの
制御信号に応じて圧縮伸張器の動作モードを制御するブ
ロックである。

【００１５】画像データ入出力部８は、画像バス２より
圧縮する画像データを入力したり、伸張された画像デー
タを画像バス２へ出力するブロックである。

【００１６】適応予測／逆予測部１１は、圧縮モードで
動作している時、画像データ入出力部８からの入力画像
データを、後述する適応予測アルゴリズムに従って１バ
イト単位で予測誤差データに変換して符号処理部１４に
そのデータを送るブロックである。伸張モードで動作し
ている時は、復号処理部１５で符号データから変換され
た予測誤差データを、１バイト単位で逆予測して画像デ
ータに変換し、画像データ入出力部８へその画像データ
を渡すブロックである。

【００１７】符号処理部１４は、適応予測／逆予測部１
１の出力である予測誤差データをニブル（４ビット）単
位で処理してゼロニブルのラン長を計数し、ゼロニブル
ランのターミネータとその時のラン長を符号化するブロ
ックである。符号については後述する。

【００１８】復号処理部１５は、符号データ入出力部７
からの３２ビット単位の入力符号データを取り込んで復
号し、ゼロニブルラン長とそれに続くターミネータを求
め、予測誤差データをバイト単位で出力するブロックで
ある。

【００１９】符号データ入出力部７は、システムバス１
を介して外部と符号データのやりとりを行うブロックで
ある。

【００２０】ラインメモリ制御部９は、外付けされるラ
インメモリ３の読み出し／書き込み制御を行うブロック
である。

【００２１】ピンポンバッファ制御部１０は、外付けさ
れる２つのピンポンバッファ４，５の読み出し／書き込
み制御を行う。

【００２２】１６ビットアライメント部１２は、１ライ
ン毎に符号処理部１４で生成される可変長符号をピンポ
ンバッファ４，５に書き込むワード長（１６ビット）に
符号データをまとめるブロックである。なお、最終ワー
ドは１６ビット未満でもバッファに書き込まれる。

【００２３】３２ビットアライメント部１３は、ピンポ
ンバッファ４，５から読み出したデータを符号データ入
出力部７に送る際にピンポンバッファの最終ワードの１
６ビット未満の時の余分なデータを除いて符号データ入
出力単位（３２ビットワード）にまとめるブロックであ
る。

【００２４】次に、本発明に用いた適応予測アルゴリズ
ムについて説明する。

【００２５】適応予測アルゴリズムでは、予測しようと
している画素予測値を周辺の画素データから複数個の異
なる予測器を用いてそれぞれ求め、その中で最も予測的
中率の高い予測値とそれを演算した予測器を採用するも
のである。

【００２６】本発明における予測器は全部で１６個あ
り、予測対象の画像の性質からテキスト予測器と中間調
予測器に分類される。これらの予測器は適応予測／逆予
測部１１に含まれている。

【００２７】図２はテキスト予測器を示す図である。文
字や線から構成されるテキスト原稿では、任意の画素は
それに隣接する画素と同じ値をとることが多いことか
ら、次の３つを導入した。

【００２８】（１）水平線の予測に適している前ビット
（ＰＢ：previous bit）予測器（同図（ａ）参照）。

【００２９】（２）垂直線の予測に適している直上ビッ
ト（ＢＡ：bit above ）予測器（同図（ｂ）参照）。

【００３０】（３）予測しようとしている４ビット（１
ニブル）の画像データを１ライン前の１バイトの画像デ
ータの統計から決める垂直方向統計量（ＶＳ：vertical
statistics ）予測器（同図（ｃ）参照）。これはニブ
ル単位の垂直方向の予測に適している。

【００３１】図３は中間調予測器を示す図である。代表
的な中間調画像であるディザ画像では、任意のディザ周
期に対応する位置の画素は閾値が同じであることから同
じ値を取り易い。

【００３２】（４）ディザ周期がＰ_D ＝３からＰ_D ＝１
６の範囲（Ｐ_D ＝３〜１０，１２，１４，１５，１６）
の１２個の異なる中間調予測器。これらは着目ビットの
値がＸビット前のビットと同一であるかを予測する。図
３（ａ）は、ディザ周期Ｐ_D ＝５である場合の例を示
す。

【００３３】（５）ニブル単位の水平予測を行う水平方
向統計量（ＨＳ）予測器。ＨＳ予測器は、予測しようと
しているニブルを含んだ画像データバイトに隣接したバ
イトの画像データの統計から決めるもので、予測バイト
に含まれる２ニブルの予測値は同じものを使用する。こ
のＨＳ予測器は、上記１２個の中間調予測器とは別の中
間調予測器として使用される。

【００３４】なお、図２，図３において、Ｐ，Ｐ_i は予
測されるビット、Ｘ，Ｘ_i ，Ｙ_i は予測の基準になるビ
ットを示す。但し、ｉ＝０〜３である。

【００３５】以上、説明した１６個の予測器を以下に説
明するように適宜組み合せてライン毎に８ビット（１バ
イト）単位で適応予測が行われていく。予測誤差は、予
測画像バイトとその予測値との間で排他的論理和（ＥＯ
Ｒ）を演算することで求める。ここで、予測的中ビット
は‘０’に、予測外れビットは‘１’となり、８ビット
の予測誤差データが得られる。ここで、垂直方向の予測
を行うＢＡ予測器とＶＳ予測器を採用しているが、これ
らは直上のラインの画像データが復号時に圧縮時と違う
データに変化してしまうと、誤った画像データを伸張し
てしまう。

【００３６】次に、最適な予測器を選択していくアルゴ
リズムについて説明する。

【００３７】 使用可能な中間調予測器のサブセット
の中から予測するバイトＸｉの３つ前のバイトＸｉ−３
において最も予測誤りの少ない予測器を予測器変数ｎｅ
ｗＨＴに代入する。予測誤りの数が等しい場合は、水平
方向統計量（ＨＳ）予測器を最優先に、以下、空間周波
数の高い方、すなわち、ディザ周期の短い方を選択す
る。

【００３８】 ２つ前のバイトＸｉ−２において、前
のバイトに関する予測器選択プロセスで決定された予測
器変数ＨＴで表される中間調予測器と予測誤りを比較
し、ｎｅｗＨＴの予測誤りがＨＴよりも少なければｎｅ
ｗＨＴで表される予測器を新たなＨＴで表される予測器
に更新する。予測誤りの数が等しい場合はＨＴの更新は
行わない。

【００３９】 予測するバイトＸｉの１つ前のバイト
Ｘｉ−１において、使用可能なテキスト予測器の中から
予測誤りの一番少なかった予測器を予測器変数ｎｏｎＨ
Ｔに代入する。予測誤りの数が等しい場合は直上ビット
（ＢＡ）予測器を優先的に選択する。

【００４０】 とで決定されたＨＴとｎｏｎＨＴ
の双方の予測器についてバイトＸｉ−１において予測誤
りを比較し、誤りの少なかった方を実際にバイトＸｉの
予測に用いる予測器を表す変数Ｆｉｎａｌに代入する。
尚、予測誤りが等しかった場合はバイトＸｉ−１を予測
したときに用いたＦｉｎａｌと同じ種類の予測器をＦｉ
ｎａｌとする。

【００４１】各ラインでの予測開始の初期段階に、幾つ
かの予測器では予測に必要な画像データを画像領域の外
に求めなければならないが、この時、画像領域外のデー
タはすべて白、即ち０という値の画素として処理する。

【００４２】又、各ラインの始めでは上記１６個の予測
器の中のいずれかが初期予測器として選択される。もし
テキスト予測器が使用可能であれば、これが最優先に初
期予測器として選択される。テキスト予測器の中では、
直上ビット（ＢＡ）予測器、垂直方向統計量（ＶＳ）予
測器、前ビット（ＰＢ）予測器の順に優先度が決まって
いる。テキスト予測器が使用可能でない場合は、使用可
能な中間調予測器のサブセットの中で最も空間周波数が
高いものに対応した、即ち、最短パターン長の中間調予
測器が初期予測器として選択される。

【００４３】初期予測器は各ラインの開始毎に選択され
る。この予測器は現在予測に使っている予測器よりも予
測誤差の小さい予測器がでてくるまで使用される。誤差
が等しい時は予測器の変更は行わない。

【００４４】以上の４ステップを経て、予測器の最適化
が行われる。本発明で使用される適応予測アルゴリズム
では、バイトＸｉの予測に用いる予測器は、直前のバイ
トＸｉ−１で最も的中率の高かった予測器である。この
ことは、予測誤差から元の画像データを逆予測する際に
使用した予測器を、伸張し終わったデータから決められ
ることを意味する。又、ラインの最初の初期予測器が一
義的に決まるため、ラインの最初の画像データバイトは
最初の予測誤差から直ちに逆予測できる。従って、次の
予測誤差バイトに対する逆予測は最初の画像データバイ
トで最も的中率の高い予測器を求めれば良い。

【００４５】図４に適応予測／逆予測部１１のブロック
図を示す。

【００４６】マルチプレクサ３８は、圧縮動作時には画
像データバイトを、伸張動作時には予測誤差バイトを選
択して適応予測器３５へ入力する。マルチプレクサ３６
は圧縮動作時には画像データバイトを、伸張動作時には
マルチプレクサ３４で選択した適応予測器３５で逆予測
された画像データバイトをレジスタ３１，３２，３３で
構成されるシフトレジスタへ入力する。このシフトレジ
スタの出力はレジスタ３３の入力をＸｉとすると、レジ
スタ３３の出力であるイメージバイトはＸｉ−１に、レ
ジスタ３２の出力はＸｉ−２に、レジスタ３１の出力は
Ｘｉ−３に対応する。現在適応予測しているラインの直
上ラインの画像データを記憶した前ラインメモリ３の出
力は、メモリクリア信号８３により制御されるゲート回
路３９を介して供給される。

【００４７】中間調予測器群２０、ｎｅｗＨＴ選択回路
２１、中間調予測器選択部１８、レジスタ２２、マルチ
プレクサ２３，２４、比較器２５とから中間調予測器選
択装置が構成される。中間調予測器選択装置を更に詳細
に説明したものが図５である。

【００４８】中間調予測器群２０は、１３組の中間調予
測器４０（ＨＳ予測器を含む）と予測誤差カウンタ４１
から構成されている。予測誤差カウンタ４１は、各予測
器での予測誤差バイトの中に含まれる‘１’の数を計数
するもので、‘１’の数に応じて予測的中率を５レベル
に分類して出力する。

【００４９】 （１） ‘１’の数＝０ ．．．出力＝‘０００’ （２） ‘１’の数＝１ ．．．出力＝‘００１’ （３） ‘１’の数＝２ ．．．出力＝‘０１０’ （４） ‘１’の数≧３ ．．．出力＝‘１００’ （５） 該当する予測器が予測器選択モードワードによ
って選択されていない場合、出力は‘１１１’とする。

【００５０】図４に示されるｎｅｗＨＴ選択回路２１
は、図５に示される最小予測誤差検出回路４２とマルチ
プレクサ４３とから構成される。又、中間調予測器選択
部18はマルチプレクサ４４とレジスタ４５とから構成さ
れる。

【００５１】最小予測誤差検出回路４２は、１３組の３
ビットの予測的中率データの中から最小値を与えた予測
器に対応したフラグビットを全てアサートする。但し、
予測誤差カウンタ４１の出力が‘１１１’であった、す
なわち、選択されていない予測器に対応したフラグビッ
トはアサートしない。

【００５２】マルチプレクサ４３は、ラインの先頭のバ
イトに対しては初期中間調予測器選択肢で規定される唯
一の予測器に対応したフラグビットをアサートして予測
器変数ｎｅｗＨＴとして出力する。以降、レジスタ２２
に保持された予測器変数ｎｅｗＨＴと最小予測誤差検出
回路４２の出力である中間調予測器選択フラグをマルチ
プレクサ４３で比較して、予測器変数ｎｅｗＨＴのアサ
ートビットが中間調予測器選択フラグでもアサートされ
ていた場合は、レジスタ２２に保持された予測器変数ｎ
ｅｗＨＴを新しい予測器変数ｎｅｗＨＴとして出力す
る。予測器変数ｎｅｗＨＴのアサートビットと中間調予
測器選択フラグのアサートビットが一致していなかった
場合は、中間調予測器選択フラグのアサートビットに対
応した予測器の中で最も優先順位が高い予測器に対応し
たフラグビットだけをアサートし、それを新しい予測器
変数ｎｅｗＨＴとして出力する。こうして選択された新
しい予測器変数ｎｅｗＨＴはレジスタ２２に一時記憶さ
れる。

【００５３】マルチプレクサ２３は、予測誤差カウンタ
４１の出力である１３組の３ビットの予測的中率データ
の中から、レジスタ２２に保持された予測器変数ｎｅｗ
ＨＴのアサートビットに対応した中間調予測器の予測的
中率データを選択する。同様にマルチプレクサ２４は、
レジスタ４５に保持された予測器変数ＨＴのアサートビ
ットに対応した中間調予測器の予測的中率データを選択
する。

【００５４】マルチプレクサ４４はラインの先頭のバイ
トに対しては初期中間調予測器選択肢で規定される唯一
の予測器に対応したフラグビットをアサートして予測器
変数ＨＴとして出力する。以降、レジスタ２２に保持さ
れた予測器変数ｎｅｗＨＴで規定された予測器の予測的
中率データ（マルチプレクサ２３出力）とレジスタ４５
に保持された予測器変数ＨＴで規定された予測器の予測
的中率データ（マルチプレクサ２４出力）の大小を比較
器２５で比較した結果、マルチプレクサ２３出力の方が
小さい場合のみレジスタ２２の出力を新しい予測器変数
ＨＴとして出力する。それ以外の場合はレジスタ４５の
出力を新しい予測器変数ＨＴとして出力する。

【００５５】また、テキスト予測器群２８、ｎｏｎＨＴ
選択回路２７、レジスタ２６とからテキスト予測器選択
部は構成される。ラインメモリ３からの前ラインからの
出力データは、ＶＳ予測器とＢＡ予測器の予測値を与え
る。テキスト予測器選択部を更に詳細に説明したものが
図６である。

【００５６】テキスト予測器群２８は、３組のテキスト
予測器５０と予測誤差カウンタ５１から構成されてい
る。予測誤差カウンタ５１は、中間調予測器群２０の予
測誤差カウンタ４１と同様な動作を行う。

【００５７】ｎｏｎＨＴ選択回路２７は、最小予測誤差
検出回路５２とマルチプレクサ５３とから構成される。

【００５８】最小予測誤差検出回路５２は、３組の３ビ
ットの予測的中率データの中から最小値を与えた予測器
に対応したフラグビットを全てアサートする。但し、予
測誤差カウンタ５１の出力が‘１１１’であった、すな
わち、選択されていない予測器に対応したフラグビット
はアサートしない。

【００５９】マルチプレクサ５３は、ラインの先頭のバ
イトに対しては初期テキスト予測器選択肢で規定される
唯一の予測器に対応したフラグビットをアサートして予
測器変数ｎｏｎＨＴとして出力する。以降、レジスタ２
６に保持された予測器変数ｎｏｎＨＴと最小予測誤差検
出回路５２の出力であるテキスト予測器選択フラグを比
較して、予測器変数ｎｏｎＨＴのアサートビットがテキ
スト予測器選択フラグでもアサートされていた場合は、
レジスタ２６に保持された予測器変数ｎｏｎＨＴを新し
い予測器変数ｎｏｎＨＴとして出力する。予測器変数ｎ
ｏｎＨＴのアサートビットとテキスト予測器選択フラグ
のアサートビットが一致していなかった場合は、テキス
ト予測器選択フラグのアサートビットに対応した予測器
の中で最も優先順位が高い予測器に対応したフラグビッ
トだけをアサートし、それを新しい予測器変数ｎｏｎＨ
Ｔとして出力する。こうして選択された新しい予測器変
数ｎｏｎＨＴはレジスタ２６に一時記憶される。

【００６０】Ｆｉｎａｌ選択部２９は、予測器変数ＨＴ
で規定された中間調予測器の予測誤差データＥＣＨＴと
予測器変数ｎｏｎＨＴで規定されたテキスト予測器の予
測誤差データＥＣｎｏｎＨＴの大小を比較し、小さい予
測誤差データを与える予測器変数を新たな予測器変数Ｆ
ｉｎａｌとして出力する。予測誤差データの大きさが等
しい場合は、以前に予測器変数Ｆｉｎａｌとして選択し
た予測器の属するグループ（中間調予測器かテキスト予
測器）と同じグループの予測器に対する予測器変数を選
択する。レジスタ３０は、このグループ情報を保持する
ものである。Ｆｉｎａｌ選択部２９の出力である予測器
変数Ｆｉｎａｌは、ＶＳ予測器、ＢＡ予測器、ＰＢ予測
器、中間調予測器の対応した４ビットのフラグである。

【００６１】適応予測器３５は、マルチプレクサ３８の
出力に対する予測もしくは逆予測を１６種類の予測器で
同時に行う。１３個の中間調予測器は、予測器変数ＨＴ
で規定された中間調予測器のみが動作して予測もしくは
逆予測を行う。マルチプレクサ３４は、適応予測器３５
の出力から予測器変数Ｆｉｎａｌで規定される予測器に
対する出力を選択する。レジスタ３７は、マルチプレク
サ３４の出力を一時記憶する。

【００６２】次に、本発明における符号について説明す
る。

【００６３】図１に示す適応予測／逆予測部１１で適応
予測して得られた予測誤差データは、１ニブル（４ビッ
ト）づつ逐次符号化していく。符号はイメージバウンダ
リ符号、ラインバウンダリ符号、ラン／ターミネータ符
号、マルチプライヤ符号の４種類から構成されている。
各符号の符号長は４ビット、８ビット、１２ビットのい
ずれかになるようにして、符号化処理と復号化処理を行
い易くしている。

【００６４】表１にイメージバウンダリ符号を示す。イ
メージバウンダリ符号は、１ページの符号化された画像
データの始まりと終わりを表す符号である。

【００６５】

【表１】 表２にラインバウンダリ符号を示す。ラインバウンダリ
符号は、新しいラインの始まりを示すと同時に、それに
続くラインデータがどのように符号化されているかを表
す符号である。

【００６６】

【表２】 ラン／ターミネータ符号は、適応予測して得られた予測
誤差データのビット列を、４ビットが全て‘０’である
ゼロニブルの連続する数（ゼロニブルラン）と、そのゼ
ロニブルランを中断させた非ゼロのニブル（ターミネー
タ）をハフマン符号化したものである。ターミネータ
は、ラン／ターミネータ符号を定義する上で次の２つに
分類される。

【００６７】Ｔ_A ：１ニブル内に一つだけエラービット
を含んだもの。

【００６８】Ｔ_B ：１ニブル内に複数のエラービットを
含んだもの。

【００６９】なお、エラービットとは‘１’の値をとる
ビットである。

【００７０】表３は、Ｔ_A ターミネータに対するラン／
ターミネータ符号を示したものである。

【００７１】

【表３】 表４は、Ｔ_B ターミネータに対するラン／ターミネータ
符号を示したものである。

【００７２】

【表４】 表５は、Ｔ_A ターミネータに関するａａ符号とＴ_B ター
ミネータに関するｂｂｂｂ符号を示したものである。な
お、表３と表４の中で、ｔｔｔｔは非ゼロのターミネー
タの二進数表示したもの、ｒ ｒｒｒｒ，ｒｒ ｒｒｒ
ｒ，ｓｓ ｓｓｓｓはランレングスを二進数表示したも
のである。

【００７３】

【表５】 マルチプライヤ符号は、ラン長６４以上のゼロニブルを
表現するために用いる符号で、６４の整数倍長のランを
表す。ターミネータの出現によりゼロニブルランが途絶
えた時、その時のラン長をＺとし、 Ｚ＝６４×Ｍ＋Ｔ Ｍ≧１、Ｔ≦６３ であったとすると、最初にマルチプライヤ符号でＭを符
号化し、次にラン／ターミネータ符号でＴを符号化す
る。Ｍの二進数表現をｒｒ ｒｒｒｒとすると、Ｍに対
するマルチプライヤ符号は１１ｒｒ ｒｒｒｒ ０００
０で与えられる。但し、 ００ ０００１≦ｒｒ ｒｒｒｒ≦１１ １１１１ Ｍ＝６４、つまりゼロニブルラン長が４０９６に達した
時、ターミネータの出現の有無に依らずマルチプライヤ
符号 １１００ ００００ ００００ （ｒｒ ｒｒｒｒ＝０
０ ００００） が生成される。

【００７４】図１に示す符号処理部１４は、適応予測／
逆予測部１１の出力である予測誤差データを以下の手順
で符号化していく。

【００７５】図７と図８は、符号処理部１４の符号化手
順を示したフローチャートである。１ラインの符号化に
先立ち、ゼロニブルを計数する１２ビットのニブルカウ
ンタをクリアする（Ｓ６０１）。符号処理を開始する
と、予測誤差データバイトを取り込むと同時に予測誤差
データバイト数（エラーバイト数）をカウントする（Ｓ
６０２，Ｓ６０３）。取り込んだ予測誤差データバイト
は上位ニブルから取り出して（Ｓ６０４）ゼロニブルか
どうか評価する（Ｓ６０５）。取り出したのがゼロニブ
ルの場合はニブルカウンタをインクリメントし（Ｓ６０
７）、次に下位ニブルを取り出して（Ｓ６０９，Ｓ６０
６）再びゼロニブルかどうか評価する。取り出したのが
非ゼロニブルの場合は、そのニブルはターミネータとし
てその時のニブルカウンタの値ＲＬをラン／ターミネー
タ符号化する（Ｓ６１２，Ｓ６１３）。

【００７６】ラン／ターミネータ符号を生成する時は、
ニブルカウンタの値ＲＬの大きさに従って（Ｓ７０１〜
Ｓ７０５）ラン／ターミネータ符号（Ｓ７１１〜Ｓ７１
５）かマルチプライヤ符号（Ｓ７１０）のいずれかを生
成する。ラン／ターミネータ符号を生成する場合は、タ
ーミネータがＴ_A ターミネータかＴ_B ターミネータかを
判別し、その結果に応じて符号を生成する（Ｓ７０６〜
Ｓ７０９）。

【００７７】符号を生成すると、ニブルカウンタをクリ
ア（Ｓ６１７）してＳ６０９に戻り、符号化を継続す
る。下位ニブルを取り出してゼロニブルかどうかの評価
を終了したら、今まで受け取った予測誤差データバイト
数が所定の大きさ（１ラインの画像データ数）に達した
かどうか判定し（Ｓ６１０）、所定の大きさ未満の場合
は次の予測誤差データバイトを取り込む。符号化の途中
でニブルカウンタのインクメント時にキャリーを発生し
た場合 (Ｓ６０８）は、拡張マルチプライヤ符号‘Ｃ０
０ ＨＥＸ（＝１１００ ００００ ００００）’を生
成する（Ｓ６１４）。１ラインの最終ニブルがゼロニブ
ルの場合にターミネータとなるニブルがそれ以降で発生
しないため、その時点のゼロニブルランを符号化するこ
とが出来なくなる。そこで、１ラインのデータ数分の予
測誤差データを全て処理するとニブルカウンタの値が０
かどうか検査する（Ｓ６１１）。この結果、ニブルカウ
ンタの値が０でない場合は仮想のターミネータを‘１０
００’に設定して符号化を行い（Ｓ６１５、Ｓ６１
６）、１ライン分の予測誤差データの符号化を終了す
る。ニブルカウンタの値が０であれば、そのまま１ライ
ン分の予測誤差データの符号化を終了する。

【００７８】符号処理部１４の概略構成例を図９に、ま
た、動作タイミングを図１０に示す。適応予測／逆予測
部１１で適応予測された８ビットの予測誤差データは、
セレクタ１４ａによりニブルクロックに同期して４ビッ
ト（１ニブル）ずつ符号処理部１４へ取り込まれる。適
応予測／逆予測部１１のデータ処理のサイクルは、ニブ
ルクロックで２サイクルに付き１バイトのデータを処理
することになる。符号処理部１４へ取り込んだ４ビット
予測誤差データは、一旦ニブルクロックでレジスタ１４
ｂにラッチされる。このラッチした予測誤差ニブルを評
価して４ビットが全て‘０’のゼロニブルであれば、ニ
ブルカウンタ１４ｃのカウンタ動作をイネーブルにして
ニブルカウンタ１４ｃはニブルクロックによりカウント
アップされる。評価結果が非ゼロニブルであった時は、
そのサイクルでラン／ターミネータ符号の生成が行わ
れ、次のサイクルでニブルカウンタ１４ｃをクリアす
る。符号の生成は、デコーダ１４ｄにおいて、符号生成
サイクルでラッチされている予測誤差ニブルをターミネ
ータとし、その時のニブルカウンタ１４ｃの下位６ビッ
トを用いて行われる。

【００７９】図１０のタイミングチャートにおいて、ゼ
ロニブルカウント値Ｋの値が６４を超えていた場合は、
ニブルカウンタの上位６ビットを用いてマルチプライヤ
符号を生成し、次いでニブルカウンタの下位６ビットを
用いてラン／ターミネータ符号を生成する。従って、１
つの符号生成サイクルの生成符号量は最大２４ビットと
いうことになる。図１０に示すタイミングチャートの例
では、１符号生成サイクルでの生成符号量を１２ビット
以下にするために、マルチプライヤ符号の生成サイクル
をラン／ターミネータ符号のそれより１ニブルクロック
サイクル早めている。つまり、符号処理部１４へ取り込
んだ時点の予測誤差ニブルが非ゼロニブルであって、そ
の時のニブルカウンタの値に１を加えたものの上位６ビ
ットが０でない場合に、マルチプライヤ符号を生成して
しまう。

【００８０】次に、本発明の画像圧縮伸張装置の圧縮モ
ードでの全体の動作について説明する。

【００８１】圧縮動作に先立ち、システムバス１を介し
て画像圧縮伸張装置の動作モードを制御部６に対して圧
縮モードに設定する。圧縮モードでは圧縮したい画像デ
ータを画像バス２から画像データ入出力部８に取り込
む。取り込まれた画像データは、ラインメモリ制御部９
に送られてラインメモリ３に書き込むと同時に、同じア
ドレスに書き込まれた１ライン前の画像データを読み出
して、それぞれを一緒に適応予測／逆予測部１１へ送
る。ここで、１ページの最初のラインを適応予測する間
は、図４におけるメモリクリア信号８３がアサートされ
て、強制的にラインメモリ３の出力が０となる。適応予
測／逆予測部１１は、制御部６により適応予測モードで
動作するように制御される。適応予測／逆予測部１１で
画像バス２から取り込んだ画像データは、予測誤差デー
タに変換されて符号処理部１４へ渡される。符号処理部
１４は、逐次予測誤差データをランレングス符号化して
出力する。その可変長符号に、１６ビットアライメント
部１２では、１ページの最初のラインに対しては先頭に
８ビットのＰＢＫラインバウンダリ符号を、それ以外で
はＮＯＲラインバウンダリ符号を付ける。そして、符号
処理部１４から送られてきた符号が１６ビットになった
らピンポンバッファ制御部１０へ送る。ピンポンバッフ
ァ制御部１０は、１ラインの処理が終了するまで２つの
ピンポンバッファ４，５のいずれか一方に１６ビットに
まとめられた符号データを書き込み続ける。この時、も
う一方のピンポンバッファからは、前のラインの符号化
の際に書き込まれた符号データを読み出し続ける。ピン
ポンバッファ４，５から読み出した１ライン前の符号デ
ータは、３２ビットアライメント部１３へ送られる。こ
こでは１ページの符号の先頭にＳＯＩイメージバウンダ
リ符号を付ける。それ以降は、任意のラインの符号とそ
の次のラインの符号の間に符号以外の余計なデータが入
らないようにしながら、符号データの転送単位である３
２ビットに符号データを再度整形し、３２ビットになっ
た時点で符号データ入出力部７へ３２ビットデータを送
る。符号データ入出力部７は、外部に設けられた図示し
ない符号データ読み出し回路からの制御信号によって符
号データをシステムバス１上に送り出す。

【００８２】１６ビットアライメント部１２の動作を更
に詳細に説明する。

【００８３】図１１は１６ビットアライメント部１２の
概略回路構或を示したブロック図であり、図１２はその
動作を示したタイミング図である。図中の動作クロック
は、図１０のニブルクロックと同じものである。

【００８４】符号処理部１４で生成される符号の長さ
は、２ビットの二進数‘０１’〜‘１１’で表現するこ
とができる。この２ビットの二進数を、符号長を表す符
号長フラグとする。符号処理部１４からの出力が供給さ
れる１６ビットアライメント部１２は、８個の４ビツト
レジスタ１２ａ−１〜１２ａ−８からなるデータポイン
タが用意され、４，８，１２ビットの符号データは、デ
マルチプレクサ１２ｂを介して上位レジスタ１２ａ−１
側から順次書き込まれていく。符号処理部１４から１６
ビットアライメント部１２へ符号データを送る都度、Ａ
ＬＵ（算術論理ユニット）１２ｃ及びアキュムレータ１
２ｄは、符号長フラグを３ビットの符号長累計値に加算
していく。累計符号長を示すデータは、現入力符号長を
示すデータとともにデコーダ１２ｅに供給されシフトレ
ジスタ選択信号ＥＮ０〜ＥＮ７を生成する。

【００８５】１６ビットアライメント部１２のデータポ
インタに最初に４ビットの符号Ｄａを書き込む時、その
データはレジスタ１２ａ−１に書き込まれ、その状態で
の符号長フラグ累計値は‘００１’になっている。符号
処理部１４で１２ビットの符号Ｄｂが生成されて１６ビ
ットアライメント部１２へ送られてくると、符号長フラ
グ累計値は‘００１’にＤｂの符号長フラグ‘１１’を
加算して‘１００’となる。符号長フラグ累計値の最上
位ビットが０から１に変わったということは、データポ
インタに４ニブル、即ち１６ビットがたまったことと、
レジスタ１２ａ−４にデータが書き込まれたことを意昧
する。従って、１６ビットアライメント部１２は、デー
タポインタ内のレジスタ１２ａ−１〜１２ａ−４に蓄え
られた符号ＤａとＤｂを、シーケンサ１２ｆにより制御
されるセレクタ１２ｇにより選択して１６ビットレジス
タ１２ｈに書き込む。こうして符号ＤａとＤｂはピンポ
ンバッファ制御部１０へ送られる。

【００８６】更に１２ビットの符号Ｄｃが生或されて１
６ビツトアライメント部１２に送られてデータポインタ
に取り込むと、符号長フラグ累計値は‘１１１’にな
る。この時の３ニブルのデータはレジスタ１２ａ−５〜
１２ａ−７に書き込まれる。

【００８７】次に８ビットの符号Ｄｄが送られてくる
と、符号長フラグ累計値は‘００１’になる。符号長フ
ラグ累計値の最上位ビットが１から０に変わったという
ことは、レジスタ１２ａ−８にデータが書き込まれたこ
とを意味する。この状態では、レジスタ１２ａ−５〜１
２ａ−７には符号Ｄｃが、レジスタ１２ａ−８には符号
Ｄｄの上位ニブルが、レジスタ１２ａ−１には符号Ｄｄ
の下位ニブルが書き込まれている。データポインタ内の
レジスタ１２ａ−５〜１２ａ−８に蓄えられた符号Ｄｃ
と符号Ｄｄの上位ニブルはセレクタ１２ｇにより選択さ
れてレジスタ１２ｈに書き込まれ、ピンポンバッファ制
御部１０へ送られる。

【００８８】次のニブルクロックサイクルで８ビットの
符号Ｄｅが送られてくると、符号Ｄｅはレジスタ１２ａ
−２と１２ａ−３に書き込まれ、符号長フラグ累計値は
‘０１１’に変わる。

【００８９】８ビットの符号Ｄｆが送られてくると、符
号長フラグ累計値は‘１０１’となって最上位ビットが
０から１に変わる。ここではレジスタ１２ａ−１に蓄え
られた符号Ｄｄの下位ニブルと、レジスタ１２ａ−２と
１２ａ−３に蓄えられた符号Ｄｅと、レジスタ１２ａ−
４に蓄えられた符号Ｄｆの上位ニブルを合わせた１６ビ
ットがセレクタ１２ｇにより選択されてレジスタ１２ｈ
に書き込まれ、ピンポンバッファ制御部１０へ送られ
る。レジスタ１２ａ−５には符号Ｄｆの下位ニブルが残
っている。

【００９０】この動作を繰り返して１ライン分の画像デ
ータに対する符号は１６ビット毎にピンポンバッファ制
御部１０へ送ってピンポンバッファ４，５に書き込まれ
る。尚、１ラインの先頭には８ビットのラインバウンダ
リ符号が予め付加されているので、符号長フラグ累計値
の初期値は‘０１０’である。又、１ラインの最後に生
成した符号を１６ビットアライメント部１２へ送ってデ
ータポインタに符号データが残った場合、その１６ビッ
トに満たない端数もピンポンバッファ制御部１０へ送
る。１ラインの最後の符号を含むデータをピンポンバッ
ファ制御部１０へ送った時点での符号長フラグ累計値の
下位２ビットは、そのデータの有効ニブル数を示し、こ
の情報は次のラインの処理が終了するまでにピンポンバ
ッファに書かれた前のラインの符号データを読み出して
３２ビットアライメント部１３で３２ビットに整形する
際に用いる。

【００９１】図１３は、圧縮動作時のデータの流れを示
す図である。画像データ入出力部８に入力した画像デー
タ８１は、ラインメモリ３に入力すると共に適応予測／
逆予測部１１で予測誤差データに変換した後、符号処理
部１４で符号データ８６に圧縮される。最初のラインの
画像データＬ₁ を処理する時は、ラインメモリ３の出力
データ８４はメモリクリア信号８３のアサートにより、
強制的に０にして適応予測／逆予測部１１へ入力され
る。よって、ラインバウンダリ符号８５はＰＢＫライン
バウンダリ符号となる。ラインメモリ３の出力データ８
４は通常は１ライン前の画像データである。例えば２ラ
イン目の画像データＬ₂ を圧縮処理する場合、ラインメ
モリ３の入力データ８２はＬ₂ であって、出力データ８
４はＬ₁ となる。１ライン目の画像データＬ₁ を圧縮し
て得られた符号データＣ₁ はピンポンバッファＡに書き
込まれる。この時のピンポンバッファＡへの出力アドレ
ス８７は書き込みアドレスであって、符号データＣ₁ の
最終データを書き込んだ時点でのアドレスはＡ１であ
る。

【００９２】符号処理部１４で生成された符号データの
ピンポンバッファへの書き込み終了時点のアドレスの値
は、そのラインの符号量を表している。制御部６は、１
ラインの処理が終了する度に符号データを書き込んだピ
ンポンバッファの書き込み終了アドレスを参照すること
により、バウンダリ符号の決定と、それに伴って出力す
べきデータを決定する。

【００９３】図１４は、１ラインの処理終了時点での制
御部６の動作を説明するフローチャートである。

【００９４】１ラインの所定のデータ量を符号処理部１
４で符号化処理し終わると（Ｓ８０１）、読み出し側ピ
ンポンバッファ（説明の便宜上、ピンポンバッファＢと
する）から前ラインに対する符号データの読み出しが終
了したことを確認した上で（Ｓ８０２）、ピンポンバッ
ファ制御部１０のピンポンバッファＡの書き込みアドレ
スカウンタの停止アドレスの値ＷＲＡを制御部６はフェ
ッチする（Ｓ８０３）。この値と、ラインバウンダリ符
号をＮＯＲラインバウンダリ符号とするのかＲＡＷライ
ンバウンダリ符号とするのかを決める判定条件である閾
値ＴＨＲＳと比較する（Ｓ８０４）。

【００９５】停止アドレスの値ＷＲＡが閾値ＴＨＲＳを
越えていなければ、制御部６はピンポンバッファＡを読
み出し側に、ピンポンバッファＢを書き込み側に切り換
える（Ｓ８０５）。新たに書き込み側となったピンポン
バッファＢには、次のラインの符号化処理の開始と同時
に符号データが１６ビットに整形される毎に符号データ
が書き込まれる。また、読み出し側となったピンポンバ
ッファＡからは、符号データ入出力部７からの符号デー
タ読み出し要求の到着によって符号データが読み出され
て３２ビットアライメント部１３に送られて３２ビット
に整形された後、符号データ入出力部７に送られる。

【００９６】停止アドレスの値ＷＲＡが閾値ＴＨＲＳよ
り大きい場合、制御部６は、ピンポンバッファＢを、次
のラインの符号化処理の結果を一時記憶するために書き
込み側に切り換える（Ｓ８０６）。そして、次のライン
の符号化処理の開始とともに、ラインメモリ３から読み
出される最初の画像データ８ビットの先頭にＲＡＷライ
ンバウンダリ符号‘００ ＨＥＸ’を付加して１６ビッ
トデータとした上でピンポンバッファＡに書き込む（Ｓ
８０７）。以降は、ラインメモリ３から読み出された画
像データを１６ビット単位で１ライン分、ピンポンバッ
ファＡに順次書き込んでいく (Ｓ８０８）。

【００９７】いずれの場合も、１ライン分の処理が終了
する毎にピンポンバッファの書き込み側と読み出し側を
切り換えながら、１ページ分のライン数の画像データを
処理し続ける (Ｓ８０９）。画像データもしくは符号デ
ータが書き込まれているバッファから３２ビットアライ
メント部１３へのデータの読み出しは、符号データ入出
力部７の符号データ読み出し要求を受けてピンポンバッ
ファ制御部１０が制御する。そして、符号処理部１４で
生成され、１６ビットアライメント部１２で１６ビット
に整形された符号データのもう一方のピンポンバッファ
への書き込みは、１６ビットアライメント部１２が１６
ビットのデータを出力する度にピンポンバッファ制御部
１０が制御する。

【００９８】ここではアドレスＡ１が閾値ＴＨＲＳより
小さかったので、２ライン目の画像データＬ₂ を処理す
る最中にピンポンバッファＡへの出力アドレス８７を読
み出しアドレスにして、０番地から最終Ａ１番地までピ
ンポンバッファＡの内容が３２ビットアライメント部１
３への入力データ８９として読み出される。２ライン目
で３２ビットアライメント部１３へ入力される符号デー
タは、先頭にＰＢＫラインバウンダリ符号を伴った符号
データＣ₁ である。

【００９９】２ライン目以降のラインバウンダリ符号８
５は、ＮＯＲラインバウンダリ符号である。２ライン目
の画像データＬ₂ を圧縮処理して得られた符号データＣ
₂ は、今度はピンポンバッファＢに書き込むので、ピン
ポンバッファＢへの出力アドレス８８は書き込みアドレ
スになる。書き込み最終アドレスＢ１を閾値ＴＨＲＳと
比較した結果Ｂ１の方が小さかったので、符号データＣ
₂ は３ライン目の処理中にピンポンバッファＢへの出力
アドレス８８を読み出しアドレスに切り替えて、０番地
から最終Ｂ１番地まで読み出して３２ビットアライメン
ト部１３へと送られる。

【０１００】３ライン目の画像データＬ₃ を圧縮処理し
て得られた符号データＣ₃ は、ピンポンバッファＡに書
き込む。この時の書き込み最終アドレスＡ２は、ＴＨＲ
Ｓよりも大きかったので、３ライン目の符号データは先
頭にＲＡＷラインバウンダリ符号を付けて、圧縮処理し
て得られた符号データＣ₃ の代わりに圧縮する前の画像
データＬ₃ に置き換えられる。この処理は、４ライン目
の画像データＬ₄ を圧縮処理する際のラインメモリ３の
出力データ８４がＬ₃ なので、先頭１バイトにＲＡＷラ
インバウンダリ符号を付加した上でＬ₃ をピンポンバッ
ファＡに書き込みながら読み出して３２ビットアライメ
ント部１３へ送る。この時のピンポンバッファＡへの出
力アドレス８７は、書き込みアドレス／読み出しアドレ
ス交互になり、最終アドレスは、１ラインの画像データ
量ＯＢＪＨにＲＡＷラインバウンダリ符号が追加された
のでＯＢＪＨ＋１になる。この時、３ライン目の符号デ
ータに圧縮前の生の画像データを採用したので、４ライ
ン目の画像データＬ₄ を適応予測する期間中、メモリク
リア信号８３がアサートされて、適応予測／逆予測部１
１への入力前ライン画像データは、図４のゲート回路３
９で強制的に０になる。ピンポンバッファＢには、３ラ
イン目をオール０として４ライン目の画像データＬ₄ を
適応予測した結果に対する符号データＣ₄ が書き込まれ
る。

【０１０１】任意のラインの圧縮処理が終了した時点
で、そのラインの画像データと前のラインの画像データ
が完全に一致しているかが判明するが、完全に一致して
いると判定した場合は、そのラインの画像データに対す
る符号データはＲＰＴラインバウンダリ符号に置き換え
られる。図１３では、６ライン目の画像データＬ₆ を圧
縮処理し終わった時点で５ライン目の画像データとの一
致が確認されたので、ピンポンバッファＢに書き込まれ
た６ライン目の符号データＣ₆ は読み出さず、代わりに
ＲＰＴラインバウンダリ符号が１つだけ３２ビットアラ
イメント部１３へ送られる。

【０１０２】次に、復号処理部１５の動作について説明
する。

【０１０３】図１５はバウンダリ符号の検出処理を説明
したフローチャートである。復号処理は符号データ入出
力部７から取り込んだ符号データを先頭から１バイトず
つ復号処理部１５へ取り込む（Ｓ９０１）。符号データ
の先頭はＳＯＩイメージバウンダリ符号なので、先ずＳ
ＯＩイメージバウンダリ符号‘７０ ＨＥＸ’の検出を
行う（Ｓ９０２）。復号処理開始の時点でＳＯＩイメー
ジバウンダリ符号を検出したのであれば、次の符号デー
タバイト以降で１ページの画像データの復号を行う（Ｓ
９０８，Ｓ９１０）。１ページの画像データの復号の途
中でＳＯＩイメージバウンダリ符号を検出した場合はエ
ラーとなって処理を中止する（Ｓ９０９）。１ページの
画像データの復号が開始すると、先ずはラインバウンダ
リ符号‘００ ＨＥＸ’〜‘０３ ＨＥＸ’（表３参
照）の検出を行って（Ｓ９０４〜Ｓ９０７）それに続く
符号データの処理モードを決定する（Ｓ９１４，Ｓ９１
５）。バウンダリ符号検出時にＥＯＩイメージバウンダ
リ符号‘７１ ＨＥＸ’を検出した場合、その時点まで
に復号処理したライン数が所定の値ＯＢＪＷに一致した
場合は復号処理を終了し（Ｓ９１２）、一致しなかった
場合はエラーとなって処理を中止する（Ｓ９１１，Ｓ９
１３）。但しこの判定は必要条件ではなく、ＥＯＩイメ
ージバウンダリ符号を検出した時点で復号処理を終了す
る（Ｓ９１２）としても差し支えない。

【０１０４】検出したラインバウンダリ符号に対する処
理モードの違いは、 ＮＯＲラインバウンダリ符号に続く符号データは、
予測誤差データに伸張して適応予測／逆予測部１１に送
り、そこで既に逆予測して復元した画像データとライン
メモリ３の内容を用いて逆予測して画像データ入出力部
８へ送り、出力する。

【０１０５】 ＰＢＫラインバウンダリ符号に続く符
号データは、予測誤差データに伸張して適応予測／逆予
測部１１に送り、そこで既に逆予測した画像データと前
ラインの画像データを強制的に０にしたものを用いて逆
予測して画像データ入出力部８へ送り、出力する。

【０１０６】 ＲＡＷラインバウンダリ符号に続く符
号データは生の画像データなので適応逆予測しないで画
像データ入出力部８へ送り、出力する。この際、ライン
メモリ３の内容をＲＡＷラインバウンダリ符号に続く画
像データで更新する。

【０１０７】 ＲＰＴラインバウンダリ符号に続く符
号はない。この場合はラインメモリ３の内容をそのまま
画像データ入出力部８へ送り、出力する。

【０１０８】図１６と図１７は、１ライン内での復号処
理を説明するフローチャートである。なお、図におい
て、ＮＨは上位ニブル、ＮＣはニブルカウンタ設定値、
ＴＮはターミネータ、Ｄ₁ は符号バイト（ｄ₇ ｄ₆ ｄ₅
ｄ₄ ｄ₃ ｄ₂ ｄ₁ ｄ₀ ）を示す。

【０１０９】検出したラインバウンダリ符号がＮＯＲ又
はＰＢＫラインバウンダリ符号の場合、それに続く符号
データバイトを取り込んで上位ニブルを調べてその符号
の長さを先ず求める（Ｓ９２０〜Ｓ９２６）。上位ニブ
ルが‘１１００（Ｃ ＨＥＸ）’〜‘１１１１（Ｆ Ｈ
ＥＸ）’の範囲にある場合、その符号は１２ビット（３
ニブル）の符号である（Ｓ９２１）。上位ニブルが‘０
０００’〜‘０１１１（７ ＨＥＸ）’の範囲にある場
合、その符号は８ビット（２ニブル）の符号である（Ｓ
９２３）。それ以外の場合は４ビット（１ニブル）の符
号で、この場合は符号の値からゼロニブルランが０でそ
れに続くＴ_A ターミネータが直ちに求まる（Ｓ９２４〜
Ｓ９２６，Ｓ９４３〜Ｓ９４６）。

【０１１０】これから復号する符号データが１２ビット
の符号の場合（Ｓ９２２）、ニブルカウンタに設定すべ
きパラメータは、先ず取り込んだ符号データバイトのビ
ット０からビット５の６ビットである（Ｓ９５１）。と
ころで、１２ビットの符号はラン／ターミネータ符号と
マルチプライヤ符号のいずれかであって、ラン／ターミ
ネータ符号の場合は、先ず取り込んだ符号データバイト
に続く４ビットをターミネータとしターミネートする。
この場合、ゼロニブルランは６３以下であるから、ニブ
ルカウンタへの設定値は、上位６ビットを０として、下
位６ビットにニブルカウンタ設定パラメータを配したも
のとなる。マルチプライヤ符号の場合は、その符号デー
タバイトに続く４ビットは‘００００’であって、ニブ
ルカウンタ設定パラメータはニブルカウンタの上位６ビ
ットに、下位６ビットに０を設定しなければならない。
そこで、一旦ニブルカウンタには仮の値を設定してダウ
ンカウントし、ゼロニブルを発生させた上で更に符号デ
ータバイトを取り込み、その上位ニブルをターミネータ
として調べる（Ｓ９５２〜Ｓ９５５）。

【０１１１】ターミネータがＴ_B ターミネータであっ
て、先に取り込んだ符号データバイトが‘Ｃ０ ＨＥ
Ｘ’もしくは‘Ｃ１ ＨＥＸ’の場合、そうした符号は
符号処理部１４で生成されないので符号エラーとして以
降の復号処理を中止する（Ｓ９５６，Ｓ９６０，Ｓ９６
５）。そうでない場合は、この１２ビットの符号はＴ_B
ターミネータをターミネータとするラン／ターミネータ
符号ということになる。そして、このことが判明した時
点では既にニブルカウンタが動作開始しているので、最
終的に正しいゼロニブルランを生成するようにニブルカ
ウンタ設定値を補正する（Ｓ９６４）。

【０１１２】ターミネータがＴ_A ターミネータであっ
て、ニブルカウンタ設定パラメータの十進表現が２６未
満の場合は、ニブルカウンタへの再設定値はニブルカウ
ンタ設定パラメータに６４を加えた上でそれが判明する
までにニブルカウンタが計数したゼロニブル数を引いた
ものになる（Ｓ９５８，Ｓ９６３）。そうでない場合
は、ニブルカウンタ設定パラメータから既にニブルカウ
ンタが計数したゼロニブル数を引いた値に補正する（Ｓ
９６４）。

【０１１３】ターミネータがゼロニブルの場合（Ｓ９５
７）はマルチプライヤ符号である。この場合は、更にニ
ブルカウンタ設定パラメータの値を調べて拡張マルチプ
ライヤ符号かどうかを調べ、最終的に正しいゼロニブル
ランを生成するようにニブルカウンタ設定パラメータを
補正する（Ｓ９５９，Ｓ９６１，Ｓ９６２）。

【０１１４】これから復号する符号データが８ビットの
符号の場合（Ｓ９２７）、先ず最初に取り込んだ符号バ
イトの値の大きさを調べる（Ｓ９２８）。取り込んだ符
号バイトの値の大きさが‘６８ ＨＥＸ’以上の場合
は、その８ビット符号はＴ_B ターミネータを伴うゼロニ
ブルランが０もしくは１の予測誤差を表したものにな
る。この時のターミネータは取り込んだ符号バイトのビ
ット１からビット４である。そして、ゼロニブルランの
大きさはビット０である（Ｓ９２９〜Ｓ９３４）。取り
込んだ符号バイトの値の大きさが‘６８ ＨＥＸ’未満
の場合、ニブルカウンタ設定パラメータは、下位６ビッ
トに取り込んだ符号バイトのビット２からビット７を割
当て上位６ビットは０にしたものになる（Ｓ９３５）。
この時のターミネータはＴ_A ターミネータで、取り込ん
だ符号バイトのビット１とビット０がその種類を表して
いる（Ｓ９３６〜Ｓ９４２）。

【０１１５】以上のようにニブルカウンタ設定パラメー
タとターミネータを取り込んだ符号データを復号して求
めると、ニブルカウンタにその設定パラメータを設定し
てダウンカウントを行う。ニブルカウンタの動作クロッ
クはニブルクロックである。ニブルカウンタがダウンカ
ウントしている期間、ゼロニブルをニブルクロックに同
期して出力する。そしてニブルカウンタが停止した時点
でターミネータをニブルクロックに同期して出力する。

【０１１６】復号処理部１５の動作タイミングを図１８
に示す。復号処理部１５の動作クロックはニブルクロッ
クである。時刻Ｔ１で取り込んだ最初の復号すべき符号
データバイトはＣ₀ である。Ｃ₀ の上位ニブルをＣ_0Hで
表し、下位ニブルをＣ_0Lで表している。Ｃ₀ を図１６、
図１７で説明した処理を行った結果、Ｃ₀ は８ビットの
符号でニブルカウンタ設定値が０、ターミネータはＴ_B0
となった。Ｃ₀ は１バイトが完全に処理されるのでデー
タワードポインタにはＣ₀ を捨てて新たにＣ₂を取り込
み、結果としてＣ₁ Ｃ₂ がデータワードポインタに蓄え
られたことになる。ニブルカウンタ設定値が０なので、
ニブルカウンタにはその設定値を設定しない。ニブルカ
ウンタのイネーブル信号はネゲート状態でボローを出力
し続けている。ターミネータＴ_B0は次のニブルクロック
サイクル時刻Ｔ２で出力すると共に、Ｃ₁ を復号すべき
符号データバイトとして取り込む。Ｃ₁ の上位ニブルＣ
_1Hが４ビットの符号でニブルカウンタ設定値は０、ター
ミネータはＴ_A1になった。ターミネータＴ_A1は時刻Ｔ３
で出力される。

【０１１７】時刻Ｔ３以降で復号すべき符号データバイ
トはＣ₁ の上位ニブルＣ_1Hだけが処理し終わっているの
で、Ｃ₁ の下位ニブルＣ₁ ＬとＣ₂ の上位ニブルＣ_2Hを
組み合せたデータバイトになる。このデータバイトは８
ビットの符号でニブルカウンタ設定値が０、ターミネー
タはＴ_B1となった。この処理の間にＣ₁ は１バイト完全
に処理されるのでデータワードポインタには新たにＣ₃
を取り込んでデータワードポインタの内容はＣ₂ Ｃ₃ と
なる。

【０１１８】時刻Ｔ４でターミネータＴ_B1を出力し、次
に復号すべき符号データバイトとしてＣ₂ の下位ニブル
Ｃ_2LとＣ₃ の上位ニブルＣ_3Hを組み合せたデータバイト
を取り込む。このデータバイトは８ビットの符号でニブ
ルカウンタ設定値が１、ターミネータはＴ_B2となった。
この時、ニブルカウンタには１を設定すべくロード信号
が入力する。ニブルカウンタはニブルクロックでこの設
定値をロードし、ダウンカウントを開始する。ダウンカ
ウントの開始によりボローはネゲートされる。ニブルカ
ウンタが動作している時刻Ｔ５とＴ６の間はゼロニブル
が出力される。Ｃ₂ の下位ニブルＣ_2Lを処理したことで
データワードポインタには新たにＣ₄ を取り込んでデー
タワードポインタの内容はＣ₃ Ｃ₄ となる。

【０１１９】時刻Ｔ６ではニブルカウンタのダウンカウ
ントが終了するのでボローがアサートされる。これに伴
ってターミネータＴ_B2が出力される。この時点での復号
すべき符号データバイトはＣ₃ の下位ニブルＣ_3LとＣ₄
の上位ニブルＣ_4Hを組み合せたデータバイトである。こ
のデータバイトが１２ビットの符号であることは時刻Ｔ
７までに判明するので、時刻Ｔ７に復号すべき符号デー
タバイトとしてＣ₄ の下位ニブルＣ_4LとＣ₅ の上位ニブ
ルＣ_5Hを組み合せたデータバイトを取り込む。ニブルカ
ウンタ設定パラメータがＫであることも同時に判明する
が、時刻Ｔ７以降で残りの４ビットを参照しなければこ
のニブルカウンタ設定パラメータＫをどのようにニブル
カウンタに設定すべきかが確定できない。そこで、時刻
Ｔ７以降でニブルカウンタを動作させるために仮設定値
を時刻Ｔ７でニブルカウンタにロードする。

【０１２０】時刻Ｔ７から時刻Ｔ８の間でＣ₄ の下位ニ
ブルＣ_4LとＣ₅ の上位ニブルＣ_5Hを組み合せたデータバ
イトを処理して、この符号はターミネータをＴ_A2とする
ラン／ターミーネータ符号であることが判明する。この
間にニブルカウンタは１だけダウンカウントしているの
で、時刻Ｔ８でニブルカウンタに設定すべき値はこの分
を差し引いたＫ−１になる。この動作を繰り返して符号
データの復号が行われる。

【０１２１】次に、本発明の画像圧縮伸張装置の伸張モ
ードでの全体の動作について説明する。

【０１２２】伸張動作に先立ち、システムバス１を介し
て画像圧縮伸張装置の動作モードを制御部６に対して伸
張モードに設定する。更に、伸張したい符号データの圧
縮処理時に使用した予測器選択モードワードを、システ
ムバス１を介して制御部６に設定する。伸張モードでは
伸張したい符号データをシステムバス１から符号データ
入出力部７に取り込む。取り込まれた符号データは復号
処理部１５に送られてバウンダリ符号の検出が行われ
る。

【０１２３】検出したバウンダリ符号がＮＯＲラインバ
ウンダリ符号又はＰＢＫラインバウンダリ符号であれ
ば、それに続く符号データをランレングス復号して予測
誤差データに戻す。復号した予測誤差データは適応予測
／逆予測部１１へ送られる。適応予測／逆予測部１１は
制御部６により適応逆予測モードで動作するように制御
される。適応予測／逆予測部１１は、制御部６により使
用すべき予測器が限定された上で、適応逆予測モードで
動作するように制御される。適応予測／逆予測部１１で
は、ラインメモリ３に記憶されている１ライン前の逆予
測された画像データと、適応予測／逆予測部１１内部の
レジスタに保持されている当該ラインの逆予測された画
像データとから、復号処理部１５から送られてきた予測
誤差データを逆予測して画像データへの変換を行う。こ
こで、検出したバウンダリ符号がＰＢＫラインバウンダ
リ符号であった時はラインメモリ３の出力を強制的に０
にして逆予測が行われる。逆予測して得られた画像デー
タは、画像データ出力部８へ送ると共に、ラインメモリ
制御部９に送られてラインメモリ３の内容を更新する。

【０１２４】検出したバウンダリ符号がＲＡＷラインバ
ウンダリ符号であれば、それに続く符号データは復号処
理部１５と適応予測／逆予測部１１では何ら処理せず
に、画像データ入出力部８へ送られると共に、ラインメ
モリ制御部９に送られてラインメモリ３の内容を更新す
る。

【０１２５】検出したバウンダリ符号がＲＰＴラインバ
ウンダリ符号であれば、ラインメモリ制御部９により、
ラインメモリ３の内容を読み出して画像データ入出力部
８へ送る。そのラインの間は復号処理部１５と適応予測
／逆予測部１１は動作しない。

【０１２６】画像データ入出力部８は、外部に設けられ
た図示しない画像データ読み出し回路からの制御信号に
よって画像データを画像バス２上に送り出す。

【０１２７】このように、圧縮時に符号データ量が所定
の大きさを越えたために、圧縮前の生の画像データを符
号データとしたラインの次のラインは、ＰＢＫラインバ
ウンダリ符号を伴った符号データであって、仮に生の画
像データの中に符号誤りが発生していても、逆予測の際
に誤りの発生したラインの画像データはオール０として
逆予測するので符号誤りが伝搬しない。

【０１２８】本発明において、適応予測アルゴリズムや
適応予測部の構成は、実施例に限定されるものではな
い。又、実施例ではＭＨ符号化方式によらずに予測誤差
データを符号化しているが、この代わりにＭＨ符号を用
いて符号化しても同様な効果が得られることは当然のこ
とである。

【０１２９】

【発明の効果】以上、説明してきたように本発明によれ
ば、中間調画像とテキスト画像それぞれに予測器を設け
て適応予測して符号化するので原稿画像によって圧縮器
や伸張器を切り替えることなく良好な画像圧縮を行うこ
とが出来るという効果がある。更に、画像データもしく
は予測誤差データを所定のデータブロック単位に適応予
測／逆予測する予測器を直前のデータブロックで決定す
るようにしたので、現在予測／逆予測しようとするデー
タブロック自身への予測誤差のフィードバックがなくな
り、高速な画像圧縮／伸張処理が可能という効果があ
る。又、１ラインの符号データは直ちに出力せずに一旦
バッファメモリに蓄積するようにし、当該ラインの符号
量が所定の値より大きい場合はラインメモリに記憶され
ている当該ラインの画像データを出力するので符号デー
タは最悪でも元の画像のデータ量を超えることがないと
いう効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明による圧縮伸張装置の構成を示すブロ
ック図である。

【図２】 テキスト予測器を示す図である。

【図３】 中間調予測器を示す図である。

【図４】 適応予測／逆予測部のブロック図である。

【図５】 中間調予測器選択部を説明する図である。

【図６】 テキスト予測器選択部を説明する図である。

【図７】 符号処理部の符号化手順を示したフローチャ
ートの第１の部分である。

【図８】 符号処理部の符号化手順を示したフローチャ
ートの第２の部分である。

【図９】 符号処理部のブロック図である。

【図１０】 符号処理部の動作タイミングを示す図であ
る。

【図１１】 １６ビットアライメント部のブロック図で
ある。

【図１２】 １６ビットアライメント部の動作を示した
タイミング図である。

【図１３】 圧縮動作時のデータの流れを示す図であ
る。

【図１４】 １ラインの処理終了時点での制御部の動作
を説明するフローチャートである。

【図１５】 バウンダリ符号の検出処理を説明したフロ
ーチャートである。

【図１６】 １ライン内での復号処理を説明するフロー
チャートの第１の部分である。

【図１７】 １ライン内での復号処理を説明するフロー
チャートの第２の部分である。

【図１８】 復号処理部の動作タイミングを示す図であ
る。

【符号の説明】

１…システムバス、２…画像バス、３…ラインメモリ、
４，５…ピンポンバッファ、６…制御部、７…符号デー
タ入出力部、８…画像データ入出力部、９…ラインメモ
リ制御部、１０…ピンポンバッファ制御部、１１…適応
予測／逆予測部、１２…１６ビットアライメント部、１
２ａ−１〜１２ａ−８…レジスタ、１２ｂ…デマルチプ
レクサ、１２ｃ…ＡＬＵ、１２ｄ…アキュムレータ、１
２ｅ…デコーダ、１２ｆ…シーケンサ、１２ｇ…セレク
タ、１２ｈ…レジスタ、１３…３２ビットアライメント
部、１４…符号処理部、１４ａ…セレクタ、１４ｂ…レ
ジスタ、１４ｃ…ニブルカウンタ、１４ｄ…デコーダ、
１５…復号処理部、１８…中間調予測器選択部、２０…
中間調予測器群、２１…ｎｅｗＨＴ選択回路、２２…レ
ジスタ、２３，２４…マルチプレクサ、２５…比較器、
２６…レジスタ、２７…ｎｏｎＨＴ選択回路、２８…テ
キスト予測器群、２９…Ｆｉｎａｌ選択部、３０〜３３
…レジスタ、３４…マルチプレクサ、３５…適応予測
器、３６…マルチプレクサ、３７…レジスタ、３８…マ
ルチプレクサ、３９…ゲート回路、４０…中間調予測
器、４１…予測誤差カウンタ、４２…最小予測誤差検出
回路、４３，４４…マルチプレクサ、４５…レジスタ、
５０…テキスト予測器、５１…予測誤差カウンタ、５２
…最小予測誤差検出回路、５３…マルチプレクサ、８１
…画像データ、８２…ラインメモリの入力データ、８３
…ラインメモリの出力データ、８４…ラインバウンダリ
符号、８５…符号データ、８６…ピンポンバッファＡへ
の出力アドレス、８７…ピンポンバッファＢへの出力ア
ドレス、８８…３２ビットアライメント部への入力デー
タ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) H04N 1/41 - 1/419 G06T 9/00 H03M 7/30

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 画像データを適応予測して符号化する画
   像圧縮装置において、１ライン分の画像データを記憶す
   るラインメモリを備え、１ラインの符号データの総量と
   所定の閾値と比較し、前記１ラインの符号データの総量
   が前記所定の閾値を越えた場合は、前記ラインメモリに
   記憶された当該ラインの画像データを符号として出力
   し、当該ラインの次のラインの適応予測に際しては、前
   記ラインメモリの出力をクリアして適応予測させる制御
   手段を具備したことを特徴とする画像圧縮装置。