JP3305140B2 - 符号化装置及び方法 - Google Patents
符号化装置及び方法Info
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Description
号化装置及び方法に関するものである。
方式であるDPCMエントロピー符号化が一般的に知ら
れている。
素とを用いて演算される予測値との差分値データを出力
し、これを予測誤差とし、予測誤差に対してハフマン符
号などの可変長符号を与えることにより符号化を行う符
号化方式である。
である。
る。
いる周囲画素であり、予測値と注目画素Xとの差分を求
める差分生成式(予測演算式)は7つありこのいずれか
を選択することになっている。
いて、符号化対象ブロックと符号化済み画素範囲内の参
照ブロックとの差分値データを符号化する方法があっ
た。
率の良い符号化方法を選択する為の1手法として、それ
らの符号化効率を夫々予測し、その符号化効率を互いに
比較することにより、1つの符号化方法を選択する技術
が知られている。
符号化方法から符号化効率の良い符号化方法を選択する
ために符号化効率を順次予測する過程において、上記の
複数の符号化方法のうち必要なだけの符号化効率を有す
る符号化方法があった場合でも、それ以外の符号化方法
に関する符号化効率の予測を行うので、符号化効率予測
の処理時間がかかるという問題があった。
であり、複数の符号化方法から符号化効率の良い符号化
方法を選択する為に、それらの符号化効率を互いに比較
することにより、1つの符号化方法を選択する手順を備
える形態において、上記複数の符号化方法の中に必要な
だけの符号化効率を有する符号化方法があった場合に
は、それ以外の符号化方法に関する符号化効率の予測を
行わないことにより符号化効率予測の全体的な処理時間
を減少させる装置、方法を提供することを目的とする。
に本発明の請求項1に記載の符号化方法は、第1符号化
モードの符号化効率が推定できる値を生成する第1推定
ステップと、第2符号化モードの符号化効率が推定でき
る値を生成する第2推定ステップと、前記第1及び第2
推定ステップにて生成された各値を比較する第1比較ス
テップと、該比較結果に基づいて、前記第1、第2符号
化モードの一方を選択的に実行する符号化ステップを備
える符号化方法であって、前記第1推定ステップにて生
成された値と設定値とを比較する第2比較ステップを備
え、該比較結果が第1符号化モードで符号化することに
より十分符号量を小さくできることが保証される条件を
満たす時には、前記第2推定ステップ及び前記第1比較
ステップを実行することなく、前記第1符号化モードを
選択し、実行することを特徴とする。
1符号化モードの符号化効率が推定できる値を生成する
第1推定手段と、第2符号化モードの符号化効率が推定
できる値を生成する第2推定手段と、前記第1及び第2
推定手段にて生成された各値を比較する第1比較手段
と、該比較結果に基づいて、前記第1、第2符号化モー
ドの一方を選択的に実行する符号化手段を備える符号化
装置であって、前記第1推定手段にて生成された値と設
定値とを比較する第2比較手段を備え、該比較結果が第
1符号化モードで符号化することにより十分符号量を小
さくできることが保証される条件を満たす時には、前記
第2推定手段による値生成及び前記第1比較手段による
比較を実行することなく、前記第1符号化モードを選択
し、実行させることを特徴とする。
置のブロック図である。
化モード判定回路、3は符号化モード、信号101によ
り符号化方法を切り換えることの出来る符号化部、4は
符号化データ102を蓄える圧縮メモリである。
00は、符号化モード判定部2と符号化部3に入力され
る。
0をDPCM符号化する際に符号長が短くなることが予
想される符号化モードを選択し、符号化モード信号10
1を生成する。
ついて説明する。
は、画像データ100が入力されると、図3に示す様な
予め用意した7つの符号化モード(以下DPCM符号化
モードとする。)の差分生成式を用いて、図4に示す様
な符号化対象ブロック単位で各々の画素Xに対する差分
値データ200−a〜200−gを出力する。
を説明しておく。
の符号化対象ブロック単位毎に符号化モードを切り換え
ていく。
符号化対象ブロックに隣接する画素と、ブロック内画素
で近接した画素のうち、斜線部分を参照することにな
る。
符号化対象ブロック単位の差分値データ200−a〜2
00−gを各々、ブロック毎の絶対値の総和(以下ブロ
ック絶対差分値和と呼び図17を用いて後述する。)で
算出し、ブロック絶対差分値和データ201−a〜20
1−gを出力する。
分値和データ201−a〜201−gの最小値を判定
し、最小値であった符号化モードを選択する。モード信
号生成器13では、最小値器判定回路12で選択された
モードを符号化モード信号101とし出力する。
示す7つのモードを順に割り当てているが、差分生成式
については他に適当な式を用いてもかまわないし、符号
化モードの数についても7つでなくとも良い。
は、符号化対象ブロック内の各々の注目画素Xとその左
横画素Aの差分が取られる。
注目画素Xと真上画素Bの差分が取られるように構成さ
れている。
01により、DPCM符号化方法を切り換える符号化部
である。
ド番号4の時のブロック絶対差分値和を算出する様子を
示す図である。
ロックM(i,j)のM(1,1)〜M(4,4)の全
ての画素は、真上の画素に対しての差分を取り、各々の
画素に対応する差分値の結果をN(1,1)〜N(4,
4)に入れる。
N(4,4)の絶対値の和である。また符号化モード番
号4についても同様の操作を行う。
1により差分生成式を切り換え、画像データ100を用
いて、図4に示す各々の符号化対象ブロックの差分値デ
ータ103を順次生成する。
符号化モード信号101を付けて符号化データ102と
して出力する。
化モード102に用いるデータ形式の一例である。
2の先頭には、各々符号化対象ブロックにどの符号化モ
ードを用いたかを示すブロック符号化モード番号データ
が付く。その後に、図20に示すような4×4画素ブロ
ック内の16個の各々の差分値データに対し、図7の様
に割り当てられたハフマン符号と付加ビットが続く。
号化の例を示す図である。差分値データを大きさ毎に複
数のグループにする。このグループ毎に、ハフマン符号
が割り当てられる。これにグループ内の差分値を識別す
るための付加ビットを付ける。この付加ビットは、例え
ばグループ2のとき‘00’、‘01’、‘10’、
‘11’の2ビットを用い、−3、−2、2、3の4つ
の差分値を識別する。
が切り換えられるので、画像中で横に相関が強い領域、
縦に相関が強い領域など、局所的な画質の性質に対応し
た適応的な符号化を行うことが出来る。
模様の様な画像が存在する場合では、実施例1で示した
様に、縦横の近接画素に一様な相関が最もあると予測さ
れる近接画素間の差分値を取っただけでは、ブロック間
の差分値があまり小さくならず、圧縮率も上がらない恐
れがある。この様な場合の一例を図18に示す。
しているが、図18では説明しやすい様に3つの濃度パ
ターンを用いる。
クパターンの場合、実施例1で用いたDPCM符号化モ
ードでの画素毎の差分値データは、近接画素との差分を
取ることにより得られているので、あまり小さなデータ
にならない。
化対象ブロックに類似したブロックを用いて、ブロック
間差分値を求め、その差分値データを符号化する方法を
用いれば、符号化データを更に短くすることが出来る。
対し、類似したブロック領域を探索し、その類似ブロッ
クと符号化対象ブロックのブロック間差分値を符号化す
る方法を行う。
(以下類似ブロックモードと呼ぶ)判定部2の一例を示
すブロック図である。
の符号化モード演算器10、ブロック内集計器11、最
小値判定回路12で構成される符号化モード判定回路2
のブロックで、最小値判定回路12が最小値になる様な
符号化モード信号110−aと差分値データ110−b
を含んだデータ110を出力する。
ロックの位置を示すベクトル情報111−aと、符号化
対象ブロックとのブロック間の差分値データ111−b
を含むデータ111を出力する。
11に含まれる差分値データ110−bと111−bを
比較し、小さい方を選択する。この選択結果に応じて、
モード信号生成器83で符号化モードを実施例1におけ
るDPCM符号化モードで行うか、類似ブロックモード
で行うかを判定し、符号化モード信号101−aを実施
例1における符号化モード101に替えて出力する。
部分のブロック図である。コントロール部90は類似ブ
ロック領域探索の際に、画像メモリ1に対して、符号化
済み領域のベクトル情報(x,y)120−aを画像メ
モリ1と最小値判定回路95に出力する。また、符号化
対象ブロックの位置情報(x,y)120−bを画像メ
モリ1に出力する。
と、類似ブロックを探索中のベクトル情報(x,y)1
20−aが示す参照ブロックの画像データが出力され、
各々ブロックメモリ92、93に記録される。
ブロックメモリ92、93のブロック絶対差分値和15
0を演算し、最小値判定回路95に出力する。
ック絶対差分値和を求める様子を示している。
P(i,j)に対しての符号化対象ブロックM(i,
j)の差分値である。
N(4,4)の全ての絶対値和である。
内で、ブロック絶対差分値和150が最小になる時の参
照ブロックの位置、及びブロック間の差分値を判定し、
各々ベクトル情報111−a、及び差分値データ111
−bとして、これらを含むデータ111を出力する。
す図である。
走査方向に+8〜−8画素、副走査方向に0〜−8ライ
ンの範囲が探索範囲であることを示している。×印を付
けた(1,−1)〜(8,−1)、(1,−2)〜
(8,−2)、(1,−3)〜(8,−3)は、まだ符
号化されていない画素を参照ブロック内に含んでしまう
ので、参照できない禁止領域である。
20−aは、(−8,−8)から右方向へ順に移動し、
(8,−8)まで参照したら、次に(−8,−7)から
(8,−7)まで参照する。以下同様に参照する。
1で生成される符号化データ102の一例を示す図であ
る。
2の先頭には、各々符号化対象ブロックにどの符号化モ
ードを用いたかを示すブロック符号化モード番号データ
が付く。その後に類似ブロックモードを選択した時に
は、参照ブロックのベクトル情報(x,y)120−a
を付け、更に図20に示すような4×4画素ブロック内
の各々の画素に対応する差分値に対し、図7の様に割り
当てられたハフマン符号と付加ビットが続く。
近接画素の縦横に一様な相関があるかどうかを検索し、
ブロック絶対差分値和が最小になる時のDPCM符号化
モードに加え、ブロック画素単位で類似ブロックを探索
して符号化対象ブロックとのブロック間差分値を符号化
する類似ブロックモードを備えることにより、符号化対
象ブロックの各画素に対する近接画素では、一様な相関
が無い場合においても効率良く符号化することが出来
る。
近接画素の相関もブロック単位で探索することが可能な
ので、従来の符号化済み画素の範囲内からしか探索でき
なかった時と比べて、探索精度が高くなり符号化効率が
良くなる。
象ブロックと参照ブロックとの間で、濃度または明るさ
は異なるが、印字パターンが類似している様な場合があ
る。
に、符号化済みの領域から、あらかじめ指定した範囲内
のブロックと周波数領域の観点から比較し、類似波形を
持つブロック(類似波形ブロック)を判定することによ
り、その類似波形ブロックとの各画素間の差分値データ
を符号化する方法が考えられる。
ード(以下、類似波形ブロックモードとする。)判定回
路2の一例である。
ロックモード判定部81は実施例2と同様である。
似波形ブロックと符号化対象ブロックとのブロック絶対
差分値和(この絶対差分値和の生成方法については後述
する。)が最小になる様な類似波形ブロックのベクトル
情報112−aと差分値データ112−bを含むデータ
112を出力する。
ロック図、及びブロック絶対差分値和の生成方法を説明
する。
領域探索の際に、画像メモリ1に対して符号化済みの領
域のベクトル情報(x,y)120−aを画像メモリ1
と最小値判定回路95に出力する。
(x,y)120−bを画像メモリ1に出力する。
ブロックメモリ92、参照ブロックメモリ93から読み
出された画素ブロックデータ92−a、93−aは、ア
ダマール変換器96−a、96−bでそれぞれ係数成分
400、401に変換される。アダマール変換について
は後述する。演算器97−a、97−bは、各々のブロ
ック内画素の2乗和を算出し、2乗和データA、Bを出
力する。
乗算器98において、アダマール変換器、96−aから
の出力400にゲインB/Aを掛けた値98−aを出力
する。この値98−aはアダマール逆変換器100によ
り逆変換され、符号化対象ブロツクに濃度レベルをあわ
せた参照ブロックデータ100−aを生成する。
化対象ブロックデータ92−aと、符号化対象ブロック
に濃度レベルをあわせた参照ブロックデータ100−a
を、図19における符号化対象ブロックと参照ブロック
の関係と同様の方法でブロック絶対差分値和94−aを
生成する。
値和データ94−aが最小になる様、参照ブロックのベ
クトル情報112−aとブロック間の差分値データ11
2−bを含んだデータ112を出力する。
ータ110、111、112に含まれる差分値データ1
10−b、111−b、112−bを比較し、一番小さ
いデータを選択する。
ドをDPCM符号化モードで行うか、または類似ブロッ
クモード、または類似波形ブロックモードで行うかを判
定し、符号化モード信号101−bを実施例1の符号化
モード信号101に替えて出力する。
を周波数領域に変換する1つの方法であり、他の周波数
変換方法を用いても良い。
いる。
を示す。右下方向にいくにつれ、高周波になっていく様
子を示している。
図である。
形は同じだが、振幅値がことなる場合を示している。こ
のブロックは実施例2で用いた様なブロック間の差分値
データを生成した場合には、差分値データは非常に大き
くなり、この判定方法では類似度が低いことになってし
まう。
後の係数値を比較すると、有効係数値がある画素位置
(0でない所)が等しく、また係数値の比率(2040
/80)も等しい。従って図14で説明した様に、係数
値の比をとり、一方の係数値を、この係数値の比を用い
て補正し、逆変換することにより、もう一方のブロック
値を再現することが出来る。
係数の2乗の和の比で演算している。この性質を利用す
ると、復号化側では類似波形ブロックの位置情報(x,
y)と、ゲイン情報と符号化対象ブロックの差分値デー
タ情報が送られてきた場合、復号済みの領域から類似波
形ブロックをとってきて、これをアダマール変換し、係
数値とゲインを掛けた後に、逆変換することにより画素
データに直し、これに差分値データを加える事により、
符号化、復号化対象ブロックの画素値が再現出来ること
になる。
で生成される符号化データ102の一例の図である。
は、各々のブロックがどの符号化モードで符号化したか
を示すブロック符号化モード番号データが付き、類似波
形ブロックモードを選択した場合には、その後に参照ブ
ロックのベクトル情報(x,y)と、波形補正のための
ゲイン成分情報と、図20に示す4×4画素ブロック内
の16個の差分値に対して図7の様に割り当てたハフマ
ン符号と付加ビットが続く。
化済みの領域の範囲内に、濃度や明るさは異なるが、符
号化対象ブロックと印字パターンが類似している画像が
ある場合でも、参照ブロックを符号化対象ブロックの濃
度レベルに合わせることにより、2つのブロックの各対
応画素間の差分値データを小さくすることが可能とな
り、実施例1、2に加えて更に効率的な符号化が期待出
来る。
ブロック毎に、予め複数個設定された差分値符号化モー
ドから、効率の良い符号化モードを、符号化前に選択す
ることが可能である。よって、それぞれの符号化モード
に対応した複数の符号化を行わなくても効率の良い符号
化を選択出来る。
持たなくとも、複数の符号化モードから一つを選択する
ことが可能である。
数回の符号化を行わなければならなかったが、本実施例
では一度の符号化だけでよいので、高速な符号化が可能
である。
索は、動画符号化で使われる動き探索方式としても使う
ことが可能である。従来の動き探索方式は、剛体の平行
移動を仮定しており、照明などによる明るさの変化があ
る場合に効果がなかったが、本方式は、明るさの変化が
ある場合にも十分に対応可能である。
2、実施例3の変形例として、類似ブロックモードや類
似波形ブロックモードの参照方法を、図21で後述する
様に参照ブロックを回転させて、符号化対象ブロックと
の差分値を求める方法もある。これにより、実施例2、
実施例3に比べて、更に類似したブロックを抽出するこ
とが可能になる。以下に方法の一例を簡単に説明する。
4つのパターンを示す図である。
は、画像メモリ1から符号化対象ブロックメモリ92ま
たは参照ブロックメモリ93に4×4画素ブロックデー
タを読み出す際に、ブロック内画素を読み出す順番を変
えることにより行うことが出来る。
ードの両方のモードに、各々参照ブロックを4パターン
使用した場合、各々のパターン毎に最小な差分値データ
が生成されるので、類似ブロックモード、類似波形ブロ
ックモードあわせて、8つの差分値データが生成され
る。
の構成をもつ最小値判定回路は、DPCM符号化モード
判定部からの最小値データと前記8の最小値データのう
ちから最小値を選択する。
ロックのブロック内画素の位置を入れ換えることによっ
て、符号化対象ブロックと類似性が出てくる様な場合に
は、上記の参照ブロックの回転に用いた様な符号化対象
ブロックメモリ92または参照ブロックメモリ93に4
×4画素ブロックデータを読み出す順番を変える方法を
応用して用いると良い。以下に説明する。
ックに対し、図の参照ブロックは類似性が非常に低い。
クメモリ93に読み出す際に、図の様な順番で読み出す
ことにより、新たな参照ブロックが生成される。この新
たな参照ブロックと符号化対象ブロックとは非常に類似
している参照ブロックを得ることが可能となる(符号化
ブロックの読み出し順序を変えても同様である)。
4×4画素ブロック内であれば同じ画素を複数回読み出
すことも可能である。
象ブロックを各々のブロックメモリに読み出す順序を変
えることにより、1つの参照ブロックからさまざまな参
照ブロックパターンを読み出すことが可能である。
が、復号化側については、逆の操作を行う。
画像メモリ1から、圧縮メモリ4までの第1プロセス
は、図22のCODEC500に含まれる。
と復号化部を含んだシステムを示す。CODEC500
は、図2の第1プロセスを持つ符号化部と第1プロセス
と逆方向のプロセス(第2プロセスとする)を持つ復号
化部を備えている。
ある。
504は有線、無線にかかわらず、通信回線によりデー
タのやりとりを行うことが出来る通信手段である。
カメラ、507はイメージスキャナである。
ィスクやCD−ROMなどの外部記憶装置509とデー
タの授受を行う。
プレイである。
図22に示すような入力手段により、画像データを画像
メモリ1に取り込む。
2に示す圧縮メモリ4からデータが読み出される。
で用いられる圧縮メモリに、図22の通信手段504を
一例とする装置から圧縮データが取り込まれる。
より行われる。
2プロセスにより得られた復号画像が記憶されている画
像メモリからデータが読み出されることになる。
号化であるハフマン符号化を用いていたが、符号化につ
いては算術符号化、あるいは非可逆符号化などを用いて
もかまわない。
部を組み合わせているが、類似ブロックモード判定部8
1と類似波形ブロックモード判定部84を組み合わせた
り、他に符号化モードを設定して新たな組み合わせを作
成しても良い。
符号化対象画素Xと参照画素A、B、Cは図3(ii)
の様な隣接画素以外と差分を取ることも可能である。
象ブロックの差分値データを符号化する方法として、ハ
フマン符号化を単独で用いていたが、ハフマン符号を用
いた場合、1画素分の差分値データに対し、各々符号を
割り当てるので、1画素分の最短符号は1ビット以下に
はならない。
素分ずつ区切らずに符号化出来るので、固定ビット長で
なくなり、効率の良い符号化が期待出来る。
に用いた場合、そのデータの1ビットずつを符号化する
ので、符号化に用いる統計的な条件分けのモデルが作成
しにくい。
マン符号化よりも符号化効率が上りにくいという問題が
ある。
符号化を行い、差分値データが大きい場合には、ハフマ
ン符号化を行う方法を用いる。
域分割情報を生成しなければならないが、独立して情報
を作ると効率が悪い。よって、1つの画像符号化データ
内に領域分割情報が含まれるような方法を用いる。
おいて、差分値データ103を符号化する部分を示すブ
ロック図である。差分値データ103は、差分値レベル
判別部300において、大きさを判別される。この差分
値データのヒストグラムをとると、図24に示す様な0
をピークとするラプラス分布になる。
に差分値の発生回数が多く、それ以外の値は少ないこと
がわかる。
さい場合は、差分値を1画素分ずつ区切らず符号化する
ために、後述するレイアウト情報を作成し、その情報を
算術符号化部301に出力する。
を算術符号化する。
は、レイアウト情報を、差分値データ103が小さい時
と同様に出力する以外に、符号化モデルを作り易いハフ
マン符号化を行うために、差分値データ103をハフマ
ン符号化部302に対して別に出力する。
いる判別木を示す図である、差分値データ103の大き
さを判別する判別木である。以下、図25を用いて判別
木の一例を詳しく説明する判別木をにおいて、Yesを
1、Noを0と仮定する(逆も同様である)。
たは−4以下であるかを判別し、Yesの場合は“1”
を算術符号化部301に出力し、これを1画素分のデー
タ情報の区切りの信号とする。Noの場合は“0”を算
術符号化部301に出力し、次の判別の出力信号を続け
る。
別し、Yesの場合は“1”を出力し、Noの場合は
“0”を出力する。これに、次の判別における出力信号
を続ける。
番で判別を行う。
信号は“0000000”となり、これは差分値データ
が0であることを表す。
“1”が連続して入力された時、2番目の“1”を差分
値データとしてではなく、後述するハフマン符号が挿入
されるべき画素位置であるということを認識出来る。
た位置情報が、レイアウト情報に含まれることになる。
ータ103の各々1画素分ずつに対し順に行い、出力さ
れたレイアウト情報は、ビット単位で連続して算術符号
化部301に入力される。
1画素分ずつのデータの切れ目とは無関係に、ビット単
位で連続して符号化を行う。
5の判別木において、状態AでYesを選択した場合に
は、その時差分値データの大きさを判別中の画素に対す
る差分値データ103の値をハフマン符号化部302に
出力する。
判別300において、差分値データ103の値が大きい
と判別された差分値データ103のみを、1画素分毎に
順次ハフマン符号化する。差分値データに割り当てたハ
フマン符号の対応表例を図28に示す。
ータは、発生回数が非常に少ないので、特殊コード(E
SCコード)を用いて符号化する。
ESCと76(=200−124)に対するハフマン符
号で表す。
の発生頻度を測定したものを元に生成してもよいし、代
表する画像を元に生成したものを用いても良い。
号生成器51から出力される符号化データ102のデー
タ形態を説明する図である。
ータは、本実施例では各々情報形態毎に分類され、まと
め直される。そこで、ブロック符号化モード番号、ベク
トル情報(x,y)、ゲイン情報などを含むブロック情
報を第1に生成する。
2に生成する。
をもつ画素の差分値と、大きな差分値データをもつ画素
の画像内位置情報が混在している。
ハフマン符号化したデータを第3に生成する。
きさで、その画素に適した符号化方法に切り換えること
が出来るので効率の良い符号化が可能である。
号化した差分値データの画素の位置情報を効率よく挿入
することが出来る。
く、ビット数の減少が期待出来る。
とハフマン符号化)の組み合わせには、他の符号化方法
を用いても良いし、符号化方法の数を3つ以上用いても
良い。
法として、周囲画素の差分値データを参照し、算術符号
化の統計テーブルを切り換えて符号化する方法が考えら
れる。
図23の変形ブロック図の一例を示す。
態A〜Gの位置を状態情報602として出力する。
ト情報は、判別結果生成回路600で0、±1、±2、
±3及びそれ以外の値であることを示す3ビットのデー
タに書き換えられる。メモリ601は、符号化済み画素
における差分値データの大きさ情報として、この3ビッ
トのデータを画像に対応するように記憶する。
26(ii)に示される様に、判別中の符号化画素Xに
対する周辺画素a、b、cの差分値データが入力され、
周辺画素a、b、cの差分値データの大きさ情報とし
て、各々200−a、201−a、202−aを出力す
る。
る回路で、3ビットのデータ200、201、202と
符号化対象画素の差分値データをアドレスとしてRAM
からデータを読み書き出来る。
のデータ200、201、202と、符号化対象画素の
差分値データ103の判別中の状態(A〜G)の組み合
わせに対応する。確率推定テーブル604から参照する
べき参照位置番号のデータ203−aを出力する。
ルの参照位置は、入力されるレイアウト情報のビット毎
に設定し直される。
て出力した際の判別状態(A〜G)と、この判別中画素
Xの周囲画素a、b、cとの組み合わせ(7×23 ×2
3 ×23 通り)に対応する参照位置番号のデータ203
−aを算術符号予測回路203から読み込むことにより
設定される。
勢シンボルと符号化対象ビットとの一致、不一致に対応
して、次回符号化する際の参照位置が移動する。
タ603は、元に参照位置番号データ203−aのアド
レスに記憶され、元の位置番号データの替わりに用いら
れる。
画素のデータ(3ビット×3)と判別中の状態(A〜
G)の全ての組み合わせについての設定値(確率推定テ
ーブルの参照位置番号)を有している。
読み出され、符号化された後、次回参照するべき参照位
置番号データの値に変換され、再び算術符号予測回路2
03に記憶される。
囲画素の差分値データ(a、b、c)と判別中の状態
(A〜G)の全ての組み合わせについて各々独立な算術
符号化を行うことが出来る。
が(3、3、2)かつ判別中の状態がAである場合(状
態(3、3、2、A)と書く。)は、状態(3、3、
2、A)の設定値(参照位置番号データ)を算術符号化
部301に出力し、その設定値が示す確率推定テーブル
の参照位置における優勢シンボルやスキュー(優勢シン
ボルが出ない確率)を用いて算術符号化を行う。
化対象ビットとの一致、不一致に応じて、次回に参照す
るべき参照位置が変化するので、その参照位置を、次回
に状態(3、3、2、A)になった際に用いる参照位置
データ603として算術符号予測回路203に出力す
る。
定値(参照位置番号データ)に替えて次回に用いられ
る。
アウト情報データ301−aとして出力される。
された大きな差分値データは、ハフマン符号化部302
により、ハフマン符号化データ302−aとして出力さ
れる。
値データを算術符号化する際、周囲画素の差分値データ
(a、b、c)と判別中の状態(A〜G)の組み合わせ
に対し、適切な算術符号の統計テーブルを用いるので、
効率の良い符号化を行うことが出来る。
ハフマン符号化データ302−aに先立って復号化する
ことにより、第1の符号化(本実施例では算術符号化)
を施したレイアウト情報データ301−aから、第2の
符号化(本実施例ではハフマン符号化)を差分値データ
に施した各画素に対する位置情報を認識することが出来
る。これにより、第1、第2の符号化を用いた画像領域
の情報をデータ301−a、302−aとは別に持つ必
要がなくなるので、画像領域形態(矩形、非矩形、ドッ
トなどまたはこれらの混在)にかかわらずスムーズに領
域分割することが可能である。
604は、ビット単位で、すなわち周囲画素a、b、
c、と判別中画素と判別状態(A〜G)の組み合わせに
応じて、算術符号化部301が複数個の異なる確率テー
ブルを選択的に用いても良い。
モードについて、DPCM符号化モードは、付加情報が
少なく演算も少なくて済む。
ロックモードは、付加情報が多く、演算処理が多いとい
う傾向がある。
のブロックモードとの絶対差分値和を比べて、さほど差
がない場合、付加情報のデータ量を考慮すると、DPC
M符号化モードを選択して用いた方が符号化データ量が
少なくなる可能性が高い。
における符号化モード判定部2のブロック図である。
で算出したブロック絶対差分値和をブロック内画素数
(本実施例では16個)で割り、ブロック絶対差分値の
画素平均値を算出する。
波形ブロックモードについて、演算器200と同様にブ
ロック絶対差分値の画素平均値を算出する。
になるか(予測符号長)を、ハフマン符号テーブル20
1−a、201−bを参照することにより出力する。
差分値データ(−3〜3)に対しては、2ビット程度の
予測符号長を与えておく。
bは、付加情報(本発明では図6、図11、図16にお
けるブロック符号化モード番号データ)が何ビットにな
るかを調べ、これを出力する。
は、各ハフマン符号テーブル201−a、201−bか
らの出力をブロック内画素数(16)倍した値に付加情
報テーブル202−a、202−bの出力を加算し、デ
ータ予想符号長出力207、208として出力する。
7、208を比較し、小さい方の出力を選択する。
選択して方の符号化モード信号101−cを、図2にお
ける符号化モード信号101に替えて出力する。
ウエイトが大きく、付加情報を含めた符号長が他の符号
化モードよりも長くなってしまうモードの選択を防止す
ることが出来る。
符号化モードのうち最小のモードのブロック絶対値差分
値和(または、実施例6で求めることが可能なDPCM
符号化モードを用いた時の予想符号長など)が設定値以
下になった場合には、他の符号化モード(類似ブロック
モードや類似波形ブロックモード)判定部の処理や、D
PCM符号化モードと他の符号化モードとの符号化効率
の比較処理などをパスすると、全体的な処理の高速化が
可能になる。
うにした判定回路のフローチャートである。
ることが可能なデータを生成する。
処理を行い、ブロック絶対差分値和を生成する。
実施例6の図29におけるハフマン符号テーブル201
−aや付加情報テーブル202−aを用いて生成された
予測符号長などを用いることも可能である。
より大きいかどうかを判定する。
ドで符号化することにより、十分符号量を小さく出来る
ことが保証されるので、ステップ213の可変長符号処
理部に進む。
よりも大きい場合は、ステップ212の類似ブロック&
類似波形ブロックモード処理を行い、これにより得られ
るブロック絶対差分値和の最小値と、DPCM符号化モ
ード処理により得られるブロック絶対差分値和の最小値
を比較し、小さい方の符号化モードを選択する。
符号化モード判定回路2の変形例のブロック図を示す。
部80−aは、図12の画像メモリ1とDPCM符号化
モード判定部80に対応し、構成は同じである。
M符号化モード判定部80−aから出力されたブロック
絶対差分値和から最小の値900を選択し、比較器70
0に出力する。
最小値データ900を比較し、設定値より小さい時に
は、スタート信号901を出力する。また大きい時に
は、信号903を出力する。
定部81−aは、スタート信号901が入力されること
により作動し、また、図12における類似ブロックモー
ド判定部81と類似波形ブロックモード判定部84の構
成をもつ回路である。
定部81−aは、類似ブロックモードと類似波形ブロッ
クモード処理によって得られる絶対差分値和の最小値デ
ータ902を出力する。
900が入力されると、次に比較器700からの出力信
号903が入力された場合はそのまま最小値データ90
0を選択し、モード信号生成器86−aは選択した符号
化モード符号化モード信号101−cとして出力する。
ータ902が入力された場合は、小さい方の符号化モー
ドの最小値データを選択し、同様に符号化モード信号1
01−cを出力する。
で、高速な符号化を行うことが可能である。
号化方法から符号化効率の良い符号化方法を選択する為
に、それらの符号化効率を互いに比較することにより、
1つの符号化方法を選択する手順を備える形態におい
て、 上記複数の符号化方法の中に必要なだけの符号化効
率を有する符号化方法があった場合には、それ以外の符
号化方法に関する符号化効率の予測を行わないことによ
り、符号化効率予測の全体的な処理時間を減少させるこ
とができる。
一例を示す図。 (ii)図3(ii)の差分生成方式の変形例を示す
図。
表す図。
す図。
を示す図。
様子を表す図。
例を示す図。
図。
ク図。
る様子を示す図。
ブロックを説明する図。
ードにおける絶対差分値和を求める様子を示す図。
順番を割り当てる様子を表す図。
を示す図。 (ii)参照ブロックと符号化対象ブロックとの間で差
分を取る方法の変形例を示す図。
を示す図。
ブロック図。
判別方法を説明する図。
ーブルを制御するブロック図。 (ii)図26(i)における符号化対象画素Xと周辺
画素との関係を説明する図。
す図。
部のブロック図。
図。
Claims (3)
- 【請求項1】 第1符号化モードの符号化効率が推定で
きる値を生成する第1推定ステップと、 第2符号化モードの符号化効率が推定できる値を生成す
る第2推定ステップと、 前記第1及び第2推定ステップにて生成された各値を比
較する第1比較ステップと、 該比較結果に基づいて、前記第1、第2符号化モードの
一方を選択的に実行する符号化ステップを備える符号化
方法であって、 前記第1推定ステップにて生成された値と設定値とを比
較する第2比較ステップを備え、 該比較結果が第1符号化モードで符号化することにより
十分符号量を小さくできることが保証される条件を満た
す時には、前記第2推定ステップ及び前記第1比較ステ
ップを実行することなく、前記第1符号化モードを選択
し、実行することを特徴とする符号化方法。 - 【請求項2】 前記第1、第2の符号化モードは、複数
画素からなるブロック単位に適用されることを特徴とす
る請求項1に記載の符号化方法。 - 【請求項3】 第1符号化モードの符号化効率が推定で
きる値を生成する第1推定手段と、 第2符号化モードの符号化効率が推定できる値を生成す
る第2推定手段と、 前記第1及び第2推定手段にて生成された各値を比較す
る第1比較手段と、 該比較結果に基づいて、前記第1、第2符号化モードの
一方を選択的に実行する符号化手段を備える符号化装置
であって、 前記第1推定手段にて生成された値と設定値とを比較す
る第2比較手段を備え、 該比較結果が第1符号化モードで符号化することにより
十分符号量を小さくできることが保証される条件を満た
す時には、前記第2推定手段による値生成及び前記第1
比較手段による比較を実行することなく、前記第1符号
化モードを選択し、実行させることを特徴とする符号化
装置。
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- 1994-12-28 JP JP32745594A patent/JP3305140B2/ja not_active Expired - Fee Related
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