JP3509397B2 - マルコフモデル画像符号化装置 - Google Patents
マルコフモデル画像符号化装置Info
- Publication number
- JP3509397B2 JP3509397B2 JP16696696A JP16696696A JP3509397B2 JP 3509397 B2 JP3509397 B2 JP 3509397B2 JP 16696696 A JP16696696 A JP 16696696A JP 16696696 A JP16696696 A JP 16696696A JP 3509397 B2 JP3509397 B2 JP 3509397B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- pixel
- range
- reference pixel
- pixel range
- pixels
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
- G06T—IMAGE DATA PROCESSING OR GENERATION, IN GENERAL
- G06T9/00—Image coding
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Multimedia (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Theoretical Computer Science (AREA)
- Compression Of Band Width Or Redundancy In Fax (AREA)
- Compression, Expansion, Code Conversion, And Decoders (AREA)
- Compression Or Coding Systems Of Tv Signals (AREA)
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、マルコフモデル符
号化方式を用いた画像符号化装置に関するものであり、
とくに符号テーブルを大きくすることなく圧縮率を向上
させようとするものである。
号化方式を用いた画像符号化装置に関するものであり、
とくに符号テーブルを大きくすることなく圧縮率を向上
させようとするものである。
【０００２】
【従来の技術】マルコフモデル符号化は周知であり、例
えば、「画像情報圧縮」（オーム社）の１７１〜１７６
ページにマルコフモデル符号化方式の例が示されてい
る。マルコフモデル符号化は、実際の画像において、あ
る画素の画素値、あるいは画素値以外に持つ状態やイン
デクスがどの値をとるかの確率は、それ以前の有限個の
画素値、状態、あるいはインデクスが何であったかに依
存するという仮定のもとで符号化を行うものである。以
下、画素値、状態、インデクスをまとめて画素値として
説明を行う。符号化を行う注目画素がある画素値となる
確率は、注目画素に先行するｍ個の画素の画素値のとる
パターンによって決まり、先行する画素をｍ＋１個にし
ても注目画素値の条件付確率が変わらなければ、このよ
うな情報源をｍ重マルコフ情報源と呼ぶ。この、注目画
素に先行するｍ個の画素を、以下、参照画素と呼ぶ。
えば、「画像情報圧縮」（オーム社）の１７１〜１７６
ページにマルコフモデル符号化方式の例が示されてい
る。マルコフモデル符号化は、実際の画像において、あ
る画素の画素値、あるいは画素値以外に持つ状態やイン
デクスがどの値をとるかの確率は、それ以前の有限個の
画素値、状態、あるいはインデクスが何であったかに依
存するという仮定のもとで符号化を行うものである。以
下、画素値、状態、インデクスをまとめて画素値として
説明を行う。符号化を行う注目画素がある画素値となる
確率は、注目画素に先行するｍ個の画素の画素値のとる
パターンによって決まり、先行する画素をｍ＋１個にし
ても注目画素値の条件付確率が変わらなければ、このよ
うな情報源をｍ重マルコフ情報源と呼ぶ。この、注目画
素に先行するｍ個の画素を、以下、参照画素と呼ぶ。
【０００３】注目画素の画素値をｘ（ｉ）、ｍ個の参照
画素の画素値をｘ（ｉ−１），ｘ（ｉ−２），
．．．， ｘ（ｉ−ｍ）とする。また、結合確率を、
Ｐ（ｘ（ｉ），ｘ（ｉ−１）， ｘ（ｉ−２），
．．．， ｘ（ｉ−ｍ））、条件付き確率をＰ（ｘ
（ｉ）｜ｘ（ｉ−１）， ｘ（ｉ−２）， ．．．，
ｘ（ｉ−ｍ））とすると、ｍ重マルコフ情報源のエント
ロピーＨは、
画素の画素値をｘ（ｉ−１），ｘ（ｉ−２），
．．．， ｘ（ｉ−ｍ）とする。また、結合確率を、
Ｐ（ｘ（ｉ），ｘ（ｉ−１）， ｘ（ｉ−２），
．．．， ｘ（ｉ−ｍ））、条件付き確率をＰ（ｘ
（ｉ）｜ｘ（ｉ−１）， ｘ（ｉ−２）， ．．．，
ｘ（ｉ−ｍ））とすると、ｍ重マルコフ情報源のエント
ロピーＨは、
【０００４】
【数１】
で与えられる。この式は先行するｍ個のシンボルを知っ
て、ｘ（ｉ）を符号化する時の理論的圧縮限界を示して
いる。「画像情報圧縮」（オーム社）の１７４ページに
示されるように、参照画素数が多いほど、この理論的圧
縮限界値は下がる。すなわち、参照画素数が多いほど、
圧縮効率は良くなる。
て、ｘ（ｉ）を符号化する時の理論的圧縮限界を示して
いる。「画像情報圧縮」（オーム社）の１７４ページに
示されるように、参照画素数が多いほど、この理論的圧
縮限界値は下がる。すなわち、参照画素数が多いほど、
圧縮効率は良くなる。
【０００５】具体的なマルコフモデル符号化方式は、例
えば、参照画素を用いて状態を分離し、その状態毎に符
号表、例えば、ハフマン符号表を用意して、注目画素を
符号化するものである。
えば、参照画素を用いて状態を分離し、その状態毎に符
号表、例えば、ハフマン符号表を用意して、注目画素を
符号化するものである。
【０００６】まず、参照画素から状態番号を生成する過
程を図１６を用いて説明する。図１６において、１０１
は入力画像、１０２は画像メモリ、１０３は画像メモリ
１０２から参照画素を取り出す参照画素取り出し回路、
１０４は参照画素の画素値、１０５は参照画素から状態
を判定する状態判定回路、１０６は状態判定回路１０５
で判定された状態番号である。
程を図１６を用いて説明する。図１６において、１０１
は入力画像、１０２は画像メモリ、１０３は画像メモリ
１０２から参照画素を取り出す参照画素取り出し回路、
１０４は参照画素の画素値、１０５は参照画素から状態
を判定する状態判定回路、１０６は状態判定回路１０５
で判定された状態番号である。
【０００７】入力画像１０１は一旦画像メモリ１０２に
入力される。画像メモリ１０２には、今符号化を行う注
目画素に先行する画素が蓄えられている。参照画素取り
出し回路１０３は、画像メモリ１０２に蓄えられている
画素の中から、注目画素の参照画素１０４を取り出す。
例えば、図１７に示されるように、注目画素の直左ａと
直上ｂの２画素を参照画素として取り出す。状態判定回
路１０５では、参照画素１０４を基に状態番号１０６を
判定する。
入力される。画像メモリ１０２には、今符号化を行う注
目画素に先行する画素が蓄えられている。参照画素取り
出し回路１０３は、画像メモリ１０２に蓄えられている
画素の中から、注目画素の参照画素１０４を取り出す。
例えば、図１７に示されるように、注目画素の直左ａと
直上ｂの２画素を参照画素として取り出す。状態判定回
路１０５では、参照画素１０４を基に状態番号１０６を
判定する。
【０００８】状態を判定した後に、符号化を行う。例え
ば、状態毎にハフマン符号化の符号表が用意されてお
り、その符号表で注目画素を符号化する。例えば、図１
８に示されるような表により符号化を行う。図１８で
は、参照画素および注目画素の画素値は２ビットで表さ
れるものとして記述した。各状態の符号はその状態をと
った時の注目画素の生起確率を調べることにより生成す
ることができる。
ば、状態毎にハフマン符号化の符号表が用意されてお
り、その符号表で注目画素を符号化する。例えば、図１
８に示されるような表により符号化を行う。図１８で
は、参照画素および注目画素の画素値は２ビットで表さ
れるものとして記述した。各状態の符号はその状態をと
った時の注目画素の生起確率を調べることにより生成す
ることができる。
【０００９】さらに、「静止濃淡画像の学習型マルコフ
モデル予測に関する検討」（１９９５年電子情報通信学
会総合大会、Ｄ−２８４）に示されるように、状態判定
の後、状態毎に注目画素の予測を行う方式もある。この
方式の場合、図１９に示されるように、各状態に対し
て、注目画素の予測値を用意する。この予測値を用いて
差分符号化等を行う。
モデル予測に関する検討」（１９９５年電子情報通信学
会総合大会、Ｄ−２８４）に示されるように、状態判定
の後、状態毎に注目画素の予測を行う方式もある。この
方式の場合、図１９に示されるように、各状態に対し
て、注目画素の予測値を用意する。この予測値を用いて
差分符号化等を行う。
【００１０】以上のいずれの方式であっても、参照画素
がｎ階調あり、参照画素数がｍである時、全状態数はｎ
mとなる。
がｎ階調あり、参照画素数がｍである時、全状態数はｎ
mとなる。
【００１１】上記「静止濃淡画像の学習型マルコフモデ
ル予測に関する検討」では、入力画素の階調数は２５６
階調である。すなわち、１画素につき８ビット画像であ
る。８ビット画像の参照画素数が３画素の場合、全状態
数は２５６×２５６×２５６＝２24状態となる。この状
態それぞれに対して符号表あるいは予測値を記憶するこ
とはハードウエア規模あるいは、ソフトウエア実装の面
で現実的ではない。そのため、上記「静止濃淡画像の学
習型マルコフモデル予測に関する検討」では、参照画素
数を直上と直左の２画素としている。
ル予測に関する検討」では、入力画素の階調数は２５６
階調である。すなわち、１画素につき８ビット画像であ
る。８ビット画像の参照画素数が３画素の場合、全状態
数は２５６×２５６×２５６＝２24状態となる。この状
態それぞれに対して符号表あるいは予測値を記憶するこ
とはハードウエア規模あるいは、ソフトウエア実装の面
で現実的ではない。そのため、上記「静止濃淡画像の学
習型マルコフモデル予測に関する検討」では、参照画素
数を直上と直左の２画素としている。
【００１２】以上のように、マルコフモデル符号化の符
号化効率を高めるためには参照画素数を増加させる必要
がある。ところが、従来例においては、入力画像の階調
数が多い場合、参照画素数を増加させると状態数が多く
なり、ハードウエア実装あるいはソフトウエア実装がで
きなくなるという問題点があった。
号化効率を高めるためには参照画素数を増加させる必要
がある。ところが、従来例においては、入力画像の階調
数が多い場合、参照画素数を増加させると状態数が多く
なり、ハードウエア実装あるいはソフトウエア実装がで
きなくなるという問題点があった。
【００１３】ところで、入力画像の階調数が２５６階調
であっても、実際の入力画像中の画素値の種類数は２５
６より少ない場合がある。例えば、０と２５５の値のみ
をとる２値画像や、１６色、２５６色等に限定された限
定調画像がその例である。その場合には参照画素数を多
くして符号化効率を上げることができるが、従来の符号
化方式では選択できる参照画素範囲が１種類のみである
ため、入力に合わせて参照画素を拡大することができな
かった。
であっても、実際の入力画像中の画素値の種類数は２５
６より少ない場合がある。例えば、０と２５５の値のみ
をとる２値画像や、１６色、２５６色等に限定された限
定調画像がその例である。その場合には参照画素数を多
くして符号化効率を上げることができるが、従来の符号
化方式では選択できる参照画素範囲が１種類のみである
ため、入力に合わせて参照画素を拡大することができな
かった。
【００１４】
【発明が解決しようとする課題】本発明は以上の事情を
考慮してなされたものであり、入力画像の画素値の種類
数が局所的に少ない場合には参照画素数を多くし、入力
画像の画素値の種類数が局所的に多い場合には参照画素
数を少なくすることによって、状態数を激増させること
なく効率を上げることのできるマルコフモデル符号化方
式の状態生成を行うことを目的とする。
考慮してなされたものであり、入力画像の画素値の種類
数が局所的に少ない場合には参照画素数を多くし、入力
画像の画素値の種類数が局所的に多い場合には参照画素
数を少なくすることによって、状態数を激増させること
なく効率を上げることのできるマルコフモデル符号化方
式の状態生成を行うことを目的とする。
【００１５】
【課題を解決するための手段】本発明の第１の側面によ
れば、上述の目的を達成するために、マルコフモデル画
像符号化装置に、入力画像を蓄積する画像蓄積手段と、
複数の参照画素範囲候補の各々について上記画像蓄積手
段から当該参照画素範囲候補内の画素および参照画素範
囲選択用画素範囲内の画素を取り出す参照画素範囲決定
用画素取り出し手段と、上記参照画素範囲決定用画素取
り出し手段により取り出された画素の値に基づいて上記
参照画素範囲候補の中から参照画素範囲を選択する参照
画素範囲選択手段と、選択された参照画素範囲内の画素
の値に基づいて注目画素の状態を判定する状態判定手段
と、判定された上記状態に基づいて上記注目画素を符号
化する手段とを設けるようにしている。
れば、上述の目的を達成するために、マルコフモデル画
像符号化装置に、入力画像を蓄積する画像蓄積手段と、
複数の参照画素範囲候補の各々について上記画像蓄積手
段から当該参照画素範囲候補内の画素および参照画素範
囲選択用画素範囲内の画素を取り出す参照画素範囲決定
用画素取り出し手段と、上記参照画素範囲決定用画素取
り出し手段により取り出された画素の値に基づいて上記
参照画素範囲候補の中から参照画素範囲を選択する参照
画素範囲選択手段と、選択された参照画素範囲内の画素
の値に基づいて注目画素の状態を判定する状態判定手段
と、判定された上記状態に基づいて上記注目画素を符号
化する手段とを設けるようにしている。
【００１６】この構成においては、入力画像の局所的な
画素値の種類を検出でき、入力画像の画素値の種類数が
局所的に多い場合には参照画素数を少なくすることによ
って、状態数の激増を抑制し、状態数の増大に伴う符号
コストの増加を抑制し、他方入録画増の種類数が局所的
に少ない場合には参照画素数を多くし、もって圧縮効率
を向上させることができる。
画素値の種類を検出でき、入力画像の画素値の種類数が
局所的に多い場合には参照画素数を少なくすることによ
って、状態数の激増を抑制し、状態数の増大に伴う符号
コストの増加を抑制し、他方入録画増の種類数が局所的
に少ない場合には参照画素数を多くし、もって圧縮効率
を向上させることができる。
【００１７】また、この構成において、参照画素範囲選
択手段は、参照画素範囲候補であって、当該参照画素範
囲候補内の画素および上記参照画素範囲選択用画素範囲
内の画素の値が、当該参照画素範囲候補に関して予め定
められた画素値種類セット内の画素値となるものの中か
ら、最も範囲の広い参照画素範囲候補を上記参照画素範
囲として選択することができる。
択手段は、参照画素範囲候補であって、当該参照画素範
囲候補内の画素および上記参照画素範囲選択用画素範囲
内の画素の値が、当該参照画素範囲候補に関して予め定
められた画素値種類セット内の画素値となるものの中か
ら、最も範囲の広い参照画素範囲候補を上記参照画素範
囲として選択することができる。
【００１８】また、上記参照画素範囲選択用画素範囲
は、ライン方向の画素数が１ライン分の画素数以下の画
素数であり、上記ライン方向と直交する方向の画素数が
少なくとも１画素数ある画素範囲であり、上記参照画素
範囲選択用画素範囲相互の境界は予め定められており、
注目画素に最も近い参照画素範囲選択用画素範囲により
上記参照画素範囲を選択することができる。
は、ライン方向の画素数が１ライン分の画素数以下の画
素数であり、上記ライン方向と直交する方向の画素数が
少なくとも１画素数ある画素範囲であり、上記参照画素
範囲選択用画素範囲相互の境界は予め定められており、
注目画素に最も近い参照画素範囲選択用画素範囲により
上記参照画素範囲を選択することができる。
【００１９】また、上記参照画素範囲選択用画素範囲
は、ライン方向の画素数が１ライン分の画素数以下の画
素数であり、上記ライン方向と直交する方向の画素数が
少なくとも１画素数ある画素範囲であり、上記参照画素
範囲選択用画素範囲の境界を注目画素の位置によって変
更するようにしてもよい。
は、ライン方向の画素数が１ライン分の画素数以下の画
素数であり、上記ライン方向と直交する方向の画素数が
少なくとも１画素数ある画素範囲であり、上記参照画素
範囲選択用画素範囲の境界を注目画素の位置によって変
更するようにしてもよい。
【００２０】また、上記構成に、上記参照画素範囲候補
ごとに予め定められた画素値セットを記憶する画素値セ
ット記憶手段をさらに設け、上記参照画素範囲選択手段
は、参照画素範囲候補であって、当該参照画素範囲候補
内の画素および上記参照画素範囲選択用画素範囲内の画
素の値の分布が、当該参照画素範囲候補に関して画素値
セット記憶手段に記憶された画素値セットに当てはまる
ものの中から、上記参照画素範囲を選択するようにでき
る。
ごとに予め定められた画素値セットを記憶する画素値セ
ット記憶手段をさらに設け、上記参照画素範囲選択手段
は、参照画素範囲候補であって、当該参照画素範囲候補
内の画素および上記参照画素範囲選択用画素範囲内の画
素の値の分布が、当該参照画素範囲候補に関して画素値
セット記憶手段に記憶された画素値セットに当てはまる
ものの中から、上記参照画素範囲を選択するようにでき
る。
【００２１】また、上記構成に、画素値セット記憶手段
とともに画素値セット変更手段を設け、いずれの参照画
素候補についても、当該参照画素範囲候補内の画素およ
び上記参照画素範囲選択用画素範囲内の画素の画素値分
布が上記画素値セット記憶手段に記憶されている画素値
セットに該当しない場合、一つの画素値セットを上記画
素値記憶手段から削除し、新たに上記画素値分布を画素
値セットとして画素値記憶手段に記憶するようにでき
る。
とともに画素値セット変更手段を設け、いずれの参照画
素候補についても、当該参照画素範囲候補内の画素およ
び上記参照画素範囲選択用画素範囲内の画素の画素値分
布が上記画素値セット記憶手段に記憶されている画素値
セットに該当しない場合、一つの画素値セットを上記画
素値記憶手段から削除し、新たに上記画素値分布を画素
値セットとして画素値記憶手段に記憶するようにでき
る。
【００２２】また、複数の境界の固定されている参照画
素範囲選択用画素範囲を含む、１以上のラインからなる
領域毎に、必要な画素値セット変更を行うようにでき
る。
素範囲選択用画素範囲を含む、１以上のラインからなる
領域毎に、必要な画素値セット変更を行うようにでき
る。
【００２３】また、境界の固定されている参照画素範囲
選択用画素範囲毎に、必要な画素値セット変更を行うよ
うにできる。
選択用画素範囲毎に、必要な画素値セット変更を行うよ
うにできる。
【００２４】さらに、参照画素選択用画素範囲は注目画
素とともに移動し、上記注目画素毎に、必要な画素セッ
ト変更を行うようにできる。
素とともに移動し、上記注目画素毎に、必要な画素セッ
ト変更を行うようにできる。
【００２５】また、本発明の第２の側面によれば、上述
の目的を達成するために、マルコフモデル画像符号化装
置に、注目画素毎に、複数の参照画素範囲候補の各々に
ついて、当該参照画素範囲候補を少なくとも含む所定の
範囲に含まれる画素の値が取る１以上の画素値セットを
検出する手段と、上記検出された画素値セットのうち要
素数が最も少ない画素値セットに対応する参照画素範囲
候補のうち最も画素数が多いものを参照画素範囲として
選択する手段と、上記選択された参照画素範囲内の画素
の値に基づいて上記注目画素の状態を決定する手段と、
上記状態に基づいて上記注目画素を符号化する手段とを
設けるようにしている。
の目的を達成するために、マルコフモデル画像符号化装
置に、注目画素毎に、複数の参照画素範囲候補の各々に
ついて、当該参照画素範囲候補を少なくとも含む所定の
範囲に含まれる画素の値が取る１以上の画素値セットを
検出する手段と、上記検出された画素値セットのうち要
素数が最も少ない画素値セットに対応する参照画素範囲
候補のうち最も画素数が多いものを参照画素範囲として
選択する手段と、上記選択された参照画素範囲内の画素
の値に基づいて上記注目画素の状態を決定する手段と、
上記状態に基づいて上記注目画素を符号化する手段とを
設けるようにしている。
【００２６】この構成においても、入力画像の局所的な
画素値の種類を検出でき、入力画像の画素値の種類数が
局所的に多い場合には参照画素数を少なくすることによ
って、状態数の激増を抑制し、状態数の増大に伴う符号
コストの増加を抑制し、他方入録画増の種類数が局所的
に少ない場合には参照画素数を多くし、もって圧縮効率
を向上させることができる。
画素値の種類を検出でき、入力画像の画素値の種類数が
局所的に多い場合には参照画素数を少なくすることによ
って、状態数の激増を抑制し、状態数の増大に伴う符号
コストの増加を抑制し、他方入録画増の種類数が局所的
に少ない場合には参照画素数を多くし、もって圧縮効率
を向上させることができる。
【００２７】また、本発明の第３の側面によれば、上述
の目的を達成するために、マルコフモデル画像符号化装
置に、注目画素毎に、所定の範囲に含まれる画素の値に
基づいて参照画素範囲を決定する手段と、上記決定され
た参照画素範囲内の画素の値に基づいて上記注目画素の
状態を決定する手段と、上記状態に基づいて上記注目画
素を符号化する手段とを設けるようにしている。
の目的を達成するために、マルコフモデル画像符号化装
置に、注目画素毎に、所定の範囲に含まれる画素の値に
基づいて参照画素範囲を決定する手段と、上記決定され
た参照画素範囲内の画素の値に基づいて上記注目画素の
状態を決定する手段と、上記状態に基づいて上記注目画
素を符号化する手段とを設けるようにしている。
【００２８】この構成においても、入力画像の局所的な
画素値の種類を検出でき、入力画像の画素値の種類数が
局所的に多い場合には参照画素数を少なくすることによ
って、状態数の激増を抑制し、状態数の増大に伴う符号
コストの増加を抑制し、他方入録画増の種類数が局所的
に少ない場合には参照画素数を多くし、もって圧縮効率
を向上させることができる。
画素値の種類を検出でき、入力画像の画素値の種類数が
局所的に多い場合には参照画素数を少なくすることによ
って、状態数の激増を抑制し、状態数の増大に伴う符号
コストの増加を抑制し、他方入録画増の種類数が局所的
に少ない場合には参照画素数を多くし、もって圧縮効率
を向上させることができる。
【００２９】
【発明の実施の態様】以下、本発明の実施例について説
明する。 ［実施例１］ 図１は実施例１の画像符号化装置を全体として示すもの
で、この図において、画像符号化装置は、画像蓄積手段
２、複数の参照画素取り出し手段３（３ａ〜３ｚ）、参
照画素範囲選択手段８、状態判定手段１１および符号化
手段３０等からなっている。この構成において、入力画
像１は画像蓄積手段２に入力され、参照画素取り出し手
段３により画像蓄積手段２から参照画素および参照画素
範囲選択用画素範囲（参照画素範囲に属する画素すなわ
ち参照画素と参照画素範囲選択用画素範囲内の画素。参
照画素範囲は、参照画素取り出し手段３ａ〜３ｚごとに
個別に用意され、参照画素範囲の候補であるので、最終
的に参照画素範囲として決定される前は、参照画素範囲
候補とも呼ぶ。）４が取り出される。参照画素および参
照画素範囲選択用画素範囲４は参照画素範囲選択手段８
に送る。参照画素範囲選択手段８では参照画素範囲を選
択し、選択した参照画素範囲９を状態判定手段１１に入
力する。同時に参照画素１０は状態判定手段１１に入力
される。状態判定手段１１は状態番号１２を符号化手段
３０に出力する。符号化手段３０は状態番号毎に割り当
てられたハフマン符号表、予測表等を用いた周知の符号
化手法で入力画像を符号化する。
明する。 ［実施例１］ 図１は実施例１の画像符号化装置を全体として示すもの
で、この図において、画像符号化装置は、画像蓄積手段
２、複数の参照画素取り出し手段３（３ａ〜３ｚ）、参
照画素範囲選択手段８、状態判定手段１１および符号化
手段３０等からなっている。この構成において、入力画
像１は画像蓄積手段２に入力され、参照画素取り出し手
段３により画像蓄積手段２から参照画素および参照画素
範囲選択用画素範囲（参照画素範囲に属する画素すなわ
ち参照画素と参照画素範囲選択用画素範囲内の画素。参
照画素範囲は、参照画素取り出し手段３ａ〜３ｚごとに
個別に用意され、参照画素範囲の候補であるので、最終
的に参照画素範囲として決定される前は、参照画素範囲
候補とも呼ぶ。）４が取り出される。参照画素および参
照画素範囲選択用画素範囲４は参照画素範囲選択手段８
に送る。参照画素範囲選択手段８では参照画素範囲を選
択し、選択した参照画素範囲９を状態判定手段１１に入
力する。同時に参照画素１０は状態判定手段１１に入力
される。状態判定手段１１は状態番号１２を符号化手段
３０に出力する。符号化手段３０は状態番号毎に割り当
てられたハフマン符号表、予測表等を用いた周知の符号
化手法で入力画像を符号化する。
【００３０】参照画素範囲（候補）は複数用意される。
例えば、３種類の参照画素範囲を用意する。図２に参照
画素が２画素の例を示す。注目画素がｘ０であり、参照
画素はｘ１とｘ２である。同様に図３に参照画素が６画
素の例を示す。参照画素はｘ１からｘ６である。さら
に、図４に参照画素が１２画素の例を示す。参照画素は
ｘ１からｘ１２である。
例えば、３種類の参照画素範囲を用意する。図２に参照
画素が２画素の例を示す。注目画素がｘ０であり、参照
画素はｘ１とｘ２である。同様に図３に参照画素が６画
素の例を示す。参照画素はｘ１からｘ６である。さら
に、図４に参照画素が１２画素の例を示す。参照画素は
ｘ１からｘ１２である。
【００３１】参照画素取り出し手段３ａは図２に示され
る参照画素ｘ１およびｘ２と、参照画素範囲選択用画素
範囲とを画像蓄積手段２から取り出す。同様に、参照画
素取り出し手段３ｂは図３に示される参照画素ｘ１から
ｘ６と、参照画素範囲選択用画素範囲とを画像蓄積手段
２から取り出し、参照画素取り出し手段３ｃは図４に示
される参照画素ｘ１からｘ１２と、参照画素範囲選択用
画素範囲とを画像蓄積手段２から取り出す。参照画素範
囲選択用画素範囲は、参照画素とは独立に定められた画
素範囲である。各参照画素とは関係なくその形状、画素
数は一定である。各参照画素範囲の画素値および参照画
素範囲選択用画素範囲の画素値に基づいて、どの参照画
素範囲を用いるかを決定する。
る参照画素ｘ１およびｘ２と、参照画素範囲選択用画素
範囲とを画像蓄積手段２から取り出す。同様に、参照画
素取り出し手段３ｂは図３に示される参照画素ｘ１から
ｘ６と、参照画素範囲選択用画素範囲とを画像蓄積手段
２から取り出し、参照画素取り出し手段３ｃは図４に示
される参照画素ｘ１からｘ１２と、参照画素範囲選択用
画素範囲とを画像蓄積手段２から取り出す。参照画素範
囲選択用画素範囲は、参照画素とは独立に定められた画
素範囲である。各参照画素とは関係なくその形状、画素
数は一定である。各参照画素範囲の画素値および参照画
素範囲選択用画素範囲の画素値に基づいて、どの参照画
素範囲を用いるかを決定する。
【００３２】例として、図７に示されるように、入力画
像は、０から２５５までの値をとりうる画像と、０と６
４と１２８と１９２の値のみをとる画像と、０と２５５
の値のみをとる画像が合成されているものとする。０と
６４と１２８と１９２の４値のみをとる画像あるいは、
０と２５５の２値のみをとる画像の部分では、図６のよ
うにそれぞれの画素値に対応したインデクスを用いるこ
とにより必要なビット数を減らすことができるため、参
照画素数を広くすることができる。例えば図５に示され
るように４値の場合は２ビットで、２値の場合は１ビッ
トで画素値を表すことができる。
像は、０から２５５までの値をとりうる画像と、０と６
４と１２８と１９２の値のみをとる画像と、０と２５５
の値のみをとる画像が合成されているものとする。０と
６４と１２８と１９２の４値のみをとる画像あるいは、
０と２５５の２値のみをとる画像の部分では、図６のよ
うにそれぞれの画素値に対応したインデクスを用いるこ
とにより必要なビット数を減らすことができるため、参
照画素数を広くすることができる。例えば図５に示され
るように４値の場合は２ビットで、２値の場合は１ビッ
トで画素値を表すことができる。
【００３３】図５は参照画素数と画素値種類数と状態数
の関係を説明している。状態数が膨大にならないように
参照画素が多いときは画素値種類数を少なくし、参照画
素数が少ないときは画素値種類数を多くするように参照
画素数と画素値種類数の関係を設計する。これにより、
全状態数が２16＋２12＋２12に押さえられている。この
ような構成を採用することなく、ビット数が８ビットの
ままで参照画素数を１２にすると、状態数は２96となり
実現不可能である。
の関係を説明している。状態数が膨大にならないように
参照画素が多いときは画素値種類数を少なくし、参照画
素数が少ないときは画素値種類数を多くするように参照
画素数と画素値種類数の関係を設計する。これにより、
全状態数が２16＋２12＋２12に押さえられている。この
ような構成を採用することなく、ビット数が８ビットの
ままで参照画素数を１２にすると、状態数は２96となり
実現不可能である。
【００３４】参照画素範囲選択手段８では、各参照画素
範囲および参照画素範囲選択用画素範囲内の画素値が予
め定められた画素値種類内に含まれているか判定する。
例えば、予め定められた画素値種類が図６に示されるも
のとする。４値の場合、ｘ１＝６４，ｘ２＝１２８，ｘ
３＝０，ｘ４＝０，ｘ５＝１９２，ｘ６＝６４ならば、
４値のインデクスで符号化できるが、ｘ１＝６４，ｘ２
＝１２８，ｘ３＝０，ｘ４＝０，ｘ５＝１９２，ｘ６＝
２５５ならば、予め定められた画素値種類内に含まれて
いないため、４値のインデクスでは符号化できない。こ
の場合、２５６値を用いる。
範囲および参照画素範囲選択用画素範囲内の画素値が予
め定められた画素値種類内に含まれているか判定する。
例えば、予め定められた画素値種類が図６に示されるも
のとする。４値の場合、ｘ１＝６４，ｘ２＝１２８，ｘ
３＝０，ｘ４＝０，ｘ５＝１９２，ｘ６＝６４ならば、
４値のインデクスで符号化できるが、ｘ１＝６４，ｘ２
＝１２８，ｘ３＝０，ｘ４＝０，ｘ５＝１９２，ｘ６＝
２５５ならば、予め定められた画素値種類内に含まれて
いないため、４値のインデクスでは符号化できない。こ
の場合、２５６値を用いる。
【００３５】さらに参照画素範囲選択手段８では、予め
定められた画素値種類内に含まれている参照画素範囲の
内でもっとの範囲の広いものを選択する。例えば、２値
と、４値と、２５６値全て予め定められた画素値範囲内
にあるならば、２値の参照画素範囲を選択する。４値と
２５６値なら４値を選択する。
定められた画素値種類内に含まれている参照画素範囲の
内でもっとの範囲の広いものを選択する。例えば、２値
と、４値と、２５６値全て予め定められた画素値範囲内
にあるならば、２値の参照画素範囲を選択する。４値と
２５６値なら４値を選択する。
【００３６】状態判定手段１１では、選択された参照画
素範囲と参照画素から状態番号１２を生成する。例え
ば、図５のように設計した場合、全状態数は２16＋２12
＋２12であり、各状態が重複しないように番号を付ける
ことができる。
素範囲と参照画素から状態番号１２を生成する。例え
ば、図５のように設計した場合、全状態数は２16＋２12
＋２12であり、各状態が重複しないように番号を付ける
ことができる。
【００３７】以上、画素値種類数が２５６、４、２の３
種類の場合について説明を行ったが、画素値種類の数は
これに限らない。
種類の場合について説明を行ったが、画素値種類の数は
これに限らない。
【００３８】つぎに、参照画素範囲選択用画素範囲につ
いて説明する。画素値種類を決定する参照画素範囲選択
用画素範囲は、参照画素範囲とは独立に決定ことができ
る。まず、入力画像において所定の境界で参照画素選択
用画素範囲の候補を予め定めている例について説明す
る。例えば、図８に示されるように、入力画像を矩形の
領域で分割し、各矩形領域を、対応する注目画素につい
ての参照画素範囲選択用画素範囲とする。例えば注目画
素が領域Ｅにあるとする。このとき領域Ａで画素値の種
類数を計測する。そして、領域Ａでの画素値種類と、注
目画素の各参照画素範囲（例えば図２、図３、図４）の
画素値種類を合わせて参照画素範囲を決定する。領域Ａ
での画素値種類と、注目画素の各参照画素範囲の画素値
種類を合わせた時の画素値種類数が最も少ない画素値種
類を選択する。同様に、注目画素が領域Ｆ内にある場
合、領域Ｂでの画素値種類と、注目画素の各参照範囲の
画素値種類を合わせて参照画素範囲を決定する。
いて説明する。画素値種類を決定する参照画素範囲選択
用画素範囲は、参照画素範囲とは独立に決定ことができ
る。まず、入力画像において所定の境界で参照画素選択
用画素範囲の候補を予め定めている例について説明す
る。例えば、図８に示されるように、入力画像を矩形の
領域で分割し、各矩形領域を、対応する注目画素につい
ての参照画素範囲選択用画素範囲とする。例えば注目画
素が領域Ｅにあるとする。このとき領域Ａで画素値の種
類数を計測する。そして、領域Ａでの画素値種類と、注
目画素の各参照画素範囲（例えば図２、図３、図４）の
画素値種類を合わせて参照画素範囲を決定する。領域Ａ
での画素値種類と、注目画素の各参照画素範囲の画素値
種類を合わせた時の画素値種類数が最も少ない画素値種
類を選択する。同様に、注目画素が領域Ｆ内にある場
合、領域Ｂでの画素値種類と、注目画素の各参照範囲の
画素値種類を合わせて参照画素範囲を決定する。
【００３９】また、参照画素範囲選択用画素範囲は注目
画素の位置に応じて移動するようにしてもよい。例え
ば、図９に示されるように、注目画素の周囲に参照画素
範囲選択用画素範囲を設定する。この場合、参照画素範
囲選択用画素範囲内に参照画素範囲が含まれる場合は、
参照画素範囲選択範囲内の画素値種類数で参照画素範囲
を判定する。また、参照画素範囲選択範囲内に参照画素
範囲が含まれない場合は、参照画素範囲選択用画素範囲
内の画素値種類と、注目画素の各参照画素範囲の画素値
種類を合わせた時の画素値種類数が最も少ない画素値種
類を選択する。
画素の位置に応じて移動するようにしてもよい。例え
ば、図９に示されるように、注目画素の周囲に参照画素
範囲選択用画素範囲を設定する。この場合、参照画素範
囲選択用画素範囲内に参照画素範囲が含まれる場合は、
参照画素範囲選択範囲内の画素値種類数で参照画素範囲
を判定する。また、参照画素範囲選択範囲内に参照画素
範囲が含まれない場合は、参照画素範囲選択用画素範囲
内の画素値種類と、注目画素の各参照画素範囲の画素値
種類を合わせた時の画素値種類数が最も少ない画素値種
類を選択する。
【００４０】結局、この実施例によれば、まず参照画素
範囲選択用画素範囲または各参照画素範囲に含まれる画
素を表すことができる画素値種類（画素値セット）を決
定する。画素値セットは複数用意され、それら画素値セ
ットの各要素（画素値）には固有のインデックス等の識
別子が付されている。参照画素範囲選択用画素範囲また
は各参照画素範囲に含まれる画素を表すことができる画
素値セットのうち一番要素数の少ない画素値セットを選
び、この画素値セットに対応する参照画素範囲が複数あ
る場合には画素数の一番多い参照画素範囲を選択する。
範囲選択用画素範囲または各参照画素範囲に含まれる画
素を表すことができる画素値種類（画素値セット）を決
定する。画素値セットは複数用意され、それら画素値セ
ットの各要素（画素値）には固有のインデックス等の識
別子が付されている。参照画素範囲選択用画素範囲また
は各参照画素範囲に含まれる画素を表すことができる画
素値セットのうち一番要素数の少ない画素値セットを選
び、この画素値セットに対応する参照画素範囲が複数あ
る場合には画素数の一番多い参照画素範囲を選択する。
【００４１】このようにすると、局所的な画像特性に応
じて参照画素の数および画素値種類を調整できる。そし
て、できる限り多くの画素を参照画素として用いること
になり圧縮率が向上し、しかも、できるだけ要素数の少
ない画素値セットで画素値を表すようにしているので状
態数を抑えることができ、圧縮コストを下げることがで
きる。
じて参照画素の数および画素値種類を調整できる。そし
て、できる限り多くの画素を参照画素として用いること
になり圧縮率が向上し、しかも、できるだけ要素数の少
ない画素値セットで画素値を表すようにしているので状
態数を抑えることができ、圧縮コストを下げることがで
きる。
【００４２】［実施例２］つぎに本発明の実施例２につ
いて説明する。この実施例は画素値種類数（画素値セッ
トの要素数）が同じで画素値（要素）の組合せが異なる
ものを複数用意したものである。例えば、画素値種類が
４つの場合でも、そのバリエーションを複数用意し、多
くの画素値の分布に対してより少ない画素値種類数で対
処できるようにしている。
いて説明する。この実施例は画素値種類数（画素値セッ
トの要素数）が同じで画素値（要素）の組合せが異なる
ものを複数用意したものである。例えば、画素値種類が
４つの場合でも、そのバリエーションを複数用意し、多
くの画素値の分布に対してより少ない画素値種類数で対
処できるようにしている。
【００４３】図１０は、実施例２の画像符号化装置を全
体として示しており、この図において図１と対応する箇
所には対応する符号を付して詳細な説明を省略する。図
１０において、１３は画素値種類パターンであり、１６
は画素値種類パターンを記憶する画素値種類記憶手段、
１５は選択された画素値種類パターンである。
体として示しており、この図において図１と対応する箇
所には対応する符号を付して詳細な説明を省略する。図
１０において、１３は画素値種類パターンであり、１６
は画素値種類パターンを記憶する画素値種類記憶手段、
１５は選択された画素値種類パターンである。
【００４４】実施例１では２値の場合０と２５５の１パ
ターンの画素値種類のみであり、４値の場合、０、６
４、１２８、１９２の１パターンの画素値種類のみであ
ったが、実施例２では複数のパターンを可能にする。一
例として、図１１に示されるように、予め４値の場合に
４種類の画素値種類パターンを用意する。また、２値の
場合３種類の画素値種類パターンを用意する。
ターンの画素値種類のみであり、４値の場合、０、６
４、１２８、１９２の１パターンの画素値種類のみであ
ったが、実施例２では複数のパターンを可能にする。一
例として、図１１に示されるように、予め４値の場合に
４種類の画素値種類パターンを用意する。また、２値の
場合３種類の画素値種類パターンを用意する。
【００４５】以上の画素値種類パターンは画素値種類記
憶手段１６に記憶される。参照画素範囲選択手段８で
は、各参照画素取り出し手段３によって取り出された参
照画素および参照画素範囲選択範囲が画素値種類記憶手
段１６内に記憶された画素値種類パターンで表すことが
できるか調べる。参照画素範囲選択手段８は、画素値種
類記憶手段１６内に記憶された画素値種類パターンで表
すことができた画素値範囲を状態判定手段１１に出力す
る。複数の画素値範囲が画素値種類記憶手段１６内に記
憶された画素値種類パターンで表すことができた場合
は、最も範囲の広いものを選択する。さらに、参照画素
範囲選択手段８は、選択した画素値種類パターン番号１
５を状態判定手段１１に出力する。
憶手段１６に記憶される。参照画素範囲選択手段８で
は、各参照画素取り出し手段３によって取り出された参
照画素および参照画素範囲選択範囲が画素値種類記憶手
段１６内に記憶された画素値種類パターンで表すことが
できるか調べる。参照画素範囲選択手段８は、画素値種
類記憶手段１６内に記憶された画素値種類パターンで表
すことができた画素値範囲を状態判定手段１１に出力す
る。複数の画素値範囲が画素値種類記憶手段１６内に記
憶された画素値種類パターンで表すことができた場合
は、最も範囲の広いものを選択する。さらに、参照画素
範囲選択手段８は、選択した画素値種類パターン番号１
５を状態判定手段１１に出力する。
【００４６】図１２は参照画素数と画素値種類数と画素
値種類パターン数と状態数の関係の設計例を説明してい
る。状態判定手段１１は、選択された参照画素範囲と参
照画素と画素値種類パターン番号から状態番号１２を生
成する。例えば、図１２のように設計した場合、全状態
数は２16＋２12×４＋２12×３であり、各状態が重複し
ないように番号を付けることができる。
値種類パターン数と状態数の関係の設計例を説明してい
る。状態判定手段１１は、選択された参照画素範囲と参
照画素と画素値種類パターン番号から状態番号１２を生
成する。例えば、図１２のように設計した場合、全状態
数は２16＋２12×４＋２12×３であり、各状態が重複し
ないように番号を付けることができる。
【００４７】［実施例３］つぎに本発明の実施例３につ
いて説明する。上述実施例２では画素値種類パターンを
固定としたが、実施例３では画素値種類パターンを動的
に変化させるようにしている。
いて説明する。上述実施例２では画素値種類パターンを
固定としたが、実施例３では画素値種類パターンを動的
に変化させるようにしている。
【００４８】図１３は実施例３の画像符号化装置を全体
として示しており、この図において、図１または図１０
と対応する箇所には対応する符号を付して詳細な説明を
省略する。図１３において、画素値種更新手段２１は各
画素値種類数判定手段５で判定された画素値種類パター
ンを受けて、画素値種類パターンを変化させる。画素値
種更新手段２１は、画素値種類パターンを変化させたと
きは画素値種類パターン更新信号１７を出力する。
として示しており、この図において、図１または図１０
と対応する箇所には対応する符号を付して詳細な説明を
省略する。図１３において、画素値種更新手段２１は各
画素値種類数判定手段５で判定された画素値種類パター
ンを受けて、画素値種類パターンを変化させる。画素値
種更新手段２１は、画素値種類パターンを変化させたと
きは画素値種類パターン更新信号１７を出力する。
【００４９】画素値種類数判定手段５では、各々に対応
する参照画素の画素値種類数を数える。例えば、参照画
素数および参照画素範囲選択用画素範囲内の画素数が６
のとき、ｘ１＝６４，ｘ２＝１２８，ｘ３＝０，ｘ４＝
０，ｘ５＝１９２，ｘ６＝６４ならば、出現した画素値
は０，６４，１２８，１９２の４種類であるので画素値
種類数は４である。また、ｘ１＝６４，ｘ２＝１２８，
ｘ３＝０，ｘ４＝０，ｘ５＝１９２，ｘ６＝２５５なら
ば、出現した画素値は０，６４，１２８，１９２，２５
５の５種類であるので画素値種類数は５である。
する参照画素の画素値種類数を数える。例えば、参照画
素数および参照画素範囲選択用画素範囲内の画素数が６
のとき、ｘ１＝６４，ｘ２＝１２８，ｘ３＝０，ｘ４＝
０，ｘ５＝１９２，ｘ６＝６４ならば、出現した画素値
は０，６４，１２８，１９２の４種類であるので画素値
種類数は４である。また、ｘ１＝６４，ｘ２＝１２８，
ｘ３＝０，ｘ４＝０，ｘ５＝１９２，ｘ６＝２５５なら
ば、出現した画素値は０，６４，１２８，１９２，２５
５の５種類であるので画素値種類数は５である。
【００５０】一例として図１２に示されるように参照画
素数と画素値種類数の関係を定めておく。参照画素範囲
選択手段８は、画素値種類数が図１２で規定された数よ
り小さい参照画素範囲を選択する。複数の参照画素範囲
の画素値種類数が図１２で規定された数より小さい場合
には、最も広い参照画素範囲を選択する。
素数と画素値種類数の関係を定めておく。参照画素範囲
選択手段８は、画素値種類数が図１２で規定された数よ
り小さい参照画素範囲を選択する。複数の参照画素範囲
の画素値種類数が図１２で規定された数より小さい場合
には、最も広い参照画素範囲を選択する。
【００５１】画素値種類記憶手段１６には予め初期値と
して任意の画素値種類パターンを設定しておく。参照画
素範囲選択手段８で選択された画素範囲の画素値種類が
画素値種類記憶手段１６内に記憶されている場合は、実
施例２と同様に、参照画素範囲選択手段は選択した画素
値種類パターン番号１５を状態判定手段に出力し、状態
判定手段１１は、選択された参照画素範囲と参照画素と
画素値種類パターン番号から状態番号１２を生成する。
して任意の画素値種類パターンを設定しておく。参照画
素範囲選択手段８で選択された画素範囲の画素値種類が
画素値種類記憶手段１６内に記憶されている場合は、実
施例２と同様に、参照画素範囲選択手段は選択した画素
値種類パターン番号１５を状態判定手段に出力し、状態
判定手段１１は、選択された参照画素範囲と参照画素と
画素値種類パターン番号から状態番号１２を生成する。
【００５２】参照画素取り出し手段３で取り出された参
照画素および参照画素範囲選択用画素範囲内の画素値種
類が所定の画素値種類数である場合でかつ、画素値種類
記憶手段１６内に記憶されていない場合は、画素値種類
記憶手段１６内の画素値種類パターンの更新を行う。図
１４に示されるように、各画素値種類パターンの削除順
位を定めておき、最も削除順位の高い画素値種類パター
ンを削除する。さらに、今回参照された、新たに発生し
た画素値種類パターンを最も低い削除順位になるように
画素値種類記憶手段１６に記憶させる。同時に他の画素
値種類パターンの削除順位を１づつ上げる。
照画素および参照画素範囲選択用画素範囲内の画素値種
類が所定の画素値種類数である場合でかつ、画素値種類
記憶手段１６内に記憶されていない場合は、画素値種類
記憶手段１６内の画素値種類パターンの更新を行う。図
１４に示されるように、各画素値種類パターンの削除順
位を定めておき、最も削除順位の高い画素値種類パター
ンを削除する。さらに、今回参照された、新たに発生し
た画素値種類パターンを最も低い削除順位になるように
画素値種類記憶手段１６に記憶させる。同時に他の画素
値種類パターンの削除順位を１づつ上げる。
【００５３】画素値種類パターンの更新を行った場合、
その状態の符号表あるいは予測値の更新を行う必要があ
るため、参照画素範囲選択手段８は、画素値種類パター
ン更新信号１７を出力する。
その状態の符号表あるいは予測値の更新を行う必要があ
るため、参照画素範囲選択手段８は、画素値種類パター
ン更新信号１７を出力する。
【００５４】つぎに、画素値種類変更の方式を詳しく述
べる。例えば、図８に見られるような参照画素範囲選択
範囲の場合、以下の２種類の画素値パターンの変更方式
がある。まず、第１の変更方式では、入力画像の幅の符
号化が終了したとき、すなわち図８において、Ａ，Ｂ，
Ｃ，Ｄ全ての参照画素範囲選択範囲内の画素値種類数の
計測が終了したとき、始めて画素値パターンの更新を行
う。第２の変更方式では、領域Ａの参照画素範囲選択範
囲内の画素値種類数の計測が終わると同時に画素値パタ
ーンの更新を行う。この場合は、少なくともＡ、Ｂ、
Ｃ、Ｄ４種類の画素値パターンを保持する必要がある。
べる。例えば、図８に見られるような参照画素範囲選択
範囲の場合、以下の２種類の画素値パターンの変更方式
がある。まず、第１の変更方式では、入力画像の幅の符
号化が終了したとき、すなわち図８において、Ａ，Ｂ，
Ｃ，Ｄ全ての参照画素範囲選択範囲内の画素値種類数の
計測が終了したとき、始めて画素値パターンの更新を行
う。第２の変更方式では、領域Ａの参照画素範囲選択範
囲内の画素値種類数の計測が終わると同時に画素値パタ
ーンの更新を行う。この場合は、少なくともＡ、Ｂ、
Ｃ、Ｄ４種類の画素値パターンを保持する必要がある。
【００５５】また、例えば、図９に見られるような参照
画素範囲選択範囲の場合は、画素毎に画素値パターンの
更新を行う。
画素範囲選択範囲の場合は、画素毎に画素値パターンの
更新を行う。
【００５６】ここで、図９に示された参照画素範囲選択
用画素範囲を用いて、画素毎に画素値パターンの更新を
行った場合の符号化効率を示す。参照画素数、画素値種
類数および画素値パターン数は図５に示されたものを使
用した。比較として、参照画素位置を、図１６の２画素
に固定した場合の符号化効率も示す。マルコフモデルの
各状態毎に予測を行った時の差分値が０になる確率を縦
軸に、横軸には入力画像番号を取る。予測の差分値が０
となる確率が高いほうが、符号化効率は良い。結果を図
１５に示す。図１５に示されるように、参照画素範囲を
変化させることによって、符号化効率を上げることがで
きる。
用画素範囲を用いて、画素毎に画素値パターンの更新を
行った場合の符号化効率を示す。参照画素数、画素値種
類数および画素値パターン数は図５に示されたものを使
用した。比較として、参照画素位置を、図１６の２画素
に固定した場合の符号化効率も示す。マルコフモデルの
各状態毎に予測を行った時の差分値が０になる確率を縦
軸に、横軸には入力画像番号を取る。予測の差分値が０
となる確率が高いほうが、符号化効率は良い。結果を図
１５に示す。図１５に示されるように、参照画素範囲を
変化させることによって、符号化効率を上げることがで
きる。
【００５７】
【発明の効果】以上説明したように、従来、マルコフモ
デル符号化を行う場合の参照画素範囲が一定であるので
参照範囲を広くできず、符号化効率を上げることができ
なかったが、本発明においては、入力画像の画素値種類
数が少ない場合には参照画素範囲を広げ、入力画像の画
素値種類数が多い場合には参照画素範囲を狭くすること
により、符号化効率を向上させることができる。
デル符号化を行う場合の参照画素範囲が一定であるので
参照範囲を広くできず、符号化効率を上げることができ
なかったが、本発明においては、入力画像の画素値種類
数が少ない場合には参照画素範囲を広げ、入力画像の画
素値種類数が多い場合には参照画素範囲を狭くすること
により、符号化効率を向上させることができる。
【図１】 本発明の実施例１の構成を説明するブロック
図である。
図である。
【図２】 上述実施例１の参照画素範囲を説明する図で
ある。
ある。
【図３】 上述実施例１の参照画素範囲を説明する図で
ある。
ある。
【図４】 上述実施例１の参照画素範囲を説明する図で
ある。
ある。
【図５】 実施例１における参照画素数と画素値種類数
と状態数との関係を説明する図である。
と状態数との関係を説明する図である。
【図６】 実施例１の画素値種類を説明する図である。
【図７】 実施例１における入力画像の例を説明する図
である。
である。
【図８】 実施例１における参照画素範囲選択用画素範
囲の例を説明する図である。
囲の例を説明する図である。
【図９】 実施例１における参照画素範囲選択用画素範
囲の他の例を説明する図である。
囲の他の例を説明する図である。
【図１０】 本発明の実施例２の構成を説明するブロッ
ク図である。
ク図である。
【図１１】 上述実施例２の画素値種類記憶手段を説明
する図である。
する図である。
【図１２】 上述実施例２における参照画素数と画素値
種類数と画素値種類パターン数と状態数との関係を説明
する図である。
種類数と画素値種類パターン数と状態数との関係を説明
する図である。
【図１３】 本発明の実施例３の構成を説明するブロッ
ク図である。
ク図である。
【図１４】 上述の実施例の画素値種類記憶手段を説明
する図である。
する図である。
【図１５】 上述実施例３の符号化効率実験結果を示す
図である。
図である。
【図１６】 従来の符号化装置を説明する図である。
【図１７】 従来の符号化装置の参照画素を説明する図
である。
である。
【図１８】 従来の符号化方式を説明する図である。
【図１９】 従来の他の符号化方式を説明する図であ
る。
る。
１ 入力画像
２ 画像蓄積手段
３ 参照画素取り出し手段
４ 参照画素および参照画素選択範囲
５ 画素値種類数判定手段
６ 画素値種類数
７ 参照画素
８ 参照画素範囲選択手段
９ 参照画素範囲
１０ 参照画素
１１ 状態判定手段
１２ 状態番号
１３ 画素値種類パターン
１５ 画素値種類パターン番号
１６ 画素値種類記憶手段
１７ 画素値種類パターン更新信号
２１ 画素値種類更新手段
２２ 更新画素値パターン
３０ 符号化手段
１０１ 入力画像
１０２ 画像メモリ
１０３ 参照画素取り出し回路
１０４ 参照画素の画素値
１０５ 状態判定回路
１０６ 状態番号
フロントページの続き
(72)発明者 横瀬 太郎
神奈川県足柄上郡中井町境430 グリー
ンテクなかい 富士ゼロックス株式会社
内
(72)発明者 越 裕
神奈川県足柄上郡中井町境430 グリー
ンテクなかい 富士ゼロックス株式会社
内
(72)発明者 上澤 功
神奈川県足柄上郡中井町境430 グリー
ンテクなかい 富士ゼロックス株式会社
内
(56)参考文献 特開 平６−164413（ＪＰ，Ａ)
特開 平４−6954（ＪＰ，Ａ)
特開 平５−64007（ＪＰ，Ａ)
特開 平６−311372（ＪＰ，Ａ)
(58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名)
H04N 7/24 - 7/68
H04N 1/41
Claims (10)
- 【請求項１】 Ｎ値（Ｎは３以上の正数）の画像を符号
化するために、注目画素に対して相対的に固定された配
置の参照画素範囲内の画素の値の組み合わせに応じて上
記注目画素の状態を決定し当該状態に基づいて上記注目
画素をマルコフモデル符号化するマルコフモデル画像符
号化装置において、 予め定められた複数セットの画素値セットに対して割り
当てられる複数の参照画素範囲候補を用意し、画素値要
素数が多い画素値セットの参照画素範囲候補ほど参照画
素の数が少なくなるようにし、さらに、 入力画像を蓄積する画像蓄積手段と、上記入力画像蓄積手段から読み出した注目画素に対し
て、上記複数の参照画素範囲候補の中から、当該参照画
素範囲候補内の画素値すべてが、対応する画素値セット
の画素値であって、かつ当該参照画素範囲内の画素数が
一番多い参照画素範囲候補を 参照画素範囲として選択す
る参照画素範囲選択手段と、上記 選択された参照画素範囲内の画素の画素値に基づい
て上記注目画素の状態を判定する状態判定手段と、 判定された上記状態に基づいて上記注目画素をマルコフ
モデル符号化する手段とを有することを特徴とするマル
コフモデル画像符号化装置。 - 【請求項２】 Ｎ値（Ｎは３以上の正数）の画像を符号
化するために、注目画素に対して相対的に固定された配
置の参照画素範囲内の画素の値の組み合わせに応じて上
記注目画素の状態を決定し当該状態に基づいて上記注目
画素をマルコフモデル符号化するマルコフモデル画像符
号化装置において、 予め定められた複数セットの画素値セットに対して割り
当てられる複数の参照画素範囲候補を用意し、画素値要
素数が多い画素値セットの参照画素範囲候補ほど参照画
素の数が少なくなるようにし、さらに、 入力画像を蓄積する画像蓄積手段と、 複数の参照画素範囲候補の各々について上記画像蓄積手
段から当該参照画素範囲候補内の画素および上記参照画
素範囲候補と異なる領域を規定する参照画素範囲選択用
画素範囲内の画素を取り出す参照画素範囲決定用画素取
り出し手段と、 上記参照画素範囲決定用画素取り出し手段により取り出
された画素の値に基づいて上記参照画素範囲候補の中か
ら、参照画素範囲候補であって、当該参照画素範囲候補
内の画素および上記参照画素範囲選択用画素範囲内の画
素の値が、当該参照画素範囲候補に関して予め定められ
た画素値セット内の画素値となるものの中から、最も範
囲の広い参照画素範囲候補を上記参照画素範囲を選択す
る参照画素範囲選択手段と、 選択された参照画素範囲内の画素の値に基づいて注目画
素の状態を判定する状態判定手段と、 判定された上記状態に基づいて上記注目画素をマルコフ
モデル符号化する手段とを有することを特徴とするマル
コフモデル画像符号化装置。 - 【請求項３】 上記参照画素範囲選択用画素範囲は、ラ
イン方向の画素数が１ライン分の画素数以下の画素数で
あり、上記ライン方向と直交する方向の画素数が少なく
とも１画素数ある画素範囲であり、上記参照画素範囲選
択用画素範囲相互の境界は予め定められており、注目画
素に最も近い参照画素範囲選択用画素範囲により上記参
照画素範囲を選択する請求項１または２記載のマルコフ
モデル画像符号化装置。 - 【請求項４】 上記参照画素範囲選択用画素範囲は、ラ
イン方向の画素数が１ライン分の画素数以下の画素数で
あり、上記ライン方向と直交する方向の画素数が少なく
とも１画素数ある画素範囲であり、上記参照画素範囲選
択用画素範囲の境界を注目画素の位置によって変更する
請求項１または２記載のマルコフモデル画像符号化装
置。 - 【請求項５】 上記参照画素範囲候補ごとに予め定めら
れた画素値セットを記憶する画素値セット記憶手段をさ
らに具備し、上記参照画素範囲選択手段は、参照画素範
囲候補であって、当該参照画素範囲候補内の画素および
上記参照画素範囲選択用画素範囲内の画素の値の分布
が、当該参照画素範囲候補に関して画素値セット記憶手
段に記憶された画素値セットに当てはまるものの中か
ら、上記参照画素範囲を選択する請求項１、２、３また
は４記載のマルコフ画像符号化装置。 - 【請求項６】 画素値セット変更手段をさらに具備し、
いずれの参照画素候補についても、当該参照画素範囲候
補内の画素および上記参照画素範囲選択用画素範囲内の
画素の画素値分布が上記画素値セット記憶手段に記憶さ
れている画素値セットに該当しない場合、一つの画素値
セットを上記画素値記憶手段から削除し、新たに上記画
素値分布を画素値セットとして画素値記憶手段に記憶す
る請求項５記載のマルコフモデル画像符号化装置。 - 【請求項７】 複数の境界の固定されている参照画素範
囲選択用画素範囲を含む、１以上のラインからなる領域
毎に、必要な画素値セット変更を行う請求項６記載のマ
ルコフモデル画像符号化装置。 - 【請求項８】 境界の固定されている参照画素範囲選択
用画素範囲毎に、必要な画素値セット変更を行う請求項
６記載のマルコフモデル画像符号化装置。 - 【請求項９】 参照画素選択用画素範囲は注目画素とと
もに移動し、上記注目画素毎に、必要な画素セット変更
を行う請求項６記載のマルコフモデル画像符号化装置。 - 【請求項１０】 Ｎ値（Ｎは３以上の正数）の画像を符
号化するために、注目画素に対して相対的に固定された
配置の参照画素範囲内の画素の値の組み合わせに応じて
上記注目画素の状態を決定し当該状態に基づいて上記注
目画素をマルコフモデル符号化するマルコフモデル画像
符号化装置において、 予め定められた複数セットの画素値セットに対して割り
当てられる複数の参照画素範囲候補を用意し、画素値要
素数が多い画素値セットの参照画素範囲候補ほど参照画
素の数が少なくなるようにし、さらに、 注目画素毎に、上記複数の参照画素範囲候補の各々につ
いて、当該参照画素範囲候補を少なくとも含む所定の範
囲に含まれる画素の値が当該画素値セットの画素値とな
る１以上の画素値セットを検出する手段と、 上記検出された画素値セットのうち画素値要素数が最も
少ない画素値セットに対応する参照画素範囲候補のうち
最も画素数が多いものを参照画素範囲として選択する手
段と、 上記選択された参照画素範囲内の画素の値に基づいて上
記注目画素の状態を決定する手段と、 上記状態に基づいて上記注目画素をマルコフモデル符号
化する手段とを有することを特徴とするマルコフモデル
画像符号化装置。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP16696696A JP3509397B2 (ja) | 1996-06-27 | 1996-06-27 | マルコフモデル画像符号化装置 |
| US08/876,484 US5987182A (en) | 1996-06-27 | 1997-06-16 | Markov model image encoding device and method |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP16696696A JP3509397B2 (ja) | 1996-06-27 | 1996-06-27 | マルコフモデル画像符号化装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH1013842A JPH1013842A (ja) | 1998-01-16 |
| JP3509397B2 true JP3509397B2 (ja) | 2004-03-22 |
Family
ID=15840929
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP16696696A Expired - Fee Related JP3509397B2 (ja) | 1996-06-27 | 1996-06-27 | マルコフモデル画像符号化装置 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5987182A (ja) |
| JP (1) | JP3509397B2 (ja) |
Families Citing this family (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7483576B2 (en) * | 2004-02-02 | 2009-01-27 | Adams Platform Pty Ltd. | System and method for decoding video |
| US20050169544A1 (en) * | 2004-02-02 | 2005-08-04 | Clark Adam L. | System and method for encoding and decoding video |
| JP5083170B2 (ja) * | 2008-10-23 | 2012-11-28 | 富士ゼロックス株式会社 | 符号化装置、復号装置、画像形成装置、及びプログラム。 |
| US9203429B1 (en) * | 2014-02-24 | 2015-12-01 | Marvell International Ltd. | Systems and methods for using markov distribution codes in data storage systems |
| US10820002B2 (en) * | 2014-12-10 | 2020-10-27 | Samsung Electronics Co., Ltd. | Image encoding apparatus and image decoding apparatus and method of operating the same |
Family Cites Families (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP3108479B2 (ja) * | 1991-08-28 | 2000-11-13 | 株式会社リコー | 符号化復号化方法およびその装置 |
| US5491564A (en) * | 1993-02-26 | 1996-02-13 | Nec Corporation | Data compression method and apparatus for binary image using Markov model encoding |
| US5764804A (en) * | 1993-10-14 | 1998-06-09 | Seiko Epson Corporation | Data encoding and decoding system |
-
1996
- 1996-06-27 JP JP16696696A patent/JP3509397B2/ja not_active Expired - Fee Related
-
1997
- 1997-06-16 US US08/876,484 patent/US5987182A/en not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH1013842A (ja) | 1998-01-16 |
| US5987182A (en) | 1999-11-16 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JPH0750752A (ja) | 画像密度変換方法及び装置 | |
| EP0613290B1 (en) | Method and apparatus for binary image data compression | |
| US6738159B2 (en) | Method and apparatus for implementing a trapping operation on a digital image | |
| US5594503A (en) | Image information compressing method, compressed image information recording medium and compressed image information reproducing apparatus | |
| EP0679017B1 (en) | Multidimensional multi-valued color image compression and decompression method | |
| JP3509397B2 (ja) | マルコフモデル画像符号化装置 | |
| JP3514050B2 (ja) | 画像処理装置 | |
| JP3849817B2 (ja) | 画像処理装置および画像処理方法 | |
| JP2863072B2 (ja) | 画像階調変換方法及び画像処理装置 | |
| JP3483751B2 (ja) | 動きベクトル検出装置及び動きベクトル検出方法 | |
| JPS6359272A (ja) | 画像処理装置 | |
| JPS613568A (ja) | 中間調領域識別方式 | |
| JP2882285B2 (ja) | カラー画像の圧縮伸張方法 | |
| JP3261208B2 (ja) | 画情報予測符号化および復号化装置 | |
| JPH08195888A (ja) | 画質評価装置 | |
| JP2002290763A (ja) | 画像処理方法及び画像処理装置 | |
| JPH09284561A (ja) | 画像圧縮方法及び画像伸張方法 | |
| JP2584793B2 (ja) | 符号の割り付け方法 | |
| JPH05342340A (ja) | 画像処理方法及びその装置 | |
| JPH06225160A (ja) | 画像データ圧縮装置 | |
| JP4078337B2 (ja) | ベクトル量子化で用いるコードブックの作成方法および装置、記録媒体 | |
| JP2836486B2 (ja) | 多次元多値画像圧縮伸張方式 | |
| JP3263218B2 (ja) | 画情報データ圧縮再生装置 | |
| JPH11191154A (ja) | パタン符号化を用いた符号化装置及び符号化方法 | |
| JP4971880B2 (ja) | 画像符号化装置及び画像復号装置、並びにそれらの制御方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20031209 |
|
| A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20031222 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20080109 Year of fee payment: 4 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090109 Year of fee payment: 5 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100109 Year of fee payment: 6 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110109 Year of fee payment: 7 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120109 Year of fee payment: 8 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120109 Year of fee payment: 8 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130109 Year of fee payment: 9 |
|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |