JP3729172B2

JP3729172B2 - 画像符号化装置及び方法、並びに符号化画像復号化装置及び方法

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Publication number: JP3729172B2
Application number: JP2002364288A
Authority: JP
Inventors: 良彦出岡; 秀哉村岡
Original assignee: Sony Corp
Current assignee: Sony Corp
Priority date: 2002-12-16
Filing date: 2002-12-16
Publication date: 2005-12-21
Anticipated expiration: 2022-12-16
Also published as: WO2004056085A1; CN1692626A; EP1575263A4; JP2004200802A; CA2476549A1; AU2003289325A1; CN1333575C; AU2003289325B2; US7154420B2; EP1575263A1; NZ534636A; US20060214819A1; KR20050083553A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えば高解像度画像中の画素各々に、色コードが対応付けされてなる画像を効率的にランレングス符号化圧縮するための画像符号化装置及び方法、更には、その符号化圧縮された画像を復号化伸長するための符号化画像復号化装置及び方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、映画等の動画や、風景、人物、生物等の静止画に、字幕や歌詞、ライナーノート（liner note：音楽鑑賞の参考にするための解説文であり、多くの場合、ＣＤやレコードのパッケージに同梱・印刷されたものを指す）、タイトル等の文字情報が併せて表示される場合、動画や静止画は一般的に自然画像であることが多く、カラー静止画像の圧縮方式であるＪＰＥＧ（Joint Photographic Expert Group）や、カラー動画像の圧縮方式であるＭＰＥＧ（Moving Picture Expert Group）等の圧縮方法により予め圧縮記憶されているのが望ましいといえる。しかしながら、文字情報は人工的に作成されていることが多く、また、使用されている色の種別数も少なくて済まされることから、多くの場合、文字情報圧縮に有利なランレングス符号化により圧縮された状態として記憶されている。
【０００３】
換言すれば、ディスク装置等からテレビ等の表示装置に、映画の字幕や音楽の歌詞、ライナーノート等の文字情報が静止画として表示されるに際しては、それら文字情報はランレングス符号化により予め圧縮された状態として、ディスク等の記憶媒体上に記録されている。
【０００４】
例えば、文字を白色とし、文字の縁取りに黒、赤の２色、残りの地の部分を透明色として、これら白色、黒色、赤色、透明色をそれぞれ２進数「１１」、「１０」、「０１」、「００」で表し、１画面上の画素各々にそれら２進数の何れか１つが対応付けされるようにすれば、文字情報を含む画像が容易に作成されることになる。その際、それら２進数「１１」，「１０」，「０１」，「００」は色コードと称されている。また、ＹＣｂＣｒ系等で表した実際の色データと色コードとの対応をパレットと呼ぶことにする。
【０００５】
ランレングス符号化圧縮では、図８に示すように、先ず水平（走査）ラインＬ１上での画素各々の色コードが左側から右側に向かって順次調べられ、同一色コードが連続する回数がランレングスとして符号化される。その後は、引き続き水平ラインＬ２，Ｌ３，… … …についても、順次同様にして、同一色コードが連続する回数が調べられた上、その回数が符号化されている。
【０００６】
以上のような水平方向でのランレングス符号化圧縮による場合、水平方向に同一色コードが長く連続している場合、即ち、文字の横方向の線に関しては圧縮率が上がるものの、文字の縦方向の線や横方向の線の太さに起因する相関は利用されていないことになる。
【０００７】
垂直方向の相関を簡単に利用する方法として、上側からＮ（Ｎ＝２，３，４，… … …）番目の水平ラインがランレングス符号化圧縮される際に、この水平ライン上の画素各々の色コードがそのままランレングス符号化圧縮されるのではなく、直前隣接水平ラインであるＮ−１番目の水平ライン上の画素各々の色コードとの間で差分を求め、同一差分が連続する回数をランレングス符号化圧縮することが考えられる（差分ランレングス符号化圧縮）。具体的には、図９に示すように、Ｎ−１番目の水平ライン上の、左側からｉ（ｉ＝１，２，３，… … …）番目の画素の色コードをＰ_N-1,iとすれば、Ｎ−１番目の水平ライン上の、左側からｉ番目の画素での差分Ｄ_N,iは、Ｄ_N,i＝Ｐ_N-1,i∧Ｐ_N,iとして求められるが、このようにして、Ｎ−１番目の水平ライン上の差分が求められた上、ランレングス符号化圧縮されるようにしたものである。因みに、上記式中での記号∧は排他的論理和演算であることを示す。なお、１（Ｎ＝１）番目の水平ラインについては、その水平ライン上の画素各々の色コードはそのままランレングス符号化圧縮される。
【０００８】
因みに、この種の技術に関連するものとしては、特許文献１が挙げられる。この特許文献１には、差分演算が主走査方向のみならず、副走査方向に対しても行われることが記載されている。
【０００９】
【特許文献１】
特開昭６４―７７１５号公報
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、ＨＤＴＶ（High Definition TV）等、高解像度表示装置で画像が表示される場合を想定し、その１画面当りの画素数が、例えば水平方向１９２０画素、垂直方向１０８０画素であったとすれば、文字情報画像の差分ランレングス符号化圧縮やその復号化伸長の際に必要とされるラインメモリ（例えばシフトレジスタ）のメモリ容量としては、実に、１９２０×２ビット要されることになる。換言すれば、高解像度画像であっても、ラインメモリのメモリ容量を少なくして、文字情報画像の差分ランレングス符号化圧縮やその復号化伸長を行う必要がある。
【００１１】
本発明の目的は、高解像度画像中に文字情報が含まれる場合であっても、ラインメモリの容量少なくして、且つ効率的に画像が符号化圧縮され得る画像符号化装置を提供することにある。
本発明の他の目的は、高解像度画像中に文字情報が含まれる場合であっても、経済的に、且つ効率的に画像が符号化圧縮され得る画像符号化方法を提供することにある。
【００１２】
本発明の更なる他の目的は、高解像度画像中に文字情報が含まれる場合であっても、効率的に符号化圧縮されている画像がラインメモリの容量少なくして、復号化伸長され得る符号化画像復号化装置を提供することにある。
本発明の更に異なる他の目的は、高解像度画像中に文字情報が含まれる場合であっても、効率的に符号化圧縮されている画像が経済的に復号化伸長され得る符号化画像復号化方法を提供することにある。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
本発明の画像符号化装置は、色コード差分検出手段で、水平方向にＭ（Ｍ：１以上の任意整数）ブロックに等分割されている画像に対しブロック更新の度に、該ブロック内での分割後水平ライン各々について、順次、該分割後水平ラインと隣接直前分割後水平ラインとにおける、相対応する画素位置の色コード間での差分が検出されるようにし、また、その色コード差分検出手段からの、分割後水平ライン対応の差分をランレングス符号化手段によりラン毎にランレングス符号化するに際しては、最初のランに対する符号語には、該ランが特殊ランである場合を除き該ランでの差分の情報が含まれる状態として、上記最初のラン以外のラン各々に対する符号語には、該ランでの差分の情報の代わりに、直前ランでの差分の当該ランでの差分への遷移の種別を示す遷移種別情報が含まれる状態として、それぞれランレングス符号化されるようにしたものである。
【００１４】
以上のように、画像は水平方向にＭブロックに等分割された上、分割後水平ライン単位に差分ランレングス符号化圧縮が行われていることから、例えば原水平ラインが１５等分に分割されているとすれば、ラインメモリのメモリ容量も１／１５で済まされるものである。
【００１５】
以上に加え、ランレングス符号化手段では、直前ランでの差分の当該ランでの差分「００」への遷移に際しては、遷移種別情報は１ビットとして、差分「００」以外の差分への遷移に際しては、遷移種別情報は２ビットとして、最初のラン以外のラン各々がランレングス符号化されたり、長さ１のランに対する符号語は最短語長として、分割後水平ライン上の差分がある画素位置から最終画素位置まで全て「００」として連続している特殊ランの場合には、該特殊ランに対する特定符号語は語長一定として、分割後水平ライン上の差分がある画素位置から最終画素位置まで全て「００」以外のもので、且つ同一として連続しているランの場合は、該ランに対する特定符号語は、上記特殊ランに対する特定符号語の語長よりも差分情報の分だけ、長い語長として、それぞれのランがランレングス符号化されることで、画像は効率的に符号化圧縮されている。
【００１６】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の一実施の形態を図１から図７により説明する。なお、この実施の形態でも、文字を白色とし、文字の縁取りに黒、赤の２色、残りの地の部分を透明色として、これら白色、黒色、赤色、透明色をそれぞれ、色コードとしての２進数「１１」、「１０」、「０１」、「００」で表し、１画面上の画素各々にそれら２進数の何れか１つが対応付けされることで、文字情報を含む画像が構成されているものとする。
【００１７】
先ずラインメモリのメモリ容量が低減化されるべく、１画面を（原）水平ライン方向に等分割することが考えられる。図１に示す例では、（原）水平ライン上の１９２０個の画素は、その（原）水平ラインが１５等分されることで、１画面は１５ブロックに分割されている。これにより（原）水平ライン上の差分に対しての差分ランレングス符号化圧縮が行われる代わりに、各ブロック内で、分割後水平ライン（以下、特に断らない限り、単に水平ラインと称す）単位に、順次、差分ランレングス符号化圧縮が行われるとすれば、ラインメモリのメモリ容量としては、１／１５の１２８×２ビットで済まされることになる。
【００１８】
以上のように、水平ライン単位に差分ランレングス符号化圧縮が行われているが、この際でのランレングスと符号語（コード）の対応関係について説明すれば、図２にその一例での対応関係をコードブックとして示す。隣接直前水平ラインとの間での差分に対し差分ランレングス符号化圧縮が施される場合、詳細な説明は省略するが、図示のように、一般に、長さが１のランの出現頻度が最大となることから、長さ１のランに対する符号語（差分Ｄ₁Ｄ₀の情報を含む）は最短一定語長として設定されている。出現頻度が大なる程に、短い長さの符号語が設定されていれば、その分、ランレングス符号化上、圧縮率の向上が図れるからである。
【００１９】
また、同一差分「００」がある画素位置（最初の画素位置を含む）から最終画素位置まで連続する特殊ランが頻度大として出現するにも拘らず、その差分が「００」の特殊ラン（Ｄ₁Ｄ₀＝００のUntil End Of Line が該当）に対する特定符号語と、差分が「００」以外の差分で、且つその差分がある画素位置（最初の画素位置を含む）から最終画素位置まで同一として連続するラン（Ｄ₁Ｄ₀≠００のUntil End Of Line が該当）に対する特定符号語とを同一語長として設定することは不利であることから、特殊ランに対する特定符号語（語頭符号１００からのみ構成）は、Ｄ₁Ｄ₀≠００のUntil End Of Line に対する特定符号語（語頭符号１０１と差分Ｄ₁Ｄ₀の情報から構成）より短く設定されるようにした。これは、先の場合と同様な理由、即ち、一般に、出現頻度が大なる程に、短い長さの符号語が設定されていれば、その分、ランレングス符号化上、圧縮率の向上が図れるからに他ならない。
【００２０】
結局、本例では、長さが１のランに対する符号語は３ビットとして、差分が「００」の特殊ランに対する特定符号語も３ビットとして、差分が「００」以外の差分で、且つその差分がある画素位置から最終画素位置まで同一として連続しているランに対する特定符号語は５ビットとして、それぞれ構成されている。また、上記ラン以外のランに対する符号語は、語頭符号、ランレングス情報及び差分Ｄ₁Ｄ₀の情報から構成される。例えばランレングスが４〜７に対する符号語は「１１１０Ｌ₁Ｌ₀Ｄ₁Ｄ₀」として設定されているが、Ｌ₁Ｌ₀＝「００」、「０１」、「１０」、「１１」がそれぞれランレングス４，５，６，７に相当するようになっている。因みに、語頭符号一般は、０と１からなるビットパターン列として構成される。
【００２１】
結局、水平ライン単位に差分ランレングス符号化圧縮が行われる場合、最大ランレングスは１２８であることから、図２に示すようなコードブックを使用すれば、如何なるランレングスでも確実に符号化されることになる。換言すれば、差分Ｄ₁Ｄ₀の情報が同一である符号語を連続して使用することなく符号化できる。因みに、Ｄ₁Ｄ₀＝「００」のUntil End Of Line に対する特定符号語と、Ｄ₁Ｄ₀≠「００」のUntil End Of Line に対する特定符号語とは、水平ラインの最初の画素位置から最終画素位置まで同一差分である場合に使用される場合が想定されているが、最初の画素位置以外の途中画素位置から最終画素位置まで同一差分である場合にも使用可能となっている。換言すれば、最初の画素位置以外の途中画素位置から最終画素位置まで同一差分である場合には、語長が短い特定符号語を使用する方が有利である。
【００２２】
以上のように、何れの水平ライン内でも、差分Ｄ₁Ｄ₀の情報が同一である符号語が連続して使用されることはない。このことは、水平ライン内でｋ（ｋ＝０，１，２… … …）番目の符号語に含まれている差分Ｄ₁Ｄ₀の情報をＤ（ｋ）とすれば、ｋ≧１では、Ｄ（ｋ）≠Ｄ（ｋ−１）であることを意味しており、Ｄ（ｋ−１）からＤ（ｋ）への遷移Ｔ（ｋ）としては、図３に遷移テーブルとして示すように、Ｄ（ｋ−１）の４種類の差分に対して３通りの態様となる。したがって、ｋ≧１でのみ、２ビット固定長の差分Ｄ₁Ｄ₀の情報に代えて、Ｔ（ｋ）（Ｔ（ｋ）＝「０」、「１０」又は「１１」）を遷移種別情報として用い、ｋ＝０、即ち、水平ライン内での最初の符号語には、差分Ｄ₁Ｄ₀の情報をそのまま含ませることが考えられる。
【００２３】
一般に、差分Until End Of Line が一旦、「００」以外のものとなった後は、次のランでは、差分Ｄ₁Ｄ₀が「００」に戻る頻度が、別の「００」以外の差分になる頻度よりも大きくなる傾向にある。この傾向は、色コードそのものではなく、色コードの差分の遷移を符号化しているため、既述のパレットの作り方には依存しない。したがって、図３に示すように、「００」ではないＤ（ｋ−１）からＤ（ｋ）＝「００」への遷移に対応する遷移種別情報Ｔ（ｋ）としては、符号化圧縮上、ビット長の短い「０」が有利となる。コードブックに用意されている符号語に加え、遷移種別情報が併せて採用される場合には、コードブックのみによる場合に比し、符号化圧縮データ量が、典型的な場合で約１０％削減され得ることが判った。
【００２４】
因みに、以上の遷移種別情報Ｔ（ｋ）が用いられる符号化圧縮で、Ｄ₁Ｄ₀＝「００」のUntil End Of Line に対する特定符号語を、水平ライン内での２番目以降のランに使用する場合、その特定符号語には、そもそも、差分の情報が含まれていないので、遷移種別情報Ｔ（ｋ）を生成しないで、その特定符号語「１００」をそのまま使用する。
【００２５】
ところで、図２に示すコードブックによる場合、ランレングスの長さは最大１２８とされていることから、この範囲内で差分ランレングス符号化圧縮が行われることになる。もしも、ランレングスの長さが最大１９２０となるべく、コードブックに符号語が設定されていれば、（原）水平ラインは何等等分割される必要がないことは明らかである。
【００２６】
尤も、本発明からは外れるが、工夫次第では、水平ラインの長さが大きく、ランレングスの長さが１２９以上に亘る場合であっても、図２に示す符号語のみによる差分ランレングス符号化圧縮が可能となっている。例えばコードブックに用意されている符号語のうち、そのランレングスが最長の符号語（Until End Of Line に対応する符号語を除く）をＣｍ，Ｃｍが表すランレングスをＲｍとすれば、Ｒｍより長いランＲを符号化するには、一般に、これらの間には、Ｒ＝（Ｒｍ＋Ｒｍ＋… … …＋Ｒｍ＋Ｒｍ）＋Ｒｒ＝Ｒｍ×Ｑ＋Ｒｒなる関係が成立する。但し、Ｒｒ＜Ｒｍである。したがって、ＣｍをＱ回繰り返した後に、残りであるＲｒに対応する符号語を用いるようにすればよい。この場合、差分情報が同一であるランが連続することになるが、符号語Ｃｍの次の符号語には、差分情報Ｄ₁Ｄ₀の代わりに遷移種別情報を用いることはせず、差分情報Ｄ₁Ｄ₀をそのまま含ませるという例外規則を設けることにより、ｋ≧１で、Ｄ（ｋ）＝Ｄ（ｋ−１）となっても符号化可能である。
【００２７】
以上、本発明に係る差分ランレングス符号化圧縮の理論的背景について説明した。次に、本発明の画像符号化装置等について具体的に説明すれば、図４に画像符号化装置の一例でのブロック構成を示す。この構成と動作について、図１を参照しつつ、説明すれば、先ずラインメモリ（一般にシフトレジスタとして構成され、そのメモリ容量は、例えば１２８×２ビット）４１はリセットされた状態で、ブロック１内での１番目の水平ライン上の（非圧縮）色コードデータがシリアルデータとして入力される。その色コードデータは順次、ラインメモリ４１にシフトインされる一方では、ラインメモリ４１から順次、シフトアウトされるデータ「０」と排他的論理和回路４２で排他的論理和される。この結果、１番目の水平ライン上の色コードデータに対する差分はその色コードデータそのものとして得られ、また、その色コードデータはラインメモリ４１に格納されることになる。
【００２８】
次に、ブロック１内での２番目の水平ライン上の色コードデータがシリアルデータとして入力されるが、その色コードデータは順次、ラインメモリ４１にシフトインされる一方では、ラインメモリ４１から順次、シフトアウトされる、１番目の水平ライン上の色コードデータと排他的論理和回路４２で排他的論理和される。この結果、２番目の水平ライン上の色コードデータに対する差分はその排他的論理和の結果として得られ、また、その２番目の水平ライン上の色コードデータはラインメモリ４１に格納されることになる。以下、３番目以降の水平ライン上の色コードデータに対しても同様な処理が繰り返されるが、最後の水平ライン上の色コードデータに対する処理が終了した時点で、ラインメモリ４１は一旦、リセットされた上、次には、ブロック２内での各水平ライン上の色コードデータに対して、順次、ブロック１内での処理と同様な処理が行われる。このようにして、ブロック１からブロック１５まで同様な処理繰り返し行われることで、色コードの差分が検出される。
【００２９】
一方、以上の差分検出に並行して、排他的論理和回路４２からの差分はシリアルデータとしてラン終了検出回路４３に入力された上、同一差分の不連続位置からラン終了が検出されているが、そのラン終了検出処理は１２８×２ビットを１データ区間として、データ区間毎にラン終了検出処理が行われる。データ区間内でランが検出される度に、そのランはコード作成・出力回路４４で、既述のコードブック４４１及び遷移テーブル４４２に基づき（水平ラインの最初のランの場合と、Ｄ₁Ｄ₀＝「００」のUntil End Of Line に対する特定符号語を使用する場合は、コードブック４４１のみ参照）、該当する符号語（コード）に変換された上、動画や静止画とともに、ディスク等の記憶媒体に圧縮記憶される。因みに、ランが２データ区間に亘るような場合でも、そのランは途中で強制的に分断された上、分断されたラン毎に符号化される。
【００３０】
また、水平ライン各々についての差分は既に得られているか、又は順次得られているものとして、水平ライン単位、即ち、１２８×２ビットを１データ区間として行われる、ソフトウェア処理による差分ランレングス符号化処理の一例でのフローを図５に示す。図示のように、先ずブロック１内での１番目水平ライン上での一連の差分がその先頭ビットから読込みされる度に、ランが終了したか否か（同一差分が連続しているか否か）が判断される（処理５１，５２）。その判断で、もしも、同一差分が連続していなく、ラン終りと判断されたならば、次には、そのランが水平ラインの最初のランであるか否かが判断される（処理５２，５３）。もしも、最初のランであれば、その差分の情報とランレングスに基づきコードブックが参照されることで、そのランは該当する符号語として変換出力される（処理５３，５４）。また、もしも、最初のランでないと判断された場合は、そのランの差分情報が「００」で水平ラインの最終画素位置まで続いているか否か、すなわち、Ｄ₁Ｄ₀＝「００」のUntil End Of Line で符号化可能か否かが判断される（処理５７）。もしも、Ｄ₁Ｄ₀＝「００」のUntil End Of Lineで符号化可能であれば、そのランはその特定符号語として変換出力される（処理５８）。また、もしも、Ｄ₁Ｄ₀＝「００」のUntil End Of Line で符号化可能でないと判断された場合には、遷移テーブルをも参照の上、そのランは該当する符号語として変換出力される（処理５３，５５）。
【００３１】
その後は、その水平ライン上での、未だ読込みされていない差分の存否が判断されるが、未だ読込みされていない差分が存在する場合は、処理５１に戻るが、それが存在しない場合には、一連の処理は終了される（処理５６）。このような符号化処理がブロック１５内での最後の水平ラインについてまで、繰り返し行われる。
【００３２】
以上のようにして、文字情報を含む画像は本発明による符号化圧縮方法により符号化圧縮された上、動画や静止画とともに記録媒体としてのディスク等に記憶される。動画や静止画が再生表示される際には、その動画や静止画とともにディスク等から読み出された後、復号化装置で復号化処理された上、一時記憶装置を介し表示装置上で動画や静止画とともに再生表示されるが、図６に符号化画像復号化装置の一例でのブロック構成を示す。この構成と動作について、図１を参照しつつ、説明すれば、ディスク等の記憶媒体の再生に際しては、ブロック１内の１番目の水平ラインに対する一連の符号語列が先ず読み出され、最後には、ブロック１５内の最後の水平ラインに対する一連の符号語列が読み出されるようにして、水平ライン単位に順次復号化伸長が行われる。
【００３３】
より具体的に説明すれば、図６に示すように、ラインメモリ（一般にシフトレジスタとして構成され、そのメモリ容量は、例えば１２８×２ビット）６６はリセットされた状態で、先ずブロック１内での１番目の水平ラインに対する一連の符号語列が圧縮色コードデータとしてシリアルにコード抽出回路６１に入力される。コード抽出回路６１では、コードブックを参照の上、符号語（コード）が順次、抽出されているが、最初には先ず最初のランに対する符号語が抽出される。この符号語にはランレングス情報及び差分の情報が含まれているが、このうち、ランレングス情報は差分出力回数制御用のランレングスカウンタ６３に設定される一方、差分の情報は遷移テーブル６２に設定される。最初のランに対する符号語の場合には、遷移テーブル６２に設定されている差分が、ランレングスカウンタ６３により示される回数分、差分出力回路６５を介し出力される。その差分はまた、レジスタ６４に設定される。
【００３４】
最初のランに対する符号語が抽出された後は、特定符号語「１００」の場合を除いては、ランレングス情報及び遷移種別情報を含む符号語が順次、抽出されることになるが、その抽出の度に、ランレングス情報はランレングスカウンタ６３に設定される一方、遷移種別情報は遷移テーブル６２に設定される。これにより、遷移テーブル６２では、その遷移種別情報とレジスタ６４からの差分とからは、その抽出された符号語での差分の情報が復元された上、遷移テーブル６２からのその差分が、ランレングスカウンタ６３により示される回数分、差分出力回路６５を介し出力される一方、その差分はまた、レジスタ６４に設定される。特定符号語「１００」が抽出された場合は、遷移テーブル６２からの差分出力が「００」になり、この差分が差分出力回路６５を介して水平ラインの最終画素の分まで出力される。
【００３５】
一方、以上の差分の復元に同時並行して、排他的論理和回路６７では、差分出力回路６５から順次、出力される、１２８×２ビット分の差分とラインメモリ６６から順次、シフトアウトされる、１２８×２ビット分のデータ「０」とが同期した状態で排他的論理和されており、その結果はまた、ラインメモリ６６にシフトインされる。これにより、ブロック１内での１番目の水平ラインに対する一連の符号語列が復号化伸長される。換言すれば、元の１番目の水平ライン上での色コードが再現された上、メモリコントローラ６８による制御下に、外部メモリ（一時記憶装置）６に一時記憶される。
【００３６】
その後、ブロック１内での２番目の水平ラインに対する一連の符号語列がシリアルにコード抽出回路６１に入力された上、先の場合と同様に処理されることで、差分出力回路６５からは、順次、１２８×２ビット分の差分が出力される。このようにして出力される差分とラインメモリ６６から順次、シフトアウトされる、元の第１番目の水平ライン上での色コードとが同期した状態で排他的論理和され、その結果はまた、ラインメモリ６６にシフトインされる。これにより、元の２番目の水平ライン上での色コードが再現された上、外部メモリ６に一時記憶される。以下、ブロック１内での３番目以降の水平ラインに対する一連の符号語列各々に対しても同様な処理が繰り返し行われるが、最後の水平ラインに対する一連の符号語列が処理された時点で、ラインメモリ６６は一旦、リセットされた後、ブロック２内での１番目の水平ラインに対する一連の符号語列が圧縮色コードデータとしてシリアルにコード抽出回路６１に入力される。
【００３７】
結局、ブロック１〜１５毎に、同様な処理が繰り返されることで、外部メモリ６には全体としての画像が記憶されることになるが、この文字情報画像は、後に表示装置に読み出された上、別の動画や静止画と重畳されて再生表示される場合もある。
【００３８】
最後に、ソフトウェア処理による、符号化文字情報画像に対する復号化処理の一例でのフローを図７に示す。これによる場合、先ずブロック１内での１番目の水平ラインに対する一連の符号語列が圧縮色コードデータとして１ビット単位に読込まれるが、その読込みの度に、コードブックを参照の上、符号語（コード）抽出されたか否かが判断される（処理７１，７２）。もしも、抽出されなかった場合には、その水平ライン上の圧縮色コードデータの存否が判断されるが、存在している場合には、更に、１ビット分、読込まれる（処理７６，７１）。このような処理が繰り返されるうちに、先ず最初のランに対する符号語が抽出されるが、この符号語に対しては、コードブックが参照されることで、対応する色コードがランレングス回に亘って出力される（処理７２〜７４）。
【００３９】
その後、その水平ライン上の圧縮色コードデータの存否が判断されるが、存在している場合には、更に、１ビット分、読込まれる（処理７６，７１）。このような処理が繰り返されるうちに、最初のランに対する符号語以外の符号語が順次、抽出されるようになるが、これら符号語各々に対しては、特定符号語「１００」を除き、コードブック及び遷移テーブルが参照されることで、対応する色コードがランレングス回に亘って出力される（処理７３，７５）。特定符号語「１００」に対しては、Ｄ₁Ｄ₀＝「００」として対応する色コードが水平ラインの最終画素の分まで出力される（処理７７，７８）。このような処理が繰り返されるうちに、やがて、その水平ライン上での未だ読込みされていない圧縮色コードデータは存在しなくなることで、一連の処理は終了される（処理７６）。このような復号化処理がブロック１５内での最後の水平ラインについてまで、繰り返し行われているものである。
【００４０】
以上、本発明者によってなされた発明を実施の形態に基き具体的に説明したが、本発明は上記実施の形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲内で種々変更可能であることはいうまでもない。
【００４１】
【発明の効果】
高解像度画像中に文字情報が含まれる場合であっても、ラインメモリの容量少なくして、且つ効率的に画像が符号化圧縮され得る画像符号化装置が提供される。
高解像度画像中に文字情報が含まれる場合であっても、経済的に、且つ効率的に画像が符号化圧縮され得る画像符号化方法が提供される。
【００４２】
高解像度画像中に文字情報が含まれる場合であっても、効率的に符号化圧縮されている画像がラインメモリの容量少なくして、復号化伸長され得る符号化画像復号化装置が提供される。
高解像度画像中に文字情報が含まれる場合であっても、効率的に符号化圧縮されている画像が経済的に復号化伸長され得る符号化画像復号化方法が提供される。
【図面の簡単な説明】
【図１】差分ランレングス符号化圧縮／符号化伸長用ラインメモリのメモリ容量を低減化すべく、１画面を水平ライン方向にブロック分割することを説明するための図である。
【図２】本発明に係る、ランレングスと符号語の一例での対応関係をコードブックとして示す図である。
【図３】連続する２つの符号語間での差分情報の遷移態様と遷移種別情報との関係を遷移テーブルとして示す図である。
【図４】本発明の画像符号化装置の一例でのブロック構成を示す図である。
【図５】同じく、符号化処理の一例でのフローを示す図である。
【図６】本発明の符号化画像復号化装置の一例でのブロック構成を示す図である。
【図７】同じく、復号化処理の一例でのフローを示す図である。
【図８】各水平ライン上でのランレングス符号化圧縮を説明するための図である。
【図９】各水平ライン上での差分ランレングス符号化圧縮を説明するための図である。
【符号の説明】
４１，６６…ラインメモリ、４２，６７…排他的論理和回路、４３…ラン終了検出回路、４４…コード作成・出力回路、４４１…コードブック、４４２，６２…遷移テーブル、６１…コード抽出回路、６３…ランレングスカウンタ、６４…レジスタ、６５…差分出力回路

Claims

画像上の画素各々に２ビット構成の色コードが対応付けされてなる画像の画像符号化装置であって、
水平方向にＭ（Ｍ：１以上の任意整数）ブロックに等分割されている画像に対しブロック更新の度に、該ブロック内での分割後水平ライン各々について、順次、該分割後水平ラインと隣接直前分割後水平ラインとにおける、相対応する画素位置の色コード間での差分を検出する色コード差分検出手段と、
該色コード差分検出手段からの、分割後水平ライン対応の差分をラン毎にランレングス符号化するに際して、最初のランに対する符号語には、該ランが特殊ランである場合を除き該ランでの差分の情報が含まれる状態として、上記最初のラン以外のラン各々に対する符号語には、該ランが特殊ランである場合を除き、該ランでの差分の情報の代わりに、直前ランでの差分の当該ランでの差分への遷移の種別を示す遷移種別情報が含まれる状態として、それぞれランレングス符号化するランレングス符号化手段と
を含む画像符号化装置。
請求項1記載の画像符号化装置において、
上記ランレングス符号化手段で、長さ１のランに対する符号語は最短一定語長として、分割後水平ライン上の差分が、ある画素位置から最終画素位置まで全て「００」として連続している特殊ランの場合には、該特殊ランに対する特定符号語は差分情報を含まない一定語長として、分割後水平ライン上の差分が、ある画素位置から最終画素位置まで全て「００」以外のもので、且つ同一として連続しているランの場合は、該ランに対する特定符号語は、上記特殊ランに対する特定符号語の語長よりも差分情報の分だけ、長い語長として、それぞれのランがランレングス符号化される一方、直前ランでの差分の当該ランでの差分「００」への遷移に際しては、遷移種別情報は１ビットとして、差分「００」以外の差分への遷移に際しては、遷移種別情報は２ビットとして、最初のランと特殊ラン以外のラン各々がランレングス符号化される画像符号化装置。
画像上の画素各々に２ビット構成の色コードが対応付けされてなる画像の画像符号化方法であって、
水平方向にＭ（Ｍ：１以上の任意整数）ブロックに等分割されている画像に対しブロック更新の度に、該ブロック内での分割後水平ライン各々について、順次、該分割後水平ラインと隣接直前分割後水平ラインとにおける、相対応する画素位置の色コード間での差分を検出する色コード差分検出ステップと、
該色コード差分検出ステップにより得られる、分割後水平ライン対応の差分をラン毎にランレングス符号化するに際して、最初のランに対する符号語には、該ランが特殊ランである場合を除き該ランでの差分の情報が含まれる状態として、上記最初のラン以外のラン各々に対する符号語には、該ランが特殊ランである場合を除き該ランでの差分の情報の代わりに、直前ランでの差分の当該ランでの差分への遷移の種別を示す遷移種別情報が含まれる状態として、それぞれランレングス符号化するランレングス符号化ステップと
を含む画像符号化方法。
請求項３記載の画像符号化方法において、
上記ランレングス符号化ステップで、長さ１のランに対する符号語は最短一定語長として、分割後水平ライン上の差分が、ある画素位置から最終画素位置まで全て「００」として連続している特殊ランの場合には、該特殊ランに対する特定符号語は語長一定として、分割後水平ライン上の差分が、ある画素位置から最終画素位置まで全て「００」以外のもので、且つ同一として連続しているランの場合は、該ランに対する特定符号語は、上記特殊ランに対する特定符号語の語長よりも差分情報の分だけ、長い語長として、それぞれのランがランレングス符号化される一方、直前ランでの差分の当該ランでの差分「００」への遷移に際しては、遷移種別情報は１ビットとして、差分「００」以外の差分への遷移に際しては、遷移種別情報は２ビットとして、最初のランと特殊ラン以外のラン各々がランレングス符号化される画像符号化方法。
画像上の画素各々に２ビット構成の色コードが対応付けされてなる画像が、水平方向にＭ（Ｍ：１以上の任意整数）ブロックに等分割されている場合に、該画像に対しブロック更新の度に、該ブロック内での分割後水平ライン各々について、順次、該分割後水平ラインと隣接直前分割後水平ラインとにおける、相対応する画素位置の色コード間での差分が検出されつつ、分割後水平ライン対応の差分がラン毎にランレングス符号化されるに際して、最初のランに対する符号語には、該ランが特殊ランである場合を除き該ランでの差分の情報が含まれる状態として、上記最初のラン以外のラン各々に対する符号語には、該ランが特殊ランである場合を除き該ランでの差分の情報の代わりに、直前ランでの差分の当該ランでの差分への遷移の種別を示す遷移種別情報が含まれる状態として、それぞれランレングス符号化されてなる符号化画像の符号化画像復号化装置であって、
外部から順次入力される、分割後水平ライン対応の符号語列から符号語を順次抽出する符号語抽出手段と、
該符号語抽出手段により抽出された符号語を復号化する復号化手段と
を含む符号化画像復号化装置。
請求項５記載の符号化画像復号化装置において、
上記復号化手段で、分割後水平ラインの最初の符号語と特殊ランに対する特定符号語以外の符号語各々が復号化されるに際しては、該符号語に対する差分の情報は、該符号語に含まれている遷移種別情報と直前符号語に対する差分の情報とに基づき、復元される符号化画像復号化装置。
画像上の画素各々に２ビット構成の色コードが対応付けされてなる画像が、水平方向にＭ（Ｍ：１以上の任意整数）ブロックに等分割されている場合に、該画像に対しブロック更新の度に、該ブロック内での分割後水平ライン各々について、順次、該分割後水平ラインと隣接直前分割後水平ラインとにおける、相対応する画素位置の色コード間での差分が検出されつつ、分割後水平ライン対応の差分がラン毎にランレングス符号化されるに際して、最初のランに対する符号語には、該ランが特殊ランである場合を除き該ランでの差分の情報が含まれる状態として、上記最初のランと特殊ラン以外のラン各々に対する符号語には、該ランでの差分の情報の代わりに、直前ランでの差分の当該ランでの差分への遷移の種別を示す遷移種別情報が含まれる状態として、それぞれランレングス符号化されてなる符号化画像の符号化画像復号化方法であって、
外部から順次入力される、分割後水平ライン対応の符号語列から符号語を順次抽出する符号語抽出ステップと、
該符号語抽出ステップにより抽出された符号語を復号化する復号化ステップとを含む符号化画像復号化方法。
請求項７記載の符号化画像復号化方法において、
上記復号化ステップで、分割後水平ラインの最初の符号語と特殊ランに対する特定符号語以外の符号語が復号化されるに際しては、該符号語に対する差分の情報は、該符号語に含まれている遷移種別情報と直前符号語に対する差分の情報とに基づき、復元される符号化画像復号化方法。