JP3859474B2

JP3859474B2 - 符号変換装置、符号化装置および画像出力装置ならびにこれらの方法

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Publication number: JP3859474B2
Application number: JP2001270186A
Authority: JP
Inventors: 太郎横瀬
Original assignee: Fuji Xerox Co Ltd; Fujifilm Business Innovation Corp
Current assignee: Fujifilm Business Innovation Corp
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Filing date: 2001-09-06
Publication date: 2006-12-20
Anticipated expiration: 2021-09-06
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Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は圧縮技術に関するものであり、特に異なる符号化手法における符号の相互変換に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
画像をはじめとする大量データの通信や蓄積を行う際には、圧縮してデータ量を削減することがある。この技術を以下では符号化と称する。
【０００３】
符号化にはそれぞれの用途に応じて、いくつもの手法が存在する。また同一の手法であっても、目的に応じてパラメータを調整することもある。符号化パラメータの代表例には量子化係数やＨｕｆｆｍａｎ符号などがあげられるが、パラメータの取り方によっては符号の互換性を損なうことがある。
【０００４】
例えばＪＰＥＧ（ＪｏｉｎｔＰｈｏｔｏｇｒａｐｈｉｃＥｘｐｅｒｔｓＧｒｏｕｐ）で標準化された符号方式（以下ＪＰＥＧという）の場合、エントロピー符号化にＨｕｆｆｍａｎ符号化と算術符号化を使うことができる。このエントロピー符号化は圧縮率と処理の複雑度のバランスから選択されるべきもので、上でいう符号化パラメータの１つと考えてもよいが、この両者には一般にいう互換性は存在しない。
【０００５】
以下、これと類似の問題を解決しようとする従来技術である特開平９−９３１３３号公報を従来例として説明する。従来例は動画像の符号化において、ＭＰＥＧとＨ．２６１間の相互変換や、同一フォーマットにおけるビットレートやフレームレートの変換をその課題としている。なお、一般に周波数変換を用いた符号を変換符号と称することがあるが、以下では特に断らない限り、上記のごとく所定の目的に合うように変換した符号のことを変換符号と称する。
【０００６】
図１２は従来例の符号化装置の構成例である。本発明の説明の趣旨に沿うように用語を一部変更しているが、その本質に関わるものではない。図中、１０は符号入力部、１１はブロック抽出部、１２は逆量子化部、１３はフレーム間演算部、１４は量子化部、１５は再構成部、４０は変換符号出力部、１１０は入力符号データ、１１１は量子化データ、１１２、１１３は変換データ、１１４は再量子化データ、１３０は変換符号データである。
【０００７】
図１２の各部について説明する。図１２の画像符号化装置は以下の構成よりなる。画像入力部１０は外部から符号を受け取り、入力符号データ１１０としてブロック抽出部１１へ送出する。ブロック抽出部１１は入力符号データ１１０からブロックを抽出して、量子化データ１１１として逆量子化部１２へ送出する。逆量子化部１２は所定の逆量子化を行い、変換データ１１２としてフレーム間演算部１３へ送出する。フレーム間演算部１３は所定のフレーム間演算を行い、変換データ１１３として量子化部１４へ送出する。量子化部１４は所定の量子化を行い、再量子化データ１１４として再構成部１５へ送出する。再構成部１５は所定の符号フォーマットに再構成して、変換符号データ１３０として変換符号出力部４０へ送出する。変換符号出力部４０は変換符号データ１３０を外部へ送出する。
【０００８】
以上の構成に基づいた従来例の動作について説明する。図１３は従来例の画像符号化装置の動作を示すフローチャートである。以下、図１３を用いて従来例の動作について説明する。Ｓ１０では符号入力部１０において外部から符号を入力する。Ｓ１１ではブロック抽出部１１においてブロックの抽出を行う。Ｓ１２では逆量子化部１２において逆量子化を行う。Ｓ１３ではフレーム間演算部１３においてフレーム間演算を行う。Ｓ１４では量子化部１４において量子化を行う。Ｓ１５では再構成部１５において符号の再構成を行う。Ｓ４０では変換符号出力部４０において、変換符号の出力を行う。Ｓ５０では未処理の符号があればＳ１０へ進み、そうでなければ処理全体を終了する。
【０００９】
以上の動作の中で、従来例ではフレーム間演算として、フレームレートの変換やビットレートの変換をあげている。
【００１０】
次に従来例の問題点について述べる。従来例は符号同士の変換において、周波数変換および逆変換を省略することで高速化を図っている。しかしＳ１２で逆量子化を行うため、Ｓ１３でのフレーム間演算では膨大なデータ量を処理する必要がある。この結果、周波数変換を伴う変換処理よりは高速化できるものの、未圧縮のデータ量を処理するという点では改善できていない。そして処理データ量の増大は処理時間の増大とともに装置の大規模化を招く。
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】
以上で述べてきたように従来例の問題点として処理データ量が多いために、処理時間の増大や装置の大規模化を招く点があげられる。
【００１２】
本発明は上述の事情に鑑みてなされたもので、小規模かつ簡単な構成で符号の変換が可能な符号変換装置および符号化装置を提供することを目的とする。
【００１３】
【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、符号変換装置において、符号を入力する符号入力手段と、互換情報を参照する互換情報参照手段と、上記互換情報に基づいて上記入力符号を変換する変換手段と、上記変換手段の変換結果を出力する符号出力手段とを具備し、少なくとも２つ以上の符号に対して互換性をとるために、上記互換情報に変換前後における圧縮されたシンボルの対応関係を記述しておくことで、上記変換手段はシンボルを圧縮したまま変換するようにしたことを特徴とするものである。
【００１４】
この構成においては、圧縮シンボルの形態で符号変換を行えるので小規模かつ簡単な構成で符号の変換を行える。
【００１５】
上述符号変換装置において、上記変換手段は上記入力符号から符号語を切り出す符号語切り出し手段と、上記切り出した符号語を置換する符号語置換手段と、上記符号語置換手段で置換した符号語を連結して符号とする符号語連結手段とを具備するものとすることができる。
【００１６】
また、本発明の第２の側面によれば、符号化装置において、データを入力するデータ入力手段と、互換情報を参照する互換情報参照手段と、上記互換情報に基づいて上記入力データを所定の手法で符号化する符号化手段と、上記符号化手段の符号化結果を出力する符号出力手段とを具備し、少なくとも２つ以上の符号に対して互換性をとるために必要な、符号化圧縮シンボルの構成要素を、上記互換情報に記述しておくことで、上記符号化手段は変換が容易な符号化を行うようにしたことを特徴とするものである。
【００１７】
この構成においては、後に行う符号変換に好適な情報、例えば、状態変数を初期化するための圧縮シンボルを用いるかどうかを記述し、これにより、後に行う符号変換を最適化ないし可能にすることができる。
【００１８】
上述の符号化装置において、上記符号化手段は上記入力データからシンボルを生成するシンボル生成手段と、上記生成したシンボルを符号語に置き換える符号語化手段と、上記符号語を連結して符号とする符号語連結手段とを具備するものとすることができる。
【００１９】
また、本発明の第３の側面によれば、画像出力装置において、画像を入力する画像入力手段と、互換情報を参照する互換情報参照手段と、上記互換情報に基づいて上記入力画像を符号化する符号化手段と、上記互換情報に基づいて上記符号を変換して変換符号を生成する１つ以上の変換手段と、上記符号を復号する符号復号手段と、上記変換符号を復号する１つ以上の変換符号復号手段と、上記符号復号手段による復号結果を出力する画像出力手段と、上記１つ以上の変化符号復号手段による復号結果をそれぞれ出力する１つ以上の画像出力手段とを具備し、少なくとも２つ以上の符号に対して互換性をとるために必要な、符号化圧縮シンボルの構成要素を、上記互換情報に記述しておくことで、上記符号化手段は変換が容易な符号化を行うようにし、また上記互換情報に変換前後における圧縮されたシンボルの対応関係を記述しておくことで、上記変換手段はシンボルを圧縮したまま変換するようにしたことを特徴とするものである。
【００２０】
この構成においては、異なる符号化手法に対応した画像出力手段（印刷装置）に対しても、再符号化を行うことなく、符号変換により変換符号を生成し、以て、当該画像出力手段での画像出力を簡易かつ確実に行うことができる。
【００２１】
この構成においては、入力された符号を復号して出力する画像出力手段（印刷装置）が使用されない場合もある。
【００２２】
また、上述の画像出力装置において、上記符号は蓄積または伝送などの符号の管理工程を経た前または後に上記変換手段で変換するようにしてもよい。
【００２３】
また、上述の画像出力装置において、上記互換情報参照手段は上記符号化手段用のものと上記変換手段用のものを独立に用意し、それぞれ必要な情報だけを格納するように構成してもよい。
【００２４】
また、画像出力手段（印刷装置）と符号出力側とがネゴシエーションを行い、符号変換で対応できるかどうかを、要求時または事前に判別し、これに基づいて、符号をそのまま供給するか、あるいは、当該印刷装置に適応して再符号化するかを決定するようにしてもよい。
【００２５】
また、符号変換装置の互換情報としては例えば次のようなものを用いることができる。
【００２６】
すなわち、上記互換情報参照手段をルックアップテーブルもしくは仮想表現を介した多段引きのルックアップテーブルで構成してもよい。
また、上記互換情報参照手段は所定の関係式を用いて、シンボル同士の関係を演算で算出するように構成してもよい。
また、符号変換の目的の１つが量子化係数の変換である場合、上記互換情報は異なる量子化係数による量子化結果の関係を示すものであってもよい。
【００２７】
また、符号変換の目的の１つが符号語の変換である場合、上記互換情報は異なる符号における符号語の関係を示すものであってもよい。
【００２８】
なお、上記符号語はＨｕｆｆｍａｎ符号であってもよい。
【００２９】
また、符号変換の目的の１つが最大ラン長の変換である場合、上記互換情報は異なる最大ラン長におけるラン値の関係を示すものであってもよい。
【００３０】
また、符号変換が複数の目的を持つ場合、上記互換情報は複数の互換情報を並列化したもの、もしくは論理的に組み合わせたもので構成してもよい。
【００３１】
また、上述の符号変換装置、符号化装置または画像出力装置において、上記変換手段は、上記互換情報に記載されたシンボル同士が上記符号上で独立でない場合、上記記載シンボルを切り出すためのシンボル切り出し手段を具備するものであってもよい。
【００３２】
また、上述の符号変換装置、符号化装置または画像出力装置において、特定の符号化にしか意味のない付加情報であっても、上記互換情報に記述し、上記付加情報を符号に含めるようにしてもよい。
【００３３】
また、上述の符号変換装置、符号化装置または画像出力装置において、それ以降符号変換を行わないことがわかっている場合などに、特定の符号化にしか意味のない付加情報を上記互換情報に記載せず、上記付加情報を符号から削除するようにしてもよい。
【００３４】
また、上述の符号変換装置、符号化装置または画像出力装置において、上記互換情報参照手段は記載する上記互換情報を変更できるように構成し、周辺の条件によって上記互換情報参照手段の設定を制御するようにしてもよい。
【００３５】
なお、本発明は、装置またはシステムとして実現できるのみでなく、方法としても実現可能であり、少なくともその一部をコンピュータプログラムとして構成できることももちろんである。
【００３６】
本発明の上述の側面および本発明の他の側面は特許請求の範囲に明確に記載され、また、以下において実施例を用いて詳細に説明される。
【００３７】
【発明の実施の形態】
本発明の実施例の具体的な説明の前に、本発明の基本的な原理について述べる。
【００３８】
一般的な符号化は、入力データの性質から冗長度を削減するソースコーダと、入力データの種別に関係なく確率的冗長度を削減するエントロピーコーダからなる。ソースコーダの一例としてはＪＰＥＧで使われるＤＣＴや、画像の予測符号化で使われる予測処理などをあげることができる。以下、このようなソースコーダの出力をシンボルと呼ぶ。
【００３９】
ここではシンボルをさらに２つに大別する。１つは何らかの圧縮がされた圧縮シンボル、もう１つは圧縮されていない非圧縮シンボルである。ここでいう圧縮は純粋にデータ量の削減という意味で、可逆圧縮だけではなく、量子化による冗長度の削減も含む。
【００４０】
圧縮シンボル、非圧縮シンボルのいずれもソースコーダが適用されているため、ソースコーダの異なる符号化方式への変換は難しい。しかし非圧縮シンボルの場合、同一符号化方式における符号化パラメータへの変換は比較的容易にできる。これは非圧縮シンボルの符号化方式への依存性が比較的低いことを示している。これに対して符号化方式への依然性がより強い圧縮シンボルでは、符号化パラメータの変更は難しい。
【００４１】
従来例でいえば、逆量子化前のデータが圧縮シンボルに、逆量子化後のデータが非圧縮シンボルにあたる。従来例では構成として、圧縮シンボルでは変換が難しいため逆量子化処理、すなわち一度非圧縮シンボルに戻す処理を必要とする。
【００４２】
本発明ではこの圧縮シンボル上での変換を行う。これにより処理データ量を抑えることができるので、処理の高速化のみならず、装置の小規模化が実現できる。そして圧縮シンボル上での変換を実現するために、最終的な符号にかかわらず、圧縮シンボルが互換であるように符号を構成する。ここで圧縮シンボルが互換であるとは、変換前の符号における圧縮シンボルの全てが、変換後の符号における圧縮シンボルで表現可能であり、その逆もまた成立することと定義する。例えば圧縮シンボルが変換前後で１対１に対応していれば、明らかにここでいう互換性を満たすが、多対１や多対多の関係でも構わない。また変換前の符号で存在する圧縮シンボルが、変換後の符号の圧縮シンボルでは表現できないような場合、互換性を満たさない。
【００４３】
従来技術では符号化の効率のみを考えていたため、このような互換性に注意が払われることはなかった。本発明では符号化自体の効率を下げたとしても、この互換性を重視する構成をとることを特徴とする。
【００４４】
本発明の具体的な例については実施例において説明する。以下、本発明の実施例として、
（１）一般的な符号変換装置として実施する例
（２）一般的な符号化装置として実施する例
（３）画像符号化に適用する例
（４）画像出力システムとして実施する例
の４つについて述べる。
【００４５】
なお、上述の説明では、ソースコーディングを前提として説明し、ソースコーディングの出力をシンボルとして扱ったが、ソースコーディングを前提としない場合は、広く圧縮前の出力を非圧縮シンボルと呼び、圧縮後のシンボルを圧縮シンボルと呼ぶことができる。
【００４６】
［第１の実施例］
本発明の第１の実施例として、まず一般的な符号変換装置として実施する例を述べる。以下、本発明の第１の実施例の具体的な説明を行う。図１は第１の実施例における符号変換装置を示すブロック図である。図中、図１２と同様の部分には同一の符号を付して説明を省略する。図中、２０は互換情報参照部、３０は圧縮シンボル変換部、１２０は互換情報データである。
【００４７】
図１の各部について説明する。互換情報参照部２０は符号変換前後における各圧縮シンボルの互換情報を参照し、互換情報データ１２０として圧縮シンボル変換部３０へ送出する。圧縮シンボル変換部３０は互換情報データ１２０に基づき、入力符号データ１１０中の各圧縮シンボルを変換すべき符号に適合する形態に変換して、変換符号データ１３０として変換符号出力部４０へ送出する。
【００４８】
以上の構成に基づいて本発明の第１の実施例の動作について説明する。図２は第１の実施例における符号変換動作を示すフローチャートである。図中、図１３と同様の部分には同一の符号を付して説明を省略する。
【００４９】
図２を用いて本発明の第１の実施例における符号変換を説明する。Ｓ２０では圧縮シンボル変換部３０において、互換情報データ１２０の参照を行う。Ｓ３０では圧縮シンボル変換部３０において、圧縮シンボルの変換処理を行う。
【００５０】
以上の動作の中で、まず互換情報について説明する。互換情報には変換前後の各符号における圧縮シンボルの関係を記述する。例えば圧縮シンボルが１対１に対応する場合、単純なルックアップテーブル（以下、ＬＵＴと称する）などで構成すればよい。多対１や多対多の関係にある場合にも同様に構成することができるが、格納領域の効率化が重要な場合には、実際のシンボルを仮想シンボルで表現し、これに加えて関係を仮想シンボル上で記述するような、多段引きのＬＵＴで構成することが好ましい。また、演算で求められる場合は、そのような表現でも構わない。
【００５１】
例えば従来例のように量子化係数が変わる場合、以前の量子化データ値を直接新しい量子化データ値にマッピングすることができる。図３はそのような場合の概念図である。ここでは単純な線形量子化において量子化係数を３から５に変換する場合の例を示している。ただし中央の逆量子化結果の欄は説明のために加えたもので、実際の構成では省略可能である。
【００５２】
第２の例として符号語の変換について例示する。ここでいう符号語とは、いわゆるＨｕｆｆｍａｎ符号のようにシンボルと符号語が１対１に対応するような符号化における、符号の最小構成要素を意味する。ハードウェアの制限などで最大符号語長を制限したい場合などに符号語の変換は有効である。この場合、詳細な内容こそ異なるが、図３と同じようなＬＵＴで互換情報を表現することができる。図４はそのような場合の互換情報の概念図である。ただし中央のラン値の欄は説明のために加えたもので、実際の構成では省略可能である。
【００５３】
もう一つ、圧縮シンボルが１対１対応でない例として、ランレングスコーダで最大ラン長を変える場合について例示する。例えば最大ラン長ｒで設計した符号を、最大ラン長Ｒの符号へ変換したいとする。ただしｒ＞Ｒとする。この場合、ｒとＲの関係をＬＵＴで表現することもできるが、ｒ個分のエントリを用意する必要があり、ｒの取り方によっては巨大な構成になりかねない。そこで互換情報参照部２０では、以下の計算を行う。
【数１】
ａ＝ｒ／Ｒ（１）
ｂ＝ｒｍｏｄＲ（２）
【００５４】
ここでｍｏｄは余剰を求める演算である。圧縮シンボル変換部３０は（１）式と（２）式の結果を互換情報データ１２０として参照することで、ランを最大値Ｒとなるように分割することが可能となる。この逆にｒ＜Ｒとなる場合でも、同様の処理が可能である。このときは逆処理になるため互換情報参照部２０における処理がやや複雑になるが、容易に類推できるので省略する。
【００５５】
さらにこの互換情報は２つ以上の複数の種類の互換情報からなっていてもよい。例えば量子化するランレングスコーダの場合、圧縮シンボルが量子化値かラン値かを判定し、圧縮シンボルの種別によって、上述したような量子化の例とランの例とを使い分けるような形態であっても良い。
【００５６】
また上記のように互換情報を独立に実施するのではなく、組み合わせて実施してもよい。例えば、最大ラン長の変換と符号語の変換を同時に１つのＬＵＴで行いたい場合について例示する。図５はそのような場合の互換情報の例である。ただし中央の変換前後のラン値を示す２つの欄は説明のために加えたもので、実際の構成では省略可能である。ランについてのみ、上述したような演算で置き換えることも可能だが、容易に類推可能なのでここでは省略する。また、組み合わせることで処理が複雑化するような場合は、変換処理を多段階に組み合わせても良い。
【００５７】
また以上の動作の中で、圧縮シンボル変換部３０の働きは上で説明した互換情報に基づいて圧縮シンボルの置換を行うことである。ただし、符号データ１１０において圧縮シンボル同士が独立していない場合がある。例えば算術符号のようにシンボルと符号語の境目が一致しないような場合、単純な置換処理では互換情報の適用が実現できない。そこでこのような場合には圧縮シンボル変換部３０で復号処理と符号化処理を行えば良い。
【００５８】
例えばランレングスコーダでエントロピー符号化に算術符号を使った場合を考える。いま上で述べたような最大ラン長の変換をしたい場合、圧縮シンボル変換部３０ではまず算術符号を復号し、得られたラン値に上で説明したような置換処理を行い、再び算術符号化して変換符号データ１３０とする。この場合でもランレングス符号は復号していないので、圧縮シンボルとして処理していることになり、従って本発明の変形例であることは明らかである。
【００５９】
同様に、互換情報の説明において第２の例として説明した符号語の変換も、実際には圧縮シンボル変換部３０において符号の切り出し処理が必要となる。これについては後の実施例で詳述する。
【００６０】
また、以上では簡単のため、２つの符号間の符号変換について説明してきたが、３つ以上の符号間の符号変換であっても、互換情報に対象となる符号化すべてに互換となる情報を設定しなければならない点を除けば、同様に実施することができる。これは容易に類推が可能であるため、説明を省略する。これは以降の実施例についても同様である。
【００６１】
最後に本発明の第１の実施例における効果を見積もる。仮に元符号データ量をＳ、これに対する圧縮シンボルのデータ量がＳ／Ｒだったとする。また圧縮シンボルを非圧縮するシンボルに戻す処理、シンボルを置換する処理、非圧縮シンボルを再び圧縮シンボルに戻す処理のそれぞれの付加を、それぞれＬ１、Ｌ２、Ｌ３とする。このとき従来例だと
【数２】
Ｌａｌｌ＝Ｓ×（Ｌ１＋Ｌ２＋Ｌ３）（３）
の処理負荷がかかるのに対して、本発明の第１の実施例ならば、
【数３】
Ｌａｌｌ＝Ｓ／Ｒ×Ｌ２（４）
の処理負荷ですむ。一般にＬ１＞Ｌ２、Ｌ３＞Ｌ２が成立することも考え合わせると、本発明の実施例の効果は明らかである。
【００６２】
以上で説明したように、本発明の第１の実施例によれば圧縮シンボルを互換とすることで圧縮シンボル上での符号の変換を可能としたので、処理対象となるデータを削減することができ、この結果、小規模の装置でかつ高速に符号変換を実現することができる。
【００６３】
［第２の実施例］
本発明の第２の実施例として、本発明を符号化装置として実施する例について説明する。
【００６４】
以下、本発明の第２の実施例の具体的な説明を行う。図６は本発明の第２の実施例における符号化装置を示すブロック図である。図中、図１２、図１と同様の部分には同一の符号を付して説明を省略する。１６はデータ入力部、３１は符号化部、１１６は入力データである。
【００６５】
図６各部について説明する。データ入力部１６は外部から符号化すべきデータの入力を行い、入力データ１１６として符号化部３１へ送出する。符号化部３１は互換情報データ１２０に基づき、入力データ１１６を所定の手法で符号化し、変換符号データ１３０として符号出力部４０へ送出する。
【００６６】
次に本発明の第２の実施例の動作についてだが、第１の実施例の動作に多くの類似点を含むので差異のみを以下に説明する。図２で説明した第１の実施例のフローチャートにおいて、２個所において差異がある。このうち１個所は、Ｓ１０における符号入力を、データ入力部１６におけるデータ入力処理に置き換えることである。またもう１個所は、Ｓ３０の圧縮シンボルの変換処理を、符号化部３１における符号化処理に置き換えることである。以上の２点の変更により、第２の実施例の動作となる。
【００６７】
以上の動作の中で、まず図１における圧縮シンボル変換部３０と図６における符号化部３１との違いについて説明する。圧縮シンボル変換部３０では既に説明したように、圧縮シンボル同士の変換を行う。これに対して符号化部３１では元データから圧縮シンボルへの変換を行う。
【００６８】
次にこのときの互換情報について説明する。上の場合に互換情報データ１２０が符号化部３１へ提供するのは、互換性がある圧縮シンボルは何かという情報（どういったシンボルを符号化すべきかという記述）である。特定の圧縮シンボルが、ある符号だと意味を持ち、他の符号だと意味を持たないような場合がありえる。例えば符号化器の持つ状態変数を初期化する圧縮シンボルは、適応符号のように状態を持つ符号では意味があるが、Ｈｕｆｆｍａｎ符号のような非適応符号では意味がない。同様の例としては符号表の切り替え情報や、誤り検出符号などがあげられる。ここでは、このような圧縮シンボルを付加情報と呼ぶ。
【００６９】
さて本発明では同一の圧縮シンボルが、付加情報が有用な符号にも無意味な符号にも変換され得るので、互換情報データ１２０の設計としては２つの考え方がある。１つは圧縮シンボルに付加情報を含めるという考え方、もう１つは付加情報を削除するという考え方である。前者の場合は、付加情報が有用な符号において付加情報の機能を使いこなすことができる。一方で後者の場合は、付加情報が不要な符号において余計なオーバヘッドを符号化せずに済む。一般には付加情報が有用な符号で付加情報を省くと性能が極端に低下するので、前者の方が好ましい場合が多い。また２度と符号変換しないことが確定しているような場合であれば、後者の方が効率的である。いずれの考え方をとるとしても、互換情報データ１２０によって圧縮シンボルとして格納すべき情報を指定すればよい。
【００７０】
もう少し具体的に説明する。例えば前者の考え方をとる場合、状態変数を初期化する圧縮シンボルを互換情報データ１２０として指定する。いま符号化部３１がＨｕｆｆｍａｎ符号化を用いる符号化部で状態変数の初期化ができないとしても、この指定により、状態変数初期化圧縮シンボルを対応する符号語に変換して変換符号データ１３０として出力する。この場合Ｈｕｆｆｍａｎ符号としては状態変数初期化圧縮シンボルは単なるオーバヘッドに過ぎない。しかしこれを例えば算術符号のように状態変数の初期化が意味のある符号に変換した場合、初期化作用によって圧縮率の向上などが図れる。
【００７１】
要するに本発明においては、想定される各符号に変換したときのそれぞれの場合の効率を考慮しながら、圧縮シンボルを設計する必要がある。従ってある符号において多少効率が落ちても他の符号における改善が大きいのであれば、そのような付加情報が圧縮シンボルとして必要だということになる。上であげた例でも算術符号に変換する機会が極端に少なく、かつ重要でないならば、状態変数初期化情報を圧縮シンボルに入れないという設計もあり得る。あるいは、互換情報参照部２０に制御手段を設け、上述してきたような圧縮シンボルの選択を動的に行うことも考えられる。
【００７２】
なお、第２の実施例における互換情報は、図３ないし図５で説明した第１の実施例における互換情報のように変換前と変換後の圧縮シンボルの関係が記述してある必要はなく、単にどういったシンボルを符号化すべきかという記述だけあればよい。もちろん第１の実施例の互換情報と共有したい場合は、そうしても構わない。
【００７３】
以上で説明したように、本発明の第２の実施例によれば互換とすべき圧縮シンボルに基づいて符号化を行うので、符号変換が容易でかつ効率的な符号化を実現することができる。
【００７４】
［第３の実施例］
本発明の第３の実施例として、本発明を画像符号化の符号変換装置に適用する例について説明する。ここでは多値のランレングスコーダについてＨｕｆｆｍａｎ符号の符号語の変換を行う場合を例にとって、具体的に説明する。
【００７５】
以下、本発明の第３の実施例の具体的な説明を行う。図７は本発明の第３の実施例における画像符号化装置を示すブロック図である。図中、図１２、図１、図６と同様の部分には同一の符号を付して説明を省略する。３２は符号語切り出し部、３３は符号語置換部、３４は符号語連結部、１３１、１３２は符号語データである。
【００７６】
図７の各部について説明する。符号語切り出し部３２は互換情報データ１２０に基づいて入力符号データ１１０から符号語を切り出し、符号語データ１３１として符号語置換部３３へ送出する。符号語置換部３３は互換情報データ１２０に基づいて符号語データ１３１を置換し、符号語データ１３２として符号語連結部３４へ送出する。符号語連結部３４は個々の符号語データ１３４を連結し、変換符号データ１３０として変換符号出力部４０へ送出する。
【００７７】
以上の構成に基づいて本発明の第３の実施例の動作について説明する。図２および図８は第３の実施例における符号変換動作を示すフローチャートである。図中、図１３と同様の部分には同一の符号を付して説明を省略する。
【００７８】
図２については本発明の第１の実施例において説明済みなので、図８を用いて図２のＳ３０における第３の実施例の処理について説明する。Ｓ３１では符号語切り出し部３２において符号語の切り出しを行う。Ｓ３２では符号語置換部３３において、符号語の置換を行う。Ｓ３３では符号語連結部３４において符号語の連結を行う。
【００７９】
以上の動作における互換情報データ１２０について説明する。図９は第３の実施例における互換情報の一例である。ここで想定している画像符号化は多値のランレングスコーダであって、画像を画素値とその連続長を交互に符号語とすることで表現する。またこのときの画素値は０から３の４値とする。従って例えば画像が「３３３００００」と並んでいる場合、圧縮シンボルは「画素値３、ラン３、画素値０、ラン４」となる。
【００８０】
図９の例では２つの符号の間に以下のような違いがあることを想定している。まず、変換前の符号語は圧縮率を重視し、可変長符号で設計されている。一方変換後の符号語は処理速度を重視し、固定長符号で設計されている。また、変換前の符号は画素値に関して符号表Ａと符号表Ｂの２通りの符号表を使い分けることができるが、変換後の符号にはそのような使い分けがない。
【００８１】
さらに図９における付加情報の意味について説明する。ＳＯＩは画像の先頭を示し、ＥＯＩは画像の終端を示すものとする。またＤＨＴは変換前の符号における画素値の符号を変更するものとし、ＤＨＴＡは符号表Ａを、ＤＨＴＢは符号表Ｂをそれ以降使うものとする。
【００８２】
なお、図９の各表の中央にある「画素値」、「ラン」、「付加情報」のそれぞれの欄は現実では省略可能であることは、第１の実施例で述べた例と同様である。
【００８３】
このような想定のもとに、本発明の第３の実施例の符号例について説明する。図１０は変換前後での符号例である。画素値およびランの符号語が図９の互換情報に従って変換されていることがわかる。ここで６番目の符号語であるＤＨＴＢがあることによって、変換前の符号は７番目の符号が１ｂｉｔで済んでいる。
【００８４】
図１０において付加情報ＤＨＴＢは変換後の符号にとっては単なるオーバヘッドに過ぎない。これをあえて符号として残しておくのは、後に再変換するための措置であることは以上で説明してきた通りである。もしこの後、２度と再変換しないことがわかっている場合には、このＤＨＴＢを省略しても構わない。
【００８５】
さて、以上では特に符号変換装置の例について説明したが、これと同様に第２の実施例で説明した符号化装置に適用することも可能である。説明が重複するので詳細の記述は避けるが、図７における符号語切り出し部３２の代わりに、入力データからシンボルを生成するブロック、すなわちソースコーダを入れれば良い。
【００８６】
以上で説明したように、本発明の第３の実施例によれば、本発明の効果である小規模装置による高速な符号変換を画像符号化に適用できる。
【００８７】
［第４の実施例］
本発明の第４の実施例として、本発明を画像出力システムに適用する例について説明する。ここでは２つの特性の異なる画像出力装置で、同一の画像を出力するシステムを想定する。
【００８８】
以下、本発明の第４の実施例の具体的な説明を行う。図１１は本発明の第４の実施例における画像出力装置を示すブロック図である。図中、図１２、図１、図６と同様の部分には同一の符号を付して説明を省略する。１７は画像入力部、４１、４２は画像印刷部、５０、５１は復号部、１１７は入力画像データである。
【００８９】
図１１の各部について説明する。画像入力部１７は外部から画像を入力し、入力画像データ１１７として符号化部３０へ送出する。復号部５０、復号部５１はそれぞれ所定の方法で入力符号データ１１０、変換符号データ１３０を復号し、入力画像データ１１７として画像出力部４１、画像出力部４２へ出力する。画像印刷部４１、画像印刷部４２はそれぞれ入力画像データ１１７を印刷する。
【００９０】
次に本発明の第４の実施例の動作についてであるが、他の実施例の説明から容易に類推可能なので、説明を省略する。
【００９１】
以上の動作の中で、画像印刷部４１と画像印刷部４２の特性は異なるものとする。ここでいう特性とは出力解像度、出力速度、出力階調数などの、一般にいう印刷性能を指す。また名称を印刷部としているが、いわゆる印刷機だけでなく、プリンタなどの紙への印字装置を含める。
【００９２】
印刷性能が異なると、符号化への要求も異なることが多い。例えば高速出力機では圧縮率を高めることが第１の目的となるのに対して、低速出力機ではコストを低減するためにより簡易なアルゴリズムが求められることがある。この要求が単一の符号化では実現できない場合、従来は同じ画像に対してそれぞれの符号を用意するか、一度復号してから符号化し直すことが必要だった。
【００９３】
本発明の第４の実施例によれば、まず入力画像データ１１７を符号化部３０において互換情報データ１２０を参照した符号化を行うので、入力符号データ１１０を本発明の符号変換が可能な形態にすることができる。さらに圧縮シンボル変換部３０を設けたので、画像印刷部４２の印刷性能に合わせた符号に、圧縮シンボルのままで変換することができる。これにより、もととなる符号データは１つですみ、また復号と符号化を繰り返すことなく複数の画像印刷部から出力することができる。
【００９４】
ここではごく簡単な例について説明したが、入力符号データ１１０を蓄積したり、ネットワークを介して通信するようなシステムも容易に類推できる。また変換符号データ１３０をどこかに転送して再変換されるような構成も考えられる。さらに互換情報参照部２０は符号化部３０用と圧縮シンボル変換部３０用とで、それぞれ独立に用意してもよい。このように本発明の第４の実施例は図１１にしめした構成にとどまるものではない。
【００９５】
以上で説明したように、本発明の第４の実施例では複数の画像印刷部を備えた画像出力システムにおいて、本発明の効果である小規模装置による高速な符号変換が可能となるので、単一の符号をごく簡単な処理で異なる性能の画像印刷部から出力することができる。
【００９６】
【発明の効果】
以上の説明から明らかなように、本発明によれば異なる符号間の変換を小規模な装置で高速に実現することができる。またこれを符号化装置や画像出力装置に適用することで、処理の効率化を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施例の符号変換装置を示す構成図である。
【図２】本発明の第１の実施例の符号変換装置における動作の一例を示すフローチャートである。
【図３】本発明の第１の実施例の符号変換装置における互換情報の一例を説明する説明図である。
【図４】本発明の第１の実施例の符号変換装置における互換情報の一例を説明する説明図である。
【図５】本発明の第１の実施例の符号変換装置における互換情報の一例を説明する説明図である。
【図６】本発明の第２の実施例の符号化装置を示す構成図である。
【図７】本発明の第３の実施例の符号変換装置を示す構成図である。
【図８】本発明の第３の実施例の符号変換装置における動作の一例を示すフローチャートである。
【図９】本発明の第３の実施例の符号変換装置における互換情報の一例を説明する説明図である。
【図１０】本発明の第３の実施例の符号変換装置における変換前後の符号の一例を説明する説明図である。
【図１１】本発明の第４の実施例の画像出力装置を示す構成図である。
【図１２】従来例の符号変換装置を示す構成図である。
【図１３】従来例の符号変換装置の動作の一例を示すフローチャートである。
【符号の説明】
１０符号入力部
１１ブロック抽出部
１２逆量子化部
１３フレーム間演算部
１４量子化部
１５再構成部
１６データ入力部
１７画像入力部
２０互換情報参照部
３０圧縮シンボル変換部
３１符号化部
３２符号語切り出し部
３３符号語置換部
３４符号語連結部
４０変換符号出力部
４１、４２画像印刷部
５０、５１復号部
１１０入力符号データ
１１１量子化データ
１１２、１１３変換データ
１１４再量子化データ
１１６入力データ
１１７入力画像データ
１２０互換情報データ
１３０変換符号データ
１３１、１３２符号語データ

Claims

画像を圧縮されたシンボル（以下、圧縮シンボルともいう）からなる符号に変換して処理する画像出力装置において、
画像を入力する画像入力手段と、
符号変換前後における各圧縮シンボル間の対応関係を含む互換情報を参照する互換情報参照手段と、
上記入力画像を符号化する符号化手段と、
上記互換情報を用いて上記符号中の各圧縮シンボルから、変換すべき符号に適合する圧縮シンボルを得ることによって符号変換を行なって変換符号を生成する１つ以上の変換手段と、
上記符号を復号する符号復号手段と、
上記変換符号を復号する１つ以上の変換符号復号手段と、
上記符号復号手段による復号結果を出力する画像出力手段と、
上記１つ以上の変換符号復号手段による復号結果をそれぞれ出力する１つ以上の画像出力手段とを具備し、
もって、シンボルを圧縮したまま符号変換し、
さらに上記互換情報は、上記変換符号において意味のある付加情報の符号変換前後における圧縮シンボル間の対応関係に関する情報を含み、
上記符号化手段は、上記付加情報の符号変換前後における圧縮シンボル間の対応関係に関する情報に基づいて、符号変換前の符号に、当該符号変換前の符号において上記付加情報に対応する圧縮シンボルを含ませる画像出力装置。
画像を圧縮されたシンボル（以下、圧縮シンボルともいう）からなる符号に変換して処理する画像出力装置において、
画像を入力する画像入力手段と、
符号変換前後における各圧縮シンボル間の対応関係を含む互換情報を参照する互換情報参照手段と、
上記入力画像を符号化する符号化手段と、
上記互換情報を用いて上記符号中の各圧縮シンボルから、変換すべき符号に適合する圧縮シンボルを得ることによって符号変換を行なって変換符号を生成する１つ以上の変換手段と、
上記変換符号を復号する１つ以上の変換符号復号手段と、
上記１つ以上の変換符号復号手段による復号結果をそれぞれ出力する１つ以上の画像出力手段とを具備し、
もって、シンボルを圧縮したまま符号変換し、
さらに上記互換情報は、上記変換符号において意味のある付加情報の符号変換前後における圧縮シンボル間の対応関係に関する情報を含み、
上記符号化手段は、上記付加情報の符号変換前後における圧縮シンボル間の対応関係に関する情報に基づいて、符号変換前の符号に、当該符号変換前の符号において上記付加情報に対応する圧縮シンボルを含ませる画像出力装置。
上記変換手段は、上記付加情報の符号変換前後における圧縮シンボル間の対応関係に関する情報に基づいて、符号変換前の符号に含まれ当該符号変換前の符号において上記付加情報に対応する圧縮シンボルを、符号変換後の上記付加情報の圧縮シンボルに変換する請求項１または２記載の画像出力装置。
上記符号は蓄積または伝送などの符号の管理工程を経た前または後に上記変換手段で変換することを特徴とする請求項１、２または３に記載の画像出力装置。
上記互換情報参照手段は上記符号化手段用のものと上記変換手段用のものを独立に用意し、それぞれ必要な情報だけを格納するように構成することを特徴とする請求項３に記載の画像出力装置。
画像を圧縮されたシンボル（以下、圧縮シンボルともいう）からなる符号に変換して処理する画像出力方法において、
画像を入力する画像入力ステップと、
符号変換前後における各圧縮シンボル間の対応関係を含む互換情報を参照する互換情報参照ステップと、
上記入力画像を符号化する符号化ステップと、
上記互換情報を用いて上記符号中の各圧縮シンボルから変換すべき符号に適合する圧縮シンボルを得ることによって符号変換を行なう変換ステップと、
上記符号を復号する符号復号ステップと、
上記変換符号を復号する変換符号復号ステップと、
上記符号復号ステップによる復号結果を出力する第１の画像出力ステップと、
上記変換符号復号ステップによる復号結果をそれぞれ出力する第２の画像出力ステップとを具備し、
もって、シンボルを圧縮したまま符号変換し、
さらに上記互換情報は、上記変換符号において意味のある付加情報の符号変換前後における圧縮シンボル間の対応関係に関する情報を含み、
上記符号化ステップは、上記付加情報の符号変換前後における圧縮シンボル間の対応関係に関する情報に基づいて、符号変換前の符号に、当該符号変換前の符号において上記付加情報に対応する圧縮シンボルを含ませる画像出力方法。
圧縮されたシンボル（以下、圧縮シンボルともいう）からなる符号を変換して変換符号を生成し、この変換符号を復号し、復号結果を画像出力するためにコンピュータにおいて用いられる画像出力用コンピュータプログラムにおいて、
符号を入力する画像入力ステップと、
符号変換前後における各圧縮シンボル間の対応関係を含む互換情報を参照する互換情報参照ステップと、
上記互換情報を用いて上記符号中の各圧縮シンボルから変換すべき符号に適合する圧縮シンボルを得ることによって符号変換を行なう変換ステップと、
上記変換符号を復号する変換符号復号ステップと、
上記変換符号復号ステップによる復号結果をそれぞれ出力する画像出力ステップとをコンピュータに実行させるために用いられ、
もって、シンボルを圧縮したまま符号変換し、
さらに上記互換情報は、上記変換符号において意味のある付加情報の符号変換前後における圧縮シンボル間の対応関係に関する情報を含み、
上記符号化ステップは、上記付加情報の符号変換前後における圧縮シンボル間の対応関係に関する情報に基づいて、符号変換前の符号に、当該符号変換前の符号において上記付加情報に対応する圧縮シンボルを含ませる画像出力用コンピュータプログラム。