JPH01286676A - 画像データ圧縮方式 - Google Patents
画像データ圧縮方式Info
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- JPH01286676A JPH01286676A JP63116280A JP11628088A JPH01286676A JP H01286676 A JPH01286676 A JP H01286676A JP 63116280 A JP63116280 A JP 63116280A JP 11628088 A JP11628088 A JP 11628088A JP H01286676 A JPH01286676 A JP H01286676A
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- 230000000750 progressive effect Effects 0.000 description 1
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- Compression Or Coding Systems Of Tv Signals (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
[概要]
画像データを圧縮して伝送し、伝送されたデータを受信
して再生する画像データ圧縮方式に関し、画像データを
効率よくしかも高画質で伝送することを目的とし、 多値中間調画像を所定の複数画素からなるブロックに分
割し、分割した各ブロック毎に画素データの最大値と最
小値並びにその差分を求め、前記差分が予め定められた
閾値より小さい時は、当該ブロックの画素データから階
調分布範囲の中央レベル又は平均レベルを減じ、該差分
で正規化した侵、該ブロック画素データをベクトル量子
化し、ブロックの画素データを前記中央レベル、差分及
び出力ベクトルのインデックスで表現し、前記差分が予
め定められた・閾値より大きい時は、階調差分の大きさ
に対応して予め定めた階調数を選択し、その最大値と最
小値の間を等分した階調で画素データを代表させ、ブロ
ックの画素データを前記中央レベル、差分及び代表階調
の画素毎の配置情報とで表現するようにする。
して再生する画像データ圧縮方式に関し、画像データを
効率よくしかも高画質で伝送することを目的とし、 多値中間調画像を所定の複数画素からなるブロックに分
割し、分割した各ブロック毎に画素データの最大値と最
小値並びにその差分を求め、前記差分が予め定められた
閾値より小さい時は、当該ブロックの画素データから階
調分布範囲の中央レベル又は平均レベルを減じ、該差分
で正規化した侵、該ブロック画素データをベクトル量子
化し、ブロックの画素データを前記中央レベル、差分及
び出力ベクトルのインデックスで表現し、前記差分が予
め定められた・閾値より大きい時は、階調差分の大きさ
に対応して予め定めた階調数を選択し、その最大値と最
小値の間を等分した階調で画素データを代表させ、ブロ
ックの画素データを前記中央レベル、差分及び代表階調
の画素毎の配置情報とで表現するようにする。
[産業上の利用分野]
本発明は画像データを圧縮して伝送し、伝送されたデー
タを受信して再生する画像データ圧縮方式に関する。
タを受信して再生する画像データ圧縮方式に関する。
画像データを表わすために必要な情報量は、数値データ
に比べて桁違いに増大する。この情報量の増大は画像デ
ータの中でも特に多値中間調画像やカラー画像で著しい
。このような画像データを蓄積し、或いは高速、高品質
で伝送するためには、画像毎の階調情報を高能率に符号
化(つまり圧縮)する必要がある。
に比べて桁違いに増大する。この情報量の増大は画像デ
ータの中でも特に多値中間調画像やカラー画像で著しい
。このような画像データを蓄積し、或いは高速、高品質
で伝送するためには、画像毎の階調情報を高能率に符号
化(つまり圧縮)する必要がある。
[従来の技術]
画像データの圧縮符号化方式としては、従来よリブロッ
ク符号化方式とベクトル量子化方式がよく用いられてい
る。これらの方式は、更に改良方式が研究されており、
以下に示すような方式が提案されている。
ク符号化方式とベクトル量子化方式がよく用いられてい
る。これらの方式は、更に改良方式が研究されており、
以下に示すような方式が提案されている。
(1)差分適応ブロック符号化方式(例えば電子情報通
信学会論文誌1987年1月号、VOI。
信学会論文誌1987年1月号、VOI。
J70−B、No、1 r濃淡画像の差分適応ブロック
符号化方式」)。
符号化方式」)。
(2)平均値分離正規化ベクトル電子化符号化方式(例
えばテレビジョン学会誌、VOI38.NO,5,19
84年 [画像信号のベクトル量子化」・)。
えばテレビジョン学会誌、VOI38.NO,5,19
84年 [画像信号のベクトル量子化」・)。
以下、これらの方式について概要を説明する。
(1)差分適応ブロック符号化方式
この方式はDifference Adaptive
Block−Truncation Cod t
ngの頭をとってDABCと略される。この方式は、
画像をNXN画素からなるブロックに分割し、ブロック
内の階調レベルの最大値L laxと最小値1 sin
の間5を2ηレベル(n−0,1゜2・・・)に量子化
し、これをピットプレーン形式で符号化するものであり
、画像情報を中央値(又は平均値)La、差分1fiL
d及びピットプレーン情報φの3成分に分けることを特
徴としている。N−4,n−2の場合について説明する
。
Block−Truncation Cod t
ngの頭をとってDABCと略される。この方式は、
画像をNXN画素からなるブロックに分割し、ブロック
内の階調レベルの最大値L laxと最小値1 sin
の間5を2ηレベル(n−0,1゜2・・・)に量子化
し、これをピットプレーン形式で符号化するものであり
、画像情報を中央値(又は平均値)La、差分1fiL
d及びピットプレーン情報φの3成分に分けることを特
徴としている。N−4,n−2の場合について説明する
。
今、各ブロック毎に階調レベルの最大値L waxと最
小値L sinの間を第6図に示すように等間隔に分割
する。画一の信号レベルは白と黒の間にあり、従ってL
saxもL giinも必ず白と黒の間に存在する。
小値L sinの間を第6図に示すように等間隔に分割
する。画一の信号レベルは白と黒の間にあり、従ってL
saxもL giinも必ず白と黒の間に存在する。
図でしWaXとL Winの間を4等分した場合、中央
値1a及び差分値Ld及び2レベル量子化時の代表階調
Pj、4レベル量子化時の代表階調Qjはそれぞれ次式
で表わされる。
値1a及び差分値Ld及び2レベル量子化時の代表階調
Pj、4レベル量子化時の代表階調Qjはそれぞれ次式
で表わされる。
La −(Lsax +Lstn ) /2
(1)(中央値) L d −(L+gax −Lain )/2
(2)(差分値) PJ=La+(Ld/2)−(j−1)Ld(2レベル
表現j−1,2) Qj−La+ (3/4)Ld −(j−1)xLd/2 (4)(4レベル
表現j−1〜4) 量子化した代表階調は、第7図に示す各WAll範囲の
画素を代表し、同図のようにピットプレーン情報(レベ
ル指定信号)φを割り付ける。
(1)(中央値) L d −(L+gax −Lain )/2
(2)(差分値) PJ=La+(Ld/2)−(j−1)Ld(2レベル
表現j−1,2) Qj−La+ (3/4)Ld −(j−1)xLd/2 (4)(4レベル
表現j−1〜4) 量子化した代表階調は、第7図に示す各WAll範囲の
画素を代表し、同図のようにピットプレーン情報(レベ
ル指定信号)φを割り付ける。
(1) 〜(4)式より、la、ld及びjの値がわか
ればPj、Qjは求められるので、これら3成分をそれ
ぞれ符号化している。laは前置差分をとり量子化後、
可変長符号化し、l−dも量子化後、可変長符号化する
。また、jは画素単位の情報として2値画像圧縮方式で
あるMMRで符号化する。この場合において、各ブロッ
クに割当てる量子化レベル数は、以下に示すように符号
化パラメータTI 、 T2 (TI <T2 )を
用いて決定する。
ればPj、Qjは求められるので、これら3成分をそれ
ぞれ符号化している。laは前置差分をとり量子化後、
可変長符号化し、l−dも量子化後、可変長符号化する
。また、jは画素単位の情報として2値画像圧縮方式で
あるMMRで符号化する。この場合において、各ブロッ
クに割当てる量子化レベル数は、以下に示すように符号
化パラメータTI 、 T2 (TI <T2 )を
用いて決定する。
(イ)2Ld<T1.の場合
この場合は階調変化が少ないので、ブロック内の画素を
ルベルで表現する。即ち、各画素の階調を中央11La
で代表させ、Ld−0,φ1.φ2は固定値(例えば1
)とする。
ルベルで表現する。即ち、各画素の階調を中央11La
で代表させ、Ld−0,φ1.φ2は固定値(例えば1
)とする。
(ロ)TI≦2Ld<T2の場合
この場合はブロック内の画素を2レベルで表現する。即
ち、ピットプレーン情報はφ1のみとし、φ2は固定値
1とする。
ち、ピットプレーン情報はφ1のみとし、φ2は固定値
1とする。
(ハ>T2≦2Ldの場合
この場合はブロック内の画素を4レベルで表現し、ビッ
トプレーン情報はφ1.φ2の2ビツトで表わす。
トプレーン情報はφ1.φ2の2ビツトで表わす。
一方、受信側ではla、ld、φ1.φ2の値より(3
)、(4)式を用いて画像信号を復元する。この場合、
送信側より予め通知されているT1、T2の値を用いて
2Ldと比較することにより、各ブロックが何レベルで
量子化されているかが分かる。なお、符号化パラメータ
TI 、T2によりDABCでは量子化レベル数の割合
を変えることにより、符号最、と画質を調整することが
できる。また、ブロックの量子化レベル数を決定する際
に、雑音とエツジを区別するためにT1を7ダプテイプ
に変化させることもできる(昭和62年度画像電子学会
全国大会予稿6.[多階調適応形ブロック符号化方式」
)。
)、(4)式を用いて画像信号を復元する。この場合、
送信側より予め通知されているT1、T2の値を用いて
2Ldと比較することにより、各ブロックが何レベルで
量子化されているかが分かる。なお、符号化パラメータ
TI 、T2によりDABCでは量子化レベル数の割合
を変えることにより、符号最、と画質を調整することが
できる。また、ブロックの量子化レベル数を決定する際
に、雑音とエツジを区別するためにT1を7ダプテイプ
に変化させることもできる(昭和62年度画像電子学会
全国大会予稿6.[多階調適応形ブロック符号化方式」
)。
即ち、ブロック内画素をブロックの平均レベル或いは中
央値で2111化し、水平方向に連続する画素間で発生
する110の変化回数を求める。垂直方向にも同様にし
て変化回数を求め、両方向の変化回数が共に大きい場合
、そのブロックはランダム的雑音をもつものと判断して
T1の値を大きくとる。逆に、いずれか1方向でも変化
回数が少ない場合には、構造的なエツジがあると判断し
て丁1の値を小さくとり、2レベル以上で表わせるよう
にしていた。
央値で2111化し、水平方向に連続する画素間で発生
する110の変化回数を求める。垂直方向にも同様にし
て変化回数を求め、両方向の変化回数が共に大きい場合
、そのブロックはランダム的雑音をもつものと判断して
T1の値を大きくとる。逆に、いずれか1方向でも変化
回数が少ない場合には、構造的なエツジがあると判断し
て丁1の値を小さくとり、2レベル以上で表わせるよう
にしていた。
T1をアダプティブにするための110変化回数の測定
例を第8図に示す。(イ)に示す原画像のレベルの平均
値は57となる。この57を各画素のレベルと比較し、
57より大きい場合を1”、小さい場合を“0″とする
と、(ロ)に示すような2値化画像が得られる。この2
値化画像について110の変化回数を求めると、水平方
向は1゜垂直方向は2である。
例を第8図に示す。(イ)に示す原画像のレベルの平均
値は57となる。この57を各画素のレベルと比較し、
57より大きい場合を1”、小さい場合を“0″とする
と、(ロ)に示すような2値化画像が得られる。この2
値化画像について110の変化回数を求めると、水平方
向は1゜垂直方向は2である。
(2)平均値分離正規化ベクトル量子化符号化方式
%式%
ベクトル量子化とは、画像信号を複数画素毎にまとめた
ものを多次元のベクトルとみて、多次元空間において入
力ベクトルを最短距離にある出力ベクトルに写像するこ
とで、多次元の量子化を行う方法である。
ものを多次元のベクトルとみて、多次元空間において入
力ベクトルを最短距離にある出力ベクトルに写像するこ
とで、多次元の量子化を行う方法である。
この方式は、画像をNXN (−k)画素からなるブロ
ックに分割し、ブロック毎の画素の入力ベクトルSから
平均値μを分離し、偏差σで正規化した平均値分離正規
化入力ベクトルXを作成し、L段(しは整数)の2進水
探索により出力ベクトルYiにベクトル量子化し、μ、
σ及びインデックスiを符号化するものである。この方
式では、第1ブロツクでは次局ように定式化される。
ックに分割し、ブロック毎の画素の入力ベクトルSから
平均値μを分離し、偏差σで正規化した平均値分離正規
化入力ベクトルXを作成し、L段(しは整数)の2進水
探索により出力ベクトルYiにベクトル量子化し、μ、
σ及びインデックスiを符号化するものである。この方
式では、第1ブロツクでは次局ように定式化される。
St = [St e 821 ・”* S
2 ] (5)It = (1/k)
写Sr (6)X; −(
SHut ) /(It (8)X
= [Xt 、X2 、 ・・・、Xk ]
(9)上司Xのベクトル量子化VQ (X)−Y
i上記の変換によって、拘束条件 が付加され、入力ベクトルの分布する空間が限定される
ので、必要な出力ベクトル数を減少させることができる
。
2 ] (5)It = (1/k)
写Sr (6)X; −(
SHut ) /(It (8)X
= [Xt 、X2 、 ・・・、Xk ]
(9)上司Xのベクトル量子化VQ (X)−Y
i上記の変換によって、拘束条件 が付加され、入力ベクトルの分布する空間が限定される
ので、必要な出力ベクトル数を減少させることができる
。
入力ベクトルXは、最少歪みmin d(X。
Yl )なる出力ベクトルYlにベクトル量子化される
。ここで、入出力ベクトル閤の歪み、つまりどのパター
ンが一番近いかを調べるための尺度としては、以下に示
すような尺度が用いられる。
。ここで、入出力ベクトル閤の歪み、つまりどのパター
ンが一番近いかを調べるための尺度としては、以下に示
すような尺度が用いられる。
この場合に送信側から送ってやるデータは、平均値μ、
幅偏差及びインデックスiである。その際、各ブロック
毎に、μは予測誤差を量子化後、可変長符号化し、gは
量子化後、可変長符号化し、インデックスiは適応的に
インデックスの2進ビツト長を切詰めてから符号化する
。従って受信側では、インデックスに対応した階調パタ
ーンを辞書の形で持っている必要がある。
幅偏差及びインデックスiである。その際、各ブロック
毎に、μは予測誤差を量子化後、可変長符号化し、gは
量子化後、可変長符号化し、インデックスiは適応的に
インデックスの2進ビツト長を切詰めてから符号化する
。従って受信側では、インデックスに対応した階調パタ
ーンを辞書の形で持っている必要がある。
[発明が解決しようとする課題]
前述したブロック符号化の特徴としては、復元画像の輪
郭の再現性はよいが、各ブロックを少数のfillで平
面近似表現しているので、低ビツトレートの時、階調変
化が滑らかな領域でブロック境界の不整合(ブロックノ
イズ)が生じ、これが画品質を悪化させるという不具合
がある。これに対し、ベクトル量子化は、各ブロックの
階調パターンを辞書として持つ出力ベクトルを用い、平
均的なパターンとして表すので、階調変化が滑らかな領
域では画質がよい。しかしながら、画像の輪郭がブロッ
ク境界で不整合を生じたり、輪郭がややぼけて甘くなる
傾向があり、画質が劣化するという不具合がある。
郭の再現性はよいが、各ブロックを少数のfillで平
面近似表現しているので、低ビツトレートの時、階調変
化が滑らかな領域でブロック境界の不整合(ブロックノ
イズ)が生じ、これが画品質を悪化させるという不具合
がある。これに対し、ベクトル量子化は、各ブロックの
階調パターンを辞書として持つ出力ベクトルを用い、平
均的なパターンとして表すので、階調変化が滑らかな領
域では画質がよい。しかしながら、画像の輪郭がブロッ
ク境界で不整合を生じたり、輪郭がややぼけて甘くなる
傾向があり、画質が劣化するという不具合がある。
本発明はこのような課題に鑑みてなされたものであって
、画像データを効率よくしかも高画質で伝送することが
できる画像データ圧縮方式を提供することを目的として
いる。
、画像データを効率よくしかも高画質で伝送することが
できる画像データ圧縮方式を提供することを目的として
いる。
[1題を解決するための手段]
第1図は本発明方式の原理を示すフローチャートである
。本発明は、多値中間調画像を所定の複数画素からなる
ブロックに分割しくステップ[1])、分割した各ブロ
ック毎に画素データの最大値と最小値並びにその差分を
求め(ステップ[2])、前記差分が予め定められた閾
値より小さい時は、当該ブロックの画素データからN講
分布範囲の中央レベル又は平均レベルを減じ、該差分で
正規化した侵、該ブロック画素データをベクトル量子化
しくステップ[3])、 ブロックの画素データを前記中央レベル、差分及び出力
ベクトルのインデックスで表現しくステップ[5])、 前記差分が予め定められた1IWiより大きい時は、階
調差分の大きさに対応して予め定めた階調数を選択し、
その最大値と最小値の間を等分した階調で画素データを
代表させ(ステップ[5])、ブロックの画素データを
前記中央レベル、差分及び代表階調の画素毎の配置情報
とで表現する(ステップ■)ようにしたことを特徴とし
ている。
。本発明は、多値中間調画像を所定の複数画素からなる
ブロックに分割しくステップ[1])、分割した各ブロ
ック毎に画素データの最大値と最小値並びにその差分を
求め(ステップ[2])、前記差分が予め定められた閾
値より小さい時は、当該ブロックの画素データからN講
分布範囲の中央レベル又は平均レベルを減じ、該差分で
正規化した侵、該ブロック画素データをベクトル量子化
しくステップ[3])、 ブロックの画素データを前記中央レベル、差分及び出力
ベクトルのインデックスで表現しくステップ[5])、 前記差分が予め定められた1IWiより大きい時は、階
調差分の大きさに対応して予め定めた階調数を選択し、
その最大値と最小値の間を等分した階調で画素データを
代表させ(ステップ[5])、ブロックの画素データを
前記中央レベル、差分及び代表階調の画素毎の配置情報
とで表現する(ステップ■)ようにしたことを特徴とし
ている。
[作用]
画像の輪郭部ではブロック符号化を用い、エツジの解像
度を保持す、ると共に、fii調変化の滑らかな領域で
は、ベクトル量子化を用いて階調性を保持する。これに
より、画像データを効率よくしかも高画質で伝送するこ
とができる画像データ圧縮方式を提供することができる
。
度を保持す、ると共に、fii調変化の滑らかな領域で
は、ベクトル量子化を用いて階調性を保持する。これに
より、画像データを効率よくしかも高画質で伝送するこ
とができる画像データ圧縮方式を提供することができる
。
[実施例]
以下、図面を参照して本発明の実施例を詳細に説明する
。
。
先ず、本発明方式の詳細なアルゴリズムについて説明す
る。先ず、多値中間調画像を所定のN×N (−k)画
素からなるブロックに分割する。次に分割したブロック
のそれぞれについて、最大階調レベルl waxと最少
MWレベルL1nの差と、符号化パラメータT1 、
T2 (TI <T2 )により以下の3つの符号化
モードに分類する。各モードは、ブロック内の中央値(
または平均値)La。
る。先ず、多値中間調画像を所定のN×N (−k)画
素からなるブロックに分割する。次に分割したブロック
のそれぞれについて、最大階調レベルl waxと最少
MWレベルL1nの差と、符号化パラメータT1 、
T2 (TI <T2 )により以下の3つの符号化
モードに分類する。各モードは、ブロック内の中央値(
または平均値)La。
差分値Ld及びベクトル量子化のインデックスi又はレ
ベル指定信号φ1.φ2で表現する。la。
ベル指定信号φ1.φ2で表現する。la。
ldは前途したように
La−(LIaX +LIIn )/2Ld −(LI
lax −Lain >/2(a)モードA:2L
d≦T1の場合 (12)ブロック内の画素Xiiをベ
クトル量子化する。
lax −Lain >/2(a)モードA:2L
d≦T1の場合 (12)ブロック内の画素Xiiをベ
クトル量子化する。
入力ベクトルSは
S ![X++ * XIZ + 111* x
i、 on+xN N]但し i−1〜N、j−1
〜N (13)この入力ベクトルSより、次の中央
値分離正規化入力ベクトルXを作成し、2進木探索ベク
トルを量子化する。
i、 on+xN N]但し i−1〜N、j−1
〜N (13)この入力ベクトルSより、次の中央
値分離正規化入力ベクトルXを作成し、2進木探索ベク
トルを量子化する。
In、、−<X=−La)/2Ld (14)u+
ll X−[llt 、 /2 、・・・、ム ] 但しに−
N2上記変換を施すことにより、拘束条件 が付加され、入カベ、クトルの分布する空間が限定され
るので、必要ベクトル数を減少させることができる。な
お、ベクトル量子化は、従来技術と同様に入力ベクトル
×1を最少歪みとなる出力ベクトルYiに対応づけるこ
とで行う。
ll X−[llt 、 /2 、・・・、ム ] 但しに−
N2上記変換を施すことにより、拘束条件 が付加され、入カベ、クトルの分布する空間が限定され
るので、必要ベクトル数を減少させることができる。な
お、ベクトル量子化は、従来技術と同様に入力ベクトル
×1を最少歪みとなる出力ベクトルYiに対応づけるこ
とで行う。
(b)モードB:T1<2Ld≦T2の場合ブロック内
の画素を2レベルで量子化する。従って、この場合の階
調Pjは Pj −La+ (Ld/2>−(j−1)Ld但し
j−1,2(18) (C)モードC:2Ld>T2の場合 (19)ブロッ
ク内の画素を4レベルで量子化する。従って、この場合
の階調Qjは Qj−La+3Ld/4−(J−1>Ld/2但し j
−1〜4 (20> モードB、モードCの場合のブロック内画素の割当ては
、前述した従来技術と同様である。
の画素を2レベルで量子化する。従って、この場合の階
調Pjは Pj −La+ (Ld/2>−(j−1)Ld但し
j−1,2(18) (C)モードC:2Ld>T2の場合 (19)ブロッ
ク内の画素を4レベルで量子化する。従って、この場合
の階調Qjは Qj−La+3Ld/4−(J−1>Ld/2但し j
−1〜4 (20> モードB、モードCの場合のブロック内画素の割当ては
、前述した従来技術と同様である。
階調を記述する情報la、l−d、インデックスi、ビ
ットプレーン情報(レベル指定信号)φ1゜φ2の符号
化は、以下のようにして行う。
ットプレーン情報(レベル指定信号)φ1゜φ2の符号
化は、以下のようにして行う。
(−aは前置差分を量子化後、可変長符号化し、ldは
量子化後、可変長符号化する。2進水探索インデックス
;は、出力ベクトルに応じて適応的にインデックスのビ
ット数を切詰めた後、可変長符号化する。滑らかなパタ
ーン程、インデックスのビット数を切詰め、少ないビッ
ト数で表わすことができる。
量子化後、可変長符号化する。2進水探索インデックス
;は、出力ベクトルに応じて適応的にインデックスのビ
ット数を切詰めた後、可変長符号化する。滑らかなパタ
ーン程、インデックスのビット数を切詰め、少ないビッ
ト数で表わすことができる。
ビットプレーン情報(レベル指定信号)φ1゜φ2は、
画素単位の情報であり、ベクトル吊子化のインデックス
と共存させるため、ブロック毎に符号化する。φ1.φ
2のプロツク単位の符号化には、例えば2値画像のブロ
ック符号化を用いることができる。この方法は、第2図
に示すように、ブロックをサブブロックに分割する。そ
して、その符号は第3図に示すように、符号の先頭にサ
ブブロックが全て0であるか或いは1画素でも1がある
かを示すサブブロックプレフィクス(prefix)(
以下sp乏略す)を1ピット分各sp毎に付ける。
画素単位の情報であり、ベクトル吊子化のインデックス
と共存させるため、ブロック毎に符号化する。φ1.φ
2のプロツク単位の符号化には、例えば2値画像のブロ
ック符号化を用いることができる。この方法は、第2図
に示すように、ブロックをサブブロックに分割する。そ
して、その符号は第3図に示すように、符号の先頭にサ
ブブロックが全て0であるか或いは1画素でも1がある
かを示すサブブロックプレフィクス(prefix)(
以下sp乏略す)を1ピット分各sp毎に付ける。
サブブロック内が全てOである時は、対応するspピッ
トを0にする。また、若しサブブロック内に1が111
Iでもあれば、対応するspビットを1にし、sp符号
の後にサブブロックの生データを続ける。例えばサブブ
ロック2の場合はspピットが1であり、その後に生デ
ータ0101を続ける。このようにして2値画像のブロ
ック符号化をφ1.φ2について行う。これら符号化に
先立って、周囲の画素から注目画素を予測する予測変換
を各ブロック毎に行えば、更に圧縮率を上げることがで
きる。
トを0にする。また、若しサブブロック内に1が111
Iでもあれば、対応するspビットを1にし、sp符号
の後にサブブロックの生データを続ける。例えばサブブ
ロック2の場合はspピットが1であり、その後に生デ
ータ0101を続ける。このようにして2値画像のブロ
ック符号化をφ1.φ2について行う。これら符号化に
先立って、周囲の画素から注目画素を予測する予測変換
を各ブロック毎に行えば、更に圧縮率を上げることがで
きる。
第4図は本発明方式に用いる符号器の一実施例を示すブ
ロック図である。端子1からはブロック毎の画素データ
が入力される。最大・最少検出回路10は、入力された
ブロック内画素のデータから階調の最大レベルL sa
xと最少レベルl sinが求められ、l−a、(−d
演算回路11に送られる。
ロック図である。端子1からはブロック毎の画素データ
が入力される。最大・最少検出回路10は、入力された
ブロック内画素のデータから階調の最大レベルL sa
xと最少レベルl sinが求められ、l−a、(−d
演算回路11に送られる。
該演算回路11は、(1)、(2>式から中央値laと
差分i!Ldを求める。
差分i!Ldを求める。
この内、差分値Ldはモード検出回路20に送られ符号
化パラメータTI 、T2と比較される。
化パラメータTI 、T2と比較される。
そして、該モード検出回路20は、前述した比較式(1
2)、(17)、(19)式を用いてモードA/B/C
を決定する。
2)、(17)、(19)式を用いてモードA/B/C
を決定する。
(モードへの場合)
この場合にはベクトル量子化による符号化圧縮が行われ
る。中央値1−aは前置差分回路15に入り、前置差分
Δlaが求められる。第1番目の前置差分(ΔLa)i
は次式で表わされる。
る。中央値1−aは前置差分回路15に入り、前置差分
Δlaが求められる。第1番目の前置差分(ΔLa)i
は次式で表わされる。
(ΔLa)i ” (La)i (La)i−t
このようにして求められた前置差分Δl−aは、馬子化
器16で量子化された後、可変長符号器18で可変長符
号化される。差分値Ldについては、量子化器17で量
子化された後、可変長符号器19で可変長符号化される
。
このようにして求められた前置差分Δl−aは、馬子化
器16で量子化された後、可変長符号器18で可変長符
号化される。差分値Ldについては、量子化器17で量
子化された後、可変長符号器19で可変長符号化される
。
一方、画素データ>JHはまた正規化回路12にも入っ
ている。該正規化回路12にはla、ldも入っており
、この、正規化回路12で中央値分離正規化入力ベクト
ルX((15)式参照)が求められる。ベクトル量子化
器13は、正規化ベクトルXを入力し、最少子の出力ベ
クトルYiを求め、そのインデックスiを出力する。出
力ベクトルYiのインデックスiは、可変長符号器14
で可変長符号化される。
ている。該正規化回路12にはla、ldも入っており
、この、正規化回路12で中央値分離正規化入力ベクト
ルX((15)式参照)が求められる。ベクトル量子化
器13は、正規化ベクトルXを入力し、最少子の出力ベ
クトルYiを求め、そのインデックスiを出力する。出
力ベクトルYiのインデックスiは、可変長符号器14
で可変長符号化される。
(モードB又はモードCの場合)
この場合には、ブロック符号化による圧縮が行われる。
演算回路21でモードがBかCかに応じて、、(3)式
乃至は(4)式によりPJ、QJが計算され出力される
。φ作成器22では、画素データXliとPJ又はQj
を入力することにより、PJ、Qjの階調レベルの配置
を求め、ビットプレーン毎の情報をφ1バッファ23及
びφ2バッファ24に出力する。この時、Bモードなら
φ1のみがレベル指定情報として有効であり、Cモード
の場合にはφ1.φ2とも有効となる。
乃至は(4)式によりPJ、QJが計算され出力される
。φ作成器22では、画素データXliとPJ又はQj
を入力することにより、PJ、Qjの階調レベルの配置
を求め、ビットプレーン毎の情報をφ1バッファ23及
びφ2バッファ24に出力する。この時、Bモードなら
φ1のみがレベル指定情報として有効であり、Cモード
の場合にはφ1.φ2とも有効となる。
これらφ1.φ2の情報は、マルチプレクサ(MUX)
25を介して2値ブロック符号器26に入力され、符号
化される。そして、可変長符号器14,18.19及び
2値ブロック符号器26の出力はマルチプレクサ27に
入り、先ず可変長符号器18,19からΔla及びld
が端子2に出力される。次いで、モードへの場合には可
変長符号器14からインデックスlの符号が、またモー
ドBの場合には2値ブロック符号126からφ1が、モ
ードCの場合には2i!ブロック符号器26からφ1と
φ2がそれぞれマルチプレクサ27により選択され、端
子2に出力され圧縮符号として出力される。
25を介して2値ブロック符号器26に入力され、符号
化される。そして、可変長符号器14,18.19及び
2値ブロック符号器26の出力はマルチプレクサ27に
入り、先ず可変長符号器18,19からΔla及びld
が端子2に出力される。次いで、モードへの場合には可
変長符号器14からインデックスlの符号が、またモー
ドBの場合には2値ブロック符号126からφ1が、モ
ードCの場合には2i!ブロック符号器26からφ1と
φ2がそれぞれマルチプレクサ27により選択され、端
子2に出力され圧縮符号として出力される。
第5図は本発明に用いる復号器の一実施例を示すブロッ
ク図である。第3図に示す符号器で作成された圧縮符号
が端子3に入力される。入力された圧縮符号は、符号分
配器30に入って、符号の並んでいる順に先ず符号分配
器30を通してΔLaの符号が11号132に入って中
央1iILaが復号される。次いで、差分値Ldの符号
が復号器31に入ってl−dが復号される。このLdは
更にモード検出回路35に入り、該モード検出回路35
はこのl−dと符号器で用いたと同じ符号化パラメータ
Tl 、T2の値と比較してモードA、B、Cのモード
を決定する。
ク図である。第3図に示す符号器で作成された圧縮符号
が端子3に入力される。入力された圧縮符号は、符号分
配器30に入って、符号の並んでいる順に先ず符号分配
器30を通してΔLaの符号が11号132に入って中
央1iILaが復号される。次いで、差分値Ldの符号
が復号器31に入ってl−dが復号される。このLdは
更にモード検出回路35に入り、該モード検出回路35
はこのl−dと符号器で用いたと同じ符号化パラメータ
Tl 、T2の値と比較してモードA、B、Cのモード
を決定する。
このモード情報は符号分配器30をI制御し、モードA
なら入力された圧縮符号が復号133に入力され、出力
ベクトルのインデックスiが復号される。このインデッ
クス1は出力ベクトル発生器36に入る。一方、該出力
ベクトル発生器36には復号されたLaとi−dも入う
ており、該出力ベクトル発生器36はこれらデータを入
力して出力ベクトルY1を作成する。つまり、この出力
ベクトル発生器36にはインデックス1に対応する出力
ベクトルの辞書が格納されており、前記入力をアドレス
として対応する番地に格納されている出力ベクトルy+
を出力する。
なら入力された圧縮符号が復号133に入力され、出力
ベクトルのインデックスiが復号される。このインデッ
クス1は出力ベクトル発生器36に入る。一方、該出力
ベクトル発生器36には復号されたLaとi−dも入う
ており、該出力ベクトル発生器36はこれらデータを入
力して出力ベクトルY1を作成する。つまり、この出力
ベクトル発生器36にはインデックス1に対応する出力
ベクトルの辞書が格納されており、前記入力をアドレス
として対応する番地に格納されている出力ベクトルy+
を出力する。
更に、出力ベクトル発生器36の出力Y1とLa、Ld
とはベクトル再生器37に入り、該ベクトル再生113
7はl−a、 l−dにより正規化を解き、中央値1−
aを加えた出力ベクトルを復元し、出力する。
とはベクトル再生器37に入り、該ベクトル再生113
7はl−a、 l−dにより正規化を解き、中央値1−
aを加えた出力ベクトルを復元し、出力する。
モードB、モードCの場合には、圧縮符号は復号器34
に入力され、レベル指定情報φ1.φ2が復元される。
に入力され、レベル指定情報φ1.φ2が復元される。
画像合成回路38はLa+ Ld+φ1.φ2を入力し
てブロック内の全画素にPj(j−1,2>又はQJ
(j=1〜4)を割り当てる。そして、最後に復元され
たブロックの画素データは、モードAかBかCかにより
、ベクトル再生器37の出力か画像合成回路38の出力
をマルチプレクサ3つで選択して端子4に出力する。
てブロック内の全画素にPj(j−1,2>又はQJ
(j=1〜4)を割り当てる。そして、最後に復元され
たブロックの画素データは、モードAかBかCかにより
、ベクトル再生器37の出力か画像合成回路38の出力
をマルチプレクサ3つで選択して端子4に出力する。
端子4に出力されたデータが復元データとなる。
本発明では、ビットブレーン情報φ1.φ2を21直画
像のブロック符号化方式で符号化する方法を示したが、
変形例としてφ1.φ2のパターンにハフマン符口等の
可変長符号を割当てて符号化してもよい。また、φ1.
φ2をブロック毎に入力ベクトルとし、公知技術である
2値情報のベクトル吊子化を用いてベクトルインデック
スを求め、モードAの場合と同様にインデックスを符号
化してもよい。但し、モードB、モードCのビットブレ
ーン情報をベクトル量子化した場合、情報非保存となる
ため1輪郭1でエツジの不整合が生じることがある。
像のブロック符号化方式で符号化する方法を示したが、
変形例としてφ1.φ2のパターンにハフマン符口等の
可変長符号を割当てて符号化してもよい。また、φ1.
φ2をブロック毎に入力ベクトルとし、公知技術である
2値情報のベクトル吊子化を用いてベクトルインデック
スを求め、モードAの場合と同様にインデックスを符号
化してもよい。但し、モードB、モードCのビットブレ
ーン情報をベクトル量子化した場合、情報非保存となる
ため1輪郭1でエツジの不整合が生じることがある。
[発明の効果]
以上、詳細に説明したように、本発明によれば画像の輪
郭部ではブロック符号化を用い、エツジの解像度を保持
すると共に、階調変化の滑らかな領域では、ベクトル吊
子化を用いて階調性を保持する。これにより、画像デー
タを効率よくしかも高画質で伝送することができる画像
データ圧縮方式全提供することができる。しかも、本発
明は、ベクトル量子化とブロック符号化を用いているた
め、復元時の演算量が少なく、リアルタイム復元が容易
である。また、粗から精なる画像へと順次画質を上げて
復元するプロブレシブ復元機能も従来技術と同様に保持
することができる。
郭部ではブロック符号化を用い、エツジの解像度を保持
すると共に、階調変化の滑らかな領域では、ベクトル吊
子化を用いて階調性を保持する。これにより、画像デー
タを効率よくしかも高画質で伝送することができる画像
データ圧縮方式全提供することができる。しかも、本発
明は、ベクトル量子化とブロック符号化を用いているた
め、復元時の演算量が少なく、リアルタイム復元が容易
である。また、粗から精なる画像へと順次画質を上げて
復元するプロブレシブ復元機能も従来技術と同様に保持
することができる。
第1図は本発明方式の原理を示すフローチャート、
第2図はサブブロックへの分割状態を示す図、第3図は
符号割当て状態を示す図、 第4図は本発明に用いる符号器の一実施例を示すブロッ
ク図、 第5図は本発明に用いる復号器の一実施例を示すブロッ
ク図、 第6図は画像信号の量子化の説明図、 第7図はビットブレーン情報φと階調との関係を示す図
、 第8図はレベル空間分布の測定法を示す図である。 特許出願人 富 士 通 株 式 会
社代 理 人 弁理士 井 島
藤 治外1名 サブブロックへの置割状態を示す図 第2図 符号割当て状態を示す図 第3図
符号割当て状態を示す図、 第4図は本発明に用いる符号器の一実施例を示すブロッ
ク図、 第5図は本発明に用いる復号器の一実施例を示すブロッ
ク図、 第6図は画像信号の量子化の説明図、 第7図はビットブレーン情報φと階調との関係を示す図
、 第8図はレベル空間分布の測定法を示す図である。 特許出願人 富 士 通 株 式 会
社代 理 人 弁理士 井 島
藤 治外1名 サブブロックへの置割状態を示す図 第2図 符号割当て状態を示す図 第3図
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 多値中間調画像を所定の複数画素からなるブロックに分
割し(ステップ[1])、 分割した各ブロック毎に画素データの最大値と最小値並
びにその差分を求め(ステップ[2])、前記差分が予
め定められた閾値より小さい時は、当該ブロックの画素
データから階調分布範囲の中央レベル又は平均レベルを
減じ、該差分で正規化した後、該ブロック画素データを
ベクトル量子化し(ステップ[3])、 ブロックの画素データを前記中央レベル、差分及び出力
ベクトルのインデックスで表現し(ステップ[4])、 前記差分が予め定められた閾値より大きい時は、階調差
分の大きさに対応して予め定めた階調数を選択し、その
最大値と最小値の間を等分した階調で画素データを代表
させ(ステップ[5])、ブロックの画素データを前記
中央レベル、差分及び代表階調の画素毎の配置情報とで
表現する(ステップ[6])ようにしたことを特徴とす
る画像データ圧縮方式。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP63116280A JPH01286676A (ja) | 1988-05-13 | 1988-05-13 | 画像データ圧縮方式 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP63116280A JPH01286676A (ja) | 1988-05-13 | 1988-05-13 | 画像データ圧縮方式 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH01286676A true JPH01286676A (ja) | 1989-11-17 |
Family
ID=14683163
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP63116280A Pending JPH01286676A (ja) | 1988-05-13 | 1988-05-13 | 画像データ圧縮方式 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH01286676A (ja) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP0447328A2 (en) * | 1990-03-16 | 1991-09-18 | Fujitsu Limited | Scalar data processing method and apparatus |
JP2017162046A (ja) * | 2016-03-08 | 2017-09-14 | 日本電気株式会社 | センサーデータ処理装置、センサーデータ処理システム、センサーデータ処理方法、及び、センサーデータ処理プログラム |
-
1988
- 1988-05-13 JP JP63116280A patent/JPH01286676A/ja active Pending
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP0447328A2 (en) * | 1990-03-16 | 1991-09-18 | Fujitsu Limited | Scalar data processing method and apparatus |
EP0447328A3 (ja) * | 1990-03-16 | 1994-01-05 | Fujitsu Ltd | |
JP2017162046A (ja) * | 2016-03-08 | 2017-09-14 | 日本電気株式会社 | センサーデータ処理装置、センサーデータ処理システム、センサーデータ処理方法、及び、センサーデータ処理プログラム |
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