JPH02285776A - Picture coding system - Google Patents

Picture coding system

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JPH02285776A
JPH02285776A JP1106608A JP10660889A JPH02285776A JP H02285776 A JPH02285776 A JP H02285776A JP 1106608 A JP1106608 A JP 1106608A JP 10660889 A JP10660889 A JP 10660889A JP H02285776 A JPH02285776 A JP H02285776A
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signal
index
state
circuit
memory
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Hideshi Osawa
大沢 秀史
Yasuhiko Yasuda
安田 靖彦
Shigeo Kato
茂夫 加藤
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    • G06COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06TIMAGE DATA PROCESSING OR GENERATION, IN GENERAL
    • G06T9/00Image coding
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  • Physics & Mathematics (AREA)
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  • Theoretical Computer Science (AREA)
  • Compression Or Coding Systems Of Tv Signals (AREA)
  • Compression, Expansion, Code Conversion, And Decoders (AREA)

Abstract

PURPOSE:To improve the tracking performance of a change in establishment of coincidence of prediction after predictive conversion of a picture by revising an index deciding a parameter of arithmetic coding at an optimum revision period depending on the state of occurrence of a majority symbol and a minority symbol so as to change the revision range with the revision history. CONSTITUTION:A data by several lines of a picture signal 100 of binary information is stored in a line memory 10 and a state of a noted picture element belonging to the signal 100 is decided from an output signal 103 with a status decision circuit 11. A status signal St 104 representing the decided state is inputted to a counter and coding condition memories 13, 14 and an index I 107 representing the majority symbol MPS 108 and a coding condition of an arithmetic code is stored in the memory 14 for each status and outputs a YN signal 101 being logical 1 when the MPS 108 is coincident with the signal 100 at a prediction conversion circuit 17 and a revision circuit 15 advances a count stored for each state in the memory 13 when the level of the signal 101 is logical 1 and when the count stored in the memory 13 is coincident with a setting value MC 105 from a count table ROM 12, the index I 107 is revised.

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、画像通信機器であるファクシミリ装置や画像
ファイリング装置における画像符号化方式に関するもの
である。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Field of Industrial Application] The present invention relates to an image encoding method in a facsimile device or an image filing device, which are image communication devices.

〔従来の技術〕[Conventional technology]

従来の画像符号化方式はCCITT (国際電信電話諮
問委員会)で勧告されているG3.G4ファクシミリに
代表されるランレングス符号化方式が一般に用いられて
いる。この符号化方式は、画素が白または黒が続く長さ
くランレングス)をカウントし、あらかじめ用意された
符号表からそのカウント値に対応する符号を決定する方
式である。ここで用いられる符号表は、文書画像に多い
長い白ランに大して比較的短かい符号を割りあてるよう
な特徴づけがされている。このためランの長さの統計的
性質が符号表を作成する時に基準とした画像のものと異
なる場合、例えば白、黒が頻繁に反転する疑似中間調画
像を符号化する場合は、符号量が原データを越えてしま
うという問題が生じている。
The conventional image encoding method is G3. recommended by CCITT (International Telegraph and Telephone Consultative Committee). A run-length encoding method, typified by G4 facsimile, is generally used. This encoding method counts the number of run lengths in which pixels are white or black, and determines a code corresponding to the counted value from a code table prepared in advance. The code table used here is characterized in that relatively short codes are assigned to long white runs, which are common in document images. Therefore, if the statistical properties of the run length are different from those of the image used as a reference when creating the codebook, for example, when encoding a pseudo-halftone image in which white and black are frequently reversed, the amount of code becomes A problem arises in that the data exceeds the original data.

そこで、この様なランレングスに基づいて符号化した場
合に不都合を生じる画像に対しても効率良い符号化が実
行できる一つの符号化手法として、算術符号等のマルコ
フモデル符号を用いた符号化が提案されている。
Therefore, as an encoding method that can perform efficient encoding even for images that would cause problems when encoded based on such run lengths, encoding using Markov model codes such as arithmetic codes is proposed. Proposed.

従来から知られている算術符号は、入力信号列を小数2
進数で表わされる符号になるように算術演算により符号
形成がなされる方法である。この方法はLangdon
およびRi、5sanenらによる文献“Compre
ssion of Black/White Imag
eswith  Arithmetic Coding
 、 IEEE TranC,om、C0M−29,6
,(1981,6)等に発表されている。この文献によ
るとすでに符号化した入力信号列をS、劣勢シンボル(
LPS)の出る確率を91演算レジスタAugendを
A (S)、符号レジスタをC(S)とした時に、入力
信号ごとに以下の算術演算を行う。
Conventionally known arithmetic codes convert input signal sequences into 2 decimal numbers.
This is a method in which the code is formed by arithmetic operations so that the code is expressed in base numbers. This method is based on Langdon
and the document “Compreh” by Ri, 5sanen et al.
session of Black/White Image
with Arithmetic Coding
, IEEE TranC,om,C0M-29,6
, (1981, 6), etc. According to this document, the input signal sequence that has already been encoded is denoted by S, the inferior symbol (
LPS) is expressed as 91. When the arithmetic register Augend is A (S) and the sign register is C (S), the following arithmetic operation is performed for each input signal.

A(Sl)=A(S)Xq ′9A(S)X2−Q ・
・・(1)A(SO)= <A(S)−A(Sl))z
   ・・・(2)<>1は有効桁11 bitで打ち
切りを表すc(so)=C(S)   ・      
 ・・・(3)C(St)=C(S)+A(SO)  
     ・・・(4)ここで、符号データが優勢シン
ボル(MPS:上の例ではO)の場合はA (SO)、
  C(SO)を次のデータの符号化に使う。また劣勢
シンボル(LPS:上の例ではl)の場合は、A (S
l)、 C(St)を次のデータの符号化に使う。
A(Sl)=A(S)Xq '9A(S)X2-Q ・
...(1)A(SO)=<A(S)-A(Sl))z
...(2) <>1 indicates truncation with 11 significant digits c(so) = C(S) ・
...(3) C(St)=C(S)+A(SO)
...(4) Here, if the encoded data is a dominant symbol (MPS: O in the above example), A (SO),
C(SO) is used to encode the next data. In addition, in the case of a less powerful symbol (LPS: l in the above example), A (S
l), C(St) is used to encode the next data.

新しいAの値は2s倍(Sは0以上の整数)され、0.
5<A<1.0の範囲におさめられる。この処理は、ハ
ードウェアでは演算レジスタAを8回シフトすることに
相当する。符号レジスタCに対しても同じ回数の左シフ
トが行われ、シフトアウトされた信号が符号となる。以
上の処理を繰り返し符号形成がなされる。
The new value of A is multiplied by 2s (S is an integer greater than or equal to 0), and 0.
It falls within the range of 5<A<1.0. This processing corresponds to shifting the calculation register A eight times in hardware. The code register C is also shifted to the left the same number of times, and the shifted out signal becomes the code. The above process is repeated to form a code.

また、(1)の式で示したようにLPSの出現確率qを
2のべき乗(2−’:Qは正整数)で近似することによ
り、乗算計算をシフト演算に置き換えている。この近似
をさらによくするためにqを、例えば(5)の式の如く
の2のべき乗の多項式で近似することが提案されている
。この近似により効率最悪点の改善が行われている。
Further, as shown in equation (1), the occurrence probability q of LPS is approximated by a power of 2 (2-': Q is a positive integer), thereby replacing the multiplication calculation with a shift calculation. In order to further improve this approximation, it has been proposed to approximate q with a polynomial of a power of 2, such as equation (5). This approximation improves the worst point of efficiency.

q # 2−” +2−Q!            
・・・(5)〔発明が解決しようとしている課題〕 しかしながら、前述の算術符号化では、2のべき乗で近
似された出現確率は固定であって、出現確率が異なる画
像に対しては、効率良い符号化がなされないことがある
q # 2-” +2-Q!
...(5) [Problem to be solved by the invention] However, in the arithmetic coding described above, the appearance probability approximated by a power of 2 is fixed, and the efficiency is low for images with different appearance probabilities. Good encoding may not be possible.

そこで、符号化すべき画像の特徴に応じてLPSの出現
確率qを変え、画像に適した効率的な符号化を行なうこ
とが提案されている。尚、この確率推定方法には、符号
化流の画素の状態により一義的に決定する静的な方法と
、符号化しながら確率を推定していく動的な方法が考え
られている。
Therefore, it has been proposed to change the LPS appearance probability q according to the characteristics of the image to be encoded to perform efficient encoding suitable for the image. Note that this probability estimation method includes a static method in which the probability is uniquely determined based on the state of pixels in the encoding stream, and a dynamic method in which the probability is estimated while encoding.

ところで、LPSの出現確率qを2のべき乗の多項式で
近似した場合には、その出現確率qの値は不連続な値で
あって、ある出現確率から他の出現確率への変化をなさ
しめるための条件、時期等が最適な符号化を達成するた
めの大きな要素となる。
By the way, when the appearance probability q of LPS is approximated by a polynomial of a power of 2, the value of the appearance probability q is a discontinuous value and changes from one appearance probability to another. The conditions, timing, etc. are important factors in achieving optimal encoding.

〔課題を解決するための手段〕[Means to solve the problem]

本発明は以上の点に鑑みてなされたもので、有限個の2
のべき乗で近似された劣勢シンボルの出現確率の夫々に
インデックスを付与し、前記インデックスに応じたパラ
メータに従って画像信号を算術符号化する画像符号化方
式であって、優勢シンボルが所定数発生した場合には前
記出現確率が小となる様にインデックスを更新し、劣勢
シンボルが発生した場合には前記出現確率が大となるよ
うにインデックスを更新する画像符号化方式を提供する
ものであり、また前記インデックスの更新状態の履歴に
応じて前記インデックスの更新幅を変更する画像符号化
方式を提供するものである。
The present invention has been made in view of the above points.
An image encoding method that assigns an index to each probability of appearance of a less-favorable symbol approximated by a power of provides an image encoding method that updates an index so that the probability of appearance becomes small, and updates the index so that the probability of appearance becomes large when an inferior symbol occurs, and also updates the index so that the probability of appearance becomes large. The present invention provides an image encoding method that changes the update width of the index according to the history of the update state of the index.

〔実施例〕 第1図は本発明を適用した符号化装置の実施例である。〔Example〕 FIG. 1 shows an embodiment of an encoding device to which the present invention is applied.

2値情報(Oまたは11白または黒)になった画像信号
100はラインメモリ10に入力され、数行分のデータ
が保持される゛。ここからの出力信号103を状態決定
回路11に入力することにより、画像信号100中の注
目画素が所属する状態が決まる。
The image signal 100, which has become binary information (0 or 11 white or black), is input to the line memory 10, where several lines of data are held. By inputting the output signal 103 from here to the state determining circuit 11, the state to which the pixel of interest in the image signal 100 belongs is determined.

総状態数は注目画素の周囲何画素を参照するかにより決
まり、参照画素数nとすると総状態数は2nの関係があ
る。決定した状態を表わす状態信号5t104はカウン
タメモリ13.符号化条件メモリ14に入力される。
The total number of states is determined by how many pixels around the pixel of interest are referenced, and if the number of reference pixels is n, then the total number of states is 2n. A status signal 5t104 representing the determined status is sent to the counter memory 13. The data is input to the encoding condition memory 14.

符号化条件メモリ14には状態信号5t104で表わさ
れる各状態毎に、出現しやすいシンボルである優勢シン
ボルMPS108と後述する算術符号の符号化条件を示
すインデックスl107が記憶されている。MPS10
8は予測変換回路17に入力され、予測変換回路17で
は、画像信号100がMPS108と一致した時に1と
なるYN信号101を出力する。YN信号101は更新
回路15に入力され、更新回路15では、YN信号が1
の時に、カウンタメモリ13に各状態毎に記憶されてい
るカウント値のうち対応する状態のカウントを1インク
リメントする。そして、カウンタメモリI3に記憶され
ているカウント値C106かカウントテーブルROM1
2からの設定値MC105に一致したならば、インデッ
クス1107が大きくなる方向(LPSの出現確率qが
小さくなる方向)に更新する。(MPSの反転は行なわ
ない。)尚、カウントテーブルROM12は、LPSの
出現確率qを表わすインデックス■に対応して決められ
ている第1表で示したMPSの数MC105を更新回路
15に供給する。
For each state represented by the state signal 5t104, the encoding condition memory 14 stores a dominant symbol MPS108, which is a symbol that is likely to appear, and an index l107 indicating the encoding condition of an arithmetic code, which will be described later. MPS10
8 is input to the predictive conversion circuit 17, and the predictive conversion circuit 17 outputs a YN signal 101 which becomes 1 when the image signal 100 matches the MPS 108. The YN signal 101 is input to the update circuit 15, and in the update circuit 15, the YN signal is 1.
At this time, the count of the corresponding state among the count values stored for each state in the counter memory 13 is incremented by one. Then, the count value C106 stored in the counter memory I3 or the count table ROM1
If it matches the set value MC105 from 2, the index 1107 is updated in the direction of increasing (in the direction of decreasing the LPS appearance probability q). (The MPS is not inverted.) The count table ROM 12 supplies the update circuit 15 with the number MC105 of MPS shown in Table 1, which is determined corresponding to the index ■ representing the probability of appearance q of the LPS. .

また、更新回路15では、MPS108と画素信号10
0が不一致の場合、即ち、予測変換回路17からのYN
信号がOの時はインデックス1107が小さくなる方向
(LPSの出現確率qが大きくなる方向)に更新する。
Further, in the update circuit 15, the MPS 108 and the pixel signal 10
If 0 does not match, that is, YN from the prediction conversion circuit 17
When the signal is O, the index 1107 is updated in the direction of decreasing (in the direction of increasing the LPS appearance probability q).

また、インデックスが1の時に値が〇のYN信号が来る
と、MPSを反転(0→lまたは1→0)する処理を行
う。出力1’ 109、MPS’ 110は更新後のイ
ンデックスの値であり、符号化条件メモリ14に再記憶
される。
Further, when a YN signal with a value of 0 comes when the index is 1, processing is performed to invert the MPS (0→l or 1→0). Output 1' 109 and MPS' 110 are the updated index values and are stored again in the encoding condition memory 14.

符号化パラメータ決定回路16では、インデックス11
07の値に基づいて算術符号の符号化パラメータQ11
1を算術符号器18にセットする。この算術符号器18
では、予測変換回路17からのYN信号101をパラメ
ータQlllを用いて算術符号化し符号102を得る。
In the encoding parameter determination circuit 16, the index 11
Coding parameter Q11 of arithmetic code based on the value of 07
1 is set in the arithmetic encoder 18. This arithmetic encoder 18
Now, the YN signal 101 from the predictive conversion circuit 17 is arithmetic encoded using the parameter Qllll to obtain a code 102.

第2図は予測変換回路】7のブロック図である。FIG. 2 is a block diagram of the predictive conversion circuit [7].

画像信号100とMPS108がEX−NOR回路2゜
に入力され、第2表の論理式に従って画像信号100と
MPS108が一致したときに11不一致のときに0と
なるYN信号101が出力される。
The image signal 100 and the MPS 108 are inputted to the EX-NOR circuit 2°, and a YN signal 101 which becomes 0 when the image signal 100 and the MPS 108 match and 11 when they do not match is output according to the logical formula in Table 2.

第3図は、更新回路15のブロック図である。YN信号
101が1の時、カウンタメモリ13からのカウント値
C106が加算器21で+1インクリメントされ、信号
C’ 112になる。この値は比較器23でカウントテ
ーブルROM12からのMC105と比較され、C′の
値がMCの値に一致したならば更新信号UPA113を
セットする。またYN信号lotは反転器24を通り更
新信号UPB114となり、UPA、UPBはインデッ
クス変更回路25に入る。また、UPAとUPBはOR
回路27で論理ORがとられ、OR回路27の出力信号
115はセレクタ22の切り換え信号となる。セレクタ
22では信号115が1の時はカウンタの値をリセット
するためO信号119を選び、それ以外は加算器21の
出力信号C’、112を選び、カウンタ更新信号C’ 
116として出力し、これをカウンタメモリ13に記憶
させる。
FIG. 3 is a block diagram of the update circuit 15. When the YN signal 101 is 1, the count value C106 from the counter memory 13 is incremented by +1 by the adder 21 and becomes the signal C' 112. This value is compared with MC105 from count table ROM 12 in comparator 23, and if the value of C' matches the value of MC, update signal UPA113 is set. Further, the YN signal lot passes through the inverter 24 and becomes the update signal UPB114, and UPA and UPB enter the index change circuit 25. Also, UPA and UPB are OR
A logical OR is performed in the circuit 27, and the output signal 115 of the OR circuit 27 becomes a switching signal for the selector 22. When the signal 115 is 1, the selector 22 selects the O signal 119 to reset the counter value, otherwise selects the output signals C' and 112 of the adder 21, and outputs the counter update signal C'.
116 and stored in the counter memory 13.

インデックス変更回路25には、インデックスの更新き
ざみを制御する信号dl17 (標準的にはd=りとU
PA113.UPB114および符号化条件メモリ14
から現在のインデックス1107が入力されている。
The index change circuit 25 has a signal dl17 (standardly, d=ritoU) that controls the index update increments.
PA113. UPB 114 and encoding condition memory 14
The current index 1107 is input from .

第3表はインデックス変更回路25におけるインデック
ス更新方法を示すテーブルである(第3表には更新きざ
みがd=1とd=2の場合を示している。)このテーブ
ルを入力■1条件d、UPA、UPBで参照することに
より更新したインデックス1′ を決定する。また、I
=lでUPB=1の時はEX信号118をセットする。
Table 3 is a table showing the index update method in the index change circuit 25. (Table 3 shows cases where the update increments are d=1 and d=2.) Input this table ■1 Condition d, The updated index 1' is determined by referring to UPA and UPB. Also, I
=l and when UPB=1, EX signal 118 is set.

EX信号が1の時に反転器26では現在のMPS108
のシンボルを反転させ(0−1または1→O)、更新M
PS’ 110を得る。また、EXOの時はMPS’ 
 は変化させない。更新された1’ 109およびMP
S’ 110は符号化条件メモリ14に記憶され、次の
処理用のインデックスI及びMPSとして用いられる。
When the EX signal is 1, the inverter 26 outputs the current MPS 108.
Invert the symbol of (0-1 or 1→O) and update M
Get PS' 110. Also, when EXO is MPS'
does not change. Updated 1' 109 and MP
S' 110 is stored in the encoding condition memory 14 and used as index I and MPS for the next processing.

尚、第3表に示した更新法は、ROMなどによりテーブ
ルでも構成できるし、加減算器を使ってロジックで構成
することも可能である。
Note that the updating method shown in Table 3 can be configured as a table using a ROM or the like, or can be configured as a logic using an adder/subtractor.

以上の如(,2のべき乗の多項式で近似したLPSの出
現確率qを表わすインデックス■の値に応じて定められ
たMPSの数分のMPSが発生したときには、インデッ
クスIをd加算し、算術符号に用いるLPSの出現確率
qを小さくせしめ、一方、LPSが発生したときには、
インデックスIをd減算し、算術符号に用いるLPSの
出現確率qを大きくせしめる。また、更にLPSの出現
確率qが0.5を表わすインデックスIが1の状態にお
いてLPSが発生した場合は、MPSを反転する。
As described above (, when MPSs as many as the number of MPSs determined according to the value of the index ■ representing the appearance probability q of an LPS approximated by a polynomial of a power of 2 are generated, d is added to the index I, and the arithmetic code is The appearance probability q of LPS used for is made small, and on the other hand, when LPS occurs,
The index I is subtracted by d to increase the appearance probability q of the LPS used for the arithmetic code. Furthermore, if an LPS occurs in a state where the index I representing the LPS appearance probability q is 0.5 is 1, the MPS is inverted.

この様に、入力画像に適応的にインデックス及びMPS
を更新することにより、符号化効率の良い算術符号化が
達成できる。
In this way, the index and MPS are adaptively applied to the input image.
By updating , arithmetic coding with high coding efficiency can be achieved.

第4図は状態決定回路11のブロック図である。FIG. 4 is a block diagram of the state determination circuit 11.

状態決定のための参照画素は第5図に示したA、 B。The reference pixels for determining the state are A and B shown in FIG.

C,Dの4画素である。*は符号化する注目画素位置を
示している。第4図の42.43,44.45はラッチ
であり、Aラッチ42は注目画素*の画像信号100の
1画素前のデータを保持しており、また、Bラッチ43
.Cラッチ44.Dラッチ45は夫々1ライン前の第5
図に示す如(、現在の注目画素位置の1画素前、注目画
素位置、注目画素位置の1画素後に対応する位置のデー
タを保持しており、これらラッチのラッチデータはデコ
ーダ41に入力される。デコーダ41からの出力は16
の状態を示す状態信号5t104 (0〜15)になる
。尚、参照画素数は4画素に限られるものではない。
There are four pixels, C and D. * indicates the position of the pixel of interest to be encoded. Numerals 42, 43 and 44, 45 in FIG.
.. C latch 44. The D latch 45 is connected to the 5th one line before each
As shown in the figure, data for positions corresponding to one pixel before the current pixel position, the pixel position of interest, and one pixel after the pixel position of interest are held, and the latch data of these latches is input to the decoder 41. .The output from the decoder 41 is 16
The state signal 5t104 (0 to 15) indicates the state of the state. Note that the number of reference pixels is not limited to four pixels.

第6図は本実施例で用いる算術符号の符号化効率曲線で
ある。以下、インデックス■の値を小文字iで示す。こ
の曲線はLPSの出現確率を91符号化時での近似確率
qeiとした時に式(6)で示される。
FIG. 6 is a coding efficiency curve of the arithmetic code used in this embodiment. Hereinafter, the value of the index ■ will be indicated by a lowercase letter i. This curve is expressed by equation (6) when the LPS appearance probability is the approximate probability qei at the time of 91 encoding.

そして、LPSの出現確率qの値の大きい方から小さい
方へ、順次インデックスIを1. 2. 3.・・・と
付与する。
Then, the index I is sequentially set to 1. 2. 3. ...and given.

ここで、分子はエントロピであり、qeiは式(7)で
示される値である。
Here, the numerator is entropy, and qei is the value shown by equation (7).

qei”q 1 + q 2          ・・
・(7)qIl 92の値は2のべき乗の多項近似の値
で第4表で与えられている。例えば(8)〜(10)で
示される。
qei"q 1 + q 2...
- (7) The value of qIl 92 is a polynomial approximation value of a power of 2 and is given in Table 4. For example, it is shown by (8) to (10).

q el = 2−” + 2−”         
    ・・・(8)qd = 2−’ −2−’  
           ・・・(9)q e3 ”’ 
2−” + 2−”            °= (
10)となり、この確率において効率ηが1.0になる
ピーク点となるqelを以降実効確率と呼ぶ。また効率
曲線の交点を境界確率qb+と呼び、この確率を境に隣
りの実効確率を使って符号化するほうが効率が向上する
ことは明らかである。
q el = 2-” + 2-”
...(8) qd = 2-'-2-'
...(9)q e3 '''
2-” + 2-” °= (
10), and the peak point qel at which the efficiency η becomes 1.0 in this probability is hereinafter referred to as the effective probability. Furthermore, it is clear that efficiency is improved by calling the intersection of the efficiency curves the boundary probability qb+, and encoding using the effective probabilities adjacent to this probability.

本実施例では、式(5)で示したように2つの項で近似
できる確率から第4表に示した実効確率qeiを選んで
いる。また、第4表のQll 02.Q3は算術符号器
18に送るパラメータQ、111である。即ち、Ql、
Q2はシフトレジスタへ与えるシフト量であり、このシ
フト演算により2のべき乗計算を行っている。またQ、
は第2項めの係数を示し、士、−の切り換えを行う。
In this embodiment, the effective probability qei shown in Table 4 is selected from the probabilities that can be approximated by two terms as shown in equation (5). Also, Qll 02. in Table 4. Q3 is a parameter Q, 111 sent to the arithmetic encoder 18. That is, Ql,
Q2 is the shift amount given to the shift register, and a power of 2 calculation is performed by this shift operation. Also Q,
indicates the coefficient of the second term, and switches between - and -.

第1表のMCの値は、以下のように決定している。The values of MC in Table 1 are determined as follows.

即ち、LPSの数をNL、MPSの数をNMとした時、
LPSの発生確率は式(11)で与えられる。
That is, when the number of LPS is NL and the number of MPS is NM,
The probability of LPS occurrence is given by equation (11).

この式をNMで解くと式(12)になる。Solving this equation using NM gives equation (12).

NM= LNL (1/q  1)J     ・・・
(12)ただししX」は小数点以下の切り上げを表す。
NM= LNL (1/q 1)J...
(12) However, "X" indicates rounding up to the nearest whole number.

式(12)におけるりに第6図に示した境界確率qbi
を与えることにより、そこでの優勢シンボル(MPS)
の数N M+が計算される。したがって、MCは式(1
3)から計算される。
In equation (12), the boundary probability qbi shown in FIG.
By giving the dominant symbol (MPS)
The number N M+ is calculated. Therefore, MC is expressed as (1
3).

M  Ci  =  N  Ml十直 −N  M+ 
                      ・・・
  (l 3 )第1表のMCの値は式(11)、  
(12)、  (13)からN L = 2として計算
したものである。
M Ci = N M1 straight −N M+
...
(l 3 ) The value of MC in Table 1 is given by formula (11),
It is calculated from (12) and (13) with N L = 2.

この様に、第6図示の如(の各境界確率qbiに基づい
て各インデックスIに対応した優勢シンボルMPSの数
NMIを求め、隣り合ったインデックス間の優勢シンボ
ルNMの差を各インデックスIに対するMCとする。
In this way, the number NMI of dominant symbols MPS corresponding to each index I is determined based on each boundary probability qbi of shall be.

そして、このMCの値と発生する優勢シンボルの数を前
述の如く比較し、MCの値と優勢シンボルの数が一致し
たならば、その状態は隣りのインデックスIを用いた符
号化が適した状態と判断して、インデックスIを変更す
る。これによって、優勢シンボルの発生数を基にして良
好なタイミングでインデックスlの変更がなされ、且つ
、最適なインデックス■を用いた符号化を適応的に達成
できる。
The value of this MC and the number of generated dominant symbols are compared as described above, and if the value of MC and the number of dominant symbols match, the state is suitable for encoding using the neighboring index I. It is determined that index I is changed. As a result, the index l can be changed at a good timing based on the number of dominant symbols generated, and encoding using the optimal index {circle around (2)} can be adaptively achieved.

第7図は算術符号器18のブロック図である。FIG. 7 is a block diagram of the arithmetic encoder 18.

符号パラメータ決定回路16で決められたコントロール
信号0.111 (第4表)のうちシフトレジスタA7
0にQlを、シフトレジスタBにQ 2 、セレクタ7
2にQ3が入力される。Ql、Q2はそれぞれシフトレ
ジスタA、 Bに対してAugend信号であるAs1
23を何bit右にシフトするかを指示する。
Of the control signals 0.111 (Table 4) determined by the code parameter determination circuit 16, shift register A7
Ql to 0, Q 2 to shift register B, selector 7
Q3 is input to 2. Ql and Q2 are the Augend signals As1 for shift registers A and B, respectively.
Instructs how many bits to shift 23 to the right.

シフトされた結果が出力信号130,131となる。The shifted results become output signals 130 and 131.

信号131は、反転器76により補数がとられ、セレク
タ72はコントロール信号Q3により信号131又は反
転器76の出力信号を選択し、出力信号132を得る。
The signal 131 is complemented by the inverter 76, and the selector 72 selects the signal 131 or the output signal of the inverter 76 using the control signal Q3 to obtain the output signal 132.

加算器73ではシフトレジスタA70からの信号130
とセレクタ72からの信号132の加算が行われ、As
+信号124が出力される。減算器74では、AS信号
123からAS+信号124を減算し、As。
Adder 73 receives signal 130 from shift register A70.
and the signal 132 from the selector 72 are added, and As
+ signal 124 is output. The subtracter 74 subtracts the AS+ signal 124 from the AS signal 123 to obtain As.

信号125を得る。セレクタ75ではAso信号125
とAs+信号124のいずれかをYN信号101により
選択する。即ちYN信号が1の時はAso信号が、また
、YN信号が0の時はAS+信号がA′信号126にな
る。シフト回路80ではA′信号のMSBが1になるま
で左ヘシフトする処理が行われ、このシフトによりAs
′信号127が得られる。このシフトの回数に相当する
シフト信号132は、コードレジスタ79に入り、フー
ドレジスタ79からはシフト回数に相当する数のbit
がKSBから順番に出力され符号データ130になる。
A signal 125 is obtained. The selector 75 receives the Aso signal 125.
and the As+ signal 124 are selected by the YN signal 101. That is, when the YN signal is 1, the Aso signal becomes the A' signal 126, and when the YN signal is 0, the AS+ signal becomes the A' signal 126. In the shift circuit 80, processing is performed to shift the A' signal to the left until the MSB becomes 1, and this shift causes As
' signal 127 is obtained. A shift signal 132 corresponding to the number of shifts is input to the code register 79, and a number of bits corresponding to the number of shifts are sent from the food register 79.
are output in order from KSB to become code data 130.

符号データ130は、図示しないbit処理方法にて、
bitlの連続が有限個内になるように処理され、図示
しない受信器に送られる。
The code data 130 is processed using a bit processing method (not shown).
The bitl sequence is processed to within a finite number and sent to a receiver (not shown).

また、コードレジスタ79の内容CR128は加算器7
7でAso信号125と加算され、セレクタ78に入る
。また、Aso信号125の加算されていない信号CR
l 28もセレクタ78ニ入り、YN信号101が1の
時はCR’ =CR,YN=0の時はCR’ =CR+
As。
Further, the content CR128 of the code register 79 is stored in the adder 7
7, it is added to the Aso signal 125 and enters the selector 78. Also, the signal CR to which the Aso signal 125 is not added is
l28 also enters the selector 78, when the YN signal 101 is 1, CR' = CR, and when YN = 0, CR' = CR+
As.

となるCR’信号129として出力される。コードレジ
スタ79に関して前述したシフト処理はCR’信号に対
して行う。
It is output as a CR' signal 129. The shift processing described above regarding code register 79 is performed on the CR' signal.

尚、第3図示の更新回路におけるdl17の信号は、例
えばd=1のように固定させておいてもよいが、以下に
示すように追従をさらに早くすることも可能である。
Note that the signal dl17 in the update circuit shown in FIG. 3 may be fixed at d=1, for example, but it is also possible to make the tracking even faster as shown below.

第8図はdの決定回路のブロック図である。FIG. 8 is a block diagram of the decision circuit for d.

UPA、UPB信号のどちらかが1にセットされたこと
をEXOR回路80で検出し、検出信号140が出力さ
れる。この出力140がセットされている時にラッチ8
3〜87を駆動し、UPA、UPB信号の過去数回の履
歴を保持させる。信号146は第5表に示したように、
1の時はUPAが、また、0の時はUPBが1にセット
されたことを表わしている。
The EXOR circuit 80 detects that either the UPA or UPB signal is set to 1, and a detection signal 140 is output. When this output 140 is set, latch 8
3 to 87 to hold the history of the past several UPA and UPB signals. The signal 146 is as shown in Table 5.
A value of 1 indicates that UPA is set to 1, and a value of 0 indicates that UPB is set to 1.

ラッチ83〜87からの出力信号141〜145は判定
回路88にて、例えば、全部lか、全部0か、それ以外
か等を表わす判定信号147をd設定回路89に出力す
る。dの設定回路89では、全部lもしくは全部0の時
はd=2)それ以外はd二1となるようにd信号211
7を出力する。これにより第3表で示したテーブルを切
り換えることが可能となる。
The output signals 141 to 145 from the latches 83 to 87 are sent to a determination circuit 88 and output to a d setting circuit 89 as a determination signal 147 indicating, for example, whether they are all 1, all 0, or something else. The d setting circuit 89 sets the d signal 211 so that when all 1 or all 0, d=2) otherwise, d21.
Outputs 7. This makes it possible to switch the tables shown in Table 3.

この様に、インデックスの更新処理が連続する場合は、
インデックスの更新幅を大きくするので、画像に応じた
インデックスIの追従を迅速になさしめることができる
In this way, if the index update process is continuous,
Since the update width of the index is increased, it is possible to quickly follow the index I according to the image.

また、本実施例ではdの値を正整数としたが、d=%や
スなどの値をとれるよ゛うに回路を変更することも可能
である。
Further, in this embodiment, the value of d is a positive integer, but it is also possible to change the circuit so that it can take a value such as d=% or s.

また、劣勢シンボルLPSの出現確率を2のべき乗の2
項の加減算にて近似したが、この項数はこれに限るもの
ではないことは言う迄もない。
In addition, the appearance probability of the inferior symbol LPS is set to 2 to the power of 2.
Although the approximation was made by adding and subtracting terms, it goes without saying that the number of terms is not limited to this.

第 表 (−)はdon 第 表 (−)はdon’t care 〔発明の効果〕 以上説明したように、本発明によると、算術符号化のパ
ラメータを定めるインデックスを優勢シンボル、劣勢シ
ンボルの発生状態により最適な更新時期で更新でき、入
力画像に対する適応的な符号化が良好に実行でき、更゛
に、更新履歴による更新幅の変更により、画像の予測変
換後の予測一致確率の変化に追随性の良い画像符号化方
式が実現できる。
Table (-) indicates don't care Table (-) indicates don't care. [Effects of the Invention] As explained above, according to the present invention, the index that determines the parameters of arithmetic coding is determined based on the occurrence status of dominant symbols and inferior symbols. This allows updates to be made at the optimal update timing, allowing for good adaptive encoding of input images.Furthermore, by changing the update width based on the update history, it is possible to follow changes in the predicted match probability after predictive conversion of images. A good image encoding method can be realized.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of drawings]

第1図は本発明を適用した符号器のブロック図、第2図
は予測変換回路のブロック図、 第3図は更新回路のブロック図、 第4図は状態決定回路のブロック図、 第5図は参照画素を示す図、 第6図は符号化効率曲線を示す図、 第7図は算術符号器のブロック図、 第8図は更新履歴によるdの決定回路のブロック図であ
り、 11は状態決定回路、12はカウントテーブルROM。 13はカウンタメモリ、14は符号化条件メモリ、15
は更新回路、16は符号化パラメータ決定回路、17は
予測変換回路、18は算術符号器である。 ポ4−図 掌ヴ図 4ノケ1,2人
Fig. 1 is a block diagram of an encoder to which the present invention is applied, Fig. 2 is a block diagram of a predictive conversion circuit, Fig. 3 is a block diagram of an update circuit, Fig. 4 is a block diagram of a state determination circuit, and Fig. 5 is a diagram showing a reference pixel, FIG. 6 is a diagram showing a coding efficiency curve, FIG. 7 is a block diagram of an arithmetic encoder, FIG. 8 is a block diagram of a circuit for determining d based on update history, and 11 is a state Determination circuit, 12 is a count table ROM. 13 is a counter memory, 14 is an encoding condition memory, 15
1 is an update circuit, 16 is an encoding parameter determination circuit, 17 is a predictive conversion circuit, and 18 is an arithmetic encoder. Port 4 - Figure palm figure 4 Noke 1 or 2 people

Claims (2)

【特許請求の範囲】[Claims] (1)有限個の2のべき乗で近似された劣勢シンボルの
出現確率の夫々にインデックスを付与し、前記インデッ
クスに応じたパラメータに従って画像信号を算術符号化
する画像符号化方式であって、優勢シンボルが所定数発
生した場合には前記出現確率が小となる様にインデック
スを更新し、劣勢シンボルが発生した場合には前記出現
確率が大となる様にインデックスを更新することを特徴
とする画像符号化方式。
(1) An image coding method in which an index is assigned to each of the probabilities of appearance of inferior symbols approximated by a finite number of powers of 2, and an image signal is arithmetic encoded according to a parameter corresponding to the index, in which the dominant symbol An image code characterized in that when a predetermined number of symbols occur, the index is updated so that the probability of appearance becomes small, and when an inferior symbol occurs, the index is updated so that the probability of appearance becomes large. method.
(2)特許請求の範囲第(1)項に記載の画像符号化方
式において、前記インデックスの更新状態の履歴に応じ
て前記インデックスの更新幅を変更することを特徴とす
る画像符号化方式。
(2) The image encoding method according to claim (1), characterized in that the update width of the index is changed according to the history of the update state of the index.
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