JPH03274967A - Picture coder - Google Patents

Picture coder

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JPH03274967A
JPH03274967A JP2077498A JP7749890A JPH03274967A JP H03274967 A JPH03274967 A JP H03274967A JP 2077498 A JP2077498 A JP 2077498A JP 7749890 A JP7749890 A JP 7749890A JP H03274967 A JPH03274967 A JP H03274967A
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signals
index
picture
parameter
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Hideshi Osawa
大沢 秀史
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    • GPHYSICS
    • G06COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06TIMAGE DATA PROCESSING OR GENERATION, IN GENERAL
    • G06T9/00Image coding
    • G06T9/004Predictors, e.g. intraframe, interframe coding

Abstract

PURPOSE:To attain efficient coding even to an original in which pictures having spatial correlation with different property by coding a noted picture element based on a picture element value predicted through the use of referenced picture elements at plural positions. CONSTITUTION:Picture elements by several lines including plural picture elements of a picture signal is delayed in a line memory 10 and the result is inputted to state prediction circuits A11, B11. The circuits A11, B11 divide the state of a picture to be coded into 2<4> states to input state identification signals SA, SB to index revision circuits 13, 14. The circuits 13, 14 revise index signals IA, IB into a parameter suitable for coding by using the signals SA, SB and the picture data signal D and output prediction coincidence signals YA, YB to a comparison discriminator 15 together with the index signals IA, IB. The discriminator 15 compares the signals and selects larger signals IE, YE, the signal IE is inputted to a parameter decision device 16 to decide a coding parameter Q, it is fed to a coder 17, the signal YE is coded by using the parameter Q to form a code word, which is sent.

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装置に関するもの
である。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Field of Industrial Application] The present invention relates to an image encoding device 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、2値化画素の白または黒が続
く長さ(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。
The conventional image encoding method is G3. A run-length encoding method, typified by G4 facsimile, is generally used. This encoding method is a method in which the length (run length) of a binary pixel in which white or black continues is counted, and a code corresponding to the count value is determined from a code table prepared in advance.

ここで用いられる符号表は、文書画像に多い長い白ラン
に対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。
The code table used here is characterized by assigning relatively short codes to long white runs, which are common in document images.

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大きく異なる場合(例えば
疑似中間調画像)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。
Therefore, if the statistical properties of the run length are significantly different from those of the image used as a reference when creating the codebook (for example, a pseudo-halftone image), the problem arises that the amount of code exceeds the original data. ing.

また、従来から知られている算術符号は、入力信号例を
、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。この算術符号につ
いては、例えば、Langdon及びR15sanen
らによる文献”Compression  of  B
la−ck/White  Images  with
Arithmetic  CodingIEEE  T
ran、Com、C0M−29,6(1981,6)等
に発表されている。この文献によると、既に符号化した
入力S、劣勢シンボルの出現確率をq、演算レジスタを
A (s) 、符号レジスタをC(s)としたときに、
入力信号ごとに以下の算術演算を行なう。
Furthermore, a conventionally known arithmetic code is a method in which a code is formed by arithmetic operations on an example of an input signal so that it becomes a code expressed in binary decimal numbers. For this arithmetic code, see, for example, Langdon and R15sanen.
Reference “Compression of B” by et al.
la-ck/White Images with
Arithmetic Coding IEEE T
Ran, Com, C0M-29, 6 (1981, 6), etc. According to this document, when an input S that has already been encoded, the probability of appearance of an inferior symbol is q, an arithmetic register is A (s), and a code register is C (s),
The following arithmetic operations are performed for each input signal.

A (s 1)=A (s)Xq=A (s)X2−Q
(1) A (s O) =<A (s) −A (s 1) 
>。
A (s 1)=A (s)Xq=A (s)X2-Q
(1) A (s O) =<A (s) −A (s 1)
>.

(2) C(s  O)  =C(s)           
    (3)C(s 1)=C(s) 十A (so
)    (4)〈〉、は有効V  bitでの演算の
打ち切りを示す。
(2) C(s O) = C(s)
(3) C(s 1)=C(s) 10A (so
) (4) <> indicates abort of operation at valid V bit.

符号化データが優勢シンボル(MPS:上の例では0)
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
1)の場合は、A(sl)、C(sl)を次のデータの
符号化に使う。
Encoded data is the dominant symbol (MPS: 0 in the above example)
In this case, A(so) and C(so) are used to encode the next data. Furthermore, in the case of a less-likely symbol (LPS: 1 in the above example), A(sl) and C(sl) are used to encode the next data.

新しいAの値は、0.5≦A<1.0の範囲に納められ
るように、20倍(hは0以上の整数)される。この処
理は、ハードウェアでは、2値データをS回左ヘシフト
することに相当する。符号レジスタCも同じ回数シフト
が行なわれ、シフトアウトされた信号が符号語となる。
The new value of A is multiplied by 20 (h is an integer greater than or equal to 0) so that it falls within the range of 0.5≦A<1.0. In hardware, this processing corresponds to shifting the binary data to the left S times. The code register C is also shifted the same number of times, and the shifted out signal becomes the code word.

以上の処理を繰り返し、符号形成がなされる。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(2−0: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
似を更に良くするために、「“算術符号化における効率
改善の一手法”昭63春季信学全大」で発表された算術
符号化方式は、qを2のべき乗の多項和で近似している
。この近似により、符号化効率最悪点の改善が行なわれ
ている。
Furthermore, as shown in equation (1), the probability of appearance of LPS q
By approximating by a power of 2 (2-0: Q is a positive integer), the multiplication calculation is replaced with a shift calculation. In order to make this approximation even better, the arithmetic coding method announced at the 1986 Spring Institute of IEICE, titled "A Method for Improving Efficiency in Arithmetic Coding," approximates q by a polynomial sum of powers of 2. ing. This approximation improves the worst point of encoding efficiency.

また、算術符号は、符号化データごとにQの値を切り換
えることが可能なことから、確率推定部と符号化部を分
離することができる特長をもつ。
Furthermore, since the arithmetic code can switch the value of Q for each encoded data, it has the advantage that the probability estimating section and the encoding section can be separated.

以上の様な算術符号を予測符号化と組み合わせることに
より、2値画像に対し効率の良い符号化が可能となる。
By combining the above-described arithmetic codes with predictive coding, it becomes possible to efficiently code binary images.

即ち、予測においては、既に符号化部の周囲画素を数画
素参照し、それらの画素状態により、状態分けを行なう
。各状態における優勢シンボルMPSおよび予測一致確
率pを記憶しておき、新たな入力信号に対して、MPS
との一致/不一致の判定を行なう。これを予測変換とよ
び、一致した時はO9不一致の時はlの出力信号Yを出
す。
That is, in prediction, several surrounding pixels of the encoding unit are already referred to, and the states are divided according to the states of those pixels. The dominant symbol MPS and predicted matching probability p in each state are stored, and the MPS is applied to a new input signal.
The match/mismatch is determined. This is called predictive conversion, and when a match occurs, an output signal Y of 1 is output.

このYと、一致確率p(いいかえると、劣勢シンボルの
出現確率q=1−p)に対する符号化パラメータを算術
符号器に送ることにより、符号化が行なわれる。
Encoding is performed by sending this Y and the encoding parameters for the coincidence probability p (in other words, the probability of appearance of the inferior symbol q=1-p) to the arithmetic encoder.

〔発明が解決しようとしている問題点〕しかしながら、
前記従来技術では、予測に用いる参照画素の組を1種類
しか持っていなかった。
[Problem that the invention is trying to solve] However,
The conventional technique has only one type of reference pixel set used for prediction.

従って、文書中心の文字画像と写真等を表示する組織的
デイザ画像とは、画像の空間的な相関性が大きく異なる
ため、一方に最適な参照画素の組を用いると、他方の符
号化効率が下がってしまうという問題があった。
Therefore, since the spatial correlation between text images centered on documents and systematic dithered images displaying photographs etc. is greatly different, using the optimal reference pixel set for one will reduce the encoding efficiency of the other. There was a problem with it going down.

〔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、性質の異な
る空間的な相関を持つ画像が混在するような原稿に対し
ても効率の良い符号化を行なうことを目的とし、詳しく
は、符号化すべき注目画素の周囲の複数画素を参照して
予測した画素値に基づいて注目画素を符号化する画像符
号化装置において、互いに異なる複数の位置の画素を参
照する複数の参照手段と、前記複数の参照手段のいずれ
かにより参照された複数画素を用いて予測された画素値
に基づいて注目画素を符号化する符号手段と、前記複数
の参照手段のうち予測した画素値と注目画素との一致率
の高い方の参照手段を選択する選択手段とを有する画像
符号化装置を提供するものである。
The present invention has been made in view of the above points, and an object of the present invention is to perform efficient encoding even on a manuscript in which images with different spatial correlations of different properties coexist. In an image encoding device that encodes a pixel of interest based on a pixel value predicted by referring to a plurality of pixels surrounding a pixel of interest to be converted, the plurality of reference means refer to pixels at a plurality of mutually different positions; encoding means for encoding a pixel of interest based on a pixel value predicted using a plurality of pixels referenced by any of the reference means, and a match between the pixel value predicted from the plurality of reference means and the pixel of interest; The present invention provides an image encoding device having a selection means for selecting a reference means having a higher rate.

〔実施例〕〔Example〕

第1図は、本発明を適用した画像符号化装置の一実施例
である。
FIG. 1 shows an embodiment of an image encoding device to which the present invention is applied.

2値化された画像信号D100はラインメモリ10に入
力される。このラインメモリ10では少なくとも状態予
測に必要な複数画素を含む数ライン分の画像データが遅
延される。このデータは状態予測回路All、B12に
入力される。これらの状態予測回路All、B12は異
なった参照画素の位置を持つ。
The binarized image signal D100 is input to the line memory 10. In this line memory 10, at least several lines of image data including a plurality of pixels necessary for state prediction are delayed. This data is input to the state prediction circuit All, B12. These state prediction circuits All and B12 have different reference pixel positions.

例えば、第2図は状態予測回路Allの参照画素位置を
示し、第2図における4画素(#1゜#2.#3.#4
)は文字画像に適した参照画素を表わしている。ここで
*は符号化画素の位置を示す。また、第3図は状態予測
回路B12の参照画素位置を示し、第3図に示した4画
素(#1゜#2.#3.#4)は、2×2の周期性をも
つようなデイザ画像に適した参照画素を表わしている。
For example, FIG. 2 shows the reference pixel positions of the state prediction circuit All, and the four pixels (#1, #2, #3, #4 in FIG.
) represents reference pixels suitable for character images. Here * indicates the position of the encoded pixel. Also, FIG. 3 shows the reference pixel positions of the state prediction circuit B12, and the four pixels (#1° #2. #3. #4) shown in FIG. It represents a reference pixel suitable for a dithered image.

状態予測回路All、B12は、参照画素が黒(1)か
白(0)かにより符号化すべき画像の状態を2’  (
=16)状態に分離する。この状態を示す信号がSA、
S、であり、それぞれ、インデックス更新回路A13.
B14に入力される。
The state prediction circuit All, B12 determines the state of the image to be encoded by 2' (
=16) Separate into states. The signal indicating this state is SA,
S, and index update circuits A13.S, respectively.
It is input to B14.

第4図は、状態予測回路Allのブロック図である。FIG. 4 is a block diagram of the state prediction circuit All.

50〜55はデータラッチである。#1のラッチ53は
画像信号りの1画素前のデータを保持しており、また、
#2.#3.#4のラッチ52゜51.50はラインバ
ッファ10から1ライン前のそれぞれ第2図に示した画
素位置に対応したデータを保持し、これをROM56の
アドレスに入力し、結果として状態識別信号SAが得ら
れる。
50 to 55 are data latches. #1 latch 53 holds the data of one pixel before the image signal, and
#2. #3. The #4 latch 52.51.50 holds data corresponding to the pixel positions shown in FIG. 2 one line before from the line buffer 10, inputs this to the address of the ROM 56, and as a result, the state identification signal SA is obtained.

第5図は状態予測回路B12のブロック図である。FIG. 5 is a block diagram of the state prediction circuit B12.

20〜29はデータラッチである。#1. #2のラッ
チ27.29は夫々画像信号りの2画素前、4画素前の
データを保持しており、また、#2.#3のラッチ22
.20はラインバッファ10からの2ライン前の夫々第
3図に示した画素位置に対応したデータを保持し、これ
をROM30のアドレスに入力し、結果として状態識別
信号SBが得られる。
20 to 29 are data latches. #1. The latches 27 and 29 of #2 hold the data of two pixels before and four pixels before the image signal, respectively. #3 latch 22
.. 20 holds data corresponding to the pixel positions shown in FIG. 3 two lines before from the line buffer 10, and inputs this to the address of the ROM 30, resulting in a state identification signal SB.

第6図はインデックス更新回路A13.B14のブロッ
ク図である。
FIG. 6 shows the index update circuit A13. It is a block diagram of B14.

状態予測回路All、B12からの状態識別信号Sは、
カウントメモリ40と条件メモリ41に入る。カウント
メモリ40はそれまでにカウントした優勢シンボルMP
Sの個数(NM)をインデックス更新判定器42に出力
し、+1加算されるか、もしくは、リセットされてOに
なった更新信号NM’を記憶するものである。
The state identification signal S from the state prediction circuit All, B12 is
The count memory 40 and condition memory 41 are entered. The count memory 40 stores the dominant symbols MP counted so far.
The number (NM) of S is outputted to the index update determination unit 42, and the update signal NM' which is incremented by +1 or reset to O is stored.

また、条件メモリ41は、インデックス信号Iと優勢シ
ンボルMPSのシンボルを示すMとをインデックス更新
判定器42に出力し、それぞれ更新された信号1’、M
’を記憶するものである。
The condition memory 41 also outputs the index signal I and M indicating the symbol of the dominant symbol MPS to the index update determiner 42, and outputs the updated signals 1' and M, respectively.
'is something to remember.

インデックス信号Iは、また、カウントテーブルROM
43にも入り、インデックス更新に必要な優勢シンボル
MPSの個数を示すMCを決定し、出力信号MCをイン
デックス更新判定回路42に送る。インデックス信号I
は更に、そのまま外部出力される。
The index signal I can also be used as a count table ROM.
43, MC indicating the number of dominant symbols MPS required for index update is determined, and the output signal MC is sent to index update determination circuit 42. Index signal I
is further output to the outside as is.

また、予測変換回路44では、条件メモリ41からの優
勢シンボルMPSのシンボルを示す信号Mと、画像信号
りを比較しMとDが一致した時に0不一致の時は1とな
る予測変換信号Yを生成する。
In addition, the predictive conversion circuit 44 compares the signal M indicating the symbol of the dominant symbol MPS from the condition memory 41 with the image signal, and generates a predictive conversion signal Y which becomes 1 when M and D match, and 1 when they do not match. generate.

一方、カウントテーブルROM43からは、各インデッ
クスごとに決められた、更新時のインデックス増減量を
示す信号Inc/Decをインデックス更新判定回路4
2に出力する。
On the other hand, from the count table ROM 43, a signal Inc/Dec indicating the index increase/decrease at the time of update determined for each index is sent to the index update determination circuit 43.
Output to 2.

第2表にカウントテーブルROM43のテーブル例を示
す。
Table 2 shows an example of the count table ROM 43.

以上の構成のインデックス更新回路A13.B14では
、状態識別信号SA、S、と画像データ信号りにより、
符号化パラメータの入っているテーブルを示すインデッ
クスIA、1.を符号化状態に適したパラメータに変更
する。これは、符号化効率を向上させる方向に動かすこ
とになる。
Index update circuit A13 with the above configuration. In B14, the state identification signals SA, S and the image data signal
Index IA indicating a table containing encoding parameters, 1. is changed to a parameter suitable for the encoding state. This will move towards improving coding efficiency.

より具体的に示すと、各状態における優勢シンボルMP
S(言いかえると、予測シンボル)もしくは、劣勢シン
ボルLPSをあらかじめ決めておき、画像信号りが優勢
シンボルMPSか劣勢シンボルLPSか判定し、優勢シ
ンボルMPSが設定個数続くと、インデックスを大きく
し、逆に劣勢シンボルLPSが発生すると、インデック
スを小さくする更新処理を行なう。各インデックスには
後述するように、劣勢シンボルLPSの出現確率の大き
い順(いいかえると、予測一致率小さい順)に21個の
代表点が示されている。したがって、このインデックス
値を増減することにより、各状態の予測一致率を、実際
の予測一致率に近い値に調整することができる。
More specifically, the dominant symbol MP in each state
S (in other words, predicted symbol) or inferior symbol LPS is determined in advance, and it is determined whether the image signal is the dominant symbol MPS or the inferior symbol LPS, and when the dominant symbol MPS continues for a set number of symbols, the index is increased and the When an inferior symbol LPS occurs, an update process is performed to reduce the index. As will be described later, in each index, 21 representative points are shown in descending order of the probability of appearance of the inferior symbol LPS (in other words, descending order of predicted match rate). Therefore, by increasing or decreasing this index value, the predicted matching rate of each state can be adjusted to a value close to the actual predicted matching rate.

インデックス更新回路A13.B14からはそれぞれ独
立にインデックス信号I^、IBが出力される。また、
予測一致信号YA、Y、(一致の時O2不一致の時1)
も同時に出力される。
Index update circuit A13. B14 outputs index signals I^ and IB independently. Also,
Predicted match signal YA, Y, (O when matched, 1 when mismatched)
is also output at the same time.

比較判定器15では、インデックス信号IAとI8との
大小比較を行ない、大きいほうのインデックスおよび予
測一致信号が選ばれ、それぞれ信号IE、YEとなる。
The comparison/judgment unit 15 compares the index signals IA and I8, and selects the larger index and predicted match signal to become the signals IE and YE, respectively.

IE倍信号パラメータ決定器16に入り、算術符号の符
号化パラメータであるQを決定し、符号器17に送る。
The signal enters the IE multiplication signal parameter determiner 16, determines Q, which is an arithmetic code encoding parameter, and sends it to the encoder 17.

また符号器17では、予測一致信号YEを符号化パラメ
ータQで符号化していき、符号語が形成され、これが伝
送路を介して伝送される。
Further, the encoder 17 encodes the predicted coincidence signal YE using the encoding parameter Q to form a code word, which is transmitted via the transmission path.

伝送された符号語は、図示しない受信器で復号される。The transmitted code word is decoded by a receiver (not shown).

受信器側にも符号時に用いたと同じ更新回路をもつこと
により、符号、復号側の同期がとれることになる。
By providing the same update circuit used for encoding on the receiver side, the encoding and decoding sides can be synchronized.

第7図にインデックス更新判定回路A13.B13の処
理手順をフローチャートに示す。
FIG. 7 shows the index update determination circuit A13. The processing procedure of B13 is shown in a flowchart.

まず、予測変換信号Yの判定を行なう(60)。First, the predictive conversion signal Y is determined (60).

Y二〇の時は、MPSのカウント数NMを+1加算しN
M’を作る(61)。次にNM’がインデックス更新に
必要な優勢シンボルMPSの数MCに等しいか判定を行
ない(62)、一致した時には、インデックスIをIn
cn増分させる。
At Y20, add +1 to the MPS count number NM and get N
Create M' (61). Next, it is determined whether NM' is equal to the number MC of dominant symbols MPS necessary for updating the index (62), and when they match, the index I is
Increment cn.

またNM’=Oにリセットする(63)。It also resets NM'=O (63).

一方、予測変換信号Yの判定により(60)、Y=1の
時は、次にインデックスIが1か判定しく64)、I=
1の時は、M’=1−Mにより、MPSのシンボルを反
転し、かつNM’=Oにリセットする(66)。
On the other hand, when the prediction conversion signal Y is determined (60), when Y=1, it is next determined whether the index I is 1 or not (64), I=
When it is 1, the MPS symbol is inverted by M'=1-M and reset to NM'=O (66).

I=1以外の時は、IをDec分減らし、またNM’=
0にリセットする(65)。
When I=1, reduce I by Dec, and NM'=
Reset to 0 (65).

インデックス■の増減に用いるInc、Decの量は、
カウントテーブルROM43から現在のインデックスI
の値に応じて決定されている。
The amounts of Inc and Dec used to increase or decrease the index ■ are:
Current index I from count table ROM43
is determined according to the value of

以上の手順に従って、更新されたI’、M’NM’はそ
れぞれカウントメモリ40、条件メモリ41に記憶され
る。
According to the above procedure, the updated I' and M'NM' are stored in the count memory 40 and the condition memory 41, respectively.

第8図は比較判定回路のブロック図である。FIG. 8 is a block diagram of the comparison/judgment circuit.

インデックス更新回路A13.B14の夫々から入力さ
れる2つのインデックス信号IA、Isは、比較器90
により大小比較され、■、≧■。
Index update circuit A13. The two index signals IA and Is input from each of B14 are input to the comparator 90.
The size is compared by ■, ≧■.

ならばSEL信号を1.それ以外ならSEL信号をOに
する。
Then, the SEL signal is 1. Otherwise, set the SEL signal to O.

セレクタ91.92はSEL信号が1の時は、IA、Y
Aを選び、また、SEL信号が0の時は、1、、Y、を
選び、その結果をそれぞれIE。
Selectors 91 and 92 select IA and Y when the SEL signal is 1.
Select A, and when the SEL signal is 0, select 1, Y, and send the results to IE.

YEとする。IE、YEを使って以降の符号化処理を行
なう。
Set it as YE. Subsequent encoding processing is performed using IE and YE.

第9図は、本実施例で用いる算術符号の符号化効率曲線
を示したものである。この曲線は、LPSの出現率をq
、符号化時の近似確率を、q /1 としたときに、以
下の式で表わされる。
FIG. 9 shows a coding efficiency curve of the arithmetic code used in this embodiment. This curve shows the occurrence rate of LPS as q
, when the approximate probability at the time of encoding is q/1, it is expressed by the following equation.

η=H/ (−q 1 og2q/ (1q)10gz  (1q’ I)]ここで、分子H
は、無記憶エントロピであり、H=−qlog=q (I  Q)log2 (1,Q) またq′1は、q’ 、=2−q1+K・2−q2のよ
うに2項近似されている(Kは+1.もしくは−1)。
η=H/ (-q 1 og2q/ (1q)10gz (1q' I)] Here, the molecule H
is the memoryless entropy, H=-qlog=q (I Q)log2 (1, Q) Also, q'1 is binomially approximated as q', =2-q1+K・2-q2 (K is +1. or -1).

例えば、 q ’ 、 = 2−r q’、==2□’−2−’ q’  =2−”+2−” などとなり、この確率において、効率ηが1.0になる
Q ’ Iを以降、実効確率と呼ぶ。また、効率曲線の
交点の確率を境界確率と呼び、この確率を越えたと推定
されたときには、隣の実効確率のパラメータで符号化を
する。
For example, q', = 2-r q', ==2□'-2-'q'=2-"+2-", etc., and with this probability, Q'I where the efficiency η becomes 1.0 is , called the effective probability. Furthermore, the probability of the intersection of the efficiency curves is called the boundary probability, and when it is estimated that this probability is exceeded, it is encoded using the parameter of the adjacent effective probability.

第1表はパラメータ決定器16におけるパラメータテー
ブルの例を示す。
Table 1 shows an example of a parameter table in the parameter determiner 16.

本実施例では、第1表に示したように2つの多項式で近
似できる確率から、実効確率を21点選んでいる。また
、第1表のパラメータQ1Q、、Q、は算術符号器17
へ送るパラメータである。Q、、Q、は、シフトレジス
タに与えるシフト量であり、このシフト演算により2の
べき乗計算を行なっている。また、Q、は第2項目の糸
数を示し、+、−の切り換えを行なう。
In this embodiment, 21 effective probabilities are selected from the probabilities that can be approximated by two polynomials as shown in Table 1. In addition, the parameters Q1Q, , Q in Table 1 are the arithmetic encoder 17
This is the parameter sent to. Q,,Q, are shift amounts given to the shift register, and a power of 2 calculation is performed by this shift operation. Further, Q indicates the number of threads in the second item, and is switched between + and -.

また、第2表のMC(インデックス更新に必要なMPS
の数)は以下のように決定している。
In addition, MC (MPS required for index update) in Table 2
) is determined as follows.

LPSの数をNL、MPSの数をN、としたとき、PL
Sの発生確率は、以下の式で与えられる。
When the number of LPS is NL and the number of MPS is N, PL
The probability of occurrence of S is given by the following formula.

この式をNMで解くと、以下の式になる。Solving this equation using NM gives the following equation.

qにqb+を与えることにより、そこでの優勢シンボル
の数N Mlが計算される。
By giving q to qb+, the number N Ml of dominant symbols there is calculated.

さらに、各NMIの差を下式から計算し、各インデック
スの更新に必要なMPSの数MCを算出する。
Furthermore, the difference between each NMI is calculated using the following formula, and the number MC of MPS required to update each index is calculated.

MC,=N、、、、−NM。MC,=N, , , -NM.

第2表のMCの値はNL=2として計算したものである
The MC values in Table 2 were calculated assuming NL=2.

第10図は、算術符号による符号化を行なう符号器17
のブロック図である。符号化パラメータ決定回路16で
決められたコントロール信号Qt(Q、、Q、、Q、)
のうちシフトレジスタA70にQlを、シフトレジスタ
B71にQ、を、セレクタ72にQ8が入力される。Q
、、Q、はそれぞれのシフトレジスタA70.B71に
対してAs123を何bitシフトするかを指示する。
FIG. 10 shows an encoder 17 that performs encoding using arithmetic codes.
FIG. Control signal Qt (Q, ,Q,,Q,) determined by the encoding parameter determination circuit 16
Of these, Ql is input to the shift register A70, Q is input to the shift register B71, and Q8 is input to the selector 72. Q
, ,Q, are the respective shift registers A70 . Instructs B71 how many bits As123 is to be shifted.

シフトされた結果が、出力130,131となる。The shifted results become outputs 130 and 131.

信号131と反転器76により補数がとられた信号13
3は、セレクタ72によりコントロール信号Q8により
切り換えられる。加算器73では、信号130と信号1
32の加算が行なわれ、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1
24を減算し、As0信号125を得る。セレクタ75
では、信号As+  Asoの一方をY信号101で選
択する。Y−0の時は、A’=As、。
Signal 131 and signal 13 complemented by inverter 76
3 is switched by the selector 72 using the control signal Q8. In adder 73, signal 130 and signal 1
32 addition is performed and an As+ signal 124 is output. The subtracter 74 extracts the As+signal 1 from the As signal 123.
24 to obtain the As0 signal 125. selector 75
Now, one of the signals As+Aso is selected by the Y signal 101. When Y-0, A'=As.

Y=1の時は、・A’=As、がA′信号126となる
When Y=1, ・A'=As becomes the A' signal 126.

シフト回路80では、A′信号126のMSBが1にな
るまで左方向へ、シフトが行なわれ、As’信号127
が得られる。このシフト回数に相当するシフト信号13
2は、コードレジスタ79に入り、シフト回数に相当す
る数のbitがMSBから順番に出力され符号データ1
30になる。符号データ130は、図示しないbit処
理方法にて、1の連続が有限個以内になるように制限処
理されてから、伝送される。
In the shift circuit 80, the shift is performed to the left until the MSB of the A' signal 126 becomes 1, and the As' signal 127 is shifted to the left.
is obtained. Shift signal 13 corresponding to this number of shifts
2 enters the code register 79, and a number of bits corresponding to the number of shifts are output in order from the MSB to code data 1.
Becomes 30. The code data 130 is transmitted after being subjected to restriction processing using a bit processing method (not shown) so that the number of consecutive 1s is within a finite number.

コードレジスタ79のCR内容128は、加算器77で
Aso信号125と加算され、セレクタ78に入る。ま
た、CR信号128そのものもセレクタ78に入り、Y
信号101で、Y=0の時は、CR’ =CR,Y=1
の時はCR’ =CR十AsoとなるCR’信号129
になる。コードレジスタ79に関しては、前述したシフ
ト処理はCR’信号129に対して行なわれる。
The CR contents 128 of the code register 79 are added to the Aso signal 125 by the adder 77 and input to the selector 78 . Further, the CR signal 128 itself also enters the selector 78, and the Y
When Y=0 in signal 101, CR'=CR, Y=1
When , CR' signal 129 becomes CR' = CR0Aso.
become. Regarding code register 79, the shift processing described above is performed on CR' signal 129.

以上説明したように、符号化すべき注目画素の周囲の複
数画素を参照して予測した画素値に基づいて注目画素を
符号化する画像符号化装置において、画素値予測のため
の複数通りのパラメータを備えたパラメータテーブルを
設け、且つ、複数通りのパラメータの夫々に対して一致
率の小さい順にインデックスを付与し、更に、2種類以
上の異なる参照画素の組をもつ複数の状態予測回路およ
びこれに対応する複数のインデックス更新回路を備え、
複数の更新回路からのインデックス値を比較し、インデ
ックス値の大きい方(予測一致率の高い)から決定され
る符号化パラメータにより実際の符号化を行なうことに
より、空間的な相関が異なる種々の画像に対し、予測一
致率が高いインデックス値で決まる符号化パラメータに
適応的に切り換えるので、上述の画像が混在するような
画像に対しても、効率の良い符号化が行なわれるように
なる。
As explained above, in an image encoding device that encodes a pixel of interest based on a pixel value predicted by referring to multiple pixels surrounding the pixel of interest to be encoded, multiple types of parameters for pixel value prediction are used. A parameter table is provided, and an index is assigned to each of the plurality of parameters in descending order of matching rate, and a plurality of state prediction circuits each having a set of two or more different types of reference pixels and corresponding thereto. Equipped with multiple index update circuits to
By comparing the index values from multiple update circuits and performing actual encoding using the encoding parameters determined from the one with the larger index value (higher predicted matching rate), various images with different spatial correlations can be generated. On the other hand, since the coding parameters are adaptively switched to those determined by the index value with a high prediction matching rate, efficient coding can be performed even for images in which the above-mentioned images are mixed.

尚、本実施例では、互いに異なる2通りの参照画素位置
の複数画素を参照する構成としたが、更に、多種多様の
画像に対して効率的な符号化をなすために、3通り以上
の参照画素位置を参照する様に構成してもよい。
In this embodiment, a configuration is adopted in which multiple pixels at two different reference pixel positions are referenced, but in order to perform efficient encoding for a wide variety of images, three or more reference pixel positions may be used. It may be configured to refer to pixel positions.

また、符号化の手法は算術符号に限らず、他の予測符号
化方式にも同様に適用可能である。
Further, the encoding method is not limited to arithmetic codes, but can be similarly applied to other predictive encoding methods.

第1表 第2表 〔発明の効果〕 以上説明した様に、本発明によると、互いに異なる複数
の位置の画素を参照し、予測一致率の高い参照画素を用
いて符号化するので、種々多様な画像に対して効率良い
符号化が達成できる。
Table 1 Table 2 [Effects of the Invention] As explained above, according to the present invention, pixels at a plurality of different positions are referred to and encoding is performed using reference pixels with a high prediction matching rate. Efficient encoding can be achieved for images.

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

第1図は、本発明を適用した画像符号化装置のブロック
図、 第2図は、文字画像用参照画素位置の説明図、第3図は
、デイザ画像用参照画素位置の説明図、 第4図及び第5図は状態予測回路のブロック図、 第6図はインデックス更新回路のブロック図、第7図は
インデックス更新判定の説明のためのフローチャート図
、 第8図は比較判定回路のブロック図、 第9図は、算術符号の符号化効率曲線の説明図、 第10図は算術符号器のブロック図である。 11.12・・・状態予測回路 13.14・・・インデックス更新回路15・・・比較
判定器 16・・・パラメータ決定器 LP、f 7hrodabtlitz イ丞クス 量7
FIG. 1 is a block diagram of an image encoding device to which the present invention is applied; FIG. 2 is an explanatory diagram of reference pixel positions for character images; FIG. 3 is an explanatory diagram of reference pixel positions for dither images; 5 and 5 are block diagrams of the state prediction circuit, FIG. 6 is a block diagram of the index update circuit, FIG. 7 is a flowchart for explaining index update determination, and FIG. 8 is a block diagram of the comparison determination circuit. FIG. 9 is an explanatory diagram of a coding efficiency curve of an arithmetic code, and FIG. 10 is a block diagram of an arithmetic encoder. 11.12...State prediction circuit 13.14...Index update circuit 15...Comparison/determiner 16...Parameter determiner LP, f7hrodabtlitz Ix amount 7

Claims (1)

【特許請求の範囲】 符号化すべき注目画素の周囲の複数画素を参照して予測
した画素値に基づいて注目画素を符号化する画像符号化
装置において、 互いに異なる複数の位置の画素を参照する複数の参照手
段と、 前記複数の参照手段のいずれかにより参照された複数画
素を用いて予測された画素値に基づいて注目画素を符号
化する符号手段と、 前記複数の参照手段のうち予測した画素値と注目画素と
の一致率の高い方の参照手段を選択する選択手段とを有
することを特徴とする画像符号化装置。
[Claims] An image encoding device that encodes a pixel of interest based on a pixel value predicted by referring to a plurality of pixels surrounding a pixel of interest to be encoded, comprising: a reference means for encoding a pixel of interest based on a pixel value predicted using a plurality of pixels referenced by any of the plurality of reference means; and a pixel predicted from among the plurality of reference means. An image encoding device comprising a selection means for selecting a reference means having a higher matching rate between a value and a pixel of interest.
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