JPH0393359A - カラー画像符号化方式 - Google Patents
カラー画像符号化方式Info
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- JPH0393359A JPH0393359A JP1230716A JP23071689A JPH0393359A JP H0393359 A JPH0393359 A JP H0393359A JP 1230716 A JP1230716 A JP 1230716A JP 23071689 A JP23071689 A JP 23071689A JP H0393359 A JPH0393359 A JP H0393359A
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- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 abstract description 2
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 17
- 229920006008 lipopolysaccharide Polymers 0.000 description 17
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- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 7
- 239000003086 colorant Substances 0.000 description 4
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- 238000004891 communication Methods 0.000 description 2
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-
- G—PHYSICS
- G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
- G06T—IMAGE DATA PROCESSING OR GENERATION, IN GENERAL
- G06T9/00—Image coding
- G06T9/004—Predictors, e.g. intraframe, interframe coding
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- Engineering & Computer Science (AREA)
- Multimedia (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Theoretical Computer Science (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】
〔産業上の利用分野,〕
本発明は、カラー画像を通信するカラーファクシミリ装
置等におけるカラー画像符号化方式に関するものである
。
置等におけるカラー画像符号化方式に関するものである
。
従来の画像通信装置の代表的な例であるファクシミリ装
置においては、白黒2値情報を符号化する方式として、
MH,MR符号等が用いられている。
置においては、白黒2値情報を符号化する方式として、
MH,MR符号等が用いられている。
一方、最近になって安価なカラープリンタの開発が進み
、カラー画像、特に赤(R),緑(G).青(B)また
は黄(Y),シアン(C),マゼンタ(M)のlbit
ずつのデータを持つ2値カラーの画像通信が提案されて
きた。
、カラー画像、特に赤(R),緑(G).青(B)また
は黄(Y),シアン(C),マゼンタ(M)のlbit
ずつのデータを持つ2値カラーの画像通信が提案されて
きた。
このような2値カラーの符号化方式として、3色をビッ
トブレーンごとに符号化し、白黒用のMH,MR符号化
方式を用いる方法が考えられている。
トブレーンごとに符号化し、白黒用のMH,MR符号化
方式を用いる方法が考えられている。
第lO図は3色のビットブレーン毎に符号化を行う画像
伝送装置の例である。バツファメモリ90−a,b,
cには、図示しないカラー画像読取装置により2値化さ
れたR, G, Bカラー信号が色別に蓄えられている
。
伝送装置の例である。バツファメモリ90−a,b,
cには、図示しないカラー画像読取装置により2値化さ
れたR, G, Bカラー信号が色別に蓄えられている
。
まず、Rバツファメモリ90−aからR信号300がセ
レクタ98を通し符号器93に入力される。符号器93
ではMH,MMR符号等の符号化がなされ、R符号94
が生成される。このR符号94は復号器97で復号処理
され、セレクタ99を通してRバツファメモリ91−a
に入る。このR信号に対する符号化が終わると、次にG
バツファメモリ90−bから同様にG信号301が出力
され、同様の符号化処理によりG符号95を生成し、ま
た同様の復号処理により復号データがGバツファメモリ
91−bに記憶される。また、同様にBバツファメモリ
90−cからのB信号によりB符号96を生成し、これ
を復号処理し、Bバツファメモリ91−cに記憶される
。
レクタ98を通し符号器93に入力される。符号器93
ではMH,MMR符号等の符号化がなされ、R符号94
が生成される。このR符号94は復号器97で復号処理
され、セレクタ99を通してRバツファメモリ91−a
に入る。このR信号に対する符号化が終わると、次にG
バツファメモリ90−bから同様にG信号301が出力
され、同様の符号化処理によりG符号95を生成し、ま
た同様の復号処理により復号データがGバツファメモリ
91−bに記憶される。また、同様にBバツファメモリ
90−cからのB信号によりB符号96を生成し、これ
を復号処理し、Bバツファメモリ91−cに記憶される
。
プリンタ92には、バツファメモリ91−a, b,
Cに全てのデータが蓄積された後、各色データが出力さ
れ記録される。バツファメモリ91−a,91−bに全
データが蓄積された後B符号を復号して得たB信号をプ
リンタ92で、まず記録し、その後、バツファメモリ9
1−a, 91−bの色データの記録を行ってもよい。
Cに全てのデータが蓄積された後、各色データが出力さ
れ記録される。バツファメモリ91−a,91−bに全
データが蓄積された後B符号を復号して得たB信号をプ
リンタ92で、まず記録し、その後、バツファメモリ9
1−a, 91−bの色データの記録を行ってもよい。
しかし、上述の3色をビットプレーン毎に符号化する方
法では、R, G, Bのビットプレーンごとに符号
化することにより、元々のR, G, B情報源のもつ
エントロピーを増大させてしまい、符号化効率が悪くな
るという問題がある。これは、端的にいえば、色の相関
情報を利用していないということである。
法では、R, G, Bのビットプレーンごとに符号
化することにより、元々のR, G, B情報源のもつ
エントロピーを増大させてしまい、符号化効率が悪くな
るという問題がある。これは、端的にいえば、色の相関
情報を利用していないということである。
また、カラー画像中に白黒画像が混在した画像を符号化
する際に、R, G, Bが同一値しかもたず、単色で
表現可能な白黒画像についてもR, G, Bのビット
ブレーンごとに符号化しなければならず符号化効率に問
題があった。
する際に、R, G, Bが同一値しかもたず、単色で
表現可能な白黒画像についてもR, G, Bのビット
ブレーンごとに符号化しなければならず符号化効率に問
題があった。
本発明は以上の点に鑑みてなされたものであり、複数の
色成分信号により表わされるカラー画像信号を符号化す
るカラー画像符号化方式であって、特定の色成分信号は
そのまま符号化し、他の色威分信号は特定の色成分信号
との差分を符号化するカラー画像符号化方式を提供する
ものであり、また、予測符号化によりカラー画像信号を
符号化するカラー画像符号化方式を提供するものである
。
色成分信号により表わされるカラー画像信号を符号化す
るカラー画像符号化方式であって、特定の色成分信号は
そのまま符号化し、他の色威分信号は特定の色成分信号
との差分を符号化するカラー画像符号化方式を提供する
ものであり、また、予測符号化によりカラー画像信号を
符号化するカラー画像符号化方式を提供するものである
。
第1図は本発明を適用したカラー画像伝送システムの実
施例を示すブロック図である。カラー画像の各画素を表
わすR, G, B各1bitの入力データ201,
202, 203は差分変換器10でそれぞれ次式
に示すように各画素毎に3個の差分データからなる画素
信号D2,DI,D3に変換される。
施例を示すブロック図である。カラー画像の各画素を表
わすR, G, B各1bitの入力データ201,
202, 203は差分変換器10でそれぞれ次式
に示すように各画素毎に3個の差分データからなる画素
信号D2,DI,D3に変換される。
DI=G
D2= G−R
D3= G−B
すなわち、画素信号DIはGデータそのものであり、一
方、画素信号D2,D3はそれぞれRデータ、Bデータ
がGデータと異なればl1同じであればOである。そし
て、変換された画素信号DI, D2,D3はこの順
に面順次で、例えば、後述する算術符号を用いて符号化
される。
方、画素信号D2,D3はそれぞれRデータ、Bデータ
がGデータと異なればl1同じであればOである。そし
て、変換された画素信号DI, D2,D3はこの順
に面順次で、例えば、後述する算術符号を用いて符号化
される。
即ち、第1面の符号化のためGデータ200がそのまま
差分変換器10から画素信号D1として出力され、ライ
ンメモリl2と符号器11へ入力され符号化される。第
1面、即ち、画素信号DIの符号化終了後、同様に差分
変換器lOからの第2面,第3面の画素信号D2,D3
が面順次に符号化される。
差分変換器10から画素信号D1として出力され、ライ
ンメモリl2と符号器11へ入力され符号化される。第
1面、即ち、画素信号DIの符号化終了後、同様に差分
変換器lOからの第2面,第3面の画素信号D2,D3
が面順次に符号化される。
したがって、第1面の画素信号D1のビットブレーンす
なわちGデータを符号化したのちに符号化される第2面
及び第3面の画素信号D2,D3は、それぞれRデータ
及びBデータのGデータとの差分を示す2値データであ
るので、色の相関が強い画像については第2面,第3面
の画素信号D2,D3にOの値が多くなり、従って、こ
の様な画像の符号量が少なくなる。また、特に白黒画像
については、RIG, B共同信号となるため、画素信
号D2,D3はOとなり、従って、画素信号D2,D3
のビットプレーンの符号量はほとんどないため、白黒画
像を含むカラー画像等に特に有効である。
なわちGデータを符号化したのちに符号化される第2面
及び第3面の画素信号D2,D3は、それぞれRデータ
及びBデータのGデータとの差分を示す2値データであ
るので、色の相関が強い画像については第2面,第3面
の画素信号D2,D3にOの値が多くなり、従って、こ
の様な画像の符号量が少なくなる。また、特に白黒画像
については、RIG, B共同信号となるため、画素信
号D2,D3はOとなり、従って、画素信号D2,D3
のビットプレーンの符号量はほとんどないため、白黒画
像を含むカラー画像等に特に有効である。
一方、ライメモリ12は複数ライン分の容量を有し、符
号化しようとする画素の周囲画素の状態が出力信号20
5として状態予測回路l3に出力される。
号化しようとする画素の周囲画素の状態が出力信号20
5として状態予測回路l3に出力される。
状態予測回路13では、ラインメモリl2からの信号2
05と符号化すべきビットプレーンが画素信号Di,D
2,D3のいずれかを示すBt信号204により、符号
化すべき各画素毎の符号化状態を決定し、状態信号St
206として出力する。
05と符号化すべきビットプレーンが画素信号Di,D
2,D3のいずれかを示すBt信号204により、符号
化すべき各画素毎の符号化状態を決定し、状態信号St
206として出力する。
符号器11では、画素信号D203と状態信号St20
6に基づいて、後述する如く、例えば算術符号のような
マルコフモデル符号化により符号207が作られ、伝送
路等を介して復号器14に伝送される。
6に基づいて、後述する如く、例えば算術符号のような
マルコフモデル符号化により符号207が作られ、伝送
路等を介して復号器14に伝送される。
復号器l4では、伝送されてきた符号207に対して復
号処理が行われ、復号された画素信号DI’D2’,D
3’が面順次で得られる。画素信号DI’D2’,
D3’は復号器l4内のフレームメモリに格納された後
、RGB変換器l5により前述の差分変換器10の逆の
計算を行い、R’, G’, B’ の各lbttの
2値カラー信号に戻され、これに基づいてカラー画像表
示や記録がなされる。
号処理が行われ、復号された画素信号DI’D2’,D
3’が面順次で得られる。画素信号DI’D2’,
D3’は復号器l4内のフレームメモリに格納された後
、RGB変換器l5により前述の差分変換器10の逆の
計算を行い、R’, G’, B’ の各lbttの
2値カラー信号に戻され、これに基づいてカラー画像表
示や記録がなされる。
第4図は第1図示の状態予測回路l3のブロック図であ
る。状態予測のための参照画素は第5図に示したA−L
の12画素で、それぞれ1 bitの画素データである
。*は符号化する注目画素位置を示している。第4図に
おいて、42〜53は注目画素の周囲画素を記憶するた
めの12個のラッチであり、Aラッチ42は符号化画素
の1画素前の画素データを保持しており、Bラツチ43
は2画素前である。同様にC−Gラツチ44〜48はl
ライン前、H−Lラッチ49〜53は2ライン前の画素
データを保持している。これらl2画素のデータの状態
は12bitの状態信号St206になり、符号器1l
に出力される。12−1−12−3は注目画素の周囲画
素を得るための、ラインメモリである。尚、参照画素は
前述の12画素に限られるものではない。
る。状態予測のための参照画素は第5図に示したA−L
の12画素で、それぞれ1 bitの画素データである
。*は符号化する注目画素位置を示している。第4図に
おいて、42〜53は注目画素の周囲画素を記憶するた
めの12個のラッチであり、Aラッチ42は符号化画素
の1画素前の画素データを保持しており、Bラツチ43
は2画素前である。同様にC−Gラツチ44〜48はl
ライン前、H−Lラッチ49〜53は2ライン前の画素
データを保持している。これらl2画素のデータの状態
は12bitの状態信号St206になり、符号器1l
に出力される。12−1−12−3は注目画素の周囲画
素を得るための、ラインメモリである。尚、参照画素は
前述の12画素に限られるものではない。
この様に、状態予測回路l3では周囲画素データの状態
を示す状態信号St206を符号器11に送る。
を示す状態信号St206を符号器11に送る。
この状態信号St206は符号器1lにおいて注目する
符号化画素の画素データを予測するための信号となる。
符号化画素の画素データを予測するための信号となる。
第2図は第1図示の符号器l1のブロック図である。
第2図の説明の前に、本実施例で用いた算術符号につい
て説明する。
て説明する。
従来から知られている様に、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
り符号形威がなされる方法である。この方法はLang
donおよびRissanenらによる文献”Comp
ression of Black/WhiteI
mages with Arithmetic Cod
ing , IEEETran Com.COM−2
9.6,(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81劣勢シン
ボル(LPS)の出る確率をq1演算レジスタAuge
nd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。
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
り符号形威がなされる方法である。この方法はLang
donおよびRissanenらによる文献”Comp
ression of Black/WhiteI
mages with Arithmetic Cod
ing , IEEETran Com.COM−2
9.6,(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81劣勢シン
ボル(LPS)の出る確率をq1演算レジスタAuge
nd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。
A(Sl)=A(S)X(1#A(S)X2−’ ・
・・(1)A(SO) =<A(S)−A(Sl)>g
・・・(2)<>1は有効桁1 bitで打ち
切りを表すc(so)=C(S)
・・・(3)C(Sl)=C(S)+A(So)
・・・(4)ここで、符号化データが優勢シン
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 (Sl)を次のデータの符号化に使う。
・・(1)A(SO) =<A(S)−A(Sl)>g
・・・(2)<>1は有効桁1 bitで打ち
切りを表すc(so)=C(S)
・・・(3)C(Sl)=C(S)+A(So)
・・・(4)ここで、符号化データが優勢シン
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 (Sl)を次のデータの符号化に使う。
新しいAの値は2a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
ードウエアでは演算レジスタAをS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。
5<A<1.0の範囲におさめられる。この処理は、ハ
ードウエアでは演算レジスタAをS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。
また、(l)の式で示したようにLPSの出現確率qを
2のべき乗(2−Q: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している。この近似により
効率最悪点の改善が行われている。
2のべき乗(2−Q: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している。この近似により
効率最悪点の改善が行われている。
qζ2−”+2−ψ ・・・(5
)また、算術符号は符号化データごとにQの値を切換え
ることが可能なことから確率推定部を符号化と分離する
ことができる。
)また、算術符号は符号化データごとにQの値を切換え
ることが可能なことから確率推定部を符号化と分離する
ことができる。
本実施例では前述のように符号化を行いながら確率を推
定していく動的な方法をとっている。
定していく動的な方法をとっている。
以上の算術符号を行う第2図の符号器1lのブロック図
の説明を行う。
の説明を行う。
状態予測回路13からの状態信号St206は、カウン
タメモリ23、符号化条件メモリ24に入力される。
タメモリ23、符号化条件メモリ24に入力される。
符号化条件メモリ24には、状態信号St206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LPSの出
現確率を含む符号化条件を示すインデックス■107が
記憶されている。符号化条件メモリ24から符号化すべ
きビットプレーン及び周囲画素の状態に応じて読み出さ
れたMPS108は、予測変換回路27に入力され、予
測変換回路27では画素信号D203がMPS 1 0
8と一致した時に1となるYN信号101を作る。YN
信号101は更新回路25に人力され、更新回路25で
は、YN信号が!の時に、カウンタメモリ23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イ
ンクリメントする。そして、カウンタメモリ23に記憶
されているカウント値Cl06がカウントテーブルRO
M22からの設定値MCl05に一致したならば、イン
デックスIl07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ROM22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2台に供
給する。
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LPSの出
現確率を含む符号化条件を示すインデックス■107が
記憶されている。符号化条件メモリ24から符号化すべ
きビットプレーン及び周囲画素の状態に応じて読み出さ
れたMPS108は、予測変換回路27に入力され、予
測変換回路27では画素信号D203がMPS 1 0
8と一致した時に1となるYN信号101を作る。YN
信号101は更新回路25に人力され、更新回路25で
は、YN信号が!の時に、カウンタメモリ23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イ
ンクリメントする。そして、カウンタメモリ23に記憶
されているカウント値Cl06がカウントテーブルRO
M22からの設定値MCl05に一致したならば、イン
デックスIl07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ROM22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2台に供
給する。
また、更新回路25では、MP5108と画素信号D2
03が不一致の場合、即ち、予測変換回路27からのY
N信号がOの時はインデックスI107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
。また、インデックスが1の時に値が0のYN信号が来
ると、MPSを反転(0→1またはl→0)する処理を
行う。更新回路25の出力■′109、MPS’ 11
0は更新後のインデックスの値であり、符号化条件メモ
リ24に再記憶される。
03が不一致の場合、即ち、予測変換回路27からのY
N信号がOの時はインデックスI107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
。また、インデックスが1の時に値が0のYN信号が来
ると、MPSを反転(0→1またはl→0)する処理を
行う。更新回路25の出力■′109、MPS’ 11
0は更新後のインデックスの値であり、符号化条件メモ
リ24に再記憶される。
符号化パラメータ決定回路26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28にセットする。この算術符号器28
では、予測変換回路27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。
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28にセットする。この算術符号器28
では、予測変換回路27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。
尚、符号化条件メモリ24に初期値を与えておき、I,
MPSを更新しないようにすることにより、静的な符号
化が容易に実現できる。
MPSを更新しないようにすることにより、静的な符号
化が容易に実現できる。
第8図は予測変換回路27のブロック図である。
画素信号D203とMPS108がEX−NOR回路2
9に入力され、第2表の論理式に従って画素信号D20
3とMPS108が一致したときに1、不一致のときに
OとなるYN信号lotが出力される。
9に入力され、第2表の論理式に従って画素信号D20
3とMPS108が一致したときに1、不一致のときに
OとなるYN信号lotが出力される。
第3図は、更新回路25のブロック図である。YN信号
101が1の時、カウンタメモリ23からのカウント値
0106が加算器31で+1インクリメントされ、信号
C’ll2になる。この値は比較器33でカウントテー
ブルROM22からのMC l 05と比較され、C′
の値がMCの値に一致したならば、更新信号UPAl1
3を1にセットする。またYN信号101は反転器34
を通り更新信号UPB114となり、UPA,UPBは
インデックス変更回路35に入る。また、UPAとUP
BはOR回路37で論理ORがとられ、OR回路37の
出力信号115はセレクタ32の切り換え信号となる。
101が1の時、カウンタメモリ23からのカウント値
0106が加算器31で+1インクリメントされ、信号
C’ll2になる。この値は比較器33でカウントテー
ブルROM22からのMC l 05と比較され、C′
の値がMCの値に一致したならば、更新信号UPAl1
3を1にセットする。またYN信号101は反転器34
を通り更新信号UPB114となり、UPA,UPBは
インデックス変更回路35に入る。また、UPAとUP
BはOR回路37で論理ORがとられ、OR回路37の
出力信号115はセレクタ32の切り換え信号となる。
セレクタ32では信号115が1の時はカウンタメモリ
23の値をリセットするため0信号119を選び、それ
以外は加算器3lの出力信号C’ll2を選び、カウン
タ更新信号C’ll6として出方し、これをカウンタメ
モリ23に記憶させる。従って、画素信号203とMP
S108が不一致の場合、及び一致状態が所定回連続し
た場合に、カウンタメモリ23のカウント値がリセット
される。
23の値をリセットするため0信号119を選び、それ
以外は加算器3lの出力信号C’ll2を選び、カウン
タ更新信号C’ll6として出方し、これをカウンタメ
モリ23に記憶させる。従って、画素信号203とMP
S108が不一致の場合、及び一致状態が所定回連続し
た場合に、カウンタメモリ23のカウント値がリセット
される。
インデックス変更回路35には、インデックスの更新き
ざみを制御する信号dll7(標準的にはd=1)とU
PA113,UPB114および符号化条件メモリ24
から現在のインデックス1107が入カされている。
ざみを制御する信号dll7(標準的にはd=1)とU
PA113,UPB114および符号化条件メモリ24
から現在のインデックス1107が入カされている。
第3表はインデックス変更回路35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
ルを現在のインデックス■,更新きざみ条件d,UPA
,UPBで参照することにより更新したインデックス■
′を決定する。また、I=1でUPB=1の時(画素信
号203とMP3108が不一致の場合)はEX信号1
18をセットする。EX信号118が1の時に反転器3
6では現在のMP310Bのシンボルを反転させ(0.
1またはl−0)、更新MPS’ 110を得る。また
、EX信号がOの時はMPS’は変化させない。更新さ
れたI’ 109およびMPS’ 110は符号化条件
メモリ24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。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威できるし、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。
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
ルを現在のインデックス■,更新きざみ条件d,UPA
,UPBで参照することにより更新したインデックス■
′を決定する。また、I=1でUPB=1の時(画素信
号203とMP3108が不一致の場合)はEX信号1
18をセットする。EX信号118が1の時に反転器3
6では現在のMP310Bのシンボルを反転させ(0.
1またはl−0)、更新MPS’ 110を得る。また
、EX信号がOの時はMPS’は変化させない。更新さ
れたI’ 109およびMPS’ 110は符号化条件
メモリ24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。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威できるし、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。
以上の如く、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I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■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を表わす状態(インデックスI b<
1の状態)においてLPSが発生した場合は、MPSを
反転する。
現確率qを表わすインデックスI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■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を表わす状態(インデックスI b<
1の状態)においてLPSが発生した場合は、MPSを
反転する。
この様に、入力画像に適応的にインデックス1及びMP
S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。
S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。
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Iの値を小文字iで示゜す。
ある。以下、インデックスI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qelとした時に式(6)一で示される。
率qelとした時に式(6)一で示される。
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。
方へ、順次インデックスIを1,’2,3,・・・と付
与する。
ここで、分子はエントロピであり、qe+は式(7)で
示される値である。
示される値である。
qel”qt +q 2 ・・・(
7)qllQ2の値は2のべき乗の多項近似の値で第5
表で与えられている。例えば(8)〜(10)で示され
る。
7)qllQ2の値は2のべき乗の多項近似の値で第5
表で与えられている。例えば(8)〜(10)で示され
る。
qel ”2−’ ・・
・(8)qe2 =2 −1−2−4
・・・(9)q es = 2−2+ 2−
” − ( 1 0 )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
qeiを以降実効確率と呼ぶ。また効率曲線の交点を境
界確率qbi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。
・(8)qe2 =2 −1−2−4
・・・(9)q es = 2−2+ 2−
” − ( 1 0 )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
qeiを以降実効確率と呼ぶ。また効率曲線の交点を境
界確率qbi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。
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q―を選んでい
る。また、第4表のQ r,Q2,Qsは算術符号器l
8に送るパラメータQe111である。即ち、Q,,Q
2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、Q3
は第2項めの係数を示し、十,一の切り換えを行う。
できる確率から第4表に示した実効確率q―を選んでい
る。また、第4表のQ r,Q2,Qsは算術符号器l
8に送るパラメータQe111である。即ち、Q,,Q
2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、Q3
は第2項めの係数を示し、十,一の切り換えを行う。
第1表のMCの値は、以下のように決定している。
即ち、LPSの数をNt.,MPSの数をNMとした時
、LPSの発生確率は式(l1)で与えられる。
、LPSの発生確率は式(l1)で与えられる。
この式をNMで解くと式(12)になる。
NM= LNL (1/q 1)J ・・・
(12)ただしLXJは小数点以下の切り上げを表す。
(12)ただしLXJは小数点以下の切り上げを表す。
式(12)におけるqに第6図に示したqblを与える
ことにより、そこでの優勢シンボル(MPS)の数NM
+が計算される。したがって、MCは式(13)力)ら
計算される。
ことにより、そこでの優勢シンボル(MPS)の数NM
+が計算される。したがって、MCは式(13)力)ら
計算される。
M C i = N MITI − N Ml
・;・(l3)第1表のMCの値は式(1
1), (12), (13)からN L = 2
として計算したものである。
・;・(l3)第1表のMCの値は式(1
1), (12), (13)からN L = 2
として計算したものである。
この様に、第6図示の如くの各境界確率qbiに基づい
て各インデックス■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。
て各インデックス■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。
そして、このMCの値と発生する優勢シンボルMPSの
数を前述の如く比較し、MCの値と優勢冫ンボルMPS
の数が一致したならば、その状態は隣りのインデックス
■を用いた符号化が適した状態と判断して、インデック
ス■を変更する。これによって、優勢シンボルMPSの
発生数を基にして良好なタイミングでインデックス■の
変更がなされ、且つ、最適なインデックスIを用いた符
号化を適応的に達威できる。
数を前述の如く比較し、MCの値と優勢冫ンボルMPS
の数が一致したならば、その状態は隣りのインデックス
■を用いた符号化が適した状態と判断して、インデック
ス■を変更する。これによって、優勢シンボルMPSの
発生数を基にして良好なタイミングでインデックス■の
変更がなされ、且つ、最適なインデックスIを用いた符
号化を適応的に達威できる。
第7図は算術符号器28のブロック図である。
符号パラメータ決定回路26で決められたコントロール
信号Qlll (第4表)のうちシフトレジスタA70
にQ1を、シフトレジスタB71にQ2、セレクタ72
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Asl
23を何bit右にシフトするかを指示する。
信号Qlll (第4表)のうちシフトレジスタA70
にQ1を、シフトレジスタB71にQ2、セレクタ72
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Asl
23を何bit右にシフトするかを指示する。
シフトされた結果が出力信号130,131となる。
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。
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。
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ASI信号124を減算し、Aso信号12
5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Oの時はAst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1
27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、コードレジス
タ79からは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130になる。
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ASI信号124を減算し、Aso信号12
5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Oの時はAst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1
27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、コードレジス
タ79からは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130になる。
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、復号
器l4側に伝送されることになる。
bitlの連続が有限個内になるように処理され、復号
器l4側に伝送されることになる。
また、コードレジスタ79の内容CRl28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
128もセレクタ78に入り、YN信号101がlの時
はCR’ =CR,YN信号が0の時はCR’CR+A
soとなるCR’信号129として出力される。
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
128もセレクタ78に入り、YN信号101がlの時
はCR’ =CR,YN信号が0の時はCR’CR+A
so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。
’信号に対して行う。
以上説明した本実施例においてはカラー画像ビットプレ
ーンのうちGデータを第1面として先に符号化した後、
RデータとGデータの差分及びBデータとGデータの差
分信号を順次符号化したが、どのデータを先に符号化す
ることも可能である。また、R及びBデータはGデータ
との差分を用いたが、他の演算或いはロジックを用いて
も実現できる。
ーンのうちGデータを第1面として先に符号化した後、
RデータとGデータの差分及びBデータとGデータの差
分信号を順次符号化したが、どのデータを先に符号化す
ることも可能である。また、R及びBデータはGデータ
との差分を用いたが、他の演算或いはロジックを用いて
も実現できる。
また、R, G, Bデータの他にY,M,Cデータ等
の他の色データに対しても同様に適用できる。
の他の色データに対しても同様に適用できる。
以上の実施例では符号化に動的算術符号を用いたが,M
H,MMR等のランレングス符号化を用いても構成可能
である。
H,MMR等のランレングス符号化を用いても構成可能
である。
第9図にMMR符号器を用いた例を示す。第1図の例と
同様にカラー画像の各画素を表わすR, G,B各1ビ
ットの入力データ201,202,203は差分変換器
85で前述と同様にして差分を求め、画素信号DI,D
2,D3へ変換され、そして、面順次でMMR符号器8
lへ出力される。各ビットプレーンDI,D2,D3毎
にMMR符号器8lにより符合化され、各ブレーンを示
すヘッダとともに伝送路207により伝送される。
同様にカラー画像の各画素を表わすR, G,B各1ビ
ットの入力データ201,202,203は差分変換器
85で前述と同様にして差分を求め、画素信号DI,D
2,D3へ変換され、そして、面順次でMMR符号器8
lへ出力される。各ビットプレーンDI,D2,D3毎
にMMR符号器8lにより符合化され、各ブレーンを示
すヘッダとともに伝送路207により伝送される。
復号器82では、受信したブレーン(DI, D2,
D3)毎に復号を行い、復号データはプレーン毎にフレ
ームメモリ83へ格納される。
D3)毎に復号を行い、復号データはプレーン毎にフレ
ームメモリ83へ格納される。
すべてのビットプレーンDI,D2,D3終了後、RG
B変換器84により、差分変換と逆の計算を行い、R’
G’ B’ の各lビットの2値カラーに復
元することができる。
B変換器84により、差分変換と逆の計算を行い、R’
G’ B’ の各lビットの2値カラーに復
元することができる。
尚MMRについては周知の技術であるので説明を省略す
る。
る。
第
表
第
表
第
表
(−)はdon’
t
第
表
以上説明したように2値カラ一画像において、3原色間
の相関を利用し符号効率を上げている。すなわち3原色
ビットブレーン符号化において第1のプレーン符号化後
第2プレーン、第3ブレーンの符号化においてはそれぞ
れ第1ブレーンとの差分等の演算を用いることにより相
関を得ている。
の相関を利用し符号効率を上げている。すなわち3原色
ビットブレーン符号化において第1のプレーン符号化後
第2プレーン、第3ブレーンの符号化においてはそれぞ
れ第1ブレーンとの差分等の演算を用いることにより相
関を得ている。
また白黒画像を本方式で符号化してもほぼl原色プレー
ン分の符号量で符号化することができる。さらに、カラ
ー画像に白黒画像部分がある画像においても従来のカラ
ー画像符号化に比べて符号化効率が良くなる効果がある
。
ン分の符号量で符号化することができる。さらに、カラ
ー画像に白黒画像部分がある画像においても従来のカラ
ー画像符号化に比べて符号化効率が良くなる効果がある
。
以上説明した様に、本発明によると、複数の色威分信号
により表わされるカラー画像信号を特定の色成分信号は
そのまま符号化し、他の色成分信号は特定の色威分信号
との差分を符号化するので、色の相関情報を利用した効
率良い符号化を達威出来る。
により表わされるカラー画像信号を特定の色成分信号は
そのまま符号化し、他の色成分信号は特定の色威分信号
との差分を符号化するので、色の相関情報を利用した効
率良い符号化を達威出来る。
第1図は本発明を適用したカラー画像の伝送システムの
ブロック図、 第2図は符号器のブロック図、 第3図は更新回路のブロック図、 第4図は状態予測回路のブロック図、 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図は予測変換回路のブロック図、 第9図はMMR符号器を適用した伝送システムのブロッ
ク図、 第10図は従来の伝送システム例を示すブロック図であ
り、
ブロック図、 第2図は符号器のブロック図、 第3図は更新回路のブロック図、 第4図は状態予測回路のブロック図、 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図は予測変換回路のブロック図、 第9図はMMR符号器を適用した伝送システムのブロッ
ク図、 第10図は従来の伝送システム例を示すブロック図であ
り、
Claims (2)
- (1)複数の色成分信号により表わされるカラー画像信
号を符号化するカラー画像符号化方式であって、特定の
色成分信号はそのまま符号化し、他の色成分信号は特定
の色成分信号との差分を符号化することを特徴とするカ
ラー画像符号化方式。 - (2)請求項1に記載のカラー画像符号化方式であって
、予測符号化によりカラー画像信号を符号化することを
特徴とするカラー画像符号化方式。
Priority Applications (5)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP1230716A JPH0393359A (ja) | 1989-09-05 | 1989-09-05 | カラー画像符号化方式 |
EP90309597A EP0416833B1 (en) | 1989-09-05 | 1990-09-03 | Color image encoding |
AT90309597T ATE188587T1 (de) | 1989-09-05 | 1990-09-03 | Farbbildkodierung |
DE69033411T DE69033411T2 (de) | 1989-09-05 | 1990-09-03 | Farbbildkodierung |
US08/136,619 US5903366A (en) | 1989-09-05 | 1993-10-15 | Color image encoding method |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP1230716A JPH0393359A (ja) | 1989-09-05 | 1989-09-05 | カラー画像符号化方式 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH0393359A true JPH0393359A (ja) | 1991-04-18 |
Family
ID=16912189
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP1230716A Pending JPH0393359A (ja) | 1989-09-05 | 1989-09-05 | カラー画像符号化方式 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH0393359A (ja) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2007059999A (ja) * | 2005-08-22 | 2007-03-08 | Fujifilm Corp | データ圧縮装置およびデータ圧縮プログラム |
US7853077B2 (en) | 2005-12-26 | 2010-12-14 | Fujifilm Corporation | Data compression apparatus and data compression program storage medium |
-
1989
- 1989-09-05 JP JP1230716A patent/JPH0393359A/ja active Pending
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2007059999A (ja) * | 2005-08-22 | 2007-03-08 | Fujifilm Corp | データ圧縮装置およびデータ圧縮プログラム |
US7853077B2 (en) | 2005-12-26 | 2010-12-14 | Fujifilm Corporation | Data compression apparatus and data compression program storage medium |
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