JPH0424907B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

本発明は画像信号のデータ圧縮符号化方法およ
び装置に関する。 従来、白と黒からなる文書、図面等をスキヤナ
ーで走査して得られた白黒２値のフアクシミリ信
号をデジタル的に圧縮符号化する方法としてラン
レングス符号化の方式が知られている。このラン
レングス符号化方式は白、又は黒画素の継続する
長さを符号化するもので、白および黒画素が連続
して発生する場合には、ラン数が全体として少な
くなるから圧縮効率が高い。通常の文書に対して
は、このランレングス符号化方式によると十分効
率を高くできるので、フアクシミリ符号化の国際
標準方式としてモデイフアイド・ハフアン
（Modified Huffmann）方式やモデイフアイド・
リード（Modified READ）方式が定められ、こ
れが採用されている。一方、中間調を有する画像
信号を白画素と黒画素の占める割合いを調節する
ことによつて表現する擬似中間調方法が知られて
いる。新聞に用いられる網目写真や、デイザー法
と呼ばれる方法は、白黒の２値信号を用いて中間
調を再現する代表的な例である。 しかし、これらの方法によれば、中間調画像信
号は周期的に変化する２値化閾値を用いて２値化
されるため、灰色に対する２値化信号は白画素と
黒画素が周期的に繰返すパターンとなる。従つ
て、ランレングスが短く、ラン数が多いので、ラ
ンレングス符号化による圧縮効率は極めて悪くな
るという欠点があつた。 また、写真のような連続中間調を有する信号を
符号化する場合は、差分符号化（Differential
PCM）や変換符号化という全く別の符号化方法
が用いられており、国際標準方式のランレングス
符号化は適用できないという不都合があつた。 本発明の目的は、２値画像をはじめ、擬似中間
調画像、連続中間調画像を対象とし、簡単な前処
理を施すだけでModified Huffmann（以下MHと
略す）などのランレングス符号化により能率よく
データ圧縮する符号化方式および装置を提供する
ことにある。 本発明によれば、画像信号の符号化において、
既に符号化済みの画像信号を用いて、現在符号化
中の画像信号を予測し、予測が適中したか否かを
示す単数または複数の予測誤差信号を発生すると
共に、予測状態により前記予測誤差信号をラベル
付けし、ブロツク毎に前記予測誤差信号を、同一
ラベルが連続し且つ予測はずれ毎にラベルができ
るだけ変化するという規則により配列変換し、配
列変換した予測誤差信号に対して予測はずれをラ
ンの区切りとして、第１および第２のランレング
ス符号を交互に用いてランレングス符号化し、画
像信号の復号化においてランレングス復号化した
予測誤差信号を定められた規則に従つて逆配列変
換し、既に復号化済みの画像信号を用いて現在復
号化中の画像信号を予測すると共に予測状態によ
り予測誤差信号のラベルを判定して予測誤差信号
を元の画像信号に復号化することを特徴とする画
像信号の符号化方法が得られる。 また、既に符号化済みの画像信号を用いて、現
在符号化中の画像信号を予測し、予測が適中した
か否かを示す単数または複数の予測誤差信号と対
応する予測状態信号を発生する手段と、予測状態
信号により前記予測誤差信号をラベル付けしたと
き、同一ラベルが連続し且つ予測はずれ毎にラベ
ルができるだけ変化するという規則により予測誤
差信号をブロツク毎に配列変換する手段と、配列
変換した予測誤差信号を予測はずれをランの区切
りとして第１および第２のランレングス符号を交
互に用いてランレングス符号化する手段、とから
構成されることを特徴とする画像信号の符号化装
置、およびランレングス符号化された予測誤差信
号をランレングス復号化する手段と、ブロツク毎
にランレングス復号化した予測誤差信号をランの
区切りに応じて定められた規則により逆配列変換
する手段と、既に復号化済みの画像信号を用い
て、現在復号化中の画像信号に対する予測信号と
予測状態信号を発生し、予測状態信号により予測
誤差信号のラベルを判定して予測誤差信号を元の
画像信号に復号化する手段、とから構成されるこ
とを特徴とする画像信号の復号化装置が得られ
る。 次に本発明の画像信号符号化方法および装置を
図面を参照して詳細に説明する。 第１図は本発明の構成の一例を示すブロツク図
である。図において、端子１００に画像信号Ｘが
印加され、端子１０１にタイミング信号が印加さ
れる。タイミング信号としては画像信号に対する
同期信号とクロツクパルスの２つがある。 画像信号Ｘは予測変換回路１により予測誤差信
号Ｙと予測状態信号Ｓに変換される。予測誤差信
号Ｙは１，０からなる１ビツトの信号で、予測当
りのとき０、予測はずれのとき１とする。予測状
態信号は予測適中の度合を示す１ビツトの信号
で、確率的に予測が当り易い状態のときを
GOOD、逆の場合をBADとして、それぞれを０，
１で表わす。したがつて、予測状態信号にり予測
誤差信号はGOOD又はBADにラベル付けされる。 ここで、予測変換回路の構成は符号化の対象と
なる画像信号が２値信号の場合、デイザーや網点
信号のような擬似中間調信号の場合、さらには多
値の連続中間調信号の場合によつてそれぞれ異な
るが、それらの具体的説明は後述する。 予測誤差信号Ｙは配列変換回路２によつて、ブ
ロツク毎に配列変換され、配列変換された予測誤
差信号Ｕになる。この配列変換は予測状態信号Ｓ
の制御の下に実行される。また、１ブロツクを例
えば１走査線に対応させる。配列変換の具体的方
法は後述するが、基本的には予測誤差信号を
GOODとBADにラベル付けしたとき、 予測当りが続く間は同一ラベルが連続する。 予測はずれが生じる毎にラベルができるだけ
変化する。 という規則の下に配列変換を行う。 配列変換された予測誤差信号Ｕは平滑化回路３
により平滑化信号Ｖに変換される。平滑化回路３
は例えば、図中破線内に示すようレジスター３２
と排他的論理和回路３１とで構成され、信号Ｕに
予測はずれが生じる毎に信号Ｖの符号を１から０
または０から１の如く反転させる働きをする。こ
の変換により、信号Ｕの予測はずれが生じる間隔
が信号Ｖを白黒２値信号と見なしたときのランレ
ングスに対応するようになる。 平滑化信号Ｖはランレングス符号器４により、
白黒別のランレングス符号を用いてランレングス
符号化される。ランレングス符号器としては国際
標準のMH符号器を用いることができる。このラ
ンレングス符号化においては、GOODにラベル
付けされた予測誤差信号系列が白のランレングス
符号で符号化される確率が高く、BADにラベル
付けされた予測誤差信号系列が黒のランレングス
符号で符号化される確率が高くなるので、それぞ
れの統計的性質に合つたランレングス符号を設計
すれば効率的なランレングス符号化が実行され
る。 ランレングス符号化により得られた圧縮符号Ｃ
は伝送路に送出されるかあるいはフアイルメモリ
ーに格納される。参照数字５はこれらのいずれか
を表わす。伝送路あるいはフアイルメモリーから
とり出された圧縮符号C′は、参照数字６，７，
８，９で構成される復号化装置により符号化の逆
変換処理を受け元の画像信号X′に復号され、端
子２００に出力される。 圧縮符号C′は、まずランレングス復号器６によ
りランレングス復号され信号V′に変換され、更
に逆平滑化回路７により白黒の変化点が抽出され
た信号U′に変換される。逆平滑化回路７は例え
ば図中破線内に示すように、レジスター７２と排
他的論理和７１で構成される。レジスター７２の
出力には１サンプル前の復号値が現われるので、
排他的論理和出力では白黒の変化点が１となり、
これが予測はずれに対応する。信号U′は更に配
列逆変換回路８により配列逆変換され予測誤差信
号Y′に変換される。配列逆変換回路は予測逆変
換回路９から供給される予測状態信号S′の制御の
もとに動作し、符号化の逆の論理によつて、信号
U′を配列逆変換し、予測誤差信号Y′に変換する。
予測誤差信号Y′は予測逆変換回路９により、既
に復号化済みの画像信号により得られる予測値を
もとにして画像信号X′に変換される。なお、ラ
ンレングス復号器６からはタイミング信号が復号
化装置の各部に供給されると共に出力端子２０１
にとり出される。ここで、伝送路やフアイルメモ
リーに誤りがなければC′＝Ｃであり、符号化およ
び復号化動作が正しく行われれば、V′＝Ｖ、
U′＝Ｕ、S′＝Ｓ、Y′＝Ｙ、X′＝Ｘとなる。 第３図Ａに２値画像信号に対する予測変換回路
の実施例を示す。ここで、予測に用いる参照画素
は第２図に示すように２ラインにわたる４画素と
する。すなわち、画素Ａは符号化しようとする画
素Ｘと同一ラインにある直前の画素、画素Ｃ，
Ｂ，Ｄは前ラインの画素である。Ａ〜Ｄの画素は
既に符号化済の画素であるから予測の参照画素と
して用いることができる。第３図Ａにおいて、２
値画像信号Ｘはタツプ付き遅延線１１に印加さ
れ、その４つの出力端子には参照画素Ａ，Ｂ，
Ｃ，Ｄに対応する参照信号がとり出される。これ
らの参照信号は予測ROM（Read Only
Memory）１２に印加されて出力に予測信号X^と
予測状態信号Ｓがとり出される。 予測ROMの作り方は次のようにする。実際の
画像信号に対して、画素Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄの組合せ
で生じる16通りのそれぞれの予測状態におけるＸ
の出現確率を求め、確率が50％以上となる信号レ
ベルを予測値とする。また、予測状態信号Ｓは前
記出現確率から求める予測適中率が例えば0.94以
上のものをGOOD、以下のものをBADとなる様
に統計的に定める。 画像信号X^は予測信号Ｘにより Ｙ＝ＸX^ (1) の論理演算により予測誤差信号Ｙに変換される。
但し、は排他的論理和を表わし、第３図Ａにお
いては参照数字13で排他的論理和回路が示されて
いる。なお、端子１０１から供給されるタイミン
グ信号Ｔはタツプ付遅延線のクロツクパルスおよ
び初期状態の設定に用いられる。 第３図Ｂは第３図Ａの予測変換回路と対になる
予測逆変換回路の実施例である。図において、参
照数字91，92はそれぞれタツプ付遅延線および予
測ROMで、予測変換回路で用いたものとそれぞ
れ同じ働きをする。また、参照数字93は排他的論
理和回路である。従つて、復号信号X′は X′＝X^′Y′ (2) で与えられる。 走査線の始まりにおいて、タイミング信号
T′によつてタツプ付遅延線の初期状態が設定さ
れると予測ROM92により出力される予測信号
X^′はX^′＝X^となる。また、予測誤差信号Y′が正
しく復号されればY′＝Ｙである。従つて、(1)式
と(2)式より X′＝X^Y′＝X^（ＸX^）＝Ｘ (3) となり、元の画像信号Ｘが復号される。復号済み
の画像信号Ｘはタツプ付遅延線91を通して予測
ROMに印加され、予測値X^′と予測状態信号S′を
出力する。従つて、初期状態で、X^′＝X^、S′＝Ｓ
となれば以下、Y′＝ＹであればX′＝Ｘと正しく
復号化が進行する。また、以上の説明では、参照
画素を４画素としたが、参照画素数およびその配
置は符号化済みである画素を用いる限り任意に設
定できる。 次に配列変換および配列逆変換について説明す
る。第４図Ａは配列交換回路の実施例を示すブロ
ツク図である。図において、予測誤差信号Ｙは１
走査線毎にメモリー２１に一旦書き込まれ次に読
み出され配列変換された信号Ｕとして出力され
る。配列変換はメモリーの書き込みと読み出しの
過程で行うので、メモリーのアドレス制御が配列
交換の方法と対応する。 第５図に配列変換法の一例を示す。図におい
て、Ａ１は１走査線の予測誤差信号の時系列を示
す。この場合、簡単の為１走査線の画素数は10と
している。Yiの添字は画素の時系列番号を示
し、斜線は予測はずれを示す。したがつて、図に
おいてY₁〜Y₃，Y₆〜Y₈，Y₁₀は０、Y₄，Y₅，Y₉
は１である。Ａ２は予測誤差信号Ｙに対応する予
測状態信号Ｓの時系列を示す。ＧはGOOD、Ｂ
はBADを示す。予測誤差信号Yはこの予測状
態Sによつて、それぞれGOODかBADかのいず
れかにラベル付けされる。すなわち、図の例で
は、Y₁，Y₂，Y₄，Y₆，Y₇，Y₈，Y₉はGOOD、
Y₃，Y₅，Y₁₀はBADである。 第５図Ａ３はメモリーに書き込んだ予測誤差信
号を示す。メモリーの番地は左端から順に１，
２，……10番地とする。そして書き込みにおいて
は GOODにラベル付けされた予測誤差を１番
地から順に書き込み、BADにラベル付けされた
予測誤差を10番地（１走査線の最終番地）から逆
向きに書き込む。このように書き込めば、メモリ
ー内にGOODとBADの予測誤差をそれぞれ分離
して書き込むことができる。図において、メモリ
ーの１〜７番地にはGOODの予測誤差、８〜10
番地にはBADの予測誤差が書き込まれている。 次に、メモリー内の予測誤差信号を読み出す
が、読み出した時系列信号を第５図Ａ４に示す。
まず、メモリーの１番地からGOODの予測はず
れが生じるまで順に読み出す。図の例では３番地
に書き込まれたY₄が予測はずれなので、Y₁，
Y₂，Y₄が読み出される。予測はずれが生じると
今度はメモリーの最終番地からBADの予測誤差
をやはり予測はずれが生じるまで読み出す。図の
例では９番地のY₅が予測はずれなのでY₃とY₅が
読み出される。次は再び、GOODを読み出すの
で、Y₆，Y₇，Y₈，Y₉が読み出され、Y₉が予測は
ずれなので、次はBADのY₁₀が読み出される。こ
のようにして、配列変換が完了する。 配列変換された予測誤差信号Ｕは第５図Ａ４に
示されているが、同図Ａ５にはこれを平滑化した
信号Ｖを示している。すなわち、予測はずれが生
じる毎に白黒を反転させる処理が施されている。
同図Ａ６には信号Ｖを白黒別ランレングス符号化
したときのランレングスを示している。図におい
て、W2は白のランレングス２を表わし、Ｂ２は
黒のランレングス２を表わす。平滑化処理を施し
た信号のランはW2，B2，W4，B4の４つであ
る。これに対して、平滑化処理をせずに信号Ｕ
（第５図Ａ４）を直接ランレングス符号化したと
すれば、ランはW2，B1，W1，B1，W3，B1，
W1の７つとなるので、平滑化処理により大幅な
ラン数の消減が行われていることが分かる。 配列変換の規則は (1) 同一ラベルをできるだけ連続させること (2) 予測はずれ毎にラベルをできるだけ変化させ
ること の２つの条件を満たすようにするのが、符号化処
理率の点から得策である。勿論、配列逆変換によ
り元に戻せることが前提条件であることは云うま
でもない。ここで、「できるだけ」という意味は
「できない場合は逆変換が可能な他の約束を用い
る」ことを示す。例えば第５図に示した例で、予
測誤差信号はＡ１で与えられたが予測状態信号は
Y₁〜Y₁₀に対してすべてGOODであつた場合を仮
定しよう。そうすると、メモリには第５図Ｂ３に
示すようにY₁〜Y₁₀の順に予測誤差が書き込まれ
る。この場合、すべてのデータはGOODにラベ
ル付けされているので、GOODの次にBADを読
み出すことはできない。メモリーの読み出しを、
前述の様にアドレスの昇順と降順にとり、予測は
ずれ毎にこれらを切換えることにすれば、配列変
換後の予測誤差信号は第５図Ｂ４に示すようにな
る。この配列変換においては予測はずれ毎にラベ
ルが変化していないが、配列逆変換は可能である
から、本発明では許される。 第４図Ａに戻つて配列変換回路の動作説明を行
う。図において、参照数字23，24はそれぞれ、昇
順アドレスカウンタ（アツプカウンタ）および降
順アドレスカウンタ（ダウンカウンタ）である。
参照数字22は論理回路で、書き込み時には予測状
態信号Ｓにより、Ｓ＝０（GOOD）のときはアツ
プカウントパルスを線１２３に発生し、Ｓ＝１
（BAD）のときはダウンカウントパルスを線124
に発生する。また、マルチプレクサー２５の切換
信号を線１２２を通して供給する。この切換信号
は書き込み時には予測状態信号Ｓそのものであ
る。アツプカウンタ２３およびダウンカウンタ２
４は走査線の始まりにおいてタイミングパルスに
より、それぞれ、１および10がロードされ、以後
はカウントパルスにより、メモリーアドレスを１
番地づつ増減させる。２つのアドレスカウンタに
より指定されたアドレスはマルチプレクサー２５
で切換えられて線１２１を通してメモリー２１の
アドレス線に供給される。このようにして、メモ
リー２１にはGOOD予測誤差が昇順に、BAD
予測誤差が降順に書き込まれる。１走査線の書き
込みが終了すると、次の走査線の画像信号が到来
する前にメモリーの読み出しを行う。なお、次の
走査線の画像信号が連続して到来する場合は配列
変換回路をダブルにして交互に動作させればよ
い。読み出しにおいては読み出した信号Ｕをフリ
ツプフロツプ２６に供給し、Ｕ＝１になる毎にフ
リツプフロツプを反転させる。フリツプフロツプ
の出力は線１２６を通して論理回路２２に供給
し、読み出し時のアツプカウントパルス、ダウン
カウントパルスおよびマルチプレクサーの切換信
号作成に用いられる。 第４図Ｂは第４図に示した配列変換回路に対応
する配列逆変換回路を示す。参照数字81はメモリ
ー、８２は論理回路、８３はアツプカウンタ、８
４はダウンカウンタ、８５はマルチプレクサ、８
６はフリツプフロツプで、これらは配列変換回路
で用いたものと同じ機能で同じ動作をする。ただ
し、書き込みと読み出しの動作が配列変換回路と
は逆になる。すなわち、配列変換された予測誤差
信号U′がまず、メモリー８１に書き込まれるが、
書き込みアドレスの制御はU′＝１になる毎に出
力を反転させるフリツプフロツプ８６の出力信号
を用いて行なう。また、読み出しアドレスの制御
は予測逆変換回路から供給される予測状態信号
S′を用いて行う。これらのアドレス制御の方法は
配列変換回路と同じである。 以上に配列変換とその逆変換動作を説明した
が、配列変換の方法および回路はメモリー番地の
昇順・降順によるもの以外にもいろいろ考えられ
る。例えばメモリーを２個用意し、GOODの予
測誤差を第１のメモリーに、BADの予測誤差を
第２のメモリーに順に格納し、予測はずれが生じ
る毎に読み出すメモリを交互に変えても良い。 次に本発明を擬似中間調画像信号に適用した場
合の実施例を示そう。擬似中間調画像はデイザー
法や網点法に代表されるように、中間調画像を白
黒の密度変調により表現した画像である。ここで
は、組織的デイザーと呼ばれる中間調再現方式に
ついて第６図を参照して説明する。第６図Ａは４
×４のデイザーマトリクスを示すもので、数字は
中間調信号を２値化する閾値を示している。すな
わち、第１列の０，８，２，10は第１走査線に対
する２値化閾値を示し、第１サンプルは０、第２
サンプルは８、第３サンプルは２、第４サンプル
は10がそれぞれ２値化閾値となる。第５サンル以
降は再び、０，８，２，10を繰返す。この場合、
２値化閾値の繰返し周期ｋは４である。第２走査
線に対する２値化閾値は12，４，14，６であり、
同じように周期４の繰返しとなる。第３走査線の
２値化閾値は３，11，１，９であり、第４走査線
のそれは15，７，13，５となる。第５走査線の２
値化閾値は第１走査線と同じで、２値化閾値は副
走査方向にも周期４で繰返す。 第６図Ｂのグラフはａからｅまでに示すような
中間調レベルが、破線で示される２値化閾値（こ
の場合、第１走査線の２値化閾値）と比較される
様子を示す。この図において、横軸は主走査方向
の時間を表わし、縦軸は中間調の信号レベルを示
す。中間調信号は破線の２値化閾値と比較され、
２値化閾値よりレベルが大きい（明るい）場合は
白、レベルが小さい（暗い）場合は黒に２値化さ
れる。また、第６図Ｃは、同図Ｂのａ〜ｅに示す
各中間調信号を２値化した時系列の信号図を示
す。この図において、ａのように十分明るい信号
はすべて白に２値化される。ｂの中間調レベルは
４画素毎に黒（図では斜線を施して示している）
画素が現われるように２値化される。ｃの中間調
レベルは１画素毎に白と黒が入れ変るように２値
化される。ｄの中間調レベルは４画素中３つが黒
画素となるように２値化される。ｅのように十分
に暗い信号レベルは全て黒画素となる。 以上の説明から判るように、中間調を含む画像
信号を周期的に変化する２値化閾値で２値化すれ
ば、周期的な２値化パターンが発生するが、白お
よび黒のランレングスは非常に短くなり、そのま
まランレングス符号化すれば圧縮効率は極めて悪
くなる。 本発明においては予測変換と配列変換と平滑化
の３つの技術を導入することにより、デイザー画
像のランレングス符号化の圧縮効率を改善する。
第７図Ａはデイザー化回路およびデイザー信号の
予測変換回路を示すブロツク図である。図におい
て、端子１００に印加されたアナログの中間調画
像信号XaはＡ／Ｄ変換器１５によりデイジタル
化され、比較器１６によりデイザー閾値発生器１
４から供給される閾値と比較され２値化される。
２値化された画像信号（デイザー信号）Ｘはタツ
プ付遅延線１１ａ、予測ROM１２ａおよび排他
的論理和回路１３で構成される予測変換回路によ
り予測誤差信号Ｙと予測状態信号Ｓに変換され
る。予測変換回路の動作および機能は第３図Ａに
ついて説明した２値画像信号の場合と殆んど同じ
である。ただし、２値化閾値が周期的に変化する
のに伴い、用いる参照画素は例えば第７図Ｃに示
すＡ〜Ｄの画素の如く注目画素Ｘに対して空間的
に離れた配置にすると予測精度が向上する。この
場合、タツプ付き遅延線は２ラインのメモリを必
要とするが、更にメモリーを増やして２値化閾値
の等しい画素（４ライン前および４画素前の画
素）を参照画素に加えることにすれば、予測精度
を更に向上させることができる。また、網点画素
の場合は網点周期はなれた画素を参照画素とする
のが良い。また、デイザー画像信号用の予測
ROM92aにはデイザー閾値発生回路から、閾値
情報（この場合16通りあるので４ビツトとなる）
も供給するのが良い。なお、予測ROMの作り方
は２値画像信号の場合と同様に統計的手法によ
る。 このようにして得られた予測誤差信号Ｙは第１
図において説明したと同様、配列変換され、平滑
化されランレングス符号化される。この場合、デ
イザー画像信号は予測変換と配列変換ならびに平
滑化により、ランレングスが長くなると共にラン
数が大幅に削減されるので圧縮効率が大幅に向上
する。 第７図Ｂは第７図Ａの予測変換回路に対応する
予測逆変換回路である。参照数字９４はデイザー
閾値発生回路、９１ａはタツプ付遅延線、９２ａ
は予測ROMであり、機能及び動作は予測変換回
路と同様である。また、ランレングス復号化、逆
平滑化、配列逆変換の復号化動作は２値画像信号
の場合と同様である。 次に、本発明を多値の連続中間調画像信号に適
用した場合の実施例を示そう。第８図Ａは多値画
像信号用の予測変換回路の実施例を示す。図にお
いて、端子２００に印加されたアナログの画像信
号X_aはＡ／Ｄ変換器１５によりデイジタル化さ
れる。この場合、レベル数を16とすれば、Ａ／Ｄ
変換器出力は４ビツトのバイナリー信号となる。
このバイナリー信号はグレイ変換器17により
Gray CODEに変換される。Binary→Gray変換
はデータ圧縮率をあげるために行うが、その変換
表は以下に示すものである。

【表】 Gray変換された画像信号は走査線単位にメモ
リー付セレクター１８に供給され各ビツトプレー
ン毎に順次読み出される。すなわちGray Code
に変換された４ビツトの画像信号の第１ビツトプ
レーンがまず読み出され、タツプ付遅延線１１
ｂ、予測ROM１２ｂおよび排他的論理和１３で
構成される予測変換回路により、予測誤差信号Ｙ
と予測状態信号Ｓが出力される。予測誤差信号Ｙ
は２値画像信号の場合と同様に配列変換され、平
滑化された後ランレングス符号化される。次に第
２ビツトプレーンの信号が読み出され、同様に予
測誤差信号と予測状態信号が出力される。この動
作を第４ビツトプレーンまで繰返すことにより１
走査線の多値画像信号の符号化を終了する。参照
数字19は各ビツトプレーンを区別するためのタイ
ミング発生器で、その出力はメモリ付セレクター
１８及び予測ROM１２ｂに印加される。各ビツ
トプレーン毎に用いる参照画素としては、例えば
第２図に示した４画素を用いることができるが、
予測ROMの内容はビツトプレーン毎に別々に統
計的手法によつて定めた方が効率が上がる。 第８図Ｂは多値画像信号用の予測逆変換回路を
示すもので、第８図Ａの予測変換回路と対にな
る。この回路の動作は、各ビツトプレーン毎の予
測誤差信号Y′が印加されると排他的論理和９３、
タツプ付遅延線９１ｂおよび予測ROM９２ｂで
構成される予測逆変換回路によりビツトプレーン
信号X′が復号され、セレクター付メモリー９８
に順次書き込まれる。参照数字９９は各ビツトプ
レーンを区別するためのタイミング発生器であ
る。第１から第４ビツトプレーンについて、予測
逆変換が完了するとセレクター付メモリーの出力
には４ビツトのグレイ変換画像信号が出力され
る。この信号はバイナリー変換器９７によりバイ
ナリー信号に変換され、Ｄ／Ａ変換器９５でアナ
ログ信号X′aに変換され出力端子２００にとり出
される。 以上、本発明の実施例として、２値画像、擬似
中間調画像および多値連続調画像について説明し
たが、この他にも例えばカラー画像に対しては
赤、青、緑の各色に対してそれぞれランレングス
符号化することにより同様の効果を得ることがで
きる。 本発明の原理と特徴を要約すれば次のようにな
る。まず、本発明においては、画像信号を予測と
いう手段により予測誤差信号に変換するが、この
変換によつて、画像信号の冗長度が削減される。
冗長度が削減された画像信号、すなわち予測誤差
信号をできるだけ少ないビツト数の符号で表わす
ために、ランレングス符号化を用いる。ここで、
ランレングス符号化の方法としてはMH符号化の
如く、平均ランレングスが比較的長い場合に適合
する白ラン用符号と平均ランレングスが比較的短
い場合に適合する黒ラン用符号の２種類のランレ
ングス符号を用意し、白、黒、白、黒、……の如
く用いるランレングス符号を交互に変化させる。
本発明においては、この様なランレングス符号化
に適合するように前述の予測誤差信号に変換を施
す。変換には２種の手段が含まれており、その第
１は予測状態信号により予測誤差信号を予測が当
り易いグループ（GOOD）と予測の当りにくい
グループ（BAD）の２つのグループにラベル付
けし、配列変換する手段である。この手段によ
り、GOODは平均ランレングスが比較的長いグ
ループ、BADは平均ランレングスが比較的短い
グループに分離することができる。第２の手段は
予測誤差信号を予測はずれをランの区切りとして
符号化する手段であり、具体的には予測誤差信号
を予測はずれ毎に白黒を反転させる平滑化処理を
施す。GOODとBADを予測はずれ毎に交互に読
み出す配列変換と平滑化処理により、GOODの
ランは白のランレングス符号で、BADのランは
黒のランレングス符号で符号化される確率が高
まり、圧縮率を高くすることができるのである。
本発明の特徴は変換処理を標準のMH符号器及び
復号器の前後で施すことにより、MH符号化アル
ゴリズムを何ら変更せずに、擬似中間調画像や多
値画像の効率良いデータ圧縮を可能ならしめるこ
とにあり、種々の目的に応用可能である。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の構成を示すブロツク図、第２
図および第７図Ｃは参照画素配置を示す略図、第
３図Ａおよび第３図Ｂはそれぞれ、２値画像信号
用の予測変換回路および予測逆変換回路のブロツ
ク図、第４図Ａおよび第４図Ｂはそれぞれ、配列
変換回路および配列逆変換回路の一例を示すブロ
ツク図、第５図は配列変換動作の説明に供する略
図、第６図Ａ，Ｂ，Ｃはデイザー画像信号の説明
に供する略図である。第７図Ａおよび第７図Ｂは
それぞれ、擬似中間画像信号用の予測変換回路お
よび予測逆変換回路のブロツク図、第８図Ａおよ
び第８図Ｂはそれぞれ、多値連続調画像信号用の
予測変換回路および予測逆変換回路のブロツク図
である。 図において、１……予測変換回路、２……配列
変換回路、３……平滑化回路、４……ランレング
ス符号器、５……フアイルメモリー又は伝送路、
６……ランレングス復号器、７……逆平滑化回
路、８……配列逆変換回路、９……予測逆変換回
路、１１，１１ａ，１１ｂ，９１，９１ａ，９１
ｂ……タツプ付遅延線、１２，１２ａ，１２ｂ，
９２，９２ａ，９２ｂ……予測ROM、１３，９
３，３１，７１……排他的論理和回路、３２，７
２……レジスター、２１，８１……メモリ、２
３，８３……アツプカウンタ、２４，８４……ダ
ウンカウンタ、２６，８６……フリツプフロツ
プ、２２，８２……論理回路、２５，８５……マ
ルチプレクサ、１５……Ａ／Ｄ変換器、１６……
比較器、１４，９４……デイザー閾値発生回路、
１７……グレイ変換器、９７……バイナリー変換
器、１８，９８……メモリー付セレクター、１
９，９９……タイミング発生器、９５……Ｄ／Ａ
変換器である。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 画像信号の符号化において、既に符号化済み
   の画像信号を用いて、現在符号化中の画像信号を
   予測し、予測が適中したか否かを示す単数または
   複数の予測誤差信号を発生すると共に、予測状態
   により前記予測誤差信号をラベル付けし、ブロツ
   ク毎に前記予測誤差信号を、同一ラベルが連続し
   且つ予測はずれ毎にラベルができるだけ変化する
   という規則により配列変換し、配列変換した予測
   誤差信号に対して予測はずれをランの区切りとし
   て、第１および第２のランレングス符号を交互に
   用いてランレングス符号化し、画像信号の復号化
   においてランレングス復号化した予測誤差信号を
   定められた規則に従つて逆配列変換し、既に復号
   化済みの画像信号を用いて現在復号化中の画像信
   号を予測すると共に予測状態により予測誤差信号
   のラベルを判定して予測誤差信号を元の画像信号
   に復号化することを特徴とする画像信号の符号化
   方法。 ２ 既に符号化済みの画像信号を用いて、現在符
   号化中の画像信号を予測し、予測が適中したか否
   かを示す単数または複数の予測誤差信号と対応す
   る予測状態信号を発生する手段と、予測状態信号
   をラベル付けしたとき、同一ラベルが連続し且つ
   予測はずれ毎にラベルができるだけ変化するとい
   う規則により予測誤差信号をブロツク毎に配列変
   換する手段と、配列変換した予測誤差信号を予測
   はずれをランの区切りとして第１および第２のラ
   ンレングス符号を交互に用いてランレングス符号
   化する手段、とから構成されることを特徴とする
   画像信号の符号化装置。 ３ ランレングス符号化された予測誤差信号をラ
   ンレングス復号化する手段と、ブロツク毎にラン
   レングス復号化した予測誤差信号をランの区切り
   に応じて定められた規則により逆配列交換する手
   段と、既に復号化済みの画像信号を用いて、現在
   復号化中の画像信号に対する予測信号と予測状態
   信号を発生し、予測状態信号により予測誤差信号
   のラベルを判定して予測誤差信号を元の画像信号
   に復号化する手段、とから構成されることを特徴
   とする画像信号の復号化装置。