JPH04290073A - 画像データ圧縮装置 - Google Patents

画像データ圧縮装置

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JPH04290073A
JPH04290073A JP5442291A JP5442291A JPH04290073A JP H04290073 A JPH04290073 A JP H04290073A JP 5442291 A JP5442291 A JP 5442291A JP 5442291 A JP5442291 A JP 5442291A JP H04290073 A JPH04290073 A JP H04290073A
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JP5442291A
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Eisuke Miura
三浦 栄介
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Fujitsu VLSI Ltd
Fujitsu Ltd
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Fujitsu VLSI Ltd
Fujitsu Ltd
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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。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、画像データを圧縮する
技術に係り、特に、2値画像処理において同一値の画素
(白画素または黒画素のデータ)の連続する長さ(以下
、ランレングスと称する)を検出する装置に関する。
【0002】
【従来の技術】ファクシミリ等により画像通信を行う場
合、画像データの圧縮処理は必須である。これに関連し
て、近年の通信網の高速化により、圧縮および復元処理
にも高速化が要求されている。このためには、圧縮処理
の一部を構成するランレングス検出処理においても高速
化を図ることが必要である。
【0003】従来の方式では、シフトレジスタ等を用い
て、画像データの中で値の連続する画素を1画素ずつ順
次計数し、その結果に基づいてランレングスの検出を行
っている。そのため、少なくとも画素数分の処理サイク
ルを必要としていた。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】上述した従来の方式で
は、ランレングス検出に際して画素数分の処理サイクル
を必要とするので、冗長度の大小にかかわらず、処理時
間を同様に必要とする欠点がある。例えば、冗長度の大
きな画像データ(例えば全部が白または黒の画素のデー
タ)であっても、冗長度の小さな画像データ(例えば全
部がランレングス1の市松模様のデータ)と同じ分だけ
処理時間を必要とするため、圧縮後のデータが少ないに
もかかわらず、全体の処理時間を短縮できず、ひいては
画像データ圧縮を効率良く行えないという問題を生じて
いた。
【0005】本発明は、かかる従来技術における課題に
鑑み創作されたもので、ランレングスを効率良く検出し
、ひいては画像データの圧縮処理を高速に行うことがで
きる画像データ圧縮装置を提供することを目的としてい
る。
【0006】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
、本発明では、画像データの圧縮に際し、ワード単位で
与えられる画像データにおけるランレングスを1演算周
期(サイクル)毎に検出し、そのランレングスを数値と
して出力するようにしている。従って本発明によれば、
図1の原理ブロック図に示されるように、2値画像処理
において同一値の画素の連続長(ランレングス)を検出
する画像データ圧縮装置であって、画像データD0 を
ワード単位で順次取り込んで記憶する手段1と、該記憶
された画像データにおいて画素値の変化点の有無を検出
する手段2と、該画素値の変化点が検出された場合(A
)に、ワードの端から最初の変化点までの画素の連続長
を検出してそれを指示する第1のデータD1 を出力す
ると共に、当該変化点まで画像データのシフト処理を行
う連続長検出およびシフト手段3と、前記第1のデータ
に基づき当該ワードの残りのビット数を演算してそれを
指示する第2のデータD2 を出力する手段4と、現ワ
ード内に変化点が検出された場合(A)に前記第1のデ
ータを選択し、該変化点が検出されなかった場合(B)
に前記第2のデータを選択する手段5と、前ワードから
同一値の画素が連続している場合に現ワードまでの画素
の連続長を指示する第3のデータD3 を記憶しておく
手段6と、該第3のデータに前記選択された第1または
第2のデータを加算する加算手段7とを具備し、現ワー
ド内に変化点が検出された場合(A)には前記加算手段
の結果を前記ランレングスを指示するデータとして出力
し、該変化点が検出されなかった場合(B)には該加算
手段の結果を前記第3のデータに置き換えることを特徴
とする画像データ圧縮装置が提供される。
【0007】
【作用】上述した構成によれば、複数ビットのワード単
位で画像データD0を記憶手段1に取り込み、検出手段
2と連続長検出およびシフト手段3を用いてワード中で
先頭ビットと同一の値が続く長さ(ランレングスまたは
その一部)を1サイクルで検出すると同時にその連続長
分だけシフト処理を行い、さらに連続長検出およびシフ
ト手段3と選択手段5および加算手段7を用いてその検
出処理およびシフト処理を各サイクル毎に繰り返し行う
ようにしている。
【0008】従って、1サイクルで画像データを1ワー
ド分もしくは1ランレングス分処理することが可能とな
り、最大で1ワードのビット数分(例えば8ビットの場
合には最大8倍)高速化を図ることができる。これは、
画像圧縮処理の高速化に寄与するものである。なお、本
発明の他の構成上の特徴および作用の詳細については、
添付図面を参照しつつ以下に記述される実施例を用いて
説明する。
【0009】
【実施例】図2に本発明の一実施例としての画像データ
圧縮装置の構成が示される。同図において、11は圧縮
する画像データIDの1ワード分(IMG) のデータ
を格納するためのレジスタ、12は前ワードの最終ビッ
トを格納するためのレジスタ、13は排他的オア(EO
R)回路であって、隣接する画素間で排他的論理和演算
を行うことにより、連続する値の境界(論理値0と1と
の境)すなわち変化点を検出する。検出されたデータは
変化点データCD1 として出力される。
【0010】15は排他的オア回路13で処理された変
化点データCD1 を中間データ(TEMP)として一
時的に格納するためのレジスタ、16はエンコーダ/シ
フタであって、入力された変化点データCD1 に基づ
き、ワードの先頭から何ビット目に変化点が有るかを検
出してランレングス・データRLD1(SFT) を出
力すると共に、その変化点までシフト処理を行う。14
はマルチプレクサを示し、ワード中に変化点がある場合
にはエンコーダ/シフタ16によってシフトされた変化
点データCD2 を選択し、変化点がない場合には次ワ
ード以降の変化点データを選択する。マルチプレクサ1
4で選択出力されたデータはレジスタ15に再び入力さ
れる。
【0011】17は現ワードの残りビット数(REST
)すなわちエンコーダ/シフタ16から出力される変化
点データ中の有効ビット数を格納するためのレジスタを
示し、ここで、初期状態またはエンコーダ/シフタ16
に入力されたデータ中に変化点が無い場合には、1ワー
ドのビット数すなわち「8」が新たに設定される。この
設定は、エンコーダ/シフタ16からのロード信号LO
AD(後述)に基づいて行われる。18は減算回路を示
し、エンコーダ/シフタ16から出力されたランレング
ス・データRLD1(SFT) をレジスタ17の内容
(REST)から減算することにより、次に処理される
変化点データ中の有効ビット数を演算する。
【0012】20は前ワードからランが連続している場
合の現ワードまでのランレングス(CONT)を記憶す
るためのレジスタを示し、ここで、現ワード内に変化点
が検出された場合には値「0」に再設定される。この設
定は、エンコーダ/シフタ16からのデータ・イネーブ
ル信号DE(後述)に基づいて行われる。19はマルチ
プレクサを示し、変化点がある場合には、エンコーダ/
シフタ16の出力RLD1を選択してランレングス・デ
ータを加算回路21(後述)およびレジスタ22(後述
)を介して出力させ、変化点がない場合には、レジスタ
17の出力を選択してその内容を加算回路21を通じて
積算する。
【0013】加算回路21は、マルチプレクサ19の動
作に対応し、変化点がある場合には、レジスタ20の内
容とエンコーダ/シフタ16の出力を加算し、ランレン
グス値(RUN)として出力し、変化点がない場合には
、レジスタ20の内容とレジスタ17の内容を加算する
ことにより現ワードまでのランレングス(RUN) 検
出を繰り返す。レジスタ22は、加算回路21からのラ
ンレングス値(RUN) を一時記憶し、ランレングス
・データRLD2として外部へ出力する。
【0014】図3〜図5に本実施例装置の具体的な回路
構成の一例が示される。図2との対比において、図3の
構成はレジスタ11,12 、排他的オア回路13、マ
ルチプレクサ14およびレジスタ15に対応し、図4の
構成はエンコーダ/シフタ16に対応し、そして、図5
の構成はレジスタ17、減算回路18、マルチプレクサ
19、レジスタ20、加算回路21、レジスタ22およ
びエンコーダ/シフタ16の一部に対応している。
【0015】先ず図3を参照すると、11a 〜11h
 および12はそれぞれD型フリップフロップで構成さ
れたラッチ回路を示し、ラッチ回路11a 〜11h 
は外部より転送される画像データIDをそれぞれクロッ
クCLK に応答して記憶し、ラッチ回路12は前ワー
ドの最終ビット(図中■で示される)の画像データを記
憶する。13a 〜13h はそれぞれ排他的オアゲー
トを示し、それぞれラッチ回路12と11a のQ出力
、ラッチ回路11a と11b のQ出力、ラッチ回路
11b と11c のQ出力、…………、ラッチ回路1
1g と11h のQ出力に応答し、隣接する1つ前の
画素値と値が異なる場合にその値が変化しているビット
を値「1」にする。14a 〜14hはそれぞれマルチ
プレクサを示し、ロード信号LOAD(後述)に応答し
てそれぞれ対応する排他的オアゲート13a 〜13h
 の出力または変化点データCD2(後述)の対応ビッ
ト(但しマルチプレクサ14h については0)のいず
れかを選択出力する。本実施例では、1ワードの処理が
終了した場合にはロード信号LOADが ”H”レベル
となって排他的オアゲート13a 〜13h の出力が
選択され、一方、後述するシフト処理により有効データ
が現ワードに残っている場合にはロード信号LOADが
 ”L”レベルとなって変化点データCD2 が選択出
力される。15a 〜15h はそれぞれD型フリップ
フロップで構成されたラッチ回路を示し、それぞれ対応
するマルチプレクサ14a 〜14h の出力をクロッ
クCLK に応答して記憶する。この動作により、同期
化が行われる。
【0016】次に図4を参照すると、OR1 およびO
R2 はオアゲートを示し、それぞれラッチ回路15e
 〜15h の出力e〜h(上位4ビット)およびラッ
チ回路15a 〜15d の出力a〜d(下位4ビット
)に応答し、4ビット全てが0である(すなわち変化点
が無い)か否かを検出する。16a 〜16h はそれ
ぞれマルチプレクサを示し、オアゲートOR2 の出力
SFT2に応答してそれぞれ対応するラッチ回路15a
 〜15h の出力a〜h、またはラッチ回路15e 
〜15h の出力e〜h、0、0、0および0のいずれ
かを選択出力する。この場合、オアゲートOR2 の出
力SFT2が ”H”レベルの時にラッチ回路15a 
〜15h の出力a〜hが選択され、オアゲートOR2
 の出力SFT2が ”L”レベルの時にラッチ回路1
5e 〜15h の出力e〜h、0、0、0および0が
選択出力される。後者の場合、つまり下位4ビットa〜
dが全て0の場合には、下位4ビットは同一画素値が連
続していることが検出されたので、その4ビット分のシ
フト処理が行われる。OR3 はマルチプレクサ16a
,16b の出力aおよびbに応答するオアゲートを示
し、マルチプレクサ16a 〜16hからの8ビットの
出力に対して下位2ビットが0であるか否かを検出する
。26a 〜26h はそれぞれマルチプレクサを示し
、オアゲートOR3 の出力SFT1に応答してそれぞ
れ対応するマルチプレクサ16a 〜16h の出力、
またはマルチプレクサ16c 〜16h の出力、0お
よび0のいずれかを選択出力する。この場合、オアゲー
トOR3の出力SFT1が ”H”レベルの時にマルチ
プレクサ16a 〜16h の出力が選択され、オアゲ
ートOR3 の出力SFT1が”L”レベルの時にマル
チプレクサ16c 〜16h の出力、0および0が選
択出力される。後者の場合、つまり下位2ビットが0の
場合には、下位2ビットは同一画素値が連続しているこ
とが検出されたので、その2ビット分のシフト処理が行
われる。同様に、36a 〜36g はそれぞれマルチ
プレクサを示し、マルチプレクサ26aの出力SFT0
に応答してそれぞれ対応するマルチプレクサ26b 〜
26h の出力、またはマルチプレクサ26c 〜26
h の出力および0のいずれかを選択出力する。この場
合、マルチプレクサ26a の出力SFT0が ”H”
レベルの時にマルチプレクサ26b 〜26h の出力
が選択され、マルチプレクサ26a の出力SFT0が
 ”L”レベルの時にマルチプレクサ26c 〜26h
 の出力および0が選択出力され、1ビット分のシフト
処理が行われる。マルチプレクサ36a 〜36g か
ら出力されたデータは、前述の変化点データCD2 を
構成する。
【0017】以上のシフト動作により、ラッチ回路15
a 〜15h に格納されていたデータのうち、最初に
値「1」のビットが出現するまでシフト処理が行われた
ことになり、オアゲートOR2 、オアゲートOR3 
およびマルチプレクサ26a の各出力により、シフト
されたビット数が2の補数表現の下位3ビットとして信
号SFT2〜SFT0で示される。
【0018】次に図5を参照すると、A1およびA2は
それぞれ入力反転型のアンドゲートを示し、それぞれオ
アゲートOR1,OR2 の出力HZおよびSFT2、
ならびにオアゲートOR2,OR3 の出力SFT2,
SFT1 およびマルチプレクサ26a の出力SFT
0に応答する。アンドゲートA1,A2 は、現ワード
(ラッチ回路15a 〜15h 内のデータ)が「00
000000」か「00000001」であることを検
出する。 OR4 はアンドゲートA1およびA2の出力に応答す
るオアゲートを示し、前述のロード信号LOAD(次の
画像データ(1ワード分)に移行するための信号)を生
成する。23はD型フリップフロップで構成されたラッ
チ回路を示し、アンドゲートA2の出力をクロックCL
K に応答して記憶する。このラッチ回路23の出力は
、現ワード中に変化点が検出されて有効ランレングス・
データが出力されるということを指示するデータ・イネ
ーブル信号DEとなる。17はD型フリップフロップで
構成された3ビットのレジスタを示し、加算回路18(
後述)の出力をクロックCLK に応答して格納する。 このレジスタ17には1ワード中の未処理ビット数が格
納され、1ワードの処理を終える毎に、ロード信号LO
ADによって値「8」に設定される。加算回路18は、
レジスタ17の出力データと3ビットの信号SFT2〜
SFT0(ランレングス・データRLD1)を2進数の
形で加算する。この場合、信号SFT2〜SFT0はラ
ンレングスを2の補数で表しているので、加算回路18
では残りのビット数から現ワードのランレングスを減じ
、次の残りビット数を指示していることになる。この値
は再びレジスタ17に格納される。19はマルチプレク
サを示し、アンドゲートA1の出力に応答してランレン
グス・データRLD1またはレジスタ17の出力のいず
れかを選択出力する。本実施例では、現ワード中に変化
点が検出された場合にはアンドゲートA1の出力が ”
H”レベルとなってランレングス・データRLD1が選
択され、現ワード中に変化点が検出されなかった場合に
はアンドゲートA1の出力が ”L”レベルとなってレ
ジスタ17内のデータが選択出力される。20はD型フ
リップフロップで構成されたNビットのレジスタを示し
、加算回路21(後述)の出力をクロックCLK に応
答して格納する。なお、Nは入力画像の大きさによる最
大ランレングス分の表現が可能なビット数を表す。この
レジスタ20には前ワードからランレングスが連続して
いる場合の積算値が格納され、ワード中に変化点が検出
された場合には、データ・イネーブル信号DEによって
次サイクルで値「0」にリセットされる。加算回路21
は、レジスタ20の出力データとマルチプレクサ19の
出力データを加算する。この場合、マルチプレクサ19
の出力データは2の補数で表現されているので、加算回
路21は2進数表現に変換する機能を有する。加算回路
21は、現ワード中に変化点が存在する場合、レジスタ
20内のデータとランレングス・データRLD1(すな
わち前ワードまでのランレングスと現ワードのランレン
グス)を加算し、最終的なランレングス値RLD2とし
て外部に出力し、一方、現ワード中に変化点が検出され
なかった場合には、レジスタ17内のデータとレジスタ
20内のデータ(すなわち現ワードの残りのビット数と
前ワードまでのランレングスの継続値)を加算する。加
算回路21の出力は、再びレジスタ20に格納される。 22はD型フリップフロップで構成されたラッチ回路を
示し、加算回路21の出力データRLD2をクロックC
LK に応答して一時記憶する。 この動作により、外部との同期化が行われる。
【0019】次に、本実施例の装置によるランレングス
値出力処理について図6のフローチャートを参照しなが
ら説明する。なお、図示の例では8ビット(1ワード)
単位で行う場合の処理フローが示される。まず、図6で
用いられている各記号の意味について説明する。IMG
は画像データIDの1ワード分、IMG(i) は1ワ
ード中のi番目の画素を示す。TEMPは中間データを
示し、IMG中の画像データにおいて前画素と値が異な
るビットには「1」、前画素と値が同じビットには「0
」が割り当てられている。また、CONTは前ワードか
らランが継続している場合の現ワードまでのランレング
スを指示するデータ、SFTは現ワードにおける先頭ビ
ットからのランレングスを指示するデータ、そして、R
ESTは現ワードで処理が行われていないビット数を示
す。
【0020】次に、処理手順について説明する。まずス
テップ101 では、初期化処理としてCONTに「−
1」が設定され、RESTに「8」が設定される。つま
り、CONTについては、画像1ラインの開始時に仮想
的に1画素付加して処理することによる、ランレングス
の整合をとるために−1が設定され、RESTについて
は、処理開始時での1ワードの未処理ビット数が8であ
ることを考慮して8が設定される。
【0021】ステップ102 ではIMGを読み込んで
レジスタ11に格納し、次のステップ103では、IM
Gの読み込みが全て終了した(YES) か否(NO)
かの判定を行う。判定がYES の場合には本フローは
終了(エンド)となり、判定がNOの場合にはステップ
104 に進む。ステップ104 では、排他的オア回
路13においてIMG中の隣接ビット間の排他的論理和
が演算される。これによって、画像データの変化点、す
なわち1ビット前の画素と値が異なっているビットが有
るか否かを検出し、有った場合に当該ビット位置を値「
1」として設定し、TEMPに代入する。
【0022】次のステップ105 では、TEMP中の
全てのビットが0である(YES) か否(NO)かの
判定、言い換えると、TEMP中に1つでも値「1」が
有る(NO)か否(YES)かの判定を行う。これは、
1ワード(IMG)中に変化点が存在するか否かを検出
することに相当する。判定がNOの場合(変化点が有る
場合)にはステップ106に進み、判定がYES の場
合(変化点が無い場合)にはステップ111 に進む。
【0023】ステップ106 では、前ステップ105
 において現ワードに変化点が検出されたので、次のワ
ードへのランレングスの繰り越しであることを指示する
CONTに0を設定する。ステップ107 では、先頭
ビットから最初の変化点までの画素連続長(ランレング
ス)を検出し、SFTに設定する。この処理は、最初に
値「1」が検出されるまでの値「0」の個数を数える処
理であり、先頭ビットの優先度が最も高いプライオリテ
ィ(優先)付エンコードに相当する。
【0024】ステップ108 では、現ワードのランレ
ングス(SFT)に前ワードまでのランレングス(CO
NT)を加算して新たなランレングス(RUN)とし、
最終的にランレングス値(ランレングス・データRLD
2)を外部に出力する。ステップ109 では、RES
Tに設定されている値(つまり「8」)からステップ1
07 で検出したビット数(ランレングス)SFTを減
じることによって、現ワードに残っている未処理ビット
数を演算し、その結果をRESTに格納する。
【0025】ステップ110 では、ステップ107 
で検出したビット数分だけ、TEMPに格納されている
データをシフトする。図中、SFTLは、TEMPのS
FTビットを左にシフトすることを表している。この後
、ステップ105 に戻って上記処理を繰り返す。一方
、ステップ111 では、ステップ105 において現
ワードに変化点が検出されなかったので、RESTに格
納されている長さ分のランレングスが次のワードへ継続
していることになり、また前ワードから継続している場
合もあるので、CONTに格納されている値にREST
の値を加算し、新たなCONTとする。
【0026】次のステップ112 では、処理が次ワー
ドへ移行するため、RESTの内容を8に設定し直す。 この後、ステップ104 に戻って上記処理を繰り返す
【0027】
【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、1
サイクルで画像データの1ワード分もしくは1ランレン
グス分処理することが可能となるので、最大で1ワード
のビット数分(Nビットの場合には最大N倍)の高速処
理を実現することができ、ひいては画像圧縮処理の高速
化を図ることができる。
【0028】従って本発明は、パイプライン処理等の高
速化手法に容易に適合し、例えばファクシミリ等の画像
処理部に適用すれば、高速化および性能向上に寄与する
ところが大きい。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明による画像データ圧縮装置の原理ブロッ
ク図である。
【図2】本発明の一実施例としての画像データ圧縮装置
の構成を示すブロック図である。
【図3】図2の装置の一部の構成を示す回路図である。
【図4】図2の装置の一部の構成を示す回路図である。
【図5】図2の装置の一部の構成を示す回路図である。
【図6】図2の装置が行うランレングス値出力処理を表
すフローチャートである。
【符号の説明】
1…画像データ記憶手段 2…(変化点の有無)検出手段 3…連続長検出およびシフト手段 4…(当該ワードの)残りビット数演算手段5…選択手
段 6…(前ワードからの)画素連続長記憶手段7…加算手
段 D0 …画像データ D1 …(ワードの端から変化点までの画素連続長を指
示する)第1のデータ D2 …(当該ワードの残りビット数を指示する)第2
のデータ D3 …(前ワードからの画素連続長を指示する)第3
のデータ A…変化点が検出された場合の処理

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】  2値画像処理において同一値の画素の
    連続長を検出する画像データ圧縮装置であって、画像デ
    ータ(D0)をワード単位で順次取り込んで記憶する手
    段(1) と、該記憶された画像データにおいて画素値
    の変化点の有無(A,B) を検出する手段(2) と
    、該画素値の変化点が検出された場合(A) に、ワー
    ドの端から最初の変化点までの画素の連続長を検出して
    それを指示する第1のデータ(D1)を出力すると共に
    、当該変化点まで画像データのシフト処理を行う連続長
    検出およびシフト手段(3)と、前記第1のデータに基
    づき当該ワードの残りのビット数を演算してそれを指示
    する第2のデータ(D2)を出力する手段(4) と、
    現ワード内に変化点が検出された場合(A) に前記第
    1のデータを選択し、該変化点が検出されなかった場合
    (B) に前記第2のデータを選択する手段(5) と
    、前ワードから同一値の画素が連続している場合に現ワ
    ードまでの画素の連続長を指示する第3のデータ(D3
    )を記憶しておく手段(6) と、該第3のデータに前
    記選択された第1または第2のデータを加算する加算手
    段(7) とを具備し、現ワード内に変化点が検出され
    た場合(A) には前記加算手段の結果を前記同一値の
    画素の連続長を指示するデータとして出力し、該変化点
    が検出されなかった場合(B)には該加算手段の結果を
    前記第3のデータに置き換えることを特徴とする画像デ
    ータ圧縮装置。
  2. 【請求項2】  前記連続長検出およびシフト手段(3
    ) は、入力データの単位を2n ビット単位としてワ
    ードの端から2n−1,2n−2,………20 ビット
    がそれぞれ同一値であるか否かを検出する手段を具備し
    、該検出の結果に基づき同一値である場合に当該同一値
    を呈するビット数分だけ画像データのシフト処理を行う
    ことを特徴とする請求項1に記載の画像データ圧縮装置
JP5442291A 1991-03-19 1991-03-19 画像データ圧縮装置 Withdrawn JPH04290073A (ja)

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100476389B1 (ko) * 1997-07-10 2005-06-10 주식회사 팬택앤큐리텔 영상신호의이진데이터부호화방법
KR101332996B1 (ko) * 2006-02-27 2013-11-25 가부시키가이샤 아쯔미테크 발전장치

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