JPH0432367A - Hierarchy picture generating device - Google Patents

Hierarchy picture generating device

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JPH0432367A
JPH0432367A JP2137273A JP13727390A JPH0432367A JP H0432367 A JPH0432367 A JP H0432367A JP 2137273 A JP2137273 A JP 2137273A JP 13727390 A JP13727390 A JP 13727390A JP H0432367 A JPH0432367 A JP H0432367A
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JP
Japan
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image
data
picture
hierarchical
pixel
Prior art date
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Pending
Application number
JP2137273A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Mitsuru Maeda
充 前田
Yoshihiro Ishida
良弘 石田
Miyuki Enokida
幸 榎田
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Canon Inc
Original Assignee
Canon Inc
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Publication date
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Abstract

PURPOSE:To generate a hierarchy picture at a high speed by providing a storage means storing a picture data and plural generating means generating a hierarchy picture with respect to a picture data stored by the storage means to the generating device. CONSTITUTION:When an original picture data is inputted through a data line 15, the data is stored in an original picture memory and latched in a latch 16 as a data for 225 picture elements. Then the data is given to an LUT(Lookup Table) 20, in which 1st hierarchy data for 49 picture elements (7 picture elements in main scanning direction and 7 picture elements in subscanning direction) is formed. Then the data by 49 picture elements is latched by a latch 19 and stored in a picture memory 12 and given to an LUT 21, in which a block data being a 2nd hierarchy picture (3 picture elements in main scanning direction and 3 picture elements in subscanning direction) is formed, the 1st hierarchy picture is stored in the picture memory 12, the 2nd hierarchy picture is stored in the picture memory 13 and a 3rd hierarchy picture is stored in the picture memory 14 respectively simultaneously. Thus, the hierarchy picture is generated at a high speed with simple constitution.

Description

【発明の詳細な説明】 [産業上の利用分野] 本発明は階層画像生成装置に関し、特に画像データに対
し、縮小処理を再帰的に施して複数の階層画像を生成可
能な階層画像生成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 a hierarchical image generation device, and more particularly to a hierarchical image generation device capable of generating a plurality of hierarchical images by recursively performing reduction processing on image data. It is something.

[従来の技術] 近年、デイスプレィ等のソフトコピーを対象とした画像
通信のための符号化方式として、階層的符号化方式が提
案されている。
[Prior Art] In recent years, a hierarchical encoding method has been proposed as an encoding method for image communication for soft copies such as displays.

この階層的符号化方式は、まず、符号化の対象となる入
力された画像(以下原画像と呼称する)に対して、空間
フィルタリングによるサブサンプリングを行い、次々に
、解像度の低い縮小画像な再帰的に作成していく。ここ
で作成された画像が階層画像である。次に、伝送時には
、最も低い解像度の画像から順に高い画像へと符号化を
行い、符号化した画像データを伝送してい(。
This hierarchical encoding method first performs subsampling using spatial filtering on the input image to be encoded (hereinafter referred to as the original image), and then recursively processes reduced images with lower resolution. We will create it according to the purpose. The image created here is a hierarchical image. Next, during transmission, the images are encoded from the lowest resolution to the highest resolution, and the encoded image data is transmitted (.

一方、受信側では、これらの階層画像を1号化して表示
していくことにより、伝送の早い段階で画像内容を把握
することができる。
On the other hand, on the receiving side, by converting these hierarchical images into single numbers and displaying them, the image content can be grasped at an early stage of transmission.

このように、画像内容の早期把握が容易な符号化方式を
用いて階層画像を生成する装置は、従来第7図に示すよ
うに構成されている。
As described above, an apparatus for generating a hierarchical image using an encoding method that facilitates early understanding of the image content is conventionally configured as shown in FIG.

図において、71は原画像メモリであり、原画像を格納
しているメモリである。72は縮小部であり、原画像メ
モリ71に格納されている原画像の縮小を行う、73及
び74は画像メモリA及びBであり、縮小部72によっ
て生成された縮小画像を格納しておくメモリである。7
5は符号化部であり、各メモリ71,73.74に格納
されている画像データの符号化を行う、そして、76は
コントローラであり、全体の制御を行う。
In the figure, 71 is an original image memory, which is a memory that stores an original image. 72 is a reduction unit, which reduces the original image stored in the original image memory 71; 73 and 74 are image memories A and B, which store the reduced images generated by the reduction unit 72; It is. 7
Reference numeral 5 denotes an encoding unit, which encodes the image data stored in each memory 71, 73, and 74. Reference numeral 76 denotes a controller, which performs overall control.

以上の構成から成る階層画像生成装置の動作を以下に説
明する。
The operation of the hierarchical image generation device having the above configuration will be explained below.

なお、以下の説明では、各階層画像間の縮小率を画像の
主走査方向、副走査方向それぞれ1/2とし、最も低い
解像度の画像の解像度を主走査、副走査方向各々1/1
6とする。また、各メモリ71.73.74と縮小部7
2又は符号化部75との入出力は、コントローラ76が
制御するものである。
In the following explanation, the reduction ratio between each hierarchical image is set to 1/2 in the main scanning direction and the sub-scanning direction of the image, and the resolution of the image with the lowest resolution is set to 1/1 in each of the main scanning and sub-scanning directions.
Set it to 6. In addition, each memory 71, 73, 74 and the reduction unit 7
The controller 76 controls input/output to and from the encoder 2 or the encoder 75.

まず、主走査、副走査方向の1/16の画像を生成する
動作を説明する。
First, the operation of generating a 1/16 image in the main scanning and sub-scanning directions will be explained.

原画像メモリ71から画像データを読み出し、縮小部7
2へ転送する。そして、この縮小部72により1/2サ
イズの画像(以下、第1階層画像と呼称する)が生成さ
れて、画像メモリA73に格納される。次に、第1階層
画像を画像メモリA73から読み出し、再度縮小部72
へ転送する。
The image data is read from the original image memory 71 and the reduction unit 7
Transfer to 2. Then, the reduction unit 72 generates a 1/2 size image (hereinafter referred to as a first layer image) and stores it in the image memory A73. Next, the first layer image is read from the image memory A73, and the reduction unit 72 again
Transfer to.

ここで、1/4サイズの画像(以下、第2階層画像と呼
称する)が生成されて、画像メモリB74に格納される
Here, a 1/4 size image (hereinafter referred to as a second layer image) is generated and stored in the image memory B74.

以下同様に、縮小部72を介して画像メモリA73と画
像メモリB74間で画像データの授受を行い、最終的に
は、画像メモリA73には1/8サイズの画像(以下、
第3階層画像と呼称する)が格納され、また画像メモリ
B74には1/16サイズの画像(以下、第4階層画像
と呼称する)が格納される。
Similarly, image data is exchanged between the image memory A73 and the image memory B74 via the reduction unit 72, and finally a 1/8 size image (hereinafter referred to as
An image of 1/16 size (hereinafter referred to as a fourth layer image) is stored in the image memory B74.

その後、画像メモリB74から符号化部75へ第4階層
画像を転送し、その符号化を行い、伝送路77から送信
する。そして、画像メモリA73の第3階層画像につい
ても同様に符号化を行い、伝送路77から送信する。次
に、第2階層画像と第1階層画像を符号化する場合は、
再び、原画像メモリ71から原画像を読み出し、各階層
画像を生成した後、符号化を行う。
Thereafter, the fourth layer image is transferred from the image memory B74 to the encoding unit 75, encoded, and transmitted from the transmission path 77. The third layer image in the image memory A73 is similarly encoded and transmitted from the transmission path 77. Next, when encoding the second layer image and the first layer image,
The original image is read out from the original image memory 71 again, and after each hierarchical image is generated, encoding is performed.

なお、画像の縮小については、間引き法や投影法といっ
た手法がよく用いられているが、後述の実施例の説明を
容易にするために、投影法による画像の縮小について述
べる。
Note that techniques such as a thinning method and a projection method are often used to reduce an image, but in order to facilitate the explanation of the embodiments to be described later, image reduction by a projection method will be described.

この投影法は、縮小倍率に応じて縮小された画素が各々
の原画像画素からの影響の度合を重みとするフィルタを
注目画素の位置にあわせて演算を行うものである。以下
、主走査、副走査共に、1/2に縮小する場合を例にと
り説明する。
This projection method performs calculations using a filter that weights the degree of influence from each original image pixel on a pixel that has been reduced according to the reduction magnification, in accordance with the position of the pixel of interest. Hereinafter, a case will be described taking as an example a case where both the main scanning and sub-scanning are reduced to 1/2.

第8図に示す3×3の画素群はフィルタの対象となる画
素であり、ここでは、それぞれの画素の値をX o a
”” X m *とする。第9図は、フィルタの重みを
表しており、生成される縮小画素の値yは以下の式で得
られる。
The 3×3 pixel group shown in FIG. 8 is the target pixel of the filter, and here, the value of each pixel is expressed as
”” Let it be X m *. FIG. 9 shows the weight of the filter, and the value y of the generated reduced pixel is obtained by the following formula.

y =1/6 X  (xao+xoa+xxo+x*
i)+ 2/16 X  (X o++ X +o+ 
X 12+ X *+)+ 4/16 X X + +
           ・・・(1)また、原画像が2
値で表される画像であった場合、縮小画素の値yTは、
(1)式で求められたyと閾値Tとを比較して次の(2
)式のようにして決定される。
y = 1/6 X (xao+xoa+xxo+x*
i) + 2/16 X (X o++ X +o+
X 12+ X *+)+ 4/16 X X + +
...(1) Also, the original image is 2
If the image is expressed by a value, the value yT of the reduced pixel is
Compare y obtained by formula (1) with threshold T and calculate the following (2
) is determined as follows.

(L=♂)養+(−12) このフィルタ演算を第10図に示すような注目画素とフ
ィルタの中央を重ねて繰り返して行っていくことにより
、1/2サイズに縮小された画像が得られる。
(L=♂)+(-12) By repeating this filter calculation by overlapping the pixel of interest and the center of the filter as shown in Figure 10, an image reduced to 1/2 size can be obtained. It will be done.

[発明が解決しようとしている課題〕 しかしながら、上記従来例では、符号化する階層画像を
必要に応じて原画像から縮小して生成するために、高速
性に欠けるというような欠点があった。
[Problems to be Solved by the Invention] However, in the conventional example described above, the hierarchical image to be encoded is generated by reducing the size of the original image as necessary, so there is a drawback that high speed is lacking.

本発明は、上記課題を解決するために成されたもので、
高速に階層画像を生成できる階層画像生成部!を提供す
ることを目的とする。
The present invention was made to solve the above problems, and
Hierarchical image generation unit that can generate hierarchical images at high speed! The purpose is to provide

「課題を解決するための手段及び作用]上記目的を達成
するために、本発明の階層画像生成装置は以下の構成か
ら成る。すなわち、画像データに対し、縮小処理を再帰
的に施して複数の階層画像を生成可能な階層画像生成装
置において、画像データを記憶する記憶手段と、該記憶
手段で記憶する画像データに対し、階層画像を生成する
複数の生成手段とを備える。
"Means and operations for solving the problem" In order to achieve the above object, the hierarchical image generation device of the present invention has the following configuration. That is, the hierarchical image generation device of the present invention recursively performs reduction processing on image data to generate multiple A hierarchical image generation device capable of generating hierarchical images includes a storage means for storing image data, and a plurality of generation means for generating hierarchical images from the image data stored in the storage means.

また、他の発明の階層画像生成装置は、画像データに対
し、縮小処理を再帰的に施して複数の階層画像を生成可
能な階層画像生成装置において、画像データを記憶する
記憶手段と、該記憶手段で記憶する画像データに対し、
階層画像を生成する複数の生成手段と、各生成手段で生
成された複数の階層画像を符号化する符号化手段とを備
える。
Further, a hierarchical image generation device of another invention is a hierarchical image generation device capable of generating a plurality of hierarchical images by recursively performing reduction processing on image data, and includes a storage means for storing image data, and a storage means for storing image data; For image data stored by means,
It includes a plurality of generation means that generate hierarchical images, and an encoding means that encodes the plurality of hierarchical images generated by each generation means.

[実施例] 以下、添付図面を参照して本発明に係る好適な一実施例
を詳細に説明する。
[Embodiment] Hereinafter, a preferred embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

第1図は、実施例における階層画像生成装置のシステム
構成を示す図である。
FIG. 1 is a diagram showing a system configuration of a hierarchical image generation device in an embodiment.

図において、1はCPUであり、システム全体の制御を
行う、2は磁気ディスクであり、原画像データ等を格納
する。3はバスであり、後述する画像データやCPUI
が発行する制御コマンド。
In the figure, 1 is a CPU, which controls the entire system, and 2 is a magnetic disk, which stores original image data and the like. 3 is a bus, which carries image data and CPU
Control commands issued by.

各種デバイスのステータス等をやりとりする。4は詳細
は後述する階層画像生成部であり、複数の階層画像を生
成する。5は伝送路であり、符号化データを伝送する。
Exchange the status of various devices. Reference numeral 4 denotes a hierarchical image generation unit, the details of which will be described later, which generates a plurality of hierarchical images. Reference numeral 5 denotes a transmission path through which encoded data is transmitted.

なお、実施例での階層画像生成部4には、生成された階
層画像を符号化する符号化部が含まれる構成として説明
するが、符号化部を含まない構成にしても良い。また、
epuiには、CPU1の処理手順を格納するROMと
、CPUIが処理を実行時に使用する作業領域等のRA
Mを含む。
Note that although the hierarchical image generation unit 4 in the embodiment will be described as having a configuration including an encoding unit that encodes the generated hierarchical image, it may have a configuration that does not include the encoding unit. Also,
The epui includes a ROM that stores the processing procedures of the CPU 1, and an RA such as a work area used by the CPU when executing processing.
Contains M.

以上の構成において、実施例での階層画像生成部4は、
CPUIの制御によって磁気ディスク2からバス3を介
して原画像を入力すると、その原画像から階層画像を生
成し、低解像度の画像から符号化して伝送路5より外部
へ伝送するように動作する。
In the above configuration, the hierarchical image generation unit 4 in the embodiment is
When an original image is input from the magnetic disk 2 via the bus 3 under the control of the CPU, a layered image is generated from the original image, encoded from a low-resolution image, and transmitted to the outside via the transmission line 5.

〈第1の実施例〉 次に、第1の実施例における階層画像生成部4を第2図
を参照して以下に説明する。
<First Example> Next, the hierarchical image generation unit 4 in the first example will be described below with reference to FIG. 2.

第2図は、階層画像生成部4の構成を示す概略ブロック
図である。なお、この実施例では、2値画像を原画像と
して階層画像を生成する場合を例に説明する。
FIG. 2 is a schematic block diagram showing the configuration of the hierarchical image generation section 4. As shown in FIG. In this embodiment, a case will be described in which a hierarchical image is generated using a binary image as an original image.

図において、11〜14はそれぞれ画像メモリであり、
IJは原画像を格納するためのメモリであり、12〜1
4はそれぞれ第1階層画像、第2階層画像、第3階層画
像を格納するためのメモリである。15はデータ線であ
り、外部、例えば第1図のバス3に接続され、原画像デ
ータを読み込むためのものである。16〜19はそれぞ
れラッチであり、データの遅延を一定にするラッチであ
る。20〜22はそれぞれL U T (Look U
pTable )であり、画像の縮小を行う、23はア
ドレスカウンタであり、原画像メモリからデータを読み
出すアドレスを発生させるカウンタである。
In the figure, 11 to 14 are image memories, respectively.
IJ is a memory for storing the original image, and 12 to 1
4 is a memory for storing a first layer image, a second layer image, and a third layer image, respectively. A data line 15 is connected to the outside, for example, the bus 3 in FIG. 1, and is used to read original image data. Numerals 16 to 19 are latches, respectively, which keep the data delay constant. 20 to 22 are L U T (Look U
23 is an address counter that generates an address for reading data from the original image memory.

24〜26はそれぞれアドレスカウンタであり、各画像
メモリ11〜14にデータを書き込むアドレスを発生さ
せるカウンタである。27は符号化部であり、各階層画
像の符号化を行う。そして、28はデータ線であり、符
号化データを第1図の伝送路5へ送出するためのもので
ある。
24 to 26 are address counters, respectively, which generate addresses for writing data into each of the image memories 11 to 14. 27 is an encoding unit that encodes each hierarchical image. A data line 28 is used to send encoded data to the transmission line 5 in FIG.

なお、各階層画像間の縮小率を主走査、副走査方向共に
172とし、縮小の手法として前述した投影法を用いる
。投影法の場合、1つの縮小画素を生成するのに必要な
画素数は9であり、対象が2値画像であるとすると、入
力を9ビツト、出力を1ビツトとするROM等で構成さ
れるLUTによって実現可能である。そして、予め(1
)、 (2)式によって9ビツトの入力によって決めら
れる縮小画素データを格納しておく。
Note that the reduction ratio between each hierarchical image is set to 172 in both the main scanning and sub-scanning directions, and the projection method described above is used as the reduction method. In the case of the projection method, the number of pixels required to generate one reduced pixel is 9, and if the target is a binary image, it is composed of a ROM etc. with 9 bits of input and 1 bit of output. This can be realized by LUT. Then, in advance (1
), reduced pixel data determined by 9-bit input according to equation (2) is stored.

また、投影法では、注目画素以外は複数回使用される0
例えば、隣接する縮小画素とは3画素を共有することに
なる。そこで、1つのROMで縮小画素2画素を得る場
合、第3図(b)に示すように、ROM31への入力は
15ビツト、出力2ビツトとなり、現状のマスクROM
等でも十分に対応できる。入力は画素値a〜0であり、
出力は縮小画素値A、Bである0例えば、32768w
ordX 8 bitのマスクROMでもよい、そして
、このROM31を用いて各縮小LUT20〜22を構
成する。
In addition, in the projection method, pixels other than the pixel of interest are 0, which is used multiple times.
For example, adjacent reduced pixels share three pixels. Therefore, when obtaining two reduced pixels with one ROM, the input to the ROM 31 is 15 bits and the output is 2 bits, as shown in FIG. 3(b).
etc. can also be sufficient. The input is a pixel value a~0,
The output is the reduced pixel value A, B 0 For example, 32768w
An ordX 8-bit mask ROM may be used, and this ROM 31 is used to configure each of the reduced LUTs 20 to 22.

LUT20の規模は入力225ビツト、出力49ビツト
であり、LUT21の規模は入力49ビツト、出力9ビ
ツトであり、LUT22の規模は入力9ビツト、出力1
ビツトである。つまり、LUT20は、32768wo
rdX 8bitのROMが24個、最小のROMが8
192 wordX 8 bitであるとすると、これ
が1個で構成できる。
The scale of LUT 20 is 225 bits for input and 49 bits for output, the scale of LUT 21 is 49 bits for input and 9 bits for output, and the scale of LUT 22 is 9 bits for input and 1 output.
It's bit. In other words, LUT20 is 32768wo
rdX 24 8-bit ROMs, the smallest ROM is 8
Assuming that it is 192 words x 8 bits, this can be configured with one piece.

同様に、LUT21は32768wordX 8 bi
tのROMが4個と8192 wordX 8 bit
、のROMが1個であり、L U T 22は8192
 wordX 8bitのROMが1個で構成できる。
Similarly, LUT21 is 32768 wordX 8 bi
4 t ROMs and 8192 wordX 8 bit
, there is one ROM, and L U T 22 is 8192
It can be configured with one wordX 8-bit ROM.

次に、この実施例における階層画像生成の動作について
第2図を参照して以下に説明する。
Next, the operation of hierarchical image generation in this embodiment will be described below with reference to FIG.

なお、アドレスカウンタ23〜26及びラッチ16〜1
9には、不図示のクロック供給線により同一のクロック
が供給されている。また、各アドレスカウンタ23〜2
6は、各画像メモリ11〜14上の画素アドレス(0,
O)をそれぞれ左上とする。
Note that address counters 23 to 26 and latches 16 to 1
9 is supplied with the same clock by a clock supply line (not shown). In addition, each address counter 23 to 2
6 is the pixel address (0,
O) are respectively on the upper left.

まず、データ線15を介して原画像データが入力される
と、そのデータは原画像メモリ11に格納される。次に
、主走査方向155画素副走査方向155画素画素ブロ
ックデータ(225画素分のデータ)としてラッチ16
にラッチされる。
First, when original image data is input via the data line 15, the data is stored in the original image memory 11. Next, as pixel block data (data for 225 pixels) of 155 pixels in the main scanning direction and 155 pixels in the sub-scanning direction, the latch 16
latched to.

そして、上述の225画素分のデータは、LUT20に
よって第1階層画像の主走査方向7画素、副走査方向7
画素の画素ブロックデータ(499画素のデータ)とな
る。
Then, the above-mentioned 225-pixel data is stored in the LUT 20 for 7 pixels in the main scanning direction and 7 pixels in the sub-scanning direction of the first layer image.
This is pixel block data (499 pixel data).

次に、この499画素のデータは、ラッチ17にラッチ
され、また同時に、ラッチ16には、原画像メモリ11
の画素アドレス(15,O)から15X15のデータが
入力される。そして、アドレスカウンタ24は、画像メ
モリ12上の画素アドレス(0,O)から主走査方向7
画素、副走査方向7画素の画素ブロックデータを書き込
むための絶対アドレスを発生する。これにより、ラッチ
17から読み出された499画素データは、画像メモリ
12に格納されると同時に、LUT21によって第2階
層画像の主走査方向3画素、副走査方向3画素のブロッ
クデータとなる。
Next, this 499 pixel data is latched in the latch 17, and at the same time, the latch 16 is latched in the original image memory 11.
15×15 data is input from pixel address (15, O). Then, the address counter 24 starts from the pixel address (0, O) on the image memory 12 in the main scanning direction 7.
An absolute address for writing pixel block data of 7 pixels in the sub-scanning direction is generated. As a result, the 499-pixel data read from the latch 17 is stored in the image memory 12, and at the same time becomes block data of 3 pixels in the main scanning direction and 3 pixels in the sub-scanning direction of the second layer image by the LUT 21.

そして、この9画素分のデータは、ラッチ18にラッチ
され、同様に、アドレスカウンタ25により画像メモリ
13に格納される。そして、以下同様に、次のLUT2
2によって第3階層画像が生成される。
The data for these nine pixels is latched by the latch 18 and similarly stored in the image memory 13 by the address counter 25. Then, similarly, the next LUT2
2, a third layer image is generated.

以上の動作を行うことにより、画像メモリ14には第1
階層画像が、画像メモリ13には第2階層画像が、画像
メモリ14には第3階層画像がそれぞれ同時に生成され
る。
By performing the above operations, the image memory 14 stores the first
A hierarchical image, a second hierarchical image is generated in the image memory 13, and a third hierarchical image is generated in the image memory 14 at the same time.

次に、これらの結果から符号化部27が各階層画像を単
独又は1つ上の低解像度画像を参照して符号化を行う0
例えば、画像を単独で符号化する場合、入力画像が2値
画像であるので、一般的にファクシミリ等で使用されて
いるラン長を用いたMH符号化又はMMR符号化等によ
って符号化を実施する。
Next, based on these results, the encoding unit 27 encodes each hierarchical image alone or by referring to the lower resolution image one level higher.
For example, when encoding an image alone, since the input image is a binary image, encoding is performed using MH encoding or MMR encoding using a run length that is generally used in facsimile etc. .

1つ上の低解像度画像を参照して符号化を実施する場合
、多くの手法が提案されているが、ここでは算術符号化
を用いて説明する。算術符号化はシンボル系列の出現確
率に応じて確率数直線上を区間分割し、分割された区間
内の位置を示す2進小数値をその系列に対する符号とす
るものである(「テレビジョン学会誌J Vol、43
.No、12(1989)pp、1361−1369)
 。
Many methods have been proposed for performing encoding with reference to the next higher resolution image, but arithmetic encoding will be used here for explanation. Arithmetic coding divides a probability number line into intervals according to the probability of appearance of a symbol sequence, and uses a binary decimal value that indicates the position within the divided interval as the code for the sequence. J Vol, 43
.. No. 12 (1989) pp. 1361-1369)
.

すなわち、この符号化はシンボルを符号化する際に、そ
のシンボルの出現確率と周囲又は以前の状況から予測さ
れた出現確率とが、近ければ近い(精度が高い)はど符
号化効率が向上する。
In other words, when encoding a symbol, this encoding improves the encoding efficiency if the probability of occurrence of that symbol is close to the probability of occurrence predicted from the surrounding or previous situation (high accuracy). .

一方、最上の低解像度画面の場合を除き、画像の復号化
を実施する際に、既に1つ上の低解像度画面が復号化済
みで参照が可能である。更に1つ上の低解像度画面は縮
小処理によって規定されているので階層間での画素の相
関が強い。これらのことから1つ上の低解像度画面の画
素を参照することで予測される出現確率の精度を向上さ
せると共に、符号化効率を向上させることができる。
On the other hand, except for the uppermost low-resolution screen, when decoding an image, the low-resolution screen one level above has already been decoded and can be referenced. Furthermore, since the lower resolution screen one level higher is defined by reduction processing, there is a strong pixel correlation between layers. Based on these facts, by referring to the pixels of the next lower resolution screen, it is possible to improve the accuracy of the predicted appearance probability and to improve the encoding efficiency.

第11図に、その参照画素群を示す。第11図(8)は
符号化を実施する階層画面を、第11図(b)は1つ上
の低解像度画面の同位置を示す。
FIG. 11 shows the reference pixel group. FIG. 11(8) shows the hierarchical screen on which encoding is performed, and FIG. 11(b) shows the same position on the lower resolution screen one level above.

図において、110 a 〜x、  l 11 A 〜
Fは画素を表し、画素110uは、画素111Eの位置
と等価であるとする。ここで、画素110uを符号化す
る際に参照する画素を1101.m、n、を及び画素1
11A、B、C,D、Eとする。
In the figure, 110 a ~ x, l 11 A ~
F represents a pixel, and it is assumed that the pixel 110u is equivalent to the position of the pixel 111E. Here, the pixels to be referred to when encoding the pixel 110u are 1101. m, n, and pixel 1
11A, B, C, D, E.

また、第12図は、符号化部の構成を示す概略ブロック
図である。データ線137〜140は、第2図の各階層
画像を格納する画像メモリにそれぞれ接続され、データ
線137は画像メモリ14から、データ線138は画像
メモリ】3から、データ線139は画像メモリ12から
、そして、データ線140は画像メモリ11から画像デ
ータを走査線方向に順次読み出す、セレクタ136は符
号化する画面のデータを切り換えて入力する。
Further, FIG. 12 is a schematic block diagram showing the configuration of the encoding section. Data lines 137 to 140 are respectively connected to image memories that store images in each layer shown in FIG. Then, a data line 140 sequentially reads out image data from the image memory 11 in the scanning line direction, and a selector 136 switches and inputs screen data to be encoded.

第3階層画面を符号化する時はデータ線137をデータ
線126に接続し、第2階層画面を符号化する時はデー
タ線137をデータ線125に、データ線138をデー
タ線126に接続する。
When encoding the third layer screen, connect the data line 137 to the data line 126, and when encoding the second layer screen, connect the data line 137 to the data line 125 and the data line 138 to the data line 126. .

以下同様に、符号化する画面のデータ線をデータ線12
6に、参照する1つ上の低解像度画面のデータ線をデー
タ線125に接続する。121〜124はFIFOであ
り、FIFO124の出力はPIF0123の入力にな
っており、FIFO125の出力はFIFO126の入
力になっている。127〜132はデータを1サイクル
遅延させるラッチである。これらのFIFO及びラッチ
によって画素1 * m + n + を及び画素11
1A。
Similarly, the data line of the screen to be encoded is connected to the data line 12.
6, connect the data line of the lower resolution screen one above to be referenced to the data line 125. 121 to 124 are FIFOs, the output of FIFO 124 is the input of PIF0123, and the output of FIFO 125 is the input of FIFO126. 127 to 132 are latches that delay data by one cycle. These FIFOs and latches allow pixel 1 * m + n + and pixel 11
1A.

B、C,D、Eを予測器133に入力する。この予測器
133は、これらの参照画素データから画素110uの
出現確率を予測する回路である。
B, C, D, and E are input to the predictor 133. This predictor 133 is a circuit that predicts the appearance probability of the pixel 110u from these reference pixel data.

そして、その予測結果と画素110uのデータが符号化
器134に入力され、データ線135より符号化された
データが出力される。このように、得られた符号化デー
タは、データ線28を介して伝送路28へ送出される。
Then, the prediction result and the data of the pixel 110u are input to the encoder 134, and encoded data is output from the data line 135. The encoded data thus obtained is sent to the transmission line 28 via the data line 28.

なお、上述の算術符号化については公知の技術であり、
詳細な説明は省略する。
Note that the above-mentioned arithmetic encoding is a known technique;
Detailed explanation will be omitted.

〈第2の実施例〉 次に、第2の実施例における階層画像生成部4を第4図
を参照して以下に説明する。
<Second Embodiment> Next, the hierarchical image generation unit 4 in the second embodiment will be described below with reference to FIG. 4.

第4図は、階層画像生成部4の構成を示す概略ブロック
図である。図示するように、この実施例では、階層の数
が増大すると回路規模が増大してしまうため、画像縮小
処理を行う画像縮小処理部を2段以上で構成するもので
ある。図において、10a、10bは画像縮小処理部で
あり、第2図に示す符号化部27を除いた部分である。
FIG. 4 is a schematic block diagram showing the configuration of the hierarchical image generation section 4. As shown in FIG. As shown in the figure, in this embodiment, since the circuit scale increases as the number of layers increases, the image reduction processing section that performs image reduction processing is configured with two or more stages. In the figure, 10a and 10b are image reduction processing units, excluding the encoding unit 27 shown in FIG.

40は原画像データを読み込むためのデータ線、41〜
48は各階層画像データを読み出すためのデータ線、4
9は符号化を行う符号化部、そして、5゜は符号化デー
タを伝送路51に送出するデータ線である。
40 is a data line for reading original image data; 41 to 40;
48 is a data line for reading image data of each layer;
Reference numeral 9 denotes an encoding unit that performs encoding, and 5° denotes a data line that sends encoded data to the transmission path 51.

以上の構成において、データ線40を介して原画像デー
タが入力されると、そのデータは第2図に示す原画像メ
モリ11へ格納される。そして、第1の実施例で説明し
た動作手順と同様に、第3階層画像までが作成される。
In the above configuration, when original image data is input via the data line 40, the data is stored in the original image memory 11 shown in FIG. Then, similar to the operating procedure described in the first embodiment, images up to the third layer are created.

次に、第3階層画像は画像縮小処理部10bへ送られ、
原画像メモリ11へ格納される。ここで、画像縮小処理
部10bの原画像メモリ11の規模は、画像縮小処理部
10aの画像メモリ14と同規模でよいことは言うまで
もない。
Next, the third layer image is sent to the image reduction processing section 10b,
The image is stored in the original image memory 11. Here, it goes without saying that the original image memory 11 of the image reduction processing section 10b may have the same size as the image memory 14 of the image reduction processing section 10a.

そして、画像縮小処理部10bは、同様にして第4〜6
階層の画像を生成する。ここで画像縮小処理部10bの
原画像メモリから符号化部49へのデータ線は不用であ
る。
Then, the image reduction processing unit 10b similarly performs the fourth to sixth
Generate a hierarchical image. Here, the data line from the original image memory of the image reduction processing section 10b to the encoding section 49 is unnecessary.

従って、符号化部49はデータ線41から原画像データ
を、データ線42〜47から第1〜第6階層画偉のデー
タを読み出し、符号化してデータ線50から送出する。
Therefore, the encoding unit 49 reads the original image data from the data line 41 and the first to sixth layer image data from the data lines 42 to 47, encodes them, and sends them out from the data line 50.

く第3実施例〉 前述した実施例では、2値画像を処理する場合を例に説
明したが、第3の実施例として多値画像に応用した場合
を以下に説明する。
Third Embodiment> In the above-mentioned embodiments, the case where a binary image is processed was explained as an example, but the case where the present invention is applied to a multi-valued image will be explained below as a third embodiment.

まず、画像の縮小手段として、前述した実施例では、第
2図に示すように、各LU720〜22を用いていたが
、深さを有する多値画像の場合、画像の縮小をLUTで
実現するのは困難である。
First, as an image reduction means, in the embodiment described above, each LU 720 to 22 was used as shown in FIG. is difficult.

例えば、1画素当たり8ビツトのデータ量をもつ画像で
考えてみると、1回の投影法では8×9=72ビツトの
入力となり、ROM等では構成できない。そこで、第5
図に示す縮小部を用いる。
For example, considering an image with a data amount of 8 bits per pixel, one projection method requires an input of 8×9=72 bits, which cannot be constructed using a ROM or the like. Therefore, the fifth
The reduction unit shown in the figure is used.

図において、100a〜100d、101 a。In the figure, 100a to 100d, 101a.

101b、102,104は加算器、103a〜103
1は投影法で必要な9画素のデータを入力するデータ線
、そして、105は縮小画素値を出力するデータ線であ
る。
101b, 102, 104 are adders, 103a to 103
1 is a data line for inputting nine pixel data necessary for the projection method, and 105 is a data line for outputting a reduced pixel value.

以上の構成において、データ線103a、b。In the above configuration, the data lines 103a and 103b.

C及びdからは、フィルタの重み1/16の位置の画素
値X oo、 X ox+ X say X *mをそ
れぞれ入力する。またデータ線103e、f、g及びh
からは、フィルタ重み2/16の位置の画素値X0.。
From C and d, the pixel values X oo and X ox+X say X *m at the position of filter weight 1/16 are input, respectively. In addition, data lines 103e, f, g and h
, the pixel value at the position of filter weight 2/16 is X0. .

X lo、 X li+ X *□をそれぞれ入力する
。そして、データ線1031からは、注目画素値x目を
入力する。
Input Xlo and Xli+X*□, respectively. Then, from the data line 1031, the x-th pixel value of interest is input.

また、加算器100a−dは、8ビツトデータな2つ入
力して9ビツトデータを出力し、加算器101a、bは
、9ビツトデータを2つ入力して10ビツトデータな出
力する。加算器101aの出力は、フィルタの重みが1
/16の画素の値の和を出力し、加算器101bの出力
は、フィルタの重みが2/16の画素の値の和を出力す
る。
Further, adders 100a-d input two pieces of 8-bit data and output 9-bit data, and adders 101a, b input two pieces of 9-bit data and output 10-bit data. The output of the adder 101a has a filter weight of 1.
The adder 101b outputs the sum of pixel values whose filter weight is 2/16.

次に、加算器102は、加算器101bの出力を1ビツ
トシフトし、重みの“2”を掛けたものと加算器101
aの出力とを加算する。また、データ線1031の下位
側に2ビツトの“0”を加えてシフトすることにより、
注目画素値に重み“4”を掛けたものと加算器102か
らの出力とを加算器104で加算する。そして、下位側
の4ビツトを棄却し、1/16の除算を行ってデータ線
105から縮小画素の値を得る。
Next, the adder 102 shifts the output of the adder 101b by 1 bit and multiplies it by a weight of "2", and adds the output of the adder 101b.
Add the output of a. Also, by adding and shifting 2 bits of “0” to the lower side of the data line 1031,
An adder 104 adds the pixel value of interest multiplied by a weight of "4" and the output from the adder 102 . Then, the lower 4 bits are discarded and the value of the reduced pixel is obtained from the data line 105 by dividing by 1/16.

すなわち、入力が72ビツト、出力が8ビツトであり、
この程度の規模は、近年のカスタムIC化においては容
易なものである。
That is, the input is 72 bits, the output is 8 bits,
This level of scale is easy in recent years when customizing ICs.

第6図は、上述の縮小部を用いた階層画像生成部の構成
を示す概略ブロック図である。
FIG. 6 is a schematic block diagram showing the configuration of a hierarchical image generation section using the above-mentioned reduction section.

図において、511〜514はそれぞれ画像メモリであ
り、511は原画像を格納する原画像メモリ、512〜
514は第1〜第3の階層画像を格納する画像メモリで
ある。515は外部から原画像データを読み込むための
データ線、516〜519はデータ遅延を一定にするた
めのラッチである* 520a〜z、A〜W、521a
〜i。
In the figure, 511 to 514 are image memories, respectively, 511 is an original image memory that stores the original image, and 512 to 514 are image memories.
514 is an image memory that stores first to third hierarchical images. 515 is a data line for reading original image data from outside, and 516 to 519 are latches for making data delay constant * 520a to z, A to W, 521a
~i.

522は第5図に示す構成から成る画像縮小部である。522 is an image reduction unit having the configuration shown in FIG.

523は原画像メモリ511からデータを読み出すアド
レスを発生させるアドレスカウンタであり、524〜5
26は各画像メモリ512〜514にデータを書き込む
アドレスを発生させるアドレスカウンタである。527
は符号化を行う符号化部、そして、528は符号化され
たデータを伝送するデータ線である。
523 is an address counter that generates an address for reading data from the original image memory 511;
26 is an address counter that generates an address for writing data into each image memory 512-514. 527
is an encoding unit that performs encoding, and 528 is a data line that transmits encoded data.

まず、データ線515から原画像データを原画像メモリ
511に格納する。各アドレスカウンタ523〜526
、ラッチ516〜519は不図示のクロック供給線によ
って同一のクロックが供給されている。また第1の実施
例と同様に、ラッチ516は最初、画素アドレス(0,
O)を左上とする15X15の画素データをラッチする
。この15X15画素のデータは7×7の画素ブロック
データ49個に分割され、それぞれ画像縮小部520 
a−z 、 A=Wに入力される。そして、フィルタ演
算され、ラッチ517に7×7の画素データがラッチさ
れる。
First, original image data is stored in the original image memory 511 from the data line 515. Each address counter 523 to 526
, latches 516 to 519 are supplied with the same clock by a clock supply line (not shown). Also, similar to the first embodiment, the latch 516 initially operates at the pixel address (0,
Latch the 15×15 pixel data with O) at the upper left. This 15x15 pixel data is divided into 49 7x7 pixel block data, each of which is sent to the image reduction unit 520.
a-z, A=W is input. Then, a filter operation is performed, and 7×7 pixel data is latched into the latch 517.

次に、上述の画素データを画像メモリ512に書き込む
と同時に、それぞれの画像縮小部520a〜Z、A%W
には次の15X15の画素データが入力され、縮小演算
が行われる。さらに、入力された7×7の画素データは
、3×3の画素ブロックデータ9個に分割され、それぞ
れ画像縮小部512a〜iに入力される。そして、フィ
ルタ演算され、ラッチ518に3×3の画素データがラ
ッチされる。
Next, at the same time as writing the above-mentioned pixel data into the image memory 512, each of the image reduction units 520a to 520Z, A%W
The next 15×15 pixel data is input to perform a reduction operation. Further, the input 7×7 pixel data is divided into nine 3×3 pixel block data, and each is input to the image reduction units 512a to 512i. Then, a filter operation is performed, and 3×3 pixel data is latched into the latch 518.

以下、同様にして、3x3の画素データを画像メモリに
書き込むと同時に、画像縮小部522に3x3画素を入
力して縮小演算を行い、ラッチ519を介してメモリ5
14に格納する。
Thereafter, in the same way, 3x3 pixel data is written to the image memory, and at the same time, 3x3 pixels are input to the image reduction unit 522 to perform reduction operation, and the data is transferred to the memory
14.

すなわち、画像メモリ512には第1階層画像が、画像
メモリ513には第2階層画像が、画像メモリ514に
は第3階層画像がそれぞれ同時に生成される。
That is, a first layer image is generated in the image memory 512, a second layer image is generated in the image memory 513, and a third layer image is generated in the image memory 514 at the same time.

次に、これらの結果から符号化部527が各階層画像を
単独又は1つ上の低解像度画像を参照して符号化を行う
。なお、符号化については特に限定しないが、多値画像
を符号化するような直交変換符号化等であれば良い。
Next, based on these results, the encoding unit 527 encodes each hierarchical image alone or by referring to the lower resolution image one level higher. Note that the encoding is not particularly limited, but any orthogonal transform encoding or the like that encodes a multivalued image may be used.

こうして得られた符号化データは、データ線528を介
して送出される。
The encoded data thus obtained is sent out via data line 528.

また、画像の縮小方法、縮小率についてはこれに限定さ
れず、縮小方法として他の空間フィルタや演算による平
均値や多数決法でもよく、縮小率は各階層ごとに異なっ
てもよい。
Further, the image reduction method and reduction rate are not limited to these, and may be other spatial filters, an average value based on calculation, or a majority voting method, and the reduction rate may be different for each layer.

[発明の効果] 以上説明したように、本発明によれば、簡単な構成によ
り、高速に階層画像を生成できるという効果がある。
[Effects of the Invention] As explained above, according to the present invention, a hierarchical image can be generated at high speed with a simple configuration.

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

第1図は実施例における階層画像生成装置のシステム構
成を示す図、 第2図は第1の実施例での階層画像生成装置の構成を示
す概略ブロック図、 第3図(a)、(b)は第2図に示すLUTの構成を示
す図、 第4図は第2の実施例での階層画像生成装置の構成を示
す概略ブロック図、 第5図は第3の実施例での画像縮小部の構成を示す図、 第6図は第3の実施例での階層画像生成装置の構成を示
す概略ブロック図、 第7図は従来例での階層画像生成装置の構成を示す概略
ブロック図、 第8図は投影法の画像マトリクスを示す図、第9図は投
影法のフィルタの重みを示す図、第1O図は投影法の注
目画素位置を示す図、第11図(a)、(b)は符号化
の際に参照する画素群を示す図、 第12図は符号化部の構成を示す概略ブロック図である
。 図中、l・・・CPU、2・・・磁気ディスク、3・・
・バス、4・・・符号化部、5・・・伝送路、10・・
・階層画像生成装置、11〜14・・・画像メモリ、1
5・・・データ線、16〜19・・・ラッチ、20〜2
2・・・LUT、23〜26・・・アドレスカウンタ、
27・・・符号化部、28・・・データ線である。 第1図 (b) 第3図 第4図 第 7F!lJ 第 9図 o:3を日直、朱 第 10図 第 8図
FIG. 1 is a diagram showing the system configuration of the hierarchical image generation device in the embodiment. FIG. 2 is a schematic block diagram showing the configuration of the hierarchical image generation device in the first embodiment. ) is a diagram showing the configuration of the LUT shown in FIG. 2, FIG. 4 is a schematic block diagram showing the configuration of the hierarchical image generation device in the second embodiment, and FIG. 5 is an image reduction diagram in the third embodiment. FIG. 6 is a schematic block diagram showing the configuration of the hierarchical image generation device in the third embodiment; FIG. 7 is a schematic block diagram showing the configuration of the hierarchical image generation device in the conventional example; FIG. 8 is a diagram showing the image matrix of the projection method, FIG. 9 is a diagram showing the weight of the filter of the projection method, FIG. 1O is a diagram showing the pixel position of interest in the projection method, and FIGS. ) is a diagram showing a pixel group referred to during encoding, and FIG. 12 is a schematic block diagram showing the configuration of the encoding section. In the figure, 1...CPU, 2...Magnetic disk, 3...
・Bus, 4... Encoding unit, 5... Transmission line, 10...
- Hierarchical image generation device, 11 to 14... image memory, 1
5...Data line, 16-19...Latch, 20-2
2...LUT, 23-26...address counter,
27... Encoding unit, 28... Data line. Figure 1 (b) Figure 3 Figure 4 Figure 7F! lJ Figure 9 o: 3 on day shift, red Figure 10 Figure 8

Claims (2)

【特許請求の範囲】[Claims] (1)画像データに対し、縮小処理を再帰的に施して複
数の階層画像を生成可能な階層画像生成装置において、 画像データを記憶する記憶手段と、 該記憶手段で記憶する画像データに対し、階層画像を生
成する複数の生成手段と、 を備えることを特徴とする階層画像生成装置。
(1) In a hierarchical image generation device capable of generating a plurality of hierarchical images by recursively applying reduction processing to image data, a storage means for storing image data, and for the image data stored in the storage means, A hierarchical image generation device comprising: a plurality of generation means for generating hierarchical images;
(2)画像データに対し、縮小処理を再帰的に施して複
数の階層画像を生成可能な階層画像生成装置において、 画像データを記憶する記憶手段と、 該記憶手段で記憶する画像データに対し、階層画像を生
成する複数の生成手段と、 各生成手段で生成された複数の階層画像を符号化する符
号化手段と、 を備えることを特徴とする階層画像生成装置。
(2) A hierarchical image generation device capable of generating a plurality of hierarchical images by recursively applying reduction processing to image data, comprising: a storage means for storing image data; and a storage means for storing image data in the storage means; A hierarchical image generation device comprising: a plurality of generation means for generating hierarchical images; and an encoding means for encoding the plurality of hierarchical images generated by each generation means.
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Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0265371A (en) * 1988-08-30 1990-03-06 Canon Inc Encoding device for picture

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JPH0265371A (en) * 1988-08-30 1990-03-06 Canon Inc Encoding device for picture

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