JPH046955A - Color picture coding system - Google Patents

Color picture coding system

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Publication number
JPH046955A
JPH046955A JP2109652A JP10965290A JPH046955A JP H046955 A JPH046955 A JP H046955A JP 2109652 A JP2109652 A JP 2109652A JP 10965290 A JP10965290 A JP 10965290A JP H046955 A JPH046955 A JP H046955A
Authority
JP
Japan
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signal
state
pixel
picture element
pixels
Prior art date
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Pending
Application number
JP2109652A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Tadashi Yoshida
正 吉田
Hideshi Osawa
大沢 秀史
Koji Hirabayashi
平林 康二
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Canon Inc
Original Assignee
Canon Inc
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Filing date
Publication date
Application filed by Canon Inc filed Critical Canon Inc
Priority to JP2109652A priority Critical patent/JPH046955A/en
Publication of JPH046955A publication Critical patent/JPH046955A/en
Pending legal-status Critical Current

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Abstract

PURPOSE:To improve the coding efficiency and also the picture quality by eliminating specific noise caused to an area to be at a prescribed density in a binarized picture. CONSTITUTION:R, G, B input data 201, 202, 203 representing each picture element of a color picture are inputted to a surrounding state detection section 10. The surrounding state of a coded picture element is fed to a state prediction section 13 through lines 220, 221, 222 respectively. A state prediction section 13 decides the picture element state around the coded picture element and sends a state signal st206 and a coded picture element signal D to a coder 11. Moreover, when a noise pattern detection section 12 discriminates the coded picture element to be noise, the state prediction section 13 corrects the data of the coded picture element to encode a solid color. The noise pattern detection section 12 sends a solid signal 229 and the picture elements of R, G, B of the coded picture element corrected at that time to the state prediction section 13 through lines 226, 227, 228 respectively. A coder 11 generates a code 207, which is sent to a decoder 14.

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
置におけるカラー画像符号化方式に関するものである。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Field of Industrial Application] The present invention relates to a color image encoding method in a color facsimile device that communicates color images.

〔従来技術〕[Prior art]

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、画素が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。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 conventional image encoding method is G3. recommended by CCITT (International Telegraph and Telephone Consultative Committee). A run-length encoding method, typified by G4 facsimile, is generally used. This encoding method is a method that counts the length (run length) in which a pixel continues to be white or black, and determines a code corresponding to the count value from a code table prepared in advance. The code table used here is characterized by assigning relatively short codes to long white runs, which are common in document images.

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1bit
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。
On the other hand, recently, the development of inexpensive color printers has progressed, and color images, especially 1-bit red (R), green (G), blue (B), yellow (Y), cyan (C), and magenta (M)
Binary color image communication with different data has been proposed.

このような2値カラーの符号化方式として、3色をビッ
トプレーンごとに符号化し、白黒用のMH。
As a binary color encoding method, three colors are encoded for each bit plane, and MH for black and white is used.

MR符号化方式を用いる方法が考えられている。A method using an MR encoding method has been considered.

〔発明が解決しようとしている課題〕[Problem that the invention is trying to solve]

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(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。
However, with the above method of encoding the three colors for each bit plane, encoding each R, G, and B bit plane increases the entropy of the original R, G, and B information sources. , there is a problem that the encoding efficiency is poor.Simply put, this means that color correlation information is not used.

したがって、色の相関を利用し、いかに符号化効率を上
げるかが課題である。特にデイザ法や誤差拡散法等で色
毎に疑似中間調化されたカラ−2値画像は色の相関が非
常に低いため問題である。更に中間調画像以外の部分、
たとえば文字、多色カラー、バックグラウンド等の一定
濃度カラーを含む画像全面を疑似中間調化すると、本来
一定濃度であるべき部分にも特有のノイズパターンが現
われる。
Therefore, the challenge is how to improve encoding efficiency by utilizing color correlation. In particular, a color binary image in which each color is pseudo-halftoned using a dither method, an error diffusion method, or the like is problematic because the color correlation is very low. Furthermore, parts other than halftone images,
For example, when the entire image containing constant density colors such as characters, multicolor colors, background, etc. is converted into pseudo-halftone, a unique noise pattern appears even in areas that should originally have constant density.

このような画像を符号化すると、本来符号化効率の良い
部分の効率が極端に悪くなる欠点がある。
When such an image is encoded, there is a drawback that the efficiency of the portion where the encoding efficiency is originally high becomes extremely low.

この原因は次のことに起因している。誤差拡散法等によ
りR,G、 B成分をそれぞれ独立に2値化すると、各
成分が一様に“0”または“l”となるべき部分、すな
わち8色で表わせる画像部分(以後このような画像部分
をソリッドカラ一部と呼ぶことにする)が周囲からの誤
差拡散により、特有なノイズパターンを含み、周囲“0
”の中に“1”がまばらに点在、または周囲“1“の中
に“0”がまばらに点在するためである。このようなノ
イズを含んだソリッドカラ一部は符号化効率が悪いため
、ノイズを除去した画像にする必要がある。しかしなが
ら、このようなノイズは中間調画像部のハイライト部或
いはダーク部と区別する必要がある。
The reason for this is as follows. When the R, G, and B components are independently binarized using the error diffusion method, etc., the parts where each component should be uniformly "0" or "l", that is, the part of the image that can be represented by eight colors (hereinafter referred to as (hereinafter referred to as the solid color part) contains a unique noise pattern due to error diffusion from the surroundings, and the surrounding "0"
This is because "1"s are sparsely scattered within "1"s, or "0s" are sparsely dotted around surrounding "1s".Some of the solid colors containing such noise have poor encoding efficiency. Therefore, it is necessary to create an image with noise removed. However, it is necessary to distinguish such noise from highlight parts or dark parts of the halftone image part.

〔実施例〕〔Example〕

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203202.203は各フレ
ームメモリ(不図示)から周囲状態検知部10へ入力さ
れる。10は符号化しようとする画素(符号化画素)の
周囲がソリッドカラーか否かを検知するためのものであ
る。特に疑似中間調表示された2値カラー画像における
ソリッドカラ一部のノイズを検知するためのものである
FIG. 1 shows an embodiment of a color image transmission system to which the present invention is applied. R, G, B representing each pixel of a color image
Each 1-bit input data 203202.203 is inputted to the surrounding state detection unit 10 from each frame memory (not shown). Reference numeral 10 is used to detect whether or not the surrounding area of a pixel to be encoded (encoded pixel) is a solid color. In particular, it is used to detect noise in a part of solid color in a binary color image displayed in pseudo-halftone.

12はノイズパターン検知部であり、符号化画素の周囲
状態検知部10で得た周囲画素状態がノイズパターンで
あるか否かを検知し、符号化画素がノイズの場合、画素
値の修正をする。ソリッド信号229を状態予測部13
へ送る。
Reference numeral 12 denotes a noise pattern detection unit, which detects whether the surrounding pixel state obtained by the surrounding state detection unit 10 of the encoded pixel is a noise pattern or not, and corrects the pixel value if the encoded pixel is noise. . The solid signal 229 is sent to the state prediction unit 13
send to

R,G、 B各ブレーンの周囲画素信号はそれぞれ22
3.224.225から12に送られる。
The surrounding pixel signals of each R, G, and B brane are 22 each.
3.224.225 to 12.

符号化画素の周囲状態は周囲状態検知部IOからR,G
、  Bそれぞれ220,221.222で状態予測部
13に送られる。状態予測部13は符号化画素の周囲の
画素状態を決定し、符号器11へ状態信号5t206を
送る。また符号化画素信号りも符号器11へ送られる。
The surrounding state of the encoded pixel is detected by R, G from the surrounding state detection unit IO.
, B are sent to the state prediction unit 13 at 220, 221, and 222, respectively. The state prediction unit 13 determines the state of pixels around the encoded pixel and sends a state signal 5t206 to the encoder 11. The encoded pixel signal is also sent to the encoder 11.

さらに状態予測部13では、ノイズパターン検知部12
により符号化画素がノイズと判定した場合、符号化画素
のデータを修正し、ソリッドカラーを符号化する。ノイ
ズパターン検知部12からはソリッド信号229と、そ
のときの修正された符号化画素のR,G、 Bの画素値
をそれぞれ226.227.228で状態予測部13へ
送る。
Further, in the state prediction section 13, the noise pattern detection section 12
If the encoded pixel is determined to be noise, the data of the encoded pixel is corrected and a solid color is encoded. The noise pattern detection unit 12 sends the solid signal 229 and the R, G, and B pixel values of the corrected encoded pixels at 226.227.228 to the state prediction unit 13, respectively.

符号化画素信号りはRGB、RGB・・・の順番にシリ
アルに符号器に203で送られる。
The encoded pixel signals are serially sent to the encoder in the order of RGB, RGB, . . . at 203.

符号器11では、画素信号りと状態状態信号st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、復号器14に
伝送される。
In the encoder 11, a code 207 is generated based on the pixel signal and the state signal st by Markov model encoding such as an arithmetic code, as will be described later, and is transmitted to the decoder 14.

復号器14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RGBシリアル画素信号D’
り208を得る。D’ 208はRGBパラレル変換部
15によって分離復号された画素信号R′G’ B’ 
、209.210.211を得る。
In the decoder 14, decoding processing is performed on the transmitted code 207, and the decoded RGB serial pixel signal D'
208 is obtained. D' 208 is a pixel signal R'G'B' separated and decoded by the RGB parallel conversion unit 15.
, 209.210.211 is obtained.

第4図(a)は周囲状態検知部lOの詳細ブロック図で
ある。第4図(a)は画像信号Rについてのみ記してい
るが、G、 Bに対しても同様なブロック図で表わせる
。画像信号R200はラインメモリ10−1〜10−5
に一時記憶される。10−1〜10−5は符号化画素の
周囲5ラインを一時記憶するためのラインメモリである
FIG. 4(a) is a detailed block diagram of the surrounding state detection section IO. Although FIG. 4(a) only describes the image signal R, G and B can also be represented by a similar block diagram. Image signal R200 is sent to line memories 10-1 to 10-5.
is temporarily stored. Line memories 10-1 to 10-5 temporarily store five lines around the encoded pixel.

a11+al□、・・・、a57は符号化画素周囲5×
7画素の状態を逐次記憶するラッチである。a 34は
符号化画素に相当する画素を記憶している。5×7画素
のうち内側の3×5画素状態(15ビツト)が223−
1でノイズパターン検知部へ、外側の20画素状態が2
23−2で同様にノイズパターン検知部12へ送られる
a11+al□,..., a57 is 5× around the encoded pixel
This is a latch that sequentially stores the states of seven pixels. a 34 stores pixels corresponding to encoded pixels. The inner 3x5 pixel state (15 bits) of the 5x7 pixels is 223-
1 to the noise pattern detection section, the outer 20 pixels state is 2
Similarly, it is sent to the noise pattern detection section 12 at 23-2.

第4図(b)は符号化画素を含む周囲5×7画素を示し
たものである。○は符号化画素、■は内側3×5画素、
口は外側200画素示している。
FIG. 4(b) shows surrounding 5×7 pixels including the encoded pixel. ○ indicates encoded pixels, ■ indicates inner 3×5 pixels,
The mouth is shown by 200 pixels on the outside.

第5図(a)はノイズパターン検知部12の詳細ブロッ
ク図である。符号化画素(第4図a34)の周囲画素状
態5×7画素のうち内側の3×5画素(155画素が2
23−1からルックアップテーブル(LUT)12−3
へ入力される。5×7画素のうち外側20画素状態が論
理積部12−1.12−2に入力される。
FIG. 5(a) is a detailed block diagram of the noise pattern detection section 12. The surrounding pixel state of the encoded pixel (a34 in Figure 4) is the inner 3 x 5 pixels (155 pixels are 2 out of 5 x 7 pixels).
23-1 to lookup table (LUT) 12-3
is input to. The states of the outer 20 pixels among the 5×7 pixels are input to the AND section 12-1.12-2.

12−1は外側200画素全て1nのとき1を12−4
に出力、12−2は全て“0″のとき1を12−5に出
力する。
12-1 is 1 when all the outer 200 pixels are 1n.
12-2 outputs 1 to 12-5 when all are "0".

出力12−4か12−5が1のとき内側3×5画素がノ
イズパターンであるかをLUT12−3により判断する
When the output 12-4 or 12-5 is 1, it is determined by the LUT 12-3 whether the inner 3×5 pixels are a noise pattern.

第5図(b)は5×7画素内のノイズパターンの例を示
している。■は中央に1画素孤立点がある場合、■、■
は誤差拡散法による2値化画像によ(表われるノイズパ
ターンである。これらのパターンの場合、中央の画素値
をノイズと判定し変更する。
FIG. 5(b) shows an example of a noise pattern within 5×7 pixels. ■When there is a 1 pixel isolated point in the center,■,■
are noise patterns that appear in a binarized image using the error diffusion method. In the case of these patterns, the central pixel value is determined to be noise and is changed.

これらのパターンはあらじかじめLUT12−3に記憶
しておく。LUT12−3は出力12−4が12−5が
1のときのみ内側3×5画素(155画素がノイズパタ
ーンか否かを検知する。
These patterns are stored in the LUT 12-3 in advance. LUT 12-3 detects whether or not the inner 3×5 pixels (155 pixels) are a noise pattern only when output 12-4 and output 12-5 are 1.

ノイズパターンであった場合はソリッド信号229−1
を“1″とし、226には変更した符号化画素値を出力
する。第5図(a)は画像信号Rについてのみ記したが
、G、Bについても同様に構成できる。
If it is a noise pattern, solid signal 229-1
is set to "1", and the changed encoded pixel value is output at 226. Although FIG. 5(a) shows only the image signal R, G and B can be constructed in the same way.

第9図は状態予測部13(第1図)の詳細ブロック図で
ある。画素信号R,G、 Bはそれぞれ22o1221
.222から状態予測部13へ入力する。G、 Bの状
態予測の詳細はRと同様なので省略する。13−1は1
ライン前の画素状態を記憶するラインメモリ、131〜
138は符号化画素の周囲画素を記憶するためのラッチ
である。符号化画素はラッチ136に記憶された値であ
る。
FIG. 9 is a detailed block diagram of the state prediction unit 13 (FIG. 1). Pixel signals R, G, and B are each 22o1221
.. 222 to the state prediction unit 13. The details of state prediction for G and B are the same as for R, so they will be omitted. 13-1 is 1
Line memory for storing the pixel state before the line, 131~
138 is a latch for storing surrounding pixels of the encoded pixel. The encoded pixel is the value stored in latch 136.

13−2はセレクタであり、次の符号化画素値が、ノイ
ズパターン検知部からの修正画素値かを選択する。前述
のようにノイズパターン検知部12でノイズと判定され
た場合、229−1が“1”となり修正画素値226を
選択することによりノイズのないソリッドカラーを符号
化することができる。ラッチ131〜138は符号化画
素の周囲7画素である。
13-2 is a selector which selects whether the next encoded pixel value is the corrected pixel value from the noise pattern detection section. As described above, when the noise pattern detection unit 12 determines that the pixel is noise, 229-1 becomes "1" and by selecting the corrected pixel value 226, a solid color without noise can be encoded. Latches 131 to 138 are seven pixels surrounding the encoded pixel.

これらは参照画素値13−4としてセレクタ13−3へ
入力される。また修正された符号化画素値13−5も同
様にセレクタ13−3へ入力される。
These are input to the selector 13-3 as a reference pixel value 13-4. Also, the modified encoded pixel value 13-5 is similarly input to the selector 13-3.

同様にG画素値号の場合も周囲7画素が参照画素値13
−6として符号化画素13−7とともにセレクタ13−
3へ、R画素値号もそれぞれ参照画素値13−8、符号
化画像13−9としてセレクタ13−3へ出力される。
Similarly, in the case of G pixel value, the surrounding 7 pixels have a reference pixel value of 13.
-6 as encoded pixel 13-7 together with selector 13-
3, the R pixel value number is also output to the selector 13-3 as a reference pixel value 13-8 and an encoded image 13-9, respectively.

セレクタ13−3ではパラレルに入力したR、 G、 
B符号化画素および参照画素を3倍のクロックスピード
でシリアルにR,G、  B、  R。
Selector 13-3 inputs R, G,
B encoded pixels and reference pixels serially R, G, B, R at 3x clock speed.

G、  B・・・の如く符号器11(第1図)へ出力す
る。
G, B, . . . are output to the encoder 11 (FIG. 1).

第10図は符号化状態5t206を決定するための参照
画素説明図である。(a)はR画素値号の参照画素を示
しており、曇で示した符号化画素周囲の符号化済の7画
素を参照することを表している。
FIG. 10 is an explanatory diagram of reference pixels for determining the encoding state 5t206. (a) shows a reference pixel with an R pixel value number, and indicates that seven encoded pixels around the encoded pixel shown in cloudy color are referred to.

(b)はG画素値号の参照画素を示しており、(a)と
同様の7画素および符号化画素と同位置のR画素をあわ
せて8画素を参照することを表わしている。
(b) shows reference pixels of the G pixel value number, and represents that eight pixels are referred to, including seven pixels similar to (a) and an R pixel at the same position as the encoded pixel.

また第5図(C)はBの画素信号の参照画素を示してお
り、(a)と同様の7画素およびR1およびGの符号化
画素と同位置の画素をあわせて9画素を参照することを
表わしている。
Furthermore, FIG. 5(C) shows the reference pixels of the B pixel signal, and refers to 9 pixels including the same 7 pixels as in (a) and the pixels at the same position as the R1 and G encoded pixels. It represents.

このように同色の周囲画素を参照することに加えて、既
に符号化済の他色画素を参照することにより符号器11
での予測一致率を上げて符号化効率を向上させることが
できる。第10図で示した参照画素および符号化画素を
セレクタ13−3はカラー指示信号に同期して選択し、
符号化画素信号203および符号化状態5t206を出
力する。
In addition to referring to surrounding pixels of the same color in this way, the encoder 11
It is possible to increase the prediction matching rate and improve the coding efficiency. The selector 13-3 selects the reference pixels and encoded pixels shown in FIG. 10 in synchronization with the color instruction signal,
The encoded pixel signal 203 and encoding state 5t206 are output.

第2図は符号器11のブロック図である。FIG. 2 is a block diagram of the encoder 11.

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。
Before explaining FIG. 2, the arithmetic codes used in this embodiment will be explained.

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
り符号形成がなされる方法である。この方法はLang
donおよびR15sanenらによる文献“Comp
ression  of  Black / Whit
eImages  with  Arithmetic
  Coding  、IEEETran  Com、
C0M−29,6,(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S
、劣勢シンボル(LPS)の出る確率をq、演算レジス
タAugend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。
As is conventionally known, arithmetic coding is a method in which a code is formed by arithmetic operations so that an input signal string becomes a code expressed in binary decimal numbers. This method uses Lang
The document “Comp
Ression of Black / White
eImages with Arithmetic
Coding, IEEETran Com,
Published in C0M-29, 6, (1981, 6), etc. According to this document, the already encoded input signal sequence is
, the probability of a less-favorable symbol (LPS) appearing is q, the arithmetic register Augend is A (S), and the code register is C (S).
Then, perform the following arithmetic operations for each input signal.

A(Sl)=A(S)Xq叫A(S)X2−Q ・・・
(1)A(So)= <A(S)−A(Sl)>z  
  ・・・(2)<>7は有効桁I!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。
A(Sl)=A(S)Xq scream A(S)X2-Q...
(1) A(So) = <A(S)-A(Sl)>z
...(2) <>7 is a significant digit I! c(so) = C(S), which represents truncation in bits
...(3) C(Sl)=C(S)+A(So)
...(4) Here, if the encoded data is a dominant symbol (MPS: 0 in the above example), A (So), C
(So) is used to encode the next data. In addition, in the case of the inferior symbol (LPS: 1 in the above example), A (Sl),
C(Sl) is used to encode the next data.

新しいAの値は28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
ードウェアでは演算レジスタAを8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。
The new value of A is multiplied by 28 (S is an integer greater than or equal to 0) and 0.
It falls within the range of 5<A<1.0. This processing corresponds to shifting the calculation register A eight times in hardware. The code register C is also shifted the same number of times, and the shifted out signal becomes the code. 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−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(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。
Further, as shown in equation (1), the occurrence probability q of LPS is approximated by a power of 2 (2-Q: Q is a positive integer), thereby replacing the multiplication calculation with a shift calculation. In order to further improve this approximation, q is approximated by a polynomial of a power of 2, such as the expression (5). This approximation improves the worst point of efficiency.

(1”= 2−” + 2−02          
 ・・・(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。
(1”= 2-” + 2-02
...(5) Also, the arithmetic code has Q for each encoded data.
Since it is possible to switch the value of , the probability estimation section can be separated from the encoding.

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(動的な方法をとっている。
In this embodiment, the probability is estimated while encoding as described above (a dynamic method is used).

以上の算術符号を行う第2図の符号器11のブロック図
の説明を行う。
A block diagram of the encoder 11 shown in FIG. 2 that performs the above arithmetic coding will be explained.

状態予測回路13からの状態信号5t206は、カウン
タメモリ23、符号化条件メモリ24に入力される。
The state signal 5t206 from the state prediction circuit 13 is input to the counter memory 23 and the encoding condition memory 24.

符号化条件メモリ24には、状態信号5t206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MP5108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1107が
記憶されている。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MP
S108と一致した時に0となるYN信号101を作る
。YN信号101は更新回路25に入力され、更新回路
25では、YN信号がO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0106がカウントテーブ
ルROM12からの設定値MC105に一致したならば
、インデックス1107が太き(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I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25に供
給する。
The encoding condition memory 24 stores, for each state represented by the state signal 5t206, a dominant symbol MP5108 which is a symbol that is likely to appear, and an index 1107 indicating the encoding condition including the probability of appearance of LPS of an arithmetic code to be described later. has been done. The MPS 108 is input to the predictive conversion circuit 27, and the pixel signal D203 is input to the predictive conversion circuit 27.
A YN signal 101 is generated which becomes 0 when it matches S108. The YN signal 101 is input to the update circuit 25, and the update circuit 25 increments the count of the corresponding state among the count values stored in the counter memory 23 when the YN signal is O. And counter memory 23
If the count value 0106 stored in the count table ROM12 matches the set value MC105 from the count table ROM12, the index 1107 is updated in the direction in which it becomes thicker (in the direction in which the appearance probability q of LPS becomes smaller). (Inversion of MPS) Note that the count table ROM 22 supplies the update circuit 25 with the number MC105 of MPS shown in Table 1, which is determined corresponding to the index I representing the probability of appearance q of the LPS.

また、更新回路25では、MPS108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1の時はインデックス1107が小さくなる方
向(LPSの出現確率qが太き(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1→0)する処理を
行う。出力1’ 109、MPS’ 110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。
Furthermore, in the update circuit 25, the MPS 108 and the pixel signal D2
03 does not match, that is, Y from the prediction conversion circuit 27
When the N signal is 1, the index 1107 is updated in the direction in which it becomes smaller (in the direction in which the LPS appearance probability q becomes thicker). Also, when the index is 1 and a YN signal with a value of 0 comes, the MPS is inverted. (0→1 or 1→0).Output 1' 109 and MPS' 110 are the updated index values and are stored again in the encoding condition memory 24.

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Qll
l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Q111を用いて算術符号化し符号102を得る。
In the encoding parameter determination circuit 26, the index 11
The coding parameter Qll of the arithmetic code based on the value of 07
Set l in the arithmetic encoder 28. This arithmetic encoder 28
Now, the YN signal 101 from the predictive conversion circuit 27 is arithmetic encoded using the parameter Q111 to obtain a code 102.

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。
Note that an initial value is given to the encoding condition memory 24, and I,
By not updating the MPS, static encoding can be easily achieved.

第8図は予測変換回路27のブロック図である。FIG. 8 is a block diagram of the predictive conversion circuit 27.

画素信号D203とMPS108がEX−OR回路29
ニ入力され、第2表の論理式に従って画素信号D203
とMPS108が一致したときに0、不一致のときに1
となるYN信号101が出力される。
Pixel signal D203 and MPS108 are connected to EX-OR circuit 29
pixel signal D203 according to the logical formula in Table 2.
0 when and MPS108 match, 1 when they do not match
A YN signal 101 is output.

第3図は、更新回路25のブロック図である。YN信号
101が0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’l12になる。この値は比較器33でカウントテー
ブルROM22からのMC105と比較9、され、C′
の値がMCの値に一致したならば、更新信号UPA11
3を1にセットする。またYN信号101は更新信号U
PB114となり、UPA、UPBはインデックス変更
回路35に入る。また、UPAとUPB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。
FIG. 3 is a block diagram of the update circuit 25. When the YN signal 101 is 0, the count value 0106 from the counter memory 23 is incremented by +1 by the adder 31 and becomes the signal C'l12. This value is compared 9 with MC105 from the count table ROM 22 in the comparator 33, and C'
If the value of MC matches the value of MC, update signal UPA11
Set 3 to 1. Furthermore, the YN signal 101 is an update signal U.
PB114, and UPA and UPB enter the index change circuit 35. Also, UPA and UPB are OR circuit 37
A logical OR is performed at , and the output signal 115 of the OR circuit 37 becomes a switching signal for the selector 32.

セレクタ32では信号115が1の時はカウンタの値を
り、セットするためO信号119を選び、それ以外は加
算器31の出力信号C’l12を選び、カウンタ更新信
号C’l16として出力し、これをカウンタメモリ23
に記憶させる。
When the signal 115 is 1, the selector 32 selects the O signal 119 to set the value of the counter, and otherwise selects the output signal C'l12 of the adder 31 and outputs it as the counter update signal C'l16. This is stored in the counter memory 23
to be memorized.

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dl17 (標準的にはd=1)と
UPA113.UPB114および符号化条件メモリ2
4から現在のインデックス1107が入力されている。
The index change circuit 35 includes a signal dl17 (typically d=1) that controls the index update increments, and a UPA113. UPB114 and encoding condition memory 2
4 to the current index 1107 is input.

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
ルを入力I2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I′を決定する。また、I=
1でUPB=1の時はEX信号118をセットする。E
X信号が1の時に反転器36では現在のMP310Bの
シンボルを反転させ(0→1または1→0)、更新MP
S’ 110を得る。また、EX信号が0の時は MP
S’は変化させない。更新されたI’ 109およびM
PS’ 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
ブルでも構成できるし、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。
Table 3 is a table showing the index update method in the index change circuit 35 (Table 3 shows cases where the update increments are d=1 and d=2). , UPB to determine the updated index I'. Also, I=
1 and when UPB=1, EX signal 118 is set. E
When the X signal is 1, the inverter 36 inverts the symbol of the current MP310B (0→1 or 1→0) and updates the MP
Obtain S'110. Also, when the EX signal is 0, MP
S' is not changed. Updated I' 109 and M
PS' 110 is stored in the encoding condition memory 24 and used as index I and MPS for the next processing. Note that the updating method shown in Table 3 can be configured as a table using a ROM or the like, or can be configured as a logic using an adder/subtractor.

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■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Iをd減算し、算術符号に用いるLPSの
出現確率qを太き(せしめる。また、更にLPSの出現
確率qが0.5を表わすインデックスIが1の状態にお
いてLPSが発生した場合は、MPSを反転する。
As described above, when MPSs as many as the number of MPSs determined according to the value of the index ■ representing the appearance probability q of an LPS approximated by a polynomial of a power of 2 occur, d is added to the index I, and the arithmetic code is The appearance probability q of the LPS used is made small, and on the other hand, when an LPS occurs,
The index I is subtracted by d, and the probability of occurrence q of LPS used for the arithmetic code is increased.Furthermore, if LPS occurs in a state where index I is 1, which indicates the probability of occurrence q of LPS is 0.5, Invert MPS.

この様に、入力画像に適応的にインデックス及びMPS
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。
In this way, the index and MPS are adaptively applied to the input image.
By updating , arithmetic coding with high coding efficiency can be achieved.

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。こ
の曲線はLPSの出現確率をq1符号化時での近似確率
qeiとした時に式(6)で示される。
FIG. 6 is a coding efficiency curve of the arithmetic code used in this embodiment. Hereinafter, the value of index I will be indicated by a lowercase letter i. This curve is expressed by equation (6) when the LPS appearance probability is the approximate probability qei at the time of q1 encoding.

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。
Then, the index I is sequentially set to 1. 2. 3. ...and given.

ここで、分子はエントロピであり、qeiは式(7)で
示される値である。
Here, the numerator is entropy, and qei is the value shown by formula (7).

qei=q 1 +q 2         −(7)
qll  q2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。
qei=q 1 +q 2 −(7)
The value of qll q2 is the value of the polynomial approximation of a power of 2 and is the fifth
given in the table. For example, it is shown by (8) to (10).

q el  = 2−’              
・・・(8)qe2  =2−’−2−’      
     −(9)qa3  =2−2+2−”   
       ・・・(10)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qb+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。
qel = 2-'
...(8) qe2 = 2-'-2-'
−(9)qa3 =2−2+2−”
...(10), and the peak point qei at which the efficiency η becomes 1.0 in this probability will be hereinafter referred to as the effective probability. Furthermore, it is clear that efficiency is improved by calling the intersection of the efficiency curves the boundary probability qb+, and encoding using the effective probabilities adjacent to this probability.

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qeiを選んで
いる。また、第4表のQ II  Q2+ Q3は算術
符号器28に送るパラメータQc111である。即ち、
Ql、Q2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、−の切り換えを
行う。
In this embodiment, the effective probability qei shown in Table 4 is selected from the probabilities that can be approximated by two terms as shown in equation (5). Furthermore, Q II Q2+ Q3 in Table 4 is a parameter Qc111 sent to the arithmetic encoder 28. That is,
Ql and Q2 are the shift amounts given to the shift register,
This shift operation performs a power of 2 calculation. Further, Q3 indicates the coefficient of the second term, and performs switching between 10 and -.

第1表のMCの値は、以下のように決定している。The values of MC in Table 1 are determined as follows.

即ち、LPSの数をNL、MPSの数をNMとした時、
LPSの発生確率は式(11)で与えられる。
That is, when the number of LPS is NL and the number of MPS is NM,
The probability of LPS occurrence is given by equation (11).

この式をNMで解くと式(12)になる。Solving this equation using NM gives equation (12).

NM= LNL (1/(11)J     ・・・(
12)ただしLXJは小数点以下の切り上げを表す。
NM= LNL (1/(11)J...(
12) However, LXJ represents rounding up to the nearest whole number.

式(12)におけるqに第6図に示したqbtを与える
ことにより、そこでの優勢シンボル(MPS)の数N 
Miが計算される。したがって、MCは式(13)から
計算される。
By giving qbt shown in FIG. 6 to q in equation (12), the number of dominant symbols (MPS) there
Mi is calculated. Therefore, MC is calculated from equation (13).

MCi =NM+++ −NM+          
  ・・・ (13)第1表のMCの値は式(11)、
  (12)、  (13)からNt、=2として計算
したものである。
MCi =NM+++ −NM+
... (13) The value of MC in Table 1 is expressed by formula (11),
It is calculated from (12) and (13) with Nt = 2.

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Iに対応した優勢シンボルMPSの数
N Mi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エに対するMCとする。
In this way, the number NMi of dominant symbols MPS corresponding to each index I is determined based on each boundary probability qbi as shown in FIG. shall be.

そして、このMCの値と発生する優勢シンボルの数を前
述の如く比較し、MCの値と優勢シンボルの数が一致し
たならば、その状態は隣りのインデックスエを用いた符
号化が適した状態と判断して、インデックスIを変更す
る。これによって、優勢シンボル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成
できる。
The value of this MC and the number of dominant symbols generated are compared as described above, and if the value of MC and the number of dominant symbols match, the state is suitable for encoding using the adjacent index. It is determined that index I is changed. As a result, the index (2) is changed at a good timing based on the number of occurrences of dominant symbols, and encoding using the optimum index I can be adaptively achieved.

第7図は算術符号器28のブロック図である。FIG. 7 is a block diagram of the arithmetic encoder 28.

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Qcl 11 (第4表)のうちシフトレジスタA
70にQlを、シフトレジスタB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As12
3を何bit右にシフトするかを指示する。
Of the control signals Qcl 11 (Table 4) determined by the code parameter determination circuit 26, shift register A
Ql to 70, Q2 to shift register B, selector 72
Q3 is input to . Ql and Q2 are the Augend signals As12 for shift registers A and B, respectively.
Indicates how many bits to shift 3 to the right.

シフトされた結果が出力信号130,131となる。The shifted results become output signals 130 and 131.

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。
The signal 131 is complemented by the inverter 76, and the selector 72 selects the signal 131 or the output signal of the inverter 76 using the control signal Q3 to obtain the output signal 132.

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
I信号124が出力される。減算器74では、As信号
123からAs+信号124を減算し、As。
Adder 73 receives signal 130 from shift register A70.
and the signal 132 from the selector 72 are added, and AS
An I signal 124 is output. The subtracter 74 subtracts the As+ signal 124 from the As signal 123 to obtain As.

信号125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AS+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127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。
A signal 125 is obtained. The selector 75 receives the Aso signal 125.
and the As+ signal 124 are selected by the YN signal 101. That is, when the YN signal is 1, the Aso signal becomes the A' signal 126, and when the YN signal is O, the AS+ signal becomes the A' signal 126. In the shift circuit 80, processing is performed to shift the A' signal to the left until the MSB becomes 1, and this shift causes As
' signal 127 is obtained. The shift signal 132 corresponding to the number of shifts enters the code register 79, and from the code register 79, bits corresponding to the number of shifts are sent.
are output in order from MSB to become code data 130.

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14側に伝送されることになる。
The code data 130 is processed using a bit processing method (not shown).
The bitl sequence is processed so that it is within a finite number of bits, and is transmitted to the decoder 14 side.

また、コードレジスタ79の内容CR128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L/クタ78ニ入り、YN信号101が1の
時はCR’ =CR,YN信号が0の時はCR’ =C
R+AsoとなるCR’信号129として出力される。
Further, the content CR128 of the code register 79 is stored in the adder 7
7, it is added to the Aso signal 125 and enters the selector 78. Also, the signal CR to which the Aso signal 125 is not added is
128 also enters the selector L/actuator 78, when the YN signal 101 is 1, CR' = CR, and when the YN signal is 0, CR' = C
It is output as a CR' signal 129 which becomes R+Aso.

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。
The shift processing described above regarding the code register 79 is CR
'Do this for the signal.

以上の実施例では2値R,G、 Bカラー画像を符号化
する際、誤差拡散法等、2値化処理に起因する特有のノ
イズを除去することにより効率を向上させた。またノイ
ズ除去と符号化を別々に行うことも可能である。すなわ
ちR,G、 B全面像面を符号化に先だち、それぞれノ
イズ除去処理を行った後、符号化を行うこともできる。
In the embodiments described above, when encoding a binary R, G, B color image, the efficiency is improved by removing noise peculiar to binary processing such as error diffusion. It is also possible to perform noise removal and encoding separately. That is, prior to encoding the entire R, G, and B image planes, the encoding can be performed after performing noise removal processing on each of them.

以上の様に、複数の色成分信号により表わされるカラー
画像信号を予測符号化する時に、符号化画素を予測する
際に、同色の周囲画素を参照することに加えて、既に符
号化法の他色画素を参照することにより、予測−政事を
上げて符号化効率を向上させたものである。また、前記
の問題点である疑似中間調化されたソリッドカラ一部ノ
イズを検知し、ノイズのないソリッドカラーに変換した
後符号化することにより符号化効率を向上させたもので
ある。また同時にソリッドカラ一部のノイズを修正し、
画質を向上させることも可能となった。
As described above, when predictively encoding a color image signal represented by multiple color component signals, in addition to referring to surrounding pixels of the same color when predicting a coded pixel, other encoding methods are already used. By referring to color pixels, prediction efficiency is improved and coding efficiency is improved. In addition, the encoding efficiency is improved by detecting the partial noise of the pseudo-halftone solid color, which is the problem mentioned above, and converting it to a noise-free solid color before encoding. At the same time, some noise in the solid color was corrected,
It has also become possible to improve image quality.

第 表 (−)はdon’ c a r e。No. table (-) is don' c a r e.

〔発明の効果〕〔Effect of the invention〕

以上説明したように、本発明では誤差拡散法等により2
値化された画像中一定濃度であるべき領域に発生する特
有なノイズを除去することにより、符号化効率を上げる
と同時に画質を向上させる効果がある。
As explained above, in the present invention, two
By removing the unique noise that occurs in areas that should have a constant density in the converted image, it is possible to increase the encoding efficiency and improve the image quality at the same time.

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

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(a )は周囲状態検知部のブロック図、第4図
(b)は符号化周囲5×7画素を示す図、第5図(a)
はノイズパターン検知部のブロック図、 第5図(b)はノイズパターンの例を示す図、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図は状態予測部のブロック図、 第1O図は参照画素説明図である。 10・・・周囲状態検知部 11・・・符号器 12・・・ノイズパターン検知部 13・・・状態予測部 第3図 インテニクス 傘車 ■ 第5図(し) ■ ■
Fig. 1 is a block diagram of a color image transmission system to which the present invention is applied, Fig. 2 is a block diagram of an encoder, Fig. 3 is a block diagram of an update circuit, and Fig. 4(a) is a block diagram of an ambient condition detection section. Block diagram, Figure 4(b) is a diagram showing 5x7 pixels around encoding, Figure 5(a)
is a block diagram of the noise pattern detection unit, FIG. 5(b) is a diagram showing an example of a noise pattern, FIG. 6 is a diagram showing a coding efficiency curve, FIG. 7 is a block diagram of the arithmetic encoder, and FIG. 9 is a block diagram of the prediction conversion circuit, FIG. 9 is a block diagram of the state prediction unit, and FIG. 1O is a reference pixel explanatory diagram. 10... Surrounding state detection section 11... Encoder 12... Noise pattern detection section 13... State prediction section Fig. 3 Intenix umbrella wheel ■ Fig. 5 (shi) ■ ■

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 複数の色成分信号により表わされる2値カラー画像符号
化方式において、一定濃度領域に存在するノイズを検知
する手段と、前記ノイズの画素値を変更する手段を有す
る事を特徴とするカラー画像符号化方式。
A binary color image encoding system represented by a plurality of color component signals, characterized by comprising means for detecting noise existing in a constant density region and means for changing the pixel value of the noise. method.
JP2109652A 1990-04-24 1990-04-24 Color picture coding system Pending JPH046955A (en)

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