JPH05328136A - 画像の量子化とその符号化方法 - Google Patents
画像の量子化とその符号化方法Info
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- JPH05328136A JPH05328136A JP4127232A JP12723292A JPH05328136A JP H05328136 A JPH05328136 A JP H05328136A JP 4127232 A JP4127232 A JP 4127232A JP 12723292 A JP12723292 A JP 12723292A JP H05328136 A JPH05328136 A JP H05328136A
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Abstract
2)値誤差拡散量子化方法及びこの方法で作成した量子
化画像を高圧縮率で符号化する方法を提供する。 【構成】 誤差拡散量子化部30における量子化閾値に
対する量子化誤差が小さく、かつその量子化で出現する
シンボルが符号長に大きな影響を与える場合、量子化シ
ンボル・誤差拡散部40において、量子化で出現するシ
ンボル及び拡散誤差を制御する。これにより、誤差拡散
量子化部30で多値画像D11のm値誤差拡散量子化がお
こなわれ、そのm値誤差拡散画像D12に対し、算術符号
構成部52で算術符号化が行われる。
Description
いて用いられる、画像の量子化とその符号化方法に関
し、特に多値誤差拡散画像を算術符号によりデータ圧縮
する方法に関するものである。
下記の文献に開示されるものがあった。 文献1:Proceeding of the SID、17/2(1976) (米)
R.Floyd et al.“アン アダプティブ アルゴリズム
フォア スペイシャル グレイスケール(An Adaputive
Algorithm for Supatial Grayscale)” 文献2:渡部 他、「多値画像の算術符号化に関する一
考察」電子情報通信学会 研究会資料 IT88ー11
5、1988
写方式等の数階調程度の表示が可能な装置においては、
2値誤差拡散法の考え方をそのままm(>2)値誤差拡
散として拡張すると、見かけ上更に多くの階調表現が可
能となる。
誤差拡散法は次のようになる。 (a)階調0をL0、第k(k=1、2、・・・、m−
1)番目の階調をLkとする。画素位置(i,j)の入力画
素の修正階調値G(i,j)(後述の(c)参照)が、 Lk≦G(i,j)≦Lk+1 (k=0、1、・・・、m−2) (1) の範囲にあるならば、表示出力yはLkかLk+1の何れか
一方の値をとるものとする。
0、1、・・・、m−2)を、 Tk =(Lk+Lk+1)/2 (2) とする。
周辺画素からの拡散誤差de(i,j)で下記G(i,j)の
ように修正される。 G(i,j)=g(i,j)+a1・de(i-1,j)+a2・de(i+1,j-1) +a3・de(i,j-1)+a4・de(i-1,j-1) (3) 但し、ai(i=1〜4)は誤差拡散係数(Σai=1)であ
り、拡散誤差de(i,j)は、下記式(4)のように表
せる。 de(i,j)=G(i,j)−Lk (G(i,j)<Tk) =G(i,j)−Lk+1 (Tk≦G(i,j)) (4)
その範囲が決まると、(b)の対応する量子化閾値と比
較されmレベルの出力信号yに量子化される。すなわ
ち、G(i,j)<TkならばLkに、Tk≦G(i,j)なら
ば、Lk+1に量子化される。
して、例えば、文献2に開示された算術符号を用いる方
法が知られている。多値画像から誤差拡散法でm値誤差
拡散画像を生成し、そのm値誤差拡散画像を算術符号化
法で符号化する方法を図2に示す。図2は従来の符号化
方法を実現するための符号化装置の構成を示す機能ブロ
ック図である。
0と、シンボル出現確率推定部21と算術符号化部22
とから成る算術符号化部20とを備えている。誤差拡散
量子化処理部10は、前述の式(1)〜(4)に基づ
き、入力多値画像D1における着目画素(符号化しよう
としている画素)の量子化、及び該着目画素から近傍画
素に量子化誤差の拡散を行い、m値誤差拡散画像D2を
生成し、そのm値誤差拡散画像D2をシンボル出現確率
推定部21及び算術符号構成部22に出力する。
定部21と算術符号構成部22から成る。シンボル出現
確率推定部21はm値誤差拡散画像D2を入力し、着目
画素より以前に量子化されたシンボルを用い、当該着目
画素で出現するシンボルの出現確率を推定してシンボル
出現確率を求め、算術符号構成部22に出力する手段で
ある。算術符号構成部22は、シンボル出現確率を符号
化パラメータとしてm値誤差拡散画像D2から算術符号
D3を構成する手段である。
符号化方法では、算術符号を効率よく構成する上で、量
子化処理が適当なものとなっていないという問題点があ
った。すなわち、従来の方法では、多値画像の階調値と
量子化閾値との距離が小さく、量子化でLkシンボルと
してもLk+1シンボルとしても画質には殆ど影響がない
場合でも、量子化規則で定まる所定のシンボルを符号化
することで、符号長に大きな影響を与える場合が生じて
いた。
(>2)値誤差拡散量子化方法が算術符号を用いたデー
タ圧縮に適していなかったという問題点を除去し、優れ
た圧縮性能を有する画像の量子化とその符号化方法を提
供することを目的とする。
解決するために、誤差拡散法を用いた誤差拡散量子化処
理により多値画像データにおける着目画素を量子化閾値
でm(>2)値誤差拡散量子化すると共に該着目画素か
ら近傍画素に量子化誤差を拡散することによりm値誤差
拡散画像を生成する誤差拡散量子化処理手段と、前記m
値誤差拡散画像における量子化シンボルの出現確率を推
定するシンボル出現確率推定手段と、前記量子化シンボ
ルの出現確率を符号化パラメータとして前記m値誤差拡
散画像を符号化する算術符号化手段とを備えた、画像の
量子化とその符号化方法において、前記量子化シンボル
の出現確率値と前記量子化閾値に対する量子化誤差値と
に応じて量子化シンボルと拡散誤差を制御する量子化シ
ンボル・拡散誤差修正手段を設けたことを特徴とする。
その符号化方法を構成したので、多値画像の階調値と量
子化閾値との距離が小さく、かつ量子化で出現するシン
ボルが符号長に大きな影響を与える場合に、量子化閾値
を調整し、閾値に対する量子化シンボルを反転させる
(前述の式(1)のLk,Lk+1について、LkをL
k +1に、或いはLk+1をLkに反転させる)と共に拡散誤
差が修正される。そして、この結果に基づいて誤差拡散
量子化処理がおこなわれる。これにより、算術符号を用
いたデータ圧縮に適した量子化処理が行われ、m値誤差
拡散画像を高圧縮率で符号化することができ、前記課題
が解決される。
の画像の量子化とその符号化方法を実現する符号化装置
の構成を示す機能ブロック図である。この符号化装置
は、誤差拡散量子化処理部30、量子化シンボル・拡散
誤差修正部40、及び算術符号化部50から構成され
る。また、算術符号化部50は、シンボル出現確率推定
部51と算術符号構成部52から成る。
多値画像D11における着目画素の量子化処理及び該着目
画素から近傍画素に量子化誤差を拡散し、m値誤差拡散
画像D12を生成する手段である。
シンボル出現確率推定部51で推定されたシンボル出現
確率pk(0≦k≦m-1)と、修正階調値G(i,j)と閾値Tk
の距離に応じて、量子化シンボル及び拡散誤差を修正す
る手段である。
30からのm値誤差拡散画像D12を入力し、算術符号を
構成する手段であり、シンボル出現確率推定部51で推
定されたシンボル出現確率を符号化パラメータとして、
算術符号構成部52で符号D13を構成する。
図3、4を用いて説明する。 [ステップS1,S2]算術符号化部50及び入力され
る多値画像D11の着目画素の位置(i,j)を初期化す
る。
51で、既に出現しているm値シンボルから画素位置
(i,j)におけるシンボル出現確率pk(0≦k≦m−1)
を推定する。
0において、前式(3)に基づき修正階調値G(i,j)を
求める。
0において、前式(1)に基づき修正階調値G(i,j)が
存在する範囲を求める。すなわち、式(1)を満足する
kを求める。
量子化処理部30において、修正階調値G(i,j)を閾値
Tk(式(2)参照)で量子化し、その結果をS(i,j)
に格納する。すなわち、ステップS6で修正階調値G
(i,j)が閾値Tk以上のときには、ステップS7でL
k+1をS(i,j)に格納し、ステップS6で修正階調値G
(i,j)が閾値Tk未満のときには、ステップS10でL
kをS(i,j)に格納する。
・拡散誤差修正部40において、シンボル出現確率推定
部51から出力されるシンボル出現確率pk、pk+1を、
前記ステップS6に於ける量子化の結果に基づき、各々
比較用バッファp(1)あるいはp(2)にセットする。
処理部30において、前記修正階調値G(i,j)及び量
子化の結果に基づき、拡散誤差を求める。
6,S17,S18]量子化シンボル・拡散誤差修正部
40において、前記修正階調値G(i,j)と閾値Tkとの距
離|G(i,j)−Tk|がη(η:距離評価パラメータ)よ
り小さく、かつ符号長が長くなると判断される場合(p
(2)<ε*p(1)、ε:符号長評価パラメータ)、シンボ
ルS(i.j)を反転させる(ステップS14、S15、
S17)と共に、拡散誤差を修正する(ステップS1
6,S18)。但し、ステップS16,S18における
gsmaxは最大階調値を意味している。
部52において、ステップS13の条件が満足された場
合、反転シンボルに対応する出現確率p(1)で算術符号
を構成する。ステップS13の条件が満足されない場
合、出現確率p(2)で算術符号を構成する。
4]着目画素の座標値を制御する。すなわち、全ての座
標値についてステップS20までの処理が終了していな
ければ、ステップS22あるいはステップS24を経て
ステップS3に戻り、前述の処理を繰り返す。
順を説明した。符号化においては、シンボル出現確率推
定の為の参照画素が符号化と同じであれば、符号化の逆
演算で元のm値誤差拡散画像を得ることができる。
れば、白黒の2値より多くの階調数m(m>2)を表示
できる、例えば、熱転写方式のプリンタにm値誤差拡散
画像を出力することにおいて、その画質を損なうことな
くm値誤差拡散画像のデータ圧縮性能を向上させること
が可能である。
より評価した結果を示す。 [シミュレーション条件] 多値画像:SCID N0.2(階調8bit) m=4,ε=0.25、η=32 [シミュレーション結果]本発明の符号量は、従来の方
式の符号量より11%減少することができた。
ック図である。
る。
る。
る。
Claims (1)
- 【請求項1】 誤差拡散法を用いた誤差拡散量子化処理
により多値画像データにおける着目画素を量子化閾値で
m(>2)値誤差拡散量子化すると共に該着目画素から
近傍画素に量子化誤差を拡散することによりm値誤差拡
散画像を生成する誤差拡散量子化処理手段と、前記m値
誤差拡散画像における量子化シンボルの出現確率を推定
するシンボル出現確率推定手段と、前記量子化シンボル
の出現確率を符号化パラメータとして前記m値誤差拡散
画像を符号化する算術符号化手段とを備えた、画像の量
子化とその符号化方法において、 前記量子化シンボルの出現確率値と前記量子化閾値に対
する量子化誤差値とに応じて量子化シンボルと拡散誤差
を制御する量子化シンボル・拡散誤差修正手段を設けた
ことを特徴とする画像の量子化とその符号化方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP04127232A JP3108526B2 (ja) | 1992-05-20 | 1992-05-20 | 画像の量子化とその符号化方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP04127232A JP3108526B2 (ja) | 1992-05-20 | 1992-05-20 | 画像の量子化とその符号化方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH05328136A true JPH05328136A (ja) | 1993-12-10 |
JP3108526B2 JP3108526B2 (ja) | 2000-11-13 |
Family
ID=14954999
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP04127232A Expired - Lifetime JP3108526B2 (ja) | 1992-05-20 | 1992-05-20 | 画像の量子化とその符号化方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP3108526B2 (ja) |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5694126A (en) * | 1995-03-20 | 1997-12-02 | Oki Data Corporation | Adaptive predictive data compression method and apparatus |
US6973216B2 (en) | 2001-06-18 | 2005-12-06 | Fuji Xerox Co., Ltd. | Image coding apparatus and method |
US7295701B2 (en) | 1995-09-06 | 2007-11-13 | Ricoh Company, Ltd. | Methods and systems for efficiently processing image data for reproduction |
US7305138B2 (en) | 2002-07-15 | 2007-12-04 | Nec Corporation | Image encoding apparatus, image encoding method and program |
-
1992
- 1992-05-20 JP JP04127232A patent/JP3108526B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5694126A (en) * | 1995-03-20 | 1997-12-02 | Oki Data Corporation | Adaptive predictive data compression method and apparatus |
US7295701B2 (en) | 1995-09-06 | 2007-11-13 | Ricoh Company, Ltd. | Methods and systems for efficiently processing image data for reproduction |
US6973216B2 (en) | 2001-06-18 | 2005-12-06 | Fuji Xerox Co., Ltd. | Image coding apparatus and method |
US7305138B2 (en) | 2002-07-15 | 2007-12-04 | Nec Corporation | Image encoding apparatus, image encoding method and program |
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---|---|
JP3108526B2 (ja) | 2000-11-13 |
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