JPH06178117A - Image encoder - Google Patents

Image encoder

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JPH06178117A
JPH06178117A JP32826592A JP32826592A JPH06178117A JP H06178117 A JPH06178117 A JP H06178117A JP 32826592 A JP32826592 A JP 32826592A JP 32826592 A JP32826592 A JP 32826592A JP H06178117 A JPH06178117 A JP H06178117A
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resolution
hierarchy
gradation
block
pixels
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Yutaka Koshi
裕 越
Shunichi Kimura
俊一 木村
Isao Uesawa
功 上澤
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Fuji Xerox Co Ltd
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Abstract

PURPOSE:To always obtain a constant compression ratio at every block by encoding the data of the hierarchy of gradation and the hierarchy of resolution and stopping an encoding processing at a point of time when the total amount of encoded data reaches preliminarily set code amount. CONSTITUTION:In a significant rank determination device 3, the ranking of each hierarchy when the picture element within a block is divided into the hierarchy of resolution and the hierarchy of gradation is performed based on an analysis result 8. In this case, the hierarchy of prescribed resolution and the hierachy of gradation are defined as a first rank, and the candidate of the hierarchy of the resolution and the candidate of the hierarchy of gradation where an input block 7 is available to be decoded in a state less than a prescribed encoded error, are determined respectively on the feature amount of resolution and the feature amount of gradation. By starting from the first rank hierarchy of resolution and the hierarchy of gradation, the ranking is performed for the candidate of the hierarchy of resolution and the candidate of the hierarchy of gradation. At this point, a rank 9 and the output 10 of a gradation/ resolution computerization device 4 are encoded by an information source encoder 5, encoded data amount is added to it, and it is terminated by reaching an aimed code amount.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、画像情報を符号化する
装置に関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a device for coding image information.

【0002】[0002]

【従来の技術】例えば、プリンタ装置においては、出力
すべきラスタ画像データをページメモリに一時記憶す
る。また、画像編集装置においては、編集の対象となる
画像データ或いは編集後の画像データをやはりページメ
モリに一時記憶する。このページメモリに必要な容量
は、画像サイズが大きくなるにつれ、また、解像度が高
くなるにつれ、また、1画素当たりの階調数が多くなる
につれて増大する。例えば、A3サイズの1677万色
/画素のフルカラー画像を、16画素/mmの解像度で
記憶する場合にはメモリ容量は96Mバイトになる。こ
のようにメモリ容量が増大すると、ページメモリの価格
が高くなると共に、画像データの読み出し、および、あ
るいは書き込みに時間がかかり処理時間が長くなるとい
う問題を生じる。
2. Description of the Related Art For example, in a printer, raster image data to be output is temporarily stored in a page memory. Further, in the image editing apparatus, the image data to be edited or the edited image data is also temporarily stored in the page memory. The required capacity of the page memory increases as the image size increases, the resolution increases, and the number of gradations per pixel increases. For example, when storing a full-color image of A3 size of 167.7 million colors / pixel at a resolution of 16 pixels / mm, the memory capacity is 96 Mbytes. When the memory capacity increases in this way, the cost of the page memory increases, and it takes time to read and / or write the image data, which causes a problem of a long processing time.

【0003】このような問題の解決策として、符号化デ
ータのまま編集可能な形で画像データを高能率符号化
し、ページメモリ容量を削減することが検討されてい
る。このような符号化には、以下の3点が要求される。
As a solution to such a problem, it has been considered to reduce the page memory capacity by highly efficiently encoding the image data in a form that allows the encoded data to be edited. The following three points are required for such encoding.

【0004】 所定の画像単位ごとに一定な圧縮率が
可能であること。
A constant compression rate is possible for each predetermined image unit.

【0005】 所定の画像単位ごとに局所的な符号化
/復号が可能であること。
Local encoding / decoding is possible for each predetermined image unit.

【0006】 画像の種類に拘わらず一様な符号化/
復号処理が可能であること。
Uniform encoding / regardless of image type
Decryption is possible.

【0007】第一に、ページメモリが有限の容量で構成
されるため、画像データに依存せず予め設定された圧縮
率で所定の画像単位ごとに符号化できることが必要であ
る(要求)。この場合の所定の画像単位は、少なくと
もページ単位であることが必要である。また、次に示す
ような符号データのままの編集のためには、所定の画像
単位は、ページをいくつかの画像領域に分割した単位で
あることが必要である。例えば、8画素×8ラインのブ
ロック単位などである。
First, since the page memory has a finite capacity, it is necessary to be able to encode each predetermined image unit at a preset compression rate without depending on image data (request). In this case, the predetermined image unit needs to be at least a page unit. Further, in order to edit the following code data as it is, the predetermined image unit needs to be a unit obtained by dividing a page into several image areas. For example, it is a block unit of 8 pixels × 8 lines.

【0008】第二に、符号データのままの編集を可能に
するため、所定の画像単位ごとに独立して符号化/復号
可能なことが必要である(要求)。
Secondly, in order to edit the coded data as it is, it is necessary that each predetermined image unit can be independently coded / decoded (request).

【0009】第三に、ページメモリ上で符号化/復号す
るため、高速、かつ、一定の速度で処理できることが望
ましい(要求)。
Thirdly, since encoding / decoding is performed on the page memory, it is desirable that the processing can be performed at high speed and at a constant speed (request).

【0010】従来の蓄積・伝送用の画像符号化装置で
は、可能な限り画像データの視覚的な冗長度、および、
統計的な冗長度を抑圧する必要から、画像データごとの
冗長度の変動により圧縮率が変動する。また、より高度
な符号化処理を導入する傾向にあり、所定の画像分割単
位ごとに独立に符号化/復号を行うことが困難である。
さらに、適応処理の導入により、符号化/復号処理に要
する演算量が画像データごとの冗長度の変動に従い大幅
に変動するなどの理由から、〜の要求を満足するこ
とは困難であった。
In the conventional image coding apparatus for storage / transmission, visual redundancy of image data as much as possible, and
Since it is necessary to suppress the statistical redundancy, the compression rate varies due to the variation of the redundancy for each image data. In addition, there is a tendency to introduce more advanced encoding processing, and it is difficult to perform encoding / decoding independently for each predetermined image division unit.
Furthermore, it has been difficult to satisfy the requirements (1) to (3) because the introduction of the adaptive processing causes the amount of calculation required for the encoding / decoding processing to fluctuate significantly according to the fluctuation of the redundancy of each image data.

【0011】要求〜を満足する技術として、本出願
人により特願平3−204436号として出願された技
術がある。以下、図12を用いて同出願明細書で提案さ
れている画像符号化装置の構成を説明する。同装置は、
画像データを標本化し複数の画素からなるm×n画素
(m、nは正整数)のブロックに分割するブロック化手
段201と、入力ブロック内の平均値を求める平均値算
出手段202と、入力ブロック内の各画素から平均値を
減算する平均値分離手段203と、平均値分離後のブロ
ックの解像度と階調の特徴量を分析する手段204と、
分析結果から予め設定された複数の画素間引き形状と画
素間引き率、および、平均値分離ブロック内の画素の階
調数を各々独立に決定するモード決定手段205と、決
定された画素間引き形状と画素間引き率に従って平均値
分離ブロック内の画素を間引く解像度近似手段206
と、間引かれた画素をモード決定手段で決定された階調
数で量子化する階調近似手段207と、平均値とモード
決定結果と階調近似手段の出力を多重化して符号データ
を構成する多重化手段208とから構成される。
As a technique satisfying the requirements (1), there is a technique filed by the present applicant as Japanese Patent Application No. 3-204436. Hereinafter, the configuration of the image encoding device proposed in the specification of the same application will be described with reference to FIG. The device is
Blocking means 201 that samples the image data and divides it into blocks of m × n pixels (m and n are positive integers) composed of a plurality of pixels, average value calculating means 202 that calculates an average value in the input block, and input block An average value separating means 203 for subtracting the average value from each pixel in the pixel, a means 204 for analyzing the resolution and gradation feature amount of the block after the average value separation,
A plurality of pixel thinning shapes and pixel thinning rates set in advance based on the analysis result, and mode determining means 205 for independently determining the number of gradations of pixels in the average value separation block, and the determined pixel thinning shapes and pixels Resolution approximation means 206 for thinning out pixels in the average value separation block according to the thinning rate
And a gradation approximation unit 207 that quantizes the thinned pixels with the gradation number determined by the mode determination unit, and an average value, a mode determination result, and the output of the gradation approximation unit are multiplexed to form code data. And multiplexing means 208 for

【0012】次に、図12に示される画像符号化装置の
動作を説明する。画像は、標本化され、ブロック化手段
201により複数の画素から成るm×n画素の入力ブロ
ックに分割される。分割された入力ブロック内の平均値
が平均値算出手段202により求められると共に、平均
値分離手段203により入力ブロック内の画素から平均
値が減算され平均値分離ブロックが得られる。次に、特
徴量分析手段204によりこの平均値分離ブロックの解
像度と階調の特徴量が分析される。この分析結果に基づ
いて予め設定された複数の画素間引き形状と画素間引き
率、および、平均値分離ブロック内の画素の階調数がモ
ード決定手段205により決定される。平均値分離ブロ
ック内の画素は、モード決定手段205により決定され
た画素間引き形状と画素間引き率に従って解像度近似手
段206において間引かれた後、モード決定手段205
で決定された階調数で階調近似手段207において量子
化される。平均値とモード決定結果と階調近似手段の出
力は、多重化手段208により多重化され符号データが
構成される。
Next, the operation of the image coding apparatus shown in FIG. 12 will be described. The image is sampled and divided into m × n pixel input blocks composed of a plurality of pixels by the blocking unit 201. The average value in the divided input block is obtained by the average value calculating means 202, and the average value separating means 203 subtracts the average value from the pixels in the input block to obtain the average value separating block. Next, the feature amount analysis unit 204 analyzes the resolution and tone feature amounts of this average value separation block. Based on the analysis result, a plurality of pixel thinning shapes and pixel thinning rates set in advance, and the number of gradations of pixels in the average value separation block are determined by the mode determining means 205. Pixels in the average value separation block are thinned by the resolution approximating means 206 according to the pixel thinning shape and the pixel thinning rate determined by the mode determining means 205, and then the mode determining means 205.
The tone approximation unit 207 quantizes the number of tones determined in. The average value, the mode determination result, and the output of the gradation approximating means are multiplexed by the multiplexing means 208 to form code data.

【0013】図12に示される従来の画像符号化装置で
は、画素間引き形状と画素間引き率の候補と階調数の候
補の組合せの中で予め設定された一定の圧縮率となる組
を選択/決定することで、入力ブロック単位に一定の符
号量に制御している。
In the conventional image coding apparatus shown in FIG. 12, a combination having a predetermined compression rate is selected from among combinations of pixel thinning-out shapes, pixel thinning-out rate candidates, and gradation number candidates. By determining, the code amount is controlled to be constant in input block units.

【0014】上述した画素間引きと量子化を施したデー
タには、統計的な冗長度が残されているが、この冗長度
を抑圧するための情報源符号化が施されていない。した
がって、この装置に情報源符号化手段を付加することで
符号化効率を上げることが期待できる。しかし、情報源
符号化を付加すると、局所的な冗長度の変動により符号
量が変動するため、符号量制御が必要になる。
The data which has been subjected to the pixel thinning and quantization described above still has a statistical redundancy, but the information source coding for suppressing the redundancy is not applied. Therefore, it is expected that the coding efficiency can be improved by adding the information source coding means to this device. However, when the information source coding is added, the code amount fluctuates due to the local fluctuation of the redundancy, so that the code amount control becomes necessary.

【0015】この符号量制御を用いた従来技術として例
えば、1989年信学秋季全大D−45に記載の符号化
方式がある。以下、図13を用いて構成を説明する。こ
の方式は、画像を標本化し複数の画素からなる8×8画
素のブロックに分割するブロック化手段301と、ブロ
ック内の画素値を離散コサイン変換する離散コサイン変
換手段(図中DCT変換手段と示す)302と、変換さ
れた変換係数を一時記憶する変換係数記憶手段303
と、変換係数を所定の量子化ステップで量子化する量子
化手段304と、量子化手段304の出力を可変長符号
化する可変長符号化手段305と、符号化された符号の
データ量を測定し、測定結果に基づいて予め設定された
符号量となる量子化ステップを推測する測定・推定手段
306から構成される。
As a conventional technique using this code amount control, there is, for example, the encoding system described in D-45, 1989, SINK. The configuration will be described below with reference to FIG. In this method, a block forming unit 301 that samples an image and divides it into blocks of 8 × 8 pixels composed of a plurality of pixels, and a discrete cosine transforming unit (discrete DCT transforming unit in the figure) that performs discrete cosine transform of pixel values in the block. ) 302, and a conversion coefficient storage unit 303 for temporarily storing the converted conversion coefficient
, Quantizing means 304 for quantizing the transform coefficient in a predetermined quantizing step, variable length coding means 305 for variable length coding the output of the quantizing means 304, and measuring the data amount of the coded code. Then, the measurement / estimation means 306 for estimating the quantization step having a preset code amount based on the measurement result.

【0016】次に、図13を用いて動作を説明する。画
像データは、標本化され、ブロック化手段301により
複数の画素から成るm×m画素の入力ブロックに分割さ
れる。分割された入力ブロック内の画素値は、離散コサ
イン変換手段302により離散コサイン変換される。変
換された変換係数は、変換係数記憶手段303に一時記
憶される。変換係数記憶手段303に記憶された変換係
数は、量子化手段304において所定の量子化ステッッ
プで量子化された後、可変長符号化手段305において
可変長符号化される。このとき、符号化された符号のデ
ータ量が測定・推定手段306において測定され、測定
結果に基づき予め設定された符号量となる量子化ステッ
プが推測される。記憶手段に記憶された変換係数は、こ
の推測された量子化ステップで再び量子化された後、可
変長符号化手段305において可変長符号化される。以
下、量子化、可変長符号化、測定・推定の動作を予め設
定された符号量になるまで繰り返す。
Next, the operation will be described with reference to FIG. The image data is sampled and divided into m × m pixel input blocks including a plurality of pixels by the blocking unit 301. The pixel values in the divided input block are subjected to discrete cosine transform by the discrete cosine transform means 302. The converted transform coefficient is temporarily stored in the transform coefficient storage unit 303. The transform coefficient stored in the transform coefficient storage means 303 is quantized by the quantizing means 304 by a predetermined quantizing step, and then is variable length coded by the variable length coding means 305. At this time, the data amount of the coded code is measured by the measurement / estimation means 306, and the quantization step that provides the preset code amount is estimated based on the measurement result. The transform coefficient stored in the storage means is quantized again in this inferred quantization step, and then variable length encoded in the variable length encoding means 305. Hereinafter, the operations of quantization, variable length coding, and measurement / estimation are repeated until the code amount set in advance is reached.

【0017】この方式は、JPEG方式を基に、符号量
を左右するパラメータである変換係数の量子化ステップ
と、符号量との関係を予め調べておき、これを用いて符
号量を制御する方式である。この方式では、符号量の制
御誤差が必ず生じるため、以下に述べるような対策を施
す必要があるという問題がある。
This method is based on the JPEG method, and the relationship between the quantization step of the transform coefficient, which is a parameter that influences the code amount, and the code amount is investigated in advance, and the code amount is controlled using this. Is. In this method, a control error of the code amount always occurs, so that there is a problem that the following measures need to be taken.

【0018】 目標符号量に十分なマージンを持たせ
る必要がある。
It is necessary to provide the target code amount with a sufficient margin.

【0019】 誤差が十分小さくなるまでパラメータ
を変えて符号化を繰り返す必要がある。
It is necessary to change the parameters and repeat the encoding until the error becomes sufficiently small.

【0020】 符号量がオーバーフローした場合の対
処を考えておく必要がある。
It is necessary to consider what to do when the code amount overflows.

【0021】問題は、符号化効率を上げるという符号
化の際の基本的な要求に反し、問題,は、画像の種
類に拘わらず一様な符号化/復号処理を行うという要求
に反する。
The problem is contrary to the basic requirement at the time of encoding for improving the encoding efficiency, and the problem is contrary to the requirement for performing uniform encoding / decoding processing regardless of the type of image.

【0022】[0022]

【発明が解決しようとする課題】図13に示す従来技術
は、ページメモリへ適用する符号化装置として要求〜
を解決しているが、解像度近似と階調近似を行った後
の符号データに統計的な冗長度が残されているため、従
来の蓄積・伝送向け高能率符号化方式に比べて符号化効
率が低いという問題があった。この問題を解決するた
め、図13に示す従来技術に情報源符号化を付加する
と、符号量制御方式に関する上記問題〜が生じる。
The conventional technique shown in FIG. 13 is required as an encoding device applied to a page memory.
However, because the code data after resolution approximation and gradation approximation has statistical redundancy, the coding efficiency is higher than that of the conventional high-efficiency coding method for storage and transmission. There was a problem of low. If information source coding is added to the conventional technique shown in FIG.

【0023】この発明の課題は、入力ブロック単位に一
定の符号量に制御すると共に、符号化効率を上げること
である。
An object of the present invention is to control a constant code amount for each input block and to improve coding efficiency.

【0024】[0024]

【課題を解決するための手段】本発明の画像符号化装置
は、前記目的を達成するため、画像を標本化し複数の画
素からなるm×n画素(m、nは正整数)の入力ブロッ
クに分割するブロック化手段と、前記入力ブロック内の
画素の解像度と階調の特徴量を分析する分析手段と、前
記入力ブロック内の画素を解像度の階層と階調の階層に
分割した場合の各階層の順位付を前記分析手段の分析結
果に基づき行う重要順位決定手段と、前記重要順位決定
手段により決定された前記順位に従って前記入力ブロッ
ク内の画素を前記解像度の階層と前記階調の階層に分割
して出力する階調/解像度情報階層化手段と、前記順位
と前記階調/解像度情報階層化手段の出力を符号化し符
号データを出力する符号化手段とを備えていることを特
徴とする。
In order to achieve the above-mentioned object, an image coding apparatus of the present invention samples an image into an input block of m × n pixels (m and n are positive integers) and is composed of a plurality of pixels. Blocking means for dividing, analyzing means for analyzing the resolution and gradation feature amount of pixels in the input block, and each layer when the pixels in the input block are divided into resolution hierarchy and gradation hierarchy Of the input block based on the analysis result of the analysis unit, and the pixels in the input block are divided into the hierarchy of the resolution and the hierarchy of the gradation according to the order determined by the importance order determining unit. And a gradation / resolution information layering means for outputting the same, and an encoding means for encoding the rank and the output of the gradation / resolution information layering means and outputting code data.

【0025】[0025]

【作用】画像は、標本化され、ブロック化手段により複
数の画素から成るm×n画素の入力ブロックに分割され
る。次に、階調/解像度分析手段によりブロックの解像
度と階調の特徴量が分析される。重要順位決定手段にお
いては、ブロック内の画素を解像度の階層と階調の階層
に分割した場合の各階層の順位付が分析結果に基づき行
われる。この順位付けの際には、たとえば、所定の解像
度の階層および階調の階層を第一の順位とし、入力ブロ
ックを予め設定された符号化誤差以下で復号可能な解像
度の階層の候補と階調の階層の候補を解像度の特徴量と
階調の特徴量に基づき各々独立に求め、第一の順位の解
像度の階層および階調の階層から出発して、解像度の階
層の候補および階調の階層の候補に向かって順位付が行
われる。階調/解像度情報階層化手段においては、順位
に従ってブロック内の画素が解像度の階層と階調の階層
に分割されて出力される。順位と階調/解像度情報階層
化手段の出力は、情報源符号化手段により符号化され
る。情報源符号化手段においては、たとえば、符号化処
理と同時に符号データの量が加算されると共に、これが
予め設定された目標符号量に達した時点で符号化処理が
打ち切られ、目標符号量以下のデータ量の符号データが
出力される。
The image is sampled and divided by the blocking means into m × n pixel input blocks consisting of a plurality of pixels. Next, the gradation / resolution analysis means analyzes the resolution and gradation characteristic amount of the block. When the pixels in the block are divided into a hierarchy of resolution and a hierarchy of gradations, the important rank determining means ranks each hierarchy based on the analysis result. At the time of this ranking, for example, the hierarchy of a predetermined resolution and the hierarchy of the gradation are set as the first rank, and the input block is a candidate of the hierarchy of the resolution that can be decoded with a preset coding error or less and the gradation. Candidates for each layer are independently obtained based on the characteristic amount of resolution and the characteristic amount of gradation, starting from the layer of the first order of resolution and the layer of gradation, and the candidate of the layer of resolution and the layer of gradation. Ranking is performed toward the candidates. In the gradation / resolution information layering means, the pixels in the block are divided into a resolution layer and a gradation layer and output according to the order. The output of the rank / gradation / resolution information layering means is encoded by the information source encoding means. In the information source coding means, for example, the amount of code data is added at the same time as the encoding process, and the encoding process is terminated when the amount reaches a preset target code amount, and the amount of code data is equal to or less than the target code amount. Code data of the data amount is output.

【0026】このとき、入力ブロックの視覚的な冗長度
と統計的な冗長度の双方が抑圧されると共に、目標符号
量に制御誤差を見込んだマージンを持たせる必要がない
ため、符号化効率の高い符号化が可能である。同時に、
m×n画素のブロックごとに、一定の符号量で符号化さ
れると共に、m×n画素のブロックごとに独立して符号
化/復号が可能である。また、符号量制御のための繰り
返し処理と、符号量が目標値を越えた場合の例外処理が
不要なため、一様な符号化/復号処理になっている。さ
らに、ブロック内の画素を解像度の階層と階調の階層に
分割し、符号化誤差を少なくする意味で重要な階層から
順に符号化を行っているため、符号化処理の打切りによ
る復号画像の画質劣化を最小限に止めることが可能であ
る。
At this time, both the visual redundancy and the statistical redundancy of the input block are suppressed, and it is not necessary to provide the target code amount with a margin in consideration of the control error. High coding is possible. at the same time,
Each m × n pixel block is encoded with a fixed code amount, and each m × n pixel block can be independently encoded / decoded. Further, since the iterative process for controlling the code amount and the exceptional process when the code amount exceeds the target value are unnecessary, the uniform encoding / decoding process is performed. Furthermore, the pixels in the block are divided into a hierarchy of resolution and a hierarchy of gradations, and encoding is performed in order from the most important hierarchies in order to reduce encoding errors. It is possible to minimize the deterioration.

【0027】[0027]

【実施例】以下、図面を参照しながら実施例に基づいて
本発明の特徴を具体的に説明する。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS The features of the present invention will be specifically described below based on embodiments with reference to the drawings.

【0028】まず、本発明の基本的な構成及び動作につ
いて説明する。
First, the basic structure and operation of the present invention will be described.

【0029】図1に示すように、この発明は、画像デー
タ6を標本化し複数の画素からなるm×n画素(m、n
は正整数)のブロック7に分割するブロック化手段1
と、ブロック内の画素の解像度と階調の特徴量を分析す
る階調/解像度分析手段2と、ブロック内の画素を解像
度の階層と階調の階層に分割した場合の各階層の順位付
を分析結果8に基づき行う重要順位決定手段3と、決定
された解像度の階層と階調の階層の順位9に従ってブロ
ック内の画素を解像度の階層と階調の階層に分割して出
力する階調/解像度情報階層化手段4と、重要順位決定
手段3の出力9と階調/解像度情報階層化手段4の出力
10を情報源符号化し符号データ11を出力すると共
に、符号データの量を加算し、予め設定された符号量に
達した時点で符号化処理を終了させる情報源符号化手段
5を有するものである。
As shown in FIG. 1, according to the present invention, the image data 6 is sampled and m × n pixels (m, n) composed of a plurality of pixels are sampled.
Is a positive integer) Blocking means 1 for dividing into blocks 7
And a gradation / resolution analysis means 2 for analyzing the resolution and gradation feature amount of the pixels in the block, and the ordering of each hierarchy when the pixels in the block are divided into a resolution hierarchy and a gradation hierarchy. Based on the analysis result 8, the important order determining unit 3 and the gradation / output which divides the pixels in the block into the resolution hierarchy and the gradation hierarchy according to the determined resolution hierarchy and the gradation hierarchy 9 The resolution information layering means 4, the output 9 of the important order determining means 3 and the output 10 of the gradation / resolution information layering means 4 are source coded to output code data 11, and the amount of code data is added. It has an information source coding means 5 for ending the coding process when the preset code amount is reached.

【0030】図1に示す符号化装置においては、画像デ
ータ6は、標本化され、ブロック化手段1により複数の
画素から成るm×n画素の入力ブロック7に分割され
る。次に、階調/解像度分析手段2によりブロック7の
解像度と階調の特徴量が分析される。重要順位決定手段
3においては、ブロック内の画素を解像度の階層と階調
の階層に分割した場合の各階層の順位付が分析結果8に
基づき行われる。この場合、所定の解像度の階層および
階調の階層を第一の順位とし、入力ブロック7を予め設
定された符号化誤差以下で復号可能な解像度の階層の候
補と階調の階層の候補を解像度の特徴量と階調の特徴量
に基づき各々独立に求め、第一の順位の解像度の階層お
よび階調の階層から出発して、解像度の階層の候補およ
び階調の階層の候補に向かって順位付が行われる。階調
/解像度情報階層化手段4においては、順位9に従って
ブロック内の画素が解像度の階層と階調の階層に分割さ
れて出力される。順位9と階調/解像度情報階層化手段
4の出力10は、情報源符号化手段5により符号化され
る。情報源符号化手段5においては、符号化処理と同時
に符号データの量が加算されると共に、これが予め設定
された目標符号量に達した時点で符号化処理が打ち切ら
れ、目標符号量以下のデータ量の符号データ11が出力
される。
In the coding apparatus shown in FIG. 1, the image data 6 is sampled and divided by the blocking means 1 into an input block 7 of m × n pixels composed of a plurality of pixels. Next, the gradation / resolution analysis means 2 analyzes the resolution and gradation feature amount of the block 7. When the pixels in the block are divided into a resolution hierarchy and a gradation hierarchy, the importance ranking determination means 3 ranks each hierarchy based on the analysis result 8. In this case, the hierarchy of the predetermined resolution and the hierarchy of the gradation are set as the first rank, and the candidate of the hierarchy of the resolution and the candidate of the gradation of the resolution which can be decoded by the input block 7 with a predetermined coding error or less are set as the resolution. Independently, based on the feature amount and the gradation feature amount, starting from the resolution hierarchy and the gradation hierarchy of the first rank, and proceeding toward the resolution hierarchy candidate and the gradation hierarchy candidate. Attached. In the gradation / resolution information layering means 4, the pixels in the block are divided into the resolution layer and the gradation layer in accordance with the order 9 and output. The rank 9 and the output 10 of the gradation / resolution information layering means 4 are encoded by the information source encoding means 5. In the information source coding means 5, the amount of code data is added at the same time as the coding process, and when the amount of code data reaches a preset target code amount, the coding process is discontinued and data having a target code amount or less is added. The quantity code data 11 is output.

【0031】以下、上述した符号化装置の各部分の構成
のについて図2から図7を参照して詳細に説明する。
The configuration of each part of the above-mentioned encoding device will be described below in detail with reference to FIGS. 2 to 7.

【0032】図2に示す階調/解像度分析手段2は、入
力ブロック7の階調の特徴量を分析する階調分析器14
と、入力ブロック7の解像度の特徴量を分析する解像度
分析器15と、階調分析器14の出力する階調分析結果
17および解像度分析器15の出力する解像度分析結果
18を多重化して分析結果8を出力する多重化器16か
ら構成される。
The gradation / resolution analysis means 2 shown in FIG. 2 is a gradation analyzer 14 for analyzing the gradation feature quantity of the input block 7.
, A resolution analyzer 15 for analyzing the feature quantity of the resolution of the input block 7, a gradation analysis result 17 output by the gradation analyzer 14 and a resolution analysis result 18 output by the resolution analyzer 15 are multiplexed to obtain an analysis result. It is composed of a multiplexer 16 which outputs 8.

【0033】階調分析器14は、図3に示すように、入
力ブロック7内の画素の分散値を計算して出力する分散
計算器19から構成される。
As shown in FIG. 3, the gradation analyzer 14 is composed of a dispersion calculator 19 which calculates and outputs a dispersion value of pixels in the input block 7.

【0034】解像度分析器15は、図4に示すように、
入力ブロック7を正整数比jで分割するブロック分割器
24と、分割されたブロック25内の画素の平均値を求
め、ブロック25内の各画素からこの平均値を減算して
出力する平均値分離器26と、予め求められた代表形状
ブロックを格納する第1ベクトルセット28と、平均値
分離ブロック36と第1ベクトルセット28に格納され
た代表形状ブロック37との内積を計算し内積の正負の
符号を出力する第1内積計算器27と、内積の正負の符
号38をインデックスとして保持する第1インデックス
保持器29と、予め求められた代表形状ブロックの組を
格納する第2ベクトルセット31と、平均値分離ブロッ
ク36と第2ベクトルセット31に格納されている代表
形状ブロックの中のインデックス39により示される代
表形状ブロック40との内積を計算し内積の正負の符号
41を出力する第2内積計算器30と、内積の正負の符
号41およびインデックス39を新たなインデックスと
して保持する第2インデックス保持器32と、予め求め
られた代表形状ブロックの組を格納する第3ベクトルセ
ット34と、平均値分離ブロック36と第3ベクトルセ
ット34に格納されている代表形状ブロックの中のイン
デックス42により示される代表形状ブロック43との
内積を計算し内積の正負の符号44を出力する第3内積
計算器33と、内積の正負の符号44およびインデック
ス42を新たなインデックスとして保持し解像度分析結
果18を出力する第3インデックス保持器35から構成
される。なお、ベクトルセットとは、組となったベクト
ルデータを表している。但し、第1ベクトルセット28
は、一つのベクトルデータのみから構成されている。
The resolution analyzer 15 is, as shown in FIG.
A block divider 24 that divides the input block 7 by a positive integer ratio j and an average value of the pixels in the divided block 25, and an average value separation that outputs by subtracting this average value from each pixel in the block 25 Unit 26, a first vector set 28 that stores a representative shape block obtained in advance, an inner product of the average value separation block 36 and the representative shape block 37 stored in the first vector set 28, and the positive and negative of the inner product is calculated. A first inner product calculator 27 that outputs a code, a first index holder 29 that holds the positive and negative signs 38 of the inner product as an index, a second vector set 31 that stores a set of previously determined representative shape blocks, Representative shape block 4 indicated by index 39 among the average shape separation block 36 and the representative shape block stored in the second vector set 31. A second inner product calculator 30 that calculates the inner product of and the positive and negative signs 41 of the inner product, and a second index holder 32 that holds the positive and negative signs 41 of the inner product and the index 39 as a new index, and An inner product of a third vector set 34 that stores a set of representative shape blocks, an average value separation block 36, and a representative shape block 43 indicated by an index 42 in the representative shape blocks stored in the third vector set 34. From the third inner product calculator 33 that calculates the positive and negative signs 44 of the inner product and the third index holder 35 that holds the positive and negative signs 44 and the index 42 of the inner product as new indexes and outputs the resolution analysis result 18. Composed. The vector set represents vector data that forms a set. However, the first vector set 28
Is composed of only one vector data.

【0035】重要順位決定手段3は、図5に示すよう
に、分析結果8を階調分析結果49と解像度分析結果5
0に分けて出力する分配器45と、予め設定された符号
化誤差以下で復号するのに必要な階調の階層を求め、こ
れを階調候補51として出力する階調候補決定器46
と、予め設定された符号化誤差以下で復号するのに必要
な解像度の階層を求め、これを解像度候補52として出
力する解像度候補決定器47と、所定の階調の階層およ
び解像度の階層を第一順位として階調候補51および解
像度候補52に向かって順位付を行い、この順位9を出
力する順位決定器48から構成される。
As shown in FIG. 5, the important order determining means 3 converts the analysis result 8 into the gradation analysis result 49 and the resolution analysis result 5.
A divider 45 that divides the output into 0s and outputs, and a gradation candidate determiner 46 that obtains a hierarchy of gradations necessary for decoding with a preset encoding error or less and outputs this as a gradation candidate 51.
And a resolution candidate determiner 47 that obtains a hierarchy of resolutions necessary for decoding with a preset encoding error or less, and outputs this as a resolution candidate 52, and a hierarchy of a predetermined gradation and a hierarchy of resolutions. The rank determining unit 48 is configured to rank the gradation candidates 51 and the resolution candidates 52 as one rank and output the rank 9.

【0036】階調/解像度情報階層化手段4は、図6に
示すように、順位9に基づき画素を間引くパタン57を
決め、これを出力する画素間引きパタン発生器53と、
間引くパタン57に従って入力ブロック7内の画素を間
引いて出力する画素間引き器54と、順位9に基づき入
力ブロック7内の画素をビット平面に分割した場合のビ
ット平面を選択する信号58をきめ、これを出力する階
調選択信号発生器55と、階調選択信号58に従ってビ
ット平面を選択して出力する階調間引き器56から構成
される。
As shown in FIG. 6, the gradation / resolution information layering means 4 determines a pattern 57 for thinning out pixels based on the order 9, and a pixel thinning pattern generator 53 for outputting this.
A pixel decimator 54 that decimates and outputs pixels in the input block 7 according to a decimating pattern 57, and a signal 58 that selects a bit plane when the pixels in the input block 7 are divided into bit planes based on the rank 9 are determined. And a gradation decimator 56 that selects and outputs a bit plane according to the gradation selection signal 58.

【0037】情報源符号化手段5は、図7に示すよう
に、重要順位決定手段3の出力である順位9や階調/解
像度情報階層化手段4の出力10を多重化する多重化器
20と、多重化されたデータ12を算術符号化し、後述
する符号量超過信号13が出力されていなければ符号デ
ータ11を出力し、信号13が出力されると符号化処理
を打ち切る算術符号化器21と、符号データ11のデー
タ量を加算し、これを予め設定された符号量と比較し、
予め設定された符号量に達した、あるいは達する直前で
あることを示す符号量超過信号13を出力する符号量加
算/比較器22から構成される。
As shown in FIG. 7, the information source coding means 5 is a multiplexer 20 for multiplexing the rank 9 which is the output of the important rank determining means 3 and the output 10 of the gradation / resolution information layering means 4. Then, the multiplexed data 12 is arithmetically coded, the coded data 11 is output if a code amount excess signal 13 described later is not output, and the arithmetic encoder 21 that terminates the encoding process when the signal 13 is output. And the data amount of the code data 11 are added, and this is compared with a preset code amount,
It is composed of a code amount adder / comparator 22 which outputs a code amount excess signal 13 which indicates that the preset code amount has been reached or is about to be reached.

【0038】次に、上記した画像符号化装置の動作を説
明する。
Next, the operation of the above image coding apparatus will be described.

【0039】画像データ6は、標本化され、図1に示す
ブロック化手段1により複数の画素から成るm×n画素
の入力ブロック7に分割される。ブロック化手段1の出
力は、図2に示す階調/解像度分析手段2の階調分析器
14に供給される。
The image data 6 is sampled and divided into m × n pixel input blocks 7 composed of a plurality of pixels by the blocking means 1 shown in FIG. The output of the blocking means 1 is supplied to the gradation analyzer 14 of the gradation / resolution analysis means 2 shown in FIG.

【0040】階調分析器14において、入力ブロック7
の階調の特徴量が分析され、解像度分析器15におい
て、入力ブロック7の解像度の特徴量が分析される。階
調分析器14の出力する階調分析結果17および解像度
分析器15の出力する解像度分析結果18は、多重化器
16により多重化され階調/解像度分析結果8として出
力される。
In the tone analyzer 14, the input block 7
Is analyzed, and the resolution analyzer 15 analyzes the resolution feature of the input block 7. The gradation analysis result 17 output from the gradation analyzer 14 and the resolution analysis result 18 output from the resolution analyzer 15 are multiplexed by the multiplexer 16 and output as the gradation / resolution analysis result 8.

【0041】階調分析器14において階調の特徴量が分
析される場合、図3に示す分散計算器19により入力ブ
ロック7内の画素の分散値が計算され、これが階調分析
結果17として出力される。
When the tone analyzer 14 analyzes the tone feature amount, the variance calculator 19 shown in FIG. 3 calculates the variance value of the pixels in the input block 7, and outputs this as the tone analysis result 17. To be done.

【0042】解像度分析器15は、先に述べた特願平3
−202129号明細書で提案された画像信号分析方式
を用いたものである。解像度分析器15において解像度
の特徴量が分析される場合、図4に示すように、予め、
ベクトルセットは以下の手順で設定する。
The resolution analyzer 15 corresponds to the above-mentioned Japanese Patent Application No.
The image signal analysis method proposed in the specification of No. 202129 is used. When the resolution feature quantity is analyzed in the resolution analyzer 15, as shown in FIG.
The vector set is set by the following procedure.

【0043】まず、複数の代表形状ブロックを複数段
(この実施例では3段)の2進木の各枝に配置する。こ
のとき、代表形状ブロックは、ブロックの濃度勾配方向
が、垂直方向、水平方向、斜め方向であるブロック等、
代表的な形状をしたブロックである。
First, a plurality of representative shape blocks are arranged in each branch of a plurality of stages (three stages in this embodiment) of a binary tree. At this time, the representative shape block is a block in which the density gradient direction of the block is the vertical direction, the horizontal direction, the diagonal direction, or the like.
It is a block having a typical shape.

【0044】次に、各枝に配置された代表形状ブロック
をベクトルデータとして扱い、対となる枝に配置された
二つの代表形状ブロックのベクトル差分を計算し、その
結果を差分代表ベクトルとして2進木の対となる枝が分
かれる節に配置する。
Next, the representative shape block arranged in each branch is treated as vector data, the vector difference between the two representative shape blocks arranged in a pair of branches is calculated, and the result is binary as a difference representative vector. It is placed at the node where the pair of branches of the tree split.

【0045】最後に、各段の節に配置した差分代表ベク
トルの組をまとめて各ベクトルセット28,31,34
にそれぞれ格納する。入力ブロック7は、ブロック分割
器24により正整数比jで分割される。次に、平均値分
離器26により、分割されたブロック25内の画素の平
均値が求められ、分割されたブロック25内の各画素か
らこの平均値が減算された平均値分離ブロック36が出
力される。
Finally, the sets of difference representative vectors arranged in the nodes of each stage are collected into each vector set 28, 31, 34.
Respectively stored in. The input block 7 is divided by the block divider 24 with a positive integer ratio j. Next, the average value separator 26 determines the average value of the pixels in the divided block 25, and outputs the average value separation block 36 in which this average value is subtracted from each pixel in the divided block 25. It

【0046】次に特徴量分析処理について説明する。先
ず、第1内積計算器27により、平均値分離ブロック3
6と第1ベクトルセット28に格納された代表形状ブロ
ック37との内積が計算され、内積の正負の符号38が
出力される。内積の正負の符号38は、インデックスと
して第1インデックス保持器29により保持される。次
に、第2内積計算器30により、平均値分離ブロック3
6と第2ベクトルセット31に格納されている代表形状
ブロックの内インデックス39により示される代表形状
ブロック40との内積が計算され、内積の正負の符号4
1が出力される。内積の正負の符号41およびインデッ
クス39は、新たなインデックスとして第2インデック
ス保持器32により保持される。最後に、第3内積計算
器33により、平均値分離ブロック36と第3ベクトル
セット34に格納されている代表形状ブロックの内イン
デックス42により示される代表形状ブロック43との
内積が計算され、内積の正負の符号44が出力される。
内積の正負の符号44およびインデックス42は、新た
なインデックスとして第3インデックス保持器35によ
り保持される。このように、入力ブロック7の分割比j
により分割された分割ブロック25の各々に対して同様
の処理が施され、最終的にそれぞれの分割ブロック25
に対するインデックスの組が第3インデックス保持器3
5により保持され、保持されたインデックスの組が解像
度分析結果18として出力される。このとき、第3イン
デックス保持器35に保持されたインデックスは、入力
ブロック7を画像の2次元波形としてとらえた場合の波
形の形状を表している。
Next, the feature amount analysis process will be described. First, the first inner product calculator 27 causes the average value separation block 3
The inner product of 6 and the representative shape block 37 stored in the first vector set 28 is calculated, and the positive and negative signs 38 of the inner product are output. The positive / negative sign 38 of the inner product is held by the first index holder 29 as an index. Next, the second inner product calculator 30 causes the average value separation block 3
6 and the representative shape block 40 indicated by the inner index 39 of the representative shape block stored in the second vector set 31 are calculated, and the positive / negative sign 4 of the inner product is calculated.
1 is output. The positive / negative sign 41 of the inner product and the index 39 are held by the second index holder 32 as new indexes. Finally, the third inner product calculator 33 calculates the inner product of the average value separation block 36 and the representative shape block 43 indicated by the inner index 42 of the representative shape block stored in the third vector set 34, and the inner product Positive and negative signs 44 are output.
The positive and negative signs 44 and the index 42 of the inner product are held by the third index holder 35 as new indexes. Thus, the division ratio j of the input block 7
Similar processing is performed on each of the divided blocks 25 divided by
Is the third index holder 3
5 is held, and the set of held indexes is output as the resolution analysis result 18. At this time, the index held in the third index holder 35 represents the shape of the waveform when the input block 7 is regarded as a two-dimensional waveform of the image.

【0047】解像度分析器15により求められた解像度
分析結果18は、図2に示すように、階調分析器14に
より求められた階調分析結果17と共に多重化器16に
供給されて多重化され、図1に示す階調/解像度分析手
段2から分析結果8として出力される。
The resolution analysis result 18 obtained by the resolution analyzer 15 is supplied to the multiplexer 16 together with the tone analysis result 17 obtained by the tone analyzer 14 and multiplexed as shown in FIG. , Is output as an analysis result 8 from the gradation / resolution analysis means 2 shown in FIG.

【0048】階調/解像度分析手段2からの分析結果8
は、図5に示す重要順位決定決定手段に供給され、分配
器45により階調分析結果49と解像度分析結果50に
分配される。
Analysis result 8 from the gradation / resolution analysis means 2
Is supplied to the important order determining means shown in FIG. 5, and is distributed by the distributor 45 to the gradation analysis result 49 and the resolution analysis result 50.

【0049】分配された階調分析結果49は、階調候補
決定器46により参照され、階調候補決定器46により
階調候補51が決定される。このとき、階調分析結果4
9すなわち入力ブロック7内の画素の分散値の大小に応
じて階調数を割当て、これを階調候補51とする。例え
ば、分散値が大きい程、多くの階調数を割当てる。
The distributed gradation analysis result 49 is referred to by the gradation candidate determination unit 46, and the gradation candidate 51 is determined by the gradation candidate determination unit 46. At this time, the gradation analysis result 4
9, that is, the number of gradations is assigned according to the magnitude of the dispersion value of the pixels in the input block 7, and this is set as the gradation candidate 51. For example, the larger the dispersion value, the larger the number of gradations assigned.

【0050】また、分配された解像度分析結果50は、
解像度候補決定器47により参照され、解像度候補決定
器47により解像度候補52が決定される。このとき、
解像度分析結果50すなわち入力ブロック7の波形の形
状に応じて、その波形を再現しうる標本化周期に相当す
る解像度を割当て、これを解像度候補52とする。例え
ば、入力ブロック7の波形の形状の階調変化の周期が長
い、すなわち高い空間周波数成分が含まれていない場
合、その波形を再現するために、標本化周期を長く、す
なわち低い解像度を割当てる。また、入力ブロック7に
ステップ状の階調変化(エッジ)がある、すなわち高い
空間周波数成分まで含まれている場合、その波形を再現
するために、標本化周期を短く、すなわち高い解像度を
割当てる。
The distributed resolution analysis result 50 is
The resolution candidate determiner 47 is referred to, and the resolution candidate determiner 47 determines the resolution candidate 52. At this time,
Depending on the resolution analysis result 50, that is, the waveform shape of the input block 7, a resolution corresponding to a sampling period capable of reproducing the waveform is assigned, and this is set as a resolution candidate 52. For example, when the gradation change cycle of the waveform shape of the input block 7 is long, that is, when a high spatial frequency component is not included, a long sampling cycle, that is, a low resolution is assigned to reproduce the waveform. Further, when the input block 7 has a stepwise gradation change (edge), that is, includes a high spatial frequency component, the sampling period is shortened, that is, a high resolution is assigned in order to reproduce the waveform.

【0051】階調候補51と解像度候補52は、順位決
定器48により参照され、順位決定器48により順位情
報9が出力される。このとき、所定の階調数と解像度か
ら出発して、階調候補51および解像度候補52に向か
って順番に階調数と解像度を増加させるような順位をき
め、これを順位情報9とする。この順位決定の処理の一
例を図8(a),(b)を使って説明する。グラフの横
軸は画素の間引き率で、これは解像度に相当する。縦軸
は画素当たりのビット数で、これは、階調数のLog2
をとった値である。グラフの中の候補と記した点が階調
候補51と解像度候補52を表している。先ず、予め設
定された第1近似と記した点を出発点とする。次に、出
発点から候補点に向かって、第2近似、第3近似、第4
近似、第5近似を経て、候補点まで逐次順位を決定す
る。候補点に到達した後は、グラフに原画像と記された
点に向かって、同様に逐次順位を決定する。なお、図8
の例では第1近似点を最も画像情報の少ない点としてい
る。図8(a)は第1近似点と候補点を結ぶ直線の傾斜
が1より大きな場合の順位決定工程を示し、同図(b)
は第1近似点と候補点を結ぶ直線の傾斜が1より小さな
場合の順位決定工程を示している。
The gradation candidate 51 and the resolution candidate 52 are referred to by the rank determining unit 48, and the rank determining unit 48 outputs the rank information 9. At this time, starting from a predetermined number of gradations and resolution, the order of increasing the number of gradations and resolution in order toward the gradation candidate 51 and the resolution candidate 52 is determined, and this is set as the order information 9. An example of this order determination process will be described with reference to FIGS. The horizontal axis of the graph is the pixel thinning rate, which corresponds to the resolution. The vertical axis represents the number of bits per pixel, which is Log 2 of the number of gradations.
Is the value obtained. The points described as candidates in the graph represent gradation candidates 51 and resolution candidates 52. First, a point described as a preset first approximation is used as a starting point. Next, from the starting point to the candidate point, the second approximation, the third approximation, the fourth approximation
Through the approximation and the fifth approximation, the rank is sequentially determined up to the candidate point. After reaching the candidate point, the order is similarly determined toward the point marked as the original image in the graph. Note that FIG.
In the above example, the first approximation point is the point with the least image information. FIG. 8 (a) shows the order determining step in the case where the slope of the straight line connecting the first approximation point and the candidate point is greater than 1, and FIG.
Shows the order determining step when the slope of the straight line connecting the first approximation point and the candidate point is smaller than 1.

【0052】重要順位決定手段3からの順位情報9は、
図6に示す階調/解像度情報階層化手段4の画素間引き
パタン発生器53に供給され、この画素間引きパタン発
生器53により逐次、画素間引きパタン57に変換され
る。例えば、順位情報9のうち解像度に相当する画素の
間引き率に従って、図9に示すような画素間引きパタン
57を発生する。図9は、入力ブロック7のサイズが8
×8画素の場合の画素の間引き率と画素間引きパタン5
7の対応を示している。また、図9に示した画素間引き
パタンは、画像データの2次元的な方向に対して等方的
であるが、例えば、図10(a),(b)に示すように
縦方向と横方向の解像度を変えて非等方的な画素間引き
パタンにしてもよい。この場合、解像度分析結果18す
なわち入力ブロック7の波形形状に応じて適応的に画素
間引きパタンを変える。例えば、縦方向にエッジがある
入力ブロック7では、横方向に高い空間周波数成分まで
含まれており、縦方向には高い空間周波数成分が含まれ
ていないので、もとの波形形状を再現するためには同図
(a)に示すように、横方向の解像度を高く、縦方向の
解像度を低くとればよい。逆に横方向にエッジがある入
力ブロック7では、同図(b)に示すような画素間引き
パタンを使用すればよい。
The ranking information 9 from the important ranking determining means 3 is
It is supplied to the pixel thinning pattern generator 53 of the gradation / resolution information layering means 4 shown in FIG. 6, and is sequentially converted into the pixel thinning pattern 57 by the pixel thinning pattern generator 53. For example, the pixel thinning pattern 57 as shown in FIG. 9 is generated according to the thinning rate of the pixels corresponding to the resolution in the order information 9. In FIG. 9, the size of the input block 7 is 8
Pixel thinning rate and pixel thinning pattern 5 for × 8 pixels
7 shows the correspondence. Although the pixel thinning pattern shown in FIG. 9 is isotropic with respect to the two-dimensional direction of the image data, for example, as shown in FIGS. The resolution may be changed to an anisotropic pixel thinning pattern. In this case, the pixel thinning pattern is adaptively changed according to the resolution analysis result 18, that is, the waveform shape of the input block 7. For example, in the input block 7 having edges in the vertical direction, high spatial frequency components are included in the horizontal direction and high spatial frequency components are not included in the vertical direction, so that the original waveform shape is reproduced. As shown in FIG. 7A, the horizontal resolution may be high and the vertical resolution may be low. On the contrary, in the input block 7 having an edge in the horizontal direction, a pixel thinning pattern as shown in FIG.

【0053】入力ブロック7は、画素間引き器54によ
り、画素間引きパタン57に従って逐次間引かれ、間引
かれた画素59として出力される。
The input block 7 is sequentially thinned by the pixel thinning unit 54 according to the pixel thinning pattern 57, and output as thinned pixels 59.

【0054】また、順位情報9は、階調選択信号発生器
55にも供給され、この階調選択信号発生器55により
逐次階調選択信号58に変換される。例えば、順位情報
9のうち階調数に相当する画素当たりのビット数に従っ
て、図11に示すようなビット平面を選択する階調選択
信号58を発生する。図11は、画像データ6が8ビッ
ト/画素の階調である場合の、画素当たりのビット数と
選択されるビット平面の対応を示している。
The order information 9 is also supplied to the gradation selection signal generator 55, and is converted into the gradation selection signal 58 successively by the gradation selection signal generator 55. For example, a gradation selection signal 58 for selecting a bit plane as shown in FIG. 11 is generated according to the number of bits per pixel corresponding to the number of gradations in the order information 9. FIG. 11 shows the correspondence between the number of bits per pixel and the selected bit plane when the image data 6 has a gradation of 8 bits / pixel.

【0055】前記画素間引き器54によって間引かれた
画素59は、階調間引き器56により、階調選択信号5
8に従って逐次、階調が間引かれ出力される。
The pixels 59 decimated by the pixel decimator 54 are subjected to the gradation selection signal 5 by the gradation decimator 56.
According to 8, gradations are sequentially thinned and output.

【0056】このように、階調/解像度情報階層化手段
4により、図8に示す例のように第1近似から候補点を
経由し、原画像点に向って、階調情報すなわちビット平
面と、解像度すなわち画素パタンが逐次、追加出力され
る。
As described above, the gradation / resolution information layering means 4 passes through the candidate points from the first approximation as shown in the example of FIG. , The resolution, that is, the pixel pattern is sequentially output.

【0057】重要順位決定手段3からの順位情報9と階
調/解像度情報階層化手段4の出力10は、図7に示す
情報源符号化手段5の多重化器20に供給され、図8に
示す例のように第1近似から候補点を経由し原画像点に
向って逐次階層が進むごとに、多重化器20により多重
化され出力される。多重化器20により多重化された情
報12は、算術符号化器21により符号化され、符号デ
ータ11が出力される。この実施例では、多重化された
情報12を情報源符号化するために算術符号化方式を用
いたが、他の方式、例えばハフマン符号化方式であって
もよい。符号量加算/比較器22により、符号データ1
1のデータ量の総計が加算され、この総データ量が所定
の符号量に達した時点、あるいは総データ量が所定の符
号量に達する直前に符号化を強制的に終了させる符号量
超過信号13が出力される。算術符号化器21は、信号
13が入力されると符号化を終了し、それ以降符号デー
タの出力を停止する。
The rank information 9 from the important rank determining means 3 and the output 10 of the gradation / resolution information layering means 4 are supplied to the multiplexer 20 of the information source coding means 5 shown in FIG. As shown in the example, each time the hierarchical layer sequentially progresses from the first approximation to the original image point through the candidate point, the multiplexer 20 multiplexes and outputs. The information 12 multiplexed by the multiplexer 20 is encoded by the arithmetic encoder 21 and code data 11 is output. In this embodiment, the arithmetic coding method is used for the source coding of the multiplexed information 12, but other methods such as the Huffman coding method may be used. Code data 1 by the code amount addition / comparator 22
The sum of the data amounts of 1 is added, and the code amount excess signal 13 forcibly ending the encoding at the time when the total data amount reaches the predetermined code amount or immediately before the total data amount reaches the predetermined code amount. Is output. The arithmetic encoder 21 ends the encoding when the signal 13 is input, and stops outputting the encoded data thereafter.

【0058】以上で、ひとつの入力ブロック7に対する
符号化処理がすべて終了し、次の入力ブロック7の処理
に移る。これを画像データ6の全てのデータに対して行
う。
With the above, all the coding processing for one input block 7 is completed, and the processing for the next input block 7 is started. This is performed for all data of the image data 6.

【0059】[0059]

【発明の効果】以上述べたように、この発明によれば、
画像データをブロック化し、ブロックごとに階調と解像
度の分析を行い、分析結果に従ってもとのブロックを所
定の符号化誤差以内で再現するために必要な階調候補と
解像度候補を求め、所定の階調と解像度から出発して階
調候補と解像度候補に向かって逐次、階調の階層と解像
度の階層に分割し、その階調の階層と解像度の階層のデ
ータを符号化して行き、符号化されたデータの総量が予
め設定された符号量に達した時点で符号化処理を打ち切
るようにしたので、 1.ブロックごとに常に一定の圧縮率が得られる。
As described above, according to the present invention,
The image data is divided into blocks, the gradation and resolution are analyzed for each block, and the gradation candidates and resolution candidates necessary for reproducing the original block within a predetermined coding error are obtained according to the analysis result, and the predetermined candidates are calculated. Starting from the gradation and resolution, the gradation and resolution candidates are sequentially divided into a gradation hierarchy and a resolution hierarchy, and the data of the gradation hierarchy and the resolution hierarchy are encoded and encoded. Since the encoding process is terminated when the total amount of the generated data reaches the preset code amount, 1. A constant compression ratio is always obtained for each block.

【0060】2.ブロックごとに局所的に符号化/復号
が可能である。
2. Local encoding / decoding is possible for each block.

【0061】3.複雑な分岐処理のない一様な符号化処
理が行われる。
3. Uniform encoding processing without complicated branch processing is performed.

【0062】4.目標符号量にマージンを見込む必要が
ないため符号化効率が高い。
4. Coding efficiency is high because it is not necessary to consider the margin for the target code amount.

【0063】5.符号量制御誤差が小さくなるまで繰り
返し符号化を行う必要が無い。
5. It is not necessary to repeatedly perform encoding until the code amount control error becomes small.

【0064】6.符号量が目標値を越えた場合の例外処
理が不要である。
6. Exception handling is unnecessary when the code amount exceeds the target value.

【0065】7.視覚的な冗長度と統計的な冗長度の双
方が抑圧されているため符号化効率が高い。
7. Coding efficiency is high because both visual and statistical redundancies are suppressed.

【0066】という効果を奏する。The effect is as follows.

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

【図1】 この発明の画像符号化装置の構成図である。FIG. 1 is a configuration diagram of an image encoding device of the present invention.

【図2】 この発明の階調/解像度分析手段の実施例の
構成図である。
FIG. 2 is a configuration diagram of an embodiment of a gradation / resolution analysis means of the present invention.

【図3】 この発明の階調/解像度分析手段の実施例の
階調分析器の構成図である。
FIG. 3 is a configuration diagram of a gradation analyzer of an embodiment of the gradation / resolution analysis means of the present invention.

【図4】 この発明の階調/解像度分析手段の実施例の
解像度分析器の構成図である。
FIG. 4 is a configuration diagram of a resolution analyzer of an embodiment of the gradation / resolution analysis means of the present invention.

【図5】 この発明の重要順位決定手段の実施例の構成
図である。
FIG. 5 is a configuration diagram of an embodiment of an important rank determination means of the present invention.

【図6】 この発明の階調/解像度情報階層化手段の実
施例の構成図である。
FIG. 6 is a configuration diagram of an embodiment of a gradation / resolution information layering means of the present invention.

【図7】 この発明の符号化手段の実施例の構成図であ
る。
FIG. 7 is a configuration diagram of an embodiment of an encoding means of the present invention.

【図8】 この発明の重要順位決手段の実施例の動作説
明図である。
FIG. 8 is an operation explanatory diagram of the embodiment of the important ranking determination means of the present invention.

【図9】 この発明の階調/解像度情報階層化手段の実
施例の解像度階層化の動作説明図である。
FIG. 9 is an operation explanatory diagram of resolution hierarchization of the embodiment of the gradation / resolution information hierarchizing means of the present invention.

【図10】 この発明の階調/解像度情報階層化手段の
実施例の解像度階層化の動作説明図である。
FIG. 10 is an operation explanatory diagram of resolution hierarchization of the embodiment of the gradation / resolution information hierarchizing means of the present invention.

【図11】 この発明の階調/解像度情報階層化手段の
実施例の階調階層化の動作説明図である。
FIG. 11 is an operation explanatory diagram of gradation layering of the embodiment of the gradation / resolution information layering means of the present invention.

【図12】 画像の内容に応じて解像度近似と階調近似
を行う従来の画像符号化装置の一例を示す構成図であ
る。
FIG. 12 is a configuration diagram showing an example of a conventional image coding apparatus that performs resolution approximation and gradation approximation according to the content of an image.

【図13】 符号量制御を行う従来の画像符号化装置の
一例を示す構成図である。
[Fig. 13] Fig. 13 is a configuration diagram showing an example of a conventional image encoding device that controls a code amount.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1:ブロック化手段、2:階調/解像度分析手段、3:
重要順位決定手段、4:階調/解像度情報階層化手段、
5:情報源符号化手段、6:画像データ、7:入力ブロ
ック、8:分析結果、9:順位、10:階調/解像度情
報階層化手段の出力、11:符号データ、12:多重化
されたデータ、13:符号量超過信号13、14:階調
分析器、15:解像度分析器、16:多重化器、17:
階調分析結果、18:解像度分析結果、19:分散計算
器、20:多重化器、21:算術符号化器、22:符号
量加算/比較器、24:ブロック分割器、25:分割ブ
ロック、26:平均値分離器、27:第1内積計算器、
28:第1ベクトルセット、29:第1インデックス保
持器、30:第2内積計算器、31:第2ベクトルセッ
ト、32:第2インデックス保持器、33:第3内積計
算器、34:第3ベクトルセット、35:第3インデッ
クス保持器、36:平均値分離ブロック、45:分配
器、46:階調候補決定器、47:解像度候補決定器、
48:順位決定器、53:画素間引き形状発生器、5
4:画素間引き器、55:階調選択信号発生器、56:
階調間引き器
1: blocking means, 2: gradation / resolution analysis means, 3:
Importance order determination means, 4: gradation / resolution information hierarchization means,
5: information source coding means, 6: image data, 7: input block, 8: analysis result, 9: rank, 10: output of gradation / resolution information layering means, 11: coded data, 12: multiplexed Data, 13: code amount excess signal 13, 14: gradation analyzer, 15: resolution analyzer, 16: multiplexer, 17:
Gradation analysis result, 18: Resolution analysis result, 19: Distributed calculator, 20: Multiplexer, 21: Arithmetic encoder, 22: Code amount adder / comparator, 24: Block divider, 25: Divided block, 26: average value separator, 27: first inner product calculator,
28: first vector set, 29: first index holder, 30: second inner product calculator, 31: second vector set, 32: second index holder, 33: third inner product calculator, 34: third Vector set, 35: third index holder, 36: average value separation block, 45: distributor, 46: gradation candidate determiner, 47: resolution candidate determiner,
48: rank determiner, 53: pixel thinning shape generator, 5
4: Pixel thinning-out device, 55: Gradation selection signal generator, 56:
Gradation decimator

Claims (4)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 画像を標本化し複数の画素からなるm×
n画素(m、nは正整数)の入力ブロックに分割するブ
ロック化手段と、前記入力ブロック内の画素の解像度と
階調の特徴量を分析する分析手段と、前記入力ブロック
内の画素を解像度の階層と階調の階層に分割した場合の
各階層の順位付を前記分析手段の分析結果に基づき行う
重要順位決定手段と、前記重要順位決定手段により決定
された前記順位に従って前記入力ブロック内の画素を前
記解像度の階層と前記階調の階層に分割して出力する階
調/解像度情報階層化手段と、前記順位と前記階調/解
像度情報階層化手段の出力を符号化し符号データを出力
する符号化手段とを備えていることを特徴とする画像符
号化装置。
1. An image sampled from a plurality of pixels, m ×
Blocking means for dividing the input block into n pixels (m and n are positive integers), analyzing means for analyzing the resolution and gradation feature amount of the pixels in the input block, and resolution of the pixels in the input block. In the input block according to the ranking determined by the significance ranking determining means and the ranking determined by the significance ranking determining means for performing ranking of each hierarchy when divided into a hierarchy and a hierarchy of gradations. Grayscale / resolution information layering means for dividing and outputting pixels by the resolution hierarchy and the gradation hierarchy, and encoding the output of the rank and the grayscale / resolution information hierarchy means and outputting code data. An image coding apparatus comprising: a coding unit.
【請求項2】 前記分析手段は、前記入力ブロックの解
像度の特徴量を分析する場合において、予め求めたm×
n画素(m、nは正整数)、あるいは、その正整数比j
(jは正整数)で分割した画素からなる複数の代表形状
ブロックの組の各々と前記入力ブロック内の各画素から
前記入力ブロック内の平均値を減算して得た平均値分離
ブロックとの近似度を求め、最も近似度の高い代表形状
ブロックのインデックス、あるいは、j個に分割された
ブロックごとの最も近似度の高い代表形状ブロックのイ
ンデックスの組を前記入力ブロックの解像度の特徴量と
するものであることを特徴とする請求項1記載の画像符
号化装置。
2. The analysis means, when analyzing the feature quantity of the resolution of the input block, has m ×
n pixels (m and n are positive integers) or their positive integer ratio j
Approximation between each of a plurality of sets of representative shape blocks made up of pixels divided by (j is a positive integer) and an average value separation block obtained by subtracting the average value in the input block from each pixel in the input block And the index of the representative shape block having the highest degree of approximation or the set of indexes of the representative shape block having the highest degree of approximation for each of j blocks is used as the feature amount of the resolution of the input block. The image coding apparatus according to claim 1, wherein
【請求項3】 前記符号化手段は、前記順位と前記階調
/解像度情報階層化手段の出力を符号化し前記符号デー
タを出力する場合において、前記符号データの量を加算
し、予め設定された符号量に達した時点で符号化処理を
終了させるものであることを特徴とする請求項1記載の
画像符号化装置。
3. The encoding means adds the amount of the code data in the case of encoding the rank and the output of the gradation / resolution information layering means and outputting the code data, and the preset value is set. The image coding apparatus according to claim 1, wherein the coding process is terminated when the code amount is reached.
【請求項4】 前記重要順位決定手段は、前記解像度の
階層と前記階調の階層の順位を決定する場合において、
所定の解像度の階層および階調の階層を第一の順位と
し、前記入力ブロックを予め設定された符号化誤差以下
で復号可能な解像度の階層の候補と階調の階層の候補を
前記解像度の特徴量と前記階調の特徴量に基づき各々独
立に求め、前記第一の順位の解像度の階層および階調の
階層から出発して、前記解像度の階層の候補および前記
階調の階層の候補に向かって順位付を行うものであるこ
とを特徴とする請求項1記載の画像符号化装置。
4. When determining the order of the hierarchy of the resolution and the hierarchy of the gradation, the importance order determining means determines
A hierarchy of a predetermined resolution and a hierarchy of gradations are set as a first rank, and a candidate of a hierarchy of resolutions and a candidate of a hierarchy of gradations that can decode the input block with a preset encoding error or less are the characteristics of the resolutions. Amount and the characteristic amount of the gradation, and obtain each independently, starting from the resolution hierarchy and gradation hierarchy of the first rank, and heading toward the resolution hierarchy candidate and the gradation hierarchy candidate. The image coding apparatus according to claim 1, wherein the image coding apparatus performs ranking according to the order.
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