JPH07154606A - Picture encoder - Google Patents

Picture encoder

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JPH07154606A
JPH07154606A JP29703093A JP29703093A JPH07154606A JP H07154606 A JPH07154606 A JP H07154606A JP 29703093 A JP29703093 A JP 29703093A JP 29703093 A JP29703093 A JP 29703093A JP H07154606 A JPH07154606 A JP H07154606A
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JP
Japan
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signal
block
context
pixel
markov model
Prior art date
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Pending
Application number
JP29703093A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Mitsunari Todoroki
晃成 轟
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Seiko Epson Corp
Original Assignee
Seiko Epson Corp
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Filing date
Publication date
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Publication of JPH07154606A publication Critical patent/JPH07154606A/en
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Abstract

PURPOSE:To improve coding efficiency by providing a Markov model control section receiving an edge detection signal and a reference picture element pattern so as to provide an output of a line buffer initializing signal and a select signal of a context generating section to the coder. CONSTITUTION:Coded picture element data of one block are coded by raster scanning. When a coded picture element is accumulated in a serial line buffer 1, a coding object picture element is inputted to a light end of a block of the line buffer 1, a surrounding picture element of the coded picture element is selected from the reference picture element and an output of the reference picture element becomes a context CX by a context generating section 2. A Markov model control section 3 gives a mode signal 108 to an edge detection section 4 by the setting of a block width setting signal BW 104. The edge detection section 4 counts coded picture elements to detect left end and right end picture elements of the block. The Markov model control section 3 receives an edge detection signal 109 to control a select signal 103 of the context generating section 2 thereby executing the edge processing.

Description

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

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は画像符号化装置の構成に
関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to the structure of an image coding apparatus.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来の2値画像およびカラー画像の画像
符号化装置(ISO、2値符号化標準、JBIG、また
は画像データの符号化方式、特開昭63−16457
5)は図2のブロック図に示す構成を用いている。11
は既に符号化済みの符号化画素データP(121)を蓄
積するラインバッファであり、12はラインバッファに
蓄積された画素データ(122)を入力しコンテクスト
CX(125)を出力するコンテクスト生成部であり、
13はブロック幅設定信号BW(123)に対し符号化
画素が設定されたブロックの左端または右端に位置した
ことを検出しコンテスト生成部に左右のエッジ検出信号
(124)を出力するエッジ検出部である。一般にコン
テクストは符号化画素Pの周辺画素から選択した参照画
素により与えられるが、符号化画素Pがブロックの両エ
ッジに位置したとき、参照画素がブロックからはみ出す
ことになる。ブロックの外部周辺の画素を白画素として
符号化するので、はみ出した参照画素は白画素としてコ
ンテクストを生成する。14はコンテクスト(125)
をアドレスとして入力し算術符号演算部(16)から出
力される確率推定テーブルの遷移状態信号(128)と
発生確率の高いシンボルを示す優勢シンボル(129)
を記憶する符号化状態記憶部であり、15は遷移状態に
対する画素の確率推定値を記憶した確率推定テーブルR
OM部であり、16は符号化画素P(121)と優勢シ
ンボル(130)と確率推定テーブルROM部からの確
率推定値(127)を入力し符号語Cを出力する算術符
号演算部である。
2. Description of the Related Art Conventional image encoding devices for binary images and color images (ISO, binary encoding standard, JBIG, or image data encoding system, JP-A-63-16457).
5) uses the configuration shown in the block diagram of FIG. 11
Is a line buffer for accumulating the encoded pixel data P (121) already encoded, and 12 is a context generation unit for inputting the pixel data (122) accumulated in the line buffer and outputting a context CX (125). Yes,
An edge detection unit 13 detects that the coded pixel is located at the left end or the right end of the block in which the block width setting signal BW (123) is set, and outputs the left and right edge detection signals (124) to the contest generation unit. is there. In general, the context is given by the reference pixels selected from the peripheral pixels of the coded pixel P, but when the coded pixel P is located at both edges of the block, the reference pixel is out of the block. Since the pixels around the outside of the block are encoded as white pixels, the protruding reference pixels generate a context as white pixels. 14 is the context (125)
Of the transition state signal (128) of the probability estimation table that is input as the address and is output from the arithmetic code calculation unit (16) and a dominant symbol (129) indicating a symbol with a high occurrence probability.
Is a coding state storage unit for storing the probability estimation table R storing the probability estimation value of the pixel for the transition state.
An OM unit 16 is an arithmetic code calculation unit that inputs the coded pixel P (121), the dominant symbol (130), and the probability estimation value (127) from the probability estimation table ROM unit and outputs the code word C.

【0003】符号化画素データPが与えられると、既に
符号化済みの符号化画素Pにより現在の符号化画素の周
辺画素を参照画素としてコンテクストCXを生成する。
このコンテクストCX(125)から符号化画素として
発生する確率の高い優勢シンボルと優勢シンボル(劣勢
シンボル:コンテクストに対して発生する確率の低いシ
ンボル)の発生確率の推定値を求め、算術符号演算部に
符号化画素P(121)、優勢シンボル(130)、確
率推定値(127)を入力することにより符号語が出力
される。優勢シンボルまたは劣勢シンボルの発生確率の
推定値を確率推定テーブルROM部(15)に記憶して
おき、コンテクストに対する符号化画素の発生確率を推
定し出力する。このとき、RAMなどのメモリにより構
成される符号化状態記憶部はシンボルの発生確率を格納
するのでなく、確率推定テーブルの遷移状態を記憶して
いる。したがって、符号化状態記憶部の遷移状態をアド
レスとして入力し、確率推定テーブルROM部の出力値
がシンボルの発生確率となる。また、確率推定テーブル
は符号化画素に対して優勢シンボルが出現した場合と劣
勢シンボルが出現した場合のそれぞれの次の状態への遷
移先を記憶しているので、符号化状態記憶部の遷移状態
を更新することにより発生確率が更新される。優勢シン
ボル発生確率は、優勢シンボルが連続して出現するとよ
り高い発生確率に遷移し、劣勢シンボルが出現すると低
い発生確率に遷移する。上記したように、図2に示す画
像符号化装置は入力された符号化画素により発生確率を
更新する学習効果を有しているため、入力画像を予めプ
リスキャンして画像の発生確率を調べることなく、様々
な画像に対して高能率符号化を実現できる。
When the coded pixel data P is given, the context CX is generated by the already coded coded pixels P using the peripheral pixels of the current coded pixel as reference pixels.
From this context CX (125), an estimated value of the probability of occurrence of a dominant symbol having a high probability of occurrence as a coded pixel and a dominant symbol (inferior symbol: a symbol having a low probability of occurring in the context) is obtained, and the arithmetic code operation unit A codeword is output by inputting the coded pixel P (121), the dominant symbol (130), and the probability estimation value (127). The estimated value of the occurrence probability of the dominant symbol or the inferior symbol is stored in the probability estimation table ROM unit (15), and the occurrence probability of the encoded pixel with respect to the context is estimated and output. At this time, the coding state storage unit including a memory such as a RAM does not store the probability of occurrence of symbols, but stores the transition state of the probability estimation table. Therefore, the transition state of the coding state storage unit is input as an address, and the output value of the probability estimation table ROM unit becomes the symbol occurrence probability. Further, since the probability estimation table stores the transition destinations to the next states when the dominant symbol appears and the inferior symbol appears for the coded pixel, the transition state of the coding state storage unit is stored. The occurrence probability is updated by updating. The dominant symbol occurrence probability transitions to a higher occurrence probability when the dominant symbols continuously appear, and transitions to a lower occurrence probability when the inferior symbol appears. As described above, since the image coding apparatus shown in FIG. 2 has the learning effect of updating the occurrence probability by the input coded pixels, it is necessary to prescan the input image in advance to check the occurrence probability of the image. Without this, high efficiency coding can be realized for various images.

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】しかし、前述の従来技
術では、A4サイズ200dpiの画像を1ブロックと
して符号化する処理を対照としているため、1ライン1
728ビットのラインバッファを数ライン持つ必要があ
る。また、参照画素数10ビットのマルコフモデルを形
成した場合、符号化状態記憶部(14)の状態数は2の
10乗となる。したがって、1ブロックのサイズを大き
くするとラインバッファのハードウェア量が増大し、マ
ルコフモデルの参照画素を多くすると符号化状態記憶部
のハードウェア量が増大する。
However, in the above-mentioned conventional technique, the process of encoding an image of A4 size 200 dpi as one block is used as a contrast, and therefore one line is divided into one line.
It is necessary to have several 728-bit line buffers. When a Markov model with 10-bit reference pixels is formed, the number of states in the coding state storage unit (14) is 2 to the 10th power. Therefore, increasing the size of one block increases the hardware amount of the line buffer, and increasing the reference pixels of the Markov model increases the hardware amount of the coding state storage unit.

【0005】また、画像を32×32ビット、64×6
4ビットなどの小ブロックに分割し符号化を行う場合、
参照画素数10ビットのマルコフモデルを形成すると、
入力データによりシンボルの発生確率を更新し学習効果
が得られる前に、1ブロックの復号を終了することにな
り、学習効果による圧縮率の向上が期待できない。
Further, the image is 32 × 32 bits, 64 × 6.
When divided into small blocks such as 4 bits for encoding,
When a Markov model with 10-bit reference pixels is formed,
The decoding of one block is completed before the symbol occurrence probability is updated by the input data and the learning effect is obtained, and improvement of the compression rate due to the learning effect cannot be expected.

【0006】そこで本発明では従来技術の課題を解決
し、ハードウェア規模を縮小し、符号化効率の向上を実
現する装置を提供するものである。
Therefore, the present invention provides a device that solves the problems of the prior art, reduces the hardware scale, and improves the coding efficiency.

【0007】[0007]

【課題を解決するための手段】本発明の画像符号化装置
は、符号化画素データPを入力して、画素データPを蓄
積するラインバッファ1と、ラインバッファ1に蓄積さ
れた画素データ102を入力し後段のマルコフモデル制
御部3からのセレクト信号103によりマルコフモデル
のコンテクストを出力するコンテクスト生成部2と、ブ
ロック幅設定信号104と参照画素数設定信号105と
参照パターン設定信号106とエッジ処理設定信号10
7を設定し、エッジ検出信号109と参照画素パターン
111の入力によりラインバッファの初期化信号112
とコンテクスト生成部のセレクト信号103を出力する
マルコフモデル制御部3と、マルコフモデル制御部から
のブロック幅モード信号108の切り換えにより符号化
画素がブロックの左端、右端に位置したことを検出しエ
ッジ検出信号109を出力するエッジ検出部4と、参照
画素パターン111を記憶しマルコフモデル制御部3か
らの参照画素パターンセレクト信号110により、参照
画素パターン111を出力する参照画素パターンテーブ
ル5と、コンテクスト生成部2からのマルコフモデルの
コンテクストをアドレスとして入力し、後段の算術符号
演算部119からの確率推定テーブルの遷移状態117
と優勢シンボル115、118を記憶する符号化状態記
憶部6と、符号化状態記憶部6からの確率推定テーブル
の遷移状態114をアドレスとして入力しシンボルの確
率推定値116を出力する確率推定テーブルROM部7
と、符号化画素データ101と符号化状態記憶部からの
優勢シンボル114と確率推定テーブルROM部からの
確率推定値116を入力し符号語119を出力する算術
符号演算部8とから構成されることを特徴とする。
An image coding apparatus according to the present invention receives a coded pixel data P as input, stores a line buffer 1 for storing the pixel data P, and a pixel data 102 stored in the line buffer 1. A context generation unit 2 that inputs and outputs a context of a Markov model by a select signal 103 from a Markov model control unit 3 in the subsequent stage, a block width setting signal 104, a reference pixel number setting signal 105, a reference pattern setting signal 106, and an edge processing setting. Signal 10
7 is set and the edge detection signal 109 and the reference pixel pattern 111 are input to initialize the line buffer initialization signal 112.
And the Markov model control unit 3 that outputs the select signal 103 of the context generation unit, and the block width mode signal 108 from the Markov model control unit is switched to detect that the coded pixels are located at the left end and the right end of the block and detect the edge. An edge detector 4 that outputs a signal 109, a reference pixel pattern table 5 that stores a reference pixel pattern 111, outputs a reference pixel pattern 111 in response to a reference pixel pattern select signal 110 from the Markov model controller 3, and a context generator. The context of the Markov model from 2 is input as an address, and the transition state 117 of the probability estimation table from the arithmetic code calculator 119 in the subsequent stage is input.
And a coding state storage unit 6 that stores the dominant symbols 115 and 118, and a probability estimation table ROM that inputs the transition state 114 of the probability estimation table from the coding state storage unit 6 as an address and outputs the symbol probability estimation value 116. Part 7
And the arithmetic code operation unit 8 which inputs the coded pixel data 101, the dominant symbol 114 from the coding state storage unit, and the probability estimation value 116 from the probability estimation table ROM unit and outputs the codeword 119. Is characterized by.

【0008】[0008]

【実施例】図1は本発明の画像符号化装置の構成を示す
ブロック図である。1は符号化画素データP(101)
を1ビットづつシルアルに蓄積するラインバッファであ
り、2はラインバッファからの蓄積画素データ(10
2)を入力し、マルコフモデル制御部(3)からのセレ
クト信号によりマルコフモデルのコンテクストCX(1
13)を出力するコンテクスト生成部である。
1 is a block diagram showing the structure of an image coding apparatus according to the present invention. 1 is the encoded pixel data P (101)
Is a line buffer that accumulates 1 bit at a time in a serial format, and 2 is the accumulated pixel data (10
2) is input, and a Markov model context CX (1
13) is a context generation unit that outputs 13).

【0009】3はブロック幅設定信号BW(104)と
参照画素数設定信号RN(105)と参照パターン設定
信号RP(106)とエッジ処理設定信号EC(10
7)を設定し、エッジ検出信号(109)と参照画素パ
ターン(111)の入力によりラインバッファの初期化
信号(112)とコンテクスト生成部のセレクト信号
(103)を出力するマルコフモデル制御部であり、4
はマルコフモデル制御部(3)からのブロック幅モード
信号(108)の切り換えにより符号化画素Pがブロッ
クの左端、右端に位置したことを検出しエッジ検出信号
(109)を出力するエッジ検出部である。
Reference numeral 3 denotes a block width setting signal BW (104), a reference pixel number setting signal RN (105), a reference pattern setting signal RP (106) and an edge processing setting signal EC (10).
7) is set, and the Markov model control unit outputs the initialization signal (112) of the line buffer and the select signal (103) of the context generation unit by inputting the edge detection signal (109) and the reference pixel pattern (111). Four
Is an edge detection unit that detects that the coded pixel P is located at the left end and the right end of the block by switching the block width mode signal (108) from the Markov model control unit (3), and outputs an edge detection signal (109). is there.

【0010】5は参照画素パターンを記憶しマルコフモ
デル制御部からの参照画素パターンセレクト信号(11
0)により、参照画素パターン(111)を出力する参
照画素パターンテーブルであり、6はコンテクスト生成
部(2)からのマルコフモデルのコンテクストCXをア
ドレスとして入力し、算術符号演算部(8)からの確率
推定テーブルの遷移状態ST(117)と優勢シンボル
MS(118)を記憶する符号化状態記憶部である。
A reference pixel pattern select signal (11) from the Markov model control unit 5 stores the reference pixel pattern.
0) is a reference pixel pattern table for outputting the reference pixel pattern (111), and 6 is the context CX of the Markov model from the context generation unit (2) as an address and the arithmetic code operation unit (8) outputs It is a coding state storage unit that stores the transition state ST (117) and the dominant symbol MS (118) of the probability estimation table.

【0011】7は符号化状態記憶部(6)からの確率推
定テーブルの遷移状態(114)をアドレスとして入力
しシンボルの確率推定値(116)を出力する確率推定
テーブルROM部であり、8は符号化画素データP(1
01)と符号化状態記憶部からの優勢シンボル(11
5)と確率推定テーブルROM部からの確率推定値(1
16)を入力し符号語C(119)を出力する算術符号
演算部である。
Reference numeral 7 is a probability estimation table ROM portion which inputs the transition state (114) of the probability estimation table from the coding state storage portion (6) as an address and outputs a symbol probability estimation value (116), and 8 is a probability estimation table ROM portion. Encoded pixel data P (1
01) and the dominant symbol (11
5) and the probability estimation table ROM probability value (1
16) is an arithmetic code calculator that inputs 16) and outputs a code word C (119).

【0012】図3は横幅32ビットのブロックサイズの
ブロックに対し参照画素を6画素としたラインバッファ
の構成例を示す図である。1ブロックの符号化画素デー
タは、例えば、図3に示すように左上からラスタスキャ
ンにより符号化される。画像データの特徴として符号化
画素とその周辺画素との相関が高い。図3は既に符号化
された画素の中から符号化画素Pの周辺画素6画素を参
照画素として選択した例を示す。符号化画素Pをシルア
ルにラインバッファに蓄積したとき、ラインバッファの
ビット位置65に符号化対照画素Pが入力され、参照画
素は1、32、33、34、63、64が選択される。
参照画素R(1、32、33、34、63、64)の出
力がコンテクスト生成部(2)のコンテクストCXとな
る。ブロック幅設定信号BW(104)の設定によりマ
ルコフモデル制御部(3)はエッジ検出部(4)にモー
ド信号(108)を与える。エッジ検出部(4)は符号
化画素数を計数し、ブロックの左端画素と右端画素を検
出する。マルコフモデル制御部(3)はエッジ検出信号
(109)を入力しコンテクスト生成部のセレクト信号
(103)を制御することによりエッジ処理を実行す
る。
FIG. 3 is a diagram showing a configuration example of a line buffer in which reference pixels are 6 pixels for a block having a block size of 32 bits in width. The encoded pixel data of one block is encoded by raster scanning from the upper left as shown in FIG. 3, for example. As a feature of image data, the correlation between the coded pixel and its peripheral pixels is high. FIG. 3 shows an example in which 6 peripheral pixels of the coded pixel P are selected as reference pixels from the already coded pixels. When the coded pixel P is serially stored in the line buffer, the coded contrast pixel P is input to the bit position 65 of the line buffer, and the reference pixels 1, 32, 33, 34, 63, 64 are selected.
The output of the reference pixel R (1, 32, 33, 34, 63, 64) becomes the context CX of the context generation unit (2). The Markov model control unit (3) gives a mode signal (108) to the edge detection unit (4) by setting the block width setting signal BW (104). The edge detection unit (4) counts the number of encoded pixels and detects the left end pixel and the right end pixel of the block. The Markov model control unit (3) executes the edge processing by inputting the edge detection signal (109) and controlling the select signal (103) of the context generation unit.

【0013】エッジ処理の具体例を図3を用いて説明す
る。符号化画素Pがラインバッファ65に位置したと
き、左端のビットを符号化するとき参照画素32、6
3、64はブロックの外側に位置することになるので、
参照画素32、63、64を実際のデータと関係なく白
画素(0)または黒画素(1)に固定してコンテクスト
が生成される。左端2画素目を符号化するとき参照画素
63はブロックの外側に位置することになるので、白画
素または黒画素に固定してコンテクストが生成される。
右端画素を符号化するとき、参照画素34はブロックの
外側に位置することになるので、白画素または黒画素に
固定してコンテクストが生成される。このとき、エッジ
処理設定信号EC(107)によりブロック外の参照画
素を白画素または黒画素のどちらに固定するかの選択が
行われる。文書画像のように白画素の割合の多い画像に
関してはブロック周辺の画素を白画素に固定することに
より圧縮率が向上する。一般には、切り出したブロック
により画像の性質が異なるので、ブロック毎に周辺画素
を設定することにより、全体として圧縮率が向上する。
また、ブロックの1ラインおよび2ライン目の符号化時
において、図3に示す符号化画素65に対して参照画素
1、32、33、34はブロックの外側に位置すること
になる。このとき、ラインバッファをリセットして全ビ
ット0とすることによりブロック外側の上方画素が白画
素に設定される。これに対し、ラインバッファをセット
し全ビット1とすることによりブロック外側の上方画素
を黒画素に設定することになる。初期化信号(112)
により上述した白画素、黒画素の設定を行う。
A specific example of the edge processing will be described with reference to FIG. When the encoded pixel P is located in the line buffer 65, the reference pixels 32 and 6 are used when encoding the leftmost bit.
Since 3 and 64 are located outside the block,
The reference pixels 32, 63, and 64 are fixed to the white pixel (0) or the black pixel (1) regardless of the actual data, and the context is generated. Since the reference pixel 63 is located outside the block when the leftmost second pixel is encoded, the context is generated by fixing the reference pixel 63 to the white pixel or the black pixel.
Since the reference pixel 34 is located outside the block when the rightmost pixel is encoded, the context is generated by fixing it to the white pixel or the black pixel. At this time, the edge processing setting signal EC (107) is used to select whether the reference pixel outside the block is fixed to a white pixel or a black pixel. For an image with a large proportion of white pixels such as a document image, the compression ratio is improved by fixing the pixels around the block to white pixels. In general, the property of the image differs depending on the cut-out block, and therefore by setting the peripheral pixels for each block, the compression rate is improved as a whole.
Further, when the first line and the second line of the block are encoded, the reference pixels 1, 32, 33 and 34 are located outside the block with respect to the encoded pixel 65 shown in FIG. At this time, by resetting the line buffer to set all the bits to 0, the upper pixels outside the block are set to white pixels. On the other hand, by setting the line buffer and setting all the bits to 1, the upper pixels outside the block are set to black pixels. Initialization signal (112)
Thus, the white pixel and the black pixel described above are set.

【0014】図4は横幅128ビットのサイズのブロッ
クに参照画素を6画素としたラインバッファの構成例を
示す図である。ラインバッファのビット位置257に符
号化画素Pが入力され、参照画素は1、128、12
9、130、255、256が選択される。参照画素R
の出力がコンテクスト生成部(2)のコンテクストCX
となる。横幅32ビットのコンテクストCXと横幅12
8ビットのコンテクストCXの切り換えは、ラインバッ
ファの出力から参照画素に対応したビットの出力を選択
することになる。マルコフモデル制御部への入力である
ブロック幅設定信号BW、参照画素数設定信号RN、参
照パターン設定信号RPによりラインバッファの出力を
制御しコンテクストを生成する。このとき参照画素パタ
ーンテーブルに予め選択すべき参照画素のパターンを格
納することにより、対照とするブロックに応じてブロッ
ク幅の設定、参照画素数の設定、参照パターンの設定を
変えることで所望のコンテクストを生成することが出来
る。
FIG. 4 is a diagram showing a configuration example of a line buffer having 6 pixels as reference pixels in a block having a width of 128 bits. The encoded pixel P is input to the bit position 257 of the line buffer, and the reference pixels are 1, 128, 12
9, 130, 255 and 256 are selected. Reference pixel R
Is the context CX of the context generator (2)
Becomes 32-bit width context CX and width 12
Switching the 8-bit context CX selects the output of the bit corresponding to the reference pixel from the output of the line buffer. The output of the line buffer is controlled by the block width setting signal BW, the reference pixel number setting signal RN, and the reference pattern setting signal RP which are inputs to the Markov model control unit to generate a context. At this time, by storing the reference pixel pattern to be selected in advance in the reference pixel pattern table, the desired context can be changed by changing the block width setting, the reference pixel number setting, and the reference pattern setting according to the block to be compared. Can be generated.

【0015】また、図3で説明したエッジ処理に関して
は、横幅128のブロックにおいても同様にブロック幅
設定信号BW(104)とエッジ処理設定信号EC(1
07)の設定によりマルコフモデル制御部(3)でエッ
ジ処理がおこなわれる。
Regarding the edge processing described with reference to FIG. 3, the block width setting signal BW (104) and the edge processing setting signal EC (1
According to the setting of 07), the Markov model control unit (3) performs edge processing.

【0016】図5は横幅128ビットのサイズのブロッ
クに参照画素を6画素としたラインバッファの構成例を
示す図である。ラインバッファのビット位置131に符
号化画素Pが入力され、参照画素は1、2、3、4、1
29、130が選択される。参照画素Rの出力がコンテ
クスト生成部(2)のコンテクストCXとなる。図5は
参照画素の選び方を図4から変更したものであり、図5
に示すように参照画素を選択することで図4に対し1ラ
イン分のラインバッファを削減できる。ただし、参照画
素の選び方と画素データの圧縮率の関係は、画像の特性
により異なるが同じ参照画素数の場合、図4に示す参照
画素のように符号化画素に対しより近傍の画素を参照画
素として選択することにより圧縮率が向上する。
FIG. 5 is a diagram showing an example of the configuration of a line buffer having 6 pixels as reference pixels in a block having a width of 128 bits. The encoded pixel P is input to the bit position 131 of the line buffer, and the reference pixels are 1, 2, 3, 4, 1
29 and 130 are selected. The output of the reference pixel R becomes the context CX of the context generation unit (2). 5 is a modification of the method of selecting reference pixels from FIG.
By selecting the reference pixel as shown in FIG. 4, the line buffer for one line can be reduced as compared with FIG. However, the relationship between the selection method of reference pixels and the compression rate of pixel data differs depending on the characteristics of the image, but when the number of reference pixels is the same, pixels closer to the coded pixel, such as the reference pixels shown in FIG. The compression ratio is improved by selecting as.

【0017】図6は横幅32ビットのサイズのブロック
に参照画素を4画素としたラインバッファの構成例を示
す図である。ラインバッファのビット位置34に符号化
画素Pが入力され、参照画素は1、2、3、33が選択
される。参照画素Rの出力がコンテクスト生成部(2)
のコンテクストCXとなる。図6は横幅32ビットであ
り図3のブロックサイズと同一であるが、参照画素数を
削減した。参照画素を増やすことはコンテクストの状態
数を増やすことになるので、画像の特性を細かく分類す
ることができ圧縮率の向上を期待できる。本発明の構成
による算術符号演算部(8)は符号化状態記憶部(6)
と確率推定テーブルROM部(7)から出力される確率
推定値により符号化するので、参照画素により定められ
たコンテクストCXに対する実際の画素の発生確率値と
確率推定値(116)との誤差が小さいほど高能率な符
号化が実現できる。確率推定値(116)は画像を予め
プリスキャンすることなく、符号化しながら確率推定値
を更新する学習効果を有し、適応的に確率推定値を出力
する。したがって、コンテクストの状態数が多いほど学
習効果は緩やかに働き、状態数が少ないほど学習効果は
速やかに進行する。よって、参照画素数が少ないほど学
習効果の進行が早く、参照画素が多いほどコンテクスト
の状態分けを細かく分類でき、画像の特徴をより正確に
表現できる。
FIG. 6 is a diagram showing a configuration example of a line buffer in which a block having a width of 32 bits has four reference pixels. The encoded pixel P is input to the bit position 34 of the line buffer, and reference pixels 1, 2, 3, and 33 are selected. The output of the reference pixel R is the context generation unit (2)
It becomes the context CX of. 6 has a width of 32 bits and is the same as the block size of FIG. 3, but the number of reference pixels is reduced. Since increasing the number of reference pixels increases the number of context states, the characteristics of the image can be finely classified, and the compression rate can be expected to improve. The arithmetic code operation unit (8) according to the configuration of the present invention is an encoding state storage unit (6).
And the probability estimation table is encoded by the probability estimation value output from the ROM section (7), the error between the probability estimation value (116) and the occurrence probability value of the actual pixel with respect to the context CX defined by the reference pixel is small. Highly efficient coding can be realized. The probability estimation value (116) has a learning effect of updating the probability estimation value while encoding without pre-scanning the image, and outputs the probability estimation value adaptively. Therefore, the learning effect works more slowly as the number of states in the context increases, and the learning effect progresses more rapidly as the number of states decreases. Therefore, the smaller the number of reference pixels, the faster the learning effect progresses, and the larger the number of reference pixels, the finer the classification of context states, and the more accurately the characteristics of the image can be expressed.

【0018】本発明では、ブロック幅設定信号BW(1
04)、参照画素数設定信号RN(105)、参照パタ
ーン設定信号RP(106)により参照パターンテーブ
ル(5)から所望の参照パターンを選択し算術符号化を
行う。このためラインバッファ(1)は、対照とする最
大のブロックサイズの参照画素パターンを実現できるビ
ット数のラインバッファを用意する。また、符号化状態
記憶部(6)も、対照とする参照画素数の2のべき乗の
状態を記憶する符号状態記憶部を用意し、ラインバッフ
ァおよび符号化状態記憶部の構成を参照画素パターンテ
ーブルの設定にしたがい適応的に切り換えて使用する。
In the present invention, the block width setting signal BW (1
04), a desired reference pattern is selected from the reference pattern table (5) by the reference pixel number setting signal RN (105) and the reference pattern setting signal RP (106), and arithmetic coding is performed. Therefore, as the line buffer (1), a line buffer having a bit number capable of realizing a reference pixel pattern having a maximum block size as a reference is prepared. Further, the coding state storage unit (6) also has a code state storage unit for storing a power-of-two state of the reference pixel number to be a reference, and the configurations of the line buffer and the coding state storage unit are the reference pixel pattern table. Use it by adaptively switching according to the setting.

【0019】[0019]

【発明の効果】本発明により、入力画像に対し処理に適
したブロックサイズを設定でき、ブロックサイズに対し
最適な、参照画素数、参照パターンをハードウェアを変
更することなく容易に選択することが可能になった。
According to the present invention, a block size suitable for processing can be set for an input image, and the optimum reference pixel number and reference pattern for the block size can be easily selected without changing the hardware. It became possible.

【0020】画像を小ブロックに分割して符号化したと
きも、圧縮率が劣化せず、小ブロックに分割し符号化す
ることにより、ハードウェア規模を縮小できる。
Even when the image is divided into small blocks and encoded, the compression rate does not deteriorate, and the hardware scale can be reduced by dividing into small blocks and encoding.

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

【図1】 本発明の一実施例の基本的構成を示すブロッ
ク図。
FIG. 1 is a block diagram showing a basic configuration of an embodiment of the present invention.

【図2】 従来の画像符号化装置の構成を示すブロック
図。
FIG. 2 is a block diagram showing the configuration of a conventional image encoding device.

【図3】 図1の実施例の横幅32ビットのブロックの
参照画素とラインバッファの関係を示す図。
FIG. 3 is a diagram showing a relationship between a reference pixel and a line buffer of a block having a width of 32 bits in the embodiment of FIG.

【図4】 図1の実施例の横幅128ビットのブロック
の参照画素とラインバッファの関係を示す図。
FIG. 4 is a diagram showing a relationship between a reference pixel and a line buffer of a block having a width of 128 bits in the embodiment of FIG.

【図5】 図1の実施例の横幅128ビットのブロック
の参照画素とラインバッファの関係を示す図。
5 is a diagram showing a relationship between a reference pixel and a line buffer of a block having a width of 128 bits in the embodiment of FIG.

【図6】 図1の実施例の横幅32ビットのブロックの
参照画素とラインバッファの関係を示す図。
FIG. 6 is a diagram showing a relationship between a reference pixel and a line buffer of a block having a width of 32 bits in the embodiment of FIG.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1、11・・・ラインバッファ 2、12・・・コンテクスト生成部 3・・・マルコフモデル制御部 4、13・・・エッジ検出部 5・・・参照画素パターンテーブル 6、14・・・符号化状態記憶部 7、15・・・確率推定テーブルROM部 8、16・・・算術符号演算部 101、121・・・符号化画素データ 102、122・・・蓄積画素データ 103・・・セレクト信号 104、123・・・ブロック幅設定信号 105・・・参照画素数設定信号 106・・・参照パターン設定信号 107・・・エッジ処理設定信号 108・・・ブロック幅モード信号 109、124・・・エッジ検出信号 110・・・参照画素パターンセレクト信号 111・・・参照パターン 112・・・初期化信号 113、125・・・コンテクスト信号 114、117、126、128・・・確率推定テーブ
ル遷移状態信号 115、118、129、130・・・優勢シンボル 116、127・・・確率推定値 119、131・・・符号語
1, 11 ... Line buffer 2, 12 ... Context generation unit 3 ... Markov model control unit 4, 13 ... Edge detection unit 5 ... Reference pixel pattern table 6, 14 ... Encoding State storage unit 7, 15 ... Probability estimation table ROM unit 8, 16 ... Arithmetic code calculation unit 101, 121 ... Encoded pixel data 102, 122 ... Accumulated pixel data 103 ... Select signal 104 , 123 ... Block width setting signal 105 ... Reference pixel number setting signal 106 ... Reference pattern setting signal 107 ... Edge processing setting signal 108 ... Block width mode signal 109, 124 ... Edge detection Signal 110 ... Reference pixel pattern selection signal 111 ... Reference pattern 112 ... Initialization signal 113, 125 ... Context signal 114,117,126,128 ... probability estimation table transition state signal 115,118,129,130 ... MPS 116,127 ... probability estimates 119,131 ... codeword

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 符号化画素データを入力して、画素デー
タを蓄積するラインバッファと、 ラインバッファに蓄積された画素データを入力し後段の
マルコフモデル制御部からのセレクト信号によりマルコ
フモデルのコンテクストを出力するコンテクスト生成部
と、 ブロック幅設定信号と参照画素数設定信号と参照パター
ン設定信号とエッジ処理設定信号を設定し、エッジ検出
信号と参照画素パターンの入力によりラインバッファの
初期化信号とコンテクスト生成部のセレクト信号を出力
するマルコフモデル制御部と、 マルコフモデル制御部からのブロック幅モード信号の切
り換えにより符号化画素がブロックの左端、右端に位置
したことを検出しエッジ検出信号を出力するエッジ検出
部と、 参照画素パターンを記憶しマルコフモデル制御部からの
参照画素パターンセレクト信号により、参照画素パター
ンを出力する参照画素パターンテーブルと、 コンテクスト生成部からのマルコフモデルのコンテクス
トをアドレスとして入力し、算術符号演算部からの確率
推定テーブルの遷移状態と優勢シンボルを記憶する符号
化状態記憶部と、 符号化状態記憶部からの確率推定テーブルの遷移状態を
アドレスとして入力しシンボルの確率推定値を出力する
確率推定テーブルROM部と、 符号化画素データと符号化状態記憶部からの優勢シンボ
ルと確率推定テーブルROM部からの確率推定値を入力
し符号語を出力する算術符号演算部から構成されること
を特徴とする画像符号化装置。
1. A line buffer for inputting encoded pixel data to store the pixel data, and inputting pixel data accumulated in the line buffer to select the context of the Markov model by a select signal from a Markov model control unit at a subsequent stage. The output context generator, the block width setting signal, the reference pixel number setting signal, the reference pattern setting signal and the edge processing setting signal are set, and the edge detection signal and the reference pixel pattern are input, and the line buffer initialization signal and context are generated. Model control unit that outputs the select signal of the block, and the edge detection that outputs the edge detection signal by detecting that the coded pixel is located at the left end and the right end of the block by switching the block width mode signal from the Markov model control unit. And the Markov model control unit that stores the reference pixel pattern With the reference pixel pattern select signal of the reference pixel pattern select signal, the context state of the Markov model from the context generator is input as an address, and the transition state and the dominant symbol of the probability estimation table from the arithmetic code calculator are input. An encoding state storage unit that stores the following, a probability estimation table ROM unit that inputs the transition state of the probability estimation table from the encoding state storage unit as an address, and outputs a probability estimation value of a symbol, encoded pixel data, and encoding An image coding apparatus comprising an arithmetic code calculation unit for inputting a dominant symbol from a state storage unit and a probability estimation value from a probability estimation table ROM unit and outputting a code word.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1124026C (en) * 1997-12-26 2003-10-08 三星电子株式会社 Context generation circuit and method for small screen

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