JPH07177360A - 画像符号化装置および画像符号化方法 - Google Patents

画像符号化装置および画像符号化方法

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JPH07177360A
JPH07177360A JP29237794A JP29237794A JPH07177360A JP H07177360 A JPH07177360 A JP H07177360A JP 29237794 A JP29237794 A JP 29237794A JP 29237794 A JP29237794 A JP 29237794A JP H07177360 A JPH07177360 A JP H07177360A
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bits
circuit
rom
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JP29237794A
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English (en)
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Shunichi Kaizu
俊一 海津
Yuji Minami
裕治 南
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Original Assignee
Canon Inc
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 可変長データを効率よく圧縮することが可能
な画像符号化装置を提供することを目的とする。 【構成】 参照テーブルROMのデータ幅を12ビット
とし、このうち上位4ビットは元の符号の符号長を表
し、下位8ビットは元の符号データの下位8ビットを表
し、かつ、元の符号データの長さが8ビット未満の場合
は、上記下位8ビットは元の符号データを上づめにし、
残りの下位ビットは全て0とするという構造にする。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、モディファイド・ハフ
マン(MH)、モディファイド・リード(MR)、モデ
ィファイド・モディファイド・リード(MMR)方式の
符号化方式による画像符号化装置および方法に関し、特
にリアルタイム処理を行う画像符号化装置および方法に
関するものである。
【0002】
【従来の技術】図5は、MH、MRおよびMMR方式に
よる画像符号化装置の従来例を示すブロック図である。
【0003】まず、一次元符号化を行う場合、入力回路
101を通った画素信号は、ランレングスカウンタ10
2に入力される。そして、白または黒の連続画素数(ラ
ンレングス)をランレングスカウンタ102によりカウ
ントする。
【0004】また、ROMアドレス生成回路503は、
上記ランレングスカウンタ102のカウント数(ランレ
ングス)に応じて、参照テーブルROM504をアクセ
スするためのアドレスを生成する。
【0005】さらに、上記参照テーブルROM504に
は、ランレングスに対応したMH符号が書き込まれてお
り、その出力結果は、出力回路107を介して符号化さ
れたコードとして出力される。
【0006】一方、二次元符号化を行う場合、上記入力
回路101を通った画素信号は、ラインFIFO108
および相対画素位置抽出回路109に入力される。
【0007】上記ラインFIFO108は、二次元符号
化の際に、現在走査している行の前の行のデータを参照
する目的で設けられ、上記相対画素位置抽出回路109
は、ラインFIFO108に蓄えられたデータを参照
し、現在走査している行の画素の色変化点と前の行のそ
れとの相対位置を抽出する。
【0008】そして、相対画素位置抽出回路109の抽
出結果に応じて、二次元符号発生回路511がコードを
発生し、出力回路107を介して符号化されたコードが
出力される。
【0009】
【発明が解決しようとする課題】ところで、上述したM
H符号は可変長符号である。例えば、符号長が最短の符
号は、ランレングス2の黒画素に対応する“11”のよ
うに2ビットであるのに対し、符号長が最長の符号は、
ランレングス512の黒画素に対応する“000000
1101100”のように13ビットである。
【0010】また、これらの符号に加え、MH符号をM
R、MMR符号に適用する際には、色識別ビットや符号
化モード識別ビットなども必要となる。さらに、出力部
においてパッキング処理を行う際に、符号化で得られた
MH符号の符号長を用いて符号シフト処理を行う必要が
ある場合もあり、これらのことを考慮すると、ランレン
グスを符号化して出力されるデータのデータ長は、19
〜20ビット必要となる。
【0011】このため、以上のような可変長符号を処理
するためのROMが大規模となってしまうという問題が
あった。
【0012】一方、二次元符号化の際、例えば、MR、
MMR符号化において、パスモード、垂直モード、非圧
縮モードなどの符号発生をリアルタイム処理で行う場
合、上記各モードに対応する符号を発生する回路が必要
となるとともに、符号発生に対する条件分岐が多くな
り、従って、回路の複雑化と回路規模の増大を招くとい
う問題があった。
【0013】さらに、MR方式水平モードの符号化で
は、以下のような問題があった。すなわち、MR方式水
平モードの符号化は、まず水平モードを表す符号“00
1”の後に、現在走査している画素のランレングスに対
応するMH符号が続き、さらにその次の色の画素のラン
レングスに対応するMH符号が続くというフォーマット
で行われる。
【0014】例えば、現在走査している画素が白で、こ
れが水平モードで、かつ、ランレングスが3であると仮
定し、さらに、その後に続く黒画素のランレングスが2
であると仮定すると、ランレングス3の白画素に対応す
るMH符号は“1000”であり、ランレングス2の黒
画素に対応するMH符号は“11”であるから、上記仮
定による符号は次のようになる。
【0015】“001”+MH(白3)+MH(黒2)
=“001100011” このように、MR方式水平モードの符号は、2つのラン
レングスに対して3つの符号を生成しなければならず、
リアルタイム処理を行う場合に問題となる。さらに、水
平モードを表す符号“001”を付加することにより、
符号長がさらに3ビット増加するという問題もある。
【0016】本発明は、以上の点に鑑みてなされたもの
で、可変長符号を小規模な回路構成で、効率良く取扱い
可能な画像符号化装置および方法を提供することを目的
とする。
【0017】また、本発明は、ランレングス値を可変長
符号に変換する際に用いるテーブルの構成を小さくし、
簡易な構成の画像符号化装置および方法を提供すること
を目的とする。
【0018】
【課題を解決するための手段】本発明による画像符号化
装置は、入力する画素信号のランレングスをカウントす
るカウント手段と、前記カウント手段によるカウント値
に対応し、データ幅がNビット(N=M+L)で、この
うち上位Mビットは元の符号の符号長を表わし、下位L
ビットは元の符号の下位Lビットを表わす圧縮符号を出
力する符号化手段と、前記符号化手段から出力された圧
縮符号を元の符号に伸張して出力する伸張手段とを有す
る。
【0019】また、本発明による画像符号化方法は、入
力する画素信号のランレングスをカウントするカウント
ステップと、カウントされたランレングスに対応し、デ
ータ幅がNビット(N=M+L)で、このうち上位Mビ
ットは元の符号の符号長を表わし、下位Lビットは元の
符号の下位Lビットを表わす圧縮符号を出力する符号化
ステップと、出力された圧縮符号を元の符号に伸張して
出力する伸張ステップとを有する。
【0020】
【実施例】図1は、本発明の一実施例による画像符号化
装置の構成を示すブロック図である。
【0021】入力回路101は、CCD等の画像撮像素
子を備え、画像を光電的に読み取ってライン毎に画素信
号を出力する画像リーダ等である。ランレングスカウン
タ102は、入力回路101からの画素信号に基づき、
白または黒画素の連続数(ランレングス)をカウントす
るものである。
【0022】ラインFIFO(ファーストイン・ファー
ストアウトメモリ)108は、入力回路101からの少
なくとも1ライン分の画素信号を二次元符号化の参照ラ
インとして保持するメモリである。
【0023】相対画素位置抽出回路109は、ラインF
IFOに保持された1ライン前の画素信号の変化点と現
在入力回路101から入力されるラインの画素信号の変
化点との相対位置関係を抽出し、二次元符号化における
符号化モードを決定するものである。
【0024】中間コード生成回路111は、ランレング
スカウンタ102および相対画素位置抽出回路109の
出力に基づいて中間コードを生成するものである。RO
Mアドレス生成回路103は、中間コード生成回路11
1からの中間コードに従って、後段の参照テーブルRO
M104をアドレスするためのデータを出力するもので
ある。
【0025】参照テーブルROM104は、ROMアド
レス生成回路103からのデータをアドレスとしてMH
符号、MR符号等を出力するものである。なお、この参
照テーブルROM104は、MH符号、MR符号等の符
号をそのままの形で出力するのではなく、後述するよう
に、12ビット長データに圧縮された形で出力するもの
である。
【0026】ROMデータ伸張回路105は、参照テー
ブルROM104から圧縮された形で出力される符号
を、通常の符号に伸張して出力するものである。
【0027】水平モード符号化回路106は、ROMデ
ータ伸張回路105から出力された符号が、二次元符号
化(MR、MMR符号化)における水平モードの最初の
ランレングスを表わす符号である場合に、水平モードを
表わす符号“001”を付加するものである。
【0028】出力回路107は、水平モード符号化回路
106を介して得られた符号を、例えば、電話回線を介
して遠隔地へ出力したり、また、光磁気ディスク等を備
えた画像ファイル装置へ出力するものである。
【0029】次に、上記中間コード生成回路111につ
いて説明する。
【0030】この中間コード生成回路111は、ランレ
ングスカウンタ102および相対画素位置抽出回路10
9の出力により、ROMアドレス生成回路103をアク
セスするための中間コードを生成する。
【0031】この中間コードは、18ビット幅で、例え
ば図6の表1に示すフォーマットのコードである。
【0032】なお、上記フォーマットにおいて、一次元
符号化モードまたは二次元符号化水平モード時におい
て、bit14〜0がランレングスを表わすとき、図6
の表2に示すビット配分にて各カウント値が示される。
【0033】中間コード生成回路111は、ランレング
スカウンタ102からのランレングス値および相対画素
位置抽出回路109からの符号属性値が入力される複数
のセレクタから構成され、相対画素位置抽出回路109
からの符号化モード信号により各セレクタを動作させる
ことによって、前述のフォーマットの中間コードをRO
Mアドレス生成回路103に出力する。
【0034】次に、このROMアドレス生成回路103
について説明する。
【0035】このROMアドレス生成回路103には、
中間コード生成回路111から前述の中間コードが入力
される。ROMアドレス生成回路103には、入力され
た中間コードの上位3ビット(bit17〜15)に従
ってセレクト動作する複数のセレクタが設けられ、ま
た、この複数のセレクタには中間コードの下位15ビッ
ト(bit14〜0)が入力される。
【0036】従って、中間コードの下位15ビットのう
ちの8ビットのデータが中間コードの上位3ビットによ
って表わされる符号化モードおよび色情報に従って選択
されて、参照テーブルROM104に図3に示すような
ROMアドレスとして出力される。
【0037】なお、複数のセレクタのデータ入力部の一
部は、必要なROMアドレスを生成できるように、ロー
レベルまたはハイレベルに固定されている。
【0038】次に、上記参照テーブルROM104につ
いて説明する。
【0039】この参照テーブルROM104には、前述
のようにROMアドレス生成回路103から8ビットの
アドレスが入力される。また、参照テーブルROM10
4からは12ビットに圧縮された符号が出力される。
【0040】すなわち、参照テーブルROMの出力デー
タ幅を12ビットとし、このうち上位4ビットは元の符
号の符号長を表わし、下位8ビットは元の符号データの
下位8ビットを表わす。また、元の符号データの長さが
8ビット未満の場合は、上記下位8ビットは元の符号デ
ータを上づめにセットし、残りの下位ビットは全て0と
するという構造にする。
【0041】例えば、ランレングス1728の黒画素に
対応するMH符号“0000001100101”は、
符号長が13ビットであり、符号の下位8ビットは“0
1100101”であるから、上記の方法で圧縮する
と、1101 0110 0101(bin) =D65
(hex) となる。
【0042】一方、ランレングス1の白画素に対応する
MH符号“000111”は、符号長が6ビットであ
る。この場合、符号長が6ビットであり、8ビット未満
であるから、上記の圧縮方法で圧縮する際、圧縮データ
の下位8ビットは“00011100”となる。よって
圧縮データは、0110 0001 1100(bin)
61C(hex) となる。
【0043】以上のような圧縮方法により、最長13ビ
ットの可変長データを効率よく圧縮することが可能とな
り、ROM化の際にROMチップ面積を減少させること
が可能となる。
【0044】また、MR方式の垂直モードおよびパスモ
ードの符号、EOL、非圧縮モードの符号も、上記の圧
縮方法で符号圧縮を行う。これにより、従来、回路の複
雑化と回路規模の増大を招いていた二次元符号発生回路
を大幅に削減することが可能となる。
【0045】図3は、参照テーブルROM104におけ
るメモリマップの一例を示す説明図である。
【0046】図から明らかなように、アドレス00〜3
(hex) に対応して白ランレングスのターミネーティン
グ符号が、アドレス41〜68(hex) に対応して白ラン
レングスのメーク・アップ符号が、アドレス80〜BF
(hex) に対応して黒ランレングスのターミネーティング
符号が、アドレスC1〜E8(hex) に対応して黒ランレ
ングスのメーク・アップ符号が、それぞれ前述のように
圧縮した形で書き込まれている。
【0047】また、同様に、非圧縮モード符号、ライン
終端符号(EOL)、MR、MMR符号化の垂直モード
符号、パスモード符号等が、それぞれのアドレスに対応
して、それぞれ圧縮された形で書き込まれている。
【0048】図4は、参照テーブルROM104におけ
るアドレス(ROMアドレス)と、それに対応して書き
込まれている12ビットデータ(ROMデータ)および
実際の符号との対応関係を示す説明図である。
【0049】なお、本実施例では、最大13ビットの符
号長を有する可変長符号を符号長12ビットの符号に圧
縮する構成としたが、この符号長に限るものではなく、
符号体系や処理系の各々に採用される符号長、データ長
に応じて、適宜選択されるものである。
【0050】すなわち、データ幅をNビットとし、この
うち上位Mビットは元の符号の符号長を表わし、下位L
ビットは元の符号の下位Lビットを表わし、かつ元の符
号の符号長がLビット未満の場合、下位Lビットは元の
符号データを上づめにし、残りの下位ビットは全て0と
する構造とすることにより、MH、MR、MMR符号に
拘らず、他の可変長データをも効率よく圧縮することが
可能となり、ROM化の際にROMチップ面積を減少さ
せることが可能となる。
【0051】図2は、参照テーブルROM104、RO
Mデータ伸張回路105および水平モード符号化回路1
06の構成を示すブロック図である。
【0052】参照テーブルROM104は、ROMアド
レス生成回路103から8ビット幅のアドレス入力信号
211をROMアドレスとして入力することにより、1
2ビット幅に圧縮された符号データを出力する。前述の
ように、圧縮された符号データの上位4ビットは、元の
符号の符号長を表わしており、下位8ビットには、符号
長が9ビット以上の符号データの下位8ビット、または
符号長が8ビット以下の符号データが上づめにセットさ
れている。
【0053】参照テーブルROM104の出力は、RO
Mデータ伸張回路105内のシフタ203に入力され
る。このシフタ203においては、入力データの上位4
ビットにより示されたシフト量分、下位8ビットのデー
タのシフトが実行され、これにより、12ビットに圧縮
されたデータが元の符号に伸張される。この伸張を行う
際、シフタ203は13ビット幅のデータとして伸張す
るが、元の符号長が13ビット未満の場合は、圧縮デー
タを上づめに伸張し、残りの下位ビットは全て0にす
る。
【0054】水平モード符号化回路106は、MRまた
はMMR符号化において、水平モードで符号化する場
合、上位3ビットを水平モードを表わす符号“001”
とし、下位13ビットをシフタ203の出力データとす
る16ビット幅の符号データとして出力する。また、水
平モード以外の場合は、上位13ビットをシフタ203
の出力データとし、下位3ビットを全て0にして16ビ
ット幅の符号データとして出力する。
【0055】なお、水平モード符号化回路106の動作
モードは、水平モード選択信号110によって決定さ
れ、水平モード選択信号110は、相対画素位置抽出回
路109の抽出結果によって決定される。
【0056】従って、水平モード符号化回路106から
の符号出力215は、符号データが上づめになり、残り
の下位ビットは全て0という構造になる。
【0057】水平モード符号化回路106からの符号出
力は、図1の出力回路107に入力される。この出力回
路107では、符号出力215の有効ビットのみを真の
符号データとし、残りの下位ビットは無視される。この
有効ビットのビット幅は、水平モード以外では上位Kビ
ット(Kは符号長)、水平モードでは上位K+3ビット
となる。なお、この符号長は、参照テーブルROM10
4の出力データの上位4ビットで表わされているので、
出力回路107はこの符号長を示すデータを用いて、有
効ビットを決定する。
【0058】以下、本実施例の画像符号化装置における
動作例について説明する。
【0059】まず、一次元符号化を行う場合、入力回路
101を通った画素信号は、ランレングスカウンタ10
2に入力される。ランレングスカウンタ102により、
白または黒の画素の連続数(ランレングス)がカウント
される。
【0060】一次元符号化(例えば、MH符号化)にお
いては、現ラインと前ラインとの間の画素の相対位置関
係を符号化に必要としないので、中間コード生成回路1
11はランレングスカウンタ102のカウント値に従っ
て、下位15ビットでランレングスを表わす中間コード
を生成する。また、中間コードの上位3ビットにより、
一次元符号化モードである旨および色情報を示す。
【0061】そして、ROMアドレス生成回路103
は、中間コード生成回路111からの中間コードに応じ
て、参照テーブルROM104をアクセスするためのア
ドレスを生成する。
【0062】参照テーブルROM104は、ROMアド
レス生成回路103からのROMアドレスに従って、前
述のようにして12ビットに圧縮されているターミネー
ティング符号、メークアップ符号等を出力する。
【0063】ROMデータ伸張回路105は、圧縮され
たROM出力データをMH符号に伸張し、出力回路10
7を介して符号化されたコードが出力される。なお、M
H符号化時には水平モード符号化回路106は動作せ
ず、ROMデータ伸張回路105の出力するMH符号を
出力回路107にそのまま出力する。
【0064】一方、二次元符号化を行う場合、入力回路
101を通った画素信号は、ランレングスカウンタ10
2とともに、ラインFIFO108および相対画素位置
抽出回路109に入力される。相対画素位置抽出回路1
09は、ラインFIFO108に蓄えられた前の行の画
素データを参照し、画素の色変化点に関して、前の行と
現ラインとの相対位置を抽出する。
【0065】そして、抽出した相対位置に従って、二次
元符号化の各モード、すなわち、水平モード、垂直モー
ド、パスモードのいずれであるかを判定し、その判定結
果を符号属性値として中間コード生成回路111に出力
する。また、水平モードと判定されたときには、水平モ
ード符号化回路106に水平モード選択信号110を出
力する。
【0066】中間コード生成回路111は、相対画素位
置抽出回路109からの符号属性値およびランレングス
カウンタ102からのランレングス値に従って、上位3
ビットに符号化モードおよび色情報をセットし、下位1
5ビットにランレングスまたは垂直モード属性または全
て0をセットした中間コードを生成する。
【0067】ROMアドレス生成回路103は、中間コ
ード生成回路111からの中間コードに応じて、参照テ
ーブルROM104をアクセスするためのアドレスを生
成する。
【0068】参照テーブルROM104は、ROMアド
レス生成回路103からのROMアドレスに従って、前
述のように12ビットに圧縮されているターミネーティ
ング符号、メークアップ符号、垂直モード符号、パスモ
ード符号等を出力する。
【0069】ROMデータ伸張回路105は、参照テー
ブルROM104の圧縮された出力データを伸張し、出
力回路107を介して符号化されたコードを出力する。
【0070】また、水平モードの場合には、水平モード
符号化回路106にて、ROMデータ伸張回路105か
らの出力データ(ランレングスを示すコード)に水平モ
ードであることを示す符号“001”を付加した後に、
出力回路107を介して出力される。
【0071】
【発明の効果】以上説明したように、本発明の符号圧縮
方法によれば、MH符号のような可変長データを効率よ
く圧縮することが可能となり、ROM化の際にROMの
チップ面積を減少させることが可能となる。
【0072】また、上記実施例のように、MR、MMR
符号化における垂直モード、パスモードの符号、EO
L、非圧縮モードの符号もROM化することにより、従
来よりも回路規模を減少させ、かつ、処理を簡略化させ
ることが可能となる。
【0073】さらに、水平モード符号化回路を用いるこ
とにより、ROMデータのデータ幅を増やすことなく、
MR、MMR符号化における水平モードの符号化がリア
ルタイム処理で実行することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施例による画像符号化装置の構成
を示すブロック図である。
【図2】上記実施例における参照テーブルROM、RO
Mデータ伸張回路および水平モード符号化回路の構成を
示すブロック図である。
【図3】上記実施例における参照テーブルROMのメモ
リマップの一例を示す説明図である。
【図4】上記実施例における参照テーブルROMのRO
Mデータの一例を示す説明図である。
【図5】画像符号化装置の従来例を示すブロック図であ
る。
【図6】上記実施例における符号化データのビット配分
を示す表である。
【符号の説明】
101…入力回路、 102…ランレングスカウンタ、 103…ROMアドレス生成回路、 104…参照テーブルROM、 105…ROMデータ伸張回路。

Claims (7)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 入力する画素信号のランレングスをカウ
    ントするカウント手段と;前記カウント手段によるカウ
    ント値に対応し、データ幅がNビット(N=M+L)
    で、このうち上位Mビットは元の符号の符号長を表わ
    し、下位Lビットは元の符号の下位Lビットを表わす圧
    縮符号を出力する符号化手段と;前記符号化手段から出
    力された圧縮符号を元の符号に伸張して出力する伸張手
    段と;を有することを特徴とする画像符号化装置。
  2. 【請求項2】 請求項1の画像符号化装置において、 前記符号化手段は、元の符号長がLビット未満の場合、
    下位Lビットに元の符号を上づめにセットし、残りの下
    位ビットに0をセットした圧縮符号を出力することを特
    徴とする画像符号化装置。
  3. 【請求項3】 請求項1の画像符号化装置において、 前記伸張手段は、圧縮符号の上位Mビットにより表わさ
    れた符号長に従って、下位Lビットのデータをシフトす
    ることにより、圧縮符号を元の符号に伸張することを特
    徴とする画像符号化装置。
  4. 【請求項4】 請求項1の画像符号化装置において、 前記符号化手段は、前記カウント手段のカウント値に基
    づくアドレスに従って、Nビットの圧縮符号を出力する
    テーブルを有することを特徴とする画像符号化装置。
  5. 【請求項5】 請求項1の画像符号化装置において、 現ラインと前ラインとにおける相対画素位置を判別する
    判別手段を有し、前記符号化手段は、二次元符号化にお
    いて、前記判別手段の判別結果に従って圧縮二次元符号
    をも出力することを特徴とする画像符号化装置。
  6. 【請求項6】 入力する画素信号のランレングスをカウ
    ントするカウントステップと;カウントされたランレン
    グスに対応し、データ幅がNビットで(N=M+L)、
    このうち上位Mビットは元の符号の符号長を表わし、下
    位Lビットは元の符号の下位Lビットを表わす圧縮符号
    を出力する符号化ステップと;出力された圧縮符号を元
    の符号に伸張して出力する伸張ステップと;を有するこ
    とを特徴とする画像符号化装置。
  7. 【請求項7】 請求項6の画像符号化方法において、 前記符号化ステップにおいて、元の符号の符号長がLビ
    ット未満の場合、下位Lビットに元の符号を上づめにセ
    ットし、残りの下位ビットに0をセットした圧縮符号を
    出力することを特徴とする画像符号化方法。
JP29237794A 1993-11-05 1994-11-01 画像符号化装置および画像符号化方法 Pending JPH07177360A (ja)

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JP29237794A JPH07177360A (ja) 1993-11-05 1994-11-01 画像符号化装置および画像符号化方法

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