JPH089369A - 段階的多階調画像符号化装置及び復号化装置 - Google Patents
段階的多階調画像符号化装置及び復号化装置Info
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- JPH089369A JPH089369A JP14009594A JP14009594A JPH089369A JP H089369 A JPH089369 A JP H089369A JP 14009594 A JP14009594 A JP 14009594A JP 14009594 A JP14009594 A JP 14009594A JP H089369 A JPH089369 A JP H089369A
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- Compression, Expansion, Code Conversion, And Decoders (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 多階調画像を送信し、全体画像の早期把握を
目的としたプログレッシブビルドアップ表示を実現する
際、より細分化され、より階調数の多いプログレッシブ
ビルドアップ表示をするとともに画像符号化データの高
圧縮率化を実現する。 【構成】 送信側は、原多階調画像が蓄積されたメモリ
１１と、単純な処理により階調ビットを削減する単純多
階調処理部１２と、ディザ化処理により階調ビットを削
減するディザ多階調処理部１３と、グレイコードに変換
するグレイコード変換部１４と、単純多階調処理データ
を蓄積するメモリ１５と、ディザ多階調処理データを蓄
積するメモリ１６と、符号化部１７とで構成し、受信側
は、復号化部１８と、単純多階調データを蓄積するメモ
リ１９と、ディザ多階調データを蓄積するメモリ２０
と、グレイコードを通常の２進数に変換するグレイコー
ド逆変換部２１と、表示部２２により構成し、送信側と
受信側は通信路２３により接続する。
目的としたプログレッシブビルドアップ表示を実現する
際、より細分化され、より階調数の多いプログレッシブ
ビルドアップ表示をするとともに画像符号化データの高
圧縮率化を実現する。 【構成】 送信側は、原多階調画像が蓄積されたメモリ
１１と、単純な処理により階調ビットを削減する単純多
階調処理部１２と、ディザ化処理により階調ビットを削
減するディザ多階調処理部１３と、グレイコードに変換
するグレイコード変換部１４と、単純多階調処理データ
を蓄積するメモリ１５と、ディザ多階調処理データを蓄
積するメモリ１６と、符号化部１７とで構成し、受信側
は、復号化部１８と、単純多階調データを蓄積するメモ
リ１９と、ディザ多階調データを蓄積するメモリ２０
と、グレイコードを通常の２進数に変換するグレイコー
ド逆変換部２１と、表示部２２により構成し、送信側と
受信側は通信路２３により接続する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は多階調画像を段階的に再
生表示するための段階的多階調画像符号化装置及び復号
化装置に関する。
生表示するための段階的多階調画像符号化装置及び復号
化装置に関する。
【０００２】
＜背景１＞新しい画像通信サービスとして、画像データ
ベース検索、オーディオグラフィックコンファレンスな
どに代表されるソフトコピー通信が注目を浴びている。
ソフトコピー通信とは利用者の目の前のディスプレイを
利用して情報を表示するものであり、情報の再生、消
去、編集等の加工が容易で、全体画像の早期把握を目的
とした階層表現にも適している。そこで、早期段階で概
略画像を送り、その後、徐々にその画質を向上させるプ
ログレッシブビルドアップに適した階層的伝送方法が標
準化されている。国際勧告ＩＴＵ−Ｔ Ｔ．８１におい
ては、入力画像を８×８画素のブロックに分割し、各ブ
ロックＤＣＴと呼ばれる直行変換を施すことにより８×
８の画素データが８×８のＤＣＴ係数に変換された後、
６４個のＤＣＴ係数を複数のグループ（バンド）に分割
し、第１スキャンで画像内全ブロックに対して最初のバ
ンドのみを符号化し、以後のスキャンで残りのバンドを
ひとバンドずつ符号化していく方式（spectral selecti
on）と、ＤＣＴの全係数に対して、まず、ＭＳＢ（Most
Significant Bit）側複数ビットを画像内全ブロックに
対して符号化し、以後のスキャンで残りのＬＳＢ（Leas
t Significant Bit）側のビットを１ビット／スキャン
で符号化していく方式（successive approximation）と
がある。 ＜背景２＞また、２値画像符号化方式（ＩＴＵ−Ｔ
Ｔ．８２）においては、多階調画像をビットプレーンに
分解し、各々のビットプレーンを２値画像として符号化
し、ビットプレーン単位で伝送することにより多階調デ
ータの階層的伝送が可能となる。 ＜背景３＞イメージスキャナ、ファクシミリ装置などの
画像処理装置においては、入力された多階調画像を２値
画像に変換するための方法として、例えば、画像電子学
会誌 第１０巻 第５号（１９８１）に示されている組
織的ディザ法が用いられている。また、その応用として
原多階調画像を限られた階調表示能力のディスプレイに
表示するために原画像の階調数とディスプレイの表示階
調数の差異を上記組織的ディザ法で補間することも可能
である。具体的には、８ビットの階調データ（２５６階
調）を４ビット階調（１６階調）のディスプレイに表示
する場合、４×４のディザマトリクスを用いた組織的デ
ィザ法により疑似的に２５６階調を表示することができ
る。
ベース検索、オーディオグラフィックコンファレンスな
どに代表されるソフトコピー通信が注目を浴びている。
ソフトコピー通信とは利用者の目の前のディスプレイを
利用して情報を表示するものであり、情報の再生、消
去、編集等の加工が容易で、全体画像の早期把握を目的
とした階層表現にも適している。そこで、早期段階で概
略画像を送り、その後、徐々にその画質を向上させるプ
ログレッシブビルドアップに適した階層的伝送方法が標
準化されている。国際勧告ＩＴＵ−Ｔ Ｔ．８１におい
ては、入力画像を８×８画素のブロックに分割し、各ブ
ロックＤＣＴと呼ばれる直行変換を施すことにより８×
８の画素データが８×８のＤＣＴ係数に変換された後、
６４個のＤＣＴ係数を複数のグループ（バンド）に分割
し、第１スキャンで画像内全ブロックに対して最初のバ
ンドのみを符号化し、以後のスキャンで残りのバンドを
ひとバンドずつ符号化していく方式（spectral selecti
on）と、ＤＣＴの全係数に対して、まず、ＭＳＢ（Most
Significant Bit）側複数ビットを画像内全ブロックに
対して符号化し、以後のスキャンで残りのＬＳＢ（Leas
t Significant Bit）側のビットを１ビット／スキャン
で符号化していく方式（successive approximation）と
がある。 ＜背景２＞また、２値画像符号化方式（ＩＴＵ−Ｔ
Ｔ．８２）においては、多階調画像をビットプレーンに
分解し、各々のビットプレーンを２値画像として符号化
し、ビットプレーン単位で伝送することにより多階調デ
ータの階層的伝送が可能となる。 ＜背景３＞イメージスキャナ、ファクシミリ装置などの
画像処理装置においては、入力された多階調画像を２値
画像に変換するための方法として、例えば、画像電子学
会誌 第１０巻 第５号（１９８１）に示されている組
織的ディザ法が用いられている。また、その応用として
原多階調画像を限られた階調表示能力のディスプレイに
表示するために原画像の階調数とディスプレイの表示階
調数の差異を上記組織的ディザ法で補間することも可能
である。具体的には、８ビットの階調データ（２５６階
調）を４ビット階調（１６階調）のディスプレイに表示
する場合、４×４のディザマトリクスを用いた組織的デ
ィザ法により疑似的に２５６階調を表示することができ
る。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】写真のような多階調画
像に対して、全体画像の早期把握を目的とし、プログレ
ッシブビルドアップに適した伝送で、上記した背景１の
ような方法により伝送する場合において、表示するディ
スプレイが廉価ＬＣＤのように階調表示能力が８もしく
は１６階調程度の場合、最終画像において疑似輪郭と呼
ばれる原画像には存在しない輪郭が存在し、画像の劣化
を招く。また、背景２のような方法においても同様最終
画像において疑似輪郭が存在し、かつビットプレーンの
画素間に相関が乏しく、エントロピーが大きく画像圧縮
効果が期待できない。また、疑似輪郭の除去のため背景
３の方法を用いたとしても、背景１の方法では原画像に
はない高周波成分が存在することによる歪、ノイズが現
れるし、背景２の方法では前記よりもさらにビットプレ
ーンの画素間に相関が乏しく、エントロピーの増大によ
り符号化による画像圧縮効果が期待できない。本発明
は、上記問題点を解決することを目的としてなしたもの
であり、上記問題点を解消した段階的多階調画像符号化
装置及び復号化装置を提供するものである。
像に対して、全体画像の早期把握を目的とし、プログレ
ッシブビルドアップに適した伝送で、上記した背景１の
ような方法により伝送する場合において、表示するディ
スプレイが廉価ＬＣＤのように階調表示能力が８もしく
は１６階調程度の場合、最終画像において疑似輪郭と呼
ばれる原画像には存在しない輪郭が存在し、画像の劣化
を招く。また、背景２のような方法においても同様最終
画像において疑似輪郭が存在し、かつビットプレーンの
画素間に相関が乏しく、エントロピーが大きく画像圧縮
効果が期待できない。また、疑似輪郭の除去のため背景
３の方法を用いたとしても、背景１の方法では原画像に
はない高周波成分が存在することによる歪、ノイズが現
れるし、背景２の方法では前記よりもさらにビットプレ
ーンの画素間に相関が乏しく、エントロピーの増大によ
り符号化による画像圧縮効果が期待できない。本発明
は、上記問題点を解決することを目的としてなしたもの
であり、上記問題点を解消した段階的多階調画像符号化
装置及び復号化装置を提供するものである。
【０００４】
【課題を解決するための手段】上記の問題を解決すべ
く、本発明の段階的多階調画像符号化装置は、１画素を
多値で表わす多階調画像を符号化する符号化装置におい
て、原多階調画像をビット切り捨てにより表示可能な単
純多階調数データに変換する第１の変換手段と、原多階
調画像をディザ法により表示可能なディザ多階調数デー
タに変換する第２の変換手段と、該第１及び第２の手段
により変換された階調数データをグレイコードデータに
変換する第３の変換手段と、前記第３の変換手段で変換
されたグレイコードデータを、単純多階調データの最高
位ビットプレーンから最低位ビットプレーンへ順次ビッ
トプレーン単位で段階的に符号化し、引き続きディザ多
階調データの最高位ビットプレーンから最低ビットプレ
ーンへ順次ビットプレーン単位で段階的に符号化する符
号化手段とを備えるものである。また、本発明の段階的
多階調画像符号化装置は、原多階調画像をビット切り捨
てにより表示可能な単純多階調数データに変換する第１
の変換手段と、原多階調画像をディザ法により表示可能
なディザ多階調数データに変換する第２の変換手段と、
該第１及び第２の手段により変換された階調数データを
グレイコードデータに変換する第３の変換手段と前記第
３の変換手段で変換されたグレイコードデータを、単純
多階調データの最高位ビットプレーンと、ディザ多階調
データの最高位ビットプレーンの組合せから、単純多階
調データの最低位ビットプレーンとディザ多階調データ
の最低位ビットプレーンの組合せまで順次段階的に符号
化する符号化手段を備えるものである。また、上記各段
階的多階調画像符号化装置における、グレイコードデー
タをビットプレーン単位で符号化する符号化手段におい
て、ディザ多階調符号化データはビットプレーン毎に単
純多階調データとの差分を符号化するものである。
く、本発明の段階的多階調画像符号化装置は、１画素を
多値で表わす多階調画像を符号化する符号化装置におい
て、原多階調画像をビット切り捨てにより表示可能な単
純多階調数データに変換する第１の変換手段と、原多階
調画像をディザ法により表示可能なディザ多階調数デー
タに変換する第２の変換手段と、該第１及び第２の手段
により変換された階調数データをグレイコードデータに
変換する第３の変換手段と、前記第３の変換手段で変換
されたグレイコードデータを、単純多階調データの最高
位ビットプレーンから最低位ビットプレーンへ順次ビッ
トプレーン単位で段階的に符号化し、引き続きディザ多
階調データの最高位ビットプレーンから最低ビットプレ
ーンへ順次ビットプレーン単位で段階的に符号化する符
号化手段とを備えるものである。また、本発明の段階的
多階調画像符号化装置は、原多階調画像をビット切り捨
てにより表示可能な単純多階調数データに変換する第１
の変換手段と、原多階調画像をディザ法により表示可能
なディザ多階調数データに変換する第２の変換手段と、
該第１及び第２の手段により変換された階調数データを
グレイコードデータに変換する第３の変換手段と前記第
３の変換手段で変換されたグレイコードデータを、単純
多階調データの最高位ビットプレーンと、ディザ多階調
データの最高位ビットプレーンの組合せから、単純多階
調データの最低位ビットプレーンとディザ多階調データ
の最低位ビットプレーンの組合せまで順次段階的に符号
化する符号化手段を備えるものである。また、上記各段
階的多階調画像符号化装置における、グレイコードデー
タをビットプレーン単位で符号化する符号化手段におい
て、ディザ多階調符号化データはビットプレーン毎に単
純多階調データとの差分を符号化するものである。
【０００５】さらに、本発明の段階的多階調画像復号化
装置は、前記段階的多階調画像符号化装置においてビッ
トプレーン単位で符号化された符号化データをグレイコ
ードデータに復号化する復号化手段と、復号化されたグ
レイコードデータを階調数データに逆変換する逆変換手
段とを備えるものである。
装置は、前記段階的多階調画像符号化装置においてビッ
トプレーン単位で符号化された符号化データをグレイコ
ードデータに復号化する復号化手段と、復号化されたグ
レイコードデータを階調数データに逆変換する逆変換手
段とを備えるものである。
【０００６】
【作用】原多階調画像をディスプレイの表示能力に応じ
た階調数に変換した後、その階調データをそのままビッ
トプレーンのデータブロックに変換するのではなく階調
データをグレイコードに変換する。図３はそのようすを
示している。Ｚ軸は階調数を示しており、Ｘ−Ｙ平面が
ビットプレーンを示している。ブロックＡからディスプ
レイの表示能力に応じた階調数への変換はＬＳＢ（Leas
t Significant Bit）から下位数ビットを切り捨てるこ
とによりブロックＢが生成される。この後グレイコード
による変換を行いブロックＣが生成される。図４は階調
数データをグレイコードに変換するテーブルを示してい
る。これは自然数を自然２進表現したときの各ビット値
をＭＳＢ（Most Significant Bit）から(b0,b1,....,b
n-1)、グレイコード表現したときのそれを(g0,g1,....,
gn-1)とすると、giとbiの間にはつぎのような関係があ
る。 gi = bi (i=0) gi = bi XOR bi-1 (i=1,2,...,n-1) XOR 排他的論理和 これはとなりあう符号間のハミング距離が１になってい
るコードであり、写真のような緩やかに変化する画像に
おいては、グレイコードを用いたビットプレーンは隣合
う画素間の相関が強いためエントロピーが小さくなり、
符号化による画像圧縮効果が高くなる。このビットプレ
ーン単位の符号化データをＭＳＢから順次送出すること
により、受信側では階調数が１ビット、２ビット、３ビ
ット．．．すなわち２階調、４階調、８階調と順次画質
が向上することになる。そのうえディスプレイの階調表
示能力の最大限にきたとき、引き続き原多階調画像に対
してディザ変換されたビットプレーン単位の符号データ
をＭＳＢから順次送出することにより、疑似階調数が加
算され最終的には Ｌeq ＝ （Ｌ−１）ｎ2＋１ (1) Ｌeq：等価的階調数 Ｌ：ディスプレイ階調表示能力 ｎ：ディザマトリックスサイズ なる階調数が表示されることになる。なお、受信側にお
いてディザ変換されたビットプレーンが入力された時点
ではすでに表示された単純多階調のビットプレーンとの
差し替えを行う。また、順序として単純多階調ビットプ
レーンＭＳＢ、ディザ多階調ビットプレーンＭＳＢ、単
純多階調ビットプレーン（ＭＳＢ−１）、ディザ多階調
ビットプレーン（ＭＳＢ−１），．．．の順番に送出す
ることも可能である。また、あるレベルでの単純多階調
のビットプレーンとディザ多階調ビットプレーンは変化
量がプレーン間に比べ比較的少ないため、その差分情報
を符号化することにより、符号化データの削減が見込め
る。
た階調数に変換した後、その階調データをそのままビッ
トプレーンのデータブロックに変換するのではなく階調
データをグレイコードに変換する。図３はそのようすを
示している。Ｚ軸は階調数を示しており、Ｘ−Ｙ平面が
ビットプレーンを示している。ブロックＡからディスプ
レイの表示能力に応じた階調数への変換はＬＳＢ（Leas
t Significant Bit）から下位数ビットを切り捨てるこ
とによりブロックＢが生成される。この後グレイコード
による変換を行いブロックＣが生成される。図４は階調
数データをグレイコードに変換するテーブルを示してい
る。これは自然数を自然２進表現したときの各ビット値
をＭＳＢ（Most Significant Bit）から(b0,b1,....,b
n-1)、グレイコード表現したときのそれを(g0,g1,....,
gn-1)とすると、giとbiの間にはつぎのような関係があ
る。 gi = bi (i=0) gi = bi XOR bi-1 (i=1,2,...,n-1) XOR 排他的論理和 これはとなりあう符号間のハミング距離が１になってい
るコードであり、写真のような緩やかに変化する画像に
おいては、グレイコードを用いたビットプレーンは隣合
う画素間の相関が強いためエントロピーが小さくなり、
符号化による画像圧縮効果が高くなる。このビットプレ
ーン単位の符号化データをＭＳＢから順次送出すること
により、受信側では階調数が１ビット、２ビット、３ビ
ット．．．すなわち２階調、４階調、８階調と順次画質
が向上することになる。そのうえディスプレイの階調表
示能力の最大限にきたとき、引き続き原多階調画像に対
してディザ変換されたビットプレーン単位の符号データ
をＭＳＢから順次送出することにより、疑似階調数が加
算され最終的には Ｌeq ＝ （Ｌ−１）ｎ2＋１ (1) Ｌeq：等価的階調数 Ｌ：ディスプレイ階調表示能力 ｎ：ディザマトリックスサイズ なる階調数が表示されることになる。なお、受信側にお
いてディザ変換されたビットプレーンが入力された時点
ではすでに表示された単純多階調のビットプレーンとの
差し替えを行う。また、順序として単純多階調ビットプ
レーンＭＳＢ、ディザ多階調ビットプレーンＭＳＢ、単
純多階調ビットプレーン（ＭＳＢ−１）、ディザ多階調
ビットプレーン（ＭＳＢ−１），．．．の順番に送出す
ることも可能である。また、あるレベルでの単純多階調
のビットプレーンとディザ多階調ビットプレーンは変化
量がプレーン間に比べ比較的少ないため、その差分情報
を符号化することにより、符号化データの削減が見込め
る。
【０００７】
【実施例】以下、一実施例を示した図面を参照して本発
明を詳細に説明する。図１は本発明に係る段階的多階調
画像符号化装置及び復号化装置を用いた通信システムの
一実施例のブロック図を示す。本実施例において、本発
明の段階的多階調画像符号化装置及び復号化装置を用い
た通信システムは、送信側においては、スキャナやカメ
ラにより入力された原多階調画像が蓄積されたメモリ１
１と、前記蓄積メモリ１１よりディスプレイの表示能力
の階調数データを入力とし、切り捨て等の単純な処理に
より階調ビットを削減する処理を行う単純多階調処理部
１２と、前記蓄積メモリ１１よりディスプレイの表示能
力の階調数データを入力とし、ディザ化処理により階調
ビットを削減する処理を行うディザ多階調処理部１３
と、単純多階調処理１２とディザ多階調処理１３から出
力された画像データの通常のビットストリームをグレイ
コードのビットストリームに変換するグレイコード変換
部１４と、前記グレイコード変換部１４により変換され
た単純多階調処理データをビットプレーン毎に蓄積する
メモリ１５と、前記グレイコード変換部１４により変換
されたディザ多階調処理データをビットプレーン毎に蓄
積するメモリ１６と、単純多階調処理によるビットプレ
ーン及びディザ多階調処理によるビットプレーンを符号
化する符号化部１７（なお符号化は従来よりある２値画
像符号化法、たとえばファクシミリに使われているＭ
Ｈ、ＭＲ、ＭＭＲ方式やＪＢＩＧ方式などが考えられ
る。）とで構成され、受信側においては、前記符号化部
に対応した復号化部１８と、グレイコード化された単純
多階調データをビットプレーン毎に蓄積するメモリ１９
と、グレイコード化されたディザ多階調データをビット
プレーン毎に蓄積するメモリ２０と、各々のグレイコー
ド化されたビットストリームを通常のビットストリーム
に変換するグレイコード逆変換部２１と、通常のビット
ストリームによる階調データを表示する表示部２２によ
り構成され、送信側と受信側は通信路２３により接続さ
れている。
明を詳細に説明する。図１は本発明に係る段階的多階調
画像符号化装置及び復号化装置を用いた通信システムの
一実施例のブロック図を示す。本実施例において、本発
明の段階的多階調画像符号化装置及び復号化装置を用い
た通信システムは、送信側においては、スキャナやカメ
ラにより入力された原多階調画像が蓄積されたメモリ１
１と、前記蓄積メモリ１１よりディスプレイの表示能力
の階調数データを入力とし、切り捨て等の単純な処理に
より階調ビットを削減する処理を行う単純多階調処理部
１２と、前記蓄積メモリ１１よりディスプレイの表示能
力の階調数データを入力とし、ディザ化処理により階調
ビットを削減する処理を行うディザ多階調処理部１３
と、単純多階調処理１２とディザ多階調処理１３から出
力された画像データの通常のビットストリームをグレイ
コードのビットストリームに変換するグレイコード変換
部１４と、前記グレイコード変換部１４により変換され
た単純多階調処理データをビットプレーン毎に蓄積する
メモリ１５と、前記グレイコード変換部１４により変換
されたディザ多階調処理データをビットプレーン毎に蓄
積するメモリ１６と、単純多階調処理によるビットプレ
ーン及びディザ多階調処理によるビットプレーンを符号
化する符号化部１７（なお符号化は従来よりある２値画
像符号化法、たとえばファクシミリに使われているＭ
Ｈ、ＭＲ、ＭＭＲ方式やＪＢＩＧ方式などが考えられ
る。）とで構成され、受信側においては、前記符号化部
に対応した復号化部１８と、グレイコード化された単純
多階調データをビットプレーン毎に蓄積するメモリ１９
と、グレイコード化されたディザ多階調データをビット
プレーン毎に蓄積するメモリ２０と、各々のグレイコー
ド化されたビットストリームを通常のビットストリーム
に変換するグレイコード逆変換部２１と、通常のビット
ストリームによる階調データを表示する表示部２２によ
り構成され、送信側と受信側は通信路２３により接続さ
れている。
【０００８】図２は、ディザ多階調処理部１３の処理内
容を図で示している。この図２において（ａ）は原多階
調画像における任意の水平走査線の階調数をグラフによ
り示したものである。（ｂ）は入力されたディスプレイ
の階調数データを基準階調とし、その上にディザと呼ば
れる周期性を持ったノイズを重畳させたグラフを示して
いる。このディザは既に知られているベイヤー、等の周
期の中で規則性を持ったパターンでもよいし、ランダム
なパターンでもよい。入力された原多階調データはまず
（ｂ）における基準階調と比較され、 ｇn-1＜Ｉ≦ｇn (2) Ｉ ：原多階調データ ｇn：第ｎ階調における階調データ なる区間［ｇn-1，ｇn］において画素単位で（ｂ）のデ
ィザパターンと比較し、 Ｉ＜ＤならばＩ＝ｎ−１ (3) Ｉ≧ＤならばＩ＝ｎ Ｄ：ディザパターンデータ なる処理により原多階調データをディスプレイの表示階
調能力に応じた階調数まで削減している。（ｃ）はディ
ザ多階調処理の結果を示している。
容を図で示している。この図２において（ａ）は原多階
調画像における任意の水平走査線の階調数をグラフによ
り示したものである。（ｂ）は入力されたディスプレイ
の階調数データを基準階調とし、その上にディザと呼ば
れる周期性を持ったノイズを重畳させたグラフを示して
いる。このディザは既に知られているベイヤー、等の周
期の中で規則性を持ったパターンでもよいし、ランダム
なパターンでもよい。入力された原多階調データはまず
（ｂ）における基準階調と比較され、 ｇn-1＜Ｉ≦ｇn (2) Ｉ ：原多階調データ ｇn：第ｎ階調における階調データ なる区間［ｇn-1，ｇn］において画素単位で（ｂ）のデ
ィザパターンと比較し、 Ｉ＜ＤならばＩ＝ｎ−１ (3) Ｉ≧ＤならばＩ＝ｎ Ｄ：ディザパターンデータ なる処理により原多階調データをディスプレイの表示階
調能力に応じた階調数まで削減している。（ｃ）はディ
ザ多階調処理の結果を示している。
【０００９】次に本発明を使った段階的表示方法を原画
像の階調数を２５６階調（８ビット）、ディスプレイの
表示能力８階調（３ビット）、ディザマトリックスサイ
ズ４×４画素として説明する。送信側において、原多階
調画像蓄積メモリ１１に蓄積された２５６階調（８ビッ
ト）データは、単純多階調処理部１２により下位５ビッ
トが切り捨てられグレイコード変換部に送られる。ま
た、ディザ多階調処理部１３により前記の（２）式、
（３）式の処理により３ビットに削減されグレイコード
変換部１４に送られる。グレイコード変換部１４では自
然２値の３ビットストリームデータをグレイコードの３
ビットストリームに変換する。そのビットストリームデ
ータをビットプレーン単位に、単純８階調データはビッ
トプレーンメモリ１５にディザ８階調データはビットプ
レーンメモリ１６に蓄積される。この後ビットプレーン
単位で最高位ビットすなわちビット２からビット０に向
かって符号化され送出される。その際送出パターンとし
て２通りある。第１のパターンは、単純データビット２
→単純データビット１→単純データビット０、に引き続
きディザデータビット２→ディザデータビット１→ディ
ザデータビット０の順序で送出するものである。（以下
送出パターン１と称す）。第２のパターンは、単純デー
タビット２→ディザデータビット２→単純データビット
１→ディザデータビット１→単純データビット０→ディ
ザデータビット０の順序で送出するものである。（以下
送出パターン２と称す）。ここで、同一ビットの単純デ
ータのビットプレーンとディザデータのビットプレーン
は、ディザ化の影響で局所的には異なる部分が存在する
が、全体的にはかなり似通ったビット配置になってお
り、送出パターン１及び送出パターン２とも単純データ
のビットプレーンを送出した後、ディザデータのビット
プレーンを送出するため、ディザデータのビットプレー
ンは全体を符号化して送出するのではなく、単純データ
との差分を符号化することにより符号量の削減が見込ま
れる。
像の階調数を２５６階調（８ビット）、ディスプレイの
表示能力８階調（３ビット）、ディザマトリックスサイ
ズ４×４画素として説明する。送信側において、原多階
調画像蓄積メモリ１１に蓄積された２５６階調（８ビッ
ト）データは、単純多階調処理部１２により下位５ビッ
トが切り捨てられグレイコード変換部に送られる。ま
た、ディザ多階調処理部１３により前記の（２）式、
（３）式の処理により３ビットに削減されグレイコード
変換部１４に送られる。グレイコード変換部１４では自
然２値の３ビットストリームデータをグレイコードの３
ビットストリームに変換する。そのビットストリームデ
ータをビットプレーン単位に、単純８階調データはビッ
トプレーンメモリ１５にディザ８階調データはビットプ
レーンメモリ１６に蓄積される。この後ビットプレーン
単位で最高位ビットすなわちビット２からビット０に向
かって符号化され送出される。その際送出パターンとし
て２通りある。第１のパターンは、単純データビット２
→単純データビット１→単純データビット０、に引き続
きディザデータビット２→ディザデータビット１→ディ
ザデータビット０の順序で送出するものである。（以下
送出パターン１と称す）。第２のパターンは、単純デー
タビット２→ディザデータビット２→単純データビット
１→ディザデータビット１→単純データビット０→ディ
ザデータビット０の順序で送出するものである。（以下
送出パターン２と称す）。ここで、同一ビットの単純デ
ータのビットプレーンとディザデータのビットプレーン
は、ディザ化の影響で局所的には異なる部分が存在する
が、全体的にはかなり似通ったビット配置になってお
り、送出パターン１及び送出パターン２とも単純データ
のビットプレーンを送出した後、ディザデータのビット
プレーンを送出するため、ディザデータのビットプレー
ンは全体を符号化して送出するのではなく、単純データ
との差分を符号化することにより符号量の削減が見込ま
れる。
【００１０】受信側において、前記送出パターン１また
は送出パターン２により受信されたビットプレーン単位
の符号化データは復号化部１８によりグレイコードデー
タに復号化され、単純データはメモリ１９にディザデー
タはメモリ２０にビットプレーン毎に蓄積され、その後
グレイコード逆変換部２１によりビットプレーンを集め
て各画素毎にグレイコードを自然２値化データに変換
し、それにより得られた８階調データを表示部２２に送
出し、表示する。なお、あるビットプレーンに対し単純
データを表示した後、ディザデータの表示は、ビットプ
レーン全てについてデータが有る場合、ビットプレーン
毎書き換え、ディザデータが単純データからの差分デー
タである場合、単純データと差分データの排他的論理和
によりディザデータの表示ができる。
は送出パターン２により受信されたビットプレーン単位
の符号化データは復号化部１８によりグレイコードデー
タに復号化され、単純データはメモリ１９にディザデー
タはメモリ２０にビットプレーン毎に蓄積され、その後
グレイコード逆変換部２１によりビットプレーンを集め
て各画素毎にグレイコードを自然２値化データに変換
し、それにより得られた８階調データを表示部２２に送
出し、表示する。なお、あるビットプレーンに対し単純
データを表示した後、ディザデータの表示は、ビットプ
レーン全てについてデータが有る場合、ビットプレーン
毎書き換え、ディザデータが単純データからの差分デー
タである場合、単純データと差分データの排他的論理和
によりディザデータの表示ができる。
【００１１】
【発明の効果】本発明によれば、写真のような多階調画
像の、全体画像の早期把握を目的としたプログレッシブ
ビルドアップ表示を、画像の劣化を生じることなく実現
することができる。
像の、全体画像の早期把握を目的としたプログレッシブ
ビルドアップ表示を、画像の劣化を生じることなく実現
することができる。
【００１２】また、復号化装置側のディスプレイの階調
表示能力に応じ原画像の階調数を削減し、階調数分のビ
ットプレーンとして、単純なビット削減によるビットプ
レーンと、ディザ化により疑似階調を付与したビットプ
レーンを用意し、最高位ビットから順次符号化すること
により、より細分化され、より階調数の多いプログレッ
シブビルドアップ表示が可能となるとともに、各々のビ
ットプレーンをグレイコードにすることによる画像符号
化データの高圧縮率化が可能になる。
表示能力に応じ原画像の階調数を削減し、階調数分のビ
ットプレーンとして、単純なビット削減によるビットプ
レーンと、ディザ化により疑似階調を付与したビットプ
レーンを用意し、最高位ビットから順次符号化すること
により、より細分化され、より階調数の多いプログレッ
シブビルドアップ表示が可能となるとともに、各々のビ
ットプレーンをグレイコードにすることによる画像符号
化データの高圧縮率化が可能になる。
【００１３】また、あるレベルでの単純多階調のビット
プレーンとディザ多階調ビットプレーンは変化量がプレ
ーン間に比べ比較的少ないため、その差分情報を符号化
することにより、符号化データの削減が見込める。
プレーンとディザ多階調ビットプレーンは変化量がプレ
ーン間に比べ比較的少ないため、その差分情報を符号化
することにより、符号化データの削減が見込める。
【図１】本発明に係る段階的多階調画像符号化装置及び
復号化装置を用いた通信システムの一実施例のブロック
図を示す。
復号化装置を用いた通信システムの一実施例のブロック
図を示す。
【図２】本発明の一実施例に供するディザ化処理の処理
内容を示す図である。
内容を示す図である。
【図３】多階調画像ブロックを表示階調数に応じて処理
する例を示した説明図である。
する例を示した説明図である。
【図４】グレイコード変換テーブルを示す図である。
１１ 原多階調画像蓄積メモリ １２ 単純多階調処理部 １３ ディザ多階調処理部 １４ グレイコード変換部 １５ 単純多階調データ蓄積メモリ（送信側） １６ ディザ多階調データ蓄積メモリ（送信側） １７ 符号化部 １８ 復号化部 １９ 単純多階調データ蓄積メモリ（受信側） ２０ ディザ多階調データ蓄積メモリ（受信側） ２１ グレイコード逆変換部 ２２ 表示部 ２３ 通信路
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｈ０３Ｍ 7/30 Ｚ 0836−5Ｋ Ｈ０４Ｎ 1/41 Ｂ Ｇ０６Ｆ 15/68 ３２０ Ａ
Claims (4)
- 【請求項１】 １画素を多値で表わす多階調画像を符号
化する符号化装置であって、 原多階調画像をビット切り捨てにより表示可能な単純多
階調数データに変換する第１の変換手段と、 原多階調画像をディザ法により表示可能なディザ多階調
数データに変換する第２の変換手段と、 該第１及び第２の手段により変換された階調数データを
グレイコードデータに変換する第３の変換手段と、 前記第３の変換手段で変換されたグレイコードデータ
を、単純多階調データの最高位ビットプレーンから最低
位ビットプレーンへ順次ビットプレーン単位で段階的に
符号化し、引き続きディザ多階調データの最高位ビット
プレーンから最低ビットプレーンへ順次ビットプレーン
単位で段階的に符号化する符号化手段とを有したことを
特徴とする段階的多階調画像符号化装置。 - 【請求項２】 １画素を多値で表わす多階調画像を符号
化する符号化装置であって、 原多階調画像をビット切り捨てにより表示可能な単純多
階調数データに変換する第１の変換手段と、 原多階調画像をディザ法により表示可能なディザ多階調
数データに変換する第２の変換手段と、 該第１及び第２の手段により変換された階調数データを
グレイコードデータに変換する第３の変換手段と前記第
３の変換手段で変換されたグレイコードデータを、単純
多階調データの最高位ビットプレーンと、ディザ多階調
データの最高位ビットプレーンの組合せから、単純多階
調データの最低位ビットプレーンとディザ多階調データ
の最低位ビットプレーンの組合せまで順次段階的に符号
化する符号化手段とを有したことを特徴とする段階的多
階調画像符号化装置。 - 【請求項３】 グレイコードデータをビットプレーン単
位で符号化する符号化手段において、ディザ多階調符号
化データはビットプレーン毎に単純多階調データとの差
分を符号化することを特徴とする請求項１又は請求項２
に記載の段階的多階調画像符号化装置。 - 【請求項４】 請求項１、請求項２、又は請求項３に記
載の段階的多階調画像符号化装置においてビットプレー
ン単位で符号化された符号化データを多階調データに復
号化する段階的多階調画像復号化装置であって、ビット
プレーン単位で符号化された符号化データをグレイコー
ドデータに復号化する復号化手段と、該復号化手段で復
号化されたグレイコードデータを階調数データに逆変換
する逆変換手段とを有したことを特徴とする段階的多階
調画像復号化装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14009594A JP2878600B2 (ja) | 1994-06-22 | 1994-06-22 | 段階的多階調画像符号化装置及び復号化装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14009594A JP2878600B2 (ja) | 1994-06-22 | 1994-06-22 | 段階的多階調画像符号化装置及び復号化装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH089369A true JPH089369A (ja) | 1996-01-12 |
| JP2878600B2 JP2878600B2 (ja) | 1999-04-05 |
Family
ID=15260841
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP14009594A Expired - Fee Related JP2878600B2 (ja) | 1994-06-22 | 1994-06-22 | 段階的多階調画像符号化装置及び復号化装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2878600B2 (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2020123954A (ja) * | 2019-01-30 | 2020-08-13 | スノー コーポレーション | イメージファイルのピクセル変換を利用した圧縮率向上方法およびシステム |
| US11823418B2 (en) | 2019-01-30 | 2023-11-21 | Snow Corporation | Method and system for improving compression ratio by difference between blocks of image file |
-
1994
- 1994-06-22 JP JP14009594A patent/JP2878600B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2020123954A (ja) * | 2019-01-30 | 2020-08-13 | スノー コーポレーション | イメージファイルのピクセル変換を利用した圧縮率向上方法およびシステム |
| US11539955B2 (en) | 2019-01-30 | 2022-12-27 | Snow Corporation | Method and system for improving compression ratio through pixel conversion of image file |
| US11823418B2 (en) | 2019-01-30 | 2023-11-21 | Snow Corporation | Method and system for improving compression ratio by difference between blocks of image file |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2878600B2 (ja) | 1999-04-05 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |