JPH099264A

JPH099264A - 画像処理装置及びデータ処理装置並びにその方法

Info

Publication number: JPH099264A
Application number: JP15613595A
Authority: JP
Inventors: Hiroshi Kajiwara; 浩梶原; Koji Hirabayashi; 康二平林; Tadashi Yoshida; 正吉田
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 1995-06-22
Filing date: 1995-06-22
Publication date: 1997-01-10

Abstract

(57)【要約】【目的】符号化対象データをその小単位毎に符号化方
法を切り換えて符号化する際にも、この小単位毎に用い
る符号化方法の組み合わせに基づいたエントロピー符号
化を行う。【構成】複数の符号化対象データをエントロピー符号
化し（１０４）、エントロピー符号化された各々の符号
化データのデータ量を互いに比較した結果に応じて前記
複数の符号化対象データから選択的に符号化対象データ
を抽出し（１０５、１０８）、抽出された符号化対象デ
ータの内容に応じて符号化方法を決定し（１０９）、決
定されたエントロピー符号化方法を用いて抽出された符
号化対象データをエントロピー符号化する（１０９）こ
とを特徴とするデータ処理方法。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本願発明は画像処理装置及びデー
タ処理装置並びにその方法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、画像データを符号化する方法とし
て、画素間差分値を符号化する予測符号化やラン長を符
号化するランレングス符号化などの多数の符号化方法が
知られており、１つの符号化方法である予測符号化だけ
でも多数の画素間差分値の生成方法があるため複数・符
号化方法が存在する。

【０００３】また、上述の複数の符号化方法を例えば８
×８画素ブロックなどの小単位毎に切り換え、予め定め
られたハフマンテーブルを用いて符号化を行う符号化装
置が提案されている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら従来提案
されている符号化装置の様な小単位で符号化方法を切り
換えて用いる場合に、この小単位毎に用いる符号化方法
の組み合わせに基づいた最適なハフマンテーブルを用い
ることなく、符号化を行っていた。

【０００５】よって、本願発明は、符号化対象データを
その小単位毎に符号化方法を切り換えて符号化する際に
も、この単位毎に用いる符号化方法の組み合わせに基づ
いてエントロピー符号化を行うことを目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段及び作用】上記の課題を解
決するために請求項１に記載のデータ処理装置は、複数
の符号化対象データをエントロピー符号化する第１のエ
ントロピー符号化手段と、前記第１のエントロピー符号
化手段によりエントロピー符号化された各々の符号化デ
ータのデータ量を互いに比較する比較手段と、前記比較
手段の結果に応じて、前記複数の符号化対象データから
選択的に符号化対象データを抽出する抽出手段と、前記
抽出手段により抽出された符号化対象データの内容に応
じて、エントロピー符号化方法を決定する決定手段と、
前記決定手段により決定されたエントロピー符号化方法
を用いて前記抽出手段により抽出された符号化対象デー
タをエントロピー符号化する第２のエントロピー符号化
手段とを有することを特徴とする。

【０００７】また、請求項７に記載の画像処理装置は、
画像データを第１の符号化方法により符号化した際の符
号量を発生する第１の発生手段と、前記画像データと第
２の符号化方法により符号化した際の符号量を発生する
第２の発生手段と、前記、第１、第２の発生手段により
発生した符号量に基づいて符号化方法を決定する決定手
段と、前記決定手段により決定された符号化方法に応じ
て前記画像データに関するデータの統計を演算する演算
手段と、前記演算手段により演算された統計に基づいて
符号化を行う符号化手段とを有することを特徴とする。

【０００８】

【実施例】

（実施例１）図１は本願発明の実施例１に用いる符号化
装置のブロック図である。図１において１００は画像入
力装置、１０１は画像メモリ、１１１はブロック切り出
し回路、１０２、１０３は差分値生成回路、１１２、１
１３はバッファである。

【０００９】また、１０４はハフマン符号化器、１０５
は符号量比較器、１０６はメモリ、１０８はセレクタで
ある。

【００１０】また、１１４は、差分値メモリ、１０７は
頻度カウンタ、１０９はハフマン符号化器１１０は、符
号生成器である。

【００１１】また、ＣＰＵ１はＲＯＭに格納されている
プログラムに基づき、ＲＡＭ３を作業領域として用いる
ことにより上述の各回路の制御を行う。

【００１２】次に、図１における画像情報の符号化方法
について詳細に説明する。

【００１３】ここでは８ビット（０から２５５の値）の
多値のモノクロ画像を符号化する場合を一例として説明
する。ハフマン符号化回路１０４には予め予測誤差の平
均的な統計に基づいて基準ハフマンテーブルを設定して
おく。また、頻度カウンター１０７は−２５５から２５
５の値の出現頻度をカウントするが、初期状態ではすべ
て０を入れておく。

【００１４】まず、画像入力装置１００から入力された
画像データは画像メモリ１０１に記憶される。ブロック
切り出し回路１１１は８×８画素ブロック単位で、画像
メモリ１０１から画像データを読み出し格納する。また
この際、図２に示す様に８×８ブロックの左の８画素及
び真上の８画素の画素データも合わせて読み出し格納す
る。差分値生成回路１０２は８×８画素ブロック内の全
ての画素に対し、左画素との差分値を生成し、バッファ
１１２に格納する。同様に差分値生成回路１０３は８×
８画素ブロック内の全ての画素に対し、真上の画素値と
の差分値を生成し、バッファ１１３に格納する。

【００１５】ハフマン符号化器１０４はバッファ１１２
とバッファ１１３に格納される差分データ列を、予め設
定してあるハフマンテーブルに従ってハフマン符号化
し、別々の信号線に出力する。符号量比較器１０５はハ
フマン符号化器１０４から出力される２つのハフマン符
号化データ列の符号量をブロック毎に比較し、差分生成
回路１０２から出力された差分値のハフマン符号化デー
タ、即ち左画素と差分をとった時のブロック単位のハフ
マン符号化データの量が他方よりも少なくなる場合には
０、差分値生成回路１０３から出力された差分値のハフ
マン符号化データ、即ち真上画素と差分をとった時のブ
ロック単位のハフマン符号化データの量が他方よりも少
なくなる場合には１を出力する。

【００１６】メモリ１０６は上述の符号量比較器１０５
から８×８画素ブロック単位で出力される１ビットの出
力値を記憶する。

【００１７】セレクタ１０８は、符号量比較器１０５の
出力値が０の場合には、バッファ１１２の方に格納され
ている差分値データ列を出力し、出力値１の場合には、
バッファ１１３の方に格納されている差分値データ列を
出力する。

【００１８】差分値頻度カウンタ１０７はセレクタ１０
８の出力する差分値データ列の各差分値について出現頻
度をカウントし、１画面分保持する。

【００１９】メモリ１１４はセレクタ１０８から出力さ
れる８×８画素ブロック単位の差分値データ列を１画面
分記憶する。

【００２０】上述のブロック切り出し回路１１１から、
差分値メモリ１１４と差分値頻度カウンタ１０７までの
処理を１画面分終了すると、ハフマン符号化器１０９
は、差分値頻度カウンタ１０７の差分値統計に基づいて
最適と思われるハフマンテーブルを作成する。

【００２１】本実施例では出現頻度の多い順に短いハフ
マン符号を割り当てる様にテーブルを作成する。

【００２２】続いてメモリ１１４に記憶されている１画
面分の差分値データ列について、ハフマン符号化器１０
９で作成されたハフマンテーブルに従って８×８画素ブ
ロック単位でハフマン符号化する。

【００２３】図３に示す様に、符号生成器１１０は、ハ
フマン符号化器１０９から出力される８×８画素ブロッ
ク単位のハフマン符号化データに対し、このブロックが
どこの画素と差分値をとったかの１ビット情報（差分モ
ード情報とする）を付加し、１画面分単位で出力する。
この際、１画面毎に差分値頻度カウンタ１０７で作成さ
れたハフマンテーブルが復号化時に用いるために付加さ
れる。

【００２４】なお以上の実施例におけるハフマン符号化
の代わりに算術符号化等、他のエントロピー符号化方式
を用いても良い。また、符号化の対象に画素間の差分値
を用いたが、実際の画素値のランレングスを用いた符号
化に応用しても良い。

【００２５】また、ブロック画素は８×８画素ではな
く、４×４、１６×１６、３２×３２画素ブロックを用
いても良い。

【００２６】なお、差分値生成回路１０２、１０３とし
て異なる２つの差分値生成方法を用いているが、３つ以
上の差分値生成方法を準備する様に差分値生成回路を構
成しても良い。

【００２７】また、本実施例は８ビットの多値モノクロ
画像について説明したが、二値画像や、カラー画像に応
用しても良い。

【００２８】（実施例２）実施例１の符号化において、
ハフマン符号化器１０４は、基準ハフマンテーブルを用
いて差分値生成回路１０２及び１０３のどちらが符号化
データ量が少なくなるかを予測し、この予測結果に応じ
て画素間差分値のとり方、即ち、差分モードを決定し
た。

【００２９】しかし、実際に符号化を行う際には、ハフ
マン符号化器１０９で作成した基準ハフマンテーブルと
は別のハフマンテーブルを用いるので、予め決定してし
まった差分モードが符号化データ量を少なくするために
最適でない可能性がある。

【００３０】図４は上述の欠点を補う符号化方法の手順
を示すフローチャートである。

【００３１】回路構成は基本的に実施例１と同じであ
る。図１及び図４を用いて実施例２の詳細な説明を行
う。

【００３２】Ｓ４０１、Ｓ４０２におけるブロックの切
り出し及び差分値データ列の生成は実施例１のブロック
切り出し及び差分値データ列の生成と同様である。

【００３３】続いてＳ４０３において基準ハフマンテー
ブルを設定するが、初回は予め作成してある実施例１で
用いたハフマンテーブルを基準ハフマンテーブルとして
設定する。

【００３４】次にこの基準ハフマンテーブルを用いてハ
フマン符号化を行い、各差分モード（左画素との差分を
とった場合、真上画素との差分をとった場合）のハフマ
ン符号化データ列の符号量を比較し、差分モードを８×
８画素ブロック単位で決定し、決定結果を１ビットデー
タとして１０６に記憶させる（Ｓ４０４〜Ｓ４０６）。

【００３５】また、セレクタ１０８は符号量比較器１０
５の出力に従い、差分値データ列を選択出力し、出力さ
れた差分値データ列は差分値メモリ１１４に８×８画素
ブロック単位に記憶される。

【００３６】差分値頻度カウンタ１０７は、この差分値
データ列の差分値をカウントし、１画面分に対応するハ
フマンテーブルを作成する。

【００３７】ここまでの処理は実施例１と全く同様であ
る。

【００３８】更に、実施例２では、ハフマン符号器１０
９で最適ハフマンテーブルが作成された時点でこの最適
ハフマンテーブルとＳ４０４でハフマン符号化器１０４
に用いた基準ハフマンテーブルとを比較する（Ｓ４０
９）。

【００３９】このＳ４０９の比較の結果２つのハフマン
テーブルが一致した場合、Ｓ４０６の差分モードの決定
は、最終的な符号化に用いる最適ハフマンテーブルに従
って行ったことになるので、この後の符号化処理は実施
例１と同様であり、図５に示す様なデータの順番で符号
生成器１１０から出力される。

【００４０】また、Ｓ４０９の比較の結果２つのハフマ
ンテーブルが不一致の場合、ＣＰＵ１はハフマン符号化
器１０９で生成された最適ハフマンテーブルのデータを
ＲＡＭ３に格納し、ブロック切り出し回路から符号生成
器１１０までの間を一旦リセットし、再度Ｓ４０１から
Ｓ４０８までの最適ハフマンテーブルを作成する処理を
行う。

【００４１】ここで初回のＳ４０１からＳ４０８までの
処理と異なるのは、Ｓ４０３における基準ハフマンテー
ブルを設定するところであり、２回目以降のＳ４０１〜
Ｓ４０８については、基準ハフマンテーブルとして、前
回のステップＳ４０８において作成された最適ハフマン
テーブル（ＲＡＭ３内に格納済）を用いる。

【００４２】この符号化処理はＳ４０８において最適ハ
フマンテーブルが作成された時点で２つのハフマンテー
ブル（基準ハフマンテーブルと最適ハフマンテーブル）
が一致するまで行い、その後は実施例１と同様である。

【００４３】また２つのハフマンテーブルが一致しなく
てもＳ４０１からＳ４０８までの処理を所定回数行った
場合や、Ｓ４０８において作成されたハフマンテーブル
が所定の符号化効率を満たした場合などには、Ｓ４０９
からＳ４１０に進む様に制御しても良い。以上で符号化
処理の説明を終わる。

【００４４】

【発明の効果】以上の様に本願発明によれば、符号化対
象データをその小単位毎に符号化方法を切り換えて符号
化する際にも、この小単位毎に用いる符号化方法の組み
合わせに基づいたエントロピー符号化を行うことができ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】実施例１及び実施例３の符号化回路のブロック
図。

【図２】ブロック切り出し回路１１１が切り出す画素の
範囲を示す図。

【図３】実施例１で図１のブロックから最終的に出力さ
れる符号化データ形態を示す図。

【図４】実施例２の符号化手順を示すフローチャート。

【図５】実施例２で、図１のブロックから最終的に出力
される符号化データ形態を示す図。

【符号の説明】

１ＣＰＵ２ＲＯＭ３ＲＡＭ１０１画像メモリ１０２差分値生成回路１０３差分値生成回路１０４ハフマン符号化器１０５比較器１０６メモリ１０７差分値頻度カウンタ１０８セレクタ１０９ハフマン符号化器１１０符号生成器１１１ブロック切り出し回路１１２バッファ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】複数の符号化対象データをエントロピー
符号化する第１のエントロピー符号化手段と、前記第１のエントロピー符号化手段によりエントロピー
符号化された複数の符号化データのデータ量を比較する
比較手段と、前記比較手段の結果に応じて、前記複数の符号化対象デ
ータから選択的に符号化対象データを抽出する抽出手段
と、前記抽出手段により抽出された符号化対象データの内容
に応じて、エントロピー符号化方法を決定する決定手段
と、前記決定手段により決定されたエントロピー符号化方法
を用いて前記抽出手段により抽出された符号化対象デー
タをエントロピー符号化する第２のエントロピー符号化
手段とを有することを特徴とするデータ処理装置。
【請求項２】前記複数の符号化対象データは、所定の
差分値データであることを特徴とする請求項１に記載の
データ処理装置。
【請求項３】前記所定の差分値データは画素間差分値
であり、各々の差分値データは、差分値を生成する対応
画素が異なることを特徴とする請求項１に記載のデータ
処理装置。
【請求項４】前記エントロピー符号化はハフマン符号
化であることを特徴とする請求項１に記載のデータ処理
装置。
【請求項５】前記符号化対象データの内容は、前記差
分値データの差分値の出現頻度であり、該出現頻度に応
じて前記決定手段による決定が行われることを特徴とす
る請求項１に記載のデータ処理装置。
【請求項６】複数の符号化対象データをエントロピー
符号化し、エントロピー符号化された各々の符号化データのデータ
量を互いに比較した結果に応じて前記複数の符号化対象
データから選択的に符号化対象データを抽出し、抽出された符号化対象データの内容に応じて符号化方法
を決定し、決定されたエントロピー符号化方法を用いて抽出された
符号化対象データをエントロピー符号化することを特徴
とするデータ処理装置。
【請求項７】画像データを複数の符号化方法により符
号化した際の符号量を発生する発生手段と、前記発生手段により発生した符号量に基づいて、前記複
数の符号化方法から符号化方法を決定する決定手段と、前記決定手段により決定された符号化方法に応じて前記
画像データに関するデータの統計を演算する演算手段
と、前記演算手段により演算された統計に基づいて、前記画
像データの符号化を行い、符号化データを出力する符号
化手段とを有することを特徴とする画像処理装置。
【請求項８】前記画像データは多値画像データである
ことを特徴とする請求項７に記載の画像処理装置。
【請求項９】前記複数の発生手段において、各々異な
る差分符号化方法を前記複数の符号化方法に用いること
を特徴とする請求項７に記載の画像処理装置。
【請求項１０】前記複数の発生手段において、共通の
エントロピー符号化方法を前記複数の符号化方法に用い
ることを特徴とする請求項７に記載の画像処理装置。
【請求項１１】前記画像データに関するデータの統計
は、前記決定手段による決定された符号化方法に対応す
る差分値データの出現頻度の統計であることを特徴とす
る請求項７に記載の画像処理装置。
【請求項１２】前記符号化手段による符号化にはエン
トロピー符号化を用いることを特徴とする請求項７に記
載の画像処理装置。
【請求項１３】前記エントロピー符号化はハフマン符
号化であることを特徴とする請求項１２の画像処理装
置。
【請求項１４】画像データを複数の符号化方法を用い
て符号化した際の符号量を発生する発生ステップと、前記複数の発生ステップで発生した符号量に基づいて、
前記複数の符号化方法から符号化方法を決定する決定ス
テップと、前記決定ステップで決定された符号化方法に応じて前記
画像データに関するデータの統計を演算する演算ステッ
プと、前記演算ステップで演算された統計に基づいて、符号化
する符号化ステップとを有することを特徴とする画像処
理装置。
【請求項１５】複数の符号化対象データを第１のエン
トロピー符号化方法を用いてエントロピー符号化する第
１の符号化ステップと、前記第１の符号化ステップにより符号化された複数の符
号化対象データのデータ量を比較する比較ステップと、前記比較ステップの結果に応じて、前記複数の符号化対
象データから選択的に符号化対象データを抽出し、抽出
された符号化対象データの統計を算出し、第２のエント
ロピー符号化方法を決定する決定ステップと、前記決定ステップで決定されたエントロピー符号化方法
を用いてエントロピー符号化する第２の符号化ステップ
と、前記第１の符号化ステップ、前記比較ステップ、前記決
定ステップを反復する反復ステップとを有し、前記反復ステップが行われる際には、前記決定ステップ
で決定された第２のエントロピー符号化方法を次回の第
１の符号化ステップで用いる第１のエントロピー符号化
方法とすることを特徴とするデータ処理方法。
【請求項１６】前記反復ステップは、前記決定ステッ
プにおける第２のエントロピー符号化方法の決定時に、
該第１のエントロピー符号化符号化方法が前記第１のエ
ントロピー符号化方法と等しくなるまで行われることを
特徴とする請求項１５に記載のデータ処理方法。
【請求項１７】前記反復ステップは予め定められた回
数だけ行うことを特徴とする請求項１５に記載のデータ
処理方法。
【請求項１８】前記反復ステップは前記第２のエント
ロピー符号化方法が所定の符号化効率を満たすまで行う
ことを特徴とする請求項１５に記載のデータ処理方法。