JPH10271495A - 画像データ符号化方法及び装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 隔走査線画素を用いた画像データの符号化方
法及び装置を提供する。 【解決手段】 画像データ符号化方法は映像の所定フレ
ームにおいて現在の走査線の各画素に対する符号化の可
否をフレームで現在の走査線の直前走査線の画素と直後
走査線の画素との相異により決定する判断段階と、決定
により符号化しない画素を除いて前記映像を符号化する
符号化段階とを含み、これにより、符号化過程が極端に
単純で圧縮効率に優れる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明はデータ符号化方法及
び装置に係り、特に画像で現在の走査線の直前走査線及
び直後走査線の画素を用いて現在の走査線の画素データ
を符号化する画像データ符号化方法及び装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】図1 は既存の形状(shape) 符号化器の構
造を示したブロック図である。図1 に示されたように、
入力される原映像は形状符号化器11を経てビットストリ
ームに符号化され、符号化されたビットストリーム13で
表示される。そして、形状復号化器15では前記符号化さ
れたビットストリーム13を復号化して復元された形状を
提供する。

【０００３】前記既存の形状符号化器では、解像度或い
は画質調節のために必要な情報が、実際にこのような調
節なく符号化される場合に比べて符号化されたビット量
が増大するだけでなく、それに応じるシステムの複雑度
も増大される短所がある。特に、このような問題は形状
符号化時には大きな負担となり、解像度或いは画質調節
機能、伝送エラーに強い符号化、そして伝送率制御など
の付加的な多機能が要求される無線通信のような通信環
境の場合にはその比重がさらに増大される。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】本発明が解決しようと
する技術的課題は、多機能２進画像において隔走査線画
素を用いてその間に位置した画素に対する情報を排他的
論理和を用いて符号化する画像データ符号化方法及び装
置を提供することである。

【０００５】

【課題を解決するための手段】前記技術的課題を解決す
るための本発明による画像データ符号化方法は、映像の
所定フレームにおいて現在の走査線の各画素に対する符
号化の可否を前記フレームで現在の走査線の直前走査線
の画素と直後走査線の画素との相異により決定する判断
段階と、前記決定により符号化しない画素を除いて前記
映像を符号化する符号化段階とを含むことが望ましい。

【０００６】前記画素の相異の判断は排他論理和(exclu
sive OR)演算を行うように構成することが好ましい。ま
た、前記判断段階は画像の所定フレームで画像データを
隔走査線の形のデータに分離する隔走査線分離段階と、
前記フレームで現在走査線の直前及び直後走査線の各画
素に対して排他論理和演算する排他論理和段階を含むこ
とが好ましい。

【０００７】前記符号化段階は前記現在走査線の直前及
び直後走査線の情報と、前記現在走査線の各画素に相応
する排他論理和演算結果値（排他論理和情報）と、前記
直前及び直後走査線の画素値は相等しいが、前記現在の
走査線の画素値とは異なる現在の走査線画素値（例外情
報）を生成するデータ生成段階と、前記発生された現在
走査線の直前、直後走査線情報を符号化してビットスト
リームに形成し、前記排他論理和情報及び例外情報を符
号化して前記形成されたビットストリームと結合して完
全なビットストリームに形成するビットストリーム形成
段階とを含むように構成できる。

【０００８】前記画像データ符号化方法は前記現在の走
査線が前記フレームで最後の走査線に該当する場合、前
記直後走査線を前記直前走査線に代えて排他論理和演算
を行うように構成できる。そして、多次隔走査線の処理
のために、前記現在の走査線の直前走査線及び直後走査
線情報を入力して前記直前及び直後走査線に対して前記
排他論理和段階及びデータ生成段階を少なくとも一回行
うことが好ましい。

【０００９】前記ビットストリーム形成段階の排他論理
和情報の符号化は同一画素値のラン・レングスを求める
段階と、前記求められたラン・レングスを所定のエント
ロピ符号化方式を使用して符号化する段階とを含む構成
とすることができる。そして、前記ビットストリーム形
成段階の排他論理和情報の符号化は前記隔走査線分離段
階から分離された走査線のうち前記排他論理和情報及び
例外情報を含む隔走査線の画素の中前記排他論理和情報
に該当する画素を除いた各画素に対して所定の周辺画素
値により決定される画素性向特徴値を求める段階と、前
記求められた画素性向特徴値に対して既に設定された確
率模型値でマッピングさせる段階と、前記確率模型値で
マッピングされた値を所定のエントロピ符号化方式で符
号化する段階とを含むことが好ましい。

【００１０】前記ビットストリーム形成段階の例外情報
の符号化は前記隔走査線分離段階から分離された走査線
のうち前記排他論理和情報及び例外情報を含む隔走査線
の画素の中前記排他論理和情報に該当する画素を除いた
各画素に対して所定の周辺画素値により決定される画素
性向特徴値を求める段階と、前記求められた画素性向特
徴値を一次元で再構成する段階と、前記符号化しようと
する例外情報画素の画素性向特徴値を抽出する段階と、
符号化された例外情報画素と直前に符号化された例外情
報画素との間に前記抽出された画素性向特徴値と同一値
の出現回数を求める段階と、前記抽出された画素性向特
徴値と求められた出現回数を所定のエントロピ符号化方
式で符号化する段階を含む構成とすることができる。

【００１１】前記ビットストリーム形成段階の例外情報
の符号化は前記隔走査線分離段階から分離された走査線
のうち前記排他論理和情報及び例外情報を含む隔走査線
の画素の中前記排他論理和情報に該当する画素を除いた
画素に対してセグメント単位に分離する段階と、前記セ
グメントの最初の画素に対して所定の周辺画素値により
決定される画素性向特徴値を求める段階と、前記求めら
れた画素性向特徴値と前記セグメントの長さをセグメン
ト単位に一次元で再構成する段階と、符号化される例外
情報画素と直前符号化された例外情報画素との間に前記
求められた画素性向特徴値と同一値の出現回数を求める
段階と、前記得られた画素性向特徴値と前記求めた出現
回数及び前記セグメントの長さを所定のエントロピ符号
化方式で符号化する段階とを含む構成とすることができ
る。

【００１２】そして、前記画像データ符号化方法はセグ
メントの長さを単位として符号化する情報と符号化しな
い情報とを選択する損失符号化段階をさらに具備し、発
生情報数または発生ビット数を測り、それに基づき隔走
査線方式の適用順番を定める段階をさらに具備すること
が望ましい。前記隔走査線方式の適用は隔走査線の適用
された画像データに再び隔走査線を適用可能なことが望
ましい。

【００１３】前記技術的な課題を解決するための本発明
による画像データ符号化装置は、入力される画像の所定
フレームで現在走査線の該当行の画素の直前及び直後走
査線の該当行の画素に対する排他論理和を利用して前記
現在の走査線に対する分析を行い、前記現在の走査線の
直前、直後走査線情報、前記排他的論理和演算で選択さ
れた画素値及び前記排他的論理和演算から落ちた画素値
（例外情報）を形成し、該当次数だけ前記現在の走査線
の直前、直後走査線に対する走査線分析を繰返して行う
走査線分析器と、前記該当次数だけ行った後最終的に発
生される前記現在の走査線の直前、直後走査線情報を符
号化してビットストリームに形成し、各次数で発生され
た前記排他的論理和演算に選択された画素及び前記排他
的論理和演算から落ちた画素は直ちに前記ビットストリ
ームに合流させる符号化器と、前記符号化器から出力さ
れるビットストリームを復号化する復号化器と、前記復
号化されたビットストリームに対し、最高次数の直前、
直後走査線情報、排他的論理和演算に選択された画素値
及び排他的論理和演算から落ちた画素値を用いてその前
次数の直前、直後走査線情報を復元し、前記前次数の排
他的論理和演算に選択された画素値及び排他的論理和演
算から落ちた画素値を用いてその前次数の直前、直後走
査線情報を復元することを繰返して行う走査線合成器と
を具備することが望ましい。

【００１４】

【発明の実施の形態】以下、添付された図面に基づき本
発明の望ましい実施例を説明する。図2 は本発明による
隔走査線の分析／合成器を含んだ形状符号化器の構造を
示したブロック図であって、走査線分析器21、形状符号
化器23、形状復号化器27及び走査線合成器29よりなる。
前記図1 に示された形状符号化器に走査線分析器21及び
走査線合成器29を挿入して符号化の前と復号化後に、隔
走査線に対する処理を行う。

【００１５】図3 を参照すれば、現在の走査線ｔの２進
数値情報はその前走査線ｔ−１と、後走査線ｔ＋１を排
他論理和演算を実行して把握されうる。即ち、直前標本
と直後画素値とが同じ場合には排他的論理和演算結果
が'0' となる。概して現在の画素値が直前、直後の画素
値と同一なので、このような場合にはどんな情報も符号
化する必要がない。一方、直前及び直後の画素値と相異
なる場合にのみ現在の走査線の画素値を送る。また、ご
く少ないことながら、直前、直後の画素値が現在の画素
値と異なる場合が存在し、このような情報も符号化対象
となる。このような場合、符号化される場合は隔走査線
情報、排他的論理和演算として選択された画素値、そし
て排他的論理和演算から落ちた値などである。

【００１６】図4 は図3 をさらに詳しく示したものであ
って、隔走査線(scan interleaving) 処理方法を説明す
るための一例を示したものである。部材番号400 は２進
画像データを隔走査線別に示したものであって、部材番
号410 と420 とに分離される。そして、前記隔走査線を
構成している画素の黒色円と白色円は２進データを意味
する。例えば、白色円は'0' 、黒色円は'1' に表示され
うる。部材番号410 は前記部材番号400 の２進画像デー
タを構成している隔走査線（以下、奇数走査線、偶数走
査線と称する）のうち１つ（奇数走査線）を示したもの
であって、ベース階層(base layer)と称する。部材番号
420 は前記部材番号400 の２進画像データを構成してい
る隔走査線のうち偶数走査線を示したものであって、改
善階層(enhancement layer) と称する。

【００１７】前記部材番号420 をさらに詳しく説明すれ
ば、四角形に示された画素は現在の走査線の直前走査線
及び直後走査線を各画素別に比較して現在の走査線の画
素に対して現在の走査線の直前及び直後走査線の該当画
素値が変わった場合を示す。即ち、現在の走査線の直前
及び直後走査線の各画素を排他論理和してその値が'1'
の場合を示す。これを' 排他論理和情報' という。そし
て、点線円で示された画素は現在の走査線の直前走査線
及び直後走査線を各画素別に比較して現在の走査線の画
素に対して現在の走査線の直前及び直後走査線の該当画
素値が変わってない場合であって、現在の走査線の画素
値と直前及び直後走査線の該当画素値が異なる場合を示
す。これを' 例外情報' という。従って、前記改善階層
420 は排他論理和情報と例外情報及び現在走査線と直前
及び直後走査線とが変わらない画素値よりなる。

【００１８】図5 は1 次(level) 隔走査線分析器の動作
を説明する順序図である。図5 に示されたように、入力
された形状データはｔ＝１に初期化される（ステップ50
0）。 ここで、変数ｔは現在の走査線が何本目の走査線
なのかを示し、LASTは最後の走査線を示す。前記初期化
過程を行ってから、現在の走査線が現在フレームの最後
の走査線なのかを判断する（ステップ510）。 その結
果、最後の走査線の場合には（ｔ＋１）番目の走査線を
（ｔ−１）番目の走査線と同一に設定し（ステップ52
0）、 直前走査線で排他的論理和演算をする（ステップ
530）。この場合、現在の走査線の内容が直前走査線と
異なる場合の画素値は符号化時追加的な情報（即ち、排
他的論理和から落ちた値）に送られる。前記ステップ53
0 で排他的論理和演算を行うと、その結果として隔走査
線情報、排他論理和情報及び排他的論理和演算から落ち
た例外情報を発生する（ステップ540）。 一方、ステッ
プ510 において現在の走査線が最後でない場合にはステ
ップ530 に移行する。一方、前記ステップ530 において
排他的論理和演算の後、現在の走査線が最後の走査線な
のかを再び判断し（ステップ550）、最後の走査線なら
終了し、それともｔを2だけ増加させ（ステップ560）、
前記ステップ510 を行う。

【００１９】図6 は図5 にその動作流れが示された1 次
隔走査線分析器の隔走査線情報を再び入力に返して多次
(multi-level）の機能ができるように構成された隔走査
線分析器を示したものである。図6 を参照すれば、原形
状データ604 はスイッチ603を通して1 次走査線分析器6
02 に入力され、図5 のような走査線分析が行われる。
その結果、隔走査線情報605 、排他的論理和演算に選択
された画素値606 、そして排他的論理和演算から落ちた
値を示す例外情報607 を発生する。一方、必要に応じて
スイッチ603 を経て隔走査線情報605 を再び1 次走査線
分析器602 にフィードバック(feedback)して入力するこ
とができ、この場合は多次の隔走査線処理が可能であ
る。最後に発生される隔走査線情報605 は図2 の形状符
号化器23に入力され、各次から発生された排他的論理和
演算により選択された画素値606 、そして排他的論理和
演算から落ちた値を示す例外情報607 が結合されてビッ
トストリームを形成することになる。

【００２０】一方、隔走査線合成器（図2 の29）におけ
る走査線合成過程は図4 の隔走査線分析過程の逆順に進
行され、最高次の隔走査線情報、排他的論理和演算とし
て選択された画素値を示す排他論理和情報及び排他的論
理和演算から落ちた値を示す例外情報を用いてその前次
の隔走査線情報を復元し、再びその次の排他的論理和演
算として選択された画素値及び排他的論理和演算から落
ちた値を用いてその前次の隔走査線情報を復元する。こ
のような過程は原映像が再現されるまでに繰返して進行
される。

【００２１】表1 は本発明による隔走査線処理方式を使
用した場合と、そうでない場合の例を示したものであ
る。表1 のように隔走査線処理方式を付加してもビット
量は大きく増加しなく、隔走査線処理方式の場合附加情
報に対してエントロピ符号化を使用していないのでエン
トロピ符号化を使用するベースライン(base line) 符号
化自体の結果との差は大きくない。また、隔走査線処理
方式の場合、圧縮効率以外の多機能を提供する反面、ベ
ースライン符号化には多機能が内在されていない。

【００２２】

【表１】

【００２３】従って、本発明は形状データの場合、走査
線間の相関関係が高いため、直前、直後の走査線画素に
対して排他的論理和演算を行なうことにより、現在の走
査線画素の符号化量を効果的に減らせるようにする。即
ち、図3 のように現在の走査線画素9 個の情報を9 ビッ
トに送らなく、ただ排他的論理和演算を利用して附加情
報2 ビットのみでも表現しうる。

【００２４】一方、前記図4 のベース階層410 の走査線
は通常の方式で符号化してビットストリームに形成し、
前記改善階層420 の前記排他論理和情報と例外情報とに
対するさらに効率的な符号化方法を説明する。まず、排
他論理和情報の符号化方法に対して説明する。前記改善
階層420 において四角形で示された排他論理和情報に対
しては同一画素値のラン・レングス(Run-length)を用い
た符号化方法を使用し、これに対する説明を図7 に示し
た。

【００２５】図7 において部材番号700 は図4 の符号化
対象情報として示された改善階層420 を例示的に使用し
たものである。この場合の符号化対象の排他論理和画素
は部材番号710 のように四角形で示された場合の画素で
ある。これら画素は部材番号720 のように一次元情報で
再構成でき、このような一次元情報をよく見ると同じ値
を有する画素が引続き現れる性向があることが分かる。
本発明では排他論理和情報に対して部材番号720 のよう
な排他論理和情報の一次元配列における同一値のラン・
レングス(R1 、R2、R3、R4、．．．、Rn)330を求め、そ
の値を適するエントロピ符号化方法等を使用して符号化
することにより符号化ビット効率を高めうる。

【００２６】一方、図8 は前記排他論理和情報の符号化
方法を示した流れ図であって、排他論理和情報の符号化
方法に対して説明する。前記改善階層420 において点線
円で示された例外情報に対しては符号化対象画素の周辺
画素値の性向(context) を考慮した所定の画素性向特徴
値を限定し、その情報に対する出現回数を符号化する。

【００２７】図9 は例外情報に対する符号化方法を説明
するための画像データを示す。部材番号900 は図4 の符
号化対象情報の改善階層420 を例示的に示し、一般的な
場合の例外情報の符号化を説明する。前記改善階層900
における部材番号904 、906、908 は各々本来の２進画
像における位置の(x1 、y1) 、(xn-1 、yn-1) 、(xn、y
n）の座標で例外情報が表れることを示している。この
ような例外情報の符号化において、画像の縁部に画素が
存在しない一般的な場合は、図10ように元の画像におけ
る符号化対象画素Pxy に対して周辺6 個の画素(P1 、P
2、．．．、P6）の性向を考慮した画素性向特徴値を求
め、画像の縁部に位置した画素に対しては所定の方法の
画素複製を通して周辺6 個の値(P1 、P2、．．．、P6)
を限定して画素性向特徴値を求める。前記図10のような
場合の画素性向特徴値の限定を式で示すと数学式1 のよ
うであり、任意の画素位置(x、y)における画素Pxy の画
素性向特徴値は数学式1 のようにF(Pxy)に示される。

【００２８】＜数1 ＞ F(Pxy)= P1、P2、P3、P4、P5、P6 F(Pxy)：任意の画像における画素位置(x、y)での画素性
向特定値 従って、前記例外情報に対して符号化するためにはまず
前記改善階層900 の画素のうち前記論理和情報に該当す
る画素を除外した各画素に対して前記数学式1を使用し
て画素性向特徴値を求める（ステップ810）。 このよう
な場合、部材番号900 のような隔走査線処理される画素
に対する画素性向特徴値は図7 のように一次元的に再構
成しうる（ステップ820）。

【００２９】それから、符号化される例外情報画素にお
ける画素性向特徴値を抽出する（ステップ830）。 ここ
で、例外情報に対する符号化はまず904 のような最初の
例外情報画素に対しては図11の部材番号110 のように最
初から画素性向特徴値（130）の前までの画素性向特徴
値のうち画素性向特徴値（130 ）と同一な画素性向特徴
値の出現回数を求め（ステップ840）、 その値を適する
エントロピ符号化方法等を用いて符号化する（ステップ
850）。 また部材番号908 のような任意の座標(xn 、y
n) に位置した例外情報はその直前の例外情報（906 ）
の画素性向特徴値（140 ）と現在の値（150 ）の間に自
分の画素性向特徴値（150 ）と同一な値の出現回数を求
め（ステップ840）、 その値を適合したエントロピ方法
等を用いて符号化する（ステップ850）。

【００３０】以上をまとめると、例外情報の符号化は次
のような方法で行われる。 (1) 隔走査線処理される各画素に対して数学式1 を用い
て画素性向特徴値を求める。 (2) 前記(1) から得られた画素性向特徴値を一次元的に
再構成する。 (3) 符号化される例外情報画素における画素性向特徴値
を抽出する。

【００３１】(4) 符号化される例外情報画素と直前に符
号化された例外情報画素との間で、(3) から得た値と同
一な値の出現回数を求める。 (5) 前記(4) から求めた出現回数をエントロピ符号化等
を用いて符号化する。 この際、最初に表れる例外情報画素の場合は前に符号化
された例外情報がないので隔走査線処理されて最初から
現在の画素までの間に表れる出現回数を用いてエントロ
ピ符号化等の方法で符号化する。このような例外情報の
符号化時、図12のような周辺画素を有する例外情報画素
に対しては前述した図9 乃至図11の方法を使用しなく個
別的に処理する事も出来る。

【００３２】一方、前記排他論理和情報を符号化するさ
らに他の方法に対して説明する。前記改善階層420 にお
いて四角形で示された排他論理和情報に対しては画素性
向特徴値を用い、これに対した説明は図7 に示した。図
7 において部材番号700 は図4 の符号化対象情報として
示された改善階層420 を例示的に使用したものである。
この場合の符号化対象の排他論理和画素は部材番号710
のように四角形で示された場合の画素である。この画素
が縁部に存在しない一般的な場合は、図10のように元の
画像における符号化対象画素Pxy に対して周辺6 個の画
素(P1 、P2、．．．P6）の性向を考慮した画素性向特徴
値を求め、画像の縁部に位置した画素に対しては所定の
方法の画素複製を通して周辺6 個の値(P1 、P2、．．．
P6) を限定して画素性向特徴値を求める。前記図10のよ
うな場合の画素性向特徴値の限定を式で示すと前記数学
式1 のようであり、任意の画素位置(x、y)における画素
Pxy の画素性向特徴値は数学式1 のようにF(Pxy)に示さ
れる。

【００３３】前記数学式1 から１つの画素を符号化する
ためには6 個の周辺画素値を利用するので１画素当り総
64個の確率模型が構成されうる。従って前記排他論理和
情報は前記のように周辺画素情報を用いた画素性向特徴
値が求められ、この値を用いた確率模型を求め、この確
率模型に基づき画素値を符号化する。以上をまとめる
と、排他論理和情報の符号化は次のような方法で行われ
る。まず、排他論理和情報値が1 になると、排他論理和
情報で抽出して前記数学式1 を用いて画素性向特徴値を
求める。それから、前記求められた画素性向特徴値に基
づいた所定の確率模型に基づきエントロピ符号化する。

【００３４】そして、前記例外情報を符号化するさらに
他の方法を説明すれば次のようである。例外情報符号化
は画素性向特徴値とその特徴値のラン(run) を符号化
し、また例外情報画素のランを符号化して送る。図9 は
例外情報に対する符号化方法を説明するための画像デー
タを示す。部材番号900 は図4 の符号化対象情報の改善
階層420 を例示的に示したものである。前記改善階層90
0 における部材番号904、906 、908 は各々元の２進画
像での位置の(x1 、y1) 、(xn-1 、yn-1) 、(xn、yn）
の座標から例外情報が現れることを示している。このよ
うな例外情報の符号化は画像の縁部に画素が存在しない
一般的な場合は、図10のように元の画像における符号化
対象画素Pxy に対して周辺6 個の画素(P1 、P
2、．．．、P6）の性向を考慮した画素性向特徴値を求
め、画像の縁部に位置した画素に対しては所定の方法の
画素複製を通して周辺6 個の値(P1 、P2、．．．、P6)
を限定して画素性向特徴値を求める。

【００３５】例外情報符号化の画素性向特徴値とその特
徴値のランを符号化する方法は図8の説明と同様であ
る。ところが、前述した例外情報符号化方法は例外情報
が連続的に繋がらない場合に該当することであり、例外
情報が連続的に繋がる時は上記の方法に追加して次のよ
うに符号化する。図13のように連続的な例外情報1310が
現れる時、前記例外情報各々に対して性向特徴値とそれ
に対したラン(run) を連続的に符号化する代わりに、画
素セグメント(segment）の長さを別に符号化1320するこ
とである。ここで、セグメントとは、ライン(line)セグ
メントであって、画像データを符号化する時画素が排他
論理和情報及び例外情報のうち１つで示される際、前記
排他論理和情報（または例外情報）が連続的に繋がる画
素の集合を意味する。例えば、排他論理和情報が連続的
に5 個の画素に繋がると、セグメントの長さは5 とな
る。部材番号1330は連続画素情報1310を符号化した例で
ある。

【００３６】即ち、最初の画素に対してのみ位置情報を
得るために画素性向特徴値を求め、連続される画素に対
しては前記最初の画素の位置情報を用いて符号化するこ
とにより圧縮効率を高めうる。一方、このような例外情
報の符号化時、図12のような周辺画素を有する例外情報
画素に対しては前述した方法を使用せずに個別的に処理
する事も出来る。

【００３７】一方、損失符号化(lossy coding ）の場合
セグメントの長さを単位として符号化する情報と符号化
しない情報とを選択しうる。例えば、セグメントの長さ
が5以上のものは符号化し、5 より小さいのは符号化し
なくてもよい。この際、与えられたセグメント長さは損
失符号化のための単位であって、復号器で前記損失符号
化されたデータを復号化する時は、排他論理和情報が与
えられたセグメント長さ以下の場合には復号化せず、そ
のセグメントに対する予測値のみ満たす。そして、例外
情報の場合は既に与えられたセグメント長さ以下の画素
は例外情報から除けて符号化するため復号器では例外情
報に対する処理はない。排他論理和情報を予測値のみ満
たす場合には数学式1 のような確率模型を使用して確率
の高い方に画素値を予測して満たせる。

【００３８】前記方法は排他論理和情報に対して画素性
向を使用して符号化することであって、周辺画素性向の
強い相関関係を圧縮効果に用いた。隔走査線方式の適用
順序（水平、垂直または垂直、水平）を効率的に適用す
るために発生情報の数を測り、それに基づき適用順序を
定めた。即ち、隔走査線を水平方向にするか、または垂
直方向にするかの決定において、例えば水平方向に隔走
査線を適用して排他論理和情報及び例外情報の発生回数
を求め、また垂直方向に隔走査線を適用して排他論理和
情報及び例外情報の発生回数を求める。それから前記求
められた発生回数を比較してその数の小さい方向に隔走
査線を適用する。このように隔走査線方式はその階層を
備えることも出来る。即ち、隔走査線の適用を一回に限
定せず、数回適用しうる。このように適用する回数を階
層(layer) に区別しうる。例えば、一回適用したことを
第1 階層とすれば、第1 階層に対してもう一回適用する
ことを第2 階層等に拡張しうる。そして、適用方向も水
平及び垂直を状況により弾力的に適用しうる。図14は隔
走査線方式の適用順序に応じる符号化のための一例を示
したブロック図である。

【００３９】例外情報の場合、画素が連続的にセグメン
ト単位で発生することが多く、これを効率よく符号化す
るため例外情報画素を符号化する度に画素セグメントの
長さを符号化する。

【００４０】

【発明の効果】前述したように、本発明によれば画像あ
るいは形状符号化器において、現在の走査線に対する直
前、直後走査線の画素に対して排他論理和演算を行い、
直前、直後走査線の画素値が相異なる場合にのみ現在の
走査線の画素を符号化して伝送することにより、その符
号化過程が極端に単純で圧縮効率に優れた利点がある。
また、その符号化過程が独立的であるため、いかなる形
状符号化器とも結合して使用でき、多次を用いて多重解
像度の具現が極少ない複雑度で可能である。また、主演
算が排他的論理和演算であって、極端に単純で速い演算
が可能なので、価格、性能、そして速度面で有利であ
り、画質調整が容易である。また、附加情報に対するエ
ントロピ符号化を行わなくても効果的な圧縮が可能であ
り、よって伝送誤差の大きな通信環境に優れた構造であ
る。

【００４１】特に、排他論理和情報に対しては排他的論
理和情報を一次元的に再構成し、同一画素値のラン・レ
ングスを適したエントロピ符号化を用いて符号化する。
また、例外情報に対しては２進画像で隔走査線処理され
る各画素に対した画素性向特徴値を求めて一次元的に再
構成し、任意の例外情報の直前の例外情報と現在の例外
情報との間の画素性向特徴値のうち現在の例外情報画素
の画素性向特徴値と同一な値の出現回数をエントロピ符
号化等を用いて符号化する。こうして符号化過程が極端
に単純で圧縮効率を高めうる。

【００４２】また、排他論理和情報及び例外情報に対し
て符号化対象画素の周辺画素値の性向を考慮した画素性
向特徴値を限定して２進画像で隔走査線処理される各画
素に対する画素性向特徴値を求めて所定の確率模型に応
じてエントロピ符号化し、特に例外情報の処理時、画素
のセグメント単位の処理のためのランの符号化で追加的
な圧縮効果をもたらす。そして隔走査線方式の適用順序
及び損失符号化を考慮することにより圧縮効率を高めう
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】一般的な形状符号化器の構造図である。

【図２】本発明による隔走査線分析/ 合成器を含んだ形
状符号化器の構造図である。

【図３】本発明において適用された隔走査線処理の例を
示した図面である。

【図４】隔走査線処理方法を説明するための一例を示し
た図面である。

【図５】本発明による1 次隔走査線分析器の動作流れ図
である。

【図６】本発明による多次隔走査線分析器の構造図であ
る。

【図７】改善階層において四角形で示された排他論理和
情報に対する符号化方法を説明するための図面である。

【図８】排他論理和情報の符号化方法を示した流れ図で
ある。

【図９】例外情報に対する符号化方法を説明するための
画像データを示した図面である。

【図１０】元の画像における符号化対象画素Pxy に対し
て周辺6 個の画素(P1 、P2、．．．、P6) を示した図面
である。

【図１１】改善階層の画素のうち論理和情報に該当する
画素を除けた各画素に対した画素性向特徴値を一次元的
に再構成した図面である。

【図１２】図9 乃至図11の方法を使用しなく個別的に処
理しうる例外情報に対する例外情報画素及びその周辺画
素を示した図面である。

【図１３】本発明による例外情報の符号化方法を説明す
るための図面である。

【図１４】隔走査線方式の適用順序に応じる符号化のた
めの一例を示したブロック図である。

Claims (13)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 映像の所定フレームにおいて現在の走査
   線の各画素に対する符号化の可否を前記フレームで現在
   の走査線の直前走査線の画素と直後走査線の画素との相
   異により決定する判断段階と、 前記決定により符号化しない画素を除いて前記映像を符
   号化する符号化段階と、を含むことを特徴とする画像デ
   ータ符号化方法。
2. 【請求項２】 前記画素の相異の判断は排他論理和演算
   を行ってなることを特徴とする、請求項１に記載の画像
   データ符号化方法。
3. 【請求項３】 前記判断段階は、 画像の所定フレームで画像データを隔走査線の形のデー
   タに分離する隔走査線分離段階と、 前記フレームで現在走査線の直前及び直後走査線の各画
   素に対して排他論理和演算する排他論理和段階を含み、 前記符号化段階は、 前記現在走査線の直前及び直後走査線の情報と、前記現
   在走査線の各画素に相応する排他論理和演算結果値（排
   他論理和情報）と、前記直前及び直後走査線の画素値は
   相等しいが、前記現在の走査線の画素値とは異なる現在
   の走査線画素値（例外情報）を生成するデータ生成段階
   と、 前記発生された現在走査線の直前、直後走査線情報を符
   号化してビットストリームに形成し、前記排他論理和情
   報及び例外情報を符号化して前記形成されたビットスト
   リームと結合して完全なビットストリームに形成するビ
   ットストリーム形成段階とを含むことを特徴とする、請
   求項１に記載の画像データ符号化方法。
4. 【請求項４】 前記現在の走査線が前記フレームで最後
   の走査線に該当する場合、前記直後走査線を前記直前走
   査線に代えて排他論理和演算を行うことを特徴とする、
   請求項２または３に記載の画像データ符号化方法。
5. 【請求項５】 多次隔走査線の処理のために、前記現在
   の走査線の直前走査線及び直後走査線情報を入力して前
   記直前及び直後走査線に対して前記排他論理和段階及び
   データ生成段階を少なくとも一回行うことを特徴とす
   る、請求項３に記載の画像データ符号化方法。
6. 【請求項６】 前記ビットストリーム形成段階の排他論
   理和情報の符号化は同一画素値のラン・レングスを求め
   る段階と、 前記求められたラン・レングスを所定のエントロピ符号
   化方式を使用して符号化する段階とを含んでなることを
   特徴とする、請求項３に記載の画像データ符号化方法。
7. 【請求項７】 前記ビットストリーム形成段階の排他論
   理和情報の符号化は、 前記隔走査線分離段階から分離された走査線のうち前記
   排他論理和情報及び例外情報を含む隔走査線の画素の中
   前記排他論理和情報に該当する画素を除いた各画素に対
   して所定の周辺画素値により決定される画素性向特徴値
   を求める段階と、 前記求められた画素性向特徴値に対して既に設定された
   確率模型値でマッピングさせる段階と、 前記確率模型値でマッピングされた値を所定のエントロ
   ピ符号化方式で符号化する段階とを含んでなることを特
   徴とする、請求項３に記載の画像データ符号化方法。
8. 【請求項８】 前記ビットストリーム形成段階の例外情
   報の符号化は、 前記隔走査線分離段階から分離された走査線のうち前記
   排他論理和情報及び例外情報を含む隔走査線の画素の中
   前記排他論理和情報に該当する画素を除いた各画素に対
   して所定の周辺画素値により決定される画素性向特徴値
   を求める段階と、 前記求められた画素性向特徴値を一次元で再構成する段
   階と、 前記符号化しようとする例外情報画素の画素性向特徴値
   を抽出する段階と、 符号化された例外情報画素と直前に符号化された例外情
   報画素との間に前記抽出された画素性向特徴値と同一値
   の出現回数を求める段階と、 前記抽出された画素性向特徴値と求められた出現回数を
   所定のエントロピ符号化方式で符号化する段階を含んで
   なることを特徴とする、請求項３に記載の画像データ符
   号化方法。
9. 【請求項９】 前記ビットストリーム形成段階の例外情
   報の符号化は、 前記隔走査線分離段階から分離された走査線のうち前記
   排他論理和情報及び例外情報を含む隔走査線の画素の中
   前記排他論理和情報に該当する画素を除いた画素に対し
   てセグメント単位に分離する段階と、 前記セグメントの最初の画素に対して所定の周辺画素値
   により決定される画素性向特徴値を求める段階と、 前記求められた画素性向特徴値と前記セグメントの長さ
   をセグメント単位に一次元で再構成する段階と、 符号化される例外情報画素と直前符号化された例外情報
   画素との間に前記求められた画素性向特徴値と同一値の
   出現回数を求める段階と、 前記得られた画素性向特徴値と前記求めた出現回数及び
   前記セグメントの長さを所定のエントロピ符号化方式で
   符号化する段階とを含んでなることを特徴とする、請求
   項３に記載の画像データ符号化方法。
10. 【請求項１０】 セグメントの長さを単位として符号化
    する情報と符号化しない情報とを選択する損失符号化段
    階をさらに具備することを特徴とする、請求項７または
    ９に記載の画像データ符号化方法。
11. 【請求項１１】 発生情報の数または発生ビットの数を
    測り、それに基づき隔走査線方式の適用順番を定める段
    階をさらに具備することを特徴とする請求項７または９
    に記載の画像データ符号化方法。
12. 【請求項１２】 前記隔走査線方式の適用は、 隔走査線の適用された画像データに再び隔走査線を適用
    可能なことを特徴とする、請求項１１に記載の画像デー
    タ符号化方法。
13. 【請求項１３】 入力される画像の所定フレームで現在
    走査線の該当行の画素の直前及び直後走査線の該当行の
    画素に対する排他論理和を利用して前記現在の走査線に
    対する分析を行い、前記現在の走査線の直前、直後走査
    線情報、前記排他的論理和演算で選択された画素値及び
    前記排他的論理和演算から落ちた画素値（例外情報）を
    形成し、該当次数だけ前記現在の走査線の直前、直後走
    査線に対する走査線分析を繰返して行う走査線分析器
    と、 前記該当次数だけ行った後、最終的に発生される前記現
    在の走査線の直前、直後走査線情報を符号化してビット
    ストリームに形成し、各次数で発生された前記排他的論
    理和演算に選択された画素及び前記排他的論理和演算か
    ら落ちた画素は直ちに前記ビットストリームに合流させ
    る符号化器と、 前記符号化器から出力されるビットストリームを復号化
    する復号化器と、 前記復号化されたビットストリームに対し、最高次数の
    直前、直後走査線情報、排他的論理和演算で選択された
    画素値及び排他的論理和演算から落ちた画素値を用いて
    その前次数の直前、直後走査線情報を復元し、前記前次
    数の排他的論理和演算に選択された画素値及び排他的論
    理和演算から落ちた画素値を用いてその前次数の直前、
    直後走査線情報を復元することを繰返して行う走査線合
    成器とを具備することを特徴とする画像データ符号化装
    置。