JPH11187397A - 固定長符号化方法及び装置 - Google Patents
固定長符号化方法及び装置Info
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- JPH11187397A JPH11187397A JP35148497A JP35148497A JPH11187397A JP H11187397 A JPH11187397 A JP H11187397A JP 35148497 A JP35148497 A JP 35148497A JP 35148497 A JP35148497 A JP 35148497A JP H11187397 A JPH11187397 A JP H11187397A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】復元画像にブロック状の歪みを生じにくい固定
長符号化装置を提供する。 【解決手段】４×４ブロック画像Ｓ２に対する２４ビッ
トのビットプレーン情報Ｓ７と１６ビットのビットプレ
ーン情報Ｓ８からブロック画像を復元して、その復元精
度を調べる。Ｓ７の復元精度が高ければモード選択信号
Ｓ９を”１”にし、４ビット平均情報Ｓ４、３ビット差
分情報Ｓ６、ビットプレーン情報Ｓ７をセレクタ１１０
で選択してモード選択信号Ｓ９とともに出力し、その逆
ならば８ビット平均情報Ｓ３、７ビット差分情報Ｓ５、
ビットプレーン情報Ｓ８を選択してＳ９ともとに出力す
る。
長符号化装置を提供する。 【解決手段】４×４ブロック画像Ｓ２に対する２４ビッ
トのビットプレーン情報Ｓ７と１６ビットのビットプレ
ーン情報Ｓ８からブロック画像を復元して、その復元精
度を調べる。Ｓ７の復元精度が高ければモード選択信号
Ｓ９を”１”にし、４ビット平均情報Ｓ４、３ビット差
分情報Ｓ６、ビットプレーン情報Ｓ７をセレクタ１１０
で選択してモード選択信号Ｓ９とともに出力し、その逆
ならば８ビット平均情報Ｓ３、７ビット差分情報Ｓ５、
ビットプレーン情報Ｓ８を選択してＳ９ともとに出力す
る。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、画像圧縮に係り、
特に、画像をブロック分割し、ブロック内の近傍画素間
での相関性を利用してブロック毎に画像圧縮を行う固定
長符号化方法及び装置に関する。
特に、画像をブロック分割し、ブロック内の近傍画素間
での相関性を利用してブロック毎に画像圧縮を行う固定
長符号化方法及び装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】この種の画像圧縮手法として、一般化ブ
ロック符号化法（Generalized BlockTruncation Codin
g;ＧＢＴＣ）が知られている。このＧＴＢＣによる固定
長符号化装置は、実装が簡単で高速処理が可能であり、
また、１画素あたり３ビットの符号長にすると一般的に
良好な品質の復元画像を得られる。このときの圧縮率は
３／８となり、原画像よりデータ量は半分以下になる。
しかし、圧縮率をさらに高めるために１画素あたり２ビ
ットの符号長にすると、復号画像にブロック状の擬似輪
郭が発生して画質が著しく悪化することがある。
ロック符号化法（Generalized BlockTruncation Codin
g;ＧＢＴＣ）が知られている。このＧＴＢＣによる固定
長符号化装置は、実装が簡単で高速処理が可能であり、
また、１画素あたり３ビットの符号長にすると一般的に
良好な品質の復元画像を得られる。このときの圧縮率は
３／８となり、原画像よりデータ量は半分以下になる。
しかし、圧縮率をさらに高めるために１画素あたり２ビ
ットの符号長にすると、復号画像にブロック状の擬似輪
郭が発生して画質が著しく悪化することがある。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、ブロ
ック内の近傍画素間での相関性を利用してブロック毎に
画像圧縮を行う固定長符号化方法及び装置において、上
述の如きブロック状の歪みが復号画像に発生しにくくす
ることにある。
ック内の近傍画素間での相関性を利用してブロック毎に
画像圧縮を行う固定長符号化方法及び装置において、上
述の如きブロック状の歪みが復号画像に発生しにくくす
ることにある。
【０００４】
【課題を解決するための手段】本発明による固定長符号
化方法は、画像をブロック分割し、ブロック内の画素値
の平均情報又は平均情報及び差分情報を利用してブロッ
ク画像の情報量を削減したビットプレーン情報を生成
し、これを平均情報及び差分情報とともに固定長符号化
データとして出力する方法であって、その特徴とすると
ころは、ビットプレーン情報、平均情報及び差分情報に
対する情報量の割り当て方が異なる複数のモードを持
ち、ブロック毎に、各モードによるビットプレーン情報
からのブロック画像の再現精度を調べることによって、
又は差分情報に基づいて、一つのモードを選択し、選択
したモードによるビットプレーン情報、平均情報、差分
情報及びモード選択信号を固定長符号化データとして出
力することにある。
化方法は、画像をブロック分割し、ブロック内の画素値
の平均情報又は平均情報及び差分情報を利用してブロッ
ク画像の情報量を削減したビットプレーン情報を生成
し、これを平均情報及び差分情報とともに固定長符号化
データとして出力する方法であって、その特徴とすると
ころは、ビットプレーン情報、平均情報及び差分情報に
対する情報量の割り当て方が異なる複数のモードを持
ち、ブロック毎に、各モードによるビットプレーン情報
からのブロック画像の再現精度を調べることによって、
又は差分情報に基づいて、一つのモードを選択し、選択
したモードによるビットプレーン情報、平均情報、差分
情報及びモード選択信号を固定長符号化データとして出
力することにある。
【０００５】また、本発明による固定長符号化装置は、
画像をブロック分割し、ブロック内の画素値の平均情報
又は平均情報及び差分情報を利用してブロック画像情報
の情報量を削減したビットプレーン情報を生成し、これ
を平均情報及び差分情報とともに固定長符号化データと
して出力する装置であって、その特徴とするところは、
ビットプレーン情報、平均情報及び差分情報に対する情
報量の割り当て方が異なる複数のモードを持ち、各モー
ドによるビットプレーン情報、平均情報及び差分情報を
生成する手段と、ブロック毎に、各モードによるビット
プレーン情報からのブロック画像の再現精度を調べるこ
とにより、又は差分情報に基づいて、一つのモードを選
択する手段と、選択されたモードによるビットプレーン
情報、平均情報、差分情報及びモード選択信号を固定長
符号化データとして出力するステップ又は手段を有する
ことにある。
画像をブロック分割し、ブロック内の画素値の平均情報
又は平均情報及び差分情報を利用してブロック画像情報
の情報量を削減したビットプレーン情報を生成し、これ
を平均情報及び差分情報とともに固定長符号化データと
して出力する装置であって、その特徴とするところは、
ビットプレーン情報、平均情報及び差分情報に対する情
報量の割り当て方が異なる複数のモードを持ち、各モー
ドによるビットプレーン情報、平均情報及び差分情報を
生成する手段と、ブロック毎に、各モードによるビット
プレーン情報からのブロック画像の再現精度を調べるこ
とにより、又は差分情報に基づいて、一つのモードを選
択する手段と、選択されたモードによるビットプレーン
情報、平均情報、差分情報及びモード選択信号を固定長
符号化データとして出力するステップ又は手段を有する
ことにある。
【０００６】
【発明の実施の形態】以下、図面を用いて、本発明の一
実施例を説明する。
実施例を説明する。
【０００７】図１は符号化装置の概略ブロック図であ
る。図２は、この符号化装置の処理フローの概略を表す
フローチャートである。
る。図２は、この符号化装置の処理フローの概略を表す
フローチャートである。
【０００８】図１において、符号化されるべき画像情報
Ｓ１はブロック分割器１００に入力される。ブロック分
割器１００は、入力画像情報Ｓ１をｎ×ｎ画素のサイズ
のブロックに分割するもので、分割したブロック画像情
報Ｓ２を平均抽出器１０１、差分抽出器１０２、階調削
減処理器１０５，１０６及びモード選択器１０９に与え
る（図２のステップ１５１）。
Ｓ１はブロック分割器１００に入力される。ブロック分
割器１００は、入力画像情報Ｓ１をｎ×ｎ画素のサイズ
のブロックに分割するもので、分割したブロック画像情
報Ｓ２を平均抽出器１０１、差分抽出器１０２、階調削
減処理器１０５，１０６及びモード選択器１０９に与え
る（図２のステップ１５１）。
【０００９】平均抽出器１０１はブロック内の画素値の
平均（詳細は後述）を抽出して平均情報Ｓ３を出力し、
差分抽出器１０２はブロック内の画素値の差分（詳細は
後述）を抽出して差分情報Ｓ５を出力するものである
（図２のステップ１５２）。情報量削減器１０３，１０
４はそれぞれ平均情報Ｓ３と差分情報Ｓ５をビットシフ
トすることにより（２のべき乗の切り捨て処理によ
り）、情報量を削減した平均情報Ｓ４と差分情報Ｓ６を
出力するものである（図２のステップ１５３）。
平均（詳細は後述）を抽出して平均情報Ｓ３を出力し、
差分抽出器１０２はブロック内の画素値の差分（詳細は
後述）を抽出して差分情報Ｓ５を出力するものである
（図２のステップ１５２）。情報量削減器１０３，１０
４はそれぞれ平均情報Ｓ３と差分情報Ｓ５をビットシフ
トすることにより（２のべき乗の切り捨て処理によ
り）、情報量を削減した平均情報Ｓ４と差分情報Ｓ６を
出力するものである（図２のステップ１５３）。
【００１０】階調削減処理器１０５は、ブロック画像情
報Ｓ２とともに、情報量が削減された平均情報Ｓ４及び
差分情報Ｓ６を入力として、階調数Ａのビットプレーン
情報Ｓ７を出力するものである（図２のステップ１５
４）。階調削減処理器１０６は、ブロック画像情報Ｓ２
とともに平均情報Ｓ３及び差分情報Ｓ５を入力として、
階調数Ｂのビットプレーン情報Ｓ８を出力するものであ
る（図２のステップ１５５）。これらの階調削減処理の
方法については後述する。
報Ｓ２とともに、情報量が削減された平均情報Ｓ４及び
差分情報Ｓ６を入力として、階調数Ａのビットプレーン
情報Ｓ７を出力するものである（図２のステップ１５
４）。階調削減処理器１０６は、ブロック画像情報Ｓ２
とともに平均情報Ｓ３及び差分情報Ｓ５を入力として、
階調数Ｂのビットプレーン情報Ｓ８を出力するものであ
る（図２のステップ１５５）。これらの階調削減処理の
方法については後述する。
【００１１】階調復元処理器１０７は、階調削減処理器
１０５から出力されるビットプレーン情報Ｓ７からブロ
ック画像を復元してモード選択器１０９に与えるもの
で、そのビットプレーン情報Ｓ７のほかに、情報量削減
後の平均情報Ｓ４及び差分情報Ｓ６が入力される。階調
復元処理器１０８は、階調削減処理器１０６から出力さ
れるビットプレーン情報Ｓ８からブロック画像を復元し
てモード選択器１０９に与えるものであり、そのビット
プレーン情報Ｓ８のほかに、平均情報Ｓ３及び差分情報
Ｓ５が入力される。この階調復元処理（図２のステップ
１５６）の方法については後述する。
１０５から出力されるビットプレーン情報Ｓ７からブロ
ック画像を復元してモード選択器１０９に与えるもの
で、そのビットプレーン情報Ｓ７のほかに、情報量削減
後の平均情報Ｓ４及び差分情報Ｓ６が入力される。階調
復元処理器１０８は、階調削減処理器１０６から出力さ
れるビットプレーン情報Ｓ８からブロック画像を復元し
てモード選択器１０９に与えるものであり、そのビット
プレーン情報Ｓ８のほかに、平均情報Ｓ３及び差分情報
Ｓ５が入力される。この階調復元処理（図２のステップ
１５６）の方法については後述する。
【００１２】モード選択器１０９は、階調復元処理器１
０７による復元ブロック画像及び階調復元処理器１０８
による復元ブロック画像と、ブロック分割器１００から
入力された原ブロック画像との近さ（再現精度）を調
べ、前者の復元ブロック画像のほうが近い（再現精度が
高い）と判定したときには階調数Ａのモードを選択して
モード選択信号Ｓ９を”１”にし、その逆のときには階
調数Ｂのモードを選択してモード選択信号Ｓ９を”０”
にする（図２のステップ１５６）。この近さの判定に
は、例えば原ブロック画像と復元ブロック画像との平均
二乗誤差を用いることができる。
０７による復元ブロック画像及び階調復元処理器１０８
による復元ブロック画像と、ブロック分割器１００から
入力された原ブロック画像との近さ（再現精度）を調
べ、前者の復元ブロック画像のほうが近い（再現精度が
高い）と判定したときには階調数Ａのモードを選択して
モード選択信号Ｓ９を”１”にし、その逆のときには階
調数Ｂのモードを選択してモード選択信号Ｓ９を”０”
にする（図２のステップ１５６）。この近さの判定に
は、例えば原ブロック画像と復元ブロック画像との平均
二乗誤差を用いることができる。
【００１３】セレクタ１１０は、モード選択信号Ｓ９の
状態に従って、平均情報Ｓ３又はＳ４と、差分情報Ｓ５
又はＳ６と、ビットプレーン情報Ｓ７又はＳ８をそれぞ
れ選択して出力するものである。モード選択信号が”
０”のときには、平均情報Ｓ３、差分情報Ｓ５、ビット
プレーン情報Ｓ８がそれぞれ選択される。モード選択信
号Ｓ９が”１”のときには、平均情報Ｓ４、差分情報Ｓ
６、ビットプレーン情報Ｓ７がそれぞれ選択される（図
２のステップ１５７）。セレクタ１１０により選択され
た情報とモード選択信号Ｓ９は固定長符号化データとし
て、そのまま通信系や蓄積系に出力され、あるいは、図
示しない符号化器によってさらに符号化を施されて可変
長符号化データとして出力される。
状態に従って、平均情報Ｓ３又はＳ４と、差分情報Ｓ５
又はＳ６と、ビットプレーン情報Ｓ７又はＳ８をそれぞ
れ選択して出力するものである。モード選択信号が”
０”のときには、平均情報Ｓ３、差分情報Ｓ５、ビット
プレーン情報Ｓ８がそれぞれ選択される。モード選択信
号Ｓ９が”１”のときには、平均情報Ｓ４、差分情報Ｓ
６、ビットプレーン情報Ｓ７がそれぞれ選択される（図
２のステップ１５７）。セレクタ１１０により選択され
た情報とモード選択信号Ｓ９は固定長符号化データとし
て、そのまま通信系や蓄積系に出力され、あるいは、図
示しない符号化器によってさらに符号化を施されて可変
長符号化データとして出力される。
【００１４】なお、階調削減処理器１０５，１０６と階
調復元処理器１０７，１０８をそれぞれ一つのハードウ
ェアとして構成し、それを階調数Ａのモードと階調数Ｂ
のモードで動作させるようにしてもよい。ただし、高速
性を要求される場合には、それぞれをモード別に独立さ
せたほうが一般に有利である。また、平均抽出器１０３
及び差分抽出器１０２に情報量削減器１０３，１０４を
それぞれ一体化し、各抽出器から情報量を削減しない平
均情報／差分情報と情報量を削減した平均情報／差分情
報を出力させることも容易である。
調復元処理器１０７，１０８をそれぞれ一つのハードウ
ェアとして構成し、それを階調数Ａのモードと階調数Ｂ
のモードで動作させるようにしてもよい。ただし、高速
性を要求される場合には、それぞれをモード別に独立さ
せたほうが一般に有利である。また、平均抽出器１０３
及び差分抽出器１０２に情報量削減器１０３，１０４を
それぞれ一体化し、各抽出器から情報量を削減しない平
均情報／差分情報と情報量を削減した平均情報／差分情
報を出力させることも容易である。
【００１５】図３は復号化装置の概略ブロック図、図４
はその概略フローチャートである。図３において、階調
復元処理器２００，２０１はそれぞれ図１の階調復元処
理器１０７，１０８と同じもので、図１の符号化装置に
よる符号化データ中の平均情報Ｓ３又はＳ４、差分情報
Ｓ５又はＳ６及びビットプレーン情報Ｓ７又はＳ８を入
力として取り込み（図４のステップ２５１）、ｎ×ｎの
ブロック画像を復元する（図４のステップ２５２，２５
３）。なお、図１の符号化装置による符号化データにさ
らに符号化が施されて可変長符号化データとされている
場合には、不図示の復号化器によって固定長符号化デー
タに復号化して、その平均情報、差分情報及びビットプ
レーン情報が階調復元処理器２００，２０１に入力さ
れ。またモード選択信号Ｓ９がセレクタ２０３に与えら
れ（図４のステップ２５１）、セレクタ２０３は、モー
ド選択信号Ｓ９が”０”のときに階調数Ｂ側の階調復元
処理器２０１により復元されたブロック画像を選択して
出力し、モード選択信号Ｓ９が”１”のときに階調数Ａ
側の階調復元処理器２００による復元ブロック画像を選
択して出力する。統合器２０４は、セレクタ２０３から
入力する復元ブロック画像を統合し、復元画像を出力す
る（図４のステップ２５４）。
はその概略フローチャートである。図３において、階調
復元処理器２００，２０１はそれぞれ図１の階調復元処
理器１０７，１０８と同じもので、図１の符号化装置に
よる符号化データ中の平均情報Ｓ３又はＳ４、差分情報
Ｓ５又はＳ６及びビットプレーン情報Ｓ７又はＳ８を入
力として取り込み（図４のステップ２５１）、ｎ×ｎの
ブロック画像を復元する（図４のステップ２５２，２５
３）。なお、図１の符号化装置による符号化データにさ
らに符号化が施されて可変長符号化データとされている
場合には、不図示の復号化器によって固定長符号化デー
タに復号化して、その平均情報、差分情報及びビットプ
レーン情報が階調復元処理器２００，２０１に入力さ
れ。またモード選択信号Ｓ９がセレクタ２０３に与えら
れ（図４のステップ２５１）、セレクタ２０３は、モー
ド選択信号Ｓ９が”０”のときに階調数Ｂ側の階調復元
処理器２０１により復元されたブロック画像を選択して
出力し、モード選択信号Ｓ９が”１”のときに階調数Ａ
側の階調復元処理器２００による復元ブロック画像を選
択して出力する。統合器２０４は、セレクタ２０３から
入力する復元ブロック画像を統合し、復元画像を出力す
る（図４のステップ２５４）。
【００１６】なお、階調復元処理器２００，２０１を一
つのハードウェアとして構成し、それをモード選択信号
Ｓ９の状態に応じて階調数Ａのモード又は階調数Ｂのモ
ードで動作させるようにしてもよい。この場合、復号化
装置の処理フローは図５のように表すことができ、１ブ
ロックの固定長符号化データが入力されると（ステップ
２６１）、モード選択信号の状態によって決まる一方の
モードに対応する階調復元処理が行われ、その結果が出
力される（ステップ２６２）。
つのハードウェアとして構成し、それをモード選択信号
Ｓ９の状態に応じて階調数Ａのモード又は階調数Ｂのモ
ードで動作させるようにしてもよい。この場合、復号化
装置の処理フローは図５のように表すことができ、１ブ
ロックの固定長符号化データが入力されると（ステップ
２６１）、モード選択信号の状態によって決まる一方の
モードに対応する階調復元処理が行われ、その結果が出
力される（ステップ２６２）。
【００１７】図１の平均抽出器１０１と差分抽出器１０
２により抽出される平均と差分は、例えば、（１）ブロ
ック内の画素値の平均値と、ブロック内の最大画素値と
最小画素値の差、（２）ブロック内の最大画素値と最小
画素値の平均と、最大画素値と最小画素値の差、（３）
ブロック内の上位画素値平均と下位画素値平均の中央値
と、上位画素値平均と下位画素値平均の差などである。
中央値からの偏差を差分として抽出することも可能であ
る。（３）の上位画素値平均と下位画素値平均とは、ブ
ロック内の最小画素値から最大画素値までの範囲をいく
つかの区間に区切り、その上位の区間に入った画素値の
平均と下位の区間に入った画素値の平均を求めたもので
ある。例えば４つの区間に区切り、上位１／４区間の平
均と下位１／４区間の平均の中央値を平均として、両平
均の差を差分として用いる。そのような上位と下位の区
間を求める際に統計を用いてもよい。上限画素値と下限
画素値の間にはいる画素値の上位部分と下位部分の統計
的平均を平均として用いてもよい。
２により抽出される平均と差分は、例えば、（１）ブロ
ック内の画素値の平均値と、ブロック内の最大画素値と
最小画素値の差、（２）ブロック内の最大画素値と最小
画素値の平均と、最大画素値と最小画素値の差、（３）
ブロック内の上位画素値平均と下位画素値平均の中央値
と、上位画素値平均と下位画素値平均の差などである。
中央値からの偏差を差分として抽出することも可能であ
る。（３）の上位画素値平均と下位画素値平均とは、ブ
ロック内の最小画素値から最大画素値までの範囲をいく
つかの区間に区切り、その上位の区間に入った画素値の
平均と下位の区間に入った画素値の平均を求めたもので
ある。例えば４つの区間に区切り、上位１／４区間の平
均と下位１／４区間の平均の中央値を平均として、両平
均の差を差分として用いる。そのような上位と下位の区
間を求める際に統計を用いてもよい。上限画素値と下限
画素値の間にはいる画素値の上位部分と下位部分の統計
的平均を平均として用いてもよい。
【００１８】ここで、ブロックサイズを４×４、階調数
Ａ＝３、階調数Ｂ＝２、入力画像情報Ｓ１及びブロック
画像情報Ｓ２を８ビット／画素とし、モード選択信号Ｓ
９（１ビット）含めた符号化長を３２ビット／ブロック
（２ビット／画素）とする。この場合、平均情報、差分
情報、及びビットプレーン情報に対し様々な情報量割り
当てが可能であるが、ここでは例えば、階調数Ｂ＝２の
モードのための情報量割り当てを平均情報（Ｓ３）＝８
ビット、差分情報（Ｓ５）＝７ビット、ビットプレーン
情報（Ｓ８）＝１６ビットとし、階調数Ａ＝３のモード
のための情報量割り当てを平均情報（Ｓ４）＝４ビッ
ト、差分情報（Ｓ６）＝３ビット、ビットプレーン情報
（Ｓ７）＝２４ビットとし、各モードによる階調削減処
理及び階調復元処理の具体例を以下に説明する。
Ａ＝３、階調数Ｂ＝２、入力画像情報Ｓ１及びブロック
画像情報Ｓ２を８ビット／画素とし、モード選択信号Ｓ
９（１ビット）含めた符号化長を３２ビット／ブロック
（２ビット／画素）とする。この場合、平均情報、差分
情報、及びビットプレーン情報に対し様々な情報量割り
当てが可能であるが、ここでは例えば、階調数Ｂ＝２の
モードのための情報量割り当てを平均情報（Ｓ３）＝８
ビット、差分情報（Ｓ５）＝７ビット、ビットプレーン
情報（Ｓ８）＝１６ビットとし、階調数Ａ＝３のモード
のための情報量割り当てを平均情報（Ｓ４）＝４ビッ
ト、差分情報（Ｓ６）＝３ビット、ビットプレーン情報
（Ｓ７）＝２４ビットとし、各モードによる階調削減処
理及び階調復元処理の具体例を以下に説明する。
【００１９】階調数Ｂ＝２の階調削減処理器１０６にお
いては、ブロック内の各画素を２つの階調で表し、１画
素あたり１ビットのビットプレーン情報Ｓ８に変換す
る。ある画素に対するビットプレーン情報の状態は、そ
の画素値が平均情報Ｓ３で示される平均ａ１以下ならば
０、平均ａ１を超えるならば１とされる。このようにＢ
＝２の場合、階調削減処理器１０６には差分情報Ｓ５を
入力する必要はないが、Ｂ≧３の場合には一般的に差分
情報Ｓ５も必要となる。
いては、ブロック内の各画素を２つの階調で表し、１画
素あたり１ビットのビットプレーン情報Ｓ８に変換す
る。ある画素に対するビットプレーン情報の状態は、そ
の画素値が平均情報Ｓ３で示される平均ａ１以下ならば
０、平均ａ１を超えるならば１とされる。このようにＢ
＝２の場合、階調削減処理器１０６には差分情報Ｓ５を
入力する必要はないが、Ｂ≧３の場合には一般的に差分
情報Ｓ５も必要となる。
【００２０】階調数Ｂ＝２の階調復元処理器１０８は、
ビットプレーン情報の１ビットあたり１画素の階調を復
元する。すなわち、状態１のビットに対応する画素に
（ａ１＋ｄ１／２）の画素値を割り当て、状態０のビッ
トに対応する画素に（ａ１−ｄ１／２）の画素値を割り
当てる。ｄ１は差分情報Ｓ５で示される値である。
ビットプレーン情報の１ビットあたり１画素の階調を復
元する。すなわち、状態１のビットに対応する画素に
（ａ１＋ｄ１／２）の画素値を割り当て、状態０のビッ
トに対応する画素に（ａ１−ｄ１／２）の画素値を割り
当てる。ｄ１は差分情報Ｓ５で示される値である。
【００２１】階調数Ａ＝３の階調削減処理器１０５にお
いては、ブロック内の各画素を３つの階調で表し、隣り
合う２画素を単位として、２画素あたり３ビット（１．
５ビット／画素）のビットプレーン情報Ｓ７に変換す
る。具体的には例えば、画素値の範囲を、（ａ２−ｄ２
／４）以下の区間R0、（ａ２−ｄ２／４）を超え（ａ２
＋ｄ２／４）以下の区間R1、（ａ２＋ｄ２／４）を超え
る区間R2に分け、１単位として扱われる２画素中の第１
画素の状態を次のようにして判定する。第１画素の画素
値が区間R0ならば状態０、区間R1ならば状態１、区間R2
ならば状態２とする。次に２画素中の第２画素の状態を
次のようにして判定する。第１画素が状態０の場合、第
２画素の画素値が区間R0ならば状態０、区間R1又はR2な
らば状態１とする。第１画素が状態２の場合、第２画素
の画素値が区間R0又はR1ならば状態１、区間R2ならば状
態２とする。第１画素が状態１の場合、第２画素の画素
値が区間R0ならば状態０、区間R1ならば状態１、区間R2
ならば状態２とする。図３は、このような状態遷移を示
す。ただし、ａ２とｄ２はそれぞれ、情報量削減後の平
均情報Ｓ４と差分情報Ｓ６を、情報量削減の場合と逆方
向に同量だけビットシフトした情報により示される値で
ある。
いては、ブロック内の各画素を３つの階調で表し、隣り
合う２画素を単位として、２画素あたり３ビット（１．
５ビット／画素）のビットプレーン情報Ｓ７に変換す
る。具体的には例えば、画素値の範囲を、（ａ２−ｄ２
／４）以下の区間R0、（ａ２−ｄ２／４）を超え（ａ２
＋ｄ２／４）以下の区間R1、（ａ２＋ｄ２／４）を超え
る区間R2に分け、１単位として扱われる２画素中の第１
画素の状態を次のようにして判定する。第１画素の画素
値が区間R0ならば状態０、区間R1ならば状態１、区間R2
ならば状態２とする。次に２画素中の第２画素の状態を
次のようにして判定する。第１画素が状態０の場合、第
２画素の画素値が区間R0ならば状態０、区間R1又はR2な
らば状態１とする。第１画素が状態２の場合、第２画素
の画素値が区間R0又はR1ならば状態１、区間R2ならば状
態２とする。第１画素が状態１の場合、第２画素の画素
値が区間R0ならば状態０、区間R1ならば状態１、区間R2
ならば状態２とする。図３は、このような状態遷移を示
す。ただし、ａ２とｄ２はそれぞれ、情報量削減後の平
均情報Ｓ４と差分情報Ｓ６を、情報量削減の場合と逆方
向に同量だけビットシフトした情報により示される値で
ある。
【００２２】そして、２画素の状態遷移に応じて、その
２画素に対応する３ビットのビットプレーン情報の状態
を決定する。例えば図６に示すように、２画素の状態遷
移が（０→０）ならば状態０（例えば２進コード”００
０”を割り当てる、以下同様）、（０→１）ならば状態
１（”００１”）、（１→０）ならば状態２（”０１
０”）、（１→１）ならば状態３（”０１１”）、（１
→２）ならば状態４（”１００”）、（２→１）ならば
状態５（”１０１”）、（２→２）ならば状態６（”１
１０”）とする。
２画素に対応する３ビットのビットプレーン情報の状態
を決定する。例えば図６に示すように、２画素の状態遷
移が（０→０）ならば状態０（例えば２進コード”００
０”を割り当てる、以下同様）、（０→１）ならば状態
１（”００１”）、（１→０）ならば状態２（”０１
０”）、（１→１）ならば状態３（”０１１”）、（１
→２）ならば状態４（”１００”）、（２→１）ならば
状態５（”１０１”）、（２→２）ならば状態６（”１
１０”）とする。
【００２３】階調数Ａ＝３の階調復元処理器１０８にお
いては、ビットプレーン情報生成時と逆のアルゴリズム
で、ビットプレーン情報の３ビットあたり２画素の階調
を復元する。すなわち、ビットプレーン情報の状態０は
（０→０）と状態遷移した２画素に対応するので、その
第１画素と第２画素に区間R0の代表値（＝ａ２−ｄ２／
２）を画素値として割り当てる。状態１は（０→１）と
状態遷移した２画素に対応するので、その第１画素に区
間R0の代表値を、第２画素に区間R1の代表値（＝ａ２）
を画素値として割り当てる。状態２は（１→０）と状態
遷移した２画素に対応するので、その第１画素に区間R1
の代表値を、第２画素に区間R0の代表値を画素値として
割り当てる。同様に、状態３ならば第１画素と第２画素
に区間R1の代表値を割り当て、状態４ならば第１画素に
区間R1の代表値を、第２画素に区間R2の代表値（ａ２＋
ｄ２／２）を割り当て、状態５ならば第１画素に区間R2
の代表値を、第２画素に区間R1の代表値を割り当て、状
態６ならば第１画素と第２画素に区間R2の代表値を割り
当てる。なお、（ａ２±ｄ２／２）に代えて（ａ２±ｄ
２／1.8）を割り当てることも可能である。
いては、ビットプレーン情報生成時と逆のアルゴリズム
で、ビットプレーン情報の３ビットあたり２画素の階調
を復元する。すなわち、ビットプレーン情報の状態０は
（０→０）と状態遷移した２画素に対応するので、その
第１画素と第２画素に区間R0の代表値（＝ａ２−ｄ２／
２）を画素値として割り当てる。状態１は（０→１）と
状態遷移した２画素に対応するので、その第１画素に区
間R0の代表値を、第２画素に区間R1の代表値（＝ａ２）
を画素値として割り当てる。状態２は（１→０）と状態
遷移した２画素に対応するので、その第１画素に区間R1
の代表値を、第２画素に区間R0の代表値を画素値として
割り当てる。同様に、状態３ならば第１画素と第２画素
に区間R1の代表値を割り当て、状態４ならば第１画素に
区間R1の代表値を、第２画素に区間R2の代表値（ａ２＋
ｄ２／２）を割り当て、状態５ならば第１画素に区間R2
の代表値を、第２画素に区間R1の代表値を割り当て、状
態６ならば第１画素と第２画素に区間R2の代表値を割り
当てる。なお、（ａ２±ｄ２／２）に代えて（ａ２±ｄ
２／1.8）を割り当てることも可能である。
【００２４】復号化装置の階調復元処理器２００，２０
１も同じ階調復元処理を行う。ただし、モード選択信号
Ｓ９が”０”のときは階調数Ｂ＝２の階調復元処理器２
０１の出力だけが有効であり、モード選択信号Ｓ９が”
１”のときは階調数Ａ＝３の階調復元処理器２００の出
力だけが有効である。
１も同じ階調復元処理を行う。ただし、モード選択信号
Ｓ９が”０”のときは階調数Ｂ＝２の階調復元処理器２
０１の出力だけが有効であり、モード選択信号Ｓ９が”
１”のときは階調数Ａ＝３の階調復元処理器２００の出
力だけが有効である。
【００２５】本実施例によれば、符号化装置において、
ビットプレーン情報、平均情報及び差分情報への情報量
の割り当て方の異なる２種類（一般的には複数種類）の
モードを用意し、それぞれのモードにより生成したビッ
トプレーン情報からブロック画像を復元して原ブロック
画像と比較することにより、画像の状態に応じて、ブロ
ック毎に、復元精度が最も良好な一つのモードつまり最
適な情報量の割り当て方を選ぶ。そして、復号化装置側
でも符号化装置側と同じモードつまり同じ情報量の割り
当て方を選択するため、復元画像にブロック状の歪み
（擬似輪郭）が発生しにくくなる。
ビットプレーン情報、平均情報及び差分情報への情報量
の割り当て方の異なる２種類（一般的には複数種類）の
モードを用意し、それぞれのモードにより生成したビッ
トプレーン情報からブロック画像を復元して原ブロック
画像と比較することにより、画像の状態に応じて、ブロ
ック毎に、復元精度が最も良好な一つのモードつまり最
適な情報量の割り当て方を選ぶ。そして、復号化装置側
でも符号化装置側と同じモードつまり同じ情報量の割り
当て方を選択するため、復元画像にブロック状の歪み
（擬似輪郭）が発生しにくくなる。
【００２６】ブロック毎の最適な情報量の割り当て方つ
まりモードの選択のために、他の尺度を用いることも可
能である。本発明の他の実施例によれば、図１に示す符
号化装置におけるモード選択器１０９に差分情報Ｓ５だ
けが入力され、モード選択器１０９はブロック内画素値
の差分（その内容は前述の通り）がある閾値以下のとき
には、ブロック内の階調変化が小さいので階調数Ｂ＝２
のモードを選択してモード選択信号Ｓ９を”０”とし、
差分がその閾値を超えるときにブロック内の階調変化が
大きいので階調数Ａ＝３のモードを選択してモード選択
信号Ｓ９を”１”にする（図２のステップ１５６）。こ
の実施例では、符号化装置の階調復元処理器１０７，１
０８は不要になる。このような構成によっても、従来よ
りブロック状の歪みを減らすことができる。
まりモードの選択のために、他の尺度を用いることも可
能である。本発明の他の実施例によれば、図１に示す符
号化装置におけるモード選択器１０９に差分情報Ｓ５だ
けが入力され、モード選択器１０９はブロック内画素値
の差分（その内容は前述の通り）がある閾値以下のとき
には、ブロック内の階調変化が小さいので階調数Ｂ＝２
のモードを選択してモード選択信号Ｓ９を”０”とし、
差分がその閾値を超えるときにブロック内の階調変化が
大きいので階調数Ａ＝３のモードを選択してモード選択
信号Ｓ９を”１”にする（図２のステップ１５６）。こ
の実施例では、符号化装置の階調復元処理器１０７，１
０８は不要になる。このような構成によっても、従来よ
りブロック状の歪みを減らすことができる。
【００２７】この実施例によれば、図７に示すような処
理フローとすることもできる。これは、例えば階調削減
処理器（図１中の１０５又は１０６）を１系統だけ設
け、それを複数のモードに利用する場合や、一般的なコ
ンピュータ上でソフトウエアにより固定長符号化装置を
実現する場合に採用し得る。この処理フローによれば、
ブロック分割画像情報Ｓ２を入力し（ステップ３０
１）、その平均情報Ｓ３及び差分情報Ｓ５を抽出し（ス
テップ３０２）、この段階で差分情報Ｓ５に基づいてモ
ード選択を行う（ステップ３０３）。ここで階調数Ａの
モードが選択された時には、平均情報及び差分情報の情
報量削減（ステップ３０４）、階調数Ａの階調削減処理
（ステップ３０５）、情報量が削減された平均情報Ｓ４
及び差分情報Ｓ６、ビットプレーン情報Ｓ７、及び”
１”状態のモード選択信号Ｓ９をそれぞれ出力する（ス
テップ３０６）。他方、階調数Ｂのモードが選択された
時には、階調数Ｂの階調削減処理（ステップ３０７）を
行い、平均情報Ｓ３、差分情報Ｓ５、ビットプレーン情
報Ｓ８、及び状態”０”のモード選択信号Ｓ９を出力す
る（ステップ３０８）。
理フローとすることもできる。これは、例えば階調削減
処理器（図１中の１０５又は１０６）を１系統だけ設
け、それを複数のモードに利用する場合や、一般的なコ
ンピュータ上でソフトウエアにより固定長符号化装置を
実現する場合に採用し得る。この処理フローによれば、
ブロック分割画像情報Ｓ２を入力し（ステップ３０
１）、その平均情報Ｓ３及び差分情報Ｓ５を抽出し（ス
テップ３０２）、この段階で差分情報Ｓ５に基づいてモ
ード選択を行う（ステップ３０３）。ここで階調数Ａの
モードが選択された時には、平均情報及び差分情報の情
報量削減（ステップ３０４）、階調数Ａの階調削減処理
（ステップ３０５）、情報量が削減された平均情報Ｓ４
及び差分情報Ｓ６、ビットプレーン情報Ｓ７、及び”
１”状態のモード選択信号Ｓ９をそれぞれ出力する（ス
テップ３０６）。他方、階調数Ｂのモードが選択された
時には、階調数Ｂの階調削減処理（ステップ３０７）を
行い、平均情報Ｓ３、差分情報Ｓ５、ビットプレーン情
報Ｓ８、及び状態”０”のモード選択信号Ｓ９を出力す
る（ステップ３０８）。
【００２８】なお、前記各実施例では情報量削減器１０
３，１０４により平均情報と差分情報の情報量が同じ量
だけ削減されたが、これに限られるものではなく、平均
情報だけを情報量削減する態様や、差分情報だけを情報
量削減する態様、差分情報より平均情報の方の情報量を
多く削減する態様、あるいは、平均情報より差分情報の
方の情報量を多く削減する態様も可能である。
３，１０４により平均情報と差分情報の情報量が同じ量
だけ削減されたが、これに限られるものではなく、平均
情報だけを情報量削減する態様や、差分情報だけを情報
量削減する態様、差分情報より平均情報の方の情報量を
多く削減する態様、あるいは、平均情報より差分情報の
方の情報量を多く削減する態様も可能である。
【００２９】
【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
によれば、処理すべき画像の状態又は性質に応じて、ブ
ロック毎に好適なモードで画像圧縮を行うことができ、
復号化側ではモード選択信号に従って符号化側で選択し
たモードによりブロック画像を復元することができるた
め、復元画像にブロック状歪みが発生しにくくなる。
によれば、処理すべき画像の状態又は性質に応じて、ブ
ロック毎に好適なモードで画像圧縮を行うことができ、
復号化側ではモード選択信号に従って符号化側で選択し
たモードによりブロック画像を復元することができるた
め、復元画像にブロック状歪みが発生しにくくなる。
【図１】本発明の一実施例による符号化装置の概略ブロ
ック図である。
ック図である。
【図２】図１の符号化装置の処理フローを示す概略フロ
ーチャートである。
ーチャートである。
【図３】図１の符号化装置による符号化データから画像
を復元するための復号化装置の一例を示す概略ブロック
図である。
を復元するための復号化装置の一例を示す概略ブロック
図である。
【図４】図３の復号化装置の処理フローを示す概略フロ
ーチャートである。
ーチャートである。
【図５】復号化装置の変形例の処理フローを示す概略フ
ローチャートである。
ローチャートである。
【図６】階調数＝３の階調削減処理に関する状態遷移図
である。
である。
【図７】本発明の他の実施例による符号化処理フローを
示す概略フローチャートである。
示す概略フローチャートである。
１００ ブロック分割器 １０１ 平均抽出器 １０２ 差分抽出器 １０３ 情報量削減器 １０４ 情報量削減器 １０５ 階調削減処理器（階調数Ａのモード用） １０６ 階調削減処理器（階調数Ｂのモード用） １０７ 階調復元処理器（階調数Ａのモード用） １０８ 階調復元処理器（階調数Ｂのモード用） １０９ モード選択器 １１０ セレクタ ２００ 階調復元処理器（階調数Ａのモード用） ２０１ 階調復元処理器（階調数Ｂのモード用） ２０３ セレクタ ２０４ 統合器 Ｓ１ 入力画像情報 Ｓ２ ブロック画像情報 Ｓ３ 平均情報（階調数Ｂのモード用） Ｓ４ 平均情報（階調数Ａのモード用） Ｓ５ 差分情報（階調数Ｂのモード用） Ｓ６ 差分情報（階調数Ａのモード用） Ｓ７ ビットプレーン情報（階調数Ａのモード用） Ｓ８ ビットプレーン情報（階調数Ｂのモード用） Ｓ９ モード選択信号
Claims (4)
- 【請求項１】 画像をブロック分割し、ブロック内の画
素値の平均情報又は平均情報及び差分情報を利用してブ
ロック画像の情報量を削減したビットプレーン情報を生
成し、これを平均情報及び差分情報とともに固定長符号
化データとして出力する固定長符号化方法であって、ビ
ットプレーン情報、平均情報及び差分情報に対する情報
量の割り当て方が異なる複数のモードを持ち、ブロック
毎に、各モードによるビットプレーン情報からのブロッ
ク画像の再現精度を調べることによって一つのモードを
選択し、選択したモードによるビットプレーン情報、平
均情報、差分情報及びモード選択信号を固定長符号化デ
ータとして出力することを特徴とする固定長符号化方
法。 - 【請求項２】 画像をブロック分割し、ブロック内の画
素値の平均情報又は平均情報及び差分情報を利用してブ
ロック画像の情報量を削減したビットプレーン情報を生
成し、これを平均情報及び差分情報とともに固定長符号
化データとして出力する固定長符号化方法であって、ブ
ロック毎に、差分情報に基づいて一つのモードを選択
し、選択したモードによるビットプレーン情報、平均情
報、差分情報及びモード選択信号を固定長符号化データ
として出力するステップとを有することを特徴とする固
定長符号化方法。 - 【請求項３】 画像をブロック分割し、ブロック内の画
素値の平均情報又は平均情報及び差分情報を利用してブ
ロック画像の情報量を削減したビットプレーン情報を生
成し、これを平均情報及び差分情報とともに固定長符号
化データとして出力する固定長符号化装置であって、ビ
ットプレーン情報、平均情報及び差分情報に対する情報
量の割り当て方が異なる複数のモードを持ち、各モード
によるビットプレーン情報、平均情報及び差分情報を生
成する手段と、ブロック毎に、各モードによるビットプ
レーン情報からのブロック画像の再現精度を調べること
によって一つのモードを選択する手段と、選択されたモ
ードによるビットプレーン情報、平均情報、差分情報及
びモード選択信号を固定長符号化データとして出力する
手段とを具備することを特徴とする固定長符号化装置。 - 【請求項４】 画像をブロック分割し、ブロック内の画
素値の平均情報又は平均情報及び差分情報を利用してブ
ロック画像の情報量を削減したビットプレーン情報を生
成し、これを平均情報及び差分情報とともに固定長符号
化データとして出力する固定長符号化装置において、ビ
ットプレーン情報、平均情報及び差分情報に対する情報
量の割り当て方が異なる複数のモードを持ち、各モード
によるビットプレーン情報、平均情報及び差分情報を生
成する手段と、ブロック毎に、差分情報に基づいて一つ
のモードを選択する手段と、選択されたモードによるビ
ットプレーン情報、平均情報、差分情報及びモード選択
信号を固定長符号化データとして出力する手段とを具備
することを特徴とする固定長符号化装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP35148497A JPH11187397A (ja) | 1997-12-19 | 1997-12-19 | 固定長符号化方法及び装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP35148497A JPH11187397A (ja) | 1997-12-19 | 1997-12-19 | 固定長符号化方法及び装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11187397A true JPH11187397A (ja) | 1999-07-09 |
Family
ID=18417612
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP35148497A Pending JPH11187397A (ja) | 1997-12-19 | 1997-12-19 | 固定長符号化方法及び装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH11187397A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2015126329A (ja) * | 2013-12-26 | 2015-07-06 | 株式会社メガチップス | 画像処理装置 |
-
1997
- 1997-12-19 JP JP35148497A patent/JPH11187397A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2015126329A (ja) * | 2013-12-26 | 2015-07-06 | 株式会社メガチップス | 画像処理装置 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20050301 |
|
| A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20050502 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20050621 |
|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20051108 |