JPH11215506A - 画像符号化復号装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 複数組の画素値データからなる画素を周辺画
素から予測して符号化・復号する場合に、周辺画素用の
画像バッファの容量を削減する。 【解決手段】 複数の符号化手段１において外部からそ
れぞれ画素４を得る。画像データ変換手段１３は、画像
バッファ１４が出力する画像バッファ格納データ１６を
入力とし、複数の予測器用画素９を生成して複数の符号
化手段１に送出する。複数の符号化手段１は、予測器の
画素値９を用いて符号化処理を行なう。複数の符号化手
段１は、生成された符号データ６を外部へ出力する。画
像データ変換手段１３は、複数の符号化手段１が出力す
る画素値７を入力とし、それらの画素値の組合せにより
画像バッファ格納データ１５を生成し画像バッファ１４
に出力する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、画像符号化復号装
置に関するものであり、特に多値の画像に対する可逆の
予測符号化に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】画像は一般に非常に大量のデータとなる
ので、蓄積や伝送の際には符号化によって圧縮するのが
一般的である。画像データの符号化手法は、非可逆符号
化方式と可逆符号化方式の２種類に大別される。

【０００３】非可逆符号化方式は、元の画像を符号化し
それを復号した画像（以下復号画像と呼ぶ）と元の画像
が完全に一致しない。しかし大きな圧縮率を得ることが
できる。非可逆符号化方式の例として、画像符号化の標
準であるＪＰＥＧ（Ｊｏｉｎｔ Ｐｈｏｔｏｇｒａｐｈ
ｉｃ Ｅｘｐｅｒｔｓ Ｇｒｏｕｐ）で定められたＤＣ
Ｔ（Ｄｉｓｃｒｅｔｅ Ｃｏｓｉｎｅ Ｔｒａｎｓｆｏ
ｒｍ）方式がある。ＤＣＴ方式は、スキャンイン画像の
ようにエネルギーが低周波成分に集中する画像に対して
有効である。これに対し、高周波成分も多く発生する画
像ではエッジ等において画質劣化が目立ちやすい。この
例として、コンピュータで作成される画像があり、代表
的なものとしてＰＤＬ（Ｐａｇｅ Ｄｅｓｃｒｉｐｔｉ
ｏｎ Ｌａｎｇｕａｇｅ）で記述される画像がある。

【０００４】可逆符号化方式は、画像と符号が１対１に
対応するので元の画像を完全に再現できる。画質の劣化
が生じない反面、圧縮率は大きくならない。可逆符号化
方式の例として、ＪＰＥＧで定められたＳｐａｔｉａｌ
方式がある。従来の可逆符号化方式の一例としてＳｐａ
ｔｉａｌ方式を以下に説明する。

【０００５】図２０は、Ｓｐａｔｉａｌ方式を実現する
符号化装置の構成を表すブロック図である。また、図２
１は、Ｓｐａｔｉａｌ方式を実現する復号装置の構成を
表すブロック図である。これらの図は、「マルチメディ
ア符号化の国際標準」（安田浩 編者、丸善（株）、ｐ
２８）の図１．１０を参考に、本説明の趣旨に合わせて
若干の修正を加えたものである。図２０および図２１に
おいて、１は符号化手段、２は予測部、３はエントロピ
ー符号化部、４は画素、５は予測誤差値、６は符号デー
タ、７は画素、８は画像バッファ、９は予測器用画素、
１０は復号手段、１１はエントロピー復号部、１２は画
素生成部である。

【０００６】図２０の符号化装置の各部について説明す
る。予測部２は外部から画素４を、画像バッファ８から
予測器用画素９をそれぞれ受け取る。また予測部２は、
画素４の画素値から予測器用画素９の画素値を減算し予
測誤差値５を生成する。そして予測誤差値５をエントロ
ピー符号化部３に送出する。さらに予測部２は画素４を
画素７として画像バッファ８に送出する。画素７は、後
で予測器用画素９として使用する。エントロピー符号化
部３は所定の符号化手法を用いて予測誤差値５を符号化
する。そして符号データ６として外部に出力する。画像
バッファ８は予測部２で使用する予測器用の画素値を格
納する。

【０００７】次に図２１の復号装置の各部について説明
する。以下、符号化装置と同様の各部に対しては、同じ
符号を付与して説明を省略する。エントロピー復号部１
１は、エントロピー符号化部３で用いた符号化手法に対
応する復号手法で符号データ６を復号する。そして復号
結果を予測誤差値５として画素生成部１２に送出する。
画素生成部１２は、画像バッファ８から予測器用画素９
を受け取る。予測器用画素９の画素値に予測誤差値５を
加算して画素４を生成し外部に送出する。さらに画素４
を画素７として画像バッファ８に送出する。

【０００８】以上の構成に基づいた動作について説明す
る。図２３および図２４はそれぞれ、図２０の符号化装
置、図２１の復号装置の動作を説明するフローチャート
である。

【０００９】まず図２３を用いて符号化処理について説
明する。Ｓ４１０では予測部２において外部から画素４
を得る。Ｓ４２０では予測部２において、画素４を画素
７として画像バッファ８に送出する。Ｓ４３０では予測
部２において、画素４を符号化するのに必要な予測器用
画素９を画像バッファ８から得る。Ｓ４４０では予測部
２において、画素４の画素値からＳ４３０で得られた予
測器用画素９の画素値を減算し、予測誤差値５を算出す
る。Ｓ４５０ではエントロピー符号化部３において、所
定の符号化手法を用いて予測誤差値５を符号化し符号デ
ータ６を得る。Ｓ４６０ではエントロピー符号化部３に
おいて、符号データ６を外部へ出力する。Ｓ４７０では
入力された画素を全て処理したか否かを判定し、全て処
理していれば符号化処理を終了する。また未処理の画素
値が残っている場合は、Ｓ４１０へ戻る。

【００１０】次に図２４を用いて復号処理について説明
する。Ｓ５１０ではエントロピー復号部１１において外
部から符号データ６を得る。Ｓ５２０ではエントロピー
復号部１１において、エントロピー符号化部３で用いた
符号化手法に対応する復号手法により、符号データ６を
復号する。そして復号結果を予測誤差値５として画素生
成部１２に送出する。Ｓ５３０では画素生成部１２にお
いて、画素４を生成するのに必要な予測器用画素９を画
像バッファ８から得る。Ｓ５４０では画素生成部１２に
おいて、予測器用画素９の画素値に予測誤差値５を加算
して画素４を生成する。Ｓ５５０では画素生成部１２に
おいて、画素４を画素７として画像バッファ８に送出す
る。Ｓ５６０では画素生成部１２において、画素４を外
部に送出する。Ｓ５７０では入力された符号データ６を
全て処理したか否かを判定し、全て処理していれば復号
処理を終了する。また未処理データが残っている場合
は、Ｓ５１０へ戻る。

【００１１】以上の動作の中でＳ４５０における符号化
処理とＳ５２０における復号処理はＨｕｆｆｍａｎ符号
化、もしくは多値２値変換を備えた算術符号化によって
行われる。またＳ４４０で行われる予測誤差値算出処理
では、図２２の７つの予測式が用意されており選択可能
となっている。

【００１２】次に画像バッファ８の容量について述べ
る。画像バッファ８は図２２の予測器ａ，ｂ，ｃに相当
する画素の画素値を格納する。符号化復号処理を実行す
る上で、画像バッファ８は少なくとも注目画素の一つ上
のライン（副走査方向と反対方向）の画素値を格納する
必要がある。このため画像バッファ８の容量は１ライン
分の画素数（主走査方向の画素数）に比例して大きくな
る。さらに画像バッファ８の容量は画素のビット精度に
も比例して大きくなる。例えば２００ｄｏｔｓ／２５．
４ｍｍの解像度でＡ４サイズ（２１０ｍｍ×２９７ｍ
ｍ）の大きさの２値画像の場合、画素数は１６５３×２
３３８個となり画像バッファ８の容量は約４．５ｋビッ
トとなる。一方６００ｄｏｔｓ／２５．４ｍｍの解像度
でＡ４サイズの大きさの多値画像の場合、画素のビット
精度を８ビットとすると、画像バッファ８の容量は約５
５ｋビットとなる。

【００１３】このように、図２０および図２１に示す符
号化装置および復号装置の場合、画像の解像度と画素の
ビット精度に比例して画像バッファ８の容量が大きくな
るという問題がある。

【００１４】また、カラー画像の場合一つの画素を表す
のに３色（ＲＧＢ）あるいは４色（ＹＭＣＫ）必要とな
る。例えば各色成分で８ビットのビット精度とすると、
１画素当たり３色で２４ビット、４色で３２ビットとな
る。図２０および図２１に示した符号化装置および復号
装置は予測処理を行なう性質上、各色成分ごとに符号化
処理および復号処理を行なう方が効率よく圧縮できる。
また高速処理を実現することを考えると、各色成分ごと
に符号化装置および復号装置を持ちそれらを並列に動作
させる構成が望ましい。図２５および図２６は色成分が
４つの場合の符号化装置および復号装置の構成の一例図
である。図中に付した番号は基本的に図２０および図２
１と同じであり、４つの色成分を識別させるために番号
の後にａ，ｂ，ｃ，ｄを付した。図２５および図２６に
示すように符号化手段１ａ，１ｂ，１ｃ，１ｄおよび復
号手段１０ａ，１０ｂ，１０ｃ，１０ｄは各色成分ごと
に画像バッファ８ａ，８ｂ，８ｃ，８ｄを持つことにな
る。このため並列に動作させる符号化手段１および復号
手段１０の数に比例して、画像バッファ８の容量が大き
くなるという問題がある。さらに画像バッファ８と符号
化手段１および復号手段１０を接続する信号線の数も大
きくなるという問題がある。

【００１５】

【発明が解決しようとする課題】本発明は上述した事情
に鑑みてなされたもので、複数の符号化手段および復号
手段を持ちそれらを並列に動作させる場合でも、全体の
画像バッファの容量を小さくできる可逆符号化装置およ
び復号装置を提供することを目的とするものである。

【００１６】

【課題を解決するための手段】本発明では上記課題を解
決するために、画像に対し可逆符号化を行う画像符号化
復号装置において、前記画像符号化装置を、外部からの
入力画像の画素値を前記入力画像の周辺にある予測器の
画素値から所定の予測手法を用いて符号化する複数の符
号化手段と、複数の画素値を画像バッファ格納データへ
変換しまた画像バッファ格納データを複数の画素値へ変
換する第１の画像データ変換手段と、前記画像データ変
換手段が出力する画像バッファ格納データを格納する第
１の画像バッファとを含んで構成し、前記画像復号装置
を、前記符号化手段で用いた符号化手法に対応する復号
手法を用いて、外部から入力される符号データを復号す
る複数の復号手段と、複数の画素値を画像バッファ格納
データへ変換しまた画像バッファ格納データを複数の画
素値へ変換する第２の画像データ変換手段と、前記画像
データ変換手段が出力する画像バッファ格納データを格
納する第２の画像バッファを含んで構成することを特徴
とするものである。

【００１７】さらに、本発明は、前記第１および第２の
画像データ変換手段が、前記複数の符号化手段および前
記複数の復号手段が出力する複数の画素値を入力としこ
れらの画素値の組合せに基づき前記画像バッファ格納デ
ータを生成し前記画像バッファに出力する画素値バッフ
ァデータ変換手段と、前記画像バッファが出力する前記
画像バッファ格納データを入力とし複数の予測器の画素
値を生成しそれぞれ前記複数の符号化手段および前記複
数の復号手段に出力するバッファデータ画素値変換手段
とを含んで構成されることを特徴とするものである。

【００１８】さらに、本発明は、前記画素値バッファデ
ータ変換手段と前記バッファデータ画素値変換手段はそ
れぞれ独立に動作することを特徴とするものである。

【００１９】さらに、本発明は、前記画素値バッファデ
ータ変換手段が、前記複数の符号化手段および前記複数
の復号手段から入力される複数の画素値を比較する比較
手段と、前記比較手段の結果を用いて所定の識別子を生
成するエンコード手段と、前記エンコード手段で生成さ
れた前記識別子と前記複数の画素値を用いて所定の方法
で画素値変換データを生成するデータ生成手段と、前記
画素値変換データを所定のビット数にパッキングし前記
画像バッファ格納データとして出力するパッキング手段
とを含んで構成されることを特徴とするものである。

【００２０】さらに、本発明は、前記バッファデータ画
素値変換手段が、前記画像バッファが出力する前記画像
バッファ格納データを所定の方法でアンパッキングし画
素値変換データを生成するアンパッキング手段と、前記
画素値変換データをデコードし識別子および画素値を生
成するデコード手段と、前記識別子および前記画素値か
ら複数の予測器用の画素値を生成し前記複数の符号化手
段および前記複数の復号手段へ出力する画素値生成手段
とを含んで構成されることを特徴とするものである。

【００２１】さらに、本発明は、前記画素値変換データ
を複数の識別子と複数の画素値の組合せで構成すること
を特徴とするものである。これにより複数の画素値の組
合せを決めることができる。

【００２２】さらに、本発明は、前記画素値変換データ
を前記識別子の値により可変長のデータにすることを特
徴とするものである。これにより複数の画素値の組合せ
に対し最適な長さのデータを生成することができる。

【００２３】以上の構成においては、前記画像データ変
換手段により、前記複数の符号化手段および前記複数の
復号手段が出力する複数の画素値を所定の方法で変換し
前記画像バッファに出力することができる。また、前記
画像バッファが出力するデータを所定の方法で複数の予
測器用の画素値に変換し前記複数の符号化手段および前
記複数の復号手段に出力することができる。これらによ
り、前記画像バッファへ格納するデータ量を少なくで
き、前記画像バッファの容量を小さくすることができ
る。さらに前記画像バッファと前記複数の符号化手段お
よび複数の復号手段とを接続する信号線の数も小さくす
ることができる。

【００２４】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施例について説
明する。

【００２５】図１および図２はそれぞれ本発明の符号化
装置および復号装置の実施例を示すブロック図である。
図中図２５および図２６と同様の部分には同一の符号を
付して説明を省略する。図１および図２において１３は
画像データ変換手段、１４は画像バッファ、１５は画像
バッファ格納データ、１６は画像バッファ格納データで
ある。 次に図１および図２の各部について説明する。
画像データ変換手段１３は複数の符号化手段１ａ，１
ｂ，１ｃ，１ｄおよび復号手段１０ａ，１０ｂ，１０
ｃ，１０ｄが出力する画素値７ａ，７ｂ，７ｃ，７ｄを
入力とし、それらの画素値の組合せにより画像バッファ
格納データ１５を生成し画像バッファ１４に出力する。
また画像データ変換手段１３は画像バッファ１４が出力
する画像バッファ格納データ１６を入力とし、複数の予
測器用画素９ａ，９ｂ，９ｃ，９ｄを生成し複数の符号
化手段１ａ，１ｂ，１ｃ，１ｄおよび復号手段１０ａ，
１０ｂ，１０ｃ，１０ｄに出力する。画像バッファ１４
は画像バッファ格納データ１５を格納する。

【００２６】図３および図４は本発明の符号化装置およ
び復号装置の実施例の動作をそれぞれ表すフローチャー
トである。

【００２７】まず図３を用いて符号化処理について説明
する。Ｓ１０では複数の符号化手段１ａ，１ｂ，１ｃ，
１ｄにおいて外部からそれぞれ画素４ａ，４ｂ，４ｃ，
４ｄを得る。Ｓ２０では画像データ変換手段１３におい
て、画像バッファ１４が出力する画像バッファ格納デー
タ１６を入力とし、複数の予測器用画素９ａ，９ｂ，９
ｃ，９ｄを生成して複数の符号化手段１ａ，１ｂ，１
ｃ，１ｄに送出する。Ｓ３０では複数の符号化手段１
ａ，１ｂ，１ｃ，１ｄにおいて、Ｓ２０で得られた予測
器の画素値９ａ，９ｂ，９ｃ，９ｄを用いて符号化処理
を行なう。Ｓ４０では複数の符号化手段１ａ，１ｂ，１
ｃ，１ｄにおいて、生成された符号データ６ａ，６ｂ，
６ｃ，６ｄを外部へ出力する。Ｓ５０では画像データ変
換手段１３において、複数の符号化手段１ａ，１ｂ，１
ｃ，１ｄが出力する画素値７ａ，７ｂ，７ｃ，７ｄを入
力とし、それらの画素値の組合せにより画像バッファ格
納データ１５を生成し画像バッファ１４に出力する。Ｓ
６０では入力された複数の画素４ａ，４ｂ，４ｃ，４ｄ
を全て処理したか否かを判定し、全て処理していれば符
号化処理を終了する。また未処理の画素が残っている場
合は、Ｓ１０へ戻る。

【００２８】次に図４を用いて復号処理について説明す
る。Ｓ１１０では複数の復号手段１０ａ，１０ｂ，１０
ｃ，１０ｄにおいて外部からそれぞれ符号データ６ａ，
６ｂ，６ｃ，６ｄを得る。Ｓ１２０では画像データ変換
手段１３において、画像バッファ１４が出力する画像バ
ッファ格納データ１６を入力とし、複数の予測器用画素
９ａ，９ｂ，９ｃ，９ｄを生成して複数の復号手段１０
ａ，１０ｂ，１０ｃ，１０ｄに送出する。Ｓ１３０では
複数の復号手段１０ａ，１０ｂ，１０ｃ，１０ｄにおい
て、複数の符号化手段１ａ，１ｂ，１ｃ，１ｄで用いた
符号化手法に対応する復号手法により、符号データ６
ａ，６ｂ，６ｃ，６ｄを復号する。Ｓ１４０では複数の
復号手段１０ａ，１０ｂ，１０ｃ，１０ｄにおいて、生
成された画素４ａ，４ｂ，４ｃ，４ｄを外部へ出力す
る。Ｓ１５０では画像データ変換手段１３において、複
数の復号手段１０ａ，１０ｂ，１０ｃ，１０ｄが出力す
る画素値７ａ，７ｂ，７ｃ，７ｄを入力とし、それらの
画素値の組合せにより画像バッファ格納データ１５を生
成し画像バッファ１４に出力する。Ｓ１６０では入力さ
れた複数の符号データ６ａ，６ｂ，６ｃ，６ｄを全て処
理したか否かを判定し、全て処理していれば復号処理を
終了する。また未処理の符号データが残っている場合
は、Ｓ１１０へ戻る。

【００２９】動作について都合上シーケンシャルに説明
したが、並列処理が行われても構わない。例えば格納デ
ータ生成Ｓ５０は、予測器の画素値生成Ｓ２０、符号化
処理Ｓ３０、符号データの出力Ｓ４０のいずれとも平行
して行なえる。同様に格納データ生成Ｓ１５０は、画素
値の出力Ｓ１４０と平行して行なえる。この発明の本質
はこれらの処理の順に左右されるものではない。

【００３０】次に画像データ変換手段１３について説明
する。図５は画像データ変換手段１３の構成を表すブロ
ック図である。画像データ変換手段１３は、複数の画素
値７ａ，７ｂ，７ｃ，７ｄを画像バッファ格納データ１
５に変換する画素値バッファデータ変換手段２６と、画
像バッファ格納データ１６を複数の予測器用画素値９
ａ，９ｂ，９ｃ，９ｄに変換するバッファデータ画素値
変換手段２７に大別される。図５において、１７は比較
手段、１８はエンコード手段、１９はデータ生成手段、
２０はパッキング手段、２１はアンパッキング手段、２
２はデコード手段、２３は画素値生成手段、２４は画素
値変換データ、２５は画素値変換データである。

【００３１】図５の各部について説明する。

【００３２】まず画素値バッファデータ変換手段２６に
ついて述べる。比較手段１７は複数の画素値７ａ，７
ｂ，７ｃ，７ｄを比較する。エンコード手段１８は比較
手段１７の結果を用いて所定の識別子（以下ＩＤと呼
ぶ）を生成する。データ生成手段１９はエンコード手段
１８で生成されたＩＤと複数の画素値７ａ，７ｂ，７
ｃ，７ｄを用いて画素値変換データ２４を生成する。パ
ッキング手段２０は画素値変換データ２４を所定のビッ
ト数にパッキングし画像バッファ格納データ１５として
出力する。

【００３３】次にバッファデータ画素値変換手段２７に
ついて述べる。アンパッキング手段２１は画像バッファ
格納データ１６を所定の方法でアンパッキングし画素値
変換データ２５を生成する。デコード手段２２は画素値
変換データ２５をデコードしＩＤおよび画素値を生成す
る。画素値生成手段２３はデコード手段２２で生成され
たＩＤおよび画素値から複数の予測器用画素値９ａ，９
ｂ，９ｃ，９ｄを生成し出力する。

【００３４】図６および図７は画像データ変換手段１３
の動作を示すフローチャートである。

【００３５】まず図６を用いて画素値バッファデータ変
換手段２６の動作を説明する。Ｓ２１０では複数の符号
化手段１ａ，１ｂ，１ｃ，１ｄおよび復号手段１０ａ，
１０ｂ，１０ｃ，１０ｄから画素値７ａ，７ｂ，７ｃ，
７ｄを得る。Ｓ２２０では比較手段１７において複数の
画素値７ａ，７ｂ，７ｃ，７ｄを比較する。Ｓ２３０で
はエンコード手段１８において、比較手段１７の結果を
用いて所定のＩＤを生成する。Ｓ２４０ではデータ生成
手段１９において、エンコード手段１８で生成されたＩ
Ｄと複数の画素値７ａ，７ｂ，７ｃ，７ｄを用いて画素
値変換データ２４を生成する。Ｓ２５０ではパッキング
手段２０において、画素値変換データ２４を所定のビッ
ト数にパッキングし画像バッファ格納データ１５を生成
する。Ｓ２６０では画像バッファ格納データ１５を画像
バッファ１４に格納する。

【００３６】次に図７を用いてバッファデータ画素値変
換手段２７の動作を説明する。Ｓ２７０では画像バッフ
ァ１４から画像バッファ格納データ１６を得る。Ｓ２８
０ではアンパッキング手段２１において、画像バッファ
格納データ１６を所定の方法でアンパッキングし画素値
変換データ２５を生成する。Ｓ２９０ではデコード手段
２２において、画素値変換データ２５をデコードしＩＤ
および画素値を生成する。Ｓ３００では画素値生成手段
２３において、デコード手段２２で生成されたＩＤおよ
び画素値から複数の予測器用画素値９ａ，９ｂ，９ｃ，
９ｄを生成する。Ｓ３１０では複数の予測器用画素値９
ａ，９ｂ，９ｃ，９ｄを出力する。

【００３７】画素値バッファデータ変換手段２６のエン
コード手段１８で生成されるＩＤおよびデータ生成手段
１９で生成される画素値変換データ２４について説明す
る。ここでエンコード手段１８で生成されるＩＤとバッ
ファデータ画素値変換手段２７のデコード手段２２で生
成されるＩＤは同じものである。また画素値変換データ
２４と画素値変換データ２５も同じものである。画素値
のビット精度は８ビットとする。

【００３８】まず画像データ変換手段１３に入力される
画素値が４種類の場合について述べる。これは上述した
図１および図２の場合に相当する。図８は画素値変換デ
ータ２４の一例図である。画素値変換データ２４は（Ｉ
Ｄ，画素値）という形式からなる。ＩＤはＩＤ１，ＩＤ
２，ＩＤ３，ＩＤ４の４種類ある。図９はＩＤ１の例、
図１０はＩＤ２の例、図１１はＩＤ３の例、図１２はＩ
Ｄ４の例をそれぞれ表す。以下ＩＤ１で場合分けして説
明する。図８および図９においてＩＤ１＝”００”の場
合、４種類の色成分が全て異なる画素値である。画素値
変換データ２４は、異なる４種類の色成分を順に並べた
形式となる。この場合総ビット数は３４ビットである。
ＩＤ１＝”０１”の場合、４種類の色成分が全て同じ画
素値である。画素値変換データ２４は一つの画素値だけ
で代表し、総ビット数は１０である。ＩＤ１＝”１０”
の場合、４種類のうち３種類の色成分が同じ画素値であ
る。この場合どの色成分が異なる色成分かで４通りの場
合が存在し、これを図１０に示すようにＩＤ２で識別す
る。画素値変換データ２４は、（ＩＤ１，ＩＤ２，同じ
色成分の画素値，異なる色成分の画素値）の形式とな
り、総ビット数は２０ビットである。ＩＤ１＝”１１
０”の場合、４種類のうち２種類ずつの色成分が同じ画
素値である。この場合同じ色成分の組合せは３通り存在
し、これを図１１に示すようにＩＤ３で識別する。画素
値変換データ２４は、（ＩＤ１，ＩＤ３，一方の同じ色
成分の画素値，他方の同じ色成分の画素値）の形式とな
り、総ビット数は２１ビットである。ＩＤ１＝”１１
１”の場合、４種類のうち２種類のみの色成分が同じ画
素値である。この場合同じ色成分の組合せは６通り存在
し、これを図１２に示すようにＩＤ４で識別する。画素
値変換データ２４は、（ＩＤ１，ＩＤ４，同じ色成分の
画素値，一方の異なる色成分の画素値，他方の異なる色
成分の画素値）の形式となり、総ビット数は３０ビット
である。

【００３９】次に画像データ変換手段１３に入力される
画素値が３種類の場合について述べる。これは３色（Ｒ
ＧＢ）によるカラー画像の場合に相当する。図１３は画
素値変換データ２４の一例図である。画素値変換データ
２４は図８の場合と同様に（ＩＤ，画素値）という形式
からなる。ＩＤはＩＤ５，ＩＤ６の２種類ある。図１４
はＩＤ５の例、図１５はＩＤ６の例をそれぞれ表す。以
下図８の場合と同様にＩＤ５で場合分けして説明する。
図１３においてＩＤ５＝”００”の場合、３種類の色成
分が全て異なる画素値である。画素値変換データ２４
は、異なる３種類の色成分を順に並べた形式となる。こ
の場合総ビット数は２６ビットである。ＩＤ５＝”０
１”の場合、３種類の色成分が全て同じ画素値である。
画素値変換データ２４は一つの画素値だけで代表し、総
ビット数は１０ビットである。ＩＤ５＝”１０”の場
合、３種類のうち２種類の色成分が同じ画素値である。
この場合どの色成分が異なる色成分かで３通りの場合が
存在し、これを図１５に示すようにＩＤ６で識別する。
画素値変換データ２４は、（ＩＤ５，ＩＤ６，同じ色成
分の画素値，異なる色成分の画素値）の形式となり、総
ビット数は２０ビットである。

【００４０】最後に画像データ変換手段１３に入力され
る画素値が２種類の場合について述べる。これは４色
（ＹＭＣＫ）によるカラー画像を、例えばＹとＭ、Ｃと
Ｋの２色ずつに分けて符号化処理および復号処理を行な
う場合に相当する。図１６は画素値変換データ２４の一
例図である。画素値変換データ２４は図８の場合と同様
に（ＩＤ，画素値）という形式からなる。ＩＤはＩＤ７
の１種類のみである。図１７はＩＤ７の例を表す。以下
図８の場合と同様にＩＤ７で場合分けして説明する。図
１６においてＩＤ７＝”０”の場合、２種類の色成分が
異なる画素値である。画素値変換データ２４は、異なる
２種類の色成分を順に並べた形式となる。この場合総ビ
ット数は１７ビットである。ＩＤ７＝”１”の場合、２
種類の色成分が同じ画素値である。画素値変換データ２
４は一つの画素値だけで代表し、総ビット数は９ビット
である。

【００４１】画素値バッファデータ変換手段２６におい
て、入力される複数の画素値を画素値変換データ２４に
変換する動作を具体例を用いて説明する。図１８は入力
される画素値が３種類の場合の具体例である。図１８に
おいてデータを表す数字は全て１０進数とする。また３
種類の画素値は、Ｔ０，Ｔ１，Ｔ２，Ｔ３，Ｔ４，・・
・という時間でそれぞれ入力されるものとする。Ｔ０で
（色成分１，色成分２，色成分３）＝（０，１２８，２
５５）の画素値が入力された場合、画素値は全て異な
る。従って図１４よりＩＤ５＝０となり、画素値変換デ
ータ２４は（ＩＤ５，色成分１，色成分２，色成分３）
＝（０，０，１２８，２５５）となる。Ｔ１で（色成分
１，色成分２，色成分３）＝（０，１２８，１２８）の
画素値が入力された場合、画素値は２つ同じである。従
って図１４よりＩＤ５＝２となる。さらに色成分２と色
成分３が同じであるので図１５よりＩＤ６＝０となる。
画素値変換データ２４は（ＩＤ５，ＩＤ６，同じ色成
分，異なる色成分）＝（２，０，１２８，０）となる。
Ｔ２で（色成分１，色成分２，色成分３）＝（０，０，
０）の画素値が入力された場合、画素値は全て同じであ
る。従って図１４よりＩＤ５＝１となる。画素値変換デ
ータ２４は（ＩＤ５，同じ色成分）＝（１，０）とな
る。Ｔ３およびＴ４の場合も同様なので説明を省略す
る。

【００４２】次にバッファデータ画素値変換手段２７に
おいて、画素値変換データ２５を複数の画素値に変換す
る動作を、図１８を用いて説明する。他の時間での動作
も同様なのでＴ３，Ｔ４の場合についてのみ述べる。Ｔ
３で（２，２，１２８，１２７）の画素値変換データ２
５が入力された場合、まず最初の２をデコードする。こ
れは図１４より２つの画素値が同じ場合である。さらに
次の２をデコードする。これは図１５より色成分１と色
成分２が同じ画素値であることがわかる。３種類の画素
値は（色成分１，色成分２，色成分３）＝（１２８，１
２８，１２７）となる。Ｔ４で（２，１，１２７，０）
の画素値変換データ２５が入力された場合、まず最初の
２をデコードする。これは図１４より２つの画素値が同
じ場合である。さらに次の１をデコードする。これは図
１５より色成分１と色成分３が同じ画素値であることが
わかる。３種類の画素値は（色成分１，色成分２，色成
分３）＝（１２７，０，１２７）となる。

【００４３】実施例の効果について説明する。画像デー
タ変換手段１３に入力される画素値が３種類の場合につ
いて述べる。画素値が３種類の場合本発明を用いないと
１画素当たり３×８ビット＝２４ビットとなる。これに
対し本発明を用いると、図１３に示すように３種類の画
素値のうち少なくとも一組同じ画素値があればビット数
が減ることが分かる。このことは図８または図１６に示
すように、入力される画素値が４種類の場合でも２種類
の場合でも同様である。ここで画素値が４種類の場合本
発明を用いないと１画素当たり４×８ビット＝３２ビッ
ト、２種類の場合は１画素当たり２×８ビット＝１６ビ
ットである。この効果を実証するために、ＰＤＬで記述
された３色（ＲＧＢ）のカラー画像を用いて実験を行な
った。この画像は解像度４００ｄｏｔｓ／２５．４ｍｍ
のＡ４サイズ（２１０ｍｍ×２９７ｍｍ）の大きさで、
複雑な絵柄を含むもの、簡単な絵柄を含むもの、線画、
文書の４種類である。この結果を図１９に示す。図１９
の縦軸は、従来手法を用いた場合の画像バッファのデー
タ量に対する本手法を用いた場合の画像バッファのデー
タ量の割合を表す。縦軸が１より小さいと本手法が効果
的であることを示す。図１９を見るとデータ量が従来手
法の４０％から８０％程度に削減されていて、本手法が
効果的なことがわかる。

【００４４】

【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
においては画像データ変換手段を設けることで、画像か
ら所定の画像バッファ格納データへまた画像バッファ格
納データから画像へ、変換できる。これにより、画像バ
ッファへ格納するデータ量を少なくでき、画像バッファ
の容量を小さくできる。さらに画像バッファと符号化手
段および復号手段とを接続する信号線の数も小さくでき
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の実施例の画像符号化装置の構成を示
すブロック図である。

【図２】 本発明の実施例の画像復号装置の構成を示す
ブロック図である。

【図３】 本発明の実施例の画像符号化装置における符
号化処理の動作の一例を示すフローチャートである。

【図４】 本発明の実施例の画像復号装置における復号
処理の動作の一例を示すフローチャートである。

【図５】 本発明の実施例の画像符号化復号装置におけ
る画像データ変換手段の構成を示すブロック図である。

【図６】 画像データ変換手段の動作（格納データへの
変換）の一例を示すフローチャートである。

【図７】 画像データ変換手段の動作（画素値への変
換）の一例を示すフローチャートである。

【図８】 画像データ変換手段に入力される画素値が４
種類の場合の画素値変換データの一例図である。

【図９】 画像データ変換手段に入力される画素値が４
種類の場合の画素値変換データを構成するＩＤ１の一例
図である。

【図１０】 画像データ変換手段に入力される画素値が
４種類の場合の画素値変換データを構成するＩＤ２の一
例図である。

【図１１】 画像データ変換手段に入力される画素値が
４種類の場合の画素値変換データを構成するＩＤ３の一
例図である。

【図１２】 画像データ変換手段に入力される画素値が
４種類の場合の画素値変換データを構成するＩＤ４の一
例図である。

【図１３】 画像データ変換手段に入力される画素値が
３種類の場合の画素値変換データの一例図である。

【図１４】 画像データ変換手段に入力される画素値が
３種類の場合の画素値変換データを構成するＩＤ５の一
例図である。

【図１５】 画像データ変換手段に入力される画素値が
３種類の場合の画素値変換データを構成するＩＤ６の一
例図である。

【図１６】 画像データ変換手段に入力される画素値が
２種類の場合の画素値変換データの一例図である。

【図１７】 画像データ変換手段に入力される画素値が
２種類の場合の画素値変換データを構成するＩＤ７の一
例図である。

【図１８】 画像データ変換手段に入力される画素値が
３種類の場合の画像データ変換手段の動作を説明するた
めの具体例である。

【図１９】 ＰＤＬで記述された３色（ＲＧＢ）のカラ
ー画像を用いた実験の結果を表す図である。

【図２０】 従来の画像符号化装置の構成を表すブロッ
ク図である。

【図２１】 従来の画像復号装置の構成を表すブロック
図である。

【図２２】 注目画素と予測器との位置関係および予測
誤差値を求める際に用いる予測演算式を説明する図であ
る。

【図２３】 従来の画像符号化装置における符号化処理
の動作の一例を示すフローチャートである。

【図２４】 従来の画像復号装置における復号処理の動
作の一例を示すフローチャートである。

【図２５】 色成分が４つの場合の従来の画像符号化装
置の構成を表すブロック図である。

【図２６】 色成分が４つの場合の従来の画像復号装置
の構成を表すブロック図である。

【符号の説明】

１は符号化手段、１ａは符号化手段、１ｂは符号化手
段、１ｃは符号化手段、１ｄは符号化手段、２は予測
部、３はエントロピー符号化部、４は画素、４ａは画
素、４ｂは画素、４ｃは画素、４ｄは画素、５は予測誤
差値、６は符号データ、６ａは符号データ、６ｂは符号
データ、６ｃは符号データ、６ｄは符号データ、７は画
素、７ａは画素、７ｂは画素、７ｃは画素、７ｄは画
素、８は画像バッファ、８ａは画像バッファ、８ｂは画
像バッファ、８ｃは画像バッファ、８ｄは画像バッフ
ァ、９は予測器用画素、９ａは予測器用画素、９ｂは予
測器用画素、９ｃは予測器用画素、９ｄは予測器用画
素、１０は復号手段、１０ａは復号手段、１０ｂは復号
手段、１０ｃは復号手段、１０ｄは復号手段、１１はエ
ントロピー復号部、１２は画素生成部、１３は画像デー
タ変換手段、１４は画像バッファ、１５は画像バッファ
格納データ、１６は画像バッファ格納データ、１７は比
較手段、１８はエンコード手段、１９はデータ生成手
段、２０はパッキング手段、２１はアンパッキング手
段、２２はデコード手段、２３は画素値生成手段、２４
は画素値変換データ、２５は画素値変換データ、２６は
画素値バッファデータ変換手段、２７はバッファデータ
画素値変換手段である。

Claims (9)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 画像符号化装置と画像復号装置とを含
   み、画像に対し可逆符号化を行う画像符号化復号装置に
   おいて、 前記画像符号化装置は、 外部からの入力画像の画素値を前記入力画像の周辺にあ
   る複数の画素値から所定の予測手法を用いて符号化する
   複数の符号化手段と、 複数の画素値を画像バッファ格納データへ変換し、さら
   に画像バッファ格納データを複数の画素値へ変換する第
   １の画像データ変換手段と、 前記画像データ変換手段が出力する画像バッファ格納デ
   ータを格納する第１の画像バッファとを有し、 前記画像復号装置は、 前記符号化手段で用いた符号化手法に対応する復号手法
   を用いて、外部から入力される符号データを復号する複
   数の復号手段と、 複数の画素値を画像バッファ格納データへ変換し、さら
   に画像バッファ格納データを複数の画素値へ変換する第
   ２の画像データ変換手段と、 前記画像データ変換手段が出力する画像バッファ格納デ
   ータを格納する第２の画像バッファとを有することを特
   徴とする画像符号化復号装置。
2. 【請求項２】 前記第１の画像データ変換手段は、 前記複数の符号化手段が出力する複数の画素値を入力と
   しこれらの画素値の組合せに基づき前記画像バッファ格
   納データを生成し前記第１の画像バッファに出力する第
   １の画素値バッファデータ変換手段と、 前記第１の画像バッファが出力する前記画像バッファ格
   納データを入力とし複数の画素値を生成しそれぞれ前記
   複数の符号化手段に出力する第１のバッファデータ画素
   値変換手段とを有し、 前記第２の画像データ変換手段は、 前記複数の前記複数の復号手段が出力する複数の画素値
   を入力としこれらの画素値の組合せに基づき前記画像バ
   ッファ格納データを生成し前記第２の画像バッファに出
   力する第２の画素値バッファデータ変換手段と、 前記第２の画像バッファが出力する前記画像バッファ格
   納データを入力とし複数の画素値を生成しそれぞれ前記
   複数の復号手段に出力する第２のバッファデータ画素値
   変換手段とを有する請求項１に記載の画像符号化復号装
   置。
3. 【請求項３】 前記第１の画素値バッファデータ変換手
   段および前記第２の画素値バッファデータ変換手段は、
   それぞれ、前記第１のバッファデータ画素値変換手段お
   よび前記第２のバッファデータ画素値変換手段と独立に
   動作する請求項２記載の画像符号化復号装置。
4. 【請求項４】 前記第１の画素値バッファデータ変換手
   段は、 前記複数の符号化手段から入力される複数の画素値を比
   較する第１の比較手段と、 前記第１の比較手段の結果を用いて所定の識別子を生成
   する第１のエンコード手段と、 前記第１のエンコード手段で生成された前記識別子と前
   記複数の画素値を用いて所定の方法で画素値変換データ
   を生成する第１のデータ生成手段と、 前記画素値変換データを所定のビット数にパッキングし
   前記画像バッファ格納データとして出力する第１のパッ
   キング手段とを有し、 前記第２の画素値バッファデータ変換手段は、 前記複数の復号手段から入力される複数の画素値を比較
   する第２の比較手段と、 前記第２の比較手段の結果を用いて所定の識別子を生成
   する第２のエンコード手段と、 前記第２のエンコード手段で生成された前記識別子と前
   記複数の画素値を用いて所定の方法で画素値変換データ
   を生成する第２のデータ生成手段と、 前記画素値変換データを所定のビット数にパッキングし
   前記画像バッファ格納データとして出力する第２のパッ
   キング手段とを有する請求項２または３記載の画像符号
   化復号装置。
5. 【請求項５】 前記第１のバッファデータ画素値変換手
   段は、 前記第１の画像バッファが出力する前記画像バッファ格
   納データを所定の方法でアンパッキングし画素値変換デ
   ータを生成する第１のアンパッキング手段と、 前記画素値変換データをデコードし識別子および画素値
   を生成する第１のデコード手段と、 前記識別子および前記画素値から複数の画素値を生成し
   前記複数の符号化手段へ出力する第１の画素値生成手段
   とを有し、 前記第２のバッファデータ画素値変換手段は、 前記第２の画像バッファが出力する前記画像バッファ格
   納データを所定の方法でアンパッキングし画素値変換デ
   ータを生成する第２のアンパッキング手段と、 前記画素値変換データをデコードし識別子および画素値
   を生成する第２のデコード手段と、 前記識別子および前記画素値から複数の画素値を生成し
   前記複数復号手段へ出力する第２の画素値生成手段とを
   有する請求項２、３または４記載の画像符号化復号装
   置。
6. 【請求項６】 前記画素値変換データを複数の識別子と
   複数の画素値の組合せで構成することを特徴とする請求
   項１記載の画像符号化復号装置。
7. 【請求項７】 前記画素値変換データを前記識別子の値
   により可変長のデータにすることを特徴とする請求項１
   記載の画像符号化復号装置。
8. 【請求項８】 外部からの入力画像の画素値を前記入力
   画像の周辺にある複数の画素値から所定の予測手法を用
   いて符号化する複数の符号化手段と、 複数の画素値を画像バッファ格納データへ変換し、さら
   に画像バッファ格納データを複数の画素値へ変換する画
   像データ変換手段と、 前記画像データ変換手段が出力する画像バッファ格納デ
   ータを格納する画像バッファとを有することを特徴とす
   る画像符号化装置。
9. 【請求項９】 前記符号化手段で用いた符号化手法に対
   応する復号手法を用いて、外部から入力される符号デー
   タを復号する複数の復号手段と、 複数の画素値を画像バッファ格納データへ変換し、さら
   に画像バッファ格納データを複数の画素値へ変換する画
   像データ変換手段と、 前記画像データ変換手段が出力する画像バッファ格納デ
   ータを格納する画像バッファとを有することを特徴とす
   る画像復号装置。