JPH1188702A - 符号化及び復号装置とそれを適用した画像処理装置 - Google Patents

符号化及び復号装置とそれを適用した画像処理装置

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JPH1188702A
JPH1188702A JP24143697A JP24143697A JPH1188702A JP H1188702 A JPH1188702 A JP H1188702A JP 24143697 A JP24143697 A JP 24143697A JP 24143697 A JP24143697 A JP 24143697A JP H1188702 A JPH1188702 A JP H1188702A
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JP24143697A
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Susumu Igarashi
進 五十嵐
Yasuko Harada
康子 原田
Takaharu Ishizuka
敬治 石塚
Tadayoshi Nakayama
忠義 中山
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Canon Inc
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Canon Inc
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  • Compression Or Coding Systems Of Tv Signals (AREA)
  • Compression Of Band Width Or Redundancy In Fax (AREA)
  • Compression, Expansion, Code Conversion, And Decoders (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 記憶装置からの不必要な読み出し処理を無く
すと共に、並列処理を極力導入して、符号化及び復号の
高速化を図った符号化及び復号装置とそれを適用した画
像処理装置を提供する。 【解決手段】 画素データの出現確率の推定値ST&M
PSに基づいて算術演算102による符号化を行う符号
化装置において、前記推定値を記憶する記憶装置100
と、前記記憶される推定値を画素データの出現確率に応
じて適宜更新する更新データ生成装置103及び記憶装
置制御装置104のWEB114と、処理対象画素周囲
の参照画素群をアドレスとして前記記憶装置から推定値
を読み出す記憶装置制御装置104のOE115と、前
記参照画素群の変化に対応して、前記推定値を前記記憶
装置から読み出してST&MPS107使用するか、既
に読み出された推定値又は更新するために生成された推
定値NMPS&NST113を使用するかを選択する選
択器105とを備える。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は符号化及び復号装置
とそれを適用した画像処理装置、特にデータ圧縮等に使
用される予測符号化を用いた符号化及び復号装置とそれ
を適用した画像処理装置に関するものである
【0002】
【従来の技術】従来、主に画像の圧縮などに使用される
符号器として、算術符号器が知られている。特に、白黒
2値画像の符号化については、IUTの一機関であるJ
BIG(Joint Bi-level Image Experts Group)において
検討されている、予測符号化に適した算術符号器が知ら
れている。いわゆる適応的算術符号化は、各画素の出現
確率に応じて適宜更新される学習機能により、実現され
る。特に、この学習機能は記憶装置と更新装置とにより
構成され、符号化、復号に必要な予測シンボル、各画素
の出現確率を適宜更新し、符号化及び復号を行う。
【0003】図19に従来知られている符号化の処理フ
ローの概略を、図21にJBIGの符号化アルゴリズム
の処理”ENCODE”の一般的なフローチャートを示
す。以下、図19と図21とを用いて従来の符号化動作
を説明する。ステップ1900は読み出し処理であり、
前記記憶装置から符号化画素の出現確率を計算するため
の値である予測状態値(以下、ST)と予測シンボル
(以下、MPS)との読み出しを行う。読み出し処理の
際、入力されるアドレスは、符号化対象画素(以下、P
IX)の周囲の参照画素群から生成した値であり、参照
する範囲の形状をテンプレートという。JBIG符号化
に用いられるテンプレートの一例を、図20に示す。こ
の例では、2010が符号化対象画素であり、2000
から2009までの10個の画素が参照画素群にあた
る。これら10個の画素の色を10ビットの2進数に対
応させたものを、コンテキスト(以下、CX)という。
従って、10ビットのテンプレートの場合、コンテキス
トの値は0から1023までの1024通りの値を取り
うることになる。
【0004】ステップ1901の確率推定値デコード処
理は、ステップ1900において読み出されたSTを、
画素の出現確率である確率推定値(以下、LSZ)に変
換する。次に、PIX,MPS,LSZを用いて算術演
算が行われる。JBIG符号化では、コンテキストによ
って一意的に決定されるLSZ,MPSを、符号化を行
っていく過程で適応的に更新していかなければならな
い。ステップ1902においては、演算αの結果から、
この更新処理を行う必要があるかどうかを判定する。こ
の処理は、図21のステップ2100、2102、及び
2101a,bの処理の(A−LSZ)の計算部分に対
応する。すなわち、更新処理は、PIX=MPXでない
場合、あるいは(A−LSZ)の結果が0x8000未
満となった場合に、実行される。更新処理が選択される
と、ステップ1903で演算β及び演算結果の書き込み
処理を行う。
【0005】ステップ1903は、更新処理が必要な場
合に行う処理であり、記憶装置への書き込み処理は、当
該コンテキストにおける次なる予測状態値(以下、NS
T)及び、次なるMPS(以下、NMPS)を、記憶装
置に書き込む。書き込むアドレスは、読み出し処理に使
用した現処理対象画素のコンテキストである。演算β
は、図21のステップ2103a,b、2104a,
b、2109の処理に対応し、書き込み処理は、図21
のステップ2105〜2108の処理に対応する。更新
処理が必要ない場合は、演算βと書き込み処理を行わ
ず、ステップ1904の演算γを行って次の画素の処理
に移る。演算γは更新処理が必要ない場合に行う演算で
あり、図21のステップ2101a,bの処理の(A−
LSZ)の結果をAレジスタへ代入する部分に対応す
る。以下、更新処理が必要ない場合のことを「更新な
し」、更新処理が必要な場合のことを「更新あり」など
と表す。
【0006】以上の処理を画素毎に繰り返し行い、符化
データを適宜出力する。図17に従来例の符号化及び復
号装置のブロック図を示す。1700は、予測状態値を
格納しておく記憶装置であり、符号化対象画素のコンテ
キスト(CX)1700を、アドレスとして入力する。
出力されたST1706とMPS1707は、確率推定
値デコーダ1701と更新データ生成装置1703とに
入力される。確率推定値デコーダ1701は、LSZ1
708を出力し、算術演算器1702はLSZ1708
とMPS1707、符号化対象画素PIX1719を基
に算術演算処理を行う。記憶装置1700に格納されて
いるST1706,MPS1707を更新する必要があ
る場合は、確率推定値デコーダ1710は更新要求信号
であるUPDATE1710を出力し、更新データ生成
装置1703は、ST1706,MPS1707,UP
DATE1710を基に更新データであるNMPS&N
ST1711を記憶装置1700に出力する。記憶装置
制御装置1704は、UPDATE1710を基に記憶
装置1700への書き込み信号WEB1712を生成
し、記憶装置1700にNMPS&NST1711を書
き込む。本例では、WEB1712がLOW期間中にN
MPS&NST1711がCX1705の示すアドレス
に書き込まれるものとする。また、タイミング制御部1
719は、基本クロックに基づいて各部の動作を同期さ
せるべくタイミング信号を出力する。
【0007】以下、これらを用いて、本従来例の構成に
おける符号化処理の例を説明する。本例では、1画素目
が更新なし、2画素目が更新ありとした。図18にその
タイミングチャートを示す。期間1801の先頭におい
て、記憶装置1700のCX1705に処理対象画素の
第1画素目のコンテキストが入力される。この値をCX
181とする。CX181の示すアドレスに基づき、記
憶装置1700は、期間1801において、第1画素目
のST及びMPSの読み出し処理を行う。期間1802
の先頭において、予測状態シンボルMPS1707及び
予測状態値ST1706が、それぞれ記憶装置1700
から読み出される。これらの値を、それぞれMPS18
1,ST181とする。確率推定値デコーダ1701
は、ST1706を入力として確率推定値に変換し、L
SZ1708を出力する。すなわち、期間1802の先
頭において、ST181が確率推定値デコーダ1701
に入力され、期間1802において確率推定値デコード
処理が行われて、LSZ1708が出力される、この値
を、LSZ181とする。
【0008】期間1801の先頭において算術演算器1
702にPIX181が入力され、期間1802の先頭
において算術演算器1702にMPS181が入力さ
れ、期間1803の先頭において算術演算器1702に
LSZ181が入力される。期間1803において、算
術演算器1702で演算αが行われ、この結果から算術
演算器1702はUPDATE1710を出力する。こ
の値をUPDATE181とする。本例のように第1画
素目では更新なしとすると、演算αの後の期間1803
において算術演算器1702は演算γ(図21では、A
−LSZ)を実行する。
【0009】UPDATE1710により予測値の更新
が要求される場合、記憶装置制御装置1704は記憶装
置1700に書き込み信号WEB1712を出力する。
更新を要求されない場合、WEB1712にはなにも出
力されない。本例の期間1803では更新なしを示して
いるので、記憶装置制御装置1704から書き込み要求
信号WEB1712は出力されない。
【0010】次に、期間1804の先頭において、第2
画素目のコンテキストCX182が、記憶装置1700
にアドレスとして入力される。期間1804において、
記憶装置1700からの読み出し処理が行われ、期間1
805の先頭において、予測状態シンボルMPS170
7及び予測状態値ST1706が、それぞれ記憶装置1
700から出力される。これらの値を、それぞれMPS
182,ST182とする。期間1805の先頭におい
て、ST182が確率推定値デコーダ1701に入力さ
れ、期間1805において確率推定値デコード処理が行
われて、LSZ1708が出力される。この値を、LS
Z182とする。
【0011】期間1804の先頭において算術演算器1
702にPIX182が入力され、期間1805の先頭
において算術演算器1702にMPS182が入力さ
れ、期間1806の先頭において算術演算器1702に
LSZ182が入力される。期間1806において算術
演算器1702で演算αが行われ、算術演算器1702
はUPDATE1710を出力する。この値をUPDA
TE182とする。第2画素目は更新ありなので、演算
αの後の期間1806及び期間1807において、算術
演算器1702で演算βが行われる。
【0012】更新データ生成装置1703は、当該コン
テキストの次なる予測状態値(NST)及び次なる予測
シンボル(NMPS)1711を計算し、期間1807
の先頭で出力する。この値をNST182及びNMPS
183とする。第2画素目は更新ありなので、期間18
07において記憶装置制御装置1704は、書き込み信
号WEB1712を記憶装置1700に出力する。この
信号をWEB182とする。このとき、記憶装置170
0への書き込みアドレスCX182が入力されたままの
状態になっているので、NST182及びNMPS18
2は、CX182のアドレスに書き込まれることにな
る。
【0013】以下、同様にして、符号化処理が繰り返さ
れる。復号処理も同様である。
【0014】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来例では、更新あり/なし等の状況に関わらず予測状態
値あるいは確率推定値を画素毎に記憶装置から読み出し
ているため、高速化に限界があるという欠点があった。
本発明は、記憶装置からの不必要な読み出し処理を無く
すと共に、並列処理を極力導入して、符号化及び復号の
高速化を図った符号化及び復号装置とそれを適用した画
像処理装置を提供する。
【0015】
【課題を解決するための手段】この課題を解決するため
に、本発明の符号化装置は、画素データの出現確率の推
定値に基づいて算術演算による符号化を行う符号化装置
において、前記推定値を記憶する記憶手段と、前記記憶
される推定値を画素データの出現確率に応じて適宜更新
する更新手段と、処理対象画素周囲の参照画素群をアド
レスとして前記記憶手段から推定値を読み出す読出手段
と、前記参照画素群の変化に対応して、前記推定値を前
記記憶手段から読み出して使用するか、既に読み出され
た推定値又は更新するために生成された推定値を使用す
るかを選択する第1の選択手段とを備えることを特徴と
する。
【0016】ここで、前記第1の選択手段は、現処理対
象画素周囲の参照画素群と次処理対象画素周囲の参照画
素群との値が等しい場合に、既に読み出された推定値又
は更新するために生成された推定値の使用を選択する。
また、前記第1の選択手段は、前記記憶装置への推定値
の更新データの書き込みが必要で、かつ現処理対象画素
周囲の参照画素群と次処理対象画素周囲の参照画素群と
の値が等しい場合に、更新するために生成された推定値
の使用を選択する。また、前記記憶手段は異なるアドレ
スでアクセスされる複数のバンクを有し、推定値を更新
するアドレスと推定値を読み出すアドレスとが異なるバ
ンクを指示する場合に、前記更新手段による更新と前記
読出手段による読み出しを並列に実行する並列処理手段
を更に備える。また、前記読出手段は先の処理対象画素
の処理終了を待たずに以降の処理対象画素のための推定
値を読み出し、前記更新手段は処理対象画素周囲の参照
画素群の値を更新時期まで保持する保持手段を有する。
また、前記記憶手段のアドレスである処理対象画素周囲
の参照画素群を任意の画素を除いて構成して、前記記憶
手段を該参照画素群を共通のアドレスとする複数の記憶
要素から構成し、前記読出手段は、各々の記憶要素から
推定値を独立に読み出し、前記参照画素群構成時に除外
された画素群により、前記複数の推定値から算術演算に
使用される1つの推定値を選択する第2の選択手段を更
に備える。また、現処理対象画素の符号化のための算術
演算の一部と、次処理対象画素の符号化のための算術演
算の一部とを、並列に行うよう制御する制御手段を更に
備える。
【0017】本発明の復号装置は、画素データの出現確
率の推定値に基づいて算術演算による復号を行う復号装
置において、前記推定値を記憶する記憶手段と、前記記
憶される推定値を画素データの出現確率に応じて適宜更
新する更新手段と、処理対象画素周囲の参照画素群をア
ドレスとして前記記憶手段から推定値を読み出す読出手
段と、前記参照画素群の変化に対応して、前記推定値を
前記記憶手段から読み出して使用するか、既に読み出さ
れた推定値又は更新するために生成された推定値を使用
するかを選択する第1の選択手段を備えることを特徴と
する。
【0018】ここで、前記第1の選択手段は、現処理対
象画素周囲の参照画素群と次処理対象画素周囲の参照画
素群との値が等しい場合に、既に読み出された推定値又
は更新するために生成された推定値の使用を選択する。
また、前記第1の選択手段は、前記記憶装置への推定値
の更新データの書き込みが必要で、かつ現処理対象画素
周囲の参照画素群と次処理対象画素周囲の参照画素群と
の値が等しい場合に、更新するために生成された推定値
の使用を選択する。また、前記記憶手段は異なるアドレ
スでアクセスされる複数のバンクを有し、推定値を更新
するアドレスと推定値を読み出すアドレスとが異なるバ
ンクを指示する場合に、前記更新手段による更新と前記
読出手段による読み出しを並列に実行する並列処理手段
を更に備える。また、前記読出手段は先の処理対象画素
の処理終了を待たずに以降の処理対象画素のための推定
値を読み出し、前記更新手段は処理対象画素周囲の参照
画素群の値を更新時期まで保持する保持手段を有する。
また、前記記憶手段のアドレスである処理対象画素周囲
の参照画素群を任意の画素を除いて構成して、前記記憶
手段を該参照画素群を共通のアドレスとする複数の記憶
要素から構成し、前記読出手段は、各々の記憶要素から
推定値を独立に読み出し、前記参照画素群構成時に除外
された画素群により、前記複数の推定値から算術演算に
使用される1つの推定値を選択する第2の選択手段を更
に備える。また、現処理対象画素の符号化のための算術
演算の一部と、次処理対象画素の符号化のための算術演
算の一部とを、並列に行うよう制御する制御手段を更に
備える。
【0019】叉、本発明の符号化及び復号装置は、画素
データの出現確率の推定値に基づいて算術演算による復
号を行う符号化及び復号装置において、処理対象画素周
囲の参照画素群から任意の画素を除いた参照画素群を共
通のアドレスとする複数の記憶要素から構成され、前記
推定値を記憶する記憶手段と、処理対象画素周囲の参照
画素群の値を更新時期まで保持する保持手段を有し、前
記記憶される推定値を画素データの出現確率に応じて各
々の記憶要素独立に適宜更新する更新手段と、前記任意
の画素を除いた参照画素群を共通のアドレスとして、各
々の記憶要素から先の処理対象画素の処理終了を待たず
に以降の処理対象画素のための推定値を独立に読み出す
読出手段と、前記参照画素群の変化に対応して、前記推
定値を前記記憶手段から読み出して使用するか、既に読
み出された推定値又は更新するために生成された推定値
を使用するかを選択する第1の選択手段と、前記参照画
素群構成時に除外された画素群により、前記複数の推定
値から算術演算に使用される1つの推定値を選択する第
2の選択手段とを備えることを特徴とする。ここで、現
処理対象画素の符号化のための算術演算の一部と、次処
理対象画素の符号化のための算術演算の一部とを、並列
に行うよう制御する制御手段を更に備える。
【0020】叉、本発明の画像処理装置は、展開された
ページ単位の画像を記憶する画像記憶手段を有する画像
処理装置において、展開された画像を符号化して前記画
像記憶手段に記憶する符号化手段と、前記画像記憶手段
から読み出された符号化された画像を復号する復号手段
とを備え、前記符号化手段及び/又は復号手段が、画素
データの出現確率の推定値に基づいて算術演算を行う算
術演算手段と、前記推定値を記憶する記憶手段と、前記
記憶される推定値を画素データの出現確率に応じて適宜
更新する更新手段と、処理対象画素周囲の参照画素群を
アドレスとして前記記憶手段から推定値を読み出す読出
手段と、前記参照画素群の変化に対応して、前記推定値
を前記記憶手段から読み出して使用するか、既に読み出
された推定値又は更新するために生成された推定値を使
用するかを選択する選択手段とを備えることを特徴とす
る。
【0021】上記のように処理が行われるので、現処理
対象画素と前処理対象画素のコンテキストが等しいなら
ば、前処理対象画素の更新データの書き込みと、現処理
対象画素のST(MPS)の読み出しは、記憶装置の同
一のアドレスに対してアクセスされることになる。そこ
で、同一のアドレスに対して、アクセスが起きたとき
に、更新データを記憶装置から読み出すのではなく、更
新データ生成装置から更新データを直接受け取ることに
よって、読み出し処理を省き、符号化時間を短くできる
ようにしたものである。
【0022】
【発明の実施の形態】
<第1の実施の形態>図4に、本発明の第1の実施の形
態の処理フローの概略を示す。ステップ400の読み出
し処理で、処理対象画素のコンテキストをアドレスとし
て記憶装置から、予測状態シンボルMPS及び予測状態
値STを読み出す。ステップ400は、従来例のステッ
プ1900の処理に対応する。
【0023】次に、ステップ401の確率推定値デコー
ド処理で、ステップ400で読み出した予測状態値ST
よから確率推定値LSZを計算する。ステップ401
は、従来例のステップ1901の処理に対応する。同様
に、ステップ402の演算α、ステップ406の演算γ
は、それぞれ従来例のステップ1902,1904に対
応している。
【0024】ステップ402の演算αで、現処理対象画
素の更新が必要かどうかを判断する。更新がない場合
は、ステップ406で演算γの処理が行われた後、ステ
ップ400の処理にもどり、次の画素の処理を行う。更
新がある場合は、ステップ403の演算β、ステップ4
04の更新処理、及びステップ405の条件判断が行わ
れる。ステップ404の更新処理は、記憶装置に次なる
予測状態値及び予測値を書き込む処理である。
【0025】ステップ405の処理では、現処理対象画
素のCXnと、次処理対象画素のCXn+1とが等しい
かどうかを判断する。等しくない場合は、次画素の処理
はステップ400の処理から開始される。等しい場合
は、現処理対象画素のステップ404の処理において記
憶装置に書き込まれる更新データと、次処理対象画素の
ST,MPSは等しい。従って、次処理対象画素の読み
出し処理ステップ400は行う必要がないので、次処理
対象画素の処理はステップ401から開始される。以
下、同様の方法で各画素について処理が繰り返される。
【0026】図1に、本発明の第1の実施の形態の符号
化および復号装置の構成例を示すブロック図を示す。図
1の100は記憶装置であり、従来例(図17)の記憶
装置1700に対応する。記憶装置100は、制御信号
WEB114やOE115により、CX106をアドレ
スとして、ST及びMPS107を出力したり、またN
ST及びNMPS113を書き込んだりする。本例で
は、WEB114の値がLowのとき記憶装置100に
入力データが書き込まれ、OE115の値がHighに
なると記憶装置100は読み出しの動作をを行う。
【0027】105は選択器であり、記憶装置100の
出力であるST及びMPS107と、更新データ生成装
置103の出力であるNST及びNMPS113とを、
現処理対象画素のコンテキストCXnと、次処理対象画
素のCXn+1と、更新ありの信号UPDATEとに基
づいて選択制御部118で生成される選択信号116に
よって選択し、選択した値SELST108及びSEL
MPS109を出力する装置である。選択制御部118
の出力する選択信号116は、初期状態においては記憶
装置100の出力107側を選択するようにしておくも
のとする。また、現処理対象画素のステップ402の判
定がYESで、かつステップ405の判定がYESのと
きは、次処理対象画素処理時に更新データ生成装置10
3の出力113側を選択するものとする。それ以外のと
きは、記憶装置100の出力107側を選択するものと
する。尚、上記選択制御は、ハードウエアで実現されて
も、本符号化及び復号装置を制御する制御部(図示せ
ず)でソフト的に実現されてもよい。
【0028】デコーダである確率推定値デコーダ101
は、従来例(図1)7の1701に対応しており、SE
LST108を入力として、LSZ110を出力する。
102は算術演算器であり、従来例(図17)の170
2に対応する。SELMPS109,LSZ110、及
びPIX111を入力として、算術演算の演算α及び演
算βを行い、符号化データ117を適宜出力する。ま
た、更新信号UBDATE112を画素毎に出力する。
UPDATE112は、それぞれ更新データ生成装置1
03、記憶装置制御装置104、比較器118に入力さ
れる。
【0029】103は更新データ生成装置である。SE
LST108とSELMPS109、及びUPDATE
112を入力とし、NMPS及びNST113を出力す
るが、UPDATE112が更新なしを示せばなにも出
力しない。NMPS及びNST113は記憶装置100
及び選択器105に接続されている。104は記憶装置
制御装置であり、UPDATE112を入力として、記
憶装置100の動作を制御する信号であるWEB114
及びOE115を生成する。記憶装置制御装置104
は、ステップ402の判定がNOの場合は記憶装置10
0への書き込み信号WEB114を出力せず、読み出し
を要求する信号であるOE115を出力する。ステップ
402の判定がYESだった場合、書き込み要求信号で
あるWEB114を出力する。その後、ステップ405
の判定がNOのとき、OE115を出力する。ステップ
405の判定がYESのときは、OE115にはなにも
出力しない。
【0030】以下、符号化時の動作を、本構成例に沿っ
て説明する。尚、以下に示す各実施の形態による効果を
明瞭とするため、同じ入力データ(更新なし、あり、あ
り、なしの順で、コンテキストは1画素目=2画素目=
3画素目、4画素目=5画素目)とする。図2は、比較
のために示した、従来例のように各画素毎に記憶装置か
らの読み出しをする場合の、符号化時の動作のタイミン
グチャートである。すなわち、各画素の処理の最初に必
ずOE115による記憶装置の読み出しがあり、コンテ
キストや更新ありの条件にかかわらずSELECT11
6はLowのままとする。
【0031】期間201の先頭において、第1画素目の
コンテキストであるCX21が、記憶装置100に読み
出しアドレスとして入力される。期間201において、
記憶装置制御装置104は第1画素目の読み出し信号で
あるOE21を出力する。そして記憶装置100からS
T及びMPS107が読み出される。その値をST21
及びMPS21とする。図2では常に記憶装置100の
出力107側を選択すると仮定しているので、期間20
2においては出力107を選択し、SELST108及
びSELMPS109を出力する。これらの値をそれぞ
れSELST21,SELMPS21とする。期間20
2において、確率推定値デコード処理が行われ、LSZ
110が出力される。この値をLSZ21とする。
【0032】期間201の先頭において、算術演算器1
02に符号化対象画素PIX111が入力される。この
値をPIX21とする。期間202の先頭においてSE
LMPS21が入力され、期間203の先頭においてL
SZ21が入力される。期間203において、ステップ
403の演算αが行われ、更新処理の有無が判定され
る。更新信号UPDATE112は、期間203におい
て出力される。この値をUPDATE21とする。UP
DATE21は、それぞれ更新データ生成装置103、
記憶装置制御装置104、比較器118に入力される。
【0033】期間202の先頭において、SELST2
1及びSELMPS21が更新データ生成装置103に
入力され、期間203の中でUPDATE21が更新デ
ータ生成装置103に入力される。本動作例では、第1
画素目は更新処理なしなので、更新データ生成装置10
3は更新データの出力は行わない。期間203におい
て、記憶装置制御装置104にUPDATE21が入力
されるが更新なしなので、書き込み信号WEB114は
出力されず、従って,記憶装置100において書き込み
処理は行われない。さらに、更新なしなので、期間20
3において算術演算器102でステップ406の演算γ
が行われ、第1画素目の処理が終了する。
【0034】期間204の先頭において、第2画素目の
コンテキストCX22が記憶装置100に入力される。
期間204で読み出し処理が行われ、記憶装置100は
ST及びMPS107を出力する。この値をST22及
びMPS22とする。選択信号116はLowなので記
憶装置100の出力107側を選択する。期間205の
先頭において、選択器105はSELST108及びS
ELMPS109を出力する。その値をそれぞれSEL
ST22,SELMPS22とする期間205の先頭に
おいて、確率推定値デコーダ101にSELST22が
入力される。期間205で確率推定値デコード処理を行
い、確率推定値デコーダ101はLSZ22を出力す
る。期間204の先頭において、算術演算器102にP
IX22が入力され、期間205の先頭においてMPS
22が入力され、期間206の先頭においてLSZ22
が入力される。期間206では、算術演算器102にお
いて演算αが行われ、更新信号UPDATE22を出力
する。また、期間205の先頭において、更新データ生
成装置103にSELST22及びSELMPS22が
入力され、期間206中にUPDATE22が入力され
る。
【0035】2画素目の処理では更新ありなので、更新
データ生成装置103はステップ403の演算βを実行
してNST及びNMPS113を出力し、記憶装置制御
装置104は書き込み信号WEBを出力して、期間20
7において、記憶装置100の第2画素目のコンテキス
トCXのアドレスにNST及びNMPS113を書き込
み、第2画素目の処理が終了する。
【0036】以下、同様にして符号化処理が繰り返され
る。復号処理も同様である。図3は、本実施の形態の装
置を図2と同じデータで通常通りに動作させた場合の符
号化の動作のタイミングチャートを示したものである。
期間301から303までの第1画素目は図2と同様で
ある。期間304の先頭において、第2画素目のコンテ
キストCX32が記憶装置100に入力される。第1画
素目では更新なしなので、期間304において記憶装置
制御装置104は読み出し信号OE32を出力して読み
出し処理がなされ、記憶装置100はST32及びMP
S32を出力する。同様に、選択信号116は期間30
5において記憶装置100の出力107側を選択し、選
択器105はSELST108,SELMPS109
(これらの値を、それぞれSELST32,SELMP
S32とする。)を出力する。期間305の先頭におい
て、SELST32が確率推定値デコーダ101に入力
され、期間305中に確率推定値デコード処理がなさ
れ、確率推定値デコーダ101よりLSZ110が出力
される。この値をLSZ32とする。
【0037】期間304の先頭において、算術演算器1
02にPIX111が入力される。この値をPIX32
とする。また、期間305の先頭において、算術演算器
102にSELMPS32が入力され、期間306の先
頭において、LSZ32が入力される。期間306中
に、算術演算器102では演算αが行われ、UPDAT
E112(この値を、UPDATE32とする)を出力
する。第2画素目は更新ありなので、算術演算器102
において演算βが行われる。
【0038】一方、期間305の先頭において、更新デ
ータ生成装置103にSELST32及びSELMPS
32が入力され、期間306中にUPDATE32が入
力される。第2画素目は更新ありなので、更新データ生
成装置103では、期間305及び期間306中に更新
データを生成し、期間306中にNST及びNMPS1
13を出力する。この値を、NST32及びNMPS3
2とする。第2画素目は更新ありなので、記憶装置制御
装置104は期間307において、書き込み信号WEB
114を出力する(この値をWEB32とする)。WE
B32によって、期間307にNST32及びNMPS
32が記憶装置100に書き込まれる。
【0039】ここで、期間307の先頭において、第3
画素目のコンテキストとしてCXn+1(106b)が
選択制御部118に入力される、この値をCX33とす
る。期間307では第2画素目の書き込み処理行うが、
CX32=CX33であるので、第3画素目も記憶装置
100の同一のアドレスヘアクセスすることになる。ま
た、図4の処理フローより、第2画素目が更新ありで、
かつCX32=CX33であるから、更新データ生成装
置113より選択器105を経由して更新データを得る
ことができるので、第3画素目に対しては読み出し処理
ステップ400は行われない。すなわち、記憶装置制御
装置104からOE115は出力されない。NST32
及びNMPS32をST33及びMPS33として利用
するために、期間307においてSELECT116は
更新データ生成装置103の出力113側を選択する。
期間307の先頭において、選択器105はSELST
108及びSELMPS109を出力する。これらをそ
れぞれ、SELST33及びSELMPS33とする。
SELECT116は更新データ生成装置103の出力
113側を選択しているため、SELST33=NST
32かつSELMPS32=NMPS32である。
【0040】期間307の先頭において、SELST3
2が確率推定値デコーダ101に入力される。そして期
間307において、第3画素目の確率推定値デコード処
理が行われ、確率推定値デコーダ101はLSZ110
を出力する。この値をLSZ33とする。期間307の
先頭において、算術演算器102にPIX111及びS
ELMPS33が入力される。このときのPIX111
の値をPIX33とする。また、期間308の先頭にお
いて、算術演算器102にLSZ33が入力される。期
間308において、算術演算器102では第3画素目の
演算αが行われ、更新信号UPDATE112が出力さ
れる。この値をUPDATE33とする。第3画素目の
更新ありなので、期間308及び期間309中に、第3
画素目の演算βが行われる。
【0041】期間307の先頭において、更新データ生
成装置103にSELST33及びSELMPS33が
入力され、期間308において、更新データ生成装置1
03にUPDATE33が入力される。UPDATE3
3は更新ありを示すので、期間308及び期間309に
おいて更新データ生成装置103は更新データを生成
し、期間309において更新データNMPS及びNST
113を出力する。この値をNMPS33及びNST3
3とする。期間309において、記憶装置制御装置10
4にUPDATE33が入力される。第3画素目では更
新ありなので、記憶装置制御装置104は期間309に
おいて、書き込み信号WEB33を出力する。期間30
9において、記憶装置100にWEB33が入力され、
NST33及びNMPS33が、記憶装置100のCX
33のアドレスに書き込まれる。
【0042】期間309の先頭において、第4画素目の
コンテキストとしてCXn+1(106b)が選択制御
部118に入力され、この値をCX34とする。図4の
処理フローより、CX33≠CX34であるので、第4
画素目の読み出しステップ400の処理は行われる。以
下、同様にして、各画素毎に条件判定を行い、それに沿
って繰り返し符号化処理を行っていく。復号処理も同様
である。
【0043】以上説明したように、本実施の形態では、
更新ありで且つ現在のコンテキストと次のコンテキスト
とが等しい場合には、図3の第2画素目と第3画素目と
の間に見られるような処理時間の短縮化が実現される。 <第2の実施の形態>図7に、第2の実施の形態の処理
フローの概略を示す。
【0044】第2の実施の形態は、現処理対象画素の更
新がある/なしにかかわらず、次処理対象画素のCXn
+1と現処理対象画素のCXnが等しければ、次処理対
象画素の読み出し処理を省く構成となっている。以下、
図7を用いて第2の実施の形態の符号化動作を説明す
る。ステップ700の読み出し処理は、第1の実施の形
態のステップ400の処理に対応する。処理対象画素の
コンテキストより、予測状態シンボルMPS及び予測状
態値STを読み出す。次に、ステップ701の確率推定
値デコード処理では、ステップ700で読み出した予測
状態値STより、確率推定値LSZを計算する。ステッ
プ701は、第1の実施の形態のステップ401の処理
に対応する。同様に、ステップ702の演算α、ステッ
プ703の演算γ、ステップ704の演算β、ステップ
705の更新処理は、それぞれ第1の実施の形態のステ
ップ402,406,403,404に対応している。
【0045】ステップ702の演算αで、現処理対象画
素の更新があるかどうかを判断される。更新がない場合
は、ステップ703の演算γの処理が行われ、ステップ
706の処理に移る。更新がある場合は、ステップ70
4の演算β、ステップ705の更新処理が行われ、ステ
ップ706の処理に移る。ステップ706の処理では、
現処理対象画素のCXnと、次処理対象画素のCXn+
1とが等しいかどうかを判断する。ステップ706は第
1の実施の形態のステップ405の処理に対応する。ス
テップ706の判定がNOの場合、次処理対象画素の処
理はステップ700の処理から開始される。ステップ7
06の判定がYESの場合、次処理対象画素の処理はス
テップ701から開始される。以下、同様にして、各画
素について符号化処理が繰り返される。
【0046】第2の実施の形態のブロック図は、選択制
御部118からの出力のSELECT116がUPDA
TE112に左右されないこと(図1の破線はいらな
い)、更新データ生成装置103が更新なしの場合にN
MPS及びNST113に現在のSELMPSとSEL
STを出力する以外は、第1の実施の形態(図1)と同
じであるので、説明を省略する。
【0047】図5は、更新なしの画素を符号化する例の
タイミングチャートを、図6は、更新ありの画素を含む
場合のタイミングチャートを示す。まず、更新なしの画
素が続く場合の符号化動作を、図1と図5を用いて説明
する。第1画素目のコンテキスト(CX51)と第2画
素目のコンテキスト(CX52)とが互いに異なるもの
とすると、期間501から503までは図2及び図3と
同様である。
【0048】次に、第2画素目のコンテキストと第3画
素目のコンテキストとが等しいものとする。期間504
の先頭において、第2画素目のコンテキストとしてCX
106が決定され、記憶装置100に入力される。この
値をCX52とする。CX51≠CX52なので期間5
04において、記憶装置制御装置104は第2画素目の
読み出し信号であるOE115を出力する。この値をO
E52とする。期間504で読み出し処理が行われ、記
憶装置100はST及びMPS107を出力する。この
値をST52、及びMPS52とする。また、CX51
≠CX52なので、期間505において選択信号116
は記憶装置100の出力107側を選択する。期間50
5の先頭において、選択器105はSELST108及
びSELMPS109を出力する。その値をそれぞれS
ELST52、SELMPS52とする。SELST5
2の値はST52の値に等しく、SELMPS52の値
はMPS52の値に等しい。
【0049】期間505の先頭において、確率推定値デ
コーダ101にSELST52が入力される。期間50
5で確率推定値デコード処理を行い、確率推定値デコー
ダ101はLSZ110を出力する。この値をLSZ5
2とする。期間504の先頭において、算術演算器10
2にPIX111が入力される。この値をPIX52と
する。期間505の先頭においてMPS52が入力さ
れ、期間506の先頭においてLSZ52が入力され
る。期間506では、算術演算器102において演算α
が行われ、更新信号UPDATE112を出力する。こ
の値をUPDATE52とする。
【0050】また、期間505の先頭において、更新デ
ータ生成装置103にSELST52及びSELMPS
52が入力され、期間506中に更新データ生成装置1
03にUPDATE52が入力される。期間505及び
期間506において、更新データ生成装置103で更新
データを生成し、期間506においてNMPS及びNS
T113を出力する。この値をNST52及びNMPS
52とする。第2画素目も更新なしなので、UPDAT
E52は更新なしを示している。従って、NST52=
SELST52、かつNMPS52=SELMPS52
である。
【0051】期間506において、記憶装置制御装置1
04にUPDATE52が入力されるが、更新はなしな
ので書き込み信号WEBは出力されず、従って、記憶装
置100において書き込み処理は行われない。期間50
6において、ステップ703の演算γの処理が算術演算
器102においてなされる。現処理対象画素のコンテキ
ストであるCX52は、次処理対象画素のコンテキスト
であるCX53と等しいため、ステップ706の判定は
YESである。従って、第3画素目のステップ700の
処理は行われず、第3画素目はステップ701の処理か
ら開始される。
【0052】期間507の先頭において、第3画素目の
コンテキストとしてCXn+1(106)が選択制御部
118に入力される。この値をCX53とする。また、
CX52=CX53であるから、第3画素目の処理ステ
ップ700は行われない。従って、記憶装置制御装置1
04からOE115は出力されない。第3画素目のST
及びMPSとして、第2画素目のSELST52及びS
ELMPS52が利用できる。期間506において、第
2画素目が更新なしなのでNST及びNMPS113に
はSELST52及びSELMPS52が出力されてお
り、これらをST,MPSとして利用するために、期間
507においてSELECT116はNST及びNMP
S113側を選択する。期間507の先頭において、選
択器105はSELST108及びSELMPS109
を出力する。これらをNST及びNMPS113側を選
択しているため、SELST53=SELST52かつ
SELMPS53=SELMPS52である。
【0053】期間507の先頭において、SELST5
3が確率推定値デコーダ101に入力される。そして期
間507において、第3画素目の確率准定値デコード処
理が行われ、確率推定値デコーダ101はLSZ110
を出力する。この値をLSZ53とする。期間507の
先頭において、算術演算器102にPIX111及びS
ELMPS53が入力される。このときのPIX111
の値を、PIX53とする。また、期間508の先頭に
おいて算術演算器102にLSZ53が入力される。期
間508において、算術演算器102では第3画素目の
演算αが行われ、更新信号UPDATE112が出力さ
れる。この値をUPDATE53とする。第3画素目の
更新もなしなので、期間508において、算術演算器1
02でステップ703の処理が行われる。
【0054】期間507の先頭において、更新データ生
成装置103にSELST53及びSELMPS53が
入力され、期間508において、更新データ生成装置1
03にUPDATE53が入力される。期間507及び
期間508において103は更新データを生成し、期間
508において更新データ113を出力する。この値を
NMPS53及びNST53とする。第3画素目は更新
なしなので、NST53=SELST53かつ、NMP
S53=SELMPS53である。
【0055】期間508において、記憶装置制御装置1
04にUPDATE53が入力されるが、更新はなしな
ので、書き込み信号WEB114は出力されず、従っ
て,記憶装置100において書き込み処理は行われな
い。以下、同様にして符号化処理が繰り返される。復号
処理も同様である。以上の説明のように、図5の第3画
素目や第5画素目では、記憶装置100からの読み出し
がないので、その分の処理時間の短縮ができる。
【0056】次に、更新ありの画素を含む場合の符号化
動作を、図1と図6を用いて説明する。尚、図6のデー
タは図2及び図3と同じである。第1画素目は更新なし
なので、図2,図3,及び図5と同様である。しかし、
第1画素目のコンテキストと第2画素目のコンテキスト
が同じなので、第2画素目からの処理が異なってくる。
【0057】すなわち、現処理対象画素のコンテキスト
であるCX61は、次処理対象画素のコンテキストであ
るCX62と等しいため、ステップ706の判定はYE
Sである。従って、第2画素目のステップ700の処理
は行われず、第2画素目はステップ701の処理から開
始される。期間604の先頭において、第2画素目のコ
ンテキストとしてCXn+1(106)が選択制御部1
18に入力される。この値をCX62とする。また、C
X61=CX62であるから、第2画素目の処理ステッ
プ700は行われない。従って、記憶装置制御装置10
4からOE115は出力されない。
【0058】第2画素目のST及びMPSとして、第1
画素目のSELST61及びSELMPS61が利用で
きる。期間603において、第1画素目が更新なしなの
でNST及びNMPS113にはSELST61及びS
ELMPS61が出力されており、これらをST,MP
Sとして利用するために、期間604においてSELE
CT116はNST及びNMPS113側を選択する。
期間604の先頭において、選択器105はSELST
108及びSELMPS109を出力する。これらをN
ST及びNMPS113側を選択しているため、SEL
ST62=SELST61かつSELMPS62=SE
LMPS61である。
【0059】期間604の先頭において、SELST6
2が確率推定値デコーダ101に入力される。そして期
間604において、第2画素目の確率准定値デコード処
理が行われ、確率推定値デコーダ101はLSZ110
を出力する。この値をLSZ62とする。期間604の
先頭において、算術演算器102にPIX111及びS
ELMPS62が入力される。このときのPIX111
の値を、PIX62とする。また、期間605の先頭に
おいて算術演算器102にLSZ62が入力される。期
間605において、算術演算器102では第2画素目の
演算αが行われ、更新信号UPDATE112が出力さ
れる。この値をUPDATE62とする。第2画素目は
更新ありなので、UPDATE62は更新ありを示し、
従って、算術演算器102では、期間605及び期間6
06において、ステップ704の処理が行われる。UP
DATE62は、それぞれ更新データ生成装置103と
記憶装置制御装置104に入力される。
【0060】期間604の先頭において、SELST6
2及びSELMPS62が更新データ生成装置103に
入力され、期間605の中でUPDATE62が更新デ
ータ生成装置103に入力される。期間605及び期間
606において、更新データ生成装置103で更新デー
タが生成され、期間606においてNST及びNMPS
113が出力される。この値をNST62及びNMPS
62とする。
【0061】期間605において、記憶装置制御装置1
04にUPDATE62が入力される。UPDATE6
2は更新ありを示すので、期間606において、記憶装
置制御装置104は書き込み信号WEB114を出力す
る。この値をWEB62とする。WEB62によって、
期間606にNST62及びNMPS62が記憶装置1
00に書き込まれる。
【0062】第2画素目のステップ706の処理におい
て、その判定はYESであるので、第3画素目のステッ
プ700の処理は行われない。期間606の先頭におい
て、第3画素目のコンテキストとしてCXn+1(10
6b)が選択制御部118に入力され、この値をCX6
3とする。期間606では、第2画素目の書き込み処理
が行われているが、CX62=CX63であるから、記
憶装置100へは同一のアドレスヘアクセスすることに
なる。また、第3画素目の処理ステップ700は行われ
ないので、記憶装置制御装置104からOE115は出
力されない。
【0063】第3画素目のST及びMPSとして、第2
画素目の更新データNST62及びNMPS62が利用
できる。期間605においてNST61及びNMPS6
1が出力されており、これらをST,MPSとして利用
するために、期間606においてSELECT116は
NST及びNMPS113側を選択する。期間606の
先頭において、選択器105はSELST108及びS
ELMPS109を出力する。これらをそれぞれ、SE
LST63及びSELMPS63とする。116は11
3側を選択しているため、SELST63=NST62
かつSELMPS63=NMPS62である。
【0064】期間606の先頭において、確率推定値デ
コーダ101にSELST63が入力される。期間60
6で、確率推定値デコーダ101では確率推定値デコー
ド処理が行われ、LSZ110が出力される。この値を
LSZ63とする。期間606の先頭において、算術演
算器102にPIX111が入力され、この値をPIX
63とする。期間606の先頭において、算術演算器1
02にMPS63が入力され、期間605の先頭におい
て、LSZ63が入力される。期間607では、算術演
算器102において演算αが行われ、更新信号UPDA
TE112を出力する。この値をUPDATE63とす
る。第3画素目は更新ありなので、期間607及び60
8において、ステップ704の処理が算術演算器102
においてなされる。
【0065】以下、繰り返しとなるので説明を省くが、
同様にして符号化処理が繰り返される。復号処理も同様
である。以上説明したように、図6と図3を比較してみ
ると、第2画素目や第5画素目の処理で更に記憶装置1
00からの読み出しを省き、処理時間の短縮が実現され
る。
【0066】<第3の実施の形態>第3の実施の形態で
は、第2の実施の形態の構成をもとに、記憶装置を分割
する事によって符号化をより高速に行えるようにしたも
のである。図20のテンプレートを用いて符号化画素の
コンテキストを生成する場合、取りうるコンテキストの
種類は1024通りであるので、予測状態値を格納する
記憶装置のアドレスは1024個必要となる。この10
24個のアドレスを、ある適当な規則に従って複数のグ
ループに分割し、それぞれ独立の記憶装置とする。説明
を簡単にするために、分割する記憶装置の個数が2個の
場合について説明するが、分割の数や分割の方法(アド
レスの分け方等)は、処理対象によっても異なり、叉処
理速度の高速化とハードウエアの複雑さとの条件から適
切に選ばれる。
【0067】1024個のアドレスを2つのグループに
分割すると、2つの記憶装置はそれぞれ512個ずつの
アドレスを有することになる。これらの記憶装置のう
ち、ある一方が書き込み処理を行っているときに、続く
符号化画素のコンテキストがもう一方の記憶装置の方に
割り当てられる場合には、同一期間に読み出し処理が行
えるため、処理のパラレル化により、より高速な処理が
可能となる。
【0068】図10に、第3の実施の形態の処理フロー
の概略を示す。図10を用いて、第3の実施の形態の符
号化の流れを説明する。ステップ1000の読み出し処
理は、第2の実施の形態のステップ700の処理に対応
する。処理対象画素のコンテキストより、予測状態シン
ボルMPS及び予測状態値STを読み出す。
【0069】次に、ステップ1001の確率推定値デコ
ード処理では、ステップ1000で読み出した予測状態
値STより確率推定値LSZを計算する。ステップ10
01は、第2の実施の形態のステップ701の処理に対
応する。同様に、ステップ1002の演算α、ステップ
1003の演算γ、ステップ1004の演算β、ステッ
プ1006の更新処理は、それぞれ第2の実施の形態の
ステップ702,703,704,705の処理に対応
している。
【0070】ステップ1002の演算αで、現処理対象
画素の更新があるかどうかが判断される。更新がない場
合は、ステップ1003の演算γの処理が行われ、ステ
ップ1008の処理に移る。更新がある場合は、ステッ
プ1004の演算βが行われ、ステップ1005の条件
判定がなされる。ステップ1005の判定は、複数に分
割した記憶装置に対し、現処理対象画素と次処理対象画
素のコンテキストがそれぞれ異なる記憶装置に割り当て
られたかどうかを、判定する処理である。
【0071】ステップ1005の判定がYESの場合、
現処理対象画素の更新処理と次処理対象画素の読み出し
処理とを同一の期間に行うことができるので、ステップ
1007の処理を行う。ステップ1007は、現処理対
象画素の更新処理と次処理対象画素の読み出し処理とを
同時に行う処理である。ステップ1007の処理の後、
次処理対象画素の処理はステップ1001から開始され
る。ステップ1005の判定がNOの場合、現処理対象
画素の更新処理と次処理対象画素の読み出し処理とを同
一の期間に行うことができないので、ステップ1006
の処理を行い、ステップ1008の判定を行う。
【0072】ステップ1008の処理では、現処理対象
画素のCXnと次処理対象画素のCXn+1とが等しい
かどうかを判断する。ステップ1008は第2の実施の
形態のステップ706の処理に対応する。ステップ10
08の判定がNOの場合、次処理対象画素の処理はステ
ップ1000の処理から開始される。ステップ1008
の判定がYESの場合、次処理対象画素の処理はステッ
プ1001から開始される。以下、同様にして、各画素
について符号化処理が繰り返される。
【0073】図8に第3の実施の形態のブロック図を、
図9に図3や図6と同様のデータを符号化する第3の実
施の形態のタイミングチャートを示す。以下、本構成に
おける符号化動作を、図8,図9を用いて説明する。各
部の結線については、第2の実施の形態と重複する部分
については、説明を省略する。また、第2の実施の形態
と同一の動作をする部についても、説明を省略する。
【0074】800及び801は記憶装置であり、第2
の実施の形態の記憶装置100を2分割したものに相当
する。800を記憶装置L、801を記憶装置Hとす
る。CX807は符号化画素のコンテキストであり、記
憶装置800,801のアドレスとして入力されるが、
このコンテキストの値によって、記憶装置800と80
1のアドレスのいずれかに分類されて割り当てられる。
記憶装置800,801はいずれも予測状態シンボルM
PS及び予測状態値ST808,809をそれぞれ出力
する。記憶装置800,801は、CX807のアドレ
スにNST及びNMPS815の値を書き込む。
【0075】また、MPS及びST808,809はい
ずれも選択器806に入力される。選択器806は、N
ST及びNMPS815と、MPS及びST808,8
09の3入力から、選択信号822によっていずれかひ
とつ選択し、SELST810及びSELMPS811
として出力する装置である。SELECT822はCX
n及びCXn+1に基づいて選択制御部823から出力
され、前処理対象画素のステップ1008の判定がYE
Sの場合のみ、NST及びNMPS815を選択するよ
うな値をとる(現処理対象画素が符号化の最初の画素で
ある場合は、前処理対象画素は存在しないので、その場
合はNST及びNMPS815は選択しない)。また、
SELECT822は、NST及びNMPS815を選
択されない画素の場合で、符号化対象画素のコンテキス
トが記憶装置800側に割り当てられる場合は、MPS
及びST808を選択し、記憶装置801側に割り当て
られる場合は、MPS及びST809を選択するような
値をとる。選択器806の選択器806の出力810,
811は、それぞれ確率推定値デコーダ802、算術演
算器803に入力される。また、選択器806の出力8
10,811はいずれも更新データ生成装置804にも
入力される。
【0076】確率推定デコーダ802は、SELST8
10を入力として確率推定値LSZ812を計算して出
力する装置である。確率推定デコーダ802は第2の実
施の形態の確率推定デコーダ101に対応する。算術演
算器803は、SELMPS811,LSZ812,P
IX813を入力として、更新信号UPDATE814
及び符号データ823を出力する。算術演算器803は
第2の実施の形態の算術演算器102に対応する。UP
DATE814は、更新データ生成装置804及び記憶
装置制御装置805に入力される。更新データ生成装置
804は、SELST810,SELMPS811及び
UPDATE814を入力として、NMPS及びNST
815を出力する。更新データ生成装置804は、第2
の実施の形態の更新データ生成装置103に対応する。
NST及びNMP815は、記憶装置800,801、
及び選択器806に入力される。
【0077】記憶装置制御装置805は、CXn及びC
Xn+1に基づいて選択制御部823から出力されるD
O820,DW821、及び算術演算器803からのU
PDATE814を入力として、記憶装置の書き込み制
御信号であるWEBL818,WEBH819及び、読
み出し制御信号であるOEL816,OEH817を、
それぞれ記憶装置800と801のいずれかに出力す
る。符号化対象画素の処理のなかで、ステップ1002
の判定がNOのときはその画素の更新処理は行わないの
で、書き込み信号WEBは出力しない。ステップ100
2の判定がYESで、かつステップ1005の判定がN
Oのときは、書き込み信号WEBを出力する。また、ス
テップ1002の判定がYESで、かつステップ100
5の判定がYESのときは、書き込み信号WEBを出力
し、それと同一期間に、次処理対象画素の読み出し信号
OEを出力する。叉、ステップ1008の判定がNOの
場合は、次処理対象画素の読み出し信号OEを出力す
る。ステップ1008の判定がNOの場合は、次処理対
象画素の読み出し信号OEは出力しない。
【0078】DO820がLowのとき、記憶装置制御
装置805は記憶装置801への読み出し信号であるO
EH817を、DO820がHighのとき、記憶装置
制御装置805は記憶装置800への読み出し信号であ
るOEL816を出力する。また、DW821がLow
のとき、記憶装置制御装置805は記憶装置801への
書き込み信号であるWEBH819を、DW821がH
ighのとき、記憶装置制御装置805は記憶装置80
0への書き込み信号であるWEBL818を出力する。
【0079】DO820及びDW821は、符号化対象
画素のコンテキストが記憶装置801側に割り当てられ
るときLow、符号化対象画素のコンテキストが記憶装
置800側に割り当てられるとき、Highになるもの
とする。以下、図9に従って図8の構成による符号化例
を説明する。尚、図9の第2画素目まで(期間901−
906)は、図6の第2画素目まで(期間601−60
6)と同様なので、説明を省く。
【0080】期間906の先頭において、第3画素目の
コンテキストとしてCXn+1が選択制御ぶ822に入
力される。この値をCX93とする。期間906では、
第2画素目の書き込み処理が行われているが、CX92
=CX93であるから記憶装置800へは同一のアドレ
スヘアクセスすることになる。また、第3画素目の処理
ステップ1000は行われないので、記憶装置制御装置
805からOEは出力されない。第2画素目のステップ
1008の判定はYESであるので、期間906におい
てSELECT822はNMPS及びNST815側を
選択している。期間906の先頭において、選択器80
6はSELST810及びSELMPS811を出力す
る。これらをそれぞれ、SELST93及びSELMP
S93とする。SELECT822はNMPS及びNS
T815側を選択しているため、SELST93=NS
T21かつSELMPS93=NMPS92である。
【0081】期間906の先頭において、確率推定値デ
コーダ802にSELST93が入力される。期間90
6で、確率推定値デコーダ802では確率推定値デコー
ド処理が行われ、LSZ812が出力される。この値を
LSZ93とする。期間906の先頭において、算術演
算器803にPIX813が入力される。この値をPI
X93とする。期間906の先頭において、算術演算器
803にSELMPS93が入力され、期間907の先
頭において、LSZ93が入力される。期間907で
は、算術演算器803において演算αが行われ、更新信
号UPDATE814が出力される。この値をUPDA
TE93とする。第3画素目は更新ありなので、期間9
07及び期間908において、ステップ1004の処理
が算術演算器803においてなされる。
【0082】また、期間906の先頭において、更新デ
ータ生成装置804にSELST93及びSELMPS
93が入力され、期間907中に更新データ生成装置8
04にUPDATE93が入力される。期間906及び
期間907において、更新データ生成装置804で更新
データが生成され、期間908において更新データ生成
装置804からNMPS及びNST815が出力され
る。この値をNST93及びNMPS93とする。
【0083】期間907において、記憶装置制御装置8
05にUPDATE93が入力される。UPDATE9
3は更新ありを示すので、ステップ1005の判定が行
われる。第4画素目のコンテキストは記憶装置801に
割り当てられるので、ステップ1005の判定はYES
となり、DO820はLowになる。また、第3画素目
のコンテキストは記憶装置800に割り当てられている
ので、DW821はHighになる。
【0084】ステップ1005の判定はYESであるの
で、期間908において記憶装置制御装置805から記
憶装置800に書き込み信号WEBLが出力される。こ
の値をWEB93とする。WEB93により、期間90
8にNST93及びNMPS93が記憶装置800に書
き込まれる。第4画素目は更新なし、第3画素目のコン
テキストと第4画素目のコンテキストは互いに異なるも
のとし、第4画素目のコンテキストが記憶装置801に
割り当てられるものとする。
【0085】期間908の先頭において、第4画素目の
コンテキストとしてCXn+1が選択制御部823に入
力される。この値をCX94とする。期間908では、
第3画素目の書き込み処理が行われているが記憶装置8
00においてであるので、記憶装置801で読み出し処
理を行うぶんには、問題はない。期間908では、DO
820はLowであるので、記憶装置制御装置805は
第4画素目の読み出し信号OEH817を記憶装置80
1に出力する。この値をOE94とする。OE94によ
り、期間908において記憶装置801で読み出し処理
が行われ、MPS及びST809が出力される。この値
を、ST94及びMPS94とする。
【0086】第4画素目のステップ1005の判定はY
ESであるので、期間909においてSELECT82
2はMPS及びST809側を選択している。期間90
9の先頭において、選択器806はSELST810及
びSELMPS811を出力する。これらをそれぞれ、
SELST94及びSELMPS94とする。SELE
CT822はMPS及びST809側を選択しているた
め、SELST94=ST94かつSELMPS94=
MPS94である。
【0087】以下、同様にして、各画素の条件に沿って
符号化が繰り返される。復号化処理も同様である。以上
のように、更に記憶装置を複数用意しそのBANKが異
なる場合には、記憶装置からの先読みが可能となるの
で、符号化の処理時間が短縮される。 <第4の実施の形態>第4の実施の形態では、第1の実
施の形態の構成において、記憶装置がアクセスされてい
ない期間を利用して、後続する符号化対象画素の読み出
し処理を現処理対象画素の処理が終了しないうちに行
う。
【0088】図11に、第4の実施の形態のブロック図
を示す。以下、図11を用いて構成を説明する。111
1は符号化画素のコンテキストである。1105,11
07,1109はバッファであり、それぞれ、CX11
11,MPS及びST1114,LSZ1118を入力
として、それらの値をある期間保持しておき、それぞれ
データ1112,1115,1119として出力する。
バッファ1105は、常に現処理対象画素の2つ前の処
理対象画素の入力の値を出力するようにする。例えば、
1111に5画素目のコンテキスト(CXn)が入力さ
れているとすると、そのとき、1112には3画素目の
コンテキスト(CXn−2)が出力される。1110も
バッファであり、入力であるSELST1116及びS
ELMPS1117の値を一時保持しておき、BUFS
T1120及びBUFMPS1121として出力する装
置である。
【0089】1104は記憶装置制御装置であり、UP
DATE1123を入力として、OE1125及びWE
B1126を出力する。第4の実施の形態では、現処理
対象画素の更新があるかないかを示す信号であるUPD
ATE1123が出力される前に、続く2画素分の読み
出し信号OE1125を出力しておき、記憶装置を無駄
なく稼働させる。UPDATE1123によって書き込
み信号WEB1126を出力させるかどうかが決定し、
UPDATE1123が更新ありを示している場合に
は、読み出し信号OE1125の出力をせず、書き込み
信号WEB1126を出力する。UPDATE1123
が更新なしを示している場合にはOE1125の出力を
続ける。
【0090】1103は更新データ生成装置であり、第
2の実施の形態の更新データ生成装置103に対応す
る。UPDATE1123,バッファ1110から出力
されるBUFST1120,BUFMPS1121を入
力とし、NMPS及びNST1124を出力させる。U
PDATE1123が更新なしを示す場合、NMPS及
びNST1124は、入力したバッファ1110からの
BUFST1120,BUFMPS1121をそのまま
出力する。UPDATE1123が更新ありを示す場
合、更新データ生成装置1103は、次処理対象画素の
ST及びMPSとなる値NMPS及びNSTを出力す
る。NMPS及びNST1124は、記憶装置1100
及び選択器1108に接続される。
【0091】1106は選択器であり、入力データ11
11及び1112の値のうち、どちらか一方の値を選択
信号SELECT1(1127)によって選択し、選択
した値1113を出力する装置である。現処理対象画素
のUPDATE信号が出力される前に次処理対象画素の
読み出し処理を行うため、現処理対象画素のUPDAT
Eが更新ありを示す場合には、記憶装置1100に入力
されているアドレスは現処理対象画素のアドレスとは異
なっている。従って、書き込み処理を行う期間には、現
処理対象画素のアドレスを記憶装置1100に入力しな
ければならない。バッファ1105には、書き込み処理
時に必要な現処理対象画素のアドレスが保持されている
ので、書き込み処理のときのみ選択器1106はバッフ
ァ1105の出力1112側を選択するものとする。選
択信号SELECT1(1127)は、書き込み処理が
行われるとき、すなわちUPDATE信号が更新ありを
示すとき、バッファ1105の出力1112側を選択
し、それ以外のときはCX1111側を示す。選択器の
出力1113は記憶装置1100にアドレスとして入力
される。
【0092】1108は選択器であり、入力1115及
び1124の値のうち、どちらか一方の値を選択信号S
ELECT2(1128)によって選択し、選択した値
SえLST1116及びSELMPS1117を出力す
る装置である。現処理対象画素が更新ありで、かつ現処
理対象画素のコンテキストと次処理対象画素のコンテキ
ストが等しい場合には、現処理対象画素の書き込み処理
を行う前に記憶装置1100より読み出された次処理対
象画素のSTの値は、更新前の値であり本来必要となる
値と異なるので、これを避けるため、SELECT2
(1128)はNMPS及びNST1124側を選択
し、現処理対象画素のNST及びNMPSの値を得る。
SELECT2(1128)はその他の処理状態ではバ
ッファ1107の出力1115側を選択するようにす
る。
【0093】図12は、更新なしの画素が続く場合の本
実施の形態での符号化タイミングチャートであり、図1
3は、更新ありの画素を含む場合の符号化タイミングチ
ャートである。まず、図12を用いて更新のない符号化
の動作を説明する。期間1201の先頭において、第1
画素目のコンテキストとしてCXn1111が決定す
る。その値をCX121とする。CX121は、バッフ
ァ1105及び選択器1106に入カされる。第1画素
目では、選択信号CELECT1(1127)は、CX
n1111側を選択する。選択器1106は期間120
1の先頭において、SELCX1113を出力する。こ
の値を、SELCX121とする。SELCX121
は、記憶装置1100に読み出しアドレスとして入力さ
れる。
【0094】期間1201において、記憶装置制御装置
1104から第1画素目の読み出し信号であるOE11
25が出力され(この値をOE121とする)、OE1
21は記憶装置1100に入力される。OE121によ
って、記憶装置1100においてMPS及びST111
4が読み出され、バッファ1107に入力される。期間
1201の先頭において、バッファ1107からMPS
及びST1115が出力される。この値をST121及
びMPS121とする。
【0095】第1画素目なので、期間1201の先頭に
おいてSELECT2(1128)はMPS及びST1
115側を選択する。従って、第1画素目で選択器11
08はMPS及びST1115を選択し、期間1202
においてSELST1116及びSELMPS1117
を出力する。これらの値をそれぞれSELST121、
SELMPS121とする。
【0096】期間1202において、SELST121
が確率推定値デコーダ1101に入力され、期間120
2において確率推定値デコード処理が行われ、LSZ1
118が出力される。LSZ1118はバッファ110
9に入力され、期間1203の先頭において、バッファ
1109からBUFLSZ1119が出力される。この
値をLSZ121とする。
【0097】期間1201の先頭において、算術演算器
1102に符号化対象画素PIX1122が入力され
る。この値をPIX121とする。期間1202におい
て、算術演算器1102にSELMPS121が入力さ
れ、期間1203の先頭において、算術演算器1202
にLSZ121が入力される。期間1203において、
算術演算器1102ではステップ402の演算αが行わ
れ、更新の有無が判定される。更新信号UPDATE1
123は、期間1203に出力される。この値をUPD
ATE121とする。第1画素目は更新なしなのでUP
DATE121は更新なしを示し、従って、算術演算器
1102で期間1203において、ステップ406の処
理が行われる。UPDATE121はそれぞれ更新デー
タ生成装置1103と記憶装置制御装置1104に入力
される。
【0098】期間1202において、SELST121
及びSELMPS121がバッファ1110に入力さ
れ、期間1202において、BUFST1120及びB
UFMPS1121が出力される。これらの値を、それ
ぞれBUFST121,BUFMPS121とする。B
UFST121及びBUFMPS121は、更新データ
生成装置1103に入力される。期間1203でUPD
ATE121が更新データ生成装置1103に入力され
る。期間1202及び期間1203において、更新デー
タ生成装置1103で更新データを生成し、期間120
3においてNMPS及びNST1124を出力する。こ
の値をNST121及びNMPS121とする。
【0099】期間1203において、記憶装置制御装置
1104にUPDATE121が入力される。UPDA
TE121は更新なしを示すので、期間1204におい
て、記憶装置制御装置1104から書き込み要求信号W
EB1126は出力されず、読み出し信号OE1125
が出力される。期間1202では、第1画素目の読み出
し処理が終了しているので、記憶装置1100を第2画
素目の読み出し処理に使用することができる。従って、
第2画素目の読み出し処理は、期間1202から開始
し、以下、第1画素目と同様に符号化処理が行われる。
【0100】期間1203では、第2画素目の読み出し
処理が終了し、第1画素目の書き込み処理はまだ行うこ
とはできないので、記憶装置1100を第3画素目の読
み出し処理に使用することができる。従って、第3画素
目の読み出し処理は、期間1203から開始し、以下、
第1画素目と同様に3つの期間で符号化処理が行われ
る。
【0101】期間1204では、第1画素目が更新なし
であることがわかっているので、記憶装置1100を第
4画素目の読み出し処理に使用することができる。従っ
て、第4画素目の読み出し処理は、期間1204から開
始し、以下、第1画素目と同様に3つの期間で符号化処
理が行われる。以下、同様にして符号化処理が繰り返さ
れる。
【0102】次に、更新ありの画素を含む場合の符号化
動作を、図13を用いて説明する。第1画素目は更新あ
りとし、第1画素目のコンテキストと第2画素目のコン
テキストとは互いに等しいとする。期間1301の先頭
において、第1画素目のコンテキストとし、CXn11
11が決定する。その値をCX131とする。CX13
1は、バッファ1105及び選択器1106に入力され
る。第1画素目では、選択信号SELECT1(112
7)は、CXn1111側を示す。選択器1106は期
間1301の先頭において、SELCX1113を出力
する。この値を、SELCX131とする。SELCX
131は、記憶装置1100に読み出しアドレスとして
入力される。期間1301において、記憶装置制御装置
1104から第1画素目の読み出し信号であるOE11
25が出力され(この値をOE131とする)、OE1
31は記憶装置1100に入力される。OE131によ
って、記憶装置1100からMPS&ST1114が読
み出され、バッファ1107に入力される。期間130
1の先頭において、バッファ1107からBUFMPS
&ST1115が出力される。その値をST131及び
MPS131とする。
【0103】第1画素目なので、期間1301の先頭に
おいて、SELECT1(1128)はMPS&ST1
115側を示す。従って、第1画素目で選択器1108
はMPS&ST1115を選択し、期間1302におい
てSELST1116及びSELMPS1117を出力
する。これらの値をそれぞれSELST131,SEL
MPS131とする。
【0104】期間1302において、SELST131
が確率推定値デコーダ1101に入力され、期間130
2において、確率推定値デコード処理が行われ、LSZ
1118が出力される。LSZ1118はバッファ11
09に入力され、期間1303の先頭において、バッフ
ァ1109からBUFLSZ1119が出力される。こ
の値をLSZ131とする。
【0105】期間1301の先頭において、算術演算器
1102に符号化対象画素PIX1122が入力され、
この値をPIX131とする。期間1302において、
算術演算器1102にSELMPS131が入力され、
期間1303の先頭において、算術演算器1102にL
SZ131が入力される。期間1303において、算術
演算器1102ではステップ402の演算αが行われ、
更新の有無が判定される。更新信号UPDATE112
3は期間1303で出力される。この値をUPDATE
131とする。第1画素目は更新ありなので、UPDA
TE131は更新ありを示し、従って、算術演算器11
02で期間1303及び期間1304において、ステッ
プ403の処理が行われる。UPDATE131は、そ
れぞれ更新データ生成装置1103と記憶装置制御装置
1104に入力される。
【0106】期間1302において、SELST131
及びSELMPS131がバッファ1110に入力さ
れ、期間1302において、BUFST1120及びB
UFMPS1121が出力される。これらの値を、それ
ぞれBUFST131,BUFMPS131とする。B
UFST131及びBUFMPS131は、更新データ
生成装置1103に入力される。期間1303でUPD
ATE131が更新データ生成装置1103に入力され
る。期間1302及び期間1303において、更新デー
タ生成装置1103で更新データを生成し、期間130
3においてNMPS&NST1124を出力する。この
値をNST131及びNMPS131とする。
【0107】期間1303において、記憶装置制御装置
1104にUPDATE131が入力される。UPDA
TE131は更新ありを示すので、期間1304におい
て、記憶装置制御装置1104から読み出し信号OE1
125は出力されず、書き込み信号WEB1126が出
力される。この値を、WEB131とする。期間130
3において、記憶装置1100に入力されているアドレ
ス値は第3画素目のコンテキストの値になっている。第
1画素目の書き込み処理を行うために、記憶装置110
0に入力されているアドレスを第1画素目のコンテキス
トの値に戻さなければならない。CXn−2(111
2)の値は、期間1303及び期間1304では、CX
131の値を出力する。第1画素目が更新ありなので、
選択器1106の選択信号SELECT1(1127)
は、期間1304において、CXn−2(1112)側
を示す。期間1304において、選択器1106はSE
LCX1113を出力する。この値をSELCX131
とする。すなわち、期間1303における選択器110
6の出力と等しい値となっている。
【0108】UPDATE131が更新ありを示し、か
つCX131=CX132であるので、期間1304に
おいて選択器1108の選択信号SELECT2(11
28)はNMPS&NST1124側を示す。記憶装置
1100では、WEB131によって、期間1304に
おいて、SELCX131をアドレスとし、NST13
1及びNMPS131の書き込み処理が行われる。
【0109】第2画素目は更新ありとし、第2画素目の
コンテキストと第3画素目のコンテキストは、互いに異
なるものとする。基本的には、第1画素目と同様の処理
がなされる。しかし、UPDATE132は更新ありを
示すがCX132≠CX133なので、期間1305及
び期間1306において選択器1108の選択信号SE
LECT2(1128)は、BUFMPS&ST111
5側を示す。
【0110】記憶装置1100では、WEB132によ
って、期間1306において、SELCX132をアド
レスとし、NST132及びNMPS132の書き込み
処理が行われる。第3画素目の読み出し処理は、期間1
303に、第4画素目の読み出し処理は、期間1305
に行われる。
【0111】以下、同様にして、各画素について符号化
処理を行っていく。以上のように、図9のごとく所定の
条件下で記憶装置からの先読みを行うという発想から、
常に記憶装置の先読みを行っておき所定の条件でアドレ
ス制御を行うという発想に転換することで、更に符号化
の高速かを図った。 <第5の実施の形態>第5の実施の形態では、第4の実
施の形態の構成において、算術演算部内における演算処
理に要する時間が長く、そのために次画素の処理を開始
することができない場合に、算術演算部の演算方法に手
を加えることによって、より高速に符号化できるように
したものである。図14に本実施の形態の概念を示す。
【0112】JBIGの符号化アルゴリズムでは、JB
IG符号化方式の基となっているElias符号化の機
能的に細分化される区間幅にあたる値を、Aレジスタな
るレジスタに格納するとしている。Aレジスタの値は、
画素符号化する度に計算されて更新される。また、Cレ
ジスタなるレジスタに、コード・ストリームの後続のビ
ットを格納する。Cレジスタの値は更新ありの場合に限
り、計算されて更新される。更新ありの場合の演算処理
のなかで、Aレジスタの値の方が早く決定し、Cレジス
タの値はその後に決定する。さらに、演算処理の初期の
段階では、Cレジスタの値は演算に使用されない。
【0113】このことを利用して、更新ありの場合に、
現処理対象画素の演算処理でAレジスタが決定した直後
に、次処理対象画素の演算処理を開始する。次処理対象
画素の演算処理の初期段階において、まだ現処理対象画
素の演算処理でのCレジスタの値は決定していないが、
その期間では次処理対象画素の演算にCレジスタの値は
使用されないので、問題なく演算が行える。結果的に、
Aレジスタが決定してからCレジスタが決定するまでの
時間だけ、短縮して符号化が行えることになる。
【0114】第4の実施の形態と比べ、算術符号器の動
作が高速化されるが、動作順序などは第4の実施の形態
と同じであるため、詳細なタイミングの説明は省略し
た。 <第6の実施の形態>第4(及び第5)の実施の形態の
符号化タイミングで復号も行えるようにしたのが、第6
の実施の形態の構成である。
【0115】図20に示すようなテンプレートを用いて
コンテキストを生成する場合において、画素2010を
復号対象画素とする。この場合、図12における第1画
素目が復号されて決定するのは、期間1203において
である。ところが、期間1202の先頭において、第2
画素目のコンテキストが入力されなければならないが、
期間1202の先頭ではまだ、図20における画素20
08(すなわち、第1画素目)が決定されていないた
め、コンテキストが確定できない。また、期間1203
の先頭において、第3画素目のコンテキストが入力され
なければならないが、期間1203の先頭ではまだ、図
20における画素2008及び2009(すなわち、第
2画素目と第1画素目)の画素が決定されていないた
め、コンテキストが確定できない。
【0116】従って、期間1204以降でないと第2画
素目の復号処理が開始できないことになるが、まだ決定
されていない画素群を除くテンプレートを構成し、まだ
決定されていない画素群の取りうる値の組み合わせの数
(例えば、決定されていない画素が2個の場合は4にな
る)に分割した記憶装置に共通のアドレスを割り当て、
各記憶装置に入力してそれぞれ独立に読み出しを行い、
これらの出力を用いて確率推定値や予測シンボル等を独
立に決定する機構を設ける。その間に順次復号された画
素の値を利用して確率推定値や予測シンボル等を選択
し、記憶装置への書き込みを行うことにより、第4の実
施の形態の符号化と同じタイミングで復号を行うことが
可能となる。
【0117】第6の実施の形態のブロック図を図15に
示す。1500から1503は記憶装置であり、図11
の記憶装置1100を4分割したものに相当する。記憶
装置1500,1501の出力1528,1529は、
選択器1511に入力され、記憶装置1502,150
3の出力1530,1531は選択器1512に入力さ
れる。これらは、選択信号SELECT2(1533)
によって選択され、それぞれ出力1532,1534に
出力される。出力1528〜1531の4つの値は、未
決定の2画素を除いて構成したCXをアドレスにして記
憶装置1100より読み出したST及びMPSの候補値
である。これらの値は、符号化処理中に、2つの未決定
画素のうちの1つの画素が決定したところで選択され、
4つのST及びMPSのうち2つに限定される。
【0118】出力1532,1534はそれぞれバッフ
ァ1513及び1514に入力され、出力1535,1
536に出力される。出力1535,1536は、それ
ぞれ選択器1515,1516に入力される。選択器1
515,1516は、図11の選択器1108に対応す
る。選択器1515及び1516の出力であるSELS
T及びSELMPS1538,1539は、それぞれ確
率推定値デコーダ1504,1505と、選択器151
9に入力される。確率推定値デコーダ1504,150
5では、確率推定値が計算され、LSZの候補となるL
SZ候補値1540及び1541が出力される。LSZ
候補値1540,1541は、選択器1517に入力さ
れ、選択信号SELECT4(1542)によって選択
され、LSZ1543が出力される。SELECT4
(1542)は、2つ目の未決定画素が決定した時点で
LSZ候補値1540と1541のいずれかを選択す
る。LSZ1543はバッファ1518に入力され、B
UFLSZ1544が出力される。
【0119】また、選択器1519に入力されたSEL
MPS及びST1538,1539は、選択信号SEL
ECT5(1546)によって選択され、MPS&ST
1547が出力される。SELECT5(1546)
は、SELECT4(1542)と同じタイミングで決
定される。MPS&ST1547はバッファ1520に
入力され、BUFMPS&ST1548が出力される。
BUFMPS&ST1548は更新データ生成装置15
07に入力される。一方、MPS&ST1547は、M
PSの値だけ算術演算器1506に入力される。
【0120】1508は記憶装置制御装置であり、図1
1の記憶装置制御装置1104に対応する。記憶装置制
御装置1508より、記憶装置制御信号1550(O
E)、1551(WEB0)〜1554(WEB3)が
出力される。OE1550は、記憶装置1500〜15
03に共通に入力され、WEB0(1551)〜WEB
4(1554)は、記憶装置1500〜1503にそれ
ぞれ入力される。WEB0(1551)〜WEB4(1
554)は記憶装置1500〜1503への書き込み制
御信号であり、記憶装置制御装置1508は、UPDA
TE1545が出力された場合、CX生成時に除かれた
2つの未決定画素が決定されたときの値によって、WE
B0(1551)〜WEB4(1554)のいずれかひ
とつを選択し、書き込み信号を出力する。
【0121】図16に、第6の実施の形態の復号動作の
タイミングチャートを示す。以下、図16を用いて、更
新がない場合の復号動作を説明する。期間1601の先
頭において、最初の復号対象画素のコンテキスト152
4が決定される。この値をCX161とする。第4の実
施の形態の符号化動作と同様、期間1602において、
確率推定値の計算が行われ、期間1603において、更
新信号UPDATE1545に出力される。この値を、
UPDATE161とする。
【0122】また、期間1603において、UPDAT
E161が出力された後、画素の値が決定し、画素15
22が出力される。この値をPIX161とする。PI
X161は、第2画素目のコンテキストと第3画素目の
コンテキストとの構成要素となる。従って、期間160
4において、PIX161が決定することによって、選
択器1517で第2画素目のLSZの候補2つから1つ
のLSZが選択され、選択器1515及び選択器151
6で第3画素目の4つのSTの候補から2つのSTの候
補が選択される。
【0123】期間1602において、第2画素目のコン
テキスト1524が決定される。この値をCX162と
する。この値は、PIX161の値を除くテンプレート
より構成される。第2画素目も、第1画素目と同様に復
号処理が行われ、期間1604において、更新信号UP
DATE1545が出力され、第2画素目が復号されて
画素1522が出力される。この値をPIX162とす
る。PIX162は、第3画素目及び第4画素目のコン
テキストの構成要素となる。従って、期間1605にお
いて、PIX162が決定することによって、選択器1
517で第3画素目のLSZの候補2つから1つのLS
Zが選択され、選択器1515及び選択器1516で第
4画素目の4つのSTの候補から2つのSTの候補が選
択される。
【0124】期間1603において、第3画素目のコン
テキスト1524が決定される。この値をCX163と
する。期間1603の先頭においては、まだ第1画素目
及び第2画素目の復号が終了していないので、CX16
3は、これらの画素を除くテンプレートから生成され
る。期間1603において、CX163をアドレスとし
て4つのSTが出力1528〜1531に読み出され
る。期間1603においてPIX161が決定される
と、4つのSTから2つのSTが選択される。選択され
た2つのSTにより、2つの確率推定デコーダ150
4,1505において確率推定値の計算が行われ、それ
ぞれ2つのLSZ候補値1540,1541が出力され
る。
【0125】期間1604においてPIX162が決定
されると、期間1603において出力した第3画素目の
2つのLSZから1つのLSZに選択され、算術演算部
1506に入力される。以下、算術演算部の処理及び更
新処理等のタイミングについては、第4の実施の形態の
符号化処理のタイミングと同様であり、詳細は省略す
る。以下、他の画素も同様にして、繰り返し復号がおこ
なわれる。
【0126】以上のような構成にすれば、符号化及び復
号を高速に実現する符号化及び復号装置が提供できる。 <画像処理装置への適用>図22は、本符号化装置と復
号装置を画像処理におけるデータ圧縮に適用した一構成
例である。
【0127】同図において、2201はコンピュータか
らデータを受け取るインターフェース部、2202はコ
ンピュータから受け取ったデータを一時的に記憶するテ
ンポラリバッファ、2203はコンピュータから受け取
ったデータ描画展開する描画部、2204は該描画部が
描画展開したビットマップデータを書き込むバンドバッ
ファ、2205は該バンドバッファのビットマップデー
タを圧縮符号化する符号化部であり、本符号化装置が適
用される。106は該符号化部で圧縮符号化した符号化
データを格納するページバッファ、107は該ページバ
ッファ中の符号化データを復号化する復号部であり、本
復号装置が適用される。108は該復号部で復号して得
られたビットマップデータをプリント出力するプリンタ
エンジン部である。コンピュータから受け取ったデータ
は、上に説明した各ブロックを番号順に経由して、最後
にプリンタエンジン部2208へ出力される。
【0128】この構成により、圧縮前には例えば8MB
必要であったページメモリの容量が1/2〜1/4程度
に減少する。そのかわり新たに、バンドバッファ104
が必要になり、その分のメモリが増えるが、展開描画す
る単位(これをバンドという)を1ページの1/16〜
1/20にすれば、トータルではメモリの削減効果がで
てくる。
【0129】尚、JBIG方式で符号化データを復号し
た場合には、該復号部のデータ出力レートが一定でな
く、該出力をプリンタエンジン部に直接出力することは
出来ないので、通常は、復号化部2207とエンジン部
2208との間に、FIFO(First In First Out Mem
ory)を設け、該復号化部から出力するビットマップデ
ータを時間的に平滑化してから、エンジン部に出力する
ようにしている。
【0130】なお、本発明は、複数の機器(例えばホス
トコンピュータ,インタフェイス機器,リーダ,プリン
タなど)から構成されるシステムに適用しても、一つの
機器からなる装置(例えば、複写機,ファクシミリ装置
など)に適用してもよい。また、本発明の目的は、前述
した実施形態の機能を実現するソフトウェアのプログラ
ムコードを記録した記憶媒体を、システムあるいは装置
に供給し、そのシステムあるいは装置のコンピュータ
(またはCPUやMPU)が記憶媒体に格納されたプロ
グラムコードを読出し実行することによっても、達成さ
れることは言うまでもない。
【0131】この場合、記憶媒体から読出されたプログ
ラムコード自体が前述した実施形態の機能を実現するこ
とになり、そのプログラムコードを記憶した記憶媒体は
本発明を構成することになる。プログラムコードを供給
するための記憶媒体としては、例えば、フロッピディス
ク,ハードディスク,光ディスク,光磁気ディスク,C
D−ROM,CD−R,磁気テープ,不揮発性のメモリ
カード,ROMなどを用いることができる。
【0132】また、コンピュータが読出したプログラム
コードを実行することにより、前述した実施形態の機能
が実現されるだけでなく、そのプログラムコードの指示
に基づき、コンピュータ上で稼働しているOS(オペレ
ーティングシステム)などが実際の処理の一部または全
部を行い、その処理によって前述した実施形態の機能が
実現される場合も含まれることは言うまでもない。
【0133】さらに、記憶媒体から読出されたプログラ
ムコードが、コンピュータに挿入された機能拡張ボード
やコンピュータに接続された機能拡張ユニットに備わる
メモリに書込まれた後、そのプログラムコードの指示に
基づき、その機能拡張ボードや機能拡張ユニットに備わ
るCPUなどが実際の処理の一部または全部を行い、そ
の処理によって前述した実施形態の機能が実現される場
合も含まれることは言うまでもない。
【0134】
【発明の効果】以上説明したように、本発明は、前処理
画素のコンテキストと現処理対象画素のコンテキストが
等しい場合に、現処理対象処理の読み出し処理を省略し
て、処理時間を短縮することができる。また、連続する
画素のコンテキストが等しくない場合でも、記憶装置か
らの予測値の読み出しや、書き込みと読みだしの並列処
理により、高速に符号化及び復号することができる。
【0135】さらに、本発明ではスキャナの読み取り速
度やプリンタの印字速度を上回る速度で高速に符号化と
復号ができるため、従来、速度調整用に必要であったメ
モリを介さず、あるいは少容量のメモリでシステムを構
成することができるようになるので、画像処理装置の製
品コストを軽減することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】第1の実施の形態のブロック構成図である。
【図2】第1の実施の形態の構成で従来の動作をした場
合の主要な部分の動作を示すタイミングチャートであ
る。
【図3】第1の実施の形態の構成で動作をした場合の主
要な部分の動作を示すタイミングチャートである。
【図4】第1の実施の形態の動作手順の概略を示すフロ
ーチャートである。
【図5】第2の実施の形態の構成で更新がない場合の主
要な部分の動作を示すタイミングチャートである。
【図6】第2の実施の形態の構成で図3と同様の画素を
含む場合の主要な部分の動作を示すタイミングチャート
である。
【図7】第2の実施の形態の動作手順の概略を示すフロ
ーチャートである。
【図8】第3の実施の形態のブロック構成図である。
【図9】第3の実施の形態の構成での図3と同様の画素
を含む場合の主要な部分の動作を示すタイミングチャー
トである。
【図10】第3の実施の形態の動作手順の概略を示すフ
ローチャートである。
【図11】第4の実施の形態のブロック構成図である。
【図12】第4の実施の形態の構成で更新がない場合の
主要な部分の動作を示すタイミングチャートである。
【図13】第4の実施の形態構成で更新がある画素を含
む場合の主要な部分の動作を示すタイミングチャートで
ある。
【図14】第5の実施の形態の並列処理化した算術演算
処理の概念を示す図である。
【図15】第6の実施の形態のブロック構成図である。
【図16】第6の実施の形態の構成での主要な部分の動
作を示すタイミングチャートである。
【図17】従来例のブロック構成図である。
【図18】従来例の構成での主要な部分の動作を示すタ
イミングチャートである。
【図19】従来例の動作手順の概略を示すフローチャー
トである。
【図20】テンプレートの構成例を示す図である。
【図21】JBIGの符号化アルゴリズムの処理”EN
CODE”の一般的なフローチャートである。
【図22】本実施の形態の符号化装置および復号装置を
適用した画像処理装置の構成例を示す図である。。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 中山 忠義 東京都大田区下丸子3丁目30番2号 キヤ ノン株式会社内

Claims (17)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 画素データの出現確率の推定値に基づい
    て算術演算による符号化を行う符号化装置において、 前記推定値を記憶する記憶手段と、 前記記憶される推定値を画素データの出現確率に応じて
    適宜更新する更新手段と、 処理対象画素周囲の参照画素群をアドレスとして前記記
    憶手段から推定値を読み出す読出手段と、 前記参照画素群の変化に対応して、前記推定値を前記記
    憶手段から読み出して使用するか、既に読み出された推
    定値又は更新するために生成された推定値を使用するか
    を選択する第1の選択手段とを備えることを特徴とする
    符号化装置。
  2. 【請求項2】 前記第1の選択手段は、現処理対象画素
    周囲の参照画素群と次処理対象画素周囲の参照画素群と
    の値が等しい場合に、既に読み出された推定値又は更新
    するために生成された推定値の使用を選択することを特
    徴とする請求項1記載の符号化装置。
  3. 【請求項3】 前記第1の選択手段は、前記記憶装置へ
    の推定値の更新データの書き込みが必要で、かつ現処理
    対象画素周囲の参照画素群と次処理対象画素周囲の参照
    画素群との値が等しい場合に、更新するために生成され
    た推定値の使用を選択することを特徴とする請求項1記
    載の符号化装置。
  4. 【請求項4】 前記記憶手段は異なるアドレスでアクセ
    スされる複数のバンクを有し、 推定値を更新するアドレスと推定値を読み出すアドレス
    とが異なるバンクを指示する場合に、前記更新手段によ
    る更新と前記読出手段による読み出しを並列に実行する
    並列処理手段を更に備えることを特徴とする請求項1記
    載の符号化装置。
  5. 【請求項5】 前記読出手段は先の処理対象画素の処理
    終了を待たずに以降の処理対象画素のための推定値を読
    み出し、 前記更新手段は処理対象画素周囲の参照画素群の値を更
    新時期まで保持する保持手段を有することを特徴とする
    請求項1記載の符号化装置。
  6. 【請求項6】 前記記憶手段のアドレスである処理対象
    画素周囲の参照画素群を任意の画素を除いて構成して、
    前記記憶手段を該参照画素群を共通のアドレスとする複
    数の記憶要素から構成し、 前記読出手段は、各々の記憶要素から推定値を独立に読
    み出し、 前記参照画素群構成時に除外された画素群により、前記
    複数の推定値から算術演算に使用される1つの推定値を
    選択する第2の選択手段を更に備えることを特徴とする
    請求項5記載の符号化装置。
  7. 【請求項7】 現処理対象画素の符号化のための算術演
    算の一部と、次処理対象画素の符号化のための算術演算
    の一部とを、並列に行うよう制御する制御手段を更に備
    えることを特徴とする請求項1乃至6のいずれか1つに
    記載の符号化装置。
  8. 【請求項8】 画素データの出現確率の推定値に基づい
    て算術演算による復号を行う復号装置において、 前記推定値を記憶する記憶手段と、 前記記憶される推定値を画素データの出現確率に応じて
    適宜更新する更新手段と、 処理対象画素周囲の参照画素群をアドレスとして前記記
    憶手段から推定値を読み出す読出手段と、 前記参照画素群の変化に対応して、前記推定値を前記記
    憶手段から読み出して使用するか、既に読み出された推
    定値又は更新するために生成された推定値を使用するか
    を選択する第1の選択手段を備えることを特徴とする復
    号装置。
  9. 【請求項9】 前記第1の選択手段は、現処理対象画素
    周囲の参照画素群と次処理対象画素周囲の参照画素群と
    の値が等しい場合に、既に読み出された推定値又は更新
    するために生成された推定値の使用を選択することを特
    徴とする請求項8記載の復号装置。
  10. 【請求項10】 前記第1の選択手段は、前記記憶装置
    への推定値の更新データの書き込みが必要で、かつ現処
    理対象画素周囲の参照画素群と次処理対象画素周囲の参
    照画素群との値が等しい場合に、更新するために生成さ
    れた推定値の使用を選択することを特徴とする請求項8
    記載の復号装置。
  11. 【請求項11】 前記記憶手段は異なるアドレスでアク
    セスされる複数のバンクを有し、 推定値を更新するアドレスと推定値を読み出すアドレス
    とが異なるバンクを指示する場合に、前記更新手段によ
    る更新と前記読出手段による読み出しを並列に実行する
    並列処理手段を更に備えることを特徴とする請求項8記
    載の復号装置。
  12. 【請求項12】 前記読出手段は先の処理対象画素の処
    理終了を待たずに以降の処理対象画素のための推定値を
    読み出し、 前記更新手段は処理対象画素周囲の参照画素群の値を更
    新時期まで保持する保持手段を有することを特徴とする
    請求項8記載の復号装置。
  13. 【請求項13】 前記記憶手段のアドレスである処理対
    象画素周囲の参照画素群を任意の画素を除いて構成し
    て、前記記憶手段を該参照画素群を共通のアドレスとす
    る複数の記憶要素から構成し、 前記読出手段は、各々の記憶要素から推定値を独立に読
    み出し、 前記参照画素群構成時に除外された画素群により、前記
    複数の推定値から算術演算に使用される1つの推定値を
    選択する第2の選択手段を更に備えることを特徴とする
    請求項12記載の復号装置。
  14. 【請求項14】 現処理対象画素の符号化のための算術
    演算の一部と、次処理対象画素の符号化のための算術演
    算の一部とを、並列に行うよう制御する制御手段を更に
    備えることを特徴とする請求項8乃至13のいずれか1
    つに記載の復号装置。
  15. 【請求項15】 画素データの出現確率の推定値に基づ
    いて算術演算による復号を行う符号化及び復号装置にお
    いて、 処理対象画素周囲の参照画素群から任意の画素を除いた
    参照画素群を共通のアドレスとする複数の記憶要素から
    構成され、前記推定値を記憶する記憶手段と、 処理対象画素周囲の参照画素群の値を更新時期まで保持
    する保持手段を有し、前記記憶される推定値を画素デー
    タの出現確率に応じて各々の記憶要素独立に適宜更新す
    る更新手段と、 前記任意の画素を除いた参照画素群を共通のアドレスと
    して、各々の記憶要素から先の処理対象画素の処理終了
    を待たずに以降の処理対象画素のための推定値を独立に
    読み出す読出手段と、 前記参照画素群の変化に対応して、前記推定値を前記記
    憶手段から読み出して使用するか、既に読み出された推
    定値又は更新するために生成された推定値を使用するか
    を選択する第1の選択手段と、 前記参照画素群構成時に除外された画素群により、前記
    複数の推定値から算術演算に使用される1つの推定値を
    選択する第2の選択手段とを備えることを特徴とする符
    号化及び復号装置。
  16. 【請求項16】 現処理対象画素の符号化のための算術
    演算の一部と、次処理対象画素の符号化のための算術演
    算の一部とを、並列に行うよう制御する制御手段を更に
    備えることを特徴とする請求項15記載の符号化及び復
    号装置。
  17. 【請求項17】 展開されたページ単位の画像を記憶す
    る画像記憶手段を有する画像処理装置において、 展開された画像を符号化して前記画像記憶手段に記憶す
    る符号化手段と、 前記画像記憶手段から読み出された符号化された画像を
    復号する復号手段とを備え、 前記符号化手段及び/又は復号手段が、 画素データの出現確率の推定値に基づいて算術演算を行
    う算術演算手段と、 前記推定値を記憶する記憶手段と、 前記記憶される推定値を画素データの出現確率に応じて
    適宜更新する更新手段と、 処理対象画素周囲の参照画素群をアドレスとして前記記
    憶手段から推定値を読み出す読出手段と、 前記参照画素群の変化に対応して、前記推定値を前記記
    憶手段から読み出して使用するか、既に読み出された推
    定値又は更新するために生成された推定値を使用するか
    を選択する選択手段とを備えることを特徴とする画像処
    理装置。
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