JPH02248162A - 画像データ符号化方式 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明はファクシミリ、テレヒジョン等の画像データを
圧縮符号化するための画像データ符号化方式に関し、特
に予測符号化方式を用いて画像データの圧縮効果を図る
ようにするものである。

〔従来の技術〕

画像入力装置から入力される画像データを圧縮して符号
化する高能率符号化方式として、予測符号化方式がある
。この方式はある画素の階調値をその周辺の符号化済み
画素の階調値に基づく予測関数を用いて予測し、予測値
と実際の階調値との差分値を予め定めた非線形特性にし
たがって量子化す不ものである。

この場合、非線形特性は主として差分値の出現頻度によ
っており、出現頻度の高い部分は差分値を細かい刻み幅
で場合骨けし、出現頻度の低い部分は逆に大まかな刻み
幅で場合分けし、それぞれの場合に対応する代表値を変
換差分値とするものである。差分値の出現頻度は一般に
その絶対値が小さなものほど高く、大きなものほど低く
なる傾向がある。

第４図は差分値と変換差分値との変換特性を示す非線形
特性図である。この特性図によると、差分値の絶対値が
大きくなるほど１つの変換差分値に対応する差分値の変
域が大きくなることが分かる。例えば差分値の絶対値が
「２３」を超える場合は「５０」であろうとｒｌ　ＯＯ
Ｊであろうと全て１２７」と変換されてしまう。このこ
とは、差分値の絶対値が大きくなるほど実際の差分値と
変換差分値との誤差が大きくなる可能性が高いことを示
している。この誤差は符号化した画像データを復号化す
る際に原画像の階調値と復元画像の階調値との誤差とな
って現れる。

ところで、一般に差分値が大きくなるのは原画像の階調
値が激しく変化する部分、例えば画像の輪郭部分で起き
る。そこで前述のように差分値の絶対値が実際よりも小
さな値に変換されると、復元画像での階調数の変化が原
画像の階調数の変化よりもなだらかになり、輪郭部分に
ボケが生しることになる。

さらに予測符号化では既に符号化した画素の階調値をも
とに新たな画素を予測するので、いったん大きな誤差が
生じると、それが後の画素にまで悪影響を及ぼすことに
なる。特に画素における輪郭部というのは極めて重要な
情報を含んでいる部分であり、ここにボケが生じると画
質を著しく劣化させることになる。

この点を改善するために、差分値が所定値を超える場合
と超えない場合とで場合分けし、それぞれ異なる処理を
施す方式が提案されている（例えば特開昭５６−１２９
４８２号＝　１階調データの圧縮方式Ｊ）。

この方式は、被読取体から読取りされた階調を有する連
続する複数の階調データをコード化して圧縮する方式に
おいて、連続する階調データ間の階調の差分値が所定値
以下の場合はその差分に対応するコードでコード化し、
所定値以上の場合はその階調に対応するコードでコード
化するようにしている。これにより差分の少ない場合が
非常に多いことから、全体としてコード数を減少するこ
とができ、また階調の絶対値のコードをときどき出力す
るので、誤りコード発生後に誤りコードの波及を防止す
ることが出来る。

〔発明が解決しようとする課題〕

ところが、この方式では、差分値が所定値以下の場合は
差分値をそのまま符号化しているため、原画像の階調数
が１６階階調度と少ない場合は圧縮効果が上がるが、２
５６階調程度になると絶対値が所定値以下の差分値を全
てそのまま符号化することはあまり圧縮効果が上がらな
い。前述の第４図において、絶対値が３５以下の差分値
を全てそのまま符号化するとそれだけで６ビツトのデー
タが必要となり、原画像の８ビツトデータと比べても圧
縮効果が上がっていない。

本発明はデータ圧縮の効果を上げると共に、誤りコード
の連続発生を防止することを目的とする。

〔課題を解決するための手段〕

本発明は多階調の画像データを圧縮符号化する際に、あ
る画素の階調値をその周辺の符号化済み画素の階調値に
基づく予測関数を用いて予測し、その予測値と実際の階
調値との差分値をね分化する符号化方式において、上記
差分値の絶対値が所定値内のときは当該差分値を予め定
めた非線形特性に従って変換したのちその変換差分値を
符号化するようにし、上記差分値の絶対値が所定値を超
えるときは上記階調値をそのまま符号化するようにする
。また上記変換差分値を符号化する際に上記変換差分値
の等しい画素が連続する場合は、当該連続する画素を１
つのランとしてそのランレングスを符号化するようにす
る。

〔作　用〕

符号化済み画素の階調値を用いて符号化画素の値を予測
し、その予測値と実際の階調値との差分値を求める。次
いで、この差分値の絶対値が所定値を超えるか否か判定
し、所定値を超えるときは階調値をそのまま符号化し、
所定値内のときは予め定めた非線形特性に従って変換差
分値を求め、この変換差分値を符号化する。

出現頻度の高い所定値内の差分値は、変換差分値を符号
化するためデータ圧縮の効果が上がり、所定値を超える
出現頻度の低い差分値は、階調値をそのまま符号化する
ため変換誤差の波及を防止することが出来る。

〔実施例〕

本発明による画像データ符号化方式は、符号化済み画素
Ａ、Ｂ、Ｃ，Ｄと符号化画素Ｘとが第１図に示す関係に
ある場合、まず符号化画素Ｘの値を符号化済み画素Ａ−
Ｄの階調値を用いて予測する。予測値父は次式で求めら
れる。

父−（５Ａ＋２Ｂ＋２Ｃ−Ｄ＞／８ ここでＡ−Ｄの値は実際の階調値そのままではなく、復
号をした際に得られる値である。つまり符号化時にロー
カル復号を行い、その値を用いて予測する。

次いで、予測値父と実際の階調値Ｘとの差分値ｅを求め
る。

ｅ＝Ｘ−父 続いて、この差分値ｅの値を第２図に示す非線形特性に
したがい変換する。差分値ｅの絶対値が３５以上の場合
は実際の階調値をそのまま符号化し、絶対値が３５未満
の場合は差分値を１３段階に分けてそれぞれ１つの変換
差分値に対応させ符号化する。

さらに差分値ｅの絶対値が３５未満でかつ変換差分値が
等しい画素が連続して現れる場合は、その連続した個数
をもとにランレングス符号化を施し、変換差分値を表す
符号列の後にランレングスを表す符号列が連なるという
形をとる。

具体的な符号化例を第３図（ａｌ〜（Ｃ）に示す。図（
ａ）は変換差分値に対応する符号化例を示し、先頭ピン
トがフラグピント、残りビットが１−２符号である。一
般にＸ−２符号とは、ラン長が２×−１ビツト以下なら
ばＸビットで符号化を行い、ラン長がそれより長い場合
には、２ビツト（１ビツトはフラグビット）ずつ必要に
応じて符号を付加する方法で作られる符号化方式である
。

図（ｂｌは階調値をそのまま符号化する例を示し、先頭
ビットがフラグビット、残りビットが２進数コードであ
る。例えば階調値「５ｏ」の符号化列はｒｌｏｏｌｌｏ
ｏｌｏＪとなる。

図（Ｃ１はランレングスの符号化例を示す。例えば「３
」の符号化列はＩＱ　１１Ｊ、「６」の符号化列はＩＱ
　Ｏ１１０Ｊ、「１１」の符号化列は「０００１０１１
Ｊとなる。

〔発明の効果〕

本発明によれば、予測値と実際の階調値との差分値の絶
対値が所定値を超えたときは、階調値に対応した符号化
列に変換するので、大きな誤差が発生してそれが伝播し
ていくのを防ぐことができ、画像を復元した際に画質の
劣化を抑えることができ、ことに輪郭部分をはっきりと
再現させることができる。また、前記差分値の絶対値が
所定値を超えなかった場合は、当該差分値を予め定めた
非線形特性にしたがって変換し、その変換差分値に対応
した符号化列に変換するので、データ圧縮の効果を上げ
ることができる。

また、変換差分値の等しい画素が連続する場合は該画素
列を１つのランとしてそのランレングスを符号化するの
で、データ圧縮の効果をさらに上げることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は画素列を示す図、 第２図は本発明による非線形特性を示す図、第３図は本
発明による符号化例を示す表、第４図は従来の非線形特
性を示す図である。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）多階調の画像データを圧縮符号化する際に、ある
   画素の階調値をその周辺の符号化済み画素の階調値に基
   づく予測関数を用いて予測し、その予測値と実際の階調
   値との差分値を符号化する符号化方式において、 上記差分値の絶対値が所定値内のときは当該差分値を予
   め定めた非線形特性に従って変換したのちその変換差分
   値を符号化するようにし、上記差分値の絶対値が所定値
   を超えるときは上記階調値をそのまま符号化するように
   することを特徴とする画像データ符号化方式。
2. （２）上記変換差分値を符号化する際に上記変換差分値
   の等しい画素が連続する場合、当該連続する画素を１つ
   のランとしてそのランレングスを符号化することを特徴
   とする請求項１記載の画像データ符号化方式。