JPH03102967A - カラー画像符号化方式 - Google Patents
カラー画像符号化方式Info
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- JPH03102967A JPH03102967A JP1241022A JP24102289A JPH03102967A JP H03102967 A JPH03102967 A JP H03102967A JP 1241022 A JP1241022 A JP 1241022A JP 24102289 A JP24102289 A JP 24102289A JP H03102967 A JPH03102967 A JP H03102967A
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- Japan
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- color
- encoding
- binary
- color image
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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。
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、カラー画像を通信するカラーファクシミリ装
置におけるカラー画像符号化方式に関するものである。
置におけるカラー画像符号化方式に関するものである。
従来の画像通信装置の代表的な例であるファクシミリ装
置においては、白黒2値情報を符号化する方式として、
MH,MR符号等が用いられている。
置においては、白黒2値情報を符号化する方式として、
MH,MR符号等が用いられている。
一方、最近になって安価なカラープリンタの開発が進み
、カラー画像、特に赤(R)、緑(G)、青(B)ある
いは、黄(Y)、シアン(C)、マゼンタ(M)等1b
itずつのデータを持つ2値カラーの画像通信が提案さ
れてきた。
、カラー画像、特に赤(R)、緑(G)、青(B)ある
いは、黄(Y)、シアン(C)、マゼンタ(M)等1b
itずつのデータを持つ2値カラーの画像通信が提案さ
れてきた。
このような2値カラーの符号化方式として、3色をビッ
トブレーンごとに符号化し、白黒用のMI{,MR符号
化方式を用いる方法が考えられている。
トブレーンごとに符号化し、白黒用のMI{,MR符号
化方式を用いる方法が考えられている。
しかし、上述の方法では、
(1)R,G,Bのビットプレーンごとに符号化するこ
とにより元々のR, G, B情報源のもつ情報量を増
大させてしまい、符号化効率が悪くなるという問題があ
る。これは、端的にいえば色の相関情報を利用していな
いということである。
とにより元々のR, G, B情報源のもつ情報量を増
大させてしまい、符号化効率が悪くなるという問題があ
る。これは、端的にいえば色の相関情報を利用していな
いということである。
(2)またMH,MR符号は固定化した符号表を使って
符号化を行うため、カラー疑似中間謂画像などの符号化
効率は悪くなるという問題がある。
符号化を行うため、カラー疑似中間謂画像などの符号化
効率は悪くなるという問題がある。
一方、従来から知られている算術符号は、入力信号列を
小数2進数で表わされる符号になるように算術演算によ
り符号形威がなされる方法である。この方法は、Lan
gdonおよびRissanenらによる文献”Com
pression of Black/ Whit
eImages with Arithmetic
Coding , IEEETran Com, C
OM−29. 6 (1981.6)等に発表されてい
る。この文献によるとすでに符号化した入力信号列をS
、劣勢シンボル(LPS)の出る確立をq1演算レジス
タAugendをA (s)、符号レジスタC (s)
とした時に、入力信号ごとに以下の算術演算を行う。
小数2進数で表わされる符号になるように算術演算によ
り符号形威がなされる方法である。この方法は、Lan
gdonおよびRissanenらによる文献”Com
pression of Black/ Whit
eImages with Arithmetic
Coding , IEEETran Com, C
OM−29. 6 (1981.6)等に発表されてい
る。この文献によるとすでに符号化した入力信号列をS
、劣勢シンボル(LPS)の出る確立をq1演算レジス
タAugendをA (s)、符号レジスタC (s)
とした時に、入力信号ごとに以下の算術演算を行う。
A(sl)=A(s)xqhA(s)X2−Q −・−
(i)A(so) = <A(s)−A(sl)>l−
(2)<>1は有効桁I!bitで打ち切りを表すC
( s O ) = C ( s )
− ( 3 )C(sl)=C
(s)+A(so) ・・・ (4)
符号化データが優勢シンボル(MPS:上の例では0)
の場合は、A (so), C (so)を次のデータ
の符号化に使う。また劣勢シンボル(LPS :上の例
では1)の場合は、A (sl), C (sl)を次
のデータの符号化に使う。
(i)A(so) = <A(s)−A(sl)>l−
(2)<>1は有効桁I!bitで打ち切りを表すC
( s O ) = C ( s )
− ( 3 )C(sl)=C
(s)+A(so) ・・・ (4)
符号化データが優勢シンボル(MPS:上の例では0)
の場合は、A (so), C (so)を次のデータ
の符号化に使う。また劣勢シンボル(LPS :上の例
では1)の場合は、A (sl), C (sl)を次
のデータの符号化に使う。
新しいAの値は28倍(SはO以上の整数)され、0.
5<A<1.0の範囲におさめられる。この処理は、ハ
ードウエアではS回左ヘシフトすることに相当する。符
号レジスタCも同じ回数のシフトが行われ、シフトアウ
トされた信号が符号となる。以上の処理を繰り返し符号
形成がなされる。
5<A<1.0の範囲におさめられる。この処理は、ハ
ードウエアではS回左ヘシフトすることに相当する。符
号レジスタCも同じ回数のシフトが行われ、シフトアウ
トされた信号が符号となる。以上の処理を繰り返し符号
形成がなされる。
また(1)の式で示したようにLPSの出現確率qを2
のべき乗(2−Q:Qは正整数)で近似することにより
、乗算計算をシフト演算に置き換えている。この近似を
さらに精度よくするために、qを(5)の式の如く2の
べき乗の多項式で近似している。この近似により効率最
悪点の改善が行われている。
のべき乗(2−Q:Qは正整数)で近似することにより
、乗算計算をシフト演算に置き換えている。この近似を
さらに精度よくするために、qを(5)の式の如く2の
べき乗の多項式で近似している。この近似により効率最
悪点の改善が行われている。
q42−Q’+2噌 ・・・(5)ま
たは算術符号は、符号化データごとにQの値を切り換え
ることが可能なことから確率推定部を符号化と分離する
ことができる。
たは算術符号は、符号化データごとにQの値を切り換え
ることが可能なことから確率推定部を符号化と分離する
ことができる。
この2値信号の動的符号化をRGB信号に適用する場合
、RGB信号を2値系列信号に変換する方法がある。こ
こで、二値系列信号は例えば第4表に示すように、白に
対して(1)、黒に対して(01)のように、白,黒,
赤,緑,青,シアン,マゼンタ,イエローの各画素に対
しlbit〜7bitの長さを持つ信号とする。二値系
列信号の第tbit(MsB)が1の時は色信号は白と
確定され、逆にOの時は白以外ということになる。白以
外の時は第2bitを見て1の時は黒、0の時は黒以外
ということになる。これをくり返し、第7bitが1の
時はマゼンタであり、Oの時はイエローということにな
る。
、RGB信号を2値系列信号に変換する方法がある。こ
こで、二値系列信号は例えば第4表に示すように、白に
対して(1)、黒に対して(01)のように、白,黒,
赤,緑,青,シアン,マゼンタ,イエローの各画素に対
しlbit〜7bitの長さを持つ信号とする。二値系
列信号の第tbit(MsB)が1の時は色信号は白と
確定され、逆にOの時は白以外ということになる。白以
外の時は第2bitを見て1の時は黒、0の時は黒以外
ということになる。これをくり返し、第7bitが1の
時はマゼンタであり、Oの時はイエローということにな
る。
しかしながら、従来技術では第4表に示した固定した変
換表に従って符号化していたため、原稿が白、黒のみの
時は2値系列信号は最短になるが、イエロー,マゼンタ
などの色が多くなるに従い2値系列信号が長くなるとい
う欠点があった。即ち、上述の符号化方式を用いる場合
、符号化時の平均符号長は2値系列信号にそのまま比例
して長くなることはないが、最短信号が与えられた時と
比較すれば、長い信号を符号化した時の平均符号長が長
くなることは避けられない。
換表に従って符号化していたため、原稿が白、黒のみの
時は2値系列信号は最短になるが、イエロー,マゼンタ
などの色が多くなるに従い2値系列信号が長くなるとい
う欠点があった。即ち、上述の符号化方式を用いる場合
、符号化時の平均符号長は2値系列信号にそのまま比例
して長くなることはないが、最短信号が与えられた時と
比較すれば、長い信号を符号化した時の平均符号長が長
くなることは避けられない。
そこで本発明は、上述の事情に鑑み、2値カラー画像を
効率良く符号化できるカラー画像符号化方式を提供する
ことを目的とする。
効率良く符号化できるカラー画像符号化方式を提供する
ことを目的とする。
〔課題を解決するための手段及び作用〕上記課題を解決
するため、本発明のカラー画像符号化方式は、複数の色
成分信号により表わされるカラー画像信号を符号化する
カラー画像符号化方式であって、前記複数の色成分信号
により表わされる色について、出現頻度の高い順に短い
2値系列信号を与えることを特徴とする。
するため、本発明のカラー画像符号化方式は、複数の色
成分信号により表わされるカラー画像信号を符号化する
カラー画像符号化方式であって、前記複数の色成分信号
により表わされる色について、出現頻度の高い順に短い
2値系列信号を与えることを特徴とする。
第1図は本発明の第lの実施例の構成を示すブロック図
である。
である。
R, G, B各1bitの入力データ200〜2o2
は、二値系列変換器10で二値系列信号D203に変換
される。例えば二値系列信号は第4表に示すように、白
に対して(1)、黒に対して(Oi)のように、1bi
t〜7bitの長さを持つ信号である。二値系列信号の
第1bit(MSB)が1の時は色信号は白と確定され
、逆に0の時は白以外ということになる。白以外の時は
第2bitを見て1の時は黒、0の時は黒以外というこ
とになる。これをくり返し、第7bitが1の時はマゼ
ンタであり、0の時はイエローということになる。但し
、系列変換のbitの割りあてはこの表に限られるもの
ではない。二値系列信号D203は符号器1lに送られ
る。また二値系列変換器1oからは、系列信号の何bi
t目を出力しているかを示すBt信号204が状態予測
回路l3に出力される。
は、二値系列変換器10で二値系列信号D203に変換
される。例えば二値系列信号は第4表に示すように、白
に対して(1)、黒に対して(Oi)のように、1bi
t〜7bitの長さを持つ信号である。二値系列信号の
第1bit(MSB)が1の時は色信号は白と確定され
、逆に0の時は白以外ということになる。白以外の時は
第2bitを見て1の時は黒、0の時は黒以外というこ
とになる。これをくり返し、第7bitが1の時はマゼ
ンタであり、0の時はイエローということになる。但し
、系列変換のbitの割りあてはこの表に限られるもの
ではない。二値系列信号D203は符号器1lに送られ
る。また二値系列変換器1oからは、系列信号の何bi
t目を出力しているかを示すBt信号204が状態予測
回路l3に出力される。
一方、入力データ200〜202は、ラインiモリ12
に蓄えられ、数ライン前の情報といっしょに出力信号2
05として状態予測回路l3に出力される。
に蓄えられ、数ライン前の情報といっしょに出力信号2
05として状態予測回路l3に出力される。
状態予測回路l3では、ラインメモリ12からの出力信
号とBt信号204により符号化すべき2値系列信号の
各ビット毎の符号化状態が決定され、符号化状態を示す
状態信号St206が出力される。
号とBt信号204により符号化すべき2値系列信号の
各ビット毎の符号化状態が決定され、符号化状態を示す
状態信号St206が出力される。
符号器1lでは、信号Dと状態信号Stに基づいて前述
の如く、例えば算術符号のマルコフモデル符号を用いた
符号化により符号207が作られ、復号器l4に伝送さ
れる。
の如く、例えば算術符号のマルコフモデル符号を用いた
符号化により符号207が作られ、復号器l4に伝送さ
れる。
復号器14では、復号処理が行われ、復号2値系列信号
D’ 208が作られる。この信号D’ 208をRG
B変換器15でR’, G’, B’各1bitの2値
カラー信号に戻し、これに基づいてカラー画像表示や、
記録がなされろことになる。RGB変換器l5ではD’
208信号の1の後につづくOの数をカウントするこ
とにより、色信号R’, G’, B’が判定できるこ
とは第4表から明らかである。
D’ 208が作られる。この信号D’ 208をRG
B変換器15でR’, G’, B’各1bitの2値
カラー信号に戻し、これに基づいてカラー画像表示や、
記録がなされろことになる。RGB変換器l5ではD’
208信号の1の後につづくOの数をカウントするこ
とにより、色信号R’, G’, B’が判定できるこ
とは第4表から明らかである。
ここで本実施例においては、計数器16にRGB信号2
00〜202を入力し、8色の出現頻度を計数する。ま
た計数器16では出現頻度の大きい順に各色に番号付け
をし、コントロール信号300を二値系列変換器lOに
送る。
00〜202を入力し、8色の出現頻度を計数する。ま
た計数器16では出現頻度の大きい順に各色に番号付け
をし、コントロール信号300を二値系列変換器lOに
送る。
このコントロール信号300により、第4表の色信号(
R, G, B)の組み合せに対する2値系列信号の割
り当てを変更する。第5−1表は、8色の出現頻度の一
例である。いまf,>f2≧f,>・・・≧f8の関係
にあるとすると、白,黒の出現確率が比較的多い。そこ
でこの出現頻度を計数器l6で計数し、出現頻度順に並
べかえ順位の高い色から順番に短い2値系列信号D20
3が第5−2表のように与えられる。前述のコントロー
ル信号300は、順位の高いものから色識別のコントロ
ール信号300を2値系列変換器10に送り、変換テー
ブル91(第9図)を再構成する。
R, G, B)の組み合せに対する2値系列信号の割
り当てを変更する。第5−1表は、8色の出現頻度の一
例である。いまf,>f2≧f,>・・・≧f8の関係
にあるとすると、白,黒の出現確率が比較的多い。そこ
でこの出現頻度を計数器l6で計数し、出現頻度順に並
べかえ順位の高い色から順番に短い2値系列信号D20
3が第5−2表のように与えられる。前述のコントロー
ル信号300は、順位の高いものから色識別のコントロ
ール信号300を2値系列変換器10に送り、変換テー
ブル91(第9図)を再構成する。
また第6−1表は、イエローの出現頻度が高い時の一例
で、第6−2表のような2値系列信号D203が与えら
れる。
で、第6−2表のような2値系列信号D203が与えら
れる。
ここで出現頻度は公知のカウント手段により、計数する
ことができる。例えばある一定画素数の範囲内での8色
の出現数をカウントしてもよいし、信号入力開始からの
累積出現数から各色の出現率の変化を演算してもよい。
ことができる。例えばある一定画素数の範囲内での8色
の出現数をカウントしてもよいし、信号入力開始からの
累積出現数から各色の出現率の変化を演算してもよい。
また、テーブル9lを再構成し、2値系列信号の割り当
てを変更したかどうかの情報は、特殊コードとして符号
207の中に含めることもできるが、その場合には、例
えば変更時に符号化が一旦終了したものとして処理する
必要があり、また特殊コードの挿入のため符号化効率が
悪くなってしまう可能性もある。
てを変更したかどうかの情報は、特殊コードとして符号
207の中に含めることもできるが、その場合には、例
えば変更時に符号化が一旦終了したものとして処理する
必要があり、また特殊コードの挿入のため符号化効率が
悪くなってしまう可能性もある。
そこで、本実施例においては、復号側にも計数器l7を
設け、符号化側の計数器16と同じ構威及び規則で色の
出現頻度を計数することにより上記特殊コードを不要と
している。これにより、符号化効率の低下を防ぐことが
できる。
設け、符号化側の計数器16と同じ構威及び規則で色の
出現頻度を計数することにより上記特殊コードを不要と
している。これにより、符号化効率の低下を防ぐことが
できる。
第9図は2値系列変換器10のブロック図である。
入力データ200〜202はROM等の変換テーブル9
1で、第4表に示した7bitの信号212に各画素毎
に変換され、信号出力器92に入る。ここで、変換テー
ブル9lは、色の出現頻度に応じて複数のROMが用意
され、コントロール信号300に応じて、所定のROM
が選択される。なお、ROMに限らずRAMを変換テー
ブル91に用い、CPUからの指示に応じてRAMの内
容を書き換えるようにしでもよい。
1で、第4表に示した7bitの信号212に各画素毎
に変換され、信号出力器92に入る。ここで、変換テー
ブル9lは、色の出現頻度に応じて複数のROMが用意
され、コントロール信号300に応じて、所定のROM
が選択される。なお、ROMに限らずRAMを変換テー
ブル91に用い、CPUからの指示に応じてRAMの内
容を書き換えるようにしでもよい。
信号出力器92はシフトレジスタの構成をとっており、
7bitの入力信号212が並列的に入力され、MSB
からl bitずつシリアルに出力し、系列信号D20
3を得る。信号出力器92は系列信号が1になった時、
もしくはOを7個出力したならば、1画素の色信号の出
力を終了させ、次の入力データを受け取る。また信号出
力器92からは現在出力しているbitが系列信号の何
bitめかを表わす信号Bt204が出力される。
7bitの入力信号212が並列的に入力され、MSB
からl bitずつシリアルに出力し、系列信号D20
3を得る。信号出力器92は系列信号が1になった時、
もしくはOを7個出力したならば、1画素の色信号の出
力を終了させ、次の入力データを受け取る。また信号出
力器92からは現在出力しているbitが系列信号の何
bitめかを表わす信号Bt204が出力される。
この様に、R, G, Hの各1ビットの色成分信号に
より表わされるカラー画像信号を2値系列変換して符号
化することにより、相関性をもったR, G,Bを別々
に符号化することなく、色相関性を保存したままで符号
化ができ、また、例えば算術符号化の如く、注目画素を
予測しながら符号化を行う際に、R, G, Bの各威
分毎に予測,符号化を行うことなく、色情報として予測
,符号化ができ、符号化の効率の向上がなされる。
より表わされるカラー画像信号を2値系列変換して符号
化することにより、相関性をもったR, G,Bを別々
に符号化することなく、色相関性を保存したままで符号
化ができ、また、例えば算術符号化の如く、注目画素を
予測しながら符号化を行う際に、R, G, Bの各威
分毎に予測,符号化を行うことなく、色情報として予測
,符号化ができ、符号化の効率の向上がなされる。
また、各画素の色を表わすR, G, Bの各色成分が
一つのデータとして表わされるので、復号において、1
つのデータを復号することで、各画素に対応ずるR,
G, B信号を一度に得ることができ、カラー画像の再
生が迅速になされる。
一つのデータとして表わされるので、復号において、1
つのデータを復号することで、各画素に対応ずるR,
G, B信号を一度に得ることができ、カラー画像の再
生が迅速になされる。
第2図は符号器11のブロック図である。
この符号器11は、前述の如き算術符号化を行うもので
ある。
ある。
状態予測回路13からの状態信号St206は、カウン
タメモリ23、符号化条件メモリ24に入力される。
タメモリ23、符号化条件メモリ24に入力される。
符号化条件メモリ24には、状態信号St206で表わ
される各状態毎に、出現しやすいシンボルである優勢シ
ンボルMPS108と、後述する算術符号のLPSの出
現確率を含む符号化条件を示すインデックスI107が
記憶されている。MP3108は予測変換回路27に入
力され、予測変換回路27では2値系列信号D203が
MPS108と一致した時に1となるYN信号101を
作る。YN信号101は更新回路25に入力され、更新
回路25では、YN信号が1の時に、カウンタメモリ2
3に記憶されているカウント値のうち対応する状態のカ
ウントをインクリメントする。そして、カウンタメモリ
23に記憶されているカウント値C106がカウントテ
ーブルROM22からの設定値MC105に一致したな
らば、インデックスI107が大きくなる方向(LPS
の出現確率qが小さくなる方向)に更新する。(MPS
の反転は行なわない。) 尚、カウントテーブルROM22は、LPSの出現確率
qを表わすインデックス■に対応して決められている第
1表で示したMPSの数MC105を更新回路25に供
給する。
される各状態毎に、出現しやすいシンボルである優勢シ
ンボルMPS108と、後述する算術符号のLPSの出
現確率を含む符号化条件を示すインデックスI107が
記憶されている。MP3108は予測変換回路27に入
力され、予測変換回路27では2値系列信号D203が
MPS108と一致した時に1となるYN信号101を
作る。YN信号101は更新回路25に入力され、更新
回路25では、YN信号が1の時に、カウンタメモリ2
3に記憶されているカウント値のうち対応する状態のカ
ウントをインクリメントする。そして、カウンタメモリ
23に記憶されているカウント値C106がカウントテ
ーブルROM22からの設定値MC105に一致したな
らば、インデックスI107が大きくなる方向(LPS
の出現確率qが小さくなる方向)に更新する。(MPS
の反転は行なわない。) 尚、カウントテーブルROM22は、LPSの出現確率
qを表わすインデックス■に対応して決められている第
1表で示したMPSの数MC105を更新回路25に供
給する。
また、更新回路25では、MP3108と画素信号D2
03が不一致の場合、即ち、予測変換回路27からのY
N信号がOの時はインデックス1107が小さくなる方
向(LPSの出現確率qが大きくなる方向)に更新する
。また、インデックスが1の時に値が0のYN信号が来
ると、MPSを反転(O→1またはl→0)する処理を
行う。出力I’ 109、MPS’ 110は更新後の
インデックスの値であり、符号化条件メモリ24に再記
憶される。
03が不一致の場合、即ち、予測変換回路27からのY
N信号がOの時はインデックス1107が小さくなる方
向(LPSの出現確率qが大きくなる方向)に更新する
。また、インデックスが1の時に値が0のYN信号が来
ると、MPSを反転(O→1またはl→0)する処理を
行う。出力I’ 109、MPS’ 110は更新後の
インデックスの値であり、符号化条件メモリ24に再記
憶される。
符号化パラメータ決定回路26では、インデックスI1
07の値に基づいて算術符号の符号化バラメ−タQ11
1を算術符号器28にセットする。この算術符号器28
では、予測変換回路27からのYN信号101をパラメ
ータQlllを用いて算術符号化し符号207を得る。
07の値に基づいて算術符号の符号化バラメ−タQ11
1を算術符号器28にセットする。この算術符号器28
では、予測変換回路27からのYN信号101をパラメ
ータQlllを用いて算術符号化し符号207を得る。
尚、符号化条件メモリ24に初期値を与えておき、I,
MPSを更新しないようにすることにより、静的な符号
化が容易に実現できる。
MPSを更新しないようにすることにより、静的な符号
化が容易に実現できる。
第8図は予測変換回路27のブロック図である。
2値系列信号D203とMPS108がEX−OR回路
29に入力され、第3表の論理式に従って2値系列信号
0203とMPS108が一致したときに1、不一致の
ときにOとなるYN信号101が出力される。
29に入力され、第3表の論理式に従って2値系列信号
0203とMPS108が一致したときに1、不一致の
ときにOとなるYN信号101が出力される。
第3図は、更新回路25のブロック図である。YN信号
101が1の時、カウンタメモリ23からのカウント値
C106が加算器3lで+1インクリメントされ、信号
C’ll2になる。この値は比較器33でカウントテー
ブルROM22からのMC105と比較され、C′の値
がMCの値に一致したならば、更新信号UPA113を
セットする。またYN信号101は反転器34を通り更
新信号UPB114となり、UPA,UPBはインデッ
クス変更回路35に入る。また、UPAとUPBはOR
回路37で論理ORがとられ、OR回路37の出力信号
115はセレクタ32の切り換え信号となる。セレクタ
32では信号115が1の時はカウンタの値をリセット
するため0信号119を選び、それ以外は加算器31の
出力信号C’ll2を選び、カウンタ更新信号C’ll
6として出力し、これをカウンタメモリ23に記憶させ
る。
101が1の時、カウンタメモリ23からのカウント値
C106が加算器3lで+1インクリメントされ、信号
C’ll2になる。この値は比較器33でカウントテー
ブルROM22からのMC105と比較され、C′の値
がMCの値に一致したならば、更新信号UPA113を
セットする。またYN信号101は反転器34を通り更
新信号UPB114となり、UPA,UPBはインデッ
クス変更回路35に入る。また、UPAとUPBはOR
回路37で論理ORがとられ、OR回路37の出力信号
115はセレクタ32の切り換え信号となる。セレクタ
32では信号115が1の時はカウンタの値をリセット
するため0信号119を選び、それ以外は加算器31の
出力信号C’ll2を選び、カウンタ更新信号C’ll
6として出力し、これをカウンタメモリ23に記憶させ
る。
インデックス変更回路35には、インデックスの更新き
ざみを制御する信号dll7 (標準的にはd=1)と
UPA113,UPB114および符号化条件メモリ2
4から現在のインデックスI107が入力されている。
ざみを制御する信号dll7 (標準的にはd=1)と
UPA113,UPB114および符号化条件メモリ2
4から現在のインデックスI107が入力されている。
第2表はインデックス変更回路35におけるインデック
ス更新方法を示すテーブルである(第2表には更新きざ
みがd=1とd=2の場合を示している。)このテーブ
ルを入力I,条件d,UPA,UPBで参照することに
より更新したインデックスI′を決定する。また、Iコ
1でUPB=1の時はEX信号118をセットする。E
X信号が1の時に反転器36では現在のMPS108の
シンボルを反転させ(0→lまたは1→O)、更新MP
S’ 110を得る。また、EX信号がOの時はMPS
’は変化させない。更新されたI’ 109およびMP
S’ 110は符号化条件メモリ24に記憶され、次の
処理用のインデックスI及びMPSとして用いられる。
ス更新方法を示すテーブルである(第2表には更新きざ
みがd=1とd=2の場合を示している。)このテーブ
ルを入力I,条件d,UPA,UPBで参照することに
より更新したインデックスI′を決定する。また、Iコ
1でUPB=1の時はEX信号118をセットする。E
X信号が1の時に反転器36では現在のMPS108の
シンボルを反転させ(0→lまたは1→O)、更新MP
S’ 110を得る。また、EX信号がOの時はMPS
’は変化させない。更新されたI’ 109およびMP
S’ 110は符号化条件メモリ24に記憶され、次の
処理用のインデックスI及びMPSとして用いられる。
尚、第2表に示した更新法は、ROMなどによりテーブ
ルでも構成できるし、加減算器を使ってロジックで構成
することも可能である。
ルでも構成できるし、加減算器を使ってロジックで構成
することも可能である。
以上の如く、2のべき乗の多項式で近似したLPSの出
現確率qを表わすインデックス■の値に応じて定められ
たMPSの数分のMPSが発生したときには、インデッ
クスI@d加算し、算術符号に用いるLPSの出現確率
qを小さくせしめ、一方、LPSが発生したときには、
インデックスIをd減算し、算術符号に用いるLPSの
出現確率qを大きくせしめる。また、更にLPSの出現
確率qが0.5を表わすインデックス■が1の状態にお
いてLPSが発生した場合は、MPSを反転する。
現確率qを表わすインデックス■の値に応じて定められ
たMPSの数分のMPSが発生したときには、インデッ
クスI@d加算し、算術符号に用いるLPSの出現確率
qを小さくせしめ、一方、LPSが発生したときには、
インデックスIをd減算し、算術符号に用いるLPSの
出現確率qを大きくせしめる。また、更にLPSの出現
確率qが0.5を表わすインデックス■が1の状態にお
いてLPSが発生した場合は、MPSを反転する。
この様に、入力画像に適応的にインデックス及びMPS
を更新することにより、符号化効率の良い算術符号化が
達成できる。
を更新することにより、符号化効率の良い算術符号化が
達成できる。
第4図は状態予測回路l3のブロック図である。
状態予測のための参照画素は第5図に示したA, B,
C, Dの4画素で、R, G, BのI/Oを夫々表
わす各3bitからなる。*は符号化する注目画素位置
を示している。第4図の42. 43, 44.
45はラッチであり、Aラツチ42は符号化画素の1画
素前のR, G, Bの3bitデータを保持しており
、また、B, C, Dはlライン前の第5図に示
す如く、注目画素位置の1画素前、注目画素位置、注目
画素位置の1画素後に対応する位置の3bitデータを
保持しており、これらのラツチデータはROM41に入
力される。ROM41からの出力は状態信号St206
になる。尚、参照画素数は4画素に限られるものではな
い。
C, Dの4画素で、R, G, BのI/Oを夫々表
わす各3bitからなる。*は符号化する注目画素位置
を示している。第4図の42. 43, 44.
45はラッチであり、Aラツチ42は符号化画素の1画
素前のR, G, Bの3bitデータを保持しており
、また、B, C, Dはlライン前の第5図に示
す如く、注目画素位置の1画素前、注目画素位置、注目
画素位置の1画素後に対応する位置の3bitデータを
保持しており、これらのラツチデータはROM41に入
力される。ROM41からの出力は状態信号St206
になる。尚、参照画素数は4画素に限られるものではな
い。
即ち、状態予測回路l3では、ラッチ42〜45のラツ
チデータに基づいて、注目画素の色(第1表の8色のい
ずれであるか)を予測し、予測した色を示す2値系列信
号の各ビットの状態を示す状態信号St206を出力す
る。
チデータに基づいて、注目画素の色(第1表の8色のい
ずれであるか)を予測し、予測した色を示す2値系列信
号の各ビットの状態を示す状態信号St206を出力す
る。
第6図は本実施例で用いる算術符号の符号化効率曲線で
ある。以下、インデックス■の値を小文字iで示す。こ
の曲線はLPSの出現確率をq、符号化時での近似確率
qelとした時に式(6)で示される。
ある。以下、インデックス■の値を小文字iで示す。こ
の曲線はLPSの出現確率をq、符号化時での近似確率
qelとした時に式(6)で示される。
そして、LPSの出現確率qの値の大きい方から小さい
方へ、順次インデックス■を1. 2, 3,・・
・と付与する。
方へ、順次インデックス■を1. 2, 3,・・
・と付与する。
ここで、分子はエントロビであり、qeiは式(7)で
示される値である。
示される値である。
qel”Q 1+q 2 ・・・(
7)qIl q2の値は2のべき乗の多項近似の値で第
5表で与えられている。例えば(8)〜(10)で示さ
れる。
7)qIl q2の値は2のべき乗の多項近似の値で第
5表で与えられている。例えば(8)〜(10)で示さ
れる。
qel =2−’ ・・
・(8)qe2 =2−’−2−’
・−(9)qa3 =2−”+2−3− (1
0)となり、この確率において効率ηが1.0になるピ
ーク点となるqe+を以降実効確率と呼ぶ。また効率曲
線の交点を境界確率qb+と呼び、この確率゛を境に隣
りの実効確率を使って符号化するほうが効率が向上する
ことは明らかである。
・(8)qe2 =2−’−2−’
・−(9)qa3 =2−”+2−3− (1
0)となり、この確率において効率ηが1.0になるピ
ーク点となるqe+を以降実効確率と呼ぶ。また効率曲
線の交点を境界確率qb+と呼び、この確率゛を境に隣
りの実効確率を使って符号化するほうが効率が向上する
ことは明らかである。
本実施例では、式(5)で示したように2つの項で近似
できる確率から第7表に示した実効確率qelを選んで
いる。また、第7表のQ l+ Q2,Q3は算術符号
器l8に送るパラメータQ,111である。即ち、QI
.Q2はシフトレジスタへ与えるシフト量であり、この
シフト演算により2のべき乗計算を行っている。また、
Q3は第2項目の係数を示し、+,−の切り換えを行う
。
できる確率から第7表に示した実効確率qelを選んで
いる。また、第7表のQ l+ Q2,Q3は算術符号
器l8に送るパラメータQ,111である。即ち、QI
.Q2はシフトレジスタへ与えるシフト量であり、この
シフト演算により2のべき乗計算を行っている。また、
Q3は第2項目の係数を示し、+,−の切り換えを行う
。
第l表のMC(インデックス更新に必要なMPSの数)
の値は、以下のように決定している。
の値は、以下のように決定している。
即ち、LPSの数をNL1MPSの数をNMとした時、
LPSの発生確率は式(1l)で与えられる。
LPSの発生確率は式(1l)で与えられる。
この式をNMで解くと式(l2)になる。
NM= LNL (1/Q 1)J
・・・ (l2)ただしLXJは小数点以下の切り
上げを表す。
・・・ (l2)ただしLXJは小数点以下の切り
上げを表す。
式(12)におけるqに第6図に示したqblを与える
ことにより、そこでの優勢シンボル(MPS)の数NM
iが計算される。したがって、MCは式(13)から計
算される。
ことにより、そこでの優勢シンボル(MPS)の数NM
iが計算される。したがって、MCは式(13)から計
算される。
M C i = N MITI − N Ml
・・・(13)第1表のMCの値は式(11
), (12), (13)からNL=2として計
算したものである。
・・・(13)第1表のMCの値は式(11
), (12), (13)からNL=2として計
算したものである。
この様に、第6図示の如くの各境界確率qblに基づい
て各インデックス■に対応した優勢シンボルMPSの数
NM+を求め、隣り合ったインデックス間の優勢シンボ
ルNMの差を各インデックス■に対するMCとする。
て各インデックス■に対応した優勢シンボルMPSの数
NM+を求め、隣り合ったインデックス間の優勢シンボ
ルNMの差を各インデックス■に対するMCとする。
そして、このMCの値と発生する優勢シンボルの数を前
述の如く比較し、MCの値と優勢シンボルの数が一致し
たならば、その状態は隣りのインデックス■を用いた符
号化が適した状態と判断して、インデックス■を変更す
る。これによって、優勢シンボルの発生数を基にして良
好なタイミングでインデツクスIの変更がなされ、且つ
、最適なインデックスIを用いた符号化を適応的に達成
できる。
述の如く比較し、MCの値と優勢シンボルの数が一致し
たならば、その状態は隣りのインデックス■を用いた符
号化が適した状態と判断して、インデックス■を変更す
る。これによって、優勢シンボルの発生数を基にして良
好なタイミングでインデツクスIの変更がなされ、且つ
、最適なインデックスIを用いた符号化を適応的に達成
できる。
第7図は算術符号器28のブロック図である。
符号パラメータ決定回路26で決められたコントロール
信号Q0111 (第7表)のうちシフトレジスタA7
0にQ+を、シフトレジスタBにQ2、セレクタ72に
Q3が入力される。QI.Q2はそれぞれシフトレジス
タA, Bに対してAugend信号であるAsl23
を何bit右にシフトするかを指示する。
信号Q0111 (第7表)のうちシフトレジスタA7
0にQ+を、シフトレジスタBにQ2、セレクタ72に
Q3が入力される。QI.Q2はそれぞれシフトレジス
タA, Bに対してAugend信号であるAsl23
を何bit右にシフトするかを指示する。
シフトされた結果が出力信号130,131となる。
信号131は、反転器76により補数がとられ、セレク
タ72はコントロール信号Q3により信号131又は反
転器76の出力信号を選択し、出力信号132を得る。
タ72はコントロール信号Q3により信号131又は反
転器76の出力信号を選択し、出力信号132を得る。
加算器73ではシフトレジスタA70からの信号130
とセレクタ72からの信号132の加算が行われ、As
+信号124が出力される。減算器74では、As信号
123からASI信号124を減算し、Aso信号12
5を得る。セレクタ75ではAso信号125とASI
信号124のいずれかをYN信号101により選択する
。即ちYN信号が1の時はAso信号が、また、YN信
号がOの時はAS!信号がA′信号126になる。シフ
ト回路80ではA′信号のMSBが1になるまで左ヘシ
フトする処理が行われ、このシフトによりAs’信号1
27が得られる。このシフトの回数に相当するシフト信
号132は、コードレジスタ79に入り、コードレジス
タ79からはシフト回数に相当する数のbitがKSB
から順番に出力され符号データ207になる。
とセレクタ72からの信号132の加算が行われ、As
+信号124が出力される。減算器74では、As信号
123からASI信号124を減算し、Aso信号12
5を得る。セレクタ75ではAso信号125とASI
信号124のいずれかをYN信号101により選択する
。即ちYN信号が1の時はAso信号が、また、YN信
号がOの時はAS!信号がA′信号126になる。シフ
ト回路80ではA′信号のMSBが1になるまで左ヘシ
フトする処理が行われ、このシフトによりAs’信号1
27が得られる。このシフトの回数に相当するシフト信
号132は、コードレジスタ79に入り、コードレジス
タ79からはシフト回数に相当する数のbitがKSB
から順番に出力され符号データ207になる。
符号データ207は、図示しないbit処理方法にて、
bitlの連続が有限個内になるように処理され、復号
器14側に伝送されることになる。
bitlの連続が有限個内になるように処理され、復号
器14側に伝送されることになる。
また、コードレジスタ79の内容CR128は加算器7
7でAso信号125と加算され、セレクタ78に入る
。また、ASO信号125の加算されていない信号CR
128もセレクタ78ニ入り、YN信号101が1(7
)時はCR’ =CRSYN信号が0(7)時はCR’
=CR+AsoとなるCR’信号129として出力さ
れる。
7でAso信号125と加算され、セレクタ78に入る
。また、ASO信号125の加算されていない信号CR
128もセレクタ78ニ入り、YN信号101が1(7
)時はCR’ =CRSYN信号が0(7)時はCR’
=CR+AsoとなるCR’信号129として出力さ
れる。
コードレジスタ79に関して前述したシフト処理はCR
’信号に対して行う。
’信号に対して行う。
以上説明したように本実施例によれば2値カラー信号に
対し出現頻度の高い順に短い系列を与えるような系列変
換を行うことにより、系列信号の増加を防ぎ、更にこの
2値系列信号を動的に算術符号化することにより2値カ
ラー画像を効率的に符号化することが可能となる。
対し出現頻度の高い順に短い系列を与えるような系列変
換を行うことにより、系列信号の増加を防ぎ、更にこの
2値系列信号を動的に算術符号化することにより2値カ
ラー画像を効率的に符号化することが可能となる。
〔第2の実施例〕
第1の実施例は、色威分信号RGB各1bHのカラー信
号を例として説明してきたが、RGBに限らずMMC等
の色成分信号であってもよい。
号を例として説明してきたが、RGBに限らずMMC等
の色成分信号であってもよい。
また、例えばイエロー、マゼンタ、シアン、黒の4色イ
ンクを持つインジェットプリンタの場合には、色インク
の上に黒インクを重ねることが必要な場合が生じる(印
刷分野での墨加刷技術に相当する)。この場合はYMC
K各1bitずつの4bitデータを同じく2値系列変
換表を作成することにより、第1の実施例とまったく同
じ効果が期待できる。その場合には、色数は24通りな
ので、2値系列符号は最長15桁となる。
ンクを持つインジェットプリンタの場合には、色インク
の上に黒インクを重ねることが必要な場合が生じる(印
刷分野での墨加刷技術に相当する)。この場合はYMC
K各1bitずつの4bitデータを同じく2値系列変
換表を作成することにより、第1の実施例とまったく同
じ効果が期待できる。その場合には、色数は24通りな
ので、2値系列符号は最長15桁となる。
〔第3の実施例〕
以上の実施例では、カラー画像の符号化に関して説明を
行なったが、白黒2値画像信号のみを符号化するシステ
ムとの互換性がよい特徴をもつ。すなわち、第l表に示
した2値系列信号のM S 8 1 b i tのみを
使うことにより白黒2値(1の時は白、Oの時は白以外
すなわち黒)の情報を符号化できることになる。
行なったが、白黒2値画像信号のみを符号化するシステ
ムとの互換性がよい特徴をもつ。すなわち、第l表に示
した2値系列信号のM S 8 1 b i tのみを
使うことにより白黒2値(1の時は白、Oの時は白以外
すなわち黒)の情報を符号化できることになる。
第10図は、白黒2値と2値カラーの切り換えを行なう
ために第1図構成に付加される構成を示すブロック図で
ある。B/W信号300と2値系列信号D203は、図
示しないコントローラからの切り換え信号301により
セレクタ80で切り換えられる。
ために第1図構成に付加される構成を示すブロック図で
ある。B/W信号300と2値系列信号D203は、図
示しないコントローラからの切り換え信号301により
セレクタ80で切り換えられる。
復号側へは第11図で示したように送信データTDの最
初にヘッダ情報HDにより白黒か2値カラーかの識別情
報を送ることにより、復号処理を切り換えることになる
。
初にヘッダ情報HDにより白黒か2値カラーかの識別情
報を送ることにより、復号処理を切り換えることになる
。
また、各色の平均的な出現確率が第8表のようにある程
度わかっている場合は、第4表に示した2値系列変換さ
れた信号を更なる符号化せずに送っても、また、この信
号を前述した算術符号ではなく、例えばランレングス符
号化等の他の符号化を行なって送ることによっても、簡
易な符号化ができることは言うまでもない。
度わかっている場合は、第4表に示した2値系列変換さ
れた信号を更なる符号化せずに送っても、また、この信
号を前述した算術符号ではなく、例えばランレングス符
号化等の他の符号化を行なって送ることによっても、簡
易な符号化ができることは言うまでもない。
以上説明した本発明の実施例によれば、(1)色の発生
頻度をカウントする手段(2)発生頻度の高い順に順位
をつける手段(3)順位の高い順に短い2値系列信号を
与える手段 (4)2値系列変換信号に対し予測符号化を行う手段を
有し、 (5)予測符号化時に適応的算術符号を用いることによ
り、色の出現頻度の多い順に短い2値系列信号を与える
ように系列信号生成を適応的に行い、符号化シンボル数
を最小にすることが可能となり、極めて効率の良い符号
化が達成できる。
頻度をカウントする手段(2)発生頻度の高い順に順位
をつける手段(3)順位の高い順に短い2値系列信号を
与える手段 (4)2値系列変換信号に対し予測符号化を行う手段を
有し、 (5)予測符号化時に適応的算術符号を用いることによ
り、色の出現頻度の多い順に短い2値系列信号を与える
ように系列信号生成を適応的に行い、符号化シンボル数
を最小にすることが可能となり、極めて効率の良い符号
化が達成できる。
第 1 表
第
2
表
(−)はdon’
t
care.
第5−1表
第5−2表
第
3
表
第
4
表
第6−1表
第6−2表
第
7
表
〔発明の効果〕
以上説明したように本発明によると、符号化対象の色の
出現頻度に応じて2値カラー信号を系列変換することに
より、色相関性を利用して効率良い符号化を行うことが
できる。
出現頻度に応じて2値カラー信号を系列変換することに
より、色相関性を利用して効率良い符号化を行うことが
できる。
第1図はカラー画像の伝送システムのブロック図、第2
図は符号器のブロック図、 第3図は更新回路のブロック図、 第4図は状態予測回路のブロック図、 第5図は参照画素を示す図、 第6図は符号化効率曲線を示す図、 第7図は算術符号器のブロック図、 第8図は予測変換回路のブロック図、 第9図は2値系列変換回路のブロック図、第10図は切
り換え機構のブロック図、第11図は伝送データの例を
示す図であり、10は2値系列変換回路、11は符号器
、l2はラインメモリ、13は状態予測回路である。 平均符号長 I 図 インテτン7又 率毛
図は符号器のブロック図、 第3図は更新回路のブロック図、 第4図は状態予測回路のブロック図、 第5図は参照画素を示す図、 第6図は符号化効率曲線を示す図、 第7図は算術符号器のブロック図、 第8図は予測変換回路のブロック図、 第9図は2値系列変換回路のブロック図、第10図は切
り換え機構のブロック図、第11図は伝送データの例を
示す図であり、10は2値系列変換回路、11は符号器
、l2はラインメモリ、13は状態予測回路である。 平均符号長 I 図 インテτン7又 率毛
Claims (3)
- (1)複数の色成分信号により表わされるカラー画像信
号を符号化するカラー画像符号化方式であって、前記複
数の色成分信号により表わされる色について、出現頻度
の高い順に短い2値系列信号を与えることを特徴とする
カラー画像符号化方式。 - (2)請求項1に記載のカラー画像符号化方式であって
、予測符号化を用いることを特徴とするカラー画像符号
化方式。 - (3)請求項2に記載のカラー画像符号化方式であって
、予測シンボルの符号化には算術符号化を用いることを
特徴とするカラー画像符号化方式。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1241022A JPH03102967A (ja) | 1989-09-18 | 1989-09-18 | カラー画像符号化方式 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1241022A JPH03102967A (ja) | 1989-09-18 | 1989-09-18 | カラー画像符号化方式 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH03102967A true JPH03102967A (ja) | 1991-04-30 |
Family
ID=17068173
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1241022A Pending JPH03102967A (ja) | 1989-09-18 | 1989-09-18 | カラー画像符号化方式 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH03102967A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH06217148A (ja) * | 1992-02-19 | 1994-08-05 | Matsushita Graphic Commun Syst Inc | データ処理装置 |
-
1989
- 1989-09-18 JP JP1241022A patent/JPH03102967A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH06217148A (ja) * | 1992-02-19 | 1994-08-05 | Matsushita Graphic Commun Syst Inc | データ処理装置 |
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