JPH046948A - カラー画像の2値化方法 - Google Patents
カラー画像の2値化方法Info
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- JPH046948A JPH046948A JP2109651A JP10965190A JPH046948A JP H046948 A JPH046948 A JP H046948A JP 2109651 A JP2109651 A JP 2109651A JP 10965190 A JP10965190 A JP 10965190A JP H046948 A JPH046948 A JP H046948A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- signal
- circuit
- color
- signals
- binarization
- Prior art date
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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、画像通信装置や画像ファイリング装置におけ
る画像2値化方法に関するものである。
る画像2値化方法に関するものである。
従来から、画像データ圧縮法がデータ伝送時間の短縮お
よびデータファイル容量の削減のために種々用いられて
いる。
よびデータファイル容量の削減のために種々用いられて
いる。
例えば、ファクシミリの分野では、画像の特徴量である
白画素、黒画素のランレングスを用いた符号化方式であ
るモディファイドハフマン法(MH法)などの圧縮技法
がさかんに用いられている。
白画素、黒画素のランレングスを用いた符号化方式であ
るモディファイドハフマン法(MH法)などの圧縮技法
がさかんに用いられている。
これらの圧縮法は、主に文書画像を効率よ(伝送するた
めに提案されたものである。
めに提案されたものである。
しかし、最近では、写真などの中間調画像を伝送する機
会が増えている。中間調再現方法として用いられるデイ
ザ法では、2値化された画像のランが細断されており、
このデイザ画像にMH符号は適していない。
会が増えている。中間調再現方法として用いられるデイ
ザ法では、2値化された画像のランが細断されており、
このデイザ画像にMH符号は適していない。
また、デイザ法の一手法であり誤差拡散法は、2値化に
より生じた濃度誤差を未処理の周辺画素に分散させて2
値化を進めていく方法であるが、黒ドツトの発生が不規
則となる。
より生じた濃度誤差を未処理の周辺画素に分散させて2
値化を進めていく方法であるが、黒ドツトの発生が不規
則となる。
これらの手法をカラー画像に適応する場合、R1G、B
各データ独立に2値化するため、色相関がな(なってし
まうという問題がある。
各データ独立に2値化するため、色相関がな(なってし
まうという問題がある。
この様に、中間調再現用の2値化処理画像を符号化する
時には、ランが細断され、MH符号の効率があがらない
。また、色相関を利用できないので、符号化効率があが
らないなどの問題がある。
時には、ランが細断され、MH符号の効率があがらない
。また、色相関を利用できないので、符号化効率があが
らないなどの問題がある。
本発明は以上の点に鑑みてなされたもので、複数の色成
分信号により表わされるカラー信号の2値化方法におい
て、色成分ドツトの重なる確率が多くなるように2値化
を行なうカラー画像の2値化方法を提供するものであり
、また、色成分信号の大きい順に2値化処理し、最初の
色成分の2値化データに従って他の色成分の2値化デー
タを制御するカラー画像の2値化方法を提供するもので
あり、また、誤差拡散法を用いて2値化を行なうカラー
画像の2値化方法を提供するものである。
分信号により表わされるカラー信号の2値化方法におい
て、色成分ドツトの重なる確率が多くなるように2値化
を行なうカラー画像の2値化方法を提供するものであり
、また、色成分信号の大きい順に2値化処理し、最初の
色成分の2値化データに従って他の色成分の2値化デー
タを制御するカラー画像の2値化方法を提供するもので
あり、また、誤差拡散法を用いて2値化を行なうカラー
画像の2値化方法を提供するものである。
第1図は本発明を適用したカラー伝送システムのブロッ
ク図である。
ク図である。
図示しない、画像読み取り装置からR(赤)、G(緑)
、B(青)の3色の各8bit信号が2値化回路10、
順序判定回路11に入力される。
、B(青)の3色の各8bit信号が2値化回路10、
順序判定回路11に入力される。
順序判定回路11では、RSG、Bの大小を判別し、順
番指示信号106を出力する。R,GSBのデータが等
しくなるような場合に対しては、例えばR(1)、G(
2)、B(3)のような優先順位をつけておく。
番指示信号106を出力する。R,GSBのデータが等
しくなるような場合に対しては、例えばR(1)、G(
2)、B(3)のような優先順位をつけておく。
2値化回路lOでは、信号106により、R,G、B信
号をその値の大きい順に後述する誤差拡散法で2値化処
理し、2値RGB信号103〜105が出力される。こ
れらの信号は予測符号器12に入力される。
号をその値の大きい順に後述する誤差拡散法で2値化処
理し、2値RGB信号103〜105が出力される。こ
れらの信号は予測符号器12に入力される。
符号器12では、エントロピ符号化として効率が良いと
される算術符号で符号化処理され、符号語108が生成
され、これが復号器14に伝送される。
される算術符号で符号化処理され、符号語108が生成
され、これが復号器14に伝送される。
復号器14では、算術符号の復号処理が行なわれ、復号
されたR、G、Bの2値データ109〜111を出力し
、これらはビットマツプメモリ15に記憶される。ビッ
トマツプメモリ15からの出力112〜114は画像表
示器16に入り、画像の確認が可能となる。
されたR、G、Bの2値データ109〜111を出力し
、これらはビットマツプメモリ15に記憶される。ビッ
トマツプメモリ15からの出力112〜114は画像表
示器16に入り、画像の確認が可能となる。
第2図は、2値化回路10のブロック図である。
RSG、Bの大小を示す信号106により、RGB信号
100〜102は信号交換器20で最大信号が130、
二番目が131、最小信号が132になるように切りか
えられ、2値化処理は、信号130.131.132の
順番で行なわれる。
100〜102は信号交換器20で最大信号が130、
二番目が131、最小信号が132になるように切りか
えられ、2値化処理は、信号130.131.132の
順番で行なわれる。
信号130は加算器22で以前の2値化誤差信号E1が
加えられ補正処理される。この信号D 、 133は比
較器25でしきい値T129と比較され、D1≧Tの時
はON (1)、それ以外はOFF (0)の2値化信
号E 、 136が出力される。
加えられ補正処理される。この信号D 、 133は比
較器25でしきい値T129と比較され、D1≧Tの時
はON (1)、それ以外はOFF (0)の2値化信
号E 、 136が出力される。
減算器32では、補正信号D1と2値化信号B1との差
分信号E、139がとられる。ただし減算処理において
B1信号は(0→0.1→255)のレベル変換をした
後に演算される。
分信号E、139がとられる。ただし減算処理において
B1信号は(0→0.1→255)のレベル変換をした
後に演算される。
同様に信号131は加算器23で誤差信号E2により補
正処理され、補正信号D2134は比較器26で2値化
され、信号142を得る。AND回路28では、信号B
1=1でかつ信号142=1の時のみB2137が1に
なるようなゲート処理が行なわれる。
正処理され、補正信号D2134は比較器26で2値化
され、信号142を得る。AND回路28では、信号B
1=1でかつ信号142=1の時のみB2137が1に
なるようなゲート処理が行なわれる。
これにより、2値ドツトが重なる確率を高(することが
可能になるわけである。
可能になるわけである。
減算器29では減算器32と同じく、差分信号E214
0が演算される。
0が演算される。
同様に信号132は加算器24で誤差信号E3を加えて
補正処理され、補正信号D3135は比較器27で2値
化され信号143を得る。AND回路30では、信号B
2=1で、かつ信号143=1の時のみ信号B3が1に
なるように、ゲート処理が行なわれる。
補正処理され、補正信号D3135は比較器27で2値
化され信号143を得る。AND回路30では、信号B
2=1で、かつ信号143=1の時のみ信号B3が1に
なるように、ゲート処理が行なわれる。
これにより、第3色目のドツトも以前のドツトに重なり
やすくなるわけである。
やすくなるわけである。
夫々処理された3色の信号は交換器21において、その
順が入れ換えられてR,GSE信号103〜105とし
て出力される。
順が入れ換えられてR,GSE信号103〜105とし
て出力される。
この様に、2値化処理時に各色成分R,G、Bドツトの
0N10FFを制御するために、R,G、B濃度データ
の大きい順に2値化処理を行ない、濃度データが大きい
色のドツトがOFFされた所では、濃度データが低い他
の2色のドツトはONLないという制御を行なうことに
より、2次色(R+G=Y(黄)、G+B=C(シアン
)、B+R=M (マゼンタ))でのドツトが重なる確
率が高(なる。
0N10FFを制御するために、R,G、B濃度データ
の大きい順に2値化処理を行ない、濃度データが大きい
色のドツトがOFFされた所では、濃度データが低い他
の2色のドツトはONLないという制御を行なうことに
より、2次色(R+G=Y(黄)、G+B=C(シアン
)、B+R=M (マゼンタ))でのドツトが重なる確
率が高(なる。
従って、この結果、符号化予測が一致しやすくなり、予
測符号化の符号化効率が改善される。
測符号化の符号化効率が改善される。
即ち、第5図は、黄(Y)25%を表現するのに、(a
)ドツト並置形と(b)ドツト重ね型の代表例を示した
もので、原理的には同じ色を示す。他色画素(ここの例
ではR)を参照しながら注目画素(ここの例ではG)を
予測する時のそれぞれの一致確率を第1表に示す。
)ドツト並置形と(b)ドツト重ね型の代表例を示した
もので、原理的には同じ色を示す。他色画素(ここの例
ではR)を参照しながら注目画素(ここの例ではG)を
予測する時のそれぞれの一致確率を第1表に示す。
ドツト並置形の場合、他色画素がOの時注目画素が0の
確率は2/3.1の確率は1/3となり、予測はずれが
1/3の確率で生じている。
確率は2/3.1の確率は1/3となり、予測はずれが
1/3の確率で生じている。
ところがドツト重ね形の場合は、他色画素が0の時はか
ならず注目画素が0となり、逆に他色画素が1の時は注
目画素はかならず1となる。すなわち重ね形の場合は、
他色画素を参照すれば予測は完全に一致する。
ならず注目画素が0となり、逆に他色画素が1の時は注
目画素はかならず1となる。すなわち重ね形の場合は、
他色画素を参照すれば予測は完全に一致する。
以上、極端な例で説明したが、一般の画像の2値化処理
時にこのような規則を持つことによって予測一致率は改
善できることになる。
時にこのような規則を持つことによって予測一致率は改
善できることになる。
第4図は差分信号E′ (EI SF3 、E3 )を
周囲未処理画素に拡散する場合の説明図である。
周囲未処理画素に拡散する場合の説明図である。
即ち、次画素50および1ライン先の画素51には差分
信号E′の1/3づつを配分し、また近傍画素52.5
3には差分信号E′ の1/6づつを配分することを示
している。これらの画素ごとの累積値が2値化画素位置
にきた時に補正信号E (E 、 、、E 2、E3)
となる。
信号E′の1/3づつを配分し、また近傍画素52.5
3には差分信号E′ の1/6づつを配分することを示
している。これらの画素ごとの累積値が2値化画素位置
にきた時に補正信号E (E 、 、、E 2、E3)
となる。
第3図は、差分信号E1′、 2 、E3 から補正信
号E1、E2、E3を得るための回路のブロック図であ
り、これは、3色それぞれ別々に用意されている。
号E1、E2、E3を得るための回路のブロック図であ
り、これは、3色それぞれ別々に用意されている。
差分信号E’ 120は、l/3処理器33て1/3処
理された信号150と1/6処理器38て1/6処理さ
れた信号151とに分けられる。
理された信号150と1/6処理器38て1/6処理さ
れた信号151とに分けられる。
信号151は、ラッチ34と加算器40.42に人力さ
れる。また信号150は加算器41.43に入力される
。ラッチ34.35.36.37は2値化画素クロック
に同期した信号で順次データ転送する。また、1ライン
メモリ44は1ラインデータを遅延させるものである。
れる。また信号150は加算器41.43に入力される
。ラッチ34.35.36.37は2値化画素クロック
に同期した信号で順次データ転送する。また、1ライン
メモリ44は1ラインデータを遅延させるものである。
この結果ラッチ37の出力値が補正信号E121になる
。
。
第6図は、符号器12のブロック図である。
2値化回路10から入力されるカラー画像の各画素を表
わすRSGSB各1 bitの入力データ103〜10
5は、パラレル・シリアル変換器60でRGBRGB・
・・の順番のシリアル信号に変換される。この順番は、
送受信側で一致させておけばRGBの順に限定されるも
のではない。
わすRSGSB各1 bitの入力データ103〜10
5は、パラレル・シリアル変換器60でRGBRGB・
・・の順番のシリアル信号に変換される。この順番は、
送受信側で一致させておけばRGBの順に限定されるも
のではない。
パラレル・シリアル変換器60から出力されるシリアル
信号D203は符号器61に送られる。
信号D203は符号器61に送られる。
一方、入力データ103〜105は複数ライン分の容量
をもつラインメモリ62に蓄えられ、数ライン前の情報
を一緒に出力信号205として状態予測回路63に出力
される。
をもつラインメモリ62に蓄えられ、数ライン前の情報
を一緒に出力信号205として状態予測回路63に出力
される。
状態予測回路63では、ラインメモリ62からの出力信
号により符号化すべき各画素の状態が決定され、符号化
状態を示す状態信号5t206を出力する。
号により符号化すべき各画素の状態が決定され、符号化
状態を示す状態信号5t206を出力する。
符号器61ではシリアル信号D203と状態信号Stに
基づいて、後述する如く、例えば算術符号を用いた符号
化により符号108が作られ、復号器64に伝送される
。
基づいて、後述する如く、例えば算術符号を用いた符号
化により符号108が作られ、復号器64に伝送される
。
復号器64では伝送されてきた符号207に対して復号
処理が行なわれ、復号シリアル信号D’ 208が作ら
れる。この信号D′ をシリアル・パラレル変換器65
でR′、G′、B′ の各1bitの2値カラーに戻し
、これに基づいてカラー画像表示や記録がなされること
になる。
処理が行なわれ、復号シリアル信号D’ 208が作ら
れる。この信号D′ をシリアル・パラレル変換器65
でR′、G′、B′ の各1bitの2値カラーに戻し
、これに基づいてカラー画像表示や記録がなされること
になる。
第7図は、符号化状態Stを決定するための参照画素の
説明図である。
説明図である。
第7図(a)は符号化第1色(本実施例ではR)の参照
画素を示しており、曇で示した符号化画素の周囲の符号
化済の7画素を参照することを表わしている。
画素を示しており、曇で示した符号化画素の周囲の符号
化済の7画素を参照することを表わしている。
また、第7図(b)は符号化第2色(本実施例ではG)
の参照画素を示しており、(a)と同様の7画素および
第1色の同位置の画素をあわせて8画素を参照すること
を表わしている。
の参照画素を示しており、(a)と同様の7画素および
第1色の同位置の画素をあわせて8画素を参照すること
を表わしている。
また第7図(C)は第3色(本実施例ではB)の参照画
素を示しており、(a)と同様の7画素および第1色、
第2色の同位置の画素をあわせて9画素を参照すること
を表わしている。
素を示しており、(a)と同様の7画素および第1色、
第2色の同位置の画素をあわせて9画素を参照すること
を表わしている。
前記2値化手法により、ドツトが重なるような処理が加
えられているため他色画素を参照したときの予測一致率
が向上している。
えられているため他色画素を参照したときの予測一致率
が向上している。
第8図は、第7図に示した参照画素を得るための回路の
ブロック図である。ラインメモリ62と状態予測回路6
3に相当しこの回路により第7図に示した参照画素位置
を用いて状態決定する。
ブロック図である。ラインメモリ62と状態予測回路6
3に相当しこの回路により第7図に示した参照画素位置
を用いて状態決定する。
RGB信号103〜105はラインメモリ70.71.
72により1ライン遅延したデータが保持されている。
72により1ライン遅延したデータが保持されている。
またラッチ73〜80には、1画素クロック毎に遅延さ
れたデータが保持されている。R103のデータはラッ
チ73〜76およびラインメモリ70からの出力により
、符号化ラインの前ライン5画素のデータが参照できる
ことになる。また、ラッチ79.80の出力により、符
号化ラインの符号化済2画素が参照できることになる。
れたデータが保持されている。R103のデータはラッ
チ73〜76およびラインメモリ70からの出力により
、符号化ラインの前ライン5画素のデータが参照できる
ことになる。また、ラッチ79.80の出力により、符
号化ラインの符号化済2画素が参照できることになる。
これを合わせて参照画素信号210となる。また、ラッ
チ78からは符号化画素のRのデータ211出力される
。
チ78からは符号化画素のRのデータ211出力される
。
このラッチ群83と同じ回路84.85がG104、B
105の信号に対し設けられており、これらの回路から
は同様の7画素のデータ212.214が出力される。
105の信号に対し設けられており、これらの回路から
は同様の7画素のデータ212.214が出力される。
また、ラッチ54から符号化画素のGのデータ213が
出力される。
出力される。
セレクタ81においては、カラー指示信号219に応じ
て参照画素信号を切り換える。
て参照画素信号を切り換える。
カラー信号がRの時は参照画素信号210と図示しない
零信号2bitを選択する。Gの時は参照画素信号21
2およびR信号212と零信号1bitが選択される。
零信号2bitを選択する。Gの時は参照画素信号21
2およびR信号212と零信号1bitが選択される。
Bのときは参照画素信号214およびR信号211、G
信号213が選択される。この選択信号215とカラー
指示信号219はバッキング回路82にてまとめられて
状態信号5t206になる。
信号213が選択される。この選択信号215とカラー
指示信号219はバッキング回路82にてまとめられて
状態信号5t206になる。
第9図は符号器61のブロック図である。
第9図の説明の前に、本実施例で用いた算術符号につい
て説明する。
て説明する。
従来から知られている様に、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
り符号形成がなされる方法である。この方法はLang
donおよびR15sanenらによる文献”Comp
ression of Black/ White
Images with Arithmetic Co
ding 、 IEEET r a n Co m
、 COM −29、6、(1981、6)等に発表さ
れている。この文献によるとすてに符号化した入力信号
列をS、劣勢シンボル(LPS)の出る確率をq1演算
レジスタAugendをA (S)、符号レジスタを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
り符号形成がなされる方法である。この方法はLang
donおよびR15sanenらによる文献”Comp
ression of Black/ White
Images with Arithmetic Co
ding 、 IEEET r a n Co m
、 COM −29、6、(1981、6)等に発表さ
れている。この文献によるとすてに符号化した入力信号
列をS、劣勢シンボル(LPS)の出る確率をq1演算
レジスタAugendをA (S)、符号レジスタを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)Xq=A(S)X2−Q ・・・
(1)A(So) = <A(S)−A(Sl)>7
・・・(2)<>1は有効桁42 bitで打ち
切りを表すc(so)=c(s)
・・・(3)C(Sl)=C(S)+A(So)
・・・(4)ここで、符号化データが優勢シン
ボル(MPS :上の例ではO)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 (S
l)、 C(Sl)を次のデータの符号化に使う。
(1)A(So) = <A(S)−A(Sl)>7
・・・(2)<>1は有効桁42 bitで打ち
切りを表すc(so)=c(s)
・・・(3)C(Sl)=C(S)+A(So)
・・・(4)ここで、符号化データが優勢シン
ボル(MPS :上の例ではO)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 (S
l)、 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0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
ードウェアでは演算レジスタAを8回シフトすることに
相当する。符号レジスタCに対して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
ードウェアでは演算レジスタAを8回シフトすることに
相当する。符号レジスタCに対して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
をさらによくするためにqを、例えば(5)の式の如く
の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。
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
をさらによくするためにqを、例えば(5)の式の如く
の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。
q#2−” +2−02 ・・
・(5)また、算術符号は符号化データごとにQの値を
切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。
・(5)また、算術符号は符号化データごとにQの値を
切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。
本実施例では前述のように符号化を行いながら確率を推
定していく動的な方法をとっている。
定していく動的な方法をとっている。
以上の算術符号を行う第9図の符号器61のブロック図
の説明を行う。
の説明を行う。
状態予測回路63からの状態信号5t206は、カウン
タメモリ93、符号化条件メモリ94に入力される。
タメモリ93、符号化条件メモリ94に入力される。
符号化条件メモリ94には、状態信号5t206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MP3308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l307が
記憶されている。MPS308は予測変換回路97に入
力され、予測変換回路97では2値付号D203がMP
S308と一致した時に0となるYN信号301を作る
。YN信号301は更新回路95に入力され、更新回路
95では、YN信号が0の時に、カウンタメモリ93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93
に記憶されているカウント値0306がカウントテーブ
ルROM92からの設定値MC305に一致したならば
、インデックス■307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ROM92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
2表で示したMPSの数MC305を更新回路95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MP3308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l307が
記憶されている。MPS308は予測変換回路97に入
力され、予測変換回路97では2値付号D203がMP
S308と一致した時に0となるYN信号301を作る
。YN信号301は更新回路95に入力され、更新回路
95では、YN信号が0の時に、カウンタメモリ93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93
に記憶されているカウント値0306がカウントテーブ
ルROM92からの設定値MC305に一致したならば
、インデックス■307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ROM92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
2表で示したMPSの数MC305を更新回路95に供
給する。
また、更新回路95では、MPS308と画素信号D2
03が不一致の場合、即ち、予測変換回路97からのY
N信号が1の時はインデックスエ307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OのYN信号が来
ると、MPSを反転(0→lまたは1−0)する処理を
行う。出力I’ 309、MPS’ 310は更新後の
インデックスの値であり、符号化条件メモリ94に再記
憶される。
03が不一致の場合、即ち、予測変換回路97からのY
N信号が1の時はインデックスエ307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OのYN信号が来
ると、MPSを反転(0→lまたは1−0)する処理を
行う。出力I’ 309、MPS’ 310は更新後の
インデックスの値であり、符号化条件メモリ94に再記
憶される。
符号化パラメータ決定回路96では、インデックス■3
07の値に基づいて算術符号の符号化パラメータQ31
1を算術符号器98にセットする。この算術符号器98
では、予測変換回路97からのYN信号301をパラメ
ータQ311を用いて算術符号化し符号302を得る。
07の値に基づいて算術符号の符号化パラメータQ31
1を算術符号器98にセットする。この算術符号器98
では、予測変換回路97からのYN信号301をパラメ
ータQ311を用いて算術符号化し符号302を得る。
尚、符号化条件メモリ94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10図は予測変換回路97のブロック図である。
2値付号D203とMPS308がEX−OR回路99
ニ入力され、2値付号D203とMPS308が一致し
たときに0、不一致のときに1となるYN信号301が
出力される。
ニ入力され、2値付号D203とMPS308が一致し
たときに0、不一致のときに1となるYN信号301が
出力される。
第11図は、更新回路95のブロック図である。YN信
号301が0の時、カウンタメモリ93からのカウント
値C306が加算器431で+1インクリメントされ、
信号C’ 312になる。この値は比較器433でカウ
ントテーブルROM92からのMC305と比較され、
C′の値がMCの、値に一致したならば、更新信号UP
A313をセットする。またYN信号301は更新信号
UPB314となり、UPA、UPBはインデックス変
更回路435に入る。また、UPAとUPBはOR回路
437で論理ORがとられ、OR回路437の出力信号
315はセレクタ432の切り換え信号となる。セレク
タ432では信号315が1の時はカウンタの値をリセ
ットするため0信号319を選び、それ以外は加算器4
31の出力信号C′312を選び、カウンタ更新信号C
”316として出力し、これをカウンタメモリ93に記
憶させる。
号301が0の時、カウンタメモリ93からのカウント
値C306が加算器431で+1インクリメントされ、
信号C’ 312になる。この値は比較器433でカウ
ントテーブルROM92からのMC305と比較され、
C′の値がMCの、値に一致したならば、更新信号UP
A313をセットする。またYN信号301は更新信号
UPB314となり、UPA、UPBはインデックス変
更回路435に入る。また、UPAとUPBはOR回路
437で論理ORがとられ、OR回路437の出力信号
315はセレクタ432の切り換え信号となる。セレク
タ432では信号315が1の時はカウンタの値をリセ
ットするため0信号319を選び、それ以外は加算器4
31の出力信号C′312を選び、カウンタ更新信号C
”316として出力し、これをカウンタメモリ93に記
憶させる。
インデックス変更回路435には、インデックスの更新
きざみを制御する信号d317 (標準的にはd=1)
とUPA313.UPB314および符号化条件メモリ
24から現在のインデックスl307が入力されている
。
きざみを制御する信号d317 (標準的にはd=1)
とUPA313.UPB314および符号化条件メモリ
24から現在のインデックスl307が入力されている
。
第4表はインデックス変更回路435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4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■1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■′を決定する。また、I
=1でUPB=1の時はEX信号318をセットする。
クス更新方法を示すテーブルである(第4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■1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■′を決定する。また、I
=1でUPB=1の時はEX信号318をセットする。
EX信号が1の時に反転器436では現在のMPS30
8のシンボルを反転させ(0→1またはl→0)、更新
MPS’ 310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’ 309およ
びMPS’ 310は符号化条件メモリ94に記憶され
、次の処理用のインデックス■及びMPSとして用いら
れる。尚、第4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。
8のシンボルを反転させ(0→1またはl→0)、更新
MPS’ 310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’ 309およ
びMPS’ 310は符号化条件メモリ94に記憶され
、次の処理用のインデックス■及びMPSとして用いら
れる。尚、第4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。
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I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を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I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I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を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I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I及びMP
S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。
S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12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Iの値を小文字iで示す。
である。以下、インデックスIの値を小文字iで示す。
この曲線はLPSの出現確率を91符号化時での近似確
率q eiとした時に式(6)で示される。そして、L
PS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Iを1. 2. 3゜・・・と付与する。
率q eiとした時に式(6)で示される。そして、L
PS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Iを1. 2. 3゜・・・と付与する。
ここで、分子はエントロピであり、qeiは式(7)で
示される値である。
示される値である。
qei=q1+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)〜(io)で示さ
れる。
)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)〜(io)で示さ
れる。
q el ”” 2−’
・・・(8)qe2=2−皇−2−4・・・(9) q e3 ” 2−” + 2−”
・・・(1o)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qeiを以降実効確率と呼
ぶ。また効率曲線の交点を境界確率qbi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−皇−2−4・・・(9) q e3 ” 2−” + 2−”
・・・(1o)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qeiを以降実効確率と呼
ぶ。また効率曲線の交点を境界確率qbi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5表に示した実効確率qeiを選んで
いる。また、第5表のQl、Q2.Q3は算術符号器9
8に送るパラメータQ。311である。即ち、Ql、Q
2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項めの係数を示し、+、−の切り換えを行う。
できる確率から第5表に示した実効確率qeiを選んで
いる。また、第5表のQl、Q2.Q3は算術符号器9
8に送るパラメータQ。311である。即ち、Ql、Q
2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項めの係数を示し、+、−の切り換えを行う。
第2表のMCの値は、以下のように決定している。
即ち、LPSの数をNL、MPSの数をNMとした時、
LPSの発生確率は式(11)で与えられる。
LPSの発生確率は式(11)で与えられる。
この式をNMで解(と式(12)になる。
NM= LNL (1/Q 1)J ・・・
(12)ただしLXJは小数点以下の切り上げを表す。
(12)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12図に示したqbiを与え
ることにより、そこでの優勢シンボル(MPS)の数N
Miが計算される。したがって、MCは式(13)か
ら計算される。
ることにより、そこでの優勢シンボル(MPS)の数N
Miが計算される。したがって、MCは式(13)か
ら計算される。
MC1= NMt++ −NMl
・・・ (13)第2表のMCの
値は式(11)、 (12)、 (13)からN
t、 = 2として計算したものである。
・・・ (13)第2表のMCの
値は式(11)、 (12)、 (13)からN
t、 = 2として計算したものである。
この様に、第12図示の如くの各境界確率qbiに基づ
いて各インデックスIに対応した優勢シンボルMPSの
数N Mi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Iに対するMCとする
。
いて各インデックスIに対応した優勢シンボルMPSの
数N Mi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I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Iを用いた符
号化が適した状態と判断して、インデックスI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ックスIの変更がなされ、且つ
、最適なインデックスエ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Iを用いた符
号化が適した状態と判断して、インデックスI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ックスIの変更がなされ、且つ
、最適なインデックスエを用いた符号化を適応的に達成
できる。
第13図は算術符号器98のブロック図である。
符号パラメータ決定回路96で決められたコントロール
信号Qc311 (第5表)のうちシフトレジスタA3
70にQlを、シフトレジスタBにQ2、セレクタ57
2にQ3が入力される。Ql、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As72
3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730,731となる。
信号Qc311 (第5表)のうちシフトレジスタA3
70にQlを、シフトレジスタBにQ2、セレクタ57
2にQ3が入力される。Ql、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As72
3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730,731となる。
信号731は、反転器576により補数がとられ、セレ
クタ572はコントロール信号Q3により信号731又
は反転器576の出力信号を選択し、出力信号732を
得る。加算器573ではシフトレジスタA370からの
信号730とセレクタ572からの信号732の加算が
行われ、ASI信号724が出力される。減算器574
では、AS信号723からASI信号724を減算し、
Aso信号725を得る。セレクタ575ではAs。
クタ572はコントロール信号Q3により信号731又
は反転器576の出力信号を選択し、出力信号732を
得る。加算器573ではシフトレジスタA370からの
信号730とセレクタ572からの信号732の加算が
行われ、ASI信号724が出力される。減算器574
では、AS信号723からASI信号724を減算し、
Aso信号725を得る。セレクタ575ではAs。
信号725とAs+信号724のいずれかをYN信号3
01により選択する。即ちYN信号がOの時はASO信
号が、また、YN信号が1の時はASI信号がA′信号
726になる。シフト回路580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727が得られる。このシフトの回
数に相当するシフト信号732は、コードレジスタ57
9に入り、コードレジスタ579からはシフト回数に相
当する数のbitがMSBから順番に出力され符号デー
タ108になる。
01により選択する。即ちYN信号がOの時はASO信
号が、また、YN信号が1の時はASI信号がA′信号
726になる。シフト回路580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727が得られる。このシフトの回
数に相当するシフト信号732は、コードレジスタ57
9に入り、コードレジスタ579からはシフト回数に相
当する数のbitがMSBから順番に出力され符号デー
タ108になる。
符号データ108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64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64側に伝送されることになる。
また、コードレジスタ579の内容CR728は加算器
577でASO信号725と加算され、セレクタ78に
入る。また、Aso信号725の加算されていない信号
CR728もセレクタ578に入り、YN信号301が
0の時はCR’ =CR,YN信号が1の時はCR’=
CR十AsoとなるCR’信号729として出力される
。コードレジスタ579に関して前述したシフト処理は
CR’信号に対して行う。
577でASO信号725と加算され、セレクタ78に
入る。また、Aso信号725の加算されていない信号
CR728もセレクタ578に入り、YN信号301が
0の時はCR’ =CR,YN信号が1の時はCR’=
CR十AsoとなるCR’信号729として出力される
。コードレジスタ579に関して前述したシフト処理は
CR’信号に対して行う。
以上説明したように、2値化処理時に、RSG、。
Bのドツトの0N10FFを制御し、2次色(R+G=
Y(イエロー)、G+B=C(シアン)、B+R=M(
マゼンタ))でのドツトの重なる確率が高くすることに
よって、符号化画素予測が一致しやすくなり予測符号化
での符号化効率の改善に効果がある。
Y(イエロー)、G+B=C(シアン)、B+R=M(
マゼンタ))でのドツトの重なる確率が高くすることに
よって、符号化画素予測が一致しやすくなり予測符号化
での符号化効率の改善に効果がある。
第 1 表
第
表
)はdon’
are
〔発明の効果〕
以上説明した様に、本発明によると、複数の色成分信号
により表わされるカラー信号の2値化方法において、色
成分ドツトの重なる確率が多くなるように2値化を行な
うので、この2値化信号を用い効率良い符号化を達成す
ることが可能となる。
により表わされるカラー信号の2値化方法において、色
成分ドツトの重なる確率が多くなるように2値化を行な
うので、この2値化信号を用い効率良い符号化を達成す
ることが可能となる。
第1図は本発明を適用したカラー伝送システムのブロッ
ク図、 第2図は2値化回路のブロック図、 第3図は誤差拡散回路のブロック図、 第4図は誤差を拡散する画素位置の説明図、第5図は黄
(25%)を表現するドツト位置の2つの代表例の説明
図、 第6図は予測符号器のブロック図、 第7図は参照画素を示す図、 第8図は状態予測回路のブロック図、 第9図は符号器のブロック図、 第10図は予測変換回路のブロック図 第11図は更新回路のブロック図、 第12図は符号化効率曲線を示す図、 第13図は算術符号器のブロック図であり、IOは2値
化回路、11は順序判定回路、12は符号器、20は信
号交換器、25.26.27は比較器である。 取ぎミ (史旬 インチ:′Vり又 享車
ク図、 第2図は2値化回路のブロック図、 第3図は誤差拡散回路のブロック図、 第4図は誤差を拡散する画素位置の説明図、第5図は黄
(25%)を表現するドツト位置の2つの代表例の説明
図、 第6図は予測符号器のブロック図、 第7図は参照画素を示す図、 第8図は状態予測回路のブロック図、 第9図は符号器のブロック図、 第10図は予測変換回路のブロック図 第11図は更新回路のブロック図、 第12図は符号化効率曲線を示す図、 第13図は算術符号器のブロック図であり、IOは2値
化回路、11は順序判定回路、12は符号器、20は信
号交換器、25.26.27は比較器である。 取ぎミ (史旬 インチ:′Vり又 享車
Claims (3)
- (1)複数の色成分信号により表わされるカラー信号の
2値化方法において、色成分ドットの重なる確率が多く
なるように2値化を行なうことを特徴とするカラー画像
の2値化方法。 - (2)請求項1において、色成分信号の大きい順に2値
化処理し、最初の色成分の2値化データに従って他の色
成分の2値化データを制御することを特徴とするカラー
画像の2値化方法。 - (3)請求項1において、誤差拡散法を用いて2値化を
行なうことを特徴とするカラー画像の2値化方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2109651A JPH046948A (ja) | 1990-04-24 | 1990-04-24 | カラー画像の2値化方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2109651A JPH046948A (ja) | 1990-04-24 | 1990-04-24 | カラー画像の2値化方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH046948A true JPH046948A (ja) | 1992-01-10 |
Family
ID=14515693
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2109651A Pending JPH046948A (ja) | 1990-04-24 | 1990-04-24 | カラー画像の2値化方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH046948A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2003274168A (ja) * | 2002-03-15 | 2003-09-26 | Canon Inc | 画像処理装置、画像処理方法、プログラムおよび記憶媒体 |
| US8853716B2 (en) | 2010-11-24 | 2014-10-07 | Panasonic Corporation | Organic EL panel, display device using same, and method for producing organic EL panel |
| US8933471B2 (en) | 2010-01-08 | 2015-01-13 | Panasonic Corporation | Organic EL panel, display device using same, and method for producing organic EL panel |
| JP2018136468A (ja) * | 2017-02-23 | 2018-08-30 | 株式会社リコー | エレクトロクロミック表示装置及びその製造方法 |
-
1990
- 1990-04-24 JP JP2109651A patent/JPH046948A/ja active Pending
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2003274168A (ja) * | 2002-03-15 | 2003-09-26 | Canon Inc | 画像処理装置、画像処理方法、プログラムおよび記憶媒体 |
| US8933471B2 (en) | 2010-01-08 | 2015-01-13 | Panasonic Corporation | Organic EL panel, display device using same, and method for producing organic EL panel |
| US8853716B2 (en) | 2010-11-24 | 2014-10-07 | Panasonic Corporation | Organic EL panel, display device using same, and method for producing organic EL panel |
| JP2018136468A (ja) * | 2017-02-23 | 2018-08-30 | 株式会社リコー | エレクトロクロミック表示装置及びその製造方法 |
| US11269229B2 (en) | 2017-02-23 | 2022-03-08 | Ricoh Company, Ltd. | Electrochromic display device and production method of electrochromic display device |
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