JPH046954A - Image predictive coding method - Google Patents

Image predictive coding method

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JPH046954A
JPH046954A JP2109650A JP10965090A JPH046954A JP H046954 A JPH046954 A JP H046954A JP 2109650 A JP2109650 A JP 2109650A JP 10965090 A JP10965090 A JP 10965090A JP H046954 A JPH046954 A JP H046954A
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JP
Japan
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signal
picture
pixel
template
image
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Pending
Application number
JP2109650A
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Japanese (ja)
Inventor
Koji Hirabayashi
平林 康二
Hideshi Osawa
大沢 秀史
Tadashi Yoshida
正 吉田
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Canon Inc
Original Assignee
Canon Inc
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Publication date
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Publication of JPH046954A publication Critical patent/JPH046954A/en
Pending legal-status Critical Current

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    • GPHYSICS
    • G06COMPUTING OR CALCULATING; COUNTING
    • G06TIMAGE DATA PROCESSING OR GENERATION, IN GENERAL
    • G06T9/00Image coding
    • G06T9/004Predictors, e.g. intraframe, interframe coding

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Multimedia (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Theoretical Computer Science (AREA)

Abstract

PURPOSE:To attain efficient picture coding suitable for an input picture by discriminating whether or not an area in the vicinity of a noted picture element is a pseudo intermediate tone picture and selecting a reference picture element template for a pseudo intermediate tone picture and that for a general picture adaptively based on the discrimination. CONSTITUTION:An inputted binary signal string is stored in a line memory 10 from an input terminal 200 and inputted to a latch 12 together with information of 3-preceding line. A reference signal H300 for 18 picture elements for half tone detection, a reference signal Sel301 for 14 picture elements for prediction coding and a coded picture element signal D203 are outputted from the latch 12. When a half tone detector 15 discriminates it that the current coded part is a half tone, the level of the signal Ed302 is logical 1 and the level of others is logical 0. A prediction state decision circuit 13 selects a proper prediction template according to the signal Ed302 and outputs the picture element information in the template as a status signal St206. The signal St206 enters a coder 11 together with the coded picture element data D203, in which the data and the signal are coded and sent.

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、画像を通信するファクシミリ装置或いは蓄積
する画像ファイル装置等における画像予測符号化方式に
関するものである。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Field of Industrial Application] The present invention relates to an image predictive coding method in a facsimile device that communicates images, an image file device that stores images, and the like.

〔従来の技術〕[Conventional technology]

従来の03.64フアクシミリに代表されるランレング
ス符号化方式は、画素が白または黒が続く長さ(ランレ
ングス)をカウントし、あらかじめ用意された符号表か
らそのカウント値に対応する符号を決定する方式である
。ここで用いられる符号表は、文書画像に多い長い白う
、ンに対して比較的短い符号を割りあてるような特徴づ
けがされている。このためランの長さの統計的性質が符
号表を作成する時に基準とした画像のものと異なる場合
、例えば白黒が頻繁に反転する疑似中間調画像を符号化
する場合は、符号量が原データ量を越えてしまうという
問題が生じている。
The run-length encoding method, typified by the conventional 03.64 facsimile, counts the length of time that a pixel remains white or black (run length), and determines the code corresponding to that count value from a code table prepared in advance. This is a method to do so. The code table used here is characterized in that relatively short codes are assigned to long white spaces, which are common in document images. Therefore, if the statistical properties of the run length are different from those of the image used as a reference when creating the codebook, for example, when encoding a pseudo-halftone image in which black and white are frequently reversed, the code amount may differ from the original data. The problem is that the amount is exceeded.

そこで、この様なランレングスに基づいて符号化した場
合に不都合を生じる画像に対しても効率良い符号化が実
行できる一つの符号化手法として、算術符号等のマルコ
フモデル符号を用いた符号化が提案されている。
Therefore, as an encoding method that can perform efficient encoding even for images that would cause problems when encoded based on such run lengths, encoding using Markov model codes such as arithmetic codes is proposed. Proposed.

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
形成がなされる方法である。この方法はLangdon
およびR15sanenらによる文献“Co m p 
r e s s i o n o f B l a c
 k / W h i t e I m a g e 
5w1th  Arithmetic Coding 
、 IEEE TranCom、C0M−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81劣勢シンボル(LP
S)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。
Conventionally known arithmetic codes convert input signal sequences into 2 decimal numbers.
This is a method in which the code is formed by arithmetic operations so that the code is expressed in base numbers. This method is based on Langdon
and the document “Comp
r e s s i o n o f B l a c
k/WhitteImage
5w1th Arithmetic Coding
, IEEE TranCom, C0M-29,6,(
Published in 1981, 6), etc. According to this document, an input signal sequence that has already been encoded is
The probability of S) appearing is q1, and the calculation register Augend is A.
(S) and the code register is C(S), perform the following arithmetic operations for each input signal.

A(Sl) =A(S) Xq A= A(S) X2
−’  ・・・(1)A(So)  =  <A(S)
  −A(Sl)>  i     ・・・ (2)<
>1は有効桁12 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l)の場合は、A (Sl)、C(Sl)を次のデ
ータの符号化に使う。
A(Sl) = A(S) Xq A= A(S) X2
-' ...(1) A(So) = <A(S)
-A(Sl)>i...(2)<
>1 indicates truncation at 12 significant digits c (so
)=c (s)...(3)C(
Sl)=C(S)+A(SO)...(4
) Here, if the encoded data is a dominant symbol (MPS: O in the above example), A (SO) and C (SO) are used to encode the next data. Furthermore, in the case of a less-likely symbol (LPS: l in the above example), A (Sl) and C (Sl) are used to encode the next data.

新しいAの値は25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左シフ
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ζを繰り返し符号形成がなされる。
The new value of A is multiplied by 25 (S is an integer greater than or equal to 0) and 0.
It falls within the range of 5<A<1.0. This processing corresponds to shifting the calculation register A eight times in hardware. The code register C is also shifted to the left the same number of times, and the shifted out signal becomes the code. The above process ζ is repeated to form a code.

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することが提案されてい
る。この近似により効率最悪点の改善が行われている。
Further, as shown in equation (1), the occurrence probability q of LPS is approximated by a power of 2 (2-Q: Q is a positive integer), thereby replacing the multiplication calculation with a shift calculation. In order to further improve this approximation, it has been proposed to approximate q with a polynomial of a power of 2, such as equation (5). This approximation improves the worst point of efficiency.

q〜2−” + 2−02           ・・
・(5)しかしながら、前述の算術符号化では、2のべ
き乗で近似された出現確率は固定であって、出現確率が
異なる画像に対しては、効率良い符号化がなされないこ
とがある。
q~2-" + 2-02...
(5) However, in the arithmetic encoding described above, the appearance probability approximated by a power of 2 is fixed, and images with different appearance probabilities may not be efficiently encoded.

そこで、符号化すべき画像の特徴に応じてLPSの出現
確率qを変え、画像に適した効率的な符号化を行うこと
が提案されている。尚、この確率推定方法には、符号化
済の画素の状態により、一義的に決定する静的な方法と
、符号化しながら確率を推定していく動的な方法が考え
られている。
Therefore, it has been proposed to change the LPS appearance probability q according to the characteristics of the image to be encoded to perform efficient encoding suitable for the image. Note that this probability estimation method includes a static method in which the probability is determined uniquely depending on the state of the encoded pixel, and a dynamic method in which the probability is estimated while encoding.

〔発明が解決しようとしている課題〕[Problem that the invention is trying to solve]

前者の符号化済の周囲画素を参照しその状態により白/
黒の発生確率を推定する方法をとった場合において、文
書画像等、非常に相関の強いものが符号化対象であれば
、符号化注目画素に近いものから順に周囲の数画素を参
照し、それによる状態分けを行っただけでもかなりエン
トロピーを低くすることが出来、高効率の符号化が可能
である。
Refers to the former coded surrounding pixels and changes them to white/white depending on their status.
When using the method of estimating the probability of black occurrence, if the object to be encoded is something with a very strong correlation, such as a document image, several surrounding pixels are referred to in order from the one closest to the pixel of interest to be encoded. Even by simply dividing the states by , the entropy can be considerably lowered and highly efficient encoding is possible.

しかしながら、誤差拡散画像の如(、ランダムドツトに
近いもので構成されている画像に対しては、参照範囲を
広げること以外に効率の良い符号化に適した参照の方法
が知られていない。
However, for an image such as an error diffusion image (such as an image composed of nearly random dots), there is no known reference method suitable for efficient encoding other than widening the reference range.

〔課題を解決するための手段(及び作用)〕本発明は以
上の点に鑑みてなされたものであり、画像予測符号化方
式において、注目画素近傍領域が疑似中間調画像である
か否かを判定し、その判定に基づいて、符号化画素予測
に用いる参照画素テンプレートを疑似中間調画像用と一
般画像用とに適応的に切りかえる画像予測符号化方式を
提供するものである。
[Means for Solving the Problems (and Effects)] The present invention has been made in view of the above points, and uses a method for determining whether or not a region near a pixel of interest is a pseudo halftone image in an image predictive coding method. The present invention provides an image predictive encoding method that adaptively switches a reference pixel template used for encoding pixel prediction between a pseudo halftone image and a general image based on the determination.

〔実施例〕〔Example〕

第1図は、本発明を適用した画像伝送システムの実施例
である。入力される2値付号列は入力端200より、4
ライン分の容量をもつラインメモリ10に蓄えられ、3
ライン前の情報と共にラッチ12に入力される。ラッチ
12より、ハーフトーン検出用の188画素の参照信号
H3O0と、予測符号化のための14画素分の参照信号
Sel 301と、符号化画素信号D203が出力され
る。
FIG. 1 shows an embodiment of an image transmission system to which the present invention is applied. The input binary number string is 4 from the input terminal 200.
It is stored in the line memory 10 which has a capacity for 3 lines.
It is input to latch 12 along with the information before the line. The latch 12 outputs a 188-pixel reference signal H3O0 for halftone detection, a 14-pixel reference signal Sel 301 for predictive encoding, and an encoded pixel signal D203.

ハーフトーン検出用の信号H3O0は、ハーフトーン検
出器15に入り、1bitの信号Ed302を出力する
。即ち、ハーフトーン検出器15が、現在の符号化部分
はハーフトーンであると判定した場合に信号Ed302
は1であり他は0となる。信号Ed302に従って、予
測状態決定回路13は、適切な(効率の良い方の)予測
テンプレートを選択し、そのテンプレート内の画素情報
を、ステータス信号5t206として出力する。信号5
t206は符号化画素データD203と共に符号器11
に入り、符号化され伝送される。
The halftone detection signal H3O0 enters the halftone detector 15 and outputs a 1-bit signal Ed302. That is, when the halftone detector 15 determines that the currently encoded portion is a halftone, the signal Ed302
is 1 and the others are 0. According to the signal Ed302, the prediction state determination circuit 13 selects an appropriate (more efficient) prediction template and outputs pixel information in the template as a status signal 5t206. signal 5
t206 is sent to the encoder 11 together with the encoded pixel data D203.
is input, encoded and transmitted.

第2図はラインメモリ10及びラッチ12のブロック図
である。入力端200より入る画素信号はラインメモリ
10に含まれる4本のラインバッファ40−1〜40−
4により3ライン前までのデータかたくわえられる。こ
れら4本のラインバッファからパラレルに出たデータは
ラッチ列に入り、注目画素とその周囲の画素の同時参照
を可能にする。
FIG. 2 is a block diagram of the line memory 10 and latch 12. Pixel signals input from the input terminal 200 are sent to four line buffers 40-1 to 40- included in the line memory 10.
4 allows data up to three lines before to be stored. Data output in parallel from these four line buffers enters the latch column, making it possible to simultaneously refer to the pixel of interest and its surrounding pixels.

A−L(C,、C2,L、、L2を含む)ラッチは予測
符号のための参照画素候補14画素を捉えるためのもの
でこれらは信号5e1301として出力される。また、
A、B+  CI +  B+  B+  Gy  B
+  a+L Jt K+ C2+ J C+ Ll+
 d+ er fのラッチは、ハーフトーン部検出のた
めに用いられ、信号H3O0として出力される。Xは注
目画素値を記憶するラッチで、この値は信号D203と
して出力される。
The A-L (including C, , C2, L, , L2) latch is for capturing 14 reference pixel candidates for the predictive code, and these are output as a signal 5e1301. Also,
A, B+ CI + B+ B+ Gy B
+ a+L Jt K+ C2+ J C+ Ll+
The d+ er f latch is used for halftone portion detection and is output as signal H3O0. X is a latch that stores the pixel value of interest, and this value is output as a signal D203.

第3図はハーフトーン検出器15の図である。信号H3
O0より注目画素周辺の画素情報がROM65に入力さ
れる。ROM65にはあらかじめ、周囲188画素全状
態218状態に対して、それがハーフトーン部分である
率が高いか否かの判定結果l又は0(ハーフトーンらし
ければ1)が記憶させてあり、信号H3O0の入力に対
し、即座に判定結果をEd302として出力する。
FIG. 3 is a diagram of the halftone detector 15. Signal H3
Pixel information around the pixel of interest is input to the ROM 65 from O0. The ROM 65 stores in advance a determination result l or 0 (1 if it is a halftone part) as to whether or not the surrounding 188 pixels have a high probability of being a halftone part for all states 218 states, and a signal H3O0 is stored in the ROM 65. In response to the input, the judgment result is immediately output as Ed302.

第4図は、予測状態決定回路13のブロック図である。FIG. 4 is a block diagram of the predicted state determination circuit 13.

ハーフトーンフラッグ信号Ed302と参照候補画素信
号Sel 301はマルチプレクサ66に入力される。
The halftone flag signal Ed302 and reference candidate pixel signal Sel301 are input to the multiplexer 66.

マルチプレクサ66はハーフトーン検出器15からのハ
ーフトーンフラッグ信号Ed302に従い、ハーフトー
ンと判定された場合には、信号5e1301から第5図
工に示す12画素のデータをROM67に送り、それ以
外の場合には、第5図■に示す様な、−船釣に用いられ
ている12画素のデータをROM67に出力する。
The multiplexer 66 follows the halftone flag signal Ed302 from the halftone detector 15, and if it is determined to be a halftone, sends the 12 pixel data shown in Figure 5 from the signal 5e1301 to the ROM 67; otherwise, , 12-pixel data used for boat fishing as shown in FIG.

ROM67は信号Ed302およびマルチプレクサ66
からの12画素のデータに従って、ステート信号5t2
06を出力する。
ROM67 is connected to signal Ed302 and multiplexer 66
State signal 5t2 according to 12 pixel data from
Outputs 06.

第6図は、符号器11のブロック図である。FIG. 6 is a block diagram of the encoder 11.

状態決定回路13からの状態信号5t206は、カウン
タメモリ23、符号化条件メモリ24に入力される。
The status signal 5t206 from the status determining circuit 13 is input to the counter memory 23 and the encoding condition memory 24.

符号化条件メモリ24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MP3108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l107が
記憶されている。MP5108は予測変換回路27に入
力され、予測変換回路27では画素信号D203がMP
S108と一致した時に1となるYN信号101を作る
。YN信号lot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23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13
に記憶されているカウント値C106がカウントテーブ
ルROM12からの設定値MC105に一致したならば
、インデックスl107が太き(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I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。
The encoding condition memory 24 stores, for each state represented by the state signal 5t206, a dominant symbol MP3108, which is a symbol that is likely to appear, and an index l107 indicating the encoding condition including the probability of appearance of LPS of an arithmetic code, which will be described later. has been done. MP5108 is input to the predictive conversion circuit 27, and the pixel signal D203 is input to the predictive conversion circuit 27.
A YN signal 101 is generated which becomes 1 when it matches S108. The YN signal lot is input to the update circuit 25, and the update circuit 25 increments the count of the corresponding state among the count values stored in the counter memory 23 when the YN signal is 1. And counter memory 13
If the count value C106 stored in the count value C106 matches the set value MC105 from the count table ROM12, the index l107 is updated in the direction in which it becomes thicker (in the direction in which the appearance probability q of LPS becomes smaller). (Inversion of MPS) Note that the count table ROM 22 supplies the update circuit 25 with the number MC105 of MPS shown in Table 1, which is determined corresponding to the index I representing the probability of appearance q of the LPS.

また、更新回路25では、MP8108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0の時はインデックス■107が小さくなる方
向(LPSの出現確率qが太き(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(0→1または1→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。
Furthermore, in the update circuit 25, the MP8108 and the pixel signal D2
03 does not match, that is, Y from the prediction conversion circuit 27
When the N signal is 0, the index ■107 is updated in the direction that decreases (the probability of LPS appearance q becomes thicker). Also, when the index is 1 and a YN signal with a value of 0 comes, the MPS is updated. Inversion processing (0→1 or 1→0) is performed.Outputs i' 109 and MPS' 110 are the updated index values, and are stored again in the encoding condition memory 24.

符号化パラメータ決定回路26では、インデックスl1
07の値に基づいて算術符号の符号化パラメータQll
l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lO1をパラメ
ータQlllを用いて算術符号化し符号102を得る。
In the encoding parameter determination circuit 26, the index l1
The coding parameter Qll of the arithmetic code based on the value of 07
Set l in the arithmetic encoder 28. This arithmetic encoder 28
Now, the YN signal lO1 from the predictive conversion circuit 27 is arithmetic encoded using the parameter Qllll to obtain a code 102.

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。
Note that an initial value is given to the encoding condition memory 24, and I,
By not updating the MPS, static encoding can be easily achieved.

第9図は予測変換回路27のブロック図である。FIG. 9 is a block diagram of the predictive conversion circuit 27.

2値系列信号D203とMPS108がEX−NOR回
路29に入力され、2値付号D203とMPS108が
一致したときに11不一致のときに0となるYN信号1
01が出力される。
The binary series signal D203 and MPS108 are input to the EX-NOR circuit 29, and the YN signal 1 becomes 11 when the binary sign D203 and MPS108 match, and becomes 0 when they do not match.
01 is output.

第7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31で+1インクリメントされ、信号
C’ 112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UPA11
3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。
FIG. 7 is a block diagram of the update circuit 25. When the YN signal 101 is 1, the count value C106 from the counter memory 23 is incremented by +1 by the adder 31 and becomes the signal C' 112. This value is compared with MC105 from the count table ROM 22 in the comparator 33, and C'
If the value of MC matches the value of MC, update signal UPA11
Set 3. Further, the YN signal 101 passes through the inverter 34 and becomes an update signal UPB114, which is then UPA.

UPBはインデックス変更回路35に入る。また、UP
A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’ 112を選び、カウン
タ更新信号C’ 116として出力し、これをカウンタ
メモリ23に記憶させる。
UPB enters the index change circuit 35. Also, UP
A and UPB are logically ORed by an OR circuit 37, and an output signal 115 of the OR circuit 37 becomes a switching signal for the selector 32. When the signal 115 is 1, the selector 32 selects the 0 signal 119 to reset the counter value, and otherwise selects the output signal C' 112 of the adder 31 and outputs it as the counter update signal C' 116. It is stored in the counter memory 23.

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dl17 (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1107が入力されている。
The index change circuit 35 includes a signal dl17 (typically d=1) that controls the index update increments, and a UPA113. UPB114 and encoding condition memory 2
4 to the current index 1107 is input.

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11条件dSUPA、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118をセットする。
Table 2 is a table showing the index update method in the index change circuit 35 (Table 2 shows cases where the update increments are d=1 and d=2.) Input this table 11 Conditions dSUPA, UPB Determine the updated index ■′ by referring to it. Also, I
When UPB=1 and UPB=1, EX signal 118 is set.

EX信号が1の時に反転器36では現在のMP3108
のシンボルを反転させ(0→lまたは1→0)、更新M
PS’ 110を得る。また、EX信号がOの時はMP
S’  は変化させない。更新されたI’ 109およ
びMPS’ 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。
When the EX signal is 1, the inverter 36 outputs the current MP3108.
(0→l or 1→0) and update M
Get PS' 110. Also, when the EX signal is O, the MP
S' is not changed. The updated I' 109 and MPS' 110 are stored in the encoding condition memory 24 and used as the index I and MPS for the next processing. Note that the updating method shown in Table 2 can be configured as a table using a ROM or the like, or it can be configured as a logic using an adder/subtractor.

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■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■をd減算し、算術符号に用いるLPSの
出現確率qを太き(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。
As described above, when MPSs as many as the number of MPSs determined according to the value of the index I representing the appearance probability q of an LPS approximated by a polynomial of a power of 2 are generated, the index ■ is added by d and the arithmetic code is The appearance probability q of the LPS used is made small, and on the other hand, when an LPS occurs,
The index ■ is subtracted by d, and the probability of occurrence q of the LPS used for the arithmetic code is increased.Furthermore, if an LPS occurs in a state where the index I, which represents the probability of occurrence q of LPS is 0.5, is 1, then Invert MPS.

第8図は算術符号器28のブロック図である。FIG. 8 is a block diagram of the arithmetic encoder 28.

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Qclll (第3表)のうちシフトレジスタA7
0にQlを、シフトレジスタBにQ2、セレクタ72に
Q3が入力される。Ql、Q2はそれぞれシフトレジス
タASBに対してAugend信号であるA s l 
23を何bit右にシフトするかを指示する。
Of the control signals Qclll (Table 3) determined by the code parameter determination circuit 26, shift register A7
Q1 is input to 0, Q2 is input to shift register B, and Q3 is input to selector 72. Ql and Q2 are Augend signals for the shift register ASB, respectively.
Instructs how many bits to shift 23 to the right.

シフトされた結果が出力信号130.131となる。The shifted result becomes the output signal 130.131.

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。
The signal 131 is complemented by the inverter 76, and the selector 72 selects the signal 131 or the output signal of the inverter 76 using the control signal Q3 to obtain the output signal 132.

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As+信号124を減算し、As。
Adder 73 receives signal 130 from shift register A70.
and the signal 132 from the selector 72 are added, and As
+ signal 124 is output. The subtracter 74 subtracts the As+ signal 124 from the AS signal 123 to obtain As.

信号125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A
S  信号127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b
itがKSBから順番に出力され符号データ130にな
る。
A signal 125 is obtained. The selector 75 receives the Aso signal 125.
and the ASI signal 124 are selected by the YN signal 101. That is, when the YN signal is 1, the Aso signal becomes the A' signal 126, and when the YN signal is O, the As+ signal becomes the A' signal 126. In the shift circuit 80, processing is performed to shift the A' signal to the left until the MSB becomes 1.
An S signal 127 is obtained. A shift signal 132 corresponding to the number of shifts is entered into the code register 79,
From the code register 79, a number b corresponding to the number of shifts is sent.
It is output in order starting from KSB and becomes code data 130.

符号データ130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。
The code data 130 is processed using a bit processing method (not shown).
The bitl sequence is processed so that it is within a finite number of bits, and is transmitted to the decoder 14 side.

また、コードレジスタ79の内容’CR128は加算器
77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C
R128もセレクタ78ニ入り、YN信号101が1の
時はcR’ =CRSYN信号が0の時はCR’=CR
+AsoとなるCR’ 信号129として出力される。
Further, the contents 'CR128 of the code register 79 are added to the Aso signal 125 by the adder 77 and input to the selector 78. Also, the signal C to which the Aso signal 125 is not added is
R128 also enters the selector 78, when the YN signal 101 is 1, cR' = when the CRSYN signal is 0, CR' = CR
+Aso is output as a CR' signal 129.

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。
The shift processing described above regarding the code register 79 is CR
' Do this for the signal.

以下に、予測状態決定回路13における参照画素位置の
決定について第10図を用いて説明する。今、入力され
るハーフトーン画像が誤差拡散法によるものであるとす
る。
Determination of the reference pixel position in the prediction state determining circuit 13 will be explained below using FIG. 10. Assume now that the input halftone image is obtained by the error diffusion method.

誤差拡散画像は一般的に相関の弱いものであると言われ
ているが、その一方で中、低濃度域においては誤差拡散
法の特徴である亀甲紋様が現れる。
Error diffusion images are generally said to have weak correlations, but on the other hand, a tortoiseshell pattern, which is a characteristic of the error diffusion method, appears in medium and low density regions.

従って、誤差拡散用参照画素位置を示すテンプレートは
この点に注目して作られる。
Therefore, a template indicating the position of a reference pixel for error diffusion is created with this point in mind.

即ち、誤差拡散法に一般によく用いられる12画素の拡
散マトリクス(第10図A)を用いて、1画素8ビツト
のグレースケールを2値化したものをトレーニングデー
タとしてまず用意した。
That is, using a 12-pixel diffusion matrix (FIG. 10A) commonly used in the error diffusion method, a gray scale of 8 bits per pixel was binarized and prepared as training data.

次に第1O図Bの12画素参照テンプレートを用いてト
レーニング画像のエントロピーを求め、そのうち特にエ
ントロピーの低い状態で、かつ、この画像において発生
頻度の高いものを求め、その状態を12次次元間にプロ
ットした。プロットされたデータは空間内に一様ではな
く、いくっがのクラスターを作って存在する。各クラス
ターは各々エントロピーが低くなるような周囲情況の似
通ったものの集合である。この中から、他のクラスター
との干渉を抑えた程度に何点かの代表点(主にクラスタ
ーの重心位置付近となり、分散を最も小さ(する点)を
選出し、さらにその中から頻度の高いもののみを抽出し
た。゛この結果得られたのが第1O図Cのテンプレート
である。
Next, the entropy of the training image is determined using the 12-pixel reference template shown in Figure 1B, and among these, the states with particularly low entropy and those that occur frequently in this image are determined, and the states are divided into 12 dimensions. Plotted. The plotted data is not uniform in space, but exists in several clusters. Each cluster is a collection of similar surroundings such that each cluster has a low entropy. From these, select some representative points (mainly points near the center of gravity of the cluster and have the smallest variance) to the extent that interference with other clusters is suppressed, and then The template shown in Figure 1C was obtained as a result.

通常用いられる文書用のテンプレートは、相関の順位が
決っており、何画素参照するかによってその形が一意に
決まる。このテンプレートを用いて、文書画像のエント
ロピーを測ると参照画素数の増加に対してエントロピー
は下っていくが、8画素参照付近でほとんど飽和してし
まう。
A commonly used document template has a fixed correlation order, and its shape is uniquely determined depending on how many pixels are referenced. When the entropy of a document image is measured using this template, the entropy decreases as the number of reference pixels increases, but almost saturates around the 8-pixel reference.

そのときのテンプレートを第1O図りに示す。The template at that time is shown in Figure 1O.

本実施例において提案する12画素参照テンプレートは
、第1O図Eに示すとおりで、はぼ、第1O図Cと第1
0図りの論理和をとって12画素にしたものであり、文
書画像についても従来と同等の符号化効率を与える一方
で、誤差拡散画像に対してはかなりの効率の改善を可能
にするものである。今回の提案は12画素参照用である
が、それ以外のものも全く同様に作成が可能であること
は言うまでもない。
The 12-pixel reference template proposed in this example is as shown in Figure 1E,
It is a logical sum of 0 pixels and made into 12 pixels, and while it provides the same encoding efficiency as the conventional method for document images, it also enables a considerable improvement in efficiency for error diffusion images. be. The present proposal is for 12-pixel reference, but it goes without saying that other types can be created in exactly the same way.

以上の実施例では、1画素1ビツトのモノクロ2値信号
をとりあげて説明をしたが、RGB、MMC等の3bi
t力ラー信号及びYMCKの4bit力ラー信号に対し
ても、それらを面順次に符号化することにより実に容易
に2値カラー画像の符号化に拡張できる。
In the above embodiments, explanations were given using monochrome binary signals of 1 bit per pixel, but 3-bit signals such as RGB, MMC, etc.
The present invention can be easily expanded to the encoding of binary color images by sequentially encoding the t-color signal and the YMCK 4-bit color signal.

また文書用と誤差拡散用でテンプレートを切り換えたが
、これもデイザ用を加える等の拡張が可能であることは
言うまでもない。
Also, although the templates were switched between document and error diffusion templates, it goes without saying that this can also be extended by adding dither templates.

また、テンプレートを更に複数種設け、これらを画像に
応じて使い分けることにより、更に効率良い符号化が可
能となる。
Further, by providing a plurality of templates and using these templates depending on the image, even more efficient encoding becomes possible.

以上説明したように、2値画像の予測符号化における、
予測に用いるテンプレートを複数もたせ、予測の前処理
として、どのテンプレートを使うがを判定させ、それに
従って予測を行い符号化をすすめることによって符号化
効率は向上するのである。
As explained above, in predictive coding of binary images,
Coding efficiency can be improved by having multiple templates used for prediction, determining which template to use as pre-processing for prediction, and performing prediction and encoding accordingly.

特に誤差拡散法による疑似中間調画像では、符号量が数
パーセント減少し、明らかな効果がみられる。
In particular, for pseudo-halftone images produced by the error diffusion method, the amount of code is reduced by several percent, and a clear effect can be seen.

また、2値カラー(3bit  or  4bitカラ
ー)画像に対し、面順次に本発明による処理を加えれば
、符号量の減少量は単純計算で3倍になり、より大きな
効果があるといえよう。
Furthermore, if the processing according to the present invention is applied to a binary color (3-bit or 4-bit color) image in a frame-sequential manner, the amount of code reduction can be tripled by simple calculation, and it can be said that there is a greater effect.

第 表 )はdon’ c a r e。No. table ) is don' c a r e.

〔発明の効果〕〔Effect of the invention〕

以上説明した様に本発明によると、注目画素近傍領域が
疑似中間調画像であるか否かを判定し、その判定に基づ
いて、符号化画素予測に用いる参照画素テンプレートを
疑似中間調画像用と一般画像用とに適応的に切りかえ、
それに従って画像予測符号化を行うので、入力画像に適
した効率良い画像符号化が達成できる。
As explained above, according to the present invention, it is determined whether or not the region near the pixel of interest is a pseudo-halftone image, and based on the determination, the reference pixel template used for encoding pixel prediction is set for the pseudo-halftone image. Adaptively switches between general images and
Since image predictive encoding is performed in accordance with this, efficient image encoding suitable for the input image can be achieved.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of drawings]

第1図は本発明による2値画像の伝送システムのブロッ
ク図、 第2図はラインメモリ部分のブロック図、第3図はハー
フトーン判定器のブロック図、第4図は状態決定回路の
ブロック図、 第5図は参照画素テンプレートを示す図、第6図は符号
器のブロック図、 第7図は更新回路のブロック図、 第8図は算術符号器のブロック図、 第9図は予測変換回路のブロック図、 第10図はテンプレートの説明用の図であり、11は符
号器、 10はラインメモリ、 12はラッチ 回路、 15はハーフ トーン検出器、 13は予測状態 決定回路、 14は復号器である。 箋3回 鴇4図 ¥1:)図 几 ′LL査 ″Lth魚 B
Fig. 1 is a block diagram of a binary image transmission system according to the present invention, Fig. 2 is a block diagram of the line memory section, Fig. 3 is a block diagram of the halftone judge, and Fig. 4 is a block diagram of the state determination circuit. , Fig. 5 is a diagram showing a reference pixel template, Fig. 6 is a block diagram of the encoder, Fig. 7 is a block diagram of the update circuit, Fig. 8 is a block diagram of the arithmetic encoder, and Fig. 9 is a predictive conversion circuit. 10 is a diagram for explaining the template, 11 is an encoder, 10 is a line memory, 12 is a latch circuit, 15 is a halftone detector, 13 is a prediction state determination circuit, and 14 is a decoder. It is. Note 3 times 4 drawings ¥1:) Drawing ``LL inspection'' Lth fish B

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 画像予測符号化方式において、注目画素近傍領域が疑似
中間調画像であるか否かを判定し、その判定に基づいて
、符号化画素予測に用いる参照画素テンプレートを疑似
中間調画像用と一般画像用とに適応的に切りかえること
を特徴とする画像予測符号化方式。
In the image predictive coding method, it is determined whether the region near the pixel of interest is a pseudo-halftone image, and based on the determination, reference pixel templates used for coding pixel prediction are divided into one for pseudo-halftone images and one for general images. An image predictive coding method that is characterized by adaptively switching between
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