JPH046955A - 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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- JPH046955A JPH046955A JP2109652A JP10965290A JPH046955A JP H046955 A JPH046955 A JP H046955A JP 2109652 A JP2109652 A JP 2109652A JP 10965290 A JP10965290 A JP 10965290A JP H046955 A JPH046955 A JP H046955A
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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。
従来の画像符号化方式はCCITT (国際電信電話諮
問委員会)で勧告されているG3.G4ファクシミリに
代表されるランレングス符号化方式が一般に用いられて
いる。この符号化方式は、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
長い白ランに対して比較的短かい符号を割りあてるよう
な特徴づけがされている。
問委員会)で勧告されているG3.G4ファクシミリに
代表されるランレングス符号化方式が一般に用いられて
いる。この符号化方式は、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
長い白ランに対して比較的短かい符号を割りあてるよう
な特徴づけがされている。
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)また
は黄(Y)、シアン(C)、マゼンタ(M)の1bit
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)また
は黄(Y)、シアン(C)、マゼンタ(M)の1bit
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
トプレーンごとに符号化し、白黒用のMH。
トプレーンごとに符号化し、白黒用のMH。
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3色をビットプレーン毎に符号化する方
法では、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情報源のもつエント
ロピーを増大させてしまい、符号化効率が悪(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。
法では、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情報源のもつエント
ロピーを増大させてしまい、符号化効率が悪(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。
したがって、色の相関を利用し、いかに符号化効率を上
げるかが課題である。特にデイザ法や誤差拡散法等で色
毎に疑似中間調化されたカラ−2値画像は色の相関が非
常に低いため問題である。更に中間調画像以外の部分、
たとえば文字、多色カラー、バックグラウンド等の一定
濃度カラーを含む画像全面を疑似中間調化すると、本来
一定濃度であるべき部分にも特有のノイズパターンが現
われる。
げるかが課題である。特にデイザ法や誤差拡散法等で色
毎に疑似中間調化されたカラ−2値画像は色の相関が非
常に低いため問題である。更に中間調画像以外の部分、
たとえば文字、多色カラー、バックグラウンド等の一定
濃度カラーを含む画像全面を疑似中間調化すると、本来
一定濃度であるべき部分にも特有のノイズパターンが現
われる。
このような画像を符号化すると、本来符号化効率の良い
部分の効率が極端に悪くなる欠点がある。
部分の効率が極端に悪くなる欠点がある。
この原因は次のことに起因している。誤差拡散法等によ
りR,G、 B成分をそれぞれ独立に2値化すると、各
成分が一様に“0”または“l”となるべき部分、すな
わち8色で表わせる画像部分(以後このような画像部分
をソリッドカラ一部と呼ぶことにする)が周囲からの誤
差拡散により、特有なノイズパターンを含み、周囲“0
”の中に“1”がまばらに点在、または周囲“1“の中
に“0”がまばらに点在するためである。このようなノ
イズを含んだソリッドカラ一部は符号化効率が悪いため
、ノイズを除去した画像にする必要がある。しかしなが
ら、このようなノイズは中間調画像部のハイライト部或
いはダーク部と区別する必要がある。
りR,G、 B成分をそれぞれ独立に2値化すると、各
成分が一様に“0”または“l”となるべき部分、すな
わち8色で表わせる画像部分(以後このような画像部分
をソリッドカラ一部と呼ぶことにする)が周囲からの誤
差拡散により、特有なノイズパターンを含み、周囲“0
”の中に“1”がまばらに点在、または周囲“1“の中
に“0”がまばらに点在するためである。このようなノ
イズを含んだソリッドカラ一部は符号化効率が悪いため
、ノイズを除去した画像にする必要がある。しかしなが
ら、このようなノイズは中間調画像部のハイライト部或
いはダーク部と区別する必要がある。
第1図は本発明を適用したカラー画像伝送システムの実
施例である。カラー画像の各画素を表わすR,G、 B
各1bitの入力データ203202.203は各フレ
ームメモリ(不図示)から周囲状態検知部10へ入力さ
れる。10は符号化しようとする画素(符号化画素)の
周囲がソリッドカラーか否かを検知するためのものであ
る。特に疑似中間調表示された2値カラー画像における
ソリッドカラ一部のノイズを検知するためのものである
。
施例である。カラー画像の各画素を表わすR,G、 B
各1bitの入力データ203202.203は各フレ
ームメモリ(不図示)から周囲状態検知部10へ入力さ
れる。10は符号化しようとする画素(符号化画素)の
周囲がソリッドカラーか否かを検知するためのものであ
る。特に疑似中間調表示された2値カラー画像における
ソリッドカラ一部のノイズを検知するためのものである
。
12はノイズパターン検知部であり、符号化画素の周囲
状態検知部10で得た周囲画素状態がノイズパターンで
あるか否かを検知し、符号化画素がノイズの場合、画素
値の修正をする。ソリッド信号229を状態予測部13
へ送る。
状態検知部10で得た周囲画素状態がノイズパターンで
あるか否かを検知し、符号化画素がノイズの場合、画素
値の修正をする。ソリッド信号229を状態予測部13
へ送る。
R,G、 B各ブレーンの周囲画素信号はそれぞれ22
3.224.225から12に送られる。
3.224.225から12に送られる。
符号化画素の周囲状態は周囲状態検知部IOからR,G
、 Bそれぞれ220,221.222で状態予測部
13に送られる。状態予測部13は符号化画素の周囲の
画素状態を決定し、符号器11へ状態信号5t206を
送る。また符号化画素信号りも符号器11へ送られる。
、 Bそれぞれ220,221.222で状態予測部
13に送られる。状態予測部13は符号化画素の周囲の
画素状態を決定し、符号器11へ状態信号5t206を
送る。また符号化画素信号りも符号器11へ送られる。
さらに状態予測部13では、ノイズパターン検知部12
により符号化画素がノイズと判定した場合、符号化画素
のデータを修正し、ソリッドカラーを符号化する。ノイ
ズパターン検知部12からはソリッド信号229と、そ
のときの修正された符号化画素のR,G、 Bの画素値
をそれぞれ226.227.228で状態予測部13へ
送る。
により符号化画素がノイズと判定した場合、符号化画素
のデータを修正し、ソリッドカラーを符号化する。ノイ
ズパターン検知部12からはソリッド信号229と、そ
のときの修正された符号化画素のR,G、 Bの画素値
をそれぞれ226.227.228で状態予測部13へ
送る。
符号化画素信号りはRGB、RGB・・・の順番にシリ
アルに符号器に203で送られる。
アルに符号器に203で送られる。
符号器11では、画素信号りと状態状態信号stに基づ
いて、後述する如く、例えば算術符号のようなマルコフ
モデル符号化により符号207が作られ、復号器14に
伝送される。
いて、後述する如く、例えば算術符号のようなマルコフ
モデル符号化により符号207が作られ、復号器14に
伝送される。
復号器14では伝送されてきた符号207に対して復号
処理が行われ、復号されたRGBシリアル画素信号D’
り208を得る。D’ 208はRGBパラレル変換部
15によって分離復号された画素信号R′G’ B’
、209.210.211を得る。
処理が行われ、復号されたRGBシリアル画素信号D’
り208を得る。D’ 208はRGBパラレル変換部
15によって分離復号された画素信号R′G’ B’
、209.210.211を得る。
第4図(a)は周囲状態検知部lOの詳細ブロック図で
ある。第4図(a)は画像信号Rについてのみ記してい
るが、G、 Bに対しても同様なブロック図で表わせる
。画像信号R200はラインメモリ10−1〜10−5
に一時記憶される。10−1〜10−5は符号化画素の
周囲5ラインを一時記憶するためのラインメモリである
。
ある。第4図(a)は画像信号Rについてのみ記してい
るが、G、 Bに対しても同様なブロック図で表わせる
。画像信号R200はラインメモリ10−1〜10−5
に一時記憶される。10−1〜10−5は符号化画素の
周囲5ラインを一時記憶するためのラインメモリである
。
a11+al□、・・・、a57は符号化画素周囲5×
7画素の状態を逐次記憶するラッチである。a 34は
符号化画素に相当する画素を記憶している。5×7画素
のうち内側の3×5画素状態(15ビツト)が223−
1でノイズパターン検知部へ、外側の20画素状態が2
23−2で同様にノイズパターン検知部12へ送られる
。
7画素の状態を逐次記憶するラッチである。a 34は
符号化画素に相当する画素を記憶している。5×7画素
のうち内側の3×5画素状態(15ビツト)が223−
1でノイズパターン検知部へ、外側の20画素状態が2
23−2で同様にノイズパターン検知部12へ送られる
。
第4図(b)は符号化画素を含む周囲5×7画素を示し
たものである。○は符号化画素、■は内側3×5画素、
口は外側200画素示している。
たものである。○は符号化画素、■は内側3×5画素、
口は外側200画素示している。
第5図(a)はノイズパターン検知部12の詳細ブロッ
ク図である。符号化画素(第4図a34)の周囲画素状
態5×7画素のうち内側の3×5画素(155画素が2
23−1からルックアップテーブル(LUT)12−3
へ入力される。5×7画素のうち外側20画素状態が論
理積部12−1.12−2に入力される。
ク図である。符号化画素(第4図a34)の周囲画素状
態5×7画素のうち内側の3×5画素(155画素が2
23−1からルックアップテーブル(LUT)12−3
へ入力される。5×7画素のうち外側20画素状態が論
理積部12−1.12−2に入力される。
12−1は外側200画素全て1nのとき1を12−4
に出力、12−2は全て“0″のとき1を12−5に出
力する。
に出力、12−2は全て“0″のとき1を12−5に出
力する。
出力12−4か12−5が1のとき内側3×5画素がノ
イズパターンであるかをLUT12−3により判断する
。
イズパターンであるかをLUT12−3により判断する
。
第5図(b)は5×7画素内のノイズパターンの例を示
している。■は中央に1画素孤立点がある場合、■、■
は誤差拡散法による2値化画像によ(表われるノイズパ
ターンである。これらのパターンの場合、中央の画素値
をノイズと判定し変更する。
している。■は中央に1画素孤立点がある場合、■、■
は誤差拡散法による2値化画像によ(表われるノイズパ
ターンである。これらのパターンの場合、中央の画素値
をノイズと判定し変更する。
これらのパターンはあらじかじめLUT12−3に記憶
しておく。LUT12−3は出力12−4が12−5が
1のときのみ内側3×5画素(155画素がノイズパタ
ーンか否かを検知する。
しておく。LUT12−3は出力12−4が12−5が
1のときのみ内側3×5画素(155画素がノイズパタ
ーンか否かを検知する。
ノイズパターンであった場合はソリッド信号229−1
を“1″とし、226には変更した符号化画素値を出力
する。第5図(a)は画像信号Rについてのみ記したが
、G、Bについても同様に構成できる。
を“1″とし、226には変更した符号化画素値を出力
する。第5図(a)は画像信号Rについてのみ記したが
、G、Bについても同様に構成できる。
第9図は状態予測部13(第1図)の詳細ブロック図で
ある。画素信号R,G、 Bはそれぞれ22o1221
.222から状態予測部13へ入力する。G、 Bの状
態予測の詳細はRと同様なので省略する。13−1は1
ライン前の画素状態を記憶するラインメモリ、131〜
138は符号化画素の周囲画素を記憶するためのラッチ
である。符号化画素はラッチ136に記憶された値であ
る。
ある。画素信号R,G、 Bはそれぞれ22o1221
.222から状態予測部13へ入力する。G、 Bの状
態予測の詳細はRと同様なので省略する。13−1は1
ライン前の画素状態を記憶するラインメモリ、131〜
138は符号化画素の周囲画素を記憶するためのラッチ
である。符号化画素はラッチ136に記憶された値であ
る。
13−2はセレクタであり、次の符号化画素値が、ノイ
ズパターン検知部からの修正画素値かを選択する。前述
のようにノイズパターン検知部12でノイズと判定され
た場合、229−1が“1”となり修正画素値226を
選択することによりノイズのないソリッドカラーを符号
化することができる。ラッチ131〜138は符号化画
素の周囲7画素である。
ズパターン検知部からの修正画素値かを選択する。前述
のようにノイズパターン検知部12でノイズと判定され
た場合、229−1が“1”となり修正画素値226を
選択することによりノイズのないソリッドカラーを符号
化することができる。ラッチ131〜138は符号化画
素の周囲7画素である。
これらは参照画素値13−4としてセレクタ13−3へ
入力される。また修正された符号化画素値13−5も同
様にセレクタ13−3へ入力される。
入力される。また修正された符号化画素値13−5も同
様にセレクタ13−3へ入力される。
同様にG画素値号の場合も周囲7画素が参照画素値13
−6として符号化画素13−7とともにセレクタ13−
3へ、R画素値号もそれぞれ参照画素値13−8、符号
化画像13−9としてセレクタ13−3へ出力される。
−6として符号化画素13−7とともにセレクタ13−
3へ、R画素値号もそれぞれ参照画素値13−8、符号
化画像13−9としてセレクタ13−3へ出力される。
セレクタ13−3ではパラレルに入力したR、 G、
B符号化画素および参照画素を3倍のクロックスピード
でシリアルにR,G、 B、 R。
B符号化画素および参照画素を3倍のクロックスピード
でシリアルにR,G、 B、 R。
G、 B・・・の如く符号器11(第1図)へ出力す
る。
る。
第10図は符号化状態5t206を決定するための参照
画素説明図である。(a)はR画素値号の参照画素を示
しており、曇で示した符号化画素周囲の符号化済の7画
素を参照することを表している。
画素説明図である。(a)はR画素値号の参照画素を示
しており、曇で示した符号化画素周囲の符号化済の7画
素を参照することを表している。
(b)はG画素値号の参照画素を示しており、(a)と
同様の7画素および符号化画素と同位置のR画素をあわ
せて8画素を参照することを表わしている。
同様の7画素および符号化画素と同位置のR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5図(C)はBの画素信号の参照画素を示してお
り、(a)と同様の7画素およびR1およびGの符号化
画素と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。
り、(a)と同様の7画素およびR1およびGの符号化
画素と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。
このように同色の周囲画素を参照することに加えて、既
に符号化済の他色画素を参照することにより符号器11
での予測一致率を上げて符号化効率を向上させることが
できる。第10図で示した参照画素および符号化画素を
セレクタ13−3はカラー指示信号に同期して選択し、
符号化画素信号203および符号化状態5t206を出
力する。
に符号化済の他色画素を参照することにより符号器11
での予測一致率を上げて符号化効率を向上させることが
できる。第10図で示した参照画素および符号化画素を
セレクタ13−3はカラー指示信号に同期して選択し、
符号化画素信号203および符号化状態5t206を出
力する。
第2図は符号器11のブロック図である。
第2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 / Whit
eImages with Arithmetic
Coding 、IEEETran Com、
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S
、劣勢シンボル(LPS)の出る確率をq、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 / Whit
eImages with Arithmetic
Coding 、IEEETran Com、
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S
、劣勢シンボル(LPS)の出る確率をq、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叫A(S)X2−Q ・・・
(1)A(So)= <A(S)−A(Sl)>z
・・・(2)<>7は有効桁I!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。
(1)A(So)= <A(S)−A(Sl)>z
・・・(2)<>7は有効桁I!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(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(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。
(1”= 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(動的な方法をとっている。
定してい(動的な方法をとっている。
以上の算術符号を行う第2図の符号器11のブロック図
の説明を行う。
の説明を行う。
状態予測回路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。
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MP5108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1107が
記憶されている。MPS108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0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O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23
に記憶されているカウント値0106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1107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。
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MP5108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1107が
記憶されている。MPS108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0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O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23
に記憶されているカウント値0106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1107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。
また、更新回路25では、MPS108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1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1’ 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1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1’ 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11
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101をパラメ
ータQ111を用いて算術符号化し符号102を得る。
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101をパラメ
ータQ111を用いて算術符号化し符号102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。
画素信号D203とMPS108がEX−OR回路29
ニ入力され、第2表の論理式に従って画素信号D203
とMPS108が一致したときに0、不一致のときに1
となるYN信号101が出力される。
ニ入力され、第2表の論理式に従って画素信号D203
とMPS108が一致したときに0、不一致のときに1
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0の時、カウンタメモリ23からのカウント値
0106が加算器31で+1インクリメントされ、信号
C’l12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9、され、C′
の値がMCの値に一致したならば、更新信号UPA11
3を1にセットする。またYN信号101は更新信号U
PB114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。
101が0の時、カウンタメモリ23からのカウント値
0106が加算器31で+1インクリメントされ、信号
C’l12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9、され、C′
の値がMCの値に一致したならば、更新信号UPA11
3を1にセットする。またYN信号101は更新信号U
PB114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
り、セットするためO信号119を選び、それ以外は加
算器31の出力信号C’l12を選び、カウンタ更新信
号C’l16として出力し、これをカウンタメモリ23
に記憶させる。
り、セットするためO信号119を選び、それ以外は加
算器31の出力信号C’l12を選び、カウンタ更新信
号C’l16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。
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。
第3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3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I2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=
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MP310Bの
シンボルを反転させ(0→1または1→0)、更新MP
S’ 110を得る。また、EX信号が0の時は MP
S’は変化させない。更新されたI’ 109およびM
PS’ 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3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。
ス更新方法を示すテーブルである(第3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I2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=
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MP310Bの
シンボルを反転させ(0→1または1→0)、更新MP
S’ 110を得る。また、EX信号が0の時は MP
S’は変化させない。更新されたI’ 109およびM
PS’ 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3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■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。
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。
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Iの値を小文字iで示す。こ
の曲線はLPSの出現確率をq1符号化時での近似確率
qeiとした時に式(6)で示される。
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q1符号化時での近似確率
qei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Iを1. 2. 3.・・・と
付与する。
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=q 1 +q 2 −(7)
qll 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。
qll 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。
q el = 2−’
・・・(8)qe2 =2−’−2−’
−(9)qa3 =2−2+2−”
・・・(10)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+2−”
・・・(10)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4表に示した実効確率qeiを選んで
いる。また、第4表のQ II Q2+ Q3は算術
符号器28に送るパラメータQc111である。即ち、
Ql、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項めの係数を示し、十、−の切り換えを
行う。
できる確率から第4表に示した実効確率qeiを選んで
いる。また、第4表のQ II Q2+ Q3は算術
符号器28に送るパラメータQc111である。即ち、
Ql、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項めの係数を示し、十、−の切り換えを
行う。
第1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で解くと式(12)になる。
NM= LNL (1/(11)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6図に示したqbt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。
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。
MCi =NM+++ −NM+
・・・ (13)第1表のMCの値は式(11)、
(12)、 (13)からNt、=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Nt、=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エに対するMCとする。
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エに対する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エを用いた符
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■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エを用いた符
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■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Qcl 11 (第4表)のうちシフトレジスタA
70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A、 Bに対してAugend信号であるAs12
3を何bit右にシフトするかを指示する。
信号Qcl 11 (第4表)のうちシフトレジスタA
70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A、 Bに対してAugend信号であるAs12
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
I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。
とセレクタ72からの信号132の加算が行われ、AS
I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。
信号125を得る。セレクタ75ではAso信号125
とAs+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bit
がMSBから順番に出力され符号データ130になる。
とAs+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bit
がMSBから順番に出力され符号データ130になる。
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。
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L/クタ78ニ入り、YN信号101が1の
時はCR’ =CR,YN信号が0の時はCR’ =C
R+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L/クタ78ニ入り、YN信号101が1の
時はCR’ =CR,YN信号が0の時はCR’ =C
R+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。
以上の実施例では2値R,G、 Bカラー画像を符号化
する際、誤差拡散法等、2値化処理に起因する特有のノ
イズを除去することにより効率を向上させた。またノイ
ズ除去と符号化を別々に行うことも可能である。すなわ
ちR,G、 B全面像面を符号化に先だち、それぞれノ
イズ除去処理を行った後、符号化を行うこともできる。
する際、誤差拡散法等、2値化処理に起因する特有のノ
イズを除去することにより効率を向上させた。またノイ
ズ除去と符号化を別々に行うことも可能である。すなわ
ちR,G、 B全面像面を符号化に先だち、それぞれノ
イズ除去処理を行った後、符号化を行うこともできる。
以上の様に、複数の色成分信号により表わされるカラー
画像信号を予測符号化する時に、符号化画素を予測する
際に、同色の周囲画素を参照することに加えて、既に符
号化法の他色画素を参照することにより、予測−政事を
上げて符号化効率を向上させたものである。また、前記
の問題点である疑似中間調化されたソリッドカラ一部ノ
イズを検知し、ノイズのないソリッドカラーに変換した
後符号化することにより符号化効率を向上させたもので
ある。また同時にソリッドカラ一部のノイズを修正し、
画質を向上させることも可能となった。
画像信号を予測符号化する時に、符号化画素を予測する
際に、同色の周囲画素を参照することに加えて、既に符
号化法の他色画素を参照することにより、予測−政事を
上げて符号化効率を向上させたものである。また、前記
の問題点である疑似中間調化されたソリッドカラ一部ノ
イズを検知し、ノイズのないソリッドカラーに変換した
後符号化することにより符号化効率を向上させたもので
ある。また同時にソリッドカラ一部のノイズを修正し、
画質を向上させることも可能となった。
第
表
(−)はdon’
c a r e。
以上説明したように、本発明では誤差拡散法等により2
値化された画像中一定濃度であるべき領域に発生する特
有なノイズを除去することにより、符号化効率を上げる
と同時に画質を向上させる効果がある。
値化された画像中一定濃度であるべき領域に発生する特
有なノイズを除去することにより、符号化効率を上げる
と同時に画質を向上させる効果がある。
第1図は本発明を適用した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(a )は周囲状態検知部のブロック図、第4図
(b)は符号化周囲5×7画素を示す図、第5図(a)
はノイズパターン検知部のブロック図、 第5図(b)はノイズパターンの例を示す図、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図は状態予測部のブロック図、 第1O図は参照画素説明図である。 10・・・周囲状態検知部 11・・・符号器 12・・・ノイズパターン検知部 13・・・状態予測部 第3図 インテニクス 傘車 ■ 第5図(し) ■ ■
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(a )は周囲状態検知部のブロック図、第4図
(b)は符号化周囲5×7画素を示す図、第5図(a)
はノイズパターン検知部のブロック図、 第5図(b)はノイズパターンの例を示す図、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図は状態予測部のブロック図、 第1O図は参照画素説明図である。 10・・・周囲状態検知部 11・・・符号器 12・・・ノイズパターン検知部 13・・・状態予測部 第3図 インテニクス 傘車 ■ 第5図(し) ■ ■
Claims (1)
- 複数の色成分信号により表わされる2値カラー画像符号
化方式において、一定濃度領域に存在するノイズを検知
する手段と、前記ノイズの画素値を変更する手段を有す
る事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 |
|---|---|---|---|
| JP2109652A JPH046955A (ja) | 1990-04-24 | 1990-04-24 | カラー画像符号化方式 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2109652A JPH046955A (ja) | 1990-04-24 | 1990-04-24 | カラー画像符号化方式 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH046955A true JPH046955A (ja) | 1992-01-10 |
Family
ID=14515716
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2109652A Pending JPH046955A (ja) | 1990-04-24 | 1990-04-24 | カラー画像符号化方式 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH046955A (ja) |
-
1990
- 1990-04-24 JP JP2109652A patent/JPH046955A/ja active Pending
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