JPS6052168A - 適応予測復号化装置 - Google Patents

Abstract

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

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、新聞等に使用されている白黒２値の画像信号
で中間調を表わす網点写真を予測符号化し、伝送された
符号を復号する際に用いられる適応予測復号化装置に関
するものである。

従来この種の適応予測符号化方式としては、例えば特開
昭５５−４１０８０号公報に示されている予測手段のよ
うに、一定のブロック単位で複数の予測誤差信号の予測
はずれの画素数を比較し、予測　゛はずれの個数が少な
い予測誤差信号を選択する方法がある。この方法はブロ
ックの途中で予測手段を変えた方が良い場合には予測効
果が十分でなくしかもどの予測手段が選ばれたかを示す
モード符号が必要なだめ、データ圧縮率が十分とれない
という欠点があった。

本発明の目的は、上述の従来の予測手段の欠点を除去す
ることであり、予測効果の高いしかもモード符号のいら
ない適応予測符号化方式に用いられる復号化装置を提供
することにある。

本発明の予測復号化装置は、網点写真上の画素Ｘの標本
値Ｘに対する複数個の予測値Ｐ１ｗＰ２ｙ・・・。

ｐｎを発生し、前記複数個の予測値Ｐ１．Ｐ２．・・・
、Ｐｎと標本値Ｘよシ得られた予測誤差信号Ｙ□、Ｙ２
．・・・。

Ｙｎよ＃）１つの予測誤差信号Ｙを選択し符号化する適
応予測符号化装置で得られた符号を復号化する適応予測
復号化装置において、前記予測誤差信号Ｙを復号化する
手段と、前記予測誤差信号Ｙと複数の予測値Ｐ１，１２
ｙ・−・ｔＰｎより複数の復号信号Ｘ１゜Ｘ３．・・・
、Ｘｎを得る手段と、前記画素Ｘの近傍画素と画像の２
次元網目周期パターン上で、前記画素Ｘと同一位相関係
にある複数の画素Ｙｌｙ）’ｆｅ・・・。

ｙｍおよび前記複数画素Ｙ１ｔＹ２＊・・・、　ｙｍの
近傍画素の標本値を用いて前記複数個の予測値Ｐ１ｅＰ
ｌ＋・・・。

Ｐｎを発生する手段と、前記標本値Ｘと複数個の予測値
Ｐ１＋　Ｐｔ、”・ｔ　Ｐｎよシ予測誤差信号Ｙ、、　
Ｙ２．　・。

Ｙｎを得る手段と、すでに走査ずみの画素の予測誤差信
号Ｙ、、Ｙ２．・・・、Ｙｎより前記複数個の予測値ｐ
ＨＰａｔ・・・、Ｐｎの予測はずれの程度を計算する手
段と、前記計算結果に基づいて、前記複数個の復号信号
Ｘ１．Ｘ２．・・・、ｘｎより復号画素Ｘの標本値Ｘを
選択する手段とから構成されている。

本発明の適応予測復号化装置は、符号化装置側で標本値
Ｘおよび複数個の予測値ＰＩｖＰ２＊・・・、Ｐｎよシ
得られる予測誤差信号Ｙ、、Ｙ２．・・・、Ｙｎからす
でに走査ずみの画素の予測値ＰｌＩＰ２ｔ・・・、Ｐｎ
の予測はずれの程度を比較し、予測はずれの少ない予測
誤差信号Ｙを選択するので、予測誤差信号Ｙに含まれる
予測はずれの個数の少なくしかもどの予測値が選択され
たかを示すモード符号がいらないので全体として符号化
後の情報量を減少させ、国際標準のＭＨ符号化にも適応
させるという作用効果を有するものである。

次に図面を参照して本発明の詳細な説明する。

第１図は本発明の適応予測復号化装置に用いられる予測
器の参照画素即ち予測信号を作シ出すために用いられる
画素および予測誤差信号の予測はずれの比較に用いられ
る画素の一例を表わす図である。なお、第１図は４５°
の斜交網点画像を対象としている。第１図において距Ｐ
ｉｔｔｌことではＤ−１０）は網点の周期を表わすもの
であシ、画素Ｘの標本値Ｘと同一位相関係（画像の２次
元網目周期パターン上で）にある画素は、ｙｌ、ｙ２．
・・・。

ｙ、である。図において、画素Ｘの近傍画素ａ、　ｂ、
　ｃ。

ｄ＋　ｆｙ　ｇの標本値Ａ、　Ｂ、　Ｃ，Ｄ、　Ｆ、　
Ｇと、網点の周期だけ主走査方向に離れた画素ｙ１の標
本値Ｙ、およびそのいられる参照画素の一例を示すもの
である。同様に画素Ｘの近傍画素ａ、ｂ、ｃ、ｄ、ｆｙ
　ｇの標本値Ａ、Ｂ、Ｃ，Ｄ、Ｆ、Ｇと、網点の周期だ
け斜め方向に離れた画素ｙ２の標本値Ｙ２およびその近
傍面れる参照画素の一例を示すものであり、画素Ｘの標
本値Ｘと同一位相関係にある画素ｙ３ｙＹ４１・・・。

ｙｍの標本値Ｙ、、Ｙ、、・・・９　Ｙｍを使って第２
図囚の予測器３ａ３に用いられる参照画素の一例が得ら
れる。

まだ画素’ｉ、１２．１３ｙ　１４．＋５．　ｔ、、　
Ｉｃｙ　＋ｓｔ　Ｉｌｌｓｊｌｏｇ　ｉＩＩ　ｔ　ＩＨ
ｔ　ｓｓｔ　ｆｔ杓　１１！＋　’＋６＋　’ｌ？＊　
’ｌｌｌ５　ｊｌｏツａｔ　ｂｔ　Ｃｔ　ｄｙ　ｆｔ　
ｇの予測誤差信号が第２図（４）の予測選択回路５に用
いられる。

第２図囚は、本発明の復号化装置で復号される符号を作
シ出す符号化装置の第１の実施例を示すブロック図であ
シ、第１図に示した参照画素を用いた場合の構成例であ
る。図において、端子１には標本化され、２値化された
画像信号が印加される。ある時間における端子１に印加
された標本値をＸとすると、この標本値Ｘは、ラインメ
モリ２ａ。

予測器３ａ１．３ａ２．・・Ｂａｎに供給される。ライ
ンメモリ２ａは信号を約１ライン遅延させるもので、よ
シ正確には１ラインの遅延量をＨ（＝　５ｏｏｏサンプ
ル）とすればその出力端子には（Ｈ−６）−７９９４サ
ンプル遅延した信号が得られる。またラインメモ！Ｊ　
２ｂ、、　２ｂ２？・・・、　２ｂｌは、それぞれ入力
信号を１ライン遅延するものでそれぞれの出力端子には
、ラインメモリ２ａの出力端子に比べて１゜２、・・・
、ｌライン遅延した信号が得られる。予測稜述するよう
に参照画素として第１図に示された組み合わせを用いて
、それぞれ予測値Ｐ、、Ｐ、、−・・。

Ｐｎを出力する。予測値ＰＬｔＰ２．・・・ｔａｎは次
に排他的論理和回路４ａｌ、　４ａ２．・・・、　４ａ
Ｈで標本値Ｘと排他的論理和がとられ、予測誤差信号Ｙ
、、Ｙ、、・・・。

Ｙｎが得られ、予測選択回路５およびセレクタ６に入力
される。予測選択回路５は、第１図に一例を示しだよう
にすでに走査ずみの画素ａ、ｂ、ｃ。

ｄｙ　ｆｙ　ｇｔ　ｊ５〜ｉｔｏの予測誤差信号Ｙｌ　
ｔ　Ｙ２　＋・・・。

Ｙ、中に含まれる予測はずれの個数を比較し、すでに走
査ずみの画素の中で最も予測はずれの少ない予測誤差信
号（至）を選び、現画素の予測誤差信号としてＹを選択
する選択信号（ロ）を出力する。セレクタ６では選択信
号Ｍに従い画素単位で予測誤差信号Ｙが得られる。予測
誤差信号Ｙは次に符号器７（例えばランレングス符号器
等の従来から使用されている符号器）で符号化され、出
力端子８よシ符号Ｃとして出力される。

また符号器７の符号化において、予測誤差信号の他に予
測状態信号を併せて符号化する場合は、第２図（Ｂ）に
示された本発明の７４１Ｊ２の実施例において達成でき
る。

すなわち、前記予測状態信号は参照画素パターンのそれ
ぞれに対して予測的中確率を予め統計的に調べて、予測
的中確率の大小に対して予測誤差信号をグループ分けす
るために用いられる信号であシ、例えば予測状態を２状
態とする場合は予測信号ＳＩ＊Ｓ２ｔ・・−、Ｓｎは、
予測値ＰＩ　＋　Ｐ２ｔ　”’　ｔ　Ｐｆｌと同様にシ
フトレジスタおよびＲＯＭより構成される予測器３ａ’
ｌ　、　３ａ’ｚ　＊・・・、３３′。よシ出力される
。

セレクタ６′は予測状態信号Ｓを予測誤差信号Ｙと同様
に選択し、選択された予測状態信号Ｓは符号７′に入力
される。符号器７′では、予測状態信号Ｓを用いて予測
誤差信号を例えばランレングス符号化する。このような
予測誤差信号と予測状態信号を用いたランレングス符号
化法については、特開昭５５−４１０８０号公報に記載
されている。

第３図（４）は、第２図■に用いられる予測器３ａｌの
実施例の一例を示すブロック図である。端子１゜および
１１には現走査線および前走査線即ち第２図（４）のラ
インメモリ２ａの出力信号が印加される。

端子１０に印加された標本値をＸとするとシフトレジス
タ１２ａ　、　１２ｂおよび１２ｃで１〜２および９〜
１１サンプル時刻遅延され、第１図における画素”　ｇ
ｔ　ｈｌ、ｙｔおよびｇ＋の標本値Ｆｔ　Ｇｔ　Ｈｌ　
ｅＹｌおよびＧ１が得られる。端子１１には、標本値Ｘ
が（Ｈ−６）＝７９９４サンプル時刻遅延した信号が印
加されるがシフトレジスタ１２ｄで更に４ｆンプル時刻
遅延される。シフトレジスタ１２ｅ　、　１２ｆおよび
１２ｇでは、１〜４および１１〜１３サンプル時刻遅延
され、第１図における画素ｄ、ｃ、ｂ。

ａ＊ｄｌｐ’ｌおよびす、の標本値Ｄｇ　Ｃｙ　Ｊ　Ａ
＋　ＤＩ＋Ｃ８およびＢ、が得られる。このようにして
得られたして印加され、その出力端子１４に前述の予測
値Ｐ、を発生する。参照画素として画素Ｘの近傍画素ａ
ｔ　ｂｙ　Ｃ９’ｙ　’ｔ　ｇと、網点の周期だけ斜め
方向に離れた画素ｙ２およびその近傍画素ｂ２＊　ｃ２
ｙｄ２ｔ　ｇ２ｙ　ｈ２を用いた場合の予測器３ａ２も
シフトレジスタ、ＲＯＭを使った回路構成で実施でき、
以下画素Ｘと同一位相関係にある画素Ｙ３ｅ　Ｙ４ｍ・
・・。

ｙｍを使った場合の予測器３ａ３．３ａ４．・・・、３
ａｌも同様な回路構成で実施できる。

以上予測器の参照画素として、画素Ｘと同一位相関係に
ある画素を１つだけ選んだ場合の実施例について述べだ
が、参照画素として、画素Ｘと同一位相関係にある画素
を複数個同時に利用できる。

例えば参照画素として第１図に示されたＸの近傍画素ｂ
ｔ　Ｃｓ　ｇとＸと同一位相関係にあるｙ１＊）’２゜
ｙ、およびその近傍画素Ｃ１ｓ　ｇｌ＊　Ｃ２ｔ　ｇ２
．Ｃ３ｔ　ｇｓ　ｒの標本値Ｂｔ　Ｃｔ　（Ｌ　Ｙｌ、
Ｃ１ｔ　Ｇｌｔ　ｙ、、　ｃ、、　ｏ、。

Ｙ８．Ｃ３，Ｇ、を用いた予測器等が含まれることは勿
論である。

第３図（Ｂ）は、第２図（Ｉ３）に用いられる予測器３
３′１を発生するＲＯＭ１３’が追加された点であシ、
その他は全く等しい。予測状態信号Ｓ１は、予測値Ｐ１
と同様にあらかじめ数種類の紙面よシ統言１的にめられ
る。

第４図は、第２図（４）および第２図（Ｂ）に用いられ
る予測選択回路５の一実施例を示す図である。端子２０
ａ１．２０ａ２．・・・、　２０ａｎには、それぞれの
予測器の結果よシ得られる予測誤差信号ｙ、　ｙ　Ｙ２
　＊・・・、Ｙｎが印加される。端子２０ａ、に印加さ
れた予測誤差信号Ｙ、は、ラインメモリーおよびシフト
レジスターより構成される遅延回路２１ａ１で遅延され
、第１図の画素Ｉｔ９＋２ｔ　＋３．　＋４．１１丁、
ｉ蒐８９１１９＋およびｇの予測誤差信号Ｙｌｙ　ｊｌ
、ｙｌ、　１！ｔ　Ｙｌｓ　Ｉｃｙ　Ｙｌｅ　ｊ４ｙＹ
ｌ　、　、、、　Ｙｌ、　１．、　Ｙｌｔ　１＋’ｌ’
およびＹ１＋ｇがＲ，ＯＭ。

１ワ　＋１ 加算器、レジスタより構成される予測はずれ測定回路２
２ａ１に入力される。予測はずれ測定回路２２ａ。

では、すでに走査ずみの画素ｉ、〜１１゜ｌａｔ　ｂ、
　ｃ。

ｄｙ　ｆｙ　ｇの予測誤差信号Ｙｌ、ｉ　−Ｙｌ＋　＋
・、Ｙ、。

５　＋’１ ユ、　Ｙｌ、　ｉｌ’　、　Ｙ、、。＊　Ｙｌｅ　ｄ　
ｌ　”＋？　（＋およびＹｌｔｇｙの予測はずれの総和
が数えられる。即ち前画素に対する予測はずれの総和に
Ｙｌｙ　、’　、　Ｙ１＋　＋、Ｑ　、　Ｙｌｔ＋７ ｉ　、、、ｙ、、ｇを加え、Ｙｌｌ、□、、　ｙｌ９，
２．　ｙ、、　、、、　Ｙｌｔ９ １４を引くことによシ原画素に対する予測はずれの総和
がめられる。同様に予測誤差信号Ｙ２．Ｙ、。

・、　Ｙｎは、遅延回路２１ａ２．２１ａ３．　＝−、
２１ａｎで遅延され、予測はずれ測定回路２２ａ２．２
２ａ３．・・・。

２２ａｎで予測はずれの個数が数えられ、比較回路２３
に入力される。比較回路２３では、予測誤差信号ＹＩ、
Ｙ２．・・・、Ｙｎに対するすでに走査ずみの画素ｉ、
〜１１０’ｌａｔ　ｂｙ　Ｃｖ　ｄｙ　ｅｔ　ｆｙ　ｇ
の予測はずれの個数が互いに比較され、現画素Ｘに対す
る予測誤差信号Ｙを選択する選択信号が端子２４よ多出
力される。

以上本発明の予測選択回路について述べたが、これ等は
本発明に関して何ら制限を付は加えるものではないこと
は勿論である。例えば、予測はずれの程度葡比較する際
に、現画素からの距離に比例した重みを加える等信の方
法が使える事は勿論であシ、また予測はずれの程度を比
較する予測誤差信号の範囲を、すでに走査済であシ、画
素Ｘの周囲にある網点の大きさに対応した領域の画素に
制限することもできることは勿論である。

第５図は、第４図に用いられる遅延回路２１ａ。

の一実施例を示す図である。端子２０ａ２には、予測誤
差信号Ｙ、が印加される。ラインメモ’）　３０ａｌは
、予測誤差信号を約１ライン遅延させるもので、よシ正
確には１ラインの遅延量をＨ（＝　８０００サンプル）
とすれば、その出力端子には（’Ｈ−２）−７９９８サ
ンプル遅延した信号が得られる。またラインメモリ３０
ｂ、、　３０ｂ、、　３０ｂ、は、それぞれ入力信号を
１ライン遅延するものでそれぞれの出力端子には、３０
ａ１の出力端子に比べて１．　２．　３ライン遅延した
信号が得られる。シフトレジスタ３１ａｔ　ｊ３１ａ２
．３１ａ３および３１ａ４は、それぞれ１〜７および４
〜７サンプル時刻遅延するシフトレジスタで第１図にお
ける画素ｊｌ　＋２＋　１３ｙ　ｊ４＊　ｊｌｊｙ　ｊ
１８ｔｉｓｏおよびｇに対する予測誤差信号ＹＩ、、’
、、Ｙ、。

瞥ユ 、、Ｙ、、・暖ツＹ、ツーＪ　Ｙｌ　−、Ｙ、、、雫Ｙ
ＩＩ゛１１２　、１３　ｌ午　’＋ｑ　１ｇ　’＋９お
よびＹｌｔ　が得られ、端子３２ａｌ　ｔ　３２ａ２．
３２ａ３゜３２ａ４ｙ　３２ａ５．３２ａ６．３２ａ７
および３２ａ８よ多出力される。

第６図（４）は、本発明の適応予測復号化装置の第１の
実施例を示すブロック図である。図において、端子４０
に印加された符号は、彷号器４１て予測誤差信号Ｙに復
号されろ。予測誤差イ５　＠　Ｙは、排他的論理オロ回
路４ａｌ、　４ａｚｇ・・・、　４ａｎで予測器３ａ１
゜３ａ２．・・・、　３ａｎよ多出力される予測値ＰＩ
＋Ｐ２＋・・・。

Ｐｎと排他的論理和かとられ、復号信号Ｘ、、Ｘ２．・
・・。

Ｘｎを生成する。セレクタ６は、予測選択回路５の信号
に従い、復号信号Ｘ１．Ｘ、、・・・、Ｘｎより復号信
号Ｘを選択する。排他的論理和回路４２は、予測値Ｐ１
ｙＰ２＋・・・、Ｐｎと復号信号Ｘより、予測誤差信号
Ｙ、、Ｙ２．・・・、Ｙｎを生成し、予測選択回路５に
入力する。それ以外のラインメモリ２　ａ　、ｚｂ、、
　２ｂ２゜−、２ｂｎ、予測器３ａ３．３ａ２．　＋＋
　、　３ａＨ、予測選択回路５の部分は、本発明の適応
予測符号器の第１の実施例である第２１囚と全く同じ回
路構成で同じ動作をする。また、本発明の予測器３ａ１
．３ａ２ｇ（Ａ） ・・・、　３ａｌとしては、第３Ｊｅ？ＴＥ示された予
測器が用いられる。

第６図（ト））は、本発明の適応予測符号化装置の第２
の実施例を示すブロック図でを）る。図に訃いて第６図
（４）と異なる点は、復号器４１′が予測状態（１１号
を用いて予測誤差信号をランレングス幾分化する点と、
予測器３ａ’１．３ａ’２　、・・・、３ａ′ｎとして
第３図（Ｂ）に示されたように予測誤差信号および予測
状態信号を発生するものを用いた点と、セレクタ６′と
して、復号信号および予測状態信号を選択するものを用
いた点である。

以上のように本発明は、複数の予測器を用い、その予測
器よシ得られる予測器をすでに走査ずみの予測誤差信号
の予測はずれの程度から選択するので従来の予測方式と
比べて予測効果の大きく国際標準のＭＨ符号器にも適応
できる適応子＃＋ｌＪ復号化装置となっている。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明に用いられる予測器の参照画素および
予測誤差信号の予測はずれの比較に用いられる画素の一
例を表わす図、第２図（ト）および第２図（Ｊ３）は、
本発明に係る適応予測符号化装置の第１および第２の実
施例を示すブロック図、第３図（４）および第３図（Ｂ
）は、本発明に用いられる予６（１ｊ器の第１および第
２の例を示すブロック図、第４図は、本発明に用いられ
る予測選択回路の一例を示す図、第５図は、本発明に用
いられる遅延回路の一例を示す図、第６図（ト）および
第６図（Ｂ）は、本発明の第１および第２の実施例を示
すブロック図である。 図において、参照数字２ａ、２ｂＩ、２ｂ２．・・・ｇ
　２ｂｍ−４ｇ２ｂｍおよび３０ａｌ、　３ｏｂ、、　
ａｏｂ、、　３０ｂｓはラインメモリ、参照数字３ａｌ
　ｔ　３ａ２．　”’　＊　３ａｎ　ｅ　３ａ’ｌ　ｔ
　３ａ’２＊”’　＋３ａ’Ｈ，は予測器、参照数字４
ａ、、　４ａ２．・・・、　４ａＨおよび４２は、排他
的論理和回路、参照数字５は、予測選択回路、参照数字
６および６′はセレクタ、参照数字７および７′は符号
器、参照数字１２ａ、１２ｂ。 １２ｃ　、　１２ｄ　、　１２ｅ　、　１２ｆ　、　１
２ｇ　ｔ’　３１ａ１．３１ａ２，３１ａ３゜および３
１ａ４はシフトレジスタ、参照数字１３および１３′は
ＲＯＭ　％参照数字２１ａｔ　、　２１ａ２　、−．２
１ａｎ−。 および２１ａｎは遅延回路、参照数字２２ａ１．２２ａ
２．・・・。 ２２ａｎ−１および２２ａｎは予測はずれ測定回路、参
照数字４工および４１’は彷号器を表わす。 △　△　へ オ　３　図　（Ａ）

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 網点写真上の画素Ｘの標本値Ｘに対する複数個の予測値
   Ｐ１ｙＰ２ｙ・・・、Ｐｎを発生し、前記複数個の予測
   値Ｐ１．Ｐ２．・・・、Ｐｎ（ｎ：正整数）と標本値Ｘ
   よシ得られた予測誤差信号Ｙ１．Ｙ２．・・・、　ｙｎ
   よシ１つの予測誤差信号Ｙを選択し符号化する適応予測
   符号化装置で得られた符号を復号化する適応予測復号化
   装置において、前記予測誤差信号Ｙを復号化する手段と
   、前記予測誤差信号Ｙと複数の予測値ｐ、　ｙ　Ｐ２　
   ｔ　”’　？　ｐｎよシ複数の復号信号ｘ、、’ｘ、。 ・・・、Ｘｎを得る手段と、前記画素Ｘの近傍画素と画
   像の２次元網目周期パターン上で、前記画素Ｘと同一位
   相関係にある複数の画素ＹＩｔＹ２＋・・・、ｙｍ（ｍ
   ：正整数）および前記複数側索Ｙ１ｔＹ２．・・・。 ｙｒｒＬの近傍画素の標本値を用いて前記複数個の予測
   値Ｐ１．Ｐ２＋・・・、Ｐｎを発生する手段と、前記標
   本値−と複数個の予測値ＰｌｔＰｔｙ・・・、Ｐｎより
   予測誤差信号ｙ、　ｔ　ｙ、　ｔ・・・、Ｙｎを得る手
   段と、すでに走査すみの画素の予測誤差信号Ｙ、、Ｙ２
   ．・・；、Ｙ、よシ前記複数個の予測値Ｐ１ｔＰ２ｖ・
   ・・、Ｐｎの予測はずれの程度を計算する手段と、前記
   計算結果に基づいて、前記複数の復号信号Ｘ、、Ｘ２．
   ・・・、ｘｎより復号画素Ｘの標本値Ｘを選択する手段
   とから措成されることを特徴とする適応予測復号化装置
   。