JPH0265372A - Encoding system for picture - Google Patents
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- G06T—IMAGE DATA PROCESSING OR GENERATION, IN GENERAL
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Abstract
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明は画像を符号化する画像の符号化装置に関するも
のである。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Field of Industrial Application] The present invention relates to an image encoding device for encoding an image.
従来の静止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、画像をシーケンシャルに走査し、M
H,MR符号化等を用い画像を符号化し伝送していく方
式がとられている。A facsimile machine, which is a typical example of a conventional still image communication device, sequentially scans images and
A method is used in which images are encoded and transmitted using H, MR encoding, etc.
この方式では、画像の全体像を把握するには、画像デー
タのすべてを伝送する必要があるため、伝送時間が長く
かかり、画像データベースサービスビデオテックス等の
迅速に画像を判断することが必要とされる画像通信サー
ビスへの適用は困難であった。With this method, it is necessary to transmit all of the image data in order to grasp the overall image of the image, which takes a long time to transmit, and requires a quick image judgment such as the image database service Videotex. It was difficult to apply this method to image communication services.
そこで、このサービスにも適用可能な符号化方式として
、例えば、算術符号化等の如く符号化すべき注目画素の
近傍の複数の周辺画素から注目画素を予測し、その予測
画素と実際の注目画素との一致不一致に基づいて画像を
符号化することが提案されている。Therefore, as an encoding method that can be applied to this service, for example, the pixel of interest is predicted from a plurality of peripheral pixels in the vicinity of the pixel of interest to be encoded, such as arithmetic coding, and the predicted pixel and the actual pixel of interest are It has been proposed to encode images based on the coincidence and mismatch of .
これによると、従来のMH,MR符号化等の構成より簡
単で且つ効率良い符号化を達成することができる。According to this, it is possible to achieve simpler and more efficient encoding than conventional MH, MR encoding, etc. configurations.
〔発明が解決しようとしている問題点〕しかしながら、
この様な符号化において周辺画素に基づいて注目画素を
予測するに必要なパラメータは標準画像を用いてあらか
じめ決められており、標準画像と特徴の異なる画像に対
しては予測的中率が悪(、符号化効率が悪くなり、時に
は、原データよりも符号化データの方が長くなってしま
う如くの不都合を生じることもある。[Problem that the invention is trying to solve] However,
In such encoding, the parameters necessary to predict the pixel of interest based on surrounding pixels are determined in advance using a standard image, and the prediction accuracy rate may be low for images with different characteristics from the standard image ( , the encoding efficiency deteriorates, and sometimes there may be a problem that the encoded data becomes longer than the original data.
本発明は以上の点に鑑みてなされたもので、符号化すべ
き注目画素の近傍の複数画素を参照して注目画素を予測
し、その予測画素と注目画素との一致不一致に基づいて
符号化を行なう画像の符号化方式であって、予測画素と
注目画素との一致不一致の割合に基づいて画素予測のた
めのノくラメータを変更する画像の符号化方式を提供す
るものである。The present invention has been made in view of the above points, and predicts the pixel of interest by referring to multiple pixels in the vicinity of the pixel of interest to be encoded, and performs encoding based on the coincidence or mismatch between the predicted pixel and the pixel of interest. The present invention provides an image encoding method in which a parameter for pixel prediction is changed based on the proportion of coincidence and mismatch between a predicted pixel and a pixel of interest.
第1図は本発明を適用した符号器の実施例である。 FIG. 1 shows an embodiment of an encoder to which the present invention is applied.
まず、原画の各画素の白/黒を示す2値化データである
原画データ■1は第1フレームメモリlO1こ記憶され
る。次に第10−、(スフイルタ11で平滑化処理がな
され、第1比較器12では再び2値化さ器12にはしき
い値T1が入力され、これらの値は必要とされる画質、
および符号化効率に基づL)てコントロール器9により
決定される。次に第1サブサンプリング13により縦、
横4に間引かれた画像を表す信号101が生成される。First, original image data 1, which is binary data indicating white/black of each pixel of the original image, is stored in the first frame memory IO1. Next, the 10th filter 11 performs smoothing processing, and the first comparator 12 again inputs the threshold value T1 to the binarizer 12, and these values are used to determine the required image quality,
and L) is determined by the controller 9 based on the encoding efficiency. Next, vertically by the first subsampling 13,
A signal 101 representing an image thinned out horizontally by 4 is generated.
この信号1011′!第2フレームメモリ14に蓄えら
れる。This signal 1011'! It is stored in the second frame memory 14.
一方、信号101は同じように第20−ノ々スフイルタ
15、第2比較器16、第2サブサンプリング17によ
りAの画像を表す信号102が生成される。この信号1
02は第3フレームメモリ18に蓄えられる。On the other hand, a signal 102 representing the image A is generated from the signal 101 by the 20th-noise filter 15, the second comparator 16, and the second subsampling 17 in the same way. This signal 1
02 is stored in the third frame memory 18.
また、前述と同様に信号102は第30−ノくスフイル
タ19、第3比較器20、第3サブサンプリング21に
より1/8のサイズの画像を表す信号103が得られる
。この信号103は第4フレームメモリ22に蓄えられ
る。尚、第2.第30−パスフイルタには夫々パラメー
タC2,C3が、第2.第3比較器には夫々しきい値T
2.T3がコントロール器9により入力される。Further, as described above, the signal 102 is processed by the 30th filter 19, the third comparator 20, and the third subsampling 21 to obtain a signal 103 representing a 1/8 size image. This signal 103 is stored in the fourth frame memory 22. In addition, the second. The 30th-pass filter has parameters C2 and C3, respectively. The third comparator has a threshold T
2. T3 is input by the controller 9.
また、信号103は第1符号器23により符号化され第
1段階の信号104として伝送される。Further, the signal 103 is encoded by the first encoder 23 and transmitted as a first stage signal 104.
第2符号器24では第4フレームメモリ22と第3フレ
ームメモリ18のデータを参照しながら符号化を行い、
第2段階の信号105を伝送する。The second encoder 24 performs encoding while referring to the data in the fourth frame memory 22 and the third frame memory 18.
A second stage signal 105 is transmitted.
同様に第3符号器25では第3フレームメモリ18およ
び第2フレームメモリ14のデータを参照しながら符号
化を行い、第3段階の信号106を伝送する。同じく第
4符号器26では、第2フレームメモリ14および第1
フレームメモリ10のデータを参照しながら符号化を行
ない第4段階の信号107を伝送する。以上の様に、第
1〜第4符号器は互いに解像度の異なる画像データを符
号化する。Similarly, the third encoder 25 performs encoding while referring to the data in the third frame memory 18 and the second frame memory 14, and transmits the third stage signal 106. Similarly, in the fourth encoder 26, the second frame memory 14 and the first
Encoding is performed while referring to the data in the frame memory 10, and a fourth stage signal 107 is transmitted. As described above, the first to fourth encoders encode image data having mutually different resolutions.
このように第1段階から第4段階までの画像データを解
像の低い画像データから順に符号化伝送することにより
、受信側では解像度の高い画像データの伝送前に画像の
全体像をいち早く識別し、もしそのデータが不要の場合
には、以降の高解像の画像データの伝送を停止させるこ
とが可能となる。In this way, by encoding and transmitting the image data from the first stage to the fourth stage in order from the lowest resolution image data, the receiving side can quickly identify the entire image before transmitting the high resolution image data. , If that data is unnecessary, it is possible to stop the transmission of subsequent high-resolution image data.
これにより、不要データの通信時間の削減がなされ、効
率の良い画像通信サービスが可能となる。This reduces communication time for unnecessary data and enables efficient image communication services.
第2図は、本発明を適用した復号器の実施例である。FIG. 2 shows an embodiment of a decoder to which the present invention is applied.
符号器で1/8とされている第1段階信号104は、第
1復号器27により復号され、第5フレームメモリ31
に記憶される。この信号は、第1補間器35により8倍
の補間処理により高解像度データに変換された後、セレ
クタ38をコントローラ42が切りかえてビデオメモリ
39に記憶される。ビデオメモリ39は、並行して入出
力可能な2ポートメモリで構成されている。したがって
、受信側で復号された画像は随時モニタ40に表示され
る。The first stage signal 104, which is reduced to 1/8 by the encoder, is decoded by the first decoder 27 and sent to the fifth frame memory 31.
is memorized. After this signal is converted into high-resolution data by the first interpolator 35 through an eight-fold interpolation process, the controller 42 switches the selector 38 and stores it in the video memory 39. The video memory 39 is composed of a two-port memory that can input and output in parallel. Therefore, images decoded on the receiving side are displayed on the monitor 40 at any time.
また、復号器でI/4及び1/8の画像を基に符号化さ
れている第2段階信号105は、第5フレームメモリ3
1のデータを参照しながら第2復号器28より復号処理
され、第6フレームメモリ32に記憶される。またこの
データは第2補間器36により4倍の補間処理がなされ
、セレクタ38を切り換えてビデオメモリ39に記憶さ
れる。Further, the second stage signal 105 encoded by the decoder based on the I/4 and 1/8 images is stored in the fifth frame memory 3.
The data is decoded by the second decoder 28 while referring to the data of No. 1, and is stored in the sixth frame memory 32. Further, this data is subjected to quadruple interpolation processing by the second interpolator 36, and is stored in the video memory 39 by switching the selector 38.
同様に符号器で%及び〃の画像を基に符号化されている
第3段階の信号106及び元の画像とAの画像を基に符
号化されている第4段階の信号滋107が夫々第3.第
4復号器29. 30並びに第7.第8フレームメモリ
33.34と第3補間器37によって復号処理された後
ビデオメモリ39に記憶され、モニタ40に表示される
。Similarly, in the encoder, the third stage signal 106 encoded based on the images of % and 〃 and the fourth stage signal 107 encoded based on the original image and the image of 3. Fourth decoder 29. 30 and 7th. After being decoded by the eighth frame memory 33, 34 and the third interpolator 37, it is stored in the video memory 39 and displayed on the monitor 40.
一方、第4段階の復号画像信号である第8フレームメモ
リ34の信号は、プリンタ41に出力されハードコピー
が得られる。On the other hand, the signal of the eighth frame memory 34, which is the decoded image signal of the fourth stage, is output to the printer 41 to obtain a hard copy.
第3図は、第1図示の符号器に用いた第1.第2゜第3
0−バスフイルタとして用いた3×3画素サイズのロー
パスフィルタのフィルタ係数を示しており、中心画素の
重み係数をCとし、中心画素に最も近い4画素に2、次
に近い画素に1の重み係数を与えている。FIG. 3 shows the first encoder used in the encoder shown in FIG. 2nd゜3rd
The filter coefficients of a 3x3 pixel size low-pass filter used as a 0-bus filter are shown, with the weighting coefficient of the center pixel being C, the weighting of 2 for the 4 pixels closest to the center pixel, and 1 for the next closest pixel. The coefficient is given.
これにより、中心画素の値をD ij (1= 1〜M
。This changes the value of the center pixel to Dij (1=1~M
.
j=l−N:M、Nは横方向、縦方向の画素サイズ)と
すると、平均濃度Wは、
W = (D+−1,H−+ + 2D;1−+ +
Di++1−+ + 2D+−+1 + CDI+ +
2D+++1+ D +−+g++ +2 D +1
++ +D ;++、H)となる。j=l-N: M, N are horizontal and vertical pixel sizes), then the average density W is: W = (D+-1, H-+ + 2D; 1-+ +
Di++1-+ + 2D+-+1 + CDI+ +
2D+++1+ D +-+g++ +2 D +1
++ +D; ++, H).
第1.第2.第3比較器ではこの値Wをしきい値のよう
な対応関係がつけられている。1st. Second. In the third comparator, this value W is associated with a correspondence relationship such as a threshold value.
第4図は前述の演算を行なうローパスフィルタ及び比較
器のブロック図である。入力信号は、ラッチ44a、
b、 cにそれぞれ1画素クロックの遅延で保持される
。また、ラインメモリ43−a、bにはそれぞれ1ライ
ン遅延された入力信号が保持され、ラッチ44d、 e
、 f、また、ラッチ43g、 h、 iにおいて、ラ
ッチa、 b、 cと画素位置が対応した信号が得
られる。これにより、第3図に示したつ画素のデータが
得られることになる。ラッチ44a。FIG. 4 is a block diagram of a low-pass filter and a comparator that perform the above operations. The input signal is the latch 44a,
b and c are each held with a delay of one pixel clock. In addition, input signals delayed by one line are held in the line memories 43-a and 43-b, respectively, and the latches 44-d and 44-e
, f, and latches 43g, h, and i, signals whose pixel positions correspond to those of latches a, b, and c are obtained. As a result, the pixel data shown in FIG. 3 is obtained. Latch 44a.
c、 g、 iからの出力信号は、加算器45aで総
和がとられ、乗算器46aで定数倍(×1)の演算が行
われる。The output signals from c, g, and i are summed by an adder 45a, and multiplied by a constant (x1) by a multiplier 46a.
また、ラッチ44b、 d、 f、 hからの出力信号
は、加算器45bで総和がとられ、乗算器46bで定数
倍(×2)される。また、中央値であるラッチ44eか
らの出力信号は、乗算器46cにより定数倍(×C)さ
れる。このCの値は、外部のコントロール器9より設定
が可能であるが、標準値はC=4とする。Further, the output signals from the latches 44b, d, f, and h are summed by an adder 45b, and multiplied by a constant (×2) by a multiplier 46b. Further, the output signal from the latch 44e, which is the median value, is multiplied by a constant (×C) by the multiplier 46c. The value of C can be set using the external controller 9, but the standard value is C=4.
乗算器46a、 b、 cの出力信号は加算器47で
総和がとられた後、比較器48でしきい値Tと比較され
、総和がしきい値Tより大きい時はl、小さい時はOの
信号を得る。このしきい値Tも外部のコントロール器9
から設定可能であるが、前述の如(標準値としてT=
(12+c)/2の値をとる。The output signals of the multipliers 46a, b, and c are summed by an adder 47, and then compared with a threshold value T by a comparator 48. get the signal. This threshold value T is also controlled by an external controller 9.
However, as mentioned above (as a standard value T=
It takes the value of (12+c)/2.
第5図は第1図示の符号器に用いたサブサンプリングの
動作説明図である。主走査、副走査方向にそれぞれ1つ
おきのタイミングで図の斜線で示した画素データを取り
出すことにより、Aサイズ(面積で2)のサブサンプリ
ング画像が形成される。これは画像データのラッチタイ
ミングの調整で容易に実現可能である。FIG. 5 is an explanatory diagram of the subsampling operation used in the encoder shown in FIG. By extracting pixel data indicated by diagonal lines in the figure at every other timing in the main scanning and sub-scanning directions, a sub-sampled image of A size (2 in area) is formed. This can be easily achieved by adjusting the latch timing of image data.
次に第1図示の符号器23〜26による符号化について
説明する。本実施例では算術符号を用いて符号化を行な
い、周辺画素から注目画素の値を予測し、予測が一致し
た時のシンボルを優勢シンボル(1)、はずれた時のシ
ンボルを劣勢シンボル(0)、また劣勢シンボルの発生
確立をpとし、この情報に信号処理」日刊工業を参照さ
れたい。Next, encoding by the encoders 23 to 26 shown in the first diagram will be explained. In this example, encoding is performed using arithmetic codes to predict the value of the pixel of interest from surrounding pixels, and the symbol when the predictions match is the dominant symbol (1), and the symbol when the predictions do not match is the dominant symbol (0). , and let p be the probability of occurrence of an inferior symbol, and refer to "Signal processing for this information" by Nikkan Kogyo.
即ち、符号系列Sに対する2進算術符号をC(S)、補
助量をA (S)とすると、
ただし A (nu l I! ) =o、lt・tの
算術演算により符号化を進めていくものである。In other words, if the binary arithmetic code for the code sequence S is C(S) and the auxiliary amount is A(S), then encoding proceeds by the arithmetic operation of A (nu l I!) = o, lt・t. It is something.
尚、p(S)=2″。′s)と近似することにより、乗
算を2進数のシフトのみで済ませている。Qはスキュー
バリューと呼ばれるものであり、このパラメータを変化
させることにより、算術符号を動的に使用することが可
能となる。By approximating p(S)=2''.'s), multiplication can be completed by shifting only binary numbers.Q is called the skew value, and by changing this parameter, the arithmetic It becomes possible to use codes dynamically.
復号は2値信号列SをS’xS’とし、S′まで復元さ
れた時にC(S)とC(S’ ) +A(S’ O)を
比較し、C(S)>C(S”)+A(S’O)の時はx
=1.そうでなければX=Oとして復号する。For decoding, the binary signal sequence S is S'xS', and when S' is restored, C(S) and C(S' ) + A(S' O) are compared, and C(S)>C(S')+A(S'O) then x
=1. Otherwise, decode as X=O.
本実施例では、上述したスキューバリューQと優勢シン
ボルm(または劣勢シンボルIりを過去に符号化したデ
ータを基に動的に決定していくことにより、動的な符号
化を実現している。この方法に対する符号化として、Q
、 mの値をあらかじめ標準画像から決定しておく静
的な符号化があり、両者はその特性が異なるものである
。In this embodiment, dynamic encoding is realized by dynamically determining the above-mentioned skew value Q and the dominant symbol m (or the inferior symbol I) based on previously encoded data. .As the encoding for this method, Q
, m is determined in advance from a standard image, and the two types have different characteristics.
以上の符号化を達成するための構成を以下に説明する。A configuration for achieving the above encoding will be described below.
第6図は、第1図示の第2.第3.第4符号器において
注目画素を予測する回路部分のブロック図である。FIG. 6 shows the second part of the first diagram. Third. FIG. 3 is a block diagram of a circuit portion that predicts a pixel of interest in a fourth encoder.
フレームメモリA51は、符号化する画像データが少な
くとも一画面分記憶されているメモリである。またフレ
ームメモリB52は、1段階前に送られる画像であるフ
レームメモリA51の画像に対して%にサブサンプリン
グされた画像データが少なくとも一画面分記憶されてい
る。それぞれのメモリは2次元メモリで構成される。X
アドレスのクロックをφ1とし、Xアドレスのクロック
をφ2とすると、フレームメモリA51にはφ1.φ2
、また、フレームメモリB52には各周波数の%φl+
V2φ2が与えられ、これによりフレームメモリB5
2の1画素に対し、フレームメモリA51の画素は2×
2の4画素に対応する。The frame memory A51 is a memory in which at least one screen worth of image data to be encoded is stored. Further, the frame memory B52 stores at least one screen worth of image data that is subsampled to % of the image in the frame memory A51, which is the image sent one stage earlier. Each memory is composed of two-dimensional memory. X
If the address clock is φ1 and the X address clock is φ2, frame memory A51 has φ1. φ2
, %φl+ of each frequency is stored in the frame memory B52.
V2φ2 is given, which causes frame memory B5
For one pixel of frame memory A51, the pixel of frame memory A51 is 2×
Corresponds to 4 pixels of 2.
それぞれのデータはラインメモリ53a、 b及び5
4a、bにおいてlラインずつ遅延されたデータとなり
、ラッチ55.56に入力される。このラッチにおいて
は1画素ずつ遅延したデータが保持されることになる。Each data is stored in line memories 53a, b and 5
At 4a and 4b, the data is delayed by l lines and is input to latches 55 and 56. In this latch, data delayed one pixel at a time is held.
各ラッチの出力を第7図の画素位置と対応をとると、注
目画素(*)はラッチ55」のなり、以下同様にNo、
3はラッチ55hSNo、4はラッチ55f、 No、
5はラッチ55e、 No、6はラッチ55b、No、
7はラッチ55dの出力となる。When the output of each latch is correlated with the pixel position in Fig. 7, the pixel of interest (*) is latch 55'', and similarly No.
3 is latch 55hSNo, 4 is latch 55f, No.
5 is the latch 55e, No. 6 is the latch 55b, No.
7 is the output of the latch 55d.
また、第8図の画素位置はNo、8はラッチ56e1N
o、9はラッチ56f、 No、IOはラッチ56d、
No。In addition, the pixel position in FIG. 8 is No. 8 is the latch 56e1N.
o, 9 is latch 56f, No, IO is latch 56d,
No.
11はラッチ56c、 No、I2はラッチ56h、N
o、13はラッチ56g、No、14はラッチ56iの
出力となる。11 is the latch 56c, No, I2 is the latch 56h, N
o, 13 is the output of the latch 56g, and No, 14 is the output of the latch 56i.
なお、第8図のN098の画素は、注目画素を含む画素
であり、注目画素がNo、8のいずれの位置か(左上、
右上、左下、右下の4状態)を識別する2ビツトの画素
位置信号59をカウンタ60によりクロックφ1.φ2
に基づいて生成する。Note that pixel N098 in FIG.
A 2-bit pixel position signal 59 for identifying four states (upper right, lower left, and lower right) is outputted by a counter 60 to a clock φ1. φ2
Generate based on.
画素位置信号59およびラッチ55、ラッチ56からの
画素信号をLUT (ルックアップテーブル)57に入
力し、各状態(パターン)のグループ番号を示すグルー
プ信号G300を出力する。The pixel position signal 59 and the pixel signals from the latches 55 and 56 are input to an LUT (look-up table) 57, and a group signal G300 indicating the group number of each state (pattern) is output.
このグループ分けは次の3つの方針で行う。This grouping is done based on the following three policies.
(1)予測一致率の近いパターンをまとめる。(1) Group patterns with similar predicted match rates.
(2)パターン形状の近いパターンをまとめる。(2) Group patterns with similar pattern shapes together.
(3)特徴的な画像パターンをまとめる。(3) Summarize characteristic image patterns.
まず、前記方式(1)に沿って各状態(パターン)ごと
の予測一致率kを標準画像により求めて、kの値により
Nグループに分割する。その中で予測画素(mps)が
白のものを0、黒のものを1としてNX2グループに分
ける。First, the predicted matching rate k for each state (pattern) is determined using a standard image according to method (1), and the image is divided into N groups based on the value of k. Among them, the predicted pixels (mps) are divided into NX2 groups with white ones as 0 and black ones as 1.
次に、前記方針(2)に沿って第12図(a)に示した
ように予測パターンのうち○印で示した画素がすべて同
じ値のパターン(その他の画素の状態は考慮しない)を
抽出し、Aグループとする。Next, in line with the above policy (2), we extract a pattern in which all the pixels marked with a circle have the same value (the states of other pixels are not considered) from the predicted pattern as shown in Figure 12(a). and group A.
次に同図(b)で示した画素がすべて同じ値のパターン
でAグループ以外のものをBグループとする。Next, a pattern in which all pixels have the same value as shown in FIG. 6(b) other than group A is set as group B.
また、前記方針(3)に沿ってデイザ画像などで特徴的
に出現しやすい同図(C)のようなパターン(○印の画
素が同じ値で・印はそれと反対の値の画素)でA、
Bグループ以外のものをCグループとする。また、A、
B、 C以外のパターンをDグルーブとする。このよ
うなグループ分けを示したものを第11図に示す。G、
、G2.・・・、 G8Nが各パターンのグループ番号
になる。また、k+ (i=l−n)は、分割点での確
率である。グループ数やここで示した類似パターン形状
は、本実施例で限られるものではないことはもちろんの
ことである。In addition, in accordance with the above policy (3), a pattern like the one shown in Figure (C), which tends to characteristically appear in dithered images etc. (pixels marked with ○ are the same value and pixels marked with the opposite value), is ,
Those other than group B are grouped as C group. Also, A,
Patterns other than B and C are considered D grooves. FIG. 11 shows such grouping. G.
, G2. ..., G8N becomes the group number of each pattern. Moreover, k+ (i=l−n) is the probability at the division point. It goes without saying that the number of groups and the similar pattern shapes shown here are not limited to those of this embodiment.
このように予測一致確率のみでなく、パターンの類似性
や特徴的なパターンの分離などによりグループ分けする
ことにより、標準画像以外の画像に関しても適応的に符
号化することが可能となる。In this way, by grouping not only based on predicted matching probability but also based on pattern similarity, separation of characteristic patterns, etc., it becomes possible to adaptively encode images other than standard images.
尚、第1図示の第1符号器23における予測回路は第6
図示の構成においてフレームメモリB52の出力を処理
するラインメモリ54a、b及びラッチ56 a −i
及びカウンタ60を除去したものとなる。Note that the prediction circuit in the first encoder 23 shown in the first figure is the sixth one.
In the illustrated configuration, line memories 54a, b and latches 56 a-i process the output of frame memory B52.
and the counter 60 is removed.
第13図は、符号器において、動的にスキューバリュー
Qおよび劣勢シンボルを変化させるための動的適応回路
のブロック図である。第6図示の予測回路部から出力さ
れたグループ信号G300および注目画素信号D301
は、それぞれグループの発生頻度カウンタ90および劣
勢シンボルカウンタ91に入力されている。これらのカ
ウンタにはグループ別にカウント動作する様にグループ
の数だけ内部カウンタが容易されており、グループ信号
Gにより切りかえられる。FIG. 13 is a block diagram of a dynamic adaptive circuit for dynamically changing the skew value Q and the inferior symbols in the encoder. Group signal G300 and target pixel signal D301 output from the prediction circuit section shown in FIG.
are input to the occurrence frequency counter 90 and inferior symbol counter 91 of the group, respectively. These counters are provided with as many internal counters as the number of groups so as to perform counting operations for each group, and are switched by a group signal G.
発生頻度カウンタは90、そのグループの状態が何回発
生したかをグループ別にカウントするもので、各グルー
プのカウント値が設定値5302を越えると更新信号3
03を出力する。先の更新信号が発生されてから次の更
新信号が発生される迄の間に発生した劣勢シンボルの数
がカウンタ91でグループ別にカウントされ、カウント
値1 c304として出力される。つまり、カウンタ9
1の出力に基づいて、あるグループの状態がS個発生し
たうちのlc個が劣勢シンボルということが示される。The occurrence frequency counter is 90, which counts how many times the state of that group has occurred for each group, and when the count value of each group exceeds the set value 5302, an update signal 3 is sent.
Outputs 03. The number of inferior symbols generated from the generation of the previous update signal until the generation of the next update signal is counted for each group by the counter 91 and output as a count value 1c304. In other words, counter 9
Based on the output of 1, it is indicated that lc out of S occurrences of a certain group state are inferior symbols.
以降の説明では、5=16の状態を代表して説明する。In the following explanation, the state of 5=16 will be explained as a representative.
LUT92の中には、lc個の劣勢シンボルの発生に対
し、次の符号化パラメータであるQG305およびそれ
までのmps (優勢シンボル)値の反転を指示する反
転信号306およびゼロカウント(CT) 307と称
するデータがあらかじめ記憶されている。The LUT 92 includes an inversion signal 306 and a zero count (CT) 307 that instructs to invert the next encoding parameter QG 305 and the previous mps (dominant symbol) value in response to the occurrence of lc inferior symbols. The data referred to is stored in advance.
ゼロカウントとは、劣勢シンボルI!cが3個中に発生
しないOの状態が過去何回あったかを表わす値であり、
これにより優勢シンボルの連続した発生回数が表される
。すなわち、原理的には初期をCT=0にしておくと、
S細巾lcが0の状態が生じると、CT=1に更新され
、その後2回、3回続くとCT=2.CT=3と更新さ
れてい(ものである。Zero count means inferior symbol I! It is a value that represents how many times in the past there was a state of O in which c did not occur among three,
This represents the number of consecutive occurrences of the dominant symbol. In other words, in principle, if the initial setting is CT=0,
When the S width lc is 0, it is updated to CT=1, and if it continues two or three times, CT=2. It has been updated to CT=3.
第14図は、LUT92の中の一例を示している。FIG. 14 shows an example of the LUT 92.
初期状態はCT=Oに設定されていて、それぞれlcの
値により、新しいQr、、次のCTの値が求まる。例え
ば、CT=OでI!c=oの時はQc=4.CT=1と
なる。次に更新信号303が来る時は、CT=1でj!
c=の時はQq=5.CT=2となる。The initial state is set to CT=O, and a new value of Qr, . . . the next CT is determined based on each value of lc. For example, CT=O and I! When c=o, Qc=4. CT=1. Next time the update signal 303 comes, CT=1 and j!
When c=, Qq=5. CT=2.
また、CT=OでAc=1の時は、Qa=4、CT=1
に更新される。Also, when CT=O and Ac=1, Qa=4, CT=1
will be updated.
このテーブルを作る演算式は
lc
Qc s −1og23x(。T+1)2”
CT#
(2)式は8個の状態が(CT+1)個続いた時に発生
する劣勢シンボルの発生確率を2のべき状で近似した時
の指数部をQcとしている。The calculation formula for creating this table is lc Qc s -1og23x(.T+1)2"CT# (2) Formula expresses the probability of occurrence of an inferior symbol when 8 states continue (CT+1) times in a power of 2. The exponent part when approximated is Qc.
また、(3)式でCTは、劣勢シンボルの発生を172
°′と仮定した時、8個の1c=oの組の数を再計算し
ているものである。2”−0が優勢シンボルの数となる
のでこれをSで割った値がCTとなる。In addition, in equation (3), CT calculates the generation of inferior symbols by 172
When it is assumed that °', the number of eight 1c=o pairs is recalculated. Since 2''-0 is the number of dominant symbols, the value divided by S is the CT.
また、CT=Oでj! c > −+ 1の場合は特殊
なケースとして扱い、mps反転信号を出力し、従来の
劣勢シンボルとしていた値を反転(つまり0#1とする
操作を行う。それ以降の状態がCT=O。Also, CT=O and j! When c > -+ 1, it is treated as a special case, and the mps inversion signal is output, and the value of the conventional inferior symbol is inverted (that is, it is set to 0#1).The subsequent state is CT=O.
Rcシン−1以外の時は、劣勢シンボルを変化すること
なく、通常に符号化処理を行う。In cases other than Rc sin-1, the encoding process is performed normally without changing the inferior symbol.
第13図において、ラッチ93は従来のQG305、m
ps反転信号306、Cr2O2を保持しておく所で、
発生頻度カウンタ90からの更新信号303により、L
UT92の出力をラッチし、新しい状態に更新される。In FIG. 13, the latch 93 is a conventional QG305, m
Where the ps inversion signal 306 and Cr2O2 are held,
By the update signal 303 from the occurrence frequency counter 90, L
The output of the UT92 is latched and updated to the new state.
LUT92の入力には劣勢シンボルのカウント信号ZC
と以前の優勢シンボルの数を示すCTTa205入力さ
れ、第14図のテーブルに従って更新されたQ G %
CT及び必要に応じてm p s反転信号が出力され
る。mps保持器95には現在迄の符号化に使われてい
る優勢シンボル(0又はl)が保持されており、この状
態はm p s反転信号により反転される。The input of LUT92 is the count signal ZC of inferior symbols.
and CTTa 205 indicating the number of previous dominant symbols and updated according to the table of FIG.
CT and, if necessary, an m ps inverted signal is output. The mps holder 95 holds the dominant symbol (0 or l) used in encoding up to now, and this state is inverted by the mps inversion signal.
保持器95の出力であるmps/i’ps信号は、劣勢
シンボルカウンタ91に送られ、劣勢シンボルカウンタ
91はこのmps/lps信号に表わされる劣勢シンボ
ルに対応した画素データDを劣勢シンボルとしてカウン
トする。The mps/i'ps signal that is the output of the holder 95 is sent to the inferior symbol counter 91, and the inferior symbol counter 91 counts the pixel data D corresponding to the inferior symbol represented by this mps/lps signal as an inferior symbol. .
ここで決定されたQcおよびmps/Tpsにより符号
化が行われることになる。Encoding will be performed using the Qc and mps/Tps determined here.
第9図は、算術符号器のブロック図である。第13図示
のラッチ93からのQc305をスキューバリューとす
ると、QG305およびMPS/目1308を与えるこ
とにより、注目画素データD301に対して式(1)で
示した算術演算が符号器190で行われ符号化データ1
92が得られる。FIG. 9 is a block diagram of an arithmetic encoder. If Qc305 from the latch 93 shown in FIG. conversion data 1
92 is obtained.
この様に、符号化パラメータであるスキューバリューQ
及び優勢シンボルを過去に符号化したデータを基に動的
に決定し、符号化動作することにより、標準画像とは特
徴の異なる種々の画像に対しても効率良い符号化を達成
できる。In this way, the skew value Q which is the encoding parameter
By dynamically determining and dominant symbols based on previously encoded data and performing encoding operations, efficient encoding can be achieved even for various images with different characteristics from standard images.
第10図は第2図示の第1.第2.第3.第4復号器2
7.28.29.30のブロック図である。復号器にも
符号器と同様な第6図示及び第13図示のからの劣勢シ
ンボルLPSd197および受信データ195により復
号器191では復号演算がなされ、復号データ196を
得る。FIG. 10 shows the first part shown in the second figure. Second. Third. 4th decoder 2
7.28.29.30 block diagram. Similarly to the encoder, the decoder 191 performs a decoding operation using the inferior symbols LPSd 197 and the received data 195 from FIG. 6 and FIG. 13 to obtain decoded data 196.
向、第13図示のf、UT92の内容を決定する別の方
法として、S画素中の劣勢シンボルlcの数よりlc/
Sを求めて、第15図に示す関係から新しいQcを決定
する方式もある。初期値はQc=1とし、lc/Sの値
によりQcを更新していく。2回目以降は更新されたQ
cおよびj! c / Sを使い順次Qcを決定してい
く。更新時の値QG′ は、などの計算式により演算
し、テーブルに格納しておく。また、Q=1、pc/s
>’/zの時500は、優勢、劣勢シンボルを反転させ
る。Another way to determine the contents of the UT92, f shown in Figure 13, is to calculate lc/ from the number of inferior symbols lc in the S pixel.
There is also a method of finding S and determining a new Qc from the relationship shown in FIG. The initial value is Qc=1, and Qc is updated according to the value of lc/S. Q updated from second time onwards
c and j! Qc is determined sequentially using c/S. The value QG' at the time of updating is calculated using the following calculation formula and stored in a table. Also, Q=1, pc/s
>'/z 500 inverts the dominant and inferior symbols.
第16図はこのLUTを用いた場合の動的適応回路の実
施例でQc信号305をLUT92に入力し、更新する
Qcを決定してい(。FIG. 16 shows an example of a dynamic adaptive circuit using this LUT, in which the Qc signal 305 is input to the LUT 92 and the Qc to be updated is determined (.
また、本実施例では符号化方式として動的な算術符号に
ついて説明したが、他の符号化方式においても動的なパ
ラメータを使用する方式に本方式を適用可能である。Further, in this embodiment, a dynamic arithmetic code has been described as the encoding method, but the present method can be applied to other encoding methods that use dynamic parameters.
以上説明したように、本発明によると、注目画素近傍の
複数画素に基づいて注目画素を予測するためのパラメー
タを、予測画素と注目画素の一致不一致の割合により動
的に変更することにより、種々の画像に対して効率良い
符号化を達成できる。As described above, according to the present invention, parameters for predicting a pixel of interest based on multiple pixels in the vicinity of the pixel of interest are dynamically changed depending on the proportion of coincidence and mismatch between the predicted pixel and the pixel of interest. It is possible to achieve efficient encoding for images.
第1図は符号器の実施例のブロック図、第2図は復号器
の実施例のブロック図、第3図はローパスフィルタの係
数を示す図、第4図はローパスフィルタの実施例のブロ
ック図、第5図はサブサンプリングの説明図、
第6図は予測回路のブロック図、
第7図は符号面上の参照画素の説明図、第8rI!Jは
一段階前の画像の参照画素の説明図、第9図は算術符号
の符号器のブロック図、第10図は算術符号の復号器の
ブロック図、第11図はグループ分けのためのテーブル
の一例を示す図、
第12図は特徴的なパターンの一例を示す図、第13図
は動的に符号化パラメータQおよびlを決定する回路の
ブロック図、
第14図はパラメータ決定のためのテーブルの一例を示
す図、
第15図は第2実施例で使用するテーブルの一例を示す
図、
第16図は第2実施例を示す図であり、51はフレーム
メモリA; 52はフレームメモリB157はLUT、
90は発生頻度カウンタ、91は劣勢シンボルカウンタ
、92はLUTである。FIG. 1 is a block diagram of an embodiment of an encoder, FIG. 2 is a block diagram of an embodiment of a decoder, FIG. 3 is a diagram showing coefficients of a low-pass filter, and FIG. 4 is a block diagram of an embodiment of a low-pass filter. , FIG. 5 is an explanatory diagram of subsampling, FIG. 6 is a block diagram of the prediction circuit, FIG. 7 is an explanatory diagram of reference pixels on the code plane, and 8th rI! J is an explanatory diagram of the reference pixel of the previous image, FIG. 9 is a block diagram of the arithmetic code encoder, FIG. 10 is a block diagram of the arithmetic code decoder, and FIG. 11 is a table for grouping. FIG. 12 is a diagram showing an example of a characteristic pattern; FIG. 13 is a block diagram of a circuit that dynamically determines encoding parameters Q and l; FIG. 14 is a diagram for determining parameters. 15 is a diagram showing an example of a table used in the second embodiment; FIG. 16 is a diagram showing the second embodiment; 51 is a frame memory A; 52 is a frame memory B 157 is LUT,
90 is an occurrence frequency counter, 91 is an inferior symbol counter, and 92 is an LUT.
Claims (1)
画素を予測し、その予測画素と注目画素との一致不一致
に基づいて符号化を行なう画像の符号化方式であって、
予測画素と注目画素との一致不一致の割合に基づいて画
素予測のためのパラメータを変更することを特徴とする
画像の符号化方式。An image encoding method that predicts a pixel of interest by referring to a plurality of pixels in the vicinity of the pixel of interest to be encoded, and performs encoding based on a match or mismatch between the predicted pixel and the pixel of interest, the method comprising:
An image encoding method characterized by changing parameters for pixel prediction based on the proportion of coincidence and mismatch between a predicted pixel and a pixel of interest.
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