JP2716618B2 - 画像符号化方法 - Google Patents
画像符号化方法Info
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Description
て、写真等の濃淡(中間調)画像である多値画像をディ
ザ法を用いて2値化し、その2値化画像を算術符号化法
によってデータ圧縮する画像符号化方法に関するもので
ある。
例えば次のような文献に記載されるものがあった。 文献1; 日経エレクトロニクス(1978−5−1)
日経マグロウヒル社「ディザ法による濃淡画像の2値表
示」P.50−65 文献2; 情報学会 第35回全国大会予稿集,1J−
6(昭62−9)「アリスメティック・コーディングに
よるディザ画像の圧縮」 前記文献1に記載されているように、多値画像を“白”
と“黒”の2値で表現する手法の1つに、ディザ法があ
る。ディザ法は、閾値マトリクスth(k,l)(但
し、1≦k≦n,1≦l≦m)を用い、多値画像の座標
(i,j)(但し、1≦i≦xmax 、1≦j≦ymax 、
xmax ;画像のx軸方向の最大値、ymax;画像のy軸
方向の最大値)における階調値g(i,j)を、th
(i modn,j mod m)で2値化する方法で
ある。即ち、 th(i mod n,j mod m)≦g(i,j)ならば、“黒”, g(i,j)<th(i mod n,j mod m)ならば、“白” ・・・(1) と2値化する(この2値化は走査線順に行うものとす
る)。また、ディザ法で2値化された2値化画像を符号
化する方法として、前記文献2に記載されているような
算術符号を用いる方法が知られている。
像を生成し、その2値化画像を算術符号化法を用いて符
号化する構成例を図2に示す。図2は、従来の画像符号
化方法を実施するための符号化装置の機能ブロック図で
ある。
段10において、入力される多値画像D1に対し、
(1)式に従い、ディザ閾値thを用いて2値化画像D
2を生成し、算術符号化手段20へ送る。算術符号化手
段20は、シンボル出現確率推定手段21と算術符号構
成手段22とで構成されている。シンボル出現確率推定
手段21では、2値化画像D2を入力し、符号化しよう
としている画素(着目画素)より以前に2値化された2
値化シンボルを用い、該着目画素で出現する“黒”また
は“白”のシンボルの出現確率を推定し、そのシンボル
出現確率値を算術符号構成手段22へ与える。算術符号
構成手段22では、シンボル出現確率値を符号化パラメ
ータとして、2値化画像D2に対して算術符号化して符
号D3を生成する。
画像符号化方法では、ディザ2値化処理手段10におい
て、例えばディザ閾値thに対する2値化誤差が非常に
小さく、その2値化で“白”シンボルとしても“黒”と
しても画質にほとんど影響がない場合があるが、このよ
うな場合でも、算術符号化手段20により、2値化規則
で定まる所定のシンボルを符号化すると、その符号長に
大きな影響を与える。そのため、従来の画像符号化方法
では、算術符号を効率よく構成する上で、2値化処理が
適当なものとはなっておらず、技術的に充分満足のゆく
画像符号化方法を得ることが困難であった。
として、従来の2値化方法が算術符号を用いたデータ圧
縮に適していないという点について解決した画像符号化
方法を提供するものである。
決するために、ディザ法を用い、入力された多値画像を
ディザ閾値で2値化して2値化画像を生成し、前記2値
化画像に基づき、符号対化象である着目画素で出現する
“黒”または“白”のシンボルの出現確率を推定してシ
ンボル出現確率値を求め、算術符号化法により、前記シ
ンボル出現確率値を符号化パラメータとして前記2値化
画像を符号化する画像符号化方法において、次のような
手段を講じている。
ボル出現確率値に基づき、前記ディザ閾値に対する2値
化誤差が所定の誤差評価パラメータより小さく、かつ符
号長が所定の符号長評価パラメータより長くなると判断
されるときに、前記ディザ閾値を増減して調整し、その
調整後のディザ閾値を用いて前記多値画像を2値化する
ようにしている。
を構成したので、算術符号を構成するための符号化パラ
メータであるシンボル出現確率値に応じて、ディザ2値
化処理時におけるディザ閾値を調整する処理を付加して
いる。そのため、ディザ2値化処理において、ディザ閾
値に対する2値化誤差が非常に小さく、かつその2値化
で出現するシンボルが符号中に大きな影響を与える場合
に、ディザ閾値調整処理によって該ディザ閾値を増減し
て調整し、該ディザ2値化で出現するシンボルを反転さ
せる。これにより、算術符号を用いたデータ圧縮に適し
た2値化処理が行われ、その2値化画像の高い圧縮率で
の符号化が行える。従って、前記課題を解決できるので
ある。
実施するための符号化装置の機能ブロック図である。こ
の符号化装置は、半導体集積回路を用いた個別回路、あ
るいはディジタル・シグナル・プロセッサ(DSP)等
のプロセッサを用いたプログラム制御で構成されるもの
で、多値画像D11を入力するディザ2値化処理手段3
0とディザ閾値調整手段40とを備え、その手段30の
出力側に算術符号化手段50が接続されている。算術符
号化手段50は、シンボル出現確率推定手段51と算術
符号構成手段52とで構成され、その手段51の出力側
がディザ閾値調整手段40へ接続されている。
多値画像D11を、着目している画素位置(i,j)に
対応するディザ閾値thで2値化し、その2値化画像D
12を生成して算術符号化手段50へ与える機能を有し
ている。ディザ閾値調整手段40は、シンボル出現確率
推定手段51で推定されたシンボル出現確率P
W (白),PB (黒)の値に応じて、ディザ閾値thを
増減することにより調整し、その調整したディザ閾値t
hをディザ2値化処理手段30に与える機能を有してい
る。
から、算術符号化法によって算術符号を構成し、その符
号D13を出力する機能を有している。この算術符号化
手段50を構成するシンボル出現確率推定手段51は、
例えば図3に示すような参照画像を用い、2値化画像D
12から、着目画素で出現する“黒”または“白”のシ
ンボル出現確率PW (白),PB (黒)を推定し、その
値をディザ閾値調整手段40へ与えると共に、算術符号
構成手段52へ与える。算術符号構成手段52では、推
定されたシンボル出現確率PW (白),PB (黒)を符
号化パラメータとして、符号D13を構成する機能を有
している。
号化方法の処理手順を示すフローチャートであり、この
図を参照しつつ、本実施例の画像符号化方法を説明す
る。なお、図4中のS1〜S16は、処理ステップを示
す。先ず、ステップS1,S2において、算術符号化手
段50を初期化すると共に、入力される多値画像D11
における着目画素の画素位置(i,j)を初期化する。
ステップS3では、シンボル出現確率推定手段51によ
り、図3の参照画像を用い、既に出現している2値シン
ボルから、画素位置(i,j)におけるシンボル出現確
率PW (白),PB (黒)を推定する。そして、ステッ
プS4〜S6において、ディザ2値化処理手段30で
は、画素位置(i,j)における階調値g(i,j)を
ディザ閾値thで2値化する(ステップS4)。th≦
g(i,j)のときにはステップS5でkを“B
(黒)”とおき、th≦g(i,j)でないときにはス
テップS6でkを“W(白)”とおく。
段40では、階調値g(i,j)の2値化誤差|g
(i,j)−th|が誤差評価パラメータηより小さ
く、かつ符号長Pk が長くなると判断される場合(Pk
<ε、ε;符号長評価パラメータ)、ステップS8でk
=“B(黒)”か否かを判定し、その判定結果に基づき
閾値thをステップS9,S10で増減する。すると、
ディザ2値化処理手段30では、ステップS11,S1
2で、ステップS5,S6の2値化結果を反転させる。
号構成手段52では、ステップS7の条件が満足された
場合、ステップS11で反転シンボルに対応する出現確
率1−Pk で算術符号を構成する。これに対し、ステッ
プS7の条件が満足されない場合、算術符号構成手段5
2では、出現確率Pk で算術符号を構成する。ステップ
S13〜S16では、着目画素の座標値を制御する。即
ち、着目画素の画素位置(i,j)おけるiが画像のx
軸方向の最大値xmax より小さいか否かをステップS1
3で判定し、小さいときにはステップS14でそのiに
+1加算してステップS3へ戻る。ステップS13でi
が最大値xmax 以上になると、ステップS15において
jが画像のy軸方向の最大値ymax よりも小さいか否か
を判定し、小さいときには、ステップS16で、iを0
にすると共に、jに+1加算してステップS3へ戻り、
jが最大値ymax 以上になると、符号化処理を終了す
る。
11の2値化と、その符号化の処理が実行される。復号
化においては、シンボル出現確率推定手段51における
シンボル出現確率推定のための、例えば図3に示す参照
画像が、符号化と同じであれば、前記符号化の逆演算
で、もとの2値化画像を得ることができる。以上のよう
に、本実施例の画像2値化とその符号化方法によれば、
ディザ閾値調整手段40により、シンボル出現確率PW
(白),PB (黒)の値に応じて、ディザ2値化処理手
段30に与える2値化閾値thを調整するようにしたの
で、算術符号を用いたデータ圧縮に適した2値化処理が
行われ、それによって2値化画像D12の画質を損なう
ことなく、その2値化画像D12の算術符号化手段50
でのデータ圧縮性能を向上できる。本実施例と従来の画
像符号化方法をシミュレーションにより評価した結果を
図5(a),(b)に示す。
及び図5(b)は本実施例による2値化画像を示す。こ
こで、次のようなシミュレーション条件により評価し
た。 〔シミュレーション条件〕 多値画像:256階調(8ビット),512×640 ディザマトリクス:4×4 Bayer型 シンボル出現確率推定のための参照画素:10画素近傍
(図3を参照) ε=0.08,η=24 図5(a),(b)のシミュレーション結果より明らか
なように、従来と本実施例の画質の差はほとんど認めら
れないにも関わらず、本実施例の符号量は、従来方法の
符号量より約12%少なくすることができた。なお、本
発明は上記実施例に限定されず、例えば図4に示す処理
手順を他の処理手順に変更する等、種々の変形が可能で
ある。
れば、シンボル出現確率値に応じてディザ2値化処理の
ディザ閾値を調整し、その調整後のディザ閾値を用いて
多値画像をディザ2値化するようにしたので、算術符号
を用いたデータ圧縮に適した2値化処理が行える。その
ため、2値化画像の画質を損なうことなく、2値化画像
を高い圧縮率で符号化でき、その2値化画像のデータ圧
縮性能を向上できる。
めの符号化装置の機能ブロック図である。
装置の機能ブロック図である。
照画像を示す図である。
図である。
Claims (1)
- 【請求項1】 ディザ法を用い、入力された多値画像を
ディザ閾値で2値化して2値化画像を生成し、 前記2値化画像に基づき、符号化対象である着目画素で
出現する“黒”または“白”のシンボルの出現確率を推
定してシンボル出現確率値を求め、 算術符号化法により、前記シンボル出現確率値を符号化
パラメータとして前記2値化画像を符号化する画像符号
化方法において、 前記多値画像及びシンボル出現確率値に基づき、前記デ
ィザ閾値に対する2値化誤差が所定の誤差評価パラメー
タより小さく、かつ符号長が所定の符号長評価パラメー
タより長くなると判断されるときに、前記ディザ閾値を
増減して調整し、その調整後のディザ閾値を用いて前記
多値画像を2値化することを特徴とする画像符号化方
法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP4016576A JP2716618B2 (ja) | 1992-01-31 | 1992-01-31 | 画像符号化方法 |
Applications Claiming Priority (1)
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---|---|---|---|
JP4016576A JP2716618B2 (ja) | 1992-01-31 | 1992-01-31 | 画像符号化方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH05219382A JPH05219382A (ja) | 1993-08-27 |
JP2716618B2 true JP2716618B2 (ja) | 1998-02-18 |
Family
ID=11920123
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP4016576A Expired - Fee Related JP2716618B2 (ja) | 1992-01-31 | 1992-01-31 | 画像符号化方法 |
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Country | Link |
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Families Citing this family (2)
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---|---|---|---|---|
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CN101404714B (zh) * | 2008-10-17 | 2010-09-22 | 北大方正集团有限公司 | 一种图像处理方法及装置 |
-
1992
- 1992-01-31 JP JP4016576A patent/JP2716618B2/ja not_active Expired - Fee Related
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