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JPH0237737B2 - - Google Patents

Info

Publication number
JPH0237737B2
JPH0237737B2 JP56037574A JP3757481A JPH0237737B2 JP H0237737 B2 JPH0237737 B2 JP H0237737B2 JP 56037574 A JP56037574 A JP 56037574A JP 3757481 A JP3757481 A JP 3757481A JP H0237737 B2 JPH0237737 B2 JP H0237737B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
signal
prediction error
code
prediction
error signal
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Lifetime
Application number
JP56037574A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JPS57152247A (en
Inventor
Shoji Mizuno
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
NEC Corp
Original Assignee
Nippon Electric Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Nippon Electric Co Ltd filed Critical Nippon Electric Co Ltd
Priority to JP56037574A priority Critical patent/JPS57152247A/en
Publication of JPS57152247A publication Critical patent/JPS57152247A/en
Publication of JPH0237737B2 publication Critical patent/JPH0237737B2/ja
Granted legal-status Critical Current

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Classifications

    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04NPICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N19/00Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Multimedia (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Compression, Expansion, Code Conversion, And Decoders (AREA)
  • Transmission Systems Not Characterized By The Medium Used For Transmission (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】[Detailed description of the invention]

本発明は画像信号を高能率に圧縮符号化する画
像信号符号化装置と対になる画像信号復号化装置
に関する。 従来の画像信号符号装置の代表的なものに
DPCM符号化装置がある。これは入力ずみの画
像信号S(これを以後参照画像信号と呼ぶ)を用
いて現在入力中の画像信号x(これを以後現画像
信号と呼ぶ)の予測信号x^を定め、その予測誤差
信号eをxとx^の差 e=x−x^ (1) によつて定め、予測誤差信号eが0周辺の小さな
値に集中する傾向のあることを利用して圧縮符号
化するものである。現画像信号xに対し、参照画
像信号Sを、たとえば、第1図の3画素a,b,
cに選んだ場合について、これをもう少し詳しく
説明する。第1図で点線は主走査線を示し、これ
に沿つて左から右へ画像は走査される。 そして右端に到達すると、その一つ下の主走査
線に沿つてその左端から走査が続けられる。画像
信号は走査順に符号化装置に入力される。予測信
号x^をS=(a、b、c)によつて定める方法は
種々考えられるが、 x^=k1a+k2b+k3c (2) のように参照画像信号Sに属する画素a,b,c
の線型結合で定めることが多い。k1、k2、k3は定
数で予測係数と呼ばれ、予測誤差信号eが0周辺
の小さな値に集中するように定められる。たとえ
ば、eの2乗平均値 <e2AV =<(x−x^)2AV=<(x−k1a−k2b−k3c)2
AV (3) を小さくなるように定められる。このようにして
定められた予測誤差信号eは、第2図のような0
集中型の確率分布P(e)に従うので、これを利用し
て圧縮符号化される。第3図に従来のDPCM符
号化における予測誤差信号eに対する符号の長さ
L(e)をす。第3図のごとく高い発生確率を有する
小さな信号値の予測誤差信号eに対しては短い符
号が、低い発生確率を有する大きな信号値の予測
誤差信号eに対しては長い符号が割合てられる。
予測誤差信号eの発生確率分布は、より詳しく考
えると参照画像信号Sによつて異なり、各Sごと
にP(e|S)なる発生確率分布であると考えら
れる。ここでP(e|S)は条件Sのもとでのe
の発生確率分布で、Sごとに異なる分布である。
先に説明した第2図のP(e)は、P(e|S)をS
について平均したもの P(e)= 〓S P(e|S)P(S) (4) である。ここでP(S)は参照画像信号Sの発生
確率であり、 〓S はすべてのSについての総和を意
味する。(4)式は各SについてのP(e|S)をS
の発生確率で重みを付けて平均したものがP(e)で
あることを示す。具体例を上げてP(e|S)と
P(e)の違いについて説明しよう。参照画像信号S
は第1図の(a、b、c)3画素からなり、画像
信号は0〜15の16値(4ビツト/画素)とする。
予測係数k1、k2、k3は、0.7、0.2、0.1に選んだと
しよう。Sが S1=(8、8、8) のとき、予測信号は、 x^=0.7×8+0.2×8+0.1×8=8 (6) である。S=S1のとき、現画像信号xの周囲の3
画素a,b,cすべてが8であり、xは画像の平
担部にあると考えられ、xは8及びそれに近い
7、6になる場合が非常に多い。それゆえ、S=
S1のとき予測誤差信号eの発生確率分布P(e|
S1)は第4図のように0、±1にほとんど集中す
る鋭い分布になる。 一方、Sが、 S2=(8、11、5) (7) のとき、予測信号は、 x^=0.7×8+0.2×11+0.1×5=8 (8) である。ただし、ここで計算結果の少数点以下を
四捨五入した。S=S2のとき、xの周囲3画素
a,b,cは11、8及び5と、その信号値は大き
く変化し、xは画像のエツジ部にあると考えられ
る。このとき、xは11から5の間の信号値(eは
+3から−3)をとる場合が多いとは考えられる
が、特に非常に大きな確率で発生する信号値はな
い。それゆえ、S=S2のとき、予測誤差信号eの
発生確率分布P(e|S2)は第5図のように、幅
広く広がるなだらかな分布となる。このようにP
(e|S)の型はSによつて大きく異なる。P(e
|S)をP(S)によつて重み付け平均をした、
いわば平均的なP(e|S)が第2図のようなP
(e)である。それゆえP(e)は、P(e|S1)よりは、
なだらかだが、P(e|S2)よりは鋭い分布であ
る。従来のDPCM符号化では、eの発生確率分
布はP(e)であるとしてeを符号化しており、Sに
よつてeの発生確率分布が、前述ののように変化
することを全く考慮に入れてない。それゆえ、S
によつては第3図で与えられる符号の長さL(e)
が、適切でない場合が、しばしばあり圧縮率の低
い欠点があつた。 本発明の目的は、このような欠点を除いた高い
圧縮率を有する画像信号符号化装置と対になる画
像信号復号化装置を提供することにある。 本発明によれば、すでに入力ずみの画像信号S
を用いて現在入力中の多値画像信号x′の予測信号
x^′,x′の予測誤差信号e′、前記予測の当る程度を
示すモード信号M′を発生し、e′をM′の信号値に
よつてグループ分けし各グループ別にe′を圧縮符
号化した信号を入力する手段と、すでに復号化ず
みの画像信号Sを用いてeに対するモード信号M
を発生する手段と、Mを用いてeの圧縮符号を伸
長復号化してeを得る手段と、Sを用いてeの予
測復号化信号xに対する予測信号x^を発生する手
段と、eを予測復号化してその予測復号化信号x
を出力する手段を有する画像信号復号化装置が得
られる。 本発明を用いることにより効率よく画像信号を
符号化した画像信号符号化装置から出力される符
号化画像信号を復号化できる。 以下、図面を用いて本発明を詳しく説明する。
画像信号は0から15の16値(4ビツト/画素)で
参照画像信号Sが第1図の3画素a,b,cから
なる場合を例に上げて説明することにする。 まず、本発明の第1の実施例と対になる符号化
装置について説明する。第6図は本発明の復号化
装置の第1の実施例と対になる符号化装置に対す
るブロツク図の一例である。第6図において画像
信号(4ビツト/画像)は4(l+2)ビツトの
シフトレジスタ1に順次入力される。ここではl
は一主走査線当りの画素数であり、シフトレジス
タ1には、1ライン+2画素の画像信号が貯えら
れる。シフトレジスタ1に現在入力されたばかり
の画素がx、その直前に入力されたものがa、
(l−1)画素前に入力されたものがc、l画素
すなわち1ライン前に入力されたものがbであ
る。予測信号発生器2はシフトレジスタ1により
参照画像信号S=(a、b、c)を入力し、たと
えば(2)式のようにa,b,cの線型演算でxの予
測信号x^を作成し出力する。減算器3は、予測信
号発生器2よりx^を、シフトレジスタ1よりxを
入力し、それからの差分信号((1)式参照)を求め
出力する。これがxの予測誤差信号eである。モ
ード信号発生器4はシフトレジスタ1より参照画
像信号S=(a、b、c)を入力し、モード信号
Mを出力する。モード信号Mは0と1の2通りの
値をとり、M=0は予測誤差信号eが0に集中す
る程度の高いことを、M=1は逆に0に集中する
程度の低いことを示す。すでに詳しく説明したよ
うにeはSによつてその発生確率分布P(e|S)
は大きく異なる。そこでS=S1のようにP(e|
S)が0に鋭く集中するものをタイプ、逆にS
=S2のようにP(e|S)が、なだらかな山型を
示すものをタイプと名付け、Sをタイプとタ
イプに二分類する。すなわち、P(e|S)の
0集中度の高いものがタイプ、低いものがタイ
プである。モード信号発生器4は、この分類に
従つてタイプのSに対しては、M=0を、タイ
プのSに対してはM=1を発生し、予測誤差信
号符号化回路5に加える。予測誤差信号符号化回
路5はMの信号値によつて異なる動作をする。す
なわち、M=0のときには、予測誤差信号符号化
回路5は、Sがタイプのときの予測誤差信号e
(以後タイプのeと呼ぶ)にマツチした符号を
発生し、M=1のときにはSがタイプのときの
予測誤差信号e(以後タイプのeと呼ぶ)にマ
ツチした符号を発生する。タイプのeの発生確
率分布は、P(e|S)とSの発生確率P(S)を
用いて、 P〓(e)= 〓S 〓P(e|S)P(S) (9) で与えられる。ここで 〓S 〓はタイプのSについて
総和を意味する。P〓(e)はP(e|S1)のごとく0
に鋭く集中するタイプの分布を集めて平均した
ものであるから、やはり、第7図のごとく0に鋭
く集中する分布である。M=0のとき、予測誤差
信号符号化回路5は、eが0に鋭く集中する分布
P〓(e)に従うことを利用して、これを符号F〓(e)に
よつて圧縮符号化する。第8図に符号F〓(e)の長
さL〓(e)を示す。L〓(e)は発生確率の非常に高い0
及びそのごく近くのeに対しては非常に短く、発
生確率の非常に近い0から離れたeに対しては、
非常に長くしてある。 一方、タイプのeの発生確率分布は、P(e
|S)とSの発生確率分布P(S)を用いて P〓(e)= 〓S 〓P(e|S)P(S) (10) で考えられる。ここで 〓S 〓はタイプのSについて
の総和を意味する。P〓(e)はP(e|S2)のごとく
0を中心とする、なだらかな山型のタイプの分
布を集めて平均したものであるから、やはり第9
図のごとく0を中心とする、なだらかな山型の分
布である。M=1のとき予測誤差信号符号化回路
5はタイプのeが0を中心とする、なだらかな
山型分布P〓(e)に従うことを利用して、これを符
号F〓(e)によつて圧縮符号化する。第10図に符
号F〓(e)の長さL〓(e)を示す。L〓(e)は発生確率の比
較的高い0及びその周辺のeに対しては比較的短
く、発生確率の比較的低い0から離れたeに対し
て比較的長くしてある。第8図と第10図を比較
すればわかるようにL〓(e)はL〓(e)比べ0周辺のe
に対してはより長く0から離れたeに対しては、
より短い。本発明の特長はこのようにタイプ、
タイプのeに対し、それぞれに合つた符号F〓
(e)、F〓(e)を割当て圧縮符号化の効率を上げるこ
とにある。従来のDPCM符号化では、符号長L
(e)(第3図参照)はL〓(e)(第8図参照)とL〓(e)
(第10図参照)の中間の型である。符号長L(e)
はタイプのeに対しても、タイプのeに対し
ても、ぴつたりマツチしないが、両方に対してそ
れほど、はずれたものにならないように定められ
ている。それに対して本発明では、タイプのe
に対してL〓(e)、タイプのeに対しては、L〓(e)
とそれぞれのeの発生確率分布にあつた符号長に
するので、従来のDPCM符号化よりも効率がよ
い。結局、予測誤差信号符号化回路5は、M=0
のとき、符号F〓(e)をM=1のとき符号F〓(e)を、
選択し出力符号F(e)とする。 第11図、第12図、第13図は、それぞれの
予測信号発生器2の構成の具体例を示すブロツク
図である。第11図の予測信号発生器は、(2)式に
対応した線型予測信号発生器である。第11図で
は乗算器6,7,8によつてa,b,cに予測係
数k1、k2、k3が乗ぜられ、その乗算結果の総和が
加算器9によつて計算されx^として出力される。
第12図の予測信号発生器は、Mの信号値によつ
て予測係数k1、k2、k3を変えるものである。これ
はM=0ような画像の平担部とM=1のような画
像のエツジ部では、適切な予測係数k1、k2、k3
異なると考えられるからである。このように変化
する予測係数を用いれば、予測が当りやすくな
り、符号化効率が上がることが期待される。第1
2図では選択回路10,12,14はM=0のと
き、予測係数k11、k21、k31を選択し、M=1の
とき予測係数k12、k22、k32を選択する。乗算器
11,13,15はa,b,cと選択された予測
係数との乗算を行なう。加算器16はそれらの乗
算結果の総和を計算してx^として出力する。 第13図の予測信号発生器は、各参照画像信号
S=(a、b、c)ごと予測信号x^をROMに記憶
しておく方法である。前述のようにa,b,cの
線型演算でx^を定める方法は簡便であるので、よ
く用いられるが、その結果得られるx^は、各Sご
とに考えると限ずしも最適のものであるとは限ら
ない。以下その理由を考えてみよう。予測係数
k1、k2、k3は、たとえば(3)式により2乗平均予測
誤差が最小になるように定められる。(3)式は次の
ように考えることができる。 <e2AV=<(x−x^)2AV= 〓SX P(x、S)(x−x^)2= 〓SX P(S)P(x|S)(x−x^)2 = 〓S P(S){ 〓X P(x|S)(x−x^)2}= 〓S P(S){ 〓X P(x|S)(x−k1a−k2b−k3c)2} (11) ここでP(S)は、参照画像信号Sの発生確率
P(x|S)は、参照画像信号がSのとき現画像
信号がxになる条件付確率である。(4)式すなわち
(11)式では、すべてのSに渡つての平均2乗予測誤
差を考えている。ところで、各Sごとの平均2乗
予測誤差<e2 SAVはこれとは異なり、 <e2 SAV=<(XS−x^S2AV= 〓 〓X P(x|S)(x−x^)2=ΣP(x|S)(x−k1S
−k2Sb−K3Sc)2(12) で与えられる。(12)式でe、x、x^、k1、k2、k3
付けられた添字Sは特に参照画像信号がSのとき
のe、x、x、k1、k2、k3であることを示す。 <eS 2AVが最小になるように各Sごとに予測
係数k1S、k2S、k3Sを定めれば、すべてのSについ
ての平均2乗予測誤差は <e2AV=ΣP(S)<eS 2AV (13) で与えられる。 明らかに(13)の<e2AVは(11)の<e2AVより
小さくなる。しかし、(11)では予測係数k1、k2、k3
がSにかかわらず一定であつたが、(14)では各
Sごとに異なる予測係数k1、k2、k3を与える必要
がある。すなわち各Sごとに予測係数k1、k2、k3
を記憶して用意しておく必要がある。これは結局
各Sごとに予測信号xを記憶して用意しておくこ
とと同じである。そして多くの場合(12)の<e2SA
を最小にするx^Sは各Sにおいて最も高い確率で
発生するxと同じである。第13図はこの方法に
よる予測信号発生器の構成を示す。第13図で、
ROM17は参照画像信号S=(a、b、c)を
アドレス信号として入力し、該当するアドレスの
メモリの内容を予測信号x^として出力する。画像
信号が16値(4bit)、参照画像信号Sが3画素a,
b,cからなるときROM17はアドレス12ビツ
ト、出力4ビツトである。 第13図の構成は、ROMを必要とするが、以
上詳しく説明したように第11図、第12図の構
成より予測適中率が高い。 第14図、第15図、第16図は、それぞれモ
ード信号発生器4の構成を示すブロツク図であ
り、種種考えられるが、その具体例を3つ示した
ものである。第14図のモード信号発生器は、参
照画像信号S=(a、b、c)内での画像信号の
変化の程度を Σ=(a−b)2+(b−c)2+(c−a)2 (14) と画像信号の差の2乗の総和Σで計り、 M=0:Σ<Θ (15) M=1:ΣΘ (16) とΣがある閾値Θより小さいとき、M=0、大き
いときM=1とするものである。S内で画像信号
の変化が小さいときは、画像の平担部であると考
えられ、予測が当りやすくP(e|S)は鋭いタ
イプの分布となることが多いのでM=0とす
る。 S内で画像信号の変化が大きいときは画像のエ
ツジ部であると考えられ、予測が当りにくくP
(e|S)は、なだらかな山型のタイプの分布
となることが多いのでM=1とする。第14図で
減算器18,19,20は、a−b、b−c、c
−aの減算を行ない、乗算回路21,22,23
は、それぞれの2乗(a−b)2、(b−c)2、(c
−a)2を算出し加算回路24に加える。 加算回路24は、それらの総和Σを計算し閾値
回路25に加える。閾値回路25は総和Σが閾値
Θより小さいときM=0、大きいときM=1のモ
ード信号Mを出力する。 第15図のモード信号発生器は、参照画像信号
S=(a、b、c)内での画像信号の変化の程度
を Dnax=Max{(a−b)2、(b−c)2、(c−a)2
(17) と参照画像信号内の画像信号の差の2乗の最大値
Dnaxで計り、 M=0:Dnax<Θ (18) M=1:DnaxΘ (19) とDnaxがある閾値Θより小さいときM=0、大
きいときM=1とするものである。第15図で減
算回路26,27,28は、a−b、b−c、c
−aの減算を行ない、乗算回路29,30,31
は、それぞれの2乗(a−b)2、(b−c)2、(c
−a)2を算出し、最大値検出回路32に加える。
最大値検出回路32は、(a−b)2、(b−c)2
(c−a)2の最大値Dnaxを検出し閾値回路33に
加える。閾値回路33はDnaxが閾値Θより小さ
いときM=0、大きいときM=1のモード信号を
出力する。 第16図のモード信号発生器は、各参照画像信
号S=(a、b、c)ごとに予測の当りやすさ、
当りにくさをROMに記憶しておき、モード信号
Mとして出力する。予測の当りやすい時は、M=
0、当りにくいときはM=1である。第16図で
ROM34は、参照画像信号S=(a、b、c)
をアドレス信号として入力し、該当するアドレス
のメモリの内容をモード信号Mとして出力する。
画像信号が16値(4bit)参照画像信号Sが3画像
a,b,cからなるときROM34はアドレス12
ビツト、出力1ビツトである。 第16図の構成はROMを必要とするが、予測
の当りやすさの基準を任意に設定できる利点があ
る。 たとえば、各参照画像信号Sごとに求まる平均
2乗予測誤差 <e2 SAV=ΣP(e|S)e2 (20) をその基準に用いることができる。ここでeSの添
字Sは、参照画像信号がSのときのeであること
を、特に示す。このときモード信号Mは、 M=0:<e2 SAV<Θ (21) M=1:<e2 SAVΘ (22) と<e2 SAVがある値Θより小さいとき0、大き
いとき1と定める。また、参照画像信号がSのと
きに予測誤差信号が0になる確率P(o|S)を
基準に用いることができる。このときモード信号
Mは、 M=0:P(o|S)Θ (23) M=1:P(o|S)<Θ (24) とP(o|S)が、ある値Θより大きいとき0、
小さいとき1と定める。その他予測の当りやすさ
の基準に何をとろうと、それによつて定まる各S
に対するMの信号値をROM34に書き込んでお
きさえすればよい。もちろん第14図、第15図
の構成のごとくΣ、DMaxとΘを比較してMを定
めることもできる。それぞれの構成において各S
ごとに定まるMをROM34に書いておきさえす
ればよい。 第17図は、第6図の予測誤差信号符号化回路
5の一例を示すブロツク図である。画像信号は0
から15の16値とした。第17図で、符号ROM3
7はモード信号Mと予測誤差信号eをアドレス信
号A6〜A0として入力し、M=0、(A6=0)と
きタイプのeに対する符号F〓(e)をM=1(A6
1)のときタイプのeに対するF〓(e)をQ10〜Q0
に出力する。これはシフトレジスタ39のパラレ
ルデータ入力端子D10〜D0に加える。符号長
ROM38はモード信号Mと予測誤差信号eをア
ドレス信号B6〜B0として入力し、M=0(B6
0)のとき符号F〓(e)の長さL〓(e)の2の補数をM
=1(B6=1)のとき符F〓(e)の長さL〓(e)の2の補
数をP3〜P0に出力する。これはカウンタ40の
初期値設定端子C3〜C0に加えられる。シフトレ
ジスタ39は、パラレルデータ入力端子D10〜D0
に入力した符号F(e)(M=0のときF〓(e)、M=
1のときF〓(e))をシリアルデータ出力端SOより
D10からD0の順で次々と出力する。このときカウ
ンタ40は符号F(e)の長さL(e)(M=0のとき
L〓(e)、M=1のときL〓(e))をカウントし、シフ
トレジスタ39がL(e)ビツトだけSOより符号を
出力したならば、そのシフト動作をそこで停止さ
せ、次の符号データをパラレルデータ入力端子よ
り入力させる。第1表から第4表に符号ROM3
7、符号長ROMの内容の一例を示す。第1表と
第2表はM=0(A6=0)に対するものであり、
第3表と第4表はM=1(A6=1)に対するもの
である。符号ROM37は11ビツトの出力データ
端子Q10〜Q0を有する。符号ROM37の出力デ
ータ端子のビツト数はF(e)の最長符号長により定
められる。符号F(e)の長さが、最長符号長11ビツ
トより短いときは、Q10からQ0方向に順に符号F
(e)が格納されている。たとえば第1表でROMア
ドレスが2のとき符号ROM出力データは1101で
あるが、これはQ10=1、Q9=1、Q8=0、Q7
1を意味しQ6〜Q0は空であり、何が格納されて
いてもよい。 ROMアドレス欄には、A5〜A0(B5〜E0と同
じ)をA5をMSB、A0をLSBとした2進数と考え
たときの値を10進数表現で示してある。ROMア
ドレスが一のとき予測誤差信号eは負数でA5
A0は2の補数表示で負数eを表わす。たとえば
ROMアドレス−2のときA5〜A0(111110)2であ
る。符号長ROM出力データ欄には、符号長
ROM38の出力データP3〜P0を記す。P3〜P0
符号長L(e)(M=0のときL〓(e)、M=1のとき
L〓(e))の2の補数である。2の補数をとるとき、
P3〜P0をP3がMSB(符号ビツト)、P0がLSBの2
進数と考える。符号長ROM出力データ欄にはP3
〜P0をP3がMSB、PoがLSBの符号ビツト無しの
2進数と考えて10進数表示で記した。たとえば、
13はP3〜P0=(1101)2を示す。符号長ROM出力
データ欄の( )内に参考のため符号長L(e)(M
=0のときL〓(e)、M=1のときL〓(e))を10進数
表示で示す。
The present invention relates to an image signal decoding device that is paired with an image signal encoding device that compresses and encodes an image signal with high efficiency. Typical of conventional image signal encoding devices
There is a DPCM encoding device. This uses the input image signal S (hereinafter referred to as the reference image signal) to determine the prediction signal x^ of the currently input image signal x (hereinafter referred to as the current image signal), and the prediction error signal e is determined by the difference between x and x^, e=x−x^ (1), and compression encoding is performed by taking advantage of the fact that the prediction error signal e tends to concentrate at small values around 0. . For the current image signal x, the reference image signal S is, for example, 3 pixels a, b,
This will be explained in more detail regarding the case where c is selected. In FIG. 1, the dotted line indicates the main scanning line, along which the image is scanned from left to right. When the right end is reached, scanning continues from the left end along the main scanning line one line below. Image signals are input to the encoding device in scanning order. Various methods can be considered to determine the predicted signal x^ by S=( a , b, c ), but the pixels a, belonging to the reference image signal S, as shown in b, c
It is often determined by a linear combination of k 1 , k 2 , and k 3 are constants called prediction coefficients, and are determined so that the prediction error signal e concentrates on small values around 0. For example, the root mean square value of e <e 2 > AV = < (x-x^) 2 > AV = < (x-k 1 a-k 2 b-k 3 c) 2
> AV (3) is determined to be small. The prediction error signal e determined in this way is 0 as shown in FIG.
Since it follows the centralized probability distribution P(e), it is compressed and encoded using this. FIG. 3 shows the code length L(e) for the prediction error signal e in conventional DPCM encoding. As shown in FIG. 3, a short code is assigned to a prediction error signal e having a small signal value with a high probability of occurrence, and a long code is assigned to a prediction error signal e having a large signal value having a low probability of occurrence.
When considered in more detail, the occurrence probability distribution of the prediction error signal e is considered to be different depending on the reference image signal S, and is an occurrence probability distribution of P(e|S) for each S. Here P(e|S) is e under condition S
The occurrence probability distribution is different for each S.
P(e) in Fig. 2 explained earlier is expressed as P(e|S)
P(e)= 〓 S P(e|S)P(S) (4). Here, P(S) is the probability of occurrence of the reference image signal S, and 〓 S means the sum of all S. Equation (4) expresses P(e|S) for each S as S
It shows that P(e) is weighted and averaged by the probability of occurrence of . Let's explain the difference between P(e|S) and P(e) using a specific example. Reference image signal S
consists of three pixels (a, b, c) in FIG. 1, and the image signal has 16 values from 0 to 15 (4 bits/pixel).
Let us assume that the prediction coefficients k 1 , k 2 , and k 3 are chosen to be 0.7, 0.2, and 0.1. When S is S 1 =(8, 8, 8), the predicted signal is x^=0.7×8+0.2×8+0.1×8=8 (6). When S=S 1 , 3 around the current image signal x
Pixels a, b, and c are all 8, and x is considered to be in the flat part of the image, and x is very often 8 and 7 or 6 close to it. Therefore, S=
When S 1 , the occurrence probability distribution P(e|
S 1 ) has a sharp distribution that mostly concentrates on 0 and ±1 as shown in Figure 4. On the other hand, when S is S 2 =(8, 11, 5) (7), the predicted signal is x^=0.7×8+0.2×11+0.1×5=8 (8). However, the calculation results were rounded off to the nearest whole decimal point. When S=S 2 , the signal values of the three surrounding pixels a, b, and c of x change significantly to 11, 8, and 5, and x is considered to be at the edge of the image. At this time, it is thought that x often takes a signal value between 11 and 5 (e is +3 to -3), but there is no signal value that occurs with a particularly high probability. Therefore, when S=S 2 , the occurrence probability distribution P(e|S 2 ) of the prediction error signal e becomes a wide and gentle distribution as shown in FIG. Like this P
The type of (e|S) varies greatly depending on S. P(e
|S) is weighted averaged by P(S),
So to speak, the average P(e|S) is P as shown in Figure 2.
(e). Therefore, P(e) is less than P(e|S 1 ),
Although the distribution is gentle, it is sharper than P(e|S 2 ). In conventional DPCM encoding, e is encoded assuming that the occurrence probability distribution of e is P(e), and the fact that the occurrence probability distribution of e changes depending on S as described above is not taken into consideration at all. I haven't put it in. Therefore, S
Depending on the code length L(e) given in Fig.
However, it is often not appropriate and has the drawback of low compression ratio. An object of the present invention is to provide an image signal decoding device that can be paired with an image signal encoding device that has a high compression rate and eliminates such drawbacks. According to the present invention, the already input image signal S
The predicted signal of the currently input multilevel image signal x′ is calculated using
A prediction error signal e′ of x^′, mode signal M for e using means for inputting the decoded signal and the already decoded image signal S.
means for generating e, means for decompressing and decoding the compressed code of e using M to obtain e, means for generating a prediction signal x^ for the predictive decoded signal x of e using S, and predicting e. Decode the predicted decoded signal x
An image signal decoding device having means for outputting is obtained. By using the present invention, it is possible to efficiently decode an encoded image signal output from an image signal encoding device that encodes an image signal. Hereinafter, the present invention will be explained in detail using the drawings.
The image signal has 16 values from 0 to 15 (4 bits/pixel), and the reference image signal S consists of three pixels a, b, and c in FIG. 1 as an example. First, an encoding device paired with the first embodiment of the present invention will be described. FIG. 6 is an example of a block diagram of an encoding device that is paired with the first embodiment of the decoding device of the present invention. In FIG. 6, an image signal (4 bits/image) is sequentially input to a 4(l+2) bit shift register 1. Here l
is the number of pixels per main scanning line, and the shift register 1 stores image signals of 1 line + 2 pixels. The pixel that has just been input to shift register 1 is x, the one that was input immediately before is a,
The one inputted before the (l-1) pixel is c, and the one inputted one pixel, that is, one line before, is b. The predicted signal generator 2 inputs the reference image signal S=(a, b, c) through the shift register 1, and generates the predicted signal x^ of x by linear operation of a, b, c, as shown in equation (2), for example. Create and output. The subtracter 3 inputs x^ from the predicted signal generator 2 and x from the shift register 1, calculates and outputs a difference signal (see equation (1)) therefrom. This is the prediction error signal e of x. The mode signal generator 4 inputs the reference image signal S=(a, b, c) from the shift register 1 and outputs the mode signal M. The mode signal M takes two values, 0 and 1. M=0 indicates that the prediction error signal e is concentrated at 0, and M=1 indicates that the prediction error signal e is concentrated at 0. . As already explained in detail, e has its occurrence probability distribution P(e|S) depending on S.
are very different. Therefore, as S=S 1 , P(e|
Type those where S) is sharply concentrated at 0, conversely S
= S 2 If P(e|S) shows a gentle mountain shape, it is named a type, and S is classified into type and type. That is, the type has a high zero concentration of P(e|S), and the type has a low concentration. The mode signal generator 4 generates M=0 for type S and M=1 for type S according to this classification, and applies them to the prediction error signal encoding circuit 5. The prediction error signal encoding circuit 5 operates differently depending on the signal value of M. That is, when M=0, the prediction error signal encoding circuit 5 generates the prediction error signal e when S is the type.
(hereinafter referred to as type e), and when M=1, a code that matches the prediction error signal e when S is type (hereinafter referred to as type e) is generated. The occurrence probability distribution of type e is given by P(e|S) and the occurrence probability of S P(S), P〓(e)= 〓 S 〓P(e|S)P(S) (9) is given by Here, 〓 S 〓 means the summation for type S. P〓(e) is 0 as P(e|S 1 )
Since it is an average of the type of distribution that sharply concentrates on , it is also a distribution that sharply concentrates on 0 as shown in Figure 7. When M=0, the prediction error signal encoding circuit 5 generates a distribution in which e is sharply concentrated at 0.
Using the fact that P〓(e) is followed, this is compressed and encoded using the code F〓(e). Figure 8 shows the length L〓(e) of the symbol F〓(e). L〓(e) is 0 with a very high probability of occurrence
And for e that is very close to it, it is very short, and for e that is far from 0 and has a very close probability of occurrence,
It's very long. On the other hand, the occurrence probability distribution of type e is P(e
|S) and the occurrence probability distribution P(S) of S, it can be considered as P〓(e)= 〓S〓P (e|S)P(S) (10). Here 〓 S 〓 means the sum of types S. Since P〓(e) is the average of a gentle mountain-shaped distribution centered on 0, like P(e|S 2 ), it is also the 9th
As shown in the figure, it is a gentle mountain-shaped distribution centered on 0. When M=1, the prediction error signal encoding circuit 5 takes advantage of the fact that the type e follows a gentle mountain-shaped distribution P〓(e) centered on 0, and converts it into a code F〓(e). and compression-encodes it. Fig. 10 shows the length L〓(e) of the symbol F〓(e). L〓(e) is relatively short for 0, which has a relatively high probability of occurrence, and e around it, and is relatively long for e, which is far from 0, which has a relatively low probability of occurrence. As can be seen by comparing Figures 8 and 10, L〓(e) is smaller than L〓(e), and e around 0
For e which is longer away from 0 than for
shorter. The features of the present invention are as follows:
For each type e, the appropriate sign F〓
(e), F〓(e) is allocated to increase the efficiency of compression encoding. In conventional DPCM encoding, the code length L
(e) (see Figure 3) is L〓(e) (see Figure 8) and L〓(e)
(See Figure 10). Code length L(e)
Although it does not exactly match either type e or type e, it is set so that it does not deviate too much from both. In contrast, in the present invention, type e
For type e, L〓(e)
Since the code length is set to match the occurrence probability distribution of each e, it is more efficient than conventional DPCM encoding. In the end, the prediction error signal encoding circuit 5 has M=0
When M=1, the sign F〓(e) is
Select the output code F(e). FIGS. 11, 12, and 13 are block diagrams showing specific examples of the configuration of each predicted signal generator 2. The predicted signal generator shown in FIG. 11 is a linear predicted signal generator corresponding to equation (2). In FIG. 11, multipliers 6, 7, and 8 multiply a, b, and c by prediction coefficients k 1 , k 2 , and k 3 , and the sum of the multiplication results is calculated by adder 9 and x^ is output as
The prediction signal generator shown in FIG. 12 changes the prediction coefficients k 1 , k 2 , k 3 depending on the signal value of M. This is because the appropriate prediction coefficients k 1 , k 2 , and k 3 are considered to be different between the flat part of an image where M=0 and the edge part of an image where M=1. Using prediction coefficients that change in this way is expected to make predictions more accurate and improve coding efficiency. 1st
In FIG. 2, the selection circuits 10, 12, and 14 select prediction coefficients k 11 , k 21 , and k 31 when M=0, and select prediction coefficients k 12 , k 22 , and k 32 when M=1. Multipliers 11, 13, and 15 multiply a, b, and c by the selected prediction coefficient. Adder 16 calculates the sum of these multiplication results and outputs it as x^. The predicted signal generator shown in FIG. 13 is a method in which the predicted signal x^ for each reference image signal S=(a, b, c) is stored in the ROM. As mentioned above, the method of determining x^ by linear operation of a, b, and c is simple and is often used, but the resulting x^ is not necessarily the optimal one when considered for each S. Not necessarily. Let's consider the reasons below. Prediction coefficient
k 1 , k 2 , and k 3 are determined, for example, by equation (3) so that the mean square prediction error is minimized. Equation (3) can be considered as follows. <e 2 > AV = <(x-x^) 2 > AV = 〓 SX P(x, S) (x-x^) 2 = 〓 SX P(S) P(x | S) ( x−x^) 2 = 〓 S P(S) { 〓 X P(x|S ) (x−x^) 2 }= 〓 S P(S){ 〓 1 a−k 2 b−k 3 c) 2 } (11) Here, P(S) is the probability of occurrence of the reference image signal S, P(x|S), when the reference image signal is S, the current image signal is This is the conditional probability that x will occur. Equation (4), i.e.
In equation (11), the mean square prediction error over all S is considered. By the way, the mean square prediction error <e 2 S > AV for each S is different from this, and is as follows: <e 2 S > AV = <(X S −x^ S ) 2 > AV = 〓 〓 X P(x| S)(x-x^) 2 =ΣP(x|S)(x-k 1S a
−k 2S b−K 3S c) 2 (12) is given. In equation (12), the subscript S added to e, x, x^, k 1 , k 2 , k 3 is especially when the reference image signal is S, e, x, x, k 1 , k 2 , k 3 . If the prediction coefficients k 1S , k 2S , k 3S are determined for each S so that <e S 2 > AV is minimized, the mean square prediction error for all S is <e 2 > AV = ΣP( S) <e S 2 > AV (13) is given by. Obviously, <e 2 > AV in (13) is smaller than <e 2 > AV in (11). However, in (11), the prediction coefficients k 1 , k 2 , k 3
was constant regardless of S, but in (14) it is necessary to give different prediction coefficients k 1 , k 2 , k 3 for each S. That is, the prediction coefficients k 1 , k 2 , k 3 for each S
need to be memorized and prepared. This is the same as storing and preparing a prediction signal x for each S. And in many cases <e 2SA in (12)
The x^ S that minimizes V is the same as the x that occurs with the highest probability in each S. FIG. 13 shows the configuration of a predicted signal generator using this method. In Figure 13,
The ROM 17 inputs the reference image signal S=(a, b, c) as an address signal, and outputs the contents of the memory at the corresponding address as a prediction signal x^. The image signal is 16 values (4 bits), the reference image signal S is 3 pixels a,
When consisting of B and C, the ROM 17 has a 12-bit address and a 4-bit output. The configuration shown in FIG. 13 requires a ROM, but as explained in detail above, the prediction accuracy is higher than the configurations shown in FIGS. 11 and 12. FIG. 14, FIG. 15, and FIG. 16 are block diagrams showing the configuration of the mode signal generator 4, and although various types are possible, three specific examples are shown. The mode signal generator in FIG. 14 calculates the degree of change in the image signal within the reference image signal S=(a, b, c) by Σ=(a-b) 2 +(b-c) 2 +(c -a) 2 (14) Measured by the sum Σ of the square of the difference between = 0, and when it is large, M = 1. When the change in the image signal within S is small, it is considered to be a flat part of the image, and prediction is likely to be accurate, and P(e|S) often has a sharp type of distribution, so M=0. When the change in the image signal is large within S, it is considered to be at the edge of the image, and the prediction is difficult to predict.
Since (e|S) often has a gentle mountain-type distribution, M=1. In FIG. 14, subtracters 18, 19, 20 are a-b, b-c, c
-a is subtracted, and the multiplication circuits 21, 22, 23
are the respective squares (a-b) 2 , (b-c) 2 , (c
-a) Calculate 2 and add it to the adder circuit 24. The adder circuit 24 calculates their sum Σ and adds it to the threshold circuit 25. The threshold circuit 25 outputs a mode signal M in which M=0 when the sum Σ is smaller than the threshold Θ, and M=1 when it is larger. The mode signal generator in FIG. 15 calculates the degree of change in the image signal within the reference image signal S=(a, b, c) by D nax =Max{(a-b) 2 , (b-c) 2 , (c-a) 2 }
(17) and the maximum value of the square of the difference between the image signal in the reference image signal
Measured by D nax , M = 0: D nax < Θ (18) M = 1: D nax Θ (19) When D nax is smaller than a certain threshold Θ, M = 0, and when it is larger, M = 1. . In FIG. 15, the subtraction circuits 26, 27, 28 are a-b, b-c, c
-a is subtracted, and the multiplication circuits 29, 30, 31
are the respective squares (a-b) 2 , (b-c) 2 , (c
-a) Calculate 2 and add it to the maximum value detection circuit 32.
The maximum value detection circuit 32 detects (a-b) 2 , (b-c) 2 ,
(c-a) Detect the maximum value D nax of 2 and add it to the threshold circuit 33. The threshold circuit 33 outputs a mode signal of M=0 when D nax is smaller than the threshold value Θ, and outputs a mode signal of M=1 when D nax is larger. The mode signal generator in FIG. 16 calculates the accuracy of prediction for each reference image signal S=(a, b, c),
The difficulty of hitting is stored in the ROM and output as a mode signal M. When the prediction is easy to come true, M=
0, when it is difficult to hit, M=1. In Figure 16
The ROM 34 stores the reference image signal S=(a, b, c)
is input as an address signal, and the contents of the memory at the corresponding address are output as a mode signal M.
When the image signal is 16 values (4 bits) and the reference image signal S consists of 3 images a, b, and c, the ROM 34 is at address 12.
bit, output 1 bit. Although the configuration shown in FIG. 16 requires a ROM, it has the advantage that the criterion for accuracy of prediction can be set arbitrarily. For example, the mean square prediction error <e 2 S > AV = ΣP(e|S) e 2 (20) found for each reference image signal S can be used as the standard. Here, the subscript S of e S specifically indicates e when the reference image signal is S. At this time, the mode signal M is as follows: M = 0: <e 2 S > AV < Θ (21) M = 1: <e 2 S > AV Θ (22) When <e 2 S > AV is smaller than a certain value Θ Set it as 0, and set it as 1 when it is large. Further, the probability P(o|S) that the prediction error signal becomes 0 when the reference image signal is S can be used as a standard. At this time, the mode signal M is as follows: M=0:P(o|S)Θ (23) M=1:P(o|S)<Θ (24) and P(o|S) is larger than a certain value Θ Time 0,
Set to 1 when it is small. No matter what other criteria are used to determine the accuracy of the prediction, each S
It is only necessary to write the signal value of M for the ROM into the ROM 34. Of course, M can also be determined by comparing Σ, D Max , and Θ as in the configurations shown in FIGS. 14 and 15. Each S in each configuration
All you have to do is write M determined for each case in the ROM 34. FIG. 17 is a block diagram showing an example of the prediction error signal encoding circuit 5 of FIG. 6. Image signal is 0
From 15 to 16 values. In Figure 17, code ROM3
7 inputs the mode signal M and prediction error signal e as address signals A 6 to A 0 , and when M=0, (A 6 =0), the sign F〓(e) for type e is set to M=1 (A 6 =
1) For type e, F〓(e) is Q 10 ~ Q 0
Output to. This is applied to the parallel data input terminals D 10 to D 0 of the shift register 39. code length
The ROM 38 inputs the mode signal M and the prediction error signal e as address signals B 6 to B 0 , and M=0 (B 6 =
0), the length L of code F〓(e)〓 is the two's complement of (e) M
=1 (B 6 =1), the two's complement of the length L〓(e) of the mark F〓(e) is output to P 3 to P 0 . This is applied to the initial value setting terminals C 3 to C 0 of the counter 40. The shift register 39 has parallel data input terminals D 10 to D 0
The code F(e) input into (F〓(e) when M=0, M=
1, F〓(e)) from the serial data output terminal SO
Output one after another in the order of D 10 to D 0 . At this time, the counter 40 calculates the length L(e) of the code F(e) (when M=0
L〓(e), when M=1, L〓(e)) is counted, and when the shift register 39 outputs the sign from SO for L(e) bits, the shift operation is stopped there and the next Input code data from the parallel data input terminal. Code ROM3 from Table 1 to Table 4
7. An example of the contents of the code length ROM is shown below. Tables 1 and 2 are for M=0 (A 6 =0),
Tables 3 and 4 are for M=1 (A 6 =1). The code ROM 37 has 11-bit output data terminals Q 10 to Q 0 . The number of bits at the output data terminal of the code ROM 37 is determined by the longest code length of F(e). When the length of the code F(e) is shorter than the maximum code length of 11 bits, the code F(e) is changed in order from Q 10 to Q 0 .
(e) is stored. For example, in Table 1, when the ROM address is 2, the code ROM output data is 1101, which means Q 10 = 1, Q 9 = 1, Q 8 = 0, Q 7 =
It means 1 and Q 6 to Q 0 are empty and can store anything. In the ROM address column, values are shown in decimal notation when A5 to A0 (same as B5 to E0 ) are considered as binary numbers with A5 as MSB and A0 as LSB. When the ROM address is 1, the prediction error signal e is a negative number A 5 ~
A 0 represents a negative number e in two's complement representation. for example
When the ROM address is -2, it is A 5 to A 0 (111110) 2 . The code length ROM output data field shows the code length.
Output data P 3 to P 0 of the ROM 38 are described. P 3 to P 0 is the code length L(e) (L〓(e) when M=0, when M=1
It is the two's complement of L〓(e)). When taking two's complement,
P 3 to P 0 are set to 2, where P 3 is the MSB (sign bit) and P 0 is the LSB.
Think of it as a base number. P3 in the code length ROM output data field
~ P0 is considered to be a binary number without a sign bit, with P3 being the MSB and Po being the LSB, and is expressed in decimal notation. for example,
13 indicates P 3 to P 0 = (1101) 2 . The code length L(e)(M
When =0, L〓(e), when M=1, L〓(e)) is shown in decimal notation.

【表】【table】

【表】【table】

【表】【table】

【表】【table】

【表】【table】

【表】 第18図と第19図は第1表〜第4表の符号
ROM37、符号長ROM38の内容を決めるた
めに用いた符号木である。第18図、第19図
は、それぞれM=0の符号F〓(e)及びM=1に対
する符号F〓(e)に対する符号木である。符号木上
の各分岐点で上に分岐すると符号1が下に分岐す
ると符号0が与えられる。符号木の終端は、31個
であり、それぞれ予測誤差信号e(+15〜−15)
に対応する。 符号木の終端の< >内に対応するeの信号値
が記されており、それに続いて符号F(e)(第18
図ではM=0に対する符号F〓(e)、第19図では
M=1に対する符号F〓(e))が記されている。枝
上に〇印で囲まれて記入された数字については後
で説明する。M=0に対する符号木(第18図)、
符号表(第1表、第2表)とM=1に対する符号
木(第19図)、符号表(第3表、第4表)を比
較すればわかるようにタイプ(M=0)の符号
F〓(e)の符号長L〓(e)はタイプ(M=1)の符号
F〓(e)の符号長L〓(e)に比べ0周辺のeに対しては、
より短く、0から離れたeに対しては、より長く
設定してある。 第17図の予測誤差信号符号化回路の動作を第
20図のタイムチヤートを用いて詳しく説明しよ
う。第20図で左偶に記された各信号名は、第1
7図の各信号線に付けられた信号名に対応する。 ただし、t、L(e)、COUTについては対応す
る信号線が第17図に記されてないので説明をし
ておく。tは以下の説明の便利のために記された
時刻であり、CLK信号が1パルス発生すること
に1増加する。L(e)は信号F(e)の符号長であり、
P3〜P0はL(e)の2の補数になつている。COUT
はカウンタ40の内容を示し、初期値はP3〜P0
で与えられる。以下第20図のタイムチヤートを
用いて第17図の予測誤差信号符号化回路の動作
を説明する。時刻0にSTAT信号が与えられる
と予測誤差信号符号化回路は動作を開始する。ま
ず、STAT信号よりカウンタ40がクリアされ
る。 時刻1においてパルス発生器35はSTAT信
号の立下りで、パルス信号をDSTAを発生しOR
回路36に加える。OR回路36はDSTA信号を
通過させRQST信号として出力する。 第6図のシフトレジスタ1はRQST信号がHの
ときCLK信号によるシフト動作を行ない第1番
目の現画像信号xを入力する。それにつれて第6
図の予測信号発生器2、モード信号発生器4は第
1番目の現画像信号xに対する予測信号x^、モー
ド信号Mを発生する。ただし、シフトレジスタ1
の内容は第1番目のxが入力される前に0にクリ
アしておくものとする。そして第1番目のxに対
する予測誤差信号eが減算器3によりxとx^から
計算され、本予測誤差信号符号回路の符号ROM
37(符号長ROM38)にアドレス信号A5〜A0
(B5〜B0)として加えられる。モード信号Mは符
号ROM37(符号長ROM38)にアドレス信
号A6(B6)として加えられる。第20図のタイム
チヤートの場合、第1番目のeは1、Mは0であ
る。符号ROM37はアドレス信号M=0、e=
1(A6=0、A5〜A0=1)に基づき、第1番目
の符号F(e)をQ10〜Q8に(101)2(第1表参照)と
出力する。符号長ROM38はアドレス信号M=
0、e=1(B6=0、B5〜B0=1)に基づき、第
1番目の符号F(e)に対する符号長L(e)=3の1の
補数13(第1表参照)を出力する。これはカウン
タ40に初期値としてセツトされる。このセツト
動作はカウンタ40のLD端子にRQST信号(H)が
加えられるとその時刻の終りになされる。したが
つて、時刻2においてカウンタ40の内容
COUTは0から13に変化する。シフトレジスタ
39は、符号ROM37の出力Q10〜Q0をパラレ
ルデータ入力端子D10〜D0を介してロードする。
このロード動作はシフトレジスタ39のLD端子
にRQST信号(H)が加えられると、その時刻の終り
になされる。したがつて、シフトレジスタ39の
出力信号SOは、時刻2において時刻1のQ10=1
と等しくなる。時刻3、4でシフトレジスタ39
はCLK信号によりシフト動作を行ないSO端子よ
り符号0、1を順に出力する。そのときカウンタ
40はCLK信号によりカウントアツプ動作を行
ない、その内容COUTは14、15と変化する。4
ビツトカウンタ40は時刻4において、その内容
がCOUT=(15)10になるとCARY信号を発生し、
第1番目の符号F(e)の出力完了を検出する。 CARY信号はOR回路36を通過してRQST信
号となり、第6図のシフトレジスタ1に加えられ
る。シフトレジスタ1は、RQST信号がHになる
とシフト動作を行ない、第2番目の現画像信号x
を入力する。それにつれて第6図の予測信号発生
器2、モード信号発生器4は、第2番目の現画像
信号xに対する予測信号x^、モード信号Mを発生
する。そして第2番目のxに対する予測誤差信号
eが、減算器3によつて計算され、第17図の予
測誤差信号符号化回路に加えられる。以下本予測
誤差信号符号化回路に加えられる。以下本予測誤
差信号符号化回路は、第1番目の予測誤差信号e
に対するのと同様の動作を行なう。第20図のタ
イムチヤートにおいては、第2番目の予測誤差信
号eは0である。時刻4において符号ROM37
は符号F(e)=(0)2(Q10=0)を出力し、符号長
ROM38はL(e)の1の補数(15)10を出力する。
そして、時刻5においてシフトレジスタ39は
SO端子より、符号F(e)=(0)2を(1ビツトの長
さ)出力する。時刻5においてカウンタ40は、
符号長ROM38よりL(e)の1の補数(15)10をロ
ードすると、直ちにCARY信号を発生する。
CARY信号はOR回路36を通過してRQST信号
となり、第6図のシフトレジスタ1がシフト動作
を行ない第3の現画像信号xを入力することを要
求する。第17図の予測誤差信号は第20図のタ
イムチヤートに従つて、以後同様の動作をくり返
す。 なお、タイムチヤートの×印は信号値が不定で
あるか、または任意の値で、かまわないことを示
す。以上で第1の実施例と対になる符号化装置に
ついての説明を終了する。 次に本発明の第2の実施例と対になる符号化装
置について説明する。第21図は本発明の第2の
実施例と対になる符号化装置を示すブロツク図。
以下第1の実施例と対になる符号化装置と同様画
像信号は0から15の16値、参照画像信号は第1図
の3画素a,b,cからなるとして説明する。 第21図において減算器41は現画像信号x
(0〜15)と、その予測信号x^(0〜15)との差を
計算し(式(1)参照)予測誤差信号e(+15〜−15)
として出力する。量子化器42は予測誤差信号e
(+15〜−15)5ビツトを量子化して5ビツト以
下で表現できる信号yに変換する。加算器45は
量子化予測誤差信号yと予測信号x^を加えて局部
復号信号x′を作成する。局部復号信号x′はシフト
レジスタ48として示してある。48は4(l+
2)ビツトのシフトレジスタである。ここでlは
一主走査線当りの画素数である。シフトレジスタ
48に現在入力されたばかりの局部復号信号x′、
その直前に入力された局部復号信号がa′、(l−
1)画素前に入力された局部復号信号がc′、l画
素前すなわち1ライン前に入力された局部復号信
号がb′である。 予測信号発生器43はシフトレジスタ44より
局部復号信号a′,b′,c′を入力し、それに基づき
xの予測信号x^を出力する。第21図の予測信号
発生器43の構成は、第1の実施例と対になる符
号化装置における第6図の予測信号発生器2と同
様のもの(第11図〜第13図参照)が考えられ
る。 モード信号発生器47はシフトレジスタ47よ
り局部復号信号a′,b′,c′を入力しそれに基づき
モード信号Mを出力する。第21図のモード信号
発生器47の構成は、第1の実施例と対になる符
号化装置における第6図のモード信号発生器4と
同様のもの(第14図〜第16図参照)が考えら
れる。予測誤差信号符号化回路48は量子化予測
誤差信号yを圧縮符号化し符号F(y)として出
力する。このとき予測誤差信号符号化回路48は
M=0とM=1とでは異なる動作を行なう。すな
わち、M=0のときは、それに合つた符号F〓
(y)を、M=1のときは、それに合つた符号F〓
(y)を選択しF(y)として出力する。 第21図の予測誤差信号符号化回路46の構成
は第1の実施例と対になる符号化装置における第
6図の予測誤差信号符号化回路5と同様のもの
(第17図参照)が考えられる。 第23図は予測誤差信号量子化回路42の量子
化特性の一例を示すブロツク図である。第23図
で横軸が入力予測誤差信号e、縦軸が出力量子化
予測誤差信号yを示す。第23図で量子化特性の
折点の黒丸は、その折点を量子化特性曲線が通る
ことを、逆に白丸はその折点を量子化特性曲線が
通らないことを示す。この量子化特性に従えば+
15から−15の31通りの値をとるeが、+15、+8、
0、−8、−15の5通りの値をとるyに変換され
る。5通りの値をとるyは3ビツトで表現でき
る。本量子化回路は5ビツトのeを3ビツトで表
現できるyに変換する回路である。第2の実施例
と対になる符号化装置が、第1の実施例と対にな
る符号化装置と異なる点は、予測誤差信号量子化
回路42のある点である。第2の実施例と対にな
る符号化装置では予測誤差信号eを粗く量子化し
てyとした上で圧縮符号化するので、符号化効率
は第1の実施例と対になる符号化装置よりよくな
る。 ただし、量子化雑音(量子化回路によつてyは
eから少しずれた値になる。このずれの量のこ
と)により局部復号信号x′はxと異なるものにな
る。本発明の第2の実施例の復号化装置では復号
化信号としてx′のみが得られるので、画像信号x
は完全に復号されないで、少し異なつた画像信号
x′しか得られない欠点がある。これに対し本発明
の第1の実施例の復号化装置では復号化信号とし
て画像信号xとぴつたり同じものを得ることがで
きる。以上で第2の実施例と対になる符号化装置
についての説明を終了する。 以上、第1、第2、の実施例と対になる符号化
装置においてモード信号Mは2値信号としたが、
3値、4値あるいはそれ以上の多値信号とするこ
とも考えられる。そうすると予測誤差信号e(量
子化予測誤差信号y)は3分類、4分類あるいは
それ以上に多分類した後に符号化することがで
き、各タイプに分類されたe(y)に対し、その
発生確率分布に合つた符号割合てを行なえば、さ
らに符号化効率を上げることができる。また、第
1、第2の実施例と対になる符号化装置において
参照画像信号Sは3画素a,b,cからなるとし
たが、4画素、5画素さらにそれ以上に増加して
予測を当りやすくしてもよい。さらに画像信号は
常に0〜15の16値(4ビツト)として説明した
が、他のレベル数を有する画像信号に対する復号
化装置と対になる符号化装置も同様にして構成で
きる。 また、第1、第2の実施例と対になる符号化装
置において予測誤差信号e(量子化誤差信号y)
として現画像信号xとその予測信号x^との差信号
((1)式参照)を用いたが、予測誤差信号eとして
予測の当り易さの順位を用いる(電子通信学会技
術研究報告、CS79−176、水野他“中間調フアク
シミリ信号の符号化”)ことも考えられる。 以上で本発明の復号化装置と対になる符号化装
置についての説明を終了する。続いて本発明の復
号化装置について説明する。まず、第1の実施例
について説明する。 第24図は第1の実施例の復号化装置に対する
ブロツク図の一例である。これと対になる符号化
装置は第6図である。符号化装置のときと同様、
画像信号は16値(4ビツト1画素)、参照画像信
号は第1図の3画素a,b,cからなるとして説
明する。第24図において符号化装置の出力F(e)
が入力され、予測誤差信号復号化回路、51に加
えられる。予測誤差信号復号化回路51は第6図
の符号化装置の予測誤差信号符号化回路5と対に
なるものである。 モード信号発生器49は、第6図の符号化装置
のモード信号発生器4と全く同じであり、すでに
復号化ずみの画像信号a,b,cを入力しモード
信号Mを発生する。モード信号Mは予測誤差信号
復号化回路51に加えられる。モード信号Mは予
測誤差信号復号化回路51に対しM=0のときF
(e)はタイプの予測誤差信号eに対する符号F〓
(e)であることを知らせ、M=1のときF(e)はタイ
プの予測誤差信号eに対する符号F〓(e)である
ことを知らせる。予測誤差信号復号化回路51は
F(e)をM=0のときF〓(e)、M=1のときF〓(e)と
判別して復号化し、予測誤差信号eとして出力す
る。予測信号発生器50は第6図の符号化装置の
予測信号発生器2と全く同じであり、すでに復号
化ずみの画像信号a,b,cを入力し、予測信号
x^を出力する。加算回路52は第6図の符号化装
置の減算回路3と対になるもので、予測信号xと
予測誤差信号eを入力し、 x=x^+e (25) の加算を行ない、復号化画像信号xを出力する。
4(l+2)ビツトのシフトレジスタ53は、第
6図のシフトレジスタ1と全く同じものである。
シフトレジスタ53は復号化画像信号を加算回路
52より順次入力し貯えておく。シフトレジスタ
53には1ライン+2画素だけ復号化画像信号が
貯えられており、これから参照画像信号a,b,
cが取り出され、モード信号発生器49、予測信
号発生器50に加えられる。 第25図は第24図の予測誤差信号復号化回路
51の一例を示すブロツク図である。画像信号は
0から15の16値とした。第25図でレジスタ56
はモード信号Mと符号F(e)を入力端子D6,D5
り入力し出力端子P6,P5より出力する。復号化
ROM58はアドレス信号A6,A5としてモード信
号M、符号F(e)をレジスタ56の出力端子P6
P5より入力する。復号ROM58は、さらにアド
レス信号A4からA0をレジスタ57の出力端子P4
からP0より入力する。復号化ROM58はアドレ
ス信号A6からA0にもとづき出力端子Q6〜Q0より
データを出力する。もし、入力端子A5に加えら
れた信号がある符号F(e)の最後のビツトであれ
ば、出力データQ6(DETC)はHレベルになり、
符号F(e)を一つ検出したことを示す。このとき出
力データQ5からQ0は符号F(e)の伸長復号化信号
eを示し、レジスタ60にセツトされる。もし、
入力端子A5に加えられた信号が符号F(e)の最後
のビツトでなければ出力データQ5(DETC)はL
レベルであり符号F(e)は、まだ検出されてないこ
とを示す。このときの出力データQ4からQ0はレ
ジスタ57にセツトされ、復号化ROM58の次
のアドレス信号A4からA0になる。次の時刻で復
号化ROM58はレジスタ56より新たなモード
信号M、符号F(e)をアドレス信号A6,A5として
入力するとともに新たなアドレス信号A4からA0
をレジスタ57より入力する。このような動作を
繰返して符号F(e)の検出動作が行なわれ、復号化
ROM58は符号F(e)の最後のビツトを検出する
とQ6よりHレベル出力信号を出力する。このと
き復号化ROM58はQ5からQ0より符号F(e)の伸
長復号化信号eを出力する。eはレジスタ60に
セツトされ出力される。 第26図に第25図の予測誤差信号符号化回路
のタイムチヤートの一例を示す。第26図のタイ
ムチヤートを用いて第25図の予測誤差信号復号
化回路の動作を具体的に詳しく説明しよう。第2
6図で左偶に記された各信号名は、第25図の各
信号線の信号名に対応する。ただし、tは以下の
説明の便利のために記された時刻でありCLK信
号が1パルス発生することに1増加する。 以下第26図のタイムチヤートを用いて第25
図の予測誤差信号復号化回路の動作を説明する。
時刻0にSTAT信号が与えられると予測誤差信
号符号化回路は動作を開始する。パルス発生器5
4はSTAT信号の立下りでDSTA信号を発生し
OR回路55に加える。OR回路55は、これを
通過させCLEA信号としてレジスタ57に加え
る。 レジスタ57はCLEA信号によりクリアされ
る。時刻0より各時刻において次々と新たなモー
ド信号M、符号F(e)がCLK信号により順次レジ
スタ56にセツトされる。時刻0でMはO、F(e)
は1であり、これらは時刻1にアドレス信号A6
A5として復号化ROM58に加えられる。 時刻1でレジスタ57はCLEA信号でクリアさ
れP4からP0は0である。これらはアドレス信号
A4からA0として復号化ROM58に加えられる。 復号化ROM58は時刻1でアドレス信号A6
0、A5=1、A4〜A0=0を入力しQ6(DETC)=
0(Lレベル)、Q5〜Q0=1を出力する。DETC
信号Lレベルは時刻0のF(e)=1は符号F(e)の最
終ビツトでないことを示す。第26図のタイムチ
ヤートでA4〜A0及びQ5〜Q0は、それぞれA4
Q5を最上位ビツト(MSB)、A0,Q0を最下位ビ
ツト(LSB)との2進数と考えて示してある。
ただし、表示は10進表現を用いている。 Q5〜Q0=1すなわちQ4〜Q0=1は、レジスタ
57にCLK信号によりセツトされ、時刻2にア
ドレス信号A4からA0として復号化ROM58に加
えられる。時刻2で復号化ROM58は新たなモ
ード信号M=0、符号F(e)=0をアドレス信号
A6,A5としてレジスタ56より入力する。さら
にアドレス信号A4〜A0=1をレジスタ57より
入力し、Q6(DETC)=0(Lレベル)、Q5〜Q0
3を出力する。DETC信号Lレベルは時刻1のF
(e)の最終ビツトでないことを示す。Q5〜Q0=3
すなわちQ4〜Q0=3はレジスタ57にCLK信号
によりセツトされ、時刻3にアドレス信号A4
らA0として復号化ROM58に加えられる。時刻
3で復号化ROM58は、新たなモード信号M=
0、符号F(e)=1をアドレス信号A6,A5として
レジスタ56より入力する。さらにアドレス信号
A4〜A0=3をレジスタ57より入力し、Q6
(DETC)=1(Hレベル)、Q5〜Q0=1を出力す
る。DETC信号Hレベルは時刻2のF(e)=1は、
ある符号F(e)の最終ビツトであることを示す。こ
のときQ5〜Q0=1は検出された符号F(e)=101の
伸長復号化信号eを示す。ある時刻にDETC信号
がHレベルになると、パル信号発生器59により
次の時刻にパルス信号SETRが発生される。した
がつて、e=Q5〜Q0=1はSETR信号によつて
レジスタ60にセツトされ時刻4に予測誤差信号
復号化回路より出される。SETR信号はOR回路
55を通過してCLEA信号となる。レジスタ57
は時刻4にCLEA信号によりクリアされる。 時刻4で復号化ROM58は新たなモード信号
M=0符号F(e)=1をレジスタ57により入力す
る。 さらにアドレス信号A4〜A0=0をレジスタ5
7より入力し、同様の動作を続ける。第26図の
タイムチヤートでeはR5〜R0をR5が最上位ビツ
ト(MSB)、R0が最下位ビツト(LSB)の2進
数とみなし、それを10進表現したものである。た
だし負数はMSB(R5)を符号ビツトとする2の
補数表示で表現する。DETC信号がHになると次
の時刻で、パルス発生器58によりSETR信号が
出され検出された符号F(e)の伸長復号化信号eが
復号ROM58よりレジスタ60にセツトされ
る。 そしてSETR信号はOR回路56を通過して
CLEA信号となり、レジスタ57をクリアする。
予測誤差信号復号化回路このような動作を続けて
次々と予測誤差信号eを出力する。最後に復号化
ROM58の内容について説明しておこう。 第5表から第12表に復号化ROM58の内容の
一例を示す。第5表から第8表はA6=0すなわ
ちM=0に対応し、第9表から第12表はA6=1
すなわちM=1に対応する。M=0(A6=0)に
関する表のうち、第5表と第7表はA5=0すな
わちF(e)=0に対応し、第6表と第8表はA5
1すなわちF(e)=1に対応する。M=1(A6
1)に関する表のうち、第9表と第11表は、A5
=0すなわちF(e)=0に対応し、第10表と第12表
はA5=1すなわちF(e)=1に対応する。各表で
左欄はA4〜A0をA4が最上位ビツト(MSB)、A0
が最下位ビツト(LSB)の2進数と考え、それ
を10進表現して示してある。
[Table] Figures 18 and 19 are the codes of Tables 1 to 4.
This is a code tree used to determine the contents of the ROM 37 and code length ROM 38. FIGS. 18 and 19 are code trees for the code F〓(e) for M=0 and the code F〓(e) for M=1, respectively. At each branch point on the code tree, a code 1 is given when branching upward, and a code 0 is given when branching downward. There are 31 terminal ends of the code tree, each with a prediction error signal e (+15 to -15)
corresponds to The corresponding signal value of e is written in <> at the end of the code tree, followed by the code F(e) (18th
In the figure, the code F〓(e) for M=0 is shown, and in FIG. 19, the code F〓(e)) for M=1 is shown. The numbers circled on the branches will be explained later. Code tree for M=0 (Figure 18),
As can be seen by comparing the code table (Tables 1 and 2), the code tree for M=1 (Figure 19), and the code table (Tables 3 and 4), the code of type (M=0)
F〓(e) code length L〓(e) is the code of type (M=1)
Compared to the code length L〓(e) of F〓(e), for e around 0,
For e that is shorter and farther from 0, it is set longer. The operation of the prediction error signal encoding circuit shown in FIG. 17 will be explained in detail using the time chart shown in FIG. 20. Each signal name written on the left in Fig. 20 is
This corresponds to the signal name given to each signal line in Figure 7. However, since the corresponding signal lines for t, L(e), and COUT are not shown in FIG. 17, they will be explained. t is a time noted for the convenience of the following explanation, and is increased by 1 when the CLK signal generates one pulse. L(e) is the code length of signal F(e),
P 3 to P 0 are two's complement numbers of L(e). COUT
indicates the contents of the counter 40, and the initial value is P 3 to P 0
is given by The operation of the prediction error signal encoding circuit shown in FIG. 17 will be explained below using the time chart shown in FIG. When the STAT signal is applied at time 0, the prediction error signal encoding circuit starts operating. First, the counter 40 is cleared by the STAT signal. At time 1, the pulse generator 35 generates a pulse signal DSTA and ORs it at the falling edge of the STAT signal.
Add to circuit 36. The OR circuit 36 passes the DSTA signal and outputs it as an RQST signal. The shift register 1 in FIG. 6 performs a shift operation based on the CLK signal when the RQST signal is H, and inputs the first current image signal x. Accordingly, the 6th
The predicted signal generator 2 and mode signal generator 4 shown in the figure generate a predicted signal x^ and a mode signal M for the first current image signal x. However, shift register 1
The content of is cleared to 0 before the first x is input. Then, the prediction error signal e for the first x is calculated from x and x^ by the subtracter 3, and the code ROM of this prediction error signal encoding circuit is
Address signal A 5 to A 0 to 37 (code length ROM 38)
(B 5 to B 0 ). The mode signal M is applied to the code ROM 37 (code length ROM 38) as an address signal A 6 (B 6 ). In the case of the time chart in FIG. 20, the first e is 1 and M is 0. The code ROM 37 has address signals M=0, e=
1 (A 6 =0, A 5 to A 0 =1), the first code F(e) is output to Q 10 to Q 8 as (101) 2 (see Table 1). The code length ROM 38 uses the address signal M=
0, e=1 (B 6 = 0, B 5 to B 0 = 1), the code length L(e) for the first code F(e) is the one's complement of 3 (see Table 1). ) is output. This is set in the counter 40 as an initial value. This set operation is performed at the end of the time when the RQST signal (H) is applied to the LD terminal of the counter 40. Therefore, at time 2, the contents of the counter 40
COUT changes from 0 to 13. The shift register 39 loads the outputs Q 10 to Q 0 of the code ROM 37 via parallel data input terminals D 10 to D 0 .
This loading operation is performed at the end of the time when the RQST signal (H) is applied to the LD terminal of the shift register 39. Therefore, the output signal SO of the shift register 39 at time 2 is Q 10 =1 at time 1.
is equal to Shift register 39 at times 3 and 4
performs a shift operation using the CLK signal and outputs codes 0 and 1 sequentially from the SO terminal. At this time, the counter 40 performs a count-up operation in response to the CLK signal, and its content COUT changes to 14, 15. 4
At time 4, the bit counter 40 generates a CARY signal when its content becomes COUT=(15) 10 .
Detect completion of output of the first code F(e). The CARY signal passes through the OR circuit 36 and becomes the RQST signal, which is applied to the shift register 1 in FIG. Shift register 1 performs a shift operation when the RQST signal becomes H, and transfers the second current image signal x.
Enter. Accordingly, the prediction signal generator 2 and mode signal generator 4 in FIG. 6 generate a prediction signal x^ and a mode signal M for the second current image signal x. Then, the prediction error signal e for the second x is calculated by the subtracter 3 and applied to the prediction error signal encoding circuit shown in FIG. The following is added to this prediction error signal encoding circuit. Hereinafter, this prediction error signal encoding circuit generates the first prediction error signal e.
Perform the same operation as for . In the time chart of FIG. 20, the second prediction error signal e is zero. At time 4, code ROM37
outputs the code F(e)=(0) 2 (Q 10 =0), and the code length is
The ROM 38 outputs the one's complement (15) 10 of L(e).
Then, at time 5, the shift register 39
The code F(e) = (0) 2 (length of 1 bit) is output from the SO terminal. At time 5, the counter 40 is
When the one's complement number (15) 10 of L(e) is loaded from the code length ROM 38, a CARY signal is immediately generated.
The CARY signal passes through the OR circuit 36 and becomes the RQST signal, which requests the shift register 1 of FIG. 6 to perform a shift operation and input the third current image signal x. The prediction error signal of FIG. 17 repeats the same operation thereafter in accordance with the time chart of FIG. 20. Note that the x mark on the time chart indicates that the signal value is indefinite or may be any value. This concludes the description of the encoding device that is paired with the first embodiment. Next, an encoding device paired with the second embodiment of the present invention will be described. FIG. 21 is a block diagram showing an encoding device paired with the second embodiment of the present invention.
The following explanation will be given assuming that the image signal consists of 16 values from 0 to 15, and the reference image signal consists of the three pixels a, b, and c shown in FIG. 1, similar to the encoding device paired with the first embodiment. In FIG. 21, the subtracter 41 uses the current image signal x
(0 to 15) and its predicted signal x^ (0 to 15) (see formula (1)), and the prediction error signal e (+15 to -15) is calculated.
Output as . The quantizer 42 generates a prediction error signal e
(+15 to -15) 5 bits are quantized and converted into a signal y that can be expressed with 5 bits or less. The adder 45 adds the quantized prediction error signal y and the prediction signal x^ to create a locally decoded signal x'. Local decoded signal x' is shown as shift register 48. 48 is 4(l+
2) It is a bit shift register. Here, l is the number of pixels per main scanning line. The local decoded signal x′, which has just been input to the shift register 48,
The locally decoded signal input just before that is a′, (l−
1) The local decoded signal input before the pixel is c', and the local decode signal input one pixel before, that is, one line before, is b'. The predicted signal generator 43 inputs the local decoded signals a', b', c' from the shift register 44, and outputs the predicted signal x^ of x based on the locally decoded signals a', b', c'. The configuration of the predicted signal generator 43 in FIG. 21 is similar to the predicted signal generator 2 in FIG. 6 in the encoding device paired with the first embodiment (see FIGS. 11 to 13). Conceivable. The mode signal generator 47 receives local decoded signals a', b', c' from the shift register 47 and outputs a mode signal M based thereon. The configuration of the mode signal generator 47 in FIG. 21 is similar to the mode signal generator 4 in FIG. 6 in the encoding device paired with the first embodiment (see FIGS. 14 to 16). Conceivable. The prediction error signal encoding circuit 48 compresses and encodes the quantized prediction error signal y and outputs it as a code F(y). At this time, the prediction error signal encoding circuit 48 performs different operations when M=0 and M=1. That is, when M=0, the matching code F〓
(y), when M=1, the appropriate sign F〓
(y) is selected and output as F(y). The configuration of the prediction error signal encoding circuit 46 in FIG. 21 is considered to be similar to the prediction error signal encoding circuit 5 in FIG. 6 in the encoding device paired with the first embodiment (see FIG. 17). It will be done. FIG. 23 is a block diagram showing an example of the quantization characteristics of the prediction error signal quantization circuit 42. In FIG. 23, the horizontal axis shows the input prediction error signal e, and the vertical axis shows the output quantized prediction error signal y. In FIG. 23, a black circle at a break point of the quantization characteristic indicates that the quantization characteristic curve passes through that break point, and a white circle indicates that the quantization characteristic curve does not pass through that break point. According to this quantization characteristic +
e takes 31 values from 15 to -15, +15, +8,
It is converted to y, which takes on five values: 0, -8, and -15. y, which takes on 5 different values, can be expressed using 3 bits. This quantization circuit is a circuit that converts 5 bits e into y that can be expressed in 3 bits. The encoding device paired with the second embodiment differs from the encoding device paired with the first embodiment in that a prediction error signal quantization circuit 42 is present. The encoding device paired with the second embodiment coarsely quantizes the prediction error signal e into y and compresses and encodes it, so the encoding efficiency is higher than that of the encoding device paired with the first embodiment. get well. However, the locally decoded signal x' differs from x due to quantization noise (the quantization circuit causes y to be a value slightly deviated from e. This is the amount of deviation). In the decoding device of the second embodiment of the present invention, only x' is obtained as the decoded signal, so the image signal x
is not completely decoded and is a slightly different image signal.
The drawback is that you can only get x′. In contrast, the decoding apparatus according to the first embodiment of the present invention can obtain exactly the same decoded signal as the image signal x. This concludes the description of the encoding device that is paired with the second embodiment. In the above, the mode signal M is a binary signal in the encoding device paired with the first and second embodiments, but
It is also possible to use a 3-value, 4-value, or more multi-value signal. Then, the prediction error signal e (quantized prediction error signal y) can be encoded after being classified into 3, 4, or more, and the probability of occurrence for e(y) classified into each type is If the code ratio is adjusted to match the distribution, the encoding efficiency can be further improved. In addition, in the encoding device paired with the first and second embodiments, the reference image signal S is made up of three pixels a, b, and c, but it can be increased to four pixels, five pixels, or even more for prediction. You can make it easier. Further, although the image signal has always been described as having 16 values (4 bits) from 0 to 15, an encoding device paired with a decoding device for image signals having other numbers of levels can be constructed in the same manner. Furthermore, in the encoding device paired with the first and second embodiments, the prediction error signal e (quantization error signal y)
The difference signal between the current image signal x and its predicted signal x^ (see equation (1)) was used as the prediction error signal e, and the ranking of the accuracy of the prediction was used as the prediction error signal e (Technical Research Report of the Institute of Electronics and Communication Engineers, CS79). −176, Mizuno et al. “Coding of halftone facsimile signals”). This concludes the description of the encoding device that is paired with the decoding device of the present invention. Next, the decoding device of the present invention will be explained. First, a first example will be described. FIG. 24 is an example of a block diagram of the decoding device of the first embodiment. The encoding device paired with this is shown in FIG. As with the encoding device,
The following description will be made assuming that the image signal consists of 16 values (4 bits per pixel) and the reference image signal consists of 3 pixels a, b, and c shown in FIG. In Fig. 24, the output F(e) of the encoding device
is input and added to the prediction error signal decoding circuit 51. The prediction error signal decoding circuit 51 is a pair with the prediction error signal encoding circuit 5 of the encoding apparatus shown in FIG. The mode signal generator 49 is exactly the same as the mode signal generator 4 of the encoding apparatus shown in FIG. 6, and generates a mode signal M by inputting already decoded image signals a, b, and c. Mode signal M is applied to prediction error signal decoding circuit 51. The mode signal M is F when M=0 to the prediction error signal decoding circuit 51.
(e) is the sign F for the prediction error signal e of type
(e), and when M=1, F(e) is the sign F〓(e) for the prediction error signal of type e. The prediction error signal decoding circuit 51 determines and decodes F(e) as F〓(e) when M=0 and F〓(e) when M=1, and outputs it as a prediction error signal e. The predicted signal generator 50 is exactly the same as the predicted signal generator 2 of the encoding device shown in FIG.
Print x^. The addition circuit 52 is paired with the subtraction circuit 3 of the encoding device shown in FIG. 6, and inputs the prediction signal x and the prediction error signal e, performs the addition of x=x^+e (25), and generates a decoded image. Output signal x.
The 4(l+2) bit shift register 53 is exactly the same as the shift register 1 in FIG.
The shift register 53 sequentially receives the decoded image signals from the adder circuit 52 and stores them. The shift register 53 stores decoded image signals for 1 line + 2 pixels, and from this the reference image signals a, b,
c is extracted and applied to the mode signal generator 49 and prediction signal generator 50. FIG. 25 is a block diagram showing an example of the prediction error signal decoding circuit 51 of FIG. 24. The image signal had 16 values from 0 to 15. Register 56 in Figure 25
inputs the mode signal M and code F(e) from input terminals D 6 and D 5 and outputs from output terminals P 6 and P 5 . Decryption
The ROM 58 outputs the mode signal M and the code F(e) as the address signals A 6 and A 5 to the output terminals P 6 and 5 of the register 56, respectively.
Enter from P5 . The decoding ROM 58 further outputs the address signals A 4 to A 0 to the output terminal P 4 of the register 57.
Input from P 0 . The decoding ROM 58 outputs data from output terminals Q6 to Q0 based on address signals A6 to A0 . If the signal applied to the input terminal A5 is the last bit of a certain code F(e), the output data Q6 (DETC) will be at H level,
This indicates that one code F(e) has been detected. At this time, output data Q 5 to Q 0 indicate the expanded decoded signal e of code F(e), and are set in the register 60. if,
If the signal applied to input terminal A 5 is not the last bit of code F(e), output data Q 5 (DETC) will be low.
The level and symbol F(e) indicate that it has not been detected yet. The output data Q 4 to Q 0 at this time are set in the register 57 and become the next address signals A 4 to A 0 of the decoding ROM 58. At the next time, the decoding ROM 58 inputs a new mode signal M and code F(e) from the register 56 as address signals A 6 and A 5 , and also inputs new address signals A 4 to A 0.
is input from the register 57. This operation is repeated to detect the code F(e), and the decoding
When the ROM 58 detects the last bit of the code F(e), it outputs an H level output signal from Q6 . At this time, the decoding ROM 58 outputs an expanded decoded signal e of code F(e) from Q5 to Q0 . e is set in register 60 and output. FIG. 26 shows an example of a time chart of the prediction error signal encoding circuit of FIG. 25. The operation of the prediction error signal decoding circuit shown in FIG. 25 will be specifically explained in detail using the time chart shown in FIG. 26. Second
Each signal name written on the left side in FIG. 6 corresponds to the signal name of each signal line in FIG. 25. However, t is a time noted for the convenience of the following explanation, and is increased by 1 when the CLK signal generates one pulse. 25 using the time chart in Figure 26 below.
The operation of the prediction error signal decoding circuit shown in the figure will be explained.
When the STAT signal is applied at time 0, the prediction error signal encoding circuit starts operating. Pulse generator 5
4 generates the DSTA signal at the falling edge of the STAT signal.
Add to OR circuit 55. The OR circuit 55 passes this signal and adds it to the register 57 as a CLEA signal. Register 57 is cleared by the CLEA signal. Starting from time 0, a new mode signal M and code F(e) are successively set in the register 56 one after another at each time by the CLK signal. At time 0, M is O, F(e)
are 1, and these are the address signals A 6 ,
It is added to the decoding ROM 58 as A5 . At time 1, the register 57 is cleared by the CLEA signal, and P 4 to P 0 are zero. These are address signals
They are added to the decoding ROM 58 as A 4 to A 0 . The decoding ROM 58 receives the address signal A 6 = at time 1.
0, A 5 = 1, A 4 ~ A 0 = 0, Q 6 (DETC) =
0 (L level), outputs Q 5 to Q 0 =1. DETC
The signal L level indicates that F(e)=1 at time 0 is not the final bit of code F(e). In the time chart of Fig. 26, A 4 to A 0 and Q 5 to Q 0 are A 4 , respectively.
It is shown as a binary number with Q 5 as the most significant bit (MSB) and A 0 and Q 0 as the least significant bit (LSB).
However, the display uses decimal representation. Q 5 -Q 0 =1, that is, Q 4 -Q 0 =1, is set in the register 57 by the CLK signal, and is applied to the decoding ROM 58 as address signals A 4 to A 0 at time 2. At time 2, the decoding ROM 58 sends a new mode signal M=0 and code F(e)=0 as an address signal.
Input from the register 56 as A 6 and A 5 . Further, address signals A 4 to A 0 =1 are input from the register 57, Q 6 (DETC) = 0 (L level), Q 5 to Q 0 =
Outputs 3. DETC signal L level is F at time 1
Indicates that it is not the final bit of (e). Q 5 ~Q 0 = 3
That is, Q 4 to Q 0 =3 are set in the register 57 by the CLK signal, and are added to the decoding ROM 58 as address signals A 4 to A 0 at time 3. At time 3, the decoding ROM 58 outputs a new mode signal M=
0 and code F(e)=1 are input from the register 56 as address signals A 6 and A 5 . Further address signal
Input A 4 to A 0 = 3 from register 57, and Q 6
Outputs (DETC) = 1 (H level) and Q 5 to Q 0 = 1. The DETC signal H level is F(e)=1 at time 2,
This indicates the last bit of a certain code F(e). At this time, Q 5 to Q 0 =1 indicates the expanded decoded signal e of the detected code F(e)=101. When the DETC signal becomes H level at a certain time, the pulse signal generator 59 generates the pulse signal SETR at the next time. Therefore, e=Q 5 -Q 0 =1 is set in the register 60 by the SETR signal and output from the prediction error signal decoding circuit at time 4. The SETR signal passes through the OR circuit 55 and becomes the CLEA signal. register 57
is cleared by the CLEA signal at time 4. At time 4, the decoding ROM 58 inputs a new mode signal M=0 code F(e)=1 through the register 57. Furthermore, address signals A 4 to A 0 =0 are sent to register 5.
Enter from 7 and continue the same operation. In the time chart of FIG. 26, e represents R5 to R0 as a binary number, with R5 being the most significant bit (MSB) and R0 being the least significant bit (LSB), and expressed in decimal notation. However, negative numbers are expressed in two's complement representation using the MSB (R 5 ) as the sign bit. When the DETC signal becomes H, the pulse generator 58 outputs the SETR signal at the next time, and the decompressed decoded signal e of the detected code F(e) is set in the register 60 from the decoding ROM 58. The SETR signal then passes through the OR circuit 56.
It becomes a CLEA signal and clears the register 57.
The prediction error signal decoding circuit continues this operation and outputs prediction error signals e one after another. finally decrypted
Let's explain the contents of ROM58. Tables 5 to 12 show examples of the contents of the decryption ROM 58. Tables 5 to 8 correspond to A 6 =0, that is, M=0, and Tables 9 to 12 correspond to A 6 =1.
That is, it corresponds to M=1. Among the tables regarding M=0 (A 6 =0), Tables 5 and 7 correspond to A 5 =0, that is, F(e)=0, and Tables 6 and 8 correspond to A 5 =0.
1, which corresponds to F(e)=1. M=1( A6 =
Among the tables related to 1), Tables 9 and 11 are A 5
=0, that is, F(e)=0, and Tables 10 and 12 correspond to A 5 =1, that is, F(e)=1. In each table, the left column shows A4 to A0 , where A4 is the most significant bit (MSB) and A0
is considered to be a binary number with the least significant bit (LSB), and is shown in decimal representation.

【表】【table】

【表】【table】

【表】【table】

【表】【table】

【表】【table】

【表】【table】

【表】【table】

【表】【table】

【表】【table】

【表】【table】

【表】 各表で中央の欄はQ5〜Q0をQ5が最上位ビツト
(MSB)、Q0が最下位ビツト(LSB)の2進数と
考え、それを10進表現して示してある。 ただし負数のときは、MSB(Q5)を符号ビツ
トとする2の補数表示を用いる。各表の右欄は
Q6である。 M=0に関する表(第5表から第8表)の内容
は、第18図の符号木から定められている。M=
1に関する表(第9表から第12表)の内容は第1
9図の符号木から定められている。第18図、第
19図の符号木で各枝上〇印で囲まれた数字は
A4〜A0を示し、その次の枝上における〇印で囲
まれない数字(1あるいは0)がA5を示す。 このA5が記された枝と同一の枝上にA5に並べ
て記された〇印で囲まれた数値が、このA4
A0A5のアドレスに対応するQ5〜Q0を示す。 ただし、A4〜A0の記された枝の次の枝に〇印
で囲まれた数字がない場合、すなわち枝が終端す
るときは、<>内の数値が対応するQ5〜Q0を示
す。そしてこのように枝が終端するときはQ6
1であり、そうでないときはQ6=0である。〇
印は分枝する枝にもれなく付けられている。たと
えば第18図で◎が記された次の右方の枝として
は数字1とが記された上方枝と数字〇と<〇>
が記された下方の枝がある。これはM=0(A6
0)のとき復号化ROM58は、A4〜A0=0、
A5=1ならばQ5〜Q0=1、Q6=0を出力し、A4
〜A0=0、A5=0ならば、Q5〜Q0=0、Q6=1
を出力することを意味する。また第18図でが
記された次右方の枝としては、数字1とが記さ
れた上方の枝と数字0とが記された下方の枝が
ある。これはM=0(A6=0)のとき復号化
ROM58は、A4〜A0=1、A5=1ならばQ5
Q0=2、Q6=0を出力し、A4〜A0=1、A5=0
ならばQ5〜Q0=3、Q6=0を出力することを意
味する。先に詳しく説明した予測誤差復号化の動
作において復号化ROM58の出力信号Q4〜Q0
次のアドレス信号A4〜A0として用いられていた。
これは第18図、第19図において符号木を左か
ら右へとたどつて行くことに相当する。 このとき符号F(e)=1(A5=1)のときは、次
右方の枝として上方のものを選択し、画像F(e)=
0(A5=0)のときは、下方のものを選択する。
もし枝の終端に達すればQ5〜Q0に復号結果eが
出力され、Q6=0によつて1つ符号が復号され
たことを知らせる。以上で第25図の予測誤差信
号復号化回路の説明を終了する。また以上で本発
明の第1の実施例の説明を終了する。 次に本発明の第2の実施例の説明に入る。第2
7図は第2の実施例の復号化装置のブロツク図の
一例である。これは第21図の符号化装置と対に
なるものである。第27図で符号化量子化予測誤
差信号F(y)は予測誤差信号復号化回路61に
入力される。モード信号発生器62は、モード信
号Mを予測誤差信号復号化回路61に加える。モ
ード信号発生器62は第2の実施例と対になる符
号化装置における第21図のモード信号発生器4
7と全く同じものである。M=0のとき、F(y)
はタイプのyに対する符号F〓(y)、M=1の
ときF(y)はタイプのyに対する符号F〓(y)
である。 予測誤差信号復号化回路61は、モード信号M
によつてF(y)がF〓(y)であるかF〓(y)であ
るかを判別して復号化し、量子化予測誤差信号y
を出力する。予測誤差信号復号化回路61の構成
は、第1の実施例における第24図の予測誤差信
号復号化回路51と同様のもの(第25図参照)
が考えられる。加算器65は、予測信号発生器6
3より予測信号x^を量子化誤差信号復号化回路6
1より量子化予測誤差信号yを入力し、これらを
加えて復号化画像信号x′として出力する。予測信
号発生器63の構成は、第2の実施例と対になる
符号化装置における第21図の予測信号発生器4
3と全く同じものである。シフトレジスタ64は
x′を入力する。シフトレジスタ64の構成は第2
の実施例と対になる符号化装置における第21図
のシフトレジスタ44全く同じものである。 すなわち、画像信号が0〜15の16値、参照画像
信号が第1図の3画素a,b,cからなるとき、
シフトレジスタ64は4(l+2)ビツトのシフ
トレジスタである。ここでlは一主走査線当りの
画素数である。第22図に示すようにシフトレジ
スタ64に現在入力されたばかりの復号化画像信
号がx′、その直前に入力された復号化画像信号が
a′(l−1)画素前に入力された復号化画像信号
がc′l画素前すなわち1ライン前に入力された復
号化画像信号がb′である。予測信号発生器63は
シフトレジスタ64より復号化画像信号a′,b′,
c′を入力し、それにもとづきxの予測信号x^を出
力する。モード信号発生器62はシフトレジスタ
64より復号化画像信号a′,b′,c′を入力しそれ
にもとづき符号F(y)に対するモード信号Mを
出力する。以上で本発明の第2の実施例について
の説明を終了する。 以上第1、第2の実施例においてモード信号M
は2値信号としたが、3値、4値あるいはそれ以
上の多値信号とすることも考えられる。そうする
と、これと対になる符号化装置では予測誤差信号
e(量子化予測誤差信号y)は3分類、4分類あ
るいはそれ以上に多分類した後に符号化すること
ができ、各タイプに分類されたe(y)に対し、
ぴつたりラツチした符号割合てを行なえば、さら
に符号化効率を上げることができる。また、第
1、第2の実施例において参照画像信号Sは3画
素a,b,cからなるとしたが、4画素、5画素
さらにそれ以上に増加してもよい。そうするとこ
れと対になる符号化装置では予測が当りやすくな
り、符号化効率が上がる。さらに画像信号は常に
0〜15の16値(4ビツト)として説明したが、他
のレベル数を有する画像信号に対する復号化装置
も同様にして構成できる。また、第1、第2の実
施例において予測誤差信号e(量子化予測誤差信
号y)として現画像信号xとその予測信号x^との
差信号((1)式参照)を用いたが、予測誤差信号e
(量子化予測誤差信号y)として予測の当り易さ
の順位を用いる(電子通信学会技術研究報告
CS79−176水野他“中間調フアクシミリ信号の符
号化”)ことも考えられる。以上詳しく説明した
ように本発明によれば、高能率な画像信号符号化
装置と対になる画像信号復号化装置を実現でき
る。
[Table] The center column of each table shows Q 5 to Q 0 as a binary number, with Q 5 being the most significant bit (MSB) and Q 0 being the least significant bit (LSB), and expressed in decimal notation. be. However, in the case of a negative number, two's complement representation is used with the MSB (Q 5 ) as the sign bit. The right column of each table is
Q6 . The contents of the tables regarding M=0 (Tables 5 to 8) are determined from the code tree shown in FIG. M=
The contents of the tables related to 1 (Tables 9 to 12) are as follows.
It is determined from the code tree in Figure 9. In the code trees in Figures 18 and 19, the numbers circled on each branch are
Indicates A 4 to A 0 , and the number (1 or 0) not surrounded by circles on the next branch indicates A 5 . The numbers surrounded by a circle marked with A 5 on the same branch as A 5 are the numbers A 4 to A 5.
Q 5 to Q 0 corresponding to the address of A 0 A 5 are shown. However, if there is no number surrounded by a circle on the branch next to the branch marked A 4 to A 0 , that is, when the branch is at the end, the numbers in <> will indicate the corresponding Q 5 to Q 0. show. And when the branch ends like this, Q 6 =
1, otherwise Q 6 =0. All branches are marked with a circle. For example, in Figure 18, the next right branch marked with ◎ is the upper branch marked with the number 1, the numbers 〇, and <〇>.
There is a lower branch marked with . This is M=0 (A 6 =
0), the decoding ROM 58 sets A 4 to A 0 =0,
If A 5 = 1, output Q 5 to Q 0 = 1, Q 6 = 0, and A 4
If ~A 0 = 0, A 5 = 0, then Q 5 ~ Q 0 = 0, Q 6 = 1
means to output. In addition, in FIG. 18, the branches to the right after the number 1 are marked include an upper branch marked with the number 1 and a lower branch marked with the number 0. This is decoded when M = 0 (A 6 = 0)
If A 4 ~A 0 =1, A 5 =1, then Q 5 ~
Output Q 0 = 2, Q 6 = 0, A 4 ~A 0 = 1, A 5 = 0
This means that Q 5 to Q 0 =3 and Q 6 =0 are output. In the prediction error decoding operation described in detail above, the output signals Q4 to Q0 of the decoding ROM 58 were used as the next address signals A4 to A0 .
This corresponds to tracing the code tree from left to right in FIGS. 18 and 19. At this time, when the sign F(e)=1 (A 5 =1), the upper one is selected as the next right branch, and the image F(e)=
When 0 (A 5 =0), select the lower one.
If the end of the branch is reached, the decoding result e is output to Q5 to Q0 , and Q6 =0 indicates that one code has been decoded. This concludes the explanation of the prediction error signal decoding circuit shown in FIG. 25. This concludes the description of the first embodiment of the present invention. Next, a description of a second embodiment of the present invention will be given. Second
FIG. 7 is an example of a block diagram of a decoding device according to the second embodiment. This is a pair of the encoding device shown in FIG. In FIG. 27, the encoded quantized prediction error signal F(y) is input to the prediction error signal decoding circuit 61. In FIG. Mode signal generator 62 applies mode signal M to prediction error signal decoding circuit 61 . The mode signal generator 62 is the mode signal generator 4 of FIG. 21 in the encoding device paired with the second embodiment.
It is exactly the same as 7. When M=0, F(y)
is the sign F〓(y) for the type y, and when M=1, F(y) is the sign F〓(y) for the type y.
It is. The prediction error signal decoding circuit 61 receives the mode signal M
, it is determined whether F(y) is F〓(y) or F〓(y) and decoded, and the quantized prediction error signal y
Output. The configuration of the prediction error signal decoding circuit 61 is similar to the prediction error signal decoding circuit 51 of FIG. 24 in the first embodiment (see FIG. 25).
is possible. The adder 65 is a predictive signal generator 6
3, the prediction signal x^ is sent to the quantization error signal decoding circuit 6
The quantized prediction error signal y is inputted from 1, and these signals are added and output as a decoded image signal x'. The configuration of the predicted signal generator 63 is similar to the predicted signal generator 4 in FIG. 21 in the encoding device paired with the second embodiment.
It is exactly the same as 3. The shift register 64
Enter x′. The configuration of the shift register 64 is the second
The shift register 44 in FIG. 21 in the encoding device paired with the embodiment shown in FIG. That is, when the image signal consists of 16 values from 0 to 15, and the reference image signal consists of the three pixels a, b, and c in Fig. 1,
Shift register 64 is a 4(l+2) bit shift register. Here, l is the number of pixels per main scanning line. As shown in FIG. 22, the decoded image signal currently input to the shift register 64 is x', and the decoded image signal input immediately before is
The decoded image signal input before a'(l-1) pixels is c', the decoded image signal input before l pixels, that is, one line before, is b'. The prediction signal generator 63 receives decoded image signals a', b',
It inputs c' and outputs the predicted signal x^ of x based on it. The mode signal generator 62 inputs the decoded image signals a', b', and c' from the shift register 64, and outputs the mode signal M for the code F(y) based thereon. This concludes the description of the second embodiment of the present invention. In the above first and second embodiments, the mode signal M
Although a binary signal is used, it is also possible to use a 3-value, 4-value, or more multi-value signal. Then, in the encoding device paired with this, the prediction error signal e (quantized prediction error signal y) can be encoded after being classified into three, four, or more categories, and the prediction error signal e (quantized prediction error signal y) can be encoded after being classified into three, four, or more types. For e(y),
Encoding efficiency can be further improved if the code ratio is precisely latched. Further, in the first and second embodiments, the reference image signal S is made up of three pixels a, b, and c, but it may be increased to four pixels, five pixels, or more. In this case, the paired encoding device will be able to more accurately predict the prediction, and the encoding efficiency will increase. Furthermore, although the image signal has always been described as having 16 values (4 bits) from 0 to 15, decoding apparatuses for image signals having other numbers of levels can be constructed in a similar manner. Furthermore, in the first and second embodiments, the difference signal between the current image signal x and its predicted signal x^ (see equation (1)) was used as the prediction error signal e (quantized prediction error signal y). Prediction error signal e
Using the ranking of accuracy of prediction as (quantized prediction error signal y) (Technical Research Report of Institute of Electronics and Communication Engineers
CS79-176 Mizuno et al. "Coding of halftone facsimile signals") may also be considered. As described in detail above, according to the present invention, it is possible to realize a highly efficient image signal decoding device that is paired with a highly efficient image signal encoding device.

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

第1図は入力中の画像信号と参照画像信号の位
置関係の一例を示す図、第2,4,5,7,9図
は各種の予測誤差信号発生確率分布の一例を示す
図、第3,8,10図は予測誤差信号に対する各
種符号の長さの一例を示す図、第6図、第21図
は、本発明と対になる符号化装置の第1、第2の
実施例を示すブロツク図、第11,12,13図
は各種予測信号発生器の一例を示す図、第14,
15,16図は各種モード信号発生器の一例を示
す図、第17図は予測誤差信号符号化回路の一例
を示す図、第18、第19図は符号木の一例を示
す図、第20図は符号化装置のタイムチヤートの
一例を示す図、第22図はシフトレジスタの一例
を示す図、第23図は予測誤差信号量子化回路の
量子化特性の一例を示す図、第24図、第27図
は本発明の復号化装置の第1、第2の実施例を示
すブロツク図、第25図は予測誤差信号復号化回
路の一例を示す図、第26図は復号化装置のタイ
ムチヤートの一例を示す図である。 図において、1,44,48,53,64,…
…画像信号格納用シフトレジスタ、2,43,5
0,63……予測信号発生器、4,47,49,
62……モード信号発生器、3,18,19,2
0,26,27,28,41……減算回路、9,
16,24,45,52,65……加算回路、
5,46……予測誤差信号符号化回路、6,7,
8,11,13,15,21,22,23,2
9,30,31……乗算回路、10,12,14
……選択回路、17……予測信号発生ROM、2
5,33……閾値回路、32……最大値検出回
路、34……モード信号発生ROM、35,5
4,59……パルス発生回路、36,55……
OR回路、37……符号ROM、38……符号長
ROM、40……カウンタ、39……符号出力用
シフトレジスタ、42……予測誤差信号量子化回
路、51,61……予測誤差信号復号化回路、5
6,57,60……レジスタ、58……復号化
ROM。
Figure 1 is a diagram showing an example of the positional relationship between the image signal being input and the reference image signal, Figures 2, 4, 5, 7, and 9 are diagrams showing examples of various prediction error signal generation probability distributions, , 8 and 10 are diagrams showing examples of the lengths of various codes for prediction error signals, and FIGS. 6 and 21 are diagrams showing first and second embodiments of the encoding device paired with the present invention. Block diagrams, Figures 11, 12, and 13 are diagrams showing examples of various predictive signal generators, Figures 14,
Figures 15 and 16 are diagrams showing an example of various mode signal generators, Figure 17 is a diagram showing an example of a prediction error signal encoding circuit, Figures 18 and 19 are diagrams showing an example of a code tree, and Figure 20. 22 is a diagram showing an example of a shift register, FIG. 23 is a diagram showing an example of quantization characteristics of a prediction error signal quantization circuit, FIGS. FIG. 27 is a block diagram showing the first and second embodiments of the decoding device of the present invention, FIG. 25 is a diagram showing an example of a prediction error signal decoding circuit, and FIG. 26 is a time chart of the decoding device. It is a figure showing an example. In the figure, 1, 44, 48, 53, 64,...
...Shift register for storing image signals, 2, 43, 5
0,63...Prediction signal generator, 4,47,49,
62...Mode signal generator, 3, 18, 19, 2
0, 26, 27, 28, 41...subtraction circuit, 9,
16, 24, 45, 52, 65...addition circuit,
5, 46...Prediction error signal encoding circuit, 6, 7,
8, 11, 13, 15, 21, 22, 23, 2
9, 30, 31...Multiplication circuit, 10, 12, 14
... Selection circuit, 17 ... Prediction signal generation ROM, 2
5, 33... Threshold circuit, 32... Maximum value detection circuit, 34... Mode signal generation ROM, 35, 5
4,59...Pulse generation circuit, 36,55...
OR circuit, 37... code ROM, 38... code length
ROM, 40... Counter, 39... Shift register for code output, 42... Prediction error signal quantization circuit, 51, 61... Prediction error signal decoding circuit, 5
6, 57, 60...Register, 58...Decoding
ROM.

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 1 多値画像信号の予測誤差信号を1画素ごとに
複数のグループにグループ分けし、グループごと
に異なる不等長符号セツトによつて1画素ごとに
不等長復号化する画像信号復号化装置において、
すでに入力ずみの画像信号sを用いて現在入力中
の多値画像信号xの予測信号x^,xの予測信号誤
差e、前記予測の当たる程度を示すモード信号M
を発生し、前記予測誤差信号eを、モード信号M
の信号値によつてグループ分けし、各グループ別
に予測誤差信号eを当該グループに与えられた不
等長符号セツトを用いて符号化された信号を入力
する手段と、すでに復号化ずみの画像信号s′を用
いて予測誤差信号e′に対するモード信号M′を発
生する手段と、このモード信号M′に対して付与
されている不等長符号セツトを用いて前記符号化
された信号から予測誤差信号e′を得る手段と、前
記復号化ずみ画像信号s′を用いて前記予測誤差信
号e′の予測復号化信号x′に対する予測信号x^′を発
生する手段と、前記予測誤差信号e′を予測復号化
してその予測復号化信号x′を出力する手段を有す
ることを特徴とする画像信号復号化装置。
1. In an image signal decoding device that divides a prediction error signal of a multilevel image signal into a plurality of groups for each pixel, and performs unequal length decoding for each pixel using a different unequal length code set for each group. ,
Using the image signal s that has already been input, a prediction signal x^ of the multivalued image signal x currently being input, a prediction signal error e of x, and a mode signal M indicating the degree of accuracy of the prediction.
, and converts the prediction error signal e into a mode signal M
A means for inputting a signal encoded by using a set of unequal length codes given to the group to input a prediction error signal e for each group, and an image signal that has already been decoded. s' to generate a mode signal M' for the prediction error signal e'; means for obtaining a signal e'; means for generating a prediction signal x^' for a predictive decoded signal x' of the prediction error signal e' using the decoded image signal s'; 1. An image signal decoding device comprising means for predictively decoding and outputting a predictively decoded signal x'.
JP56037574A 1981-03-16 1981-03-16 Decoding device for picture signal Granted JPS57152247A (en)

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Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS53105112A (en) * 1977-02-24 1978-09-13 Mitsubishi Electric Corp Picture and writing communication equipment
JPS5558673A (en) * 1978-10-26 1980-05-01 Oki Electric Ind Co Ltd Signal transmission system

Patent Citations (2)

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Publication number Priority date Publication date Assignee Title
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