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JP2001326936A - 画像符号化装置及び方法 - Google Patents

画像符号化装置及び方法

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JP2001326936A
JP2001326936A JP2000157117A JP2000157117A JP2001326936A JP 2001326936 A JP2001326936 A JP 2001326936A JP 2000157117 A JP2000157117 A JP 2000157117A JP 2000157117 A JP2000157117 A JP 2000157117A JP 2001326936 A JP2001326936 A JP 2001326936A
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隆浩 福原
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 ウェーブレット変換符号化において、部分領
域毎の画質制御を可能とし、高品質な符号化を実現す
る。 【解決手段】 入力画像100をウェーブレット変換に
必要なライン数分だけ読み出してメモリ部6にバッファ
リングし、ウェーブレット変換部2でウェーブレット変
換し、係数量子化部3で量子化する。ウェーブレット変
換係数を量子化する際に、ウェーブレット変換係数に対
してサブバンド毎に重み係数を掛け、ブロック画像分析
部1からの、画面内の特定ブロック領域の分析情報(動
き情報、テキスチャの詳細度情報)を用いて重み係数を
決定する。これにより、画像のブロック単位に細かい量
子化制御を可能にする。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、ウェーブレット変
換を用いて静止画または動画像を高能率に符号化する画
像符号化装置及び方法に関する。
【0002】
【従来の技術】従来の代表的な画像圧縮方式としては、
ISO(国際標準化機構:International Organization
for Standardization)によって標準化されたJPEG
(Joint Photographic Coding Experts Group) 方式が
ある。このJPEG方式とは、DCT(離散コサイン変
換:Discrete Cosine Transform) を用いて主に静止画
を圧縮符号化する方式であり、比較的高いビットが割り
当てられる場合には、良好な符号化・復号画像を供する
ことが知られている。ただしこの方式においては、ある
程度符号化ビット数を少なくすると、DCT特有のブロ
ック歪みが顕著になり、主観的に劣化が目立つようにな
る。
【0003】これとは別に、最近においては、画像をフ
ィルタバンクと呼ばれるハイパス・フィルタとローパス
・フィルタを組み合わせたフィルタによって複数の帯域
に分割し、それらの帯域毎に符号化を行う方式の研究が
盛んになっている。その中でも、ウェーブレット符号化
は、DCTで問題とされた高圧縮でブロック歪みが顕著
になる、という欠点が無いことから、DCTに代わる新
たな技術として有力視されている。
【0004】また、動画像符号化では、MPEG(Movi
ng Picture image coding ExpartsGroup) 方式のMPEG-
1、MPEG-2、MPEG-4が知られており、特にMPEG-2は、い
わゆるDVD(Digital Versatile Disc)の圧縮等に広
く使われている。これらのJPEG、MPEGの符号化
技術においては、DCTの処理単位である8×8のブロ
ック数個から構成されるマクロブロック(通常16×1
6)毎に符号化制御が行なわれている。
【0005】現在、電子スチルカメラやビデオムービ等
の製品では、圧縮符号化にJPEG方式やMPEG方
式、あるいはいわゆるDV(Digital Video) 方式を採
用するものが多く、これらの圧縮符号化方式はいずれも
変換方式にDCTを用いている。今後ウェーブレット変
換をベースにした上記製品が市場に出現するものと推測
されるが、符号化方式の効率向上のための検討は、各研
究機関で盛んに行われている。実際、JPEGの後継と
も言える次世代の静止画国際標準方式として期待されて
いるJPEG2000(JPEGと同じ組織であるISO/IEC/JTC1
SC29/WG1によって作業中)は、2001年3月にPart-1の標
準化勧告が出される予定のフォーマットである。このJP
EG2000では、画像圧縮の基本である変換方式として、既
存のJPEGのDCTに代わり、ウェーブレット変換を
採用することが決まっている。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】ところで、ウェーブレ
ット変換を用いて、静止画のみならず動画像でも高品質
な符号化画像を得ようとする場合には、次に述べるよう
な問題点を解決することが重要である。すなわち、 ウェーブレット変換は、通常全画面に対して変換処理
を施すので、MPEGやJPEGのDCTにおけるマク
ロブロック単位の制御のような、画面内の特定領域毎の
細かい制御が不可能である。 上記の解決手段として、画面内をタイル(ブロック
ともいう。特定サイズの矩形で普通は正方形)に分け、
各タイル毎に別個に符号化制御を行う(タイルを1つの
画像とみなす)技術があるが、(i) タイルのサイズを小
さくすると符号化効率が悪くなる、(ii)圧縮率を高くす
ると、隣接タイル間の不連続が顕著になり、主観画質が
大きく低下する、という問題点がある。 ウェーブレット変換符号化でもDCT符号化と同様
に、画質の制御は量子化制御によって行う。一般に量子
化ステップを上げれば発生ビット量は抑制される代わり
に画質は劣化する。逆に量子化ステップを下げれば発生
ビット量は増加する代わりに画質は向上する。この量子
化制御を、上記のタイル単位の符号化手段を用いる・
用いないに関わらず、特定の画像領域単位に実現するこ
とが必要とされる。
【0007】本発明は、このような実情に鑑み、これま
で困難とされてきた部分領域毎の画質制御をウェーブレ
ット変換符号化器で実現でき、画質制御が正確に行え主
観的画質の向上も図れ、1つの符号化装置で静止画・動
画に対応できるような画像符号化装置及び方法を提供す
ることを目的とする。
【0008】
【課題を解決するための手段】上述の課題を解決するた
めに、本発明は、入力画像をウェーブレット変換に必要
なライン数分だけ読み出してバッファリングし、ウェー
ブレット変換係数を量子化する際に、ウェーブレット変
換係数に対してサブバンド毎に重み係数を掛け、画面内
の特定ブロック領域の分析情報(動き情報、テキスチャ
の詳細度情報)を用いて重み係数を決定することを特徴
としている。
【0009】また、本発明は、ウェーブレット変換係数
を量子化して得られた量子化係数をMSBからLSBまでのビ
ットプレーンに分解し、同一サブバンド内に存在する複
数個のエントロピー符号化単位ブロックのビットプレー
ンを、MSBからLSBに向かって符号化する際の順番を、当
該エントロピー符号化対象ブロック毎に可変にすること
を特徴としている。
【0010】また、本発明は、入力画像をライン毎にメ
モリ手段に書き込んで蓄積し、上記メモリ手段に蓄積さ
れた画像がウェーブレット変換に要するライン数に達す
る毎に水平・垂直方向のウェーブレット変換を施し、上
記ウェーブレット変換工程により得られたウェーブレッ
ト変換係数を量子化し、得られた量子化係数のサンプル
数がエントロピー符号化に要する大きさに達したときに
エントロピー符号化するようにし、上記量子化の際に
は、上記ウェーブレット変換の際に生成されたサブバン
ド毎に予め用意されたテーブルの重み係数と、画像を構
成するブロック領域画像毎に求めた重み係数のいずれ
か、または両方を用いて、量子化を行うことを特徴とし
ている。
【0011】また、本発明は、入力画像をライン毎にメ
モリ手段書き込んで蓄積し、上記メモリ手段に蓄積され
た画像がウェーブレット変換に要するライン数に達する
毎に水平・垂直方向のウェーブレット変換を施し、得ら
れたウェーブレット変換係数を量子化し、上記入力画像
のブロック領域毎にブロック画像内の動き情報又はテキ
スチャの詳細度を分析し、上記量子化により得られた量
子化係数のサンプル数がエントロピー符号化に要する大
きさに達したときにエントロピー符号化することを特徴
としている。
【0012】また、本発明は、入力画像をライン毎にメ
モリ手段に書き込んで蓄積し、上記メモリ手段に蓄積さ
れた画像がウェーブレット変換に要するライン数に達す
る毎に水平・垂直方向のウェーブレット変換を施し、得
られたウェーブレット変換係数を量子化し、得られた量
子化係数をMSBからLSBまでのビットプレーンに分解し、
同一サブバンド内に存在する複数個のサブバンド分割さ
れたブロックのビットプレーンを、所定のビット数分だ
けシフトし、シフト操作された量子化係数のサンプル数
が所定の大きさに達した時に、エントロピー符号化ブロ
ック毎に順番に、当該エントロピー符号化ブロックのビ
ットプレーンをエントロピー符号化することを特徴とし
ている。
【0013】さらに、本発明は、入力画像をライン毎に
メモリ手段に書き込んで蓄積し、上記メモリ手段に蓄積
された画像がウェーブレット変換に要するライン数に達
する毎に水平・垂直方向のウェーブレット変換を施し、
上記ウェーブレット変換工程により得られたウェーブレ
ット変換係数を量子化し、得られた量子化係数をMSBか
らLSBまでのビットプレーンに分解し、上記量子化係数
のサンプル数が所定の大きさに達した時にエントロピー
符号化を行ようにし、上記エントロピー符号化の際に
は、同一サブバンド内に存在する複数個のエントロピー
符号化ブロックのビットプレーンにおいて、MSBからLSB
のビットプレーンの一部分を分割・抽出し、抽出された
部分ビットプレーンをMSBからLSBに向かって符号化を行
った後、上記部分ビットプレーンに相当する部分符号化
ビットストリームを生成することを特徴としている。
【0014】
【発明の実施の形態】以下、本発明に係る実施の形態に
ついて、図面を参照しながら説明する。図1は、本発明
の第1の実施の形態となる画像符号化装置の構成例を示
すブロック図である。
【0015】この図1に示する画像符号化装置は、入力
された画像データ(入力画像)100を1ライン毎に書
き込んで記憶するメモリ部6と、メモリ部6に蓄積され
た画像がウェーブレット変換に要するライン数に達する
毎に水平・垂直方向のウェーブレット変換を施すウェー
ブレット変換部2と、ウェーブレット変換部2から得ら
れたウェーブレット変換係数を量子化する係数量子化部
3と、係数量子化部3から得られた量子化係数のサンプ
ル数がエントロピー符号化に要する大きさに達したとき
にエントロピー符号化するエントロピー符号化部4とを
有して構成され、係数量子化部3は、上記ウェーブレッ
ト変換の際に生成されたサブバンド毎に予め用意された
テーブルの重み係数と、画像を構成するブロック領域画
像毎に求めた重み係数のいずれか、または両方を用いて
量子化を行う。また、上記入力画像100は、画像を構
成するブロック領域画像毎にブロック画像内の動き情報
またはテキスチャの詳細度を分析するブロック画像分析
部1にも入力されているが、このブロック画像分析部1
については後述する。
【0016】この図1に示す画像符号化装置において、
入力画像100を最上位ラインから順番に1ライン毎に
取り込んで、データ読み出しメモリ部6に入力する。メ
モリ部6に所定の(ウェーブレット変換に要するライン
数分の)画像データが蓄積された時点で、ウェーブレッ
ト変換部2で水平・垂直方向へのウェーブレット変換フ
ィルタ処理が施される。通常は、ウェーブレット変換の
フィルタリングを行うのに用いるフィルタは複数タップ
のフィルタであり、このフィルタリングに必要なだけラ
イン数が蓄積されれば、直ちに上記ウェーブレット変換
フィルタ処理が実行できる。
【0017】図2〜図5は、上記ウェーブレット変換及
びウェーブレット分割処理、さらにエントロピー符号化
の具体的な動作を説明するための図である。まず図2に
おいて、ステップS1に示すように、入力画像のデータ
ライン21毎に上記図1のメモリ部6(図2のラインバ
ッファ22)に読み込んで蓄積してゆき、ステップS2
に示すように、ウェーブレット変換の垂直フィルタリン
グに必要なだけのライン数が蓄えられたならば、図1の
ウェーブレット変換部2で垂直フィルタリングを行い、
続いて図3のステップS3に示すように水平フィルタリ
ングを行う。ウェーブレット変換されて得られたウェー
ブレット変換係数はバッファ部11に蓄えられる。この
時点で4つのサブバンド(LL,LH,HL,HH) のウェーブレ
ット変換係数値が決定しており、ステップS4に示すよ
うに、高域側の3つのサブバンド(LH,HL,HH)の斜線部
に示す量子化対象のサブバンド係数23に対して、図1
の係数量子化部3による量子化を実行する。この時、制
御部5から量子化実行の制御信号122が係数量子化部
3に送信される。なお、各サブバンド(LL,LH,HL,HH)
については、後で図6を参照しながら説明する。
【0018】一方、最低域サブバンド(LL)のウェーブ
レット変換係数24は、再びバッファに蓄積され、これ
はステップS5に示すように垂直フィルタリングに必要
なだけのライン数が蓄えられるまで継続する。従って、
ウェーブレット変換部2からのウェーブレット変換係数
120は上記の1ラインづつバッファ部11に送られて
蓄積される。また、上記ステップS4の操作により、係
数量子化部3で量子化が実行されて得られた量子化係数
103(図3の量子化済みのサブバンド係数ライン25
のデータ)は、エントロピー符号化部4に送られる。
【0019】次に、上記最低域サブバンド(LL)につい
て、バッファ部11内に垂直フィルタリングに必要なだ
けのライン数が蓄えられたならば、制御部5からウェー
ブレット変換実行の制御信号105がウェーブレット変
換部2に送信され、ステップS6に示すように、次のウ
ェーブレット分割ステージ生成のために、垂直フィルタ
リングに続いて、水平フィルタリングを実行する。この
結果、図4のステップS7に示すように、最低域サブバ
ンドの第2ステージの4つのサブバンドのウェーブレッ
ト変換係数値がここで確定するので、直ちに後段の量子
化を行い、量子化係数を出力する。
【0020】なお、上記図2のステップS2の操作のウ
ェーブレット変換の垂直フィルタリングに必要なだけの
ライン数を蓄える場合(分割ステージ数が1の場合に相
当)や、上記図3のステップS5の操作の垂直フィルタ
リングに必要なだけのライン数を蓄える場合(分割ステ
ージ数が2の場合に相当)には、ウェーブレット変換係
数を、図1のバッファ部11に記憶・保持しておく。こ
の時、各分割ステージでの1ライン毎のウェーブレット
変換係数120がバッファ部11に順番に送られ、ここ
で記憶される。
【0021】一方、上記図3のステップS3の操作やス
テップS6の操作での、垂直フィルタリングの際には、
上記バッファ部11に蓄積された必要なライン数分のウ
ェーブレット変換係数121を、バッファ部11から読
み出して、これらに垂直フィルタリングを掛ける。以上
の動作をすべての分割ステージが終了するまで継続する
わけであるが、途中でエントロピー符号化が可能となっ
た量子化済みの係数に対して次に説明するようなエント
ロピー符号化を行うことも可能である。
【0022】すなわち、図1の最後段に位置するエント
ロピー符号化部4でのエントロピー符号化は、一般に情
報源符号化とも呼ばれ、データ列の出現分布の偏り等の
特徴を利用して情報量を圧縮する技術であり、ハフマン
符号化や算術符号化が広く使われている。データ列を入
力して学習しながら符号化を行う手段は、予め決められ
たテーブルを用いるハフマン符号化よりも、入力データ
に適応化できる点で有利になる可能性がある。その場
合、どの範囲内で入力データを取得するかが問題であ
る。一般に対象となる入力データが多いほど有利である
が、画面内の特定領域に限定したい場合には、普通ある
程度の大きさのブロック形状の範囲内で入力データを取
得することになる。
【0023】本実施の形態では、いずれの場合にも対応
可能であるが、全画面分の量子化係数を保持してからエ
ントロピー符号化する場合には、それら係数を全部記憶
・保持する大きなメモリ(バッファ)が必要になる。従
って、メモリ容量が少なくて済むブロックベースのエン
トロピー符号化について、以下に説明する。
【0024】図3のステップS4や図4のステップS7
によってウェーブレット変換係数の量子化が進み、図4
のステップS8に示すように、第1分割ステージのサブ
バンド(HL,LH,HH)の量子化係数のライン数が、上述し
たブロックベースのエントロピー符号化の処理単位のブ
ロックの高さ(H)に到達した時点で、制御部5からエ
ントロピー符号化実行の制御信号107がエントロピー
符号化部4に送信されて、エントロピー符号化単位28
毎にエントロピー符号化を実行する。
【0025】更に、同様にして、図5のステップS9に
示すように、第2分割ステージのサブバンド(LL)の量
子化係数のライン数が、ブロックベースのエントロピー
符号化の処理単位のブロックの高さ(H)に到達した時
点で、このエントロピー符号化単位28毎にエントロピ
ー符号化を実行する。
【0026】なお。図5のブロック29は、エントロピ
ー符号化を実行済みの量子化係数のブロックを示す。
【0027】以上の操作を必要なウェーブレット分割ス
テージまで繰り返し実行することで、全画面のウェーブ
レット変換と量子化+エントロピー符号化とを完了す
る。
【0028】以上説明したような構成及び動作に加え、
本発明の第1の実施の形態においては、上記ウェーブレ
ット変換の際に生成されたサブバンド毎に予め用意され
たテーブルの重み係数と、画像を構成するブロック領域
画像毎に求めた重み係数のいずれか、または両方を用い
て、量子化を行うようにしている。この場合の上記図1
の係数量子化部3の具体的な構成とその動作について、
以下説明する。
【0029】通常のウェーブレット変換符号化器では、
ウェーブレット変換係数を直接量子化する手段を取る
が、ここでは量子化係数に重み係数を掛けることで、量
子化係数の値を修正することを行う。
【0030】例えば図6は、2次元のウェーブレット変
換を示した図であり、レベル3まで2次元画像を帯域分
割した結果得られる帯域成分を図示したものである。す
なわち図6では、先ずレベル1の帯域分割(水平・垂直
方向)により4つの成分LL、LH、HL、HHに分かれる。こ
こでLLは水平・垂直成分が共にLであること、LHは水平
成分がHで垂直成分がLであることを意味している。次
に、LL成分は再度帯域分割されて、LLLL、LLHL、LLLH、
LLHHが生成される。さらに、LLLL成分は再度帯域分割さ
れて、LLLLLL、LLLLHL、LLLLLH、LLLLHHが生成される。
なお、このように、低域成分を階層的に分割する以外
に、全帯域を均等に分割することも行われる。図6の例
では、3レベルまでウェーブレット分割を行うことによ
り、合計10個のサブバンド(帯域)に分割されている
ことがわかる。これら10個のサブバンド毎に、例えば
重み係数をTを乗算する。各サブバンド毎の重み係数T
としては、低域側のLLLLLL成分から順に、TLLLLLL、T
LLLLHL、TLLLLLH、TLLLLHH、TLLHL、TLLLH
LLHH、TLH、THL、THHとしている。
【0031】すなわち、例えば、レベル1の高域バンド
であるHH成分のすべての変換係数には、係数THHの値を
乗算する。同様にしてレベル1の他の帯域の成分の変換
係数には、それぞれ係数TLH、THLを乗算する。一方LL
成分はレベル2の分割で、さらに4つの帯域に分割され
ており、同様にして、各帯域毎に予め決められた重み係
数値を、変換係数に乗算する。以上の動作を所定のウェ
ーブレット分割レベルまで繰り返し行うことで、変換係
数を修正する。この場合特に、サブバンド毎に重み係数
を異なる値にすることが挙げられる。
【0032】具体的には、低域成分の雑音、歪みは人間
の目に付きやすいことから、低域のサブバンド用の重み
係数(例えばTLLLLLLやTLLHL等)程、重みをかけて変
換係数値が大きくなるように設定することが好ましい。
【0033】次に、画像空間の特定ブロック領域毎に量
子化係数に重み係数を掛けて、細かい制御を行う技術に
ついて説明する。図7、図8は、上記図1の係数量子化
部3の具体的な構成例を示すものである。
【0034】先ず、図7の係数量子化部は、図1のウェ
ーブレット変換部2からのウェーブレット変換係数10
2が供給されるスカラ量子化部13と、スカラ量子化さ
れた量子化係数124が送られるブロック領域重み係数
変更部14と、このブロック領域重み係数変更部14に
上述したサブバンド別の重み係数125を送るサブバン
ド別重み係数テーブル15とを有して構成され、ブロッ
ク領域重み係数変更部14から最終的な量子化係数10
3が出力されて、図1のエントロピー符号化部4に送ら
れる。また、高画質にしたいブロック領域を示す分析情
報106が、上記図1のブロック画像分析部1によりブ
ロック領域重み係数変更部14に送られるが、このブロ
ック画像分析の詳細については後述する。
【0035】すなわち、図7において、既に説明した図
1のウェーブレット変換部2で生成されたウェーブレッ
ト変換係数102は、代表的な量子化手段であるスカラ
量子化部13によって量子化され、得られた量子化係数
124は、ブロック領域重み係数変更部14に送られ
る。他方、サブバンド別重み係数テーブル15からは上
記図6と共に説明したようなサブバンド毎の重み係数1
25が出力される。この重み係数は、例えば、ウェーブ
レット分割ステージが大きくなる程、大きい値に設定さ
れており、また逆に、分割ステージが小さくなる程、小
さい値に設定されている。一方、ブロック領域の分析情
報106を入力したブロック領域重み係数変更部14で
は、対象とするブロック領域に対する当該重み係数値を
計算して、変更された量子化係数103をブロック領域
重み係数変更部14より出力する。具体的な動作として
は、所望のブロック領域を高画質にしたい場合には、重
み係数を大きく設定する必要があることから、サブバン
ド毎の重み係数125を元に、サブバンド内の当該ブロ
ック領域に相当する部分の係数を大きく設定する。
【0036】すなわち、図9に示すように、画面を縦横
3分割づつ9個のブロックに分割した場合の中央のブロ
ックに相当する領域(図中の網線部)が上記高画質にし
たいブロック領域だとすると、この部分を高画質にする
ためには、図6で示した同一サブバンド内であれば同じ
重み係数Tという規則を超え、このTを元に、図9の該
当領域(網線部)に対する重み係数値を変更することと
する。例えば、サブバンドHL成分の重み係数値は図6
よりTHLであるが、このサブバンドHL成分の中の該当
領域P1 に対して、サブバンドHLに対する重み係数値
HLに他よりも大きい値を乗算することで、図9のLH
成分のサブバンド中の該当領域P1 の重み係数値は、そ
れ以外の領域に比べ大きく設定されるので、このブロッ
ク領域の画質を向上させることができる。他のサブバン
ドの該当領域P1 、P2 、P3 に対しても、全く同様の
操作を行えばよい。
【0037】なお、上記のブロック領域の重み値に、サ
ブバンド成分の重み係数値を乗算することで、当該ブロ
ック領域の重み係数を決定し、この重み係数をスカラ量
子化部13から送出されたスカラ量子化係数に乗算し
て、最終的な量子化係数103を決定して出力すること
もでき、このための構成の具体例を図8に示している。
この図8では、ブロック領域の分析情報106がブロッ
ク領域重み算出部16に送られることで、ブロック領域
重み123が算出されてブロック領域重み係数演算部1
7に送られる。このブロック領域重み係数演算部17で
は、ブロック領域重み123と、サブバンド別重み係数
テーブル15からのサブバンド成分の重み係数値125
とを乗算し、当該ブロック領域の重み係数を決定し、こ
の重み係数をスカラ量子化部13から送出されたスカラ
量子化係数124に乗算して、最終的な量子化係数10
3を出力する。
【0038】ここで、スカラ量子化部13では、例えば
下記の式1に示すようなスカラ量子化が行われる。すな
わち、スカラ量子化出力Qは、 Q = x/Δ ・・・(式1) となる。この式1において、xはウェーブレット変換係
数値、Δは量子化インデックス値である。
【0039】次に、上記図1のブロック画像分析部1及
びブロック領域の分析情報106について説明する。図
1のブロック画像分析部1では、ブロック領域画像毎の
動き情報またはテキスチャの詳細度を分析する分析手段
によって、例えばブロック領域画像内に、被写体の大き
な動きがあるとかテキスチャの詳細度が高い等の情報を
抽出する。具体的には、画像処理の分野で研究された成
果を用いればよく、例えば動き検出では、1つ前のフレ
ームとの差分を求め、予め設定した閾値よりも大きけれ
ば動き有りと判定し、後者ではブロック領域画像内のす
べての画素値の分散値を採取し、これが閾値よりも大き
い場合には、テキスチャの詳細度が高いと判断すること
ができる。
【0040】なお、上記第1の実施の形態では、ウェー
ブレット変換を垂直フィルタ、水平フィルタの順番で行
っているが、その逆にしてもよいことは勿論である。た
だし、当然であるが、データのバッファリングの方向
は、水平と垂直とが逆になる。
【0041】第2の実施の形態 以下、本発明の第2の実施の形態を説明する。この第2
の実施の形態では、図1のエントロピー符号化部4とし
て、ブロック内の量子化係数をバイナリデータから成る
ビットプレーンに分解して、各サブ・ビットプレーンの
シンボルの出現確率分布に応じて算術符号化を行い、か
つ確率分布の推定は予め決められたブロック内のデータ
に対してのみ行うものを用いている。
【0042】ここで、ビットプレーンについて図10を
用いて説明する。図10の(a)は、縦4、横4の16
個の量子化係数を示しており、+13、−6等は量子化
後の係数値を意味している。これらの量子化係数は、そ
の絶対値と正負の符号(+−)とに分けられ、絶対値は
MSBからLSBのビットプレーンに展開される。図1
0の(b)には絶対値の各ビットプレーンを示し、図1
0の(c)には符号のビットプレーンを示している。図
10の(b)の絶対値の各ビットプレーン上の係数は、
0か1のいずれかになり、図10の(c)の符号のビッ
トプレーン上の係数は+、0、−のいずれかになる。図
10の(b)、(c)の場合は、4つの絶対値ビットプ
レーンと1つの符号ビットプレーンから構成されてい
る。従って、この後段処理として、ビットプレーン毎の
2値の符号化、例えば算術符号化を行えばよい。以上が
図1のエントロピー符号化部4での動作となる。
【0043】なお、算術符号化とは、所定の範囲内で確
率分布の推定を行いながら、符号化シンボルに数値を当
てはめていく手法である。この確率分布の推定は、例え
ば図4で説明したように、予め決められたブロックの範
囲内で行われる。これにより、エントロピー符号化の独
立性が保たれる。
【0044】第3の実施の形態 本発明の第3の実施の形態となる画像符号化装置につい
て、図11を参照しながら説明する。この図11に示す
画像符号化装置は、入力画像の全画面を蓄積する全画像
メモリ部18と、全画面に対し水平・垂直方向のウェー
ブレット変換フィルタを掛ける全画像ウェーブレット変
換部7と、画像を構成するある特定のブロック領域に対
応したウェーブレット変換係数を抽出するブロック係数
抽出部8と、抽出されたウェーブレット変換係数を量子
化するブロック係数量子化部9と、生成された量子化係
数のサンプル数が所定の大きさに達した時にエントロピ
ー符号化を行うエントロピー符号化部4とを有して構成
されている。
【0045】既に説明した第1の実施の形態が、ウェー
ブレット変換をライン毎に行う構成であったのに対し、
図11に示す第3の実施の形態は、全画面分のウェーブ
レット変換を1度に行い、ブロック毎に量子化・エント
ロピー符号化等の後段の処理を行う所に差異がある。
【0046】図11において、入力画像100のすべて
を全画像データ読み出しメモリ部18に入力し記憶す
る。続いて、全画像ウェーブレット変換部7は、制御部
5からの制御信号105に従い、全画像データ108に
対してウェーブレット変換の水平・垂直フィルタリング
を行う。所定のウェーブレット分割数まで変換を行い、
すべてのサブバンドの変換係数126を生成する。次
に、変換係数バッファ部19は、1次的に変換係数12
6を記憶・保持するバッファの役割を果たす。
【0047】ブロック係数抽出部8では、制御部5から
の制御信号112に従い、変換係数バッファ部19に蓄
えられた全変換係数の中から、符号化対象のブロック領
域に相当するすべてのサブバンドの変換係数109を抽
出して読み出す。なお、部分領域のサブバンドについて
は、既に図9と共に説明した通り(図中の網線部)であ
る。ブロック係数抽出部8からの変換係数110は、次
にブロック係数量子化部9において量子化が行なわれ
る。
【0048】一方、上記第1の実施の形態において説明
したように、ブロック画像分析部1からは、画面を構成
する矩形のブロック領域画像毎の動き情報・テキスチャ
情報を含む分析情報106が送出される。これを受け
て、ブロック係数量子化部9では、現在の符号化対象ブ
ロックの分析情報106を参照して、ブロック毎に量子
化を行う。この具体的な動作については、既に第1の実
施の形態において、図7、図8と共に説明した通りであ
り、所定のブロック画像を高画質にする場合には重み係
数を大きく設定し、この値に図6と共に説明した各サブ
バンド毎の重み係数テーブル値を演算して、更にスカラ
量子化係数にこの演算値を乗算すればよい。
【0049】以上により、符号化ブロック毎に、きめ細
かな量子化制御ができるので、結果として画質制御が適
応的に実現される利点がある。
【0050】上記操作によって最終的に得られたブロッ
クの量子化係数111は、上記第1の実施の形態で説明
したように、エントロピー符号化部4において、制御信
号5に従い、エントロピー符号化が行なわれ、符号化ビ
ットストリーム113とされて送出される。また上記第
2の実施の形態で述べたビットプレーンを用いたエント
ロピー符号化を適用することも可能である。
【0051】この第3の実施の形態では、画面を1度に
バッファリング、更にウェーブレット変換し、後段では
ブロック毎に量子化、エントロピー符号化を行なう構成
になっており、実施形態1の構成に比べ、画像の読み出
しが1回で済む利点がある一方、必要とするバッファ容
量が大きくなる点に留意すべきである。
【0052】第4の実施の形態 本発明の第4の実施の形態は、ウェーブレット変換符号
化器の前段部に、入力画像を複数個の矩形形状のタイル
に分割するタイル分割手段を備え、各タイル画像内の画
像データをメモリに読み出して、後段の符号化手段を備
えたものである。この第4の実施の形態の画像符号化装
置の構成例を図12に示す。この図12に示す画像符号
化装置は、上記図1の画像符号化装置の前段部にタイル
分割部10を設けている点が異なっており、他は上記図
1と同様であるため説明を省略する。
【0053】ここで図13は、原画像を複数個のタイル
に分割して、各々のタイルにウェーブレット変換を施す
動作を説明するための図である。図中、実線は実際のタ
イルの境界を示し、破線は、後述のウェーブレット変換
のフィルタリングの際に、隣接タイルまでにフィルタリ
ングが及ぶ境界を示している。
【0054】すなわち、図13の(A)に示す原画像
を、図13の(B)に示すように複数個のタイルに分割
し、それぞれのタイル毎に、図13の(C)の破線に示
す境界までの範囲でウェーブレット変換のフィルタリン
グを施し、符号化ビットストリームを生成している。
【0055】図12において、タイル分割部10からの
各タイル画像114を、ブロック画像分析部1に入力し
ており、このブロック画像分析部1では、既に述べた技
術により分析情報115を得て出力する。ここで注意す
べき事としては、タイル画像114と上述したブロック
画像とは必ずしも同一のものである必要は無いことであ
る。すなわち、タイルの中に複数個のブロックが存在し
ていてもよい。一般には、タイルのサイズの方が、ブロ
ックのサイズよりも大きく設定される。ただし、符号化
等の処理を簡略化するために、これらのサイズは一般に
2のべき乗の比率に設定されることが多い。
【0056】また、図12のタイル分割部10からのタ
イル画像114は、メモリ部6に記憶・保持される。上
記第1の実施の形態で説明したように、1ライン毎に画
像データを読み出してバッファリングし、更にウェーブ
レット変換する場合には、メモリ部6では、タイル画像
114内を1ラインずつ読み出してこれを蓄積する。一
方、上記第3の実施の形態で述べたような全画面を1度
にバッファリングする場合には、メモリ部6には当該タ
イル画像114内のすべての画像データが蓄積される。
本第4の実施の形態は、上記いずれの場合にも対応する
ことができ、この場合、後段のウェーブレット変換部1
1以降での動作は、それぞれの実施の形態で説明した通
りである。
【0057】メモリ部6から送出された画像データ11
6は、タイルベースウェーブレット変換部11で、制御
部5からの制御信号105に従い、ウェーブレット変換
が施され、変換係数117が出力される。変換係数11
7は、係数量子化部3において量子化されて、量子化係
数118がエントロピー符号化部4に送出される。エン
トロピー符号化部4では、制御部5からの制御信号10
5に従い、エントロピー符号化を行い、エントロピー符
号化部4からは符号化ビットストリーム119が送出さ
れる。このとき、ブロック画像分析部1からの分析情報
115を用いて、係数量子化をブロック毎に適応的に行
う動作は、既に述べた実施の形態と同様である。
【0058】第5の実施の形態 この第5の実施の形態は、上記第4の実施の形態におけ
るタイル画像のウェーブレット変換の際の、隣接タイル
までのフィルタリング動作を具体化したものである。
【0059】上述のようなタイル毎にウェーブレット変
換を施す場合には、符号化対象以外のタイルについても
考慮に入れる必要がある。すなわち、上記各タイル毎に
ウェーブレット変換を行う場合に、フィルタのタップ長
分だけタイルの周囲画素にもフィルタリングが及ぶた
め、隣接タイルとの間でオーバーラップさせながらフィ
ルタリングを行うことになる。このように、フィルタリ
ングの影響が及ぶ範囲まで隣接タイルの画素を読み出し
てウェーブレット変換するような、オーバーラップ型の
タイルベース・ウェーブレット変換について、図14を
参照しながら説明する。
【0060】図14は、オーバーラップ型のタイルベー
ス・ウェーブレット変換を行う際の、符号化対象のタイ
ル(ブロック)RT とフィルタリングの及ぶ範囲RF
を示している。この図14中の a,b,c,d,e,f、h,i,j,k,
l,m はすべて画素を表す。例えば画素cを水平方向にフ
ィルタリングする時に、d,e,f の3画素を右隣りのタイ
ル画像から読み出して、これらに所定のフィルタ係数を
畳み込み演算する。同様に例えば、画素jを垂直方向に
フィルタリングする時に、k,l,m の3画素を下のタイル
画像から読み出して、これらに所定のフィルタ係数を畳
み込み演算する。
【0061】従って、この第5の実施の形態におけるタ
イル分割部では、フレーム画像を複数のタイルに分割す
ると共に、タイルの周囲に、ウェーブレット変換手段に
よるフィルタリングの影響が及ぶ範囲まで、隣接タイル
の画素を読み出すことで、符号化対象領域を拡大する。
この際、符号化対象タイルの外部のフィルタリングの及
ぶ範囲の画素をどのように得るかが問題となる。
【0062】この第5の実施の形態では、隣接するタイ
ルの画像間にオーバーラップする領域を設けず、タイル
外部でフィルタリングの及ぶ範囲内ではタイル内部のウ
ェーブレット変換係数を対称拡張して畳み込み演算する
ようにしている。これを示したものが図15及び図16
であり、図15はタイル周辺の具体例を、図16は原画
像が対称拡張の畳み込み演算を施しながらウェーブレッ
ト分割を行っていく過程を、それぞれ示している。
【0063】すなわち、図15は、この対象拡張を具体
的に図示したものであり、符号化又は復号対象のタイル
の領域RT 内の水平方向のc, b, a の画素列が、タイル
境界を境にして、対称的にa, b, c の並び順に、フィル
タリングの及ぶ範囲RF まで拡張されていることがわか
る。同様に、垂直方向では、タイル領域RT 内のf, e,
d の画素列が、タイル境界を境にして、対称的にd, e,
f の並びにフィルタリングの及ぶ範囲RF まで拡張され
る。このような鏡像関係の対称拡張を行えば、タイル画
像内部の画素数と同数だけしかウェーブレット変換係数
が生成されないことが知られている。すなわち、冗長度
が無い利点がある。
【0064】次に図16は、対称畳み込みによるウェー
ブレット符号化の概念を説明するための図であり、この
図16の(A)に示す原画像は、(B)に示すようにタ
イル画像に分割された後、各タイル画像毎に(C)の破
線に示すフィルタ処理が及ぶ範囲まで、タイル外の領域
に画素の対称拡張を行う。
【0065】続いて、図16の(C)の対称拡張された
各タイルに対して、WT(ウェーブレット変換)を掛け
る。その結果、既に説明したように、例えば4つの帯域
成分に分割される(図16の(D)参照)。図16の
(D)中の斜線部は、上述した低域のLL成分である。さ
らに、この斜線部の低域成分(LL)のタイルは、図16
の(E)に示すように、同様に対称拡張を行い、ウェー
ブレット変換(WT)が施される。以後同様の操作が、
所定のウェーブレット分割数まで繰り返される。以上
が、この第5の実施の形態のタイル分割部及びウェーブ
レット変換部での、タイル毎の対称拡張を伴うウェーブ
レット変換の動作説明である。
【0066】第6の実施の形態 本発明の第6の実施の形態は、各タイル毎のウェーブレ
ット変換の際に、タイルの外側でフィルタリングが及ぶ
範囲内の画素を、タイル境界上の画素値と点対称の関係
になるように対称拡張することで、タイル外部の符号化
対象画素を拡張している。
【0067】図17はこれを図示したものであり、図1
7中の(a)と(b)との2つの例を示している。図中、X
[0],X[1],X[2],X[3],X[4],X[5],X[6],X[7] の8
個のサンプル点はタイル内の画素(1次元方向のみ)を
示している。
【0068】一方、点線で示したサンプル点の画素は、
X[0] 又はX[7] の画素値を点対称の基準値として算出
される。図17の(a)の場合では、タイル境界のサンプ
ル点X[0] のサンプル位置での画素値を示す点Pa を点
対称の基準点としており、例えば、タイル外部のサンプ
ル点x[1] は、タイル内で点対称の位置関係のサンプル
点X[1] から基準点Pa を通るように伸ばした延長線上
の等距離の点を算出することで得られる。すなわち、基
準点Pa を中心として、サンプル点x[1] はサンプル点
X[1] の点対称の位置にある。同様に、基準点Pa を中
心として、サンプル点x[2] はサンプル点X[2] の点対
称の位置にあり、サンプル点x[3] はサンプル点X[3]
の点対称の位置にある。タイルの他方の境界でのX[7]
のサンプル点での画素値を点対称の基準点とする場合も
同様である。
【0069】次に、図17の(b)の場合について説明す
る。図17の(a)の場合との相違点は、点対称の中心と
なる基準点Pb を、サンプル位置に対して半サンプル分
の距離だけずらしていることである。すなわち、タイル
境界のサンプル点X[0] のサンプル位置をタイル外部に
半サンプル分の距離だけずらした位置における、サンプ
ル点X[0] に等しい画素値を示す点Pb を、点対称の基
準点としている。従って、サンプル点X[0] からタイル
外部に1サンプル分だけ離れた位置のサンプル点x[0]
は、基準点Pb を中心としてサンプル点X[0] の点対称
の位置にあることから、サンプル点X[0] と同じ値とな
る。これにより、タイル境界の内部の点(例えばX
[0])と外部の点(例えばx[0])の各値が同一となり、
タイル境界での接続を滑らかにすることができる。
【0070】以上、図17の(a)または(b)に示すいず
れかの手法によって、点対称関係を用いて画素拡張を行
うことにより、隣接タイルの画素値を用いずに、タイル
内部の画素値をタイル外部でウェーブレット変換による
フィルタリングが行われる範囲まで拡大して、畳み込み
演算を行うことができる。
【0071】第7の実施の形態 本発明の第7の実施の形態について説明する。この第7
の実施の形態では、タイルの外側でフィルタリングが及
ぶ範囲内の画素の一部だけを抽出して、畳み込み演算す
るようにしている。
【0072】すなわち、上記第5、第6の実施の形態で
は、いずれもフィルタリングの及ぶ範囲内の画素をすべ
て求めていたが、本第7の実施の形態では、この一部だ
けを抽出するようにしている。このように、フィルタリ
ングが及ぶ範囲内の画素の一部だけを抽出することにす
れば、畳み込み演算の回数が削減される利点がある。他
方、タイル境界部での画質劣化(不連続性)が発生する
可能性があるが、比較的符号化ビットレートが高い場合
には大きな差異は発生しない。
【0073】第8の実施の形態 本発明の第8の実施の形態は、既に述べたブロック毎の
量子化制御の別の形態を提案するもので、構成は上記図
1と同様でよいが、係数量子化部3での動作が異なって
いる。ここではまず、ウェーブレット変換部2で生成さ
れたウェーブレット変換係数を、既に述べたスカラ量子
化で量子化して得られた量子化係数を、MSBからLSBまで
のビットプレーンに分解する。なお、ビットプレーンの
概念については、上記図10と共に説明した通りであ
り、説明を省略する。
【0074】係数量子化部3での動作として、通常の場
合には、上記第2の実施の形態で説明したように、上記
ビットプレーンのMSBからLSBの方向に、各ビットプレー
ン単位でバイナリデータをエントロピー符号化すること
になる。しかし本第8の実施の形態では、同一サブバン
ド内に存在する複数個のサブバンド分割されたブロック
のビットプレーンを所定のビット数分だけシフト操作し
た後、新たに生成されたビットプレーンをエントロピー
符号化する手段を取る。
【0075】以下、図18を参照しながら具体的に説明
する。図18の(A)は、画像をウェーブレット分割し
てできたあるサブバンドを示しており、破線で区切られ
た縦横6個、計36個のブロックは、後段のエントロピ
ー符号化を行うブロックの単位であると仮定する。一
方、図18の(B)は、上図のサブバンド内のビットプ
レーンの断面図(実際は2次元であるが、これを1次元
化したもの)である。この図18の(B)では、エント
ロピー符号化単位の幅をWで示している。図18の
(A)のサブバンド内の網線領域が、下図の斜線領域の
ビットプレーンに対応している。図18の(B)の縦軸
は、MSBからLSBのビットプレーンの深さを示している。
【0076】ところで、原画像の画面中の1つのブロッ
ク領域は、上記図6や図と共に説明したように、1つ分
割ステージが増える毎に、縦横のサイズが1/2倍にな
る。すなわち、図9のブロック領域P(網線部分)につ
いては、第1レベルのブロック領域P1 の縦横のサイズ
の1/2が第2のレベルのブロック領域P2 の縦横のサ
イズとなり、一般に、 (Pn+1の縦横サイズ)=(Pnの縦横サイズ)/2 となる。よって、画像の特定領域をウェーブレット分割
してできた、あるサブバンドのブロックと、上記エント
ロピー符号化のブロックとの大小関係を考える必要があ
る。
【0077】ここで、図19の(A)に示すように、画
像の特定領域(図中の網線部分)のサブバンドブロック
のサイズWS が、エントロピー符号化ブロックのサイズ
Eよりも小さい場合、すなわち、WS <WE の場合
は、画像の特定領域のサブバンドブロックに相当するビ
ットプレーンをMSB方向にシフトアップ(Shift-up)
するか、またはLSB方向にシフトダウン(Shift-dow
n)するかの操作を行う。更に、該エントロピー符号化
ブロック内のすべてのサブバンド・ブロックのシフト操
作が終了した後で、新たに生成されたビットプレーンに
対しエントロピー符号化の操作を行う。なお、シフトア
ップ(Shift-up)操作は、当該ブロック領域の画質向上
に寄与し、シフトダウン(Shift-down)操作は逆に画質
低下をもたらす。これによって画質制御を実現できる。
【0078】また、上記対象ブロック領域以外に存在す
るエントロピー符号化ブロックに対して、ビットプレー
ンのシフトダウン(Shift-down)操作を行っても良く、
上述した場合と同等の効果を奏することは明らかであ
る。なお、デコーダ側ではこのシフト(Shift)の逆操
作が必要であり、このビットシフト値は符号化ビットス
トリーム中に書き込む必要がある。
【0079】これに対して、図19の(B)は、画像の
特定領域のサブバンドブロックのサイズWS が、エント
ロピー符号化ブロックのサイズWE よりも大きいか等し
い場合、すなわち、WS ≧WE の場合を示している。こ
の場合、サブバンド分割ブロックのビットシフト操作が
終了した後、そのサブバンド分割ブロック内に存在する
すべてのエントロピー符号化単位ブロックをビットプレ
ーン符号化する。
【0080】第9の実施の形態 本発明の第9の実施の形態に係る画像符号化装置は、入
力画像をライン毎にメモリ手段に書き込んで蓄積し、メ
モリ手段に蓄積された画像がウェーブレット変換に要す
るライン数に達する毎に水平・垂直方向のウェーブレッ
ト変換を施し、ウェーブレット変換により得られたウェ
ーブレット変換係数を量子化し、得られた量子化係数を
MSBからLSBまでのビットプレーンに分解し、上記量子化
係数のサンプル数が所定の大きさに達した時にエントロ
ピー符号化を行うものであり、さらに、エントロピー符
号化の際には、同一サブバンド内に存在する複数個のエ
ントロピー符号化ブロックのビットプレーンにおいて、
MSBからLSBのビットプレーンの一部分を分割・抽出し、
抽出された部分ビットプレーンをMSBからLSBに向かって
符号化を行った後、上記部分ビットプレーンに相当する
部分符号化ビットストリームを生成するようにしたもの
である。
【0081】この第9の実施の形態は、量子化係数をMS
BからLSBまでのビットプレーンに分解するまでの動作
は、上記第8の実施の形態と同様である。ここで、上記
第8の実施の形態では、エントロピー符号化ブロック毎
に、MSBからLSBの方向に1枚づつのビットプレーンを順
番にエントロピー符号化する手段を取っていた。従って
各エントロピー符号化ブロックは独立していた。他方、
本第9の実施の形態では、同一サブバンド内に存在する
すべてのエントロピー符号化ブロックのビットプレーン
に跨って符号化を行う。以下、図20を参照しながら具
体的な動作を説明する。
【0082】図20は、上記図18の(B)と同様に、
サブバンド内のエントロピー符号化ブロックのビットプ
レーンの断面(1次元)を示す図である。この図20に
おいて、サブバンドブロックのサイズをWS で、エント
ロピー符号化ブロックのサイズをWE でそれぞれ示して
おり、斜線領域のブロックを2ビットだけシフトアップ
(Shift-up)したことを示している。このシフトアップ
(Shift-up)操作により、網線領域のビットプレーンが
新たに生成されている。その結果、同サブバンド内に存
在するすべてのエントロピー符号化ブロックを、MSB
(図20ではビットプレーンBp1)からLSB(ビットプ
レーンBp2)まで、1ビットプレーンずつエントロピー
符号化した場合、前記シフト操作により最初のビットプ
レーンの配置とは異なったものになるため、符号化され
るビットプレーンの順番が、エントロピー符号化ブロッ
クによって異なってくる。
【0083】ここで、サブバンド分割されたブロックの
ビットプレーンを、所定のビット数分だけシフト操作し
た後で、同一サブバンド内に存在するすべてのエントロ
ピー符号化ブロックのMSBからLSBの方向に、1ビットプ
レーンずつ順次符号化を行うことが挙げられる。
【0084】なお、本実施の形態によれば、復号化器側
ではMSBからLSBに順番に復号化していくことで、解像度
が一定で画質が如序に、段階的に向上する画質スケラビ
リティ復号を実現することができる。これは、回線速度
の限定されているインターネットや、無線等の回線での
使用では効果を発揮する。
【0085】また、上記サブバンド分割されたブロック
は、元来入力画像の特定の空間画像領域をウェーブレッ
ト分割して生成されたものであるが、このブロック情報
は、画像を構成する空間ブロック領域画像毎に、ブロッ
ク画像内の動き情報またはテキスチャの詳細度を分析す
る分析手段によって供することができる。
【0086】なお、既に述べた通り、各ビットプレーン
に分割した時、各ビットプレーンは0と1の絶対値デー
タと正負を示す符号とに分類できる。従ってこれらの絶
対値データと符号とを算術符号化することで高い圧縮率
を実現することができる。
【0087】第10の実施の形態 この第10の実施の形態は、上記第9の実施の形態を拡
張したものである。すなわち、すでに説明したように、
上記第9の実施の形態では、サブバンド毎に独立して、
MSBからLSBへのビットプレーン符号化を行っていた。し
かし、画像においては、一般に低域成分により大きなエ
ネルギーが集中しており、低域サブバンドを高域サブバ
ンドよりも重視することで、同じビットレートでも主観
画質が優れたものを供することが期待できる。
【0088】本第10の実施の形態では、このような考
えに基づき、符号化ビットストリームを、最も分割ステ
ージ数の多い最低域のサブバンドから、最も分割ステー
ジ数の少ない最高域のサブバンドの方向に、エントロピ
ー符号化ブロックの符号化ビットストリームを並べる手
段を取ることにより、同一ビットレートでの主観画質を
向上させることができる。また復号化器側では、本実施
形態の手段により生成された符号化ビットストリームを
復号して行くに従い、復号画像の解像度が段階的に大き
くなるスケラビリティ復号を実現することができる。
【0089】第11の実施の形態 この第11の実施の形態においては、入力画像がインタ
ーレース画像で、上記ブロック画像分析部から分析情報
によって、対象ブロックの中の動きが大きいと判断され
たブロックに対しては、上述したようなシフトアップ手
段を用いて、対象ブロック領域のビットプレーンのシフ
トを行う。
【0090】ここで、インターレース画像について、図
21を参照しながら説明する。現在我々が親しんでいる
テレビ放送は、飛び越し走査を用いたインターレース画
像であり、奇数フィールドと偶数フィールドから構成さ
れている。図21はこれを図示したものあり、図中のラ
インLa1,La2,・・・が奇数フィールド、斜線で示すラ
インLb1,Lb2,・・・が偶数フィールドを意味してい
る。
【0091】インターレース画像は、図21の左のフレ
ーム(Frame) 構造のように、奇数フィールドと偶数フ
ィールドとが1ライン毎に交互に並べられており、これ
をフレーム画像のまま符号化すると効率が落ちる場合が
ある。すなわち、インターレース画像のフレーム(Fram
e) 画像の場合に、被写体の動きが大きいと、奇数フィ
ールドと偶数フィールドとの時間差があるために、図2
1の左のフレーム(Frame) 構造のように奇数フィール
ドと偶数フィールドとの画像の間に、ずれが生じて見え
る。これが後段の符号化を行う際の効率の低下に繋が
る。一方、図21の右のフィールド(Field) 構造に分
けることにより、ライン毎のずれは無くなり効率の低下
は防げる。
【0092】従って、図21の左図のまま(Frame構造
のまま)符号化する場合には、ブロック内の画質を向上
させるのが得策である。なお、上記分析情報とは、既に
第1の実施の形態等で説明した図1のブロック画像分析
部1からの分析情報106を用いることができる。
【0093】第12の実施の形態 この第12の実施の形態は、上述したような分析情報に
よって静止領域と判断されたエントロピー符号化対象ブ
ロックについては、上記シフトアップ手段を用いて、エ
ントロピー符号化対象ブロック領域のビットプレーンの
シフトを行うようにしたものである。これは、静止領域
は一般に人間の目につきやすく、静止領域での画質劣化
は比較的検知され易いことを考慮したものであり、この
ブロック領域のビットプレーンのシフトアップを行って
画質を向上させることができる。
【0094】第13の実施の形態 この第13の実施の形態は、上述したようにタイル分割
してウェーブレット変換符号化を行う場合に、各タイル
画像の符号化処理を、並列処理によって高速化したもの
である。すなわち、上記第4の実施の形態で述べたよう
に、画面を分割したタイルはそれぞれ独立して符号化す
ることができるので、各タイル画像の符号化処理を、並
列処理すれば、高速に符号化が完了できる。例えば、複
数のCPUを搭載したLSI(大規模集積回路)やコン
ピュータシステム等では、各CPU1個に対して、1個
のタイル画像の符号化処理を割り当て、順次タイル符号
化を行なう構成を取ればよい。
【0095】第14の実施の形態 本発明の第14の実施の形態について説明する。これま
でに述べた実施の形態はすべて静止画の符号化手段に関
するものであったが、静止画を連続させると動画になる
ことから、上記符号化技術は動画符号化としても応用で
きることは自明である。その際、連続した動画像フレー
ムを1フレームずつ分ける手段が必要になる。一般に、
NTSC信号の場合にはアナログからデジタルへのAD
変換処理を行い、デジタル信号の動画像を1フレームず
つ、バッファに蓄積する構成を採用する。その後、各フ
レーム単位に、既に述べた静止画符号化手段によって符
号化を行えばよい。
【0096】また、複数フレーム分だけ画像をバッファ
リングしてから、同該ウェーブレット変換符号化を行う
構成にすることもできるが、この場合はより多くのメモ
リ容量を必要とする。
【0097】第15の実施の形態 この第15の実施の形態では、既に述べた手段で量子化
係数をエントロピー符号化ブロック毎に符号化する際、
エントロピー符号化ブロックのビットプレーンは、MSB
からLSBに至るプレーン数だけ存在するが、これらの各
ビットプレーンを符号化する際、各ビットプレーンを複
数個のサブ・ビットプレーンに分解するようにしてい
る。
【0098】図22はこれを図示したものであり、例え
ばMSBに相当するビットプレーンは、3つのサブ・ビッ
トプレーンSB1,SB2,SB3から構成されてい
る。他方、その下方(下位側)のビットプレーンでは、
4つのサブ・ビットプレーンSB1,SB2,SB3,
SB4から構成されている。このサブ・ビットプレーン
はそれぞれ別の符号化パスの処理を行い、これは任意に
設定することができる。すなわち0と1のバイナリデー
タから成るデータ系列の分布情報から最適な算術符号化
の統計データを推定しながら、符号化することが効率的
であり、同手段に関しては既に学会論文等で公知になっ
ている技術を使えばよい。
【0099】ここで、上記JPEG2000規格のエントロピー
符号化では、3つの符号化パスが規定されており、3つ
の符号化パスを全て用いれば圧縮効率は最も高くなるが
演算量あるいは処理時間が嵩み、符号化パスの数が少な
いほど圧縮効率は低下するが演算量あるいは処理時間が
短くなり、符号化パスの数を0とするときはエントロピ
ー符号化を行わず(処理量0)、元の量子化係数データ
をそのまま出力することになる。このような符号化パス
を上記各サブ・ビットプレーン毎に独立に選択するわけ
である。
【0100】次に、上記サブ・ビットプレーンの符号化
パスが、そのサブ・ビットプレーンが存在する母体のエ
ントロピー符号化ブロック毎に取捨選択される手段につ
いて説明する。この選択手段の基準については、後述の
実施の形態で説明する。
【0101】第16の実施の形態 この第16の実施の形態では、取捨選択されるそのサブ
・ビットプレーンの符号化パスがビットプレーン毎に可
変になる手段について説明する。これは、図22におい
て、MSBのビットプレーンに存在する3個のサブ・ビッ
トプレーンSB1,SB2,SB3は、全ての符号化パ
スの処理を行うのに対し、下方向(下位側)のビットプ
レーンに存在する4個のサブ・ビットプレーンSB1,
SB2,SB3,SB4は、例えばその内の2個しか処
理しない、というような取捨選択を行うことにより、画
像の劣化を抑えながら符号化効率を高めるものである。
【0102】これは、画像の画質に与える影響は、MSB
の方がLSBよりも大きく、有意な係数であるからに他な
らない。従って、符号化ビット数を削減する手段とし
て、上記MSBのビットプレーンに存在するサブ・ビット
プレーンSB1,SB2,SB3の符号化パスの処理を
優先して行い、他方LSB方向のビットプレーンに存在す
るサブ・ビットプレーンSB1,SB2,SB3,SB
4の符号化パスの幾つかまたはすべてを省略することが
有効である。
【0103】第17の実施の形態 この第17の実施の形態では、取捨選択されるそのサブ
・ビットプレーンの符号化パスが、そのサブ・ビットプ
レーンが存在するサブバンドの帯域によって可変になる
ことを示す。
【0104】例えば、図23は、ウェーブレット変換を
3ステージ行った結果生成される各サブバンドを示して
いる。例えば、そのサブ・ビットプレーンのビットプレ
ーンが存在する帯域がLL-0(最低域)の場合には、その
サブ・ビットプレーンの符号化パスを優先して処理を行
い、他方HH-3のように高域に存在する場合には、優先度
を最も低くして、符号化パスの一部またはすべてを省略
する。
【0105】上記操作を、画像の特定領域に相当するサ
ブバンドに相当する符号化ブロック毎に取り行うこと
で、同該画像の特定領域に個別に対応した画質制御を実
現することができる。
【0106】第18の実施の形態 この第18の実施の形態では、低域のサブバンドのエン
トロピー符号化ブロックは、高域のサブバンドのエント
ロピー符号化ブロックよりも、多数のビットプレーンを
符号化するようにしている。
【0107】すなわち、図23での低域LL-0のサブバン
ドのエントロピー符号化ブロックは、優先して多数また
は存在するMSBからLSBに至るすべてのビットプレーンを
符号化するのに対し、高域のサブバンドのエントロピー
符号化ブロックほど、符号化するビットプレーンを少な
くするまたは省略するものである。
【0108】これによって、画像のエネルギーが集中し
ている低域バンドほど、優先度を高くして符号化ビット
プレーンを多く符号化するので、低域が重視された画像
を供することが可能になる。また、上記操作を、画像の
特定領域に相当するサブバンドに相当する符号化ブロッ
ク毎に取り行うことで、該画像の特定領域に個別に対応
した画質制御を実現することができる。
【0109】第19の実施の形態 この第19の実施の形態では、低域のサブバンドのエン
トロピー符号化ブロックは、高域のサブバンドのエント
ロピー符号化ブロックよりも、各ビットプレーンの符号
化において、多くのサブ・ビットプレーンの符号化パス
を処理するようにしている。
【0110】すなわち、図23で示したように、最低域
LL-0のサブバンドに存在するエントロピー符号化ブロッ
クは、図22のMSBからLSBに至る各ビットプレーンに存
在するサブ・ビットプレーンの符号化パスの多くを、ま
たはすべてを処理する。他方、最高域HH-3に向かって高
域になるほど、各ビットプレーンの符号化において、サ
ブ・ビットプレーンの符号化パスを削減する。
【0111】また、この第19の実施の形態を、上述し
た第16の実施の形態で述べたMSB方向の符号化パスを
重視した技術と組み合わせることも可能であり、それに
よってより一層細かい画質制御を実現することができ
る。また、上記操作を、画像の特定領域に相当するサブ
バンドに相当する符号化ブロック毎に取り行うことで、
同該画像の特定領域に個別に対応した画質制御を実現す
ることができる。
【0112】一方、上記第15の実施の形態における量
子化係数に、上記第1の実施の形態において説明した重
み係数の乗算を施すことも可能である。この場合、既に
重要な画像領域に相当するサブバンドの量子化係数に
は、上記第1の実施の形態で述べた重み係数が乗算され
ているので、その結果MSB方向に係数の分布が片寄る。
従って、上記第16の実施の形態で述べたMSBからLSBに
至るビットプレーン毎のサブ・ビットプレーンの符号化
パスの増減の制御を行っても、MSB方向が優先される結
果、その画像領域の画質は維持されることになる。
【0113】これらの第15乃至第19の実施の形態に
よれば、特定画像領域のサブバンド中に存在するエント
ロピー符号化ブロック毎に、MSBからLSBに至るビットプ
レーンの増減、MSBからLSBに至るビットプレーン毎のサ
ブ・ビットプレーンの符号化パスの増減、低域から高域
へのサブ・ビットプレーンの符号化パスの増減の手段を
使い分けることで、画質制御をきめ細かく実現でき、高
画質を維持できる。
【0114】以上説明したような本発明の各実施の形態
の具体的な応用例としては、電子カメラ、ビデオカメ
ラ、監視画像用ビデオコーデック(CODEC:符号化・復号
器)、放送用VTRのコーデック、携帯・移動体画像送受
信端末(PDA)、プリンタ、衛星画像・医療用画像等
のコーデックまたはそのソフトウェアモジュール、ゲー
ム、3次元CGで用いるテキスチャの圧縮・伸長器または
そのソフトウェアモジュール等が挙げられる。
【0115】なお、本発明は上述した実施の形態のみに
限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範
囲において種々の変更が可能であることは勿論である。
【0116】
【発明の効果】本発明によれば、入力画像をライン毎に
メモリ手段に書き込んで蓄積し、上記メモリ手段に蓄積
された画像がウェーブレット変換に要するライン数に達
する毎に水平・垂直方向のウェーブレット変換を施し、
上記ウェーブレット変換工程により得られたウェーブレ
ット変換係数を量子化し、得られた量子化係数のサンプ
ル数がエントロピー符号化に要する大きさに達したとき
にエントロピー符号化するようにし、上記量子化の際に
は、上記ウェーブレット変換の際に生成されたサブバン
ド毎に予め用意されたテーブルの重み係数と、画像を構
成するブロック領域画像毎に求めた重み係数との少なく
とも一方を用いて、量子化を行うようにしているため、
画像のブロック単位での細かい画像制御が行え、画質の
向上及び符号化効率の向上が図れる。
【0117】また、本発明によれば、入力画像をライン
毎にメモリ手段書き込んで蓄積し、上記メモリ手段に蓄
積された画像がウェーブレット変換に要するライン数に
達する毎に水平・垂直方向のウェーブレット変換を施
し、得られたウェーブレット変換係数を量子化し、上記
入力画像のブロック領域毎にブロック画像内の動き情報
又はテキスチャの詳細度を分析し、上記量子化により得
られた量子化係数のサンプル数がエントロピー符号化に
要する大きさに達したときにエントロピー符号化するこ
とにより、ブロック画像内の動き情報又はテキスチャの
詳細度に応じてブロック単位での画像制御が行え、画質
及び符号化効率の向上が図れる。
【0118】また、本発明によれば、入力画像をライン
毎にメモリ手段に書き込んで蓄積し、上記メモリ手段に
蓄積された画像がウェーブレット変換に要するライン数
に達する毎に水平・垂直方向のウェーブレット変換を施
し、得られたウェーブレット変換係数を量子化し、得ら
れた量子化係数をMSBからLSBまでのビットプレーンに分
解し、同一サブバンド内に存在する複数個のサブバンド
分割されたブロックのビットプレーンを、所定のビット
数分だけシフトし、シフト操作された量子化係数のサン
プル数が所定の大きさに達した時に、エントロピー符号
化ブロック毎に順番に、当該エントロピー符号化ブロッ
クのビットプレーンをエントロピー符号化することによ
り、ブロック単位で量子化制御が行える。
【0119】さらに、本発明は、入力画像をライン毎に
メモリ手段に書き込んで蓄積し、上記メモリ手段に蓄積
された画像がウェーブレット変換に要するライン数に達
する毎に水平・垂直方向のウェーブレット変換を施し、
上記ウェーブレット変換工程により得られたウェーブレ
ット変換係数を量子化し、得られた量子化係数をMSBか
らLSBまでのビットプレーンに分解し、上記量子化係数
のサンプル数が所定の大きさに達した時にエントロピー
符号化を行ようにし、上記エントロピー符号化の際に
は、同一サブバンド内に存在する複数個のエントロピー
符号化ブロックのビットプレーンにおいて、MSBからLSB
のビットプレーンの一部分を分割・抽出し、抽出された
部分ビットプレーンをMSBからLSBに向かって符号化を行
った後、上記部分ビットプレーンに相当する部分符号化
ビットストリームを生成することにより、量子化制御が
実現できるので、画質制御が正確に行える。
【0120】すなわち、本発明によれば、画面を構成す
る空間ブロックの分析情報に応じて、同ブロックをウェ
ーブレット変換して生成されたサブバンド内の係数を操
作することで、最適な量子化制御ができるので、これま
で困難とされてきた部分領域毎の画質制御をウェーブレ
ット変換符号化装置で実現できる。
【0121】また、本発明によれば、上記量子化制御に
おいて、予め用意されたサブバンド毎の重み係数を量子
化係数に乗算する他、量子化係数をビットプレーンに分
解し、同ビットプレーンをMSBからLSBの方向に符号化す
る順番を、エントロピー符号化ブロック毎に可変にする
ことで、量子化制御が実現でき、これによって画質制御
が正確に行える。
【0122】また、本発明によれば、複数フレーム対応
の動画像符号化装置に応用することもできるので、1つ
の符号化器で静止画・動画に対応できる、安価な装置の
提供が可能になる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1の実施の形態としての画像符号化
装置の概略構成を示すブロック図である。
【図2】ウェーブレット変換符号化の動作を説明するた
めの図である。
【図3】ウェーブレット変換符号化の図2に続く動作を
説明するための図である。
【図4】ウェーブレット変換符号化の図3に続く動作を
説明するための図である。
【図5】ウェーブレット変換符号化の図4に続く動作を
説明するための図である。
【図6】2次元画像の帯域分割(分割レベル=3)を説
明するための図である。
【図7】図1の係数量子化部3の具体的な構成例を示す
ブロック図である。
【図8】図1の係数量子化部3の具体的な構成の他の例
を示すブロック図である。
【図9】所定の空間画像ブロックの各サブバンド毎の対
応領域を示す図である。
【図10】係数をビットプレーンに展開した一例を示す
図である。
【図11】本発明の第3の実施の形態としての画像符号
化装置の概略構成を示すブロック図である。
【図12】本発明の第4の実施の形態としての画像符号
化装置の概略構成を示すブロック図である。
【図13】タイルベースのウェーブレット変換符号化の
概念を説明するための図である。
【図14】オーバーラップ型ウェーブレット符号化の際
の畳み込み演算を説明するための図である。
【図15】対称畳み込み演算の概念を説明するための図
である。
【図16】画素の対称畳み込み演算を施すウェーブレッ
ト符号化の概念を説明するための図である。
【図17】点対称畳み込み演算の概念を説明するための
図である。
【図18】画像をウェーブレット分割してできたあるサ
ブバンドとそのビットプレーンを示す図である。
【図19】特定画像領域をサブバンド分割したブロック
のビットプレーンのシフト操作を説明するための図であ
る。
【図20】サブバンド内に存在するエントロピー符号化
ブロックのビットプレーン符号化を説明するための図で
ある。
【図21】インターレース画像の場合のフレーム画像及
びフィールド画像を説明するための図である。
【図22】ビットプレーンとその中のサブ・ビットプレ
ーンを示す図である。
【図23】ウェーブレット変換後に生成されるサブバン
ド領域を示す図である。
【符号の説明】
1 ブロック画像分析部、 2 ウェーブレット変換
部、 3 係数量子化部、 4 エントロピー符号化
部、 5 制御部、 6 メモリ部、 7 全画面ウェ
ーブレット変換部、 8 ブロック係数抽出部、 9
ブロック係数量子化部、 10 タイル分割部、 11
バッファ部、 12 タイルベース・ウェーブレット
変換部、 13 スカラ量子化部、 14 ブロック領
域重み係数変更部、 15 サブバンド別重み係数テー
ブル、 16 ブロック領域重み係数算出部、 17
ブロック領域重み係数演算部、 18 全画像データ読
み出しメモリ部、 19 変換係数バッファ部
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Fターム(参考) 5C059 KK03 KK06 MA24 MC11 PP01 PP04 RC11 SS14 TA45 TB00 TC04 TC06 TD06 UA02 UA11 UA31 5J064 AA02 BA09 BA16 BB13 BC01 BC16 BD02

Claims (27)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 入力画像をライン毎に書き込んで蓄積す
    るメモリ手段と、 上記メモリ手段に蓄積された画像がウェーブレット変換
    に要するライン数に達する毎に水平・垂直方向のウェー
    ブレット変換を施すウェーブレット変換手段と、 上記ウェーブレット変換手段から得られたウェーブレッ
    ト変換係数を量子化する量子化手段と、 上記量子化手段から得られた量子化係数のサンプル数が
    エントロピー符号化に要する大きさに達したときにエン
    トロピー符号化するエントロピー符号化手段とを有し、 上記量子化手段は、上記ウェーブレット変換の際に生成
    されたサブバンド毎に予め用意されたテーブルの重み係
    数と、画像を構成するブロック領域画像毎に求めた重み
    係数との少なくとも一方を用いて、量子化を行うことを
    特徴とする画像符号化装置。
  2. 【請求項2】 上記量子化手段は、上記サブバンド毎に
    予め用意されたテーブルの重み係数として、サブバンド
    分割ステージ数が大きくなる程、重み係数が大きくなっ
    て係数の優先度が増大され、逆に分割ステージ数が小さ
    くなる程、重み係数が小さくなって係数の優先度が低減
    し、同一分割ステージのサブバンド同士では、低域より
    も高域の方が重み係数が小さくなって、係数の優先度が
    低減されることを特徴とする請求項1記載の画像符号化
    装置。
  3. 【請求項3】 上記量子化手段から得られた量子化係数
    をブロック単位に集め、該ブロック内に量子化係数が満
    たされた時点で、上記エントロピー符号化手段によるエ
    ントロピー符号化を行うことを特徴とする請求項1記載
    の画像符号化装置。
  4. 【請求項4】 上記エントロピー符号化手段は、上記ブ
    ロック内の量子化係数をバイナリデータから成るビット
    プレーンに分解して、各ビットプレーンのシンボルの出
    現確率分布に応じて算術符号化を行い、上記確率分布の
    推定は予め決められたブロック内のデータに対してのみ
    行うことを特徴とする請求項3記載の画像符号化装置。
  5. 【請求項5】 上記入力画像を複数個の矩形形状のタイ
    ルに分割して上記メモリ手段に書き込むことを特徴とす
    る請求項1記載の画像符号化装置。
  6. 【請求項6】 上記入力画像は、複数フレームの連続し
    た画像であり、入力された連続した画像を1フレームず
    つ順次符号化することを特徴とする請求項1記載の画像
    符号化装置。
  7. 【請求項7】 入力画像をライン毎に書き込んで蓄積す
    るメモリ手段と、上記メモリ手段に蓄積された画像がウ
    ェーブレット変換に要するライン数に達する毎に水平・
    垂直方向のウェーブレット変換を施すウェーブレット変
    換手段と、上記ウェーブレット変換手段から得られたウ
    ェーブレット変換係数を量子化する量子化手段と、 上記入力画像のブロック領域毎にブロック画像内の動き
    情報又はテキスチャの詳細度を分析するブロック画像分
    析手段と、 上記量子化手段から得られた量子化係数のサンプル数が
    エントロピー符号化に要する大きさに達したときにエン
    トロピー符号化するエントロピー符号化手段とを有する
    ことを特徴とする画像符号化装置。
  8. 【請求項8】 上記ブロック画像分析手段からの分析情
    報を用いて、当該ブロック画像領域の量子化重み係数を
    算出する手段を有していることを特徴とする請求項7記
    載の画像符号化装置。
  9. 【請求項9】 上記量子化手段は、サブバンド毎のテー
    ブルの重み係数と、上記分析情報に基づく重み係数との
    双方を用いて、最終的な量子化重み係数を決定する手段
    を有していることを特徴とする請求項7記載の画像符号
    化装置。
  10. 【請求項10】 上記量子化手段から得られた量子化係
    数をブロック単位に集め、該ブロック内に量子化係数が
    満たされた時点で、上記エントロピー符号化手段による
    エントロピー符号化を行うことを特徴とする請求項9記
    載の画像符号化装置。
  11. 【請求項11】 上記エントロピー符号化手段は、上記
    ブロック内の量子化係数をバイナリデータから成るビッ
    トプレーンに分解して、各ビットプレーンのシンボルの
    出現確率分布に応じて算術符号化を行い、上記確率分布
    の推定は予め決められたブロック内のデータに対しての
    み行うことを特徴とする請求項10記載の画像符号化装
    置。
  12. 【請求項12】 上記入力画像を複数個の矩形形状のタ
    イルに分割して上記メモリ手段に書き込むことを特徴と
    する請求項7記載の画像符号化装置。
  13. 【請求項13】 上記入力画像は、複数フレームの連続
    した画像であり、入力された連続した画像を1フレーム
    ずつ順次符号化することを特徴とする請求項7記載の画
    像符号化装置。
  14. 【請求項14】 入力画像をライン毎に書き込んで蓄積
    するメモリ手段と、 上記メモリ手段に蓄積された画像がウェーブレット変換
    に要するライン数に達する毎に水平・垂直方向のウェー
    ブレット変換を施すウェーブレット変換手段と、 上記ウェーブレット変換手段から得られたウェーブレッ
    ト変換係数を量子化する量子化手段と、 上記量子化手段から得られた量子化係数をMSBからLSBま
    でのビットプレーンに分解し、同一サブバンド内に存在
    する複数個のサブバンド分割されたブロックのビットプ
    レーンを、所定のビット数分だけシフトし、シフト操作
    された量子化係数のサンプル数が所定の大きさに達した
    時に、エントロピー符号化ブロック毎に順番に、当該エ
    ントロピー符号化ブロックのビットプレーンをエントロ
    ピー符号化するエントロピー符号化手段とを有すること
    を特徴とする画像符号化装置。
  15. 【請求項15】 上記エントロピー符号化手段におい
    て、サブバンド内に存在するサブバンド分割されたブロ
    ックのサイズが、エントロピー符号化の符号化単位ブロ
    ックサイズよりも小さい場合には、エントロピー符号化
    単位ブロック内に存在するすべてのサブバンド分割され
    たブロックのビットシフト操作が終了した後で、エント
    ロピー符号化手段を行う手段を備えていることを特徴と
    する請求項14記載の画像符号化装置。
  16. 【請求項16】 上記エントロピー符号化手段におい
    て、サブバンド内に存在するサブバンド分割されたブロ
    ックのサイズが、エントロピー符号化の符号化単位ブロ
    ックサイズよりも大きい場合には、1つのサブバンド分
    割されたブロックのビットシフト操作が終了した後、そ
    のサブバンド分割されたブロック内に存在するすべての
    エントロピー符号化単位ブロック内の符号化を行う手段
    を備えていることを特徴とする請求項14記載の画像符
    号化装置。
  17. 【請求項17】 上記入力画像は、複数フレームの連続
    した画像であり、入力された連続した画像を1フレーム
    ずつ順次符号化することを特徴とする請求項14記載の
    画像符号化装置。
  18. 【請求項18】 入力画像をライン毎に書き込んで蓄積
    するメモリ手段と、 上記メモリ手段に蓄積された画像がウェーブレット変換
    に要するライン数に達する毎に水平・垂直方向のウェー
    ブレット変換を施すウェーブレット変換手段と、 上記ウェーブレット変換手段から得られたウェーブレッ
    ト変換係数を量子化する量子化手段と、 上記量子化手段から得られた量子化係数をMSBからLSBま
    でのビットプレーンに分解し、上記量子化係数のサンプ
    ル数が所定の大きさに達した時にエントロピー符号化を
    行うエントロピー符号化手段とを有し、 上記エントロピー符号化手段は、同一サブバンド内に存
    在する複数個のエントロピー符号化ブロックのビットプ
    レーンにおいて、MSBからLSBのビットプレーンの一部分
    を分割・抽出し、抽出された部分ビットプレーンをMSB
    からLSBに向かって符号化を行った後、上記部分ビット
    プレーンに相当する部分符号化ビットストリームを生成
    することを特徴とする画像符号化装置。
  19. 【請求項19】 上記エントロピー符号化手段は、特定
    の空間的な画像領域に対応した、サブバンド分割された
    ブロックのビットプレーンを、所定のビット数分だけシ
    フト操作した後で、同一サブバンド内に存在するすべて
    のエントロピー符号化ブロックのMSBからLSBの方向に、
    ビットプレーン毎に順次符号化を行うことを特徴とする
    請求項18記載の画像符号化装置。
  20. 【請求項20】 上記特定の空間的な画像領域の情報
    は、画像を構成するブロック領域画像毎に、ブロック画
    像内の動き情報またはテキスチャの詳細度を分析する分
    析手段から供給される分析情報であることを特徴とする
    請求項19記載の画像符号化装置。
  21. 【請求項21】 上記入力画像がインターレース画像の
    とき、上記分析情報によって動きが大きいと判断された
    エントロピー符号化対象ブロックについては、シフトア
    ップ手段を用いて、エントロピー符号化対象ブロック領
    域のビットプレーンのシフトを行うことを特徴とする請
    求項20記載の画像符号化装置。
  22. 【請求項22】 上記分析情報によって静止領域と判断
    されたエントロピー符号化対象ブロックについては、シ
    フトアップ手段を用いて、エントロピー符号化対象ブロ
    ック領域のビットプレーンのシフトを行うことを特徴と
    する請求項20記載の画像符号化装置。
  23. 【請求項23】 上記エントロピー符号化手段は、最も
    分割ステージ数の多い最低域のサブバンドから、最も分
    割ステージ数の少ない最高域のサブバンドの方向に、上
    記部分符号化ビットストリームを並べて、最終的な符号
    化ビットストリームを生成することを特徴とする請求項
    18記載の画像符号化装置。
  24. 【請求項24】 入力画像をライン毎にメモリ手段に書
    き込んで蓄積する工程と、 上記メモリ手段に蓄積された画像がウェーブレット変換
    に要するライン数に達する毎に水平・垂直方向のウェー
    ブレット変換を施すウェーブレット変換工程と、 上記ウェーブレット変換工程により得られたウェーブレ
    ット変換係数を量子化する量子化工程と、 上記量子化工程により得られた量子化係数のサンプル数
    がエントロピー符号化に要する大きさに達したときにエ
    ントロピー符号化するエントロピー符号化工程とを有
    し、 上記量子化工程は、上記ウェーブレット変換の際に生成
    されたサブバンド毎に予め用意されたテーブルの重み係
    数と、画像を構成するブロック領域画像毎に求めた重み
    係数との少なくとも一方を用いて、量子化を行うことを
    特徴とする画像符号化方法。
  25. 【請求項25】 入力画像をライン毎にメモリ手段書き
    込んで蓄積する工程と、 上記メモリ手段に蓄積された画像がウェーブレット変換
    に要するライン数に達する毎に水平・垂直方向のウェー
    ブレット変換を施すウェーブレット変換工程と、 上記ウェーブレット変換工程により得られたウェーブレ
    ット変換係数を量子化する量子化工程と、 上記入力画像のブロック領域毎にブロック画像内の動き
    情報又はテキスチャの詳細度を分析するブロック画像分
    析工程と、 上記量子化工程により得られた量子化係数のサンプル数
    がエントロピー符号化に要する大きさに達したときにエ
    ントロピー符号化するエントロピー符号化工程とを有す
    ることを特徴とする画像符号化方法。
  26. 【請求項26】 入力画像をライン毎にメモリ手段に書
    き込んで蓄積する工程と、 上記メモリ手段に蓄積された画像がウェーブレット変換
    に要するライン数に達する毎に水平・垂直方向のウェー
    ブレット変換を施すウェーブレット変換工程と、 上記ウェーブレット変換工程により得られたウェーブレ
    ット変換係数を量子化する量子化工程と、 上記量子化工程により得られた量子化係数をMSBからLSB
    までのビットプレーンに分解し、同一サブバンド内に存
    在する複数個のサブバンド分割されたブロックのビット
    プレーンを、所定のビット数分だけシフトし、シフト操
    作された量子化係数のサンプル数が所定の大きさに達し
    た時に、エントロピー符号化ブロック毎に順番に、当該
    エントロピー符号化ブロックのビットプレーンをエント
    ロピー符号化するエントロピー符号化工程とを有するこ
    とを特徴とする画像符号化方法。
  27. 【請求項27】 入力画像をライン毎にメモリ手段に書
    き込んで蓄積する工程と、 上記メモリ手段に蓄積された画像がウェーブレット変換
    に要するライン数に達する毎に水平・垂直方向のウェー
    ブレット変換を施すウェーブレット変換工程と、 上記ウェーブレット変換工程により得られたウェーブレ
    ット変換係数を量子化する量子化工程と、 上記量子化工程により得られた量子化係数をMSBからLSB
    までのビットプレーンに分解し、上記量子化係数のサン
    プル数が所定の大きさに達した時にエントロピー符号化
    を行うエントロピー符号化工程とを有し、 上記エントロピー符号化工程は、同一サブバンド内に存
    在する複数個のエントロピー符号化ブロックのビットプ
    レーンにおいて、MSBからLSBのビットプレーンの一部分
    を分割・抽出し、抽出された部分ビットプレーンをMSB
    からLSBに向かって符号化を行った後、上記部分ビット
    プレーンに相当する部分符号化ビットストリームを生成
    することを特徴とする画像符号化方法。
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