JPH10327405A

JPH10327405A - 画像符号化復号化装置及びその方法

Info

Publication number: JPH10327405A
Application number: JP8824297A
Authority: JP
Inventors: Yukio Go; 志雄呉
Original assignee: Oki Electric Industry Co Ltd
Current assignee: Oki Electric Industry Co Ltd
Priority date: 1997-03-28
Filing date: 1997-04-07
Publication date: 1998-12-08

Abstract

(57)【要約】【課題】画像の局所的性質に適した高能率な画像符号
化方法及び装置を提供する。【解決手段】２次元画像信号をウェーブレット変換す
るウェーブレット変換手段１１と、ウェーブレット変換
された画像をツリー構造を有するブロックに分割するブ
ロック分割手段１２と、４段のブロック分割された画
像の横方向の成分あるいは縦方向の成分あるいは横縦両
方の成分に対してさらに１次元のウェーブレットを行う
局所ウェーブレット変換手段と、ブロック分割された画
像信号及び局所ウェーブレット変換された画像信号を量
子化する４＋１段の量子化手段と、量子化された画像信
号を符号化する４＋１段の符号化手段と、４＋１段の
符号化手段の出力から１段の出力を選択する切替手段
と、を備えている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、静止画像あるいは
動画像の符号化・復号化装置に用いられ、画像符号化の
高能率化に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来このような分野の技術として例え
ば、下記の文献に記載されるものがあった。

【０００３】文献名：Jerome M. Shapiro, Embedded Im
age Coding Using Zerotrees of Wavelet Coefficient
s, IEEE Trans. SP, Vol.41, No.12, DECEMBER 1993.
pp.3445-3462。

【０００４】前記文献には、ウェーブレット変換を用い
た画像の符号化復号化方法が記載されている。

【０００５】以下図２を用いて従来技術の画像符号化方
法の構成及び動作を説明する。従来のこの画像符号化方
法は、２次元画像信号をウェーブレット変換するウェー
ブレット変換手段２１と、ウェーブレット変換された画
像をツリー構造を有するブロックに分割するブロック分
割手段２２と、ブロック分割された画像信号を量子化す
る量子化手段２３と、量子化された画像信号を符号化す
る符号化手段２４と、を備えている。

【０００６】入力画像信号Ｓ２０がウェーブレット変換
手段２１に接続され、ウェーブレット変換手段２１の出
力Ｓ２１がブロック分割手段２２に接続され、ブロック
分割手段２２の出力Ｓ２２が量子化手段２３に接続さ
れ、量子化手段２３の出力Ｓ２３が符号化手段２４に接
続され、符号化手段２４の出力Ｓ２４が外部端子に接続
されている。

【０００７】前記２次元の画像信号をウェーブレット変
換するウェーブレット変換手段２１は、図３のように、
１次元のウェーブレット変換を行うウェーブレットフィ
ルタ及びメモリを多段接続して構成されている。

【０００８】図３において、２次元画像信号Ｓ３０が入
力されると、まず第１段のウェーブレットフィルタ３１
では、該入力画像または第２段のメモリ３４からの出力
Ｓ３４−１に対して、横（あるいは縦）方向の１次元の
ウェーブレット変換を行い、低周波成分Ｓ３１−１及び
高周波成分Ｓ３１−２を第１段のメモリ３２に出力す
る。第２段のウェーブレットフィルタ３３−１及び３３
−２では、第１段のメモリから出力される低周波成分Ｓ
３２−１及び高周波成分Ｓ３２−２に対してそれぞれ縦
（あるいは横）方向の１次元のウェーブレット変換を行
い、それぞれの低周波成分Ｓ３３−１、Ｓ３３−３及び
高周波成分Ｓ３３−２、Ｓ３３−４を第２段のメモリ３
４に出力する。第２段目のメモリ３４では、入力される
画像の縦及び横方向共に低周波の成分Ｓ３４−１を第１
段のウェーブレットフィルタ３１に、またすべての成分
Ｓ３４−２を外部端子に出力する。

【０００９】また、前記ウェーブレットフィルタは、図
４のように、一対の低域通過フィルタ(low-pass filte
r)４１及び高域通過フィルタ(high-pass filter)４２か
ら構成されている。図４において、１次元信号Ｓ４０が
入力されると、低域通過フィルタ４１では、式１のよう
に入力信号にローパスフィルタをかけ、出力データを半
分にサブサンプリングして信号Ｓ４１を出力する。高域
通過フィルタ４２では、式２のように入力信号にハイパ
スフィルタをかけ、出力データを半分にサブサンプリン
グして信号Ｓ４２を出力する。式１及び式２において、
h(k)及びg(k)は、それぞれローパスフィルタ及びハイパ
スフィルタの係数を示し、S1は入力信号を示し、Sl+1及
びWl+1はそれぞれローパスフィルタ及びハイパスフィル
タの出力を示す。

【００１０】図３のようにウェーブレット変換手段を構成することに
よって低周波成分に対して繰り返しウェーブレット変換
をすることが可能になり、例えば、３段ウェーブレット
変換をした場合の画像は図５のように、低周波成分が細
かく（小さく）分割され、高周波成分が荒く（大きく）
分割される。

【００１１】図２のブロック分割手段２２では、ウェー
ブレット変換された画像Ｓ２１に対して、該画像信号の
ツリー構造に従って、対応する画素成分を抽出してブロ
ックを構成し、該ブロックデータＳ２２を出力する。例
えば、図５の様に３段ウェーブレット変換された画像の
画素のツリー構造は図６（ａ）に示すように、最初の親
画素（ＬＬ１内における１画素）には３個の子画素（Ｈ
Ｌ１、ＬＨ１、ＨＨ１内にそれぞれ１画素）を持ち、そ
れぞれの子画素にはさらに４個の子画素（ＨＬ２、ＬＨ
２、ＨＨ２内にそれぞれ４画素）を持ち、それらの子画
素にはさらにそれぞれ４個の子画素（ＨＬ３、ＬＨ３、
ＨＨ３内にそれぞれ４画素）を持っている。この親子構
造をツリー構造という。ブロック分割手段２２は、これ
らの親子を集めて図６（ｂ）に示すようなひとつの画像
ブロックにしている。

【００１２】量子化手段２３では、入力される画像ブロ
ックＳ２２に対して、量子化をし、量子化インデックス
を出力する。例えば、入力画素をＸとし、量子化係数を
Ｑとすると、量子化手段では、量子化インデックスＹ＝
Ｘ／Ｑを出力する。

【００１３】符号化手段２４では、ブロック分割され量
子化された画像に対して、符号化を行う。符号化法方と
しては、例えば、親から子へと順に一次元にスキャン
し、ランレングス符号化をする方法がある。または、あ
る親がゼロルートかどうか（該親の子及び孫がすべてゼ
ロかどうか）を判断し、ゼロルートである場合に、その
子たちの符号化をスキップして符号化する方法もある。

【００１４】また、従来技術の画像復号方法の構成及び
動作は以下のようになっている。

【００１５】図１３は従来技術の画像復号方法の構成で
ある。復号手段２５と、逆量子化手段２６と、画像構成
手段２７と、ウェーブレット逆変換手段２８と、を備え
ている。

【００１６】画像の符号化された信号Ｓ２４が、復号手
段２５に接続され、復号手段２５の出力Ｓ２５が逆量子
化手段２６に接続され、逆量子化手段２６の出力Ｓ２６
が画像構成手段２７に接続され、画像構成手段２７の出
力Ｓ２７がウェーブレット逆変換手段２８に接続され、
ウェーブレット逆変換手段の出力Ｓ２８が外部端子に接
続されている。

【００１７】画像の符号化された信号Ｓ２４が入力され
ると、復号手段２５では、符号化手段２４と逆の動作を
し、画像信号を復号する。例えば、符号化手段でゼロの
長さと非ゼロの値の大きさとをランレングス符号化され
た信号に対して、該信号からゼロの長さと非ゼロの信号
の値の大きさを算出し、画像信号を復元する。

【００１８】逆量子化手段２６では、量子化手段２３と
逆の動作をし、例えば、量子化手段ではＹ（＝Ｘ／Ｑ）
を出力している場合に、逆量子化手段では、Ｘ‘＝Ｑ・
Ｙを出力する。

【００１９】画像構成手段２７では、ブロック分割手段
２２と逆の動作をし、図６（ｂ）の画像ブロックから対
応する画素を戻して（ａ）の画像フレームを構成する。

【００２０】ウェーブレット逆変換手段２８では、ウェ
ーブレット変換手段２１と逆の動作をし、ウェーブレッ
ト変換された画像を元に戻す。

【００２１】この一連の符号化方法と逆の復号操作をす
ることによって、符号化された画像が復元できるのであ
る。

【００２２】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら従来の画
像符号化方法では、ウェーブレット変換後、例えば、図
５のように、ＨＬ２，ＨＬ３などの帯域では、横方向で
は高周波帯域であるが、縦方向では低周波帯域となって
いるので、縦方向にはまだ高い相関が残されている可能
性が高く、変換圧縮効率の低下の原因となる。また、従
来のウェーブレット変換方法は、画像全体に対して同一
のウェーブレット変換を行うので、局所的な画像の性質
変化を適応的に対応できないという問題点があった。こ
の他、画像符号化で良く用いられる変換としてＤＣＴ
（離散コサイン変換）による方法があるが、画像全体を
ブロックに分割してから変換を行うため、ブロック化に
よるブロックノイズが生じてしまうという問題があっ
た。

【００２３】

【課題を解決するための手段】

【００２４】

【発明の実施の形態】

《具体例１》＜構成＞以下、本発明による具体例１を図面を参照して
詳細に説明する。図１は本発明による具体例１の画像符
号化方法の構成図である。本発明の具体例１の画像符号
化方法は、従来技術の画像符号化方法において、ブロッ
ク分割手段の後方に、量子化手段及び符号化手段に並列
に接続され、ブロック分割された画像の横方向の成分あ
るいは縦方向の成分あるいは横縦両方の成分に対してさ
らに１次元のウェーブレットを行う局所ウェーブレット
変換手段４段と、局所ウェーブレット変換後の画像ブロ
ックを量子化する量子化手段４段と、量子化された画像
ブロックを符号化する符号化手段４段を、備え、さらに
従来の符号化手段をも含めた４＋１段の符号化手段の出
力から１段の出力を選択する切替手段とを備えている。

【００２５】図１において、入力画像信号Ｓ１０がウェ
ーブレット変換手段１１に接続され、ウェーブレット変
換手段１１の出力Ｓ１１がブロック分割手段１２に接続
され、ブロック分割手段１２の出力Ｓ１２が、量子化手
段１４−０及び４段の局所ウェーブレット変換手段１３
−ｉ（ｉ＝１，２，．．．４）にそれぞれ接続され、４
段の局所ウェーブレット変換手段１３−ｉ（ｉ＝１，
２，．．．４）のそれぞれの出力Ｓ１３−ｉが、それぞ
れ対応する量子化手段１４−ｉに接続され、４＋１段の
量子化手段１４−ｉのそれぞれの出力Ｓ１４−ｉが、そ
れぞれ対応する符号化手段１５−ｉに接続され、４＋１
段の符号化手段１５−ｉのそれぞれの出力Ｓ１５−ｉ
が、切替手段１６に接続され、切替手段１６の出力Ｓ１
６が、外部端子に接続されている。

【００２６】＜動作＞ウェーブレット変換手段１１及び
ブロック分割手段１２は、従来技術のものと同様な機能
を有し同一動作をするので、説明を省略する。

【００２７】４段の局所ウェーブレット変換手段１３−
ｉ（ｉ＝１，２，．．．４）では、それぞれ入力される
画像ブロックに対して、異なった分割の方法で該入力画
像ブロックの周波数帯域をさらに分割する。第１例とし
ては、第１段目の局所ウェーブレット変換手段１３−１
では、入力される図５のような周波数帯域を有する画像
ブロックに対して、さらに横方向の成分ＨＬ２及びＨＬ
３に対して縦方向に１次元のウェーブレット変換を行
い、図７のように周波数帯域の細分割を行う。ここで横
方向の成分とは、横方向では高周波帯域であるが縦方向
では低周波帯域である周波数帯域を示している。

【００２８】第２例として、第２段目の局所ウェーブレ
ット変換手段１３−２では、入力される図５のような周
波数帯域を有する画像ブロックに対して、さらに縦方向
の成分ＬＨ２及びＬＨ３に対して横方向に１次元のウェ
ーブレット変換を行い、図８のように周波数帯域の細分
割を行う。ここで縦方向の成分とは、縦方向では高周波
帯域であるが横方向では低周波帯域である周波数帯域を
示している。

【００２９】第３例として、第３段目の局所ウェーブレ
ット変換手段１３−３では、入力される図５のような周
波数帯域を有する画像ブロックに対して、さらに横方向
の成分ＨＬ２及びＨＬ３及び縦方向の成分ＬＨ２及びＬ
Ｈ３に対してそれぞれ第１段目及び第２段目の局所ウェ
ーブレット変換手段の１次元のウェーブレット変換を行
い、図９のように周波数帯域の細分割を行う。第４例と
して、第４段目の局所ウェーブレット変換手段１３−４
では、入力される図５のような周波数帯域を有する画像
ブロックに対して、図１０のようにすべての周波数成分
が同等の帯域の広さを持つようにそれぞれの周波数成分
に対して、さらに２次元のウェーブレット変換を行い周
波数帯域の細分割を行う。

【００３０】これらの１次元のウェーブレット変換のみ
を行うような局所ウェーブレット変換手段（例えば、１
３−１，１３−２）は、図１１のように１段の１次元の
ウェーブレット変換を行うウェーブレットフィルタ７１
と１段のメモリ８１から構成することが出来る。ウェー
ブレットフィルタ７１では、前述のウェーブレットフィ
ルタと同様に、入力される画像信号に対して１次元のウ
ェーブレット変換を行い低周波成分Ｓ７１−１及び高周
波成分Ｓ７１−２をメモリ７２に出力する。メモリ７２
からの低周波成分の出力Ｓ７２−１がまた１次元のウェ
ーブレットフィルタ７１に入力される。その繰り返しウ
ェーブレット変換を行うことによって任意の段数の１次
元ウェーブレット変換を行うことが出来る。また、１３
−３のような１次元のウェーブレット変換を縦及び横方
向の成分に対してそれぞれ行うような局所ウェーブレッ
ト変換手段は、前記１次元のウェーブレット変換のみを
行う局所ウェーブレット変換手段を２段並列に接続すれ
ばよい。また、２次元のウェーブレット変換を行う局所
ウェーブレット変換手段は、従来技術のウェーブレット
変換と同様な構成で実現できる。

【００３１】各段の量子化手段１４−ｉ及び各段の符号
化手段１５−ｉは、従来技術の物と同様な機能を有し同
様に動作するので、説明を省略する。

【００３２】切替手段１６では、入力される格段の符号
化手段の出力である符号量Ｓ１５−ｉをカウントして符
号量が最も少ない符号化手段の符号を選択し、局所ウェ
ーブレット変換情報も併せて出力するようにする。この
局所ウェーブレット変換情報は、局所ウェーブレット変
換手段１３−ｉによって出力される。あるいはどの符号
化手段１５−ｉを選択したかにより切替手段１６によっ
て局所ウェーブレット変換情報を選択して出力しても良
い。

【００３３】＜効果＞以上説明したように、本発明の具
体例１によれば、局所ウェーブレット変換手段を追加す
ることによって、画像の局所の性質に応じて、最適なウ
ェーブレット変換を行うことが出来、符号化の効率の一
層の向上が実現できる。

【００３４】《具体例２》＜構成＞以下、本発明による具体例２を図面を参照して
詳細に説明する。本発明の具体例２の画像符号化方法
は、図１２のように、本発明の具体例１の画像符号化方
法において、切替手段を量子化手段の後ろに置き、符号
化手段を１段に減らした構成にしたものである。

【００３５】＜動作＞本発明の具体例２の切替手段で
は、各段の量子化手段による量子化誤差および量子化後
の画像信号の大きさまたはゼロの数などを用いて符号化
効率を推定し、符号化効率の最も高いものを選択して出
力するような機能を有している。例えば、非ゼロの数と
量子化誤差の積を判定基準とし、該積が最も小さい量子
化手段の出力を符号化効率が最も良いと推定し、該量子
化手段の出力を選択して出力するようにする。

【００３６】＜効果＞以上説明したように、本発明の具
体例２によれば、本発明の具体例１において、切替手段
を量子化手段の後ろに置くことによって、符号化手段を
１段に減らすことが出来、装置の簡略化が実現できる。

【００３７】《具体例３》＜構成＞以下、本発明による具体例３を図面を参照して
詳細に説明する。本発明の具体例３の画像復号方法は、
図１４のように、従来技術の画像復号方法において、逆
量子化手段２６と、画像構成手段２７との間に局所ウェ
ーブレット逆変換手段２９を挿入して構成されている。

【００３８】＜動作＞本発明の具体例３の画像復号方法
において、復号手段２５及び逆量子化手段２６及び画像
構成手段２７及びウェーブレット逆変換手段２８は、従
来技術のものと同様な機能を有し、同一動作をするの
で、説明を省略する。

【００３９】局所ウェーブレット逆変換手段２９では、
入力される逆量子化された画像ブロックに対して、画像
符号化時選択された局所ウェーブレット変換方法の情報
に従って、該局所ウェーブレット変換と逆の動作をし、
ウェーブレット逆変換をすることによって、局所ウェー
ブレット変換画像ブロックを復元する。例えば、符号化
側では、注目ブロックに対して図７に示すように横方向
の周波数成分のみを縦方向の１次元ウェーブレット変換
を行った場合、局所ウェーブレット逆変換手段では、横
方向の周波数成分に対してのみ縦方向の１次元ウェーブ
レット逆変換を行い、画像ブロックを図５の構成に戻
す。

【００４０】＜効果＞以上説明したように、本発明の具
体例３によれば、従来技術の画像復号方法において、逆
量子化手段と、画像構成手段との間に局所ウェーブレッ
ト逆変換手段を挿入することによって、本発明の第１の
具体例及び第２の具体例の画像符号化方法によって符号
化された画像が復元できるのである。

【００４１】《具体例４》＜構成＞以下、本発明による具体例４を図面を参照して
詳細に説明する。本発明の具体例４の画像符号化方法
は、図１５のように、本発明の具体例１の画像符号化方
法において、切替手段をなくし、局所ウェーブレット変
換手段を１段に減らし、そして、局所性質検出手段を設
け、ブロック分割手段の出力から該ブロックの性質を検
出し、それによって局所ウェーブレット変換手段を制御
するような構成にしたものである。

【００４２】＜動作＞本発明の具体例４の局所性質検出
手段１８では、ブロック分割手段１２から出力される各
画像ブロックに対して、例えば、横方向の成分ＨＬ２及
びＨＬ３に対して縦方向の相関を求め、該相関が規定値
より高いときに該ブロックの横方向の成分ＨＬ２及びＨ
Ｌ３に対して縦方向の１次元のウェーブレット変換をす
るように制御信号ｓ１８を局所ウェーブレット変換手段
１３に出力する。同時に、縦方向の成分ＬＨ２及びＬＨ
３に対して横方向の相関を求め、該相関が規定値より高
いときに該ブロックの縦方向の成分ＬＨ２及びＬＨ３に
対して横方向の１次元のウェーブレット変換をするよう
に制御信号ｓ１８を局所ウェーブレット変換手段１３に
出力する。前記相関の求め方として、例えば、隣接画像
信号の積を累積加算し、該画像信号の自乗和で割ったも
のを用いる方法がある。

【００４３】局所ウェーブレット変換手段１３では、局
所性質検出手段１８より入力される制御信号ｓ１８に従
って、ブロック分割手段１２より入力される画像ブロッ
クに対して、横方向、あるいは縦方向、あるいは横縦両
方向の１次元ウェーブレット変換して出力するか、ある
いは入力をそのまま出力するかのいずれかを行う。

【００４４】尚、局所性質検出手段１８はブロック分割
手段１２より出力される画像信号に対し、相関を求めて
局所性質の検出を行っているが、別途画像信号を入力し
て相関を求めることとしても良い。

【００４５】＜効果＞以上説明したように、本発明の具
体例４によれば、本発明の具体例１において、切替手段
を無くし、且つ局所ウェーブレット変換手段を１段にし
たことによって、装置の大幅な簡略化が実現できる。

【００４６】《具体例５》＜構成＞以下、本発明による具体例５を図面を参照して
詳細に説明する。本発明の具体例５の画像符号化方法
は、図１６のように、本発明の具体例４の画像符号化方
法において、逆量子化手段と、局所ウェーブレット逆変
換手段と、メモリを設け、量子化手段の出力を逆量子化
手段に接続し、逆量子化手段の出力を局所ウェーブレッ
ト逆変換手段に接続し、局所ウェーブレット逆変換手段
の出力をメモリに出力し、メモリの出力を局所性質検出
手段に出力し、局所性質検出手段の出力を局所ウェーブ
レット変換手段及び局所ウェーブレット逆変換手段に出
力するような構成にしたものである。

【００４７】＜動作＞本発明の具体例５の逆量子化手段
２６では、前記具体例３の逆量子化手段と同様な機能を
有し、量子化手段１４によって量子化された画像信号を
逆量子化し復元する。

【００４８】局所ウェーブレット逆変換手段１３では、
前記具体例３の局所ウェーブレット逆変換手段と同様な
機能を有し、後述の局所性質検出手段１８より出力され
た制御信号ｓ１８に従って、同じく該制御信号ｓ１８に
よって局所ウェーブレット変換された画像ブロックに対
して局所ウェーブレット逆変換をし、画像ブロックを復
元する。

【００４９】メモリ３０では、局所ウェーブレット逆変
換手段２９によって復元された画像ブロックを格納す
る。

【００５０】局所性質検出手段１８では、現時点で符号
化しようとする注目画像ブロックに対して、メモリ３０
より該注目ブロックに隣接する圧縮復元された画像ブロ
ックの横方向成分及び縦方向成分の相関を前記具体例４
と同様に求め、該相関の大きい方向に対してさらに１次
元のウェーブレット変換及び逆変換をするように、局所
ウェーブレット変換手段１３及び局所ウェーブレット逆
変換手段２９に対して、制御信号ｓ１８を出力する。

【００５１】＜効果＞以上説明したように、本発明の具
体例５によれば、本発明の具体例４において、局所性質
検出を注目画像ブロックの近隣の圧縮復元された画像ブ
ロックを用いて行い、局所ウェーブレット変換手段を制
御することによって、復号側でも同様に、局所ウェーブ
レット逆変換手段を制御することが可能となり、該制御
信号を伝送する必要が無くなり、符号化効率の一層の向
上が実現できる。

【００５２】《具体例６》＜構成＞以下、本発明による具体例６を図面を参照して
詳細に説明する。本発明の具体例６の画像復号化方法
は、図１７のように、本発明の具体例３の画像復号化方
法において、メモリと局所性質検出手段を設け、局所ウ
ェーブレット逆変換手段の出力をメモリに出力し、メモ
リの出力を局所性質検出手段に出力し、局所性質検出手
段の出力を局所ウェーブレット逆変換手段に出力するよ
うな構成にしたものである。

【００５３】＜動作＞本発明の具体例６のメモリ３０で
は、局所ウェーブレット逆変換手段２９によって復元さ
れた画像ブロックを格納する。

【００５４】局所性質検出手段１８では、現時点で符号
化しようとする注目画像ブロックに対して、メモリ３０
より該注目ブロックに隣接する圧縮復元された画像ブロ
ックの横方向成分及び縦方向成分の相関を前記具体例４
と同様に求め、該相関の大きい方向に対してさらに１次
元のウェーブレット変換及び逆変換をするように、局所
ウェーブレット逆変換手段２９に対して、制御信号ｓ１
８を出力する。

【００５５】＜効果＞以上説明したように、本発明の具
体例６によれば、局所性質検出を注目画像ブロックの近
隣の圧縮復元された画像ブロックを用いて行い、局所ウ
ェーブレット逆変換手段を制御することによって、本発
明の具体例５の局所ウェーブレット変換手段に対する制
御と同じ制御が可能となり、本発明の具体例５によって
符号化された画像信号を制御信号なしで復号することが
可能である。

【００５６】

【発明の効果】以上説明したように、本発明の画像符号
化装置によれば、局所ウェーブレット変換手段を備える
ことによって、画像の局所の性質に応じた最適なウェー
ブレット変換を行うことが出来、符号化の効率の一層の
向上が実現できる。また、切替手段を量子化手段の後ろ
に置くことによって、符号化手段を１段に減らすことが
出来、装置の簡略化が実現できる。

【００５７】本発明の画像復号化装置によれば、局所ウ
ェーブレット逆変換手段を備えることによって、局所ウ
ェーブレット変換情報により局所ウェーブレット変換ブ
ロックの復元が行われて画像が復号される。このため、
ブロックノイズの無い良好な画像復号が実現できるとい
う効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明による具体例１の画像符号化方法の構成
図である。

【図２】従来技術の画像符号化方法の構成図である。

【図３】ウェーブレット変換手段の構成図である。

【図４】ウェーブレットフィルタの構成図である。

【図５】従来のウェーブレット変換の帯域構成図であ
る。

【図６】ブロック分割手段の説明図である。

【図７】本発明の局所ウェーブレット変換の第１例の周
波数帯域分割図である。

【図８】本発明の局所ウェーブレット変換の第２例の周
波数帯域分割図である。

【図９】本発明の局所ウェーブレット変換の第３例の周
波数帯域分割図である。

【図１０】本発明の局所ウェーブレット変換の第４例の
周波数帯域分割図である。

【図１１】局所ウェーブレット変換の１例の構成図であ
る。

【図１２】本発明による具体例２の画像符号化方法の構
成図である。

【図１３】従来技術の画像復号化方法の構成図である。

【図１４】本発明による具体例３の画像復号化方法の構
成図である。

【図１５】本発明による具体例４の画像符号化方法の構
成図である。

【図１６】本発明による具体例５の画像符号化方法の構
成図である。

【図１７】本発明による具体例６の画像復号化方法の構
成図である。

【符号の説明】

１１、２１ウェーブレット変換手段１２、２２ブロック分割手段１３−１から１３−４局所ウェーブレット変換手段１４−０から１４−４、２３量子化手段１５−０から１５−４、１６２４符号化手段１６切替手段１８、局所性質検出手段３１、３３−１、３３−２ウェーブレットフィルタ３０、３２、３４メモリ４１ローパスフィルタ４２ハイパスフィルタ２５復号手段２６逆量子化手段２７画像構成手段２８ウェーブレット逆変換手段２９局所ウェーブレット逆変換手段

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】２次元画像信号をウェーブレット変換す
るウェーブレット変換手段と、前記ウェーブレット変換手段によってウェーブレット変
換された画像信号をブロックに分割するブロック分割手
段と、前記ブロック分割手段によって分割された画像信号の特
定の周波数成分に対して局所ウェーブレット変換を行う
ｎ（ｎ：正の整数）段の局所ウェーブレット変換手段
と、前記ブロック分割手段によって分割された画像信号及び
前記ｎ段の局所ウェーブレット変換手段によって変換さ
れた画像信号を量子化するｎ＋１段の量子化手段と、前記ｎ＋１段の量子化手段によって量子化された画像信
号を符号化するｎ＋１段の符号化手段と、前記ｎ＋１段の符号化手段によって符号化された画像信
号から１段の出力を選択して出力する切替手段と、を備
えたことを特徴とする画像符号化装置。
【請求項２】２次元画像信号をウェーブレット変換す
るウェーブレット変換手段と、前記ウェーブレット変換手段によってウェーブレット変
換された画像信号をブロックに分割するブロック分割手
段と、前記ブロック分割手段によって分割された画像信号の特
定の周波数成分に対して局所ウェーブレット変換を行う
ｎ（ｎ：正の整数）段の局所ウェーブレット変換手段
と、前記ブロック分割手段によって分割された画像信号及び
前記ｎ段の局所ウェーブレット変換された画像信号を量
子化するｎ＋１段の量子化手段と、前記ｎ＋１段の量子化手段によって量子化された画像信
号から１段の出力を選択して出力する切替手段と、前記切替手段によって出力された画像信号を符号化する
符号化手段と、を備えたことを特徴とする画像符号化装置。
【請求項３】前記ｎ段の局所ウェーブレット変換手段
は、横方向の成分、縦方向の成分、横および縦方向の成分お
よび全ての成分に対してそれぞれ局所ウェーブレット変
換を行うことを特徴とする請求項１または２に記載の画
像符号化装置。
【請求項４】前記ｎ段の局所ウェーブレット変換手段
は、局所ウェーブレット変換情報を出力することを特徴とす
る請求項１から３に記載の画像符号化装置。
【請求項５】前記切替手段は、前記選択した１段の出力に応じた局所ウェーブレット変
換情報を出力することを特徴とする請求項１から３に記
載の画像符号化装置。
【請求項６】ブロック分割され符号化された２次元画
像信号を復号する復号手段と、前記復号手段によって復号された画像ブロックの信号を
逆量子化する逆量子化手段と、前記逆量子化手段によって逆量子化された画像ブロック
の信号に対して、前記局所ウェーブレット変換情報に従
い局所ウェーブレット逆変換を行う局所ウェーブレット
逆変換手段と、前記局所ウェーブレット逆変換手段によって逆変換され
た画像ブロックの信号から画像フレームを構成する画像
構成手段と、前記画像構成手段によって構成された画像フレームに対
して２次元のウェーブレット逆変換を行うウェーブレッ
ト逆変換手段と、を備えたことを特徴とする画像復号化
装置。
【請求項７】２次元画像信号をウェーブレット変換す
るウェーブレット変換手段と、前記ウェーブレット変換手段によってウェーブレット変
換された画像信号をブロックに分割するブロック分割手
段と、画像信号の特定方向の相関性を求めることにより局所性
質を検出して制御信号を出力する局所性質検出手段と、前記ブロック分割手段によって分割された画像信号に対
し、前記局所性質検出手段によって出力された制御信号
に従って、特定の周波数成分に対して局所ウェーブレッ
ト変換を行う局所ウェーブレット変換手段と、前記ブロック分割手段によって分割された画像信号およ
び局所ウェーブレット変換手段によって変換された画像
信号を量子化する量子化手段と、前記量子化手段によって量子化された画像信号を符号化
する符号化手段と、を備えたことを特徴とする画像符号
化装置。
【請求項８】２次元画像信号をウェーブレット変換す
るウェーブレット変換手段と、前記ウェーブレット変換手段によってウェーブレット変
換された画像信号をブロックに分割するブロック分割手
段と、前記ブロック分割手段によって分割された画像信号に対
し、局所性質検出手段によって出力された制御信号に従
って、特定の周波数成分に対して局所ウェーブレット変
換を行う局所ウェーブレット変換手段と、前記ブロック分割手段によって分割された画像信号およ
び局所ウェーブレット変換手段によって変換された画像
信号を量子化する量子化手段と、前記量子化手段によって量子化された画像信号を符号化
する符号化手段と、前記量子化手段によって量子化された画像信号を逆量子
化する逆量子化手段と、前記逆量子化された画像信号に対し、局所性質検出手段
によって出力された制御信号に従って、特定の周波数成
分に対して局所ウェーブレット逆変換を行う局所ウェー
ブレット逆変換手段と、前記局所ウェーブレット逆変換手段によって特定の周波
数成分がウェーブレット逆変換された画像信号を格納す
るメモリとを備え、前記局所性質検出手段は、前記メモリから符号化すべき
注目画像ブロックの隣接ブロックの画像信号を読み出し
て画像信号の特定の周波数成分の特定方向の相関性を求
めることにより局所性質を検出して制御信号を出力する
ことを特徴とする画像符号化装置。
【請求項９】ブロック分割され符号化された２次元画
像信号を復号する復号手段と、前記復号手段によって復号された画像ブロックの信号を
逆量子化する逆量子化手段と、前記逆量子化手段によって逆量子化された画像ブロック
の信号に対し、局所性質検出手段より出力せれる制御信
号に従って局所ウェーブレット逆変換を行う局所ウェー
ブレット逆変換手段と、前記局所ウェーブレット逆変換手段によって特定の周波
数成分がウェーブレット逆変換された画像信号を格納す
るメモリと、前記メモリから復号すべき注目画像ブロックの隣接ブロ
ックの画像信号を読み出して画像信号の特定の周波数成
分の特定方向の相関性を求めることにより局所性質を検
出して制御信号を出力する局所性質検出手段と、前記局所ウェーブレット逆変換手段によって逆変換され
た画像ブロックの信号から画像フレームを構成する画像
構成手段と、前記画像構成手段によって構成された画像フレームに対
して２次元のウェーブレット逆変換を行うウェーブレッ
ト逆変換手段と、を備えたことを特徴とする画像復号化
装置。
【請求項１０】前記局所性質検出手段は、入力される画像ブロックの横方向の低周波数成分の縦方
向の相関値が規定値より大きい場合に横方向の低周波数
成分に対して、縦方向の１次ウェーブレット変換を行う
よう制御信号を出力し、入力される画像ブロックの縦方
向の低周波数成分の横方向の相関値が規定値より大きい
場合に縦方向の低周波数成分に対して、横方向の１次ウ
ェーブレット変換を行うよう制御信号を出力することを
特徴とする請求項７および８に記載の画像符号化装置及
び請求項９に記載の画像復号化装置。
【請求項１１】請求項１から５及び請求項７のいずれ
かに記載の画像符号化装置及び請求項６に記載の画像復
号化装置とを備えたことを特徴とする画像符号化復号化
装置。
【請求項１２】請求項８に記載の画像符号化装置と請
求項９に記載の画像復号化装置とを備えたことを特徴と
する画像符号化復号化装置。
【請求項１３】２次元画像信号をウェーブレット変換
し、前記ウェーブレット変換された画像信号をブロックに分
割し、前記分割された画像信号の特定の周波数成分に対して局
所ウェーブレット変換を行い、前記分割された画像信号及び前記変換された画像信号を
量子化し、前記量子化された画像信号を符号化し、前記符号化された画像信号から１段の出力を選択して出
力する、ことを特徴とする画像符号化方法。
【請求項１４】２次元画像信号をウェーブレット変換
し、前記ウェーブレット変換された画像信号をブロックに分
割し、前記分割された画像信号の特定の周波数成分に対して局
所ウェーブレット変換を行い、前記分割された画像信号及び前記変換された画像信号を
量子化し、前記量子化された画像信号から１段の出力を選択して出
力し、前記符号化された画像信号を符号化する、ことを特徴と
する画像符号化方法。
【請求項１５】前記局所ウェーブレット変換は、横方向の成分、縦方向の成分、横および縦方向の成分お
よび全ての成分に対してそれぞれ局所ウェーブレット変
換を行うことを特徴とする請求項１３または１４に記載
の画像符号化方法。
【請求項１６】前記局所ウェーブレット変換は、局所ウェーブレット変換情報を出力することを特徴とす
る請求項１３から１５に記載の画像符号化方法。
【請求項１７】前記選択された１段の出力に応じた局
所ウェーブレット変換情報を出力することを特徴とする
請求項１３から１５に記載の画像符号化方法。
【請求項１８】ブロック分割され符号化された２次元
画像信号を復号し、前記復号された画像ブロックの信号を逆量子化し、前記逆量子化された画像ブロックの信号に対して、前記
局所ウェーブレット変換情報に従い局所ウェーブレット
逆変換を行い、前記逆変換された画像ブロックの信号から画像フレーム
を構成し、前記画像構成手段によって構成された画像フレームに対
して２次元のウェーブレット逆変換を行うことを特徴と
する画像復号化方法。
【請求項１９】２次元画像信号をウェーブレット変換
し、前記ウェーブレット変換された画像信号をブロックに分
割し、前記ブロック分割された画像信号の特定方向の相関性を
求めることにより局所性質を検出して局所ウェーブレッ
ト変換を制御し、前記ブロック分割された画像信号に対し、前記制御信号
に従って特定の周波数成分に対して局所ウェーブレット
変換を行い、前記局所ウェーブレット変換された画像信号を量子化
し、前記量子化された画像信号を符号化する、ことを特徴と
する画像符号化方法。
【請求項２０】２次元画像信号をウェーブレット変換
し、前記ウェーブレット変換された画像信号をブロックに分
割し、前記ブロック分割された画像信号に対し、局所性質検出
による制御信号に従って特定の周波数成分に対して局所
ウェーブレット変換を行い、前記局所ウェーブレット変換された画像信号を量子化
し、前記量子化された画像信号を符号化し、前記量子化され
た画像信号を逆量子化し、前記逆量子化された画像信号に対し、局所性質検出によ
る制御信号に従って特定の周波数成分に対して局所ウェ
ーブレット逆変換を行い、前記特定の周波数成分がウェ
ーブレット逆変換された画像信号を格納し、前記格納された画像信号から符号化すべき注目画像ブロ
ックの隣接ブロックの画像信号を読み出して画像信号の
特定の周波数成分の特定方向の相関性を求めることによ
り局所性質を検出して前記局所ウェーブレット変換及び
局所ウェーブレット逆変換を制御する、ことを特徴とす
る画像符号化方法。
【請求項２１】ブロック分割され符号化された２次元
画像信号を復号し、前記復号された画像ブロックの信号を逆量子化し、前記逆量子化された画像ブロックの信号に対し、局所性
質検出による制御信号に従って局所ウェーブレット逆変
換を行い、前記特定の周波数成分がウェーブレット逆変換された画
像信号を格納し、前記格納された画像信号から復号すべき注目画像ブロッ
クの隣接ブロックの画像信号を読み出して画像信号の特
定の周波数成分の特定方向の相関性を求めることにより
局所性質を検出して前記局所ウェーブレット逆変換を制
御し、前記特定の周波数成分がウェーブレット逆変換された画
像ブロックの信号から画像フレームを構成し、前記構成された画像フレームに対して２次元のウェーブ
レット逆変換を行う、ことを特徴とする画像復号化方
法。
【請求項２２】入力される画像ブロックの横方向の低
周波数成分の縦方向の相関値が規定値より大きい場合に
横方向の低周波数成分に対して、縦方向の１次ウェーブ
レット変換を行うよう制御信号を出力し、入力される画
像ブロックの縦方向の低周波数成分の横方向の相関値が
規定値より大きい場合に縦方向の低周波数成分に対し
て、横方向の１次ウェーブレット変換を行うよう制御信
号を出力することを特徴とする請求項１９から２０に記
載の画像符号化方法及び請求項２１に記載の画像復号化
方法。