JP2001169118A - 画像処理装置及びその方法、コンピュータ可読メモリ - Google Patents
画像処理装置及びその方法、コンピュータ可読メモリInfo
- Publication number
- JP2001169118A JP2001169118A JP35498699A JP35498699A JP2001169118A JP 2001169118 A JP2001169118 A JP 2001169118A JP 35498699 A JP35498699 A JP 35498699A JP 35498699 A JP35498699 A JP 35498699A JP 2001169118 A JP2001169118 A JP 2001169118A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- encoding
- image processing
- binary data
- magnitude
- unit
- 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.)
- Withdrawn
Links
Landscapes
- Compression Of Band Width Or Redundancy In Fax (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 効率良いプログレッシブ・ビルドアップを実
現する画像処理装置及びその方法、コンピュータ可読メ
モリを提供する。 【解決手段】 自然2進変換部106で多値画素データ
を2値データ列に変換する。大小判定部104で、多値
画素データをしきい値と比較して大小を判定する。その
判定結果をランレングス符号化部106で符号化する。
符号化判定部107で、自然2進変換部106により得
られる2値データ列から符号化する必要がある部分2値
データ列を判定する。そして、判定された部分2値デー
タ列をビットプレーン符号化部108で符号化する。
現する画像処理装置及びその方法、コンピュータ可読メ
モリを提供する。 【解決手段】 自然2進変換部106で多値画素データ
を2値データ列に変換する。大小判定部104で、多値
画素データをしきい値と比較して大小を判定する。その
判定結果をランレングス符号化部106で符号化する。
符号化判定部107で、自然2進変換部106により得
られる2値データ列から符号化する必要がある部分2値
データ列を判定する。そして、判定された部分2値デー
タ列をビットプレーン符号化部108で符号化する。
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、画像データを符号
化する画像処理装置及びその方法、コンピュータ可読メ
モリに関するものである。
化する画像処理装置及びその方法、コンピュータ可読メ
モリに関するものである。
【0002】
【従来の技術】画像は非常に多くの情報を含んでおり、
その蓄積・伝送に於いては膨大なデータ量が問題とな
る。そこで、蓄積・伝送に際しては、画像の持つ冗長性
を除く、あるいはさらに視覚的に認識し難い程度で画素
値の操作を加えることによってデータ量を削減する高能
率符号化が用いられる。高能率符号化により、ある程度
データ量を削減したとしても、なお、伝送あるいは読出
に時間がかかることがある。このような場合、伝送の初
期段階で画像の概略をつかむことができ、さらに符号デ
ータの伝送を続けることにより画像が高画質化するよう
なプログレッシブ・ビルドアップの実現が求められてい
る。
その蓄積・伝送に於いては膨大なデータ量が問題とな
る。そこで、蓄積・伝送に際しては、画像の持つ冗長性
を除く、あるいはさらに視覚的に認識し難い程度で画素
値の操作を加えることによってデータ量を削減する高能
率符号化が用いられる。高能率符号化により、ある程度
データ量を削減したとしても、なお、伝送あるいは読出
に時間がかかることがある。このような場合、伝送の初
期段階で画像の概略をつかむことができ、さらに符号デ
ータの伝送を続けることにより画像が高画質化するよう
なプログレッシブ・ビルドアップの実現が求められてい
る。
【0003】従来、プログレッシブ・ビルドアップを実
現する符号化方法として、符号化対象画像の各画素値、
あるいはこれを系列変換して得られる値(例えば、Wa
vlet変換やDCTの係数や予測誤差値)を自然2進
数や交番2進数(グレイコード)を用いて2値表現し、
各2値表現の同一桁のビットの集まり(以降、ビットプ
レーンと呼ぶ)を上位桁から下位桁へと順々に伝送す
る、"ビットプレーン符号化"が用いられている。
現する符号化方法として、符号化対象画像の各画素値、
あるいはこれを系列変換して得られる値(例えば、Wa
vlet変換やDCTの係数や予測誤差値)を自然2進
数や交番2進数(グレイコード)を用いて2値表現し、
各2値表現の同一桁のビットの集まり(以降、ビットプ
レーンと呼ぶ)を上位桁から下位桁へと順々に伝送す
る、"ビットプレーン符号化"が用いられている。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、多値デ
ータを自然2進数や交番2進数により2値表現し、ビッ
トプレーンに分割して符号化/伝送する従来のビットプ
レーン符号化方法では、符号化対象となる多値データの
頻度分布に偏りがある場合、符号化/伝送の初期段階に
おいては望ましい再生画像が得られないという問題があ
る。例えば、符号化対象の画像データが、図14に示す
頻度分布のように、背景部分に低輝度(あるいは濃度)
のパターンを持つ画像データを従来のビットプレーン符
号化方法で符号化して伝送した場合、復号側で上位ビッ
トプレーンのデータを復号した段階では、背景パターン
は全く再生されないといったことが起こる。また、符号
化対象の画像データが、図15に示す頻度分布のよう
に、低輝度(あるいは濃度)、または、高輝度(あるい
は濃度)に偏っている場合、冗長性を多く含んだ多値デ
ータを数多く符号化しなければならない、その上、上位
ビットプレーンのデータを復号した段階では画像がほと
んど再現されないといった問題があった。
ータを自然2進数や交番2進数により2値表現し、ビッ
トプレーンに分割して符号化/伝送する従来のビットプ
レーン符号化方法では、符号化対象となる多値データの
頻度分布に偏りがある場合、符号化/伝送の初期段階に
おいては望ましい再生画像が得られないという問題があ
る。例えば、符号化対象の画像データが、図14に示す
頻度分布のように、背景部分に低輝度(あるいは濃度)
のパターンを持つ画像データを従来のビットプレーン符
号化方法で符号化して伝送した場合、復号側で上位ビッ
トプレーンのデータを復号した段階では、背景パターン
は全く再生されないといったことが起こる。また、符号
化対象の画像データが、図15に示す頻度分布のよう
に、低輝度(あるいは濃度)、または、高輝度(あるい
は濃度)に偏っている場合、冗長性を多く含んだ多値デ
ータを数多く符号化しなければならない、その上、上位
ビットプレーンのデータを復号した段階では画像がほと
んど再現されないといった問題があった。
【0005】本発明は上記の問題点に鑑みてなされたも
のであり、効率良いプログレッシブ・ビルドアップを実
現する画像処理装置及びその方法、コンピュータ可読メ
モリを提供することを目的とする。
のであり、効率良いプログレッシブ・ビルドアップを実
現する画像処理装置及びその方法、コンピュータ可読メ
モリを提供することを目的とする。
【0006】
【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めの本発明による画像処理装置は以下の構成を備える。
即ち、多値画素データで構成される画像データを符号化
する画像処理装置であって、前記多値画素データを2値
データ列に変換する変換手段と、前記多値画素データを
しきい値と比較して大小を判定する大小判定手段と、前
記大小判定手段の判定結果を符号化する第一符号化手段
と、前記変換手段により得られる2値データ列から符号
化する必要がある部分2値データ列を判定する符号化判
定手段と、前記符号化判定手段によって判定された部分
2値データ列を符号化する第二符号化手段とを備える。
めの本発明による画像処理装置は以下の構成を備える。
即ち、多値画素データで構成される画像データを符号化
する画像処理装置であって、前記多値画素データを2値
データ列に変換する変換手段と、前記多値画素データを
しきい値と比較して大小を判定する大小判定手段と、前
記大小判定手段の判定結果を符号化する第一符号化手段
と、前記変換手段により得られる2値データ列から符号
化する必要がある部分2値データ列を判定する符号化判
定手段と、前記符号化判定手段によって判定された部分
2値データ列を符号化する第二符号化手段とを備える。
【0007】また、好ましくは、前記変換手段は、前記
多値画素データを自然2進表現で2値データ列に変換す
る。
多値画素データを自然2進表現で2値データ列に変換す
る。
【0008】また、好ましくは、前記しきい値を設定す
る設定手段を更に備える。
る設定手段を更に備える。
【0009】また、好ましくは、前記設定手段は、前記
しきい値を前記画像データの頻度分布に基づいて設定す
る。
しきい値を前記画像データの頻度分布に基づいて設定す
る。
【0010】また、好ましくは、前記設定手段は、前記
しきい値を前記画像データの特性に基づいて設定する。
しきい値を前記画像データの特性に基づいて設定する。
【0011】上記の目的を達成するための本発明による
画像処理装置は以下の構成を備える。即ち、画像データ
を符号化する画像処理装置であって、前記画像データを
他の系列に変換する系列変換手段と、前記系列変換手段
で得られる係数群を2値データ列に変換する変換手段
と、前記係数の絶対値をしきい値と比較して大小を判定
する大小判定手段と、前記大小判定手段による判別結果
を符号化する第一符号化手段と、前記変換手段により得
られる2値データ列から符号化する必要がある部分2値
データ列を判定する符号化判定手段と、前記符号化判定
手段によって判定された部分2値データ列を符号化する
第二符号化手段とを備える。
画像処理装置は以下の構成を備える。即ち、画像データ
を符号化する画像処理装置であって、前記画像データを
他の系列に変換する系列変換手段と、前記系列変換手段
で得られる係数群を2値データ列に変換する変換手段
と、前記係数の絶対値をしきい値と比較して大小を判定
する大小判定手段と、前記大小判定手段による判別結果
を符号化する第一符号化手段と、前記変換手段により得
られる2値データ列から符号化する必要がある部分2値
データ列を判定する符号化判定手段と、前記符号化判定
手段によって判定された部分2値データ列を符号化する
第二符号化手段とを備える。
【0012】また、好ましくは、前記系列変換手段は、
離散ウェーブレット変換である。
離散ウェーブレット変換である。
【0013】また、好ましくは、前記変換手段は、前記
画像データを自然2進表現で2値データ列に変換する。
画像データを自然2進表現で2値データ列に変換する。
【0014】また、好ましくは、前記しきい値は、前記
係数群の絶対値の平均値である。
係数群の絶対値の平均値である。
【0015】また、好ましくは、前記系列変換手段で得
られる係数群を所定単位で取得し、取得した所定単位の
係数群を前記変換手段に入力する取得手段を更に備え
る。
られる係数群を所定単位で取得し、取得した所定単位の
係数群を前記変換手段に入力する取得手段を更に備え
る。
【0016】上記の目的を達成するための本発明による
画像処理方法は以下の構成を備える。即ち、多値画素デ
ータで構成される画像データを符号化する画像処理方法
であって、前記多値画素データを2値データ列に変換す
る変換工程と、前記多値画素データをしきい値と比較し
て大小を判定する大小判定工程と、前記大小判定工程の
判定結果を符号化する第一符号化工程と、前記変換工程
により得られる2値データ列から符号化する必要がある
部分2値データ列を判定する符号化判定工程と、前記符
号化判定工程によって判定された部分2値データ列を符
号化する第二符号化工程とを備える。
画像処理方法は以下の構成を備える。即ち、多値画素デ
ータで構成される画像データを符号化する画像処理方法
であって、前記多値画素データを2値データ列に変換す
る変換工程と、前記多値画素データをしきい値と比較し
て大小を判定する大小判定工程と、前記大小判定工程の
判定結果を符号化する第一符号化工程と、前記変換工程
により得られる2値データ列から符号化する必要がある
部分2値データ列を判定する符号化判定工程と、前記符
号化判定工程によって判定された部分2値データ列を符
号化する第二符号化工程とを備える。
【0017】上記の目的を達成するための本発明による
画像処理方法は以下の構成を備える。即ち、画像データ
を符号化する画像処理方法であって、前記画像データを
他の系列に変換する系列変換工程と、前記系列変換工程
で得られる係数群を2値データ列に変換する変換工程
と、前記係数の絶対値をしきい値と比較して大小を判定
する大小判定工程と、前記大小判定工程による判別結果
を符号化する第一符号化工程と、前記変換工程により得
られる2値データ列から符号化する必要がある部分2値
データ列を判定する符号化判定工程と、前記符号化判定
工程によって判定された部分2値データ列を符号化する
第二符号化工程とを備える。
画像処理方法は以下の構成を備える。即ち、画像データ
を符号化する画像処理方法であって、前記画像データを
他の系列に変換する系列変換工程と、前記系列変換工程
で得られる係数群を2値データ列に変換する変換工程
と、前記係数の絶対値をしきい値と比較して大小を判定
する大小判定工程と、前記大小判定工程による判別結果
を符号化する第一符号化工程と、前記変換工程により得
られる2値データ列から符号化する必要がある部分2値
データ列を判定する符号化判定工程と、前記符号化判定
工程によって判定された部分2値データ列を符号化する
第二符号化工程とを備える。
【0018】上記の目的を達成するための本発明による
コンピュータ可読メモリは以下の構成を備える。即ち、
多値画素データで構成される画像データを符号化する画
像処理のプログラムコードが格納されたコンピュータ可
読メモリであって、前記多値画素データを2値データ列
に変換する変換工程のプログラムコードと、前記多値画
素データをしきい値と比較して大小を判定する大小判定
工程のプログラムコードと、前記大小判定工程の判定結
果を符号化する第一符号化工程のプログラムコードと、
前記変換工程により得られる2値データ列から符号化す
る必要がある部分2値データ列を判定する符号化判定工
程のプログラムコードと、前記符号化判定工程によって
判定された部分2値データ列を符号化する第二符号化工
程のプログラムコードとを備える。
コンピュータ可読メモリは以下の構成を備える。即ち、
多値画素データで構成される画像データを符号化する画
像処理のプログラムコードが格納されたコンピュータ可
読メモリであって、前記多値画素データを2値データ列
に変換する変換工程のプログラムコードと、前記多値画
素データをしきい値と比較して大小を判定する大小判定
工程のプログラムコードと、前記大小判定工程の判定結
果を符号化する第一符号化工程のプログラムコードと、
前記変換工程により得られる2値データ列から符号化す
る必要がある部分2値データ列を判定する符号化判定工
程のプログラムコードと、前記符号化判定工程によって
判定された部分2値データ列を符号化する第二符号化工
程のプログラムコードとを備える。
【0019】上記の目的を達成するための本発明による
コンピュータ可読メモリは以下の構成を備える。即ち、
画像データを符号化する画像処理のプログラムコードが
格納されたコンピュータ可読メモリであって、前記画像
データを他の系列に変換する系列変換工程のプログラム
コードと、前記系列変換工程で得られる係数群を2値デ
ータ列に変換する変換工程のプログラムコードと、前記
係数の絶対値をしきい値と比較して大小を判定する大小
判定工程のプログラムコードと、前記大小判定工程によ
る判別結果を符号化する第一符号化工程のプログラムコ
ードと、前記変換工程により得られる2値データ列から
符号化する必要がある部分2値データ列を判定する符号
化判定工程のプログラムコードと、前記符号化判定工程
によって判定された部分2値データ列を符号化する第二
符号化工程のプログラムコードとを備える。
コンピュータ可読メモリは以下の構成を備える。即ち、
画像データを符号化する画像処理のプログラムコードが
格納されたコンピュータ可読メモリであって、前記画像
データを他の系列に変換する系列変換工程のプログラム
コードと、前記系列変換工程で得られる係数群を2値デ
ータ列に変換する変換工程のプログラムコードと、前記
係数の絶対値をしきい値と比較して大小を判定する大小
判定工程のプログラムコードと、前記大小判定工程によ
る判別結果を符号化する第一符号化工程のプログラムコ
ードと、前記変換工程により得られる2値データ列から
符号化する必要がある部分2値データ列を判定する符号
化判定工程のプログラムコードと、前記符号化判定工程
によって判定された部分2値データ列を符号化する第二
符号化工程のプログラムコードとを備える。
【0020】
【発明の実施の形態】以下、図面を参照して本発明の好
適な実施形態を詳細に説明する。 (実施形態1)図1は本発明の実施形態1の画像処理装
置の構成を示すブロック図である。
適な実施形態を詳細に説明する。 (実施形態1)図1は本発明の実施形態1の画像処理装
置の構成を示すブロック図である。
【0021】同図に於いて、101は画像入力部、10
2はバッファ、103はしきい値決定部、104は大小
判定部、105はランレングス符号化部、106は自然
2進変換部、107は符号化判定部、108はビットプ
レーン符号化部、109は符号出力部である。
2はバッファ、103はしきい値決定部、104は大小
判定部、105はランレングス符号化部、106は自然
2進変換部、107は符号化判定部、108はビットプ
レーン符号化部、109は符号出力部である。
【0022】尚、以下説明する実施形態1〜3、他の実
施形態に於いては、一画素8ビットのモノクロ画像デー
タを符号化するものとして説明する。しかしながら、本
発明はこれに限らず、カラー多値画像符号化に適用する
ことも可能である。また、画像領域の各画素の状態を示
す多値情報を符号化する場合、例えば、各画素の色をカ
ラーテーブルのインデックス値で示し、これを符号化す
る場合にも適用できる。
施形態に於いては、一画素8ビットのモノクロ画像デー
タを符号化するものとして説明する。しかしながら、本
発明はこれに限らず、カラー多値画像符号化に適用する
ことも可能である。また、画像領域の各画素の状態を示
す多値情報を符号化する場合、例えば、各画素の色をカ
ラーテーブルのインデックス値で示し、これを符号化す
る場合にも適用できる。
【0023】次に、実施形態1で実行される符号化処理
について、図2を用いて説明する。
について、図2を用いて説明する。
【0024】図2は本発明の実施形態1の符号化処理を
示すフローチャートである。
示すフローチャートである。
【0025】以下、同図に示す処理手順と、図1を用い
て、実施形態1の画像処理装置の各構成要素の動作を詳
細に説明する。
て、実施形態1の画像処理装置の各構成要素の動作を詳
細に説明する。
【0026】まず、画像入力部101から符号化対象と
なる画像を示す全ての画素データがラスタースキャン順
に入力される。画像入力部101は、例えば、スキャ
ナ、デジタルカメラ等の撮像装置、あるいはCCD等の
撮像デバイス、あるいはネットワーク回線のインタフェ
ース等である。画像入力部101から入力される画像デ
ータは、全て、バッファ102に格納される。これは、
図2のステップS01の処理に相当する。
なる画像を示す全ての画素データがラスタースキャン順
に入力される。画像入力部101は、例えば、スキャ
ナ、デジタルカメラ等の撮像装置、あるいはCCD等の
撮像デバイス、あるいはネットワーク回線のインタフェ
ース等である。画像入力部101から入力される画像デ
ータは、全て、バッファ102に格納される。これは、
図2のステップS01の処理に相当する。
【0027】バッファ102に全ての画像データが格納
されると、しきい値決定部108により後述する大小判
定部103での判定基準となるしきい値Thが決定され
る。これは、ステップS02の処理に相当する。尚、実
施形態1におけるしきい値の決定は、ユーザによって行
われる。具体的には、例えば、図3に示すように、左右
に動かすことで0から255のしきい値Thを選択でき
るスライダと、スライダで選択したしきい値Thよりも
大きい画素値はしきい値Thに、小さい画素値は0にし
た初期再生画像をユーザに提示する再生画像提示部を画
像処理装置に備えて、ユーザが好ましい初期再生画像と
なるようにしきい値Thを定めるものとする。
されると、しきい値決定部108により後述する大小判
定部103での判定基準となるしきい値Thが決定され
る。これは、ステップS02の処理に相当する。尚、実
施形態1におけるしきい値の決定は、ユーザによって行
われる。具体的には、例えば、図3に示すように、左右
に動かすことで0から255のしきい値Thを選択でき
るスライダと、スライダで選択したしきい値Thよりも
大きい画素値はしきい値Thに、小さい画素値は0にし
た初期再生画像をユーザに提示する再生画像提示部を画
像処理装置に備えて、ユーザが好ましい初期再生画像と
なるようにしきい値Thを定めるものとする。
【0028】しきい値決定部103により、しきい値T
hが決定されると、大小判定部104はバッファ102
に格納される画像データをラスタースキャン順に読み出
し、各画素値をしきい値Thと比較して、着目画素値が
しきい値Thよりも小さい場合には「0」、そうでない
場合、即ち、しきい値Thより大きいか等しい場合には
「1」を出力する。以降、大小判定部104の出力する
値を大小判定値と呼ぶ。
hが決定されると、大小判定部104はバッファ102
に格納される画像データをラスタースキャン順に読み出
し、各画素値をしきい値Thと比較して、着目画素値が
しきい値Thよりも小さい場合には「0」、そうでない
場合、即ち、しきい値Thより大きいか等しい場合には
「1」を出力する。以降、大小判定部104の出力する
値を大小判定値と呼ぶ。
【0029】ランレングス符号化部105は、この大小
判定値を「0」の連続数(ランレングス)に変換し、ラ
ンレングスを予め定めた符号テーブルを使用して符号化
する。これはステップS03に相当する。この符号テー
ブルは、例えば、図4のように各ランレングスに対して
対応する符号を定めたものである。図4の符号テーブル
を使用する場合、7以上のランレングスLに対する符号
は、Lを7で割った数(但し、少数は切り捨て)個分の
「1」を並べた後に、Lを7で割った際の剰余に対応す
る符号を付加して構成される。例えば、ランレングスが
38である場合、38を7で割った数5個分の「1」を
並べた後に、38を7で割った際の剰余である3に対応
する符号「01100」を付加して、符号「11111
01100」を得る。
判定値を「0」の連続数(ランレングス)に変換し、ラ
ンレングスを予め定めた符号テーブルを使用して符号化
する。これはステップS03に相当する。この符号テー
ブルは、例えば、図4のように各ランレングスに対して
対応する符号を定めたものである。図4の符号テーブル
を使用する場合、7以上のランレングスLに対する符号
は、Lを7で割った数(但し、少数は切り捨て)個分の
「1」を並べた後に、Lを7で割った際の剰余に対応す
る符号を付加して構成される。例えば、ランレングスが
38である場合、38を7で割った数5個分の「1」を
並べた後に、38を7で割った際の剰余である3に対応
する符号「01100」を付加して、符号「11111
01100」を得る。
【0030】バッファ102に格納される全ての画素に
対して、大小判定部104による大小判定、ランレング
ス符号化部105による大小判定値の符号化が行われる
と、バッファ102に格納する画像データのビットプレ
ーン符号化処理が開始される。これは、ステップS04
からステップS07に相当する。ビットプレーン符号化
処理は、図2に示す手順のように、0番目のビットプレ
ーンからNmax−1番目のビットプレーンへと、ビット
プレーンを一枚ずつ符号化することで行われる。ここ
で、Nmaxは、バッファ102に格納される画像の各画
素を自然2進表現するのに必要となるビットプレーンの
数(実施形態1の場合は、8)であり、また、最上位の
ビットプレーンを0番目、最下位のビットプレーンをN
max−1番目のビットプレーンとして扱うものとする。
対して、大小判定部104による大小判定、ランレング
ス符号化部105による大小判定値の符号化が行われる
と、バッファ102に格納する画像データのビットプレ
ーン符号化処理が開始される。これは、ステップS04
からステップS07に相当する。ビットプレーン符号化
処理は、図2に示す手順のように、0番目のビットプレ
ーンからNmax−1番目のビットプレーンへと、ビット
プレーンを一枚ずつ符号化することで行われる。ここ
で、Nmaxは、バッファ102に格納される画像の各画
素を自然2進表現するのに必要となるビットプレーンの
数(実施形態1の場合は、8)であり、また、最上位の
ビットプレーンを0番目、最下位のビットプレーンをN
max−1番目のビットプレーンとして扱うものとする。
【0031】N番目(Nは0からNmax−1のいづれ
か)のビットプレーンの符号化は、バッファ102から
ラスタースキャン順に読み出される各画素について、自
然2進変換部106、符号化判定部107、ビットプレ
ーン符号化部108の処理を行うことにより実現され
る。これは、ステップS05に相当する。
か)のビットプレーンの符号化は、バッファ102から
ラスタースキャン順に読み出される各画素について、自
然2進変換部106、符号化判定部107、ビットプレ
ーン符号化部108の処理を行うことにより実現され
る。これは、ステップS05に相当する。
【0032】以下、バッファ102から読み出された画
素値Xに対する、自然2進変換部106、符号化判定部
107、ビットプレーン符号化部108による処理を説
明する。
素値Xに対する、自然2進変換部106、符号化判定部
107、ビットプレーン符号化部108による処理を説
明する。
【0033】自然2進変換部106は、バッファ102
から読み出した画素値XをNmaxビットの自然2進数で
表現し、着目するビットプレーンに相当するビットを取
り出し、ビットプレーン符号化部108へと送る。例え
ば、3番目のビットプレーンの符号化処理において、着
目画素値が33であった場合、これを8ビットの自然2
進数で表現すると「00100001」であり、3番目
のビットプレーンにあたるビット「1」が送られる。
から読み出した画素値XをNmaxビットの自然2進数で
表現し、着目するビットプレーンに相当するビットを取
り出し、ビットプレーン符号化部108へと送る。例え
ば、3番目のビットプレーンの符号化処理において、着
目画素値が33であった場合、これを8ビットの自然2
進数で表現すると「00100001」であり、3番目
のビットプレーンにあたるビット「1」が送られる。
【0034】符号化判定部107は、自然2進変換部1
06が出力するビットを符号化する必要があるかどうか
をしきい値決定部103で決定されるしきい値Thとバ
ッファ102から読み出された画素値Xから判定し、符
号化の必要がある場合には「1」を、符号化の必要がな
い場合には「0」をビットプレーン符号化部108に送
る。符号化の必要性の判定は、先に符号化されたデータ
から復号側で着目するビットの「1」、「0」が一意に
決まるかどうかである。例えば、しきい値Thが16で
あり、着目画素値が4である場合、復号側では大小判定
値を受信して復号した段階で、16未満であることが分
かる。従って、この場合、0番目のビットプレーンから
3番目までのビットプレーンまではビットの符号化・伝
送が不要であるので符号化の必要がないことを示す
「0」を出力するといった具合である。
06が出力するビットを符号化する必要があるかどうか
をしきい値決定部103で決定されるしきい値Thとバ
ッファ102から読み出された画素値Xから判定し、符
号化の必要がある場合には「1」を、符号化の必要がな
い場合には「0」をビットプレーン符号化部108に送
る。符号化の必要性の判定は、先に符号化されたデータ
から復号側で着目するビットの「1」、「0」が一意に
決まるかどうかである。例えば、しきい値Thが16で
あり、着目画素値が4である場合、復号側では大小判定
値を受信して復号した段階で、16未満であることが分
かる。従って、この場合、0番目のビットプレーンから
3番目までのビットプレーンまではビットの符号化・伝
送が不要であるので符号化の必要がないことを示す
「0」を出力するといった具合である。
【0035】ビットプレーン符号化部108は、符号化
判定部107の出力が「1」である場合にのみ、自然2
進変換部106の出力するビットを算術符号化する。実
施形態1においては、算術符号化の手法としてQM−C
oderを使用する。QM−Coderを用いて、ある
状態(コンテクスト)Sで発生した2値シンボルを符号
化する手順、あるいは、算術符号化処理のための初期化
手順、終端手順については、静止画像の国際標準ITU
−T T.81|ISO/IEC 10918−1勧告等
に詳細に説明されているので、ここでは説明を省略し、
各2値シンボルを符号化する際の状態Sの決定方法につ
いて説明する。
判定部107の出力が「1」である場合にのみ、自然2
進変換部106の出力するビットを算術符号化する。実
施形態1においては、算術符号化の手法としてQM−C
oderを使用する。QM−Coderを用いて、ある
状態(コンテクスト)Sで発生した2値シンボルを符号
化する手順、あるいは、算術符号化処理のための初期化
手順、終端手順については、静止画像の国際標準ITU
−T T.81|ISO/IEC 10918−1勧告等
に詳細に説明されているので、ここでは説明を省略し、
各2値シンボルを符号化する際の状態Sの決定方法につ
いて説明する。
【0036】実施形態1においては、単純に、着目する
ビットに先行する4個のビットにより16状態に分けて
符号化する。自然2進変換部106から出力される符号
化対象ビットをb(N)、直前のビットをb(N−
1)、さらにその前をb(N−2)といった具合に括弧
内の添え字でその位置を表現した場合、状態Sはb(N
−4)×8 + b(N−3)×4 + b(N−2)×2
+ b(N−1)により定まる。このようにして個々に
分けられた状態で、ビットを順次QM−Coderによ
り算術符号化して符号を生成する。QM−Coderで
は、各状態毎に符号化済みのシンボル列から次のシンボ
ルの出現確率を推定しており、各状態でのシンボルの出
現確率に応じた符号化が行われる。
ビットに先行する4個のビットにより16状態に分けて
符号化する。自然2進変換部106から出力される符号
化対象ビットをb(N)、直前のビットをb(N−
1)、さらにその前をb(N−2)といった具合に括弧
内の添え字でその位置を表現した場合、状態Sはb(N
−4)×8 + b(N−3)×4 + b(N−2)×2
+ b(N−1)により定まる。このようにして個々に
分けられた状態で、ビットを順次QM−Coderによ
り算術符号化して符号を生成する。QM−Coderで
は、各状態毎に符号化済みのシンボル列から次のシンボ
ルの出現確率を推定しており、各状態でのシンボルの出
現確率に応じた符号化が行われる。
【0037】符号出力部109は、ランレングス符号化
部105から出力される符号列とビットプレーン符号化
部108から出力される符号列を結合させて装置外部へ
と出力する。この符号出力部109は、例えば、ハード
ディスクやメモリといった記憶装置、ネットワーク回線
のインタフェース等である。符号出力の際に、画像のサ
イズ、各画素のビット数、しきい値Th等、画像の復号
に必要な情報を適宜、符号列に付加するものとする。図
5は、これらの必要な情報をヘッダ情報として符号列の
先頭に付加した場合の、符号出力部109から出力され
る符号列の構成を示したものである。
部105から出力される符号列とビットプレーン符号化
部108から出力される符号列を結合させて装置外部へ
と出力する。この符号出力部109は、例えば、ハード
ディスクやメモリといった記憶装置、ネットワーク回線
のインタフェース等である。符号出力の際に、画像のサ
イズ、各画素のビット数、しきい値Th等、画像の復号
に必要な情報を適宜、符号列に付加するものとする。図
5は、これらの必要な情報をヘッダ情報として符号列の
先頭に付加した場合の、符号出力部109から出力され
る符号列の構成を示したものである。
【0038】以上説明したように、実施形態1によれ
ば、初期再生画像を復号する際の画素値のしきい値を任
意に設定できるようにしたことで、符号伝送の早期段階
において、復号側で好適な画像を再現でき、かつ、符号
化する2値シンボル数を少なくする、効率の良いビット
プレーン符号化を行うことができる。 (実施形態2)図6は本発明の実施形態2の画像処理装
置の構成を示すブロック図である。
ば、初期再生画像を復号する際の画素値のしきい値を任
意に設定できるようにしたことで、符号伝送の早期段階
において、復号側で好適な画像を再現でき、かつ、符号
化する2値シンボル数を少なくする、効率の良いビット
プレーン符号化を行うことができる。 (実施形態2)図6は本発明の実施形態2の画像処理装
置の構成を示すブロック図である。
【0039】同図に於いて、601は画像入力部、60
2は二次元離散ウェーブレット変換部、603はLLサ
ブバンドの係数を格納するLLサブバンドバッファ、6
04はLHサブバンドの係数を格納するLHサブバンド
バッファ、605はHLサブバンドの係数を格納するH
Lサブバンドバッファ、606はHHサブバンドの係数
を格納するHHサブバンドバッファ、607はスイッ
チ、608は平均値算出部、609は大小判定部、61
0は大小判定値符号化部、611は符号・絶対値変換
部、612は符号化判定部、613はビットプレーン符
号化部、614は符号出力部である。
2は二次元離散ウェーブレット変換部、603はLLサ
ブバンドの係数を格納するLLサブバンドバッファ、6
04はLHサブバンドの係数を格納するLHサブバンド
バッファ、605はHLサブバンドの係数を格納するH
Lサブバンドバッファ、606はHHサブバンドの係数
を格納するHHサブバンドバッファ、607はスイッ
チ、608は平均値算出部、609は大小判定部、61
0は大小判定値符号化部、611は符号・絶対値変換
部、612は符号化判定部、613はビットプレーン符
号化部、614は符号出力部である。
【0040】次に、実施形態2で実行される符号化処理
について、図7を用いて説明する。図7は本発明の実施
形態2の符号化処理を示すフローチャートである。
について、図7を用いて説明する。図7は本発明の実施
形態2の符号化処理を示すフローチャートである。
【0041】以下、同図に示す処理手順と、図6を用い
て、実施形態2の画像処理装置の各構成要素の動作を詳
細に説明する。
て、実施形態2の画像処理装置の各構成要素の動作を詳
細に説明する。
【0042】まず、画像入力部601から符号化対象と
なる画像を示す全ての画素データがラスタースキャン順
に入力される。画像入力部601は、例えば、スキャ
ナ、デジタルカメラ等の撮像装置、あるいはCCD等の
撮像デバイス、あるいはネットワーク回線のインタフェ
ース等である。二次元離散ウェーブレット変換部602
は、画像入力部601から入力される画像データを適宜
内部でバッファリングしながら二次元離散ウェーブレッ
ト変換を施し、LL、LH、HL、HHの4つのサブバ
ンドの係数を生成する。これは、ステップS11の処理
に相当する。実施形態2において、二次元離散ウェーブ
レット変換は、次式による一次元の離散ウェーブレット
変換を水平方向と垂直方向に適用することにより行う。
データ列に対する離散ウェーブレット変換はその次の式
によって行われる。
なる画像を示す全ての画素データがラスタースキャン順
に入力される。画像入力部601は、例えば、スキャ
ナ、デジタルカメラ等の撮像装置、あるいはCCD等の
撮像デバイス、あるいはネットワーク回線のインタフェ
ース等である。二次元離散ウェーブレット変換部602
は、画像入力部601から入力される画像データを適宜
内部でバッファリングしながら二次元離散ウェーブレッ
ト変換を施し、LL、LH、HL、HHの4つのサブバ
ンドの係数を生成する。これは、ステップS11の処理
に相当する。実施形態2において、二次元離散ウェーブ
レット変換は、次式による一次元の離散ウェーブレット
変換を水平方向と垂直方向に適用することにより行う。
データ列に対する離散ウェーブレット変換はその次の式
によって行われる。
【0043】
【数1】
【0044】尚、上式において、x(n)は変換対象と
なる一次元のデータ系列のn番目の値、r(n)は低周
波サブバンド(L)のn番目の係数、d(n)は高周波
サブバンド(H)のn番目の係数である。ここで、符号
化対象画像が一次元離散ウェーブレット変換を水平・垂
直両方向に適用されることにより、4つのサブバンドに
分割される様子の一例について、図8に示す。生成され
た係数LL、LH、HL、HHは、サブバンド毎にLL
サブバンドバッファ603からHHサブバンドバッファ
606に分けて格納される。
なる一次元のデータ系列のn番目の値、r(n)は低周
波サブバンド(L)のn番目の係数、d(n)は高周波
サブバンド(H)のn番目の係数である。ここで、符号
化対象画像が一次元離散ウェーブレット変換を水平・垂
直両方向に適用されることにより、4つのサブバンドに
分割される様子の一例について、図8に示す。生成され
た係数LL、LH、HL、HHは、サブバンド毎にLL
サブバンドバッファ603からHHサブバンドバッファ
606に分けて格納される。
【0045】二次元離散ウェーブレット変換部602に
より符号化対象画像データのウェーブレット変換が行わ
れると、平均値算出部608からビットプレーン符号化
部613の処理により、LL、LH、HL、HHの順に
各サブバンドの係数の符号化処理が行われる。これは、
ステップS12〜ステップS16の処理に相当する。ま
ず、スイッチ607を端子aに接続して、LLサブバン
ドの係数の符号化を行う。平均値算出部608は、LL
サブバンドバッファ603に格納されるLLサブバンド
の係数すべてを順々に読み出し、絶対値の平均値Avを
算出し、大小判定部609、符号化判定部612へと送
る。
より符号化対象画像データのウェーブレット変換が行わ
れると、平均値算出部608からビットプレーン符号化
部613の処理により、LL、LH、HL、HHの順に
各サブバンドの係数の符号化処理が行われる。これは、
ステップS12〜ステップS16の処理に相当する。ま
ず、スイッチ607を端子aに接続して、LLサブバン
ドの係数の符号化を行う。平均値算出部608は、LL
サブバンドバッファ603に格納されるLLサブバンド
の係数すべてを順々に読み出し、絶対値の平均値Avを
算出し、大小判定部609、符号化判定部612へと送
る。
【0046】平均値算出部608により、全係数の絶対
値の平均値Avが算出されると、大小判定部609はL
Lサブバンドバッファ603から順々に係数を読み出
し、各係数の絶対値を平均値算出部608で算出された
平均値Avと比較し、小さい場合には「0」を、大きい
あるいは等しい場合には「1」を出力する。これを大小
判定値と呼ぶ。また、同時に、係数の正・負の符号を判
定し、正ならば「1」、負または0ならば「0」を出力
する。これを正負符号値と呼ぶ。従って、大小判定部6
09は、係数の入力1つに対して2つの2値情報を出力
する。
値の平均値Avが算出されると、大小判定部609はL
Lサブバンドバッファ603から順々に係数を読み出
し、各係数の絶対値を平均値算出部608で算出された
平均値Avと比較し、小さい場合には「0」を、大きい
あるいは等しい場合には「1」を出力する。これを大小
判定値と呼ぶ。また、同時に、係数の正・負の符号を判
定し、正ならば「1」、負または0ならば「0」を出力
する。これを正負符号値と呼ぶ。従って、大小判定部6
09は、係数の入力1つに対して2つの2値情報を出力
する。
【0047】大小判定値符号化部610は、大小判定部
609の出力する大小判定値を算術符号化する。また、
大小判定値が「1」である場合には正負符号値について
も算術符号化する。算術符号化には、実施形態1と同じ
く、QM−Coderを使用し、大小判定値は先行する
4ビットから16の状態(例えば、状態番号S=0〜1
5)に分けて符号化し、正負符号値については、これを
1状態(例えば、状態番号S=16)として符号化す
る。
609の出力する大小判定値を算術符号化する。また、
大小判定値が「1」である場合には正負符号値について
も算術符号化する。算術符号化には、実施形態1と同じ
く、QM−Coderを使用し、大小判定値は先行する
4ビットから16の状態(例えば、状態番号S=0〜1
5)に分けて符号化し、正負符号値については、これを
1状態(例えば、状態番号S=16)として符号化す
る。
【0048】LLサブバンドバッファ603に格納され
る全ての係数について大小判定値の符号化が終了する
と、符号・絶対値変換部611、符号化判定部612、
ビットプレーン符号化部613によりサブバンドの係数
のビットプレーン符号化が行われる。
る全ての係数について大小判定値の符号化が終了する
と、符号・絶対値変換部611、符号化判定部612、
ビットプレーン符号化部613によりサブバンドの係数
のビットプレーン符号化が行われる。
【0049】符号・絶対値変換部611は、LLサブバ
ンドバッファ603に格納される係数を順々に読み出
し、各係数の絶対値を必要なビット数(実施形態2で
は、LLサブバンドは8)で自然2進表現し、着目ビッ
トプレーンのビット(他と区別のため、係数ビットと呼
ぶ)と、係数の正負を表す正負符号値(正ならば
「1」、負または0ならば「0」)を出力する。
ンドバッファ603に格納される係数を順々に読み出
し、各係数の絶対値を必要なビット数(実施形態2で
は、LLサブバンドは8)で自然2進表現し、着目ビッ
トプレーンのビット(他と区別のため、係数ビットと呼
ぶ)と、係数の正負を表す正負符号値(正ならば
「1」、負または0ならば「0」)を出力する。
【0050】符号化判定部612では係数の絶対値の平
均値、符号化対象の係数の値から、符号・絶対値変換部
611の出力する係数ビットと正負符号値をそれぞれ符
号化する必要があるか否かを判定し、判定結果をビット
プレーン符号化部613へと送る。実施形態2において
は、どちらも符号化する必要がない場合には「0」、係
数ビットのみを符号化する場合は「1」、共に符号化す
る場合には「2」という具合に0〜2の3値で判定結果
を表現する。係数ビットの符号化の必要性の判定は、実
施形態1と同じく、先に符号化されたデータから復号側
で着目する係数ビットが一意に決まるかどうかである。
また、正負符号値の符号化は着目する係数ビットが
「1」であり、かつ、これまでに着目する係数の正負を
表す符号が符号化されていない場合である。
均値、符号化対象の係数の値から、符号・絶対値変換部
611の出力する係数ビットと正負符号値をそれぞれ符
号化する必要があるか否かを判定し、判定結果をビット
プレーン符号化部613へと送る。実施形態2において
は、どちらも符号化する必要がない場合には「0」、係
数ビットのみを符号化する場合は「1」、共に符号化す
る場合には「2」という具合に0〜2の3値で判定結果
を表現する。係数ビットの符号化の必要性の判定は、実
施形態1と同じく、先に符号化されたデータから復号側
で着目する係数ビットが一意に決まるかどうかである。
また、正負符号値の符号化は着目する係数ビットが
「1」であり、かつ、これまでに着目する係数の正負を
表す符号が符号化されていない場合である。
【0051】ビットプレーン符号化部613は、符号化
判定部612の出力する判定結果に従って、係数ビッ
ト、正負符号値の算術符号化を行う。算術符号化は大小
判定値符号化部610と同じく、QM−Coderを使
用する。状態分けの方法も、基本的に大小判定値符号化
部610と同じであり、係数ビットは先行する4つの係
数ビットにより16状態(例えば状態番号S=0〜1
5)に分けて符号化し、正負符号値は単一の状態(例え
ば状態番号S=16)を用いて符号化する。
判定部612の出力する判定結果に従って、係数ビッ
ト、正負符号値の算術符号化を行う。算術符号化は大小
判定値符号化部610と同じく、QM−Coderを使
用する。状態分けの方法も、基本的に大小判定値符号化
部610と同じであり、係数ビットは先行する4つの係
数ビットにより16状態(例えば状態番号S=0〜1
5)に分けて符号化し、正負符号値は単一の状態(例え
ば状態番号S=16)を用いて符号化する。
【0052】上述の符号・絶対値変換部611、符号化
判定部612、ビットプレーン符号化部613の処理を
LLサブバンドバッファ603に格納される全ての係数
に対して行うことにより、1つのビットプレーンが符号
化される。同様の処理を最上位のビットプレーンから最
下位のビットプレーンまで繰り返して行うことにより、
LLサブバンドの係数に対する符号化が終了する。
判定部612、ビットプレーン符号化部613の処理を
LLサブバンドバッファ603に格納される全ての係数
に対して行うことにより、1つのビットプレーンが符号
化される。同様の処理を最上位のビットプレーンから最
下位のビットプレーンまで繰り返して行うことにより、
LLサブバンドの係数に対する符号化が終了する。
【0053】LLサブバンドバッファ603に格納され
る全ての係数について、全てのビットプレーンでの符号
化が終了すると、スイッチ607を端子bに切り替え
て、LLサブバンドバッファ603の係数の符号化と同
様の手順によりLHサブバンドバッファ604の係数を
符号化する。さらに同様に、HLサブバンドバッファ6
05、HHサブバンドバッファ606の係数についても
順番に符号化する。
る全ての係数について、全てのビットプレーンでの符号
化が終了すると、スイッチ607を端子bに切り替え
て、LLサブバンドバッファ603の係数の符号化と同
様の手順によりLHサブバンドバッファ604の係数を
符号化する。さらに同様に、HLサブバンドバッファ6
05、HHサブバンドバッファ606の係数についても
順番に符号化する。
【0054】符号出力部614は、大小判定値符号化部
610から出力される符号列とビットプレーン符号化部
613から出力される符号列を結合させて装置外部へと
出力する。この符号出力部614は、例えば、ハードデ
ィスクやメモリといった記憶装置、ネットワーク回線の
インタフェース等である。符号出力の際に、画像のサイ
ズ、各画素のビット数、各サブバンド毎の係数の絶対値
の平均値Av等、画像の復号に必要な情報を適宜、符号
列に付加するものとする。図9は、これらの必要な情報
をヘッダ情報として符号列の先頭に付加した場合の、符
号出力部614から出力される符号列の構成を示したも
のである。
610から出力される符号列とビットプレーン符号化部
613から出力される符号列を結合させて装置外部へと
出力する。この符号出力部614は、例えば、ハードデ
ィスクやメモリといった記憶装置、ネットワーク回線の
インタフェース等である。符号出力の際に、画像のサイ
ズ、各画素のビット数、各サブバンド毎の係数の絶対値
の平均値Av等、画像の復号に必要な情報を適宜、符号
列に付加するものとする。図9は、これらの必要な情報
をヘッダ情報として符号列の先頭に付加した場合の、符
号出力部614から出力される符号列の構成を示したも
のである。
【0055】以上説明したように、実施形態2によれ
ば、系列変換手法に基く符号化方式を用いて画像を符号
化して得られる全係数の平均値を算出し、その平均値に
基づいてビットプレーン符号化を行うので、冗長性の高
い係数ビットの符号化を行わないビットプレーン符号化
が可能となる。従って、符号伝送の早期段階において、
復号側で好適な画像を再現でき、かつ、符号化する2値
シンボル数を少なくする、効率の良いビットプレーン符
号化を行うことができる。 (実施形態3)実施形態2では、各サブバンドを単位と
して、しきい値の算出、大小判定値の符号化、係数のビ
ットプレーン符号化を行った。しかしながら、本発明で
は、画像あるいはサブバンド単位の処理に限定されるも
のではなく、画像あるいはサブバンドを分割することに
より、画像の持つ局所的性質の有効利用を図ることも可
能である。これを、実施形態3として、以下に説明す
る。
ば、系列変換手法に基く符号化方式を用いて画像を符号
化して得られる全係数の平均値を算出し、その平均値に
基づいてビットプレーン符号化を行うので、冗長性の高
い係数ビットの符号化を行わないビットプレーン符号化
が可能となる。従って、符号伝送の早期段階において、
復号側で好適な画像を再現でき、かつ、符号化する2値
シンボル数を少なくする、効率の良いビットプレーン符
号化を行うことができる。 (実施形態3)実施形態2では、各サブバンドを単位と
して、しきい値の算出、大小判定値の符号化、係数のビ
ットプレーン符号化を行った。しかしながら、本発明で
は、画像あるいはサブバンド単位の処理に限定されるも
のではなく、画像あるいはサブバンドを分割することに
より、画像の持つ局所的性質の有効利用を図ることも可
能である。これを、実施形態3として、以下に説明す
る。
【0056】図10は本発明の実施形態3の画像処理装
置の構成を示すブロック図である。
置の構成を示すブロック図である。
【0057】尚、実施形態3の画像処理装置は、実施形
態2の画像処理装置の変形例であり、ブロック取り出し
部1115が追加された以外は、実施形態3の画像処理
装置の構成と同じである。
態2の画像処理装置の変形例であり、ブロック取り出し
部1115が追加された以外は、実施形態3の画像処理
装置の構成と同じである。
【0058】次に、実施形態3で実行される符号化処理
について、図11を用いて説明する。
について、図11を用いて説明する。
【0059】図11は本発明の実施形態3の符号化処理
を示すフローチャートである。
を示すフローチャートである。
【0060】以下、同図に示す処理手順と、図10を用
いて、実施形態2の画像処理装置の各構成要素の動作を
詳細に説明する。
いて、実施形態2の画像処理装置の各構成要素の動作を
詳細に説明する。
【0061】画像入力部601、二次元離散ウェーブレ
ット変換部602は、実施形態2と同様に動作し、符号
化対象の画像データに二次元離散ウェーブレット変換を
施して得られた各サブバンドの係数が、LLサブバンド
バッファ603、LHサブバンドバッファ604、HL
サブバンドバッファ605、HHサブバンドバッファ6
06に格納される。これは、ステップS21に相当す
る。
ット変換部602は、実施形態2と同様に動作し、符号
化対象の画像データに二次元離散ウェーブレット変換を
施して得られた各サブバンドの係数が、LLサブバンド
バッファ603、LHサブバンドバッファ604、HL
サブバンドバッファ605、HHサブバンドバッファ6
06に格納される。これは、ステップS21に相当す
る。
【0062】全ての係数が各サブバンドバッファに格納
されると、スイッチ607は端子aに接続され、LLサ
ブバンドバッファ603に格納されるLLサブバンドの
係数の符号化処理が開始される。ブロック取り出し部1
115は、LLサブバンドバッファ603に格納される
LLサブバンドの係数を、図12に示すように4つのブ
ロック(ブロック1〜4)に区切り、各ブロックを単位
として係数をラスタースキャン順に取り出し、その内部
に格納する。これは、ステップS22に相当する。
されると、スイッチ607は端子aに接続され、LLサ
ブバンドバッファ603に格納されるLLサブバンドの
係数の符号化処理が開始される。ブロック取り出し部1
115は、LLサブバンドバッファ603に格納される
LLサブバンドの係数を、図12に示すように4つのブ
ロック(ブロック1〜4)に区切り、各ブロックを単位
として係数をラスタースキャン順に取り出し、その内部
に格納する。これは、ステップS22に相当する。
【0063】平均値算出部608、大小判定部609、
大小判定値符号化部610、符号・絶対値変換部61
1、符号化判定部612、ビットプレーン符号化部61
3は実施形態2でサブバンド単位に行った動作をブロッ
ク取り出し部1115に格納されるブロック単位で行
い、ブロックに対する符号を生成し、符号出力部614
へと送る。1ブロックの符号化が終わると、ブロック取
り出し部1115はラスタースキャン順で次のブロック
の係数をLLサブバンドバッファ603から取り出して
格納し、同様に符号化処理を行う。
大小判定値符号化部610、符号・絶対値変換部61
1、符号化判定部612、ビットプレーン符号化部61
3は実施形態2でサブバンド単位に行った動作をブロッ
ク取り出し部1115に格納されるブロック単位で行
い、ブロックに対する符号を生成し、符号出力部614
へと送る。1ブロックの符号化が終わると、ブロック取
り出し部1115はラスタースキャン順で次のブロック
の係数をLLサブバンドバッファ603から取り出して
格納し、同様に符号化処理を行う。
【0064】LLサブバンドバッファ603に格納され
る全ての係数の符号化が終了すると、スイッチ607を
端子bに接続し、同様の手順でLHサブバンドバッファ
604に格納される係数の符号化処理を行う。以降、H
Lサブバンドバッファ605、HHサブバンドバッファ
606に格納される係数を順に符号化する。これは、ス
テップS22〜ステップS27の処理に相当する。
る全ての係数の符号化が終了すると、スイッチ607を
端子bに接続し、同様の手順でLHサブバンドバッファ
604に格納される係数の符号化処理を行う。以降、H
Lサブバンドバッファ605、HHサブバンドバッファ
606に格納される係数を順に符号化する。これは、ス
テップS22〜ステップS27の処理に相当する。
【0065】符号出力部614は、大小判定値符号化部
610から出力される符号列とビットプレーン符号化部
613から出力される符号列を結合させて装置外部へと
出力する。この符号出力部614は、例えば、ハードデ
ィスクやメモリといった記憶装置、ネットワーク回線の
インタフェース等である。符号出力の際に、画像のサイ
ズ、各画素のビット数、各サブバンドの各ブロック毎の
係数の絶対値の平均値Av等、画像の復号に必要な情報
を適宜、符号列に付加するものとする。図13は、これ
らの必要な情報をヘッダ情報として符号列の先頭に付加
した場合の、符号出力部614から出力される符号列の
構成を示したものである。図9に示した実施形態2によ
り出力される符号列と異なり、各サブバンドの符号化デ
ータが4つのブロックに分割されてビットプレーン符号
化されていることが分かる。
610から出力される符号列とビットプレーン符号化部
613から出力される符号列を結合させて装置外部へと
出力する。この符号出力部614は、例えば、ハードデ
ィスクやメモリといった記憶装置、ネットワーク回線の
インタフェース等である。符号出力の際に、画像のサイ
ズ、各画素のビット数、各サブバンドの各ブロック毎の
係数の絶対値の平均値Av等、画像の復号に必要な情報
を適宜、符号列に付加するものとする。図13は、これ
らの必要な情報をヘッダ情報として符号列の先頭に付加
した場合の、符号出力部614から出力される符号列の
構成を示したものである。図9に示した実施形態2によ
り出力される符号列と異なり、各サブバンドの符号化デ
ータが4つのブロックに分割されてビットプレーン符号
化されていることが分かる。
【0066】以上説明したように、実施形態3によれ
ば、系列変換手法に基く符号化方式を用いて画像を符号
化して得られる係数を所定ブロック単位毎の平均値を算
出し、その平均値に基づいてブロック単位のビットプレ
ーン符号化を行うので、冗長性の高い係数ビットの符号
化を行わないビットプレーン符号化が可能となる。従っ
て、符号伝送の早期段階において、復号側で実施形態2
に比べてより局所部分を詳細に表現できる画像を再現で
き、かつ、符号化する2値シンボル数を少なくする、効
率の良いビットプレーン符号化を行うことができる。 (他の実施形態)本発明は、上述した実施形態に限定さ
れるものではない。例えば、実施形態1に於いては、し
きい値Thの選択をユーザの入力によるものとしたが、
符号化対象とする画像データの頻度分布から自動的に背
景の分布の中心を算出して利用しても構わないし、対象
とする画像データの特性から予めしきい値を定めるよう
にな構成としても良い。また、実施形態2、3では係数
の絶対値の平均Avを用いて大小判定を行ったが、シス
テム簡略化のためにしきい値を2のべき乗に限定しても
構わない。
ば、系列変換手法に基く符号化方式を用いて画像を符号
化して得られる係数を所定ブロック単位毎の平均値を算
出し、その平均値に基づいてブロック単位のビットプレ
ーン符号化を行うので、冗長性の高い係数ビットの符号
化を行わないビットプレーン符号化が可能となる。従っ
て、符号伝送の早期段階において、復号側で実施形態2
に比べてより局所部分を詳細に表現できる画像を再現で
き、かつ、符号化する2値シンボル数を少なくする、効
率の良いビットプレーン符号化を行うことができる。 (他の実施形態)本発明は、上述した実施形態に限定さ
れるものではない。例えば、実施形態1に於いては、し
きい値Thの選択をユーザの入力によるものとしたが、
符号化対象とする画像データの頻度分布から自動的に背
景の分布の中心を算出して利用しても構わないし、対象
とする画像データの特性から予めしきい値を定めるよう
にな構成としても良い。また、実施形態2、3では係数
の絶対値の平均Avを用いて大小判定を行ったが、シス
テム簡略化のためにしきい値を2のべき乗に限定しても
構わない。
【0067】また、実施形態2、3では、離散ウェーブ
レット変換を用いた符号化の例を示したが、離散ウェー
ブレット変換についても実施形態2、3で使用したもの
に限定されるものではなく、フィルタの種類や周波数帯
域分割方法を変えても構わない。さらに離散ウェーブレ
ット変換以外にも、DCT等、その他の系列変換手法に
基く符号化方式に適用しても構わない。また、実施形態
2、3においては、特に係数の量子化は行わなかった
が、様々な方法で量子化を行いデータ量の更なる削減を
図っても良い。また、可変長符号化の方法についても、
上述の実施形態2、3に限定されるものではなく、例え
ば、MQ−Coder等、他の算術符号化方法を適用し
ても構わないし、その他のエントロピ符号化方法を適用
しても構わない。
レット変換を用いた符号化の例を示したが、離散ウェー
ブレット変換についても実施形態2、3で使用したもの
に限定されるものではなく、フィルタの種類や周波数帯
域分割方法を変えても構わない。さらに離散ウェーブレ
ット変換以外にも、DCT等、その他の系列変換手法に
基く符号化方式に適用しても構わない。また、実施形態
2、3においては、特に係数の量子化は行わなかった
が、様々な方法で量子化を行いデータ量の更なる削減を
図っても良い。また、可変長符号化の方法についても、
上述の実施形態2、3に限定されるものではなく、例え
ば、MQ−Coder等、他の算術符号化方法を適用し
ても構わないし、その他のエントロピ符号化方法を適用
しても構わない。
【0068】また、ビットプレーン符号化の際に、しき
い値に対する大小で多値データの各ビットの符号化の優
先度を変えても良い。例えば、しきい値よりも小さい画
素値、または係数値に所定の重みを付けて、その他の画
素値(係数値)よりも早い段階で符号化されるようにし
ても構わない。
い値に対する大小で多値データの各ビットの符号化の優
先度を変えても良い。例えば、しきい値よりも小さい画
素値、または係数値に所定の重みを付けて、その他の画
素値(係数値)よりも早い段階で符号化されるようにし
ても構わない。
【0069】尚、本発明は、複数の機器(例えばホスト
コンピュータ、インタフェース機器、リーダ、プリンタ
など)から構成されるシステムに適用しても、一つの機
器からなる装置(例えば、複写機、ファクシミリ装置な
ど)に適用してもよい。
コンピュータ、インタフェース機器、リーダ、プリンタ
など)から構成されるシステムに適用しても、一つの機
器からなる装置(例えば、複写機、ファクシミリ装置な
ど)に適用してもよい。
【0070】また、本発明の目的は、前述した実施形態
の機能を実現するソフトウェアのプログラムコードを記
録した記憶媒体を、システムあるいは装置に供給し、そ
のシステムあるいは装置のコンピュータ(またはCPU
やMPU)が記憶媒体に格納されたプログラムコードを
読出し実行することによっても、達成されることは言う
までもない。
の機能を実現するソフトウェアのプログラムコードを記
録した記憶媒体を、システムあるいは装置に供給し、そ
のシステムあるいは装置のコンピュータ(またはCPU
やMPU)が記憶媒体に格納されたプログラムコードを
読出し実行することによっても、達成されることは言う
までもない。
【0071】この場合、記憶媒体から読出されたプログ
ラムコード自体が前述した実施形態の機能を実現するこ
とになり、そのプログラムコードを記憶した記憶媒体は
本発明を構成することになる。
ラムコード自体が前述した実施形態の機能を実現するこ
とになり、そのプログラムコードを記憶した記憶媒体は
本発明を構成することになる。
【0072】プログラムコードを供給するための記憶媒
体としては、例えば、フロッピディスク、ハードディス
ク、光ディスク、光磁気ディスク、CD−ROM、CD
−R、磁気テープ、不揮発性のメモリカード、ROMな
どを用いることができる。
体としては、例えば、フロッピディスク、ハードディス
ク、光ディスク、光磁気ディスク、CD−ROM、CD
−R、磁気テープ、不揮発性のメモリカード、ROMな
どを用いることができる。
【0073】また、コンピュータが読出したプログラム
コードを実行することにより、前述した実施形態の機能
が実現されるだけでなく、そのプログラムコードの指示
に基づき、コンピュータ上で稼働しているOS(オペレ
ーティングシステム)などが実際の処理の一部または全
部を行い、その処理によって前述した実施形態の機能が
実現される場合も含まれることは言うまでもない。
コードを実行することにより、前述した実施形態の機能
が実現されるだけでなく、そのプログラムコードの指示
に基づき、コンピュータ上で稼働しているOS(オペレ
ーティングシステム)などが実際の処理の一部または全
部を行い、その処理によって前述した実施形態の機能が
実現される場合も含まれることは言うまでもない。
【0074】更に、記憶媒体から読出されたプログラム
コードが、コンピュータに挿入された機能拡張ボードや
コンピュータに接続された機能拡張ユニットに備わるメ
モリに書込まれた後、そのプログラムコードの指示に基
づき、その機能拡張ボードや機能拡張ユニットに備わる
CPUなどが実際の処理の一部または全部を行い、その
処理によって前述した実施形態の機能が実現される場合
も含まれることは言うまでもない。
コードが、コンピュータに挿入された機能拡張ボードや
コンピュータに接続された機能拡張ユニットに備わるメ
モリに書込まれた後、そのプログラムコードの指示に基
づき、その機能拡張ボードや機能拡張ユニットに備わる
CPUなどが実際の処理の一部または全部を行い、その
処理によって前述した実施形態の機能が実現される場合
も含まれることは言うまでもない。
【0075】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
効率良いプログレッシブ・ビルドアップを実現する画像
処理装置及びその方法、コンピュータ可読メモリを提供
できる。
効率良いプログレッシブ・ビルドアップを実現する画像
処理装置及びその方法、コンピュータ可読メモリを提供
できる。
【図1】本発明の実施形態1の画像処理装置の構成を示
すブロック図である。
すブロック図である。
【図2】本発明の実施形態1の符号化処理を示すフロー
チャートである。
チャートである。
【図3】本発明の実施形態1のしきい値決定部の決定方
法の一例を示す図である。
法の一例を示す図である。
【図4】本発明の実施形態1の符号テーブルの一例を示
す図である。
す図である。
【図5】本発明の実施形態1の出力符号列の構成を示す
図である。
図である。
【図6】本発明の実施形態2の画像処理装置の構成を示
すブロック図である。
すブロック図である。
【図7】本発明の実施形態2の符号化処理を示すフロー
チャートである。
チャートである。
【図8】本発明の実施形態2の二次元離船ウェーブレッ
ト変換の様子を示す模式図である。
ト変換の様子を示す模式図である。
【図9】本発明の実施形態2の出力符号列の構成を示す
図である。
図である。
【図10】本発明の実施形態3の画像処理装置の構成を
示すブロック図である。
示すブロック図である。
【図11】本発明の実施形態3の符号化処理を示すフロ
ーチャートである。
ーチャートである。
【図12】本発明の実施形態3のブロック取り出し部に
おけるブロック分割の様子を示す図である。
おけるブロック分割の様子を示す図である。
【図13】本発明に係わる実施形態3による出力符号列
の構成を示す図である。
の構成を示す図である。
【図14】従来のビットプレーン符号化で問題となる画
像の頻度分布の例を示す図である。
像の頻度分布の例を示す図である。
【図15】従来のビットプレーン符号化で問題となる画
像の頻度分布の例を示す図である。
像の頻度分布の例を示す図である。
101、601、1101 画像入力部、 102 バッファ 103 しきい値決定部 104、609、1109 大小判定部、 105 ランレングス符号化部 106 自然2進変換部 107、612 符号化判定部 108、613 ビットプレーン符号化部 109、614 符号出力部 602 二次元離散ウェーブレット変換部 603 LLサブバンドバッファ 604 LHサブバンドバッファ 605 HLサブバンドバッファ 606 HHサブバンドバッファ 1115 ブロック取り出し部
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 岸 裕樹 東京都大田区下丸子3丁目30番2号 キヤ ノン株式会社内 Fターム(参考) 5C078 AA04 BA22 BA53 BA64 CA00 DA01 DA21 DB06 DB19 9A001 BB01 BB03 BB04 DD06 EE04 GG05 HH27 HH31 JJ35 KK31 KK42
Claims (22)
- 【請求項1】 多値画素データで構成される画像データ
を符号化する画像処理装置であって、 前記多値画素データを2値データ列に変換する変換手段
と、 前記多値画素データをしきい値と比較して大小を判定す
る大小判定手段と、 前記大小判定手段の判定結果を符号化する第一符号化手
段と、 前記変換手段により得られる2値データ列から符号化す
る必要がある部分2値データ列を判定する符号化判定手
段と、 前記符号化判定手段によって判定された部分2値データ
列を符号化する第二符号化手段とを備えることを特徴と
する画像処理装置。 - 【請求項2】 前記変換手段は、前記多値画素データを
自然2進表現で2値データ列に変換することを特徴とす
る請求項1に記載の画像処理装置。 - 【請求項3】 前記しきい値を設定する設定手段を更に
備えることを特徴とする請求項1に記載の画像処理装
置。 - 【請求項4】 前記設定手段は、前記しきい値を前記画
像データの頻度分布に基づいて設定することを特徴とす
る請求項2に記載の画像処理装置。 - 【請求項5】 前記設定手段は、前記しきい値を前記画
像データの特性に基づいて設定することを特徴とする請
求項2に記載の画像処理装置。 - 【請求項6】 画像データを符号化する画像処理装置で
あって、 前記画像データを他の系列に変換する系列変換手段と、 前記系列変換手段で得られる係数群を2値データ列に変
換する変換手段と、 前記係数の絶対値をしきい値と比較して大小を判定する
大小判定手段と、 前記大小判定手段による判別結果を符号化する第一符号
化手段と、 前記変換手段により得られる2値データ列から符号化す
る必要がある部分2値データ列を判定する符号化判定手
段と、 前記符号化判定手段によって判定された部分2値データ
列を符号化する第二符号化手段とを備えることを特徴と
する画像処理装置。 - 【請求項7】 前記系列変換手段は、離散ウェーブレッ
ト変換であることを特徴とする請求項6に記載の画像処
理装置。 - 【請求項8】 前記変換手段は、前記画像データを自然
2進表現で2値データ列に変換することを特徴とする請
求項6に記載の画像処理装置。 - 【請求項9】 前記しきい値は、前記係数群の絶対値の
平均値であることを特徴とする請求項6に記載の画像処
理装置。 - 【請求項10】 前記系列変換手段で得られる係数群を
所定単位で取得し、取得した所定単位の係数群を前記変
換手段に入力する取得手段を更に備えることを特徴とす
る請求項6に記載の画像処理装置。 - 【請求項11】 多値画素データで構成される画像デー
タを符号化する画像処理方法であって、 前記多値画素データを2値データ列に変換する変換工程
と、 前記多値画素データをしきい値と比較して大小を判定す
る大小判定工程と、 前記大小判定工程の判定結果を符号化する第一符号化工
程と、 前記変換工程により得られる2値データ列から符号化す
る必要がある部分2値データ列を判定する符号化判定工
程と、 前記符号化判定工程によって判定された部分2値データ
列を符号化する第二符号化工程とを備えることを特徴と
する画像処理方法。 - 【請求項12】 前記変換工程は、前記多値画素データ
を自然2進表現で2値データ列に変換することを特徴と
する請求項11に記載の画像処理方法。 - 【請求項13】 前記しきい値を設定する設定工程を更
に備えることを特徴とする請求項11に記載の画像処理
方法。 - 【請求項14】 前記設定工程は、前記しきい値を前記
画像データの頻度分布に基づいて設定することを特徴と
する請求項12に記載の画像処理方法。 - 【請求項15】 前記設定工程は、前記しきい値を前記
画像データの特性に基づいて設定することを特徴とする
請求項12に記載の画像処理方法。 - 【請求項16】 画像データを符号化する画像処理方法
であって、 前記画像データを他の系列に変換する系列変換工程と、 前記系列変換工程で得られる係数群を2値データ列に変
換する変換工程と、 前記係数の絶対値をしきい値と比較して大小を判定する
大小判定工程と、 前記大小判定工程による判別結果を符号化する第一符号
化工程と、 前記変換工程により得られる2値データ列から符号化す
る必要がある部分2値データ列を判定する符号化判定工
程と、 前記符号化判定工程によって判定された部分2値データ
列を符号化する第二符号化工程とを備えることを特徴と
する画像処理方法。 - 【請求項17】 前記系列変換工程は、離散ウェーブレ
ット変換であることを特徴とする請求項16に記載の画
像処理方法。 - 【請求項18】 前記変換工程は、前記画像データを自
然2進表現で2値データ列に変換することを特徴とする
請求項16に記載の画像処理方法。 - 【請求項19】 前記しきい値は、前記係数群の絶対値
の平均値であることを特徴とする請求項16に記載の画
像処理方法。 - 【請求項20】 前記系列変換工程で得られる係数群を
所定単位で取得する取得工程を更に備え、 前記変換工程は前記取得工程で取得した所定単位の係数
群を2値データ列に変換することを特徴とする請求項1
6に記載の画像処理方法。 - 【請求項21】 多値画素データで構成される画像デー
タを符号化する画像処理のプログラムコードが格納され
たコンピュータ可読メモリであって、 前記多値画素データを2値データ列に変換する変換工程
のプログラムコードと、 前記多値画素データをしきい値と比較して大小を判定す
る大小判定工程のプログラムコードと、 前記大小判定工程の判定結果を符号化する第一符号化工
程のプログラムコードと、 前記変換工程により得られる2値データ列から符号化す
る必要がある部分2値データ列を判定する符号化判定工
程のプログラムコードと、 前記符号化判定工程によって判定された部分2値データ
列を符号化する第二符号化工程のプログラムコードと を備えることを特徴とするコンピュータ可読メモリ。 - 【請求項22】 画像データを符号化する画像処理のプ
ログラムコードが格納されたコンピュータ可読メモリで
あって、 前記画像データを他の系列に変換する系列変換工程のプ
ログラムコードと、 前記系列変換工程で得られる係数群を2値データ列に変
換する変換工程のプログラムコードと、 前記係数の絶対値をしきい値と比較して大小を判定する
大小判定工程のプログラムコードと、 前記大小判定工程による判別結果を符号化する第一符号
化工程のプログラムコードと、 前記変換工程により得られる2値データ列から符号化す
る必要がある部分2値データ列を判定する符号化判定工
程のプログラムコードと、 前記符号化判定工程によって判定された部分2値データ
列を符号化する第二符号化工程のプログラムコードとを
備えることを特徴とするコンピュータ可読メモリ。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP35498699A JP2001169118A (ja) | 1999-12-14 | 1999-12-14 | 画像処理装置及びその方法、コンピュータ可読メモリ |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP35498699A JP2001169118A (ja) | 1999-12-14 | 1999-12-14 | 画像処理装置及びその方法、コンピュータ可読メモリ |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2001169118A true JP2001169118A (ja) | 2001-06-22 |
Family
ID=18441219
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP35498699A Withdrawn JP2001169118A (ja) | 1999-12-14 | 1999-12-14 | 画像処理装置及びその方法、コンピュータ可読メモリ |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2001169118A (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2005539467A (ja) * | 2002-09-17 | 2005-12-22 | ウラディミール・ツェペルコヴィッツ | 高圧縮比を提供する要求資源最小の高速コーデック |
-
1999
- 1999-12-14 JP JP35498699A patent/JP2001169118A/ja not_active Withdrawn
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2005539467A (ja) * | 2002-09-17 | 2005-12-22 | ウラディミール・ツェペルコヴィッツ | 高圧縮比を提供する要求資源最小の高速コーデック |
JP4859368B2 (ja) * | 2002-09-17 | 2012-01-25 | ウラディミール・ツェペルコヴィッツ | 高圧縮比を提供する要求資源最小の高速コーデック |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP4365957B2 (ja) | 画像処理方法及びその装置及び記憶媒体 | |
US6567562B1 (en) | Encoding apparatus and method | |
US6909811B1 (en) | Image processing apparatus and method and storage medium storing steps realizing such method | |
US6665444B1 (en) | Image processing apparatus and method, and storage medium | |
US6560369B1 (en) | Conversion of wavelet coded formats depending on input and output buffer capacities | |
US20010003544A1 (en) | Image processing apparatus and method and storage medium | |
JP2000069292A (ja) | 画像処理装置及び方法及び記憶媒体 | |
CN1155221C (zh) | 编码方法及***以及译码方法及*** | |
JP3843581B2 (ja) | 画像符号化装置、画像復号化装置および画像処理装置、並びに画像符号化方法、画像復号化方法および画像処理方法 | |
US6337929B1 (en) | Image processing apparatus and method and storing medium | |
KR100611705B1 (ko) | 화상 부호화 장치, 화상 부호화 방법, 및 화상 처리 장치 | |
US6614939B1 (en) | Image compression apparatus and decoding apparatus suited to lossless image compression | |
JPH08116447A (ja) | 画像信号の符号化装置 | |
JP4460521B2 (ja) | 直交変換係数のスキャン方法,逆スキャン方法,スキャン装置,逆スキャン装置,およびそのプログラム並びにそのプログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体 | |
JP3359215B2 (ja) | 多値画像符号化装置 | |
US7450769B2 (en) | Image processing method for facilitating data transmission | |
JP2001169118A (ja) | 画像処理装置及びその方法、コンピュータ可読メモリ | |
JP4054430B2 (ja) | 画像処理装置及び方法及び記憶媒体 | |
JP3710342B2 (ja) | ディジタル信号処理装置および方法および記憶媒体 | |
JPH06178122A (ja) | カラー画像の適応符号化装置 | |
JP4743884B2 (ja) | 画像符号化装置及びその制御方法 | |
JP2000022960A (ja) | 画像処理装置及び方法及び記憶媒体 | |
JP3658096B2 (ja) | 画像符号化装置及び画像符号化復号化方法 | |
JP2004312693A (ja) | 画像符号化装置及び画像符号化方法 | |
JP2003204439A (ja) | 画像符号化装置及び画像符号化方法 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 20070306 |