JP2002094991A - 関心領域符号化方法 - Google Patents
関心領域符号化方法Info
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- JP2002094991A JP2002094991A JP2000283259A JP2000283259A JP2002094991A JP 2002094991 A JP2002094991 A JP 2002094991A JP 2000283259 A JP2000283259 A JP 2000283259A JP 2000283259 A JP2000283259 A JP 2000283259A JP 2002094991 A JP2002094991 A JP 2002094991A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 任意の形状の関心領域に対し優先的に符号化
のビットレートを割り振る際に、画像全体の圧縮率を高
める。 【解決手段】 単数または複数の関心領域をマスク領域
として指定し、そのマスク領域及び非マスク領域毎に符
号量を割り当てる。この際、マスク領域に対して割り当
てる符号量を、可逆圧縮に必要な値に満たない値に設定
する。関心領域を非可逆圧縮とすることで、圧縮率を高
める。
のビットレートを割り振る際に、画像全体の圧縮率を高
める。 【解決手段】 単数または複数の関心領域をマスク領域
として指定し、そのマスク領域及び非マスク領域毎に符
号量を割り当てる。この際、マスク領域に対して割り当
てる符号量を、可逆圧縮に必要な値に満たない値に設定
する。関心領域を非可逆圧縮とすることで、圧縮率を高
める。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は、画像全体中の人
物や物体などの特定の関心領域に対し優先的に符号化の
ビットレートを割り振ることにより、その関心領域の画
質を他領域に比較して高く保持する関心領域符号化方法
に関する。
物や物体などの特定の関心領域に対し優先的に符号化の
ビットレートを割り振ることにより、その関心領域の画
質を他領域に比較して高く保持する関心領域符号化方法
に関する。
【０００２】
【従来の技術】画像を効率的に符号化する方法として、
画像全体中の人物や物体などの特定の関心領域に対し優
先的に符号化のビットレートを割り振ることにより、そ
の関心領域の画質を他領域に比較して高く保持する、Ｒ
ＯＩ（Region of Interest：関心領域）と背景などの重
要でない情報の非ＲＯＩに分ける方法がある。
画像全体中の人物や物体などの特定の関心領域に対し優
先的に符号化のビットレートを割り振ることにより、そ
の関心領域の画質を他領域に比較して高く保持する、Ｒ
ＯＩ（Region of Interest：関心領域）と背景などの重
要でない情報の非ＲＯＩに分ける方法がある。
【０００３】この方式の代表例としては、Ｍａｘｓｈｉ
ｆｔ法（第一従来例）とビットプレーン法としてのＥＢ
ＣＯＴ（Embedded Block Coding with Optimized Trunc
ation：第二従来例）とがある。
ｆｔ法（第一従来例）とビットプレーン法としてのＥＢ
ＣＯＴ（Embedded Block Coding with Optimized Trunc
ation：第二従来例）とがある。
【０００４】Ｍａｘｓｈｉｆｔ法（第一従来例）は、Ｒ
ＯＩ部分を任意の形で指定し、その部分を可逆圧縮する
一方、非ＲＯＩ部分を非可逆圧縮するものである。具体
的には、まず原画像に対して既知のウェーブレット変換
を行って図１３のようなウェーブレット係数の分布を得
た後、これらの分布の中で、非ＲＯＩ部分に想到する係
数分布の最も大きなウェーブレット係数の値Ｖｍを求め
ておく。そして、Ｓ＞＝ｍａｘ（Ｖｍ）となるようなビ
ット数Ｓを求め、ＲＯＩ部分Ａｒ１のウェーブレット係
数のみを図１４のように増大する方向へＳビットだけシ
フトさせる。例えば、Ｖｍの値が十進数で「２５５」
（即ち、二進数で「１１１１１１１１」）である場合に
は、Ｓ＝８ビットであり、またＶｍの値が十進数で「１
２８」（即ち、二進数で「１０００００００」）である
場合にも同様にＳ＝８ビットであるため、この場合には
ＲＯＩ部分Ａｒ１のウェーブレット係数を図１４のよう
に増大する方向へＳ＝８ビットだけシフトさせることに
なる。これにより、ＲＯＩ部分Ａｒ１については非ＲＯ
Ｉ部分に比べて圧縮率を低く設定でき、これによりＲＯ
Ｉ部分Ａｒ１について可逆圧縮の圧縮データを得ること
が可能となる。この方法によれば、復号化側において、
事前にＲＯＩ部分の形状等の定義情報を入手する必要が
なく、そのまま復号化するだけでＲＯＩ部分の可逆的な
復号を行うことができるので便利である。
ＯＩ部分を任意の形で指定し、その部分を可逆圧縮する
一方、非ＲＯＩ部分を非可逆圧縮するものである。具体
的には、まず原画像に対して既知のウェーブレット変換
を行って図１３のようなウェーブレット係数の分布を得
た後、これらの分布の中で、非ＲＯＩ部分に想到する係
数分布の最も大きなウェーブレット係数の値Ｖｍを求め
ておく。そして、Ｓ＞＝ｍａｘ（Ｖｍ）となるようなビ
ット数Ｓを求め、ＲＯＩ部分Ａｒ１のウェーブレット係
数のみを図１４のように増大する方向へＳビットだけシ
フトさせる。例えば、Ｖｍの値が十進数で「２５５」
（即ち、二進数で「１１１１１１１１」）である場合に
は、Ｓ＝８ビットであり、またＶｍの値が十進数で「１
２８」（即ち、二進数で「１０００００００」）である
場合にも同様にＳ＝８ビットであるため、この場合には
ＲＯＩ部分Ａｒ１のウェーブレット係数を図１４のよう
に増大する方向へＳ＝８ビットだけシフトさせることに
なる。これにより、ＲＯＩ部分Ａｒ１については非ＲＯ
Ｉ部分に比べて圧縮率を低く設定でき、これによりＲＯ
Ｉ部分Ａｒ１について可逆圧縮の圧縮データを得ること
が可能となる。この方法によれば、復号化側において、
事前にＲＯＩ部分の形状等の定義情報を入手する必要が
なく、そのまま復号化するだけでＲＯＩ部分の可逆的な
復号を行うことができるので便利である。
【０００５】また、ビットプレーン法のＥＢＣＯＴ（第
二従来例）は、図１５の如く、画像を複数の矩形ブロッ
クＢに分けて、その矩形ブロックＢごとにビットレート
の優先度をつけて圧縮するものである。したがって、Ｅ
ＢＣＯＴによれば、一部の矩形ブロックＢについて、他
の矩形ブロックＢよりもビットレートの高い画像圧縮を
行うことができる。
二従来例）は、図１５の如く、画像を複数の矩形ブロッ
クＢに分けて、その矩形ブロックＢごとにビットレート
の優先度をつけて圧縮するものである。したがって、Ｅ
ＢＣＯＴによれば、一部の矩形ブロックＢについて、他
の矩形ブロックＢよりもビットレートの高い画像圧縮を
行うことができる。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】Ｍａｘｓｈｉｆｔ法
（第一従来例）では、ＲＯＩ部分において可逆圧縮を行
っていたため、その部分の圧縮率に一定の限界があり、
圧縮された画像ファイルのサイズは全体として比較的大
きいものとならざるを得なかった。逆に、Ｍａｘｓｈｉ
ｆｔ法において圧縮率を高めて圧縮された画像ファイル
のサイズを小さくするためには、非ＲＯＩ部分のビット
レートを大幅に下げなければならず、よって非ＲＯＩ部
分の画質がＲＯＩ部分の画質に比べて極めて劣悪なもの
となってしまう。
（第一従来例）では、ＲＯＩ部分において可逆圧縮を行
っていたため、その部分の圧縮率に一定の限界があり、
圧縮された画像ファイルのサイズは全体として比較的大
きいものとならざるを得なかった。逆に、Ｍａｘｓｈｉ
ｆｔ法において圧縮率を高めて圧縮された画像ファイル
のサイズを小さくするためには、非ＲＯＩ部分のビット
レートを大幅に下げなければならず、よって非ＲＯＩ部
分の画質がＲＯＩ部分の画質に比べて極めて劣悪なもの
となってしまう。
【０００７】一方、ＥＢＣＯＴでは、矩形ブロックＢ毎
にビットレートを変化させているため、復号化側に事前
にブロックの座標及び大きさや境界等の定義情報が必要
である。
にビットレートを変化させているため、復号化側に事前
にブロックの座標及び大きさや境界等の定義情報が必要
である。
【０００８】また、ＥＢＣＯＴでは、矩形ブロックＢと
してしかＲＯＩ部分を指定していなかったため、任意の
形状のＲＯＩ部分を定義することができず、例えば背景
の中の人物の顔のみのビットレートを増大させたい場合
などには、その処理が極めて困難にならざるを得ないこ
ととなる。
してしかＲＯＩ部分を指定していなかったため、任意の
形状のＲＯＩ部分を定義することができず、例えば背景
の中の人物の顔のみのビットレートを増大させたい場合
などには、その処理が極めて困難にならざるを得ないこ
ととなる。
【０００９】そこで、この発明の課題は、任意の形状の
ＲＯＩ部分を非可逆圧縮することにより画像を効率的に
符号化することができるとともに、復号化側において事
前にＲＯＩ部分の形状や大きさ等の定義情報を入手する
必要のない関心領域符号化方法を提供することにある。
ＲＯＩ部分を非可逆圧縮することにより画像を効率的に
符号化することができるとともに、復号化側において事
前にＲＯＩ部分の形状や大きさ等の定義情報を入手する
必要のない関心領域符号化方法を提供することにある。
【００１０】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決すべく、
請求項１に記載の発明は、原画像をウェーブレット変換
する第一工程と、前記原画像に対して指定された任意の
形状のマスク領域を前記ウェーブレット変換に対応する
ウェーブレット平面に展開する第二工程と、前記マスク
領域及び当該マスク領域以外の非マスク領域に対して圧
縮する際の符号量をそれぞれ割り当てる第三工程と、前
記第三工程で割り当てられた符号量に応じて量子化及び
符号化を行う第四工程とを備え、前記第三工程におい
て、前記マスク領域に対して圧縮する際の前記符号量
は、可逆圧縮に必要な値に満たない値に設定されるもの
である。
請求項１に記載の発明は、原画像をウェーブレット変換
する第一工程と、前記原画像に対して指定された任意の
形状のマスク領域を前記ウェーブレット変換に対応する
ウェーブレット平面に展開する第二工程と、前記マスク
領域及び当該マスク領域以外の非マスク領域に対して圧
縮する際の符号量をそれぞれ割り当てる第三工程と、前
記第三工程で割り当てられた符号量に応じて量子化及び
符号化を行う第四工程とを備え、前記第三工程におい
て、前記マスク領域に対して圧縮する際の前記符号量
は、可逆圧縮に必要な値に満たない値に設定されるもの
である。
【００１１】請求項２に記載の発明は、請求項１に記載
の関心領域符号化方法であって、前記第四工程は、前記
マスク領域及び前記非マスク領域に個別に前記量子化及
び前記符号化を行い、それぞれの圧縮データを生成する
ものである。
の関心領域符号化方法であって、前記第四工程は、前記
マスク領域及び前記非マスク領域に個別に前記量子化及
び前記符号化を行い、それぞれの圧縮データを生成する
ものである。
【００１２】請求項３に記載の発明は、請求項１に記載
の関心領域符号化方法であって、前記マスク領域は、前
記原画像に対して複数に指定され、前記第三工程におい
て、異なる前記マスク領域に個別に前記符号量が割り当
てられるものである。
の関心領域符号化方法であって、前記マスク領域は、前
記原画像に対して複数に指定され、前記第三工程におい
て、異なる前記マスク領域に個別に前記符号量が割り当
てられるものである。
【００１３】請求項４に記載の発明は、請求項３に記載
の関心領域符号化方法であって、前記第四工程は、複数
の前記各マスク領域及び前記非マスク領域に個別に前記
量子化及び前記符号化を行い、それぞれの圧縮データを
生成するものである。
の関心領域符号化方法であって、前記第四工程は、複数
の前記各マスク領域及び前記非マスク領域に個別に前記
量子化及び前記符号化を行い、それぞれの圧縮データを
生成するものである。
【００１４】
【発明の実施の形態】図１はこの発明の一の実施の形態
に係る関心領域符号化方法を示すフローチャートであ
る。このフローチャートに沿って、この関心領域符号化
方法を説明する。
に係る関心領域符号化方法を示すフローチャートであ
る。このフローチャートに沿って、この関心領域符号化
方法を説明する。
【００１５】＜圧縮方法＞画像の圧縮は、図１中の圧縮
装置Ｃｏ側のフローで実行される。
装置Ｃｏ側のフローで実行される。
【００１６】圧縮装置Ｃｏでは、図１の如く、まず原画
像であるディジタル式の画像データ１に対してウェーブ
レット変換を行う。ウェーブレット変換とは、２分割フ
ィルタバンクを使用してローパス側とハイパス側に画像
を分けて符号化圧縮を行う変換方法である。ここで、ウ
ェーブレット変換の代表的な方式としては、ウェーブレ
ットパケット木の形態の相違によって、図２及び図３に
示したｍａｌｌａｔ型と、図４及び図５に示したｓｐａ
ｃｌｅ型と、図６及び図７に示したｐａｃｋｅｔ型とい
った複数の種類に区別される。ここでは、これらの中か
らひとつを選んでウェーブレット変換を行う。尚、図
２、図４及び図６は一次元での、図３、図５及び図７は
二次元での、それぞれウェーブレット変換の態様を示し
ている。ただし、ウェーブレット変換の展開階層は各図
に示した階層数に限定されず任意である。
像であるディジタル式の画像データ１に対してウェーブ
レット変換を行う。ウェーブレット変換とは、２分割フ
ィルタバンクを使用してローパス側とハイパス側に画像
を分けて符号化圧縮を行う変換方法である。ここで、ウ
ェーブレット変換の代表的な方式としては、ウェーブレ
ットパケット木の形態の相違によって、図２及び図３に
示したｍａｌｌａｔ型と、図４及び図５に示したｓｐａ
ｃｌｅ型と、図６及び図７に示したｐａｃｋｅｔ型とい
った複数の種類に区別される。ここでは、これらの中か
らひとつを選んでウェーブレット変換を行う。尚、図
２、図４及び図６は一次元での、図３、図５及び図７は
二次元での、それぞれウェーブレット変換の態様を示し
ている。ただし、ウェーブレット変換の展開階層は各図
に示した階層数に限定されず任意である。
【００１７】ここで、図２及び図３に示したｍａｌｌａ
ｔ型は、低い周波数成分（ローパス成分：図２中の相対
的に小さなブロックで示した画像及び図３中の「Ｌ」で
示したパス参照）が高い周波数成分（ハイパス成分：図
２中の相対的に大きなブロックで示した画像及び図３中
の「Ｈ」で示したパス参照）より多くの情報を含んでい
るという仮定の下に低域通過フィルタのみを繰り返す方
式のものである。これに対して、ウェーブレットパケッ
ト基底が任意の２進木構造に対応できることから、図４
及び図５に示したｓｐａｃｌｅ型では、低い周波数成分
（ローパス成分：図４中の相対的に小さなブロックで示
した画像及び図５中の「Ｌ」で示したパス参照）だけで
なく、高い周波数成分（ハイパス成分：図４中の最大ブ
ロックで示した画像及び図５中の最初の分岐で「Ｈ」で
示したパス参照）においても、さらに低い周波数成分
（ローパス成分：「Ｌ」）と高い周波数成分（ハイパス
成分：「Ｈ」）とに１段だけ展開している。また、図６
及び図７に示したｐａｃｋｅｔ型では、短時間フーリエ
変換のように、全ての枝において周波数成分（ローパス
成分：「Ｌ」）と高い周波数成分（ハイパス成分：
「Ｈ」）に展開して完全木構成を採用している。ここで
は、これらのいずれの型を選択するかは、コストと容量
に基づいて決められたレートを制約とし、復元歪みを最
小にする型を選択する。
ｔ型は、低い周波数成分（ローパス成分：図２中の相対
的に小さなブロックで示した画像及び図３中の「Ｌ」で
示したパス参照）が高い周波数成分（ハイパス成分：図
２中の相対的に大きなブロックで示した画像及び図３中
の「Ｈ」で示したパス参照）より多くの情報を含んでい
るという仮定の下に低域通過フィルタのみを繰り返す方
式のものである。これに対して、ウェーブレットパケッ
ト基底が任意の２進木構造に対応できることから、図４
及び図５に示したｓｐａｃｌｅ型では、低い周波数成分
（ローパス成分：図４中の相対的に小さなブロックで示
した画像及び図５中の「Ｌ」で示したパス参照）だけで
なく、高い周波数成分（ハイパス成分：図４中の最大ブ
ロックで示した画像及び図５中の最初の分岐で「Ｈ」で
示したパス参照）においても、さらに低い周波数成分
（ローパス成分：「Ｌ」）と高い周波数成分（ハイパス
成分：「Ｈ」）とに１段だけ展開している。また、図６
及び図７に示したｐａｃｋｅｔ型では、短時間フーリエ
変換のように、全ての枝において周波数成分（ローパス
成分：「Ｌ」）と高い周波数成分（ハイパス成分：
「Ｈ」）に展開して完全木構成を採用している。ここで
は、これらのいずれの型を選択するかは、コストと容量
に基づいて決められたレートを制約とし、復元歪みを最
小にする型を選択する。
【００１８】次に、圧縮装置Ｃｏにおいて、ウェーブレ
ット変換された画像データ２に対して、重要な部分をＲ
ＯＩ部分として指定するためのマスク信号３を与える。
例えば、図８のような人物の画像データ（原画像）１に
おいて、額より下の顔部分のみをＲＯＩ部分とする場
合、図９の白抜き部分に示すように単一のマスク領域４
を設定し、これをＲＯＩ部分として指定する。このマス
ク領域４は、原画像１をディスプレイ装置の画面で見な
がら、所謂マウス等のポインティング入力デバイスを用
いて原画像１に対応して指定することができる。
ット変換された画像データ２に対して、重要な部分をＲ
ＯＩ部分として指定するためのマスク信号３を与える。
例えば、図８のような人物の画像データ（原画像）１に
おいて、額より下の顔部分のみをＲＯＩ部分とする場
合、図９の白抜き部分に示すように単一のマスク領域４
を設定し、これをＲＯＩ部分として指定する。このマス
ク領域４は、原画像１をディスプレイ装置の画面で見な
がら、所謂マウス等のポインティング入力デバイスを用
いて原画像１に対応して指定することができる。
【００１９】尚、図９は、原画像１に対して単一のＲＯ
Ｉ部分を指定した例であるが、複数の領域をＲＯＩ部分
として指定してもよい。これらは、それぞれ異なったマ
スク信号３により規定される。尚、全てのＲＯＩ部分に
ついての全てのマスク領域４を除去した残りの部分が非
ＲＯＩ部分５（図９）となる。
Ｉ部分を指定した例であるが、複数の領域をＲＯＩ部分
として指定してもよい。これらは、それぞれ異なったマ
スク信号３により規定される。尚、全てのＲＯＩ部分に
ついての全てのマスク領域４を除去した残りの部分が非
ＲＯＩ部分５（図９）となる。
【００２０】次に、図１のように複数のマスク信号３が
与えられた場合には、その複数のマスク信号３に対して
優先順位をつける。この優先順位が高いほど、情報量、
例えばビットレートが高くなり、伸張時の損失が少なく
なることになる。この際の優先順位としては、「１」
「２」…というように数字の昇順で指定を行う。
与えられた場合には、その複数のマスク信号３に対して
優先順位をつける。この優先順位が高いほど、情報量、
例えばビットレートが高くなり、伸張時の損失が少なく
なることになる。この際の優先順位としては、「１」
「２」…というように数字の昇順で指定を行う。
【００２１】そして、上述のように選択された型（ｍａ
ｌｌａｔ型／ｓｐａｃｌｅ型／ｐａｃｋｅｔ型）のウェ
ーブレット変換に対応して、マスク領域４をウェーブレ
ット平面に展開してマスク信号３を生成する。
ｌｌａｔ型／ｓｐａｃｌｅ型／ｐａｃｋｅｔ型）のウェ
ーブレット変換に対応して、マスク領域４をウェーブレ
ット平面に展開してマスク信号３を生成する。
【００２２】ここで、マスク信号をウェーブレット平面
に相当する部分に変換する方法はウェーブレット変換の
フィルタのタップ数に依存する。
に相当する部分に変換する方法はウェーブレット変換の
フィルタのタップ数に依存する。
【００２３】例えば、図１１のようにウェーブレット変
換の演算処理においてリバーシブル（Reversible）５×
３フィルタ（分解側のローパスフィルタのタップ数が５
タップで分解側のハイパスフィルタのタップ数が３タッ
プであるフィルタ）を適用するものとすると、原画像１
の偶数番目（２ｎ番目）の画素データがＲＯＩ部分とし
て指定されている場合には、ローパスフィルタ（低域
側）７のｎ番目のデータと、ハイパスフィルタ（高域
側）８の（ｎ−１）番目及びｎ番目のデータとがＲＯＩ
部分であるものとして、マスク信号をウェーブレット平
面に展開する。また、原画像１の奇数番目（２ｎ＋１番
目）の画素データがＲＯＩ部分として指定されている場
合には、ローパスフィルタ（低域側）７のｎ番目及び
（ｎ＋１）番目のデータと、ハイパスフィルタ（高域
側）８の（ｎ−１）番目、ｎ番目及び（ｎ＋１）番目の
データとがＲＯＩ部分であるものとして、マスク信号を
ウェーブレット平面に展開する。尚、図１１は原画像１
と最初の階層のウェーブレット平面との対応関係のみを
示しているが、より深い階層の展開についても同様の再
帰的な展開が行われる。
換の演算処理においてリバーシブル（Reversible）５×
３フィルタ（分解側のローパスフィルタのタップ数が５
タップで分解側のハイパスフィルタのタップ数が３タッ
プであるフィルタ）を適用するものとすると、原画像１
の偶数番目（２ｎ番目）の画素データがＲＯＩ部分とし
て指定されている場合には、ローパスフィルタ（低域
側）７のｎ番目のデータと、ハイパスフィルタ（高域
側）８の（ｎ−１）番目及びｎ番目のデータとがＲＯＩ
部分であるものとして、マスク信号をウェーブレット平
面に展開する。また、原画像１の奇数番目（２ｎ＋１番
目）の画素データがＲＯＩ部分として指定されている場
合には、ローパスフィルタ（低域側）７のｎ番目及び
（ｎ＋１）番目のデータと、ハイパスフィルタ（高域
側）８の（ｎ−１）番目、ｎ番目及び（ｎ＋１）番目の
データとがＲＯＩ部分であるものとして、マスク信号を
ウェーブレット平面に展開する。尚、図１１は原画像１
と最初の階層のウェーブレット平面との対応関係のみを
示しているが、より深い階層の展開についても同様の再
帰的な展開が行われる。
【００２４】あるいは、例えば、図１２のようにウェー
ブレット変換の演算処理においてドビュッシー（Daubec
hies）９×７フィルタ（分解側のローパスフィルタのタ
ップ数が９タップで分解側のハイパスフィルタのタップ
数が７タップであるフィルタ）を適用するものとする
と、原画像１の偶数番目（２ｎ番目）の画素データがＲ
ＯＩ部分として指定されている場合には、ローパスフィ
ルタ（低域側）７の（ｎ−１）番目、ｎ番目及び（ｎ＋
１）番目のデータと、ハイパスフィルタ（高域側）８の
（ｎ−２）番目、（ｎ−１）番目、ｎ番目及び（ｎ＋
１）番目のデータとがＲＯＩ部分であるものとして、マ
スク信号をウェーブレット平面に展開する。また、原画
像１の奇数番目（２ｎ＋１番目）の画素データがＲＯＩ
部分として指定されている場合には、ローパスフィルタ
（低域側）７の（ｎ−１）番目、ｎ番目、（ｎ＋１）番
目及び（ｎ＋２）番目のデータと、ハイパスフィルタ
（高域側）８の（ｎ−２）番目、（ｎ−１）番目、ｎ番
目、（ｎ＋１）番目及び（ｎ＋２）番目のデータとがＲ
ＯＩ部分であるものとして、マスク信号をウェーブレッ
ト平面に展開する。尚、図１２は原画像１と最初の階層
のウェーブレット平面との対応関係のみを示している
が、より深い階層の展開についても同様の再帰的な展開
が行われる。
ブレット変換の演算処理においてドビュッシー（Daubec
hies）９×７フィルタ（分解側のローパスフィルタのタ
ップ数が９タップで分解側のハイパスフィルタのタップ
数が７タップであるフィルタ）を適用するものとする
と、原画像１の偶数番目（２ｎ番目）の画素データがＲ
ＯＩ部分として指定されている場合には、ローパスフィ
ルタ（低域側）７の（ｎ−１）番目、ｎ番目及び（ｎ＋
１）番目のデータと、ハイパスフィルタ（高域側）８の
（ｎ−２）番目、（ｎ−１）番目、ｎ番目及び（ｎ＋
１）番目のデータとがＲＯＩ部分であるものとして、マ
スク信号をウェーブレット平面に展開する。また、原画
像１の奇数番目（２ｎ＋１番目）の画素データがＲＯＩ
部分として指定されている場合には、ローパスフィルタ
（低域側）７の（ｎ−１）番目、ｎ番目、（ｎ＋１）番
目及び（ｎ＋２）番目のデータと、ハイパスフィルタ
（高域側）８の（ｎ−２）番目、（ｎ−１）番目、ｎ番
目、（ｎ＋１）番目及び（ｎ＋２）番目のデータとがＲ
ＯＩ部分であるものとして、マスク信号をウェーブレッ
ト平面に展開する。尚、図１２は原画像１と最初の階層
のウェーブレット平面との対応関係のみを示している
が、より深い階層の展開についても同様の再帰的な展開
が行われる。
【００２５】尚、ローパスフィルタ（低域側）７及びハ
イパスフィルタ（高域側）８において、図１１及び図１
２の対応関係について、原画像１の或る画素データとの
対応により非ＲＯＩ部分と、且つ原画像１の他の画素デ
ータとの対応によりＲＯＩ部分とが重なり合う部分は、
ＲＯＩ部分であるものとして、マスク信号をウェーブレ
ット平面に展開する。
イパスフィルタ（高域側）８において、図１１及び図１
２の対応関係について、原画像１の或る画素データとの
対応により非ＲＯＩ部分と、且つ原画像１の他の画素デ
ータとの対応によりＲＯＩ部分とが重なり合う部分は、
ＲＯＩ部分であるものとして、マスク信号をウェーブレ
ット平面に展開する。
【００２６】図１０中の白抜き部分４ａは、上記のよう
にしてマスク領域（ＲＯＩ部分）４をｍａｌｌａｔ型の
ウェーブレット平面に展開した領域（以下「展開マスク
領域」と称す）４であり、この展開マスク領域４ａに対
応したマスク信号３が生成され、ウェーブレット変換さ
れた画像データ２に与えられる。図１０中の符号５ａは
非ＲＯＩ部分５がウェーブレット平面に展開された領域
（以下「展開非マスク領域」と称す）を示している。そ
して、マスク領域（ＲＯＩ部分）４同士が重なり合う部
分及びマスク領域（ＲＯＩ部分）４と非ＲＯＩ部分５と
が重なり合う部分では、いずれか優先順位の高い方をマ
スク領域（ＲＯＩ部分）４とする一方、低い方を非ＲＯ
Ｉ部分５として処理する。
にしてマスク領域（ＲＯＩ部分）４をｍａｌｌａｔ型の
ウェーブレット平面に展開した領域（以下「展開マスク
領域」と称す）４であり、この展開マスク領域４ａに対
応したマスク信号３が生成され、ウェーブレット変換さ
れた画像データ２に与えられる。図１０中の符号５ａは
非ＲＯＩ部分５がウェーブレット平面に展開された領域
（以下「展開非マスク領域」と称す）を示している。そ
して、マスク領域（ＲＯＩ部分）４同士が重なり合う部
分及びマスク領域（ＲＯＩ部分）４と非ＲＯＩ部分５と
が重なり合う部分では、いずれか優先順位の高い方をマ
スク領域（ＲＯＩ部分）４とする一方、低い方を非ＲＯ
Ｉ部分５として処理する。
【００２７】そして、図１において、ウェーブレット変
換された画像データ２のウェーブレット係数を、それぞ
れのマスク信号３に対応付けして取り出していく。
換された画像データ２のウェーブレット係数を、それぞ
れのマスク信号３に対応付けして取り出していく。
【００２８】次に、図１０のようにウェーブレット平面
上に展開された各マスク領域４ａに対して優先順位をつ
ける。尚、上述のように、原画像１に対して複数のＲＯ
Ｉ部分４を設定している場合は、この複数のＲＯＩ部分
４毎にウェーブレット平面上に展開された数の展開マス
ク領域４ａに対して、互いに対応する各マスク領域４ａ
に対して同等の優先順位をつけ、最終的に全ての展開マ
スク領域４ａに優先順位を設定する。
上に展開された各マスク領域４ａに対して優先順位をつ
ける。尚、上述のように、原画像１に対して複数のＲＯ
Ｉ部分４を設定している場合は、この複数のＲＯＩ部分
４毎にウェーブレット平面上に展開された数の展開マス
ク領域４ａに対して、互いに対応する各マスク領域４ａ
に対して同等の優先順位をつけ、最終的に全ての展開マ
スク領域４ａに優先順位を設定する。
【００２９】ここで、原画像１に対して複数のＲＯＩ部
分４を設定している場合において、ウェーブレット平面
上のローパスフィルタ（低域側）７を通過した部分につ
いては、複数の展開マスク領域４ａが重なり合うことが
あり得る。この場合は、その重なり合った部分につい
て、重なり合った複数の展開マスク領域４ａのうち優先
順位の高い方の展開マスク領域４ａであるとして優先順
位を決定する。
分４を設定している場合において、ウェーブレット平面
上のローパスフィルタ（低域側）７を通過した部分につ
いては、複数の展開マスク領域４ａが重なり合うことが
あり得る。この場合は、その重なり合った部分につい
て、重なり合った複数の展開マスク領域４ａのうち優先
順位の高い方の展開マスク領域４ａであるとして優先順
位を決定する。
【００３０】そして、ウェーブレット変換された画像デ
ータ２において、どのマスク信号にもかからなかった展
開非マスク領域５ａのウェーブレット係数を取り出す。
この場合、展開非マスク領域５ａの優先順位は、全ての
展開マスク領域４ａよりも低くなり（即ち、数字の昇順
で大きな数字が付与される）、そのウェーブレット係数
としては例えば「０」の値が採用される。
ータ２において、どのマスク信号にもかからなかった展
開非マスク領域５ａのウェーブレット係数を取り出す。
この場合、展開非マスク領域５ａの優先順位は、全ての
展開マスク領域４ａよりも低くなり（即ち、数字の昇順
で大きな数字が付与される）、そのウェーブレット係数
としては例えば「０」の値が採用される。
【００３１】このようにして、複数のＲＯＩ部分６ａ，
６ｂのウェーブレット係数が出力される。尚、このＲＯ
Ｉ部分６ａ，６ｂ…及び展開非マスク領域５ａのウェー
ブレット係数の出力データを、以下に「ＲＯＩ信号」と
称することにする。
６ｂのウェーブレット係数が出力される。尚、このＲＯ
Ｉ部分６ａ，６ｂ…及び展開非マスク領域５ａのウェー
ブレット係数の出力データを、以下に「ＲＯＩ信号」と
称することにする。
【００３２】次に、先に設定した優先順位に応じて、Ｒ
ＯＩ部分６ａ，６ｂと展開非マスク領域５ａにそれぞれ
ビット量を割り当てる。
ＯＩ部分６ａ，６ｂと展開非マスク領域５ａにそれぞれ
ビット量を割り当てる。
【００３３】この際のビット量の割り当て方法として
は、ＲＯＩ部分６ａ，６ｂの情報量、例えばビット量が
可逆圧縮に必要なビット量に満たない値に設定される。
具体的に、例えば、まず、画像全体の圧縮率ビット量を
決定し、その内、各ＲＯＩ部分６ａ，６ｂ…の優先順位
の高いものから順番に所定の割合のビット量を順次割り
当て、残りのビット量を展開非マスク領域５ａに割り当
てる第１の方法と、各ＲＯＩ部分６ａ，６ｂ…と展開非
マスク領域５ａの優先順位に応じて所定の割合で直接ビ
ット量を決定する第２の方法とがあるが、いずれの方法
を予め選択しておき、その選択された方法に従って各Ｒ
ＯＩ部分６ａ，６ｂ…及び展開非マスク領域５ａのビッ
ト量を決定する。この際、上述のように、ＲＯＩ部分６
ａ，６ｂのビット量が可逆圧縮に必要なビット量に満た
ない値に設定される。尚、ＲＯＩ部分６ａ，６ｂのビッ
ト量を、可逆圧縮に必要なビット量以上に割り当てるモ
ードと、可逆圧縮に必要なビット量に満たない値に設定
するモードとを選択できるようにしてもよい。
は、ＲＯＩ部分６ａ，６ｂの情報量、例えばビット量が
可逆圧縮に必要なビット量に満たない値に設定される。
具体的に、例えば、まず、画像全体の圧縮率ビット量を
決定し、その内、各ＲＯＩ部分６ａ，６ｂ…の優先順位
の高いものから順番に所定の割合のビット量を順次割り
当て、残りのビット量を展開非マスク領域５ａに割り当
てる第１の方法と、各ＲＯＩ部分６ａ，６ｂ…と展開非
マスク領域５ａの優先順位に応じて所定の割合で直接ビ
ット量を決定する第２の方法とがあるが、いずれの方法
を予め選択しておき、その選択された方法に従って各Ｒ
ＯＩ部分６ａ，６ｂ…及び展開非マスク領域５ａのビッ
ト量を決定する。この際、上述のように、ＲＯＩ部分６
ａ，６ｂのビット量が可逆圧縮に必要なビット量に満た
ない値に設定される。尚、ＲＯＩ部分６ａ，６ｂのビッ
ト量を、可逆圧縮に必要なビット量以上に割り当てるモ
ードと、可逆圧縮に必要なビット量に満たない値に設定
するモードとを選択できるようにしてもよい。
【００３４】そして、各ＲＯＩ部分６ａ，６ｂ…及び展
開非マスク領域５ａのＲＯＩ信号に対して量子化処理を
行い、それぞれ２値化されたデータ１０ａ，１０ｂ…１
０ｚを生成する。尚、この量子化処理の方法としては、
ＥＢＣＯＴやＳＰＩＨＴ（Image Compression with Set
Partitioning in Hierarchical Trees）等のビットプ
レーン符号化法と同様の方法で２値化してもよい。
開非マスク領域５ａのＲＯＩ信号に対して量子化処理を
行い、それぞれ２値化されたデータ１０ａ，１０ｂ…１
０ｚを生成する。尚、この量子化処理の方法としては、
ＥＢＣＯＴやＳＰＩＨＴ（Image Compression with Set
Partitioning in Hierarchical Trees）等のビットプ
レーン符号化法と同様の方法で２値化してもよい。
【００３５】そして、それぞれの２値化されたデータ１
０ａ，１０ｂ…１０ｚに対して、ＭＱコーダーやＱＭコ
ーダーなどの算術符号化やハフマン符号化等の所定の方
式を用いてエントロピー符号化を行う。
０ａ，１０ｂ…１０ｚに対して、ＭＱコーダーやＱＭコ
ーダーなどの算術符号化やハフマン符号化等の所定の方
式を用いてエントロピー符号化を行う。
【００３６】このようにすることで、各ＲＯＩ部分６
ａ，６ｂ…及び展開非マスク領域５ａ毎の圧縮データ１
１ａ，１１ｂ…１１ｚが生成される。
ａ，６ｂ…及び展開非マスク領域５ａ毎の圧縮データ１
１ａ，１１ｂ…１１ｚが生成される。
【００３７】そして、各圧縮データ１１ａ，１１ｂ…１
１ｚを、その優先順位に応じて順番に並べて、例えば所
定の経路に送出し、あるいはハードディスクドライブ等
の所定の記録媒体に記録する。
１ｚを、その優先順位に応じて順番に並べて、例えば所
定の経路に送出し、あるいはハードディスクドライブ等
の所定の記録媒体に記録する。
【００３８】＜復号方法＞画像の復号は、図１中の伸張
装置Ｅｘ側のフローで実行される。
装置Ｅｘ側のフローで実行される。
【００３９】伸張装置Ｅｘでは、図１の如く、各圧縮デ
ータ１１ａ，１１ｂ…１１ｚを所定の方式に従ってエン
トロピー復号化し、順次に並べられた順番（即ち、ビッ
トレートの優先順位の高い順番）で、２値化されたデー
タ２１ａ，２１ｂ…２１ｚを生成する。
ータ１１ａ，１１ｂ…１１ｚを所定の方式に従ってエン
トロピー復号化し、順次に並べられた順番（即ち、ビッ
トレートの優先順位の高い順番）で、２値化されたデー
タ２１ａ，２１ｂ…２１ｚを生成する。
【００４０】次に、それぞれの２値化されたデータ２１
ａ，２１ｂ…２１ｚを逆量子化（多値化）して、複数の
ＲＯＩ信号２２ａ，２２ｂ…２２ｚを生成する。この
際、順次に並べられた順番（即ち、ビットレートの優先
順位の高い順番）で、逆量子化（多値化）を行い、複数
のＲＯＩ信号２２ａ，２２ｂ…２２ｚをビットレートの
優先順位の高い順番で生成する。
ａ，２１ｂ…２１ｚを逆量子化（多値化）して、複数の
ＲＯＩ信号２２ａ，２２ｂ…２２ｚを生成する。この
際、順次に並べられた順番（即ち、ビットレートの優先
順位の高い順番）で、逆量子化（多値化）を行い、複数
のＲＯＩ信号２２ａ，２２ｂ…２２ｚをビットレートの
優先順位の高い順番で生成する。
【００４１】そして、ウェーブレット平面において、各
ＲＯＩ信号２２ａ，２２ｂ…２２ｚを優先順位に応じ
て、ウェーブレット変換されたウェーブレット係数を合
成する。このとき、各ＲＯＩ信号２２ａ，２２ｂ…２２
ｚの優先順位は、データが送られて来た順番（即ち、デ
ータの並んでいる順番）であるため、与えられた順番に
従って順次ウェーブレット係数を合成し、ウェーブレッ
ト変換された画像データ２３を形成する。尚、複数のＲ
ＯＩ信号２２ａ，２２ｂ…２２ｚの間で重なり合う部分
が発生している場合には、優先順位の高い方を選択す
る。尚、非ＲＯＩ部分５のウェーブレット係数を「０」
の値に設定していた場合は、各ＲＯＩ部分６ａ，６ｂ…
及び非ＲＯＩ部分５に対応するＲＯＩ信号２２ａ，２２
ｂ…２２ｚの値を加算するだけでよい。
ＲＯＩ信号２２ａ，２２ｂ…２２ｚを優先順位に応じ
て、ウェーブレット変換されたウェーブレット係数を合
成する。このとき、各ＲＯＩ信号２２ａ，２２ｂ…２２
ｚの優先順位は、データが送られて来た順番（即ち、デ
ータの並んでいる順番）であるため、与えられた順番に
従って順次ウェーブレット係数を合成し、ウェーブレッ
ト変換された画像データ２３を形成する。尚、複数のＲ
ＯＩ信号２２ａ，２２ｂ…２２ｚの間で重なり合う部分
が発生している場合には、優先順位の高い方を選択す
る。尚、非ＲＯＩ部分５のウェーブレット係数を「０」
の値に設定していた場合は、各ＲＯＩ部分６ａ，６ｂ…
及び非ＲＯＩ部分５に対応するＲＯＩ信号２２ａ，２２
ｂ…２２ｚの値を加算するだけでよい。
【００４２】最後に、ウェーブレット変換の型（ｍａｌ
ｌａｔ型／ｓｐａｃｌｅ型／ｐａｃｋｅｔ型）に対応し
て、逆ウェーブレット変換を行なって画像データ２４を
復元する。
ｌａｔ型／ｓｐａｃｌｅ型／ｐａｃｋｅｔ型）に対応し
て、逆ウェーブレット変換を行なって画像データ２４を
復元する。
【００４３】以上のように、ウェーブレット平面に相当
する部分に変換された任意の形状のＲＯＩ部分６ａ，６
ｂ…に対して非可逆圧縮を行っているので、可逆圧縮を
行っていたＭａｘｓｈｉｆｔ法（第一従来例）に比べ
て、圧縮後の画像ファイルのサイズを全体として小さく
できる。また、ＥＢＣＯＴ（第二従来例）に比べて、任
意の形状のＲＯＩ部分６ａ，６ｂ…を指定でき、例えば
背景の中の人物の顔のみのビットレートを増大させたい
場合などにおいて、その処理が容易になる。
する部分に変換された任意の形状のＲＯＩ部分６ａ，６
ｂ…に対して非可逆圧縮を行っているので、可逆圧縮を
行っていたＭａｘｓｈｉｆｔ法（第一従来例）に比べ
て、圧縮後の画像ファイルのサイズを全体として小さく
できる。また、ＥＢＣＯＴ（第二従来例）に比べて、任
意の形状のＲＯＩ部分６ａ，６ｂ…を指定でき、例えば
背景の中の人物の顔のみのビットレートを増大させたい
場合などにおいて、その処理が容易になる。
【００４４】
【発明の効果】請求項１及び請求項２に記載の発明によ
れば、関心領域（ＲＯＩ）が指定されたマスク領域に対
して圧縮する際の符号量を、可逆圧縮に必要な値に満た
ない値に設定しているので、ウェーブレット平面に相当
する部分に変換された任意の形状のマスク領域（ＲＯＩ
部分）に対して非可逆圧縮を行うことができる。したが
って、可逆圧縮を行っていたＭａｘｓｈｉｆｔ法（第一
従来例）に比べて、圧縮後の画像ファイルのサイズを全
体として小さくでき、且つ、ＥＢＣＯＴ（第二従来例）
に比べて、任意の形状のＲＯＩ部分を指定でき、例えば
背景の中の人物の顔のみのビットレートを増大させたい
場合などにおいて、その処理が容易になる。
れば、関心領域（ＲＯＩ）が指定されたマスク領域に対
して圧縮する際の符号量を、可逆圧縮に必要な値に満た
ない値に設定しているので、ウェーブレット平面に相当
する部分に変換された任意の形状のマスク領域（ＲＯＩ
部分）に対して非可逆圧縮を行うことができる。したが
って、可逆圧縮を行っていたＭａｘｓｈｉｆｔ法（第一
従来例）に比べて、圧縮後の画像ファイルのサイズを全
体として小さくでき、且つ、ＥＢＣＯＴ（第二従来例）
に比べて、任意の形状のＲＯＩ部分を指定でき、例えば
背景の中の人物の顔のみのビットレートを増大させたい
場合などにおいて、その処理が容易になる。
【００４５】請求項３及び請求項４に記載の発明によれ
ば、複数の任意の形状のマスク領域を指定した場合に
も、それぞれのマスク領域に対して容易に非可逆圧縮を
行うことができる。この場合、それぞれのマスク領域に
対して個別に符号量を割り当てることで、割り当て符号
量の自由な設定が可能となるという効果がある。
ば、複数の任意の形状のマスク領域を指定した場合に
も、それぞれのマスク領域に対して容易に非可逆圧縮を
行うことができる。この場合、それぞれのマスク領域に
対して個別に符号量を割り当てることで、割り当て符号
量の自由な設定が可能となるという効果がある。
【図１】この発明の一の実施の形態に係る関心領域符号
化方法を示すフローチャートである。
化方法を示すフローチャートである。
【図２】ｍａｌｌａｔ型のウェーブレットパケット木を
示す図である。
示す図である。
【図３】ｍａｌｌａｔ型のウェーブレット平面を示す図
である。
である。
【図４】ｓｐａｃｌｅ型のウェーブレットパケット木を
示す図である。
示す図である。
【図５】ｓｐａｃｌｅ型のウェーブレット平面を示す図
である。
である。
【図６】ｐａｃｋｅｔ型のウェーブレットパケット木を
示す図である。
示す図である。
【図７】ｐａｃｋｅｔ型のウェーブレット平面を示す図
である。
である。
【図８】原画像の例を示す図である。
【図９】図８の原画像に対して設定された単一のマスク
領域を示す図である。
領域を示す図である。
【図１０】図９のマスク領域をｍａｌｌａｔ型のウェー
ブレット平面に展開した状態を示す図である。
ブレット平面に展開した状態を示す図である。
【図１１】逆ウェーブレット５×３フィルタにおける低
域側及び高域側と入力側との間のマスク領域の対応関係
を示す図である。
域側及び高域側と入力側との間のマスク領域の対応関係
を示す図である。
【図１２】逆ウェーブレット９×７フィルタにおける低
域側及び高域側と入力側との間のマスク領域の対応関係
を示す図である。
域側及び高域側と入力側との間のマスク領域の対応関係
を示す図である。
【図１３】原画像に対して既知のウェーブレット変換を
行った後のウェーブレット係数の分布を示す図である。
行った後のウェーブレット係数の分布を示す図である。
【図１４】第一従来例におけるウェーブレット係数の分
布を示す図である。
布を示す図である。
【図１５】第二従来例のＥＢＣＯＴの概念を説明する図
である。
である。
１ 画像データ（原画像） １０ａ〜１０ｚ ２値化されたデータ １１ａ〜１１ｚ 圧縮データ ２ ウェーブレット変換された画像データ ２１ａ〜２１ｚ ２値化されたデータ ２２ａ〜２２ｚ ＲＯＩ信号 ３ マスク信号 ４，４ａ マスク領域 ５，５ａ 非ＲＯＩ部分 ６ａ，６ｂ… ＲＯＩ部分 Ｃｏ 圧縮装置 Ｅｘ 伸張装置
Claims (4)
- 【請求項１】 原画像をウェーブレット変換する第一工
程と、 前記原画像に対して指定された任意の形状のマスク領域
を前記ウェーブレット変換に対応するウェーブレット平
面に展開する第二工程と、 前記マスク領域及び当該マスク領域以外の非マスク領域
に対して圧縮する際の符号量をそれぞれ割り当てる第三
工程と、 前記第三工程で割り当てられた符号量に応じて量子化及
び符号化を行う第四工程とを備え、 前記第三工程において、前記マスク領域に対して圧縮す
る際の前記符号量は、可逆圧縮に必要な値に満たない値
に設定されることを特徴とする関心領域符号化方法。 - 【請求項２】 請求項１に記載の関心領域符号化方法で
あって、 前記第四工程は、前記マスク領域及び前記非マスク領域
に個別に前記量子化及び前記符号化を行い、それぞれの
圧縮データを生成することを特徴とする関心領域符号化
方法。 - 【請求項３】 請求項１に記載の関心領域符号化方法で
あって、 前記マスク領域は、前記原画像に対して複数に指定さ
れ、 前記第三工程において、異なる前記マスク領域に個別に
前記符号量が割り当てられることを特徴とする関心領域
符号化方法。 - 【請求項４】 請求項３に記載の関心領域符号化方法で
あって、 前記第四工程は、複数の前記各マスク領域及び前記非マ
スク領域に個別に前記量子化及び前記符号化を行い、そ
れぞれの圧縮データを生成することを特徴とする関心領
域符号化方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000283259A JP4701448B2 (ja) | 2000-09-19 | 2000-09-19 | 関心領域符号化方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000283259A JP4701448B2 (ja) | 2000-09-19 | 2000-09-19 | 関心領域符号化方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2002094991A true JP2002094991A (ja) | 2002-03-29 |
| JP4701448B2 JP4701448B2 (ja) | 2011-06-15 |
Family
ID=18767646
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| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2000283259A Expired - Fee Related JP4701448B2 (ja) | 2000-09-19 | 2000-09-19 | 関心領域符号化方法 |
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|---|---|
| JP (1) | JP4701448B2 (ja) |
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- 2000-09-19 JP JP2000283259A patent/JP4701448B2/ja not_active Expired - Fee Related
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