JP4449400B2 - 画像符号化装置及び方法、並びにプログラム及び記録媒体 - Google Patents
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Description
本実施の形態における画像符号化装置の概略構成を図1に示す。図1に示すように、画像符号化装置1は、DCレベルシフト部10と、ウェーブレット変換部11と、量子化部12と、符号ブロック化部13と、ビットプレーン分解部14と、符号化対象予測部15と、ビットモデリング部16と、算術符号化部17と、レート制御部19と、ヘッダ生成部20と、パケット生成部21とから構成されている。ここで、ビットモデリング部16と算術符号化部17とにより、EBCOT(Embedded Coding with Optimized Truncation)部18が構成される。
(a) Significance Propagation Pass
(b) Magnitude Refinement Pass
(c) Clean Up Pass
あるビットプレーンを符号化するSPパスでは、8近傍の少なくとも1つの係数が有意(significant)であるようなnon-significantな係数ビットが算術符号化される。その符号化した係数ビットの値が1である場合には、符号の正負が続けて算術符号化される。
ビットプレーンを符号化するMRパスでは、ビットプレーンを符号化するSPパスで符号化していないsignificantな係数ビットが算術符号化される。
ビットプレーンを符号化するCUパスでは、ビットプレーンを符号化するSPパスで符号化していないnon-significantな係数ビットが算術符号化される。その符号化した係数ビットの値が1である場合には、符号の正負が続けて算術符号化される。
(2−1)符号化対象予測部の構成及び動作
ところで、一般にJPEG−2000方式により入力画像を圧縮符号化する画像符号化装置では、EBCOTにおけるエントロピー符号化の処理負荷が非常に高い。その一方で、目標の圧縮率又はビットレートで符号化する際には、EBCOTで符号化した後に実際には使用されないものが存在し、これらは結果的に無駄になる。
図1において算術符号化部17から供給された算術符号D18は、レート制御部19を経由しないでそのまま後段部に行くと、目標の圧縮率又はビットレートでない符号化コードストリームが排出される蓋然性が高い。したがって、レート制御部19で最終的なレート制御が行われる必要がある。
上述したように、量子化部12は、ウェーブレット変換部11から供給されたウェーブレット変換係数D12に対して、量子化ステップサイズで除算するスカラ量子化により非可逆圧縮を施す。
上述したJPEG−2000規格は、静止画の規格であり、動画像では頻繁に存在するインタレース画像に対する十分な検討がなされていない。したがって、静止画用の技術をそのまま動画像に応用すると、劣化が目立ってしまうという欠点が露呈する。以下、具体的に説明する。
Claims (17)
- 入力画像に対して、低域フィルタ及び高域フィルタを垂直方向及び水平方向に施してサブバンドを生成し、低域成分のサブバンドに対して階層的にフィルタリング処理を施すフィルタリング手段と、
上記フィルタリング手段によって生成されたサブバンドを分割し、所定の大きさの符号ブロックを生成する符号ブロック生成手段と、
上記符号ブロック単位に最上位ビットから最下位ビットに至るビットプレーンを生成するビットプレーン生成手段と、
符号化対象となる符号化対象数を予測して符号化対象数情報を生成する符号化対象予測手段と、
上記符号化対象予測手段によって生成された上記符号化対象のうち、各符号ブロックの最上位ビット側から上記符号化対象数情報で与えられる符号化対象についてのみ、符号化を行う符号化手段と
を備え、
上記符号化対象予測手段は、上記入力画像のフレーム内の全ての符号ブロックについてゼロビットプレーンを除く有効ビットプレーン数を計数し、当該計数結果に基づいて所定のテーブルを参照することで、フレーム毎に上記符号化対象となる上記符号化対象数を求める
画像符号化装置。 - 上記符号化対象数は、符号化対象となるビットプレーン数又は符号化パス数である請求項1記載の画像符号化装置。
- 上記所定のテーブルは、有効ビットプレーンの値域と符号化対象となる上記符号化対象数とが対応付けられたものである請求項1記載の画像符号化装置。
- 上記入力画像の全ての符号ブロックで最もビット位置の高い算術符号から上記最下位ビットの算術符号の順に、上記ビットプレーン毎に上記算術符号の符号量を加算し、所定の目標符号量を超えた場合に上記算術符号の符号量の加算を停止する符号量制御手段をさらに備える請求項1記載の画像符号化装置。
- 上記符号量制御手段は、同じビット位置の算術符号については、最低域のサブバンドから最高域のサブバンドの順に上記算術符号の符号量を加算する請求項4記載の画像符号化装置。
- 上記符号量制御手段は、同じビット位置の算術符号については、輝度情報のコンポーネントから色差情報のコンポーネントの順に上記算術符号の符号量を加算する請求項4記載の画像符号化装置。
- 上記フィルタリング手段によって生成されたサブバンド内の変換係数を、上記サブバンド毎に設定された重み係数を用いて重み付けを行った量子化ステップサイズで除算して量子化する量子化手段をさらに備える請求項1記載の画像符号化装置。
- 上記重み係数は、低域成分のサブバンドほど上記量子化ステップサイズが小さくなるように設定されている請求項7記載の画像符号化装置。
- 上記重み係数は、輝度情報のコンポーネントの方が色差情報のコンポーネントよりも上記量子化ステップサイズが小さくなるように設定されている請求項7記載の画像符号化装置。
- 入力画像に対して、低域フィルタ及び高域フィルタを垂直方向及び水平方向に施してサブバンドを生成し、低域成分のサブバンドに対して階層的にフィルタリング処理を施すフィルタリング手段と、
上記フィルタリング手段によって生成されたサブバンドを分割し、所定の大きさの符号ブロックを生成する符号ブロック生成手段と、
上記符号ブロック単位に最上位ビットから最下位ビットに至るビットプレーンを生成するビットプレーン生成手段と、
符号化対象となる符号化対象数を予測して符号化対象数情報を生成する符号化対象予測手段と、
上記符号化対象予測手段によって生成された上記符号化対象のうち、各符号ブロックの最上位ビット側から上記符号化対象数情報で与えられる符号化対象についてのみ、符号化を行う符号化手段と
を備え、
上記符号化対象予測手段は、上記入力画像のサブバンド内の全ての符号ブロックについてゼロビットプレーンを除く有効ビットプレーン数を計数し、当該計数結果に基づいて所定のテーブルを参照することで、サブバンド毎に符号化対象となる上記符号化対象数を求める
画像符号化装置。 - 上記所定のテーブルは、有効ビットプレーンの値域と符号化対象となる上記符号化対象数とがサブバンド毎に対応付けられたものである請求項10記載の画像符号化装置。
- 上記入力画像がインタレース画像の場合、水平方向が低域で垂直方向が高域である分割レベルが最高域のサブバンドに対応する上記符号化対象数が0に設定される請求項11記載の画像符号化装置。
- 上記入力画像がインタレース画像の場合、水平方向が低域で垂直方向が高域である全ての分割レベルのサブバンドに対応する上記符号化対象数が0に設定される請求項11記載の画像符号化装置。
- 入力画像に対して、低域フィルタ及び高域フィルタを垂直方向及び水平方向に施してサブバンドを生成し、低域成分のサブバンドに対して階層的にフィルタリング処理を施すフィルタリング工程と、
上記フィルタリング工程にて生成されたサブバンドを分割し、所定の大きさの符号ブロックを生成する符号ブロック生成工程と、
上記符号ブロック単位に最上位ビットから最下位ビットに至るビットプレーンを生成するビットプレーン生成工程と、
符号化対象となる符号化対象数を予測して符号化対象数情報を生成する符号化対象予測工程と、
上記符号化対象予測工程にて生成された上記符号化対象のうち、各符号ブロックの最上位ビット側から上記符号化対象数情報で与えられる上記符号化対象数についてのみ、符号化を行う符号化工程とを有し、
上記符号化対象予測工程では、上記入力画像のフレーム内の全ての符号ブロックについてゼロビットプレーンを除く有効ビットプレーン数を計数し、当該計数結果に基づいて所定のテーブルを参照することで、フレーム毎に上記符号化対象となる上記符号化対象数を求める
画像符号化方法。 - 入力画像に対して、低域フィルタ及び高域フィルタを垂直方向及び水平方向に施してサブバンドを生成し、低域成分のサブバンドに対して階層的にフィルタリング処理を施すフィルタリング工程と、
上記フィルタリング工程にて生成されたサブバンドを分割し、所定の大きさの符号ブロックを生成する符号ブロック生成工程と、
上記符号ブロック単位に最上位ビットから最下位ビットに至るビットプレーンを生成するビットプレーン生成工程と、
符号化対象となる符号化対象数を予測して符号化対象数情報を生成する符号化対象予測工程と、
上記符号化対象予測工程にて生成された上記符号化対象のうち、各符号ブロックの最上位ビット側から上記符号化対象数情報で与えられる上記符号化対象数についてのみ、符号化を行う符号化工程とを有し、
上記符号化対象予測工程では、上記入力画像のサブバンド内の全ての符号ブロックについてゼロビットプレーンを除く有効ビットプレーン数を計数し、当該計数結果に基づいて所定のテーブルを参照することで、サブバンド毎に符号化対象となる上記符号化対象数を求める
画像符号化方法。 - 所定の処理をコンピュータに実行させるプログラムにおいて、
入力画像に対して、低域フィルタ及び高域フィルタを垂直方向及び水平方向に施してサブバンドを生成し、低域成分のサブバンドに対して階層的にフィルタリング処理を施すフィルタリング工程と、
上記フィルタリング工程にて生成されたサブバンドを分割し、所定の大きさの符号ブロックを生成する符号ブロック生成工程と、
上記符号ブロック単位に最上位ビットから最下位ビットに至るビットプレーンを生成するビットプレーン生成工程と、
符号化対象となる符号化対象数を予測して符号化対象数情報を生成する符号化対象予測工程と、
上記符号化対象予測工程にて生成された上記符号化対象のうち、各符号ブロックの最上位ビット側から上記符号化対象数情報で与えられる符号化対象数についてのみ、符号化を行う符号化工程とを有し、
上記符号化対象予測工程では、上記入力画像のフレーム内の全ての符号ブロックについてゼロビットプレーンを除く有効ビットプレーン数を計数し、当該計数結果に基づいて所定のテーブルを参照することで、フレーム毎に上記符号化対象となる上記符号化対象数を求める
プログラム。 - 所定の処理をコンピュータに実行させるプログラムが記録されたコンピュータ読み取り可能な記録媒体において、
入力画像に対して、低域フィルタ及び高域フィルタを垂直方向及び水平方向に施してサブバンドを生成し、低域成分のサブバンドに対して階層的にフィルタリング処理を施すフィルタリング工程と、
上記フィルタリング工程にて生成されたサブバンドを分割し、所定の大きさの符号ブロックを生成する符号ブロック生成工程と、
上記符号ブロック単位に最上位ビットから最下位ビットに至るビットプレーンを生成するビットプレーン生成工程と、
符号化対象となる符号化対象数を予測して符号化対象数情報を生成する符号化対象予測工程と、
上記符号化対象予測工程にて生成された上記符号化対象のうち、各符号ブロックの最上位ビット側から上記符号化対象数情報で与えられる符号化対象数についてのみ、符号化を行う符号化工程とを有し、
上記符号化対象予測工程では、上記入力画像のフレーム内の全ての符号ブロックについてゼロビットプレーンを除く有効ビットプレーン数を計数し、当該計数結果に基づいて所定のテーブルを参照することで、フレーム毎に上記符号化対象となる上記符号化対象数を求める
プログラムが記録された記録媒体。
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