JP5218318B2 - ウェーブレット変換符号化方法および装置 - Google Patents
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Description
図1を参照すると、本発明の第1の実施の形態は、画像入力装置11と、データ記憶装置12と、プログラム制御により動作するデータ処理装置13と、符号出力装置14とから構成されている。
f={(a―b)×2/(d―c)}×(1−e) …(1)
次に本発明の第2の実施の形態について図面を参照して詳細に説明する。
(1)座標値(i、j−1)のウェーブレット変換係数LH
(2)座標値(i−1、j)のウェーブレット変換係数LH
(3)座標値(i、j−1)のウェーブレット変換係数HL
(4)座標値(i+1、j−1)のウェーブレット変換係数HL
(5)座標値(i、j−1)のウェーブレット変換係数HH
(6)座標値(i−1、j)のウェーブレット変換係数HH
但し、該当する座標値が存在しないウェーブレット変換係数については、所定値(例えば0)を用いる。
(1)座標値(i、j−1)のウェーブレット変換係数HL
(2)座標値(i−1、j)のウェーブレット変換係数HL
(3)座標値(i−1、j−1)のウェーブレット変換係数LH
(4)座標値(i、j)のウェーブレット変換係数LH
(5)座標値(i−1、j)のウェーブレット変換係数HH
但し、該当する座標値が存在しないウェーブレット変換係数については、所定値(例えば0)を用いる。
(1)座標値(i、j−1)のウェーブレット変換係数HH
(2)座標値(i−1、j)のウェーブレット変換係数HH
(3)座標値(i、j)のウェーブレット変換係数LH
(4)座標値(i、j)のウェーブレット変換係数HL
但し、該当する座標値が存在しないウェーブレット変換係数については、所定値(例えば0)を用いる。
次に、本発明の第3の実施の形態について詳細に説明する。
(B)最低域サブバンドのウェーブレット変換係数LLの量子化値は0、つまり量子化しない。
スライスブロックの出力符号量
=Σk=1 16 Ak + Σk=1 8 Bk + Σk=1 4 Ck + Σk=1 2 Dk + E1 +F1
…(2)
12 データ記憶装置
12A 出力ライン数メモリ
13 データ処理装置
13A 係数符号化手段
14 符号出力装置
21 画像入力装置
22 データ記憶装置
22A 出力ライン数メモリ
23 データ処理装置
23A 係数符号化手段
24 符号出力装置
25 高域サブバンド係数符号化手段
121 画像メモリ
122 水平分解係数メモリ
123 水平垂直分解係数メモリ
124 係数データ量メモリ
125 ライン量子化値メモリ
126 量子化係数データ量メモリ
127 ライン目標符号量メモリ
128 目標符号量メモリ
129 出力符号量メモリ
131 水平ウェーブレット分解手段
132 水平高周波係数統計手段
133 垂直ウェーブレット分解手段
134 係数データ量推定手段
135 量子化係数データ量判定手段
136 量子化値設定手段
137 ライン目標符号量算出手段
138 符号化係数量子化手段
139 量子化値符号化手段
221 画像メモリ
222 水平分解係数メモリ
223 水平垂直分解係数メモリ
224 係数データ量メモリ
225 ライン量子化値メモリ
226 量子化係数データ量メモリ
227 ライン目標符号量メモリ
228 目標符号量メモリ
229 出力符号量メモリ
231 水平ウェーブレット分解手段
232 水平高周波係数統計手段
233 垂直ウェーブレット分解手段
234 係数データ量推定手段
235 量子化係数データ量判定手段
236 量子化値設定手段
237 ライン目標符号量算出手段
238 符号化係数量子化手段
239 量子化値符号化手段
Claims (21)
- 2次元信号を高域側の水平分解係数Hと低域側の水平分解係数Lとに分解する水平ウェーブレット分解手段と、
前記水平分解係数を低域サブバンドのウェーブレット変換係数LLと高域サブバンドのウェーブレット変換係数LH、HL、HHとに分解する垂直ウェーブレット分解手段と、
2ライン分の前記高域サブバンドのウェーブレット変換係数LH、HL、HH毎に、量子化せずに符号化したときの符号量の合計を、同じ2ラインの前記高域側の水平分解係数Hに基づいて予測する符号量予測手段と、
前記2ライン分の前記高域サブバンドのウェーブレット変換係数LH、HL、HH毎に、当該2ライン分の前記高域サブバンドのウェーブレット変換係数LH、HL、HHに対する目標符号量と、前記予測された符号量とに基づいて、量子化値を決定する量子化値決定手段と、
前記2ライン分の前記高域サブバンドのウェーブレット変換係数LH、HL、HH毎に、前記決定された量子化値で量子化する符号化係数量子化手段と、
前記2ライン分の前記高域サブバンドのウェーブレット変換係数LH、HL、HH毎に、前記量子化後の値を符号化する係数符号化手段とを備えることを特徴とするウェーブレット変換符号化装置。 - 前記符号量予測手段は、前記2ラインの前記高域サブバンドのウェーブレット変換係数LH、HL、HHのそれぞれについて、量子化せずに符号化したときの最小の符号量に予め定められた一定の符号量を加算した符号量を求めて、累積し、該累積した符号量を1.5倍した値を、前記2ライン分の前記高域サブバンドのウェーブレット変換係数LH、HL、HHの符号量の合計の予測値として求めることを特徴とする請求項1に記載のウェーブレット変換符号化装置。
- 前記量子化値決定手段は、前記2ライン分の前記高域サブバンドのウェーブレット変換係数LH、HL、HH毎に、当該2ライン分の前記高域サブバンドのウェーブレット変換係数LH、HL、HHに対する目標符号量と、前記予測された符号量とを比較し、前記予測された符号量が前記目標符号量以下であれば、量子化値を0と決定し、前記予測された符号量が前記目標符号量を超えていれば、1/2mに量子化した場合に各係数の符号量がmビット削減されるものとして、量子化後に符号化したときの符号量が前記目標符号量以下となる最小のmの値を前記量子化値として決定することを特徴とする請求項1または2に記載のウェーブレット変換符号化装置。
- 前記2次元信号全体の目標符号量と符号化済ライン数と出力済符号量とに基づいて、次に符号化する2ライン分の前記高域サブバンドのウェーブレット変換係数LH、HL、HHに対する目標符号量を算出するライン目標符号量算出手段を備えることを特徴とする請求項1乃至3の何れか1項に記載のウェーブレット変換符号化装置。
- 前記係数符号化手段は、前記2ライン内において、同一階層に属する複数の高域サブバンド内の空間的に同一位置にあるウェーブレット変換係数LH、HL、HHの組毎に符号化を行うことを特徴とする請求項1乃至4の何れか1項に記載のウェーブレット変換符号化装置。
- 前記係数符号化手段は、
符号化対象となるウェーブレット変換係数の符号化パラメータを同一階層に属する複数の高域サブバンド内の既に符号化された近傍の複数のウェーブレット変換係数に基づいて算出する符号化パラメータ算出手段と、
該符号化パラメータ算出手段で算出された符号化パラメータを用いて前記符号化対象のウェーブレット変換係数を可変長符号化する係数可変長符号化手段とを有することを特徴とする請求項5に記載のウェーブレット変換符号化装置。 - 前記係数符号化手段は、組内では、ウェーブレット変換係数LH、ウェーブレット変換係数HL、ウェーブレット変換係数HHの順に符号化を行うことを特徴とする請求項6に記載のウェーブレット変換符号化装置。
- ウェーブレット変換係数HLの符号化パラメータを算出するための前記複数のウェーブレット変換係数の中には、当該ウェーブレット変換係数HLと空間的に同一位置にあるウェーブレット変換係数LHが含まれることを特徴とする請求項7に記載のウェーブレット変換符号化装置。
- ウェーブレット変換係数HHの符号化パラメータを算出するための前記複数のウェーブレット変換係数の中には、当該ウェーブレット変換係数HHと空間的に同一位置にあるウェーブレット変換係数LH、HLが含まれることを特徴とする請求項7に記載のウェーブレット変換符号化装置。
- 前記符号化パラメータ算出手段は、符号化対象となるウェーブレット変換係数LH、HL、HHの座標を(i,j)とするとき、
ウェーブレット変換係数LHの符号化パラメータを、
座標値(i、j−1)のウェーブレット変換係数LH
座標値(i−1、j)のウェーブレット変換係数LH
座標値(i、j−1)のウェーブレット変換係数HL
座標値(i+1、j−1)のウェーブレット変換係数HL
座標値(i、j−1)のウェーブレット変換係数HH
座標値(i−1、j)のウェーブレット変換係数HH
に基づいて算出し、
ウェーブレット変換係数HLの符号化パラメータを、
座標値(i、j−1)のウェーブレット変換係数HL
座標値(i−1、j)のウェーブレット変換係数HL
座標値(i−1、j−1)のウェーブレット変換係数LH
座標値(i、j)のウェーブレット変換係数LH
座標値(i−1、j)のウェーブレット変換係数HH
に基づいて算出し、
ウェーブレット変換係数HHの符号化パラメータを、
座標値(i、j−1)のウェーブレット変換係数HH
座標値(i−1、j)のウェーブレット変換係数HH
座標値(i、j)のウェーブレット変換係数LH
座標値(i、j)のウェーブレット変換係数HL
に基づいて算出することを特徴とする請求項7に記載のウェーブレット変換符号化装置。 - 前記符号化パラメータ算出手段は、前記複数のウェーブレット変換係数のデコーダでの復元値を算出し、該算出した復元値を符号化対象となるウェーブレット変換係数の量子化と同じ量子化値で量子化し、この量子化後の値を加重加算し、この加重加算した値を量子化して符号化パラメータを算出することを特徴とする請求項6乃至10の何れか1項に記載のウェーブレット変換符号化装置。
- 前記ウェーブレット変換係数LLに対して更に1階層以上のウェーブレット変換を行うための水平ウェーブレット分解手段および垂直ウェーブレット分解手段の組と、
最大解像度の階層以外の階層の高域サブバンドの2ライン分のウェーブレット変換係数LH、HL、HHの量子化値を、その2ラインの下位にあたる全ての最大解像度サブバンドのラインの量子化値の平均値に基づいて算出する中間解像度量子化値設定手段とを備えることを特徴とする請求項1乃至11の何れか1項に記載のウェーブレット変換符号化装置。 - 前記中間解像度量子化値設定手段は、解像度のより低い階層ほど、より小さな量子化値を算出することを特徴とする請求項12に記載のウェーブレット変換符号化装置。
- 階層数をnとするとき、前記2次元信号を2n行のスライスブロックという単位に分解し、スライスブロック単位で符号化を行うことを特徴とする請求項12または13に記載のウェーブレット変換符号化装置。
- 1つのスライスブロックの符号化を開始する時に、そのスライスブロックの目標符号量を、画像全体の目標符号量から直前のスライスブロックまでに出力した累計符号量を減じた値に基づいて算出する次スライス目標符号量算出手段を備えることを特徴とする請求項14に記載のウェーブレット変換符号化装置。
- 符号化が未完了のラインの出力符号量を、当該ラインの1段下の階層の出力済符号量から推定する未出力符号量推定手段と、
符号化が完了したラインについては実際の出力符号量を用い、符号化が未完了のラインについては前記未出力符号量推定手段で推定された出力符号量を用いて、直前のスライスブロックまでの出力済符号量を計算する前スライス出力符号量算出手段とを備えることを特徴とする請求項15に記載のウェーブレット変換符号化装置。 - 前記次スライス目標符号量算出手段で算出されたスライスブロックの目標符号量から符号化の完了した前ラインまでの出力符号量を減算した値に基づいて、当該スライスブロックの次の2ライン分の出力符号量を算出するライン目標符号量算出手段を備えることを特徴とする請求項15または16に記載のウェーブレット変換符号化装置。
- 2次元信号を高域側の水平分解係数Hと低域側の水平分解係数Lとに分解し、
前記水平分解係数を低域サブバンドのウェーブレット変換係数LLと高域サブバンドのウェーブレット変換係数LH、HL、HHとに分解し、
2ライン分の前記高域サブバンドのウェーブレット変換係数LH、HL、HH毎に、量子化せずに符号化したときの符号量の合計を、同じ2ラインの前記高域側の水平分解係数Hに基づいて予測し、
前記2ライン分の前記高域サブバンドのウェーブレット変換係数LH、HL、HH毎に、当該2ライン分の前記高域サブバンドのウェーブレット変換係数LH、HL、HHに対する目標符号量と、前記予測された符号量とに基づいて、量子化値を決定し、
前記2ライン分の前記高域サブバンドのウェーブレット変換係数LH、HL、HH毎に、前記決定された量子化値で量子化し、
前記2ライン分の前記高域サブバンドのウェーブレット変換係数LH、HL、HH毎に、前記量子化後の値を符号化する、
ことを特徴とするウェーブレット変換符号化方法。 - 前記2ラインの前記高域サブバンドのウェーブレット変換係数LH、HL、HHのそれぞれについて、量子化せずに符号化したときの最小の符号量に予め定められた一定の符号量を加算した符号量を求めて、累積し、該累積した符号量を1.5倍した値を、前記2ライン分の前記高域サブバンドのウェーブレット変換係数LH、HL、HHの符号量の合計の予測値として求めることを特徴とする請求項18に記載のウェーブレット変換符号化方法。
- コンピュータを、
2次元信号を高域側の水平分解係数Hと低域側の水平分解係数Lとに分解する水平ウェーブレット分解手段と、
前記水平分解係数を低域サブバンドのウェーブレット変換係数LLと高域サブバンドのウェーブレット変換係数LH、HL、HHとに分解する垂直ウェーブレット分解手段と、
2ライン分の前記高域サブバンドのウェーブレット変換係数LH、HL、HH毎に、量子化せずに符号化したときの符号量の合計を、同じ2ラインの前記高域側の水平分解係数Hに基づいて予測する符号量予測手段と、
前記2ライン分の前記高域サブバンドのウェーブレット変換係数LH、HL、HH毎に、当該2ライン分の前記高域サブバンドのウェーブレット変換係数LH、HL、HHに対する目標符号量と、前記予測された符号量とに基づいて、量子化値を決定する量子化値決定手段と、
前記2ライン分の前記高域サブバンドのウェーブレット変換係数LH、HL、HH毎に、前記決定された量子化値で量子化する符号化係数量子化手段と、
前記2ライン分の前記高域サブバンドのウェーブレット変換係数LH、HL、HH毎に、前記量子化後の値を符号化する係数符号化手段として機能させるためのプログラム。 - 前記符号量予測手段は、前記2ラインの前記高域サブバンドのウェーブレット変換係数LH、HL、HHのそれぞれについて、量子化せずに符号化したときの最小の符号量に予め定められた一定の符号量を加算した符号量を求めて、累積し、該累積した符号量を1.5倍した値を、前記2ライン分の前記高域サブバンドのウェーブレット変換係数LH、HL、HHの符号量の合計の予測値として求めることを特徴とする請求項20に記載のプログラム。
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