JP2007243306A - Image coder and method thereof, and image decoder and method thereof - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To utilize advantages of both coding using irreversible frequency conversion and reversible encoding using a predictor. <P>SOLUTION: In coding, a source coder 101 predicts an input image per pixel using the predictor, and transmits an identifier and a prediction error as a result thereof. A frequency converter 102 uses its wavelet transform (DWT) to apply DWT processing to the prediction error transmitted from the source coder 101, and transmits it. A quantizer of the frequency converter 102 performs quantization processing to pixel values transmitted from the DWT, and transmits the values. An EBCOT 103 merges both the information in a depthwise direction in a way that a quantization index value subjected to the quantization processing for each pixel value is arranged on an LSB side, and identification information is arranged on an MSB side; executes EBCOT processing; and outputs a resulted code. <P>COPYRIGHT: (C)2007,JPO&INPIT

Description

この発明は、画像符号化技術に関し、とくに、変換符号化の長所および予測符号化の長所を併せ持つ符号化手法を提供しようとするものである。   The present invention relates to an image coding technique, and in particular, aims to provide a coding method having both the advantages of transform coding and the advantages of predictive coding.

画像符号化の国際標準JPEG2000が知られている。JPEG2000は、通常の自然画像に対して、離散ウェーブレット変換(DWT)および量子化による非可逆化を行って、高い圧縮率を得ることができる。ところで、画像によっては、JPEG−LS等の予測結果をJPEG2000のエントロピー符号化器に入れることで、JPEG2000単独の可逆符号化性能よりも高い性能を得ることができる。コンピュータで生成したようなノイズの少ない画像の場合、この方式が有利である。   An international standard for image coding, JPEG 2000, is known. JPEG2000 can obtain a high compression rate by performing irreversible by discrete wavelet transform (DWT) and quantization on a normal natural image. By the way, depending on the image, it is possible to obtain a higher performance than the lossless encoding performance of JPEG2000 alone by putting a prediction result such as JPEG-LS into an entropy encoder of JPEG2000. This method is advantageous in the case of a low noise image such as that generated by a computer.

(1)予測符号化+JPEG2000のエントロピー符号化(可逆符号化)および(2)JPEG2000の非可逆符号化のいずれかの方式を選択して符号化を行うことにより、入力画像の種類に依存せずに、どのような入力画像の場合にも高い符号化効率を得ることが可能となる。   (1) Predictive coding + JPEG2000 entropy coding (reversible coding) and (2) JPEG2000 irreversible coding are selected and coded, so that they do not depend on the type of input image. In addition, high encoding efficiency can be obtained for any input image.

このような、可逆符号化と非可逆符号化を切り替えて符号化を行う従来例を以下に示す。   A conventional example in which encoding is performed by switching between lossless encoding and lossy encoding will be described below.

特許文献1は、非可逆型符号化手段と可逆型符号化手段とを備え、多値画情報の階調数が大きい場合には、非可逆型符号化手段を使用し、階調数が小さい場合には、可逆型符号化手段を使用する。   Patent Document 1 includes an irreversible type encoding unit and a lossless type encoding unit. When the number of gradation levels of multilevel image information is large, the irreversible type encoding unit is used and the number of gradation levels is small. In this case, lossless encoding means is used.

特許文献2は、ページ毎に複数の符号化方式で圧縮を行って、最も圧縮率の高いものを選択する方式を提案している。   Patent Document 2 proposes a method of performing compression with a plurality of encoding methods for each page and selecting the one with the highest compression rate.

特許文献3は、ブロック(例えば4×4画素)毎に色数を見て可逆/非可逆を切り替える方式を提案している。   Patent Document 3 proposes a method of switching between reversible / irreversible by looking at the number of colors for each block (for example, 4 × 4 pixels).

特許文献4は、ブロック単位での切り替え、ブロック内で、隣の画素と同一な値を持つ画素数を計測して、その画素数が多い場合には可逆符号化を行うことを提案している。   Patent Document 4 proposes switching in block units, measuring the number of pixels having the same value as the adjacent pixel in the block, and performing lossless encoding when the number of pixels is large. .

特許文献5は、画素毎に可逆/非可逆を切り替えることを提案している。非可逆符号化はDPCM、可逆符号化は辞書ベースであり、可逆/非可逆共に、ラスタスキャンを行う。辞書登録画素値が存在する場合や、同じ画素値が連続する場合に、可逆モードに変更する。周囲に同一画素値が存在しない場合に、非可逆モードに変更する。   Patent Document 5 proposes switching between reversible / irreversible for each pixel. Lossy encoding is DPCM, and lossless encoding is dictionary-based, and raster scanning is performed for both lossless and lossy encoding. When dictionary registered pixel values exist or when the same pixel values are continuous, the mode is changed to the reversible mode. When the same pixel value does not exist in the surrounding area, the mode is changed to the irreversible mode.

また、本出願人は、図1に示すような画像符号化方式を提案している(現在未公開。特願2005− 。FE04−06575の出願番号を記載して下さい)。   In addition, the present applicant has proposed an image encoding method as shown in FIG. 1 (currently unpublished. Japanese Patent Application No. 2005, please describe the application number of FE04-06575).

図1において、符号化部10はソースコーダ(予測符号器)11、JPEG2000符号化部12を有し、復号部20はソースデコーダ(逆予測部)21、JPEG2000復号部22を有し、圧縮伸長制御部30で予測符号化・復号およびJPEG符号化・復号とを切り替えるようにしている。なお、図の例は、符号化部10で符号化した画像を、一旦、記憶デバイス(図示しない)に記憶し、そののち、復号して出力することを念頭においている。   In FIG. 1, an encoding unit 10 includes a source coder (predictive encoder) 11 and a JPEG2000 encoding unit 12, and a decoding unit 20 includes a source decoder (inverse prediction unit) 21 and a JPEG2000 decoding unit 22, and compression / decompression. The control unit 30 switches between prediction encoding / decoding and JPEG encoding / decoding. In the example shown in the drawing, it is assumed that the image encoded by the encoding unit 10 is temporarily stored in a storage device (not shown), and then decoded and output.

入力画像が文字・グラフィクス画像である場合、JPEG2000ではなくソースコーダを用いたスキームへ切り替える信号が圧縮伸張制御部30に供給される。他方、入力画像が主に自然画像である場合はJPEG2000を用いたスキームへ切り替える信号が圧縮伸張制御部30に供給される。圧縮伸張制御部30は、切り替え信号がJPEG2000の場合は、ソースコーダ11およびソースデコーダ21をバイパスするようなセレクト信号を送信し、JPEG2000符号化部12およびJPEG2000復号化部22にはバイパス指示信号は送信しない。逆に、切り替え信号がJPEG2000からソースコーダのスキームを用いる場合は、ソースコーダ11およびソースデコーダ21を選択するセレクト信号、JPEG2000符号化部22およびJPEG2000復号部にはそれぞれDWT+QおよびIDWT+Q−1のバイパス指示信号を送信する。 When the input image is a character / graphics image, a signal for switching to a scheme using a source coder instead of JPEG2000 is supplied to the compression / decompression control unit 30. On the other hand, when the input image is mainly a natural image, a signal for switching to a scheme using JPEG 2000 is supplied to the compression / decompression control unit 30. When the switching signal is JPEG2000, the compression / decompression control unit 30 transmits a select signal that bypasses the source coder 11 and the source decoder 21, and the bypass instruction signal is sent to the JPEG2000 encoding unit 12 and the JPEG2000 decoding unit 22. Do not send. Conversely, when the switching signal uses the scheme of JPEG2000 to source coder, the select signal for selecting the source coder 11 and the source decoder 21, and the bypass instruction of DWT + Q and IDWT + Q −1 to the JPEG2000 encoder 22 and JPEG2000 decoder, respectively. Send a signal.

この提案によれば、入力画像ごとに適合的に符号化モードを選択できる。   According to this proposal, an encoding mode can be selected adaptively for each input image.

しかしながら、特許文献1および2の提案ならびに図1に示す提案では、ページ毎に可逆/非可逆を切り替える方式であり、可逆に適した画素と非可逆に適した画素が混在する文書に対応することができない。   However, the proposals in Patent Documents 1 and 2 and the proposal shown in FIG. 1 are systems that switch between reversible and irreversible for each page, and support documents in which pixels suitable for reversibility and pixels suitable for irreversibility coexist. I can't.

特許文献3、4の提案では、ブロック毎に可逆/非可逆を切り替える方式であり、ブロック内で可逆に適した画像と非可逆に適した画像が混在している場合には対応することができない。   The proposals in Patent Documents 3 and 4 are a method of switching between reversible / irreversible for each block, and cannot cope with a case where an image suitable for reversibility and an image suitable for lossy are mixed in a block. .

特許文献5の提案では、画素毎に切り替える方式であり、混在文書にも対応可能である。しかしながら、非可逆圧縮方式はラスタスキャン順のDPCMを用いており、一般に非可逆圧縮方式として採用されている変換符号化と比較すると圧縮効率が下がる。つまりJPEG2000を採用することができない。
特開平6−261215号公報 特開平10−75370号公報 特開2000−333017公報 特開2001−43363公報 特開2001−257888公報
The proposal of Patent Document 5 is a method of switching for each pixel, and can cope with mixed documents. However, the lossy compression method uses raster scan order DPCM, and the compression efficiency is lower than that of transform coding generally adopted as the lossy compression method. That is, JPEG2000 cannot be adopted.
JP-A-6-261215 Japanese Patent Laid-Open No. 10-75370 JP 2000-333017 A JP 2001-43363 A JP 2001-257888 A

この発明は、以上の事情を考慮してなされたものであり、入力画像の性質に関わらず、JPEG2000の優れた非可逆圧縮性能と、予測器を用いた可逆符号化の両方の優れた圧縮性能を保持する画像符号化方式を提供しようとするものである。   The present invention has been made in consideration of the above circumstances. Regardless of the nature of the input image, JPEG2000 has excellent lossy compression performance and excellent compression performance of both lossless encoding using a predictor. An image encoding method that holds the image is to be provided.

この発明の原理的な構成例によれば、上述の目的を達成するために、画像符号化装置に:画像を入力する手段と;値を正確に予測可能な画素値とそうでない画素値を分離し、正確に予測可能な画素値を復元するに十分な情報、および、値を正確に予測可能な画素値とそうでない画素値の位置を示す情報を出力する手段と;値を正確に予測できない画素値の誤差を非可逆の周波数変換する手段と;前記正確に予測可能な画素値を復元するに十分な情報と前記非可逆の周波数変換された係数とをマージし、エントロピー符号化する手段とを設けている。   According to the principle configuration example of the present invention, in order to achieve the above-described object, the image coding apparatus: means for inputting an image; and separating a pixel value from which a value can be accurately predicted and a pixel value from which the value is not predicted And means for outputting information that is sufficient to restore a pixel value that can be accurately predicted, and information that indicates the position of a pixel value that can be accurately predicted and a pixel value that cannot be accurately predicted; Means for irreversibly frequency-converting pixel value errors; and means for entropy coding by merging information sufficient to restore the accurately predictable pixel values and the irreversible frequency-transformed coefficients. Is provided.

この構成例においては、非可逆な周波数変換による符号化と予測器を用いた可逆符号化の双方の優れた点を両立させることができる。   In this configuration example, it is possible to achieve both excellent points of encoding by irreversible frequency conversion and lossless encoding using a predictor.

さらに、この発明を説明する。   Further, the present invention will be described.

この発明によれば、上述の目的を達成するために、画像符号化装置に:画像を入力する入力手段と;画素値を予測する予測手段と;画素値と上記予測手段の予測結果との間の誤差を算出する算出手段と;上記予測手段の予測結果を復元する情報を出力する出力手段と;上記誤差に対して非可逆の周波数変換を適用して係数情報を出力する非可逆周波数変換手段と;上記予測結果を復元する情報と上記周波数変換手段の係数情報とを連結して連結結果をエントロピー符号化する符号化手段とを設けている。   According to the present invention, in order to achieve the above-described object, the image coding apparatus includes: an input unit that inputs an image; a prediction unit that predicts a pixel value; and between a pixel value and a prediction result of the prediction unit Calculation means for calculating the error of the output; output means for outputting information for restoring the prediction result of the prediction means; irreversible frequency conversion means for outputting coefficient information by applying irreversible frequency conversion to the error And encoding means for connecting the information for restoring the prediction result and the coefficient information of the frequency conversion means to entropy-encode the connection result.

この構成においては、非可逆な周波数変換による符号化と予測器を用いた可逆符号化の双方の優れた点を両立させることができる。   In this configuration, it is possible to achieve both excellent points of encoding by irreversible frequency conversion and lossless encoding using a predictor.

この構成において、上記予測手段の予測結果を復元する情報は、上記予測手段を構成する1または複数の予測器の識別子でもよいし、予測器の順序であってもよい。順序は例えば予測ヒットの多い順の順位である。   In this configuration, the information for restoring the prediction result of the prediction unit may be an identifier of one or a plurality of predictors constituting the prediction unit, or may be the order of the predictors. The order is, for example, the order of descending prediction hits.

また、上記非可逆周波数変換前段で、誤差を含んで値を正確に予測不可能な画素の周辺画素に、適切な値の画素値を与え、非可逆の周波数変換により生成した係数情報を削減させる手段をさらに有してもよい。この場合、典型的には、適切な画素値は、値を正確に予測不可能な画素の周辺画素の値を0とし、さらにローパスフィルター処理した結果である。   Further, in the preceding stage of the irreversible frequency conversion, appropriate pixel values are given to peripheral pixels of pixels that include errors and the values cannot be accurately predicted, and the coefficient information generated by the irreversible frequency conversion is reduced. You may further have a means. In this case, typically, an appropriate pixel value is the result of low-pass filtering after setting the value of the surrounding pixels of a pixel whose value cannot be accurately predicted to 0.

また、上記符号化手段は、典型的には、上記予測結果を復元する情報をMSB側に、上記前記非可逆周波数変換手段から出力された係数情報をLSB側に配置して連結し、上記予測結果を復元する情報は可逆に、上記係数情報は符号打ち切りによる非可逆にもエントロピー符号化するものである。   In addition, the encoding unit typically arranges the information for restoring the prediction result on the MSB side and the coefficient information output from the irreversible frequency conversion unit on the LSB side and connects the information to restore the prediction result. The information for restoring the result is reversibly encoded, and the coefficient information is irreversibly encoded by code truncation.

また、この発明によれば、上述の画像符号化装置から出力された符号を復号する画像復号装置に:上記符号を入力する手段と;入力した符号をエントロピー復号する手段と;エントロピー復号の復号結果のうちの係数情報に非可逆の逆周波数変換を適用して誤差を算出する手段と;エントロピー復号の復号結果のうちの予測結果を復元する情報から予測結果を復元する手段と;上記誤差および上記予測結果から復号画像を生成する手段とを設けている。   According to the present invention, the image decoding apparatus for decoding the code output from the image encoding apparatus described above: means for inputting the code; means for entropy decoding the input code; decoding result of entropy decoding Means for calculating an error by applying an irreversible inverse frequency transform to the coefficient information of: a means for restoring a prediction result from information for restoring a prediction result of decoding results of entropy decoding; the error and the above Means for generating a decoded image from the prediction result.

この構成においては、非可逆な周波数変換による符号化と予測器を用いた可逆符号化の双方の優れた点を両立させた符号を復号できる。   In this configuration, it is possible to decode a code that combines the advantages of both irreversible frequency conversion encoding and lossless encoding using a predictor.

なお、この発明は装置またはシステムとして実現できるのみでなく、方法としても実現可能である。また、そのような発明の一部をソフトウェアとして構成することができることはもちろんである。またそのようなソフトウェアをコンピュータに実行させるために用いるソフトウェア製品もこの発明の技術的な範囲に含まれることも当然である。   The present invention can be realized not only as an apparatus or a system but also as a method. Of course, a part of the invention can be configured as software. Of course, software products used to cause a computer to execute such software are also included in the technical scope of the present invention.

この発明の上述の側面および他の側面は特許請求の範囲に記載され以下実施例を用いて詳述される。   These and other aspects of the invention are set forth in the appended claims and will be described in detail below with reference to examples.

この発明によれば、非可逆な周波数変換による符号化と予測器を用いた可逆符号化の双方の優れた点を両立させた符号化・復号を行える。   According to the present invention, it is possible to perform encoding / decoding that combines the advantages of both irreversible frequency conversion encoding and lossless encoding using a predictor.

以下、この発明の実施例について説明する。   Examples of the present invention will be described below.

図2は、この発明の実施例1の画像符号化装置の構成を示しており、この図において、画像符号化装置100は、ソースコーダ101、非可逆周波数変換部102、EBCOT(Embedded Block Coding with Optimized Truncation)部103を含んで構成されている。ソースコーダ101は、1または複数の予測器を用いて画素値を予測して、その予測器の識別子(予測尤度の順位でもよい)と予測値と実際の画素値との誤差(予測誤差)を出力する。予測器は典型的には近傍画素値を予測値とするものでよい。予測器の識別子はEBCOT部103に供給され、予測誤差は非可逆周波数変換部102を経て例えばウェーブレット変換による係数情報に変換されてEBCOT部103に供給される。EBCOT部103はビットモデリングおよび算術符号化によりエントロピー符号化を行う。EBCOT部102はJPEG2000のものと同様である。   FIG. 2 shows the configuration of the image coding apparatus according to the first embodiment of the present invention. In this figure, the image coding apparatus 100 includes a source coder 101, an irreversible frequency conversion unit 102, an EBCOT (Embedded Block Coding with). An optimized truncation) unit 103 is included. The source coder 101 predicts a pixel value using one or a plurality of predictors, and an error (prediction error) between the predictor identifier (which may be the order of prediction likelihood) and the predicted value. Is output. Typically, the predictor may use a neighboring pixel value as a predicted value. The identifier of the predictor is supplied to the EBCOT unit 103, and the prediction error is converted into coefficient information by, for example, wavelet transform through the irreversible frequency conversion unit 102 and supplied to the EBCOT unit 103. The EBCOT unit 103 performs entropy coding by bit modeling and arithmetic coding. The EBCOT unit 102 is the same as that of JPEG2000.

この実施例では、つぎのような処理を行う。   In this embodiment, the following processing is performed.

(1)画素毎にソースコーダ101の予測器にて予測器識別子と予測誤差に層別する。
(2)予測誤差値は非可逆周波数変換によって周波数係数インデックスに変換される。
(3)予測器識別子(例えば3ビット)をMSB側に、周波数係数インデックス(例えば11ビット)をLSB側にマージして、JPEG2000のエントロピーコーダーEBCOT部103によってエントロピー符号化を行う。このときEBCOT部103の符号打ち切りは周波数係数インデックスまでとする。
(1) The predictor of the source coder 101 categorizes the predictor identifier and the prediction error for each pixel.
(2) The prediction error value is converted into a frequency coefficient index by irreversible frequency conversion.
(3) The predictor identifier (for example, 3 bits) is merged with the MSB side and the frequency coefficient index (for example, 11 bits) is merged with the LSB side, and entropy coding is performed by the JPEG2000 entropy coder EBCOT unit 103. At this time, the code truncation of the EBCOT unit 103 is limited to the frequency coefficient index.

図3は、この発明の実施例1の画像復号装置の構成を示しており、この図において、画像復号装置200は、EBCOT部201、逆周波数変換部202、ソースデコーダ203を含んで構成されている。EBCOT部102は符号をエントロピー復号して、予測器の識別子および係数情報を出力する。逆周波数変換部202は、係数情報から例えば逆ウェーブレット変換を行って予測誤差を生成する。ソースデコーダ203は予測器の識別子および予測誤差から画像を復号する。   FIG. 3 shows the configuration of the image decoding apparatus according to the first embodiment of the present invention. In this figure, the image decoding apparatus 200 includes an EBCOT unit 201, an inverse frequency conversion unit 202, and a source decoder 203. Yes. The EBCOT unit 102 entropy-decodes the code and outputs a predictor identifier and coefficient information. The inverse frequency transform unit 202 performs, for example, inverse wavelet transform from the coefficient information to generate a prediction error. The source decoder 203 decodes an image from the predictor identifier and the prediction error.

図2および図3を参照して実施例1の画像符号化装置100および画像復号装置200の動作をさらに説明する。   The operations of the image encoding device 100 and the image decoding device 200 according to the first embodiment will be further described with reference to FIGS.

まず、符号化時(図2)には、ソースコーダ101が、入力画像を画素毎に予測器を用いて予測しその結果として識別子と予測誤差とを送出する。周波数変換部102は、そのウェーブレット変換部(DWT)で、ソースコーダ101から送出された予測誤差に対してDWT処理して送出する。周波数変換部102の量子化部はDWT部から送出された画素値に対して量子化処理を行い送出する。EBCOT部103は、画素値ごとに量子化処理された量子化インデックス値をLSB側に、識別子情報をMSB側に配置する態様で両情報をデプス方向にマージし、EBCOT処理を行い、結果の符号を送出する。このマージ態様を模式的に図4に示す。   First, at the time of encoding (FIG. 2), the source coder 101 predicts an input image for each pixel using a predictor, and sends an identifier and a prediction error as a result. The frequency conversion unit 102 performs DWT processing on the prediction error transmitted from the source coder 101 and transmits the result by the wavelet conversion unit (DWT). The quantization unit of the frequency conversion unit 102 performs a quantization process on the pixel value transmitted from the DWT unit and transmits the result. The EBCOT unit 103 merges both pieces of information in the depth direction in such a manner that the quantization index value quantized for each pixel value is placed on the LSB side and the identifier information is placed on the MSB side, performs EBCOT processing, and encodes the result Is sent out. This merge mode is schematically shown in FIG.

復号時(図3)には、EBCOT部201では、符号をエントロピー復号して、LSB側の予測誤差の量子化インデックスおよびMSB側の識別子をそれぞれ送出する。逆周波数変換部202の逆量子化部はEBCOT部201からの予測誤差の量子化インデックスに対して逆量子化処理をして逆周波数変換部202のIDWT部へ送出する。IDWT部はIDWT処理をした予測誤差の結果をソースデコーダ203へ送出する。ソースデコーダ203では、EBCOT部201からの識別子情報および逆周波数変換部202のIDWT部からの予測誤差に基づいて予測復号・予測誤差復号を行って復号画像を生成してその結果を出力する。   At the time of decoding (FIG. 3), the EBCOT unit 201 performs entropy decoding on the code, and sends the LSB side prediction error quantization index and the MSB side identifier, respectively. The inverse quantization unit of the inverse frequency transform unit 202 performs an inverse quantization process on the quantization index of the prediction error from the EBCOT unit 201 and sends the result to the IDWT unit of the inverse frequency transform unit 202. The IDWT unit sends the prediction error result after the IDWT process to the source decoder 203. The source decoder 203 performs prediction decoding / prediction error decoding based on the identifier information from the EBCOT unit 201 and the prediction error from the IDWT unit of the inverse frequency transform unit 202, generates a decoded image, and outputs the result.

つぎにこの発明の実施例2の画像符号化装置300について説明する。なお、画像復号装置は実施例1と同様である。   Next, an image coding apparatus 300 according to Embodiment 2 of the present invention will be described. The image decoding apparatus is the same as that in the first embodiment.

図5は、実施例2の画像符号化装置300の構成を示しており、この図において、画像符号化装置300は、ソースコーダ101、非可逆周波数変換部102、EBCOT部103および穴埋め部301を含んで構成されている。図5において図2と対応する箇所には対応する符号を付した。   FIG. 5 shows a configuration of an image encoding device 300 according to the second embodiment. In this figure, the image encoding device 300 includes a source coder 101, an irreversible frequency conversion unit 102, an EBCOT unit 103, and a hole filling unit 301. It is configured to include. In FIG. 5, parts corresponding to those in FIG.

この例でも、ソースコーダ101は入力画像の画素値に対して予測器識別子および予測誤差を出力する。穴埋め部301は、図6に示すように、予測誤差画素の周辺画素に対して例えばローパスフィルタを用いて穴埋め処理を行い送出する。非可逆周波数変換部102のDWT部は、穴埋め部301から送出されたフィルタ処理後の予測誤差に対してDWT処理を行ない係数情報を送出する。非可逆周波数変換部102の量子化部はDWT部から送出された画素値に対して量子化処理を行い量子化処理後の係数情報を送出する。EBCOT部103は画素値ごとに量子化処理された量子化インデックス値をLSB側に、識別子情報をMSB側に配置しる態様で両情報をデプス方向にマージし、EBCOT処理を行い、結果の符号を送出する。   Also in this example, the source coder 101 outputs a predictor identifier and a prediction error with respect to the pixel value of the input image. As illustrated in FIG. 6, the hole filling unit 301 performs a hole filling process on the surrounding pixels of the prediction error pixel using, for example, a low-pass filter, and transmits the result. The DWT unit of the irreversible frequency conversion unit 102 performs DWT processing on the prediction error after filter processing sent from the hole filling unit 301 and sends coefficient information. The quantization unit of the irreversible frequency conversion unit 102 performs a quantization process on the pixel value transmitted from the DWT unit, and transmits coefficient information after the quantization process. The EBCOT unit 103 merges both pieces of information in the depth direction in such a manner that the quantization index value quantized for each pixel value is arranged on the LSB side and the identifier information on the MSB side, performs EBCOT processing, and encodes the result Is sent out.

この実施例では、予測誤差の変化がなだらかになるようにしているので係数情報を削減させることができる。なお、情報量を小さくするものであれば穴埋め部301はローパスフィルタでなくてもよく、例えば平均値処理でもよい。   In this embodiment, since the change in the prediction error becomes gentle, the coefficient information can be reduced. As long as the information amount is reduced, the hole filling unit 301 may not be a low-pass filter, and may be an average value process, for example.

つぎにこの発明をプリンタに適用した実施例3について説明する。   Next, a third embodiment in which the present invention is applied to a printer will be described.

図7は、実施例3のプリンタ400を全体として示している。なお、図7において、図2、図3、図5と対応する箇所には対応する符号を付した。   FIG. 7 shows the entire printer 400 of the third embodiment. In FIG. 7, portions corresponding to those in FIG. 2, FIG. 3, and FIG.

図7において、プリンタ400は、ページ記述言語で記述された文書をラスタ化し、ラスタ化し得た画像を符号化しハードディスク402にストアし、この後、復号して画像形成装置403に出力するものである。画像形成装置403は例えば静電写真方式により画像を形成するものである。   In FIG. 7, the printer 400 rasterizes a document described in a page description language, encodes the rasterized image, stores it in the hard disk 402, decodes it, and outputs it to the image forming apparatus 403. . The image forming apparatus 403 forms an image by, for example, an electrostatic photography method.

図7において、プリンタ400は、デコンポーザ401、画像符号化装置300、画像復号装置200、ハードディスク402および画像形成装置403を含んで構成される。この例では、周波数変換部102を構成するDWT部102aおよび量子化部102bを明示的に示している。また、逆周波数変換部202を構成する逆量子化部202bおよびIDWT部202aを明示的に示している。なお、この例の機能ブロックはソフトウェアとして構成することができ、例えば、コンピュータプログラム404をプリンタ400をなすコンピュータにインストールしてコンピュータのハードウェア資源およびソフトウェア資源を協働させて構成することができる。   In FIG. 7, the printer 400 includes a decomposer 401, an image encoding device 300, an image decoding device 200, a hard disk 402, and an image forming device 403. In this example, the DWT unit 102a and the quantization unit 102b constituting the frequency conversion unit 102 are explicitly shown. Further, the inverse quantization unit 202b and the IDWT unit 202a constituting the inverse frequency conversion unit 202 are explicitly shown. Note that the functional blocks in this example can be configured as software. For example, the computer program 404 can be installed in a computer constituting the printer 400 and the hardware resources and software resources of the computer can be cooperated.

画像符号化装置300および画像復号装置200の構成・動作は上述のとおりである。画像符号化装置300にかえて画像符号化装置100を採用しても良い。   The configurations and operations of the image encoding device 300 and the image decoding device 200 are as described above. The image encoding device 100 may be adopted instead of the image encoding device 300.

この例のプリンタ400では、画像形成装置403と同期を取って伸長するまでハードディスク402に符号を蓄えておくことができ、画像形成装置403と同期して伸長され、送出される。   In the printer 400 of this example, a code can be stored in the hard disk 402 until it is expanded in synchronization with the image forming apparatus 403, and is expanded and sent out in synchronization with the image forming apparatus 403.

なお、この発明は上述の実施例に限定されるものではなくその趣旨を逸脱しない範囲で種々変更が可能である。   The present invention is not limited to the above-described embodiments, and various modifications can be made without departing from the spirit of the invention.

この発明の背景技術を説明するブロック図である。It is a block diagram explaining the background art of this invention. この発明の実施例1の画像符号化装置の構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the structure of the image coding apparatus of Example 1 of this invention. この発明の実施例1の画像復号装置の構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the structure of the image decoding apparatus of Example 1 of this invention. 上述実施例の予測器識別子情報と予測誤差の係数情報とをマージする態様を模式的に示す図である。It is a figure which shows typically the aspect which merges the predictor identifier information of the above-mentioned Example and the coefficient information of a prediction error. この発明の実施例2の画像符号化装置の構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the structure of the image coding apparatus of Example 2 of this invention. 上述実施例2の穴埋め処理を模式的に示す図である。It is a figure which shows typically the hole-filling process of the said Example 2. FIG. この発明をプリンタに適用した実施例3の構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the structure of Example 3 which applied this invention to the printer.

符号の説明Explanation of symbols

100 画像符号化装置
101 ソースコーダ
102 非可逆周波数変換部
102a DWT部
102b 量子化部
103 EBCOT部
200 画像復号装置
201 EBCOT部
202 逆周波数変換部
202b 逆量子化部
202aIDWT 部
203 ソースデコーダ
300 画像符号化装置
301 穴埋め部
400 プリンタ
401 デコンポーザ
402 ハードディスク
403 画像形成装置
404 コンピュータプログラム
DESCRIPTION OF SYMBOLS 100 Image coding apparatus 101 Source coder 102 Non-reversible frequency transformation part 102a DWT part 102b Quantization part 103 EBCOT part 200 Image decoding apparatus 201 EBCOT part 202 Inverse frequency transformation part 202b Inverse quantization part 202a IDWT part 203 Source decoder 300 Image coding Apparatus 301 hole filling unit 400 printer 401 decomposer 402 hard disk 403 image forming apparatus 404 computer program

Claims (11)

画像を入力する入力手段と、
画素値を予測する予測手段と、
画素値と上記予測手段の予測結果との間の誤差を算出する算出手段と、
上記予測手段の予測結果を復元する情報を出力する出力手段と、
上記誤差に対して非可逆の周波数変換を適用して係数情報を出力する非可逆周波数変換手段と、
上記予測結果を復元する情報と上記周波数変換手段の係数情報とを連結して連結結果をエントロピー符号化する符号化手段とを有することを特徴とする画像符号化装置。
An input means for inputting an image;
Prediction means for predicting pixel values;
Calculation means for calculating an error between the pixel value and the prediction result of the prediction means;
Output means for outputting information for restoring the prediction result of the prediction means;
Irreversible frequency transforming means for applying coefficient transform to the error and outputting coefficient information;
An image encoding apparatus comprising: encoding means for concatenating the information for restoring the prediction result and the coefficient information of the frequency conversion means to entropy-encode the connection result.
上記予測手段の予測結果を復元する情報は、上記予測手段を構成する1または複数の予測器の識別子である請求項1記載の画像符号化装置。   The image encoding apparatus according to claim 1, wherein the information for restoring the prediction result of the prediction means is an identifier of one or more predictors constituting the prediction means. 上記予測手段の予測結果を復元する情報は、上記予測手段を構成する1または複数の予測器の順序である請求項1記載の画像符号化装置。   The image coding apparatus according to claim 1, wherein the information for restoring the prediction result of the prediction means is an order of one or more predictors constituting the prediction means. 上記非可逆周波数変換前段で、誤差を含んで値を正確に予測不可能な画素の周辺画素に、適切な値の画素値を与え、非可逆の周波数変換により生成した係数情報を削減させる手段をさらに有する請求項1〜3のいずれかに記載の画像符号化装置。   Means for reducing the coefficient information generated by the irreversible frequency conversion in the preceding stage of the irreversible frequency conversion, by giving a pixel value of an appropriate value to the peripheral pixels of the pixel that includes an error and whose value cannot be accurately predicted. Furthermore, the image coding apparatus in any one of Claims 1-3. 適切な画素値は、値を正確に予測不可能な画素の周辺画素の値を0とし、さらにローパスフィルター処理した結果である請求項4記載の画像符号化装置。   5. The image encoding device according to claim 4, wherein the appropriate pixel value is a result obtained by setting a value of a peripheral pixel of a pixel whose value cannot be accurately predicted to 0 and further performing a low-pass filter process. 上記符号化手段は、上記予測結果を復元する情報をMSB側に、上記前記非可逆周波数変換手段から出力された係数情報をLSB側に配置して連結し、上記予測結果を復元する情報は可逆に、上記係数情報は符号打ち切りによる非可逆にもエントロピー符号化する請求項1〜5のいずれかに記載の画像符号化装置。   The encoding unit arranges and connects the information for restoring the prediction result on the MSB side and the coefficient information output from the irreversible frequency conversion unit on the LSB side, and the information for restoring the prediction result is reversible. The image coding apparatus according to claim 1, wherein the coefficient information is also entropy-encoded irreversibly by code truncation. 請求項1に記載の画像符号化装置から出力された符号を復号する画像復号装置において、
上記符号を入力する手段と、
入力した符号をエントロピー復号する手段と、
エントロピー復号の復号結果のうちの係数情報に非可逆の逆周波数変換を適用して誤差を算出する手段と、
エントロピー復号の復号結果のうちの予測結果を復元する情報から予測結果を復元する手段と、
上記誤差および上記予測結果から復号画像を生成する手段とを有することを特徴とする画像復号装置。
In the image decoding apparatus which decodes the code | symbol output from the image coding apparatus of Claim 1,
Means for inputting the code;
Means for entropy decoding the input code;
Means for applying an irreversible inverse frequency transform to coefficient information in the decoding result of entropy decoding and calculating an error;
Means for restoring the prediction result from information for restoring the prediction result of the decoding result of entropy decoding;
An image decoding apparatus comprising: means for generating a decoded image from the error and the prediction result.
画像を入力するステップと、
画素値を予測するステップと、
画素値と上記予測手段の予測結果との間の誤差を算出するステップと、
上記予測手段の予測結果を復元する情報を出力するステップと、
上記誤差に対して非可逆の周波数変換を適用して係数情報を出力するステップと、
上記予測結果を復元する情報と上記周波数変換手段の係数情報とを連結して連結結果をエントロピー符号化するステップとを有することを特徴とする画像符号化方法。
Inputting an image;
Predicting pixel values;
Calculating an error between the pixel value and the prediction result of the prediction means;
Outputting information for restoring the prediction result of the prediction means;
Applying coefficient of irreversible frequency transformation to the error and outputting coefficient information;
An image encoding method comprising the step of concatenating the information for restoring the prediction result and the coefficient information of the frequency conversion means and entropy encoding the concatenation result.
請求項8の画像符号化方法により生成された符号を復号する画像復号方法において、
上記符号を入力するステップと、
入力した符号をエントロピー復号するステップと、
エントロピー復号の復号結果のうちの係数情報に非可逆の逆周波数変換を適用して誤差を算出するステップと、
エントロピー復号の復号結果のうちの予測結果を復元する情報から予測結果を復元するステップと、
上記誤差および上記予測結果から復号画像を生成するステップとを有することを特徴とする画像復号方法。
In the image decoding method which decodes the code | symbol produced | generated by the image coding method of Claim 8,
Inputting the above sign;
Entropy decoding the input code;
Applying an irreversible inverse frequency transform to the coefficient information of the decoding result of entropy decoding to calculate an error;
Restoring the prediction result from the information for restoring the prediction result of the decoding result of the entropy decoding; and
And a step of generating a decoded image from the error and the prediction result.
画像を入力するステップと、
画素値を予測するステップと、
画素値と上記予測手段の予測結果との間の誤差を算出するステップと、
上記予測手段の予測結果を復元する情報を出力するステップと、
上記誤差に対して非可逆の周波数変換を適用して係数情報を出力するステップと、
上記予測結果を復元する情報と上記周波数変換手段の係数情報とを連結して連結結果をエントロピー符号化するステップとをコンピュータに実行させるために用いられることを特徴とする画像符号化用コンピュータプログラム。
Inputting an image;
Predicting pixel values;
Calculating an error between the pixel value and the prediction result of the prediction means;
Outputting information for restoring the prediction result of the prediction means;
Applying coefficient of irreversible frequency transformation to the error and outputting coefficient information;
A computer program for image encoding, which is used for causing a computer to execute the step of entropy encoding the concatenation result by concatenating the information for restoring the prediction result and the coefficient information of the frequency conversion means.
請求項8の画像符号化方法により生成された符号を復号するためにコンピュータで用いられる画像復号用コンピュータプログラムにおいて、
上記符号を入力するステップと、
入力した符号をエントロピー復号するステップと、
エントロピー復号の復号結果のうちの係数情報に非可逆の逆周波数変換を適用して誤差を算出するステップと、
エントロピー復号の復号結果のうちの予測結果を復元する情報から予測結果を復元するステップと、
上記誤差および上記予測結果から復号画像を生成するステップとをコンピュータに実行させるために用いられることを特徴とする画像復号用コンピュータプログラム。
An image decoding computer program used by a computer to decode a code generated by the image encoding method of claim 8,
Inputting the above sign;
Entropy decoding the input code;
Applying an irreversible inverse frequency transform to the coefficient information of the decoding result of entropy decoding to calculate an error;
Restoring the prediction result from the information for restoring the prediction result of the decoding result of the entropy decoding; and
An image decoding computer program used for causing a computer to execute a step of generating a decoded image from the error and the prediction result.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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CN103916624A (en) * 2012-12-29 2014-07-09 中国航空工业集团公司第六三一研究所 High-resolution-image processing method
CN109168005A (en) * 2018-09-18 2019-01-08 天津大学 A kind of two-dimensional discrete wavelet conversion construction design method improving storage efficiency

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