JP2010199959A - Image-coding apparatus, image-coding method and image-coding program - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To improve the coding efficiency, by appropriately narrowing down transform coefficients by the threshold setting for attaining improvement in energy compaction, in redundant conversion using an overcomplete basis in image coding. <P>SOLUTION: A redundant converting section 10 performs transform by using a transform basis of a redundant system for a signal to be coded, and an update transform coefficient calculating section 12 performs clipping of the transform coefficient by using a set threshold to calculate the update conversion coefficient. In setting of the threshold, the threshold is adaptively varied by a threshold-setting section 11 and a threshold update processing section 15; a threshold that maximizes the evaluation scale for energy compaction is selected by an evaluation section 16; and finally, the conversion coefficient that maximizes energy compaction is selected. <P>COPYRIGHT: (C)2010,JPO&INPIT

Description

本発明は,高能率画像信号符号化方法に関し,特に冗長系の変換基底による変換を用いる画像符号化において適切な変換係数の選択による符号化効率の向上を図る画像符号化装置,画像符号化方法および画像符号化プログラムに関する。   The present invention relates to a high-efficiency image signal encoding method, and more particularly, to an image encoding apparatus and an image encoding method for improving encoding efficiency by selecting an appropriate transform coefficient in image encoding using conversion by a redundant conversion base. And an image encoding program.

画像符号化における重要な要素技術の一つに,離散コサイン変換(DCT:Discrete Cosine Transbrm)に代表される変換符号化がある。画像符号化における変換符号化の役割は,空間的な画素間相関の除去を行うことにある。これは,符号化器の全体の位置づけとしては,変換符号化により少数の変換係数に情報を集中させ,変換係数に対する量子化により情報の集中度の低い変換係数を切り捨てることで,符号化対象信号に対する情報量の削減を図るものである。   One of important elemental techniques in image coding is transform coding represented by discrete cosine transform (DCT). The role of transform coding in image coding is to remove spatial correlation between pixels. This is because, as a whole position of the encoder, information is concentrated on a small number of transform coefficients by transform coding, and the transform coefficient with low information concentration is rounded down by quantizing the transform coefficients, so that Is intended to reduce the amount of information.

図6は,映像信号を符号化する一般的な符号化装置100の例を示しており,映像信号を入力すると,予測部106により予測された予測信号との差分から予測残差信号を求め,変換部101により予測残差信号を直交変換する。その出力である変換係数を量子化部102にて量子化し,その量子化値をエントロピ符号化部107にて可変長符号化し,符号化ストリームとして出力する。一方,量子化部102の出力は,逆量子化部103で逆量子化され,さらに逆変換部104で逆直交変換される。その変換結果に予測信号を加えることにより復号信号が生成される。復号信号は,歪除去フィルタ105によりノイズ除去処理がなされ,参照復号信号として予測部106に入力される。予測部106では,動き探索などにより,次の映像信号の符号化のための予測信号を生成する。   FIG. 6 shows an example of a general encoding apparatus 100 that encodes a video signal. When a video signal is input, a prediction residual signal is obtained from the difference from the prediction signal predicted by the prediction unit 106. The transform unit 101 performs orthogonal transform on the prediction residual signal. The output transform coefficient is quantized by the quantization unit 102, and the quantized value is variable-length encoded by the entropy encoding unit 107 and output as an encoded stream. On the other hand, the output of the quantization unit 102 is inversely quantized by the inverse quantization unit 103 and further inversely orthogonally transformed by the inverse transform unit 104. A decoded signal is generated by adding a prediction signal to the conversion result. The decoded signal is subjected to noise removal processing by the distortion removal filter 105 and input to the prediction unit 106 as a reference decoded signal. The prediction unit 106 generates a prediction signal for encoding the next video signal by motion search or the like.

これまで,画像符号化への応用では,離散コサイン変換(DCT)を始めとして,重複直交変換離散ウェーブレット変換(DWT:Discrete Wavelet Transform)といった多くの変換符号化方式が検討されてきた。   Up to now, in application to image coding, many transform coding schemes such as discrete cosine transform (DCT) and overlapping orthogonal transform discrete wavelet transform (DWT) have been studied.

例えば,変換符号化として,JPEGでは離散コサイン変換(DCT),JPEG2000では離散ウェーブレット変換(DWT)が採用されている。また,直交変換は完備な基底(complete basis)を用いるため,変換前後のデータ数が不変である。このため,直交変換は非冗長変換(non-redundant transform )である。動画像符号化装置においては,図6における変換部101が上記の技術に該当する。   For example, as transform coding, discrete cosine transform (DCT) is adopted in JPEG, and discrete wavelet transform (DWT) is adopted in JPEG2000. In addition, since orthogonal transformation uses a complete basis, the number of data before and after the transformation is unchanged. For this reason, the orthogonal transform is a non-redundant transform. In the moving image encoding apparatus, the conversion unit 101 in FIG. 6 corresponds to the above technique.

一方で,基底数が原信号のサンプル数よりも多い過完備な基底(overcomplete basis)を用いた冗長変換(redundant transform )と呼ばれる変換がある。このため,冗長変換は直交変換になり得ないが,変換後のデータに冗長性を持たせることで,非冗長変換では実現できない特性を持つことができる。例えば,ダウンサンプリング処理を行わないDWTである離散定常ウェーブレット変換(SWT:Stationary Wavelet Transform)は変換後の冗長性より,DWTで失われるシフト不変性を成立させることができる。   On the other hand, there is a transform called a redundant transform using an overcomplete basis in which the number of bases is larger than the number of samples of the original signal. For this reason, the redundant transformation cannot be an orthogonal transformation, but by giving redundancy to the data after the transformation, it is possible to have characteristics that cannot be realized by the non-redundant transformation. For example, a discrete stationary wavelet transform (SWT) that is a DWT that does not perform downsampling processing can establish shift invariance lost in the DWT due to redundancy after the transformation.

また,画像処理分野では“方向分離特性をもつ変換”が注目されている。このような変換は,一般的に冗長変換であり,代表例としてCurvelet変換がある。並列木複素ウェーブレット変換(DTCWT:Dual Tree Complex Wavelet Transform )も同様の特性をもつ変換である。   In the field of image processing, “conversion with direction separation characteristics” has attracted attention. Such conversion is generally redundant conversion, and a typical example is Curvelet conversion. A parallel tree complex wavelet transform (DTCWT) is a transform having similar characteristics.

方向分離特性をもつ変換は,画像信号中に含まれるエッジ等の曲線を2次元で定義される方向基底を用いて表現する変換である。方向基底を用いて2次元構造を高い精度で近似するため,DWTのような方向分離特性の乏しい変換と比較し,雑音除去や特徴抽出に対して有効である。   The conversion having the direction separation characteristic is a conversion in which a curve such as an edge included in the image signal is expressed using a direction base defined in two dimensions. Since a two-dimensional structure is approximated with high accuracy using a direction basis, it is more effective for noise removal and feature extraction than a transformation with poor direction separation characteristics such as DWT.

しかし,方向分離特性をもつ変換は,変換後のデータ数が増加するという問題がある。xを変換符号化への入力信号,Ψを変換行列とすると,変換により得られる変換係数yは,次式のように表わされる。   However, conversion with direction separation characteristics has a problem that the number of data after conversion increases. When x is an input signal to transform coding and Ψ is a transform matrix, a transform coefficient y obtained by the transform is expressed as follows.

y=Ψx (1)
DTCWTの場合,xがn次元ベクトルだとすると,変換により得られる変換係数yは,2n次元ベクトルとなる。このため,同変換を画像符号化へ応用する場合,データ数の削減の観点から,変換係数を適切に選択する必要がある。この変換係数の選択は,以下の制約条件付き最小化問題として定式化できる。
y = Ψx (1)
In the case of DTCWT, if x is an n-dimensional vector, the conversion coefficient y obtained by the conversion is a 2n-dimensional vector. For this reason, when the transformation is applied to image coding, it is necessary to appropriately select a transformation coefficient from the viewpoint of reducing the number of data. This selection of transform coefficients can be formulated as the following constrained minimization problem.

miny ‖y‖0 subject to Ψ-1y=x (2)
ここで,miny は,後続する式の最小値を求める関数である。‖・‖0 はL0 ノルムであり,非ゼロ係数の個数を表している。‖・‖2 2 はL2 ノルムの二乗値であり,二乗和を表す。Ψ-1は過完備な基底系からなる変換の逆変換を表す行列である。上記の制約条件付きの最小化問題は,ラグランジュの未定乗数法により,以下の最小化問題に帰着される。
min y ‖y‖ 0 subject to Ψ -1 y = x (2)
Here, min y is a function for obtaining the minimum value of the following expression. ‖ · ‖ 0 is an L 0 norm and represents the number of non-zero coefficients. ‖ · ‖ 2 2 is the square value of the L 2 norm and represents the sum of squares. Ψ −1 is a matrix representing the inverse transformation of a transformation consisting of an overcomplete basis set. The above minimization problem with constraints is reduced to the following minimization problem by Lagrange's undetermined multiplier method.

miny ‖y‖0 +λ‖Ψ-1y−x‖2 2 (3)
ここで,λは外部から与えられる重みパラメータである。第一項は選択された変換係数の個数であり,変換係数の情報量を近似した値である。第二項は変換係数の選択に伴う再構成誤差を表しており,符号化歪みを表している。しかし,上記の最小化問題はNP困難であるため,従来,以下のようなL1 ノルムに最小化問題として近似する方法が採られてきた。
min y ‖y‖ 0 + λ‖Ψ -1 yx 2 2 (3)
Here, λ is a weight parameter given from the outside. The first term is the number of selected transform coefficients, and is an approximate value of the information amount of transform coefficients. The second term represents the reconstruction error associated with the selection of the transform coefficient and represents the coding distortion. However, since the above minimization problem is difficult to NP, conventionally, a method of approximating the following L 1 norm as a minimization problem has been adopted.

miny ‖y‖1 +λ‖Ψ-1y−x‖2 2 (4)
ここで,‖・‖1 はL1 ノルムであり,ベクトルの要素の絶対値和を表している。
min y ‖y‖ 1 + λ‖Ψ -1 y−x‖ 2 2 (4)
Here, ‖ · ‖ 1 is an L 1 norm, and represents the sum of absolute values of vector elements.

式(4) の最小化問題の準最適解を与える手法として,図7に示すノイズ・シェイピング(noise shaping) 処理と呼ばれる手法が提案されている(非特許文献1参照)。   As a technique for giving a sub-optimal solution of the minimization problem of Equation (4), a technique called noise shaping processing shown in FIG. 7 has been proposed (see Non-Patent Document 1).

使用する記号を整理する。入力信号x(N画素)に対する順変換後の変換係数を,以下のように定義する。   Organize the symbols used. The conversion coefficient after forward conversion for the input signal x (N pixels) is defined as follows.

0 =Ψx
Iを単位行列として,Ps ≡ΨΨ-1,P⊥≡I−ΨΨ1 なる2種類の射影を定義する(なお,⊥はPの右肩に付く添字である)。
y 0 = Ψx
Using I as a unit matrix, two types of projections P s ≡ΨΨ −1 and P , ≡I−ΨΨ 1 are defined (note that ⊥ is a subscript attached to the right shoulder of P).

前者の射影により得られる出力を有効成分,後者の射影により得られる出力を無効成分と呼ぶ。noise shaping 処理における繰り返し回数を表すインデックスをiで表し,noise shaping 処理における第i回目の出力をyi とする。yi に対して,絶対値が閾値θi 以下となる係数を零値に切り捨てるクリッピング処理を行う。yi に対するクリッピング処理後の出力を^yi (^はyの上に付く記号)として,次式のように表す。 The output obtained by the former projection is called the effective component, and the output obtained by the latter projection is called the invalid component. An index indicating the number of repetitions in the noise shaping process is represented by i, and the i-th output in the noise shaping process is represented by y i . For y i , a clipping process is performed in which the coefficient whose absolute value is equal to or smaller than the threshold θ i is rounded down to zero. The output after clipping processing for y i is represented as yy i (^ is a symbol on y) as follows:

^yi (θi ) = yi +εi (θi
ここで,εi (θi )はクリッピング処理に伴い重畳する誤差である。noise shaping における重み係数kがk=1の場合,図7におけるwi は noise shaping処理における補正信号であり,次式となる。
^ Y ii ) = y i + ε ii )
Here, ε ii ) is an error to be superimposed with clipping processing. When the weighting factor k in noise shaping is k = 1, w i in FIG. 7 is a correction signal in noise shaping processing and is given by the following equation.

i (θi )=y0 −ΨΨ-1^yi (θi )
この^yi (θi ) ,wi (θi )を用いて,yi+1 (θi )は,次式のyi+1 (θi ,^yi (θi ))のように表される。
w ii ) = y 0 −ΨΨ −1 ^ y ii )
Using this ^ y ii ) and w ii ), y i + 1i ) can be expressed as y i + 1i , ^ y ii )) It is expressed in

i+1 (θi ,^yi (θi ))=^yi (θi ) +wi (θi
クリッピングの閾値θi は,Δi (>0)を用いて, θi+1 =θi −Δi (5)
とする。Δi は,繰返し回数の増加とともに,小さく設定される。しかし,従来法では,具体的な設定方針は示されていない。このため,同閾値の設定,つまりΔi の設定は試行錯誤的に行うしかなかった。
y i + 1i , ^ y ii )) = ^ y ii ) + w ii )
The clipping threshold θ i is set to θ i + 1 = θ i −Δ i (5) using Δ i (> 0).
And Δ i is set smaller as the number of repetitions increases. However, the conventional method does not show a specific setting policy. For this reason, the setting of the threshold value, that is, the setting of Δ i has to be done by trial and error.

図7に示すノイズ・シェイピング処理装置200の動作について簡単に説明する。変換部201では,入力信号xに対して冗長系の変換基底を用いた変換を行い,変換係数y0 を算出する。クリッピング処理部202では,変換係数yi (初期値はi=0)と予め定められた閾値θi との大小比較を行い,yi がθi より小さければ,yi を0に置き換える。このクリッピング処理後の出力を^yi とする。逆変換部203では,^yi を逆変換して逆変換結果の^xi を求める。入力信号xと^xi との差が,画素領域での誤差ei となる。 The operation of the noise shaping processing apparatus 200 shown in FIG. 7 will be briefly described. The conversion unit 201 performs conversion using a redundant conversion basis on the input signal x to calculate a conversion coefficient y 0 . The clipping processing unit 202, transform coefficients y i (initial value i = 0) performs a comparison between a predetermined threshold theta i, if y i is less than theta i, replacing y i to zero. Assume that the output after this clipping process is y i . The inverse transform unit 203, ^ inversely convert y i seek ^ x i of the inverse transform results. The difference between the input signal x and ^ x i is the error e i in the pixel region.

重み係数乗算部204では,ei に所定の重み係数kを乗算し,乗算結果に対して,変換部205において順変換することにより,補正信号wi を算出する。クリッピング処理部202の出力^yi に補正信号wi を加算することにより,更新変換係数yi+1 を算出する。遅延部206にて一定時間遅延させた後,更新変換係数yi+1 をクリッピング処理部202の入力として,更新変換係数yi+1 に対して同様に処理を繰り返す。終了条件判定部207では,ei+1 とei との差がある一定の微小値より小さくなったかどうかをチェックし,その差が微小値より小さい値になったときに,そのときの^yi を変換結果として出力する。 The weight coefficient multiplication unit 204 multiplies e i by a predetermined weight coefficient k, and forward-converts the multiplication result in the conversion unit 205 to calculate a correction signal w i . An update conversion coefficient y i + 1 is calculated by adding the correction signal w i to the output ^ y i of the clipping processing unit 202. After being delayed for a certain time by the delay unit 206, the update conversion coefficient y i + 1 is input to the clipping processing unit 202 and the process is repeated in the same manner for the update conversion coefficient y i + 1 . The end condition judging unit 207 checks whether or not the difference between e i + 1 and e i is smaller than a certain minute value, and when the difference becomes smaller than the minute value, the ^ y i is output as a conversion result.

T.Reeves and N.Kingsbury,“Overcomplete image coding using iterative projection-based noise shaping”, Proc. IEEE Conf. on Image Processing, vol.3, pp.597-600, 2002.T. Reeves and N. Kingsbury, “Overcomplete image coding using iterative projection-based noise shaping”, Proc. IEEE Conf. On Image Processing, vol.3, pp.597-600, 2002.

noise shaping 処理の性能はクリッピング処理における閾値θi に依存する。しかし,従来,同閾値の設定は明確な基準が与えられておらず,本来の繰返し処理の目的であるエネルギーコンパクションの向上に改善の余地を残す。 The performance of the noise shaping process depends on the threshold value θ i in the clipping process. Conventionally, however, there is no clear standard for setting the threshold value, and there is room for improvement in improving energy compaction, which is the purpose of the original iterative processing.

本発明はかかる事情に鑑みてなされたものであって,過完備な基底を用いた冗長変換において,変換係数間の冗長性を除去するnoise shaping 処理において,エネルギーコンパクションの向上を実現する閾値設定方法に基づく画像符号化方法を確立することを目的とする。   The present invention has been made in view of such circumstances, and a threshold value setting method that realizes an improvement in energy compaction in a noise shaping process for removing redundancy between transform coefficients in a redundant transform using an overcomplete basis. The purpose is to establish an image coding method based on the above.

本発明は,上記課題を解決するため,入力された映像信号に対して,冗長系の変換基底を用いた変換を行い,得られた変換係数に対して,符号化に用いる係数の絞込みを行う画像符号化において,適応的な閾値処理により,エネルギーコンパクションを最大化する変換係数の選択を行う。   In order to solve the above-mentioned problems, the present invention performs a conversion using a redundant conversion base for an input video signal, and narrows down the coefficients used for encoding with respect to the obtained conversion coefficients. In image coding, an adaptive threshold process is used to select a transform coefficient that maximizes energy compaction.

また,本発明は,前記適応的な閾値処理における閾値の選択に際し,エネルギーコンパクションに関する評価尺度を最大化する閾値の選択を行う。   Further, according to the present invention, when selecting a threshold value in the adaptive threshold processing, a threshold value that maximizes an evaluation scale related to energy compaction is selected.

具体的には,本発明は,以下に述べるような方法により上記課題を解決する。   Specifically, the present invention solves the above problem by a method as described below.

〔パラメータ選択(その1)〕
以下では,yi+1i ) の各要素に対して,負値の要素は符号を反転させ,その後,全要素の総和が1になるように正規化したものをy′i+1 (θi )とおく。
[Parameter selection (part 1)]
In the following, for each element of y i + 1i ), the negative element is inverted in sign, and then normalized so that the sum of all elements becomes 1, y ′ i + 1 Let (θ i ).

パラメータΔi として,Δi =uΔ(u=1,2,…,U)のU通りの候補の中から最適な値を選択する。Δは,予め定められた固定の設定値である。パラメータ選択の基準としては,後述のパラメータ選択の基準(その1)あるいはパラメータ選択の基準(その2)を用いる。例えば,式(10)に示すカルバックライブラー情報量(KLI)を用いた場合,次式を満たすu* が最適な値となる。 As the parameter Δ i , an optimal value is selected from U candidates of Δ i = uΔ (u = 1, 2,..., U). Δ is a predetermined fixed setting value. As a parameter selection criterion, a parameter selection criterion (part 1) or a parameter selection criterion (part 2) described later is used. For example, when the Cullback library information amount (KLI) shown in Expression (10) is used, u * satisfying the following expression is an optimal value.

Figure 2010199959
Figure 2010199959

ここで,「arg max 」は,max 以下のコストを最大化するパラメータを表している。 Here, “arg max” represents a parameter that maximizes the cost below max.

評価尺度の一例としての式(10)に示すKLIは,一様分布に対する乖離度を表しており,KLIの値が大きい場合,その係数は特定の成分にエネルギーが偏っていることを示している。したがって,KLIの値が大きなパラメータを選択するということは,特定の成分へエネルギーを集中させるようなクリッピング処理を行うことに繋がり,本発明の目的に合致する。   The KLI shown in equation (10) as an example of the evaluation scale represents the degree of deviation from the uniform distribution, and when the value of KLI is large, the coefficient indicates that the energy is biased to a specific component. . Therefore, selecting a parameter having a large KLI value leads to a clipping process that concentrates energy on a specific component, which meets the object of the present invention.

〔パラメータ選択(その2)〕
パラメータΔi として,Δi =uΔ(u=1,2,…,U)のU通りの候補の中から最適な値を選択する。パラメータ選択の基準としては,後述のパラメータ選択の基準(その1)あるいはパラメータ選択の基準(その2)を用いる。例えば,式(10)に示すKLIを用いた場合,以下の処理となる。まず,以下の2つの値を求める。
[Parameter selection (part 2)]
As the parameter Δ i , an optimal value is selected from U candidates of Δ i = uΔ (u = 1, 2,..., U). As a parameter selection criterion, a parameter selection criterion (part 1) or a parameter selection criterion (part 2) described later is used. For example, when KLI shown in Expression (10) is used, the following processing is performed. First, the following two values are obtained.

Figure 2010199959
Figure 2010199959

上記のD* は,クリッピング閾値として,θi とθi+1 =θi −UΔの間に新たに閾値θi −uΔ(u=1,2,…,U−1)を設定し,閾値θi とθi −uΔ(u=1,2,…,U−1)を用いて,2段階でクリッピング処理した場合のKLIの最大値である。 The above D * sets a new threshold θ i −uΔ (u = 1, 2,..., U−1) between θ i and θ i + 1 = θ i −UΔ as a clipping threshold. This is the maximum value of KLI when clipping is performed in two stages using θ i and θ i −uΔ (u = 1, 2,..., U−1).

次に,閾値θi+1 =θi −UΔを用いた一回のクリッピング処理の出力に対するKLIを,以下のとおり求める。 Next, the KLI for the output of one clipping process using the threshold value θ i + 1 = θ i −UΔ is obtained as follows.

Figure 2010199959
Figure 2010199959

最後に,D* とD0 との大小比較を行い,D* の方が大きければ,閾値θi −uΔおよびθi −UΔを用いた2段階のクリッピング処理を行う。それ以外の場合には,閾値θi+1 =θi −UΔを用いたクリッピング処理を行う。 Finally, the comparison between D * and D 0, the larger the better of D *, performs a two-stage clipping process using the threshold value θ i -uΔ and θ i -UΔ. In other cases, clipping processing using a threshold θ i + 1 = θ i −UΔ is performed.

なお,ここでは,クリッピング処理の多段化として,2段階で行う例を示したが,3段階以上の多段化についても,同様に行える。   Here, an example of multi-stage clipping processing is shown in two stages. However, multi-stage multi-stages of three or more stages can be similarly performed.

〔パラメータ選択の基準(その1)〕
y′i+1 (θi )の一様分布に対するカルバックライブラー情報量(KLI)は次式となる。
[Parameter selection criteria (1)]
The Cullback library information amount (KLI) for the uniform distribution of y ′ i + 1i ) is as follows.

Figure 2010199959
Figure 2010199959

ここで,y ′i+1 (θi )[m]は,y′i+1 (θi )の第m番目の要素とする。 Here, y ′ i + 1i ) [m] is the m-th element of y ′ i + 1i ).

〔パラメータ選択の基準(その2)〕
i+1 (θi )の各要素に対して,負値の要素は符号を反転させ,その後,全要素の総和が1になるように正規化したものをy′i+1 (θi )とおく。このy′i+1 (θi )のコーディング・ゲイン(coding gain )は,次式となる。
[Parameter selection criteria (2)]
For each element of y i + 1i ), the negative element is inverted in sign, and then normalized so that the sum of all elements becomes 1, y ′ i + 1i )far. The coding gain of y ′ i + 1i ) is expressed by the following equation.

Figure 2010199959
Figure 2010199959

ここで,y′i+1 (θi )[m]は,y′i+1 (θi )の第m番目の要素とする。 Here, y ′ i + 1i ) [m] is the m-th element of y ′ i + 1i ).

本発明により,noise shaping 処理におけるエネルギーコンパクションを向上させ,特定成分への情報の集約を図ることで,符号化効率の向上を実現することができる。   According to the present invention, it is possible to improve encoding efficiency by improving energy compaction in noise shaping processing and consolidating information into specific components.

本発明の主要部の構成例を示す図である。It is a figure which shows the structural example of the principal part of this invention. 変換係数選択処理(その1)のフローチャートである。It is a flowchart of the conversion coefficient selection process (the 1). 変換係数選択処理(その2)のフローチャートである。It is a flowchart of the conversion coefficient selection process (the 2). 更新変換係数の算出処理のフローチャートである。It is a flowchart of the calculation process of an update conversion coefficient. ソフトウェアプログラムにより実現するときのシステム構成図である。It is a system block diagram when implement | achieving by a software program. 一般的な符号化装置の構成図である。It is a block diagram of a general encoding apparatus. 従来のノイズ・シェイピング処理装置の例を示す図である。It is a figure which shows the example of the conventional noise shaping processing apparatus.

以下では,図面を用いながら,本発明の実施の形態について詳しく説明する。図1は,本発明の実施の形態に係る符号化装置の構成例を示す図である。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. FIG. 1 is a diagram showing a configuration example of an encoding apparatus according to an embodiment of the present invention.

本発明の実施の形態に係る符号化装置は,例えば図6に示すような符号化装置100において,変換部101の部分を,図1に示す変換係数選択部1に置き換えたものである。変換係数選択部1は,冗長系の変換基底を用いた変換を行う冗長変換部10を有する。変換係数選択部1の出力は,量子化部20によって量子化され,エントロピ符号化部30によって可変長符号化され,符号化ストリームとして出力される。   The encoding apparatus according to the embodiment of the present invention is such that, for example, in the encoding apparatus 100 as shown in FIG. 6, the conversion unit 101 is replaced with the conversion coefficient selection unit 1 shown in FIG. The conversion coefficient selection unit 1 includes a redundant conversion unit 10 that performs conversion using a redundant conversion basis. The output of the transform coefficient selecting unit 1 is quantized by the quantizing unit 20, variable-length coded by the entropy coding unit 30, and output as an encoded stream.

この変換係数選択部1以外の部分は,例えば図6に示す従来の符号化装置100と同様でよく,変換係数選択部1以外の部分の構成はよく知られているので,ここでの詳細な説明は省略する。なお,本発明は,図6に示すような符号化装置100に限られるわけではなく,符号化対象信号を圧縮するための変換部を有する装置には,本発明を同様に適用することができることは明らかである。例えば,静止画像の符号化装置にも同様に適用することができる。   The parts other than the transform coefficient selection unit 1 may be the same as those of the conventional coding apparatus 100 shown in FIG. 6, for example, and the configuration of the parts other than the transform coefficient selection unit 1 is well known. Description is omitted. Note that the present invention is not limited to the encoding apparatus 100 as shown in FIG. 6, and the present invention can be similarly applied to an apparatus having a conversion unit for compressing a signal to be encoded. Is clear. For example, the present invention can be similarly applied to a still image encoding apparatus.

変換係数選択部1は,冗長変換部10の他に,クリッピング処理部19を有する更新変換係数算出部12,KLIなどの評価尺度となる評価情報を算出する評価情報算出部13,評価情報を記憶する評価情報記憶部14,評価情報に基づいて更新変換係数を評価する評価部16,クリッピングの閾値を適応的に決定するための閾値設定部11と閾値更新処理部15,評価部16の評価によって選択された更新変換係数に対して原信号と復号信号の差分信号の変動が十分小さくなったかどうかをチェックする差分信号変動チェック部17,差分信号の変動が十分小さな値になったときの更新変換係数を変換結果の変換係数として出力する更新変換係数出力部18とを備える。   In addition to the redundant conversion unit 10, the conversion coefficient selection unit 1 stores an update conversion coefficient calculation unit 12 having a clipping processing unit 19, an evaluation information calculation unit 13 that calculates evaluation information that serves as an evaluation measure, such as KLI, and stores the evaluation information The evaluation information storage unit 14, the evaluation unit 16 that evaluates the update conversion coefficient based on the evaluation information, the threshold setting unit 11 for adaptively determining the clipping threshold, the threshold update processing unit 15, and the evaluation unit 16 A differential signal fluctuation check unit 17 for checking whether or not the fluctuation of the difference signal between the original signal and the decoded signal has become sufficiently small with respect to the selected update transformation coefficient, and the update transformation when the fluctuation of the difference signal becomes a sufficiently small value And an update conversion coefficient output unit 18 that outputs the coefficient as a conversion coefficient of the conversion result.

変換係数選択部1の動作は,以下のとおりである。ここでは,主に上記「パラメータ選択(その1)」のときの動作について説明するが,「パラメータ選択(その2)」のときの動作も,以下の説明から容易に類推できることは明らかである。   The operation of the conversion coefficient selector 1 is as follows. Here, the operation at the time of “parameter selection (part 1)” will be mainly described. However, the operation at the time of “parameter selection (part 2)” can be easily inferred from the following explanation.

冗長変換部10は,画像信号,映像信号または予測残差信号などの符号化対象信号を入力し,冗長系の変換基底を用いた変換を行い,変換係数を出力する。変換係数は,更新変換係数算出部12に入力され,クリッピング処理部19では,閾値設定部11により設定された閾値によって,クリッピング処理が行われる。すなわち,クリッピング処理部19では,閾値より小さい変換係数を零値に置き換え,更新変換係数として出力する。   The redundant conversion unit 10 receives an encoding target signal such as an image signal, a video signal, or a prediction residual signal, performs conversion using a redundant conversion base, and outputs a conversion coefficient. The conversion coefficient is input to the update conversion coefficient calculation unit 12, and the clipping processing unit 19 performs clipping processing using the threshold set by the threshold setting unit 11. That is, the clipping processing unit 19 replaces a conversion coefficient smaller than the threshold with a zero value and outputs it as an updated conversion coefficient.

評価情報算出部13は,算出された更新変換係数に対する所定の評価尺度に従って評価情報を算出する。評価尺度としては,特定成分へのエネルギーが集中する度合が大きいほど大きくなるものを用いる。評価尺度の例としては,式(10)に示したようなKLIや,式(11)に示すようなコーディング・ゲインを用いることができる。評価情報記憶部14は,算出された評価情報を記憶する。   The evaluation information calculation unit 13 calculates evaluation information according to a predetermined evaluation scale for the calculated update conversion coefficient. As the evaluation scale, a scale that increases as the degree of concentration of energy on a specific component increases. As an example of the evaluation scale, KLI as shown in Equation (10) or coding gain as shown in Equation (11) can be used. The evaluation information storage unit 14 stores the calculated evaluation information.

閾値更新処理部15は,予め定められた閾値の更新パラメータの候補に従って,閾値を更新し,閾値設定部11に通知する。更新変換係数算出部12では,更新された閾値を用いてクリッピング処理部19により,同様に変換係数のクリッピング処理を行い,更新変換係数を算出する。   The threshold update processing unit 15 updates the threshold according to a predetermined threshold update parameter candidate and notifies the threshold setting unit 11 of the threshold. In the update conversion coefficient calculation unit 12, the clipping processing unit 19 similarly performs the clipping process of the conversion coefficient using the updated threshold value, and calculates the update conversion coefficient.

閾値の更新パラメータの全候補に対する更新変換係数の算出と評価情報の算出が終了したならば,評価部16においてエネルギーコンパクションに関する評価尺度を最大化する評価情報を選択する。   When the calculation of the update conversion coefficient and the calculation of the evaluation information for all candidates for the update parameter of the threshold are completed, the evaluation unit 16 selects evaluation information that maximizes the evaluation scale related to energy compaction.

差分信号変動チェック部17では,評価部16が選択した評価情報に該当する閾値を用いた場合の更新変換係数を逆変換して求めた復号信号と原信号との差分信号の変動が大きいかどうかを判定し,変動が大きい場合には,更新変換係数を更新変換係数算出部12への入力として,再度,閾値を更新しながら同様な更新変換係数の算出処理を繰り返す。すなわち,差分信号変動チェック部17では,前回の更新変換係数から得られた差分信号(初期値0)と,今回の評価で求めた更新変換係数から得られた差分信号との差が,ある値より小さい値になるまで,更新変換係数の算出処理を繰り返す制御を行う。変動が十分に小さい値になった場合には,更新変換係数出力部18により,そのときの更新変換係数を変換係数の選択結果として出力する。   The difference signal fluctuation check unit 17 determines whether the difference signal between the decoded signal and the original signal obtained by inversely transforming the update conversion coefficient when the threshold corresponding to the evaluation information selected by the evaluation unit 16 is large is large. If the fluctuation is large, the update conversion coefficient is input to the update conversion coefficient calculation unit 12 and the same update conversion coefficient calculation process is repeated again while updating the threshold value. That is, in the difference signal fluctuation check unit 17, the difference between the difference signal (initial value 0) obtained from the previous update conversion coefficient and the difference signal obtained from the update conversion coefficient obtained in the current evaluation is a certain value. Control is performed to repeat the update conversion coefficient calculation process until the value becomes smaller. When the fluctuation becomes a sufficiently small value, the update conversion coefficient output unit 18 outputs the update conversion coefficient at that time as a conversion coefficient selection result.

ここでは,差分信号変動チェック部17によって,差分信号の変動が十分に小さな値になったという繰り返し処理の終了条件を判定する例を説明したが,例えば所定の繰り返し回数となった場合というように,他の終了条件の判定によって変換係数の絞り込みを終了するにしてもよい。   Here, an example has been described in which the differential signal fluctuation check unit 17 determines the end condition of the iterative process in which the fluctuation of the differential signal has become a sufficiently small value. The conversion coefficient narrowing down may be terminated by determining other termination conditions.

以下,変換係数選択部1による処理を,上記「パラメータ選択(その1)」に対応する変換係数選択処理の流れ(その1)と,上記「パラメータ選択(その2)」に対応する変換係数選択処理の流れ(その2)とに分けて,さらに詳しく説明する。   Hereinafter, the processing by the conversion coefficient selection unit 1 is performed by selecting a conversion coefficient selection process corresponding to the above “parameter selection (part 1)” (part 1) and a conversion coefficient selection corresponding to the above “parameter selection (part 2)”. This will be described in more detail by dividing it into the processing flow (part 2).

〔変換係数選択処理の流れ(その1)〕
以下は,パラメータ選択(その1)に対応する処理である。図2は,変換係数選択処理(その1)のフローチャートである。パラメータΔi =uΔ(u=1,2,…,U)を閾値の更新パラメータと呼ぶ。
[Flow of conversion coefficient selection process (1)]
The following is processing corresponding to parameter selection (part 1). FIG. 2 is a flowchart of the conversion coefficient selection process (part 1). The parameter Δ i = uΔ (u = 1, 2,..., U) is called a threshold update parameter.

まず,符号化対象の画像を入力し,冗長系基底を用いた変換を行い,変換係数を得る(ステップS1)。次に,変換結果の変換係数を読み込む(ステップS2)。続いて,閾値の更新パラメータΔi =uΔ(u=1,2,…,U)の各候補に対して,以下のステップS4〜S5を繰り返す。 First, an image to be encoded is input, conversion using a redundant base is performed, and a conversion coefficient is obtained (step S1). Next, the conversion coefficient of the conversion result is read (step S2). Subsequently, the following steps S4 to S5 are repeated for each candidate of the threshold update parameter Δ i = uΔ (u = 1, 2,..., U).

変換係数とクリッピングの閾値とを引数として,図4に示す更新変換係数の算出処理(後述)を行い,クリッピングの閾値に対応した更新変換係数を得る(ステップS4)。評価情報として,ステップS4により得た更新変換係数に対するKLIを算出する(ステップS5)。   An update conversion coefficient calculation process (described later) shown in FIG. 4 is performed using the conversion coefficient and the clipping threshold as arguments, and an update conversion coefficient corresponding to the clipping threshold is obtained (step S4). As evaluation information, the KLI for the updated conversion coefficient obtained in step S4 is calculated (step S5).

以上の処理を閾値の更新パラメータに従って閾値を更新しながら,更新パラメータの全候補について繰り返す(ステップS6)。   The above processing is repeated for all update parameter candidates while updating the threshold value according to the threshold update parameter (step S6).

以上の処理が終了したならば,U個のクリッピングの閾値を用いた場合のKLIの中から,KLIを最大化する更新パラメータを選択し,Δ* i に格納する(ステップS7)。このΔ* i を用いた場合の閾値を採用し,その閾値を用いたクリッピング処理で得た更新変換係数を逆変換して得た復号信号と原信号との差分信号(ステップS4の更新変換係数の算出で算出済み)を読み込む(ステップS8)。 When the above processing is completed, an update parameter that maximizes the KLI is selected from the KLI when the U clipping thresholds are used, and stored in Δ * i (step S7). The difference signal between the decoded signal and the original signal obtained by inversely converting the update conversion coefficient obtained by the clipping process using the threshold when Δ * i is used (the update conversion coefficient in step S4) (Calculated in step S8).

前回の差分信号との比較により,差分信号の変動が十分小さいかどうかを判定し(ステップS9)。差分信号の変動が十分小さければ,更新変換係数を出力として書き出し,処理を終了する(ステップS10)。そうでなければ,更新変換係数を「更新変換係数の算出処理(図4)」の入力である変換係数として書き出し(ステップS11),ステップS2の処理に移る。   By comparing with the previous difference signal, it is determined whether or not the variation of the difference signal is sufficiently small (step S9). If the fluctuation of the difference signal is sufficiently small, the update conversion coefficient is written as an output, and the process is terminated (step S10). Otherwise, the update conversion coefficient is written out as a conversion coefficient which is an input of the “update conversion coefficient calculation process (FIG. 4)” (step S11), and the process proceeds to step S2.

〔変換係数選択処理の流れ(その2)〕
以下は,パラメータ選択(その2)に対応する処理である。図3は,変換係数選択処理(その2)のフローチャートである。また,パラメータΔi =uΔ(u=1,2,…,U−1)を閾値の更新パラメータと呼ぶ。
[Transformation coefficient selection process flow (2)]
The following is processing corresponding to parameter selection (part 2). FIG. 3 is a flowchart of the conversion coefficient selection process (part 2). The parameter Δ i = uΔ (u = 1, 2,..., U−1) is referred to as a threshold update parameter.

まず,符号化対象の画像を入力し,冗長系基底を用いた変換を行い,変換係数を得る(ステップS20)。次に,変換結果の変換係数を読み込む(ステップS21)。続いて,クリッピングの閾値をθi −UΔとして,変換係数に対する図4に示す更新変換係数の算出処理(後述)を行い,クリッピングの閾値に対応した更新変換係数を書き出す(ステップS22)。算出された更新変換係数に対するKLIを算出し,D1として格納する(ステップS23)。 First, an image to be encoded is input, conversion using a redundant base is performed, and a conversion coefficient is obtained (step S20). Next, the conversion coefficient of the conversion result is read (step S21). Subsequently, with the clipping threshold set to θ i −UΔ, an update conversion coefficient calculation process (described later) shown in FIG. 4 is performed on the conversion coefficient, and an update conversion coefficient corresponding to the clipping threshold is written (step S22). The KLI for the calculated update conversion coefficient is calculated and stored as D1 (step S23).

次に,閾値の更新パラメータΔi =uΔ(u=1,2,…,U)の各候補に対して,以下のステップS25〜S27を繰り返す。 Next, the following steps S25 to S27 are repeated for each candidate of the threshold update parameter Δ i = uΔ (u = 1, 2,..., U).

変換係数とクリッピングの閾値θi −uΔとを引数として,図4に示す更新変換係数の算出処理(後述)を行い,クリッピングの閾値θi −uΔに対応した更新変換係数を算出する(ステップS25)。続いて,ステップS25で得られた更新変換係数とクリッピングの閾値θi −UΔとを引数として,図4に示す更新変換係数の算出処理(後述)を行い,クリッピングの閾値θi −UΔに対応した更新変換係数を算出する(ステップS26)。その後,評価情報として,ステップS26により得られた更新変換係数に対するKLIを算出する(ステップS27)。 The update conversion coefficient calculation process (described later) shown in FIG. 4 is performed using the conversion coefficient and the clipping threshold θ i −uΔ as arguments, and the update conversion coefficient corresponding to the clipping threshold θ i −uΔ is calculated (step S25). ). Subsequently, the update conversion coefficient calculation process shown in FIG. 4 (described later) is performed using the update conversion coefficient obtained in step S25 and the clipping threshold θ i −UΔ as arguments, and the clipping conversion coefficient θ i −UΔ is supported. The updated conversion coefficient is calculated (step S26). After that, as evaluation information, KLI for the update conversion coefficient obtained in step S26 is calculated (step S27).

以上の処理を閾値の更新パラメータに従って閾値を更新しながら,更新パラメータの全候補について繰り返す(ステップS28)。   The above processing is repeated for all update parameter candidates while updating the threshold value according to the threshold update parameter (step S28).

以上の処理が終了したならば,U−1個のクリッピングの閾値を用いた場合のKLIの中から,最大値を選択し,D2として格納するとともに,そのKLIを最大化する更新パラメータをΔ* i として格納する(ステップS29)。 When the above processing is completed, the maximum value is selected from the KLI when U−1 clipping thresholds are used, stored as D2, and an update parameter for maximizing the KLI is Δ *. Store as i (step S29).

次に,D1とD2の大小を比較し(ステップS30),D1がD2以上であれば,D1に対応する更新変換係数および同更新変換係数に対応する差分信号を書き出す(ステップS31)。一方,D1がD2より小さい場合には,D2に対応する更新変換係数および同更新変換係数に対応する差分信号を書き出す(ステップS32)。その後,上記の処理で得られた差分信号の変動が十分小さいかどうかを判定し(ステップS33),十分小さければ,更新変換係数を出力として書き出し,処理を終了する(ステップS34)。そうでなければ,更新変換係数を「更新変換係数の算出処理(図4)」の入力である変換係数として書き出し(ステップS35),ステップS21の処理に移る。   Next, the magnitudes of D1 and D2 are compared (step S30), and if D1 is equal to or greater than D2, the update conversion coefficient corresponding to D1 and the difference signal corresponding to the update conversion coefficient are written (step S31). On the other hand, when D1 is smaller than D2, the update conversion coefficient corresponding to D2 and the difference signal corresponding to the update conversion coefficient are written (step S32). Thereafter, it is determined whether or not the variation of the difference signal obtained by the above processing is sufficiently small (step S33). If the variation is sufficiently small, the update conversion coefficient is written as an output, and the processing is terminated (step S34). Otherwise, the update conversion coefficient is written out as a conversion coefficient which is an input of the “update conversion coefficient calculation process (FIG. 4)” (step S35), and the process proceeds to step S21.

〔更新変換係数の算出処理の流れ〕
図2に示すステップS4および図3に示すステップS22,S25,S26における更新変換係数の算出処理の流れを,図4に示す。なお,入力は,変換係数とクリッピングの閾値である。
[Flow of update conversion coefficient calculation process]
FIG. 4 shows the flow of update conversion coefficient calculation processing in step S4 shown in FIG. 2 and steps S22, S25, and S26 shown in FIG. The input is a conversion coefficient and a clipping threshold.

まず,クリッピング処理対象の変換係数を読み込む(ステップS40)。また,指定されたクリッピングの閾値を読み込む(ステップS41)。次に,閾値以下の変換係数の値を零値とするクリッピング処理を行い,修正変換係数を得る(ステップS42)。そのクリッピング処理で得られた修正変換係数を逆変換し,復号信号を得る(ステップS43)。次に,復号信号と原信号の差分信号を算出する(ステップS44)。この差分信号は,レジスタに格納しておく。算出された差分信号を順変換し,補正係数を得る(ステップS45)。最後に,補正信号を修正変換係数に加算して,更新変換係数を書き出す(ステップS46)。   First, the conversion coefficient to be clipped is read (step S40). Also, the designated clipping threshold is read (step S41). Next, a clipping process is performed in which the value of the conversion coefficient equal to or less than the threshold is set to zero to obtain a corrected conversion coefficient (step S42). The modified transform coefficient obtained by the clipping process is inversely transformed to obtain a decoded signal (step S43). Next, a differential signal between the decoded signal and the original signal is calculated (step S44). This difference signal is stored in a register. The calculated difference signal is forward-converted to obtain a correction coefficient (step S45). Finally, the correction signal is added to the modified conversion coefficient, and the updated conversion coefficient is written (step S46).

以上の画像符号化の処理は,コンピュータとソフトウェアプログラムとによって実現することができ,そのプログラムをコンピュータ読み取り可能な記録媒体に記録することも,ネットワークを通して提供することも可能である。   The above image encoding processing can be realized by a computer and a software program, and the program can be recorded on a computer-readable recording medium or provided through a network.

図5は,本発明をソフトウェアプログラムを用いて実現する場合のシステムの構成例を示している。メモリ52には,本発明の画像符号化処理を行うための画像符号化プログラム53が格納される。CPU50は,メモリ52に格納された画像符号化プログラム53の命令を逐次フェッチして実行する。映像記憶装置51は,符号化対象の映像信号を記憶する装置である。映像信号は,図示省略したカメラ等から入力するようにしてもよい。画像符号化プログラム53によって生成された符号化ストリームは,符号化ストリーム記憶装置54に格納される。または,ネットワークアダプタ等のインタフェースを介して,符号化ストリームを外部装置に出力してもよい。システムバス55は,CPU50,映像記憶装置51,メモリ52,符号化ストリーム記憶装置54を接続するバスである。   FIG. 5 shows an example of a system configuration when the present invention is implemented using a software program. The memory 52 stores an image encoding program 53 for performing the image encoding process of the present invention. The CPU 50 sequentially fetches and executes the instructions of the image encoding program 53 stored in the memory 52. The video storage device 51 is a device that stores a video signal to be encoded. The video signal may be input from a camera or the like (not shown). The encoded stream generated by the image encoding program 53 is stored in the encoded stream storage device 54. Alternatively, the encoded stream may be output to an external device via an interface such as a network adapter. The system bus 55 is a bus that connects the CPU 50, the video storage device 51, the memory 52, and the encoded stream storage device 54.

1 変換係数選択部
10 冗長変換部
11 閾値設定部
12 更新変換係数算出部
13 評価情報算出部
14 評価情報記憶部
15 閾値更新処理部
16 評価部
17 差分信号変動チェック部
18 更新変換係数出力部
19 クリッピング処理部
20 量子化部
30 エントロピ符号化部
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Conversion coefficient selection part 10 Redundant conversion part 11 Threshold setting part 12 Update conversion coefficient calculation part 13 Evaluation information calculation part 14 Evaluation information memory | storage part 15 Threshold update process part 16 Evaluation part 17 Difference signal fluctuation check part 18 Update conversion coefficient output part 19 Clipping processing unit 20 Quantization unit 30 Entropy coding unit

Claims (5)

入力された符号化対象信号に対して,冗長系の変換基底を用いた変換を行い,得られた変換係数に対して,符号化に用いる変換係数の絞込みを行い,その結果を符号化する画像符号化装置であって,
入力された符号化対象信号に対して冗長系の変換基底を用いた変換を行う冗長変換部と,
設定された閾値に従ってクリッピング処理を行い,閾値より小さい変換係数を零値に置き換えた更新変換係数を算出する更新変換係数算出部と,
算出された更新変換係数に対するエネルギーコンパクションの度合を示す評価値を算出する評価情報算出部と,
前記閾値を更新して,前記更新変換係数算出部による更新変換係数の算出を閾値の候補に対して繰り返し処理させる閾値更新処理部と,
前記更新変換係数の中で,評価値が最大となる更新変換係数を選択する評価部と,
所定の終了条件が満たされるまで,前記評価部によって選択された更新変換係数を,前記更新変換係数算出部の入力となる変換係数として再入力させ,前記更新変換係数算出部,前記評価情報算出部,前記閾値更新処理部および前記評価部の処理によって,変換係数の絞り込みを行う終了条件チェック部と,
前記終了条件が満たされたときに,前記評価値が最大となる更新変換係数を出力する更新変換係数出力部と,
前記更新変換係数出力部により出力された更新変換係数を符号化する符号化部とを備える
ことを特徴とする画像符号化装置。
An image in which the input signal to be encoded is converted using a redundant conversion basis, the conversion coefficients used for encoding are narrowed down for the obtained conversion coefficients, and the result is encoded An encoding device comprising:
A redundant conversion unit that performs conversion using a redundant conversion basis on the input encoding target signal;
An update conversion coefficient calculation unit that performs clipping processing according to a set threshold and calculates an update conversion coefficient by replacing a conversion coefficient smaller than the threshold with a zero value;
An evaluation information calculation unit for calculating an evaluation value indicating the degree of energy compaction with respect to the calculated update conversion coefficient;
A threshold update processing unit that updates the threshold and repeatedly calculates the update conversion coefficient by the update conversion coefficient calculation unit for the threshold candidates;
An evaluation unit that selects an update conversion coefficient having a maximum evaluation value among the update conversion coefficients;
Until the predetermined end condition is satisfied, the update conversion coefficient selected by the evaluation unit is re-input as a conversion coefficient to be input to the update conversion coefficient calculation unit, and the update conversion coefficient calculation unit and the evaluation information calculation unit are input. , An end condition check unit for narrowing down conversion coefficients by the processes of the threshold update processing unit and the evaluation unit;
An update conversion coefficient output unit that outputs an update conversion coefficient that maximizes the evaluation value when the termination condition is satisfied;
An image encoding apparatus comprising: an encoding unit that encodes the update transform coefficient output by the update transform coefficient output unit.
請求項1記載の画像符号化装置において,
前記エネルギーコンパクションの度合を示す評価値は,前記更新変換係数の一様分布に対するカルバックライブラー情報量または前記更新変換係数を正規化した値によって算出されるコーディング・ゲインである
ことを特徴とする画像符号化装置。
The image encoding device according to claim 1,
The evaluation value indicating the degree of energy compaction is a Cullback library information amount for the uniform distribution of the update transform coefficients or a coding gain calculated from a value obtained by normalizing the update transform coefficients. Encoding device.
入力された画像信号に対して,冗長系の変換基底を用いた変換を行い,得られた変換係数に対して,符号化に用いる変換係数の絞込みを行い,その結果を符号化する画像符号化方法において,
入力された符号化対象信号に対して冗長系の変換基底を用いた変換を行う冗長変換過程と,
設定された閾値に従ってクリッピング処理を行い,閾値より小さい変換係数を零値に置き換えた更新変換係数を算出する更新変換係数算出過程と,
算出された更新変換係数に対するエネルギーコンパクションの度合を示す評価値を算出する評価情報算出過程と,
前記閾値を更新して,前記更新変換係数算出過程による更新変換係数の算出を閾値の候補に対して繰り返し処理させる閾値更新処理過程と,
前記更新変換係数の中で,評価値が最大となる更新変換係数を選択する評価過程と,
所定の終了条件が満たされるまで,前記評価過程によって選択された更新変換係数を,前記更新変換係数算出過程の入力となる変換係数として再入力させ,前記更新変換係数算出過程,前記評価情報算出過程,前記閾値更新処理過程および前記評価過程の処理によって,変換係数の絞り込みを行う終了条件チェック過程と,
前記終了条件が満たされたときに,前記評価値が最大となる更新変換係数を出力する更新変換係数出力過程と,
前記更新変換係数出力過程により出力された更新変換係数を符号化する符号化過程とを有する
ことを特徴とする画像符号化方法。
Image coding that transforms the input image signal using the transform base of the redundant system, narrows down the transform coefficient used for encoding, and encodes the result. In the method,
A redundant transform process for transforming the input signal to be encoded using a transform base of a redundant system;
An update conversion coefficient calculation process that performs clipping processing according to a set threshold and calculates an update conversion coefficient by replacing a conversion coefficient smaller than the threshold with a zero value;
An evaluation information calculation process for calculating an evaluation value indicating the degree of energy compaction with respect to the calculated update conversion coefficient;
A threshold update process for updating the threshold and repeatedly processing the update conversion coefficient in the update conversion coefficient calculation process for threshold candidates;
An evaluation process for selecting an update conversion coefficient having the maximum evaluation value among the update conversion coefficients;
Until the predetermined end condition is satisfied, the update conversion coefficient selected by the evaluation process is re-input as a conversion coefficient to be an input of the update conversion coefficient calculation process, and the update conversion coefficient calculation process and the evaluation information calculation process are input. , An end condition check process for narrowing down transform coefficients by the threshold update process and the evaluation process;
An updated transform coefficient output process for outputting an updated transform coefficient that maximizes the evaluation value when the termination condition is satisfied;
An image encoding method comprising: an encoding process for encoding the update transform coefficient output by the update transform coefficient output process.
請求項3記載の画像符号化方法において,
前記エネルギーコンパクションの度合を示す評価値は,前記更新変換係数の一様分布に対するカルバックライブラー情報量または前記更新変換係数を正規化した値によって算出されるコーディング・ゲインである
ことを特徴とする画像符号化方法。
The image encoding method according to claim 3, wherein
The evaluation value indicating the degree of energy compaction is a Cullback library information amount for the uniform distribution of the update transform coefficients or a coding gain calculated from a value obtained by normalizing the update transform coefficients. Encoding method.
請求項3または請求項4記載の画像符号化方法を,コンピュータに実行させるための画像符号化プログラム。   An image encoding program for causing a computer to execute the image encoding method according to claim 3 or 4.
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