CN101540910B - 信息处理设备和信息处理方法 - Google Patents
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Abstract
这里公开了一种信息处理设备和信息处理方法。信息处理设备包括:部分解码块,被配置为通过对可逆地编码后的图像代码流进行部分解码生成图像数据;不可逆编码块,被配置为对由部分解码块生成的图像数据进行不可逆的编码;以及控制部件,被配置为以如下方式控制部分解码块来确定将要解码的图像代码流部分:由部分解码块生成的图像数据的目标压缩率构成与用于不可逆编码块的目标代码量相对应的压缩率。
Description
技术领域
本发明涉及信息处理设备和信息处理方法。更具体地,本发明涉及用于减少在将可逆地编码后的代码流变换为不可逆地编码后的代码流时引起的处理负荷的信息处理设备和信息处理方法。
背景技术
今天,数字图像数据的使用已经扩展到了包括电影作品、医疗保健服务、以及静止图像照相在内的不同领域。总地来说,未压缩的图像数据组成了根据需要而被压缩的主要图像(master picture)。压缩后的数字图像文件通常被分布在网络上或被写入记录介质。
说明性地,基于DCI(数字电影倡导组)标准对数字形式的影片进行压缩格式的电影分布。在DCI下,作为ISO(国际标准化组织)标准部分的JPEG 2000(联合图像专家组2000)Part-1被用作压缩和扩展技术。所涉及的比特率在用于4096×2160像素的XYZ 12比特(24Hz)的运动图像序列的250Mbps处达到最高点。所以,在将未压缩的主要图像分布或投射到屏幕上之前,对其进行压缩。
由于未压缩的主要图像的巨大数据尺寸对于它们的存储不利,所以主要图像通常在被存储之前被压缩。在这种情况下,当数据被扩展到其原始尺寸时,不会受到损坏。
例如,根据DCI标准的图像的分辨率为4096×2160像素,大约为HDTV(高清电视)的分辨率的4倍。这意味着未压缩的图像数据的尺寸是庞大的。结果,主要图像常常在被可逆地压缩成文件后被存储。
为了使用,可逆地压缩后的文件被变换为遵循DCI标准的被不可逆地压缩后的文件JPEG 2000。由于根据JPEG 2000的可逆压缩和不可逆压缩利用了不同的小波变换滤波器,所以文件数据在变换期间需要被暂时恢复为基带图像(baseband picture)。
运用上述处理的普通代码转换机将给出的可逆地压缩后的文件的所有代码流解码为与原始的基带主要图像相同数据尺寸的基带图像。
一些下降解码器(down decoder)通过仅使用高分辨率图像比特流的DCT块中的低频成分的系数来执行离散余弦反变换,将代码流解码成正常分辨率图像。这种类型的下降解码器在日本专利No.4016166和No.4026238中被说明性地公开。
发明内容
由以上的普通代码转换机完成的变换处理包括对所有代码流进行解码。这尤其可以导致在主要图像数据的数量像以上情况一样非常大时引起的沉重解码负荷。
尽管可以使用以上引用的专利中的下降解码器来解码代码流,但是解码处理仅涉及低频成分系数,这就不可避免地导致了分辨率的降低。因此,下降解码器方案可能并不适于需要在不改变其分辨率的情况下变换数据的电影作品的应用。
鉴于以上情况,做出了本发明。本发明提供了一种用于以比以前更简单且更适合的方式将可逆地编码后的代码流变换为不可逆地编码后的代码流的信息处理设备和信息处理方法。
在根据本发明的第一实施例实现本发明时,提供了一种信息处理设备,包括:部分解码装置,用于通过对可逆地编码后的图像代码流进行部分解码生成图像数据;不可逆编码装置,用于对由部分解码装置生成的图像数据进行不可逆的编码;以及控制装置,用于以这样的方式控制部分解码装置,以确定要被解码的图像代码流部分:由部分解码装置生成的图像数据的目标压缩率构成与用于不可逆编码装置的目标代码量相对应的压缩率。
优选地,控制装置可以包括:代码量计算装置,用于单独地选择作为从最重要的数据部分开始直到最不重要数据部分的要被解码的代码流部分候选者的组成所述代码流的数据的每个预定单元部分,代码量计算装置还计算候选者的代码量;以及确定装置,被配置为如果基于由代码量计算装置计算得出的候选者的代码量计算得出的图像数据的压缩率低于目标代码量,则确定装置确定构成候选者的数据部分作为要被解码的数据部分。
优选地,控制装置可以包括:代码量计算装置,用于单独地选择作为从最重要的数据部分开始直到最不重要的数据部分的要被截去的代码流部分候选者的组成所述代码流的数据的每个预定单元部分,代码量计算装置还计算没有包括在候选者中的数据部分的代码量;以及确定装置,被配置为如果基于没有包括在候选者中的数据部分的代码量计算得到的图像数据的压缩率低于目标代码量,则确定装置确定没有包括在候选者中的数据部分作为要被解码的数据部分,其中,所述代码量是由代码量计算装置计算得到的。
优选地,控制装置可以包括:选择装置,用于选择作为从最重要的数据部分开始直到最不重要的数据部分的将被解码的数据部分的、组成所述代码流的数据的预定数目的单元部分。
优选地,控制装置可以包括:选择装置,用于选择作为从最不重要的数据部分开始直到最重要的数据部分的将被截去的数据部分的、组成所述代码流的数据的预定数目的单元部分。
优选地,本实施例的信息处理设备可以还包括:可逆编码装置,用于对图像数据进行可逆的编码;其中,部分解码装置对由可逆编码装置可逆地编码的代码流的数据部分进行解码。
优选地,可逆编码装置可以在对每个加权后的数据部分进行编码之前,根据正关注的数据部分的重要性向图像数据部分中的每一个的系数分配权重。
根据本发明的第一实施例,提供了一种信息处理方法,包括以下步骤:使部分解码装置通过对可逆地编码后的图像代码流进行部分解码生成图像数据;使不可逆编码装置对由部分解码装置生成的图像数据进行不可逆的编码;以及使控制装置以这样的方式控制部分解码装置,以确定要被解码的图像代码流部分:由部分解码装置生成的图像数据的目标压缩率构成与用于不可逆编码装置的目标代码量相对应的压缩率。
根据本发明的第二实施例,提供了一种信息处理设备,包括:确定装置,用于使用在可逆的编码期间获取的编码参数确定构成将通过用于对可逆地编码后的图像代码流进行部分解码的部分解码处理生成的图像数据的目标比特率的解码目标比特率;部分解码装置,用于通过使用由确定装置确定的解码目标比特率对代码流执行部分解码处理生成图像数据;以及不可逆编码装置,用于对由部分解码装置生成的图像数据进行不可逆的编码。
优选地,确定装置可以根据编码参数与预定参考值的相对比率确定解码目标比特率。
优选地,确定装置可以计算作为编码参数的每个图像的有效比特平面的总和,并根据计算得到的总和与参考值的相对比率计算解码目标比特率。
优选地,确定装置可以通过将所述相对比率与构成将通过由不可逆编码装置进行的不可逆编码生成的编码后的数据的目标比特率的不可逆编码目标比特率相乘,来计算解码目标比特率。
优选地,确定装置可以计算作为编码参数的每个图像的编码过程(encoding pass)的总和,并根据计算得到的总和与参考值的相对比率计算解码目标比特率。
优选地,确定装置可以通过将所述相对比率与构成将通过由不可逆编码装置进行的不可逆编码生成的编码后的数据的目标比特率的不可逆编码目标比特率相乘,来计算解码目标比特率。
优选地,确定装置可以计算作为编码参数的每个图像的非零比特平面的总和,并根据计算得到的总和与参考值的相对比率计算解码目标比特率。
优选地,确定装置可以通过将所述相对比率与构成将通过由不可逆编码装置进行的不可逆编码生成的编码后的数据的目标比特率的不可逆编码目标比特率,来计算解码目标比特率。
优选地,确定装置可以作为编码参数的每个图像的有效比特平面的总和,并参考指示所述总和与解码目标比特率之间的对应关系的表格信息从所述总和获取解码目标比特率。
优选地,确定装置可以计算作为编码参数的每个图像的编码过程的总和,并参考指示所述总和与解码目标比特率之间的对应关系的表格信息从所述总和获取解码目标比特率。
优选地,确定装置可以计算作为编码参数的每个图像的非零比特平面的总和,并参考指示所述总和与解码目标比特率之间的对应关系的表格信息从所述总和获取解码目标比特率。
根据本发明的第二实施例,提供了一种信息处理方法,包括以下步骤:使用在可逆编码期间获取的编码参数,确定构成将通过用于对可逆地编码后的图像代码流进行部分解码的部分解码处理生成的图像数据的目标比特率的解码目标比特率;通过使用所确定的解码目标比特率对代码流执行部分解码处理,生成图像数据;以及对所生成的图像数据进行不可逆编码。
根据本发明的第三实施例,提供了一种信息处理设备,包括:确定装置,用于使用可逆地编码后的图像代码流的数据尺寸或系统参数,确定构成将通过用于对所述代码流进行部分解码的部分解码处理生成的图像数据的目标比特率的解码目标比特率;部分解码装置,用于通过使用由确定装置确定的解码目标比特率对所述代码流执行部分解码处理来生成图像数据;以及不可逆编码装置,用于对由部分解码装置生成的图像数据进行不可逆的编码。
优选地,确定装置可以包括:可逆压缩率计算装置,用于使用所述代码流的数据尺寸和仍将被可逆地编码的图像数据的数据尺寸,计算构成用于可逆编码的压缩率的可逆压缩率;以及解码目标比特率计算装置,用于使用由可逆压缩率计算装置计算得出的可逆压缩率计算解码目标比特率。
优选地,解码目标比特率计算装置可以通过将可逆压缩率与预定参考值的相对比率的倒数与构成将通过由不可逆编码装置进行的不可逆编码生成的编码后的数据的目标比特率的不可逆编码目标比特率相乘,来计算解码目标比特率。
优选地,确定装置可以包括:测量装置,用于测量由执行可逆编码所需的时间构成的可逆编码时间;估计装置,用于根据由测量装置测量的可逆编码时间的长度估计构成用于可逆编码的压缩率的可逆压缩率;以及解码目标比特率计算装置,用于使用由估计装置估计的可逆压缩率计算解码目标比特率。
优选地,解码目标比特率计算装置可以通过将可逆压缩率与预定参考值的相对比率的倒数与构成将通过由不可逆编码装置进行的不可逆编码生成的编码后的数据的目标比特率的不可逆编码目标比特率相乘,来计算解码目标比特率。
根据本发明的实施例,提供了一种信息处理方法,包括以下步骤:使用可逆地编码后的图像代码流的数据尺寸或系统参数,确定构成将通过用于对可逆地编码后的图像代码流进行部分解码的部分解码处理生成的图像数据的目标比特率的解码目标比特率;通过使用所确定的解码目标比特率对所述代码流执行部分解码处理生成图像数据;以及对所生成的图像数据进行不可逆的编码。
根据如以上的第一实施例所具体化的本发明,首先,通过对可逆地编码后的图像代码流进行部分解码生成图像数据。然后,对由部分解码处理生成的图像数据进行不可逆的编码。以这样的方式进行控制,以确定要被解码的图像代码流部分:所生成的图像数据的目标压缩率构成与用于不可逆的编码处理的目标代码量相对应的压缩率。
另外,根据如以上的第二实施例所具体化的本发明,首先,使用在可逆编码期间获取的编码参数,确定构成将由用于对可逆地编码后的图像代码流进行部分解码的部分解码处理生成的图像数据的目标比特率的解码目标比特率。通过使用所确定的解码目标比特率对所述代码流执行部分解码处理,生成图像数据。然后,对所生成的图像数据进行不可逆的编码。
另外,根据以上所述的本发明,首先,使用可逆地编码后的图像代码流的数据尺寸或系统参数,确定构成将通过用于对可逆地编码后的图像代码流进行部分解码的部分解码处理生成的图像数据的目标比特率的解码目标比特率。通过使用所确定的解码目标比特率对所述代码流执行部分解码处理,生成图像数据。然后,对所生成的图像数据进行不可逆的编码。
从而,这些实施例的信息处理设备或方法使得以比以前更简单且更适当的方式生成不可逆地编码后的代码流成为可能。特别地,本发明的设备或方法可以比普通设备或方法更方便地将可逆地编码后的代码流变换为不可逆地编码后的代码流。
附图说明
图1是示出普通编码设备的一般结构的框图;
图2是示出具体化本发明的编码设备的整体结构的框图;
图3是示出作为图2中的结构部分的可逆编码块的详细结构的框图;
图4是示出一般子带结构的示意图;
图5是示出另一个一般子带结构的示意图;
图6是示出不同子带中的代码块之间的一般位置关系的示意图;
图7是一般比特平面的说明性示意图;
图8是一般编码过程的说明性示意图;
图9是一般系数扫描的说明性示意图;
图10是信息包概念的说明性示意图;
图11是示出作为图2中的结构部分的部分解码块的详细结构的框图;
图12是示出作为图2中的结构部分的不可逆编码块的详细结构的框图;
图13是其中的每个子带都被扫描的一般序列的说明性示意图;
图14是其中的成分被扫描的一般序列的说明性示意图;
图15是其中的整个图像被扫描的一般序列的说明性示意图;
图16是其中的块被独立处理的一般序列的说明性示意图;
图17是组成可逆编码处理的步骤的流程图;
图18是组成部分解码处理的步骤的流程图;
图19是组成不可逆编码处理的步骤的流程图;
图20是组成熵编码处理的步骤的流程图;
图21是示出部分解码期间的比特率和PSNR(峰值信号噪声比)之间的关系的列表视图;
图22是其中的将被截去的比特平面被扫描以用于选择的一般序列的说明性示意图;
图23是示出作为图2中的结构部分的部分解码块的另一种详细结构的框图;
图24是组成另一种部分解码处理的步骤的流程图;
图25是示出作为图2中的结构部分的部分解码块的再一种详细结构的框图;
图26是组成再一种部分解码处理的步骤的流程图;
图27是示出作为图2中的结构部分的部分解码块的又一种详细结构的框图;
图28是组成又一种部分解码处理的步骤的流程图;
图29是示出具体化本发明的另一种编码设备的一般结构的框图;
图30是示出部分解码率控制块的一般结构的框图;
图31是有效比特平面的说明性示意图;
图32是组成代码转换处理的步骤的流程图;
图33是组成解码目标比特率确定处理的步骤的流程图;
图34是示出部分解码率控制块的另一种一般结构的框图;
图35是编码过程的数目的说明性示意图;
图36是组成另一种解码目标比特率确定处理的步骤的流程图;
图37是示出部分解码率控制块的另一种一般结构的框图;
图38是非零比特平面的说明性示意图;
图39是组成另一种解码目标比特率确定处理的步骤的流程图;
图40是示出部分解码率控制块的另一种一般结构的框图;
图41是表格信息一般是如何被组织的说明性示意图;
图42是组成另一种解码目标比特率确定处理的步骤的流程图;
图43是示出部分解码率控制块的另一种一般结构的框图;
图44是组成另一种解码目标比特率确定处理的步骤的流程图;
图45是示出部分解码率控制块的另一种一般结构的框图;
图46是组成另一种解码目标比特率确定处理的步骤的流程图;
图47是示出具体化本发明的另一种编码设备的一般结构的框图;
图48是示出可逆压缩率测量块和部分解码率控制块的一般结构的框图;
图49是组成另一种代码转换处理的步骤的流程图;
图50是组成另一种解码目标比特率确定处理的步骤的流程图;
图51是示出具体化本发明的另一种编码设备的一般结构的框图;
图52是示出编码时间测量块和部分解码率控制块的一般结构的框图;
图53是组成可逆编码时间测量处理的步骤的流程图;
图54是组成另一种代码转换处理的步骤的流程图;
图55是示出应用了本发明的实施例的个人计算机的一般结构的框图。
具体实施方式
现在将参考附图描述本发明的优选实施例。首先,下面说明用于将可逆地编码后的代码流变换为不可逆地编码后的代码流的一般图像数据变换处理。
图1示意性地示出了执行以上类型的变换处理的普通编码设备10的一般结构。图1中的编码设备10首先将输入基带图像数据可逆地编码为预定压缩率的压缩后的代码流。编码设备10然后使用与使用的可逆压缩方法相对应的扩展技术,将全部的压缩后的代码流解码回基带图像数据。编码设备10还在输出作为结果的代码流之前,将基带图像数据压缩为期望压缩率的不可逆地压缩后的代码流。
为了减轻编码设备的处理负荷,编码设备10首先使可逆编码块11根据JPEG 2000标准,将输入基带图像数据(主要图像)可逆地编码为的压缩后的代码流。
说明性地,编码设备10可以使信息处理块13-1对代码流执行预定处理,诸如添加元信息。编码设备10可以交替地在诸如预定总线或网络之类的传输信道13-2上传递代码流。作为另一个选择,编码设备10可以在以适当定时的方式检索所存储的代码流以用于输出之前,将代码流暂时存储在诸如硬盘驱动器或半导体存储器之类的存储块13-3中。
编码设备10继续让不可逆代码转换单元12根据JPEG 2000标准,将代码流不可逆地变换为压缩后的代码流。在不可逆代码转换单元12中,可逆解码块21根据JPEG 2000,使用与可逆压缩方法相对应的扩展技术,对从信息处理块13-1、传输信道13-2、或存储块13-3供应的全部代码流进行解码。理论上,由可逆解码块21执行的解码处理提供了与先前输入到编码设备10的数据相同尺寸的基带图像数据。不可逆代码转换单元12中的不可逆编码块22根据JPEG 2000标准,以期望压缩率对图像数据不可逆地进行压缩,并将所获取的代码流发送到编码设备10外。
在所描述的普通编码设备10中,不可逆代码转换单元12的可逆解码块21对全部代码流进行解码。如果主要图像具有大数据尺寸,则解码处理的负荷变得繁重,以致于代码转换效率被大大降低。
以上将编码设备10描述为这样的一系列处理的实施例:通过该一系列处理,基带图像数据在被通过压缩而不可逆地变换为代码流之前,被可逆地压缩。相同的操作原理也被应用于由分别执行相同处理的多个设备组成的系统。
图2是示出具体化本发明的编码设备100的总体结构的框图。像图1中的编码设备10一样,图2中的编码设备100首先根据JPEG 2000标准,以预定压缩率对输入基带图像数据进行可逆的编码。编码设备100然后在输出所获取的代码流之前,以期望的压缩率将压缩后的代码流不可逆地编码为基于JPEG 2000标准的代码流。
如图2中所示,编码设备100具有可逆编码块101和不可逆代码转换单元102。像以上讨论的可逆编码块11一样,可逆编码块101根据JPEG2000标准,以预定压缩率将输入基带图像数据可逆地编码为压缩后的代码流的可逆地压缩后的文件。此时,可逆编码块101以重要性的顺序向编码期间生成的小波系数分配权重。随后将更详细地讨论可逆编码块101。
像在以上的编码设备10的情况下一样,编码设备100可以使信息处理块103-1对可逆地压缩后的文件执行预定处理,诸如,添加元信息。编码设备100可以交替地在诸如预定总线或网络之类的传输信道103-2上传递可逆地压缩后的文件。作为另一个选择,编码设备100可以在以适当定时的方式检索所存储的文件以用于输出之前,将可逆地压缩后的文件暂时存储在诸如硬盘驱动器或半导体存储器之类的存储块103-3中。
不可逆代码转换单元102包括部分解码块111和不可逆编码块112。
部分解码块111对信息处理块103-1处理的、传输信道103-2上供应的、或从存储块103-3中检索的可逆地压缩后的文件中的代码流进行部分解码,从而基带图像数据被生成。不可逆编码块112根据JPEG 2000标准,以期望压缩率将基带图像数据不可逆地编码为代码流,并输出所生成的代码流。
这里,基于要被生成的代码流的目标代码量,不可逆编码块112计算关于主要图像(原始图像)的经历块112的压缩编码的基带图像数据的压缩率。所计算出的压缩率被作为目标压缩率发送给部分解码块111。即,不可逆编码块112按照用于主要图像(原始图像)的图像数据的压缩率,表示用于达到目标代码量所必需的基带图像数据的代码量,并将如此确定的代码量转发给部分解码块111。
部分解码块111将所接收的压缩率视为目标压缩率,并据此将可逆地压缩后的文件的代码流部分地解码为基带图像数据。如随后将讨论的,要被生成的基带图像数据的代码量越大(即,关于主要图像(原始图像)的图像数据的压缩率越高),如此得益于其解码处理的降低的吞吐量的将由部分解码块111解码的代码流部分越小。然而,将由部分解码块111生成的基带图像数据的代码量越低,不可逆编码块112越不可能达到目标代码量。
为了绕开以上瓶颈,部分解码块111以这样的方式选择将要解码的代码流部分:关于主要图像(原始图像)的图像数据的将要生成的基带图像数据的压缩率变得等于或略低于从不可逆编码块112获取的目标压缩率;部分解码块111仅对如此选择的代码流进行解码。换言之,到了不可逆编码块112可以达到目标代码量的程度,部分解码块111对可逆地压缩后的文件的代码流进行部分解码,以降低解码处理的吞吐量。部分解码块111基于由不可逆编码块112供应的目标压缩率,确定所述程度。
在下面的描述中,如上所述的代码流被部分解码的处理将被称为部分解码处理。通过执行部分解码处理,即使在主要图像(原始图像)具有巨大数据尺寸的情况下,部分解码块111也可以简单且适当地解码可逆地压缩后的文件。
如上所述,可逆编码块101可以以重要性的顺序向小波系数分配权重。以这样的方式,部分解码块111可以使每个系数的重要性反映在将要解码的那部分代码流的选择中(即,代码流部分可以以重要性的顺序被选择)。
可逆编码块101、部分解码块111、以及不可逆编码块112可以以通过利用数字位置对小波系数的比特进行限制获得的比特平面为单元执行它们的处理。部分解码块111可以在不降低图像分辨率的情况下,执行部分解码处理。显然,部分解码块111可以被用于降低分辨率。
随后将更详细地讨论部分解码块111和不可逆编码块112。
现在描述图2中的编码设备100的更加详细的结构。图3是示出作为图2中的结构部分的可逆编码块101的一般的详细结构的框图。如图3中所示,可逆编码块101包括DC电平移位部121、小波变换部122、代码分块部124、比特平面展开部125、熵编码单元126、头部生成部127、以及信息包组装部128。
DC电平移位部121对图像数据中的DC成分电平进行移位,以有效地执行下游的小波变换。说明性地,将电平移位以平分原始信号的动态范围从而用于增强的压缩效率的DC电平移位部121利用了RGB信号具有正值(即,无符号的整数)的事实。如果原始信号具有有符号(正或负)的整数值,诸如YCbCr信号中的Cb或Cr(色差信号),则电平的移位不被执行。
小波变换部122被以通常由低通和高通滤波器组成的滤波器库的形式实现。由于数字滤波器一般分别具有多抽头长度的冲击响应(即,滤波器系数),所以小波变换部122具有缓存用于执行滤波的充足量的输入图像数据的缓冲器。
小波变换部122获取滤波所必需的至少最小量的图像数据、由DC电平移位部121输出的图像数据。小波变换部122通过使5×3小波变换滤波器对经历了DC电平移位的所获取的图像数据进行滤波来生成小波系数。小波变换部122通过图像的垂直和水平方向中的滤波处理,将图像数据分离为低通和高通成分。
如图4中所示,小波变换部122对图像的垂直和水平方向中的被分离为低通成分的子带递归地执行预定次数的滤波处理。递归地执行滤波,以处理被集中在如图5中所示的低通成分上的图像能量。
图4示意性地示出了通过利用切割水平计数3执行的小波变换处理生成的子带的一般结构。在这种情况下,小波变换部122最初对整个图像进行滤波,从而生成子带3LL(未示出)、3HL、3LH、和3HH。小波变换部122又对所生成的子带3LL执行滤波处理,从而生成子带2LL(未示出)、2HL、2LH、和2HH。小波变换部122再对所生成的子带2LL执行滤波处理,从而生成子带0LL、1HL、1LH、和1HH。
图5示意性地示出了当切割水平被提高时如何形成子带。图5的左半侧示出了由切割水平为1的小波变换处理获取的子带的图像;图5的右半侧示出了由切割水平为3的小波变换处理获取的子带的图像。即,图5的右半侧示出了图4中所示的子带的图像。
小波变换部122向代码分块部124供应关于每个子带的通过滤波获取的小波系数。这里,小波变换部122以重要性的下降顺序(即,从最重要的子带开始直到最不重要的子带)向代码分块部124供应子带。一般,小波变换部122以其中的低通成分被高通成分渐次跟随的递增顺序向代码分块部124供应子带。
JPEG 2000标准要求使用5×3小波变换滤波器来进行可逆的小波变换。在这种情况下,不执行量子化,随后将要讨论的所有编码过程或比特平面被编码。
小波系数被代码分块部124切割为分别具有预定尺寸的代码块,这些块是用于熵编码的处理单元。图6示意性地示出了不同子带中的代码块之间的一般位置关系。说明性地,在通过切割处理产生的所有子带中,生成分别具有大约64×64像素尺寸的代码块。假设在图4的示例中,最低切割水平处的子带3HH具有640×320像素的尺寸。在这种情况下,存在总共50个分别为64×64像素的代码块。下游处理部以这些代码块为单位执行它们的处理。
代码分块部124以重要性的下降顺序(即,从最重要的代码块开始直到最不重要的代码块)向比特平面展开部125供应代码块。比特平面展开部125通过比特数字位置将系数数据展开为比特平面,并将比特平面转发给熵编码单元126。
通过逐比特地(即,通过数字位置)对一群预定数目的小波系数进行切割,来获取比特平面。即,每个比特平面是正关注的一群系数内的相同数字位置中的一组比特(系数比特)。
图7示出了比特平面的示例。图7的左半侧示出了总共16个系数(横向和纵向4×4)。这16个系数中的具有最大绝对值的一个是13或二进制记数法中的“1101”。比特平面展开部125将这样的一群系数展开为代表绝对值的四个比特平面(绝对值比特平面)和指示符号的一个比特平面(符号比特平面)。即,图7的左侧上所示的系数群被展开为右侧上所示的四个绝对值比特平面和一个符号比特平面。组成绝对值比特平面的每个元素取1或0。构成符号比特平面的元素取这样的值:指示每个系数值是正、零、还是负的值。
比特平面展开部125以重要性的下降顺序(即,从最重要的比特平面开始直到最不重要的比特平面)向熵编码单元126供应展开后的比特平面。熵编码单元126又以它们到达的顺序(即,以重要性的下降顺序)对系数数据比特平面进行编码。例如,熵编码单元126从正关注的系数的最重要的比特(MSB)开始直到最不重要的比特(LSB),连续地对每个比特平面进行编码。
如图3中所示,熵编码单元126包括EBCOT(优化截取嵌入编码)部件132。EBCOT部件132对输入系数数据执行由JPEG 2000标准定义的被称为EBCOT的熵编码处理。EBCOT是用于在测量正关注的块中的系数的统计数量的同时对每个预定尺寸的数据块进行编码的技术。
EBCOT部件132包括比特建模部141和算术编码部142。比特建模部141以JPEG 2000标准定义的步骤对系数数据执行比特建模,并向算术编码部142输出作为结果的“上下文”。算术编码部142用算术方法对系数的比特平面进行编码。
代码块的尺寸在横向和纵向4到256(2的乘方)的范围内变化。一般,代码块具有以下尺寸:32×32、64×64、或128×32。系数值通常由n比特的有符号的二进制数表示,其中,比特0到(n-2)表示在LSB到MSB的范围内变化的比特,剩余的一个比特指示符号。通过使用以下三种编码过程来连续地对从MSB侧的比特平面开始的代码块进行编码:
(1)重要性传播过程
重要性传播过程被用于以这样的方式对给定比特平面进行编码:在八个附近系数中的至少一个系数重要的情况下,用算术方法对非重要的系数比特平面的值进行编码。如果编码后的比特平面的值为1,则算术编码处理被继续,以确定符号是正还是负。
有关的单词“重要性”具有以下含义:重要是指给定系数在被编码时被设置为1,然后保持为1。以那个意义,重要性可以被解释为指示重要数字信息是否已经被编码的标记。一旦给定比特平面上的系数变为重要的,则那个系数在所有后续的比特平面上都保持为重要的。
(2)幅度精细(magnitude refinement)过程
幅度精细过程被用于通过算术方法对仍将通过用于对比特平面进行编码的重要性传播过程进行编码的重要系数比特平面的值进行编码。
(3)清除过程
清除过程被用于通过算术方法对仍将通过重要性传播过程进行编码的非重要系数比特平面的值进行编码。如果编码后的比特平面的值为1,则算术编码处理被连续执行,以确定符号是正还是负。
使用以上三种过程的算术编码处理可以根据需要处理的内容有选择地利用以下不同技术:(1)ZC(零编码);(2)RLC(游程编码);(3)SC(符号编码);或(4)MR(幅度精细)。假设,本发明的这个实施例采用了公知为MQ编码的算术编码技术。MQ编码组成了由JBIG2(联合双态成像组)定义的学习型二进制算术代码。在JPEG 2000标准下,总共存在用于所有编码过程的19个上下文。
这三种编码过程被使用的一般顺序在图8中示出。最重要比特(MSB)的比特平面(n-2){比特平面(n-2)}首先通过清除过程被编码。然后,比特平面被以重要性的下降顺序使用上述的重要性传播过程、幅度精细过程、清除过程逐一编码,直到达到LSB比特平面为止。
实际上,在从MSB比特平面开始计数时,EBCOT部件132向头部写入1首先出现的比特平面的序数位置。所有系数都为零的比特平面(称为零比特平面)不被编码。
现在将参考图9说明系数的扫描。每个代码块的高度被划分成四个条纹,其中,每个条纹由四个系数组成。条纹宽度等于代码块宽度。以这样的顺序执行扫描:追踪从最顶端条纹到最底端条纹、从每个条纹的最左列到最右列、从每列的顶部到底部的单个代码块中的所有系数。通过每个编码过程,代码块中的所有系数被以那样的扫描顺序处理。
随后将详细描述子带和整个图像的编码顺序。基本上,熵编码单元126以重要性的下降顺序对系数比特进行编码。
返回到图3,熵编码单元126(即,EBCOT部件132中的算术编码部142)向头部生成部127和信息包组装部128供应所有的编码后的代码流。
信息包组装部128对所供应的编码后的代码流进行打包。头部生成部127生成关于将被组装的信息包的头部信息,并将所生成的头部信息发送给信息包组装部128。使用头部信息,信息包组装部128对信息包进行组装。
在JPEG 2000标准下,编码后的代码流在被表达时,被组装到被称为信息包的单元中。图10示意性地示出了这种信息包的概念。在图10的示例中,像图4中一样,小波变换被执行3次。如图10中所示,四个信息包被组装,并且第一信息包处于最低通中,第四信息包处于最高通中。由存在于各个信息包内的子带中的所有代码块组成的编码后的代码流被信息包组装部128组装到信息包中。以这种方式组装的信息包被可逆编码块101输出。
图11是示出作为图2的结构部分的部分解码块111的详细结构的框图。如图11中所示,部分解码块111包括信息包分解部201、EBCOT部件202、控制部231、代码块合成部206、小波反变换部208、以及DC电平反向移位部209。
信息包分解部201将由可逆编码块101中的信息包组装部128先前组装的信息包分解为编码后的代码流,并将如此获取的编码后的代码流转发给EBCOT部件202。EBCOT部件202使用与以上所述的可逆编码块101中的EBCOT部件132相对应的技术对代码流进行解码,从而被展开为比特平面的小波系数被生成。EBCOT部件202具有算术解码部221和比特建模部222。算术解码部221使用与算术编码部142相对应的技术来对代码流进行解码。比特建模部222使用与比特建模部141相对应的技术,来生成被展开为比特平面的小波系数。EBCOT部件202向控制部件231的所选择的比特平面代码量计数部203供应关于每个所生成的比特平面的系数数据。
控制部件231控制组成由解码处理生成的基带图像数据内的主要图像(原始图像)的图像数据的压缩率。控制部件231包括所选择的比特平面代码量计数部203、目标压缩率获取部204、以及所选择的比特平面确定部205。
所选择的比特平面代码量计数部203对所供应的比特平面进行累积。从所累计的比特平面,所选择的比特平面代码量计数部203选择将被有选择地转发到下游处理部的比特平面候选者(以用作解码结果)。所选择的比特平面代码量计数部203继续对候选者的代码量进行计数,并向所选择的比特平面确定部205发送计数值(代码量信息)。目标压缩率获取部204从不可逆编码块112获取目标压缩率,并向所选择的比特平面确定部205供应所获取的目标压缩率。如前所述,在用于主要图像(原始图像)的图像数据的压缩率方面,目标压缩率构成不可逆编码块112达到目标代码量所必需的基带图像代码量。
所选择的比特平面确定部205使用由所选择的比特平面代码量计数部203供应的所选择的比特平面候选者的代码量,计算关于主要图像(原始图像)的图像数据的所选择的比特平面候选者的压缩率。所选择的比特平面确定部205进行核对,以确定所计算得出的压缩率是否低于由目标压缩率获取部204供应的目标压缩率。当达到目标压缩率时,所选择的比特平面确定部205从所选择的比特平面代码量计数部203获取所选择的比特平面候选者,明确地将这些候选者确定为所选择的比特平面,并向下游代码块合成部206供应所确定的候选者。
所述的所选择的比特平面确定部205根据从不可逆编码块112获取的目标压缩率,选择从可逆地编码后的代码流的解码产生的所有比特平面中的一些。在随后的处理中,所选择的比特平面被用来生成基带图像数据。以这样的方式,部分解码块111可以生成等于或略大于不可逆编码块112所需的数据量的基带图像数据。
即,部分解码块111通过仅利用可逆地压缩后的代码流部分生成基带图像。如上所述,当根据由不可逆编码块112供应的目标压缩率执行部分解码处理时,至少有不可逆编码块112所需的用于它的编码处理的数据量(即,达到目标代码量所必需的代码量)被提供。这使得不可逆编码块112生成等于或接近不可逆地压缩后的数据的目标代码量的代码流,而不需要图像质量的不必要的劣化。在以以上述方式执行部分解码处理时,部分解码块111不需要生成不必要的高图像质量的基带图像数据。即使在主要图像的数据数量巨大的情况下,也可以降低不必要的处理负荷(即,简单解码),而不必然劣化图像质量(即,以适当平衡的方式)。
所选择的比特平面代码量计数部203优选地选择高重要性的比特平面作为所选择的比特平面候选者。具体地,所选择的比特平面代码量计数部203以重要性的下降顺序逐一选择所累积的比特平面作为所选择的比特平面候选者。每当比特平面候选者被选择时,所选择的比特平面代码量计数部203就计算该候选者的代码量,并向所选择的比特平面确定部205供应代码量信息。
换言之,部分解码块111通过对越重要的数据越早进行解码来生成基带图像数据。通过以这种方式执行部分解码处理,部分解码块111可以利用图像质量劣化的最小值适当地对数据进行解码。
代码块合成部206使用所供应的比特平面以代码块为单位生成系数数据,将所生成的系数数据合成为每个子带的系数数据,并且将所合成的系数数据供应给小波反变换部208。小波反变换部208对所供应的小波系数进行小波反变换,从而生成基带图像数据。DC电平反向移位部209可以根据需要,对图像数据的DC分量执行相当于由DC电平移位部121先前移位的量的DC电平反向移位处理。在DC电平反向移位处理之后,DC电平反向移位部209向可逆编码块112发送处理后的图像数据。
图12是示出作为图2中的结构部分的不可逆编码块112的详细结构的框图。如图12中所示,除了小波变换部122被小波变换部322代替,熵编码单元126被熵编码单元326代替,以及量子化部301和目标压缩率供应部302被额外提供以外,不可逆编码块112具有与可逆编码块101(图3)基本相同的结构。
像小波变换部122一样,小波变换部322被以通常由低通和高通滤波器组成的滤波器库的形式实现。小波变换部322具有对用于滤波执行的足够量的输入图像数据进行缓存的缓存器。
像小波变换部122一样,小波变换部322获取滤波执行所必需的至少最小量的图像数据,其中,该图像数据是由DC电平移位部121输出的。小波变换部322通过对经历了DC电平移位的所获取的图像数据进行滤波生成小波系数,其中,该滤波处理将图像数据分为图像的垂直和水平方向中的低通和高通成分。
尽管小波变换部122利用5×3小波变换滤波器来进行滤波,但是小波变换部322利用了用于这个目的的9×7小波变换滤波器。
小波变换部322对图像的垂直和水平方向中的被分离为低通成分的子带递归地执行预定次数的滤波处理。通过递归滤波处理而每子带地获取的小波系数被供应给量子化部301。
量子化部301对所供应的小波系数进行量子化。尽管可以通过任何适当的方法执行量子化,但是通常采用的是涉及通过量子化步骤尺寸进行的划分的分级量子化。量子化部301向代码分块部124供应通过量子化处理获取的量子化后的系数。在后续处理中,将供应量子化后的系数,而不是小波系数。以基本与小波系数相同的方式对待量子化后的系数。因此,在后续描述中,量子化后的系数将被简单地称为系数或系数数据,并且它们的说明被省略,除非认为非常必需。
熵编码单元326对由比特平面展开部125供应的、被展开为比特平面的系数数据进行熵编码。像熵编码单元126一样,熵编码单元326包括EBCOT部件132,并且基本上执行类似的熵编码处理。然而,熵编码单元326可以对所有所供应的比特平面进行编码也可以不对所有所供应的比特平面进行编码,熵编码单元326在目标代码量被编码后的数据达到时终止它的编码处理。即,熵编码单元326在调整代码量的同时执行熵编码处理。
目标代码量可以预先确定,也可以基于诸如输出侧的流量状态之类的适当因素建立(并可以按时间顺序改变)。
如图12中所示,除了EBCOT部件132以外,熵编码单元326还包括控制部件331和代码量加法部333。EBCOT部件132对每个比特平面进行编码,并将作为结果的码字供应给代码量加法部333。代码量加法部333累积地对码字的代码量进行计数,向头部生成部127和信息包组装部128发送码字,并向控制部件331供应累积的代码量。控制部件331将如此供应的累计的代码量与目标代码量进行比较。如果发现累计的代码量小于目标代码量,则控制部件331控制EBCOT部件132对下一个比特平面进行编码。在控制部件331的控制下,EBCOT部件132对下一个最重要的比特平面进行编码,并将所生成的码字发送给代码量加法部333。代码量加法部333累积地对码字数量进行计数,并将累积的代码量供应给控制部件331。
重复以上处理,直到累积的数量达到目标代码量为止。当累积的数量达到了目标代码量时,控制部件331控制EBCOT部件132终止编码处理。
控制部件331基于如上所述的代码量加法部333计算得出的累积的代码量来控制EBCOT部件132。通过在控制部件331的控制下的EBCOT部件132,熵编码单元326在适当地调整代码量的同时执行它的熵编码处理。
目标压缩率供应部302向部分解码块111(目标压缩率获取部204)供应基于主要图像的数据数量和由控制部件331设置的目标代码量计算得出的目标压缩率。部分解码块111根据目标压缩率执行它的解码处理,从而使得即使在主要图像具有巨大数据数量的情况下,也可以适当地抑制处理负荷的不必要的增加。
现在将说明系数的重要性。在编码设备100中,可逆编码块101、部分解码块111、以及不可逆编码块112基本以重要性的下降顺序对系数比特进行编码或解码。这明显不同于利用RD(率失真)特性的普通率控制方法。
图13是其中的子带Y-0LL被编码(或解码)的一般序列的说明性示意图。在子带记号Y-0LL中,Y表示亮度,0LL表示最低通。记号Y-0LL表示存在在代码块CB0到代码块CBn的范围内变化的多达(n+1)个代码块。图13中的阴影部分表示每个代码块中的比特平面群。
在子带内,如图13中所示,从最高优先级的代码块开始直到最低优先级的代码块,EBCOT部件132和EBCOT部件202以下降的优先级的顺序对每个代码块中的比特平面进行编码或解码。在图13中,代码块CB0是最高优先级的代码块(即,最重要的代码块),并且代码块CBn表示最低优先级的代码块(即,最不重要的代码块)。由于每个比特平面的比特被以重要性的下降顺序(即,从MSB到LSB)编码或解码,所以图13的示例中的子带Y-0LL中的编码或解码顺序如箭头所示发生。
由于仅具有零系数的零比特平面实际上没有被处理,所以在图13中以它们的数字的上升顺序(从(1)到(14))对比特平面进行处理。尽管这些数字在图13中被环绕示出,但是在本说明书中的圆括号内给出了这些数字。将经历EBCOT的第一比特平面是具有最高比特位置的比特平面数字(1)。在这个比特位置中,仅存在将经历EBCOT的比特平面(1)。然后,到达下一个比特位置(如图13中的虚线所示)。在下一个比特位置,对比特平面(2)和(3)进行EBCOT。
现在将描述如何对数据数量进行调整。
在不可逆编码块112中的熵编码单元326的情况下,重复执行上述扫描处理,以将由如上所述的对每个比特平面执行的EBCOT处理生成的代码量加起来。当累积的代码量达到目标代码量时,EBCOT处理终止。假设在图13的示例中,当比特平面(9)被编码时,达到了目标代码量。在这种情况下,控制部件331使EBCOT部件132在这里终止它的编码处理。在这种情况下,与比特平面(9)位于相同比特位置的比特平面(10)将不被包括在由熵编码单元326(不可逆编码块112)输出的编码后的代码流中。
相反,可逆编码块101执行相同的扫描处理,以对所有的比特平面(1)到(14)进行编码。那意味着,由可逆编码块101输出的可逆地编码后的文件包括所有比特平面(1)到(14)。
在部分解码块111的情况下,EBCOT部件202以与扫描处理相同的顺序对所供应的码字进行解码。所选择的比特平面代码量计数部203将由EBCOT部202输出的比特平面逐一地作为所选择的比特平面候选者,并对每个候选者的代码量进行计数。即,比特平面(1)到(14)的每个的代码量被以那样的顺序连续计数。基于由所选择的比特平面代码量计数部203供应的代码量,所选择的比特平面确定部205计算关于主要图像(原始图像)的图像数据的所选择的比特平面候选者的压缩率。所选择的比特平面确定部205继续对计算得出的压缩率与从目标压缩率获取部204发送的目标压缩率进行比较。
当所选择的比特平面候选者的压缩率达到目标压缩率时(例如,当下面给出的表达式支持图12的示例时),所选择的比特平面确定部205明确地将所选择的比特平面候选者确定为所选择的比特平面。支持的表达式如下:
(目标压缩率)≤(比特平面(1)到(9)的代码量的总和)/(主要图像的数据尺寸),
(目标压缩率)≥(比特平面(1)到(10)的代码量的总和)/(主要图像的数据尺寸)。
以以上所述的方式,部分解码块111的控制部件231对解码后的数据的数据数量进行调整。
可逆编码块101、部分解码块111、以及不可逆编码块112首先以重要性的下降顺序,对系数数据或码字进行编码或解码。部分解码块111和不可逆编码块112然后以重要性的下降顺序,有选择地处理或截去作为结果的数据,以调整数据数量。
前述段落说明了用于在单个子带内进行扫描的方法。在这种情况下,以预定顺序,逐一(例如,每次一个子带)地对构成整个图像的子带进行处理。
用于编码和解码的扫描顺序不限于以上所述。可选地,如图14中所示,可以逐成分地对图像进行扫描。图14示出了如何遍及Y成分(即,亮度成分)的所有子带地对每个比特位置进行扫描。
在图14的示例中,所涉及的子带被以重要性的顺序排列(在这种情况下,从低通(0LL)到高通(3HH))。在每个子带内,也以重要性的顺序(在这种情况下,从CB0到CBn)对代码块进行排列。如箭头所示,从MSB位置开始直到LSB位置,逐比特位置地以这样的方式对比特平面进行排列。在这种情况下遵循以下内容:不仅关于Y-0LL而且关于Y-1HL和Y-3HH,以第三种扫描过程对比特平面进行处理。
在图像由多个成分构成的情况下,可以如图15中所示对所有成分进行扫描。图15示出了如何逐比特位置地对Y、U和V成分进行完全扫描。
在图15的示例中,以重要性的顺序(在这种情况中,从Y成分到U成分,然后到V成分)对Y成分(亮度成分)、U成分(色差成分)、以及V成分(色差成分)进行排列。在每个成分内,以重要性的顺序(在这种情况下,从低通(0LL)到高通(3HH))对子带进行排列。在每个自带内,以重要性的顺序(在这种情况下,从CB0到Cbn)对代码块进行排列。如箭头所示,从MSB位置直到LSB位置,逐比特位置地对以这样的方式排列的比特平面进行处理。它遵循以下内容:在这个示例中,不仅关于Y-0LL而且关于U-0LL,以第一扫描过程对比特平面进行处理。
更具体地,EBCOT部件132最初对最接近MSB且其中存在零比特平面以外的比特平面的比特位置中的Y成分的所有子带(从0LL到3HH)内的所有代码块进行扫描。如果发现存在零比特平面以外的比特平面,则对那个比特平面进行编码。EBCOT部件132然后对相同比特位置中的U成分的所有子带(从0LL到3HH)内的所有代码块进行扫描。如果发现存在零比特平面以外的比特平面,则对那个比特平面进行编码。另外,EBCOT部件132对相同比特位置中的V成分的所有子带(从0LL到3HH)内的所有代码块进行扫描。如果发现存在零比特平面以外的比特平面,则对那个比特平面进行编码。
当完成直到V-3HH的扫描时,EBCOT部件132移向更低的一个比特位置。EBCOT部件132然后以与以上所述的那个比特位置相同的顺序继续它的扫描处理。
以上参考图14说明了以下内容:每个比特位置被逐成分地扫描。如果图像有多个成分组成,则这些成分被以重要性的下降顺序扫描。例如,像在图15的示例中一样图像由Y成分、U成分、以及V成分组成,并且重要性的顺序以这样的顺序下降时,最重要的Y成分首先被处理,接着U成分被处理,最后最不重要的V成分被处理。
以上参考图13说明,每个比特位置被逐子带地扫描。在这种情况下,子带被以重要性的下降顺序扫描。在图14的示例中,在图像由子带0LL到3HH(它们的重要性逐渐降低)组成时,最重要的子带0LL首先被处理,接着次最重要的子带1LH被处理,等等。最不重要的子带3HH被最后处理。说明性地,子带被以诸如图16中所示的那样以预定顺序处理。
预先确定扫描顺序。即,所涉及的每个比特平面的重要性被预先确定,并且被可逆编码块101、部分解码块111、以及不可逆编码块112共同识别。
现在将说明以上讨论的编码和解码处理的一般流程。
首先,参考图17的流程图描述由可逆编码块101执行的可逆编码处理的一般流程。
当可逆编码处理开始时,DC电平移位部121进行到步骤S101,并且对输入图像数据的DC电平进行移位。在步骤S102中,小波变换部122对图像数据进行小波变换。在步骤S103中,代码分块部124以代码块为单位对加权后的小波系数进行切割。在步骤S104中,比特平面展开部125将系数数据展开为每个代码块的比特平面。在步骤S105中,熵编码单元126以重要性的下降顺序对比特平面进行熵编码。在步骤S106中,头部生成部127和信息包组装部128将编码后的码字组装为信息包,并结束可逆编码处理。
下面参考图18的流程图描述的是由部分解码块111执行的部分解码处理。
当部分解码处理开始时,目标压缩率获取部204进行到步骤S201,并从不可逆编码块112获取目标压缩率。在步骤S202中,信息包分解部201通过分解已经被输入的不可逆地压缩后的文件的信息包来获取代码流。在步骤S203中,EBCOT部件202对代码流进行解码。在步骤S204中,所选择的比特平面代码量计数部203保持由解码处理获取的系数(比特平面)。在步骤S205中,所选择的比特平面代码量计数部203选择被作为所选择的比特平面候选者保持的比特平面的最重要的比特平面,并计算该候选者的代码量。在步骤S206中,所选择的比特平面确定部205基于由所选择的比特平面代码量计数部203计数的代码量,计算关于主要图像(原始图像)的图像数据的所选择的比特平面候选者的压缩率。在步骤S207中,所选择的比特平面确定部205进行核对,以确定计算得出的压缩率是否低于在步骤S201中获取的目标压缩率。
如果发现所选择的比特平面候选者的压缩率高于目标压缩率(即,如果所选择的比特平面的代码量足够小),则所选择的比特平面确定部205进行到步骤S208。在步骤S208中,所选择的比特平面代码量计数部203选择被作为所选择的比特平面候选者保持的比特平面的下一个最重要的比特平面,计算该候选者的代码量,并返回到步骤S206以重复后续步骤。即,控制部件231(所选择的比特平面代码量计数部203和所选择的比特平面确定部205)重复步骤S206到S208,直到所选择的比特平面候选者的压缩率变得低于目标压缩率为止,从而增加所选择的比特平面候选者的代码量。
如果在步骤S207中发现所选择的比特平面候选者的压缩率低于目标压缩率,则所选择的比特平面确定部205进行到步骤S209,以确定所选择的比特平面。在步骤S210中,代码块合成部206使用所选择的比特平面对代码块进行合成。在步骤S211中,小波反变换部208对系数数据进行小波反变换。在步骤S212中,DC电平反向移位部209执行图像数据的DC电平反向移位,并终止部分解码处理。
下面参考图19的流程图描述的是不可逆编码处理的一般流程。
当不可逆编码处理开始时,DC电平移位部121进行到步骤S301,并且对输入图像数据的DC电平进行移位。在步骤S302中,小波变换部322对图像数据进行小波变换。在步骤S303中,量子化部301对小波系数进行量子化。在步骤S304中,代码分块部124以代码块为单位对量子化后的系数进行切割。在步骤S305中,比特平面展开部125将每个代码块的系数数据展开为每个代码块的比特平面。在步骤S306中,熵编码单元326以重要性的下降顺序,对每个比特平面进行熵编码。随后将详细讨论熵编码处理。在步骤S307中,头部生成部127和信息包组装部128将编码后的码字组装成信息包。在步骤S308中,目标压缩率供应部302向部分解码块111供应与由熵编码单元326建立的目标代码量相对应的目标压缩率,并结束不可逆编码处理。
下面参考图20的流程图描述的是在图19的步骤S306中执行的熵编码处理。
当熵编码处理开始时,控制部件331进行到步骤S331,并对变量进行初始化。说明性地,变量包括编码边界(encode-bound)成分Nc={(1,2,...,Lc),子带Ns={1,2,...,Ls},代码块B、比特平面C、代码量T(B,C,Nc,Ns)、以及累加的代码量Y。
在步骤S332中,EBCOT部件132获取系数比特平面信息(包括零比特平面信息)。在步骤S333中,控制部件331将变量Y设置为0。在步骤S334中,EBCOT部件132选择最重要的比特平面。
在步骤S335中,EBCOT部件132对所选择的比特平面进行编码。在步骤S336中,代码量加法部333计算码字的代码量T(B,C,Nc,Ns),并将计算得出的代码量T(B,C,Nc,Ns)添加到变量Y。所涉及的运算为:
Y=Y+T(B,C,Nc,Ns)。
在步骤S337中,控制部件331参考变量Y,以判断编码后的代码量的累积值是否已经达到了目标代码量。如果发现变量Y的值(累积值)没有达到目标代码量,则控制部件331进行到步骤S338。
在步骤S338中,EBCOT部件132进行核对,以确定是否仍然有未处理的比特平面存在于同一比特位置中。如果发现存在这种未处理的比特平面,则EBCOT部件132进行到步骤S339,并且选择同一比特位置中的下一个最重要的比特平面。在选择比特平面之后,EBCOT部件132返回到步骤S335,并重复后续步骤。
如果在步骤S338中没有发现未处理的比特平面存在于相同比特位置中,则EBCOT部件132进行到步骤S340。在步骤S340中,EBCOT部件132进行核查,以确定是否仍然存在任何未处理的比特平面。如果发现存在这样的比特平面,则EBCOT部件132进行到步骤S341。在步骤S341中,EBCOT部件132选择下一个比特位置中的最重要的比特平面。在步骤S341之后,EBCOT部件132返回到步骤S335,并且重复后续步骤。
如果在步骤S337中发现变量Y的值(累积值)已经达到目标代码量,则控制部331终止熵编码处理,返回图19的步骤S306,并使得步骤S307和后续步骤继续。如果在步骤S340中发现不存在未处理的比特平面,则EBCOT部件132结束熵编码处理,然后返回图19的步骤S306,并使步骤S307和后续步骤继续。
图21的表格列出了从利用上述过程对实际图像进行实验获取的结果。实验条件如下:
-原始图像数据:4096×2160像素×10比特×3(RGB)×24fps=6370Mbps
-测试序列:电影
-可逆地压缩后的结果(JPEG可逆模式):3469Mbps(原始图像的大约54%)
-解码后的图像:通过使用普通JPEG 2000不可逆解码器对编码后的代码流进行不可逆的解码获取的图像
-不可逆编码之后的比特率:250Mbps。
图21的表格示出了在部分解码期间有效的PSNR(以dB为单位的峰值信号噪声比)和比特率之间的关系。
如图21中所示,当用于部分解码的比特率逐渐从可逆比特率(3469Mbps)降低时,CPU的周期计数相应降低。即,用于部分解码的比特率越低,解码处理的负荷越低。
同时,用于部分解码的比特率越低,不可逆地编码后的文件的解码后的图像的PSNR越低。即,不可逆地编码后的文件中的解码后的图像的图像质量劣化。
在用于部分解码的比特率保持在可逆比特率3469的情况和比特率被设置为250Mbps(与用于下游的不可逆编码处理的比特率相同)的情况之间,存在用于不可逆地编码后的文件的解码后的图像的PSNR方面的非常小的差别(即,36.89-37.38=0.49[dB])。相反,在这两种情况之间,CPU周期计数大约减少了9/10(即,771/7105=0.108)。不管用于解码后的图像的上流比特率中的改变如何,用于下游的不可逆编码处理的CPU周期计数(250Mbps)都保持固定(907周期)。
如所述的,部分解码块111可以在最小化图像质量劣化的同时,降低在对可逆地压缩后的文件进行解码期间发生的负荷。换言之,不可逆代码转换单元102可以简单且适当地将可逆地压缩后的文件变换为不可逆地压缩后的文件。这意味着,即使在主要图像具有巨大数据尺寸的情况下,编码设备100也可以简单且恰当地对图像数据进行编码。
前面的段落说明了以下内容:部分解码块111选择将被用在解码后的图像中的比特平面。可选地,由于主要图像(原始图像)的数据尺寸预先被获知,所以可以如图22所示选择将要截去的比特平面(即,所选择的比特平面以外的比特平面)。在这种情况下,部分解码块111以重要性的上升顺序选择将要截去的比特平面(下文中称为截去的比特平面)。
图22是扫描将要截去的比特平面以用于选择的一般顺序的说明性示意图。选择顺序由图22中的箭头表示。在图22的示例中,从LSB位置开始向下直到MSB位置,选择截去的比特平面。最初选择比特平面(14),接着选择比特平面(13)。在选择了LSB位置中的所有比特平面之后,选择高出一个比特位置的最不重要的比特平面(即,比特平面(10)),并且以类似方式继续扫描。
部分解码块111将如上所述地选择的截去的比特平面的代码量加起来,并从组成主要图像(原始图像)的图像数据的图像尺寸减去所获取的数量。这使得部分解码块111计算将不被截去的比特平面(即,所选择的比特平面)的代码量(以及关于主要图像(原始图像)的图像数据的压缩率)。即,这种情况下的部分解码块111还可以以与在留出所选择的比特平面时相同的方式控制数据数量。
图23是示出上述处理中涉及的部分解码块111的详细结构的框图。图23的框图对应于图11的框图。如图23中所示,除了图23的部分解码块111中的控制部件431代替了图11中的控制部件231以外,部分解码块11具有与其在图11中的对应部分基本相同的结构。
控制部件431控制关于主要图像(原始图像)的图像数据的由解码处理生成的基带图像数据的压缩率。控制部件431包括截去的比特平面代码量计数部403、目标压缩率获取部204、以及截去的比特平面确定部405。
截去的比特平面代码量计数部403累积由EBCOT部件202供应的比特平面,以重要性的上升顺序逐一选择截去的比特平面候选者,对如此选择的每个截去的比特平面候选者的代码量进行计数,并向截去的比特平面确定部405供应计数值。
基于由截去的比特平面代码量计数部403供应的代码量,截去的比特平面确定部405计算关于主要图像(原始图像)的图像数据的将不被截去的比特平面(即,所选择的比特平面)的压缩率。截去的比特平面确定部405将该压缩率与由目标压缩率获取部204获取的目标压缩率进行比较,以判断是否满足下面给出的表达式。如果发现满足,则截去的比特平面确定部405明确地将截去的比特平面候选者确定为截去的比特平面,并相应地截去该候选者(剩余的比特平面被作为所选择的比特平面转发给下游处理部)。将要满足如下表达式:
(目标压缩率)≤(可逆地压缩后的代码量-比特平面(14)到(11)的代码量的总和)/(主要图像的数据尺寸),
(目标压缩率)≥(可逆地压缩后的代码量-比特平面(14)到(10)的代码量的总和)/(主要图像的数据尺寸)。
图22的示例示出了选择从比特平面(14)开始并进行到比特平面(10)。这里,用于将不被截去的比特平面(下文称为剩余的比特平面)的压缩率被视为已经掉到了目标压缩率以下。
截去的比特平面确定部405确定剩余的比特平面为所选择的比特平面,并且向代码块合成部206供应它们。
下面参考图24的流程图说明前述情况下的部分解码处理的一般流程。图24的流程图对应于图18的流程图。
在图24中,以与图18的步骤S201到S204相同的方式执行步骤S401到S404。
在步骤S405中,截去的比特平面代码量计数部403选择被作为截去的比特平面候选者保持的最不重要的比特平面,并对该候选者的代码量进行计数。在步骤S406中,基于由截去的比特平面代码量计数部403计数出的代码量,截去的比特平面确定部405计算关于主要图像(原始图像)的图像数据的剩余的比特平面候选者(即,所选择的比特平面候选者)的压缩率。在步骤S407中,截去的比特平面确定部405进行核对,以确定所计算出的压缩率是否低于在步骤S401中获取的目标比特压缩率。
如果在步骤S407中发现剩余的比特平面候选者的压缩率低于目标压缩率,则截去的比特平面确定部405进行到步骤S408。在步骤S408中,截去的比特平面代码量计数部403选择被作为截去的比特平面候选者保持的下一个最不重要的比特平面,并计算该候选者的代码量。在步骤S408之后,截去的比特平面代码量计数部403返回到步骤S406,并且重复后续步骤。即,截去的比特平面代码量计数部403重复步骤S406到S408,直到剩余的比特平面候选者的压缩率变得高于目标压缩率为止,从而对截去的比特平面候选者的代码量进行计数。
如果在步骤S407中发现剩余的比特平面候选者的压缩率高于目标压缩率,则截去的比特平面确定部405进行到步骤S409,并确定截去的比特平面。以与图18中的步骤S210到S212相同的方式执行步骤S410到S412。
当部分解码块111如上所述地选择低重要性的比特平面时,可以选择高重要性的比特平面作为剩余的比特平面(所选择的比特平面)。这种方案提供了与在前面讨论的直接选择高重要性的比特平面时基本相同的效果。
在前面的描述中,所选择的比特平面的代码量被示出为被直接或间接计数。作为选择,可以预先确定所选择的比特平面的数目,以进一步简化解码处理。在这种情况下,不论有效的目标压缩率或每个比特平面的代码量如何,预定数目的比特平面都总被设置为所选择的比特平面。
图25是示出当预定数目的比特平面将被如上所述地选择时有效的部分解码块111的一般结构的框图。如图25中所示,除了控制部件441代替了图11中的控制部件231以外,部分解码块111具有与其在图11中的对应部分基本相同的结构。在图25的装备中,所选择的比特平面确定部435代替了图11中的所选择的比特平面代码量计数部203、目标压缩率获取部204、以及所选择的比特平面确定部205。
控制部件441中的所选择的比特平面确定部435累积由EBCOT部件202供应的比特平面,以重要性的下降顺序(从最重要的比特平面开始向下)选择预定数目的所供应的比特平面,并且向代码块合成部206发送所选择的比特平面。所选择的比特平面确定部435丢弃没有被设置为所选择的比特平面的剩余的比特平面。
下面参考图26的流程图说明前述情况下的部分解码处理的一般流程。图26的流程图对应于图18的流程图。
在图26中,以与图18中的步骤S201到S204相同的方式执行步骤S431到S434。在步骤S435中,所选择的比特平面确定部435以重要性的下降顺序选择预定数目的比特平面,并将它们确定为明确选择的比特平面。以与图18中的步骤S210到S213相同的方式执行步骤S436到S438。
如所述的,这种情况的部分解码块111可以在对所选择的比特平面的代码量进行计数时更简单地执行它的解码处理。应该注意,由于所选择的比特平面的数目不论图像的内容如何都保持固定,所以处理对输入图像进行编码时的变化的困难的复杂性的等级降低了。例如,可能发生这样的情况:预定数目的所选择的比特平面对于可以被简单编码的图像来说过大,或对于很难被编码的图像来说过小。另外,如果这种误差在容许限度内,则那种方法在进一步降低解码处理的负荷方面有效。
类似地,在将要确定截去的比特平面的情况下,不能基于代码量来选择它们,相反,可以选择预定数目的截去的比特平面。
图27是示出当预定数目的比特平面被选择为将要截去时有效的部分解码块111的一般结构的框图。如图27中所示,除了控制部件471代替了图23中的控制部件431以外,部分解码块111具有与其在图23中的对应部分基本相同的结构。即,图27中的部分解码块111具有代替图23中的截去的比特平面代码量计数部403、目标压缩率获取部204、以及截去的比特平面确定部405的截去的比特平面确定部465。
截去的比特平面确定部465选择由EBCOT部件202供应的预定数目的比特平面(即,从最不重要的比特平面向下),截去所选择的比特平面,并且向代码块合成部206发送剩余的比特平面。
下面将参考图28的流程图,说明前述情况下的部分解码处理的一般流程。图28的流程图对应于图24的流程图。
以与图24中的步骤S401到S404相同的方式执行图28中的步骤S461到步骤S464。在步骤S465中,截去的比特平面确定部465以重要性的上升顺序截去预定数目的比特平面。以与图24中的步骤S410到步骤S412相同的方式执行步骤S466到S468。
如所述的,这种情况下的部分解码块111可以在对截去的比特平面的代码量进行计数时更简单地执行它的解码处理。应该注意,由于截去的比特平面的数目无论图像内容如何都保持固定,所以处理对输入图像进行编码时的变化的困难的复杂层次降低了。说明性地,可能发生这样的情况:预定数目的截去的比特平面对于可以简单地被编码的图像而言过小,或对于很难编码的图像而言过大。然而,如果这样的误差在容许限度内,则该方法在进一步减小解码处理的负荷方面有效。
在以上描述中,不可逆代码转换单元被示出为使用固定比特率(CBR)方案来对运动图像进行不可逆的编码。可选地,不可逆代码转换单元可以被配置为基于DCI标准的分辨率,使用可变比特率(VBR)方案对运动图像进行不可逆的编码。一般,电影包括在一侧上的详细纹理的图像和CG(计算机图形)到另一侧上的基本与黑色背景相反的图像之间改变的各种图像。显然,前一种图像的特征在于高比特率,后一种图像的特征在于低比特率。下面是本发明的编码设备如何根据DCI标准使用可变比特率方案,通过不可逆编码执行它的代码转换处理的描述。
图29是示出具体化本发明的另一种编码设备500的一般结构的框图。像图2中的编码设备100一样,图29中的编码设备500首先根据JPEG 2000标准可逆地以预定压缩率对输入基带图像数据进行编码。然后,编码设备500在输出如此获取的压缩后的代码流之前,以期望压缩率将压缩后的代码流不可逆地编码为基于JPEG 2000标准的代码流。编码设备500使用可变比特率方案执行不可逆编码,其中,编码比特率随图像类型而改变。
如图29中所示,编码设备500具有可逆编码块101和不可逆代码转换单元502。
如上所述的可逆编码块101根据JPEG 2000标准,以预定压缩率将输入基带图像数据可逆地编码为具有降低的数据尺寸的压缩后的代码流的可逆地压缩后的文件。此时,可逆编码块101以重要性的顺序向编码期间生成的小波系数分配权重。
像在以上的编码设备100的情况下一样,编码设备500可以使信息处理块103-1对可逆地压缩后的文件执行预定处理,诸如添加元信息。编码设备500可以交替地在诸如预定总线或网络之类的传输信道103-2上传递可逆地压缩后的文件。作为另一个选择,编码设备500可以在以适当定时的方式检索所存储的文件以用于输出之前,将可逆地压缩后的文件暂时存储在诸如硬盘驱动器或半导体存储器之类的存储块103-3中。
编码设备500可以执行以上所述处理的组合。说明性地,编码设备500可以在将正关注的文件存储到存储块103-3中的同时,通过诸如预定总线或网络之类的传输信道103-2传递可逆地压缩后的文件。
不可逆代码转换单元502参考由可逆编码块101进行的可逆编码的结果,确定部分解码率(Target_Rate),即,适当的目标压缩率。
为了执行这个处理,不可逆代码转换单元502除了具有上述部分解码块111和不可逆编码块112以外,还具有代码块信息提取块521和部分解码率控制块522。
代码块信息提取块521从由可逆编码块101可逆地编码后的图像代码流提取编码参数。编码参数表示关于编码后的图像数据的元数据,并且由有关编码的信息组成。说明性地,代码块信息提取块521从代码流提取由用于每个代码块的代码块信息组成的编码参数。
部分解码率控制块522基于代码块信息和相关信息,确定部分解码块111在它的解码处理期间使用的解码目标比特率。
下面是如何使用被作为编码参数添加到代码流的每个代码块的代码块信息来确定解码目标比特率的描述。编码参数不限于任何细节,其可以由不同于每个代码块地定义的内容的信息组成。
不可逆代码转换单元502基于由可逆编码块101可逆地编码后的图像代码流中的有效比特平面的数目,说明性地确定解码目标比特率。即,不可逆代码转换单元502利用有效比特平面的数目作为编码参数(代码块信息)。
如上所述,对通过小波变换生成的每个系数进行比特平面展开。零比特平面是指在从编码后的数据的最重要的比特(MSB)开始的形成每个比特平面的系数都为零的情况下的比特平面。零比特平面的数目表示涉及到的组成零比特平面的所有比特的数目。有效比特平面是指除零比特平面以外的比特平面。有效比特平面的数目表示组成有效比特平面的所有比特的数目。这里假设,每个代码块地执行比特平面展开。
图30是示出部分解码率控制块522的一般结构的框图。如图30中所示,部分解码率控制块522具有零比特平面计数提取部531、有效比特平面计数计算部532、总和计算部533、目标比特率获取部534、以及目标比特率计算部535。
零比特平面计数提取部531从关于每个代码块的由代码块信息提取部521提取的代码块信息(即,每个代码块的编码参数)提取零比特平面的数目。该信息表示在可逆编码处理期间被作为编码参数添加至编码后的数据的零比特平面的数目。零比特平面计数提取部531从作为由可逆编码块101执行的可逆编码的结果而获取的代码流提取表示零比特平面计数的信息。零比特平面计数提取部531继续向有效比特平面计数计算部532供应所提取的零比特平面的数目。
接着,有效比特平面计数计算部532使用由零比特平面计数提取部531提取的零比特平面计数计算有效比特平面的数目。
图31是关于已经经历比特平面展开的多达(n+1)个代码块(CB0,CB1,...,Cbn)的有效比特平面的数目的说明性示意图。在图31的示例中,空白区域表示零比特平面,阴影区域表示有效比特平面。说明性地,用于CB0的零比特平面的数目为3,并且用于CB1的零比特平面的数目为2。
如上所述,为进行比特平面展开的每个代码块独立确定零比特平面的数目(有效比特平面计数)。对应于所涉及的系数的有效比特平面的编码后的数据的那部分被包括在代码流中,并且对应于零比特平面的编码后的数据没有包括在所述的代码流中。其遵循以下内容:可逆地编码后的代码流的代码量取决于有效比特平面的数目。给定代码块中的有效比特平面的数目越大,那个块的代码量就越大;代码块中的有效比特平面的数目越小,正关注的块的代码量就越小。换言之,编码设备500可以基于有效比特平面的数目粗略地估计对图像数据进行编码时的困难程度。
如果用图31中所示的参考字符H表示编码后的数据中的比特深度,则可以使用零比特平面的数目(NUM_ZB)通过以下表达式(1)表达表示有效比特平面的比特数目的有效比特平面的数目(NUM_BP):
(NUM_BP)=H-NUM_ZB (1)
有效比特平面计数计算部532计算用于每个代码块的有效比特平面的数目,并向总和计算部533供应计算结果。即,有效比特平面计数计算部532计算用于小波系数的每个子带的每个代码块的有效比特平面计数。尽管用于小波变换的切割水平计数不限于任何特定数目,但是随后的描述假设小波变换被执行,直到切割水平3为止。即,子带结构与图4中所示的相同,在从0LL到3HH的范围内变化。
有效比特平面计数计算部532计算关于每个成分(例如,亮度Y,色差Cb和Cr)的结构的有效比特平面的数目。尽管成分结构不限于任何细节,但是下面说明通常使用的由亮度Y和色差Cb和Cr组成的成分。
总和计算部533通过使用以下表达式(2)来计算由有效比特平面计数计算部532计算得出的有效比特平面计数的每个图像的总和(ALL_NUM_BP):
ALL_NUM_BP=∑(0LL,...,3HH)NUM_BP_Y
+∑(0LL,...,3HH)NUM_BP_Cb
+∑(0LL,...,3HH)NUM_BP_Cr (2)
其中,NUM_BP_Y表示用于亮度Y的有效比特平面的数目,NUM_BP_Cb表示关于色差Cb的有效比特平面的数目,NUM_BP_CR表示关于色差Cr的有效比特平面的数目。∑(0LL,....,3HH)表示关于成分(Y,Cb,Cr)中的每一个的有效比特平面的数目的所有子带(0LL到3HH)的总和。
总和计算部533向目标比特率计算部535供应如此计算得出的有效比特平面计数的每个图像的总和(ALL_NUM_BP)。
目标比特率获取部534获取组成由不可逆编码块112通过不可逆编码获取的编码后的数据的目标比特率的不可逆编码目标比特率(TR)。目标比特率获取部534向目标比特率计算部535供应如此获取的不可逆编码目标比特率(TR)。
目标比特率计算部535从总和计算部533获取有效比特平面的数目的每个图像的总和(ALL_NUM_BP)。目标比特率计算部535还从目标比特率获取部534获取不可逆编码目标比特率(TR)。另外,目标比特率计算部535获取由预定的有效比特平面计数组成的参考值(Ref_ALL_NUM_BP)。参考值(Ref_ALL_NUM_BP)可以预先设置,并可以由未示出的内部存储器等中的目标比特率计算部535保持。
目标比特率计算部535使用有效比特平面的数目的每个图像的总和(ALL_NUM_BP)、不可逆编码目标比特率(TR)、以及参考值(Ref_ALL_NUM_BP),获取组成由部分解码块111通过解码处理获取的图像数据的目标比特率的解码目标比特率(Target_Rate)。目标比特率计算部535通过使用以下的表达式(3)来说明性地计算解码目标比特率(Target_Rate):
通过以上的表达式(3),目标比特率计算部535根据有效比特平面计数的每个图像的总和(ALL_NUM_BP)与参考值(Ref_ALL_NUM_BP)的相对比率,确定解码目标比特率(Target_Rate)。具体地,如果有效比特平面计数的总和(ALL_NUM_BP)大于参考值(Ref_ALL_NUM_BP),则目标比特率计算部535将解码目标比特率(Target_Rate)设置得高于不可逆编码目标比特率(TR),以顾及从可逆编码得出的大代码量的代码流。
相反地,如果有效比特平面计数的总和(ALL_NUM_BP)小于参考值(Ref_ALL_NUM_BP),则目标比特率计算部535将解码目标比特率(Target_Rate)设置得低于不可逆解码目标比特率(TR),以顾及从可逆编码得出的小代码量的代码流。
当目标比特率计算部535根据有效比特平面计数的总和与所述的预定参考值的相对比率确定解码目标比特率时,可以以比以前更简单且更恰当的方式确定解码目标比特率。
可以通过任何其他适当的方法获取解码目标比特率。即,如果恰当,可以利用表达式(3)以外的方法、表达式等。
目标比特率计算部535向部分解码块111供应如此计算得出的解码目标比特率(Target_Rate)。基于所供应的解码目标比特率,部分解码块111计算目标压缩率,其中,相对于主要(原始)图像数据,通过解码生成的基带图像数据被以该目标压缩率压缩。部分解码块111部分地将可逆地压缩后的文件的代码流解码为基带图像数据。
如上所述,只要不可逆编码块112可以达到不可逆编码目标比特率,部分解码块111就可以以降低解码处理的工作负荷的方式对可逆地压缩后的文件的代码流进行部分解码(即,执行部分解码处理)。在这种情况下,部分解码块111基于由目标比特率计算部535计算得出的解码目标比特率,而不是使用由上述不可逆编码块112供应的目标压缩率,确定它的部分解码处理的范围。
部分解码块111向不可逆编码块112供应所生成的基带图像数据(即,解码后的图像数据)。
接着,不可逆编码块112根据JPEG 2000标准以期望压缩率对基带图像数据不可逆地进行编码,并输出作为结果的代码流。在这种情况下,不可逆编码块112向部分解码率控制块522供应不可逆编码目标比特率,而不是向部分解码块111供应目标压缩率。
图32是组成由不可逆代码转换单元502执行的代码转换处理的步骤的说明性流程图。
当被供应来自信息处理块103-1、传输信道103-2、或存储块103-3的图像数据时,不可逆代码转换单元502开始它的代码转换处理。随着代码转换处理的开始,代码块信息提取块521进行到图32中的步骤S501,并且从代码流提取代码块信息。在步骤S502中,部分解码率控制块522确定用于部分解码处理的目标比特率(即,解码目标比特率)。随后将详细讨论确定用于部分解码的目标比特率的处理。
随着解码目标比特率的确定,部分解码块111进行到步骤S503。在步骤S503中,部分解码块111使用计算得出的解码目标比特率执行部分解码处理,以生成解码后的图像数据。部分解码处理与以上参考图18的流程图描述的一样,所以将不对其进行进一步讨论。应该注意,在步骤S503中,部分解码块111从解码目标比特率计算目标压缩率,并使用计算得出的目标压缩率执行部分解码处理。
在步骤S504中,不可逆编码块112执行不可逆的编码处理。步骤S504的处理与以上参考图19的流程图描述的相同,所以不对其进行进一步讨论。应该注意,在步骤S504中,不可逆编码块112向部分解码率控制块522供应不可逆编码目标比特率,而不是像在步骤S308中一样向部分解码块111供应目标压缩率。
在完成步骤S504之后,代码转换处理结束。
不可逆代码转换单元502对所涉及的每个图像重复代码转换处理。
以下参考图33的流程图描述的是在图32的步骤S502中执行的解码目标比特率确定处理。
当解码目标比特率确定处理开始时,部分解码率控制块522中的零比特平面计数提取部531进行到步骤S521,并且提取零比特平面的数目。在步骤S522中,有效比特平面计数计算部532从零比特平面计数计算有效比特平面的数目。在步骤S523中,总和计算部533计算关于正在处理的图像的所有代码块的有效比特平面的数目的总和(即,所有子带和成分的结构)。在步骤S524中,目标比特率计算部535获取参考值。在步骤S525中,目标比特率获取部534获取不可逆编码目标比特率。
在步骤S526中,目标比特率计算部535使用在步骤S523中获取的有效比特平面的数目的总和、在步骤S524中获取的参考值、以及在步骤S525中获取的不可逆编码目标比特率,计算解码目标比特率。
在步骤S527中,目标比特率计算部535向部分解码块111供应在步骤S526中计算得出的解码目标比特率。
在接收到解码目标比特率之后,部分解码率控制块522终止解码目标比特率确定处理。控制然后返回到图32的步骤S502,并且步骤S503和后续步骤被执行。
如上所述,部分解码率控制块522基于用于由可逆编码块101执行的可逆编码的编码参数(有效比特平面的数目)来获取解码目标比特率。部分解码块111使用解码目标比特率执行解码处理。即,部分解码块111基于用于可逆编码的有效比特平面的数目粗略地估计对图像数据进行编码时的困难程度。部分解码块111然后使用根据所估计的困难程度建立的解码目标比特率执行它的解码处理(部分解码处理)。以这种方式,部分解码块111可以以反映对图像数据进行编码时的困难程度的比特率生成解码后的图像数据。这使得不可逆编码块112以比以前更简单且更恰当的方式使用可变比特率方按执行不可逆编码。即,不可逆代码转换单元502可以使用可变比特率方案,更简单且更恰当地将可逆地编码后的代码流变换为不可逆地编码后的代码流。换言之,即使在主要图像具有大图像尺寸的情况下,编码设备500也可以比平常更简单且更充分地以不同压缩率对图像数据进行编码。
在图32的代码转换处理中,可以并行执行步骤S501和S502。说明性地,每当代码块信息提取块521提取代码块信息时,部分解码率控制块522可以获取关于正关注的代码块的有效比特平面的数目。
在以上的描述中,部分解码率控制块522被示出为计算作为用于解码处理的目标值的比特率(即,解码目标比特率)。可选地,部分解码率控制块522可以计算诸如压缩率或代码量之类的相当于比特率的一些其他信息,以用作目标值。在这种情况下,部分解码块111仅需要根据信息类型变换目标值。基本上,以与以上参考图18的流程图讨论的相同方式执行解码处理。
类似地,由不可逆编码块112供应给部分解码率控制块522的信息可以是比特率以外的信息。说明性地,可以供应代码量或压缩率。
在以上的描述中,总和计算部533被示出为计算关于所有代码块的有效比特平面计数的总和。可选地,总和计算部533可以计算仅关于图像内的部分代码块(即,代表性代码块)的有效比特平面的数目的总和。基于如此获取的总和,目标比特率计算部535可以计算解码目标比特率。
以下是编码参数的另一个示例的描述。
不可逆代码转换单元502可以基于由可逆编码块101可逆地进行编码的图像代码流的编码过程的数目,说明性地确定解码目标比特率。在这种情况下,不可逆代码转换单元502利用编码过程的数目作为编码参数(代码块信息)。
编码过程是指以上参考图8所说明的每个代码块的编码方法。编码过程包括前面所述的清除过程(CP)、重要传播过程(SP)、以及幅度精细过程(MR)。在对从最重要的比特(MSB)开始直到最不重要的比特(LSB)的每个比特平面的编码处理期间,可以以这样的顺序重复使用以上的三种编码过程CP、SP、和MR。
部分解码率控制块522基于在由可逆编码块101执行的可逆编码期间使用的编码过程的数目,粗略地估计对图像数据进行编码时的困难程度(即,必需的代码量)。这里假设每代码块地执行比特平面展开。
图34是示出用在这个示例中的部分解码率控制块522的详细结构的框图。如图34中所示,部分解码率控制块522由编码过程计数提取部541、总和计算部542、目标比特率获取部543、以及目标比特率计算部544组成。
编码过程计数提取部541从由代码块信息提取块521每代码块地提取的代码块信息(即,每个代码块的编码参数)提取编码过程的数目。
图35是关于已经经历了比特平面展开的多达(n+1)个代码块(CB0,CB1,...,CBn)的编码过程的数目(NUM_CP)的说明性示意图。在图35的示例中,空白区域表示零比特平面,阴影区域表示有效比特平面。如图35中所示,通过多个编码过程对每个有效比特平面(阴影)进行编码。在图35的情况下,用于代码块CBn的有效比特平面的编码的编码过程为从MSB向下的CP、SP、MR、CP、SP、MR、CP、和SP。那意味着在这种情况下的编码过程的数目(NUM_CP)为8。
表示编码过程的数目(NUM_CP)的信息被作为可逆编码之上的编码参数写入编码后的数据的信息包头部。代码块信息提取块521然后提取信息包头部作为代码块信息。编码过程计数提取部541仅需要参考(即,提取)写在所提取的信息包头部信息中的编码过程的数目。编码过程计数提取部541向总和计算部542供应所提取的编码过程计数(NUM_CP)。
总和计算部542通过使用以下表达式(4)来计算由编码过程计数提取部541提取的编码过程的数目的每个图像的总和(ALL_NUM_CP):
ALL_NUM_CP=∑(0LL,...3HH)NUM_CP_Y
+∑(0LL,...,3HH)NUM_CP_Cb
+∑(0LL,...,3HH)NUM_CP_Cr (4)
其中,NUM_CP_Y表示用于亮度Y的编码过程的数目,NUM_CP_Cb表示用于色差Cb的编码过程的数目,以及NUM_CP_Cr表示用于色差Cr的编码过程的数目。∑(0LL,...,3HH)表示关于成分(Y,Cb,Cr)中的每一个的编码过程的数目的总有子带(0LL到3HH)的总和。像在以上讨论的涉及有效比特平面的数目的情况下一样,假设图像数据的成分是由亮度Y和色差Cb和Cr组成的,并且在编码之上的小波变换被执行直到切割水平3为止。
总和计算部542向目标比特率计算部544供应所述的计算得出的编码过程计数的每个图像的总和(ALL_NUM_CP)。
像目标比特率获取部534一样,目标比特率获取部543从不可逆编码块112获取不可逆编码目标比特率(TR)。目标比特率获取部543向目标比特率计算部544供应所获取的不可逆编码目标比特率(TR)。
目标比特率计算部544从总和计算部542获取编码过程的数目的每个图像的总和(ALL_NUM_CP)。目标比特率计算部544也从目标比特率获取部543获取不可逆编码目标比特率(TR)。目标比特率计算部544还获取预定的编码过程计数作为参考值(Ref_ALL_NUM_CP)。参考值(Ref_ALL_NUM_CP)可以预先配置,并可以由未示出的内部存储器等中的目标比特率计算部544保持。
目标比特率计算部544使用有效比特平面的数目的每个图像的总和(ALL_NUM_CP)、不可逆编码目标比特率(TR)、以及参考值(Ref_ALL_NUM_CP),来获取用于部分解码块111的解码目标比特率(Target_Rate)。目标比特率计算部544通过使用以下表达式(5)来说明性地计算解码目标比特率(Target_Rate):
通过以上的表达式(5),目标比特率计算部544根据编码过程计数的每个图像的总和(ALL_NUM_CP)与参考值(Ref_ALL_NUM_CP)的相对比率,确定解码目标比特率(Target_Rate)。具体地,如果编码过程计数的总和(ALL_NUM_CP)大于参考值(Ref_ALL_NUM_CP),则目标比特率计算部544将解码目标比特率(Target_Rate)设置得高于不可逆编码目标比特率(TR),以顾及从可逆编码得出的大代码量的代码流。
相反地,如果编码过程计数的总和(ALL_NUM_CP)小于参考值(Ref_ALL_NUM_CP),则目标比特率计算部544将解码目标比特率(Target_Rate)设置得低于不可逆编码目标比特率(TR),以顾及从可逆编码得出的小代码量的代码流。
当目标比特率计算部544根据编码过程计数的总和与所述的预定参考值的相对比率确定解码目标比特率时,可以以比以前更简单且更恰当的方式确定解码目标比特率。
可以通过任何其他适当的方法来获取解码目标比特率。即,如果恰当,则可以利用表达式(5)以外的方法、表达式等。
目标比特率计算部544向部分解码块111供应如此计算得出的解码目标比特率(Target_Rate)。基于所供应的加密目标比特率,部分解码块111计算目标压缩率,其中,相对于主要(原始)图像数据,通过解码生成的基带图像数据将被以该目标压缩率压缩。部分解码块111部分地将可逆地压缩后的文件的代码流解码为基带图像数据。部分解码块111继续向不可逆编码块112供应所生成的基带图像数据(解码后的图像数据)。
不可逆编码块112根据JPEG 2000标准,不可逆地以期望压缩率对基带图像数据进行编码,并输出作为结果的代码流。在这种情况下,不可逆编码块112向部分解码率控制块522供应不可逆编码目标比特率,而不是向部分解码块111供应目标压缩率。
下面参考图36的流程图描述的是在图32的步骤S502中的情况下执行的解码目标比特率确定处理。
当解码目标比特率确定处理开始时,部分解码率控制块522中的编码过程计数提取部541进行到步骤S541,并提取编码过程的数目。在步骤S542中,总和计算部542计算关于正在处理的图像的所有代码块的编码过程的数目的总和(即,所有子带和成分的结构)。在步骤S543中,目标比特率计算部544获取参考值。在步骤S544中,目标比特率获取部543获取不可逆编码目标比特率。
在步骤S545中,目标比特率计算部544使用在步骤S542中计算的出的编码过程的数目的总和、在步骤S543中获取的参考值、以及在步骤S544中获取的不可逆编码目标比特率,计算解码目标比特率。
在步骤S546中,目标比特率计算部544向部分解码块111供应在步骤S545中计算得出的解码目标比特率。
在接收到解码目标比特率之后,部分解码率控制块522终止解码目标比特率确定处理。然后,控制返回到图32的步骤S502,并且步骤S503和后续步骤被执行。
如上所述,部分解码率控制块522基于用于由可逆编码块101执行的可逆编码的编码参数(编码过程的数目)获取解码目标比特率。部分解码块111使用解码目标比特率执行解码处理。即,部分解码块111基于用于可逆编码的编码过程的数目,粗略地估计在对图像数据进行编码时的困难程度。部分解码块111然后使用根据估计出的困难程度建立的解码目标比特率执行它的解码处理(部分解码处理)。以这种方式,部分解码块111可以以反映在对图像数据进行编码时的困难程度的比特率生成解码后的图像数据。这使得不可逆编码块112以比以前更简单且更恰当的方式使用可变比特率方案执行不可逆编码。即,不可逆代码转换单元502可以使用可变比特率方案,更简单且更恰当地将可逆地编码后的代码流变换为不可逆地编码后的代码流。换言之,即使在主要图像具有大数据尺寸的情况下,编码设备500也可以更简单且更充分地以不同压缩率对图像数据进行编码。
在以上示例中,在图32的代码转换处理中,可以并行执行步骤S501和S502。
在以上的描述中,部分解码率控制块522被示出为计算作为用于解码处理的目标值的比特率(即,解码目标比特率)。可选地,部分解码率控制块522可以计算诸如压缩率或代码量之类的相当于比特率的信息,以用作目标值。类似地,由不可逆编码块112供应给部分解码率控制块522的信息可以是比特率以外的信息。说明性地,可以供应代码量或压缩率。
在以上的描述中,总和计算部542被示出为计算关于所有代码块的编码过程计数的总和。可选地,总和计算部542可以计算仅关于图像内的代码块(即,代表性代码块)部分的编码过程的数目的总和。基于如此获取的总和,目标比特率计算部544可以计算解码目标比特率。
下面是编码参数的另一个示例的描述。
不可逆代码转换单元502可以基于由可逆编码块101可逆地编码后的图像代码流的非零比特平面的数目来说明性地确定解码目标比特率。在这种情况下,不可逆代码转换单元502利用非零比特平面的数目作为编码参数(代码块信息)。
非零比特平面指上述有效比特平面减去所有系数都由零组成的零系数比特平面。即,非零比特平面是包含系数“1”的那些有效比特平面。非零比特平面的数目表示关于每个代码块的这种非零比特平面的数目(即,比特计数)。零系数比特平面的数目表示每个代码块的零系数比特平面的数目(比特计数)。
部分解码率控制块522基于在由可逆编码块101执行的可逆编码期间使用的非零比特平面的数目,粗略地估计在对图像数据(即,必需的代码量)进行编码时的困难程度。这里假设,对每个代码块执行比特平面展开。
图37是示出用在这个示例中的部分解码率控制块522的详细结构的框图。如图37中所示,部分解码率控制块522由零系数比特平面计数计算部561、非零比特平面计数计算部562、总和计算部563、目标比特率获取部564、以及目标比特率计算部565组成。
零系数比特平面计数计算部561从由代码块信息提取部521逐代码块地提取的代码块信息(即,每个代码块的编码参数)提取零系数比特平面的数目。为了找出零系数比特平面的数目,除了实际地参考编码后的数据外没有其他选择。代码块信息提取块521如此参考可逆地编码后的数据,以搜索并检测零系数比特平面。零系数比特平面计数计算部561通过对通过搜索检测零系数比特平面的次数进行计数,来计算每个代码块的零系数比特平面的数目。零系数比特平面计数计算部561向非零比特平面计数计算部562供应如此计算得出的零系数比特平面计数。
接着,非零比特平面计数计算部562使用由零系数比特平面计数计算部561计算得出的零系数比特平面的数目计算非零比特平面的数目。
图38是有效比特平面是如何被构造为具有经历了比特平面展开的多达(n+1)个代码块(CB0,CB1,....,CBn)的说明性示意图。在图38的示例中,空白区域表示零比特平面,阴影区域表示有效比特平面。每个有效比特平面(阴影)由图38中所示的零系数比特平面(零)和非零比特平面(非零)组成。在图38的情况下,用于代码块CBn的有效比特平面由非零、零、非零、零、非零、非零、零、零以从MSB开始向下的顺序形成。这意味着非零比特平面的数目(NUM_NONZERO_BP)为四,作为有效比特平面的数目(NUM_BP)和零系数比特平面的数目(NUM_ZERO_BP)之间的差。
如所述的,对于每个代码块,即,在比特平面展开被执行的单元中,独立确定非零比特平面的数目。从有效比特平面去除零系数比特平面使得更好地表达可逆地编码后的代码流的代码量成为可能。即,基于非零比特平面的数目,编码设备500可以粗略地(比使用有效比特平面的数目时较为精确)估计对图像数据进行编码时的困难程度。
非零比特平面计数计算部562计算每个代码块的非零比特平面的数目,并向总和计算部563供应计算结果。非零比特平面计数计算部562计算用于小波系数的每个子带的非零比特平面计数。尽管用于小波变换的切割水平计数不限于特定数目,但是随后描述中假设小波变换被执行直到切割水平3。即,子带结构与图4中所示的相同,在0LL到3HH的范围内变化。
非零比特平面计数计算部562计算关于每个成分(例如,亮度Y和色差Cb和Cr)的结构的非零比特平面的数目。尽管成分结构不限于任何细节,但是下面描述通常使用的由亮度Y和色差Cb和Cr组成的成分。
总和计算部563使用以下表达式(6),计算由非零比特平面计数计算部562计算得出的有效比特平面计数的每个图像的总数(ALL_NUM_NONZERO_BP):
ALL_NUM_NONZERO_BP=∑(0LL,...,3HH)NUM_NONZERO_BP_Y
+∑(0LL,...,3HH)NUM_NONZERO_BP_Cb
+∑(0LL,...,3HH)NUM_NONZERO_BP_Cr (6)
其中,NUM_NONZERO_BP_Y表示用于亮度Y的非零比特平面的数目;NUM_NONZERO_BP_Cb表示关于色差Cb的非零比特平面的数目;NUM_NONZERO_BP_Cr表示关于色差Cr的非零比特平面的数目。∑(0LL,....,3HH)表示关于每个成分(Y,Cb,Cr)的非零比特平面的数目的所有子带(0LL到3HH)的总和。
总和计算部563向目标比特率计算部565供应如此计算出的非零比特平面计数的每个图像的总和(ALL_NUM_NONZERO_BP)。
目标比特率获取部564获取由不可逆编码块112供应的不可逆编码目标比特率(TR)。目标比特率获取部564向目标比特率计算部565供应所获取的不可逆编码目标比特率(TR)。
目标比特率计算部565从总和计算部563获取非零比特平面的数目的每个图像的总和(ALL_NUM_NONZERO_BP)。目标比特率计算部565还从目标比特率获取部564获取不可逆编码目标比特率(TR)。目标比特率计算部565进一步获取预定的非零比特平面计数,以用作参考值(Ref_ALL_NUM_NONZERO_BP)。参考值(Ref_ALL_NUM_NONZERO_BP)可以预先提供,并可以由未示出的内部存储器等中的目标比特率计算部565保持。
目标比特率计算部565使用非零比特平面的数目的每个图像的总和(ALL_NUM_NONZERO_BP)、不可逆编码目标比特率(TR)、以及参考值(Ref_ALL_NUM_NONZERO_BP),获取作为用于将由部分解码块111通过其的解码处理获取的图像数据的目标比特率的解码目标比特率(Target_Rate)。目标比特率计算部565通过使用以下表达式(7)说明性地计算解码目标比特率(Target_Rate):
通过以上的表达式(7),目标比特率计算部565根据非零比特平面计数的每个图像的总和(ALL_NUM_NONZERO_BP)与参考值(Ref_ALL_NUM_NONZERO_BP)的相对比率确定解码目标比特率(Target_Rate)。具体地,如果非零比特平面计数的总和(ALL_NUM_NONZERO_BP)大于参考值(Ref_ALL_NUM_NONZERO_BP),则目标比特率计算部565将解码目标比特率(Target_Rate)设置得高于不可逆编码目标比特率(TR),以顾及从可逆编码得出的大代码量的代码流。
相反地,如果非零比特平面计数的总和(ALL_NUM_NONZERO_BP)小于参考值(Ref_ALL_NUM_NONZERO_BP),则目标比特率计算部565将解码目标比特率(Target_Rate)设置得低于不可逆编码目标比特率(TR),以顾及从可逆编码得出的小代码量的代码流。
当目标比特率计算部565根据有效比特平面计数的总和与所述的预定参考值的相对比率确定解码目标比特率时,有可能以比以前更简单且更恰当的方式确定解码目标比特率。
解码目标比特率可以通过任何其他的适当方法获取。即,如果合适,则可以使用表达式(7)以外的方法、表达式等。
目标比特率计算部565向部分解码块111供应如此计算得出的解码目标比特率(Target_Rate)。基于所供应的解码目标比特率,部分解码块111计算目标压缩率,其中,相对于主要(原始)图像数据,通过解码生成的基带图像数据将被以该目标压缩率而压缩。部分解码块111部分地将可逆地压缩后的文件的代码流解码为基带图像数据。部分解码块111继续向不可逆编码块112供应所生成的基带图像数据(解码后的图像数据)。
不可逆编码块112根据JPEG 2000标准,以期望压缩率不可逆地对基带图像数据进行编码,并输出作为结果的代码流。在这种情况下,不可逆编码块112向部分解码率控制块522供应不可逆编码目标比特率,而不是向部分解码块111供应目标压缩率。
以下参考图39的流程图描述的是在图32的步骤S502中的情况中执行的解码目标比特率确定处理。
当解码目标比特率确定处理开始时,部分解码率控制块522中的零系数比特平面计数计算部561进行到步骤S561,并且计算零系数比特平面的数目。在步骤S562中,非零比特平面计数计算部562从零系数比特平面计数计算非零比特平面的数目。在步骤S563中,总和计算部563计算关于正在处理的图像的所有代码块的非零比特平面的数目的总和(即,所有子带和成分的结构)。在步骤S564中,目标比特率计算部565获取参考值。在步骤S565中,目标比特率获取部564获取不可逆编码目标比特率。
在步骤S566中,目标比特率计算部565使用在步骤S563中所获取的非零比特平面的数目的总和、在步骤S564中获取的参考值、以及在步骤S565中获取的不可逆编码目标比特率,计算解码目标比特率。
在步骤S567中,目标比特率计算部565向部分解码块111供应在步骤S566中计算得出的解码目标比特率。
在接收到解码目标比特率之后,部分解码率控制块522终止解码目标比特率确定处理。控制然后返回到图32的步骤S502,并且步骤S503和随后的步骤被执行。
如上所述,部分解码率控制块522基于用于由可逆编码块101执行的可逆编码的编码参数(非零比特平面的数目)获取解码目标比特率。部分解码块111使用解码目标比特率执行解码处理。即,部分解码块111基于用于可逆编码的非零比特平面的数目粗略地估计对图像数据进行编码时的困难程度。部分解码块111然后使用根据所估计出的困难程度建立的解码目标比特率执行它的解码处理(部分解码处理)。以这种方式,部分解码块111可以以反映对图像数据进行编码时的困难程度的比特率生成解码后的图像数据。这使得不可逆编码块112使用可变比特率以比以前更简单且更恰当的方式执行不可逆编码。即,不可逆代码转换单元502可以使用可变比特率方案,更简单且更恰当地将可逆地编码后的代码流变换为不可逆地编码后的代码流。换言之,即使在主要图像具有大数据尺寸的情况下,编码设备500也可以比平常更简单且更充分地以各种压缩率对图像数据进行编码。
在以上示例中,在图32的代码转换处理中,步骤S501和S502可以并行执行。在那段时间期间,部分解码率控制块522可以计算诸如压缩率或代码量之类的相当于比特率的其他信息,以用作目标值。类似地,由不可逆编码块112供应给部分解码率控制块522的信息可以不同于比特率。
在以上描述中,总和计算部563被示出为计算关于所有代码块的非零比特平面计数的总和。可选地,总和计算部563可以计算仅关于图像内的部分代码块(即,代表性代码块)的非零比特平面的数目的总和。基于如此获取的总和,目标比特率计算部565可以计算解码目标比特率。
以上描述的是计算解码目标比特率的三种方法。第一、第二、及第三种方法被示出为分别使用有效比特平面的数目、编码过程的数目、以及非零比特平面的数目。
以上三种方法中的第二种方法被示出为能够通过简单地参考信息包头部来获取编码过程的数目。假设编码过程计数对应于代码量,则第二种方法比其他两种方法更易于执行,并且提供了最适当的值以用作编码目标比特率(即,第二方法使得比另两种方法更适当地估计必需的代码量成为可能)。
对比之下,第一种方法涉及简单地从零比特平面的数目获取有效比特平面的数目。因此,第一种方法通常比第三种方法更易于执行,但是需要比第二种方法更为复杂的处理。由于其没有考虑有效比特平面的实际代码量,所以第一种方法仅可以获取比其他两种方法更为粗略地估计出的解码目标比特率的值(即,第一种方法在估计必需的代码量时具有最低的准确性)。
同时,第三种方法需要参考所有的编码后的数据,所以其通常需要比其他两种方法更为复杂的处理。另外,假设其考虑了有效比特平面内的代码量(即,非零比特平面计数),则第三种方法可以获取比第一种方法更为适当的解码目标比特率的值(即,第三种方法能够比第一种方法更为适当地估计必需的代码量)。
实际上,应该考虑包括硬件吞吐量和将要处理的图像数据的特性在内的各种条件,优选地选择和执行适当方法。用于计算解码目标比特率的方法可以预先确定,也可以在将要执行代码转换处理时从多个选项中选择。
在以上的描述中,部分解码率控制块522被示出为在基于编码参数和参考值之间的相对比率计算解码目标比特率之前,将编码参数和参考值进行比较。可选地,部分解码率控制块522可以参考预定的表格信息,以基于编码参数获取解码目标比特率。
图40是示出在使用表格信息从有效比特平面的数目获取解码目标比特率时有效的部分解码率控制块522的详细结构的框图。如图40中所示,与其在图30中的对应部分一样,部分解码率控制块522具有零比特平面计数提取部531、有效比特平面计数计算部532、以及总和计算部533。图40的部分解码率控制块522还包括表格信息保持部634、目标比特率确定部635、以及代替图30中的目标比特率获取部534和目标比特率计算部535的内插处理部636。
表格信息保持部634保持指示一侧的每个图像的有效比特平面计数的总和与另一侧的解码目标比特率之间的对应关系的表格信息。表格信息保持部634根据需要向目标比特率确定部635供应表格信息。
图41是由表格信息保持部634保持的一般表格信息的说明性示意图。图41中所示的表格信息601是指示一侧的每个图像的有效比特计数的总和(ALL_NUM_BP)与另一侧的解码目标比特率(Target_Rate)之间的对应关系的信息。表格信息601示出了每个图像的有效比特平面计数的总和(ALL_NUM_BP)的代表值以及与这些代表值相对应的解码目标比特率(Target_Rate)。
在图41的示例中,表格信息601列出了作为每个图像的有效比特平面计数的总和的代表值(ALL_NUM_BP)的“50或更少”、“100”、“500”、“1000”、“1500”、“1800”、以及“2000或更高”。这些代表值分别与作为对应的解码目标比特率(Target _Rate)而被给定的“50Mbps”、“100Mbps”、“200Mbps”、“250Mbps”、“275Mbps”、“300Mbps”、以及“350Mbps”相关联。尽管参考值(Ref_ALL_NUM_BP)不限于任何特定数目,但是建立数字“1000”作为图41的示例。
通过参考表格信息601,目标比特率确定部635获取与用于给定图像的有效比特平面计数的总和的代表值(ALL_NUM_BP)相对应的解码目标比特率(Target_Rate)。例如,如果用于所关心的图像的有效比特平面计数的总和(ALL_NUM_BP)为1000,则目标比特率确定部635参考图41的表格信息601确定解码目标比特率(Target_Rate)为250Mbps。
在目标比特率确定部635的控制下,内插处理部636对由表格信息保持部634保持的表格信息601执行内插处理。说明性地,存在由总和计算部533计算得出的用于正关注的图像的有效比特平面计数的总和(ALL_NUM_BP)不同于表格信息601中的代表值的情况。在这种情况下,目标比特率确定部635不能通过参考表格信息601获取适当的解码目标比特率(Target_Rate)。然后,目标比特率确定部635使内插处理部636对表格信息601进行内插,以获取与用于正关注的图像的有效比特平面计数的总和(ALL_NUM_BP)相对应的解码目标比特率(Target_Rate)。
内插处理不限于任何细节。说明性地,解码目标比特率(Target_Rate)可以以线性方式改变。即,基于一侧的包括在表格信息601中的代表值和另一侧的由总和计数部533计算得出的用于正关注的图像的有效比特平面计数的总和(ALL_NUM_BP)之间的关系,内插处理部636可以线性地改变与可用的总和代表值相对应的解码目标比特率(Target_Rate)。从而,内插处理提供了与由总和计算部533计算得出的用于正关注的图像的有效比特平面计数的总和(ALL_NUM_BP)相对应的解码目标比特率(Target_Rate)。
作为另一个示例,可以以关于代表值的步进方式来改变解码目标比特率(Target_Rate)。即,内插处理部636可以采用与小于由总和计算部533计算得出的用于所关心的图像的有效比特平面计数的总和(ALL_NUM_BP)的表格信息601中的那些代表值中的最大值相对应的解码目标比特率(Target_Rate)。相反,内插处理部636可以采用与大于由总和计算部533计算得出的用于正关注的图像的有效比特平面计数的总和(ALL_NUM_BP)的表格信息601中的那些代表值中的最小值相对应的解码目标比特率(Target_Rate)。
内插处理部向目标比特636率确定部635供应如此获取的解码目标比特率(Target_Rate)。接着,目标比特率确定部635将所供应的解码目标比特率(Target_Rate)供应给部分解码块111。
以下参考图42的流程图描述的是在图32的步骤S502中的情况中执行的解码目标比特率确定处理。
当解码目标比特率确定处理开始时,部分解码率控制块522中的零比特平面计数提取部531进行到步骤S621,并且提取零比特平面的数目。在步骤S622中,有效比特平面计数计算部532从零比特平面计数计算有效比特平面的数目。在步骤S623中,总和计算部533计算关于正在处理的图像的所有代码块的有效比特平面的数目的总和(即,所有子带和成分的结构)。
在步骤S624中,目标比特率确定部635通过参考由表格信息保持部634保持的表格信息601,确定与在步骤S623中计算得出的每个图像的有效比特平面计数的总和相对应的解码目标比特率。这里,内插处理部636根据需要对表格信息601进行内插。
在步骤S625中,目标比特率确定部635向部分解码块111供应在步骤S624中计算得出的解码目标比特率。
通过所供应的解码目标比特率,部分解码率控制块522终止解码目标比特率确定处理。控制然后返回到图32的步骤S502,并且步骤S503和后续步骤被执行。
如上所述,部分解码率控制块522通过使用表格信息601,简单地基于用于由可逆编码块101执行的可逆编码的编码参数(有效比特平面的数目)获取解码目标比特率。部分解码块111使用如此获取的解码目标比特率执行解码处理。即,部分解码块111以反映用于可逆编码的有效比特平面的数目的解码目标比特率执行它的解码处理(部分解码处理)。部分解码块111然后可以以与对图像数据进行编码时的困难程度相称的比特率生成解码后的图像数据。这使得不可逆编码块112以比以前更简单且更恰当的方式使用可变比特率方案执行不可逆编码。即,不可逆代码转换单元502可以使用可变比特率方案,更简单且更恰当地将可逆地编码后的代码流变换为不可逆地编码后的代码流。换言之,即使在主要图象具有大数据尺寸的情况下,编码设备500也可以更简单且更充分地以不同压缩率对图像数据进行编码。
作为以上所述的可选,部分解码率控制块522可以计算诸如压缩率或代码量之类的相当于比特率的信息,以用作目标值。类似地,由不可逆编码块112供应给部分解码率控制块522的信息可以是不同于比特率的信息。
作为另一个可选,总和计算部533可以计算仅关于图像内的部分代码块(即,代表性代码块)的有效比特平面的数目的总和。基于如此获取的总和,目标比特率确定部635可以计算解码目标比特率。
在编码过程的数目被用作编码参数(即,代码块信息)的情况下,表格信息也可以被用于确定解码目标比特率,像以上所述的涉及有效比特平面的数目的情况一样。
图43是示出当使用表格信息从编码过程的数目获取解码目标比特率时有效的部分解码率控制块522的详细结构的框图。如图43中所示,像其在图34中的对应部分一样,部分解码率控制块522具有编码过程计数提取部541和总和计算部542。图43的部分解码率控制块522进一步包括表格信息保持部643、目标比特率确定部644、以及代替图34中的目标比特率获取部543和目标比特率计算部544的内插处理部645。
表格信息保持部643保持指示一侧的每个图像的编码过程计数的总和与另一侧的解码目标比特率之间的对应关系的信息表格。表格信息保持部643根据需要向目标比特率确定部644供应表格信息。表格信息的结构与涉及有效比特平面的图41中的表格信息601基本相同。这样,通过每个图像的编码过程计数的总和的代表值(ALL_NUM_CP)和对应于这些代表值的解码目标比特率(Target_Rate)组成了表格信息。
通过参考表格信息,目标比特率确定部644获取与用于给定图像的编码过程计数的总和的代表值(ALL_NUM_CP)相对应的解码目标比特率(Target_Rate)。
在目标比特率确定部644的控制下,内插处理部645对由表格信息保持部643保持的表格信息执行内插处理。像以上所述的涉及有效比特平面的数目的情况一样,内插处理不限于任何细节。
内插处理部645向目标比特率确定部644供应如此获取的解码目标比特率(Target_Rate)。接着,目标比特率确定部644将所供应的解码目标比特率(Target_Rate)供应给部分解码块111。
以下参考图44的流程图描述的是在图32的步骤S502中的情况中执行的解码目标比特率确定处理。
当解码目标比特率确定处理开始时,部分解码率控制块522中的编码过程计数提取部541进行到步骤S641,并提取编码过程的数目。在步骤S642中,总和计算部542计算关于正在处理的图像的所有代码块的编码过程的数目的总和(即,所有子带和成分的机构)。
在步骤S643中,目标比特率确定部644通过参考由表格信息保持部643保持的表格信息,确定与在步骤S642中计算得出的每个图像的编码过程计数的总和相对应的解码目标比特率。这里,内插处理部645根据需要对表格信息进行内插。
在步骤S644中,目标比特率确定部644向部分解码块111供应在步骤S643中计算得出的解码目标比特率。
通过所供应的解码目标比特率,部分解码率控制块522终止解码目标比特率确定处理。控制然后返回到图32的步骤S502,并且步骤S503及后续步骤被执行。
如上所述,部分解码率控制块522通过使用表格信息,基于用于由可逆编码块101执行的可逆编码的编码参数(编码过程的数目)简单地获取解码目标比特率。部分解码块111使用如此获取的解码目标比特率执行解码处理。即,部分解码块111以反映用于可逆编码的编码过程的数目的解码目标比特率执行它的解码处理(部分解码处理)。部分解码块111然后可以以与对图像数据进行编码时的困难程度相称的比特率生成解码后的图像数据。这使得不可逆编码块112以比以前更简单且更恰当的方式使用可变比特率方案执行不可逆编码。即,不可逆代码转换单元502可以使用可逆比特率方案,更简单且更恰当地将可逆地编码后的代码流变换为不可逆的编码后的代码流。换言之,即使在主要图像具有大数据尺寸的情况下,编码设备500也可以更简单且更充分地以不同压缩率对图像数据进行编码。
作为以上所述内容的可选,部分解码率控制块522可以计算诸如压缩率或代码量之类的相当于比特率的信息,以用作目标值。类似地,由不可逆编码块112供应给部分解码率控制块522的信息可以是不同于比特率的信息。
作为另一个选择,总和计算部542可以计算仅关于图像内的部分代码块(即,代表性代码块)的编码过程的数目的总和。基于如此获取的总和,目标比特率确定部644可以计算解码目标比特率。
在非零比特平面的数目被用作编码参数(即,代码块信息)时,表格信息也可以被用于确定解码目标比特率,像以上所述的涉及有效比特平面的数目和编码过程的数目的情况中一样。
图45是示出当解码目标比特率是使用表格信息从非零比特平面的数目获取时有效的部分解码率控制块522的详细结构的框图。如图45中所示,像其在图37中的对应部分一样,部分解码率控制块522具有零系数比特平面计数计算部561、非零比特平面计数计算部562、以及总和计算部563。图45的部分解码率控制块522还包括表格信息保持部664、目标比特率确定部665、以及代替图37中的目标比特率获取部564和目标比特率计算部565的内插处理部666。
表格信息保持部664保持指示一侧的每个图像的有效比特平面计数的总和与另一侧的解码目标比特率之间的相应关系的表格信息。表格信息保持部664根据需要向目标比特率确定部665供应表格信息。表格信息的结构与涉及有效比特平面的数目的图41中的表格信息601基本相同。这样,通过每个图像的非零比特平面计数的总和的代表值(ALL_NUM_NONZERO_BP)和对应于这些代表值的解码目标比特率(Target_Rate)组成了表格信息。
通过参考表格信息,目标比特率确定部665获取与用于给定图像的非零比特平面计数的总和的代表值(ALL_NUM_NONZERO_BP)相对应的解码目标比特率(Target_Rate)。
在目标比特率确定部665的控制下,内插处理部666对由表格信息保持部664保持的表格信息执行内插处理。像上述的涉及编码过程的数目和有效比特平面的数目的情况中一样,内插处理不限于任何细节。
内插处理部666像目标比特率确定部665供应如此获取的解码目标比特率(Target_Rate)。接着,目标比特率确定部665将所供应的解码目标比特率(Target_Rate)供应给部分解码块111。
以下参考图46的流程图描述的是在图32的步骤S502中的情况下执行的解码目标比特率确定处理。
当解码目标比特率确定处理开始时,部分解码率控制块522中的零系数比特平面计数计算部561进行到步骤S661,并且计算零系数比特平面的数目。在步骤S662中,非零比特平面计数计算部562从零系数比特平面计数计算非零比特平面的数目。在步骤S663中,总数计算部563计算关于正在处理的图像的所有代码块的非零比特平面的数目的总和(即,所有子带和成分的结构)。
在步骤S664中,目标比特率确定部665通过参考由表格信息保持部664保持的表格信息,确定与在步骤S663中计算得出的每个图像的非零比特平面计数的总和相对应的解码目标比特率。这里,内插处理部666根据需要对表格信息进行内插。
在步骤S665中,目标比特率确定部665向部分解码块111供应在步骤S664中计算得出的解码目标比特率。
通过所供应的解码目标比特率,部分解码率控制块522终止解码目标比特率确定处理。控制然后返回到图32的步骤S502,并且步骤S503及后续步骤被执行。
如上所述,部分解码率控制块522通过使用表格信息,简单地基于用于由可逆编码块101执行的可逆编码的编码参数(非零比特平面的数目)来获取解码目标比特率。部分解码块111使用如此获取的解码目标比特率执行解码处理。即,部分解码块111以反映用于可逆编码的非零比特平面的数目的解码目标比特率执行它的解码处理(部分解码处理)。部分解码块111然后可以以与对图像数据进行编码时的困难程度相称的比特率来生成解码后的图像数据。这使得不可逆编码块112以比以前更简单且更恰当的方式使用可变比特率方案执行不可逆编码。即,不可逆代码转换单元502可以使用可变比特率方案,更简单且更恰当地将可逆地编码后的代码流变换为不可逆地编码后的代码流。换言之,即使在主要图像具有大数据尺寸的情况下,编码设备500也可以更简单且更充分地以不同压缩率对图像数据进行编码。
作为以上所述内容的替代,部分解码率控制块522可以计算诸如压缩率或代码量的相当于比特率的信息,以用作目标值。类似地,由不可逆编码块112供应给部分解码率控制块522的信息可以是不同于比特率的信息。
作为另一种选择,总数计算部563可以计算仅关于图像内的部分代码块(即,代表性代码块)的非零比特平面的数目的总和。基于如此获取的总和,目标比特率确定部665可以确定解码目标比特率。
在以上的描述中,有效比特平面的数目、编码过程的数目、或非零比特平面的数目被示出为被用作用于可逆编码的编码参数。可选地,可以代替使用一些其他的适当编码参数。
在以上的描述中,不可逆代码转换单元502被示出为通过使用用于可逆编码的编码参数来估计编码时的困难程度,并且相应地确定解码目标比特率。可选地,编码时的困难程度可以基于可逆编码的结果来估计(即,可以确定解码目标比特率)。
图47是示出在基于可逆编码的结果估计编码时的困难程度时使用的另一种编码设备700的一般结构的框图。如图47中所示,除了不可逆代码转换单元702代替了不可逆代码转换单元502以外,编码设备700基本与图29中的编码设备500相同构造。除了代码块信息提取块521被可逆压缩率测量块721代替且部分解码率控制块522被部分解码率控制块722代替以外,不可逆代码转换单元702具有与图29中的不可逆代码转换单元502基本相同的结构。
可逆压缩率测量块721使用从信息处理块103-1、传输信道103-2、或存储块103-3供应的、从可逆编码块101对图像数据的可逆编码产生的代码流,测量由可逆编码块101执行的可逆编码的压缩率(即,可逆压缩率)。可逆压缩率测量块721向部分解码率控制块522供应如此测量出的可逆压缩率。
部分解码率控制块722使用由可逆压缩率测量块721供应的可逆压缩率,获取用于部分解码块111的解码目标比特率(Target_Rate)。部分解码率控制块向部分解码块供应如此获取的解码目标比722111特率。接着,部分解码块111使用所接收的解码目标比特率执行部分解码处理。
图48是示出可逆压缩率测量块721和部分解码率控制块722的详细结构的框图。如图48中所示,可逆压缩率测量块721包含代码流数据尺寸测量部731和可逆压缩率计算部732。
代码流数据尺寸测量部731测量从可逆编码块101进行的图像数据的可逆编码产生的作为结果的代码流的数据尺寸(即,文件尺寸)。说明性地,代码流的数据尺寸(文件尺寸)可以简单地通过参考文件系统管理信息获取。代码流数据尺寸测量部731向可逆压缩率计算部732供应如此获取的数据尺寸(文件尺寸)。
可逆压缩率计算部732使用从代码流数据尺寸测量部731供应的代码流的数据尺寸(文件尺寸),计算可逆压缩率。即,可逆压缩率计算部732计算表示代码流数据尺寸(文件尺寸)与仍将被可逆编码的原始图像数据的数据尺寸(文件尺寸)的比率的可逆压缩率(RATE_Lossless)。
通过参考文件系统管理信息或通过执行简单计算,简单地获取仍将被可逆编码的原始图像数据的数据尺寸(文件尺寸)。
说明性地,在高分辨率图像的情况下,仍将被可逆编码的原始图像数据的数据尺寸(文件尺寸)被计算如下:1920(像素)×1080(像素)×3(配置成分(例如,RGB)的数目)×8(比特深度)×24(每秒的图像数目)×时间(秒)。
可逆压缩率计算部732向部分解码率控制块722供应如此计算得出的可逆压缩率(RATE_Lossless)。
如图48中所示,部分解码率控制块722具有目标比特率获取部741和目标比特率计算部742。
目标比特率获取部741从不可逆编码块112获取不可逆编码目标比特率(TR),并将所获取的比特率转发给目标比特率计算部742。
目标比特率计算部742从可逆压缩率测量块721获取可逆压缩率(RATE_Lossless)。目标比特率计算部742还获取预定可逆压缩率,以用作参考值(Ref_RATE_Lossless)。目标比特率计算部742进一步从目标比特率获取部741获取不可逆编码目标比特率(TR)。
目标比特率计算部742使用如所述的那样获取的可逆压缩率(RATE_Lossless)、不可逆编码目标比特率(TR)、以及参考值(Ref_RATE_Lossless),获取用于部分解码块111的解码目标比特率(Target_Rate)。说明性地,目标比特率计算部742使用以下表达式(8)来计算解码目标比特率(Target_Rate):
通过以上的表达式(8),目标比特率计算部742根据可逆压缩率(RATE_Lossless)与参考值(Ref_RATE_Lossless)的相对比率的倒数确定解码目标比特率(Target_Rate)。具体地,如果可逆压缩率(RATE_Lossless)低于参考值(Ref_RATE_Lossless),则目标比特率计算部742将解码目标比特率(Target_Rate)设置得高于不可逆编码目标比特率(TR),以顾及从可逆编码得出的大代码量的代码流。
相反,如果可逆压缩率(RATE_Lossless)高于参考值(Ref_RATE_Lossless),则目标比特率计算部742将解码目标比特率(Target_Rate)设置得低于不可逆编码目标比特率(TR),以顾及从可逆编码得出的小代码量的代码流。
当目标比特率计算部742根据可逆压缩率与所述预定参考值的相对比率(的倒数)确定解码目标比特率时,可以以比以前更简单且更恰当的方式确定解码目标比特率。
解码目标比特率可以通过任意的其他适当的方法获取。即,如果合适,可以使用以上的表达式(8)以外的方法、表达式等。
目标比特率计算部742向部分解码块111供应如此计算得出的解码目标比特率(Target_Rate)。基于所供应的解码目标比特率,部分解码块111计算目标压缩率,其中,相对于主要(原始)图像数据,通过解码生成的基带图像数据将被以该解码目标比特率压缩。部分解码块111将可逆地压缩后的文件的代码流部分地解码为基带图像数据。
如上所述,只要不可逆编码块112可以达到不可逆编码目标比特率,部分解码块111就可以以降低解码处理的工作负荷的方式对可逆地压缩后的文件的代码流进行部分解码(即,执行部分解码处理)。在这种情况下,部分解码块111基于由目标比特率计算部742计算得出的解码目标比特率确定它的部分解码处理的范围。
部分解码块111向不可逆编码块112供应所生成的基带图像数据(即,解码后的图像数据)。
接着,不可逆编码块112根据JPEG 2000标准以期望压缩率不可逆地对基带图像数据进行编码,并输出作为结果的代码流。在这种情况下,不可逆编码块112向部分解码率控制块722供应不可逆编码目标比特率。
图49是组成由不可逆代码转换单元702执行的代码转换处理的步骤的说明性流程图。
当被供应来自信息处理块103-1、传输信道103-2、或存储块103-3的图像数据时,不可逆代码转换单元702开始它的代码转换处理。随着代码转换处理的开始,代码流数据尺寸测量部731进行到图49中的步骤S701,并通过参考文件系统管理信息说明性地获取代码流的数据尺寸。在步骤S702中,可逆压缩率计算部732使用在步骤S701中获取的代码流数据尺寸计算可逆压缩率(RATE_Lossless)。
在步骤S703中,部分解码率控制块522确定用于部分解码处理的目标比特率(即,解码目标比特率)。随后将详细讨论确定用于部分解码的目标比特率的处理。
通过所确定的解码目标比特率,部分解码块111进行到步骤S704。在步骤S704中,部分解码块111使用在步骤S703中计算得出的解码目标比特率执行部分解码处理,以生成解码后的图像数据。部分解码处理与以上参考图18的流程图描述的相同,所以将不对其进行进一步的讨论。应该注意,在步骤S704中,部分解码块111从解码目标比特率计算目标压缩率,并且使用计算得出的目标压缩率执行部分解码处理。
在步骤S705中,不可逆编码块112执行不可逆编码处理。步骤S705的处理与以上参考图19的流程图描述的相同,所以将不对其进行进一步的讨论。应该注意,在步骤S705中,不可逆编码块112向部分解码率控制块722供应不可逆编码目标比特率,而不是像步骤S308中一样向部分解码块111供应目标压缩率。
在步骤S706中,不可逆代码转换单元702进行核对,以确定图像数据的所有图像是否都已经被处理。如果在步骤S706中发现有任何图像未处理,则控制返回到步骤S704,并且后续处理被重复。如果在步骤S706中发现所有图像都已经被处理,则代码转换处理结束。
在这种情况下,对于图像数据仅计算一次解码目标比特率。这是因为,从代码流的数据尺寸(文件尺寸)计算得出的可逆压缩率被用于计算解码目标比特率。
可选地,可逆压缩率测量块721可以计算用于(例如,图像中的)图像数据的其他适当单元中的每一个的可逆压缩率。然而在这种情况下,所涉及的处理将比以上所述的更加复杂,这是因为需要获取用于这些数据单元(例如,用于每个图像)中的每一个的代码流的数据尺寸。
下面参考图50的流程图描述的是在图49的步骤S703中执行的解码目标比特率确定处理。
当解码目标比特率确定处理开始时,部分解码率控制块722中的目标比特率获取部741进行到步骤S721,并且获取不可逆编码目标比特率。在步骤S722中,目标比特率计算部742获取参考值。在步骤S723中,目标比特率计算部742获取可逆压缩率。在步骤S724中,目标比特率计算部742使用在步骤S721中获取的不可逆编码目标比特率、在步骤S722中获取的参考值、以及在步骤S723中获取的可逆压缩率,计算解码目标比特率。
在步骤S725中,目标比特率计算部742向部分解码块111供应在步骤S724中计算得到的解码目标比特率。
通过所供应的目标比特率,部分解码率控制块722终止解码目标比特率确定处理。然后,控制返回到图49的步骤S703,并且步骤S704及后续步骤被执行。
如上所述,部分解码率控制块722基于用于由可逆编码块101执行的可逆编码的可逆压缩率来获取解码目标比特率。部分解码块111使用如此获取的解码目标比特率来执行它的解码处理。即,部分解码块111基于可逆压缩率粗略地估计在对图像数据进行编码时的困难程度,并且使用根据所估计的编码时的困难程度而建立的解码目标比特率来执行解码处理(即,部分解码处理)
在这种情况下,可逆压缩率是通过简单地参考如上所述的文件系统管理信息等计算得出的。这消除了对诸如代码块信息的解析处理的需要。此外,不需要理解编码/解码语法。以这种方式,部分解码率控制块722可以进一步降低用于获取解码目标比特率的处理的工作负荷。
如上所述,部分解码块111可以简单地以与对图像数据编码时的困难程度相称的比特率来生成解码后的图像数据。这使得不可逆编码块112以比以前更简单且更恰当的方式使用可变比特率方案执行不可逆的编码。即,不可逆代码转换单元702可以使用可变比特率方案来更简单且更恰当地将可逆地编码后的代码流变换为不可逆地编码后的代码流。换言之,即使在主要图像具有大数据尺寸的情况下,编码设备700也可以更简单且更恰当地以不同压缩率对图像数据进行编码。
在以上的描述中,部分解码率控制块722被示出为计算比特率(解码目标比特率),以用作用于解码处理的目标值。可选地,部分解码率控制块722可以计算诸如压缩率或代码量之类的相当于比特率的信息,以用作目标值。在这种情况下,部分解码块111仅需要按照正关注的信息的类型,将目标值变换为一些适当的东西。可以通过与以上参考图18的流程图讨论的方式基本相同的方式执行部分解码处理。
类似地,由不可逆编码块112供应给部分解码率控制块722的信息可以是不同于比特率的信息。例如,该信息可以由代码量或压缩率组成。
可以基于从可逆编码处理得出的作为结果的系统参数来估计编码时的困难程度(即,可以确定解码目标比特率)。例如,部分解码率控制块可以使用指示由可逆编码块101执行的可逆编码处理的处理时间(即,时钟脉冲计数或周期计数)的系统参数来估计编码时的困难程度。
图51是示出用在以上情况中的另一种编码设备800的一般结构的框图。如图51所示,除了不可逆代码转换单元502被不可逆代码转换单元802替代以外,编码设备800具有与图29中的编码设备500基本相同的结构。除了代码块信息提取块521被编码时间测量块821代替且部分解码率控制块522被部分解码率控制块822代替以外,图51中的不可逆代码转换单元802具有与图29中的不可逆代码转换单元502基本相同的结构。
编码时间测量块821监控由可逆编码块101执行的可逆编码处理,以测量所涉及的处理时间(即,可逆编码时间)。基于测量结果,编码时间测量块821计算用于由可逆编码块101执行的可逆编码处理的(可逆)压缩率。
在监控由可逆编码块101执行的可逆编码处理并测量所涉及的处理时间(即,可逆编码时间)之后,编码时间测量块821保持测量结果。通过信息处理块103-1、传输信道103-2、或存储块103-3,编码时间测量块821获取从由可逆编码块101执行的图像数据的可逆编码产生的代码流。编码时间测量块821然后基于用于生成如此获取的代码流的可逆编码处理的可逆编码时间,计算可逆压缩率。编码时间测量块821向部分解码率控制块822供应所计算出的可逆压缩率。
部分解码率控制块822使用由编码时间测量块821供应的可逆压缩率,获取用于部分解码块111的解码目标比特率(Target_Rate)。部分解码率控制块822向部分解码块111供应如此获取的解码目标比特率。接着,部分解码块111使用所供应的解码目标比特率执行部分解码处理。
图52是示出编码时间测量块821和部分解码率控制块822的一般结构的框图。如图52中所示,编码时间测量块821具有可逆编码时间测量部831、可逆编码时间保持部832、可逆编码时间提取部833、以及可逆压缩率估计部834。
可逆编码时间测量部831监控由可逆编码块101执行的可逆编码处理,以测量所涉及的处理时间(即,可逆编码时间)。说明性地,可逆编码时间测量部831测量从可逆编码处理开始的时间开始直到该处理被终止为止所流逝的时间段。可选地,可逆编码时间测量部831可以对从可逆编码处理开始的时间开始直到该处理被终止为止给出的时钟脉冲的数目进行计数。作为另一个选择,可逆编码时间测量部831可以对从可逆编码处理开始的时间开始直到该处理被终止为止给出的周期的数目进行计数。
可逆编码时间保持部832保持由可逆编码时间测量部831测量出的可逆编码时间(例如,时钟脉冲计数或周期计数)。这里,可逆编码时间保持部832保持与(例如,利用数据名称)标识可逆地编码后的图像数据的标识信息相关联的可逆编码时间。
通过信息处理块103-1、传输信道103-2、或存储块103-3,可逆编码时间提取部833获取由可逆编码块101供应的代码流(即,可逆编码的结果)。可逆编码时间提取部833然后从由可逆编码时间保持部832保持的一群可逆编码时间提取并获取与代码流相对应的可逆编码时间。可逆编码时间提取部833向可逆压缩率估计部834供应如此获取的可逆编码时间。
可逆压缩率估计部834基于所供应的可逆编码时间估计可逆压缩率。一般,可逆编码时间越长,编码时的苦难程度越高,并且作为结果的代码量越大。在这种情况下,可逆压缩率估计部834估计可逆压缩率为低。相反,在可逆编码时间较短的情况下,编码时的困难程度一般较低,并且作为结果的代码量较小。在这种情况下,可逆压缩率估计部834估计可逆压缩率为高。
考虑以上所述的可逆压缩率的倾向,可逆压缩率估计部834从可逆编码时间的长度(即,时钟脉冲计数或周期计数的幅度)估计可逆压缩率的值。这使得对于可逆压缩率估计部834来说,很容易估计可逆压缩率。可逆压缩率估计部834向部分解码率控制块822供应如此估计出的可逆压缩率(RATE_Lossless)。
部分解码率控制块822具有如图52所示的目标比特率获取部841和目标比特率计算部842。
目标比特率获取部841从不可逆编码块112获取不可逆的编码目标比特率(TR),并将所获取的比特率供应给目标比特率计算部842。
目标比特率计算部842从编码时间测量块821获取可逆压缩率(RATE_Lossless)。目标比特率计算部842还获取预定的可逆压缩率,以用作参考值(Ref_RATE_Lossless)。目标比特率计算部842进一步从目标比特率获取部841获取不可逆编码目标比特率(TR)。
类似于以上所述的目标比特率计算部742,目标比特率计算部842通过使用先前获取的可逆压缩率(RATE_Lossless)、不可逆编码目标比特率(TR)、以及参考值(Ref_RATE_Lossless)来计算用于部分解码块111的解码目标比特率(Target_Rate)。
目标比特率计算部向部分解842码块111供应如此获取的解码目标比特率(Target_Rate)。基于所供应的解码目标比特率,部分解码块111计算目标压缩率,其中,相对于主要(原始)图像数据,通过解码生成的基带图像数据将以该目标压缩率压缩。部分解码块111将可逆地压缩后的文件的代码流部分地解码为基带图像数据。
如上所述,只要不可逆编码块112可以达到不可逆编码目标比特率,部分解码块111就以降低解码处理的工作负荷的方式对可逆地压缩后的文件的代码流进行部分解码(即,执行部分解码处理)。在这种情况下,部分解码块111基于由目标比特率计算部842计算得到的解码目标比特率来确定其部分解码处理的范围。
部分解码块111向不可逆编码块112供应所生成的基带图像数据(即,解码后的图像数据)。
接着,不可逆编码块112根据JPEG 2000标准,以期望压缩率不可逆地对基带图像数据进行编码,并输出作为结果的代码流。在这种情况下,不可逆编码块112向部分解码率控制块822供应不可逆编码目标比特率。
图53是组成由编码时间测量块821执行的可逆编码时间测量处理的步骤的流程图。
当可逆编码块101开始它的可逆编码处理时,编码时间测量块821开始可逆编码时间测量处理。随着测量处理的开始,可逆编码时间测量部831进行到步骤S801,并且开始测量可逆编码时间。在步骤S802中,可逆编码块101对图像数据的所有图像进行可逆的编码。当可逆编码被终止时,可逆编码时间测量部831进行到步骤S803,并停止测量可逆编码时间。当测量停止时,到达了步骤S804,可逆编码时间保持部832保持在步骤S801到S803中测量的测量结果(即,可逆编码时间)。然后,可逆编码时间测量处理结束。
以下参考图54的流程图描述的是由不可逆代码转换单元802执行的代码转换处理。
当被供应来自信息处理块103-1、传输信道103-2、或存储块103-3的图像数据时,不可逆代码转换单元802开始他的代码转换处理。随着代码转换处理的开始,可逆编码时间提取部833进行到步骤S821,并从可逆编码时间保持部832获取与代码流相对应的可逆编码时间。
在步骤S822中,可逆压缩率估计部834从在步骤S821中获取的可逆编码时间估计可逆压缩率(RATE_Lossless)。在步骤S823中,部分解码率控制块822确定用于由部分解码块111执行的部分解码的解码目标比特率。解码目标比特率确定处理被以与以上参考图50的流程图描述的方式相同的方式执行,所以将不对其进行进一步讨论。
通过所确定的解码目标比特率,部分解码块111进行到步骤S824,并且通过使用在步骤S823中计算得到的解码目标比特率执行部分解码处理生成解码后的图像数据。部分解码处理被以与以上参考图18的流程图描述的方式相同的方式执行,所以将不对其进行进一步讨论。应该注意,在步骤S824中,部分解码块111从解码目标比特率计算目标压缩率,并使用这样计算得出的目标压缩率执行部分解码处理。
在步骤S825中,不可逆编码块112执行不可逆的编码处理。不可逆的编码处理被以与以上参考图19的流程图描述的方式相同的方式执行,所以将不对其进行进一步讨论。应该注意,在步骤S825中,不可逆编码块112向部分解码率控制块822供应不可逆编码目标比特率,而不是像在步骤S308中一样向部分解码块111供应目标压缩率。
在步骤S826中,不可逆代码转换单元802进行核对,以确定是否图像数据的所有图像都已经被处理。如果在步骤S826中发现有任何图像未被处理,则控制返回到步骤S824,并且重复随后的处理。如果在步骤S826中发现所有的图像都已经被处理,则代码转换处理结束。
在这种情况下,仅对图像数据计算了一次解码目标比特率。这是因为从可逆编码处理的处理时间计算得到的可逆压缩率被用于计算解码目标比特率。
可选地,可逆压缩率估计部834可以计算用于(例如,图像中的)图像数据的其他适当单元中的每一个的可逆压缩率。然而在这种情况下,所涉及的处理将比以上所述的更加复杂,这是因为需要可逆编码时间测量部831获取用于这些数据单元中的每一个(例如,用于每个图像)的可逆编码时间。
如上所述,部分解码块111可以简单地以与对图像数据进行编码时的困难程度相称的比特率生成编码后的图像数据。这使得不可逆编码块112以比以前更简单且更恰当的方式使用可变比特率方案执行不可逆编码。即,不可逆代码转换单元802可以使用可变比特率方案,更简单且更恰当地将可逆地编码后的代码流变换为不可逆地编码后的代码流。换言之,即使在主要图像具有大数据尺寸的情况下,编码设备800也可以比平常更简单且更充分地以不同压缩率对图像数据进行编码。
在以上的描述中,部分解码率控制块822被示出为计算比特率(解码目标比特率),以用作用于解码处理的目标值。可选地,部分解码率控制块822可以计算诸如压缩率或代码量之类的相当于比特率的信息,以用作目标值。在这种情况下,部分解码块111仅需要根据正关注的信息的类型,将目标值变换为适当的东西。然后,可以通过与以上参考图18所述的方式基本相同的方式执行部分解码处理。
同样地,由不可逆编码块112供应给部分解码率控制块822的信息可以是比特率以外的信息。例如,该信息可以由代码量或压缩率组成。
在以上的描述中,示出了被应用于编码设备的本发明的实施例。可选地,本发明可以被应用于各种设备。例如,在每个附图中所示的每个处理块都可以被视为独立设备。尽管以上所述的数据压缩和扩展方法都是基于JPEG 2000标准的,但是这并不限制本发明。在实现本发明时,可以采用用于数据压缩和扩展的任何其他的适当的技术或方法。
以上所述的步骤系列或处理可以通过硬件或软件来执行。在这种情况下,诸如图55中所示的一个的个人计算机被用于执行处理。
在图55中,个人计算机900具有根据ROM(只读存储器)902中保持的程序或与从存储装置913加载到RAM(随机存取存储器)903的程序保持一致执行各种处理的CPU(中央处理单元)901。RAM 903还容纳了执行处理中的CPU 901所需要的数据。
CPU 901、ROM 902、以及RAM 903经由总线904互连。输入/输出接口910也连接至总线904。
输入/输出接口910与输入装置911、输出装置912、存储装置913、以及通信装置914连接。输入装置911一般由键盘和鼠标组成。输出装置912一般由诸如CRT(阴极射线管)或LCD(液晶显示器)之类的显示器以及扬声器组成。存储装置913和通信装置914一般分别由硬盘驱动器和调制解调器组成。通信装置914在包括互联网在内的网络上进行通信。
驱动器915可以根据需要而被连接到输入/输出接口910。诸如磁盘、光盘、磁光盘或半导体存储器之类的多块可拆装介质921可以被加载到驱动器915中。从所加载的可拆装介质检索的计算机程序可以被根据需要安装到存储装置913中。
在通过软件来实现上述的步骤系列或处理的情况下,组成软件的程序被说明性的安装在网络上或来自适当的记录介质。
如图55中所示,记录介质不仅被作为独立于用户的计算机、且由磁盘(包括软盘)、光盘(包括CD-ROM(致密盘只读存储器)和DVD(数字通用光盘))、磁光盘(包括MD(迷你光盘))、或半导体存储器(每个介质都携带必要的程序)组成的可拆装介质921提供,而且被以预先结合在计算机中的包括存储装置913中的硬盘驱动器或ROM 902的形式(每个介质都容纳了程序)提供。
在这个说明书中,描述存储在记录介质上的程序的步骤不仅表示将以所描述的顺序(即,以时间序列为基础)执行的处理,而且表示可以被并行或不按时间顺序独立执行的处理。
在这个说明书中,术语“系统”是指由多个组件装置(设备)组成的整个配置。
尽管以上描述包含了很多特征,但是这些特征不应该被解释为限制本发明的范围,而仅是提供了本发明的当前的一些优选实施例的说明。还将理解,在不脱离后附的权利要求的精神和范围的条件下,可以进行修改和改变。例如,作为单个设备的以上讨论的结构可以被划分为多个装置。相反,多个装置可以被结合成单个设备。可以向每个装置和设备补充以上没有描述的一些结构。只要系统配置在结构和操作方面保持不变,系统的一个或多个组件部分可以被包括在一些其他的一个组件或多个组件中。所以,应该通过所附的权利要求及其法律上的等同物,而不是所给出的示例确定本发明的范围。
本申请包含涉及于2009年1月20日在日本专利局递交的日本优先权专利申请JP 2009-009566和于2008年3月18日在日本专利局递交的日本优先权专利申请JP 2008-068812的主题,它们的全部内容通过引用被结合于此。
Claims (26)
1.一种信息处理设备,包括:
部分解码装置,用于通过对可逆地编码后的图像代码流进行部分解码来生成图像数据;
不可逆编码装置,用于对由所述部分解码装置生成的所述图像数据进行不可逆的编码;以及
控制装置,用于以由所述部分解码装置生成的所述图像数据的目标压缩率构成与用于所述不可逆编码装置的目标代码量相对应的压缩率的方式,控制所述部分解码装置来确定将被解码的图像代码流部分。
2.根据权利要求1所述的信息处理设备,其中,所述控制装置包括:
代码量计算装置,用于单独地选择作为从最重要的数据部分开始到最不重要的数据部分的将被解码的代码流部分候选者的、组成所述代码流的数据的每个预定单元部分,所述代码量计算装置还计算所述候选者的代码量;以及
确定装置,被配置为如果基于由所述代码量计算装置计算出的所述候选者的代码量而计算得出的所述图像数据的压缩率低于所述目标代码量,则所述确定装置将构成所述候选者的数据部分确定为将被解码的数据部分。
3.根据权利要求1所述的信息处理设备,其中,所述控制装置包括:
代码量计算装置,用于单独地选择作为从最不重要的数据部分开始到最重要的数据部分的将被截去的代码流部分候选者的、组成所述代码流的数据的每个预定单元部分,所述代码量计算装置还计算不包括在所述候选者中的数据部分的代码量;以及
确定装置,被配置为如果基于由所述代码量计算装置计算出的不包括在所述候选者中的数据部分的代码量而计算得出的图像数据的压缩率低于所述目标代码量,则所述确定装置将所述不包括在所述候选者中的数据部分确定为将被解码的数据部分。
4.根据权利要求1所述的信息处理设备,其中,所述控制装置包括:
选择装置,用于选择作为从最重要的数据部分开始到最不重要的数据部分的将被解码的数据部分的、组成所述代码流的数据的预定数目的单元部分。
5.根据权利要求1所述的信息处理设备,其中,所述控制装置包括:
选择装置,用于选择作为从最不重要的数据部分开始到最重要的数据部分的将被截去的数据部分的、组成所述代码流的数据的预定数目的单元部分。
6.根据权利要求1所述的信息处理设备,还包括:
可逆编码装置,用于对所述图像数据进行可逆的编码;
其中,所述部分解码装置对由所述可逆编码装置可逆地编码的所述代码流的数据部分进行解码。
7.根据权利要求6所述的信息处理设备,其中,所述可逆编码装置在对每个加权后的数据部分进行编码之前,根据正关注的数据部分的重要性向所述图像数据部分中每个图像数据部分的系数分配权重。
8.一种信息处理方法,包括以下步骤:
使部分解码装置通过对可逆地编码后的图像代码流进行部分解码来生成图像数据;
使不可逆编码装置对由所述部分解码装置生成的所述图像数据进行不可逆的编码;以及
使控制装置以由所述部分解码装置生成的所述图像数据的目标压缩率构成与用于所述不可逆编码装置的目标代码量相对应的压缩率的方式,控制所述部分解码装置来确定将被解码的图像代码流部分。
9.一种信息处理设备,包括:
确定装置,用于使用可逆编码期间的获取的编码参数,确定解码目标比特率,所述解码目标比特率构成将通过用于对可逆地编码后的图像代码流进行部分解码的部分解码处理而生成的图像数据的目标比特率;
部分解码装置,用于通过使用由所述确定装置确定的所述解码目标比特率对所述代码流执行所述部分解码处理,生成所述图像数据;以及
不可逆编码装置,用于对由所述部分解码装置生成的所述图像数据进行不可逆的编码。
10.根据权利要求9所述的信息处理设备,其中,所述确定装置根据所述编码参数与预定参考值的相对比率确定所述解码目标比特率。
11.根据权利要求10所述的信息处理设备,其中,所述确定装置计算作为所述编码参数的每个图像的有效比特平面的总和,并根据计算得到的总和与所述参考值的相对比率计算所述解码目标比特率。
12.根据权利要求11所述的信息处理设备,其中,所述确定装置通过将构成将通过所述不可逆编码装置进行的不可逆编码而生成的编码后的数据的目标比特率的不可逆编码目标比特率乘以所述相对比率,来计算所述解码目标比特率。
13.根据权利要求10所述的信息处理设备,其中,所述确定装置计算作为所述编码参数的每个图像的编码过程的总和,并根据计算得到的总和与所述参考值的相对比率计算所述解码目标比特率。
14.根据权利要求13所述的信息处理设备,其中,所述确定装置通过将构成将通过所述不可逆编码装置进行的不可逆编码而生成的编码后的数据的目标比特率的不可逆编码目标比特率乘以所述相对比率,来计算所述解码目标比特率。
15.根据权利要求10所述的信息处理设备,其中,所述确定装置计算作为所述编码参数的每个图像的非零比特平面的总和,并根据计算得到的总和与所述参考值的相对比率计算所述解码目标比特率。
16.根据权利要求15所述的信息处理设备,其中,所述确定装置通过将构成将通过所述不可逆编码装置进行的不可逆编码而生成的编码后的数据的目标比特率的不可逆编码目标比特率乘以所述相对比率,来计算所述解码目标比特率。
17.根据权利要求10所述的信息处理设备,其中,所述确定装置计算作为所述编码参数的每个图像的有效比特平面的总和,并参考指示所述总和与所述解码目标比特率之间的对应关系的表格信息,从所述总和获取所述解码目标比特率。
18.根据权利要求10所述的信息处理设备,其中,所述确定装置计算作为所述编码参数的每个图像的编码过程的总和,并参考指示所述总和与所述解码目标比特率之间的对应关系的表格信息,从所述总和获取所述解码目标比特率。
19.根据权利要求10所述的信息处理设备,其中,所述确定装置计算作为所述编码参数的每个图像的非零比特平面的总和,并参考指示所述总和与所述解码目标比特率之间的对应关系的表格信息,从所述总和获取所述解码目标比特率。
20.一种信息处理方法,包括以下步骤:
使用可逆编码期间的获取的编码参数,由确定装置确定解码目标比特率,所述解码目标比特率构成将通过用于对可逆地编码后的图像代码流进行部分解码的部分解码处理而生成的图像数据的目标比特率;
由部分解码装置通过使用所确定的解码目标比特率对所述代码流执行所述部分解码处理来生成所述图像数据;以及
由不可逆编码装置对所生成的图像数据进行不可逆编码。
21.一种信息处理设备,包括:
确定装置,用于使用图像代码流的数据尺寸或系统参数,确定解码目标比特率,所述解码目标比特率构成将通过用于对可逆地编码后的所述代码流进行部分解码的部分解码处理而生成的图像数据的目标比特率;
部分解码装置,用于通过使用由所述确定装置确定的所述解码目标比特率对所述代码流执行所述部分解码处理,来生成所述图像数据;以及
不可逆编码装置,用于对由所述部分解码装置生成的所述图像数据进行不可逆的编码。
22.根据权利要求21所述的信息处理设备,其中,所述确定装置包括:
可逆压缩率计算装置,用于使用所述代码流的数据尺寸和仍待被可逆地编码的图像数据的数据尺寸,计算构成用于可逆编码的压缩率的可逆压缩率;以及
解码目标比特率计算装置,用于使用由所述可逆压缩率计算装置计算出的所述可逆压缩率,计算所述解码目标比特率。
23.根据权利要求22所述的信息处理设备,其中,所述解码目标比特率计算装置通过将所述可逆压缩率与预定参考值的相对比率的倒数,与构成将通过由所述不可逆编码装置进行的不可逆编码而生成的编码后的数据的目标比特率的不可逆编码目标比特率相乘,来计算所述解码目标比特率。
24.根据权利要求21所述的信息处理设备,其中,所述确定装置包括:
测量装置,用于测量由执行所述可逆编码所需的时间构成的可逆编码时间;
估计装置,用于根据由所述测量装置测量出的所述可逆编码时间的长度,估计构成用于所述可逆编码的压缩率的可逆压缩率;以及
解码目标比特率计算装置,用于使用由所述估计装置估计出的所述可逆压缩率,计算所述解码目标比特率。
25.根据权利要求24所述的信息处理设备,其中,所述解码目标比特率计算装置通过将所述可逆压缩率与预定参考值的相对比率的倒数,与构成用于将通过由所述不可逆编码装置进行的不可逆编码而生成的编码后的数据的目标比特率的不可逆编码目标比特率相乘,来计算所述解码目标比特率。
26.一种信息处理方法,包括以下步骤:
使用代码流的数据尺寸或系统参数,由确定装置确定解码目标比特率,所述解码目标比特率构成将通过对可逆地编码后的所述代码流进行部分解码的部分解码处理而生成的图像数据的目标比特率;
由部分解码装置通过使用所确定的解码目标比特率对所述代码流执行所述部分解码处理,生成所述图像数据;以及
由不可逆编码装置对所生成的图像数据进行不可逆的编码。
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US8934725B1 (en) | 2010-08-30 | 2015-01-13 | Accusoft Corporation | Image coding and decoding methods and apparatus |
US8983213B1 (en) * | 2010-08-30 | 2015-03-17 | Accusoft Corporation | Image coding and decoding methods and apparatus |
JP2012060261A (ja) * | 2010-09-06 | 2012-03-22 | Sony Corp | 画像処理装置および方法 |
RU2551801C2 (ru) | 2011-01-13 | 2015-05-27 | Кэнон Кабусики Кайся | Устройство кодирования изображения, способ кодирования изображения и программа, а также устройство декодирования изображения, способ декодирования изображения и программа |
US8990435B2 (en) * | 2011-01-17 | 2015-03-24 | Mediatek Inc. | Method and apparatus for accessing data of multi-tile encoded picture stored in buffering apparatus |
JP5817125B2 (ja) * | 2011-01-21 | 2015-11-18 | ソニー株式会社 | 画像処理装置および方法 |
US20160239264A1 (en) * | 2013-06-10 | 2016-08-18 | Ge Intelligent Platforms, Inc. | Re-streaming time series data for historical data analysis |
US10880566B2 (en) | 2015-08-28 | 2020-12-29 | Boe Technology Group Co., Ltd. | Method and device for image encoding and image decoding |
CN105163124B (zh) * | 2015-08-28 | 2019-01-18 | 京东方科技集团股份有限公司 | 一种图像编码方法、图像解码方法及装置 |
US10979747B2 (en) * | 2017-12-21 | 2021-04-13 | Arris Enterprises Llc | Statistical multiplexing system for variable bit rate encoding with constant bit rate encoder |
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JP2000341689A (ja) | 1999-05-27 | 2000-12-08 | Sony Corp | ウェーブレット逆変換装置及び方法、並びにウェーブレット復号装置及び方法 |
JP3702778B2 (ja) * | 2000-11-27 | 2005-10-05 | ソニー株式会社 | 画像符号化装置及び方法 |
US7106366B2 (en) | 2001-12-19 | 2006-09-12 | Eastman Kodak Company | Image capture system incorporating metadata to facilitate transcoding |
JP2003235042A (ja) * | 2002-02-12 | 2003-08-22 | Sony Corp | 画像符号化装置及びその符号化方法 |
US6987890B2 (en) | 2002-03-27 | 2006-01-17 | Eastman Kodak Company | Producing and encoding rate-distortion information allowing optimal transcoding of compressed digital image |
JP3743384B2 (ja) * | 2002-04-19 | 2006-02-08 | ソニー株式会社 | 画像符号化装置及び方法、並びに画像復号装置及び方法 |
JP2004080520A (ja) * | 2002-08-20 | 2004-03-11 | Ricoh Co Ltd | 画像処理装置、画像読取装置及び画像形成装置 |
US7483575B2 (en) * | 2002-10-25 | 2009-01-27 | Sony Corporation | Picture encoding apparatus and method, program and recording medium |
JP3928859B2 (ja) * | 2002-11-11 | 2007-06-13 | 株式会社リコー | 画像処理装置、画像処理方法、プログラム及び記録媒体 |
US20040179606A1 (en) * | 2003-02-21 | 2004-09-16 | Jian Zhou | Method for transcoding fine-granular-scalability enhancement layer of video to minimized spatial variations |
US7672523B2 (en) * | 2003-03-03 | 2010-03-02 | The Hong Kong University Of Science And Technology | Efficient rate allocation for multi-resolution coding of data |
JP2004328508A (ja) * | 2003-04-25 | 2004-11-18 | Sony Corp | 画像符号化装置及び方法、画像復号装置及び方法、誤り訂正符号化装置及び方法、並びに誤り訂正復号装置及び方法 |
US7200277B2 (en) * | 2003-07-01 | 2007-04-03 | Eastman Kodak Company | Method for transcoding a JPEG2000 compressed image |
JP2007503151A (ja) * | 2003-08-26 | 2007-02-15 | サムスン エレクトロニクス カンパニー リミテッド | プリデコーダを利用するスケーラブルビデオのコーディング方法及び装置 |
JP4135617B2 (ja) * | 2003-09-08 | 2008-08-20 | ソニー株式会社 | 画像符号化装置及び方法 |
TW200746655A (en) * | 2005-11-18 | 2007-12-16 | Sony Corp | Encoding device and method, decoding device and method, and transmission system |
JP4532518B2 (ja) * | 2007-04-02 | 2010-08-25 | 株式会社リコー | 画像処理装置及び画像処理方法 |
JP4656190B2 (ja) * | 2008-06-10 | 2011-03-23 | ソニー株式会社 | 情報処理装置および方法 |
JP4780172B2 (ja) * | 2008-10-10 | 2011-09-28 | ソニー株式会社 | 情報処理装置および方法 |
US20100166057A1 (en) * | 2008-12-29 | 2010-07-01 | Gregory Huchet | Differential Data Representation for Distributed Video Coding |
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