CN101605264B - 信息处理装置和信息处理方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种信息处理装置和信息处理方法。在此公开了一种信息处理装置，包括：部分解码器，被配置来将代表经编码的图像数据的第一码流的一部分解码为基带图像数据；以及编码器，被配置来将来自部分解码器的基带图像数据编码为具有从第一码流的格式转换来的格式的第二码流，其中编码器利用与第二码流相关的参数的目标值将基带图像数据编码为具有第二码流的格式的第二码流，并且部分解码器利用目标值确定第一码流中要解码的部分，并且对第一码流中所确定部分进行解码。

Description

信息处理装置和信息处理方法

技术领域

本发明涉及信息处理装置和信息处理方法，并且更具体而言涉及用于减轻转码(transcode)处理负担的信息处理装置和信息处理方法，其中该转码处理用于转换诸如码流(code stream)的压缩比、图像的分辨率、色彩格式等之类的格式。

背景技术

此前一直可用的存档系统或图像数据库存储称作基本图像(masterimage)的未压缩图像。为了按需取回所存储的未压缩图像，它们被压缩成为将通过网络被分发或者被存储在记录介质中的压缩文件。

在电影制作中，图像被捕获在35mm或60mm的胶片上，然后通过称为胶片扫描转换器(film scan converter)的装置被转换为数字图像数据。数字图像数据充当基本图像数据。

在医学领域中，虽然一些X射线照相图像数据可以直接用作未压缩图像数据，然而，被捕获在胶片上的图像类似地由胶片扫描转换器转换为数字图像数据作为基本图像数据。

许多现代单镜头反射式数码相机允许从CCD(电荷耦合器件)或CMOS(互补金属氧化物半导体)图像传感器获得的RAW数据或RGB数据作为未压缩图像数据被存储在存储卡中。

虽然由于未压缩的基本图像数据是无损数据因此它们是重要的且值得拥有的，然而它们往往具有大的数据大小。为了通过网络传送基本图像数据或者将大的基本图像数据记录在存储卡中，则需要以某种方式将它们压缩或编码。

为了将基本图像数据存储在硬盘中，通常无损地将基本图像数据压缩为无损压缩文件，并且将该无损压缩文件存储在硬盘中。在这种情况下，将基本图像数据保存在诸如磁带之类的便宜的记录介质中很方便。

在数字电影的应用中，根据DCI(数字影院行业规范)来确定用于分发电影的压缩基本图像数据的格式。根据DCI规范，将作为ISO(国际标准化组织)标准的JPEG(联合图像专家组)2000第一部分用作压缩和扩展技术，并且对于4096×2160像素的图像大小中的XYZ 12比特(24Hz)的运动图像序列，比特速率具有250Mbps的峰值速率。需要以上面的比特速率对基本图像数据进行编码以用于分发和投影。

DCI规范致力于四倍于HDTV(高清晰电视)分辨率的4096×2160像素的分辨率。因此，根据DCI规范，通常无损地将基本图像数据压缩为作为原始数据大小的一小部分的数据大小，并且将压缩后的图像数据存储在诸如硬盘之类的存储介质中。

存储在存储介质中的图像数据然后无损地被扩展成为基带数据，随后通过JPEG 2000无损压缩技术根据DCI标准将基带数据不可逆地压缩为JPEG 2000文件。

除了JPEG 2000之外的编解码技术包括用于卫星数字广播的MPEG-2(运动图像专家组-2)以及用于单波段广播的H.264视频编解码。因此，存在这样的实例，其中，通过JPEG 2000压缩的图像数据需要被转换为根据诸如MPEG-2和H.264视频编解码之类的其它编解码技术的格式。虽然诸如数字电影数据之类的高分辨率图像数据常常通过JPEG 2000来处理，然而，分辨率低于HDTV分辨率的图像数据则主要是通过MPEG-2和H.264视频编解码来处理的。因此，当图像数据从JPEG 2000格式被转码为MPEG-2或H.264视频编解码格式时，图像数据的分辨率可能也需要同时被转换。

对于数据转换，存在已知的如下的下解码器(down decoder)：仅利用高分辨率图像数据的比特流的DCT块的低频分量的系数来执行逆离散余弦变换从而将它们解码为标准分辨率的图像数据。具体地，例如可参考日本专利No.4016166和日本专利No.4026238。

发明内容

根据由相关技术的转码器(transcoder)执行的用于转换码流的格式的转换处理，码流被全部解码为基带数据，该基带数据被转换，然后经转换的数据被编码为码流。当处理大量数据，例如基本图像数据时，解码处理往往会施加很大的负担。

在日本专利No.4016166和日本专利No.4026238中公开的处理采用MPEG-2作为编码处理。因此，处理序列复杂且施加了很大负担。另外，该转换处理容易较大程度地降低图像质量，并且未被与编码处理协同设计。

本发明希望提供一种信息处理装置和信息处理方法，用于减轻用以将码流的格式转换为另一格式的转码处理的负担，并且最小化不希望的图像质量降低。

根据本发明一个实施例，提供了一种信息处理装置，包括：部分解码装置，用于将代表经编码的图像数据的第一码流的一部分解码为基带图像数据；以及编码装置，用于将来自部分解码器的基带图像数据编码为具有从第一码流的格式转换来的格式的第二码流，其中编码装置利用与第二码流相关的参数的目标值将基带图像数据编码为具有第二码流的格式的第二码流，并且部分解码器利用目标值确定第一码流中要解码的部分，并且对第一码流中所确定的部分进行解码。

根据本发明另一实施例，还提供了一种由信息处理装置执行的信息处理方法，该信息处理装置用于转换代表经编码的图像数据的第一码流的格式以生成第二码流，该信息处理装置包括部分解码装置，用于解码第一码流的一部分；以及编码装置，用于将在部分解码装置对第一码流的一部分进行解码时生成的基带图像数据编码为第二码流。该信息处理方法包括以下步骤：由编码装置利用与第二码流相关的参数的目标值将基带图像数据编码为具有第二码流的期望格式的第二码流；以及由部分解码装置利用目标值来确定第一码流中要解码的部分，并且通过部分解码装置对第一码流中所确定部分进行解码。

根据本发明，利用与第二码流相关的参数的目标值来确定第一码流中要解码的部分，并且对第一码流中所确定的部分进行解码。利用该目标值，基带图像数据被编码为具有所期望的格式的第二码流。

根据本发明实施例的信息处理装置和信息处理方法可以将具有一格式的码流转换为具有另一格式的码流。该信息处理装置和信息处理方法能够减轻用于将具有一格式的码流转换为具有另一格式的码流的处理负担，并且还能够最小化不希望的基带图像数据的图像质量降低。

当结合附图考虑时从下面的描述将清楚本发明的上述和其它特征和优点，附图以示例的方式图示出了本发明的优选实施例。

附图说明

图1是示出了根据本发明实施例的转码器的主配置示例的框图；

图2是示出了解码器的详细配置示例的框图；

图3是示出了子频带的示例的示图；

图4是示出了子频带的示例的示图；

图5是示出子频带中的代码块的位置关系的示图；

图6是示出位平面(bit plane)的示例的示图；

图7是示出编码通道(coding pass)的示例的示图；

图8是示出扫描系数的处理示例的示图；

图9是示出分组的概念的示图；

图10是示出部分解码器的详细配置示例的框图；

图11是示出针对每个子频带的扫描序列的示例的示图；

图12是示出针对每个分量的扫描序列的示例的示图；

图13是示出针对整体图像的扫描序列的示例的示图；

图14是示出针对每个块的处理序列的示例的示图；

图15是转码处理的示例的流程图；

图16是部分解码处理的示例的流程图；

图17是提取处理的示例的流程图；

图18是基带数据生成处理的示例的流程图；

图19是编码处理的示例的流程图；

图20是熵编码处理的示例的流程图；

图21是示出在部分解码处理中的比特速率和PSNR(峰值信噪比)之间关系的示图；

图22是示出用于选择要截断的位平面的扫描序列的示例的示图；

图23是示出部分解码器的另一详细配置示例的框图；

图24是提取处理的另一示例的流程图；

图25A至25C是示出色彩格式的示例的示图；

图26是示出部分解码器的又一详细配置示例的框图；

图27是示出编码器的另一详细配置示例的框图；

图28是提取处理的又一示例的流程图；

图29是基带数据生成处理的另一示例的流程图；

图30是编码处理的另一示例的流程图；

图31A至31C是示出根据本发明实施例的编码系统的配置示例的框图；以及

图32是示出根据实施例的个人计算机的配置示例的框图。

具体实施方式

以块的形式示出的图1是根据本发明实施例的转码器100的主要配置示例。转码器100是用于将代表经编码的图像数据的码流转换为另一格式的码流的格式转换器。例如，转码器100将根据JPEG(联合图像专家组)2000编码的码流转换为根据H.264视频编解码的经编码数据。

转码器100包括用于将码流解码为基带图像数据的解码器以及用于对基带图像数据进行编码的编码器。转码器100的解码器基于代表充当编码的目标值的压缩比、图像分辨率等的信息来对码流进行解码，由此减少对不必要数据的任何处理。通过解码器这样的操作，转码器100不仅减轻了由解码处理所带来的负担，而且减轻了由转换处理所引起的图像质量的降低。

如图1所示，转码器100包括部分解码器101、编码器102和输入单元103。

部分解码器101将输入到其中的码流的一部分解码为基带图像数据。编码器102根据给定压缩处理来压缩该基带图像数据，并且输出所生成的码流。

编码器102将关于所生成的码流的信息，即关于目标压缩比和分辨率的信息作为变换目标信息提供给部分编码器101。基于提供来的变换目标信息，部分编码器101仅将码流的需要部份部分地解码为基带图像数据。如下所述，由转码处理在码流数据中引起的改变(代码量或分辨率的改变)越大，则由部分解码器101解码的码流部分越小，并且因此由解码处理所处理的数据量越小。

如果由部分解码器101生成的基带图像数据的代码量太小，则编码器102可能不能实现目标代码量和分辨率。因此，部分解码器101选择并解码代码，以便生成具有使编码器102实现目标值所需的信息量或者稍微大于上面的信息量的信息量的基带图像数据。从其它方面来说，部分解码器101部分地解码码流，以便在编码器102能够实现目标值的范围内减少由解码处理所处理的数据量。部分解码器101基于从编码器102提供来的变换目标信息确定这样的范围。通过执行上面的部分解码处理，即使基本图像(原始图像)数据具有大的数据大小，部分解码器101也可以容易地且适当地对码流进行解码。

用于部分地对码流进行解码的处理将称为部分解码处理。转码器100可以对可能为多种类型中的任意类型的码流的格式进行转换。此后假设转码器100接收根据JPEG 2000编码的码流，转换码流的图像数据的分辨率和比特速率(压缩比)，并且输出根据JPEG 2000编码的码流。因此，部分解码器101和编码器102根据JPEG 2000对码流进行编码或解码。如果转码器接收到依照除了JPEG 2000之外的格式的码流或者输出依照除了JPEG 2000之外的格式的码流，则部分解码器101和编码器102可以分别执行与格式相对应的解码处理和编码处理。

部分解码器101包括熵解码器111、提取器112和基带生成器113。熵解码器111对输入到其中的码流进行熵解码并且将所产生的系数数据提供给提取器112。提取器112基于从编码器102提供来的变换目标信息提取需要的系数数据，并且将所提取的系数数据提供给基带生成器113。基带生成器113通过小波逆变换等来处理提供来的系数数据，以生成基带图像数据，并且将所生成的基带图像数据提供给编码器102。

编码器102包括码流生成器121、控制器122和提供器123。码流生成器121例如在控制器122的控制下根据JPEG 2000对从部分解码器101提供来的基带图像数据进行编码以生成码流，并且输出所生成的码流。控制器122基于由输入单元103接收到的、从外部设备或用户动作提供来的信息，利用所转换码流的图像分辨率和比特速率(压缩比)来控制码流生成器121。控制器122还将从输入单元103输入的信息提供给提供器123。提供器123将来自控制器122的信息作为变换目标信息提供给部分解码器101。

提取器112基于从提供器123提供来的变换目标信息，仅提取需要被编码的数据。因此，基带生成器113可以减少对不必要数据的任何处理。

下面将描述图1所示的转码器100的配置细节。首先，为了描述的方便，将首先描述编码器102然后描述部分解码器101。图2以块的形式示出了编码器102的详细配置示例。如图2所示，编码器102的码流生成器121包括DC电平移位器151、小波变换器152、量化器153、代码分块器(code blocker)154、位平面转换器155、EBCOT(优化截断的嵌入式块编码)单元156、头部生成器157和分组生成器158。

DC电平移位器151移位图像数据的DC分量的电平用于在后续阶段执行有效的小波变换。例如，作为原始信号而提供给编码器102的RGB信号具有一正值(表示无符号整数)。基于具有该正值的RGB信号的性质，DC电平移位器151移位RGB信号的DC分量以将其动态范围减少到一半以用于提高压缩效率。如果表示带符号(正或负)整数的信号(例如YCbCr信号的Cb、Cr(色差信号))作为原始信号被提供给编码器102，则DC电平移位器151不对该原始信号的DC分量的电平进行移位。

小波变换器152包括滤波器组，该滤波器组包括低通滤波器和高通滤波器。由于数字滤波器通常具有多个抽头长度(tap length)的脉冲响应(滤波器系数)，因此小波变换器152具有用于在输入图像数据可以被滤波之前对它们进行缓冲的缓冲器。

当小波变换器152从DC电平移位器151获取了需要用于滤波的不少于经DC电平移位的图像数据的最小量的图像数据时，小波变换器152利用5×3小波变换滤波器对所获取的经DC电平移位的图像数据进行滤波，由此生成小波系数。小波变换器152在图像数据的垂直和水平方向的每个方向上将图像数据滤波成为低频分量和高频分量。

小波变换器152对已经在垂直和水平两个方向上被分离为低频分量的子频带递归地重复这种滤波处理，如图3所示。这是因为图像数据的许多能量集中在低频分量中，如图4所示。

图3是示出了具有三个划分层级的由小波变换处理生成的子频带的示例的示图。首先，小波变换器152将全部图像数据滤波为子频带3LL(未示出)、3HL、3LH、3HH。然后，小波变换器152将子频带3LL滤波为子频带2LL(未示出)、2HL、2LH、2HH。小波变换器152将2LL滤波为子频带0LL、1HL、1LH、1HH。

图4示出了通过不同划分层级逐渐生成子频带的方式。具体地，图4在其左侧示出了第一划分层级处的由小波变换处理产生的子频带中的各个图像，并且还在其右侧示出了在第三划分层级处的由小波变换处理产生的子频带中的各个图像。图4的右侧所示的图像表示图3所示的子频带中的图像。

小波变换器152将通过针对每个子频带的滤波处理而产生的小波系数提供给量化器153。此时，小波变换器152以重要性顺序，即以重要性降序来提供子频带。通常，小波变换器152以从较低频到较高频的顺序向量化器153提供子频带。

量化器153量化小波系数并将量化后的小波系数提供给代码分块器154。根据JPEG 2000标准，量化器153被省掉，这是因为针对无损压缩来对所有经编码的路径或位平面进行编码。

代码分块器154将小波系数划分成为具有预定大小的代码块，这些代码块充当要针对熵编码而被处理的单元。图5示出了子频带中的代码块的位置关系。例如，具有64×64像素大小的代码块在已被划分的所有子频带中被生成。在图3的情况中，如果最小划分层级处的子频带3HH具有640×320像素的大小，则其包含总计50个具有64×64像素大小的代码块。后续阶段中的每个处理单元对各个子块进行处理。

代码分块器154以重要性顺序，即以重要性降序将代码块提供给位平面转换器155。位平面转换器155在位的各个位置处将系数数据转换为位平面，并且将位平面提供给EBCOT单元156。

位平面表示在由预定数目的小波系数组成的系数组中的各个位位置处的划分或切分(slice)。换言之，位平面是表示一个位位置处的小波系数的一组位(系数位)。

图6示出了位平面的具体示例。图6在其左侧示出了4×4位矩阵中的16个系数。在这16个系数中，绝对值最大的系数表示13，并且通过二进制标记法被表达为1101。位平面转换器155将系数转换为表示绝对值的四个位平面(绝对值位平面)和表示符号的单个位平面(符号位平面)。具体地，位平面转换器155将图6左侧所示的系数转换为图6中央侧所示的四个绝对值位平面和图6右侧所示的单个符号位平面。绝对值位平面由可能值为0或1的元素组成。符号位平面由可能为以下值的元素组成：指示系数具有正值的值、指示系数具有0值的值或指示系数具有负值的值。

位平面转换器155以重要性顺序，即以重要性降序将位平面提供给EBCOT单元156。EBCOT单元156以重要性顺序，即以重要性降序对系数数据的位平面进行编码。例如，EBCOT单元156以从最高有效位(MSB)到最低有效位(LSB)的顺序对每个位平面进行编码。

如图2所示，EBCOT单元156根据JPEG 2000标准对提供来的系数数据的位平面执行称作EBCOT的熵编码处理。EBCOT是用于在测量块中系数的统计量的同时对具有预定大小的每个块进行编码的处理。

EBCOT单元156包括位建模器(bit modeler)161和算术编码器162。位建模器161根据由JPEG 2000标准所确定的过程对系数数据执行位建模处理，并且将上下文发送给算术编码器162。算术编码器162将系数数据的位平面转换为算术代码。

代码块具有水平和垂直大小，每个大小由4至256范围中的2的幂表示。经常使用的代码块大小例如包括32×32、64×64、128×32。系数值由带符号的n位二进制数表达，其包括代表从MSB到LSB的位的位0到(n-2)以及代表符号的余下的一位。根据下面的三个编码通道从MSB处的位平面起连续地对代码块编码：

(1)有效性传播通道

根据用于对某个位平面进行编码的有效性传播通道，其八个临近系数中的至少一个是有效的非有效系数的位平面的值被算术编码。如果位平面的经算术编码的值为1，则与符号是正的还是负的有关的信息被算术编码。

下面描述术语“有效性”。有效性指当每个系数被编码时，其改变为指示其是有效的1，则随后将一直保持为1。因此，有效性可以充当指示有效数字的信息是否已经被编码的标志。如果某个位平面中的系数变为有效的，则其将在后续位平面中保持为有效的。

(2)幅度细化通道

根据用于对位平面进行编码的幅度细化通道，仍未被有效性传播通道编码的有效系数的位平面的值被算术编码。

(3)清除通道

根据用于编码位平面的清除通道，仍未被有效性传播通道编码的有效系数的位平面的值被算术编码。如果位平面的经算术编码的值为1，则与符号是正的还是负的有关的信息被算术编码。

上面的三个算术编码处理可以取决于实际应用被执行为(1)ZC(零编码)、(2)RLC(行程长度编码)、(3)SC(符号编码)、(4)MR(幅度细化)等处理。在本实施例中，使用称为MQ编码的算术编码。MQ编码是由JBIG 2规定的学习型二进制算术编码。根据JPEG 2000，存在用于所有编码通道的总计19种类型的上下文。

图7示出了使用三个编码通道的序列的示例。首先，MSB处的位平面(n-2){Bit-plane(n-2)}由清除通道编码。然后，后续的位平面由三个编码处理按这样的顺序，即有效性传播通道、幅度细化通道和清除通道的顺序朝向LSB被逐个地编码。

然而，实际上，EBCOT单元156执行在从MSB到LSB的方向上搜索包含“1”的第一位平面的处理。EBCOT单元156将这样的第一位平面的信息记录在头部中，并且不对所有系数都为0的位平面(零位平面)进行编码。

下面将参考图8描述扫描系数的处理。代码块被划分为条带(stripe)，每个条带具有四个系数的高度。每个条带具有等于代码块的宽度的宽度。扫描序列指其中代码块中的所有系数被追踪的序列。在代码块中，从较高条带向较低条带扫描系数。在每个条带中，从左列向右列扫描系数。在每列中，从较高系数向较低系数扫描系数。根据上面的编码通道的每个，在上面的扫描序列中对代码块中的所有系数进行扫描。

后面将描述子频带和全部图像数据的编码序列的细节。然而，基本上，EBCOT单元156按照重要性降序对系数位进行编码。

如图2所示，EBCOT单元156的算术编码器162将所生成的经编码码流通过控制器122的代码量相加器172提供给头部生成器157和分组生成器158。

头部生成器157生成头部信息，并且将所生成的头部信息提供给分组生成器158。分组生成器158利用头部信息使经编码的码流分组化。

根据JPEG 2000，所表达的经编码码流按照称作分组的单元被组装。图9示出了分组的概念。在图9所示的示例中，码流如图3所示的示例那样被小波变换三次。如图9所示，生成了在从最低频的第一分组到最高频的第四分组的范围中的四种类型的分组。呈现在各个分组中的子频带中的所有代码块的经编码码流由分组生成器158以分组为单位进行组装，并且随后从编码器102输出。

如图2所示，编码器102的控制器122包括控制器171和代码量相加器172。

代码量相加器172对从EBCOT单元156提供来的代码的数目进行计数并累加。代码量相加器172将代码提供给头部生成器157和分组生成器158，并且将所累加的代码数提供给控制器171。控制器171将提供给它的累加代码数和从输入单元103输入的目标代码量彼此比较。如果累加的代码数小于目标代码量，则控制器171控制EBCOT单元156对下一位平面进行编码。在控制器171的控制下，EBCOT单元156对下一重要位平面进行编码，并且将所生成的代码提供给代码量相加器172。代码量相加器172对提供来的代码的数目进行计数并累加，并且将累加的代码数提供给控制器171。

重复上述处理直到累加的代码数达到目标代码量为止。当累加的代码数达到目标代码量时，控制器171控制EBCOT单元156完成编码处理。

如上所述，码流生成器121在控制器171基于代码量相加器172所计算出的累加代码数来控制EBCOT单元156的同时，对基带图像数据进行编码。

控制器171还将与目标压缩比(目标代码数)和从输入单元103输入的、输出码流(经变换的码流)的图像数据的分辨率有关的信息提供给提供器123。

提供器123包括分辨率信息提供器181、目标压缩比提供器182和复用器183。分辨率信息提供器181将与从控制器171提供的输出码流的图像数据的分辨率有关的信息提供给复用器183。目标压缩比提供器182将用于部分解码器101的目标压缩比提供给复用器183，目标压缩比是基于控制器171中设置的目标代码数和基本图像数据量计算出来的。复用器183将与从分辨率信息提供器181提供来的分辨率有关的信息和与从目标压缩比提供器182提供来的目标压缩比有关的信息进行复用，并且将经复用的信息作为变换目标信息提供给部分解码器101的提取器112。

部分解码器101可以根据目标压缩比和分辨率执行其解码处理，并且即使基本图像数据量较大也可以减小不必要的处理序列的负担的增加。关于目标压缩比的信息和关于分辨率的信息也可以不被复用，而是可以独立地被提供给部分解码器101。

下面将描述图1所示的部分解码器101的细节。

图10以块的形式示出了部分解码器101的详细配置示例。如图10所示，部分解码器101的熵解码器111包括分组分析器201和EBCOT单元202。

分组分析器201分析输入给它的分组，从分组提取码流，并且将所提取的码流提供给EBCOT单元202。EBCOT单元202对提供来的码流进行熵解码，以生成如被转换为位平面的小波系数。EBCOT单元202包括算术解码器211和位建模器212。算术解码器211对码流进行解码，并且位建模器212从经解码的码流生成如被转换为位平面的小波系数。EBCOT单元202将每个所生成的位平面的系数数据提供给提取器112的子频带选择器223。

提取器112包括分辨率信息获取器221、目标压缩比获取器222、子频带选择器223、所选位平面代码量计数器224以及所选位平面确定器225。

分辨率信息获取器221从自编码器102的提供器123提供来的变换目标信息中提取并获取分辨率信息。具体地，分辨率信息获取器221获取从分辨率信息提供器181提供来的分辨率信息。目标压缩比获取器222从自编码器102的提供器123提供来的变换目标信息中提取并获取目标压缩比。具体地，目标压缩比获取器222提取从目标压缩比提供器182提供来的目标压缩比。

从位建模器212提供来的系数数据的形式是根据位平面和子频带布置的系数数据阵列。子频带选择器223基于从分辨率信息获取器221提供来的分辨率信息，选择子频带中将用于基带图像数据的系数数据。具体地，子频带选择器223选择需要用来生成具有分辨率信息所指定的分辨率的图像数据的子频带。子频带选择器223将所选子频带提供给所选位平面代码量计数器224。

所选位平面代码量计数器224累加提供来的位平面。所选位平面代码量计数器224从所累加的位平面中选择要被提供给后续阶段，即要用作解码结果的所选位平面的候选者，对候选者的代码数目进行计数，并且将计数，即关于所计数的代码数的信息提供给所选位平面确定器225。目标压缩比获取器222从变换目标信息中获取目标压缩比，并且将所获取的目标压缩比提供给所选位平面确定器225。目标压缩比作为相对于对基本图像数据(原始图像数据)的压缩比，表示编码器102实现目标代码数所需要的基带图像数据的代码数。

所选位平面确定器225利用从所选位平面代码量计数器224提供来的所选位平面的候选者的代码数，来计算所选位平面的候选者相对于主图像数据的压缩比，并且判定计算出来的压缩比是否等于或小于从目标压缩比获取器222提供来的目标压缩比。当计算出来的压缩比达到目标压缩比时，所选位平面确定器225从所选位平面代码量计数器224获取所选位平面的候选者，将所获取的候选者确定为所选位平面，并且将所确定的所选位平面提供给基带生成器113的代码块组合器231。

如上所述，由于提取器112根据从编码器102获得的变换目标信息来选择一些位平面，因此，基带生成器113可以仅利用所选位平面生成基带图像数据。因此，部分解码器101可以以编码器102所需要的量或者以比编码器102所需要的量稍大的量来生成基带图像数据。

具体地，部分解码器101仅利用输入给它的码流的一些来生成基带图像数据。部分解码器101通过基于从编码器102提供来的变换目标信息执行部分解码处理，至少生成了编码器102进行编码所需要的数据量，即，目标代码量和获得分辨率所需要的代码量。因此，编码器102可以在不引起不希望的图像质量降低的情况下生成码流。换言之，转码器100可以在不引起不希望的图像质量降低的情况下对码流进行转码。由于上述的部分解码处理，部分解码器101无需生成不必要的高图像质量的基带图像数据，而是能够减少不必要的处理序列的负担的增加，即，即使基本图像数据量较大时，也能够容易地执行解码处理，而不会不必要地降低图像质量。

所选位平面代码量计数器224优选将较高重要性的位平面选作所选位平面的候选者。具体地，所选位平面代码量计数器224按照重要性降序一次选择所累加的位平面中的一个作为所选位平面的候选者，在每次所选位平面的候选者被选出时计算代码数，并且将所选候选者的信息提供给所选位平面确定器225。

从其他方面来说，部分解码器101优先解码较高重要性的数据以生成基带图像数据。通过这样部分地解码数据，部分解码器101可以适当地执行解码处理以尽可能多地最小化图像质量的降低。

基带生成器113包括代码块组合器231、逆量化器232、小波逆变换器233和DC电平逆移位器234。

代码块组合器231利用提供来的位平面在代码块中生成系数数据，将该系数数据组合为子频带中的系数数据，并且将该系数数据提供给逆量化器232。逆量化器232对提供来的系数数据进行逆量化，并且将经逆量化的系数数据提供给小波逆变换器233。如果经无损编码的流被输入转码器100，则逆量化器232被省略。小波逆变换器233对提供来的小波系数进行小波逆变换以生成基带图像数据。DC电平逆移位器234执行DC电平逆移位处理，以按需恢复在被编码时被移位了的图像数据的DC分量的电平。DC电平逆移位器234将经DC电平恢复的图像数据提供给编码器102。

下面将描述系数的重要性。基本上，与基于已有RD(速率失真)处理来执行速率控制处理的解码器和编码器不同，部分解码器101和编码器102以重要性降序对系数位进行解码和编码。

图11示出了用于编码或解码子频带Y-0LL的扫描序列的示例，其中，Y表示亮度而0LL表示最低频范围。在图11中，子频带Y-0LL包括在从代码块CB₀至代码块CB_n范围内的(n+1)个代码块。代码块中的位平面被示为网格化和条带化的。

如图11所示，EBCOT单元156和EBCOT单元202按照从较高优先级的代码块到较低优先级的代码块的顺序对子频带中的代码块中的位平面进行编码和解码。代码块CB₀具有最高的优先级(最高重要性)，而代码块CB_n具有最低的优先级(最低重要性)。由于如上所述位平面按照从MSB至LSB的顺序被编码和解码，因此子频带Y-0LL中的位平面按照箭头所指示的方向被编码和解码。

由于所有系数都为0的位平面不被处理，因此，在图11中位平面实际上按照从(1)至(14)的数字顺序被处理。虽然在图11中数字被包围在圆圈中，然而在描述时它们被放在圆括号中。经EBCOT单元156和EBCOT单元202处理的第一位平面是最高位位置中的位平面(1)。由于仅位平面(1)被呈现在最高位位置中，因此仅位平面(1)被EBCOT单元156和EBCOT单元202处理。处理前进到由虚线箭头所指示的下一位平面。在下一位位置中，位平面(2)、(3)被EBCOT单元156和EBCOT单元202处理。

下面描述调节数据量的处理。

在编码器102中，位平面如上所述那样被重复扫描，由EBCOT单元156从每个位平面生成的代码数被相加，并且EBCOT单元156的处理在累加数达到目标代码数时结束。例如，在图11中，如果在位平面被编码达位平面(9)时达到目标代码数，则控制器171控制EBCOT单元156结束编码处理。在此示例中，虽然位平面(10)与位平面(9)在同一位置中，但是位平面(10)未包括在从编码器102输出的经编码码流中。

在部分解码器101中，EBCOT单元202按照相同的扫描顺序解码提供来的代码。所选位平面代码量计数器224按照位平面从EBCOT单元202被输出的顺序选择位平面作为所选位平面的候选者，并且对候选者的代码数计数。具体地，所选位平面代码量计数器224按照从位平面(1)至位平面(14)的顺序对位平面的每个的数目进行计数。所选位平面确定器225基于从所选位平面代码量计数器224提供来的代码量计算所选位平面的候选者相对于基本图像数据的压缩比，并且将计算出的压缩比与从目标压缩比获取器222提供来的目标压缩比进行比较。

当所选位平面的候选者的压缩比满足下面所示的两个等式并且达到目标压缩比时，所选位平面确定器225在此前确定所选位平面的候选者为所选位平面。

(目标压缩比)≤(基本图像数据的数据大小)/(位平面(1)至(9)的代码数之和)

(目标压缩比)≥(基本图像数据的数据大小)/(位平面(1)至(10)的代码数之和)

部分解码器101的提取器112调节解码数据的量。

综上所述，部分解码器101和编码器102按照重要性顺序对系数数据的代码进行编码和解码。部分解码器101和编码器102还按照重要性顺序选择数据，由此来调节数据量。

上面已经描述了扫描一个子频带中的位平面的处理。转码器100按照预定顺序一次一个地处理全部图像数据的子频带，即逐个子频带地处理全部图像数据。

然而，可以按照其它扫描顺序编码和解码系数数据和代码。例如，如图12所示，转码器100可以根据分量来处理图像数据。图12示出了在所有子频带中针对Y分量(亮度分量)对每个位位置进行扫描的示例。

在图12中，子频带以根据它们的重要性的顺序(即，以从低频子频带0LL至高频子频带3HH的顺序)被排列。在每个子频带中，代码块以重要性顺序，即以从代码块CB₀至代码块CB_n的顺序被排列。这样排列的位平面以在每个位位置中的由箭头所指示的从MSB至LSB的顺序被处理。在第三个扫描周期中，例如，不仅位平面Y-0LL被处理，而且位平面Y＝1HL、Y-3HH也被处理。

如果图像数据由多个分量组成，则转码器100可以通过所有分量来处理图像数据。图13示出了在所有子频带中针对包括Y、U和V分量在内的所有分量对每个位位置进行扫描的示例。

在图13中，包括Y分量(亮度分量)、U分量(色差分量)和V分量(色差分量)在内的分量以其重要性顺序，即以Y、U和V分量的顺序被排列。在每个分量中，子频带以其重要性顺序，即以从低频子频带0LL至高频子频带3HH的顺序被排列。在每个子频带中，代码块以重要性顺序，即以从代码块CB₀至代码块CB_n的顺序被排列。这样排列的位平面以在每个位位置中的从MSB至LSB的顺序被处理。在第一个扫描周期中，例如，不仅Y-0LL中的位平面被处理，而且U-0LL中的位平面也被处理。

更具体地，EBCOT单元156初始地在不存在零位平面的、最接近MSB的位位置处对所有子频带(从0LL至3HH)中的代码块扫描Y分量，并且如果存在不是零位平面的位平面，则EBCOT单元156对该位平面编码。随后，EBCOT单元156在相同位位置处对所有子频带(从0LL至3HH)中的代码块扫描U分量，并且如果存在不是零位平面的位平面，则EBCOT单元156对该位平面编码。此后，EBCOT单元156在相同位位置处对所有子频带(从0LL至3HH)中的代码块扫描V分量，并且如果存在不是零位平面的位平面，则EBCOT单元156对该位平面编码。

当扫描处理在相同位位置中到达子频带V-3HH而结束时，EBCOT单元156随后在下一较低位位置中扫描代码块。

在图12中，根据分量来扫描每个位位置。在图13中，如果图像数据由多个分量组成，则以重要性顺序扫描分量。具体地，如果图像数据由Y、U和V分量组成并且其重要性为所指定的降序，则最重要的Y分量被最先处理，此后U分量被处理，最不重要的V分量被最后处理。

在图11中，逐个子频带地扫描每个位位置。在此情况中，子频带以重要性顺序被扫描。具体地，图像数据由从0LL至3HH范围中的子频带组成，如图12所示。如果其重要性为所指定的降序，则最重要的0LL子频带被最先处理，此后1LH子频带被处理。随后，不那么重要的子频带接连地被处理，并且最不重要的子频带3HH被最后处理。例如，子频带以图14所示的序列被处理。

扫描序列预先被确定。换言之，每个位平面的重要性预先被确定，并且部分解码器101和编码器102对每个位平面的预定重要性具有共同认识。

下面将描述上述编码和解码处理的示例。

首先，下面将参考图15所示的流程图描述由转码器100执行的转码处理。

当将码流输入部分解码器101并且开始转码处理时，部分解码器101在步骤S101中时基于变换目标信息部分地将输入的码流解码为基带图像数据。当部分解码器101结束其部分解码处理时，编码器102在步骤S102中对来自部分解码器101的基带图像数据进行编码，并且在需要时更新变换目标信息。

转码器100对输入码流的图像数据的每帧执行上面的转码处理。编码器102可以连续地对从部分解码器101输出的基带图像数据进行编码。从其它方面来说，步骤S101和步骤S102可以同时彼此并行地被执行。

下面将参考图16所示的流程图详细描述图15所示的在步骤S101中由部分解码器101执行的部分解码处理。

当开始部分解码处理时，部分解码器101的熵解码器111的分组分析器201在步骤S121中从接收到的分组中获取码流。然后，EBCOT单元202在步骤S122中对所获得的码流进行熵解码。提取器112在步骤S123中时基于变换目标信息从在步骤S122中产生的系数数据中提取需要的系数数据。基带生成器113在步骤S124中对提取出的系数数据进行小波逆变换以生成基带图像数据。

当步骤S124结束时，由部分解码器101执行的部分解码处理终止。控制然后返回到图15所示的步骤S101，并且前进到步骤S102。

下面将参考图17所示的流程图详细描述图16所示的步骤S123中由提取器112执行的提取处理。

当提取处理开始时，分辨率信息获取器221在步骤S141中从变换目标信息获取分辨率信息。目标压缩比获取器222在步骤S142中从变换目标信息中获取目标压缩比。基于在步骤S141中获取的分辨率信息，基带选择器223在步骤S143中将生成具有由所获取的分辨率信息所指定的分辨率的图像数据所需的子频带选作要处理的子频带。

所选位平面代码量计数器224在步骤S144中保存所选子频带的系数(位平面)，在其保存的位平面(即要处理的子频带)中选择最重要的位平面作为所选位平面的候选者，并且计算其代码数。在步骤S145中，所选位平面确定器225基于由所选位平面代码量计数器224计数的代码数来计算此时的所选位平面的候选者相对于基本图像数据(即原始图像数据)的压缩比。所选位平面确定器225随后在步骤S146中判定计算出来的压缩比是否等于或小于在步骤S142中获得的目标压缩比。

如果判定所选位平面的候选者的压缩比大于目标压缩比，即如果所选位平面的候选者的代码数不足够大，则控制前进到步骤S147。在步骤S147，所选位平面代码量计数器224在其保存的位平面(即要处理的子频带)中选择下一重要的位平面作为所选位平面的候选者，并且计算其代码数。控制随后回到步骤S145以重复从步骤S145起的处理。换言之，在计算出的压缩比变为等于或小于目标压缩比之前，所选位平面代码量计数器224和所选位平面确定器225重复执行步骤S145、S146、S147来增加所选位平面的候选者的计数数目。

如果在步骤S146中判定所选位平面的候选者的压缩比等于或小于目标压缩比，则控制前进到步骤S148，在步骤S148中，所选位平面确定器225提取所选位平面并且将该所选位平面提供给代码块组合器231。此后，提取处理终止。控制返回到图16所示的步骤S123，并且前进到步骤S124。

提取器112执行如上所述的提取处理来提取系数数据以便满足由变换目标信息所指定的分辨率和压缩比条件。

下面将参考图18所示的流程图详细描述图16所示的步骤S124中的由基带生成器113执行的基带数据生成处理。

当基带数据生成处理开始时，代码块组合器231在步骤S161中利用从所选位平面确定器225提供来的所选位平面组合代码块。逆量化器232在步骤S162中逆量化经组合的代码块。小波逆变换器233在步骤S163中对经逆量化的系数数据进行小波逆变换。DC电平逆移位器234在步骤S164中逆移位图像数据的DC电平。然后，基带数据生成处理终止。控制返回到图16所示的步骤S124，并且随后部分解码处理终止。此后，控制返回到图15所示的步骤S101，并且前进到步骤S102。

下面将参考图19所示的流程图详细描述图15所示的步骤S102中由编码器102执行的编码处理。

当编码处理开始时，DC电平移位器151在步骤S181中移位输入图像数据的DC电平。小波变换器152随后在步骤S182中对图像数据进行小波变换。量化器153在步骤S183中量化小波系数。代码分块器154在步骤S184中将小波系数划分为代码块。位平面转换器155在步骤S185中将代码块中的系数数据转换为位平面。EBCOT单元156和控制器122在步骤S186中以重要性顺序对位平面的每个进行熵编码。后面将描述熵编码处理的细节。头部生成器157和分组生成器158在步骤S187中从由熵编码处理产生的代码中生成分组。在步骤S188中，包括分辨率信息提供器181、目标压缩比提供器182和复用器183的提供器123对分辨率信息和目标压缩比进行复用，并且将它们作为变换目标信息提供给部分解码器101。然后，编码处理终止。控制随后返回图15所示的步骤S102，并且转码处理终止。

下面将参考图20所示的流程图详细描述图19所示的步骤S186中执行的熵编码处理。

当熵编码处理开始时，控制器171在步骤S201中初始化变量。变量例如包括要编码的分量N_C＝{1，2，...，L_C}、子频带N_S＝{1，2，...，L_S}、代码块B、位平面C、代码数T(B，C，N_C，N_S)，以及累加出来的代码数Y。

在步骤S202中，基于从输入单元103输入的指定分辨率，控制器171将产生具有所指定分辨率的图像数据所需的子频带确定为要处理的子频带。如果部分解码器101如上所述已适当地选择了子频带，则可以省掉控制器171对子频带的选择。

EBCOT单元156在步骤S203中获取系数的位平面信息(包括零位平面信息)。控制器171在步骤S204中将变量Y的值设为“0”。在步骤S205中，EBCOT单元156在步骤S202所确定的要处理的子频带中选择最重要的位平面。

然后，EBCOT单元156在步骤S206中对所选位平面进行编码。在步骤S207中，代码量相加器172计算代码数T(B，C，N_C，N_S)并且根据如下等式将计算出来的代码数T(B，C，N_C，N_S)加到变量Y：

Y＝Y+T(B，C，N_C，N_S)

控制器171在步骤S208中参考变量Y，并且判定累加出来的代码数的值是否达到目标代码量。如果判定变量Y的值(累加值)尚未达到目标代码量，则控制前进到步骤S209。

在步骤S209中，EBCOT单元156判定未处理的位平面是否呈现在相同位位置。如果判定未处理的位平面呈现在相同位位置，则控制前进到步骤S210，在步骤S210中，选择相同位位置中的下一重要位平面。当位平面被选择时，控制返回步骤S206来重复从步骤S206起的处理。

如果在步骤S209中判定未处理的位平面未呈现在相同位位置中，则控制前进到步骤S211。在步骤S211中，EBCOT单元156判定未处理的位平面是否存在。如果判定未处理的位平面存在，则控制前进到步骤S212。在步骤S212中，EBCOT单元156选择下一位位置中的最重要位平面。然后，控制返回到步骤S206来重复从步骤S206起的处理。

如果判定变量Y的值(累加值)已达到目标代码量，则控制器171结束熵编码处理。控制随后返回图19所示的步骤S186，并且前进到步骤S187。如果在步骤S211中判定未处理的位平面不存在，则EBCOT单元156结束熵编码处理。控制随后返回到图19所示的步骤S186，并且前进到步骤S187。

图21示出了图示出根据上面的转码处理对实际图像数据进行实验的结果的表。在该实验中，转码器100将根据JPEG 2000压缩的无损码流转码为根据JPEG 2000的具有另一比特速率的有损码流。该实验在下面的条件下进行：

原始图像数据：4096×2160像素×10位×3(RGB)×24fps＝6370Mbps

测试序列：电影

无损压缩结果(JPEG无损模式)：3469Mbps(大约是原始图像数据的54％)

解码图像：当图1所示的经有损编码的码流被普通的JPEG 2000有损解码器解码时所产生的图像

有损编码的码流的比特速率：250Mbps

图21所示的表示出了部分解码处理中的比特速率和PSNR(峰值信噪比)之间的关系。

如图21所示，随着部分解码处理的比特速率从无损比特速率(3469Mbps)逐渐降低，每指令的CPU时钟周期数也降低。因此，随着部分解码处理的比特速率被减小，部分解码处理所施加的负担也被减轻。

然而，当部分解码处理的比特速率被减小时，有损编码文件的经解码图像数据的PSNR被降低，即，有损编码文件的经解码图像数据的图像质量被降低。

在部分解码处理的比特速率与无损比特速率(3469Mbps)相同时的有损编码文件的经解码图像数据的PSNR为37.38，并且在部分解码处理的比特速率与随后的有损编码处理的比特速率(250Mbps)相同时的有损编码文件的经解码图像数据的PSNR为36.89。因此，这些PSNR之差很小(37.38-36.89＝0.49[dB])。另一方面，比特速率为3469Mbps时的每指令的CPU时钟周期数为7105，而特速率为250Mbps时的每指令的CPU时钟周期数为771。因此，后者的每指令的CPU时钟周期数减小到前者的每指令的CPU时钟周期数的大约十分之一(771/7105＝0.108)。随后的有损编码处理的每指令的CPU时钟周期数保持不变，为恒定值904。

因此，部分解码器101能够在减小图像质量的降低的同时减轻为了解码无损压缩文件而施加的负担。从其他方面来说，转码器100即使在基本图像数据具有较大数据大小时也可以容易且适当地将无损压缩文件转换为有损压缩文件。

当部分解码器101根据所需要的分辨率选择要小波逆变换的子频带时，要小波逆变换的图像数据的量被减小。因此，图21所示的实验结果表明为了解码无损压缩文件而施加的负担被进一步减轻。

部分解码器101被描述为对用在经解码图像数据中的位平面进行选择。然而，由于基本图像的数据大小是已知的，因此部分解码器101可以选择要截断的位平面，即除了所选位平面之外的位平面，如图22所示。为了选择要截断的位平面，部分解码器101按照重要性升序来选择要截断的位平面(此后称作截断的位平面)。

图22是示出用于选择要截断的位平面的扫描序列的示例的示图。在图22中，位平面按箭头指示的方向被选择。具体地，截断的位平面按照从LSB至MSB的序列被选择。首先，位平面(14)被选择，随后位平面(13)被选择。在LSB处的所有位平面被选择之后，在高于LSB的下一位位置处的最不重要位平面，即位平面(10)被选择。因此，余下的位平面按照与如上所述的方式相同的方式类似地被扫描。

部分解码器101相加如此选择的截断的位平面的代码数，并且从基本图像的数据大小中减去截断的位平面的代码数之和，由此计算未截断的位平面的代码数，即，所选位平面的代码数，并且因此计算所选位平面相对于基本图像数据的压缩比。因此，部分解码器101可以以与选择所选位平面时相同的方式来控制数据量。

图23以块的形式示出了用于选择要截断的位平面的部分解码器101的另一详细配置示例。图23与图10相对应。图23所示的部分解码器101与图10所示的部分解码器101的不同之处在于：提取器112包括取代子频带选择器223的子频带丢弃器323、取代所选位平面代码量计数器224的截断的位平面代码量计数器324，以及取代所选位平面确定器225的截断的位平面确定器325。图23所示的部分解码器101的其它细节与图10所示的部分解码器101的那些细节相同，并且下面将不进行详细描述。

子频带丢弃器323丢弃实现由分辨率信息获取器221所获得的分辨率信息所指定的分辨率所不需要的子频带，并且将余下的子频带提供给截断的位平面代码量计数器324。

截断的位平面代码量计数器324累加未被子频带丢弃器323丢弃的子频带的位平面，按照重要性升序一次选择一个位平面作为截断的位平面的候选者，对截断的位平面的每个所选候选者的代码数进行计数，并且将计数提供给截断的位平面确定器325。

截断的位平面确定器325基于从截断的位平面代码量计数器324提供来的截断的位平面的候选者的计数数目，计算将不被截断的位平面，即所选位平面相对于基本图像数据的压缩比。截断的位平面确定器325随后将计算出来的压缩比与由目标压缩比获取器222获取的目标压缩比相比较。如果满足下面所示的两个等式，则截断的位平面确定器325将截断的位平面的候选者确定为截断的位平面，截断它们，并将余下的位平面作为所选位平面提供给后续处理阶段。

(目标压缩比)≥(基本图像数据的数据大小-位平面(14)至(11)的代码数之和)

(目标压缩比)≤(基本图像数据的数据大小-位平面(14)至(10)的代码数之和)

上面的两个等式表明当从位平面(14)至位平面(10)选择截断的位平面时，未被截断的位平面(即，所选位平面)的压缩比变为等于或大于目标压缩比。

截断的位平面确定器325将余下的位平面作为所选位平面提供给代码块组合器231。

下面将参考图24所示的流程图详细描述由提取器112执行的用于提取截断的位平面的提取处理。除了以下这些步骤之外，图24所示的提取处理类似于图17所示的提取处理：

当提取处理开始时，分辨率信息获取器221在步骤S301中从变换目标信息中获取分辨率信息。目标压缩比获取器222在步骤S302中从变换目标信息中获取目标压缩比。基于在步骤S301中获取的分辨率信息，子频带丢弃器323在步骤S303中丢弃生成具有所获取的分辨率信息所指定的分辨率的图像数据所不需要的子频带。

截断的位平面代码量计数器324在步骤S304中保存未被丢弃的子频带的系数(位平面)，从其保存的位平面中选择最不重要的位平面作为截断的位平面的候选者，并且计算其代码数。在步骤S305中，截断的位平面确定器325基于由截断的位平面代码量计数器324计数得到的代码数，计算此时的余下位平面相对于基本图像数据(即，原始图像数据)的压缩比。截断的位平面确定器325随后在步骤S306中判定计算出来的压缩比是否等于或小于在步骤S302中获得的目标压缩比。

如果判定余下的位平面的压缩比等于或小于目标压缩比，即，如果余下的位平面的代码数太大，则控制前进到步骤S307。在步骤S307中，截断的位平面代码量计数器324从其保存的位平面中选择下一个不那么重要的位平面，即，在余下的位平面中的最不重要位平面作为截断的位平面的候选者，并且计算其代码数。控制随后回到步骤S305来重复从步骤S305起的处理。换言之，在计算出来的余下的位平面的压缩比变得大于目标压缩比之前，截断的位平面代码量计数器324和截断的位平面确定器325重复执行步骤S305、S306、S307来增加所选位平面的候选者的计数数目。

如果在步骤S306中判定计算出来的余下位平面的压缩比大于目标压缩比，则控制前进到步骤S308，在步骤S308中，截断的位平面确定器325丢弃直到前一周期为止所选出的截断的位平面，并且将余下的位平面作为所选位平面提供给代码块组合器231。然后，提取处理终止。控制返回到图16所示的步骤S123，并且前进到步骤S124。

提取器112执行如上所述的提取处理以丢弃不需要的位平面，从而提取系数数据以便满足由变换目标信息指定的分辨率和压缩比的条件数据。

部分解码器101被描述为基于包括在变换目标信息中的码流的压缩比和图像数据的分辨率来执行部分解码处理。然而，部分解码器101可以仅基于包括在变换目标信息中的码流的压缩比来执行部分解码处理。在这种情况中，图10所示的部分解码器101可以省去分辨率信息获取器221和子频带选择器223，并且可以省掉图17所示的提取处理中的步骤S141、S143。

可替代地，部分解码器101可以仅基于包括在变换目标信息中的图像数据的分辨率来执行部分解码处理。在这种情况中，图10所示的部分解码器101可以省去目标压缩比获取器222、所选位平面代码量计数器224和所选位平面确定器225，并且可以省掉图17所示的提取处理中的步骤S142、S144。

部分解码器101可以基于除了上述那些参数之外的参数来执行部分解码处理。例如，转码器100可以转换码流的图像数据的色彩空间的格式(色彩格式)，并且部分解码器101可以基于包括在变换目标信息中的色彩格式的信息来执行部分解码处理。下面将描述这种修改。

首先，下面描述色彩格式。如果YCbCr格式用于表示图像数据的色彩空间，则作为亮度分量的Y分量以及作为色差分量的Cb和Cr分量的信息量之比，或者采样频率之比可以被设置为诸如4:4:4、4:2:2或4:2:0之类的多种设置中的任一种。

根据4:4:4格式，Y、Cb和Cr分量的信息量彼此相等，并且这些分量的分辨率彼此相等。例如，图25A示出了彼此相等的Y分量401、Cb分量402和Cr分量403。

根据4:2:2格式，Cb和Cr分量的信息量是Y分量的信息量的二分之一。例如，图25B示出了Y分量401、Cb分量404和Cr分量405。Cb分量404和Cr分量405具有等于Y分量401的水平分辨率的二分之一的水平分辨率。

根据4:2:0格式，Cb和Cr分量的信息量是Y分量的信息量的四分之一。例如，图25C示出了Y分量401、Cb分量406和Cr分量407。Cb分量406和Cr分量407具有等于Y分量401的水平和垂直分辨率的二分之一的水平和垂直分辨率。

下面将描述这些色彩格式之间的转换。为了将依照4:4:4格式的码流转换为依照4:2:0格式的码流，部分解码器101可以生成依照4:2:0格式的基带图像数据。具体地，当部分解码器101执行其解码处理时，部分解码器101选择在作为低于Y分量一个层级的层级上的、在垂直和水平两个方向的较低频率处的Cb和Cr分量的子频带。实际上，在垂直和水平两个方向上的较低频率处的子频带的每个都被递归的小波变换处理划分为多个子频带。部分解码器101选择所有这些子频带。

为了将依照4:4:4格式的码流转换为依照4:2:2格式的码流，部分解码器101可以生成依照4:2:2格式的基带图像数据。根据4:2:2格式，仅仅Cb分量和Cr分量的水平分辨率为Y分量的水平分辨率的二分之一。当部分解码器101执行其解码处理时，部分解码器101选择在作为低于Y分量一个层级的层级上的四个子频带中、水平方向上的较低频率处的Cb和Cr分量的两个子频带。实际上，位于垂直和水平两个方向上的较低频率处的、水平方向上的较低频率处的两个子频带中之一被递归的小波变换处理划分为多个子频带。部分解码器101选择所有这些子频带作为垂直和水平两个方向上的较低频率处的子频带。

随后部分解码器101针对色差分量的最高层级仅在垂直方向上对两个子频带进行小波逆变换，以生成基带色差分量，例如图25B所示的Cb分量404和Cr分量405，它们的水平分量被减少到Y分量401的二分之一。

依照4:2:2格式的色差分量的小波变换处理可以按照与亮度分量相同的方式来执行。更确切地，可以仅在垂直方向上在最高层级处对色差分量执行小波变换处理，然后，以与亮度分量相同的方式在连续的较低层级处对较低频率处的色差分量执行小波变换处理。下面将描述后一种可选方式。

为了将依照4:4:2格式的码流转换为依照4:2:0格式的码流，部分解码器101可以生成依照4:2:0格式的基带图像数据。当部分解码器101执行其解码处理时，部分解码器101选择在作为低于Y分量一个层级的层级处的、在较低频率处的Cb和Cr分量的子频带，即在垂直方向上的较低频率处的两个子频带之一。实际上，在较低频率处的该子频带进一步被递归的小波变换处理划分为多个子频带。部分解码器101选择所有这些子频带。

下面将描述用于色彩格式之间的转换的部分解码器101和编码器102的配置示例。图26以块的形式示出了部分解码器101的配置示例。除了下面的配置以外，图26所示的部分解码器101类似于图10所示的部分解码器101。

如图26所示，部分解码器101的提取器112包括除了图10所示的元件之外的色彩信息获取器420。色彩信息获取器420从自编码器102提供来的变换目标信息获取指定经转换的码流的图像数据的色彩格式的色彩信息。色彩信息获取器420将所获取的色彩信息与变换目标信息一起提供给分辨率信息获取器221。当分辨率信息获取器221从变换目标信息获取分辨率信息后，分辨率信息获取器221将分辨率信息和色彩信息一起提供给子频带选择器223。基于色彩信息和分辨率信息，子频带选择器223选择要处理的子频带，并且将所选择的子频带提供给所选位平面代码量计数器224。

由于子频带选择器223基于色彩信息和分辨率信息选择子频带，因此，提取器112可以适当地提取生成具有目标分辨率和色彩格式的图像数据的码流所需要的子频带。利用这样提取出来的子频带，基带生成器113可以最小化其基带生成处理负担的不希望的增加。

如图26所示，部分解码器101的基带生成器113包括除了图10所示的元件之外的色彩信息获取器430和控制器431。如色彩信息获取器420那样，色彩信息获取器430从变换目标信息获取色彩信息，并且将所获取的色彩信息提供给控制器431。基于提供来的色彩信息，控制器431控制小波逆变换器233以由色彩信息所指定的任意色彩格式适当地对色差分量进行小波逆变换。

例如，如果由色彩信息指定的色彩格式为4:2:2格式，则控制器431控制小波逆变换器233利用此时出现的两个子频带仅在垂直方向上在最高层级(最后的层级)处对色差分量进行小波逆变换。以这种方式，基带生成器113可以生成仅在水平方向上分辨率为亮度分量的分辨率的一半的基带图像数据的色差分量，例如图25B所示的Cb分量404和Cr分量405。

图27以块的形式示出了编码器102的配置示例。除了下面的配置以外，图27所示的编码器102类似于图2所示的编码器102。

如图27所示，编码器102的码流生成器121包括取代了小波变换器152的小波变换器452，并且编码器102的控制器122包括取代了控制器171的控制器471。控制器471除了基于通过输入单元103输入的、指定经转换的码流的图像数据的色彩格式的色彩信息来对小波变换器452进行控制之外，还执行与控制器171相同的控制处理。小波变换器452由控制器471控制来以任意的色彩格式对色差分量进行小波变换。例如，如果由色彩信息指定的色彩格式为4:2:2，则小波变换器452仅在垂直方向上在最高层级(第一层级)处对色差分量进行小波变换。

控制器471向提供器123提供色彩信息。如图27所示，提供器123包括除了图2所示的元件之外的色彩信息提供器480和复用器484。

色彩信息提供器480为了将色彩信息提供给部分解码器101，将来自控制器471的色彩信息提供给复用器484。复用器484对提供来的色彩信息以及从分辨率信息提供器181提供来的分辨率信息进行复用，并且将它们提供给复用器183。复用器183对已经与色彩信息复用在一起的分辨率信息以及从目标压缩比提供器182提供来的目标压缩比进行复用，并将它们提供给部分解码器101。

如上所述，色彩信息被与分辨率信息和目标压缩比复用，并且它们作为变换目标信息被提供给部分解码器101的提取器112。或者，色彩信息、分辨率信息和目标压缩比可以不被复用，而可以单独地被提供给部分解码器101的提取器112。

下面将描述由图26所示的部分解码器101以及图27所示的编码器102执行的处理。这些处理基本上与上述处理相同。然而，部分解码处理的提取处理和基带数据生成处理，以及编码处理的一部分与上述处理不同。

下面将参考图28所示的流程图描述提取处理。图28所示的提取处理除了下面的步骤以外与图17所示的提取处理类似。

当提取处理开始时，色彩信息获取器420在步骤S401中从变换目标信息获取色彩信息。步骤S402、S403与图17所示的步骤S141和S142相同。基于色彩信息和分辨率信息，子频带选择器223在步骤S404中选择要处理的子频带。具体地，子频带选择器223不仅基于分辨率缩小子频带的范围，而且缩小色差分量的子频带的范围，来丢弃由于色彩格式的转换而不需要的那些子频带。步骤S405至S409与图17所示的步骤S144至S148相同。

下面将参考图29描述基带数据生成处理。图29所示的基带数据生成处理除了下面的步骤以外与图18所示的基带数据生成处理类似。

当基带数据生成处理开始后，代码块组合器231在步骤S421中如步骤S161那样组合代码块。逆量化器232在步骤S422中如步骤S162那样逆量化经组合的代码块。小波逆变换器233被控制器431控制来在步骤S423中基于色彩信息对经逆量化的系数数据进行小波逆变换。DC电平逆移位器234在步骤S424中如步骤S164那样逆移位图像数据的DC电平。然后，基带数据生成处理终止。

根据上述提取处理和基带数据生成处理，部分解码器101可以适当地减轻用于对色彩格式进行转码的转码处理的负担。

下面将参考图30所示的流程图描述编码处理。图30所示的编码处理除了下面的步骤以外与图19所示的编码处理类似。

当编码处理开始后，DC电平移位器151在步骤S441中如步骤S181那样移位输入图像数据的DC电平。小波变换器452随后在步骤S442中根据基于色彩信息的经转换的色彩格式适当地对图像数据进行小波变换。步骤S443至S447与图19所示的步骤S183至S187相同。在步骤S448中，包括色彩信息提供器480、分辨率信息提供器181、目标压缩比提供器182、复用器484以及复用器183的提供器123复用色彩信息、分辨率信息和目标压缩比，并将它们作为变换目标信息提供给部分解码器101。然后，编码处理终止。

根据上面的编码处理，编码器102可以适当地根据图像数据的色彩格式对其进行编码。

虽然在上面的实施例中，三种格式，即色彩格式、分辨率和压缩比基于色彩信息、分辨率信息和目标压缩比而被转换，然而仅色彩格式可以基于色彩信息被转换。可选地，两种格式，即色彩格式和分辨率可以基于色彩信息和分辨率信息而被转换，或者，色彩格式和压缩比可以基于色彩信息和目标压缩比而被转换。

上述转码器100可应用到多种系统中的任一种。

例如，图31A所示的编码系统501包括用于对图像数据进行编码的编码器511、用于存储经编码的图像数据的诸如硬盘、光盘等的存储介质512，以及用于在任何希望的时间读取、转码并输出经编码的数据的转码器100。包括转码器100的编码系统501能够将各种格式的经编码数据存储在存储介质512中，并且能够在不需要存储基带图像数据的情况下提供各种格式的经编码数据。

图31B所示的编码系统502包括编码器511、取代存储介质512的用于发送来自编码器511的经编码图像数据的传输路径513，以及用于对通过传输路径513发送来的经编码图像数据进行转码的转码器100。传输路径513允许经编码的图像数据从编码器511连续地被发送到转码器100，由此转码器100可以将经编码的图像数据连续地转码为各种格式的数据。

图31C所示的编码系统503包括编码器511、用于处理来自编码器511的经编码图像数据的信息处理装置514，以及用于对经信息处理装置514处理的经编码图像数据进行转码的转码器100。信息处理装置514处理来自编码器511的经编码图像数据，并将经处理的图像数据提供给转码器100，转码器100可以将经处理的图像数据转码为各种格式的数据。

转码器100还可以包括在除了图31A、31B、31C所示的系统501、502、503之外的系统中。转码器100可以整体地与其它元件组合以便成为另外的装置的一部分。例如，图31A所示的编码器511、存储介质512和转码器100可以被组合成为单个装置。类似地，图31B所示的编码器511、传输路径513和转码器100或者图31C所示的编码器511、信息处理装置514和转码器100可以被组合成为单个装置。

涉及上述装置的处理可以利用软件或硬盘来实现。如果处理是软件实现的，则它们可以被提供作为例如由图32所示的个人计算机600执行的功能。

在图32中，个人计算机600包括CPU(中央处理单元)601，CPU601根据存储在ROM(只读存储器)602中的程序或者从存储装置613装载到RAM(随机存取存储器)603中的程序执行各种处理。RAM 603还存储CPU 601所需的各种数据以执行各种处理。

CPU 601、ROM 602和RAM 603通过总线604彼此相连，总线604连接到输入/输出接口610。

输入/输出接口610连接了包括键盘、鼠标等在内的输入单元611、包括诸如CRT(阴极射线管)、LCD(液晶显示器)等以及扬声器在内的输出单元612、可以为硬盘等的存储装置613，以及诸如调制解调器等的通信单元614。通信单元614经由包括因特网在内的网络与其它计算机和系统通信。

输入/输出接口610还连接到驱动器615，在驱动器615中可移除地安装有诸如磁盘、光盘、磁光盘或半导体存储器之类的可移除介质621。由驱动器615从可移除介质621读取的计算机程序被装载在存储装置613中。

如果上述处理是软件实现的，则软件程序从网络或记录介质被装载到存储装置613。

记录介质可以是存储那些软件程序的可移除介质621的形式，例如，磁盘(包括软盘)、光盘(包括CD-ROM(致密盘-只读存储器)或DVD(数字通用盘))、磁光盘(包括MD(迷你盘))和半导体存储器。可移除介质621通常与个人计算机600分离地被分发给用户用于提供程序。记录介质或者可以是记录有程序的ROM 602或者包括在存储装置613中的硬盘的形式，其与个人计算机600组合在一起被提供给用户。

描述记录在记录介质中的程序的步骤可以根据上述时间序列被顺序地执行，或者可以彼此并行地或单独地被执行。

在本描述中，术语“系统”指包括多个设备或装置的实体。

被描述为单个元件的单元、设备、装置或实体可以被划分为多个单元、设备、装置或实体。反之，多个单元、设备、装置或实体可以被组合为单个单元、设备、装置或实体。除了上述配置细节之外的配置细节可以被添加到所描述的单元、设备、装置或实体。单元、设备、装置或实体的一些配置细节可以被包括在另一单元、设备、装置或实体中，只要整个系统在配置和操作方面本质上保持不变。

虽然已详细示出和描述了本发明的某些优选实施例，然而，应当明白，在不脱离所附权利要求的范围的情况下可以对那些实施例作出各种改变和修改。

本发明包含与2008年6月10日向日本专利局提交的日本优先权专利申请JP 2008-151696中公开的主题相关的主题，该申请的全部内容通过引用被结合于此。

Claims (8)

1.一种信息处理装置，包括：

部分解码装置，用于将代表经编码的图像数据的第一码流的一部分解码为基带图像数据；以及

编码装置，用于将来自所述部分解码装置的所述基带图像数据编码为具有从所述第一码流的格式转换来的格式的第二码流，其中

所述编码装置利用与所述第二码流相关的参数的目标值将所述基带图像数据编码为具有所述第二码流的格式的所述第二码流，并且

所述部分解码装置利用所述目标值确定所述第一码流中要解码的部分，并且对所述第一码流中所确定的部分进行解码，

并且其中：

所述第一码流是通过对所述基带图像数据进行小波变换并且对小波变换系数进行熵编码而生成的；并且

所述部分解码装置包括：

熵解码装置，用于对所述第一码流进行熵解码，

提取装置，用于从在所述第一码流被所述熵解码装置进行熵解码时生成的所述小波变换系数中，提取生成所述基带图像数据所需要的小波变换系数，所述基带图像数据将由所述编码装置根据所述目标值进行编码以生成具有所述第二码流的格式的所述第二码流，以及

基带数据生成装置，用于利用由所述提取装置提取的所述小波变换系数生成所述基带图像数据。

2.根据权利要求1所述的信息处理装置，其中所述提取装置包括：

子频带选择装置，用于根据由所述第二码流表示的图像数据的分辨率的目标值，从在所述第一码流被所述熵解码装置进行熵解码时生成的所述小波变换系数中选择需要的子频带。

3.根据权利要求2所述的信息处理装置，其中：

所述编码装置对所述基带图像数据进行编码，以使得由所述第二码流表示的所述图像数据的分辨率等于或接近其目标值；以及

所述子频带选择装置选择使得由所述基带数据生成装置生成的所述基带图像数据的分辨率等于或接近所述目标值的子频带。

4.根据权利要求1所述的信息处理装置，其中所述提取装置包括：

计数装置，用于对在所述第一码流被所述熵解码装置进行熵解码时生成的所述小波变换系数的位平面的数据量进行计数；以及

确定装置，用于基于由所述计数装置计数的数据量来计算要选择的位平面的压缩比，并且基于所述压缩比以及所述第二码流的压缩比的目标值来确定所述要选择的位平面。

5.根据权利要求4所述的信息处理装置，其中：

所述编码装置对所述基带图像数据进行编码，以使得所述第二码流的压缩比等于或接近所述目标值；以及

所述确定装置选择使得由所述基带数据生成装置生成的所述基带图像数据的压缩比等于或接近所述目标值的所述位平面。

6.根据权利要求1所述的信息处理装置，其中所述提取装置包括：

子频带选择装置，用于根据所述第二码流的色彩格式，从在所述第一码流被所述熵解码装置进行熵解码时生成的所述小波变换系数中选择需要的子频带。

7.根据权利要求6所述的信息处理装置，其中，所述基带数据生成装置根据取决于信息第二码流的色彩格式的处理，将所述小波变换系数小波逆变换为所述色彩格式的所述基带图像数据。

8.一种由信息处理装置执行的信息处理方法，该信息处理装置用于对代表经编码的图像数据的第一码流的格式进行转换以生成第二码流，所述信息处理装置包括：

部分解码装置，用于对所述第一码流的一部分进行解码，以及

编码装置，用于将在所述部分解码装置对所述第一码流的一部分进行解码时生成的基带图像数据编码为所述第二码流，

所述信息处理方法包括以下步骤：

由所述编码装置利用与所述第二码流相关的参数的目标值将所述基带图像数据编码为具有所述第二码流的期望格式的所述第二码流；以及

由所述部分解码装置利用所述目标值来确定所述第一码流中要解码的部分，并且通过所述部分解码装置对所述第一码流中所确定的部分进行解码，

其中：

所述第一码流是通过对所述基带图像数据进行小波变换并且对小波变换系数进行熵编码而生成的；并且

所述部分解码装置包括：

熵解码装置，用于对所述第一码流进行熵解码，

提取装置，用于从在所述第一码流被所述熵解码装置进行熵解码时生成的所述小波变换系数中，提取生成所述基带图像数据所需要的小波变换系数，所述基带图像数据将由所述编码装置根据所述目标值进行编码以生成具有所述第二码流的格式的所述第二码流，以及

基带数据生成装置，用于利用由所述提取装置提取的所述小波变换系数生成所述基带图像数据。

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