CN1171459C - 图像编码装置及图像译码装置 - Google Patents

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Abstract

一种容易进行与用户的要求对应的分辨率的部分图像的编码，而且不增加编码数据量，实现能减少所需的存储量的图像编码·译码装置。图像编码装置备有：将图像数据分割成N像素×M像素的矩形块的矩形块分割部(101)；将规定的数据外插在从矩形块分割部(101)输出的各矩形块的周围，进行辅助带分割，进行子波编码的子波变换编码部(105)；生成能使从子波变换编码部(105)输出的编码数据译码成上述每个矩形块，而且能译码成子波编码时的各辅助带编码数据的管理信息的管理信息生成部(106)；以及用管理信息生成部(106)的输出连接按矩形块单元进行了子波编码的编码数据，同时将上述管理信息附加在编码数据中的编码数据综合部(107)。

Description

图像编码装置及图像译码装置
技术领域
本发明属于数字图像处理的技术领域，涉及对图像数据进行高效率编码的图像编码装置、以及对用该图像编码装置编码后的编码数据进行译码的图像译码装置。
背景技术
作为将自然图像变换成数字数据后进行计算机处理用的图像格式，提出了快速成像格式(FlashPix Format Specification Version1.0)。
在该格式中，为了根据显示·印刷装置的能力或用户的要求，迅速地取出所需的分辨率的数据，而同时保持多种分辨率的数据。另外，进行图像的放大、缩小或编辑时，因为只处理图像数据内的所需的部分，所以为了减轻负载而将图像分割成矩形块单元后保存。
用图1及图2说明根据快速成像格式对图像进行编码的编码装置。图1是表示图像的缩小及矩形块分割的图，图2是表示编码装置之一例的框图。
在快速成像时，最初生成图1中的图像1～4中所示的1/1～1/8尺寸的图像，其特征在于对各图像1～4分别进行矩形块分割及压缩。
首先，说明用图2中的编码装置对图1中的图像1进行编码的情况。这里，图1中的图像1～4中的虚线表示矩形块的边界。
用矩形块分割部11将原图像分割成由64像素×64像素构成的矩形块，接着用JPEG压缩部12对每个矩形块进行压缩处理。使每个矩形块的编码数据与来自矩形块分割部11的矩形块的分割信息一致，用编码数据综合部13综合成一个，输出编码数据1。
其次，说明图1中的图像2。用1/2缩小部14将原图像0纵横都缩小1/2后，同样经过矩形块分割部15、JPEG压缩部16、编码数据综合部17后，变成编码数据2。
反复进行生成图1中的缩小图像群(图像2～4)的缩小处理，直至全部缩小图像变成能被收容在一个矩形块内的大小为止。在图1的例中，图像3的尺寸不能收容在一个矩形块内，再进行1/2缩小处理，直到获得了能收容在一个矩形块内的图像4的尺寸时，结束缩小处理。
由1/2缩小部18、矩形块分割部19、JPEG压缩部20、编码数据综合部21生成图像3的编码数据，由1/2缩小部22、矩形块分割部23、JPEG压缩部24、编码数据综合部25生成图像4的编码数据。
在该方式中，与1/1尺寸图像的编码数据不同，为了保存缩小后的不同分辨率的图像各自的编码数据，编码数据量大约增加为1.4倍，编码时为了用各种分辨率进行压缩处理，而存在数据量大的问题。
另一方面，与快速成像不同，还有通过子波变换进行的图像压缩方式，在该方式中，由于根据对原图像的尺寸进行了压缩后的一个编码数据，能容易地译成不同分辨率的图像数据，所以不会发生由对应于多种分辨率产生的编码数据量增大的问题。
即，与上述的快速成像时编码数据量变为1.4倍的情况不同，能用一倍的编码数据量响应对多种分辨率进行译码的要求。
图3是子波编码部的基本框图，在该子波编码部中，用子波变换部31对原图像进行子波变换，变成辅助带分割数据，用量化部32进行量化处理，用熵编码部33进行熵编码后，变成编码数据。将该子波变换部31、量化部32、熵编码部33统称为子波编码部34。
图4是更详细地表示图3中的子波变换部31的框图，图5是表示通过子波变换进行的图像变换的图，这些图都是进行了3次二维辅助带分割后的例。
图5(A)中的原图像利用图4中的水平方向的低通滤波器41和水平方向的高通滤波器42，分割成两个水平方向辅助带，由各1/2二次取样部47、48进行1/2间取。
被分割的两个水平方向辅助带再分别沿垂直方向，由低通滤波器43、45和高通滤波器44、46进行辅助带分割，以及由1/2二次取样部49～52进行二次取样，在该时刻变换成4个辅助带。
其中，水平方向高频带、垂直方向高频带的辅助带(图4中的j)，水平方向高频带、垂直方向低频带的辅助带(图4中的i)，水平方向低频带、垂直方向高频带的辅助带(图4中的h)分别成为图5(B)中的h、i、j所示的子波变换系数。
对水平方向、垂直方向上的剩余的低频带的辅助带53再次反复地进行辅助带分割。
由水平方向低通滤波器54、66、水平方向高通滤波器55、67、垂直方向低通滤波器56、58、68、70、垂直方向高通滤波器57、59、69、71、以及1/2二次取样部60～65、72～77进行该再次进行的辅助带分割。
另外，图4中的a～g的辅助带与图5(B)中的a～g对应。
在每个辅助带中，用图3中的量化部32对这样获得的图5(B)中的子波变换系数进行量化，再用该图中的熵编码部33进行熵编码，获得编码数据。另外，在熵编码部33中能采用霍夫曼编码或算术编码。
另一方面，子波变换的译码方法如图6所示，用熵译码部81对编码数据进行熵译码，用逆量化部82进行逆量化后，用逆子波变换部83进行辅助带合成，获得译码图像。将这些熵译码部81、逆量化部82、逆子波变换部83统称为子波译码部84。
如图5(B)所示，作为采用子波变换的编码的特征在于与分辨率对应的层次结构，因此译码时使用编码数据的一部分或全部，能容易地对分辨率不同的图像进行译码。
即，如果对图5(B)中的a、b、c、d辅助带进行译码，则能对原图像的1/4图像进行译码，除此以外，如果对e、f、g进行译码，则能对1/2的图像进行译码，如果对全部辅助带进行译码，则能对1/1尺寸的图像进行译码。
这里，用图7说明图4中的水平低通滤波器(H-LP)、水平高通滤波器(H-HP)、垂直低通滤波器(V-LP)、垂直高通滤波器(V-HP)的工作情况。另外，图7(B)是将图7(A)中的用圆包围的部分B’放大后的图。
为了对图7(A)中的原图像进行子波变换，在对原图像右上端附近的像素91求分支数为9位的水平方向滤波器的输出的情况下，滤波器的运算对象范围变成92所示的区域。
可是在此情况下，滤波器运算对象范围92的一部分伸到原图像的外部，该部分不存在像素数据。对于垂直滤波器来说也产生同样的问题。
这样，在变换对象图像的周边部分，对应于滤波器的抽头数，还需要图像外部的数据。另外如果反复进行辅助带分割，则滤波器超出的区域扩大。
一般说来能按照某一规则，采用将图像在端部折回等方法处理该问题。
象快速成像那样在分别具有多种分辨率的图像的编码数据的情况下，虽然能减轻放大、缩小等图像数据处理时的负载，但存在编码数据尺寸增大为约1.4倍的缺点。
另一方面，如果采用子波变换编码，则由于只根据对原图像的尺寸进行了压缩的一个编码数据，就能容易地对多种分辨率数据进行译码，所以编码数据尺寸不增大。
可是，在将快速成像时使用的将图像分割成矩形块而编码成矩形块单元的方式(在特定的图像区域成为图像处理对象的情况下，通过只将所需的图像矩形块作为图像处理的对象，能减轻处理时的负载)应用于子波变换编码方式的情况下，产生子波变换中使用的滤波器从矩形块边界超出的问题。
即，利用快速成像这样的JPEG编码方法由于编码处理限定在矩形块内，所以矩形块单元的编码容易，与此不同，进行子波变换编码时，由于处理超出了矩形块的范围，所以存在用矩形块单元进行的编码处理、管理困难的问题。
另外，在现有的子波变换编码中，需要能全部保存图3中的子波变换部31的输出、即图5(B)中的子波变换系数的存储器，这时子波变换系数有与原图像相同的分辨率，所以存在存储器的需要量增大的问题。该问题在处理高分辨率的图像时变得更加显著。
发明内容
本发明就是鉴于这样的课题完成的，通过用子波变换实现多种分辨率的译码及用矩形块进行的管理，能用小规模的硬件结构进行高性能、高效率的编码。
根据本发明的一个方面，提供了一种图像编码装置，其特征在于：备有将图像数据分割成N像素×M像素的矩形块，作为对应于各矩形块的编码对象数据，输出矩形块内的N像素×M像素的矩形块分割部；将规定的数据外插在从上述矩形块分割部输出的编码对象数据的周围，进行辅助带分割，对各矩形块分别独立地进行子波编码的子波编码部；使任意的矩形块独立，生成用上述子波编码部分割的按辅助带单元译码用的管理信息的管理信息生成部；以及将上述管理信息附加在上述编码信息中，生成位流的编码数据综合部，上述管理信息有表示在各矩形块的编码信息的位流上的位置的信息、以及管理或识别各辅助带的信息。
根据本发明的另一方面，还提供了一种图像编码装置，其特征在于：备有将规定的数据外插在图像的周围，进行辅助带分割，并进行子波编码的子波编码部；被插入上述子波编码部、从子波系数中将具有空间对应关系的N个×M个子波系数集中起来再构成矩形块单元，能进行矩形块单元的熵编码的矩形块构成部；使任意的矩形块独立，生成用上述子波编码部分割的辅助带单元译码用的管理信息的管理信息生成部；以及将上述管理信息附加在上述编码信息中，生成位流的编码数据综合部，上述管理信息有表示在各矩形块的编码信息的位流上的位置的信息、以及管理或识别各辅助带的信息。
根据本发明的另一方面，提供了一种图像译码装置，它是将图像数据分割成N像素×M像素的矩形块，将由管理信息构成的位流作为输入，该管理信息有分别独立地对各矩形块进行子波编码的编码信息、表示各矩形块的编码信息在位流上的位置的信息、以及管理或识别进行子波编码时生成的辅助带的信息，对与所需的矩形块及辅助带对应的译码图像进行译码的图像译码装置，其特征在于备有：从输入位流中分离管理信息的管理信息分离部；根据上述管理信息，抽出进行译码的矩形块及与辅助带对应的编码信息部分的编码数据抽出部；对用上述编码数据抽出部抽出的编码信息进行子波译码的子波译码部；以及连接上述进行了子波译码的矩形块单元的译码图像，获得译码图像的矩形块连接部。
根据本发明的另一个方面，还提供了一种图像译码装置，它是将图像数据分割成N像素×M像素的矩形块，将由管理信息构成的位流作为输入，该管理信息有对该矩形块及其周边的图像数据乘以规定的二维窗函数的乘得结果进行子波编码的编码信息、表示各矩形块的编码信息在位流上的位置的信息、以及管理或识别进行子波编码时生成的辅助带的信息，对与所需的矩形块及辅助带对应的译码图像进行译码的图像译码装置，其特征在于备有：从输入位流中分离管理信息的管理信息分离部；根据上述管理信息，抽出进行译码的矩形块及与辅助带对应的编码信息部分的编码数据抽出部；对用上述编码数据抽出部抽出的编码信息进行子波译码的子波译码部；以及与各原图像上的位置一致地配置上述进行了子波译码的数据，关于与相邻的矩形块重合的部分通过重叠各自的图像值，综合矩形块，获得译码图像的矩形块综合部。
根据本发明的另一个方面，还提供了一种图像译码装置，它是将图像数据分割成N像素×M像素的矩形块，在该矩形块周围存在像素的情况下，将由管理信息构成的位流作为输入，该管理信息有将子波变换时所需的像素附加在该矩形块上进行子波编码的编码信息、表示各矩形块的编码信息在位流上的位置的信息、以及管理或识别进行子波编码时生成的辅助带的信息，对与所需的矩形块及辅助带对应的译码图像进行译码的图像译码装置，其特征在于备有：从输入位流中分离管理信息的管理信息分离部；根据上述管理信息，抽出进行译码的矩形块及其周边存在的矩形块、以及与辅助带对应的编码信息部分的编码数据抽出部；对用上述编码数据抽出部抽出的编码信息进行子波译码的子波译码部；以及与各原图像上的位置一致地配置上述进行了子波译码的数据，关于与相邻的矩形块重合的部分通过重叠各自的图像值，综合矩形块，获得译码图像的矩形块综合部。
根据本方面的另一个方面，还提供了一种图像译码装置，它是对图像数据进行辅助带分割，从所获得的子波系数中将具有空间对应关系的N个×M个子波系数集中起来进行矩形块化，将由管理信息构成的位流作为输入，该管理信息有按照该矩形块单元进行熵编码的编码信息、表示各矩形块的编码信息在位流上的位置的信息、以及管理或识别进行子波编码时生成的辅助带的信息，对与所需的矩形块及辅助带对应的译码图像进行译码的图像译码装置，其特征在于备有：从输入位流中分离管理信息的管理信息分离部；根据上述管理信息，抽出进行译码的矩形块及与辅助带对应的编码信息部分的编码数据抽出部；对由上述编码数据抽出部抽出的编码信息进行子波译码的子波译码部；以及被插入上述子波译码部、在矩形块化之前的状态下重新排列按矩形块单元再构成的上述子波系数的周边像素重新排列部。
如果采用本发明的图像编码装置进行编码，并用对应的本发明的图像译码装置进行译码的方式，则不会增大编码数据量，能容易地对与用户的要求对应的分辨率的译码图像进行译码。
由于采用JPEG的快速成像与多种分辨率对应，所以与编码数据量增大为1.4倍相比，该方式具有很大的优点。
另外，将图像分割成矩形块，能只对特定区域译码时，通过子波变换进行的译码限定在矩形块内的处理，在原理上是困难的，不适合矩形块分割处理，与此不同，在本发明中，能一边采用子波变换，一边按矩形块单元进行编码、译码处理。
即，通过将图像编码成矩形块单元，欲对图像的一部分译码时，即使不对全部图像译码，而只对包含该区域的矩形块译码即可，所以能提高随机存取功能。
附图说明
图1是说明现有的图像的缩小及矩形块分割用的图。
图2是表示对图1中的图像1进行编码的编码装置之一例图。
图3是子波编码部的基本框图。
图4是表示子波变换部的详细框图。
图5是说明原图像和子波变换数据的关系用的图。
图6是子波译码部的基本框图。
图7是说明对原图像进行子波变换用的水平方向滤波器和垂直方向滤波器用的图。
图8是表示本发明的实施形态1的图像编码装置的框图。
图9是说明本发明的实施形态1的图像编码装置的工作的说明图。
图10是表示本发明的实施形态1的图像编码装置中的位流之一例图。
图11是表示本发明的实施形态1的图像编码装置中的位流的另一例图。
图12是说明本发明的实施形态2的图像编码装置的工作的说明图。
图13是表示本发明的实施形态3的图像译码装置的框图。
图14是说明本发明的实施形态4的图像译码装置的工作用的图。
图15是表示本发明的实施形态5的图像编码装置的框图。
图16是说明本发明的实施形态5的图像编码装置的工作用的图。
图17是说明本发明的实施形态6的图像编码装置的工作用的图。
图18是表示本发明的实施形态7的图像编码装置的框图。
图19是说明本发明的实施形态7的图像编码装置的工作用的图。
图20是表示本发明的实施形态8的图像译码装置的框图。
图21是表示本发明的实施形态9的图像译码装置的框图。
图22是表示本发明的实施形态10的图像编码装置的框图，以及说明其工作用的图。
图23是表示本发明的实施形态11的图像译码装置的框图，以及说明其工作用的图。
图24是表示本发明的实施形态12的图像编码装置之一例的框图。
图25是表示本发明的实施形态12的图像编码装置的另一例的框图。
图26是表示本发明的实施形态12的图像编码装置的另一例的框图。
图27是表示本发明的实施形态13的图像译码装置之一例的框图。
图28是表示本发明的实施形态13的图像译码装置的另一例的框图。
图29是表示本发明的实施形态13的图像译码装置的另一例的框图。
图30是表示本发明的实施形态14的图像编码装置之一例的框图。
图31是表示本发明的实施形态14的图像编码装置中的位流的例图。
图32是表示本发明的实施形态14的图像编码装置的另一例的框图。
图33是表示本发明的实施形态14的图像编码装置的另一例的框图。
图34是表示本发明的实施形态14的图像编码装置的另一例的框图。
图35是表示本发明的实施形态15的图像译码装置的框图。
图36是表示本发明的实施形态16的图像编码装置之一例的框图，以及说明其工作的说明图。
图37是表示本发明的实施形态16的图像编码装置的另一例的框图。
图38是表示本发明的实施形态17的图像译码装置的框图。
具体实施方式
图8是表示本发明的实施形态1的图像编码装置的结构的框图。
图9(A)所示的原图像的图像数据首先由矩形块分割部101分割成预先确定的N像素×M像素的矩形块。将分割后的图像示于图9(B)。作为与各矩形块对应的数据，由矩形块分割部101输出矩形块内的N像素×M像素的图像。
说明被分割的矩形块中图9(B)所示的矩形块i之后的处理。用子波变换部102对矩形块i的图像数据进行辅助带分割。
这里，对矩形块周边附近进行辅助带分割处理时，外插矩形块周围的数据。即，如图7(B)所示，子波变换中使用的滤波器的运算对象范围92超出矩形块以外时，由于需要矩形块外侧的数据，所以用子波变换部102外插数据，进行辅助带分割。
作为外插方法，如图9(C)所示，例如采用将矩形块内的图像折回、生成镜像的方法。接着，用量化部103将子波变换系数量化，用熵编码部104进行熵编码，获得矩形块I的编码数据。
熵编码时能使用霍夫曼编码或算术编码。将该子波变换部102、量化部103、熵编码部104统称为子波变换编码部105。
另一方面，管理信息生成部106利用从矩形块分割部101获得的与各矩形块的空间位置有关的矩形块分割信息、以及从子波变换编码部105获得的各辅助带的信息，生成管理·识别矩形块及辅助带用的管理信息。该管理信息由编码数据综合部107使用。
编码数据综合部107使用从管理信息生成部106输出的管理信息，整理·综合从熵编码部104输出的编码信息，而且将管理信息附加在位流中，最后作成编码数据。
这里，之所以根据辅助带及矩形块管理编码数据，是因为对图像译码时，能象图1所示的例那样对分辨率不同的图像、或只对图像中的特定的矩形块进行译码。
图10是表示通过上述处理作成的编码数据的位流之一例图，位流由管理全部位流信息的首部、以及各矩形块的编码信息构成，各矩形块的编码信息由管理每一矩形块的信息用的矩形块首部、以及用上述子波变换编码部105对图像矩形块编码后的每一矩形块的编码信息构成。
在矩形块首部中，记述着对应于各辅助带的位位置信息，通过参照该信息，能知道与所需的辅助带对应的位列在何处。
当然，本发明的位流的结构不限于图10所示的结构。例如，图11中的列(I)的结构与图10相同，与此不同，如图11中的列(II)所示，分别将各矩形块的辅助带信息分离后，将其重新排列，将矩形块首部附加在各自的辅助带信息中，构成独立的矩形块即可。如果这样处理，通过只访问缩小图像的矩形块，能迅速地再现缩小后的全体图像。
其次，作为实施形态2，说明本发明的图像编码装置的另一实施形态。这里，实施形态2的图像编码装置的结构和图8都与上述的实施形态1的框图相同，只是矩形块分割部101的工作不同。因此，以下用图12说明该矩形块分割部101的工作。
用实施形态1的矩形块分割部101将原图像分割成N×M像素的矩形块后，将特定的矩形块输出给子波变换部102时，虽然只输出并切出矩形块内部的图像数据，但实施形态2中的矩形块分割部101采用这样的方法：通过将原图像乘以适当的窗函数，切出数据后输出。
例如，在切出图12中的矩形块ij的情况下，将原图像数据沿水平方向乘以窗函数FXi，接着沿垂直方向乘以窗函数FYj，将其结果输出给矩形块分割部101。另外，i是水平方向的矩形块的编号，j是垂直方向的矩形块的编号。
因此，将图12中的斜线部分的图像乘以与窗函数对应的权重的结果，变成矩形块分割部101的输出。这里作为窗函数，采用通过全区间的总和为1的函数。
即，采用满足下式的窗函数。
∑FXi(x)＝1(0≤x≤w)
∑FYj(y)＝1(0≤y≤h)
式中，w表示原图像的宽度，h表示原图像的高度，x、y轴将原图像的左上角作为原点0，取其方向分别向右、向下。
另外，FXi(x)的总和是对i取的总和，FYj(y)的总和是对j取的总和。图12中的FXi-1，FXi，FY1，FYj，FYj+1表示满足这样的条件的函数的一部分。
由该窗函数决定的数据切出的结果，矩形块分割部101输出时，在与窗函数值对应的权重编码对象数据中不仅包含矩形块ij内部的像素，而且还包含周围的像素。
其次，作为实施形态3，说明对用实施形态1的图像编码装置编码的数据进行译码的图像译码装置。图13是表示实施形态3的图像译码装置的框图。
成为输入的编码数据是用实施形态1中说明过的图像编码装置编码后的数据。管理信息分离部111从编码数据中分离并取出关于矩形块分割的管理信息、以及关于辅助带的管理信息。
根据取出的管理信息，由编码数据抽出部112根据用户的要求，判断并抽出编码信息中所需的矩形块及辅助带的编码信息部分。另外，在图10所示的位流例中，在首部及矩形块首部有管理信息。
用熵译码部113对抽出的编码数据进行熵译码，用逆量化部114进行逆量化，获得对应于译码对象的矩形块的子波变换系数。
用逆子波变换部115对子波变换系数进行逆子波变换，获得对象矩形块的译码图像。该熵译码部113、逆量化部114、逆子波变换部115通称为子波变换译码部116。
另外，用矩形块连接部117，根据来自管理信息分离部111的矩形块分割信息，连接译码后的矩形块群，获得所希望的区域·分辨率的译码图像。
如果用图10所示的位流的例进行说明，则对低分辨率的全部图像(全部矩形块)进行译码时，一边参照各矩形块首部的辅助带信息，一边用子波变换译码部116在每个矩形块中依次对相当于低分辨率辅助带的作为译码数据部分的1-a、2-a、…、i-a、…进行子波变换译码。
然后，如果用矩形块连接部117连接所获得的低分辨率的矩形块，则能获得低分辨率的全部图像。
另外，从低分辨率译码图像中，将某特定的矩形块i放大，欲用最高分辨率显示时，对全部相当于矩形块i的编码信息即第i矩形块编码信息进行译码即可。
即，除了已经抽出的编码信息i-a以外，再抽出i-b，与i-a一并进行译码，能获得所希望的译码图像。当然，如果对全部编码信息(全部矩形块、全部辅助带)进行译码，则能获得高分辨率且全部区域的译码图像。
如上所述，根据用户的要求，能容易地对任意的分辨率、任意的矩形块的图像进行译码。
其次，作为实施形态4，说明本发明的图像译码装置的另一实施形态。成为输入的编码数据是用实施形态2中说明过的图像编码装置编码后的数据。这里，实施形态4的图像译码装置的结构与同图13一起说明的实施形态3相同，只是矩形块连接部117的工作不同。因此，以下用图14说明该矩形块连接部117的工作。
在实施形态2的图像编码装置中，由于各矩形块的编码对象像素包含矩形块的周边像素，所以用子波变换译码部116译码后的矩形块的译码数据的大小比矩形块的大小还大。
在图14中，矩形块由2像素×2像素构成，另外矩形块的译码数据的大小为4像素×4像素。在此情况下，矩形块ij的译码数据变成图14中的斜线部分，只与相邻的矩形块重合一个像素的宽度。
用矩形块连接部117连接矩形块时，关于译码数据重合的位置，补加译码数据，求像素值。例如，用
a(i-1、j-1)+a(i、j-1)+a(i-1、j)+a(i、j)计算图14中的像素a的像素值。
这里，a(i、j)表示像素a的位置的矩形块i j的译码数据。
其次，作为实施形态5，说明本发明的图像编码装置的另一实施形态。图15是表示实施形态5的图像编码装置的框图。
图15所示的实施形态5的图像编码装置与参照图8说明的实施形态1的图像编码装置不同的地方在于：对矩形块进行子波变换编码时，不是在矩形块周围无条件地进行外插，而是如果在对象矩形块的周围存在另一矩形块的话，利用该图像编码装置。
利用图15所示的矩形块分割部121，与实施形态1的情况相同进行处理，如图16(A)所示，说明被分割的原图像中的矩形块i之后的处理。用子波变换部123对矩形块i的图像数据进行变换时，在子波变换中使用的滤波器从矩形块i超出的区域存在周围像素的情况下，也用该像素的数据，对矩形块i进行子波变换。
即，为了对图16(A)中的矩形块i进行子波变换，首先，从图16(A)中的矩形块i周围的矩形块a～h中，将图16(B)中用斜线表示的子波变换中所需的周围像素区域附加在矩形块i上之后，进行矩形块i的子波变换。
进行该附加处理是用周边像素追加部122，根据从矩形块分割部121获得的矩形块分割信息，判断编码对象的矩形块周围是否存在另外的矩形块，在存在矩形块的情况下，附加所需的像素。
在上述例中，周边像素追加部122追加周围的全部矩形块后，输出矩形块图像数据，所以在输入了该数据的子波变换部123中，需要对比处理单个矩形块图像的实施形态1中的子波变换部102中大的图像进行变换。
如果变换图像变大，则使用它的机器需要大的工作区，与其相伴随的是成本增加、工作速度下降。因此，使上述变换图像变得更小的另一方式是有效的，该方式如下。
如图16(C)、图16(D)所示，该方式是将周边像素追加部122所追加的区域限制在x方向或y方向，减少输入给子波变换部123的矩形块图像数据。
例如，在图16(C)的情况下，在编码对象的矩形块的上下存在另一矩形块时，附加所需的像素。关于编码对象的矩形块的左右，采用将矩形块内的图像折回而生成镜像的方法。另外，在图16(D)的情况下，与图16(C)时的上下、左右相反。
作为进行子波变换的方法，有使用图16(B)、16(C)、图16(D)中的任意一种，反复进行辅助带分割的方法，或者切换对每个辅助带进行的图16(B)、16(C)、图16(D)的像素追加方法的方法。
另外，作为该子波变换部123的输出，所需要的只是编码对象矩形块i的子波变换系数，用周边像素追加部122追加的像素只是用来算出矩形块i内部像素的子波变换系数。
接着，用量化部124进行量化，用熵编码部125进行熵编码，获得矩形块i的编码信息。将该子波变换部123、量化部124、熵编码部125统称为子波编码部126。
另一方面，管理信息生成部127利用从矩形块分割部121获得的与各矩形块的空间位置有关的矩形块分割信息、以及从子波变换编码部126获得的各辅助带的信息，生成管理·识别矩形块及辅助带用的管理信息。该管理信息由编码数据综合部128使用。
编码数据综合部128使用从管理信息生成部127输出的管理信息，整理·综合从熵编码部125输出的编码信息，而且将管理信息附加在位流中，例如，如图10中的例所示，作成最后的编码数据。
另外，作为实施形态6，说明本发明的图像编码装置的另一实施形态。实施形态6的图像编码装置的结构与参照图15说明的实施形态5相同，只是周边像素追加部122的工作不同。因此，以下参照图17说明该周边像素追加部122的工作。。
以图17中的矩形块i的处理方法为例进行说明。在作为实施形态5说明的周边像素追加部122中，在矩形块i成为输入的情况下，成为算出矩形块i内的像素的子波变换系数所需要的像素，即将滤波器超出范围的像素全部附加在矩形块i上。该范围就是图17中用斜线表示的周边像素范围。
可是，一般说来距离矩形块i远的像素对矩形块i内的子波变换系数的影响相当小，所以在本实施形态6中，通过将应附加的周边像素乘以适当的加权函数，再将所乘得的结果附加在矩形块i上，改变附加的像素数，限制并减少运算量。
在加权函数中，在接近矩形块i的部分使用1，随着距离的增大而使用接近于0的函数。图17所示的加权函数是其一例。在图17的例中，乘以加权函数的结果，实际附加的像素是带网点的有效像素范围，其外部是子波变换所所需的像素，但看作0，不附加。
另外，作为加权函数，除了图17所示的以外，如果离开矩形块i的距离在某一基准内，能使用1，如果比上述距离远，则能使用直至变为0这样的阶梯函数。
其次，作为实施形态7，说明本发明的图像编码装置的另一实施形态。图18是表示实施形态7的图像编码装置的框图。
实施形态7的图像编码装置与参照图8说明的实施形态1及参照图15说明过实施形态5的图像编码装置不同的地方在于：在使原图像矩形块化之前，用子波变换部131对全部原图像进行子波变换，此后在矩形块单元中重新排列作为子波变换部131的输出的子波变换系数，构成矩形块。
在图18中，原图像在被矩形块化之前，用子波变换部131进行子波变换。其次，用矩形块构成部132将在空间上与同一个矩形块对应的子波变换系数集中起来，重新排列成矩形块。
用子波变换部131进行子波变换后获得的辅助带的例示于图19(A)。这时，在图19(A)中，频率最低的辅助带中的系数b0与另一辅助带中的系数部分b1、b2、b3、b4、b5、b6、b7、b8、b9在空间上有对应关系。
这里，b1～b3由1×1个系数构成，b4～b6由2×2个系数构成，b7～b9由4×4个系数构成。这些b0～b9能从各自的辅助带抽出，将图19(B)所示的图形中构成的矩形块作为一个矩形块，通过在全部矩形块单元中对其他子波变换系数也重新排列，能获得与在实施形态5中将原图像分割成矩形块后进行了子波变换的情况相同的效果。
另外，b0不一定必须是一个系数，即使是由k个×1个系数构成的系数块也没有关系。这时，变成b1～b3由k×1个系数构成，b4～b6由2k×21个系数构成，b7～b9由4k×41个系数构成。
从矩形块构成部132输出的被矩形块化了的子波变换系数用量化部133进行量化，用熵编码部134进行熵编码，构成编码信息。
另一方面，管理信息生成部136用从矩形块构成部132获得的与各矩形块的空间位置有关的矩形块分割信息、以及从子波变换编码部135获得的各辅助带的信息，生成管理·识别矩形块及辅助带用的管理信息。该管理信息由编码数据综合部137使用。
编码数据综合部137使用从管理信息生成部136输出的管理信息，整理·综合从熵编码部134输出的编码信息，而且将管理信息附加在位流中，例如，如图10中的例所示，作成最后的编码数据。
另外，矩形块构成部132配置在量化部133的前级，但不受此限，例如，也可以配置在量化部133的后级。
其次，作为实施形态8，说明图像译码装置，用来对用实施形态5至7中的任意一种图像编码装置编码后的数据进行译码。图20是表示实施形态8的图像译码装置的结构框图。成为输入的编码数据是用实施形态5至7中的任意一种图像编码装置编码后的数据。
在图20中，用管理信息分离部141从编码数据中将关于矩形块分割的管理信息、以及关于辅助带的管理信息分离后取出，根据取出的管理信息，用编码数据抽出部142按照用户的要求，判断并抽出编码信息中的所需的编码信息部分。即，抽出与所需的矩形块及分辨率对应的编码数据。
抽出的编码信息以矩形块为单元，在熵译码部143中进行熵译码，用逆量化部144进行逆量化，获得译码所所需的与矩形块对应的子波变换系数。
用逆子波变换部145对子波变换系数进行逆子波变换，获得包含周围像素的数据的译码图像。将该熵译码部143、逆量化部144、逆子波变换部145统称为子波变换译码部146。
另外，用矩形块综合部147根据来自管理信息分离部141的管理信息，综合译码后的矩形块群。这时，使各矩形块的译码图像在空间重叠的部分重叠起来，获得全部译码图像。
即，在与图12一起说明的实施形态2中，包含矩形块的周边像素，进行子波变换。另外，在实施形态5的图像编码装置中，如图16(B)所示，子波变换时使用矩形块的周边像素，同样在与图17一起说明的实施形态6中，也使用周边像素。
另外，在实施形态7的图像编码装置中，虽然未明确给出使用矩形块的周边像素的处理方法，但对全部原图像进行子波变换时，在原理上进行与实施形态5等效的处理。
因此，用图20中的子波变换译码部146进行子波变换译码时，发生周边像素的数据，将用矩形块综合部147译码后的矩形块的周边像素重叠在相邻矩形块上。重叠时使用像素之间的加法运算。
其次，作为实施形态9，说明本发明的图像译码装置的另一实施形态。它与实施形态8的图像译码装置相同，是输入用实施形态5至7中的任意一种图像编码装置编码后的编码数据的图像译码装置。图21是表示实施形态9的图像译码装置的结构框图。
在图21中，用管理信息分离部151从编码数据中将关于矩形块分割的管理信息、以及关于辅助带的管理信息分离后取出，根据取出的管理信息，用编码数据抽出部152按照用户的要求，判断并抽出编码信息中的所需的编码数据部分。即，抽出与所需的矩形块及分辨率相当的编码信息。
抽出的编码信息以矩形块为单元，在熵译码部153中进行熵译码，用逆量化部154进行逆量化，获得译码所所需的与矩形块对应的子波变换系数。这时，用子波变换系数重新排列部155将子波变换系数重新排列成矩形块化前的状态。
即，将图19(B)所示的被分割成矩形块单元的子波变换系数重新排列成图19(A)所示的状态。在全部矩形块的处理结束的时刻，获得图19(A)所示的全部子波变换系数。
为了通过一次逆子波变换，就能对重新排列的子波变换系数进行译码，如果用逆子波变换部156对子波变换系数进行逆子波变换，就能获得全部译码图像。
将该熵译码部153、逆量化部154、逆子波变换部156统称为子波变换译码部157。另外，子波变换系数重新排列部155虽然配置在逆量化部154的后级，但不受此限，例如也可以配置在逆量化部154的前级。
其次，作为实施形态10，说明本发明的图像译码装置的另一实施形态。图22(E)是表示与实施形态1、实施形态2、实施形态5、实施形态6的图像编码装置中的子波变换部(图8中的102、图15中的123)对应的部分的框图。
图22(E)中的存储器162用来存储用子波变换部161进行了辅助带分割的子波变换系数，这时，在存储器162中只存储与现在用子波变换部161进行处理中的矩形块对应的子波变换系数，如果矩形块的子波变换结束，则将数据转移到下一程序的量化部(图8中的103、图15中的124)中。
因此，存储器162中应存储的数据量不对应于全部图像，在对一个矩形块进行子波变换时，能抑制所需的数据量。
即，在不进行矩形块化的子波变换中，如图22(A)所示，变换对象变成全部图像，需要将作为子波变换部161的输出的图22(B)中的全部子波变换系数存入存储器，与此不同，例如，如图22(C)所示，通过进行矩形块化，只准备能存储与图22(D)对应的子波变换系数的存储器即可，能大幅度地减少所需的存储量。
在图像译码装置中也能期待同样的效果。作为实施形态11，说明本发明的图像译码装置的另一实施形态。图23(E)是表示在实施形态3、实施形态4、实施形态8所示的图像译码装置中与逆子波变换部(图13中的115，图20中的145)对应的部分的框图。
在图23(E)所示的存储器171中首先存储着对一个矩形块进行译码所所需的子波变换系数，用逆子波变换部172进行辅助带合成。
因此，在译码对象图像为图23(B)所示的情况下，通过非矩形块化的子波变换，存储器中应存储的数据量为图23(A)所示的全部子波变换系数，与此不同，如图23(D)所示，在对矩形块分割后的图像进行译码的情况下，在本实施形态的存储器171中应存储的数据量为图23(C)中对应的子波变换系数即可，能大幅度地减少所需的存储量。
以上，即使在说明过的本发明的任意一种实施形态中，进行编码中的子波变换时使用多个辅助带分割滤波器，也能通过适当地切换构成。
这里，所谓辅助带分割滤波器是指上述的作为现有例说明过的辅助带分割中使用的低通滤波器及高通滤波器。在子波变换中反复进行辅助带分割，但这时各辅助带分割中使用的滤波器随着抽头数或系数值的不同而有许多种类。
因此，如果各辅助带分割时使用适当的滤波器，则能对每个辅助带改变子波变换系数成为必要编码对象图像的周边像素的必要量，能进行取得处理量和图像质量平衡的最佳子波变换。
在这样的与图像编码装置对应的图像译码装置中，使用与子波变换时使用的辅助带分割滤波器对应的辅助带合成滤波器，各辅助带合成时能一边切换滤波器，一边进行逆子波变换。
其次，作为实施形态12，说明本发明的图像编码装置的另一实施形态。在本实施形态12中，输入的图像可以是采用预定的多种编码方式中的一种方式编码的图像。
图24是表示实施形态12图像编码装置之一例的框图，在本实施形态12中，是切换实施形态1的方式和实施形态7的方式进行编码的。
在图24中，矩形块子波编码部201按照矩形块单元对输入图像进行子波编码，输出编码信息。另外，该矩形块子波编码部201还输出矩形块分割信息、辅助带信息、以及标志信息。
管理信息生成部203输入该矩形块分割信息、该辅助带信息、该标志信息，将它们组合后生成并输出管理信息。用编码数据结合部107输出补加了该编码信息和管理信息的编码数据。
在矩形块子波编码部201中，用矩形块分割部101分割输入的原图像，将分割图像输入第一开关204的端子0。另外，将原图像直接输入第一开关204的端子1。它们中的一个输出通过第一开关204输入子波变换编码部207。
子波变换编码部207对输入的图像进行子波编码。第一子波变换部208的输出通过第二开关205，被输入直接量化部103，或者还通过矩形块构成部132，被输入量化部103。
另外，上述第一子波变换部208的工作情况与同图8一起说明的实施形态1中的子波变换部102相同，所以其说明从略。
而且，将表示使用实施形态1的编码方式还是使用实施形态7的编码方式用的标志输出给标志发生部202，同时控制第一开关204、第二开关205、第三开关206。
如果各开关204、205、206与端子0连接，则进行与采用实施形态1的方式进行编码同样的处理，如果与端子1连接，则进行与采用实施形态7的方式进行编码同样的处理。
另外，矩形块构成部132的工作与同图18一起说明的实施形态7中的矩形块构成部的工作相同，所以其说明从略。
如上所述，如果采用本实施形态，则能按照矩形块单元进行编码，另外，能有选择地切换对每个图像采用简单处理的实施形态1的方式进行编码，或是采用在矩形块边界上不发生畸变的实施形态7的方式进行编码。
另外，图25是表示实施形态12的图像编码装置的另一例的框图，在本实施形态中，能切换实施形态1的方式和实施形态5的方式进行编码。
本实施形态的图像编码装置如图25所示，将图24中的实施形态7的矩形块构成部132去掉，增加实施形态5的周边像素追加部122和第二子波变换部305，另外还变换切换它们用的开关。除了图25中的矩形块子波编码部301及子波变换编码部302以外，其他部分的工作与图24中的相同，所以其说明从略。
子波变换编码部302进行输入的图像的子波编码，输出编码信息。输入端有两个，一个连接在第一子波变换部208上，另一个连接在第二子波变换部305上。
在图像被输入第一子波变换部208中的情况下，子波变换部302进行与图24中的子波变换编码部207相同的工作。另一方面，在图像被输入第二子波变换部305中的情况下，该第一子波变换部305的处理与图15所示的子波变换部123相同，所以子波变换编码部302进行与图15所示的子波变换部126相同的工作。
在矩形块子波编码部301中，输入的图像被分割成矩形块单元后，输入给第一开关303。另一方面，在该被分割的图像中补加其周边的图像后，输入第二开关304。标志发生部306将表示选择使用第一子波变换部208、或使用第二子波变换部305的标志输出给子波变换编码部302。
同时，进行只使第一开关303或第二开关304一者接通的控制。即，在第一开关303接通的情况下，被分割的图像被输入第一子波变换部208，进行与用实施形态1的方式编码相同的处理。在第二开关304接通的情况下，被分割的图像及其周边的图像被输入第二子波变换部305，进行与用实施形态5的方式编码相同的处理。
因此，能按矩形块单元进行编码，另外，能有选择地切换对每个图像采用简单处理的实施形态1的方式进行编码，或是采用在矩形块边界上至少在上下或左右不发生畸变的实施形态5的方式进行编码。
另外，图26是表示实施形态12的图像编码装置的另一例的框图，在本实施形态中，能切换实施形态1的方式、实施形态5的方式、以及实施形态7的方式进行编码。
本实施形态的图像编码装置如图26所示，在图25中增加实施形态7的矩形块构成部132，另外变更切换它们用的开关。除了图26中的矩形块子波编码部401及子波变换编码部407以外，其他部分的工作与图24中的相同，所以其说明从略。
子波变换编码部407进行输入的图像的子波编码，输出编码信息。第一子波变换部308的输出通过第三开关405，被直接输入量化部103，还通过矩形块构成部132，被输入量化部103。第二子波变换部305的输出被直接输入量化部103。
在矩形块子波编码部401中，输入的图像被直接输入第一开关403的端子0，被分割成矩形块后被输入第一开关403的端子1，或者该被分割的图像与其周边的图像对照后的图像被输入第一开关403的端子2。
这些图像通过第二开关404，输入第一子波变换部308或第二子波变换部305，经过量化部103及熵编码部104，作为编码信息输出。
标志发生部402控制第一开关403、第二开关404、第三开关405、第四开关406，切换0、1、2三种方式。各开关403、404、405、406的端子上所示的编号表示其方式编号。
例如，如果第一开关403连接在端子0上，则剩余的开关404、405、406也连接在端子0上。因此，各开关403、404、405、406被连接在端子0上时，进行与用实施形态7的方式编码相同的处理。
另外，各开关403、404、405、406被连接在端子1上时，进行与用实施形态1的方式编码相同的处理，第一开关403、第二开关404、第四开关406被连接在端子2上时，进行与用实施形态5的方式编码相同的处理。
因此，能按矩形块单元进行编码，另外，能有选择地切换对每个图像采用简单处理的实施形态1的方式进行编码，或是采用在矩形块边界上至少在上下或左右不发生畸变的实施形态5或实施形态7的方式进行编码。
其次，作为实施形态13说明本发明的图像译码装置的另一实施形态。它是对利用作为实施形态12说明的图像编码装置编码的数据进行译码的图像译码装置。在本实施形态中，从预定的多种译码方式中选择一种，对输入端编码数据进行译码。
图27是表示实施形态13的图像译码装置之一例的框图，在本实施形态13的图像译码装置中，切换实施形态1的方式和实施形态7的方式，能对编过码的编码数据进行译码。
在图27中，在管理信息分离部111中被分离的编码信息和管理信息被分别输入矩形块子波译码部501。矩形块子波译码部501用该编码信息和管理信息，按矩形块单元进行译码，输出译码图像。
该编码信息被输入子波变换译码部502，进行子波译码。用该子波变换译码部502译码后的图像通过第二开关504直接输出，还通过矩形块连接部117输出。
在子波变换译码部502中，逆量化部114的输出信号通过第一开关503，被直接输入第一逆子波变换部506，还通过子波系数重新排列部155，被输入该第一逆子波变换部506。
另外，上述第一逆子波变换部506的工作与同图13一起说明的实施形态3的逆子波变换部115相同，所以其说明从略。
在标志抽出部505中，从管理信息中抽出控制第一开关503和第二开关504的标志。各开关503、504被连接在端子0上时，进行与实施形态3的图像译码装置相同的工作，连接在端子1上时，进行与实施形态9的图像译码装置相同的工作。
另外，矩形块连接部117的工作与同图13一起说明的实施形态3相同，所以其说明从略。
如上所述，如果采用本实施例，则能按矩形块单元进行译码，另外，能有选择地切换对每个图像采用简单处理的实施形态3的方式进行译码，或是采用在矩形块边界上至少在上下或左右不发生畸变的实施形态9的方式进行译码。
另外，图28是表示实施形态13的图像译码装置之一例的框图，在本实施形态的图像译码装置中，切换实施形态1的方式和实施形态5的方式，能对编过码的编码数据进行译码。
在图28中，除了矩形块子波译码部601及子波变换译码部602以外，其他部分的工作与图27中的相同，所以其说明从略。
子波变换译码部602对被输入的编码信息进行子波译码。这时，逆量化部114的输出信号通过第一开关604，被输入第一逆子波变换部506、或第二逆子波变换部603。
该第一逆子波变换部506的输出信号被输入矩形块连接部117，第二逆子波变换部603的输出信号被输入矩形块综合部147。
另外，上述第二逆子波变换部603的工作与同图20一起说明的实施形态8的逆子波变换部145相同，所以其说明从略。
在矩形块子波译码部601中，对用子波变换译码部602输入的编码信息进行子波译码，该子波变换译码部602的输出端连接在矩形块连接部117或矩形块综合部147两者中的一者上，再现译码图像。
另一方面，用标志抽出部605从输入的管理信息中抽出标志，根据该抽出的标志切换第一开关604。第一开关604连接在端子0上时，进行与实施形态3的图像译码装置相同的工作，连接在端子1上时，进行与实施形态8的图像译码装置相同的工作。
因此，能按矩形块单元进行译码，另外，能有选择地切换对每个图像采用简单处理的实施形态3的方式进行译码，或是采用在矩形块边界上至少在上下或左右不发生畸变的实施形态8的方式进行译码。
另外，图29是表示实施形态13的图像译码装置之一例的框图，在本实施形态的图像译码装置中，切换实施形态1的方式、实施形态5的方式、以及实施形态7的方式，能对编过码的编码数据进行译码。
本实施形态的图像译码装置如图29所示，在图28中增加子波系数重新排列部155，还变更切换它们的开关。在图29中，除了矩形块子波译码部701及子波变换译码部702以外，其他部分的工作与图27中的相同，其说明从略。
子波变换译码部702对输入的编码信息进行子波译码。这时，逆量化部114的输出通过第一开关703的端子0，被直接输入第一逆子波变换部506，或者通过第一开关703的端子1和子波系数重新排列部155，被输入第一逆子波变换部506，或者通过第一开关703的端子2，被输入第二逆子波变换部603。
该第一逆子波变换部506的输出信号通过第二开关704，被输入矩形块连接部117，或者直接输出译码图像。第二逆子波变换部603的输出信号被输入矩形块综合部147。其他部分的工作与子波译码部602相同，其说明从略。
在矩形块子波译码部701中，标志抽出部705从管理信息中抽出标志。利用该抽出的标志信息，控制第一开关703、第二开关704。另外，其余的管理信息被输入矩形块连接部117和矩形块综合部147。
各开关703、704连接在端子0上时，进行与实施形态3的图像译码装置相同的工作，连接在端子1上时，进行与实施形态9的图像译码装置相同的工作，第一开关703连接在端子2上时，不管第二开关704连接哪个端子，都进行与实施形态8的图像译码装置相同的工作。
因此，能按矩形块单元进行译码，另外，能有选择地切换对每个图像采用简单处理的实施形态3的方式进行译码，或是采用在矩形块边界上至少在上下或左右不发生畸变的实施形态8或实施形态9的方式进行译码。
其次，作为实施形态14说明本发明的编码装置的另一实施形态。在本实施形态中，在管理矩形块用的管理信息中增加区分矩形块的信息，能对目标矩形块的编码信息高速地进行译码。
图30是表示实施形态14的图像编码装置之一例的框图。在图30中，用矩形块子波编码部801按照矩形块单元对输入的原图像进行编码，生成管理用的信息(例如，矩形块分割信息、标志信息、辅助带信息)和编码信息。
用ID生成部802生成区分各矩形块用的ID信息。管理信息生成部803对照该管理用的信息和该ID信息，生成管理信息。编码数据结合部804将该编码信息和管理信息结合起来，再将表示矩形块的开头的开始码加在各矩形块的开头，生成编码数据。
作为编码数据的格式之一例，如图31(A)所示，各矩形块的信息由该矩形块的开始码、管理信息(矩形块首部)和编码信息构成。矩形块子波编码部801可以使用实施形态1、实施形态2、实施形态5、实施形态6、实施形态7、实施形态10、实施形态12、实施形态14中的图像编码装置。
这里，为了区分分割原图像的矩形块，如果从左上部分开始依次分配1、2、…ID信息，则矩形块能按任意的顺序编码，另外编码后还可以改换顺序。如果预先确定矩形块的编码顺序，则能省略ID生成部802。
由于各个矩形块从开始码起始，所以能将开始码作为标记，识别各矩形块在什么位置。代替它的方法是：在使用该矩形块的数据量(将编码信息和矩形块首部加在一起的量)的情况下，能识别各矩形块在什么地方。
另外，图32是表示实施形态14的图像编码装置的另一例的框图，是在图30所示的图像编码装置中附加了进行矩形块的尺寸计算的数据量测量部811，除了该数据量测量部811及管理信息生成部812以外的部分的工作说明从略。
在图32中，数据量测量部811测量并输出每个矩形块编码后的数据量。管理信息生成部812补加管理用的信息、ID信息、以及矩形块的数据量，生成管理信息。
作为编码数据的格式之一例，如图31(B)所示，该矩形块的编码信息的数据量配置在各矩形块的开头，接下来是其他管理信息(矩形块首部)和编码信息。另外，矩形块的数据量不一定必须配置在各矩形块的开头，例如也可以集中在开头。
另外，图33是表示实施形态14的图像编码装置的另一例的框图，是在图32所示的图像编码装置中追加了编码数据重新排列部821而成的，其他部分的工作说明从略。
在图33中，编码数据重新排列部821从编码数据结合部804作成的编码数据中抽出各矩形块的数据量，将它们配置在编码数据的开头，将其余的按顺序排列后，输出编码数据。
作为编码数据的格式之一例，如图31(C)所示，从开头直到目标矩形块之前，对照配置在开头的全部矩形块的数据量，能容易地计算目标矩形块的位置。
另外，即使是图34所示的结构，也能具有同样的效果。图34是表示实施形态14的图像编码装置的另一例的框图，是在图32所示的图像编码装置中追加了编码数据存储缓冲器831及管理信息存储缓冲器832而成的，除了该编码数据存储缓冲器831、管理信息存储缓冲器832、以及编码数据结合部833以外的工作说明从略。
在图34中，从矩形块子波编码部801输出的编码信息暂时用编码数据存储缓冲器831存储。管理信息存储缓冲器832存储由管理信息生成部812生成的各矩形块的管理信息，从该管理信息中抽出矩形块的数据量，将它输出给编码数据结合部833，接着输出剩余的管理信息。
在编码数据结合部833中，最初输出该输入的全部矩形块的数据量，将剩余的管理信息及编码信息结合起来输出。
如上所述，如果采用本实施形态，则能从编码数据中高速检索进行译码的矩形块的编码信息，并进行译码。
其次，作为实施形态15说明本发明的图像译码装置的另一实施形态。图35是表示实施形态15的图像译码装置的框图，本实施形态15是对用实施形态14的图像编码装置编码的数据进行译码的图像译码装置。
在图35中，译码矩形块确定部903根据用户的指示，确定译码的矩形块的ID。管理信息分离部906从编码数据中检索表示各矩形块的开头的开始码，将关于矩形块的管理信息和编码信息分离。
数据读取控制部902根据上述管理信息，判断将要进行译码的矩形块的矩形块ID是否是该确定的矩形块ID，如果它是该矩形块ID，则使第一开关905及第二开关904接通。于是矩形块子波译码部901能只对特定的矩形块进行译码。
在矩形块的管理信息中记述着该矩形块的数据量的情况下，管理信息分离部906不需要检索各矩形块的开头，只读取所记述的数据量部分即可。另外，矩形块子波译码部901可以使用实施形态3、实施形态4、实施形态8、实施形态9、实施形态11、实施形态13、实施形态15的图像译码装置。
如上所述，如果采用本实施形态，则不用对全部编码数据进行译码，而只对矩形块开头的管理信息译码，就能迅速地对目标矩形块进行译码。
其次，作为实施形态16，说明本发明的图像编码装置的另一实施形态。在本实施形态16中，在管理矩形块用的管理信息中还追加周边的矩形块的信息，也能高速地对周边的矩形块的编码信息进行译码。
图36(A)是表示实施形态16的图像编码装置之一例的框图。本实施例的图像编码装置是在图30所示的实施形态14中追加周边矩形块ID确定部841而成的，另外，管理信息生成部842的工作不同。因此，周边矩形块ID确定部841及管理信息生成部842以外的部分的说明从略。
另外，矩形块子波编码部841可以使用实施形态5、实施形态6、实施形态7、实施形态10、实施形态12、实施形态14的图像编码装置。
在图36(A)中，周边矩形块ID确定部841根据矩形块分割信息、标志信息、辅助带信息、以及由ID生成部802生成的矩形块ID进行译码时，确定所需的周边矩形块ID。管理信息生成部842生成使该周边的矩形块ID与矩形块分割信息、标志信息、辅助带信息、以及矩形块ID进行对照的管理信息。
另外，用周边矩形块ID确定部841确定的多个矩形块ID编码时不需要所所需的全部矩形块ID，例如图36(B)所示，限定位于编码的矩形块的左上部分、左下部分的矩形块ID即可。
在图31(A)中，作为编码数据的格式之一例，可以考虑管理信息(矩形块首部)包含矩形块ID和周边矩形块ID的结构。
另外，图37是表示实施形态16的图像编码装置的另一例的框图，由于管理信息中也包含周边矩形块的位置信息，所以译码时能高速地检索矩形块化的编码信息。本实施例的图像编码装置是从图34所示的实施形态14中将管理信息存储缓冲器832删除，并追加数据量存储部851、相对位置计算部852、信息存储缓冲器854而成的。
该追加数据量存储部851、相对位置计算部852、信息存储缓冲器854、以及管理信息生成部853、ID生成部855以外的工作与上述的相同，其说明从略。
在图37中，从矩形块子波编码部801输出的编码信息全部被存储在编码数据存储缓冲器831中，另外从该矩形块子波编码部801输出的矩形块分割信息、标志信息、辅助带信息等各信息全部被存储在信息存储缓冲器854。由数据量测量部811输出的各矩形块的编码信息的数据量全部被存储在数据量存储部851中。
ID生成部855输出区分各矩形块用的ID信息，进行按矩形块单元输出被存储在信息存储缓冲器854、数据量存储部851、以及编码数据存储缓冲器831中的信息的控制。数据量存储部851根据输入的矩形块ID，将该矩形块的数据量输出给管理信息生成部853，为了计算具有该矩形块ID的矩形块和其周边矩形块的相对位置，将所需的矩形块的数据量输出给相对位置计算部852。
在相对位置计算部852中，用输入的各矩形块的数据量，计算编码的矩形块的周边矩形块的编码信息存在的相对位置，输出计算的结果。管理信息生成部853根据输入的矩形块ID信息、矩形块分割信息、标志信息、辅助带信息、矩形块数据量、该周边矩形块的相对位置等，生成管理信息，输出给编码数据结合部833。
这样，不用对全部编码数据进行译码，而只对矩形块开头的管理信息进行译码，就能生成能对目标矩形块和译码时所所需的周边矩形块快速译码的编码数据。
其次，作为实施形态19，说明本发明的图像译码装置的另一实施形态。图38是表示实施形态19的图像译码装置的框图，是对用实施形态18的图像编码装置编码的数据进行译码的图像译码装置。本实施形态是在图35所示的实施形态15中追加了缓冲器911而成的，该缓冲器911及数据读取控制部912以外的工作与图35中的相同，所以其说明从略。
在图38中，输入的编码数据暂时存储在缓冲器911中，并依次输出。数据读取控制部912根据输入的管理信息，从其中抽出译码的矩形块的ID，如果它是该确定的矩形块ID或周边矩形块的矩形块ID，便将第一开关905及第二开关904接通。
如果上述管理信息包含译码时所需的周边矩形块的矩形块ID，则进行从缓冲器911输出该周边矩形块的编码信息的控制。于是，矩形块子波译码部901能对特定的矩形块及其周边进行译码。
这里，管理信息中包含的译码后的周边矩形块ID是比周边的矩形块数小的预定的个数(例如，图36(B)中用网点表示的矩形块)时，能用上述译码后的周边矩形块ID确定译码时所所需的其他位置的矩形块ID(图36(B)中的白色的矩形块)。
另外，矩形块子波译码部901可以使用实施形态8、实施形态9、实施形态11、实施形态13、实施形态15的图像译码装置。
因此，不用对全部编码数据进行译码，而只对矩形块开头的管理信息进行译码，就能对目标矩形块和译码时所所需的周边矩形块快速译码。
工业上利用的可能性
如果采用本发明，则由于图像矩形块能分别完全独立地编码，所以按矩形块单元独立地处理编码数据。例如，即使在特定的矩形块中需要增加编辑后再编码时，只对该矩形块编码即可，不需要周边的像素，能进行简单的处理。
用本发明的图像译码装置译码时，由于不需要译码对象的矩形块以外的编码数据，所以能用较少的处理量译码。
虽然编码量增加了包含周围像素进行编码的部分，但用本发明的图像译码装置译码时，由于使周边的矩形块和像素值重叠，所以具有减轻在矩形块边界出现的变形的作用。
对图像矩形块编码时，由于利用矩形块周围的像素信息，所以能灵活地利用矩形块之间的相关关系，实现高效率的编码。另外，能抑制在矩形块的边界发生变形。
由于按矩形块单元进行子波变换，所以能只对例如总体图像的一部分区域(多个矩形块)高效率地进行编码。另外，由于子波变换后的对象是矩形块，所以子波变换本身变得简单。
在本发明的图像译码装置中，由于逆子波变换的对象是矩形块，所以逆子波变换本身变得简单。
利用周围的像素信息时，由于将远处的像素从运算对象中除外，所以能减少滤波器的运算次数，能减少子波变换的处理量。
由于将总体图像作为子波变换的对象，暂时进行子波变换，然后重新排列子波变换系数，构成矩形块，所以不需要对每个矩形块反复进行子波变换。
在本发明的图像译码装置中，由于重新排列与译码对象的矩形块对应的编码数据(分割成每个矩形块)，暂时进行逆子波变换，所以不需要对每个矩形块反复进行逆子波变换。
以往为了保存子波变换系数，需要与原图像的分辨率对应的大的存储器，与此不同，在本发明的图像编码装置中，与原图像的尺寸无关，保存子波变换系数时只需要与矩形块的尺寸对应的存储器。
在本发明的图像译码装置中，能将保存子波变换系数所所需的存储量抑制成矩形块的尺寸。
在本发明的图像编码装置中，进行子波变换的各辅助带分割时，由于切换使用适当的辅助带分割滤波器，所以能进行取得了处理量和图像质量平衡的最佳子波变换。
在本发明的图像译码装置中，进行逆子波变换的各辅助带合成时，由于对应于编码时使用的辅助带分割滤波器，切换使用辅助带合成滤波器，所以能进行最佳逆子波变换。
本发明的图像译码装置在按照矩形块单元进行子波变换时，能按像素单元切换是否包含周围的像素进行变换。另外，对应于输入的图像的性质，能将变换时所需的运算量的增加和图像质量的劣化抑制在最小限度。
如果采用本发明的图像译码装置，则由于能用管理信息容易地区分全部矩形块，所以能容易地检索编码数据中的译码对象的矩形块的编码信息。因此，为了获得总体图像的一部分区域(多个矩形块)，能只对所需的矩形块高速地译码。
如果采用本发明的图像译码装置，则由于能用管理信息容易地区分全部矩形块，所以还能容易地检索编码的译码对象的矩形块和译码时所需的周边矩形块的编码信息。
因此，为了获得总体图像的一部分区域(多个矩形块)，能只对所需的矩形块高速地译码。另外，对图像矩形块进行编码/译码时，由于利用矩形块周围的像素信息，所以能灵活地利用矩形块之间的相关关系，实现高效率的编码，能抑制在矩形块的边界发生变形。

Claims (17)

1.一种图像编码装置，其特征在于：备有将图像数据分割成N像素×M像素的矩形块，作为对应于各矩形块的编码对象数据，输出矩形块内的N像素×M像素的矩形块分割部；将规定的数据外插在从上述矩形块分割部输出的编码对象数据的周围，进行辅助带分割，对各矩形块分别独立地进行子波编码的子波编码部；使任意的矩形块独立，生成用上述子波编码部分割的按辅助带单元译码用的管理信息的管理信息生成部；以及将上述管理信息附加在上述编码信息中，生成位流的编码数据综合部，上述管理信息有表示在各矩形块的编码信息的位流上的位置的信息、以及管理或识别各辅助带的信息。
2.根据上述权利要求1所述的图像编码装置，其特征在于：上述管理信息生成部生成表示各矩形块的编码信息的开头位置的开始码，作为表示在上述各矩形块的编码信息的位流上的位置的信息。
3.  根据权利要求1或2所述的图像编码装置，其特征在于：上述管理信息生成部还生成表示各矩形块在画面上的位置的识别号信息，作为上述管理信息。
4.根据权利要求1所述的图像编码装置，其特征在于：上述矩形块分割部将原图像数据分割成N像素×M像素的矩形块，将该矩形块及其周围的图像数据乘以规定的二维窗函数，将该乘得的结果作为与该矩形块对应的编码对象数据输出。
5.根据权利要求1所述的图像编码装置，其特征在于：配置用于按矩形块单元将数据存储在上述子波编码部中所需的存储器。
6.根据权利要求1所述的图像编码装置，其特征在于：在上述子波编码部中进行多次辅助带分割，切换各辅助带分割时使用的滤波器。
7.一种图像编码装置，其特征在于：备有将规定的数据外插在图像的周围，进行辅助带分割，并进行子波编码的子波编码部；被插入上述子波编码部、从子波系数中将具有空间对应关系的N个×M个子波系数集中起来再构成矩形块单元，能进行矩形块单元的熵编码的矩形块构成部；使任意的矩形块独立，生成用上述子波编码部分割的辅助带单元译码用的管理信息的管理信息生成部；以及将上述管理信息附加在上述编码信息中，生成位流的编码数据综合部，上述管理信息有表示在各矩形块的编码信息的位流上的位置的信息、以及管理或识别各辅助带的信息。
8.一种图像译码装置，它是将图像数据分割成N像素×M像素的矩形块，将由管理信息构成的位流作为输入，该管理信息有分别独立地对各矩形块进行子波编码的编码信息、表示各矩形块的编码信息在位流上的位置的信息、以及管理或识别进行子波编码时生成的辅助带的信息，对与所需的矩形块及辅助带对应的译码图像进行译码的图像译码装置，其特征在于备有：从输入位流中分离管理信息的管理信息分离部；根据上述管理信息，抽出进行译码的矩形块及与辅助带对应的编码信息部分的编码数据抽出部；对用上述编码数据抽出部抽出的编码信息进行子波译码的子波译码部；以及连接上述进行了子波译码的矩形块单元的译码图像，获得译码图像的矩形块连接部。
9.根据上述权利要求8所述的图像译码装置，其特征在于：上述编码数据抽出部根据用于指示将要被解码的各矩形块的编码信息在位流上的位置的信息而只抽出所述各矩形块的编码信息，所述用于指示位置的信息指定了各矩形块的编码信息的大小，而各矩形块的编码信息在位流中的位置是通过将用于指定各矩形块的编码信息的大小的信息相加来确定的。
10.根据上述权利要求8所述的图像译码装置，其特征在于：上述编码数据抽出部根据用于指定上述各矩形块的开头位置的开始码来只抽出规定的编码信息。
11.根据上述权利要求8至10中的任意一项所述的图像译码装置，其特征在于：上述编码数据抽出部根据还作为上述管理信息附加的表示各方块在画面上的位置的识别号信息，只抽出规定的编码信息，输出给上述子波译码部。
12.根据权利要求8所述的图像译码装置，其特征在于：配置用于按矩形块单元将数据存储在上述子波译码部中所需的存储器。
13.根据权利要求8所述的图像译码装置，其特征在于：在上述子波译码部中进行多次辅助带合成，切换各辅助带合成时使用的滤波器。
14.一种图像译码装置，它是将图像数据分割成N像素×M像素的矩形块，将由管理信息构成的位流作为输入，该管理信息有对该矩形块及其周边的图像数据乘以规定的二维窗函数的乘得结果进行子波编码的编码信息、表示各矩形块的编码信息在位流上的位置的信息、以及管理或识别进行子波编码时生成的辅助带的信息，对与所需的矩形块及辅助带对应的译码图像进行译码的图像译码装置，其特征在于备有：从输入位流中分离管理信息的管理信息分离部；根据上述管理信息，抽出进行译码的矩形块及与辅助带对应的编码信息部分的编码数据抽出部；对用上述编码数据抽出部抽出的编码信息进行子波译码的子波译码部；以及与各原图像上的位置一致地配置上述进行了子波译码的数据，关于与相邻的矩形块重合的部分通过重叠各自的图像值，综合矩形块，获得译码图像的矩形块综合部。
15.一种图像译码装置，它是将图像数据分割成N像素×M像素的矩形块，在该矩形块周围存在像素的情况下，将由管理信息构成的位流作为输入，该管理信息有将子波变换时所需的像素附加在该矩形块上进行子波编码的编码信息、表示各矩形块的编码信息在位流上的位置的信息、以及管理或识别进行子波编码时生成的辅助带的信息，对与所需的矩形块及辅助带对应的译码图像进行译码的图像译码装置，其特征在于备有：从输入位流中分离管理信息的管理信息分离部；根据上述管理信息，抽出进行译码的矩形块及其周边存在的矩形块、以及与辅助带对应的编码信息部分的编码数据抽出部；对用上述编码数据抽出部抽出的编码信息进行子波译码的子波译码部；以及与各原图像上的位置一致地配置上述进行了子波译码的数据，关于与相邻的矩形块重合的部分通过重叠各自的图像值，综合矩形块，获得译码图像的矩形块综合部。
16.根据上述权利要求14所述的图像译码装置，其特征在于：上述编码数据抽出部根据还作为上述管理信息附加的表示各方块在画面上的位置的识别号信息、以及表示位于该矩形块的画面上的周边的矩形块的周边矩形块识别号信息，只抽出规定的编码信息，输出给上述子波译码部。
17.一种图像译码装置，它是对图像数据进行辅助带分割，从所获得的子波系数中将具有空间对应关系的N个×M个子波系数集中起来进行矩形块化，将由管理信息构成的位流作为输入，该管理信息有按照该矩形块单元进行熵编码的编码信息、表示各矩形块的编码信息在位流上的位置的信息、以及管理或识别进行子波编码时生成的辅助带的信息，对与所需的矩形块及辅助带对应的译码图像进行译码的图像译码装置，其特征在于备有：从输入位流中分离管理信息的管理信息分离部；根据上述管理信息，抽出进行译码的矩形块及与辅助带对应的编码信息部分的编码数据抽出部；对由上述编码数据抽出部抽出的编码信息进行子波译码的子波译码部；以及被插入上述子波译码部、在矩形块化之前的状态下重新排列按矩形块单元再构成的上述子波系数的周边像素重新排列部。
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