CN1379366A

CN1379366A - 图像处理装置和方法

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Publication number: CN1379366A
Application number: CN01117814A
Authority: CN
Inventors: 佐藤真; 梶原浩; 岸裕树
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 2000-03-30
Filing date: 2001-03-30
Publication date: 2002-11-13
Anticipated expiration: 2021-03-30
Also published as: KR20010095109A; EP1139290A3; JP4480119B2; KR100524566B1; US20010028748A1; CN1221927C; JP2001346047A; US6879727B2; EP1139290A2

Abstract

图像处理装置包括编码部分和解码部分。该编码部分包括:用于编码一个输入的图像以便产生编码数据的装置,接收用于输入图像的显示的图像质量的一个指定的装置,和输出该编码的数据的装置,该编码的数据是为了以等于或高于该指定输入的图像质量的图像质量显示输入图像所需要的编码数据。该解码部分包括:用于解码的装置,解码从该编码部分输出的编码数据,以便产生图像数据,用于转换的装置,当基于图像数据的图像具有比指定图像的质量更高的图像质量时,把图像数据转换成具有指定图像质量的图像数据。

Description

图像处理装置和方法

本发明涉及图像处理领域，尤其涉及图像编码和解码。

随着近来计算机和网络的迅猛进展，各种信息，例如字符数据、图像数据、和音频数据被存储并且在计算机或网络之间发送。这些数据中，一个图像，特别是多层图像，包含非常大量的信息。在该图像的存储/发送中，该巨量的数据将引发问题。

因此，对于例如允许通过网络浏览图像的一个图像数据库的应用目标，在用于存储图像的装置中经常对图像压缩编码。为浏览这些图像，全部的压缩编码数据必须被发送和解码。如果网络的频带不足，则要用长时间显示该图像。

在此情况中，只有压缩编码数据的一部分以比原来分辨率低的一种分辨率发送，以便显示该图像。例如，对于由ISO和ITU-T推荐的压缩编码方案JPEG来说，定义一个分层编码方案，从而能够以2的乘幂的因数，以比原来分辨率低的分辨率解码一个图像。

然而，JPEG中的编码处理是复杂编码处理，必须产生和编码缩小的图像或缩略图像，并且对于需要解码的分辨率的每一层来说，在通过解码该缩小的图像获得的结果和通过减小该原始图像到该分辨率而获得的一个图像之间的差值必须被编码。

近来已经受到相当注意的一个编码方案是使用离散小波变换的一种编码方案。图17A是一个方框图，示出根据离散小波变换的一个压缩编码/解码装置的基本的设计。参考图17A，图像输入部分1输出一个将被压缩码的图像信号，并且通过在输出侧的一个离散小波变换部分2执行变换。该离散小波变换部分部分2执行对于该图像信号的2维离散小波变换，并且输出变换系数。变换系数以预定频带的单位合并起来(在下文称为子频带)，并且由在该输出侧的量化部分3量化和转换成量化指数。由一个熵编码部分4编码该量化指数，如此输出一个编码序列。

图17D是表示用于解码如此产生的编码序列的一个解码装置的设计。参考图17D，通过输出侧的反向量化部分6，由熵解码部分5解码的量化指数被重建为变换系数。该重建的变换系数由反向离散小波变换部分7逆变换，所以该图像信号被重建并且从图像输出部分8输出。

图17B是表示由该离散小波变换部分2产生的子频带的结构的示意图。参考图17B，子频带LL是具有最低频率的子频带，还可以被认为是让原始图像通过低通滤波器并且亚取样该图像信号而被降低了分辨率的一个图像信号。因此，当在解码该图像信号过程中仅解码该子频带LL而不是解码所有的子频带、并且该解码的信号被标准化成该原始图像信号的动态范围时，才能在垂直和水平方向获得减小到原始图像的1/4的一个图像。

当需要具有更高一级的分辨率的一个图像时，低一级的子频带，即HL2、LH2和HH2被解码，并且连同子频带LL一起逆变换，如图17C所示。如图17C所示，获得的图像分辨率在垂直和水平两个方向都降低到1/2。

如上所述，在使用离散小波变换的编码方案中，能够通过变换使用子频带结构从一个编码序列产生一个缩小的图像。

然而，如上所述，使用离散小波变换的该子频带结构，产生的缩小图像的质量不总是充分高。尤其是，当图像包含例如字符或图案时，在某些情况下这种图案不能被识别，因为通过上述方法获得的是没有高频成份图像。

本发明的一个主要目的是提供一个图像处理技术，能够保持整个图像的质量或在提供一个缩小的图像的过程中保持编码/解码图像中的一个需要部分的质量。

根据本发明，提供一个图像处理装置，包括：

编码装置，针对一个输入图像执行预定的顺序变换，并且比特平面编码一个获得的变换系数；

存储装置，存储由该编码装置获得的编码数据；

识别装置，识别将由一个预定的显示装置显示的图像的第一图像质量；

输出装置，从该存储装置读出为重建具有在该编码的数据中的预定的图像质量的一个图像所需要的数据，并且输出该数据；

解码装置，用于解码该输出的编码数据；和

调节装置，用于调节由该解码装置解码的图像，以便使得该图像的图像质量匹配该第一图像质量；

其中该识别装置根据一个预定的条件指令该输出装置读出编码的数据，该编码的数据对应于具有在该保持的解码数据中的一个第二图像质量的解码图像；和

该调节装置调节通过解码装置获得的图像，由该输出装置输出的该编码数据，以便使得由该显示装置显示的图像图像质量匹配该第一图像质量。

根据本发明，还提供一个图像处理方法，包括：

编码步骤，针对一个输入图像执行预定的顺序变换，并且比特平面编码一个获得的变换系数；

存储步骤，把在该编码步骤中获得的编码的数据存储在存储装置中；

识别步骤，识别将要由一个预定的显示装置显示的图像的第一图像质量；

输出步骤，从该存储装置读出为重建具有在该编码的数据中的预定的图像质量的一个图像所需要的数据，并且输出该数据；

解码步骤，解码该输出的编码数据；和

调节步骤，用于调节在该解码步骤中解码的图像，以便使得该图像的图像质量匹配该第一图像质量；

其中该输出步骤包括读出步骤，根据一个预定的条件，读出编码的数据，该编码的数据对应于具有在该保持的编码数据中的一个第二图像质量的解码图像；和

该调节步骤包括调节在该解码步骤中通过解码而获得的图像、在该输出步骤中输出的编码数据的步骤，以便使得将要由该显示装置显示的图像的图像质量匹配该第一图像质量。

根据本发明，还提供一个程序，其中，

该程序使得计算机起到下列装置的作用：

编码装置，用于对输入的图像执行预定顺序的变换，并且二进制数平面编码一个获得的变换系数；

存储装置，用于存储由该编码方法获得的编码数据；

识别装置，用于识别将要由一个预定显示装置显示的该图像的第一图像质量；

输出装置，用于从所说的存储装置读出为了重建具有在该编码数据中的一个预定图像质量的图像所需要的数据，并且输出该数据；

解码装置，用于解码该输出的编码数据；和

调节装置，用于调节由该解码装置解码的图像，以便使得该图像的图像质量匹配该第一图像质量，

其中根据一个预定条件，该识别装置指令该输出装置读出编码数据，该编码数据对应于具有在保持的编码数据中的一个第二图像质量的一个解码图像，和

该调节装置调节通过该解码装置的解码所获得的图像、由该输出装置输出该编码数据，以便使得将由该显示装置显示的图像的图像质量匹配该第一图像质量。

根据表发明，还提供一个图像处理装置，包括一个编码部分和一个解码部分，

该编码部分包括：

用于编码的装置，编码一个输入的图像，以便产生编码的数据，

用于接收的装置，接收用于该输入图像的显示的一个图像质量的指定，和

用于输出的装置，输出必要的编码数据，以便用等于或高于该指定图像质量的图像质量显示该输入的图像，和

解码部分包括：

用于解码的装置，解码从该编码部分输出的编码数据，以便产生图像数据，和

用于转换的装置，当一基于该图像数据的图像具有高于该指定图像质量的一个图像质量时，把该图像数据转换成具有该指定图像质量的图像数据。

根据本发明，还提供一个图像处理装置，包括：

用于编码的装置，编码一个图像，以便产生编码数据；

用于接收的装置，接收用于该图像的显示的一个图像质量的指定；和

用于输出的装置，输出必要的编码数据，以便用等于或高于该指定图像质量的图像质量显示该图像。

根据本发明，还提供一个图像处理装置，解码从一个用于编码一个图像的编码装置输出的编码数据，包括：

用于指定的装置，指定用于该编码装置的图像的图像质量；

用于解码的装置，解码从该编码装置输出的编码数据，以便产生图像数据；和

用于转换的装置，当基于该图像数据的图像具有比该指定图像的质量更高的图像质量时，把该图像数据转换成具有该指定图像质量的图像数据。

根据本发明，还提供一个包括编码步骤和解码步骤的图像处理方法，

该编码步骤包括步骤：

编码一个输入图像，以便产生编码的数据，

接收用于输入图像的显示的图像质量的一个指定，和

输出该编码的数据，该编码的数据是为了以等于或高于该指定图像质量的图像质量显示输入的图像所需要的编码的数据，和

该解码步骤包括步骤：

解码从一个编码部分输出的编码的数据，以便产生图像数据，和

当基于该图像数据的图像具有比该指定图像的质量更高的图像质量时，把该图像数据转换成具有该指定图像质量的图像数据。

根据本发明，还提供一个图像处理方法，包括步骤：

编码一个图像，以便产生编码的数据，

接收用于该图像的显示的图像质量的一个指定，和

输出该编码的数据，该编码的数据是为了以等于或高于该指定图像质量的图像质量显示输入的图像所需要的编码的数据。

根据本发明，还提供一个解码从用于编码一个图像的编码装置输出的编码的数据的图像处理方法，包括步骤：

指定用于该编码装置的图像的图像质量；

解码从该编码装置输出的编码数据，以便产生图像数据；和

根据本发明，还提供一个程序，其中：

该程序使得计算机起一个编码部分和一个解码部分的作用，

该编码部分包括：

编码装置，用于编码一个输入图像，以便产生编码的数据，

用于接收的装置，接收用于输入图像的显示的图像质量的一个指定，和

用于输出的装置，输出该编码的数据，该编码的数据是为了以等于或高于该指定图像质量的图像质量显示输入的图像所需要的编码的数据，和

该解码部分包括：

解码装置，用于解码从该编码部分输出的编码的数据，以便产生图像数据，和

根据本发明，还提供一个程序，使得计算机起如下作用：

编码装置，用于编码一个图像，以便产生编码的数据；

接收装置，接收用于输入图像的显示图像质量的一个指定，和

输出装置，输出该编码数据，该编码的数据是为了以等于或高于该指定图像质量的图像质量显示输入的图像所需要的编码的数据。

根据本发明，还提供一个程序，解码从用于编码一个图像的编码装置输出的编码的数据，使得计算机起如下作用：

用于指定的装置，指定用于该编码装置的图像的图像质量；

根据本发明，还提供一个图像处理装置，用于编码一个图像并且输出编码的数据，包括：

确定装置，用于确定该图像的类型；

编码装置，对于该图像执行包括离散小波变换的编码，以便产生该图像的编码的数据；

接收装置，接收一个解码的图像的一个分辨率的输入，当解码该编码的数据时使用该分辨率；和

输出装置，用于输出产生的编码数据，该数据是为了产生具有该输入分辨率的解码的图像所需要的数据，

其中针对一个具体的图像类型，该输出装置输出编码的数据，该数据是为了产生具有比该输入分辨率更高的分辨率的解码的图像所需要的数据。

分段装置，用于把该图像分段成一个预定单元的多个区；

确定装置，用于确定每一分段图像的类型；

编码装置，用于针对分段图像的每一个执行包括离散小波变换的编码，以便产生每一个图像的编码的数据；

接收装置，用于接收一个解码图像的分辨率的输入，当解码该编码数据时使用该解码图像的分辨率；和

用于输出产生的编码数据的输出装置，该编码数据是为了产生具有该输入分辨率的解码图像所需要的数据，

其中，针对与一个具体图像的类型对应的区域，该输出装置输出该编码数据，该编码的数据是为了产生具有比该输入分辨率更高的一个分辨率的解码图像所需要的数据。另外，提供用于解码由这个图像处理装置输出的该编码数据图像处理装置，其中针对该图像的具体类型对应的区域，该解码的图像以比其余区域高的一个分辨率形成。

第一编码装置，用于通过离散小波变换把该图像分段成多个子频带；

分段装置，用于把每一子频带的一个图像分段成一个预定单元的区域；

确定装置，用于确定每一区域的该图像的类型；

第二编码装置，用于针对每一区域的图像执行量化和熵编码，以便产生每一区域的编码数据；

其中，针对与一个具体图像的类型，该输出装置输出该编码数据，该编码的数据是为了产生具有比该输入分辨率更高的一个分辨率的解码图像所需要的数据。

另外，提供用于解码由这个图像处理装置输出的该编码数据图像处理装置，其中针对已该图像的具体类型对应的区域，该解码的图像以比其余区域高的一个分辨率形成。

分段装置，用于把该图像分段成一个预定单元的多个区；

确定装置，用于确定分段图像的每一个的类型；

其中，针对与一个具体图像的类型对应的区域，该输出装置另外输出该编码数据，该编码的数据是为了产生具有比该输入分辨率更高的一个分辨率的解码图像所需要的数据。

根据本发明，还提供一个图像处理方法，编码一个图像并且输出编码的数据，包括：

确定步骤，确定该图像的类型；

编码步骤，用于针对该图像执行包括离散小波变换的编码，以便产生该图像的编码的数据；

接收步骤，用于接收一个解码图像的分辨率的输入，当解码该编码数据时使用该解码图像的分辨率；和

用于输出产生的编码数据的输出步骤，该编码数据是为了产生具有该输入分辨率的解码图像所需要的数据。

其中，该输出步骤包括步骤：针对图像的一个具体类型，输出该编码的数据，该编码的数据是为了产生具有比该输入分辨率更高的一个分辨率的解码图像所需要的数据。

分段步骤，用于把该图像分段成一个预定单元的多个区；

确定步骤，用于确定分段图像的每一个的类型；

编码步骤，用于针对分段图像的每一个执行包括离散小波变换的编码，以便产生每一个图像的编码的数据；

该输出步骤输出产生的编码数据，该编码数据是为了产生具有该输入分辨率的解码图像所需要的数据，

其中，针对与一个具体图像的类型对应的区域，该输出步骤包括步骤：输出该编码数据，该编码的数据是为了产生具有比该输入分辨率更高的一个分辨率的解码图像所需要的数据。另外，提供用于解码由这个图像处理方法输出的该编码数据图像处理方法，其中针对已该图像的具体类型对应的区域，该解码的图像以比其余区域高的一个分辨率形成。

第一编码步骤，通过离散小波变换把该图像分段成多个子频带；

分段步骤，把每一子频带的一个图像分段成一个预定单元的几个区域；

确定步骤，确定每一区域的图像的类型；

第二编码步骤，针对每一区域的图像执行量化和熵编码，以便产生每一区域的编码数据；

接收步骤，接收一个解码图像的分辨率的输入，当解码该编码数据时使用该解码图像的分辨率；和

输出步骤，输出产生的编码数据的为了产生具有该输入分辨率的解码图像所需要的数据，

其中该输出步骤包括，针对具体图像的类型，输出该编码数据的为了产生具有比该输入分辨率更高的一个分辨率的解码图像所需要的数据。另外，提供用于解码由这个图像处理方法输出的该编码数据图像处理方法，其中针对已该图像的具体类型对应的区域，该解码的图像以比其余区域高的一个分辨率形成。另外，提供用于解码由这个图像处理方法输出的该编码数据图像处理方法，其中针对已该图像的具体类型对应的区域，该解码的图像以比其余区域高的一个分辨率形成。

分段步骤，用于把该图像分段成一个预定单元的多个区；

确定步骤，确定分段图像的每一个的类型；

编码步骤，针对分段图像的每一个执行包括离散小波变换的编码，以便产生每一个图像的编码的数据；

其中该输出步骤包括步骤，针对与一个具体图像类型对应的区域，附加地输出该编码数据的为了产生具有比该输入分辨率更高的一个分辨率的解码图像所需要的数据。

根据本发明，还提供了一个程序，其中

编码一个图像以便输出编码的数据，该程序使得一个计算机起如下作用：

确定装置，用于确定该图像的类型；

编码装置，用于针对图像执行包括离散小波变换的编码，以便产生该图像的编码的数据；

输出装置，用于输出该产生的编码数据的为了产生具有该输入分辨率的解码图像所需要的数据，

其中，针对一个具体图像的类型，该输出装置输出该编码数据的为了产生具有比该输入分辨率更高的一个分辨率的解码图像所需要的数据。

根据本发明，还提供了一个程序，其中

分段装置，用于把该图像分段成一个预定单元的多个区；

确定装置，用于确定分段图像的每一个的类型；

其中，针对与一个具体图像的类型对应的区域，该输出装置输出该编码数据，该编码的数据是为了产生具有比该输入分辨率更高的一个分辨率的解码图像所需要的数据。另外提供有一个程序，其中，

通过使得计算机执行这个程序以便解码编码的数据输出，该程序使得该计算机起到如下作用：

用于形成的装置，针对与具体的图像类型对应的区域，以比其余区域的分辨率更高的分辨率形成该解码的图像。

根据本发明，还提供了一个程序，其中编码一个图像以便输出编码的数据，该程序使得一个计算机起如下作用：

分段装置，用于把每一子频带的一个图像分段成一个预定单元的几个区域；

确定装置，用于确定每一区域的图像的类型；

其中，针对一个具体图像的类型，该输出装置输出该编码数据的为了产生具有比该输入分辨率更高的一个分辨率的解码图像所需要的数据。另外提供有一个程序，其中，

分段装置，用于把该图像分段成一个预定单元的多个区；

确定装置，用于确定分段图像的每一个的类型；

其中，针对与一个具体图像的类型对应的区域，该输出装置附加地输出该编码数据的为了产生具有比该输入分辨率更高的一个分辨率的解码图像所需要的数据。

从下面结合附图的描述，本发明的其它特点和优点将是显见的，其中全部图中的相同参考符号表示同一个或类似部件。

结合在说明书中并且构成该说明书一部分的附图图示了本发明的实施例，并且与描述一起用于解释本发明的原理。

图1A到1C是根据本发明的第一实施例的图像处理装置的方框图；

图2A是示出把一个子频带分段成编码数据块CB的示意图；

图2B和2C是说明由一个熵编码部分4的比特平面编码操作的示意图；

图3A到3E是由图1所示图像处理装置产生和输出的一个编码序列的示意图；

图4A和4B是表示从一个传输部分14输出的编码数据的显示分辨率和输出分辨率的示意图；

图4C是当图像被分段成该第三实施例中的多个区块(tile)时的一个输出编码序列的示意图；

图5A到5E是由根据本发明第二实施例的一个编码序列结构部分11表示的一种编码序列的结构的示意图；

图6A是由根据本发明第二实施例的一个编码序列结构部分11表示的一种编码序列的结构的示意图；

图6B是本发明第二实施例中的反向离散的小波变换中的分辨率和执行级别的示意图；

图7是根据本发明的第四实施例的图像处理装置的方框图；

图8是说明其中图像被分段成区块形式的示意图；

图9A到9C是说明一个离散小波变换部分2的示意图；

图10A和10B是说明用熵编码部分4进行处理的示意图；

图11A到11D是说明的根据本发明第四实施例的图像处理装置产生的编码序列的示意图；

图12A和12B是说明由编码序列结构部分11产生的一个编码序列的示意图；

图13A和13B是说明用熵解码部分5进行处理的示意图；

图14A和14B是说明反向离散小波变换部分7的示意图；

图15A和15B是说明的本发明第五实施例中的子频带和其编码序列的数据块分割的示意图；

图16A到16C是说明本发明第五实施例中的一个解码图像合成过程的示意图；和

图17A到17D是说明已有技术的图像处理装置的示意图。

现在参照附图详细描述本发明的最佳实施例。

<第一实施例>

图1A到1C是根据本发明的一个实施例的图像处理装置的方框图。首先参考图1A到1C描述该图像处理装置的操作概要。

参考图1A到1C，来自图像输入部分1的一个图像输入由图像编码器ENC压缩编码。产生的编码序列被输出到在该输出侧上的一个编码序列结构部分11。该编码序列构造部分11借助一个预定方法构成接收的编码序列，并且输出该编码序列到一个编码序列存储部分10或传输部分14。该编码序列构造部分11还具有改变存储在该编码序列存储部分10中的一个编码序列的结构的功能，并且存储或发射该编码序列。

编码序列存储部分10是一个存储介质，例如用于存储一个压缩编码图像的存储器或硬盘。通过传输部分14，存储在该编码序列存储部分10中的编码序列被发送到解码一侧，由图像解码器DEC重建成一个图像，并且被显示或通过一个图像构造部分8从图像输出部分12输出。

一个图像质量设置部分13根据一个用户输入或一个预定的输入(没示出)设置将要从该图像输出部分12输出的图像的质量。在本实施例中，图像质量被定义为一图像显示的分辨率。因此，由图像质量设置部分13指定的分辨率的信息被独立地发送到编码序列构造部分11，并且该编码序列构造部分11根据该信息输出一个预定的编码序列到该发送部分14。此图像处理装置的每一部分的操作将在下面详细描述。

图像输入部分1从一个输入设备(没示出)接收一个具有一个预定分辨率的图像，并且输出该图像到编码器ENC。输入的图像可能是一个彩色图像或一个单色灰度级图像。以后描述的编码处理假定输入的图像是一种单色灰度级图像。然而，即使当该输入的图像是一个彩色图像时，本发明也能够通过对于该彩色图像的每一彩色分量独立地执行一系列的处理操作而应用。

通过离散小波变换部分2对输入的图像进行离散小波变换。离散小波变换部分2用于该接收的图像信号执行二维离散小波变换处理，并且计算和输出变换系数。图9A表示该离散小波变换部分2的基本设计。接收的图像信号存储在一个存储器201中，通过处理部分202顺序地读出和变换，并且再一次写入该存储器201。

图9B示出该处理部分202的设计。通过延迟元件和降频取样器的组合把输入的图像信号分成偶数和奇数地址信号，并且通过两个滤波器p和u执行滤波处理。参考图9B，s和d表示在分解一个一维图像信号成为一个级别中的低-和高通系数，并且由下式给定：

d(n)＝x(2*n+1)-floor((x(2*n)+x(2*n+2))/2) (1)

s(n)＝x(2*n)+floor((d(n-1)+d(n))/4) (2)

其中x(n)是将要被变换的图像信号。

利用上述处理，执行针对该图像信号的一维离散的小波变换。通过对于该图像在水平和垂直方向顺序地执行一维变换而执行二维离散小波变换。处理的细节是已知的，其描述将被省略。图9C示出通过该二维变换处理获得的两个级别的变换系数组的结构。该图像信号被分解成子频带HH1、HL1、LH1，...，LL。每一子频带的系数被输出到一个在该输出侧的量化部分3。

量化部分3通过预定的量化步骤量化该接收的系数并且输出对应于该量化值的指数。量化由下面的公式描述：

q＝sign(c)floor(abs(c)/Δ) (3)

sign(c)＝1；c＞＝0 (4)

sign(c)＝-1；c＜0 (5)

其中c是将要被量化的系数。在本实施例中，1被包括作为一个值Δ。在此情况中，输入到量化部分3的变换系数被直接输出到在该输出侧的一个熵编码部分4而不执行实际的量化。

熵编码部分4以把该子频带分段为一个预定尺寸而获得的矩形区域(在下文称为编码数据块)为单位把接收的量化指数分解成比特平面，对于该比特平面顺序地执行二进制运算编码，并且输出一个编码数据流。图2A是示出把一个子频带分段成编码数据块CB的示意图。参考图2A，例如该子频带LL被分段成四个编码数据块CB0到CB3，并且该编码数据块中的量化指数以编码数据块CB0、CB1、CB2和CB3的次序受到比特平面编码。

熵编码部分4首先扫描该整个子频带，以便获得最大值M，并且通过下式计算为了表示该最大量化指数M所需要的比特数目S：

S＝ceil(log2(abs(M))) (6)

其中ceil(x)是等于或大于x的整数的最小的整数值。另外，在每一编码数据块中的偶数、比特的最大值数目SB是从该最大量化指数值计算的。图2B是说明由该熵编码部分4执行的比特平面编码操作的示意图。在此实例中，在具有4×4尺寸的一个编码数据区块域中存在三个非零量化指数，并且该指数分别具有值″+13″、″-6″和″+3″。熵编码部分4首先扫描该整个编码数据块，以便获得一个最大值MB，然后通过下式计算为了表示该最大量化指数所需要的比特数目SB：

SB＝ceil(log2(abs(MB))) ......(7)

参考图2B，由于最大值系数值是13，所以比特的SB数目是4。如图2C所示，在该编码数据块中的16个量化指数在四个比特平面的单元中的处理。首先，该熵编码部分4执行针对该最高有效比特平面(图2C中的MSB)的每一比特的二进制运算编码，并且输出一个比特数据流。比特平面的级别被降低1，比特平面中的每一比特被编码，直到被处理的该比特平面达到最小有效比特平面LSB，并且一个比特数据流被输出到该编码序列构造部分11。此时，针对每一量化指数的符号，通过比特平面扫描检测紧接第一非零比特之后的符号，该量化指数的符号被熵编码。实际编码的比特平面的数量还被输出到编码序列构造部分11，并且作为参数包含在一个编码序列中，如将在后面描述的那样。在本实施例中，每一比特平面比特平面由一个路径执行。然而，每一比特平面比特平面可以分段成多个编码路径，并且被执行。在此情况中，一个相应的编码路径将作为一个单元处置。

编码序列构造部分11构成具有预定标题信息的已收编码的一个编码序列，并且输出该编码序列到编码序列存储部分10或发送部分14。

图3A到3E是表示如此产生和输出编码序列的结构的示意图。图3A示出该编码序列的整个结构。标号MH表示一个主标题，TH；一个区块标题；和BS，一个比特数据流。如图3B所示，该主标题MH包含将要被编码的图像的尺寸(水平和垂直像素的数量)、当图像被分段成作为多个矩形区域的区块时的尺寸、表示彩色分量的数量的成分的数量、以及表示每一成份的尺寸和比特精确度的成分信息。在本实施例中，由于该图像不被分解成区块，所以该区块尺寸和画面大小采用同一个值。当将要被处理的该图像是单色灰度级图像时，成分的数量是1。

图3C示出区块标题TH的结构。该区块标题TH从一个区块长度以及用于该区块的一个编码参数形成，该区块长度包括编码长度和该区块的标题长度。编码参数包括离散小波变换的级别和该滤波器类型。图3D示出在本实施例中的编码的数据的结构。参考图3D，编码的数据被合并在子频带的单元中，该子频带从具有低分辩率的子频带开始以分辨率的升序顺序地排列。在每一子频带中，编码的数据从最高有效比特平面排列至最底有效比特平面。

涉及比特平面或每一编码数据块的编码路径的编码的数据被划分成多个层。从涉及任意数的比特平面的编码数据或从每一编码数据块的编码路径形成每一层。例如，当一层包含涉及来自每一编码数据块的一个比特平面的编码的数据时，一个层对应于一个比特平面。由于这些层是从上面的比特平面开始朝向较低的比特平面形成，所以上面的层总是包含处在该较低层中包含的上侧面上的一个位置的比特平面的编码数据。

如图3E所示，每一层的编码被在编码数据块的单元中合并起来。字段PH包含一个相应的比特平面S和每一编码数据块的最大值比特平面SB之间的差值、用于指定包含在该层中包含的一个编码数据块的信息等等。参考图3E，层L-1包含四个编码数据块的码。从在字段PH中的编码数据块的指定，能够规定其对应码不出现在此层中的一个编码数据块。编码序列存储部分10存储如此产生的编码序列。

随后将描述根据从编码序列构造部分11输出的最终编码数据的该编码序列构造部分11的功能和显示一个图像的方法。

参考图1A，该解码图像的显示分辨率被从一个输入设备(没示出)指定到该图像质量设置部分13。作为输入设备，除了键盘、鼠标或提供在该图像处理装置中的切换器之外，能被使用通过一个网络连接到该图像处理装置的一个计算机。

如图9C所示，该显示分辨率对应于缩小的图像之一，该缩小的图像能够从由离散小波变换获得的子频带结构合成和产生。根据输入显示分辨率和，图像质量设置部分13确定将从该编码序列构造部分11输出的该编码序列的输出分辨率，并且给出一个输出指令到该编码序列构造部分11。输出指令可以通过一种系统(没示出)或传输部分14给出，如图1A所示。

根据来自图像质量设置部分13的指令，编码序列构造部分11以来自预先存储在编码序列存储部分10中的编码序列的输出分辨率读出编码的数据，并且输出该编码的数据到传输部分14。图4A和4B是此时的显示分辨率和输出分辨率的示意图。参考图4A和4B，对应于子频带LL的分辨率的显示分辨率在图4A中示出。但是，如图4B所示，由于通过图像质量设置部分13确定的输出分辨率是高一级的一个分辨率，所以除了该子频带LL之外，该输出编码序列包含子频带HL2、LH2和HH2的编码数据。

解码器DEC解码通过该发送部分14输出的编码序列，以便重建该图像信号。解码器DEC的操作以及直到图像显示的一系列操作将在下面描述。

通过分析该已收编码序列的标题，熵解码部分5提取需要的信息，并且解码和输出该已收编码序列的比特数据流。通过分析图3E所示的该编码序列，从上面的比特平面到低比特平面地顺序地执行解码，并且提取来自每一层的一个预定编码数据块中的编码数据。

解码过程在图13A和13B中示出。图13A是表示一个数据流的一个示意图，在将要解码的子频带中的编码数据块被顺序地解码为比特平面的单元，并且最终重建量化指数。以图13A箭头指示的方向解码该比特平面。恢复的量化指数被输出到一个反向量化部分6。

根据下式，反向量化部分6从已收量化指数重建该离散小波变换系数：

c’＝Δ*q；q≠0 (8)

c’＝0；q＝0 (9)其中q是量化指数，Δ是具有与用于编码操作相同值的量化级，c’是重建变换系数，即在编码中的重建系数s或d。变换系数c’被输出到在输出侧的一个反向离散小波变换部分7。

图14A和14B是表示反向离散小波变换部分7的设计以及处理的示意图。参考图14A，接收的变换系数存储在存储器701中。当从该存储器701顺序读出该变换系数时，处理部分702执行一维反向离散小波变换，并且执行处理，从而执行二维反向离散小波变换。二维离散小波变换由一种与正向过程相反的过程执行。细节是已知的，并且省略它的描述将。图14B示出该处理部分702的处理框图。接收的变换系数经历由两个滤波器u和P的滤波处理，并且上取样之后叠加，以便输出一个图像信号x’。这处理操作由下式执行：

x’(2*n)＝s’(n)-floor((d’(n-1)+d’(n))/4) (10)

x’(2*n+1)＝d’(n)+floor((x’(2*n)+x’(2*n+2))/2) (11)

在此方法中重获的图像信号被输出到在该输出侧的图像构造部分8。包含在已收编码序列中的所有的子频带由上述系列处理操作解码，并且通过反向离散小波变换重建具有由图像质量设置部分13先前确定的输出分辨率的图像信号，并且输出到该图像构造部分8。

图像构造部分8从图像质量设置部分13接收先前输入的显示分辨率，把该显示分辨率与从解码器DEC输入的分辨率比较，并且当该已收图像信号的分辨率等于该显示分辨率时，直接把图像信号输出到图像输出部分12。

另一方面，当从解码器DEC接收的分辨率不同于显示分辨率时，该图像构造部分8把一个预定分辨率变换方法应用到该已收图像，以便产生对应于该显示分辨率的图像，并且输出该图像到图像输出部分12。

如上所述，在本实施例中的图像质量设置部分13指令编码序列构造部分11输出涉及比该显示分辨率高一级的分辨率的编码数据。图像构造部分8转换由解码器DEC解码的图像的分辨率，以使该分辨率匹配该显示分辨率，并且输出该图像。

当具有比显示分辨率高的一个分辨率的图像被解码时，能够获得包含为了表示一个精确图像而需要的高频成分的图像信号。当与其中图像仅是从具有该显示分辨率的子频带解码的情况比较，包含在该图像中的一个符号部分或边缘部分的图像质量能够被大大改进。

在本实施例中，输出与比显示分辨率高一级的分辨率相关的编码数据。但是，可以根据需要的图像质量输出高两个或多个级别分辨率的编码数据。

在上述实施例中，解码器DEC不可能按需要解码比特平面。更具体地说，仅对于图4A所示的输出编码序列中的子频带LL，包含在该编码序列中的全部层被解码，即使针对该子频带HL2、LH2、和HH2的解码可以在一个预定层停止，并且可以执行随后的处理。

借此处理，通过以预定精确度重建一个高频成分而改进一个缩小图像的图像质量，同时缩短用于熵解码的时间要。此时，图像质量设置部分13可能指令解码器DEC仅输出用于预定的高频分量某些上层。在此情况中，由于所有的层都不必由解码器DEC解码，所以能够以高速度执行该处理。

<第二实施例>

在上述第一实施例中，该输出编码序列以频带的单元排列。但是，可以采用另一方案。由编码序列构造部分11构成的编码序列的情况具有将被描述的另一形式。

图5A到5E是表示根据本实施例的编码序列构造部分11的编码序列结构的示意图。图5A至5C中所示的结构与第一实施例中相同，由此省略详细的说明。参考图5D，编码的数据以层单元合并，并且每一层包含在每一子频带中的编码数据的预定量。

从对应于比特平面的预定数量的编码数据形成每一子频带中的编码数据，或从子频带中的编码数据块形成编码路径。当形成如此的一个编码序列时，在输出一个图像中的每一部分的操作将描述如下。

图像质量设置部分13输出一个指令到编码序列构造部分11，以便输出与层的预定的数量相关的一个编码序列。图6A示出此时该编码序列的结构，其中输出上面三层的编码序列。另一方面，与第一实施例相同，图像质量设置部分13从输入设备(没示出)接收和存储显示分辨率，并且还把反向离散小波变换的级别量输出到解码器DEC的反向离散小波变换部分7。

解码器DEC根据如上所述的相同过程解码该编码序列，使得重建量化指数。另外，在本实施例中，针对一系列接收变换系数，反向离散小波变换部分执行先前从图像质量设置部分13输入的逆变换级别的逆变换，并且输出产生图像信号到一个图像构造部分8。由逆变换获得的该图像信号的范围被调整到该原始信号的范围。

例如，假定当从上面三层子频带解码的数据对应于2级别离散小波变换、并且该显示分辨率对应于一个子频带LL的分辨率时，如图6B所示，由图像质量设置部分13指定的反向离散小波变换的级别数是1，具有比子频带LL高一级的分辨率的一个图像信号由该逆变换重建，如图6B所示。

再现图像信号具有的分辨率是该显示分辨率的两倍。由1级别逆变换获得的信号是离散小波变换系数，并且能够根据输出设备的范围而通过规范该信号的范围而作为一个图像信号处置。

在其分辨率被转换之后，由上述方法获得的图像信号被输出到图像输出部分12，以使其匹配由第一实施例中的图像构造部分8显示的分辨率。

<第三实施例>

在上述第一和第二实施例中，图像不被分段成区块。但是，本发明不限于此，并且图像可以分段成多个区块。另外，由该图像质量设置部分设置的输出分辨率可以以区块的单位变化。

在第三实施例中，图像质量设置部分13把显示分辨率和输出分辨率都输出到编码序列构造部分11。编码序列构造部分11预先通过预定方法存储每一区块的图像类型，并且重建该编码序列，使得其针对一个预定的区块而输出具有该输出分辨率的一个编码序列，并且针对其余区块输出具有该显示分辨率的一个编码序列。

图4C是当图像被分段成多个区块时的一个输出编码序列的示意图。参考图4C，在区块0和1中，该输出编码序列中仅包含子频带LL的编码数据。然而对于区块5，还包用于含高一级的一个分辨率的子频带的编码数据。

为了以如此的一个结构显示来自该编码序列的图像，图像构造部分8把显示分辨率与每一区块的解码分辨率比较。如果该显示分辨率不同于解码图像的分辨率，则该分辨率被转换。否则，图像被直接输出，使得一个整个的缩小图像能够被显示在图像输出部分12上。

<第四实施例>

图7是根据本发明第四实施例的一图像处理装置的方框图。首先，将参考图7描述此图像处理装置的操作概况。此图像处理装置的应用领域的例子是连接到网络的复印机或一个数字照相机。

参考图7，由图像编码器ENC压缩码来自图像输入部分的一个输入图像，并且该产生的编码序列被输出到在该输出侧的一个编码序列构造部分11。该编码序列构造部分11借助一个预定方法构成接收的编码序列，并且输出该编码序列到一个编码序列存储部分10或一个外部设备。

编码序列存储部分10是一个存储介质，例如用于存储一个压缩编码图像的存储器或硬盘。存储在该编码序列存储部分10中的编码序列被按照需要读出，并且该编码序列被发送到解码一侧，由图像解码器DEC重建成一个图像，并且被显示或从一个图像输出部分12输出。

假定该图像处理装置是连接到一个网络的复印机。该图像输入部分1对应于在复印机中预备的扫描器部分。例如通过该网络，图像编码器DEC连接被与计算机结合。图像输出部分12对应于计算机的监视器。

在此情况中，复印机中的编码的图像数据被存储在复印机中。根据来自计算机的在该网络上的一个指令，一个编码序列通过该网络被发送到该计算机，使得存储图像数据的一个缩小的图像能够显示在该计算机上。当由复印机处理大量的文件时，能够从通过该网络连接的计算机监视处理的进展。

假定该图像处理装置是一个数字照相机。图像编码器ENC和图像编码器DEC都设计在该数字照相机主体中。图像输入部分1对应于例如CCD的一个图像传感装置。编码序列存储部分10对应于摄像机主体中的一个存储器。图像输出部分12对应于提供在该摄像机主体中的一个小型液晶监视器。

在此情况中，传感的图像由图像编码器ENC压缩编码，存储在摄像机主体中的存储器中，并且按照需要显示在液晶监视器上。此时，在液晶监视的尺寸之内的一个缩小的图像从一个编码序列产生，并且显示。

在任一例子中，为了显示该压缩编码图像，具有比原来分辨率低的分辨率的一缩小的图像被显示。该图像处理装置的每一部分的操作将在下面详细描述。

一图像信号被分段成预定的区域，在此情况中，是分段成具有预定的尺寸并且由图像输入部分1输出的矩形区块。图8是说明其中图像被分段成区块的一个实例的示意图。将要处理的图像1被分段成具有相同尺寸的16个区块。此分块图像信号以区块的单位顺序地输出到图像编码器ENC的一个离散小波变换部分2和在该输出侧的一个区域确定部分9。

区域确定部分9识别区块单元中的图像输入的特性。在本实施例中，区域确定部分9确定例如一个自然图像的类型和例如图像类型的文本图像。针对此识别图形，能够使用一个已知的识别方案。例如，计算区块单元中的图像输入中的象素值的直方图，并且使用其分布。该判别结果被输出到编码序列构造部分11。该编码序列构造部分11将后面描述。

以区块的单位从图像输入部分1输出的图像信号由在输出侧的离散小波变换部分2作离散的小波变换。离散小波变换部分2用于该接收的图像信号执行二维离散小波变换处理，并且计算和输出变换系数。图9A表示该离散小波变换部分2的基本设计。接收的图像信号存储在一个存储器201中，通过处理部分202顺序地读出和变换，并且再一次写入该存储器201。

图9B示出该处理部分202的设计。通过延迟元件和降频取样器的组合把输入的图像信号分成偶数和奇数地址信号，并且通过两个滤波器p和u执行滤波处理。参考图9B，s和d表示在分解一个一维图像信号成为一个级别中的低-和高-通系数，并且由下式给定：

d(n)＝x(2*n+1)-floor((x(2*n)+x(2*n+2))/2) (12)

s(n)＝x(2*n)+floor((d(n-1)+d(n))/4) (13)其中x(n)是将要被变换的图像信号。

利用上述处理，执行针对该图像信号的一维离散的小波变换。通过对于该图像在水平和垂直方向顺序地执行一维变换而执行二维离散小波变换。处理的细节是已知的，其描述将被省略。图9C示出通过该二维变换处理获得的两个级别的变换系数组的结构。该图像信号被分解成子频带HH1、HH1、LH1，...，LL。每一子频带的系数被输出到一个在该输出侧的量化部分3。

q＝sign(c)floor(abs(c)/Δ) (14)

sign(c)＝1；c＞＝0 (15)

sign(c)＝-1；c＜0 (16)其中c是将要被量化的系数。在本实施例中，1被包括作为一个值Δ。在此情况中，输入到量化部分3的变换系数被直接输出到在该输出侧的一个熵编码部分4而不执行实际的量化。

熵编码部分4把接收的量化指数分解成比特平面，以比特平面单元执行二进制运算编码，并且输出一个编码序列。

图10A和10B是解释该熵编码部分4的操作的示意图。在此实例中，三个非零量化指数出现于具有4×4大小的子频带区域中，并且该指数分别具有″+13、″-6″、和″+3″的值。熵编码部分4扫描该区域以便获得一个最大值M，然后由下式计算表示这最大量化指数所需要的比特数目S：

S＝ceil(log2(abs(M))) ...(17)其中ceil(x)是等于或大于x的整数的最小的整数值。参考图10A和10B，由于最大值系数值是13，所以比特数目S是4。如图10B所示，在该序列中的16个量化指数以四个比特平面的单元处理。首先，该熵编码部分4执行针对该最高有效比特平面(图2C中的MSB)的每一比特的二进制运算编码，并且输出一个比特数据流。比特平面的级别被降低1，在该比特平面中的每一比特被编码，直到被处理的该比特平面达到最小有效比特平面(图10B中的LSB)，并且一个比特数据流被输出到编码输出部分5。此时，针对每一量化索引的符号，通过比特平面扫描检测紧接第一非零比特之后的符号，该量化索引的符号被熵编码。如此产生的编码序列被输出到在该输出侧上的一个编码序列结构部分11。

从区域确定部分9输出的区块的类型被输入到编码序列构造部分11。该编码序列构造部分11根据来自区域确定部分9和熵编码部分4的数据构成最终编码序列。该构成的编码序列被存储在一个编码序列存储部分10中。

图11A到11D是表示如此产生和输出编码序列的结构的示意图。图11A示出该编码序列的整个结构。标号MH表示一个主标题；TH表示一个区块标题；和BS，表示一个比特数据流。

如图11B所示，该主标题MH包含将要被编码的图像的尺寸(水平和垂直像素的数量)、当分段的图像被进一步分段成作为多个矩形区域的区块时的尺寸、表示彩色分量的数量的成分的数量、以及表示每一成份的尺寸和比特精确度的成分信息。在本实施例中，由于该图像不被段成(子)区块，所以该区块尺寸和画面大小采用同一个值。当将要被处理的该图像是单色灰度级图像时，成分的数是1。

图11C示出区块标题TH的结构。该区块标题TH从一个区块长度以及用于该区块的一个编码参数形成，该区块长度包括比特数据流长度和该区块的标题长度。编码参数包括离散小波变换的级别和该滤波器类型。该区块类型是表示由上述区域确定部分9确定的区块类型。

图11D示出在本实施例中的该比特数据流的结构。参考图11D，比特数据流被合并在子频带的单元中，该子频带从具有低分辩率的子频带开始以分辨率的升序顺序地排列。在每一子频带中，该比特数据流从最高有效比特平面到最低有效位平面排列，并且编码是以比特平面的单元排列。

随后将根据从编码序列构造部分11输出的最终编码数据描述该编码序列构造部分11的功能和显示一个图像的方法。

参考图7，该解码图像的显示分辨率被从一个输入设备(没示出)指定到该编码序列构造部分11。就是说，该编码序列构造部分11还起到用于接收该解码图像的分辨率输入的装置的作用。作为输入设备，除了键盘、鼠标或提供在该图像处理装置中的切换器之外，还能通过一个网络连接到该图像处理装置的一个计算机的使用。

如图9C所示，该显示分辨率对应于缩小的图像之一，该缩小的图像能够从由离散小波变换获得的子频带结构合成和产生。编码序列构造部分11根据存储在该编码序列存储部分10中的编码序列重建并且输出一个编码序列到该解码一侧。

图12A和12B是表示分段成区块的图像和由该编码序列构造部分11对应该图像而重建的编码序列之间的关系的示意图。图12A表示分段成区块的图像。区块5和6由该区域确定部分9识别为文本区域。图12B表示针对此图像重建的编码序列的一部分。当从外部设备指定到编码序列构造部分11的分辨率对应于由离散小波变换的一个子频带LL时，如果该区块是一个自然图像，则在该重建编码序列中的每一区块的比特数据流仅从该子频带LL的编码中形成。但是，针对图12A所示的两个区块，不仅包含子频带LL的编码，而且包含对应于三个子频带HL2、LH2、和HH的编码。

为了重建一个编码序列，要参考预先存储在编码序列存储部分10中的编码序列的区块标题TH中的区块类型，并且如果该区块是一个自然图像，则仅输出子频带LL；否则，除了该子频带LL之外，还输出子频带HL2、LH2、和HH2。通过预定的传输路径和由一个解码器DEC的解码，该产生的编码序列被送到解码一侧。下面进一步描述本实施例的解码处理和图像再现。

熵解码部分5以比特平面单元解码已收编码序列的比特数据流，并且输出该比特数据流。解码过程在图13A和13B中示出。图13A是表示一个数据流的示意图，在将要解码的子频带的一个区域被顺序地以比特平面的单元解码，并且最终重建量化指数。以图13A箭头指示的方向解码该比特平面。重建的量化指数被输出到一个反向量化部分6。

根据下式，反向量化部分6从已收量化索引重建该离散小波变换系数：

c’＝Δ*q；q≠0 …(18)

c’＝0；q＝0 …(19)

其中q是量化指数，Δ是具有与用于编码操作相同值的量化级，c’是重建变换系数，即在编码中的重建系数s或d。变换系数c’被输出到在输出侧的一个反向离散小波变换部分7。

图14A和14B是表示反向离散小波变换部分7的设计以及处理的示意图。参考图14A，接收的变换系数存储在存储器701中。当从该存储器701顺序读出该变换系数时，处理部分702执行一维反向离散小波变换，并且执行处理，从而执行二维反向离散小波变换。二维离散小波变换以一种与正向过程相反的过程执行。细节是已知的，并且将省略有关描述。图14B示出该处理部分702的处理框图。接收的变换系数经历由两个滤波器u和P的滤波处理，并且在上取样之后叠加，以便输出一个图像信号x’。这处理操作由下式执行

x’(2*n)＝s’(n)-floor((d’(n-1)+d’(n))/4)...(20)

x’(2*n+1)＝d’(n)+floor((x’(2*n)+x’(2*n+2))/2)...(21)

在此方法中重建的图像信号被输出到在输出侧的一个图像构造部分8。以编码序列为区块单元独立地执行上述的处理操作，并且解码在该已收比特数据流中包含的所有的子频带。在本实施例中，仅子频带LL被用于解码作为自然图像的区块，而子频带LH3、HL2、和被用于解码一个文本图像的区块。因此，在本实施例中，对应于一个文本图像的区块被重建为在垂直和水平方向都具有两倍于对应一个自然图像的区块的分辨率的一个图像。

根据每一区块的类型和该再现图像需要的分辨率，该图像构造部分8构成最终将要被显示在该图像输出部分12上的一个图像。当该区块是一个自然图像时，该图像构造部分8把该再现图像信号直接输出到在输出侧的图像输出部分12而不作任何处理。另一方面，当该区块是一个文本图像时，图像构造部分8执行分辨率变换，以使该区块的分辨率在水平和垂直方向变成1/2，然后输出该图像信号到图像输出部分12。例如一已知的立体内插技术可用于变换该分辨率，并且将省略其详细描述。

如上所述，在本实施例中，当图像被分段成区块、并且一个独立编码的编码序列被解码以便产生一个缩小的图像时，针对一个具体的区块在一个高频区域中加一个码，以便产生一个更宽频带中的图像，然后在保持规定图像质量的同时，执行缩减处理，从而产生将要被最终显示的图像。

据此处理，不同于被直接使用通常的离散小波变换的子频带结构中的情况，该缩小的图像能够被产生而同时保持具体信息。为此原因，例如特别需要详细信息的一个文本图像部分能够以一个高图像质量显示。另外，由于仅需要在该编码序列中包含该压缩编码数据的某些部分，所以在传送该编码序列中的发送额外开销能够被最小化，并且该图像能够被更快地显示。

<第五实施例>

在上述第四实施例中，图像在编码之前分段成区块，并且以区块单元执行处理。甚至使用通过由离散的小波变换把子频带分段成数据块的方法而获得的一个结构，也能够达到如上所述的相同效果。将在下面描述用于这种结构的一个实施例。本实施例的装置的设计与图7所示的实施例相同，并且将仅描述不同点。

图15A和15B是示意图，把一个数据块示为用于编码和产生的编码序列的单元。图15A的左侧，通过2级别离散小波变换，图像被分段成七个子频带。每一子频带被进一步分段成预定单元的区域，即具有相同大小的数据块，在图15A的右侧由虚线表示。

数据块被独立地编码。本编码方法与第一实施例中描述的编码方法相同。以比特平面单元独立地量化和编码该数据块。

图15B是在通过编码获得的编码序列中的一个比特数据流结构的示意图。从数据块单元中的独立的编码数据形成该比特数据流。每一数据块的代码从上面的比特平面到下面的比特平面地排列。其余部分与第一实施例相同。

在本实施例中，在进行一个图像的过程中，编码序列构造部分11规定对应于文本图像的一个数据块，并且构成将要被送到解码一侧的一个编码序列，如图16A所示。更具体地说，假定阴影部分是一个文本图像，如图16A的左边所示。当针对该区域执行2级别离散小波变换时，该区域对应于图16A右侧的阴影部分。

为了显示具有子频带LL的分辨率的一个缩小的图像，该编码序列构造部分11不仅把子频带LL的全部数据块而且把包括子频带HL2、LH2和HH2中的文本区域数据块添加到将要被输出的编码序列。

HL2：b0，b1

LH2：b2，b3

HH2：b4，b5

在解码侧的一个图像编码器DEC解码如此构成的编码序列，以便产生具有与子频带LL相同分辨率的一个图像(下文称为图像A)，如图16C所示。另一方面，解码器DEC使用解码的子频带LL和子频带HL2、LH2、和HH2产生具有两倍于子频带LL的分辨率的一个图像(下文称为图像B)。在除了子频带LL之外的子频带中，仅这四个数据块之二具有系数。通过把该丢失部分的系数视为0而执行反向离散小波变换。

图像构造部分8用于对由上述操作获得的图像B执行预定的分辨率转换，以便产生具有与子频带LL相同的分辨率的一个图像(下文称为图像C)，利用先前产生的图像A在图像C中合成对应于文字图像的部分D，以便产生将要被最终输出的图像，并且把该图像输出到一个图像输出部分12。

上面已经描述了本发明的第四和第五优选实施例。在该第四和第五实施例中，针对与文本图像对应的一个部分产生具有比其余部分更高分辨率的一个图像，然后通过分辨率转换降低分辨率，从而产生一个图像。

但是，根据图像的内容，该文本部分可以包含重要信息，而用于其余部分的图像仅包含概要就可能足够了。在此情况中，该文本部分能以加倍的分辨率与其余部分合成而不降低分辨率。

上面已经描述了本发明的最佳实施例。本发明可用于由多个装置(例如主计算机、接口设备、读出器、打印机等等)或一个包括单个设备(例如一个复印机、传真机等等)的装置构成的系统。

即使通过把用于实现上述实施例功能的软件程序提供到该系统或装置也能实现本发明的目的，软件程序是通过存储该程序代码的一个存储介质(或记录介质)提供，并且使得该系统或装置的计算机(或CPU或MPU)执行该程序代码。在此情况中，从存储介质读出的程序代码自身实现上述实施例的功能，并且该程序代码和相关该程序代码的程序产品，比如存储该程序代码的该存储介质也构成本发明。不仅当计算机执行该读出的程序代码时、而且当操作系统(OS)根据程序代码的指令执行实际处理的部分或全部时，实现上述实施例的功能。

当从该存储介质读出的程序代码被写入插在计算机的功能扩充卡或连接到该计算机的功能扩展单元的存储器中时，也实现上述实施例的功能，并且功能扩充卡或功能扩展单元根据该程序代码的指令执行实际处理的部分或全部。

在不背离本发明精神范围的条件下，能够产生各种不同实施例，应该理解，本发明不限于所说明的实施例，而是由所附的权利要求书中的内容所限定。

Claims

1.图像处理装置包括：

编码装置，用于对输入的图像执行预定序列的变换，并且比特平面编码一个获得的变换系数；

存储装置，用于存储由所说编码装置获得的编码的数据；

输出装置，用于从所说的存储装置读出为了重建一个具有在该编码数据中的预定图像质量的图像所必需的数据，并且输出该数据；

解码装置，用于解码该输出的编码数据；和

调节装置，用于调节由所说的解码装置解码的图像，以便使得该图像的图像质量匹配该第一图像质量，

其中所说的识别装置根据一个预定条件指令所说的输出装置读出具有对应于在保持的编码数据中的第二图像质量的一个解码图像的编码数据，并且

所说的调节装置调节由所说的解码装置解码获得的图像、由所说的输出装置输出的编码数据，以便使得将要由所说的显示装置显示的图像的图像质量匹配该第一图像质量。

2.根据权利要求1的装置，其中所说的调整装置根据由所说的识别装置识别的第一图像质量和由所说的解码装置获得的第二图像质量之间的差值调节一个图像输出，使得该图像的图像质量匹配该第一图像质量。

3.根据权利要求1的装置，其中该第一图像质量是将要被显示图像的分辨率。

4.根据权利要求1的装置，其中该第二图像质量是将要显示图像的分辨率的2×2倍。

5.根据权利要求1的装置，其中该第二图像质量是将要显示图像的分辨率的至少2×2倍。

6.根据权利要求1的装置，其中具有等于或高于该分辨率的一个图像是具有的分辨率等于或低于可由所说的存储装置保持的编码数据所显示的最高分辨率的一个图像。

7.根据权利要求4的装置，其中由所说的输出装置输出的编码数据对应于由对应于第二图像质量的编码数据中的比特平面编码产生的每一比特平面的全部或某些数据。

8.根据权利要求5的装置，其中由所说的输出装置输出的编码数据对应于由对应于第二图像质量的编码数据中的比特平面编码产生的每一比特平面的全部或某些数据。

9.根据权利要求6的装置，其中由所说的输出装置输出的编码数据对应于由对应于第二图像质量的编码数据中的比特平面编码产生的每一比特平面的全部或某些数据。

10.根据权利要求1的装置，其中该序列变换是离散小波变换。

11.根据权利要求1的装置，其中在解码对应于该第二图像质量的编码数据中，所说的解码装置在针对不涉及第一图像质量的编码的数据的一个预定比特平面停止解码。

12.根据权利要求1的装置，其中所说的解码装置接收通过把将被编码的图像分段成至少一个矩形区并且独立地编码该矩形区而获得的编码数据，并且顺序地输出对应于该矩形区的一个局部图像。

13.根据权利要求1的装置，其中所说的编码装置输出通过把该接收图像分段成至少一个矩形区并且独立地编码该矩形区而获得的编码数据。

14.根据权利要求1的装置，其中所说的识别装置指令所说的输出装置对于以矩形区域单元独立编码的编码序列中的一个指定矩形区，输出与第一图像质量相关的一个编码序列，而对于其他矩形区，输出与第二图像质量相关的一个编码序列。

15.根据权利要求1的装置，其中所说的输出装置对于以矩形区域单元独立编码的编码序列中的一个指定矩形区，输出与第一图像质量相关的一个编码序列，而对于其他矩形区，输出与第二图像质量相关的一个编码序列。

16.一个图像处理方法包括：

编码步骤，对输入的图像执行预定序列的变换，并且比特平面编码一个获得的变换系数；

存储步骤，把在该编码步骤获得的编码数据存储在存储装置中；

识别步骤，聚识别将要由一个预定显示装置显示的该图像的第一图像质量；

输出步骤，输出从所说的存储装置读出为了重建一个具有在该编码数据中的预定图像质量的图像所必需的数据，并且输出该数据；

解码步骤，用于解码该输出的编码数据；和

调节步骤，用于调节由在该解码步骤中解码的图像，以便使得该图像的图像质量匹配该第一图像质量，

其中该输出步骤包括根据一个预定条件读出具有对应于在保持的编码数据中的第二图像质量的一个解码图像的编码数据的步骤，

并且该调节步骤包括对在解码步骤中通过解码获得的图像、在该输出步骤中输出的编码数据进行调整的步骤，使得该将要被该显示装置显示的图像的图像质量匹配该第一图像质量。

17.一个程序，其中：

所说的程序使得一台计算机起到下列作用，

存储装置，用于存储由所说编码装置获得的编码的数据；

用于解码该输出的编码数据的解码装置；和

18.一个图像处理装置，包括编码部分和解码部分，所说的编码部分包括：

用于编码一个输入的图像以便产生编码数据的装置，

接收用于输入图像的显示的图像质量的一个指定的装置，和

输出装置，用于输出该编码的数据，该编码的数据是为了以等于或高于该指定图像质量的图像质量显示输入的图像所需要的编码的数据，和

所说的解码部分包括：

用于解码从所说的编码部分输出的编码的数据以便产生图像数据的装置，和

19.一个图像处理装置包括：

编码装置，用于编码一个图像，以便产生编码的数据；

用于接收输入图像的显示的图像质量的一个指定的装置，和

用于输出的装置，输出该编码的数据，该编码的数据是为了以等于或高于该指定图像质量的图像质量显示输入的图像所需要的编码的数据。

20.一个图像处理装置，用于解码来自对图像进行编码的编码设备的编码数据，包括：

用于指定的装置，指定用于该编码装置的图像的图像质量；

21.一个包括编码步骤和解码步骤的图像处理方法，

该编码步骤包括步骤：编码一个输入图像，以便产生编码的数据，

接收用于输入图像的显示的图像质量的一个指定，和

该解码步骤包括步骤：解码从一个编码部分输出的编码的数据，以便产生图像数据，和

22.一个图像处理方法包括步骤：编码一个图像，以便产生编码的数据；

接收用于该图像的显示的图像质量的一个指定；和

23.一个解码从用于编码一个图像的编码装置输出的编码的数据的图像处理方法，包括步骤：

指定用于该编码装置的图像的图像质量；

解码从该编码装置输出的编码数据，以便产生图像数据；和

24.一个程序，其中：

所说的程序使得计算机起一个编码部分和一个解码部分的作用，所说的编码部分包括：

用于编码一个输入的图像以便产生编码数据的装置，；

所说的解码部分包括：

用于解码的装置，解码从所说的编码部分输出的编码的数据，以便产生图像数据，和

25.一个程序，使得计算机起到如下的功能：

编码装置，用于编码一个图像，以便产生编码的数据；

用于接收的装置，接收用于该图像的显示的图像质量的一个指定；和

输出该编码数据的装置，该编码的数据是为了以等于或高于该指定图像质量的图像质量显示输入的图像所需要的编码的数据。

26.一个程序，解码从用于编码一个图像的编码装置输出的编码的数据，使得计算机起如下作用：

用于指定的装置，指定用于该编码装置的图像的图像质量；

27.一个图像处理装置，用于编码一个图像并且输出编码的数据，包括：

确定装置，用于确定该图像的类型；

其中，针对一个具体图像的类型，所说的输出装置输出所说的编码数据的为了产生具有比所说的输入分辨率更高的一个分辨率的解码图像所需要的数据。

28.一个图像处理装置，用于编码一个图像并且输出编码的数据，包括：

分段装置，用于把该图像分段成一个预定单元的多个区；

确定装置，用于确定分段图像的每一个的类型；

其中，针对与一个具体图像的类型对应的区域，所说的输出装置附加地输出所说的编码数据的为了产生具有比所说的输入分辨率更高的一个分辨率的解码图像所需要的数据。

29.根据权利要求28的装置，其中当输入该分辨率时，只接收对应于能够从离散的小波的子频带合成的分辨率的一个分辨率输入。

30.根据权利要求29的装置，其中，针对与一个具体图像的类型对应的区域，所说的输出装置输出该编码数据的涉及为了产生具有比该输入分辨率更高的一个分辨率的解码图像所需要的一个子频带的数据。

31.根据权利要求27的装置，其中所说的确定装置至少确定该图像是否为一个包含文本的图像，以及该具体图像类型包括含有该文字的图像。

32.根据权利要求28的装置，其中所说的确定装置至少确定该图像是否为一个包含文本的图像，以及该具体图像类型包括含有该文字的图像。

33.根据权利要求28的装置，其中该区域被一个矩形区块。

34.根据权利要求27的装置，其中所说的编码装置执行离散小波变换，然后执行量化和熵编码。

35.根据权利要求28的装置，其中所说的编码装置执行离散小波变换，然后执行量化和熵编码。

36.用于解码由权利要求28的图像处理装置输出的编码数据的一个图像处理装置，其中：

针对与具体的图像类型对应的区域，以比其余区域的分辨率更高的分辨率形成该解码的图像。

37.根据权利要求36的装置，包括用于转换的装置，用于把在对应于该具体图像类型的区域中的解码图像转换成具有与在其余区域中的解码图像的分辨率相同的一个图像。

38.用于编码一个图像并且输出编码数据的一个图像处理装置，包括：

用于分段的装置，把每一子频带的一个图像分段成一个预定单元的几个区域；

确定装置，用于确定每一区域的图像的类型；

其中，针对一个具体图像的类型，所说的输出装置输出该编码数据的为了产生具有比该输入分辨率更高的一个分辨率的解码图像所需要的数据。

39.用于解码由权利要求38的图像处理装置输出的编码数据的一个图像处理装置，其中：

40.根据权利要求39的装置，其中所说的装置进一步包括：用于形成具有该分辨率的第一解码图像的装置，和

用于根据对应于具体的图像类型的该区域的编码数据而形成第二解码图像的装置，和

通过组合该第一和第二解码图像，对应于具体图像类型的区域形成一个具有比其余区域更高分辨率的一个解码图像。

41.用于编码一个图像并且输出编码数据的一个图像处理装置，包括：

分段装置，用于把该图像分段成一个预定单元的多个区；

确定装置，用于确定分段图像的每一个的类型；

42.用于编码一个图像并且输出编码数据的一个图像处理方法，包括：

确定步骤，确定该图像的类型；

编码步骤，用于针对图像执行包括离散小波变换的编码，以便产生该图像的编码的数据；

接收步骤，接收一个解码图像的分辨率的输入，当解码该编码数据时使用该分辨率；和

其中该输出步骤包括步骤：针对与一个具体图像类型对应的区域，输出该编码数据的为了产生具有比该输入分辨率更高的一个分辨率的解码图像所需要的数据。

43.用于编码一个图像并且输出编码数据的一个图像处理方法，包括：

分段步骤，用于把该图像分段成一个预定单元的多个区；

确定步骤，用于确定分段图像的每一个的类型；

其中该输出步骤包括步骤，针对与一个具体图像类型对应的区域，输出该编码数据的为了产生具有比该输入分辨率更高的一个分辨率的解码图像所需要的数据。

44.解码由权利要求43的图像处理方法输出的编码数据的一个图像处理方法，其中

45.用于编码一个图像并且输出编码数据的一个图像处理方法，包括：

第一编码步骤，用于通过离散小波变换把该图像分段成多个子频带；

确定步骤，确定每一区域的图像的类型；

第二编码步骤，用于针对每一区域的图像执行量化和熵编码，以便产生每一区域的编码数据；

其中该输出步骤包括，针对具体图像的类型，输出该编码数据的为了产生具有比该输入分辨率更高的一个分辨率的解码图像所需要的数据。

46.解码由权利要求45的图像处理方法输出的编码数据的一个图像处理方法，其中

47.用于编码一个图像并且输出编码数据的一个图像处理方法，包括：

分段步骤，用于把该图像分段成一个预定单元的多个区；

确定步骤，用于确定分段图像的每一个的类型；

接收步骤，接收一个解码图像的分辨率的输入，该分辨率将被在解码该编码数据时使用；和

48.一个程序，其中：

编码一个图像以便输出编码的数据，所说的程序使得计算机起到如下功能：

确定装置，用于确定该图像的类型；

49.一个程序，其中：

分段装置，用于把该图像分段成一个预定单元的多个区；

确定装置，用于确定分段图像的每一个的类型；

50.一个程序，其中：

解码由使计算机执行权利要求49的程序而输出的编码数据，所说的程序，使得计算机起到如下的功能：

51.一个程序，其中：

确定装置，用于确定每一区域的图像的类型；

52.一个程序，其中：

解码由使计算机执行权利要求51的程序而输出的编码数据，所说的程序，使得计算机起到如下的功能：

53.一个程序，其中：

分段装置，用于把该图像分段成一个预定单元的多个区；

确定装置，用于确定分段图像的每一个的类型；