JP2001231042A - 画像処理装置及びその方法並びに記憶媒体 - Google Patents

画像処理装置及びその方法並びに記憶媒体

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Abstract

(57)【要約】 【課題】 画像の符号化データを全て入力しなくても、
その入力した段階に応じた画像を復号できるように画像
を符号化する。 【解決手段】 画像データを構成するＲＧＢ成分を、色
変換部１０２によりＣ1〜Ｃ3成分に変換し、Ｃ1〜Ｃ3成
分のそれぞれを離散ウェーブレット変換部１０３〜１０
５によりウェーブレット変換し、その変換係数を符号化
部１０６〜１０８により階層的に可逆符号化してバッフ
ァ１０９〜１１１に記憶する。こうしてバッファ１０９
〜１１１に記憶された符号化データを、固定長データ読
み出し部１１２により固定長で読出し、それらを配列し
た符号化データを符号出力部１１３から出力する。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、画像データを入力
して符号化する画像処理装置及びその方法並びに記憶媒
体に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】画像は非常に多くの情報を含んでおり、
その画像情報を蓄積、伝送する場合には、その画像情報
の有する膨大なデータ量が問題となる。そこで、このよ
うな画像情報を蓄積或は伝送する際には、その画像情報
の持つ冗長性を除く、或いは更に、視覚的に認識し難い
程度に画像情報の画素値に対して操作を加えることによ
って、画像情報のデータ量を削減する高能率符号化が用
いられる。
【０００３】画像情報の内、特にカラー画像の場合は、
輝度成分の変化に比べて色差成分の変化の方が人間の目
につきにくいため、色差成分のデータ量をより多く削減
させることが一般的である。例えば、静止画像符号化の
国際標準方式ＪＰＥＧを用いてＲＧＢカラー画像データ
を符号化する場合、その符号化処理の前にＲＧＢ画像デ
ータをＹＣｒＣｂに色変換して、このＹＣｒＣｂデータ
をＪＰＥＧ符号化することが多い。この際、前述したよ
うな色に対する人間の目の特性を利用するため、色変換
した後に色差成分のサンプル数を減らすサブサンプリン
グ処理や、色差成分の量子化ステップを大きくするとい
ったことが一般的に行われる。
【０００４】近年、医用の画像データの圧縮や、画像の
原版保存といった用途において、画像データを圧縮・伸
長した時に完全に元の画像が再現できる情報保存型（ロ
スレス）の符号化方式の需要が高まっている。このよう
な符号化方式では、符号化アルゴリズムによる情報欠
損、色変換やサブサンプルによる情報欠損は許容できな
い。このため、ロスレスで符号化した場合は、情報損失
型（ロッシー）の符号化方式ほど高い圧縮性能を得るこ
とはできず、符号化データ量を著しく減少できないた
め、このような符号化により符号化された符号化データ
を伝送するためには、なお多くの時間がかかる。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】従来、画像を符号化し
て伝送する際に、その伝送の早期段階において、送られ
てくる画像の概略が受信側で把握できるように符号化す
る段階的符号化が用いられる。しかしながら、カラー画
像データをロスレスで段階的に符号化する場合、サブサ
ンプリングや量子化との組み合わせができないため、符
号化画像データの途中段階で、その受信した符号化画像
を復号して再生することができず、カラー画像の特性を
利用した効率の良い符号化とは言えなかった。
【０００６】本発明は上記従来例に鑑みてなされたもの
で、画像データを構成する複数の成分のそれぞれを周波
数変換したサブバンド単位で符号化し、その符号をサブ
バンド単位に繰り返して符号化データとすることによ
り、その符号化データを入力した段階に応じた画像を復
号できるようにした画像処理装置及びその方法並びに記
憶媒体を提供することを目的とする。
【０００７】又本発明の目的は、画像の輝度及び色差成
分のそれぞれをサブバンドに分割して符号化し、その符
号をサブバンド単位に繰り返して符号化データとするこ
とにより、画像を伝送する途中において、色に対する人
間の目の特性を利用した良好な画質で画像を再現でき、
かつ、最終的に情報の損失を無くして画像の再生が可能
な画像処理装置及びその方法並びに記憶媒体を提供する
ことにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に本発明の画像処理装置は以下のような構成を備える。
即ち、画像データを構成する複数の成分のそれぞれに離
散ウェーブレット変換を施す離散ウェーブレット変換手
段と、前記離散ウェーブレット変換手段により生成され
たサブバンドの係数を符号化する係数符号化手段と、前
記係数符号化手段により符号化された複数の成分のそれ
ぞれの符号化データを、所定の比率で、繰り返し配列し
て符号化データを生成する符号化データ生成手段とを有
することを特徴とする。
【０００９】上記目的を達成するために本発明の画像処
理装置は以下のような構成を備える。即ち、画像データ
を構成する複数の成分のそれぞれに離散ウェーブレット
変換を施す離散ウェーブレット変換手段と、前記離散ウ
ェーブレット変換手段により生成されたサブバンドの係
数を符号化する係数符号化手段と、前記複数の成分のそ
れぞれの符号化データを、前記サブバンド単位で配列し
て符号化データを生成する符号化データ生成手段とを有
し、前記離散ウェーブレット変換手段は、前記複数の成
分の少なくとも２成分間で異なる個数のサブバンドに分
解し、かつ、前記符号化データ生成手段は、前記複数の
成分の符号化データをサブバンド単位に繰り返して配列
して符号化データを生成することを特徴とする。
【００１０】上記目的を達成するために本発明の画像処
理装置は以下のような構成を備える。即ち、画像データ
を構成する複数の成分のそれぞれに離散ウェーブレット
変換を施す離散ウェーブレット変換手段と、前記離散ウ
ェーブレット変換手段により生成されたサブバンドの係
数を符号化する係数符号化手段と、前記係数符号化手段
により符号化された前記複数の成分のそれぞれに対応す
る符号化データを配列して符号化データを生成する符号
化データ生成手段とを有し、前記離散ウェーブレット変
換手段は、前記複数の成分の少なくとも２成分間で異な
る個数のサブバンドに分解し、かつ、前記符号化データ
生成手段は、前記複数の成分のそれぞれに対応する符号
化データのうち同一レベルのサブバンドの符号化データ
の一部又は全部を単位として各成分繰り返して配列して
符号化データを生成することを特徴とする。
【００１１】上記目的を達成するために本発明の画像処
理方法は以下のような工程を備える。即ち、画像データ
を構成する複数の成分のそれぞれに離散ウェーブレット
変換を施す離散ウェーブレット変換工程と、前記離散ウ
ェーブレット変換工程で生成されたサブバンドの係数を
符号化する係数符号化工程と、前記係数符号化工程で符
号化された複数の成分のそれぞれの符号化データを、所
定の比率で、繰り返し配列して符号化データを生成する
符号化データ生成工程とを有することを特徴とする。
【００１２】上記目的を達成するために本発明の画像処
理方法は以下のような工程を備える。即ち、画像データ
を構成する複数の成分のそれぞれに離散ウェーブレット
変換を施す離散ウェーブレット変換工程と、前記離散ウ
ェーブレット変換工程で生成されたサブバンドの係数を
符号化する係数符号化工程と、前記複数の成分のそれぞ
れの符号化データを、前記サブバンド単位で配列して符
号化データを生成する符号化データ生成工程とを有し、
前記離散ウェーブレット変換工程では、前記複数の成分
の少なくとも２成分間で異なる個数のサブバンドに分解
し、かつ、前記符号化データ生成工程では、前記複数の
成分の符号化データをサブバンド単位に繰り返して配列
して符号化データを生成することを特徴とする。
【００１３】上記目的を達成するために本発明の画像処
理方法は以下のような工程を備える。即ち、画像データ
を構成する複数の成分のそれぞれに離散ウェーブレット
変換を施す離散ウェーブレット変換工程と、前記離散ウ
ェーブレット変換工程により生成されたサブバンドの係
数を符号化する係数符号化工程と、前記複数の成分のそ
れぞれの符号化データを配列して符号化データを生成す
る符号化データ生成工程とを有し、前記離散ウェーブレ
ット変換工程では、前記複数の成分の少なくとも２成分
間で異なる個数のサブバンドに分解し、かつ、前記符号
化データ生成工程では、前記複数の成分のそれぞれの符
号化データのうち同一レベルのサブバンドの符号化デー
タの一部又は全部を単位として各成分繰り返して配列し
て符号化データを生成することを特徴とする。
【００１４】
【発明の実施の形態】以下、添付図面を参照して本発明
の好適な実施の形態を詳細に説明する。
【００１５】［実施の形態１］図１は、本発明の実施の
形態１に係る画像処理装置の構成を示すブロック図であ
る。
【００１６】図１において、１０１は画像入力部、１０
２は色変換部、１０３，１０４，１０５は離散ウェーブ
レット変換部、１０６，１０７，１０８は２値算術符号
化部、１０９，１１０，１１１はバッファ、１１２は固
定長データ読み出し部、１１３は符号出力部である。
【００１７】本実施の形態においては、ＲＧＢ各色８ビ
ットで表現されたカラー画像データを符号化するものと
して説明する。しかしながら本発明はこれに限らず、そ
の他の色空間で表現されたカラー画像の符号化に適用す
ることも可能である。
【００１８】以下、図１を参照して本実施の形態におけ
る各部の動作を詳細に説明する。
【００１９】まず、画像入力部１０１から符号化対象と
なる画像を示す全ての画素データがラスタスキャン順に
入力される。本実施の形態においては、画素データは１
画素毎に、各画素を表すＲ，Ｇ，Ｂデータが順番に入力
されるものとする。この画像入力部１０１は、例えばス
キャナ、デジタルカメラ等の撮像装置、或いはＣＣＤな
どの撮像デバイス、或いはネットワーク回線のインター
フェース等であってもよい。こうして画像入力部１０１
から入力される画像データは、１画素を構成するデータ
が揃った段階、即ち、Ｂのデータが入力された段階で、
まとめて色変換部１０２に送られる。
【００２０】色変換部１０２では、これら３原色Ｒ，
Ｇ，Ｂの３つの値を用いて、次式によりＣ1，Ｃ2，Ｃ3
を求め、それぞれ離散ウェーブレット変換部１０３，１
０４，１０５に出力する。
【００２１】Ｃ1＝（Ｒ−Ｇ）＋２５５ Ｃ2＝ Ｇ Ｃ3＝（Ｂ−Ｇ）＋２５５ 以降、Ｃ1成分は、離散ウェーブレット変換部１０３及
び２値算術符号化部１０６により符号化され、その符号
データがバッファ１０９に格納される。またＣ2成分は
離散ウェーブレット変換部１０４及び２値算術符号化部
１０７により符号化されてバッファ１１０に記憶され、
またＣ3成分は、離散ウェーブレット変換部１０５及び
２値算術符号化部１０８により符号化されてバッファ１
１１に格納される。ここではＣ1，Ｃ2，Ｃ3成分のそれ
ぞれに対する符号化処理は同じであるので、Ｃ1成分の
符号化を例に説明する。
【００２２】離散ウェーブレット変換部１０３は、受け
取ったデータを、一旦、不図示の内部バッファに格納す
る。画像入力部１０１から、ある画像の全ての画素デー
タが入力されて、離散ウェーブレット変換部１０３の内
部バッファに、Ｃ1成分の１画面分の画像データが格納
されると、離散ウェーブレット変換部１０３は適宜内部
でバッファリングしながら２次元の離散ウェーブレット
変換を施し、ＬＬ，ＬＨ，ＨＬ，ＨＨの４つのサブバン
ドの係数を生成する。本実施の形態において、２次元の
離散ウェーブレット変換は、次式による１次元の離散ウ
ェーブレット変換を水平方向と垂直方向に適用すること
により行う。
【００２３】 ｒ（ｎ）＝floor［｛ｘ（２ｎ）＋ｘ（２ｎ＋１）｝／２］ ｄ（ｎ）＝ｘ（２ｎ＋２）−ｘ（２ｎ＋３）＋floor［｛−ｒ（ｎ）＋ｒ（ｎ ＋２）＋２｝／４］ ...式（１） なお、上式（１）において、ｘ(ｎ)は変換対象となる一
次元のデータ系列のｎ番目の値、ｒ(ｎ)は低周波サブバ
ンド（Ｌ）のｎ番目の係数、ｄ(ｎ)は高周波サブバンド
（Ｈ）のｎ番目の係数である。また、floor[X]は、Xを
越えない最大の整数値を表わす。
【００２４】図２（ａ）（ｂ）（ｃ）は、符号化対象画
像（図２（ａ））に対して、１次元離散ウェーブレット
変換を水平及び垂直両方向に適用して４つのサブバンド
に分割する様子を説明する図である。図２（ｂ）は、図
２（ａ）の対象画像に対して垂直方向の１次元の離散ウ
ェーブレット変換を施した例を示し、図２（ｃ）は、図
２（ｂ）の結果に対して更に水平方向の１次元の離散ウ
ェーブレット変換を施した場合を示している。
【００２５】こうして生成された変換係数は、離散ウェ
ーブレット変換部１０３の内部バッファに格納される。
【００２６】離散ウェーブレット変換部１０３により、
符号化対象画像データのＣ1成分のウェーブレット変換
が行われると、２値算術符号化部１０６は離散ウェーブ
レット変換部１０３に格納されるウェーブレット変換係
数をＬＬ，ＬＨ，ＨＬ，ＨＨサブバンドの順に符号化し
て、各符号をバッファ１０９に格納する。
【００２７】２値算術符号化部１０６による各サブバン
ドの符号化は、サブバンドの各係数の絶対値を自然２進
数で表現し、各桁に対応する２値データを集めたビット
プレーンを単位として行われる。最上位のビットプレー
ンから最下位のビットプレーンまで順々に、ビットプレ
ーン内の各ビット（以降、係数ビットと呼ぶ）を算術符
号化する。
【００２８】本実施の形態においては、算術符号化の手
法としてQM-Coderを使用する。このQM-Coderを用いて、
ある状態（コンテクスト）Ｓで発生した２値シンボルを
符号化する手順、或は、算術符号化処理のための初期化
手順、終端手順については、静止画像の国際標準ITU-T
T. 81｜ISO/IEC 10918-1勧告等に詳細に説明されてい
るので、ここではその説明を省略し、各２値シンボルを
符号化する際の状態Ｓの決定方法について述べる。
【００２９】本実施の形態においては、単純に、着目す
る係数ビットに先行する４個の係数ビットにより１６状
態に分けて符号化を行うものとする。ここで着目する係
数ビットをｂ(ｎ)、直前の係数ビットをｂ(ｎ−１)、更
に、その前のビットをｂ(ｎ−２)といった具合に、括弧
内の添え字で各ビットを表現すると、状態Ｓはｂ(ｎ−
４)×８＋ｂ(ｎ−３)×４＋ｂ(ｎ−２)×２＋ｂ(ｎ−
１)により定まる。このようにして定められた状態で、
係数ビットを順次QM-Coderにより算術符号化して符号を
生成する。QM-Coderでは、各状態毎に符号化済みのシン
ボル列から次のシンボルの出現確率を推定しており、各
状態でのシンボルの出現確率に応じた符号化が行われ
る。符号化した係数ビットが“１”であり、その係数の
上位ビット、即ち、その係数の既に符号化済みのビット
が全て“０”である場合には、続けて係数の符号（＋／
−）を表すビット（以降、符号ビットと呼ぶ）を２値算
術符号化する。この符号ビットの算術符号化では、係数
ビットの符号化とは重複しない１つの状態（例えば状態
番号Ｓ＝１６）として符号化する。
【００３０】２値算術符号化部１０６により、全てのサ
ブバンドの係数が符号化されるとバッファ１０９には図
３に示すような構成の符号列が格納される。
【００３１】上述のＣ2，Ｃ3成分についても、同様の処
理によりバッファ１１０，１１１に符号列が格納され
る。これらバッファ１０９，１１０，１１１に格納され
た符号データ列は、Ｃ1，Ｃ2，Ｃ3の各成分を可逆符号
化したものであり、この符号データ列から各成分を完全
に再現できる。
【００３２】このようにしてＣ1，Ｃ2，Ｃ3の各成分の
符号データ列がバッファ１０９，１１０，１１１に格納
されると、固定長データ読み出し部１１２は、各成分毎
に予め定めたバイト数でバッファ１０９，１１０，１１
１から符号データ列を読み出して出力する。この場合の
読み出しバイト数は、例えば、Ｃ1，Ｃ3からは８バイ
ト、Ｃ2からは３２バイトを読み出すといった具合に各
成分毎に定め、Ｃ1から８バイト読み出した後、Ｃ2から
３２バイト、Ｃ3から８バイト読み出し、また、Ｃ1から
８バイト読み出すといったように、所定バイト数単位で
繰り返して符号データを取り出す。このようにして各バ
ッファから所定の長さの符号データを読み出す際に、符
号データの末尾に達したならば、その予め定められた所
定バイト数になるまで“０”を付加して補完する。そし
てそれ以降、符号データの末尾に達したバッファからは
データの読み出しは行わない。
【００３３】符号出力部１１３は、固定長データ読み出
し部１１２から出力される符号列を装置外部へと出力す
る。この符号出力部１１３は、例えば、ハードディスク
やメモリといった記憶装置、ネットワーク回線のインタ
ーフェース等である。符号出力部１１３からの符号出力
の際に、復号時に必要な付加情報、例えば、水平方向及
び垂直方向の画素数、Ｒ，Ｇ，Ｂ各データの１画素当た
りのビット数、各成分を読み出す単位符号長（先の例で
はＣ1，Ｃ3成分は８バイト、Ｃ2成分は３２バイト）を
含んだヘッダを生成し、この符号列に付加するものとす
る。
【００３４】図４は、これら必要情報をヘッダとして符
号列の先頭に付加した場合に、符号出力部１１３から出
力される符号列の構成を示した図である。
【００３５】図４では、Ｃ2，Ｃ3，Ｃ1の順に符号列の
読み出しが終わった場合の符号列を示した。Ｃ1，Ｃ2，
Ｃ3成分の符号化データを所定バイト数で順番に並べ、
符号化データの読み出しが終了した成分については、以
降のデータの読み出しを行っていないことが分かる。
【００３６】図５は、本実施の形態１に係る画像処理装
置による符号化データの出力処理を示すフローチャート
である。
【００３７】まずステップＳ１で画像データを入力し、
その入力した画像データのＲＧＢ成分に対して色変換処
理を実行し、例えば前述のＣ1〜Ｃ3で示す色成分信号を
出力する。次にステップＳ２に進み、各色成分信号に対
して離散ウェ−ブレット変換及び２値算術符号化処理を
行って符号化し、その符号化した各色成分の符号化デー
タを各バッファに記憶する。次にステップＳ３に進み、
その記憶した各色成分の符号化データを固定長で読み出
して符号化データとして出力する。ステップＳ４では全
符号化データの読み出しが終了したかどうかを調べ、全
符号化データの読み出しが終了していない時はステップ
Ｓ５に進み、もし読み出しが終了した符号化データがあ
れば、その符号化データを読み飛ばし、ステップＳ３
で、残存している符号化データを固定長で読み出して出
力する。このような処理を、ステップＳ４で、全符号化
データを読み出すまで繰り返し実行する。
【００３８】以上の符号化処理により生成された符号列
を受信して復号する復号装置では、符号化データを最後
まで受信して復号すれば原画像を完全に再現でき、か
つ、符号データの伝送の途中段階で復号を行っても、良
好な再生画像を得ることができる。
【００３９】［実施の形態２］上述の実施の形態１で
は、画像を構成する各成分を可逆符号化したデータを、
所定の符号長を単位としてインターリーブして出力符号
列を生成した。これに対し本発明の実施の形態２は、所
定符号長でのインターリーブに限定されるものではな
く、サブバンド単位、ビットプレーン単位のインターリ
ーブを行うもので、以下、その変形例について説明す
る。
【００４０】図６は、本発明の実施の形態２に係る画像
処理装置の構成を示すブロック図で、前述の図１の構成
と共通する部分は同じ符号で示し、それらの説明を省略
する。
【００４１】図６において、５０３，５０４，５０５は
離散ウェーブレット変換部、５０６は成分比選択部、５
０７は分解方法決定部である。なお色変換部１０２ａ
は、ここではＲＧＢ信号からＹ（輝度）及び色差信号
Ｕ，Ｖを生成して出力する。
【００４２】本実施の形態２では、前述の実施の形態１
と同じく、ＲＧＢ各８ビットのカラー画像データを符号
化するものとして説明する。しかしながら本発明はこれ
に限らず、他の色空間で表現されたカラー画像の符号化
に適用することも可能である。
【００４３】以下、図６のブロック図を用いて、本実施
の形態２に係る画像処理装置の各部の動作を詳細に説明
する。
【００４４】符号化対象画像の符号化処理に先立ち、成
分比選択部５０６には、輝度成分と２つの色差成分をイ
ンターリーブする際の比率を選択する選択情報が入力さ
れ、この選択情報に基づいて選択信号５１０が分解方法
決定部５０７に出力される。本実施の形態２では、輝度
成分（Ｙ）と２つの色差成分（Ｕ，Ｖ）の比を「１：
１：１」、「２：１：１」、「４：１：１」の３種類の
内のいずれかを選択するものとし、それぞれを選択番号
“０”，“１”，“２”で表す。この選択番号は選択信
号５１０として分解方法決定部５０７に送られる。この
成分比選択部５０６の具体的な例としては、デコーダか
らの要求を受ける通信インターフェース部や、キーボー
ドなど、ユーザからの要求を受けるユーザインターフェ
ース部等である。
【００４５】分解方法決定部５０７は、この選択信号５
１０に従って、色変換部１０２ａで生成されるＹ，Ｕ，
Ｖの各成分を離散ウェーブレット変換によりサブバンド
に分解する際の分解方法を決定する。この分解方法決定
部５０７の出力は、制御信号５１１として離散ウェーブ
レット変換部５０３，５０４，５０５に渡される。
【００４６】本実施の形態２では、分解方法として図７
（ａ），（ｂ），（ｃ）に示す３タイプを選択する。こ
こで出力する制御信号５１１の値としては“０”，
“１”，“２”のいずれかであり、それぞれ、図７
（ａ），（ｂ），（ｃ）の分解方法に対応している。
【００４７】成分比選択部５０６の出力する選択信号５
１０が“０”の場合（「１：１：１」）は、分解方法決
定部５０７は離散ウェーブレット変換部５０３，５０
４，５０５のそれぞれに制御信号５１１として“２”を
出力する。これにより輝度信号（Ｙ）及び色差信号
（Ｕ，Ｖ）は、図７（ｃ）のように、水平方向と垂直方
向に離散ウェーブレット変換が適用され、ＬＬ，ＬＨ
０，ＨＬ０，ＨＨ０の４つのサブバンドに分解される。
【００４８】また選択信号５１０が“１”の場合
（「２：１：１」）には、分解方法決定部５０７は離散
ウェーブレット変換部５０３に制御信号５１１を“０”
で、離散ウェーブレット変換部５０４，５０５には制御
信号５１１を“１”として出力する。これにより輝度信
号（Ｙ）は、図７（ａ）に示すように、ＬＬ，ＬＨ，Ｈ
Ｌ，ＨＨに分解され、色差信号（Ｕ，Ｖ）は、図７
（ｂ）のように、ＬＬ，ＨＬ，ＬＨ，ＨＨ及びＨのサブ
バンドに分解される。
【００４９】また、選択信号５１０が“２”の場合
（「４：１：１」）には、離散ウェーブレット変換部５
０３には制御信号５１１を“０”で、離散ウェーブレッ
ト変換部５０４，５０５には制御信号５１１を“２”で
それぞれ出力する。これにより輝度信号（Ｙ）は、図７
（ａ）に示すように、ＬＬ，ＬＨ，ＨＬ，ＨＨに分解さ
れ、色差信号（Ｕ，Ｖ）には、図７（ｃ）のように、水
平方向と垂直方向に離散ウェーブレット変換が適用さ
れ、ＬＬ，ＬＨ０，ＨＬ０，ＨＨ０の４つのサブバンド
に分解される。
【００５０】このように本実施の形態２では、後段の符
号化部により符号化される符号データをサブバンド単位
に各成分を並べて符号列を形成する。即ち、制御信号５
１１が“０”であった場合は、図７（ａ）のように、Ｌ
Ｌサブバンドを含めて各サブバンドの大きさは全ての成
分で同じであるが、制御信号５１１が“１”或は“２”
であった場合には、図７（ｂ），（ｃ）のように、図７
（ａ）のＹ成分のＬＬ，ＬＨ，ＨＬ，ＨＨサブバンドの
大きさよりも、Ｕ，Ｖ成分のサブバンドの大きさが小さ
くなっている。
【００５１】これにより、サブサンプリングを行う場合
と同様の効果をもたらすことができる。即ち、受信側で
輝度及び色差成分のＬＬを受信した段階で画像再生を行
ってもよく、或は輝度及び色差成分のＬＨ，ＨＬ，ＨＨ
を受信した各段階で良好なカラー画像の再生ができる。
【００５２】次に図６の構成に基づく動作を説明する。
画像入力部１０１から符号化対象となる画像を示す全て
の画素データがラスタスキャン順に入力される。本実施
の形態２においては、１画素毎に、各画素を表すＲ，
Ｇ，Ｂデータが順番に入力されるものとする。この画像
入力部１０１は、例えばスキャナ、デジタルカメラ等の
撮像装置、或いはＣＣＤなどの撮像デバイス、或いはネ
ットワーク回線のインターフェース等である。こうして
画像入力部１０１から入力される画像データは、１画素
を構成するデータが揃った段階、即ち、Ｂのデータが入
力された段階で、まとめて色変換部１０２ａに送られ
る。
【００５３】色変換部１０２ａでは、Ｒ，Ｇ，Ｂの３つ
の値を用いて、次式によりＹ，Ｕ，Ｖを求め、それぞれ
離散ウェーブレット変換部５０３，５０４，５０５に出
力する。
【００５４】 Ｙ＝ｆｌｏｏｒ｛（Ｒ＋２Ｇ＋Ｂ）／４｝ Ｕ＝Ｒ−Ｇ＋２５５ Ｖ＝Ｂ−Ｇ＋２５５ ...式（２） 但し、上の式（２）においてｆｌｏｏｒ{ｘ}は、ｘを超
えない最大の整数を表す。
【００５５】こうして得られたＹ，Ｕ，Ｖ成分の各デー
タは、一旦、離散ウェーブレット変換部５０３，５０
４，５０５の内部バッファにそれぞれ格納される。
【００５６】離散ウェーブレット変換部５０３，５０
４，５０５のそれぞれは、その内部バッファに各成分の
１画面分の画像データを格納すると、適宜内部でバッフ
ァリングしながら離散ウェーブレット変換を行ない、複
数のサブバンドに分割する。まず、分解方法決定部５０
７から出力される制御信号５１１の値に応じて、第一の
変換処理を行なう。但し、分解方式決定部５０７からの
制御信号５１１の値が“０”である場合には、この第一
の変換処理は行なわない。又、制御信号５１１の値が
“１”である場合には、水平方向に離散ウェーブレット
変換を適用し、ＬとＨの２つのサブバンドに分解する。
また制御信号５１１の値が“２”である場合には、水平
方向と垂直方向に離散ウェーブレット変換を適用し、Ｌ
Ｌ，ＬＨ０，ＨＬ０，ＨＨ０の４つのサブバンドに分解
する。
【００５７】次に、この第一の変換処理後、最も低い周
波数サブバンドに相当する部分（何もしない場合には成
分データ、水平方向の処理を行なった場合にはＬ，２次
元の変換を行なった場合にはＬＬ）に対して２次元の離
散ウェーブレット変換を適用し、これをＬＬ，ＬＨ，Ｈ
Ｌ，ＨＨの４つのサブバンドに分解する。
【００５８】本実施の形態２において、離散ウェーブレ
ット変換は前述の式（１）に基づいて行なうものとし、
２次元の離散ウェーブレット変換は、これを水平方向と
垂直方向に適用することにより行う。
【００５９】こうして生成された変換係数は、離散ウェ
ーブレット変換部５０３，５０４，５０５の内部バッフ
ァに格納される。
【００６０】従って、各成分の画像データは分解方法決
定部５０７からの制御信号５１１が“０”，“１”，
“２”のいずれであるかに応じて、それぞれ図７
（ａ），（ｂ），（ｃ）に示すようにサブバンドに分解
され、離散ウェーブレット変換部５０３，５０４，５０
５の内部バッファに格納される。
【００６１】離散ウェーブレット変換部５０３，５０
４，５０５により符号化対象画像データの各成分の離散
ウェーブレット変換が行われると、２値算術符号化部１
０６〜１０８のそれぞれは、各離散ウェーブレット変換
部５０３，５０４，５０５に格納されるウェーブレット
変換係数を低周波サブバンドから高周波サブバンドへと
順々に符号化して、その符号化データをバッファ１０
９，１１０，１１１に格納する。これら２値算術符号部
１０６〜１０８によるサブバンドの係数の符号化処理
は、前述の実施の形態１における２値算術符号部の処理
と同じであるので説明を省略する。但し、バッファ１０
９〜１１１に格納される符号化データは、本実施の形態
２では、サブバンド単位で読み出すことのできる形で格
納されているものとする。
【００６２】こうして２値算術符号化部１０６〜１０８
により、全てのサブバンドの変換係数が符号化される
と、符号データ読み出し部５１４は、バッファ１０９，
１１０，１１１から、１サブバンドに対応する符号デー
タ列を順に読み出して出力する。こうして全サブバンド
の符号データを読み出し終わったバッファからは、それ
以降のデータの読み出しは行わない。
【００６３】符号出力部１１３は、符号データ読み出し
部５１４から出力される符号列を装置外部へと出力す
る。この符号出力部１１３は、例えば、ハードディスク
やメモリといった記憶装置、ネットワーク回線のインタ
ーフェース等である。この符号データの出力の際に、復
号時に必要な付加情報、例えば、水平方向及び垂直方向
の画素数、Ｒ，Ｇ，Ｂ各データの１画素当たりのビット
数、成分比選択部５０６で選択した成分比などを含んだ
ヘッダ情報を生成し、符号列に付加するものとする。
【００６４】図８は、これら必要情報をヘッダとして符
号列の先頭に付加した場合に、符号出力部１１３から出
力される符号列の構成を示した図である。
【００６５】ここでは、成分比選択部５０６から出力さ
れる成分比の選択信号５１０の値が“１”である場合
（「２：１：１」）の符号列を示している。この場合、
輝度成分（Ｙ）は図７（ａ）のようにサブバンドに分解
され、色差成分Ｕ，Ｖについては、図７（ｂ）に示すよ
うなサブバンド分解方法が適用されている。これは図７
（ａ）と比べて、更にＨサブバンドが存在したものとな
っている。従って、Ｕ，Ｖ成分のみに、Ｈサブバンドの
符号データが符号列の最後に付加されていることが分か
る。
【００６６】図９は、本実施の形態２に係る画像処理装
置における符号化処理を示すフローチャートである。
【００６７】まずステップＳ１１で、入力したＲＧＢ画
像信号をＹＵＶ信号に変換する。次にステップＳ１２
で、輝度信号成分と色差信号成分との比率を入力し、ス
テップＳ１３で、その入力された比率に従って、各離散
ウェ−ブレット変換部５０３，５０４，５０５における
変換方法を決定する。こうして各ウェ−ブレット変換さ
れた係数を符号化部１０６〜１０８のそれぞれで符号化
して各バッファ１０９〜１１１に記憶する（ステップＳ
１４）。次にステップＳ１５では、その記憶された符号
化データの低周波成分のサブバンドから順次読み出し、
ステップＳ１６で符号化データとして出力する。
【００６８】以上の処理により、こうして符号化された
符号化データを受信して復号する復号装置において、そ
の符号化データを最後まで受信して復号すれば原画像を
完全に再現でき、また、伝送される符号化データの途中
であっても、それまでに受信した画像を復号して再生す
ることができる。このようにして、その受信して復号す
るサブバンドに応じた画像を再生することができる。
【００６９】［実施の形態３］上述の実施の形態２で
は、選択した成分比に応じてサブバンド分解の方法を変
えた。このため、成分比が決まってからでないと符号化
処理を開始することができなかった。これに対しここで
は、より柔軟な成分インターリーブ方式を提案する。
【００７０】図１０は、本発明の実施の形態３に係る画
像処理装置の構成を示すブロック図で、前述の実施の形
態に係る画像処理装置の構成と共通する部分は同じ符号
で示し、それらの説明を省略する。
【００７１】図１０において、８０９はハードディスク
等の２次記憶装置で、符号化された各符号データ列を記
憶する。
【００７２】本実施の形態３では、前述の実施の形態１
と同じく、ＲＧＢ各８ビットのカラー画像データを符号
化するものとして説明する。しかしながら本発明はこれ
に限らず、他の色空間で表現されたカラー画像の符号化
に適用することも可能である。
【００７３】以下、図１０のブロック図を用いて、本実
施の形態３に係る各部の動作を詳細に説明する。
【００７４】まず、画像入力部１０１から符号化対象と
なる画像を示す全ての画素データがラスタスキャン順に
入力される。本実施の形態３においては、１画素毎に、
各画素を表すＲ，Ｇ，Ｂデータが順番に入力されるもの
とする。この画像入力部１０１は、例えばスキャナ、デ
ジタルカメラ等の撮像装置、或いはＣＣＤなどの撮像デ
バイス、或いはネットワーク回線のインターフェース等
である。画像入力部１０１から入力される画像データ
は、１画素を構成するデータが揃った段階、即ちＲＧＢ
の内の最後のＢのデータが入力された段階で、まとめて
色変換部１０２ａに送られる。
【００７５】色変換部１０２ａでは、Ｒ，Ｇ，Ｂの３つ
の値を用いて、前述の式（２）によりＹ，Ｕ，Ｖを求め
て、それぞれ離散ウェーブレット変換部１０３，１０
４，１０５に出力する。
【００７６】ここでＹ，Ｕ，Ｖ成分のデータは、一旦、
離散ウェーブレット変換部１０３〜１０５の内部バッフ
ァにそれぞれ格納される。
【００７７】離散ウェーブレット変換部１０３〜１０５
のそれぞれは、その内部バッファに各成分の１画面分の
画像データが格納されると、適宜、内部でバッファリン
グしながら離散ウェーブレット変換を行ない、複数のサ
ブバンドに分解する。この離散ウェーブレット変換は前
述の式（１）に基づいて行なうものとする。本実施の形
態３においては、これを水平方向と垂直方向に適用して
ＬＬ，ＬＨ，ＨＬ，ＨＨの４つのサブバンドに分解する
処理を、ＬＬサブバンドに対して繰り返して行うことに
より図１１に示すように、ＬＬ，ＬＨ１，ＨＬ１，ＨＨ
１，ＬＨ２，ＨＬ２，ＨＨ２の７つのサブバンドを生成
するものとする。
【００７８】こうして生成されたサブバンドは、離散ウ
ェーブレット変換部１０３，１０４，１０５の内部バッ
ファに格納される。
【００７９】離散ウェーブレット変換部１０３，１０
４，１０５により符号化対象画像データの各成分のウェ
ーブレット変換が行われると、２値算術符号化部１０
６，１０７，１０８のそれぞれは、離散ウェーブレット
変換部１０３，１０４，１０５のそれぞれに格納される
ウェーブレット変換係数を低周波サブバンドから高周波
サブバンドへと順々に符号化し、その符号化データを２
次記憶装置８０９に格納する。ここで、２次記憶装置８
０９に格納される符号化データは、各成分毎に、サブバ
ンド単位で読み出すことのできる形で格納しておくもの
とする。
【００８０】本実施の形態３においては、この後、成分
比選択部５０６によって選択される成分インターリーブ
要求に従って数種の形態の符号列を生成するが、２次記
憶装置８０９に格納されている符号化データの再符号化
は行わず、選択した成分比に応じて符号の読み出し方を
変えて符号列を生成するだけである。以下、成分比選択
部５０６、符号データ読み出し部５１４ａ、符号出力部
１１３の動作について説明する。
【００８１】成分比選択部５０６には、Ｙ，Ｕ，Ｖ成分
をインターリーブする際の比率を選択する選択情報が入
力される。本実施の形態３では、Ｙ，Ｕ，Ｖ成分の比と
して「１：１：１」、「４：１：１」のいずれかを選択
するものとし、それぞれが選択番号“０”，“１”を表
す選択信号５１０で表される。この選択信号５１０は符
号データ読み出し部５１４ａに送られる。この成分比選
択部５０６の具体的な例としては、デコーダからの要求
を受ける通信インターフェース部や、キーボードなど、
ユーザからの要求を受けるユーザインターフェース部等
である。
【００８２】符号データ読み出し部５１４ａは、２次記
憶装置８０９から各成分の符号化データをサブバンド単
位に読み出して符号出力部１１３に出力する。ここで成
分比選択部５０６の出力する選択信号５１０が“１”で
あれば、各成分の符号化データをサブバンド毎に読み出
す前に、Ｙ成分の３つのサブバンド（ＬＬ，ＬＨ１，Ｈ
Ｌ１）の符号化データを先に読み出しておく。また選択
信号５１０が“０”であれば、先行してＹ成分の符号デ
ータを読み出すことはしない。全てのサブバンドの符号
データを読み出し終わった成分については、それ以降の
データの読み出しは行わない。
【００８３】符号出力部１１３は、符号データ読み出し
部５１４ａから出力される符号列を装置外部へと出力す
る。この符号出力部１１３は、例えば、ハードディスク
やメモリといった記憶装置、ネットワーク回線のインタ
ーフェース等である。この符号出力の際に、復号時に必
要な付加情報、例えば、水平方向及び垂直方向の画素
数、Ｒ，Ｇ，Ｂ各データの１画素当たりのビット数、成
分比選択部５０６で選択された成分比などを含んだヘッ
ダ情報を生成して、この符号データ列に付加するものと
する。
【００８４】図１２は、これら必要情報をヘッダとして
符号データ列の先頭に付加した場合に、符号出力部１１
３から出力される符号データ列の構成を示した図であ
る。
【００８５】ここでは、成分比選択部５０６から出力さ
れる成分比の選択信号５１０が“１”である場合
（「４：１：１」）の符号データ列を示した。Ｙ成分に
ついては３つのサブバンドのデータが先に読み出されて
いることが分かる。
【００８６】図１２において、１２０１で示すように、
Ｙ成分の３つのサブバンド（ＬＬ，ＬＨ１，ＨＬ１，Ｈ
Ｈ）の符号化データを先に読み出しておく。次にＵ成分
とＶ成分のＬＬサブバンドの符号を読み出し、次にＹ成
分のＬＨ２サブバンドとＵ成分とＶ成分のＬＨ１サブバ
ンドの符号を読み出し、順次、符号を読み出して、Ｙ成
分のＨＨ２サブバンドとＵ成分とＶ成分のＨＨ１サブバ
ンドの符号を読み出した後は、Ｕ成分とＶ成分のＬＨ
２，ＨＬ２及びＨＨ２のサブバンドの符号を順次読み出
す。
【００８７】以上の処理により、この様にして符号化さ
れた符号化データ列を受信して復号する側では、その生
成した符号データ列を最後まで受信して復号すれば原画
像を完全に再現でき、かつ、符号化データの途中でも、
それまでに受信したサブバンドに応じて、良好な再生画
像が得られる効率の良いカラー画像符号化を実現でき
る。
【００８８】［実施の形態４］上述の実施の形態２、３
では、サブバンド単位に画像を構成する成分をインター
リーブする方法を示した。これに対し本実施の形態４で
は、復号画像サイズを基に、サブバンドを幾つかの組に
分け、各組毎に成分を符号化したデータをインターリー
ブする方法を示す。
【００８９】図１３は、本発明の実施の形態４に係る画
像処理装置の構成を示すブロック図で、前述の実施の形
態に係る画像処理装置の構成（図６）と共通する部分は
同じ符号で示し、それらの説明を省略する。
【００９０】図１３において、１３０１、１３０２、１
３０３は係数ブロック形成部、１０６ａ、１０７ａ、１
０８ａは２値算術符号化部、５１４ｂは符号データ読み
出し部である。
【００９１】本実施の形態４では、前述の実施の形態１
と同じく、ＲＧＢ各８ビットのカラー画像データを符号
化するものとして説明する。しかしながら本発明はこれ
に限らず、他の色空間で表現されたカラー画像の符号化
に適用することも可能である。
【００９２】以下、図１３のブロック図を用いて、本実
施の形態４に係る画像処理装置の各部の動作を詳細に説
明する。
【００９３】まず、画像入力部１０１から符号化対象と
なる画像を示す全ての画素データがラスタスキャン順に
入力される。本実施の形態４においては、１画素毎に、
各画素を表すＲ，Ｇ，Ｂデータが順番に入力されるもの
とする。この画像入力部１０１は、例えばスキャナ、デ
ジタルカメラ等の撮像装置、或いはＣＣＤなどの撮像デ
バイス、或いはネットワーク回線のインターフェース等
である。こうして画像入力部１０１から入力された画像
データは、１画素を構成するデータが揃った段階、即ち
ＲＧＢの内の最後のＢデータが入力された段階で、まと
めて色変換部１０２aに送られる。
【００９４】色変換部１０２aでは、Ｒ，Ｇ，Ｂの３つ
の値を用いて、前述の式（２）によりＹ，Ｕ，Ｖを求め
て、それぞれ離散ウェーブレット変換部５０３，５０
４，５０５に出力する。ここでＹ，Ｕ，Ｖ成分のデータ
は、一旦、離散ウェーブレット変換部５０３〜５０５の
内部バッファにそれぞれ格納される。
【００９５】離散ウェーブレット変換部５０３，５０
４，５０５のそれぞれは、その内部バッファに各成分の
１画面分の画像データを格納すると、適宜内部でバッフ
ァリングしながら離散ウェーブレット変換を行い、複数
のサブバンドに分割する。これら離散ウェーブレット変
換部５０３〜５０５は、前述の実施の形態２で述べたよ
うに、制御信号５１１の値に応じて分解方法を変えるこ
とが可能であるが、本実施の形態４では、各離散ウェー
ブレット変換部に送られる制御信号５１１の値は固定さ
れている。よって、Ｙ成分については２次元の離散ウェ
ーブレット変換を１回適用することにより図１４（ａ）
のように４つのサブバンドに分解し、Ｕ，Ｖ成分につい
ては２次元離散ウェーブレット変換を２回適用すること
により図１４（ｂ）のように７つのサブバンドに分解す
る。
【００９６】本実施の形態４において、一次元の離散ウ
ェーブレット変換は前述の式（１）に基づいて行なうも
のとし、２次元の離散ウェーブレット変換は、これを水
平方向と垂直方向に適用することにより行う。
【００９７】こうして生成された変換係数は、離散ウェ
ーブレット変換部５０３，５０４，５０５の内部バッフ
ァに格納される。
【００９８】これら離散ウェーブレット変換部５０３，
５０４，５０５により、符号化対象画像データの各成分
のウェーブレット変換が行われると、係数ブロック形成
部１３０１，１３０２，１３０３のそれぞれは、これら
離散ウェーブレット変換部１０３，１０４，１０５のそ
れぞれに格納されているウェーブレット変換係数を低周
波サブバンドから高周波サブバンドへと順々に読み出
す。その際、各サブバンドを固定サイズのブロックに区
切り、このブロック（以降、係数ブロックと呼ぶ）を単
位として変換係数を読み出す。こうして読み出された変
換係数はそれぞれ２値算術符号化部１０６ａ，１０７
ａ，１０８ａに送られる。
【００９９】図１５は、これら離散ウェーブレット変換
部５０４，５０５により生成されたＵ，Ｖ成分の７つの
サブバンドが係数ブロックに分割される例を示したもの
である。
【０１００】２値算術符号化部１０６ａ〜１０８ａは、
それぞれ係数ブロック形成部１３０１〜１３０３から読
み出される変換係数を係数ブロック単位に符号化し、そ
の符号化データをバッファ１０９，１１０，１１１に格
納する。これら２値算術符号化部１０６ａ〜１０８ａに
よる変換係数の符号化処理は、各係数ブロック形成部で
形成された係数ブロックを単位として符号化処理をする
ことを除き、前述の実施の形態における２値算術符号化
部の処理と同じであるので、その説明を省略する。但
し、本実施の形態４では、各係数ブロックの符号化デー
タを２つに分けて格納するものとする。即ち、あるサブ
バンド（Ｓとする）のある係数ブロック（Ｂとする）の
符号化データをＣ(Ｓ，Ｂ)とするとき、所定のビットプ
レーンでこれを２つに区分けし、上位ビットプレーンの
符号化データをＣ0(Ｓ，Ｂ)、下位ビットプレーンの符
号化データをＣ1(Ｓ，Ｂ)として別々に格納しておく。
【０１０１】図１６は、係数ブロック符号化データを上
位ビットプレーン符号化データと下位ビットプレーン符
号化データの２つに区分する様子を説明する図である。
ここでは、ある係数ブロック（Ｂ）の符号化データＣ
(Ｓ，Ｂ)が、上位ビットプレーンの符号化データＣ0
(Ｓ，Ｂ)と、下位ビットプレーンの符号化データＣ1
(Ｓ，Ｂ)とに分離された状態を示している。
【０１０２】符号データ読み出し部５１４ｂは、バッフ
ァ１０９，１１０，１１１に格納される符号化データを
読み出して符号出力部１１３に送る。ここで符号化デー
タを読み出す際には、復号側で行う逆離散ウェーブレッ
ト変換により再生できる画像のサイズを考慮して、ＬＬ
サブバンドをレベル０、ＨＬ１，ＬＨ１，ＨＨ１をレベ
ル１、ＨＬ２，ＬＨ２，ＨＨ２をレベル２と定義し、レ
ベル０、レベル１、レベル２の順に読み出す。また各レ
ベルでは、そのレベルの属する全ての係数ブロックの上
位ビットプレーンの符号化データを読み出した後、全て
の係数ブロックの下位ビットプレーンの符号化データを
読み出す。
【０１０３】図１７は、本実施の形態４に係る符号デー
タ読み出し部５１４ｂにおける処理の流れを示すフロー
チャートで、このフローチャートを参照して、より詳細
に符号データ読み出し部５１４ｂの動作を説明する。
【０１０４】まずステップＳ１６０１，Ｓ１６０２，Ｓ
１６０３のそれぞれで、レベル(L)、色成分(C)、サブバ
ンド番号(i)に関する各変数Ｌ，Ｃ，ｉに初期値“０”
を設定する。ここで色成分Ｃは、Ｙ，Ｕ，Ｖの順に
“０”から番号を付与するものとする。即ち、Ｃ＝０な
らばＹ成分、Ｃ＝１ならばＵ成分、Ｃ＝２ならばＶ成分
を意味する。次にステップＳ１６０４に進み、サブバン
ド番号ｉとNumS（Ｃ，Ｌ）とを比較する。ここでNumS
（Ｃ，Ｌ）は、色成分Ｃのレベル０に属するサブバンド
の数を表す関数であり、本実施の形態４のサブバンド分
解では図１８に示す通りの値を返す。次にステップＳ１
６０４に進み、ｉ＜NumS（Ｃ，Ｌ）かどうかを判定し、
そうであった場合はステップＳ１６０７に処理を移し、
それ以外の場合にはステップＳ１６０５に処理を移す。
ステップＳ１６０７では、レベルＬとサブバンド番号ｉ
とからサブバンドＳを特定する。尚、本実施の形態４に
おけるサブバンド分割の場合、Subband（Ｌ，ｉ）の返
す値は図１９の通りである。
【０１０５】次にステップＳ１６０８に進み、色成分Ｃ
のＣ0（Ｓ，Ｂ）を、指定される色成分Ｃに応じてバッ
ファ１０９〜１１１のいずれかから読み出し、符号出力
部１１３に出力する。ここで着目する色成分の着目する
サブバンド内の係数ブロックの数をＮbとし、各係数ブ
ロックにラスタスキャン順に“０”から番号を付けて識
別するとき、ｂは０〜（Ｎb−１）までループして順番
に係数ブロックの上位ビットプレーンの符号化データを
読み出す。次にステップＳ１６０９に進み、サブバンド
番号ｉに“１”を加え、次のサブバンドへと処理を移行
する。
【０１０６】一方、ステップＳ１６０４で、ｉ＜NumS
（Ｃ，Ｌ）であった場合には、着目する色成分(C)、着
目するレベル(L)で全てのサブバンドの係数符号化デー
タの読み出しが終了したので、ステップＳ１６０５に進
んでＣに“１”を加え、次の色成分の処理に移行する。
こうしてステップ１６０６で着目するレベルで、全ての
色成分について処理が終了したかどうかを判定し、未処
理の色成分がある場合（Ｃ＜３）の場合にはステップＳ
１６０３へ、全ての色成分の読み出し処理が終わった場
合にはＳ１６１０へ処理を移す。ステップＳ１６１０か
らステップＳ１６１４及びステップＳ１６１７からステ
ップＳ１６１９の処理は、ステップＳ１６１８でＣ0
（Ｓ，Ｂ）に変えてＣ1（Ｓ，Ｂ）の読み出しを行うこ
とを除き、それぞれステップＳ１６０２からステップＳ
１６０６、及びステップＳ１６１７からステップＳ１６
１９の処理と同じであるので、その説明を省略する。
【０１０７】符号出力部１１３は、符号データ読み出し
部５１４ｂから出力される符号列を装置外部へと出力す
る。この符号出力部１１３は、例えば、ハードディスク
やメモリといった記憶装置、ネットワーク回線のインタ
ーフェース等である。この符号出力の際に、復号時に必
要な付加情報、例えば、水平方向及び垂直方向の画素
数、Ｒ，Ｇ，Ｂ各データの１画素当たりのビット数、各
成分の離散ウェーブレット変換の回数などを含んだヘッ
ダ情報を生成して、この符号データ列に付加するものと
する。
【０１０８】このようにレベルＬが“０”の場合には、
Ｙ，Ｕ，Ｖの各色成分はＬＬサブバンドの上位及び下位
ビットプレーンの符号データが読み出されて符号出力部
１１３から出力される。またレベルＬが“１”の場合に
は、Ｙ，Ｕ，Ｖの各色成分はＬＬサブバンドから読み出
され、Ｙ成分はＨＬ１サブバンドまで、Ｕ成分はＬＨ１
サブバンドまで、そしてＶ成分はＨＨ１サブバンドまで
の上位及び下位ビットプレーンの符号データがそれぞれ
読み出されて符号出力部１１３から出力される。更に、
レベルＬが“２”の場合には、Ｕ，Ｖの各色成分はＬＬ
サブバンドから読み出され、Ｕ成分はＬＨ２サブバンド
まで、そしてＶ成分はＨＨ２サブバンドまでの上位及び
下位ビットプレーンの符号データがそれぞれ読み出され
て符号出力部１１３から出力される。
【０１０９】図２０は、これら必要情報をヘッダとして
符号データ列の先頭に付加し、符号出力部１１３から出
力される符号データ列の構成を示した図である。
【０１１０】このように符号データを構成することによ
り、本実施の形態４の符号データ列を効果的に復号する
復号装置では、レベル０の上位ビットプレーン符号デー
タを受信して復号した段階で、Ｕ，Ｖ成分の係数をアッ
プサンプリングして逆色変換を施すことにより原画像の
１／２の大きさで再生画像を得ることができる。更に、
レベル０の下位ビットプレーンの符号データまで受信す
ると、同じ手順でより高画質の１／２サイズの再生画像
を得ることができる。
【０１１１】これら２つの段階ではＹ成分の変換係数に
対し、Ｕ，Ｖ成分の変換係数は１／４の数に削減されて
おり、人間の視覚特性が考慮された符号化データとなっ
ている。更に、レベル１の上位及び下位ビットプレーン
の符号データを受信して復号し、同様にＵ，Ｖの変換係
数データをアップサンプリングして逆色変換を施すこと
により、原画像と同サイズの再生画像を得ることができ
る。この段階ではＹ成分については完全に復元可能であ
り、Ｕ，Ｖ成分のみ歪む。ここから更にレベル２の上位
及び下位ビットプレーンの符号化データを受信して復号
することにより、原画像を劣化無く復元することが可能
である。以上の処理により、符号データ列を最後まで受
信して復号すれば原画像を完全に再現でき、かつ、符号
化データの途中でも、それまでに受信したサブバンドに
応じて、良好な再生画像が得られる効率の良いカラー画
像符号化を実現できる。 ［その他の実施の形態］本発明は上述した実施の形態に
限定されるものではない。例えば前述の実施の形態１〜
４においては、離散ウェーブレット変換を用いた符号化
の例を示したが、離散ウェーブレット変換については本
実施の形態で使用したものに限定されるものではなく、
可逆性を有するものであればフィルタの種類や適応方法
を変えても構わない。例えば、本実施の形態において
は、１画像分のデータを格納するバッファを用意して離
散ウェーブレット変換を適用する方法を示したが、複数
ラインバッファを用いてライン単位に変換処理を行って
も良い。更に、離散ウェーブレット変換以外にも、アダ
マール変換等、その他の変換手法に基く符号化方式に適
用しても構わない。また、係数の符号化方式についても
上述の実施の形態に限定されるものではなく、例えば、
MQ-coder等、QM-Coder以外の他の算術符号化方法を適用
しても構わないし、その他のエントロピ符号化方法を適
用しても構わない。
【０１１２】また、上記実施の形態２等においては、Ｒ
ＧＢ各色８ビットで表現されたカラー画像データをＹＵ
Ｖ空間に変換して符号化するものとして説明したので、
ＵとＶのサブバンド分割の方法は同じものとして説明し
たが、例えばＲＧＢ空間で表現されたカラー画像を符号
化するのであれば、ＲとＧとＢのサブバンド分割を互い
に異なる様に設定しても良い。即ち、本発明はカラー画
像を構成する少なくとも２つの成分における重要度の違
いを考慮し、これら互いの成分のサブバンド分割の方法
を異ならせる様にするものであれば、上記各実施の形態
に応用が可能である。
【０１１３】なお、本発明は複数の機器（例えばホスト
コンピュータ、インターフェース機器、リーダ、プリン
タ等）から構成されるシステムの一部として適用して
も、１つの機器（例えば複写機、ファクシミリ装置、デ
ジタルカメラ等）からなる装置の１部に適用してもよ
い。
【０１１４】また、本発明は上記実施の形態を実現する
ための装置及び方法のみに限定されるものではなく、上
記システム又は装置内のコンピュータ（ＣＰＵあるいは
ＭＰＵ）に、上記実施の形態を実現するためのソフトウ
エアのプログラムコードを供給し、このプログラムコー
ドに従って上記システムあるいは装置のコンピュータが
上記各種デバイスを動作させることにより上記実施の形
態を実現する場合も本発明の範疇に含まれる。
【０１１５】またこの場合、前記ソフトウエアのプログ
ラムコード自体が上記実施の形態の機能を実現すること
になり、そのプログラムコード自体、及びそのプログラ
ムコードをコンピュータに供給するための手段、具体的
には上記プログラムコードを格納した記憶媒体は本発明
の範疇に含まれる。
【０１１６】この様なプログラムコードを格納する記憶
媒体としては、例えばフロッピー（登録商標）ディス
ク、ハードディスク、光ディスク、光磁気ディスク、Ｃ
Ｄ−ＲＯＭ、磁気テープ、不揮発性のメモリカード、Ｒ
ＯＭ等を用いることができる。
【０１１７】また、上記コンピュータが、供給されたプ
ログラムコードのみに従って各種デバイスを制御するこ
とにより、上記実施の形態の機能が実現される場合だけ
ではなく、上記プログラムコードがコンピュータ上で稼
動しているＯＳ（オペレーティングシステム）、あるい
は他のアプリケーションソフト等と共同して上記実施の
形態が実現される場合にもかかるプログラムコードは本
発明の範疇に含まれる。
【０１１８】更に、この供給されたプログラムコード
が、コンピュータの機能拡張ボードやコンピュータに接
続された機能拡張ユニットに備わるメモリに格納された
後、そのプログラムコードの指示に基づいてその機能拡
張ボードや機能拡張ユニットに備わるＣＰＵ等が実際の
処理の一部または全部を行い、その処理によって上記実
施の形態が実現される場合も本発明の範疇に含まれる。
【０１１９】以上説明したように本実施の形態によれ
ば、画像データを構成する複数の成分を、各成分毎に符
号伝送の途中段階で再生可能な方法で可逆符号化し、そ
の符号化された各成分の符号化データを所定の単位で繰
り返して並べて符号化データを生成することにより、そ
の符号化出た列を受信して復号する際、その符号データ
列の途中で、その時点で受信した符号化データのレベル
に応じた、良質な画質の画像を再生することができる。
【０１２０】又、その符号データを最後まで受信して再
生する場合には、原画像を忠実に再生することができ
る。
【０１２１】
【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、画
像データを構成する複数の成分のそれぞれを周波数変換
して変換係数を符号化し、その符号をサブバンド単位、
あるいは同一レベルの係数のまとまりを単位に繰り返し
て符号化データとすることにより、その符号化データを
入力した段階に応じた画像を復号できる。
【０１２２】また本発明によれば、符号化した画像を伝
送する途中において、色に対する人間の目の特性を利用
した良好な画質で画像を再現でき、かつ、最終的に情報
の損失を無くして画像の再生が可能になるという効果が
ある。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態１に係る画像処理装置の構
成を示すブロック図である。
【図２】本実施の形態に係る２次元ウェーブレット変換
の様子を説明する模式図である。
【図３】本実施の形態１においてバッファに格納される
符号化データの構成を説明する図である。
【図４】本実施の形態１において出力される符号データ
列の構造を示す図である。
【図５】本発明の実施の形態１に係る画像処理装置にお
ける符号化処理を説明するフローチャートである。
【図６】本発明の実施の形態２に係る画像処理装置の構
成を示すブロック図である。
【図７】本実施の形態２に係るサブバンド分割を説明す
る模式図である。
【図８】本実施の形態２における出力符号データ列の構
造を説明する図である。
【図９】本発明の実施の形態２に係る画像処理装置にお
ける符号化処理を説明するフローチャートである。
【図１０】本発明の実施の形態３に係る画像処理装置の
構成を示すブロック図である。
【図１１】本実施の形態３に係るサブバンド分解の様子
を説明する図である。
【図１２】本実施の形態３における出力符号データ列の
構造を説明する図である。
【図１３】本発明の実施の形態４に係る画像処理装置の
構成を示すブロック図である。
【図１４】本実施の形態４に係るサブバンド分解の様子
を説明する図である。
【図１５】本実施の形態４における係数ブロック切り出
しの様子を説明する図である。
【図１６】本発明の実施の形態４において、係数ブロッ
クの符号化データを上位ビットプレーンの符号化データ
と下位ビットビットプレーンの符号化データに分ける様
子を説明する図である。
【図１７】本発明の実施の形態４に係る符号データ読み
出し部の処理を説明するフローチャートである。
【図１８】本実施の形態４における色成分Ｃ，レベルＬ
とサブバンドの数の関係を示す図である。
【図１９】本実施の形態４における、レベルＬ，サブバ
ンド番号ｉで特定されるサブバンドを示す図である。
【図２０】本実施の形態４に係る画像処理装置から出力
される符号データ列の構造を説明する図である。

Claims (13)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 画像データを構成する複数の成分のそれ
    ぞれに離散ウェーブレット変換を施す離散ウェーブレッ
    ト変換手段と、 前記離散ウェーブレット変換手段により生成されたサブ
    バンドの係数を符号化する係数符号化手段と、 前記係数符号化手段により符号化された複数の成分のそ
    れぞれの符号化データを、所定の比率で、繰り返し配列
    して符号化データを生成する符号化データ生成手段と、
    を有することを特徴とする画像処理装置。
  2. 【請求項２】 画像データを構成する複数の成分のそれ
    ぞれに離散ウェーブレット変換を施す離散ウェーブレッ
    ト変換手段と、 前記離散ウェーブレット変換手段により生成されたサブ
    バンドの係数を符号化する係数符号化手段と、 前記複数の成分のそれぞれの符号化データを、前記サブ
    バンド単位で配列して符号化データを生成する符号化デ
    ータ生成手段とを有し、 前記離散ウェーブレット変換手段は、前記複数の成分の
    少なくとも２成分間で異なる個数のサブバンドに分解
    し、かつ、前記符号化データ生成手段は、前記複数の成
    分の符号化データをサブバンド単位に繰り返して配列し
    て符号化データを生成することを特徴とする画像処理装
    置。
  3. 【請求項３】 画像データを構成する２成分は、輝度成
    分と色差成分であることを特徴とする請求項１又は２に
    記載の画像処理装置。
  4. 【請求項４】 前記符号化データ生成手段は、前記符号
    化データを低周波数のサブバンドから順次配列すること
    を特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の画
    像処理装置。
  5. 【請求項５】 画像データを構成する複数の成分のそれ
    ぞれに離散ウェーブレット変換を施す離散ウェーブレッ
    ト変換工程と、 前記離散ウェーブレット変換工程で生成されたサブバン
    ドの係数を符号化する係数符号化工程と、 前記係数符号化工程で符号化された複数の成分のそれぞ
    れの符号化データを、所定の比率で、繰り返し配列して
    符号化データを生成する符号化データ生成工程と、を有
    することを特徴とする画像処理方法。
  6. 【請求項６】 画像データを構成する複数の成分のそれ
    ぞれに離散ウェーブレット変換を施す離散ウェーブレッ
    ト変換工程と、 前記離散ウェーブレット変換工程で生成されたサブバン
    ドの係数を符号化する係数符号化工程と、 前記複数の成分のそれぞれの符号化データを、前記サブ
    バンド単位で配列して符号化データを生成する符号化デ
    ータ生成工程とを有し、 前記離散ウェーブレット変換工程では、前記複数の成分
    の少なくとも２成分間で異なる個数のサブバンドに分解
    し、かつ、前記符号化データ生成工程では、前記複数の
    成分の符号化データをサブバンド単位に繰り返して配列
    して符号化データを生成することを特徴とする画像処理
    方法。
  7. 【請求項７】 画像データを構成する前記複数の成分に
    は輝度成分と色差成分が含まれることを特徴とする請求
    項５又は６に記載の画像処理方法。
  8. 【請求項８】 前記符号化データ生成工程では、前記符
    号化データを低周波数のサブバンドから順次配列するこ
    とを特徴とする請求項５乃至７のいずれか１項に記載の
    画像処理方法。
  9. 【請求項９】 画像データを構成する複数の成分のそれ
    ぞれに離散ウェーブレット変換を施す離散ウェーブレッ
    ト変換手段と、 前記離散ウェーブレット変換手段により生成されたサブ
    バンドの係数を符号化する係数符号化手段と、 前記係数符号化手段により符号化された前記複数の成分
    のそれぞれに対応する符号化データを配列して符号化デ
    ータを生成する符号化データ生成手段とを有し、 前記離散ウェーブレット変換手段は、前記複数の成分の
    少なくとも２成分間で異なる個数のサブバンドに分解
    し、かつ前記符号化データ生成手段は、前記複数の成分
    のそれぞれに対応する符号化データのうち同一レベルの
    サブバンドの符号化データの一部又は全部を単位として
    各成分繰り返して配列して符号化データを生成すること
    を特徴とする画像処理装置。
  10. 【請求項１０】 前記画像データを構成する複数の成分
    は輝度成分と色差成分とを含み、前記離散ウェーブレッ
    ト変換手段における前記離散ウェーブレット変換の適用
    回数は、前記輝度成分よりも前記色差成分の方を多くし
    たことを特徴とする請求項９に記載の画像処理装置。
  11. 【請求項１１】 画像データを構成する複数の成分のそ
    れぞれに離散ウェーブレット変換を施す離散ウェーブレ
    ット変換工程と、 前記離散ウェーブレット変換工程により生成されたサブ
    バンドの係数を符号化する係数符号化工程と、 前記複数の成分のそれぞれの符号化データを配列して符
    号化データを生成する符号化データ生成工程とを有し、 前記離散ウェーブレット変換工程では、前記複数の成分
    の少なくとも２成分間で異なる個数のサブバンドに分解
    し、かつ、前記符号化データ生成工程では、前記複数の
    成分のそれぞれの符号化データのうち同一レベルのサブ
    バンドの符号化データの一部又は全部を単位として各成
    分繰り返して配列して符号化データを生成することを特
    徴とする画像処理方法。
  12. 【請求項１２】 前記画像データを構成する複数の成分
    は輝度成分と色差成分とを含み、前記離散ウェーブレッ
    ト変換工程での離散ウェーブレット変換の適用回数は、
    前記輝度成分よりも前記色差成分の方を多くしたことを
    特徴とする請求項１１に記載の画像処理方法。
  13. 【請求項１３】 請求項５乃至８、及び１１，１２のい
    ずれか１項に記載の画像処理方法を実行するプログラム
    を記憶した、コンピュータにより読取り可能な記憶媒
    体。
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