JP2002223446A - 画像圧縮装置および画像撮像装置 - Google Patents

画像圧縮装置および画像撮像装置

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JP2002223446A
JP2002223446A JP2001019272A JP2001019272A JP2002223446A JP 2002223446 A JP2002223446 A JP 2002223446A JP 2001019272 A JP2001019272 A JP 2001019272A JP 2001019272 A JP2001019272 A JP 2001019272A JP 2002223446 A JP2002223446 A JP 2002223446A
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wavelet
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JP2001019272A
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Naohito Shiraishi
尚人 白石
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Ricoh Co Ltd
Original Assignee
Ricoh Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 Wavelet変換された画像データを圧縮
する際に、作業用の大容量のメモリを備えることなく、
高速に処理することができること。 【解決手段】 デジタルカメラは、所定の大きさの画像
データをWavelet変換手段に順次入力させるバス
インターフェース131と、入力された所定の大きさの
画像データを、バンドデータに変換して出力するWav
elet変換処理装置132中のWavelet演算器
と、出力されたバンドデータをそれぞれ格納するWav
elet変換処理装置132中のLHバッファ、HLバ
ッファ、HHバッファ、および、LLバッファと、LL
バッファに格納されたLLデータを再びWavelet
演算器に入力させるバッファコントローラと、その他の
バンドデータを符号化するエントロピー符号化処理装置
134中の複数の算術演算器と、を具備する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、Wavelet変
換された画像データを圧縮する画像圧縮装置および画像
撮像装置に関し、特に、使用される作業用メモリ容量が
小さな画像圧縮装置および画像撮像装置に関する。
【0002】
【従来の技術】従来、画像データの圧縮伸長技術は、画
像データを保持するためのメモリ量を少なくするため
に、また、画像データの送信時間を短くするために使用
されている。静止画像の圧縮、すなわち、符号化につい
ては、DCT(DiscreteCosine Tra
nsformation:離散コサイン変換)を使用し
たJPEGなどが広く使用されている。DCTを使用し
た画像圧縮には、伸長した際に画質劣化が生じる場合が
あるという問題点があった。たとえば、圧縮処理の単位
とするブロックの境界で伸長された画像が不連続になる
というブロック歪みが発生する場合があった。また、急
峻なエッジ部周辺で蚊が飛んでいるようなノイズ(モス
キートノイズ)が伸長された画像に発生する場合もあっ
た。
【0003】このような問題点を回避する符号化方法と
して、Wavelet変換を使用した符号化方法が種々
検討されている。Wavelet変換の従来技術として
は、特開平11−266159号公報「符号化装置及び
復号化装置」、特開2000−4364号公報「符号化
/復号化装置」、特開平11−239060号公報「ウ
ェーブレット変換装置及び符号化/復号化装置」、特開
平10−304368号公報「圧縮システム、圧縮方
法、伸長システム、〜」が挙げられ、ここでは、ハード
ウェアを用いた変換技術が開示されている。
【0004】なお、Wavelet変換とは、広い意味
でサブバンド符号化の一種といえる変換である。画像圧
縮についてのウェーブレット変換は、2チャネルのフィ
ルタバンクにより、高低二つの周波数域のサブバンド信
号に分解するサブバンド分解を再帰的に適用することに
より実現される。画像に対してWavelet変換を行
うと、水平、垂直方向それぞれ高低二つの空間周波数域
に分解されるため、1回のサブバンド分解では4枚のサ
ブバンド画像に分解されることとなる。具体的な処理に
ついては後述する。
【0005】また、特開平8−65171号公報「デー
タ伸長装置、データ伸長方法、デコーディング装置、
〜」、特開平08−116266号公報「符号化方法、
符号化装置、符号化器、〜」では、Wavelet変換
を用いるエンコーダ、デコーダを使用して、画像データ
を並列に処理する技術が開示されている。
【0006】また、特開平9−327018号公報「画
像符号化装置及び画像復号化方法」では、Wavele
t変換後、BitPlane(ビットプレーン:同じビ
ット深さの位置にある2次元のビット平面)ごとに算術
符号化する技術が開示されている。なお、算術符号化の
例としては、JBIG(Joint Bi−Level
Image Experts Group)に基づく
QM―Coderなどが知られている。
【0007】画像圧縮の一例を示す。図25は、従来の
Wavelet変換を用いる画像圧縮装置の一例を示し
た構成図である。画像圧縮装置2500は、画像メモリ
2501と、画像符号化処理装置2502と、ワークメ
モリ(作業用メモリ)2503と、バス2504とから
構成される。
【0008】画像メモリ2501は、たとえばデジタル
カメラのCCD(Charge Coupled De
vice)から入力した、符号化される前の画像データ
2511や、つぎに説明する画像符号化処理装置250
2により符号化された後の画像データ(符号データ)2
512などを格納するメモリである。
【0009】画像符号化処理装置2502は、バス25
04を介して、画像メモリ2501から画像データ25
11を入力し、Wavelet変換処理して符号化し、
画像メモリ2501に出力する。
【0010】詳細には、画像符号化処理装置2502
は、画像メモリ2501との間でバス2504を介して
データのインターフェースを司るバスインターフェース
2521と、画像メモリ2501から入力した画像デー
タ2511に対してWavelet変換処理するWav
elet処理装置2522と、Wavelet変換処理
されたデータを量子化する量子化装置2523と、量子
化後のデータをワークメモリ2503に書き込み、すべ
てのサブバンドのデータを書き込んだ後、ワークメモリ
2503からサブバンドデータをエントロピー符号化処
理装置2525へ転送するメモリコントローラ2524
と、転送されたサブバンドのデータを符号化するエント
ロピー符号化処理装置2525と、を有する。
【0011】ワークメモリ2503は、上述したよう
に、Wavelet変換処理され量子化された後のデー
タをサブバンドごとのデータとして格納するワークエリ
アである。なお、サブバンドについては後述する。
【0012】従来では、上述したように、Wavele
t変換を用いることにより、ブロック歪みや、モスキー
トノイズなどが発生しない圧縮画像を得ることができ
た。
【0013】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来の技術では以下の問題点があった。すなわち、ワーク
メモリ2503には大容量が要求されたため、処理の高
速化を図るためにワークメモリ2503と画像符号化処
理装置2502とを1チップ化しようとするとチップ面
積が増大し、コスト高となるという問題点があった。反
対に、別チップとすると、バスの負担が増大し、システ
ム負荷が増大するので処理速度が低下するという問題点
があった。
【0014】また、ワークメモリは、処理すべき画像デ
ータの容量が増大するに従って、より大きな容量のメモ
リとする必要がある。というのは、Wavelet変換
は、画像データを再帰的にフィルタリング処理してサブ
バンドデータ(HHデータ、LHデータ、LHデータ、
LLHHデータ、・・・)に分解する変換処理であるの
で、このサブバンドのデータをワークメモリ2503
(図25参照)に格納する必要があるからである。
【0015】特に、画像サイズが大きくなると、必要な
ワークメモリ2503の容量が著しく増大するので、コ
スト増の問題が看過できなくなる。また、デジタルカメ
ラやデジタルカメラ機能付き携帯情報端末装置(PHS
やパームPC)など、筐体の大きさが制限されている場
合には、コスト増の問題と共に、LSI面積が問題とな
る。
【0016】本発明は上記に鑑みてなされたものであっ
て、Wavelet変換された画像データを圧縮する際
に、作業用の大容量のメモリを備えることなく、高速に
処理することができる画像圧縮装置または画像撮像装置
を提供することを目的とする。
【0017】また、本発明は、装置コストを低減する画
像圧縮装置を提供することを目的とする。
【0018】また、本発明は、小型な画像撮像装置を提
供することを目的とする。
【0019】
【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに、請求項1に記載の画像圧縮装置は、所定の大きさ
の画像データをWavelet変換手段に順次入力させ
る画像データ入力手段と、入力された所定の大きさの画
像データを、水平方向低域−垂直方向低域信号であるL
Lデータ、水平方向低域−垂直方向高域信号であるLH
データ、水平方向高域−垂直方向低域信号であるHLデ
ータ、および、水平方向高域−垂直方向高域信号である
HHデータに変換して出力するWavelet変換手段
と、前記Wavelet変換手段から出力されたLHデ
ータ、HLデータ、HHデータおよびLLデータをそれ
ぞれ格納するLHバッファ、HLバッファ、HHバッフ
ァ、および、LLバッファと、前記LLバッファに格納
されたLLデータを再び前記Wavelet変換手段に
入力させる再帰入力手段と、前記LHバッファに格納さ
れたLHデータ、前記HLバッファに格納されたHLデ
ータ、および、前記HHバッファに格納されたHHデー
タを符号化する複数の符号化手段と、を具備したことを
特徴とする。
【0020】すなわち、請求項1にかかる発明は、符号
化する前に一旦大きな作業用メモリに格納しなくて済
み、バッファに格納されたHHデータ、LHデータ、お
よび、HLデータを複数の符号化手段で即時に符号化す
る。
【0021】また、請求項2に記載の画像圧縮装置は、
請求項1に記載の画像圧縮装置において、前記符号化手
段により符号化されたデータに、前記画像データ入力手
段により入力された画像データの位置情報と、前記Wa
velet変換手段によりデータが変換された回数であ
る階層情報と、前記Wavelet変換手段により出力
されたデータの種別情報と、を含む属性情報を付加する
属性情報付加手段を備えたことを特徴とする。
【0022】すなわち、請求項2にかかる発明は、符号
化されたデータが属性情報を含むので、データの格納順
序や格納位置を考慮しない。
【0023】また、請求項3に記載の画像圧縮装置は、
請求項2に記載の画像圧縮装置において、前記属性情報
付加手段により属性情報の付加されたデータを複数格納
する格納手段を備えたことを特徴とする。
【0024】すなわち、請求項3にかかる発明は、最終
的に画像データを保存させる記憶手段などに圧縮された
画像データを転送する前に、圧縮された複数の画像デー
タを一時的に保持させ、装置の負荷を軽減する。
【0025】また、請求項4に記載の画像圧縮装置は、
請求項3に記載の画像圧縮装置において、画像データを
保存する画像データ保存手段と、前記格納手段に格納さ
れたデータの属性情報に基づいて、連続して保存すべき
データが格納されたか否かを判断するデータ判断手段
と、前記データ判断手段により連続して保存すべきデー
タが格納された場合に、当該データを前記画像データ保
存手段に連続して送出する送出制御手段と、を具備した
ことを特徴とする。
【0026】すなわち、請求項4にかかる発明は、属性
情報を利用して、ビットプレーンごと、サブバンドご
と、タイルごとといった連続して保存すべき画像データ
を連続して送出し、途中で分断されたデータであっても
一連のデータとして出力する。
【0027】また、請求項5に記載の画像圧縮装置は、
請求項1〜4のいずれか一つに記載の画像圧縮装置にお
いて、前記複数の符号化処理手段が、前記Wavele
t変換手段から出力された複数種類のデータそれぞれに
対応したコンテキストメモリと、前記複数種類のデータ
の当該種別に従って、使用すべきコンテキストメモリを
切り替える切替手段と、をそれぞれ具備したことを特徴
とする。
【0028】すなわち、請求項5にかかる発明は、複数
の符号化処理手段によりWavelet変換された画像
データを並列に圧縮処理する。
【0029】また、請求項6に記載の画像圧縮装置は、
請求項3に記載の画像圧縮装置において、少なくとも、
前記Wavelet変換処理手段、LHバッファ、HL
バッファ、HHバッファ、LLバッファ、符号化手段お
よび格納手段を1チップに形成したことを特徴とする。
【0030】すなわち、請求項6にかかる発明は、1チ
ップ中の作業用メモリを小さくすることができる。
【0031】また、請求項7に記載の画像撮像装置は、
画像を撮像する画像撮像手段と、前記画像撮像手段によ
り撮像された画像のデータを保存する撮像画像保存手段
と、前記請求項1〜6のいずれか一つに記載の画像圧縮
装置と、を具備し、前記画像データ入力手段は、前記撮
像画像保存手段に保存された画像データから前記所定の
大きさの画像データを前記Wavelet変換手段に順
次入力させることを特徴とする。
【0032】すなわち、請求項7にかかる発明は、作業
用メモリを小さくすることができる。
【0033】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
を参照しながら詳細に説明する。 実施の形態1.実施の形態1では、画像データ全体をバ
スを介して外部のメモリに一旦格納し、ここからWev
elet変換すべきデータを入力して符号化する画像圧
縮装置をデジタルカメラに適用した例を説明する。図1
は、画像データ全体をバスを介して外部のメモリに一旦
格納し、この外部のメモリからWevelet変換すべ
きデータを入力して符号化するデジタルカメラの構成の
一例を示したブロック図である。
【0034】(デジタルカメラの概略構成)デジタルカ
メラ100は、被写体を撮像し画像データを出力する撮
像部101と、撮像部101からの画像データもしくは
画像符号化処理装置103からの符号化された画像デー
タを格納する外部メモリ102と、画像データを外部メ
モリ102から読み出してWavelet変換し、各サ
ブバンドデータをビットプレーンごとに圧縮する画像符
号化処理装置103と、外部メモリ102に一時的に保
持された符号化されたデータを保存するメモリカード1
04と、画像の圧縮率を調整し、複数の符号を接続して
一つの符号を作成などするCPU105と、撮像部10
1で撮像する被写体のイメージを表示し、また、メモリ
カード104に保存された被写体を表示するLCD10
6と、これら各部を接続するバス107と、を有する。
【0035】(Wavelet変換の内容)ここで、W
avelet変換について説明する。Wavelet変
換とは、前述したように、画像データを再帰的にフィル
タリング処理してサブバンドデータ(HHデータ、LH
データ、LHデータ、LLHHデータ、・・・)に分解
する変換処理をいう。なお、以降では、Wavelet
変換した画像データを適宜Waveletデータと称す
ることとする。
【0036】変換処理の一例を説明する。まず、入力信
号に対して水平方向低域通過型フィルタ(HLフィル
タ:Horizontal Low フィルタ)および
水平方向高域通過型フィルタ(HHフィルタ:Hori
zontal High フィルタ)を使用して、水平
方向低域信号であるLデータ(S係数(Smooth係
数)と称されることもある)および水平方向高域信号で
あるHデータ(D係数(Detail係数)と称される
こともある)に分離する。
【0037】つぎに、これらLデータおよびHデータに
対して、垂直方向低域通過型フィルタ(VLフィルタ:
Vertical Low フィルタ)および垂直方向
高域通過型フィルタ(VHフィルタ:Vertical
High フィルタ)を使用して水平方向低域−垂直
方向低域信号であるLLデータ(SS係数と称されるこ
ともある)、水平方向低域−垂直方向高域信号であるL
Hデータ(SD係数と称されることもある)、水平方向
高域−垂直方向低域信号であるHLデータ(DS係数と
称されることもある)、水平方向高域−垂直方向高域信
号であるHHデータ(DD係数と称されることもある)
を得る。
【0038】Wavelet変換は、この4つのデータ
(周波数帯信号もしくはバンドデータと称されることも
ある)を出力する処理であり、LLデータについては必
要に応じて再帰的にフィルタリングする処理である。
【0039】(デジタルカメラ100の画像データの流
れ)図1のバス107に沿って示したからまでの矢
印は、画像データの流れを概念的示したものである。図
示したように、実施の形態1では、撮像部101で撮像
された画像データは、バス107を介して外部メモリ1
02から画像符号化処理装置103に入力される。
【0040】(デジタルカメラ100の構成要素の説
明)デジタルカメラ100のうち、CPU105は、上
述の処理の他、サブバンドデータ、または、ビットプレ
ーンのデータを削除し、また、後述するように、識別信
号を付加して複数の符号を接続可能にし、必要に応じて
結合することにより一つの符号を作成する。
【0041】また、撮像部101は、被写体を撮影した
際の光の強弱を電気信号に変換するCCD111と、C
CDからのアナログ信号をデジタル信号に変換するアナ
ログデジタル(A/D)変換器112と、A/D変換器
112からのデジタル信号をバス107を介して外部メ
モリ102に送信するデジタル信号処理装置113と、
を有する。
【0042】つぎに、デジタルカメラ100の各部を、
「画像符号化処理装置103」を中心に説明する。具体
的には、後述するように画像符号化処理装置103中の
「Wavelet変換処理装置」、「量子化処理装
置」、「エントロピー符号化処理装置」、「符号メモリ
コントローラ」、「符号メモリ」の順に説明する。
【0043】(画像符号化処理装置103の構成)図2
は、実施の形態1の画像符号化処理装置103の内部構
成の一例を示したブロック図である。画像符号化処理装
置103は、バス107との間の制御を司るバスインタ
ーフェース131と、画像データに対してWavele
t変換を行うWavelet変換処理装置132と、W
avelet変換後のデータを量子化する量子化処理装
置133と、量子化後のデータをエントロピー符号化す
るエントロピー符号化処理装置134と、符号化後のデ
ータ(以降において適宜符号データと称することとす
る)やWavelet変換後の最高次のLLデータ(3
回の再帰処理であればLLLLLLデータ)を一時的に
格納する符号メモリ136と、符号メモリ136との間
でデータを入出力しある程度の符号データが符号メモリ
136に格納された場合にその内容をバスインターフェ
ース131を介して外部メモリ102に転送する符号メ
モリコントローラ135と、を有する。
【0044】デジタルカメラ100は、CPU105の
制御の下、外部メモリ102に格納された画像データを
所定の大きさの画像データに分割する。画像符号化処理
装置103は、この分割された画像データを処理する。
図3は、画像データを水平方向に4分割、垂直方向に4
分割した例を示した説明図である。このうち、図3
(a)は、原画像を分割する様子を示し、図3(b)
は、図3(a)で分割された画像データ(タイルと称さ
れることもある)を3階層のオクターブ分割した例を示
した図である。
【0045】ここでオクターブ分割とは、Wavele
t変換に関して用いられる用語で、再帰的にLLデータ
を分割することをいい、3階層のオクターブ分割とは、
LLLLデータをさらにWavelet変換することを
いう。また、Wavelet変換されたデータをビット
プレーンデータと称することもある。3階層のオクター
ブ分割を行うと、HHデータ、HLデータ、LHデー
タ、LLHHデータ、LLHLデータ、LLLHデー
タ、LLLLHHデータ、LLLLHLデータ、LLL
LLHデータ、LLLLLLデータの計10個のビット
プレーンデータが得られる。
【0046】以降に、画像符号化処理装置103の各構
成部分について説明する。 (画像符号化処理装置103:バスインターフェース1
31の内容)バスインターフェース131は、外部メモ
リ102、メモリカード104、CPU105といった
バス107を介在して接続された装置からのアクセス
や、データの転送、受信のためのバスコントロールを行
う。また、バスインターフェース131は、符号メモリ
136に格納された符号データを符号メモリコントロー
ラ135を経由して入力し、画像符号化処理装置103
に接続された外部メモリ102に出力する。
【0047】(画像符号化処理装置103:Wavel
et変換処理装置132の内容)図4は、実施の形態1
のWavelet変換処理装置132の概略構成の一例
を示したブロック図である。Wavelet変換処理装
置132は、Wavelet変換を行うWavelet
演算器401と、1ライン前の画像データを保持してお
くラインメモリ402と、Wavelet演算器401
で生成されたデータを格納するデータバッファ403〜
408と、を有する。
【0048】また、Wavelet変換処理装置132
は、データバッファ403〜データバッファ408を制
御するバッファコントローラ409を備え、バッファコ
ントローラ409は、データバッファ403〜405に
ついては、所定のタイミングで量子化処理装置133へ
データを送出させ、データバッファ406〜データバッ
ファ408については、所定のタイミングでWavel
et演算器401にデータを送出させる。
【0049】Wavelet演算器401は、図5
(a)の様に構成される画像データを入力し、図5
(b)のようなサブバンドデータを出力する。サブバン
ドデータは、たとえば図6に示した演算により得られ
る。
【0050】ここで、式(1)に示す記号は、切り捨て
て丸める演算、すなわち、打ち切りの演算を行う演算子
である。
【数1】 なお、この演算子により表される関数は床関数と称され
ることもある。なお、図5(a)の下段の画像データの
入力に対しては、ラインメモリ402には、データaお
よびデータbが格納されることになる。
【0051】LHデータバッファ403は、Wavel
et変換器401で生成されたLHデータを水平方向に
64個格納する。同様に、HLデータバッファ404
は、Wavelet変換器401で生成されたHLデー
タを水平方向に64個格納し、HHデータバッファ40
5は、Wavelet変換器401で生成されたHHデ
ータを水平方向に64個格納する。
【0052】LLデータバッファ406は、Wavel
et変換器401で生成されたLLデータを水平方向に
64個を単位として、2単位格納する。LLLLデータ
バッファ407は、Wavelet変換器401で生成
されたLLLLデータを水平方向に32個を単位とし
て、2単位格納する。
【0053】LLLLLLデータバッファ408は、W
avelet演算器401で生成されたLLLLLLデ
ータを水平方向に16個格納する。
【0054】つぎに、図7および図8を用いて図4に示
したWavelet変換処理装置132の処理の流れに
ついて説明する。図7は、128画素×128画素の画
像データを各行ごとにWavelet変換器401に入
力する際の取り込みデータの塊を例示した説明図であ
る。図8は、Wavelet変換処理装置132の処理
流れの一例を示したフローチャートである。
【0055】ここでは、128画素×128画素の画像
データを、1画素×128画素を1行として、2行ずつ
読み込んでWavelet変換する流れについて説明す
る。Wavelet変換器401は、まず、第1行およ
び第2行のデータを読み込みWavelet変換を行う
(ステップS801)。得られるデータは、第n画素か
ら出力されるデータをnで識別するものとして、LL0
データ、LL1データ、…、LL63データ、HL0デ
ータ、・・・HL63、HH0、・・・HH63、とな
る。
【0056】Wavelet変換器401は、変換によ
って得られたLH、HL、HHおよびLLデータをそれ
ぞれLHバッファ403、HLバッファ404、HHバ
ッファ405およびLLバッファ406に格納する(ス
テップS802)。
【0057】Wavelet変換処理装置132は、L
Hバッファ403、HLバッファ404およびHHバッ
ファ405に格納されたデータを量子化処理装置133
へ送出し、LLバッファ406に格納されたLLデータ
についてはそのまま保持する(ステップS803)。
【0058】つぎに、Wavelet変換器401は、
第3行および第4行のデータを読み込みWavelet
変換を行う(ステップS804)。Wavelet変換
器401は、変換によって得られたLH、HL、HHお
よびLLデータをそれぞれLHバッファ403、HLバ
ッファ404、HHバッファ405およびLLバッファ
406に格納する(ステップS805)。
【0059】Wavelet変換処理装置132は、L
Hバッファ403、HLバッファ404およびHHバッ
ファ405に格納されたデータを量子化処理装置133
へ送出し、LLバッファ406に格納されたLLデータ
についてはそのまま保持する(ステップS806)。
【0060】つぎに、ステップS803およびステップ
S806で保持されたLLデータを、Wavelet変
換器401で再度Wavelet変換する(ステップS
807)。Wavelet変換器401は、変換によっ
て得られたLLLH、LLHL、LLHH及びLLLL
データをそれぞれLHバッファ403、HLバッファ4
04、HHバッファ405およびLLLLバッファ40
7に格納する(ステップS808)。
【0061】Wavelet変換処理装置132は、L
Hバッファ403、HLバッファ404およびHHバッ
ファ405に格納されたデータを量子化処理装置133
へ送出し、LLLLバッファ407に格納されたLLL
Lデータについてはそのまま保持する(ステップS80
9)。
【0062】つぎに、Wavelet変換処理装置13
2は、第5行〜第8行までのデータに対して、ステップ
S801〜ステップS809までの処理を繰り返す。具
体的には、Wavelet変換器401は、第5行およ
び第6行のデータに対してWavelet変換し、(ス
テップS810)、得られたLH、HL、HHおよびL
LデータをそれぞれLHバッファ403、HLバッファ
404、HHバッファ405およびLLバッファ406
に格納する(ステップS811)。
【0063】つづいて、Wavelet変換処理装置1
32は、バッファ403〜バッファ405に格納された
データを量子化処理装置133へ送出し、LLバッファ
406に格納されたLLデータについてはそのまま保持
する(ステップS812)。
【0064】つぎに、Wavelet変換器401は、
第7行および第8行のデータを読み込みWavelet
変換を行い(ステップS813)、得られたLH、H
L、HHおよびLLデータをそれぞれLHバッファ40
3、HLバッファ404、HHバッファ405およびL
Lバッファ406に格納する(ステップS814)。
【0065】Wavelet変換処理装置132は、バ
ッファ403〜バッファ405に格納されたデータを量
子化処理装置133へ送出し、LLバッファ406に格
納されたLLデータについてはそのまま保持する(ステ
ップS815)。
【0066】つぎに、ステップS812およびステップ
S815で保持されたLLデータを、Wavelet変
換器401で再度Wavelet変換する(ステップS
816)。Wavelet変換器401は、変換によっ
て得られたLLLH、LLHL、LLHHおよびLLL
LデータをそれぞれLHバッファ403、HLバッファ
404、HHバッファ405およびLLLLバッファ4
07に格納する(ステップS817)。
【0067】Wavelet変換処理装置132は、L
Hバッファ403、HLバッファ404およびHHバッ
ファ405に格納されたデータを量子化処理装置133
へ送出し、LLLLバッファ407に格納されたLLL
Lデータについてはそのまま保持する(ステップS81
8)。
【0068】つぎに、ステップS809およびステップ
S818で保持されたLLLLデータをWavelet
変換器401で再度Wavelet変換する(ステップ
S819)。Wavelet変換器401は、変換によ
って得られたLLLLLH、LLLLHLおよびLLL
LHHデータをそれぞれLHバッファ403、HLバッ
ファ404およびHHバッファ405へ格納し、LLL
LLLデータをLLLLLLバッファ408へ格納する
(ステップS820)。
【0069】Wavelet変換処理装置132は、L
Hバッファ403、HLバッファ404、HHバッファ
405に格納されたデータを量子化処理装置133へ送
出し、LLLLLLバッファに格納されたLLLLLL
データについては直接符号メモリ136へ送出する(ス
テップS821)。
【0070】以上をすべての行に対して繰り返し処理す
ることにより図7に示した画像データは図3(b)に示
したようなWavelet変換後のデータとなる。
【0071】(画像符号化処理装置103:量子化処理
装置133の内容)図9は、量子化処理装置の概略構成
の一例を示したブロック図である。量子化処理装置13
3は、Wavelet処理装置132の出力するLH、
HL、HHデータを選択するマルチプレクサ(MUX:
Multiplexer)901と、Wavelet変
換後の各データ、すなわち、各バンドごとの量子化係数
を格納している量子化係数格納部902と、量子化係数
格納部902の係数により、MUX901から送出され
たデータを量子化する量子化演算部903と、を有す
る。量子化処理装置133は、量子化演算部903で量
子化したデータを下流のエントロピー符号化処理装置1
34へ送出する。
【0072】(画像符号化処理装置103:エントロピ
ー符号化処理装置134の内容)図10は、エントロピ
ー符号化処理装置の概略構成の一例を示したブロック図
である。エントロピー符号化処理装置134は、コンテ
キストメモリのアドレスとビットプレーンデータとをエ
ントロピー符号器1002に転送するコンテキストモデ
ル生成部1001と、ビットプレーンごとにビットプレ
ーンデータを符号化するエントロピー符号器1002を
有する。なお、以降において符号化されたビットプレー
ンデータであっても便宜的に単にビットプレーンデータ
(たとえばLLデータ)と称することとする。
【0073】コンテキストモデルとは、図11に示した
ような参照データから注目画素の0/1の予測を行う確
率評価モデルである。図11は、エントロピー符号化処
理装置134が使用するコンテキストモデルのテンプレ
ートの一例である。図において、4個の丸印が参照デー
タであり、×印が注目画素である。
【0074】なお、エントロピー符号器1002は、エ
ントロピー符号器1002a、1002b、1002
c、1002d、1002e、1002f、1002
g、1002h、1002iおよび1002jからな
り、それぞれ、ビットプレーン0、ビットプレーン1、
ビットプレーン2、ビットプレーン3、ビットプレーン
4、ビットプレーン5、ビットプレーン6、ビットプレ
ーン7、ビットプレーン8およびビットプレーン9を符
号化する。このビットプレーンは各HH、HL、LH、
LLHH、LLHL、LLLH、LLLLなどのビット
であり、たとえば、ビットプレーン0は0ビット目を示
す。
【0075】図12は、エントロピー符号器1002の
構成の一例を示したブロック図である。エントロピー符
号器1002は、コンテキストメモリを格納したコンテ
キストメモリ部1201と、コンテキストメモリのデー
タとビットプレーンデータを受け取り、符号とその符号
のイネーブルを出力する算術符号器1212とから構成
される。
【0076】コンテキストメモリ部1201は、9個の
コンテキストメモリ(コンテキストメモリ1202〜コ
ンテキストメモリ1210)と、量子化処理装置133
から入力するデータの種類によりコンテキストメモリを
選択するMUX1211とを有する。
【0077】このうち、コンテキストメモリ1202〜
コンテキストメモリ1210は、量子化処理装置133
から、それぞれ、LLLLHLデータ、LLLLLHデ
ータ、LLLLHHデータ、LLHLデータ、LLLH
データ、LLHHデータ、HLデータ、LHデータ、H
Hデータが転送された際に使用されるコンテキストメモ
リである。この様に、各算術符号器1212は独立して
データを符号化できるので並列処理が可能となる。
【0078】(画像符号化処理装置103:符号メモリ
コントローラ135および符号メモリ136の内容)図
13は、符号メモリコントローラ135のうち符号メモ
リ136へデータを書き込む部分の概略構成の一例を示
した説明図である。ここでは、符号メモリコントローラ
135のうち、符号メモリ136へデータを書き込む部
分を便宜的に符号メモリコントローラ135aと表すこ
ととする。
【0079】符号メモリコントローラ135aは、入力
した符号データに識別信号を付加する識別信号追加器1
301と、入力したイネーブル信号をカウントする符号
シフト部1303と、符号シフト部1303からの数値
を受け取り、符号の位置を割り出してシフトするシフタ
1302と、シフトされた符号を接続するOR部130
5と、接続された符号の位置を求める符号数カウント部
1304と、接続された符号をシフトさせるシフタ13
06と、OR部1307と、レジスタ1308と、符号
メモリ136のアドレスを生成する符号メモリアドレス
生成部1309と、を有する。
【0080】つぎに各部について説明する。識別信号追
加器1301a〜1301jは、エントロピー符号化処
理装置134から入力した符号に対して、それぞれに対
応した階層、LH、HL、HHおよびビットプレーンと
いった各データの属性情報である識別情報を追加する。
なお、符号メモリコントローラ135は、算術符号器1
212から出力された順に符号メモリ136にデータを
格納する。その際、識別信号追加器1301a〜130
1jは、階層、LH、HL、HH、ビットプレーンを識
別する情報を追加する。これにより、外部メモリ102
などに符号データをダイレクトメモリアクセス(DM
A)により書き込む際に、転送する先の並びを考慮した
アドレス生成が可能となる。
【0081】符号シフト部1303は、エントロピー符
号器1002a〜1002j中の算術符号器1212毎
に出力されるイネーブル信号を、着目する符号器まで計
数し、その数値をシフト量として個々のシフタ1302
a〜1302jまで送出する。
【0082】シフタ1302a〜1302jは、それぞ
れのシフタ1302に対応するシフト量を受け取り、す
べての符号が出力された符号長の中でのシフトさせるべ
き自分の符号の位置を割り出しシフトさせる。
【0083】OR部1305は、シフタ1302を経る
ことによりシフトされた符号をOR回路により接続す
る。符号数カウント部1304は毎クロックごとにイネ
ーブル信号の数をカウントし、OR部1305で接続さ
れた符号の位置を求める。
【0084】シフタ1306は、符号数カウント部13
04で得られたシフト量によりOR部1305のデータ
をシフトさせる。OR部1307は、それまでビット長
が足りず、符号メモリ136に書き込まれていないデー
タを接続し一つの符号データを生成する。レジスタ13
08は、それまでビット長が足りず符号メモリ136に
書き込まれていないデータ、または、レジスタ1308
以上の長さになった符号の残余のデータであって符号メ
モリ136に書き込まれていないデータを一時格納す
る。この様に構成することにより、作業用メモリを小さ
くすることができる。
【0085】図14は、符号メモリ136のフォーマッ
トの一例を示した説明図である。図示したように、符号
化されたデータは、その符号を識別する識別信号と共
に、格納されている。
【0086】図15は、符号メモリコントローラのうち
符号メモリからデータを読み込む部分の概略構成の一例
を示した説明図である。ここでは、符号メモリコントロ
ーラ135のうち、符号メモリ136からデータを読み
込む部分を便宜的に符号メモリコントローラ135bと
表すこととする。
【0087】符号メモリコントローラ135bは、符号
メモリ136のアドレスを順次生成する符号メモリアド
レス生成部1501と、符号メモリ136から読み込ま
れたデータを一時格納するレジスタ1502と、外部メ
モリ102(図1参照)のアドレスを生成するメモリア
ドレス生成部1503と、レジスタ1502で読み込ん
だ符号を格納するレジスタ1504と、を有する。
【0088】符号メモリコントローラ135bは、レジ
スタ1502で読み出した識別信号付の符号を、識別信
号と符号に分けてそれぞれメモリアドレス生成部150
3とレジスタ1504とに送出する。これにより、識別
信号に基づいて、符号に割り振られた外部メモリ102
の領域の先頭アドレスを更新しながら、外部メモリ10
2へアドレスを供給し、順次符号を外部メモリ102に
格納させることができる。
【0089】図15の例では、符号を一つずつ外部メモ
リ102へ書き込む構成となっているが、使用の態様に
よっては異なる態様であっても良い。たとえば、外部メ
モリ102がシンクロナスDRAM(SDRAM)であ
る場合には、シリアルに続くアドレスでなければメモリ
サイクルの効率が悪いため、識別信号ごとメモリを有
し、ある程度メモリに貯えてから外部メモリ102に順
次書き込む処理をしても良い。
【0090】なお、ここまでは画像の符号化の例を説明
したが、画像の復号化においても同様に考えることがで
きる。従ってここではその説明を省略する。
【0091】以上説明したように、実施の形態1の画像
圧縮装置は、まず、高階層のWaveletデータが、
低階層のWaveletデータの圧縮時のパラメータと
ならないように限定している。すなわち、コンテキスト
モデルに上位階層のWaveletデータを使用してい
ない。つぎに、外部メモリ102の画像データは画像符
号化処理装置103へDMA転送され、画像符号化処理
装置103は、この画像データをリアルタイムにWav
elet変換する。
【0092】Waveletデータは、水平方向に1ラ
イン分バッファに格納され、順次エントロピー符号化さ
れる。但し、LLデータやLLLLデータなどのLLフ
ィルタを通過したデータについては、バッファ406〜
バッファ407や外部メモリ102に保持させ、一定の
ライン分が保持されたら再度このデータをWavele
t変換する。
【0093】また、エントロピー符号化処理装置134
は、コンテキストメモリをサブバンドごとに持ち、サブ
バンドデータの種類に従って切り替えて使用する。ま
た、エントロピー符号化処理装置134は、算術符号器
1212を複数持ち、サブバンドデータを並列に符号化
する。CPU105は、サブバンドデータまたは、タイ
ルに識別信号を挿入し、複数の符号を接続する。
【0094】デジタルカメラ100は、以上の構成をと
ることにより、処理速度の低下を招くことなく小さなワ
ークメモリにより大容量の画像データをWavelet
変換することができる。
【0095】実施の形態2.実施の形態2では、Wav
elet変換処理装置がバスインターフェース側にデー
タを出力する画像符号化処理装置について説明する。な
お、実施の形態2では、実施の形態1と同様の構成部分
についてはその説明を省略し、特に断らない限り実施の
形態1と同一の符号を付することとする。
【0096】(画像符号化処理装置1600の内容)図
16は、実施の形態2の画像符号化処理装置の内部構成
の一例を示したブロック図である。画像符号化処理装置
1600は、画像符号化処理装置103と同様に、バス
インターフェース1601と、Wavelet変換処理
装置1602と、量子化処理装置1603と、エントロ
ピー符号化処理装置1604と、符号メモリコントロー
ラ1605と、符号メモリ1606と、を有する。
【0097】図17は、画像を細かく分割する図3の例
とは異なり、Wavelet変換後の画像データを1定
のサイズで分割したタイルの例である。実施の形態2で
は、画像符号化処理装置1600は、タイルを単位とし
てデータをエントロピー符号化する。なお、図17
(b)に示した例は、図17(a)の画像データを3階
層のオクターブ分割したものである。
【0098】(画像符号化処理装置1600:Wave
let変換処理装置1602の内容)図18は、実施の
形態2のWavelet変換処理装置の概略構成の一例
を示したブロック図である。Wavelet変換処理装
置1602は、Wavelet変換を行うWavele
t演算器1621と、1ライン前の画像データを保持し
ておくラインメモリ1622と、Wavelet演算器
1621で生成されたデータを格納するデータバッファ
1623〜1626と、を有する。
【0099】また、Wavelet変換処理装置160
2は、データバッファ1623〜データバッファ162
5を制御するバッファコントローラ1627を備え、バ
ッファコントローラ1627は、データバッファ162
3〜1625については、所定のタイミングで量子化処
理装置1603へデータを送出させ、データバッファ1
626については、所定のタイミングでWavelet
演算器1621にデータを送出させる。
【0100】Wavelet演算器1621およびライ
ンメモリ1622は、図4に示したWavelet演算
器401およびラインメモリ402と同様な動作をす
る。LHデータバッファ1623は、Wavelet演
算器1621で生成されたLHデータを水平方向に64
個格納する。HLデータバッファ1624は、Wave
let演算器1621で生成されたHLデータを水平方
向に64個格納する。HHデータバッファ1625は、
Wavelet演算器1621で生成されたHHデータ
を水平方向に64個格納する。LLデータバッファ16
26は、Wavelet演算器1621で生成されたL
Lデータを水平方向に64個格納する。
【0101】図19および図20を用いて、Wavel
et変換処理装置1602の処理流れについて説明す
る。図19は、Wavelet変換処理装置1602の
処理流れの一例を示したフローチャートである。図20
は、図17(a)に示した画像データのうち処理単位ご
との分割例を示した説明図である。
【0102】ここでは、1画素×512画素を1行とし
て2行ずつ画像データを読み込みWavelet変換す
る流れについて説明する。Wavelet変換処理装置
1602は、まず、第1行および第2行のデータを読み
込み、Wavelet演算器1621によりWavel
et変換を行う(ステップS1901)。LHバッファ
1623、HLバッファ1624、HHバッファ162
5およびLLバッファ1626は、変換によって得られ
たLH、HL、HHおよびLLデータをそれぞれ格納す
る(ステップS1902)。
【0103】Wavelet変換処理装置1602は、
LHバッファ1623、HLバッファ1624およびH
Hバッファ1625に格納されたデータ(LHデータ、
HLデータ、HHデータ)を量子化処理装置1603へ
送出し、LLバッファ1626に格納されたLLデータ
については、バス107を介して外部メモリ102へ転
送する(ステップS1903)。
【0104】Wavelet変換処理装置1602は、
つぎに、第3行および第4行のデータを読み込み、Wa
velet演算器1621によりWavelet変換を
行う(ステップS1904)。LHバッファ1623、
HLバッファ1624、HHバッファ1625およびL
Lバッファ1626は、変換によって得られたLH、H
L、HHおよびLLデータをそれぞれ格納する(ステッ
プS1905)。
【0105】Wavelet変換処理装置1602は、
LHバッファ1623、HLバッファ1624およびH
Hバッファ1625に格納されたデータ(LHデータ、
HLデータ、HHデータ)を量子化処理装置1603へ
送出し、LLバッファ1626に格納されたLLデータ
については、バス107を介して外部メモリ102へ転
送する(ステップS1906)。
【0106】つぎに、Wavelet変換処理装置16
02は、ステップS1905およびステップS1906
で処理したLLデータを、外部メモリ102から読み出
し、Wavelet演算器1621で再度Wavele
t変換する(ステップS1907)。LHバッファ16
23、HLバッファ1624、HHバッファ1625お
よびLLバッファ1626は、変換によって得られたL
LLH、LLHL、LLHHおよびLLLLデータをそ
れぞれ格納する(ステップS1908)。
【0107】Wavelet変換処理装置1602は、
LHバッファ1623、HLバッファ1624およびH
Hバッファ1625に格納されたデータ(LLLHデー
タ、LLHLデータ、LLHHデータ)を量子化処理装
置1603へ送出し、LLバッファ1626に格納され
たLLLLデータについては、バス107を介して外部
メモリ102へ転送する(ステップS1909)。
【0108】つぎに、Wavelet変換処理装置16
02は、第5行および第6行のデータを読み込み、Wa
velet演算器1621によりWavelet変換を
行う(ステップS1910)。LHバッファ1623、
HLバッファ1624、HHバッファ1625およびL
Lバッファ1626は、変換によって得られたLH、H
L、HHおよびLLデータをそれぞれ格納する(ステッ
プS1911)。
【0109】Wavelet変換処理装置1602は、
LHバッファ1623、HLバッファ1624およびH
Hバッファ1625に格納されたデータ(LHデータ、
HLデータ、HHデータ)を量子化処理装置1603へ
送出し、LLバッファ1626に格納されたLLデータ
については、バス107を介して外部メモリ102へ転
送する(ステップS1912)。
【0110】Wavelet変換処理装置1602は、
つぎに、第7行および第8行のデータを読み込み、Wa
velet演算器1621によりWavelet変換を
行う(ステップS1913)。LHバッファ1623、
HLバッファ1624、HHバッファ1625およびL
Lバッファ1626は、変換によって得られたLH、H
L、HHおよびLLデータをそれぞれ格納する(ステッ
プS1914)。
【0111】Wavelet変換処理装置1602は、
LHバッファ1623、HLバッファ1624およびH
Hバッファ1625に格納されたデータ(LHデータ、
HLデータ、HHデータ)を量子化処理装置1603へ
送出し、LLバッファ1626に格納されたLLデータ
については、バス107を介して外部メモリ102へ転
送する(ステップS1915)。
【0112】つぎに、Wavelet変換処理装置16
02は、ステップS1912およびステップS1915
で処理したLLデータを、外部メモリ102から読み出
し、Wavelet演算器1621で再度Wavele
t変換する(ステップS1916)。LHバッファ16
23、HLバッファ1624、HHバッファ1625お
よびLLバッファ1626は、変換によって得られたL
LLH、LLHL、LLHHおよびLLLLデータをそ
れぞれ格納する(ステップS1917)。
【0113】Wavelet変換処理装置1602は、
LHバッファ1623、HLバッファ1624およびH
Hバッファ1625に格納されたデータ(LLLHデー
タ、LLHLデータ、LLHHデータ)を量子化処理装
置1603へ送出し、LLバッファ1626に格納され
たLLLLデータについては、バス107を介して外部
メモリ102へ転送する(ステップS1918)。
【0114】Wavelet変換処理装置1602は、
ステップS1909およびステップS1918で保持さ
れたLLLLデータを外部メモリ102から読み出し、
Wavelet演算器1621で再度Wavelet変
換する(ステップS1919)。LHバッファ162
3、HLバッファ1624、HHバッファ1625およ
びLLバッファ1626は、変換によって得られたLL
LLLH、LLLLHL、LLLLHHおよびLLLL
LLデータをそれぞれ格納する(ステップS192
0)。
【0115】Wavelet変換処理装置1602は、
LHバッファ1623、HLバッファ1624およびH
Hバッファ1625に格納されたデータ(LLLLLH
データ、LLLLHLデータ、LLLLHHデータ)を
量子化処理装置1603へ送出し、LLバッファ162
6に格納されたLLLLLLデータについては、バス1
07を介して符号メモリ1606へ転送する(ステップ
S1921)。
【0116】以上を繰り返し処理することにより、図1
7に示した画像データは図3(b)に示したWavel
et変換後のデータとなる。
【0117】(画像符号化処理装置1600:エントロ
ピー符号化処理装置1604の内容)図21は、エント
ロピー符号化処理装置の概略構成の一例を示したブロッ
ク図である。エントロピー符号化処理装置1604は、
図10に示したエントロピー符号化処理装置134と、
同様の構成を有し、コンテキストモデル生成部2101
と、エントロピー符号器2102(エントロピー符号器
2102a〜エントロピー符号器2102j)を有す
る。ここでは、エントロピー符号化処理装置1604の
うち、実施の形態1のエントロピー符号器1002と構
成の異なるエントロピー符号器2102を中心に説明す
る。
【0118】図22は、実施の形態2のエントロピー符
号器2102の構成の一例を示したブロック図である。
エントロピー符号器2102は、コンテキストメモリ部
2201と、コンテキストメモリのデータとビットプレ
ーン値を受け取り、符号とその符号のイネーブルを出力
する算術符号器2206と、から構成される。
【0119】コンテキストメモリ部2201は、3個の
コンテキストメモリ(コンテキストメモリ2202、2
203および2204)と、量子化処理装置1603か
ら入力されるデータの種類によりコンテキストメモリを
選択するMUX2205とを有する。
【0120】コンテキストメモリ2202、2203お
よび2204は、量子化処理装置1603から、それぞ
れ、HLデータ、LHデータおよびHHデータが転送さ
れたとき使用されるコンテキストメモリである。
【0121】実施の形態2のWavelet変換処理装
置1602は、実施の形態1のWavelet変換処理
装置と異なり、LHデータ、HLデータ、HHデータお
よびLLデータのみを扱うので、エントロピー符号器2
102中のコンテキストメモリも3種類で足りる。
【0122】以上説明したように、実施の形態2のデジ
タルカメラは、再帰的に処理されないHHフィルタ、H
Lフィルタ、LHフィルタを通過したデータが、即座に
符号化され、再帰的にWavelet変換するLLフィ
ルタを通過したデータ分のみを外部メモリ102に格納
する。これにより処理速度の低下を招くことなく小さな
ワークメモリにより、大容量の画像データをWavel
et変換することができる。
【0123】実施の形態3.実施の形態3では、高速に
画像データの符号化が可能な画像圧縮装置をデジタルカ
メラに適用した例を説明する。なお、実施の形態3で
は、実施の形態1または実施の形態2と同様な構成部分
については同一の符合を付し、その説明を省略するもの
とする。
【0124】図23は、画像データを高速に符号化可能
な画像圧縮装置を適用したデジタルカメラの構成の一例
を示したブロック図である。デジタルカメラ2300
は、被写体を撮像し画像データを出力する撮像部230
1と、撮像部2301から直接画像データを入力し符号
化されたデータを出力する画像符号化処理装置2302
と、符号化されたデータを一時的に格納するメモリ23
04と、メモリ2304からの符号化されたデータを格
納するメモリカード2303と、画像の圧縮率を調整
し、複数の符号を接続して一つの符号を作成などするC
PU2305と、外部メモリ102上の画像情報を表示
するLCD2306と、これら各部を接続するバス23
07と、を有する。
【0125】なお、図23のバス2307に沿って示し
たからまでの矢印は、画像データの画慣れを概念的
に示したものである。図示したように、実施の形態2で
は、撮像部2301で撮像された画像データは、画像符
号化処理装置に直接転送される。これにより、バス23
07を介したメモリ2304のデータの入出力が実施の
形態1のデジタルカメラ100より少なくなり、高速に
画像データを処理できる。
【0126】(画像符号化処理装置2302の内容)つ
ぎに、画像符号化処理装置2302の内容について説明
する。図24は、実施の形態3の画像符号化処理装置の
内部構成の一例を示したブロック図である。画像符号化
処理装置2302は、画像データに対してWavele
t変換を行うWavelet変換処理装置2401と、
Wavelet変換後のデータを量子化する量子化処理
装置2402と、量子化後のデータをエントロピー符号
化するエントロピー符号化処理装置2403と、符号デ
ータを画像符号化処理装置2302内に一時的に格納す
る符号メモリ2405と、エントロピー符号化処理装置
2403と符号メモリ2405との間で符号データを入
出力し、ある程度の符号が符号メモリ2405に格納さ
れた場合に符号メモリ2405の内容をバスインターフ
ェース2406に転送する符号メモリコントローラ24
04と、バスインターフェース2406と、を有する。
【0127】Wavelet変換処理装置2401は、
撮影部2301から直接画像データを受け取り、Wav
elet変換し、LHデータ、HLデータおよびHHデ
ータを量子化処理装置2402へ転送し、LLデータを
バスインターフェース2406を介して、メモリ230
4へ転送する。
【0128】また、Wavelet変換処理装置240
1は、撮影部2301から画像データをすべて処理した
後にメモリ2304からLLデータを読み出し、Wav
elet変換処理を行い、LLHLデータ、LLLHデ
ータ、LLHHデータを量子化処理装置2402へ転送
する。以上の処理を繰り返すことにより、デジタルカメ
ラ2300は高速に画像データを符号化する。
【0129】実施の形態3のデジタルカメラでは、バス
2307を介すことなく直接撮像した画像データをWa
velet変換して圧縮するので、高速に圧縮すること
ができる。すなわち、デジタルカメラ2300は、処理
速度の低下を招くことなく小さなワークメモリにより大
容量の画像データをWavelet変換することができ
る。
【0130】
【発明の効果】以上説明したように、本発明の画像圧縮
装置(請求項1)は、画像データ入力手段が、所定の大
きさの画像データをWavelet変換手段に順次入力
させ、Wavelet変換手段が、入力された所定の大
きさの画像データを、水平方向低域−垂直方向低域信号
であるLLデータ、水平方向低域−垂直方向高域信号で
あるLHデータ、水平方向高域−垂直方向低域信号であ
るHLデータ、および、水平方向高域−垂直方向高域信
号であるHHデータに変換して出力し、LHバッファ、
HLバッファ、HHバッファ、および、LLバッファ
が、前記Wavelet変換手段から出力されたLHデ
ータ、HLデータ、HHデータおよびLLデータをそれ
ぞれ格納し、再帰入力手段が、前記LLバッファに格納
されたLLデータを再び前記Wavelet変換手段に
入力させ、複数の符号化手段が前記LHバッファに格納
されたLHデータ、前記HLバッファに格納されたHL
データ、および、前記HHバッファに格納されたHHデ
ータを符号化するので、符号化する前に一旦大きな作業
用メモリに格納しなくて済み、バッファに格納されたH
Hデータ、LHデータ、および、HLデータを複数の符
号化手段で即時に符号化でき、これにより、Wavel
et変換された画像データを圧縮する際に、作業用の大
容量のメモリを備えることなく、高速に処理することが
可能な画像圧縮装置を提供することができる。
【0131】また、本発明の画像圧縮装置(請求項2)
は、請求項1に記載の画像圧縮装置において、属性情報
付加手段が、前記符号化手段により符号化されたデータ
に、前記画像データ入力手段により入力された画像デー
タの位置情報と、前記Wavelet変換手段によりデ
ータが変換された回数である階層情報と、前記Wave
let変換手段により出力されたデータの種別情報と、
を含む属性情報を付加するので、符号化されたデータが
属性情報を含み、データの格納順序や格納位置を考慮す
る必要が無くなり、これにより、Wavelet変換さ
れた画像データを圧縮する際に、作業用の大容量のメモ
リを備えることなく、高速に処理することが可能な画像
圧縮装置を提供することができる。
【0132】また、本発明の画像圧縮装置(請求項3)
は、請求項2に記載の画像圧縮装置において、格納手段
が、前記属性情報付加手段により属性情報の付加された
データを複数格納するので、最終的に画像データを保存
させる記憶手段などに転送する前に、圧縮された複数の
画像データを一時的に保持させ、装置の負荷を軽減で
き、これにより、Wavelet変換された画像データ
を圧縮する際に、作業用の大容量のメモリを備えること
なく、高速に処理することが可能な画像圧縮装置を提供
することができる。
【0133】また、本発明の画像圧縮装置(請求項4)
は、請求項3に記載の画像圧縮装置において、画像デー
タ保存手段が画像データを保存し、データ判断手段が、
前記格納手段に格納されたデータの属性情報に基づい
て、連続して保存すべきデータが格納されたか否かを判
断し、送出制御手段が、前記データ判断手段により連続
して保存すべきデータが格納された場合に、当該データ
を前記画像データ保存手段に連続して送出するので、属
性情報を利用して、ビットプレーンごと、サブバンドご
と、タイルごとといった連続して保存すべき画像データ
を連続して送出し、途中で分断されたデータであっても
一連のデータとして出力し、これにより、Wavele
t変換された画像データを圧縮する際に、作業用の大容
量のメモリを備えることなく、高速に処理することが可
能な画像圧縮装置を提供することができる。
【0134】また、本発明の画像圧縮装置(請求項5)
は、請求項1〜4のいずれか一つに記載の画像圧縮装置
において、前記複数の符号化処理手段が、前記Wave
let変換手段から出力された複数種類のデータそれぞ
れに対応したコンテキストメモリと、前記複数種類のデ
ータの当該種別に従って、使用すべきコンテキストメモ
リを切り替える切替手段と、をそれぞれ具備したので、
複数の符号化処理手段によりWavelet変換された
画像データを並列に圧縮処理でき、これにより、Wav
elet変換された画像データを圧縮する際に、作業用
の大容量のメモリを備えることなく、高速に処理するこ
とが可能な画像圧縮装置を提供することができる。
【0135】また、本発明の画像圧縮装置(請求項6)
は、請求項3に記載の画像圧縮装置において、少なくと
も、前記Wavelet変換処理手段、LHバッファ、
HLバッファ、HHバッファ、LLバッファ、符号化手
段および格納手段を1チップに形成したので、チップ中
の作業用メモリを小さくすることができ、これにより、
装置コストを低減することができる画像圧縮装置を提供
することができる。
【0136】また、本発明の画像撮像装置(請求項7)
は、画像を撮像する画像撮像手段と、前記画像撮像手段
により撮像された画像のデータを保存する撮像画像保存
手段と、前記請求項1〜6のいずれか一つに記載の画像
圧縮装置と、を具備し、前記画像データ入力手段は、前
記撮像画像保存手段に保存された画像データから前記所
定の大きさの画像データを前記Wavelet変換手段
に順次入力させるので、作業用メモリを小さくすること
ができ、これにより、小型の画像撮像装置を提供するこ
とができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】画像データ全体をバスを介して外部のメモリに
一旦格納し、この外部のメモリからWevelet変換
すべきデータを入力して符号化するデジタルカメラの構
成の一例を示したブロック図である。
【図2】実施の形態1の画像符号化処理装置の内部構成
の一例を示したブロック図である。
【図3】画像データを水平方向に4分割、垂直方向に4
分割した例を示した説明図である。
【図4】実施の形態1のWavelet変換処理装置の
概略構成の一例を示したブロック図である。
【図5】入力する画像データの例と、出力するサブバン
ドデータの例を示した図である。
【図6】Wavelet変換を示す図である。
【図7】128画素×128画素の画像データを各行ご
とにWavelet変換器に入力する際の取り込みデー
タの塊を例示した説明図である。
【図8】実施の形態1のWavelet変換処理装置の
処理流れの一例を示したフローチャートである。
【図9】実施の形態1の量子化処理装置の概略構成の一
例を示したブロック図である。
【図10】実施の形態1のエントロピー符号化処理装置
の概略構成の一例を示したブロック図である。
【図11】実施の形態1のエントロピー符号化処理装置
が使用するコンテキストモデルの一例である。
【図12】実施の形態1のエントロピー符号化処理装置
が使用するコンテキストモデルのテンプレートの一例で
ある。
【図13】実施の形態1の符号メモリコントローラのう
ち符号メモリへデータを書き込む部分の概略構成の一例
を示した説明図である。
【図14】実施の形態1の符号メモリのフォーマットの
一例を示した説明図である。
【図15】実施の形態1の符号メモリコントローラのう
ち符号メモリからデータを読み込む部分の概略構成の一
例を示した説明図である。
【図16】実施の形態2の画像符号化処理装置の内部構
成の一例を示したブロック図である。
【図17】Wavelet変換後の画像データを1定の
サイズで分割したタイルの例である。
【図18】実施の形態2のWavelet変換処理装置
の概略構成の一例を示したブロック図である。
【図19】実施の形態2のWavelet変換処理装置
の処理流れの一例を示したフローチャートである。
【図20】512画素×512画素の画像データを各行
ごとにWavelet変換器に入力する際の取り込みデ
ータの塊を例示した説明図である。
【図21】実施の形態2のエントロピー符号化処理装置
の概略構成の一例を示したブロック図である。
【図22】実施の形態2のエントロピー符号器の構成の
一例を示したブロック図である。
【図23】画像データを高速に符号化可能な画像圧縮装
置を適用した実施の形態3のデジタルカメラの構成の一
例を示したブロック図である。
【図24】実施の形態3の画像符号化処理装置の内部構
成の一例を示したブロック図である。
【図25】従来のWavelet変換を用いる画像圧縮
装置の一例を示した構成図である。
【符号の説明】
100 デジタルカメラ 101 撮像部 102 外部メモリ 103 画像符号化処理装置 104 メモリカード 107 バス 131 バスインターフェース 132 Wavelet変換処理装置 133 量子化処理装置 134 エントロピー符号化処理装置 135 符号メモリコントローラ 136 符号メモリ 401 Wavelet演算器 402 ラインメモリ 403,404,405,406,407,408 デ
ータバッファ 409 バッファコントローラ 902 量子化係数格納部 903 量子化演算部 1001 コンテキストモデル生成部 1002 エントロピー符号器 1201 コンテキストメモリ部 1212 算術符号器 1301 識別信号追加器 1302 シフタ 1303 符号シフト部 1304 符号数カウント部 1309 符号メモリアドレス生成部 1600 画像符号化処理装置 1601 バスインターフェース 1602 Wavelet変換処理装置 1603 量子化処理装置 1604 エントロピー符号化処理装置 1605 符号メモリコントローラ 1606 符号メモリ 2101 コンテキストモデル生成部 2102 エントロピー符号器 2201 コンテキストメモリ部 2206 算術符号器 2300 デジタルカメラ 2401 Wavelet変換処理装置 2402 量子化処理装置 2403 エントロピー符号化処理装置 2404 符号メモリコントローラ 2405 符号メモリ 2406 バスインターフェース 2500 画像圧縮装置 2503 ワークメモリ 2504 バス 2522 Wavelet処理装置 2523 量子化装置 2525 エントロピー符号化処理装置
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI テーマコート゛(参考) // H04N 101:00 H04N 5/92 H Fターム(参考) 5C022 AA13 AC69 5C053 FA08 FA27 GB22 GB26 KA03 KA04 KA24 LA01 5C059 KK08 MA24 MA35 MC11 ME11 PP01 SS15 UA02 UA31 UA38 5C078 AA04 BA53 CA27 CA31 DA01 5J064 AA02 AA03 BA09 BA16 BC01 BC06 BC11 BC16 BD03

Claims (7)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 所定の大きさの画像データをWavel
    et変換手段に順次入力させる画像データ入力手段と、 入力された所定の大きさの画像データを、水平方向低域
    −垂直方向低域信号であるLLデータ、水平方向低域−
    垂直方向高域信号であるLHデータ、水平方向高域−垂
    直方向低域信号であるHLデータ、および、水平方向高
    域−垂直方向高域信号であるHHデータに変換して出力
    するWavelet変換手段と、 前記Wavelet変換手段から出力されたLHデー
    タ、HLデータ、HHデータおよびLLデータをそれぞ
    れ格納するLHバッファ、HLバッファ、HHバッフ
    ァ、および、LLバッファと、 前記LLバッファに格納されたLLデータを再び前記W
    avelet変換手段に入力させる再帰入力手段と、 前記LHバッファに格納されたLHデータ、前記HLバ
    ッファに格納されたHLデータ、および、前記HHバッ
    ファに格納されたHHデータを符号化する複数の符号化
    手段と、 を具備したことを特徴とする画像圧縮装置。
  2. 【請求項2】 前記符号化手段により符号化されたデー
    タに、前記画像データ入力手段により入力された画像デ
    ータの位置情報と、前記Wavelet変換手段により
    データが変換された回数である階層情報と、前記Wav
    elet変換手段により出力されたデータの種別情報
    と、を含む属性情報を付加する属性情報付加手段を備え
    たことを特徴とする請求項1に記載の画像圧縮装置。
  3. 【請求項3】 前記属性情報付加手段により属性情報の
    付加されたデータを複数格納する格納手段を備えたこと
    を特徴とする請求項2に記載の画像圧縮装置。
  4. 【請求項4】 画像データを保存する画像データ保存手
    段と、 前記格納手段に格納されたデータの属性情報に基づい
    て、連続して保存すべきデータが格納されたか否かを判
    断するデータ判断手段と、 前記データ判断手段により連続して保存すべきデータが
    格納された場合に、当該データを前記画像データ保存手
    段に連続して送出する送出制御手段と、 を具備したことを特徴とする請求項3に記載の画像圧縮
    装置。
  5. 【請求項5】 前記複数の符号化処理手段は、前記Wa
    velet変換手段から出力された複数種類のデータそ
    れぞれに対応したコンテキストメモリと、 前記複数種類のデータの当該種別に従って、使用すべき
    コンテキストメモリを切り替える切替手段と、 をそれぞれ具備したことを特徴とする請求項1〜4のい
    ずれか一つに記載の画像圧縮装置。
  6. 【請求項6】 少なくとも、前記Wavelet変換処
    理手段、LHバッファ、HLバッファ、HHバッファ、
    LLバッファ、符号化手段および格納手段を1チップに
    形成したことを特徴とする請求項3に記載の画像圧縮装
    置。
  7. 【請求項7】 画像を撮像する画像撮像手段と、 前記画像撮像手段により撮像された画像のデータを保存
    する撮像画像保存手段と、 前記請求項1〜6のいずれか一つに記載の画像圧縮装置
    と、 を具備し、 前記画像データ入力手段は、前記撮像画像保存手段に保
    存された画像データから前記所定の大きさの画像データ
    を前記Wavelet変換手段に順次入力させることを
    特徴とする画像撮像装置。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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