JP2004328508A - 画像符号化装置及び方法、画像復号装置及び方法、誤り訂正符号化装置及び方法、並びに誤り訂正復号装置及び方法 - Google Patents
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Abstract
【課題】例えばＪＰＥＧ−２０００方式に従って画像を符号化する過程で、或いは符号化で得られた符号化コードストリームに対して、容易且つ効率的に誤り訂正符号化を施す。
【解決手段】画像符号化装置において、例えばＪＰＥＧ−２０００方式に従って符号化コードストリームを生成する際に、例えばヘッダ、最上位レイヤ、最上位レイヤの次のレイヤのパケットのデータに対して誤り訂正符号化を施し、得られた検査シンボルをまとめて所定の下位レイヤ、例えば最下位レイヤに埋め込む。画像復号装置では、この検査シンボルを抽出して誤り訂正を行う。
【選択図】 図９
【解決手段】画像符号化装置において、例えばＪＰＥＧ−２０００方式に従って符号化コードストリームを生成する際に、例えばヘッダ、最上位レイヤ、最上位レイヤの次のレイヤのパケットのデータに対して誤り訂正符号化を施し、得られた検査シンボルをまとめて所定の下位レイヤ、例えば最下位レイヤに埋め込む。画像復号装置では、この検査シンボルを抽出して誤り訂正を行う。
【選択図】 図９
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えばＪＰＥＧ−２０００方式に従って符号化コードストリームを生成する過程で又は生成された符号化コードストリームに対して誤り訂正符号化を施す画像符号化装置及びその方法、並びに誤り訂正符号化装置及びその方法と、符号化コードストリームに埋め込まれた誤り訂正符号を用いて誤り訂正を行う画像復号装置及びその方法、並びに誤り訂正復号装置及びその方法とに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来の代表的な画像圧縮方式として、ＩＳＯ（Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ Ｓｔａｎｄａｒｄｓ Ｏｒｇａｎｉｚａｔｉｏｎ）によって標準化されたＪＰＥＧ（Ｊｏｉｎｔ Ｐｈｏｔｏｇｒａｐｈｉｃ Ｅｘｐｅｒｔｓ Ｇｒｏｕｐ）方式がある。これは、離散コサイン変換（Ｄｅｓｃｒｅｔｅ Ｃｏｓｉｎｅ Ｔｒａｎｓｆｏｒｍ；ＤＣＴ）を用い、比較的高いビットが割り当てられる場合には、良好な符号化画像及び復号画像を供することが知られている。しかし、ある程度以上に符号化ビット数を少なくすると、ＤＣＴ特有のブロック歪みが顕著になり、主観的に劣化が目立つようになる。
【０００３】
一方、近年では画像をフィルタバンクと呼ばれるハイパス・フィルタとローパス・フィルタとを組み合わせたフィルタによって複数の帯域に分割し、各帯域毎に符号化を行う方式の研究が盛んになっている。その中でも、ウェーブレット変換符号化は、ＤＣＴのように高圧縮でブロック歪みが顕著になるという欠点がないことから、ＤＣＴに代わる新たな技術として有力視されている。
【０００４】
例えば２００１年１月に国際標準化が完了したＪＰＥＧ−２０００は、このウェーブレット変換に高能率なエントロピー符号化（ビットプレーン単位のビット・モデリングと算術符号化）を組み合わせた方式を採用しており、ＪＰＥＧに比べて符号化効率の大きな改善を実現している（例えば下記特許文献１参照）。
【０００５】
【特許文献１】
特開２００２−１６５０９８号公報
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、従来、デジタル画像にデータを視覚的に認知し難い形式で挿入する電子透かしという技術が研究されている。この技術は、画像の２次使用の防止や個人認証等の不正使用を想定したものと、それ以外のものに分けられる。既に学会や研究会等で報告された先行例としては、「小林弘幸、野口祥宏、貴家仁志：『ＪＰＥＧ符号化列へのバイナリデータの埋め込み法』， 信学論（Ｄ−ＩＩ）， Ｖｏｌ．Ｊ８３−Ｄ−ＩＩ， Ｎｏ．６， ｐｐ．１４６９−１４７６， Ｊｕｎｅ ２０００」や、「貴家仁志：『ＪＰＥＧ，ＭＰＥＧ画像へのバイナリデータの埋め込み法』， 信学論（Ａ）， Ｖｏｌ．Ｊ８３−Ａ， Ｎｏ．１２， ｐｐ．１３４９−１３５６， Ｄｅｃ ２０００」等が挙げられる。
【０００７】
しかしながら、これらの先行例は、ＤＣＴの使用を前提としているため、ＪＰＥＧ方式やＭＰＥＧ（Ｍｏｖｉｎｇ Ｐｉｃｔｕｒｅ Ｅｘｐｅｒｔｓ Ｇｒｏｕｐ）方式に適用することはできるものの、上述したようにウェーブレット変換を用いるＪＰＥＧ−２０００方式に適用することができない。また、データの埋め込みが符号化時のビットレート制御に影響を与えるため、データ埋め込みを独立に行えないという問題があった。
【０００８】
一方、従来、伝送データが通信路で失われても受信側で完全に再生するために、伝送データに誤り訂正符号を埋め込む誤り訂正技術が研究されている。この誤り訂正符号の代表例としては、例えばリードソロモン符号、ビタビ符号、或いはターボ符号等が挙げられる。
【０００９】
ここで、ＪＰＥＧ−２０００の規格では、エラー耐性を強化する目的で、主としてマーカ・コード挿入による手段とエントロピー符号化のモード指定による手段とが備わっている。しかしながら、このような標準のエラー耐性機能のみではエラーにより失われたデータを回復することができないため、完全にエラーを訂正するために、通信する符号化ビットストリームを誤り訂正符号を用いて保護する方法が一般的に用いられている。
【００１０】
しかしながら、この方法では、予め定められた誤り訂正能力の符号のみが使用可能であり、通信路に合わせて誤り訂正能力を変更することができないという問題があった。
【００１１】
本発明は、このような従来の実情に鑑みて提案されたものであり、例えばＪＰＥＧ−２０００方式に従って画像を符号化する過程で、或いはＪＰＥＧ−２０００方式に従って画像を符号化して得られた符号化コードストリームに対して、容易且つ効率的に誤り訂正符号化を施す画像符号化装置及びその方法、並びに誤り訂正符号化装置及びその方法と、符号化コードストリームに埋め込まれた誤り訂正符号を用いて誤り訂正を行う画像復号装置及びその方法、並びに誤り訂正復号装置及びその方法とを提供することを目的とする。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
上述した目的を達成するために、本発明に係る画像符号化装置及びその方法は、入力画像を算術符号化して符号化コードストリームを生成し、生成した符号化コードストリームを複数のレイヤに分割して各レイヤ毎に複数のパケットを生成し、ヘッダ及び／又は所定の１以上のレイヤのパケットのデータに対して誤り訂正符号化を施し、この誤り訂正符号化によって生成された検査シンボルを所定の下位レイヤのパケットに埋め込む。
【００１３】
一方、上述した目的を達成するために、本発明に係る画像復号装置及びその方法は、画像符号化装置において入力画像を算術符号化して符号化コードストリームを生成し、生成した符号化コードストリームを複数のレイヤに分割して各レイヤ毎に複数のパケットを生成し、ヘッダ及び／又は所定の１以上のレイヤのパケットのデータに対して誤り訂正符号化を施し、この誤り訂正符号化によって生成された検査シンボルを所定の下位レイヤのパケットに埋め込むことで得られた符号化コードストリームを入力し、該入力符号化コードストリームを復号して入力画像を復元するものであり、入力符号化コードストリームを解析し、上記下位レイヤのパケットから検査シンボルを抽出し、この検査シンボルを用いて、ヘッダ及び／又は所定の１以上のレイヤのパケットのデータに対して誤り訂正復号を施し、誤り訂正復号後の符号化コードストリームを復号する。
【００１４】
また、上述した目的を達成するために、本発明に係る画像符号化装置及びその方法は、入力画像を算術符号化して符号化コードストリームを生成し、生成した符号化コードストリームを複数のレイヤに分割して各レイヤ毎に複数のパケットを生成し、ヘッダ及び／又は所定の１以上のレイヤのパケットのデータに対して誤り訂正符号化を施し、この誤り訂正符号化によって生成された検査シンボルをメインヘッダ又はタイルパートヘッダのＣＯＭマーカに埋め込む。
【００１５】
一方、上述した目的を達成するために、本発明に係る画像復号装置及びその方法は、画像符号化装置において入力画像を算術符号化して符号化コードストリームを生成し、生成した符号化コードストリームを複数のレイヤに分割して各レイヤ毎に複数のパケットを生成し、ヘッダ及び／又は所定の１以上のレイヤのパケットのデータに対して誤り訂正符号化を施し、この誤り訂正符号化によって生成された検査シンボルをメインヘッダ又はタイルパートヘッダのＣＯＭマーカに埋め込むことで得られた符号化コードストリームを入力し、該入力符号化コードストリームを復号して入力画像を復元するものであり、入力符号化コードストリームを解析し、上記ＣＯＭマーカから検査シンボルを抽出し、この検査シンボルを用いて、ヘッダ及び／又は所定の１以上のレイヤのパケットのデータに対して誤り訂正復号を施し、誤り訂正復号後の符号化コードストリームを復号する。
【００１６】
また、上述した目的を達成するために、本発明に係る画像符号化装置及びその方法は、入力画像に対してフィルタリング処理を施してサブバンドを生成し、生成されたサブバンドを分割して所定の大きさのコードブロックを生成し、コードブロック毎に最上位ビットから最下位ビットに至るビットプレーンを生成し、このビットプレーン毎にビットモデリングを行い、ビットプレーン毎にコーディングパスを生成し、生成したコーディングパス内で算術符号化を行い、符号化コードストリームを生成する。そして、生成した符号化コードストリームを複数のレイヤに分割して各レイヤ毎に複数のパケットを生成し、ヘッダ及び／又は所定の１以上のレイヤのパケットのデータに対して誤り訂正符号化を施し、この誤り訂正符号化によって生成された検査シンボルを所定のコードブロック中の一部又は新たに追加したコーディングパスに埋め込む。
【００１７】
一方、上述した目的を達成するために、本発明に係る画像復号装置及びその方法は、画像符号化装置において入力画像に対してフィルタリング処理を施してサブバンドを生成し、生成されたサブバンドを分割して所定の大きさのコードブロックを生成し、コードブロック毎に最上位ビットから最下位ビットに至るビットプレーンを生成し、上記ビットプレーン毎にビットモデリングを行ってコーディングパスを生成し、生成されたコーディングパス内で算術符号化を行って符号化コードストリームを生成し、生成した符号化コードストリームを複数のレイヤに分割して各レイヤ毎に複数のパケットを生成し、ヘッダ及び／又は所定の１以上のレイヤのパケットのデータに対して誤り訂正符号化を施し、生成された検査シンボルを所定のコードブロック中の一部又は新たに追加したコーディングパスに埋め込むことで得られた符号化コードストリームを入力し、該入力符号化コードストリームを復号して入力画像を復元するものであり、入力符号化コードストリームを解析し、所定のコードブロック中の一部又は新たに追加されたコーディングパスから検査シンボルを抽出し、この検査シンボルを用いて、ヘッダ及び／又は所定の１以上のレイヤのパケットのデータに対して誤り訂正復号を施し、誤り訂正復号後の符号化コードストリームを復号する。
【００１８】
このような画像符号化装置及びその方法では、例えばＪＰＥＧ−２０００方式に従って符号化コードストリームを生成する際に、ヘッダ及び／又は所定の１以上のレイヤのパケットのデータに対して誤り訂正符号化を施し、得られた検査シンボルをまとめて所定の下位レイヤ、ＣＯＭマーカ、或いは所定のコードブロック中の一部又は新たに追加されたコーディングパスに埋め込む。そして画像復号装置及びその方法では、埋め込まれた検査シンボルを抽出し、この検査シンボルを用いて、ヘッダ及び／又は所定の１以上のレイヤのパケットのデータに対して誤り訂正復号を施す。
【００１９】
また、上述した目的を達成するために、本発明に係る誤り訂正符号化装置及びその方法は、入力画像を算術符号化して生成した符号化コードストリームを入力し、該入力符号化コードストリームを複数のレイヤに分割して各レイヤ毎に複数のパケットを生成し、ヘッダ及び／又は所定の１以上のレイヤのパケットのデータに対して誤り訂正符号化を施し、この誤り訂正符号化によって生成された検査シンボルを所定の下位レイヤのパケットに埋め込む。
【００２０】
一方、上述した目的を達成するために、本発明に係る誤り訂正復号装置及びその方法は、画像符号化装置において入力画像を算術符号化して符号化コードストリームを生成し、生成した符号化コードストリームを複数のレイヤに分割して各レイヤ毎に複数のパケットを生成し、ヘッダ及び／又は所定の１以上のレイヤのパケットのデータに対して誤り訂正符号化を施し、この誤り訂正符号化によって生成された検査シンボルを所定の下位レイヤのパケットに埋め込むことで得られた符号化コードストリームを入力し、該入力符号化コードストリームの誤り訂正を行うものであり、入力符号化コードストリームを解析し、上記下位レイヤのパケットから検査シンボルを抽出し、この検査シンボルを用いて、ヘッダ及び／又は所定の１以上のレイヤのパケットのデータに対して誤り訂正復号を施す。
【００２１】
また、上述した目的を達成するために、本発明に係る誤り訂正符号化装置及びその方法は、入力画像を算術符号化して生成した符号化コードストリームを入力し、該入力符号化コードストリームを複数のレイヤに分割して各レイヤ毎に複数のパケットを生成し、ヘッダ及び／又は所定の１以上のレイヤのパケットのデータに対して誤り訂正符号化を施し、この誤り訂正符号化手段によって生成された検査シンボルをメインヘッダ又はタイルパートヘッダのＣＯＭマーカに埋め込む。
【００２２】
一方、上述した目的を達成するために、本発明に係る誤り訂正復号装置及びその方法は、画像符号化装置において入力画像を算術符号化して符号化コードストリームを生成し、この符号化コードストリームを複数のレイヤに分割して各レイヤ毎に複数のパケットを生成し、ヘッダ及び／又は所定の１以上のレイヤのパケットのデータに対して誤り訂正符号化を施し、この誤り訂正符号化によって生成された検査シンボルをメインヘッダ又はタイルパートヘッダのＣＯＭマーカに埋め込むことで得られた符号化コードストリームを入力し、該入力符号化コードストリームの誤り訂正を行うものであり、入力符号化コードストリームを解析し、上記ＣＯＭマーカから上記検査シンボルを抽出し、この検査シンボルを用いて、ヘッダ及び／又は所定の１以上のレイヤのパケットのデータに対して誤り訂正復号を施す。
【００２３】
また、上述した目的を達成するために、本発明に係る誤り訂正符号化装置及びその方法は、入力画像に対してフィルタリング処理を施してサブバンドを生成し、生成されたサブバンドを分割して所定の大きさのコードブロックを生成し、上記コードブロック毎に最上位ビットから最下位ビットに至るビットプレーンを生成し、上記ビットプレーン毎にビットモデリングを行ってコーディングパスを生成し、生成されたコーディングパス内で算術符号化を行って生成した符号化コードストリームを入力する。そして、この入力符号化コードストリームを複数のレイヤに分割して各レイヤ毎に複数のパケットを生成し、ヘッダ及び／又は所定の１以上のレイヤのパケットのデータに対して誤り訂正符号化を施し、この誤り訂正符号化によって生成された検査シンボルを所定のコードブロック中の一部又は新たに追加したコーディングパスに埋め込む。
【００２４】
一方、上述した目的を達成するために、本発明に係る誤り訂正復号装置及びその方法は、画像符号化装置において入力画像に対してフィルタリング処理を施してサブバンドを生成し、生成されたサブバンドを分割して所定の大きさのコードブロックを生成し、このコードブロック毎に最上位ビットから最下位ビットに至るビットプレーンを生成し、ビットプレーン毎にビットモデリングを行ってコーディングパスを生成し、生成されたコーディングパス内で算術符号化を行って符号化コードストリームを生成し、生成した符号化コードストリームを複数のレイヤに分割して各レイヤ毎に複数のパケットを生成し、ヘッダ及び／又は所定の１以上のレイヤのパケットのデータに対して誤り訂正符号化を施し、生成された検査シンボルを所定のコードブロック中の一部又は新たに追加されたコーディングパスに埋め込むことで得られた符号化コードストリームを入力し、該入力符号化コードストリームの誤り訂正を行うものであり、入力符号化コードストリームを解析し、所定のコードブロック中の一部又は新たに追加されたコーディングパスから検査シンボルを抽出し、この検査シンボルを用いて、ヘッダ及び／又は所定の１以上のレイヤのパケットのデータに対して誤り訂正復号を施す。
【００２５】
このような誤り訂正符号化装置及びその方法では、例えばＪＰＥＧ−２０００方式に従って生成された符号化コードストリームを入力し、ヘッダ及び／又は所定の１以上のレイヤのパケットのデータに対して誤り訂正符号化を施し、得られた検査シンボルをまとめて所定の下位レイヤ、ＣＯＭマーカ、或いは所定のコードブロック中の一部又は新たに追加されたコーディングパスに埋め込む。そして誤り訂正復号装置及びその方法では、埋め込まれた検査シンボルを抽出し、この検査シンボルを用いて、ヘッダ及び／又は所定の１以上のレイヤのパケットのデータに対して誤り訂正復号を施す。
【００２６】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を適用した具体的な実施の形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。
【００２７】
（１）第１の実施の形態
（１−１）
先ず第１の実施の形態における画像符号化装置の概略構成を図１に示す。図１に示すように、画像符号化装置１０は、ウェーブレット変換部１１と、量子化部１２と、コードブロック化部１３と、係数ビットモデリング部１４と、算術符号化部１５と、レート制御部１７と、レイヤ生成部１８と、誤り訂正符号化部１９と、コードストリーム・フォーマット部２０とから構成されている。ここで、コードブロック化部１３と、係数ビットモデリング部１４と、算術符号化部１５とにより、ＥＢＣＯＴ（Ｅｍｂｅｄｄｅｄ Ｃｏｄｉｎｇ ｗｉｔｈ Ｏｐｔｉｍｉｚｅｄ Ｔｒｕｎｃａｔｉｏｎ）部１６が構成される。
【００２８】
ウェーブレット変換部１１は、通常、低域フィルタと高域フィルタとから構成されるフィルタバンクによって実現される。なお、デジタルフィルタは、通常複数タップ長のインパルス応答（フィルタ係数）を持っているため、フィルタリングが行えるだけの入力画像を予めバッファリングしておく必要があるが、簡単のため、図１では図示を省略する。
【００２９】
ウェーブレット変換部１１は、フィルタリングに必要な最低限の画像信号Ｄ１０を入力し、ウェーブレット変換を行うフィルタリング処理を行ってウェーブレット変換係数Ｄ１１を生成する。
【００３０】
このウェーブレット変換では、通常図２に示すように低域成分が繰り返し変換されるが、これは画像のエネルギの多くが低域成分に集中しているためである。ここで、図２におけるウェーブレット変換のレベル数は２であり、この結果計７個のサブバンドが生成されている。すなわち、１回目のフィルタリング処理によって水平方向のサイズＸ＿ＳＩＺＥ及び垂直方向のサイズＹ＿ＳＩＺＥがそれぞれ１／２に分割され、ＬＬ１，ＬＨ２，ＨＬ２，ＨＨ２の４つのサブバンドが生成される。そして２回目のフィルタリング処理によってＬＬ１がさらに分割されて、ＬＬ０，ＬＨ１，ＨＬ１，ＨＨ１の４つのサブバンドが生成される。なお、図２においてＬ，Ｈはそれぞれ低域，高域を表し、Ｌ，Ｈの後の数字は解像度レベルを表す。すなわち、例えばＬＨ１は、水平方向が低域で垂直方向が高域である解像度レベル＝１のサブバンドを表す。
【００３１】
量子化部１２は、ウェーブレット変換部１１から供給されたウェーブレット変換係数Ｄ１１に対して非可逆圧縮を施す。量子化手段としては、ウェーブレット変換係数Ｄ１１を量子化ステップサイズで除算するスカラ量子化を用いることができる。
【００３２】
コードブロック化部１３は、量子化部１２で生成されたサブバンド毎の量子化係数Ｄ１２を、ＪＰＥＧ−２０００の符号化単位であるコードブロック単位に分割する。すなわち図３に示すように、例えば６４×６４程度のサイズのコードブロックが、分割後の全てのサブバンド中に生成される。なお、ＪＰＥＧ−２０００の規定では、コードブロックのサイズは水平方向、垂直方向共に２の冪乗で表され、通常は３２×３２、又は６４×６４が使用されることが多い。コードブロック化部１３は、コードブロック毎の量子化係数Ｄ１３を係数ビットモデリング部１４に供給する。
【００３３】
係数ビットモデリング部１４は、コードブロック毎の量子化係数Ｄ１３に対して、以下のようにビットプレーン単位で係数ビットモデリングを行う。このビットプレーンの概念について図４を用いて説明する。図４（Ａ）は、縦４個、横４個の計１６個の係数からなる量子化係数を仮定したものである。この１６個の係数のうち絶対値が最大のものは１３であり、２進数表現では１１０１となる。したがって、係数の絶対値のビットプレーンは、図４（Ｂ）に示すような４つのビットプレーンから構成される。なお、各ビットプレーンの要素は、全て０又は１の数を取る。一方、量子化係数の符号は、−６が唯一負の値であり、それ以外は０又は正の値である。したがって、符号のビットプレーンは、図４（Ｃ）に示すようになる。
【００３４】
ここで、本実施の形態では、特にＪＰＥＧ−２０００規格で定められたＥＢＣＯＴと呼ばれるエントロピー符号化を行う。ＥＢＣＯＴの処理単位が上述のコードブロックである。なお、このＥＢＣＯＴについては、例えば、文献「ＩＳ０／ＩＥＣ １５４４４−１， Ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ−ＪＰＥＧ ２０００， Ｐａｒｔ １：Ｃｏｒｅ ｃｏｄｉｎｇ ｓｙｓｔｅｍ」等に詳細に記載されている。
【００３５】
各コードブロックは、最上位ビット（ＭＳＢ）から最下位ビット（ＬＳＢ）方向にビットプレーン毎に独立して符号化される。量子化係数は、ｎビットの符号付き２進数で表されており、ｂｉｔ０からｂｉｔ（ｎ−２）がＬＳＢからＭＳＢまでのそれぞれのビットを表す。なお、残りの１ビットは符号である。符号ブロックの符号化は、ＭＳＢ側のビットプレーンから順番に、以下の（ａ）〜（ｃ）に示す３種類のコーディングパスによって行われる。
（ａ） Ｓｉｇｎｉｆｉｃａｎｃｅ Ｐｒｏｐａｇａｔｉｏｎ Ｐａｓｓ
（ｂ） Ｍａｇｎｉｔｕｄｅ Ｒｅｆｉｎｅｍｅｎｔ Ｐａｓｓ
（ｃ） Ｃｌｅａｎ ｕｐ Ｐａｓｓ
【００３６】
３つのコーディングパスの用いられる順序を図５に示す。図５に示すように、先ずビットプレーン（ｎ−２）（ＭＳＢ）がＣｌｅａｎ ｕｐ Ｐａｓｓ（以下、適宜「ＣＵパス」という。）によって符号化される。続いて、順次ＬＳＢ側に向かい、各ビットプレーンが、Ｓｉｇｎｉｆｉｃａｎｃｅ Ｐｒｏｐａｇａｔｉｏｎ Ｐａｓｓ（以下、適宜「ＳＰパス」という。）、Ｍａｇｎｉｔｕｄｅ Ｒｅｆｉｎｅｍｅｎｔ Ｐａｓｓ（以下、適宜「ＭＲパス」という。）、ＣＵパスの順序で用いられて符号化される。
【００３７】
但し、実際にはＭＳＢ側から何番目のビットプレーンで初めて１が出てくるかをヘッダに書き、オール０のビットプレーンは符号化しない。この順序で３種類のコーディングパスを繰返し用いて符号化し、任意のビットプレーンの任意の符号化パスまでで符号化を打ち切ることにより、符号量と画質のトレードオフを取る、すなわちレート制御を行うことができる。
【００３８】
ここで、係数の走査（スキャニング）について図６を用いて説明する。コードブロックは、高さ４個の係数毎にストライプ（ｓｔｒｉｐｅ）に分けられる。ストライプの幅は、コードブロックの幅に等しい。スキャン順とは１個のコードブロック内の全ての係数を辿る順番であり、コードブロック中では上のストライプから下のストライプへの順序、各ストライプ中では左の列から右の列への順序、各列中では上から下への順序でスキャニングされる。なお、各コーディングパスにおいてコードブロック中の全ての係数がこのスキャン順で処理される。
【００３９】
以下、上述した３つのコーディングパスについて説明する。
【００４０】
（ａ） Ｓｉｇｎｉｆｉｃａｎｃｅ Ｐｒｏｐａｇａｔｉｏｎ Ｐａｓｓ
あるビットプレーンを符号化するＳＰパスでは、８近傍の少なくとも１つの係数が有意（ｓｉｇｎｉｆｉｃａｎｔ）であるようなｎｏｎ−ｓｉｇｎｉｆｉｃａｎｔ係数のビットプレーンの値が算術符号化される。その符号化したビットプレーンの値が１である場合には、符号の正負が続けて算術符号化される。
ここでｓｉｇｎｉｆｉｃａｎｃｅとは、各係数に対して符号化器が持つ状態である。ｓｉｇｎｉｆｉｃａｎｃｅの初期値は、ｎｏｎ−ｓｉｇｎｉｆｉｃａｎｔを表す０であり、その係数で１が符号化されたときにｓｉｇｎｉｆｉｃａｎｔを表す１に変化し、以降常に１であり続ける。したがって、ｓｉｇｎｉｆｉｃａｎｃｅとは、有効桁の情報を既に符号化したか否かを示すフラグとも言える。
【００４１】
（ｂ） Ｍａｇｎｉｔｕｄｅ Ｒｅｆｉｎｅｍｅｎｔ Ｐａｓｓ
ビットプレーンを符号化するＭＲパスでは、ビットプレーンを符号化するＳＰパスで符号化していないｓｉｇｎｉｆｉｃａｎｔな係数のビットプレーンの値が算術符号化される。
【００４２】
（ｃ） Ｃｌｅａｎ ｕｐ Ｐａｓｓ
ビットプレーンを符号化するＣＵパスでは、ビットプレーンを符号化するＳＰパスで符号化していないｎｏｎ−ｓｉｇｎｉｆｉｃａｎｔな係数のビットプレーンの値が算術符号化される。その符号化したビットプレーンの値が１である場合には、符号の正負が続けて算術符号化される。
【００４３】
なお、以上の３つのコーディングパスでの算術符号化では、ケースに応じてＺＣ（Ｚｅｒｏ Ｃｏｄｉｎｇ）、ＲＬＣ（Ｒｕｎ−Ｌｅｎｇｔｈ Ｃｏｄｉｎｇ）、ＳＣ（Ｓｉｇｎ Ｃｏｄｉｎｇ）、ＭＲ（Ｍａｇｎｉｔｕｄｅ Ｒｅｆｉｎｅｍｅｎｔ）が使い分けられて係数のコンテキストが選択される。そして、ＭＱ符号化と呼ばれる算術符号によって選択されたコンテキストが符号化される。このＭＱ符号化は、ＪＢＩＧ２で規定された学習型の２値算術符号である。ＭＱ符号化については、例えば、文献「ＩＳＯ／ＩＥＣ ＦＤＩＳ １４４９２， “Ｌｏｓｓｙ／Ｌｏｓｓｌｅｓｓ Ｃｏｄｉｎｇ ｏｆ Ｂｉ−ｌｅｖｅｌ Ｉｍａｇｅｓ”， Ｍａｒｃｈ ２０００」等に記載されている。ＪＰＥＧ−２０００では、すべての符号化パスで合計１９種類のコンテキストがある。
【００４４】
以上のようにして係数ビットモデリング部１４は、コードブロック毎の量子化係数Ｄ１３をビットプレーンに分解すると共に各ビットプレーンを３つのコーディングパスに分解し、コーディングパス毎に量子化係数Ｄ１４を生成する。そして、算術符号化部１５は、このコーディングパス毎の量子化係数Ｄ１４に対して算術符号化を施す。
【００４５】
レート制御部１７は、算術符号化部１５から供給された算術符号Ｄ１５の符号量をカウントしながら、目標のビットレート又は圧縮率に近づけるように、符号量制御を行う。具体的には、レート制御部１７は、コードブロック毎のコーディングパスの少なくとも一部を切り捨てる（Ｔｒｕｎｃａｔｅする）ことにより符号量制御を行う。
【００４６】
レイヤ生成部１８は、レート制御部１７から供給されたレート制御終了後のコードブロック毎の符号化コードストリームＤ１６を所定個数のレイヤに分ける。
【００４７】
ここでレイヤの概念について図７を用いて説明する。図７はレイヤ０，１、２の３つのレイヤに分割した場合の例を示しており、１つのレイヤが４個のパケットから構成されている。すなわち、レイヤ０（最上位レイヤ、ＭＳＢ）の最低域（ＬＬ成分）がパケット−０、次の解像度レベルがパケット−１、さらにその次がパケット−２、最も高域の解像度レベルがパケット−３となっている。以下のレイヤについても全く同様にパケットが定義できるため、レイヤ２ではパケット−１１までが生成される。
【００４８】
なお、図７の例では、ウェーブレット変換の分割レベル＝３であるため各レイヤで４個のパケットが構成されるが、分割レベル数が変化すれば各レイヤにおけるパケット数も変わることは勿論である。
【００４９】
各パケットは、図８に示すように、パケットヘッダとパケットボディから構成されており、パケットヘッダには、パケット内に存在する複数個のコードブロックの各種の情報が記述されている。この記述内容は、全てＪＰＥＧ−２０００規格で定義されている。一方、パケットボディには、それらのコードブロックの実際の符号化コードストリームが記録されている。
【００５０】
図１に戻って、レイヤ生成部１８は、マルチレイヤ構造の符号化コードストリームＤ１６のうち、誤り訂正符号化対象となるパケットのデータＤ１７、例えばヘッダ、最上位レイヤ、及び最上位レイヤの次のレイヤのパケットのデータを誤り訂正符号化部１９に供給し、それ以外のレイヤのパケットのデータＤ１８をコードストリーム・フォーマット部２１に供給する。
【００５１】
誤り訂正符号化部１９は、誤り訂正符号化対象となるデータＤ１７に対して、例えばリードソロモン（ＲＳ）符号（文献「Ｉ． Ｓ． Ｒｅｅｄ ａｎｄ Ｇ． Ｓｏｌｏｍｏｎ，“Ｐｏｌｙｎｏｍｉｎａｌ ｃｏｄｅｓ ｏｖｅｒ ｃｅｒｔａｉｎ ｆｉｎｉｔｅ ｆｉｅｌｄｓ”， Ｊ． Ｓｏｃｉｅｔｙ ｏｆ Ｉｎｄｕｓｔｒｉａｌ ａｎｄ Ａｐｐｌｉｅｄ Ｍａｔｈｅｍａｔｉｃｓ， ｖｏｌ．８， ｐｐ．３００−３０４， Ｊｕｎｅ １９６０」参照）を用いて誤り訂正符号化を行う。なお、ＲＳ符号として例えばＲＳ（１５，１３）とすると、４ビットを１シンボルとして１シンボルの誤り訂正が可能である。したがって、この場合、最大４ビットのバーストエラーを訂正可能である。ここで、誤り訂正符号化後には、通常、情報シンボルと検査シンボルの２つが生成される。このうち、情報シンボルは誤り訂正符号化前の原情報と完全に一致することが知られている。誤り訂正符号化部１９は、誤り訂正符号化後の検査シンボルＤ１９及び情報シンボルＤ２０をコードストリーム・フォーマット部２０に供給する。
【００５２】
コードストリーム・フォーマット部２０は、検査シンボルＤ１９を符号化コードストリーム中の所定の下位レイヤ、例えば最下位レイヤに埋め込む。すなわち、最下位レイヤのパケットのデータを検査シンボルＤ１９で置換する。そして、コードストリーム・フォーマット部２０は、例えば最下位レイヤに埋め込まれた検査シンボルＤ１９と、情報シンボルＤ２０と、誤り訂正符号化対象外のレイヤのパケットのデータＤ１８とを統合して新たな符号化コードストリームＤ２１を生成し、出力する。なお、検査シンボルＤ１９の埋め込み先は最下位レイヤに限られるものではないが、最下位レイヤは画質に与える影響が最も小さいため、埋め込み先として好ましい。
【００５３】
以上の処理を具体的に図９に示す。なお、この図９は、ヘッダ、最上位レイヤ（レイヤ０）、及び最上位レイヤの次のレイヤ（レイヤ１）のパケットのデータに対して誤り訂正符号化を施した例について説明するものである。この場合、それぞれのオリジナルの情報シンボルＤ２０と検査シンボルＤ１９とが生成されるが、このうち検査シンボルＤ１９は、最下位レイヤであるレイヤＮに埋め込まれる。
【００５４】
ここで、検査シンボルＤ１９のデータ量が元々の最下位レイヤのデータ量よりも小さい場合には、検査シンボルＤ１９を最下位レイヤに完全に埋め込むことができるが、検査シンボルＤ１９のデータ量の方が元々の最下位レイヤのデータ量よりも大きい場合にはデータが溢れてしまう。この場合には、例えば最下位レイヤだけでなく、最下位レイヤから複数のレイヤに亘って検査シンボルＤ１９を埋め込むようにしても構わない。
【００５５】
このように、本実施の形態における画像符号化装置１０は、符号化コードストリーム中の所定のデータ部分、例えばヘッダ、最上位レイヤ、及び最上位レイヤの次のレイヤのパケットのデータに対して誤り訂正符号化を施し、得られた検査シンボルをまとめて所定の下位レイヤ、例えば最下位レイヤに埋め込む。
【００５６】
なお、上述の説明では、誤り訂正符号化後の検査シンボルを所定の下位レイヤに埋め込むものとしたが、これに限定されるものではなく、所定の下位レイヤの元データの後ろに検査シンボルを結合させるようにしても構わない。但し、この場合にはその下位レイヤの全データ長が大きくなるため、当該下位レイヤを構成するパケットのパケットヘッダに記述するデータ長を更新する必要がある。
【００５７】
また、上述の説明では、ヘッダ、最上位レイヤ、及び最上位レイヤの次のレイヤのパケットのデータに対して誤り訂正符号化を施すものとしたが、誤り訂正符号化の対象は自由に設定できることは勿論である。例えば、符号化コードストリームＤ２１を伝送する通信路の誤り率が高い場合には、誤り訂正符号化対象のレイヤ数を増やすと共にヘッダ情報も誤り訂正符号化の対象に含め、逆に誤り率が低い場合には誤り訂正符号化対象のレイヤ数を減らすといった設定が可能である。
【００５８】
（１−２）
次に第１の実施の形態における画像復号装置の概略構成を図１０に示す。図１０に示すように、第１の実施の形態における画像復号装置３０は、符号化コードストリーム解析部３１と、検査シンボル抽出部３２と、誤り訂正復号部３３と、レイヤ展開部３４と、コードブロック化部３５と、算術復号部３６と、係数ビットデモデリング部３７と、逆量子化部３９と、ウェーブレット逆変換部４０とから構成されている。ここで、コードブロック化部３５と、算術復号部３６と、係数ビットデモデリング部３７とからＥＢＣＯＴ復号部３８が構成される。
【００５９】
符号化コードストリーム解析部３１は、符号化コードストリームＤ３０を入力し、レイヤ数や各レイヤ中のパケットデータ等の解析を行い、検査シンボルが埋め込まれた所定の下位レイヤのパケットのデータＤ３１を検査シンボル抽出部３２に供給する。また、コードストリーム解析部３１は、誤り訂正符号化が施された例えばヘッダ、最上位レイヤ、及び最上位レイヤの次のレイヤの情報シンボルＤ３２を誤り訂正復号部３３に供給し、それ以外のレイヤのパケットのデータＤ３３をレイヤ展開部３４に供給する。
【００６０】
検査シンボル抽出部３２は、所定の下位レイヤのパケットのデータＤ３１から検査シンボルＤ３４を抽出し、誤り訂正復号部３３に供給する。そして誤り訂正復号部３３は、この検査シンボルＤ３４を用いて情報シンボルＤ３２に対して誤り訂正復号を施す。これにより、例えば、ＲＳ（１５，１３）が施されていた符号であれば、ヘッダや最上位レイヤ等に誤りが発生していたとしても、最大４ビットのバーストエラーを訂正可能である。誤り訂正復号部３３は、誤り訂正復号後のヘッダ情報、最上位レイヤ及び最上位レイヤの次のレイヤのパケットのデータＤ３５をレイヤ展開部３４に供給する。
【００６１】
レイヤ展開部３４は、誤り訂正復号対象外のレイヤのパケットのデータＤ３３と誤り訂正復号後のパケットのデータＤ３５とを入力し、マルチレイヤ構造の符号化コードストリームＤ３６に展開する。この際、レイヤ展開部３４は、検査シンボルが埋め込まれた所定の下位レイヤを廃棄し、符号化コードストリームから除外する。これは、復号の過程で本来の画像の最下位レイヤとは異なるものを復号すると、画像全体にノイズが発生してしまうからである。なお、レイヤ展開部３４は、画像に与える影響を小さくするために検査シンボルが埋め込まれた最下位レイヤのデータを全て０にした後、符号化コードストリームに含めるようにしても構わない。
【００６２】
コードブロック化部３５は、マルチレイヤ構造の符号化コードストリームＤ３６を入力してコードブロック単位で算術符号をまとめ、コードブロック毎の算術符号Ｄ３７を算術復号部３６に供給する。以降、ＥＢＣＯＴ復号部３８内の復号過程は、全てコードブロック単位となる。
【００６３】
算術復号部３６は、コードブロック化部３５から供給されたコードブロック毎の算術符号Ｄ３７を算術復号して量子化係数Ｄ３８を生成し、係数ビットデモデリング部３７は、この量子化係数Ｄ３８から量子化係数Ｄ３９を復元する。
【００６４】
逆量子化部３９は、係数ビットデモデリング部３７から供給された量子化係数Ｄ３９を逆量子化してウェーブレット変換係数Ｄ４０に変換し、ウェーブレット逆変換部４０は、ウェーブレット変換係数Ｄ４０を逆変換して復号画像Ｄ４１を出力する。
【００６５】
以上の処理を具体的に図１１に示す。なお、この図１１は、ヘッダ、最上位レイヤ（レイヤ０）、及び最上位レイヤの次のレイヤ（レイヤ１）の検査シンボルが最下位レイヤに埋め込まれた例について説明するものである。この場合、ヘッダの情報シンボルとヘッダの検査シンボルとを用いて誤り訂正復号した結果、誤り訂正後のヘッダが生成される。同様にして、レイヤ０の情報シンボルとレイヤ０の検査シンボルとを用いて誤り訂正復号した結果、誤り訂正後のレイヤ０が生成される。さらに、レイヤ１の情報シンボルとレイヤ１の検査シンボルとを用いて誤り訂正復号した結果、誤り訂正後のレイヤ１が生成される。
【００６６】
なお、図１１のように最下位レイヤに検査シンボルが埋め込まれている場合、最下位レイヤのデータには検査シンボル以外存在しないため、同図に示すように、レイヤ展開部３４において最下位レイヤを廃棄し、符号化コードストリームから除外することが好ましい。また、図１２に示すように、最下位レイヤのデータを全て０にした後、符号化コードストリームに含めるようにしても構わない。
【００６７】
以上のように、第１の実施の形態における画像符号化装置１０及び画像復号装置３０によれば、ＪＰＥＧ−２０００方式に従って画像を圧縮する過程で、効率的に誤り訂正符号化を施すことができる。
【００６８】
また、誤り訂正符号化の強弱を、誤り訂正符号化の対象とするレイヤ数、コードブロック数等で制御することができるため、符号化コードストリームを伝送する通信路の誤り率に応じて、柔軟に対応することができる。
【００６９】
さらに、所定の下位レイヤのパケットのデータを検査シンボルで置換する場合には、符号化コードストリームの全体の符号量が増加しないため、圧縮率の低下を伴わないという利点がある。
【００７０】
（２）第２の実施の形態
（２−１）
上述した第１の実施の形態では、画像符号化装置１０の内部で符号化コードストリームを生成する際に誤り訂正符号化を施していたのに対して、本実施の形態では、画像符号化装置で生成された符号化コードストリームに対して誤り訂正符号化を施すことを特徴としている。
【００７１】
先ず本実施の形態における誤り訂正符号化装置の概略構成を図１３に示す。なお、図１３には符号化コードストリームを生成する画像符号化装置５０についても併せて示している。図１３に示すように、本実施の形態における誤り訂正符号化装置７０は、符号化コードストリーム解析部７１と、誤り訂正符号化部７２，７３，７４と、コードストリーム・フォーマット部７５とから構成されている。
【００７２】
画像符号化装置５０は、ＪＰＥＧ−２０００準拠のアルゴリズムに従って入力画像Ｄ５０を符号化し、生成された符号化コードストリームＤ７０を誤り訂正符号化装置７０の符号化コードストリーム解析部７１に供給する。
【００７３】
符号化コードストリーム解析部７１は、符号化コードストリームＤ７０の内容を解析し、メインヘッダ等のヘッダのデータＤ７１、最上位レイヤのパケットのデータＤ７２、及び最上位レイヤの次のレイヤのパケットのデータＤ７３をそれぞれ誤り訂正符号化部７２，７３，７４に供給すると共に、それ以外のレイヤのパケットのデータＤ７４をコードストリーム・フォーマット部７５に供給する。
【００７４】
誤り訂正符号化部７２は、ヘッダのデータＤ７１に対して例えばリードソロモン（ＲＳ）符号を用いて誤り訂正符号化を施し、誤り訂正符号化後の検査シンボルＤ７５及び情報シンボルＤ７６をコードストリーム・フォーマット部７５に供給する。同様に、誤り訂正符号化部７３，７４は、それぞれ最上位レイヤのパケットのデータＤ７２、最上位レイヤの次のレイヤのパケットのデータＤ７３に対して誤り訂正符号化を施し、誤り訂正符号化後の検査シンボルＤ７７，Ｄ７９及び情報シンボルＤ７８，Ｄ８０をコードストリーム・フォーマット部７５に供給する。
【００７５】
コードストリーム・フォーマット部７５は、検査シンボルＤ７５，Ｄ７７，Ｄ７９を符号化コードストリーム中の所定の下位レイヤ、例えば最下位レイヤに埋め込み、最下位レイヤに埋め込まれた検査シンボルＤ７５，Ｄ７７，Ｄ７９と、情報シンボルＤ７６，Ｄ７８，Ｄ８０と、誤り訂正符号化対象外のレイヤのパケットのデータＤ７４とを統合して新たな符号化コードストリームＤ８１を生成し、出力する。
【００７６】
このように、本実施の形態における誤り訂正符号化装置７０は、画像符号化装置５０で生成された符号化コードストリームＤ７０を解析し、符号化コードストリーム中の所定のデータ部分、例えばヘッダ、最上位レイヤ、及び最上位レイヤの次のレイヤに対して誤り訂正符号化を施し、得られた検査シンボルをまとめて所定の下位レイヤに埋め込む。
【００７７】
なお、上述の説明では便宜上、誤り訂正符号化部を３つに分けたが、実際には１つの誤り訂正符号化部でヘッダ、最上位レイヤ、及び最上位レイヤの次のレイヤのパケットのデータに対して誤り訂正符号化を施すことが可能である。
【００７８】
また、上述の説明では、誤り訂正符号化後の検査シンボルを例えば最下位レイヤに埋め込むものとしたが、これに限定されるものではなく、最下位レイヤの元データの後ろに検査シンボルを結合させるようにしても構わない。但し、この場合には最下位レイヤの全データ長が大きくなるため、最下位レイヤを構成するパケットのパケットヘッダに記述するデータ長を更新する必要がある。
【００７９】
また、上述の説明では、ヘッダ情報、最上位レイヤ、及び最上位レイヤの次のレイヤに対して誤り訂正符号化を施すものとしたが、誤り訂正符号化の対象は自由に設定できることは勿論である。例えば、符号化コードストリームＤ８１を伝送する通信路の誤り率が高い場合には、誤り訂正符号化対象のレイヤ数を増やすと共にヘッダ情報も誤り訂正符号化の対象に含め、逆に誤り率が低い場合には誤り訂正符号化対象のレイヤ数を減らすといった設定が可能である。
【００８０】
（２−２）
次に第２の実施の形態における誤り訂正復号装置の概略構成を図１４に示す。なお、図１４には誤り訂正された符号化コードストリームを復号する画像復号装１１０についても併せて示している。図１４に示すように、第２の実施の形態における誤り訂正復号装置９０は、符号化コードストリーム解析部９１と、検査シンボル抽出部９２，９３，９４と、誤り訂正復号部９５，９６，９７と、コードストリーム・フォーマット部９８とから構成されている。
【００８１】
符号化コードストリーム解析部９１は、ＪＰＥＧ−２０００準拠のアルゴリズムに従ってマルチレイヤ構造の符号化コードストリームＤ９０を解析し、検査シンボルの埋め込まれた所定の下位レイヤのパケットのデータＤ９１を検査シンボル抽出部９２，９３，９４に供給すると共に、ヘッダの情報シンボルＤ９２、最上位レイヤの情報シンボルＤ９３、及び最上位レイヤの次のレイヤの情報シンボルＤ９４をそれぞれ誤り訂正復号部９５，９６，９７に供給する。また、符号化コードストリーム解析部９１は、誤り訂正復号対象外であるレイヤのパケットのデータＤ９５をコードストリーム・フォーマット部９８に供給する。
【００８２】
検査シンボル抽出部９２は、所定の下位レイヤ、例えば最下位レイヤのパケットのデータＤ９１からヘッダ情報の検査シンボルＤ９６を抽出し、この検査シンボルＤ９６を誤り訂正復号部９５に供給する。同様に、検査シンボル抽出部９３は、所定の下位レイヤのパケットのデータＤ９１から最上位レイヤの検査シンボルＤ９７を抽出し、この検査シンボルＤ９７を誤り訂正復号部９６に供給する。さらに、検査シンボル抽出部９４は、所定の下位レイヤのパケットのデータＤ９１から最上位レイヤの次のレイヤの検査シンボルＤ９８を抽出し、この検査シンボルＤ９８を誤り訂正復号部９７に供給する。
【００８３】
誤り訂正復号部９５は、ヘッダの情報シンボルＤ９２と検査シンボルＤ９６とを用いて誤り訂正復号を行い、誤り訂正後のヘッダのデータＤ９９をコードストリーム・フォーマット部９８に供給する。同様にして、誤り訂正復号部９６は、最上位レイヤの情報シンボルＤ９３と検査シンボルＤ９７とを用いて誤り訂正復号を行い、誤り訂正後の最上位レイヤのパケットのデータＤ１００をコードストリーム・フォーマット部９８に供給する。さらに、誤り訂正復号部９７は、最上位レイヤの次のレイヤの情報シンボルＤ９４と検査シンボルＤ９８とを用いて誤り訂正復号を行い、誤り訂正後の最上位レイヤの次のレイヤのパケットのデータＤ１０１をコードストリーム・フォーマット部９８に供給する。
【００８４】
コードストリーム・フォーマット部９８は、誤り訂正復号後のヘッダのデータＤ９９、最上位レイヤのパケットのデータＤ１００、及び最上位レイヤの次のレイヤのパケットのデータＤ１０１と、誤り訂正復号対象外のレイヤのパケットのデータＤ９５とを統合して最終的な符号化コードストリームＤ１０２を生成し、画像復号装置１１０に供給する。
【００８５】
画像復号装置１１０は、ＪＰＥＧ−２０００準拠のアルゴリズムに従って誤り訂正済みの符号化コードストリームＤ１０２を復号し、復号画像Ｄ１１０を出力する。
【００８６】
以上のように、第２の実施の形態における誤り訂正符号化装置７０及び誤り訂正復号装置９０によれば、ＪＰＥＧ−２０００規格に準拠した符号化コードストリームに対して効率的に誤り訂正符号化を施すことができる。また、誤り訂正符号化後の符号化コードストリームもＪＰＥＧ−２０００規格に準拠しているため、汎用的な復号器で復号することができる。
【００８７】
また、誤り訂正符号化の強弱を、誤り訂正符号化の対象とするレイヤ数、コードブロック数等で制御することができるため、符号化コードストリームを伝送する通信路の誤り率に応じて、柔軟に対応することができる。
【００８８】
さらに、検査シンボルを所定の下位レイヤに埋め込む場合には、符号化コードストリームの全体の符号量が増加しないため、圧縮率の低下を伴わないという利点がある。
【００８９】
（３）変形例
本発明は上述した実施の形態のみに限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において種々の変更が可能であることは勿論である。
【００９０】
例えば、上述した画像符号化装置１０及び誤り訂正符号化装置７０では、所定の下位レイヤに検査シンボルを埋め込むものとして説明したが、これに限定されるものではなく、コードブロック内のコーディングパスを増やし、コーディングパスに検査シンボルを埋め込むようにしても構わない。例えば図１５に示すように、あるコードブロックにコーディングパス０からコーディングパスＮまでの（Ｎ＋１）個のコーディングパスが存在していた場合、新たにコーディングパス（Ｎ＋１）を追加し、このコーディングパス（Ｎ＋１）に検査シンボルを埋め込むことができる。検査シンボルのデータ量によっては、さらに多くのコーディングパスを追加するようにしても構わない。但し、この場合、コードブロック内のコーディングパス数が変化するため、そのコードブロックが所属するパケットのパケットヘッダ内のコーディングパス数を変更して記録する必要がある。また、コーディングパスを追加するのではなく、既に存在しているコーディングパス、例えば図１５のコーディングパスＮに検査シンボルを埋め込むようにしても構わない。
【００９１】
一方、画像復号装置３０及び誤り訂正復号装置９０では、検査シンボルの埋め込まれたコーディングパスから検査シンボルを抽出し、誤り訂正復号に用いる。なお、画像の劣化を発生させないため、誤り訂正後には、図１６に示すように検査シンボルの埋め込まれていたコーディングパスを廃棄し、符号化コードストリームから除外することが好ましいが、多少の画質劣化を許容できる場合には、処理負担を軽減するため、全てのコーディングパスを符号化コードストリームに含めるようにしても構わない。
【００９２】
この他、ＪＰＥＧ−２０００規格では、メインヘッダとタイルパートヘッダにＣＯＭマーカというユーザが使用可能なデータ領域が存在しているため、画像符号化装置１０及び誤り訂正符号化装置７０において、このＣＯＭマーカに検査シンボルを埋め込むようにしても構わない。この場合、画像復号装置３０及び誤り訂正復号装置９０では、ＣＯＭマーカから検査シンボルを抽出し、誤り訂正復号に用いる。
【００９３】
【発明の効果】
以上詳細に説明したように本発明に係る画像符号化装置及びその方法、並びに画像復号装置及びその方法によれば、画像符号化装置において、例えばＪＰＥＧ−２０００方式に従って符号化コードストリームを生成する際に、ヘッダ及び／又は所定の１以上のレイヤのパケットのデータに対して誤り訂正符号化を施し、得られた検査シンボルをまとめて所定の下位レイヤ、ＣＯＭマーカ、或いは所定のコードブロック中の一部又は新たに追加されたコーディングパスに埋め込み、画像復号装置において、埋め込まれた検査シンボルを抽出し、この検査シンボルを用いて、ヘッダ及び／又は所定の１以上のレイヤのパケットのデータに対して誤り訂正復号を施すことにより、符号化の際に容易且つ効率的に誤り訂正符号化を施し、復号の際に誤り訂正を行うことができる。さらに、誤り訂正符号化の対象とするレイヤ数等を変化させることにより、符号化コードストリームを伝送する通信路の誤り率に応じて、誤り訂正能力を変更することができる。
【００９４】
また、本発明に係る誤り訂正符号化装置及びその方法、並びに誤り訂正復号装置及びその方法によれば、誤り訂正符号化装置において、例えばＪＰＥＧ−２０００方式に従って生成された符号化コードストリームを入力し、ヘッダ及び／又は所定の１以上のレイヤのパケットのデータに対して誤り訂正符号化を施し、得られた検査シンボルをまとめて所定の下位レイヤ、ＣＯＭマーカ、或いは所定のコードブロック中の一部又は新たに追加されたコーディングパスに埋め込み、誤り訂正復号装置において、埋め込まれた検査シンボルを抽出し、この検査シンボルを用いて、ヘッダ及び／又は所定の１以上のレイヤのパケットのデータに対して誤り訂正復号を施すことにより、符号化コードストリームに対して容易且つ効率的に誤り訂正符号化を施し、復号前に誤り訂正を行うことができる。さらに、誤り訂正符号化の対象とするレイヤ数等を変化させることにより、符号化コードストリームを伝送する通信路の誤り率に応じて、誤り訂正能力を変更することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】第１の実施の形態における画像符号化装置の概略構成を説明する図である。
【図２】第２レベルまでウェーブレット変換した場合のサブバンドを説明する図である。
【図３】コードブロックとサブバンドの関係を説明する図である。
【図４】ビットプレーンの説明する図であり、同図（Ａ）は、計１６個の係数から成る量子化係数を示し、同図（Ｂ）は、係数の絶対値のビットプレーンを示し、同図（Ｃ）は、符号のビットプレーンを示す。
【図５】コードブロック内のコ−ディングパスの処理手順を説明する図である。
【図６】コ−ドブロック内の係数のスキャン順序を説明する図である。
【図７】レイヤ０乃至レイヤ２のレイヤとパケット構造を説明する図である。
【図８】パケットヘッダ及びパケットボディを説明する図である。
【図９】最下位レイヤに検査シンボルを埋め込む具体例を説明する図である。
【図１０】第１の実施の形態における画像復号装置の概略構成を説明する図である。
【図１１】最下位レイヤに埋め込まれた検査シンボルを用いて誤り訂正復号した後、最下位レイヤを符号化コードストリームから除外する具体例を説明する図である。
【図１２】最下位レイヤに埋め込まれた検査シンボルを用いて誤り訂正復号した後、最下位レイヤのデータを全て０とする具体例を説明する図である。
【図１３】第２の実施の形態における画像符号化装置の概略構成を説明する図である。
【図１４】第２の実施の形態における画像復号装置の概略構成を説明する図である。
【図１５】画像符号化装置において、追加したコーディングパスに検査シンボルを埋め込む具体例を説明する図である。
【図１６】画像復号装置において、追加されたコーディングパスから検査シンボルを抽出する具体例を説明する図である。
【符号の説明】
１０ 画像符号化装置、１１ ウェーブレット変換部、１２ 量子化部、１３コードブロック化部、１４ 係数ビットモデリング部、１５ 算術符号化部、１６ ＥＢＣＯＴ部、１７ レート制御部、１８ レイヤ生成部、１９ 誤り訂正符号化部、２０ コードストリーム・フォーマット部、３０ 画像復号装置、３１ 符号化コードストリーム解析部、３２ 検査シンボル抽出部、３３ 誤り訂正復号部、３４ レイヤ展開部、３５ コードブロック化部、３６ 算術復号部、３７ 係数ビットデモデリング部、３８ ＥＢＣＯＴ復号部、３９ 逆量子化部、４０ ウェーブレット逆変換部、７０ 誤り訂正符号化装置、７１ 符号化コードストリーム解析部、７２，７３，７４ 誤り訂正符号化部、７５ コードストリーム・フォーマット部、９０ 誤り訂正復号装置、９１ 符号化コードストリーム解析部、９２，９３，９４ 検査シンボル抽出部、９５，９６，９７誤り訂正復号部、９８ コードストリーム・フォーマット部
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えばＪＰＥＧ−２０００方式に従って符号化コードストリームを生成する過程で又は生成された符号化コードストリームに対して誤り訂正符号化を施す画像符号化装置及びその方法、並びに誤り訂正符号化装置及びその方法と、符号化コードストリームに埋め込まれた誤り訂正符号を用いて誤り訂正を行う画像復号装置及びその方法、並びに誤り訂正復号装置及びその方法とに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来の代表的な画像圧縮方式として、ＩＳＯ（Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ Ｓｔａｎｄａｒｄｓ Ｏｒｇａｎｉｚａｔｉｏｎ）によって標準化されたＪＰＥＧ（Ｊｏｉｎｔ Ｐｈｏｔｏｇｒａｐｈｉｃ Ｅｘｐｅｒｔｓ Ｇｒｏｕｐ）方式がある。これは、離散コサイン変換（Ｄｅｓｃｒｅｔｅ Ｃｏｓｉｎｅ Ｔｒａｎｓｆｏｒｍ；ＤＣＴ）を用い、比較的高いビットが割り当てられる場合には、良好な符号化画像及び復号画像を供することが知られている。しかし、ある程度以上に符号化ビット数を少なくすると、ＤＣＴ特有のブロック歪みが顕著になり、主観的に劣化が目立つようになる。
【０００３】
一方、近年では画像をフィルタバンクと呼ばれるハイパス・フィルタとローパス・フィルタとを組み合わせたフィルタによって複数の帯域に分割し、各帯域毎に符号化を行う方式の研究が盛んになっている。その中でも、ウェーブレット変換符号化は、ＤＣＴのように高圧縮でブロック歪みが顕著になるという欠点がないことから、ＤＣＴに代わる新たな技術として有力視されている。
【０００４】
例えば２００１年１月に国際標準化が完了したＪＰＥＧ−２０００は、このウェーブレット変換に高能率なエントロピー符号化（ビットプレーン単位のビット・モデリングと算術符号化）を組み合わせた方式を採用しており、ＪＰＥＧに比べて符号化効率の大きな改善を実現している（例えば下記特許文献１参照）。
【０００５】
【特許文献１】
特開２００２−１６５０９８号公報
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、従来、デジタル画像にデータを視覚的に認知し難い形式で挿入する電子透かしという技術が研究されている。この技術は、画像の２次使用の防止や個人認証等の不正使用を想定したものと、それ以外のものに分けられる。既に学会や研究会等で報告された先行例としては、「小林弘幸、野口祥宏、貴家仁志：『ＪＰＥＧ符号化列へのバイナリデータの埋め込み法』， 信学論（Ｄ−ＩＩ）， Ｖｏｌ．Ｊ８３−Ｄ−ＩＩ， Ｎｏ．６， ｐｐ．１４６９−１４７６， Ｊｕｎｅ ２０００」や、「貴家仁志：『ＪＰＥＧ，ＭＰＥＧ画像へのバイナリデータの埋め込み法』， 信学論（Ａ）， Ｖｏｌ．Ｊ８３−Ａ， Ｎｏ．１２， ｐｐ．１３４９−１３５６， Ｄｅｃ ２０００」等が挙げられる。
【０００７】
しかしながら、これらの先行例は、ＤＣＴの使用を前提としているため、ＪＰＥＧ方式やＭＰＥＧ（Ｍｏｖｉｎｇ Ｐｉｃｔｕｒｅ Ｅｘｐｅｒｔｓ Ｇｒｏｕｐ）方式に適用することはできるものの、上述したようにウェーブレット変換を用いるＪＰＥＧ−２０００方式に適用することができない。また、データの埋め込みが符号化時のビットレート制御に影響を与えるため、データ埋め込みを独立に行えないという問題があった。
【０００８】
一方、従来、伝送データが通信路で失われても受信側で完全に再生するために、伝送データに誤り訂正符号を埋め込む誤り訂正技術が研究されている。この誤り訂正符号の代表例としては、例えばリードソロモン符号、ビタビ符号、或いはターボ符号等が挙げられる。
【０００９】
ここで、ＪＰＥＧ−２０００の規格では、エラー耐性を強化する目的で、主としてマーカ・コード挿入による手段とエントロピー符号化のモード指定による手段とが備わっている。しかしながら、このような標準のエラー耐性機能のみではエラーにより失われたデータを回復することができないため、完全にエラーを訂正するために、通信する符号化ビットストリームを誤り訂正符号を用いて保護する方法が一般的に用いられている。
【００１０】
しかしながら、この方法では、予め定められた誤り訂正能力の符号のみが使用可能であり、通信路に合わせて誤り訂正能力を変更することができないという問題があった。
【００１１】
本発明は、このような従来の実情に鑑みて提案されたものであり、例えばＪＰＥＧ−２０００方式に従って画像を符号化する過程で、或いはＪＰＥＧ−２０００方式に従って画像を符号化して得られた符号化コードストリームに対して、容易且つ効率的に誤り訂正符号化を施す画像符号化装置及びその方法、並びに誤り訂正符号化装置及びその方法と、符号化コードストリームに埋め込まれた誤り訂正符号を用いて誤り訂正を行う画像復号装置及びその方法、並びに誤り訂正復号装置及びその方法とを提供することを目的とする。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
上述した目的を達成するために、本発明に係る画像符号化装置及びその方法は、入力画像を算術符号化して符号化コードストリームを生成し、生成した符号化コードストリームを複数のレイヤに分割して各レイヤ毎に複数のパケットを生成し、ヘッダ及び／又は所定の１以上のレイヤのパケットのデータに対して誤り訂正符号化を施し、この誤り訂正符号化によって生成された検査シンボルを所定の下位レイヤのパケットに埋め込む。
【００１３】
一方、上述した目的を達成するために、本発明に係る画像復号装置及びその方法は、画像符号化装置において入力画像を算術符号化して符号化コードストリームを生成し、生成した符号化コードストリームを複数のレイヤに分割して各レイヤ毎に複数のパケットを生成し、ヘッダ及び／又は所定の１以上のレイヤのパケットのデータに対して誤り訂正符号化を施し、この誤り訂正符号化によって生成された検査シンボルを所定の下位レイヤのパケットに埋め込むことで得られた符号化コードストリームを入力し、該入力符号化コードストリームを復号して入力画像を復元するものであり、入力符号化コードストリームを解析し、上記下位レイヤのパケットから検査シンボルを抽出し、この検査シンボルを用いて、ヘッダ及び／又は所定の１以上のレイヤのパケットのデータに対して誤り訂正復号を施し、誤り訂正復号後の符号化コードストリームを復号する。
【００１４】
また、上述した目的を達成するために、本発明に係る画像符号化装置及びその方法は、入力画像を算術符号化して符号化コードストリームを生成し、生成した符号化コードストリームを複数のレイヤに分割して各レイヤ毎に複数のパケットを生成し、ヘッダ及び／又は所定の１以上のレイヤのパケットのデータに対して誤り訂正符号化を施し、この誤り訂正符号化によって生成された検査シンボルをメインヘッダ又はタイルパートヘッダのＣＯＭマーカに埋め込む。
【００１５】
一方、上述した目的を達成するために、本発明に係る画像復号装置及びその方法は、画像符号化装置において入力画像を算術符号化して符号化コードストリームを生成し、生成した符号化コードストリームを複数のレイヤに分割して各レイヤ毎に複数のパケットを生成し、ヘッダ及び／又は所定の１以上のレイヤのパケットのデータに対して誤り訂正符号化を施し、この誤り訂正符号化によって生成された検査シンボルをメインヘッダ又はタイルパートヘッダのＣＯＭマーカに埋め込むことで得られた符号化コードストリームを入力し、該入力符号化コードストリームを復号して入力画像を復元するものであり、入力符号化コードストリームを解析し、上記ＣＯＭマーカから検査シンボルを抽出し、この検査シンボルを用いて、ヘッダ及び／又は所定の１以上のレイヤのパケットのデータに対して誤り訂正復号を施し、誤り訂正復号後の符号化コードストリームを復号する。
【００１６】
また、上述した目的を達成するために、本発明に係る画像符号化装置及びその方法は、入力画像に対してフィルタリング処理を施してサブバンドを生成し、生成されたサブバンドを分割して所定の大きさのコードブロックを生成し、コードブロック毎に最上位ビットから最下位ビットに至るビットプレーンを生成し、このビットプレーン毎にビットモデリングを行い、ビットプレーン毎にコーディングパスを生成し、生成したコーディングパス内で算術符号化を行い、符号化コードストリームを生成する。そして、生成した符号化コードストリームを複数のレイヤに分割して各レイヤ毎に複数のパケットを生成し、ヘッダ及び／又は所定の１以上のレイヤのパケットのデータに対して誤り訂正符号化を施し、この誤り訂正符号化によって生成された検査シンボルを所定のコードブロック中の一部又は新たに追加したコーディングパスに埋め込む。
【００１７】
一方、上述した目的を達成するために、本発明に係る画像復号装置及びその方法は、画像符号化装置において入力画像に対してフィルタリング処理を施してサブバンドを生成し、生成されたサブバンドを分割して所定の大きさのコードブロックを生成し、コードブロック毎に最上位ビットから最下位ビットに至るビットプレーンを生成し、上記ビットプレーン毎にビットモデリングを行ってコーディングパスを生成し、生成されたコーディングパス内で算術符号化を行って符号化コードストリームを生成し、生成した符号化コードストリームを複数のレイヤに分割して各レイヤ毎に複数のパケットを生成し、ヘッダ及び／又は所定の１以上のレイヤのパケットのデータに対して誤り訂正符号化を施し、生成された検査シンボルを所定のコードブロック中の一部又は新たに追加したコーディングパスに埋め込むことで得られた符号化コードストリームを入力し、該入力符号化コードストリームを復号して入力画像を復元するものであり、入力符号化コードストリームを解析し、所定のコードブロック中の一部又は新たに追加されたコーディングパスから検査シンボルを抽出し、この検査シンボルを用いて、ヘッダ及び／又は所定の１以上のレイヤのパケットのデータに対して誤り訂正復号を施し、誤り訂正復号後の符号化コードストリームを復号する。
【００１８】
このような画像符号化装置及びその方法では、例えばＪＰＥＧ−２０００方式に従って符号化コードストリームを生成する際に、ヘッダ及び／又は所定の１以上のレイヤのパケットのデータに対して誤り訂正符号化を施し、得られた検査シンボルをまとめて所定の下位レイヤ、ＣＯＭマーカ、或いは所定のコードブロック中の一部又は新たに追加されたコーディングパスに埋め込む。そして画像復号装置及びその方法では、埋め込まれた検査シンボルを抽出し、この検査シンボルを用いて、ヘッダ及び／又は所定の１以上のレイヤのパケットのデータに対して誤り訂正復号を施す。
【００１９】
また、上述した目的を達成するために、本発明に係る誤り訂正符号化装置及びその方法は、入力画像を算術符号化して生成した符号化コードストリームを入力し、該入力符号化コードストリームを複数のレイヤに分割して各レイヤ毎に複数のパケットを生成し、ヘッダ及び／又は所定の１以上のレイヤのパケットのデータに対して誤り訂正符号化を施し、この誤り訂正符号化によって生成された検査シンボルを所定の下位レイヤのパケットに埋め込む。
【００２０】
一方、上述した目的を達成するために、本発明に係る誤り訂正復号装置及びその方法は、画像符号化装置において入力画像を算術符号化して符号化コードストリームを生成し、生成した符号化コードストリームを複数のレイヤに分割して各レイヤ毎に複数のパケットを生成し、ヘッダ及び／又は所定の１以上のレイヤのパケットのデータに対して誤り訂正符号化を施し、この誤り訂正符号化によって生成された検査シンボルを所定の下位レイヤのパケットに埋め込むことで得られた符号化コードストリームを入力し、該入力符号化コードストリームの誤り訂正を行うものであり、入力符号化コードストリームを解析し、上記下位レイヤのパケットから検査シンボルを抽出し、この検査シンボルを用いて、ヘッダ及び／又は所定の１以上のレイヤのパケットのデータに対して誤り訂正復号を施す。
【００２１】
また、上述した目的を達成するために、本発明に係る誤り訂正符号化装置及びその方法は、入力画像を算術符号化して生成した符号化コードストリームを入力し、該入力符号化コードストリームを複数のレイヤに分割して各レイヤ毎に複数のパケットを生成し、ヘッダ及び／又は所定の１以上のレイヤのパケットのデータに対して誤り訂正符号化を施し、この誤り訂正符号化手段によって生成された検査シンボルをメインヘッダ又はタイルパートヘッダのＣＯＭマーカに埋め込む。
【００２２】
一方、上述した目的を達成するために、本発明に係る誤り訂正復号装置及びその方法は、画像符号化装置において入力画像を算術符号化して符号化コードストリームを生成し、この符号化コードストリームを複数のレイヤに分割して各レイヤ毎に複数のパケットを生成し、ヘッダ及び／又は所定の１以上のレイヤのパケットのデータに対して誤り訂正符号化を施し、この誤り訂正符号化によって生成された検査シンボルをメインヘッダ又はタイルパートヘッダのＣＯＭマーカに埋め込むことで得られた符号化コードストリームを入力し、該入力符号化コードストリームの誤り訂正を行うものであり、入力符号化コードストリームを解析し、上記ＣＯＭマーカから上記検査シンボルを抽出し、この検査シンボルを用いて、ヘッダ及び／又は所定の１以上のレイヤのパケットのデータに対して誤り訂正復号を施す。
【００２３】
また、上述した目的を達成するために、本発明に係る誤り訂正符号化装置及びその方法は、入力画像に対してフィルタリング処理を施してサブバンドを生成し、生成されたサブバンドを分割して所定の大きさのコードブロックを生成し、上記コードブロック毎に最上位ビットから最下位ビットに至るビットプレーンを生成し、上記ビットプレーン毎にビットモデリングを行ってコーディングパスを生成し、生成されたコーディングパス内で算術符号化を行って生成した符号化コードストリームを入力する。そして、この入力符号化コードストリームを複数のレイヤに分割して各レイヤ毎に複数のパケットを生成し、ヘッダ及び／又は所定の１以上のレイヤのパケットのデータに対して誤り訂正符号化を施し、この誤り訂正符号化によって生成された検査シンボルを所定のコードブロック中の一部又は新たに追加したコーディングパスに埋め込む。
【００２４】
一方、上述した目的を達成するために、本発明に係る誤り訂正復号装置及びその方法は、画像符号化装置において入力画像に対してフィルタリング処理を施してサブバンドを生成し、生成されたサブバンドを分割して所定の大きさのコードブロックを生成し、このコードブロック毎に最上位ビットから最下位ビットに至るビットプレーンを生成し、ビットプレーン毎にビットモデリングを行ってコーディングパスを生成し、生成されたコーディングパス内で算術符号化を行って符号化コードストリームを生成し、生成した符号化コードストリームを複数のレイヤに分割して各レイヤ毎に複数のパケットを生成し、ヘッダ及び／又は所定の１以上のレイヤのパケットのデータに対して誤り訂正符号化を施し、生成された検査シンボルを所定のコードブロック中の一部又は新たに追加されたコーディングパスに埋め込むことで得られた符号化コードストリームを入力し、該入力符号化コードストリームの誤り訂正を行うものであり、入力符号化コードストリームを解析し、所定のコードブロック中の一部又は新たに追加されたコーディングパスから検査シンボルを抽出し、この検査シンボルを用いて、ヘッダ及び／又は所定の１以上のレイヤのパケットのデータに対して誤り訂正復号を施す。
【００２５】
このような誤り訂正符号化装置及びその方法では、例えばＪＰＥＧ−２０００方式に従って生成された符号化コードストリームを入力し、ヘッダ及び／又は所定の１以上のレイヤのパケットのデータに対して誤り訂正符号化を施し、得られた検査シンボルをまとめて所定の下位レイヤ、ＣＯＭマーカ、或いは所定のコードブロック中の一部又は新たに追加されたコーディングパスに埋め込む。そして誤り訂正復号装置及びその方法では、埋め込まれた検査シンボルを抽出し、この検査シンボルを用いて、ヘッダ及び／又は所定の１以上のレイヤのパケットのデータに対して誤り訂正復号を施す。
【００２６】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を適用した具体的な実施の形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。
【００２７】
（１）第１の実施の形態
（１−１）
先ず第１の実施の形態における画像符号化装置の概略構成を図１に示す。図１に示すように、画像符号化装置１０は、ウェーブレット変換部１１と、量子化部１２と、コードブロック化部１３と、係数ビットモデリング部１４と、算術符号化部１５と、レート制御部１７と、レイヤ生成部１８と、誤り訂正符号化部１９と、コードストリーム・フォーマット部２０とから構成されている。ここで、コードブロック化部１３と、係数ビットモデリング部１４と、算術符号化部１５とにより、ＥＢＣＯＴ（Ｅｍｂｅｄｄｅｄ Ｃｏｄｉｎｇ ｗｉｔｈ Ｏｐｔｉｍｉｚｅｄ Ｔｒｕｎｃａｔｉｏｎ）部１６が構成される。
【００２８】
ウェーブレット変換部１１は、通常、低域フィルタと高域フィルタとから構成されるフィルタバンクによって実現される。なお、デジタルフィルタは、通常複数タップ長のインパルス応答（フィルタ係数）を持っているため、フィルタリングが行えるだけの入力画像を予めバッファリングしておく必要があるが、簡単のため、図１では図示を省略する。
【００２９】
ウェーブレット変換部１１は、フィルタリングに必要な最低限の画像信号Ｄ１０を入力し、ウェーブレット変換を行うフィルタリング処理を行ってウェーブレット変換係数Ｄ１１を生成する。
【００３０】
このウェーブレット変換では、通常図２に示すように低域成分が繰り返し変換されるが、これは画像のエネルギの多くが低域成分に集中しているためである。ここで、図２におけるウェーブレット変換のレベル数は２であり、この結果計７個のサブバンドが生成されている。すなわち、１回目のフィルタリング処理によって水平方向のサイズＸ＿ＳＩＺＥ及び垂直方向のサイズＹ＿ＳＩＺＥがそれぞれ１／２に分割され、ＬＬ１，ＬＨ２，ＨＬ２，ＨＨ２の４つのサブバンドが生成される。そして２回目のフィルタリング処理によってＬＬ１がさらに分割されて、ＬＬ０，ＬＨ１，ＨＬ１，ＨＨ１の４つのサブバンドが生成される。なお、図２においてＬ，Ｈはそれぞれ低域，高域を表し、Ｌ，Ｈの後の数字は解像度レベルを表す。すなわち、例えばＬＨ１は、水平方向が低域で垂直方向が高域である解像度レベル＝１のサブバンドを表す。
【００３１】
量子化部１２は、ウェーブレット変換部１１から供給されたウェーブレット変換係数Ｄ１１に対して非可逆圧縮を施す。量子化手段としては、ウェーブレット変換係数Ｄ１１を量子化ステップサイズで除算するスカラ量子化を用いることができる。
【００３２】
コードブロック化部１３は、量子化部１２で生成されたサブバンド毎の量子化係数Ｄ１２を、ＪＰＥＧ−２０００の符号化単位であるコードブロック単位に分割する。すなわち図３に示すように、例えば６４×６４程度のサイズのコードブロックが、分割後の全てのサブバンド中に生成される。なお、ＪＰＥＧ−２０００の規定では、コードブロックのサイズは水平方向、垂直方向共に２の冪乗で表され、通常は３２×３２、又は６４×６４が使用されることが多い。コードブロック化部１３は、コードブロック毎の量子化係数Ｄ１３を係数ビットモデリング部１４に供給する。
【００３３】
係数ビットモデリング部１４は、コードブロック毎の量子化係数Ｄ１３に対して、以下のようにビットプレーン単位で係数ビットモデリングを行う。このビットプレーンの概念について図４を用いて説明する。図４（Ａ）は、縦４個、横４個の計１６個の係数からなる量子化係数を仮定したものである。この１６個の係数のうち絶対値が最大のものは１３であり、２進数表現では１１０１となる。したがって、係数の絶対値のビットプレーンは、図４（Ｂ）に示すような４つのビットプレーンから構成される。なお、各ビットプレーンの要素は、全て０又は１の数を取る。一方、量子化係数の符号は、−６が唯一負の値であり、それ以外は０又は正の値である。したがって、符号のビットプレーンは、図４（Ｃ）に示すようになる。
【００３４】
ここで、本実施の形態では、特にＪＰＥＧ−２０００規格で定められたＥＢＣＯＴと呼ばれるエントロピー符号化を行う。ＥＢＣＯＴの処理単位が上述のコードブロックである。なお、このＥＢＣＯＴについては、例えば、文献「ＩＳ０／ＩＥＣ １５４４４−１， Ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ−ＪＰＥＧ ２０００， Ｐａｒｔ １：Ｃｏｒｅ ｃｏｄｉｎｇ ｓｙｓｔｅｍ」等に詳細に記載されている。
【００３５】
各コードブロックは、最上位ビット（ＭＳＢ）から最下位ビット（ＬＳＢ）方向にビットプレーン毎に独立して符号化される。量子化係数は、ｎビットの符号付き２進数で表されており、ｂｉｔ０からｂｉｔ（ｎ−２）がＬＳＢからＭＳＢまでのそれぞれのビットを表す。なお、残りの１ビットは符号である。符号ブロックの符号化は、ＭＳＢ側のビットプレーンから順番に、以下の（ａ）〜（ｃ）に示す３種類のコーディングパスによって行われる。
（ａ） Ｓｉｇｎｉｆｉｃａｎｃｅ Ｐｒｏｐａｇａｔｉｏｎ Ｐａｓｓ
（ｂ） Ｍａｇｎｉｔｕｄｅ Ｒｅｆｉｎｅｍｅｎｔ Ｐａｓｓ
（ｃ） Ｃｌｅａｎ ｕｐ Ｐａｓｓ
【００３６】
３つのコーディングパスの用いられる順序を図５に示す。図５に示すように、先ずビットプレーン（ｎ−２）（ＭＳＢ）がＣｌｅａｎ ｕｐ Ｐａｓｓ（以下、適宜「ＣＵパス」という。）によって符号化される。続いて、順次ＬＳＢ側に向かい、各ビットプレーンが、Ｓｉｇｎｉｆｉｃａｎｃｅ Ｐｒｏｐａｇａｔｉｏｎ Ｐａｓｓ（以下、適宜「ＳＰパス」という。）、Ｍａｇｎｉｔｕｄｅ Ｒｅｆｉｎｅｍｅｎｔ Ｐａｓｓ（以下、適宜「ＭＲパス」という。）、ＣＵパスの順序で用いられて符号化される。
【００３７】
但し、実際にはＭＳＢ側から何番目のビットプレーンで初めて１が出てくるかをヘッダに書き、オール０のビットプレーンは符号化しない。この順序で３種類のコーディングパスを繰返し用いて符号化し、任意のビットプレーンの任意の符号化パスまでで符号化を打ち切ることにより、符号量と画質のトレードオフを取る、すなわちレート制御を行うことができる。
【００３８】
ここで、係数の走査（スキャニング）について図６を用いて説明する。コードブロックは、高さ４個の係数毎にストライプ（ｓｔｒｉｐｅ）に分けられる。ストライプの幅は、コードブロックの幅に等しい。スキャン順とは１個のコードブロック内の全ての係数を辿る順番であり、コードブロック中では上のストライプから下のストライプへの順序、各ストライプ中では左の列から右の列への順序、各列中では上から下への順序でスキャニングされる。なお、各コーディングパスにおいてコードブロック中の全ての係数がこのスキャン順で処理される。
【００３９】
以下、上述した３つのコーディングパスについて説明する。
【００４０】
（ａ） Ｓｉｇｎｉｆｉｃａｎｃｅ Ｐｒｏｐａｇａｔｉｏｎ Ｐａｓｓ
あるビットプレーンを符号化するＳＰパスでは、８近傍の少なくとも１つの係数が有意（ｓｉｇｎｉｆｉｃａｎｔ）であるようなｎｏｎ−ｓｉｇｎｉｆｉｃａｎｔ係数のビットプレーンの値が算術符号化される。その符号化したビットプレーンの値が１である場合には、符号の正負が続けて算術符号化される。
ここでｓｉｇｎｉｆｉｃａｎｃｅとは、各係数に対して符号化器が持つ状態である。ｓｉｇｎｉｆｉｃａｎｃｅの初期値は、ｎｏｎ−ｓｉｇｎｉｆｉｃａｎｔを表す０であり、その係数で１が符号化されたときにｓｉｇｎｉｆｉｃａｎｔを表す１に変化し、以降常に１であり続ける。したがって、ｓｉｇｎｉｆｉｃａｎｃｅとは、有効桁の情報を既に符号化したか否かを示すフラグとも言える。
【００４１】
（ｂ） Ｍａｇｎｉｔｕｄｅ Ｒｅｆｉｎｅｍｅｎｔ Ｐａｓｓ
ビットプレーンを符号化するＭＲパスでは、ビットプレーンを符号化するＳＰパスで符号化していないｓｉｇｎｉｆｉｃａｎｔな係数のビットプレーンの値が算術符号化される。
【００４２】
（ｃ） Ｃｌｅａｎ ｕｐ Ｐａｓｓ
ビットプレーンを符号化するＣＵパスでは、ビットプレーンを符号化するＳＰパスで符号化していないｎｏｎ−ｓｉｇｎｉｆｉｃａｎｔな係数のビットプレーンの値が算術符号化される。その符号化したビットプレーンの値が１である場合には、符号の正負が続けて算術符号化される。
【００４３】
なお、以上の３つのコーディングパスでの算術符号化では、ケースに応じてＺＣ（Ｚｅｒｏ Ｃｏｄｉｎｇ）、ＲＬＣ（Ｒｕｎ−Ｌｅｎｇｔｈ Ｃｏｄｉｎｇ）、ＳＣ（Ｓｉｇｎ Ｃｏｄｉｎｇ）、ＭＲ（Ｍａｇｎｉｔｕｄｅ Ｒｅｆｉｎｅｍｅｎｔ）が使い分けられて係数のコンテキストが選択される。そして、ＭＱ符号化と呼ばれる算術符号によって選択されたコンテキストが符号化される。このＭＱ符号化は、ＪＢＩＧ２で規定された学習型の２値算術符号である。ＭＱ符号化については、例えば、文献「ＩＳＯ／ＩＥＣ ＦＤＩＳ １４４９２， “Ｌｏｓｓｙ／Ｌｏｓｓｌｅｓｓ Ｃｏｄｉｎｇ ｏｆ Ｂｉ−ｌｅｖｅｌ Ｉｍａｇｅｓ”， Ｍａｒｃｈ ２０００」等に記載されている。ＪＰＥＧ−２０００では、すべての符号化パスで合計１９種類のコンテキストがある。
【００４４】
以上のようにして係数ビットモデリング部１４は、コードブロック毎の量子化係数Ｄ１３をビットプレーンに分解すると共に各ビットプレーンを３つのコーディングパスに分解し、コーディングパス毎に量子化係数Ｄ１４を生成する。そして、算術符号化部１５は、このコーディングパス毎の量子化係数Ｄ１４に対して算術符号化を施す。
【００４５】
レート制御部１７は、算術符号化部１５から供給された算術符号Ｄ１５の符号量をカウントしながら、目標のビットレート又は圧縮率に近づけるように、符号量制御を行う。具体的には、レート制御部１７は、コードブロック毎のコーディングパスの少なくとも一部を切り捨てる（Ｔｒｕｎｃａｔｅする）ことにより符号量制御を行う。
【００４６】
レイヤ生成部１８は、レート制御部１７から供給されたレート制御終了後のコードブロック毎の符号化コードストリームＤ１６を所定個数のレイヤに分ける。
【００４７】
ここでレイヤの概念について図７を用いて説明する。図７はレイヤ０，１、２の３つのレイヤに分割した場合の例を示しており、１つのレイヤが４個のパケットから構成されている。すなわち、レイヤ０（最上位レイヤ、ＭＳＢ）の最低域（ＬＬ成分）がパケット−０、次の解像度レベルがパケット−１、さらにその次がパケット−２、最も高域の解像度レベルがパケット−３となっている。以下のレイヤについても全く同様にパケットが定義できるため、レイヤ２ではパケット−１１までが生成される。
【００４８】
なお、図７の例では、ウェーブレット変換の分割レベル＝３であるため各レイヤで４個のパケットが構成されるが、分割レベル数が変化すれば各レイヤにおけるパケット数も変わることは勿論である。
【００４９】
各パケットは、図８に示すように、パケットヘッダとパケットボディから構成されており、パケットヘッダには、パケット内に存在する複数個のコードブロックの各種の情報が記述されている。この記述内容は、全てＪＰＥＧ−２０００規格で定義されている。一方、パケットボディには、それらのコードブロックの実際の符号化コードストリームが記録されている。
【００５０】
図１に戻って、レイヤ生成部１８は、マルチレイヤ構造の符号化コードストリームＤ１６のうち、誤り訂正符号化対象となるパケットのデータＤ１７、例えばヘッダ、最上位レイヤ、及び最上位レイヤの次のレイヤのパケットのデータを誤り訂正符号化部１９に供給し、それ以外のレイヤのパケットのデータＤ１８をコードストリーム・フォーマット部２１に供給する。
【００５１】
誤り訂正符号化部１９は、誤り訂正符号化対象となるデータＤ１７に対して、例えばリードソロモン（ＲＳ）符号（文献「Ｉ． Ｓ． Ｒｅｅｄ ａｎｄ Ｇ． Ｓｏｌｏｍｏｎ，“Ｐｏｌｙｎｏｍｉｎａｌ ｃｏｄｅｓ ｏｖｅｒ ｃｅｒｔａｉｎ ｆｉｎｉｔｅ ｆｉｅｌｄｓ”， Ｊ． Ｓｏｃｉｅｔｙ ｏｆ Ｉｎｄｕｓｔｒｉａｌ ａｎｄ Ａｐｐｌｉｅｄ Ｍａｔｈｅｍａｔｉｃｓ， ｖｏｌ．８， ｐｐ．３００−３０４， Ｊｕｎｅ １９６０」参照）を用いて誤り訂正符号化を行う。なお、ＲＳ符号として例えばＲＳ（１５，１３）とすると、４ビットを１シンボルとして１シンボルの誤り訂正が可能である。したがって、この場合、最大４ビットのバーストエラーを訂正可能である。ここで、誤り訂正符号化後には、通常、情報シンボルと検査シンボルの２つが生成される。このうち、情報シンボルは誤り訂正符号化前の原情報と完全に一致することが知られている。誤り訂正符号化部１９は、誤り訂正符号化後の検査シンボルＤ１９及び情報シンボルＤ２０をコードストリーム・フォーマット部２０に供給する。
【００５２】
コードストリーム・フォーマット部２０は、検査シンボルＤ１９を符号化コードストリーム中の所定の下位レイヤ、例えば最下位レイヤに埋め込む。すなわち、最下位レイヤのパケットのデータを検査シンボルＤ１９で置換する。そして、コードストリーム・フォーマット部２０は、例えば最下位レイヤに埋め込まれた検査シンボルＤ１９と、情報シンボルＤ２０と、誤り訂正符号化対象外のレイヤのパケットのデータＤ１８とを統合して新たな符号化コードストリームＤ２１を生成し、出力する。なお、検査シンボルＤ１９の埋め込み先は最下位レイヤに限られるものではないが、最下位レイヤは画質に与える影響が最も小さいため、埋め込み先として好ましい。
【００５３】
以上の処理を具体的に図９に示す。なお、この図９は、ヘッダ、最上位レイヤ（レイヤ０）、及び最上位レイヤの次のレイヤ（レイヤ１）のパケットのデータに対して誤り訂正符号化を施した例について説明するものである。この場合、それぞれのオリジナルの情報シンボルＤ２０と検査シンボルＤ１９とが生成されるが、このうち検査シンボルＤ１９は、最下位レイヤであるレイヤＮに埋め込まれる。
【００５４】
ここで、検査シンボルＤ１９のデータ量が元々の最下位レイヤのデータ量よりも小さい場合には、検査シンボルＤ１９を最下位レイヤに完全に埋め込むことができるが、検査シンボルＤ１９のデータ量の方が元々の最下位レイヤのデータ量よりも大きい場合にはデータが溢れてしまう。この場合には、例えば最下位レイヤだけでなく、最下位レイヤから複数のレイヤに亘って検査シンボルＤ１９を埋め込むようにしても構わない。
【００５５】
このように、本実施の形態における画像符号化装置１０は、符号化コードストリーム中の所定のデータ部分、例えばヘッダ、最上位レイヤ、及び最上位レイヤの次のレイヤのパケットのデータに対して誤り訂正符号化を施し、得られた検査シンボルをまとめて所定の下位レイヤ、例えば最下位レイヤに埋め込む。
【００５６】
なお、上述の説明では、誤り訂正符号化後の検査シンボルを所定の下位レイヤに埋め込むものとしたが、これに限定されるものではなく、所定の下位レイヤの元データの後ろに検査シンボルを結合させるようにしても構わない。但し、この場合にはその下位レイヤの全データ長が大きくなるため、当該下位レイヤを構成するパケットのパケットヘッダに記述するデータ長を更新する必要がある。
【００５７】
また、上述の説明では、ヘッダ、最上位レイヤ、及び最上位レイヤの次のレイヤのパケットのデータに対して誤り訂正符号化を施すものとしたが、誤り訂正符号化の対象は自由に設定できることは勿論である。例えば、符号化コードストリームＤ２１を伝送する通信路の誤り率が高い場合には、誤り訂正符号化対象のレイヤ数を増やすと共にヘッダ情報も誤り訂正符号化の対象に含め、逆に誤り率が低い場合には誤り訂正符号化対象のレイヤ数を減らすといった設定が可能である。
【００５８】
（１−２）
次に第１の実施の形態における画像復号装置の概略構成を図１０に示す。図１０に示すように、第１の実施の形態における画像復号装置３０は、符号化コードストリーム解析部３１と、検査シンボル抽出部３２と、誤り訂正復号部３３と、レイヤ展開部３４と、コードブロック化部３５と、算術復号部３６と、係数ビットデモデリング部３７と、逆量子化部３９と、ウェーブレット逆変換部４０とから構成されている。ここで、コードブロック化部３５と、算術復号部３６と、係数ビットデモデリング部３７とからＥＢＣＯＴ復号部３８が構成される。
【００５９】
符号化コードストリーム解析部３１は、符号化コードストリームＤ３０を入力し、レイヤ数や各レイヤ中のパケットデータ等の解析を行い、検査シンボルが埋め込まれた所定の下位レイヤのパケットのデータＤ３１を検査シンボル抽出部３２に供給する。また、コードストリーム解析部３１は、誤り訂正符号化が施された例えばヘッダ、最上位レイヤ、及び最上位レイヤの次のレイヤの情報シンボルＤ３２を誤り訂正復号部３３に供給し、それ以外のレイヤのパケットのデータＤ３３をレイヤ展開部３４に供給する。
【００６０】
検査シンボル抽出部３２は、所定の下位レイヤのパケットのデータＤ３１から検査シンボルＤ３４を抽出し、誤り訂正復号部３３に供給する。そして誤り訂正復号部３３は、この検査シンボルＤ３４を用いて情報シンボルＤ３２に対して誤り訂正復号を施す。これにより、例えば、ＲＳ（１５，１３）が施されていた符号であれば、ヘッダや最上位レイヤ等に誤りが発生していたとしても、最大４ビットのバーストエラーを訂正可能である。誤り訂正復号部３３は、誤り訂正復号後のヘッダ情報、最上位レイヤ及び最上位レイヤの次のレイヤのパケットのデータＤ３５をレイヤ展開部３４に供給する。
【００６１】
レイヤ展開部３４は、誤り訂正復号対象外のレイヤのパケットのデータＤ３３と誤り訂正復号後のパケットのデータＤ３５とを入力し、マルチレイヤ構造の符号化コードストリームＤ３６に展開する。この際、レイヤ展開部３４は、検査シンボルが埋め込まれた所定の下位レイヤを廃棄し、符号化コードストリームから除外する。これは、復号の過程で本来の画像の最下位レイヤとは異なるものを復号すると、画像全体にノイズが発生してしまうからである。なお、レイヤ展開部３４は、画像に与える影響を小さくするために検査シンボルが埋め込まれた最下位レイヤのデータを全て０にした後、符号化コードストリームに含めるようにしても構わない。
【００６２】
コードブロック化部３５は、マルチレイヤ構造の符号化コードストリームＤ３６を入力してコードブロック単位で算術符号をまとめ、コードブロック毎の算術符号Ｄ３７を算術復号部３６に供給する。以降、ＥＢＣＯＴ復号部３８内の復号過程は、全てコードブロック単位となる。
【００６３】
算術復号部３６は、コードブロック化部３５から供給されたコードブロック毎の算術符号Ｄ３７を算術復号して量子化係数Ｄ３８を生成し、係数ビットデモデリング部３７は、この量子化係数Ｄ３８から量子化係数Ｄ３９を復元する。
【００６４】
逆量子化部３９は、係数ビットデモデリング部３７から供給された量子化係数Ｄ３９を逆量子化してウェーブレット変換係数Ｄ４０に変換し、ウェーブレット逆変換部４０は、ウェーブレット変換係数Ｄ４０を逆変換して復号画像Ｄ４１を出力する。
【００６５】
以上の処理を具体的に図１１に示す。なお、この図１１は、ヘッダ、最上位レイヤ（レイヤ０）、及び最上位レイヤの次のレイヤ（レイヤ１）の検査シンボルが最下位レイヤに埋め込まれた例について説明するものである。この場合、ヘッダの情報シンボルとヘッダの検査シンボルとを用いて誤り訂正復号した結果、誤り訂正後のヘッダが生成される。同様にして、レイヤ０の情報シンボルとレイヤ０の検査シンボルとを用いて誤り訂正復号した結果、誤り訂正後のレイヤ０が生成される。さらに、レイヤ１の情報シンボルとレイヤ１の検査シンボルとを用いて誤り訂正復号した結果、誤り訂正後のレイヤ１が生成される。
【００６６】
なお、図１１のように最下位レイヤに検査シンボルが埋め込まれている場合、最下位レイヤのデータには検査シンボル以外存在しないため、同図に示すように、レイヤ展開部３４において最下位レイヤを廃棄し、符号化コードストリームから除外することが好ましい。また、図１２に示すように、最下位レイヤのデータを全て０にした後、符号化コードストリームに含めるようにしても構わない。
【００６７】
以上のように、第１の実施の形態における画像符号化装置１０及び画像復号装置３０によれば、ＪＰＥＧ−２０００方式に従って画像を圧縮する過程で、効率的に誤り訂正符号化を施すことができる。
【００６８】
また、誤り訂正符号化の強弱を、誤り訂正符号化の対象とするレイヤ数、コードブロック数等で制御することができるため、符号化コードストリームを伝送する通信路の誤り率に応じて、柔軟に対応することができる。
【００６９】
さらに、所定の下位レイヤのパケットのデータを検査シンボルで置換する場合には、符号化コードストリームの全体の符号量が増加しないため、圧縮率の低下を伴わないという利点がある。
【００７０】
（２）第２の実施の形態
（２−１）
上述した第１の実施の形態では、画像符号化装置１０の内部で符号化コードストリームを生成する際に誤り訂正符号化を施していたのに対して、本実施の形態では、画像符号化装置で生成された符号化コードストリームに対して誤り訂正符号化を施すことを特徴としている。
【００７１】
先ず本実施の形態における誤り訂正符号化装置の概略構成を図１３に示す。なお、図１３には符号化コードストリームを生成する画像符号化装置５０についても併せて示している。図１３に示すように、本実施の形態における誤り訂正符号化装置７０は、符号化コードストリーム解析部７１と、誤り訂正符号化部７２，７３，７４と、コードストリーム・フォーマット部７５とから構成されている。
【００７２】
画像符号化装置５０は、ＪＰＥＧ−２０００準拠のアルゴリズムに従って入力画像Ｄ５０を符号化し、生成された符号化コードストリームＤ７０を誤り訂正符号化装置７０の符号化コードストリーム解析部７１に供給する。
【００７３】
符号化コードストリーム解析部７１は、符号化コードストリームＤ７０の内容を解析し、メインヘッダ等のヘッダのデータＤ７１、最上位レイヤのパケットのデータＤ７２、及び最上位レイヤの次のレイヤのパケットのデータＤ７３をそれぞれ誤り訂正符号化部７２，７３，７４に供給すると共に、それ以外のレイヤのパケットのデータＤ７４をコードストリーム・フォーマット部７５に供給する。
【００７４】
誤り訂正符号化部７２は、ヘッダのデータＤ７１に対して例えばリードソロモン（ＲＳ）符号を用いて誤り訂正符号化を施し、誤り訂正符号化後の検査シンボルＤ７５及び情報シンボルＤ７６をコードストリーム・フォーマット部７５に供給する。同様に、誤り訂正符号化部７３，７４は、それぞれ最上位レイヤのパケットのデータＤ７２、最上位レイヤの次のレイヤのパケットのデータＤ７３に対して誤り訂正符号化を施し、誤り訂正符号化後の検査シンボルＤ７７，Ｄ７９及び情報シンボルＤ７８，Ｄ８０をコードストリーム・フォーマット部７５に供給する。
【００７５】
コードストリーム・フォーマット部７５は、検査シンボルＤ７５，Ｄ７７，Ｄ７９を符号化コードストリーム中の所定の下位レイヤ、例えば最下位レイヤに埋め込み、最下位レイヤに埋め込まれた検査シンボルＤ７５，Ｄ７７，Ｄ７９と、情報シンボルＤ７６，Ｄ７８，Ｄ８０と、誤り訂正符号化対象外のレイヤのパケットのデータＤ７４とを統合して新たな符号化コードストリームＤ８１を生成し、出力する。
【００７６】
このように、本実施の形態における誤り訂正符号化装置７０は、画像符号化装置５０で生成された符号化コードストリームＤ７０を解析し、符号化コードストリーム中の所定のデータ部分、例えばヘッダ、最上位レイヤ、及び最上位レイヤの次のレイヤに対して誤り訂正符号化を施し、得られた検査シンボルをまとめて所定の下位レイヤに埋め込む。
【００７７】
なお、上述の説明では便宜上、誤り訂正符号化部を３つに分けたが、実際には１つの誤り訂正符号化部でヘッダ、最上位レイヤ、及び最上位レイヤの次のレイヤのパケットのデータに対して誤り訂正符号化を施すことが可能である。
【００７８】
また、上述の説明では、誤り訂正符号化後の検査シンボルを例えば最下位レイヤに埋め込むものとしたが、これに限定されるものではなく、最下位レイヤの元データの後ろに検査シンボルを結合させるようにしても構わない。但し、この場合には最下位レイヤの全データ長が大きくなるため、最下位レイヤを構成するパケットのパケットヘッダに記述するデータ長を更新する必要がある。
【００７９】
また、上述の説明では、ヘッダ情報、最上位レイヤ、及び最上位レイヤの次のレイヤに対して誤り訂正符号化を施すものとしたが、誤り訂正符号化の対象は自由に設定できることは勿論である。例えば、符号化コードストリームＤ８１を伝送する通信路の誤り率が高い場合には、誤り訂正符号化対象のレイヤ数を増やすと共にヘッダ情報も誤り訂正符号化の対象に含め、逆に誤り率が低い場合には誤り訂正符号化対象のレイヤ数を減らすといった設定が可能である。
【００８０】
（２−２）
次に第２の実施の形態における誤り訂正復号装置の概略構成を図１４に示す。なお、図１４には誤り訂正された符号化コードストリームを復号する画像復号装１１０についても併せて示している。図１４に示すように、第２の実施の形態における誤り訂正復号装置９０は、符号化コードストリーム解析部９１と、検査シンボル抽出部９２，９３，９４と、誤り訂正復号部９５，９６，９７と、コードストリーム・フォーマット部９８とから構成されている。
【００８１】
符号化コードストリーム解析部９１は、ＪＰＥＧ−２０００準拠のアルゴリズムに従ってマルチレイヤ構造の符号化コードストリームＤ９０を解析し、検査シンボルの埋め込まれた所定の下位レイヤのパケットのデータＤ９１を検査シンボル抽出部９２，９３，９４に供給すると共に、ヘッダの情報シンボルＤ９２、最上位レイヤの情報シンボルＤ９３、及び最上位レイヤの次のレイヤの情報シンボルＤ９４をそれぞれ誤り訂正復号部９５，９６，９７に供給する。また、符号化コードストリーム解析部９１は、誤り訂正復号対象外であるレイヤのパケットのデータＤ９５をコードストリーム・フォーマット部９８に供給する。
【００８２】
検査シンボル抽出部９２は、所定の下位レイヤ、例えば最下位レイヤのパケットのデータＤ９１からヘッダ情報の検査シンボルＤ９６を抽出し、この検査シンボルＤ９６を誤り訂正復号部９５に供給する。同様に、検査シンボル抽出部９３は、所定の下位レイヤのパケットのデータＤ９１から最上位レイヤの検査シンボルＤ９７を抽出し、この検査シンボルＤ９７を誤り訂正復号部９６に供給する。さらに、検査シンボル抽出部９４は、所定の下位レイヤのパケットのデータＤ９１から最上位レイヤの次のレイヤの検査シンボルＤ９８を抽出し、この検査シンボルＤ９８を誤り訂正復号部９７に供給する。
【００８３】
誤り訂正復号部９５は、ヘッダの情報シンボルＤ９２と検査シンボルＤ９６とを用いて誤り訂正復号を行い、誤り訂正後のヘッダのデータＤ９９をコードストリーム・フォーマット部９８に供給する。同様にして、誤り訂正復号部９６は、最上位レイヤの情報シンボルＤ９３と検査シンボルＤ９７とを用いて誤り訂正復号を行い、誤り訂正後の最上位レイヤのパケットのデータＤ１００をコードストリーム・フォーマット部９８に供給する。さらに、誤り訂正復号部９７は、最上位レイヤの次のレイヤの情報シンボルＤ９４と検査シンボルＤ９８とを用いて誤り訂正復号を行い、誤り訂正後の最上位レイヤの次のレイヤのパケットのデータＤ１０１をコードストリーム・フォーマット部９８に供給する。
【００８４】
コードストリーム・フォーマット部９８は、誤り訂正復号後のヘッダのデータＤ９９、最上位レイヤのパケットのデータＤ１００、及び最上位レイヤの次のレイヤのパケットのデータＤ１０１と、誤り訂正復号対象外のレイヤのパケットのデータＤ９５とを統合して最終的な符号化コードストリームＤ１０２を生成し、画像復号装置１１０に供給する。
【００８５】
画像復号装置１１０は、ＪＰＥＧ−２０００準拠のアルゴリズムに従って誤り訂正済みの符号化コードストリームＤ１０２を復号し、復号画像Ｄ１１０を出力する。
【００８６】
以上のように、第２の実施の形態における誤り訂正符号化装置７０及び誤り訂正復号装置９０によれば、ＪＰＥＧ−２０００規格に準拠した符号化コードストリームに対して効率的に誤り訂正符号化を施すことができる。また、誤り訂正符号化後の符号化コードストリームもＪＰＥＧ−２０００規格に準拠しているため、汎用的な復号器で復号することができる。
【００８７】
また、誤り訂正符号化の強弱を、誤り訂正符号化の対象とするレイヤ数、コードブロック数等で制御することができるため、符号化コードストリームを伝送する通信路の誤り率に応じて、柔軟に対応することができる。
【００８８】
さらに、検査シンボルを所定の下位レイヤに埋め込む場合には、符号化コードストリームの全体の符号量が増加しないため、圧縮率の低下を伴わないという利点がある。
【００８９】
（３）変形例
本発明は上述した実施の形態のみに限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において種々の変更が可能であることは勿論である。
【００９０】
例えば、上述した画像符号化装置１０及び誤り訂正符号化装置７０では、所定の下位レイヤに検査シンボルを埋め込むものとして説明したが、これに限定されるものではなく、コードブロック内のコーディングパスを増やし、コーディングパスに検査シンボルを埋め込むようにしても構わない。例えば図１５に示すように、あるコードブロックにコーディングパス０からコーディングパスＮまでの（Ｎ＋１）個のコーディングパスが存在していた場合、新たにコーディングパス（Ｎ＋１）を追加し、このコーディングパス（Ｎ＋１）に検査シンボルを埋め込むことができる。検査シンボルのデータ量によっては、さらに多くのコーディングパスを追加するようにしても構わない。但し、この場合、コードブロック内のコーディングパス数が変化するため、そのコードブロックが所属するパケットのパケットヘッダ内のコーディングパス数を変更して記録する必要がある。また、コーディングパスを追加するのではなく、既に存在しているコーディングパス、例えば図１５のコーディングパスＮに検査シンボルを埋め込むようにしても構わない。
【００９１】
一方、画像復号装置３０及び誤り訂正復号装置９０では、検査シンボルの埋め込まれたコーディングパスから検査シンボルを抽出し、誤り訂正復号に用いる。なお、画像の劣化を発生させないため、誤り訂正後には、図１６に示すように検査シンボルの埋め込まれていたコーディングパスを廃棄し、符号化コードストリームから除外することが好ましいが、多少の画質劣化を許容できる場合には、処理負担を軽減するため、全てのコーディングパスを符号化コードストリームに含めるようにしても構わない。
【００９２】
この他、ＪＰＥＧ−２０００規格では、メインヘッダとタイルパートヘッダにＣＯＭマーカというユーザが使用可能なデータ領域が存在しているため、画像符号化装置１０及び誤り訂正符号化装置７０において、このＣＯＭマーカに検査シンボルを埋め込むようにしても構わない。この場合、画像復号装置３０及び誤り訂正復号装置９０では、ＣＯＭマーカから検査シンボルを抽出し、誤り訂正復号に用いる。
【００９３】
【発明の効果】
以上詳細に説明したように本発明に係る画像符号化装置及びその方法、並びに画像復号装置及びその方法によれば、画像符号化装置において、例えばＪＰＥＧ−２０００方式に従って符号化コードストリームを生成する際に、ヘッダ及び／又は所定の１以上のレイヤのパケットのデータに対して誤り訂正符号化を施し、得られた検査シンボルをまとめて所定の下位レイヤ、ＣＯＭマーカ、或いは所定のコードブロック中の一部又は新たに追加されたコーディングパスに埋め込み、画像復号装置において、埋め込まれた検査シンボルを抽出し、この検査シンボルを用いて、ヘッダ及び／又は所定の１以上のレイヤのパケットのデータに対して誤り訂正復号を施すことにより、符号化の際に容易且つ効率的に誤り訂正符号化を施し、復号の際に誤り訂正を行うことができる。さらに、誤り訂正符号化の対象とするレイヤ数等を変化させることにより、符号化コードストリームを伝送する通信路の誤り率に応じて、誤り訂正能力を変更することができる。
【００９４】
また、本発明に係る誤り訂正符号化装置及びその方法、並びに誤り訂正復号装置及びその方法によれば、誤り訂正符号化装置において、例えばＪＰＥＧ−２０００方式に従って生成された符号化コードストリームを入力し、ヘッダ及び／又は所定の１以上のレイヤのパケットのデータに対して誤り訂正符号化を施し、得られた検査シンボルをまとめて所定の下位レイヤ、ＣＯＭマーカ、或いは所定のコードブロック中の一部又は新たに追加されたコーディングパスに埋め込み、誤り訂正復号装置において、埋め込まれた検査シンボルを抽出し、この検査シンボルを用いて、ヘッダ及び／又は所定の１以上のレイヤのパケットのデータに対して誤り訂正復号を施すことにより、符号化コードストリームに対して容易且つ効率的に誤り訂正符号化を施し、復号前に誤り訂正を行うことができる。さらに、誤り訂正符号化の対象とするレイヤ数等を変化させることにより、符号化コードストリームを伝送する通信路の誤り率に応じて、誤り訂正能力を変更することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】第１の実施の形態における画像符号化装置の概略構成を説明する図である。
【図２】第２レベルまでウェーブレット変換した場合のサブバンドを説明する図である。
【図３】コードブロックとサブバンドの関係を説明する図である。
【図４】ビットプレーンの説明する図であり、同図（Ａ）は、計１６個の係数から成る量子化係数を示し、同図（Ｂ）は、係数の絶対値のビットプレーンを示し、同図（Ｃ）は、符号のビットプレーンを示す。
【図５】コードブロック内のコ−ディングパスの処理手順を説明する図である。
【図６】コ−ドブロック内の係数のスキャン順序を説明する図である。
【図７】レイヤ０乃至レイヤ２のレイヤとパケット構造を説明する図である。
【図８】パケットヘッダ及びパケットボディを説明する図である。
【図９】最下位レイヤに検査シンボルを埋め込む具体例を説明する図である。
【図１０】第１の実施の形態における画像復号装置の概略構成を説明する図である。
【図１１】最下位レイヤに埋め込まれた検査シンボルを用いて誤り訂正復号した後、最下位レイヤを符号化コードストリームから除外する具体例を説明する図である。
【図１２】最下位レイヤに埋め込まれた検査シンボルを用いて誤り訂正復号した後、最下位レイヤのデータを全て０とする具体例を説明する図である。
【図１３】第２の実施の形態における画像符号化装置の概略構成を説明する図である。
【図１４】第２の実施の形態における画像復号装置の概略構成を説明する図である。
【図１５】画像符号化装置において、追加したコーディングパスに検査シンボルを埋め込む具体例を説明する図である。
【図１６】画像復号装置において、追加されたコーディングパスから検査シンボルを抽出する具体例を説明する図である。
【符号の説明】
１０ 画像符号化装置、１１ ウェーブレット変換部、１２ 量子化部、１３コードブロック化部、１４ 係数ビットモデリング部、１５ 算術符号化部、１６ ＥＢＣＯＴ部、１７ レート制御部、１８ レイヤ生成部、１９ 誤り訂正符号化部、２０ コードストリーム・フォーマット部、３０ 画像復号装置、３１ 符号化コードストリーム解析部、３２ 検査シンボル抽出部、３３ 誤り訂正復号部、３４ レイヤ展開部、３５ コードブロック化部、３６ 算術復号部、３７ 係数ビットデモデリング部、３８ ＥＢＣＯＴ復号部、３９ 逆量子化部、４０ ウェーブレット逆変換部、７０ 誤り訂正符号化装置、７１ 符号化コードストリーム解析部、７２，７３，７４ 誤り訂正符号化部、７５ コードストリーム・フォーマット部、９０ 誤り訂正復号装置、９１ 符号化コードストリーム解析部、９２，９３，９４ 検査シンボル抽出部、９５，９６，９７誤り訂正復号部、９８ コードストリーム・フォーマット部
Claims (40)
- 入力画像を算術符号化し、符号化コードストリームを生成する算術符号化手段と、
上記符号化コードストリームを複数のレイヤに分割するレイヤ分割手段と、
各レイヤ毎に複数のパケットを生成するパケット生成手段と、
ヘッダ及び／又は所定の１以上のレイヤのパケットのデータに対して誤り訂正符号化を施す誤り訂正符号化手段と、
上記誤り訂正符号化手段によって生成された検査シンボルを所定の下位レイヤのパケットに埋め込む埋込手段と
を備えることを特徴とする画像符号化装置。 - 上記所定の１以上のレイヤは、少なくとも最上位レイヤを含むことを特徴とする請求項１記載の画像符号化装置。
- 上記埋込手段は、上記所定の下位レイヤのパケットのデータを上記検査シンボルで置換することを特徴とする請求項１記載の画像符号化装置。
- 上記埋込手段は、上記検査シンボルのデータ量が上記所定の下位レイヤのパケットのデータ量よりも大きい場合には、上記所定の下位レイヤを含む複数の下位レイヤのパケットに亘って上記検査シンボルを埋め込むことを特徴とする請求項３記載の画像符号化装置。
- 上記埋込手段は、上記所定の下位レイヤのパケットのデータに上記検査シンボルを結合させることを特徴とする請求項１記載の画像符号化装置。
- 上記埋込手段は、上記所定の下位レイヤのパケットのパケットヘッダに記述されたデータ長を変更することを特徴とする請求項５記載の画像符号化装置。
- 上記誤り訂正符号化手段は、上記符号化コードストリームを伝送する通信路の誤り率に応じて、誤り訂正符号化を施す対象を設定することを特徴とする請求項１記載の画像符号化装置。
- 入力画像を算術符号化し、符号化コードストリームを生成する算術符号化手段と、
上記符号化コードストリームを複数のレイヤに分割するレイヤ分割手段と、
各レイヤ毎に複数のパケットを生成するパケット生成手段と、
ヘッダ及び／又は所定の１以上のレイヤのパケットのデータに対して誤り訂正符号化を施す誤り訂正符号化手段と、
上記誤り訂正符号化手段によって生成された検査シンボルをメインヘッダ又はタイルパートヘッダのＣＯＭマーカに埋め込む埋込手段と
を備えることを特徴とする画像符号化装置。 - 入力画像に対してフィルタリング処理を施してサブバンドを生成するフィルタリング手段と、
上記サブバンドを分割して所定の大きさのコードブロックを生成するコードブロック生成手段と、
上記コードブロック毎に最上位ビットから最下位ビットに至るビットプレーンを生成するビットプレーン生成手段と、
上記ビットプレーン毎にビットモデリングを行うビットモデリング手段と、
上記ビットプレーン毎にコーディングパスを生成するコーディングパス生成手段と、
上記コーディングパス生成手段によって生成されたコーディングパス内で算術符号化を行い、符号化コードストリームを生成する算術符号化手段と、
上記符号化コードストリームを複数のレイヤに分割するレイヤ分割手段と、
各レイヤ毎に複数のパケットを生成するパケット生成手段と、
ヘッダ及び／又は所定の１以上のレイヤのパケットのデータに対して誤り訂正符号化を施す誤り訂正符号化手段と、
上記誤り訂正符号化手段によって生成された検査シンボルを所定のコードブロック中の一部又は新たに追加したコーディングパスに埋め込む埋込手段と
を備えることを特徴とする画像符号化装置。 - 入力画像を算術符号化し、符号化コードストリームを生成する算術符号化工程と、
上記符号化コードストリームを複数のレイヤに分割するレイヤ分割工程と、
各レイヤ毎に複数のパケットを生成するパケット生成工程と、
ヘッダ及び／又は所定の１以上のレイヤのパケットのデータに対して誤り訂正符号化を施す誤り訂正符号化工程と、
上記誤り訂正符号化工程にて生成された検査シンボルを所定の下位レイヤのパケットに埋め込む埋込工程と
を有することを特徴とする画像符号化方法。 - 入力画像を算術符号化し、符号化コードストリームを生成する算術符号化工程と、
上記符号化コードストリームを複数のレイヤに分割するレイヤ分割工程と、
各レイヤ毎に複数のパケットを生成するパケット生成工程と、
ヘッダ及び／又は所定の１以上のレイヤのパケットのデータに対して誤り訂正符号化を施す誤り訂正符号化工程と、
上記誤り訂正符号化工程にて生成された検査シンボルをメインヘッダ又はタイルパートヘッダのＣＯＭマーカに埋め込む埋込工程と
を有することを特徴とする画像符号化方法。 - 入力画像に対してフィルタリング処理を施してサブバンドを生成するフィルタリング工程と、
上記サブバンドを分割して所定の大きさのコードブロックを生成するコードブロック生成工程と、
上記コードブロック毎に最上位ビットから最下位ビットに至るビットプレーンを生成するビットプレーン生成工程と、
上記ビットプレーン毎にビットモデリングを行うビットモデリング工程と、
上記ビットプレーン毎にコーディングパスを生成するコーディングパス生成工程と、
上記コーディングパス生成工程にて生成されたコーディングパス内で算術符号化を行い、符号化コードストリームを生成する算術符号化工程と、
上記符号化コードストリームを複数のレイヤに分割するレイヤ分割工程と、
各レイヤ毎に複数のパケットを生成するパケット生成工程と、
ヘッダ及び／又は所定の１以上のレイヤのパケットのデータに対して誤り訂正符号化を施す誤り訂正符号化工程と、
上記誤り訂正符号化工程にて生成された検査シンボルを所定のコードブロック中の一部又は新たに追加したコーディングパスに埋め込む埋込工程と
を有することを特徴とする画像符号化方法。 - 画像符号化装置において入力画像を算術符号化して符号化コードストリームを生成し、上記符号化コードストリームを複数のレイヤに分割して各レイヤ毎に複数のパケットを生成し、ヘッダ及び／又は所定の１以上のレイヤのパケットのデータに対して誤り訂正符号化を施し、この誤り訂正符号化によって生成された検査シンボルを所定の下位レイヤのパケットに埋め込むことで得られた符号化コードストリームを入力し、該入力符号化コードストリームを復号して上記入力画像を復元する画像復号装置であって、
上記入力符号化コードストリームを解析する解析手段と、
上記下位レイヤのパケットから上記検査シンボルを抽出する抽出手段と、
上記検査シンボルを用いて、上記ヘッダ及び／又は所定の１以上のレイヤのパケットのデータに対して誤り訂正復号を施す誤り訂正復号手段と、
上記誤り訂正復号後の符号化コードストリームを復号する復号手段と
を備えることを特徴とする画像復号装置。 - 上記所定の１以上のレイヤは、少なくとも最上位レイヤを含むことを特徴とする請求項１３記載の画像復号装置。
- 上記入力符号化コードストリームは、上記所定の下位レイヤのパケットのデータが上記検査シンボルで置換されたものであり、
上記抽出手段は、上記下位レイヤのパケットから上記検査シンボルを抽出すると共に、該下位レイヤのパケットのデータを廃棄し又は全て０とする
ことを特徴とする請求項１３記載の画像復号装置。 - 画像符号化装置において入力画像を算術符号化して符号化コードストリームを生成し、上記符号化コードストリームを複数のレイヤに分割して各レイヤ毎に複数のパケットを生成し、ヘッダ及び／又は所定の１以上のレイヤのパケットのデータに対して誤り訂正符号化を施し、この誤り訂正符号化によって生成された検査シンボルをメインヘッダ又はタイルパートヘッダのＣＯＭマーカに埋め込むことで得られた符号化コードストリームを入力し、該入力符号化コードストリームを復号して上記入力画像を復元する画像復号装置であって、
上記入力符号化コードストリームを解析する解析手段と、
上記ＣＯＭマーカから上記検査シンボルを抽出する抽出手段と、
上記検査シンボルを用いて、上記ヘッダ及び／又は所定の１以上のレイヤのパケットのデータに対して誤り訂正復号を施す誤り訂正復号手段と、
上記誤り訂正復号後の符号化コードストリームを復号する復号手段と
を備えることを特徴とする画像復号装置。 - 画像符号化装置において入力画像に対してフィルタリング処理を施してサブバンドを生成し、生成されたサブバンドを分割して所定の大きさのコードブロックを生成し、上記コードブロック毎に最上位ビットから最下位ビットに至るビットプレーンを生成し、上記ビットプレーン毎にビットモデリングを行ってコーディングパスを生成し、生成されたコーディングパス内で算術符号化を行って符号化コードストリームを生成し、上記符号化コードストリームを複数のレイヤに分割して各レイヤ毎に複数のパケットを生成し、ヘッダ及び／又は所定の１以上のレイヤのパケットのデータに対して誤り訂正符号化を施し、生成された検査シンボルを所定のコードブロック中の一部又は新たに追加したコーディングパスに埋め込むことで得られた符号化コードストリームを入力し、該入力符号化コードストリームを復号して上記入力画像を復元する画像復号装置であって、
上記入力符号化コードストリームを解析する解析手段と、
上記所定のコードブロック中の一部又は新たに追加されたコーディングパスから上記検査シンボルを抽出する抽出手段と、
上記検査シンボルを用いて、上記ヘッダ及び／又は所定の１以上のレイヤのパケットのデータに対して誤り訂正復号を施す誤り訂正復号手段と、
上記誤り訂正復号後の符号化コードストリームを復号する復号手段と
を備えることを特徴とする画像復号装置。 - 画像符号化装置において入力画像を算術符号化して符号化コードストリームを生成し、上記符号化コードストリームを複数のレイヤに分割して各レイヤ毎に複数のパケットを生成し、ヘッダ及び／又は所定の１以上のレイヤのパケットのデータに対して誤り訂正符号化を施し、この誤り訂正符号化によって生成された検査シンボルを所定の下位レイヤのパケットに埋め込むことで得られた符号化コードストリームを入力し、該入力符号化コードストリームを復号して上記入力画像を復元する画像復号方法であって、
上記入力符号化コードストリームを解析する解析工程と、
上記下位レイヤのパケットから上記検査シンボルを抽出する抽出工程と、
上記検査シンボルを用いて、上記ヘッダ及び／又は所定の１以上のレイヤのパケットのデータに対して誤り訂正復号を施す誤り訂正復号工程と、
上記誤り訂正復号後の符号化コードストリームを復号する復号工程と
を有することを特徴とする画像復号方法。 - 画像符号化装置において入力画像を算術符号化して符号化コードストリームを生成し、上記符号化コードストリームを複数のレイヤに分割して各レイヤ毎に複数のパケットを生成し、ヘッダ及び／又は所定の１以上のレイヤのパケットのデータに対して誤り訂正符号化を施し、この誤り訂正符号化によって生成された検査シンボルをメインヘッダ又はタイルパートヘッダのＣＯＭマーカに埋め込むことで得られた符号化コードストリームを入力し、該入力符号化コードストリームを復号して上記入力画像を復元する画像復号方法であって、
上記入力符号化コードストリームを解析する解析工程と、
上記ＣＯＭマーカから上記検査シンボルを抽出する抽出工程と、
上記検査シンボルを用いて、上記ヘッダ及び／又は所定の１以上のレイヤのパケットのデータに対して誤り訂正復号を施す誤り訂正復号工程と、
上記誤り訂正復号後の符号化コードストリームを復号する復号工程と
を有することを特徴とする画像復号方法。 - 画像符号化装置において入力画像に対してフィルタリング処理を施してサブバンドを生成し、生成されたサブバンドを分割して所定の大きさのコードブロックを生成し、上記コードブロック毎に最上位ビットから最下位ビットに至るビットプレーンを生成し、上記ビットプレーン毎にビットモデリングを行ってコーディングパスを生成し、生成されたコーディングパス内で算術符号化を行って符号化コードストリームを生成し、上記符号化コードストリームを複数のレイヤに分割して各レイヤ毎に複数のパケットを生成し、ヘッダ及び／又は所定の１以上のレイヤのパケットのデータに対して誤り訂正符号化を施し、生成された検査シンボルを所定のコードブロック中の一部又は新たに追加されたコーディングパスに埋め込むことで得られた符号化コードストリームを入力し、該入力符号化コードストリームを復号して上記入力画像を復元する画像復号方法であって、
上記入力符号化コードストリームを解析する解析工程と、
上記所定のコードブロック中の一部又は新たに追加されたコーディングパスから上記検査シンボルを抽出する抽出工程と、
上記検査シンボルを用いて、上記ヘッダ及び／又は所定の１以上のレイヤのパケットのデータに対して誤り訂正復号を施す誤り訂正復号工程と、
上記誤り訂正復号後の符号化コードストリームを復号する復号工程と
を有することを特徴とする画像復号方法。 - 入力画像を算術符号化して生成した符号化コードストリームを入力し、該入力符号化コードストリームを複数のレイヤに分割するレイヤ分割手段と、
各レイヤ毎に複数のパケットを生成するパケット生成手段と、
ヘッダ及び／又は所定の１以上のレイヤのパケットのデータに対して誤り訂正符号化を施す誤り訂正符号化手段と、
上記誤り訂正符号化手段によって生成された検査シンボルを所定の下位レイヤのパケットに埋め込む埋込手段と
を備えることを特徴とする誤り訂正符号化装置。 - 上記所定の１以上のレイヤは、少なくとも最上位レイヤを含むことを特徴とする請求項２１記載の誤り訂正符号化装置。
- 上記埋込手段は、上記所定の下位レイヤのパケットのデータを上記検査シンボルで置換することを特徴とする請求項２１記載の誤り訂正符号化装置。
- 上記埋込手段は、上記検査シンボルのデータ量が上記所定の下位レイヤのパケットのデータ量よりも大きい場合には、上記所定の下位レイヤを含む複数の下位レイヤのパケットに亘って上記検査シンボルを埋め込むことを特徴とする請求項２３記載の誤り訂正符号化装置。
- 上記埋込手段は、上記所定の下位レイヤのパケットのデータに上記検査シンボルを結合させることを特徴とする請求項２１記載の誤り訂正符号化装置。
- 上記埋込手段は、上記所定の下位レイヤのパケットのパケットヘッダに記述されたデータ長を変更することを特徴とする請求項２５記載の誤り訂正符号化装置。
- 上記誤り訂正符号化手段は、上記符号化コードストリームを伝送する通信路の誤り率に応じて、誤り訂正符号化を施す対象を設定することを特徴とする請求項２１記載の誤り訂正符号化装置。
- 入力画像を算術符号化して生成した符号化コードストリームを入力し、該入力符号化コードストリームを複数のレイヤに分割するレイヤ分割手段と、
各レイヤ毎に複数のパケットを生成するパケット生成手段と、
ヘッダ及び／又は所定の１以上のレイヤのパケットのデータに対して誤り訂正符号化を施す誤り訂正符号化手段と、
上記誤り訂正符号化手段によって生成された検査シンボルをメインヘッダ又はタイルパートヘッダのＣＯＭマーカに埋め込む埋込手段と
を備えることを特徴とする誤り訂正符号化装置。 - 入力画像に対してフィルタリング処理を施してサブバンドを生成し、生成されたサブバンドを分割して所定の大きさのコードブロックを生成し、上記コードブロック毎に最上位ビットから最下位ビットに至るビットプレーンを生成し、上記ビットプレーン毎にビットモデリングを行ってコーディングパスを生成し、生成されたコーディングパス内で算術符号化を行って生成した符号化コードストリームを入力し、該入力符号化コードストリームを複数のレイヤに分割するレイヤ分割手段と、
各レイヤ毎に複数のパケットを生成するパケット生成手段と、
ヘッダ及び／又は所定の１以上のレイヤのパケットのデータに対して誤り訂正符号化を施す誤り訂正符号化手段と、
上記誤り訂正符号化手段によって生成された検査シンボルを所定のコードブロック中の一部又は新たに追加したコーディングパスに埋め込む埋込手段と
を備えることを特徴とする誤り訂正符号化装置。 - 入力画像を算術符号化して生成した符号化コードストリームを入力し、該入力符号化コードストリームを複数のレイヤに分割するレイヤ分割工程と、
各レイヤ毎に複数のパケットを生成するパケット生成工程と、
ヘッダ及び／又は所定の１以上のレイヤのパケットのデータに対して誤り訂正符号化を施す誤り訂正符号化工程と、
上記誤り訂正符号化工程にて生成された検査シンボルを所定の下位レイヤのパケットに埋め込む埋込工程と
を有することを特徴とする誤り訂正符号化方法。 - 入力画像を算術符号化して生成した符号化コードストリームを入力し、該入力符号化コードストリームを複数のレイヤに分割するレイヤ分割工程と、
各レイヤ毎に複数のパケットを生成するパケット生成工程と、
ヘッダ及び／又は所定の１以上のレイヤのパケットのデータに対して誤り訂正符号化を施す誤り訂正符号化工程と、
上記誤り訂正符号化工程にて生成された検査シンボルをメインヘッダ又はタイルパートヘッダのＣＯＭマーカに埋め込む埋込工程と
を有することを特徴とする誤り訂正符号化方法。 - 入力画像に対してフィルタリング処理を施してサブバンドを生成し、生成されたサブバンドを分割して所定の大きさのコードブロックを生成し、上記コードブロック毎に最上位ビットから最下位ビットに至るビットプレーンを生成し、上記ビットプレーン毎にビットモデリングを行ってコーディングパスを生成し、生成されたコーディングパス内で算術符号化を行って生成した符号化コードストリームを入力し、該入力符号化コードストリームを複数のレイヤに分割するレイヤ分割工程と、
各レイヤ毎に複数のパケットを生成するパケット生成工程と、
ヘッダ及び／又は所定の１以上のレイヤのパケットのデータに対して誤り訂正符号化を施す誤り訂正符号化工程と、
上記誤り訂正符号化工程にて生成された検査シンボルを所定のコードブロック中の一部又は新たに追加されたコーディングパスに埋め込む埋込工程と
を有することを特徴とする誤り訂正符号化方法。 - 画像符号化装置において入力画像を算術符号化して符号化コードストリームを生成し、上記符号化コードストリームを複数のレイヤに分割して各レイヤ毎に複数のパケットを生成し、ヘッダ及び／又は所定の１以上のレイヤのパケットのデータに対して誤り訂正符号化を施し、この誤り訂正符号化によって生成された検査シンボルを所定の下位レイヤのパケットに埋め込むことで得られた符号化コードストリームを入力し、該入力符号化コードストリームの誤り訂正を行う誤り訂正復号装置であって、
上記入力符号化コードストリームを解析する解析手段と、
上記下位レイヤのパケットから上記検査シンボルを抽出する抽出手段と、
上記検査シンボルを用いて、上記ヘッダ及び／又は所定の１以上のレイヤのパケットのデータに対して誤り訂正復号を施す誤り訂正復号手段と
を備えることを特徴とする誤り訂正復号装置。 - 上記所定の１以上のレイヤは、少なくとも最上位レイヤを含むことを特徴とする請求項３３記載の誤り訂正復号装置。
- 上記入力符号化コードストリームは、上記所定の下位レイヤのパケットのデータが上記検査シンボルで置換されたものであり、
上記抽出手段は、上記下位レイヤのパケットから上記検査シンボルを抽出すると共に、該下位レイヤのパケットのデータを廃棄し又は全て０とする
ことを特徴とする請求項３３記載の誤り訂正復号装置。 - 画像符号化装置において入力画像を算術符号化して符号化コードストリームを生成し、上記符号化コードストリームを複数のレイヤに分割して各レイヤ毎に複数のパケットを生成し、ヘッダ及び／又は所定の１以上のレイヤのパケットのデータに対して誤り訂正符号化を施し、この誤り訂正符号化によって生成された検査シンボルをメインヘッダ又はタイルパートヘッダのＣＯＭマーカに埋め込むことで得られた符号化コードストリームを入力し、該入力符号化コードストリームの誤り訂正を行う誤り訂正復号装置であって、
上記入力符号化コードストリームを解析する解析手段と、
上記ＣＯＭマーカから上記検査シンボルを抽出する抽出手段と、
上記検査シンボルを用いて、上記ヘッダ及び／又は所定の１以上のレイヤのパケットのデータに対して誤り訂正復号を施す誤り訂正復号手段と
を備えることを特徴とする誤り訂正復号装置。 - 画像符号化装置において入力画像に対してフィルタリング処理を施してサブバンドを生成し、生成されたサブバンドを分割して所定の大きさのコードブロックを生成し、上記コードブロック毎に最上位ビットから最下位ビットに至るビットプレーンを生成し、上記ビットプレーン毎にビットモデリングを行ってコーディングパスを生成し、生成されたコーディングパス内で算術符号化を行って符号化コードストリームを生成し、上記符号化コードストリームを複数のレイヤに分割して各レイヤ毎に複数のパケットを生成し、ヘッダ及び／又は所定の１以上のレイヤのパケットのデータに対して誤り訂正符号化を施し、生成された検査シンボルを所定のコードブロック中の一部又は新たに追加されたコーディングパスに埋め込むことで得られた符号化コードストリームを入力し、該入力符号化コードストリームの誤り訂正を行う誤り訂正復号装置であって、
上記入力符号化コードストリームを解析する解析手段と、
上記所定のコードブロック中の一部又は新たに追加されたコーディングパスから上記検査シンボルを抽出する抽出手段と、
上記検査シンボルを用いて、上記ヘッダ及び／又は所定の１以上のレイヤのパケットのデータに対して誤り訂正復号を施す誤り訂正復号手段と
を備えることを特徴とする誤り訂正復号装置。 - 画像符号化装置において入力画像を算術符号化して符号化コードストリームを生成し、上記符号化コードストリームを複数のレイヤに分割して各レイヤ毎に複数のパケットを生成し、ヘッダ及び／又は所定の１以上のレイヤのパケットのデータに対して誤り訂正符号化を施し、この誤り訂正符号化によって生成された検査シンボルを所定の下位レイヤのパケットに埋め込むことで得られた符号化コードストリームを入力し、該入力符号化コードストリームの誤り訂正を行う誤り訂正復号方法であって、
上記入力符号化コードストリームを解析する解析工程と、
上記下位レイヤのパケットから上記検査シンボルを抽出する抽出工程と、
上記検査シンボルを用いて、上記ヘッダ及び／又は所定の１以上のレイヤのパケットのデータに対して誤り訂正復号を施す誤り訂正復号工程と
を有することを特徴とする誤り訂正復号方法。 - 画像符号化装置において入力画像を算術符号化して符号化コードストリームを生成し、上記符号化コードストリームを複数のレイヤに分割して各レイヤ毎に複数のパケットを生成し、ヘッダ及び／又は所定の１以上のレイヤのパケットのデータに対して誤り訂正符号化を施し、この誤り訂正符号化によって生成された検査シンボルをメインヘッダ又はタイルパートヘッダのＣＯＭマーカに埋め込むことで得られた符号化コードストリームを入力し、該入力符号化コードストリームの誤り訂正を行う誤り訂正復号方法であって、
上記入力符号化コードストリームを解析する解析工程と、
上記ＣＯＭマーカから上記検査シンボルを抽出する抽出工程と、
上記検査シンボルを用いて、上記ヘッダ及び／又は所定の１以上のレイヤのパケットのデータに対して誤り訂正復号を施す誤り訂正復号工程と
を有することを特徴とする誤り訂正復号方法。 - 画像符号化装置において入力画像に対してフィルタリング処理を施してサブバンドを生成し、生成されたサブバンドを分割して所定の大きさのコードブロックを生成し、上記コードブロック毎に最上位ビットから最下位ビットに至るビットプレーンを生成し、上記ビットプレーン毎にビットモデリングを行ってコーディングパスを生成し、生成されたコーディングパス内で算術符号化を行って符号化コードストリームを生成し、上記符号化コードストリームを複数のレイヤに分割して各レイヤ毎に複数のパケットを生成し、ヘッダ及び／又は所定の１以上のレイヤのパケットのデータに対して誤り訂正符号化を施し、生成された検査シンボルを所定のコードブロック中の一部又は新たに追加されたコーディングパスに埋め込むことで得られた符号化コードストリームを入力し、該入力符号化コードストリームの誤り訂正を行う誤り訂正復号方法であって、
上記入力符号化コードストリームを解析する解析工程と、
上記所定のコードブロック中の一部又は新たに追加されたコーディングパスから上記検査シンボルを抽出する抽出工程と、
上記検査シンボルを用いて、上記ヘッダ及び／又は所定の１以上のレイヤのパケットのデータに対して誤り訂正復号を施す誤り訂正復号工程と
を有することを特徴とする誤り訂正復号方法。
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