JP2006217403A - 符号化装置および方法、復号化装置および方法、記録媒体、プログラム、画像処理システム、並びに画像処理方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】 ブロック分割部61は、入力される画像を所定のサイズのブロックに分割する。特徴量検出部62は、各ブロックの特徴量を検出する。符号化方式決定部63は、各ブロックに対してそれぞれ検出された特徴量に基づいて各ブロックに対する符号化方式(例えば、離散コサイン変換(DCT)において画質を決定するパラメータであるQuality、または2次元i次多項式を用いた変換において画質を決定するパラメータである次数iと2次元i次多項式の係数Wk)を決定する。ブロック符号化部64は、決定された符号化方式に従って分割されたブロックをブロック符号化する。この符号化部による2回目以降の符号化結果である符号化ディジタル画像データを復号化すると、原画像に比較して劣化したものとなっている。本発明は、ビデオレコーダに適用することができる。
【選択図】図4
Description
を含む。
条件1:(Lc>Ll) and (Lc>Lr)
条件2:(Lc<Ll) and (Lc<Lr)
条件3:(Lc>Lu) and (Lc>Ld)
条件4:(Lc<Lu) and (Lc<Ld)
条件1:(Lc>Ll) and (Lc>Lr)
条件2:(Lc<Ll) and (Lc<Lr)
条件1:(Lc>Lu) and (Lc>Ld)
条件2:(Lc<Lu) and (Lc<Ld)
Q’=Q×(50/Quality) (Quality<50) …(2)
Q’=Q×(100−Quality/50) (50≦Quality) …(3)
f(x)=Σ(Wk・xk) …(4)
ただし、Σはk=0,…,iの総和であり、Wkは係数である。
f(x,y)=Σ(Wk・(a・x+b・y)k) …(5)
ただし、Σはk=0,…,iの総和であり、Wk,a,bは係数である。
f(x,y)=w0 …(6)
となり、2次元の波形は1個の係数w0によって表現できることになる。
f(x,y)=w2・x+w1・y+w0 …(7)
となり、2次元の波形は3個の係数w0,w1,w2によって表現できることになる。
f(x,y)=w5・x2+w4・xy+w3・y2+w2・x+w1・y+w0 …(8)
となり、2次元の波形は6個の係数w0,…,w5によって表現できることになる。
f(x,y)=w9・x3+w8・y3+w7・x2y+w6・xy2
+w5・x2+w4・xy+w3・y2+w2・x+w1・y+w0 …(9)
となり、2次元の波形は10個の係数w0,…,w9によって表現できることになる。
q’=A・p+B (10)
とされている。
E=Σ(q−A・p+B)2 (11)
ここで、Σはサンプル数分の総和である。
∂E/∂A=0,∂E/∂B=0 (12)
exj=0のとき、 i=0
0<exj≦th1のとき i=1
th1<exj≦th2のとき i=2
th2<exj≦th3のとき i=3
Claims (41)
- 入力された画像データを符号化する符号化装置において、
前記画像データを所定のサイズのブロックにブロック化するブロック化手段と、
前記ブロック化手段によってブロック化された各ブロックの特徴量として、少なくとも画素値が極値である画素の数を示す極値数を検出する検出手段と、
前記検出手段によって検出された前記特徴量に基づき、各ブロックの符号化方式を決定する決定手段と、
前記決定手段によって決定された各ブロックの前記符号化方式に従って、前記各ブロックの画像データを符号化する符号化手段と
を含むことを特徴とする符号化装置。 - 前記画像データには、ノイズが付加されている
ことを特徴とする請求項1に記載の符号化装置。 - 入力された前記画像データにノイズを付加するノイズ付加手段を
さらに含むことを特徴とする請求項1に記載の符号化装置。 - 前記画像データは、少なくとも1度符号化された後、復号化されている
ことを特徴とする請求項1に記載の符号化装置。 - 前記符号化手段の出力結果を復号化する復号化手段を
さらに含むことを特徴とする請求項1に記載の符号化装置。 - 前記検出手段は、前記ブロック化手段によってブロック化された各ブロックの特徴量として、前記各ブロックにそれぞれ含まれる画素の画素値のばらつきを示すアクティビティ、および前記各ブロックにそれぞれ含まれる画素のダイナミックレンジも検出する
ことを特徴とする請求項1に記載の符号化装置。 - 前記決定手段は、前記検出手段によって検出された前記特徴量に基づき、前記ブロックをブロック群に分類して、同一のブロック群に属するブロックに対しては同一の符号化方式を決定する
ことを特徴とする請求項6に記載の符号化装置。 - 前記決定手段は、符号化方式として、離散コサイン変換において画質を決定するためのパラメータであるクオリティを決定し、
前記符号化手段は、前記決定手段によって決定された前記クオリティに従って調整した量子化テーブルを用い、前記各ブロックの画像データに離散コサイン変換を施す
ことを特徴とする請求項6に記載の符号化装置。 - 前記符号化手段は、前記ブロック毎に前記離散コサイン変換の結果である離散コサイン係数と前記クオリティを符号化結果として出力する
ことを特徴とする請求項8に記載の符号化装置。 - 前記決定手段は、前記検出手段によって検出された前記特徴量に基づき、符号化方式として、各ブロックに含まれる画素の画素値と画素位置との関係を示す近似式の次数を決定し、
前記符号化手段は、各ブロックに含まれる画素の画素値と画素位置に基づき、前記決定手段によって次数が決定された前記近似式の各次数項の係数を算出する
ことを特徴とする請求項1に記載の符号化装置。 - 前記決定手段は、前記検出手段によって検出された前記特徴量に基づき、符号化方式として、各ブロックに含まれる画素の画素値と画素位置との関係を示す2次元i次多項式の次数iを決定し、
前記符号化手段は、各ブロックに含まれる画素の画素値と画素位置に基づく最小自乗法により、前記決定手段によって次数iが決定された前記2次元i次多項式の各次数項の係数を算出する
ことを特徴とする請求項1に記載の符号化装置。 - 前記符号化手段は、前記ブロック毎に前記2次元i次多項式の次数iおよび各次数項の係数を符号化結果として出力する
ことを特徴とする請求項11に記載の符号化装置。 - 入力された画像データを符号化する符号化方法において、
前記画像データを所定のサイズのブロックにブロック化するブロック化ステップと、
前記ブロック化ステップの処理でブロック化された各ブロックの特徴量として、少なくとも画素値が極値である画素の数を示す極値数を検出する検出ステップと、
前記検出ステップの処理で検出された前記特徴量に基づき、各ブロックの符号化方式を決定する決定ステップと、
前記決定ステップの処理で決定された各ブロックの前記符号化方式に従って、前記各ブロックの画像データを符号化する符号化ステップと
を含むことを特徴とする符号化方法。 - 前記画像データには、ノイズが付加されている
ことを特徴とする請求項13に記載の符号化方法。 - 入力された前記画像データにノイズを付加するノイズ付加ステップを
さらに含むことを特徴とする請求項13に記載の符号化方法。 - 前記画像データは、少なくとも1度符号化された後、復号化されている
ことを特徴とする請求項13に記載の符号化方法。 - 前記検出ステップは、前記ブロック化ステップの処理でブロック化された各ブロックの特徴量として、前記各ブロックにそれぞれ含まれる画素の画素値のばらつきを示すアクティビティ、および前記各ブロックにそれぞれ含まれる画素のダイナミックレンジも検出する
ことを特徴とする請求項13に記載の符号化方法。 - 前記決定ステップは、前記検出ステップの処理で検出された前記特徴量に基づき、前記ブロックをブロック群に分類して、同一のブロック群に属するブロックに対しては同一の符号化方式を決定する
ことを特徴とする請求項17に記載の符号化方法。 - 前記決定ステップは、符号化方式として、離散コサイン変換において画質を決定するためのパラメータであるクオリティを決定し、
前記符号化ステップは、前記決定ステップの処理で決定された前記クオリティに従って調整した量子化テーブルを用い、前記各ブロックの画像データに離散コサイン変換を施す
ことを特徴とする請求項17に記載の符号化方法。 - 前記符号化ステップは、前記ブロック毎に前記離散コサイン変換の結果である離散コサイン係数と前記クオリティを符号化結果として出力する
ことを特徴とする請求項17に記載の符号化方法。 - 前記決定ステップは、前記検出ステップの処理で検出された前記特徴量に基づき、符号化方式として、各ブロックに含まれる画素の画素値と画素位置との関係を示す近似式の次数を決定し、
前記符号化ステップは、各ブロックに含まれる画素の画素値と画素位置に基づき、前記決定ステップの処理で次数が決定された前記近似式の各次数項の係数を算出する
ことを特徴とする請求項13に記載の符号化方法。 - 前記決定ステップは、前記検出ステップの処理で検出された前記特徴量に基づき、符号化方式として、各ブロックに含まれる画素の画素値と画素位置との関係を示す2次元i次多項式の次数iを決定し、
前記符号化ステップは、各ブロックに含まれる画素の画素値と画素位置に基づく最小自乗法により、前記決定ステップの処理で次数iが決定された前記2次元i次多項式の各次数項の係数を算出する
ことを特徴とする請求項13に記載の符号化方法。 - 前記符号化ステップは、前記ブロック毎に前記2次元i次多項式の次数iおよび各次数項の係数を符号化結果として出力する
ことを特徴とする請求項22に記載の符号化方法。 - 入力された画像データを符号化するためのプログラムであって、
前記画像データを所定のサイズのブロックにブロック化するブロック化ステップと、
前記ブロック化ステップの処理でブロック化された各ブロックの特徴量として、少なくとも画素値が極値である画素の数を示す極値数を検出する検出ステップと、
前記検出ステップの処理で検出された前記特徴量に基づき、各ブロックの符号化方式を決定する決定ステップと、
前記決定ステップの処理で決定された各ブロックの前記符号化方式に従って、前記各ブロックの画像データを符号化する符号化ステップと
を含むことを特徴とするコンピュータが読み取り可能なプログラムが記録されている記録媒体。 - 入力された画像データを符号化するためのプログラムであって、
前記画像データを所定のサイズのブロックにブロック化するブロック化ステップと、
前記ブロック化ステップの処理でブロック化された各ブロックの特徴量として、少なくとも画素値が極値である画素の数を示す極値数を検出する検出ステップと、
前記検出ステップの処理で検出された前記特徴量に基づき、各ブロックの符号化方式を決定する決定ステップと、
前記決定ステップの処理で決定された各ブロックの前記符号化方式に従って、前記各ブロックの画像データを符号化する符号化ステップと
を含む処理をコンピュータに実行させることを特徴とするプログラム。 - 画像データが所定のサイズのブロックにブロック化され、各ブロックにおける画像データの特徴量に基づいて決定された符号化方式により符号化されている符号化データを復号化する復号化装置において、
前記符号化データから、各ブロックの符号化方式を示す情報を抽出する抽出手段と、
前記抽出手段によって抽出された前記情報に基づいて復号化方式を決定し、前記復号化方式に従って前記符号化データから前記画像データを復元する復元手段と
を含み、
前記特徴量には、少なくとも画素値が極値である画素の数を示す極値数が含まれる
ことを特徴とする復号化装置。 - 前記抽出手段は、前記符号化データから、各ブロックの符号化方式を示す情報として、離散コサイン変換の結果である離散コサイン係数とクオリティを抽出し、
前記復元手段は、前記クオリティに従って調整した量子化テーブルを用いて、前記離散コサイン係数に逆離散コサイン変換を施すことにより、前記画像データを復元する
ことを特徴とする請求項26に記載の復号化装置。 - 前記抽出手段は、前記符号化データから、各ブロックの符号化方式を示す情報として、各ブロックに含まれる画素の画素値と画素位置の関係を示す近似式の次数および各次数項の係数を抽出し、
前記復元手段は、前次数および前記係数に基づいて前記近似式を生成し、生成した前記近似式に画素位置を代入して画素値を算出することにより、前記画像データを復元する
ことを特徴とする請求項26に記載の復号化装置。 - 画像データが所定のサイズのブロックにブロック化され、各ブロックにおける画像データの特徴量に基づいて決定された符号化方式により符号化されている符号化データを復号化する復号化方法において、
前記符号化データから、各ブロックの符号化方式を示す情報を抽出する抽出ステップと、
前記抽出ステップの処理で抽出された前記情報に基づいて復号化方式を決定し、前記復号化方式に従って前記符号化データから前記画像データを復元する復元ステップと
を含み、
前記特徴量には、少なくとも画素値が極値である画素の数を示す極値数が含まれる
ことを特徴とする復号化方法。 - 前記抽出ステップは、前記符号化データから、各ブロックの符号化方式を示す情報として、離散コサイン変換の結果である離散コサイン係数とクオリティを抽出し、
前記復元ステップは、前記クオリティに従って調整した量子化テーブルを用いて、前記離散コサイン係数に逆離散コサイン変換を施すことにより、前記画像データを復元する
ことを特徴とする請求項29に記載の復号化方法。 - 前記抽出ステップは、前記符号化データから、各ブロックの符号化方式を示す情報として、各ブロックに含まれる画素の画素値と画素位置の関係を示す近似式の次数および各次数項の係数を抽出し、
前記復元ステップは、前次数および前記係数に基づいて前記近似式を生成し、生成した前記近似式に画素位置を代入して画素値を算出することにより、前記画像データを復元する
ことを特徴とする請求項29に記載の復号化方法。 - 画像データが所定のサイズのブロックにブロック化され、各ブロックにおける画像データの特徴量に基づいて決定された符号化方式により符号化されている符号化データを復号化するためのプログラムであって、
前記符号化データから、各ブロックの符号化方式を示す情報を抽出する抽出ステップと、
前記抽出ステップの処理で抽出された前記情報に基づいて復号化方式を決定し、前記復号化方式に従って前記符号化データから前記画像データを復元する復元ステップと
を含み、
前記特徴量には、少なくとも画素値が極値である画素の数を示す極値数が含まれる
ことを特徴とするコンピュータが読み取り可能なプログラムが記録されている記録媒体。 - 画像データが所定のサイズのブロックにブロック化され、各ブロックにおける画像データの特徴量に基づいて決定された符号化方式により符号化されている符号化データを復号化するためのプログラムであって、
前記符号化データから、各ブロックの符号化方式を示す情報を抽出する抽出ステップと、
前記抽出ステップの処理で抽出された前記情報に基づいて復号化方式を決定し、前記復号化方式に従って前記符号化データから前記画像データを復元する復元ステップと
を含む処理をコンピュータに実行させ、
前記特徴量には、少なくとも画素値が極値である画素の数を示す極値数が含まれる
ことを特徴とするプログラム。 - 画像データを符号化する符号化部と、前記符号化部の出力を復号化する復号化部とを備え、前記画像データに対して符号化と復号化を繰り返すと前記画像データが劣化される画像処理システムにおいて、
前記符号化部は、
前記画像データを所定のサイズのブロックにブロック化するブロック化手段と、
前記ブロック化手段によってブロック化された各ブロックの特徴量として、少なくとも画素値が極値である画素の数を示す極値数を検出する検出手段と、
前記検出手段によって検出された前記特徴量に基づき、各ブロックの符号化方式を決定する決定手段と、
前記決定手段によって決定された各ブロックの前記符号化方式に従って、前記各ブロックの画像データを符号化する符号化手段とを含む
ことを特徴とする画像処理システム。 - 前記復号化部の復号化結果である画像データにノイズを付加して前記符号化部に供給するノイズ付加部を
さらに備えることを特徴とする請求項34に記載の画像処理システム。 - 画像データを符号化する符号化部と、前記符号化部の出力を復号化する復号化部とを備え、前記画像データに対して符号化と復号化を繰り返すと前記画像データが劣化される画像処理システムの画像処理方法において、
前記符号化部における、
前記画像データを所定のサイズのブロックにブロック化するブロック化ステップと、
前記ブロック化ステップの処理でブロック化された各ブロックの特徴量として、少なくとも画素値が極値である画素の数を示す極値数を検出する検出ステップと、
前記検出ステップの処理で検出された前記特徴量に基づき、各ブロックの符号化方式を決定する決定ステップと、
前記決定ステップの処理で決定された各ブロックの前記符号化方式に従って、前記各ブロックの画像データを符号化する符号化ステップとを含む
ことを特徴とする画像処理方法。 - 前記画像処理システムは、画像データにノイズを付加して前記符号化部に供給するノイズ付加部をさらに備え、
前記ノイズ付加部における、
前記復号化部の復号化結果である画像データにノイズを付加して前記符号化部に供給するノイズ付加ステップを
さらに含むことを特徴とする請求項36に記載の画像処理方法。 - 画像データを符号化する符号化部と、前記符号化部の出力を復号化する復号化部とを備え、前記画像データに対して符号化と復号化を繰り返すと前記画像データが劣化される画像処理システムにおいて、
前記復号化部は、
画像データが所定のサイズのブロックにブロック化され、各ブロックにおける画像データの特徴量に基づいて決定された符号化方式により符号化されている符号化データから、各ブロックの符号化方式を示す情報を抽出する抽出手段と、
前記抽出手段によって抽出された前記情報に基づいて復号化方式を決定し、前記復号化方式に従って前記符号化データから前記画像データを復元する復元手段とを含み、
前記特徴量には、少なくとも画素値が極値である画素の数を示す極値数が含まれる
ことを特徴とする画像処理システム。 - 前記復号化部の復号化結果である画像データにノイズを付加して前記符号化部に供給するノイズ付加部を
さらに備えることを特徴とする請求項38に記載の画像処理システム。 - 画像データを符号化する符号化部と、前記符号化部の出力を復号化する復号化部とを備え、前記画像データに対して符号化と復号化を繰り返すと前記画像データが劣化される画像処理システムの画像処理方法において、
前記復号化部における、
画像データが所定のサイズのブロックにブロック化され、各ブロックにおける画像データの特徴量に基づいて決定された符号化方式により符号化されている符号化データから、各ブロックの符号化方式を示す情報を抽出する抽出ステップと、
前記抽出ステップの処理で抽出された前記情報に基づいて復号化方式を決定し、前記復号化方式に従って前記符号化データから前記画像データを復元する復元ステップとを含み、
前記特徴量には、少なくとも画素値が極値である画素の数を示す極値数が含まれる
ことを特徴とする画像処理方法。 - 前記画像処理システムは、画像データにノイズを付加して前記符号化部に供給するノイズ付加部をさらに備え、
前記ノイズ付加部における、
前記復号化部の復号化結果である画像データにノイズを付加して前記符号化部に供給するノイズ付加ステップを
さらに含むことを特徴とする請求項40に記載の画像処理方法。
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