JP2006295954A - Device and method for encoding image, and device and method for decoding image - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To improve the degrees of freedom on the selection of image quality and compressibility, without increasing the hardware constitution of the wavelet transformation. <P>SOLUTION: Input image data 100 are read by lines, in the descending order from the top line or a prescribed area of the input image data 100 is read, and input into a data reading memory 1. A predetermined amount of data is accumulated in the data reading memory 1, and a wavelet transformation part 5 performs a wavelet transformation filtering process in the horizontal/vertical directions. The wavelet transformation part 5 switch-controls the data from the data reading memory 1 with a switch 2 and sends to a fixed decimal-type wavelet transformation part 3 or an integer-type wavelet transformation part 4. The output from the wavelet transformation part 5 is encoded. <P>COPYRIGHT: (C)2007,JPO&INPIT

Description

本発明は、ウェーブレット変換を用いて静止画または動画像を高能率に符号化する画像符号化装置及び方法並びに画像復号装置及び方法に関する。   The present invention relates to an image encoding apparatus and method, and an image decoding apparatus and method for encoding a still image or a moving image with high efficiency using wavelet transform.

従来の代表的な画像圧縮方式としては、ISO(国際標準化機構:International Organization for Standardization)によって標準化されたJPEG(Joint Photographic Coding Experts Group) 方式がある。このJPEG方式とは、DCT(離散コサイン変換:Discrete Cosine Transform) を用いて主に静止画を圧縮符号化する方式であり、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・復号画像を供することが知られている。ただしこの方式においては、ある程度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。   As a conventional typical image compression method, there is a JPEG (Joint Photographic Coding Experts Group) method standardized by ISO (International Organization for Standardization). This JPEG system is a system that mainly compresses and encodes still images using DCT (Discrete Cosine Transform). When relatively high bits are assigned, a good encoded / decoded image is obtained. It is known to provide However, in this method, when the number of encoded bits is reduced to some extent, block distortion peculiar to DCT becomes remarkable, and deterioration becomes conspicuous subjectively.

これとは別に、最近においては、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・フィルタを組み合わせたフィルタによって複数の帯域に分割し、それらの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、ウェーブレット符号化は、DCTで問題とされた高圧縮でブロック歪みが顕著になる、という欠点が無いことから、DCTに代わる新たな技術として有力視されている。   Apart from this, recently, research on a method of dividing an image into a plurality of bands by a filter that combines a high-pass filter and a low-pass filter called a filter bank, and performing coding for each band has become active. ing. Among them, wavelet coding is regarded as a promising new technology to replace DCT because there is no defect that block distortion becomes remarkable due to high compression, which is a problem in DCT.

また、動画像符号化ではMPEG(Moving Picture image coding Exparts Group) 方式があり、現在のところMPEG−1、MPEG−2、MPEG−4が知られているが、特にMPEG−2は、DVD(Dgital Versatile Disc) のビデオ圧縮等に広く使われている。これらJPEG、MPEGの符号化手段としては、DCTの処理単位である8×8のブロック数個から構成されるマクロブロック(通常16×16)毎に符号化制御が行なわれている。   In addition, MPEG (Moving Picture image coding Exparts Group) is used for moving picture coding, and currently MPEG-1, MPEG-2, and MPEG-4 are known. In particular, MPEG-2 is a DVD (Dgital Versatile Disc) is widely used for video compression. As these JPEG and MPEG encoding means, encoding control is performed for each macroblock (usually 16 × 16) composed of several 8 × 8 blocks which are DCT processing units.

現在、電子スチルカメラやビデオムービ等の製品では、圧縮符号化にJPEG方式やMPEG方式、あるいはいわゆるDV(Digital Video) 方式を採用するものが多く、これらの圧縮符号化方式はいずれも変換方式にDCTを用いている。今後ウェーブレット変換をベースにした上記製品が市場に出現するものと推測されるが、符号化方式の効率向上のための検討は、各研究機関で盛んに行われている。実際、JPEGの後継とも言える次世代の静止画国際標準方式として期待されているJPEG2000(JPEGと同じ組織であるISO/IEC/JTC1SC29/WG1によって作業中)は、2000年12月にPart-1の標準化勧告が出される予定のフォーマットである。このJPEG2000では、画像圧縮の基本である変換方式として、既存のJPEGのDCTに代わり、ウェーブレット変換を採用することが決まっている。   Currently, many products such as electronic still cameras and video movies adopt the JPEG method, the MPEG method, or the so-called DV (Digital Video) method for compression encoding, and these compression encoding methods are all conversion methods. DCT is used. In the future, it is speculated that the products based on the wavelet transform will appear on the market, but studies for improving the efficiency of the coding method are being actively conducted by each research institution. In fact, JPEG2000 (under work by ISO / IEC / JTC1SC29 / WG1, the same organization as JPEG), which is expected to be the next generation still image international standard system that can be said to be the successor of JPEG, This is the format for which standardization recommendations will be issued. In JPEG2000, wavelet transform is decided to be adopted as a conversion method that is the basis of image compression instead of the existing JPEG DCT.

このJPEG2000の規格については、非特許文献1に開示されている。   This JPEG2000 standard is disclosed in Non-Patent Document 1.

Osama K. Al-Shaykh, Iole Moccagatta, and Homer Chen, "JPEG-2000:A New Still Image Compression Standard", Conference Record of the Thirty-Second Asilomar Conference on Signals, Systems & Computers, 1998, 1 Nov. 1998, vol.1Osama K. Al-Shaykh, Iole Moccagatta, and Homer Chen, "JPEG-2000: A New Still Image Compression Standard", Conference Record of the Thirty-Second Asilomar Conference on Signals, Systems & Computers, 1998, 1 Nov. 1998, vol.1

ところで、ウェーブレット変換を用いて、静止画のみならず動画像でも高品質な符号化画像を得ようとする場合には、次に述べるような問題点を解決することが重要である。すなわち、
(1) JPEG-2000のPart-1 のFCD(Final Committee Draft) において、2000年7月現在規定されているウェーブレット変換のフィルタは2つある。1つは可逆変換用の整数型(Integer)5x3フィルタであり、もう1つは非可逆の浮動小数点型(Float)7x9フィルタである。
(2) 整数型(Integer)5x3フィルタに比べて、浮動小数点型(Float)7x9フィルタの構成上の複雑度は高く、両者を併用してハードウェア化するには問題がある。しかも後者の浮動小数点精度まで保証する場合には、専用の浮動小数点演算器が必要になり、さらにハードウェアの回路規模の増大に繋がる問題がある。
(3) 他方、実験の結果、上記整数型(Integer)5x3フィルタの固定小数点精度化である固定小数点型(Fixed-point)5x3フィルタは、符号化効率が上記浮動小数点型(Float)7x9フィルタと遜色がない優れた性能を有しているだけでなく、整数型(Integer)5x3フィルタと内部の演算器の共通部分が多い。従って、両者を備えることによって、符号化効率も犠牲にせず、ハードウェア化の増加を最小限に抑えることができる効果がある。
(4) JPEG-2000のPart-1 FCDでは、上記整数型(Integer)5x3フィルタの演算式が記述されており、この手順に従えばウェーブレット変換係数を生成することができる。しかし、固定小数点型(Fixed-point)5x3フィルタの演算手段については記述が無く、両者の互換を取ることは前記回路の共通化とも関係し、非常に重要である。
By the way, when using wavelet transform to obtain a high-quality encoded image not only for still images but also for moving images, it is important to solve the following problems. That is,
(1) In the JPEG-2000 Part-1 FCD (Final Committee Draft), there are two wavelet transform filters defined as of July 2000. One is an integer type 5x3 filter for lossless conversion, and the other is an irreversible floating point type (Float) 7x9 filter.
(2) Compared to the integer type 5x3 filter, the floating-point type (Float) 7x9 filter has a higher complexity in construction, and there is a problem in using both in hardware. Moreover, in order to guarantee the latter floating-point precision, a dedicated floating-point arithmetic unit is required, and there is a problem that leads to an increase in hardware circuit scale.
(3) On the other hand, as a result of the experiment, the fixed-point type (Fixed-point) 5x3 filter, which is the fixed-point precision improvement of the integer type (Integer) 5x3 filter, has the coding efficiency of the floating-point type (Float) 7x9 filter. Not only does it have excellent performance, it has many common parts between the Integer 5x3 filter and the internal arithmetic unit. Therefore, providing both has the effect of minimizing the increase in hardware without sacrificing encoding efficiency.
(4) In JPEG-2000 Part-1 FCD, the arithmetic expression of the integer type 5 × 3 filter is described, and according to this procedure, wavelet transform coefficients can be generated. However, there is no description about the calculation means of the fixed-point type (fixed-point) 5 × 3 filter, and it is very important to make the both compatible with each other because the circuit is shared.

本発明は、上述のような実情に鑑みて提案されたものであって、ウェーブレット変換のハードウェア構成を増加させることなく画質や圧縮率の選択の自由度を高め得るような画像符号化装置及び方法並びに画像復号装置及び方法を提供することを目的とする。   The present invention has been proposed in view of the above circumstances, and is an image encoding device that can increase the degree of freedom in selecting image quality and compression rate without increasing the hardware configuration of the wavelet transform, and It is an object to provide a method and an image decoding apparatus and method.

上述の課題を解決するために、本発明は、入力された画像データを符号化する画像符号化装置において、上記画像データの複数ラインを最上位ラインから順に記録する記録手段と、上記記録手段から読み出された複数ライン毎にウェーブレット変換処理を施すウェーブレット変換手段と、上記ウェーブレット変換手段の結果に対して符号化処理を施す符号化手段を有し、上記記録手段から読み出された複数ライン毎に上記ウェーブレット変換手段及び上記符号化手段による処理を順次実行することを特徴とする。   In order to solve the above-described problem, the present invention provides an image encoding apparatus that encodes input image data, a recording unit that records a plurality of lines of the image data in order from the highest line, and a recording unit. Wavelet transform means for performing wavelet transform processing for each of the plurality of read lines, and encoding means for performing coding processing on the result of the wavelet transform means, and for each of the plurality of lines read from the recording means In addition, the processing by the wavelet transform unit and the encoding unit is sequentially executed.

ここで、上記ウェーブレット変換手段は、ビットシフト器とウェーブレット変換器とを有して構成される固定小数点型ウェーブレット変換手段と、ウェーブレット変換器のみを有して構成される整数型ウェーブレット変換手段とを備えることが好ましく、上記整数型ウェーブレット変換手段のウェーブレット変換手段と上記固定小数点型ウェーブレット変換手段のウェーブレット変換手段とは、同じ構成を有していることが好ましい。また、可逆符号化を行う際には、上記整数型ウェーブレット変換手段を選択し、非可逆符号化を行う場合には、上記固定小数点型ウェーブレット変換手段を選択することが好ましい。   Here, the wavelet transform means includes a fixed-point wavelet transform means configured to include a bit shifter and a wavelet transformer, and an integer wavelet transform means configured to include only the wavelet transformer. Preferably, the wavelet transform unit of the integer wavelet transform unit and the wavelet transform unit of the fixed-point wavelet transform unit preferably have the same configuration. In addition, when performing lossless encoding, it is preferable to select the integer wavelet transform unit, and when performing lossy encoding, it is preferable to select the fixed-point wavelet transform unit.

また、本発明は、上記目的を達成するため、入力された符号化画像データに対して復号処理を施す画像復号装置において、上記符号化画像データを複数ライン毎に記録する記録手段と、上記記録手段から読み出された複数ライン毎に復号処理を施す復号手段と、上記復号手段の結果に対してウェーブレット逆変換処理を施すウェーブレット逆変換手段を有し、上記記録手段から読み出された複数ライン毎に上記復号処理手段及び上記ウェーブレット逆変換処理手段による処理を順次実行することを特徴とする。   In order to achieve the above object, the present invention provides an image decoding apparatus that performs decoding processing on input encoded image data, a recording unit that records the encoded image data for each of a plurality of lines, and the recording A plurality of lines read out from the recording means, the decoding means performing decoding processing for each of the plurality of lines read out from the means, and wavelet inverse transformation means for performing wavelet inverse transformation processing on the result of the decoding means The processing by the decoding processing means and the wavelet inverse transformation processing means is sequentially executed every time.

本発明によれば、画像データの複数ラインの最上位ラインから順に記録された記録手段から読み出された複数ライン毎にウェーブレット変換処理を施し、ウェーブレット変換の結果に対して符号化処理を施し、記録手段から読み出された複数ライン毎にウェーブレット変換処理及び符号化処理を順次実行することにより、フィルタリングに必要なだけライン数が蓄積されれば、直ちにウェーブレット変換フィルタ処理が実行でき、ハードウェア構成を簡略化できる。   According to the present invention, the wavelet transform process is performed for each of the plurality of lines read from the recording unit that is sequentially recorded from the highest line of the plurality of lines of the image data, the encoding process is performed on the result of the wavelet transform, By sequentially executing wavelet transform processing and encoding processing for each of a plurality of lines read from the recording means, if the number of lines necessary for filtering is accumulated, the wavelet transform filter processing can be executed immediately, and the hardware configuration Can be simplified.

以下、本発明に係る画像符号化装置及び方法並びに復号装置及び方法の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。以下の実施の形態では、特に、画像符号化装置に用いられるウェーブレット変換装置、及び画像復号装置に用いられるウェーブレット逆変換装置について詳細に説明する。   Embodiments of an image encoding device and method, and a decoding device and method according to the present invention will be described below with reference to the drawings. In the following embodiments, in particular, a wavelet transform device used in an image encoding device and a wavelet inverse transform device used in an image decoding device will be described in detail.

第1の実施の形態
本発明の第1の実施の形態となる画像符号化装置に用いられるウェーブレット変換装置の構成例を図1に示す。
First Embodiment FIG. 1 shows a configuration example of a wavelet transform apparatus used in an image encoding apparatus according to a first embodiment of the present invention.

この図1において、入力画像データ100を所定の領域だけメモリに読み出し蓄積するデータ読み出しメモリ部1と、このデータ読み出しメモリ部1にデータが蓄積され次第これら画像領域に対し水平または垂直方向のウェーブレット変換フィルタをかけるウェーブレット変換部5とを有している。ウェーブレット変換部5は、固定小数点型ウェーブレット変換部3と、整数型ウェーブレット変換部4とを有し、データ読み出しメモリ部1からの出力を切り替え部2で切り替えてこれらの固定小数点型ウェーブレット変換部3、又は整数型ウェーブレット変換部4に送るような構成としている。   In FIG. 1, a data reading memory unit 1 that reads and stores input image data 100 in a predetermined area in a memory, and a wavelet transform in the horizontal or vertical direction with respect to these image areas as soon as the data is stored in the data reading memory unit 1 And a wavelet transform unit 5 for filtering. The wavelet transform unit 5 includes a fixed-point type wavelet transform unit 3 and an integer-type wavelet transform unit 4. The output from the data read memory unit 1 is switched by the switching unit 2, and these fixed-point type wavelet transform units 3 are switched. Alternatively, the data is sent to the integer wavelet transform unit 4.

次に、この図1の構成を有する第1の実施の形態の動作を説明する。
先ず、入力画像データ100を最上位ラインから順番に1ライン毎、またはある特定の領域だけ読み出して、データ読み出しメモリ部1に入力する。データ読み出しメモリ部1に所定のデータが蓄積された時点で、ウェーブレット変換部5で水平・垂直方向へのウェーブレット変換フィルタ処理が施される。通常は、ウェーブレット変換のフィルタリングを行うのに用いるフィルタは複数タップのフィルタであり、このフィルタリングに必要なだけライン数が蓄積されれば、直ちに上記ウェーブレット変換フィルタ処理が実行できる。
Next, the operation of the first embodiment having the configuration of FIG. 1 will be described.
First, the input image data 100 is read out line by line or in a specific area in order from the most significant line, and input to the data read memory unit 1. When predetermined data is stored in the data read memory unit 1, the wavelet transform unit 5 performs wavelet transform filter processing in the horizontal and vertical directions. Normally, the filter used for wavelet transform filtering is a multi-tap filter, and the wavelet transform filter process can be executed immediately if the number of lines necessary for this filtering is accumulated.

ウェーブレット変換部5内で、固定小数点型ウェーブレット変換部3が選択された場合には、切り替え部2は被選択端子a側に切換接続され、データ読み出しメモリ部1からの出力データ101は、入力データ102として固定小数点型ウェーブレット変換部3に送られ、この固定小数点型ウェーブレット変換部3でウェーブレット変換処理が施され、変換係数107が出力される。他方、整数型ウェーブレット変換部4が選択された場合には、切り替え部2は被選択端子b側に切換接続され、データ読み出しメモリ部1からの出力データ101は、入力データ103として整数型ウェーブレット変換部4に送られてウェーブレット変換処理が施され、変換係数108が出力される。   When the fixed-point wavelet transform unit 3 is selected in the wavelet transform unit 5, the switch unit 2 is switched and connected to the selected terminal a, and the output data 101 from the data read memory unit 1 is input data. 102 is sent to the fixed-point wavelet transform unit 3, where wavelet transform processing is performed by the fixed-point wavelet transform unit 3, and a transform coefficient 107 is output. On the other hand, when the integer type wavelet transform unit 4 is selected, the switching unit 2 is switched and connected to the selected terminal b side, and the output data 101 from the data read memory unit 1 is used as the input data 103 for the integer type wavelet transform. The wavelet transform process is applied to the unit 4 and the transform coefficient 108 is output.

なお、第1の実施の形態を示す図1においては、固定小数点型ウェーブレット変換部3と整数型ウェーブレット変換部4とは、それぞれ独立した構成として図示しているが、実際には、両者は構成の多くを共通化することができる。この構成の共通化については後で説明する。   In FIG. 1 showing the first embodiment, the fixed-point type wavelet transform unit 3 and the integer type wavelet transform unit 4 are shown as independent configurations. Many of them can be shared. The sharing of this configuration will be described later.

第2の実施の形態
本発明の第2の実施の形態は、上記第1の実施の形態で説明した固定小数点型ウェーブレット変換部3を具体化したものであり、この固定小数点型ウェーブレット変換部3の構成の一例を図2に示す。
Second Embodiment The second embodiment of the present invention embodies the fixed-point wavelet transform unit 3 described in the first embodiment, and this fixed-point wavelet transform unit 3. An example of the configuration is shown in FIG.

すなわち、図2は、上記図1の構成における固定小数点型ウェーブレット変換部3の構成例を示すものであり、この図2の固定小数点型ウェーブレット変換部3は、ビットシフト器6とウェーブレット変換器7とを有して構成されている。ビットシフト器6は、入力画像データに対して1回使用されるものであり、例えば図3の(A)に示すように、入力データを固定小数点精度のデータにビットシフト処理する。この図3の(A)中の点Pが固定小数点の位置を示し、この点Pより上位側(図中左側)のビットが整数部、下位側(図中右側)のビットが小数部となる。図3の(A)の例では、小数部が6ビットあるので、1/2 =1/64の精度で固定小数点精度が確保できることになる。また、図3の(A)の例では、整数部が8ビットのデータを取り扱うものとし、全体として16ビットの計算を行うもの(演算精度が16ビット)としており、最上位側(図中左端側)に2ビットのガードビット(Guard-bit) を備えているが、この内の1ビットは符号(+/−)を示し、もう1ビットはオーバーフロー(Overflow)回避のためのビットとして用意したものである。 That is, FIG. 2 shows a configuration example of the fixed-point type wavelet transform unit 3 in the configuration of FIG. 1, and the fixed-point type wavelet transform unit 3 in FIG. 2 includes a bit shifter 6 and a wavelet transform unit 7. And is configured. The bit shifter 6 is used once for input image data. For example, as shown in FIG. 3A, the bit shifter 6 performs a bit shift process on the input data to data of fixed-point precision. The point P in FIG. 3A indicates the position of the fixed point, the bit on the upper side (left side in the figure) from this point P is the integer part, and the bit on the lower side (right side in the figure) is the decimal part. . In the example of FIG. 3A, since the fractional part has 6 bits, the fixed point precision can be ensured with an accuracy of 1/2 6 = 1/64. Further, in the example of FIG. 3A, the integer part is assumed to handle 8-bit data, and 16-bit calculation is performed as a whole (the calculation accuracy is 16 bits). 2) Guard-bit is provided on the side), 1 bit of this indicates the sign (+/-), and the other bit is prepared as a bit to avoid overflow (Overflow) Is.

これに対して、図3の(B)は、整数精度の計算の例を示し、最下位(図中右端)のビットまでが整数部として用いられるので、上記小数点を示す点Pは右端(最下位側)に存在する。また、この整数精度の計算では、上記符号(+/−)を示すビットだけを備える。   On the other hand, (B) in FIG. 3 shows an example of integer precision calculation. Since the least significant bits (right end in the figure) are used as the integer part, the point P indicating the decimal point is the right end (highest position). Exists on the lower side. In addition, in the calculation of integer precision, only the bit indicating the sign (+/−) is provided.

再び図2に戻って、動作を説明する。
この図2のビットシフト器6は、入力データ102が画像データのとき、すなわち、最初にウェーブレット変換を施す前の画像データに対して動作し、それ以降は動作することは無い。すなわち、複数段のウェーブレット変換を施すとき、既に少なくとも1回の(1段の)ウェーブレット変換が施されたウェーブレット変換係数としてのデータ102がそのままウェーブレット変換器入力109として用いられるように、ビットシフト器6を通過する構成になっている。
Returning to FIG. 2 again, the operation will be described.
The bit shifter 6 shown in FIG. 2 operates when the input data 102 is image data, that is, for image data before wavelet transformation is first performed, and does not operate thereafter. That is, when performing wavelet transform of a plurality of stages, the bit shifter is used so that the data 102 as the wavelet transform coefficient that has been subjected to at least one (one stage) wavelet transform is used as the wavelet transformer input 109 as it is. 6 is configured to pass through.

また、上記図1の整数型ウェーブレット変換部4は、図2のビットシフト器6を持たない、ウェーブレット変換器7のみから構成される。   The integer wavelet transform unit 4 in FIG. 1 is composed of only the wavelet transformer 7 without the bit shifter 6 in FIG.

ここで、一般的なウェーブレット変換・逆変換の構成及び動作の一例について、図面を参照しながら説明する。   Here, an example of the configuration and operation of general wavelet transform / inverse transform will be described with reference to the drawings.

先ず、通常のウェーブレット変換部の構成として、図4が挙げられる。この図4の例は、幾つかある手法の中で最も一般的なウェーブレット変換であるオクターブ分割を複数レベルに亘って行う構成例を示している。なお、この図4の場合は、レベル数が3(レベル1〜レベル3)であり、画像信号を低域と高域に分割し、且つ低域成分のみを階層的に分割する構成を取っている。また図4では、便宜上1次元の信号(例えば画像の水平成分)についてのウェーブレット変換を例示しているが、これを2次元に拡張することで2次元画像信号に対応することができる。   First, FIG. 4 is given as a configuration of a normal wavelet transform unit. The example of FIG. 4 shows a configuration example in which octave division, which is the most general wavelet transform among several methods, is performed over a plurality of levels. In the case of FIG. 4, the number of levels is 3 (level 1 to level 3), the image signal is divided into a low frequency and a high frequency, and only the low frequency components are hierarchically divided. Yes. In FIG. 4, for the sake of convenience, wavelet transform for a one-dimensional signal (for example, a horizontal component of an image) is illustrated. However, by extending this to two dimensions, a two-dimensional image signal can be handled.

図4に示すウェーブレット変換部への入力画像信号220は、まずローパスフィルタ21(伝達関数H(z))とハイパスフィルタ22(伝達関数H(z))とによって帯域分割され、得られた低域成分と高域成分は、それぞれ対応するダウンサンプラ23a、23bによって、解像度がそれぞれ2分の1倍に間引かれる(レベル1)。この時の出力がL成分221とH成分226の2つである。ここで、上記LはLow で低域、HはHighで高域を示す。この図4のローパスフィルタ21、ハイパスフィルタ22、及び2個のダウンサンプラ23a、23bによってレベル1の回路部201が構成されている。 The input image signal 220 to the wavelet transform unit shown in FIG. 4 is obtained by first performing band division by the low-pass filter 21 (transfer function H 0 (z)) and the high-pass filter 22 (transfer function H 1 (z)). The low-frequency component and the high-frequency component are each thinned out by a half (level 1) by the corresponding down-samplers 23a and 23b. There are two outputs at this time: an L component 221 and an H component 226. Here, L is Low and indicates a low frequency, and H is High and indicates a high frequency. The low-pass filter 21, the high-pass filter 22, and the two downsamplers 23a and 23b in FIG. 4 constitute a level 1 circuit unit 201.

上記ダウンサンプラ23a、23bによりそれぞれ間引かれた信号の内の低域成分、すなわちダウンサンプラ23aからの信号のみが、さらに、レベル2の回路部202のローパスフィルタ及びハイパスフィルタによって帯域分割され、それぞれ対応するダウンサンプラによって、解像度をそれぞれ2分の1倍に間引かれる(レベル2)。これらのレベル2のローパスフィルタ、ハイパスフィルタ及びダウンサンプラから成る回路部202としては、上記レベル1のローパスフィルタ21、ハイパスフィルタ22及びダウンサンプラ23a、23bから成る回路部201と同様な構成が用いられる。   Of the signals thinned out by the down-samplers 23a and 23b, only the low-frequency component, that is, the signal from the down-sampler 23a, is further band-divided by the low-pass filter and high-pass filter of the level 2 circuit unit 202, The corresponding downsampler reduces the resolution by half each (level 2). As the circuit unit 202 including the level 2 low-pass filter, high-pass filter, and down-sampler, the same configuration as the circuit unit 201 including the level 1 low-pass filter 21, high-pass filter 22, and down-samplers 23a and 23b is used. .

このような処理を所定のレベルまで行うことで、低域成分を階層的に帯域分割した帯域成分が順次生成されていくことになる。レベル2で生成された帯域成分は、LL成分222とLH成分225である。図4はレベル3まで帯域分割する例が示されており、レベル2の回路部202のローパスフィルタ側のダウンサンプラからの出力が、上記回路部201と同様な構成のレベル3の回路部203に供給されている。このようにレベル3まで帯域分割した結果、LLL成分223、LLH成分224、LH成分225、H成分226が生成されている。   By performing such processing to a predetermined level, band components obtained by hierarchically dividing the low frequency component into bands are sequentially generated. The band components generated at level 2 are the LL component 222 and the LH component 225. FIG. 4 shows an example in which the band is divided up to level 3, and the output from the downsampler on the low-pass filter side of the level 2 circuit unit 202 is sent to the level 3 circuit unit 203 having the same configuration as the circuit unit 201. Have been supplied. As a result of the band division to level 3, the LLL component 223, the LLH component 224, the LH component 225, and the H component 226 are generated.

次に図5は、この図4に示すウェーブレット変換部に対して逆の動作を行うウェーブレット逆変換部の具体的な構成例を示している。   Next, FIG. 5 shows a specific configuration example of the wavelet inverse transform unit that performs the reverse operation to the wavelet transform unit shown in FIG.

すなわち、上記図4で説明したウェーブレット変換部2の出力である各帯域成分223、224、225、226は、図5のウェーブレット逆変換部に入力されると、まず上記LLL成分223及びLLH成分224が、それぞれアップサンプラ24a、24bによって2倍の解像度にアップサンプルされる。引き続いて低域成分はローパスフィルタ25、高域成分はハイパスフィルタ26によってフィルタリングされて、加算器27において、両者の帯域成分は合成される。ここまでの回路部206により、上記図4のレベル3の回路部203での変換の逆の処理としての逆変換が完了して、レベル2の低域側の帯域成分であるLL成分227が得られる。この処理を以後レベル1まで繰り返すことで、最終的な逆変換後の復号画像229が出力されることになる。すなわち、レベル2の回路部207及びレベル1の回路部208は、上記レベル3の回路部206と同様な構成を有し、レベル3の回路部206の出力がレベル2の回路部207の低域側の入力として、また、レベル2の回路部207の出力がレベル1の回路部208の低域側の入力として、それぞれ送られる。以上が、通常のウェーブレット逆変換部の基本構成である。   That is, when the band components 223, 224, 225, and 226, which are the outputs of the wavelet transform unit 2 described in FIG. 4, are input to the wavelet inverse transform unit in FIG. 5, first, the LLL component 223 and the LLH component 224 are input. Are upsampled to double the resolution by upsamplers 24a and 24b, respectively. Subsequently, the low-frequency component is filtered by the low-pass filter 25 and the high-frequency component is filtered by the high-pass filter 26, and the adder 27 combines both band components. By the circuit unit 206 so far, the inverse conversion as the inverse process of the conversion in the level 3 circuit unit 203 in FIG. 4 is completed, and the LL component 227 which is the band component on the low frequency side of the level 2 is obtained. It is done. By repeating this process to level 1 thereafter, the final decoded image 229 after inverse transformation is output. That is, the level 2 circuit unit 207 and the level 1 circuit unit 208 have the same configuration as the level 3 circuit unit 206, and the output of the level 3 circuit unit 206 is lower than that of the level 2 circuit unit 207. And the output of the level 2 circuit unit 207 is sent as the low frequency side input of the level 1 circuit unit 208, respectively. The above is the basic configuration of a normal wavelet inverse transform unit.

ここで図6は、レベル3まで2次元画像を帯域分割した結果得られる帯域成分を図示したものである。この図6でのL及びHの表記法は、1次元信号を扱った図4、図5でのL及びHの表記法とは異なる。すなわち図6では、先ずレベル1の帯域分割(水平・垂直方向)により4つの成分LL、LH、HL、HHに分かれる。ここでLLは水平・垂直成分が共にLであること、LHは水平成分がHで垂直成分がLであることを意味している。次に、LL成分は再度帯域分割されて、LLLL、LLHL、LLLH、LLHHが生成される。さらに、LLLL成分は再度帯域分割されて、LLLLLL、LLLLHL、LLLLLH、LLLLHHが生成される。なお、図6のTLLLLLL、TLLLLHL、TLLLLLH、TLLLLHH、TLLHL、TLLLH、TLLHH、TLH、THL、THHは、各サブバンド毎の重み係数を示している。また、図6のように、低域成分を階層的に分割する以外に、全帯域を均等に分割することも行われる。 Here, FIG. 6 illustrates band components obtained as a result of band division of a two-dimensional image up to level 3. FIG. The notation of L and H in FIG. 6 is different from the notation of L and H in FIGS. 4 and 5 that deal with one-dimensional signals. That is, in FIG. 6, first, the four components LL, LH, HL, and HH are divided by level 1 band division (horizontal and vertical directions). Here, LL means that the horizontal and vertical components are both L, and LH means that the horizontal component is H and the vertical component is L. Next, the LL component is band-divided again to generate LLLL, LLHL, LLLH, and LLHH. Furthermore, the LLLL component is band-divided again to generate LLLLLL, LLLLHL, LLLLLH, and LLLLHH. Incidentally, T LLLLLL in FIG 6, T LLLLHL, T LLLLLH, T LLLLHH, T LLHL, T LLLH, T LLHH, T LH, T HL, T HH represents a weight coefficient for each subband. Further, as shown in FIG. 6, in addition to dividing the low-frequency component hierarchically, the entire band is also divided equally.

第3の実施の形態
次に、本発明の第3の実施の形態について説明する。この第3の実施の形態は、上記図1の整数型ウェーブレット変換部3と固定小数点型ウェーブレット変換部4とについて、内部のウェーブレット変換器の構成を同じにするものである。以下、整数型ウェーブレット変換と固定小数点型ウェーブレット変換とのそれぞれの具体的な演算について説明する。
Third Embodiment Next, a third embodiment of the present invention will be described. In the third embodiment, the internal wavelet transform unit 3 and the fixed-point wavelet transform unit 4 shown in FIG. 1 have the same internal wavelet transform. Hereinafter, specific operations of the integer wavelet transform and the fixed-point wavelet transform will be described.

先ず、図7を用いて、JPEG-2000 Part-1のFCD(Final Committee Draft) で規定されている整数精度型5x3 フィルタ(分析側)による整数型ウェーブレット変換演算について説明する。図7は、整数精度型の5x3 フィルタの演算を説明するための図であり、1次元のウェーブレット変換を行い、図中左端の入力画像データを低域成分sと高域成分dとに変換する動作を示している。以下、同図を用いて詳細動作を説明する。ここで、d をウェーブレット変換のレベルがnのm番目の高域成分係数であるとする。同様に、s をウェーブレット変換のレベルがnのm番目の低域成分係数であるとする。なお、n=0の場合は、図7にも示すように、入力画像そのものである。 First, an integer type wavelet transform operation by an integer precision type 5 × 3 filter (analyzing side) defined by JPEG-2000 Part-1 FCD (Final Committee Draft) will be described with reference to FIG. FIG. 7 is a diagram for explaining the operation of the integer precision type 5 × 3 filter. One-dimensional wavelet transformation is performed to convert the input image data at the left end in the figure into a low-frequency component s and a high-frequency component d. The operation is shown. The detailed operation will be described below with reference to FIG. Here, the d m n is the level of the wavelet transform and a m-th high-frequency component coefficient of n. Similarly, let s m n be the m-th low-frequency component coefficient whose wavelet transform level is n. When n = 0, as shown in FIG. 7, it is the input image itself.

この図7に示すように、低域成分係数sの算出式は、一般的に、
m+1 n+1 = sm+1 +((d n+1+dm+1 n+1+2)/4)・・・・・(1)
で与えられる。ここで、式中の1/4の演算は、ビットシフトによって実現でき、2ビット右シフトを「>>2」で表記するとき、上記式(1)は、
m+1 n+1 = sm+1 +((d n+1+dm+1 n+1+2) >>2)・・・・・(1')
のように表せる。なお、上記式(1)の括弧内の+2は、右シフトの際に生じる丸め誤差に対する補償を行うためのものである。
As shown in FIG. 7, the formula for calculating the low frequency component coefficient s is generally:
s m + 1 n + 1 = s m + 1 n + ((d m n + 1 + dm + 1 n + 1 +2) / 4) (1)
Given in. Here, the ¼ operation in the equation can be realized by bit shift, and when the 2-bit right shift is expressed as “>> 2”, the above equation (1) is
s m + 1 n + 1 = s m + 1 n + ((d m n + 1 + dm + 1 n + 1 +2) >> 2) (1 ')
It can be expressed as Note that +2 in parentheses in the above formula (1) is for compensating for a rounding error that occurs during a right shift.

また、高域成分係数dの算出式は、一般的に、
n+1 = d −((s +sm+1 )/2) ・・・(2)
あるいは、1ビット右シフトを「>>1」で表して、
n+1 = d −((s +sm+1 ) >>1) ・・・(2')
で与えられる。
Also, the calculation formula of the high frequency component coefficient d is generally
d m n + 1 = d m n − ((s m n + s m + 1 n ) / 2) (2)
Alternatively, 1-bit right shift is represented by ">>1"
d m n + 1 = d m n − ((s m n + s m + 1 n ) >> 1) (2 ′)
Given in.

ここで、図7の例では、入力画像データに対して初段のウェーブレット変換係数、すなわち、レベルn=1の低域成分係数及び高域成分係数を計算しており、この場合の入力画像データのs、dは、低域成分係数、高域成分係数を表すものではない。また、画面の端部に相当する位置では、画面外部に相当するデータを画面外部のデータの折り返しで用いている。例えば、図7中のデータs を求めるためには、s と、d と、さらにd の折り返しとしての同じd とを用いている。またd を求めるためにs を2つ用いるのも同様である。 Here, in the example of FIG. 7, the first-stage wavelet transform coefficient, that is, the low-frequency component coefficient and the high-frequency component coefficient of level n = 1 are calculated for the input image data. s and d do not represent a low-frequency component coefficient and a high-frequency component coefficient. Further, at a position corresponding to the edge of the screen, data corresponding to the outside of the screen is used for returning data outside the screen. For example, in order to obtain the data s 0 1 in FIG. 7, a s 0 0, and d 0 1, further using the same d 0 1 as wrapping d 0 1. Similarly, two s 7 0s are used in order to obtain d 7 1 .

図7中の破線で囲った部分SPは、上記式(1)におけるn=0,m=1に相当する低域成分係数s を求めている部分であり、
= s +((d +d +2)/4)
の計算が行われている。また、図7中の破線で囲った部分DPは、上記式(2)のn=0,m=0に相当する高域成分係数d を求めている部分であり、
= d −((s +s )/2)
の計算が行われている。ここで、1/4乗算は2ビット右シフト「>>2」により、また1/2乗算は1ビット右シフト「>>1」によりそれぞれ実現できることは、上述した通りである。
A portion SP surrounded by a broken line in FIG. 7 is a portion for obtaining a low-frequency component coefficient s 2 1 corresponding to n = 0 and m = 1 in the above formula (1).
s 2 1 = s 2 0 + ((d 1 1 + d 2 1 +2) / 4)
Has been calculated. Further, a portion DP surrounded by a broken line in FIG. 7 is a portion for obtaining a high frequency component coefficient d 0 1 corresponding to n = 0 and m = 0 in the above equation (2).
d 0 1 = d 0 0 − ((s 0 0 + s 1 0 ) / 2)
Has been calculated. Here, as described above, ¼ multiplication can be realized by 2-bit right shift “>> 2” and ½ multiplication can be realized by 1-bit right shift “>> 1”.

上述した式(1)、(2)を計算するために要する演算量は、乗算を上記シフト演算で実現するとして、乗算0、加減算5、シフト演算2となる。この動作を上から下まで同様に行うことですべての係数を算出することができる。なお、既に述べたように、画像のような2次元信号に対しては、1次元方向(例えば垂直方向)のウェーブレット変換で生成された係数群に対して、もう1方向(例えば水平方向)に、上記と同様にウェーブレット変換を施せば良い。   The amount of calculation required to calculate the above-described equations (1) and (2) is multiplication 0, addition / subtraction 5, and shift calculation 2 when multiplication is realized by the shift calculation. By performing this operation in the same manner from top to bottom, all the coefficients can be calculated. As described above, for a two-dimensional signal such as an image, the coefficient group generated by the wavelet transform in the one-dimensional direction (for example, the vertical direction) is in another direction (for example, the horizontal direction). The wavelet transform may be performed in the same manner as described above.

次に、図8を用いて、固定小数点精度の5x3 フィルタを用いた分析側の固定小数点型ウェーブレット変換演算について説明する。図8は、1次元のウェーブレット変換を行い、左端の入力画像データを低域成分sと高域成分dとに変換する動作を示している。以下、同図を用いて詳細動作を説明する。ここで、d をウェーブレット変換のレベルがnのm番目の高域成分係数であるとする。n=0の場合は、図より入力画像であることは明らかである。同様に、s をウェーブレット変換のレベルがnのm番目の低域成分係数であるとする。 Next, a fixed-point wavelet transform operation on the analysis side using a 5 × 3 filter with fixed-point precision will be described with reference to FIG. FIG. 8 shows an operation of performing one-dimensional wavelet transform and converting the leftmost input image data into a low-frequency component s and a high-frequency component d. The detailed operation will be described below with reference to FIG. Here, the d m n is the level of the wavelet transform and a m-th high-frequency component coefficient of n. In the case of n = 0, it is clear from the figure that the input image. Similarly, let s m n be the m-th low-frequency component coefficient whose wavelet transform level is n.

この図8から明らかなように、低域成分係数sの算出式は、一般的に、
m+1 n+1 = sm+1 +β×(d n+1+dm+1 n+1+2) ・・・(3a)
または、
m+1 n+1 = sm+1 +β×(d n+1+dm+1 n+1) ・・・(3b)
で与えられる。
As is apparent from FIG. 8, the calculation formula for the low-frequency component coefficient s is generally:
s m + 1 n + 1 = s m + 1 n + β × (d m n + 1 + dm + 1 n + 1 +2) (3a)
Or
s m + 1 n + 1 = s m + 1 n + β × (d m n + 1 + d m + 1 n + 1) ··· (3b)
Given in.

同様に、高域成分係数dの算出式は、一般的に、
n+1 = d −α×(s +sm+1 ) ・・・(4)
で与えられる。
Similarly, the calculation formula of the high frequency component coefficient d is generally
d m n + 1 = d m n −α × (s m n + s m + 1 n ) (4)
Given in.

ここでα=0.5、β=0.25 となり、高域成分にあたるdは分析側ではNyquist gain=2なので、Nyquist gain=1になるようにゲイン調整する。これが高域成分係数dに、S=−0.5 を乗算する理由である。また、前述の整数精度5x3 フィルタの場合は、ゲイン調整をすると、可逆変換が保証されないため、ゲイン調整をしなくてよい。なお、この周辺の技術については、一般のデジタル信号処理技術として知られていることである。 Here, α = 0.5 and β = 0.25, and d corresponding to the high frequency component is Nyquist gain = 2 on the analysis side, so that the gain is adjusted so that Nyquist gain = 1. This is the reason why the high frequency component coefficient d is multiplied by S H = −0.5. Further, in the case of the above-described integer precision 5 × 3 filter, when gain adjustment is performed, reversible conversion is not guaranteed, and thus gain adjustment is not necessary. This peripheral technology is known as a general digital signal processing technology.

なお、画面端部の位置のデータを算出する際に、画面外部のデータが必要になるとき、隣接する画面内部のデータを折り返して用いる(例えば図8のs を求めるためのd )ことは前述の図7の場合と同様であり、後述する図9、図10でも同様である。 When calculating the data of the position of the screen edge, when data outside the screen is necessary, the data inside the adjacent screen is used by folding (for example, d 0 1 for obtaining s 0 1 in FIG. 8). This is the same as in the case of FIG. 7 described above, and is the same in FIGS. 9 and 10 described later.

次に、上記式(3a)と(3b)との違いについて述べる。固定小数点精度の5x3 フィルタでは、整数精度に比べて高精度になるので、整数精度の5x3 フィルタで説明した+2の丸めを行う場合の式(3a)(互換)と、+2を付けない式(3b)(非互換)の両方が考えられる。   Next, the difference between the above formulas (3a) and (3b) will be described. Since the fixed-point precision 5x3 filter has higher precision than the integer precision, the expression (3a) (compatible) for rounding +2 described in the integer precision 5x3 filter and the expression without +2 (3b) ) (Incompatible).

この固定小数点精度の5x3 フィルタと、上述した整数精度の5x3 フィルタとの間で、演算手段の構成を共通化する場合には、上記式(3a)を用いることが必要である。すなわち、固定小数点精度の5x3 フィルタに用いられるウェーブレット変換器として、上記式(3a)の演算を行う構成を用いる場合は、上記整数精度の5x3 フィルタに用いられるウェーブレット変換器としても共通に使用することができる。   When the configuration of the arithmetic means is shared between the fixed-point precision 5x3 filter and the above-described integer precision 5x3 filter, it is necessary to use the above equation (3a). That is, when using the configuration for performing the calculation of the above equation (3a) as a wavelet transformer used for a fixed-point precision 5x3 filter, it should also be used as a wavelet transformer used for the integer precision 5x3 filter. Can do.

このような図8と共に説明した固定小数点精度の5x3 フィルタにおいて、低域成分、高域成分の1組の係数を生成するのに要する演算量は、乗算3、加減算5(互換)、または加減算4(非互換)となる。   In such a fixed-point precision 5 × 3 filter described with reference to FIG. 8, the amount of calculation required to generate one set of coefficients of a low-frequency component and a high-frequency component is multiplication 3, addition / subtraction 5 (compatible), or addition / subtraction 4 (Incompatible).

第4の実施の形態
次に、本発明の第4の実施の形態を説明する。この第4の実施の形態は、上記第3の実施の形態が、ウェーブレット変換の分析フィルタに関する内容であったのに対し、合成側のウェーブレット逆変換フィルタ(合成フィルタ)を具体化したものである。先ず、図9を用いて、JPEG-2000 のPart-1のFCDで規定されている整数精度型5x3 フィルタ(合成側)の演算について説明する。
Fourth Embodiment Next, a fourth embodiment of the present invention will be described. In the fourth embodiment, the content of the wavelet transform analysis filter is embodied in the synthesis-side wavelet inverse transform filter (synthesizer filter), whereas the third embodiment is related to the wavelet transform analysis filter. . First, the operation of the integer precision type 5 × 3 filter (combining side) defined in the FCD of JPEG-2000 Part-1 will be described with reference to FIG.

図9は、整数精度型の5x3 合成フィルタの演算を説明するための図であり、1次元のウェーブレット変換を行い、図中左端の低域成分sと中央部の高域成分dとから、図中右端の出力画像データを算出する様子を示している。この図9において、d をウェーブレット変換のレベルがnのm番目の高域成分係数であるとする。同様に、s をウェーブレット変換のレベルがnのm番目の低域成分係数であるとする。ここで、n=0の場合は、図9にも示すように出力画像となるものである。 FIG. 9 is a diagram for explaining the operation of the integer precision type 5 × 3 synthesis filter. One-dimensional wavelet transform is performed, and the low-frequency component s at the left end and the high-frequency component d at the center of FIG. It shows how the output image data at the middle right end is calculated. In FIG. 9, the d m n is the level of the wavelet transform and a m-th high-frequency component coefficient of n. Similarly, let s m n be the m-th low-frequency component coefficient whose wavelet transform level is n. Here, when n = 0, an output image is obtained as shown in FIG.

この図9にも示すように、1つ下位レベルの低域成分係数sの算出式は、一般的に、
m+1 = sm+1 n+1−((d n+1+dm+1 n+1+2)/4) ・・・(5)
で与えられる。ここで、この式(5)中の1/4の乗算をビットシフトで実現し、2ビット右シフトを「>>2」で表記するとき、上記式(5)は、
m+1 = sm+1 n+1−((d n+1+dm+1 n+1+2)>>2) ・・・(5')
のように表せる。式(5)あるいは(5') の括弧内の+2は、右シフトの際に生じる丸め誤差に対するものであるが、これは既に上記第3の実施の形態で述べた分析側の丸め処理と表裏一体のものである。この丸め処理が分析・合成側で一致していることが、可逆性を保持するために必要となることは勿論である。
As shown in FIG. 9, the calculation formula for the low-frequency component coefficient s of one lower level is generally:
s m + 1 n = s m + 1 n + 1 − ((d m n + 1 + dm + 1 n + 1 +2) / 4) (5)
Given in. Here, when 1/4 multiplication in the equation (5) is realized by a bit shift and a 2-bit right shift is expressed by “>> 2”, the above equation (5) is
s m + 1 n = s m + 1 n + 1 − ((d m n + 1 + dm + 1 n + 1 +2) >> 2) (5 ′)
It can be expressed as +2 in parentheses in the expression (5) or (5 ′) is for the rounding error that occurs during the right shift. This is the same as the rounding process on the analysis side already described in the third embodiment. belongs to. Of course, it is necessary for the rounding process to coincide on the analysis / synthesis side in order to maintain reversibility.

同様に、高域成分係数dの算出式は、一般的に、
= d n+1+((s +sm+1 )/2) ・・・(6)
あるいは、1ビット右シフトを「>>1」で表して、
= d n+1+((s +sm+1 ) >>1) ・・・(6')
で与えられる。
Similarly, the calculation formula of the high frequency component coefficient d is generally
d m n = d m n + 1 + ((s m n + s m + 1 n ) / 2) (6)
Alternatively, 1-bit right shift is represented by ">>1"
d m n = d m n + 1 + ((s m n + s m + 1 n ) >> 1) (6 ′)
Given in.

ここで、図9中の破線で囲った部分SPは、上記式(5)におけるn=0,m=1に相当する低域成分係数s を求めている部分であり、
= s −((d +d +2)/4)
の計算が行われている。また、図7中の破線で囲った部分DPは、上記式(2)のn=0,m=0に相当する高域成分係数d を求めている部分であり、
= d +((s +s )/2)
の計算が行われている。ここで、1/4乗算は2ビット右シフト「>>2」により、また1/2乗算は1ビット右シフト「>>1」によりそれぞれ実現できることは、上述した通りである。
Here, a portion SP surrounded by a broken line in FIG. 9 is a portion for obtaining a low-frequency component coefficient s 2 0 corresponding to n = 0 and m = 1 in the above equation (5).
s 2 0 = s 2 1 − ((d 1 1 + d 2 1 +2) / 4)
Has been calculated. Further, a portion DP surrounded by a broken line in FIG. 7 is a portion for obtaining a high frequency component coefficient d 0 0 corresponding to n = 0 and m = 0 in the above formula (2).
d 0 0 = d 0 1 + ((s 0 0 + s 1 0 ) / 2)
Has been calculated. Here, as described above, ¼ multiplication can be realized by 2-bit right shift “>> 2” and ½ multiplication can be realized by 1-bit right shift “>> 1”.

上述した式(5)、(6)、特に、シフト演算を用いた式(5')、(6')を計算するために要する演算量、すなわち、偶数番目・奇数番目の係数の1組を生成するのに要する演算量は、乗算0、加減算5、シフト演算2となる。この動作を上から下まで同様に行うことですべての係数を算出することができる。なお、既に述べたように、画像のような2次元信号に対しては、1次元方向(例えば垂直方向)のウェーブレット逆変換(合成フィルタ処理)で生成された係数群に対して、もう1方向(例えば水平方向)に、上記と同様にウェーブレット逆変換を施せば良い。   The above-described equations (5) and (6), in particular, the amount of calculation required to calculate the equations (5 ′) and (6 ′) using the shift operation, that is, one set of even-numbered and odd-numbered coefficients are calculated. The amount of calculation required for generation is multiplication 0, addition / subtraction 5, and shift calculation 2. By performing this operation in the same manner from top to bottom, all the coefficients can be calculated. As described above, for a two-dimensional signal such as an image, another direction is applied to a coefficient group generated by inverse wavelet transform (synthesis filter processing) in a one-dimensional direction (for example, vertical direction). The wavelet inverse transformation may be performed in the same manner as described above (for example, in the horizontal direction).

次に、図10を用いて、固定小数点精度の5x3 フィルタを用いた合成側の固定小数点型ウェーブレット逆変換演算について説明する。図10は、1次元のウェーブレット変換(逆変換)を行い、図中左端の低域成分sと高域成分dとを図中右端の出力画素に変換する動作を示している。以下、同図を用いて詳細動作を説明する。ここで、d をウェーブレット変換のレベルがnのm番目の高域成分係数であるとする。同様に、s をウェーブレット変換のレベルがnのm番目の低域成分係数であるとする。なお、n=0のときは、s、dはそれぞれ奇数番目、偶数番目の画素となる。 Next, the synthesis-side fixed-point wavelet inverse transform operation using a 5 × 3 filter with fixed-point precision will be described with reference to FIG. FIG. 10 shows an operation of performing one-dimensional wavelet transform (inverse transform) and converting the low-frequency component s and the high-frequency component d at the left end in the figure to the output pixel at the right end in the figure. The detailed operation will be described below with reference to FIG. Here, the d m n is the level of the wavelet transform and a m-th high-frequency component coefficient of n. Similarly, let s m n be the m-th low-frequency component coefficient whose wavelet transform level is n. When n = 0, s and d are odd-numbered and even-numbered pixels, respectively.

この図10から明らかなように、図中右端の奇数番目の画素s、あるいは低域成分係数sの算出式は、一般的に、
m+1 = sm+1 n+1−β×(d n+1+dm+1 n+1+2) ・・・(7a)
または、
m+1 = sm+1 n+1−β×(d n+1+dm+1 n+1) ・・・(7b)
で与えられる。
As is apparent from FIG. 10, the odd-numbered pixel s at the right end of the figure, or the formula for calculating the low-frequency component coefficient s is generally:
s m + 1 n = s m + 1 n + 1 -β × (d m n + 1 + d m + 1 n + 1 +2) ··· (7a)
Or
s m + 1 n = s m + 1 n + 1 -β × (d m n + 1 + d m + 1 n + 1) ··· (7b)
Given in.

同様に、図中右端の偶数番目の画素d、あるいは高域成分係数dの算出式は、一般的に、
= d n+1+α×(s +sm+1 ) ・・・(8)
で与えられる。
Similarly, the calculation formula for the even-numbered pixel d at the right end of the figure or the high-frequency component coefficient d is generally:
d m n = d m n + 1 + α × (s m n + s m + 1 n ) (8)
Given in.

ここでα=0.5、β=0.25 となる。上記第3の実施の形態で述べたように、高域成分にあたるdは分析側ではNyquist gain=2なので、Nyquist gain=1になるようにゲイン調整しており、分析側では高域成分係数dに、S=−0.5 を乗算していたが、これに対して、合成側では、Nyquist gainを1から2に戻すようにする必要がある。このために、高域係数dにS=−2.0 を乗算した後に、上記式(8)の演算を施すようにしている。 Here, α = 0.5 and β = 0.25. As described in the third embodiment, since d corresponding to the high frequency component is Nyquist gain = 2 on the analysis side, the gain is adjusted so that Nyquist gain = 1, and the high frequency component coefficient d is determined on the analysis side. to, had been multiplied by S H = -0.5, in contrast, the synthetic side, it is necessary to return to the 2 Nyquist gain from 1. For this purpose, after the high frequency coefficient d is multiplied by S H = −2.0, the calculation of the above equation (8) is performed.

次に、上記式(7a)と(7b)との違いについて述べる。固定小数点精度の5x3 フィルタでは、整数精度に比べて高精度になるので、上述した分析側フィルタでの丸め処理と同様に、+2の丸めを行う場合の式(7a)(互換)と、+2を付けない式(7b)(非互換)の両方が考えられる。   Next, the difference between the above formulas (7a) and (7b) will be described. Since the fixed-point precision 5x3 filter has a higher precision than the integer precision, the expression (7a) (compatible) for +2 rounding and +2 are performed in the same manner as the rounding process in the analysis-side filter described above. Both formulas (7b) (not compatible) that are not attached are conceivable.

この固定小数点精度の5x3 フィルタと、上述した整数精度の5x3 フィルタとの間で、演算手段の構成を共通化する場合には、上記式(7a)を用いることが必要である。   When the configuration of the arithmetic means is shared between the fixed-point precision 5x3 filter and the integer precision 5x3 filter, it is necessary to use the above equation (7a).

このような図10と共に説明した固定小数点精度の5x3 フィルタにおいて、低域成分、高域成分の1組の係数を生成するのに要する演算量は、乗算3、加減算5(互換)、または加減算4(非互換)となる。   In such a fixed-point precision 5 × 3 filter described with reference to FIG. 10, the amount of computation required to generate one set of coefficients of a low-frequency component and a high-frequency component is multiplication 3, addition / subtraction 5 (compatible), or addition / subtraction 4 (Incompatible).

第5の実施の形態
本発明の第5の実施の形態は、上記整数型ウェーブレット変換部4のウェーブレット変換器と上記固定小数点型ウェーブレット変換部3のウェーブレット変換器とについて、構成要素である乗算器またはシフト演算器、加減算器、レジスタを全て共通化したものである。ここで、上述したように、ウェーブレット変換器は、乗算器またはシフト演算器、加減算器から構成されることは明らかであり、実際にハードウェア化する際には、データを一時的に記憶するレジスタが必要になる。また、ウェーブレット逆変換器(合成フィルタ)についても、整数型フィルタと固定小数点型フィルタの構成を共通化できる。
5. Fifth Embodiment A fifth embodiment of the present invention is a multiplier that is a component of the wavelet transformer of the integer wavelet transformer 4 and the wavelet transformer of the fixed-point wavelet transformer 3. Alternatively, the shift calculator, adder / subtracter, and register are all shared. Here, as described above, it is clear that the wavelet transformer is composed of a multiplier, a shift arithmetic unit, and an adder / subtracter. When actually implementing hardware, a register for temporarily storing data is used. Is required. In addition, the configuration of the integer type filter and the fixed point type filter can be made common to the wavelet inverse transformer (synthesis filter).

図11、図12は、合成側の高域・低域成分の係数を算出するためのハードウェア構成の一例を示している。先ず、低域成分の係数値または画素値(レベル0の場合)を算出するための構成について図11を参照しながら説明する。ここでは説明の便宜上、Rm、Rn、Rdの3つのレジスタと、図中+、+2、−でそれぞれ示される各加算器61、62、65と、×0.25の演算をする乗算器63と、floor で示される丸め器64とを有して構成されているものとする。またRm、Rn、Rdの各レジスタは、それぞれ例えばx、y、z、wの4つの値を格納できる構成になっており、レジスタに格納された係数値に対して、既に述べた所定のフィルタリングの演算を施すことで、1つ下位レベルの係数値または画素値(レベル0の場合)を算出する。   11 and 12 show an example of a hardware configuration for calculating the coefficients of the high frequency and low frequency components on the synthesis side. First, a configuration for calculating a low-frequency component coefficient value or pixel value (in the case of level 0) will be described with reference to FIG. Here, for convenience of explanation, three registers Rm, Rn, and Rd, adders 61, 62, and 65 respectively indicated by +, +2, and − in the figure, a multiplier 63 that performs an operation of × 0.25, and a floor And a rounder 64 shown in FIG. Each of the Rm, Rn, and Rd registers is configured to store, for example, four values x, y, z, and w, and the predetermined filtering described above is performed on the coefficient values stored in the registers. By performing the above calculation, the coefficient value or pixel value of one lower level (in the case of level 0) is calculated.

すなわち、レジスタRmからの4つの値(例えばd ,d ,d ,d )と、レジスタRnからの4つの値(例えばd ,d ,d ,d )とを、加算器61でそれぞれ加算し、各加算結果に対して加算器62でそれぞれ2を加算し、加算器62からの4つの出力値に対して乗算器63でそれぞれ0.25を乗算(あるいは2ビット右シフト)し、丸め器64でそれぞれ丸め処理を行って得られた4つの値を加算器65に送り、これらの4つの値をレジスタRdからの4つの値(例えばs ,s ,s ,s )からそれぞれ減算することで、1つ下位レベルの低域成分の係数値または画素値(例えばs ,s ,s ,s )を算出している。 That is, four values from the register Rm (e.g. d 0 1, d 0 1, d 1 1, d 2 1) and, four values from the register Rn (e.g. d 0 1, d 1 1, d 2 1, d 3 1 ) are respectively added by the adder 61, 2 is added to each addition result by the adder 62, and 0.25 is respectively added to the four output values from the adder 62 by the multiplier 63. The four values obtained by multiplication (or 2-bit right shift) and rounding by the rounder 64 are sent to the adder 65, and these four values are sent to the four values (for example, s 0) from the register Rd. 1 , s 1 1 , s 2 1 , s 3 1 ), by subtracting the coefficient value or pixel value (for example, s 0 0 , s 1 0 , s 2 0 , s) 3 0 ) is calculated.

また、例えばあるビット長の整数レジスタを設ければ、既に述べた整数精度のフィルタリングを実行でき、あるビット長の固定小数点レジスタにすれば、既に述べた固定小数点精度のフィルタリングを実行できる。しかも、レジスタの精度以外では、ハードウェア構成を全く変える必要もなく、実現できる。このようにして、ハードウェア構成要素の共通化が実現できる。   For example, if an integer register having a certain bit length is provided, the above-described filtering with integer precision can be executed, and if a fixed-point register having a certain bit length is used, the above-described filtering with fixed point precision can be performed. In addition to the register accuracy, the hardware configuration need not be changed at all. In this way, common hardware components can be realized.

図11の具体例の構成では、レジスタRdに低域成分を格納して置き、レジスタRmとRnには高域成分を格納し、演算結果を新たにレジスタRdに格納している。こうすることにより、既に使用して不要になった係数に上書きするので余分のレジスタを使わないで済み、効率的である。またハードウェアの縮小にも貢献する。   In the configuration of the specific example of FIG. 11, the low frequency component is stored in the register Rd, the high frequency component is stored in the registers Rm and Rn, and the operation result is newly stored in the register Rd. By doing so, the coefficient that has been used and overwritten is overwritten, so that it is not necessary to use an extra register, which is efficient. It also contributes to hardware reduction.

図11中でfloor で示される丸め器64の丸め処理の具体例であるが、floor による切捨ては、小数点以下の切り捨てではなく、値として小さい方の整数に丸める処理を行うように定義しておく。この定義によれば、例えば、
+2.3 → +2 (正の値)
−2.3 → −3 (負の値)
になる。
FIG. 11 is a specific example of the rounding process of the rounder 64 indicated by floor. In this example, truncation by floor is not rounded down to the decimal point, but is defined to round to the smaller integer as a value. . According to this definition, for example,
+2.3 → +2 (positive value)
-2.3 → -3 (negative value)
become.

次に、高域成分の係数値または画素値(レベル0の場合)を算出するための構成について図12を参照しながら説明する。ここでは説明の便宜上、Rm、Rn、Rdの3つのレジスタと、各加算器71、75と、×0.5の演算をする乗算器72と、floor で示される丸め器73とを有して構成されているものとする。またRm、Rn、Rdの各レジスタは、それぞれ例えばx、y、z、wの4つの値を格納できる構成になっており、レジスタに格納された係数値に対して、既に述べた所定のフィルタリングの演算を施すことで、1つ下位レベルの係数値または画素値(レベル0の場合)を算出する。   Next, a configuration for calculating the coefficient value or pixel value (in the case of level 0) of the high frequency component will be described with reference to FIG. Here, for convenience of explanation, there are three registers Rm, Rn, and Rd, adders 71 and 75, a multiplier 72 that performs an operation of × 0.5, and a rounder 73 indicated by floor. It shall be configured. Each of the Rm, Rn, and Rd registers is configured to store, for example, four values x, y, z, and w, and the predetermined filtering described above is performed on the coefficient values stored in the registers. By performing the above calculation, the coefficient value or pixel value of one lower level (in the case of level 0) is calculated.

すなわち、レジスタRnからの4つの値(例えばs ,s ,s ,s )と、レジスタRmからの4つの値(例えばs ,s ,s ,s )とを、加算器71でそれぞれ加算し、各加算結果に対して乗算器72でそれぞれ0.5を乗算(あるいは1ビット右シフト)し、丸め器73でそれぞれ丸め処理を行って得られた4つの値を加算器74に送り、これらの4つの値をレジスタRdからの4つの値(例えばd ,d ,d ,d )から減算することで、1つ下位レベルの高域成分の係数値または画素値(例えばd ,d ,d ,d )を算出している。ここで、レジスタRdの4つの値(d ,d ,d ,d )の内、d を2つ用いているのは、上述したように、画面の端部で画面外部に位置するデータを、画面内部の隣接データで補っている(図9のd とその折り返しとなる破線丸印参照)からである。 That is, four values from the register Rn (for example, s 0 0 , s 1 0 , s 2 0 , s 3 0 ) and four values from the register Rm (for example, s 1 0 , s 2 0 , s 3 0 , s 4 0 ) are respectively added by the adder 71, 0.5 is multiplied (or 1-bit right-shifted) by the multiplier 72 for each addition result, and each rounding process is performed by the rounder 73. By sending the four values obtained to the adder 74 and subtracting these four values from the four values from the register Rd (eg, d 0 1 , d 0 1 , d 1 1 , d 2 1 ), The coefficient value or pixel value (for example, d 0 0 , d 1 0 , d 2 0 , d 3 0 ) of the high-frequency component of one lower level is calculated. Here, among the four values of the registers Rd (d 0 1, d 0 1, d 1 1, d 2 1), the uses two of d 0 1, as described above, the ends of the screen This is because the data located outside the screen is supplemented by the adjacent data inside the screen (see d 0 1 in FIG. 9 and the broken-line circle that is turned back).

この図12の具体例の場合も、上記図11の具体例と同様に、各レジスタRm、Rn、Rdを整数レジスタとして使用するか、固定小数点レジスタとして使用するかだけで、ハードウェア構成を全く変えずに、整数型フィルタと固定小数点型フィルタの構成を共通化できる。また、図12中でfloor で示される丸め器73の丸め処理も、上記図11の丸め器64と同様に、小数点以下の切り捨てではなく、値として小さい方の整数に丸める処理を行うように定義しておく。また、図12の具体例では、レジスタRmとRnに低域成分を格納して置き、レジスタRdには高域成分を格納し、演算結果を新たにRdのレジスタに格納する。このように既に使用して不要になった係数に上書きするので余分のレジスタを使わないで済み、効率的である。またハードウェアの縮小にも貢献する。なお、これらのレジスタの使い方はこれ以外にも存在することは自明であり、レジスタが大きければそれだけ格納できるデータ量が増えるので、同時にフィルタリングできる量も増え、処理の高速化に寄与することができる。   In the case of the specific example of FIG. 12, as in the specific example of FIG. 11, the hardware configuration is completely different only by using each register Rm, Rn, Rd as an integer register or a fixed-point register. The configuration of the integer type filter and the fixed point type filter can be made common without changing. In addition, the rounding process of the rounder 73 indicated by “floor” in FIG. 12 is also defined so as to perform the process of rounding to the smaller integer as a value instead of truncation after the decimal point, similarly to the rounder 64 of FIG. Keep it. In the specific example of FIG. 12, the low frequency components are stored in the registers Rm and Rn, the high frequency components are stored in the register Rd, and the calculation result is newly stored in the Rd register. In this way, since the coefficient already used and overwritten is overwritten, it is not necessary to use an extra register, which is efficient. It also contributes to hardware reduction. It is self-evident that there are other uses for these registers. If the register is large, the amount of data that can be stored increases. Therefore, the amount that can be simultaneously filtered increases, which can contribute to speeding up the processing. .

ところで、上記図11、図12の乗算器63、72はシフト演算器で代用することができる。具体的に、図11の×0.25の乗算器63は右2ビットシフト、図12の×0.5の乗算器72は右1ビットシフトに相当することは明らかである。一般に、乗算器よりもシフト演算器の方が、ハードウェア化が軽減されることが知られており、効率的である。   By the way, the multipliers 63 and 72 shown in FIGS. 11 and 12 can be replaced by shift arithmetic units. Specifically, it is obvious that the × 0.25 multiplier 63 in FIG. 11 corresponds to a right 2-bit shift, and the × 0.5 multiplier 72 in FIG. 12 corresponds to a right 1-bit shift. In general, it is known that the shift calculator is less hardware than the multiplier, and is more efficient.

第6の実施の形態
本発明の第6の実施の形態は、上記図1に示したように整数精度型ウェーブレット変換と固定小数点精度型ウェーブレット変換とが切り替え可能な構成において、可逆符号化を行う際には、上記整数型ウェーブレット変換手段を選択し、非可逆符号化を行う際には、上記固定小数点型ウェーブレット変換手段を選択するようにしたものである。
Sixth Embodiment The sixth embodiment of the present invention performs lossless encoding in a configuration in which an integer precision wavelet transform and a fixed-point precision wavelet transform can be switched as shown in FIG. In this case, the integer wavelet transforming unit is selected, and when performing lossy encoding, the fixed-point wavelet transforming unit is selected.

すなわち、上記第5の実施の形態でも説明したように、整数精度型ウェーブレット変換と固定小数点精度型ウェーブレット変換とは、ビット精度以外では共通化ができる。しかし、固定小数点精度型では図3で示したように、小数点部分の精度のためのビットを必要とするために、整数精度型よりも大きなレジスタを要する。これはハードウェア化の増大に繋がる。ここで、JPEG-2000 Part-1のFDCでもサポートされている可逆符号化(Lossless)のために必要な可逆型ウェーブレット変換を行わせようとする場合には、前述のように、分析側と合成側とで丸め処理の統一が取られていれば、整数精度型ウェーブレット変換でも、固定小数点精度型ウェーブレット変換でも問題なく実現できることを考慮して、少ないハードウェアという点で整数精度型ウェーブレット変換を選択するのが好ましいことになる。他方、非可逆符号化(Lossy) では、高精度が要求される場合が多いので、固定小数点精度型ウェーブレット変換を選択するのが得策である。   That is, as described in the fifth embodiment, the integer precision wavelet transform and the fixed-point precision wavelet transform can be shared except for the bit precision. However, since the fixed-point precision type requires a bit for the precision of the decimal part as shown in FIG. 3, a register larger than the integer precision type is required. This leads to an increase in hardware. Here, when the lossless wavelet transform necessary for lossless coding (Lossless), which is also supported by JPEG-2000 Part-1 FDC, is to be performed, as described above, it is combined with the analysis side. If the rounding process is unified on both sides, the integer precision wavelet transform is selected in terms of less hardware, considering that both the integer precision wavelet transform and the fixed-point precision wavelet transform can be realized without problems. It is preferable to do this. On the other hand, since lossy encoding (Lossy) often requires high precision, it is a good idea to select a fixed-point precision wavelet transform.

以上の点を考慮して、ロスレス(Lossless)の可逆符号化を選択する場合には上記整数型ウェーブレット変換に切り替え、ロッシィ(Lossy) の非可逆符号化を選択する場合には上記固定小数点型ウェーブレット変換に切り替えることにより、それぞれの符号化に最適のウェーブレット変換を実現できる。   Considering the above points, switch to the integer wavelet transform when lossless lossless encoding is selected, and the fixed-point wavelet when lossy lossy encoding is selected. By switching to the conversion, the optimum wavelet transform for each encoding can be realized.

第7の実施の形態
本発明の第7の実施の形態としては、上記図1に示したように整数精度型ウェーブレット変換と固定小数点精度型ウェーブレット変換とが切り替え可能な構成において、画質重視の符号化を行う場合には、上記固定小数点型ウェーブレット変換手段を選択し、ハードウェアの削減、消費電力の省力化、低ビットレート符号化を行う際には上記整数型ウェーブレット変換手段を選択するようにしたものが挙げられる。
Seventh Embodiment As a seventh embodiment of the present invention, an image quality-oriented code is used in a configuration in which an integer precision wavelet transform and a fixed-point precision wavelet transform can be switched as shown in FIG. When selecting the fixed-point type wavelet transform unit, select the integer type wavelet transform unit when performing hardware reduction, power saving, and low bit rate encoding. The thing which was done is mentioned.

これは、高精度(高画質)を目的とする場合には、精度が整数精度よりも高く維持できる固定小数点型ウェーブレット変換を選択するのが通例であることを考慮したものである。また、ハードウェアの削減、消費電力の省力化、高圧縮(低ビットレート符号化)を重視する際には、整数型ウェーブレット変換手段を選択する方が得策となる。ビット精度を高くするためにビット長の長いレジスタを必要とする固定小数点型ウェーブレット変換の方が、ハードウェアの規模が大きくなることは当然であり、それに伴い加算器等の演算器の規模も増大するからである。   This is because, when aiming at high accuracy (high image quality), it is usual to select a fixed-point wavelet transform that can maintain the accuracy higher than the integer accuracy. Further, when emphasizing hardware reduction, power saving, and high compression (low bit rate coding), it is better to select integer wavelet transform means. Naturally, the fixed-point wavelet transform that requires a register with a long bit length in order to increase the bit accuracy will increase the hardware scale, and the scale of the arithmetic units such as adders will increase accordingly. Because it does.

また、圧縮率、すなわちビットレートに関しては、ウェーブレット変換後の処理としての量子化処理による影響が大きい。この量子化処理における量子化法としては、最も単純には下記の式(9)に示すように、ウェーブレット変換係数値xを量子化インデックス値Δで割り算して、得られた値を量子化係数Qとしている。すなわち、
Q = x/Δ ・・・(9)
xはウェーブレット変換係数値、Δは量子化インデックス値
である。
Further, the compression rate, that is, the bit rate, is greatly affected by the quantization processing as the processing after the wavelet transform. As a quantization method in this quantization processing, the simplest is as shown in the following equation (9), the wavelet transform coefficient value x is divided by the quantization index value Δ, and the obtained value is used as the quantization coefficient. Q. That is,
Q = x / Δ (9)
x is a wavelet transform coefficient value, and Δ is a quantization index value.

ここで、量子化インデックス値あるいは量子化ステップサイズを大きく取ればウェーブレット変換係数値を割り算して得られる量子化係数が小さくなるので圧縮率は高くなり、画質は劣化する。逆に量子化ステップサイズを小さくすればウェーブレット変換係数値を割り算して得られる量子化係数が大きくなるので圧縮率は低くなり、画質は向上する。従ってこの量子化インデックス値を制御することで、所定の圧縮率または画質を得ることができる。   Here, if the quantization index value or the quantization step size is increased, the quantization coefficient obtained by dividing the wavelet transform coefficient value is decreased, so that the compression rate is increased and the image quality is deteriorated. Conversely, if the quantization step size is reduced, the quantization coefficient obtained by dividing the wavelet transform coefficient value is increased, so that the compression rate is lowered and the image quality is improved. Therefore, a predetermined compression rate or image quality can be obtained by controlling this quantization index value.

高圧縮(低ビットレート符号化)の際には、式(9)でわかる通り、ウェーブレット変換係数値xは、大きめの量子化インデックス値Δで除算されるので、出力される量子化係数では元のウェーブレット変換係数の精度の差異が少なくなってしまう。つまり、固定小数点精度のウェーブレット変換係数と整数精度のウェーブレット変換係数との差が非常に小さくなってしまうことになる。   In high compression (low bit rate encoding), as can be seen from Equation (9), the wavelet transform coefficient value x is divided by a larger quantization index value Δ, so that the output quantization coefficient is the original value. The difference in the accuracy of the wavelet transform coefficients is reduced. That is, the difference between the fixed-point precision wavelet transform coefficient and the integer precision wavelet transform coefficient becomes very small.

以上の理由より、高圧縮(低ビットレート符号化)の際には、整数型ウェーブレット変換手段を選択する方が得策である。   For the above reasons, it is better to select the integer wavelet transform means for high compression (low bit rate encoding).

第8の実施の形態
本発明の第8の実施の形態としては、上述したような画像の符号化装置側あるいは分析側のウェーブレット変換部に対して、復号装置側あるいは合成側でのウェーブレット逆変換部を提示するものである。すなわち、図13は、上記図1に示す画像符号化装置のウェーブレット変換装置に対応する画像復号装置のウェーブレット逆変換装置の構成を示す図である。
Eighth Embodiment As an eighth embodiment of the present invention, in contrast to the above-described wavelet transform unit on the image coding device side or analysis side, wavelet inverse transform on the decoding device side or the synthesis side is used. The part is presented. That is, FIG. 13 is a diagram showing a configuration of a wavelet inverse transform device of an image decoding device corresponding to the wavelet transform device of the image coding device shown in FIG.

この図13において、ウェーブレット逆変換部8は、上記図1のウェーブレット変換部5に対応するものであり、図1の固定小数点型ウェーブレット変換部3からの変換係数107が図13の変換係数111として固定小数点型ウェーブレット逆変換部9に供給され、図1の整数型ウェーブレット変換部4からの変換係数108が図13の変換係数112として整数型ウェーブレット逆変換部10に供給される。固定小数点型ウェーブレット逆変換部9からの出力113は切り替え部11の被選択端子aに送られ、整数型ウェーブレット逆変換部10からの出力114は切り替え部11の被選択端子bに送られ、この切り替え部11からの出力115がデータ書き出しメモリ部12に送られている。   In FIG. 13, a wavelet inverse transform unit 8 corresponds to the wavelet transform unit 5 in FIG. 1, and the transform coefficient 107 from the fixed-point wavelet transform unit 3 in FIG. 1 is used as the transform coefficient 111 in FIG. 1 is supplied to the fixed-point wavelet inverse transform unit 9, and the transform coefficient 108 from the integer wavelet transform unit 4 in FIG. 1 is supplied to the integer wavelet inverse transform unit 10 as the transform coefficient 112 in FIG. The output 113 from the fixed-point wavelet inverse transform unit 9 is sent to the selected terminal a of the switching unit 11, and the output 114 from the integer type wavelet inverse transform unit 10 is sent to the selected terminal b of the switching unit 11. An output 115 from the switching unit 11 is sent to the data writing memory unit 12.

次に動作について説明する。ウェーブレット逆変換部8は、固定小数点型ウェーブレット逆変換部9と整数型ウェーブレット逆変換部10とを備えており、固定小数点精度のウェーブレット変換係数111が入力されて来た際には、固定小数点型ウェーブレット逆変換器9で逆変換を行い、復号画像113を出力する。   Next, the operation will be described. The wavelet inverse transform unit 8 includes a fixed point type wavelet inverse transform unit 9 and an integer type wavelet inverse transform unit 10. When a wavelet transform coefficient 111 having a fixed point precision is inputted, the fixed point type wavelet inverse transform unit 8 is provided. The wavelet inverse transformer 9 performs inverse transform and outputs a decoded image 113.

他方、整数精度のウェーブレット変換係数112が入力されて来た際には、整数型ウェーブレット逆変換器10で逆変換を行い、復号画像114を出力する。復号画像113もしくは復号画像114は、切り替え部11のスイッチでいずれか一方が選択されて、出力115としてデータ書き出しメモリ部12に入力される。このデータ書き出しメモリ部12では、復号画像の領域分だけの画像がメモリ内に書き込まれる。   On the other hand, when the integer precision wavelet transform coefficient 112 is input, the integer wavelet inverse transformer 10 performs inverse transform and outputs a decoded image 114. Either one of the decoded image 113 and the decoded image 114 is selected by the switch of the switching unit 11 and is input to the data writing memory unit 12 as an output 115. In the data writing memory unit 12, an image corresponding to the area of the decoded image is written in the memory.

図14は、固定小数点型ウェーブレット逆変換部9の構成例を示し、ウェーブレット逆変換器13とビットシフト器14とから構成されている。固定小数点精度については、既に図3で整数精度との差異について述べたが、分析側で左にビットシフトしているので、本実施の形態の合成側では、逆に右ビットシフトを行い、値を元のレベルまで戻す動作を行う。またビットシフトが必要なのは、最終的な復号画像(レベル0)を求めた後のみである。すなわち、ウェーブレット逆変換器13からの出力116がレベル1までの変換係数のときは、ビットシフト器14を介さず、ウェーブレット逆変換器13からの出力116が最終的な復号画像(レベル0)となるときのみ、ビットシフト器14によりビットシフト処理を行う。   FIG. 14 shows a configuration example of the fixed-point wavelet inverse transform unit 9, which is composed of a wavelet inverse transformer 13 and a bit shifter 14. Regarding the fixed-point precision, the difference from the integer precision has already been described with reference to FIG. 3. However, since the analysis side performs a bit shift to the left, the composition side of the present embodiment performs a right bit shift, To return to the original level. The bit shift is necessary only after the final decoded image (level 0) is obtained. That is, when the output 116 from the wavelet inverse transformer 13 is a transform coefficient up to level 1, the output 116 from the wavelet inverse transformer 13 is the final decoded image (level 0) without going through the bit shifter 14. Only when this occurs, the bit shifter 14 performs bit shift processing.

なお、固定小数点型ウェーブレット逆変換部と、整数型ウェーブレット逆変換部での逆変換の手段については、既に図9、図10を用いて説明したので、本実施の形態では説明を省略する。   Note that the inverse transform means in the fixed-point wavelet inverse transform unit and the integer wavelet inverse transform unit have already been described with reference to FIGS. 9 and 10, and thus the description thereof is omitted in this embodiment.

第9の実施の形態
本発明の第9の実施の形態は、上記図14のウェーブレット逆変換器13の具体例を提示するものであり、このウェーブレット逆変換器13は、乗算器またはシフト演算器、加減算器、レジスタから構成されているものである。このようなウェーブレット逆変換器のハードウェア構成については、上記第5の実施の形態において、図11、図12を参照しながら既に説明した通りである。また、合成側の整数型ウェーブレット逆変換部のウェーブレット逆変換器と固定小数点型ウェーブレット逆変換部のウェーブレット逆変換器との構成を共通化できることも、上述した通りである。さらに、合成側の演算手段が固定小数点精度と整数精度とで違わないことも既に説明した通りである。
Ninth Embodiment The ninth embodiment of the present invention presents a specific example of the wavelet inverse transformer 13 shown in FIG. 14, and the wavelet inverse transformer 13 is a multiplier or a shift calculator. , An adder / subtracter, and a register. The hardware configuration of such a wavelet inverse transformer has already been described with reference to FIGS. 11 and 12 in the fifth embodiment. In addition, as described above, the wavelet inverse transformer of the integer-type wavelet inverse transform unit on the synthesis side and the wavelet inverse transformer of the fixed-point wavelet inverse transform unit can be shared. Furthermore, as already described, the calculation means on the synthesis side does not differ between fixed-point precision and integer precision.

第10の実施の形態
本発明の第10の実施の形態は、符号化側のウェーブレット変換部と復号側のウェーブレット逆変換部との間の送受信に関するものであり、整数型ウェーブレット変換手段及び/又は固定小数点型ウェーブレット変換手段を備えた符号化装置で生成された符号化ビットストリームを、整数型ウェーブレット逆変換手段及び固定小数点型ウェーブレット逆変換手段を備えた復号装置で復号する場合に、該復号装置では、符号化ビットストリームより整数型又は固定小数点型のいずれのウェーブレット変換手段で変換したかを示す情報を検知する手段を備え、整数型であった際には、高域成分係数のゲイン調整と、逆変換後のビットシフトを行うことなく、復号画像を出力し、固定小数点型であった際には、高域成分係数のゲイン調整手段と、逆変換後のビットシフト手段を行うことで、復号画像を出力するする手段を備えて成るものである。
Tenth Embodiment A tenth embodiment of the present invention relates to transmission / reception between a wavelet transform unit on the encoding side and a wavelet inverse transform unit on the decoding side, and is an integer type wavelet transform unit and / or When decoding an encoded bitstream generated by an encoding device including a fixed-point wavelet transform unit using a decoding device including an integer wavelet inverse transform unit and a fixed-point wavelet inverse transform unit, the decoding device Then, it is provided with means for detecting information indicating whether the encoded bitstream is converted by an integer type or a fixed-point type wavelet transform means. When the decoded image is output without performing a bit shift after the inverse transform and is a fixed-point type, the high-frequency component coefficient gain is An in-adjustment unit and a bit shift unit after inverse conversion are performed to provide a unit for outputting a decoded image.

図15は、この第10の実施の形態の要部の概略構成を示し、ビット精度検出部31、スイッチ32、ゲイン調整部33、ウェーブレット逆変換器34、ビットシフト器35とを有して構成されている。   FIG. 15 shows a schematic configuration of a main part of the tenth embodiment, which includes a bit accuracy detecting unit 31, a switch 32, a gain adjusting unit 33, a wavelet inverse transformer 34, and a bit shifter 35. Has been.

すなわち、この図15において、符号化ビットストリーム130を受信したビット精度検出部31は、該符号化ビットストリーム130の中から、符号化器のウェーブレット変換器においてどのビット精度でウェーブレット変換が行われたかを示すコードまたは情報を検出する。検出された情報を元に、ビット精度検出部31からは、スイッチ32に対して制御信号137が送られる。   That is, in FIG. 15, the bit accuracy detection unit 31 that has received the encoded bit stream 130 has used the encoded bit stream 130 to which wavelet transform has been performed in the encoder wavelet transformer. Detect code or information indicating. A control signal 137 is sent from the bit precision detection unit 31 to the switch 32 based on the detected information.

この時、整数精度の変換であったことを検知した際には、スイッチ32は被選択端子a側に切換接続され、逆に固定小数点精度であったことを検知した場合には、被選択端子b側に切換接続される。前者の場合は、ウェーブレット逆変換器34を経て、復号画像134が出力される。   At this time, when it is detected that the conversion is of integer precision, the switch 32 is switched to the selected terminal a, and conversely, when it is detected that the precision is fixed point, the selected terminal is selected. Switching connection is made on the b side. In the former case, the decoded image 134 is output through the wavelet inverse transformer 34.

他方、後者(固定小数点精度)の場合には、変換係数の内、高域成分の係数に対してはゲイン調整部33でゲイン調整処理を行い、他の低域係数はそのまま通過させて出力133を得る。この出力133は、次にウェーブレット逆変換器34で逆変換され、逆変換出力135は最後の復号画像(レベル0)がビットシフト部35に送られて右ビットシフトされることにより、最終的な復号画像136が得られる。   On the other hand, in the latter case (fixed-point precision), the gain adjustment unit 33 performs gain adjustment processing on the high-frequency component coefficients among the conversion coefficients, and passes the other low-frequency coefficients as they are to output 133. Get. This output 133 is then inversely transformed by the wavelet inverse transformer 34, and the inversely transformed output 135 is sent to the bit shift unit 35 and the final decoded image (level 0) is sent to the bit shift unit 35, where it is finally bit-shifted. A decoded image 136 is obtained.

第11の実施の形態
本発明の第11の実施の形態は、上述した第10の実施の形態においてビット精度検出を行わせるための情報の一例を提示するものである。すなわち、上記図15と共に説明した第10の実施の形態では、復号装置内のビット精度検出部31において、符号化ビットストリーム130から、符号化側のウェーブレット変換装置においてどのビット精度でウェーブレット変換が行われたかを示すコードまたは情報を検出する手段を備える手段について述べたが、実際には該符号化ビットストリーム130中に、そのコードまたは情報を埋め込む仕組みが無ければならない。
Eleventh Embodiment The eleventh embodiment of the present invention presents an example of information for performing bit precision detection in the tenth embodiment described above. That is, in the tenth embodiment described in conjunction with FIG. 15, the bit precision detection unit 31 in the decoding apparatus performs wavelet transform from the encoded bit stream 130 with any bit precision in the wavelet transform apparatus on the encoding side. Although means including a means for detecting a code or information indicating whether or not it has been described has been described, in practice, there must be a mechanism for embedding the code or information in the encoded bitstream 130.

図16は、符号化ビットストリーム中の、ウェーブレット変換の種類あるいはビット精度を示す情報の一例を示すものであり、この図16に示す表は、上述したJPEG-2000 Part-1 FDCのTable A-19として記載されているものに、新たに"0000 0010" (5-3 irreversible wavelet transform)のコードを付加したものである。これにより、上記各実施の形態で説明した整数精度型5x3 フィルタと、固定小数点精度型5x3 フィルタとの識別が行える。   FIG. 16 shows an example of information indicating the type of wavelet transform or bit precision in an encoded bit stream. The table shown in FIG. 16 is the above-described JPEG-2000 Part-1 FDC Table A- A code of “0000 0010” (5-3 irreversible wavelet transform) is newly added to what is described as 19. As a result, it is possible to distinguish between the integer precision type 5 × 3 filter described in the above embodiments and the fixed point precision type 5 × 3 filter.

すなわち、図16では、ウェーブレット変換のタイプ(Transform Type)として、8ビットコード"0000 0000" の9-7 irreversible wavelet transform(浮動小数点精度型9x7 フィルタ)と、"0000 0001" の5-3 reversible wavelet transform(整数精度型5x3 フィルタ)に加えて、"0000 0010" の5-3 irreversible wavelet transform(固定小数点精度型5x3 フィルタ)のコードを付加している。このウェーブレット変換のタイプを表す8ビットコードを、上記図15のビット精度検出部31で検出し識別することにより、上述したようなスイッチ32以降でのビット精度に適合した復号処理あるいはウェーブレット逆変換処理を行わせることができる。   That is, in FIG. 16, as the wavelet transform type (Transform Type), 9-7 irreversible wavelet transform (floating point precision type 9x7 filter) of 8-bit code “0000 0000” and 5-3 reversible wavelet of “0000 0001” In addition to transform (integer precision type 5x3 filter), the code of 5-3 irreversible wavelet transform (fixed point precision type 5x3 filter) of "0000 0010" is added. The 8-bit code representing the type of wavelet transform is detected and identified by the bit precision detection unit 31 in FIG. 15, so that the decoding process or wavelet inverse transform process suitable for the bit precision after the switch 32 as described above. Can be performed.

第12の実施の形態
本発明の第12の実施の形態は、整数精度型ウェーブレット逆変換手段のみを備えている復号装置あるいはウェーブレット逆変換装置の場合に、符号化側で固定小数点精度のウェーブレット変換が施された符号化ビットストリームが入力されたことを検出した際に、全ての復号動作を中断して復号不可能の状態になる手段または、復号不可能の状態表示を外部に対して発する手段を備えて成るものである。
Twelfth Embodiment According to a twelfth embodiment of the present invention, in the case of a decoding apparatus or wavelet inverse transformation apparatus having only integer precision type wavelet inverse transformation means, a fixed-point precision wavelet transformation is performed on the encoding side. Means for interrupting all decoding operations when it is detected that an encoded bitstream having been subjected to input has been input, or means for issuing an undecoded state display to the outside Is provided.

すなわち、上記第10の実施の形態で説明したように、復号装置側に高域成分係数のゲイン調整手段と、逆変換後のビットシフト手段を予め備えておけば、正しく逆変換と復号ができるが、本第12の実施の形態のように、これらの手段を有していない場合には、全ての復号動作を中断して復号不可能の状態にするか、または復号不可能の状態表示を外部に対して発することが現実的である。   That is, as described in the tenth embodiment, if the decoding device side is provided with a high-frequency component coefficient gain adjusting unit and a bit shifting unit after inverse transformation in advance, inverse transformation and decoding can be performed correctly. However, if these means are not provided as in the twelfth embodiment, all decoding operations are interrupted to make the decoding impossible state, or the decoding impossible state display is made. It is realistic to issue to the outside.

以上説明した本発明の第1〜第12の実施の形態は、ウェーブレット変換を用いて、静止画のみならず動画像でも高品質な符号化画像を供するための問題点を、ウェーブレット変換手段の点から解決することを主眼に置いている。すなわち、上述したJPEG-2000 Part-1のFCD(Final Committee Draft) で規定されているInteger 5x3 フィルタの固定小数点精度化であるFixed-point 5x3 フィルタは、同じくFDCで規定されているFloat 7x9 フィルタと比べても、符号化効率の点で遜色がない優れた性能を有しているだけでなく、Integer 5x3 フィルタと内部の演算器の共通部分が多い。従って、両者の回路または演算手段を共通化することで、符号化効率も犠牲にせず、ハードウェア化の増加を最小限に抑えるようにしている。また、本発明の実施の形態では、例えばJPEG-2000 におけるInteger 5x3 フィルタとFixed-point 5x3 フィルタを共通化して実現するようにしているが、本発明はJPEG-2000以外にも適用可能であることは言うまでもない。   In the first to twelfth embodiments of the present invention described above, the problem of providing a high-quality encoded image not only for a still image but also for a moving image using wavelet transform is as follows. The main focus is to solve the problem. That is, the Fixed-point 5x3 filter, which is a fixed-point precision improvement of the Integer 5x3 filter specified by the above-mentioned JPEG-2000 Part-1 FCD (Final Committee Draft), is the same as the Float 7x9 filter specified by the FDC. In comparison, it not only has excellent performance in terms of coding efficiency, but also has many common parts between the Integer 5x3 filter and the internal computing unit. Therefore, by sharing both circuits or calculation means, the increase in hardware is minimized without sacrificing encoding efficiency. Further, in the embodiment of the present invention, for example, an Integer 5x3 filter and a Fixed-point 5x3 filter in JPEG-2000 are shared and realized, but the present invention can be applied to other than JPEG-2000. Needless to say.

本発明の実施の形態の構成としては、入力画像をウェーブレット変換に必要なだけ読み出してバッファリングする手段と、固定小数点精度のウェーブレット変換手段と、整数精度のウェーブレット変換手段とを備える。固定小数点精度のウェーブレット変換手段はさらに、整数精度のウェーブレット変換手段と共有化可能なウェーブレット変換器と、それ以外にはビットシフト器を備える。上記共有化可能なウェーブレット変換器は更に、乗算器またはシフト演算器、加減算器、レジスタを有して構成される。   The configuration of the embodiment of the present invention includes means for reading out and buffering an input image as necessary for wavelet transform, fixed-point precision wavelet transform means, and integer precision wavelet transform means. The fixed-point precision wavelet transform means further includes a wavelet transformer that can be shared with the integer precision wavelet transform means and a bit shifter. The sharable wavelet transformer further includes a multiplier or shift calculator, an adder / subtractor, and a register.

このような構成の本発明の実施の形態によれば、固定小数点型ウェーブレット変換手段と、整数精度型ウェーブレット変換手段とを共通の構成で実現することで、全体のハードウェア構成の増加を抑えるという効果がある。また、画質または圧縮率に応じて、両者の選択を制御することで、常に最適なウェーブレット変換手段を実現出来る。従って、携帯電話やPDA等のモーバイル端末では狭帯域回線を用いた低ビットレートでの画像伝送を余儀なくされることから、省電力化の点で優れる整数精度型ウェーブレット変換手段を用いれば、圧縮率を犠牲にすることなく、長時間の運用が出来るという効果がある。   According to the embodiment of the present invention having such a configuration, it is possible to suppress an increase in the overall hardware configuration by realizing the fixed-point wavelet transform unit and the integer precision wavelet transform unit with a common configuration. effective. Further, by controlling the selection of both in accordance with the image quality or the compression rate, it is possible to always realize an optimal wavelet transform unit. Therefore, mobile terminals such as mobile phones and PDAs are forced to transmit images at a low bit rate using a narrowband line, so if an integer precision wavelet transform means that is superior in terms of power saving is used, the compression rate There is an effect that it can be operated for a long time without sacrificing.

以上説明した本発明の実施の形態によれば、入力画像データを所定の領域だけメモリに読み出し蓄積し、データが蓄積され次第これら画像領域に対し水平または垂直方向のウェーブレット変換フィルタをかける画像符号化の際に、上記ウェーブレット変換は、固定小数点型ウェーブレット変換と、整数型ウェーブレット変換とのいずれかを選択することにより、整数型ウェーブレット変換と同程度のハードウェア構成により、より高精度の固定小数点型ウェーブレット変換を実現できる。   According to the embodiment of the present invention described above, input image data is read and stored in a memory in a predetermined region, and image coding is performed by applying a horizontal or vertical wavelet transform filter to these image regions as soon as the data is stored. In this case, the above wavelet transform can be either a fixed-point wavelet transform or an integer wavelet transform. Wavelet transform can be realized.

また、固定小数点型ウェーブレット変換手段と、整数精度型ウェーブレット変換手段との構成を共通化することにより、全体のハードウェア構成の増加を抑えることができる。   Further, by sharing the configuration of the fixed-point wavelet transform unit and the integer precision type wavelet transform unit, it is possible to suppress an increase in the overall hardware configuration.

また、画質または圧縮率に応じて、両者の選択を制御することにより、常に最適なウェーブレット変換手段を実現できる。例えば、携帯電話やPDA等のモーバイル端末では、狭帯域回線を用いた低ビットレートでの画像伝送を余儀なくされることから、省電力化の点で優れる整数精度型ウェーブレット変換手段を用いれば、圧縮率を犠牲にすることなく、長時間の運用が可能となる。   Further, by controlling the selection of both according to the image quality or the compression rate, it is possible to always realize an optimal wavelet transform unit. For example, in mobile terminals such as mobile phones and PDAs, image transmission at a low bit rate using a narrowband line is unavoidable, so if an integer precision wavelet transform means that is superior in terms of power saving is used, compression is performed. Long-term operation is possible without sacrificing rate.

なお、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、例えば、ウェーブレット変換のフィルタのタップ数は5×3に限定されず、また、適用される規格もJPEG-2000 に限定されない。この他、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。   The present invention is not limited to the above-described embodiment. For example, the number of taps of a wavelet transform filter is not limited to 5 × 3, and the applied standard is not limited to JPEG-2000. . Of course, various modifications can be made without departing from the scope of the present invention.

本発明の実施の形態となる画像符号化装置に用いられるウェーブレット変換装置の概略構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows schematic structure of the wavelet transformation apparatus used for the image coding apparatus used as embodiment of this invention. 図1の固定小数点型ウェーブレット変換部3の構成例を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the structural example of the fixed point type | mold wavelet transformation part 3 of FIG. 固定小数点精度と整数精度の計算語長の例を示す図である。It is a figure which shows the example of the calculation word length of fixed point precision and integer precision. 通常のウェーブレット変換部の概略構成(レベル3まで)を示すブロック図である。It is a block diagram which shows schematic structure (until level 3) of a normal wavelet transformation part. 通常のウェーブレット逆変換部の概略構成(レベル3まで)を示すブロック図である。It is a block diagram which shows schematic structure (until level 3) of a normal wavelet inverse transformation part. 2次元画像の帯域分割(分割レベル=3)を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the zone division (division level = 3) of a two-dimensional image. 分析側の整数精度型ウェーブレット変換フィルタの演算を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the calculation of the integer precision type wavelet transform filter by the side of analysis. 分析側の固定小数点精度型ウェーブレット変換フィルタの演算を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the calculation of the fixed-point precision type wavelet transform filter by the side of analysis. 合成側の整数精度型ウェーブレット逆変換フィルタの演算を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the calculation of the integer precision type | mold wavelet inverse transform filter by the side of a synthesis | combination. 合成側の固定小数点精度型ウェーブレット逆変換フィルタの演算を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the calculation of the fixed point precision type | mold wavelet inverse transform filter of the synthetic | combination side. 合成側の低域成分の係数または画素値(レベル0の場合)を算出するためのハードウェア構成の一例を示す図である。It is a figure which shows an example of the hardware constitutions for calculating the coefficient or pixel value (in the case of level 0) of the low frequency component by the side of composition. 合成側の高域成分の係数または画素値(レベル0の場合)を算出するためのハードウェア構成の一例を示す図である。It is a figure which shows an example of the hardware constitutions for calculating the coefficient or pixel value (in the case of level 0) of the high frequency component by the side of composition. 画像復号装置のウェーブレット逆変換装置の構成の一例を示すブロック図である。It is a block diagram which shows an example of a structure of the wavelet inverse transformation apparatus of an image decoding apparatus. 図13の固定小数点型ウェーブレット逆変換部9の構成の一例を示すブロック図である。It is a block diagram which shows an example of a structure of the fixed point type | mold wavelet inverse transformation part 9 of FIG. 画像復号装置のウェーブレット逆変換装置の他の構成例を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the other structural example of the wavelet inverse transformation apparatus of an image decoding apparatus. 符号化ビットストリーム中のウェーブレット変換のタイプを示す情報の一例を説明するための図である。It is a figure for demonstrating an example of the information which shows the type of wavelet transformation in an encoding bit stream.

符号の説明Explanation of symbols

1 データ読み出しメモリ部、 2,11 切り替え部、 3 固定小数点型ウェーブレット変換部、 4 整数型ウェーブレット変換部、 5 ウェーブレット変換部、 6,14、35 ビットシフト器、 7 ウェーブレット変換器、 8 ウェーブレット逆変換部、 9 固定小数点型ウェーブレット逆変換部、 10 整数型ウェーブレット逆変換部、 12 データ書き出しメモリ部、 13,34 ウェーブレット逆変換器、 31 ビット精度検出部、 33 ゲイン調整部   1 data read memory unit, 2,11 switching unit, 3 fixed-point wavelet transform unit, 4 integer wavelet transform unit, 5 wavelet transform unit, 6, 14, 35 bit shifter, 7 wavelet transformer, 8 wavelet inverse transform 9, fixed point type wavelet inverse transform unit, 10 integer type wavelet inverse transform unit, 12 data write memory unit, 13, 34 wavelet inverse transform unit, 31 bit accuracy detection unit, 33 gain adjustment unit

Claims (8)

入力された画像データを符号化する画像符号化装置において、
上記画像データの複数ラインを最上位ラインから順に記録する記録手段と、
上記記録手段から読み出された複数ライン毎にウェーブレット変換処理を施すウェーブレット変換手段と、
上記ウェーブレット変換手段の結果に対して符号化処理を施す符号化手段を有し、
上記記録手段から読み出された複数ライン毎に上記ウェーブレット変換手段及び上記符号化手段による処理を順次実行することを特徴とする画像符号化装置。
In an image encoding device that encodes input image data,
Recording means for recording a plurality of lines of the image data in order from the highest line;
Wavelet transform means for performing wavelet transform processing for each of a plurality of lines read from the recording means;
Coding means for performing coding processing on the result of the wavelet transform means;
An image encoding apparatus, wherein the processing by the wavelet transform unit and the encoding unit is sequentially executed for each of a plurality of lines read from the recording unit.
上記ウェーブレット変換手段は、ビットシフト器とウェーブレット変換器とを有して構成される固定小数点型ウェーブレット変換手段と、ウェーブレット変換器のみを有して構成される整数型ウェーブレット変換手段とを備えることを特徴とする請求項1記載の画像符号化装置。   The wavelet transform unit includes a fixed-point wavelet transform unit configured to include a bit shifter and a wavelet transformer, and an integer type wavelet transform unit configured to include only the wavelet transformer. The image coding apparatus according to claim 1, wherein 上記整数型ウェーブレット変換手段のウェーブレット変換手段と上記固定小数点型ウェーブレット変換手段のウェーブレット変換手段とは、同じ構成を有していることを特徴とする請求項2記載の画像符号化装置。   3. The image coding apparatus according to claim 2, wherein the wavelet transform unit of the integer type wavelet transform unit and the wavelet transform unit of the fixed-point type wavelet transform unit have the same configuration. 可逆符号化を行う際には、上記整数型ウェーブレット変換手段を選択し、非可逆符号化を行う場合には、上記固定小数点型ウェーブレット変換手段を選択することを特徴とする請求項1記載の画像符号化装置。   2. The image according to claim 1, wherein when performing lossless encoding, the integer wavelet transform unit is selected, and when performing lossy encoding, the fixed-point wavelet transform unit is selected. Encoding device. 入力された画像データを符号化する画像符号化方法において、
上記画像データの複数ラインを最上位ラインから順に記録する記録工程と、
上記記録工程から読み出された複数ライン毎にウェーブレット変換処理を施すウェーブレット変換工程と、
上記ウェーブレット変換工程の結果に対して符号化処理を施す符号化工程を有し、
上記記録工程から読み出された複数ライン毎に上記ウェーブレット変換工程及び上記符号化工程を順次実行することを特徴とする画像符号化方法。
In an image encoding method for encoding input image data,
A recording step of sequentially recording a plurality of lines of the image data from the top line;
A wavelet transform process for performing a wavelet transform process for each of a plurality of lines read from the recording process;
An encoding process for performing an encoding process on the result of the wavelet transform process;
An image encoding method comprising sequentially executing the wavelet transform step and the encoding step for each of a plurality of lines read from the recording step.
入力された符号化画像データに対して復号処理を施す画像復号装置において、
上記符号化画像データを複数ライン毎に記録する記録手段と、
上記記録手段から読み出された複数ライン毎に復号処理を施す復号手段と、
上記復号手段の結果に対してウェーブレット逆変換処理を施すウェーブレット逆変換手段を有し、
上記記録手段から読み出された複数ライン毎に上記復号処理手段及び上記ウェーブレット逆変換処理手段による処理を順次実行することを特徴とする画像復号装置。
In an image decoding apparatus that performs decoding processing on input encoded image data,
Recording means for recording the encoded image data for each of a plurality of lines;
Decoding means for performing decoding processing for each of a plurality of lines read from the recording means;
Wavelet inverse transformation means for performing wavelet inverse transformation processing on the result of the decoding means,
An image decoding apparatus characterized by sequentially executing the processing by the decoding processing means and the wavelet inverse transformation processing means for each of a plurality of lines read from the recording means.
上記ウェーブレット逆変換手段は、固定小数点型ウェーブレット逆変換手段と整数型ウェーブレット逆変換手段とを備え、
上記固定小数点型ウェーブレット逆変換手段は、ビットシフト器とウェーブレット逆変換器とを有して構成され、
上記整数型ウェーブレット逆変換手段は、ウェーブレット逆変換器のみを有して構成されていることを特徴とする請求項6記載の画像復号装置。
The wavelet inverse transform means includes a fixed-point wavelet inverse transform means and an integer wavelet inverse transform means,
The fixed-point wavelet inverse transform means includes a bit shifter and a wavelet inverse transformer,
7. The image decoding apparatus according to claim 6, wherein the integer type wavelet inverse transforming means comprises only a wavelet inverse transformer.
入力された符号化画像データに対して復号処理を施す画像復号方法において、
上記符号化画像データを複数ライン毎に記録する記録工程と、
上記記録工程から読み出された複数ライン毎に復号処理を施す復号工程と、
上記復号工程の結果に対してウェーブレット逆変換処理を施すウェーブレット逆変換工程を有し、
上記記録工程から読み出された複数ライン毎に上記復号処理工程及び上記ウェーブレット逆変換処理工程を順次実行することを特徴とする画像復号方法。
In an image decoding method for performing decoding processing on input encoded image data,
A recording step of recording the encoded image data for each of a plurality of lines;
A decoding step for performing decoding processing for each of the plurality of lines read from the recording step;
A wavelet inverse transform process for performing a wavelet inverse transform process on the result of the decoding step;
An image decoding method, wherein the decoding processing step and the wavelet inverse transformation processing step are sequentially executed for each of a plurality of lines read from the recording step.
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