JP2006303670A - Image encoder and encoding program - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、非興味領域(非ROI:Non−Region Of Interest)の復号画質を一定レベルに維持可能であり、なおかつ、復号化側で興味領域(ROI:Region Of Interest)の形状を正確に認識可能な、JPEG2000方式に基づく画像符号化データのコードストリームを生成し、ROIの復号画質劣化をも防ぐ画像符号化装置及び画像符号化プログラムに関する。 The present invention can maintain the decoding image quality of a non-region of interest (non-ROI) at a certain level, and accurately recognizes the shape of the region of interest (ROI) on the decoding side. The present invention relates to an image encoding apparatus and an image encoding program that generate a code stream of encoded image data based on the JPEG2000 system and prevent deterioration of decoded image quality of ROI.
画像は非常に多くの情報を含んでおり、その画像情報を蓄積、伝達する場合には、その画像情報の有する膨大なデータ量が問題となる。そこで、画像情報を蓄積、伝達する際には、その画像情報の持つ信号的冗長性や視覚的冗長性を除く操作を加えることによって、画像情報のデータ用を削減する(圧縮する)高能率符号化が用いられる。 An image contains a large amount of information, and when storing and transmitting the image information, the enormous amount of data that the image information has becomes a problem. Therefore, when storing and transmitting image information, a high-efficiency code that reduces (compresses) the data of the image information by adding an operation that excludes signal redundancy and visual redundancy of the image information. Is used.
このような符号化を行う方式として、入力画像を直交変換し、直交変換された係数をビットプレーンごとにエントロピ符号化するISO(International Organization for Standarization)によって標準化されたJPEG2000方式がある。 As a method for performing such encoding, there is a JPEG2000 method standardized by ISO (International Organization for Standardization) that performs orthogonal transformation on an input image and entropy-encodes the orthogonally transformed coefficient for each bit plane.
JPEG2000方式では画像内に設定した興味領域(ROI:Region Of Interest)を優先的に符号化するROI機能を有している。ROI機能を用いると、ROIが優先的に符号化されるため、設定した符号量次第では、非興味領域(非ROI:Non−Region Of Interest)の復号画質が極端に悪くなってしまうという問題があった。 The JPEG2000 system has an ROI function that preferentially encodes a region of interest (ROI) set in an image. When the ROI function is used, the ROI is preferentially encoded. Therefore, depending on the set code amount, the decoding image quality of a non-region of interest (non-ROI: Non-Region Of Interest) is extremely deteriorated. there were.
これに対し、特開2003−174645公報に記載の発明では、ウェーブレット変換された係数の低周波数成分もしくは低周波数成分に近い成分の係数において、非ROIに対応する係数もROIとして指定し、非ROIの画質を一定レベルに維持する方法が開示されている。
しかしながら、低周波数成分もしくは低周波数成分に近い成分の係数すべてをROIとして指定することは、復号化側では符号化時に指定したROIの形状を正しく認識することができず、また設定した符号量によっては、ROIの画質の劣化を招いてしまう。 However, designating all coefficients of low frequency components or components close to low frequency components as ROIs means that the decoding side cannot correctly recognize the shape of the ROI designated at the time of encoding, and depending on the set code amount Causes degradation of the image quality of the ROI.
本発明の目的は、非ROIの復号画質を一定レベルに維持可能であり、なおかつ、復号化側でROIの形状を正確に認識可能な、JPEG2000方式に基づく画像符号化データのコードストリームを生成し、ROIの復号画質劣化をも防ぐ画像符号化装置及び画像符号化プログラムを提供することである。 An object of the present invention is to generate a codestream of image encoded data based on the JPEG2000 method, which can maintain the non-ROI decoded image quality at a certain level and can accurately recognize the ROI shape on the decoding side. It is another object of the present invention to provide an image encoding device and an image encoding program that prevent deterioration of the decoded image quality of ROI.
そこで、上記課題を解決するために本発明は、以下の装置、プログラムを提供するものである。
(1) 興味領域が指定されている画像データを、低周波数成分、高周波数成分の各サブバンドへ分解し係数化する直交変換を行う直交変換手段と、
前記直交変換手段から前記係数が入力され、前記係数の内の前記興味領域に対応する係数に対してのみシフトアップを行うシフトアップ手段と、
前記シフトアップ手段から出力された前記係数に対して、符号化単位であるコードブロック毎に係数ビットモデリング処理を用いて、所定符号化パスにより2値化処理を行い、エントロピ符号化を行ってコードブロック毎の符号化データを得るエントロピ符号化手段と、
上位レイヤに格納されている符号化データから順次復号した場合に、下位レイヤに格納されている符号化データを復号するほど復号画像の画質が段階的に向上するように設定されているレイヤ構造の各レイヤに、前記エントロピ符号化手段で生成されたコードブロック毎の符号化データを格納して、前記レイヤ構造を有するコードストリームを得るコードストリーム生成手段と、
を備え、
前記コードストリーム生成手段は、
前記興味領域に対応する係数を含むコードブロックの符号化データの内の前記興味領域に対応する係数に関する符号化データを、興味領域用のレイヤとして予め指定されている上位レイヤに格納し、
前記興味領域に対応する係数を含むコードブロックであり、かつ、所定周波数以下の低周波数成分の前記サブバンドに含まれるコードブロックにおける符号化データの内の、興味領域に対応する係数以外の係数に関する符号化データの少なくとも一部を、前記興味領域用のレイヤとして予め指定されている上位レイヤに格納し、
前記興味領域に対応する係数を含まないコードブロックであり、かつ、前記所定周波数以下の低周波数成分の前記サブバンドに含まれるコードブロックの符号化データの少なくとも一部を、前記興味領域用のレイヤとして予め指定されている上位レイヤに格納し、
前記興味領域に対応する係数を含まないコードブロックであり、かつ、前記所定周波数より高い周波数成分の前記サブバンドに含まれるコードブロックの符号化データを、前記興味領域用のレイヤとして予め指定されている上位レイヤよりも下位のレイヤに格納して前記コードストリームを得る手段である、
ことを特徴とする画像符号化装置。
(2) 興味領域が指定されている画像データを、低周波数成分、高周波数成分の各サブバンドへ分解し係数化する直交変換を行う直交変換手段と、
前記直交変換手段から前記係数が入力され、前記係数の内の前記興味領域に対応する係数に対してのみシフトアップを行うシフトアップ手段と、
前記シフトアップ手段から出力された前記係数に対して、符号化単位であるコードブロック毎に係数ビットモデリング処理を用いて、所定符号化パスにより2値化処理を行い、エントロピ符号化を行ってコードブロック毎の符号化データを得るエントロピ符号化手段と、
上位レイヤに格納されている符号化データから順次復号した場合に、下位レイヤに格納されている符号化データを復号するほど復号画像の画質が段階的に向上するように設定されているレイヤ構造の各レイヤに、前記エントロピ符号化手段で生成されたコードブロック毎の符号化データを格納して、前記レイヤ構造を有するコードストリームを得るコードストリーム生成手段と、
をコンピュータに実現させる画像符号化プログラムであり、
前記コードストリーム生成手段は、
前記興味領域に対応する係数を含むコードブロックの符号化データの内の前記興味領域に対応する係数に関する符号化データを、興味領域用のレイヤとして予め指定されている上位レイヤに格納し、
前記興味領域に対応する係数を含むコードブロックであり、かつ、所定周波数以下の低周波数成分の前記サブバンドに含まれるコードブロックにおける符号化データの内の、興味領域に対応する係数以外の係数に関する符号化データの少なくとも一部を、前記興味領域用のレイヤとして予め指定されている上位レイヤに格納し、
前記興味領域に対応する係数を含まないコードブロックであり、かつ、前記所定周波数以下の低周波数成分の前記サブバンドに含まれるコードブロックの符号化データの少なくとも一部を、前記興味領域用のレイヤとして予め指定されている上位レイヤに格納し、
前記興味領域に対応する係数を含まないコードブロックであり、かつ、前記所定周波数より高い周波数成分の前記サブバンドに含まれるコードブロックの符号化データを、前記興味領域用のレイヤとして予め指定されている上位レイヤよりも下位のレイヤに格納して前記コードストリームを得る手段、
としてコンピュータに実現される画像符号化プログラム。
In order to solve the above problems, the present invention provides the following apparatus and program.
(1) Orthogonal transformation means for performing orthogonal transformation that decomposes image data in which a region of interest is designated into sub-bands of low-frequency components and high-frequency components and converts them into coefficients;
Shift-up means for inputting the coefficient from the orthogonal transform means, and performing shift-up only for a coefficient corresponding to the region of interest among the coefficients;
Using the coefficient bit modeling process for each code block that is a coding unit, the coefficient output from the shift-up means is binarized by a predetermined coding pass, entropy-coded, and coded Entropy encoding means for obtaining encoded data for each block;
When decoding sequentially from encoded data stored in the upper layer, the layer structure is set so that the image quality of the decoded image is improved in stages as the encoded data stored in the lower layer is decoded. Code stream generation means for storing encoded data for each code block generated by the entropy encoding means in each layer to obtain a code stream having the layer structure;
With
The code stream generation means includes
The encoded data related to the coefficient corresponding to the region of interest among the encoded data of the code block including the coefficient corresponding to the region of interest is stored in an upper layer designated in advance as a layer for the region of interest,
A code block including a coefficient corresponding to the region of interest and a coefficient other than a coefficient corresponding to the region of interest among encoded data in a code block included in the subband having a low frequency component equal to or lower than a predetermined frequency. Storing at least a part of the encoded data in an upper layer designated in advance as a layer for the region of interest;
The code block is a code block that does not include a coefficient corresponding to the region of interest, and at least a part of the encoded data of the code block included in the subband of the low frequency component equal to or lower than the predetermined frequency Is stored in the upper layer designated in advance as
Coded data of a code block that is a code block that does not include a coefficient corresponding to the region of interest and that is included in the subband having a frequency component higher than the predetermined frequency is designated in advance as a layer for the region of interest. Means for obtaining the codestream by storing in a lower layer than the upper layer.
An image encoding apparatus characterized by that.
(2) Orthogonal transformation means for performing orthogonal transformation that decomposes image data in which a region of interest is specified into sub-bands of low-frequency components and high-frequency components and converts them into coefficients.
Shift-up means for inputting the coefficient from the orthogonal transform means, and performing shift-up only for a coefficient corresponding to the region of interest among the coefficients;
Using the coefficient bit modeling process for each code block that is a coding unit, the coefficient output from the shift-up means is binarized by a predetermined coding pass, entropy-coded, and coded Entropy encoding means for obtaining encoded data for each block;
When decoding sequentially from encoded data stored in the upper layer, the layer structure is set so that the image quality of the decoded image is improved in stages as the encoded data stored in the lower layer is decoded. Code stream generation means for storing encoded data for each code block generated by the entropy encoding means in each layer to obtain a code stream having the layer structure;
Is an image encoding program for causing a computer to realize
The code stream generation means includes
The encoded data related to the coefficient corresponding to the region of interest among the encoded data of the code block including the coefficient corresponding to the region of interest is stored in an upper layer designated in advance as a layer for the region of interest,
A code block including a coefficient corresponding to the region of interest and a coefficient other than a coefficient corresponding to the region of interest among encoded data in a code block included in the subband having a low frequency component equal to or lower than a predetermined frequency. Storing at least a part of the encoded data in an upper layer designated in advance as a layer for the region of interest;
The code block is a code block that does not include a coefficient corresponding to the region of interest, and at least part of the encoded data of the code block included in the subband of the low frequency component equal to or lower than the predetermined frequency is a layer for the region of interest. Is stored in the upper layer designated in advance as
Coded data of a code block that is a code block that does not include a coefficient corresponding to the region of interest and that is included in the subband having a frequency component higher than the predetermined frequency is designated in advance as a layer for the region of interest. Means for obtaining the codestream by storing in a lower layer than the upper layer,
As an image encoding program realized on a computer.
本発明によれば、非ROIの復号画質を一定レベルに維持可能であり、なおかつ、復号化側でROIの形状を正確に認識可能な、JPEG2000方式に基づく画像符号化データのコードストリームを生成し、ROIの復号画質劣化をも防ぐことができる。 According to the present invention, it is possible to generate a code stream of image encoded data based on the JPEG2000 method that can maintain the non-ROI decoded image quality at a certain level and can accurately recognize the ROI shape on the decoding side. Further, it is possible to prevent degradation of the decoded image quality of ROI.
[JPEG2000アルゴリズム概要]
まず、本発明の実施の形態の前提技術となるJPEG2000符号化アルゴリズムの概要について説明する。
[Outline of JPEG2000 algorithm]
First, an outline of the JPEG2000 encoding algorithm, which is a prerequisite technology of the embodiment of the present invention, will be described.
図1は、本発明の画像符号化装置の一実施例の全体構成を示す図である。この図と共に、基本的なJPEG2000符号化処理を説明する。JPEG2000のアルゴリズムは、DCレベルシフト部101、ウェーブレット変換部(直交変換処理部)102、量子化部103、エントロピ符号化部104、ストリーム生成部105から構成されている。ただし、DCレベルシフト部101、量子化103はオプションであり、必ずしも必要な処理部ではない。
FIG. 1 is a diagram showing an overall configuration of an embodiment of an image encoding apparatus according to the present invention. A basic JPEG2000 encoding process will be described with reference to FIG. The JPEG2000 algorithm includes a DC
入力された画像は、DCレベルシフト部101でDCレベルシフトされる。DCレベルシフトとは入力画像における画素値の取りうる範囲の中央の値を画素値から引く処理を行う。例えば、画素値の取りうる範囲が0〜255である場合、その中央の値である128をすべての画素値から引く処理を行う。
The input image is DC level shifted by the DC
DCレベルシフトが行われた画像に対して、ウェーブレット変換部(直交変換処理部)102でウェーブレット変換がなされる。ウェーブレット変換は入力画像を低周波数成分、高周波数成分のサブバンドに分ける処理を行い、JPEG2000では低周波数成分に再帰的にウェーブレット変換を行うオクターブ分解が採用されている。 The wavelet transform unit (orthogonal transform processing unit) 102 performs wavelet transform on the image subjected to the DC level shift. The wavelet transform performs a process of dividing an input image into low frequency components and high frequency component subbands, and JPEG 2000 employs octave decomposition that recursively performs wavelet transform on low frequency components.
図2にJPEG2000方式におけるウェーブレット変換の例を示している。原画像201をウェーブレット変換するとデコンポジションレベル1(分解レベル1)の係数202となる。デコンポジションレベル1の係数202における低周波数成分サブバンドである1LLサブバンドをさらにウェーブレット変換することができる。1LLサブバンドをウェーブレット変換するとデコンポジションレベル2(分解レベル2)の係数203が得られる。さらに低周波数成分サブバンドである2LLサブバンドに対してウェーブレット変換を行うとデコンポジションレベル3(分解レベル3)の係数204が得られる。
FIG. 2 shows an example of wavelet transform in the JPEG2000 system. When the
量子化部103では、ウェーブレット変換された係数において、サブバンドごとに量子化が行われる。ここで、入力画像に対してROIが指定されている場合、ROIに対応する係数をMAX SHIFT法によってシフトアップする。
The
量子化が行われた係数はエントロピ符号化部104で、コードブロック毎に係数ビットモデリング処理が行われる。コードブロックとは、図3に示すように、各サブバンド内のエントロピ符号化を行う単位のブロックである。係数ビットモデリング処理は、符号化パスによって2値化処理を行い、2値化されたビット列を算術符号化し符号化データを得る処理である。符号化パスは、JPEG2000において3つの符号化パス(Significant Prpagation Pass、Magnitude Refinement Pass、Cleanup Pass)が定義されており、所定のルールに従って、係数を走査し、2値化処理を行うものである。
The quantized coefficients are subjected to coefficient bit modeling processing for each code block by the
エントロピ符号化された各コードブロックの符号化データは、コードストリーム生成部105で、レート制御され、さらに、ヘッダが付加されて、コードストリームとして出力される。
The encoded data of each code block subjected to entropy encoding is rate-controlled by the code
ここで、コードストリームの有するレイヤ構造について説明する。レイヤ構造は図4に示すように、各コードブロックにおけるコードブロックの情報をどのように格納するかを決めるものである。図4においては、レイヤ5からレイヤ1に向かう程上位レイヤとなる。レイヤ1に格納されたコードブロック1の情報量とコードブロック2の情報量を比較した場合、コードブロック2の情報量の方が多いことがわかる。また、レイヤ1にはコードブロック4の情報は格納されていないことがわかる。このようにレイヤの構造は符号化装置が任意に決定することができる。ここでは、復号側において、上位レイヤに格納されている符号化データから順次復号し、下位レイヤに格納されている符号化データを復号するほど復号画像全体としての画質が段階的に向上するように設定されているレイヤ構造とする。一般的に、レイヤ構造は、設定するレイヤ数が増えるにしたがって、復号画像の画質をより多くの段階にわたって制御できる(復号画像の画質がより多くの段階にわたって順次向上するようにできる)ようになる。(どの下位レイヤまで復号するかは設定した符号量次第で決まる。)
[実施例1]
図6は。本発明の画像符号化装置の一実施例のコードストリーム生成部の内部構造を示すブロック図である。図6は、図1におけるコードストリーム生成部を詳細に示したものである。
Here, the layer structure of the code stream will be described. As shown in FIG. 4, the layer structure determines how the code block information in each code block is stored. In FIG. 4, the higher the layer from layer 5 to
[Example 1]
FIG. It is a block diagram which shows the internal structure of the code stream production | generation part of one Example of the image coding apparatus of this invention. FIG. 6 shows in detail the codestream generation unit in FIG.
図1に示すエントロピ符号化部104で出力された符号化パス数及び符号化データと、ROIの対象でありMAX SHIFTされた係数を含むコードブロックであるかの情報(ROI情報)と、コードブロックがどのサブバンドに属しているかの情報(サブバンド情報)とが、ROI判断部601へ入力される。
The number of coding passes and coded data output from the
ROI判断部601では、ROI情報とサブバンド情報とに基づいて、コードストリーム生成処理の対象となっているコードブロックの符号化パスの情報をどのレイヤに格納するかを決める。ここで、コードブロックの符号化パスの情報とは、係数ビットモデリングの符号化パスによって処理された符号化パス数と、それに対応する符号化データを示す。
Based on the ROI information and the subband information, the
ROI判断部601で、ROI情報とサブバンド情報とに基づいて、処理対象となっているコードブロックがROIに対応する係数を含まない、かつ、そのコードブロックが低周波数成分もしくは低周波数成分に近いサブバンドに属している(即ち、そのコードブロックが所定周波数以下の低周波数成分のサブバンドに属している)と判断したとする。この場合、そのコードブロックの符号化パスの情報の少なくとも一部を、ROIに対応する係数に関する符号化パスの情報が格納されるように設定されている上位レイヤのいずれかのレイヤに格納するという情報を作成し、レイヤ構造作成部602へ出力する。なお、前記所定周波数は入力画像の大きさに応じて設定される。
Based on the ROI information and the subband information, the
レイヤ構造作成部602では、ROI判断部601から得られた格納レイヤ指定情報にに基づき、処理対象コードブロックの符号化パスの情報の一部もしくは全部を指定された上位レイヤに格納する。上位レイヤの格納可能情報量によって、符号化パスの情報を一部格納するか全てを格納するかを決る。
Based on the storage layer designation information obtained from the
ROI判断部601で、ROI情報に基づいて、処理対象となっているコードブロックがROIに対応する係数を含むコードブロックであると判断したとする。この場合には、レイヤ構造作成部602では、処理対象コードブロック内のROIに対応する係数に関する符号化パスの情報を、ROIに対応する係数に関する符号化パスの情報が格納されるように設定されている上位レイヤに格納する。
Assume that the
ROI判断部601で、ROI情報とサブバンド情報とに基づいて、処理対象となっているコードブロックがROIに対応する係数を含み、かつ、そのコードブロックが低周波数成分もしくは低周波数成分に近いサブバンドに属している(即ち、そのコードブロックが所定周波数以下の低周波数成分のサブバンドに属している)と判断したとする。この場合、レイヤ構造作成部602では、処理対象コードブロック内のROIに対応する係数以外の係数(非ROIに対応する係数)に関する符号化パスの情報の少なくとも一部を、ROIに対応する係数に関する符号化パスの情報が格納されるように設定されている上位レイヤに格納する。処理対象コードブロック内のROIに対応する係数に関する符号化パスの情報は、当然、ROIに対応する係数に関する符号化パスの情報が格納されるように設定されている上位レイヤに格納される。
Based on the ROI information and the subband information, the
ROI判断部601で、ROI情報とサブバンド情報とに基づいて、処理対象となっているコードブロックがROIに対応する係数を含まない、かつ、そのコードブロックが前記所定周波数より高い周波数成分のサブバンド属していると判断したとする。この場合には、レイヤ構造作成部602では、処理対象コードブロックの符号化パスの情報を、ROIに対応する係数に関する符号化パスの情報が格納されるように設定されている上位レイヤよりも下位のレイヤに格納する。これは従来のROIに対応する係数を含まないコードブロックに対する処理と同様である。
Based on the ROI information and the subband information, the
以下に、具体的に例を示す。
図7にROIが指定されたときのレイヤ構造を示す。図7において、コードブロック1と2がROIに対応する係数のみを含むコードブロックであり、その他のコードブロックにはROIに対応する係数を含まないものとしている。また、ここではレイヤ1、2を、ROIに対応する係数に関する符号化パスの情報が格納されるように設定されている上位レイヤとする。
Specific examples are shown below.
FIG. 7 shows the layer structure when the ROI is designated. In FIG. 7, code blocks 1 and 2 are code blocks including only coefficients corresponding to ROI, and other code blocks are not including coefficients corresponding to ROI. In addition, layers 1 and 2 are assumed to be higher layers that are set so as to store information on coding passes relating to coefficients corresponding to ROI.
ROIに対応する係数のみを持つコードブロック1と2の情報が上位レイヤ1、2に格納され、その他のコードブロックは、それらの情報の下位にあることがわかる。図7は設定するレイヤ数が増えるにしたがって、復号画像の画質をより多くの段階にわたって制御できる(復号画像の画質がより多くの段階にわたって順次向上するようにできる)ように構成されている。つまり、従来のJPEG2000の符号化装置で作成されるレイヤ構造である。
It can be seen that the information of the code blocks 1 and 2 having only the coefficient corresponding to the ROI is stored in the
図8に本実施例を適用した場合のレイヤ構造を示す。図7と同じくコードブロック1と2がROIに対応する係数のみを持つコートブロックであり、その他のコードブロックはROIに対応する係数を持っていないものとしている。また、コードブロック3は低周波数成分のサブバンドに属するコードブロック、コードブロック4は低周波数成分に近いサブバンドに属するコードブロックとしている(即ち、コードブロック3、4が所定周波数以下の低周波数成分のサブバンドに属している)。また、レイヤ1、2を、ROIに対応する係数に関する符号化パスの情報が格納されるように設定されている上位レイヤとする。
FIG. 8 shows a layer structure when this embodiment is applied. As in FIG. 7, code blocks 1 and 2 are coat blocks having only coefficients corresponding to ROI, and the other code blocks have no coefficient corresponding to ROI. Further, the
コードブロック3、4はそれぞれROIに対応する係数を持たず、低周波数成分もしくは低周波数成分に近いサブバンドのコードブロックであるため、ROI判断部601で上位レイヤに格納するという情報が生成されている。したがって、コードブロック3、4の符号化パスの情報の一部がレイヤ1、2の上位レイヤに格納される。また、コードブロック1、2の符号化パスの情報の1部がレイヤ3に移動しているが、これは、レイヤ2までの情報量が固定されている場合、レイヤ2までに、コードブロック3、4の情報が追加されているため、レイヤ2までの情報量に収まらなかった情報である。ただし、レイヤ2までの情報量が固定されていない場合、コードブロック1、2の符号化パスの情報はレイヤ2までに収めても良い。また、コードブロック3、4の符号化パスの情報をレイヤ1には格納せずに、レイヤ2とそれより下位のレイヤに格納してもよい。レイヤ1とレイヤ3から下位のレイヤに格納してもよい。要するに、ROIに対応する係数に関する符号化パスの情報が格納されるように設定されている上位レイヤ1、2の少なくともいずれかに、コードブロック3、4の符号化パスの情報の少なくとも一部が最低限格納されればよい。
Since each of the code blocks 3 and 4 does not have a coefficient corresponding to the ROI and is a low-frequency component or a sub-band code block close to the low-frequency component, the
次に、図5に沿って、本実施例のレイヤ構造作成の処理について説明する。エントロピ符号化部104で、係数ビットモデリングを行い、処理したコードブロックの符号化パスの情報(符号化パス数と符号化データ)を入力して、コードブロックごとに順に処理を行う。
Next, the layer structure creation processing of this embodiment will be described with reference to FIG. The
対象となるコードブロックの情報(符号化パスの情報、ROIに対応する係数の符号化データを含むコードブロックであるかの情報(ROI情報)、コードブロックがどのサブバンドに属しているかの情報(サブバンド情報))を取り出す(ステップ501)。 Information on the target code block (encoding pass information, information on whether the code block includes encoded data of coefficients corresponding to ROI (ROI information), information on which subband the code block belongs to (ROI information) Subband information)) is extracted (step 501).
対象のコードブロックに、ROIに対応する係数が含まれているかどうか、もしくは、対象のコードブロックが低周波数成分もしくは低周波数成分に近いサブバンドに属しているかどうか(即ち、そのコードブロックが所定周波数以下の低周波数成分のサブバンドに属している)を判断する(ステップ502)。対象のコードブロックがROIに対応する係数を含む、もしくは、対象のコードブロックが低周波数成分もしくは低周波数成分に近いサブバンドに属している場合、対象のコードブロックの符号化パスの情報の一部もしくは全部をROIの情報が格納される上位レイヤに格納する(ステップ503)。 Whether the target code block includes a coefficient corresponding to ROI, or whether the target code block belongs to a low frequency component or a subband close to a low frequency component (that is, the code block has a predetermined frequency) (Belonging to the following low frequency component subbands) (step 502). If the target code block includes a coefficient corresponding to the ROI, or if the target code block belongs to a low-frequency component or a subband close to the low-frequency component, part of the information on the coding path of the target code block Alternatively, all of them are stored in an upper layer in which ROI information is stored (step 503).
即ち、ROIに対応する係数を含む、もしくは、低周波数成分もしくは低周波数成分に近いサブバンドに属していると判断されたコードブロックにおいては、そのコードブロック内のROIに対応する係数に関する符号化パスの情報を、ROIに対応する係数に関する符号化パスの情報が格納されるように設定されている上位レイヤに格納する。そのコードブロック内のROIに対応する係数以外の係数に関する符号化パスの情報の少なくとも一部を、ROIに対応する係数に関する符号化パスの情報が格納されるように設定されている上位レイヤに格納する。 That is, in a code block that includes a coefficient corresponding to the ROI or is determined to belong to a low frequency component or a subband close to the low frequency component, a coding pass related to a coefficient corresponding to the ROI in the code block. Is stored in an upper layer that is set to store information on the coding pass related to the coefficient corresponding to the ROI. Store at least a part of coding path information related to coefficients other than the coefficient corresponding to the ROI in the code block in an upper layer that is set to store coding path information related to the coefficient corresponding to the ROI. To do.
一方、ステップ502においてNoと判断した場合、即ち、ROI情報とサブバンド情報とに基づいて、対象となっているコードブロックがROIに対応する係数を含まない、かつ、そのコードブロックが前記所定周波数より高い周波数成分のサブバンド属していると判断したとする。この場合は一般の符号化方法と同じく、指定される各レイヤに、対象のコードブロックの符号化パスの情報を格納する(画質に依存したレイヤに情報を格納する:ステップ504)。ここでは、対象コードブロックの符号化パスの情報を、ROIに対応する係数に関する符号化パスの情報が格納されるように設定されている上位レイヤよりも下位のレイヤに格納する。これは従来のROIに対応する係数を含まないコードブロックに対する処理と同様である。 On the other hand, when it is determined No in step 502, that is, based on the ROI information and the subband information, the target code block does not include a coefficient corresponding to the ROI, and the code block has the predetermined frequency. Assume that it is determined that a higher frequency component subband belongs. In this case, as in a general encoding method, information on the encoding pass of the target code block is stored in each designated layer (information is stored in a layer depending on image quality: step 504). Here, the coding pass information of the target code block is stored in a lower layer than the upper layer that is set to store the coding pass information regarding the coefficient corresponding to the ROI. This is the same as the processing for the code block not including the coefficient corresponding to the conventional ROI.
すべでのコードブロックを処理したかどうかを判断し(ステップ505)、すべてのコードブロックを処理したなら、レイヤ構造の作成処理を終了し、そうでないならステップ501へ戻る。 It is determined whether or not all code blocks have been processed (step 505). If all code blocks have been processed, the layer structure creation processing is terminated, and if not, the process returns to step 501.
なお、本発明は、上記した画像符号化装置の機能をコンピュータに実現させるためのプログラムを含むものである。このプログラムは、記録媒体から読みとられてコンピュータに取り込まれてもよいし、通信ネットワークを介して伝送されてコンピュータに取り込まれてもよい。 The present invention includes a program for causing a computer to realize the functions of the above-described image encoding apparatus. This program may be read from a recording medium and loaded into a computer, or may be transmitted via a communication network and loaded into a computer.
101 DCレベルシフト部
102 ウェーブレット変換部
103 量子化部
104 エントロピ符号化部
105 コードストリーム生成部
DESCRIPTION OF
Claims (2)
前記直交変換手段から前記係数が入力され、前記係数の内の前記興味領域に対応する係数に対してのみシフトアップを行うシフトアップ手段と、
前記シフトアップ手段から出力された前記係数に対して、符号化単位であるコードブロック毎に係数ビットモデリング処理を用いて、所定符号化パスにより2値化処理を行い、エントロピ符号化を行ってコードブロック毎の符号化データを得るエントロピ符号化手段と、
上位レイヤに格納されている符号化データから順次復号した場合に、下位レイヤに格納されている符号化データを復号するほど復号画像の画質が段階的に向上するように設定されているレイヤ構造の各レイヤに、前記エントロピ符号化手段で生成されたコードブロック毎の符号化データを格納して、前記レイヤ構造を有するコードストリームを得るコードストリーム生成手段と、
を備え、
前記コードストリーム生成手段は、
前記興味領域に対応する係数を含むコードブロックの符号化データの内の前記興味領域に対応する係数に関する符号化データを、興味領域用のレイヤとして予め指定されている上位レイヤに格納し、
前記興味領域に対応する係数を含むコードブロックであり、かつ、所定周波数以下の低周波数成分の前記サブバンドに含まれるコードブロックにおける符号化データの内の、興味領域に対応する係数以外の係数に関する符号化データの少なくとも一部を、前記興味領域用のレイヤとして予め指定されている上位レイヤに格納し、
前記興味領域に対応する係数を含まないコードブロックであり、かつ、前記所定周波数以下の低周波数成分の前記サブバンドに含まれるコードブロックの符号化データの少なくとも一部を、前記興味領域用のレイヤとして予め指定されている上位レイヤに格納し、
前記興味領域に対応する係数を含まないコードブロックであり、かつ、前記所定周波数より高い周波数成分の前記サブバンドに含まれるコードブロックの符号化データを、前記興味領域用のレイヤとして予め指定されている上位レイヤよりも下位のレイヤに格納して前記コードストリームを得る手段である、
ことを特徴とする画像符号化装置。 Orthogonal transform means for performing orthogonal transform that decomposes image data in which a region of interest is specified into sub-bands of low-frequency components and high-frequency components and converts them into coefficients,
Shift-up means for inputting the coefficient from the orthogonal transform means, and performing shift-up only for a coefficient corresponding to the region of interest among the coefficients;
Using the coefficient bit modeling process for each code block that is a coding unit, the coefficient output from the shift-up means is binarized by a predetermined coding pass, entropy-coded, and coded Entropy encoding means for obtaining encoded data for each block;
When decoding sequentially from encoded data stored in the upper layer, the layer structure is set so that the image quality of the decoded image is improved step by step as the encoded data stored in the lower layer is decoded. Code stream generation means for storing the encoded data for each code block generated by the entropy encoding means in each layer to obtain a code stream having the layer structure;
With
The code stream generation means includes
The encoded data related to the coefficient corresponding to the region of interest among the encoded data of the code block including the coefficient corresponding to the region of interest is stored in an upper layer designated in advance as a layer for the region of interest,
A code block including a coefficient corresponding to the region of interest and a coefficient other than a coefficient corresponding to the region of interest among encoded data in a code block included in the subband having a low frequency component equal to or lower than a predetermined frequency. Storing at least a part of the encoded data in an upper layer preliminarily designated as a layer for the region of interest;
The code block is a code block that does not include a coefficient corresponding to the region of interest, and at least part of the encoded data of the code block included in the subband of the low frequency component equal to or lower than the predetermined frequency is a layer for the region of interest. Is stored in the upper layer designated in advance as
Coded data of a code block that is a code block that does not include a coefficient corresponding to the region of interest and that is included in the subband having a frequency component higher than the predetermined frequency is designated in advance as a layer for the region of interest. Means for obtaining the codestream by storing in a lower layer than the upper layer.
An image encoding apparatus characterized by that.
前記直交変換手段から前記係数が入力され、前記係数の内の前記興味領域に対応する係数に対してのみシフトアップを行うシフトアップ手段と、
前記シフトアップ手段から出力された前記係数に対して、符号化単位であるコードブロック毎に係数ビットモデリング処理を用いて、所定符号化パスにより2値化処理を行い、エントロピ符号化を行ってコードブロック毎の符号化データを得るエントロピ符号化手段と、
上位レイヤに格納されている符号化データから順次復号した場合に、下位レイヤに格納されている符号化データを復号するほど復号画像の画質が段階的に向上するように設定されているレイヤ構造の各レイヤに、前記エントロピ符号化手段で生成されたコードブロック毎の符号化データを格納して、前記レイヤ構造を有するコードストリームを得るコードストリーム生成手段と、
をコンピュータに実現させる画像符号化プログラムであり、
前記コードストリーム生成手段は、
前記興味領域に対応する係数を含むコードブロックの符号化データの内の前記興味領域に対応する係数に関する符号化データを、興味領域用のレイヤとして予め指定されている上位レイヤに格納し、
前記興味領域に対応する係数を含むコードブロックであり、かつ、所定周波数以下の低周波数成分の前記サブバンドに含まれるコードブロックにおける符号化データの内の、興味領域に対応する係数以外の係数に関する符号化データの少なくとも一部を、前記興味領域用のレイヤとして予め指定されている上位レイヤに格納し、
前記興味領域に対応する係数を含まないコードブロックであり、かつ、前記所定周波数以下の低周波数成分の前記サブバンドに含まれるコードブロックの符号化データの少なくとも一部を、前記興味領域用のレイヤとして予め指定されている上位レイヤに格納し、
前記興味領域に対応する係数を含まないコードブロックであり、かつ、前記所定周波数より高い周波数成分の前記サブバンドに含まれるコードブロックの符号化データを、前記興味領域用のレイヤとして予め指定されている上位レイヤよりも下位のレイヤに格納して前記コードストリームを得る手段、
としてコンピュータに実現される画像符号化プログラム。
Orthogonal transformation means for performing orthogonal transformation that decomposes the image data in which the region of interest is designated into sub-bands of low frequency components and high frequency components and converts them into coefficients,
Shift-up means that receives the coefficient from the orthogonal transform means, and shifts up only the coefficient corresponding to the region of interest among the coefficients;
Using the coefficient bit modeling process for each code block that is a coding unit, the coefficient output from the shift-up means is binarized by a predetermined coding pass, entropy-coded, and coded Entropy encoding means for obtaining encoded data for each block;
When decoding sequentially from encoded data stored in the upper layer, the layer structure is set so that the image quality of the decoded image is improved step by step as the encoded data stored in the lower layer is decoded. Code stream generation means for storing encoded data for each code block generated by the entropy encoding means in each layer to obtain a code stream having the layer structure;
Is an image encoding program for causing a computer to realize
The code stream generation means includes
The encoded data related to the coefficient corresponding to the region of interest among the encoded data of the code block including the coefficient corresponding to the region of interest is stored in an upper layer designated in advance as a layer for the region of interest,
A code block including a coefficient corresponding to the region of interest and a coefficient other than a coefficient corresponding to the region of interest among encoded data in a code block included in the subband having a low frequency component equal to or lower than a predetermined frequency. Storing at least a part of the encoded data in an upper layer designated in advance as a layer for the region of interest;
The code block is a code block that does not include a coefficient corresponding to the region of interest, and at least a part of the encoded data of the code block included in the subband of the low frequency component equal to or lower than the predetermined frequency Is stored in the upper layer designated in advance as
Coded data of a code block that is a code block that does not include a coefficient corresponding to the region of interest and that is included in the subband having a frequency component higher than the predetermined frequency is designated in advance as a layer for the region of interest. Means for obtaining the codestream by storing in a lower layer than the upper layer,
As an image encoding program realized on a computer.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2005119393A JP2006303670A (en) | 2005-04-18 | 2005-04-18 | Image encoder and encoding program |
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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JP2008252581A (en) * | 2007-03-30 | 2008-10-16 | Kddi Corp | Noticed region image encoding device |
-
2005
- 2005-04-18 JP JP2005119393A patent/JP2006303670A/en active Pending
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