JP2009060320A - Image processing device and method - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an image processing device capable of improving the ease of access to a specific picture element contained in an image data after encoding and offering an image suppressed in picture deterioration. <P>SOLUTION: An image processing device 100 comprises a wavelet transformation portion 102 for performing wavelet transformation to an image block captured by an image capturing portion 101, a first entropy encoding portion 103 for encoding a high-pass factor after wavelet transformation, a second entropy encoding portion 105 for encoding a low-pass factor after wavelet transformation, a code amount determining portion 106 for determining the generated code amount of entropy code data, a quantization processing portion 107 for performing quantization and encoding processing to the image block, and a code output portion 108 for outputting code data. The code output portion 108 selects either the entropy code data or the quantized data according to whether the generated code amount is within a target code amount or not, and outputs code data of the target code amount to the image block. <P>COPYRIGHT: (C)2009,JPO&INPIT

Description

本発明は、画像処理装置及び方法、より詳細には、画像データの圧縮を行う画像処理装置及び該装置による画像処理方法に関する。   The present invention relates to an image processing apparatus and method, and more particularly to an image processing apparatus that compresses image data and an image processing method using the apparatus.

従来、画像データの圧縮(符号化)にはさまざまな方式が使用されている。代表的なものとしては、国際標準となっているMPEG、JPEG、JPEG2000などが挙げられる。MPEGやJPEGでは画像データの圧縮処理を行う際に、画像データを一定の大きさのブロックに分割して処理を行う。このブロックは16×16画素や8×8画素といったサイズが一般的である。このようなブロック単位での処理を行った場合に圧縮ひずみの影響でブロックノイズが発生することが知られている。これに対して、JPEG2000ではブロックノイズの発生を防止するために、画像全体を1つのブロックとして処理することも可能な方式をとっている。   Conventionally, various methods are used for compression (encoding) of image data. Representative examples include MPEG, JPEG, JPEG2000, etc., which are international standards. In MPEG or JPEG, when image data compression processing is performed, the image data is divided into blocks of a certain size. This block generally has a size of 16 × 16 pixels or 8 × 8 pixels. It is known that block noise occurs due to the effect of compression distortion when such processing in units of blocks is performed. On the other hand, in JPEG2000, in order to prevent the occurrence of block noise, a method that can process the entire image as one block is adopted.

これらの画像圧縮を行うことにより、元の画像データに比べてデータサイズを数分の1から数十分の1といった小さなサイズにすることが可能となる。しかしながら、このような圧縮処理や、逆に圧縮データから画像データに戻すための伸張処理を行うためには、画像データを保持するためのメモリや、処理途中のデータを保持するためのバッファメモリが多く必要になる傾向にある。このような処理途中のバッファメモリを削減する方法として、例えば、特許文献1のような方式が提案されている。   By performing these image compressions, the data size can be reduced to a small size such as a fraction of 1 to several tenths compared to the original image data. However, in order to perform such compression processing and, on the contrary, decompression processing for returning from compressed data to image data, a memory for holding image data and a buffer memory for holding data being processed are provided. There is a tendency to need more. As a method for reducing the buffer memory in the middle of such processing, for example, a method as in Patent Document 1 has been proposed.

この特許文献1には、特にJPEG2000での処理において、画像をタイルと呼ぶブロックに分割して(分割しない場合も含む)処理を行う場合に、処理工程に必要なメモリを管理することでメモリの利用効率を向上させるための技術が記載されている。
特開2006−287485号公報
In this patent document 1, in particular, when processing is performed by dividing an image into blocks called tiles (including the case where the image is not divided) in JPEG2000 processing, the memory required for the processing step is managed to manage the memory. Techniques for improving utilization efficiency are described.
JP 2006-287485 A

上述の方式により圧縮された画像データの場合、例えばIP変換、画質補正などの画像処理に伴い、この画像データに含まれる特定の画素に対してアクセスする際に、少なくともその画素を含むブロックの符号化データを伸張する必要がある。JPEG2000のように画像全体を一つのブロックとして符号化されている場合には画像全体を伸張する必要がある。   In the case of image data compressed by the above-described method, for example, when accessing a specific pixel included in this image data in association with image processing such as IP conversion and image quality correction, a code of a block including at least the pixel It is necessary to decompress the data. When the entire image is encoded as one block as in JPEG2000, it is necessary to expand the entire image.

また、MPEG/JPEG/JPEG2000等の圧縮処理ではエントロピー符号化を用いており、各ブロックに対応した符号化データの符号量は一定でない場合がほとんどである。このため、画像データ内のある画素を取り出したい場合にその画素を含むブロックを伸張しなければならないが、圧縮された画像データの中から、その画素を含むブロックの圧縮データを取り出すためには、圧縮データの先頭から順次ヘッダ情報などを読み取りながら目的とするブロックの圧縮データをサーチするなどの処理が必要となり、アクセス性が悪いという問題があった。   In compression processing such as MPEG / JPEG / JPEG2000, entropy encoding is used, and the code amount of encoded data corresponding to each block is almost constant. For this reason, in order to extract a certain pixel in the image data, the block including the pixel must be expanded. However, in order to extract the compressed data of the block including the pixel from the compressed image data, Processing such as searching for compressed data of a target block while sequentially reading header information from the head of the compressed data is required, and there is a problem that accessibility is poor.

本発明は、上述のごとき実情に鑑みてなされたものであり、符号化後の画像データに含まれる特定の画素へのアクセス性を向上させることができ、かつ、画質劣化の少ない画像処理装置及び該装置による画像処理方法を提供すること、を目的とする。   The present invention has been made in view of the above-described circumstances, and can improve the accessibility to specific pixels included in encoded image data and can reduce image quality degradation. It is an object of the present invention to provide an image processing method using the apparatus.

上記課題を解決するために、本発明の第1の技術手段は、画像データの圧縮を行う画像処理装置であって、圧縮対象となる画像データから予め定められたサイズの画像ブロックを切り出す画像切り出し手段と、該切り出された画像ブロックに対してウェーブレット変換処理を行うウェーブレット変換処理手段と、該ウェーブレット変換処理手段から出力された高域係数をエントロピー符号化する第1の符号化手段と、前記ウェーブレット変換処理手段から出力された低域係数を差分符号化する差分符号化手段と、該差分符号化手段の出力をエントロピー符号化する第2の符号化手段と、前記第1の符号化手段及び前記第2の符号化手段の出力より発生符号量を判定する符号量判定手段と、前記画像切り出し手段により切り出された画像ブロックに対して量子化及び符号化処理を行う量子化手段と、前記符号量判定手段による判定結果に基づいて符号データを出力する出力手段とを備え、前記出力手段は、前記符号量判定手段による判定の結果、前記発生符号量が所定の目標符号量に収まっているか否かに応じて、エントロピー符号データまたは量子化データのいずれかの符号データを選択し、前記画像ブロックに対して前記目標符号量の符号データを出力することを特徴としたものである。   In order to solve the above-described problem, a first technical means of the present invention is an image processing apparatus that compresses image data, and that extracts an image block of a predetermined size from image data to be compressed. Means, wavelet transform processing means for performing wavelet transform processing on the clipped image block, first encoding means for entropy encoding high frequency coefficients output from the wavelet transform processing means, and the wavelet Differential encoding means for differentially encoding the low frequency coefficient output from the transform processing means; second encoding means for entropy encoding the output of the differential encoding means; the first encoding means; and A code amount determining means for determining a generated code amount from an output of the second encoding means; and an image block cut out by the image cutting out means. Quantization means for performing quantization and encoding processing on the image and output means for outputting code data based on the determination result by the code amount determination means, wherein the output means is determined by the code amount determination means As a result, depending on whether or not the generated code amount falls within a predetermined target code amount, either the entropy code data or the quantized data is selected, and the target code amount is selected for the image block. The code data is output.

第2の技術手段は、第1の技術手段において、前記量子化手段は、各画像ブロックに対する符号量が前記目標符号量と一致するように量子化及び符号化を行うとともに、前記出力手段は、エントロピー符号データを出力する場合に前記目標符号量と一致する出力を行うことを特徴としたものである。   According to a second technical means, in the first technical means, the quantization means performs quantization and encoding so that a code amount for each image block matches the target code amount, and the output means includes: When entropy code data is output, an output that matches the target code amount is performed.

第3の技術手段は、第1又は第2の技術手段において、前記画像切り出し手段により切り出される画像ブロックは、水平に連続した一定数N画素のデータで構成されていることを特徴としたものである。   The third technical means is characterized in that, in the first or second technical means, the image block cut out by the image cut-out means is composed of data of a predetermined number N pixels which are horizontally continuous. is there.

第4の技術手段は、第1又は第2の技術手段において、前記第1の符号化手段及び/又は前記第2の符号化手段は、ハフマン符号化処理を行うことを特徴としたものである。   According to a fourth technical means, in the first or second technical means, the first encoding means and / or the second encoding means performs a Huffman encoding process. .

第5の技術手段は、第1又は第2の技術手段において、前記第1の符号化手段及び/又は前記第2の符号化手段は、算術符号化処理を行うことを特徴としたものである。   A fifth technical means is the first or second technical means, wherein the first encoding means and / or the second encoding means performs arithmetic encoding processing. .

第6の技術手段は、第1乃至第5のいずれか1の技術手段において、前記出力手段は、前記発生符号量が所定の目標符号量以内の場合、前記エントロピー符号データを選択し、前記発生符号量が所定の目標符号量を超える場合、前記量子化データを選択することを特徴としたものである。   A sixth technical means is any one of the first to fifth technical means, wherein the output means selects the entropy code data when the generated code amount is within a predetermined target code amount, and the generation When the code amount exceeds a predetermined target code amount, the quantized data is selected.

第7の技術手段は、画像データの圧縮を行う画像処理装置による画像処理方法であって、圧縮対象となる画像データから予め定められたサイズの画像ブロックを切り出す画像切り出しステップと、該切り出された画像ブロックに対してウェーブレット変換処理を行うウェーブレット変換処理ステップと、該ウェーブレット変換処理ステップにて出力された高域係数をエントロピー符号化する第1の符号化ステップと、前記ウェーブレット変換処理ステップにて出力された低域係数を差分符号化する差分符号化ステップと、該差分符号化ステップにおける出力をエントロピー符号化する第2の符号化ステップと、前記第1の符号化ステップ及び前記第2の符号化ステップにおける出力より発生符号量を判定する符号量判定ステップと、前記画像切り出しステップにて切り出された画像ブロックに対して量子化及び符号化処理を行う量子化ステップと、前記符号量判定ステップにおける判定結果に基づいて符号データを出力する出力ステップとを備え、前記出力ステップは、前記符号量判定ステップにおける判定の結果、前記発生符号量が所定の目標符号量に収まっているか否かに応じて、エントロピー符号データまたは量子化データのいずれかの符号データを選択し、前記画像ブロックに対して前記目標符号量の符号データを出力することを特徴としたものである。   A seventh technical means is an image processing method by an image processing apparatus that compresses image data, an image cutout step of cutting out an image block of a predetermined size from image data to be compressed, and the cutout A wavelet transform processing step for performing wavelet transform processing on the image block, a first encoding step for entropy encoding the high frequency coefficient output in the wavelet transform processing step, and output in the wavelet transform processing step A differential encoding step for differentially encoding the low frequency coefficients, a second encoding step for entropy encoding the output in the differential encoding step, the first encoding step, and the second encoding A code amount determination step of determining a generated code amount from an output in the step; and the image A quantization step for performing quantization and encoding processing on the image block cut out in the extraction step; and an output step for outputting code data based on a determination result in the code amount determination step, the output The step selects code data of either entropy code data or quantized data according to whether or not the generated code amount falls within a predetermined target code amount as a result of the determination in the code amount determination step, The code data of the target code amount is output for the image block.

第8の技術手段は、第7の技術手段において、前記量子化ステップは、各画像ブロックに対する符号量が前記目標符号量と一致するように量子化及び符号化を行うとともに、前記出力ステップは、エントロピー符号データを出力する場合に前記目標符号量と一致する出力を行うことを特徴としたものである。   According to an eighth technical means, in the seventh technical means, the quantization step performs quantization and encoding so that a code amount for each image block matches the target code amount, and the output step comprises: When entropy code data is output, an output that matches the target code amount is performed.

第9の技術手段は、第7又は第8の技術手段において、前記画像切り出しステップにて切り出される画像ブロックは、水平に連続した一定数N画素のデータで構成されていることを特徴としたものである。   According to a ninth technical means, in the seventh or eighth technical means, the image block cut out in the image cut-out step is composed of data of a fixed number N pixels which are horizontally continuous. It is.

第10の技術手段は、第7又は第8の技術手段において、前記第1の符号化ステップ及び/又は前記第2の符号化ステップは、ハフマン符号化処理を行うことを特徴としたものである。   A tenth technical means is the seventh or eighth technical means, wherein the first encoding step and / or the second encoding step performs Huffman encoding processing. .

第11の技術手段は、第7又は第8の技術手段において、前記第1の符号化ステップ及び/又は前記第2の符号化ステップは、算術符号化処理を行うことを特徴としたものである。   The eleventh technical means is characterized in that, in the seventh or eighth technical means, the first encoding step and / or the second encoding step performs arithmetic encoding processing. .

第12の技術手段は、第7乃至第11のいずれか1の技術手段において、前記出力ステップは、前記発生符号量が所定の目標符号量以内の場合、前記エントロピー符号データを選択し、前記発生符号量が所定の目標符号量を超える場合、前記量子化データを選択することを特徴としたものである。   In a twelfth technical means according to any one of the seventh to eleventh technical means, in the output step, when the generated code amount is within a predetermined target code amount, the entropy code data is selected and the generation is performed. When the code amount exceeds a predetermined target code amount, the quantized data is selected.

本発明によれば、画像ブロック毎に一定量の符号データが出力されるため、画像データ内の特定位置の画素にアクセスしたい場合に、その画素を含む符号データの位置が容易に特定できるようになり、画質劣化を抑えながら、当該画素に対して高速なアクセスが可能となる。   According to the present invention, since a certain amount of code data is output for each image block, when it is desired to access a pixel at a specific position in the image data, the position of the code data including the pixel can be easily specified. Thus, it is possible to access the pixel at high speed while suppressing image quality deterioration.

以下、添付図面を参照しながら、本発明の画像処理装置及び該装置による画像処理方法の好適な実施の形態について説明する。   DESCRIPTION OF EXEMPLARY EMBODIMENTS Hereinafter, preferred embodiments of an image processing apparatus and an image processing method using the apparatus according to the invention will be described with reference to the accompanying drawings.

図1は、本発明の一実施形態に係る画像処理装置の構成例を示すブロック図で、図中、100は画像処理装置を示す。画像処理装置100は、圧縮対象となる画像データから予め定められたサイズの画像ブロックを切り出す画像切り出し手段に相当する画像切り出し部101と、画像切り出し部101により切り出された画像ブロックに対してウェーブレット変換を行うウェーブレット変換処理手段に相当するウェーブレット変換部102とを備える。   FIG. 1 is a block diagram illustrating a configuration example of an image processing apparatus according to an embodiment of the present invention. In FIG. 1, reference numeral 100 denotes the image processing apparatus. The image processing apparatus 100 includes an image cutout unit 101 that corresponds to an image cutout unit that cuts out an image block having a predetermined size from image data to be compressed, and a wavelet transform on the image block cut out by the image cutout unit 101. And a wavelet transform unit 102 corresponding to wavelet transform processing means for performing the above.

さらに、画像処理装置100は、ウェーブレット変換後の高域係数に対してエントロピー符号化を行う第1の符号化手段に相当する第1のエントロピー符号化部103と、ウェーブレット変換後の低域係数に対して差分符号化を行う差分符号化手段に相当する前処理部104と、差分符号化処理が施された符号データに対してエントロピー符号化を行う第2の符号化手段に相当する第2のエントロピー符号化部105と、第1のエントロピー符号化部103及び第2のエントロピー符号化部105から出力された符号データの発生符号量を判定する符号量判定手段に相当する符号量判定部106と、画像ブロックに対して量子化及び符号化処理を行う量子化手段に相当する量子化処理部107と、符号量判定部106の判定結果に基づいて符号データを出力する出力手段に相当する符号出力部108とを備える。   Furthermore, the image processing apparatus 100 includes a first entropy encoding unit 103 corresponding to a first encoding unit that performs entropy encoding on the high-frequency coefficient after wavelet transform, and a low-frequency coefficient after wavelet transform. A pre-processing unit 104 corresponding to a differential encoding unit that performs differential encoding, and a second encoding unit that performs entropy encoding on code data subjected to the differential encoding process An entropy encoding unit 105, and a code amount determination unit 106 corresponding to a code amount determination unit that determines a generated code amount of code data output from the first entropy encoding unit 103 and the second entropy encoding unit 105; Based on the determination result of the quantization processing unit 107 corresponding to the quantization means for performing quantization and encoding processing on the image block, and the code amount determination unit 106 And a code output unit 108 corresponding to the output means for outputting the data.

本発明の主たる特徴部分は、符号出力部108が、符号量判定部106による判定の結果、第1のエントロピー符号化部103及び第2のエントロピー符号化部105から出力された符号データの発生符号量が所定の目標符号量に収まっているか否かに応じて、エントロピー符号データまたは量子化データのいずれかの符号データを選択し、画像ブロックに対して目標符号量の符号データを出力することにある。   The main characteristic part of the present invention is that the code output unit 108 generates the code of the code data output from the first entropy encoding unit 103 and the second entropy encoding unit 105 as a result of the determination by the code amount determination unit 106. Depending on whether or not the amount falls within a predetermined target code amount, either the entropy code data or the quantized data is selected, and the code data of the target code amount is output to the image block. is there.

このような構成にすることで、圧縮する画像データを予め定められた小さな画像ブロック単位に切り出して符号化を行い、かつ符号化による符号量を予め与えられた一定の値に制御することにより、符号化後のデータも画素ブロック毎に一定の量が出力される。このため、例えば、IP変換や画質補正などの画像処理を行う必要から、画像データ内の特定位置の画素にアクセスしたい場合に、各画素ブロックのデータ量が一定であるため、当該画素を含む圧縮データの位置が容易に特定できることになるので、高速なアクセスが可能となる。   By adopting such a configuration, the image data to be compressed is cut out in units of a predetermined small image block and encoded, and the code amount by encoding is controlled to a predetermined value, A certain amount of encoded data is also output for each pixel block. For this reason, for example, when it is necessary to perform image processing such as IP conversion and image quality correction, and when it is desired to access a pixel at a specific position in the image data, the data amount of each pixel block is constant. Since the position of data can be easily specified, high-speed access is possible.

また、エントロピー符号化処理で目標符号量を達成できる場合は可逆圧縮となるが、可逆圧縮のみにすると、目標符号量を超えてしまう場合がある。他方、量子化データの場合、非可逆圧縮であるため、符号量を削減できるが、画質劣化を伴うため、可能な限り可逆圧縮であるエントロピー符号データを用いるほうが望ましい。このためエントロピー符号データの符号量が目標符号量を超えない限り、可逆圧縮のエントロピー符号データを出力し、符号量が目標符号量を超えた場合のみ、非可逆圧縮の量子化データを出力するようにしている。このことにより、符号量を抑えながら画質劣化を防止することを可能としている。   Further, when the target code amount can be achieved by the entropy encoding process, lossless compression is performed. However, when only the lossless compression is performed, the target code amount may be exceeded. On the other hand, in the case of quantized data, since it is irreversible compression, the amount of code can be reduced. However, since it involves image quality deterioration, it is desirable to use entropy code data that is lossless compression as much as possible. Therefore, as long as the code amount of entropy code data does not exceed the target code amount, lossless compression entropy code data is output, and only when the code amount exceeds the target code amount, lossy compression quantized data is output. I have to. This makes it possible to prevent image quality deterioration while suppressing the code amount.

図2は、画像切り出し部101により切り出される画像ブロックの一例を説明するための図で、図中、201は圧縮処理する画像全体、202は切り出す画像ブロックの一例を示す。このように、圧縮対象の画像データ201は画像切り出し部101で画像ブロック202に切り出される。本例では水平に連続したN画素(一定数)のデータを1ブロックとして切り出している。このNとしては、例えば32,64,80,100,128など、元の画像データのサイズや、圧縮後のデータに対するアクセス性などを考慮して適切な値を選択することができる。なお、次のウェーブレット変換処理を考えるとNは偶数であることが望ましい。   FIG. 2 is a diagram for explaining an example of an image block cut out by the image cutout unit 101. In FIG. 2, 201 denotes an entire image to be compressed, and 202 denotes an example of an image block to be cut out. As described above, the image data 201 to be compressed is cut out into the image block 202 by the image cutout unit 101. In this example, data of N pixels (a fixed number) that are horizontally continuous are cut out as one block. As N, an appropriate value can be selected in consideration of the size of the original image data, accessibility to the data after compression, such as 32, 64, 80, 100, and 128. In consideration of the next wavelet transform process, N is preferably an even number.

次に、画像切り出し部101で切り出された画像ブロックはウェーブレット変換部102においてウェーブレット変換を行う。これにより画像データを高域係数と低域係数に分ける処理を行う。
図3は、ウェーブレット変換部102により画像ブロックを高域係数と低域係数に分けた状態を模式的に示した図で、図中、301は画素(画像)ブロック、302は低域係数、303は高域係数を示す。このように、画素ブロック301を、ウェーブレット変換により低域係数302と高域係数303に分離する。
Next, the wavelet transform unit 102 performs wavelet transform on the image block cut out by the image cutout unit 101. As a result, the image data is divided into a high frequency coefficient and a low frequency coefficient.
FIG. 3 is a diagram schematically showing a state in which an image block is divided into a high frequency coefficient and a low frequency coefficient by the wavelet transform unit 102. In FIG. 3, 301 is a pixel (image) block, 302 is a low frequency coefficient, and 303 Indicates a high frequency coefficient. In this way, the pixel block 301 is separated into a low frequency coefficient 302 and a high frequency coefficient 303 by wavelet transformation.

次に、高域係数303は第1のエントロピー符号化部103で符号化される。符号化方式としては、例えば、ハフマン符号、算術符号などを使用することができる。第1のエントロピー符号化部103は、ここでの符号化結果を符号出力部108へ送るとともに、発生符号量を符号量判定部106へ通知する。   Next, the high frequency coefficient 303 is encoded by the first entropy encoding unit 103. As the encoding method, for example, a Huffman code, an arithmetic code, or the like can be used. The first entropy encoding unit 103 sends the encoding result here to the code output unit 108 and notifies the code amount determination unit 106 of the generated code amount.

また、低域係数302は前処理部104で前処理が施される。ここでは差分符号化(DPCM:Differential Pulse Code Modulation)を行う。この差分符号化を行うことにより、隣接画素の類似性からデータ値が0近傍に偏在することが期待されるので、次のエントロピー符号化での効率向上が期待できることになる。この前処理部104の出力(符号データ)は第2のエントロピー符号化部105で符号化される。ここでも符号化方式としては、例えば、ハフマン符号、算術符号などを使用することができる。第2のエントロピー符号化部105は、ここでの符号化結果を上記同様に符号出力部108へ送るとともに、発生符号量を符号量判定部106へ通知する。   The low frequency coefficient 302 is preprocessed by the preprocessing unit 104. Here, differential encoding (DPCM: Differential Pulse Code Modulation) is performed. By performing this differential encoding, it is expected that the data value is unevenly distributed in the vicinity of 0 due to the similarity of adjacent pixels. Therefore, an improvement in efficiency in the next entropy encoding can be expected. The output (code data) of the preprocessing unit 104 is encoded by the second entropy encoding unit 105. Again, for example, a Huffman code or an arithmetic code can be used as the encoding method. The second entropy encoding unit 105 sends the encoding result here to the code output unit 108 as described above, and notifies the code amount determination unit 106 of the generated code amount.

量子化処理部107には、予め目標符号量が与えられる。この量子化処理部107は、上記したウェーブレット変換〜エントロピー符号化の処理と並行して、画像切り出し部101で切り出された画像ブロックに対して目標符号量になるように量子化及び符号化処理を行う。量子化処理としては、例えば、目標符号量になるように画素データの下位ビットを切り捨てる処理を行い、符号化処理としては、下位ビットの何ビットを切り捨てたか示す情報を付加する。   A target code amount is given to the quantization processing unit 107 in advance. In parallel with the above-described wavelet transform to entropy encoding processing, the quantization processing unit 107 performs quantization and encoding processing on the image block cut out by the image cutout unit 101 so that the target code amount is obtained. Do. As the quantization process, for example, a process of truncating the lower bits of the pixel data so as to become the target code amount is performed, and as the encoding process, information indicating how many bits of the lower bits are truncated is added.

また、符号量判定部106にも、量子化処理部107と同じく目標符号量が予め与えられる。この符号量判定部106は、第1のエントロピー符号化部103及び第2のエントロピー符号化部105から出力された発生符号量の合計が目標符号量内に収まっている場合にはそのエントロピー符号データを出力するよう符号出力部108に指示を行う。なお、発生符号量が目標符号量に達しない分については、例えば0データなどを目標符号量に達するまで出力するよう符号出力部108に指示し、出力されるエントロピー符号データが目標符号量になるよう調整する。これにより、エントロピー符号データを目標符号量分だけ出力することができる。
一方、発生符号量の合計が目標符号量を超える場合には量子化処理部107で処理した結果の符号データを出力するよう符号出力部108に指示を行う。量子化処理部107では出力される量子化データが目標符号量になるように調整されているため、量子化データを目標符号量分だけ出力することができる。
Also, the code amount determination unit 106 is given a target code amount in advance as in the quantization processing unit 107. The code amount determination unit 106, when the sum of the generated code amounts output from the first entropy encoding unit 103 and the second entropy encoding unit 105 is within the target code amount, entropy code data Is output to the code output unit 108. For the amount that the generated code amount does not reach the target code amount, for example, the code output unit 108 is instructed to output 0 data or the like until the target code amount is reached, and the output entropy code data becomes the target code amount. Adjust as follows. Thereby, the entropy code data can be output by the target code amount.
On the other hand, when the total generated code amount exceeds the target code amount, the code output unit 108 is instructed to output code data obtained as a result of processing by the quantization processing unit 107. Since the quantization processing unit 107 is adjusted so that the output quantized data has the target code amount, the quantized data can be output by the target code amount.

以上のような処理により、エントロピー符号データあるいは量子化データのいずれが選択されたとしても、符号出力部108からは、各画像ブロックに対して、必ず予め与えられた目標符号量の符号データが出力されることになる。   Even if either entropy code data or quantized data is selected by the above processing, the code output unit 108 always outputs code data of a predetermined target code amount for each image block. Will be.

図4は、図1に示した画像処理装置100による画像処理方法の一例を説明するためのフロー図である。まず、画像処理装置100は、圧縮対象とする画像データから予め定められたサイズの画像ブロックを切り出し(ステップS1)、切り出した画像ブロックに対してウェーブレット変換処理を行う(ステップS2)。
そして、画像処理装置100は、ウェーブレット変換後の高域係数をエントロピー符号化する第1のエントロピー符号化処理を行い(ステップS3)、ウェーブレット変換後の低域係数を前処理として差分符号化し(ステップS4)、さらに差分符号化データに対してエントロピー符号化する第2のエントロピー符号化処理を行う(ステップS5)。
FIG. 4 is a flowchart for explaining an example of an image processing method by the image processing apparatus 100 shown in FIG. First, the image processing apparatus 100 cuts out an image block having a predetermined size from image data to be compressed (step S1), and performs wavelet transform processing on the cut out image block (step S2).
Then, the image processing apparatus 100 performs a first entropy encoding process for entropy encoding the high frequency coefficient after the wavelet transform (step S3), and differentially encodes the low frequency coefficient after the wavelet transform as a preprocess (step S3). S4) Further, a second entropy encoding process for entropy encoding is performed on the differentially encoded data (step S5).

次に、画像処理装置100は、符号量判定部106により、第1のエントロピー符号化部103及び第2のエントロピー符号化部105の出力(符号データ)から発生符号量を判定する(ステップS6)。符号量判定部106は、発生符号量が目標符号量以内に収まっている場合(YESの場合)、第1のエントロピー符号化部103及び第2のエントロピー符号化部105からの符号データを出力するよう符号出力部108に指示する(ステップS8)。一方、ステップS6において、発生符号量が目標符号量を超える場合(NOの場合)、量子化処理部107で量子化された符号データを出力するよう符号出力部108に指示する(ステップS7,8)。なお、エントロピー符号データあるいは量子化データのいずれが選択されたとしても、符号出力部108からは、必ず予め与えられた目標符号量の分だけの符号データが出力される。   Next, in the image processing apparatus 100, the code amount determination unit 106 determines the generated code amount from the outputs (code data) of the first entropy encoding unit 103 and the second entropy encoding unit 105 (step S6). . The code amount determination unit 106 outputs the code data from the first entropy encoding unit 103 and the second entropy encoding unit 105 when the generated code amount is within the target code amount (in the case of YES). The sign output unit 108 is instructed (step S8). On the other hand, when the generated code amount exceeds the target code amount in step S6 (in the case of NO), the code output unit 108 is instructed to output the code data quantized by the quantization processing unit 107 (steps S7, 8). ). Even if either entropy code data or quantized data is selected, the code output unit 108 always outputs code data corresponding to a target code amount given in advance.

以上説明したように、本発明によれば、圧縮する画像データを予め定められた小さな画像ブロック単位に切り出して符号化を行い、かつ符号化による符号量を予め与えられた一定の値に制御することにより、符号化後のデータも画素ブロック毎に一定の量が出力される。このため、画像データ内の特定位置の画素にアクセスしたい場合に、その画素を含む圧縮データの位置が容易に特定できることになるので、高速なアクセスが可能となる。
また、エントロピー符号化による発生符号量が目標符号量を超えない限り、可逆圧縮であるエントロピー符号データが出力されるため、画質劣化を抑えながら、画像データ内の特定位置の画素に対して高速アクセスが可能となる。
また、圧縮画像データに対して小さな画像ブロック単位で伸張処理を行えばよいので、必要とする画素を得るための処理量も少なくて済む。
As described above, according to the present invention, image data to be compressed is cut out in units of a predetermined small image block and encoded, and the code amount by encoding is controlled to a predetermined value. Thus, a certain amount of encoded data is output for each pixel block. For this reason, when it is desired to access a pixel at a specific position in the image data, the position of the compressed data including the pixel can be easily specified, so that high-speed access is possible.
In addition, as long as the amount of code generated by entropy coding does not exceed the target code amount, entropy code data that is lossless compression is output, so high-speed access to a pixel at a specific position in the image data while suppressing image quality degradation Is possible.
Further, since it is only necessary to perform decompression processing on the compressed image data in units of small image blocks, a processing amount for obtaining necessary pixels can be reduced.

本発明の一実施形態に係る画像処理装置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 image processing apparatus which concerns on one Embodiment of this invention. 画像切り出し部により切り出される画像ブロック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 image block cut out by the image cutout part. ウェーブレット変換部により画像ブロックを高域係数と低域係数に分けた状態を模式的に示した図である。It is the figure which showed typically the state which divided the image block into the high frequency coefficient and the low frequency coefficient by the wavelet transformation part. 図1に示した画像処理装置による画像処理方法の一例を説明するためのフロー図である。It is a flowchart for demonstrating an example of the image processing method by the image processing apparatus shown in FIG.

符号の説明Explanation of symbols

100…画像処理装置、101…画像切り出し部、102…ウェーブレット変換部、103…第1のエントロピー符号化部、104…前処理(DPCM)部、105…第2のエントロピー符号化部、106…符号量判定部、107…量子化処理部、108…符号出力部、201…画像データ、202…画像ブロック、301…画素ブロック、302…低域係数、303…高域係数。 DESCRIPTION OF SYMBOLS 100 ... Image processing apparatus, 101 ... Image clipping part, 102 ... Wavelet transformation part, 103 ... 1st entropy encoding part, 104 ... Pre-processing (DPCM) part, 105 ... 2nd entropy encoding part, 106 ... code | symbol Amount determination unit 107 ... quantization processing unit 108 108 code output unit 201 image data 202 202 image block 301 pixel block 302 low frequency coefficient 303 high frequency coefficient

Claims (12)

画像データの圧縮を行う画像処理装置であって、
圧縮対象となる画像データから予め定められたサイズの画像ブロックを切り出す画像切り出し手段と、該切り出された画像ブロックに対してウェーブレット変換処理を行うウェーブレット変換処理手段と、該ウェーブレット変換処理手段から出力された高域係数をエントロピー符号化する第1の符号化手段と、前記ウェーブレット変換処理手段から出力された低域係数を差分符号化する差分符号化手段と、該差分符号化手段の出力をエントロピー符号化する第2の符号化手段と、前記第1の符号化手段及び前記第2の符号化手段の出力より発生符号量を判定する符号量判定手段と、前記画像切り出し手段により切り出された画像ブロックに対して量子化及び符号化処理を行う量子化手段と、前記符号量判定手段による判定結果に基づいて符号データを出力する出力手段とを備え、
前記出力手段は、前記符号量判定手段による判定の結果、前記発生符号量が所定の目標符号量に収まっているか否かに応じて、エントロピー符号データまたは量子化データのいずれかの符号データを選択し、前記画像ブロックに対して前記目標符号量の符号データを出力することを特徴とする画像処理装置。
An image processing apparatus that compresses image data,
Image cutout means for cutting out an image block of a predetermined size from image data to be compressed, wavelet transform processing means for performing wavelet transform processing on the cutout image block, and output from the wavelet transform processing means First encoding means for entropy-encoding the high-frequency coefficients, differential encoding means for differentially encoding the low-frequency coefficients output from the wavelet transform processing means, and an output of the differential encoding means for entropy coding Second encoding means to be converted, code amount determination means for determining a generated code amount from outputs of the first encoding means and the second encoding means, and an image block cut out by the image cut-out means Quantization means for performing quantization and encoding processing on the code, and a code based on the determination result by the code amount determination means And output means for outputting the over data,
The output means selects code data of either entropy code data or quantized data depending on whether or not the generated code quantity is within a predetermined target code quantity as a result of the determination by the code quantity determination means And outputting the code data of the target code amount for the image block.
前記量子化手段は、各画像ブロックに対する符号量が前記目標符号量と一致するように量子化及び符号化を行うとともに、前記出力手段は、エントロピー符号データを出力する場合に前記目標符号量と一致する出力を行うことを特徴とする請求項1に記載の画像処理装置。   The quantization means performs quantization and encoding so that the code amount for each image block matches the target code amount, and the output means matches the target code amount when outputting entropy code data. The image processing apparatus according to claim 1, wherein output is performed. 前記画像切り出し手段により切り出される画像ブロックは、水平に連続した一定数N画素のデータで構成されていることを特徴とする請求項1又は2に記載の画像処理装置。   The image processing apparatus according to claim 1 or 2, wherein the image block cut out by the image cut-out means is composed of data of a fixed number of N pixels that are horizontally continuous. 前記第1の符号化手段及び/又は前記第2の符号化手段は、ハフマン符号化処理を行うことを特徴とする請求項1又は2に記載の画像処理装置。   The image processing apparatus according to claim 1, wherein the first encoding unit and / or the second encoding unit performs a Huffman encoding process. 前記第1の符号化手段及び/又は前記第2の符号化手段は、算術符号化処理を行うことを特徴とする請求項1又は2に記載の画像処理装置。   The image processing apparatus according to claim 1, wherein the first encoding unit and / or the second encoding unit performs an arithmetic encoding process. 前記出力手段は、前記発生符号量が所定の目標符号量以内の場合、エントロピー符号データを選択し、前記発生符号量が所定の目標符号量を超える場合、量子化データを選択することを特徴とする請求項1乃至5のいずれか1項に記載の画像処理装置。   The output means selects entropy code data when the generated code amount is within a predetermined target code amount, and selects quantized data when the generated code amount exceeds a predetermined target code amount. The image processing apparatus according to any one of claims 1 to 5. 画像データの圧縮を行う画像処理装置による画像処理方法であって、
圧縮対象となる画像データから予め定められたサイズの画像ブロックを切り出す画像切り出しステップと、該切り出された画像ブロックに対してウェーブレット変換処理を行うウェーブレット変換処理ステップと、該ウェーブレット変換処理ステップにて出力された高域係数をエントロピー符号化する第1の符号化ステップと、前記ウェーブレット変換処理ステップにて出力された低域係数を差分符号化する差分符号化ステップと、該差分符号化ステップにおける出力をエントロピー符号化する第2の符号化ステップと、前記第1の符号化ステップ及び前記第2の符号化ステップにおける出力より発生符号量を判定する符号量判定ステップと、前記画像切り出しステップにて切り出された画像ブロックに対して量子化及び符号化処理を行う量子化ステップと、前記符号量判定ステップにおける判定結果に基づいて符号データを出力する出力ステップとを備え、
前記出力ステップは、前記符号量判定ステップにおける判定の結果、前記発生符号量が所定の目標符号量に収まっているか否かに応じて、エントロピー符号データまたは量子化データのいずれかの符号データを選択し、前記画像ブロックに対して前記目標符号量の符号データを出力することを特徴とする画像処理方法。
An image processing method by an image processing apparatus that compresses image data,
An image cutout step for cutting out an image block of a predetermined size from image data to be compressed, a wavelet transform processing step for performing wavelet transform processing on the cutout image block, and output at the wavelet transform processing step A first encoding step that entropy-encodes the high-frequency coefficients, a differential encoding step that differentially encodes the low-frequency coefficients output in the wavelet transform processing step, and an output in the differential encoding step It is cut out in a second encoding step for entropy encoding, a code amount determination step for determining a generated code amount from outputs in the first encoding step and the second encoding step, and the image cutout step. The amount to quantize and encode the image block It comprising of a step, and an output step of outputting the code data based on the determination result of the code amount determining step,
The output step selects either the entropy code data or the quantized data depending on whether or not the generated code amount is within a predetermined target code amount as a result of the determination in the code amount determination step. And outputting code data of the target code amount for the image block.
前記量子化ステップは、各画像ブロックに対する符号量が前記目標符号量と一致するように量子化及び符号化を行うとともに、前記出力ステップは、エントロピー符号データを出力する場合に前記目標符号量と一致する出力を行うことを特徴とする請求項7に記載の画像処理方法。   The quantization step performs quantization and encoding so that the code amount for each image block matches the target code amount, and the output step matches the target code amount when entropy code data is output. The image processing method according to claim 7, wherein output is performed. 前記画像切り出しステップにて切り出される画像ブロックは、水平に連続した一定数N画素のデータで構成されていることを特徴とする請求項7又は8に記載の画像処理方法。   9. The image processing method according to claim 7, wherein the image block cut out in the image cut-out step is composed of data of a fixed number of N pixels that are horizontally continuous. 前記第1の符号化ステップ及び/又は前記第2の符号化ステップは、ハフマン符号化処理を行うことを特徴とする請求項7又は8に記載の画像処理方法。   The image processing method according to claim 7 or 8, wherein the first encoding step and / or the second encoding step performs a Huffman encoding process. 前記第1の符号化ステップ及び/又は前記第2の符号化ステップは、算術符号化処理を行うことを特徴とする請求項7又は8に記載の画像処理方法。   The image processing method according to claim 7 or 8, wherein the first encoding step and / or the second encoding step performs an arithmetic encoding process. 前記出力ステップは、前記発生符号量が所定の目標符号量以内の場合、前記エントロピー符号データを選択し、前記発生符号量が所定の目標符号量を超える場合、前記量子化データを選択することを特徴とする請求項7乃至11のいずれか1項に記載の画像処理方法。   The output step selects the entropy code data when the generated code amount is within a predetermined target code amount, and selects the quantized data when the generated code amount exceeds a predetermined target code amount. The image processing method according to claim 7, wherein the image processing method is any one of claims 7 to 11.
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