JP2009253470A - 画像符号化装置及びその制御方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】 デジタルカメラで撮影可能な画像の画素数にはL、M、Sの3通りがある。サイズLが指定された場合、系列変換情報SCに“2”を設定する。また、サイズMが指定された場合、系列変換情報SCに“1”を設定する。そして、サイズSが設定された場合には、系列変換情報SCに“0”を設定する。圧縮処理では、画像データを符号化する際には、系列変換情報に設定された回数だけ、隣接する前記ブロックの境界のデータの不連続性の発生を抑制するためのブロックオーバラップ処理を実行する。
【選択図】 図22
Description
複数の画素で構成される領域をブロック、当該ブロックを複数個内包する領域をマクロブロックと定義したとき、当該マクロブロックを複数個内包する画像データを入力し、前記ブロックを最小単位として処理することでマクロブロックの符号化データを生成し、各マクロブロックの符号化データを予め設定された順に並べることで前記画像データの符号化データを生成する画像符号化装置であって、
前記マクロブロックを複数個内包する画像データを入力する入力手段と、
前記ブロックを単位に周波数変換し、1つのブロックにつき1つのDC成分データと複数のAC成分データとを得る周波数変換手段と、
隣接する前記ブロックの境界のデータの不連続性の発生を抑制するため、前記境界を跨ぐ領域内のデータをフィルタ処理するブロックオーバラップ処理手段と、
符号化対象の前記画像データの解像度に基づき、前記ブロックオーバラップ処理手段の実行回数として、0、1、2回のいずれか1つを設定する設定手段と、
前記周波数変換手段で得られた各成分データを量子化する量子化手段と、
該量子化手段による量子化後の各成分データをエントロピー符号化するエントロピー符号化手段と、
前記周波数変換手段を2回実行し、前記設定手段による設定された回数だけ前記ブロックオーバラップ処理手段を実行する制御手段とを備え、
前記制御手段は、
前記設定手段によって設定された前記実行回数が0である場合:
(a)第1回目の前記周波数変換手段の実行によって、前記ブロックを複数個内包するマクロブロック内の各ブロックそれぞれに対して周波数変換を行なわせることで複数の第1レベルのDC成分データと、複数の第1レベルのAC成分データを算出させ、
(b)第2回目の前記周波数変換手段の実行によって、前記複数の第1レベルのDC成分データを前記ブロックとして、1つの第2レベルのDC成分データと、複数の第2レベルのAC成分データを算出させ、
前記(a),(b)の処理を前記マクロブロックを複数個内包する前記画像データについて実行させ、
前記設定手段によって設定された前記実行回数が1である場合:
(c)前記ブロックオーバラップ処理手段の実行によって、前記ブロックを複数個内包するマクロブロック内の各ブロックについて前記ブロックオーバラップ処理を実行させ、
(d)第1回目の前記周波数変換手段の実行によって、前記ブロックオーバラップ処理手段で処理済みのマクロブロック内の各ブロックそれぞれに対して周波数変換を行なわせることで複数の第1レベルのDC成分データと、複数の第1レベルのAC成分データを算出させ、
(e)第2回目の前記周波数変換手段の実行によって、前記複数の第1レベルのDC成分データを周波数変換対象として設定し、1つの第2レベルのDC成分データと、複数の第2レベルのAC成分データを算出させ、
前記(c)乃至(d)の処理を前記マクロブロックを複数個内包する前記画像データについて実行させ、
前記設定手段によって設定された前記実行回数が2である場合:
(f)第1回目の前記ブロックオーバラップ処理手段の実行によって、前記ブロックを複数個内包するマクロブロック内の各ブロックについて前記ブロックオーバラップ処理を実行させ、
(g)第1回目の前記周波数変換手段の実行によって、前記第1回目のブロックオーバラップ処理手段で処理済みのマクロブロック内の各ブロックそれぞれに対して周波数変換を行なわせることで複数の第1レベルのDC成分データと、複数の第1レベルのAC成分データを算出させ、
(h)第2回目の前記ブロックオーバラップ処理手段の実行によって、前記第1回目の前記周波数変換手段の実行によって得られた、前記マクロブロックを複数個内包する前記画像データの、複数の第1レベルのDC成分データで構成される各ブロックについて、前記ブロックオーバラップ処理を実行させ、
(i)第2回目の前記周波数変換手段の実行によって、前記第2回目のブロックオーバラップ処理手段で得られた前記第1レベルのDC成分データの集合に含まれる前記ブロックの数分だけ、周波数変換させることを特徴とする。
図21が実施形態が適用するデジタルカメラ(画像処理装置)のブロック構成図である。このデジタルカメラは、撮影部2101、撮影指示部2102、画像処理部2103、画像圧縮部2104、サイズ指定部2105、解像度判定部2106、出力部2107を備える。また、デジタルカメラには、装置全体の制御手段として機能するCPU2108、及び、CPU2108の実行するプログラム及びワークエリアとして使用するメモリ2109を備える。また、各種設定された情報も、このメモリ2109に格納される。
・撮影する画像サイズがSサイズの場合:
周波数変換処理→周波数変換処理
・撮影する画像サイズがMサイズの場合:
ブロックオーバラップ処理→周波数変換処理→周波数変換処理
・撮影する画像サイズがLサイズの場合:
ブロックオーバラップ処理→周波数変換処理→ブロックオーバラップ処理→周波数変換処理
・自由度軸1:空間的自由度:
1.1 画像中全マクロブロックに対して同一のQPを設定.
1.2 タイル内における全マクロブロックに対して同一のQPを設定.
1.3 タイル内の各マクロブロックに対して自由にQPを設定.
・自由度軸2:周波数的自由度:
2.1 全周波数成分に対して同一のQPを設定.
2.2 DC成分とローパス成分(ACDC成分)に対して同一のQPを設定、ハイパス成分(AC成分)には異なるQPを設定.
2.3 ローパス成分とハイパス成分で同一のQPを設定、DC成分には異なるQPを設定.
2.4 各周波数成分に異なるQPを設定.
・自由度3:カラープレーン的自由度:
3.1 全カラープレーンでQPを同一に設定.
3.2 輝度プレーンに1つのQPを設定、輝度以外のプレーンに対して同一のQPを設定.
3.3 各プレーン別々にQPを設定.
先に説明したように、実施形態の場合、1つのタイルは6×4個のマクロブロックで構成される。1つのマクロブロックからは1つのDC成分(図6参照)が得られるわけであるから、1つのタイルからは6×4個の量子化処理済みのDC成分が得られる。
ABS_HOR−ABS_VER<Th
ABS_VER−ABS_HOR<Th
図13は、1つのマクロブロックの量子化後のACDC成分値の配列を示している。この配列は、1つのマクロブロックに対して、2回めの周波数変換を行なったACDC成分値(図6参照)でもある。ローパス成分の予測処理の対象となるのは、図13における{1,2,3}で示されるACDC成分か、同図の{4、8、12}で示されるACDC成分のいずれか一方である。例えば、図13におけるACDC成分{4,8,12}を予測処理すると決定された場合、それ以外の{1,2,3,5,6,7,9,10,11,13,14,15}の位置のACDC成分は予測誤差算出処理は行なわない。
図15(a)乃至(c)はハイパス成分の予測方向(3通り)を示す図である。ここで言うハイパス成分は、図6における1回めの周波数変換した際に得られた4×4個のブロックの各DC成分を除いたAC成分である(図6参照)。また、周波数変換した1つのブロックは、1つのDC成分と、15個のAC成分が得られるが、図示では、このAC成分についてその配列の位置を示すため、1乃至15の番号を付した。また、ハイパス成分の予測を求める対象は、図15(a)における{1、2、3}のAC成分、{4、8、12}のAC成分のいずれかになる。例えば、{1、2、3}のAC成分について予測誤差を求めると決定した場合、{4、5、6、…、15}のAC成分は予測誤差算出対象外にする。
E_L−E_T<Th
E_T−E_L<Th
上記第1の実施形態では、デジタルカメラに適用した例を説明したが、本発明はデジタルカメラのみに限定されるものではない。本第2の実施の形態では、デジタルカムコーダへの適用例を説明する。図27に示したように、当該カムコーダは時系列画像撮影中(動画像撮影中)に、ユーザーが高解像度の静止画を撮影することを可能にするものである。そして蓄積媒体の有効利用のため、静止画を動画像のフレームサイズにまで縮小処理(解像度ダウン処理)する。そして、その縮小した静止画を、その撮影タイミングにおける動画像用のフレーム画像として活用する。その際、縮小処理で得られる中間解像度の画質は高い方が望ましいことは言うまでもない。
第3の実施形態を説明する。上記第1,第2の実施形態における符号化対象の画像データは、撮像部2101で撮影した画像であった。本第3の実施形態では、パーソナルコンピュータに代表される情報処理装置(以下、PCという)上で実行するアプリケーションプログラムでもって、画像圧縮符号化する例を説明する。
上記第1乃至第3の実施形態では、系列変換情報SC、及び、符号列形成情報CFを設定する条件は、画像のサイズに依存して設定する例であった。本第4の実施形態では、更に、撮影した画像の出力先に応じて、系列変換情報SC及び符号列形成情報CFを設定する例を説明する。
図30は本第5の実施形態でもデジタルカメラのブロック構成図である。第1の実施形態における図21と異なる点は、通常の撮影処理(単写モード)に加えて、連写モードを有する点と、単写モードと連写モードとを選択する撮影モード選択部2112が追加された点である。これ以外は、第1の実施形態と同じであるものとし、その説明は省略する。
第6の実施形態を以下に説明する。文書を写真、背景、文字などに分けて圧縮してファイルに格納する技術が知られている。かかる技術を用いて生成されるファイルの代表的なものが、PDFファイルである。また、様々なファイル形式が存在する昨今、属性の異なる情報を混合したファイル(以下、混合ファイルという)のコンバートをする状況が発生しうる。そこで本第6の実施形態では、そのような混合ファイルのコンバート処理に適用した例を説明する。
Claims (11)
- 複数の画素で構成される領域をブロック、当該ブロックを複数個内包する領域をマクロブロックと定義したとき、当該マクロブロックを複数個内包する画像データを入力し、前記ブロックを最小単位として処理することでマクロブロックの符号化データを生成し、各マクロブロックの符号化データを予め設定された順に並べることで前記画像データの符号化データを生成する画像符号化装置であって、
前記マクロブロックを複数個内包する画像データを入力する入力手段と、
前記ブロックを単位に周波数変換し、1つのブロックにつき1つのDC成分データと複数のAC成分データとを得る周波数変換手段と、
隣接する前記ブロックの境界のデータの不連続性の発生を抑制するため、前記境界を跨ぐ領域内のデータをフィルタ処理するブロックオーバラップ処理手段と、
符号化対象の前記画像データの解像度に基づき、前記ブロックオーバラップ処理手段の実行回数として、0、1、2回のいずれか1つを設定する設定手段と、
前記周波数変換手段で得られた各成分データを量子化する量子化手段と、
該量子化手段による量子化後の各成分データをエントロピー符号化するエントロピー符号化手段と、
前記周波数変換手段を2回実行し、前記設定手段による設定された回数だけ前記ブロックオーバラップ処理手段を実行する制御手段とを備え、
前記制御手段は、
前記設定手段によって設定された前記実行回数が0である場合:
(a)第1回目の前記周波数変換手段の実行によって、前記ブロックを複数個内包するマクロブロック内の各ブロックそれぞれに対して周波数変換を行なわせることで複数の第1レベルのDC成分データと、複数の第1レベルのAC成分データを算出させ、
(b)第2回目の前記周波数変換手段の実行によって、前記複数の第1レベルのDC成分データを前記ブロックとして、1つの第2レベルのDC成分データと、複数の第2レベルのAC成分データを算出させ、
前記(a),(b)の処理を前記マクロブロックを複数個内包する前記画像データについて実行させ、
前記設定手段によって設定された前記実行回数が1である場合:
(c)前記ブロックオーバラップ処理手段の実行によって、前記ブロックを複数個内包するマクロブロック内の各ブロックについて前記ブロックオーバラップ処理を実行させ、
(d)第1回目の前記周波数変換手段の実行によって、前記ブロックオーバラップ処理手段で処理済みのマクロブロック内の各ブロックそれぞれに対して周波数変換を行なわせることで複数の第1レベルのDC成分データと、複数の第1レベルのAC成分データを算出させ、
(e)第2回目の前記周波数変換手段の実行によって、前記複数の第1レベルのDC成分データを周波数変換対象として設定し、1つの第2レベルのDC成分データと、複数の第2レベルのAC成分データを算出させ、
前記(c)乃至(d)の処理を前記マクロブロックを複数個内包する前記画像データについて実行させ、
前記設定手段によって設定された前記実行回数が2である場合:
(f)第1回目の前記ブロックオーバラップ処理手段の実行によって、前記ブロックを複数個内包するマクロブロック内の各ブロックについて前記ブロックオーバラップ処理を実行させ、
(g)第1回目の前記周波数変換手段の実行によって、前記第1回目のブロックオーバラップ処理手段で処理済みのマクロブロック内の各ブロックそれぞれに対して周波数変換を行なわせることで複数の第1レベルのDC成分データと、複数の第1レベルのAC成分データを算出させ、
(h)第2回目の前記ブロックオーバラップ処理手段の実行によって、前記第1回目の前記周波数変換手段の実行によって得られた、前記マクロブロックを複数個内包する前記画像データの、複数の第1レベルのDC成分データで構成される各ブロックについて、前記ブロックオーバラップ処理を実行させ、
(i)第2回目の前記周波数変換手段の実行によって、前記第2回目のブロックオーバラップ処理手段で得られた前記第1レベルのDC成分データの集合に含まれる前記ブロックの数分だけ、周波数変換させる
ことを特徴とする画像符号化装置。 - 前記入力手段は、符号化対象の画像データの中の、前記マクロブロックを複数個内包するタイルで示される領域の画像データを単位に入力することを特徴とする請求項1に記載の画像符号化装置。
- 前記設定手段は、符号化対象の画像データの解像度が高いほど、前記ブロックオーバラップ処理手段の実行回数を多く設定することを特徴とする請求項1又は2に記載の画像符号化装置。
- 更に、
撮像手段と、
当該撮像手段で撮像して得られた画像の解像度を予め設定された解像度まで下げて、時系列な画像データとして撮影する動画像撮影手段と、
前記撮像手段による撮影した画像を静止画として撮影する静止画撮影手段とを備え、
前記設定手段は、前記動画像撮影手段による動画像撮影中に、前記静止画撮影手段による静止画が撮影された場合、撮影して得られた静止画の画像データについて、前記ブロックオーバラップ処理手段の実行回数を2に設定し、
前記制御手段は、前記設定手段による設定に従って前記周波数変換手段、ブロックオーバラップ処理手段、前記量子化手段、エントロピー符号化手段を実行し、得られた静止画の符号化データから、静止画撮影した時における動画像用の解像度のフレーム画像を生成する
ことを特徴とする請求項1又は2に記載の画像符号化装置。 - 更に、文書をページ単位に編集する編集手段と、
編集中のページに、画像を挿入する挿入手段とを備え、
前記設定手段は、前記ページのサイズよりも、挿入しようとする画像のサイズが大きい場合、前記挿入しようとする画像に対する前記ブロックオーバラップ処理手段の実行回数を2に設定することを特徴とする請求項1又は2に記載の画像符号化装置。 - 更に、文書をページ単位に編集する編集手段と、
編集中のページに、画像を挿入する挿入手段とを備え、
前記設定手段は、前記挿入手段によって画像を編集手段での編集ページに挿入する場合、前記ブロックオーバラップ処理手段の実行回数を2に設定することを特徴とする請求項1又は2に記載の画像符号化装置。 - 更に、前記エントロピー符号化手段で生成された前記タイルの符号化データとして、前記マクロブロックを単位に、前記第2レベルのDC成分データの符号化データ、前記第2レベルのAC成分データの符号化データ、前記第1レベルのAC成分データの順の空間順符号列に形成するか、
前記タイルの符号化データとして、各マクロブロックの前記第2レベルのDC成分データ、各マクロブロックの前記第2レベルのAC成分データ、各マクロブロックの前記第1レベルのAC成分データの順の解像度順符号列に形成する符号列形成手段と備え、
前記制御手段は、前記設定手段で設定された前記ブロックオーバラップ処理手段の実行回数が2回であるときには、前記符号列形成手段に対して前記解像度順符号列に生成する指示を行なうことを特徴とする請求項2に記載の画像符号化装置。 - 前記解像度順符号列は画像全体の同一解像度毎の符号化データをまとめた形式のデータであることを特徴とする請求項7に記載の画像符号化装置。
- 複数の画素で構成される領域をブロック、当該ブロックを複数個内包する領域をマクロブロックと定義したとき、当該マクロブロックを複数個内包する画像データを入力し、前記ブロックを最小単位として処理することでマクロブロックの符号化データを生成し、各マクロブロックの符号化データを予め設定された順に並べることで前記画像データの符号化データを生成する画像符号化装置の制御方法であって、
前記マクロブロックを複数個内包する画像データを入力する入力工程と、
前記ブロックを単位に周波数変換し、1つのブロックにつき1つのDC成分データと複数のAC成分データとを得る周波数変換工程と、
隣接する前記ブロックの境界のデータの不連続性の発生を抑制するため、前記境界を跨ぐ領域内のデータをフィルタ処理するブロックオーバラップ処理工程と、
符号化対象の前記画像データの解像度に基づき、前記ブロックオーバラップ処理工程の実行回数として、0、1、2回のいずれか1つを設定する設定工程と、
前記周波数変換工程で得られた各成分データを量子化する量子化工程と、
該量子化工程による量子化後の各成分データをエントロピー符号化するエントロピー符号化工程と、
前記周波数変換工程を2回実行し、前記設定工程による設定された回数だけ前記ブロックオーバラップ処理工程を実行する制御工程とを備え、
前記制御工程は、
前記設定工程によって設定された前記実行回数が0である場合:
(a)第1回目の前記周波数変換工程の実行によって、前記ブロックを複数個内包するマクロブロック内の各ブロックそれぞれに対して周波数変換を行なわせることで複数の第1レベルのDC成分データと、複数の第1レベルのAC成分データを算出させ、
(b)第2回目の前記周波数変換工程の実行によって、前記複数の第1レベルのDC成分データを前記ブロックとして、1つの第2レベルのDC成分データと、複数の第2レベルのAC成分データを算出させ、
前記(a),(b)の処理を前記マクロブロックを複数個内包する前記画像データについて実行させ、
前記設定工程によって設定された前記実行回数が1である場合:
(c)前記ブロックオーバラップ処理工程の実行によって、前記ブロックを複数個内包するマクロブロック内の各ブロックについて前記ブロックオーバラップ処理を実行させ、
(d)第1回目の前記周波数変換工程の実行によって、前記ブロックオーバラップ処理工程で処理済みのマクロブロック内の各ブロックそれぞれに対して周波数変換を行なわせることで複数の第1レベルのDC成分データと、複数の第1レベルのAC成分データを算出させ、
(e)第2回目の前記周波数変換工程の実行によって、前記複数の第1レベルのDC成分データを周波数変換対象として設定し、1つの第2レベルのDC成分データと、複数の第2レベルのAC成分データを算出させ、
前記(c)乃至(d)の処理を前記マクロブロックを複数個内包する前記画像データについて実行させ、
前記設定工程によって設定された前記実行回数が2である場合:
(f)第1回目の前記ブロックオーバラップ処理工程の実行によって、前記ブロックを複数個内包するマクロブロック内の各ブロックについて前記ブロックオーバラップ処理を実行させ、
(g)第1回目の前記周波数変換工程の実行によって、前記第1回目のブロックオーバラップ処理工程で処理済みのマクロブロック内の各ブロックそれぞれに対して周波数変換を行なわせることで複数の第1レベルのDC成分データと、複数の第1レベルのAC成分データを算出させ、
(h)第2回目の前記ブロックオーバラップ処理工程の実行によって、前記第1回目の前記周波数変換工程の実行によって得られた、前記マクロブロックを複数個内包する前記画像データの、複数の第1レベルのDC成分データで構成される各ブロックについて、前記ブロックオーバラップ処理を実行させ、
(i)第2回目の前記周波数変換工程の実行によって、前記第2回目のブロックオーバラップ処理工程で得られた前記第1レベルのDC成分データの集合に含まれる前記ブロックの数分だけ、周波数変換させる
ことを特徴とする画像符号化装置の制御方法。 - コンピュータに読込ませ実行させることで、前記コンピュータを、請求項1乃至8のいずれか1項に記載の画像符号化装置として機能させることを特徴とするコンピュータプログラム。
- 請求項10に記載のコンピュータプログラムを格納したことを特徴とするコンピュータ可読記憶媒体。
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