JP2011023922A - 画像符号化装置およびそのプログラム - Google Patents
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Abstract
【解決手段】本発明にかかる画像符号化装置は、空間領域の画像データを周波数領域に変換する変換手段と、複数の係数群を、複数のグループに分類するグルーピング手段と、複数のグループそれぞれに分類された係数群の数と、複数のグループが分類する係数群の値とに基づいて、複数の係数群それぞれに含まれる複数の係数を量子化するために用いられる量子化係数を算出する量子化係数算出手段と、算出された量子化係数を用いて、変換により得られた複数の係数群それぞれに含まれる複数の係数それぞれを量子化する量子化手段と、量子化された複数の係数群に含まれる複数の係数を符号化して符号を生成する符号化手段とを有する。
【選択図】図5
Description
本実施形態を説明するまえに、その理解を助けるために、本実施形態がなされるに至った経緯を説明する。
なお、本実施形態は、専用のハードウェアまたはソフトウェアによっても、汎用のハードウェアまたはソフトウェアの組み合わせによっても実現されうるが、以下、説明の明確化と具体化のために、特記なき限り、本実施形態が、汎用的なコンピュータ上で、そのハードウェア資源を具体的に利用して実行される専用のソフトウェアにより実現される場合を具体例とする。
図1は、本実施形態の実現に用いられる画像圧縮装置1のハードウェア構成を例示する図である。
図1に示すように、画像処理装置1は、CPU100、DSP(Digital Signal Processor)102およびメモリ104などから構成される本体10、表示装置、マウスおよびメモリカード受け入れ装置(図示せず)などを含む入出力装置106、ネットワークを介して他の画像処理装置1と通信を行う通信装置108、CD装置、HD装置およびDVD装置などであって、記憶媒体112に対してデータの書き込みおよび読み出しを行う記憶装置110から構成される。
つまり、画像処理装置1は、信号処理が可能な一般的なコンピュータとしての構成部分を有している。
図2は、一般的な画像圧縮符号化プログラム12の構成を示す図である。
図2に示すように、画像圧縮符号化プログラム12は、DCT(Discrete Cosine Transfer)部120、量子化部124、ハフマン符号化部126および特徴量計算部128から構成される。
なお、以下、各図において、実質的に同じ構成部分には、同じ符号が付される。
画像圧縮符号化プログラム12は、これらの構成部分により、通信装置108(図1)などを介して外部から入力される空間領域の画像データを、周波数領域の係数に変換し、量子化し、さらに可変長符号化して圧縮し、符号として、通信装置108などを介して出力する。
なお、DCT部120は、画像データが複数の色データ(RGBなど)から構成されるときには、色データごとにDCT処理を行う。
DCT部120は、DCT処理により、画素ブロックそれぞれから得られた8×8構成の周波数領域のDCT係数を含むDCT係数群を、量子化部124および特徴量計算部128に対して出力する。
特徴量計算部128は、作成したヒストグラムを用いて、DCT係数の構成に対応した対応した8×8個構成の量子化係数Qを、画像圧縮符号化プログラム12による画像圧縮符号化の結果として得られる符号について所望の特性を得るために最適化して、量子化部124に対して出力する。
ハフマン符号化部126は、量子化部124から入力された量子化されたDCT係数群を可変長符号化し、符号として出力する。
上述したように、画像圧縮符号化プログラム12の特徴量計算部128は、全てのDCT係数の値からヒストグラムを作成する。
従って、ヒストグラムのダイナミックレンジを256とすると、DCT部120は、RGB構成のカラー画像データに含まれる画素ブロックから得られた1つのDCT係数群に含まれる全てのDCT係数(エントリ)を、特徴量計算部128に対して出力するために、49152個(=8×8個×3色×256)のエントリを有するメモリを必要とする。
さらに、画像圧縮符号化プログラム12を、ソフトウェアではなく、専用のハードウェアで構成しようとすると、上述した理由により、49152個のレジスタを必要とし、画像圧縮符号化プログラム12の機能をハードウェアにより実現しようとすると、レジスタの多さが、ハードウェア規模を大きくする原因となる。
本実施形態は、一般的な画像圧縮符号化プログラム12の上述のような改良すべき点をなくすために、例えば、上述のように、RGB構成のカラー画像データからDCT係数のヒストグラムを、複数個ずつ1つのヒストグラムに統合し、ヒストグラムの数を減らす。
このヒストグラムの数の減少により、処理に必要とされるメモリ量を減らし、ハードウェア化の際のハードウェア量が減る。
統合により削減されたヒストグラムが示す値は、それが必要とされるときには、統合後のヒストグラムを補間することにより得られる。
また、処理のために記憶すべきDCT係数の数を減らしたり、DCT係数の値を小さくしたりすると、DCT係数を記憶するためのメモリ量が減る。
図3は、本実施形態によるヒストグラムの統合およびメモリのエントリ数の削減を説明する図である。
(1)例えば、いくつかの画素ブロックから得られたDCT係数群が同一になったり、あるいは、近似したりして、これらのDCT係数群に含まれるDCT係数が、同じ値の量子化係数Qを用いて量子化されることがある(図3(1)を参照)。
このように、同じ値の量子化係数Qを用いて量子化されるべき複数のDCT係数群に含まれるDCT係数は、1つの統合されたヒストグラムで計数されても、特徴量計算部128が生成する量子化係数Qの内容に与える影響はごく少ないので、これらのヒストグラムは統合されるべきである。
この性質を利用すると、対角成分を挟んで対象な位置にある2つのDCT係数の一方のみをバッファリングし、他方を同じ値であると補間することにより、メモリのエントリ数を減らすことができる(図3(2)を参照)。
また、統計的に、特定の位置のDCT係数の値が近似する頻度が高いことがあり、統計的に値が近似する2つのDCT係数の一方のみをバッファリングし、他方を同じ値であると補間することにより、メモリのエントリ数を減らすこともできる。
スケーリングファクタは、通常、1/50ごとに離散的に決められるので、この場合、例えば、初期値が100の量子化係数Qの値は、2刻みで変化する(図3(3))。
従って、この場合には、例えば、DCT係数の値が0および1のいずれの場合でも、量子化係数2で除算した値は0となり、DCT係数の値が0と1との出現頻度を区別して計数する必要がないので、ヒストグラムを統合することができる。
また、8×8構成の量子化係数それぞれに対して、同様の処理が行われる。
例えば、初期値が101の別の量子化係数の値は、2.02ずつ変化する。
量子化係数は、整数値なので、小数点以下を四捨五入(または、切り捨て)すると、2,4,6,・・・,48,51,53,・・・と変化し、途中、初期値が100の量子化係数と異なる値で変化する。
しかし、量子化係数の初期値100の場合と同様に、量子化係数の値としてとらない整数値が存在するので、量子化係数の初期値が101の場合においても、ヒストグラムを統合することができる。
このように、量子化係数Qの初期値およびスケーリングファクタの変化の刻みに応じた値でDCT係数を除算すると、ヒストグラムを統合することができ、メモリのエントリのビット数を少なくすることができるので、処理に必要とされるメモリ量が減る。
以下、第1の画像圧縮符号化プログラム14を説明する。
図4は、第1の画像圧縮符号化プログラム14の構成を示す図である。
図4に示すように、画像圧縮符号化プログラム14は、圧縮処理部140、特徴量統合部142、特徴量計数部144および特徴量補間部146から構成される。
画像圧縮符号化プログラム14は、これらの構成部分により、DCT係数群に含まれるDCT係数の値の範囲を示す数値(ダイナミックレンジ)の値と、閾値との比較結果に応じて量子化係数Qを調節して、画像の圧縮符号化を行う。
画像圧縮符号化プログラム14において、圧縮処理部140は、例えば、JPEG方式により画像データを圧縮符号化する。
さらに、特徴量統合部142は、それぞれ、予め決められた範囲の値をとる特徴量を分類する複数のグループに、特徴量それぞれをグルーピングし、特徴量計数部144に対して出力する。
あるいは、特徴量統合部142は、例えば、量子化係数Qの調整に用いられる閾値に応じて、同じ量子化係数Qを生じさせるダイナミックレンジを示す画素ブロックあるいはDCT係数群が同じグループに含まれるようにグルーピングを行う。
特徴量計数部144は、複数のグループに分けられた特徴量の数を計数し、これらの数を示すヒストグラムを生成し、計数結果を特徴量補間部146に対して出力する。
特徴量補間部146は、特徴量計数部144から入力されたヒストグラム、または、補間されたヒストグラムを、圧縮処理部140に対して出力する。
特徴量計数部144からヒストグラムを受けた圧縮処理部140は、受けたヒストグラムが示す特徴量の数の分布(頻度分布)に基づいて、量子化係数Qを調節し、量子化処理に用いて予測符号化を行う。
量子化係数Qの調整は、ヒストグラムが示す特徴量の数が量子化係数Qの値以上、つまり、量子化値が0以外の値(非ゼロ値)であるDCT係数の個数と、JPEGの符号量とに相関があるという一般的な性質に基づいて行われる。
具体的には、例えば、圧縮処理部140は、上述の一般的性質に基づいて、予め定められた所望の符号量に対応する非ゼロのDCT係数の個数を求め、非ゼロのDCT係数の個数が求めた個数となるように、量子化係数Qを調節する。
以下、第2の画像圧縮符号化プログラム14の全体的動作を説明する。
画像圧縮符号化プログラム14において、圧縮処理部140は、画像データを圧縮符号化する。
特徴量統合部142は、DCT係数群それぞれから、DCT係数を特徴量とし、予め決められた範囲の値をとる特徴量を分類する複数のグループに、特徴量それぞれをグルーピングする。
特徴量計数部144は、複数のグループに分けられた特徴量の数を計数し、これらの数を示すヒストグラムを生成する。
圧縮処理部140は、受けたヒストグラムが示す特徴量の頻度分布に基づいて、量子化係数Qを調節し、量子化処理に用いて予測符号化を行う。
以下、第2の画像圧縮符号化プログラム16を説明する。
図5は、第2の画像圧縮符号化プログラム16の構成を示す図である。
図5に示すように、第2の画像圧縮符号化プログラム16は、DCT部120、量子化部124、ハフマン符号化部126(図2)、予備量子化部122、グルーピング部160、出現量頻度計算部162、スケーリングファクタ決定部164および符号化制御部166から構成される。
画像圧縮符号化プログラム16は、これらの構成部分により、画像データをDCT処理して得られた特徴量の出現頻度を用いて、量子化係数Qを最適化し、画像データを圧縮符号化する。
グルーピング部160は、図4に示した第1の画像圧縮符号化プログラム14の特徴量統合部142と同様に、DCT部120からから、複数の画素ブロックそれぞれから得られたDCT係数群を特徴量を受け取り、DCT係数のダイナミックレンジを、特徴量とする。
さらに、グルーピング部160は、それぞれ、予め決められた範囲の値をとる特徴量を分類する複数のグループに、特徴量それぞれをグルーピングし、出現量頻度計算部162に対して出力する。
スケーリングファクタ(SF)決定部164は、出現量頻度計算部162から入力されたヒストグラムを用いて、量子化係数Qを最適化するために用いられるスケーリングファクタSFを計算し、このスケーリングファクタを量子化係数Qの初期値に乗算して最適化された量子化係数SF×Qを、量子化部124に対して出力する。
また、予備量子化部122は、画像圧縮符号化プログラム16において予備的量子化が行われないときには、DCT部120から入力されたDCT係数群に含まれるDCT係数を素通しし、量子化部124に対して出力する。
量子化部124は、予備量子化部122から入力された量子化値を、スケーリングファクタ決定部164から入力され、スケーリングファクタが乗算された量子化係数Q'(例えば、Q'=Q初期値×SF=Qの初期値×n/50;n≧1)で量子化し、ハフマン符号化部126に対して出力する。
なお、予備量子化部122と量子化部124との両方でDCT係数量子化した場合と、量子化部124のみで量子化した場合では、計算誤差を除き、これらの量子化後の値(量子化値)は一致する。
例えば、スケーリングファクタSF=50/50、量子化係数Q'=100で、DCT係数を量子化するときに、予備量子化部122が、スケーリングファクタSF=1/50を乗算した量子化係数(つまり2)で量子化している場合は、量子化部124は、スケーリングファクタSF=25/50を乗算した量子化係数(つまり50)でさらに量子化する。
つまり、DCT係数は、予備量子化部122により量子化係数2で量子化され、量子化部124により量子化係数50でさらに量子化されるので、量子化部124のみにより量子化係数100で量子化される場合と、量子化後の値は一致する。
以下、スケーリングファクタ決定部164におけるスケーリングファクタの調整方法を説明する。
(1)非ゼロ係数の割合による調整:
DCT部120が出力するDCT係数群のDCT係数それぞれを、上記量子化符号Q'で量子化すると、Q'よりも小さい値のDCT係数の量子化値は0となり、これ以外の量子化値は0以外(非ゼロ)の値をとる。
スケーリングファクタ決定部164は、例えば、DCT部120が生成したDCT係数群のDCT係数の内、Q'以上の値のDCT係数の数を計数することにより、量子化後に非ゼロとなる量子化値の割合を、画像圧縮符号化プログラム16による圧縮符号化により得られた符号を復号して得られた画質に、充分によい品質を与えるようにスケーリングファクタSFの値を調整する。
例えば、図3において(3)の部分を参照して説明したように、例えば、画像圧縮符号化プログラム16のスケーリングファクタ決定部164において、スケーリングファクタSFが、10/50(=1/5)の間隔(刻み)で変更される場合に、量子化係数の初期値をQとすると、調整後の量子化係数Q'は、Q/5の間隔で変化することになる。
例えば、量子化係数の初期値Q=100であるときには、量子化値Q'の刻みは20なので、出現量頻度計算部162が、DCT係数全部の数から、値が0〜19の範囲のDCT係数の数のみを計数するだけでよい。
スケーリングファクタ決定部164は、出現量頻度計算部162による計数値を用いて、ヒストグラムの補間なしに、上述した非ゼロDCT係数の割合による量子化係数Q'の調整を行うことができる。
例えば、図3に(1)を付して説明したように、複数のDCT係数群において、複数のDCT係数群のDCT係数が近い値をとるときには、出現量頻度計算部162が、出現量頻度計算部162は、これらを同じDCT係数を含むと近似して計数を行い、スケーリングファクタ決定部164が、出現量頻度計算部162による計数値を用いてスケーリングファクタSFを計算することができる。
さらに、スケーリングファクタ決定部164が、出現量頻度計算部162によるこのような計数により得たDCT係数群それぞれのDCT係数を、平等に扱ってスケーリングファクタSFを算出しても、重み付けを行ってスケーリングファクタSFを算出してもよい。
つまり、例えば、図6の左側に示すように、出現量頻度計算部162が、各画素ブロックのDCT係数群に含まれるDCT係数の3つの値A,B,Cを1つの値として計数して得た値d(x)を、スケーリングファクタ決定部164は、計数により得られた値を、DCT係数の3つの値A,B,Cに振り分けるときに、A〜Cそれぞれに、d(x)/3ずつの計数値を等しく振り分けることができる。
図7(A)〜(D)は、図5に示した第2の画像圧縮符号化プログラム16の動作を説明する第1〜第4の図である。
なお、図7においては、符号化制御部166は省略されている。
JPEG符号化により画像データを圧縮符号化するときには、スケーリングファクタSF(量子化係数Q')は、1枚分の画像データに含まれる全ての画素ブロックの処理において共通に用いられる。
従って、符号化制御部166(図7(A)〜(D)において図示せず)は、図7(A)に示すように、画像圧縮符号化プログラム16の各構成部分を、2つの処理パスで画像データを圧縮符号化するように制御する。
まず、画像圧縮符号化プログラム16の第1の動作を説明する。
図7(A)に示すように、1パス目において、符号化制御部166は、DCT部120、グルーピング部160、出現量頻度計算部162およびスケーリングファクタ決定部164を制御して、1枚分の画像データ全部を処理させ、その1枚分の画像データの量子化に用いられるスケーリングファクタSF(量子化値Q')を算出させる。
次に、2パス目において、符号化制御部166は、DCT部120、量子化部124およびハフマン符号化部126を制御し、1パス目において算出されたスケーリングファクタSF(量子化値Q')を用いた画像圧縮処理を実行させる。
次に、画像圧縮符号化プログラム16の第2の動作を説明する。
まず、図7(B)に示すように、1パス目において、符号化制御部166は、DCT部120、量子化部124、ハフマン符号化部126、グルーピング部160、出現量頻度計算部162、ケーリングファクタ決定部164を制御して、1枚分の画像データ全部を処理させ、その1枚分の画像データの量子化に用いられるスケーリングファクタSF(量子化値Q')を算出し、JPEG符号を生成させる。
さらに、符号化制御部166は、1パス目で生成されたJPEG符号のデータ量を計測し(符号量推定)、予め決められた値の範囲内であるときには、DCT部120、量子化部124およびハフマン符号化部126を制御して、このJPEG符号の生成に用いられたスケーリングファクタSF(量子化値Q')を用いた圧縮符号化を行わせる。
さらに、符号化制御部166は、DCT部120、量子化部124および特徴量計算部128を制御して、1パス目で調整された生成されたスケーリングファクタSF(量子化値Q')を用いた圧縮符号化を行わせる。
次に、画像圧縮符号化プログラム16の第3の動作を説明する。
まず、図7(C)に示すように、1パス目において、符号化制御部166は、DCT部120、量子化部124、ハフマン符号化部126、グルーピング部160、出現量頻度計算部162、ケーリングファクタ決定部164を制御して、1枚分の画像データ分の全てのDCT係数群を生成して記憶し、これらのDCT係数群から、スケーリングファクタSF(量子化値Q')を算出する。
さらに、符号化制御部166は、記憶した1枚分の画像データから得られた全てのDCT係数群を圧縮符号化し、JPEG符号を生成させる。
次に、画像圧縮符号化プログラム16の第4の動作を説明する。
まず、図7(D)に示すように、1パス目において、符号化制御部166は、DCT部120、予備量子化部122、量子化部124、ハフマン符号化部126、グルーピング部160、出現量頻度計算部162、ケーリングファクタ決定部164を制御して、1枚分の画像データ分の全てのDCT係数群を生成し、予備量子化部122により予備的に量子化を行って記憶する。
一方、スケーリングファクタ決定部164は、生成されたこれらのDCT係数群から、スケーリングファクタSF(量子化値Q')を算出する。
さらに、符号化制御部166は、DCT部120、量子化部124およびハフマン符号化部126を制御して、予備量子化されて記憶された1枚分の画像データから得られた全てのDCT係数群を圧縮符号化し、JPEG符号を生成させる。
なお、例えば、上記図7(B)を参照して説明した動作においては、1パス目で得られたスケーリングファクタSF(量子係数Q')を用いても、符号化誤差により、2パス目で目的の範囲のデータ量のJPEG符号が得られるとは限らない。
このような場合を考慮し、上記図7(B)に示した動作において、2パス目で、再度、スケーリングファクタSF(量子係数Q')を算出してJPEG符号の生成に用いる変形が可能である。
あるいは、1回の1パス目の処理で予めスケーリングファクタSF(量子係数Q')の検討をつけ、2パス目の処理において圧縮符号化しても、目的の範囲のデータ量のJPEG符号が得られなかったときには、3パス目の処理をさらに行い、3パス目の処理において、スケーリングファクタSFの間隔(刻み)を大きくしたり、小さくしたりして圧縮符号化するようにしてもよい。
以下、第3の画像圧縮符号化プログラム18を説明する。
図8は、第3の画像圧縮符号化プログラム18の構成を示す図である。
図9(A)〜(C)は、図8に示した圧縮処理部140の処理を説明する図である。
図8に示すように、第3の画像圧縮符号化プログラム18は、ブロッキング部180、ダイナミックレンジ(DR)算出部182、閾値決定部184、減色化処理部186、予測符号化部188,グルーピング部160、出現量頻度計算部162、特徴量統合部142および符号化制御部170から構成される。
画像圧縮符号化プログラム18は、これらの構成部分により、画像データに含まれる画素ブロックそれぞれのダイナミックレンジを求め、ダイナミックが低い画素ブロックの色データ(RGBデータなど)の数を減らし、ダイナミックが高い画素ブロックの色データの数を減らさずに予測圧縮符号化を行う。
ブロッキング部180は、入力された画像データを、画素ブロックに分解し、DR算出部182および減色化処理部186に対して出力する。
DR算出部182は、DR算出部182から入力された画素ブロックそれぞれの画素値の範囲(ダイナミックレンジ)を計算し、グルーピング部160および減色化処理部186に対して出力する。
グルーピング部160は、図9(A)に示すように、DR算出部182から入力された予め決められた区間[a、b]、例えば、[0,255]個分の連続した画素ブロックそれぞれのダイナミックレンジの値を、例えば5つのグループに分類し、ヒストグラムを作成する。
出現量頻度計算部162は、図9(B)に示すように、各グループの代表値の間に、各グループの計数値が等分されると仮定し、あるいは、図9(C)に示すように、各グループの代表値の間に、連続的にダイナミックレンジの値が存在すると仮定して、ヒストグラムの代表値の間に存在するダイナミックレンジの値の出現頻度の補間を行う。
なお、図9(B)に示したように、に示すように、各グループの代表値の間に、各グループの計数値が等分されると仮定することは、画像データにおいて、近い位置にある画素ブロックに含まれる画素値は互いに近いという経験則から妥当であると考えられる。
具体的には、例えば、閾値決定部184は、予め定められたダイナミックレンジごとの画像ブロック数の分布に基づいて、予め定められた目標のブロック数に対応するダイナミックレンジを閾値とする。
減色化処理部186は、DR算出部182から入力されたダイナミックレンジと、閾値決定部184から入力された閾値とに基づいて、ブロッキング部180から入力された画像ブロックの減色処理を行う。
具体的には、例えば、減色化処理部186は、DR算出部182から入力されたダイナミックレンジが、閾値決定部184から入力された閾値未満のときは、画像ブロックの全画素値を、画素ブロック内の平均画素値で置換して、単色化する。
また、減色化処理部186は、例えば、ダイナミックレンジが、閾値以上のときは、画素ブロックの全画素値を、2色の値のうちのいずれかに置換して、2色化する。
2色化は、例えば、画像ブロック内の最大値と最小値の平均を閾値として、画像ブロック内の画素値を、閾値以上のグループと、閾値未満のグループの2つのグループとに分類して、各グループに属する画素値を、そのグループに属する画素値の平均値に置換する。
なお、ダイナミックレンジが閾値以上のときの画像ブロックの減色化処理は、3色以上であってもよい。
図10に示すように、画像圧縮符号化プログラム16においては、各画素ブロックのダイナミックレンジの推定値の誤差はほとんど2%以下となるので、出現量頻度計算部162による推定に基づき、閾値決定部184は、ほぼ正確な閾値を生成する。
以下、画像圧縮符号化プログラム18の全体的な動作を説明する。
符号化制御部170は、画像圧縮符号化プログラム18の各構成部分の処理動作を制御する。
ブロッキング部180は、入力された画像データを、画素ブロックに分解し、DR算出部182は、DR算出部182から入力された画素ブロックそれぞれの画素値の範囲(ダイナミックレンジ)を計算する。
グルーピング部160は、予め決められた区間[a、b]に含まれる画素ブロックそれぞれのダイナミックレンジの値のヒストグラムを作成する。
出現量頻度計算部162は、必要に応じて、ヒストグラムの代表値の間に存在するダイナミックレンジの値の出現頻度の補間を行う。
閾値決定部184は、出現量頻度計算部162が作成したヒストグラムを処理して、減色のための閾値を求める。
減色化処理部186は、画像ブロックと閾値との関係に応じて、画像ブロックの画素の減色を行う。
なお、画像圧縮符号化プログラム18は、従来よりも少ない回数で符号量制御を行うので、ハードウェア化に適している。
10・・・画像圧縮装置,
100・・・CPU,
102・・・画像圧縮装置,
104・・・メモリ,
106・・・入出力装置,
108・・・通信装置,
110・・・記憶装置,
112・・・記憶媒体,
12,14,16,18・・・画像圧縮符号化プログラム,
120・・・DCT部,
122・・・予備量子化部,
124・・・量子化部,
126・・・ハフマン符号化部,
128・・・特徴量計算部,
140・・・圧縮処理部,
142・・・特徴量統合部,
144・・・特徴量計数部,
146・・・特徴量補間部,
160・・・グルーピング部,
162・・・出現量頻度計算部,
164・・・スケーリングファクタ決定部,
166,170・・・符号化制御部,
180・・・ブロッキング部,
182・・・DR算出部,
184・・・閾値決定部,
186・・・減色化処理部,
188・・・予測符号化部,
Claims (12)
- 複数の画素から構成される空間領域の画像データを、それぞれ複数の画素を含む画素ブロックを単位として処理し、それぞれ複数の周波数領域の係数を含む複数の係数群に変換する変換手段と、
前記複数の係数群を、これらの係数群の値を分類する複数のグループに分類するグルーピング手段と、
前記複数のグループそれぞれに分類された前記係数群の数と、前記複数のグループが分類する係数群の値とに基づいて、前記複数の係数群それぞれに含まれる複数の係数を量子化するために用いられる量子化係数を算出する量子化係数算出手段と、
前記算出された量子化係数を用いて、前記変換により得られた複数の係数群それぞれに含まれる複数の係数それぞれを量子化する量子化手段と、
前記量子化された前記複数の係数群に含まれる複数の係数を符号化して符号を生成する符号化手段と
を有する画像符号化装置。 - 前記グルーピング手段による分類に用いられ、前記複数のグループが分類する係数群の値は、前記生成される符号の符号量と相関する
請求項1に記載の画像符号化装置。 - 前記グルーピング手段による分類に用いられ、前記複数のグループが分類する係数群の値は、前記複数の係数群に含まれる複数の係数の分布を示す数値である
請求項1または2に記載の画像符号化装置。 - 前記符号化手段は、予測符号化を行って符号を生成し、
前記グルーピング手段による分類に用いられ、前記複数のグループが分類する係数群の値は、前記画素ブロックに含まれる画素値の範囲、または、前記複数の係数群に含まれる複数の係数の範囲を示す数値である
請求項1または2に記載の画像符号化装置。 - 前記画像データには複数の色が含まれ、
前記画素ブロックに含まれる画素値の範囲、または、前記複数の画像データの複数の係数群に含まれる複数の係数の範囲を示す数値に基づいて、前記複数の色を示す色データを減らす処理を行うための基準を示す閾値を生成する閾値生成手段と、
前記変換手段が、前記複数の画素ブロックそれぞれから得た係数の範囲を示す数値と、前記閾値との関係に応じて、前記複数の画素ブロックそれぞれに含まれ、前記複数の色を示す色データを減らす処理を行う減色手段と
をさらに有し、
前記符号化手段は、前記減色手段により処理された画像データに対して、予測符号化を行う
請求項4に記載の画像符号化装置。 - 前記量子化された係数は、この係数が前記量子化係数よりも小さいときに予め決められた数値となり、
前記グルーピング手段による分類に用いられ、前記複数のグループが分類する係数群の値は、前記予め決められた数値となる量子化係数の数を、予め決められた範囲内とする値とされる
請求項1または2に記載の画像符号化装置。 - 前記量子化係数算出手段は、前記離散した量子化係数の値を算出し、
前記グルーピング手段は、前記離散した量子化係数により同じ値に量子化される前記係数群を、同じグループに分類する
請求項1または2に記載の画像符号化装置。 - 前記グルーピング手段は、前記複数の係数群を、これらの係数群の値の一部を分類する複数のグループに分類し、これらの係数群の値の一部以外を分類するグループに含まれる係数群の数を、これらの係数群の値の一部を分類するグループに含まれる係数群の数に基づいて補間する
請求項1〜7のいずれかに記載の画像符号化装置。 - 前記グルーピング手段は、前記複数の係数群を、前記係数群の値の一部を分類する複数のグループそれぞれに重み付けして、これらの係数群の値の一部以外を分類するグループに含まれる係数群の数を、重み付けされたこれらの係数群の値の一部を分類するグループに含まれる係数群の数に基づいて補間する
請求項8に記載の画像符号化装置。 - 前記時間/周波数領域変換手段は、離散的フーリエ変換により、前記画像データを、前記複数の係数群に変換する
請求項1〜9のいずれかに記載の画像符号化装置。 - 前記離散的フーリエ変換は、離散的コサイン変換である
請求項10に記載の画像符号化装置。 - 複数の画素から構成される空間領域の画像データを、それぞれ複数の画素を含む画素ブロックを単位として処理し、それぞれ複数の周波数領域の係数を含む複数の係数群に変換するステップと、
前記複数の係数群を、これらの係数群の値を分類する複数のグループに分類するステップと、
前記複数のグループそれぞれに分類された前記係数群の数と、前記複数のグループが分類する係数群の値とに基づいて、前記複数の係数群それぞれに含まれる複数の係数を量子化するために用いられる量子化係数を算出するステップと、
前記算出された量子化係数を用いて、前記変換により得られた複数の係数群それぞれに含まれる複数の係数それぞれを量子化するステップと、
前記量子化された前記複数の係数群に含まれる複数の係数を符号化して符号を生成する符号化ステップと
をコンピュータに実行させるプログラム。
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