JP2011061527A - Apparatus and method for conversion of image code, and image decoding apparatus and method - Google Patents
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Abstract
Description
この発明は、コードストリームの符号化方式を変換する画像符号変換装置および画像符号変換方法ならびに画像復号装置および画像復号方法に関するものである。 The present invention relates to an image code conversion device, an image code conversion method, an image decoding device, and an image decoding method for converting a coding method of a code stream.
従来、静止画像データを圧縮する符号化アルゴリズムの一例として、JPEG(Joint Photographic Experts Group)符号化方式が、現在インターネットやデジタルカメラを中心に広く普及している。一方で、さらなる性能改善、機能付加の要求を背景として、次期の静止画像符号化アルゴリズムとしてJPEG2000符号化方式が制定された。 Conventionally, as an example of an encoding algorithm for compressing still image data, a JPEG (Joint Photographic Experts Group) encoding method is currently widely used mainly on the Internet and digital cameras. On the other hand, the JPEG2000 encoding method was enacted as the next still image encoding algorithm against the background of further performance improvement and addition of functions.
JPEG2000符号化方式は、基本方式を規定したパート1、拡張方式を規定したパート2からなる。JPEG2000符号化では、いずれの方式も、画像をウェーブレット変換によりウェーブレット変換係数に変換し、変換係数の絶対値を自然2進数で表現したときのビットプレーンを上位プレーンから順にコンテクストモデリングを使った算術符号化によりエントロピ符号化する。これにより、JPEG2000符号化は優れた圧縮性能を有するだけでなく、符号化パラメータを組み合わせた設定によって再生時の表現方法を含めた従来のJPEG符号化にない様々な機能を提供する。
The JPEG2000 encoding system is composed of part 1 that defines the basic system and
例えば、JPEG2000符号化アルゴリズム(非特許文献1)では、入力画像を単一の画像のまま符号化処理する以外にも、入力画像をタイルと呼ばれる複数の矩形小ブロックに分割し、各タイルを独立に符号化処理してもよいことが規定されている。 For example, in the JPEG2000 encoding algorithm (Non-patent Document 1), the input image is divided into a plurality of rectangular small blocks called tiles, in addition to encoding the input image as a single image, and each tile is independent. It is specified that the encoding process may be performed.
このタイル分割処理の有利な点は、圧縮・伸長に用いられる符号化処理装置・復号処理装置のハードウェア規模を抑えるとともに、並列処理を容易にして動作速度の向上を図ることが可能な点である。このようなタイル分割処理による符号化方式(以下、タイル分割方式)が好適とされる用途は、例えば、スポーツの試合を生中継するために、映像をリアルタイムで符号化処理してストリーミング配信する場合が挙げられる。 The advantage of this tile division processing is that the hardware scale of the encoding / decoding processor used for compression / decompression can be reduced, and parallel processing can be facilitated to improve the operation speed. is there. The encoding method using such tile division processing (hereinafter referred to as tile division method) is preferably used when, for example, a video is encoded and streamed in real time in order to broadcast a sports game live. Is mentioned.
一方で、タイル分割処理が有利とならない点は、符号化レートを低くした場合、タイル分割処理を適用するとタイル境界における僅かな画質の差がタイル状の歪み(例えば不連続感)として知覚され、滑らかさが損なわれた画像になってしまう点である。このようなタイル分割処理が不適とされる用途では、特に画質を重視する用途ではタイル分割の使用を制限することでタイル状の歪みの発生を回避する。例えば、JPEG2000符号化を採用したデジタルシネマの業界標準規格のDCI(Digital Cinema Initiatives)規格では、タイル分割処理を禁止している。よって、DCI規格準拠のデジタルシネマ上映装置は、単一タイル処理による符号化方式(以下、単一タイル方式)に対応できればよいので、タイル分割方式で符号化されたコードストリームの復号再生に対応できるように構成されているとは限らない。このように、デジタルシネマでは、映画コンテンツデータをオフラインで符号化して一旦蓄積しておき、このあらかじめ符号化されたコンテンツデータを読み出しながら復号して劇場上映する形態をとるため、符号化処理のリアルタイム性は要求されない。 On the other hand, the point that tile division processing is not advantageous is that when the encoding rate is lowered, when applying tile division processing, a slight difference in image quality at the tile boundary is perceived as tile distortion (for example, discontinuity) This is the point that the smoothness is lost. In applications where such tile division processing is inappropriate, the use of tile division is restricted particularly in applications where image quality is important, thereby avoiding the occurrence of tile distortion. For example, in the DCI (Digital Cinema Initiatives) standard, which is an industry standard for digital cinema that employs JPEG2000 encoding, tile division processing is prohibited. Therefore, the digital cinema screening device compliant with the DCI standard only needs to be able to support a coding method based on single tile processing (hereinafter referred to as a single tile method), and therefore can support decoding and reproduction of a code stream encoded using the tile division method. It is not necessarily configured as such. As described above, in the digital cinema, movie content data is encoded and stored offline, and the pre-encoded content data is decoded while being read and displayed in theaters. Sex is not required.
従来のデジタルシネマの上映装置のような単一タイル方式で符号化したコードストリームの復号にのみ対応した復号処理装置では、タイル分割方式で符号化したコードストリームを復号することができないという課題がある。 A decoding processing device that only supports decoding of a code stream encoded by a single tile method, such as a conventional digital cinema screening device, has a problem that a code stream encoded by a tile division method cannot be decoded. .
そのため、単一タイル方式にのみ対応したデジタルシネマの上映装置を復号処理装置に使用して、劇場内においてパブリックビューイング形式で生中継の映像コンテンツをリアルタイムストリーミング上映する場合、タイル分割方式の符号化処理装置を使用して配信することができないという問題があった。 Therefore, when a digital cinema screening device that supports only a single tile format is used as a decoding processing device and live broadcast video content is to be streamed in real-time in a public viewing format in a theater, the tile division encoding is used. There has been a problem that distribution cannot be performed using a processing device.
また、単一タイル方式の復号処理装置にタイル分割方式の復号に対応させること、またはタイル分割方式の符号化処理装置に単一タイル方式の符号化に対応させることはコストの面で高くなってしまうとともに、一方、既存の復号処理装置および符号化処理装置を置き換えずに接続したまま継続的に活用することができないという問題があった。 Also, it is costly to make the decoding processing device of the single tile method compatible with decoding of the tile division method or to make the encoding processing device of the tile division method compatible with the encoding of the single tile method. On the other hand, there is a problem that the existing decoding processing device and the encoding processing device cannot be continuously used without being replaced without being replaced.
この発明は、以上のような問題点を解決するためになされたものであり、符号データ自体を加工することなく、タイル分割方式の符号化処理装置により符号化されたコードストリーム(第1のデータ列)を、第1のデータ列より少ないタイル分割数で分割された画像を符号化したコードストリーム(第2のデータ列)に変換する画像符号変換装置および画像符号変換方法を得ることを目的とする。 The present invention has been made to solve the above-described problems. A code stream (first data) encoded by a tile division type encoding processing apparatus without processing the encoded data itself. An object of the present invention is to obtain an image code conversion device and an image code conversion method for converting an image divided into a code stream (second data string) obtained by encoding an image divided by a smaller number of tile divisions than the first data string. To do.
また、この発明は、前記画像符号変換装置および画像符号変換方法を備え、タイル分割方式の符号化処理装置により符号化されたコードストリーム(第1のデータ列)を、第1のデータ列より少ないタイル分割数で分割された画像を符号化したコードストリーム(第2のデータ列)に変換し、この変換したコードストリームを復号する画像復号装置および画像復号方法を得ることを目的とする。 The present invention also includes the image code conversion apparatus and the image code conversion method, and includes fewer code streams (first data strings) encoded by the tile division type encoding processing apparatus than the first data strings. An object is to obtain an image decoding apparatus and an image decoding method for converting an image divided by the number of tile divisions into an encoded code stream (second data string) and decoding the converted code stream.
この発明に係る画像符号変換装置は、画像を分割した複数の分割画像を独立に符号化した符号データと付加データから構成される第1のデータ列の構造を解析する付加データ解析部と、前記付加データ解析部が解析した前記第1のデータ列の構造に基づいて、前記独立に符号化された複数の分割画像の符号データを、前記画像を第1のデータ列より少ない分割数の分割画像として符号化したときの符号データの並びに再配置する符号データ再配置部と、前記符号データ再配置部が再配置した符号データに付加する付加データを生成し、該再配置した符号データと生成した付加データから第2のデータ列を構成する付加データ更新部とを備えた。 The image code conversion apparatus according to the present invention includes an additional data analysis unit that analyzes a structure of a first data string composed of code data and additional data obtained by independently encoding a plurality of divided images obtained by dividing an image, Based on the structure of the first data sequence analyzed by the additional data analysis unit, the code data of the plurality of separately encoded images is divided into divided images having a smaller number of divisions than the first data sequence. Code data rearrangement section to be rearranged, and additional data to be added to the code data rearranged by the code data rearrangement section, the rearranged code data and generated And an additional data update unit that configures the second data string from the additional data.
また、この発明に係る画像復号装置は、第1のデータ列を変換して第2のデータ列を構成する画像符号変換装置を備え、この画像符号変換装置の付加データ更新部が構成した第2のデータ列の符号データを直交変換係数に復号する画像復号処理部と、この画像復号処理部が復号した直交変換係数をウェーブレット逆変換する逆直交変換部を備えた。 The image decoding apparatus according to the present invention further includes an image code conversion apparatus that converts the first data string to form a second data string, and the second data update unit of the image code conversion apparatus configures the second data string. An image decoding processing unit that decodes the code data of the data sequence into orthogonal transform coefficients, and an inverse orthogonal transform unit that performs inverse wavelet transform on the orthogonal transform coefficients decoded by the image decoding processing unit.
この発明に係る画像符号変換装置および画像符号変換方法によれば、タイル分割方式の符号化処理装置により符号化されたコードストリームを、単一タイル方式の復号処理装置が復号可能なコードストリームに変換することができる。 According to the image code conversion device and the image code conversion method according to the present invention, the code stream encoded by the tile division type encoding processing device is converted into a code stream that can be decoded by the single tile type decoding processing device. can do.
また、この発明に係る画像復号装置および画像復号方法によれば、前段に備えた画像符号変換装置および画像符号変換方法が、タイル分割方式の符号化処理装置により符号化されたコードストリームを、単一タイル方式の復号処理装置が復号可能なコードストリームに変換し、後段に備えた単一タイル方式の復号処理装置が、この変換されたコードストリームを復号し、復号した画像を得ることができる。 Further, according to the image decoding device and the image decoding method according to the present invention, the image code conversion device and the image code conversion method provided in the preceding stage are configured to convert the code stream encoded by the tile division type encoding processing device into a single code stream. The one-tile decoding device converts the code stream into a decodable code stream, and the single-tile decoding device provided in the subsequent stage can decode the converted code stream to obtain a decoded image.
このように、この発明に係る画像符号変換装置および画像符号変換方法によれば、単一タイル方式にのみ対応したデジタルシネマの上映装置を復号処理装置に使用して、劇場内においてパブリックビューイング形式で生中継の映像コンテンツをリアルタイムストリーミング上映する場合でも、この発明に係る画像符号変換装置を介して接続することで、既存のタイル分割方式の符号化処理装置をそのまま使用して配信することができるようになる。 As described above, according to the image code conversion device and the image code conversion method according to the present invention, a digital cinema screening device that supports only a single tile method is used as a decoding processing device, and a public viewing format is used in a theater. Even when a live video content is screened in real time, it can be distributed by using the existing tile division type encoding processing device as it is by connecting via the image code conversion device according to the present invention. It becomes like this.
また、単一タイル方式の復号処理装置にタイル分割方式の復号に対応させること、またはタイル分割方式の符号化処理装置に単一タイル方式の符号化に対応させることをしなくても、この発明に係る画像符号変換装置を介して接続することで、既存の復号処理装置および符号化処理装置を置き換えずに、継続的に活用することができるようになる。 Further, the present invention can be applied to a single tile decoding apparatus that does not support tile division decoding or a tile division encoding apparatus that does not support single tile encoding. By connecting through the image code conversion apparatus according to the above, it becomes possible to continuously utilize the existing decoding processing apparatus and encoding processing apparatus without replacing them.
また、この発明に係る画像符号変換装置および画像符号変換方法によれば、タイル分割方式の符号化処理装置により符号化されたコードストリームを、より少ないタイル分割数で構成されたタイル分割方式の復号処理装置が復号可能なコードストリームに変換することができる。 In addition, according to the image code conversion device and the image code conversion method according to the present invention, the code stream encoded by the tile division method encoding processing device is decoded by the tile division method configured with a smaller number of tile divisions. The processing apparatus can convert the code stream into a decodable code stream.
また、この発明に係る画像復号装置および画像復号方法によれば、前段に備えた画像符号変換装置および画像符号変換方法が、タイル分割方式の符号化処理装置により符号化されたコードストリームを、より少ないタイル分割数で構成されたタイル分割方式の復号処理装置が復号可能なコードストリームに変換し、後段に備えたタイル分割方式の復号処理装置が、この変換されたコードストリームを復号し、復号した画像を得ることができる。 Further, according to the image decoding device and the image decoding method according to the present invention, the image code conversion device and the image code conversion method provided in the preceding stage are configured so that the code stream encoded by the tile division type encoding processing device is more The tile division decoding processing device configured with a small number of tile divisions converts the code stream into a decodable code stream, and the tile division decoding processing device provided in the subsequent stage decodes and decodes the converted code stream. An image can be obtained.
この発明は、生中継などのリアルタイムストリーミングに適したタイル分割方式で画像を符号化する符号化処理装置とデジタルシネマの上映装置のように単一タイル方式のみに対応した復号処理装置の間に配置して、該符号化処理装置が符号化したタイル分割方式によるコードストリームを該復号処理装置で復号できる単一タイル方式と同じ構造のコードストリームに変換する画像符号変換装置および画像符号変換方法に関するものである。以下、この発明に係る画像符号変換装置および画像符号変換方法を各実施の形態に従って説明する。 The present invention is arranged between an encoding processing device that encodes an image by a tile division method suitable for real-time streaming such as live broadcast and a decoding processing device that supports only a single tile method such as a digital cinema screening device. Further, the present invention relates to an image code conversion device and an image code conversion method for converting a code stream based on a tile division method encoded by the encoding processing device into a code stream having the same structure as a single tile method that can be decoded by the decoding processing device. It is. Hereinafter, an image code conversion device and an image code conversion method according to the present invention will be described according to each embodiment.
実施の形態1.
以下に、この発明の実施の形態1に係る符号変換装置および画像符号変換方法について説明する。
Embodiment 1 FIG.
Hereinafter, the code conversion device and the image code conversion method according to the first embodiment of the present invention will be described.
以下の説明では、例えば、JPEG2000の符号化・復号処理手順を利用するため、まずJPEG2000の処理手順の概略を説明する。 In the following description, for example, in order to use the JPEG2000 encoding / decoding processing procedure, an outline of the JPEG2000 processing procedure will be described first.
図1は、JPEG2000の符号化処理装置10の一例を示すブロック図である。この図に基づいて基本的な符号化処理手順を説明する。
FIG. 1 is a block diagram illustrating an example of a JPEG 2000
タイル分割部101は、入力画像データを複数の矩形小ブロック(以下、タイルという)に分割する。以降の処理部では、タイル単位で独立して処理するものとする。ただし、タイル分割をせず画像全体を単一タイルとして処理することも可能である。 The tile dividing unit 101 divides input image data into a plurality of rectangular small blocks (hereinafter referred to as tiles). In subsequent processing units, processing is performed independently for each tile. However, it is also possible to process the entire image as a single tile without dividing the tile.
ウェーブレット変換部102は、タイル分割部101が分割した各タイルを2次元離散ウェーブレット変換(DWT;Discrete Wavelet Transform)し、LL成分(水平方向低周波成分、垂直方向低周波成分)、HL成分(水平方向高周波成分、垂直方向低周波成分)、LH成分(水平方向低周波成分、垂直方向高周波成分)、HH成分(水平方向高周波成分、垂直方向高周波成分)の4つのサブバンドに分割する。分解レベルが2以上の場合、各レベルのLL成分のみを2次元離散ウェーブレット変換し、4つのサブバンドに分解する処理を繰り返し行う。
The
量子化部103は、サブバンドに分解されたウェーブレット変換係数を、サブバンド毎に量子化する。ここで、ウェーブレット変換部102において可逆ウェーブレット変換を適用し、この量子化部103で量子化ステップを1に設定すると可逆圧縮(ロスレス圧縮)することが可能となり、このとき実質的に量子化処理は適用されないとみなせる。
The
エントロピ符号化部104は、量子化されたウェーブレット変換係数をエントロピ符号化処理する。このとき、エントロピ符号化部104は、量子化されたウェーブレット変換係数をさらにプレシンクト、コードブロックという単位に分割し、コードブロック単位毎にエントロピ符号化処理する。なお、プレシンクトとコードブロックは、縦横とも2のべき乗のサイズを持つ矩形小ブロックで、各プレシンクトには一つ以上のコードブロックが含まれる。
The
データフォーマット処理部105は、エントロピ符号化された符号データをプレシンクト(ウェーブレット変換係数の分割)、解像度、コンポーネント、レイヤー(ビット深さ方向の階層)単位にパケット化し、マーカと呼ばれる符号化に関するパラメータ情報を付加してコードストリームを構成する。このとき、コードストリーム中のパケットの配置順は、レイヤー、解像度、プレシンクト、コンポーネントの各要素から優先順位をタイル毎に決めることができ、再生時の表現方法を定義するこれら要素の優先順序の組合せをプログレッションオーダーと呼ぶ。以下、例えば、解像度R、レイヤーL、コンポーネントC、プレシンクトPを優先順序としてパケット化するプログレッションオーダーをRLCPと表す。
The data
図2は、JPEG2000のコードストリーム構造の一例を示す説明図である。コードストリーム全体の先頭には符号化画像全般に関する情報を含むメインヘッダが付加される。パケット化されたタイルのコードデータ(タイルストリームデータ)はタイルパートにまとめられ、各タイルパートの先頭にはタイルパートヘッダが付加される。また、コードストリーム全体の末尾には、末尾を示す終了マーカが付加される。 FIG. 2 is an explanatory diagram showing an example of a JPEG2000 code stream structure. A main header including information related to the entire encoded image is added to the head of the entire code stream. The packetized tile code data (tile stream data) is collected into tile parts, and a tile part header is added to the head of each tile part. An end marker indicating the end is added to the end of the entire code stream.
図3は、JPEG2000の復号処理装置20の一例を示すブロック図である。この図に基づいて基本的な復号処理手順を説明する。復号処理は、図1の符号化ブロック図に示されたブロックの各処理を逆順に復元することで、コードストリームから再生画像を得るものである。 FIG. 3 is a block diagram illustrating an example of a JPEG 2000 decoding processing apparatus 20. A basic decoding process procedure will be described with reference to FIG. In the decoding process, a reproduction image is obtained from the code stream by restoring each process of the blocks shown in the coding block diagram of FIG. 1 in reverse order.
データフォーマット処理部201は、コードストリームからヘッダを解析し、符号データを抽出する。エントロピ復号部202は、抽出された符号データをウェーブレット変換係数にエントロピ復号する。逆量子化部203は、エントロピ復号されたウェーブレット変換係数を逆量子化する。ウェーブレット逆変換部204は、逆量子化されたウェーブレット変換係数を2次元離散ウェーブレット逆変換(IDWT;Inverse Discrete Wavelet Transform)する。タイル結合部205は、ウェーブレット逆変換された各タイルの画像を一つの画像に結合する。
The data
ここで、符号化処理装置が可逆ウェーブレット変換を適用し、かつ量子化ステップ1の量子化した可逆圧縮のコードストリームを生成しているのであれば、復号処理装置が逆量子化部203で量子化ステップを1に設定し、ウェーブレット逆変換部204において可逆ウェーブレット逆変換を適用することで可逆復号することができる。なお、量子化ステップ1のとき、実質的に逆量子化処理は適用されないとみなせる。
Here, if the encoding processing device applies the lossless wavelet transform and generates the quantized lossless compression code stream of the quantization step 1, the decoding processing device performs quantization in the
なお、図1のJPEG2000の符号化処理装置10および図3のJPEG2000の復号処理装置20は、タイル分割方式の符号化処理装置および復号処理装置として図示して説明したが、単一タイル方式しか扱わない符号化処理装置および復号処理装置であれば、図1の符号化処理装置10のタイル分割部101および図2の復号処理装置20のタイル結合部205を実装しない装置構成(図示せず)をとることもできる。
The JPEG 2000
この発明の実施の形態1に係る画像符号変換装置および画像符号変換方法に入力される変換対象となるコードストリームの生成について説明する。この変換対象のコードストリームは、タイル分割方式で画像を符号化する符号化処理装置に対して、次の符号化パラメータを設定することで符号化し生成する。 Generation of a code stream to be converted that is input to the image code conversion apparatus and the image code conversion method according to Embodiment 1 of the present invention will be described. This code stream to be converted is encoded and generated by setting the following encoding parameter for an encoding processing apparatus that encodes an image by the tile division method.
[タイル分割方式の符号化パラメータ設定例]
・原画像サイズ:2(n+2)×2(m+2)
・画像領域のオフセット:(0,0)
・タイルのオフセット:(0,0)
・タイルサイズ:2(n+1)×2(m+1)
・ウェーブレット変換分解レベル:1
・量子化ステップ:1
・プレシンクトサイズ:設定なし(最大サイズ)
・プログレッションオーダー:RLCP
[Example of coding parameter setting for tile division method]
・ Original image size: 2 (n + 2) × 2 (m + 2)
-Image area offset: (0, 0)
・ Tile offset: (0,0)
・ Tile size: 2 (n + 1) x2 (m + 1)
・ Wavelet transform decomposition level: 1
・ Quantization step: 1
-Precinct size: No setting (maximum size)
・ Progression order: RLCP
まず、図4は、この発明の実施の形態1に係るタイル分割方式の符号化処理装置のタイル分割部がタイル分割した画像の一例を示す説明図である。ここでは、先に説明した符号化パラメータ設定の下で、タイル分割部101は、入力された縦横のサイズ2(n+2)×2(m+2)の原画像をオフセット(0,0)、タイルサイズ2(n+1)×2(m+1)のタイル画像T0からT3に4分割する。ここで、オフセットとは、画像データの各画素位置を示す座標系の原点(0,0)に対し、実際の画像データの配置が開始される位置、あるいはタイルの分割が開始される位置を表す。この例では、画像領域、タイル分割ともに原点(0,0)から始まっているものとする。
First, FIG. 4 is an explanatory diagram showing an example of an image that is tile-divided by the tile dividing unit of the tile-division coding processing apparatus according to Embodiment 1 of the present invention. Here, under the encoding parameter setting described above, the tile dividing unit 101 offsets the input original image of
次に、図5は、この発明の実施の形態1に係るタイル分割方式の符号化処理装置のウェーブレット変換部がウェーブレット変換したウェーブレット変換係数の一例を示す説明図である。ウェーブレット変換部102は、タイル分割された画像を分解レベル1のウェーブレット変換処理し、LL成分、HL成分、LH成分、HH成分の4つのサブバンドに分割する。このとき、各サブバンドのサイズは2n×2mとなる。ここでは、タイル画像Tkの4つのサブバンドであるLL成分、HL成分、LH成分、HH成分をLLk、HLk、LHk、HHkと表す(k=0〜3)。
Next, FIG. 5 is an explanatory diagram showing an example of a wavelet transform coefficient that has been wavelet transformed by the wavelet transform unit of the tile division type encoding processing apparatus according to Embodiment 1 of the present invention. The
量子化部103は、量子化ステップが1なので、ここでは実質的に量子化処理は省略される。なお、量子化ステップサイズの設定によっては、その値が1でないこともありうる。
Since the
図6は、この発明の実施の形態1に係るタイル分割方式の符号化処理装置のエントロピ符号部が符号化した符号データの取り出し順の一例を示す説明図である。ここでは、各タイル画像において、サブバンドのLL成分および他の3つのサブバンドHL成分、LH成分、HH成分を単位とした取り出し順を示している。エントロピ符号部104は、プレシンクトサイズを最大サイズ(サブバンドと同じサイズ)に設定したため、各サブバンドのウェーブレット変換係数を番号付けした単位で符号化する。
FIG. 6 is an explanatory diagram showing an example of the extraction order of the code data encoded by the entropy encoding unit of the tile division type encoding processing apparatus according to Embodiment 1 of the present invention. Here, in each tile image, the extraction order is shown in units of the LL component of the subband and the other three subbands HL component, LH component, and HH component. Since the
図7は、この発明の実施の形態1に係るタイル分割方式の符号化処理装置のデータフォーマット処理部が出力するコードストリームの一例を示す構成図である。データフォーマット処理部105は、図6の番号付けされた順番に、符号化された符号データを取り出してプレシンクト毎にプログレッションオーダーRLCPに従ってパケットとして並べるとともに、メインヘッダ、タイルパートヘッダおよび終了マーカを付加した構造のコードストリームを出力する。なお、図7では、図6に同一番号を付したHL成分、LH成分、HH成分の符号データを一つにまとめて示している。ここでは、HL成分、LH成分、HH成分の順に示しているが、あらかじめ規定された順序であれば、この順に限るものではない。
FIG. 7 is a block diagram showing an example of a code stream output by the data format processing unit of the tile division type encoding processing apparatus according to Embodiment 1 of the present invention. The data
この発明の実施の形態1に係る画像符号変換装置および画像符号変換方法が出力する変換後のコードストリームについて説明する。ここでは、先に説明したタイル分割方式の符号化処理装置の符号化パラメータ設定と同様に、変換後のコードストリームを復号する単一タイル方式の復号処理装置が復号可能なコードストリームを生成する単一タイル方式の符号化処理装置への符号化パラメータ設定という観点から説明する。 The converted code stream output by the image code conversion apparatus and the image code conversion method according to Embodiment 1 of the present invention will be described. Here, similarly to the encoding parameter setting of the encoding processing device of the tile division method described above, a single tile decoding device that decodes the converted code stream generates a code stream that can be decoded. This will be described from the viewpoint of setting the encoding parameter for the one-tile encoding processing apparatus.
[単一タイル方式の符号化パラメータ設定例]
・原画像サイズ:2(n+2)×2(m+2)
・画像領域のオフセット:(0,0)
・タイルのオフセット:(0,0)
・ウェーブレット変換分解レベル:1
・量子化ステップ:1
・プレシンクトサイズ:2n×2m(LL成分)、2(n+1)×2(m+1)(LL成分以外)
・プログレッションオーダー:RLCP
[Single tile encoding parameter setting example]
・ Original image size: 2 (n + 2) × 2 (m + 2)
-Image area offset: (0, 0)
・ Tile offset: (0,0)
・ Wavelet transform decomposition level: 1
・ Quantization step: 1
Precinct size: 2 n × 2 m (LL component), 2 (n + 1) × 2 (m + 1) (other than LL component)
・ Progression order: RLCP
まず、図8は、この発明の実施の形態1に係る単一タイル方式の符号化処理装置のウェーブレット変換部がウェーブレット変換したウェーブレット変換係数の一例を示す説明図である。ウェーブレット変換部102は、縦横のサイズが2(n+2)×2(m+2)である原画像をタイル分割せずに分解レベル1のウェーブレット変換処理を適用しLL成分、HL成分、LH成分、HH成分の4つのサブバンドに分割する。このウェーブレット変換処理によって、各サブバンドのサイズは2(n+1)×2(m+1)となる。
First, FIG. 8 is an explanatory diagram showing an example of a wavelet transform coefficient that has been wavelet transformed by the wavelet transform unit of the single tile coding processing apparatus according to the first embodiment of the present invention. The
量子化部103は、量子化ステップが1なので、ここでは実質的に量子化処理は省略される。なお、量子化ステップサイズの設定によっては、その値が1でないこともありうる。
Since the
次に、図9は、この発明の実施の形態1に係る単一タイル方式の符号化処理装置のエントロピ符号部が符号化した符号データの取り出し順の一例を示す説明図である。ここでは、各サブバンドにおいて、プレシンクトを単位とした取り出し順を示している。エントロピ符号部104は、プレシンクトサイズをLL成分が2n×2m、LL成分以外が2(n+1)×2(m+1)にしたため、各サブバンドのプレシンクトのウェーブレット変換係数を番号付けした単位で符号化する。
Next, FIG. 9 is an explanatory diagram showing an example of the extraction order of code data encoded by the entropy encoding unit of the single tile encoding processing apparatus according to Embodiment 1 of the present invention. Here, in each subband, the extraction order in units of precincts is shown. The
図10は、この発明の実施の形態1に係る単一タイル方式の符号化処理装置のデータフォーマット処理部が出力するコードストリームの一例を示す構成図である。データフォーマット処理部105は、図9の番号付けされた順番に、符号化された符号データを取り出してプレシンクト毎にプログレッションオーダーRLCPに従ってパケットとして並べるとともに、メインヘッダ、タイルパートヘッダおよび終了マーカを付加した構造のコードストリームを出力する。なお、図10では、図9に同一番号を付したHL成分、LH成分、HH成分の符号データを一つにまとめて示している。ここでは、HL成分、LH成分、HH成分の順に示しているが、あらかじめ規定された順序であれば、この順に限るものではない。
FIG. 10 is a block diagram showing an example of a code stream output by the data format processing unit of the single tile encoding processing apparatus according to Embodiment 1 of the present invention. The data
ここに示した符号化パラメータを設定して符号化された上述の図10に示した構成のコードストリームは、デジタルシネマの上映装置のような単一タイル方式の復号処理装置で復号できるものとなる。 The code stream having the configuration shown in FIG. 10 encoded by setting the encoding parameters shown here can be decoded by a single tile decoding processing apparatus such as a digital cinema screening apparatus. .
このように、この発明の実施の形態1に係る符号変換装置は、タイル分割方式の符号化パラメータを設定して符号化する符号化処理装置の図7に示されるコードストリームを単一タイル方式の符号化パラメータを設定して復号する復号処理装置の図10に示されるコードストリームに変換するものである。以下、この符号変換装置のコードストリームに変換処理について、詳しく説明する。 As described above, the code conversion apparatus according to Embodiment 1 of the present invention converts the code stream shown in FIG. 7 of the encoding processing apparatus that performs encoding by setting the encoding parameter of the tile division method to the single tile method. The decoding is performed by setting a coding parameter and converting the code stream shown in FIG. Hereinafter, the conversion process into the code stream of the code conversion apparatus will be described in detail.
タイル分割方式におけるプログレッションオーダーRLCPの2×2タイルコードストリームは、図7のコードストリーム構造、図6のプレシンクト分割された符号データの配置に示すように、各タイルパートヘッダに続いてLL成分、LL以外の成分の符号データパケットが、左上、右上、左下、右下の順序でタイル毎に続く構成となっている。 The 2 × 2 tile code stream of the progression order RLCP in the tile division method includes an LL component, LL, following each tile part header, as shown in the code stream structure of FIG. 7 and the arrangement of precinct divided code data of FIG. Code data packets of components other than are configured to continue for each tile in the order of upper left, upper right, lower left, and lower right.
一方、単一タイル方式におけるプログレッションオーダーRLCPの単一タイルコードストリームは、図10のコードストリーム構造、図9のプレシンクト分割された符号データの配置に示すように、単一のタイルパートヘッダに続いて左上、右上、左下、右下領域の各LL成分、左上領域のLL以外の成分、右上領域のLL以外の成分、左下領域のLL以外の成分、右下領域のLL以外の成分という順序の符号データパケットで構成される。 On the other hand, the single tile code stream of the progression order RLCP in the single tile system follows the single tile part header as shown in the code stream structure of FIG. 10 and the arrangement of the precinct divided code data of FIG. Signs in the order of LL components in the upper left, upper right, lower left, and lower right regions, components other than LL in the upper left region, components other than LL in the upper right region, components other than LL in the lower left region, and components other than LL in the lower right region Consists of data packets.
図11は、この発明の実施の形態1に係る画像符号変換装置の一例を示すブロック構成図である。また、図12は、この発明の実施の形態1に係る画像符号変換装置の処理手順の一例を示すフローチャート図である。このブロック構成図の処理部とフローチャート図の処理動作を対応付けて説明する。 FIG. 11 is a block configuration diagram showing an example of an image code conversion apparatus according to Embodiment 1 of the present invention. FIG. 12 is a flowchart showing an example of the processing procedure of the image code conversion apparatus according to Embodiment 1 of the present invention. The processing unit in the block configuration diagram and the processing operation in the flowchart will be described in association with each other.
最初に、画像符号変換装置300の付加データ解析部301は、入力されるタイル分割方式のコードストリームの付加データに含まれるヘッダ情報を解析する(ステップS401)。次に、符号データ再配置部302は、ヘッダ情報の解析結果に基づいて、図10のコードストリーム構造に当てはめて分解した符号データを単一タイル方式に対応した順序に並べ替える(ステップS402)。付加データ更新部303は、単一タイル方式に対応した順序に並べ替えられた符号データに、単一タイル方式に対応した付加データを生成して付加することで単一タイル方式のコードストリームに更新する(ステップS403)。
First, the additional
すなわち、この発明の実施の形態1に係る画像符号変換装置300は、付加データ解析部301が、画像を分割した複数の分割画像を独立に符号化した符号データとヘッダを含む付加データから構成されるタイル分割方式のコードストリーム(第1のデータ列)の構造を解析し、符号データ再配置部302が、付加データ解析部301が解析したタイル分割方式のコードストリーム(第1のデータ列)の構造に基づいて、独立に符号化された複数の分割画像の符号データを、画像を単一画像として符号化したときの符号データの並びに再配置し、付加データ更新部303が、符号データ再配置部が再配置した符号データに付加する付加データを生成し、該再配置した符号データと生成した付加データから、画像を単一画像として符号化したときの符号データ構造を有する単一タイル方式のコードストリーム(第2のデータ列)を構成するものである。
That is, the image
図11のブロック構成図の各処理部の処理手順をより詳しく説明する。付加データ解析部301は、入力される図7で示されるプログレッションオーダーRLCPの2×2タイルコードストリームを付加データに含まれるメインヘッダやタイルパートヘッダに基づいて解析し、図6に示したプレシンクト分割された符号データの単位で取り出せるようにする。
The processing procedure of each processing unit in the block configuration diagram of FIG. 11 will be described in more detail. The additional
図13は、この発明の実施の形態1に係る画像符号変換装置が変換する並べ替えの一例を示す概念図である。符号データ再配置部302は、左段に示した符号変換前のタイル分割方式に対応して示された図6の符号データ配置を右段に示した符号変換後の単一タイル方式に対応して示された図9の符号データ配置に並べ替える再配置を行う。なお、右段の符号データ配置に付した番号は、対応する左段の符号データ配置に付した番号で示したため、図9で付した番号と異なっている。
FIG. 13 is a conceptual diagram showing an example of rearrangement converted by the image code conversion apparatus according to Embodiment 1 of the present invention. The code
このような並べ替えの概念に基づいて、符号データ再配置部302は、図7で示したタイル分割方式のコードストリームを図10の単一タイル方式のコードストリームの構成になるように各符号データを並べ替える変換を行う。ここでは、画像の符号化単位の符号データの順番を並べ替えているだけで、画像の符号化単位を再符号化することはない。
Based on the concept of such rearrangement, the code
付加データ更新部303は、コードストリームの付加データに含まれるタイル分割方式のヘッダを単一タイル方式のヘッダに付け直すことで、単一タイル方式の復号処理装置で復号できるコードストリームを生成する。
The additional
図14は、この発明の実施の形態1に係る画像符号変換装置が出力する変換後のコードストリームの一例を示す構成図である。図13の右段の並べ替え後の符号データ配置の番号付けに対応したコードストリームの構造を示している。 FIG. 14 is a block diagram showing an example of a converted code stream output by the image code conversion apparatus according to Embodiment 1 of the present invention. The structure of the code stream corresponding to the numbering of the code data arrangement after rearrangement on the right side of FIG. 13 is shown.
このように変換したコードストリームは、画像を単一タイル方式で符号化したコードストリームと比較すると、構造は完全に一致したものなっているが、符号データはタイル境界でのウェーブレット変換の処理にのみ異なる点がある。 The code stream converted in this way has a completely identical structure when compared with a code stream obtained by encoding an image using a single tile method, but the code data is only used for wavelet transform processing at tile boundaries. There are differences.
図15は、この発明の実施の形態1に係る画像符号変換装置の符号変換前後におけるタイル境界のウェーブレット変換・逆変換の画素参照の一例を示す説明図である。符号変換前として、上段に示した符号化処理時のタイル分割方式の符号化処理装置における原画像からウェーブレット変換係数へのウェーブレット変換では、タイルは単独で符号化、復号できることを保証するため、タイル境界を越えた隣接タイルの画素参照は行われない。一方、符号変換後として、下段に示した復号処理時の単一タイル方式の復号処理装置におけるウェーブレット変換係数から再生画像へのウェーブレット逆変換では、本来のタイルをプレシンクトとみなしているため、タイル境界として扱われず、プレシンクト境界を越えた隣接タイルの画素参照が行われてしまう。 FIG. 15 is an explanatory diagram illustrating an example of pixel reference for tile boundary wavelet transform / inverse transform before and after code conversion of the image code conversion apparatus according to the first embodiment of the present invention. In the wavelet transform from the original image to the wavelet transform coefficient in the tile splitting type coding processing apparatus at the time of the coding processing shown in the upper stage before the code conversion, the tile is used to guarantee that the tile can be encoded and decoded independently. Pixel reference of adjacent tiles beyond the boundary is not performed. On the other hand, since the original tile is regarded as a precinct in the wavelet inverse transformation from the wavelet transform coefficient to the reproduced image in the decoding processing apparatus of the single tile method at the time of decoding processing shown in the lower stage after the code conversion, the tile boundary In other words, the pixel reference of the adjacent tile beyond the precinct boundary is performed.
このような理由から、この発明の実施の形態1に係る画像符号変換装置および画像符号変換方法で変換されたコードストリームは、変換前の符号化に可逆圧縮(ロスレス圧縮)モードを用いていても、完全に元の画像に復号できるわけではないが、元の画像に復号されない領域は、ウェーブレット逆変換でタイル境界を越えて画素参照される部分に限られる。なお、タイル境界において急峻な画質変化がない場合には、タイル境界での画質への影響はきわめて小さい。 For this reason, the code stream converted by the image code conversion device and the image code conversion method according to Embodiment 1 of the present invention may use a lossless compression (lossless compression) mode for encoding before conversion. Although it cannot be completely decoded into the original image, the region that is not decoded into the original image is limited to a portion where pixel reference is made across the tile boundary by inverse wavelet transformation. If there is no sharp image quality change at the tile boundary, the influence on the image quality at the tile boundary is extremely small.
なお、この発明の実施の形態1に係る画像符号変換装置および画像符号変換方法では、縦2×横2のタイルに4分割したタイル分割方式のコードストリーム(第1のデータ列)を受信して単一タイル方式のコードストリーム(第2のデータ列)に変換する一例について説明したが、4タイル分割からタイル分割のない単一タイルへの変換に限るものではなく、4タイルでない分割数であっても、既定のサブバンド、タイル、プレシンクト、コードブロックの参照順序に従ってコードストリームを変換することができる。 In the image code conversion device and the image code conversion method according to Embodiment 1 of the present invention, a tile-divided code stream (first data string) divided into 4 × 2 × 2 tiles is received. Although an example of conversion to a code stream (second data string) of a single tile method has been described, the conversion is not limited to conversion from four tile division to a single tile without tile division, and the number of divisions is not four tiles. However, the code stream can be converted in accordance with the reference order of the predetermined subband, tile, precinct, and code block.
また、この発明の実施の形態1に係る図11の画像符号変換装置300を前段に、単一タイル方式に対応した復号処理部を後段に備え、受信したタイル分割方式のコードストリーム(第1のデータ列)を単一タイル方式のコードストリーム(第2のデータ列)に変換し、変換した単一タイル方式のコードストリームを画像に復号する画像復号装置として構成されてもよい。ここで、後段に配置する復号処理部は、例えば、先に説明した図3の単一タイル方式の復号処理装置200とすればよい。このとき、単一タイル方式ではタイル結合は行わないので、タイル結合部205を備えない構成でもよいが、タイル結合部205を備える構成ならば、ウェーブレット逆変換部204の出力を直通させてもよい。
Further, the image
また、単一タイル方式のコードストリームの形式に変換しなくても、図3の単一タイル方式の復号処理装置200の符号データ再配置部302、付加データ更新部303と、図11の画像符号変換装置300のデータフォーマット処理部201が協調して、タイル分割方式のコードストリームから単一タイル方式の処理順序に符号データおよび付加データを適宜抽出してエントロピ復号部202が処理できるように制御する一つの処理部として、画像復号装置が実現されても構わない。
Further, the code
以上のように、この発明の実施の形態1に係る画像符号変換装置および画像符号変換方法によれば、タイル分割方式の符号化処理装置と単一タイル方式の復号処理装置が対応可能な符号化パラメータを適切に設定し、符号データ自体を加工することなく、並べ替えることで、タイル分割方式の符号化処理装置が符号化したコードストリームを単一タイル方式の復号処理装置が復号可能なコードストリームに変換することができる。 As described above, according to the image code conversion device and the image code conversion method according to Embodiment 1 of the present invention, the encoding that can be handled by the tile division coding processing device and the single tile decoding processing device. A code stream that can be decoded by a single tile decoding processor by appropriately setting parameters and rearranging the encoded data without processing the code data itself, by encoding the code stream encoded by the tile division encoding processor. Can be converted to
すなわち、劇場で生中継の映像コンテンツをリアルタイムストリーミング上映する場合、処理速度およびハードウェア規模で有利なタイル分割方式の符号化処理装置を使用しても、単一タイル方式のデジタルシネマの上映装置を復号処理装置としてそのまま使用することができるようになる。このように、この発明の画像符号変換装置を介して符号化処理装置と復号処理装置を接続すれば、例えば、単一タイル方式の復号処理装置にタイル分割方式の復号機能を追加、あるいはタイル分割方式の符号化処理装置に単一タイル方式の符号化機能を追加して、符号化処理装置または復号処理装置の少なくとも一方を単一タイル方式およびタイル分割方式の両機能に対応した符号化処理装置または復号処理装置に置き換える必要がなくなるので、タイル分割方式の符号化処理装置と単一タイル方式の復号処理装置を現状のまま継続して低コストで活用できるようになる。 In other words, when live-streamed video content is screened in the theater in real time, a single-tile digital cinema screening device can be used even if a tile-division encoding processing device that is advantageous in terms of processing speed and hardware scale is used. It can be used as it is as a decoding processing device. In this way, if the encoding processing device and the decoding processing device are connected via the image code conversion device of the present invention, for example, a tile division decoding function is added to the single tile decoding processing device, or tile division is performed. A single tile encoding function added to the encoding processing apparatus, and at least one of the encoding processing apparatus and the decoding processing apparatus is compatible with both the single tile method and the tile division method Alternatively, since it is not necessary to replace the decoding processing device, the tile division coding processing device and the single tile decoding processing device can be continuously used at low cost as they are.
また、この発明の実施の形態1に係る画像符号変換装置および画像符号変換方法によれば、タイル分割方式で、タイル境界において急峻な画質変化がある場合、その画質差からタイル境界が目立ってしまう画像でも、単一タイル方式に変換して復号することで、本来のタイル境界を越えた画素参照を伴うウェーブレット逆変換によって、その画質差を緩和しタイル境界を目立たなくする効果もある。 Further, according to the image code conversion device and the image code conversion method according to Embodiment 1 of the present invention, when there is a steep image quality change at the tile boundary in the tile division method, the tile boundary becomes conspicuous from the image quality difference. Even for an image, by converting it to a single tile method and decoding it, there is an effect of relieving the image quality difference and making the tile boundary inconspicuous by inverse wavelet conversion with pixel reference beyond the original tile boundary.
実施の形態2.
先に説明したこの発明の実施の形態1に係る画像符号変換装置および画像符号変換方法の説明では、タイル分割部が分割する矩形状のタイル画像の縦横のサイズについて、縦横の画素数がそれぞれ2のべき乗であることを前提とした。この発明の実施の形態2に係る画像符号変換装置および画像符号変換方法では、隣接するタイル画像の境界、すなわちタイル画像を単一の画像として結合する際の結合境界を符号化時の処理ブロックの境界と一致させることで、縦横の画素数がそれぞれ2のべき乗でない場合に対応する一例について説明する。
In the description of the image code conversion device and the image code conversion method according to Embodiment 1 of the present invention described above, the number of vertical and horizontal pixels is 2 for each of the vertical and horizontal sizes of the rectangular tile image divided by the tile dividing unit. It is assumed that it is a power of. In the image code conversion device and the image code conversion method according to the second embodiment of the present invention, the boundary between adjacent tile images, that is, the combination boundary when combining tile images as a single image, An example corresponding to the case where the number of vertical and horizontal pixels is not a power of 2 by matching with the boundary will be described.
この発明の実施の形態2に係る画像符号変換装置および画像符号変換方法に入力される変換対象となるコードストリームを生成するために、タイル分割方式で画像を符号化する符号化処理装置に対して、次の符号化パラメータを設定する。
In order to generate a code stream to be converted that is input to an image code conversion apparatus and an image code conversion method according to
[タイル分割方式の符号化パラメータ設定例]
・原画像サイズ:384×384
・画像領域のオフセット:(0,0)
・タイルのオフセット:(0,0)
・タイルサイズ:192×192
・ウェーブレット変換分解レベル:1
・量子化ステップ:1
・コードブロックサイズ:32×32
・プログレッションオーダー:RLCP
[Example of coding parameter setting for tile division method]
-Original image size: 384 x 384
-Image area offset: (0, 0)
・ Tile offset: (0,0)
・ Tile size: 192 x 192
・ Wavelet transform decomposition level: 1
・ Quantization step: 1
・ Code block size: 32 × 32
・ Progression order: RLCP
タイル分割方式のコードストリームの生成については、画像の縦横のサイズが2のべき乗である場合と同一であり、実施の形態1における図4から図7で説明したとおりである。画像を192×192のタイルサイズで分割しウェーブレット変換で1レベル分解したサブバンドのサイズは96×96となる。 The generation of the code stream of the tile division method is the same as when the vertical and horizontal sizes of the image are powers of 2, as described in FIGS. 4 to 7 in the first embodiment. The size of a subband obtained by dividing an image with a tile size of 192 × 192 and performing one-level decomposition by wavelet transform is 96 × 96.
先に説明した実施の形態1のように画像の縦横のサイズが2のべき乗である場合は、このサブバンド領域を単一タイルで符号化した場合のプレシンクト分割の領域と一致させることでコードストリームの変換をしたが、JPEG2000符号化ではプレシンクトの縦横サイズは2のべき乗とする規定があるため、96×96というサイズはプレシンクトサイズとしては指定できない。 When the vertical and horizontal size of the image is a power of 2 as in the first embodiment described above, the code stream is obtained by matching this subband region with the region of precinct division when encoding with a single tile. However, in JPEG2000 encoding, there is a prescription that the vertical and horizontal size of the precinct is a power of 2, and therefore a size of 96 × 96 cannot be designated as the precinct size.
よって、96×96よりも大きなプレシンクトサイズを指定し、プレシンクト分割の座標原点をオフセットすることで、サブバンド領域を96×96の領域に分割してパケット化する。 Therefore, by designating a precinct size larger than 96 × 96 and offsetting the coordinate origin of precinct division, the subband region is divided into 96 × 96 regions and packetized.
図16は、この発明の実施の形態2に係るタイル分割方式の符号化処理装置のタイル分割部がタイル分割した画像とプレシンクトとの対応の一例を示す説明図である。192×192のLL成分のサブバンド領域を、破線で示す128×128のプレシンクトに分割し、タイルオフセットを(32,32)とすることで、96×96の4領域に分割してパケット化することができる。
FIG. 16 is an explanatory diagram showing an example of a correspondence between an image and a precinct that has been tile-divided by the tile division unit of the tile-division coding apparatus according to
また、この発明の実施の形態2に係る画像符号変換装置および画像符号変換方法が出力する変換後のコードストリームを復号する単一タイル方式の復号処理装置が復号可能なコードストリームを生成する単一タイル方式の符号化処理装置への符号化パラメータ設定は次のものとする。
A single tile decoding apparatus that decodes the converted code stream output from the image code conversion apparatus and the image code conversion method according to
[単一タイル方式の符号化パラメータ設定例]
・原画像サイズ:384×384
・画像領域のオフセット:(64,64)
・タイルのオフセット:(64,64)
(これにより、LL成分以外のタイルのオフセットが(64,64)、LL成分のタイルのオフセットが(32,32)となる)
・ウェーブレット変換分解レベル:1
・量子化ステップ:1
・プレシンクトサイズ:128×128(LL成分)、256×256(LL成分以外)
・コードブロックサイズ:32×32
・プログレッションオーダー:RLCP
[Single tile encoding parameter setting example]
-Original image size: 384 x 384
Image area offset: (64, 64)
・ Tile offset: (64, 64)
(Thus, the offset of tiles other than the LL component is (64, 64), and the offset of tiles of the LL component is (32, 32)).
・ Wavelet transform decomposition level: 1
・ Quantization step: 1
Precinct size: 128 × 128 (LL component), 256 × 256 (other than LL component)
・ Code block size: 32 × 32
・ Progression order: RLCP
ここに示した符号化パラメータを設定して符号化されたコードストリームは、デジタルシネマの上映装置のような単一タイル方式の復号処理装置で復号できるものとなる。 The code stream encoded by setting the encoding parameters shown here can be decoded by a single tile decoding processing apparatus such as a digital cinema screening apparatus.
このような符号化パラメータを設定することによって、タイル画像を単一の画像として結合する際の結合境界を符号化時の処理ブロックの境界と一致させることで、画像サイズが2のべき乗でない場合でも、タイル分割方式のコードストリームと単一タイル方式のコードストリームの符号化データの分割領域を同一にできるため、先に説明した実施の形態1における画像サイズが2のべき乗である場合と同様に、コードストリームの変換が可能となる。 Even if the image size is not a power of 2 by setting the encoding parameter to match the combination boundary when combining tile images as a single image with the boundary of the processing block at the time of encoding. Since the divided areas of the encoded data of the tile division code stream and the single tile code stream can be made the same, as in the case where the image size in the first embodiment described above is a power of 2, Code stream conversion is possible.
なお、この発明の実施の形態2に係る画像符号変換装置および画像符号変換方法では、タイル画像の縦横の画素数がそれぞれ2のべき乗でない場合について説明したが、縦または横の一方のみが2のべき乗でない画素数の場合でも、当該方向にオフセットを設定することで説明することができる。 In the image code conversion device and the image code conversion method according to the second embodiment of the present invention, the case where the number of vertical and horizontal pixels of the tile image is not a power of 2 has been described. Even when the number of pixels is not a power, it can be explained by setting an offset in the direction.
以上のように、この発明の実施の形態2に係る画像符号変換装置および画像符号変換方法によれば、この発明の実施の形態1に係る画像符号変換装置および画像符号変換方法における効果が同様に得られ、タイル分割方式によるコードストリームを単一タイル方式と同じ構造のコードストリームに変換でき、単一タイル方式の復号処理装置で復号できるようになる。
As described above, according to the image code conversion device and the image code conversion method according to
実施の形態3.
先に説明したこの発明の実施の形態1に係る画像符号変換装置および画像符号変換方法は、タイル分割方式のコードストリームから単一タイル方式のコードストリームに変換するものについて説明した。この発明の実施の形態3では、複数のタイルで構成されたタイル分割方式のコードストリームを入力することは変わらないが、隣接するタイルをこの発明の実施の形態1で説明したような手法でまとめることで、例えば4×4タイルのタイル分割方式のコードストリームを2×2タイルのタイル分割方式のコードストリームに変換する一例について説明する。
The image code conversion apparatus and the image code conversion method according to Embodiment 1 of the present invention described above have been described for converting from a tile-division code stream to a single tile code stream. In the third embodiment of the present invention, input of a code stream of a tile division method composed of a plurality of tiles is not changed, but adjacent tiles are collected by the method described in the first embodiment of the present invention. Thus, for example, an example of converting a 4 × 4 tile tile division code stream into a 2 × 2 tile division code stream will be described.
まず、この発明の実施の形態3に係る画像符号変換装置は、この発明の実施の形態1の図11で説明した画像符号変換装置において、付加データ解析部301が、画像を分割した複数の分割画像を独立に符号化した符号データとヘッダを含む付加データから構成されるタイル分割方式のコードストリーム(第1のデータ列)の構造を解析し、符号データ再配置部302が、付加データ解析部301が解析したタイル分割方式のコードストリーム(第1のデータ列)の構造に基づいて、独立に符号化された複数の分割画像の符号データを、画像を第1のデータ列より少ないタイル分割数で分割された分割画像として符号化したときの符号データの並びに再配置し、付加データ更新部303が、符号データ再配置部が再配置した符号データに付加する付加データを生成し、該再配置した符号データと生成した付加データから、画像を第1のデータ列より少ないタイル分割数で分割された分割画像として符号化したときの符号データ構造を有するタイル分割方式のコードストリーム(第2のデータ列)を構成するものである。
First, an image code conversion device according to
図17は、この発明の実施の形態3に係る画像符号変換装置が扱うタイル分割方式の入力コードストリームが対応するタイル分割の一例を示す概念図である。この例では、画像を4×4タイル(16タイル)に分割している。
FIG. 17 is a conceptual diagram showing an example of tile division corresponding to the input code stream of the tile division method handled by the image code conversion apparatus according to
また、図18は、この発明の実施の形態3に係る画像符号変換装置が扱う図17の入力コードストリーム構造を示す概念図である。
FIG. 18 is a conceptual diagram showing the input code stream structure of FIG. 17 handled by the image code conversion apparatus according to
図19は、この発明の実施の形態3に係る画像符号変換装置が扱うタイル分割方式の出力コードストリームが対応するタイル分割の一例を示す概念図である。この例では、図17の4×4タイルから2×2タイルに再構成するものである。すなわち、図19のタイルT’0は、図17の4つのタイルT0、T1、T4、T5から再構成される。同様に、タイルT’1は、タイルT2、T3、T6、T7から、タイルT’2は、タイルT8、T9、T12、T13から、タイルT’3は、タイルT10、T11、T14、T15から再構成される。
FIG. 19 is a conceptual diagram showing an example of tile division corresponding to the output code stream of the tile division method handled by the image code conversion apparatus according to
図20は、この発明の実施の形態3に係る画像符号変換装置が扱う図19の出力コードストリーム構造を示す概念図である。図中、タイルT’0に相当する第1のタイルパートヘッダとタイルストリームデータは、図17の4つのタイルT0、T1、T4、T5から、図13で説明した変換に基づいて、図14のタイルパートヘッダとタイルストリームデータと同様に変換することで再構成する。他の3つのタイルT’1、T’2、T’3についても同様に再構成する。
20 is a conceptual diagram showing the output code stream structure of FIG. 19 handled by the image code conversion apparatus according to
なお、図19に破線で示した本来のタイル境界は、先に図15で説明したとおり、本来のタイルをプレシンクトとみなしているため、プレシンクト境界はタイル境界として扱われず、プレシンクト境界を越えた隣接タイルの画素参照が行われてしまうことになり、一方で本来とおりタイル境界として扱われる部分はタイル境界を越えた隣接タイルの画素参照は行われないことになる。 In addition, since the original tile boundary shown by the broken line in FIG. 19 regards the original tile as a precinct as described above with reference to FIG. 15, the precinct boundary is not treated as a tile boundary and is adjacent to the precinct boundary. The pixel reference of the tile will be performed. On the other hand, the pixel reference of the adjacent tile beyond the tile boundary is not performed in the portion treated as the tile boundary as usual.
以上のように、この発明の実施の形態3に係る画像符号変換装置および画像符号変換方法によれば、送信側のタイル分割方式の符号化処理装置と受信側のタイル分割方式の復号処理装置が対応可能な符号化パラメータを適切に設定し、符号データ自体を加工することなく、並べ替えることで、送信側のタイル分割方式の符号化処理装置が処理するタイル数より少ないタイル数しか処理できない受信側のタイル分割方式の復号処理装置でも復号可能なコードストリームに変換することができる。
As described above, according to the image code conversion device and the image code conversion method according to
また、この発明の実施の形態3に係る画像符号変換装置および画像符号変換方法によれば、本来のタイルを接合した境界部の画質については、この発明の実施の形態1に係る画像符号変換装置および画像符号変換方法において説明した同様な効果が得られる。 Further, according to the image code conversion device and the image code conversion method according to the third embodiment of the present invention, the image code conversion device according to the first embodiment of the present invention is used for the image quality of the boundary portion where the original tiles are joined. The same effect as described in the image code conversion method can be obtained.
以上、これまで説明したように、この発明の実施の形態に係る画像符号変換装置および画像符号変換方法では、画像をM×Nタイル(M、N>1)で構成されるものとして説明したが、M×1タイル、1×Nタイルで構成される場合でも同様に説明できる。 As described above, in the image code conversion device and the image code conversion method according to the embodiments of the present invention, the image is described as being configured by M × N tiles (M, N> 1). The same can be said for the case of M × 1 tile and 1 × N tile.
また、この発明の実施の形態に係る画像符号変換装置および画像符号変換方法では、タイル分割方式のコードストリームを一度に単一タイル方式のコードストリームに変換しなくても、例えば、縦4×横4のタイルに16分割したタイル分割方式のコードストリームから単一タイル方式のコードストリームへ変換する過程として、縦2×横2の4タイルを1タイルに統合する処理とみなして、縦横1/2の分割数の縦2×横2のタイルに4分割したタイル分割方式のコードストリームに変換し、さらに縦横1/2の分割数となる単一タイル方式のコードストリームに段階的にタイル分割数を減少させていく変換として適用してもよい。また、縦方向のみまたは横方向のみの方向別に2タイルを1タイルに統合する変換を段階的に繰り返してもよい。すなわち、この発明の実施の形態に係る画像符号変換装置および画像符号変換方法は、一度にタイル分割方式のコードストリームを単一タイル方式のコードストリームに変換するためだけでなく、上述の途中段階で生成されるタイル分割方式のコードストリームから統合されたタイル分割方式のコードストリームに変換することも可能であることは明らかである。なお、タイル分割数によっては、縦横の分割数を1/2でなく、1/Nに減らしてもよく、また、縦横の分割数を異なる割合で減らしてもよい。 Further, in the image code conversion apparatus and the image code conversion method according to the embodiment of the present invention, for example, a vertical 4 × horizontal format can be used without converting a tile division code stream into a single tile code stream at a time. As a process of converting the code stream of the tile division method divided into 16 tiles into the code stream of the single tile method, it is regarded as a process of integrating the 4 tiles of 2 × 2 horizontally into 1 tile, Is converted into a tile-divided code stream that is divided into 4 vertical 2 × 2 horizontal tiles, and the tile division number is gradually changed to a single-tile code stream that is divided into vertical and horizontal halves. You may apply as conversion which decreases. Further, the conversion of integrating two tiles into one tile for each direction only in the vertical direction or only in the horizontal direction may be repeated stepwise. That is, the image code conversion apparatus and the image code conversion method according to the embodiment of the present invention are not only for converting a tile-division code stream at a time into a single-tile code stream, but also in the above-mentioned intermediate stage. It is apparent that the generated tile division code stream can be converted into an integrated tile division code stream. Depending on the number of tile divisions, the vertical and horizontal division numbers may be reduced to 1 / N instead of ½, and the vertical and horizontal division numbers may be reduced at different ratios.
また、この発明の実施の形態に係る画像符号変換装置および画像符号変換方法では、タイル分割して符号化したタイル画像の符号化データを単一のコードストリームに格納するものとして説明したが、タイル画像の符号化データをタイルごとに完全に独立した複数のコードストリームに含まれる複数の画像の符号化データであっても構わない。 In the image code conversion apparatus and the image code conversion method according to the embodiment of the present invention, the encoded data of the tile image encoded by dividing the tile is described as being stored in a single code stream. The encoded data of the image may be encoded data of a plurality of images included in a plurality of code streams completely independent for each tile.
また、この発明の実施の形態に係る画像符号変換装置および画像符号変換方法では、一例としてJPEG2000符号化を適用する場合について説明したが、同様な画像分割および符号化単位を適用したJPEG2000符号化方式に限らず他の符号化方式を適用しても構わない。また、画像にウェーブレット変換を適用する場合について説明したが、ウェーブレット変換に限らず他の直交変換を適用しても構わない。 Further, in the image code conversion apparatus and the image code conversion method according to the embodiment of the present invention, the case where JPEG2000 encoding is applied has been described as an example, but a JPEG2000 encoding method using similar image division and encoding units is described. However, other encoding methods may be applied. Moreover, although the case where the wavelet transformation is applied to the image has been described, the present invention is not limited to the wavelet transformation, and other orthogonal transformations may be applied.
10 符号化処理装置
20 復号処理装置
30 画像符号変換装置
101 タイル分割部
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 データフォーマット処理部
201 データフォーマット処理部
202 エントロピ復号部
201 逆量子化部
204 ウェーブレット逆変換部
205 タイル結合部
301 付加データ解析部
302 符号化データ再配置部
303 付加データ更新部
DESCRIPTION OF
Claims (11)
この付加データ解析部が解析した前記第1のデータ列の構造に基づいて、前記独立に符号化された複数の分割画像の符号データを、前記画像を前記第1のデータ列より少ない分割数の分割画像として符号化したときの符号データの並びに再配置する符号データ再配置部と、
この符号データ再配置部が再配置した符号データに付加する付加データを生成し、該再配置した符号データと生成した付加データから第2のデータ列を構成する付加データ更新部と
を備えた画像符号変換装置。 An additional data analysis unit that analyzes the structure of a first data string composed of code data and additional data obtained by independently encoding a plurality of divided images obtained by dividing an image;
Based on the structure of the first data sequence analyzed by the additional data analysis unit, the code data of the plurality of independently encoded divided images is converted into the image having a smaller number of divisions than the first data sequence. A code data rearrangement unit that rearranges the code data when encoded as a divided image;
The code data rearrangement unit generates additional data to be added to the rearranged code data, and the image includes the rearranged code data and the additional data update unit constituting the second data string from the generated additional data Code conversion device.
この符号化処理ブロックは、該タイル画像と隣接するタイル画像との境界を基準として配置される
ことを特徴とする請求項3に記載の画像符号変換装置。 The tile image is encoded into code data in units of encoding processing blocks,
4. The image code conversion apparatus according to claim 3, wherein the encoding processing block is arranged with reference to a boundary between the tile image and an adjacent tile image.
前記付加データ更新部が構成した第2のデータ列の符号データをウェーブレット変換係数に復号する画像復号処理部と、
この画像復号処理部が復号したウェーブレット変換係数を逆ウェーブレット変換する逆ウェーブレット変換部
を備えることを特徴とする画像復号装置。 The image code conversion device according to claim 6, comprising the second data string by converting the first data string,
An image decoding processing unit for decoding the code data of the second data string formed by the additional data updating unit into a wavelet transform coefficient;
An image decoding apparatus comprising: an inverse wavelet transform unit that performs inverse wavelet transform on the wavelet transform coefficients decoded by the image decoding processing unit.
この付加データ解析工程が解析した前記第1のデータ列の構造に基づいて、前記独立に符号化された複数の分割画像の符号データを、前記画像を前記第1のデータ列より少ない分割数の分割画像として符号化したときの符号データの並びに再配置する符号データ再配置工程と、
この符号データ再配置工程が再配置した符号データに付加する付加データを生成し、該再配置した符号データと生成した付加データから第2のデータ列を構成する付加データ更新工程と
を有する画像符号変換方法。 An additional data analysis step of analyzing a structure of a first data string composed of code data and additional data obtained by independently encoding a plurality of divided images obtained by dividing an image;
Based on the structure of the first data sequence analyzed by the additional data analysis step, the code data of the plurality of independently encoded divided images is converted into the image having a smaller number of divisions than the first data sequence. A code data rearrangement step of rearranging the code data when encoded as a divided image; and
The image data including the additional data to be added to the code data rearranged in the code data rearrangement step, and the additional data update step of forming the second data string from the rearranged code data and the generated additional data Conversion method.
この付加データ解析工程が解析した前記第1のデータ列の構造に基づいて、前記独立に符号化された複数の分割画像の符号データを、前記画像を前記第1のデータ列より少ない分割数の分割画像として符号化したときの符号データの並びに再配置する符号データ再配置工程と、
この符号データ再配置工程が再配置した符号データに付加する付加データを生成し、該再配置した符号データと生成した付加データから第2のデータ列を構成する付加データ更新工程と、
この付加データ更新工程が構成した第2のデータ列の符号データをウェーブレット変換係数に復号する画像復号処理工程と、
この画像復号処理工程が復号したウェーブレット変換係数を逆ウェーブレット変換する逆ウェーブレット変換工程
を有する画像復号方法。 An additional data analysis step of analyzing the structure of a first data string composed of code data and additional data obtained by encoding wavelet transform coefficients obtained by independently wavelet transforming each of the divided images obtained by dividing the image;
Based on the structure of the first data sequence analyzed by the additional data analysis step, the code data of the plurality of independently encoded divided images is converted into the image having a smaller number of divisions than the first data sequence. A code data rearrangement step of rearranging the code data when encoded as a divided image; and
An additional data update step of generating additional data to be added to the code data rearranged by the code data rearrangement step, and constituting a second data string from the rearranged code data and the generated additional data;
An image decoding process step of decoding the code data of the second data string formed by the additional data update step into a wavelet transform coefficient;
An image decoding method including an inverse wavelet transform step of performing inverse wavelet transform on the wavelet transform coefficient decoded by the image decoding processing step.
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