JP2020088467A - 符号化装置、復号化装置、符号化方法、復号化方法、符号化プログラム及び復号化プログラム - Google Patents
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Abstract
Description
まず、本発明の要旨について概説する。本発明に係る符号化装置は、離散コサイン変換(DCT:Discrete Cosine Transform)を利用した周波数変換処理を適用して、画像データを固定長データに符号化する処理を行う装置である。また、本発明に係る復号化装置は当該符号化装置に対応し、固定長データを画像データに復号化させる装置である。以下、離散コサイン変換を「DCT」と表記する。また、DCTを用いた周波数変換処理により得られる係数を「DCT係数」と表記する。
本発明に係る符号化装置及び復号化装置は、例えば、画像を撮影して処理する画像処理システムに適用可能なものである。以下、本発明に係る符号化装置及び復号化装置の実施形態を説明するための画像処理システムの構成例を図1に示す。以下の説明において、本実施形態に係る画像処理システムは、被写体像を撮像して記録する機能を備えるデジタルカメラ1とする。
次に、プロセッサ10の機能ブロックについて詳細に説明する。図2に示すように、プロセッサ10によって構成される画像処理ブロック100は、画像処理部110と、固定長符号化部120と、歪曲補正部130と、固定長復号化部140と、可変長動画圧縮部150と、を有する。
ここで、本実施形態に係る画像処理ブロック100における処理対象となる画像データと当該画像データに係る固定長符号の関係について、図3の模式図を用いて説明する。図3(a)は、画像処理対象となる元画像データ601を模式的に示している。元画像601データは、複数の画素により構成されている。図3(b)は、元画像データ601を所定のサイズの画素数からなる画像ブロックに分割した画像ブロックを模式的に示している。この画像ブロック毎に固定長符号化の処理が実行されることになる。
次に、本発明に係る符号化装置の実施形態に相当する固定長符号化部120の機能ブロックについてより詳細に説明する。図4に示すように、本実施形態に係る固定長符号化部120は、ブロック化部121と、YUV変換部122と、DCT変換部123と、3MAX位置番号生成部124と、量子化部125と、量子化テーブル126と、リミッタ部127と、リミッタテーブル128と、符号化フォーマット生成部129と、を有する。
続いて、本発明に係る復号化装置の実施形態に相当する固定長復号化部140の詳細な機能ブロックについて図11を用いて説明する。図11に示すように、本実施形態に係る固定長復号化部140は、符号解析部141と、DCT係数ソート部142と、逆量子化部143と、逆量子化テーブル144と、逆DCT変換部145と、RGB変換部146と、逆ブロック化部147と、を有する。
ここで、本実施形態に係る画像処理部110の詳細な機能ブロックについて図13を用いて説明する。図13に示すように、画像処理部110は、Byaer補正処理部111と、フィルタ処理部112と、を有する。
次に、本実施形態に係る可変長動画圧縮部150の詳細な機能ブロックについて、図14を用いて説明する。図14に示すように、可変長動画圧縮部150は、動き検索部151と、DCT部152と、量子化処理部153と、可変長符号化部154と、逆量子化処理部155と、逆DCT部156と、動き補償部157と、を有する。
次に、本発明に係る符号化方法及び復号化方法の実施形態について説明する。図15は、上記にて説明をしたデジタルカメラ1の動作の流れを例示している。本実施形態に係る符号化方法と復号化方法は、デジタルカメラ1のような画像処理装置において実行される一連の画像処理の中で行われる。
S1503における画像データ処理において、本発明に係る符号化方法及び復号化方法は適用される。したがって、当該画像データ処理を実行する画像処理プログラムに、本発明に係る符号化プログラム及び復号化プログラムが含まれる。以下、画像データ処理(S1503)の詳細について説明しつつ、符号化方法及び復号化方法、符号化プログラム及び復号化プログラムの実行についても言及する。
10 :プロセッサ
20 :光学系
30 :撮像素子
40 :A/Dコンバータ
50 :メモリコントローラ
60 :固定長用メモリ
70 :動画像メモリ
100 :画像処理ブロック
110 :画像処理部
111 :Byaer補正処理部
112 :フィルタ処理部
120 :固定長符号化部
121 :ブロック化部
122 :YUV変換部
123 :DCT変換部
124 :3MAX位置番号生成部
125 :量子化部
126 :量子化テーブル
127 :リミッタ部
128 :リミッタテーブル
129 :符号化フォーマット生成部
130 :歪曲補正部
140 :固定長復号化部
141 :符号解析部
142 :DCT係数ソート部
143 :逆量子化部
144 :逆量子化テーブル
145 :逆DCT変換部
146 :RGB変換部
147 :逆ブロック化部
150 :可変長動画圧縮部
151 :動き検索部
152 :DCT部
153 :量子化処理部
154 :可変長符号化部
155 :逆量子化処理部
156 :逆DCT部
157 :動き補償部
200 :データ入力部
300 :一時記憶部
400 :画像データ格納部
601 :元画像データ
Claims (10)
- 複数の画素を含む画像を所定の数の画素数で分割した画像ブロックを固定長符号にする符号化装置であって、
前記画像ブロックを生成する画像分割手段と、
前記画像ブロックに対する周波数変換処理を行い、当該画像ブロックに対応する周波数変換係数を出力する周波数変換手段と、
前記画像ブロックに含まれる各画素に対応する前記周波数変換係数の絶対値が所定条件に適合する周波数変換係数を条件適合周波数変換係数として特定する条件適合周波数変換係数特定手段と、
前記条件適合周波数変換係数に基づいて、前記画素に対応する前記周波数変換係数の値を個別に制限するための制限値を含む制限値群を選択する制限値選択手段と、
選択された制限値群に含まれる各制限値を用いて、前記周波数変換手段により出力された周波数変換係数の値を制限する制限処理を実行する制限処理手段と、
前記制限処理が実行された後の周波数変換係数を固定長符号として符号化する符号化手段と、
を有し、
前記制限処理手段は、前記周波数変換係数に含まれる前記条件適合周波数変換係数に対する制限処理においては、選択された前記制限値群に含まれている制限値よりも小さい値を用いて前記条件適合周波数変換係数の値を制限する、
ことを特徴とする符号化装置。 - 条件適合周波数変換係数特定手段は、所定の上限以上かつ所定の下限未満の周波数変換係数の絶対値を並べ替えの対象から除外したものを条件適合周波数変換係数の対象とする、
請求項1に記載の符号化装置。 - 前記条件適合周波数変換係数特定手段は、前記所定条件として、前記絶対値が大きいものから順に三個の周波数変換係数を条件適合周波数変換係数として特定する、
請求項1又は2に記載の符号化装置。 - 前記符号化手段は、前記周波数変換係数に含まれる前記条件適合周波数変換係数のパターンに基づいて、前記制限処理が実行された周波数変換係数の固定長符号化フォーマットを決定し、当該固定長符号化フォーマットに基づいて前記周波数変換係数を固定長符号にする、
請求項1乃至3のいずれか一項に記載の符号化装置。 - 前記符号化が固定長符号化フォーマットの決定に用いる前記条件適合周波数変換係数のパターンは、前記条件適合周波数変換係数に対応する前記画素の配置である、
請求項4に記載の符号化装置。 - 複数の画素を含む画像を所定の数の画素数で分割した画像ブロックに対応する固定長符号を前記画像に復号化する復号化装置であって、
前記固定長符号を解析し、当該固定長符号に係るパターンを特定し、当該固定長符号に含まれる各周波数変換係数を特定する符号解析手段と、
前記符号解析手段において特定された前記パターンと、特定された前記周波数変換係数に基づいて、前記画像ブロックに対応した配列を有する周波数変換係数を生成する周波数変換係数生成手段と
前記符号解析手段において特定された前記パターンに基づいて逆量子化テーブルを選択し、当該逆量子化テーブルにより前記周波数変換係数に対する逆量子化処理を行う逆量子化手段と、
前記逆量子化手段において生成される周波数変換係数に対して逆周波数変換処理を行い、当該周波数変換係数に係る画像ブロックを生成する逆周波数変換処理手段と、
前記逆周波数変換処理手段において生成された前記画像ブロックを統合して画像を生成する画像ブロック統合手段と、
を有することを特徴とする復号化装置。 - 複数の画素を含む画像を所定の数の画素数で分割した画像ブロックにし、
前記画像ブロックに対する周波数変換処理を行い、
当該画像ブロックに対応する周波数変換係数を出力し、
前記画像ブロックに含まれる各画素に対応する前記周波数変換係数の絶対値が所定条件に適合する周波数変換係数を条件適合周波数変換係数として特定し、
前記条件適合周波数変換係数に基づいて、前記画素に対応する前記周波数変換係数の値を個別に制限するための制限値を含む制限値群を選択し、
選択された制限値群に含まれる各制限値を用いて、前記周波数変換係数の値を制限する制限処理を実行するに当たり、前記周波数変換係数に含まれる前記条件適合周波数変換係数に対する制限処理においては、選択された前記制限値群に含まれている制限値よりも小さい値を用いて前記条件適合周波数変換係数の値を制限し、
前記制限処理が実行された後の周波数変換係数を固定長符号として符号化する、
ことを特徴とする符号化方法。 - 複数の画素を含む画像を所定の数の画素数で分割した画像ブロックに対応する固定長符号を解析し、
当該固定長符号に係るパターンを特定し、
当該固定長符号に含まれる各周波数変換係数を特定し、
特定された前記パターンと、特定された前記周波数変換係数に基づいて、前記画像ブロックに対応した配列を有する周波数変換係数を生成し、
特定された前記パターンに基づいて逆量子化テーブルを選択し、
当該逆量子化テーブルにより前記周波数変換係数に対する逆量子化処理を実行し、
前記逆量子化処理において生成される周波数変換係数に対して逆周波数変換処理を行い、
当該周波数変換係数に係る画像ブロックを生成し、
生成された前記画像ブロックを統合して画像を生成する、
ことを特徴とする復号化方法。 - コンピュータにおいて、複数の画素を含む画像を所定の数の画素数で分割した画像ブロックを固定長符号にする処理を実行させる符号化プログラムであって、
前記画像ブロックを生成する画像分割部と、
前記画像ブロックに対する周波数変換処理を行い、当該画像ブロックに対応する周波数変換係数を出力する周波数変換部と、
前記画像ブロックに含まれる各画素に対応する前記周波数変換係数の絶対値が所定条件に適合する周波数変換係数を条件適合周波数変換係数として特定する条件適合周波数変換係数特定部と、
前記条件適合周波数変換係数に基づいて、前記画素に対応する前記周波数変換係数の値を個別に制限するための制限値を含む制限値群を選択する制限値選択部と、
選択された制限値群に含まれる各制限値を用いて、前記周波数変換部により出力された周波数変換係数の値を制限する制限処理を実行する制限処理部と、
前記制限処理が実行された後の周波数変換係数を固定長符号として符号化する符号化部と、
を含み、
前記制限処理部は、前記周波数変換係数に含まれる前記条件適合周波数変換係数に対する制限処理においては、選択された前記制限値群に含まれている制限値よりも小さい値を用いて前記条件適合周波数変換係数の値を制限する、
処理を実行させることを特徴とする符号化プログラム。 - コンピュータにおいて、複数の画素を含む画像を所定の数の画素数で分割した画像ブロックに対応する固定長符号を前記画像に復号化する処理を実行させる復号化プログラムであって、
前記固定長符号を解析し、当該固定長符号に係るパターンを特定し、当該固定長符号に含まれる各周波数変換係数を特定する符号解析部と、
前記符号解析部において特定された前記パターンと、特定された前記周波数変換係数に基づいて、前記画像ブロックに対応した配列を有する周波数変換係数を生成する周波数変換係数生成部と
前記符号解析部において特定された前記パターンに基づいて逆量子化テーブルを選択し、当該逆量子化テーブルにより前記周波数変換係数に対する逆量子化処理を行う逆量子化部と、
前記逆量子化部において生成される周波数変換係数に対して逆周波数変換処理を行い、当該周波数変換係数に係る画像ブロックを生成する逆周波数変換処理部と、
前記逆周波数変換処理部において生成された前記画像ブロックを統合して画像を生成する画像ブロック統合部と、
を含む処理を実行させることを特徴とする復号化プログラム。
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JPH07143485A (ja) * | 1993-11-16 | 1995-06-02 | Kawasaki Steel Corp | 画像データ符号化装置 |
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JP2012244397A (ja) * | 2011-05-19 | 2012-12-10 | Sony Corp | 画像処理装置および方法 |
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2018
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