JP3464767B2 - ウェーブレット復号装置及び方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、画像の効率的伝送
もしくは蓄積を行うシステムに供することのできる画像
のウェーブレット復号装置及び方法に関するものであ
り、特に、圧縮・伸長の部分にタイルベース型のウェー
ブレット変換を用いるウェーブレット符号化に対応する
ウェーブレット復号装置及び方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来の代表的な画像圧縮方式としては、
ＩＳＯ（国際標準化機構：International Organization
for Standardization）によって標準化されたＪＰＥＧ
（Joint Photographic Coding Experts Group） 方式が
ある。このＪＰＥＧ方式とは、ＤＣＴ（離散コサイン変
換：Discrete Cosine Transform） を用いて主に静止画
を圧縮符号化する方式であり、比較的高いビットが割り
当てられる場合には、良好な符号化・復号画像を供する
ことが知られている。ただしこの方式においては、ある
程度符号化ビット数を少なくすると、ＤＣＴ特有のブロ
ック歪みが顕著になり、主観的に劣化が目立つようにな
る。

【０００３】これとは別に、最近においては、画像をフ
ィルタバンクと呼ばれるハイパス・フィルタとローパス
・フィルタを組み合わせたフィルタによって複数の帯域
に分割し、それらの帯域毎に符号化を行う方式の研究が
盛んになっている。その中でも、ウェーブレット符号化
は、ＤＣＴで問題とされた高圧縮でブロック歪みが顕著
になる、という欠点が無いことから、ＤＣＴに代わる新
たな技術として有力視されている。

【０００４】現在、電子スチルカメラやビデオムービ等
の製品では、圧縮符号化にＪＰＥＧ方式やＭＰＥＧ（Mo
ving Picture image coding Exparts Group） 方式、あ
るいはいわゆるＤＶ（Digital Video） 方式を採用する
ものが多く、これらの圧縮符号化方式はいずれも変換方
式にＤＣＴを用いている。今後ウェーブレット変換をベ
ースにした上記製品が市場に出現するものと推測される
が、符号化方式の効率向上のための検討は、各研究機関
で盛んに行われている。事実、ＪＰＥＧの後継とも言え
る次世代の静止画国際標準方式として期待されているJP
EG2000（ＪＰＥＧと同じ組織であるISO/IEC/JTC1 SC29/
WG1 によって作業中）においては、画像圧縮の基本であ
る変換方式として、既存のＪＰＥＧのＤＣＴに代わり、
ウェーブレット変換を採用することが有力視されてい
る。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】ところで、上述したよ
うなウェーブレット符号化においては、通常画像全体に
ウェーブレット変換を掛け、発生したウェーブレット変
換係数を一時的にメモリ内に記憶・保持する必要があ
る。従って、画像サイズが大きいと非常に多くのメモリ
容量を必要とし、電子スチルカメラ、ビデオカメラレコ
ーダ、いわゆるＰＤＡ（Personal Digital Assistant）
等の、メモリ搭載容量が限定された装置には不適であ
る。

【０００６】これを解決するために、最近の実験等にお
いては、タイルベース型のウェーブレット符号化が検討
されている。このタイルベース型のウェーブレット符号
化とは、入力画像を複数個のタイルに分割し、各タイル
画像毎にウェーブレット変換を施すものである。

【０００７】ところで、このタイルベース型のウェーブ
レット符号化において、隣接タイル同士の境界部分をオ
ーバーラップさせてウェーブレット符号化を施すことが
行われているが、このようにオーバーラップさせた場合
には、ウェーブレット分割数に制約が生じたり、復号の
際に隣接したタイル部分も合わせて復号する必要があっ
たり、整数型のウェーブレット・フィルタを用いた場合
に圧縮率を高めるとオーバーラップ領域での誤差が増大
する等の問題点がある。

【０００８】本発明は、上述の問題点に鑑みてなされた
ものであって、ウェーブレット変換で高能率圧縮を行う
際に問題とされてきたメモリ容量の大きさを削減するこ
とができると共に、タイルベース型のウェーブレット符
号化を行う際に、画像をオーバーラップ無しのタイルで
分割して、上記オーバーラップにより生じる問題点を回
避し得るようなウェーブレット復号装置及び方法を提供
することを目的とする。

【０００９】

【課題を解決するための手段】上述の課題を解決するた
めに、本発明に係るウェーブレット復号装置及び方法
は、入力される符号化ビットストリームをウェーブレッ
ト変換係数に変換し、ウェーブレット変換係数をウェー
ブレット逆変換してタイル画像を生成し、得られた各タ
イル画像を合成して最終的な出力画像を供するように
し、上記ウェーブレット逆変換においては、タイル外部
でフィルタリングの及ぶ範囲内ではタイル内部のウェー
ブレット変換係数を対称拡張して畳み込み演算を行う対
称畳み込み演算、またはタイル外部のフィルタリングの
及ぶ範囲内ではウェーブレット変換係数は全てゼロとし
て畳み込み演算を行う線形畳み込み演算のいずれかを行
い、ロスレス復号時には上記対称畳み込み演算、ロッシ
ー復号時には上記対象畳み込み演算若しくは上記線形畳
み込み演算を選択して利用することを特徴としている。

【００１０】

【００１１】ここで、タイル分割手段は、入力画像を複
数個のタイル画像に分割し、ウェーブレット変換手段
は、各タイル画像毎に水平・垂直方向のウェーブレット
フィルタによるフィルタリングの処理を施して、ウェー
ブレット変換係数を出力し、量子化手段は、得られたウ
ェーブレット変換係数を量子化して量子化係数を出力
し、エントロピー符号化手段は、量子化係数を例えば可
変長符号化手段や算術符号化手段を用いて、情報源圧縮
して符号化ビットストリームを出力する。また、上記ウ
ェーブレット変換手段は、ウェーブレット・フィルタが
タイル外部にはみ出る画素領域に対しては、タイル内部
の画素を対称拡張して補充し、フィルタによる畳み込み
演算を施す。

【００１２】また、画像のウェーブレット復号の際に
は、エントロピー復号手段は符号化ビットストリームを
入力して、例えば可変長復号手段や算術復号手段を用い
て情報源伸長を行い、量子化係数に戻し、逆量子化手段
は量子化と逆の操作を行い、量子化係数を変換係数に戻
し、ウェーブレット逆変換手段は、ウェーブレット変換
係数に対して、水平・垂直方向にフィルタリングを行
い、タイル画像に変換する。また、ウェーブレット逆変
換手段は、タイル外でフィルタがはみ出る領域までウェ
ーブレット変換係数を対称拡張して補充し、畳み込み演
算するか、あるいは、ウェーブレット逆変換手段は、上
記フィルタがはみ出る領域の変換係数として０値を挿入
し、畳み込み演算する。

【００１３】

【発明の実施の形態】以下、本発明に係る画像のウェー
ブレット符号化装置及び方法並びに復号装置及び方法の
実施の形態について、図面を参照しながら説明する。

【００１４】本発明の第１の実施の形態となる画像のタ
イルベース型ウェーブレット符号化装置を図１に示す。
この図１に示する画像のタイルベース型ウェーブレット
符号化装置は、入力画像１００を複数個のタイルに分割
するタイル分割部１と、各タイル画像毎にウェーブレッ
ト変換を施すウェーブレット変換部２と、ウェーブレッ
ト変換係数をスキャニングする変換係数スキャニング部
３と、スキャニング後の係数を量子化する量子化部４
と、量子化係数をエントロピー符号化して符号化ビット
ストリームを出力するエントロピー符号化部５とを有し
て構成されている。ウェーブレット変換部２は、後述す
るように、タイル外部でフィルタリングの及ぶ範囲内で
はタイル内部の画素を対称拡張して畳み込み演算する手
段を有している。

【００１５】この図１に示すタイルベース型ウェーブレ
ット符号化装置において、入力画像１００は、まずタイ
ル分割部１に入力され、このタイル分割部１で複数個の
タイル画像１０１に分割される。タイル画像１０１は、
ウェーブレット変換部２でウェーブレット変換が施さ
れ、その結果生成されたウェーブレット変換係数１０２
が、変換係数スキャニング部３に入力される。変換係数
スキャニング部３では、ウェーブレット変換係数の走査
（スキャニング）が行われる。例えば、ここでは左から
右（水平方向）、上から下（垂直方向）にウェーブレッ
ト変換係数をスキャニングするものとする。

【００１６】スキャニング後の変換係数１０３は、量子
化部４において量子化されて量子化係数１０４が出力さ
れる。ここで量子化手段としては、例えば下記の式１に
示すように、通常用いるスカラ量子化を用いればよい。

【００１７】Ｑ ＝ ｘ／Δ ・・・（式１） この式１において、ｘはウェーブレット変換係数値、Δ
は量子化インデックス値である。

【００１８】上記スカラ量子化等によって得られた量子
化部４からの量子化係数１０４は、エントロピー符号化
部５において、エントロピー符号化されて、符号化ビッ
トストリーム１０５が出力される。なお、エントロピー
符号化部５で用いられる手段としては、可変長符号化手
段の他、算術符号化手段があるが、これらのエントロピ
ー符号化手段については、各研究機関より研究成果が報
告されており、それらを用いれば良い。

【００１９】以上が、この第１の実施の形態のウェーブ
レット符号化装置の基本構成及び動作である。なお、画
像が十分小さい場合や多くのメモリを搭載している場合
には、画像をタイル分割せずに、通常の処理により入力
画像１００を直接ウェーブレット変換部２にて変換処理
を施せば良い。

【００２０】ここで、本発明の上記第１の実施の形態に
おけるウェーブレット変換部２は、タイル外部でフィル
タリングの及ぶ範囲内ではタイル内部の画素を対称拡張
して畳み込み演算を行うものを用いているが、その詳細
な説明に先立って、通常のウェーブレット変換部の構成
及び動作について説明する。

【００２１】まず通常のウェーブレット変換部の構成と
して、図２が挙げられる。これは、幾つかある手法の中
で最も一般的なウェーブレット変換であるオクターブ分
割を複数レベルに亘って行う構成例を示している。な
お、この図２の場合は、レベル数が３（レベル１〜レベ
ル３）であり、画像信号を低域と高域に分割し、且つ低
域成分のみを階層的に分割する構成を取っている。また
図２では、便宜上１次元の信号（例えば画像の水平成
分）についてのウェーブレット変換を例示しているが、
これを２次元に拡張することで２次元画像信号に対応す
ることができる。

【００２２】次に動作について説明する。図２に示すウ
ェーブレット変換部への入力画像信号１１０は、まずロ
ーパスフィルタ１１（伝達関数Ｈ₀(ｚ)）とハイパスフ
ィルタ１２（伝達関数Ｈ₁(ｚ)）とによって帯域分割さ
れ、得られた低域成分と高域成分は、それぞれ対応する
ダウンサンプラ１３ａ、１３ｂによって、解像度がそれ
ぞれ２分の１倍に間引かれる（レベル１）。この時の出
力がＬ成分１１１とＨ成分１１６の２つである。ここ
で、上記ＬはLow で低域、ＨはHighで高域を示す。この
図２のローパスフィルタ１１、ハイパスフィルタ１２、
及び２個のダウンサンプラ１３ａ、１３ｂによってレベ
ル１の回路部２０１が構成されている。

【００２３】上記ダウンサンプラ１３ａ、１３ｂにより
それぞれ間引かれた信号の内の低域成分、すなわちダウ
ンサンプラ１３ａからの信号のみが、さらに、レベル２
の回路部２０２のローパスフィルタ及びハイパスフィル
タによって帯域分割され、それぞれ対応するダウンサン
プラによって、解像度をそれぞれ２分の１倍に間引かれ
る（レベル２）。これらのレベル２のローパスフィル
タ、ハイパスフィルタ及びダウンサンプラから成る回路
部２０２としては、上記レベル１のローパスフィルタ１
１、ハイパスフィルタ１２及びダウンサンプラ１３ａ、
１３ｂから成る回路部２０１と同様な構成が用いられ
る。

【００２４】このような処理を所定のレベルまで行うこ
とで、低域成分を階層的に帯域分割した帯域成分が順次
生成されていくことになる。レベル２で生成された帯域
成分は、LL成分１１２とLH成分１１５である。図２はレ
ベル３まで帯域分割する例が示されており、レベル２の
回路部２０２のローパスフィルタ側のダウンサンプラか
らの出力が、上記回路部２０１と同様な構成のレベル３
の回路部２０３に供給されている。このようにレベル３
まで帯域分割した結果、LLL成分１１３、LLH成分１１
４、LH成分１１５、Ｈ成分１１６が生成されている。

【００２５】次に、図３は、レベル２まで２次元画像を
帯域分割した結果得られる帯域成分を図示したものであ
る。この図３でのＬ及びＨの表記法は、１次元信号を扱
った図２でのＬ及びＨの表記法とは異なる。すなわち図
３では、先ずレベル１の帯域分割（水平・垂直方向）に
より４つの成分LL、LH、HL、HHに分かれる。ここでLLは
水平・垂直成分が共にＬであること。LHは水平成分がＨ
で垂直成分がＬであることを意味している。次に、LL成
分は再度帯域分割されて、さらにLLLL、LLHL、LLLH、LL
HHが生成される。図４は、図３の帯域分割を実際の画像
に応用した場合の画像例を示しており、この図４より、
画像は低域の成分にその大部分の情報が含まれているこ
とがわかる。

【００２６】このように、低域成分を階層的に分割する
以外に、全帯域を均等に分割することも行われる。すな
わち、図５は、全帯域成分を均等に分割する場合の画像
例を示しており、上記図３のLH、HL、HHの各成分につい
ても、それぞれ水平・垂直方向に再度帯域分割されて、
LH成分からは、LHLL、LHHL、LHLH、LHHH成分が、HL成分
からは、HLLL、HLHL、HLLH、HLHH成分が、またHH成分か
らは、HHLL、HHHL、HHLH、HHHH成分が、それぞれ生成さ
れる。

【００２７】次に、図６を参照しながら、現在実験され
ているオーバーラップ型タイルベース・ウェーブレット
符号化の説明を行う。

【００２８】図６の（Ａ）に示す原画像は、（Ｂ）に示
す複数個のタイル画像に分割される。ここまでは既に述
べた例と違いが無いが、このオーバーラップ型タイルベ
ース・ウェーブレット符号化方式では、図６の（Ｂ）の
破線に示すように、隣接するタイル画像とオーバーラッ
プする領域の画素を含めた部分まで、フィルタリングが
行われる。すなわち、１つのタイルについては、図６の
（Ｃ）破線で囲まれた領域に対してフィルタリングが行
われ、ウェーブレット変換により符号化ビットストリー
ムが生成される。従って、ある特定のタイルだけを復号
したい場合でも、オーバーラップしている隣接タイルの
ウェーブレット逆変換を行い、オーバーラップ領域の画
素同士の加算を行う必要があることから、完全に独立し
た復号が出来ない、という問題点がある。

【００２９】次に図７は、オーバーラップ型のタイルベ
ース・ウェーブレット変換を行う際の、符号化対象のタ
イルＲ_T とフィルタリングの及ぶ範囲Ｒ_F とを示してい
る。この図７中の a,b,c,d,e,f、h,i,j,k,l,m はすべて
画素を表す。例えば画素ｃを水平方向にフィルタリング
する時に、d,e,f の３画素を右隣りのタイル画像から読
み出して、これらに所定のフィルタ係数を畳み込み演算
を施す。同様に例えば、画素ｊを垂直方向にフィルタリ
ングする時に、k,l,m の３画素を下のタイル画像から読
み出して、これらに所定のフィルタ係数を畳み込み演算
を施す。

【００３０】次に、図８は、上記オーバーラップ型タイ
ルベース・ウェーブレット変換を行う際の、オーバーラ
ップ領域を図示したものである。図８中で、水平・垂直
方向の各領域Ｃ_Head、Ｃ_Tailは、符号化対象のタイル外
部のオーバーラップ領域を示している。この領域上の画
素に対するフィルタリングについては、既に図７を用い
て述べた通りである。この現在実験されているオーバー
ラップ型のタイルベース・ウェーブレット変換で問題に
なるのは、このオーバーラップ領域が必要なため、フィ
ルタのタップ長によってウェーブレット分割の分割数に
制限が発生してしまうことである。

【００３１】例えば、ウェーブレットフィルタとしてよ
く使われる、水平９タップ、垂直７タップのフィルタを
用い、タイルサイズを６４ｘ６４に設定した場合、ウェ
ーブレット分割は４までしか許されない。同様に、ウェ
ーブレットフィルタとして、水平１３タップ、垂直７タ
ップのフィルタを用いた場合、ウェーブレット分割は３
までしか許されない。これは、明らかにそれ以上分割す
ると、フィルタリングの及ぶオーバーラップ領域がタイ
ルサイズよりも大きくなってしまうからである。すなわ
ち、水平１３タップのフィルタの場合、中心の１画素に
対して水平方向の両隣に６画素ずつがフィルタリングの
及ぶ画素領域となることから、６４ｘ６４のタイルは３
回分割すると８ｘ８になり、符号化対象タイルの全画素
を隣接タイルの範囲内でフィルタリングできるのに対し
て、さらに１回分割すると４×４のタイルとなり、符号
化対象タイルの境界位置の１画素を中心として隣接する
タイル側に６画素をとろうとすると、隣接タイル（４×
４画素）の範囲を越えてしまい、フィルタがはみ出てし
まうからである。

【００３２】以上述べたように、現在実験中のオーバー
ラップ型タイルベース・ウェーブレット変換では、下記
のような多くの問題点が存在している。すなわち、
（１）隣接タイル同士の境界部分をオーバーラップさせ
るので、ウェーブレット・フィルタのフィルタ長によっ
て、ウェーブレット分割数に制約が生じる点、（２）復
号器側では、ある特定のタイル部分を復号する場合でも
隣接したタイル部分も合わせて復号する必要がある点こ
れは符号化効率にも大きく影響を与える問題であり、解
決すべき課題と言える。また、後述するように、整数型
のウェーブレット・フィルタを用いた場合には、（３）
符号化器側と復号器側との整合が取れないので、圧縮率
が高まるとオーバーラップ領域での誤差が増大し、歪み
となって検知される、という問題点もある。

【００３３】このような点を考慮して、本発明の実施の
形態では、図１のウェーブレット変換部２において、タ
イル外部でフィルタリングの及ぶ範囲内ではタイル内部
の画素を対称拡張して畳み込み演算するようにして、上
記問題点の（１）、（２）を解決している。

【００３４】次に、本発明の第２の実施の形態となるウ
ェーブレット符号化装置について説明する。この第２の
実施の形態の全体構成は、上記図１に示すウェーブレッ
ト符号化装置と同様であるが、図１のウェーブレット変
換部２をより具体化したものであり、このウェーブレッ
ト変換部２での動作を、図９及び図１０を参照しながら
説明する。この第２の実施の形態では、隣接するタイル
画像間にオーバーラップする領域を設けず、タイル外部
でフィルタリングの及ぶ範囲内ではタイル内部のウェー
ブレット変換係数を対称拡張して畳み込み演算するよう
にしている。

【００３５】図９は、対称畳み込みによるウェーブレッ
ト符号化の概念を説明するための図である。この図９の
（Ａ）に示す原画像は、（Ｂ）に示すようにタイル画像
に分割された後、各タイル画像毎に（Ｃ）の破線に示す
フィルタ処理が及ぶ範囲まで、タイル外の領域に画素の
対称拡張を行う。

【００３６】図１０はこの対象拡張を具体的に図示した
ものであり、符号化又は復号対象のタイルの領域Ｒ_T 内
の水平方向のc, b, a の画素列が、タイル境界を境にし
て、対称的にa, b, c の並び順に、フィルタリングの及
ぶ範囲Ｒ_F まで拡張されていることがわかる。同様に、
垂直方向では、タイル領域Ｒ_T 内のf, e, d の画素列
が、タイル境界を境にして、対称的にd, e, f の並びに
フィルタリングの及ぶ範囲Ｒ_F まで拡張される。このよ
うな鏡像関係の対称拡張を行えば、タイル画像内部の画
素数と同数だけしかウェーブレット変換係数が生成され
ないことが知られている。すなわち、冗長度が無い利点
がある。

【００３７】続いて、図９の（Ｃ）の対称拡張された各
タイルに対して、ＷＴ（ウェーブレット変換）を掛け
る。その結果、既に図３で説明したように、例えば４つ
の帯域成分に分割される（図９の（Ｄ）参照）。図９の
（Ｄ）中の斜線部は、上述した低域のLL成分である。さ
らに、この斜線部の低域成分（LL）のタイルは、図９の
（Ｅ）に示すように、同様に対称拡張を行い、ウェーブ
レット変換（ＷＴ）が施される。以後同様の操作が、所
定のウェーブレット分割数まで繰り返される。以上が、
この第２の実施の形態のウェーブレット変換部での、タ
イル毎の対称拡張のウェーブレット変換の動作説明であ
る。

【００３８】次に、本発明の第３の実施の形態について
説明する。この第３の実施の形態は、上述したウェーブ
レット変換を実現するためのローパスフィルタ及びハイ
パスフィルタとして、リフティング手段を用いた整数精
度のフィルタを用いるような画像のウェーブレット符号
化の実施の形態である。これは、ウェーブレット変換手
段として、整数精度のフィルタとリフティング手段を備
え、量子化手段を省略することでロスレス圧縮を行うこ
ともできる。

【００３９】このように、リフティング手段を用いた整
数精度型のウェーブレット変換（以下ＩＷＴという。）
を用いた本発明の第３の実施の形態について、図１１を
用いて説明する。なお、上記リフティングという名称
は、図１１中にもある通り、低域（Low） 側と高域（Hi
gh）側の双方から相手側に対してフィルタリングされた
係数を加算もしくは減算する操作から由来している。

【００４０】この図１１に示す回路は、上記図１の１レ
ベル分の回路部２０１、２０２あるいは２０３として用
いられるものである。この図１１において、入力信号１
２０の各画素は、偶数番目の画素Ｘevenと奇数番目の画
素Ｘodd とに分けられる。偶数番目の画素Ｘevenは、遅
延器１８で時間遅延され、さらに１／２のダウンサンプ
ラ１９ａで解像度を２分の１に落とされて出力１２１が
生成され、加算器２０に送られる。一方、奇数番目の画
素Ｘodd は、１／２のダウンサンプラ１９ｂで解像度を
２分の１に落とされ、減算器２１に送られる。上記出力
１２１は係数列ｐのフィルタ２２によりフィルタ処理さ
れ、このフィルタ出力と、上記奇数番目の画素Ｘodd の
ダウンサンプラ１９ｂを介して得られた出力との差分
が、差分器２１で算出される。この減算器２１からの出
力１２３は、高域側、すなわちＨＰ（High Pass） 側の
出力として送出される。他方、出力１２３に対して、係
数列ｕのフィルタ２３によりフィルタ処理された出力と
上記出力１２１とが加算器１２２で加算され、加算出力
１２２は、低域側、すなわちＬＰ（Low Pass）側の出力
１２２として送出される。

【００４１】ここで、上記のｐ、ｕのフィルタ係数につ
いて以下述べる。例えば、ローパスフィルタ（Low Pas
s）が９タップ、ハイパスフィルタ（High Pass） が７
タップのフィルタをそれぞれ実現する場合、ＩＷＴ（整
数精度型ウェーブレット変換）では、 ｐ ＝ （−１，９，９，−１）／１６ ｕ ＝ （１，１）／４ という具合に、係数列ｐのフィルタ２２は４タップ、係
数列ｕのフィルタ２３は２タップで済み、しかも、どち
らも割り算はビットシフトで演算が出来る（除数がそれ
ぞれ２のべき乗、すなわち１６＝２⁴ 、４＝２² なの
で）という優れた特徴を持っている。この時、Low Pas
s, High Pass のそれぞれのフィルタ係数は、 Low ＝ (1,0,-8,16,46,16,-8,0,1)/64 High ＝ (1,0,-9,16,-9,0,1)/16 に相当することになる。

【００４２】しかし、フィルタ係数が整数であるがため
に、実際の画素とのフィルタリングでは演算精度を上げ
るために四捨五入を用いている。例えば、画素配列
（ａ，ｂ，ｃ，ｄ）を上記ｐのフィルタでフィルタリン
グすると、 round（ａ*(-1)＋ｂ*9＋ｃ*9＋ｄ*(-1)) ただし、round（ｘ）は、ｘを四捨五入することを表す
という操作を行うことになる。従って、ここでround の
誤差が発生する可能性がある。このround の誤差につい
ては、後述する第１１の実施の形態で説明するようなウ
ェーブレット復号を用いることにより解決できる。

【００４３】次に、本発明の第４の実施の形態について
説明する。この第４の実施の形態は、画像のウェーブレ
ット符号化の際に、出力された符号化ビットストリーム
の符号長をヘッダ情報に配置して記憶・保持するもので
ある。なおこれは、復号側に送られてきた符号化ビット
ストリームの画像中の特定のタイルを部分復号するため
の符号化側の条件として必要である。

【００４４】以下、この第４の実施の形態について、図
１２を用いて説明する。図１２は符号化ビットストリー
ムの具体的な構成例を示しており、先頭から順に、原画
像の水平サイズ情報６１、原画像の垂直サイズ情報６
２、水平方向のタイル数情報６３、垂直方向のタイル数
情報６４、及びタイルヘッダ６５の構成からなる。さら
に、該タイルヘッダ６５は、各タイル毎の符号長（例え
ば圧縮バイト長）を記憶・保持する。図１２の例では、
タイル＃１の圧縮バイト長情報７１、タイル＃２の圧縮
バイト長情報７２、・・・、タイル＃Ｎの圧縮バイト長
情報７３が配されている。これによって、あるタイルだ
けを復号器側で復号したい場合には、全体の符号化ビッ
トストリームのどの位置から符号語を読み出せば良いか
が即座にわかるので、最初から読み出し、復号する必要
が無く、効率的であり且つメモリも節約できる利点があ
る。

【００４５】次に、本発明の第５の実施の形態について
説明する。この第５の実施の形態は、画像のウェーブレ
ット符号化において、低域成分を階層的に分割する、あ
るいは全帯域成分を均等に分割する場合の分割数を、外
部からの入力手段により決定するようにしたものであ
る。

【００４６】上述した図１に示すウェーブレット符号化
装置を例に取れば、ウェーブレット変換部２に対して、
外部からの分割数を指定する信号が入力して所定回数の
ウェーブレット分割が行われることになる。この利点と
しては、入力画像の特徴によっては、ウェーブレット分
割数によって大きく圧縮効率が変わる可能性があるから
であり、その場合予め何らかの外部入力によって、最適
なウェーブレット分割数が決定されれば、常に効率的な
符号化が実現できるからである。

【００４７】次に、本発明の第６の実施の形態について
説明する。本実施の形態は、上述したような画像のウェ
ーブレット符号化が施されて得られた符号化ビットスト
リームが供給される画像のウェーブレット復号装置及び
方法の一実施形態である。

【００４８】図１３は、この第６の実施の形態となる画
像のウェーブレット復号装置の概略構成を示すブロック
図であり、上記図１に示したウェーブレット符号化装置
に対応したものである。

【００４９】この図１３において、画像のウェーブレッ
ト復号装置は、符号化ビットストリームを入力または読
み出してエントロピー復号するエントロピー復号部６
と、得られた量子化係数を逆量子化する逆量子化部７
と、得られた変換係数を逆スキャニングして元の係数の
順番に戻す変換係数逆スキャニング部８と、逆スキャニ
ング後の係数をウェーブレット逆変換する手段してタイ
ル画像を生成するウェーブレット逆変換部９と、得られ
た各タイル画像を合成して最終的な出力画像を供するタ
イル合成部１０とを有して構成される。

【００５０】次に動作について説明する。符号化ビット
ストリーム１０５を入力したエントロピー復号部６で
は、所定の手段によってエントロピー復号を行い、量子
化係数１０４を送出する。エントロピー復号手段は、上
記第１の実施の形態で述べたエントロピー符号化手段に
対応したものである必要がある。なお、エントロピー復
号手段としては、可変長復号手段や算術復号手段があ
る。

【００５１】該量子化係数１０４は逆量子化手段７に入
力して、同部で逆量子化が行われ変換係数１０６が出力
される。ここで逆量子化手段としては、通常用いるスカ
ラー逆量子化（下記：式２）を用いれば良い。 ｘ＝Ｑ x Δ ・・・（式２） ここで、Ｑは量子化係数値、Δは量子化インデックス値
である。

【００５２】次に、変換係数１０６は、変換係数逆スキ
ャニング部８において、逆方向のスキャニングが行わ
れ、スキャン後のウェーブレット変換係数１０７が出力
される。さらにウェーブレット変換係数１０７は、ウェ
ーブレット逆変換部９において逆変換されて、タイル画
像１０８が同部９より送出される。最後に、タイル画像
１０８は必要に応じてタイル同士を合成されて合成画像
１０９が出力される。以上が本実施の形態の復号装置の
基本動作である。

【００５３】次に、通常のウェーブレット逆変換部９の
構成について、図１４を用いて説明する。上記図２で説
明したウェーブレット変換部２の出力である各帯域成分
１１３、１１４、１１５、１１６は、ウェーブレット逆
変換部部９に入力すると、図１４において、まず上記LL
L成分１１３及びLLH成分１１４が、それぞれアップサン
プラ１４ａ、１４ｂによって２倍の解像度にアップサン
プルされる。引き続いて低域成分はローパスフィルタ１
５、高域成分はハイパスフィルタ１６によってフィルタ
リングされて、加算器１７において、両者の帯域成分は
合成される。ここまでの回路部２０６により、上記図２
のレベル３の回路部２０３での変換の逆の処理としての
逆変換が完了して、レベル２の低域側の帯域成分である
LL成分１１７が得られる。この処理を以後レベル１まで
繰り返すことで、最終的な逆変換後の復号画像１１９が
出力されることになる。すなわち、レベル２の回路部２
０７及びレベル１の回路部２０８は、上記レベル３の回
路部２０６と同様な構成を有し、レベル３の回路部２０
６の出力がレベル２の回路部２０７の低域側の入力とし
て、また、レベル２の回路部２０７の出力がレベル１の
回路部２０８の低域側の入力として、それぞれ送られ
る。以上が、通常のウェーブレット逆変換部９の基本構
成である。

【００５４】ここで、図１５は、上記図６の現在実験中
のオーバーラップ型タイルベース・ウェーブレット符号
化に対応する復号処理を説明するための図であり、図１
５の（Ａ）に示すように、オーバーラップ部分を含めた
タイルの１枚分の符号化ビットストリームを復号するこ
とで、符号化対象タイルとその外部のフィルタリングの
及ぶ範囲までの部分が復号される。これを隣のタイルと
繋ぎ合わせて、図１５の（Ｂ）に示すように再構成され
たタイル群を得ることで、最終的な復号画像を求めるわ
けである。

【００５５】次に、本発明の第７の実施の形態について
説明する。この第７の実施の形態は、上述したような画
像のウェーブレット復号に用いられるウェーブレット逆
変換手段として、タイル内部のウェーブレット変換係数
を、タイル外部でフィルタリングの及ぶ範囲内まで、対
称拡張して畳み込み演算するようにしたものである。図
１６はこれを具体的に説明するための図である。

【００５６】この図１６の（Ａ）において、４つの帯域
成分LL,LH,HL,HH のウェーブレット変換係数を図１６の
（Ｂ）に示すように対称拡張して、それぞれをウェーブ
レット逆変換（ＩＷＴ）する。これによって、図１６の
（Ｃ）に示すように、各タイル画像が復号出力されるこ
とになる。なお、対称拡張については、既に図１０で述
べた手段を用いれば良い。ただし、上記第２の実施の形
態で述べたウェーブレット変換の説明では、図１０のa,
b,c,・・・は画素を示していたが、今回のウェーブレッ
ト逆変換手段では、これらはウェーブレット変換係数を
意味していることに注意しなければならない。

【００５７】この対称拡張のウェーブレット逆変換手段
を用いる利点としては、隣接する周囲のタイルとは全く
独立して、逆変換そして復号が行えることが挙げられ
る。また比較的高ビットレート（低圧縮率）の場合に
は、タイル間の境界部分の劣化が殆ど検知できない。す
なわち、これらは、上述した問題点の（１）と（２）と
を解決するものである。

【００５８】次に、本発明の第８の実施の形態について
説明する。この第８の実施の形態では、ウェーブレット
逆変換手段として、該タイルの外側でフィルタリングが
及ぶ範囲内のウェーブレット変換係数をすべて０とし
て、畳み込み演算する手段を用いる。次に動作について
説明する。

【００５９】図１７はこれを具体的に説明するための図
である。例えば、図１７の（Ａ）に示す４つの帯域成分
LL,LH,HL,HH のウェーブレット変換係数はそのままにし
て、図１７の（Ｂ）に示すように、該タイルの外側でフ
ィルタリングが及ぶ範囲（点線領域）内のウェーブレッ
ト変換係数をすべて０とし、それぞれのタイルをウェー
ブレット逆変換（ＩＷＴ）する。これで各タイル画像が
復号出力されることになる。この時のウェーブレット逆
変換の畳み込み演算を直線畳み込みと呼ぶとする。

【００６０】この直線畳み込み手段については、図１８
を用いて以下説明する。図１８中で、符号化あるいは復
号対象タイルＲ_T の外部については、水平方向のフィル
タリングの及ぶ範囲Ｒ_F をすべて０と置くことで、c,b,
a,0,0,0 となり、同様に垂直方向のフィルタリングの及
ぶ範囲Ｒ_F をすべて０と置くことで、f,e,d,0,0,0 とな
る。これにウェーブレットフィルタの係数を畳み込み演
算することで、ウェーブレット逆変換を行うことができ
る。

【００６１】この直線畳み込みの利点としては、低ビッ
トレート（高圧縮）下でもタイル境界部が検知されない
という優れた特徴がある。これは、隣接するタイルとの
境界部の係数を０として均一にすることで境界部に、ウ
ェーブレット・フィルタリングによる直線補間の効果が
出て、滑らかに接続されることに起因する。

【００６２】また、このウェーブレット逆変換手段で
も、隣接するタイルのウェーブレット変換係数までオー
バーラップして読み出す必要がないので、隣接する周囲
のタイルとは全く独立して、逆変換そして復号が行える
ことが挙げられる。

【００６３】従って、ウェーブレット逆変換手段とし
て、上記タイルの外側でフィルタリングが及ぶ範囲内の
ウェーブレット変換係数をすべて０として、畳み込み演
算するようにすることは、高圧縮下での高画質と部分タ
イル復号の実現の両方を兼ね備えた優れたものである。

【００６４】次に、本発明の第９の実施の形態について
説明する。この第９の実施の形態は、ウェーブレット復
号の際に、圧縮率が低い場合には上記第７の実施の形態
のように対称拡張型の畳み込み処理によるウェーブレッ
ト逆変換手段を用い、逆に圧縮率が高い場合には上記第
８の実施の形態のように０値挿入型の直線畳み込み処理
によるウェーブレット逆変換手段を採用することとす
る。これによって、圧縮率に関係無く、タイル境界部で
の歪みが検知できない高画質な復号画像を得ることがで
きる。

【００６５】なお、ロスレス復号の際には、上記第７の
実施の形態の対称拡張型の畳み込み処理によるウェーブ
レット逆変換手段を用いることで実現することができ
る。

【００６６】次に、本発明の第１０の実施の形態につい
て説明する。この第１０の実施の形態は、画像のウェー
ブレット符号化／復号において、画像をタイルに分割し
てタイル毎にウェーブレット変換する際に、上記タイル
は、隣接するタイル画像間にオーバーラップする領域が
無く、タイル外部でフィルタリングの及ぶ範囲内ではタ
イル内部のウェーブレット変換係数を対称拡張して畳み
込み演算する手段を備えていて、他方、それに呼応する
ウェーブレット逆変換手段では、タイル内部のウェーブ
レット変換係数を対称拡張して畳み込み演算する手段、
または該タイルの外側でフィルタリングが及ぶ範囲内の
ウェーブレット変換係数をすべて０として畳み込み演算
する手段を有するものである。

【００６７】すなわち、この第１０の実施の形態におい
て、ウェーブレット符号化におけるウェーブレット変換
手段としては、タイル外部でフィルタリングの及ぶ範囲
内でタイル内部の画素を対称拡張して畳み込み演算する
手段を用い（画素の対称畳み込み）、復号器におけるウ
ェーブレット逆変換手段としては、タイル内部のウェー
ブレット変換係数を対称拡張して畳み込み演算する手段
（ウェーブレット変換係数の対称畳み込み）、または該
タイルの外側でフィルタリングが及ぶ範囲内のウェーブ
レット変換係数をすべて０として畳み込み演算する手段
（ウェーブレット変換係数の直線畳み込み）を用いるも
のある。これによって、ウェーブレット変換手段とウェ
ーブレット逆変換手段との整合が取れるので、高能率な
符号化、及び高画質な復号が可能になる。

【００６８】次に、本発明の第１１の実施の形態につい
て説明する。この第１１の実施の形態は、画像のウェー
ブレット復号の際に、上記タイル画像として、隣接する
タイル画像間にオーバーラップする領域が無いものを用
いるものである。この第１１の実施の形態の例として、
リフティング手段を用いた整数精度型のウェーブレット
逆変換（以下Ｉ−ＩＷＴ）を用いた実施形態について、
図１９を用いて説明する。

【００６９】この図１９に示すウェーブレット逆変換部
は、上記第３の実施の形態で説明した図１１のウェーブ
レット変換部の逆の処理を行うものであり、図１１のウ
ェーブレット変換部からの出力である低域（ＬＰ）側の
出力１２２と、高域（ＨＰ）側の出力１２３とが供給さ
れる。ＬＰ側の出力１２２は減算器３１に送られて、出
力１２３に対して係数列ｕのフィルタ３３を介して得ら
れた出力との差分がとられ、出力１２４となって２倍の
アップサンプラ３４ａに送られる。また、出力１２３
は、加算器３０に送られて、出力１２４に対して係数列
ｐのフィルタ３２を介して得られた出力とが加算され、
２倍のアップサンプラ３４ｂに送られる。アップサンプ
ラ３４ａからの出力は遅延器３５で時間遅延されて出力
１２５として加算器３６に送られ、アップサンプラ３４
ｂからの出力１２６と加算されて、最終的な出力１２７
として取り出される。

【００７０】上記第３の実施の形態でも既に述べたよう
に、オーバーラップ型タイルベース・ウェーブレット復
号では、周辺タイルとのオーバーラップ領域同士で加算
を取るので、同領域での画素値に前記ｐとｕによるフィ
ルタリングによるround の誤差が影響を及ぼすことにな
る。従って、圧縮率が高くなるとオーバーラップ領域で
の劣化が目立つようになる。これに対して、この第１１
の実施の形態によれば、符号化側にＩＷＴ（整数精度型
のウェーブレット変換）、復号側にＩ−ＩＷＴを用いて
も、オーバーラップを用いないので、上述のような問題
点が発生しない。従って、整数型のウェーブレット変換
との親和性が高いという利点がある。

【００７１】なお、このウェーブレット復号は、上記第
７の実施の形態のようにタイル内部のウェーブレット変
換係数を対称拡張して畳み込み演算（ウェーブレット変
換係数の対称畳み込み）する場合も、上記第８の実施の
形態のようにタイルの外側でフィルタリングが及ぶ範囲
内のウェーブレット変換係数をすべて０として畳み込み
演算（ウェーブレット変換係数の直線畳み込み）する場
合も、どちらでも適用可能である。

【００７２】次に、本発明の第１２の実施の形態につい
て説明する。この第１２の実施の形態は、画像のウェー
ブレット符号化において、その構成要素であるウェーブ
レット変換手段として、整数精度のフィルタとリフティ
ング手段を備え、量子化手段を省略することでロスレス
圧縮を行い、他方画像のウェーブレット復号において
は、ロスレス圧縮された符号化ビットストリームを入力
して、ロスレス復号の場合には対称拡張の畳み込み演算
によりウェーブレット逆変換手段を用い、他方ロッシー
復号の場合は上記対称拡張の畳み込み演算、またはタイ
ル外部の変換係数に０値を挿入した畳み込み演算による
ウェーブレット逆変換手段を用いるものである。

【００７３】なお、この第１２の実施の形態は、既に述
べた符号化装置、復号装置の組み合わせ例であり、特に
符号化装置で上記第３の実施の形態の整数精度のフィル
タとリフティング手段を用いたロスレス圧縮を行い、発
生した符号化ビットストリームをウェーブレット復号器
で、ロスレスまたはロッシーに所定のビットレートで復
号するものである。

【００７４】本実施の形態におけるウェーブレット変換
手段は、画素の対称拡張の畳み込み演算を行っているの
で、復号器側でもウェーブレット変換係数の対称拡張の
畳み込み演算のウェーブレット逆変換を行えば、問題無
くロスレス復号が出来る。他方、復号器側でロッシー復
号を所定のビットレートで行いたい場合には、前記ウェ
ーブレット変換係数の対称拡張の畳み込み演算のウェー
ブレット逆変換、またはタイル外部の変換係数に０値を
挿入した畳み込み演算によるウェーブレット逆変換手段
のどちらかを選択すれば良い。ただし、上記第９の実施
の形態で述べたように、圧縮率が低い場合には、上記第
７の実施の形態で述べた対称拡張型の畳み込み処理によ
るウェーブレット逆変換手段を用い、逆に圧縮率が高い
場合には、上記第８の実施の形態で述べたの０値挿入型
の直線畳み込み処理によるウェーブレット逆変換手段を
用いる手段を取ることも有効である。

【００７５】次に、本発明の第１３の実施の形態につい
て説明する。この第１３の実施の形態は、ウェーブレッ
ト逆変換手段の上述した第７、第８の実施の形態のフィ
ルタの畳み込み演算手段を、ウェーブレット分割レベル
数に応じて切り換えて利用するものである。

【００７６】すなわち、例えば、符号化器側のウェーブ
レット変換手段で、画像をレベル数４までウェーブレッ
ト分割する場合、これまでの実施の形態では、復号器側
のウェーブレット逆変換手段では、その４つの全てのレ
ベルで同一の畳み込み演算手段、例えば上記第７の実施
の形態の対象畳み込み演算手段、又は上記第８の実施の
形態の線形畳み込み演算手段のいずれかを用いていた。

【００７７】これに対して、この第１２の実施の形態で
は、例えば、分割レベル数が３までは、上記第７の実施
の形態の対称畳み込み演算手段を用い、最後の４番目の
レベルで線形畳み込み演算手段を用いる。これによっ
て、ウェーブレット変換手段が対称拡張によるが増幅器
の畳み込み演算手段を用いていた場合、分割レベル３ま
では変換手段と逆変換手段との間で整合がとれる。

【００７８】他方、最後の１レベルで線形畳み込み演算
手段を用いることで、既に述べたように、タイル画像の
隣接部分での劣化を低減させることができる。従って、
このような組み合わせによる実施の形態によれば、メモ
リ使用量を抑制しながら、高圧縮下でも画質を維持する
ことができる、という効果がある。

【００７９】また、上述した２種類の畳み込み演算手段
を逆にしてもよい。すなわち、最初に所定分割レベルま
で線形畳み込み演算手段を用い、それ以降の分割レベル
では対称畳み込み演算手段を用いるようにしてもよい。

【００８０】以上説明した本発明の実施の形態では、ウ
ェーブレット変換で高能率圧縮を行う際に問題とされて
きたメモリ容量の大きさを削減することを目的としてい
る。ウェーブレット符号化では通常画像全体にウェーブ
レット変換を掛け、発生したウェーブレット変換係数を
一時的にメモリ内に記憶・保持する必要がある。従っ
て、画像サイズが大きいと非常に多くのメモリ容量を必
要とし、電子スチルカメラ、カムコーダ、ＰＤＡ等の、
メモリ搭載容量が限定された装置には不適である。従っ
て、本発明ではこれらの装置化でキーとなる技術となる
低メモリ消費型で且つ高い圧縮効率を持った画像のウェ
ーブレット符号化器・復号化器及び方法を実現すること
を目的としている。

【００８１】そして、上述した本発明の実施の形態によ
れば、画像をタイル画像に分割して、各タイル毎にウェ
ーブレット変換を施し符号化を行うので、従来の画像全
体にウェーブレット変換を施していた手段に比べて、大
幅なメモリ削減を実現した符号化器・復号化器が実現で
きる。また、特定のタイル画像だけを復号化したい場合
でも、画素の対称拡張型の畳み込み演算処理を施すウェ
ーブレット変換手段と、それに呼応したウェーブレット
変換係数の対称拡張型の畳み込み演算処理を施すウェー
ブレット逆変換手段とを組み合わせることにより、隣接
するタイルとは完全に独立に復号化が実現できるという
効果がある。さらに、オーバーラップ型タイルベース・
ウェーブレット符号化で問題になっていたウェーブレッ
ト分割数に関する制約条件も存在しないので、常に高い
符号化効率を維持できるという効果がある。

【００８２】本発明の実施の形態の具体的な応用例とし
ては、電子カメラ、携帯・移動体画像送受信端末（ＰＤ
Ａ）、プリンタ、衛星画像、医用用画像等の圧縮・伸張
器またはそのソフトウェアモジュール、ゲーム、３次元
ＣＧで用いるテキスチャの圧縮・伸長装置またはそのソ
フトウェアモジュール等が挙げられる。

【００８３】なお、本発明は上述した実施の形態のみに
限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範
囲において種々の変更が可能であることは勿論である。

【００８４】

【発明の効果】本発明によれば、画像のタイルベース型
ウェーブレット符号化装置及び方法において、入力画像
を複数個のタイルに分割し、各タイル画像毎にウェーブ
レット変換を施し、ウェーブレット変換係数をスキャニ
ングし、スキャニング後の係数を量子化し、量子化係数
をエントロピー符号化して符号化ビットストリームを出
力するようにしており、さらに上記ウェーブレット変換
は、タイル画像の外周部の画素を対称拡張して畳み込み
演算するようにしているため、従来の画像全体にウェー
ブレット変換を施していた手段に比べて、大幅なメモリ
削減を実現した符号化・復号が実現できる。また、オー
バーラップ型タイルベース・ウェーブレット符号化で問
題になっていたウェーブレット分割数に関する制約条件
も存在しないので、常に高い符号化効率を維持できる。

【００８５】また、特定のタイル画像だけを復号したい
場合でも、画素の対称拡張型の畳み込み演算処理を施す
ウェーブレット変換手段と、それに呼応したウェーブレ
ット変換係数の対称拡張型の畳み込み演算処理を施すウ
ェーブレット逆変換手段とを組み合わせることにより、
隣接するタイルとは完全に独立に復号が実現できるとい
う効果がある。

【００８６】さらに、整数精度のウェーブレット・フィ
ルタを用いたウェーブレット変換手段を用いた場合で
も、オーバーラップを伴わないウェーブレット逆変換手
段を用いているので、フィルタリングの際のrounding
（丸め処理）の誤差を加算する必要がない。従って、タ
イル周辺部の歪みが顕著にならないという効果がある。

【００８７】また、本発明のウェーブレット復号装置及
び方法によれば、符号化ビットストリームを入力または
読み出してエントロピー復号し、得られた量子化係数を
逆量子化し、得られた変換係数を逆スキャニングして元
の係数の順番に戻し、逆スキャニング後の係数をウェー
ブレット逆変換してタイル画像を生成し、得られた各タ
イル画像を合成して最終的な出力画像を供するように
し、上記ウェーブレット逆変換においては、タイル内部
のウェーブレット変換係数を対称拡張して畳み込み演算
し、あるいはタイルの外側でフィルタリングが及ぶ範囲
内のウェーブレット変換係数をすべて０として畳み込み
演算することにより、隣接する周囲のタイルとは全く独
立して、逆変換そして復号化が行え、また比較的高ビッ
トレート（低圧縮率）の場合には、タイル間の境界部分
の劣化が殆ど検知できない、という効果がある。ここ
で、直線畳み込みの利点としては、低ビットレート（高
圧縮）下でもタイル境界部が検知されないという優れた
特徴がある。これは、隣接するタイルとの境界部の係数
を０として均一にすることで境界部に、ウェーブレット
・フィルタリングによる直線補間の効果が出て、滑らか
に接続されることに起因する。また、このウェーブレッ
ト逆変換手段でも、隣接するタイルのウェーブレット変
換係数までオーバーラップして読み出す必要がないの
で、隣接する周囲のタイルとは全く独立して、逆変換そ
して復号化が行えることが挙げられる。

【００８８】従って、本発明によれば、高圧縮下での高
画質と部分タイル復号化の実現の両方を兼ね備えてお
り、さらに、ウェーブレット変換手段とウェーブレット
逆変換手段との整合が取れるので、高能率な符号化、及
び高画質な復号化が可能になる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施の形態としての画像のウェ
ーブレット符号化装置の概略構成を示すブロック図であ
る。

【図２】通常のウェーブレット変換部の概略構成（レベ
ル３まで）を示すブロック図である。

【図３】２次元画像の帯域分割（分割レベル＝２）を説
明するための図である。

【図４】実際の画像に対して帯域分割（分割レベル＝
２）した場合の各帯域画像を示す図である。

【図５】全帯域を等分割（分割レベル＝２）した場合の
例を示す図である。

【図６】オーバーラップ型タイルベース・ウェーブレッ
ト符号化の概念を説明するための図である。

【図７】オーバーラップ型ウェーブレット符号化の際の
畳み込み演算を説明するための図である。

【図８】符号化対象領域とオーバーラップ領域を表した
図である。

【図９】画素の対称畳み込み演算を施すウェーブレット
符号化の概念を説明するための図である。

【図１０】対称畳み込み演算の概念を説明するための図
である。

【図１１】整数精度型のウェーブレット変換部の概略構
成を示すブロック図である。

【図１２】タイルベース符号化手段の際のヘッダー情報
を示す図である。

【図１３】本発明の第６の実施の形態となる画像のウェ
ーブレット復号装置の概略構成を示すブロック図であ
る。

【図１４】通常のウェーブレット逆変換部の概略構成
（レベル３まで）を示すブロック図である。

【図１５】オーバーラップ型タイルベース・ウェーブレ
ット復号化の概念を説明するための図である。

【図１６】ウェーブレット変換係数の対称畳み込み演算
を施すウェーブレット復号化の概念を説明するための図
である。

【図１７】ウェーブレット変換係数の直線畳み込み演算
を施すウェーブレット復号化の概念を説明するための図
である。

【図１８】直線畳み込み演算の概念を説明するための図
である。

【図１９】整数精度型のウェーブレット逆変換部の概略
構成を示すブロック図である。

【符号の説明】

１ タイル分割部、 ２ ウェーブレット変換部、 ３
変換係数スキャニング部、 ４ 量子化部、 ５ エ
ントロピー符号化部、 ６ エントロピー復号化部、
７ 逆量子化部、 ８ 変換係数逆スキャニング部、
９ ウェーブレット逆変換部、 １０ タイル合成部、
１１ 分析用ローパスフィルタ、 １２ 分析用ハイ
パスフィルタ、 １３ａ，１３ｂ ２分の１倍のダウン
サンプラ、 １４ａ，１４ｂ ２倍のアップサンプラ、
１５ 合成用ローパスフィルタ、 １６ 合成用ハイ
パスフィルタ、 １７ 加算器、 １８，３５ 遅延
器、１９ａ，１９ｂ ２分の１倍のダウンサンプラ、
２０，３０ 加算器、 ２１，３１ 減算器、 ２２，
２３，３２，３３ フィルタ、 ３４ａ，３４ｂ２倍の
アップサンプラ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 貴家 仁志 東京都八王子市南大沢１ー１ 東京都立 大学 工学部電子情報工学科内 (56)参考文献 特開 平５−300489（ＪＰ，Ａ) 特開 平６−197324（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−95471（ＪＰ，Ａ) 特開 平６−253154（ＪＰ，Ａ) 特開 平11−285006（ＪＰ，Ａ) 国際公開96／033474（ＷＯ，Ａ１) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) H04N 7/24 - 7/68 H04N 1/41 - 1/419

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 入力される符号化ビットストリームをウ
   ェーブレット変換係数に変換する手段と、 上記ウェーブレット変換係数をウェーブレット逆変換し
   てタイル画像を生成する逆変換手段と、 得られた各タイル画像を合成して最終的な出力画像を供
   する手段とを備え、 上記逆変換手段は、タイル外部でフィルタリングの及ぶ
   範囲内ではタイル内部のウェーブレット変換係数を対称
   拡張して畳み込み演算を行う対称畳み込み演算手段、お
   よびタイル外部のフィルタリングの及ぶ範囲内ではウェ
   ーブレット変換係数は全てゼロとして畳み込み演算を行
   う線形畳み込み演算手段を有してなり、 ロスレス復号時には上記対称畳み込み演算手段、また、
   ロッシー復号時には上記対称畳み込み演算手段若しくは
   上記線形畳み込み演算手段を選択して利用することを特
   徴とするウェーブレット復号装置。
2. 【請求項２】 入力される符号化ビットストリームをウ
   ェーブレット変換係数に変換するステップと、 上記ウェーブレット変換係数をウェーブレット逆変換し
   てタイル画像を生成する逆変換ステップと、 得られた各タイル画像を合成して最終的な出力画像を供
   するステップとからなり、 上記逆変換ステップにおいて、ロスレス復号時には、タ
   イル外部でフィルタリングの及ぶ範囲内でタイル内部の
   ウェーブレット変換係数を対称拡張して畳み込み演算を
   行う対称畳み込み演算を選択し、また、ロッシー復号時
   には、タイル外部のフィルタリングの及ぶ範囲内ではウ
   ェーブレット変換係数は全てゼロとして畳み込み演算を
   行う線形畳み込み演算、若しくは上記対称畳み込み演算
   を選択して利用することを特徴とするウェーブレット復
   号方法。