JP4090978B2 - 画像処理装置 - Google Patents

Description

本発明は、画像データの符号化を行う画像処理装置、特にＪＰＥＧ２０００に準拠した符号化を行う画像処理装置に関する。

近年、高精細画像を取り扱うのに適した圧縮符号化方法としてＪＰＥＧ２０００が知られている。ＪＰＥＧ２０００の符号化処理では、画像データをＹ，Ｃｂ，Ｃｒの各色成分のデータに変換した後、それぞれのデータに対して周波数解析として２次元離散ウェーブレット変換を行う。ウェーブレット変換により得られたウェーブレット係数のデータ（例えば１６ビットデータ）を、サブバンド（たとえば、レベル３のウェーブレット変換の場合、３ＬＬ，３ＨＬ，３ＬＨ，３ＨＨ，２ＨＬ，２ＬＨ，２ＨＨ，ｌＨＬ，１ＬＨ，１ＨＨ）を処理単位としてビットプレーンに分割し、サブバンド毎に各ビットプレーンのデータを上位から順に３通りの方法によりスキャンして算術符号化を行う。上記３通りの方法は、“significant propagation pass”、“magnitude refinement pass”、“cleanup pass”と呼ばれている。

符号データの圧縮は、上記算術符号化により得られる各サブバンドのコーディングパスの符号を、最下位のビットプレーンに対応する側から順に破棄することにより行う。ここで、コーディングパスの符号の破棄とは、破棄する符号のビットデータの値を０（無効データ）に置き換えることをいう。

上記符号を破棄した後、符号形成処理として、メインヘッダ、タイルパートヘッダ、及び、パケットヘッダで構成される各ヘッダを形成し、形成したパケットヘッダに続いて上記符号のデータ（ビットストリーム）を付加して符号データを形成し、出力する。上記タイルパートヘッダには、符号データの内、メインヘッダを除く符号量の情報が含まれている。

なお、ＪＰＥＧ２０００の符号化処理については、以下の非特許文献１に詳しく説明されている。
「静止画像符号化の新国際標準方式（ＪＰＥＧ２０００）の概要」、映像情報メディア学会誌２０００年、Ｖｏｌ．５４、Ｎｏ．２、ｐｐ１６４−１７１

上述するように符号データの圧縮は、所定枚数分のコーディングパスの符号のデータの破棄を行う。このため、圧縮後の符号データの符号量は、目標とする符号量に完全に等しくはならないが、データ転送の効率化を図るには、各符号データの符号量を指定サイズに一致させるのが望ましい。目標とする符号量よりも実際の符号量が少ない場合には、上記実際の符号データの後にダミーデータを付加することで対処できる。しかし、目標とする符号量よりも実際の符号量が多い場合に、問題が生じる。即ち、ＪＰＥＧ２０００の場合、実際の符号データの目標とする符号量の位置以降のデータを破棄して符号量の調整を行えば、復号時に使用される各種の情報（タイルパートヘッダやパケットヘッダーの情報）に食い違いが生じると共に、符号データの最後を表すＥＯＤデータが欠如することにより、正常な状態で元の画像データを復号することができなくなってしまう。

そこで、本発明は、圧縮処理後の符号データの符号量を目標サイズに一致するように制御する機能を備えた画像処理装置、及び、符号データを復号する画像処理装置を提供することを目的とする。

請求項１に記載の画像処理システムは、ＪＰＥＧ２０００に準拠して画像データの符号化を行う第１画像処理装置（Ａ、Ａ')と、第１画像処理装置によって符号化された符号データの復号化を行う第２画像処理装置（Ｂ)と、で構成される画像処理システムであって、上記第１画像処理装置が、ＪＰＥＧ２０００符号化部（１）と、第１符号量制御部（７、３０）と、を含んでおり、上記ＪＰＥＧ２０００符号化部が、入力される種々のサイズの画像データを、ＪＰＥＧ２０００に準拠して圧縮符号化し、符号化後の符号データを出力するものであり、上記第１符号量制御部が、上記ＪＰＥＧ２０００符号化部から出力される符号データの第１符号量と、指定符号量との比較を行う第１比較手段（１３、ステップＳ３）と、(i)上記第１比較手段によって、第１符号量が指定符号量よりも多いと判断された場合、上記指定符号量になるように符号のデータ列を削除するデータ削除手段（ステップＳ５）と、データ削除手段によって削除されたデータ列の最後にＥＯＤ信号を書き込むと共にタイルパートヘッダの符号量に関するデータを指定符号量のデータに換える情報更新手段（ステップＳ６）と、(ii)上記第１比較手段によって、第１符号量が指定符号量以下であると判断された場合、上記指定符号量になるようにダミーデータを付加する第１付加手段（ステップＳ７）と、(iii)上記情報更新手段による処理後の符号データを出力し、又は、上記第１付加手段によるダミーデータ付加後の符号データを出力する第１出力手段（ステップＳ８）と、を含んでおり、上記第２画像処理装置が、第２符号量制御部（４５）と、ＪＰＥＧ２０００復号化部（４６）と、を含んでおり、上記第２符号量制御部が、入力されるＪＰＥＧ２０００に準拠して符号化された符号データの第２符号量をタイルパートヘッダの上記符号量に関するデータから検出する第１検出手段（ステップＳ４１）と、元の符号データの第３符号量をパケットヘッダに記録されている符号量のデータから検出する第２検出手段（ステップＳ４２）と、第２符号量と第３符号量との比較を行う第２比較手段（ステップＳ４３）と、第２符号量よりも第３符号量が多いと上記第２比較手段によって判断された場合、第３符号量となるようにダミーデータを上記ＥＯＤ信号の後に付加する第２付加手段（ステップＳ４４）と、タイルパートヘッダの上記符号量に関するデータを上記第３符号量のデータに修正する修正手段（ステップＳ４５）と、修正手段による修正後の符号データを出力し、又は、第２符号量が第３符号量以上であると上記第２比較手段によって判断された場合には入力された符号データを出力する第２出力手段（ステップＳ４６）と、を含んでおり、上記ＪＰＥＧ２０００復号化部が、第２符号量制御部から出力される符号データをＪＰＥＧ２０００に準拠して復号し、復号後の元のサイズの画像データを出力するものである、ことを特徴とする。

請求項２に記載の画像処理方法は、ＪＰＥＧ２０００に準拠して画像データの符号化を行う第１画像処理装置（Ａ、Ａ')と、第１画像処理装置によって符号化された符号データの復号化を行う第２画像処理装置（Ｂ)と、で構成される画像処理システムで実行する画像処理方法であって、上記第１画像処理装置において、入力される種々のサイズの画像データを、ＪＰＥＧ２０００に準拠して圧縮符号化し、符号化後の符号データを出力する符号化処理工程と、第１符号量制御工程として、上記符号化処理工程によって出力される符号データの第１符号量と、指定符号量との比較を行う第１比較工程（ステップＳ３）と、(i)上記第１比較工程において、第１符号量が指定符号量よりも多いと判断された場合、上記指定符号量になるように符号のデータ列を削除するデータ削除工程（ステップＳ５）と、データ削除工程において削除されたデータ列の最後にＥＯＤ信号を書き込むと共にタイルパートヘッダの符号量に関するデータを指定符号量のデータに換える情報更新工程（ステップＳ６）と、(ii)上記第１比較工程において、第１符号量が指定符号量以下であると判断された場合、上記指定符号量になるようにダミーデータを付加する第１付加工程（ステップＳ７）と、(iii)上記情報更新工程で処理後の符号データを出力し、又は、上記第１付加工程によるダミーデータ付加後の符号データを出力する第１出力工程（ステップＳ８）と、を含んでいる工程と、を実行し、上記第２画像処理装置において、第２符号量制御工程として、入力されるＪＰＥＧ２０００に準拠して符号化された符号データの第２符号量をタイルパートヘッダの上記符号量に関するデータから検出する第１検出工程（ステップＳ４１）と、元の符号データの第３符号量をパケットヘッダに記録されている符号量のデータから検出する第２検出工程（ステップＳ４２）と、第２符号量と第３符号量との比較を行う第２比較工程（ステップＳ４３）と、第２符号量よりも第３符号量が多いと上記第２比較工程によって判断された場合、第３符号量となるようにダミーデータを上記ＥＯＤ信号の後に付加する第２付加工程（ステップＳ４４）と、タイルパートヘッダの上記符号量に関するデータを上記第３符号量のデータに修正する修正工程（ステップＳ４５）と、修正工程による修正後の符号データを出力し、又は、第２符号量が第３符号量以上であると上記第２比較工程によって判断された場合には入力された符号データを出力する第２出力工程（ステップＳ４６）と、を実行し、復号化処理工程として、上記第２符号量制御工程の第２出力工程によって出力される符号データをＪＰＥＧ２０００に準拠して復号し、復号後の元のサイズの画像データを出力する工程を実行する、ことを特徴とする。

請求項１に記載の画像処理システムと、請求項２に記載の画像処理方法と、によると、入力される画像データを、ＪＰＥＧ２０００の符号化方式に準拠しつつ、指定符号量丁度の符号データに符号化し、出力することができると共に、該符号量調節された符号データが入力された場合には、元のサイズの画像データに復号することができる。

（１）実施の形態１
図１は、実施の形態に係る画像処理装置Ａの構成を示す図である。画像処理装置Ａは、ＪＰＥＧ２０００符号化部１、及び、符号量制御回路７で構成される。ＪＰＥＧ２０００符号化部１は、入力される画像データを、ＪＰＥＧ２０００の準拠して圧縮符号化し、符号化後の符号データを出力する。符号量制御回路７は、上記符号化部１から出力される符号データに対し、符号量が指定符号量丁度になるように調整を施す。

符号化部１は、ＪＰＥＧ２０００に準拠する周知の符号化部であり、色変換部２、２次元離散ウェーブレット変換部３、算術符号化部４、レートコントロール部５、及び、符号形成部６で構成される。

色変換部２は、画像データをＹ，Ｃｂ，Ｃｒの３つの色成分に変換する。２次元離散ウェーブレット変換部３は、各色成分のデータに対してレベル３の２次元離散ウェーブレット変換を施す。算術符号化処理部４は、色成分毎に得られる各サブバンドのウェーブレット係数をビットプレーンに分割し、分割した各ビットプレーンに対して算術符号化処理を実行する。レートコントロール部５は、上記算術符号化処理により生成されるコーディングパス毎のＭＱ符号（以下、単位符号という）を、上記コーディングパスを単位として破棄（無効データ“０”に置きかえることをいう）して、符号量の削減を行う。符号形成部６は、レートコントロール後の符号のデータ列を用いて、図２に示すように、メインヘッダ、タイルパートヘッダ、パケットヘッダ、及び、ＭＱ符号のビットストリームで成る符号データを形成し、出力する。なお、これらのＪＰＥＧ２０００の準拠して行われる符号化処理の内容については、周知であるため、これ以上の詳細な説明は省く。

図３は、符号量制御回路７のブロック図である。符号量制御回路７は、符号量検出器１０、第１カウンタ１１、第２カウンタ１２、４個の比較器１３，１４，１５，１６、演算器１７、判断回路１８、マルチプレクサ１９、及び、指定符号量のデータを格納しているレジスタ２０で構成される。

符号量検出器１０は、符号データの内、タイルパートヘッダに書き込まれている実際の符号データの符号量を検出し、検出した符号量のデータを出力する。第１カウンタ１１は、入力される符号データのバイト数をカウントし、カウント値を第１カウント値として出力する。第２カウンタ１２は、後述するマルチプレクサ１９より出力される符号量制御後の符号データのバイト数をカウントし、カウント値を第２カウント値として出力する。

比較器１３は、上記符号量検出器１０より出力される実際の符号量と、レジスタ２０から出力される指定符号量との比較を行い、実際の符号量が指定符号量以上の場合にＨｉｇｈレベルの比較結果信号Ｃ１を出力し、実際の符号量の方が指定符号量よりも少ない場合にＬｏｗレベルの比較結果信号Ｃ１を出力する。

比較器１４は、上記符号量検出器１０から出力される実際の符号量と、第１カウント値との比較を行い、実際の符号量が第１カウンタ値以上の場合にＨｉｇｈレベルの比較結果信号Ｃ２を出力し、実際の符号量の方が第１カウント値よりも少ない場合にＬｏｗレベルの比較結果信号Ｃ２を出力する。

比較器１５は、演算器１７により第１カウント値から、符号データの最後に付加されているＥＯＤ（End of Data）信号のデータ量である２バイト分、即ち２を減算した値と、指定符号量との比較を行い、上記２だけ減算した第１カウント値が指定符号量以上の場合にＨｉｇｈレベルの比較結果信号Ｃ３を出力し、上記２だけ減算した第１カウント値が指定符号量よりも少ない場合にＬｏｗレベルの比較結果信号Ｃ３を出力する。

比較器１６は、第２カウント値と、指定符号量との比較を行い、第２カウント値が指定符号量以上の場合にＨｉｇｈレベルの比較結果信号Ｃ４を出力し、第２カウント値が指定符号量よりも少ない場合にＬｏｗレベルの比較結果信号Ｃ４を出力する。

判断回路１８は、上記比較器１３，１４，１５，１６より出力される比較結果信号Ｃ１，Ｃ２，Ｃ３，Ｃ４、第１カウント値、及び、符号データから、符号量制御に必要なデータ（タイルパートヘッダの更新データ）、及び、マルチプレクサ１９に出力する３ビットの選択信号を形成し、出力する。判断回路１８の詳しい構成及び動作については、後に説明する。

マルチプレクサ１９は、符号データ、タイルパートヘッダの更新データ、ＥＯＤ、“０”のダミーデータの４つの信号が入力されており、上記判断回路１８より入力される３ビットの選択信号の値に応じて何れか１つの信号を符号量調整済みの符号データとして外部に出力する。より具体的には、“０００”の選択信号に応じて、符号データをそのまま出力し、“００１”の選択信号に応じて、“０”のダミーデータを連続して出力し、“０１０”の選択信号に応じて、ＥＯＤを出力し、“０１１”の選択信号に応じて、指定符号量に対応する４バイト分のタイルパートヘッダのデータを出力し、“１００”の選択信号に応じて、データ出力を停止する。

図４（ａ）は、指定符号量よりも実際の符号量が少ない場合に、上記符号量制御回路７が実行する符号量の調整処理の内容を説明するための図である。符号データの入力開始に伴い、マルチプレクサ１９から符号データをそのまま出力する。そして、符号データの出力完了と共に、指定符号量となるまでの間、“０”のダミーデータを連続して出力する。ＪＰＥＧ２０００の復号装置では、“０”の符号データは、そこにデータが無いとして処理するため、ダミーデータとして、“０”を用いることで、復号画像（再生画像）にノイズが乗ることを防ぐことができる。

図４（ｂ）は、指定符号量よりも実際の符号量が多い場合に、上記符号量制御回路７が実行する符号量の調整処理の内容を説明するための図である。この場合、まず、メインヘッダより順に入力される符号データの内容をチェックして、タイルパートヘッダの開始位置に書き込まれている０ｘＦＦ９０のデータを検出し、元のタイルパートヘッダのデータの代わりに、指定符号量に対応するタイルパートヘッダのデータをマルチプレクサ１９から出力させる。当該データの出力完了後、再び符号データの出力を行う。出力した符号データの符号量が、指定符号量からＥＯＤの２バイト分だけ少ない値になった場合、強制的にＥＯＤの出力を行う。更に、ＥＯＤ信号の出力完了、即ち出力した符号データの符号量が指定符号量となった場合、これ以降の符号データを削除する。

図５は、符号データの中から、実際の符号量を表すデータを抽出し、これを出力する符号量検出器１０の構成を示す図である。符号量検出器１０は、ＡＮＤゲート１０ａ、フリップフロップ１０ｂ、遅延回路１０ｃ、及び、レジスタ１０ｄで構成される。ＡＮＤゲート１０ａは、入力される符号データがタイルパートヘッダーの位置を表す０ｘＦＦ９０である場合に、Ｈｉｇｈレベルの信号を出力し、次段のフリップフロップ１０ｂの出力をＬｏｗからＨｉｇｈレベルに切り換える。フリップフロップ１０ｂの出力は、レジスタ１０ｄのイネーブル端子に接続されている。レジスタ１０ｄは、遅延回路１０ｃの遅延動作により、タイルパートヘッダの先頭から２バイト目から４バイト分に書き込まれている実際の符号量を表すデータを記録し、これを出力する。

図６は、判断回路１８の回路図である。セレクタ１８ａの選択信号入力端子には、比較結果信号Ｃ１が入力されている。選択信号、即ち比較結果信号Ｃ１がＬｏｗレベルの場合に選択される信号入力端子には、比較結果結果信号Ｃ４が入力されており、選択信号がＨｉｇｈレベルの場合に選択される信号入力端子には、比較結果信号Ｃ３と遅延回路１８ｌの出力の論理積を求めるＡＮＤゲート１８ｄの出力端子が接続されている。

セレクタ１８ｂの選択信号入力端子には、比較結果信号Ｃ１が入力されている。選択信号、即ち比較結果信号Ｃ１がＬｏｗレベルの場合に選択される信号入力端子には、Ｌｏｗレベルの信号が常時入力されており、選択信号がＨｉｇｈレベルの場合に選択される信号入力端子には、セレクタ１８ｇの出力端子が接続されている。

セレクタ１８ｇの選択信号入力端子には、比較結果信号Ｃ３が入力されている。選択信号、即ち比較結果信号Ｃ３がＬｏｗレベルの場合に選択される信号入力端子には、フリップフロップ１８ｅの出力端子が接続されており、選択信号がＨｉｇｈレベルの場合に選択される信号入力端子には、フリップフロップ１８ｍの出力端子が接続されている。

フリップフロップ１８ｅの出力端子は、上述したようにセレクタ１８ｇの一方の信号入力端子に接続されているほか、カウンタ１８ｆのイネーブル端子に接続されている。カウンタ１８ｆは、２バイト分のデータの流れるタイミングでオーバーフローを起こし、当該オーバーフロー信号をフリップフロップ１８ｅのリセット端子に出力する。上記フリップフロップ１８ｅ及びカウンタ１８ｆより成る回路により、比較結果信号Ｃ３がＬｏｗレベルからＨｉｇｈレベルに切り換わってから２バイト分（ＥＯＤ信号のデータ量に相当する）のデータが流れる間、フリップフロップ１８ｅはＨｉｇｈレベルの信号を出力する。

セレクタ１８ｃの選択信号入力端子には、比較結果信号Ｃ１が入力されている。選択信号、即ち比較結果信号Ｃ１がＬｏｗレベルの場合に選択される信号入力端子には、比較結果信号Ｃ２と比較結果信号Ｃ４の否定論理和を求めるＮＯＲゲート１８ｈの出力端子が接続されており、選択信号がＨｉｇｈレベルの場合に選択される信号入力端子には、フリップフロップ１８ｍの出力端子が接続されている。

点線で囲んで示すタイルパートヘッダ検出回路Ｃは、符号データからタイルパートヘッダに該当するデータを検出し、検出信号Ｄ１を出力すると共に、指定符号量からメインヘッダ分の符号量を差し引いた値を、タイルパートヘッダに書き込む符号量のデータとして出力する。具体的には、ＡＮＤゲート１８ｉにより、符号データがタイルパートヘッダの位置を示す０ｘＦＦ９０のデータと一致した場合にＨｉｇｈレベルの検出信号Ｄ１を出力し、当該検出信号Ｄ１を、遅延回路１８ｌにより所定のタイミングだけ遅延させて、検出信号Ｄ２として出力する。上記検出信号Ｄ１は、ラッチ回路１８ｋのラッチ信号入力端子にも入力される。演算器１８ｊは、指定符号量から第１カウント値を減算した値を出力しており、Ｈｉｇｈレベルの検出信号Ｄ１の入力時にラッチされる値は、指定符号量からメインヘッダのデータ量を差し引いた値に相当し、当該値は、そのままマルチプレクサ１９に出力される。

なお、遅延回路１８ｌより出力される検出信号Ｄ２は、フリップフロップ１８ｍの信号入力端子に入力される。フリップフロップ１８ｍの出力端子は、上述したようにセレクタ１８ｃの一方の信号入力端子に接続される他、カウンタ１８ｎのイネーブル端子に接続されている。カウンタ１８ｎは、４バイト分のデータが流れるタイミングでオーバーフローを起こし、当該オーバーフロー信号をフリップフロップ１８ｍのリセット端子に出力する。上記フリップフロップ１８ｍ及びカウンタ１８ｎより成る回路により、検出信号Ｄ２がＬｏｗレベルからＨｉｇｈレベルに切り換わってから４バイト分（タイルパートヘッダに書き込むデータのバイト数に相当する）のデータが流れる間、フリップフロップ１８ｍはＨｉｇｈレベルの信号を出力する。

次の表１は、上記構成の判断回路１８における入力信号（比較結果信号Ｃ１，Ｃ２，Ｃ３，Ｃ４）、及び、内部生成されたタイルパートヘッダの検出信号Ｄ２の値に対するマルチプレクサ１９に出力する３ビットの選択信号の値を示す。

以下、判断回路１８の動作について適宜、表１を参照しつつ説明する。まず、図４（ａ）に示したように、符号データの入力開始後の初期の段階で実行される符号量検出器１０による実際の符号量検出処理の結果、実際の符号量が指定符号量に満たない場合について説明する。この場合、比較結果信号Ｃ１は、ダミーのデータ出力期間を含めて符号データの出力が完了する前での間、Ｌｏｗレベルであり、３個のセレクタ１８ａ，１８ｂ，１８ｃは、それぞれ図中、上側の信号入力端子に入力される信号を選択し、それぞれ選択信号の３ビット目のデータ、２ビット目のデータ、１ビット目のデータとして出力する。

符号データの入力開始時、セレクタ１８ａ，１８ｂ，１８ｃより出力される合計３ビットの選択信号は“０００”であり、当該選択信号を受けてマルチプレクサ１９は、符号データを、そのまま符号量制御後の符号データとして出力する。

第１カウンタ１１による第１カウント値が実際の符号量を超えた場合、比較器１４より出力されている比較結果信号Ｃ２がＨｉｇｈレベルからＬｏｗレベルに切り換わる。これに応じてＮＯＲゲート１８ｈの出力がＬｏｗレベルからＨｉｇｈレベルに切り換わり、結果として、選択信号が“００１”に切り換わる。マルチプレクサ１９は、“００１”の選択信号を受けて“０”のダミーデータの出力を開始する。

上記比較結果信号Ｃ２が切り換わった時点で、ＪＰＥＧ２０００の符号化部１からの符号データの出力は停止し、これに伴いカウンタ１１はカウントアップ動作を停止する。そこで、比較器１６において、第２カウンタ１２の出力する第２カウント値と指定符号量の比較を行い、マルチプレクサ１９より符号データとして出力されている符号データの量が指定符号量となるのを検出する。出力された符号データの符号量が指定符号量になり、比較器１６の出力する比較結果信号Ｃ４がＬｏｗレベルからＨｉｇｈレベルに切り換わった場合、選択信号は“１００”に切り換わり、マルチプレクサ１９は、符号データの出力を停止する。

次に、図４（ｂ）に示したように、符号データの入力開始後の初期の段階で実行される符号量検出器１０による実際の符号量検出処理の結果、実際の符号量が指定符号量よりも多い場合について説明する。この場合、比較結果信号Ｃ１は、符号データの出力が完了するまでの間（途中で強制的にＥＯＤが出力されるまでの間）、ＨＩｇｈレベルであり、３個のセレクタ１８ａ，１８ｂ，１８ｃは、それぞれ図中、下側の信号入力端子に入力される信号を選択し、それぞれ選択信号の３ビット目のデータ、２ビット目のデータ、１ビット目のデータとして出力する。

符号データの入力開始時、各セレクタより出力される３ビットの選択信号は“０００”であり、当該選択信号を受けてマルチプレクサ１９は、符号データをそのまま符号量制御後の符号データとして出力する。

符号データの出力開始後、タイルパートヘッダ検出回路Ｃより出力される検出信号Ｄ２がＨｉｇｈレベルに切り換わると、上述したフリップフロップ１８ｍ及びカウンタ１８ｎの働きにより、選択信号は４バイト分のデータが出力される間だけ、“０１１”に切り換えられる。マルチプレクサは、“０１１”の選択信号が入力されている間に、判断回路１８の上記タイルパートヘッダ検出回路Ｃから出力されるタイルパートヘッダに書き込む符号量のデータを、符号データに変えて出力する。これにより、タイルパートヘッダの符号量に関するデータが、強制的に指定符号量のデータに置き換えられる。

第１カウント値が、指定符号量の値から２を減算してＥＯＤ信号のデータ量（２バイト）を差し引いた値と同じになると、比較器１５の出力する比較結果信号Ｃ３がＬｏｗレベルからＨｉｇｈレベルに切り換わる。これにより、上述したフリップフロップ１８ｅとカウンタ１８ｆ、並びに、ＡＮＤゲート１８ｄの働きにより、選択信号は２バイト分のデータが出力される間だけ、“０１０”に切り換わった後に“１００”に切り換わる。マルチプレクサ１９は、“０１０”の選択信号が入力されている間に、２バイト分のデータで成るＥＯＤ信号を強制的に出力した後、符号データ自体の出力を停止し、残りの余剰分の符号データを削除する。

（２）実施の形態２
実施の形態２の画像処理装置Ａ’（図示せず）は、上述した画像処理装置Ａの内、符号量制御回路７において実行していた処理を、ソフトウェア処理により実現する符号量制御装置３０を採用するものである。符号量制御装置３０以外の構成については、上述した実施の形態１に係る画像処理装置Ａと同じである。

図７は、符号量制御装置３０の構成図である。符号量制御装置３０は、中央演算処理装置（以下ＣＰＵと記す）３１を中心に、ＲＯＭ３２、ＲＡＭ３３、ハードディスク（図中、ＨＤと記す）３４、及び、データ入出力部３５とで構成されている。ＲＯＭ３２は、符号量制御処理を実行するプログラムを格納する。ＲＡＭ３３は、処理実行時に、上記プログラムを読み込み、実行すると共に、入力される符号データを一時的に記憶する記憶領域として使用される他、作業領域として利用される。ハードディスク３４は、上記符号量制御回路７が備えていたレジスタ２０に記録していた指定符号量のデータや、符号量制御後の符号データを記録管理する。データ入出力部３５は、ＪＰＥＧ２０００符号化部１より符号データを受け取り、符号量制御後の符号データを外部に出力する。

図８は、ＣＰＵ３１の実行する符号量制御処理プログラムのフローチャートである。まず、図９に示すように、ＪＰＥＧ２０００に準拠した符号化部より入力される符号データをＲＡＭ３３内に書き込む（ステップＳ１）。

ＲＡＭ３３に書き込んだ符号データの内、０ｘＦＦ９０のデータで始まるタイルパートヘッダから２バイト目より４バイト分の領域に書き込まれている実施の符号量のデータの検出を行う（ステップＳ２）。次に、ハードディスク３４に記録してある指定符号量の値と、上記検出した実際の符号量との比較を行い、実際の符号量の方が指定符号量よりも多い場合には（ステップＳ３でＹＥＳ）、タイルパートヘッダの更新を行い（ステップＳ４）、余剰分の符号データを削除し（ステップＳ５）、符号データの最後にＥＯＤ信号を追加する（ステップＳ６）。

他方、実際の符号量のほうが指定符号量よりも少ない場合には（ステップＳ３でＮＯ）、ＲＡＭ３３内に書き込んだ符号データの最後に続けて“０”のダミーデータを追加して、指定符号量にする（ステップＳ７）。

上記ステップＳ３３又はステップＳ７の処理によりＲＡＭ３３内に形成された符号データを符号量制御後の符号データとして出力する（ステップＳ８）。

（３）復号化を行う画像処理装置Ｂ
以下、上記実施の形態１又は２の画像処理装置Ａ又はＡ’により生成された符号データから画像データを復号する画像処理装置Ｂについて説明する。

図１０は、画像処理装置Ｂの構成を示す図である。画像処理装置Ｂは、中央演算処理装置（以下ＣＰＵと記す）４０を中心に、データ入出力部４１、ＲＯＭ４２、及び、ＲＡＭ４３で構成されている。データ入出力部４１は、外部より入力される符号データを受け取り、復号した画像データの出力を行う。ＲＯＭ４２は、データ入出力部４１の受け取った符号データに対して、以下に説明する符号量制御処理、及び、周知のＪＰＥＧ２０００のアルゴリズムに従う復号化処理を施すプログラムを格納する。ＲＡＭ４３は、復号化処理の実行時に、上記プログラムを読み込んで実行すると共に、入力される符号データを一時的に記憶する他、作業領域として利用される。

図１１は、画像処理装置Ｂがソフトウェア処理により実現する機能ブロックを示す図である。画像処理装置Ｂは、符号量制御部４５及びＪＰＥＧ２０００に準拠して復号化を行う復号化部４６で構成される。符号量制御部４５では、特に、上述した画像処理装置Ａ又はＡ’により画像データの符号化を行う際、指定符号量よりも実際の符号量が多かった場合に強制的に符号量の削除が行われた符号データから、元の符号データを復元し、復元した符号データをＪＰＥＧ２０００復号化部４６に出力する。ＪＰＥＧ２０００復号化部４６では、周知のＪＰＥＧ２０００のアルゴリズムに従い、上記符号量制御部４５によって図２に示す状態に復元された符号データのメインヘッダ、タイルパートヘッダ、パケットヘッダの解析、復号化処理、逆量子化処理、逆ウェーブレット変換、及び逆色変換処理を行い、画像データの復号化を行う。なお、ＪＰＥＧ２０００復号化部４６において実行する処理の内容については、これ以上詳しく述べない。

図１２は、ＣＰＵ４０の実行する符号量制御処理のフローチャートである。まず、データ入出力部４１より入力される符号データをＲＡＭ４３内に書き込み、図９に示したメモリマップを形成する（ステップＳ４０）。

ＲＡＭ４３に書き込んだ符号データの内、０ｘＦＦ９０で始まるタイルパートヘッダの内、２バイト目から４バイト分の領域に書き込まれている実施の符号用のデータを検出する（ステップＳ４１）。ＲＡＭ４３に書き込んだ符号データの内、０ｘＦＦ９３のデータで始まるＳＯＤ（Start of Data）以降に書き込まれているパケットヘッダに記録されている符号量を調べる（ステップＳ４２）。上記パケットヘッダに書き込まれている符号量は、上述した画像処理装置Ａ又はＡ’において符号量制御処理が施される前の符号量である。ここで、パケットヘッダに記録されていた符号量が、上記ステップＳ４１において検出した実際の符号量よりも多い場合（ステップＳ４３でＹＥＳ）、符号データの後、即ち符号データのＥＯＤ信号の後に、“０”ダミーデータを連続して追加し、実際の符号量を、上記パケットヘッダーに記録されていた符号量と同じにする（ステップＳ４４）。符号量に関する上記タイルパートヘッダの情報を、パケットヘッダに記録されていた符号量に更新、即ち、元の情報に復元し（ステップＳ４５）、ＪＰＥＧ２０００復号化部４６に出力する（ステップＳ４６）。ＪＰＥＧ２０００復号化部４６では、“０”の符号データは、そこにデータが無いとして処理するため、上記ステップＳ４４において、ダミーデータとして、“０”を用いることで、復号画像（再生画像）にノイズが乗ることを防ぐことができる。

なお、パケットヘッダに記録されていた符号量が、上記ステップＳ４１において検出した実際の符号量以下の場合（ステップＳ４３でＮＯ）、上記ステップＳ４４及びＳ４５の処理をスキップして、上記データ入出力部４１を介して受け取った符号データを、そのままＪＰＥＧ２０００復号化部４６に出力する。

以上の処理により、上記実施の形態１及び２に係る画像処理装置Ａ及びＡ’により形成された符号データから元の画像データを復号することができる。

実施の形態１に係る画像処理装置の構成図である。 ＪＰＥＧ２０００符号化部において生成される符号データの構成を示す図である。 符号量制御回路の具体的な構成を示す図である。 （ａ）は、実際の符号量が指定符号量より少ない場合に符号量制御回路において実行する処理内容を示し、（ｂ）は、実際の符号量が指定符号量よりも多い場合に符号量制御回路において実行する処理内容を示す図である。 符号量検出回路の回路図である。 判断回路の構成図である。 実施の形態２に係る画像処理装置が備える符号量制御装置の構成図である。 ＣＰＵが実行する符号量制御処理プログラムのフローチャートである。 ＲＡＭ内のメモリマップである。 符号データの復号化を行う画像処理装置の構成を示す図である。 画像処理装置のＣＰＵが実行する復号化処理においてコンピュータ上に実現される機能ブロックを示す図である。 ＣＰＵが実行する復号化処理のプログラムのフローチャートである。

符号の説明

１ ＪＰＥＧ２０００符号化部、２ 色変換部、３ ２次元離散ウェーブレット変換部、４ 算術符号化処理部、５ レートコントロール部、６ 符号形成部、７ 符号量制御回路、１０ 符号量検出器、１１ 第１カウンタ、１２ 第２カウンタ、１３，１４，１５，１６ 比較器、１９ ＭＵＸ（マルチプレクサ）、２０ 指定符号量、３０ 符号量制御装置、４５ 符号量制御部、Ａ，Ｂ 画層処理装置。

Claims (2)

1. ＪＰＥＧ２０００に準拠して画像データの符号化を行う第１画像処理装置（Ａ、Ａ')と、第１画像処理装置によって符号化された符号データの復号化を行う第２画像処理装置（Ｂ)と、で構成される画像処理システムであって、
   上記第１画像処理装置が、ＪＰＥＧ２０００符号化部（１）と、第１符号量制御部（７、３０）と、を含んでおり、
   上記ＪＰＥＧ２０００符号化部が、入力される種々のサイズの画像データを、ＪＰＥＧ２０００に準拠して圧縮符号化し、符号化後の符号データを出力するものであり、
   上記第１符号量制御部が、上記ＪＰＥＧ２０００符号化部から出力される符号データの第１符号量と、指定符号量との比較を行う第１比較手段（１３、ステップＳ３）と、(i)上記第１比較手段によって、第１符号量が指定符号量よりも多いと判断された場合、上記指定符号量になるように符号のデータ列を削除するデータ削除手段（ステップＳ５）と、データ削除手段によって削除されたデータ列の最後にＥＯＤ信号を書き込むと共にタイルパートヘッダの符号量に関するデータを指定符号量のデータに換える情報更新手段（ステップＳ６）と、(ii)上記第１比較手段によって、第１符号量が指定符号量以下であると判断された場合、上記指定符号量になるようにダミーデータを付加する第１付加手段（ステップＳ７）と、(iii)上記情報更新手段による処理後の符号データを出力し、又は、上記第１付加手段によるダミーデータ付加後の符号データを出力する第１出力手段（ステップＳ８）と、を含んでおり、
   上記第２画像処理装置が、第２符号量制御部（４５）と、ＪＰＥＧ２０００復号化部（４６）と、を含んでおり、
   上記第２符号量制御部が、入力されるＪＰＥＧ２０００に準拠して符号化された符号データの第２符号量をタイルパートヘッダの上記符号量に関するデータから検出する第１検出手段（ステップＳ４１）と、元の符号データの第３符号量をパケットヘッダに記録されている符号量のデータから検出する第２検出手段（ステップＳ４２）と、第２符号量と第３符号量との比較を行う第２比較手段（ステップＳ４３）と、第２符号量よりも第３符号量が多いと上記第２比較手段によって判断された場合、第３符号量となるようにダミーデータを上記ＥＯＤ信号の後に付加する第２付加手段（ステップＳ４４）と、タイルパートヘッダの上記符号量に関するデータを上記第３符号量のデータに修正する修正手段（ステップＳ４５）と、修正手段による修正後の符号データを出力し、又は、第２符号量が第３符号量以上であると上記第２比較手段によって判断された場合には入力された符号データを出力する第２出力手段（ステップＳ４６）と、を含んでおり、
   上記ＪＰＥＧ２０００復号化部が、第２符号量制御部から出力される符号データをＪＰＥＧ２０００に準拠して復号し、復号後の元のサイズの画像データを出力するものである、
   ことを特徴とする画像処理システム。
2. ＪＰＥＧ２０００に準拠して画像データの符号化を行う第１画像処理装置（Ａ、Ａ')と、第１画像処理装置によって符号化された符号データの復号化を行う第２画像処理装置（Ｂ)と、で構成される画像処理システムで実行する画像処理方法であって、
   上記第１画像処理装置において、
   入力される種々のサイズの画像データを、ＪＰＥＧ２０００に準拠して圧縮符号化し、符号化後の符号データを出力する符号化処理工程と、
   第１符号量制御工程として、上記符号化処理工程によって出力される符号データの第１符号量と、指定符号量との比較を行う第１比較工程（ステップＳ３）と、(i)上記第１比較工程において、第１符号量が指定符号量よりも多いと判断された場合、上記指定符号量になるように符号のデータ列を削除するデータ削除工程（ステップＳ５）と、データ削除工程において削除されたデータ列の最後にＥＯＤ信号を書き込むと共にタイルパートヘッダの符号量に関するデータを指定符号量のデータに換える情報更新工程（ステップＳ６）と、(ii)上記第１比較工程において、第１符号量が指定符号量以下であると判断された場合、上記指定符号量になるようにダミーデータを付加する第１付加工程（ステップＳ７）と、(iii)上記情報更新工程で処理後の符号データを出力し、又は、上記第１付加工程によるダミーデータ付加後の符号データを出力する第１出力工程（ステップＳ８）と、を含んでいる工程と、を実行し、
   上記第２画像処理装置において、
   第２符号量制御工程として、入力されるＪＰＥＧ２０００に準拠して符号化された符号データの第２符号量をタイルパートヘッダの上記符号量に関するデータから検出する第１検出工程（ステップＳ４１）と、元の符号データの第３符号量をパケットヘッダに記録されている符号量のデータから検出する第２検出工程（ステップＳ４２）と、第２符号量と第３符号量との比較を行う第２比較工程（ステップＳ４３）と、第２符号量よりも第３符号量が多いと上記第２比較工程によって判断された場合、第３符号量となるようにダミーデータを上記ＥＯＤ信号の後に付加する第２付加工程（ステップＳ４４）と、タイルパートヘッダの上記符号量に関するデータを上記第３符号量のデータに修正する修正工程（ステップＳ４５）と、修正工程による修正後の符号データを出力し、又は、第２符号量が第３符号量以上であると上記第２比較工程によって判断された場合には入力された符号データを出力する第２出力工程（ステップＳ４６）と、を実行し、
   復号化処理工程として、上記第２符号量制御工程の第２出力工程によって出力される符号データをＪＰＥＧ２０００に準拠して復号し、復号後の元のサイズの画像データを出力する工程を実行する、
   ことを特徴とする画像処理方法。

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