JP4111448B2 - 画像処理装置、画像処理方法、プログラム及び情報記録媒体 - Google Patents
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Description
(1)ブロック分割された画像のDCT成分からブロック境界を抽出し、ブロック境界に垂直な一次元ローパスフィルタをかける方法(特許文献1参照)、
(2)ブロック境界の方向とエッジの方向との関係からブロック歪みの有無を判定し、ブロック歪みがある画素に対してローパスフィルタをかける方法(特許文献2参照)、
(3)ブロック歪みを検出し、検出されたブロック歪みに対しローパスフィルタをかける方法(特許文献3参照)、などが知られている。
(1)ハードディスク装置203に記憶されているJPEG2000の符号データが、CPU201からの命令によってメインメモリ202に読み込まれる。
(2)CPU201は、メインメモリ202上の符号データを読み込んで復号処理を行い、その処理過程で、トランケート数の算出、トランケート数に基づく量子化区間の決定(トランケート数が算出不可能な場合は、利用可能なトランケート数を利用した量子化区間の推定)、各コンポーネントの各サブバンド係数に対する補正処理、その補正値に対する必要なクリッピング処理を行う。
(3)CPU201は、復号された画像データをメインメモリ202上の別の領域に書き込む。
(4)そして、例えば、CPU201からの命令によって、復号画像データがモニタ204に画像として表示される。
(y=2i+1)の画素を中心にハイパスフィルタを施して係数C(2i+1)を得た後、Y座標が偶数(y=2i)の画素を中心にローパスフィルタを施して係数C(2i)を得る(これを全てのxについて行う)。ここで、ハイパスフィルタは式(1)、ローパスフィルタは式(2)で表される。式中の記号|_x_|は、xのフロア関数(実数xを、xを越えず、かつ、xに最も近い整数に置換する関数)を示している。
C(2i)=P(2i)+|_(C(2i-1)+C(2i+1)+2)/4_| 式(2)
前記L係数を中心にローパスフィルタを施して得られる係数をLL、
前記L係数を中心にハイパスフィルタを施して得られる係数をHL、
前記H係数を中心にローパスフィルタを施して得られる係数をLH、
前記H係数を中心にハイパスフィルタを施して得られる係数をHH、
と表記すれば、図11の係数配列は図12の様な係数配列へと変換される。ここで、同一の記号を付した係数群はサブバンドと呼ばれ、図12の場合は4つのサブバンドの係数からなる。
P(2i+1)=C(2i+1)+|_(P(2i)+P(2i+2))/2_| 式(4)
「タイル境界が生じるのは圧縮率が高い場合であり、タイリングの有無に関わらず、全てのハイパス係数は0に量子化される」(近似1)、
「タイリングした場合のローパス係数はタイリングしない場合のローパス係数に等しい」(近似2)
という2つの近似を採用し、
「(0に量子化されたが)補正されたハイパス係数を用いて逆ウェーブレット変換をした場合の、タイル境界の画素値=ハイパス係数が0の場合の、タイリングをせずに逆ウェーブレット変換をした場合の同じ位置の画素値」」
という式から、ハイパス係数の補正値を算出している(0に量子化されたハイパス係数に対し、0でない補正値を算出する過程は画像復元である)。
L,H,L,Hの順にインターリーブした係数列に対し、
偶数位置中心に逆ローパスフィルタを、
奇数位置中心に逆ハイパスフィルタを、
をかける。
HIGH -0.5,1,-0.5
LOW -0.125,0.25,0.75,0.25,-0.125
の場合、逆変換のフィルタ係数は
LOW -0.25,1,-0.25
HIGH -0.125,0.5,0.75,0.5,-0.125
となる(ここでは、フロア関数部分を考慮せずにフィルタ係数を表現している)。
L1 H1 L2 H2 L3 H3
において、H2位置中心に逆ハイパスフィルタをかけた値は以下の通りである。
一方、上記係数が、2つのタイルに分割されてから算出されたものであり、タイル境界はH2とL3の間にあるとする。この場合、L1,H1,L2,H2は左側(又は上側)のタイルの係数、L3,H3は右側(又は下側)のタイルの係数になる。ここで、H2は順変換(3タップのハイパスフィルタ)時にミラリングの影響を受けており、補正の対象となる係数である。タイリングは、各タイル内の画素だけを用いてウェーブレット変換を行う処理、あるいは各タイル内の係数だけを用いて逆ウェーブレット変換を行う処理であるため、上記ミラリングによって左タイル(又は上タイル)の係数
L1 H1 L2 H2
を右タイル(又は下タイル)に補った場合
L1 H1 L2 H2 L2 H1
となる。
-0.125H1+0.5L2+0.75H2+0.5L2-0.125H1=-0.25H1+L2+0.75H2‥‥式(ii)
となる。
H2=1/3H1-2/3L2+2/3L3‥‥式(iii)
を得る。これがタイル境界に隣接し、正変換時にミラリングの影響を受けたハイパス係数の補正式である。ただし、補正値の算出時にはタイリングした係数しか存在しないため、L2は左(上)タイルの係数、L3は右(下)タイルの係数を使用する(近似2)。
H3=0‥‥式(iv)
を得ることができる。ただし、デコンポジションレベル1の場合、H3はミラリングの誤差を含まないため補正不要である(デコンポジションレベル2以上の場合は、H3に隣接するL3自体がデコンポジションレベル1でミラリングの影響を受けているため補正が必要である)。
H0 L1 H1 L2 H2 L3 H3 L4 H4
において、H2とL3の間がタイル境界である場合、
H2=(-0.0535H0+0.15644H1+0.09127L1-0.59127L2+0.59127L3-0.09127L4)/0.60295
‥‥式(v)
H3=(0.05754L2-0.05754L4+0.03372H4)/0.53372‥‥式(vi)
が得られる。ただし、9×7変換の場合には、デコンポジションレベル1でもH3係数を補正してよい。
102 エントロピー復号化部
103 逆量子化部
104 ウェーブレット変換部
105 色空間逆変換部
106 DCレベル逆シフト部
110 係数補正処理部
111 クリッピング処理部
112 量子化区間決定部
113 トランケート数取得部
Claims (22)
- 画像の周波数変換係数がビットプレーン符号化された符号データであって、符号破棄が行われている可能性のある符号データを復号し、復号過程で周波数変換係数の補正を行う画像処理装置であって、
周波数変換係数の補正後の値が、その補正前の値が含まれる量子化区間から外れたときに、当該補正後の値を当該量子化区間の端に修正するクリッピング処理を行うクリッピング処理手段と、
前記クリッピング処理に必要な、周波数変換係数の補正前の値が含まれる量子化区間を決定する量子化区間決定手段と、
前記量子化区間決定手段が量子化区間を決定するための情報として、符号が破棄されたビットプレーン数(以下、トランケート数)を符号データに基づいて算出するトランケート数取得手段とを有し、
前記量子化区間決定手段は、周波数変換係数の補正前の値が含まれる量子化区間を決定するためのトランケート数が前記トランケート数取得手段で算出されないときに、他の周波数変換係数に関し算出されたトランケート数から推定したトランケート数を用いて当該量子化区間を決定することを特徴とする画像処理装置。 - 前記量子化区間決定手段は、周波数変換係数の補正前の値が含まれる量子化区間を決定するためのトランケート数が前記トランケート数取得手段で算出されないときに、当該周波数変換係数の近傍の周波数変換周波数に関し算出されたトランケート数を推定トランケート数として用いることを特徴とする請求項1に記載の画像処理装置。
- 符号データは、画像の周波数変換係数が所定のブロック単位でビットプレーン符号化されたものであり、
前記量子化区間決定手段は、周波数変換係数の補正前の値が含まれる量子化区間を決定するためのトランケート数が前記トランケート数取得手段で算出されないときに、当該周波数変換係数が属するブロックの近傍ブロックの周波数変換係数に関し算出されたトランケート数を推定トランケート数として用いることを特徴とする請求項1に記載の画像処理装置。 - 符号データは、画像の周波数変換係数が周波数帯域別にビットプレーン符号化されたものであり、
前記量子化区間決定手段は、周波数変換係数の補正前の値が含まれる量子化区間を決定するためのトランケート数が前記トランケート数取得手段で算出されないときに、当該周波数変換係数と同じ周波数帯域の他の周波数変換係数に関し算出されたトランケート数を推定トランケート数として用いることを特徴とする請求項1に記載の画像処理装置。 - 符号データは、画像の周波数変換係数が周波数帯域別に所定のブロック単位でビットプレーン符号化されたものであり、
前記量子化区間決定手段は、周波数変換係数の補正前の値が含まれる量子化区間を決定するためのトランケート数が前記トランケート数取得手段で算出されないときに、当該周波数変換係数と同じ周波数帯域の、当該周波数変換係数の属するブロックの近傍ブロックに属する周波数変換係数に関し算出されたトランケート数を推定トランケート数として用いることを特徴とする請求項1に記載の画像処理装置。 - 符号データは、画像の複数階層の周波数変換係数が階層別にビットプレーン符号化されたものであり、
前記量子化区間決定手段は、周波数変換係数の補正前の値が含まれる量子化区間を決定するためのトランケート数が前記トランケート数取得手段で算出されないときに、当該周波数変換係数と同じ階層の、当該周波数変換係数の近傍の周波数変換係数に関し算出されたトランケート数を推定トランケート数として用いることを特徴とする請求項1に記載の画像処理装置。 - 符号データは、画像の複数階層の周波数変換係数が階層別及び周波数帯域別にビットプレーン符号化されたものであり、
前記量子化区間決定手段は、周波数変換係数の補正前の値が含まれる量子化区間を決定するためのトランケート数が前記トランケート数取得手段で算出されないときに、当該周波数変換係数の属する階層の近傍階層の、当該周波数変換係数と同種の周波数帯域に属する周波数変換係数に関し算出されたトランケート数を推定トランケート数として用いることを特徴とする請求項1に記載の画像処理装置。 - 符号データは、画像の周波数変換係数がコンポーネント別にビットプレーン符号化されたものであり、
前記量子化区間決定手段は、周波数変換係数の補正前の値が含まれる量子化区間を決定するためのトランケート数が前記トランケート数取得手段で算出されないときに、当該周波数変換係数と別のコンポーネントの周波数変換係数に関し算出されたトランケート数を推定トランケート数として用いることを特徴とする請求項1に記載の画像処理装置。 - 前記量子化区間決定手段は、周波数変換係数の補正前の値が含まれる量子化区間を決定するためのトランケート数が前記トランケート数取得手段で算出されないときに、複数の推定方法を所定の順番で順に試みることにより、当該周波数係数に関するトランケート数を推定することを特徴とする請求項1に記載の画像処理装置。
- JPEG2000の符号データを復号し、復号過程でウェーブレット係数の補正を行う画像処理装置であって、
ウェーブレット係数の補正後の値が、その補正前の値が含まれる量子化区間から外れたときに、当該補正後の値を当該量子化区間の端に修正するクリッピング処理を行うクリッピング処理手段と、
前記クリッピング処理に必要な、ウェーブレット係数の補正前の値が含まれる量子化区間を決定する量子化区間決定手段と、
前記量子化区間決定手段が量子化区間を決定するための情報として、符号が破棄されたビットプレーン数(以下、トランケート数)を符号データに基づいて算出するトランケート数取得手段とを有し、
前記量子化区間決定手段は、ウェーブレット係数の補正前の値が含まれる量子化区間を決定するためのトランケート数が前記トランケート数取得手段で算出されないときに、他のウェーブレット係数に関し算出されたトランケート数から推定したトランケート数を用いて当該量子化区間を決定することを特徴とする画像処理装置。 - 復号過程でのウェーブレット係数の補正は、タイル境界歪みの抑制のためのタイル境界付近のハイパス係数に対する補正であることを特徴とする請求項10に記載の画像処理装置。
- 前記量子化区間決定手段は、ウェーブレット係数の補正前の値が含まれる量子化区間を決定するためのトランケート数が前記トランケート数取得手段で算出されないときに、当該ウェーブレット係数と同じサブバンド内の、当該ウェーブレット係数が属するコードブロックの近傍のコードブロックのウェーブレット係数に関し算出されたトランケート数を推定トランケート数として用いることを特徴とする請求項10又は11に記載の画像処理装置。
- 前記量子化区間決定手段は、ウェーブレット係数の補正前の値が含まれる量子化区間を決定するためのトランケート数が前記トランケート数取得手段で算出されないときに、当該ウェーブレット係数の属するサブバンドの近傍サブバンドのウェーブレット係数に関し算出されたトランケート数を推定トランケート数として用いることを特徴とする請求項10又は11に記載の画像処理装置。
- 前記量子化区間決定手段は、HHサブバンドのウェーブレット係数の補正前の値が含まれる量子化区間を決定するためのトランケート数が前記トランケート数取得手段で算出されないときに、LHサブバンドのウェーブレット係数に関し算出されたトランケート数を推定トランケート数として用いることを特徴とする請求項13に記載の画像処理装置。
- 前記量子化区間決定手段は、LHサブバンドのウェーブレット係数の補正前の値が含まれる量子化区間を決定するためのトランケート数が前記トランケート数取得手段で算出されないときに、HLサブバンドのウェーブレット係数に関し算出されたトランケート数を推定トランケート数として用いることを特徴とする請求項13に記載の画像処理装置。
- 前記量子化区間決定手段は、ウェーブレット係数の補正前の値が含まれる量子化区間を決定するためのトランケート数が前記トランケート数取得手段で算出されないときに、当該ウェーブレット係数の属する階層の近傍階層の、当該ウェーブレット係数の属するサブバンドと同種のサブバンドのウェーブレット係数に関し算出されたトランケート数を推定トランケート数として用いることを特徴とする請求項10又は11に記載の画像処理装置。
- 前記量子化区間決定手段は、HLサブバンドのウェーブレット係数の補正前の値が含まれる量子化区間を決定するためのトランケート数が前記トランケート数取得手段で算出されないときに、当該HLサブバンドが属する階層の上の階層のHHサブバンドのウェーブレット係数に関し算出されたトランケート数を推定トランケート数として用いることを特徴とする請求項10又は11に記載の画像処理装置。
- 前記量子化区間決定手段は、ウェーブレット係数の補正前の値が含まれる量子化区間を決定するためのトランケート数が前記トランケート数取得手段で算出されないときに、当該ウェーブレット係数と別のコンポーネントのウェーブレット係数に関し算出されたトランケート数を推定トランケート数として用いることを特徴とする請求項10又は11に記載の画像処理装置。
- 前記量子化区間決定手段は、CbもしくはUコンポーネントのウェーブレット係数の補正前の値が含まれる量子化区間を決定するためのトランケート数が前記トランケート数取得手段で算出されないときに、CrもしくはVコンポーネントのウェーブレット係数に関し算出されたトランケート数を推定トランケート数として用い、CrもしくはVコンポーネントのウェーブレット係数に関するトランケート数も算出されないならば、Yコンポーネントのウェーブレット係数に関し算出されたトランケート数を推定トランケート数として用いることを特徴とする請求項18に記載の画像処理装置。
- 画像の周波数変換係数がビットプレーン符号化された符号データであって、符号破棄が行われている可能性のある符号データを復号し、復号過程で周波数変換係数の補正を行う画像処理方法であって、
周波数変換係数の補正後の値が、当該周波数変換係数の補正前の値が含まれる量子化区間から外れたときに、当該補正後の値を当該量子化区間の端に修正するクリッピング処理を行うクリッピング処理工程と、
前記クリッピング処理に必要な、周波数変換係数の補正前の値が含まれる量子化区間を決定する量子化区間決定工程と、
前記量子化区間決定工程が量子化区間を決定するための情報として、符号が破棄されたビットプレーン数(以下、トランケート数)を符号データに基づいて算出するトランケート数取得工程とを有し、
前記量子化区間決定工程は、周波数変換係数の補正前の値が含まれる量子化区間を決定するためのトランケート数が前記トランケート数取得工程で算出されないときに、他の周波数変換係数に関し算出されたトランケート数から推定したトランケート数を用いて当該量子化区間を決定することを特徴とする画像処理方法。 - 請求項1乃至19のいずれか1項に記載の画像処理装置の少なくともクリッピング処理手段、量子化区間決定手段及びトランケート数取得手段としてコンピュータを機能させるプログラム。
- 請求項21に記載のプログラムが記録されたコンピュータが読み取り可能な情報記録媒体。
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