JP4371070B2 - Image layer encoding method and image layer decoding method - Google Patents
Image layer encoding method and image layer decoding method Download PDFInfo
- Publication number
- JP4371070B2 JP4371070B2 JP2005083054A JP2005083054A JP4371070B2 JP 4371070 B2 JP4371070 B2 JP 4371070B2 JP 2005083054 A JP2005083054 A JP 2005083054A JP 2005083054 A JP2005083054 A JP 2005083054A JP 4371070 B2 JP4371070 B2 JP 4371070B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- horizontal
- vertical
- signal
- frequency
- output
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
Images
Description
本発明は画像階層符号化方法及び画像階層復号化方法に係り、特に符号化単位の追加及び削除により解像度が容易に変更できることを特徴とし、通信や記録メディアの容量を効率良く利用するための画像階層符号化方法及び画像階層復号化方法に関する。 The present invention relates to an image layer encoding method and an image layer decoding method, and more particularly to an image for efficiently utilizing the capacity of communication and recording media, characterized in that the resolution can be easily changed by adding and deleting encoding units. The present invention relates to a hierarchical encoding method and an image hierarchical decoding method.
近年、記録容量の節約や伝送帯域の有効活用などの目的で、画像信号の冗長性や、統計的な偏りを利用して高能率符号化する方式が必要不可欠な技術となっている。例えば、動画像のデジタル記録装置やデジタル放送などではMPEG2(Moving Picture Experts Group 2)方式が広く用いられている。また、静止画像では、後述する幾何学的歪を改善したJPEG2000(Joint Photographic Experts Group 2000)方式などが利用されている。 In recent years, for the purpose of saving recording capacity and effective use of a transmission band, a high-efficiency encoding method using redundancy and statistical bias of image signals has become an indispensable technique. For example, MPEG2 (Moving Picture Experts Group 2) is widely used in moving picture digital recording devices and digital broadcasting. For still images, the JPEG 2000 (Joint Photographic Experts Group 2000) method, which improves the geometric distortion described later, is used.
前記MPEG2方式は、画像をブロックに分割し、離散コサイン変換によるデータの偏在化と量子化を行うことを特徴とした非可逆な圧縮符号化方式である。このため、圧縮率を高めると、ブロック歪やモスキートノイズと呼ばれる人間の認識し易い幾何学的歪が発生し画質の劣化を招く。これらの問題を鑑みて前記JPEG2000方式は、直交変換に離散ウェーブレット変換(以後、DWTと標記する)を利用し、サブバンド分割による階層符号化方式を採用している(例えば、非特許文献1参照)。以下では、本発明に係わる前記JPEG2000方式で採用されているDWTを用いたサブバンド階層符号化方式について説明する。 The MPEG2 system is an irreversible compression encoding system characterized by dividing an image into blocks and performing uneven distribution and quantization of data by discrete cosine transform. For this reason, when the compression rate is increased, geometric distortion that is easily recognized by humans, called block distortion and mosquito noise, is generated, leading to degradation of image quality. In view of these problems, the JPEG2000 system uses a discrete wavelet transform (hereinafter referred to as DWT) for orthogonal transform, and employs a hierarchical coding system based on subband division (see, for example, Non-Patent Document 1). ). Hereinafter, a subband hierarchical encoding method using DWT employed in the JPEG2000 method according to the present invention will be described.
図21はDWTによる符号化装置の基本構成のブロック図を示す。同図において、入力画像信号は、入力端子100より入来し、画像入力処理器101で画像の色変換など信号フォーマット変換を受けた後、DWT器102へ入力される。DWT器102では、画像入力処理器101から出力された画像信号を階層的にサブバンドに分割し、量子化器103へ入力する。
FIG. 21 is a block diagram showing the basic configuration of a DWT encoding apparatus. In the figure, an input image signal comes from an
量子化器103では、入力されたサブバンドの信号を量子化してエントロピー符号化器104へ入力する。エントロピー符号化器104は、量子化されたサブバンド信号をハフマン符号や算術符号などにより符号化して符号化データを得る。最後に、エントロピー符号化器104から出力された符号化データは、符号出力処理器105により、伝送や記録用のフォーマットに変換され出力端子106へ出力される。
The
次に、図21の符号化装置により伝送又は記録されたデータ列を復号化する復号化装置について図22と共に説明する。図22において、伝送又は再生されたデータ列は、入力端子200から入来し、符号入力処理器201によりデータ列からエントロピー符号化されたデータを取り出す。符号入力処理器201から出力されたデータは、図21のエントロピー符号化器104と相補的動作を行う図22のエントロピー復号化器202により量子化されたDWT係数列に復号化される。
Next, a decoding apparatus for decoding a data string transmitted or recorded by the encoding apparatus in FIG. 21 will be described with reference to FIG. In FIG. 22, the transmitted or reproduced data sequence is input from the
この量子化されたDWT係数列は、図21の量子化器103と相補的動作を行う図22の逆量子化器203により逆量子化されて階層化されたDWT係数列(サブバンド信号の復調データ)に変換される。逆量子化器203から出力された階層化されたDWT係数列は、IDWT器204に供給されて逆離散ウェーブレット変換(以後、IDWTと標記する)されて画像信号に復号化された後、画像出力処理器205で画像の色変換など信号フォーマット変換が行われ、出力端子206より出力される。
The quantized DWT coefficient sequence is dequantized by the
以上の通り、サブバンド階層符号化及び復号化が行われる。以下では、本発明の主たる部分である図21のDWT器102によるサブバンド化及び階層化について詳述する。DWTによるサブバンド化はオクターブ分解されるため、水平・垂直に2のべき乗単位で画像サイズの縮小が行われる。オクターブ分解は、2次元画像の水平(H)・垂直(V)方向にローパスDWTフィルタ(LPF)とハイパスDWTフィルタ(HPF)をかける操作と、ダウンサンプリングにより実現される。
As described above, subband hierarchical encoding and decoding are performed. Hereinafter, subbanding and hierarchization by the DWT
図23は垂直方向の操作を行う垂直分解器300の一例のブロック図を示す。図23において、入力端子301より入来した信号は、分割V−LPF器302及び分割V−HPF器303へ入力される。分割V−LPF器302では、入力された信号の垂直低周波を濾波し出力する。また、分割V−HPF器303では、入力された信号の垂直高周波を濾波し出力する。なお、低周波とはオクターブ分解された帯域の中心周波数よりも低域側周波数であり、また、高周波とは上記の中心周波数よりも高域側の周波数である。
FIG. 23 shows a block diagram of an example of a
分割V−LPF器302から出力された垂直低周波信号はダウンサンプリング器304へ入力され、分割V−HPF器303から出力された垂直高周波信号はダウンサンプリング器305へ入力され、それぞれ垂直方向の信号を1サンプルおきに間引く操作が行われる。この結果、ダウンサンプリング器304で垂直方向のサンプル数が半分になった垂直低周波信号(L)が出力端子306から出力される。また、ダウンサンプリング器305で垂直方向のサンプル数が半分になった垂直高周波信号(H)が出力端子307から出力される。
The vertical low-frequency signal output from the divided V-
図24は水平方向の操作を行う水平分解器400の一例のブロック図を示す。同図において、入力端子401より入来した信号は、分割H−LPF器402及び分割H−HPF器403へ入力される。分割H−LPF器402では、入力された信号の水平低周波を濾波し出力する。また、分割H−HPF器403では、入力された信号の水平高周波を濾波し出力する。
FIG. 24 shows a block diagram of an example of a
分割H−LPF器402から出力された水平低周波信号はダウンサンプリング器404へ入力され、分割H−HPF器403から出力された水平高周波信号はダウンサンプリング器405へ入力され、それぞれ水平方向の信号を1サンプルおきに間引く操作が行われる。この結果、ダウンサンプリング器404で水平方向のサンプル数が半分になった水平低周波信号(L)が出力端子406から出力される。また、ダウンサンプリング器405で水平方向のサンプル数が半分になった水平高周波信号(H)が出力端子407から出力される。
The horizontal low-frequency signal output from the divided H-
次に、サブバンド化された信号を復元する図22のIDWT器204における復元操作の基本単位について図25及び図26を用いて説明する。すなわち、IDWT器204は、図25に示す垂直方向の合成器500による垂直方向の合成と、図26に示す水平方向の合成器600による水平方向の合成を基本単位として復元操作を行う。
Next, the basic unit of the restoration operation in the IDWT
図25は垂直方向の合成器500の一例のブロック図を示す。オクターブ分解された垂直低周波信号(L)は入力端子501より入来し、アップサンプリング器503へ入力される。また、オクターブ分解された垂直高周波信号(H)は入力端子502より入来し、アップサンプリング器504へ入力される。アップサンプリング器503及び504では、入力された信号の垂直方向に1サンプルおきに零値を内挿する。この結果、アップサンプリング器503及び504からは、垂直方向のサンプル数が2倍になった信号が出力される。
FIG. 25 shows a block diagram of an example of a
アップサンプリング器503から出力された信号は、合成V−LPF器505に入力され垂直低周波が濾波される。また、アップサンプリング器504から出力された信号は、合成V−HPF器506に入力され垂直高周波が濾波される。合成V−LPF505から出力される垂直低周波信号と、合成V−HPF器506から出力される垂直高周波信号とは加算器507へ入力されてそれぞれ加算される。これにより、加算器507からは復元された垂直成分を持つ信号が取り出され、出力端子508より出力される。
The signal output from the
図26は水平方向の合成器600の一例のブロック図を示す。オクターブ分解された水平低周波信号(L)は入力端子601より入来し、アップサンプリング器603へ入力される。また、オクターブ分解された水平高周波信号(H)は入力端子602より入来し、アップサンプリング器604へ入力される。アップサンプリング器603及び604では、入力された信号の水平方向に1サンプルおきに零値を内挿する。この結果、アップサンプリング器603及び604からは、水平方向のサンプル数が2倍になった信号が出力される。
FIG. 26 shows a block diagram of an example of a
アップサンプリング器603から出力された信号は、合成H−LPF器605に入力され水平低周波が濾波される。また、アップサンプリング器604から出力された信号は、合成H−HPF器606に入力され水平高周波が濾波される。合成H−LPF器605から出力される水平低周波信号と、合成H−HPF器606から出力される水平高周波信号とは加算器607へそれぞれ入力されて加算される。これにより、加算器607からは復元された水平成分を持つ信号が取り出され、出力端子608より出力される。
The signal output from the
ところで、前記JPEG2000方式では、図27の水平・垂直分解器700に示すように、上述した図23の垂直方向の垂直分解器300と、図24の水平方向の水平分解器400を組み合わせることで画像のオクターブ分解を実現している。以下の説明では、同じ機能のブロックには同じ番号を付与することとする。
By the way, in the JPEG2000 system, as shown in the horizontal /
図27の入力端子701から入来した画像信号は、水平分解器400の入力端子401に入力され、水平方向にオクターブ分解される。水平分解器400でオクターブ分解された信号のうち、水平低周波信号が出力端子406より出力され、水平高周波信号が出力端子407より出力される。出力端子406より出力された水平低周波信号は垂直分解器300−1の入力端子301−1へ入力され垂直方向にオクターブ分解される。垂直分解器300−1でオクターブ分解された信号のうち、垂直低周波信号が出力端子306−1より出力され、垂直高周波信号が出力端子307−1より出力される。
The image signal that has entered from the
この結果、出力端子306−1より出力された信号は、水平低域・垂直低域信号(LL)として水平・垂直分解器700の出力端子702より外部へ出力される。また、出力端子307−1より出力された信号は、水平低域・垂直高域信号(LH)として出力端子703より外部へ出力される。
As a result, the signal output from the output terminal 306-1 is output to the outside from the
同様に、出力端子407より出力された水平高周波信号は垂直分解器300−2の入力端子301−2へ入力され垂直方向にオクターブ分解される。この結果、出力端子306−2より出力された信号は、水平高域・垂直低域信号(HL)として水平・垂直分解器700の出力端子704より外部へ出力される。また、出力端子307−2より出力された信号は、水平高域・垂直高域信号(HH)として出力端子705より外部へ出力される。以下の説明では、上述した各成分LL、HL,LH,HHに、各成分が属する階層番号を付けて表記する。
Similarly, the horizontal high-frequency signal output from the
図31は、図27の水平・垂直分解器700により4分割された第1階層の各成分(LL1,LH1,HL1,HH1)を模式的に示した図である。このうち、水平低域・垂直低域信号であるLL1成分をさらにオクターブ分解することで第2階層が作成される。図32は、LL1成分をさらに4分割して第2階層(LL2,LH2,HL2,HH2)まで作成された様子を模式的に示した図である。更に、LL2成分をオクターブ分解することで第3階層という具合に階層数を増やすことが可能である。
FIG. 31 is a diagram schematically showing each component (LL1, LH1, HL1, HH1) of the first layer divided into four by the horizontal /
図28は、図32の第2階層まで分割する場合の手段を示す。図28の第1の水平・垂直分解器700−1の入力端子701−1に入力された画像信号は、図27で説明した動作により水平・垂直分解器700−1で図31に示す第1階層の4分割された成分LL1,LH1,HL1,HH1を、それぞれ出力端子702−1,703−1,704−1,705−1から出力する。このうち、出力端子702−1から出力されたLL1成分は、第2の水平・垂直分解器700−2の入力端子701−2に入力され、図32に示す第2階層の4分割された成分LL2,LH2,HL2,HH2を、それぞれ出力端子702−2,703−2、704−2,705−2から出力する。このように、水平・垂直分解器から出力されるLL成分を次の水平・垂直分解器の入力とする構成をとることで階層化が実現される。 FIG. 28 shows means for dividing up to the second hierarchy in FIG. The image signal input to the input terminal 701-1 of the first horizontal / vertical decomposer 700-1 in FIG. 28 is converted into the first signal shown in FIG. 31 by the horizontal / vertical decomposer 700-1 by the operation described in FIG. The components LL1, LH1, HL1, and HH1 divided into four layers are output from output terminals 702-1, 703-1, 704-1, and 705-1, respectively. Among these, the LL1 component output from the output terminal 702-1 is input to the input terminal 701-2 of the second horizontal / vertical decomposer 700-2, and is divided into four components in the second hierarchy shown in FIG. LL2, LH2, HL2, and HH2 are output from output terminals 702-2, 703-2, 704-2, and 705-2, respectively. In this way, hierarchization is realized by adopting a configuration in which the LL component output from the horizontal / vertical decomposer is input to the next horizontal / vertical decomposer.
また、前記JPEG2000方式では、図29の水平・垂直合成器900に示すように、上述した図25の垂直方向の垂直合成器500と、図26の水平方向の水平合成器600とを組み合わせることで、オクターブ分解された信号を復元している。図29に示す水平・垂直合成器900には、オクターブ分解された各成分LL,LH,HL,HHが対応する各入力端子901,902,903,904から入来する。
In the JPEG2000 system, as shown in the horizontal /
垂直合成器500−1の入力端子501−1にはLL成分が、入力端子502−1には、LH成分がそれぞれ入力され、垂直成分が合成された水平低周波信号が出力端子508−1から出力される。また、垂直合成器500−2の入力端子501−2にはHL成分が、入力端子502−2にはHH成分がそれぞれ入力され、垂直成分が合成された水平高周波信号が出力端子508−2から出力される。 An input terminal 501-1 of the vertical synthesizer 500-1 receives an LL component, an input terminal 502-1 receives an LH component, and a horizontal low-frequency signal obtained by combining the vertical components is output from an output terminal 508-1. Is output. Further, the HL component is input to the input terminal 501-2 of the vertical synthesizer 500-2, the HH component is input to the input terminal 502-2, and a horizontal high-frequency signal obtained by combining the vertical components is output from the output terminal 508-2. Is output.
出力端子508−1から出力された水平低周波信号は、水平合成器600の入力端子601に入力され、出力端子508−2から出力された水平高周波信号は、水平合成器600の入力端子602に入力される。水平合成器600はこれら水平低周波信号と水平高周波信号とを合成して得た信号を出力端子608より出力し、水平・垂直合成器900の出力信号として出力端子905より外部へ出力する。
The horizontal low frequency signal output from the output terminal 508-1 is input to the
ここで、図32のように階層化された信号を復元する場合は、図30に示すように、第1の水平・垂直合成器900−1で復元された信号を、第2の水平・垂直合成器900−2のLL成分の入力端子901−2に入力することで実現される。 Here, when restoring the hierarchized signal as shown in FIG. 32, the signal restored by the first horizontal / vertical synthesizer 900-1 is converted into the second horizontal / vertical signal as shown in FIG. This is realized by inputting to the input terminal 901-2 of the LL component of the combiner 900-2.
図30は図32の階層化された信号を復元する回路の一例のブロック図を示す。図30において、第1の水平・垂直合成器900−1の入力端子901−1,902−1,903−1,904−1には、LL2,LH2,HL2,HH2成分がそれぞれ入力される。第1の水平・垂直合成器900−1は、図29で説明した動作により入力成分LL2,LH2,HL2,HH2に基づいてLL1成分を復元し、出力端子905−1より出力する。 FIG. 30 shows a block diagram of an example of a circuit for restoring the hierarchized signal of FIG. In FIG. 30, LL2, LH2, HL2, and HH2 components are input to input terminals 901-1, 902-1, 903-1, and 904-1 of the first horizontal / vertical combiner 900-1. The first horizontal / vertical synthesizer 900-1 restores the LL1 component based on the input components LL2, LH2, HL2, and HH2 by the operation described with reference to FIG. 29, and outputs it from the output terminal 905-1.
出力端子905−1より出力されたLL1成分は、第2の水平・垂直合成器900−2の入力端子901−2に入力されると同時に、入力端子902−2,903−2、904−2にはLH1,HL1,HH1成分が入力される。第2の水平・垂直合成器900−2は図29により説明した動作で各入力成分を合成し、出力端子905−2より復元された画像を出力する。同様にして、3階層以上にオクターブ分解された信号の場合にも、水平・垂直合成器900を従属接続することで画像の復元が可能となる。
The LL1 component output from the output terminal 905-1 is input to the input terminal 901-2 of the second horizontal / vertical synthesizer 900-2 and simultaneously input terminals 902-2, 903-2, and 904-2. Are input with LH1, HL1, and HH1 components. The second horizontal / vertical synthesizer 900-2 synthesizes the input components by the operation described with reference to FIG. 29, and outputs the restored image from the output terminal 905-2. Similarly, even in the case of a signal that is octave-decomposed into three or more layers, an image can be restored by cascade-connecting the horizontal /
このとき、図30の第1の水平・垂直合成器900−1の出力端子905−1から出力されるLL1成分は、元の画像サイズに対して水平・垂直方向の画素数が1/2になった縮小画像となっている。従って、本階層符号化では各階層の水平・垂直合成器900の出力信号を提示することにより、2のべき乗単位の縮小画像を得ることができるという特徴がある。反面、2のべき乗単位の縮小画像しか得られないという問題もある。
At this time, the LL1 component output from the output terminal 905-1 of the first horizontal / vertical synthesizer 900-1 in FIG. 30 is halved in the number of pixels in the horizontal / vertical direction with respect to the original image size. It has become a reduced image. Therefore, the present hierarchical coding has a feature that a reduced image in units of powers of 2 can be obtained by presenting the output signal of the horizontal /
このため、任意サイズの縮小画像を作成するための方法が提案されている(例えば、特許文献1、特許文献2参照)。特許文献1には、LL成分に加算する高周波成分をフィルタリングにより必要とする帯域だけ抽出し付加することで、任意解像度の画像を得る画像階層復号化方法が開示されている。また、特許文献2には、必要な画像サイズより1階層大きな画像が得られる成分まで復元し、必要とする画像サイズを得るためにローパスフィルタを掛ける画像階層復号化方法が開示されている。
For this reason, a method for creating a reduced image of an arbitrary size has been proposed (see, for example,
ところで、符号化されたデータを伝送又は記録する場合、伝送容量や記録メディア容量に収まるように符号量を調整することが要求される。符号量を調整する手段としては、量子化幅を粗くする方法や、オクターブ分解された符号の一部だけを伝送又は記録する方法が考えられる。これらの方法のうち、オクターブ分解された符号の一部だけを伝送又は記録する方法は、2のべき乗単位で符号が削減されるため、量子化幅を粗くする方法に比べて微調整が効かないという問題がある。 By the way, when transmitting or recording the encoded data, it is required to adjust the code amount so as to be within the transmission capacity or the recording medium capacity. As a means for adjusting the code amount, a method of coarsening the quantization width or a method of transmitting or recording only a part of the code subjected to octave decomposition can be considered. Among these methods, the method of transmitting or recording only a part of the code subjected to octave decomposition reduces the code in units of powers of 2, so that fine adjustment is not effective compared to the method of coarsening the quantization width. There is a problem.
例えば、要求される伝送容量や記録容量に対して符号量が僅かにオーバーしている場合に、オクターブ分解された符号を削減する方法では、僅かに容量を削減すればよいにも拘らず、一度に多くの符号量が削減され、急激な解像度の低下を招くことになる。このため、量子化幅を粗くする方法よりも空間解像度を落とす方法の方が視覚特性上の劣化が目立たないという利点があるにも拘らず、量子化幅による符号量調整を優先することが一般的となっている。 For example, when the code amount is slightly over the required transmission capacity or recording capacity, the method of reducing the code subjected to the octave decomposition may be used once even though the capacity may be reduced slightly. Therefore, a large amount of code is reduced, and the resolution is drastically reduced. For this reason, it is common to prioritize the code amount adjustment based on the quantization width, despite the advantage that the degradation of the visual characteristics is less noticeable than the method of reducing the quantization width. It is the target.
そこで、従来の2のべき乗単位の空間解像度よりもきめ細かい符号量の調整が可能となれば、視覚的に劣化の少ない符号量調整が可能となる。前記特許文献1及び2で開示されている従来の復号化方法によれば、いずれの復号化方法でも任意解像度の画像を得ることは可能であるが、伝送又は記録される符号は2のべき乗単位のままであり、符号量の微調整は相変わらずできない。
Therefore, if the code amount can be adjusted more finely than the conventional spatial resolution of a power of 2, the code amount can be visually adjusted with little deterioration. According to the conventional decoding methods disclosed in
更に、DWTのダウンサンプリングの過程で折返し妨害成分(折返し歪み)が信号に混入するため、特性の異なる除去フィルタを複数用意する必要があるという問題もある。この折返し妨害成分は、低周波数成分と高周波数成分を加算することで除去される成分であるが、高周波数成分が伝送されない状況で低解像度画像を復元すると、この折返し妨害成分が除去されず信号歪みとして現れる。 Furthermore, since aliasing interference components (aliasing distortion) are mixed in the signal during the DWT downsampling process, it is necessary to prepare a plurality of removal filters having different characteristics. This aliasing interference component is a component that is removed by adding the low frequency component and the high frequency component, but if the low-resolution image is restored in a situation where the high frequency component is not transmitted, the aliasing interference component is not removed and the signal is removed. Appears as distortion.
この様子を図33で説明する。図33では、簡単のため1次元信号として表現している。図33(a)はダウンサンプリングにより作成された低周波数成分(L)である。図33(a)のナイキスト周波数の1/2の帯域(1/2fs)以下の斜線で示す領域Iは、ダウンサンプリングで発生した折返し妨害が混入していることを示している。 This will be described with reference to FIG. In FIG. 33, it is expressed as a one-dimensional signal for simplicity. FIG. 33A shows a low frequency component (L) created by downsampling. A region I indicated by diagonal lines below a half band (1/2 fs) of the Nyquist frequency in FIG. 33A indicates that aliasing interference generated by downsampling is mixed.
この図33(a)に示す低周波数成分が、図26の水平方向の合成器600の入力端子601に入力され、アップサンプリング器603でナイキスト周波数がfsからfs’(=2fs)にアップサンプリングされる。すると、図33(b)に斜線領域IIで示すように折返し妨害が変化する。本来、この折返し妨害は合成H−LPF器605を通過した後、入力端子602から入力される高周波成分(H)と加算器607で合成されることで除去されるものである。高周波成分が伝送されない場合に表れる妨害は、図33(b)に示す斜線領域IIの成分である。
The low frequency component shown in FIG. 33A is input to the
本発明は以上の点に鑑みなされたもので、空間解像度による符号量の微調整機能を備えた画像階層符号化方法及び画像階層復号化方法を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above points, and an object of the present invention is to provide an image hierarchy encoding method and an image hierarchy decoding method having a code amount fine adjustment function based on spatial resolution.
また、本発明の他の目的は、高周波成分が伝送されない場合に発生する折返しによる妨害を、簡便な方法で目立たないように改善し得る画像階層符号化方法及び画像階層復号化方法を提供することにある。 Another object of the present invention is to provide an image layer encoding method and an image layer decoding method capable of improving the obstruction caused by aliasing that occurs when high frequency components are not transmitted by a simple method so as not to stand out. It is in.
上記の前者の目的を達成するため、本発明の画像階層符号化方法は、2次元画像信号を階層的にサブバンドに分割し、その分割により得たサブバンド信号を量子化した後、エントロピー符号化して符号化データを生成し、その符号化データを伝送路へ送信する画像階層符号化方法であって、2次元画像信号を水平方向及び垂直方向にオクターブ分解する第1のステップと、第1のステップのオクターブ分解により得られる水平低域・垂直高域信号を垂直方向にのみ繰り返しオクターブ分解する第2のステップと、第1のステップのオクターブ分解により得られる水平高域・垂直低域信号を水平方向にのみ繰り返しオクターブ分解する第3のステップと、第2のステップのオクターブ分解により得られる第1の信号のサブバンドと、第3のステップのオクターブ分解により得られる第2の信号のサブバンドとが対応するように、第1のステップのオクターブ分解により得られる水平高域・垂直高域信号を、水平方向及び垂直方向に繰り返しオクターブ分解する第4のステップと、第1乃至第4のステップの各オクターブ分解によりそれぞれ得られたサブバンド信号に対して量子化、エントロピー符号化を順次に行って得られた各符号化データのうち、伝送路の伝送容量に応じて解像度の低いサブバンド信号に対応する符号化データから解像度の高いサブバンド信号に対応する符号化データの順に前記伝送路へ送信し、伝送路の伝送容量が不足した時点で符号化データの送信を中止する第5のステップとを含むことを特徴とする。この発明では、2のべき乗単位よりもきめ細かい解像度による符号量調整が可能となる。 To achieve the former object, the image hierarchical encoding method of the present invention divides a two-dimensional image signal hierarchically into subbands, quantizes the subband signals obtained by the division, and then entropy codes. 1 is a picture hierarchical coding method for generating coded data and transmitting the coded data to a transmission line, a first step of octave-decomposing a two-dimensional image signal in a horizontal direction and a vertical direction; The second step to repeat the horizontal low and vertical high frequency signals obtained by the octave decomposition of the step in the octave decomposition only in the vertical direction, and the horizontal high and vertical low frequency signals obtained by the octave decomposition of the first step A third step for repeated octave decomposition only in the horizontal direction, a first signal subband obtained by the octave decomposition in the second step, and a third step. The horizontal high and vertical high frequency signals obtained by the octave decomposition in the first step are repeated in the horizontal and vertical directions so that they correspond to the subbands of the second signal obtained by the octave decomposition. Among the encoded data obtained by sequentially performing quantization and entropy encoding on the subband signals respectively obtained by the octave decomposition in the fourth step and the first to fourth steps, According to the transmission capacity of the transmission path, the encoded data corresponding to the subband signal with low resolution is transmitted to the transmission path in the order of the encoded data corresponding to the subband signal with high resolution, and the transmission capacity of the transmission path is insufficient. include a fifth step to stop the transmission of the coded data you characterized at this point. According to the present invention, it is possible to adjust the code amount with a resolution finer than a power of 2.
また、上記の前者の目的を達成するため、本発明の画像階層復号化方法は、上記の本発明の画像階層符号化方法により階層符号化されて送信された符号化データに対して、エントロピー復号化と逆量子化を順次に行って得られたサブバンド信号の復調データから符号化前と同じ画素数の原画像信号を復号する画像階層復号化方法であって、送信が中止された符号化データに対応する復調データの領域に零値を代入する第1のステップと、第1のステップにより零値が代入された復調データのうち水平方向にのみ繰り返しオクターブ分解された信号から水平高域・垂直低域信号を合成する第2のステップと、第1のステップにより零値が代入された復調データのうち垂直方向にのみ繰り返しオクターブ分解された信号から水平低域・垂直高域信号を合成する第3のステップと、第1のステップにより零値が代入された復調データのうち水平方向及び垂直方向に繰り返しオクターブ分解された信号から水平高域・垂直高域信号を合成する第4のステップと、第2乃至第4のステップにより得られた信号に対して、水平方向及び垂直方向の合成処理を行って、符号化前と同じ画素数の原画像信号を復元する第5のステップとを含むことを特徴とする。 In order to achieve the above-described object, the image hierarchical decoding method of the present invention performs entropy decoding on encoded data that is hierarchically encoded and transmitted by the image hierarchical encoding method of the present invention. A hierarchical decoding method for decoding an original image signal having the same number of pixels as before encoding from demodulated data of a subband signal obtained by performing quantization and dequantization sequentially, and encoding in which transmission is stopped A first step of substituting a zero value into the demodulated data area corresponding to the data, and from the demodulated data into which the zero value has been substituted in the first step, the signal repeatedly subjected to octave decomposition only in the horizontal direction The second step of synthesizing the vertical low frequency signal, and the horizontal low frequency / vertical high frequency signal from the signal repeatedly octave-decomposed only in the vertical direction among the demodulated data substituted with zero values in the first step And a fourth step of synthesizing a horizontal high-frequency / vertical high-frequency signal from a signal that is repeatedly octave-decomposed in the horizontal and vertical directions among the demodulated data into which zero values are substituted in the first step. And a fifth step of restoring the original image signal having the same number of pixels as that before encoding by performing horizontal and vertical synthesis processing on the signals obtained by the second to fourth steps. It is characterized by including.
また、上記の後者の目的を達成するため、本発明の画像階層復号化方法は、復調データの第1のステップにより零値が代入されたデータ領域と、復調データのオクターブ分解された有意なデータのあるデータ領域とを合成する際に、有意なデータのデータ領域が零値が代入されたデータ領域の低周波側にある場合は、零値と有意なデータを合成した合成信号に対して、復調データのナイキスト周波数の1/2倍の周波数をカットオフ周波数とする低域濾波特性を付与し、有意なデータのデータ領域が零値が代入されたデータ領域の高周波側にある場合は、零値と有意なデータを合成した合成信号に対して、復調データのナイキスト周波数の1/2倍の周波数をカットオフ周波数とする高域濾波特性を付与することを特徴とする。 In order to achieve the latter object, the image hierarchical decoding method of the present invention includes a data area in which a zero value is substituted in the first step of demodulated data, and significant data obtained by octave decomposition of the demodulated data. When the data area of the significant data is on the low frequency side of the data area to which the zero value is substituted when combining the data area with When low-pass filtering characteristics with a cutoff frequency of 1/2 times the Nyquist frequency of the demodulated data are given and the data area of significant data is on the high frequency side of the data area to which the zero value is substituted, zero It is characterized in that a high-pass filtering characteristic having a cutoff frequency of 1/2 times the Nyquist frequency of the demodulated data is added to the synthesized signal obtained by synthesizing values and significant data.
この発明では、高周波成分が伝送されない場合に発生する折返しによる妨害を除去するために、各帯域の合成過程で低域濾波特性又は高域濾波特性(すなわち、フィルタによる周波数選択特性)を付与することで、フィルタとして1/2LPF又は1/2HPFのみを用意すればよく、複雑な特性のフィルタを必要としない、折返しによる妨害除去構成を実現できる。 In this invention, in order to remove interference caused by folding when high-frequency components are not transmitted, a low-pass filtering characteristic or a high-pass filtering characteristic (that is, a frequency selection characteristic by a filter) is given in the synthesis process of each band. Therefore, it is sufficient to prepare only a 1/2 LPF or a 1/2 HPF as a filter, and it is possible to realize an interference removal configuration by folding that does not require a filter having a complicated characteristic.
本発明によれば、空間解像度による符号量の微調整が可能となるため、量子化による符号量調整と空間解像度による符号量調整を、視覚的な劣化度合を評価基準として符号量調整方法を選択することができる。このため、従来は強いトレードオフの関係にあった、「伝送・記録メディアの符号量に対する要求」と「視聴者の画質に対する要求」の双方を満足する符号量調整が可能となる効果がある。 According to the present invention, since it is possible to finely adjust the code amount based on the spatial resolution, the code amount adjustment method based on the visual degradation degree is selected as the code amount adjustment based on the visual degradation degree as the code amount adjustment based on the quantization and the code amount adjustment based on the spatial resolution. can do. Therefore, there is an effect that it is possible to adjust the code amount that satisfies both the “request for the code amount of the transmission / recording medium” and the “request for the image quality of the viewer”, which had a strong trade-off relationship in the past.
また、本発明によれば、高周波数成分が欠落することで発生する折り返し妨害(折返し歪)を、複雑な特性のフィルタを必要とすることなく、簡便な1/2ローパスフィルタや1/2ハイパスフィルタで除去できる。 In addition, according to the present invention, aliasing interference (folding distortion) caused by a lack of a high frequency component can be avoided by using a simple 1/2 low-pass filter or 1/2 high-pass without requiring a complex filter. Can be removed with a filter.
次に、発明を実施するための最良の形態について図面と共に説明する。本発明は、符号化単位の追加及び削除により解像度が容易に変更できることを特徴とし、オクターブ分解された高周波成分を更にオクターブ分解することで、空間解像度と符号量の微調整機能を実現するものである。 Next, the best mode for carrying out the invention will be described with reference to the drawings. The present invention is characterized in that the resolution can be easily changed by adding and deleting a coding unit, and a high-frequency component subjected to octave decomposition is further octave decomposed to realize a fine adjustment function of spatial resolution and code amount. is there.
従来は、水平・垂直の周波数空間で、図15の帯域Aの画像から空間解像度を一段階落とすと、面積比1/4の帯域Eになっていた。これに対して、本発明の一実施の形態では、図16に示すように帯域Aから帯域Eまで5つの異なる帯域を段階的に変化させられるように分割フィルタを構成する。 Conventionally, in a horizontal / vertical frequency space, when the spatial resolution is reduced by one step from the image of the band A in FIG. 15, the band E has an area ratio of 1/4. On the other hand, in one embodiment of the present invention, the division filter is configured so that five different bands from band A to band E can be changed in stages as shown in FIG.
具体的には、図17に示すように、水平高域・垂直低域のHL1成分をH1〜H4に4分割する。また、水平低域・垂直高域のLH1成分をV1〜V4に4分割する。さらに、H1とV1の帯域に対応する水平高域・垂直高域のHH1成分としてS1成分をとり、H2とV2に対応する成分としてS21,S22,S23をとり、H3とV3に対応する成分としてS31,S32,S33をとり、H4とV4に対応する成分としてS41,S42,S43,S44,S45をとる。ただし、オクターブ分解する度に、折返しにより高域と低域の逆転が発生することを考慮すると、図18に示すように各帯域を分割後に、図17のように並べ替える必要がある。 Specifically, as shown in FIG. 17, the HL1 component of the horizontal high band and the vertical low band is divided into four parts H1 to H4. In addition, the LH1 component of the horizontal low band and the vertical high band is divided into four to V1 to V4. Further, the S1 component is taken as the HH1 component of the horizontal high region and the vertical high region corresponding to the bands of H1 and V1, S21, S22, and S23 are taken as the components corresponding to H2 and V2, and the components corresponding to H3 and V3 are taken. S31, S32, and S33 are taken, and S41, S42, S43, S44, and S45 are taken as components corresponding to H4 and V4. However, in consideration of the occurrence of reversal between the high frequency and the low frequency at each octave decomposition, it is necessary to rearrange the bands as shown in FIG. 17 after dividing each band as shown in FIG.
また、高周波成分が符号量調整の結果として伝送されない場合、前述のように図33(b)の斜線領域に折返し妨害が現れる。そこで、折返し妨害除去フィルタとして図19に示す1/2ローパスフィルタ(1/2LPF)、すなわち、ナイキスト周波数の1/2倍の周波数をカットオフ周波数とする低域フィルタ(LPF)による低域濾波特性を折返し妨害に付与することで、図19に示す斜線領域IIIの妨害を除去し、視覚的に妨害を軽減することができる。 Further, when the high frequency component is not transmitted as a result of the code amount adjustment, the aliasing interference appears in the shaded area in FIG. 33B as described above. Accordingly, a low-pass filtering characteristic by a 1/2 low-pass filter (1 / 2LPF) shown in FIG. 19 as a folding interference elimination filter, that is, a low-pass filter (LPF) having a cutoff frequency of 1/2 times the Nyquist frequency. By adding to the folding interference, it is possible to eliminate the interference in the hatched area III shown in FIG. 19 and visually reduce the interference.
ただし、本発明の実施の形態の帯域分割手段のように細かく帯域を調整する場合に、画像を復元した後に折返し妨害除去フィルタのフィルタ特性を付与することが考えられるが、複雑なフィルタを用意する必要がある。例えば、本発明の一例として水平帯域が図20(a)に示すように帯域A〜Eまで分割されている場合を考える。図20(a)では、帯域Eが基本の帯域となる。この帯域Eに、伝送可能な符号量に応じて、帯域D,C,B,Aの順番で帯域が拡大されて行くものとする。 However, when the band is finely adjusted as in the band dividing unit according to the embodiment of the present invention, it is conceivable to provide the filter characteristic of the aliasing elimination filter after restoring the image, but a complicated filter is prepared. There is a need. For example, as an example of the present invention, consider a case where the horizontal band is divided into bands A to E as shown in FIG. In FIG. 20A, the band E is a basic band. In this band E, the bands are expanded in the order of bands D, C, B, and A in accordance with the amount of code that can be transmitted.
ここで、図20(a)の各帯域の右上の○印は、各帯域の高域側を示すマーカーである。この時、画像の復元後に、転送された帯域に応じた折返し除去フィルタのフィルタ特性を付与すると、図20(e)に破線で示す4種類のフィルタを用意する必要があり、処理が複雑になる。 Here, the ◯ mark at the upper right of each band in FIG. 20A is a marker indicating the high frequency side of each band. At this time, if the filter characteristics of the aliasing removal filter corresponding to the transferred band are given after the image restoration, it is necessary to prepare four types of filters indicated by broken lines in FIG. .
そこで、分割されて伝送されてきた各帯域A,B,C,Dの合成過程で折返し除去フィルタのフィルタ特性を付与する構成を考える。各帯域の合成過程は、始めに図20(d)に示すように帯域Dと帯域Cが合成され、次いで、図20(c)に示すように帯域Aと帯域Bが合成され、この後、図20(b)に示すように帯域A,B,C,Dが合成され、最後に、図20(e)に示すように全帯域が合成される。 Accordingly, a configuration is considered in which the filter characteristic of the aliasing elimination filter is added in the synthesis process of the bands A, B, C, and D that have been transmitted after being divided. In the synthesis process of each band, first, the band D and the band C are synthesized as shown in FIG. 20 (d), and then the band A and the band B are synthesized as shown in FIG. 20 (c). Bands A, B, C, and D are combined as shown in FIG. 20B, and finally, all the bands are combined as shown in FIG.
従って、帯域Dまでが伝送された場合には、図20(d)の状態の帯域Dの高城側(○印側)に折返し妨害が発生するため、図20(h)に示すように、ナイキスト周波数の1/2倍の周波数をカットオフ周波数とするローパスフィルタ(以下、1/2LPFという)の低域濾波特性を合成信号に付与すればよい。 Accordingly, when the transmission up to the band D is performed, the interference is generated on the Takashiro side (the circle side) of the band D in the state shown in FIG. 20D, and therefore, as shown in FIG. A low-pass filter characteristic of a low-pass filter (hereinafter referred to as ½ LPF) having a frequency that is ½ the frequency as a cutoff frequency may be added to the synthesized signal.
また、帯域Cまでが伝送された場合には、図20(b)の状態の帯域Cの高域側(○印側)に折返し妨害が発生するため、図20(f)に示すように、ナイキスト周波数の1/2倍の周波数をカットオフ周波数とするハイパスフィルタ(以下、1/2HPFという)の高域濾波特性を合成信号に付与すればよい。 Further, when up to the band C is transmitted, a return interference occurs on the high band side (circle side) of the band C in the state of FIG. 20B, so as shown in FIG. A high-pass filter characteristic of a high-pass filter (hereinafter referred to as 1 / 2HPF) having a cutoff frequency of 1/2 times the Nyquist frequency may be added to the synthesized signal.
更に、帯域Bまでが伝送された場合には、図20(c)の状態の帯域Bの高域側(○印側)に折返し妨害が発生するため、図20(g)に示すように1/2HPFの高域濾波特性を合成信号に付与すればよい。帯域Eのみが伝送された場合には、図20(e)の状態で1/2LPFの低域濾波特性を合成信号に付与すればよい。 Further, when the transmission up to the band B is performed, a return interference occurs on the high band side (circle side) of the band B in the state of FIG. 20 (c), so that 1 as shown in FIG. 20 (g). A high pass filtering characteristic of / 2HPF may be added to the synthesized signal. When only the band E is transmitted, a low-pass filtering characteristic of 1/2 LPF may be added to the synthesized signal in the state shown in FIG.
以上説明したように、各帯域の合成過程でフィルタによる周波数選択特性を付与することで、フィルタとして1/2LPF又は1/2HPFのみを用意すればよく、複雑な特性のフィルタを必要としない構成が実現される。特に1/2HPFは原信号から1/2LPFの出力を減算すればよく、結果的に1/2LPFのみで折返し除去フィルタを実現することが可能となる。 As described above, it is only necessary to prepare 1 / 2LPF or 1 / 2HPF as a filter by adding a frequency selection characteristic by a filter in the synthesis process of each band, and there is a configuration that does not require a filter having a complicated characteristic. Realized. In particular, for 1/2 HPF, it is only necessary to subtract the output of 1/2 LPF from the original signal, and as a result, it is possible to realize an aliasing removal filter with only 1/2 LPF.
(階層符号化方法の第1実施例)
次に、本発明の第1実施例について図面と共に説明する。図1は本発明になる画像階層符号化方法の第1実施例のフローチャート、図2は本発明になる画像階層符号化方法の第1実施例に対応する画像階層符号化装置のブロック図を示す。本発明符号化方法の第1実施例は、図21のDWT器102において図18のサブバンド分割方法を行う実施例であり、まず、図2の水平・垂直分解器700−1により、入力端子701−1に入力された画像信号をLL1,LH1,HL1,HH1の各成分にオクターブ分解する(図1のステップS100)。
(First Example of Hierarchical Coding Method)
Next, a first embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a flowchart of a first embodiment of an image hierarchical encoding method according to the present invention, and FIG. 2 is a block diagram of an image hierarchical encoding apparatus corresponding to the first embodiment of the image hierarchical encoding method according to the present invention. . The first embodiment of the encoding method of the present invention is an embodiment in which the
このステップS100での水平・垂直分解は、前述の図27の水平・垂直分解器700で説明した処理を図2の水平・垂直分解器700−1にて行うことで実現される。この結果、図2の入力端子701−1から入力された画像信号は、LL1,LH1,HL1,HH1にオクターブ分解され、出力端子702−1,703−1,704−1,705−1から出力される。
The horizontal / vertical decomposition in step S100 is realized by performing the processing described with reference to the horizontal /
次に、ステップS100により抽出されたLL1成分が水平・垂直分解されて、LL2,LH2,HL2,HH2にオクターブ分解される(図1のステップS101)。このステップS101の水平・垂直分解処理は、図2の水平・垂直分解器700−2にて行われ、前述の図27の水平・垂直分解器700で説明した処理を行う。この結果、水平・垂直分解器700−2において、入力端子701−2から入力されたLL1成分は、LL2,LH2,HL2,HH2にオクターブ分解され、出力端子702−2,703−2,704−2,705−2から出力される。
Next, the LL1 component extracted in step S100 is subjected to horizontal / vertical decomposition and octave decomposition into LL2, LH2, HL2, and HH2 (step S101 in FIG. 1). The horizontal / vertical decomposition processing in step S101 is performed by the horizontal / vertical decomposition device 700-2 in FIG. 2, and the processing described for the horizontal /
また、ステップS100により抽出されたLH1成分が、垂直4分解されて、V1,V2,V3,V4にオクターブ分解される(図1のステップS102)。このステップS102の垂直4分解処理は、前述の図23の垂直分解器300を用いて行うことができる。この操作は、図2の垂直4分解器1800で処理される。
Further, the LH1 component extracted in step S100 is subjected to vertical four decomposition and octave decomposition into V1, V2, V3, and V4 (step S102 in FIG. 1). The vertical four decomposition process in step S102 can be performed using the
図3は上記の垂直4分解器1800の一例のブロック図を示す。図3の入力端子1801から入来したLH1成分は第1の垂直分解器300−1の入力端子301−1に入力され、垂直方向にオクターブ分解される。垂直分解器300−1でオクターブ分解された信号のうち、垂直低周波信号が出力端子306−1より出力され、垂直高周波信号が出力端子307−1より出力される。出力端子306−1から出力された垂直低周波信号は、第2の垂直分解器300−2の入力端子301−2へ入力され、垂直方向にオククーブ分割される。垂直分解器300−2でオクターブ分解された信号のうち、垂直低周波信号が出力端子306−2より出力され、垂直高周波信号が出力端子307−2より出力される。
FIG. 3 shows a block diagram of an example of the vertical four
この結果、出力端子306−2より出力された垂直低周波信号は、第4の垂直高域信号(V4)として垂直4分解器1800の出力端子1802より外部へ出力される。また、出力端子307−2より出力された垂直高周波信号は、第3の垂直高域信号(V3)として出力端子1803より外部へ出力される。
As a result, the vertical low frequency signal output from the output terminal 306-2 is output to the outside from the
同様に、出力端子307−1から出力された垂直高周波信号は、垂直分解器300−3の入力端子301−3へ入力され、ここで垂直方向にオクターブ分解される。この結果、垂直分解器300−3の出力端子306−3より出力された信号は、第1の垂直高域信号(V1)として垂直4分解器1800の出力端子1804より外部へ出力される。また、垂直分解器300−3の出力端子307−3より出力された信号は、第2の垂直高域信号(V2)として出力端子1805より外部へ出力される。
Similarly, the vertical high-frequency signal output from the output terminal 307-1 is input to the input terminal 301-3 of the vertical decomposer 300-3, where it is octave decomposed in the vertical direction. As a result, the signal output from the output terminal 306-3 of the vertical decomposer 300-3 is output to the outside from the
再び図1に戻って説明するに、図1のステップS100により抽出されたHL1成分は、水平4分解されて、H1,H2,H3,H4にオクターブ分解される(図1のステップS103)。このステップS103の水平4分解処理は、前述の図24の水平分解器400を用いて行うことができる。この操作は,図2の水平4分解器1700で処理される。
Returning to FIG. 1 again, the HL1 component extracted in step S100 of FIG. 1 is horizontally decomposed into four parts and octave decomposed into H1, H2, H3, and H4 (step S103 of FIG. 1). The horizontal decomposition process in step S103 can be performed using the
図4は上記の水平4分解器1700の一例のブロック図を示す。図4の入力端子1701から入来したHL1成分は第1の水平分解器400−1の入力端子401−1に入力され、水平方向にオクターブ分解される。水平分解器400−1でオクターブ分解された信号のうち、水平低周波信号が出力端子406−1より出力され、水平高周波信号が出力端子407−1より出力される。
FIG. 4 shows a block diagram of an example of the horizontal four
出力端子406−1より出力された水平低周波信号は、第2の水平分解器400−2の入力端子401−2へ入力され、ここで水平方向にオクターブ分解される。水平分解器400−2でオクターブ分解された信号のうち、水平低周波信号が出力端子406−2より出力され、水平高周波信号が出力端子407−2より出力される。この結果、出力端子406−2より出力された信号は、第4の水平高域信号(H4)として水平4分解器1700の出力端子1702より外部へ出力される。また、出力端子407−2より出力された信号は、第3の水平高域信号(H3)として出力端子1703より外部へ出力される。
The horizontal low-frequency signal output from the output terminal 406-1 is input to the input terminal 401-2 of the second horizontal decomposer 400-2, where it is octave decomposed in the horizontal direction. Of the signals subjected to octave decomposition by the horizontal resolver 400-2, a horizontal low frequency signal is output from the output terminal 406-2, and a horizontal high frequency signal is output from the output terminal 407-2. As a result, the signal output from the output terminal 406-2 is output to the outside from the
同様に、出力端子407−1より出力された水平高周波信号は、水平分解器400−3の入力端子401−3へ入力され、ここで水平方向にオクターブ分解される。水平分解器400−3でオクターブ分解された信号のうち、出力端子406−3より出力された水平高周波信号は、第1の水平高域信号(H1)として水平4分解器1700の出力端子1704より外部へ出力され、また、出力端子407−3より出力された水平高周波信号は、第2の水平高域信号(H2)として出力端子1705より外部へ出力される。
Similarly, the horizontal high-frequency signal output from the output terminal 407-1 is input to the input terminal 401-3 of the horizontal decomposer 400-3, where it is octave decomposed in the horizontal direction. Of the signals subjected to octave decomposition by the horizontal decomposer 400-3, the horizontal high-frequency signal output from the output terminal 406-3 is output from the
再び図1に戻って説明するに、図1のステップS100により抽出されたHH1成分は、前述した各成分S1,S21,S22,S23,S31,S32,S33,S41,S42,S43,S44,S45にオクターブ分解される(図1のステップS104)。このステップS104での処理は、図2のHH分解器1900で行われる。
Returning to FIG. 1 again, the HH1 component extracted in step S100 in FIG. 1 is the components S1, S21, S22, S23, S31, S32, S33, S41, S42, S43, S44, S45 described above. Is decomposed into octaves (step S104 in FIG. 1). The processing in step S104 is performed by the
図5は上記のHH分解器1900の一例のブロック図を示す。図5において、入力端子1901から入来したHH1成分は、図27で説明した第1の水平・垂直分解器700−3の入力端子701−3に入力されてオクターブ分解される。水平・垂直分解器700−3でオクターブ分解されて得られた水平低域・垂直低域信号、水平低域・垂直高域信号、水平高域・垂直低域信号、水平高域・垂直高域信号は、出力端子702−3,703−3,704−3,705−3より別々に出力される。
FIG. 5 shows a block diagram of an example of the
出力端子702−3から出力された水平低域・垂直低域信号は、第2の水平・垂直分解器700−4の入力端子701−4に入力されて、再び水平・垂直のオクターブ分解される。この水平・垂直分解器700−4によりオクターブ分解されて得られた信号は、出力端子702−4,703−4,704−4,705−4より出力される。出力端子702−4、703−4,704−4、705−4より出力された信号は、信号成分S43,S42,S44,S32としてHH分解器1900の出力端子1902、1903,1904、1905より外部に出力される。
The horizontal low-frequency / vertical low-frequency signal output from the output terminal 702-3 is input to the input terminal 701-4 of the second horizontal / vertical decomposer 700-4, and again subjected to horizontal / vertical octave decomposition. . Signals obtained by octave decomposition by the horizontal / vertical decomposer 700-4 are output from output terminals 702-4, 703-4, 704-4, and 705-4. The signals output from the output terminals 702-4, 703-4, 704-4, and 705-4 are output from the
また、図5の水平・垂直分解器700−3の出力端子703−3より出力された水平低域・垂直高域信号は、図24の構成の水平分解器400の入力端子401に入力されて水平方向にオクターブ分解され、出力端子406,407から出力される。出力端子406、407から出力された信号は、信号成分S41,S31としてHH分解器1900の出力端子1906,1907より外部に出力される。
Also, the horizontal low-frequency / vertical high-frequency signal output from the output terminal 703-3 of the horizontal / vertical decomposer 700-3 in FIG. 5 is input to the
また、図5の水平・垂直分解器700−3の出力端子704−3より出力された水平高域・垂直低域信号は、図23の構成の垂直分解器300の入力端子301に入力されて垂直方向にオクターブ分解され、出力端子306,307から出力される。出力端子306,307から出力された信号は、信号成分S45,S33としてHH分解器1900の出力端子1908,1909より外部に出力される。
Further, the horizontal high frequency / vertical low frequency signal output from the output terminal 704-3 of the horizontal / vertical decomposer 700-3 in FIG. 5 is input to the
更に、図5の水平・垂直分解器700−3の出力端子705−3より出力された水平高域・垂直高域信号は、図27の構成の第3の水平・垂直分解器700−5の入力端子701−5に入力されて水平・垂直方向にオクターブ分解され、出力端子702−5,703−5,704−5、705−5から出力される。出力端子702−5,703−5,704−5,705−5から出力された信号は、信号成分S1,S23,S21,S22としてHH分解器1900の出力端子1910,1911,1912,1913より外部に出力される。以上の操作により、図1の処理が終了し、図18に示した信号が得られる。
Further, the horizontal high-frequency / vertical high-frequency signal output from the output terminal 705-3 of the horizontal / vertical decomposer 700-3 in FIG. 5 is supplied to the third horizontal / vertical decomposer 700-5 having the configuration shown in FIG. The signal is input to the input terminal 701-5 and is subjected to octave decomposition in the horizontal and vertical directions, and is output from the output terminals 702-5, 703-5, 704-5, and 705-5. The signals output from the output terminals 702-5, 703-5, 704-5, 705-5 are externally output from the
(階層符号化方法の第2実施例)
次に、本発明符号化方法の第2実施例について図面と共に説明する。図6は本発明になる画像階層符号化方法の第2実施例のフローチャートを示す。本実施例は、例えば図21の符号出力処理器105内において、すべての符号化が終了してから解像度の変更による符号量の調整を行って所望の伝送路へ送信するようにしたデータ列送信方法に関する画像階層符号化方法である。
(Second Embodiment of Hierarchical Coding Method)
Next, a second embodiment of the encoding method of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 6 shows a flowchart of a second embodiment of the image hierarchical encoding method according to the present invention. In the present embodiment, for example, in the
従来のオクターブ分解手段では、図15に示すように帯域Aから帯域Eに変更することで、符号量が調整可能である。この場合、図32に示す信号のうちLH1,HL1,HH1を伝送しないことで実現される。しかし、前述したように2のべき乗単位でしか解像度を調整できない。 In the conventional octave decomposition means, the code amount can be adjusted by changing from band A to band E as shown in FIG. In this case, it is realized by not transmitting LH1, HL1, and HH1 among the signals shown in FIG. However, as described above, the resolution can be adjusted only in units of powers of 2.
これに対して、本実施例による図17に示す分割方法によれば、始めに図6のステップS201に従い、信号成分LL2,LH2,HL2,HH2を伝送する。次いで、図21の符号出力処理器105において、すべての符号化が終了してから帯域Dのデータを伝送する容量が残されているかを判断する(図6のステップS202)。ステップS202で帯域Dのデータを伝送できないと判断した場合には処理を終了するが、この場合は受信側では図16の帯域Eまでが復元可能となる。
On the other hand, according to the dividing method shown in FIG. 17 according to the present embodiment, first, signal components LL2, LH2, HL2, and HH2 are transmitted according to step S201 of FIG. Next, in the
一方、ステップS202で帯域Dのデータが伝送できると判断した場合には、信号成分H1,S1,V1を伝送する(図6のステップS203)。続いて、帯域Cのデータを伝送する容量が残されているかを判断する(図6のステップS204)。ステップS204で帯域Cのデータを伝送できないと判断した場合には処理を終了するが、この場合は受信側では図16の帯域Dまでが復元可能となる。 On the other hand, if it is determined in step S202 that band D data can be transmitted, signal components H1, S1, and V1 are transmitted (step S203 in FIG. 6). Subsequently, it is determined whether or not the capacity for transmitting data in band C remains (step S204 in FIG. 6). If it is determined in step S204 that data in band C cannot be transmitted, the process is terminated. In this case, up to band D in FIG. 16 can be restored on the receiving side.
一方、ステップS204で帯域Cのデータが伝送できると判断した場合には、信号成分H2,S21,S22,S23,V2を伝送する(図6のステップS205)。続いて、帯域Bのデータを伝送する容量が残されているかを判断する(図6のステップS206)。ステップS206で帯域Bのデータを伝送できないと判断した場合には処理を終了するが、この場合に受信側では図16の帯域Cまでが復元可能となる。 On the other hand, if it is determined in step S204 that band C data can be transmitted, signal components H2, S21, S22, S23, and V2 are transmitted (step S205 in FIG. 6). Subsequently, it is determined whether or not a capacity for transmitting data in band B remains (step S206 in FIG. 6). If it is determined in step S206 that band B data cannot be transmitted, the process ends. In this case, the reception side can restore up to band C in FIG.
一方、ステップS206で帯域Bのデータが伝送できると判断した場合には、信号成分H3,S31,S32,S33,V3を伝送する(図6のステップS207)。続いて、帯域Aのデータを伝送する容量が残されているかを判断する(図6のステップS208)。ステップS208で帯域Aのデータを伝送できないと判断した場合には処理を終了するが、この場合に受信側では図16の帯域Bまでが復元可能となる。 On the other hand, if it is determined in step S206 that band B data can be transmitted, signal components H3, S31, S32, S33, and V3 are transmitted (step S207 in FIG. 6). Subsequently, it is determined whether or not the capacity for transmitting data of band A remains (step S208 in FIG. 6). If it is determined in step S208 that data in band A cannot be transmitted, the process ends. In this case, the reception side can restore up to band B in FIG.
一方、ステップS208で帯域Aのデータが伝送できると判断した場合には、信号成分H4,S41,S42,S43,S44,S45,V4を伝送する(図6のステップS209)。 On the other hand, if it is determined in step S208 that band A data can be transmitted, signal components H4, S41, S42, S43, S44, S45, and V4 are transmitted (step S209 in FIG. 6).
このように、本実施例によれば、水平方向にのみ繰り返しオクターブ分解されたデータと、垂直方向にのみ繰り返しオクターブ分解されたデータと、水平方向及び垂直方向に繰り返しオクターブ分解されたデータを解像度の低い順に送信し、伝送容量が不足した時点で処理を終了、すなわち送信を中止するようにしたため、2のべき乗単位よりもきめ細かい解像度による符号量調整が可能となる。 As described above, according to the present embodiment, data that has been repeatedly octave-decomposed only in the horizontal direction, data that has been repeatedly octave-decomposed only in the vertical direction, and data that has been repeatedly octave-decomposed in the horizontal and vertical directions are converted into resolutions. Since the transmission is performed in ascending order and the processing is terminated when the transmission capacity is insufficient, that is, the transmission is stopped, the code amount can be adjusted with a finer resolution than the power of 2.
(階層復号化方法の第1実施例)
次に、本発明になる画像階層復号化方法の実施例について説明する。図7は本発明になる画像階層復号化方法の第1実施例のフローチャート、図8は本発明になる画像階層復号化方法の第1実施例に対応する画像階層復号化装置のブロック図を示す。本発明復号化方法の第1実施例は、前述の伝送容量に収まる解像度帯域の符号化データが伝送された場合の図22のIDWT器204においてオクターブ分解された信号を復元する実施例である。
(First Embodiment of Hierarchical Decoding Method)
Next, an embodiment of the image layer decoding method according to the present invention will be described. FIG. 7 is a flowchart of a first embodiment of the image hierarchy decoding method according to the present invention, and FIG. 8 is a block diagram of an image hierarchy decoding apparatus corresponding to the first embodiment of the image hierarchy decoding method according to the present invention. . The first embodiment of the decoding method of the present invention is an embodiment for restoring the octave-decomposed signal in the
まず、前述の図6フローチャートの処理で受信側に伝送されなかったデータ領域に零値をセットする(図7のステップS300)。すなわち、サブバンド信号に対して量子化及びエントロピー符号化して得られた符号化データは、図6のフローチャートに従い、解像度の低いサブバンド信号に対応する符号化データから順番に伝送路へ送信されており、伝送路の伝送容量が不足した時点で送信が中止されるため、伝送容量によっては、すべての符号化データが送信されているとは限らない。上記のステップS300では、この伝送容量の不足によって送信されなかった符号化データに対応するサブバンド信号の復調データのデータ領域に零値をセットする。 First, a zero value is set in the data area that has not been transmitted to the receiving side in the processing of the flowchart shown in FIG. 6 (step S300 in FIG. 7). That is, the encoded data obtained by quantizing and entropy encoding the subband signal is sequentially transmitted to the transmission path from the encoded data corresponding to the subband signal having a low resolution according to the flowchart of FIG. Since transmission is stopped when the transmission capacity of the transmission path becomes insufficient, not all encoded data is transmitted depending on the transmission capacity. In step S300, a zero value is set in the data area of the demodulated data of the subband signal corresponding to the encoded data that has not been transmitted due to the lack of transmission capacity.
次に、サブバンド信号の復調データのうち、図8の第1の水平・垂直合成器900−1でLL2,LH2,HL2,HH2からLL1を復元する(図7のステップS301)。第1の水平・垂直合成器900−1は前述の図29で説明した動作を行い、図8の入力端子901−1,902−1,903−1,904−1のそれぞれに、LL2,LH2,HL2,HH2の信号が入力され、復元されたLL1成分が出力端子905−1から出力される。 Next, among the demodulated data of the subband signal, LL1 is restored from LL2, LH2, HL2, and HH2 by the first horizontal / vertical combiner 900-1 in FIG. 8 (step S301 in FIG. 7). The first horizontal / vertical synthesizer 900-1 performs the operation described above with reference to FIG. 29, and LL2, LH2 is connected to each of the input terminals 901-1, 902-1, 903-1, and 904-1 of FIG. , HL2 and HH2 are input, and the restored LL1 component is output from the output terminal 905-1.
また、ステップS300で未伝送成分に零値がセットされた信号の垂直4分解された信号成分V4,V3,V1,V2に対して垂直4合成してLH1成分を復元する(図7のステップS302)。このステップS302の垂直4合成は、図8の垂直4合成器2200で行われる。
Further, the LH1 component is restored by performing the vertical four synthesis on the signal components V4, V3, V1, and V2 obtained by dividing the signal whose zero value is set in the untransmitted component in step S300 into four (step S302 in FIG. 7). ). The vertical 4 composition in step S302 is performed by the vertical 4
図9は図8に示した垂直4合成器2200の一例のブロック図を示す。図9において、垂直4合成器2200の入力端子2201,2202,2203,2204にそれぞれV4,V3,V1,V2成分が入力される。入力端子2201から入力されたV4成分は、第1の垂直合成器500−1の入力端子501−1へ入力される。また、入力端子2202から入力されたV3成分は第1の垂直合成器500−1の入力端子502−1へ入力される。第1の垂直合成器500−1では、前述の図25で説明した動作により、入力信号V4及びV3を垂直合成して出力端子508−1から復元された垂直高周波信号を出力する。
FIG. 9 shows a block diagram of an example of the vertical 4
一方、入力端子2203から入力されたV1成分は、図9の第2の垂直合成器500−2の入力端子501−2へ入力される。また、入力端子2204から入力されたV2成分は、第2の垂直合成器500−2の入力端子502−2へ入力される。第2の垂直合成器500−2では、前述の図25で説明した動作により、入力信号V1及びV2を垂直合成して出力端子508−2から復元された垂直高周波信号を出力する。
On the other hand, the V1 component input from the
第1の垂直合成器500−1の出力端子508−1から出力された垂直高周波信号は、第3の垂直合成器500−3の入力端子501−3へ入力され、第2の垂直合成器500−2の出力端子508−2から出力された垂直高周波信号は、第3の垂直合成器500−3の入力端子502−3へ入力される。第3の垂直合成器500−3では、前述の図25で説明した動作により、上記の2入力垂直高周波信号を垂直合成して出力端子508−3から復元されたLH1成分を出力する。このLH1成分は、垂直4合成器2200の出力端子2205から外部へ出力される。
The vertical high-frequency signal output from the output terminal 508-1 of the first vertical synthesizer 500-1 is input to the input terminal 501-3 of the third vertical synthesizer 500-3, and the second
再び図7に戻って説明するに、ステップS300で未伝送成分に零値がセットされた信号の水平4分解された信号成分H4,H3,H1,H2に対して水平4合成してHL1成分を復元する(図7のステップS303)。このステップS303の水平4合成は、図8の水平4合成器2100で行われる。
Referring back to FIG. 7 again, in step S300, the signal component H4, H3, H1, and H2 of the signal in which the zero value is set as the non-transmission component in step S300 is horizontally four-combined to generate the HL1 component. Restoration is performed (step S303 in FIG. 7). The horizontal 4 composition in step S303 is performed by the horizontal 4
図10は図8に示した水平4合成器2100の一例のブロック図を示す。図10において、水平4合成器2100の入力端子2101,2102,2103、2104にそれぞれH4,H3,H1,H2成分が入力される。入力端子2101から入来したH4成分は、第1の水平合成器600−1の入力端子601−1へ入力され、入力端子2102から入来したH3成分は第1の水平合成器600−1の入力端子602−1へ入力される。第1の水平合成器600−1は、前述の図26の構成とされており、入力されたH4成分及びH3成分を水平合成して出力端子608−1から復元された水平高周波信号を出力する。
FIG. 10 shows a block diagram of an example of the horizontal 4-
また、図10の入力端子2103から入来したH1成分は第2の水平合成器600−2の入力端子601−2へ入力され、入力端子2104から入来したH2成分は第2の水平合成器600−2の入力端子602−2へ入力される。第2の水平合成器600−2は、前述の図26の構成とされており、入力されたH1成分及びH2成分を水平合成して、出力端子608−2から復元された水平高周波信号を出力する。
10 is input to the input terminal 601-2 of the second horizontal synthesizer 600-2, and the H2 component input from the
第1の水平合成器600−1の出力端子608−1から出力された水平高周波信号は、第3の水平合成器600−3の入力端子601−3へ入力され、第2の水平合成器600−2の出力端子608−2から出力された水平高周波信号は、第3の水平合成器600−3の入力端子602−3へ入力される。第3の水平合成器600−3は、前述の図26の構成とされており、2入力水平高周波信号を水平合成して、出力端子608−3から復元されたHL1成分を出力する。このHL1成分は、水平4合成器2100の出力端子2105から外部へ出力される。
The horizontal high-frequency signal output from the output terminal 608-1 of the first horizontal synthesizer 600-1 is input to the input terminal 601-3 of the third horizontal synthesizer 600-3, and the second
再び図7に戻って説明するに、ステップS301〜S303の処理と並行して、ステップS300で未伝送成分に零値がセットされた信号からHH1成分が復元される(図7のステップS304)。このステップS304のHH1成分の合成は、図8のHH合成器2300で行われる。
Returning to FIG. 7 again, in parallel with the processing in steps S301 to S303, the HH1 component is restored from the signal in which the zero value is set in the untransmitted component in step S300 (step S304 in FIG. 7). The synthesis of the HH1 component in step S304 is performed by the
図11は図8に示したHH合成器2300の一例のブロック図を示す。図11において、入力端子2301,2302,2303,2304にそれぞれ入力されたS43,S42,S44,S32成分は、第1の水平・垂直合成器900−3の入力端子901−3,902−3,903−3,904−3に入力され、ここで前述した図29で説明した構成及び動作により復元された信号が出力端子905−3から出力される。
FIG. 11 shows a block diagram of an example of the
また、図11のHH合成器2300の入力端子2305、2306にそれぞれ入力されたS41、S31成分は、水平合成器600の入力端子601、602に入力されて前述した図26に示した構成及び動作により水平合成されることにより、出力端子608から復元された信号を出力する。
Also, the components S41 and S31 input to the
また、図11のHH合成器2300の入力端子2307、2308からそれぞれ入力されたS45,S33成分は、垂直合成器500の入力端子501、502に入力されて前述した図25に示した構成及び動作により垂直合成されることにより、出力端子508から復元された信号を出力する。
Also, the components S45 and S33 input from the
更に、図11のHH合成器2300の入力端子2309,2310,2311,2312にそれぞれ入力されたS1,S23,S21,S22成分は、第2の水平・垂直合成器900−4の入力端子901−4,902−4,903−4,904−4に入力されて、前述した図29で説明した構成及び動作により復元された信号が出力端子905−4から出力される。
Furthermore, the S1, S23, S21, and S22 components respectively input to the
図11の第1の水平・垂直合成器900−3の出力端子905−3、水平合成器600の出力端子608、垂直合成器500の出力端子508及び第2の水平・垂直合成器900−4の出力端子905−4のそれぞれから出力された復元された信号は、第3の水平・垂直合成器900−5の入力端子901−5,902−5,903−5,904−5に入力されて、前述した図29で説明した構成及び動作により復元された信号が出力端子905−5から出力される。第3の水平・垂直合成器900−5の出力端子905−5から出力された信号は、HH合成器2300の出力端子2313よりHH1成分として外部へ出力される。
The output terminal 905-3 of the first horizontal / vertical synthesizer 900-3 in FIG. 11, the
再び図7に戻って説明するに、以上のステップS301〜S304の処理が終わると、最後に水平・垂直合成が行われ、画像が復元される(図7のステップS305)。このステップS305の処理は、図8の第2の水平・垂直合成器900−2で行われる。図8の第2の水平・垂直合成器900−2は、入力端子901−2に入力される第1の水平・垂直合成器900−1の出力端子905−1から出力されたLL1成分と、入力端子902−2に入力される垂直4合成器2200の出力端子2205から出力されたLH1成分と、入力端子903−2に入力される水平4合成器2100の出力端子2105から出力されたHL1成分と、入力端子904−2に入力されるHH合成器2300の出力端子2313から出力されるHH1成分とを、前述した図29で説明した構成及び動作により水平・垂直合成して、出力端子905−2から復元画像信号を出力する。以上説明した動作により、本発明の係わる伝送容量に収まる解像度帯域のデータが伝送された場合の画像の復元が完了する。
Returning to FIG. 7 again, when the processes in steps S301 to S304 are completed, horizontal and vertical composition is finally performed to restore the image (step S305 in FIG. 7). The processing in step S305 is performed by the second horizontal / vertical synthesizer 900-2 in FIG. The second horizontal / vertical synthesizer 900-2 in FIG. 8 includes the LL1 component output from the output terminal 905-1 of the first horizontal / vertical synthesizer 900-1 input to the input terminal 901-2, The LH1 component output from the
(階層復号化方法の第2実施例)
次に、本発明復号化方法の第2実施例について図面と共に説明する。図12は本発明になる画像階層復号化方法の第2実施例のフローチャート、図13は本発明になる画像階層復号化方法の第2実施例に対応する画像階層復号化装置のブロック図を示す。本実施例は、例えば図22のIDWT器204内に図13の水平4合成器2900を設け、入力信号に対して折返し妨害(折返し歪み)の除去処理を行うようにしたものである。
(Second Embodiment of Hierarchical Decoding Method)
Next, a second embodiment of the decoding method of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 12 is a flowchart of a second embodiment of the image hierarchy decoding method according to the present invention, and FIG. 13 is a block diagram of an image hierarchy decoding apparatus corresponding to the second embodiment of the image hierarchy decoding method according to the present invention. . In the present embodiment, for example, the horizontal 4
なお、本実施例では、図13の水平4合成器2900によりHL1成分を4分割した水平帯域(H1,H2,H3,H4)の折返し妨害を除去する方法についてのみ説明するが、LH1成分及びHH1成分の折返し妨害除去方法も同様に各成分を合成する度に1/2LPF又は1/2HPFを挿入することで実現できる。また、例えば1/2LPFは、7つのタップ係数の値が、[0.017,−0.085,0.193,0.75,0.193,−0.085,0.017]で表される7タップ構成のディジタルフィルタなどが利用できる。
In this embodiment, only the method of removing the folding interference in the horizontal bands (H1, H2, H3, H4) obtained by dividing the HL1 component into four parts by the horizontal four
図13は前述の図10の水平4合成器2100に、零値選択器2905,2906,2907及び2914と、1/2(H−LPF)2910と、1/2(H−HPF)2908及び2912と、セレクタ2909,2911及び2913を追加したことを特徴とする。以下の説明では、図10の水平4合成器2100と同じ機能については、その説明を省略する。また、帯域AはH4成分に、帯域BはH3成分に、帯域CはH2成分に、帯域DはH1成分にそれぞれ相当する。
13 is the same as the horizontal 4
まず、IDWT器204は帯域A,B,C,Dの全帯域のDWT係数が伝送されているか、すなわち、帯域AまでDWT係数があるかどうかを検査する(図12のステップS401)。全帯域のDWT係数が伝送されていた場合には、通常の合成動作でHL1を合成する(図12のステップS402)。このステップS402の処理は、図13の水平4合成器2900では、零値選択器2905,2906,2907及び2914を入力信号をそのまま出力するように動作させ、かつ、セレクタ2909,2911,2913は経路A側を選択するように動作させることで行われる。この場合、図13の水平4合成器2900は、図10の水平4合成器2100と同じ動作となる。
First, the
次に、図12のステップS401で帯域A,B,C,Dまで全帯域のDWT係数が伝送されていないと判定されたときは、ステップS403へ進み,帯域B,C,Dが伝送されているか、すなわち、帯域BまでDWT係数があるかどうか検査する。図12のステップS403で帯域B,C,Dが伝送されていたと判定された場合には、ステップS404へ進み、帯域AのDWT係数を零にセットする。 Next, when it is determined in step S401 in FIG. 12 that the DWT coefficients of all bands up to bands A, B, C, and D have not been transmitted, the process proceeds to step S403, where bands B, C, and D are transmitted. That is, whether there is a DWT coefficient up to band B. If it is determined in step S403 in FIG. 12 that bands B, C, and D have been transmitted, the process proceeds to step S404, and the DWT coefficient for band A is set to zero.
図12のステップS404の処理は、図13の水平4合成器2900では、帯域Aに相当するH4成分の零値選択器2905により、DWT係数として零値を第1の水平合成器600−1の入力端子601−1へ入力するように動作させることで行われる。続いて、帯域Aと帯域Bを合成し、合成信号に1/2HPFの高域濾波特性を付与し(図12のステップS405)、帯域A,B以外は通常のIDWTにより高域信号を復元する(図12のステップS406)。
In the process of step S404 in FIG. 12, in the horizontal 4
ステップS405の処理は、図13の水平4合成器2900では、セレクタ2909を経路B側を選択するように動作させ、1/2水平ハイパスフィルタ(1/2H−HPF器)2908により高域濾波特性が付与された、第1の水平合成器600−1の出力端子608−1の出力信号をセレクタ2909から出力させることで行われる。
In the process of step S405, in the horizontal 4
続いて、図13の零値選択器2906,2907,2914は入力信号をそのまま出力し、セレクタ2911,2913は線路A側を選択するように動作させることでステップS406の処理が行われる。この結果、帯域Bまでが復元され帯域Bの高域側に発生する折返し妨害が除去され、図13の水平4合成器2900出力端子2915から出力される。
Subsequently, the zero
次に、図12のステップS403で帯域B,C,DのDWT係数が伝送されていないと判定された場合には、ステップS407へ進み、帯域C,Dが伝送されているか、すなわち、帯域CまでDWT係数があるか検査する。図12のステップS407で帯域C,Dが伝送されていると判定された場合には、帯域A,BのDWT係数を零にセットした後(図12のステップS408)、通常のIDWTにより帯域A,B,C,Dを合成し、高域信号を復元する(図12のステップS409)。続いて、ステップS409で復元された高域信号に対して1/2HPFによる高域濾波特性を付与して出力する(図12のステップS410)。 Next, when it is determined in step S403 of FIG. 12 that the DWT coefficients of the bands B, C, and D are not transmitted, the process proceeds to step S407, where the bands C and D are transmitted, that is, the band C Check if there is a DWT coefficient. When it is determined in Step S407 in FIG. 12 that the bands C and D are transmitted, after the DWT coefficients of the bands A and B are set to zero (Step S408 in FIG. 12), the band A is obtained by normal IDWT. , B, C, and D to restore the high frequency signal (step S409 in FIG. 12). Subsequently, the high-frequency signal restored in step S409 is provided with a high-pass filtering characteristic by 1 / 2HPF and output (step S410 in FIG. 12).
ステップS408の処理は、図13の水平4合成器2900では、帯域Aに相当するH4成分が供給される零値選択器2905から、DWT係数として零値を第1の水平合成器600−1の入力端子601−1へ入力すると共に、帯域Bに相当するH3成分が供給される零値選択器2906から、DWT係数として零値を第1の水平合成器600−1の入力端子602−1へ入力する処理により行われる。
In the process of step S408, in the horizontal 4
続いて、図12のステップS409に対応して、図13の零値選択器2907は入力信号H2成分をそのまま水平合成器600−2へ出力し、セレクタ2909,2911は経路A側を選択するように動作させ、水平合成器600−1、600−2から出力された信号をセレクタ2909、2911を通して水平合成器600−3へ供給して水平合成させる。
Subsequently, corresponding to step S409 in FIG. 12, the zero
続いて、図12のステップS410に対応して、図13の第3の水平合成器600−3の出力端子608−3から出力された信号に、1/2水平ハイパスフィルタ(1/2H−HPF)2912により高域濾波特性を付与した信号をセレクタ2913が選択するように、セレクタ2913が経路B側に選択され、零値選択器2914は入力信号をそのまま出力するように動作される。この結果、1/2H−HPF2912の出力信号、すなわち帯域Cまでが復元され帯域Cの高域側に発生する折返し妨害が除去された信号が、セレクタ2913、零値選択器2914をそのまま経由して図13の水平4合成器2900の出力端子2915から出力される。
Subsequently, corresponding to step S410 in FIG. 12, the signal output from the output terminal 608-3 of the third horizontal synthesizer 600-3 in FIG. 13 is converted into a 1/2 horizontal high-pass filter (1 / 2H-HPF). ) The
次に、図12のステップS407で帯域C,DのDWT係数が伝送されていないと判定された場合には、ステップS411へ進み、帯域DのDWT係数が伝送されているか検査する。ステップS411で帯域Dが伝送されていた場合には、帯域A,B,CのDWT係数を零にセットした後(図12のステップS412)、帯域CとDとを合成し、1/2LPFの低域濾波特性を付与して(図12のステップS413)、帯域C,D以外は通常のIDWTにより高域信号を復元する(図12のステップS414)。 Next, when it is determined in step S407 in FIG. 12 that the DWT coefficients of the bands C and D are not transmitted, the process proceeds to step S411, and it is checked whether the DWT coefficients of the band D are transmitted. If the band D is transmitted in step S411, after setting the DWT coefficients of the bands A, B, and C to zero (step S412 in FIG. 12), the bands C and D are combined, and the 1/2 LPF is A low-pass filtering characteristic is added (step S413 in FIG. 12), and the high-frequency signal is restored by normal IDWT except for the bands C and D (step S414 in FIG. 12).
図13の水平4合成器2900では、図12のステップS412に対応して、帯域Aに相当するH4成分が供給される零値選択器2905から、DWT係数として零値を第1の水平合成器600−1の入力端子601−1へ入力させ、かつ、帯域Bに相当するH3成分が供給される零値選択器2906から、DWT係数として零値を第1の水平合成器600−1の入力端子602−1へ入力させ、かつ、帯域Cに相当するH2成分が供給される零値選択器2907から、DWT係数として零値を第2の水平合成器600−2の入力端子602−2へ入力させる。
In the horizontal 4
続いて、図12のステップS413に対応して、図13の第2の水平合成器600−2の出力端子608−2から出力された、帯域CとDの水平合成信号に、1/2水平ローパスフィルタ(1/2H−LPF)2910による低域濾波特性を付与した後、経路B側を選択するように動作させたセレクタ2911を通して、水平合成器600−3の入力端子602−3に入力させる。
Subsequently, corresponding to step S413 in FIG. 12, the horizontal combined signal of the bands C and D output from the output terminal 608-2 of the second horizontal combiner 600-2 in FIG. After giving a low-pass filtering characteristic by a low-pass filter (1 / 2H-LPF) 2910, the signal is input to the input terminal 602-3 of the horizontal synthesizer 600-3 through the
続いて、図12のステップS414に対応して、図13のセレクタ2909,2913を経路A側を選択するように動作させ、零値選択器2914は入力信号をそのまま出力するように動作させる。この結果、水平合成器600−3から出力された信号、すなわち、帯域Dまでが復元され帯域Dの高域側に発生する折返し妨害が除去された信号が、セレクタ2913、零値選択器2914を通して図13の水平4合成器2900の出力端子2915から出力される。
Subsequently, corresponding to step S414 in FIG. 12, the
また、図12のステップS411で帯域DのDWT係数が伝送されていないと判定された場合には、ステップS415へ進み、高域信号を零にセットする。このステップS415の処理に対応して、図13の水平4合成器2900では、零値選択器2914が零値を水平4合成器2900の出力端子2915から出力する。
If it is determined in step S411 in FIG. 12 that the DWT coefficient of band D is not transmitted, the process proceeds to step S415, and the high frequency signal is set to zero. Corresponding to the processing of step S415, in the horizontal 4
このようにして、本実施例では、図7のステップS303において1/2HPF及び1/2LPFを付加した図12の処理を行い、図13の水平4合成器2900を用いて、HL1成分を4分割した水平帯域(H1,H2,H3,H4)の折返し妨害を除去することができる。
In this way, in the present embodiment, the processing of FIG. 12 with 1/2 HPF and 1/2 LPF added in step S303 of FIG. 7 is performed, and the HL1 component is divided into four parts using the horizontal 4-
なお、LH1成分を垂直4分割した垂直帯域(V1,V2,V3,V4)の折返し妨害を除去する場合は、図14に示す垂直4合成器を用いて図12、図13と共に説明したと同様の処理を行う。図14に示す垂直4合成器3000は、V4、V3、V2成分をそのまま出力するか、零値を出力する零値選択器3005、3006、3007と、零値選択器3005、3006の出力信号を垂直合成する垂直合成器500−1と、零値選択器3007の出力信号とV1成分とを垂直合成する垂直合成器500−2と、1/2V−HPF2908及び3012と、1/2V−LPF2910と、セレクタ3009、3011及び3013と、セレクタ3009、3011の出力信号を垂直合成する垂直合成器500−3と、セレクタ3013の出力信号をそのまま出力するか、零値を出力する零値選択器3014とから構成されている。
In addition, when removing the folding interference in the vertical band (V1, V2, V3, V4) obtained by dividing the LH1 component into four parts, it is the same as described with reference to FIGS. 12 and 13 using the vertical four combiner shown in FIG. Perform the process. The vertical 4
セレクタ3009は垂直合成器500−1の出力信号と1/2VーHPF2908の出力信号の一方を選択する。セレクタ3011は垂直合成器500−2の出力信号と1/2VーLPF2910の出力信号の一方を選択する。セレクタ3013は垂直合成器500−3の出力信号と1/2VーHPF3012の出力信号の一方を選択する。この垂直4合成器3000の動作は、図13の水平処理を垂直処理に置き換えることで実現されるため、図13から容易に類推可能であるので詳細な説明は省略する。
The
図12〜図14に示した実施例は、IDWT器204において、オクターブ分解された零値の代入されたデータ領域と、オクターブ分解された有意なデータのあるデータ領域とを合成する際に、有意なデータのあるデータ領域が零値の代入されたデータ領域よりも低周波側にある場合は零値と有意なデータを合成した直後に1/2LPFによる低域濾波特性を付与し、有意なデータのあるデータ領域が零値の代入されたデータ領域よりも高周波側にあるときには、零値と有意なデータを合成した直後に1/2HPFによる高域濾波特性を付与するようにしたため、折返し妨害(折返し歪み)を除去することができる。
The embodiment shown in FIGS. 12 to 14 is significant when the
なお、本発明は以上の実施の形態及び実施例に限定されるものではなく、図1、図6、図7、図12の各フローチャートの各ステップをコンピュータに実行させるコンピュータプログラムを含むものである。この場合、コンピュータプログラムは、記録媒体からコンピュータに取り込まれてもよいし、通信ネットワークからコンピュータに配信してダウンロードされるようにしてもよい。 The present invention is not limited to the above embodiments and examples, and includes a computer program that causes a computer to execute the steps of the flowcharts of FIGS. 1, 6, 7, and 12. In this case, the computer program may be taken into the computer from the recording medium, or may be distributed and downloaded from the communication network to the computer.
101 画像入力処理器
102 DWT器
103 量子化器
104 エントロピー符号化器
105 符号出力処理器
201 符号入力処理器
202 エントロピー復号器
203 逆量子化器
204 IDWT器
205 画像出力処理部
300 垂直分解器
302 分割V−LPF器
303 分割V−HPF器
304,305,404,405 ダウンサンプリング器
400 水平分解器
402 分割H−LPF器
403 分割H−HPF器
500 垂直合成器
503,504,603,604 アップサンプリング器
505 合成V−LPF器
506 合成V−HPF器
507,607 加算器
600、600−1、600−2、600−3 水平合成器
605 合成H−LPF器
606 合成H−HPF器
700、700−1、700−2、700−3、700−4、700−5 水平・垂直分解器
900、900−1、900−2、900−3、900−4、900−5 水平・垂直合成器
1700 水平4分解器
1800 垂直4分解器
1900 HH分解器
2100、2900 水平4合成器
2200、3000 垂直4合成器
2300 HH合成器
2905,2906,2907,2914,3005,3006,3007,3014 零値選択器
2908,2912 1/2H−HPF器
2910 1/2H−LPF器
2909,2911,2913,3009,3011,3013 セレクタ
3008,3012 1/2V−HPF器
3010 1/2V−LPF器
DESCRIPTION OF SYMBOLS 101 Image input processor 102 DWT unit 103 Quantizer 104 Entropy encoder 105 Code output processor 201 Code input processor 202 Entropy decoder 203 Inverse quantizer 204 IDWT unit 205 Image output processing unit 300 Vertical decomposer 302 Division V-LPF unit 303 Divided V-HPF unit 304,305,404,405 Downsampling unit 400 Horizontal decomposer 402 Divided H-LPF unit 403 Divided H-HPF unit 500 Vertical synthesizer 503,504,603,604 505 Combined V-LPF unit 506 Combined V-HPF unit 507,607 Adder 600, 600-1, 600-2, 600-3 Horizontal combiner 605 Combined H-LPF unit 606 Combined H-HPF unit 700, 700-1 , 700-2, 700-3, 7 0-4, 700-5 Horizontal / vertical decomposer 900, 900-1, 900-2, 900-3, 900-4, 900-5 Horizontal / vertical combiner 1700 Horizontal 4 decomposer 1800 Vertical 4 decomposer 1900 HH Decomposer 2100, 2900 Horizontal 4 synthesizer 2200, 3000 Vertical 4 synthesizer 2300 HH synthesizer 2905, 2906, 2907, 2914, 3005, 3006, 3007, 3014 Zero value selector 2908, 2912 1 / 2H-HPF device 2910 1 / 2H-LPF device 2909, 2911, 2913, 3009, 3011, 3013 Selector 3008, 3012 1 / 2V-HPF device 3010 1 / 2V-LPF device
Claims (3)
前記2次元画像信号を水平方向及び垂直方向にオクターブ分解する第1のステップと、 前記第1のステップのオクターブ分解により得られる水平低域・垂直高域信号を垂直方向にのみ繰り返しオクターブ分解する第2のステップと、
前記第1のステップのオクターブ分解により得られる水平高域・垂直低域信号を水平方向にのみ繰り返しオクターブ分解する第3のステップと、
前記第2のステップのオクターブ分解により得られる第1の信号の各サブバンドと、前記第3のステップのオクターブ分解により得られる第2の信号の各サブバンドとが対応するように、前記第1のステップのオクターブ分解により得られる水平高域・垂直高域信号を、水平方向及び垂直方向に繰り返しオクターブ分解する第4のステップと、
前記第1乃至第4のステップの各オクターブ分解によりそれぞれ得られたサブバンド信号に対して量子化、エントロピー符号化を順次に行って得られた各符号化データのうち、前記伝送路の伝送容量に応じて解像度の低いサブバンド信号に対応する符号化データから解像度の高いサブバンド信号に対応する符号化データの順に前記伝送路へ送信し、前記伝送路の伝送容量が不足した時点で前記符号化データの送信を中止する第5のステップと
を含むことを特徴とする画像階層符号化方法。 An image in which a two-dimensional image signal is hierarchically divided into subbands, subband signals obtained by the division are quantized, entropy-coded to generate encoded data, and the encoded data is transmitted to the transmission path A hierarchical encoding method comprising:
A first step of octave-decomposing the two-dimensional image signal in a horizontal direction and a vertical direction, and a horizontal low-frequency / vertical high-frequency signal obtained by the octave decomposition of the first step repeatedly octave-decomposing only in the vertical direction. Two steps,
A third step in which the horizontal high-frequency / vertical low-frequency signal obtained by the octave decomposition of the first step is repeatedly subjected to octave decomposition only in the horizontal direction;
The first sub-bands obtained by the octave decomposition of the second step correspond to the sub-bands of the second signal obtained by the octave decomposition of the third step. A fourth step in which the horizontal high-frequency / vertical high-frequency signal obtained by the octave decomposition of the step is repeatedly octave decomposed in the horizontal and vertical directions ;
Of the encoded data obtained by sequentially performing quantization and entropy encoding on the subband signals respectively obtained by the octave decomposition in the first to fourth steps, the transmission capacity of the transmission path According to the transmission data in the order of the encoded data corresponding to the subband signal having a low resolution to the encoded data corresponding to the subband signal having a high resolution, and the code when the transmission capacity of the transmission path is insufficient. A fifth step of stopping transmission of the digitized data;
Image hierarchical coding method, which comprises a.
前記送信が中止された前記符号化データに対応する前記復調データの領域に零値を代入する第1のステップと、
前記第1のステップにより零値が代入された復調データのうち水平方向にのみ繰り返しオクターブ分解された信号から水平高域・垂直低域信号を合成する第2のステップと、
前記第1のステップにより零値が代入された復調データのうち垂直方向にのみ繰り返しオクターブ分解された信号から水平低域・垂直高域信号を合成する第3のステップと、
前記第1のステップにより零値が代入された復調データのうち水平方向及び垂直方向に繰り返しオクターブ分解された信号から水平高域・垂直高域信号を合成する第4のステップと、
前記第2乃至第4のステップにより得られた信号に対して、水平方向及び垂直方向の合成処理を行って、符号化前と同じ画素数の原画像信号を復元する第5のステップと
を含むことを特徴とする画像階層復号化方法。 The demodulated data of the subband signal obtained by sequentially performing entropy decoding and inverse quantization on the encoded data transmitted by hierarchical encoding by the image hierarchical encoding method according to claim 1. An image hierarchical decoding method for decoding an original image signal having the same number of pixels as that before encoding,
A first step of substituting a zero value in the demodulated data area corresponding to the encoded data for which transmission has been suspended;
A second step of synthesizing a horizontal high-frequency / vertical low-frequency signal from a signal that is repeatedly octave-decomposed only in the horizontal direction among the demodulated data into which zero values are substituted in the first step;
A third step of synthesizing a horizontal low-frequency / vertical high-frequency signal from a signal that is repeatedly octave-decomposed only in the vertical direction among the demodulated data into which zero values are substituted in the first step;
A fourth step of synthesizing a horizontal high frequency / vertical high frequency signal from the signal repeatedly octave-decomposed in the horizontal direction and the vertical direction among the demodulated data into which the zero value is substituted in the first step;
A fifth step of restoring the original image signal having the same number of pixels as before encoding by performing horizontal and vertical synthesis processing on the signals obtained in the second to fourth steps. The image hierarchy decoding method characterized by the above-mentioned.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2005083054A JP4371070B2 (en) | 2005-03-23 | 2005-03-23 | Image layer encoding method and image layer decoding method |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2005083054A JP4371070B2 (en) | 2005-03-23 | 2005-03-23 | Image layer encoding method and image layer decoding method |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2006270295A JP2006270295A (en) | 2006-10-05 |
JP4371070B2 true JP4371070B2 (en) | 2009-11-25 |
Family
ID=37205813
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2005083054A Expired - Fee Related JP4371070B2 (en) | 2005-03-23 | 2005-03-23 | Image layer encoding method and image layer decoding method |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP4371070B2 (en) |
Families Citing this family (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US20100208795A1 (en) * | 2009-02-19 | 2010-08-19 | Motorola, Inc. | Reducing aliasing in spatial scalable video coding |
JP5452337B2 (en) * | 2010-04-21 | 2014-03-26 | 日本放送協会 | Image coding apparatus and program |
JP5419795B2 (en) * | 2010-04-30 | 2014-02-19 | 日本放送協会 | Image coding apparatus and program |
-
2005
- 2005-03-23 JP JP2005083054A patent/JP4371070B2/en not_active Expired - Fee Related
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2006270295A (en) | 2006-10-05 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP3682709B2 (en) | Image processing device | |
JP4114534B2 (en) | Image coding apparatus and method | |
US6643406B1 (en) | Method and apparatus for performing linear filtering in wavelet based domain | |
Jasmi et al. | Comparison of image compression techniques using huffman coding, DWT and fractal algorithm | |
US9860566B2 (en) | Image decoding apparatus and image decoding method | |
JP5017555B2 (en) | Image encoding apparatus and image decoding apparatus | |
JP2001346047A (en) | Image processor and image processing method | |
JP2003188732A (en) | Communication management system and communication management method | |
Boujelbene et al. | A comparative study of recent improvements in wavelet-based image coding schemes | |
JP4371070B2 (en) | Image layer encoding method and image layer decoding method | |
US20070133680A1 (en) | Method of and apparatus for coding moving picture, and method of and apparatus for decoding moving picture | |
JP2004186871A (en) | Image processing apparatus, imaging apparatus, program, and storage medium | |
JP3687101B2 (en) | Data processing method and data processing apparatus | |
US7590298B2 (en) | Decompression with reduced ringing artifacts | |
JP2007504523A (en) | How to upscale the space of a video frame | |
JP2007251968A (en) | Unit and method for processing image | |
JPH08214308A (en) | Image compression encoder and image expansion decoder | |
JP2011120305A (en) | Image encoder and image decoder | |
JP2004088164A (en) | Image processor | |
JP4194311B2 (en) | Moving picture encoding apparatus, moving picture decoding apparatus, and methods thereof | |
JPH11331612A (en) | Picture processor, its method and storage medium | |
Bilgin et al. | JPEG2000: Highly scalable image compression | |
Strutz | Design of three-channel filter banks for lossless image compression | |
JP3800523B2 (en) | Tile size conversion method for tiled wavelet transform coefficients | |
JP4174254B2 (en) | Moving picture encoding apparatus, moving picture decoding apparatus, and methods thereof |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20070629 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20090512 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20090526 |
|
A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20090721 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20090811 |
|
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20090824 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120911 Year of fee payment: 3 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120911 Year of fee payment: 3 |
|
LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |