JP4379527B2 - 符号化装置及び方法 - Google Patents
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Description
本実施の形態における画像符号化装置の概略構成を図1に示す。図1に示すように、画像符号化装置1は、DCレベルシフト部10と、ウェーブレット変換部11と、量子化部12と、符号ブロック化部13と、ビットプレーン分解部14と、ビットモデリング部15と、算術符号化部16と、符号量加算部18と、制御部19と、ヘッダ生成部20と、パケット生成部21とから構成されている。ここで、ビットモデリング部15と算術符号化部16とにより、EBCOT(Embedded Coding with Optimized Truncation)部17が構成される。
(b) Magnitude Refinement Pass
(c) Clean Up Pass
3つの符号化パスの用いられる順序を図6に示す。図6に示すように、先ずビットプレーン(n−2)(MSB)がClean Up Pass(以下、適宜CUパスという。)によって符号化される。続いて、順次LSB側に向かい、各ビットプレーンが、Significance Propagation Pass(以下、適宜SPパスという。)、Magnitude Refinement Pass(以下、適宜MRパスという。)、CUパスの順序で用いられて符号化される。
あるビットプレーンを符号化するSPパスでは、8近傍の少なくとも1つの係数が有意(significant)であるようなnon-significantな係数ビットが算術符号化される。その符号化した係数ビットの値が1である場合には、符号の正負が続けて算術符号化される。
ビットプレーンを符号化するMRパスでは、ビットプレーンを符号化するSPパスで符号化していないsignificantな係数ビットが算術符号化される。
ビットプレーンを符号化するCUパスでは、ビットプレーンを符号化するSPパスで符号化していないnon-significantな係数ビットが算術符号化される。その符号化した係数ビットの値が1である場合には、符号の正負が続けて算術符号化される。
(2−1)符号量加算部及び制御部の動作
ところで、一般にJPEG−2000方式により入力画像を圧縮符号化する画像符号化装置では、EBCOTにおけるエントロピー符号化の処理負荷が非常に高い。その一方で、目標の圧縮率又はビットレートで符号化する際には、EBCOTで符号化した後に実際には使用されないものが存在し、これらは結果的に無駄になる。
上述の例では、シングルレイヤの場合について説明したが、JPEG−2000規格では、符号化側で複数のビットプレーンをMSB側からLSB側の方向に複数のレイヤに分割してマルチレイヤ化し、個々のレイヤ毎にパケット化することができる。そして復号側で復号するレイヤ数を可変にすることで、スケーラビリティを実現することができる。
JPEG−2000規格の算術符号化では、符号化パス又はビットプレーンにおける最後の算術符号化が終了した時点で出力されている符号の長さを、そのままその符号化パス又はビットプレーンの符号の長さとすることは一般的にはできない。
上述の例では、CTカウンタの値に関わりなく、符号化パスが終端処理されない場合に、その符号化パスの最後の算術符号化が終了した時点で出力が確定している符号量をLとしたとき、その符号化パスの符号量をL+3として計算したが、CTカウンタの値を考慮し、CTカウンタの値が5以上のときにL+2、CTカウンタの値が5未満のときにL+3として計算するようにしても構わない。
上述したように、量子化部12は、ウェーブレット変換部11から供給されたウェーブレット変換係数D12に対して、量子化ステップサイズで除算するスカラ量子化により非可逆圧縮を施す。
Claims (8)
- 画像データを符号化する符号化装置において、
上記画像データを符号ブロックに分割して、最上位ビットから最下位ビットに至るビットプレーンを生成する生成手段と、
上記画像データをフィルタリングして生成されたサブバンドの全符号ブロックの同じビット位置のビットプレーンを連結したものを、最もビット位置の高いビットプレーンから最もビット位置の低いビットプレーンの順に、ビットプレーン毎に符号化して、符号化ストリーム生成する符号化手段と、
各ビットプレーンにおける符号化が終了する毎に生成された符号量の累積値が目標符号量を上回った場合に、次のビットプレーンにおける符号化を停止するように上記符号化手段を制御する制御手段と
を備える符号化装置。 - 上記制御手段は、各ビットプレーンにおける符号化が終了する毎に生成された符号量の累積値が目標符号量以下である場合に、次のビットプレーンにおける符号化を行うように上記符号化手段を制御する
請求項1記載の符号化装置。 - 上記制御手段は、上記目標符号量を上回る直前のビットプレーンの符号化までに生成された符号を、上記符号化手段により生成される符号化ストリームに含める
請求項1記載の符号化装置。 - 上記符号化手段は、JPEG−2000方式に従って符号化する
請求項1記載の符号化装置。 - 画像データを符号化する符号化方法において、
上記画像データを符号ブロックに分割して、最上位ビットから最下位ビットに至るビットプレーンを生成する生成工程と、
上記画像データをフィルタリングして生成されたサブバンドの全符号ブロックの同じビット位置のビットプレーンを連結したものを、最もビット位置の高いビットプレーンから最もビット位置の低いビットプレーンの順に、ビットプレーン毎に符号化して、符号化ストリーム生成する符号化工程と、
各ビットプレーンにおける符号化が終了する毎に生成された符号量の累積値が目標符号量を上回った場合に、次のビットプレーンにおける符号化を停止するように上記符号化工程を制御する制御工程と
を備える符号化方法。 - 画像データを符号化する符号化装置において、
上記画像データを符号ブロックに分割して、最上位ビットから最下位ビットに至るビットプレーンを生成する生成手段と、
上記画像データをフィルタリングして生成されたサブバンドの全符号ブロックの同じビット位置のビットプレーンを連結したものを、最低域のサブバンドから最高域のサブバンドの順に、かつ、最もビット位置の高いビットプレーンから最もビット位置の低いビットプレーンの順に符号化して、符号化ストリーム生成する符号化手段と、
各ビットプレーンにおける符号化が終了する毎に生成された符号量の累積値が目標符号量を上回った場合に、次のビットプレーンにおける符号化を停止するように上記符号化手段を制御する制御手段と
を備える符号化装置。 - 上記画像データは輝度成分と色差成分とから構成されており、
上記符号化手段は、輝度成分から色差成分の順に符号化する
請求項6記載の符号化装置。 - 画像データを符号化する符号化方法において、
上記画像データを符号ブロックに分割して、最上位ビットから最下位ビットに至るビットプレーンを生成する生成工程と、
上記画像データをフィルタリングして生成された複数のサブバンドの全符号ブロックの同じビット位置のビットプレーンを連結したものを、最低域のサブバンドから最高域のサブバンドの順に、かつ、最もビット位置の高いビットプレーンから最もビット位置の低いビットプレーンの順に、ビットプレーン毎に符号化して、符号化ストリーム生成する符号化工程と、
各ビットプレーンにおける符号化が終了する毎に生成された符号量の累積値が目標符号量を上回った場合に、次のビットプレーンにおける符号化を停止するように上記符号化工程を制御する制御工程と
を備える符号化方法。
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