JP4789148B2 - 圧縮符号化装置、圧縮符号化方法およびプログラム - Google Patents
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Description
第14の発明に係る圧縮符号化方法は、第8の発明に係る圧縮符号化方法であって、前記工程(d)において、Viewing distanceを変更可能であり、変更後のViewing distanceについてのenergy weighting factorと、変更後のViewing distanceについてのenergy weighting factorの比に基づく量だけ、前記符号列をビットシフトすることを特徴とする。
第21の発明に係るプログラムは、第15の発明に係るプログラムにおいて、前記マイクロプロセッサを前記符号量制御部として機能させるときは、Viewing distanceを変更可能であり、変更後のViewing distanceについてのenergy weighting factorと、変更後のViewing distanceについてのenergy weighting factorの比に基づく量だけ、前記符号列をビットシフトするように機能させることを特徴とする。
{圧縮符号化装置}
図1は、本発明の実施形態に係る圧縮符号化装置1の概略構成を示す機能ブロック図である。この圧縮符号化装置1の構成と機能について概説した後に、本実施形態に係る量子化方法および符号化方法について詳説する。
次に、図1に示した画質制御部23および量子化部14によって実現される量子化の処理内容について説明する。
図1に示した量子化部14は、量子化ステップサイズΔbに基づいて、量子化データの並べ替えとビットシフト処理を行う。
符号量制御部22では、量子化部14が量子化を行った後、係数ビットモデリング部20および算術符号化部21によって処理が施された符号化データADのレート制御を行う。
{圧縮符号化装置}
図11は、本発明の第2の実施形態に係る圧縮符号化装置1の概略構成を示す機能ブロック図である。図1に示した第1の実施の形態に係る圧縮符号化装置1に、ROI部15が追加されている。
図11に示したROI部15は、画像データの中で後述するレート制御によるノイズ除去効果を得たい領域をROI部分として設定する。
図11に示した量子化部14は、量子化ステップサイズΔb、および上述したROI部15から通知されたROI部分の設定情報に基づいて、量子化データの並べ替えとビットシフト処理を行う。
符号量制御部22では、量子化部14が量子化を行った後、係数ビットモデリング部20および算術符号化部21によって処理が施された符号化データADのレート制御を行う。
第1の実施の形態では、量子化ステップサイズΔbを用いて量子化した後、符号量制御処理に基づいてノイズ除去効果(美肌効果)のある目標画質なるように、データの切り捨てを行った。各サブバンドの量子化に用いる量子化ステップサイズΔbは、式(1)と、合成フィルタ係数のノルムを用いた式(2)、または、非特許文献2に記載される"energy weighting factor"の数値及び合成フィルタ係数のノルムの積を用いた式(8)とによって決定されていた。
このように求められた、符号量制御処理において異なる"Viewing distance(視距離)"を用いた量子化ステップサイズΔb’と量子化ステップサイズの重みαとに基づいて、第1の実施の形態と同様に、並べ替えおよびビットシフトを行う。
次に、図1に示した符号量制御部22の処理内容について説明する。第1の実施の形態との違いは、図21に示すように、量子化ステップサイズの重みαに基づいて決定されたビットシフトするビット数Sによるシフト分の違いだけである。図21に示すように、例えばYHH1に関しては8ビット左にシフトされており、UHH1に関しては4ビット左にシフトされている。
第2の実施の形態では、量子化ステップサイズΔbを用いて量子化した後、各ROIで優先度をつけてビットシフトすることにより、符号量制御処理に基づいてノイズ除去効果(美肌効果)のある目標画質となるようにデータの切り捨てを行った。
図11または図20に示した量子化部14は、画質制御部23から通知された量子化ステップサイズに基づいて、入力された符号化データADの並べ替えおよびビットシフトの処理を行う。このとき、1以上になるように変換した量子化ステップサイズを利用して量子化した変換係数については、変換時に乗算した2の累乗の指数に対応するビット数だけ左方向にビットシフトする。
符号量制御部22は、図22に示したように並べ替えられた符号列に対して、ノイズ除去効果(美肌効果)のある目標画質となるようにデータの切り捨てを行う。データの切り捨ては、右端のビットから順に行う。例えば、図22に示すROI部分36のVHL4の番号0のビットデータから、下方向へYHH5の番号0のビットデータ…と順に削除してゆく。そして、YHH3までのビットデータを切り捨てれば目標画質になるとすれば、該当する部分のデータを切り捨てる。このとき、YHH3までのデータまで切り捨てても目標画質とならないときは、続いて、ROI部分36のVLL4の番号0のビットデータから、下方向へULL4の番号0のビットデータ…と順に削除してゆく。ビットデータの削除は、右側に位置するビットから順に、目標画質となるまで続けられる。
10 DCレベルシフト部
11 色空間変換部
12 タイリング部
13 DWT部
14 量子化部
15 ROI部
17 ビットストリーム生成部
20 係数ビットモデリング部
21 算術符号化部
22 符号量制御部
23 画質制御部
Claims (21)
- 画像信号を圧縮符号化する圧縮符号化装置であって、
ウェーブレット変換により画像信号を高域成分と低域成分とに再帰的に帯域分割して複数の帯域成分の変換係数を生成出力するウェーブレット変換部と、
目標画質を示す量子化パラメータを、フィルタ係数のノルムで除算して量子化ステップサイズを求める画質制御部と、
前記変換係数をエントロピー符号化するエントロピー符号化部と、
前記エントロピー符号化部の出力する符号化データを、前記量子化ステップサイズに基づいて所定の走査順序に並べ替えて符号列を生成し、所望のノイズ除去効果が得られるまで、前記符号列の一部を下位ビットから切り捨てるレート制御を行い、前記レート制御において前記所望のノイズ除去効果が高いほど前記符号列の前記一部を切り捨てる符号量制御部と、
を備えることを特徴とする圧縮符号化装置。 - 請求項1に記載の圧縮符号化装置であって、
前記符号量制御部は、前記レート制御の切り捨て対象をビットプレーン単位で決定することを特徴とする圧縮符号化装置。 - 請求項1に記載の圧縮符号化装置であって、
前記符号量制御部は、前記レート制御の切り捨て対象をパス単位で決定することを特徴とする圧縮符号化装置。 - 請求項1ないし請求項3のいずれかに記載の圧縮符号化装置であって、
前記画質制御部は、フィルタ係数のノルムと人間の視覚特性に基づいて定められた所定の数値であるenergy weighting facotorとを乗算した値で、指定された前記量子化パラメータを除算して、人間の視覚特性を考慮した重み付けを施した前記量子化ステップサイズを求めることを特徴とする圧縮符号化装置。 - 請求項1ないし請求項4のいずれかに記載の圧縮符号化装置であって、
前記画質制御部は、前記量子化ステップサイズが所定の数値より小さいときは、前記量子化ステップサイズが前記所定の数値以上になる2の累乗を乗算して得られた値を前記量子化ステップサイズとすることを特徴とする圧縮符号化装置。 - 請求項5に記載の圧縮符号化装置であって、
前記量子化ステップサイズが前記画質制御部において2の累乗を乗算して求めた値であるときは、当該量子化ステップサイズに基づく並べ替えを行うときに、前記変換係数または前記符号化データを、前記2の累乗の指数に対応するビット数分だけビットシフトすることを特徴とする圧縮符号化装置。 - 請求項1に記載の圧縮符号化装置であって、
前記符号量制御部は、Viewing distanceを変更可能であり、変更後のViewing distanceについてのenergy weighting factorと、変更後のViewing distanceについてのenergy weighting factorの比に基づく量だけ、前記符号列をビットシフトすることを特徴とする圧縮符号化装置。 - 画像信号を圧縮符号化する圧縮符号化方法であって、
(a)ウェーブレット変換により画像信号を高域成分と低域成分とに再帰的に帯域分割して複数の帯域成分の変換係数を生成する工程と、
(b)目標画質を示す量子化パラメータを、フィルタ係数のノルムで除算して量子化ステップサイズを求める工程と、
(c)前記変換係数をエントロピー符号化する工程と、
(d)前記工程(c)で符号化した符号化データを、前記量子化ステップサイズに基づいて所定の走査順序に並べ替えて符号列を生成し、所望のノイズ除去効果が得られるまで、前記符号列の一部を下位ビットから切り捨てるレート制御を行い、前記レート制御において前記所望のノイズ除去効果が高いほど前記符号列の前記一部を切り捨てる工程と、
を備えることを特徴とする圧縮符号化方法。 - 請求項8に記載の圧縮符号化方法であって、
前記レート制御を行う工程は、
前記レート制御の切り捨て対象をビットプレーン単位で決定する工程、
を含むことを特徴とする圧縮符号化方法。 - 請求項8に記載の圧縮符号化方法であって、
前記レート制御を行う工程は、
前記レート制御の切り捨て対象をパス単位で決定する工程、
を含むことを特徴とする圧縮符号化方法。 - 請求項8ないし請求項10のいずれかに記載の圧縮符号化方法であって、
前記量子化ステップサイズを求める工程は、
フィルタ係数のノルムと人間の視覚特性に基づいて定められた所定の数値であるenergy weighting facotorとを乗算した値で、指定された前記量子化パラメータを除算して、人間の視覚特性を考慮した重み付けを施した前記量子化ステップサイズを求める工程、
を含むことを特徴とする圧縮符号化方法。 - 請求項8ないし請求項11のいずれかに記載の圧縮符号化方法であって、
前記量子化ステップサイズを求める工程は、
前記量子化ステップサイズが所定の数値より小さいときは、前記量子化ステップサイズが前記所定の数値以上になる2の累乗を乗算して得られた値を前記量子化ステップサイズとする工程、
を含むことを特徴とする圧縮符号化方法。 - 請求項12に記載の圧縮符号化方法であって、
前記量子化ステップサイズに基づく並べ替えを行う工程は、
前記量子化ステップサイズが2の累乗を乗算して求めた値であるときは、当該量子化ステップサイズで量子化された前記変換係数または前記符号化データを、前記2の累乗の指数に対応するビット数分だけビットシフトして前記符号列を生成する工程、
を含むことを特徴とする圧縮符号化方法。 - 請求項8に記載の圧縮符号化方法であって、
前記工程(d)において、Viewing distanceを変更可能であり、変更後のViewing distanceについてのenergy weighting factorと、変更後のViewing distanceについてのenergy weighting factorの比に基づく量だけ、前記符号列をビットシフトすることを特徴とする圧縮符号化方法。 - マイクロプロセッサに画像信号を圧縮符号化させるためのプログラムであって、
ウェーブレット変換により画像信号を高域成分と低域成分とに再帰的に帯域分割して複数の帯域成分の変換係数を生成出力するウェーブレット変換部と、
目標画質を示す量子化パラメータを、フィルタ係数のノルムで除算して量子化ステップサイズを求める画質制御部と、
前記変換係数をエントロピー符号化するエントロピー符号化部と、
前記エントロピー符号化部の出力する符号化データを、前記量子化ステップサイズに基づいて所定の走査順序に並べ替えて符号列を生成し、所望のノイズ除去効果が得られるまで、前記符号列の一部を下位ビットから切り捨てるレート制御を行い、前記レート制御において前記所望のノイズ除去効果が高いほど前記符号列の前記一部を切り捨てる符号量制御部として、
前記マイクロプロセッサを機能させることを特徴とするプログラム。 - 請求項15に記載のプログラムであって、
前記マイクロプロセッサを前記符号量制御部として機能させるときは、
前記レート制御の切り捨て対象をビットプレーン単位で決定するように機能させることを特徴とするプログラム。 - 請求項15に記載のプログラムであって、
前記マイクロプロセッサを前記符号量制御部として機能させるときは、
前記レート制御の切り捨て対象をパス単位で決定するように機能させることを特徴とするプログラム。 - 請求項15ないし請求項17のいずれかに記載のプログラムであって、
前記マイクロプロセッサを前記画質制御部として機能させるときは、
フィルタ係数のノルムと人間の視覚特性に基づいて定められた所定の数値であるenergy weighting facotorとを乗算した値で、指定された前記量子化パラメータを除算して、人間の視覚特性を考慮した重み付けを施した前記量子化ステップサイズを求めるように機能させることを特徴とするプログラム。 - 請求項15ないし請求項18のいずれかに記載のプログラムであって、
前記マイクロプロセッサを前記画質制御部として機能させるときは、
前記量子化ステップサイズが所定の数値より小さいときは、前記量子化ステップサイズが前記所定の数値以上になる2の累乗を乗算して得られた値を前記量子化ステップサイズとするように機能させることを特徴とするプログラム。 - 請求項19に記載のプログラムであって、
前記マイクロプロセッサで前記量子化ステップサイズに基づく並べ替えを行うときに、
前記量子化ステップサイズが前記画質制御部において2の累乗を乗算して求めた値であるときは、前記変換係数または前記符号化データを、前記2の累乗の指数に対応するビット数分だけビットシフトするように機能させることを特徴とするプログラム。 - 請求項15に記載のプログラムであって、
前記マイクロプロセッサを前記符号量制御部として機能させるときは、
Viewing distanceを変更可能であり、変更後のViewing distanceについてのenergy weighting factorと、変更後のViewing distanceについてのenergy weighting factorの比に基づく量だけ、前記符号列をビットシフトするように機能させることを特徴とするプログラム。
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