JP6792359B2 - Image coding device - Google Patents

Image coding device Download PDF

Info

Publication number
JP6792359B2
JP6792359B2 JP2016136295A JP2016136295A JP6792359B2 JP 6792359 B2 JP6792359 B2 JP 6792359B2 JP 2016136295 A JP2016136295 A JP 2016136295A JP 2016136295 A JP2016136295 A JP 2016136295A JP 6792359 B2 JP6792359 B2 JP 6792359B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
dwt
subband
coefficient data
decomposition level
coding
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.)
Active
Application number
JP2016136295A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP2018007214A (en
Inventor
大輔 坂本
大輔 坂本
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Canon Inc
Original Assignee
Canon Inc
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Canon Inc filed Critical Canon Inc
Priority to JP2016136295A priority Critical patent/JP6792359B2/en
Publication of JP2018007214A publication Critical patent/JP2018007214A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP6792359B2 publication Critical patent/JP6792359B2/en
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Description

本発明は、画像の符号化、特に、画像に対して周波数変換を施し、生成された係数を符号化する技術に関するものである。 The present invention relates to the coding of an image, particularly a technique of applying frequency conversion to an image and encoding the generated coefficients.

昨今、デジタルカメラやデジタルカムコーダー等のデジタル撮像装置の発展に伴い、様々な画像データの圧縮符号化方式が検討されている。その中の圧縮符号化方式の一つとしてJPEG(Joint Photographic Experts Group)2000が提案されている。JPEG2000の特徴の一つとしてJPEGで用いられる離散コサイン変換(DCT:Discrete Cosine Transform)の代わりにウェーブレット変換(以下DWT変換)を用いている点が挙げられる。DWT変換を用いることでサイズの大きな画像であっても画像を複数のブロックに分割せず周波数変換を掛けることが可能となる。その結果、JPEG2000では画像を複数のブロックに分割した際にブロック境界で発生し得る画質劣化が無くすことが出来る。 Recently, with the development of digital imaging devices such as digital cameras and digital camcorders, various image data compression coding methods are being studied. JPEG (Joint Photographic Experts Group) 2000 has been proposed as one of the compression coding methods. One of the features of JPEG2000 is that it uses wavelet transform (hereinafter referred to as DWT transform) instead of the discrete cosine transform (DCT) used in JPEG. By using the DWT conversion, it is possible to apply frequency conversion without dividing the image into a plurality of blocks even if the image is large in size. As a result, JPEG2000 can eliminate the deterioration of image quality that may occur at the block boundary when the image is divided into a plurality of blocks.

DWT変換を行うためには、垂直方向の画像の全てをDWT用のフィルタを用いてフィルタリングした後、今度は水平方向にフィルタリングする必要がある。それ故、特許文献1のように、フィルタリングを行う際には大規模なメモリ(バッファ)が必要となる。 In order to perform the DWT conversion, it is necessary to filter all the images in the vertical direction using the filter for DWT, and then filter in the horizontal direction. Therefore, as in Patent Document 1, a large-scale memory (buffer) is required for filtering.

かかる点に対して、特許文献2は、メモリ容量を削減する提案を行っている。しかしながら、特許文献2によると、DWT変換を行って得られた複数の周波数領域(サブバンド)が出力されるタイミングがほぼ同時となってしまうという問題が発生する。つまり、後続する量子化部、符号化部の回路規模が大きくなってしまう。 In response to this point, Patent Document 2 proposes to reduce the memory capacity. However, according to Patent Document 2, there arises a problem that the timings at which a plurality of frequency domains (subbands) obtained by performing DWT conversion are output are substantially the same. That is, the circuit scale of the subsequent quantization unit and coding unit becomes large.

特開2003−274185Japanese Patent Application Laid-Open No. 2003-274185 特開2001−285643JP 2001-285634

本発明は上記課題に鑑みなされたものであり、離散ウェーブレット変換後の量子化、符号化処理を平準化し、回路規模を小さくする技術を提供しようとするものである。 The present invention has been made in view of the above problems, and an object of the present invention is to provide a technique for leveling the quantization and coding processes after the discrete wavelet transform and reducing the circuit scale.

この課題を解決するため、例えば本発明の画像符号化装置は以下の構成を備える。すなわち、
画像データを符号化する画像符号化装置であって、
符号化対象の画像データを入力し、入力した画像データをウェーブレット変換し、複数のサブバンドの変換係数データを生成する変換手段と、
該変換手段で生成された前記複数のサブバンドの各サブバンドの係数データを量子化、符号化する符号化手段と、
前記変換手段で生成された変換係数データであって、前記符号化手段に供給するサブバンドの係数データを一時的に保持するバッファ手段とを有し、
前記変換手段で生成された前記複数のサブバンドのうち、予め設定されたサブバンドの変換係数データは、前記バッファ手段を介さずに前記符号化手段に供給し、
前記複数のサブバンドのうちの他のサブバンドの変換係数データは、前記バッファ手段で一時的に保持し、前記バッファ手段に保持された当該変換係数データを前記符号化手段に供給することを特徴とする。
In order to solve this problem, for example, the image coding apparatus of the present invention has the following configuration. That is,
An image coding device that encodes image data.
A conversion means for inputting image data to be encoded, wavelet transforming the input image data, and generating conversion coefficient data for a plurality of subbands.
A coding means that quantizes and encodes the coefficient data of each subband of the plurality of subbands generated by the conversion means, and
It has a buffer means for temporarily holding the subband coefficient data to be supplied to the coding means, which is the conversion coefficient data generated by the conversion means.
Of the plurality of subbands generated by the conversion means, the conversion coefficient data of the preset subbands is supplied to the coding means without going through the buffer means.
The conversion coefficient data of the other sub-bands among the plurality of sub-bands is temporarily held by the buffer means, and the conversion coefficient data held by the buffer means is supplied to the coding means. And.

本発明によれば、ウェーブレット変換後の量子化、符号化処理の回路規模を小さくすることが可能になる。 According to the present invention, it is possible to reduce the circuit scale of the quantization and coding processing after the wavelet transform.

第1の実施形態に係る画像符号化装置の構成例を示すブロック図。The block diagram which shows the structural example of the image coding apparatus which concerns on 1st Embodiment. 可逆5−3DWT変換を実施するタイミングを説明するための図。The figure for demonstrating the timing of performing a reversible 5-3DWT conversion. 課題を説明するための画像符号化装置の構成を示すブロック図。The block diagram which shows the structure of the image coding apparatus for explaining a problem. 図3の画像符号化装置の処理タイミングを示す図。The figure which shows the processing timing of the image coding apparatus of FIG. 第1の実施形態に係る画像符号化装置の処理タイミングを示す図。The figure which shows the processing timing of the image coding apparatus which concerns on 1st Embodiment. ウェーブレット変換によって発生する各サブバンドの関係を示す図。The figure which shows the relationship of each subband generated by a wavelet transform. 第1実施形態に係る画像符号化装置にて分解レベル3までウェーブレット変換を実行した際の処理タイミングを示す図。The figure which shows the processing timing at the time of executing the wavelet transform up to decomposition level 3 in the image coding apparatus which concerns on 1st Embodiment. 第2の実施形態に係る画像符号化装置の構成例を示すブロック図。The block diagram which shows the structural example of the image coding apparatus which concerns on 2nd Embodiment. 第2の実施形態に係る画像符号化装置の処理タイミングを示す図。The figure which shows the processing timing of the image coding apparatus which concerns on 2nd Embodiment. 水平方向の画素数が奇数の時にウェーブレット変換によって発生する各サブバンドの水平方向のDWT係数の数の関係を説明するための図。The figure for demonstrating the relationship of the number of horizontal DWT coefficients of each subband generated by wavelet transform when the number of pixels in a horizontal direction is an odd number.

まず、実施形態の説明に先立ち、JPEG2000で提案されている可逆5−3タップフィルタを用いたDWT変換(以下、可逆5−3DWT変換という)における、ウェ−ブレット係数(以下DWT係数)が出力されるタイミングを図2〜6を用いて詳細に説明する。図2は可逆5−3DWT変換をリフティング構造を用いて実現した際にDWT係数が出力されるタイミングを説明するための図である。 First, prior to the description of the embodiment, the wavelet coefficient (hereinafter referred to as DWT coefficient) in the DWT transform using the reversible 5-3 tap filter proposed in JPEG2000 (hereinafter referred to as reversible 5-3DWT transform) is output. The timing will be described in detail with reference to FIGS. 2 to 6. FIG. 2 is a diagram for explaining the timing at which the DWT coefficient is output when the reversible 5-3 DWT conversion is realized by using the lifting structure.

図2(a)において符号a〜eは水平方向に並ぶ入力画素データを示している。また図2(a)においてb'は画素データa,b,cを用いて生成した分解レベル1の高周波成分のDWT係数、d'は画素データc,d,eを用いて生成した分解レベル1の高周波成分のDWT係数である。c"は更にb',d',cを用いて生成した低周波成分のDWT係数である。なお、各DWT係数は、次式(1)〜(3)に示す通りである。
b' = b-(a+c)/2 …(1)
d' = d-(c+e)/2 …(2)
c" = c+(b’+d’+2)/4 …(3)
式(1),(2)に示すようにb',d'はいずれも高周波成分のDWT係数であるため、使用される画素データが異なるだけで数式の型は同一である。
In FIG. 2A, reference numerals a to e indicate input pixel data arranged in the horizontal direction. Further, in FIG. 2A, b'is the DWT coefficient of the high frequency component of the decomposition level 1 generated using the pixel data a, b, c, and d'is the decomposition level 1 generated using the pixel data c, d, e. It is the DWT coefficient of the high frequency component of. c "is the DWT coefficient of the low frequency component generated by using b', d', and c. Each DWT coefficient is as shown in the following equations (1) to (3).
b'= b-(a + c) / 2… (1)
d'= d-(c + e) / 2… (2)
c "= c + (b'+ d'+ 2) / 4… (3)
As shown in equations (1) and (2), both b'and d'are DWT coefficients of high-frequency components, so that the types of equations are the same except for the pixel data used.

図2(b)は図2(a)に対し、水平方向に画素データfが新たに入力された様子を示した図である。図2(b)に示すように画素データfが入力されても新たにDWT変換を実行するには入力画素が足りないため、画素データfが入力されるタイミングでは新たなDWT係数を出力することが出来ない。 FIG. 2B is a diagram showing a state in which pixel data f is newly input in the horizontal direction with respect to FIG. 2A. As shown in FIG. 2B, even if the pixel data f is input, there are not enough input pixels to newly execute the DWT conversion, so a new DWT coefficient is output at the timing when the pixel data f is input. I can't.

一方、図2(c)のように図2(b)に対し更に画素データgが入力されるとDWT変換を実行することが可能となり、高周波成分のDWT係数f'と低周波成分のDWT係数e"を出力することができる。 On the other hand, as shown in FIG. 2 (c), when pixel data g is further input to FIG. 2 (b), DWT conversion can be executed, and the DWT coefficient f'of the high frequency component and the DWT coefficient of the low frequency component can be executed. e "can be output.

このように水平方向にDWT変換を実行するタイミングは、画素データの2画素入力につき1回となる。なお、分解レベル2へ階層的にDWT変換を実行する場合には分解レベル1の低周波成分のDWT係数を用いる必要がある。前述の通り分解レベル1の低周波成分のDWT係数を出力されるタイミングが各画素データ2画素入力につき1回となるため、分解レベル2のDWT係数が出力されるタイミングは4画素入力に1回となる。以上の関係から分解レベルNのDWT係数が出力されるタイミングは、次式(4)に示されるXを用いて、X画素に1回となる。
X=2N …(4)
In this way, the timing for executing the DWT conversion in the horizontal direction is once for every two pixel inputs of the pixel data. When performing the DWT conversion hierarchically to the decomposition level 2, it is necessary to use the DWT coefficient of the low frequency component of the decomposition level 1. As described above, the timing at which the DWT coefficient of the low frequency component of the decomposition level 1 is output is once for each pixel data 2 pixel input, so the timing at which the decomposition level 2 DWT coefficient is output is once every 4 pixel input. It becomes. From the above relationship, the timing at which the DWT coefficient of the decomposition level N is output is once for each X pixel using X represented by the following equation (4).
X = 2 N … (4)

同様の関係は垂直方向にも適用されるため、垂直方向のDWT係数が出力されるタイミングは式(4)に従い、画素データXライン入力につき1回となる。 Since the same relationship is applied to the vertical direction, the timing at which the DWT coefficient in the vertical direction is output is once per pixel data X-line input according to the equation (4).

入力画像を分解レベル2まで垂直・水平DWT変換した場合の各サブバンドの関係を図6に示す。図6においてLは低周波領域、Hは高周波領域を示している。例えば、1HHは分解レベル1の水平方向、垂直方向ともに高周波領域のサブバンドを示している。図6に示すように分解レベル1の各サブバンドのサイズは水平・垂直方向、入力画像データの半分となる。つまり、各サブバンドの係数の個数は、オリジナルの画像の画素数の1/4となる。また、分解レベル2の各サブバンドは、分解レベル1の各サブバンドの水平、垂直方向の半分となる。 FIG. 6 shows the relationship between each subband when the input image is subjected to vertical / horizontal DWT transform to decomposition level 2. In FIG. 6, L indicates a low frequency region and H indicates a high frequency region. For example, 1HH indicates a subband in the high frequency region in both the horizontal and vertical directions of decomposition level 1. As shown in FIG. 6, the size of each subband of decomposition level 1 is half of the input image data in the horizontal and vertical directions. That is, the number of coefficients of each subband is 1/4 of the number of pixels of the original image. Further, each subband of decomposition level 2 is half of each subband of decomposition level 1 in the horizontal and vertical directions.

以上の説明を踏まえたうえで画像データをDWT変換し、符号化する一連の処理タイミングを図3、図4を用いて説明する。 Based on the above description, a series of processing timings for DWT conversion and encoding of image data will be described with reference to FIGS. 3 and 4.

図3は、本発明者が考察した画像符号化装置の構成例を示すブロック図である。図3に示すように、画像符号化装置はウェ−ブレット変換部300、量子化・符号化部303を有する。ウェーブレット変換部30は、その内部に分解レベル1のDWT変換を行うLev1-DWT変換部301、分解レベル2のDWT変換を行うLev2-DWT変換部302を含んでいる。なお、符号化方式の一例としてJPEG2000を用いて説明するが特に符号化方式については問わない。 FIG. 3 is a block diagram showing a configuration example of the image coding apparatus considered by the present inventor. As shown in FIG. 3, the image coding apparatus includes a wavelet conversion unit 300 and a quantization / coding unit 303. The wavelet transform unit 30 includes a Lev1-DWT transform unit 301 that performs DWT conversion of decomposition level 1 and a Lev2-DWT transform unit 302 that performs DWT conversion of decomposition level 2 inside. Although JPEG2000 will be described as an example of the coding method, the coding method is not particularly limited.

また、図4は図3の画像符号化装置にラスタ順に画像データを入力し、分解レベル2までDWT変換した場合の分解レベル1、2の各サブバンドのDWT係数の変換タイミングおよび変換後のDWT係数が量子化・符号化されるタイミングを示す図である。 Further, FIG. 4 shows the conversion timing of the DWT coefficient of each subband of the decomposition levels 1 and 2 when the image data is input to the image encoding device of FIG. 3 in raster order and DWT converted to the decomposition level 2, and the DWT after the conversion. It is a figure which shows the timing when a coefficient is quantized and coded.

図4の見方について説明する。図4において、横軸のt0〜t14の各区間は、1ラインの画素データが入力される期間を示している。なお、t0期間から画像データの入力が開始されるものとする。 The viewpoint of FIG. 4 will be described. In FIG. 4, each section from t0 to t14 on the horizontal axis indicates a period during which pixel data of one line is input. It is assumed that the input of image data is started from the t0 period.

「画素データ」に示される矩形のバーは、その期間で画素データが入力されていることを示している。図4においては全ての期間にバーがあるため、全期間において1ライン分の画素データが入力されていることを示している。 The rectangular bar shown in "Pixel data" indicates that pixel data has been input during that period. In FIG. 4, since there are bars in all periods, it is shown that pixel data for one line is input in all periods.

一方、「DWT変換」の各分解レベルのサブバンドのバーは、各期間でDWT変換が実行され、各サブバンドのデータが量子化・符号化部303に出力されたかどうかを示している。例えば、t0期間では、どの分解レベルのサブバンドにおいてもバーが無い為、DWT変換が実行されていないことを示す。また、t2期間ではLev1-LH、Lev1-HL、Lev1-HHのバーが存在しているため、分解レベル1DWTが実行されレベル1のサブバンドLH、HH、LHの係数が出力されていることを示す。 On the other hand, the bar of the subband of each decomposition level of "DWT transform" indicates whether or not the DWT transform is executed in each period and the data of each subband is output to the quantization / coding unit 303. For example, in the t0 period, there is no bar in the subband of any decomposition level, which indicates that the DWT transform is not executed. Also, since the bars of Lev1-LH, Lev1-HL, and Lev1-HH exist in the t2 period, the decomposition level 1DWT is executed and the coefficients of the level 1 subbands LH, HH, and LH are output. Shown.

「量子化・符号化」のバーは各期間でDWT変換出力されたDWT係数をどのタイミングで量子化・符号化をしているかを示している。例えば、t0期間ではどの分解レベルのサブバンドにおいてもバーが無い為、全サブバンドの係数を量子化・符号化していないことを示す。また、t2期間ではLev1-LH、Lev1-HL、Lev1-HHのバーが存在しているため、分解レベル1のサブバンドHL,LH,HHが量子化・符号化されることを示す。 The "quantization / coding" bar indicates at what timing the DWT coefficient output by DWT conversion in each period is quantized / coded. For example, in the t0 period, there is no bar in any decomposition level subband, which indicates that the coefficients of all subbands are not quantized and encoded. Moreover, since the bars of Lev1-LH, Lev1-HL, and Lev1-HH are present in the t2 period, it is shown that the subbands HL, LH, and HH of decomposition level 1 are quantized and coded.

図示の如く、この画像符号化装置においてはDWT変換のバーと量子化・符号化のバーが同一期間に存在している。これはDWT変換で出力されたDWT係数が同じライン入力期間で即時に量子化・符号化されていることを示す。また、バーの長さは量子化・符号化を実行している期間を示している。 As shown in the figure, in this image coding apparatus, the DWT conversion bar and the quantization / coding bar exist in the same period. This indicates that the DWT coefficient output by the DWT transform is immediately quantized and encoded in the same line input period. In addition, the length of the bar indicates the period during which the quantization / coding is executed.

分解レベル1の各サブバンドのDWT係数(Lev1−LH,HL,HH)は、図6で示したように画素データが1ライン入力される期間で0.5ラインしか出力されない。しかしながら、量子化・符号化部に入力される係数も図2を用いて説明したとおり、入力2画素につき一個しかないため、図4に示した通りDWT係数を1ライン入力期間かけて量子化・符号化している。 As shown in FIG. 6, the DWT coefficient (Lev1-LH, HL, HH) of each subband of the decomposition level 1 is output only 0.5 line in the period when one line of pixel data is input. However, as explained with reference to FIG. 2, the coefficient input to the quantization / coding unit is also only one for every two input pixels. Therefore, as shown in FIG. 4, the DWT coefficient is quantized over one line input period. It is encoded.

次に、図4の各区間で実行される符号化処理を図3を参照して説明する。t0〜t1期間では、2ライン分の画素データがLev1-DWT変換部301に入力される。しかしながら、この時点では、まだ可逆5−3DWT変換を実行するに足るライン数分のデータが入力されていない。そのため、Lev1-DWT変換部301は、2ラインの入力画素データをLev1-DWT変換部301内のラインバッファに保持するに留め、この期間でのDWT変換は実行しない。 Next, the coding process executed in each section of FIG. 4 will be described with reference to FIG. In the period from t0 to t1, pixel data for two lines is input to the Lev1-DWT transform unit 301. However, at this point, the number of lines sufficient to perform the reversible 5-3DWT conversion has not yet been input. Therefore, the Lev1-DWT conversion unit 301 only holds the input pixel data of the two lines in the line buffer in the Lev1-DWT conversion unit 301, and does not execute the DWT conversion during this period.

t2期間において、Lev1-DWT変換部301はt0,t1期間でラインバッファに保持した2ライン分の画素データおよび、入力した3ライン目の画素データを用いてDWT変換を実行する。この結果、分解レベル1のサブバンドLL、LH、HH、LHの係数データが生成される。なお、5タップのフィルタ処理を実行するのに足りない画素データはミラーリングして生成する。生成されたDWT係数のうち、分解レベル1のサブバンドLLのDWT係数は、分解レベル2のDWT変換に用いられるため、Lev2-DWT変換部302に送信される。その他のサブバンド、すなわち分解レベル1のサブバンドLH、HH、LHの係数データは、後段の量子化・符号化部303に出力される。 In the t2 period, the Lev1-DWT transform unit 301 executes DWT conversion using the pixel data of two lines held in the line buffer in the t0 and t1 periods and the input pixel data of the third line. As a result, coefficient data of subbands LL, LH, HH, and LH of decomposition level 1 are generated. Pixel data that is insufficient to execute the 5-tap filter process is generated by mirroring. Of the generated DWT coefficients, the DWT coefficient of the subband LL of decomposition level 1 is used for the DWT conversion of decomposition level 2, and is therefore transmitted to the Lev2-DWT transform unit 302. The coefficient data of the other subbands, that is, the subbands LH, HH, and LH of the decomposition level 1, are output to the quantization / coding unit 303 in the subsequent stage.

なお、t2期間ではまだ分解レベル1のサブバンドLLのDWT係数が1ライン分しか出力されておらず、分解レベル2のDWT変換を実行できない。そのためLev2-DWT変換部302はDWT変換の実行は行わず内部のラインバッファに係数データを保持するに留める。また、分解レベル1の各サブバンドにおける係数の数は元の画素データの半分となる。従って、分解レベル1のサブバンドLH、HH、LHの3つを合わせて、元の画素データ基準で1.5ライン(0.5×3)分のDWT係数が出力される。量子化・符号化部303はウェーブレット変換部300から送られた合計1.5ライン分のDWT係数を、量子化パラメータを用いて量子化する。そして、符号化ではサブバンドごとに、EBCOT(Embedded Block Coding with Optimized Truncation)などのエントロピー符号化を施して、符号化データとして出力される。 In the t2 period, the DWT coefficient of the subband LL of decomposition level 1 is still output for only one line, and the DWT conversion of decomposition level 2 cannot be executed. Therefore, the Lev2-DWT transform unit 302 does not execute the DWT transform and only holds the coefficient data in the internal line buffer. Further, the number of coefficients in each subband of the decomposition level 1 is half of the original pixel data. Therefore, the DWT coefficients for 1.5 lines (0.5 × 3) are output based on the original pixel data by combining the three subbands LH, HH, and LH of the decomposition level 1. The quantization / coding unit 303 quantizes the DWT coefficients for a total of 1.5 lines sent from the wavelet transform unit 300 using the quantization parameters. Then, in the coding, entropy coding such as EBCOT (Embedded Block Coding with Optimized Truncation) is applied to each subband and output as coded data.

t3期間ではt0〜t1期間同様、可逆5−3DWT変換を掛けるに足るライン数分のデータが入力されていない。そのため、入力画素データはLev1-DWT変換部301内のラインバッファに画素データは保持され、この期間ではDWT係数データは出力されない。 In the t3 period, as in the t0 to t1 periods, data for the number of lines sufficient for applying the reversible 5-3DWT conversion is not input. Therefore, the input pixel data is held in the line buffer in the Lev1-DWT transform unit 301, and the DWT coefficient data is not output during this period.

t4期間ではt2,t3期間に入力されラインバッファに保持された2ライン分の画素データ及び、3ライン目の画素データを用いてDWT変換が行われ、分解レベル1のサブバンドLL、LH、HH、LHの係数データが算出される。但し、この時も分解レベル1のサブバンドLLのDWT係数データはt2期間でラインバッファに保持された分を合わせて2ライン分しか出力されていないため、分解レベル2のDWT変換は実行できない。以降、分解レベル1のDWT変換は前述の数式4に示した通り、2ラインに1回(すなわちt6、t8、t10、t12、t14・・・期間で)実行される。量子化・符号化部303はウェーブレット変換部300から送られた合計1.5ライン分のDWT係数を、量子化パラメータを用いて量子化し、サブバンドごとに、EBCOTなどのエントロピー符号化を施して、符号化データとして出力する。 In the t4 period, DWT conversion is performed using the pixel data for two lines input in the t2 and t3 periods and held in the line buffer and the pixel data for the third line, and the decomposition level 1 subbands LL, LH, and HH are used. , LH coefficient data is calculated. However, even at this time, since the DWT coefficient data of the subband LL of the decomposition level 1 is output for only two lines including the amount held in the line buffer in the t2 period, the DWT conversion of the decomposition level 2 cannot be executed. After that, the DWT transform of the decomposition level 1 is executed once every two lines (that is, in the period of t6, t8, t10, t12, t14 ...) as shown in the above equation 4. The quantization / coding unit 303 quantizes the DWT coefficients for a total of 1.5 lines sent from the wavelet transform unit 300 using the quantization parameters, and applies entropy coding such as EBCOT to each subband to encode the code. Output as quantized data.

t5期間では分解レベル1、2のDWT変換は実行されず、入力データはLev1-DWT変換部301内のラインバッファに画素データは保持される。 During the t5 period, the DWT conversion of decomposition levels 1 and 2 is not executed, and the input data is held in the line buffer in the Lev1-DWT conversion unit 301.

t6期間ではLev1-DWT変換部301にて分解レベル1のDWT変換が実行される。また、その際に出力される分解レベル1のサブバンドLLのDWT係数データおよび、t2、t4期間でLev2-DWT変換部302内のラインバッファに保持された分解レベル1のサブバンドLLの2ライン分のDWT係数データを用いて、Lev2-DWT変換部302が分解レベルレベル2のサブバンドLL、LH、HH、LHの係数データの算出を行う。 During the t6 period, the Lev1-DWT transform unit 301 executes the DWT transform of the decomposition level 1. In addition, the DWT coefficient data of the decomposition level 1 subband LL output at that time and the two lines of the decomposition level 1 subband LL held in the line buffer in the Lev2-DWT converter 302 during the t2 and t4 periods. The Lev2-DWT transform unit 302 calculates the coefficient data of the subbands LL, LH, HH, and LH of the decomposition level level 2 using the DWT coefficient data of the minute.

なお、図4に示すように分解レベル2の係数の数は分解レベル1の係数の半分となるため、元の画素データ基準で分解レベル2のサブバンドLL、LH、HH、LHの4サブバンド合わせて1ライン(0.25×4)分のDWT係数が後段の量子化・符号化部303に出力される。これと、分解レベル1のサブバンドLH、HH、LHの3つのサブバンド分の1.5ラインを合わせて元の画素データ基準で2.5ライン分(1+1.5)のDWT係数が、この期間で出力される。 As shown in FIG. 4, since the number of coefficients of decomposition level 2 is half the coefficient of decomposition level 1, the four subbands of decomposition level 2 LL, LH, HH, and LH are based on the original pixel data. In total, the DWT coefficient for one line (0.25 × 4) is output to the quantization / coding unit 303 in the subsequent stage. This and the 1.5 lines of the three sub-bands LH, HH, and LH of decomposition level 1 are combined, and the DWT coefficient of 2.5 lines (1 + 1.5) based on the original pixel data is output during this period. To.

なお、分解レベル2のDWT変換は前述の数式4に示した通り、4ラインに1回(すなわちt10、t14・・・期間)実行される。量子化・符号化部303は、ウェーブレット変換部300から送られた合計2.5ライン分のDWT係数を、量子化パラメータを用いて量子化し、サブバンドごとに、EBCOTなどのエントロピー符号化を施して、符号化データとして出力する。以降、画像データの最終ラインまで同一の処理が繰り返される。 The DWT transform of the decomposition level 2 is executed once every four lines (that is, t10, t14 ... Period) as shown in the above equation 4. The quantization / coding unit 303 quantizes the DWT coefficients for a total of 2.5 lines sent from the wavelet transform unit 300 using the quantization parameters, and performs entropy coding such as EBCOT for each subband. Output as encoded data. After that, the same process is repeated until the final line of the image data.

上述の説明からわかるように、分解レベル2までDWT変換を実行した場合、入力画素が1ライン入力される期間に最大2.5ライン分のDWT係数が出力される期間(図4のt6,t10,t14)が存在する。そのため、DWT変換を実行するタイミングで即時、量子化、符号化を実行しようした場合、画素データを1ライン入力する期間で2.5ライン分のDWT係数を処理できる性能が必要となり、量子化・符号化部の回路規模が大きくなってしまうのは理解できよう。以下、かかる点を踏まえて、本発明に係る実施形態を説明する。 As can be seen from the above explanation, when the DWT transform is executed up to the decomposition level 2, the period during which the DWT coefficient for a maximum of 2.5 lines is output during the period when one input pixel is input (t6, t10 in FIG. 4). , T14) exists. Therefore, if the quantization and coding are to be executed immediately at the timing of executing the DWT conversion, the performance capable of processing the DWT coefficient for 2.5 lines in the period for inputting one line of pixel data is required, and the quantization and coding are required. It is understandable that the circuit scale of the coding unit becomes large. Hereinafter, embodiments according to the present invention will be described based on these points.

[第1の実施形態]
図1は、第1の実施形態における本発明の実施形態に係る画像符号化装置の構成例を示すブロック図である。説明を単純化するため、本実施形態においても、離散ウェーブレット変換を2回行うものとして説明する。
[First Embodiment]
FIG. 1 is a block diagram showing a configuration example of an image coding apparatus according to an embodiment of the present invention in the first embodiment. In order to simplify the description, the discrete wavelet transform will be performed twice in this embodiment as well.

第1の実施形態における画像符号化装置は、図示の如く、ウェーブレット変換部300、サブバンドラインバッファ103、量子化・符号化部104を有する。符号化対象の画像データの画素データは、ラスタースキャン順に画素データがウェーブレット変換部300に供給されるものとする。ウェーブレット変換部300は、分解レベル1の離散ウェーブレット変換(以下、実施形態においてもDWT変換という)を行うLev1-DWT変換部301、分解レベル2のDWT変換を行うLev2-DWT変換部302で構成される。なお、本実施形態では符号化方式の一例としてJPEG2000を用いて説明するが、特に符号化方式の種類は問わない。また、ウェーブレット変換部300、Lev1-DWT変換部301、Lev2-DWT変換部302は先に説明した図2の符号化装置と同じ構成のものを用いるものの、DWT変換で得られた係数データの出力先が異なる。また、量子化・符号化部104は画素データが1ライン入力される期間で1ライン分のDWT係数を量子化・符号化することができる性能を持っているものとする。 As shown in the figure, the image coding apparatus according to the first embodiment includes a wavelet transform unit 300, a subbandline buffer 103, and a quantization / coding unit 104. As for the pixel data of the image data to be encoded, it is assumed that the pixel data is supplied to the wavelet transform unit 300 in the order of raster scan. The wavelet transform unit 300 is composed of a Lev1-DWT transform unit 301 that performs discrete wavelet transform of decomposition level 1 (hereinafter, also referred to as DWT transform in the embodiment) and a Lev2-DWT transform unit 302 that performs DWT transform of decomposition level 2. To. In this embodiment, JPEG2000 will be used as an example of the coding method, but the type of the coding method is not particularly limited. Further, although the wavelet transform unit 300, the Lev1-DWT transform unit 301, and the Lev2-DWT transform unit 302 use the same configuration as the encoding device of FIG. 2 described above, the coefficient data obtained by the DWT transform is output. The destination is different. Further, it is assumed that the quantization / coding unit 104 has a performance capable of quantizing / coding the DWT coefficient for one line during the period in which one line of pixel data is input.

図5は、図1においてラスタ順に画像データを分解レベル2までDWT変換した場合の分解レベル1、レベル2の各サブバンドのDWT係数データに変換されるタイミングおよび変換されたDWT係数データが量子化・符号化されるタイミングを説明するためのタイミング図である。図5の見方については図4と同様であるため、説明を省く。 FIG. 5 shows the timing of conversion of image data into DWT coefficient data of each subband of decomposition level 1 and level 2 when the image data is DWT-converted to decomposition level 2 in raster order, and the converted DWT coefficient data is quantized. -It is a timing diagram for explaining the timing to be encoded. Since the view of FIG. 5 is the same as that of FIG. 4, the explanation is omitted.

以下、図5の各区間で実行される符号化処理について、図1を参照して説明する。 Hereinafter, the coding process executed in each section of FIG. 5 will be described with reference to FIG.

t0〜t1期間では2ライン分の画素データがLev1-DWT変換部301に入力される。しかしながら、この時点ではまだ可逆5−3DWT変換を行うに足るライン数分のデータが入力されていない。そのため、Lev1-DWT変換部301は、は2ラインの入力画素データをLev1-DWT変換部301内のラインバッファに保持するに留め、この期間でのDWT変換は実行しない。 In the period from t0 to t1, pixel data for two lines is input to the Lev1-DWT transform unit 301. However, at this point, data for the number of lines sufficient for performing the reversible 5-3DWT conversion has not yet been input. Therefore, the Lev1-DWT conversion unit 301 only holds the input pixel data of two lines in the line buffer in the Lev1-DWT conversion unit 301, and does not execute the DWT conversion during this period.

t2期間において、Lev1-DWT変換部301はt0,t1期間でラインバッファに保持した2ライン分の画素データおよび、3ライン目の入力画素データを用いてDWT変換を実行し、分解レベル1のサブバンドLL、LH、HH、LHの係数データを出力する。その際、分解レベル1のサブバンドLLのDWT係数データはレベル2のDWT変換に用いられるため、Lev2-DWT変換部302に供給される。また、分解レベル1のサブバンドLH、HLのDWT係数データは、サブバンドラインバッファ103の介在無しに、量子化・符号化部104にダイレクトに出力されるが、レベル1のサブバンドHHのDWT係数データはサブバンドラインバッファ103に送信され一時的に保持される。 In the t2 period, the Lev1-DWT transform unit 301 executes DWT conversion using the pixel data for two lines held in the line buffer in the t0 and t1 periods and the input pixel data for the third line, and performs DWT conversion, and is a sub of decomposition level 1. Outputs coefficient data for bands LL, LH, HH, and LH. At that time, since the DWT coefficient data of the subband LL of the decomposition level 1 is used for the DWT conversion of the level 2, it is supplied to the Lev2-DWT transform unit 302. Further, the DWT coefficient data of the subband LH and HL of the decomposition level 1 is directly output to the quantization / coding unit 104 without the intervention of the subband line buffer 103, but the DWT of the subband HH of the level 1 is output. The coefficient data is transmitted to the subbandline buffer 103 and temporarily held.

なお、t2期間ではまだ分解レベル1のサブバンドLLのDWT係数データが1ライン分しか出力されておらず、分解レベル2のDWT変換を実行できない。そのため、Lev2-DWT変換部302はDWT変換の実行は行わず、内部のラインバッファに係数データを保持するに留める。量子化・符号化部104はウェーブレット変換部300から送られた分解レベル1のサブバンドLH,HLの合計1.0ライン分のDWT係数データを、1サイクル毎に交互に量子化パラメータを用いて量子化する。そして、符号化では、サブバンドごとに、EBCOT(Embedded Block Coding with Optimized Truncation)などのエントロピー符号化を施して、符号化データとして出力される。 In the t2 period, the DWT coefficient data of the subband LL of the decomposition level 1 is still output for only one line, and the DWT conversion of the decomposition level 2 cannot be executed. Therefore, the Lev2-DWT transform unit 302 does not execute the DWT transform, but only holds the coefficient data in the internal line buffer. The quantization / coding unit 104 quantizes the DWT coefficient data for a total of 1.0 lines of the decomposition level 1 subbands LH and HL sent from the wavelet transform unit 300 using the quantization parameters alternately every cycle. To do. Then, in coding, entropy coding such as EBCOT (Embedded Block Coding with Optimized Truncation) is applied to each subband and output as coded data.

t3期間ではt0〜t1期間同様、可逆5−3DWT変換を掛けるに足るライン数分のデータが入力されていない。そのため、入力画素データはLev1-DWT変換部301内のラインバッファに画素データは保持され、この期間ではDWT係数データは出力されない。しかし、量子化・符号化部104は、t2期間でサブバンドラインバッファ103に保持された分解レベル1のサブバンドHHのDWT係数データを読み出して量子化パラメータを用いて量子化し、エントロピー符号化を施して、符号化データとして出力する。この期間では分解レベル1のサブバンドHHのDWT係数データしか符号化されないため、画素データ基準で0.5ライン分のDWT係数データしか量子化・符号化されない。従って、画素データが1ライン入力される期間の半分の期間で量子化・符号化を実行することができる。 In the t3 period, as in the t0 to t1 periods, data for the number of lines sufficient for applying the reversible 5-3DWT conversion is not input. Therefore, the input pixel data is held in the line buffer in the Lev1-DWT transform unit 301, and the DWT coefficient data is not output during this period. However, the quantization / coding unit 104 reads out the DWT coefficient data of the decomposition level 1 subband HH held in the subbandline buffer 103 in the t2 period, quantizes it using the quantization parameter, and performs entropy coding. And output as encoded data. In this period, only the DWT coefficient data of the subband HH of the decomposition level 1 is encoded, so only 0.5 lines of DWT coefficient data are quantized and encoded based on the pixel data. Therefore, the quantization / coding can be executed in half the period in which the pixel data is input in one line.

t4期間にて、Lev1-DWT変換部301は、t2,t3期間に入力されラインバッファに保持された画素データ、及び今回入力した画素データを用いてDWT変換を行い、分解レベル1のサブバンドLL、LH、HH、LHの係数データを生成する。その際、分解レベル1のサブバンドLLのDWT係数データは分解レベル2のDWT変換に用いられるため、Lev2-DWT変換部302に送信される。但し、この時もレベル1のサブバンドLLのDWT係数がt2期間でラインバッファに保持された分を合わせて2ライン分しか出力されていないため、レベル2のDWT変換を実行できない。また、t2期間同様、分解レベル1のサブバンドLH、HLのDWT係数データは量子化・符号化部104に出力されるが、分解レベル1のサブバンドHHのDWT係数データはサブバンドラインバッファ103に送信され一旦、保持される(1サイクル分遅延される)。量子化・符号化部104はウェーブレット変換部300から送られた分解レベル1のサブバンドLH,HLの合計1.0ライン分のDWT係数データを、1サイクル毎に交互に量子化パラメータを用いて量子化し、エントロピー符号化を施して、符号化データとして出力する。 In the t4 period, the Lev1-DWT transform unit 301 performs DWT conversion using the pixel data input in the t2 and t3 periods and held in the line buffer and the pixel data input this time, and performs DWT conversion to decompose level 1 subband LL. , LH, HH, LH coefficient data is generated. At that time, since the DWT coefficient data of the subband LL of the decomposition level 1 is used for the DWT conversion of the decomposition level 2, it is transmitted to the Lev2-DWT conversion unit 302. However, even at this time, since the DWT coefficient of the level 1 subband LL is output for only two lines including the amount held in the line buffer in the t2 period, the level 2 DWT conversion cannot be executed. Further, as in the t2 period, the DWT coefficient data of the decomposition level 1 subband LH and HL is output to the quantization / coding unit 104, but the DWT coefficient data of the decomposition level 1 subband HH is the subband line buffer 103. It is sent to and temporarily retained (delayed by one cycle). The quantization / coding unit 104 quantizes the DWT coefficient data for a total of 1.0 lines of the decomposition level 1 subbands LH and HL sent from the wavelet transform unit 300 using the quantization parameters alternately every cycle. , Entropy encoding is applied and output as encoded data.

t5期間では分解レベル1、2のDWT変換も実行されず、入力データはLev1-DWT変換部301内のラインバッファに画素データは保持される。しかし、t3期間と同様に、量子化・符号化部104は、サブバンドラインバッファ103に保持された分解レベル1のサブバンドHHのDWT係数データ(t4期間にて保存)を読み出し、量子化パラメータを用いて量子化し、エントロピー符号化を施して、符号化データとして出力する。 During the t5 period, the DWT conversion of decomposition levels 1 and 2 is not executed, and the input data is held in the line buffer in the Lev1-DWT conversion unit 301. However, as in the t3 period, the quantization / coding unit 104 reads out the DWT coefficient data (stored in the t4 period) of the decomposition level 1 subband HH held in the subband line buffer 103, and the quantization parameter. Quantized using, entropy-encoded, and output as encoded data.

t6期間ではLev1-DWT変換部301で分解レベル1のDWT変換が実行される。また、その際、出力される分解レベル1のサブバンドLLのDWT係数データおよびt2、t4期間でLev2-DWT変換部302内のラインバッファに保持されたレベル1のサブバンドLLのDWT係数を用いて、Lev2-DWT変換部302がDWT変換を実行することで、分解レベル2のサブバンドLL、LH、HH、LHの係数データを算出し、出力する。 During the t6 period, the Lev1-DWT transform unit 301 executes the DWT transform of the decomposition level 1. At that time, the DWT coefficient data of the output decomposition level 1 subband LL and the DWT coefficient of the level 1 subband LL held in the line buffer in the Lev2-DWT transform unit 302 during the t2 and t4 periods are used. Then, the Lev2-DWT transform unit 302 executes the DWT transform to calculate and output the coefficient data of the subbands LL, LH, HH, and LH of the decomposition level 2.

なお、図4に示すように分解レベル2の係数データの数は分解レベル1の係数デーの半分となるため、元の画素データ基準で分解レベル2のサブバンドLL、LH、HH、LHの4つを合わせて1ライン(0.25×4)分のDWT係数データがサブバンドラインバッファ103に送信され一旦、保持される。また、分解レベル1のDWT変換で出力されるサブバンドLH、HH、LHの3つ合わせた1.5ライン分を含めると、元の画素データ基準で2.5ライン分(1+1.5)のDWT係数データがこの期間で出力される。 As shown in FIG. 4, since the number of coefficient data of decomposition level 2 is half of the coefficient data of decomposition level 1, the subbands LL, LH, HH, and LH of decomposition level 2 are 4 based on the original pixel data. A total of one line (0.25 × 4) of DWT coefficient data is transmitted to the subband line buffer 103 and temporarily held. In addition, if the 1.5 lines of the three subbands LH, HH, and LH output by the DWT conversion of decomposition level 1 are included, the DWT coefficient data of 2.5 lines (1 + 1.5) based on the original pixel data is obtained. It is output during this period.

量子化・符号化部104はウェーブレット変換部300から送られた分解レベル1のサブバンドLH、HLの合計1.0ライン分のDWT係数データを、1サイクル毎に交互に量子化パラメータを用いて量子化し、エントロピー符号化を施して、符号化データとして出力する。 The quantization / coding unit 104 quantizes the DWT coefficient data for a total of 1.0 lines of decomposition level 1 subbands LH and HL sent from the wavelet transform unit 300 using the quantization parameters alternately every cycle. , Entropy encoding is applied and output as encoded data.

t7期間では分解レベル1、2のDWT変換が実行されず、入力データはLev1-DWT変換部301内のラインバッファに画素データは保持される。しかし、ここでは量子化・符号化部104は、t6期間でサブバンドラインバッファ103に保持された分解レベル1のサブバンドHHのDWT係数データ、及び、t6期間でサブバンドラインバッファ103に保持された分解レベル2のサブバンドLH、HLのDWT係数データを量子化・符号化する。量子化・符号化部104はまず画素データ基準で0.5ラインに相当する分解レベル1のサブバンドHHのDWT係数データを量子化・符号化する。続いて量子化・符号化部104は、画素データ基準で0.5ラインに相当する分解レベル2のサブバンドLHのDWT係数データを量子化・符号化する。最後に、量子化・符号化部104は、画素データ基準で0.5ラインに相当する分解レベルレベル2のサブバンドHLのDWT係数を量子化・符号化する。その結果、画素データが1ライン入力される期間いっぱいを使って1.0ライン分のDWT係数を量子化・符号化が実行される。なお、この期間で分解レベル1のサブバンドHHが量子化・符号化処理されれば量子化・符号化処理するDWT係数の処理順は特に問わない。例えば分解レベル1のサブバンドHH、分解レベル2のサブバンドLH、分解レベル1のサブバンドHLの順に処理する代わりに、分解レベル2のサブバンドLH、分解レベル2のサブバンドHL、分解レベル1のサブバンドHHの順に処理するなど処理順を入れ替えても良い。また、分解レベル2のサブバンドLH、分解レベル2のサブバンドHLではなく、分解レベル2のサブバンドHH、分解レベル2のサブバンドLLをこの期間で量子化・符号化処理しても良い。この場合、この期間で量子化・符号化されなかった分解レベル2のサブバンドLH、分解レベル2のサブバンドHLは後に示すt9期間で量子化・符号化処理すれば良い。 During the t7 period, the DWT conversion of decomposition levels 1 and 2 is not executed, and the input data is held in the line buffer in the Lev1-DWT conversion unit 301. However, here, the quantization / coding unit 104 is held in the subband line buffer 103 during the t6 period and the DWT coefficient data of the decomposition level 1 subband HH held in the subband line buffer 103. The DWT coefficient data of the subbands LH and HL of the decomposition level 2 are quantized and encoded. The quantization / coding unit 104 first quantizes / encodes the DWT coefficient data of the subband HH of the decomposition level 1 corresponding to 0.5 lines based on the pixel data. Subsequently, the quantization / coding unit 104 quantizes / encodes the DWT coefficient data of the subband LH of the decomposition level 2 corresponding to 0.5 lines based on the pixel data. Finally, the quantization / coding unit 104 quantizes / encodes the DWT coefficient of the subband HL of the decomposition level level 2 corresponding to 0.5 line based on the pixel data. As a result, the DWT coefficient for 1.0 line is quantized and encoded using the entire period during which one line of pixel data is input. If the decomposition level 1 subband HH is quantized / coded in this period, the processing order of the DWT coefficient to be quantized / coded is not particularly limited. For example, instead of processing decomposition level 1 subband HH, decomposition level 2 subband LH, and decomposition level 1 subband HL in that order, decomposition level 2 subband LH, decomposition level 2 subband HL, and decomposition level 1 subband HL. The processing order may be changed, such as processing in the order of subband HH. Further, instead of the decomposition level 2 subband LH and the decomposition level 2 subband HL, the decomposition level 2 subband HH and the decomposition level 2 subband LL may be quantized / encoded during this period. In this case, the decomposition level 2 subband LH and the decomposition level 2 subband HL that were not quantized / encoded in this period may be quantized / encoded in the t9 period shown later.

t8期間では次の分解レベル2のDWT変換を実行するために必要な分解レベル1のサブバンドLLのDWT係数が足りない。それ故、分解レベル1の1DWT変換のみが実行される。また、t2、t4、t6期間同様、分解レベル1のサブバンドLH、HLのDWT係数データは量子化・符号化部104に出力されるが、分解レベル1のサブバンドHHのDWT係数データはサブバンドラインバッファ103に送信され一旦、保持される。量子化・符号化部104はウェーブレット変換部300から送られた分解レベル1のサブバンドLH,HLの合計1.0ライン分のDWT係数データを、1サイクル毎に交互に量子化パラメータを用いて量子化し、エントロピー符号化を施して、符号化データとして出力する。 In the t8 period, the DWT coefficient of the decomposition level 1 subband LL required to perform the next decomposition level 2 DWT transform is insufficient. Therefore, only decomposition level 1 1DWT conversion is performed. Further, as in the t2, t4, and t6 periods, the DWT coefficient data of the subband LH and HL of the decomposition level 1 is output to the quantization / coding unit 104, but the DWT coefficient data of the subband HH of the decomposition level 1 is sub. It is transmitted to the band line buffer 103 and temporarily held. The quantization / coding unit 104 quantizes the DWT coefficient data for a total of 1.0 lines of the decomposition level 1 subbands LH and HL sent from the wavelet transform unit 300 using the quantization parameters alternately every cycle. , Entropy encoding is applied and output as encoded data.

t9期間では分解レベル1、2のDWT変換も実行されず、入力データはLev1-DWT変換部301内のラインバッファに画素データは保持される。しかし、このt9期間では、量子化・符号化部104が、t8期間にてサブバンドラインバッファ103に保持された分解レベル1のサブバンドHHのDWT係数データと、t6期間にてサブバンドラインバッファ103に保持された分解レベル2のサブバンドHH,LLのDWT係数データを量子化・符号化する。具体的には、量子化・符号化部104はまず画素データ基準で0.5ラインに相当する分解レベル1のサブバンドHHのDWT係数データを量子化・符号化する。量子化・符号化部104は、続いて画素データ基準で0.5ラインに相当する分解レベル2のサブバンドHHのDWT係数データを量子化・符号化する。最後に量子化・符号化部104は、画素データ基準で0.5ラインに相当する分解レベル2のサブバンドLLのDWT係数データを量子化・符号化する。その結果、画素データが1ライン入力される期間いっぱいを使って1.0ライン分のDWT係数を量子化・符号化が実行される。 During the t9 period, DWT conversion of decomposition levels 1 and 2 is not executed, and the input data is held in the line buffer in the Lev1-DWT conversion unit 301. However, in this t9 period, the quantization / coding unit 104 uses the DWT coefficient data of the decomposition level 1 subband HH held in the subbandline buffer 103 in the t8 period and the subbandline buffer in the t6 period. The DWT coefficient data of the decomposition level 2 subbands HH and LL held in 103 are quantized and encoded. Specifically, the quantization / coding unit 104 first quantizes / encodes the DWT coefficient data of the subband HH of the decomposition level 1 corresponding to 0.5 lines based on the pixel data. The quantization / coding unit 104 subsequently quantizes / encodes the DWT coefficient data of the decomposition level 2 subband HH corresponding to 0.5 lines based on the pixel data. Finally, the quantization / coding unit 104 quantizes / encodes the DWT coefficient data of the subband LL of the decomposition level 2 corresponding to 0.5 lines based on the pixel data. As a result, the DWT coefficient for 1.0 line is quantized and encoded using the entire period during which one line of pixel data is input.

以降、画像データの最終ラインまで上記の処理が繰り返される。 After that, the above process is repeated until the final line of the image data.

以上、説明したような構成および処理タイミングで量子化・符号化を実行することで量子化・符号化部104は、符号化対象の画像データから1ライン分の画素データを入力する期間に、同数のDWT係数データの処理する能力を有するだけでよくなる。つまり、量子化・符号化部104が入力する変換係数データの総数は、最大でも符号化対象の画像データの水平方向の画素数に設定できる。図3で示した構成の場合、量子化・符号化部が、符号化対象の画像データの1ライン分の画素データを入力する期間で、2.5ライン分のDWT係数データを処理する能力を必要としていたのと比較して、回路規模の増大を抑制できることが理解できよう。 By executing the quantization / coding at the configuration and processing timing as described above, the quantization / coding unit 104 has the same number during the period of inputting the pixel data for one line from the image data to be encoded. It only needs to have the ability to process the DWT coefficient data of. That is, the total number of conversion coefficient data input by the quantization / coding unit 104 can be set to the number of pixels in the horizontal direction of the image data to be encoded at the maximum. In the case of the configuration shown in FIG. 3, the quantization / coding unit needs to have the ability to process 2.5 lines of DWT coefficient data during the period of inputting pixel data for one line of the image data to be encoded. It can be understood that the increase in circuit scale can be suppressed compared to the previous case.

なお、本実施形態では可逆5−3タップフィルタを用いたが、JPEG2000で提案されている非可逆9−7タップフィルタなど数式4の関係が成り立つフィルタであればどのフィルタを用いても同様の構成、処理タイミングで実行することが可能である。 In this embodiment, a reversible 5-3 tap filter is used, but any filter such as the lossy 9-7 tap filter proposed in JPEG2000 that holds the relationship of Equation 4 has the same configuration. , It is possible to execute at the processing timing.

また、本実施形態ではウェーブレット係数を分解レベル2まで実行した場合を例に挙げて説明したが、分解レベル3以降のもっと高レベルまでウェーブレット係数を実施した際にも同様の思想での実行が可能である。 Further, in the present embodiment, the case where the wavelet coefficient is executed up to the decomposition level 2 has been described as an example, but when the wavelet coefficient is executed up to a higher level after the decomposition level 3, the same idea can be executed. Is.

例えば分解レベル3の場合であれば、サブバンドラインバッファ103に分解レベル3のサブバンドを一時記憶するバッファを新たに設け、保持したDWT係数を図7のタイミング図のように低レベルのサブバンドから優先して読み出すことで実現可能である。 For example, in the case of decomposition level 3, a new buffer for temporarily storing the decomposition level 3 subband is provided in the subband line buffer 103, and the retained DWT coefficient is set to a low level subband as shown in the timing diagram of FIG. This can be achieved by preferentially reading from.

ここで、例えば分解レベルNまでのサブバンドに分解し符号化する場合について一般化するなら、第i(i≧2)のウェーブレット変換部は、第i−1のウェーブレット変換部が生成した分解レベルi−1のサブバンドLLの変換係数データを入力し、分解レベルiのサブバンドLL,HL,LH,HHの変換係数データを出力するようにする。そして、最初に位置する第1のウェーブレット変換部は、生成した分解レベル1のサブバンドHL,LH,HHの3つのうちの2つをバッファメモリの介在無しに量子化・符号化部に供給すると共に、残りの1つをバッファメモリに供給する。そして、第1のウェーブレット変換部を除く他のウェーブレット変換部は、生成したそれぞれの分解レベルのサブバンドHL,LH,HHの3つをバッファメモリに供給する。そして、量子化・符号化部は、第1のウェーブレット変換部、又は、バッファメモリから、分解レベルの低い方を優先しつつ、符号化対象の画像データの水平方向の画素数と同数の変換係数データを入力しては、量子化、符号化を行えば良い。 Here, for example, if the case of decomposing and coding into subbands up to the decomposition level N is generalized, the wavelet transform unit of the i (i ≧ 2) is the decomposition level generated by the wavelet transform unit of the i-1. The conversion coefficient data of the subband LL of i-1 is input, and the conversion coefficient data of the subbands LL, HL, LH, and HH of the decomposition level i is output. Then, the first wavelet transform unit located first supplies two of the generated decomposition level 1 subbands HL, LH, and HH to the quantization / coding unit without the intervention of a buffer memory. At the same time, the remaining one is supplied to the buffer memory. Then, the other wavelet transform units other than the first wavelet transform unit supply the generated three subbands HL, LH, and HH of each decomposition level to the buffer memory. Then, the quantization / coding unit gives priority to the lower resolution level from the first wavelet transform unit or the buffer memory, and has the same number of conversion coefficients as the number of pixels in the horizontal direction of the image data to be encoded. Data may be input and quantized and encoded.

[第2の実施形態]
続いて、本発明の第2の実施形態を説明する。図8は、第2の実施形態における画像符号化装置のブロック構成図、図9はその符号化処理に係るタイミングチャートを示している。本第2の実施形態の装置構成は、上記の第1の実施形態ほぼ同じであるが、サブバンドラインバッファ103に保持する対象が、分解レベル1のサブバンドLHのDWT変換係数データである点が異なる。以下、図8に示す本第2の実施形態における画像符号化装置の処理を、図9のタイミングチャートに従って説明する。
[Second Embodiment]
Subsequently, a second embodiment of the present invention will be described. FIG. 8 shows a block configuration diagram of the image coding apparatus according to the second embodiment, and FIG. 9 shows a timing chart related to the coding process. The apparatus configuration of the second embodiment is almost the same as that of the first embodiment, but the target held in the subband line buffer 103 is the DWT conversion coefficient data of the subband LH of the decomposition level 1. Is different. Hereinafter, the processing of the image coding apparatus according to the second embodiment shown in FIG. 8 will be described with reference to the timing chart of FIG.

t0〜t1期間では符号化対象の画像データから合わせて2ライン分の画素データがLev1-DWT変換部301に供給される。ただし。この時点ではまだ可逆5−3DWT変換を行うに足るライン数分のデータが入力されていない。そのため、Lev1-DWT変換部301では2ラインの入力画素データをLev1-DWT変換部301内のラインバッファに保持するに留め、この期間でのDWT変換は実行しない。 In the period from t0 to t1, pixel data for two lines in total from the image data to be encoded is supplied to the Lev1-DWT transform unit 301. However. At this point, enough data for the number of lines to perform the reversible 5-3DWT conversion has not yet been input. Therefore, the Lev1-DWT conversion unit 301 only holds the input pixel data of two lines in the line buffer in the Lev1-DWT conversion unit 301, and does not execute the DWT conversion during this period.

t2期間において、Lev1-DWT変換部301はt0,t1期間でラインバッファに保持した符号化対象画像の2ライン分の画素データと、3ライン目の画素データを用いてDWT変換を実行し、分解レベル1のサブバンドLL、LH、HH、LHの係数データを出力する。その際、分解レベル1のサブバンドLLのDWT係数データは、分解レベル2のDWT変換データを生成するために用いられるため、Lev2-DWT変換部302に供給される。また、分解レベル1のサブバンドHH、HLのDWT係数データは量子化・符号化部104に出力されるが、分解レベル1のサブバンドLHのDWT係数データはサブバンドラインバッファ103に供給され一旦、保持される(遅延される)。 In the t2 period, the Lev1-DWT transform unit 301 executes DWT conversion using the pixel data for two lines of the coded image held in the line buffer in the t0 and t1 periods and the pixel data for the third line, and decomposes them. Outputs the coefficient data of level 1 subbands LL, LH, HH, and LH. At that time, since the DWT coefficient data of the subband LL of the decomposition level 1 is used to generate the DWT conversion data of the decomposition level 2, it is supplied to the Lev2-DWT conversion unit 302. Further, the DWT coefficient data of the subband HH and HL of the decomposition level 1 is output to the quantization / coding unit 104, but the DWT coefficient data of the subband LH of the decomposition level 1 is supplied to the subband line buffer 103 once. , Retained (delayed).

なお、t2期間では、まだ分解レベル1のサブバンドLLのDWT係数データが1ライン分しか出力されておらず、分解レベル2のDWT変換を実行できない。そのため、Lev2-DWT変換部302は、分解レベル1のサブバンドLLについては、DWT変換の実行は行わず内部のラインバッファに係数を保持するに留める。量子化・符号化部104はウェーブレット変換部300から送られた分解レベル1のHH、HLのサブバンド合計1.0ライン分のDWT係数データを、1サイクル毎に交互に量子化パラメータを用いて量子化される。そして符号化では、サブバンドごとに、EBCOT(Embedded Block Coding with Optimized Truncation)などのエントロピー符号化を施して、符号化データとして出力される。 In the t2 period, the DWT coefficient data of the subband LL of the decomposition level 1 is still output for only one line, and the DWT conversion of the decomposition level 2 cannot be executed. Therefore, the Lev2-DWT transform unit 302 does not execute the DWT transform for the subband LL of the decomposition level 1, and only holds the coefficient in the internal line buffer. The quantization / coding unit 104 quantizes the DWT coefficient data for a total of 1.0 lines of HH and HL subbands of decomposition level 1 sent from the wavelet transform unit 300 using the quantization parameters alternately every cycle. Will be done. Then, in coding, each subband is subjected to entropy coding such as EBCOT (Embedded Block Coding with Optimized Truncation) and output as coded data.

t3期間では、t0〜t1期間同様、可逆5−3DWT変換を掛けるに足るライン数分のデータが入力されていない。そのため、入力した画素データはLev1-DWT変換部301内のラインバッファに画素データは保持され、この期間ではDWT係数は出力されない。しかし、量子化・符号化部104は、t2期間にてサブバンドラインバッファ103に保持された分解レベル1のサブバンドLHのDWT係数データを読み出して量子化パラメータを用いて量子化し、エントロピー符号化を施して、符号化データとして出力する。この期間では分解レベル1のサブバンドLHのDWT係数データしか符号化されないため、画素データ基準で0.5ライン分のDWT係数データしか量子化・符号化されない。従って、画素データが1ライン入力される期間の半分の期間で量子化・符号化を実行することができる。 In the t3 period, as in the t0 to t1 periods, data for the number of lines sufficient for applying the reversible 5-3DWT conversion is not input. Therefore, the input pixel data is retained in the line buffer in the Lev1-DWT transform unit 301, and the DWT coefficient is not output during this period. However, the quantization / coding unit 104 reads out the DWT coefficient data of the subband LH of the decomposition level 1 held in the subband line buffer 103 in the t2 period, quantizes it using the quantization parameter, and performs entropy coding. Is applied and output as encoded data. In this period, only the DWT coefficient data of the subband LH of the decomposition level 1 is encoded, so only the DWT coefficient data of 0.5 lines is quantized and encoded based on the pixel data. Therefore, the quantization / coding can be executed in half the period in which the pixel data is input in one line.

t4期間にて、Lev1-DWT変換部301は、t2,t3期間に入力されラインバッファに保持された画素データ及び、新規に入力した画素データを用いてDWT変換を実行し、分解レベル1のサブバンドLL、LH、HH、LHの係数データを生成する。その際、分解レベル1のサブバンドLLのDWT係数データは、分解レベル2のDWT変換データを生成するために用いられるため、Lev2-DWT変換部302に供給される。但し、この時、分解レベル1のサブバンドLLのDWT係数データと、t2期間でラインバッファに保持された分を合わせても2ライン分しない。それ故、Lev2-DWT変換部302はDWT変換を実行しない。また、t2期間と同様、分解レベル1のサブバンドHH、HLのDWT係数データは量子化・符号化部104に出力されるが、分解レベル1のサブバンドLHのDWT係数データはサブバンドラインバッファ103に送信され一旦、保持される。量子化・符号化部104はウェーブレット変換部300から送られた分解レベル1のサブバンドHH、HLの合計1.0ライン分のDWT係数データを、1サイクル毎に交互に量子化パラメータを用いて量子化し、エントロピー符号化を施して、符号化データとして出力する。 In the t4 period, the Lev1-DWT transform unit 301 executes DWT conversion using the pixel data input in the t2 and t3 periods and held in the line buffer and the newly input pixel data, and performs DWT conversion, and the sub-decomposition level 1 sub. Generate coefficient data for bands LL, LH, HH, and LH. At that time, since the DWT coefficient data of the subband LL of the decomposition level 1 is used to generate the DWT conversion data of the decomposition level 2, it is supplied to the Lev2-DWT conversion unit 302. However, at this time, even if the DWT coefficient data of the subband LL of the decomposition level 1 and the amount held in the line buffer in the t2 period are combined, the amount is not divided into two lines. Therefore, the Lev2-DWT converter 302 does not perform the DWT transform. Further, as in the t2 period, the DWT coefficient data of the decomposition level 1 subband HH and HL is output to the quantization / coding unit 104, but the DWT coefficient data of the decomposition level 1 subband LH is the subband line buffer. It is sent to 103 and temporarily retained. The quantization / coding unit 104 quantizes the DWT coefficient data for a total of 1.0 lines of decomposition level 1 subbands HH and HL sent from the wavelet transform unit 300 using the quantization parameters alternately every cycle. , Entropy encoding is applied and output as encoded data.

t5期間では分解レベル1,2のDWT変換は実行されず、入力データはLev1-DWT変換部301内のラインバッファに画素データは保持される。しかし、t3期間と同様、量子化・符号化部104は、t4期間にてサブバンドラインバッファ103に保持された分解レベル1のサブバンドLHのDWT係数データを読み出し、量子化パラメータを用いて量子化し、エントロピー符号化を施して、符号化データとして出力する。 During the t5 period, the DWT conversion of the decomposition levels 1 and 2 is not executed, and the input data is held in the line buffer in the Lev1-DWT conversion unit 301. However, as in the t3 period, the quantization / coding unit 104 reads out the DWT coefficient data of the decomposition level 1 subband LH held in the subband line buffer 103 in the t4 period, and quantizes using the quantization parameter. It is converted, entropy-encoded, and output as encoded data.

t6期間ではLev1-DWT変換部301はDWT変換を実行し、分解レベル1のサブバンドLL、LH、HH、LHの係数データを生成し、出力する。また、その際、出力される分解レベル1のサブバンドLLのDWT係数データ、およびt2、t4期間にてLev2-DWT変換部302内のラインバッファに保持された分解レベル1のサブバンドLLのDWT係数データを用いて、Lev2-DWT変換部302はDWT変換を実行する。この結果、分解レベル2のサブバンドLL、LH、HH、LHの係数データが生成される。 In the t6 period, the Lev1-DWT transform unit 301 executes the DWT transform, generates and outputs the coefficient data of the subbands LL, LH, HH, and LH of the decomposition level 1. At that time, the output DWT coefficient data of the decomposition level 1 subband LL and the DWT of the decomposition level 1 subband LL held in the line buffer in the Lev2-DWT transform unit 302 during the t2 and t4 periods. The Lev2-DWT transform unit 302 executes the DWT transform using the coefficient data. As a result, coefficient data of subbands LL, LH, HH, and LH of decomposition level 2 are generated.

なお、図4に示すように分解レベル2の係数データの数は分解レベル1の係数データの半分となるため、元の画素データ基準で分解レベル2のサブバンドLL、LH、HH、LHの4つを合わせて1ライン(0.25×4)分のDWT係数データがサブバンドラインバッファ103に送信され一旦、保持されることになる。分解レベル1のサブバンドLH、HH、LHの3つの1.5ラインの係数データとなるので、このt6期間で生成さる係数データの個数は、元の画素データ基準で2.5ライン分(1+1.5)となる。 As shown in FIG. 4, since the number of coefficient data of decomposition level 2 is half that of the coefficient data of decomposition level 1, the subbands LL, LH, HH, and LH of decomposition level 2 are 4 based on the original pixel data. In total, one line (0.25 × 4) of DWT coefficient data is transmitted to the subband line buffer 103 and temporarily held. Since the coefficient data is for three 1.5 lines of decomposition level 1 subbands LH, HH, and LH, the number of coefficient data generated in this t6 period is 2.5 lines (1 + 1.5) based on the original pixel data. Become.

量子化・符号化部104はウェーブレット変換部300から送られた分解レベル1のサブバンドHL,HHの合計1.0ライン分のDWT係数データを、1サイクル毎に交互に量子化パラメータを用いて量子化し、エントロピー符号化を施して、符号化データとして出力する。 The quantization / coding unit 104 quantizes the DWT coefficient data for a total of 1.0 lines of the decomposition level 1 subbands HL and HH sent from the wavelet transform unit 300 using the quantization parameters alternately every cycle. , Entropy encoding is applied and output as encoded data.

t7期間では、分解レベル1、2のDWT変換は実行されず、入力データはLev1-DWT変換部301内のラインバッファに画素データは保持される。しかし、このt7期間では、量子化・符号化部104が、t6期間でサブバンドラインバッファ103に保持された分解レベル1のサブバンドLHのDWT係数データ、及び、t6期間にてサブバンドラインバッファ103に保持された分解レベル2のサブバンドLH、HLのDWT係数データを量子化・符号化する。量子化・符号化部104は、まず画素データ基準で0.5ラインに相当する分解レベル1のLHのDWT係数データを量子化・符号化する。量子化・符号化部104は、続いて画素データ基準で0.25ラインに相当する分解レベル2のサブバンドLHのDWT係数データを量子化・符号化する。最後に量子化・符号化部104は、画素データ基準で0.25ラインに相当する分解レベル2のサブバンドHLのDWT係数データを量子化・符号化する。その結果、画素データが1ライン入力される期間いっぱいを使って、1.0ライン分のDWT係数データが量子化・符号化されることになる。 In the t7 period, the DWT conversion of the decomposition levels 1 and 2 is not executed, and the input data is held in the line buffer in the Lev1-DWT conversion unit 301. However, in this t7 period, the quantization / coding unit 104 performs the DWT coefficient data of the decomposition level 1 subband LH held in the subbandline buffer 103 in the t6 period, and the subbandline buffer in the t6 period. The DWT coefficient data of the decomposition level 2 subbands LH and HL held in 103 are quantized and encoded. The quantization / coding unit 104 first quantizes / encodes the DWT coefficient data of LH of decomposition level 1 corresponding to 0.5 lines based on the pixel data. The quantization / coding unit 104 subsequently quantizes / encodes the DWT coefficient data of the decomposition level 2 subband LH corresponding to 0.25 lines based on the pixel data. Finally, the quantization / coding unit 104 quantizes / encodes the DWT coefficient data of the subband HL of the decomposition level 2 corresponding to 0.25 lines based on the pixel data. As a result, the DWT coefficient data for 1.0 line is quantized and encoded using the entire period during which one line of pixel data is input.

t8期間では、次の分解レベル2のDWT変換を実行するために必要な分解レベル1のサブバンドLLのDWT係数データが足りない。このため、分解レベル1のDWT変換のみが実行される。また、t2、t4、t6期間と同様、分解レベル1のサブバンドHH、HLのDWT係数データは量子化・符号化部104に出力されるが、分解レベル1のサブバンドLHのDWT係数データはサブバンドラインバッファ103に送信され一旦、保持される。量子化・符号化部104はウェーブレット変換部300から送られた分解レベル1のサブバンドHH、HLの合計1.0ライン分のDWT係数データを、1サイクル毎に交互に量子化パラメータを用いて量子化し、エントロピー符号化を施して、符号化データとして出力する。 In the t8 period, the DWT coefficient data of the decomposition level 1 subband LL required to perform the next decomposition level 2 DWT transform is insufficient. Therefore, only the decomposition level 1 DWT transform is performed. Further, as in the t2, t4, and t6 periods, the DWT coefficient data of the subband HH and HL of the decomposition level 1 is output to the quantization / coding unit 104, but the DWT coefficient data of the subband LH of the decomposition level 1 is It is transmitted to the subbandline buffer 103 and temporarily held. The quantization / coding unit 104 quantizes the DWT coefficient data for a total of 1.0 lines of decomposition level 1 subbands HH and HL sent from the wavelet transform unit 300 using the quantization parameters alternately every cycle. , Entropy encoding is applied and output as encoded data.

t9期間では分解レベル1,2のDWT変換は実行されず、入力データはLev1-DWT変換部301内のラインバッファに画素データは保持される。しかし、このt9期間にて、量子化・符号化部104は、t8期間でサブバンドラインバッファ103に保持された分解レベル1のサブバンドLHのDWT係数データ、及び、t6期間でサブバンドラインバッファ103に保持された分解レベル2のサブバンドHH、LLのDWT係数データを量子化・符号化する。具体的には、量子化・符号化部104はまず画素データ基準で0.5ラインに相当する分解レベル1のサブバンドLHのDWT係数データを量子化・符号化する。量子化・符号化部104は、続いて、画素データ基準で0.25ライン分に相当する分解レベル2のサブバンドHHのDWT係数データを量子化・符号化する。最後に量子化・符号化部104は、画素データ基準で0.25ライン分に相当する分解レベル2のサブバンドLLのDWT係数データを量子化・符号化する。その結果、画素データが1ライン入力される期間いっぱいを使って1.0ライン分のDWT係数データの量子化・符号化が実行されることになる。 During the t9 period, the DWT conversion of the decomposition levels 1 and 2 is not executed, and the input data is held in the line buffer in the Lev1-DWT conversion unit 301. However, in this t9 period, the quantization / coding unit 104 contains the DWT coefficient data of the decomposition level 1 subband LH held in the subbandline buffer 103 in the t8 period, and the subbandline buffer in the t6 period. The DWT coefficient data of the decomposition level 2 subbands HH and LL held in 103 are quantized and encoded. Specifically, the quantization / coding unit 104 first quantizes / encodes the DWT coefficient data of the subband LH of the decomposition level 1 corresponding to 0.5 lines based on the pixel data. The quantization / coding unit 104 subsequently quantizes / encodes the DWT coefficient data of the subband HH of the decomposition level 2 corresponding to 0.25 lines based on the pixel data. Finally, the quantization / coding unit 104 quantizes / encodes the DWT coefficient data of the subband LL of the decomposition level 2 corresponding to 0.25 lines based on the pixel data. As a result, the quantization / coding of the DWT coefficient data for 1.0 line is executed using the entire period during which one line of pixel data is input.

以降、画像データの最終ラインまで同一の処理が繰り返される。 After that, the same process is repeated until the final line of the image data.

ここでサブバンドラインバッファ103に保持される係数を、分解レベル1のサブバンドLHの係数データにした理由を図10を用いて説明する。 Here, the reason why the coefficient held in the subband line buffer 103 is used as the coefficient data of the subband LH of the decomposition level 1 will be described with reference to FIG.

図10は水平方向の解像度(画素数)が9の画像を、分解レベル2までDWT変換した際の各サブバンドの水平方向のDWT係数の数を示した図である。 FIG. 10 is a diagram showing the number of horizontal DWT coefficients of each subband when an image having a horizontal resolution (number of pixels) of 9 is DWT-converted to resolution level 2.

図10に示すように水平方向の解像度が奇数である場合、分解レベル1の各サブバンドの水平方向の係数の数が低周波成分のサブバンド(分解レベル1のLH=5)に属するか高周波成分に属するか(分解レベル1のHL,HH=4)によって異なる。そのため、量子化・符号化部104に同一期間に入力するレベル1のDWT係数データがサブバンドLH,HHあるいはLH,HLであった場合、1ライン期間に量子化・符号化する係数の数が異なりタイミング調整が必要となる。そこで量子化・符号化部104に同一期間に入力する分解レベル1のDWT係数をサブバンドHL,HHとすることで1ライン期間に量子化・符号化する係数の数を同一にすることが出来るためである。 As shown in FIG. 10, when the horizontal resolution is odd, whether the number of horizontal coefficients of each subband of decomposition level 1 belongs to the subband of the low frequency component (LH = 5 of decomposition level 1) or high frequency. It depends on whether it belongs to a component (HL, HH = 4 at decomposition level 1). Therefore, if the level 1 DWT coefficient data input to the quantization / coding unit 104 in the same period is subband LH, HH or LH, HL, the number of coefficients to be quantized / encoded in one line period is Different timing adjustment is required. Therefore, by setting the DWT coefficients of decomposition level 1 input to the quantization / coding unit 104 in the same period to the subbands HL and HH, the number of coefficients to be quantized / encoded in one line period can be made the same. Because.

103…サブバンドラインバッファ、104…量子化・符号化部、300…ウェーブレット変換部、301…Lev1-DWT変換部、302…Lev2-DWT変換部 103 ... Subband line buffer, 104 ... Quantization / coding unit, 300 ... Wavelet transform unit, 301 ... Lev1-DWT transform unit, 302 ... Lev2-DWT transform unit

Claims (7)

画像データを符号化する画像符号化装置であって、
符号化対象の画像データを入力し、入力した画像データをウェーブレット変換し、複数のサブバンドの変換係数データを生成する変換手段と、
該変換手段で生成された前記複数のサブバンドの各サブバンドの係数データを量子化、符号化する符号化手段と、
前記変換手段で生成された変換係数データであって、前記符号化手段に供給するサブバンドの係数データを一時的に保持するバッファ手段とを有し、
前記変換手段で生成された前記複数のサブバンドのうち、予め設定されたサブバンドの変換係数データは、前記バッファ手段を介さずに前記符号化手段に供給し、
前記複数のサブバンドのうちの他のサブバンドの変換係数データは、前記バッファ手段で一時的に保持し、前記バッファ手段に保持された当該変換係数データを前記符号化手段に供給する
ことを特徴とする画像符号化装置。
An image coding device that encodes image data.
A conversion means for inputting image data to be encoded, wavelet transforming the input image data, and generating conversion coefficient data for a plurality of subbands.
A coding means that quantizes and encodes the coefficient data of each subband of the plurality of subbands generated by the conversion means, and
It has a buffer means for temporarily holding the subband coefficient data to be supplied to the coding means, which is the conversion coefficient data generated by the conversion means.
Of the plurality of subbands generated by the conversion means, the conversion coefficient data of the preset subbands is supplied to the coding means without going through the buffer means.
The conversion coefficient data of the other subbands among the plurality of subbands is temporarily held by the buffer means, and the conversion coefficient data held by the buffer means is supplied to the coding means. Image coding device.
前記変換手段で生成された複数のサブバンドのうち、分解レベルが最小で高周波成分を含むサブバンドの変換係数データを、前記バッファ手段を介さずに前記符号化手段に供給することを特徴とする請求項1に記載の画像符号化装置。 Among the plurality of subbands generated by the conversion means, the conversion coefficient data of the subband having the lowest decomposition level and containing a high frequency component is supplied to the coding means without going through the buffer means. The image coding apparatus according to claim 1. 前記変換手段で生成されたサブバンドLL,HL,LH,HHのうち、サブバンドHHの係数データは、前記バッファ手段を介さずに前記符号化手段に供給し、サブバンドLLの係数データは、前記バッファ手段で一時的に保持した後に前記符号化手段に供給することを特徴とする請求項1または2に記載の画像符号化装置。 Of the subbands LL, HL, LH, and HH generated by the conversion means, the coefficient data of the subband HH is supplied to the coding means without going through the buffer means, and the coefficient data of the subband LL is The image coding apparatus according to claim 1 or 2, wherein the image coding device is temporarily held by the buffer means and then supplied to the coding means . サブバンドHL,HHの係数データは、前記バッファ手段を介さずに前記符号化手段に供給し、サブバンドLH,LLの係数データは、前記バッファ手段で一時的に保持した後に前記符号化手段に供給することを特徴とする請求項3に記載の画像符号化装置。 The coefficient data of the subbands HL and HH are supplied to the coding means without going through the buffer means, and the coefficient data of the subbands LH and LL are temporarily held by the buffer means and then sent to the coding means . The image coding apparatus according to claim 3, wherein the image coding apparatus is supplied. 前記符号化手段は、前記バッファ手段から読み出す変換係数のデータの総数が、符号化対象の画像の水平方向の画素の数となるように、係数データの読み出しを行い、量子化及び符号化を行うことを特徴とする請求項1乃至4のいずれか1項に記載の画像符号化装置。 The coding means reads out the coefficient data so that the total number of conversion coefficient data read from the buffer means is the number of pixels in the horizontal direction of the image to be encoded, and performs quantization and coding. The image coding apparatus according to any one of claims 1 to 4, wherein the image coding apparatus is characterized by the above. 前記符号化手段は、前記バッファ手段から、ウェーブレット変換の分解レベルの小さいサブバンドの係数データから優先して読み出し、量子化、符号化を行う
ことを特徴とする請求項1乃至5のいずれか1項に記載の画像符号化装置。
Any one of claims 1 to 5, wherein the coding means preferentially reads, quantizes, and encodes the coefficient data of the subband having a small decomposition level of the wavelet transform from the buffer means. The image coding apparatus according to the section.
前記変換手段は、複数のウェーブレット変換手段を有し、
ここで、第i(i≧2)のウェーブレット変換手段は、第i−1のウェーブレット変換手段が生成した分解レベルi−1のサブバンドLLの変換係数データを入力し、分解レベルiのサブバンドLL,HL,LH,HHの変換係数データを出力する、
前記複数のウェーブレット変換手段における最初である第1のウェーブレット変換手段は、生成した分解レベル1のサブバンドHL,LH,HHの3つのうちの2つを前記バッファ手段を介在無しに前記符号化手段に供給すると共に、残りの1つを前記バッファ手段に供給し、
前記第1のウェーブレット変換手段を除く他のウェーブレット変換手段は、生成したそれぞれの分解レベルのサブバンドHL,LH,HHの3つを前記バッファ手段に供給し、
前記符号化手段は、
前記変換手段、又は、前記バッファ手段から、分解レベルの低い方を優先しつつ、符号化対象の画像データの水平方向の画素数と同数の変換係数データを入力しては、量子化、符号化を行う
ことを特徴とする請求項1乃至6のいずれか1項に記載の画像符号化装置。
The transform means has a plurality of wavelet transform means and has a plurality of wavelet transform means.
Here, the i (i ≧ 2) wavelet transform means inputs the conversion coefficient data of the subband LL of the decomposition level i-1 generated by the wavelet transform means of the i-1, and the subband of the decomposition level i-1. Output conversion coefficient data of LL, HL, LH, HH,
The first wavelet transform means, which is the first of the plurality of wavelet transform means, encodes two of the generated decomposition level 1 subbands HL, LH, and HH without the intervention of the buffer means. And the remaining one is supplied to the buffer means.
The other wavelet transform means other than the first wavelet transform means supply the three generated subbands HL, LH, and HH of each decomposition level to the buffer means.
The coding means is
Quantization and coding are performed by inputting the same number of conversion coefficient data as the number of pixels in the horizontal direction of the image data to be encoded while giving priority to the one having the lower decomposition level from the conversion means or the buffer means. The image coding apparatus according to any one of claims 1 to 6, wherein the image coding apparatus is characterized by performing the above.
JP2016136295A 2016-07-08 2016-07-08 Image coding device Active JP6792359B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2016136295A JP6792359B2 (en) 2016-07-08 2016-07-08 Image coding device

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2016136295A JP6792359B2 (en) 2016-07-08 2016-07-08 Image coding device

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2018007214A JP2018007214A (en) 2018-01-11
JP6792359B2 true JP6792359B2 (en) 2020-11-25

Family

ID=60948190

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2016136295A Active JP6792359B2 (en) 2016-07-08 2016-07-08 Image coding device

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP6792359B2 (en)

Also Published As

Publication number Publication date
JP2018007214A (en) 2018-01-11

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US8098947B2 (en) Method and apparatus for processing image data by rearranging wavelet transform data
JP2000184204A (en) Device and method for processing image and storage medium
US7120306B2 (en) Image processing method and image coding apparatus utilizing the image processing method
JP2021077942A (en) Encoding apparatus, encoding method, decoding apparatus and decoding method
US20110091121A1 (en) Coding apparatus and method
JP2017224965A (en) Image coding device and control method
JP2004153751A (en) Image processing apparatus and image processing method
JP2017216630A (en) Image encoding device and its control method
JP5817125B2 (en) Image processing apparatus and method
JP6792359B2 (en) Image coding device
US8279932B2 (en) Information processing apparatus and method
JP2004048607A (en) Digital image coding device and method thereof
JP6849359B2 (en) Coding device, coding device control method, and program
KR101045650B1 (en) An Implementation Based on Lifting Orthonormal Space-Time Transforms
JP2013187692A (en) Image processing device and image processing method
JP2019110405A (en) Image coding device, control method of the same, and program
JP6813991B2 (en) Image coding device and its control method and program
JP6564314B2 (en) Image encoding apparatus, control method thereof, program, and storage medium
JP4681757B2 (en) Image processing apparatus and image processing method
US20130163890A1 (en) Image processing device and image processing method
JP2001231009A (en) Image data storage device ad method
JP6611562B2 (en) Image processing apparatus, image processing method, and program
JP6793499B2 (en) Image coding device and its control method
JP4934081B2 (en) Encoding apparatus, code processing apparatus, encoding method, code processing method, computer program, and recording medium
JP2006108811A (en) Image encoding method

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20190624

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20200225

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20200306

A601 Written request for extension of time

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A601

Effective date: 20200507

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20200514

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: 20201009

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20201106

R151 Written notification of patent or utility model registration

Ref document number: 6792359

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R151