JPH07288807A - 画像符号化装置及び画像復号化装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 画像符号化、及び復号化装置をより簡単に
し、復号化装置においては高速にかつ正確に復号する。 【構成】 ｎ段のスムージングフィルタ２０−ｉによ
り、画像の低域通過処理を行い、エッジ検出手段２１−
ｉにより入力画像またはスムージングフィルタ２０−ｉ
の出力画像から画像のエッジを検出する。選択手段２２
により、画像のエッジのいずれかひとつを選択する。符
号化手段２４により、画像のエッジに対して、符号化処
理を行う。最終段のスムージングフィルタ２０−ｉより
出力される低周波域の画像に対して、サンプリング手段
２３により、ダウンサンプリングする。多重化手段２６
により、符号化された高周波域の画像エッジ、及び符号
化された低周波域のダウンサンプリングされた画像の多
重化を行い、外部に出力する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、画像の低ビットレート
・高能率符号化・復号化装置、画像伝送装置、画像処理
装置などに用いられ、画像の高能率符号化／復号化を行
う画像符号化装置・復号化装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、このような分野の技術としては、
例えば、次のような文献に記載されるものがあった。 文献；アイシーエーエスエスピー プロシーディング
（ＩＣＡＳＳＰ Ｐｒｏｃｅｅｄｉｎｇ）（１９９１）
ＩＥＥＥ（米）、Stephane Mallat and Sifen Zhong)"C
ompact Image Coding From Edges with Wavelet"Ｐ．２
７４５−２７４８ 前記文献には、低域通過フィルタを通した画像をウェー
ブレット変換し、該ウェーブレット変換された画像の局
所ピークの位置、及び大きさを算出することにより画像
の低ビットレート・高能率符号化を実現する方法が記載
されている。

【０００３】図２は、前記文献に記載されたウェーブレ
ット変換による画像の符号化を行う従来の画像符号化装
置の機能ブロック図である。この従来の画像符号化装置
では、ｎ（ｎ≧１）段に縦続されているウェーブレット
変換手段１−ｉ（ｉ＝１〜ｎ）により、画像に対してウ
ェーブレット変換を行いｎ段の高周波成分と１段の低周
波数成分に分割する。各ピーク検出手段２−ｉにより、
高周波成分から、画像の局所ピーク値の位置、及び大き
さを検出する。選択手段３により、ピーク情報の中か
ら、１段のピーク情報を選出する。符号化手段５によ
り、ピーク情報に対して、例えばチェン符号化等の符号
化を行う。また、低周波数成分に対しては、サンプリン
グ手段４によりダウンサンプリングし、符号化手段６に
より符号化（例えば予測誤差符号化（DPCM）あるいは離
散コサイン変換（DCT)符号化等）する。多重化手段６を
用いて符号化された高周波成分と低周波成分を多重化
し、多重化信号Ｓ７を送出する。

【０００４】図３は、図２の画像符号化装置により符号
化された画像を復号する画像復号化装置の機能ブロック
図である。図３の画像復号化装置では、入力される符号
化、及び多重化された画像信号を分離手段１０により、
高周波成分Ｓ１０ａと低周波成分Ｓ１０ｂとに分離す
る。低周波成分１０ｂについては、図２中の符号化手段
６と対をなす復号手段１２により復号（例えば符号化手
段６がDCT に対して逆DCT 等）し、補間手段１５により
図２中のサンプリング手段４と同等サイズにアップサン
プリングをし入力画像サイズと同サイズにする。高周波
成分Ｓ１０ａに対して、分配手段１３により図２中のピ
ーク検出手段２−ｉと同じ段のウェーブレット写像手段
１４−ｉに分配する。各段に対して、それぞれウェーブ
レット写像手段１４−ｉ（ｉ＝１〜ｎ）により、ウェー
ブレット変換領域に写像する。ウェーブレット変換領域
に写像されたピーク情報に対して、ウェーブレット逆変
換手段１６−ｉにより、ウェーブレット逆変換をし画像
を生成するとともに、各段のウェーブレット逆変換手段
１６−ｉにより生成された画像をさらに上位段のウェー
ブレット変換手段１７−（ｉ−１）により、ウェーブレ
ット変換し画像の高周波成分を生成する。該変換された
高周波成分に対してピーク写像手段１８−ｉによりピー
ク情報領域に写像し、再びウェーブレット写像手段１４
−ｉに入力する。これらの処理を再生画像が収束と判断
されるまで繰り返す。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
画像符号化、及び復号化装置には、次のような課題があ
った。 （ａ）画像符号化装置では、ウェーブレット変換関数
が、低域通過フィルタのスムージング関数の１次微分あ
るいは２次微分関数となるときのみ、ウェーブレット変
換後の高周波成分の最大値、及び最小値（１次微分の場
合）、あるいはゼロ点（２次微分の場合）が、画像のエ
ッジ点に相当し、ピーク検出手段２−ｉ（ｉ＝１〜ｎ）
によりそれらを検出することができる。すなわち、ウェ
ーブレット変換関数が制限を受けるという問題点があ
る。 （ｂ）画像復号化装置では、ピーク情報のウェーブレッ
ト変換領域への写像とウェーブレット変換領域への写像
とウェーブレット変換係数のピーク情報領域への写像等
の複雑な処理が必要な上に再生画像が収束と判断される
まで上記処理を繰り返す必要があり、画像の復号化処理
に時間を要し、そのうえ収束条件の判断も困難であり、
装置に大きな負担がかかるという問題点があった。

【０００６】

【課題を解決するための手段】第１の発明は、前記課題
を解決するために、画像符号化装置において、以下の手
段を備えている。すなわち、画像の低周波数成分を取り
出す奇数タップのフィルタを有するｎ（ｎ≧１の任意の
正整数）段の縦続するスムージングフィルタと、前記各
段のスムージングフィルタと同一の入力を有し、画像の
エッジ情報を検出するｎ段のエッジ検出手段と、前記各
段のエッジ検出手段の出力を選択する選択手段と、前記
選択手段によって選択された画像のエッジ情報を符号化
する第１の符号化手段と、前記最終段のスムージングフ
ィルタにより出力された低周波成分の画像をダウンサン
プリングするサンプリング手段と、該ダウンサンプリン
グされた画像を符号化する第２の符号化手段と、前記第
１の符号化手段によって符号化された画像のエッジ情報
と前記第２の符号化手段によって符号化された低周波成
分の画像を多重化する多重化手段とを、備えている。第
５の発明は、画像復号化装置において以下の手段を備え
ている。すなわち、符号化、及び多重化された画像信号
をエッジ情報と低周波成分とに分離する分離手段と、前
記分離手段により分離された画像のエッジ情報を復号す
る第１の復号手段と、前記分離手段により分離された画
像の符号化された低周波成分を復号する第２の復号手段
と、前記第１の復号手段により復号された画像のエッジ
情報をｎ（ｎ≧１の任意の正整数）段に分配出力する分
配手段と、分配されたｎ段の画像のエッジ情報をそれぞ
れ高周波成分に合成するｎ段の奇数タップのフィルタ係
数を有する波形合成手段と、前記第２の復号手段により
復号された画像の低周波成分を所定サイズにアップサン
プリングする補間手段と、前記各段の高周波成分、及び
低周波成分に対して順次ウェーブレット逆変換するｎ段
の奇数タップのフィルタ係数を有するウェーブレット逆
変換手段とを、備えている。第８の発明は、画像復号化
装置において以下の手段を備えている。すなわち、符号
化、及び多重化された画像信号をエッジ情報と低周波成
分とに分離する分離手段と、前記分離手段により分離さ
れた画像のエッジ情報を復号する第１の復号手段と、前
記分離手段により分離された画像の符号化された低周波
成分を復号する第２の復号手段と、前記第１の復号手段
により復号された画像のエッジ情報をｎ（ｎ≧１の任意
の正整数）段に分配出力する分配手段と、分配されたｎ
段の画像のエッジ情報をそれぞれウェーブレット逆変換
手段によって元の画像が得られる高周波成分の差分に合
成するｎ段の偶数タップのフィルタ係数を有する波形合
成手段と、前記波形合成手段により合成された画像の高
周波成分の差分から累積加算によって高周波成分を復元
する差分復元手段と、前記第２の復号手段により復号さ
れた画像の低周波成分を所定サイズにアップサンプリン
グする補間手段と、前記各段の高周波成分、及び低周波
成分に対して順次ウェーブレット逆変換するｎ段の偶数
タップのフィルタ係数を有するウェーブレット逆変換手
段とを、備えている。

【０００７】

【作用】第１の発明によれば、以上のように画像符号化
装置を構成したので、スムージングフィルタにより画像
の低周波数成分を取り出される。この低周波成分の画像
が下段のスムージングフィルタ、及びエッジ検出手段に
入力される。エッジ検出手段により画像のエッジ情報が
検出される。選択手段により、多段のエッジ検出手段に
より検出された画像のエッジ情報のうち予め決められた
１段のエッジ検出手段により検出された画像のエッジ情
報が選択出力される。第１の符号化手段により、選択手
段により選択された画像のエッジ情報が符号化される。
サンプリング手段により、最終段のスムージングフィル
タにより出力された低周波成分の画像がダウンサンプリ
ングされ、第２の符号化手段により該ダウンサンプリン
グされた画像が符号化される。多重化手段により、第１
の符号化手段によって符号化された画像のエッジ情報と
第２の符号化手段によって符号化された低周波成分の画
像が多重化される。第５の発明によれば、分離手段によ
り符号化、及び多重化された画像信号をエッジ情報と低
周波成分とに分離される。第１の復号手段により、分離
手段により分離された画像のエッジ情報が復号される。
第２の復号手段により、分離手段により分離された画像
の符号化された低周波成分が復号される。分配手段によ
り、第１の復号手段により復号された画像のエッジ情報
がｎ（ｎ≧１の任意の正整数）段に分配出力される。波
形合成手段により、画像のエッジ情報が奇数タップのフ
ィルタ係数を有する高域通過フィルタにより高周波成分
に合成される。補間手段により、第２の復号手段により
復号された画像の低周波成分が所定サイズにアップサン
プリングされる。ウェーブレット逆変換手段により、各
段の高周波成分、及び低周波成分に対して順次ウェーブ
レット逆変換され、最上段のウェーブレット逆変換手段
より復元された画像が出力される。第８の発明によれ
ば、波形合成手段により、画像のエッジ情報が偶数タッ
プのフィルタ係数を有する高域通過フィルタにより高周
波成分の差分に合成される。差分復元手段により、高周
波成分の差分から累積加算によって高周波成分が復元さ
れる。ウェーブレット逆変換手段により、復元された高
周波成分、及び低周波成分に対して順次ウェーブレット
逆変換され、最上段のウェーブレット逆変換手段より復
元された画像が出力される。従って、前記課題を解決で
きるのである。

【０００８】

【実施例】第１の実施例 図１は、本発明の第１の実施例の画像符号化装置の機能
ブロック図である。この画像符号化装置では、画像が入
力される入力端子ＩＮに接続され、奇数タップの低域通
過フィルタとしてのスムージングフィルタ２０−１、及
び画像のエッジを検出するエッジ検出手段２１−１が接
続されている。スムージングフィルタ２０−１の出力側
には、スムージングフィルタ２０−２、及びエッジ検出
手段２１−２が接続され、さらにスムージングフィルタ
２０−２の出力側には、スムージングフィルタ２０−
３、及びエッジ検出手段２１−３が接続されるという具
合に、ｎ個のスムージングフィルタ２０−ｉが縦続さ
れ、エッジ検出手段２１−ｉ（ｉ＝１〜ｎ）が、スムー
ジングフィルタ２０−ｉと同一の入力Ｓ２０−（ｉ−
１）を有する構成となっている。エッジ検出手段２１−
ｉの出力側には、ｎ個のエッジ検出手段２１−ｉの出力
Ｓ２１−ｉを選択する選択手段２２が接続されている。
最終段のスムージングフィルタ２０−ｎの出力側には、
低周波成分の出力画像Ｓ２０−ｎをダウンサンプリング
するサンプリング手段２３が接続されている。選択手段
２２の出力側には、画像のエッジ情報Ｓ２２を符号化す
る第１の符号化手段２４が接続されている。サンプリン
グ手段２３の出力側には、ダウンサンプリングされた画
像Ｓ２３を符号化する第２の符号化手段２５が接続され
ている。第１、及び第２の符号化手段２４，２５の出力
側には、第１の符号化手段２４によって符号化された画
像のエッジＳ２４と第２の符号化手段２５によって符号
化された低周波成分の画像Ｓ２５を多重化する多重化手
段２６が接続されている。多重化手段２６には、出力端
子が接続され、該出力端子より符号化データが出力され
る。

【０００９】図５は、図１の画像符号化装置により符号
化データを復号する第１の実施例の画像復号化装置の機
能ブロック図である。この画像復号化装置では、入力端
子ＩＮに接続され、符号化、及び多重化された画像信号
Ｓ２６をエッジ情報Ｓ３０ａと低周波成分Ｓ３０ｂに分
離する分離手段３０を有している。分離手段３０の出力
側には、符号化された画像のエッジを復号する第１の復
号手段３１、及び符号化された低周波成分を復号化する
第２の復号手段３２が接続されている。第１の復号手段
３１の出力側には、第１の復号手段３１により復号され
た画像エッジＳ３１をｎ段に分配出力する分配手段３３
が接続され、さらに分配手段３３の出力側には、分配手
段３３により分配出力された画像のエッジＳ３３をそれ
ぞれ高周波成分の画像Ｓ３４−ｉに合成するｎ個の波形
合成手段３４−ｉ（ｉ＝１〜ｎ）が接続されている。第
２の復号手段３２の出力側には、図１中の最終段のスム
ージングフィルタ２０−ｎの出力画像Ｓ２０−ｎのサイ
ズにアップサンプリングする補間手段３５が接続されて
いる。波形合成手段３４−ｉの出力側には、ウェーブレ
ット逆変換を行うウェーブレット逆変換手段３６−ｉが
接続されている。補間手段３５の出力側には、最終段の
ウェーブレット逆変換手段３６−ｎが接続されている。
各ウェーブレット逆変換手段３６−ｉ（ｉ＝ｎ−１〜
１）は、下段のウェーブレット逆変換手段３６−（ｉ＋
１）の出力側に接続されている。ウェーブレット逆変換
手段３６−１の出力側には、出力端子が接続され、該出
力端子より再生画像が出力される。

【００１０】次に、図１の動作を説明する。入力端子Ｉ
Ｎより入力された２次元のディジタル画像が、スムージ
ングフィルタ２０−１、及びエッジ検出手段２１−１に
入力される。スムージングフィルタ２０−１では、入力
された２次元のディジタル画像に対して、低域通過フィ
ルタをかけ、その結果Ｓ２０−１をスムージングフィル
タ２０−２（１段のみのスムージングフィルタの構成の
場合は、サンプリング手段２３）に出力する。スムージ
ングフィルタ２０−１が有する低域通過フィルタとして
は、次式（１）、及び（２）を満たす奇数タップの偶対
称のフィルタを用いる。 ｜Ｈ₀ （０）｜＝１ ｜Ｈ₀ （ω）² ｜＋｜Ｈ₀ （ω＋π）² ｜＝１ ・・・（１） ここで、ωは、周波数を表し、Ｈ₀ （ω）は、低域通過
フィルタの周波数特性を表す。 ｈ₀ （−ｋ）＝ｈ₀ （ｋ） （ｋ＝１，２，…，Ｎ） ・・・（２） ここで、Ｎは低域通過フィルタのタップ数（２Ｎ＋１）
を表す任意の正整数であり、ｈ₀ （ｋ）は、低域通過フ
ィルタのフィルタ係数を表す。式（１）、及び（２）で
表される低域通過フィルタを用いると、スムージングフ
ィルタ２０−１の出力は、次式（３）で表される。

【００１１】

【数１】 ここで、ｘ（ｉ＋ｋ）は入力端子ＩＮより入力されるデ
ィジタル画像の画素を表し、簡単のために１次元で表し
ている。また、該スムージグフィルタと対をなし、後述
するウェーブレット逆変換用高域通過フィルタは次式
（４）のように、該スムージングフィルタ係数ｈ
₀ （ｋ）を用いて求められる。 ｇ₀ （ｋ）＝（−１）^k ｈ₀ （−ｋ） ・・・（４） すると、式（４）で表されるウェーブレット逆変換用高
域通過フィルタは、次式（５）で表され、このウェーブ
レット逆変換用高域通過フィルタは、奇数タップの偶対
称のフィルタとなる。

【数２】 ここでｘ´（ｉ＋ｋ）は、ディジタル画像の画素を表
し、簡単のために１次元で表している。エッジ検出手段
２１−１では、画像の横方向、及び縦方向のエッジを例
えば次のような方法で検出し、該エッジの位置、及び大
きさＳ２１−１を選択手段２２に出力する。

【００１２】図４は画像エッジの構造を示す図であり、
画像エッジが、図４に示すように、２直線Ｌ1 、及びＬ
2 の交わりの頂点Ｐにできると仮定できるので、この場
合、直線Ｌ1 と水平線Ｌ3 との角度をθ1 、直線Ｌ2 と
水平線Ｌ3 との角度をθ2 とすると、該エッジの大きさ
が（ｔａｎθ1 ＋ｔａｎθ2 ）で表すことができ、この
エッジの横方向、及び縦方向の大きさは頂点Ｐの近傍画
素を用いてそれぞれ以下のようにして求められる。エッ
ジの横方向のエッジを検出する場合に、まず入力画像の
注目画素ｘ（ｉ，ｊ）の横方向の隣り合う画素間で次式
（６）の演算をし、差分値ｓ_h （ｉ，ｊ）を求め、該差
分値ｓ_h （ｉ，ｊ）の絶対値を閾値Ｔと比較し、閾値Ｔ
より大きいものをエッジとする。 ｓ_h （ｉ，ｊ）＝ｘ（ｉ＋１，ｊ）−２ｘ（ｉ，ｊ）＋ｘ（ｉ−１，ｊ） ・・・（６） ここで、ｘ（ｉ−１，ｊ）−ｘ（ｉ，ｊ）がｔａｎθ1
に対応し、ｘ（ｉ＋１，ｊ）−ｘ（ｉ，ｊ）がｔａｎθ
2 に対応する。縦方向のエッジを求める場合も横方向と
同様であるが、式（６）の代わりに次式（７）を用い
る。 ｓ_v （ｉ，ｊ）＝ｘ（ｉ，ｊ＋１）−２ｘ（ｉ，ｊ）＋ｘ（ｉ，ｊ−１） ・・・（７） 式（６）、及び（７）により検出した横、及び縦方向の
エッジ情報Ｓ２１−１を選択手段２２に出力する。エッ
ジ検出手段２１−ｉ（ｉ≧２）では、式（６）、（７）
と同様してスムージングフィルタ２０−ｉの出力画像Ｓ
２０−ｉよりエッジを求める。この時、式（６）、及び
（７）においてディジタル入力画素ｘ（＊，＊）の代わ
りに、各画素に対応するスムージングフィルタ２０−ｉ
の出力画像Ｓ２０−ｉの対応する各画素を代入する。

【００１３】また、各段のスムージングフィルタ２０−
ｉ（ｉ≧２）は、スムージングフィルタ２０−１と同様
に動作するが、スムージングフィルタ２０−ｉの低域通
過フィルタのカットオフ周波数特性は、それぞれ前段の
スムージングフィルタ２０−（ｉ−１）の低域通過フィ
ルタのカットオフ周波数特性の半分である。このような
低域通過フィルタは、例えば前段の低域通過フィルタの
フィルタ係数を１個おきにゼロを１個挿入することによ
り構成することができる。選択手段２２では、ｎ段のエ
ッジ検出手段２１−ｉ（ｉ＝１〜ｎ）から入力されるｎ
段のエッジ情報Ｓ２１−ｉから最も適切にエッジ情報を
表している１段あるいは予め決められた１段のエッジ情
報Ｓ２２を選択し、符号化手段２４に出力する。符号化
手段２４では、入力される画像のエッジ情報Ｓ２２を圧
縮符号化し、その符号を多重化手段２６に出力する。圧
縮符号化手法としては、例えば、エッジの位置を１次
元、２次元ラングレス符号化、またはチェン符号化し、
エッジの大きさを順次差分符号化する必要がある。サン
プリング手段２３では、最終段のスムージングフィルタ
２０−ｎの出力Ｓ２０−ｎをダウンサンプリングし、該
サンプリング結果Ｓ２３を符号化手段２５に出力する。
サンプリングの手法としては、例えば１／ｍ² のスケー
ルにダウンサンプリングする場合には、ｍ×ｍの２次元
の入力データに対して１個の代表値（中間値あるいは平
均値）を出力する方法がある。符号化手段２５では、ダ
ウンサンプリングされたデータＳ２３を、例えば２次元
離散コサイン変換し、その変換係数を量子化し、可変長
符号化して多重化手段２６に出力する。または、ダウン
サンプリングされたデータＳ２３を予測符号化（DPCM
等）して、多重化手段２６に出力する。多重化手段２６
では、符号化手段２４、及び符号化手段２５により出力
される符号化された符号Ｓ２４，Ｓ２５を多重化し出力
する。

【００１４】次に、図５の画像復号化装置の動作を説明
する。入力端子ＩＮより図１中の符号化手段２４，２５
により符号化され、多重化手段２６により多重化された
画像信号Ｓ２６が、分離手段３０に入力される。分離手
段３０では、図１中の多重化手段２６と逆の手法によ
り、エッジ情報Ｓ３０ａ、及び低周波成分Ｓ３０ｂに分
離し、エッジ情報Ｓ３０ａは、第１の復号手段３１に出
力し、低周波成分Ｓ３０ｂは、第２の復号手段３２に出
力する。復号手段３２では、低周波成分Ｓ３０ｂに対し
て、図１中の符号化手段２５とは逆の手法で、例えば符
号化手段２５では２次元離散コサイン変換と量子化と可
変長符号化を用いた場合には、可変長復号、逆量子化、
逆離散コサイン変換を順次施し画像の低周波成分Ｓ３２
を復元し、補間手段３５に出力する。補間手段３５で
は、低周波成分Ｓ３２に対して、図１中のサンプリング
手段２３と逆の処理で画像を元のサイズにアップサンプ
リングし、最終段のウェーブレット逆変換手段３６−ｎ
に出力する。例えば、サンプリング手段２３において、
ｍ×ｍの２次元データを１個の代表値で出力した場合に
は、該補間手段３５では、該代表値をｍ×ｍ個コピー
し、ｍ×ｍ次元データＳ３５として出力する。復号手段
３１では、画像の符号化されたエッジ情報Ｓ３０ａに対
して、図１中の符号化手段２４と対をなす復号方法で復
号しエッジの位置、及び大きさＳ３１を分配手段３３に
出力する。例えば、符号化手段２４では、エッジの位置
をラングレス符号化あるいはチェン符号化し、エッジの
大きさを順次差分符号化した場合に、該復号手段３１で
は、該ラングレス符号あるいはチェン符号からエッジの
位置を算出し、またエッジの大きさを順次予測復号し該
当する位置に置き、分配手段３３に出力する。

【００１５】分配手段３３では、入力される画像のエッ
ジ情報Ｓ３１を所定の段数の波形合成手段３４−ｉ（ｉ
＝１〜ｎ）に分配する。波形合成手段３４−ｉでは、分
配手段３３より入力される画像のエッジ情報Ｓ３３に対
して、それぞれ横方向、及び縦方向の高周波成分を合成
し、ウェーブレット逆変換手段３６−ｉに出力する。波
形合成方法としては、例えば式（６）、及び（７）のｓ
_h （ｉ，ｊ）、及びｓ_v （ｉ，ｊ）が入力されると、式
（５）において入力ｘ´（ｉ）に図４の（ｉ，ｊ）をエ
ッジ点Ｐとするエッジ構造（θ1 とθ2 の角度を持ち、
（ｉ，ｊ）を始点とする２直線）を代入すると、該エッ
ジの横方向または縦方向の高周波成分は（ｉ，ｊ）を中
心に、横方向または縦方向に±Ｎの幅の広がりを持ち、
その他の点はゼロとなる。たとえば、該エッジの横方向
の急峻さをｓ_h （ｉ，ｊ）＝（ｔａｎθ1 ＋ｔａｎθ2
）とすると、該高周波フィルタは、式（５）に示すよ
うに奇数タップ係数の偶対称フィルタであるので、エッ
ジの横方向の高周波成分は、次式（８）のように求めら
れる。

【数３】 ここで０≦ｔ≦Ｎである。また、同様に縦方向の高周波
成分は、次式（９）のように求められる。

【数４】 エッジ点は複数個存在するので、エッジ点を中心とした
高周波成分の横方向または縦方向の広がりは、互いに重
なり合う。そこで、波形合成手段３４−１では、全ての
エッジ点の式（８）、（９）で示される横方向、及び縦
方向の高周波成分が重なり合う点における成分を足し合
わせて全体の横方向、及び縦方向の高周波成分Ｓ３４−
１をウェーブレット逆変換手段３６−１に出力する。

【００１６】他の各段の波形合成手段３４−ｉ（ｉ≧
２）では、波形合成手段３４−１と同様に動作する。た
だし、各段の波形合成手段３４−ｉの高域通過フィルタ
係数は、それぞれ自分自身と同一段の図１中のスムージ
ングフィルタ２０−ｉの低域通過フィルタの係数を用い
て式（５）のように求め、ウェーブレット逆変換手段３
６−ｉに出力する。各段のウェーブレット逆変換手段３
６−ｉでは、次段のウェーブレット逆変換手段３６−
（ｉ＋１）（最終段のウェーブレット逆変換手段３６−
ｎにおいては、補間手段３５により入力される画像の低
周波成分Ｓ３５）、及び波形合成手段３４−ｉから入力
される高周波成分Ｓ３４−ｉに対して、次式（１０）の
１項で示される偶対称な低周波フィルタ、２項、及び３
項で示される偶対称な高域通過フィルタを用いて画像を
ウェーブレット逆変換し、その結果Ｓ３６−ｉを前段の
ウェーブレット逆変換手段３６−（ｉ−１）、もしくは
初段のウェーブレット逆変換手段３６−１においては、
復元画像として外部へ出力する。

【数５】 ここで、ｆ₀ （＊）は（１１）式のＦ₀ （ω）を逆フー
リエ変換して求められる。また、ｘ（＊，＊）は、下段
のウェーブレット逆変換手段３６−（ｉ＋１）（最終段
のウェーブレット逆変換手段３６−ｎにおいては、サン
プリング手段）より入力された画像Ｓ３５）より入力さ
れた画像Ｓ３６−（ｉ＋１）であり、ｙ_h （＊，＊）、
及びｙ_v （＊，＊）は波形合成手段３４−ｉより入力さ
れた、横方向、及び縦方向の高周波成分が重なり合う点
における成分が足し合わされた全体の横方向、及び縦方
向の高周波成分Ｓ３４−ｉである。

【００１７】以上説明したように、従来の画像符号化装
置では、ウェーブレット変換手段が必要であったが、本
第１の実施例の画像符号化装置では、低域通過フィルタ
のみとなるので画像符号化装置を簡略化することができ
るという利点がある。また、従来のウェーブレット変換
手段では、後続のピーク検出手段のピークを検出するた
めにウェーブレット関数が１次微分あるいは２次微分関
数とする必要があったが、本第１の実施例では、そのよ
うな必要がなくウェーブレット関数を幅広く選択するこ
とができる。また、従来の画像復号化装置では、ピーク
情報をウェーブレット変換領域へ写像するためのウェー
ブレット写像手段、及びウェーブレット変換係数をピー
ク情報領域へ写像するためのピーク写像手段がｎ段必要
で、再生画像が収束と判断されるまで処理を繰り返す必
要があり、負担が大きいが、本第１の実施例の画像復号
化装置では、複数個の加算器によって簡単に構成するこ
とのできる波形合成手段がｎ段あれば良く、装置が簡単
な上に繰り返し処理も必要なく、高速にかつ正確に画像
を復元できるという利点がある。

【００１８】第２の実施例 図６は、本発明の第２の実施例の画像符号化装置の機能
ブロック図であり、第１の実施例の図１の画像符号化装
置と同様の要素には同一の符号を付している。本第２の
実施例の画像符号化装置が、第１の実施例の画像符号化
装置と異なる点は、選択手段４２をエッジ検出手段４３
の前に置き、選択手段４２がスムージングフィルタ２０
−ｉ（ｉ＝１〜ｎ）の出力を入力し、エッジ検出手段４
３を１段に省略し、エッジ検出手段４３が選択手段４２
の出力を入力し、その出力を第１の符号化手段２４に入
力する構成となっている。また、本第２の実施例の画像
復号化装置は、第１の実施例の図５の画像復号化装置と
同じ構成である。この画像符号化装置では、スムージン
グフィルタ２０−ｉ（ｉ＝１〜ｎ−１）の出力側に、次
段のスムージングフィルタ２０−（ｉ＋１）、及び選択
手段３２が接続されている。最終段のスムージングフィ
ルタ２０−ｎの出力側には、サンプリング手段２３が接
続されている。選択手段４２の出力側には、エッジ検出
手段４３が接続され、さらにエッジ検出手段４３の出力
側には、符号化手段２４が接続されている。サンプリン
グ手段２３の出力側には、符号化手段２５が接続されて
いる。符号化手段２４，２５の出力側には、多重化手段
２６が接続されている。多重化手段２６からは、符号化
データが出力される。

【００１９】以下、図６の動作を説明する。スムージン
グフィルタ２０−ｉ（ｉ＝１〜ｎ）では、第１の実施例
と同様に動作して次段のスムージングフィルタ２０−
（ｉ＋１）（最終段のスムージングフィルタ２０−ｎに
おいてはサンプリング手段２３）、及び選択手段４２に
出力する。選択手段４２では、ｎ段のスムージングフィ
ルタ２０−ｉ（ｉ＝１〜ｎ）より入力されるｎ段の画像
信号に対して、予めきめられた１段の画像信号を選択し
て、エッジ検出手段４３に出力する。エッジ検出手段４
３では、選択手段４２から入力される画像信号を第１の
実施例の図１中のエッジ検出手段２１−１と同様に動作
しエッジ情報を検出し、該エッジ情報を符号化手段２４
に出力する。サンプリング手段２３、符号化手段２４，
２５、及び多重化手段２６は第１の実施例と同様に動作
し、多重化手段２６より符号化データが出力される。以
上説明したように、本第２の実施例では、第１の実施例
と同様の利点がある上に、選択手段４２をエッジ検出手
段４３の前に置き、エッジ検出手段４３を１段の構成に
したので、画像符号化装置の規模をさらに小さくするこ
とができるという利点がある。

【００２０】第３の実施例 図７は、本第３の実施例の画像符号化装置の機能ブロッ
ク図であり、第１の実施例の画像符号化装置の図１中の
要素と同様の要素には同一の符号を付してある。また、
図８は、図７の画像符号化装置により符号化されたデー
タを復号する画像復号化装置の機能ブロック図であり、
第１の実施例の画像復号化装置の図５中の要素と同様の
要素には同一の符号が付されている。本第３の実施例の
画像符号化装置が第１の実施例の画像符号化装置と異な
る点は、図７中のｎ段のスムージングフィルタ５０−ｉ
（ｉ＝１〜ｎ）のフィルタの構造が、図１中のｎ段のス
ムージングフィルタ２０−ｉ（ｉ＝１〜ｎ）のフィルタ
の構造と異なることである。また、図８中の画像復号化
装置が図５中の画像復号化装置と異なる点は、波形合成
手段６０−ｉの出力側に、差分復元手段６１−ｉを設
け、差分復元手段６１−ｉの出力側に、ウェーブレット
逆変換手段６３−ｉを設けたことである。図７の画像符
号化装置では、図１中のスムージングフィルタ２０−ｉ
（ｉ＝１〜ｎ）と機能の異なるスムージングフィルタ５
０−ｉを有している。スムージングフィルタ５０−ｉの
出力側には、次段のスムージングフィルタ５０−（ｉ＋
１）、及びエッジ検出手段２１−ｉが接続されている。
エッジ検出手段２１−ｉの出力側には、選択手段２２が
接続され、さらにその出力側には、第１の符号化手段２
４が接続されている。最終段のスムージングフィルタ５
０−ｎの出力側には、サンプリング手段２３が接続さ
れ、さらにその出力側には、第２の符号化手段２５が接
続されている。符号化手段２４，２５の出力側には、多
重化手段２６が接続されている。多重化手段２６から
は、符号化データが出力される。

【００２１】以下、図８の画像符号化装置の動作の説明
をする。入力端子ＩＮより入力された２次元のディジタ
ル画像が、スムージングフィルタ５０−１、及びエッジ
検出手段２１−１に入力される。スムージングフィルタ
５０−１では、入力された２次元のディジタル画像に対
して、低域通過フィルタをかけ、その結果をスムージン
グフィルタ５０−２、及びエッジ検出手段２１−２に出
力する。スムージングフィルタ５０−１が１段のみのス
ムージングフィルタの構成の場合は、サンプリング手段
２３に出力する。スムージングフィルタ５０−１の低域
通過フィルタとしては、次式（１２）、及び（１３）を
満たす偶数タップのｋ＝１／２に関して偶対称フィルタ
を用いる。 ｜Ｈ₁ （０）｜ ＝１ ｜Ｈ₁ （ω）² ｜＋｜Ｈ₁ （ω＋π）² ｜＝１ ・・・（12） ここで、ωは、周波数を表し、Ｈ₁ （ω）は、低域通過
フィルタの周波数特性を表す。 ｈ₁ （−ｋ＋１）＝ｈ₁ （ｋ） （ｋ＝１，２，…，Ｎ） ・・・（13） ここで、Ｎは低域通過フィルタのタップ数（２Ｎ）を表
す任意の正整数であり、ｈ₁ （ｋ）は、低域通過フィル
タのフィルタ係数を表す。式（１２）、及び（１３）で
表される低域通過フィルタを用いると、スムージングフ
ィルタ５０−１の出力は、次式（１４）で表される。

【００２２】

【数６】 ここで、ｘ（ｉ＋ｋ）は、入力端子ＩＮより入力された
ディジタル画像の画素であり、簡単のために１次元で表
している。一方、該スムージングフィルタと対をなす後
述するウェーブレット逆変換用高域通過フィルタは、次
式（１５）のように、該スムージングフィルタ係数ｈ₁
（ｋ）を用いて求められ、偶数タップのｋ＝−１／２に
関して奇対称フィルタとなる。 ｇ₁ （ｋ）＝（−１）^k ｈ₁ （−ｋ），（ｋ＝−Ｎ〜Ｎ−１）・・・（15） すると、式（１５）で表されるウェーブレット変換用高
域通過フィルタの出力は、次式（１６）で表される。

【数７】 ここで、ｘ´（ｉ＋ｋ）は、画像の画素であり、簡単の
ために１次元で表している。各段のスムージングフィル
タ５０−ｉ（ｉ≧２）もスムージングフィルタ５０−１
と同様の動作をするが、低域通過フィルタのカットオフ
周波数特性はそれぞれ前段のスムージングフィルタ５０
−（ｉ−１）の低域通過フィルタのカットオフ周波数特
性の半分である。このような低域通過フィルタは、例え
ば前段のフィルタ係数を１個おきにゼロを１個挿入する
ことで構成できる。エッジ検出手段２１−ｉでは、第１
の実施例と同様にして式（６）、及び（７）で表される
画像の横方向、及び縦方向のエッジの位置、及び大きさ
を選択手段２２に出力する。選択手段２２、サンプリン
グ手段２３、符号化手段２４，２５、及び多重化手段２
６は、図１の第１の実施例と同様に動作し、符号化デー
タＳ２６が多重化手段２６より出力される。

【００２３】次に、図８の画像復号化装置の動作を説明
する。入力端子ＩＮより符号化、及び多重化された画像
信号Ｓ２６が分離手段３０に入力される。分離手段３０
では、第１の実施例と同様に、エッジ情報Ｓ３０ａ、及
び低周波成分Ｓ３０ｂとに分離し、エッジ情報Ｓ３０ａ
は、第１の復号手段３１に出力し、低周波成分Ｓ３０ｂ
は、第２の復号手段３２に出力する。復号手段３２で
は、低周波成分Ｓ３０ｂに対して、図７中の符号化手段
２５とは逆の手法で、画像の低周波成分を復元し、補間
手段３５に出力する。補間手段３５では、低周波成分に
対して、図７中のサンプリング手段２３と逆の処理で画
像を元のサイズにアップサンプリングし、最終段のウェ
ーブレット逆変換手段６２−ｎに出力する。復号手段３
１では、画像の符号化されたエッジ情報Ｓ３０ａに対し
て、図７中の符号化手段２４と対をなす復号方法で復号
し、エッジの位置、及び大きさを算出し、分配手段３３
に出力する。分配手段３３では、入力される画像のエッ
ジ情報を所定の段数の波形合成手段６０−ｉ（ｉ＝１〜
ｎ）に分配する。波形合成手段６０−ｉでは、入力され
る画像のエッジ情報に対して、それぞれ横方向、及び縦
方向の高周波成分の隣接画素の差分を合成し、差分復元
手段６１−ｉに出力する。波形合成方法としては、例え
ば式（６）、及び（７）のｓ_h （ｉ，ｊ）、及びｓ
_v （ｉ，ｊ）が入力されると、高域フィルタを表す式
（１５）において入力画素ｘ´（ｉ）に図４の（ｉ，
ｊ）をエッジ点Ｐとするエッジ構造（θ1 とθ2 の角度
を持ち、（ｉ，ｊ）を始点とする２直線）を代入する
と、該エッジの横方向または縦方向の高周波成分は
（ｉ，ｊ）を中心に、横方向または縦方向に±Ｎの幅の
広がりを持ち、その他の点はゼロとなる。

【００２４】たとえば、該エッジの横方向の急峻さをｓ
_h （ｉ，ｊ）＝（ｔａｎθ1 ＋ｔａｎθ2 ）とすると、
該高域通過フィルタは偶数タップ係数の奇対称のフィル
タであるので、エッジの横方向の高周波成分の隣接する
画素の差分が、次式（１７）で求められる。

【数８】 同様に、縦方向の高周波成分の隣接する画素の差分は、
次式（１８）で表される。

【数９】 エッジ点は複数個存在するので、エッジ点を中心とした
高周波成分の差分の横方向または縦方向に広がりは、互
いに重なり合う。そこで、波形合成手段６０−１では、
全てのエッジ点の式（１７）、（１８）で示される横方
向、及び縦方向の高周波成分の差分が重なり合う点にお
ける成分を足し合わせて全体の横方向、及び縦方向の高
周波成分の差分Ｓ６０−１を差分復元手段６１−ｉに出
力する。他の各段の波形合成手段６０−ｉ（ｉ≧２）で
は、波形合成手段６０−１と同様に動作し、差分復元手
段６１−ｉに出力する。ただし、各段の波形合成手段６
０−ｉの高域通過フィルタ係数は、それぞれ自分自身と
同一段の図７中のスムージングフィルタ５０−ｉの低域
通過フィルタの係数を用いて式（１６）のように求め
る。

【００２５】各段の差分復元手段６１−ｉでは、入力さ
れる画像の横方向、及び縦方向の高周波成分の横方向、
及び縦方向の差分に対して、次式（１９）、及び（２
０）のように、それぞれ横方向、及び縦方向の前方のデ
ータとの和を出力する。ただし、先頭のデータに関して
はそのまま出力する。 ｙ_h （ｉ，ｊ）＝ｙｓ_h （ｉ，ｊ）＋ｙｓ_h （ｉ−１，ｊ） ・・・(19) ｙ_v （ｉ，ｊ）＝ｙｓ_v （ｉ，ｊ）＋ｙｓ_v （ｉ，ｊ−１） ・・・(20) ここで、ｙｓ_h （＊，＊）、ｙｓ_v （＊，＊）は、波形
合成手段６０−ｉより入力された、全体の横方向、及び
縦方向の高周波成分の差分Ｓ６０−１である。各段のウ
ェーブレット逆変換手段６２−ｉでは、次段のウェーブ
レット逆変換手段６２−（ｉ＋１）（最終段のウェーブ
レット逆変換手段６２−ｎにおいては、補間手段３５に
より入力される画像の低周波成分）、及び差分復元手段
６１−ｉから入力される高周波成分を用いて、次式（２
１）のように画像をウェーブレット逆変換し、その結果
を前段のウェーブレット逆変換手段６２−（ｉ−１）も
しくは初段のウェーブレット逆変換手段６２−１におい
ては、復元画像として外部へ出力する。

【数１０】 ここで、ｆ₁ （＊）は（２２）式の逆フーリエ変換より
求められる。またｘ（＊，＊）は、下段のウェーブレッ
ト逆変換手段６２−（ｉ−１）（最終段のウェーブレッ
ト逆変換手段６２−ｎにおいては補間手段３５）の出力
画像の画素であり、ｈ₁ ^* （ｋ）、及びｇ₁ ^* （ｋ）、
及びｆ₁ ^* （ｋ）は、それぞれｈ₁ （ｋ）、及びｇ
₁ （ｋ）及びｆ₁ （ｋ）の共役関数で、次式（２３）、
（２４）、（２５）のように求められる。 ｈ₁ ^* （−ｋ）＝ｈ₁ （ｋ） ・・・(23) ｇ₁ ^* （−ｋ）＝ｇ₁ （ｋ） ・・・(24) ｆ₁ ^* （−ｋ）＝ｆ₁ （ｋ） ・・・(25) 以上説明したように、本第３の実施例では、第１の実施
例と同様の利点がある。

【００２６】第４の実施例 図９は、本発明の第４の実施例の画像符号化装置の機能
ブロック図であり、第３の実施例の図７の画像符号化装
置と同様の要素には同一の符号を付している。本第４の
実施例の画像符号化装置が、第３の実施例の画像符号化
装置と異なる点は、選択手段７０をエッジ検出手段７１
の前に置き、選択手段７０が、スムージングフィルタ５
０−ｉ（ｉ＝１〜ｎ）の出力を入力し、エッジ検出手段
７１を１段に省略し、エッジ検出手段７１が選択手段７
０の出力を入力し、その出力を符号化手段２４に入力す
る構成となっている。また、本第４の実施例の画像復号
化装置は、第３の実施例の図８の画像復号化装置と同じ
構成である。この画像符号化装置では、スムージングフ
ィルタ５０−ｉ（ｉ＝１〜ｎ−１）の出力側に、次段の
スムージングフィルタ５０−（ｉ＋１）、及び選択手段
７０が接続されている。最終段のスムージングフィルタ
５０−ｎの出力側には、サンプリング手段２３が接続さ
れている。選択手段７０の出力側には、エッジ検出手段
３３が接続され、さらにエッジ検出手段７１の出力側に
は、符号化手段２４が接続されている。サンプリング手
段２３の出力側には、符号化手段２５が接続されてい
る。符号化手段２４，２５の出力側には、多重化手段２
６が接続されている。多重化手段２６からは、符号化デ
ータＳ２６が出力される。

【００２７】以下、図９の動作を説明する。スムージン
グフィルタ５０−ｉ（ｉ＝１〜ｎ）では、第３の実施例
と同様に動作して次段のスムージングフィルタ５０−
（ｉ＋１）（最終段のスムージングフィルタ２０−ｎに
おいてはサンプリング手段２３）、及び選択手段７０に
出力する。選択手段７０では、ｎ段のスムージングフィ
ルタ５０−ｉ（ｉ＝１〜ｎ）より入力されるｎ段の画像
信号に対して、予めきめられた１段の画像信号を選択し
て、エッジ検出手段７１に出力する。エッジ検出手段７
１では、選択手段７０から入力される画像信号Ｓ７０を
第３の実施例の図７中のエッジ検出手段２１−１と同様
に動作しエッジ情報を検出し、該エッジ情報を符号化手
段２４に出力する。サンプリング手段２３、符号化手段
２４，２５、及び多重化手段２６は第１の実施例と同様
に動作する。そして、多重化手段２６より符号化データ
が出力される。以上説明したように、本第４の実施例で
は、選択手段７０をエッジ検出手段７１の入力側に置
き、エッジ検出手段７１を１段の構成にしたので、第２
の実施例と同様の利点がある。

【００２８】なお、本発明は、上記実施例に限定されず
種々の変形が可能である。その変形例としては、例えば
次のようなものがある。 （１） 式（６）、及び（７）で求めた画像のエッジを
さらに次式（２６）、及び（２７）により、エッジの大
きさと方向に変換して、エッジの大きさと方向を選択手
段２２，４２に出力することも可能である。 ｓ（ｉ，ｊ）＝（ｓ_h （ｉ，ｊ）² ＋ｓ_v （ｉ，ｊ）² ）^1/2 ・・・（26） θ（ｉ，ｊ）＝arctan（ｓ_h （ｉ，ｊ）／ｓ_h （ｉ，ｊ）） ・・・（27） （２） 式（２６）、及び（２７）のような２次元のエ
ッジの大きさ、及び方向が符号化手段２４に入力された
場合に、符号化手段２４では、エッジの大きさのみを符
号化方法で符号化し出力することもできる。

【００２９】

【発明の効果】以上詳細に説明したように、第１〜第６
の発明の画像符号化装置によれば、縦続するｎ（ｎ≧１
の任意の正整数）段のスムージングフィルタと、エッジ
検出手段と、選択手段と、第１、第２の符号化手段と、
サンプリング手段と、多重化手段とを備えているので、
スムージング関数の制約を取り除くことができ、エッジ
情報の検出が簡単にでき、幅広く画像の符号化処理が実
現できるとともに、装置の構成を簡略にできる。第７〜
第９の発明の画像復号化装置によれば、分離手段と、第
１、第２の復号手段と、分配手段と、奇数タップ係数の
フィルタを有する波形合成手段と、補間手段と、ウェー
ブレット逆変換手段とを備えているので、高周波成分を
容易に復元することができ、装置の構成を簡略にするこ
とができる。さらに、ウェーブレット逆変換手段により
高周波成分、及び低周波成分に対して順次ウェーブレッ
ト逆変換することにより画像を復元するので、再生画像
の収束を判定する必要がなく高速にかつ正確に画像を復
元することができる。第１０〜第１２の発明の画像復号
化装置によれば、分離手段と、第１、第２の復号手段
と、分配手段と、偶数タップ係数のフィルタを有する波
形合成手段と、差分復元手段と、補間手段と、ウェーブ
レット逆変換手段とを備え、波形合成手段、及び差分復
元手段により高周波成分を容易に復元することができ、
装置の構成を簡略にすることができる。さらに、ウェー
ブレット逆変換手段により高周波成分、及び低周波成分
に対して順次ウェーブレット逆変換することにより画像
を復元するので、再生画像の収束を判定する必要がなく
高速にかつ正確に画像を復元することができる。第１３
の発明の画像符号化復号化装置によれば、第１、または
第２の発明の画像符号化装置と、第７の発明の画像復号
化装置を備えているので、第１、または第２の発明、及
び第７の発明と同様の効果がある。第１４の発明の画像
符号化復号化装置によれば、第３、または第４の発明の
画像符号化装置と、第１０の発明の画像復号化装置を備
えているので、第３、または第４の発明、及び第１０の
発明と同様の効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施例の画像符号化装置の機能
ブロック図である。

【図２】従来の画像符号化装置の機能ブロック図であ
る。

【図３】従来の画像復号化装置の機能ブロック図であ
る。

【図４】エッジ構造の説明図である。

【図５】本発明の第１の実施例の画像復号化装置の機能
ブロック図である。

【図６】本発明の第２の実施例の画像符号化装置の機能
ブロック図である。

【図７】本発明の第３の実施例の画像符号化装置の機能
ブロック図である。

【図８】本発明の第３の実施例の画像復号化装置の機能
ブロック図である。

【図９】本発明の第４の実施例の画像符号化装置の機能
ブロック図である。

【符号の説明】

２０−ｉ，５０−ｉ（ｉ＝１〜ｎ） スムージ
ングフィルタ ２１−ｉ（ｉ＝１〜ｎ），４３ エッジ検
出手段 ２２，４２，７０ 選択手段 ２３ サンプリ
ング手段 ２４，２５ 符号化手
段 ２６ 多重化手
段 ３０ 分離手段 ３１，３２ 復号手段 ３３ 分配手段 ３４−ｉ，６０−ｉ （ｉ＝１〜ｎ） 波形合成
手段 ３５ 補間手段 ３６−ｉ（ｉ＝１〜ｎ） ウェーブ
レット逆変換手段

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｈ０４Ｎ 1/41 Ｂ

Claims (12)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 画像の低周波数成分を取り出すフィルタ
   を有するｎ（ｎ≧１の任意の正整数）段の縦続するスム
   ージングフィルタと、 前記各段のスムージングフィルタと同一の入力を有し、
   画像のエッジ情報を検出するｎ段のエッジ検出手段と、 前記各段のエッジ検出手段の出力を選択する選択手段
   と、 前記選択手段によって選択された画像のエッジ情報を符
   号化する第１の符号化手段と、 前記最終段のスムージングフィルタにより出力された低
   周波成分の画像をダウンサンプリングするサンプリング
   手段と、 該ダウンサンプリングされた画像を符号化する第２の符
   号化手段と、 前記第１の符号化手段によって符号化された画像のエッ
   ジ情報と前記第２の符号化手段によって符号化された低
   周波成分の画像を多重化する多重化手段とを、 備えたことを特徴とする画像符号化装置。
2. 【請求項２】 画像の低周波数成分を取り出すフィルタ
   を有するｎ（ｎ≧１の任意の正整数）段の縦続するスム
   ージングフィルタと、 前記各段のスムージングフィルタの出力を選択する選択
   手段と、 前記選択手段によって選択された画像のエッジ情報を検
   出するエッジ検出手段と、 前記エッジ検出手段によって検出された画像のエッジ情
   報を符号化する第１の符号化手段と、 前記最終段のスムージングフィルタから出力される低周
   波成分の画像をダウンサンプリングするサンプリング手
   段と、 該ダウンサンプリングされた低周波成分の画像を符号化
   する第２の符号化手段と、 前記第１の符号化手段によって符号化された画像のエッ
   ジ情報と前記第２の符号化手段によって符号化された低
   周波成分の画像を多重化する多重化手段とを、 備えたことを特徴とする画像符号化装置。
3. 【請求項３】 前記エッジ検出手段は、入力された画像
   の注目画素の横方向または縦方向の隣接２画素の和と該
   注目画素の２倍との差の絶対値が閾値よりも大きいもの
   を該注目画素の横方向または縦方向のエッジとするよう
   にしたことを特徴とする請求項１〜２のいずれか１項に
   記載の画像符号化装置。
4. 【請求項４】 前記スムージングフィルタは、偶対称の
   低域通過フィルタであることを特徴とする請求項１〜３
   のいずれか１項に記載の画像符号化装置。
5. 【請求項５】 符号化、及び多重化された画像信号をエ
   ッジ情報と低周波成分とに分離する分離手段と、 前記分離手段により分離された画像のエッジ情報を復号
   する第１の復号手段と、 前記分離手段により分離された画像の符号化された低周
   波成分を復号する第２の復号手段と、 前記第１の復号手段により復号された画像のエッジ情報
   をｎ（ｎ≧１の任意の正整数）段に分配出力する分配手
   段と、 分配されたｎ段の画像のエッジ情報をそれぞれ高周波成
   分に合成するｎ段の奇数タップのフィルタ係数を有する
   波形合成手段と、 前記第２の復号手段により復号された画像の低周波成分
   を所定サイズにアップサンプリングする補間手段と、 前記各段の高周波成分、及び低周波成分に対して順次ウ
   ェーブレット逆変換するｎ段の奇数タップのフィルタ係
   数を有するウェーブレット逆変換手段とを、 備えたことを特徴とする画像復号化装置。
6. 【請求項６】 前記波形合成手段は、画像の各エッジ点
   に対して、該各エッジ点の近傍において独立にウェーブ
   レット逆変換手段によって元の画像が得られる高周波成
   分を横方向または縦方向に合成し、前記近傍の重なりに
   おいて前記合成された横方向または縦方向の高周波成分
   を足し合わせて全体の横方向または縦方向の高周波成分
   に合成することを特徴とする請求項５に記載の画像復号
   化装置。
7. 【請求項７】 前記波形合成手段は、偶対称の高域通過
   フィルタを用い、 前記ウェーブレット逆変換手段は、偶対称の高域通過フ
   ィルタ、及び偶対称の低域通過フィルタを用いることを
   特徴とする請求項６記載の画像復号化装置。
8. 【請求項８】 符号化、及び多重化された画像信号をエ
   ッジ情報と低周波成分とに分離する分離手段と、 前記分離手段により分離された画像のエッジ情報を復号
   する第１の復号手段と、 前記分離手段により分離された画像の符号化された低周
   波成分を復号する第２の復号手段と、 前記第１の復号手段により復号された画像のエッジ情報
   をｎ（ｎ≧１の任意の正整数）段に分配出力する分配手
   段と、 分配されたｎ段の画像のエッジ情報をそれぞれウェーブ
   レット逆変換手段によって元の画像が得られる高周波成
   分の差分に合成するｎ段の偶数タップのフィルタ係数を
   有する波形合成手段と、 前記波形合成手段により合成された画像の高周波成分の
   差分から累積加算によって高周波成分を復元する差分復
   元手段と、 前記第２の復号手段により復号された画像の低周波成分
   を所定サイズにアップサンプリングする補間手段と、 前記各段の高周波成分、及び低周波成分に対して順次ウ
   ェーブレット逆変換するｎ段の偶数タップのフィルタ係
   数を有するウェーブレット逆変換手段とを、 備えたことを特徴とする画像復号化装置。
9. 【請求項９】 前記波形合成手段は、画像の各エッジ点
   に対して、該各エッジ点の近傍において独立に高周波成
   分の差分を横方向または縦方向に合成し、前記近傍の重
   なりにおいて前記合成された横方向または縦方向の高周
   波成分の差分を足し合わせて全体の横方向または縦方向
   の高周波成分の差分に合成することを特徴とする請求項
   ８に記載の画像復号化装置。
10. 【請求項１０】 前記波形合成手段は、奇対称の高域通
    過フィルタを用い、 前記ウェーブレット逆変換手段は、奇対称の高域通過フ
    ィルタ、及び偶対称の低域通過フィルタを用いることを
    特徴とする請求項９記載の画像復号化装置。
11. 【請求項１１】 請求項１または２記載の画像符号化装
    置と、 請求項５記載の画像復号化装置とを、 備えたことを特徴とする画像符号化復号化装置。
12. 【請求項１２】 請求項１または２記載の画像符号化装
    置と、 請求項８記載の画像復号化装置とを、 備えたことを特徴とする画像符号化復号化装置。