(57)【要約】【課題】画像信号をサブバンド分割して符号化する場合の圧縮効率を高めることである。【解決手段】ダウンサンプラ５４は、低周波成分がカットされた信号を２：１にダウンサンプルする。符号反転部４９は、ダウンサンプルされた高周波サブバンド信号５５に対して周期的に負の値を乗算して、符号反転した高周波サブバンド信号５６を出力する。これにより、高周波サブバンド信号の周波数特性において低周波側の信号電力を大きくできる。【選択図】図１
2010028218.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
デジタル画像信号を低周波帯域と高周波帯域のサブバンド信号に分割するサブバンド分割手段と、
前記低周波帯域のサブバンド信号と前記高周波帯域のサブバンド信号をダウンサンプルするダウンサンプル手段と、
ダウンサンプル前またはダウンサンプル後の前記高周波帯域のサブバンド信号に対して周期的に負の値を乗算する乗算手段とを備える画像符号化装置。
【請求項２】
前記ダウンサンプル手段は前記低周波帯域のサブバンド信号と前記高周波帯域のサブバンド信号を２：１にダウンサンプルし、
前記乗算手段は、２：１にダウンサンプルされた前記高周波帯域のサブバンド信号に対して１サンプルおきに−１を乗算する請求項１記載の画像符号化装置。
【請求項３】
前記乗算手段は、ダウンサンプル前の前記高周波帯域のサブバンド信号に対して３サンプルおきに−１を乗算し、
前記ダウンサンプル手段は、−１が乗算された前記高周波帯域のサブバンド信号を２：１にダウンサンプルする請求項１記載の画像符号化装置。
【請求項４】
低周波帯域と高周波帯域のサブバンド信号からデジタル画像を復号する画像復号装置であって、
高周波帯域のサブバンド信号をアップサンプルするアップサンプル手段と、
アップサンプル前またはアップサンプル後の前記高周波帯域のサブバンド信号に対して周期的に負の値を乗算する乗算手段とを備える画像復号装置。
【請求項５】
前記アップサンプル手段は前記高周波帯域のサブバンド信号を１：２にアップサンプルし、
前記乗算手段は、アップサンプルされた前記高周波サブバンド信号に対して３サンプルおきに−１を乗算する請求項４記載の画像復号装置。
【請求項６】
前記乗算手段は、前記高周波サブバンド信号に対して１サンプルおきに−１を乗算し、
前記アップサンプル手段は、−１が乗算された前記高周波サブバンド信号に対して１：２にアップサンプルする請求項４記載の画像復号装置。
【請求項７】
デジタル画像信号を低周波帯域と高周波帯域のサブバンド信号に分割するサブバンド分割手段と、
前記低周波帯域のサブバンド信号と前記高周波帯域のサブバンド信号をダウンサンプルするダウンサンプル手段と、
ダウンサンプル前またはダウンサンプル後の前記高周波帯域のサブバンド信号に対して周期的に負の値を乗算する乗算手段とを備える画像帯域分割装置。
【請求項８】
前記ダウンサンプル手段は前記低周波帯域のサブバンド信号と前記高周波帯域のサブバンド信号を２：１にダウンサンプルし、
前記乗算手段は、２：１にダウンサンプルされた前記高周波帯域のサブバンド信号に対して１サンプルおきに−１を乗算する請求項７記載の画像帯域分割装置。
【請求項９】
前記乗算手段は、ダウンサンプル前の前記高周波帯域のサブバンド信号に対して３サンプルおきに−１を乗算し、
前記ダウンサンプル手段は、−１が乗算された前記高周波帯域のサブバンド信号を２：１にダウンサンプルする請求項７記載の画像帯域分割装置。
【請求項１０】
低周波帯域と高周波帯域のサブバンド信号からデジタル画像を合成する画像帯域合成装置であって、
高周波帯域のサブバンド信号をアップサンプルするアップサンプル手段と、
アップサンプル前またはアップサンプル後の前記高周波帯域のサブバンド信号に対して周期的に負の値を乗算する乗算手段とを備える画像帯域合成装置。
【請求項１１】
前記アップサンプル手段は前記高周波帯域のサブバンド信号を１：２にアップサンプルし、
前記乗算手段は、アップサンプルされた前記高周波サブバンド信号に対して３サンプルおきに−１を乗算する請求項１０記載の画像帯域合成装置。
【請求項１２】
前記乗算手段は、前記高周波サブバンド信号に対して１サンプルおきに−１を乗算し、
前記アップサンプル手段は、−１が乗算された前記高周波サブバンド信号に対して１：２にアップサンプルする請求項１０記載の画像帯域合成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、デジタル画像の符号化装置、復号装置、帯域分割装置及び合成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
画像信号を２以上の周波数帯域の信号に分割し、それぞれの周波数信号に対して、符号化を行う方式をサブバンド符号化と呼ぶ。近年注目を集めたウェーブレット変換はサブバンド分割の特殊な場合とみなすことができる。
【０００３】
サブバンド符号化では、低周波帯域のサブバンド信号から低解像度の画像信号を生成することができる。また、低周波帯域のサブバンド信号と高周波帯域のサブバンド信号を合成することで元の高解像度の画像信号を生成することができる。
【０００４】
各周波数帯域に分割したサブバンド信号を符号化するときに、現在広く普及している高能率な画像符号化方式を用いれば、既存のデコーダでも低周波帯域のサブバンド信号を復号することができ、少なくとも低解像度の画像信号を得ることが可能である。そのため、サブバンド信号の符号化方式として、既存の画像符号化方式を用いることは、互換性の面で高い利点がある。現在、国際標準方式である静止画用のＪＰＥＧと動画像用のＭＰＥＧシリーズが最も広く用いられている画像符号化方式である。
【０００５】
ＪＰＥＧやＭＰＥＧでは、画像をブロック単位に分割した上で、ＤＣＴ（Discrete Cosine Transform)による周波数変換を行っているが、これは周波数特性が低周波成分に集中することを前提に設計されている。
【０００６】
しかしながら、一般的なサブバンド分割方式を用いた場合、高周波帯域側のサブバンド信号の周波数特性は、高周波側に信号電力が分布するために圧縮効率が低下するという問題点がある。
【０００７】
図１０は、従来のサブバンド分割装置１１とサブバンド合成装置２１を示す図である。サブバンド分割装置１１で帯域制限された信号は、図示しない符号化部により符号化されて出力されるが、説明を簡単にするためサブバンド分割装置１１で帯域分割された低周波信号と高周波信号を、サブバンド合成装置２１で合成するものとして説明する。
【０００８】
デジタル画像信号３１は、サブバンド分割装置１１の低周波分析フィルタ１２と高周波分析フィルタ１３によりそれぞれ低周波と高周波の信号に帯域制限される。
低周波分析フィルタ１２で帯域制限された信号は、ダウンサンプラ１４により２：１にタウンサンプルされ、低周波信号３２として出力される。
【０００９】
高周波分析フィルタ１３で帯域制限された信号は、ダウンサンプラ１５により２：１にダウンサンプルされ、高周波信号３３として出力される。
サブバンド合成装置２１のアップサンプラ２２は、低周波信号３２を１：２にアップサンプルし、アップサンプラ２３は、高周波信号３３を１：２にアップサンプルする。低周波合成フィルタ２４と高周波合成フィルタ２５は、アップサンプルされた低周波の信号と高周波の信号を合成して合成信号３４を生成する。
【００１０】
上記の低周波分析フィルタ１２、高周波分析フィルタ１３、低周波合成フィルタ２４及び高周波合成フィルタ２５として以下のフィルタが用いられる。例えば、ＳＳＫＦ（Symm
etric Short Kernel Filter)や、Daubechiesのウェーブレットフィルタであり、ＦＩＲフィルタの中で、各周波数帯域に分割しても所定の誤差の範囲内で再構成可能な条件を満たした係数を有するフィルタが用いられる。
【００１１】
一般に、デジタル画像信号は、図１１に示すように、高周波帯域よりも低周波帯域に電力が集中する傾向がある。図１０の低周波分析フィルタ１２と高周波分析フィルタ１３で低周波帯域と高周波帯域に帯域制限された信号を生成するとする。簡単のために高周波分析フィルタ１３が理想的な高周波帯域通過特性を有していると仮定すると、高周波分析フィルタ１３の出力信号の周波数特性は図１２に示すような特性となる。
【００１２】
さらに高周波分析フィルタ１３の出力信号を、ダウンサンプラ１５によって２：１にダウンサンプルすると、図１３に示す周波数特性となり、低周波帯域よりも高周波帯域の方が信号電力が大きくなる。従来は、このような周波数特性を有する信号をＤＣＴ符号化していたため圧縮効率が低下していた。
【００１３】
上記のような問題点を解決するために、特許文献１には、２次元以上のＤＣＴ係数１次元化する際の係数のスキャン順序を適応的に切り替えることで圧縮効率を向上させることが記載されている。
【００１４】
しかしながら、特許文献１の方法は、ＪＰＥＧ、ＭＰＥＧ等の既存の画像符号化方式を用いることができない。 また、符号化するサブバンド信号の周波数特性が高周波数成分に電力が集中したままであるので、入力信号の空間方向の相関が低く、ＩＴＵ−ＴのＨ．２６４／ＭＰＥＧ−４・ＡＶＣのイントラ予測のような空間予測方式が適さないという問題もある。
【００１５】
その他の従来技術として、特許文献２には、高精細テレビジョン信号を垂直、水平フィルタによってフィルタ処理して４種類の補助信号を生成することが記載されている。そして、補助信号の全部のフィールド当たりのサンプルの和を高精細度テレビジョン信号のフィールド当たりのサンプル数以上としないようにすることが記載されている。
【００１６】
特許文献３には、画像をバンド分割フィルタにより４つのバンドに分割し、対象画像のバンドの種類に応じて最も変換係数パワーの大きいと予想される局を選び、その局からジグザグスキャニングを行うことで、符号化出力の圧縮率を高めることが記載されている。
【特許文献１】特開平４−３６９９８９号公報
【特許文献２】特開平６−３４３１６２号公報
【特許文献３】特開平４−３２６８８６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１７】
本発明の課題は、画像信号をサブバンド分割して符号化する場合の圧縮効率を高めることである。
【課題を解決するための手段】
【００１８】
開示の画像符号化装置は、デジタル画像信号を低周波帯域と高周波帯域のサブバンド信号に分割するサブバンド分割手段と、前記低周波帯域のサブバンド信号と高周波帯域のサブバンド信号をダウンサンプルするダウンサンプル手段と、ダウンサンプル前またはダウンサンプル後の前記高周波帯域のサブバンド信号に対して周期的に負の値を乗算する乗算手段とを備える。
【００１９】
この画像符号化装置によれば、デジタル画像信号をサブバンド分割して符号化する場合
の圧縮効率を向上させることができる。
【発明の効果】
【００２０】
開示の画像符号化装置によれば、画像信号をサブバンド分割して符号化する場合の圧縮効率を向上させることができる。また、画像復号装置において、圧縮率を高めた符号化データから元のデジタル画像を復号することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
以下、本発明の好適な実施の形態について説明する。図１は、第１の実施の形態の画像符号化装置４１の構成を示す図である。
画像符号化装置４１は、画像帯域分割装置の実施の形態であるサブバンド分割装置４２と符号化部４３及び４４とを有する。サブバンド分割装置４２は、低周波分析フィルタ４５、高周波分析フィルタ４６、ダウンサンプラ４７、ダウンサンプラ４８及び符号判定部４９を有する。
【００２２】
低周波分析フィルタ４５と高周波分析フィルタ４６は、それぞれデジタル画像信号の水平方向の周波数帯域を制限する。
ダウンサンプラ４７は、低周波分析フィルタ４５で高周波成分がカットされた信号５２を２：１にダウンサンプルし、ダウンサンプル後の信号を低周波サブバンド信号５４として符号化部４３に出力する。ダウンサンプラ４８は、高周波分析フィルタ４６で低周波成分がカットされた信号５３を２：１にダウンサンプルし、ダウンサンプル後の信号を高周波サブバンド信号５５として符号反転部４９に出力する。
【００２３】
符号反転部４９は、高周波サブバンド信号５５に対して周期的に負の値を乗算して、符号反転した高周波サブバンド信号５６を出力する。例えば、２：１にダウンサンプルされた信号の符号を反転させる場合には、１サンプルおきに−１を乗算することが好ましい。周期はダウンサンプル比に応じて決めることができる。乗算する負の値は、−１以外であっても良い。
【００２４】
符号化部４３は、低周波サブバンド信号５４をＨ．２６４等の符号化方式で符号化して低周波符号化ストリーム５７として出力する。符号化部４４は、符号反転された高周波サブバンド信号５６を符号化して高周波符号化ストリーム５８として出力する。
【００２５】
ここで、符号反転部４９の動作を説明する。ダウンサンプルされた高周波サブバンド信号５５のサンプル系列ｘ（ｉ）をｘ０、ｘ１・・・・ｘｎとすると、そのｚ変換は、以下のように表せる。
【００２６】
Ｘ（Ｚ）＝ｘ０・Ｚ０+ｘ１・Ｚ−１+ｘ２・Ｚ−２+・・・・（−１）ｎｘｎ・Ｚ−ｎ
ｘ（ｉ）に対して１サンプルおきに−１を乗算して得られる信号系列ｙ（ｉ）＝（−１）ｉｘ（ｉ）のｚ変換は、以下の式で表せる。
【００２７】
Ｙ（Ｚ）＝ｘ０・Ｚ０−ｘ１・Ｚ−１+ｘ２・Ｚ−２−・・・・+（−１）ｎｘｎＺ−ｎ
＝ｘ０・（−１）０Ｚ０−ｘ１・（−１）−１Ｚ−１+ｘ２・（−１）−２Ｚ−２・・・+（−１）ｎｘｎＺ−ｎ＝Ｘ（−Ｚ）
Ｚ＝ｅｉωとすれば、Ｘ（Ｚ）はｘ（ｉ）の離散フーリエ変換Ｆ（ω）を表し、Ｆ（ω）＝Ｘ（ｅｉω）となる。
【００２８】
他方、ｙ（ｉ）の離散フーリエ変換は、ｙ（ｉ）のｚ変換であるＸ（−Ｚ）において、Ｚ＝ｅｉωとすると−Ｚ＝ｅｉ（π+ω）となるので、Ｆ（π+ω）となる。
実数列上のフーリエ変換では、ナイキスト角周波数πに対して、Ｆ（π+ω）＝Ｆ（π
−ω）の関係を満たすことから、ｙ（ｉ）の周波数特性Ｆ（π−ω）は、角周波数ωが［０、π］の範囲でｘ（ｉ）の周波数特性Ｆ（ω）を反転したものとなる。実施の形態においては、ダウンサンプラ４８によってサンプリング周波数が１／２になっているので、角周波数ωが［０，π／２］の範囲で周波数特性が反転することになる。
【００２９】
すなわち、ｘ（ｉ）に対して１サンプルおきに−１を乗算した出力信号ｙ（ｉ）の周波数特性は、角周波数ωが［０，π／２］の範囲で、高周波サブバンド信号５５（ｘ（ｉ））の周波数特性を折り返したものとなる。
【００３０】
図２は、高周波サブバンド信号５５に１サンプルおきに−１を乗算して得られる信号５６の周波数特性を示す図である。図２の縦軸は信号電力を示し、横軸は角周波数を示す。
符号反転後の高周波サブバンド信号の周波数特性は、図２に示すように周波数が高くなるほど信号電力が小さくなる。図２の周波数特性は、図１３のダウンサンプル後の高周波サブバンド信号の周波数特性を反転させたものと同じである。
【００３１】
図３は、第１の実施の形態の信号の説明図である。図３（ａ）は、画像符号化装置４１に入力するデジタル画像信号５１を示している。デジタル画像信号５１をＸ０、Ｘ１、Ｘ２，Ｘ３・・・で表す。
【００３２】
図３（ｂ）は、高周波分析フィルタ４６の出力信号５３を示している。高周波分析フィルタ４６のフィルタ出力信号５３をＨ０、Ｈ１、Ｈ２、Ｈ３・・・で表す。
図３（ｃ）は、ダウンサンプラ４８で２：１にダウンサンプルされた高周波サブバンド信号５５を示す。高周波分析フィルタ４６の出力信号５３の２番目のデータＨ１、４番目のデータＨ３が間引かれ、０番目のデータＨ０、３番目のデータＨ２・・・・が高周波サブバンド信号５５として出力される。
【００３３】
図３（ｄ）は、符号反転部４９の出力信号５６を示している。符号反転部４９により、高周波サブバンド信号５５に対して１サンプルおきに−１が乗算される。その結果、符合反転部４９の出力信号５６は、０番目の信号Ｈ０は、高周波分析フィルタ４６の出力信号５３の０番目の信号Ｈ０がそのまま出力される。２番目（ダウンサンプル後の２番目、元の３番目）の信号は−Ｈ２となる。また、３番目の信号はＨ４となり、４番目の信号は−Ｈ６となる。
【００３４】
図４は、符号反転部４９の回路の一例を示す図である。ダウンサンプラ４８から出力される高周波サブバンド信号５５は、乗算器６１で−１が乗算された後端子６２ａに出力されると共に、直接端子６２ｂに出力される。
【００３５】
カウンタ６３は、サンプルタイミング毎に値がカウントアップされ、カウント値が変化する毎にスイッチ回路６４を交互に切り換える。この結果、スイッチ回路６４が端子６２ａに接続されているときには、高周波サブバンド信号５５に−１を乗算した信号が出力端子６２ｃから出力される。また、スイッチ回路６４が端子６２ｂに接続されているときには、高周波サブバンド信号５５がそのまま出力端子６２ｃに出力される。
【００３６】
従って、符号反転部４９からは、１サンプルおきに符号が反転された高周波サブバンド信号５６が出力される。スイッチ回路６４は、例えば、セレクタ回路、半導体素子によるスイッチ等で実現できる。
【００３７】
図５は、符号化部４３（または４４）のブロック図である。動きベクトル計算部７１は、参照画像から動きベクトルを計算し、計算結果を予測画像生成部７９と可変長符号化部（ＶＬＣ：Variable Length Coder）８０に出力する。予測画像生成部７９は、動きベク
トルの計算結果と、復号画像記憶部７８に記憶されている参照画像を用いて予測画像を生成する。
【００３８】
減算器７２は、入力信号と予測画像の差分である予測誤差を生成する。直交変換部７３は、予測誤差に対して離散コサイン変換を行う。量子化部７４は、直交変換部７３で変換された信号を量子化してビット数を減らす。量子化部７４でビット数が減らされた信号は、可変長符号化部（ＶＬＣ）８０で可変長符号に変換され、低周波または高周波符号化ストリームとして出力される。
【００３９】
逆量子化部７５は、量子化された信号のビット数を元に戻し、逆直交変換部７６は、直交変換された信号に対して逆直交変換を行う。加算器７７は、逆量子化、逆直交変換により得られる予測誤差信号と予測画像から復号画像を生成する。生成された復号画像は復号画像記憶部７８に記憶される。
【００４０】
予測画像生成部７９は、復号画像記憶部７８に記憶されている参照画像と動きベクトルに基づいて予測画像を生成する。そして、減算器７２において、予測画像と符号化対象の画像から予測誤差が生成される。
【００４１】
図６は符号化処理のフローチャートである。図６の処理は、図１のサブバンド分割装置４２と符号化部４３、４４の機能をソフトウェアで実現したものである。
デジタル画像信号５１に低周波分析フィルタ処理、高周波分析フィルタ処理を施し、サブバンド分割を行う（Ｓ１１）。
【００４２】
次に、２：１のダウンサンプル処理を実行する（Ｓ１２）。次に、ダウンサンプルされた信号が、高周波のサブバンド信号か否かを判定する（Ｓ１３）。
高周波のサブバンド信号であったときには（Ｓ１３、ＹＥＳ）、ステップＳ１４に進み、低周波のサブバンド信号であったときには（Ｓ１３、ＮＯ）、ステップＳ１６に進む。
【００４３】
ステップＳ１４では、その信号が偶数番目の信号か、それとも奇数番目の信号かを判別する。偶数番目の信号であったときには、ステップＳ１５に進み、高周波サブバンド信号に−１を乗算した後、ステップＳ１６に進む。他方、ステップＳ１４で奇数と判別されたときには、そのままステップＳ１６に進む。
【００４４】
ステップＳ１６では、参照画像から動きベクトルを計算する。次に、参照画像と動きベクトルから予測画像を生成する（Ｓ１７）。次に、符号化対象画像と予測画像の差分から予測誤差を算出する。次に、予測誤差を直交変換（離散コサイン変換）する（Ｓ１９）。直交変換後の信号を量子化する（Ｓ２０）。量子化によりビット数を減らしたなら、可変長符号化を行う（Ｓ２４）。このとき、符号した画像データの逆量子化、逆直交変換を行う（Ｓ２１、Ｓ２２）。逆直交変換により得られた誤差信号と予測画像から復号画像を生成する（Ｓ２３）。生成された復号画像はメモリ等に保存される。メモリに保存された復号画像は、予測画像を生成する際の参照画像として用いられる。
【００４５】
上述した第１の実施の形態によれば、高周波サブバンド信号に対して周期的に負の値（例えば、１サンプルおきに−１）を乗算することで、高周波サブバンド信号の周波数特性を反転させることができる。これにより、高周波の信号電力を小さくし、低周波の信号電力を大きくすることができる。高周波サブバンド信号の低周波の信号電力を大きくすることで画像の圧縮率を高めることができる。
【００４６】
図７は、第２の実施の形態の画像復号装置９１の構成を示す図である。画像復号装置９１は、低周波符号化ストリーム５７を復号する復号化部９２と、高周波符号化ストリーム５８を復号する復号化部９３と、画像帯域合成装置の実施の形態であるサブバンド合成装置９４とを有する。
【００４７】
サブバンド合成装置９４は、アップサンプラ９５、９６と、符号反転部９７と、低周波合成フィルタ９８と、高周波合成フィルタ９９を有する。
アップサンプラ９５は、復号化部９２から出力される低周波サブバンド信号を１：２にアップサンプルして低周波合成フィルタ９８に出力する。
【００４８】
符号反転部９７は、復号化部９３から出力される高周波サブバンド信号に対して周期的に負の値（例えば、１サンプルおきに−１）を乗算する。符号反転部９７において、高周波サブバンド信号１０２に対して１サンプルおきに−１を乗算することで、画像符号化装置４１側で−１が乗算された信号の符号を元に戻すことができる。符号反転部９７で符号反転された信号１０３は、アップサンプラ９６で１：２にアップサンプルされ高周波合成フィルタ９９に出力される。
【００４９】
低周波合成フィルタ９８と高周波合成フィルタ９９の出力信号は加算されて合成信号（復号画像信号）１０７として出力される。
図８は、第２の実施の形態の信号の説明図である。図８（ａ）は、復号化部９３から出力される高周波サブバンド信号１０２を示している。復号された高周波サブバンド信号１０２は、画像符号化装置４１において２：１にダウンサンプルされた信号である。また、この高周波サブバンド信号１０２は、画像符号化装置４１において１サンプルおきに−１が乗算されているので、偶数番目の信号−Ｈ’２、−Ｈ’６・・・は負の値になっている。
【００５０】
図８（ｂ）は、符号反転部９７の出力信号１０３を示している。符号反転部９７で１サンプルおきに−１を乗算することで、偶数番目の信号Ｈ’２、Ｈ’６・・・は正の値となる。
【００５１】
図８（ｃ）は、アップサンプラ９６の出力信号１０５を示している。１：２にアップサンプルされた信号１０５は、１番目の信号Ｈ’０の次に０が挿入され、３番目の信号Ｈ’２の次に０が挿入される。
【００５２】
図８（ｄ）は、サブバンド合成装置９４の出力信号である合成信号１０７を示している。合成信号１０７は、低周波合成フィルタ９８の出力信号と高周波合成フィルタ９９の出力信号を合成した信号となる。
【００５３】
図９は、復号化部９２（または９３）のブロック図である。復号化部９２は、可変長復号化部（ＶＬＤ：Variable Length Decoder）１１１と、逆量子化部１１２と、逆直交変換部１１３と、予測画像生成部１１４と、加算器１１５と、復号画像記憶部１１６を有する。
【００５４】
可変長復号化部１１１は、可変長符号化された符号化ストリームを復号する。逆量子化部１１２は、復号された信号のビット数を元に戻し、逆直交変換部１１３は逆量子化した信号に対して逆直交変換を行う。予測画像生成部１１４は、可変長復号化部１１１から取得する符号化された信号に含まれる動きベクトルと、復号画像記憶部１１６に記憶されている参照画像に基づいて予測画像を生成する。
【００５５】
加算器１１５は、逆直交変換部１１３から出力される予測誤差と、予測画像生成部１１４で生成された予測画像を加算して復号画像を生成する。生成された復号画像は復号画像記憶部１１６に格納される。
【００５６】
上述した第２の実施の形態によれば、画像符号化装置４１において周期的に負の値が乗算されて符号化された高周波符号化ストリーム５８に、符号化装置側と同じ周期で所定の負の値（係数が元の値となるような値）を乗算することで画像を復号することができる。これにより、画像符号化装置４１側で圧縮率を高めた符号化ストリームから元のデジタル画像を復号することができる。
【００５７】
本発明は、上述した実施の形態に限らず、例えば、以下のように構成しても良い。
（１）デジタル画像信号を水平方向にサブバンド分割する場合に限らず、垂直方向にサブバンド分割する場合にも適用できる。また、複数のサブバンド分割回路を継続接続することにより、低周波帯域と高周波帯域の２つのサブバンド分割するものに限らず、低周波帯域と高周波帯域を２以上のサブバンドに分割するものにも適用できる。
（２）高周波サブバンド信号に周期的に乗算する負の値は、−１以外の負の整数または小数値でも良い。また、乗算する周期は、１サイクルおききまたは３サイクルおきに限らず、ダウンサンプル比、ダウンサンプルの前か、後かにより適切な周期に設定すれば良い。
（３）画像符号化・復号装置に限らず、画像帯域分割装置として、サブバンド分割装置４２と、画像帯域合成装置としてサブバンド合成装置９４とを用いても良い。
【００５８】
（付記１）
デジタル画像信号を低周波帯域と高周波帯域のサブバンド信号に分割するサブバンド分割手段と、
前記低周波帯域のサブバンド信号と前記高周波帯域のサブバンド信号をダウンサンプルするダウンサンプル手段と、
ダウンサンプル前またはダウンサンプル後の前記高周波帯域のサブバンド信号に対して周期的に負の値を乗算する乗算手段とを備える画像符号化装置。
（付記２）
前記ダウンサンプル手段は前記低周波帯域のサブバンド信号と前記高周波帯域のサブバンド信号を２：１にダウンサンプルし、
前記乗算手段は、２：１にダウンサンプルされた前記高周波帯域のサブバンド信号に対して１サンプルおきに−１を乗算する付記１記載の画像符号化装置。
（付記３）
前記乗算手段は、ダウンサンプル前の前記高周波帯域のサブバンド信号に対して３サンプルおきに−１を乗算し、
前記ダウンサンプル手段は、−１が乗算された前記高周波帯域のサブバンド信号を２：１にダウンサンプルする付記１記載の画像符号化装置。
（付記４）
前記サブバンド分割手段は、前記デジタル画像信号を２以上の低周波帯域のサブバンド信号または２以上の高周波帯域のサブバンド信号に分割する付記１、２または３記載の画像符号化装置。
（付記５）
低周波帯域と高周波帯域のサブバンド信号からデジタル画像を復号する画像復号装置であって、
高周波帯域のサブバンド信号をアップサンプルするアップサンプル手段と、
アップサンプル前またはアップサンプル後の前記高周波帯域のサブバンド信号に対して周期的に負の値を乗算する乗算手段とを備える画像復号装置。
（付記６）
前記アップサンプル手段は前記高周波のサブバンド信号を１：２にアップサンプルし、
前記乗算手段は、前記高周波サブバンド信号に対して３サンプルおきに−１を乗算する付記５記載の画像復号装置。
（付記７）
前記乗算手段は、前記高周波サブバンド信号に対して１サンプルおきに−１を乗算し、
前記アップサンプル手段は、−１が乗算された前記高周波サブバンド信号に対して１：２にアップサンプルする付記５記載の画像復号装置。
（付記８）
デジタル画像信号を低周波帯域と高周波帯域のサブバンド信号に分割するサブバンド分割手段と、
前記低周波帯域のサブバンド信号と前記高周波帯域のサブバンド信号をダウンサンプルするダウンサンプル手段と、
ダウンサンプル前またはダウンサンプル後の前記高周波帯域のサブバンド信号に対して周期的に負の値を乗算する乗算手段とを備える画像帯域分割装置。
（付記９）
前記ダウンサンプル手段は前記低周波帯域のサブバンド信号と前記高周波帯域のサブバンド信号を２：１にダウンサンプルし、
前記乗算手段は、２：１にダウンサンプルされた前記高周波帯域のサブバンド信号に対して１サンプルおきに−１を乗算する付記８記載の画像帯域分割装置。
（付記１０）
前記乗算手段は、ダウンサンプル前の前記高周波帯域のサブバンド信号に対して３サンプルおきに−１を乗算し、
前記ダウンサンプル手段は、−１が乗算された前記高周波帯域のサブバンド信号を２：１にダウンサンプルする付記８記載の画像帯域分割装置。
（付記１１）
低周波帯域と高周波帯域のサブバンド信号からデジタル画像を合成する画像帯域合成装置であって、
高周波帯域のサブバンド信号をアップサンプルするアップサンプル手段と、
アップサンプル前またはアップサンプル後の前記高周波帯域のサブバンド信号に対して周期的に負の値を乗算する乗算手段とを備える画像帯域合成装置。
（付記１２）
前記アップサンプル手段は前記高周波帯域のサブバンド信号を１：２にアップサンプルし、
前記乗算手段は、アップサンプルされた前記高周波サブバンド信号に対して３サンプルおきに−１を乗算する付記１１記載の画像帯域合成装置。
（付記１３）
前記乗算手段は、前記高周波サブバンド信号に対して１サンプルおきに−１を乗算し、
前記アップサンプル手段は、−１が乗算された前記高周波サブバンド信号に対して１：２にアップサンプルする付記１１記載の画像帯域合成装置。
（付記１４）
デジタル画像信号を低周波帯域と高周波帯域のサブバンド信号に分割して符号化する画像符号化方法であって、
高周波帯域のサブバンド信号をダウンサンプルし、
ダウンサンプル前またはダウンサンプル後の高周波帯域のサブバンド信号に対して周期的に負の値を乗算する画像符号化方法。
（付記１５）
ダウンサンプル後の前記高周波帯域のサブバンド信号に対して１サンプルおきに−１を乗算する付記１４記載の画像符号化方法。
（付記１６）
低周波帯域と高周波帯域のサブバンド信号に分割されたデジタル画像の画像復号方法であって、
前記高周波帯域のサブバンド信号をアップサンプルし、
アップサンプル前またはアップサンプル後の高周波帯域のサブバンド信号に対して周期的に負の値を乗算する画像復号方法。
（付記１７）
ダウンサンプル後の前記高周波帯域のサブバンド信号に対して１サンプルおきに−１を乗算する付記１６記載の画像復号方法。
【図面の簡単な説明】
【００５９】
【図１】第１の実施の形態の画像符号化装置の構成を示す図である。
【図２】符号反転後の周波数特性を示す図である。
【図３】第１の実施の形態の信号の説明図である。
【図４】符号反転部の一例を示す図である。
【図５】符号化部のブロック図である。
【図６】符号化処理のフローチャートである。
【図７】第２の実施の形態の画像復号装置の構成を示す図である。
【図８】第２の実施の形態の信号の説明図である。
【図９】復号化部のブロック図である。
【図１０】従来のサブバンド分割装置とサブバンド合成装置を示す図である。
【図１１】入力画像の周波数特性を示す図である。
【図１２】高周波帯域に分割後の周波数特性を示す図である。
【図１３】ダウンサンプル後の周波数特性を示す図である。
【符号の説明】
【００６０】
１１、４２      サブバンド分割装置
２１、９４      サブバンド合成装置
４１      画像符号化装置
４３、４４      符号化部
１２、４５      低周波分析フィルタ
１３、４６      高周波分析フィルタ
１４，１５、４７、４８      ダウンサンプラ
４９、９７      符号反転部
９１      画像復号装置
９２、９３      復号化部
２２、２３、９５、９６      アップサンプラ
２４、９８      低周波合成フィルタ
２５、９９      高周波合成フィルタ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
2010028218.tif 000009
【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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