(57)【要約】【課題】文字画像および非文字画像ともに圧縮率を高くし、かつ文字画像および非文字画像それぞれの役割に応じた符号化を行うことができる符号化装置、符号化方法、プログラム、および情報記録媒体を提供する。【解決手段】原画像から、前景１、前景２、および前景１または前景２を画素毎に選択するためのマスク２を作成する作成部１５０１と、マスク２を符号化するマスク符号化部１５０２と、第１フィルタを施して前景１を周波数変換することにより得られた係数の量子化および符号化を行う前景１符号化部１５０３と、低周波成分に対するタップ長が第１フィルタの低周波成分に対するタップ長より短い第２フィルタを施して前景２を周波数変換することにより得られた係数の量子化および符号化を行う前景２符号化部１５０４と、マスク２、前景１、および前景２の符号を結合し、所定のフォーマットに従った符号化データを取得する符号取得部１５０６と、を備える。【選択図】        図１５
2010062935.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
原画像から、線画または文字を表す文字画素の色を、前記文字画素以外の非文字画素を構成する色の割合および前記文字画素と前記非文字画素との位置関係の少なくとも一方に応じて決定される色で置換した第１画像、前記非文字画素の色を、前記文字画素を構成する色の割合および前記文字画素と前記非文字画素との位置関係の少なくとも一方に応じて決定される色で置換した第２画像、および前記第１画像または前記第２画像を画素毎に選択するためのマスク画像を作成する作成手段と、
前記マスク画像を符号化するマスク符号化手段と、
第１フィルタを施して前記第１画像を周波数変換することにより得られた係数の量子化および符号化を行う第１画像符号化手段と、
低周波成分に対するタップ長が前記第１フィルタの低周波成分に対するタップ長より短い第２フィルタを施して前記第２画像を周波数変換することにより得られた係数の量子化および符号化を行う第２画像符号化手段と、
前記マスク画像、前記第１画像、および前記第２画像の符号を結合し、所定のフォーマットに従った符号化データを取得する取得手段と、
を備えたことを特徴とする符号化装置。
【請求項２】
前記第１画像符号化手段は、ＪＰＥＧ−ＸＲにより前記第１画像を符号化し、
前記第２画像符号化手段は、ＪＰＥＧにより前記第２画像を符号化することを特徴とする請求項１に記載の符号化装置。
【請求項３】
前記第１画像符号化手段は、ＪＰＥＧ−２０００により前記第１画像を符号化し、
前記第２画像符号化手段は、ＪＰＥＧにより前記第２画像を符号化することを特徴とする請求項１に記載の符号化装置。
【請求項４】
前記第１画像符号化手段は、ＪＰＥＧ−ＸＲにより前記第１画像を符号化し、
前記第２画像符号化手段は、ＪＰＥＧ−ＸＲにより前記第２画像を符号化するものであって、前記第１画像符号化手段がプレフィルタを施した回数よりも少ない回数プレフィルタを施すことを特徴とする請求項１に記載の符号化装置。
【請求項５】
前記第１画像符号化手段は、ＪＰＥＧ２０００により前記第１画像を符号化し、
前記第２画像符号化手段は、ＪＰＥＧ２０００により前記第２画像を符号化するものであって、ウェーブレット変換を行った回数が前記第１画像符号化手段によりウェーブレット変換を行った回数より少ないことを特徴とする請求項１に記載の符号化装置。
【請求項６】
前記第１画像符号化手段は、ＪＰＥＧ２０００により前記第１画像を符号化するものであって、前記第１画像を９＊７フィルタを施して周波数変換し、
前記第２画像符号化手段は、ＪＰＥＧ２０００により前記第２画像を符号化するものであって、前記第２画像を５＊３フィルタを施して周波数変換することを特徴とする請求項１に記載の符号化装置。
【請求項７】
請求項１から６のいずれか一に記載の符号化装置において実行される符号化方法。
【請求項８】
請求項７記載の符号化方法を実行することを特徴とするプログラム。
【請求項９】
請求項８記載のプログラムを記憶することを特徴とする情報記録媒体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、符号化装置、符号化方法、プログラム、および情報記録媒体に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
一般に文書は文字・線画・画像が混在して構成されるが、近年、このような混在文書を効率的に符号化するために、文書を、文字または線画の色を表す文字画像と、文字画像を除いた画像の色を表す非文字画像とに分離し、各々に対して異なる符号化処理を施す技術が提案されている。
【０００３】
文書を複数の画像に分離し、各々に対して異なる符号化を施す手法としてミクストラスターコンテント（ＭＲＣ）モデルと呼ばれる手法がある。図２４は、ＭＲＣモデルの概念を示す説明図である。ＭＲＣモデルと呼ばれる手法は、図２４に示すように、１ページの文書を、文字画像（前景）と、非文字画像（背景）と、文字画像または非文字画像を選択するための選択画像（マスク）といった３つのレイヤに分けて、レイヤごとに符号化を行う手法である。
【０００４】
例えば、ＭＲＣモデルの典型例であり、画像データを、第１の画像データと、第２の画像データと、第１の画像データおよび第２の画像データのいずれかを選択する選択データと、の３つのデータに分離し、それぞれ符号化して圧縮した圧縮データを入力として画像を合成することにより、高圧縮率時の文字・線画の劣化を防止することができる画像処理装置が提案されている（特許文献１参照）。
【０００５】
また、このようなＭＲＣモデルでは、１つの背景に対して、前景およびマスクの組を複数重ね合わせる手法が一般的である。また、マスクとは、前景を文字の形に切り取るための形状情報を持つものであり、マスクの値が前景の透過率（前景と背景の混合比）を持つ場合もある。さらに、背景、マスク、および前景の解像度は、任意に選択できることも多い。
【０００６】
【特許文献１】特開平１１−１７７９７７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
ところで、近年では、上述したＭＲＣモデルにおける符号化処理に対する高画質化かつ高圧縮率化のニーズの高まりと同時に、混在文書の構造の複雑化が進んでいる。例えば、従来の混在文書の前景は、図２４に示すように、単色の組み合わせで実現できるもの（例えば、人口画像に近いもの）がほとんどであったが、最近の文書作成環境の高度化に伴い、前景にグラーデーション等をかけることが容易になってきた。このような、単色の組み合わせでは表現できない前景は、従来の前景よりも自然画に近い絵柄であり、かつ高圧縮率化へのニーズの高まりにより高圧縮率化が求められるようになってきている。
【０００８】
従って、最近では、前景の圧縮方式として、自然画よりの絵柄を高圧縮率で圧縮可能な方式であって、周波数変換と量子化とを伴う符号化（所謂、変換符号化）を採用する必要性が生じてきた。その結果、最近では、背景だけでなく、前景に対しても変換符号化を適用することがある。
【０００９】
しかし、変換符号化は、量子化による誤差が周波数変換または周波数逆変換に用いるフィルタのタップが及ぶ範囲に分散するため、ＭＲＣモデルにおける符号化処理に変換符号化を用いる場合、周波数変換に用いるフィルタのタップ長に関して以下に述べる点に注意する必要がある。
【００１０】
例えば、ＪＥＰＧのような８＊８画素範囲単位で周波数変換または周波数逆変換を行う方式の場合、周波数変換時および周波数逆変換時に用いるフィルタのタップ長は８画素であり、８＊８画素範囲内に量子化による誤差が分散される。一方、ＪＥＰＧ２０００のようなウェーブレット変換を再帰的にｎ回繰り返すような周波数変換を用いる場合、再帰的な周波数変換の結果、フィルタのタップ長を２のｎ乗倍する効果を有するため、ある係数に生じた量子化による誤差は、広範囲の画素に対して分散される。
【００１１】
一般には、低周波成分の画像を近似するにはフィルタのタップ長が長い変換符号化（例えば、ＪＰＥＧ２０００）が適しており、高周波成分の画像を近似するにはフィルタのタップ長が短い変換符号化（例えば、ＪＰＥＧ）が適している。よって、画像の圧縮率を上げるためには、低周波成分の画像に対してはよりフィルタのタップ長が長い変換符号化を用い、高周波成分の画像に対してはよりフィルタのタップ長が短い変換符号化を用いる方式が有利であるとされている。なお、ハイパスフィルタとローパスフィルタのタップ長が異なることは一般的である。
【００１２】
従って、低周波成分の画像に対する変換符号化ではフィルタのタップ長を長くとる傾向があるが、タップ長が長くなると、量子化による誤差が分散する範囲が広くなる。そして、この誤差の分散は、色自体が分散することを意味し、例えば、図２４に示す前景の様に本来は２色であった画像を周波数変換した場合、２色の境界部分の色が混じることを意味する。仮に、その境界部分付近に文字があった場合、その文字の色が本来の色とは大きく異なるものになることがある。
【００１３】
つまり、量子化による誤差が分散する範囲が限定される変換符号化は、圧縮率は低いが、色が混ざらないという利点がある。一方、量子化による誤差が分散する範囲が広い変換符号化は、圧縮率は高いが、色が混ざりやすいという欠点がある。よって、前景および背景の符号化に変換符号化を用いる場合、その役割上、前景に対しては色の混ざりにくい変換符号化、背景に対しては圧縮率が高い変換符号化を用いるのが望ましい。
【００１４】
本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、文字画像および非文字画像ともに圧縮率を高くし、かつ文字画像および非文字画像それぞれの役割に応じた符号化を行うことができる符号化装置、符号化方法、プログラム、および情報記録媒体を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
上述した課題を解決し、目的を達成するために、請求項１にかかる発明は、原画像から、線画または文字を表す文字画素の色を、前記文字画素以外の非文字画素を構成する色の割合および前記文字画素と前記非文字画素との位置関係の少なくとも一方に応じて決定される色で置換した第１画像、前記非文字画素の色を、前記文字画素を構成する色の割合および前記文字画素と前記非文字画素との位置関係の少なくとも一方に応じて決定される色で置換した第２画像、および前記第１画像または前記第２画像を画素毎に選択するためのマスク画像を作成する作成手段と、前記マスク画像を符号化するマスク符号化手段と、第１フィルタを施して前記第１画像を周波数変換することにより得られた係数の量子化および符号化を行う第１画像符号化手段と、低周波成分に対するタップ長が前記第１フィルタの低周波成分に対するタップ長より短い第２フィルタを施して前記第２画像を周波数変換することにより得られた係数の量子化および符号化を行う第２画像符号化手段と、前記マスク画像、前記第１画像、および前記第２画像の符号を結合し、所定のフォーマットに従った符号化データを取得する取得手段と、を備えたことを特徴とする。
【００１６】
また、請求項２にかかる発明は、請求項１にかかる発明において、前記第１画像符号化手段は、ＪＰＥＧ−ＸＲにより前記第１画像を符号化し、前記第２画像符号化手段は、ＪＰＥＧにより前記第２画像を符号化することを特徴とする。
【００１７】
また、請求項３にかかる発明は、請求項１にかかる発明において、前記第１画像符号化手段は、ＪＰＥＧ−２０００により前記第１画像を符号化し、前記第２画像符号化手段は、ＪＰＥＧにより前記第２画像を符号化することを特徴とする。
【００１８】
また、請求項４にかかる発明は、請求項１にかかる発明において、前記第１画像符号化手段は、ＪＰＥＧ−ＸＲにより前記第１画像を符号化し、前記第２画像符号化手段は、ＪＰＥＧ−ＸＲにより前記第２画像を符号化するものであって、前記第１画像符号化手段がプレフィルタを施した回数よりも少ない回数プレフィルタを施すことを特徴とする。
【００１９】
また、請求項５にかかる発明は、請求項１にかかる発明において、前記第１画像符号化手段は、ＪＰＥＧ２０００により前記第１画像を符号化し、前記第２画像符号化手段は、ＪＰＥＧ２０００により前記第２画像を符号化するものであって、ウェーブレット変換を行った回数が前記第１画像符号化手段によりウェーブレット変換を行った回数より少ないことを特徴とする。
【００２０】
また、請求項６にかかる発明は、請求項１にかかる発明において、前記第１画像符号化手段は、ＪＰＥＧ２０００により前記第１画像を符号化するものであって、前記第１画像を９＊７フィルタを施して周波数変換し、前記第２画像符号化手段は、ＪＰＥＧ２０００により前記第２画像を符号化するものであって、前記第２画像を５＊３フィルタを施して周波数変換することを特徴とする。
【００２１】
また、請求項７にかかる発明は、請求項１から６のいずれか一に記載の符号化装置において実行される符号化方法である。
【００２２】
また、請求項８にかかる発明は、請求項７に記載の符号化方法を実行するプログラムである。
【００２３】
また、請求項９にかかる発明は、請求項８記載のプログラムを記憶する情報記録媒体である。
【発明の効果】
【００２４】
本発明によれば、文字画像および非文字画像ともに高圧縮率で圧縮可能な符号化方式で符号化することができるので、文字画像および非文字画像ともに圧縮率を高くすることができ、かつ文字画像と非文字画像とで量子化による誤差が分散する範囲を変えることができるので、文字画像および非文字画像それぞれの役割に応じた符号化を行うことができる、という効果を奏する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２５】
以下に添付図面を参照して、この発明にかかる符号化装置、符号化方法、プログラム、および情報記録媒体の最良な実施の形態を詳細に説明する。なお、本実施の形態では、符号化装置を備える一般的なＰＣ（パーソナルコンピュータ）の最良な実施の形態を詳細に説明する。但し、ＰＣに限られず、ＭＦＰ（Multi Function Peripheral）、デジタル複写機、プリンタ、ファクシミリ、スキャナ機能やコピー、ファクシミリ、プリンタなどの画像形成処理を行うものであれば、本実施の形態の符号化装置を適用することができる。
【００２６】
まず、本実施の形態の理解を容易にするため、本実施の形態で使用するＭＲＣモデルで用いる符号化方式であるＪＰＥＧ２０００およびＪＰＥＧ−ＸＲの概要について説明する。
【００２７】
図１〜３を参照して、ＪＰＥＧ２０００の概要について説明する。図１は、ＪＰＥＧ２０００の符号化アルゴリズムの説明のためのフローチャートである。
【００２８】
まず、画像は矩形のタイルに分割される（分割数≧１）。次に、タイルは、例えば、ＲＧＢの３コンポーネントで構成されるカラー画像を符号化する場合、ＤＣレベルシフトと輝度・色差のコンポーネントへの色変換が施される（ステップＳ１０１）。より厳密には、色変換を施す前に、ＤＣレベルシフトを行う。ＤＣレベルシフトは、入力される画像信号がＲＧＢ信号値のような正の数である場合に所定の変換式を用いて各信号値から信号のダイナミックレンジの１／２を減算するレベルシフト処理を行い、色変換ではＲＧＢ画像を輝度色差系のＹＣｒＣｂ画像に変換することによりカラー画像の圧縮効率を高める処理を行うことができる。
【００２９】
ＤＣレベルシフトは、画像信号がＲＧＢ信号値のような正の数（符号なし整数）である場合には、式（１）に示すように順変換では各信号値から信号のダイナミックレンジの半分を減算するレベルシフトを、逆変換では各信号値に信号のダイナミックレンジの半分を加算するレベルシフトを行う。但し、レベルシフトは画像信号がＹＣｂＣｒ信号におけるＣｂやＣｒのような符号付き整数の場合には適用しない。
【００３０】
ＪＰＥＧ２０００のＤＣレベルシフトの順変換および逆変換に用いる式（１）は以下の通りである。
I(x,y)←I(x,y)-2^Ssiz(i)      順変換
（１）
I(x,y)←I(x,y)+2^Ssiz(i)      逆変換
ここで、Ssiz(i)とは画像の各コンポーネントi（ＲＧＢ画像ならi=0,1,2）のビット深さから１を減じたものである。また、2^Ssiz(i)は２のSsiz(i)乗を意味し、I(x,y)は座標(x,y)における信号値（画素値）である。
【００３１】
色変換は、カラー画像を効率良く圧縮するために行う。これはＪＰＥＧでもＲＧＢ画像をＹＣｒＣｂ画像に変換後に圧縮を行うと圧縮率が向上し、結果的には再生画質が良くなることと目的は同じである。色変換には、可逆と非可逆の２つの方法が定義されている。
【００３２】
可逆変換（ＲＣＴ）
可逆変換は、ＲＣＴ（Reversible multiple component transformation）と呼ばれ、変換式の係数が整数値であることが特徴である。この変換式を式（２）に示す。
Y0(x,y)=floor((I0(x,y)+2*(I1(x,y)+I2(x,y))/4)
Y1(x,y)=I2(x,y)-I1(x,y)                              順変換
Y2(x,y)=I0(x,y)-I1(x,y)
（２）
I1(x,y)=Y0(x,y)-floor((Y2(x,y)+Y1(x,y))/4)
I0(x,y)=Y2(x,y)+I1(x,y)                              逆変換
I2(x,y)=Y1(x,y)+I1(x,y)
なお、Iは原信号を示し、Yは変換後の信号を示している。また、IやYに続く0〜2はサフィクスである。具体的には、ＲＧＢ信号を可逆変換する場合、I信号においてはI0=R,I1=G,I2=Bと表され、Y信号においてはY0=Y,Y1=Cb,Y2=Crと表される。さらに、floor(x)は、xのフロア関数（実数xを、xを越えず、かつxに最も近い整数に置換する関数）を示している。
【００３３】
非可逆変換（ＩＣＴ）
非可逆変換はＩＣＴ（Irreversible multiple component transformation）と呼ばれ、変換式の係数がＲＣＴと異なり実数値であることが特徴である。この変換式を式（３）に示す。
Y0(x,y)=0.299*I0(x,y)+0.587*I1(x,y)+0.144*I2(x,y)
Y1(x,y)=-0.16875*I0(x,y)-0.33126*I1(x,y)+0.5*I2(x,y)          順変換
Y2(x,y)=0.5*I0(x,y)-0.41869*I1(x,y)-0.08131*I2(x,y)
（３）
I0(x,y)=Y0(x,y)+1.402*Y2(x,y)
I1(x,y)=Y0(x,y)-0.34413*Y1(x,y)-0.71414*Y2(x,y)              逆変換
I2(x,y)=Y0(x,y)+1.772*Y1(x,y)
なお、Iは原信号を示し、Yは変換後の信号を示している。また、IやYに続く0〜2はサフィクスである。具体的には、ＲＧＢ信号を非可逆変換する場合、I信号においてはI0=Y,I1=G,I2=Bと表され、Y信号においてはI0=Y,I1=Cb,I2=Crと表される。
【００３４】
そして、タイル毎に、色変換後のコンポーネント（タイルコンポーネントと呼ばれる）は、ウェーブレット変換によって、ＬＬ，ＨＬ，ＬＨ，ＨＨと略称される４つのサブバンドに分割される（ステップＳ１０２）。そしてＬＬサブバンドに対して再帰的にウェーブレット変換（デコンポジション）を繰返すと、最終的に１つのＬＬサブバンドと複数のＨＬ，ＬＨ，ＨＨサブバンドが生成される。ここで、ＪＰＥＧ２０００で採用されている２次元ウェーブレット変換について説明する。
【００３５】
色変換後施される２次元ウェーブレット変換では、５＊３フィルタを施す５＊３ウェーブレット変換と、９＊７フィルタを施す９＊７ウェーブレット変換を選択することができる。５＊３ウェーブレット変換とは、５画素を用いて１つのローパスフィルタの出力（ローパス係数）が得られ、３画素を用いて１つのハイパスフィルタの出力（ハイパス係数）が得られる変換である。同様に、９＊７ウェーブレット変換とは、９画素を用いて１つのローパスフィルタの出力（ローパス係数）が得られ、７画素を用いて１つのハイパスフィルタの出力（ハイパス係数）が得られる変換である。主な違いは、フィルタの範囲の違いであり、偶数位置中心にローパスフィルタ、奇数位置中心にハイパスフィルタが施されるのは同様である。９＊７フィルタにも同様に当てはまる。
【００３６】
５＊３ウェーブレット変換の変換式を式（４）に示す。
順変換
C(2i+1)=P(2i+1)-floor((P(2i)+P(2i+2))/2)    [step1]
C(2i)=P(2i)+floor((C(2i-1)+C(2i+1)+2)/4)    [step2]
逆変換                                                                  （４）
P(2i)=C(2i)-floor((C(2i-1)+C(2i+1)+2)/4)    [step3]
P(2i+1)=C(2i+1)+floor((P(2i)+P(2i+2))/2)    [step4]
【００３７】
９＊７ウェーブレット変換の変換式を式（５）に示す。
順変換
C(2n+1)=P(2n+1)+α*(P(2n)+P(2n+2))    [step1]
C(2n)=P(2n)+β*(C(2n-1)+C(2n+1))      [step2]
C(2n+1)=C(2n+1)+γ*(C(2n)+C(2n+2))    [step3]
C(2n)=C(2n)+δ*(C(2n-1)+C(2n+1))      [step4]
C(2n+1)=K*C(2n+1)                    [step5]
C(2n)=(1/K)*C(2n)                    [step6]
逆変換                                                                  （５）
P(2n)=K*C(2n)                        [step1]
P(2n+1)=(1/K)*C(2n+1)                [step2]
P(2n)=X(2n)-δ*(P(2n-1)+P(2n+1))    [step3]
P(2n+1)=P(2n+1)-γ*(P(2n)+P(2n+2))  [step4]
P(2n)=P(2n)-β*(P(2n-1)+P(2n+2))    [step5]
P(2n)=P(2n+1)-α*(P(2n)+P(2n+2))    [step6]
但し、α=-1.586134342059924
β=-0.052980118572961
γ=0.882911075530934
δ=0.443506852043971
K=1.230174104914001
【００３８】
ウェーブレット変換後、各サブバンドはプリシンクトと呼ばれる矩形に分割される。図２は、画像、タイル、サブバンド、プリシンクト、コードブロックの関係を示す図である。プリシンクトは、図２に示すように、サブバンドを矩形に分割したもので、ＨＬ，ＬＨ，ＨＨ各サブバンドの対応したプリシンクトは３つで１まとまりとして扱われる。但し、ＬＬサブバンドを分割したプリシンクトは１つで１まとまりとして扱われる。プリシンクトは、大まかには画像中の場所（Position）を表すものである。プリシンクトはサブバンドと同じサイズにできる。図２に示すように、プリシンクトをさらに矩形に分割したものがコードブロックである。よって、物理的な大きさの序列は、画像≧タイル＞サブバンド≧プリシンクト≧コードブロックとなる。図３は、デコンポジションレベル（施すウェーブレット変換の回数）と解像度レベルの関係を示す説明図である。
【００３９】
以上の分割の後、サブバンド毎の係数の量子化およびＭＱＲ符号化と呼ばれるエントロピー符号化（ビットプレーン符号化）が、コードブロック毎かつビットプレーン順に成される（ステップＳ１０３、ステップＳ１０４）。なお、本実施の形態では、係数の量子化は、９＊７フィルタを施してウェーブレット変換した場合、係数自体を量子化するが、５＊３フィルタを施してウェーブレット変換した場合、係数をビットプレーン順にＭＱＲ符号化する際の下位ビットプレーンの符号化の省略または符号化後のビットプレーンの符号の破棄により量子化と同様の効果を得るものとする。
【００４０】
そして、プリシンクトに含まれる全てのコードブロックから、ビットプレーンの符号の一部を取り出して集めたものにヘッダをつけたパケットを生成する（ステップＳ１０５）。パケットヘッダには、当該パケットに含まれる符号に関する情報が含まれ、各パケットは独立して扱うことができる。いわばパケットは符号の単位である。
【００４１】
そして、全てのプリシンクト（＝全てのコードブロック＝全てのサブバンド）のパケットに関して、必要なパケットのみを選択し、選択したパケットを、並べて符号を形成する（ポスト量子化）（ステップＳ１０６）。
【００４２】
次に、図４〜１１を参照して、ＪＰＥＧ−ＸＲの概要について説明する。図４は、ＪＰＥＧ−ＸＲの符号化アルゴリズムの説明のためのフローチャートである。
【００４３】
まず、ＪＰＥＧ−ＸＲでは、画像は色変換が施された後（ステップＳ４０１）、矩形のタイルに分割される（分割数≧１）。さらに、タイルは、４＊４画素のブロックに分割され、この４＊４画素のブロック単位で周波数変換が行われる。そのため、高い圧縮率で符号化処理を行った場合、従来のＪＰＥＧと同様に、量子化による誤差の分散範囲が広くなり、ノイズが生じる恐れがある。
【００４４】
そこで、ＪＰＥＧ−ＸＲでは、４＊４画素のブロックに周波数変換を行う前に、画像の当該ブロック間をまたぐ４＊４画素ごとに圧縮するプレフィルタが用いられる（ステップＳ４０２）。但し、このプレフィルタを用いるか否かは任意に選択できるものとする。図５は、プレフィルタを用いる４＊４画素と周波数変換する４＊４画素との関係の説明図である。また、図６は、４＊４画素のプレフィルタの式を仮想的なプログラムで表した図である。図７は、４＊４画素のプレフィルタの式を仮想的なプログラムで表した図である。図８は、周波数変換式を仮想的なプログラムで表した図である。
【００４５】
なお、図５から予想されるように、画像の境界部においては、４画素分（４＊１）のプレフィルタ（４点プレフィルタとも呼ぶ）を２回用い、画像の４隅の２＊２画素については、プレフィルタ自体を用いないものとする。
【００４６】
次に、画像内でブロック間をまたぐ４＊４画素ごとにプレフィルタが用いられた後、各タイル内でブロックごとに周波数変換が成される（ステップＳ４０３）。そして、各タイル内で、１６個のブロックの集合であるマクロブロック内のＤＣ成分を集めて４×４係数のブロックを形成し（ステップＳ４０４）、ブロックを集めてできる画像(係数群)内で、ブロックをまたぐ４×４係数ごとにプレフィルタを用いる（ステップＳ４０５）。上述したように、この２回目のプレフィルタを用いるか否かは任意に選択できるものとする。
【００４７】
図９は、ＪＰＥＧ−ＸＲにおける原画像、タイル、マクロブロック、ブロック、および画素の関係を示した説明図である。図９に示すように、原画像はタイルに分割され、タイルはマクロブロックに分割され、マクロブロックは１６個のブロックに分割され、１ブロックは４＊４画素から成る。よって、原画像、タイル、マクロブロック、ブロック、および画素の大きさの関係は、原画像≧タイル≧マクロブロック≧ブロック≧画素の関係になる。
【００４８】
図１０は、４＊４画素のブロックの周波数変換により得られるＤＣ（直流）係数、ＬＰ（ローパス）係数、ＨＰ（ハイパス）係数の階層的な関係を示す説明図である。すなわち、ＤＣ係数だけを復号すると、画像の１／１６の解像度の画像が得られ、ＤＣ係数およびＬＰ係数を復号すると、画像の１／４の解像度の画像が得られる。また、図１１は、色変換式を示す図である。
【００４９】
以上のように、ＪＰＥＧ−ＸＲでは、符号化された係数を復号すると、ＤＣ係数の誤差は最初の逆変換で４＊４の第１ブロックに拡散され、次の逆変換で１６＊１６のマクロブロックに分散されるため、その周波数変換で施したフィルタのタップ長は１６タップであると見なすことができる。また、プレフィルタを施した場合は、量子化による誤差の拡散範囲はより広くなり、より長いタップ長とみなすことができる。
【００５０】
次いで、タイル毎に、係数を量子化し、所定のエントロピー符号化が成される（エントロピー符号化の詳細は本質的な事項ではないため詳述しない)（ステップＳ４０６）。
【００５１】
図１２は、ＭＲＣモデルによる符号構成の説明図である。ＭＲＣを用いた符号フォーマットは、ＭＲＣ符号であること等を示す全体用ヘッダと、１つの背景符号およびそのヘッダと、それに重ね合わせる１つ若しくは複数の「前景符号とマスク符号のペア」およびそのペア用のヘッダで構成されるのが典型であり、図１２のような符号の構成をとる。
【００５２】
例えば、本実施の形態では、背景、前景、およびマスクの符号化方式として、ＪＰＥＧ２０００を選択可能にしたＪＰＭ（JPEG2000 Multi Layer）を用いる。もちろん、ＪＰＭでは、ＪＰＥＧ２０００以外の符号化方式としてＪＰＥＧ、ＭＭＲ、ＪＢＩＧ等も選択可能であり、そのＪＰＭ符号のフォーマットも、図１２に示すような符号の構成をとる。
【００５３】
図１３は、ＪＰＭ符号の構成例の説明図である。なお、点線部分はオプションであるので、実線部分を中心に簡単に説明する。図１３において、「JPEG2000 Signature box」は、当該符号がＪＰＥＧ２０００ファミリーに属することを示す全体のヘッダである。「File Type box」は、当該符号がＪＰＭフォーマットであることを示す全体のヘッダである。「Compound Image Header box」は、当該符号の全般的な情報を含む全体のヘッダである。「Page Collection box」は、当該符号がマルチページからなる場合に各ページの順番を示す目次的なものである。「Page box」は、ページの解像度等を示す全体のヘッダである。ここで、ページとは、画像を順次重ねて（合成して）いくためのキャンバスであり、合成が終った後の画像と同じ大きさを持つ。ＪＰＭの場合、ページには、前景とマスクのペアで構成される「layout object（レイアウト・オブジェクト）」が順次描画される。「Layout Object box」は、前景とマスクのサイズや位置等を示す、前景及びマスク用のヘッダである。「Media Data box」や「Contiguous Codestream box」は、前景やマスクの符号を含む部分である。なお、ＪＰＭでは、背景（BasePage）は、レイアウト・オブジェクトが描画される前の初期的なページとして扱われる。
【００５４】
なお、ＪＰＭでは、上述したように、背景に対して前景とマスクとのペアとして定義されるレイアウト・オブジェクトを順次重ねて画像を合成する処理において、前景と背景とを合成する方法として、
（ｉ）前景か背景のいずれかを選択する方法
（ｉｉ）前景の値と背景の値の加重平均をとる方法
が選択可能である。（ｉ）の場合には、マスクを２値とし、その値が１のときに前景を選択し、０のときに背景を選択するものである。また、（ｉｉ）の場合には、マスクに８ビットの正の値を持たせ、以下に示す式（６）
合成画像=(マスク値/255)*前景+{(255-マスク値)/255}*背景                  （６）
により前景と背景の加重平均により合成するものである。これらのいずれの合成方法をとるかは、前景とマスクのペアごとに指定可能であり、各ペア用のヘッダに記載する。
【００５５】
（第１実施の形態）
図１４は、本実施の形態にかかるＰＣのハードウェア構成を示すブロック図である。本実施の形態にかかるＰＣ１００は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）１０１、ＲＡＭ（Random Access Memory）１０２、ＨＤＤ（Hard Disk Drive）１０３等をシステムバス１０４により相互接続した一般的なパーソナルコンピュータである。
【００５６】
ＣＰＵ１０１は、ＰＣ１００の全体を制御するためのマイクロプロセッサである。
【００５７】
ＲＡＭ１０２は、各種データを書換え可能に記憶する性質を有していることから、ＣＰＵ１０１の作業エリアとして機能してバッファ等の役割を果たす。
【００５８】
ＨＤＤ１０３は、画像やＣＰＵ１０１により実行される各種プログラムを記憶する情報記録媒体である。
【００５９】
なお、情報記録媒体としては、ＨＤＤ１０３のみならずＣＤ（Compact Disk）−ＲＯＭ、ＤＶＤ（Digital Versatile Disk）などの各種の光ディスク、各種光磁気ディスク、フレキシブルディスクなどの各種磁気ディスク等、半導体メモリ等の各種方式のメディアを用いることができる。また、図示しない外部Ｉ／Ｆ装置を介してインターネットなどのネットワークからプログラムをダウンロードし、ＨＤＤ１０３にインストールするようにしてもよい。この場合に、送信側のサーバでプログラムを記憶している記憶装置も、この発明における情報記録媒体である。なお、プログラムは、所定のＯＳ（Operating System）上で動作するものであってもよいし、その場合に後述する各種処理の一部の実行をＯＳに肩代わりさせるものであってもよいし、所定のアプリケーションソフトやＯＳなどを構成する一群のプログラムファイルの一部として含まれるものであってもよい。
【００６０】
このシステム全体の動作を制御するＣＰＵ１０１は、このシステムの主記憶装置として使用されるＨＤＤ１０３に記憶されたプログラムに基づいて各種処理を実行する。
【００６１】
次に、ＰＣ１００のＨＤＤ１０３に記憶されているプログラムがＣＰＵ１０１に実行させる機能のうち、本実施の形態のＰＣ１００が備える特長的な機能について説明する。
【００６２】
まず、図１４を用いて、ＰＣ１００が備える特長的な機能の概略について説明する。（１）ＨＤＤ１０３より処理対象となる原画像がＣＰＵ１０１からの命令によってＲＡＭ１０２に読み込まれる。（２）ＣＰＵ１０１は、ＲＡＭ１０２上の原画像を読み込み、ＭＲＣモデルを用いた符号化を行う。（３）ＣＰＵ１０１は、符号化されたデータをＲＡＭ１０２上の別の領域に書き込む。（４）ＣＰＵ１０１からの命令によってその符号化されたデータがＨＤＤ１０３に保存される。
【００６３】
次に、図１５〜１７を用いて、ＰＣ１００が備える特長的な機能の詳細について説明する。図１５は、本実施の形態にかかるＰＣの機能構成を示すブロック図である。図１６は、本実施の形態にかかるＰＣによる符号化処理の手順を示すフローチャートである。図１７は、原画像を、背景、マスク１と前景１のペア、マスク２と前景２のペアに分割する例を示す図である。ＰＣ１００は、ＨＤＤ１０３に記憶されているプログラムを従うことにより、ＲＡＭ１０２上の原画像を読み込み、原画像から背景、前景１、前景２、マスク１およびマスク２を作成する作成部１５０１と、マスク１，２を符号化するマスク符号化部１５０２と、前景１を周波数変換することにより得られた係数の量子化および符号化を行う前景１符号化部１５０３と、前景２を周波数変換することにより得られた係数の量子化および符号化を行う前景２符合化部１５０４、背景を周波数変換することにより得られた係数の量子化および符号化を行う背景符号化部１５０５と、マスク１，２、前景１，２、および背景の符号を所定のフォーマットに従って結合した符号を取得する符号取得部１５０６と、を実現する。
【００６４】
まず、作成部１５０１は、ＲＡＭ１０２上の原画像を４つのタイルに分割する（ステップＳ１６００）。なお、タイルの分割数は増減可能である。
【００６５】
次に、作成部１５０１は、ＲＡＭ１０２上の原画像の画素単位で、線画または文字を構成する画素（文字画素）であるか、それ以外の画素（非文字画素）であるかの判別を行い、文字画素に対応する位置の値を１、それ以外の非文字画素に対応する位置の値を０にしたものであって、前景１または前景２を画素毎に選択するためのマスク２（マスク画像）を作成する（ステップＳ１６０１）。
【００６６】
ここで、文字画素とそれ以外の非文字画素の判別は公知の像域判別の手法によることができるが、本実施の形態では、例えば、以下に示す手法が用いられる。図１８Ａおよび図１８Ｂは、Ｓｏｂｅｌオペレータを示す図である。原画像の各画素に対し、エッジ検出オペレータとして周知のＳｏｂｅｌフィルタを作用させる。すなわち、注目画素を中心とした３＊３画素に対し、図１８Ａに示す第１の重みマトリクス（Ｓｏｂｅｌオペレータ）を乗算し、その和ＨＳを算出し、同様に図１８Ｂに示す第２の重みマトリクスを乗算して、その和ＶＳを算出する。そして、ＨＳとＶＳの２乗和の平方根√(HS^2+VS^2)を、注目画素についてのフィルタの出力値とする。そして、フィルタの出力値が所定の閾値ｔｈ（例えば３０）以上ならば注目画素を文字画素と判断し、マスクの対応画素位置に１をセットし、そうでなければ対応画素位置に０をセットする。同様の処理手順を全画素について繰り返すことにより、マスク２を作成する。
【００６７】
次に、作成部１５０１は、原画像の非文字画素の色を、当該非文字画素の最も近傍に位置する文字画素の色で置換した、多値の前景２（本発明にかかる第２画像）を作成する（ステップＳ１６０２）。なお、本実施の形態では、原画像の非文字画素の色を文字画素の色で置換しているが、非文字画素の色を、文字画素を構成する色の割合および文字画素と非文字画素との位置関係の少なくとも一方に応じて決定される色で置換するものであれば、これに限定するものではない。例えば、非文字画素の色を、当該非文字画素の近傍に位置する文字画素の色の平均値で置換してもよい。本実施の形態では、作成部１５０１は、タイル内の全ての非文字画素に対して、この処理を行うため、図１７に示すように、タイル内は文字画素の色で置換される。よって、原画像の文字画素の色が一色の場合には、タイル自体が一色の色で置換される。
【００６８】
次に、作成部１５０１は、原画像の文字画素の色を、当該文字画素の最も近傍に位置する非文字画素の色で置換した、多値の前景１（本発明にかかる第１画像）を作成する（ステップＳ１６０３）。なお、本実施の形態では、原画像の文字画素の色を非文字画素の色で置換しているが、文字画素の色を、非文字画素を構成する色の割合および文字画素と非文字画素との位置関係の少なくとも一方に応じて決定される色で置換するものであれば、これに限定するものではない。例えば、文字画素の色を、当該文字画素の近傍に位置する非文字画素の色の平均値で置換してもよい。次に、作成部１５０１は、原画像と同一サイズで全画素値を１にセットした２値のマスク１を作成する（ステップＳ１６０４）。次に、作成部１５０１は、原画像と同一サイズの全画素値を０にセットした多値の背景を作成する（ステップＳ１６０５）。以上の処理により、原画像から、背景、前景１とマスク１のペア、前景２とマスク２のペアが作成される。
【００６９】
前景１符号化部１５０３は、５＊３フィルタを施すウェーブレット変換を３回行って得られた係数の量子化および符号化を行うＪＰＥＧ２０００により前景１を圧縮する（ステップＳ１６０６）。なお、５＊３フィルタを施すウェーブレット変換が３回行われた場合、前景１符号化部１５０３が周波数変換で施した前景１の低周波成分に対するフィルタ（第１フィルタ）のタップ長は、２０とみなすことができる。
【００７０】
本実施の形態では、前景１符号化部１５０３は、５＊３フィルタを施すウェーブレット変換を行っているため、ＭＱＲ符号化する際の下位ビットプレーンの符号化の省略により量子化と同様の効果を得るものとする。具体的には、前景１符号化部１５０３は、最上位のビットプレーンから、図１９に示すテーブルで予め規定された数の下位ビットプレーンを除いたビットプレーンまでをＭＱＲ符号化する。図１９は、各コンポーネント（Ｙ，Ｃｂ，Ｃｒ）の各デコンポジションレベルにおけるサブバンドの係数のうち、符号化しない下位ビットプレーンの数を示したテーブルを示す図である。例えば、前景１符号化部１５０３は、Ｙコンポーネントのデコンポジションレベル１におけるＨＨサブバンドの係数のうち、下位４ビットのビットプレーンの符号化を行わない（破棄する）。
【００７１】
次いで、前景２符号化部１５０４は、低周波成分に対するフィルタのタップ長が前景１符合化部１５０３で施したフィルタのタップ長より短いフィルタ（第２フィルタ）を施して周波数変換（離散コサイン変換）することにより得られた係数の量子化および符号化を行うＪＰＥＧにより前景２を圧縮する（ステップＳ１６０７）。
【００７２】
ここで、圧縮率を高くすることができる変換符号化（符号化方式）としては、標準化されたＪＰＥＧおよびＪＰＥＧ２０００、標準化の途上にあるＪＰＥＧ−ＸＲがあるが、各符号化方式における量子化による誤差が分散する範囲（周波数変換を施すフィルタのタップ長）は、ＪＰＥＧ＜ＪＰＥＧ−ＸＲ＜ＪＰＥＧ２０００という関係にある。本実施の形態では、前景１の周波数変換で施したフィルタのタップ長より短いフィルタを施して前景２を周波数変換することにより、前景２の量子化による誤差が分散する範囲を前景１の量子化による誤差が分散する範囲より狭くしている。
【００７３】
また、マスク符号化部１５０２は、周知のＭＭＲにより２値のマスク１およびマスク２を符号化する（ステップＳ１６０８）。
【００７４】
また、背景符号化部１５０５は、背景をＪＰＭ仕様（JPEG2000 Multi Layer）により符号化する（エントロピー符号化を行わず、符合として背景色を指定する）（ステップＳ１６０９）。
【００７５】
最後に、符号取得部１５０６は、前景１，２、マスク１，２、および背景の符号をＪＰＭフォーマットに従って結合したＪＰＭ符号を取得する（ステップＳ１６１０）。なお、本実施の形態では、前景１，２、マスク１，２、および背景の符号をＪＰＭフォーマットに従って結合したが、これに限定するものではない。例えば、ＭＲＣモデルであれば例えばＰＤＦフォーマットに従って前景１，２、マスク１，２、および背景の符号を結合してもよい。
【００７６】
このように、本実施の形態にかかるＰＣ１００によれば、前景１をＪＰＥＧ２０００により圧縮し、前景２をＪＰＥＧで圧縮することにより、前景１および前景２ともに高圧縮率で圧縮可能な符号化方式で符号化することができ、かつ前景１と前景２とで量子化による誤差が分散する範囲を変えることができるので、前景１および前景２それぞれの役割に応じた符号化を行うことができる。
【００７７】
（第２実施の形態）
本実施の形態にかかるＰＣは、ＪＰＥＧ２０００による前景１のデコンポジションレベルを、ＪＰＥＧ２０００による前景２のデコンポジションレベルより高くして、前景２の量子化による誤差が分散する範囲を、前景１の量子化による誤差が分散する範囲より狭くすることにより、第１実施の形態と同様の効果を得ることができる。なお、ＰＣの構成、作成部１５０１、マスク符号化部１５０２、前景１符号化部１５０３、前景２符号化部１５０４、背景符号化部１５０５、および符号取得部１５０６によって実現される機能構成については、第１実施の形態とほぼ同様であるため、第１実施の形態と異なる部分の処理のみを説明する。
【００７８】
図２０Ａを用いて、ＰＣ１００が備える特長的な機能の詳細について説明する。図２０Ａは、本実施の形態にかかるＰＣによる符号化処理の手順を示すフローチャートである。なお、ステップＳ２０００〜２００５、ステップＳ２００８〜２０１０に示す処理は、第１実施の形態と同様であるため、ここでは説明を省略する。
【００７９】
前景１符号化部１５０３は、５＊３フィルタを施すウェーブレット変換を３回行って得られた係数の量子化および符号化を行うＪＰＥＧ２０００により前景１を圧縮する（ステップＳ２００６）。なお、５＊３フィルタを施すウェーブレット変換が３回行われた場合、前景１符号化部１５０３が周波数変換で施した前景１の低周波成分に対するフィルタ（第１フィルタ）のタップ長は、２０とみなすことができる。
【００８０】
本実施の形態では、前景１符号化部１５０３は、５＊３フィルタを施してウェーブレット変換しているため、ＭＱＲ符号化する際の下位ビットプレーンの符号化の省略により量子化と同様の効果を得るものとする。具体的には、前景１符号化部１５０３は、第１実施の形態と同様に、最上位のビットプレーンから、図１９に示すテーブルで予め規定された数の下位ビットプレーンを除いたビットプレーンまでをＭＱＲ符号化する。
【００８１】
前景２符号化部１５０４は、５＊３フィルタを施すウェーブレット変換を２回行って得られた係数の量子化および符号化を行うＪＰＥＧ２０００により前景２を圧縮する（ステップＳ２００７）。なお、５＊３フィルタを施すウェーブレット変換が２回行われた場合、前景２符号化部１５０４が周波数変換で施した前景２の低周波成分に対するフィルタ（第２フィルタ）のタップ長は、１０とみなすことができる。
【００８２】
本実施の形態では、前景２符号化部１５０４は、５＊３フィルタを施すウェーブレット変換を行っているため、ＭＱＲ符号化する際の下位ビットプレーンの符号化の省略により量子化と同様の効果を得るものとする。具体的には、前景２符号化部１５０４は、最上位のビットプレーンから図２０Ｂにテーブルで予め規定された数の下位ビットプレーンを除いたビットプレーンまでをＭＱＲ符号化する。図２０Ｂは、各コンポーネント（Ｙ，Ｃｂ，Ｃｒ）の各デコンポジションレベルにおけるサブバンドの係数のうち、符号化しない下位ビットプレーンの数を示したテーブルを示す図である。例えば、前景２符号化部１５０４は、Ｙコンポーネントのデコンポジションレベル１におけるＨＨサブバンドの係数のうち、下位４ビットのビットプレーンの符号化を行わない（破棄する）。
【００８３】
このように、本実施の形態にかかるＰＣ１００によれば、ＪＰＥＧ２０００による前景１のデコンポジションレベルを、ＪＰＥＧ２０００による前景２のデコンポジションレベルをより高くすることにより、前景２の量子化による誤差が分散する範囲を、前景１の量子化による誤差が分散する範囲より狭くすることができるので、第１実施の形態と同様の効果を得ることができる。また、前景１と前景２とを同じＪＰＥＧ２０００により符号化することができるので、前景１の符号化処理と前景２の符号化処理とで同じプログラムや回路を用いることができ、プログラムや回路規模を抑えることができる。
【００８４】
（第３実施の形態）
本実施の形態にかかるＰＣは、９＊７フィルタを施すウェーブレット変換を行うＪＰＥＧ２０００により前景１を符号化し、５＊３フィルタを施すウェーブレット変換を行うＪＰＥＧ２０００により前景２を符号化して、前景２の量子化による誤差が分散する範囲を、前景１の量子化による誤差が分散する範囲より狭くすることにより、第１実施の形態と同様の効果を得ることができる。なお、ＰＣの構成、作成部１５０１、マスク符号化部１５０２、前景１符号化部１５０３、前景２符号化部１５０４、背景符号化部１５０５、および符号取得部１５０６によって実現される機能構成については、第１実施の形態とほぼ同様であるため、第１実施の形態と異なる部分の処理のみを説明する。
【００８５】
図２１Ａを用いて、ＰＣ１００が備える特長的な機能の詳細について説明する。図２１Ａは、本実施の形態にかかるＰＣによる符号化処理の手順を示すフローチャートである。なお、ステップＳ２１００〜２１０５、ステップＳ２１０８〜２１１０に示す処理は、第１実施の形態と同様であるため、ここでは説明を省略する。
【００８６】
前景１符号化部１５０３は、９＊７フィルタを施すウェーブレット変換を３回行って得られた係数の量子化および符号化を行うＪＰＥＧ２０００により前景１を圧縮する（ステップＳ２１０６）。なお、９＊７フィルタを施すウェーブレット変換が３回行われた場合、前景１符号化部１５０３が周波数変換で施した前景１の低周波成分に対するフィルタ（第１フィルタ）のタップ長は、３６とみなすことができる。
【００８７】
本実施の形態では、前景１符号化部１５０３は、９＊７フィルタを施すウェーブレット変換を行っているため、ウェーブレット変換により得られた各サブバンドの係数を、図２１Ｂに示すテーブルに示す量子化ステップで除算することにより量子化を行う。図２１Ｂは、各デコンポジションレベルにおけるサブバンドの係数を量子化する量子化ステップを示すテーブルを示す図である。なお、本実施の形態では、Ｙ，Ｃｂ，Ｃｒの全てのコンポーネントに対して図２１Ｂのテーブルに示す量子化ステップにより各デコンポジションレベルにおけるサブバンドの係数を除算するものとする。
【００８８】
さらに、本実施の形態では、前景１符号化部１５０３は、ＭＱＲ符号化する際の下位ビットプレーンの符号化の省略を行うものとする。具体的には、前景１符号化部１５０３は、最上位のビットプレーンから、図２１Ｃに示すテーブルで予め規定された数の下位ビットプレーンを除いたビットプレーンまでをＭＱＲ符号化する。図２１Ｃは、各コンポーネント（Ｙ，Ｃｂ，Ｃｒ）の各デコンポジションレベルにおけるサブバンドの係数のうち、符号化しない（破棄する）下位ビットプレーンの数を示したテーブルを示す図である。例えば、前景１符号化部１５０３は、Ｙコンポーネントのデコンポジションレベル１におけるＨＨサブバンドの係数のうち、下位３ビットのビットプレーンの符号化を行わない（破棄する）。
【００８９】
前景２符号化部１５０４は、５＊３フィルタを施すウェーブレット変換を３回行って得られた係数の量子化および符号化を行うＪＰＥＧ２０００により前景１を圧縮する（ステップＳ２１０７）。なお、５＊３フィルタを施すウェーブレット変換が３回行われた場合、前景２符号化部１５０４が周波数変換で施した前景２の低周波成分に対するフィルタ（第２フィルタ）のタップ長は、２０とみなすことができる。
【００９０】
本実施の形態では、前景２符号化部１５０４は、５＊３フィルタを施すウェーブレット変換を行っているため、ＭＱＲ符号化する際の下位ビットプレーンの符号化の省略により量子化と同様の効果を得るものとする。具体的には、前景２符号化部１５０４は、第１実施の形態と同様に、最上位のビットプレーンから、図１９に示すテーブルで予め規定された数の下位ビットプレーンを除いたビットプレーンまでをＭＱＲ符号化する。
【００９１】
このように、本実施の形態にかかるＰＣ１００によれば、ＪＰＥＧ２０００による前景１のウェーブレット変換で９＊７フィルタを施し、ＪＰＥＧ２０００による前景２のウェーブレット変換で５＊３フィルタを施すことにより、前景２の量子化による誤差が分散する範囲を、前景１の量子化による誤差が分散する範囲より狭くすることができるので、第１実施の形態と同様の効果を得ることができる。また、前景１と前景２とを同じＪＰＥＧ２０００により符号化することができるので、前景１の符号化処理と前景２の符号化処理とで同じプログラムや回路を用いることができ、プログラムや回路規模を抑えることができる。
【００９２】
（第４実施の形態）
本実施の形態にかかるＰＣは、ＪＰＥＧ−ＸＲにより前景１を符号化し、ＪＰＥＧにより前景２を符号化して、前景２の量子化による誤差が分散する範囲を、前景１の量子化による誤差が分散する範囲より狭くすることにより、第１実施の形態と同様の効果を得ることができる。なお、ＰＣの構成、作成部１５０１、マスク符号化部１５０２、前景１符号化部１５０３、前景２符号化部１５０４、背景符号化部１５０５、および符号取得部１５０６によって実現される機能構成については、第１実施の形態とほぼ同様であるため、第１実施の形態と異なる部分の処理のみを説明する。
【００９３】
図２２を用いて、ＰＣ１００が備える特長的な機能の詳細について説明する。図２２は、本実施の形態にかかるＰＣによる符号化処理の手順を示すフローチャートである。なお、ステップＳ２２００〜２２０５、およびステップＳ２２０８に示す処理は、第１実施の形態と同様であるため、ここでは説明を省略する。
【００９４】
前景１符号化部１５０３は、ＪＰＥＧ−ＸＲにより前景１を圧縮する（ステップＳ２２０６）。なお、上述したように、ＪＰＥＧ−ＸＲでは、フィルタ（第１フィルタ）のタップ長は１６タップとみなすことができる。また、プレフィルタを施した場合には、量子化により誤算が拡散する範囲はより広くなり、より長いタップ長とみなすことができる。
【００９５】
前景２符号化部１５０４は、低周波成分に対するフィルタのタップ長が前景１符号化部１５０３で施したフィルタのタップ長より短いフィルタ（第２フィルタ）を施す離散コサイン変換を行うことにより得られた係数の量子化および符号化を行うＪＰＥＧにより前景２を圧縮する（ステップＳ２２０７）。
【００９６】
そして、背景符号化部１５０５は、背景をＪＰＭ仕様により符号化する（エントロピー符号化を行わず、符合として背景色を指定する）（ステップＳ２２０９）。
【００９７】
最後に、符号取得部１５０６は、前景１，２、マスク１，２、および背景の符号をＪＰＭと同様のフォーマットに従って結合したＪＰＭライクな符号を取得する（ステップＳ２２１０）。ここで、ＪＰＭライクとしたのは、現在のＪＰＭは対象とする符号化方式としてＪＰＥＧ−ＸＲを想定していないためである。
【００９８】
このように、本実施の形態にかかるＰＣ１００によれば、前景１をＪＰＥＧ−ＸＲにより圧縮し、前景２をＪＰＥＧで圧縮することにより、前景１および前景２ともに高圧縮率で圧縮可能な符号化方式で符号化することができ、かつ前景１と前景２とで量子化による誤差が分散する範囲を変えることができるので、第１実施の形態と同様の効果を得ることができる。
【００９９】
（第５実施の形態）
本実施の形態にかかるＰＣは、ＪＰＥＧ−ＸＲにより前景１および前景２を符号化するものであって、前景１と前景２とでプレフィルタを施す回数を変えることにより、第１実施の形態と同様の効果を得ることができる。なお、ＰＣの構成、作成部１５０１、マスク符号化部１５０２、前景１符号化部１５０３、前景２符合化部１５０４、背景符号化部１５０５、および符号取得部１５０６によって実現される機能構成については、第１実施の形態とほぼ同様であるため、第１実施の形態と異なる部分の処理のみを説明する。
【０１００】
図２３Ａを用いて、ＰＣ１００が備える特長的な機能の詳細について説明する。図２３Ａは、本実施の形態にかかるＰＣによる符号化処理の手順を示すフローチャートである。なお、ステップＳ２３００〜２３０５、およびステップＳ２３０８〜２３１０に示す処理は、第４実施の形態と同様であるため、ここでは説明を省略する。
【０１０１】
前景１符号化部１５０３は、ＪＰＥＧ−ＸＲにより前景１を圧縮する（ステップＳ２３０６）。本実施の形態では、前景１符号化部１５０３は、図４に示したように、２回プレフィルタを施すものとする。
【０１０２】
前景２符号化部１５０４は、ＪＰＥＧ−ＸＲにより前景２を圧縮する（ステップＳ２３０７）。本実施の形態では、前景２符号化部１５０４は、前景１符号化部１５０３がプレフィルタを施した回数（２回）よりも少ない回数（０回）プレフィルタを施している。
【０１０３】
本実施の形態では、前景１符号化部１５０３および前景２符号化部１５０４は、周波数変換により得られた各コンポーネント（Ｙ，Ｃｇ，Ｃｏ）のＤＣ係数、ＬＰ係数、およびＨＰ係数を、図２３Ｂに示すテーブルで予め規定された量子化ステップで量子化する。図２３Ｂは、各コンポーネントの各係数の量子化ステップを示すテーブルを示す図である。
【０１０４】
このように、本実施の形態にかかるＰＣ１００によれば、前景２符号化部１５０４がＪＰＥＧ−ＸＲによりプレフィルタを施す回数を、前景１符号化部１５０３がＪＰＥＧ−ＸＲによりプレフィルタを施す回数よりも少なくすることにより、前景２の量子化による誤差が分散する範囲を、前景１の量子化による誤差が分散する範囲より狭くすることができるので、第１実施の形態と同様の効果を得ることができる。また、前景１と前景２とを同じＪＰＥＧ−ＸＲにより符号化することができるので、前景１の符号化処理と前景２の符号化処理とで同じプログラムや回路を用いることができ、プログラムや回路規模を抑えることができる。
【図面の簡単な説明】
【０１０５】
【図１】ＪＰＥＧ２０００の符号化アルゴリズムの説明のためのフローチャートである。
【図２】画像、タイル、サブバンド、プリシンクト、コードブロックの関係を示す図である。
【図３】デコンポジションレベル（施すウェーブレット変換の回数）と解像度レベルの関係を示す説明図である。
【図４】ＪＰＥＧ−ＸＲの符号化アルゴリズムの説明のためのフローチャートである。
【図５】プレフィルタを用いる４＊４画素と周波数変換する４＊４画素との関係の説明図である。
【図６】４＊４画素のプレフィルタの式を仮想的なプログラムで表した図である。
【図７】４＊４画素のプレフィルタの式を仮想的なプログラムで表した図である。
【図８】周波数変換式を仮想的なプログラムで表した図である。
【図９】ＪＰＥＧ−ＸＲにおける原画像、タイル、マクロブロック、ブロック、および画素の関係を示した説明図である。
【図１０】４＊４画素のブロックの周波数変換により得られるＤＣ（直流）係数、ＬＰ（ローパス）係数、ＨＰ（ハイパス）係数の階層的な関係を示す説明図である。
【図１１】色変換式を示す図である。
【図１２】ＭＲＣモデルによる符号構成の説明図である。
【図１３】ＪＰＭ符号の構成例の説明図である。
【図１４】第１実施の形態にかかるＰＣのハードウェア構成を示すブロック図である。
【図１５】第１実施の形態にかかるＰＣの機能構成を示すブロック図である。
【図１６】第１実施の形態にかかるＰＣによる符号化処理の手順を示すフローチャートである。
【図１７】原画像を、背景、マスク１と前景１のペア、マスク２と前景２のペアに分割する例を示す図である。
【図１８Ａ】Ｓｏｂｅｌオペレータを示す図である。
【図１８Ｂ】Ｓｏｂｅｌオペレータを示す図である。
【図１９】各コンポーネント（Ｙ，Ｃｂ，Ｃｒ）の各デコンポジションレベルにおけるサブバンドの係数のうち、符号化しない下位ビットプレーンの数を示したテーブルを示す図である。
【図２０Ａ】第２実施の形態にかかるＰＣによる符号化処理の手順を示すフローチャートである。
【図２０Ｂ】各コンポーネント（Ｙ，Ｃｂ，Ｃｒ）の各デコンポジションレベルにおけるサブバンドの係数のうち、符号化しない下位ビットプレーンの数を示したテーブルを示す図である。
【図２１Ａ】第３実施の形態にかかるＰＣによる符号化処理の手順を示すフローチャートである。
【図２１Ｂ】各デコンポジションレベルにおけるサブバンドの係数を量子化する量子化ステップを示すテーブルを示す図である。
【図２１Ｃ】各コンポーネント（Ｙ，Ｃｂ，Ｃｒ）の各デコンポジションレベルにおけるサブバンドの係数のうち、符号化しない（破棄する）下位ビットプレーンの数を示したテーブルを示す図である。
【図２２】第４実施の形態にかかるＰＣによる符号化処理の手順を示すフローチャートである。
【図２３Ａ】第５実施の形態にかかるＰＣによる符号化処理の手順を示すフローチャートである。
【図２３Ｂ】各コンポーネントの各係数の量子化ステップを示すテーブルを示す図である。
【図２４】ＭＲＣの概念を示す説明図である。
【符号の説明】
【０１０６】
１００  ＰＣ
１０１  ＣＰＵ
１０２  ＲＡＭ
１０３  ＨＤＤ
１０４  システムバス
１５０１  作成部
１５０２  マスク符号化部
１５０３  前景１符号化部
１５０４  前景２符号化部
１５０５  背景符号化部
１５０６  符号取得部
【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】
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【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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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８Ａ】
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【図１８Ｂ】
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【図１９】
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【図２０Ａ】
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【図２０Ｂ】
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【図２１Ａ】
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【図２１Ｂ】
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【図２１Ｃ】
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【図２２】
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【図２３Ａ】
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【図２３Ｂ】
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【図２４】
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