(57)【要約】【課題】画像を効率的且つ高精度に符号化／復号する。【解決手段】符号化装置１は、原画像の階調数を削減した階調削減画像を生成する階調削減部１０と、階調削減画像の解像度を削減した空間・階調削減画像群を生成する空間縮小部２０と、空間・階調削減画像群を符号化して符号化信号群を生成し、該符号化信号群を局部復号した局部復号画像群を生成する符号化・局部復号部３０と、局部復号画像群を復元した空間・階調復元画像群を生成する空間・階調復元部４０と、原画像との誤差が最小となる空間・階調復元画像の生成に用いた最適パラメータを決定するパラメータ最適化部５０とを備え、符号化・局部復号部３０は、該空間・階調削減画像を符号化した符号化信号を出力する。復号装置２は、符号化信号を復号して空間・階調削減画像を生成する復号部６０と、空間・階調削減画像を復元する空間・階調復元部４０とを備える。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
原画像の解像度及び階調数を削減した空間・階調削減画像を符号化した符号化信号を出力する符号化装置であって、
原画像の階調数を削減した階調削減画像を生成する階調削減部と、
複数の画像縮小パラメータを用いて前記階調削減画像の解像度を削減した複数の空間・階調削減画像を生成する空間縮小部と、
前記複数の空間・階調削減画像をそれぞれ符号化して複数の符号化信号を生成するとともに、該複数の符号化信号をそれぞれ局部復号した複数の局部復号画像を生成する符号化・局部復号部と、
前記複数の局部復号画像をそれぞれ解像度及び階調数が原画像と等しくなるように復元した複数の空間・階調復元画像を生成する空間・階調復元部と、
前記複数の空間・階調復元画像と原画像とを比較し、前記複数の画像縮小パラメータのうち、誤差が最小となる空間・階調復元画像の生成に用いられた画像縮小パラメータを最適パラメータと決定するパラメータ最適化部と、を備え、
前記符号化・局部復号部は、前記最適パラメータを用いて生成された空間・階調削減画像を符号化した符号化信号を出力することを特徴とする符号化装置。
【請求項２】
前記階調削減部は、前記原画像のヒストグラムに基づいて量子化テーブルを生成し、該量子化テーブルを用いて階調数を削減し、
前記空間・階調復元部は、前記量子化テーブルを用いて階調数を復元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】
前記空間・階調復元部は、
前記局部復号画像を前記原画像と等しい階調数に再量子化した再量子化画像を生成する再量子化部と、
前記再量子化画像を前記原画像と等しい解像度に空間超解像するとともに、フィルタ処理により階調補間して、前記空間・階調復元画像を生成する空間超解像・階調補間部と、
を備えることを特徴とする、請求項１又は２に記載の符号化装置。
【請求項４】
前記空間超解像・階調補間部は、
前記再量子化画像を周波数分解して高周波帯域成分を生成する周波数分解部と、
前記再量子化画像及び前記高周波帯域成分をフィルタ処理により階調補間して、再量子化整形画像及び高周波帯域整形成分を生成する階調補間部と、
前記再量子化整形画像を低周波帯域成分とし前記高周波帯域整形成分を高周波帯域成分として周波数再構成して、前記空間・階調復元画像を生成する周波数再構成部と、
を備えることを特徴とする、請求項３に記載の符号化装置。
【請求項５】
前記周波数分解部は、ウェーブレット分解して前記高周波帯域成分を生成し、
前記階調補間部は、バイラテラルフィルタを用いて前記フィルタ処理を行うことを特徴とする、請求項４に記載の符号化装置。
【請求項６】
コンピュータを、請求項１から５のいずれか一項に記載の符号化装置として機能させるためのプログラム。
【請求項７】
原画像の解像度及び階調数を削減した空間・階調削減画像を符号化した符号化信号を復号する復号装置であって、
前記符号化信号を復号して前記空間・階調削減画像を生成する復号部と、
前記原画像の解像度及び階調数を削減した際のパラメータを用いて、前記空間・階調削減画像を解像度及び階調数が前記原画像と等しくなるように復元した空間・階調復元画像を生成する空間・階調復元部と、
を備えることを特徴とする復号装置。
【請求項８】
コンピュータを、請求項７に記載の復号装置として機能させるためのプログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、原画像を解像度及び階調数を削減した後に符号化する符号化装置、該符号化装置によって符号化された信号を復号する復号装置、及びそれらのプログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、ＡＶＣ／Ｈ．２６４方式やＨＥＶＣ／Ｈ．２６５方式などにより、画像を符号化する技術が知られている。近年では、表示装置の高精細化が進んでおり、いわゆる８Ｋシステムと呼ばれるスーパーハイビジョン（ＳＨＶ）のような超高精細映像では、従来のハイビジョン（ＨＶ）映像の１６倍の高解像度を有する。そこで、さらに符号化効率を高めるために、従来の符号化を行う前段で、解像度や階調数を削減することが検討されている。
【０００３】
一方、画像を空間方向に空間超解像処理して元の画像よりも解像度の高い画像を生成する空間超解像技術が知られている。例えば、被写体の照明方程式パラメータを推定し、推定した照明方程式パラメータについて高解像度化を行い、高解像度化された照明方程式パラメータを合成して高解像度画像を生成し、その際、推定した照明方程式パラメータの推定精度が所定の精度を満たさない画素が存在するときは、高解像度化した照明方程式パラメータをフィードバックして、再度、照明方程式パラメータの推定を行うことにより、被写体の画像を高解像度化する技術が知られている（例えば、特許文献１参照）。
【０００４】
また、画像を階調方向に補間処理して元の画像よりも階調数の多い画像を生成する階調補間装置が知られている。例えば、処理対象画素の印字濃度に対して複数の閾値と補間演算誤差を設定し、処理対象画素とその隣接する画素の持つ補間演算誤差の平均との総和を複数の閾値と比較し、その最も近い値の閾値を実行閾値として用いるなどして中間階調を補間する技術が知られている（例えば、特許文献２参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特許第４１３９８５３号公報
【特許文献２】特開平４−１８８５５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
原画像を解像度及び階調数を削減した後に符号化することで圧縮率を高めることができる。しかし、従来、解像度削減処理及び階調削減処理は原画像に応じて最適化されているわけではないため、符号化効率及び符号化精度を更に向上させる余地があった。
【０００７】
かかる事情に鑑みてなされた本発明の目的は、画像を効率的且つ高精度に符号化／復号することができる符号化装置、復号装置、及びプログラムを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記課題を解決するため、本発明に係る符号化装置は、原画像の解像度及び階調数を削減した空間・階調削減画像を符号化した符号化信号を出力する符号化装置であって、原画像の階調数を削減した階調削減画像を生成する階調削減部と、複数の画像縮小パラメータを用いて前記階調削減画像の解像度を削減した複数の空間・階調削減画像を生成する空間縮小部と、前記複数の空間・階調削減画像をそれぞれ符号化して複数の符号化信号を生成するとともに、該複数の符号化信号をそれぞれ局部復号した複数の局部復号画像を生成する符号化・局部復号部と、前記複数の局部復号画像をそれぞれ解像度及び階調数が原画像と等しくなるように復元した複数の空間・階調復元画像を生成する空間・階調復元部と、前記複数の空間・階調復元画像と原画像とを比較し、前記複数の画像縮小パラメータのうち、誤差が最小となる空間・階調復元画像の生成に用いられた画像縮小パラメータを最適パラメータと決定するパラメータ最適化部と、を備え、前記符号化・局部復号部は、前記最適パラメータを用いて生成された空間・階調削減画像を符号化した符号化信号を出力することを特徴とする。
【０００９】
さらに、本発明に係る符号化装置において、前記階調削減部は、前記原画像のヒストグラムに基づいて量子化テーブルを生成し、該量子化テーブルを用いて階調数を削減し、前記空間・階調復元部は、前記量子化テーブルを用いて階調数を復元することを特徴とする。
【００１０】
さらに、本発明に係る符号化装置において、前記空間・階調復元部は、前記局部復号画像を前記原画像と等しい階調数に再量子化した再量子化画像を生成する再量子化部と、前記再量子化画像を前記原画像と等しい解像度に空間超解像するとともに、フィルタ処理により階調補間して、前記空間・階調復元画像を生成する空間超解像・階調補間部と、を備えることを特徴とする。
【００１１】
さらに、本発明に係る符号化装置において、前記空間超解像・階調補間部は、前記再量子化画像を周波数分解して高周波帯域成分を生成する周波数分解部と、前記再量子化画像及び前記高周波帯域成分をフィルタ処理により階調補間して、再量子化整形画像及び高周波帯域整形成分を生成する階調補間部と、前記再量子化整形画像を低周波帯域成分とし前記高周波帯域整形成分を高周波帯域成分として周波数再構成して、前記空間・階調復元画像を生成する周波数再構成部と、を備えることを特徴とする。
【００１２】
さらに、本発明に係る符号化装置において、前記周波数分解部は、ウェーブレット分解して前記高周波帯域成分を生成し、前記階調補間部は、バイラテラルフィルタを用いて前記フィルタ処理を行うことを特徴とする。
【００１３】
また、上記課題を解決するため、本発明に係る復号装置は、原画像の解像度及び階調数を削減した空間・階調削減画像を符号化した符号化信号を復号する復号装置であって、前記符号化信号を復号して前記空間・階調削減画像を生成する復号部と、前記原画像の解像度及び階調数を削減した際のパラメータを用いて、前記空間・階調削減画像を解像度及び階調数が前記原画像と等しくなるように復元した空間・階調復元画像を生成する空間・階調復元部と、を備えることを特徴とする。
【００１４】
また、上記課題を解決するため、本発明に係るプログラムは、コンピュータを、上記符号化装置又は上記復号装置として機能させることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、画像を効率的且つ高精度に符号化／復号することができるようになる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明に係る符号化装置の処理概要を説明する図である。
【図２】本発明の一実施形態に係る符号化装置の構成例を示すブロック図である。
【図３】本発明の一実施形態に係る符号化装置における階調削減部の構成例を示すブロック図である。
【図４】本発明の一実施形態に係る符号化装置における空間・階調復元部の構成例を示すブロック図である。
【図５】本発明の一実施形態に係る符号化装置における空間・階調復元部の処理概要を説明する図である。
【図６】本発明の一実施形態に係る符号化装置における空間・階調復元部の動作例を示すブロック図である。
【図７】本発明の一実施形態に係る復号装置の構成例を示すブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
図１は、本発明に係る符号化装置の処理概要を説明する図である。ただし、図１に示す解像度及び階調は一例であり、この値に限られるものではない。
【００１８】
図１に示す例では、まず「解像度８Ｋ×４Ｋ、階調１２ｂｉｔ」の原画像の解像度及び階調数を削減し、「解像度４Ｋ×２Ｋ、階調８ｂｉｔ」の複数の空間・階調削減画像を生成する。次に、各空間・階調削減画像を符号化して複数の符号化信号を生成するとともに、各空間・階調削減画像を局部復号して複数の空間・階調復号画像を生成する。次に、各空間・階調復号画像を原画像と同じ「解像度８Ｋ×４Ｋ、階調１２ｂｉｔ」に復元した複数の空間・階調復元画像を生成する。そして、原画像と複数の空間・階調復元画像とを比較し、誤差が最小となる空間・階調復元画像の生成に用いたパラメータを最適化パラメータとして外部に出力する。また、最適化パラメータを用いて生成した符号化信号を外部に出力する。
【００１９】
以下、本発明の実施形態について、詳細に説明する。
【００２０】
［符号化装置］
図２は、本発明の一実施形態に係る符号化装置の構成例を示すブロック図である。図２に示す例では、符号化装置１は、階調削減部１０と、空間縮小部２０と、符号化・局部復号部３０と、空間・階調復元部４０と、パラメータ最適化部５０とを備える。
【００２１】
階調削減部１０は、原画像を入力し、原画像の階調数を削減した階調削減画像を生成し、空間縮小部２０に出力する。最も単純な方法としては、階調数を１２ｂｉｔから８ｂｉｔに削減する場合には、画素値を１／１６倍する。あるいは、階調変換前の画素値と階調変換後の画素値とを対応付けた量子化テーブルを有する場合には、量子化テーブルに基づいて画素値を変換する。また、階調削減部１０は、複数の階調削減パラメータ（量子化テーブル）を用いて複数の階調削減画像を生成し、空間縮小部２０に出力してもよい。
【００２２】
階調削減部１０は、原画像のヒストグラムに基づいて量子化テーブルを生成し、該量子化テーブルを用いて階調数を削減してもよい。ヒストグラムを考慮することにより、原画像に応じた階調削減を行うことができる。
【００２３】
図３は階調削減部１０の構成例を示すブロック図である。図３に示す例では、階調削減部１０は、ヒストグラム検出部１１と、量子化テーブル生成部１２と、量子化部１３とを備える。
【００２４】
ヒストグラム検出部１１は、原画像の各画素値を検出してヒストグラムを生成し、量子化テーブル生成部１２に出力する。
【００２５】
量子化テーブル生成部１２は、ヒストグラム検出部１１により生成されたヒストグラムの頻度をカウントし、階調削減後の画素値の頻度が均等になるように階調削減前の画素値及び階調削減後の画素値を対応付けた量子化テーブルを生成し、量子化部１３、空間・階調復元部４０、及び外部に出力する。
【００２６】
量子化部１３は、量子化テーブル生成部１２により生成された量子化テーブルに基づいて原画像の階調数を削減し、階調削減画像を空間縮小部２０に出力する。階調削減後の画素値の頻度を均等化しようとすると、階調削減後の画素値が１つに定まらない場合も考えられる。例えば、図３に示すように階調削減前の画素値「４」に対して階調削減後の画素値が「０」と「１」をとり得る場合、頻度が均等となるように所定の確率で「０」と「１」を振り分けてもよいし、周辺の画素値から誤差の少ないと推定されるほうを選択してもよい。
【００２７】
空間縮小部２０は、複数の画像縮小パラメータを用いて、階調削減部１０により生成された階調削減画像の解像度を削減した複数の空間・階調削減画像（空間・階調削減画像群）を生成し、符号化・局部復号部３０に出力する。例えば、空間縮小部２０は、複数のフィルタを用いて階調削減画像を周波数分解（例えば、ウェーブレット分解）し、低周波帯域成分を整数化して出力することにより、空間・階調削減画像群を生成することができる。
【００２８】
符号化・局部復号部３０は、空間縮小部２０により生成された空間・階調削減画像群を既知の方式で符号化し、複数の符号化信号（符号化信号群）を生成する。例えば、符号化装置１に静止画が入力される場合にはＪＰＥＧ２０００方式などにより符号化し、符号化装置１に動画が入力される場合にはＡＶＣ／Ｈ．２６４方式やＨＥＶＣ／Ｈ．２６５方式などにより符号化する。そして、符号化信号群のうち、後述するパラメータ最適化部５０から入力される最適パラメータを用いて生成された空間・階調削減画像を符号化した符号化信号を外部に出力する。
【００２９】
また、符号化・局部復号部３０は、符号化信号群をそれぞれ局部復号した複数の局部復号画像（局部復号画像群）を生成し、空間・階調復元部４０に出力する。例えば、動き推定、離散コサイン変換、及び量子化処理した画像を符号化して符号化信号を生成した場合には、該画像を逆量子化処理、逆離散コサイン変換、及び動き補償して符号化信号の局部復号画像を生成する。
【００３０】
空間・階調復元部４０は、符号化・局部復号部３０により生成された局部復号画像群の解像度及び階調数が原画像と等しくなるように復元した複数の空間・階調復元画像（空間・階調復元画像群）を生成し、パラメータ最適化部５０に出力する。解像度の復元は、Lanczos法などの線形フィルタ拡大や、周波数分解（例えば、ウェーブレット分解）を用いた超解像処理により行うことができる。階調の復元は、最も単純な方法としては、階調数を８ｂｉｔから１２ｂｉｔに再量子化する場合には、例えば画素値を単純に１６倍する。あるいは、階調削減部１０により量子化テーブルが生成される場合には、該量子化テーブルの逆テーブルを用いて階調を復元する。空間・階調復元部４０のより好適な構成については後述する。
【００３１】
パラメータ最適化部５０は、空間・階調復元部４０により生成された空間・階調復元画像群と原画像とを比較し、誤差が最小となる空間・階調復元画像の生成に用いられた画像縮小パラメータを最適パラメータとして符号化・局部復号部３０に出力する。ここで、誤差は、原画像と複数の空間・階調復元画像の差の絶対値の和、差の絶対値の積、又は差の二乗和など、種々の演算方法によって定めることができる。なお、階調削減部１０にて複数の階調削減パラメータを用いて階調削減を行った場合には、誤差が最小となる空間・階調復元画像の生成に用いられた階調削減パラメータも最適パラメータに含める。また、パラメータ最適化部５０は、最適パラメータ及び空間・階調復元部４０で用いるフィルタの情報を含むパラメータを外部に出力する。
【００３２】
［空間・階調復元部］
次に、空間・階調復元部４０の好適な構成について詳細に説明する。図４は、空間・階調復元部４０の構成例を示すブロック図である。図４に示す例では、空間・階調復元部４０は、再量子化部４１と、空間超解像・階調補間部４２とを備える。空間・階調復元部４０は、複数の局部復号画像をそれぞれ処理して複数の空間・階調復元画像を生成するが、各画像に対する処理は同じであるため、以下では１つの局部復号画像から１つの空間・階調復元画像を生成する処理について説明する。
【００３３】
図５は、空間・階調復元部４０の処理概要を説明する図である。ただし、図５に示す解像度及び階調は一例であり、この値に限られるものではない。
【００３４】
再量子化部４１は、局部復号画像を原画像と等しい階調数に再量子化した再量子化画像を生成し、空間超解像・階調補間部４２に出力する。例えば、図５に示すように階調数を８ｂｉｔから１２ｂｉｔに再量子化する場合には、単純な方法としては画素値を１６倍する。あるいは、変換前の画素値と変換後の画素値とを対応付けた量子化テーブルが階調削減部１０から入力される場合には、量子化テーブルを用いて（量子化テーブルを逆テーブルにして）画素値を変換する。
【００３５】
空間超解像・階調補間部４２は、図５に示すように、再量子化部４１により生成された「解像度４Ｋ×２Ｋ、階調１２ｂｉｔ」の再量子化画像を、原画像と等しい解像度に空間超解像するとともにフィルタを用いて同時に階調補間し、「解像度８Ｋ×４Ｋ、階調１２ｂｉｔ」の空間・階調復元画像を生成する。空間超解像・階調補間部４２は、周波数分解部４２１と、階調補間部４２２と、周波数再構成部４２３とを備える。
【００３６】
周波数分解部４２１は、再量子化部４１により生成された再量子化画像をデシメーション無しで（つまり、周波数帯域成分の画像サイズの縮小を行わずに）周波数分解（例えば、ウェーブレット分解）し、再量子化画像の空間標本化周波数を超える高周波帯域成分を階調補間部４２２に出力する。
【００３７】
階調補間部４２２は、再量子化部４１により生成された再量子化画像、及び周波数分解部４２１により生成された高周波帯域成分に波形整形用のフィルタを適用して再量子化整形画像、及び高周波帯域整形成分を生成し、周波数再構成部４２３に出力する。フィルタ処理を行うことにより、同時に階調補間を行うことができる。階調補間部４２２で用いるフィルタとして、例えば、原画像の撮影時における光学的な劣化過程を模擬した低域通過フィルタである点拡がり関数（ＰＳＦ：Point spread function）のフィルタ、ガウシアン関数のフィルタ、Lanczosフィルタなどを用いることができる。
【００３８】
あるいは、階調補間部４２２で用いる低域通過フィルタとして、バイラテラルフィルタを用いることができる。バイラテラルフィルタは、画像はエッジ領域以外では階調が滑らかに変化すると仮定し、エッジを保持しながら低域通過フィルタ処理を行うフィルタである。バイラテラルフィルタを用いて波形整形及び階調補間を同時に行うことで、標本化と量子化間の高い相関を利用した空間超解像・階調補間が可能となる。例えば、輝度変化が少ない平坦な空間領域では、空間高周波帯域のパワーが低く輝度値が滑らかに変化するように作用する。また、輝度変化が大きいエッジ領域では、空間高周波帯域のパワーが高く輝度値が大きく変化するように作用する。
【００３９】
周波数再構成部４２３は、階調補間部４２２により生成された再量子化整形画像を空間低周波帯域とし、階調補間部４２２により生成された高周波帯域整形成分を空間高周波帯域成分として、周波数再構成（例えば、ウェーブレット再構成）し、空間・階調復元画像を生成し、出力する。
【００４０】
図６は、空間超解像・階調補間部４２の動作例を説明する図であり、空間超解像処理により解像度を縦横それぞれ２倍にする例を示している。まず、周波数分解部４２１により、再量子化画像Ｓを周波数分解する（ステップＳ１０１）。ここでは、周波数分解としてデシメーション無しの１階離散ウェーブレット分解を行っている。ＬＬは低周波帯域成分であり、ＬＨは水平方向高周波帯域成分であり、ＨＬは垂直方向高周波帯域成分であり、ＨＨは斜め方向高周波帯域成分である。低周波帯域成分ＬＬを除くＬＨ、ＨＬ、及びＨＨを高周波帯域成分とする。
【００４１】
次に、階調補間部４２２により、再量子化画像Ｓ及び高周波帯域成分ＬＨ，ＨＬ，ＨＨに波形整形用のフィルタを適用し、再量子化整形画像Ｓ’、及び高周波帯域整形成分ＬＨ’，ＨＬ’，ＨＨ’を生成する（ステップＳ１０２）。
【００４２】
次に、周波数再構成部４２３により、再量子化整形画像Ｓ’を空間低周波帯域とし、高周波帯域整形成分ＬＨ’，ＨＬ’，ＨＨ’を空間高周波帯域成分として配置する（ステップＳ１０３）。そして、周波数再構成部４２３により、ステップＳ１０３にて配置した周波帯域成分をウェーブレット再構成し、空間・階調復元画像を生成する（ステップＳ１０４）。
【００４３】
なお、上述した符号化装置１として機能させるためにコンピュータを用いることができ、そのようなコンピュータは、符号化装置１の各機能を実現する処理内容を記述したプログラムを該コンピュータの記憶部に格納しておき、該コンピュータのＣＰＵによってこのプログラムを読み出して実行させることで実現することができる。なお、このプログラムは、コンピュータ読取り可能な記録媒体に記録することができる。
【００４４】
以上説明したように、本発明に係る符号化装置又はそのプログラムによれば、原画像の階調数及び解像度を削減した空間・階調削減画像群を生成し、該空間・階調削減画像群をそれぞれ符号化して符号化信号群を生成するとともに、該符号化信号群をそれぞれ局部復号した局部復号画像群を生成する。次に、局部復号画像群をそれぞれ解像度及び階調数が原画像と等しくなるように復元した空間・階調復元画像群を生成する。そして、空間・階調復元画像群と原画像とを比較し、誤差が最小となる空間・階調復元画像の生成に用いられたパラメータを決定し、最終的に該パラメータを用いて生成された空間・階調削減画像を符号化した符号化信号を出力する。このため、効率的且つ高精度な符号化信号を得ることができる。
【００４５】
局部復号画像群をそれぞれ解像度及び階調数が原画像と等しくなるように復元して空間・階調復元画像群を生成する際には、空間超解像処理及び階調補間処理を同時に行うのが好適である。これにより、標本化と量子化間の高い相関を利用することができ、より効率的且つ高精度な符号化信号を得ることができる。
【００４６】
［復号装置］
次に、符号化装置１により生成された符号化信号を復号する復号装置について説明する。図７は、本発明の一実施形態に係る復号装置の構成例を示すブロック図である。図７に示す例では、復号装置２は、復号部６０と、空間・階調復元部４０とを備える。
【００４７】
復号部６０は、符号化装置１により生成された符号化信号を、符号化方式に対応する方式により復号して復号画像（つまり、符号化装置１により原画像の解像度及び階調数が削減された空間・階調削減画像）を生成し、空間・階調復元部４０に出力する。
【００４８】
復号装置２の空間・階調復元部４０は、符号化装置１の空間・階調復元部４０と同じ構成とする。ただし、符号化装置１の空間・階調復元部４０は局部復号画像群を入力して処理するのに対し、復号装置２の空間・階調復元部４０は、復号部６０により生成された復号画像を入力して処理する。
【００４９】
つまり、空間・階調復元部４０は、復号部６０により生成された復号画像の解像度及び階調数が原画像と等しくなるように復元した空間・階調復元画像を生成し、外部に出力する。より詳細には、空間・階調復元部４０は、まず復号画像を原画像と等しい階調数に再量子化した再量子化画像を生成する。符号化装置１において量子化テーブルを用いて階調削減を行った場合には、符号化装置１から入力される量子化テーブルを用いて（量子化テーブルを逆テーブルにして）、復号画像を原画像と等しい階調数に再量子化した再量子化画像を生成する。そして、符号化装置１から入力されるパラメータを用いて、再量子化画像を原画像と等しい解像度に空間超解像するとともに、フィルタ処理により階調補間して、空間・階調復元画像を生成する。
【００５０】
なお、上述した復号装置２として機能させるためにコンピュータを用いることができ、そのようなコンピュータは、復号装置２の各機能を実現する処理内容を記述したプログラムを該コンピュータの記憶部に格納しておき、該コンピュータのＣＰＵによってこのプログラムを読み出して実行させることで実現することができる。なお、このプログラムは、コンピュータ読取り可能な記録媒体に記録することができる。
【００５１】
以上説明したように、本発明に係る復号装置又はそのプログラムによれば、原画像の解像度及び階調数を削減した空間・階調削減画像を符号化した符号化信号を復号して復号画像（空間・階調削減画像）を生成する。そして、原画像の解像度及び階調数を削減した際のパラメータを用いて、復号画像を解像度及び階調数が原画像と等しくなるように復元した空間・階調復元画像を生成する。このため、符号化信号を復号して、原画像との誤差が少ない高精度な復元画像を得ることができる。
【００５２】
上述の実施形態は、代表的な例として説明したが、本発明の趣旨及び範囲内で、多くの変更及び置換ができることは当業者に明らかである。したがって、本発明は上述の実施形態によって制限するものと解するべきではなく、特許請求の範囲から逸脱することなく、種々の変形や変更が可能である。例えば、実施形態に記載の複数の構成ブロックを１つに組み合わせたり、あるいは１つの構成ブロックを分割したりすることが可能である。
【産業上の利用可能性】
【００５３】
このように、本発明は原画像を符号化／復号する任意の用途に有用である。
【符号の説明】
【００５４】
１      符号化装置
２      復号装置
１０    階調削減部
２０    空間縮小部
３０    符号化・局部復号部
４０    空間・階調復元部
５０    パラメータ最適化部
６０    復号部
４０    空間・階調復元部
４１    再量子化部
４２    空間超解像・階調補間部
４２１  周波数分解部
４２２  階調補間部
４２３  周波数再構成部
【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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