(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
画像のウェーブレット変換により周波数領域で階層化されたウェーブレット係数を量子化する量子化部と、
前記量子化部により量子化された量子化係数を符号化する符号化部と、を備え、
前記量子化部での前記ウェーブレット係数の量子化における量子化ステップは、前記ウェーブレット係数が属する階層よりも周波数の低い階層に属する別のウェーブレット係数に基づき設定され、
前記低い階層における前記別のウェーブレット係数の位置と前記階層における前記ウェーブレット係数の位置とは対応することを特徴とする画像処理装置。
【請求項２】
画像のウェーブレット変換により周波数領域で階層化されたウェーブレット係数を量子化する量子化部と、
前記量子化部により量子化された量子化係数を符号化する符号化部と、を備え、
前記量子化部での前記ウェーブレット係数の量子化における量子化ステップは、前記ウェーブレット係数が属する階層よりも周波数の低い階層に属する別のウェーブレット係数に基づき設定され、
前記量子化部は、前記別のウェーブレット係数に基づき重みづけ係数を算出し、算出された前記重みづけ係数に基づき前記ウェーブレット係数の量子化ステップを設定し、
前記量子化部は、前記重みづけ係数を、前記別のウェーブレット係数が大きいほど前記ウェーブレット係数の量子化ステップを細かくし、前記別のウェーブレット係数が小さいほど前記ウェーブレット係数の量子化ステップを粗くするように算出することを特徴とする画像処理装置。
【請求項３】
画像のウェーブレット変換により周波数領域で階層化されたウェーブレット係数を量子化する量子化部と、
前記量子化部により量子化された量子化係数を符号化する符号化部と、を備え、
前記量子化部での前記ウェーブレット係数の量子化における量子化ステップは、前記ウェーブレット係数が属する階層よりも周波数の低い階層に属する別のウェーブレット係数に基づき設定され、
前記ウェーブレット変換では、画像に対して定義される交差する２つの方向のそれぞれについて周波数による２分割が行われることにより、ひとつの階層が４つの帯域に分けられ、
前記別のウェーブレット係数は、前記低い階層の４つの帯域のうち前記２つの方向の少なくともひとつについて周波数のより高い帯域に属することを特徴とする画像処理装置。
【請求項４】
前記量子化部は、前記別のウェーブレット係数に基づき重みづけ係数を算出し、算出された前記重みづけ係数に基づき前記ウェーブレット係数の量子化ステップを設定することを特徴とする、請求項１または３に記載の画像処理装置。
【請求項５】
前記量子化部は、前記重みづけ係数を、前記別のウェーブレット係数が大きいほど前記ウェーブレット係数の量子化ステップを細かくし、前記別のウェーブレット係数が小さいほど前記ウェーブレット係数の量子化ステップを粗くするように算出することを特徴とする請求項４に記載の画像処理装置。
【請求項６】
前記量子化部は、基準となるパラメータに、算出された前記重みづけ係数を作用させることで前記ウェーブレット係数の量子化ステップを設定することを特徴とする請求項２または４または５に記載の画像処理装置。
【請求項７】
前記ウェーブレット変換では、画像に対して定義される交差する２つの方向のそれぞれについて周波数による２分割が行われることにより、ひとつの階層が４つの帯域に分けられ、
前記別のウェーブレット係数は、前記低い階層の４つの帯域のうち前記２つの方向の少なくともひとつについて周波数のより高い帯域に属することを特徴とする請求項１または２に記載の画像処理装置。
【請求項８】
画像のウェーブレット変換により周波数領域で階層化されたウェーブレット係数を量子化する工程と、
量子化された量子化係数を符号化する工程と、を含み、
前記ウェーブレット係数の量子化における量子化ステップは、前記ウェーブレット係数が属する階層よりも周波数の低い階層に属する別のウェーブレット係数に基づき設定され、
前記低い階層における前記別のウェーブレット係数の位置と前記階層における前記ウェーブレット係数の位置とは対応することを特徴とする画像処理方法。
【請求項９】
画像のウェーブレット変換により周波数領域で階層化されたウェーブレット係数を量子化する工程と、
量子化された量子化係数を符号化する工程と、を含み、
前記ウェーブレット係数の量子化における量子化ステップは、前記ウェーブレット係数が属する階層よりも周波数の低い階層に属する別のウェーブレット係数に基づき設定され、
前記量子化する工程は、
前記別のウェーブレット係数に基づき重みづけ係数を算出し、算出された前記重みづけ係数に基づき前記ウェーブレット係数の量子化ステップを設定する工程と、
前記重みづけ係数を、前記別のウェーブレット係数が大きいほど前記ウェーブレット係数の量子化ステップを細かくし、前記別のウェーブレット係数が小さいほど前記ウェーブレット係数の量子化ステップを粗くするように算出する工程と、を含むことを特徴とする画像処理方法。
【請求項１０】
画像のウェーブレット変換により周波数領域で階層化されたウェーブレット係数を量子化する工程と、
量子化された量子化係数を符号化する工程と、を含み、
前記ウェーブレット係数の量子化における量子化ステップは、前記ウェーブレット係数が属する階層よりも周波数の低い階層に属する別のウェーブレット係数に基づき設定され、
前記ウェーブレット変換では、画像に対して定義される交差する２つの方向のそれぞれについて周波数による２分割が行われることにより、ひとつの階層が４つの帯域に分けられ、
前記別のウェーブレット係数は、前記低い階層の４つの帯域のうち前記２つの方向の少なくともひとつについて周波数のより高い帯域に属することを特徴とする画像処理方法。
【請求項１１】
コンピュータを請求項１乃至７のいずれか１項に記載の画像処理装置の各手段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、画像処理装置、画像処理方法及びプログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
次世代の高能率符号化方式として、ＪＰＥＧ２０００に代表されるウェーブレット変換技術を用いた符号化方式が知られている。この方式では、離散ウェーブレット変換を用いて画像を複数の帯域毎のウェーブレット係数に変換し、量子化したのち、エントロピー符号化を行って、圧縮符号を得る。
【０００３】
ウェーブレット変換技術を用いた符号化方式において、圧縮率を高めると解像感の低下、エッジ部のリンギング歪みといった画質劣化が生じうる。このような画質劣化を緩和するため、ＪＰＥＧ２０００では、ＲＯＩ（Ｒｅｇｉｏｎ  Ｏｆ  Ｉｎｔｅｒｅｓｔ）と呼ばれる関心領域を抽出して、関心領域に符号量を多く割り振って、関心領域を高画質に符号化する技術が知られている。また、画像を複数の領域に分割して各々の領域の画像特徴量を抽出して領域毎に異なる量子化制御を行う方法が特許文献１に開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００１−３２６９３６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、特許文献１の方法では画像を複数の領域に分割し、異なる量子化パラメータで符号化を行うため、画像によっては分割境界が視認され、視覚的に不自然な画像となる虞がある。また、分割サイズを小さくすれば不自然さは軽減されるかもしれないが、分割サイズを小さくすることで分割領域が増え、符号データ中に保存しなければならない領域毎の画像特徴量あるいは量子化パラメータが増大し、符号量が増える。
【０００６】
本発明はこうした課題に鑑みてなされたものであり、その目的は、ウェーブレット変換を用いた画像処理において、符号量の増大を抑えつつ、画質劣化を緩和することができる技術の提供にある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明のある態様は画像処理装置に関する。この画像処理装置は、画像のウェーブレット変換により周波数領域で階層化されたウェーブレット係数を量子化する量子化部と、量子化部により量子化された量子化係数を符号化する符号化部と、を備える。量子化部でのウェーブレット係数の量子化における量子化ステップは、ウェーブレット係数が属する階層よりも周波数の低い階層に属する別のウェーブレット係数に基づき設定される。低い階層における別のウェーブレット係数の位置と階層におけるウェーブレット係数の位置とは対応する。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、ウェーブレット変換を用いた画像処理において、符号量の増大を抑えつつ、画質劣化を緩和することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】実施形態１における画像処理装置、画像符号化部、画像復号化部の構成例を示すブロック図。
【図２】実施形態１における画像符号化部の処理の一例を示すフローチャート。
【図３】実施形態１における帯域分割されたウェーブレット係数の配列の一例および量子化制御部が設定する量子化パラメータの一例およびウェーブレット係数の相互の位置関係の一例を示す図。
【図４】実施形態１における量子化部の構成例を示すブロック図。
【図５】実施形態１における重みづけ係数に変換する変換テーブルの一例を表す図。
【図６】実施形態１における逆量子化部の構成例を示すブロック図。
【図７】実施形態２における量子化部、逆量子化部の構成例を示すブロック図。
【図８】実施形態２における量子化部の処理の一例を示すフローチャート。
【図９】重みづけ係数に変換する変換テーブルの変形例を表す図。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、図面を参照して本発明の実施形態を説明する。ただし、本発明の実施形態は以下の実施形態に限定されるものではない。
【００１１】
実施形態１、２に係る画像処理装置では、ウェーブレット符号化、復号化方式が採用され、帯域ごとに量子化パラメータが設定される。ただし、高域側のウェーブレット係数の量子化、逆量子化の際に、帯域ごとに設定された量子化パラメータがそのまま使用されるのではなく、対応する低域側のウェーブレット係数の大小に応じて量子化パラメータが調整される。これにより、同じ帯域内でも例えば画像の輪郭部分やエッジ部分の量子化ステップを他の部分よりも細かくすることができ、それらの部分の劣化を低減することができる。また、高域側の量子化パラメータの調整値は低域側のウェーブレット係数を所定の規則に基づき変換することで得られるので、別途調整用の情報を符号データに含める必要はなく、データ量の抑制にも資する。
【００１２】
［実施形態１］
以下、実施形態１に対応する画像処理装置を説明する。図１（ａ）は実施形態１における画像処理装置２の構成の一例を示す図である。画像処理装置２は、例えば取得部１０、画像符号化部１００、メモリ３０を有する。図１の画像処理装置２において、各ブロックは、撮像素子や表示素子のような物理的デバイスを除き専用のデバイス、ロジック回路やメモリを用いてハードウェア的に構成されてもよい。或いは、メモリに記憶されている処理プログラムをＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ  Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ  Ｕｎｉｔ）等のコンピュータまたは素子が実行することにより、ソフトウェア的に構成されてもよい。画像処理装置２は例えばデジタルカメラとして実施することができるが、それ以外にも、例えばパーソナルコンピュータ、携帯電話、スマートフォン、ＰＤＡ（Ｐｅｒｓｏｎａｌ  Ｄｉｇｉｔａｌ  Ａｓｓｉｓｔａｎｔ）、タブレット端末、デジタルビデオカメラなどの任意の情報処理端末或いは撮像装置とすることができる。
【００１３】
図１（ａ）において、取得部１０は画像データを取得する機能を有する。取得部１０は、例えば、撮像センサを備える撮像部や、外部から伝送路を介して画像データを入力する構成を含む。或いは、取得部１０は、記録媒体などから画像データを読み出す構成を含む。また、取得される画像データは、静止画データであってもよく、動画データであってもよい。取得部１０が取得する画像データが動画データの場合、複数のフレームの動画データが連続的に取得されてもよい。
【００１４】
取得部１０は、取得した画像データを画像符号化部１００に供給する。画像符号化部１００は、取得部１０から供給される画像データを、離散ウェーブレット変換を用いた符号化方式に従って符号化し、情報量が圧縮された符号データを出力する。出力された符号データは、メモリ３０に記憶される。メモリ３０は、画像符号化部１００から出力された符号データを記憶するために必要な記憶容量を有する。メモリ３０に記憶された符号データには後段の処理部（不図示）において現像処理や更なる圧縮処理が実施される。
【００１５】
なお、図１（ａ）では、取得部１０、画像符号化部１００及びメモリ３０を独立した構成として示しているが、画像処理装置２に実装するに当り、これらを一体に例えば１チップに統合してもよいし、あるいは別体として独立に構成しても良い。
【００１６】
図１（ｂ）は、実施形態１における画像符号化部１００の構成例を示すブロック図である。画像符号化部１００は、取得部１０から画像データを取得し、取得された画像データに変換、量子化、符号化等の処理を施すことで符号データを生成し、生成された符号データを出力する。画像符号化部１００は、ウェーブレット変換部１０１と、量子化部１０３と、量子化制御部１０４と、エントロピー符号化部１０５と、画像データ入力端子１０６と、符号データ出力端子１０７と、を備える。画像符号化部１００は、画像符号化装置として専用のデバイス、ロジック回路やメモリを用いてハードウェア的に一体的に構成されても良いし、或いは、複数のデバイス等で分散して構成されてもよい。或いは、メモリに記憶されている処理プログラムをＣＰＵ等のコンピュータが実行することにより、ソフトウェア的に構成されてもよい。
【００１７】
図１（ｃ）は、実施形態１における画像復号化部７００の構成例を示すブロック図である。画像復号化部７００は図１（ａ）の場合と同様に画像処理装置の一部であってもよいし、それ自体が独立した装置であってもよい。画像復号化部７００は、画像符号化部１００によって出力された符号データを取得し、復号化、逆量子化、逆変換等の処理を施すことで画像データを再現する。画像復号化部７００は、エントロピー復号化部７０２と、逆量子化部７０３と、ウェーブレット逆変換部７０４と、符号データ入力端子７０１と、出力端子７０５と、を備える。
【００１８】
画像符号化部１００の動作の概要を説明する。図２は、画像符号化部１００における一連の処理の一例を示すフローチャートである。該フローチャートに対応する処理は、例えば、画像符号化部１００として機能する１以上のプロセッサが対応するプログラム（ＲＯＭ等に格納）を実行することにより実現できる。
Ｓ５２では、ウェーブレット変換部１０１は、取得された画像データに離散ウェーブレット変換を適用し、互いに対応する低域成分と高域成分とを含むウェーブレット係数を算出する。ステップＳ５４では、量子化部１０３は、低域に属するウェーブレット係数に基づいて、対応する高域のウェーブレット係数の量子化パラメータを調整する。ステップＳ５６では、量子化部１０３は、調整された量子化パラメータを使用して、ウェーブレット係数を量子化する。ステップＳ５８では、エントロピー符号化部１０５は、量子化係数および対応する基準量子化パラメータをエントロピー符号化する。
【００１９】
以下、図２のＳ５２における、ウェーブレット変換部１０１が実施する離散ウェーブレット変換処理の詳細を図１（ａ）に戻って説明する。外部からの画像データは画像データ入力端子１０６を介してウェーブレット変換部１０１に入力される。ウェーブレット変換部１０１は入力された画像データに対して離散ウェーブレット変換を施す。離散ウェーブレット変換では、画像の垂直方向と水平方向に順にローパスフィルタおよびハイパスフィルタをかけて、画像データを低域成分Ｌと高域成分Ｈとに帯域分割し、ウェーブレット係数を生成する。なお、フィルタをかける方向は垂直方向、水平方向のように直交する２つの方向に限られず、画像に対して定義される交差する２つの方向であればよい。
【００２０】
１回の帯域分割により水平・垂直の低域・高域の組み合わせでＬＬ、ＬＨ、ＨＬ、ＨＨの４つの帯域のウェーブレット係数に分割される。そして水平垂直ともに低域であるＬＬに対しては再帰的に帯域分割が施される。その結果、ウェーブレット係数は周波数領域で階層化される。ＬＬに対して水平方向、垂直方向のそれぞれについて周波数による２分割が行われることにより、ＬＬのなかにさらにＬＬ、ＬＨ、ＨＬ、ＨＨの４つの帯域が生成される。そのように生成されたＬＬ、ＬＨ、ＨＬ、ＨＨは元のＬＬが属していた階層とは異なる階層を形成する。仮に元の階層をＡ階層、Ａ階層のＬＬの帯域分割により生成される階層をＢ階層と呼ぶと、Ａ階層のＬＬは水平・垂直のいずれについても周波数の低い側の帯域であるから、そのＬＬから形成されるＢ階層はＡ階層よりも周波数の低い階層である。画像のウェーブレット変換では基本的にＬＬの帯域分割を繰り返すことで複数階層を構成するので、階層の違いは周波数の違いとして捉えることができる。
【００２１】
ここで、帯域分割した回数はウェーブレット変換における階層数を表し、本明細書では分解レベルと呼ぶ。本実施形態では帯域分割した回数が多いほど分解レベルが大きくなるものとして説明する。また、帯域分割により生じる帯域をｎＸＹと表記する。ｎは分解レベルであり、Ｘは水平方向の低域成分Ｌまたは高域成分Ｈを表し、Ｙは垂直方向の低域成分Ｌまたは高域成分Ｈを表す。帯域ｎＸＹに属するウェーブレット係数をＴｎＸＹと表記する。なお、同じ階層に属するＬＬ、ＬＨ、ＨＬ、ＨＨの間の関係では、ＬＨは垂直方向についてＬＬよりも周波数の高い帯域である。ＨＬは水平方向についてＬＬよりも周波数の高い帯域である。ＨＨは垂直方向、水平方向のいずれについてもＬＬよりも周波数の高い帯域である。
【００２２】
図３（ａ）に実施形態１における帯域分割されたウェーブレット係数Ｔ１ＨＨ〜Ｔ３ＬＬの配列の一例を示す。実施形態１では同図に示すように３回の帯域分割を行って、分解レベル１から分解レベル３までが生成される。
【００２３】
ウェーブレット変換部１０１にて変換された分解レベル１〜３のウェーブレット係数Ｔ１ＨＨ〜Ｔ３ＬＬは量子化部１０３に入力される。量子化部１０３はウェーブレット係数Ｔ１ＨＨ〜Ｔ３ＬＬを量子化制御部１０４から設定される帯域毎の基準量子化パラメータに基づき量子化し、量子化係数ＴＱ１ＨＨ〜ＴＱ３ＬＬとしてエントロピー符号化部１０５へ出力する。量子化制御部１０４が設定する基準量子化パラメータについて図３（ｂ）を用いて説明する。図３（ｂ）は帯域毎の基準量子化パラメータの一例を示す図である。同図に示すようにこの例では、基準量子化パラメータは、３ＬＬは１、３ＬＨは２、３ＨＬは２、３ＨＨは４、２ＬＨは１６、２ＨＬは１６、２ＨＨは３２、１ＬＨは３２、１ＨＬは３２、１ＨＨは６４、である。
【００２４】
この基準量子化パラメータは後述する量子化部１０３における量子化ステップの基準となる値であり、劣化が目立ちやすい低域成分は小さな値を設定し、量子化ステップを細かくして、劣化が目立ちにくい高域成分ほど、大きな値を設定し、量子化ステップを粗くすることで良好な画質が得られる。量子化部１０３の詳細は後述する。
【００２５】
以下、図２のＳ５８における、エントロピー符号化部１０５が実施する量子化係数の符号化処理の詳細を説明する。
エントロピー符号化部１０５は量子化部１０３で量子化された量子化係数ＴＱ１ＨＨ〜ＴＱ３ＬＬと、量子化制御部１０４からの帯域毎の基準量子化パラメータを入力データとして、エントロピー符号化を行う。エントロピー符号化部１０５は、所定のエントロピー符号化方式により、入力されたデータを冗長性を削除するように符号化し、符号データとして出力する。所定のエントロピー符号化方式はランレングス符号、ハフマン符号、算術符号などの可逆圧縮符号化方式であってもよい。エントロピー符号化部１０５から出力された符号データは符号データ出力端子１０７を介して出力され、メモリ３０などの記録手段に記録される。または、図示しない伝送手段により画像復号化部７００に伝送される。
【００２６】
図４は量子化部１０３の構成例を示すブロック図である。量子化部１０３は、３ＬＬ成分の量子化を行うＬＬ量子化部３１０と、１ＬＨ、２ＬＨ、３ＬＨ成分の量子化を行うＬＨ量子化部３２０と、１ＨＬ、２ＨＬ、３ＨＬ成分の量子化を行うＨＬ量子化部３３０と、１ＨＨ、２ＨＨ、３ＨＨ成分の量子化を行うＨＨ量子化部３４０と、を含む。量子化部１０３は、ウェーブレット係数の低域側成分に基づいてウェーブレット係数の高域側成分を量子化する。量子化部１０３でのウェーブレット係数の量子化における量子化ステップは、そのウェーブレット係数が属する階層よりも周波数の低い階層に属する別のウェーブレット係数に基づき設定される。特に、量子化ステップは、ウェーブレット係数が属する分解レベルよりも大きな分解レベルに属する別のウェーブレット係数に基づき設定される。
【００２７】
ＬＬ量子化部３１０は、３ＬＬ成分の量子化を以下のように行う。ＬＬ量子化部３１０にはウェーブレット変換部１０１からウェーブレット係数Ｔ３ＬＬと、量子化制御部１０４から基準量子化パラメータＱＰ３ＬＬが入力されている。量子化器３１１は３ＬＬのウェーブレット係数Ｔ３ＬＬを、基準量子化パラメータＱＰ３ＬＬを用いて量子化する。量子化された量子化係数ＴＱ３ＬＬはエントロピー符号化部１０５に出力される。
【００２８】
以下、図２のＳ５４、Ｓ５６における、量子化部１０３が実施する量子化パラメータの調整処理、ウェーブレット係数の量子化処理の詳細を説明する。
ＬＨ量子化部３２０は、分解レベル１〜３のＬＨ成分の量子化を以下のように行う。ＬＨ量子化部３２０にはウェーブレット変換部１０１からウェーブレット係数Ｔ１ＬＨ、Ｔ２ＬＨ、Ｔ３ＬＨと、量子化制御部１０４から基準量子化パラメータＱＰ１ＬＨ、ＱＰ２ＬＨ、ＱＰ３ＬＨが入力されている。量子化器３２１は、３ＬＨのウェーブレット係数Ｔ３ＬＨを、基準量子化パラメータＱＰ３ＬＨを用いて量子化する。量子化された量子化係数ＴＱ３ＬＨはエントロピー符号化部１０５に出力されるとともに逆量子化器３２２に入力される。
【００２９】
逆量子化器３２２は、量子化係数ＴＱ３ＬＨを、量子化時と同じ基準量子化パラメータＱＰ３ＬＨを用いて逆量子化する。逆量子化により得られたウェーブレット係数ＴＩＱ３ＬＨは第１変換テーブル３２６、第２変換テーブル３２３を参照する変換部（図では変換テーブルと表記）に入力される。なお、逆量子化器３２２を設ける代わりに、ウェーブレット変換部１０１から入力される３ＬＨのウェーブレット係数Ｔ３ＬＨが変換部に入力されてもよい。
【００３０】
第１変換テーブル３２６はウェーブレット係数ＴＩＱ３ＬＨを、１ＬＨのウェーブレット係数Ｔ１ＬＨの量子化において適用する重みづけ係数に変換する規則を保持する。乗算器３２７は基準量子化パラメータＱＰ１ＬＨに第１変換テーブル３２６からの重みづけ係数を乗じて、ウェーブレット係数Ｔ１ＬＨを量子化する際の適用量子化パラメータを出力する。量子化器３２８は１ＬＨのウェーブレット係数Ｔ１ＬＨを乗算器３２７からの適用量子化パラメータを用いて量子化する。量子化された量子化係数ＴＱ１ＬＨはエントロピー符号化部１０５に出力される。
【００３１】
第２変換テーブル３２３はウェーブレット係数ＴＩＱ３ＬＨを、２ＬＨのウェーブレット係数Ｔ２ＬＨの量子化において適用する重みづけ係数に変換する規則を保持する。乗算器３２４は基準量子化パラメータＱＰ２ＬＨに第２変換テーブル３２３からの重みづけ係数を乗じて、ウェーブレット係数Ｔ２ＬＨを量子化する際の適用量子化パラメータを出力する。量子化器３２５は２ＬＨのウェーブレット係数Ｔ２ＬＨを乗算器３２４からの適用量子化パラメータを用いて量子化する。量子化された量子化係数ＴＱ２ＬＨはエントロピー符号化部１０５に出力される。
【００３２】
第１変換テーブル３２６、第２変換テーブル３２３はそれぞれ、分解レベル３のウェーブレット係数を量子化し、逆量子化して得られたウェーブレット係数を、分解レベル１および分解レベル２のウェーブレット係数を量子化する際の重みづけ係数に変換する変換テーブルである。
【００３３】
重みづけ係数は、量子化制御部１０４で帯域毎に設定された基準量子化パラメータに乗じて、適用量子化パラメータを小さくしたり、大きくしたりするための係数である。基本的にはウェーブレット係数が小さいほど、重みづけ係数を大きく（例えば１以上）にして、ウェーブレット係数が大きいほど、重みづけ係数を小さく（例えば１以下）する。またウェーブレット係数は正負の値であるので、入力値の絶対値化が行われている。
【００３４】
図５に第１変換テーブル３２６、第２変換テーブル３２３の入出力特性の一例を示す。これはウェーブレット係数が９ビット（値：−２５６〜２５５）の場合の例であり、同図に示すように、入力範囲：−２５６→０→２５５に対して、出力範囲：０．５→１．５→０．５となるようになっている。例えば、入力値であるウェーブレット係数の絶対値が小さいときは１．５を出力し、大きいときは０．５を出力する特性となっている。これにより、例えば基準量子化パラメータが３２と設定されていた場合、重みづけ係数（０．５〜１．５）が乗じられて、適用量子化パラメータが１６〜４８に変化することになる。
【００３５】
一般に、ＬＨ、ＨＬ、ＨＨにおいてエッジ部分に対応するウェーブレット係数の絶対値は、他のウェーブレット係数と比べて大きくなる傾向にある。したがって、上記のようにウェーブレット係数の絶対値が大きいときは重みづけ係数を小さくして対応する上の階層のウェーブレット係数の量子化ステップを細かくすることにより、エッジ部分に対応する上の階層のウェーブレット係数の量子化誤差を低減できる。これは、エッジ部分の劣化の低減に資する。
【００３６】
また、絶対値が小さいときは重みづけ係数を大きくして量子化ステップを粗くすることにより、符号量を低減できる。特に、絶対値が大きいことに対応して量子化ステップを細かくすることによる符号量の増大を相殺することができる。
【００３７】
上記の重みづけ係数の値は一例であって、より小さい重みづけ係数やより大きな重みづけ係数を用いることもできる。
【００３８】
また、３ＬＨのウェーブレット係数から生成される重みづけ係数を２ＬＨ、１ＬＨのウェーブレット係数の量子化に適用する際、３ＬＨにおけるウェーブレット係数の位置と２ＬＨ、１ＬＨにおけるウェーブレット係数の位置とは対応する。
【００３９】
図３（ｃ）を用いて、１ＬＨ、２ＬＨ、３ＬＨのウェーブレット係数相互の位置関係について説明する。図３（ｃ）は実施形態１における帯域分割されたウェーブレット係数１ＨＨ〜３ＬＬの配列の一例を示す図である。矩形６０１、６０２、６０３はそれぞれ、３ＬＨ、２ＬＨ、１ＬＨの１つのウェーブレット係数を表している。離散ウェーブレット変換における分解レベルが下がる度にウェーブレット係数の数は水平、垂直とも２倍になる。３ＬＨの１個のウェーブレット係数６０１の３ＬＨにおける座標と、２ＬＨの２×２個のウェーブレット係数６０２の２ＬＨにおける座標と、は対応する。３ＬＨの１個のウェーブレット係数６０１の３ＬＨにおける座標と、１ＬＨの４×４個のウェーブレット係数６０３の１ＬＨにおける座標と、は対応する。
例えば、３ＬＨの１個のウェーブレット係数６０１から生成される重みづけ係数は２ＬＨの２×２個のウェーブレット係数６０２と、１ＬＨの４×４個のウェーブレット係数６０３の量子化に適用される。
【００４０】
これら一連の動作により、ＬＨ量子化部３２０は、３ＬＨのウェーブレット係数から生成された重みづけ係数によって１ＬＨと２ＬＨの適用量子化パラメータを変化させて、１ＬＨと２ＬＨのウェーブレット係数を量子化する。３ＬＨのウェーブレット係数の絶対値が大きいほど、１ＬＨと２ＬＨの適用量子化パラメータは小さくなり、小さな量子化ステップで量子化が行われる。
【００４１】
ＨＬ量子化部３３０およびＨＨ量子化部３４０の動作はＬＨ量子化部３２０と同様であり、説明は省略する。ＨＬ量子化部３３０およびＨＨ量子化部３４０においてもＬＨ量子化部３２０と同様に分解レベル３のウェーブレット係数から重みづけ係数を生成して、分解レベル２、１の適用量子化パラメータを調整するように量子化が行われる。例えば、ＨＬ量子化部３３０は、３ＨＬのウェーブレット係数から生成された重みづけ係数によって１ＨＬと２ＨＬの適用量子化パラメータを変化させて、１ＨＬと２ＨＬのウェーブレット係数を量子化する。３ＨＬのウェーブレット係数の絶対値が大きいほど、１ＨＬと２ＨＬの適用量子化パラメータは小さくなり、小さな量子化ステップで量子化が行われる。また、例えばＨＨ量子化部３４０は、３ＨＨのウェーブレット係数から生成された重みづけ係数によって１ＨＨと２ＨＨの適用量子化パラメータを変化させて、１ＨＨと２ＨＨのウェーブレット係数を量子化する。３ＨＨのウェーブレット係数の絶対値が大きいほど、１ＨＨと２ＨＨの適用量子化パラメータは小さくなり、小さな量子化ステップで量子化が行われる。
【００４２】
図１（ｃ）に戻り、画像復号化部７００について説明する。画像符号化部１００から出力された符号データは、図示しない伝送手段により画像復号化部７００に入力される。その符号データは、符号データ入力端子７０１を介し、エントロピー復号化部７０２に入力される。
【００４３】
エントロピー復号化部７０２は所定のエントロピー復号化方式で、入力された符号データを復号し、上記の量子化係数ＴＱ１ＨＨ〜ＴＱ３ＬＬと上記の基準量子化パラメータＱＰ１ＨＨ〜ＱＰ３ＬＬとを得る。エントロピー復号化部７０２は、得られた量子化係数ＴＱ１ＨＨ〜ＴＱ３ＬＬおよび基準量子化パラメータＱＰ１ＨＨ〜ＱＰ３ＬＬを逆量子化部７０３に出力する。
【００４４】
逆量子化部７０３は基準量子化パラメータＱＰ１ＨＨ〜ＱＰ３ＬＬを用いて量子化係数ＴＱ１ＨＨ〜ＴＱ３ＬＬを逆量子化し、ウェーブレット係数ＴＩＱ１ＨＨ〜ＴＩＱ３ＬＬを得る。逆量子化部７０３は、得られたウェーブレット係数ＴＩＱ１ＨＨ〜ＴＩＱ３ＬＬをウェーブレット逆変換部７０４へ出力する。逆量子化部７０３の詳細は後述する。
【００４５】
ウェーブレット逆変換部７０４は逆量子化部７０３からのウェーブレット係数ＴＩＱ１ＨＨ〜ＴＩＱ３ＬＬを用いて、逆離散ウェーブレット変換を行い、復号画像データを生成し出力する。復号画像データは出力端子７０５を介して、図示しない外部の表示装置等に出力される。
【００４６】
図７は逆量子化部７０３の構成例を示すブロック図である。逆量子化部７０３は、３ＬＬ成分の逆量子化を行うＬＬ逆量子化部８１０と、１ＬＨ、２ＬＨ、３ＬＨ成分の逆量子化を行うＬＨ逆量子化部８２０と、１ＨＬ、２ＨＬ、３ＨＬ成分の逆量子化を行うＨＬ逆量子化部８３０と、１ＨＨ、２ＨＨ、３ＨＨ成分の逆量子化を行うＨＨ逆量子化部８４０と、を備える。
【００４７】
ＬＬ逆量子化部８１０は、３ＬＬ成分の逆量子化を以下のように行う。ＬＬ逆量子化部８１０にはエントロピー復号化部７０２から量子化係数ＴＱ３ＬＬと、基準量子化パラメータＱＰ３ＬＬが入力されている。逆量子化器８１１は量子化係数ＴＱ３ＬＬを、基準量子化パラメータＱＰ３ＬＬを用いて逆量子化する。逆量子化により得られたウェーブレット係数ＴＩＱ３ＬＬはウェーブレット逆変換部７０４に出力される。
【００４８】
ＬＨ逆量子化部８２０は、分解レベル１〜３のＬＨ成分の逆量子化を以下のように行う。ＬＨ逆量子化部８２０にはエントロピー復号化部７０２から量子化係数ＴＱ１ＬＨ、ＴＱ２ＬＨ、ＴＱ３ＬＨと、基準量子化パラメータＱＰ１ＬＨ、ＱＰ２ＬＨ、ＱＰ３ＬＨが入力されている。逆量子化器８２１は、３ＬＨの量子化係数ＴＱ３ＬＨを、基準量子化パラメータＱＰ３ＬＨを用いて逆量子化する。逆量子化により得られたウェーブレット係数ＴＩＱ３ＬＨはウェーブレット逆変換部７０４に出力されるとともに第３変換テーブル８２５、第４変換テーブル８２２を参照する変換部（図では変換テーブルと表記）に入力される。
第３変換テーブル８２５はウェーブレット係数ＴＩＱ３ＬＨを、１ＬＨの量子化係数ＴＱ１ＬＨを逆量子化する際の重みづけ係数に変換する規則を保持する。
【００４９】
乗算器８２６は基準量子化パラメータＱＰ１ＬＨに第３変換テーブル８２５からの重みづけ係数を乗じて、量子化係数ＴＱ１ＬＨを逆量子化する際の適用量子化パラメータを出力する。
【００５０】
逆量子化器８２７は１ＬＨの量子化係数ＴＱ１ＬＨを乗算器８２６からの適用量子化パラメータを用いて逆量子化する。逆量子化により得られたウェーブレット係数ＴＩＱ１ＬＨはウェーブレット逆変換部７０４に出力される。
【００５１】
第４変換テーブル８２２はウェーブレット係数ＴＩＱ３ＬＨを、２ＬＨの量子化係数ＴＱ２ＬＨを逆量子化する際の重みづけ係数に変換する規則を保持する。
【００５２】
乗算器８２３は基準量子化パラメータＱＰ２ＬＨに第４変換テーブル８２２からの重みづけ係数を乗じて、量子化係数ＴＱ２ＬＨを逆量子化する際の適用量子化パラメータを出力する。
【００５３】
逆量子化器８２４は２ＬＨの量子化係数ＴＱ２ＬＨを乗算器８２３からの適用量子化パラメータを用いて逆量子化する。逆量子化により得られたウェーブレット係数ＴＩＱ２ＬＨはウェーブレット逆変換部７０４に出力される。
【００５４】
第３変換テーブル８２５、第４変換テーブル８２２はそれぞれ、分解レベル３の量子化係数を逆量子化したウェーブレット係数を、分解レベル１および分解レベル２の量子化係数を逆量子化する際の重みづけ係数に変換する変換テーブルであり、入力値に対する出力値は、図４の第１変換テーブル３２６と第２変換テーブル３２３とそれぞれ同一とする。
【００５５】
また、３ＬＨのウェーブレット係数から生成される重みづけ係数を２ＬＨ、１ＬＨの量子化係数の逆量子化に適用する際、３ＬＨにおけるウェーブレット係数の位置と２ＬＨ、１ＬＨにおける量子化係数の位置とは対応する。特にそれらは同じである。
【００５６】
これら一連の動作により、ＬＨ逆量子化部８２０は、３ＬＨのウェーブレット係数から生成された重みづけ係数によって１ＬＨと２ＬＨの適用量子化パラメータを変化させて、１ＬＨと２ＬＨの量子化係数を逆量子化する。重みづけ係数は３ＬＨのウェーブレット係数から生成しているため、画像符号化部１００における量子化部１０３の重みづけ係数と同じ値となり、量子化時と同じ適用量子化パラメータで逆量子化がなされることになる。
【００５７】
ＨＬ逆量子化部８３０およびＨＨ逆量子化部８４０の動作はＬＨ逆量子化部８２０と同様であり、説明は省略する。
【００５８】
以上説明したように量子化部１０３および逆量子化部７０３は低域側成分である分解レベル３のＬＨ、ＨＬ、ＨＨのウェーブレット係数を高域側成分の量子化時および逆量子化時の重みづけ係数に変換し、これを基準量子化パラメータに乗じることで最終的な適用量子化パラメータを生成する。
【００５９】
ウェーブレット係数の低域側の成分は画像中のオブジェクト（被写体）の大まかな輪郭（エッジ）である場合が多い。したがって、実施形態１に係る画像符号化部１００または画像復号化部７００によると、ウェーブレット係数の低域側成分に基づいて重みづけ係数を算出し、この重みづけ係数を対応する高域側成分の量子化、逆量子化に適用するので、エッジ部分の劣化を低減することができる。また、重みづけ係数はウェーブレット係数の低域側成分から生成されるため、別途、符号データ中に重みづけ係数を保存する必要がなく、符号量の増大を抑えることができる。
【００６０】
また、実施形態１に係る画像符号化部１００または画像復号化部７００によると、ウェーブレット変換による符号化、復号化方式において画像に応じて適応的に高域側の量子化ステップを調整できる。したがって、高域側の基準量子化パラメータをより大きく設定することで全体的な符号データの量を低減しつつ、エッジや輪郭に対応する部分は適応的、局所的に量子化ステップを細かくすることで画質劣化を抑えることができる。
【００６１】
［実施形態２］
実施形態２について説明する。実施形態２と実施形態１との相違点は量子化部および逆量子化部の構成にある。実施形態１では各帯域の量子化・逆量子化を並列に行っていたのに対し、実施形態２では時系列に、低域側の成分から高域側の成分に順に行う点である。その他のウェーブレット変換部・逆変換部、エントロピー符号化部・復号化部、量子化制御部は同様であるため説明は省略する。
【００６２】
図７（ａ）は、実施形態２における量子化部９００の構成例を示すブロック図である。同図において量子化部９００は実施形態１の量子化部１０３に相当する。量子化部９００は、量子化器９０１、量子化パラメータ決定部９０２、逆量子化器９０３、メモリ９０４を備える。
【００６３】
量子化部９００の動作の概要を説明する。図８は、量子化部９００における一連の処理の一例を示すフローチャートである。図２のフローチャートと共通するステップには同じ符号を付し、説明を省略する。該フローチャートに対応する処理は、例えば、量子化部９００として機能する１以上のプロセッサが対応するプログラム（ＲＯＭ等に格納）を実行することにより実現できる。
【００６４】
ステップＳ８６２では、量子化器９０１は、最大分解レベルのＬＬ、ＬＨ、ＨＬ、ＨＨ、上記の例では３ＬＬ、３ＬＨ、３ＨＬ、３ＨＨに属するウェーブレット係数を基準量子化パラメータにより量子化する。ステップＳ８６４においてより低い分解レベルが存在する場合、ステップＳ８６６において量子化パラメータ決定部９０２は、より高い分解レベルのＬＨ、ＨＬ、ＨＨに属するウェーブレット係数を使用して、より低い分解レベルのＬＨ、ＨＬ、ＨＨに属するウェーブレット係数の量子化の際に適用すべき適用量子化パラメータをそれぞれ調整する。上記の例では、量子化パラメータ決定部９０２は、３ＬＨ、３ＨＬ、３ＨＨに属するウェーブレット係数をメモリ９０４から読み出し、読み出されたウェーブレット係数を所定の規則にしたがい重みづけ係数に変換し、得られた重みづけ係数を基準量子化パラメータに作用させて適用量子化パラメータを得る。ステップＳ８６８では、量子化器９０１は、より低い分解レベルのＬＨ、ＨＬ、ＨＨに属するウェーブレット係数を、ステップＳ８６６で調整された適用量子化パラメータを使用して量子化する。その後、処理はステップＳ８６４に戻る。量子化部９００は、ステップＳ８６４においてより低い分解レベルが存在しない場合、すべての分解レベルのすべての帯域を量子化したと判断し、処理をステップＳ５８に進める。
【００６５】
図７（ａ）に戻り、量子化器９０１にはウェーブレット変換部１０１からのウェーブレット係数と、後述する量子化パラメータ決定部９０２からの適用量子化パラメータが入力されている。
【００６６】
量子化器９０１は帯域毎に時系列で入力されるウェーブレット係数を、量子化パラメータ決定部９０２からの適用量子化パラメータを用いて量子化する。量子化された量子化係数はエントロピー符号化部１０５に出力されるとともに逆量子化器９０３に入力される。
【００６７】
逆量子化器９０３は、量子化係数を、量子化時と同じ適用量子化パラメータを用いて逆量子化する。逆量子化により得られたウェーブレット係数はメモリ９０４に入力される。
【００６８】
量子化パラメータ決定部９０２は量子化制御部１０４からの基準量子化パラメータとメモリ９０４からのウェーブレット係数とを用いて、帯域毎に異なる方法で最終的な適用量子化パラメータを決定し、量子化器９０１と逆量子化器９０３とに出力する。
【００６９】
量子化部９００の動作について説明する。量子化部９００は低域側の成分から高域側の成分に順に時系列で量子化処理を行う。そのため、以下のように帯域毎に異なる処理で量子化が行われる。
【００７０】
以下、図８のＳ８６２における、量子化器９０１が実施する最大分解レベルの帯域に属するウェーブレット係数の量子化処理の詳細を説明する。量子化部９００には低域成分である分解レベル３のＬＬ、ＬＨ、ＨＬ、ＨＨ成分のウェーブレット係数Ｔ３ＬＬ〜Ｔ３ＨＨと、分解レベル３のＬＬ、ＬＨ、ＨＬ、ＨＨの基準量子化パラメータＱＰ３ＬＬ〜ＱＰ３ＨＨが順次入力される。分解レベル３の量子化においては、量子化パラメータ決定部９０２は入力された基準量子化パラメータをそのまま量子化器９０１に出力する。量子化器９０１において量子化された量子化係数ＴＱ３ＬＬ〜ＴＱ３ＨＨはエントロピー符号化部１０５に出力される。また、逆量子化器９０３において逆量子化された分解レベル３のＬＨ、ＨＬ、ＨＨ成分のウェーブレット係数ＴＩＱ３ＬＨ〜ＴＩＱ３ＨＨはメモリ９０４のそれぞれの領域に書き込まれて記憶される。
【００７１】
以下、図８のＳ８６６、Ｓ８６８における、量子化パラメータ決定部９０２が実施する量子化パラメータの調整処理、量子化器９０１が実施する調整された量子化パラメータでの量子化処理の詳細を説明する。量子化部９００には中域成分である分解レベル２のＬＨ、ＨＬ、ＨＨ成分のウェーブレット係数Ｔ２ＬＨ〜Ｔ２ＨＨと、分解レベル２のＬＨ、ＨＬ、ＨＨの基準量子化パラメータＱＰ２ＬＨ〜ＱＰ２ＨＨが順次入力される。一方メモリ９０４からは上記で記憶された分解レベル３のウェーブレット係数が読み出されて、量子化パラメータ決定部９０２に入力される。量子化パラメータ決定部９０２はメモリ９０４から入力された分解レベル３のウェーブレット係数を重みづけ係数に変換する。当該変換は実施形態１で説明した変換テーブルに基づくことができ、ウェーブレット係数が大きいほど重みづけ係数は小さい値（例えば１以下）になり、ウェーブレット係数が小さいほど大きい値（例えば１以上）になる。量子化パラメータ決定部９０２は、該重みづけ係数を、量子化制御部１０４から入力された基準量子化パラメータに乗じて、最終的な適用量子化パラメータを得、得られた適用量子化パラメータを出力する。量子化器９０１において量子化された量子化係数ＴＱ２ＬＨ〜ＴＱ２ＨＨはエントロピー符号化部１０５に出力される。分解レベル２の処理においては、逆量子化器９０３は動作させる必要がないので停止させておいてもよい。分解レベル３の帯域におけるウェーブレット係数の位置と分解レベル２の帯域におけるウェーブレット係数の位置とが対応することは、実施形態１と同様である。
【００７２】
次に、量子化部９００には高域成分である分解レベル１のＬＨ、ＨＬ、ＨＨ成分のウェーブレット係数Ｔ１ＬＨ〜Ｔ１ＨＨと、分解レベル１のＬＨ、ＨＬ、ＨＨの基準量子化パラメータＱＰ１ＬＨ〜ＱＰ１ＨＨが順次入力される。一方メモリ９０４からは上記で記憶された分解レベル３のウェーブレット係数が読み出されて、量子化パラメータ決定部９０２に入力される。量子化パラメータ決定部９０２はメモリ９０４から入力された分解レベル３のウェーブレット係数を重みづけ係数に変換する。これは実施形態１で説明した変換テーブルの作用に相当し、ウェーブレット係数が大きいほど重みづけ係数は小さい値（例えば１以下）になり、ウェーブレット係数が小さいほど大きい値（例えば１以上）になる。量子化パラメータ決定部９０２は、該重みづけ係数を、量子化制御部１０４から入力された基準量子化パラメータに乗じて、最終的な適用量子化パラメータを得、得られた適用量子化パラメータを出力する。量子化器９０１において量子化された量子化係数ＴＱ１ＬＨ〜ＴＱ１ＨＨはエントロピー符号化部１０５に出力される。また、分解レベル１の処理においては、逆量子化器９０３は動作させる必要がないので停止させておいてもよい。分解レベル３の帯域におけるウェーブレット係数の位置と分解レベル１の帯域におけるウェーブレット係数の位置とが対応することは、実施形態１と同様である。
【００７３】
図７（ｂ）は、実施形態２における逆量子化部１０００の構成例を示すブロック図である。同図において逆量子化部１０００は実施形態１の逆量子化部７０３に相当し、逆量子化器１００１、量子化パラメータ決定部１００２、メモリ１００３を備える。
【００７４】
逆量子化器１００１にはエントロピー復号化部７０２からの量子化係数と、量子化パラメータ決定部１００２からの適用量子化パラメータが入力されている。
【００７５】
逆量子化器１００１は帯域毎に時系列で入力される量子化係数を、量子化パラメータ決定部１００２からの適用量子化パラメータを用いて逆量子化する。逆量子化して得られたウェーブレット係数はウェーブレット逆変換部７０４に出力されるとともにメモリ１００３に入力される。
【００７６】
量子化パラメータ決定部１００２はエントロピー復号化部７０２からの基準量子化パラメータとメモリ１００３からのウェーブレット係数を用いて、帯域毎に異なる方法で最終的な適用量子化パラメータを決定し、逆量子化器１００１に出力する。
【００７７】
以下、逆量子化部１０００の動作について説明する。逆量子化部１０００は低域側の成分から高域側の成分に順に時系列で逆量子化処理を行う。そのため、以下のように帯域毎に異なる処理で逆量子化が行われる。
【００７８】
まず、逆量子化部１０００には低域成分である分解レベル３のＬＬ、ＬＨ、ＨＬ、ＨＨ成分の量子化係数ＴＱ３ＬＬ〜ＴＱ３ＨＨと、分解レベル３のＬＬ、ＬＨ、ＨＬ、ＨＨの基準量子化パラメータＱＰ３ＬＬ〜ＱＰ３ＨＨが順次入力される。分解レベル３の逆量子化においては、量子化パラメータ決定部１００２は入力された基準量子化パラメータをそのまま逆量子化器１００１に出力する。逆量子化器１００１において逆量子化して得られたウェーブレット係数ＴＩＱ３ＬＬ〜ＴＩＱ３ＨＨはウェーブレット逆変換部７０４に出力される。分解レベル３のＬＨ、ＨＬ、ＨＨ成分のウェーブレット係数ＴＩＱ３ＬＨ〜ＴＩＱ３ＨＨはメモリ１００４のそれぞれの領域に書き込まれて記憶される。
【００７９】
次に、逆量子化部１０００には中域成分である分解レベル２のＬＨ、ＨＬ、ＨＨ成分の量子化係数ＴＱ２ＬＨ〜ＴＱ２ＨＨと、分解レベル２のＬＨ、ＨＬ、ＨＨの基準量子化パラメータＱＰ２ＬＨ〜ＱＰ２ＨＨが順次入力される。一方メモリ１００３からは上記で記憶された分解レベル３のウェーブレット係数が読み出されて、量子化パラメータ決定部１００２に入力される。量子化パラメータ決定部１００２はメモリ１００３から入力された分解レベル３のウェーブレット係数を重みづけ係数に変換する。量子化部９００の量子化パラメータ決定部９０２と同様に、ウェーブレット係数が大きいほど重みづけ係数は小さい値（例えば１以下）になり、ウェーブレット係数が小さいほど大きい値（例えば１以上）になる。量子化パラメータ決定部１００２は該重みづけ係数を、基準量子化パラメータに乗じて、最終的な適用量子化パラメータを得、得られた適用量子化パラメータを出力する。逆量子化器１００１において逆量子化して得られたウェーブレット係数ＴＩＱ２ＬＨ〜ＴＩＱ２ＨＨはウェーブレット逆変換部７０４に出力される。また、分解レベル２の処理においては、メモリ１００３への書き込みは行わない。分解レベル３の帯域におけるウェーブレット係数の位置と分解レベル２の帯域における量子化係数の位置とが対応することは、実施形態１と同様である。
【００８０】
次に、逆量子化部１０００には高域成分である分解レベル１のＬＨ、ＨＬ、ＨＨ成分の量子化係数ＴＱ１ＬＨ〜ＴＱ１ＨＨと、分解レベル１のＬＨ、ＨＬ、ＨＨの基準量子化パラメータＱＰ１ＬＨ〜ＱＰ１ＨＨが順次入力される。一方メモリ１００３からは上記で記憶された分解レベル３のウェーブレット係数が読み出されて、量子化パラメータ決定部１００２に入力される。量子化パラメータ決定部１００２はメモリ１００３から入力された分解レベル３のウェーブレット係数を重みづけ係数に変換する。量子化部９００の量子化パラメータ決定部９０２と同様に、ウェーブレット係数が大きいほど重みづけ係数は小さい値（例えば１以下）になり、ウェーブレット係数が小さいほど大きい値（例えば１以上）になる。量子化パラメータ決定部１００２は該重みづけ係数を、基準量子化パラメータに乗じて、最終的な適用量子化パラメータを得、得られた適用量子化パラメータを出力する。逆量子化器１００１において逆量子化して得られたウェーブレット係数ＴＩＱ１ＬＨ〜ＴＩＱ１ＨＨはウェーブレット逆変換部７０４に出力される。また、分解レベル２の処理においては、メモリ１００３への書き込みは行わない。分解レベル３の帯域におけるウェーブレット係数の位置と分解レベル１の帯域における量子化係数の位置とが対応することは、実施形態１と同様である。
【００８１】
以上説明したように量子化部９００および逆量子化部１０００は時系列で、低域側成分から高域側成分の順に量子化・逆量子化を行う。低域側成分の逆量子化されたウェーブレット係数をメモリに記憶させ、これを読み出して高域側成分の量子化時および逆量子化時の重みづけ係数に変換し適用量子化パラメータを生成することで、実施形態１での並列動作による量子化処理、逆量子化処理と同様の作用効果を得ることができる。
【００８２】
また、実施形態２に係る画像処理装置によると、低域から高域へと量子化、逆量子化を進めるので、高域の処理において低域の処理結果を待つ必要がなくなり、演算リソースをより効率的に使用できる。
【００８３】
以上、実施形態に係る画像処理装置の構成と動作について説明した。これらの実施形態は例示であり、その各構成要素や各処理の組み合わせにいろいろな変形例が可能なこと、またそうした変形例も本発明の範囲にあることは当業者に理解されるところである。
【００８４】
実施形態１では重みづけ係数に変換するための変換テーブルの変換特性が線形特性である場合について説明したが、これに限られない。例えば、変換特性を非線形としてもよい。または、第１変換テーブルの特性と第２変換テーブルの特性とを異ならせてもよい。
【００８５】
図９（ａ）は、ウェーブレット係数の絶対値が大きくなるにつれて重みづけ係数が階段状に低下する例を示す。図９（ｂ）は、ウェーブレット係数の絶対値が大きくなるにつれて重みづけ係数が下に凸の曲線にしたがって低下する例を示す。図９（ｃ）は、ウェーブレット係数の絶対値が所定のしきい値よりも大きくなると重みづけ係数が小さくなる２値変化の例を示す。また、図９（ｂ）に示す曲線を直線により置き換えても良い。さらに図９（ｃ）で直線で示した部分を曲線により置き換えて略半円形状で入出力特性が変化しても良い。
【００８６】
実施形態１、２の量子化部では、分解レベル３のＬＨ、ＨＬ、ＨＨのウェーブレット係数を重みづけ係数に変換しているが、これに限られない。例えば、他の分解レベル（例えば分解レベル２）のウェーブレット係数が用いられてもよい。また、複数の分解レベルのウェーブレット係数や、複数の異なる方向（ＬＨ、ＨＬ、ＨＨ）のウェーブレット係数を合成し、その合成値が用いられてもよい。例えば平均値が用いられてもよい。これは、ＬＨ、ＨＬ、ＨＨの帯域は共通して、エッジ部分に対応するウェーブレット係数の絶対値が大きくなるという特徴を有していることに基づく。
【００８７】
例えば、図４に示されるＬＨ量子化部３２０、ＨＬ量子化部３３０、ＨＨ量子化部３４０や図７に示される量子化部９００において、３ＬＨに属するウェーブレット係数から求められる重みづけ係数を２ＨＨや１ＨＬに属する対応するウェーブレット係数の量子化ステップに適用してもよい。あるいはまた、３ＨＨに属するウェーブレット係数から求められる重みづけ係数を２ＬＨ、２ＨＬ、２ＨＨに属するウェーブレット係数の量子化ステップに適用してもよい。この場合、ＨＬ量子化部やＬＨ量子化部において３ＨＬや３ＬＨについての逆量子化器が不要となり、回路の簡素化に寄与する。逆量子化についても同様である。
【００８８】
実施形態１および実施形態２では、重みづけ係数を量子化制御部から設定された基準量子化パラメータに乗じて最終的な適用量子化パラメータを生成しているが、これに限られない。例えば、重みづけ係数を量子化制御部から設定された基準量子化パラメータに加算して最終的な適用量子化パラメータを生成するようにしてもよい。または、各変換テーブルを、量子化部ではなく量子化制御部に設けてもよい。
【００８９】
実施形態１および実施形態２では適応量子化パラメータに制限はない場合を説明したが、これに限られない。例えば、最終的な適用量子化パラメータの算出において、下限、上限を設定して、適用量子化パラメータの範囲を制限するようにしてもよい。例えば１未満の量子化パラメータは量子化ステップが１未満となり、量子化係数のエントロピー符号化を行った際にデータ量が増加する恐れがあるため、適用量子化パラメータの下限を１に設定してもよい。
【００９０】
（その他の実施例）
また、本発明は、以下の処理を実行することによっても実現される。即ち、上述した実施形態の機能を実現するソフトウェア（プログラム）を、ネットワーク又は各種記憶媒体を介してシステム或いは装置に供給し、そのシステム或いは装置のコンピュータ（またはＣＰＵやＭＰＵ等）がプログラムを読み出して実行する処理である。
【符号の説明】
【００９１】
１０１  ウェーブレット変換部、１０３  量子化部、１０４  量子化制御部、１０５  エントロピー符号化部、１０６  画像データ入力端子、１０７  符号データ出力端子。
【図１】
0006611562.tif 000002
【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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