(57)【要約】【課題】簡易な構成で異なる複数の符号データを生成する画像符号化方法、画像符号化回路、画像符号化装置、コンピュータプログラム、及び、情報記録媒体を提供すること。【解決手段】一の画像データから符号量の異なる複数の符号データを生成する画像符号化方法であって、前記符号データ毎に異なる目標符号量を設定する目標符号量設定ステップと、前記画像データ又は該画像データに所定の処理が施されたデータをエントロピー符号化処理し、エントロピー符号を生成するエントロピー符号生成ステップと、前記異なる目標符号量毎に、破棄するエントロピー符号を指定して符号量を制御する符号量制御ステップと、前記符号量制御ステップによって指定されたエントロピー符号を破棄し、さらに符号データを生成する符号データ生成ステップと、を有する画像符号化方法。【選択図】図６
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
一の画像データから符号量の異なる複数の符号データを生成する画像符号化方法であって、
前記符号データ毎に異なる目標符号量を設定する目標符号量設定ステップと、
前記画像データ又は該画像データに所定の処理が施されたデータをエントロピー符号化処理し、エントロピー符号を生成するエントロピー符号生成ステップと、
前記異なる目標符号量毎に、破棄するエントロピー符号を指定して符号量を制御する符号量制御ステップと、
前記符号量制御ステップによって指定されたエントロピー符号を破棄し、さらに符号データを生成する符号データ生成ステップと、
を有する画像符号化方法。
【請求項２】
前記符号量制御ステップは、
破棄するエントロピー符号の候補を指定する候補指定ステップと、
前記候補指定ステップにおいて指定されたエントロピー符号を除く他の符号の符号量を計算する計算ステップと、
前記計算ステップにおいて計算された前記符号量と前記目標符号量とが所定の関係を満たすか否かを判断する判断ステップと、
前記符号量と前記目標符号量とが所定の関係を満たす場合に、前記破棄するエントロピー符号の候補を、破棄するエントロピー符号として指定する指定ステップと、
を有し、
前記符号量と前記目標符号量とが所定の関係を満たさない場合に、前記候補指定ステップは、前記符号データに対応する復号画像の品質への寄与が少ない順に、破棄するエントロピー符号の候補を追加して指定し、又は、前記符号データに対応する復号画像の品質への寄与が大きい順に、破棄しないエントロピー符号を追加することにより破棄するエントロピー符号の候補を修正する請求項１記載の画像符号化方法。
【請求項３】
前記候補指定ステップは、
前記エントロピー符号の異なるクラスタ毎に前記符号データに対応する復号画像の品質への寄与に係る情報が対応づけられたテーブルに基づいて、破棄するエントロピー符号の候補を指定する請求項２記載の画像符号化方法。
【請求項４】
前記エントロピー符号生成ステップにおいて、該エントロピー符号生成ステップに入力されるデータを構成するビットプレーン毎にエントロピー符号化が行われる場合に、
前記候補指定ステップは、前記ビットプレーンを指定することにより、破棄するエントロピー符号の候補を指定する請求項２又は３記載の画像符号化方法。
【請求項５】
前記所定の処理は、周波数分解を含む請求項１ないし４何れか一項に記載の画像符号化方法。
【請求項６】
前記周波数分解がサブバンド変換を繰り返すウェーブレット変換の場合に、
前記符号量制御ステップは、サブバンドのレベルにより破棄するエントロピー符号を指定する請求項５記載の画像符号化方法。
【請求項７】
前記画像符号化方法が、ＪＰＥＧ２０００規格による画像符号化方法の場合に、
前記符号量制御ステップは、異なるコンポーネント毎及び／又は異なるサブバンド毎に、破棄するエントロピー符号化のパスの数を指定するテーブルに基づいて、破棄するエントロピー符号を指定する請求項１ないし４何れか一項に記載の画像符号化方法。
【請求項８】
一の画像データから符号量の異なる複数の符号データを生成する画像符号化装置であって、
前記符号データ毎に異なる目標符号量を設定する目標符号量設定手段と、
前記画像データ又は該画像データに所定の処理が施されたデータをエントロピー符号化処理し、エントロピー符号を生成するエントロピー符号生成手段と、
前記異なる目標符号量毎に、破棄するエントロピー符号を指定して符号量を制御する符号量制御手段と、
前記符号量制御手段によって指定されたエントロピー符号を破棄し、さらに符号データを生成する符号データ生成手段と、
を有する画像符号化装置。
【請求項９】
前記符号量制御手段は、
破棄するエントロピー符号の候補を指定する候補指定手段と、
前記候補指定手段によって指定されたエントロピー符号を除く他の符号の符号量を計算する計算手段と、
前記計算手段によって計算された前記符号量と前記目標符号量とが所定の関係を満たすか否かを判断する判断手段と、
前記符号量と前記目標符号量とが所定の関係を満たす場合に、前記候補指定手段によって指定された破棄するエントロピー符号の候補を、破棄するエントロピー符号として指定する指定手段と、
を有し、
前記符号量と前記目標符号量とが所定の関係を満たさない場合に、前記候補指定手段は、前記符号データに対応する復号画像の品質への寄与が少ない順に、破棄するエントロピー符号の候補を追加して指定し、又は、前記符号データに対応する復号画像の品質への寄与が大きい順に、破棄しないエントロピー符号を追加することにより破棄するエントロピー符号の候補を修正する請求項８記載の画像符号化装置。
【請求項１０】
前記所定の処理は、周波数分解を含む請求項８又は９記載の画像符号化装置。
【請求項１１】
前記周波数分解がサブバンド変換を繰り返すウェーブレット変換の場合に、
前記符号量制御手段は、サブバンドのレベルにより破棄するエントロピー符号を指定する請求項８ないし１０何れか一項に記載の画像符号化装置。
【請求項１２】
一の画像データから符号量の異なる複数の符号データを生成する画像符号化回路であって、
前記符号データ毎に異なる目標符号量を保持する目標符号量保持手段と、
前記画像データ又は該画像データに所定の処理が施されたデータをエントロピー符号化処理し、エントロピー符号を生成するエントロピー符号生成回路と、
前記エントロピー符号の異なるクラスタ毎に、前記符号データに対応する復号画像の品質への寄与に係る情報が対応づけられたテーブルを読み込み、前記異なる目標符号量毎に、破棄するエントロピー符号を指定して符号量を制御する符号量制御回路と、
前記符号量制御回路によって指定されたエントロピー符号を破棄し、さらに符号データを生成する符号データ生成回路と、
を有する画像符号化回路。
【請求項１３】
前記エントロピー符号の異なるクラスタ毎に、前記符号データに対応する復号画像の品質への寄与に係る情報が対応づけられたテーブルを記録したコンピュータ読み取り可能な情報記録媒体。
【請求項１４】
請求項１ないし７何れか一項に記載の画像符号化方法をコンピュータに実行させるためのコンピュータプログラム。
【請求項１５】
請求項１４記載のコンピュータプログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な情報記録媒体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、画像符号化方法、画像符号化装置、画像符号化回路、情報記録媒体、及び、コンピュータプログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、画像データを圧縮した符号データを生成する画像符号化方法等の技術において、生成する符号データの符号量を制御する技術がある。
【０００３】
例えば、特開２００６−３３８６８号公報（特許文献１）には、画像データを周波数成分に変換してエントロピー符号化された画像符号化データから、所定の範囲の周波数成分に対応するエントロピー符号化データを除去することにより、符号量を制御する画像処理装置等の発明が開示されている。特許文献１には、さらに、除去する周波数成分の範囲を異ならせることにより、異なる符号量の符号化データを出力することが開示されている。
【０００４】
また、例えば、特開２００４−３５０１６２号公報（特許文献２）には、単一の画像から異なる複数の符号化データを出力する際に、符号量を制御するための量子化部以降を複数有する構成の画像符号化装置の発明が開示されている。
【０００５】
なお、上記特許文献１及び２における「符号化データ」は、本願発明の「符号データ」に対応する。
【特許文献１】特開２００６−３３８６８号公報
【特許文献２】特開２００４−３５０１６２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、上記特許文献１及び２に開示されている発明では、異なる複数の符号データを生成する際に、少なくともエントロピー符号化の処理を行う手段を、生成する符号データの数にあわせて複数設ける構成となっている。
【０００７】
エントロピー符号化処理が、例えば、ハフマン符号化処理であって、その符号の種類が比較的少ない場合には、上記特許文献１又は２の構成であっても、装置の規模が大きくなり過ぎることは避けられる。しかし、符号の数が非常に多い場合や、算術符号によるエントロピー符号化を行う場合には、その処理を行う手段の規模やステップ数が甚大となる。そのような場合に、異なる複数の符号データ毎に対応してエントロピー符号化を行う手段等を設けると装置全体の規模が大きくなるが、上記特許文献１及び２には、そのようなことは考慮されていない。
【０００８】
本発明は、上記の点に鑑みて、これらの問題を解消するために発明されたものであり、簡易な構成で異なる複数の符号データを生成する画像符号化方法、画像符号化装置、画像符号化回路、コンピュータプログラム、及び、情報記録媒体を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記目的を達成するために、本発明の画像符号化方法は次の如き構成を採用した。
【００１０】
本発明の画像符号化方法は、一の画像データから符号量の異なる複数の符号データを生成する画像符号化方法であって、前記符号データ毎に異なる目標符号量を設定する目標符号量設定ステップと、前記画像データ又は該画像データに所定の処理が施されたデータをエントロピー符号化処理し、エントロピー符号を生成するエントロピー符号生成ステップと、前記異なる目標符号量毎に、破棄するエントロピー符号を指定して符号量を制御する符号量制御ステップと、前記符号量制御ステップによって指定されたエントロピー符号を破棄し、さらに符号データを生成する符号データ生成ステップとを有する構成とすることができる。
【００１１】
これにより、簡易な構成で異なる複数の符号データを生成する画像符号化方法を提供することができる。
【００１２】
また、上記目的を達成するために、本発明の画像符号化方法において、さらに、前記符号量制御ステップは、破棄するエントロピー符号の候補を指定する候補指定ステップと、前記候補指定ステップにおいて指定されたエントロピー符号を除く他の符号の符号量を計算する計算ステップと、前記計算ステップにおいて計算された前記符号量と前記目標符号量とが所定の関係を満たすか否かを判断する判断ステップと、前記符号量と前記目標符号量とが所定の関係を満たす場合に、前記破棄するエントロピー符号の候補を、破棄するエントロピー符号として指定する指定ステップと、を有し、前記符号量と前記目標符号量とが所定の関係を満たさない場合に、前記候補指定ステップは、前記符号データに対応する復号画像の品質への寄与が少ない順に、破棄するエントロピー符号の候補を追加して指定し、又は、前記符号データに対応する復号画像の品質への寄与が大きい順に、破棄しないエントロピー符号を修正することにより破棄するエントロピー符号の候補を修正するように構成することができる。
【００１３】
これにより、符号データに対応する復号画像の品質への寄与が少ない順に、破棄するエントロピー符号を選択して目標符号量に近い符号量の符号データを生成することができる。
【００１４】
また、上記目的を達成するために、本発明の画像符号化方法において、さらに、前記候補指定ステップは、前記エントロピー符号の異なるクラスタ毎に前記符号データに対応する復号画像の品質への寄与に係る情報が対応づけられたテーブルに基づいて、破棄するエントロピー符号の候補を指定するように構成することができる。
【００１５】
これにより、エントロピー符号を破棄する順に係るテーブルを予め用意することにより、処理を高速かつ簡易にすることができ、さらに、そのテーブルが符号データに対応する復号画像の品質への寄与に係る情報を有することにより、復号画像の品質の低下を妨げることができる。
【００１６】
また、上記目的を達成するために、本発明の画像符号化方法において、さらに、前記エントロピー符号生成ステップにおいて、該エントロピー符号生成ステップに入力されるデータを構成するビットプレーン毎にエントロピー符号化が行われる場合に、前記候補指定ステップは、前記ビットプレーンを指定することにより、破棄するエントロピー符号の候補を指定するように構成することができる。
【００１７】
これにより、エントロピー符号化処理を行う単位と、破棄するエントロピー符号の単位とを一にすることができ、符号データ内でエントロピー符号が完結するようにすることができる。
【００１８】
また、上記目的を達成するために、本発明の画像符号化方法において、さらに、前記所定の処理は、周波数分解を含むように構成することができる。
【００１９】
これにより、周波数分解により、復号画像の品質への寄与に応じてデータを分割又は削除等をすることができる。
【００２０】
また、上記目的を達成するために、本発明の画像符号化方法において、さらに、前記周波数分解がサブバンド変換を繰り返すウェーブレット変換の場合に、前記符号量制御ステップは、サブバンドのレベルにより破棄するエントロピー符号を指定するように構成することができる。
【００２１】
これにより、目標符号量に対応して解像度の異なる複数の符号データを生成することができる。
【００２２】
また、上記目的を達成するために、本発明の画像符号化方法において、さらに、前記画像符号化方法が、ＪＰＥＧ２０００規格による画像符号化方法の場合に、前記符号量制御ステップは、異なるコンポーネント毎及び／又は異なるサブバンド毎に、破棄するエントロピー符号化のパスの数を指定するテーブルに基づいて、破棄するエントロピー符号を指定するように構成することができる。
【００２３】
これにより、ＪＰＥＧ２０００規格による画像符号化方法の場合に、符号化処理の単位と破棄する単位とを同一にすることができ、さらに、破棄するエントロピー符号化のパスの数が予めテーブルによって定められていることにより、処理を高速かつ簡易にすることができる。
【００２４】
なお、上記課題を解決するため、本発明は、さらに、上記画像符号化方法の各ステップを実行する手段を有する画像符号化装置、上記画像符号化方法の各ステップを実行する回路を有する画像符号化回路、上記画像符号化方法をコンピュータに実行させるためのコンピュータプログラム、又は、そのコンピュータプログラムを格納した情報記録媒体としてもよい。
【００２５】
また、上記課題を解決するために、本発明は、さらに、符号データに対応する復号画像の品質への寄与が少ない順に、破棄するエントロピー符号に係る情報を格納した記録媒体としてもよい。
【発明の効果】
【００２６】
本発明の画像符号化方法、画像符号化装置、画像符号化回路、コンピュータプログラム、及び、情報記録媒体によれば、簡易な構成で異なる複数の符号データを生成する画像符号化方法、画像符号化装置、画像符号化回路、コンピュータプログラム、及び、情報記録媒体を提供することが可能になる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２７】
本発明の画像符号化方法等の理解を容易にするために、本発明の一実施の形態に係る画像符号化方法の説明に先んじて、従来の異なる複数の符号データを生成する画像符号化装置等について説明する。
【００２８】
（一の符号データを生成する画像符号化装置の構成の例）
図１は、一の符号データを生成する画像符号化装置の構成の例である。図１の画像符号化装置１は、入力される画像データに所定の処理を施して符号データ１を生成する。画像符号化装置１は、直交変換手段１１、量子化手段１２、エントロピー符号化手段１３、及び、符号量制御手段１４を有する。
【００２９】
直交変換手段１１は、入力される画像データに対して直交変換を行い周波数成分毎に分解する手段である。直交変換手段１１は、例えば、離散コサイン変換（以下、「ＤＣＴ」という。）、又は、ウェーブレット変換を行う。直交変換手段１１によって周波数変換された画素毎に対応するデータを、「係数データ」という。周波数成分毎に分解することにより、画像を、視覚的に重要な低周波成分から、視覚的にあまり重要ではない高周波成分にまで、分けることができる。
【００３０】
量子化手段１２は、係数データに対して、所定の値による量子化を行う。量子化を行う際の所定の値を「量子化ステップ幅」という。量子化により、係数データのダイナミックレンジを小さくし、データ量を削減することができる。
【００３１】
エントロピー符号化手段１３は、量子化手段１２によって量子化された係数データを、エントロピー符号に変換することにより、数学的に冗長度を取り除く。エントロピー符号化手段１３は、例えば、ハフマン符号化処理、又は、算術的符号化処理を行う。
【００３２】
符号量制御手段１４は、生成される符号データの符号量を制御する手段である。符号量制御手段１４は、量子化手段１２が量子化を行う際の量子化ステップ幅の値を制御することにより、符号データの符号量を制御する。符号量制御手段１４は、例えば、エントロピー符号化手段１３によって生成される符号データの符号量を監視し、それを積算した値と、目標となる符号量である目標符号量とを比較することにより、未だ量子化されていない係数データに対する量子化ステップ幅を決定する。図１の画像符号化装置１では、適応的に量子化ステップ幅を制御することにより、所定の目標符号量に対する符号データ１が生成される。
【００３３】
図１の画像符号化装置１において、さらに、得られた符号データが目標符号量と大きく異なる場合には、量子化ステップ幅を変更して新たに処理を行ってもよい。これにより、より目標符号量に近い符号データ１を得ることができる。また、その場合には、直交変換手段１１によって出力される係数データを保持しておくことにより、量子化からの処理のみを行えばよく、処理のステップ数を少なくすることができる。量子化ステップ幅を変えて、目標符号量との差が所定の値より小さくなるまで、量子化からエントロピー符号化までの処理を繰り返すことにより、さらに、目標符号量に近い符号データ１を得ることができる。しかし、この方法では、全体の処理に係る時間が長くなるという課題がある。
【００３４】
（符号量が異なる複数の符号データを生成する画像符号化装置の例（その１））
図２は、符号量が異なる複数の符号データを生成する画像符号化装置の例であって、図１における画像符号化装置１の構成の一部を重複して有する画像符号化装置の例である。図２の画像符号化装置２は、直交変換手段２１、量子化手段２２ａ及び２２ｂ、エントロピー符号化手段２３ａ及び２３ｂ、符号量制御手段２４ａ及び２４ｂを有する。図２の画像符号化装置２が有する各手段が行う処理は、図１の画像符号化装置１が有する同名の各手段が行う処理と同一である。
【００３５】
図２では、直交変換手段２１が出力する係数データが、量子化手段２２ａ及び２２ｂに入力される。ここで、符号量制御手段２４ａ及び２４ｂは、互いに異なる目標符号量に対する量子化ステップ幅の値を決定し、それぞれ、生成する符号データ２ａ及び２ｂの符号量を制御する。これにより、一の画像データから、異なる符号量を有する符号データを生成することができる。
【００３６】
（符号量が異なる複数の符号データを生成する画像符号化装置の例（その２））
図３は、符号量が異なる複数の符号データを生成する画像符号化装置の例であって、図２とは異なる画像符号化装置の例である。図３の画像符号化装置３は、直交変換手段３１、量子化手段３２、マスキング処理手段３３ａ及び３３ｂ、エントロピー符号化手段３４ａ及び３４ｂ、並びに、ＦＩＦＯメモリ３５ａ及び３５ｂを有する。
【００３７】
直交変換手段３１、量子化手段３２、並びに、エントロピー符号化手段３４ａ及び３４ｂは、図１における同名の手段と同じ処理を行うので、ここでは説明を省略する。
【００３８】
マスキング処理手段３３ａ及び３３ｂは、量子化された係数データのうち、所定の周波数成分に対応する係数データの値を'０'に置き換えるマスキング処理を行う。この処理により、エントロピー符号化手段３４ａ及び３４ｂによって取り除かれる「冗長な」部分が増え、生成する符号データの符号量を削減することができる。マスキング処理手段３３ａ及び３３ｂがマスキング処理を行う係数データは、ＦＩＦＯメモリ３５ａ及び３５ｂに蓄積される符号データの符号量によって決定される。
【００３９】
すなわち、ＦＩＦＯメモリ３５ａ又は３５ｂに蓄積される符号データの量が多くなる場合には、マスキング処理手段３３ａ又は３３ｂによってマスキング処理を行う係数データを多くする。例えば、高周波成分に対応する係数データから順に、優先的にマスキング処理を行うことにより、生成する符号データに対応する復号画像の品質への影響が少ない係数データを優先的にマスキングすることができ、復号画像の品質の劣化を妨げることができる。
【００４０】
なお、画像の品質とは、例えば、入力される画像データに対応する画像（以下、「原画像」という。）との差が小さいほど品質が高く、原画像との差が大きいほど品質が低い。原画像と復号画像との差は、主観的な評価による値であってもよく、所定の方法によって測定される客観的評価による値であってもよい。
【００４１】
ＦＩＦＯメモリ３５ａ及び３５ｂは、それぞれ、エントロピー符号化手段３４ａ及び３５ｂから出力される符号データを蓄積するメモリである。ＦＩＦＯ３５ａ及び３５ｂによって、出力される符号データの符号量を計数し積算等をすることができる。
【００４２】
［第一の実施の形態］
（エントロピー符号の一部を破棄することにより符号量を制御する画像符号化装置の例（その１））
図４は、本発明の一実施の形態に係る、異なる複数の符号データを生成する画像符号化装置の例であって、エントロピー符号の一部を破棄することにより、符号量を制御する画像符号化装置の例である。図４の画像符号化装置４は、直交変換手段４１、量子化手段４２、エントロピー符号化手段４３、符号量制御手段４４ａ、及び、符号量制御手段４４ｂを有する。
【００４３】
直交変換手段４１、量子化手段４２、及び、エントロピー符号化手段４３は、図１における同名の手段と同一の処理を行うので、ここでは説明を省略する。
【００４４】
符号量制御手段４４ａ及び４４ｂは、それぞれ、目標符号量ａ及び目標符号量ｂに対応する符号データを生成する。符号量制御手段４４ａは、設定された目標符号量ａと、エントロピー符号化手段４３から入力されるエントロピー符号とを比較し、設定された目標符号量ａと所定の関係を満たす符号量になるように、入力されるエントロピー符号のうち、破棄するエントロピー符号を決定し、残る符号から符号データ４ａを生成する。
【００４５】
所定の関係とは、例えば、エントロピー符号を所定の単位で破棄する場合に、符号データの符号量と目標符号量ａとが一致する関係、符号データの符号量が目標符号量ａを超えない最大の値になる関係、又は、符号データの符号量が目標符号量ａを下回らない最小の値になる関係である。所定の関係とは、また、符号データの符号量と目標符号量ａとの差が所定の値以下になる関係であってもよい。なお、目標符号量ａと所定の関係を満たすか否かを判断する対象は、符号データの符号量に代えて、破棄されないエントロピー符号の符号量であってもよい。
【００４６】
また、エントロピー符号を破棄する際の所定の単位とは、符号データを復号する際にエントロピー符号が、その符号データの中で完結しているように決められることが望ましい。したがって、例えば、ＪＰＥＧ２０００（ＩＳＯ／ＩＣＥ  １５４４４−１）に定められる画像符号化方法を用いる場合には、プリシンクト、コードブロック、サブバンドのレベル、サブバンドの周波数、コンポーネント、ビットプレーン、エントロピー符号化処理を行うパス、レイヤ、若しくは、画素に対応する係数データ等の単位又はこれらの組み合わせによって、破棄されるエントロピー符号が指定されるとよい。
【００４７】
本実施の形態ではエントロピー符号のひとかたまりを「クラスタ」という。クラスタは、エントロピー符号を破棄する際の「所定の単位」と同一であってもよい。
【００４８】
符号量制御手段４４ｂが行う処理は符号量制御手段４４ａと同一であり、目標符号量ａとは異なる目標符号量ｂに対応する符号データ４ｂを生成する。
【００４９】
以上の構成により、直交変換手段４１、量子化手段４２、及び、エントロピー符号化手段４３が、順に処理を行うことによって生成した一のエントロピー符号データから、複数の符号量が異なる符号データが生成される。これにより、直交変換処理からエントロピー符号化処理までの処理を複数回実行することなく、又は、直交変換手段４１からエントロピー符号化手段４３までの構成を複数有することなく、符号量が異なる複数の符号データを生成することができる。これにより、符号量の異なる符号データを高速に、かつ、簡易な構成で生成することができる。
【００５０】
なお、本実施の形態に係る画像符号化装置４が生成する符号データは、何れも、符号量が異なる他は同一の復号方法によって復号できるものであることは明らかであり、符号データ毎に符号量が異なることに対応する復号器の特別な構成は不要である。
【００５１】
（エントロピー符号の一部を破棄することにより符号量を制御する画像符号化装置の例（その２））
図５は、本発明の一実施の形態に係る、異なる複数の符号データを生成する画像符号化装置の例であって、エントロピー符号の一部を破棄することにより、符号量を制御する画像符号化装置の図４とは異なる例である。図５の画像符号化装置５は、直交変換手段５１、量子化手段５２、エントロピー符号化手段５３、符号量制御手段５４を有する。
【００５２】
直交変換手段５１、量子化手段５２、及び、エントロピー符号化手段５３は、図４における同名の手段と同一の処理を行うので、ここでは説明を省略する。
【００５３】
符号量制御手段５４は、目標符号量ａ及び目標符号量ｂに対応する符号データを生成する。符号量制御手段５４は、例えば、目標符号量ａが目標符号量ｂより大きい場合に、まず、設定された目標符号量ａと、エントロピー符号化手段５３から入力されるエントロピー符号とを比較し、設定された目標符号量ａと所定の関係を満たす符号量になるように、入力されるエントロピー符号のうち、破棄するエントロピー符号を決定し、残る符号から符号データ５ａを生成する。
【００５４】
符号量制御手段５４は、さらに、目標符号量ａに対応する符号データを生成する際に、破棄されなかったエントロピー符号の中から、目標符号量ｂと所定の関係を満たす符号量になるように、破棄するエントロピー符号を決定し、残る符号から符号データ５ｂを生成する。これにより、破棄するエントロピー符号を決定する処理の一部を、目標符号量ａに対する処理と目標符号量ｂに対する処理とで、共通に行うことができ、図４の画像符号化装置４に比べて、さらに、処理を高速にすることができる。さらに、一の符号量制御手段によってこの処理が実現されるため、構成を簡易にすることができる。
【００５５】
なお、符号量制御手段５４によって判断される目標符号量と符号データとの符号量との関係は、図４の符号量制御手段４４ａによって判断される関係と同一であり、符号量制御手段５４によって破棄されるエントロピー符号の単位もまた、図４の符号量制御手段４４ａによって破棄されるエントロピー符号の単位と同一であるので、ここでは説明を省略する。
【００５６】
なお、本実施の形態に係る画像符号化装置５が生成する符号データは、何れも、符号量が異なる他は同一の復号方法によって復号できるものであることは明らかであり、符号データ毎に符号量が異なることに対応する復号器の特別な構成は不要である。
【００５７】
（本発明の一実施の形態に係る画像符号化装置の機能構成の例）
図６は、本発明の一実施の形態に係る画像符号化装置の機能構成の例を説明する図である。図６の画像符号化装置５００は、例えば、エントロピー符号化手段５３０、符号量制御手段５４０、符号データ生成手段５５０、及び、目標符号量設定手段５６０を有する。画像符号化装置５００は、さらに、周波数分解手段５１０、量子化手段５２０、テーブル保持手段５７０、又は、前処理手段５９０を有してもよい。
【００５８】
符号量制御手段５４０は、符号量が異なる複数の符号データを生成するために、符号量を制御する手段であって、例えば、エントロピー符号化手段５３０から入力されるエントロピー符号の中から、破棄するエントロピー符号を決定して指定する。符号量制御手段５４０は、例えば、候補指定手段５４１、計算手段５４３、判断手段５４５、指定手段５４７を有する。
【００５９】
候補指定手段５４１は、破棄するエントロピー符号の候補を指定する手段である。候補指定手段５４１は、例えば、エントロピー符号を所定の単位毎に指定する。所定の単位とは、例えば、ＪＰＥＧ２０００規格等に定められる画像符号化方法を用いる場合には、プリシンクト、コードブロック、サブバンドのレベル、サブバンドの周波数、コンポーネント、ビットプレーン、エントロピー符号化処理を行うパス、レイヤ、若しくは、画素毎に対応する変換データ等の単位、又は、これらの組み合わせによって、破棄されるエントロピー符号が指定されるとよい。
【００６０】
所定の単位とは、また例えば、ＭＰＥＧ−４／ＡＶＣ規格（ＩＳＯ／ＩＥＣ  １４４９６−１０）等に定められる画像符号化方法を用いる場合には、スライス、マクロブロック、ブロック、ビットプレーン、若しくは、画素毎に対応する変換データ等の単位、又は、これらの組み合わせであってもよい。
【００６１】
所定の単位が、エントロピー符号化処理を含む他の符号化の処理の単位と同一になることで、符号データに含まれるエントロピー符号を完結したものにすることができる。なお、エントロピー符号が完結するとは、その符号データ内に含まれるエントロピー符号が全て復号でき、又は、復号されたデータによって所定の単位に対応する画像の部分を再構成できることをいう。
【００６２】
候補指定手段５４１は、生成される符号データに対応する復号画像の品質への寄与に応じて、寄与の少ない順に破棄するエントロピー符号の候補を指定する。復号画像の品質への寄与の少ない順とは、例えば、次のようにして定められる。色差情報の存在の有無は輝度情報の存在の有無より主観的な品質への寄与が少ない。そこで、Ｃｂ及びＣｒコンポーネントは、Ｙコンポーネントよりも、復号画像の品質への寄与が少ないとする。
【００６３】
また、例えば、エントロピー符号化に先んじてウェーブレット変換が行われている場合に、レベルの低いサブバンドはレベルの高いサブバンドよりも、復号画質の主観的な品質への寄与が少ない。そこで、サブバンドのレベルの低い順に、復号画像の品質への寄与が少ないとする。また、ウェーブレット変換の場合には、さらに、高周波成分は低周波成分よりも、復号画像の品質への寄与が少ない。そこで、高周波成分が低周波成分よりも優先的に破棄されるように、エントロピー符号の候補を指定するとよい。
【００６４】
計算手段５４３は、候補指定手段５４１によって指定された破棄するエントロピー符号の候補を除く、他のエントロピー符号の符号量の和を計算する手段である。計算手段５４３は、また、他のエントロピー符号の符号量とエントロピー符号ではない符号の符号量との和を計算してもよい。なお、エントロピー符号ではない符号とは、例えば、ＪＰＥＧ２０００規格等に定められる画像符号化方法を用いる場合には、符号データに含まれる所定のマーカ、マーカヘッダ、スタートコード等や、所定の符号単位毎に付加されるヘッダ情報等である。これにより、より精度良く、符号量を計算することができる。
【００６５】
判断手段５４５は、計算手段５４３によって計算された符号量と目標符号量とが所定の関係を満たすか否かを判断する手段である。所定の関係とは、例えば、エントロピー符号を所定の単位で破棄する場合に、計算された符号量と目標符号量とが一致する関係、計算された符号量が目標符号量を超えない最大の値になる関係、又は、計算された符号量が目標符号量を下回らない最小の値になる関係である。所定の関係とは、また、計算された符号量と目標符号量との差が所定の値以下になる関係であってもよい。
【００６６】
指定手段５４７は、計算された符号量と目標符号量とが所定の関係を満たすと判断手段５４３によって判断された場合に、候補指定手段５４１によって指定された破棄するエントロピー符号の候補を、破棄するエントロピー符号として指定する手段である。これにより、符号データ生成手段５５０によって生成される符号データに含まれないエントロピー符号が決定される。
【００６７】
符号データ生成手段５５０は、エントロピー符号化手段５３０によって生成されたエントロピー符号のうち、符号量制御手段５４０によって指定されたエントロピー符号を含まない符号データを生成する手段である。符号データ生成手段５５０は、例えば、エントロピー符号を含むパケット等を生成し、そのパケット等に係る情報のヘッダデータ等を付加して、符号データを生成する。
【００６８】
エントロピー符号化手段５３０は、当該エントロピー符号化手段５３０に入力されるデータに対してエントロピー符号化処理を行う。エントロピー符号化処理は、例えば、ハフマン符号化処理又は算術符号化処理である。エントロピー符号化手段５３０は、入力されるデータの並び順を、所定の順に変更してエントロピー符号化処理を行ってもよく、例えば、入力されるデータを構成するビットプレーン毎にエントロピー符号化処理を行ってもよい。なお、ビットプレーンとは、例えば、２次元配列構造を有するデータ群の各データからビット位置が同一のビットの値を取り出した２値からなる平面をいう。
【００６９】
目標符号量設定手段５６０は、符号量制御手段５４０が破棄するエントロピー符号を決定する際に用いる目標符号量を設定する手段である。目標符号量設定手段５６０は、例えば、図示しない入力手段等から入力される符号量を目標符号量とする構成でもよく、また、予め定められている目標符号量を保持するレジスタであってもよい。
【００７０】
テーブル保持手段５７０は、エントロピー符号の異なるクラスタ毎に、符号データに対応する復号画像の品質への寄与に係る情報が対応づけられたテーブルを保持する手段である。復号画像の品質への寄与に係る情報とは、例えば、そのエントロピー符号が符号データに含まれないことによる復号画像の品質の低下の度合いを、他のクラスタとの相対的な順序によって表されたものであってもよい。復号画像の品質への寄与に係る情報とは、また例えば、そのエントロピー符号が符号データに含まれないことによる復号画像の品質の低下の度合いに基づいて、破棄する際の優先順をクラスタ毎に対応づけたものであってもよい。
【００７１】
復号画像の品質への寄与に係る情報とは、また例えば、ＪＰＥＧ２０００規格による画像符号化方式が用いられる場合には、コンポーネント、サブバンド、及び／又は、レベルに対応する破棄するパスの数であってもよい。これにより、それぞれのコンポーネント、サブバンド、及び／又は、レベルにおいて、予めテーブルによって定められたパスの数に対応するエントロピー符号を破棄することができる。また、テーブルによって、予め破棄するパスの数の好適な組み合わせを定めておくことで、符号データを生成する処理を簡易かつ高速にすることができる。
【００７２】
なお、破棄するエントロピー符号をパスの数で指定する場合には、係数データのＬＳＢ側に対応するパスから数えて指定されたパスの数だけ破棄されるようにする。また、破棄しないエントロピー符号をパスの数で指定する場合には、係数データのＭＳＢ側に対応するパスから数えて指定されたパスの数だけ破棄されないようにする。これにより、復号画像の品質への寄与が少ないパスに対応するエントロピー符号から順に破棄されるようにすることができる。
【００７３】
前処理手段５９０は、画像符号化装置５００に入力される画像データに対して所定の前処理を行う手段である。前処理手段５９０は、例えば、画像データに対して色空間の変換を行う。前処理手段５９０は、また例えば、画像データの各画素の値から、ダイナミックレンジの半分の値を減算するレベルシフトを行ってもよい。前処理手段５９０は、また例えば、画像データを、圧縮処理に適したデータに変換する各種の処理を行ってもよい。
【００７４】
周波数分解手段５１０は、前処理手段５９０によって前処理が行われた画像データに対して、直交変換等の変換を行うことにより、周波数成分に分解する手段である。周波数分解手段５１０は、例えば、ＤＣＴ又はウェーブレット変換により画像データの周波数分解を行う。
【００７５】
量子化手段５２０は、周波数分解手段５１０によって周波数変換されて得られる変換データを、量子化ステップ幅により量子化する手段である。量子化手段５２０は、予め定められた量子化ステップ幅により量子化を行ってもよく、また、画像データの性質を取得する図示しない手段等によって得られる画像データの性質に基づいて、量子化を行ってもよい。量子化手段５２０は、また例えば、量子化手段５２０、エントロピー符号化手段５３０、符号量制御手段５４０、又は、符号データ生成手段５５０によって生成される各データの符号量に基づいて、量子化ステップ幅を適応的に変えてもよい。
【００７６】
（ＪＰＥＧ２０００符号化方式において本発明の画像符号化方法を実現する画像符号化装置の例（その１））
図７は、ＪＰＥＧ２０００符号化方式において本発明の画像符号化方法を実現する画像符号化装置の例であって、図４の画像符号化装置４の構成を有する場合の例である。図７の画像符号化装置７は、ウェーブレット変換手段７１、量子化手段７２、ＭＱ符号化手段７３、並びに、符号量制御手段７４ａ及び７４ｂを有する。
【００７７】
ウェーブレット変換手段７１は、直交変換としてウェーブレット変換を行う手段である。ウェーブレット変換手段７１によって変換された係数データの概念図を図８に示す。
【００７８】
図８は、Ｙ、Ｃｂ、Ｃｒの３つのコンポーネントからなる色空間によって表される画像データの、それぞれのコンポーネントに対して、ウェーブレット変換を行った例である。図８では、まず、入力される画像データのＹ、Ｃｂ、Ｃｒそれぞれのコンポーネントに対し、サブバンド変換を行い、１ＬＬ、１ＬＨ、１ＨＬ、及び、１ＨＨの４つのサブバンドを得る。
【００７９】
ここで「Ｌ」はローパスフィルタによって得られる低周波成分を表し「Ｈ」はハイパスフィルタによって得られる高周波成分を表す。また、ＬＬは、水平方向及び垂直方向のそれぞれにローパスフィルタ処理を行って得られた結果であり、ＬＨは、水平方向にローパスフィルタ処理、垂直方向にハイパスフィルタ処理を行って得られた結果である。また、ＨＬは、水平方向にハイパスフィルタ処理、垂直方向にローパスフィルタ処理を行って得られた結果であり、ＨＨは、水平方向及び垂直方向のそれぞれにハイパスフィルタ処理を行って得られた結果である。
【００８０】
次に、１ＬＬに対し、さらにサブバンド処理を行い、２ＬＬ、２ＬＨ、２ＨＬ、及び、２ＨＨの４つの成分を得る。最後に、２ＬＬに対し、さらにサブバンド処理を行い、３ＬＬ、３ＬＨ、３ＨＬ、及び、３ＨＨの４つの成分を得る。
【００８１】
ここで、画像データに対して、サブバンド処理を行う回数に対応する１から３の数字を、そのサブバンドの「レベル」という。図８では、レベル３までのサブバンドが得られている。
【００８２】
図７に戻り、量子化手段７２は、図８のウェーブレット変換によって得られた各コンポーネント、各レベルの係数データに対し、量子化処理を行う。なお、量子化処理は、省略されてもよい。
【００８３】
ＭＱ符号化手段７３は、量子化手段７２から出力される量子化された係数データに対して、算術符号化処理を行う手段である。ＭＱ符号化手段７３は、算術符号化方法の一つであるＭＱ−Ｃｏｄｅｒアルゴリズムに従いエントロピー符号を生成する。ＭＱ−Ｃｏｄｅｒアルゴリズムは、ハフマン符号化よりも高効率な符号化ができる一方、符号化処理が煩雑であり、ステップ数が増加し、ＭＱ符号化手段７３を回路として実現する場合には、回路の規模が大きくなるという課題がある。
【００８４】
本発明の一実施の形態に係る画像符号化装置７では、ウェーブレット変換手段７１からＭＱ符号化手段７３までの構成は、一の符号データを生成する場合と同一にし、符号量制御に係る部分の構成を複数有することで、装置又は回路として実現する際の構成を簡易にすることができる。
【００８５】
符号量制御手段７４ａ及び７４ｂは、ＭＱ符号化手段７３によって生成されたＭＱ符号のうち、生成される符号データに対応する復号画像の品質への寄与が少ないＭＱ符号から順に破棄することにより、それぞれ目標符号量ａ及び目標符号量ｂと所定の関係を満たす符号データａ及び符号データｂを生成する。符号量制御手段７４ａ及び７４ｂが行う処理は、図４の符号量制御手段４４ａ及び４４ｂが行う処理と同一であるので、ここでは説明を省略する。
【００８６】
（本発明の一実施の形態に係る画像符号化方法によって生成する符号データの例（その１））
図９は、本発明の一実施の形態に係る画像符号化方法によって生成される符号データの例であって、例えば、図７の画像符号化装置７によって生成される符号データの例である。図９は、ハッチングされた部分が破棄されないＭＱ符号を表し、白い部分が破棄されたＭＱ符号を表している。例えば、図９（Ａ）では、Ｙコンポーネントの３ＬＬ成分は、全て破棄されずに符号データに含まれている。
【００８７】
図９（Ａ）は、例えば、図７における符号データ７ａに対応し、Ｙ、Ｃｂ、Ｃｒのそれぞれのコンポーネント毎に、各レベルから所定の符号化パスに対応するＭＱ符号が破棄されている。Ｙコンポーネントの３ＬＬ成分は、全く破棄されておらず、３ＨＬ、３ＬＨ、３ＨＨの３つの成分は、一部のパスが破棄されている。レベル２では、レベル３よりも破棄されるパスの数が増加し、レベル１では、レベル２よりもさらに破棄されるパスの数が増加している。これにより、符号データに対応する復号画像の品質への寄与が大きい３ＬＬ成分は、全て符号化され、符号データに対応する復号画像の品質への寄与が小さなレベル２及びレベル１のＭＱ符号は、レベル３のＭＱ符号よりも多く破棄されることにより、復号画像の品質を好適に制御することができる。
【００８８】
また、例えば、レベル２の中では、２ＨＨ成分が破棄されるパスの数が最も多く、２ＬＨ成分と２ＨＬ成分とが２ＨＨ成分よりも少ない。このように、符号データに対応する復号画像の品質への寄与が小さな高周波成分から優先的に破棄されることにより、復号画像の品質の劣化を妨げることができる。
【００８９】
なお、符号データに対応する復号画像の品質への寄与とは、例えば、そのＭＱ符号が符号データに含まれる場合と含まれない場合とで、復号画像の品質に生じる差のことであってもよい。
【００９０】
Ｃｂコンポーネント及びＣｒコンポーネントも、レベル３からレベル１への傾向は、Ｙコンポーネントと同様であり、破棄されるパスの数は、レベル３が最も少なくレベル１が最も多い。Ｃｂコンポーネント及びＣｒコンポーネントは、さらに、Ｙコンポーネントよりも破棄されるパスの数が多い。これにより、復号画像の主観品質に影響が大きなＹコンポーネントのＭＱ符号を多く残し、主観品質への影響が小さな色差のコンポーネントのＭＱ符号を多く破棄することにより、復号画像の品質を好適に制御することができる。
【００９１】
図９（Ｂ）は、例えば、図７における符号データ７ｂに対応している。なお、符号データ７ｂは、符号データ７ａよりも符号量が少ない符号データである。図９（Ｂ）では、図９（Ａ）と同様に、Ｙ、Ｃｂ、Ｃｒのコンポーネント毎に、各レベルにおいて破棄されたパスに対応する部分が白で示されている。
【００９２】
図９（Ｂ）と図９（Ａ）との比較から明らかなように、符号データの符号量が少ない符号データ７ｂが、符号データ７ａよりも、ＭＱ符号を多く破棄している。このように、破棄するＭＱ符号の量を異ならせることにより、異なる符号量を有する符号データを生成させることができる。
【００９３】
（符号データに対応する復号画像の品質への寄与に係る情報のテーブルの例）
図１０は、符号データに対応する復号画像の品質への寄与に係る情報のテーブルの例である。図１０のテーブルは、例えばＪＰＥＧ２０００規格による画像符号化方式に対応し、その画像符号化方式では、各コンポーネントのレベル毎に、エントロピー符号化処理が行われている。そのエントロピー符号化処理は、さらに、一のレベルの中で複数のパスを有する。図１０のテーブルは、破棄するエントロピー符号を、パスの数で示したものである。
【００９４】
図１０では、ＩＮＤＥＸ０からＩＮＤＥＸ６までの７つのＩＮＤＥＸのそれぞれに対し、Ｙ、Ｃｂ、Ｃｒの各コンポーネントにおける破棄するエントロピー符号のパスの数が示されている。破棄するエントロピー符号のパスの数は、ＩＮＤＥＸ０では全てのコンポーネントにおいて'０'であり、ＩＮＤＥＸ１では、Ｃｂコンポーネントのレベル１ＨＨサブバンドにおいて、１つとなっている。以下、ＩＮＤＥＸ２からＩＮＤＥＸ６まで、破棄されるＭＱ符号のパスの数が１ずつ増加している。
【００９５】
図１０では、破棄されるエントロピー符号のパスの数は、Ｃｂ→Ｃｒ→Ｃｂ→Ｃｒの順に交互に増やし、さらに、一のコンポーネントの中では、ＨＨ→ＬＨ→ＨＬ→ＬＬ・・・の順に増やしている。破棄されるエントロピー符号のパスの数は、さらに、サブバンドのレベルが低い順に増加させてもよい。
【００９６】
符号データに対応する復号画像の品質への寄与に係る情報は、図１０のように破棄するエントロピー符号のパスの数で表す他に、コンポーネント毎、サブバンドのレベル毎に、破棄する優先順で表してもよい。また、その他の表現方法であってもよい。
【００９７】
（ＪＰＥＧ２０００符号化方式において本発明の画像符号化方法を実現する画像符号化装置の例（その２））
図１１は、ＪＰＥＧ２０００符号化方式において本発明の画像符号化方法を実現する画像符号化装置の例であって、図７とは異なる構成の例である。図１１の画像符号化装置８は、ウェーブレット変換手段８１、量子化手段８２、エントロピー符号化手段８３、及び、符号量制御手段８４を有する。ウェーブレット変換手段８１、量子化手段８２、及び、エントロピー符号化手段８３は、図７における同名の手段と同一の処理を行うので、ここでは説明を省略する。
【００９８】
符号量制御手段８４は、ＭＱ符号化手段８３によって生成されたＭＱ符号のうち、生成される符号データに対応する復号画像の品質への寄与が少ないＭＱ符号から順に破棄することにより、それぞれ目標符号量ａ及び目標符号量ｂと所定の関係を満たす符号データａ及び符号データｂを生成する。符号量制御手段８４が行う処理は、図５の符号量制御手段５４が行う処理と同一であるので、ここでは説明を省略する。
（本発明の一実施の形態に係る画像符号化方法によって生成する符号データの例（その２））
図１２は、本発明の一実施の形態に係る画像符号化方法によって生成される符号データの例であって、例えば、図１１の画像符号化装置１１によって生成される符号データの例である。図１２は、図９と同様に、ハッチングされた部分が破棄されないＭＱ符号を表し、白い部分が破棄されたＭＱ符号を表している。
【００９９】
図１２は、例えば、図１１における符号データ８ｂに対応し、Ｙ、Ｃｂ、Ｃｒのそれぞれのコンポーネント毎に、レベル１の全てのパスに対応するＭＱ符号が破棄されている。これにより、画像符号化装置８に入力される原画像に対し、二分の一の解像度を有する復号画像に対応する符号データを生成することができる。すなわち、目標符号量に対応させて、復号画像の解像度を異ならせることができる。
【０１００】
（本発明の一実施の形態に係る画像符号化回路の構成の例）
図１３は、本発明の一実施の形態に係る画像符号化回路９の構成の例である。図１３の画像符号化回路は、例えば、ウェーブレット変換回路９１、量子化回路９２、ＭＱ符号化回路９３、符号量制御回路９４、符号生成回路９５、テーブル保持手段９７、及び、メモリ９８を有する。なお、テーブル保持手段９７は、例えば、本発明の画像符号化回路９の外部に設けられた外部メモリであってもよい。
【０１０１】
ウェーブレット変換回路９１は、入力される画像データに対してウェーブレット変換処理を行い、係数データを出力する。量子化回路９２は、係数データを所定の量子化ステップ幅により量子化して出力する。ＭＱ符号化回路９３は、量子化回路９２から出力される量子化された係数データに対し、ＭＱ符号化処理を行う。ＭＱ符号化回路は、入力される量子化された係数データのビットプレーン毎に処理を行い、ＭＱ符号を出力する。
【０１０２】
メモリ９８は、ＭＱ符号化回路９３によって生成されたＭＱ符号を保持する手段である。メモリ９８は、例えば、画像符号化回路９に接続された外部メモリとして構成される。メモリ９８は、また例えば、画像符号化回路９の内部メモリとして構成されてもよい。
【０１０３】
符号量制御回路９４は、メモリ９８に格納されているＭＱ符号から、破棄するＭＱ符号を決定する処理を行う。符号量制御回路９４は、例えば、テーブル保持手段９７に格納されている、符号データに対応する復号画像の品質への寄与に係る情報に基づき、破棄するＭＱ符号又はＭＱ符号のクラスタを決定する。
【０１０４】
符号量制御回路９４が符号量制御を行う際の目標符号量は、ＣＯＤ＿ＮＵＭ（０）からＣＯＤ＿ＮＵＭ（Ｎ−１）のＮ個が設定される。これにより、画像符号化回路９は、一の画像データから目標符号量が異なるＮ個の符号データを生成することができる。なお、目標符号量は、例えば、所定のレジスタ等に格納される構成であってもよい。
【０１０５】
符号生成回路９５は、符号量制御回路９４によって破棄することが決定されたＭＱ符号を含まない符号データを生成する。すなわち、破棄することが決定されたＭＱ符号を除くＭＱ符号に所定のヘッダ情報等が付加された符号データが生成される。これにより、生成される符号データから、符号量制御手段９４によって指定されたＭＱ符号が「破棄」される。Ｎ個の目標符号量のそれぞれに対応して、破棄することが指定されたＭＱ符号を除く符号データが生成されることにより、Ｎ個の符号データが符号生成回路９５から出力される。
【０１０６】
テーブル保持手段９７は、例えば、画像符号化回路９の外部に設けられたメモリであり、また例えば、画像符号化回路９の外部又は内部に設けられたレジスタであってもよい。
【０１０７】
（本発明の一実施の形態に係る画像符号化方法を説明するフロー図）
図１４は、本発明の一実施の形態に係る画像符号化方法を説明するフロー図であって、例えば、図１３の画像符号化回路９における符号量制御回路９４によって実行される処理の例のフロー図である。図１４の処理が行われることにより、一の画像データからＮ個の符号データを生成する処理が、少ないステップ数で実現される。
【０１０８】
図１４のステップＳ１０１では、符号量制御回路９４が、パラメータの初期化を行う。ここでは、テーブルを参照する際の変数ＩＮＤＥＸ、及び、生成された符号データの数ＯＵＴ＿ＮＵＭを'０'に初期化し、目標符号量ＣＯＤ＿ＮＵＭを、最初の目標符号量ＣＯＤ＿ＮＵＭ（ＯＵＴ＿ＮＵＭ）（但し、ＯＵＴ＿ＮＵＭ＝０）とする。さらに、生成する符号データの数Ｎを設定する。
【０１０９】
ステップＳ１０１に続いてステップＳ１０２に進み、符号量制御回路９４が有する候補指定手段５４１が、テーブル保持手段９７に格納されているテーブルの中から、最初のＩＮＤＥＸに対応するレコードを参照し取得する。取得されたレコードは、変数ＴＰＡＴに代入される。符号量制御回路９４は、例えば、図１０におけるＩＮＤＥＸ０のレコードを取得して変数ＴＰＡＴに代入する。これにより、破棄するＭＱ符号の候補の識別情報が、変数ＴＰＡＴに格納される。
【０１１０】
ステップＳ１０２に続いてステップＳ１０３に進み、符号量制回路９４が有する計算手段５４３が、メモリ９８に格納されているＭＱ符号の中から、変数ＴＰＡＴに格納されている破棄するＭＱ符号の候補の識別情報に基づいて、そのＭＱ符号を除く他のＭＱ符号の符号量を取得し、それらの和であるＱを計算する。
【０１１１】
ステップＳ１０３に続いてステップＳ１０４に進み、符号量制御回路９４が有する判断手段５４５が、ステップＳ１０３で計算された和Ｑと、ステップＳ１０１で設定された目標符号量ＣＯＤ＿ＮＵＭとを比較する。目標符号量ＣＯＤ＿ＮＵＭがＱよりも大きければ、ステップＳ１０５に進み、そうでなければステップＳ１０８に進む。
【０１１２】
ステップＳ１０４に続くステップＳ１０８では、テーブルを参照する際のパラメータであるＩＮＤＥＸを、１加算してステップＳ１０２に戻り、処理を繰り返す。これにより、ＩＮＤＥＸに対応するレコードに記された破棄するＭＱ符号の候補が、目標符号量ＣＯＤ＿ＮＵＭ（ＯＵＴ＿ＮＵＭ）と所定の関係を満たさない場合には、次以降のＩＮＤＥＸに対応するレコードに記された破棄するＭＱ符号の候補を比較対象として、判断を繰り返すことができる。
【０１１３】
一方、ステップＳ１０４に続くステップＳ１０５では、符号生成回路９５が、ステップＳ１０１で読み取られたレコードに記されている破棄するＭＱ符号の候補の識別情報に基づいてそのＭＱ符号を含まない符号データを生成する処理を開始する。
【０１１４】
ステップＳ１０５に続いてステップＳ１０６に進み、符号生成回路９５が、符号データの生成を行い、さらに、Ｎ番目の符号データの生成を終了したか否かを判断する。終了している場合にはステップＳ１０７に進み、終了していない場合にはステップＳ１０６の処理を繰り返す。
【０１１５】
ステップＳ１０６に続くステップＳ１０７では、符号量制御回路９４が、Ｎ個の符号データの生成処理が全て終了したか否かを判断する。すなわち既に処理された符号データの数を示すカウンタＯＵＴ＿ＮＵＭが、Ｎ−１と等しいか否かを判断する。等しい場合には、処理を終了し、等しくない場合にはステップＳ１０９に進む。
【０１１６】
ステップＳ１０７に続くステップＳ１０９では、処理された符号データの数を示すカウンタＯＵＴ＿ＮＵＭを１だけ加算し、さらに、目標符号量ＣＯＤ＿ＮＵＭを、インクリメントされたＯＵＴ＿ＮＵＭに対応する目標符号量（ＯＵＴ＿ＮＵＭ）にする。ステップＳ１０９によってパラメータが更新された後、ステップＳ１０２に進み処理を繰り返す。
【０１１７】
以上の処理により、異なる複数の目標符号量に対応する符号データを出力することができる。さらに、目標符号量の配列ＣＯＤ＿ＮＵＭ（ｎ）を、符号量の降順に配置し、テーブルには破棄するエントロピー符号のクラスタの数を昇順に記載することにより、一の符号データを生成する際に、前の符号データを生成した際のＩＮＤＥＸからテーブルを参照し判断する処理を開始することができるので、複数の符号データを生成する際に、重複する処理の繰り返しを避けることができ、処理を高速に行うことができる。
【０１１８】
なお、本発明の実施の形態はこの例に限らず、例えば、目標符号量の配列ＣＯＤ＿ＮＵＭ（ｎ）を符号量の昇順に配置し、さらに、テーブル保持手段９７が保持するテーブルには符号データに含ませるＭＱ符号の識別情報の数が昇順である構成であってもよい。
【０１１９】
（コンピュータの構成）
図１５は、本実施形態の画像符号化装置を実現するコンピュータの構成図である。図１５のコンピュータは、主処理部４００、及び、入力デバイス４１０を有し、さらに、表示装置４２０、プリンタ４３０、スキャナ４４０、又は、ＨＤＤ４９０を有してもよい。主処理部４００は、コンピュータの機能を実現する主たる部分であり、ＣＰＵ４０１、ＲＯＭ４０８、及び、ＲＡＭ４０９を有する。ＣＰＵ４０１は、コンピュータプログラムをＲＯＭ４０８等から読み出し、ＲＡＭ４０９に展開することにより、本発明のコンピュータプログラムを実行する。ＲＯＭ４０８は不揮発性のメモリであり、コンピュータプログラム等のＣＰＵ４０１によって実行されるプログラム、及び、画像符号化装置の制御に必要なパラメータ等を保持する。ＲＡＭ４０９は、ＣＰＵ４０１が処理を行う際の、ワークメモリである。
【０１２０】
入力デバイス４１０は、例えば、キーボード等であり、操作者が指示の入力を行う際に使用する。表示装置４２０は、コンピュータの状態等の表示を行う。プリンタ４３０は、画像を媒体に形成して出力する装置であり、スキャナ４４０は、媒体上に形成された画像を光学的に読み取る装置である。ＨＤＤ４９０は、画像のデータ等の大容量のデータを格納する。
【０１２１】
本発明のコンピュータプログラムは、ＨＤＤ４９０、又は、ＲＯＭ４０８に格納される他に、その他図示しないドライブ装置に挿入可能な記録媒体に格納されていてもよい。
【０１２２】
以上、発明を実施するための最良の形態について説明を行ったが、本発明は、この最良の形態で述べた実施の形態に限定されるものではない。本発明の主旨をそこなわない範囲で変更することが可能である。
【図面の簡単な説明】
【０１２３】
【図１】一の符号データを生成する画像符号化装置の構成の例。
【図２】符号量が異なる複数の符号データを生成する画像符号化装置の例（その１）。
【図３】符号量が異なる複数の符号データを生成する画像符号化装置の例（その２）。
【図４】本発明の一実施の形態に係るエントロピー符号の一部を破棄することにより符号量を制御する画像符号化装置の例（その１）。
【図５】エントロピー符号の一部を破棄することにより符号量を制御する画像符号化装置の例（その２）。
【図６】本発明の一実施の形態に係る画像符号化装置の機能構成の例。
【図７】ＪＰＥＧ２０００符号化方式において本発明の画像符号化方法を実現する画像符号化装置の例（その１）。
【図８】コンポーネント、サブバンド、及び、レベルを説明する図。
【図９】本発明の一実施の形態に係る画像符号化方法によって生成する符号データの例（その１）。
【図１０】符号データに対応する復号画像の品質への寄与に係る情報のテーブルの例。
【図１１】ＪＰＥＧ２０００符号化方式において本発明の画像符号化方法を実現する画像符号化装置の例（その２）。
【図１２】本発明の一実施の形態に係る画像符号化方法によって生成する符号データの例（その２）。
【図１３】本発明の一実施の形態に係る画像符号化回路の構成の例。
【図１４】本発明の一実施の形態に係る画像符号化方法を説明するフロー図。
【図１５】本発明の一実施の形態に係る画像符号化方法を実行するコンピュータの構成の例。
【符号の説明】
【０１２４】
１、２、３、４、５、７、８、５０  画像符号化装置
９  画像符号化回路
１１、２１、３１、４１、５１  直交変換手段
１２、２２ａ、２２ｂ、３２、４２、５２、７２、８２、５２０  量子化手段
１３、２３ａ、２３ｂ、３４ａ、３４ｂ、４３、５３、５３０  エントロピー符号化手段
３３ａ、３３ｂ  マスキング処理手段
１４、２４ａ、２４ｂ、４４ａ、４４ｂ、５４、７４ａ、７４ｂ、８４、５４０  符号量制御手段
３５ａ、３５ｂ  ＦＩＦＯメモリ
７１、８１  ウェーブレット変換手段
７３、８３  ＭＱ符号化手段
９１  ウェーブレット変換回路
９２  量子化回路
９３  ＭＱ符号化回路
９４  符号量制御回路
９５  符号生成回路
９７、５７０テーブル保持手段
９８  メモリ
４００  コンピュータの主処理部
４０１  ＣＰＵ
４０８  ＲＯＭ
４０９  ＲＡＭ
４１０  入力デバイス
４２０  表示装置
４３０  プリンタ
４４０  スキャナ
４９０  ＨＤＤ
５１０  周波数分解手段
５４１  候補指定手段
５４３  計算手段
５４５  判断手段
５４７  指定手段
５５０  符号データ生成手段
５６０  目標符号量設定手段
５９０  前処理手段
【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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