(57)【要約】【課題】  算術符号化の処理負荷を軽減すると共に、画質劣化を抑えて効果的にレート制御を行う。【解決手段】  画像符号化装置１において、符号化対象予測部１５では、符号化対象となるビットプレーンを事前予測し、符号化対象ビットプレーンのみを抽出する。そして、ＥＢＣＯＴ部１８では、この符号化対象ビットプレーン毎に符号化パスを生成して算術符号化を行う。また、レート制御部１９では、算術符号化によって生成された算術符号に基づいて目標の符号量になるように符号量を制御する際に、入力画像の全ての符号ブロックで最もビット位置の高い算術符号から最下位ビットの算術符号の順に、ビットプレーン毎又は符号化パス毎に算術符号を加算し、所定の目標符号量を超えた場合に加算を停止する。【選択図】  図１
2004166254.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
入力画像に対して、低域フィルタ及び高域フィルタを垂直方向及び水平方向に施してサブバンドを生成し、低域成分のサブバンドに対して階層的にフィルタリング処理を施すフィルタリング手段と、
上記フィルタリング手段によって生成されたサブバンドを分割し、所定の大きさの符号ブロックを生成する符号ブロック生成手段と、
上記符号ブロック単位に最上位ビットから最下位ビットに至るビットプレーンを生成するビットプレーン生成手段と、
符号化対象となる符号化対象ビットプレーン数を予測し、各符号ブロックの最上位ビット側から予測された符号化対象ビットプレーン数分のビットプレーンを抽出する符号化対象予測手段と、
上記符号化対象予測手段によって抽出されたビットプレーン毎にビットモデリングを行うビットモデリング手段と、
上記ビットプレーン毎に符号化パスを生成する符号化パス生成手段と、
上記符号化パス生成手段によって生成された符号化パス内で算術符号化を行う算術符号化手段と、
上記算術符号化手段によって生成された算術符号に基づいて、目標の符号量になるように符号量を制御する符号量制御手段と、
上記符号量制御手段によって符号量が制御された算術符号にヘッダを加えてパケットを生成するパケット生成手段と
を備えることを特徴とする画像符号化装置。
【請求項２】
上記符号化対象予測手段は、上記入力画像のフレーム内の全ての符号ブロックについてゼロビットプレーンを除く有効ビットプレーン数を計数し、当該計数結果に基づいて所定のテーブルを参照することで、フレーム毎に上記符号化対象ビットプレーン数を求めることを特徴とする請求項１記載の画像符号化装置。
【請求項３】
上記所定のテーブルは、有効ビットプレーンの値域と符号化対象ビットプレーン数とが対応付けられたものであることを特徴とする請求項２記載の画像符号化装置。
【請求項４】
上記符号化対象予測手段は、上記入力画像のサブバンド内の全ての符号ブロックについてゼロビットプレーンを除く有効ビットプレーン数を計数し、当該計数結果に基づいて所定のテーブルを参照することで、サブバンド毎に上記符号化対象ビットプレーン数を求めることを特徴とする請求項１記載の画像符号化装置。
【請求項５】
上記所定のテーブルは、有効ビットプレーンの値域と符号化対象ビットプレーン数とがサブバンド毎に対応付けられたものであることを特徴とする請求項４記載の画像符号化装置。
【請求項６】
上記入力画像がインタレース画像の場合、水平方向が低域で垂直方向が高域である分割レベルが最高域のサブバンドに対応する上記符号化対象ビットプレーン数が０に設定されることを特徴とする請求項５記載の画像符号化装置。
【請求項７】
上記入力画像がインタレース画像の場合、水平方向が低域で垂直方向が高域である全ての分割レベルのサブバンドに対応する上記符号化対象ビットプレーン数が０に設定されることを特徴とする請求項５記載の画像符号化装置。
【請求項８】
上記所定のテーブルは、ＲＯＭ（リード・オンリー・メモリ）に格納されていることを特徴とする請求項２記載の画像符号化装置。
【請求項９】
入力画像に対して、低域フィルタ及び高域フィルタを垂直方向及び水平方向に施してサブバンドを生成し、低域成分のサブバンドに対して階層的にフィルタリング処理を施すフィルタリング手段と、
上記フィルタリング手段によって生成されたサブバンドを分割し、所定の大きさの符号ブロックを生成する符号ブロック生成手段と、
上記符号ブロック単位に最上位ビットから最下位ビットに至るビットプレーンを生成するビットプレーン生成手段と、
符号化対象となる符号化パス数を予測して符号化パス数情報を生成する符号化対象予測手段と、
上記ビットプレーン毎にビットモデリングを行うビットモデリング手段と、
上記ビットプレーン毎に符号化パスを生成する符号化パス生成手段と、
上記符号化パス生成手段によって生成された符号化パスのうち、各符号ブロックの最上位ビット側から上記符号化パス数情報で与えられる符号化パス数の符号化パスについてのみ、当該符号化パス内で算術符号化を行う算術符号化手段と、
上記算術符号化手段によって生成された算術符号に基づいて、目標の符号量になるように符号量を制御する符号量制御手段と、
上記符号量制御手段によって符号量が制御された算術符号にヘッダを加えてパケットを生成するパケット生成手段と
を備えることを特徴とする画像符号化装置。
【請求項１０】
入力画像に対して、低域フィルタ及び高域フィルタを垂直方向及び水平方向に施してサブバンドを生成し、低域成分のサブバンドに対して階層的にフィルタリング処理を施すフィルタリング工程と、
上記フィルタリング工程にて生成されたサブバンドを分割し、所定の大きさの符号ブロックを生成する符号ブロック生成工程と、
上記符号ブロック単位に最上位ビットから最下位ビットに至るビットプレーンを生成するビットプレーン生成工程と、
符号化対象となる符号化対象ビットプレーン数を予測し、各符号ブロックの最上位ビット側から予測された符号化対象ビットプレーン数分のビットプレーンを抽出する符号化対象予測工程と、
上記符号化対象予測工程にて抽出されたビットプレーン毎にビットモデリングを行うビットモデリング工程と、
上記ビットプレーン毎に符号化パスを生成する符号化パス生成工程と、
上記符号化パス生成工程にて生成された符号化パス内で算術符号化を行う算術符号化工程と、
上記算術符号化工程にて生成された算術符号に基づいて、目標の符号量になるように符号量を制御する符号量制御工程と、
上記符号量制御工程にて符号量が制御された算術符号にヘッダを加えてパケットを生成するパケット生成工程と
を有することを特徴とする画像符号化方法。
【請求項１１】
入力画像に対して、低域フィルタ及び高域フィルタを垂直方向及び水平方向に施してサブバンドを生成し、低域成分のサブバンドに対して階層的にフィルタリング処理を施すフィルタリング工程と、
上記フィルタリング工程にて生成されたサブバンドを分割し、所定の大きさの符号ブロックを生成する符号ブロック生成工程と、
上記符号ブロック単位に最上位ビットから最下位ビットに至るビットプレーンを生成するビットプレーン生成工程と、
符号化対象となる符号化パス数を予測して符号化パス数情報を生成する符号化対象予測工程と、
上記ビットプレーン毎にビットモデリングを行うビットモデリング工程と、
上記ビットプレーン毎に符号化パスを生成する符号化パス生成工程と、
上記符号化パス生成工程にて生成された符号化パスのうち、各符号ブロックの最上位ビット側から上記符号化パス数情報で与えられる符号化パス数の符号化パスについてのみ、当該符号化パス内で算術符号化を行う算術符号化工程と、
上記算術符号化工程にて生成された算術符号に基づいて、目標の符号量になるように符号量を制御する符号量制御工程と、
上記符号量制御工程にて符号量が制御された算術符号にヘッダを加えてパケットを生成するパケット生成工程と
を有することを特徴とする画像符号化方法。
【請求項１２】
所定の処理をコンピュータに実行させるプログラムにおいて、
入力画像に対して、低域フィルタ及び高域フィルタを垂直方向及び水平方向に施してサブバンドを生成し、低域成分のサブバンドに対して階層的にフィルタリング処理を施すフィルタリング工程と、
上記フィルタリング工程にて生成されたサブバンドを分割し、所定の大きさの符号ブロックを生成する符号ブロック生成工程と、
上記符号ブロック単位に最上位ビットから最下位ビットに至るビットプレーンを生成するビットプレーン生成工程と、
符号化対象となる符号化対象ビットプレーン数を予測し、各符号ブロックの最上位ビット側から予測された符号化対象ビットプレーン数分のビットプレーンを抽出する符号化対象予測工程と、
上記符号化対象予測工程にて抽出されたビットプレーン毎にビットモデリングを行うビットモデリング工程と、
上記ビットプレーン毎に符号化パスを生成する符号化パス生成工程と、
上記符号化パス生成工程にて生成された符号化パス内で算術符号化を行う算術符号化工程と、
上記算術符号化工程にて生成された算術符号に基づいて、目標の符号量になるように符号量を制御する符号量制御工程と、
上記符号量制御工程にて符号量が制御された算術符号にヘッダを加えてパケットを生成するパケット生成工程と
を有することを特徴とするプログラム。
【請求項１３】
所定の処理をコンピュータに実行させるプログラムにおいて、
入力画像に対して、低域フィルタ及び高域フィルタを垂直方向及び水平方向に施してサブバンドを生成し、低域成分のサブバンドに対して階層的にフィルタリング処理を施すフィルタリング工程と、
上記フィルタリング工程にて生成されたサブバンドを分割し、所定の大きさの符号ブロックを生成する符号ブロック生成工程と、
上記符号ブロック単位に最上位ビットから最下位ビットに至るビットプレーンを生成するビットプレーン生成工程と、
符号化対象となる符号化パス数を予測して符号化パス数情報を生成する符号化対象予測工程と、
上記ビットプレーン毎にビットモデリングを行うビットモデリング工程と、
上記ビットプレーン毎に符号化パスを生成する符号化パス生成工程と、
上記符号化パス生成工程にて生成された符号化パスのうち、各符号ブロックの最上位ビット側から上記符号化パス数情報で与えられる符号化パス数の符号化パスについてのみ、当該符号化パス内で算術符号化を行う算術符号化工程と、
上記算術符号化工程にて生成された算術符号に基づいて、目標の符号量になるように符号量を制御する符号量制御工程と、
上記符号量制御工程にて符号量が制御された算術符号にヘッダを加えてパケットを生成するパケット生成工程と
を有することを特徴とするプログラム。
【請求項１４】
所定の処理をコンピュータに実行させるプログラムが記録されたコンピュータ読み取り可能な記録媒体において、
入力画像に対して、低域フィルタ及び高域フィルタを垂直方向及び水平方向に施してサブバンドを生成し、低域成分のサブバンドに対して階層的にフィルタリング処理を施すフィルタリング工程と、
上記フィルタリング工程にて生成されたサブバンドを分割し、所定の大きさの符号ブロックを生成する符号ブロック生成工程と、
上記符号ブロック単位に最上位ビットから最下位ビットに至るビットプレーンを生成するビットプレーン生成工程と、
符号化対象となる符号化対象ビットプレーン数を予測し、各符号ブロックの最上位ビット側から予測された符号化対象ビットプレーン数分のビットプレーンを抽出する符号化対象予測工程と、
上記符号化対象予測工程にて抽出されたビットプレーン毎にビットモデリングを行うビットモデリング工程と、
上記ビットプレーン毎に符号化パスを生成する符号化パス生成工程と、
上記符号化パス生成工程にて生成された符号化パス内で算術符号化を行う算術符号化工程と、
上記算術符号化工程にて生成された算術符号に基づいて、目標の符号量になるように符号量を制御する符号量制御工程と、
上記符号量制御工程にて符号量が制御された算術符号にヘッダを加えてパケットを生成するパケット生成工程と
を有することを特徴とするプログラムが記録された記録媒体。
【請求項１５】
所定の処理をコンピュータに実行させるプログラムが記録されたコンピュータ読み取り可能な記録媒体において、
入力画像に対して、低域フィルタ及び高域フィルタを垂直方向及び水平方向に施してサブバンドを生成し、低域成分のサブバンドに対して階層的にフィルタリング処理を施すフィルタリング工程と、
上記フィルタリング工程にて生成されたサブバンドを分割し、所定の大きさの符号ブロックを生成する符号ブロック生成工程と、
上記符号ブロック単位に最上位ビットから最下位ビットに至るビットプレーンを生成するビットプレーン生成工程と、
符号化対象となる符号化パス数を予測して符号化パス数情報を生成する符号化対象予測工程と、
上記ビットプレーン毎にビットモデリングを行うビットモデリング工程と、
上記ビットプレーン毎に符号化パスを生成する符号化パス生成工程と、
上記符号化パス生成工程にて生成された符号化パスのうち、各符号ブロックの最上位ビット側から上記符号化パス数情報で与えられる符号化パス数の符号化パスについてのみ、当該符号化パス内で算術符号化を行う算術符号化工程と、
上記算術符号化工程にて生成された算術符号に基づいて、目標の符号量になるように符号量を制御する符号量制御工程と、
上記符号量制御工程にて符号量が制御された算術符号にヘッダを加えてパケットを生成するパケット生成工程と
を有することを特徴とするプログラムが記録された記録媒体。
【請求項１６】
入力画像に対して、低域フィルタ及び高域フィルタを垂直方向及び水平方向に施してサブバンドを生成し、低域成分のサブバンドに対して階層的にフィルタリング処理を施すフィルタリング手段と、
上記フィルタリング手段によって生成されたサブバンドを分割し、所定の大きさの符号ブロックを生成する符号ブロック生成手段と、
上記符号ブロック単位に最上位ビットから最下位ビットに至るビットプレーンを生成するビットプレーン生成手段と、
上記ビットプレーン毎にビットモデリングを行うビットモデリング手段と、
上記ビットプレーン毎に符号化パスを生成する符号化パス生成手段と、
上記符号化パス生成手段によって生成された符号化パス内で算術符号化を行う算術符号化手段と、
上記算術符号化手段によって生成された算術符号に基づいて、目標の符号量になるように符号量を制御する符号量制御手段と、
上記符号量制御手段によって符号量が制御された算術符号にヘッダを加えてパケットを生成するパケット生成手段とを備え、
上記符号量制御手段は、上記入力画像の全ての符号ブロックで最もビット位置の高い算術符号から上記最下位ビットの算術符号の順に、上記ビットプレーン毎又は上記符号化パス毎に上記算術符号を加算し、所定の目標符号量を超えた場合に加算を停止すること
を特徴とする画像符号化装置。
【請求項１７】
上記符号量制御手段は、同じビット位置の算術符号については、最低域のサブバンドから最高域のサブバンドの順に上記算術符号を加算することを特徴とする請求項１６記載の画像符号化装置。
【請求項１８】
上記符号量制御手段は、同じビット位置の算術符号については、輝度情報のコンポーネントから色差情報のコンポーネントの順に上記算術符号を加算することを特徴とする請求項１６記載の画像符号化装置。
【請求項１９】
入力画像に対して、低域フィルタ及び高域フィルタを垂直方向及び水平方向に施してサブバンドを生成し、低域成分のサブバンドに対して階層的にフィルタリング処理を施すフィルタリング工程と、
上記フィルタリング工程にて生成されたサブバンドを分割し、所定の大きさの符号ブロックを生成する符号ブロック生成工程と、
上記符号ブロック単位に最上位ビットから最下位ビットに至るビットプレーンを生成するビットプレーン生成工程と、
上記ビットプレーン毎にビットモデリングを行うビットモデリング工程と、
上記ビットプレーン毎に符号化パスを生成する符号化パス生成工程と、
上記符号化パス生成工程にて生成された符号化パス内で算術符号化を行う算術符号化工程と、
上記算術符号化工程にて生成された算術符号に基づいて、目標の符号量になるように符号量を制御する符号量制御工程と、
上記符号量制御工程にて符号量が制御された算術符号にヘッダを加えてパケットを生成するパケット生成工程とを有し、
上記符号量制御工程では、上記入力画像の全ての符号ブロックで最もビット位置の高い算術符号から上記最下位ビットの算術符号の順に、上記ビットプレーン毎又は上記符号化パス毎に上記算術符号が加算され、所定の目標符号量を超えた場合に加算が停止されること
を特徴とする画像符号化方法。
【請求項２０】
所定の処理をコンピュータに実行させるプログラムにおいて、
入力画像に対して、低域フィルタ及び高域フィルタを垂直方向及び水平方向に施してサブバンドを生成し、低域成分のサブバンドに対して階層的にフィルタリング処理を施すフィルタリング工程と、
上記フィルタリング工程にて生成されたサブバンドを分割し、所定の大きさの符号ブロックを生成する符号ブロック生成工程と、
上記符号ブロック単位に最上位ビットから最下位ビットに至るビットプレーンを生成するビットプレーン生成工程と、
上記ビットプレーン毎にビットモデリングを行うビットモデリング工程と、
上記ビットプレーン毎に符号化パスを生成する符号化パス生成工程と、
上記符号化パス生成工程にて生成された符号化パス内で算術符号化を行う算術符号化工程と、
上記算術符号化工程にて生成された算術符号に基づいて、目標の符号量になるように符号量を制御する符号量制御工程と、
上記符号量制御工程にて符号量が制御された算術符号にヘッダを加えてパケットを生成するパケット生成工程とを有し、
上記符号量制御工程では、上記入力画像の全ての符号ブロックで最もビット位置の高い算術符号から上記最下位ビットの算術符号の順に、上記ビットプレーン毎又は上記符号化パス毎に上記算術符号が加算され、所定の目標符号量を超えた場合に加算が停止されること
を特徴とするプログラム。
【請求項２１】
所定の処理をコンピュータに実行させるプログラムが記録されたコンピュータ読み取り可能な記録媒体において、
入力画像に対して、低域フィルタ及び高域フィルタを垂直方向及び水平方向に施してサブバンドを生成し、低域成分のサブバンドに対して階層的にフィルタリング処理を施すフィルタリング工程と、
上記フィルタリング工程にて生成されたサブバンドを分割し、所定の大きさの符号ブロックを生成する符号ブロック生成工程と、
上記符号ブロック単位に最上位ビットから最下位ビットに至るビットプレーンを生成するビットプレーン生成工程と、
上記ビットプレーン毎にビットモデリングを行うビットモデリング工程と、
上記ビットプレーン毎に符号化パスを生成する符号化パス生成工程と、
上記符号化パス生成工程にて生成された符号化パス内で算術符号化を行う算術符号化工程と、
上記算術符号化工程にて生成された算術符号に基づいて、目標の符号量になるように符号量を制御する符号量制御工程と、
上記符号量制御工程にて符号量が制御された算術符号にヘッダを加えてパケットを生成するパケット生成工程とを有し、
上記符号量制御工程では、上記入力画像の全ての符号ブロックで最もビット位置の高い算術符号から上記最下位ビットの算術符号の順に、上記ビットプレーン毎又は上記符号化パス毎に上記算術符号が加算され、所定の目標符号量を超えた場合に加算が停止されること
を特徴とするプログラムが記録された記録媒体。
【請求項２２】
入力画像に対して、低域フィルタ及び高域フィルタを垂直方向及び水平方向に施してサブバンドを生成し、低域成分のサブバンドに対して階層的にフィルタリング処理を施すフィルタリング手段と、
上記フィルタリング手段によって生成されたサブバンド内の変換係数を、上記サブバンド毎に設定された重み係数を用いて重み付けを行った量子化ステップサイズで除算して量子化する量子化手段と、
上記量子化後の各サブバンドを分割し、所定の大きさの符号ブロックを生成する符号ブロック生成手段と、
上記符号ブロック単位に最上位ビットから最下位ビットに至るビットプレーンを生成するビットプレーン生成手段と、
上記ビットプレーン毎にビットモデリングを行うビットモデリング手段と、
上記ビットプレーン毎に符号化パスを生成する符号化パス生成手段と、
上記符号化パス生成手段によって生成された符号化パス内で算術符号化を行う算術符号化手段と、
上記算術符号化手段によって生成された算術符号に基づいて、目標の符号量になるように符号量を制御する符号量制御手段と、
上記符号量制御手段によって符号量が制御された算術符号にヘッダを加えてパケットを生成するパケット生成手段とを備え、
上記符号量制御手段は、上記入力画像の全ての符号ブロックで最もビット位置の高い算術符号から上記最下位ビットの算術符号の順に、上記ビットプレーン毎又は上記符号化パス毎に上記算術符号を加算し、所定の目標符号量を超えた場合に加算を停止すること
を特徴とする画像符号化装置。
【請求項２３】
上記重み係数は、低域成分のサブバンドほど上記量子化ステップサイズが小さくなるように設定されていることを特徴とする請求項２２記載の画像符号化装置。
【請求項２４】
上記重み係数は、輝度情報のコンポーネントの方が色差情報のコンポーネントよりも上記量子化ステップサイズが小さくなるように設定されていることを特徴とする請求項２２記載の画像符号化装置。
【請求項２５】
上記符号量制御手段は、同じビット位置の算術符号については、最低域のサブバンドから最高域のサブバンドの順に上記算術符号を加算することを特徴とする請求項２２記載の画像符号化装置。
【請求項２６】
上記符号量制御手段は、同じビット位置の算術符号については、輝度情報のコンポーネントから色差情報のコンポーネントの順に上記算術符号を加算することを特徴とする請求項２２記載の画像符号化装置。
【請求項２７】
入力画像に対して、低域フィルタ及び高域フィルタを垂直方向及び水平方向に施してサブバンドを生成し、低域成分のサブバンドに対して階層的にフィルタリング処理を施すフィルタリング工程と、
上記フィルタリング工程にて生成されたサブバンド内の変換係数を、上記サブバンド毎に設定された重み係数を用いて重み付けを行った量子化ステップサイズで除算して量子化する量子化工程と、
上記量子化後の各サブバンドを分割し、所定の大きさの符号ブロックを生成する符号ブロック生成工程と、
上記符号ブロック単位に最上位ビットから最下位ビットに至るビットプレーンを生成するビットプレーン生成工程と、
上記ビットプレーン毎にビットモデリングを行うビットモデリング工程と、
上記ビットプレーン毎に符号化パスを生成する符号化パス生成工程と、
上記符号化パス生成手段によって生成された符号化パス内で算術符号化を行う算術符号化工程と、
上記算術符号化工程にて生成された算術符号に基づいて、目標の符号量になるように符号量を制御する符号量制御工程と、
上記符号量制御工程にて符号量が制御された算術符号にヘッダを加えてパケットを生成するパケット生成工程とを有し、
上記符号量制御工程では、上記入力画像の全ての符号ブロックで最もビット位置の高い算術符号から上記最下位ビットの算術符号の順に、上記ビットプレーン毎又は上記符号化パス毎に上記算術符号を加算し、所定の目標符号量を超えた場合に加算を停止すること
を特徴とする画像符号化方法。
【請求項２８】
所定の処理をコンピュータに実行させるプログラムにおいて、
入力画像に対して、低域フィルタ及び高域フィルタを垂直方向及び水平方向に施してサブバンドを生成し、低域成分のサブバンドに対して階層的にフィルタリング処理を施すフィルタリング工程と、
上記フィルタリング工程にて生成されたサブバンド内の変換係数を、上記サブバンド毎に設定された重み係数を用いて重み付けを行った量子化ステップサイズで除算して量子化する量子化工程と、
上記量子化後の各サブバンドを分割し、所定の大きさの符号ブロックを生成する符号ブロック生成工程と、
上記符号ブロック単位に最上位ビットから最下位ビットに至るビットプレーンを生成するビットプレーン生成工程と、
上記ビットプレーン毎にビットモデリングを行うビットモデリング工程と、
上記ビットプレーン毎に符号化パスを生成する符号化パス生成工程と、
上記符号化パス生成手段によって生成された符号化パス内で算術符号化を行う算術符号化工程と、
上記算術符号化工程にて生成された算術符号に基づいて、目標の符号量になるように符号量を制御する符号量制御工程と、
上記符号量制御工程にて符号量が制御された算術符号にヘッダを加えてパケットを生成するパケット生成工程とを有し、
上記符号量制御工程では、上記入力画像の全ての符号ブロックで最もビット位置の高い算術符号から上記最下位ビットの算術符号の順に、上記ビットプレーン毎又は上記符号化パス毎に上記算術符号を加算し、所定の目標符号量を超えた場合に加算を停止すること
を特徴とするプログラム。
【請求項２９】
所定の処理をコンピュータに実行させるプログラムが記録されたコンピュータ読み取り可能な記録媒体において、
入力画像に対して、低域フィルタ及び高域フィルタを垂直方向及び水平方向に施してサブバンドを生成し、低域成分のサブバンドに対して階層的にフィルタリング処理を施すフィルタリング工程と、
上記フィルタリング工程にて生成されたサブバンド内の変換係数を、上記サブバンド毎に設定された重み係数を用いて重み付けを行った量子化ステップサイズで除算して量子化する量子化工程と、
上記量子化後の各サブバンドを分割し、所定の大きさの符号ブロックを生成する符号ブロック生成工程と、
上記符号ブロック単位に最上位ビットから最下位ビットに至るビットプレーンを生成するビットプレーン生成工程と、
上記ビットプレーン毎にビットモデリングを行うビットモデリング工程と、
上記ビットプレーン毎に符号化パスを生成する符号化パス生成工程と、
上記符号化パス生成手段によって生成された符号化パス内で算術符号化を行う算術符号化工程と、
上記算術符号化工程にて生成された算術符号に基づいて、目標の符号量になるように符号量を制御する符号量制御工程と、
上記符号量制御工程にて符号量が制御された算術符号にヘッダを加えてパケットを生成するパケット生成工程とを有し、
上記符号量制御工程では、上記入力画像の全ての符号ブロックで最もビット位置の高い算術符号から上記最下位ビットの算術符号の順に、上記ビットプレーン毎又は上記符号化パス毎に上記算術符号を加算し、所定の目標符号量を超えた場合に加算を停止すること
を特徴とするプログラムが記録された記録媒体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えばＪＰＥＧ−２０００方式のように、ウェーブレット変換とエントロピー符号化とにより画像を圧縮する画像符号化装置及びその方法、並びに画像符号化処理をコンピュータに実行させるプログラム及びそのプログラムが記録された記録媒体に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の代表的な画像圧縮方式として、ＩＳＯ（International Standards Organization）によって標準化されたＪＰＥＧ（Joint Photographic Experts Group）方式がある。これは、離散コサイン変換（DCT:Descrete Cosine Transform）を用い、比較的高いビットが割り当てられる場合には、良好な符号化画像及び復号画像を供することが知られている。しかし、ある程度以上に符号化ビット数を少なくすると、ＤＣＴ特有のブロック歪みが顕著になり、主観的に劣化が目立つようになる。
【０００３】
一方、近年では画像をフィルタバンクと呼ばれるハイパス・フィルタとローパス・フィルタとを組み合わせたフィルタによって複数の帯域に分割し、各帯域毎に符号化を行う方式の研究が盛んになっている。その中でも、ウェーブレット変換符号化は、ＤＣＴのように高圧縮でブロック歪みが顕著になるという欠点がないことから、ＤＣＴに代わる新たな技術として有力視されている。
【０００４】
２００１年１月に国際標準化が完了したＪＰＥＧ−２０００方式は、このウェーブレット変換に高能率なエントロピー符号化（ビットプレーン単位のビット・モデリングと算術符号化）を組み合わせた方式を採用しており、ＪＰＥＧに比べて符号化効率の大きな改善を実現している。
【０００５】
これらの国際規格ではデコーダ側の規格のみが定められており、エンコーダ側は自由に設計することができる。その反面、目標の圧縮率を実現する効果的なレート制御手法についての規格が存在しないため、ノウハウの確立が何よりも重要になる。
【０００６】
特にＪＰＥＧ方式では、このレート制御が困難であり、目標値を得るまでに複数回の符号化を施す必要も多々あった。しかしながら、これは処理時間の増大に繋がるため、ＪＰＥＧ−２０００方式では、１度の符号化で目標の符号量を得ることが望まれている。
【０００７】
ここで、ＪＰＥＧ−２０００方式では、ＲＤ（Rate-Distortion）特性を利用したレート制御手法が一般的に用いられているが、このレート制御手法は、汎用性があるものの非常に計算負荷が高いという欠点があった。
【０００８】
そこで本件出願人は、以下の特許文献１において、一旦生成した符号化コードストリームを後尾から切り捨てることでレート制御を行う技術を提案している。この技術によれば、目標符号量に正確に合わせた制御が可能になる。
【０００９】
【特許文献１】特開２００２−１６５０９８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
しかしながら、この特許文献１の技術では、画質に与える影響が大きい符号ブロックが符号化コードストリームの後尾にあった場合には、それらが切り捨てられることで画質劣化が生じる虞があるため、さらに効果的なレート制御手法が望まれている。
【００１１】
また、ＪＰＥＧ−２０００方式では、一般に負荷が高いエントロピー符号化の処理の軽減手法についての規格も存在しないため、ノウハウの確立が何よりも重要になる。
【００１２】
さらに、ＪＰＥＧ−２０００方式は、静止画の規格であり、動画像では頻繁に存在するインタレース画像に対する十分な検討がなされていない。したがって、静止画用の技術をそのまま動画像に応用すると、画質劣化が目立ってしまうという欠点が露呈する。
【００１３】
本発明は、このような従来の実情に鑑みて提案されたものであり、例えばＪＰＥＧ−２０００方式の画像符号化装置において、算術符号化の処理負荷を軽減すると共に、画質劣化を抑えて効果的にレート制御を行う画像符号化装置及びその方法、並びに画像符号化処理をコンピュータに実行させるプログラム及びそのプログラムが記録されたコンピュータ読み取り可能な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】
【００１４】
上述した目的を達成するために、本発明に係る画像符号化装置及びその方法では、入力画像に対して、低域フィルタ及び高域フィルタを垂直方向及び水平方向に施してサブバンドを生成すると共に、低域成分のサブバンドに対してはさらに階層的にフィルタリング処理を施し、このフィルタリング処理によって生成されたサブバンドを分割して所定の大きさの符号ブロックを生成し、この符号ブロック単位に最上位ビットから最下位ビットに至るビットプレーンを生成する。そして、符号化対象となる符号化対象ビットプレーン数を予測して、各符号ブロックの最上位ビット側から予測された符号化対象ビットプレーン数分のビットプレーンを抽出し、抽出されたビットプレーン毎にビットモデリングを行い、ビットプレーン毎に符号化パスを生成する。その後、生成された符号化パス内で算術符号化を行い、生成された算術符号に基づいて、目標の符号量になるように符号量を制御し、符号量が制御された算術符号にヘッダを加えてパケットを生成する。
【００１５】
また、上述した目的を達成するために、本発明に係る画像符号化装置及びその方法では、入力画像に対して、低域フィルタ及び高域フィルタを垂直方向及び水平方向に施してサブバンドを生成すると共に、低域成分のサブバンドに対してはさらに階層的にフィルタリング処理を施し、このフィルタリング処理によって生成されたサブバンドを分割して所定の大きさの符号ブロックを生成し、この符号ブロック単位に最上位ビットから最下位ビットに至るビットプレーンを生成し、さらに符号化対象となる符号化パス数を予測して符号化パス数情報を生成する。そして、ビットプレーン毎にビットモデリングを行い、ビットプレーン毎に符号化パスを生成して、生成された符号化パスのうち、各符号ブロックの最上位ビット側から符号化パス数情報で与えられる符号化パス数の符号化パスについてのみ、当該符号化パス内で算術符号化を行う。その後、生成された算術符号に基づいて、目標の符号量になるように符号量を制御し、符号量が制御された算術符号にヘッダを加えてパケットを生成する。
【００１６】
このような画像符号化装置及びその方法では、算術符号化を行う前に、符号化対象となるビットプレーン又は符号化パスを事前予測し、符号化対象ビットプレーンのみを抽出して符号化パスを生成して算術符号化を行い、又は全てのビットプレーンから生成された符号化パスのうち、符号化パス数情報で与えられる符号化パス数の符号化パスについてのみ算術符号化を行う。
【００１７】
また、上述した目的を達成するために、本発明に係る画像符号化装置及びその方法では、入力画像に対して、低域フィルタ及び高域フィルタを垂直方向及び水平方向に施してサブバンドを生成すると共に、低域成分のサブバンドに対してはさらに階層的にフィルタリング処理を施し、このフィルタリング処理によって生成されたサブバンドを分割して所定の大きさの符号ブロックを生成し、この符号ブロック単位に最上位ビットから最下位ビットに至るビットプレーンを生成する。そして、ビットプレーン毎にビットモデリングを行い、ビットプレーン毎に符号化パスを生成し、さらに生成された符号化パス内で算術符号化を行い、生成された算術符号に基づいて、目標の符号量になるように符号量を制御する。この際、上記入力画像の全ての符号ブロックで最もビット位置の高い算術符号から最下位ビットの算術符号の順に、ビットプレーン毎又は符号化パス毎に算術符号を加算し、所定の目標符号量を超えた場合に加算を停止する。その後、符号量が制御された算術符号にヘッダを加えてパケットを生成する。
【００１８】
このような画像符号化装置及びその方法では、算術符号化によって生成された算術符号に基づいて、目標の符号量になるように符号量を制御する際に、最もビット位置の高い算術符号から最下位ビットの算術符号の順に、ビットプレーン毎又は符号化パス毎に算術符号を加算し、所定の目標符号量を超えた場合に加算を停止する。
【００１９】
また、上述した目的を達成するために、本発明に係る画像符号化装置及びその方法では、入力画像に対して、低域フィルタ及び高域フィルタを垂直方向及び水平方向に施してサブバンドを生成すると共に、低域成分のサブバンドに対してはさらに階層的にフィルタリング処理を施し、このフィルタリング処理によって生成されたサブバンド内の変換係数を、上記サブバンド毎に設定された重み係数を用いて重み付けを行った量子化ステップサイズで除算して量子化し、量子化後の各サブバンドを分割して所定の大きさの符号ブロックを生成し、この符号ブロック単位に最上位ビットから最下位ビットに至るビットプレーンを生成する。そして、ビットプレーン毎にビットモデリングを行い、ビットプレーン毎に符号化パスを生成し、さらに生成された符号化パス内で算術符号化を行い、生成された算術符号に基づいて、目標の符号量になるように符号量を制御する。この際、上記入力画像の全ての符号ブロックで最もビット位置の高い算術符号から最下位ビットの算術符号の順に、ビットプレーン毎又は符号化パス毎に算術符号を加算し、所定の目標符号量を超えた場合に加算を停止する。その後、符号量が制御された算術符号にヘッダを加えてパケットを生成する。
【００２０】
このような画像符号化装置及びその方法では、量子化の際にサブバンド毎に設定された重み係数を用いて量子化ステップサイズの重み付けを行い、また、算術符号化によって生成された算術符号に基づいて、目標の符号量になるように符号量を制御する際に、最もビット位置の高い算術符号から最下位ビットの算術符号の順に、ビットプレーン毎又は符号化パス毎に算術符号を加算し、所定の目標符号量を超えた場合に加算を停止する。
【００２１】
また、本発明に係るプログラムは、上述した画像符号化処理をコンピュータに実行させるものであり、本発明に係る記録媒体は、そのようなプログラムが記録されたコンピュータ読み取り可能なものである。
【発明の効果】
【００２２】
本発明に係る画像符号化装置及びその方法によれば、算術符号化を行う前に、符号化対象となるビットプレーン又は符号化パスを事前予測し、符号化対象ビットプレーンのみを抽出して符号化パスを生成して算術符号化を行い、又は全てのビットプレーンから生成された符号化パスのうち、符号化パス数情報で与えられる符号化パス数の符号化パスについてのみ算術符号化を行うことにより、算術符号化の処理負荷を軽減することができる。
【００２３】
また、算術符号化によって生成された算術符号に基づいて、目標の符号量になるように符号量を制御する際に、入力画像の全ての符号ブロックで最もビット位置の高い算術符号から最下位ビットの算術符号の順に、ビットプレーン毎又は符号化パス毎に算術符号を加算し、所定の目標符号量を超えた場合に加算を停止することにより、サブバンド間の画質差を最小に抑えることができ、全体的に高画質な画像が得られる。
【００２４】
また、量子化の際にサブバンド毎に設定された重み係数を用いて例えば低域成分のサブバンドほど量子化ステップサイズが小さくなるように量子化ステップサイズの重み付けを行い、また、算術符号化によって生成された算術符号に基づいて、目標の符号量になるように符号量を制御する際に、最もビット位置の高い算術符号から最下位ビットの算術符号の順に、ビットプレーン毎又は符号化パス毎に算術符号を加算し、所定の目標符号量を超えた場合に加算を停止することにより、より重要な情報から優先的にパケット化することができ、結果として高画質な符号化画像を提供することができる。
【００２５】
また、本発明に係るプログラム及び記録媒体によれば、上述した画像符号化処理をソフトウェアにより実現することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２６】
以下、本発明を適用した具体的な実施の形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。この実施の形態は、本発明を、ＪＰＥＧ−２０００方式により入力画像を圧縮符号化する画像符号化装置及びその方法に適用したものである。以下では、先ず、画像符号化装置の全体構成及びその動作について説明し、次いで、この画像符号化装置において本発明が適用された要部を説明する。
【００２７】
（１）画像符号化装置の構成及び動作
本実施の形態における画像符号化装置の概略構成を図１に示す。図１に示すように、画像符号化装置１は、ＤＣレベルシフト部１０と、ウェーブレット変換部１１と、量子化部１２と、符号ブロック化部１３と、ビットプレーン分解部１４と、符号化対象予測部１５と、ビットモデリング部１６と、算術符号化部１７と、レート制御部１９と、ヘッダ生成部２０と、パケット生成部２１とから構成されている。ここで、ビットモデリング部１６と算術符号化部１７とにより、ＥＢＣＯＴ（Embedded Coding with Optimized Truncation）部１８が構成される。
【００２８】
ＤＣレベルシフト部１０は、後段のウェーブレット変換部１１におけるウェーブレット変換を効率的に行い圧縮率を向上させるために、原信号のレベルシフトを行う。原理的には、ＲＧＢ信号は、正の値（符号なしの整数値）を持つため、原信号のダイナミックレンジを半分にするレベルシフトを行うことで、圧縮効率を向上させることができる。これに対して、ＹＣｂＣｒ信号におけるＣｂやＣｒといった色差信号は、正負両方の整数値を持つため、レベルシフトは行われない。
【００２９】
ウェーブレット変換部１１は、通常、低域フィルタと高域フィルタとから構成されるフィルタバンクによって実現される。なお、デジタルフィルタは、通常複数タップ長のインパルス応答（フィルタ係数）を持っているため、フィルタリングが行えるだけの入力画像を予めバッファリングしておく必要があるが、簡単のため、図１では図示を省略する。
【００３０】
ＤＣレベルシフト部１０は、フィルタリングに必要な最低限の画像信号Ｄ１０を入力し、上述のようにレベルシフトを行う。そして、ウェーブレット変換部１１は、ＤＣレベルシフト後の画像信号Ｄ１１に対して、ウェーブレット変換を行うフィルタリング処理を行い、ウェーブレット変換係数Ｄ１２を生成する。
【００３１】
このウェーブレット変換では、通常図２に示すように低域成分が繰り返し変換されるが、これは画像のエネルギの多くが低域成分に集中しているためである。このことは、図３（Ａ）に示す分割レベル＝１から図３（Ｂ）に示す分割レベル＝３のように、分割レベルを進めていくに従って、同図のようにサブバンドが形成されていくことからも分かる。ここで、図２におけるウェーブレット変換のレベル数は３であり、この結果計１０個のサブバンドが形成されている。ここで、図２においてＬ，Ｈはそれぞれ低域，高域を表し、Ｌ，Ｈの前の数字は分割レベルを表す。すなわち、例えば１ＬＨは、水平方向が低域で垂直方向が高域である分割レベル＝１のサブバンドを表す。
【００３２】
量子化部１２は、ウェーブレット変換部１１から供給されたウェーブレット変換係数Ｄ１２に対して非可逆圧縮を施す。量子化手段としては、ウェーブレット変換係数Ｄ１２を量子化ステップサイズで除算するスカラ量子化を用いることができる。ここで、ＪＰＥＧ−２０００方式の規格上、上述の非可逆圧縮を行う場合で、非可逆の９×７ウェーブレット変換フィルタを用いる場合には、自動的にスカラ量子化を併用することが決められている。一方、可逆の５×３ウェーブレット変換フィルタを用いる場合には、量子化が行われず、後述するレート制御部１９において符号量制御が行われる。したがって、図１の量子化部１２が動作するのは、実際には非可逆の９×７ウェーブレット変換フィルタを用いた場合である。以下、この非可逆の９×７ウェーブレット変換フィルタを用いる場合を想定して説明を進める。
【００３３】
符号ブロック化部１３は、量子化部１２で生成された量子化係数Ｄ１３を、エントロピー符号化の処理単位である所定の大きさの符号ブロックに分割する。ここで、サブバンド中の符号ブロックの位置関係を図４に示す。通常、例えば６４×６４程度のサイズの符号ブロックが、分割後の全てのサブバンド中に生成される。したがって、図２において最も分割レベルが小さい３ＨＨのサブバンドの大きさが６４０×３２０であった場合には、６４×６４の符号ブロックは、水平方向に１０個、垂直方向に５個、合計５０個存在することになる。符号ブロック化部１３は、符号ブロック毎の量子化係数Ｄ１４をビットプレーン分解部１４に供給し、後段の符号化処理は、これらの符号ブロック毎に行われる。
【００３４】
ビットプレーン分解部１４は、符号ブロック毎の量子化係数Ｄ１４をビットプレーンに分解する。このビットプレーンの概念について図５を用いて説明する。図５（Ａ）は、縦４個、横４個の計１６個の係数からなる量子化係数を仮定したものである。この１６個の係数のうち絶対値が最大のものは１３であり、２進数表現では１１０１となる。したがって、係数の絶対値のビットプレーンは、図５（Ｂ）に示すような４つのビットプレーンから構成される。なお、各ビットプレーンの要素は、全て０又は１の数をとる。一方、量子化係数の符号は、−６が唯一負の値であり、それ以外は０又は正の値である。したがって、符号のビットプレーンは、図５（Ｃ）に示すようになる。ビットプレーン分解部１４は、このビットブレーンに分解された量子化係数Ｄ１５を符号化対象予測部１５に供給する。
【００３５】
符号化対象予測部１５は、ビットプレーン分解部１４においてビットブレーンに分解された量子化係数Ｄ１５に基づいて、最終的に符号化されるビットプレーン数又は符号化パス数をＥＢＣＯＴ部１８で符号化する前に事前予測し、予測されたビットプレーンを抽出して、抽出したビットプレーン毎の係数ビットＤ１６をビットモデリング部１６に供給する。なお、この符号化対象予測部１５における予測処理の詳細については後述する。
【００３６】
ビットモデリング部１６は、符号化対象予測部１５から供給されたビットプレーン毎の係数ビットＤ１６に対して、以下のようにして係数ビットモデリングを行い、係数ビット毎のコンテキストＤ１７を算術符号化部１７に供給する。そして、算術符号化部１７は、この係数ビット毎のコンテキストＤ１７に対して算術符号化を施し、得られた算術符号Ｄ１８をレート制御部１９に供給する。ここで、本実施の形態では、特にＪＰＥＧ−２０００規格で定められたＥＢＣＯＴと呼ばれるエントロピー符号化を例に取りながら説明する。このＥＢＣＯＴについては、例えば、文献「IS0/IEC 15444-1, Information technology-JPEG 2000, Part 1:Core coding system」等に詳細に記載されている。なお、上述したように、ビットモデリング部１６と算術符号化部１７とにより、ＥＢＣＯＴ部１８が構成される。
【００３７】
ＥＢＣＯＴは、所定の大きさのブロック毎にそのブロック内の係数ビットの統計量を測定しながら符号化する手段であり、符号ブロック単位に量子化係数をエントロピー符号化する。符号ブロックは、最上位ビット（MSB）から最下位ビット（LSB）方向にビットプレーン毎に独立して符号化される。また、符号ブロックの縦横のサイズは、４から２５６までの２の冪乗で、通常は３２×３２、６４×６４、１２８×３２等の大きさが使用される。量子化係数は、ｎビットの符号付き２進数で表されており、ｂｉｔ０からｂｉｔ(ｎ−２)がＬＳＢからＭＳＢまでのそれぞれのビットを表す。なお、残りの１ビットは符号である。符号ブロックの符号化は、ＭＳＢ側のビットプレーンから順番に、以下の(a)〜(c)に示す３種類の符号化パスによって行われる。
(a) Significance Propagation Pass
(b) Magnitude Refinement Pass
(c) Clean Up Pass
【００３８】
３つの符号化パスの用いられる順序を図６に示す。図６に示すように、先ずビットプレーン（ｎ−２）（MSB）がClean Up Pass（以下、適宜ＣＵパスという。）によって符号化される。続いて、順次ＬＳＢ側に向かい、各ビットプレーンが、Significance Propagation Pass（以下、適宜ＳＰパスという。）、Magnitude Refinement Pass（以下、適宜ＭＲパスという。）、Clean Up Pass の順序で用いられて符号化される。
【００３９】
但し、実際にはＭＳＢ側から何番目のビットプレーンで初めて１が出てくるかをヘッダに書き、ゼロ係数から構成されるビットプレーン（ゼロビットプレーン）は符号化しない。この順序で３種類の符号化パスを繰返し用いて符号化し、任意のビットプレーンの任意の符号化パスまでで符号化を打ち切ることにより、符号量と画質のトレードオフを取る、すなわちレート制御を行うことができる。
【００４０】
ここで、係数ビットの走査（スキャニング）について図７を用いて説明する。符号ブロックは、高さ４個の係数ビット毎にストライプ（stripe）に分けられる。ストライプの幅は、符号ブロックの幅に等しい。スキャン順とは１個の符号ブロック内の全ての係数ビットを辿る順番であり、符号ブロック中では上のストライプから下のストライプへの順序、各ストライプ中では左の列から右の列への順序、各列中では上から下への順序でスキャニングされる。なお、各符号化パスにおいて符号ブロック中の全ての係数ビットがこのスキャン順で処理される。
【００４１】
以下、上述した３つの符号化パスについて説明する。なお、この３つの符号化パスについては、何れも上述した文献「IS0/IEC 15444-1, Information technology-JPEG 2000, Part 1:Core coding system」に記載されている。
【００４２】
(a) Significance Propagation Pass
あるビットプレーンを符号化するＳＰパスでは、８近傍の少なくとも１つの係数が有意（significant）であるようなnon-significantな係数ビットが算術符号化される。その符号化した係数ビットの値が１である場合には、符号の正負が続けて算術符号化される。
【００４３】
ここでsignificanceとは、各係数ビットに対して符号化器が持つ状態である。significanceの初期値は、non-significantを表す「０」であり、その係数で１が符号化されたときにsignificantを表す「１」に変化し、以降常に「１」であり続ける。したがって、significanceとは、有効桁の情報を既に符号化したか否かを示すフラグともいえる。あるビットプレーンでＳＰパスが発生すれば、以降のビットプレーンではＳＰパスは発生しない。
【００４４】
(b) Magnitude Refinement Pass
ビットプレーンを符号化するＭＲパスでは、ビットプレーンを符号化するＳＰパスで符号化していないsignificantな係数ビットが算術符号化される。
【００４５】
(c) Clean Up Pass
ビットプレーンを符号化するＣＵパスでは、ビットプレーンを符号化するＳＰパスで符号化していないnon-significantな係数ビットが算術符号化される。その符号化した係数ビットの値が１である場合には、符号の正負が続けて算術符号化される。
【００４６】
なお、以上の３つの符号化パスでの算術符号化では、ケースに応じてＺＣ（Zero Coding）、ＲＬＣ（Run-Length Coding）、ＳＣ（Sign Coding）、ＭＲ（Magnitude Refinement）が使い分けられて係数のコンテキストが選択される。そして、ＭＱ符号化と呼ばれる算術符号によって選択されたコンテキストが符号化される。このＭＱ符号化は、ＪＢＩＧ２で規定された学習型の２値算術符号である。ＭＱ符号化については、例えば、文献「ISO/IEC FDIS 14492, “Lossy/Lossless Coding of Bi-level Images”, March 2000」等に記載されている。ＪＰＥＧ−２０００では、全ての符号化パスで合計１９種類のコンテキストがある。
【００４７】
以上のようにして、ビットモデリング部１６は、ビットプレーン毎の係数ビットＤ１６を３つの符号化パスで処理し、係数ビット毎のコンテキストＤ１７を生成する。そして、算術符号化部１７は、この係数ビット毎のコンテキストＤ１７に対して算術符号化を施す。
【００４８】
レート制御部１９は、少なくとも一部の符号化パスの処理を行った後で、算術符号化部１７から供給された算術符号Ｄ１８の符号量をカウントし、目標の符号量に達した時点で、それより後の算術符号Ｄ１８を切り捨てる。このように、符号量をオーバーする直前で切り捨てることにより、確実に目標の符号量に抑えることができる。レート制御部１９は、この符号量制御完了後の算術符号Ｄ１９を、ヘッダ生成部２０及びパケット生成部２１に供給する。なお、レート制御部１９におけるレート制御処理の詳細については後述する。
【００４９】
ヘッダ生成部２０は、レート制御部１９から供給された符号量制御完了後の算術符号Ｄ１９に基づいて、符号ブロック内での付加情報、例えば符号ブロック内の符号化パスの個数や圧縮コードストリームのデータ長等をヘッダＤ２０として生成し、このヘッダＤ２０をパケット生成部２１に供給する。
【００５０】
パケット生成部２１は、符号量制御完了後の算術符号Ｄ１９とヘッダＤ２０とを合わせてパケットＤ２１を生成し、符号化コードストリームとして出力する。この際、パケット生成部２１は、図８に示すように同一解像度レベルから個々のパケットを生成する。なお、図８から分かるように、最低域であるパケット−１は、ＬＬ成分のみを含み、それ以外のパケット−２乃至パケット−４は、ＬＨ成分，ＨＬ成分及びＨＨ成分を含む。
【００５１】
以上のように、本実施の形態における画像符号化装置１は、ウェーブレット変換及びエントロピー符号化を用いて入力画像を高効率に圧縮符号化し、パケット化して符号化コードストリームとして出力することができる。
【００５２】
（２）画像符号化装置における適用部分
（２−１）符号化対象予測部の構成及び動作
ところで、一般にＪＰＥＧ−２０００方式により入力画像を圧縮符号化する画像符号化装置では、ＥＢＣＯＴにおけるエントロピー符号化の処理負荷が非常に高い。その一方で、目標の圧縮率又はビットレートで符号化する際には、ＥＢＣＯＴで符号化した後に実際には使用されないものが存在し、これらは結果的に無駄になる。
【００５３】
そこで、本実施の形態における符号化対象予測部１５は、最終的に使用される蓋然性の高いビットプレーンを事前予測し、このビットプレーンのみを抽出して上述したＥＢＣＯＴ部１８に供給する。具体的には、１フレーム分又は１サブバンド分の有効ビットプレーン数を計数し、この有効ビットプレーン数を発生する符号量についての指標として用いて、最終的に符号化されるビットプレーン数を予測する。
【００５４】
この符号化対象予測部１５の内部構成の一例を図９に示す。図９に示すように、符号化対象予測部１５は、上述した有効ビットプレーン数を計数する有効ビットプレーン計数部３０と、ビットプレーン数テーブルを参照して、この有効ビットプレーン数から符号化対象となるビットプレーン数を予測するテーブル参照部３１と、ビットプレーン数テーブルを記憶する記憶部３２と、符号化対象となるビットプレーン数に基づいて、後述するように符号化対象ビットプレーンを抽出する符号化対象ビットプレーン抽出部３３とから構成されている。なお、この記憶部３２としては、読み取り専用の不揮発性記憶媒体であるＲＯＭ（Read Only Memory）を用いることができる。
【００５５】
有効ビットプレーン計数部３０は、符号ブロック毎のビットプレーンＤ３０を入力し、ゼロ係数から構成されるビットプレーン（ゼロビットプレーン）を除く有効ビットプレーン数を計数する。さらに、有効ビットプレーン計数部３０は、フレーム内又はサブバンド内の全ての符号ブロックの有効ビットプレーン数を加算し、算出された有効ビットプレーン数の総和Ｄ３１をテーブル参照部３１に供給する。
【００５６】
テーブル参照部３１は、記憶部３２に記憶されているビットプレーン数テーブルを参照して、有効ビットプレーン計数部３０から供給された有効ビットプレーン数の総和Ｄ３１から符号化対象ビットプレーン数Ｄ３２を読み出し、読み出した符号化対象ビットプレーン数Ｄ３３を符号化対象ビットプレーン抽出部３３に供給する。
【００５７】
ここで、ビットプレーン数テーブルは、有効ビットプレーン数の値域とその値域における符号化対象ビットプレーン数とが対応付けられたものである。
【００５８】
例えば、フレーム毎の有効ビットプレーン数の総和を用いる場合には、図１０に示すように、有効ビットプレーン数の値域に対して符号化対象ビットプレーン数が対応したものとなる。この場合、１フレーム内の符号化ブロックにおける有効ビットプレーン数の総和が「６００」であれば、このビットプレーン数テーブルを参照することで、即座に符号化対象ビットプレーン数として「５」という数字が得られる。
【００５９】
一方、サブバンド毎の有効ビットプレーン数の総和を用いる場合には、図１１に示すように、各サブバンド内の有効ビットプレーン数の値域に対して符号化対象ビットプレーン数が対応したものとなる。ここで、図１１は、図１２に示すように５回ウェーブレット変換・分割を行う場合のテーブル例を示したものである。この場合、分割レベル＝３でＬＨのサブバンド内の有効ビットプレーン数の総和が「１００」であれば、このビットプレーン数テーブルを参照することで、即座に符号化対象ビットプレーン数として「３」という数字が得られる。他のサブバンドについても同様である。なお、図１０のビットプレーン数テーブルよりも図１１のビットプレーン数テーブルの方が、きめ細かい制御が可能であり、より高精度に有効ビットプレーン数を予測することができる。
【００６０】
図９に戻って、符号化対象ビットプレーン抽出部３３は、テーブル参照部３１から供給された符号化対象ビットプレーン数Ｄ３３に基づいて、符号ブロック毎のビットプレーンＤ３０から符号化対象ビットプレーンＤ３４のみを抽出する。具体的には、各符号ブロック毎に、最上位ビット（MSB）側から符号化対象ビットプレーン数分のビットプレーンを抽出する。そして符号化対象ビットプレーン抽出部３３は、抽出した符号化対象ビットプレーンＤ３４を、図１に示したビットモデリング部１６に供給する。
【００６１】
この抽出された符号化対象ビットプレーンＤ３４のみが後段のＥＢＣＯＴ部１８で実際に符号化されるため、抽出された符号化対象ビットプレーンＤ３４の数が元の符号ブロック毎のビットプレーンＤ３０の数よりも少なければ、その分だけ処理負荷を軽減し、符号化に費やす時間を短縮することができる。
【００６２】
また、本実施の形態における符号化対象予測部１５は、予め有効ビットプレーン数と符号化対象ビットプレーン数とを対応付けたビットプレーン数テーブルを参照するのみであるため、このテーブルを記憶するだけのメモリ容量で済み、極めて処理負荷が小さい。
【００６３】
以上の処理を、図１３を用いて、ビットプレーンの観点から具体的に説明する。この図１３は、Ｙ（輝度）、Ｕ，Ｖ（色差）の３つのコンポーネントに対して各サブバンド内の符号ブロック（CB）毎のビットプレーンを図示したものである。例えば、右端のＶ−５ＨＨは、色差成分Ｖの５ＨＨ、すなわち水平方向及び垂直方向が高域である分割レベル＝５のサブバンド中に存在する符号ブロック（CB）毎のビットプレーンを示す。また、図１３において、空白領域はゼロビットプレーンを示し、斜線領域は符号化コードストリームに最終的に含まれるビットプレーンを示し、点領域は後段におけるレート制御の結果、使用されないビットプレーンを示す。なお、斜線領域と点領域とを合わせたビットプレーン数が、有効ビットプレーン数に相当する。
【００６４】
符号化対象予測部１５においては、上述したように、フレーム毎又はサブバンド毎の全符号ブロックにおける有効ビットプレーン数の総和から、符号化対象ビットプレーン数が求められる。そして、各符号ブロック（CB）毎に、最上位ビット（MSB）側から符号化対象ビットプレーン数分のビットプレーンが抽出される。
【００６５】
点領域中にある境界線は、符号化対象予測部１５において抽出されるビットプレーンと抽出されないビットプレーンとの境界を示している。すなわち、この境界線よりも最下位ビット（LSB）側に存在しているビットプレーンは、符号化対象予測部１５において抽出されない。
【００６６】
図１４は、図１３のＹ−０ＬＬ、すなわち輝度成分Ｙの最低域のサブバンドに着目した図である。図１４中で黒く塗った領域は、結果的にＥＢＣＯＴ部１８での符号化を省略することのできるビットプレーンである。
【００６７】
なお、この例では、各コンポーネント毎に同一のサブバンド内の全ての符号ブロックについて符号化対象ビットプレーン数を一定としたが、これに限定されるものではなく、コンポーネント毎、或いは符号ブロック毎に符号化対象ビットプレーン数を可変に設定することもできる。但し、この場合には、コンポーネント毎、或いは符号ブロック毎に符号化対象ビットプレーン数が設定されたビットプレーン数テーブルが必要となる。
【００６８】
また、上述の説明では、ビットプレーン数テーブルを参照して、有効ビットプレーン数から符号化対象ビットプレーン数を予測するものとしたが、有効ビットプレーン数から符号化対象符号化パス数を予測するようにしても構わない。
【００６９】
この場合における符号化対象予測部１５の内部構成を図１５に示す。図１５に示すように、符号化対象予測部１５は、上述した有効ビットプレーン数を計数する有効ビットプレーン計数部４０と、ビットプレーン数テーブルを参照して、この有効ビットプレーン数から符号化対象となる符号化パス数を求めるテーブル参照部４１と、符号化パス数テーブルを記憶する記憶部４２とから構成されている。
【００７０】
有効ビットプレーン計数部４０は、符号ブロック毎のビットプレーンＤ４０を入力して有効ビットプレーン数を計数し、フレーム内又はサブバンド内の全ての符号ブロックの有効ビットプレーン数を加算した有効ビットプレーン数の総和Ｄ４１をテーブル参照部４１に供給する。
【００７１】
テーブル参照部４１は、記憶部４２に記憶されている符号化パス数テーブルを参照して、有効ビットプレーン計数部４０から供給された有効ビットプレーン数の総和Ｄ４１から符号化対象符号化パス数Ｄ４２を読み出し、読み出した符号化対象符号化パス数Ｄ４３を図１に示したビットモデリング部１６に供給する。
【００７２】
ここで、符号化パス数テーブルは、有効ビットプレーン数の値域とその値域における符号化対象符号化パス数とが対応付けられたものである。
【００７３】
例えば、フレーム毎の有効ビットプレーン数の総和を用いる場合には、図１６に示すように、有効ビットプレーン数の値域に対して符号化対象符号化パス数が対応したものとなる。なお、図１０と比較して分かる通り、１ビットプレーンでは最大で３個の符号化パスが発生する場合があるため、それを考慮して図１０の符号化対象ビットプレーン数よりも大きな数字に設定されている。
【００７４】
後段のＥＢＣＯＴ部１８では、各符号ブロック毎に、最上位ビット（MSB）側のビットプレーンから符号化対象符号化パス数分の符号化パスのみが実際に符号化されるため、符号化対象符号化パス数Ｄ４３が元の符号ブロック毎のビットプレーンＤ４０に発生する符号化パスの数よりも少なければ、その分だけ処理負荷を軽減し、符号化に費やす時間を短縮することができる。
【００７５】
（２−２）レート制御部の構成及び動作
図１において算術符号化部１７から供給された算術符号Ｄ１８は、レート制御部１９を経由しないでそのまま後段部に行くと、目標の圧縮率又はビットレートでない符号化コードストリームが排出される蓋然性が高い。したがって、レート制御部１９で最終的なレート制御が行われる必要がある。
【００７６】
ここで、本実施の形態におけるレート制御部１９は、優先順位の高い算術符号から順に選択してその符号量を加算し、目標の符号量に達した時点で停止する。
【００７７】
このレート制御部１９の内部構成の一例を図１７に示す。図１７に示すように、レート制御部１９は、符号量計算制御部５０と、符号量加算制御部５１とにより構成されている。
【００７８】
符号量計算制御部５０は、算術符号化部１７（図１）から供給された算術符号Ｄ５０のビットプレーン毎の符号量Ｄ５１を計算し、符号量加算制御部５１に供給する。符号量加算制御部５１は、後述する優先順位に従って、１ビットプレーンずつ符号量Ｄ５１を加算する。加算されたビットプレーン情報Ｄ５２は、再び符号量計算制御部５０に供給され、それまでに加算された全てのビットプレーンの符号量と目標符号量Ｄ５４とが比較される。そして、目標符号量Ｄ５４に達した時点でこのループ制御を終了し、最終的な符号量制御後の算術符号Ｄ５３を、図１に示したヘッダ生成部２０及びパケット生成部２１に供給する。
【００７９】
ここで、ビットプレーン毎の符号量Ｄ５１を加算する優先順位は、以下の通りである。すなわち、全サブバンドの最上位ビット（MSB）のビットプレーンのうち、サブバンド間で最もビット位置が高いものから最下位ビット（LSB）のビットプレーンの順に選択する。
【００８０】
また、各サブバンドの同じビット位置のビットプレーンについては、最低域のサブバンドから最高域のサブバンドの順に選択する。例えば図２に示したように３回ウェーブレット変換・分割を行った場合、図１８に示すように、０ＬＬ、１ＨＬ、１ＬＨ、１ＨＨ、２ＨＬ、２ＬＨ、２ＨＨ、３ＨＬ、３ＬＨ、３ＨＨの順に選択する。これは、画像の重要な部分が高域よりも低域に集まっているためである。
【００８１】
また、Ｙ（輝度）、Ｕ，Ｖ（色差）の３つのコンポーネントの同じビット位置のビットプレーンについては、例えば、Ｙ、Ｕ、Ｖの順に選択する。これは、一般に色差情報よりも輝度情報に対して人間の視覚特性が敏感なためである。なお、同じ色差情報であるＵ及びＶの重要度は入力画像に依存するため、優先順位を適宜可変にすることが好ましい。
【００８２】
このビットプレーンの加算処理手順を図１９のフローチャートに示す。先ずステップＳ１において、ＥＢＣＯＴ部１８で符号化された全符号化パスの情報と各ビットプレーンの符号量とを保持する。
【００８３】
次にステップＳ２において、加算符号量Ｙを０に初期化し、続くステップＳ３において、ゼロビットプレーンを含む、サブバンド間で最もビット位置の高い最初のビットプレーンを選択する。ここで、同じビット位置に複数のビットプレーンが存在する場合には、上述の通り、サブバンドについては最低域のサブバンドから最高域のサブバンドの順に、コンポーネントについては例えばＹ、Ｕ、Ｖの順に選択する。
【００８４】
続いてステップＳ４において、選択したビットプレーンの符号量Ｔ[Ns,Nc,C,B]をＹに加算する。ここで、Ｎｓ，Ｎｃ，Ｃ，Ｂは、それぞれサブバンド番号、コンポーネント番号、符号ブロック番号、ビットプレーン番号を示す。
【００８５】
ステップＳ５では、加算符号量Ｙが目標符号量以上であるか否かが判別される。加算符号量Ｙが目標符号量以上である場合（Yes）には加算処理を終了し、符号量Ｙが目標符号量未満である場合（No）にはステップＳ６に進む。
【００８６】
ステップＳ６では、同じビット位置のビットプレーンが存在するか否かが判別される。同じビット位置のビットプレーンが存在する場合（Yes）にはステップＳ７に進み、次のビットプレーンを選択してステップＳ４に戻る。一方、同じビット位置のビットプレーンが存在しない場合（No）にはステップＳ８に進む。
【００８７】
ステップＳ８では、ビット位置が最も低いか否か、すなわち最下位ビット（LSB）か否かが判別される。ビット位置が最も低い場合（Yes）には加算処理を終了し、そうでない場合（No）にはステップＳ９において最下位ビット（LSB）側の次のビット位置の最初のビットプレーンを選択してステップＳ４に戻る。
【００８８】
以上の処理を、図２０を用いて、ビットプレーンの観点から具体的に説明する。この図２０は、Ｙ（輝度）、Ｕ，Ｖ（色差）の３つのコンポーネントに対して各サブバンド内の符号化ブロック（CB）毎のビットプレーンを図示している。図１３と同様に、空白領域はゼロビットプレーンを示し、斜線領域は符号化コードストリームに最終的に含まれるビットプレーンを示し、点領域はレート制御の結果、使用されないビットプレーンを示す。
【００８９】
図２０に示すように、レート制御部１９においては、ゼロビットプレーンを含む最もビット位置の高いビットプレーンから最もビット位置の低いビットプレーン、すなわち最下位ビット（LSB）のビットプレーンの順に、サブバンド、コンポーネントを渡りながら選択され、同じビット位置ではサブバンドについては最低域のサブバンドから最高域のサブバンドの順に、コンポーネントについては例えばＹ、Ｕ、Ｖの順にビットプレーンが選択される。具体的には、図２０において、Ｙ−０ＬＬ、Ｕ−０ＬＬ及びＶ−０ＬＬのビット位置がサブバンド間で最も高いため、Ｙ−０ＬＬ、Ｕ−０ＬＬ、Ｖ−０ＬＬの順に最上位ビット（MSB）側からビットプレーンが選択される。
【００９０】
なお、この例では、Ｙ−０ＬＬ〜Ｙ−５ＨＨ、Ｕ−０ＬＬ〜Ｕ−５ＨＨ、Ｖ−０ＬＬ〜Ｖ−５ＨＨと、サブバンド毎の選択をコンポーネント毎の選択に優先させているが、これに限定されるものではなく、コンポーネント毎の選択をサブバンド毎の選択に優先させるようにしても構わない。
【００９１】
このように、本実施の形態におけるレート制御部１９によれば、最終的に選択されずに切り捨てられるビットプレーン数が、１フレーム内の全ての符号ブロックに対して最下位ビット（LSB）側から数えて最大でも１ビットプレーンしか相違しないため、サブバンド間の画質差がなくなり、全体的に高画質な画像が得られる。
【００９２】
（２−３）量子化部の動作
上述したように、量子化部１２は、ウェーブレット変換部１１から供給されたウェーブレット変換係数Ｄ１２に対して、量子化ステップサイズで除算するスカラ量子化により非可逆圧縮を施す。
【００９３】
ところで、ＪＰＥＧ−２０００規格で規定されている量子化は、以下の式（１）に示すように、ある変換係数ａｂ（ｘ，ｙ）（但し、ｘは水平方向の位置を示し、ｙは垂直方向の位置を示す）を、サブバンドｂの量子化ステップサイズΔＷｂで除算することによって、量子化係数Ｑｂ（ｘ，ｙ）を算出するものである。
【００９４】
【数１】
2004166254.tif 000003
【００９５】
式（１）におけるΔＷｂは、以下の式（２）に従って算出することができる。ここで、ΔＢ−Ｓｔｅｐは、全サブバンドで共通の基本ステップサイズを示し、Ｌ２ｂは、サブバンドｂの合成フィルタ基底波形のＬ２ノルムを示し、ΔＮｂは、サブバンドｂの正規化量子化ステップサイズを示す。
【００９６】
【数２】
2004166254.tif 000004
【００９７】
次に、ΔＷｂが算出されてから、以下の式（３）に従って指数εｂ及び仮数μｂを求める。ここで、Ｒｂはサブバンドｂにおけるダイナミックレンジである。これらの値εｂ、μｂが実際に最終的な符号化コードストリームに含まれることになる。
【００９８】
【数３】
2004166254.tif 000005
【００９９】
ここで、本実施の形態における量子化部１２は、量子化ステップサイズΔＷｂを求める際に、上述した式（２）を用いるのではなく、サブバンドｂ毎の重み係数ＶＷｂを用いて、以下の式（４）に従って算出する。
【０１００】
【数４】
2004166254.tif 000006
【０１０１】
この重み係数ＶＷｂは、サブバンド毎、或いはＹ（輝度）、Ｃｂ，Ｃｒ（色差）といったコンポーネント毎に設定することができ、重み係数テーブルとして記憶される。この重み係数の値が大きい場合には、上述した式（３）からΔＷｂが小さくなり、式（１）から量子化係数Ｑｂ（ｘ，ｙ）が大きくなるため、画像の重要な部分が集中している低域ほど値を大きくすることが好ましい。また、色差情報（Cb，Cr）よりも輝度情報（Y）に対して人間の視覚特性が敏感であるため、輝度情報（Y）の方の値を大きくすることが好ましい。
【０１０２】
図１２のように５回ウェーブレット変換・分割を行う場合の重み係数テーブルの一例を図２１に示す。図２１に示すように、分割レベルが小さい低域ほど値が大きく、また、色差情報（Cb，Cr）よりも輝度情報（Y）の方が値が大きくなっている。
【０１０３】
後段の符号ブロック化部１３では、量子化部１２で生成された量子化係数Ｄ１３が所定の大きさの符号ブロックに分割され、ビットプレーン分解部１４では、符号ブロック毎の量子化係数Ｄ１４がビットプレーンに分解されるため、量子化係数の値が大きいほど、ビットプレーン数が多くなる。したがって、上述したように、レート制御部１９において、全ての符号ブロックで最もビット位置の高い算術符号から最下位ビットの算術符号の順に、ビットプレーン毎又は符号化パス毎の算術符号を選択する場合には、より重要な情報を優先的に符号化コードストリームに含めることができ、結果として高画質な符号化画像を提供することができる。
【０１０４】
（３）その他
上述したＪＰＥＧ−２０００規格は、静止画の規格であり、動画像では頻繁に存在するインタレース画像に対する十分な検討がなされていない。したがって、静止画用の技術をそのまま動画像に応用すると、劣化が目立ってしまうという欠点が露呈する。以下、具体的に説明する。
【０１０５】
あるインタレースの動画シーンの１フレームを図２２に示す。これをＰＣモニタ等のプログレッシブ方式のモニタで見ると、動きのある部分にインタレースの影響が強く出て、横方向に縞模様が見える。
【０１０６】
すなわち、図２３（Ａ）に示すように、丸い物体が画面中を右方向に移動する場合、インタレース画面では問題ないが、プログレッシブ画面では図２３（Ｂ）のように横方向に縞模様が見えてしまう。これはインタレース画面が奇数フィールドと偶数フィールドとで飛び越し走査を用いていることに起因している。
【０１０７】
図２２に示した画像を５回ウェーブレット変換・分割した後の各サブバンドの様子を図２４に示す。図２４から分かるように、明らかに５ＬＨ成分、すなわち水平方向が低域で垂直方向が高域である分割レベル＝５のサブバンドの係数のエネルギが他のサブバンドに比べて大きくなっている。
【０１０８】
したがって、５ＬＨのサブバンド内の符号化ブロックをそのまま符号化すれば、インタレース成分を重視した符号化が実現できることになる。
【０１０９】
一方、プログレシブ画像表示装置に出力する場合には、５ＬＨのサブバンド内の符号ブロックを符号化しなければよい。具体的には、５ＬＨのサブバンド内の全ての符号ブロックのビットプレーン又は符号化パス数を０にすればよい。なお、分割レベルが最高域のＬＨ成分に限らず、全ての分割レベルでＬＨ成分の符号ブロックのビットプレーン又は符号化パス数を０にするようにしても構わない。
【０１１０】
例えば、図１１に示したように、符号化対象予測部１５においてサブバンド毎の全ての符号ブロックの有効ビットプレーン数の総和から符号化対象ビットプレーン数を予測する場合には、図２５に示すように、５ＬＨ成分に対応する符号化対象ビットプレーン数を０に設定しておけばよい。
【０１１１】
なお、本発明は上述した実施の形態のみに限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において種々の変更が可能であることは勿論である。
【０１１２】
例えば、上述の実施の形態では、ハードウェアの構成として説明したが、これに限定されるものではなく、任意の処理を、ＣＰＵ（Central Processing Unit）にコンピュータプログラムを実行させることにより実現することも可能である。この場合、コンピュータプログラムは、記録媒体に記録して提供することも可能であり、また、インターネットその他の伝送媒体を介して伝送することにより提供することも可能である。
【産業上の利用可能性】
【０１１３】
上述した本発明によれば、例えばＪＰＥＧ−２０００方式の画像符号化装置において、算術符号化の処理負荷を軽減すると共に、画質劣化を抑えて効果的にレート制御を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【０１１４】
【図１】本実施の形態における画像符号化装置の概略構成を説明する図である。
【図２】分割レベル＝３までウェーブレット変換・分割した場合のサブバンドを説明する図である。
【図３】実際の画像をウェーブレット変換・分割した場合のサブバンドを説明する図である。
【図４】符号ブロックとサブバンドとの関係を説明する図である。
【図５】ビットプレーンを説明する図であり、同図（Ａ）は、計１６個の係数から成る量子化係数を示し、同図（Ｂ）は、係数の絶対値のビットプレーンを示し、同図（Ｃ）は、符号のビットプレーンを示す。
【図６】符号ブロック内の符号化パスの処理手順を説明する図である。
【図７】符号ブロック内の係数のスキャン順序を説明する図である。
【図８】同画像符号化装置で生成されるパケットを説明する図である。
【図９】同画像符号化装置における符号化対象予測部の内部構成の一例を説明する図である。
【図１０】フレーム毎の有効ビットプレーン数の総和を利用する場合のビットプレーン数テーブルの一例を示す図である。
【図１１】サブバンド毎の有効ビットプレーン数の総和を利用する場合のビットプレーン数テーブルの一例を示す図である。
【図１２】分割レベル＝５までウェーブレット変換・分割した場合のサブバンドを説明する図である。
【図１３】同符号化対象予測部における処理をビットプレーンの観点から具体的に説明する図である。
【図１４】輝度成分Ｙの最低域のサブバンドに着目した図である。
【図１５】符号化対象符号化パス数を予測する場合の符号化対象予測部の内部構成の一例を説明する図である。
【図１６】サブバンド毎の有効ビットプレーン数の総和を利用する場合の符号化パス数テーブルの一例を示す図である。
【図１７】同画像符号化装置におけるレート制御部の内部構成の一例を説明する図である。
【図１８】サブバンド毎の選択順序を説明する図である。
【図１９】同レート制御部におけるビットプレーン毎の符号量の加算処理手順を説明するフローチャートである。
【図２０】同レート制御部における処理をビットプレーンの観点から具体的に説明する図である。
【図２１】サブバンド毎に重み付けして量子化する場合の重み係数テーブルの一例を示す図である。
【図２２】インタレース動画像の一例を説明する図である。
【図２３】インタレース画像における被写体画像の見え方を説明する図であり、同図（Ａ）は、物体が画面中を右方向に移動する場合を示し、同図（Ｂ）は、プログレッシブ画面における当該物体の見え方を示す。
【図２４】インタレース画像をウェーブレット変換・分割した場合のサブバンドを説明する図である。
【図２５】入力画像がインタレース画像であり、サブバンド毎の有効ビットプレーン数の総和を利用する場合のビットプレーン数テーブルの一例を示す図である。
【符号の説明】
【０１１５】
１  画像符号化装置、１０  ＤＣレベルシフト部、１１  ウェーブレット変換部、１２  量子化部、１３  符号ブロック化部、１４  ビットプレーン分解部、１５  符号化対象予測部、１６  ビットモデリング部、１７  算術符号化部、１８  ＥＢＣＯＴ部、１９  レート制御部、２０  ヘッダ生成部、２１  パケット生成部、３０  有効ビットプレーン計数部、３１  テーブル参照部、３２  記憶部、３３  符号化対象ビットプレーン抽出部、４０  有効ビットプレーン計数部、４１  テーブル参照部、４２  記憶部、５０  符号量計算制御部、５１  符号量加算制御部
【図１】
2004166254.tif 000007
【図２】
2004166254.tif 000008
【図３】
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【図４】
2004166254.tif 000010
【図５】
2004166254.tif 000011
【図６】
2004166254.tif 000012
【図７】
2004166254.tif 000013
【図８】
2004166254.tif 000014
【図９】
2004166254.tif 000015
【図１０】
2004166254.tif 000016
【図１１】
2004166254.tif 000017
【図１２】
2004166254.tif 000018
【図１３】
2004166254.tif 000019
【図１４】
2004166254.tif 000020
【図１５】
2004166254.tif 000021
【図１６】
2004166254.tif 000022
【図１７】
2004166254.tif 000023
【図１８】
2004166254.tif 000024
【図１９】
2004166254.tif 000025
【図２０】
2004166254.tif 000026
【図２１】
2004166254.tif 000027
【図２２】
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【図２３】
2004166254.tif 000029
【図２４】
2004166254.tif 000030
【図２５】
2004166254.tif 000031