(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
原画像に対してウェーブレット変換を繰り返し適用することで生成される階層符号化画像データであって、互いに解像度が異なる複数の前記原画像の自己相似画像を表現可能な前記階層符号化画像データと、前記複数の自己相似画像のそれぞれに対応する付加画像であって、それぞれの付加画像が該付加画像に対応する自己相似画像と同解像度を有する前記それぞれの付加画像、を生成するための情報である付加情報と、を含む符号化データ列を復号する画像処理装置であって、
前記符号化データ列に含まれる前記階層符号化画像データから、着目解像度の自己相似画像を復号する画像データ復号手段と、
前記符号化データ列に含まれる前記付加情報から、前記画像データ復号手段により復号された自己相似画像と同解像度を有する付加画像を生成する付加画像生成手段と、
前記画像データ復号手段が復号した自己相似画像と、前記付加画像生成手段が生成した付加画像と、を合成する合成手段と
を備えることを特徴とする画像処理装置。
【請求項２】
更に、所定のサイズを有するタイルに分割された前記付加画像と、前記自己相似画像から、夫々のタイルを結合することで、元の付加画像、自己相似画像を復元するタイル結合手段を備えることを特徴とする請求項１に記載の画像処理装置。
【請求項３】
更に、前記画像データ復号手段により復号された自己相似画像を、次に前記画像データ復号手段が復号する自己相似画像の解像度と同じ解像度に変倍する変倍手段を備え、
前記合成手段は、前記変倍手段により変倍された自己相似画像と、当該自己相似画像と同解像度を有する前記付加画像生成手段が生成した付加画像とを合成することを特徴とする請求項１又は２に記載の画像処理装置。
【請求項４】
前記付加情報は、前記複数の自己相似画像のそれぞれに対応する２値の付加画像において、それぞれの付加画像が該付加画像に対応する自己相似画像と同解像度を有する前記それぞれの付加画像、を生成するための文字情報であって、当該文字情報は、文字列情報と、当該文字列を所定の表示手段に表示する際の表示位置と、当該文字列のフォントのサイズとを含み、
前記合成手段は、前記文字情報をラスタ化して２値画像データを生成し、当該２値画像データと、前記画像データ復号手段により得られる自己相似画像とを合成することを特徴とする請求項１に記載の画像処理装置。
【請求項５】
前記付加情報は、前記複数の自己相似画像のそれぞれに対応する２値の付加画像において、それぞれの付加画像が該付加画像に対応する自己相似画像と同解像度を有する前記それぞれの付加画像、を生成するための文字情報と線・図形情報であって、
当該文字情報は、文字列と、当該文字列を所定の表示手段に表示する際の表示位置と、当該文字列のフォントのサイズとを含み、
当該線・図形情報は、形状情報、始点座標、終点座標、形状情報、中心座標、半径のうちいずれかを含み、
前記合成手段は、前記文字情報をラスタ化して２値画像データを生成し、当該２値画像データに対して前記線・図形情報を用いて線・図形を配置し、前記画像データ復号手段により得られる自己相似画像と合成することを特徴とする請求項１に記載の画像処理装置。
【請求項６】
原画像に対してウェーブレット変換を繰り返し適用することで、互いに解像度が異なる複数の前記原画像の自己相似画像を表現可能な階層符号化画像データを生成する画像データ符号化手段と、
前記複数の自己相似画像のそれぞれに対応する付加画像であって、それぞれの付加画像が該付加画像に対応する自己相似画像と同解像度を有する前記それぞれの付加画像、を生成するための情報である付加情報を生成する生成手段と、
前記画像データ符号化手段による階層符号化画像データと、前記生成手段による付加情報とが含まれる符号化データ列を生成すると共に、当該符号化データ列内における前記階層符号化画像データと、前記付加情報の所在を特定する情報が記載されたヘッダを前記符号化データ列に含める符号化データ列生成手段と
を備えることを特徴とする画像処理装置。
【請求項７】
原画像に対してウェーブレット変換を繰り返し適用することで生成される階層符号化画像データであって、互いに解像度が異なる複数の前記原画像の自己相似画像を表現可能な前記階層符号化画像データと、前記複数の自己相似画像のそれぞれに対応する付加画像であって、それぞれの付加画像が該付加画像に対応する自己相似画像と同解像度を有する前記それぞれの付加画像、を生成するための情報である付加情報と、を含む符号化データ列を復号する画像処理装置が行う画像処理方法であって、
前記画像処理装置の画像データ復号手段が、前記符号化データ列に含まれる前記階層符号化画像データから、着目解像度の自己相似画像を復号する画像データ復号工程と、
前記画像処理装置の付加画像生成手段が、前記符号化データ列に含まれる前記付加情報から、前記画像データ復号工程で復号された自己相似画像と同解像度を有する付加画像を生成する付加画像生成工程と、
前記画像処理装置の合成手段が、前記画像データ復号工程で復号した自己相似画像と、前記付加画像生成工程で生成した付加画像と、を合成する合成工程と
を備えることを特徴とする画像処理方法。
【請求項８】
画像処理装置が行う画像処理方法であって、
前記画像処理装置の画像データ符号化手段が、原画像に対してウェーブレット変換を繰り返し適用することで、互いに解像度が異なる複数の前記原画像の自己相似画像を表現可能な階層符号化画像データを生成する画像データ符号化工程と、
前記画像処理装置の生成手段が、前記複数の自己相似画像のそれぞれに対応する付加画像であって、それぞれの付加画像が該付加画像に対応する自己相似画像と同解像度を有する前記それぞれの付加画像、を生成するための情報である付加情報を生成する生成工程と、
前記画像処理装置の符号化データ列生成手段が、前記画像データ符号化工程による階層符号化画像データと、前記生成工程による付加情報とが含まれる符号化データ列を生成すると共に、当該符号化データ列内における前記階層符号化画像データと、前記付加情報の所在を特定する情報が記載されたヘッダを前記符号化データ列に含める符号化データ列生成工程と
を備えることを特徴とする画像処理方法。
【請求項９】
コンピュータを請求項１乃至６のいずれか１項に記載の画像処理装置が有する各手段として機能させるためのプログラム。
【請求項１０】
請求項９に記載のプログラムを格納した、コンピュータが読み取り可能な記憶媒体。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、符号化画像データの復号を行う画像処理装置及びその方法並びにプログラム、記憶媒体に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
近年、デジタルカメラ、スキャナといった画像入力装置の技術の向上にともない、これら入力装置により取り込む画像データの解像度は上昇の一途を辿っている。低解像度の画像であれば画像データの量も少なく、伝送、蓄積、表示、編集といった作業に支障をきたすことはなかった。しかし、高解像度になるにつれ、画像データ量も膨大なものになり、伝送する際に多くの時間がかかったり、蓄積に際し、多くの記憶容量を必要とするという問題がある。効率良く画像データを伝送表示する手法として、画像データの段階的伝送が注目を集めている。これは、画像データ伝送の初期段階で画像の概略を把握できるように低画質の画像を伝送し、データの伝送に伴って画質が改善されるというものである。ＩＴＵ−Ｔ  Ｒｅｃｏｍｍｅｎｄａｔｉｏｎ  Ｔ．８１  ｜  ＩＳＯ／ＩＥＣ１０９１８−１勧告による静止画像の国際標準符号化方式ＪＰＥＧもその拡張方式において段階的な伝送を規定している。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来の段階的な伝送方法により画像データを段階的に伝送する場合、伝送の対象となる画像データが自然画像であれば、受信側で伝送初期段階で得られる低画質復号画像により画像の概略を把握することが可能であるが、文字・線などを含んだ文書画像である場合には低画質復号画像により、画像の全体的な構成は分かるものの、画像に含まれている文字・線から情報を読み取ることが困難であることが多い。
【０００４】
例えば、地図情報など多値画像データと２値画像データが混在する画像データを段階的に伝送した場合、低画質復元画像からの２値情報読み取りは多くの場合困難である。
【０００５】
本発明は以上の問題点に対して鑑みてなされたものであり、多値画像データと２値画像データが混在した画像データを符号化することで符号化データを生成した場合、この符号化データを復号した際に、低解像度の復元画像からでも２値画像データを読みとり可能にすることを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明の目的を達成するために、例えば本発明の画像処理装置は以下の構成を備える。
【０００７】
すなわち、原画像に対してウェーブレット変換を繰り返し適用することで生成される階層符号化画像データであって、互いに解像度が異なる複数の前記原画像の自己相似画像を表現可能な前記階層符号化画像データと、前記複数の自己相似画像のそれぞれに対応する付加画像であって、それぞれの付加画像が該付加画像に対応する自己相似画像と同解像度を有する前記それぞれの付加画像、を生成するための情報である付加情報と、を含む符号化データ列を復号する画像処理装置であって、
前記符号化データ列に含まれる前記階層符号化画像データから、着目解像度の自己相似画像を復号する画像データ復号手段と、
前記符号化データ列に含まれる前記付加情報から、前記画像データ復号手段により復号された自己相似画像と同解像度を有する付加画像を生成する付加画像生成手段と、
前記画像データ復号手段が復号した自己相似画像と、前記付加画像生成手段が生成した付加画像と、を合成する合成手段と
を備えることを特徴とする。
【００１０】
【発明の実施の形態】
以下添付図面を参照して、本発明を好適な実施形態に従って詳細に説明する。
【００１１】
［第１の実施形態］
図１は本実施形態における画像復号装置の概略構成を示すブロック図である。同図に於いて１０１は符号入力部、１０２は復号器選択部、１０３は係数復号部、１０４は逆離散ウェーブレット変換部、１０５は２値データ復号部、１０６は画像合成部、１０７は画像出力部である。
【００１２】
本実施形態に於いては、１画素の輝度値が８ビットで表現されるモノクロ画像データを復号・表示するものとして説明する。しかしながら本実施形態はこれに限らず、４ビット、１０ビット、１２ビットなど、８ビット以外のビット数で輝度値を表現している場合や、各画素をＲＧＢ、ＹＣｒＣｂ、ＣＭＹＫなど複数の色成分で表現するカラー画像データにも適用可能であることは以下の説明により、自明である。或いは、画像領域の各画素の状態を示す多値情報を符号化したデータを復号・表示する場合、例えば各画素の色についてカラーテーブルへのインデックス値で示し、これを符号化したデータを復号・表示する場合にも適用できることは以下の説明により、自明である。
【００１３】
まず、本実施形態の画像復号装置の動作について述べる前に、まず、画像復号装置と対をなす画像符号化装置について説明する。
【００１４】
図２は図１に示した構成を備える本実施形態の画像復号装置に入力される符号化データを生成する画像符号化装置の概略構成を示すブロック図である。同図に於いて２０１は画像入力部、２０２は符号化器選択部、２０３は離散ウェーブレット変換部、２０４は変換係数符号化部、２０５は２値データ符号化部、２０６は符号列形成部、２０７は符号出力部である。
【００１５】
以下、図２に示した構成を備える本実施形態の画像符号化装置の動作について説明する。
【００１６】
画像符号化装置は、画像データ入力部２０１から入力される１枚の多値画像データと、大きさの異なる３枚の２値画像データ(２値画像データＡ、Ｂ、Ｃとする)の計４枚の画像に対し、１つの符号列を生成し、符号出力部２０７から出力するものである。画像データ入力部２０１に入力される前述の４枚の画像の例を図３に示す。
【００１７】
同図において、多値画像の水平・垂直方向画素数をそれぞれ（Ｘ，Ｙ）とすると、２値画像データＡ，Ｂ，Ｃの水平・垂直方向画素数はそれぞれ、（Ｘ／４，Ｙ／４），（Ｘ／２，Ｙ／２），（Ｘ，Ｙ）である。説明を簡略化するため、ここでは画素数Ｘ、Ｙは４の倍数であるとする。
【００１８】
まず、これら入力画像データが画像データ入力部２０１から、多値画像データ、２値画像データＡ、２値画像データＢ、２値画像データＣの順に、それぞれラスタースキャン順に画像データを構成する画素値が入力される。この画像データ入力部２０１は、例えばスキャナ、デジタルカメラ等の撮像装置、或いはＣＣＤなどの撮像デバイス、或いはネットワーク回線のインターフェースなどであっても良い。
【００１９】
符号化器選択部２０２は、画像データ入力部２０１から入力される画像データが多値データであるか２値データであるかに応じて、符号化処理を切り替える。切り替えの結果、多値画像データは離散ウェーブレット変換部２０３に渡し、２値画像データＡ，Ｂ，Ｃは２値データ符号化部２０５へと渡される。多値データは離散ウェーブレット変換部２０３と変換係数符号化部２０４により符号化され、２値データは２値データ符号化部２０５により符号化される。まず、多値データの符号化処理について述べる。
【００２０】
離散ウェーブレット変換部２０３は符号化器選択部２０２を介して入力される多値画像データに対して２次元離散ウェーブレット変換を施し、画像データを複数のサブバンドに分解する。
【００２１】
２次元離散ウェーブレット変換は１次元の変換を水平・垂直方向それぞれに適用することにより実現する。符号化対象画像（図４Ａ）に対して、まず水平方向に１次元の離散ウェーブレット変換を適用し、低周波サブバンドＬと高周波サブバンドＨに分解する（図４Ｂ）。さらに、それぞれに垂直方向の１次元離散ウェーブレット変換を適用することにより、ＬＬ，ＨＬ，ＬＨ，ＨＨの４つのサブバンドに分解する（図４Ｃ）。本実施形態における画像符号化装置では、Ｎ個の１次元信号ｘ（ｎ）（ｎは０からＮ−１とする）に対する１次元離散ウェーブレット変換は以下の式により行われるものとする。
【００２２】
h(n)=x(2n+1)-floor{(x(2n)+x(2n+2))/2}
l(n)=x(2n)+floor{(h(n-1)+h(n)+2)/4}
ここで、ｈ（ｎ）は高周波サブバンドの係数、ｌ（ｎ）は低周波サブバンドの係数を表し、ｆｌｏｏｒ｛Ｒ｝は実数Ｒを超えない最大の整数値を表す。なお、ここでは説明を省略するが、上記式の計算において必要となる１次元信号ｘ（ｎ）の両端ｘ（ｎ）（ｎ＜０およびｎ＞Ｎ−１）は公知の手法により１次元信号ｘ（ｎ）（０≦ｎ＜Ｎ）の値から求めておく。
【００２３】
上述の２次元離散ウェーブレット変換をＬＬサブバンドのみに、さらに２回繰り返して適用することにより、図５に示すように、ＬＬ，ＬＨ１，ＨＬ１，ＨＨ１，ＬＨ２，ＨＬ２，ＨＨ２の７つのサブバンドに分解する。
【００２４】
変換係数符号化部２０４は離散ウェーブレット変換部２０３により生成された各サブバンドの変換係数を符号化し、符号列を生成する。本実施形態においては、変換係数の符号化はサブバンド単位に行われ、サブバンド内の係数値の絶対値を自然２進数で表現し、上位の桁から下位の桁へとビットプレーン方向を優先して２値算術符号化することにより行われる。なお、前述のビットプレーンは各係数値を自然２進数で表現した際の同桁に位置するビットにより構成される。
【００２５】
以下、図１９に示す通り、各サブバンドの左上隅を位置（０,０）とし、サブバンドＳ（ＳはＬＬ，ＬＨ１，ＨＬ１，ＨＨ１，ＬＨ２，ＨＬ２，ＨＨ２のいづれか）の水平方向ｘ，垂直方向ｙの位置にある係数をＣ（Ｓ，ｘ，ｙ）と表記し、その絶対値を自然２進表記した場合の下からｎ桁目のビットをＣｎ（ｘ，ｙ）と表記して説明する。なお、２進数の桁を表す変数ｎはＬＳＢを１桁目とする。以降、２進数の桁を表す変数ｎをビットプレーン番号と呼ぶ。図６は変換係数符号化部２０４でサブバンドＳを符号化する処理のフローチャートである。なお本フローチャートに従ったプログラムコードは本実施形態における画像符号化装置内の不図示のＲＯＭやＲＡＭなどのメモリに格納され、不図示のＣＰＵにより読み出され、実行されるものとする。
【００２６】
同図において、まずサブバンドＳ内の係数の絶対値の最大値Ｍａｂｓ（Ｓ）を求め（ステップＳ６０１）、求めたＭａｂｓ（Ｓ）を用いて、Ｍａｂｓ（Ｓ）を２進数で表現するのに必要となる桁数Ｎ（Ｓ）（図１９においてはＭに相当）を以下の式により求める（ステップＳ６０２）。
【００２７】
Ｎ（Ｓ）＝ｃｅｉｌ｛  ｌｏｇ２（Ｍａｂｓ（Ｓ））  ｝
ここで、ｃｅｉｌ｛Ｒ｝は実数Ｒに等しいか、あるいはそれ以上の最小の整数値を表す。そして、変数ｎに有効桁数Ｎ（Ｓ）を代入し（ステップＳ６０３）、変数ｎを１ずつ減算しながら（ステップＳ６０４）、ｎ桁目のビットプレーンに対して２値算術符号化を用いて符号化を行う（ステップＳ６０５）。
【００２８】
本実施形態においては２値算術符号としてＱＭ−Ｃｏｄｅｒを用いることとする。このＱＭ−Ｃｏｄｅｒを用いて、ある状態（コンテクスト）Ｓで発生した２値シンボルを符号化する手順、或いは、算術符号化処理のための初期化手順、終端手順については、静止画像の国際標準ＩＴＵ−Ｔ  Ｒｅｃｏｍｍｅｎｄａｔｉｏｎ  Ｔ．８１  ｜  ＩＳＯ／ＩＥＣ１０９１８−１勧告等に詳細に説明されているのでここでは説明を省略する。
【００２９】
なお、以上の符号化処理手順として、各ビットプレーンの符号化の開始時に算術符号化器（変換係数符号化部２０４内に存在）を初期化し、終了時に算術符号化器の終端処理を行なうものとする。また、個々の係数の最初に符号化される'１'の直後に、その係数の正負符号を０，１で表し、算術符号化する。ここでは正ならば０、負ならば１とする。例えば、係数が−５で、この係数の属するサブバンドＳの有効桁数Ｎ（Ｓ）が６であった場合、係数の絶対値は２進数０００１０１で表され、各ビットプレーンの符号化により上位桁から下位桁へと符号化される。２番目のビットプレーンの符号化時（この場合、上から４桁目）に最初の'１'が符号化され、この直後に正負符号'１'を算術符号化する。
【００３０】
次に、ステップＳ６０５において符号化したビットプレーンｎが０であるか否か（全てのビットプレーンに対して符号化を行ったか否か）を判断し、全てのビットプレーンに対して符号化を行っていなければ処理をステップＳ６０４に移行し、次の処理対象のビットプレーンに対して符号化を行う。
【００３１】
上述の処理により、サブバンドＳの全係数を符号化し、各ビットプレーンｎに対応する符号列ＣＳ（Ｓ、ｎ）を生成する。生成した符号列は符号列形成部２０６に送られ、符号列形成部２０６内の不図示のバッファに一時的に格納される。
【００３２】
次に、２値データの符号化について説明する。２値データは符号化器選択部２０２を介して２値データ符号化部２０５に送られ、２値データ符号化部２０５にて算術符号化される。本実施形態において、２値データ符号化部２０５の算術符号化は、変換係数符号化部２０４で行なうビットプレーン符号化の場合と同様に、ＱＭ−Ｃｏｄｅｒを用いる。２値画像データＡ，Ｂ，Ｃそれぞれの符号化開始時で算術符号化器（２値データ符号化部２０５内に存在）を初期化し、符号化終了時点で算術符号化器の終端処理を行なうものとする。
【００３３】
上述の処理により、２値画像データＡ，Ｂ，Ｃを符号化し、各２値画像データに対応する符号列ＣＳ（Ａ），ＣＳ（Ｂ），ＣＳ（Ｃ）を生成する。生成した符号列は符号列形成部２０６に送られ、符号列形成部２０６内の不図示のバッファに一時的に格納される。
【００３４】
符号列形成部２０６は変換係数符号化部２０４および２値データ符号化部２０５による符号化が終了し、全符号列が内部バッファに格納されると、所定の順序で内部バッファに格納される符号列を読み出し、必要な付加情報を挿入して、本画像符号化装置の出力となる最終的な符号列を形成し、符号出力部２０７に出力する。
【００３５】
符号列形成部２０６で生成される最終的な符号列はレベル０、レベル１、およびレベル２の３つの階層を有する。
【００３６】
レベル０は多値画像データのＬＬサブバンドの係数を符号化して得られるＣＳ（ＬＬ，Ｎ（ＬＬ）−１）からＣＳ（ＬＬ，０）の符号列と、２値画像データＡを符号化して得られる符号列ＣＳ（Ａ）から構成される。
【００３７】
レベル１は多値画像データのＬＨ１，ＨＬ１，ＨＨ１の各サブバンドの係数を符号化して得られる符号列ＣＳ（ＬＨ１，Ｎ（ＬＨ１）−１）〜ＣＳ（ＬＨ１，０）、ＣＳ（ＨＬ１，Ｎ（ＨＬ１）−１）〜ＣＳ（ＨＬ１，０）、及びＣＳ（ＨＨ１，Ｎ（ＨＨ１）−１）〜ＣＳ（ＨＨ１，０）と、２値画像データＢを符号化して得られる符号列ＣＳ（Ｂ）から構成される。
【００３８】
また、レベル２は多値画像データのＬＨ２，ＨＬ２，ＨＨ２の各サブバンドの係数を符号化して得られる符号列ＣＳ（ＬＨ２，Ｎ（ＬＨ２）−１）〜ＣＳ（ＬＨ２，０）、ＣＳ（ＨＬ２，Ｎ（ＨＬ２）−１）〜ＣＳ（ＨＬ２，０）、および、ＣＳ（ＨＨ２，Ｎ（ＨＨ２）−１）〜ＣＳ（ＨＨ２，０）と、２値画像データＣを符号化して得られる符号列ＣＳ（Ｃ）から構成される。
【００３９】
図７は符号列形成部２０６における上述の処理のフローチャートである。なお本フローチャートに従ったプログラムコードは本実施形態における画像符号化装置内の不図示のＲＯＭやＲＡＭなどのメモリに格納され、不図示のＣＰＵにより読み出され、実行されるものとする。なお、図７に示したフローチャートにおいて、ステップＳ７０２，Ｓ７０３，Ｓ７０４で実行される処理の内容を示したフローチャート（図８、９，１０）においても同様に、不図示のメモリに格納され、前述の不図示のＣＰＵにより読み出され、実行されるものとする。
【００４０】
まず、画像の水平方向画素数、垂直方向画素数といった画像の付加情報を含んだヘッダを生成し、符号出力部２０７に出力する（ステップＳ７０１）。
【００４１】
次に、図８に示すフローチャートの流れに従い、レベル０を構成する多値画像データのＬＬサブバンドの係数を符号化して得られる符号列と、２値画像データＡを符号化して得られる符号列が出力される（ステップＳ７０２）。
【００４２】
図８に示したＬＬサブバンドの符号化データ、及び２値画像データＡの符号化データを生成する処理のフローチャートについては、上述の通り、ＬＬサブバンドを構成する全てのビットプレーンに対して符号化を行い（ステップＳ８０１からステップＳ８０５）、次に２値画像データＡに対して符号化を行い（ステップＳ８０６）、夫々ＣＳ（ＬＬ、Ｎ（ＬＬ）−１）〜ＣＳ（ＬＬ、０）の符号化データと、ＣＳ（Ａ）と、を求める。
【００４３】
図７の説明に戻って、次に、図９に示す処理の流れに従い、レベル１を構成する多値画像データのＬＨ１，ＨＬ１，ＨＨ１サブバンドの係数を符号化して得られる符号列と、２値画像データＢを符号化して得られる符号列が出力される（ステップＳ７０３）。
【００４４】
図９に示したＬＨ１，ＨＬ１，ＨＨ１サブバンドの符号化データ、及び２値画像データＢの符号化データを生成するフローチャートについては、上述の通り、ＬＨ１サブバンド，ＨＬ１サブバンド，ＨＨ１サブバンドの夫々を構成するビットプレーンに対して符号化を行い（夫々、ステップＳ９０１とステップＳ９０６〜ステップＳ９０７，ステップＳ９０２とステップＳ９０８〜ステップＳ９０９、ステップＳ９０３とステップＳ９１０〜ステップＳ９１１）、次に２値画像データＢに対して符号化を行い（ステップＳ９１３）、夫々ＣＳ（ＬＨ１、Ｎ（ＬＨ１）−１）〜ＣＳ（ＬＨ１、０）、ＣＳ（ＨＬ１、Ｎ（ＨＬ１）−１）〜ＣＳ（ＨＬ１、０）、ＣＳ（ＨＨ１、Ｎ（ＨＨ１）−１）〜ＣＳ（ＨＨ１、０）、ＣＳ（Ｂ）の符号化データと、を求める。
【００４５】
図７の説明に戻って、最後に、図１０に示す処理の流れに従い、レベル２を構成する多値画像データのＬＨ２，ＨＬ２，ＨＨ２サブバンドの係数を符号化して得られる符号列と、２値画像データＣを符号化して得られる符号列が出力される（ステップＳ７０４）。
【００４６】
図１０に示したＬＨ２，ＨＬ２，ＨＨ２サブバンドの符号化データ、及び２値画像データＣの符号化データを生成するフローチャートについては、上述の通り、ＬＨ２サブバンド，ＨＬ２サブバンド，ＨＨ２サブバンドの夫々を構成するビットプレーンに対して符号化を行い（夫々、ステップＳ１００１とステップＳ１００６〜ステップＳ１００７，ステップＳ１００２とステップＳ１００８〜ステップＳ１００９、ステップＳ１００３とステップＳ１０１０〜ステップＳ１０１１）、次に２値画像データＣに対して符号化を行い（ステップＳ１０１３）、夫々ＣＳ（ＬＨ２、Ｎ（ＬＨ２）−１）〜ＣＳ（ＬＨ２、０）、ＣＳ（ＨＬ２、Ｎ（ＨＬ２）−１）〜ＣＳ（ＨＬ２、０）、ＣＳ（ＨＨ２、Ｎ（ＨＨ２）−１）〜ＣＳ（ＨＨ２、０）、ＣＳ（Ｃ）の符号化データと、を求める。
【００４７】
以上に述べた処理により、符号列形成部２０６で図１１に例示する形式の符号列が生成され、符号出力部２０７に送られる。
【００４８】
符号出力部２０７は、符号列形成部２０６で生成された符号列を装置外部へと出力する。この符号出力部２０７は、例えば、ハードディスクやメモリといった記憶装置、ネットワーク回線のインターフェース等である。
【００４９】
次に、上述の処理に従って、画像符号化装置により生成された図１１に例示する形式の符号列を入力し、画像を復号・表示する本実施形態の画像復号装置について説明する。
【００５０】
図１より、まず符号化データ入力部１０１から図１１に例示する形式の符号列が入力される。この符号化データ入力部１０１は例えばハードディスクやメモリといった記憶装置、ネットワーク回線のインターフェース等である。
【００５１】
復号器選択部１０２は符号化データ入力部１０１から入力される符号列を、その内容に応じて（ヘッダを参照することで）係数復号部１０３か、２値データ復号部１０５に渡す。より具体的には、各サブバンドの有効ビット数およびサブバンドの係数の符号化データは係数復号部１０３へ、また、２値画像データ符号化データについては２値データ復号部１０５へと渡される。なお、画像の水平方向画素数や垂直方向画素数を含んだヘッダ情報は復号器選択部１０２で解釈され、本画像復号装置全体で参照される。
【００５２】
係数復号部１０３は復号器選択部１０２から送られるサブバンド係数符号化データを復号し、変換係数に戻す。係数復号部１０３に送られてくる順番に従って、サブバンドＳのビットプレーンｎを算術符号化したデータＣＳ（Ｓ、ｎ）を、上位のビットプレーンから下位のビットプレーンへと順々に復号していくことにより、着目サブバンドＳの係数を復元する。先に説明したとおり、変換係数の各ビットプレーンはＱＭ−Ｃｏｄｅｒを使用して算術符号化されているので、ここでも同じく、ＱＭ−Ｃｏｄｅｒによる復号処理を行う。ＱＭ−Ｃｏｄｅｒにより、ある状態（コンテクスト）Ｓで発生した２値シンボルを符号化する手順、或いは、算術符号の復号処理のための初期化手順、終端手順については、静止画像の国際標準ＩＴＵ−Ｔ  Ｒｅｃｏｍｍｅｎｄａｔｉｏｎ  Ｔ．８１  ｜  ＩＳＯ／ＩＥＣ１０９１８−１勧告等に詳細に説明されているのでここでは説明を省略する。
【００５３】
又、上述の復号処理においては、各ビットプレーンの復号の開始時に算術復号器（係数復号部１０３内に存在）を初期化し、終了時に算術復号器の終端処理を行うものとする。また、符号化側の処理で説明したように、ビットプレーン符号化データは係数の絶対値を構成するビットのみではなく、係数の正負符号を表すビットも符号化されているので、符号化と同様にして、係数の絶対値を構成するビットと係数の正負符号のビットを復号する。
【００５４】
逆離散ウェーブレット変換部１０４は、係数復号部１０３で復号された変換係数を、その内部にある不図示のバッファに格納し、ＬＬサブバンドの全係数が格納された時点、ＬＬ，ＬＨ１，ＨＬ１，ＨＨ１のサブバンドの全係数が格納された時点、およびすべての変換係数が格納された時点のタイミングでバッファ内の変換係数に２次元逆離散ウェーブレット変換を施し、１／４縮小画像、１／２縮小画像、同サイズ復号画像を生成し、画像合成部１０６に送る。但し、ＬＬのサブバンドの全係数が格納された時点では低周波サブバンドの係数のみであるので、２次元の逆離散ウェーブレット変換は行わず、ＬＬサブバンドの係数を８ビット化して出力する。ここで８ビット化とは、ＬＬサブバンドの係数値が０以下である場合は０に、２５５以上である場合には２５５に置き換えることにより行う処理である。
【００５５】
２次元の逆離散ウェーブレット変換は、１次元の変換を水平・垂直方向にそれぞれ適用することにより実現する。本実施形態の画像復号装置では、Ｎ個の１次元信号Ｘ（ｎ）に対して離散ウェーブレット変換を施して得られる低周波サブバンドの係数ｌ（ｎ）と、高周波サブバンドの係数ｈ（ｎ）の逆変換は以下の式により行われるものとする。
【００５６】
x(2n)=l(n)-floor{(h(n-1)+h(n)+2)/4}
x(2n+1)=h(n)+floor{(x(2n)+x(2n+2))/2}
ここで、ｆｌｏｏｒ｛Ｒ｝は実数Ｒを超えない最大の整数値を表す。なお、ここでは説明を省略するが、上記式の計算に必要とされるｌ（ｎ），ｈ（ｎ）の両端は公知の手法によりあらかじめ求めておくものとする。
【００５７】
一方、２値画像データ符号化データは２値データ復号部１０５で復号され、画像合成部１０６に復号された２値画像データが送られる。ここでも、係数復号部１０３と同じくＱＭ−Ｃｏｄｅｒを用いて算術符号の復号処理を行う。２値画像データＡ，Ｂ，Ｃそれぞれの復号開始時で算術復号器（２値データ復号部１０５内に存在）を初期化し、復号終了時点で算術復号器の終端処理を行なうものとする。
【００５８】
画像合成部１０６は、逆離散ウェーブレット変換部１０４の出力する１／４縮小画像と、２値データ復号部１０５の出力する２値画像データＡを重ねあわせた合成画像を生成し、画像表示部１０７へ出力する。また、同様に１／２縮小画像と２値画像データＢ、同サイズ復号画像と２値画像データＣをそれぞれ重ねあわせて出力する。多値画像の位置（ｘ，ｙ）の画素値をＭ（ｘ，ｙ）、２値画像の同位置の画素値をＢ（ｘ，ｙ）（Ｂ（ｘ，ｙ）は２値画像の背景部では０、前景部では１とする）とするとき、合成画像の同位置の画素値Ｓ（ｘ、ｙ）はＢ（ｘ，ｙ）＝１の場合には０、それ以外、即ちＢ（ｘ，ｙ）＝０の場合にはＭ（ｘ，ｙ）とする。
【００５９】
画像表示部１０７は画像合成部１０６で生成された合成画像をディスプレイに表示する。
【００６０】
図１２は本実施形態の画像復号装置の処理のフローチャートである。なお本フローチャートに従ったプログラムコードは不図示のＲＯＭやＲＡＭなどのメモリに格納され、不図示のＣＰＵにより読み出され実行されるものとする。
【００６１】
同図より、１つの符号列の入力に対し、ステップＳ１２０５、ステップＳ１２０９、ステップＳ１２１３により、解像度の異なる３枚の合成画像が表示されることが分かる。図１３は先に説明した画像符号化装置に、多値画像データ、２値画像データＡ，Ｂ，Ｃとして図３の画像を入力して得られた符号列を本実施形態の画像復号装置に入力した場合に表示される３枚の合成画像を示している。図１３の例に見られるように、低解像度の復元画像に応じた２値画像データを用意し、合成画像を生成することで、低解像度の復元画像からでも２値画像データが読み取りができる。
【００６２】
［第２の実施形態］
図１４は本実施形態における、画像を符号化、復号化するシステムの概略構成を示すブロック図である。図１および図２に示した画像復号装置、画像符号化装置の概略構成を示すブロック図と共通する部分については同じ符号で示し、それらの説明を省略する。
【００６３】
図１４において、１４０１はタイル分割部、１４２０は２次記憶装置、１４０３は符号化データ読み出し部、１４０４はタイル結合部である。なお、符号化データ読み出し部１４０３は、符号化データ入力部１０１と同じであっても良い。
【００６４】
本実施形態では、前述の第１の実施形態と同じく、１画素の輝度値が８ビットで表現されるモノクロ画像データを符号化・復号するものとして説明する。しかしながら本実施形態はこれに限らず、４ビット、１０ビット、１２ビットなど８ビット以外のビット数で輝度値を表現している場合や、各画素をＲＧＢ、ＹＣｒＣｂ、ＣＭＹＫなど複数の色成分で表現するカラー画像データ、或いは、画像領域の各画素の状態を示す多値情報を符号化・復号する場合、例えば各画素の色についてカラーテーブルへのインデックス値で示し、これを符号化・復号する場合にも適用できることは、以下の説明により自明である。
【００６５】
以下、図１４に示すブロック図を用いて、本実施形態におけるシステムの各部の動作を詳細に説明する。
【００６６】
本実施形態のシステムは、画像データ入力部２０１から入力される１枚の多値画像データと、大きさの異なる３枚の２値画像データ(２値画像データＡ，Ｂ，Ｃとする)の計４枚の画像を符号化して２次記憶装置１４０２に符号化データを格納する符号化処理部と、２次記憶装置１４０２に格納される符号化データを読み出して復号し、復号画像を表示する復号処理部、及び２次記憶装置の３つにより構成される。
【００６７】
この符号化処理部は画像データ入力部２０１、タイル分割部１４０１、符号化器選択部２０２、離散ウェーブレット変換部２０３、変換係数符号化部２０４、２値データ符号化部２０５、符号列形成部２０６、符号出力部２０７から成る。
【００６８】
また、復号処理部は符号化データ読み出し部１４０３、復号器選択部１０２、係数復号部１０３、逆離散ウェーブレット変換部１０４、２値データ復号部１０５、画像合成部１０６、タイル結合部１４０４、画像表示部１０７から成る。
【００６９】
符号化処理部は、第１の実施形態の画像符号化装置に対してタイル分割部１４０１が新たに追加されていることと、符号出力部２０７の出力先が２次記憶装置１４０２であること以外は、第１の実施形態で説明した画像符号化装置と同じである。
【００７０】
同様に、復号処理部は、第１の実施形態の画像復号装置に対してタイル結合部１４０４が新たに追加されていることと、符号化データ読み出し部１４０３（符号化データ読み読み取り部１０１）が行う符号列の読み出しが２次記憶装置１４０２から行われること以外は、第１の実施形態で説明した画像復号装置と同じである。
【００７１】
まず、図１４を用いて符号化処理部の動作について説明する。
【００７２】
最初に、前述の第１の実施形態と同様に、１枚の多値画像データと、大きさの異なる３枚の２値画像データ(２値画像データＡ，Ｂ，Ｃとする）の計４枚の画像が画像データ入力部２０１から順番に入力される。
【００７３】
タイル分割部１４０１は、画像データ入力部２０１から入力される４枚の符号化対象画像（多値画像１枚、２値画像３枚）を一旦、タイル分割部１４０１内の不図示のバッファに格納する。４枚の符号化対象画像を格納すると、図１５のように、それぞれを１６個のタイルに分割し、タイル毎に、多値画像データ、２値画像データＡ，Ｂ，Ｃをならべて出力する。左上隅のタイルをタイル０、その右隣のタイルをタイル１というように、左側のタイルから右側のタイルに、また上から下にタイル番号をつける。このタイル番号を用いてタイルを特定するとき、タイル分割部１４０１から出力される画像データ（タイルデータ）は図１６のような順番になっている。
【００７４】
符号化器選択部２０２から符号形成部２０６まではタイル分割部１４０１から出力される多値画像データのタイルｎ(ｎは０〜１５)、２値画像データＡ，Ｂ，Ｃのタイルｎを入力の画像とみなして、前述の第１の実施形態と同様の処理により、タイル毎の符号列を生成する。但し、本実施形態では、ヘッダ情報にタイル番号を格納するものとする。
【００７５】
上述の処理により、タイル０からタイル１５までタイルに対応した１６個の符号列が上述の４枚の画像に対して生成され、２次記憶装置１４０２に格納される。
【００７６】
次に復号処理部の動作について説明する。
【００７７】
本実施形態のシステムは３段階で画像データを復号・表示することが可能であり、この選択はユーザにより行われるものとする。３段階をそれぞれ、低画質モード、中画質モード、高画質モードと呼ぶ。なお、この機能は、本実施形態におけるシステムの復号処理部における機能であるが、第１の実施形態における画像復号装置にこの機能を備えても良い。
【００７８】
符号化データ読み出し部１４０３（符号化データ入力部１０１）は、選択されているモードにより２次記憶装置１４０２から読み出すデータを変化させる。つまり、低画質モードの場合には、タイル０からタイル１５まで順番に、各タイルのレベル０構成データまでを読み出して復号器選択部１０２に送る。また、中画質モードの場合には、同じくタイル０からタイル１５まで順番に、各タイルのレベル１構成データまでを読み出して復号器選択部１０２に送り、高画質モードの場合には、同じくタイル０からタイル１５まで順番に、各タイルのレベル２構成データまで（つまり全てのデータ）を読み出して復号器選択部１０２に送る。
【００７９】
復号器選択部１０２から画像合成部１０６までは符号化データ読み出し部１４０３の出力する符号列を前述の第１の実施形態と同様の処理により復号し、合成画像を生成する。
【００８０】
タイル結合部１４０４は画像合成部１０６から出力される合成画像をタイルの元の位置に配置して表示用の画像を生成する。タイル結合と表示画像生成の処理は画像合成部１０６から合成画像が送られる度に行われる。即ち、画像表示部１０７ではタイル０からタイル１５まで、タイルが一つ一つ順番に復号される過程を表示することができる。
【００８１】
［第３の実施形態］
第１、第２の実施形態においては図１１に示すように各レベルで多値画像符号化データを先に、２値画像符号化データを後に配置して符号列を構成した。本実施形態においてはこれを逆にし、図１７に示すように２値画像符号化データを前、多値画像符号化データを後に配置するものとする。
【００８２】
なお、本実施形態におけるシステムの構成は第２の実施形態において説明したシステムの構成と同じなので、説明を省略する。但し、画像合成部１０５のみ処理の方法を若干変更し、２値データ復号部１０５から復号された２値画像データが送られてきた時点で、現在表示されている多値画像を２倍に変倍した画像と、この２値画像を合成して画像表示部１０７に送ることとする。これにより、図１８に示すように６段階の画像表示が可能となる。
【００８３】
［第４の実施形態］
図２０は本実施形態における画像復号装置の概略構成を示すブロック図である。図２０において、図１と同じ部分には同じ番号を付けている。図２０に於いて１０１は符号入力部、２００１は付加情報分離部、１０３は係数復号部、１０４は逆離散ウェーブレット変換部、２００２は２値画像データ生成部、１０６は画像合成部、１０７は画像表示部である。
【００８４】
本実施形態では、前述の第１の実施形態と同じく、１画素の輝度値が８ビットで表現されるモノクロ画像データを符号化・復号するものとして説明する。しかしながら本実施形態はこれに限らず、４ビット、１０ビット、１２ビットなど８ビット以外のビット数で輝度値を表現している場合や、各画素をＲＧＢ、ＹＣｒＣｂ、ＣＭＹＫなど複数の色成分で表現するカラー画像データ、或いは、画像領域の各画素の状態を示す多値情報を符号化・復号する場合、例えば各画素の色についてカラーテーブルへのインデックス値で示し、これを符号化・復号する場合にも適用できることは、以下の説明により自明である。
【００８５】
まず、本実施形態の画像復号装置の動作について述べる前に、まず、画像復号装置と対をなす画像符号化装置について説明する。
【００８６】
図２１は図２０に示した構成を備える本実施形態の画像復号装置に入力される符号化データを生成する画像符号化装置の概略構成を示すブロック図である。図２１において、図１，２と同じ部分には同じ番号を付けている。図２１に於いて２０１は画像入力部、２０３は離散ウェーブレット変換部、２０４は変換係数符号化部、２１０１は付加情報入力部、２１０２は符号列形成部、２０７は符号出力部、１０４は逆離散ウェーブレット変換部である。
【００８７】
以下、図２１に示した構成を備える本実施形態の画像符号化装置の動作について説明する。
【００８８】
画像符号化装置は、画像データ入力部２０１から入力される１枚の多値画像データを離散ウェーブレット変換を用いて符号化し、ウェーブレット変換の各解像度レベル毎に合成して表示する付加情報を含めて１つの符号列を生成し、符号出力部２０７から出力するものである。
【００８９】
まず、画像データ入力部２０１から多値画像データを構成する画素値がラスタースキャン順に入力される。この画像データ入力部２０１は、例えばスキャナ、デジタルカメラ等の撮像装置、或いはＣＣＤなどの撮像デバイス、或いはネットワーク回線のインターフェースなどであっても良い。
【００９０】
離散ウェーブレット変換部２０３は画像データ入力部２０１から入力される多値画像データに対して２次元離散ウェーブレット変換を施し、画像データを複数のサブバンドに分解する。変換係数符号化部２０４は離散ウェーブレット変換部２０３で得られた各サブバンドの係数を符号化し、符号列を生成する。離散ウェーブレット変換部２０３、および変換係数符号化部２０４の処理の詳細については第１の実施形態と同じである。
【００９１】
逆離散ウェーブレット変換部１０４は離散ウェーブレット変換部２０３により生成されたサブバンドの係数を、LL、LH1、HL1、HH1、LH2、HL2、HH2サブバンドの順に不図示のバッファに格納し、LLサブバンドの全係数が格納された時点、LL,LH1,HL1,HH1のサブバンドの全係数が格納された時点、およびすべての変換係数が格納された時点でバッファ内の変換係数に２次元逆離散ウェーブレット変換を施し、１／４縮小画像、１／２縮小画像、同サイズ復号画像を生成し、付加情報入力部２１０１に送る。但し、ＬＬのサブバンドの全係数が格納された時点では低周波サブバンドの係数のみであるので、２次元の逆離散ウェーブレット変換は行わず、ＬＬサブバンドの係数を８ビット化して出力する。ここで８ビット化とは、ＬＬサブバンドの係数値が０以下である場合は０に、２５５以上である場合には２５５に置き換えることにより行う処理である。逆離散ウェーブレット変換部１０４における逆変換処理については第１の実施形態と同じである。
【００９２】
付加情報入力部２１０１は逆離散ウェーブレット変換部１０４から送られる１／４縮小画像、１／２縮小画像、同サイズ画像をユーザに提示し、提示した解像度の画像毎に付加情報の入力を受ける。本実施形態では入力される付加情報は文字情報（文字列情報、文字列を表示する表示位置、フォントのサイズ）であるとし、この文字情報を受け取ると、不図示の内部バッファに格納する。表示位置は各解像度の画像データの左上隅を（０，０）として、文字情報を表示する矩形領域の左上隅の画素位置により表現する。フォントのサイズはポイント値を用いる。図２２に各解像度の画像データを提示して付加情報が入力された様子を、図２３にバッファに格納される付加情報をそれぞれ例示す。図２２において"うさぎ"、"頭"、"背"、"足"など各解像度の画像に書かれた文字が入力された付加情報に含まれる文字列である。ここでは画像データ入力部２０１から入力される多値画像のサイズX,Yを２５６としている。図２２、および２３において解像度の識別として0,1,2を用いているが、１／４縮小画像を解像度0、１／２縮小画像を解像度１、入力画像と同サイズの画像を解像度２としている。
【００９３】
符号列形成部２１０２は変換係数符号化部２０４による符号化が終了して全符号列が内部バッファに格納され、付加情報入力部２１０１から各解像度の付加情報が入力されると、所定の順序で内部バッファに格納される符号列を読み出し、必要な付加情報を付加情報入力部２１０１から取得して挿入し、本画像符号化装置の出力となる最終的な符号列を形成し、符号出力部２０７に出力する。
【００９４】
符号列形成部２１０２で生成される最終的な符号列はレベル０、レベル１、およびレベル２の３つの階層を有する。
【００９５】
レベル０は多値画像データのＬＬサブバンドの係数を符号化して得られるＣＳ（ＬＬ，Ｎ（ＬＬ）−１）からＣＳ（ＬＬ，０）の符号列と、解像度0に付随する付加情報から構成される。
【００９６】
レベル１は多値画像データのＬＨ１，ＨＬ１，ＨＨ１の各サブバンドの係数を符号化して得られる符号列ＣＳ（ＬＨ１，Ｎ（ＬＨ１）−１）〜ＣＳ（ＬＨ１，０）、ＣＳ（ＨＬ１，Ｎ（ＨＬ１）−１）〜ＣＳ（ＨＬ１，０）、及びＣＳ（ＨＨ１，Ｎ（ＨＨ１）−１）〜ＣＳ（ＨＨ１，０）と、解像度１に付随する付加情報から構成される。
【００９７】
また、レベル２は多値画像データのＬＨ２，ＨＬ２，ＨＨ２の各サブバンドの係数を符号化して得られる符号列ＣＳ（ＬＨ２，Ｎ（ＬＨ２）−１）〜ＣＳ（ＬＨ２，０）、ＣＳ（ＨＬ２，Ｎ（ＨＬ２）−１）〜ＣＳ（ＨＬ２，０）、および、ＣＳ（ＨＨ２，Ｎ（ＨＨ２）−１）〜ＣＳ（ＨＨ２，０）と、解像度２に付随する付加情報から構成される。
【００９８】
符号列形成部２１０２での処理は図７~１０に示した第１の実施形態の符号列形成部２０６の処理にほぼ同じである。但し、ステップS８０６のCS(A)の出力、ステップS９１３のCS(B)の出力、ステップS１０１３の出力がそれぞれ解像度0付加情報の出力、解像度１付加情報の出力、解像度２付加情報の出力に置き換わる。なお本フローチャートに従ったプログラムコードは第１の実施形態と同様、本実施形態における画像符号化装置内の不図示のＲＯＭやＲＡＭなどのメモリに格納され、不図示のＣＰＵにより読み出され、実行されるものとする。図２４に符号列形成部２１０２で生成する符号列の構造の例を示す。
【００９９】
符号出力部２０７は、符号列形成部２０６で生成された符号列を装置外部へと出力する。この符号出力部２０７は、例えば、ハードディスクやメモリといった記憶装置、ネットワーク回線のインターフェース等である。
【０１００】
次に、上述の処理に従って、画像符号化装置により生成された図２４に例示する形式の符号列を入力し、画像を復号・表示する本実施形態の画像復号装置について説明する。
【０１０１】
まず符号化データ入力部１０１から図２４に例示する形式の符号列が入力される。この符号化データ入力部１０１は例えばハードディスクやメモリといった記憶装置、ネットワーク回線のインターフェース等である。
【０１０２】
付加情報分離部２００１は符号化データ入力部１０１から入力される符号列を、その内容に応じて（ヘッダを参照して）係数復号部１０３か、２値画像データ生成部２００２に渡す。より具体的には、各サブバンドの有効ビット数およびサブバンドの係数の符号化データは係数復号部１０３へ、また、解像度０、解像度１、解像度２付加情報については２値画像データ生成部２００２へと渡される。なお、画像の水平方向画素数や垂直方向画素数を含んだヘッダ情報は付加情報分離部２００１で解釈され、本画像復号装置全体で参照される。
【０１０３】
係数復号部１０３は復号器選択部１０２から送られるサブバンド係数符号化データを復号し、変換係数に戻す。逆離散ウェーブレット変換部１０４は、係数復号部１０３で復号された変換係数に２次元逆離散ウェーブレット変換を施し、１／４縮小画像、１／２縮小画像、同サイズ復号画像を生成し、画像合成部１０６に送る。係数復号部１０３、および逆離散ウェーブレット変換部１０４の具体的な処理については第１の実施形態で説明したので省略する。
【０１０４】
２値画像データ生成部２００２では、付加情報分離部２００１から送られてくる各解像度の付加情報に基づき、文字情報をラスタ化して２値画像データを生成する。具体的には、解像度０については水平方向画素数Ｘ／４、垂直方向画素数Ｙ／４の２値画像データＡ（ｘ，ｙ）を生成し、解像度0に付随する付加情報の指定された文字列を、指定された表示位置に、指定されたフォントサイズで配置する。２値画像データＡの水平方向画素位置ｘ、垂直方向画素位置ｙの画素値Ａ（ｘ，ｙ）はフォント上の画素ならば１、フォント上でない画素ならば0とする。同様に解像度１については水平方向画素数Ｘ／２、垂直方向画素数Ｙ／２の２値画像データB（ｘ、ｙ）を生成し、解像度１に付随する付加情報から画素値を定め、解像度２については水平方向画素数X、垂直方向画素数Yの２値画像データC（ｘ，ｙ）を生成し、解像度１に付随する付加情報から画素値を定める。
【０１０５】
画像合成部１０６は、逆離散ウェーブレット変換部１０４の出力する１／４縮小画像と、２値データ復号部１０５の出力する２値画像データＡを重ねあわせた合成画像を生成し、画像表示部１０７へ出力する。また、同様に１／２縮小画像と２値画像データＢ、同サイズ復号画像と２値画像データＣをそれぞれ重ねあわせて出力する。画像合成部１０６の処理は第１の実施形態と同じである。
【０１０６】
画像表示部１０７は画像合成部１０６で生成された合成画像をディスプレイに表示する。
【０１０７】
本実施形態の画像復号装置の処理のフローは第１の実施形態の画像復号装置の処理にほぼ同じであり、第１の実施形態の画像復号装置のフローチャートを示す図１２のステップＳ１２０３、ステップＳ１２０７、ステップＳ１２１１がそれぞれ２値画像データＡの生成、２値画像データＢの生成、２値画像データＣの生成に置き換わる点のみ異なる。なお本フローチャートに従ったプログラムードは不図示のＲＯＭやＲＡＭなどのメモリに格納され、不図示のＣＰＵにより読み出され実行されるものとする。
【０１０８】
同図より、１つの符号列の入力に対し、ステップＳ１２０５、ステップＳ１２０９、ステップＳ１２１３により、解像度の異なる３枚の合成画像が表示されることが分かる。本実施形態では解像度レベル０、解像度レベル１、解像度レベル２と順にすべての解像度で画像を復号・表示しているが、ユーザ要求に応じて所定の解像度レベルでの画像表示をスキップしたり、途中の解像度レベルで画像の復号・表示を中断することも可能である。
【０１０９】
［第５の実施形態］
第４の実施形態においては各解像度レベルの画像に付随する付加情報を文字列としたが、線、図形などのベクトル情報を付加情報としても良い。本実施形態では第４の実施形態の付加情報入力部２１０１において線分と円の情報の入力ができるように変更する。図２５に本実施形態でユーザにより与えられる付加情報の例を示す。ベクトル情報は、線分の場合には形状情報、始点座標、終点座標であり、円の場合には形状情報、中心座標、半径である。ここで座標は各解像度の画像の水平方向、垂直方向の画素数を１.0として表すこととする。図２５の例では解像度０、１、２すべてに画像の真中(座標(0.5,0.5))を中心に、半径0.4の円を重ね合わせ、解像度２に(0.4,0.25)を始点とし、(0.5,0.4)を終点とする線を重ねあわせている。このような付加情報に対する本実施形態の符号列の例を図２６に示す。図から明らかなように、解像度レベル0構成データの出力に先立ち、全解像度共通のベクトル情報が出力されている。
【０１１０】
なお、本実施形態におけるシステムの構成は第４の実施形態において説明したシステムの構成と同じなので、説明を省略する。但し、前述のように付加情報入力部２１０１の処理方法を若干変更し、ベクトル情報も入力できるように拡張する他、２値画像データ生成部２００２では符号列に含めたベクトル情報に基づき、所定の解像度に対応する２値画像データに対して線や円を配置するよう変更する。これにより、文字列以外にも線、図形などの情報を付加情報とすることが可能となる。
【０１１１】
また、本発明は上述した実施の形態に限定されるものではない。例えば前述の実施形態においては、離散ウェーブレット変換を用いた符号化の例を示したが、離散ウェーブレット変換については本実施形態で使用したものに限定されるものではなく、フィルタの種類や適応方法を変えても構わない。例えば９／７フィルタなどよりタップ数の長いフィルタに変えても構わないし、さらに、離散ウェーブレット変換以外にも階層的に画像データを符号化するのに適した方法であれば良く、ＤＣＴ、アダマール変換等、その他の系列変換手法に基づく符号化方式を適用しても構わない。また、係数の符号化方式についても上述の実施形態に限定されるものではなく、例えば、ＭＱ−Ｃｏｄｅｒ等、ＱＭ−Ｃｏｄｅｒ以外の算術符号化方法を適用しても構わないし、その他のエントロピ符号化方法を適用しても構わない。また、上述した実施形態では復号側で付加情報から２値画像を生成して多値画像データと合成する方法を示したが、付加情報から復元される画像は２値画像に限定されるものではなく、限定階調画像や多値画像であっても構わないし、カラーの画像であっても構わない。
【０１１２】
［その他の実施形態］
なお、本発明は、複数の機器（例えばホストコンピュータ、インタフェイス機器、リーダ、プリンタなど）から構成されるシステムに適用しても、一つの機器からなる装置（例えば、複写機、ファクシミリ装置など）に適用してもよい。
また、本発明の目的は、前述した実施形態の機能を実現するソフトウェアのプログラムコードを記録した記憶媒体（または記録媒体）を、システムあるいは装置に供給し、そのシステムあるいは装置のコンピュータ（またはＣＰＵやＭＰＵ）が記憶媒体に格納されたプログラムコードを読み出し実行することによっても、達成されることは言うまでもない。この場合、記憶媒体から読み出されたプログラムコード自体が前述した実施形態の機能を実現することになり、そのプログラムコードを記憶した記憶媒体は本発明を構成することになる。また、コンピュータが読み出したプログラムコードを実行することにより、前述した実施形態の機能が実現されるだけでなく、そのプログラムコードの指示に基づき、コンピュータ上で稼働しているオペレーティングシステム（ＯＳ）などが実際の処理の一部または全部を行い、その処理によって前述した実施形態の機能が実現される場合も含まれることは言うまでもない。
【０１１３】
さらに、記憶媒体から読み出されたプログラムコードが、コンピュータに挿入された機能拡張カードやコンピュータに接続された機能拡張ユニットに備わるメモリに書込まれた後、そのプログラムコードの指示に基づき、その機能拡張カードや機能拡張ユニットに備わるＣＰＵなどが実際の処理の一部または全部を行い、その処理によって前述した実施形態の機能が実現される場合も含まれることは言うまでもない。
【０１１４】
本発明を上記記憶媒体に適用する場合、その記憶媒体には、先に説明したフローチャートに対応するプログラムコードが格納されることになる。
【０１１５】
【発明の効果】
以上説明したように本発明によれば、多値画像データと２値画像データが混在した画像データを符号化することで符号化データを生成した場合、この符号化データを復号した際に、低解像度の復元画像からでも２値画像データを読みとり可能にすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施形態における画像復号装置の概略構成を示すブロック図である。
【図２】図１に示した構成を備える本発明の画像復号装置に入力される符号化データを生成する画像符号化装置の概略構成を示すブロック図である。
【図３】画像データ入力部２０１に入力される４枚の画像を示す図である。
【図４Ａ】２次元離散ウェーブレット変換を説明する図である。
【図４Ｂ】２次元離散ウェーブレット変換を説明する図である。
【図４Ｃ】２次元離散ウェーブレット変換を説明する図である。
【図５】２次元離散ウェーブレット変換を施すことで得られる７つのサブバンドを示す図である。
【図６】変換係数符号化部２０４でサブバンドＳを符号化する処理のフローチャートである。
【図７】符号列形成部２０６における処理のフローチャートである。
【図８】ＬＬサブバンドの符号化データ、及び２値画像データＡの符号化データを生成する処理のフローチャートである。
【図９】ＬＨ１，ＨＬ１，ＨＨ１サブバンドの符号化データ、及び２値画像データＢの符号化データを生成する処理のフローチャートである。
【図１０】ＬＨ２，ＨＬ２，ＨＨ２サブバンドの符号化データ、及び２値画像データＣの符号化データを生成する処理のフローチャートである。
【図１１】本発明の第１の実施形態において生成される符号列の形式を示す図である。
【図１２】本発明の第１の実施形態における画像復号装置の処理のフローチャートである。
【図１３】本発明の第１の実施形態における画像符号化装置に、多値画像データ、２値画像データＡ，Ｂ，Ｃとして図３の画像を入力して得られた符号列を本実施形態の画像復号装置に入力した場合に表示される３枚の合成画像を示す図である。
【図１４】本発明の第２の実施形態におけるシステムの概略構成を示すブロック図である。
【図１５】本発明の第２の実施形態におけるタイル分割部１４０１が生成する各タイルを示す図である。
【図１６】タイル分割部１４０１が出力する画像データ（タイルデータ）の構成を示す図である。
【図１７】本発明の第３の実施形態における符号列を示す図である。
【図１８】本発明の第３の実施形態において、画像表示部１０７に表示される合成画像を示す図である。
【図１９】サブバンドＳに含まれる係数と、この係数を構成するビットプレーン毎のビットを示す図である。
【図２０】本発明の第４の実施形態における画像復号装置の概略構成を示すブロック図である。
【図２１】図２０に示した構成を備える本発明の画像復号装置に入力される符号化データを生成する画像符号化装置の概略構成を示すブロック図である。
【図２２】本発明の第４の実施形態においてユーザから付加情報が提供される様子を示す図である。
【図２３】本発明の第４の実施形態においてユーザから提供される付加情報の例を示す図である。
【図２４】本発明の第４の実施形態において生成される符号列の形式を示す図である。
【図２５】本発明の第５の実施形態においてユーザから付加情報が提供される様子を示す図である。
【図２６】本発明の第５の実施形態において生成される符号列の形式を示す図である。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４Ａ】
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【図４Ｂ】
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【図４Ｃ】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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