(57)【要約】【課題】  ＪＰＥＧ２０００（ＰａｒｔＩＩ）と互換性を保ちつつ、符号化効率に優れるＮ／２Ｄ倍の解像度で復号可能な復号方法及び復号装置を提供する。【解決手段】  本発明は、符号化装置で符号化された圧縮データのＮ＋１帯域以上の信号を廃棄し、低域から２Ｕ帯域（Ｕは、Ｎ＜２Ｕを満たす最小の整数）を合成し、Ｎ／２Ｕ倍の解像度変換を行い、Ｎ／２Ｄ倍の解像度画像を生成する。【選択図】  図１
2005136873.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ウェーブレットフィルタにより原画像を２Ｄ個の帯域に等分割され、符号化されたデータを復号化する、解像度スケーラブル復号化方法において、
符号化装置で符号化された圧縮データのＮ＋１帯域以上の信号を廃棄し、
廃棄された以外の信号について低域から２Ｕ帯域（Ｕは、Ｎ＜２Ｕを満たす最小の整数）を合成し、
Ｎ／２Ｕ倍の解像度変換を行い、Ｎ／２Ｄ倍の解像度画像を生成することを特徴とする解像度スケーラブル復号化方法。
【請求項２】
拡大率Ｎ倍の零次ホールド法と低域ウェーブレットフィルタによるデシメーションを、Ｕ回多段接続する請求項１記載の解像度スケーラブル復号化方法。
【請求項３】
１：Ｎのアップサンプリングと（１／２Ｕ）に帯域制限するＬＰＦならびに２Ｕ：１ダウンサンプリングを行う請求項１記載の解像度スケーラブル復号化方法。
【請求項４】
ウェーブレットフィルタにより原画像を２Ｄ個の帯域に等分割され、符号化されたデータを復号化する、解像度スケーラブル復号化装置であって、
符号化手段において符号化された圧縮データが入力されると、Ｎ＋１帯域以上の信号を廃棄する信号廃棄手段と、
前記信号廃棄手段で廃棄された以外の信号について、低域から２Ｕ帯域（Ｕは、Ｎ＜２Ｕを満たす最小の整数）を合成する帯域合成手段と、
前記帯域合成手段で合成した後、Ｎ／２Ｕ倍の解像度変換を行い、Ｎ／２Ｄ倍の解像度画像を生成する解像度変換手段と、を有することを特徴とする解像度スケーラブル復号化装置。
【請求項５】
拡大率Ｎ倍の零次ホールド法と低域ウェーブレットフィルタによるデシメーションを、Ｕ回多段接続する請求項４記載の解像度スケーラブル復号化装置。
【請求項６】
１：Ｎのアップサンプリングと（１／２Ｕ）に帯域制限するＬＰＦならびに、２Ｕ：１ダウンサンプリングを行う手段を含む請求項４記載の解像度スケーラブル復号化装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、解像度スケーラブル復号化方法及び装置に係り、特に、動画像を効率良く伝送、蓄積するための解像度スケーラブル復号化方法及び装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
画像符号化の国際標準規格として、
（１）  動画像を対象としたＭＰＥＧ（例えば、非特許文献1参照）：
（２）  静止画像を対象としたJPEG2000（例えば、非特許文献2参照）：
はよく知られている。ＭＰＥＧは動き補償とＤＣＴを用いた手法で、フレーム間相関とフレーム相関を効率よく除去することにより高い符号化効率を実現している。一方、JPEG2000は、ウェーブレット交換とＥＢＣＯＴと呼ばれる埋め込み型のエントロピー符号化を用いた手法であり、フレーム間相関を利用していないためＭＰＥＧと比較すると符号化効率は劣るものの、ＭＰＥＧにはない空間・ＳＮＲスケーラビリティなど様々な有効な機能を持つ。動画像への適用も可能としたMotionJPEG2000も提案されており、JPEG2000と同様な機能を持つ。
【０００３】
JPEG2000で用いられるスケーラビリティは埋め込み型と呼ばれ、符号器は一度符号化するのみで、個々の解像度に応じて圧縮データを作り直す必要がない。単一の圧縮ファイルから、様々な解像度・ＳＮＲの復号画像が得られ、ファイルの容量の削減、計算量の軽減にもつながる。図２１は、ＪＰＥＧ２０００の解像度スケーラビリティ機能を示したものである。原画像の解像度がＫ×Ｌの場合、復号器ではＫ／２ｎ×Ｌ／２ｎの解像度の画像が復元可能となる。しかしながら、通常、復号側で必要とされる画像の解像度は、原画像の大きさの１／２ｎ倍のみにとどまらない。そこで、より一般的な有理数倍（原画像に対して、Ｎ／Ｍ倍、但し、Ｍ，Ｎは正の整数）の解像度で復元可能な埋め込み型の符号化法も検討されている。
【０００４】
この方法の一例として、本発明の発明者らにより、Ｍ帯域分割フィルタバンクとＮ帯域合成ファイルバンクならびにＥＢＣＯＴと呼ばれる埋め込み型のエントロピー符号化法を用いて、有理数倍の空間解像度で復号が可能な符号化方法及び復号化方法も提案されている。しかしながら、国際標準規格JPEG2000との互換性は全くなく、新たにエンコーダならびにデコーダを実装する必要がある。
【０００５】
また、JPEG2000（PartI）互換モデルは、エンコーダならびにデコーダともにJPEG2000と互換性を持ち、かつ、（有理数倍（Ｎ／２Ｄ倍）の空間解像度画像が復号可能である（例えば、非特許文献3参照）。図２２にシステム構成図を示す。この方式では、JPEG2000によって１／２Ｕの多重解像度画像を得た後、必要とする解像度の直上の解像度画像出力にデシメーションフィルタ（フィルタリングによるＮ／２Ｕ倍の解像度変換）を適用する。この方法では、一度、ＪＰＥＧ２０００デコーダによって１／２Ｕ（ここで、１／２Ｕ＞Ｎ／２Ｄ）の解像度画像を復号することから、Ｎ／２Ｄ倍の解像度画像に不必要な高周波成分も伝送することになり、符号化効率の観点から好ましくない。例えば、Ｎ／２Ｄ＝５／８のとき、一度JPEG2000デコーダによって原画像と同じ解像度画像を復号することから、全帯域のデータを伝送する必要がある。
【非特許文献１】映像メディア学会編「ＭＰＥＧ」、オーム社、1996年4月
【非特許文献２】ISO／IEC1544-1 JPEG2000 Part I: Core coding system, 200-12-15
【非特許文献３】田邊集、渡辺裕、富永英義、“Motion JPEG2000における最適解像度変換法の検討”、オーディオビジュアル復号情報処理40−4、（2003，3，7）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明では、エンコーダならびにデコーダともにJPEG2000（PartII）と互換性を保ちつつ、符号化効率に優れるＮ／２Ｄ倍の解像度で復号可能な復号化方法を提案する。JPEG2000（PartI）互換モデル（田邊集、渡辺裕、富永英義、“Motion JPEG2000における最適解像度変換法の検討”、オーディオビジュアル復号情報処理40−4、（2003，3，7））では、一度、JPEG2000デコーダによって１／２Ｕ（ここで、１／２Ｕ＞Ｎ／２Ｄ）の解像度画像を復号することから、Ｎ／２Ｄ倍の解像度画像に不必要な高周波成分も伝送することになり、符号化効率の観点から好ましくない。
【０００７】
本発明は、上記の点に鑑みなされたもので、Ｎ／２Ｄ倍の解像度画像に必要な周波数成分のみを伝送することでＮ／２Ｄ倍の解像度変換を実現可能な解像度スケーラブル復号化方法及び装置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】
【０００８】
図１は、本発明の原理を説明するための図である。
【０００９】
本発明は、ウェーブレットフィルタにより原画像を２Ｄ個の帯域に等分割され、符号化されたデータを復号化する復号化装置における解像度スケーラブル復号化方法において、
符号化装置で符号化された圧縮データのＮ＋１帯域以上の信号を廃棄し、
廃棄された以外の信号について低域から２Ｕ帯域（Ｕは、Ｎ＜２Ｕを満たす最小の整数）を合成し、
Ｎ／２Ｕ倍の解像度変換を行い、Ｎ／２Ｄ倍の解像度画像を生成する。
【００１０】
また、本発明は、拡大率Ｎ倍の零次ホールド法と低域ウェーブレットフィルタによるデシメーションを、Ｕ回多段接続する。
【００１１】
また、本発明は、１：Ｎのアップサンプリングと（１／２Ｕ）に帯域制限するＬＰＦならびに２Ｕ：１ダウンサンプリングを行う。
【００１２】
図２は、本発明の原理構成図である。
【００１３】
本発明は、ウェーブレットフィルタにより原画像を２Ｄ個の帯域に等分割され、符号化されたデータを復号化する、解像度スケーラブル復号化装置であって、
符号化装置において符号化された圧縮データが入力されると、Ｎ＋１帯域以上の信号を廃棄する信号廃棄手段２２１と、
信号廃棄手段２２１で廃棄された以外の信号について、低域から２Ｕ帯域（Ｕは、Ｎ＜２Ｕを満たす最小の整数）を合成する帯域合成手段２２３と、
帯域合成手段２２３で合成した後、Ｎ／２Ｕ倍の解像度変換を行い、Ｎ／２Ｄ倍の解像度画像を生成する解像度変換手段２２４と、を有する。
【００１４】
また、本発明の復号化装置は、拡大率Ｎ倍の零次ホールド法と低域ウェーブレットフィルタによるデシメーションを、Ｕ回多段接続する。
【００１５】
また、本発明の復号化装置は、１：Ｎのアップサンプリングと（１／２Ｕ）に帯域制限するＬＰＦならびに２Ｕ：１ダウンサンプリングを行う手段を含む。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によれば、画像の効率の良い符号化ができ、少ないディスク容量で保存が可能となる。空間解像度スケーラビリティを有するために、画像表示機器の性能や用途に応じた空間解像度で画像を復号することが可能である。低域から任意の帯域まで復号すると原画像よりも低い空間解像度の画像を再生でき、全てのデータを復号すると、原画像と同じ解像度の画像が再生される。画像表示機器の性能や用途に応じて、原画像よりも低い空間解像度の画像を再生したい場合は、必要な帯域までに対応する符号化データの復号のみが必要とされる。原画像と同じ解像度の画像を再生して解像度変換を行うよりも処理時間が短く、また、符号化ビットストリームを伝送する場合は必要なデータのみを伝送すればよいため、伝送レートも小さくなる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
以下、図面と共に、本発明の実施の形態を説明する。
【００１８】
図３は、本発明の一実施の形態における有理数倍の変換が可能な解像度スケーラビリティ機能を示す。符号化器１００では、解像度がＫ×Ｌの画像を符号化し、単一の圧縮データを生成する。復号化器２００では、Ｎ／２Ｄ倍解像度変換に必要な圧縮データの一部のビットストリームを取り出すことで、解像度が原画像の有理数倍、すなわち、Ｎ／２Ｄ倍（但し、Ｎ，Ｄは正の整数）の画像を得ることができる。
【００１９】
［第1の実施の形態］
本実施の形態では、任意の有理数倍の空間解像度で復号可能とする符号器／復号化器について説明する。
【００２０】
図４は、本発明の第1の実施の形態における符号化器の基本構成を示す。同図に示す符号化器１００は、等帯域分割部１１０、量子化部１１１、スケーラブル復号を可能とする埋め込み型エントロピー符号器ＥＢＣＯＴ１１２から構成される。
【００２１】
入力された原画像は、等帯域分割部１１０において、2Ｄ個の等帯域に分割される。分割には、ＪＰＥＧ2000（PartIならびにPartII）において規定されるウェーブレットフィルタ（例；ウェーブレット９７非可逆フィルタ、ウェーブレット５３可逆フィルタ）を用いる。JPEG2000PartIにおいては、帯域分割としてウェーブレット変換を用いている。ウェーブレット変換は、図５に示すMallat分割と呼ばれる分割法により帯域分割を行う。Mallat分割では、1次元の2分割フィルタを用いて低域方向に次々と分割することによって、入力信号を複数の帯域に分割することができる。Ｄ回分割することによって、原画像に対して１／２Ｄの大きさの空間解像度を持つ画像まで分割可能となる。この処理を、水平方向および垂直方向にそれぞれ施す。復号器２００側では、低域側から順次復号する。Ｕ回復号することによって、原画像に対して２Ｕ／２Ｄ＝1／２ｎ倍の大きさの空間解像度を持つ画像が復元できる。
【００２２】
一方、JPEG2000（PartII）では、任意の帯域分割法を選択することが可能である。本発明においては、図６に示すように、低域側だけでなく高域側に対しても同様にウェーブレットフィルタを再帰的に適用し、等帯域に画像を分割する。それぞれ、ほぼ２π／２Ｄの帯域幅を持ち、原画像を等間隔な帯域に分割する。比較のため、図７には、Mallat分割と等帯域分割による画像分割例を示す。
【００２３】
分割された信号は、量子化部１１１によって量子化され、埋め込み型のエントロピー符号器ＥＢＣＯＴ１１２によって圧縮データを生成する。埋め込み型のエントロピー符号器とは、復号器２００側において、圧縮データの一部分を取り出すだけで自由に復号画像の空間解像度やＳＮＲを設定できる機能を実現するエントロピー符号化法である。なお、エントロピー符号化ＥＢＣＯＴ１１２を用いることによって、圧縮データ量の制御が量子化を行わなくても可能であるために、量子化は省略可能である。
【００２４】
図８は、本発明の第1の実施の形態における復号化器の基本構成を示す。
【００２５】
当該復号化器２００は、任意の有理数倍の空間解像度で復号可能なスケーラブル復号化器である。
【００２６】
同図に示す復号化器２００は、ビットストリーム抽出部２２０、埋め込み型エントロピーＥＢＣＯＴ復号化部２２１、逆量子化部２２２、Ｎ帯域合成部２２３、解像度変換部２２４から構成される。
【００２７】
ビットストリーム抽出部２２０においては、入力された圧縮データからＮ／２Ｄ倍の空間解像度を復号するのに必要なデータのみを取り出し、埋め込み型エントロピーＥＢＣＯＴ復号部２２１において、エントロピー復号化を行う。ＥＢＣＯＴ復号化部（器）とは、埋め込み型のエントロピーＥＢＣＯＴ符号器１１２により圧縮されたデータを復号するもので、圧縮データの一部分を取り出すだけで自由に復号画像の空間解像度やＳＮＲを設定できるエントロピー復号化法を用いる。復号画像の空間解像度が原画像に対してＮ／２Ｄ倍の場合、等帯域分割されたフィルタバンクの低周波数帯域側からＮ個の帯域分のデータのみをＥＢＣＯＴ復号化する。復号されたデータは、逆量子化部２２２において、低周波数帯域側からＮ帯域分の信号を復号する。
【００２８】
図９には、分割数が２レベルの場合の帯域分割部と帯域合成部の関係を図示してある。
【００２９】
この場合、２Ｄ＝４，Ｎ＝３であり、合成フィルタバンク（N帯域合成部２２３）においては、低周波側の３つの帯域を合成する。このとき、合成フィルタバンク出力画像の解像度は原画像と同じサイズになるが、原画像と合成フィルタバンク出力のスペクトルは、図１０のようになり、合成フィルタバンク出力の信号は、高周波数帯域の信号が破棄されたものになる。なお、例題では、合成フィルタバンク出力画像の解像度は原画像と同じサイズになるものの、伝送すべきデータは低周波側の3帯域分でよく、符号化効率の観点から望ましいといえる。一方、同じように２Ｄ＝４、Ｎ＝３の場合、ＪPEG２０００（PartI）互換モデル（田邊集、渡辺裕、富永英義、“Motion JPEG2000における最適解像度変換法の検討”、オーディオビジュアル復号情報処理40−4、（2003，3，7））では、４つの全帯域の信号を伝送する必要があり、余分なデータを伝送することになる。なお、合成フィルタバンクでは、必ずしも原画像と同じ解像度まで復号する必要はなく、以下の条件を満たすＵステージ分だけ復号すればよい。
【００３０】
Ｕ＜2Ｕを満たす最小の整数値Ｕ：
例えば、Ｎ＝１，２のとき、Ｕ＝１
Ｎ＝３，４のとき、Ｕ＝２
Ｎ＝５〜８のとき、Ｕ＝３
合成フィルタバンクのステージ数は、符号化器２００の分割数（すなわち２Ｄ）には依存せず、Ｎによってのみ決まることがわかる。
【００３１】
最後に、Ｎ帯域合成部２２３の出力画像は、解像度変換部２２４において処理され、Ｎ／Ｍ倍の解像度画像が得られる。解像度変換には、これまでに提案された種々の方法を用いることができる。なお、Ｎ帯域合成部２２３の出力画像は、Ｎ／Ｍ解像度画像に不必要な高周波成分が破棄された信号であるため、解像度変換時に発生するエリアジングの影響を極力抑えることができる。
【００３２】
後述する第3の実施の形態においては、解像度変換法として、拡大率Ｎ倍の零次ホールド法とJPEG2000において規定される低域ウェーブレットフィルタによるデシメーションを多段接続した例を示す。
【００３３】
なお、圧縮されたデータは、JPEG2000（PartII）互換であることから、図８の下部分に示すJPEG2000PartIIデコーダにより復号することが可能である。但し、その場合には、復号される画像の解像度は２Ｕ／２Ｄに限定される。
【００３４】
［第２の実施の形態］
本実施の形態では、Ｎ／２U倍の解像度変換を実現する方法について説明する。
【００３５】
図１１は、本発明の第２の実施の形態における零次ホールド法とウェーブレットフィルタの多段接続による（Ｎ／２U）倍解像度変換を示す図であり、零次ホールド法とウェーブレットフィルタによりデシメーションを２U回多段接続した例である。
【００３６】
この手法の特徴は、JPEG2000で規定されたウェーブレットフィルタのみを用いるだけでＮ／２Ｕ倍の解像度変換が実現できる点にあり、新たにデシメーションフィルタを用意する必要がない。
【００３７】
零次ホールド法は、信号をＮ倍に拡大する方法であり、図１２に示すように原信号をＮ回並べることにより実現できるシンプルな方法である。この零次ホールド法は、Ｎ倍のアップサンプリングとフィルタ
Ｈ（ｚ）＝１＋ｚ−１＋…＋ｚ−（ｎ−１）
によるフィルタ処理として解釈できる。アップサンプリングは、隣接する信号間に零値サンプルを挿入する操作であり、Ｎ倍のアップサンプリングでは、Ｎ−１個の零値を挿入することにより原信号の解像度をＮ倍に拡大する。Ｈ（ｚ）の振幅特性は、図１２の右側部に示すように緩やかな低域通過特性を示す。従って零次ホールドは緩やかな低域通過フィルタを用いた画像拡大法と理解できる。
【００３８】
図１３に零次ホールド法によるスペクトル特性図を示す。図１０の右側部分のスペクトル特性を持つ信号を入力した場合、まず、Ｎ倍のアップサンプリングによって帯域が３倍に拡がり、高域にイメージング成分が発生する。その信号に対して緩やかな低域通過フィルタＨ（ｚ）を施すことに相当することから、その出力は高域信号が抑圧された形となる。
【００３９】
次に、ウェーブレットフィルタの多段接続によるデシメーション処理を行う。まず、低域ウェーブレットフィルタを施し、その後、２：１のダウンサンプリングを行う。低域ウェーブレットフィルタにより信号帯域は半分となり、ダウンサンプリングにより解像度が半分となる。同時にエリアジング成分が発生する（図１４参照）。このウェーブレットフィルタを用いた２：１のデシメーション処理をＵ段従属接続することにより、解像度を１／２Ｕに縮小することが可能となる。
【００４０】
［第３の実施の形態］
本実施の形態では、Ｎ／２Ｕ倍の解像度を表現する方法として、１／２Ｕ倍に帯域制限するＬＰＦを用いた手法について説明する。
【００４１】
図１５は、本発明の第３の実施の形態における１／２Ｕ帯域制限したＬＰＦ処理による解像度変換方法を示す。
【００４２】
この方法では、１：Ｎのアップサンプリングと（１／２Ｕ）に帯域制限するＬＰＦならびに、２Ｕ：１ダウンサンプリングを用いる。まず、１：Ｎのアップサンプリングにより信号をＮ倍に拡大し、次にＬＰＦを施し、信号帯域を１／２Ｕに制限する。その後、２Ｕ：１ダウンサンプリングを行い、解像度を１／２Ｕに縮小する。
【００４３】
図１６に同手法によるスペクトル特性を示す。図１０の右側部のスペクトル特性をもつ信号を入力した場合、まず、Ｎ倍のアップサンプリングによって帯域が３倍に拡がり、高域に折り返し成分が発生する。その後、１／２Ｕ倍に帯域制限するＬＰＦを施し２Ｕ：１ダウンサンプリングを行うことにより、１／２Ｕに帯域され、１／２Ｕ倍に縮小された画像を得ることができる。但し、１／２Ｕ倍に帯域制限する理想的なＬＰＦは存在しないことから、ダウンサンプリングによるエリアジングの影響を避けることができない。
【００４４】
［第４の実施の形態］
本実施の形態では、符号化したときに復号可能な解像度について説明する。
【００４５】
一例として、１９２０×１０８０のＨＤＴＶ画像を本発明を用いて符号化したときに復号可能な解像度について述べる。
【００４６】
比較のために、JPEG2000で符号化した場合の例を図１７に示す。分割レベル数を３とすると、復号可能な解像度は縦横それぞれ原画像の１／２ｎ（ｎ＝１，２，４）であることから、
・２４０×１３５
・４８０×２７０
・９６０×５４０
・１９０２×１０８０
画素となる。そのために、広く流通するＳＤＴＶ画像が復号できない。
【００４７】
一方、１９２０×１０８０のＨＤＴＶ画像を、本発明により符号化したときに復号可能な解像度を図１８に示す。復号可能な最小の解像度が上記のJPEG2000と同じ解像度となるように、分割数を３と設定した。このとき、復号可能な最小の解像度は、２４０×１３５画素となり、一般的に、２４０ｍ×１３５ｎ（但し、ｎ，ｍは正の整数。ｎ＝１，２，…，８、ｍ＝１，２，…８）画素の画像が復号可能となる。この場合、広く流通する
・７２０×４０５（ＳＤＴＶ、上下に黒入れ）
・１９２０×１０８０（ＨＤＴＶ）
の画像が、単一の圧縮ファイルから容易に復号可能となる。
【００４８】
以下に、上記で説明した解像度スケラーブル符号化／復号化の有効性を検証する。
【００４９】
以下のシミュレーションでは、対象画像は、画像サイズが１９２０×１０８０(pixels),
ビット数が８(bits/pixel)のディジタルシネマ用テキスト画像（ダンス、湖、パーティー、貴族）、「T.Nakachi, T. Sawabe, T. Fujii and T. Fujii, ”Multiresolution lossless video codiong using inter/intra frame adaptive prediction,” IEICE Trans. on Fundamentals, vol.E85-A, no.8, pp.1822-1830, Aug. 2002.」と図１９に示すサーキュラゾーンプレートを用いた。サーキュラゾーンプレートは、次式により算出され、低域から高域までの周波数成分の影響を調べることができる。
【００５０】
【数１】
2005136873.tif 000003
参照画像は、図２０に示すように、ＤＣＴを用いて作成した。まず、Ｋ×Ｌ画素の原画像に対して、Ｋ×ＬのＤＣＴ演算を行う。次に得られたＤＣＴ係数の低域からＫ（Ｎ／２Ｄ）×Ｌ（Ｎ／２Ｄ）の成分に対して、Ｋ（Ｎ／２Ｄ）×Ｌ（Ｎ／２Ｄ）の逆ＤＣＴ演算を行い、輝度調整を行った結果が求める参照画像となる。
【００５１】
表１に、Ｎ／２Ｄ＝３／４倍の解像度変換を行った場合のＰＳＮＲ［ｄＢ］を示した。分割レベル数はＤ＝２、分析フィルタバンクにおいては（５，３）可逆フィルタを使用し、Ｎ倍拡大法として、それぞれ１）Ｎ倍アップサンプリング、２）零次ホールド法、３）直線補間法を、１／２Ｄ倍縮小において、（ａ）（９，７）非可逆ＬＰＦ、（ｂ）（５，３）可逆ＬＰＦを用いた場合を示している。
【００５２】
【表１】
2005136873.tif 000004
表１より、Ｎ倍アップサンプリング、零次ホールド法、直線補間法を比較すると、Ｎ倍アップサンプリングが最も悪く、直線補間法が最も良い特性を与えていることがわかる。これは、Ｎ倍アップサンプリングでは、高域折り返し歪成分の影響が強く出ていると考えられ、零次ホールド法、直線補間法では直流成分の高域折り返し歪が効果的に抑圧されている結果だと考えられる。また、（９，７）非可逆ＬＰＦと（５，３）可逆ＬＰＦを比較すると、（９，７）非可逆ＬＰＦが良好な特性を与えており、特に、Ｎ倍アップサンプリングの場合はその差が顕著である。これより、（５，３）可逆ＬＰＦでは高域の折り返し歪成分を十分に抑圧できていないと考えられる。
【００５３】
表２にＮ／２Ｄ＝５／８倍の解像度変換を行った場合のＰＳＮＲ［ｄＢ］を示した。
【００５４】
【表２】
2005136873.tif 000005
分割レベル数はＤ＝３，分析フィルタバンクは（５，３）可逆フィルタを使用した。Ｎ／２ｄ＝３／４倍の場合と全般的な傾向は等しいが、零次ホールド法が直線補間法よりも良好な特性を与えている点が異なる。これは、合成フィルタバンク合成時により多くの高域信号成分を破棄した結果だと考えられる。この条件では、低域通過フィルタの高域遮断特性はそれほど重要ではなく、低域信号成分をより多く保持できる零次ホールド法の特性が結果的に良好な特性を与えているといえる。
【００５５】
例えば、Ｎ倍に拡大処理する方法として、上述の実施の形態で示した零時ホールド法やアップサンプリング法のほか、他の画像拡大手法（例えば、直線補間法、ニアレストネイバー法、バイリニア法、バイキュービック法）を適用可能である。
【００５６】
なお、本発明は、上記の実施の形態及び実施例に限定されることなく、特許請求の範囲内において、種々変更・応用が可能である。
【産業上の利用可能性】
【００５７】
本発明は、動画像の復号化技術に適用可能である。
【図面の簡単な説明】
【００５８】
【図１】本発明の原理を説明するための図である。
【図２】本発明の原理構成図である。
【図３】本発明の一実施の形態における有理数倍の変換が可能な解像度スケーラビリティ機能を示す図である。
【図４】本発明の第1の実施の形態における符号化装置の基本構成図である。
【図５】本発明の第1の実施の形態におけるMallat分割の例である。
【図６】本発明の第1の実施の形態におけるウェーブレットフィルタを用いた等帯域分割の例である。
【図７】本発明の第1の実施の形態における等帯域分割の比較を示す図である。
【図８】本発明の第1の実施の形態における符号化装置の基本構成図である。
【図９】本発明の第1の実施の形態における等帯域分割部とN帯域合成部の関係を示す図（2ステージの場合）である。
【図１０】本発明の第1の実施の形態における原画像とN帯域合成部出力のスペクトルを示す図（２Ｄ＝４，Ｎ＝３の場合）である。
【図１１】本発明の第２の実施の形態における零次ホールド法とウェーブレットフィルタの多段接続による（Ｎ／２Ｕ）倍解像度変換を示す図である。
【図１２】本発明の第２の実施の形態における零次ホールド法を説明するための図である。
【図１３】本発明の第２の実施の形態における零次ホールド法のスペクトル特性を示す図（２Ｄ＝４、Ｎ＝３）である。
【図１４】本発明の第２の実施の形態におけるウェーブレット多段接続のスペクトル（２Ｄ＝４，Ｎ＝３）である。
【図１５】本発明の第３の実施の形態における（１／２Ｕ）帯域制限ＬＰＦ処理による解像度変換方法を示す図である。
【図１６】本発明の第３の実施の形態における（１／２Ｕ）帯域制限ＬＰＦ処理のスペクトル特性（２Ｄ＝４，Ｎ＝３）である。
【図１７】ＪＰＥＧ２０００の場合のＨＤＴＶ画像を符号化したときに復号可能な解像度である。
【図１８】本発明の第４の実施の形態におけるＨＤＴＶ画像を符号化したときに復号可能な解像度レベルである。
【図１９】シミュレーションに用いたサーキュラーゾーンプレートである。
【図２０】シミュレーションにおける参照画像の生成を示す図である。
【図２１】ＪＰＥＧ２０００解像度スケーラビリティである。
【図２２】ＪＰＥＧ２０００（ＰａｒｔＩ）のシステム構成図である。
【符号の説明】
【００５９】
１００  符号化器
１１０  等帯域分割部
１１１  量子化部
１１２  ＥＢＣＯＴ
２００  復号化器、復号装置
２２０  ビットストリーム抽出部
２２１  ＥＢＣＯＴ復号部、信号廃棄手段
２２２  逆量子化部
２２３  Ｎ帯域合成部、帯域合成手段
２２４  解像度変換部、解像度変換手段
２２５  ＥＢＣＯＴ復号部
２２６  逆量子化部
２２７  帯域合成部
【図１】
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【図２】
2005136873.tif 000007
【図３】
2005136873.tif 000008
【図４】
2005136873.tif 000009
【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２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図１９】
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