(57)【要約】【課題】  画像とそれに付随するアルファチャンネルを圧縮符号化する場合には、画像データとアルファチャンネルを１つのファイル形式で出力し、さらにそこから一定以下の低解像度成分の縮小画像データを取り出す場合には、縮小画像に対応するアルファチャンネルを解像度変換することなく取り出せるようにした画像符号化方法を提供する。【解決手段】  複数のコンポーネントから構成される入力画像データを圧縮符号化する画像符号化方法において、前記入力画像データに、画像の合成に用いるマスク情報を画素毎に記録されたアルファチャンネルを新たなコンポーネントとして追加し、前記複数のコンポーネントと前記新たなコンポーネントとを含む画像データを、その解像度を階層化して符号化処理し、一体化した画像ファイルを生成する。【選択図】  図１
2005151207.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数のコンポーネントから構成される入力画像データを圧縮符号化する画像符号化方法において、
前記入力画像データに、画像の透明化を設定するための情報を新たなコンポーネントとして追加し、
前記複数のコンポーネントと前記新たなコンポーネントとを含む画像データを、その解像度を階層化して符号化処理し、一体化した画像ファイルを生成することを特徴とする画像符号化方法。
【請求項２】
請求項１において、前記複数のコンポーネントと前記新たなコンポーネントに関して、各コンポーネントを所定の順序で並べ、各コンポーネントについて階層符号化を行い、量子化を行うことを特徴とする画像符号化方法。
【請求項３】
請求項２において、少なくとも前記新たなコンポーネントについては可逆性を保つ階層符号化を行い、さらに値１の量子化ステップを用いて可逆性を保つ量子化を行うことを特徴とする画像符号化方法。
【請求項４】
請求項１において、前記画像の透明化を設定するための情報とは、前記入力画像データの画像合成時に用いるマスク情報を画素毎に記録したアルファチャンネルであることを特徴とする画像符号化方法。
【請求項５】
請求項４において、生成された前記画像ファイルから、低周波成分からなる縮小画像と、該縮小画像のサイズに応じた前記アルファチャンネルの一部とを抽出して、合成可能であることを特徴とする画像符号化方法。
【請求項６】
第１の画像データと第２の画像データとを圧縮符号化する画像符号化方法において、
前記第１の画像データを構成する第１のコンポーネント群と、前記第１の画像データの透明化を設定するための情報を含む第２のコンポーネントと、前記第２の画像データを構成する第３のコンポーネント群とを一体化させて第３の画像データを生成し、
前記第３の画像データについて、その解像度を階層化して符号化処理し、単一の画像ファイルを生成することを特徴とする画像符号化方法。
【請求項７】
請求項６において、前記第３の画像データに含まれる各コンポーネントを所定の順序で並べ、各コンポーネントについて階層符号化を行い、量子化を行うことを特徴とする画像符号化方法。
【請求項８】
請求項７において、少なくとも前記第２のコンポーネントについては可逆性を保つ階層符号化を行い、さらに値１の量子化ステップを用いて可逆性を保つ量子化を行うことを特徴とする画像符号化方法。
【請求項９】
請求項６において、前記画像の透明化を設定するための情報とは、前記第１の画像データと前記第２の画像データとの画像合成時に用いるマスク情報を画素毎に記録したアルファチャンネルであることを特徴とする画像符号化方法。
【請求項１０】
請求項６において、生成された前記画像ファイルから、前記第１の画像データの低周波成分からなる第１の縮小画像と、前記第２の画像データの低周波数成分からなる第２の縮小画像と、該第１または第２の縮小画像のサイズに応じた前記アルファチャンネルの一部とを抽出して、合成可能であることを特徴とする画像符号化方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、画像データの符号化方法に関し、特に、画像の合成に用いるマスク情報を画素ごとに記録するアルファチャンネルを、画像データとともに１つのデータファイルに記録する画像符号化方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、複数の画像の一部領域をつなぎ合わせることで、新たな画像を生成させたり、また、複数の画像の一部領域を重ね合わせることで、複数ある絵柄が各々透けて見えるような画像を生成させたりする画像合成処理が行われていた。通常、このような画像合成処理は、複数の画像データに関する上下の順序つまり表示優先度や、下位の画像データに対する上位の画像データの透明度を画素単位で管理するデータが用いられる。
【０００３】
コンピュータグラフィックの分野では、画像データの透明度を管理するデータを、アルファチャンネルと呼んでいる。アルファチャンネルは、画素ごとに一定ビットの符号を割り当てられて、透明度を表す多値のデータが記録されている。
【０００４】
図９は、アルファチャンネルを用いた画像の合成方法を説明するための模式図である。図９では、同じ画像サイズである上位の画像データと下位の画像データを、アルファチャンネルに記録された透明度データに応じて、合成する処理を仮定している。また、画像データは画素毎にＲＧＢ計３色の値を有すると仮定している。以下、アルファチャンネルを用いた画像の合成方法について、図９を用いて説明する。
【０００５】
アルファチャンネルは、上位の画像データについての透明度データが、画素ごとに係数値として記録されている。係数値は、通常８ｂｉｔ程度のデータサイズで記録される。画像合成は、はじめに、上位の画像データに付随するアルファチャンネルに記録された画素ごとの係数値に基づいて、上位の画像データにおける該当画素の加算比率Ｔと、下位の画像データにおける該当画素の加算比率（１−Ｔ）とを算出する。ここで、加算比率Ｔは０≦Ｔ≦１を満たす実数である。続いて、各データにおける該当画素の加算比率を、各々の画像データにおける該当画素のＲＧＢ各値に乗算する（透明色処理）。次に、加算比率を乗算された各データにおける該当画素のＲＧＢ各値をカラー毎に個別に加算する。この値が、合成画像における該当画素のＲＧＢ値となる。画像合成は、以上説明した処理を、全ての画素について行う。
【０００６】
図１０は、画像合成処理の一例を表した模式図である。図１０では、初期状態として、下位の画像データ、上位の画像データと、上位の画像データに付随するアルファチャンネルが入力されている。このアルファチャンネルには、上位の画像データに対して、左半分を完全透明、右半分を完全不透明にすることを示すデータが記録されている。合成処理は、はじめに、アルファチャンネルに基づいて、上位の画像データに対する加算比率Ｔを画素毎に算出する。図１０において、上位の画像データに対する加算比率Ｔは、画像の左半分が０、右半分が１である。算出された加算比率Ｔは、上位の画像データにおける該当画素の各コンポーネントの値に乗算される。この結果、上位の画像データの左半分における全ての画素値は０となり、右半分における全ての画素値は変化しない。続いて、アルファチャンネルに基づいて、下位の画像データに対する加算比率（１−Ｔ）を画素毎に算出する。
【０００７】
図１０において、下位の画像データに対する加算比率（１−Ｔ）は、画像の左半分が１、右半分が０となる。算出された加算比率（１−Ｔ）は、下位の画像データにおける該当画素の各コンポーネントの値に乗算される。この結果、下位の画像データの左半分における全ての画素値は変化せず、右半分における全ての画素は０となる。続いて、加算比率を乗算された上位および下位の画像データは、各々対応するコンポーネントの画素値が加算される。この結果、画像の右半分が下位の画像データであり、左半分が上位の画像データとなる合成画像が生成される。
【０００８】
また、このようなアルファチャンネルを画像データと多重化してＪＰＥＧ（Joint Photographic Experts Group）方式で圧縮符号化する先行技術も知られている（例えば、特許文献１参照。）。
【０００９】
ここで、合成する画像の解像度を変換する場合を考える。この場合、アルファチャンネルについても、画像と同じ解像度に合わせる必要がある。そのため、画像の解像度を変換する場合、画像データの解像度を変換する度に、アルファチャンネルの解像度も変換しなければならない。
【００１０】
一方、画像データを圧縮符号化する画像符号化方式として、ＪＰＥＧ２０００がＩＳＯ／ＩＥＣで規格化されている（ＩＳＯ／ＩＥＣ１５４４４−１）。ＪＰＥＧ２０００は、解像度に関する階層符号化を行い、さらに解像度成分毎に符号の整列を行うことができるため、高解像度の画像の符号化データに含まれる低解像度データを、全てのデータを復号することなく取り出すことができる。
【００１１】
図１１は、ＪＰＥＧ２０００方式の符号化処理を説明するためのブロック図である。以下、ＪＰＥＧ２０００の符号化処理について、図１１を用いて説明する。
【００１２】
ＪＰＥＧ２０００は、はじめに入力画像データに対して、ＤＣレベルシフト部１１で入力画像の各コンポーネントに含まれる符号なし整数値をビットシフトして、符号付きの整数に変換する。もし、コンポーネントに含まれている画素の値が符号付き整数である場合、ＤＣレベルシフトは行わない。
【００１３】
続いてＹ／Ｃ変換部１２で、画像データのＹ／Ｃ変換を行う。ＪＰＥＧ２０００では、入力画像データがＲＧＢデータの場合に輝度成分と色差成分に変換するＹ／Ｃ変換が定義されている。変換は可逆変換と非可逆変換とが用意されており、以下の式で計算される。なお、入力画像データが３個以上のコンポーネントから構成されている場合、最初の３つのコンポーネントがＹ／Ｃ変換の対象となる。
【００１４】
【数１】
2005151207.tif 000003
【００１５】
【数２】
2005151207.tif 000004
【００１６】
ここで、Ｉは変換前の画素の値、Ｙは変換後の画素の値を表す。また、係数ＩおよびＹに付いている添え字は、コンポーネントのインデックスを表す。
【００１７】
Ｙ／Ｃ変換された画像データは、ウェーブレット変換部１３において、コンポーネント毎に２次元のウェーブレット変換を施されて、複数のサブバンドに分割される。ＪＰＥＧ２０００において、ウェーブレット変換に用いる漸化式は、９×７フィルタと５×３フィルタの２種類が定義されている。
【００１８】
【数３】
2005151207.tif 000005
【００１９】
【数４】
2005151207.tif 000006
【００２０】
ここで、Ｘｅｓｔは変換前の画素の値、Ｙは変換後の画素の値を表す。ＪＰＥＧ２０００の可逆圧縮を行う場合、５×３フィルタを用いられる。非可逆圧縮を行う場合は、９×７フィルタと５×３フィルタのどちらを用いても良い。
【００２１】
図１２は、画像データに２次元のウェーブレット変換を２度施されることにより、７つのサブバンドが生成された様態を表している。図中のＬは低周波成分、Ｈは高周波成分を表しており、図中の数字は２次元のウェーブレット変換が施された回数、つまり分解レベルを表している。また、各サブバンドの周波数成分の表記について、左側に書かれた周波数成分は水平方向に関する周波数成分を表し、右側は垂直方向に関する周波数成分を表している。
【００２２】
ウェーブレット変換によって生成されたサブバンド係数は、量子化部１４でサブバンド毎に量子化ステップを設定して量子化される。なお、可逆圧縮の場合、全てのサブバンドの係数は、値１の量子化ステップで量子化される。
【００２３】
量子化されたサブバンド係数は、さらに各サブバンドの中でコードブロックと呼ばれる係数グループに分割され、係数ビットモデリング部１５にてコードブロック単位で係数ビットモデリングを施される。係数ビットモデリングでは、ビットプレーンに含まれる各ビットを、３つの処理パスを用いて、所定の順序で走査する。
【００２４】
係数ビットモデリングにおいて走査されたビットは、算術符号化部１６において、ＪＰＥＧ２０００で定められた算術符号化が施される。
【００２５】
算術符号化されたビットは、符号順序整列部１７によって解像度、コンポーネント、小領域などの成分毎に符号順序を整列されて、出力される。
【００２６】
図１３は、３つのコンポーネントを持つ画像が、上述した如くＪＰＥＧ２０００方式で符号化されたときのデータの様態を表わした模式図である。図１３に示す通り、ＪＰＥＧ２０００方式で符号化されたデータは、コンポーネントごとに７つのサブバンドに分解された状態で圧縮符号化されている。なお、このようにＪＰＥＧ２０００方式で３つのコンポーネントを有する画像データを圧縮符号化する先行技術は既に知られている（例えば、特許文献２参照。）。
【００２７】
以上のように、ＪＰＥＧ２０００は、複数のコンポーネントを１つのデータファイルとして取り扱うことができる。また、２次元のウェーブレット変換を行うことにより、各コンポーネントに解像度の階層化を行うことができる。さらに、解像度成分毎に符号順序を整列することにより、各コンポーネントにおける一定以下の低周波成分を取り出すことができる。
【特許文献１】特開２００３−１１６００４号公報
【特許文献２】特開２００２−３５４５０１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００２８】
ところで、上述したＪＰＥＧ２０００は、そのファイルフォーマットとして、各コンポーネントにいかなる情報を入れているかを記録するための、Ｃｈａｎｎｅｌ  Ｄｅｆｉｎｉｔｉｏｎ  Ｂｏｘ（以下、単にＢｏｘと略す。）という付加情報の記録方法を用意している。通常、上記Ｂｏｘには、ＲＧＢ、Ｌａｂ、ＹＣｂＣｒなどのカラー空間で構成される各カラーチャンネルが、何番目のコンポーネントに含まれているのかが記録されるが、上記Ｂｏｘは、カラー空間とコンポーネントとの対応関係を記録するほかに、その他の情報を記録することも可能である。また、上記Ｂｏｘに含まれる情報は、ＪＰＥＧ２０００符号化データの復号に直接関係しないため、符号化されたデータに上記Ｂｏｘを付加するか否かも任意に設定可能である。
【００２９】
したがって、上記Ｂｏｘを設定し、そこに合成処理に用いる透明度情報とコンポーネントとの対応関係を記録することも可能である。ＪＰＥＧ２０００の上記Ｂｏｘは、合成処理に用いるアルファチャンネルを何番目のコンポーネントに格納するかまでは定めていないので、ＪＰＥＧ２０００はアルファチャンネルのデータを任意のコンポーネントに格納できる。例えば、第１コンポーネントにアルファチャンネルのデータを格納し、続く第２〜第４コンポーネントにＲＧＢデータを格納することができる。
【００３０】
しかしながら、このように構成された画像データを３つのカラーチャンネルを含むコンポーネントしか処理できない一般的な復号器に入力した場合、復号器は、第１コンポーネントに格納されているアルファチャンネルのデータを認識できず、復号を続行できない可能性が生じる。すなわち、アルファチャンネルの入力に対応していない復号器で、アルファチャンネルを含むＪＰＥＧ２０００符号化データを復号しようとすると、アルファチャンネルのみならず画像データ全てを復号できなくなってしまう。
【００３１】
また、ＪＰＥＧ２０００は、アルファチャンネルを含むコンポーネントにどのような圧縮を行うか規定していない。このため、アルファチャンネルを含むコンポーネントに、ＪＰＥＧ２０００方式の非可逆圧縮が施される可能性があり、圧縮されたアルファチャンネルが劣化してしまう可能性があった。
【００３２】
このように、ＪＰＥＧ２０００符号化データにアルファチャンネルをコンポーネントとして追加することは、画像にアルファチャンネルを付随させて扱えたり、或いは解像度の変換に対応しやすくなるといったメリットがある反面、アルファチャンネルを含むコンポーネントの格納の仕方によっては、アルファチャンネルの入力に対応していない復号器において符号化データを復号できなくなる可能性が生じていた。
【００３３】
また、アルファチャンネルを記録する場合、合成処理を正確に行うために画素ごとの透明度を正確に記録する必要があるので、アルファチャンネルは非圧縮処理あるいは可逆圧縮処理が行われることが一般的であるが、ＪＰＥＧ２０００ではアルファチャンネルのデータをコンポーネントに格納できるものの、アルファチャンネルを含むコンポーネントの圧縮方法を定義していないため、アルファチャンネルを含むコンポーネントであっても非可逆圧縮してしまう問題があった。
【００３４】
本発明はこのような従来技術の問題点に鑑みなされたものであり、その主な目的は、画像とそれに付随するアルファチャンネルを圧縮符号化する場合、画像とそれに付随するアルファチャンネルを１つのファイル形式で出力し、さらに、そこから一定以下の低解像度成分の縮小画像データを取り出す場合、縮小画像に対応するアルファチャンネルを解像度変換することなく取り出せるようにする。さらに、画像とそれに付随するアルファチャンネルを圧縮符号化する場合、アルファチャンネルの入力に対応していない復号器でも復号できる符号化データを生成し、かつ符号化されたアルファチャンネルのデータに劣化を生じさせない画像符号化方法を提案することにある。
【課題を解決するための手段】
【００３５】
本発明は、上記問題点を鑑みてなされたものであり、斯かる目的を達成する為の手段として以下の構成からなる手段を有する。
【００３６】
本発明の画像符号化方法は、複数のコンポーネントから構成される入力画像データを圧縮符号化する画像符号化方法において、前記入力画像データに、画像の透明化を設定するための情報を新たなコンポーネントとして追加し、前記複数のコンポーネントと前記新たなコンポーネントとを含む画像データを、その解像度を階層化して符号化処理し、一体化した画像ファイルを生成することを特徴とする。
【発明の効果】
【００３７】
本発明によれば、画像データとそれに付随するアルファチャンネルが、１つのデータファイルとして扱えるため管理がしやすく、また解像度変換された画像データに対応するアルファチャンネルも容易に得ることができる。さらに、画像データとアルファチャンネルを圧縮符号化しても、復号器で容易に復号可能であって、またアルファチャンネルの劣化も防ぐことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３８】
以下、図面を参照して本発明をその好適な実施形態に基づいて詳細に説明する。
【実施例１】
【００３９】
本発明の実施例１に係る画像符号化方法は、入力画像のコンポーネントに、該入力画像の透明化を設定するための情報、所謂アルファチャンネルを第４（以降）のコンポーネントとして追加して、追加のコンポーネントを含む画像データの各コンポーネントを階層的な符号化方式の一例であるＪＰＥＧ２０００方式に準拠して圧縮符号化するものである。この圧縮符号化されたデータの様態を図１に示す。図１に例として示す通り、第１〜第３のコンポーネントから成る画像データに第４のコンポーネントを追加し、この第４のコンポーネントにアルファチャンネルのデータを格納した上で、その全てのコンポーネントをＪＰＥＧ２０００方式によって符号化し、ＪＰＥＧ２０００符号化データを生成する。
【００４０】
図２は、図１の如きＪＰＥＧ２０００符号化を行う、画像符号化装置の構成である。以下、本発明の実施例１に係る画像符号化方法を、図２を用いて説明する。
【００４１】
図２において、入力された画像データに対して、はじめにコンポーネントの追加部２１において、画像合成時に用いるマスク情報を画素毎に記録したアルファチャンネルを新たなコンポーネントとして追加する処理を行う。入力画像データがＲＧＢの計３個のコンポーネントを有している場合、画像データに第４のコンポーネントを追加し、その第４のコンポーネントに対して入力画像に付随するアルファチャンネルのデータを格納する。なお、入力画像データが４個以上（例えばｎ個）のコンポーネントを既に有しているときは、ｎ＋１番目のコンポーネントを追加して、そこにアルファチャンネルのデータを格納する。
【００４２】
続いて、ＤＣレベルシフト部２２で、コンポーネントを追加された画像データに対して、各コンポーネントに含まれる符号なし整数値をビットシフトして、符号付きの整数に変換する。もし、コンポーネントに含まれている画素の値が符号付き整数である場合、ＤＣレベルシフトは行わない。
【００４３】
続いて、画像データが３つ以上のコンポーネントを有し、かつ、第１〜第３コンポーネントがそれぞれＲＧＢカラーチャンネルである場合、Ｙ／Ｃ変換部２３によって第１〜第３コンポーネントに対してＪＰＥＧ２０００方式のＹ／Ｃ変換を施す。Ｙ／Ｃ変換に用いる変換式は、可逆圧縮を行う場合では上述した式１を、非可逆圧縮を行う場合では上述した式２を用いる。このとき、アルファチャンネルのデータが含まれている第４コンポーネントは、何の処理も施されない。この様態を図３に示す。
【００４４】
Ｙ／Ｃ変換を施された画像データとアルファチャンネルのデータは、以後ＪＰＥＧ２０００方式に準拠して、ウェーブレット変換部２４にて２次元のウェーブレット変換を施される。ウェーブレット変換はコンポーネントごとに行われる。このため、アルファチャンネルのデータが含まれている第４のコンポーネントにも、ウェーブレット変換が施される。その結果として、第４のコンポーネントについても、複数のサブバンドに分割される。第１〜第４のコンポーネントについてそれぞれ、画像データに可逆圧縮を施す場合は上述した式３を用い、非可逆圧縮を用いる場合は上述した式４を用いられる。
【００４５】
ウェーブレット変換された各コンポーネントは、量子化部２５で量子化され、係数ビットモデリング部２６で係数ビットモデリングされ、算術符号化部２７で算術符号化され、符号順序整列部２８で符号順序整列の各処理が行われる。その結果出力データとして、ＪＰＥＧ２０００で符号化された圧縮データを出力する。
【００４６】
ここで、上述した図２の符号化装置の各処理は、各コンポーネントごとに処理可能であることを利用して、本実施例における別の実施形態として、アルファチャンネルを含む第４のコンポーネントに、式１を用いたＹ／Ｃ変換を行い、さらに、式３を用いたウェーブレット変換を施し、さらに、値１の量子化ステップで量子化し、さらに、量子化された全てのビットを符号化することで、他のコンポーネントから独立した可逆圧縮を、アルファチャンネルを含む第４のコンポーネントに対して行うことを可能とする。こうすることによって、画像データに通常の圧縮（非可逆圧縮でもよい）を行いつつ、アルファチャンネルには可逆圧縮を施すことができ、アルファチャンネルの劣化を防ぐことができる。
【００４７】
ところで、上述した図２の符号化装置によって符号化された圧縮データを復号する際、すなわちＪＰＥＧ２０００方式で符号化されたアルファチャンネル付き画像データを復号する場合、アルファチャンネルの入力に対応していない復号器で復号すると、第１から第３のコンポーネントを通常のＹ／Ｃデータとして扱われ、第４のコンポーネントは無視されて復号されない。このため、通常の復号器においても画像の復号は正常に行われる。
【００４８】
また、図４は、ＪＰＥＧ２０００方式で符号化されたアルファチャンネル付き画像データ（上位の画像データ）から、縮小画像データとこれに対応するアルファチャンネルを取り出し、他方の画像データ（下位の画像データ）と合成する処理を説明するための模式図である。なお、図４は、所望の低周波成分は２ＬＬ成分であると仮定して、図示されている。
【００４９】
本実施例で説明したように、ＪＰＥＧ２０００方式で符号化された圧縮データは、ＲＧＢの各チャンネルを含む第１〜第３のコンポーネントと、アルファチャンネルを含む第４のコンポーネントとが、１つのＪＰＥＧ２０００ファイルとしてまとめられている。このように生成されたＪＰＥＧ２０００ファイルにおいて、縮小画像を必要とする場合、画像データである第１〜第３コンポーネントにおける所望の低周波サブバンドと、第４コンポーネントにおける所望の周波数成分に対応したサブバンドとを復号することで、所望の縮小画像データとこれに対応するアルファチャンネルのみを取り出すことができる。取り出された縮小画像データは、上記対応するアルファチャンネルに含まれている画素毎の透明度情報に基づいて透過色処理が施され、合成対象の画像データと合成される。
【００５０】
上述したように、画像データに第４コンポーネントとしてアルファチャンネルを追加して、ＪＰＥＧ２０００方式に準拠した符号化を行うことで、画像データにおける一部の低解像度成分のみを取り出す場合、アルファチャンネルにおける同じ解像度成分を容易に取り出すことができる。また、第４のコンポーネントを独立して可逆圧縮することができ、その場合、アルファチャンネルの劣化を防ぐことができる。また、本発明の実施例１の如く生成されたＪＰＥＧ２０００圧縮データは、アルファチャンネルを含むコンポーネントの復号に対応できない復号器であっても、画像データのみは確実に復号することができる。
【実施例２】
【００５１】
本発明の実施例２に係る画像符号化方法は、画像合成に用いる２枚の画像データのうち、上位の画像データのコンポーネントに、該上位の画像の透明化を設定するための情報、所謂アルファチャンネルを第４のコンポーネントとして追加し、さらに、上位の画像データに合成するための下位の画像データを第５〜第７コンポーネントとして追加して、追加のコンポーネントを含む画像データの各コンポーネントを階層的な符号化方式の一例であるＪＰＥＧ２０００方式に準拠して圧縮符号化するものである。この圧縮符号化されたデータの様態を図５に示す。図５に例として示す通り、第１〜第３のコンポーネントから成る上位の画像データに第４のコンポーネントを追加し、この第４のコンポーネントに上位の画像データに付随するアルファチャンネルのデータを格納し、さらに第５〜第７のコンポーネントを追加し、この第５〜第７のコンポーネントに下位の画像データを格納した上で、その全てのコンポーネントをＪＰＥＧ２０００方式によって符号化し、ＪＰＥＧ２０００符号化データを生成する。
【００５２】
図６は、図５の如きＪＰＥＧ２０００符号化を行う、画像符号化装置の構成である。以下、本発明の実施例２に係る画像符号化方法を、図６を用いて説明する。
【００５３】
図６において、まず、入力された上位の画像データに対して、コンポーネントの追加部６１において、上位の画像データに関する画像合成時に用いるマスク情報を画素毎に記録したアルファチャンネル並びに画像合成に用いる下位の画像データを新たなコンポーネントとして追加する処理を行う。入力画像データがＲＧＢの計３個のコンポーネントを有している場合、画像データに第４のコンポーネントを追加し、その第４のコンポーネントに対して入力画像に付随するアルファチャンネルのデータを格納する。さらに、第５〜第７のコンポーネントを追加し、そこに下位の画像データを追加する。なお、入力画像データが４個以上（例えばｎ個）のコンポーネントを既に有しているときは、ｎ＋１番目以降に必要数のコンポーネントを追加して、そこにアルファチャンネル及び下位の画像データを格納する。
【００５４】
続いて、ＤＣレベルシフト部６２で、コンポーネントを追加された画像データに対して、各コンポーネントに含まれる符号なし整数値をビットシフトして、符号付きの整数に変換する。もし、コンポーネントに含まれている画素の値が符号付き整数である場合、ＤＣレベルシフトは行わない。
【００５５】
続いて、画像データが３つ以上のコンポーネントを有し、かつ、第１〜第３コンポーネントがそれぞれＲＧＢカラーチャンネルである場合、Ｙ／Ｃ変換部６３によって第１〜第３コンポーネントに対してＪＰＥＧ２０００方式のＹ／Ｃ変換を施す。Ｙ／Ｃ変換に用いる変換式は、可逆圧縮を行う場合では上述した式１を、非可逆圧縮を行う場合では上述した式２を用いる。このとき、アルファチャンネルのデータが含まれている第４コンポーネント及び下位の画像データが含まれる第５〜第７のコンポーネントは、何の処理も施されない。この様態を図７に示す。なお、基本的には下位の画像データが含まれている第５〜第７コンポーネントはＹ／Ｃ変換を施さない構成としたが、Ｙ／Ｃ変換を施すよう構成することも可能である。
【００５６】
Ｙ／Ｃ変換を施された上位の画像データとアルファチャンネル及び下位の画像データは、以後ＪＰＥＧ２０００方式に準拠して、ウェーブレット変換部６４にて２次元のウェーブレット変換を施される。ウェーブレット変換はコンポーネントごとに行われる。このため、アルファチャンネルのデータが含まれている第４のコンポーネントと下位の画像データが含まれている第５〜第７のコンポーネントに対しても、上位の画像データと同様なウェーブレット変換が施される。その結果として、第４〜第７のコンポーネントについても、複数のサブバンドに分割される。第１〜第７のコンポーネントについてそれぞれ、画像データに可逆圧縮を施す場合は上述した式３を用い、非可逆圧縮を用いる場合は上述した式４を用いられる。
【００５７】
ウェーブレット変換された各コンポーネントは、量子化部６５で量子化され、係数ビットモデリング部６６で係数ビットモデリングされ、算術符号化部６７で算術符号化され、符号順序整列部６８で符号順序整列の各処理が行われる。その結果出力データとして、ＪＰＥＧ２０００で符号化された圧縮データを出力する。
【００５８】
ここで、上述した図６の符号化装置の各処理は、各コンポーネントごとに処理可能であることを利用して、本実施例における別の実施形態として、アルファチャンネルを含む第４のコンポーネントに、式１を用いたＹ／Ｃ変換を行い、さらに、式３を用いたウェーブレット変換を施し、さらに、値１の量子化ステップで量子化し、さらに、量子化された全てのビットを符号化することで、他のコンポーネントから独立した可逆圧縮を、アルファチャンネルを含む第４のコンポーネントに対して行うことを可能とする。こうすることによって、画像データに通常の圧縮（非可逆圧縮でもよい）を行いつつ、アルファチャンネルには可逆圧縮を施すことができ、アルファチャンネルの劣化を防ぐことができる。
【００５９】
ところで、上述した図６の符号化装置によって符号化された圧縮データを復号する際、すなわちＪＰＥＧ２０００方式で符号化されたアルファチャンネル付き画像データを復号する場合、アルファチャンネルの入力に対応していない復号器あるいは第４以降のコンポーネントに対応していない復号器で復号すると、第１から第３のコンポーネントを通常のＹ／Ｃデータとして扱われ、第４以降のコンポーネントは無視されて復号されない。このため、通常の復号器においても上位の画像の復号は正常に行われる。
【００６０】
また、図８は、ＪＰＥＧ２０００方式で符号化された２つの画像（上位の画像、下位の画像）とアルファチャンネルを含むデータから、２つの画像における各々の縮小画像データとこれに対応するアルファチャンネルを取り出す処理を説明するための模式図である。なお、図８は、所望の低周波成分は２ＬＬ成分であると仮定して、図示されている。ＪＰＥＧ２０００方式で符号化されたデータは、上位の画像データにおけるＲＧＢの各チャンネルを含む第１〜第３のコンポーネント、アルファチャンネルを含む第４のコンポーネントと、下位の画像データにおけるＲＧＢの各チャンネルを含む第５〜第７のコンポーネントが、１つのＪＰＥＧ２０００ファイルとしてまとめられている。生成されたＪＰＥＧ２０００ファイルにおいて、縮小画像を必要とする場合、全てのコンポーネントにおける所望の低周波サブバンドを復号することで、上位および下位の画像データにおける所望の縮小画像データとこれに対応するアルファチャンネルを取り出すことができる。取り出された縮小画像データは、上記対応するアルファチャンネルに含まれている画素毎の透明度情報に基づいて透過色処理が施され、合成対象の画像データと合成される。
【００６１】
なお、本実施例では画像合成用の画像データとして、上位、下位の２つの画像データを用いて説明したが、３つ以上の画像データを用いて合成しても良い。
【００６２】
上述したように、上位の画像データのコンポーネントに、それに付随するアルファチャンネルと下位の画像データを第４〜第７のコンポーネントとして追加し、ＪＰＥＧ２０００方式に準拠した符号化を行うことで、画像データにおける一部の低解像度成分のみを取り出す場合、アルファチャンネルにおける同じ解像度成分を容易に取り出すことができる。また、アルファチャンネルを含むコンポーネントを独立して可逆圧縮することができ、その場合、アルファチャンネルの劣化を防ぐことができる。また、本発明の実施例２の如く生成されたＪＰＥＧ２０００圧縮データは、アルファチャンネルや下位の画像データを含むコンポーネントの復号に対応できない復号器であっても、上位の画像データについては確実に復号することができる。
【図面の簡単な説明】
【００６３】
【図１】本発明の実施例１に係る画像符号化方法で符号化されたデータの様態を示す模式図である。
【図２】本発明の実施例１に係る画像符号化装置のブロック図である。
【図３】本発明の実施例１に係るＹ／Ｃ変換を説明するための模式図である。
【図４】本発明の実施例１に係るＪＰＥＧ２０００符号化されたアルファチャンネル付き画像データから、縮小画像データとこれに対応するアルファチャンネルを取り出す処理を説明するための模式図である。
【図５】本発明の実施例２に係る画像符号化方法で符号化されたデータの様態を示す模式図である。
【図６】本発明の実施例２に係る画像符号化装置のブロック図である。
【図７】本発明の実施例２に係るＹ／Ｃ変換を説明するための模式図である。
【図８】本発明の実施例２に係るＪＰＥＧ２０００符号化された２つの画像とアルファチャンネルを含むデータから、縮小画像データとこれに対応するアルファチャンネルを取り出す処理を説明するための模式図である。
【図９】アルファチャンネルを用いた画像の合成方法を説明するための模式図である。
【図１０】画像合成処理の一例を表した模式図である。
【図１１】ＪＰＥＧ２０００の符号化処理を説明するためのブロック図である。
【図１２】画像データに２次元のウェーブレット変換を施される様態を示す模式図である。
【図１３】３つのコンポーネントを持つ画像が、ＪＰＥＧ２０００方式で複数のサブバンドに分解されて符号化されたデータの様態を示す模式図である。
【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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