【手続補正書】
【提出日】平成19年1月26日(2007.1.26)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
画像信号を圧縮符号化する圧縮符号化装置であって、
ウェーブレット変換により画像信号を高域成分と低域成分とに再帰的に帯域分割して複数の帯域成分の変換係数を生成出力するウェーブレット変換部と、
目標画質を示す量子化パラメータを、合成フィルタ係数のノルムで除算して量子化ステップサイズを求める画質制御部と、
前記量子化ステップサイズに基づいて前記変換係数を量子化する量子化部と、
を備えることを特徴とする圧縮符号化装置。
【請求項２】
画像信号を圧縮符号化する圧縮符号化装置であって、
ウェーブレット変換により画像信号を高域成分と低域成分とに再帰的に帯域分割して複数の帯域成分の変換係数を生成出力するウェーブレット変換部と、
目標画質を示す量子化パラメータを、合成フィルタ係数のノルムで除算して量子化ステップサイズを求める画質制御部と、
前記変換係数をエントロピー符号化するエントロピー符号化部と、
前記エントロピー符号化部の出力する符号化データを、前記量子化ステップサイズに基づいて並べ替えた符号列を生成し、前記符号化データの全体容量が目標符号量となるように前記符号列の一部を切り捨てることでレートを制御する符号量制御部と、
を備えることを特徴とする圧縮符号化装置。
【請求項３】
請求項１または請求項２に記載の圧縮符号化装置であって、
前記画質制御部は、合成フィルタ係数のノルムと人間の視覚特性に基づいて定められた所定の数値であるenergy weighting facotorとを乗算した値で、指定された前記量子化パラメータを除算して、人間の視覚特性を考慮した重み付けを施した前記量子化ステップサイズを求めることを特徴とする圧縮符号化装置。
【請求項４】
請求項１ないし請求項３のいずれかに記載の圧縮符号化装置であって、
前記画質制御部は、前記量子化ステップサイズが所定の数値より小さいときは、前記量子化ステップサイズが前記所定の数値以上になる２の累乗を乗算して得られた値を前記量子化ステップサイズとすることを特徴とする圧縮符号化装置。
【請求項５】
請求項４に記載の圧縮符号化装置であって、
前記符号量制御部は、前記符号化データを、前記量子化ステップサイズに基づいて並べ替えた符号列を生成するときに、前記量子化ステップサイズが前記画質制御部において２の累乗を乗算して求めた値であるときは、当該量子化ステップサイズで量子化された前記符号化データを、前記２の累乗の指数に対応するビット数だけシフトさせることを特徴とする圧縮符号化装置。
【請求項６】
画像信号を圧縮符号化する圧縮符号化方法であって、
（ａ）ウェーブレット変換により画像信号を高域成分と低域成分とに再帰的に帯域分割して複数の帯域成分の変換係数を生成する工程と、
（ｂ）目標画質を示す量子化パラメータを、合成フィルタ係数のノルムで除算して量子化ステップサイズを求める工程と、
（ｃ）前記量子化ステップサイズに基づいて前記変換係数を量子化する工程と、
を備えることを特徴とする圧縮符号化方法。
【請求項７】
画像信号を圧縮符号化する圧縮符号化方法であって、
（ａ）ウェーブレット変換により画像信号を高域成分と低域成分とに再帰的に帯域分割して複数の帯域成分の変換係数を生成する工程と、
（ｂ）目標画質を示す量子化パラメータを、合成フィルタ係数のノルムで除算して量子化ステップサイズを求める工程と、
（ｄ）前記変換係数をエントロピー符号化する工程と、
（ｅ）前記工程（ｄ）で符号化した符号化データを、前記量子化ステップサイズに基づいて並べ替えた符号列を生成し、前記符号化データの全体容量が目標符号量となるように前記符号列の一部を切り捨てることでレートを制御する工程と、
を備えることを特徴とする圧縮符号化方法。
【請求項８】
請求項６または請求項７に記載の圧縮符号化方法であって、
前記工程（ｂ）は、合成フィルタ係数のノルムと人間の視覚特性に基づいて定められた所定の数値であるenergy weighting facotorとを乗算した値で、指定された前記量子化パラメータを除算して、人間の視覚特性を考慮した重み付けを施した前記量子化ステップサイズを求める工程を含むことを特徴とする圧縮符号化方法。
【請求項９】
請求項６ないし請求項８のいずれかに記載の圧縮符号化方法であって、
前記工程（ｂ）は、前記量子化ステップサイズが所定の数値より小さいときは、
（ｂ−１）前記量子化ステップサイズが前記所定の数値以上になる２の累乗を乗算して前記量子化ステップサイズを求める工程、
を含むことを特徴とする圧縮符号化方法。
【請求項１０】
請求項９に記載の圧縮符号化方法であって、
前記工程（ｅ）は、前記符号化データを前記量子化ステップサイズに基づいて並べ替えた符号列を生成するときに、前記工程（ｂ−１）により前記量子化ステップサイズを求めたときは、
（ｅ−１）前記符号化データを、前記工程（ｂ−１）で乗算した２の累乗の指数に対応するビット数だけシフトさせる工程、
を含むことを特徴とする圧縮符号化方法。
【請求項１１】
マイクロプロセッサに画像信号を圧縮符号化させるためのプログラムであって、
ウェーブレット変換により画像信号を高域成分と低域成分とに再帰的に帯域分割して複数の帯域成分の変換係数を生成出力するウェーブレット変換部と、
目標画質を示す量子化パラメータを、合成フィルタ係数のノルムで除算して量子化ステップサイズを求める画質制御部と、
前記量子化ステップサイズに基づいて前記変換係数を量子化する量子化部として、
前記マイクロプロセッサを機能させることを特徴とするプログラム。
【請求項１２】
マイクロプロセッサに画像信号を圧縮符号化するためのプログラムであって、
ウェーブレット変換により画像信号を高域成分と低域成分とに再帰的に帯域分割して複数の帯域成分の変換係数を生成出力するウェーブレット変換部と、
目標画質を示す量子化パラメータを、合成フィルタ係数のノルムで除算して量子化ステップサイズを求める画質制御部と、
前記変換係数をエントロピー符号化するエントロピー符号化部と、
前記エントロピー符号化部の出力する符号化データを、前記量子化ステップサイズに基づいて並べ替えた符号列を生成し、前記符号化データの全体容量が目標符号量となるように前記符号列の一部を切り捨てることでレートを制御する符号量制御部として、
前記マイクロプロセッサを機能させることを特徴とするプログラム。
【請求項１３】
請求項１１または請求項１２に記載のプログラムであって、
前記マイクロプロセッサを前記画質制御部として機能させるときは、合成フィルタ係数のノルムと人間の視覚特性に基づいて定められた所定の数値であるenergy weighting facotorとを乗算した値で、指定された前記量子化パラメータを除算して、人間の視覚特性を考慮した重み付けを施した前記量子化ステップサイズを求めるように、機能させることを特徴とするプログラム。
【請求項１４】
請求項１１ないし請求項１３のいずれかに記載のプログラムであって、
前記マイクロプロセッサを前記画質制御部として機能させるときは、前記量子化ステップサイズが所定の数値より小さいときは、前記量子化ステップサイズが前記所定の数値以上になる２の累乗を乗算して得られた値を前記量子化ステップサイズとするように、機能させることを特徴とするプログラム。
【請求項１５】
請求項１４に記載のプログラムであって、
前記マイクロプロセッサを前記符号量制御部として機能させるときは、前記符号化データを、前記量子化ステップサイズに基づいて並べ替えた符号列を生成するときに、前記量子化ステップサイズが前記画質制御部において２の累乗を乗算して求めた値であるときは、当該量子化ステップサイズで量子化された前記符号化データを、前記２の累乗の指数に対応するビット数だけシフトさせるように、機能させることを特徴とするプログラム。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１１】
更に、係数ビットモデリング部１０８は、各ビットプレーン１２２k（ｋ＝０〜ｎ−１）内の各ビットのコンテクスト（context）判定を行い、図２８に示すように、各ビットの有意性（判定結果）に応じて、ビットプレーン１２２kを３種類の符号化パス、すなわち、ＳＩＧパス（SIGnificance propagation pass），ＭＲパス（Magnitude Refinement pass），ＣＬパス（CLeanup pass）に分解する。各符号化パスに関するコンテクスト判定のアルゴリズムは、ＥＢＣＯＴで定められている。それによれば、「有意である」とは、これまでの符号化処理において注目係数がゼロでないとわかっている状態のことを意味し、「有意で無い」とは、係数値がゼロであるか、或いはゼロである可能性がある状態のことを意味する。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２３】
請求項４に記載の発明は、請求項１ないし請求項３のいずれかに記載の圧縮符号化装置であって、前記画質制御部は、前記量子化ステップサイズが所定の数値より小さいときは、前記量子化ステップサイズが前記所定の数値以上になる２の累乗を乗算して得られた値を前記量子化ステップサイズとすることを特徴とするものである。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２４】
請求項５に記載の発明は、請求項４に記載の圧縮符号化装置であって、前記符号量制御部は、前記符号化データを、前記量子化ステップサイズに基づいて並べ替えた符号列を生成するときに、前記量子化ステップサイズが前記画質制御部において２の累乗を乗算して求めた値であるときは、当該量子化ステップサイズで量子化された前記符号化データを、前記２の累乗の指数に対応するビット数だけシフトさせることを特徴とするものである。
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２５】
請求項６に記載の発明は、画像信号を圧縮符号化する圧縮符号化方法であって、（ａ）ウェーブレット変換により画像信号を高域成分と低域成分とに再帰的に帯域分割して複数の帯域成分の変換係数を生成する工程と、（ｂ）目標画質を示す量子化パラメータを、合成フィルタ係数のノルムで除算して量子化ステップサイズを求める工程と、（ｃ）前記量子化ステップサイズに基づいて前記変換係数を量子化する工程と、を備えることを特徴とするものである。
【手続補正６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２８】
請求項９に記載の発明は、請求項６ないし請求項８のいずれかに記載の圧縮符号化方法であって、前記工程（ｂ）は、前記量子化ステップサイズが所定の数値より小さいときは、（ｂ−１）前記量子化ステップサイズが前記所定の数値以上になる２の累乗を乗算して前記量子化ステップサイズを求める工程を含むことを特徴とするものである。
【手続補正７】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２９】
請求項１０に記載の発明は、請求項９に記載の圧縮符号化方法であって、前記工程（ｅ）は、前記符号化データを前記量子化ステップサイズに基づいて並べ替えた符号列を生成するときに、前記工程（ｂ−１）により前記量子化ステップサイズを求めたときは、（ｅ−１）前記符号化データを、前記工程（ｂ−１）で乗算した２の累乗の指数に対応するビット数だけシフトさせる工程を含むことを特徴とするものである。
【手続補正８】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３３】
請求項１４に記載の発明は、請求項１１ないし請求項１３のいずれかに記載のプログラムであって、前記マイクロプロセッサを前記画質制御部として機能させるときは、前記量子化ステップサイズが所定の数値より小さいときは、前記量子化ステップサイズが前記所定の数値以上になる２の累乗を乗算して得られた値を前記量子化ステップサイズとするように、機能させることを特徴とするものである。
【手続補正９】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３４】
請求項１５に記載の発明は、請求項１４に記載のプログラムであって、前記マイクロプロセッサを前記符号量制御部として機能させるときは、前記符号化データを、前記量子化ステップサイズに基づいて並べ替えた符号列を生成するときに、前記量子化ステップサイズが前記画質制御部において２の累乗を乗算して求めた値であるときは、当該量子化ステップサイズで量子化された前記符号化データを、前記２の累乗の指数に対応するビット数だけシフトさせるように、機能させることを特徴とするものである。
【手続補正１０】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００６９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００６９】
１次元合成フィルタ係数のノルムの二乗の計算結果を表１に示す。表中のｎは分解レベルを示しており、例えばＧＬ1とは、低域成分Ｌの分解レベル１における計算結果を示している。
【手続補正１１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００８１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００８１】
ただし、量子化ステップサイズΔbの値が１より小さくなる場合には、１以上の値となるように２の累乗を乗算してから用いる。例えば、上述した方法で計算した結果、求められたサブバンドＬＬ５の量子化ステップサイズΔbは０．４７１６３であるが、実際に画像データを量子化するときには、この値に２2を乗算して量子化ステップサイズΔb＝１．８８６５２として量子化を行う。同様に、サブバンドＨＬ５では、量子化ステップサイズΔb＝０．９３２０４に２を乗算して、量子化ステップサイズΔb＝１．８６４０７として量子化を行う。このように量子化ステップサイズΔbを、量子化を実現する量子化器の性能に基づいて所定の数値に変換する機能を有することで、量子化器の構成を簡素化することが可能であり、本来の量子化の目的であるデータ量の圧縮を達成することもできる。尚、量子化ステップサイズΔbを１以上の値としたのは一例であって、量子化器の機能によって、例えば１／２以上の値を利用する量子化器であれば、量子化ステップサイズΔbを１／２以上になるように変換すればよい。すなわち、量子化器の扱う下限値が１／２mであれば、全ての量子化ステップサイズΔbが、１／２m以上になるように２の累乗を乗算してから利用する態様であればよい。
【手続補正１２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０１２０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０１２０】
画質制御部２３では、このようにして量子化ステップサイズΔbを求め、これを量子化部１４に通知する。そして、量子化部１４では、各サブバンド毎に、通知された量子化ステップサイズΔbに従って量子化を行う。このとき、量子化ステップサイズΔbが１より小さければ、２の累乗を乗算して１以上の値にしてから利用するのは、上述したのと同様である。
【手続補正１３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０１２６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０１２６】
上述したように１以上になるよう変換した量子化ステップサイズΔbを利用して量子化された符号化データＡＤについては、変換後の量子化ステップサイズΔbに基づいて並べ替えを行うが、このとき、量子化ステップサイズΔbを変換するときに乗算した２の累乗の指数分だけ符号化データＡＤを左シフトする処理を行う。具体的な処理の態様は以下の通りである。
【手続補正１４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０１２７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０１２７】
例えば、表４において、サブバンドＬＬ５の量子化ステップサイズΔbは０．４７１６３であるが、実際に画像データを量子化するときには、この値に２2を乗算して１．８８６５２を量子化ステップサイズΔbとして量子化を行う。よって、レート制御の際には、サブバンドＬＬ５の符号化データＡＤを、量子化ステップサイズΔbの変換のために乗算した２2の指数に対応して、２ビット左へシフトする。同様に、サブバンドＨＬ５では、量子化ステップサイズΔb＝０．９３２０４に２を乗算して、量子化ステップサイズΔb＝１．８６４０７として量子化を行う。よって、レート制御の際には、サブバンドＨＬ５の符号化データＡＤを、乗算した２の指数に対応して１ビット左へシフトする。すなわち、２mを乗算した量子化ステップサイズΔbにより量子化した場合、該当する符号化データを、レート制御の際に指数ｍの分だけ左シフトすることで、データの優先度を調節するのである。
【手続補正１５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０１３４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０１３４】
ここで、表１６〜表１８中の量子化ステップサイズΔbが１より小さいものは、上述したように２の累乗を乗算した上で量子化に用いられる。そして、変換後の量子化ステップサイズΔbによって量子化された符号化データＡＤは、レート制御を行うときに、元の量子化ステップサイズΔbに乗算した２の累乗の指数分だけ左シフトする。カラー画像の場合、輝度信号Ｙ、色差信号ＵおよびＶのそれぞれについてデータが存在するが、レート制御を行うときは、これらのデータを信号毎に区別せず、全てのデータについて量子化ステップサイズΔbが昇順となるように並べ替えを行う。その結果得られた符号列を図１０に示す。図中、ＹＬＬ５とは、輝度信号ＹのサブバンドＬＬ５のデータであることを示している。このように、輝度信号Ｙ、色差信号ＵおよびＶの全てのデータについて、上述したようなビットシフトと並べ替えの処理を行う。そして、上述したのと同様に、右端のビットから順に、例えば図１０中の散点部で示したデータを切り捨てて、データ容量を所定の容量に収まるよう制御する。
【手続補正１６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０１３７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０１３７】
このとき、量子化ステップサイズΔbが１より小さいものは２の累乗を乗算して１以上の数値に変換した上で量子化を行い、これらのデータについては、レート制御を行うときに、乗算した２の累乗の指数分だけ左シフトするのは上述したの同様である。
【手続補正１７】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図８】
2005192087.tif 000001
【手続補正１８】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図１３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図１３】
2005192087.tif 000002
【手続補正１９】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図１４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図１４】
2005192087.tif 000003
【手続補正２０】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図１５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図１５】
2005192087.tif 000004
【手続補正２１】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図２８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図２８】
2005192087.tif 000005