(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
整数化部分を省略した変換式が、Ｙ＝（Ｒ＋２Ｇ＋Ｂ）／４、Ｃｇ＝（−Ｒ＋２Ｇ−Ｂ）／２、Ｃｏ＝Ｒ−Ｂで定義される変換式により色変換された信号に対して周波数変換を行う周波数変換手段と、前記周波数変換手段により周波数変換された周波数領域の係数に対して量子化を行う量子化手段とを備える符号化装置であって、
前記量子化手段は、所定の周波数領域の係数に対して、
Ｃｏ成分の量子化ステップ数＞Ｃｇ成分の量子化ステップ数
となる量子化ステップ数で量子化を行うことを特徴とする符号化装置。
【請求項２】
整数化部分を省略した変換式が、Ｙ＝（Ｒ＋２Ｇ＋Ｂ）／４、Ｃｇ＝（−Ｒ＋２Ｇ−Ｂ）／２、Ｃｏ＝Ｒ−Ｂで定義される変換式により色変換された信号に対して周波数変換を行う周波数変換手段と、前記周波数変換手段により周波数変換された周波数領域の係数に対してビットプレーン符号化を行うビットプレーン符号化手段とを備える符号化装置であって、
前記ビットプレーン符号化手段は、所定の周波数領域に対して、前記所定の周波数領域のビットプレーンの破棄数を、
Ｃｏ成分の破棄数＞Ｃｇ成分の破棄数
となるように設定して符号化を行うことを特徴とする符号化装置。
【請求項３】
前記所定の周波数領域は、周波数の最も高い周波数領域であることを特徴とする請求項１又は２に記載の符号化装置。
【請求項４】
前記所定の周波数領域は、周波数の最も低い周波数領域を除く周波数領域であることを特徴とする請求項1又は２に記載の符号化装置。
【請求項５】
前記所定の周波数領域は、全ての周波数領域であることを特徴とする請求項１又は２に記載の符号化装置。
【請求項６】
前記量子化手段は、Ｙ、Ｃｇ、Ｃｏ成分における量子化ステップ数の比が、約２：４：５となるような量子化ステップ数で量子化することを特徴とする請求項１乃至５いずれか一項に記載の符号化装置。
【請求項７】
整数化部分を省略した変換式が、Ｙ＝（Ｒ＋２Ｇ＋Ｂ）／４、Ｃｇ＝（−Ｒ＋２Ｇ−Ｂ）／２、Ｃｏ＝Ｒ−Ｂで定義される変換式により色変換された信号に対して周波数変換を行う周波数変換手段と、前記周波数変換手段により周波数変換された周波数領域の係数に対して量子化を行う量子化手段と、前記量子化手段により量子化された量子化係数に対して、可変長符号と固定長符号とに符号化する符号化手段とを備える符号化装置であって、
前記周波数領域の係数に対して、
Ｃｏ成分の量子化ステップ数≦Ｃｇ成分の量子化ステップ数
を満たす量子化ステップ数で量子化したか否かを判定する判定手段を備え、
前記符号化手段は、前記判定手段により、
Ｃｏ成分の量子化ステップ数≦Ｃｇ成分の量子化ステップ数
を満たすと判定された場合に、Ｃｏ成分の固定長符号の符号化を、Ｃｇ成分の固定長符号の符号化よりも優先して省略することを特徴とする符号化装置。
【請求項８】
ＪＰＥＧ−ＸＲ符号化方式で符号化され、Ｆｌｅｘｂｉｔｓを有する符号化データを処理する符号処理装置であって、
前記符号化データを入力し、周波数の最も高い領域の周波数係数であるＨＰ係数の量子化ステップ数が
Ｃｏ成分の量子化ステップ数≦Ｃｇ成分の量子化ステップ数
を満たすか否かを判定する判定手段と、
前記判定手段により、
Ｃｏ成分の量子化ステップ数≦Ｃｇ成分の量子化ステップ数
を満たすと判定された場合、前記ＨＰ係数のＣｏ成分に対するＦｌｅｘｂｉｔｓを削除する削除手段とを備えることを特徴とする符号処理装置。
【請求項９】
整数化部分を省略した変換式が、Ｙ＝（Ｒ＋２Ｇ＋Ｂ）／４、Ｃｇ＝（−Ｒ＋２Ｇ−Ｂ）／２、Ｃｏ＝Ｒ−Ｂで定義される変換式により色変換された信号に対して周波数変換を行う周波数変換ステップと、前記周波数変換ステップにより周波数変換された周波数領域の係数に対して量子化を行う量子化ステップとを有する符号化方法であって、
前記量子化ステップは、所定の周波数領域の係数に対して、
Ｃｏ成分の量子化ステップ数＞Ｃｇ成分の量子化ステップ数
となる量子化ステップ数で量子化を行うことを特徴とする符号化方法。
【請求項１０】
整数化部分を省略した変換式が、Ｙ＝（Ｒ＋２Ｇ＋Ｂ）／４、Ｃｇ＝（−Ｒ＋２Ｇ−Ｂ）／２、Ｃｏ＝Ｒ−Ｂで定義される変換式により色変換された信号に対して周波数変換を行う周波数変換ステップと、前記周波数変換ステップにより周波数変換された周波数領域の係数に対してビットプレーン符号化を行うビットプレーン符号化ステップとを有する符号化方法であって、
前記ビットプレーン符号化ステップは、所定の周波数領域に対して、前記所定の周波数領域のビットプレーンの破棄数を
Ｃｏ成分の破棄数＞Ｃｇ成分の破棄数
となるように設定して符号化を行うことを特徴とする符号化方法。
【請求項１１】
整数化部分を省略した変換式が、Ｙ＝（Ｒ＋２Ｇ＋Ｂ）／４、Ｃｇ＝（−Ｒ＋２Ｇ−Ｂ）／２、Ｃｏ＝Ｒ−Ｂで定義される変換式により色変換された信号に対して周波数変換を行う周波数変換ステップと、前記周波数変換ステップにより周波数変換された周波数領域の係数に対して量子化を行う量子化ステップと、前記量子化ステップにより量子化された量子化係数に対して、可変長符号と固定長符号とに符号化する符号化ステップとを有する符号化方法であって、
前記周波数領域の係数に対して、
Ｃｏ成分の量子化ステップ数≦Ｃｇ成分の量子化ステップ数
を満たす量子化ステップ数で量子化したか否かを判定する判定ステップを有し、
前記符号化ステップは、前記判定ステップにより、
Ｃｏ成分の量子化ステップ数≦Ｃｇ成分の量子化ステップ数
を満たすと判定された場合に、Ｃｏ成分の固定長符号の符号化を、Ｃｇ成分の固定長符号の符号化よりも優先して省略することを特徴とする符号化方法。
【請求項１２】
ＪＰＥＧ−ＸＲ符号化方式で符号化され、Ｆｌｅｘｂｉｔｓを有する符号化データを処理する符号処理方法であって、
前記符号化データを入力し、周波数の最も高い領域の周波数係数であるＨＰ係数の量子化ステップ数が、
Ｃｏ成分の量子化ステップ数≦Ｃｇ成分の量子化ステップ数
を満たすか否かを判定する判定ステップと、
前記判定ステップにより、
Ｃｏ成分の量子化ステップ数≦Ｃｇ成分の量子化ステップ数
を満たすと判定された場合、前記ＨＰ係数のＣｏ成分に対するＦｌｅｘｂｉｔｓを削除する削除ステップとを有することを特徴とする符号処理方法。
【請求項１３】
請求項９乃至１２いずれか一項に記載の方法を、コンピュータに実行させるコンピュータプログラム。
【請求項１４】
請求項１３に記載のコンピュータプログラムを記録したコンピュータに読み取り可能な記録媒体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、符号化装置、符号化処理装置、符号化方法、符号処理方法、コンピュータプログラム及び記録媒体に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、画像変換符号化と呼ばれる符号化は、原信号の色変換（輝度、色差変換）、輝度、色差成分の周波数変換、サブバンドを構成する周波数領域の係数の量子化、量子化後の係数のエントロピー符号化、という手順で行われる。
【０００３】
ここでサブバンドとは周波数帯域ごとに分類された「周波数領域の係数（以下、周波数係数ともいう）」の集合である。「周波数係数」とは、周波数変換がＤＣＴであればＤＣＴ係数、また、周波数変換がウェーブレット変換であればウェーブレット係数である。また上記量子化は、周波数係数を量子化ステップ数と呼ばれる定数で除算する線形量子化である。上記典型的な変換符号化の従来例が、特開平０６−３２６９９０（特許文献１）に記載されている。
【０００４】
ところが、主観画質の劣化を防ぎながら量子化を行うには、色変換の特性、周波数変換の特性の両方を考慮する必要がある。量子化される係数は、色変換と周波数変換の両方の変換を受けているからである。
【０００５】
ここで、色変換とは、ＲＧＢの画素値から、１つの輝度成分と２つの色差成分を求める変換である。この際、量子化に際して留意すべきことは、
（１）輝度成分と２つの色差成分のうち、成分間の量子化の程度をどうするか（どの成分を最も量子化するか。色変換だけに依存する要素である。）
（２）各成分を周波数変換した場合、各成分について、どの周波数係数をどの程度量子化してよいか（色変換だけでなく、周波数変換にも依存する要素。実画像は、様々な周波数成分の重畳で構成されるが、実画像に対する視覚の特性も、個々の周波数成分に対する視覚特性を重畳したもので説明できると仮定されている。よって個々の周波数における視覚特性に適った量子化が重要である）
である。本願ではこのうち、２つの色差成分に関する量子化の程度と、周波数係数の量子化の程度を対象とする。従来のＹＣｂＣｒ成分に変換する色変換の輝度、色差特性を考慮した量子化手法については、特開２００４−３３６１６２（特許文献２）がある。
【０００６】
特許文献２には、周波数変換の周波数特性、視覚の周波数特性、色変換の輝度、色差特性を考慮してビットプレーン符号化におけるトランケーション量を算出する技術が開示されている。
【特許文献１】特開平０６−３２６９９０号公報
【特許文献２】特開２００４−３３６１６２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、本願で対象とする色変換は、Ｈ．２６４（ＭＰＥＧ４  ＡＶＣ）で採用され、標準化途上にあるＪＰＥＧ−ＸＲで採用予定の色変換であるＹＣｇＣｏ変換（ＹＣｏＣｇ変換とも呼ばれる）である。ＹＣｇＣｏ変換は図３９に示す式で正変換および逆変換が行われる。
【０００８】
ここで、ＹＣｇＣｏ変換を行う新規な色変換について、その色差成分の視覚特性はまだ知られていない。よって、新規な色変換後の色差成分に対しては、量子化の程度をどのように決めたらよいのかわからないという問題がある。
【０００９】
そこで、本発明は上記問題に鑑みてなされたものであり、ＹＣｇＣｏ変換の色変換を行う場合でも、人間の視覚特性に応じた量子化を行うことができる符号化装置、符号処理装置、符号化方法、符号処理方法、コンピュータプログラム、及び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】
【００１０】
上記目的を達成するために、本発明は、整数化部分を省略した変換式が、Ｙ＝（Ｒ＋２Ｇ＋Ｂ）／４、Ｃｇ＝（−Ｒ＋２Ｇ−Ｂ）／２、Ｃｏ＝Ｒ−Ｂで定義される変換式により色変換された信号に対して周波数変換を行う周波数変換手段と、前記周波数変換手段により周波数変換された周波数領域の係数に対して量子化を行う量子化手段とを備える符号化装置であって、前記量子化手段は、所定の周波数領域の係数に対して、Ｃｏ成分の量子化ステップ数＞Ｃｇ成分の量子化ステップ数となる量子化ステップ数で量子化を行うことを特徴とする。
【００１１】
あるいは、本発明は、整数化部分を省略した変換式が、Ｙ＝（Ｒ＋２Ｇ＋Ｂ）／４、Ｃｇ＝（−Ｒ＋２Ｇ−Ｂ）／２、Ｃｏ＝Ｒ−Ｂで定義される変換式により色変換された信号に対して周波数変換を行う周波数変換手段と、前記周波数変換手段により周波数変換された周波数領域の係数に対してビットプレーン符号化を行うビットプレーン符号化手段とを備える符号化装置であって、前記ビットプレーン符号化手段は、所定の周波数領域に対して、前記所定の周波数領域のビットプレーンの破棄数をＣｏ成分の破棄数＞Ｃｇ成分の破棄数となるように設定して符号化を行うことを特徴とする。
【００１２】
あるいは、本発明は、整数化部分を省略した変換式が、Ｙ＝（Ｒ＋２Ｇ＋Ｂ）／４、Ｃｇ＝（−Ｒ＋２Ｇ−Ｂ）／２、Ｃｏ＝Ｒ−Ｂで定義される変換式により色変換された信号に対して周波数変換を行う周波数変換手段と、前記周波数変換手段により周波数変換された周波数領域の係数に対して量子化を行う量子化手段と、前記量子化手段により量子化された量子化係数に対して、可変長符号と固定長符号とに符号化する符号化手段とを備える符号化装置であって、前記周波数領域の係数に対して、Ｃｏ成分の量子化ステップ数≦Ｃｇ成分の量子化ステップ数を満たす量子化ステップ数で量子化したか否かを判定する判定手段を備え、前記符号化手段は、前記判定手段によりＣｏ成分の量子化ステップ数≦Ｃｇ成分の量子化ステップ数を満たすと判定された場合に、Ｃｏ成分の固定長符号の符号化を、Ｃｇ成分の固定長符号の符号化よりも優先して省略することを特徴とする。
【００１３】
あるいは、本発明は、ＪＰＥＧ−ＸＲ符号化方式で符号化され、Ｆｌｅｘｂｉｔｓを有する符号化データを処理する符号処理装置であって、前記符号化データを入力し、周波数の最も高い領域の周波数係数であるＨＰ係数の量子化ステップ数がＣｏ成分の量子化ステップ数≦Ｃｇ成分の量子化ステップ数を満たすか否かを判定する判定手段と、前記量子化ステップ数判定手段によりＣｏ成分の量子化ステップ数≦Ｃｇ成分の量子化ステップ数を満たすと判定された場合、前記ＨＰ係数のＣｏ成分に対するＦｌｅｘｂｉｔｓを削除する削除手段とを備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、ＹＣｇＣｏ変換の色変換を行う場合でも、人間の視覚特性に応じた量子化を行うことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
本発明における実施の形態を図面に基づいて説明する。
（実施の形態１）
本発明における実施の形態１についての前提となる以下の考察、実験について説明する。
【００１６】
＜ＹＣｇＣｏ変換の色差成分に対する考察について＞
ＹＣｇＣｏ変換後の色差成分の視覚特性についてはまだ検証されていないため、以下の考察を行う。まず、ＹＣｇＣｏ変換に関して、輝度成分と２つの色差成分のうち、各成分間の量子化の程度をどのように決めるかという問題について検討する。
【００１７】
上記問題に対して、１つ知られている考え方は、各色差成分を量子化した後、逆色変換した場合に、ＲＧＢの画素値に生じる誤差の二乗平均が等しくなるように、各色差成分を量子化すべき
というものである。
【００１８】
この場合、例えば、ＹＣｇＣｏ変換の式は、フロア関数及びシーリング関数を無視すると、図１に示す式となる。今、Ｃｇ成分に誤差１が生じた場合、その誤差は、Ｒの誤差０．５、Ｇの誤差０．５、Ｂの誤差０．５となる。よって、Ｃｇ成分の誤差１によってＲＧＢ値に生じる平均二乗平均平方根（ＲＭＳ）誤差は、√（０．５２＋０．５２＋０．５２）＝０．８６６となる。同様に、Ｃｏ成分に生じた値１の誤差によって、ＲＧＢ値のＲＭＳ誤差は０．７０７となる。
【００１９】
よって、ＲＭＳ誤差を小さくするためには、Ｃｏ成分の周波数係数はＣｇ成分の周波数係数よりも量子化のステップ数を大きくしてもよく、Ｃｏ成分によるＲＭＳ誤差とＣｇ成分によるＲＭＳ誤差を均等にするためには、Ｃｏ成分の量子化の程度は、Ｃｇ成分のそれの０．８６８／０．７０７倍にすべきということになる。
【００２０】
この場合、量子化の程度とは、線形量子化であれば前述した量子化ステップ数のことを表す。また、符号化の単位が係数ではなくビットプレーン単位であるような符号化方式（例えば公知のＪＰＥＧ２０００）の場合は、ビットプレーンのトランケート数（切り捨て数）に反映させることができる。
【００２１】
次に、各成分を周波数変換した場合、各成分について、どの周波数成分をどの程度量子化してよいかという問題について検討する。色差に対する人間の目の周波数特性は、一般にローパス特性だと言われており、高周波ほど感度が低く、その分だけ量子化してよいと言われている。しかし、２つの色差のうち、どちらの方がよりローパス特性が強いかは、実験で算出しなければならない。全く新規な色変換については、既存の色変換の周波数特性の代用が効かないため、必ず新規な実験が必要になる。
【００２２】
例えば、仮定Ａとして、Ｃｇ成分の方が，Ｃｏ成分よりもより視覚的なローパス特性が強いと仮定する。この場合高周波においては、Ｃｇ成分の周波数係数をＣｏ成分の周波数係数よりもより多く量子化してよいということになる。
【００２３】
一方、前述したようにＲＭＳ誤差を考慮した場合には、Ｃｇ成分よりもＣｏ成分の方をより量子化してよいという指針がわかっている。しかし、ＲＭＳ誤差を考慮した指針と周波数特性の両方を加味した場合、Ｃｇ成分とＣｏ成分の高周波は、どちらをより量子化して良いのかわからない。図２（ａ）の様に、Ｃｇ成分とＣｏ成分の量子化の程度が高周波の前で交わるのか、それとも図２（ｂ）のようにＣｇ成分とＣｏ成分の量子化の程度が高周波でも交わらないのかがわからないからである。
【００２４】
次に、仮定Ｂとして、Ｃｏ成分の方が、Ｃｇ成分よりもよりローパス特性が強いと仮定する。この場合、高周波においては、Ｃｏ成分の周波数係数をＣｇ成分の周波数係数よりもより多く量子化してよいということになる。この結果、図３に示すように、ＲＭＳ誤差を考慮した指針と比較しても、Ｃｇ成分の周波数係数よりもＣｏ成分の周波数係数を量子化してよいという指針と矛盾しない。よって、両方の指針を考慮した場合でも、Ｃｏ成分の高周波の周波数係数をＣｇ成分の高周波の周波数係数よりも、より量子化して良いことになる。
【００２５】
以上、新規な色空間に対して主観画質に優れた量子化を行うためには、その色空間の周波数特性を実験によって知り、その周波数特性とＲＭＳ誤差の両方を反映させることが必要である。しかしこれまでは、ＹＣｇＣｏ色空間の特性が不明であったため、Ｃｇ成分、Ｃｏ成分の量子化の程度を同じにした例しか存在しなかった。
【００２６】
＜Ｃｇ成分、Ｃｏ成分の周波数特性に関する実験について＞
ＹＣｇＣｏ色空間の色差Ｃｏ成分、Ｄｇ成分の周波数特性に関する実験について説明する。
【００２７】
まず、Ｙ＝１５０のときに、ＣｇＣｏの取り得る値を、その色とともに示す。次に、Ｃｇ軸上で、（Ｃｇ，Ｃｏ）＝（−２０，０）〜（Ｃｇ，Ｃｏ）＝（＋２０，０）の範囲でＣｇの値を変化させ、かつその変化の周波数を変え場合を図４に示す。図４の横軸は周波数、縦軸がＣｇの絶対値であり、縦軸は上の方が値０（Ｃｇ＝Ｃｏ＝０，すなわちグレー）となっている。また、図４の低周波側にわずかに縦縞模様が見える。縦軸が上の方、すなわち色差が０に近い場合でも、縞模様が見えるというとは、その色差に対する人間の視覚感度が高いということを意味する。
【００２８】
同様に、Ｃｏ軸上で、（Ｃｇ，Ｃｏ）＝（０，−２０）〜（Ｃｇ，Ｃｏ）＝（０，＋２０）の範囲でＣｏの値を変化させ、かつその変化の周波数を変えた場合を図５に示す。図５の低周波側にわずかに縦縞模様が見える。
【００２９】
図４、５を比較することにより、僅かにＣｏ成分の方が、Ｃｇ成分よりもローパス特性が強いことが実験によりわかった。すなわち、仮定Ｂが成立することを見出したといえる。
【００３０】
よって、全ての周波数において、量子化の程度をＣｏ成分＞Ｃｇ成分としてよいことになる。
【００３１】
＜本発明における符号化装置の簡単なハードウェア構成について＞
図６は、本発明における符号化装置の簡単なハードウェア構成を示す図である。
【００３２】
符号化装置１００は、データバスを介して、ＨＤＤ（Ｈａｒｄ  Ｄｉｓｋ  Ｄｒｉｖｅ）１０１、ＲＡＭ（Ｒａｎｄａｍ  Ａｃｃｅｓｓ  Ｍｅｍｏｒｙ）１０２、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ  Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ  Ｕｎｉｔ）１０３が接続されている。
【００３３】
図６を用いて、原画像を符号化する処理の概略を説明する。ＨＤＤ１０１上に記録された原画像は、ＣＰＵ１０３からの命令によってＲＡＭ１０２上に読み込まれる。次に、ＣＰＵ１０３は、ＲＡＭ１０２上の画像を読み込み、符号化処理を行う。ＣＰＵ１０３は、符号化後のデータをＲＡＭ１０２上に書き込む。原画像の全てがＣＰＵ１０３により符号化されると、ＣＰＵ１０３からの命令によって、符号化後のデータがＨＤＤ１０１上に記録される。
【００３４】
＜ＪＰＥＧ−ＸＲの符号化装置について＞
図７は、ＪＰＥＧ−ＸＲ符号化装置の基本的な機能ブロック図である。符号化装置２００は、色変換手段２０１、分割手段２０２、プレフィルタ手段２０３、周波数変換手段２０４、量子化手段２０５、符号化手段２０６より構成される。なお、符号化装置２００を半導体集積回路だと考えれば、符号化装置２００は、色変換手段２０１を除いた分割手段２０２、プレフィルタ手段２０３、周波数変換手段２０４、量子化手段２０５、符号化手段２０６より構成されるとしてもよい。
【００３５】
色変換手段２０１は、原画像をＹＣｇＣｏ成分に変換する。具体的な変換式については後述する。分割手段２０２は、色変換後の各成分をタイルに分割し、さらに４×４画素のブロックに分割する。プレフィルタ手段２０３は、プロックノイズを低減するため、４×４画素のブロック単位でプレフィルタ処理を行う。周波数変換手段２０４は、各タイル内でブロックごとに周波数変換を行う。量子化手段２０５は、周波数変換係数に対して、量子化を行う。符号化手段２０６は、量子化係数に対してエントロピー符号化を行う。
【００３６】
＜ＪＰＥＧ−ＸＲの基本的な符号化処理について＞
図８は、ＪＰＥＧ−ＸＲの基本的な符号化処理を示すフローチャートである。図８を用いて、ＪＰＥＧ−ＸＲの基本的な符号化処理を説明する。
【００３７】
ＪＰＥＧ−ＸＲにおいて、ステップ１０１では、色変換手段２０１が、原画像をＹＣｇＣｏの各成分に変換する。次にステップ１０２に進み、分割手段２０２が、まずはタイルに分割し、分割されたタイルをさらに４×４画素のブロックに分割する。
【００３８】
ここで、図９は、ＪＰＥＧ−ＸＲにおける画像、タイル、マクロブロック、ブロック、画素の関係を示す図である。図９に示すように、画像はタイルに分割され、タイルはマクロブロックに分割され、マクロブロックは１６個のブロックに分割され、１ブロックは４×４の画素から成る。よって、これらの大小関係は、画像≧タイル≧マクロブロック≧ブロック≧画素となる。
【００３９】
また、ＪＰＥＧ−ＸＲでは、この４×４画素のブロック単位で周波数変換を行うため、圧縮率が高い場合には従来技術のＪＰＥＧ同様のブロックノイズが生じる恐れがある。そこで、ブロックノイズを低減させるため、プレフィルタ処理が行われる。
【００４０】
図８に戻り、ステップ１０２に続いてステップ１０３に進み、プレフィルタ手段２０３が、ブロックをまたぐ４×４画素ごとにプレフィルタ処理を行う。また、このプレフィルタ処理はタイル境界をまたいで行われる。つまり、このプレフィルタの逆変換を施す場合には注目タイルの上下左右のタイルの画素が必要となる。図１０は、プレフィルタをかける４×４画素と、周波数変換をする４×４画素の位置関係を示す図である。さらに、図１１は、プレフィルタの式を仮想的なプログラムで表した図である。図１０、図１１に示すａは、プレフィルタをかける単位の左上の画素を表す。図１１に示すプログラムを実行することにより、プレフィルタ処理を行うことができる。
【００４１】
図８に戻り、ステップ１０３に続いてステップ１０４に進み、周波数変換手段２０４が、各タイル内でブロックごとに周波数変換を行う。また、各タイル内で、マクロブロック内のＤＣ成分を集めて４×４係数の第２のブロックを形成する。この時、集められたＤＣ成分以外の係数は、ハイパス（ＨＰ）係数として扱われる。
【００４２】
次に、ステップ１０５に進み、プレフィルタ手段２０３が、前述した第２のブロックを集めることにより形成される第２の画像(係数群)に対して、第２のブロックをまたぐ４×４係数ごとにプレフィルタ処理を行う。
【００４３】
ステップ１０６に進み、周波数変換手段２０４が、再び各タイル内で，第２のブロックごとに周波数変換を行う。前回同様に、各タイル内でマクロブロック内のＤＣ成分を集め、これをＤＣ係数として扱う。また、ＤＣ成分以外の係数は、ローパス（ＬＰ）係数として扱う。
【００４４】
ここで、図１２は、ＤＣ係数、ＬＰ係数、ＨＰ係数の階層的な位置関係を示す図である。わかりやすく説明するため、１マクロブロックに着目して説明する。図１２に示すＨＰ係数について、１回目の周波数変換後に各ブロックごとにＤＣ成分が集められて（一番上のブロックの場合を例にとって、ＤＣ成分が集められる様子を図１２に示す）、集められなかった係数がＨＰ係数である。ＬＰ係数について、１回目の周波数変換後に集められたＤＣ成分に対して２回目の周波数変換を行い、２回目の周波数変換後のＤＣ成分が集められて、集められなかった係数がＬＰ係数である。ＤＣ係数について、２回目の周波数変換後に集められたＤＣ成分がＤＣ係数である。さらに、図１３（ａ）、（ｂ）は、周波数変換式を、仮想的なプログラムで表した図である。図１３（ａ）、（ｂ）のプログラムを実行することで周波数変換処理を行うことができる。
【００４５】
図８に戻り、ステップ１０６に続いてステップ１０７に進み、量子化処理によって、各タイル毎にＤＣ係数、ＬＰ係数、ＨＰ係数が線形量子化される。最後に、ステップ１０８に進み、エントロピー符号化処理によって、量子化後の係数に対して所定のエントロピー符号化が行われる（本願では、エントロピー符号化の詳細は詳述しない）。
【００４６】
＜実施の形態１における符号化装置の機能的構成について＞
本実施の形態１における符号化装置の機能的構成は、符号化装置２００と基本的には同様である。異なる構成は、色変換手段２０１と量子化手段２０５であるので、以下、色変換手段２０１と量子化手段２０５とについて説明する。
【００４７】
色変換手段２０１は、整数化部分を省略した変換式が以下の（１）〜（３）式で定義される変換式を用いて、原画像データをＹＣｇＣｏ成分に変換する。
Ｙ＝（Ｒ＋２Ｇ＋Ｂ）／４        ・・・（１）
Ｃｇ＝（−Ｒ＋２Ｇ−Ｂ）／２        ・・・（２）
Ｃｏ＝Ｒ−Ｂ                ・・・（３）
ここで、本実施の形態では、整数化部分を省略した変換式が上記（１）〜（３）となる色変換式を用いる。整数化部分を省略した式とは、フロア関数やシーリング関数による整数化を無視した変換式という意味である。ＹＣｇＣｏ変換には、フロア関数とシーリング関数が入れ替わっている等のいくつかのバリエーションが存在するが、本願の手法では、フロア関数、シーリング関数の影響を無視しているので、全てのＹＣｇＣｏ変換式に適用できる。
【００４８】
量子化手段２０５は、Ｃｇ成分、Ｃｏ成分に対して人間の視覚特性に応じた量子化を行う。具体的には、量子化手段２０５は、上述した実験結果に基づいて、Ｃｏ成分の周波数係数をＣｇ成分の周波数係数よりもより量子化を行うよう量子化ステップ数を設定する。
【００４９】
図１４（ａ）〜（ｃ）は、ＹＣｇＣｏ成分と各領域の周波数係数とに基づく量子化ステップ数を表す図である。図１４（ａ）では、周波数の最も高い領域であるＨＰ係数に対して、
Ｃｏ成分の量子化ステップ数＞Ｃｇ成分の量子化ステップ数・・・（４）
を満たすように量子化ステップ数を設定している。これより、ＹＣｇＣｏ変換と周波数変換を用いる符号化において、主観画質を最も安全に向上させることが可能となる。
【００５０】
図１４（ｂ）は、最も周波数の低い領域の周波数係数であるＤＣ係数を除く係数（ＬＰ係数、ＨＰ係数）に対して、（４）式を満たすように量子化ステップ数を設定している。これより、ＹＣｇＣｏ変換と周波数変換を用いる符号化において、主観画質を安全に向上させることが可能となる。
【００５１】
図１４（ｃ）は、周波数の最も低い領域の周波数係数であるＤＣ係数も含めた全ての周波数係数に対して、（４）式を満たすように量子化ステップ数を設定している。これより、ＹＣｇＣｏ変換と周波数変換を用いる符号化において、ＰＳＮＲ（客観的評価基準）を向上させたい場合、つまり、ＲＭＳ誤差を最小にしたい場合に、所望の結果を得ることができる。
【００５２】
また、図１４（ｃ）に示す量子化ステップ数は、Ｙ起因、Ｃｇ起因、Ｃｏ起因のＲＭＳ誤差が均一になるように設定されている。具体的には、Ｙ、Ｃｇ、Ｃｏ間での量子化ステップ数の比は、約１／１．７３２：１／０．８６６：１／０．７０７、つまり、約２：４：５と設定されている。図１４（ｃ）の量子化ステップ数は、ＲＭＳ誤差、式差成分の視覚特性の両方を考慮した場合の最適な値を示している。
【００５３】
＜実施の形態１における符号化装置の符号化処理について＞
実施の形態１における符号化装置の符号化処理のフローチャートは、基本的には図８と同様である。異なる処理はステップ１０７であるので、ステップ１０７について説明する。
【００５４】
ステップ１０７では、量子化手段２０５が、ＤＣ係数、ＬＰ係数、ＨＰ係数ごとに、設定された量子化ステップ数を用いて量子化を行う。具体的には、量子化手段２０５は、図１４（ａ）〜（ｃ）に示されるような量子化ステップ数を用いて量子化を行う。なお、量子化ステップ数については図１４（ａ）〜（ｃ）の値に限定されず、（４）式の関係が成立すれば、本発明の目的を達成することができる。
【００５５】
以上、実施の形態１における符号化装置によれば、ＹＣｇＣｏ変換を行い、周波数変換を行う符号化において、Ｃｇ成分、Ｃｏ成分の視覚特性に応じて量子化を行うため、主観画質を向上させることができる。
【００５６】
（実施の形態２）
以下、本発明における実施の形態２について説明する。実施の形態２は、ＪＰＥＧ２０００の符号化方式にＹＣｇＣｏ変換を行う符号化方式において、Ｃｇ成分、Ｃｏ成分の視覚特性に応じて、ビットプレーンの破棄数（トランケーション数）を設定することを特徴とする。ここで、ビットプレーン符号化は、公知技術であるＪＰＥＧ２０００で採用されている符号化方式である。また、ＪＰＥＧ２０００において、周波数変換はウェーブレット変換を用いている。ウェーブレット変換には、９×７ウェーブレット変換と５×３ウェーブレット変換とがあるが、ここでは５×３ウェーブレット変換について説明する。
【００５７】
＜５×３ウェーブレット変換について＞
５×３ウェーブレット変換とは、５画素を用いて１つのローパスフィルタの出力（ローパス係数）が得られ、３画素を用いて１つのハイパスフィルタの出力（ハイパス係数）が得られる変換のことである。そして偶数位置中心にローパスフィルタ、奇数位置中心にハイパスフィルタが施される。
【００５８】
５×３ウェーブレット変換の変換式は次の通りである。
（順変換）
［ｓｔｅｐ１］  Ｃ（２ｉ＋１）＝Ｐ（２ｉ＋１）−ｆｌｏｏｒ（（Ｐ（２ｉ）＋Ｐ（２ｉ＋２））／２）
［ｓｔｅｐ２］  Ｃ（２ｉ）＝Ｐ（２ｉ）＋ｆｌｏｏｒ（（（Ｃ（２ｉ−１）＋Ｃ（２ｉ＋１）＋２）／４）
（逆変換）
［ｓｔｅｐ１］  Ｐ（２ｉ）＝Ｃ（２ｉ）−ｆｌｏｏｒ（（Ｃ（２ｉ−１）＋Ｃ（２ｉ＋１）＋２）／４）
［ｓｔｅｐ２］  Ｐ（２ｉ＋１）＝Ｃ（２ｉ＋１）＋ｆｌｏｏｒ（（Ｐ（２ｉ）＋Ｐ（２ｉ＋２））／２）
ここで、図１５〜図１９を用いて、１６×１６の画像（の色差）に対して、５×３変換と呼ばれるウェーブレット変換を２次元（垂直方向および水平方向）で施す過程の例を説明する。図１５は、１６×１６の画素値を表す図である。図１５に示す様にｘｙ座標をとり、あるｘについて、ｙ座標がｙである画素の画素値をP（ｙ）（０≦ｙ≦１５）と表す。ＪＰＥＧ２０００同様、本実施の形態２では、まず垂直方向（ｙ座標方向）に対して、ｙ座標が奇数（ｙ＝２ｉ＋１）の画素を中心にハイパスフィルタを施して係数Ｃ（２ｉ＋１）を得る。
【００５９】
次にｙ座標が偶数（ｙ＝２ｉ）の画素を中心にローパスフィルタを施して係数Ｃ（２ｉ）を得る（これを全てのｘについて行う）。ここで、ハイパスフィルタ、ローパスフィルタは、順に上記したｓｔｅｐ１、ｓｔｅｐ２式で表される。
【００６０】
なお、画像の端部においては、中心となる画素に対して隣接画素が存在しないことがあり、この場合はミラーリングと呼ばれる方法によって適宜画素値を補うことになる。ミラーリングとは、画像端部の外側に仮想的な画素を想定し、画像端部の画素を対称軸として、端部の内側の画素値を、端部の外側の画素に対して線対称にコピーする周知の手法である。
【００６１】
簡単のため、ハイパスフィルタで得られる係数をＨ、ローパスフィルタで得られる係数をＬと表記する。図１６は、垂直方向にハイパスフィルタ、ローパスフィルタを施して、各係数をＨ、Ｌで表記した場合を表す図である。垂直方向の変換によって、図１５の画像は図１６に示すＬ係数、H係数の配列へと変換される。
【００６２】
次に、図１６の係数配列に対して、水平方向に対して、ｘ座標が奇数（ｙ＝２ｉ＋１）の係数を中心にハイパスフィルタを施し、次にｘ座標が偶数（ｘ＝２ｉ）の係数を中心にローパスフィルタを施す（これを全てのｙについて行う。この場合、ｓｔｅｐ１、ｓｔｅｐ２のＰ（２ｉ）等は係数値を表すものと読み替える）。
【００６３】
簡単のため、
前記Ｌ係数を中心にローパスフィルタを施して得られる係数をＬＬ、
前記Ｌ係数を中心にハイパスフィルタを施して得られる係数をＨＬ、
前記Ｈ係数を中心にローパスフィルタを施して得られる係数をＬＨ、
前記Ｈ係数を中心にハイパスフィルタを施して得られる係数をＨＨ、
と表記する。図１７は、水平方向にハイパスフィルタ、ローパスフィルタを施して、各係数をＬＬ、ＨＬ、ＬＨ、ＨＨで表記した場合を表す図である。図１６に示す係数配列は、図１７に示す様な係数配列へと変換される。ここで同一の記号を付した係数群はサブバンドと呼ばれる。図１８は、各係数群を同じサブバンドで並び替えた場合を表す図である。図１７を並び替えると、図１８に示すように４つのサブバンドで構成される。同一デコンポジションレベルにおいては、周波数の高さはHH＞HL＝LH＞LLである。
【００６４】
以上、垂直・水平の各方向に対して各１回のウェーブレット変換（１回のデコンポジション（分解））が終了し、上記ＬＬ係数だけを集めると（図１８の様にサブバンド毎に集め、LLサブバンドだけ取り出すと）、ちょうど原画像の１／２の解像度の"画像"が得られる。このように、サブバンドごとに分類することをデインターリーブするといい、図１７のような状態に配置することをインターリーブするという。
【００６５】
また、２回目のウェーブレット変換は、ＬＬサブバンドを原画像と見なして、上記と同様の変換を行う。この場合、係数の並べ替えを行うと、模式的な図１９が得られる（なお、図１８、図１９の係数の接頭の１や２は、水平・垂直に関し各何回のウェーブレット変換を行って当該係数が得られたかを示しており、デコンポジションレベルと呼ばれる。
【００６６】
また、デコンポジションレベルとほぼ逆の関係にある、解像度レベルの定義を図２０に示す。なお、以上の議論において、１次元のみのウェーブレット変換をしたい場合には、いずれかの方向だけの処理を行えばよく、いずれかの方向に関してウェーブレット変換を行った回数がデコンポジションレベルとなる。
【００６７】
一方、ウェーブレット逆変換は、図１７の様なインターリーブされた係数の配列に対して、まず水平方向に、ｘ座標が偶数（ｘ＝２ｉ）の係数を中心に逆ローパスフィルタを施し、次にｘ座標が奇数（ｘ＝２ｉ＋１）の係数を中心に逆ハイパスフィルタを施す（これを全てのｙについて行う）。
【００６８】
ここで逆ローパスフィルタ、逆ハイパスフィルタは、順に上記ｓｔｅｐ３、４式で表される。画像の端部においては、上述のとおり、中心となる係数に対して隣接係数が存在しないことがあり、この場合も上記ミラーリングによって適宜係数値を補うことになる。
【００６９】
これにより、図１７の係数配列は図１６のような係数配列に変換（逆変換）される。続いて同様に、垂直方向に対して、ｙ座標が偶数（ｙ＝２ｉ）の係数を中心に逆ローパスフィルタを施し、次にｙ座標が奇数（ｙ＝２ｉ＋１）の係数を中心に逆ハイパスフィルタを施せば（これを全てのｘについて行う）、１回のウェーブレット逆変換が終了し、図１５の画像に戻る（再構成される）ことになる。なお、ウェーブレット変換が複数回施されている場合は、ウェーブレット逆変換した画像をLLサブバンドとみなし，HL等の他の係数を利用して同様の逆変換を繰り返せばよい。
【００７０】
＜実施の形態２における符号化装置の機能的構成について＞
図２１は、実施の形態２における符号化装置の機能的構成を示すブロック図である。符号化装置３００は、色変換手段２０１、周波数変換手段３０１、ビットプレーン符号化手段３０２より構成される。なお、図７に示す符号化装置と同様の構成については同じ符号を付し、その説明を省略する。なお、符号化装置３００を半導体集積回路だと考えれば、符号化装置３００は、色変換手段２０１を除く、周波数変換手段３０１、ビットプレーン符号化手段３０２より構成されるとしてもよい。
【００７１】
また、図２１に示す周波数変換手段３０１は、上記説明した５×３のウェーブレット変換を行う。また、周波数変換手段３０１が９×７のウェーブレット変換を行う場合には、周波数変換手段３０１とビットプレーン符号化手段３０２との間に量子化手段が入る構成になる。
【００７２】
ビットプレーン符号化手段３０２は、Ｃｇ成分、Ｃｏ成分の視覚特性に応じて、ビットプレーンの破棄数（トランケーション数）を設定する。図２２〜図２４は、周波数領域に対するデコンポジションレベルのビットプレーン破棄数を示す図である。
【００７３】
図２２では、周波数の最も高い領域の１ＨＨ係数に対して、デコンポジションレベル１のビットプレーン破棄数が、
Ｃｏ成分のビットプレーン破棄数＞Ｃｇ成分のビットプレーン破棄数・・・（５）
を満たすようビットプレーン破棄数が設定されている。これより、ＹＣｇＣｏ変換と周波数変換とビットプレーン符号化を用いる符号化において、最も安全に主観画質を向上させることが可能となる。なお、図２２では、デコンポジションレベル１に対してのみ設定したが、ＨＨ係数の全てのデコンポジションレベル（レベル１〜３）に対して（５）式を満たすようビットプレーン破棄数を設定してもよい。例えば、デコンポジションレベル２、３のＨＨ係数に対して、Ｃｇ成分のビットプレーン破棄数は２、Ｃｏ成分のビットプレーン破棄数は３というように設定してもよい。
【００７４】
図２３では、周波数の最も低い領域の係数であるＬＬ係数以外の係数（ＨＬ、ＬＨ、ＨＨ）に対して、（５）式を満たすようビットプレーン破棄数が設定されている。これより、ＹＣｇＣｏ変換と周波数変換とビットプレーン符号化を用いる符号化において、安全に主観画質を向上させることが可能となる。なお、図２３では、全てのデコンポジションレベルに対して設定したが、ＬＬ係数以外の係数において、図２１に示すように任意のデコンポジションレベルに対して（５）式を満たすようビットプレーン破棄数を設定してもよい。
【００７５】
図２４は、全ての係数（ＬＬ、ＨＬ、ＬＨ、ＨＨ）の全てのデコンポジションレベルに対して、（５）式を満たすようビットプレーン破棄数が設定されている。これより、ＹＣｇＣｏ変換と周波数変換とビットプレーン符号化を用いる符号化において、ＰＳＮＲ（客観的評価基準）を向上させたい場合、つまり、ＲＭＳ誤差を最小にしたい場合に、所望の結果を得ることができる。なお、図２４ではさらに、
Ｃｏ成分のビットプレーン破棄数＞Ｃｇ成分のビットプレーン破棄数＞Ｙ成分のビットプレーン破棄数・・・（６）
となるようにビットプレーン破棄数が設定されている。
【００７６】
＜実施の形態２における符号化装置の符号化処理について＞
図２５は、実施の形態２における符号化装置の符号化処理のフローチャートである。図８と同様の処理については同じ符号を付し、その説明を省略する。
【００７７】
ステップ３０１では、周波数変換手段３０１が、色変換後の各成分に対してウェーブレット変換を行う。ステップ３０１に続いてステップ３０２に進み、周波数変換手段３０１が、係数の並び替えを行い、サブバンドごとに分割する。
【００７８】
ステップ３０２に続いてステップ３０３に進み、ビットプレーン符号化手段３０２が、各サブバンドに対して、図２２〜図２４に示すようなビットプレーンの破棄数を下位ビットプレーンから破棄する。次に、残されたビットプレーンをサブバンドかつビットプレーン順に、ＪＰＥＧ２０００同様、ＭＱコーダにより符号化する。
【００７９】
以上、実施の形態２における符号化装置によれば、ＹＣｇＣｏ変換を行い、周波数変換を行い、ＪＰＥＧ２０００のようなビットプレーン符号化を行う符号化方式において、Ｃｇ成分、Ｃｏ成分の視覚特性に応じてビットプレーンを破棄することができるため、主観画質を向上させることができる。
【００８０】
なお、実施の形態２では、５×３ウェーブレット変換を用いる場合について説明したが、９×７ウェーブレット変換にも本実施の形態を適用できる。９×７ウェーブレット変換を行う場合には、ウェーブレット変換後、量子化が行われるので、ビットプレーン符号化は量子化係数に対して行うようにすれば、５×３ウェーブレット変換の場合と同様の処理で本実施の形態を適用できる。
【００８１】
（実施の形態３）
以下、本発明における実施の形態３について説明する。実施の形態３は、ＹＣｇＣｏ変換を行い、周波数変換を行い、ＪＰＥＧ−ＸＲ符号化方式のＦｌｅｘｂｉｔｓを用いる符号化を行う符号化方式において、Ｃｇ成分、Ｃｏ成分の視覚特性に応じて、Ｆｌｅｘｂｉｔｓの符号化を制御することを特徴とする。実施の形態３は、基本的に実施の形態１と同様であり、実施の形態３では、さらにＨＰ係数をコア符号とＦｌｅｘｂｉｔｓを用いて符号化するところが異なる。
【００８２】
図２６を用いてＦｌｅｘｂｉｔｓを説明する。量子化されたＨＰ係数は、さらに非線形な区間にマッピングされ（＝非線形量子化され）、その区間ＩＤと、その区間内での位置（＝非線形量子化を行い，切り捨てた場合の誤差）に分解される。ＪＰＥＧ−ＸＲでは、この位置に相当する値（と一部の極性の値）に対して固定長の符号化を行い、得られた符号をＦｌｅｘｂｉｔｓと呼ぶ。Ｆｌｅｘｂｉｔｓは、その符号生成自体を省略したり、あるいはその符号化後に、Ｆｌｅｘｂｉｔｓ自体を破棄したりすることもできる。
【００８３】
＜実施の形態３における符号化装置の機能的構成について＞
図２７は、実施の形態３における符号化装置の機能的構成を示すブロック図である。符号化装置４００は、色変換手段２０１、分割手段２０２、プレフィルタ手段２０３、周波数変換手段２０４、量子化手段４０１（量子化ステップ数判定手段４０２を含む）、符号化手段４０３（コア符号、Ｆｌｅｘｂｉｔｓ符号化手段４０４を含む）より構成される。図７に示す符号化装置と同様の構成については同じ符号を付し、その説明を省略する。なお、符号化装置４００を半導体集積回路だと考えれば、符号化装置４００は、色変換手段２０１を除く、分割手段２０２、プレフィルタ手段２０３、周波数変換手段２０４、量子化手段４０１、符号化手段４０３より構成されるとしてもよい。
【００８４】
量子化手段４０１は、Ｃｏ成分、Ｃｇ成分の視覚特性を考慮せず、一般的な量子化を行う。量子化ステップ数判定手段４０２は、ＨＰ係数の量子化ステップ数が、
Ｃｏ成分の量子化ステップ数≦Ｃｇ成分の量子化ステップ数・・・（７）
となっているか否かを判定する。量子化ステップ数判定手段３０２により、（７）式を満たすと判定された場合、コア符号、Ｆｌｅｘｂｉｔｓ符号化手段４０４にＦｌｅｘｂｉｔｓを符号化しないよう通知する。
【００８５】
符号化手段４０３は、ＤＣ係数、ＬＰ係数については、図２に示す符号化手段２０６と同様の符号化を行う。コア符号、Ｆｌｅｘｂｉｔｓ符号化手段４０４は、ＨＰ係数に対して、図２６に示したように、コア符号とＦｌｅｘｂｉｔｓに符号化する。しかし、コア符号、Ｆｌｅｘｂｉｔｓ符号化手段４０４は、量子化ステップ数判定手段４０２により、Ｆｌｅｘｂｉｔｓを符号化しないよう通知されていれば、Ｃｏ成分に対するＨＰ係数のＦｌｅｘｂｉｔｓを符号化しない。
【００８６】
＜実施の形態３における符号化装置の符号化処理について＞
図２８は、実施の形態３における符号化装置の符号化処理を示すフローチャートである。タイミングＴ１までは図８に示す処理と同様であるので、その説明を省略する。ステップ４０１では、量子化手段４０１が、ＤＣ係数、ＬＰ係数、ＨＰ係数に対して量子化を行う。ステップ４０１に続いてステップ４０２に進み、量子化ステップ数判定手段４０２が、ＨＰ係数の量子化ステップ数に関して、（７）式を満たす否か判定する。
【００８７】
ステップ４０２の判定結果がＹＥＳであればステップ４０３に進み、コア符号、Ｆｌｅｘｂｉｔｓ符号化手段４０４が、符号化するＨＰ係数は、Ｃｏ成分であるか否かを判定する。ステップ４０３の判定結果がＹＥＳであればステップ４０４に進み、コア符号、Ｆｌｅｘｂｉｔｓ符号化手段４０４が、ＨＰ係数のＣｏ成分に対してコア符号のみ生成する。
【００８８】
ステップ４０２の判定結果がＮＯであればステップ４０５に進み、符号化手段４０３が、符号化する係数がＨＰ係数であるか否かを判定する。
【００８９】
ステップ４０５の判定結果がＹＥＳであれば、またはステップ４０３の判定結果がＮＯであればステップ４０６に進み、コア符号、Ｆｌｅｘｂｉｔｓ符号化手段が、コア符号、Ｆｌｅｘｂｉｔｓを生成する。ステップ４０５の判定結果がＮＯであれば、符号化手段４０３が、ＤＣ係数、ＬＰ係数に対して従来のエントロピー符号化を行う。
【００９０】
以上、実施の形態３における符号化装置によれば、ＪＰＥＧ−ＸＲ符号化方式において、Ｃｇ成分、Ｃｏ成分の視覚特性に応じて、Ｆｌｅｘｂｉｔｓの符号化を制御できるため、主観画質の劣化を防ぎながら圧縮率を上げることができる。
【００９１】
（実施の形態４）
以下、本発明における実施の形態４について説明する。実施の形態４における符号処理装置は、ＪＰＥＧ−ＸＲ符号化方式で符号化されたデータ（以下、ＪＰＥＧ−ＸＲ符号化データという）を入力して、事後的にＦｌｅｘｂｉｔｓを破棄することが特徴である。Ｆｌｅｘｂｉｔｓの有無については、符号ファイルのイメージプレーンヘッダ中の値を見れば判断できる。
【００９２】
＜ＪＰＥＧ−ＸＲにおける符号ファイルの構成について＞
図２９は、ＪＰＥＧ−ＸＲにおける符号ファイルの構成を示す図である。図３０は、図２９に示す符号ファイルの構成を仮想的なプログラムで表現した図である。また、図３１〜図３５は、図３１に示す各構成要素の一部を仮想的なプログラムで表現した図である。
【００９３】
図２９、３１、３２に示す様に、イメージプレーンヘッダの中には、Ｆｌｅｘｂｉｔｓの有無を示すＢＡＮＤ＿ＰＲＥＳＥＮＴという値がある。また、図３３〜３５に示す様に、イメージプレーンヘッダの中には、周波数ごとの係数の量子化に関する情報が記載されている。また、インデックステーブルには、タイルを構成する符号へのオフセット値が格納されており、タイルを構成する符号としては、ＤＣ符号、ＬＰ符号、ＨＰ符号およびＦｌｅｘｂｉｔｓが格納されている。
【００９４】
＜実施の形態４における符号処理装置の機能的構成について＞
図３６は、実施の形態４における符号処理装置の機能的構成を示すブロック図である。符号処理装置５００は、量子化ステップ数判定手段５０１、Ｆｌｅｘｂｉｔｓ有無判定手段５０２、位置特定手段５０３、Ｆｌｅｘｂｉｔｓ削除手段５０４より構成される。
【００９５】
量子化ステップ数判定手段５０１は、入力されたＪＰＥＧ−ＸＲ符号化データのイメージプレーンヘッダを読み込み、ＨＰ係数の量子化ステップ数が（７）式を満たすか否かを判定する。また、量子化ステップ数判定手段５０１は、ＨＰ係数の量子化ステップ数が（７）式を満たすと判定した場合、Ｆｌｅｘｂｉｔｓ有無判定手段５０２にその旨通知する。
【００９６】
Ｆｌｅｘｂｉｔｓ有無判定手段５０２は、量子化ステップ数判定手段５０１より通知を受けると、イメージプレーンヘッダを読み込み、ＢＡＮＤ＿ＰＲＥＳＥＮＴの値に基づいてＦｌｅｘｂｉｔｓがあるか否かを判定する。また、Ｆｌｅｘｂｉｔｓ有無判定手段５０２は、Ｆｌｅｘｂｉｔｓがあると判定した場合、位置特定手段５０３にその旨通知する。
【００９７】
位置特定手段５０３は、Ｆｌｅｘｂｉｔｓ有無判定手段５０２より通知を受けると、インデックステーブルを用いて、ＪＰＥＧ−ＸＲ符号化データ中におけるＣｏ成分のＦｌｅｘｂｉｔｓの位置を特定する。位置の特定が終了したらＦｌｅｘｂｉｔｓ削除手段５０４に通知する。
【００９８】
Ｆｌｅｘｂｉｔｓ削除手段５０４は、位置特定手段５０３より通知を受けると、ＨＰ係数のＣｏ成分に対するＦｌｅｘｂｉｔｓを削除する。
【００９９】
＜実施の形態４における符号処理装置の符号処理について＞
図３７は、実施の形態４における符号処理装置の符号処理のフローチャートである。ステップ５０１では、量子化ステップ数判定手段５０１が、ＪＰＥＧ−ＸＲ符号化データを入力する。ステップ５０１に続いてステップ５０２に進み、量子化ステップ数判定手段５０１が、入力したＪＰＥＧ−ＸＲ符号化データに関して、ＨＰ係数の量子化ステップ数が、（７）式を満たしているか判定する。
【０１００】
ステップ５０２の判定結果がＹＥＳであればステップ５０３に進み、Ｆｌｅｘｂｉｔｓ有無判定手段５０２が、ＪＰＥＧ−ＸＲ符号化データ内にＦｌｅｘｂｉｔｓが有るかどうか判定する。
【０１０１】
ステップ５０３の判定結果がＹＥＳであればステップ５０４に進み、位置特定手段５０３が、インデックステーブルを用いて、ＨＰ係数のＣｏ成分に対するＦｌｅｘｂｉｔｓはＪＰＥＧ−ＸＲ符号化データ中のどの位置に存在するかを特定する。
【０１０２】
ステップ５０４に続いてステップ５０５では、Ｆｌｅｘｂｉｔｓ削除手段５０４が、位置が特定されたＨＰ係数のＣｏ成分に対するＦｌｅｘｂｉｔｓを削除する。
【０１０３】
以上の処理について、図３８を用いて簡単に説明する。図３８（ａ）は、符号処理をする前のＪＰＥＧ−ＸＲ符号化データを表す図である。図３８（ａ）の例では、ＢＡＮＤ＿ＰＲＥＳＥＮＴの値が０であり（Ｆｌｅｘｂｉｔｓ有りを意味する）、ＨＰ係数の量子化ステップ数が上記条件を満たすとき、ＨＰ係数のＣｏ成分に対するＦｌｅｘｂｉｔｓを削除する。図３８（ｂ）は、ＨＰ係数のＣｏ成分に対するＦｌｅｘｂｉｔｓを削除した後の符号化データを表す。図３８（ａ）と図３８（ｂ）とを比較すると、Ｃｏ成分のＦｌｅｘｂｉｔｓが削除されていることがわかる。
【０１０４】
以上、実施の形態４における符号処理装置によれば、ＪＰＥＧ−ＸＲ符号化データに対してエントロピー復号をすることなくＦｌｅｘｂｉｔｓを削除することができ、主観画質の劣化を防ぎながら圧縮率を上げることができる。
【０１０５】
以上、本発明の実施の形態について詳述したが、本発明は係る特定の実施の形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された本発明の要旨の範囲内において、種々の変形・変更が可能である。特に、上記実施の形態を半導体集積回路だと考えた場合は、上記で示した構成に限らず、全ての構成要素を含む構成でも良いし、各構成要素の様々な組み合わせからなる構成としても良い。
【図面の簡単な説明】
【０１０６】
【図１】ＹＣｇＣｏ変換の略式を示す図。
【図２】仮定ＡにおけるＣｇ成分とＣｏ成分の量子化の程度を示す図。
【図３】仮定ＢにおけるＣｇ成分とＣｏ成分の量子化の程度を示す図。
【図４】Ｃｇを変化させた場合の周波数特性を示す図。
【図５】Ｃｏを変化させた場合の周波数特性を示す図。
【図６】本発明に係る符号化装置の簡単なハードウェア構成を示す図。
【図７】ＪＰＥＧ−ＸＲ符号化装置の機能的構成を示すブロック図。
【図８】ＪＰＥＧ−ＸＲの基本的な符号化処理を示す図。
【図９】ＪＰＥＧ−ＸＲにおける画像、タイル、マクロブロック、ブロック、画素の関係を示す図。
【図１０】プレフィルタをかける４×４画素と、周波数変換をする４×４画素の位置関係を示す図。
【図１１】プレフィルタの式を仮想的なプログラムで表した図。
【図１２】ＤＣ係数、ＬＰ係数、ＨＰ係数の階層的な位置関係を示す図。
【図１３（ａ）】周波数変換式を仮想的なプログラムで表した図。
【図１３（ｂ）】周波数変換式を仮想的なプログラムで表した図。
【図１４（ａ）】ＹＣｇＣｏ成分と各領域の周波数係数とに基づく量子化ステップ数を表す図。
【図１４（ｂ）】ＹＣｇＣｏ成分と各領域の周波数係数とに基づく量子化ステップ数を表す図。
【図１４（ｃ）】ＹＣｇＣｏ成分と各領域の周波数係数とに基づく量子化ステップ数を表す図。
【図１５】原画像（式差）と座標系を示す図。
【図１６】垂直方向へのフィルタリング後の係数配列を示す図。
【図１７】水平方向へのフィルタリング後の係数配列を示す図。
【図１８】並べ替えた後の係数配列を示す図。
【図１９】２回のウェーブレット変換後に並べ替えた後の係数配列を示す図。
【図２０】デコンポジションレベルと解像度レベルとの関係を示す図。
【図２１】実施の形態２における符号化装置の機能的構成を示すブロック図。
【図２２】周波数領域に対するデコンポジションレベルのビットプレーン破棄数を示す図。
【図２３】周波数領域に対するデコンポジションレベルのビットプレーン破棄数を示す図。
【図２４】周波数領域に対するデコンポジションレベルのビットプレーン破棄数を示す図。
【図２５】実施の形態２における符号化装置の符号化処理のフローチャート。
【図２６】Ｆｌｅｘｂｉｔｓの説明図。
【図２７】実施の形態３における符号化装置の機能的構成を示すブロック図。
【図２８】実施の形態３における符号化装置の符号化処理を示すフローチャート。
【図２９】ＪＰＥＧ−ＸＲにおける符号ファイルの構成を示す図。
【図３０】符号ファイルの構成を仮想的なプログラムで表現した図。
【図３１】イメージプレーンヘッダを仮想的なプログラムで表現した図。
【図３２】ＢＡＮＤ＿ＰＲＥＳＥＮＴ値を仮想的なプログラムで表現した図。
【図３３】ＤＣ係数の量子化設定を仮想的なプログラムで表現した図。
【図３４】ＬＰ係数の量子化設定を仮想的なプログラムで表現した図。
【図３５】ＨＰ係数の量子化設定を仮想的なプログラムで表現した図。
【図３６】実施の形態４における符号処理装置の機能的構成を示すブロック図。
【図３７】実施の形態４における符号処理装置の符号処理のフローチャート。
【図３８（ａ）】ＪＰＥＧ−ＸＲの符号化データを表す図。
【図３８（ｂ）】ＪＰＥＧ−ＸＲの符号化データを表す図。
【図３９】ＹＣｇＣｏ正変換、逆変換を示す図。
【符号の説明】
【０１０７】
１００、２００、３００、４００  符号化装置
１０１  ＨＤＤ
１０２  ＲＡＭ
１０３  ＣＰＵ
２０１  色変換手段
２０２  分割手段
２０３  プレフィルタ手段
２０４、３０１  周波数変換手段
２０５、４０１  量子化手段
２０６、４０３  符号化手段
３０２  ビットプレーン符号化手段
４０２、５０１  量子化ステップ数判定手段
４０４  コア符号、Ｆｌｅｘｉｔｓ符号化手段
５００  符号処理装置
５０２  Ｆｌｅｘｂｉｔｓ有無判定手段
５０３  位置特定手段
５０４  Ｆｌｅｘｂｉｔｓ削除手段
【図１】
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【図２】
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【図３】
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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（ａ）】
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【図１３（ｂ）】
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【図１４（ａ）】
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【図１４（ｂ）】
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【図１４（ｃ）】
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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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【図２７】
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【図２８】
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【図２９】
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【図３０】
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【図３１】
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【図３２】
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【図３３】
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【図３４】
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【図３５】
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【図３６】
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【図３７】
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【図３８（ａ）】
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【図３８（ｂ）】
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【図３９】
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【図４】
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【図５】
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