"入力した波形符号化処理による符号化データに対して復号処理を行って、復号画像データを生成して出力する波形復号処理手段と、前記復号画像データに対して、逆解像度変換を行うことにより、符号化対象画像データと同じ解像度の復元画像データを復元して出力する逆解像度変換処理手段と、前記復元画像データに対するテクスチャ分析により、前記復元画像データに対する画素値のヒストグラム及び変換係数のヒストグラムからなるヒストグラム情報を生成して出力するテクスチャ分析処理手段と、入力したテクスチャ分析に基づく符号化データに対して復号処理を行って、符号化対象画像データに対するヒストグラム情報と前記復元画像データに対するヒストグラム情報の間の差分情報を生成して出力するヒストグラム差分情報復号手段と、前記差分情報と前記復元画像データに対する前記ヒストグラム情報とを加算処理して、前記符号化対象画像データに対するヒストグラム情報を生成して出力するヒストグラム情報加算処理手段と、前記符号化対象信号に対する前記ヒストグラム情報を入力してテクスチャ合成処理を行うことにより、復号画像データを生成して出力するテクスチャ合成処理手段とを備え、合成画像データの低周波成分を前記復元画像データの低周波成分で置換し、置換後の周波数成分を逆フーリエ変換して得られる画像データを前記テクスチャ合成処理の対象とすることを特徴とする画像復号装置。波形復号処理手段と、逆解像度変換処理手段と、テクスチャ分析処理手段と、ヒストグラム差分情報復号手段と、ヒストグラム情報加算処理手段と、テクスチャ合成処理手段とを備える画像復号装置における画像復号方法であって、前記波形復号処理手段が、入力した波形符号化処理による符号化データに対して復号処理を行って、復号画像データを生成して出力する波形復号処理ステップと、前記逆解像度変換処理手段が、前記復号画像データに対して、逆解像度変換を行うことにより、符号化対象画像データと同じ解像度の復元画像データを復元して出力する逆解像度変換処理ステップと、前記テクスチャ分析処理手段が、前記復元画像データに対するテクスチャ分析により、前記復元画像データに対する画素値のヒストグラム及び変換係数のヒストグラムからなるヒストグラム情報を生成して出力するテクスチャ分析処理ステップと、前記ヒストグラム差分情報復号手段が、入力したテクスチャ分析に基づく符号化データに対して復号処理を行って、符号化対象画像データに対するヒストグラム情報と前記復元画像データに対するヒストグラム情報の間の差分情報を生成して出力するヒストグラム差分情報復号ステップと、前記ヒストグラム情報加算処理手段が、前記差分情報と前記復元画像データに対する前記ヒストグラム情報とを加算処理して、前記符号化対象画像データに対するヒストグラム情報を生成して出力するヒストグラム情報加算処理ステップと、前記テクスチャ合成処理手段が、前記符号化対象信号に対する前記ヒストグラム情報を入力してテクスチャ合成処理を行うことにより、復号画像データを生成して出力するテクスチャ合成処理ステップとを有し、合成画像データの低周波成分を前記復元画像データの低周波成分で置換し、置換後の周波数成分を逆フーリエ変換して得られる画像データを前記テクスチャ合成処理の対象とすることを特徴とする画像復号方法。画像復号装置上のコンピュータに画像復号処理を行わせる画像復号プログラムであって、入力した波形符号化処理による符号化データに対して復号処理を行って、復号画像データを生成して出力する波形復号処理ステップと、前記復号画像データに対して、逆解像度変換を行うことにより、符号化対象画像データと同じ解像度の復元画像データを復元して出力する逆解像度変換処理ステップと、前記復元画像データに対するテクスチャ分析により、前記復元画像データに対する画素値のヒストグラム及び変換係数のヒストグラムからなるヒストグラム情報を生成して出力するテクスチャ分析処理ステップと、入力したテクスチャ分析に基づく符号化データに対して復号処理を行って、符号化対象画像データに対するヒストグラム情報と前記復元画像データに対するヒストグラム情報の間の差分情報を生成して出力するヒストグラム差分情報復号ステップと、前記差分情報と前記復元画像データに対する前記ヒストグラム情報とを加算処理して、前記符号化対象画像データに対するヒストグラム情報を生成して出力するヒストグラム情報加算処理ステップと、前記符号化対象信号に対する前記ヒストグラム情報を入力してテクスチャ合成処理を行うことにより、復号画像データを生成して出力するテクスチャ合成処理ステップとを行わせ、合成画像データの低周波成分を前記復元画像データの低周波成分で置換し、置換後の周波数成分を逆フーリエ変換して得られる画像データを前記テクスチャ合成処理の対象とすることを特徴とする画像復号プログラム。一方、テクスチャ合成によって生成された信号は、波形再現という観点からは原信号との類似度は保証されない。これは、画像中の位相情報を保持する保証はないためである。このため、原画像との比較を前提として、主観的に原信号に近い画質の信号を得ることが求められる場合には、単純に適用しても、その要求に応えることができないという問題がある。本発明は、このような事情に鑑みてなされたもので、従来の波形再現ベースの符号化方式に代わる手法として、テクスチャ合成技術に基づき主観的に原信号に近い画質の信号を生成することができる低レートの符号化方式を用いて符号化した符号化データを復号する画像復号装置、画像復号方法及び画像復号プログラムを提供することを目的とする。本発明は、入力した波形符号化処理による符号化データに対して復号処理を行って、復号画像データを生成して出力する波形復号処理手段と、前記復号画像データに対して、逆解像度変換を行うことにより、符号化対象画像データと同じ解像度の復元画像データを復元して出力する逆解像度変換処理手段と、前記復元画像データに対するテクスチャ分析により、前記復元画像データに対する画素値のヒストグラム及び変換係数のヒストグラムからなるヒストグラム情報を生成して出力するテクスチャ分析処理手段と、入力したテクスチャ分析に基づく符号化データに対して復号処理を行って、符号化対象画像データに対するヒストグラム情報と前記復元画像データに対するヒストグラム情報の間の差分情報を生成して出力するヒストグラム差分情報復号手段と、前記差分情報と前記復元画像データに対する前記ヒストグラム情報とを加算処理して、前記符号化対象画像データに対するヒストグラム情報を生成して出力するヒストグラム情報加算処理手段と、前記符号化対象信号に対する前記ヒストグラム情報を入力してテクスチャ合成処理を行うことにより、復号画像データを生成して出力するテクスチャ合成処理手段とを備え、合成画像データの低周波成分を前記復元画像データの低周波成分で置換し、置換後の周波数成分を逆フーリエ変換して得られる画像データを前記テクスチャ合成処理の対象とすることを特徴とする。本発明は、波形復号処理手段と、逆解像度変換処理手段と、テクスチャ分析処理手段と、ヒストグラム差分情報復号手段と、ヒストグラム情報加算処理手段と、テクスチャ合成処理手段とを備える画像復号装置における画像復号方法であって、前記波形復号処理手段が、入力した波形符号化処理による符号化データに対して復号処理を行って、復号画像データを生成して出力する波形復号処理ステップと、前記逆解像度変換処理手段が、前記復号画像データに対して、逆解像度変換を行うことにより、符号化対象画像データと同じ解像度の復元画像データを復元して出力する逆解像度変換処理ステップと、前記テクスチャ分析処理手段が、前記復元画像データに対するテクスチャ分析により、前記復元画像データに対する画素値のヒストグラム及び変換係数のヒストグラムからなるヒストグラム情報を生成して出力するテクスチャ分析処理ステップと、前記ヒストグラム差分情報復号手段が、入力したテクスチャ分析に基づく符号化データに対して復号処理を行って、符号化対象画像データに対するヒストグラム情報と前記復元画像データに対するヒストグラム情報の間の差分情報を生成して出力するヒストグラム差分情報復号ステップと、前記ヒストグラム情報加算処理手段が、前記差分情報と前記復元画像データに対する前記ヒストグラム情報とを加算処理して、前記符号化対象画像データに対するヒストグラム情報を生成して出力するヒストグラム情報加算処理ステップと、前記テクスチャ合成処理手段が、前記符号化対象信号に対する前記ヒストグラム情報を入力してテクスチャ合成処理を行うことにより、復号画像データを生成して出力するテクスチャ合成処理ステップとを有し、合成画像データの低周波成分を前記復元画像データの低周波成分で置換し、置換後の周波数成分を逆フーリエ変換して得られる画像データを前記テクスチャ合成処理の対象とすることを特徴とする。本発明は、画像復号装置上のコンピュータに画像復号処理を行わせる画像復号プログラムであって、入力した波形符号化処理による符号化データに対して復号処理を行って、復号画像データを生成して出力する波形復号処理ステップと、前記復号画像データに対して、逆解像度変換を行うことにより、符号化対象画像データと同じ解像度の復元画像データを復元して出力する逆解像度変換処理ステップと、前記復元画像データに対するテクスチャ分析により、前記復元画像データに対する画素値のヒストグラム及び変換係数のヒストグラムからなるヒストグラム情報を生成して出力するテクスチャ分析処理ステップと、入力したテクスチャ分析に基づく符号化データに対して復号処理を行って、符号化対象画像データに対するヒストグラム情報と前記復元画像データに対するヒストグラム情報の間の差分情報を生成して出力するヒストグラム差分情報復号ステップと、前記差分情報と前記復元画像データに対する前記ヒストグラム情報とを加算処理して、前記符号化対象画像データに対するヒストグラム情報を生成して出力するヒストグラム情報加算処理ステップと、前記符号化対象信号に対する前記ヒストグラム情報を入力してテクスチャ合成処理を行うことにより、復号画像データを生成して出力するテクスチャ合成処理ステップとを行わせ、合成画像データの低周波成分を前記復元画像データの低周波成分で置換し、置換後の周波数成分を逆フーリエ変換して得られる画像データを前記テクスチャ合成処理の対象とすることを特徴とする。本発明によれば、主観画質は保持しつつ、符号量を削減した符号化データの復号を実現できるという効果が得られる。以下、図面を参照して、本発明の一実施形態による画像符号化装置及び画像復号装置を説明する。始めに、本発明における画像符号化装置及び画像復号装置の処理動作原理について説明する。テクスチャ合成のみでの波形再現は、その処理の構造上、限界がある。これは、テクスチャ合成では、画像内の位相情報が保持されないためである。本発明では、従来の波形再現ベースの符号化方式とテクスチャ合成を組み合わせ、両者の苦手とした部分を互いの長所で補い合うようにする。そのために、画像信号を波形の概形を表す成分構造成分とそれ以外の成分テクスチャ成分に分割し、構造成分に対して波形再現ベースの符号化を適用し、テクスチャ成分に対してテクスチャ分析テクスチャ合成による符号化を適用する。以下、符号化処理の流れを説明する。まず、画像信号X×Y画素を入力として、解像度変換処理により、X’×Y’画素の縮小画像信号へ変換する。ここで、X’,Y’はX’≦X、Y’≦Yを満たす整数である。解像度変換処理としては、空間フィルタとサブサンプリングを用いる。ここで用いる空間フィルタは、分離型フィルタと非分離型フィルタに大別できる。分離型フィルタは係数をa-N,a-N1,,aN-1,aNとする2N1タップのフィルタを水平方向、垂直方向に独立に処理するフィルタである。非分離型フィルタは、として規定される2N1×2N1タップの2次元フィルタを対象信号に適用する。サブサンプリングは、解像度比rに応じて、信号をr画素毎に間引く処理である。解像度変換処理の出力として得られた縮小画像信号が、本発明における構造成分である。そこで、構造成分である画像信号X’×Y’画素に対して、波形符号化処理を行い、符号化ストリームを出力する。波形符号化処理としては、例えば、AVC/H.264準拠の符号化方式を用いるが、波形符号化処理をAVC/H.264に限定するものではなく、JPEG,JPEG2000,MPEG-2といった方法を用いることも可能である。波形符号化処理の出力として得られた符号化ストリームに対して、AVC/H.264が規定する復号処理を行い、復号信号を得る。符号化方式としてAVC/H.264以外の方法JPEG,JPEG2000,MPEG-2等を用いた場合は、対応する復号処理を行う。復号処理の出力として得られた復号信号X’×Y’画素を低解像度構造成分復号信号と呼ぶ。低解像度構造成分復号信号に対して、逆解像度変換処理を行い、原画像と同じ解像度の画像信号X×Y画素得る。この結果、得られる信号を構造成分復号信号と呼ぶ。次に、原信号と構造成分復号信号との差分信号に対する符号化処理について説明する。まず、原信号と構造成分の復号信号X×Y画素との差分信号を算出する。この差分信号が、本手法におけるテクスチャ成分となる。符号化の順序としては、構造成分の復号信号を得た後、テクスチャ成分に対する符号化処理に移行する。テクスチャ成分の表現する情報として、以下の2種類のヒストグラムを生成する。一つが、原信号のヒストグラム画素値ヒストグラムと呼ぶである。もう一つが、原信号に対するSteerablepyramid変換文献:EPSimoncelliandWTFreemanThesteerablepyramidAexiblearchitectureformultiscalederivativecomputationInIEEEIntlConfonImageProcessingOct19910参照により得られる変換係数に対するヒストグラム変換係数ヒストグラムと呼ぶである。なお、Steerablepyramid変換の具体的アルゴリズムは、後述する。このテクスチャ成分を表現するための情報前述のヒストグラムを生成する処理をテクスチャ分析処理と呼ぶ。生成されたヒストグラムの符号化については以下のように行う。まず、原信号に対して、前述の2種類のヒストグラムを生成し、次に、構造成分復号信号に対しても同様に、前述の2種類のヒストグラムを生成する。原信号のヒストグラムと構造成分復号信号のヒストグラムの差分を計算し、同差分を符号化対象とする。構造成分は、原信号に含まれる情報の一部であることから、ヒストグラムに関しても、構造成分と原信号では重複した情報が存在する。そこで、両者のヒストグラム間の差分を符号化対象とすることで、原信号のヒストグラムを、そのまま符号化対象とした場合に比べて、符号量を低減することが可能となる。次に、Steerablepyramid変換について説明する。Steerablepyramid変換は、方向性フィルタバンクの一種であり、方向数と分解レベルにより出力が規定される。原信号を2J×2J画素として、方向数Mと分解レベルJmaxのSteerablepyramid変換を行う場合、第j分解レベル0≦j≦Jmax-1においては、M種類の方向成分を有し、各方向成分が2J-j×2J-j個の変換係数を有する。なお、最上位の分解レベルj=Jmaxにおいては、方向成分に関する分割はなく、2J-Jmax×2J-Jmax個の変換係数を有する。また、上記とは別に、高周波成分として、2J×2J個の変換係数を有する。また、変換係数は実数値で表現されているため、分解レベル毎の各方向成分を予め与えられた量子化幅Kで量子化し、量子化後の変換係数に対するヒストグラムをテクスチャ分析情報とする。例として、図7に、M=2,Jmax=1とした場合のsteerablepyramid変換の分析フィルタの構成例を示す。図7は、steerablepyramid変換の分析フィルタの構成例を示す図である。このフィルタは、高域通過フィルタ601、低域通過フィルタ602、第一方向成分通過フィルタ603、第二方向成分通過フィルタ604、低域通過フィルタ605及びダウンサンプル606によって構成する。分解レベルを増やす場合は、サブサンプリング後の信号に対して、破線で囲んだ部分の処理を再帰的に繰り返す。ここで、ヒストグラムの表現方法について整理する。ヒストグラムをhB[i]i=0,,B-1と表した場合、hB[i]は、対象となる信号値がiとなるサンプルの個数を格納する。このとき、Bをヒストグラムのbin数と呼び、hB[i]を第i番目のbinの頻度値を表すものとする。Steerablepyramid変換の変換係数に対するヒストグラムに対しても、解像度変換後の画像の電力に基づき、ヒストグラムのbin数を制限する。具体的には、同電力が小さくなるにつれて、ヒストグラムのbin数を小さく設定する。これは、変換前の信号の周波数成分と解像度変換に用いるフィルタの周波数特性に応じて、変換係数に必要なビット深度も変化することを考慮すると、変換係数のヒストグラムのbin数を常に一定に保つことは、解像度変換後の画像の電力が小さな場合、変換係数に対して冗長な表現を与える可能性があるためである。Steerablepyramid変換における第j分解レベル0≦j≦Jmax-1における第mm=0,,M-1方向成分の変換係数に対するヒストグラムをLj,mBδ[i]i=0,,22J-j-1とする。なお、前述の通り、最上位の分解レベルj=Jmaxにおいては、方向成分に関する分割はなく、m=0に対応するヒストグラムに限定される。また、上記とは別に、高周波成分として、2J×2J個の変換係数を有するため、この高周波成分を格納するヒストグラムを、HJ[i]i=0,,22J-1とする。第j分解レベル0≦j≦Jmax-1における第mm=0,,M-1方向成分の変換係数に対するヒストグラムをLj,mBδ[i]i=0,,22J-j-1とすることは、実数値で表現された変換係数をB種類の離散値で近似することになる。この離散化の際、用いる量子化幅をqj,m、第j分解レベル0≦j≦Jmax-1における第mm=0,,M-1方向成分の変換係数cj,m[k]k=0,,22J-j-1とすると、この離散化に伴う近似誤差Ej,mBδは、次式のように表せる。xは実数xに対する小数点以下の切捨てを意味する。また、高周波成分に対する近似誤差を、便宜上、以下のように表す。なお、ここで用いたm=Mは方向成分を同定するためではなく、高周波成分を表すインデックとして用いている。全分解レベルの全方向成分に対する近似誤差の和として、次式を定義する。bin数の増加に対して、近似誤差和EtotalBδは単調減少となる。そこで、bin数の設定の際には、式2に対する閾値Tを設定し、bin数の候補となる値を複数用意し、同候補に含まれる値の中で次式を満たす最小の値をbin数とする。EtotalBδ≦T以下では、復号処理の流れを説明する。復号処理では、2種類の符号化情報を入力とする。まず、波形符号化処理の出力として得られた符号化ストリームに対して、対応する復号処理を行い、復号信号を得る。復号処理の出力として得られた復号信号X’×Y’画素に対して、逆解像度変換処理を行い、構造成分の復号信号X×Y画素を得る。次に、テクスチャ分析情報を入力として、以下のテクスチャ合成の方法に基づき、テクスチャ情報を復号する。テクスチャ合成には、非特許文献1の方法をベースに、構造成分の復号信号を利用した方法を使用する。非特許文献1の方法では、テクスチャ合成処理の入力として、Steerablepyramid変換と呼ぶ方向性フィルタバンクの出力として得られた係数のヒストグラムを用いる。同方法の概要を以下に示す。同方法の入力は、適当な初期画像上記文献では、白色雑音画像、および目標とするテクスチャ画像以後、目標テクスチャ画像と呼ぶに対する各々の画素値ヒストグラム、前記両画像に対する各々の各サブバンドのヒストグラムとする。サブバンド分解には、Steerablepyramid変換を用いる。テクスチャ合成の出力として得られる画像を合成画像と呼ぶ。なお、以下の処理の開始時点では、合成画像は上記の初期画像で初期化されている。次に、テクスチャ合成処理について説明する。まず、合成画像の画素値ヒストグラム、目標テクスチャ画像の画素値ヒストグラムを入力として、合成画像の画素値ヒストグラムを目標テクスチャ画像のそれに近づける画素値ヒストグラムに対する変換処理を行う。同変換処理においては、画素値ヒストグラムに対するヒストグラムマッチングを行い、両画素値ヒストグラム間の対応付けを行うマッピングテーブルF[]を算出する。画素値ヒストグラムに対するヒストグラムマッチングの処理の概要は以下のとおりである。目標テクスチャ画像の累積ヒストグラム及び合成画像の累積ヒストグラムを、各々、H1[x],H2[x]とおく。8bit画像の場合、xは0≦x≦255の値をとる。目標テクスチャ画像の画素値x1に対して、H1[x1]=H2[x2]を満たす合成画像の画素値x2を求める。この画素値x1とx2の対応関係を格納するためにマッピングテーブルと呼ぶルックアップテーブルを用意し、マッピングテーブルの第x1要素として、画素値x2を格納する。マッピングテーブルをF[]として、上記のx1とx2の対応関係をF[x1]=x2のように表す。x1として取り得る全ての画素値に対して、上記のF[x1]を求める。次に、得られたマッピングテーブルF[]を用いて、合成画像の画素値を変換する。合成画像の画素値x2に対して、マッピングテーブルを参照して、F[x1]=x2を満たすx1を求め、合成画像の画素値x2をx1へ補正する。補正された合成画像を入力として、同画像に対する方向性フィルタバンクの順変換を行い、変換係数を算出して、サブバンド毎に変換係数のヒストグラムを生成する。以下、サブバンド毎に生成された変換係数のヒストグラムをサブバンドヒストグラムと呼ぶ。次に、目標テクスチャ画像を入力として、同画像に対する方向性フィルタバンクの順変換を行い、変換係数を算出して、サブバンド毎に変換係数のヒストグラムを生成する。次に、生成した両画像のサブバンドヒストグラムを入力として、合成画像の各サブバンドヒストグラムを目標テクスチャ画像の同一サブバンドのサブバンドヒストグラムに近づける変換処理を行う。同変換処理においては、サブバンドヒストグラムに対するヒストグラムマッチングを行い、両サブバンドヒストグラム間の対応付けを行うマッピングテーブルG[]を算出する。以下、第m方向成分の第j分解レベルのサブバンドを例にとり説明するが、他のサブバンドの場合も処理は同様である。目標テクスチャ画像のサブバンド係数の累積ヒストグラム、及び、合成画像の変換係数の累積ヒストグラムを、各々、H1’[y],H2’[y]とおく。目標テクスチャ画像のサブバンド係数値y1に対して、H1’[y1]=H2’[y2]を満たす合成画像のサブバンド係数値y2を求める。この結果、ヒストグラムマッチングに用いるマッピングテーブルをG[y1]=y2として定める。y1として取り得る全てのサブバンド係数値に対して、上記のG[y1]を求める。続いて、上記のヒストグラムマッチングにより得られたマッピングテーブルG[]を用いて、合成画像のサブバンド係数値を補正する。合成画像のサブバンド係数値y2に対して、マッピングテーブルを参照して、G[y1]=y2を満たすy1を求め、合成画像のサブバンド係数値y2をy1へ補正する。全てのサブバンドのサブバンド係数に対して、同様の補正処理を行う。補正処理後の合成画像のサブバンド係数値を入力として、方向性フィルタバンクの逆変換を行い、合成画像を出力するという処理を一定回数、繰り返す。テクスチャ合成においてサブバンド係数を得る手法としては、例えば、wavelet変換のような上記以外のフィルタバンクの適用も可能である。本発明におけるテクスチャ特量の予測機構は、上記の方向性フィルタバンクに限らず、それ以外のフィルタバンクに対しても同様に適用することができる。本発明は、前述したテクスチャ合成処理に、以下の改良を加える。その改良の特徴は、構造成分の復号信号の周波数成分を用いて、テクスチャ合成での生成過程に制約を課す処理にある。まず、合成画像を得られた段階で、合成画像に対してフーリエ変換を適用し、合成画像の周波数成分を算出する。次に、構造成分の復号信号に対してフーリエ変換を適用し、構造成分の復号信号の周波数成分を算出する。そして、合成画像の周波数成分のうち、低域成分全周波数帯域の1/r以下の帯域については、構造成分の復号信号の周波数成分と置換する。なお、r=X/X’=Y/Y’とする。前述した方法では、ヒストグラムによる制約のみであったため、画像信号内の構造情報を保存するための機構が存在しなかった。このため、繰返し処理の収束が保障されない場合がある、あるいは、収束に多くの繰り返し回数を要するという問題点がある。これに対して、上記の改良を加えることで、繰返し処理の中に構造情報による制約を加えることが可能となり、前述の問題を解消することが可能である。次に、図1を参照して、本発明の一実施形態による画像符号化装置の構成を説明する。図1は、同実施形態における画像符号化装置の構成を示すブロック図である。図1において、符号101は、符号化対象画像X×Y画素を入力とし、解像度変換処理により、X’×Y’画素の縮小画像信号へ変換し、同縮小画像を出力する解像度変換処理部である。符号102は、解像度変換処理の出力として得られた縮小画像信号を入力として、予め定めれた符号化方法に従い、符号化処理を行い、その符号化データを出力する波形符号化処理部である。符号化処理としては、例えば、H.264/AVCの標準規格に準拠した符号化方法を適用可能である。符号103は、波形符号化処理部102で生成された符号化データを入力として、復号処理を行い、復号信号低解像度構造成分復号信号:X’×Y’画素を得る波形復号処理部である。復号方法は、波形符号化処理部102で用いた符号化方法に対応する方法であり、H.264/AVCの標準規格に準拠した符号化方法を用いたのであれば、復号方法としても、H.264/AVCの標準規格に準拠した復号方法を用いる。符号104は、低解像度構造成分復号信号X’×Y’画素を入力として、逆解像度変換処理を行い、原画像と同じ解像度の画像信号X×Y画素としての構造成分復号信号を得る逆解像度変換処理部である。符号105は、構造成分復号信号に対するテクスチャ分析処理を行い、構造成分復号信号に対する画素値ヒストグラム変換係数ヒストグラムを出力するテクスチャ分析処理部である。符号106は、符号化対象信号に対するテクスチャ分析処理を行い、符号化対象信号に対する画素値ヒストグラム変換係数ヒストグラムを出力するテクスチャ分析処理部である。符号107は、符号化対象画像及び構造成分復号信号の画素値ヒストグラムを入力として、両ヒストグラムの差分情報を生成して出力するヒストグラム差分情報生成部である。また、ヒストグラム差分情報生成部107は、符号化対象画像及び構造成分復号信号の画素値ヒストグラムを入力として、両ヒストグラムの差分情報を生成して出力する。あわせて、符号化対象画像及び構造成分復号信号の変換係数ヒストグラムを入力として、両ヒストグラムの差分情報を生成して出力する。符号108は、ヒストグラム差分情報生成部107から出力された画素値ヒストグラム差分情報を入力として、同差分情報を符号化し、符号化データとして出力するヒストグラム差分情報符号化部である。また、ヒストグラム差分情報符号化部108は、変換係数ヒストグラムの差分情報を入力として、同差分情報を符号化し、符号化データとして出力する。符号化方法の例としては、ヒストグラムの各頻度を算術符号化する方法が適用可能である。符号109は、波形符号化処理部102とヒストグラム差分情報符号化部108が出力する符号化データを多重化して出力する符号化データ多重化部である。次に、図2を参照して、図1に示すテクスチャ分析処理部105の構成を説明する。図2は、図1に示すテクスチャ分析処理部105の構成を示す図である。図2において、符号301は、入力画像の画素値ヒストグラムを生成して出力する画素値ヒストグラム生成処理部である。符号302は、入力画像に対して、Steerablepyramid変換を適用し、変換係数を出力する変換処理部である。符号303は、Steerablepyramid変換の変換係数を入力として、変換係数ヒストグラムを生成して出力する変換係数ヒストグラム生成処理部である。次に、図3を参照して、図1に示す画像符号化装置の処理動作を説明する。図3は、図1に示す画像符号化装置の処理動作を示す図である。まず、解像度変換処理部101は、符号化対象画像X×Y画素を入力し、解像度変換処理により、X’×Y’画素の縮小画像信号へ変換し、縮小画像を出力するステップS1。続いて、波形符号化処理部102は、解像度変換処理の出力として得られた縮小画像信号を入力として、予め定められた符号化方法に従い、符号化処理を行い、その符号化データを出力するステップS2。符号化処理としては、例えば、H.264/AVCの標準規格に準拠した符号化方法が適用可能である。次に、波形復号処理部103は、波形符号化処理部102から出力された符号化データを入力として、復号処理を行い、復号信号低解像度構造成分復号信号:X’×Y’画素を生成するステップS3。復号方法は、符号化方法に対応する方法であり、H.264/AVCの標準規格に準拠した符号化方法を用いたのであれば、復号方法としても、H.264/AVCの標準規格に準拠した復号方法を用いればよい。次に、逆解像度変換処理部104は、低解像度構造成分復号信号X’×Y’画素を入力として、逆解像度変換処理を行い、原画像と同じ解像度の画像信号X×Y画素としての構造成分復号信号を生成するステップS4。テクスチャ分析処理部105は、構造成分復号信号X×Y画素を入力とし、構造成分復号信号の画素値ヒストグラムを生成して出力するステップS5。また、テクスチャ分析処理部105は、構造成分復号信号X×Y画素を入力とし、構造成分復号信号に対して、Steerablepyramid変換を施し、得られる変換係数に対して、変換係数ヒストグラムを生成して出力するステップS6。変換係数ヒストグラムの生成は、以下のように行う。まず、Steerableyramid変換を規定するパラメータ方向数M、分解レベルJmaxを読み込む。そして、入力信号に対して、方向数M、分解レベルJmaxで定まるSteerablepyramid変換を行い、変換係数を出力する。次に、高周波成分に属する2J×2J個の変換係数に対して、ヒストグラムを求め、HJ[i]i=0,,22J-1として出力する。続いて、j=0,,Jmax-1に対して次の処理を繰り返す。m=0,,M-1に対して次の処理を繰り返す。第j分解レベルにおける第m方向成分に属する22J-j個の変換係数に対するヒストグラムを求め、Lj,mBδ[i]i=0,,22J-j-1として出力する。そして、最上位の分解レベルj=Jmaxに属する22J-Jmax個の変換係数に対するヒストグラムを求め、LJmax,0Bδ[i]i=0,,22J-.Jmax-1として出力する。最上位の分解レベルでは、方向成分に関する分割はなく、m=0に対応するヒストグラムに限定される。次に、テクスチャ分析処理部106は、符号化対象画像X×Y画素を入力し、符号化対象画像の画素値ヒストグラムを生成して出力するステップS7。また、テクスチャ分析処理部106は、符号化対象画像X×Y画素を入力し、符号化対象画像に対して、Steerablepyramid変換を施し、得られる変換係数に対して、変換係数ヒストグラムを生成して出力するステップS8。変換係数ヒストグラムの生成は、ステップS6と同様の処理によって行う。次に、ヒストグラム差分情報生成部107は、符号化対象画像及び構造成分復号信号の画素値ヒストグラムを入力し、両ヒストグラムの差分情報を生成して出力し、ヒストグラム差分情報符号化部108は、この差分情報を符号化し、符号化データとして出力するステップS9。また、ヒストグラム差分情報生成部107は、符号化対象画像及び構造成分復号信号の変換係数ヒストグラムを入力し、両ヒストグラムの差分情報を生成して出力し、ヒストグラム差分情報符号化部108は、この差分情報を符号化し、符号化データとして出力するステップS10。符号化方法の例としては、ヒストグラムの各頻度を算術符号化する方法が適用可能である。そして、符号化データ多重化部109は、符号化データを多重化して出力する。次に、図4を参照して、本発明の一実施形態による画像復号装置の構成を説明する。図4は、同実施形態における画像復号装置の構成を示すブロック図である。図4において、符号201は、符号化データを入力として、低解像度構造成分に対する符号化データとヒストグラムの差分情報の符号化データに分離する符号化データ分離部である。符号202は、低解像度構造成分に対する符号化データを入力として、復号処理を行い、復号信号低解像度構造成分復号信号:X’×Y’画素を得る波形復号処理部である。復号方法は、入力した符号化データの生成に用いた符号化処理に対応する方法であり、H.264/AVCの標準規格に準拠した符号化方法を用いたのであれば、復号方法としても、H.264/AVCの標準規格に準拠した復号方法を用いる。符号203は、低解像度構造成分復号信号X’×Y’画素を入力として、逆解像度変換処理を行い、原画像と同じ解像度の画像信号X×Y画素としての構造成分復号信号を生成して出力する逆解像度変換処理部である。符号204は、構造成分復号信号を記憶する構造成分復号信号記憶部である。符号205は、構造成分復号信号X×Y画素を入力とし、テクスチャ分析処理を行い、構造成分復号信号に対する画素値ヒストグラムと変換係数ヒストグラムを出力するテクスチャ分析処理部である。図4に示すテクスチャ分析部205の詳細な構成は、図2に示す構成と同様とであるので、詳細な説明を省略する。符号206は、符号化対象画像及び構造成分復号信号の画素値ヒストグラムの差分情報の符号化データを読み込み、指定された復号処理を行い、同差分情報を生成するヒストグラム差分情報復号部である。復号処理の例としては、差分情報を算術符号化していたのであれば、算術符号化に対応する復号処理となる。符号207は、テクスチャ分析部205から出力された構造成分復号信号のヒストグラム情報画素値ヒストグラム及び変換係数ヒストグラム及びヒストグラム差分情報復号部206から出力されたヒストグラム情報の差分を入力として、ヒストグラムの成分毎に両者を加算し、符号化対象画像の画素値ヒストグラム及び変換係数ヒストグラムを生成して出力するヒストグラム情報加算処理部である。符号208は、ヒストグラム情報を記憶するヒストグラム情報記憶部である。符号209は、符号化対象画像の画素値ヒストグラム及び変換係数ヒストグラムを入力として、テクスチャ合成処理を行い、復号画像を出力するテクスチャ合成処理部である。次に、図5を参照して、図4に示すテクスチャ合成処理部209の構成を説明する。図5は、図4にテクスチャ合成処理部209の構成を示すブロック図である。図5において、符号401は、予め定められた画像信号を合成画像の初期値として出力する合成画像初期化部である。初期化に用いる画像の例としては、乱数で生成された白色雑音画像を用いることができる。符号402は、合成画像初期化部401から出力する合成画像の初期値を記憶する合成画像記憶部である。符号403は、合成画像を入力として、フーリエ変換を行い、同信号の周波数成分を生成するフーリエ変換部である。符号404は、構造成分復号信号を入力として、フーリエ変換を行い、同信号の周波数成分を生成するフーリエ変換部である。符号405は、フーリエ変換部403から出力する合成画像の周波数成分およびフーリエ変換部404から出力する構造成分復号信号の周波数成分を入力として、合成画像の周波数成分のうち、低域成分全周波数帯域の1/r以下の帯域については、構造成分の復号信号の周波数成分と置換する低域成分置換部である。なお、r=X/X’=Y/Y’である。符号406は、低域成分置換部405から出力する周波数成分を入力として、逆フーリエ変換処理を行い、得られる画像信号を、修正を加えた合成画像として出力する逆フーリエ変換処理部である。符号407は、逆フーリエ変換処理部406から出力する合成画像を記憶する合成画像記憶部である。符号408は、合成画像記憶部407から読み出した合成画像を入力として、合成画像の画素値ヒストグラムを生成する画素値ヒストグラム生成部である。符号409は、画素値ヒストグラム生成部408から出力された合成画像の画素値ヒストグラムおよびヒストグラム情報記憶部208に記憶された符号化対象画像の画素値ヒストグラムを読み込み、合成画像の画素値ヒストグラムを符号化対象画像の画素値ヒストグラムに近づける処理を行い、処理後の合成画像の画素値ヒストグラムを出力するヒストグラム情報補正処理部である。符号410は、ヒストグラム情報補正処理部409の処理前の合成画像の画素値ヒストグラム、ヒストグラム情報補正処理部409で得られた合成画像の画素値ヒストグラム、合成画像を入力として、ヒストグラム情報補正処理部409の処理前後の合成画像の画素値ヒストグラムを用いて、合成画像の画素値を修正し、修正後の合成画像を出力する画像値補正処理部である。符号411は、画像値補正処理部410が出力する修正後の合成画像を記憶する合成画像記憶部である。符号412は、合成画像記憶部411から読み出した合成画像を入力として、Steerablepyramid変換を施し、変換係数を出力する変換処理部である。符号413は、変換処理部412から出力された変換係数に対して、変換係数ヒストグラムを生成する変換係数ヒストグラム生成部である。符号414は、変換係数ヒストグラム生成部413から出力された合成画像の変換係数ヒストグラムおよびヒストグラム情報記憶部208に記憶された符号化対象画像の変換係数ヒストグラムを読み込み、合成画像の変換係数ヒストグラムを符号化対象画像の変換係数ヒストグラムに近づける処理を行い、処理後の合成画像の変換係数ヒストグラムを出力するヒストグラム情報補正処理部である。符号415は、ヒストグラム情報補正処理部414の処理前の合成画像の変換係数ヒストグラム、ヒストグラム情報補正処理部414で得られた合成画像の変換係数ヒストグラム、合成画像を入力として、ヒストグラム情報補正処理部414による処理前後の合成画像の変換係数ヒストグラムを用いて、合成画像の変換係数値を補正し、修正後の変換係数を入力として、同変換係数に対して、逆Steerablepyramid変換を施し、合成画像を出力する画像値補正処理部である。符号416は、終了条件を満たしていれば、画像値補正処理部415から出力された合成画像を復号画像として出力し、終了条件を満たしていなければ、画像値補正処理部415から出力された合成画像を合成画像記憶部402に記憶する。次に、図6を参照して、図4、図5に示す復号装置の処理動作を説明する。図6は、図4、図5に示す復号装置の処理動作を示すフローチャートである。まず、波形復号処理部202は、符号化データ分離部201によって分離された低解像度構造成分に対する符号化データを入力として、復号処理を行い、復号信号低解像度構造成分復号信号:X’×Y’画素を生成するステップS21。復号方法は、入力した符号化データの生成に用いた符号化処理に対応する方法であり、H.264/AVCの標準規格に準拠した符号化方法を用いたのであれば、復号方法としても、H.264/AVCの標準規格に準拠した復号方法を用いる。次に、逆解像度変換処理部203は、低解像度構造成分復号信号X’×Y’画素を入力として、逆解像度変換処理を行い、原画像と同じ解像度の画像信号X×Y画素としての構造成分復号信号を生成するステップS22。続いて、テクスチャ分析処理部205は、構造成分復号信号X×Y画素を入力とし、構造成分復号信号の画素値ヒストグラムを生成するステップS23。一方、ヒストグラム差分情報復号部206は、符号化データ分離部201によって分離された符号化対象画像及び構造成分復号信号の画素値ヒストグラムの差分情報の符号化データを読み込み、指定された復号処理を行い、同差分情報を生成するステップS24。復号処理の例としては、差分情報を算術符号化していたのであれば、算術符号化に対応する復号処理となる。次に、ヒストグラム情報加算処理部207は、テクスチャ分析処理部205から出力されたヒストグラム及びヒストグラム差分情報復号部206から出力されたヒストグラムの差分情報を入力として、ヒストグラムの成分毎に両者を加算し、符号化対象画像の画素値ヒストグラムを生成するステップS25。テクスチャ分析処理部205は、構造成分復号信号X×Y画素を入力とし、構造成分復号信号に対して、Steerablepyramid変換を施し、得られる変換係数に対して、変換係数ヒストグラムを生成するステップS26。次に、ヒストグラム差分情報復号部206は、符号化対象画像及び構造成分復号信号の変換係数ヒストグラムの差分情報の符号化データを読み込み、指定された復号処理を行い、同差分情報を生成するステップS27。復号処理の例としては、差分情報を算術符号化していたのであれば、算術符号化に対応する復号処理となる。続いて、ヒストグラム情報加算処理部207は、出力された変換係数ヒストグラム及び出力されたヒストグラムの差分情報を入力として、ヒストグラムの成分毎に両者を加算し、符号化対象画像の画素値ヒストグラムを生成する符号化対象画像の変換係数ヒストグラムを生成するステップS28。次に、合成画像初期化部401は、合成画像を予め定められた画像信号で初期化するステップS29。初期化に用いる画像の例としては、乱数で生成された白色雑音画像を用いることができる。続いて、フーリエ変換処理部404は、構造成分復号信号を入力として、フーリエ変換を行い、同信号の周波数成分を生成するステップS30。次に、フーリエ変換処理部403は、合成画像を入力として、フーリエ変換を行い、得られた合成画像の周波数成分および得られた構造成分復号信号の周波数成分を入力として、合成画像の周波数成分のうち、低域成分全周波数帯域の1/r以下の帯域については、構造成分の復号信号の周波数成分と置換する。なお、r=X/X’=Y/Y’である。そして、逆フーリエ変換処理部406は、置換後の周波数成分に対して、逆フーリエ変換を行い、修正処理後の合成画像を得るステップS32。次に、画素値ヒストグラム生成部407は、合成画像を入力として、合成画像の画素値ヒストグラムを生成するステップS33。続いて、ヒストグラム情報補正処理部409は、合成画像の画素値ヒストグラムおよび符号化対象画像の画素値ヒストグラムを読み込み、合成画像の画素値ヒストグラムを符号化対象画像の画素値ヒストグラムに近づける処理を行い、処理後の合成画像の画素値ヒストグラムを出力するステップS34。次に、画像値補正処理部410は、ヒストグラム情報補正処理部409による処理前の合成画像の画素値ヒストグラム、得られた合成画像の画素値ヒストグラム、合成画像を入力として、ヒストグラム情報補正処理部409による処理前後の合成画像の画素値ヒストグラムを用いて、合成画像の画素値を修正し、修正後の合成画像を生成するステップS35。続いて、変換処理部412は、合成画像を入力として、Steerablepyramid変換を施し、得られる変換係数に対して、変換係数ヒストグラムを生成するステップS36。次に、変換係数ヒストグラム生成部413は、合成画像の変換係数ヒストグラムおよび符号化対象画像の変換係数ヒストグラムを読み込み、合成画像の変換係数ヒストグラムを符号化対象画像の変換係数ヒストグラムに近づける処理を行い、処理後の合成画像の変換係数ヒストグラムを出力するステップS37。次に、ヒストグラム情報補正処理部414は、変換係数ヒストグラム生成部413の処理前の合成画像の変換係数ヒストグラム、変換係数ヒストグラム生成部413で得られた合成画像の変換係数ヒストグラム、合成画像を入力として、変換係数ヒストグラム生成部413による処理前後の合成画像の変換係数ヒストグラムを用いて、合成画像の変換係数値を修正するステップS38。次に、画像値補正処理部415は、修正後の変換係数を入力として、同変換係数に対して、逆Steerablepyramid変換を施し、合成画像を生成するステップS39。そして、終了判定部416は、ステップS31~S39の処理を終了条件を満たすまで繰り返す。終了条件の例としては、反復回数が与えらえた上限を超える、あるいは、入力とした合成画像と出力とした合成画像の変化量が与えらえた閾値以下となる等がある。次に、図8を参照して、図1、図4に示す画像符号化装置、画像復号装置を含む画像伝送システムの構成を説明する。図8は、画像伝送システムの構成を示すブロック図である。図8において、符号501は、カメラ等で撮像した動画像を入力する動画像入力部である。符号502は、図1に示す画像符号化装置で構成する動画像符号化装置あり、動画像入力部1によって入力した動画像を符号化して送信する。符号503は、動画像符号化装置502から送信された符号化動画像のデータを伝送する伝送路である。符号504は、図4に示す画像復号装置で構成する動画像復号装置あり、伝送路503によって伝送された符号化動画像のデータを受信し、符号化動画像のデータを復号して出力する。符号505は、動画像復号装置504において復号された動画像を表示装置等へ出力する動画像出力部である。次に、図8に示す画像伝送システムの動作を説明する。画像符号化装置502は、動画像入力部501を介して、動画像のデータを入力し、動画像のフレーム毎に、前述した処理動作によって符号化を行う。そして、動画像符号化装置502は、符号化した動画像データを伝送路503を介して動画像復号装置504に対して送信する。動画像復号装置504は、この符号化動画像データを前述した処理動作によって復号し、動画像出力部205を介して、表示装置等に動画像を表示する。以上説明したように、低レートの符号化方式として、従来の波形再現ベースの符号化方式に変わる手法として、テクスチャ合成技術に基づき主観的に原信号に近い画質の信号を生成することができる画像符号化処理と画像復号処理を提供することが可能となる。これにより、主観画質は保持しつつ、符号量を削減する符号化を実現できる。なお、図1における処理部の機能を実現するためのプログラムをコンピュータ読み取り可能な記録媒体に記録して、この記録媒体に記録されたプログラムをコンピュータシステムに読み込ませ、実行することにより画像符号化処理及び画像復号処理を行ってもよい。なお、ここでいうコンピュータシステムとは、OSや周辺機器等のハードウェアを含むものとする。また、コンピュータ読み取り可能な記録媒体とは、フレキシブルディスク、光磁気ディスク、ROM、CD-ROM等の可搬媒体、コンピュータシステムに内蔵されるハードディスク等の記憶装置のことをいう。さらにコンピュータ読み取り可能な記録媒体とは、インターネット等のネットワークや電話回線等の通信回線を介してプログラムが送信された場合のサーバやクライアントとなるコンピュータシステム内部の揮発性メモリRAMのように、一定時間プログラムを保持しているものも含むものとする。また、上記プログラムは、このプログラムを記憶装置等に格納したコンピュータシステムから、伝送媒体を介して、あるいは、伝送媒体中の伝送波により他のコンピュータシステムに伝送されてもよい。ここで、プログラムを伝送する伝送媒体は、インターネット等のネットワーク通信網や電話回線等の通信回線通信線のように情報を伝送する機能を有する媒体のことをいう。また、上記プログラムは、前述した機能の一部を実現するためのものであってもよい。さらに、前述した機能をコンピュータシステムにすでに記録されているプログラムとの組み合わせで実現できるもの、いわゆる差分ファイル差分プログラムであってもよい。"