JP2003102012A - Image encoding device, image decoding device, image encoding method, and image decoding method - Google Patents
Image encoding device, image decoding device, image encoding method, and image decoding methodInfo
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 2値シンボルを直接出力する場合に比べ高い
圧縮率を達成することができる画像符号化方法および装
置並びに画像復号方法および装置を得る。
【解決手段】 特に、2値シンボルのどちらが優勢シン
ボルかという情報と優勢シンボルの推定出現確率とに基
づき、2値シンボルの拡大情報源に対し組織的に作成し
たハフマン符号セットの中から、優勢シンボルの推定出
現確率から想定される2値シンボルの拡大情報源の状況
に最適な符号を選択して2値情報源符号化を行う2値シ
ンボル符号化部704と、2値シンボルのどちらが優勢
シンボルかという情報と優勢シンボルの推定出現確率と
に基づき、2値シンボルの拡大情報源に対し組織的に作
成したハフマン符号セットの中から、優勢シンボルの推
定出現確率から想定される2値シンボルの拡大情報源の
状況に最適な符号を選択して2値情報源復号を行う2値
シンボル復号部801とを備える。
(57) Abstract: An image encoding method and apparatus, and an image decoding method and apparatus capable of achieving a higher compression ratio than when directly outputting binary symbols are obtained. In particular, based on information as to which of the binary symbols is the dominant symbol and the estimated appearance probability of the dominant symbol, a dominant symbol is set from a Huffman code set systematically created for an extended information source of the binary symbol. And a binary symbol encoding unit 704 that selects a code optimal for the situation of the extended information source of the binary symbol assumed from the estimated occurrence probability of the binary symbol and performs binary information source encoding, and which of the binary symbols is the dominant symbol From the Huffman code set systematically created for the binary symbol extended information source based on the information and the estimated appearance probability of the superior symbol, the extended information of the binary symbol assumed from the estimated appearance probability of the superior symbol. A binary symbol decoding unit 801 for selecting a code most suitable for the situation of the source and performing binary information source decoding.
Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】この発明は、画像信号を符号
化する画像符号化方法およびその装置並びに符号化され
た信号を復号する画像復号方法およびその装置に関す
る。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an image encoding method and apparatus for encoding an image signal, and an image decoding method and apparatus for decoding an encoded signal.
【0002】[0002]
【従来の技術】ウェーブレット変換を利用した画像符号
化方式として、例えば"A new,fast,and
efficient image coding b
ased on set partitioning
in hierarchical trees"
(A.Said,W.A.Pearlman,IEEE
transactions on circuits
and systemsfor video tec
hnology,Vol.6,No.3,1996)が
ある。この方式では、ウェーブレット変換係数を絶対値
から構成されるビットプレーンと正負を表すサインビッ
トで表現し、上位ビットプレーンから順に符号化する。
この際、上位プレーンでまだ1が発生していない係数
(非有意係数)の符号化を行う第1のパスとしてのSo
rting Passと、上位プレーンで既に1が発生
している係数(有意係数)の符号化を行う第2のパスと
してのRefinement Passの2種類のパス
に分けて処理する。2. Description of the Related Art As an image coding method using wavelet transform, for example, "A new, fast, and
efficient image coding b
based on set partitioning
in hierarchical trees "
(A. Said, WA Pearlman, IEEE
transactions on circuits
and systems for video tec
hology, Vol. 6, No. 3, 1996). In this method, the wavelet transform coefficient is represented by a bit plane composed of absolute values and a sign bit representing positive / negative, and encoded in order from the upper bit plane.
At this time, So as the first pass for encoding the coefficient (insignificant coefficient) in which 1 has not yet occurred in the upper plane
The processing is divided into two types, namely, Passing Pass and Refinement Pass as the second pass for encoding the coefficient (significant coefficient) in which 1 has already occurred in the upper plane.
【0003】図9は、ある画像に対して3段階のウェー
ブレット変換を施した後、変換係数のLL成分(水平方
向低域フィルタ、垂直方向低域フィルタ)を左上に配置
し、以降、各解像度のHL成分(水平方向高域フィル
タ、垂直方向低域フィルタ)、LH成分(水平方向低域
フィルタ、垂直方向高域フィルタ)、HH成分(水平方
向高域フィルタ、垂直方向高域フィルタ)を低解像度か
ら順に配置した図である。In FIG. 9, an image is subjected to three-stage wavelet transform, and then the LL component (horizontal low-pass filter, vertical low-pass filter) of the transform coefficient is arranged at the upper left, and thereafter, each resolution is set. HL component (horizontal high-pass filter, vertical low-pass filter), LH component (horizontal low-pass filter, vertical high-pass filter), HH component (horizontal high-pass filter, vertical high-pass filter) It is a figure arranged in order from the resolution.
【0004】ここで、Sorting passにおい
ては、、空間的に同一位置でかつ同一の周波数成分に対
応する係数のツリー構造に注目し(例を図9に斜線した
係数のツリー)、ツリーの頂点となるある変換係数以下
の変換係数全てが、非有意係数か否かを示す2値シンボ
ル0/1を符号として出力する。全てが非有意係数なら
ばそのビットプレーンにおけるそのツリーに属する変換
係数の符号化は完了する。しかし、全てが非有意係数で
なければ、変換係数のツリーを4分割、つまり現在ツリ
ーの頂点となっている係数の一レベル下の4係数を頂点
とする4つのツリーに分割する。次に、分割されたツリ
ー毎に全てが、非有意係数か否かを同様に再度調べる。
この手順を非有意係数全てについて行う。Here, in Sorting pass, attention is paid to the tree structure of coefficients corresponding to the same frequency component at the same spatial position (eg, a tree of coefficients hatched in FIG. 9), and the tree vertices are defined as the tree vertices. All the conversion coefficients equal to or lower than a certain conversion coefficient are output as binary symbols 0/1 indicating whether or not they are insignificant coefficients. If all are non-significant coefficients, the coding of the transform coefficients belonging to that tree in that bit plane is complete. However, if all are not non-significant coefficients, the tree of transform coefficients is divided into four, that is, four trees whose vertexes are the four coefficients one level below the current vertex of the tree. Next, it is checked again whether or not all the divided trees are non-significant coefficients.
Repeat this procedure for all non-significant coefficients.
【0005】この際、変換係数の座標を登録したリスト
を用意しておき、そのリストに従った順番で、変換係数
の符号化を行う。リストは以下の3種類がある。
LSP(List of Significant P
ixel):有意係数の座標を登録するリスト
LIP(List of Insignificant
Pixel):非有意係数の座標を登録するリスト
LIS(List of Significant S
ets):有意係数が含まれるツリーの頂点の座標を登
録するリストAt this time, a list in which the coordinates of the transform coefficients are registered is prepared, and the transform coefficients are encoded in the order according to the list. There are the following three types of lists. LSP (List of Significant P
(ixel): a list LIP (List of SIGNIFICANT) for registering the coordinates of the significant coefficient
Pixel): List LIS (List of Significant S) for registering coordinates of insignificant coefficients
ets): a list that registers the coordinates of the vertices of the tree that includes the significant coefficient
【0006】各ビットプレーンにおいて、Sortin
g Passでは、最初にLIPに登録された係数の有
意/非有意を符号化し、次にLISに登録されたツリー
全体での有意/非有意を調べる。ツリーに有意係数が含
まれている場合には、ツリーを分割して、LISを更新
し、分割されたツリーの有意/非有意を調べる。In each bit plane, Sortin
g Pass first encodes the significance / insignificance of the coefficients registered in LIP and then examines the significance / insignificance of the entire tree registered in LIS. If the tree contains significant coefficients, the tree is split and the LIS is updated to see if the split tree is significant / insignificant.
【0007】Refinement passについて
は、登録されている係数(ただし、同一プレーンのSo
rting passで有意係数となった係数を除く)
の当該ビットプレーンにおけるビットを符号として出力
する。As for the refinement pass, the registered coefficient (however, So of the same plane is used)
Excluding the coefficient that became a significant coefficient in the rending pass)
The bit in the relevant bit plane of is output as a code.
【0008】図10〜図12に、符号化処理の手順をフ
ローチャートで示す。ここで、座標(i,j)における
変換係数絶対値をC(i,j)とし、C(i,j)と空
間的に同一位置、かつ同一方向の周波数成分に対応する
1レベル下位の変換係数をT(i,j)、C(i,j)
と空間的に同一位置、かつ同一方向の周波数成分に対応
する全ての下位レベルの係数の集合をD(i,j)、C
(i,j)と空間的に同一位置、かつ同一方向の周波数
成分に対応する2レベル下位以下の全ての係数の集合
は、L(i,j)で表すこととする。また、10 to 12 are flowcharts showing the procedure of the encoding process. Here, the absolute value of the conversion coefficient at the coordinates (i, j) is C (i, j), and the conversion is one level lower corresponding to the frequency component in the same spatial position and in the same direction as C (i, j). Coefficients are T (i, j), C (i, j)
The set of all lower-level coefficients corresponding to frequency components spatially at the same position and in the same direction as D (i, j), C
A set of all the coefficients of two levels or lower, which correspond to frequency components spatially at the same position and in the same direction as (i, j), are represented by L (i, j). Also,
【0009】[0009]
【数1】 [Equation 1]
【0010】とする。ここで、nはn = log2
max C(i,j)とし、ビットプレーンが下位にな
るに従って1づつ小さくなるものとする。[0010] Here, n is n = log 2
max C (i, j), and becomes smaller by 1 as the bit plane becomes lower.
【0011】この方式では、上記処理で生成された2値
シンボルをそのまま符号として出力する。また、上位プ
レーンから、そして、プレーン内では低解像度成分から
という画像情報の重要な情報から順に情報を伝送してい
るので、符号化処理の任意の時点で符号化を終了して
も、生成された符号データは、その符号量で得られるほ
ぼ最適な画質を提供する。なお、復号処理は、図10〜
図12の"出力"を全て"入力"に置き換えて処理すること
により実現出来る。In this method, the binary symbol generated in the above processing is output as it is as a code. Further, since the information is transmitted in order from the important information of the image information, that is, from the upper plane and from the low resolution component in the plane, even if the encoding is finished at any point in the encoding process, it is generated. The coded data provides an almost optimum image quality obtained with the coded amount. The decryption process is shown in FIGS.
This can be realized by replacing "output" in FIG. 12 with "input" for processing.
【0012】[0012]
【発明が解決しようとする課題】ところで、上述の従来
例に示した画像符号化方式は、生成された2値シンボル
をそのまま符号として出力するため、場合によっては圧
縮性能が不十分であるという問題点があった。By the way, in the image coding method shown in the above-mentioned conventional example, the generated binary symbol is output as a code as it is, so that the compression performance is insufficient in some cases. There was a point.
【0013】この発明は、以上のような問題点を解決す
るためになされたものであり、生成された2値シンボル
を直接出力する場合に比べ、高い圧縮率を達成できる画
像符号化装置および画像復号装置並びに画像符号化方法
および画像復号方法を提供することを目的とする。The present invention has been made in order to solve the above problems, and an image coding apparatus and an image which can achieve a higher compression ratio than a case where a generated binary symbol is directly output. An object is to provide a decoding device, an image encoding method, and an image decoding method.
【0014】[0014]
【課題を解決するための手段】この発明に係る画像符号
化装置は、画像信号をウェーブレット変換するウェーブ
レット変換手段と、該ウェーブレット変換手段からの変
換係数をその絶対値から構成されるビットプレーンと正
負を表すサインビットで表現するビットプレーン化手段
と、上記ビットプレーンの各々において、第1のパスで
ある閾値以下の変換係数におけるビットを表す2値シン
ボルを出力し、第2のパスでそれ以外の変換係数におけ
るビットを表す2値シンボルを出力する2値シンボル出
力手段と、上記各2値シンボルのどちらが優勢シンボル
かという情報と優勢シンボルの推定出現確率とに基づ
き、2値シンボルの拡大情報源に対し組織的に作成した
ハフマン符号セットの中から、優勢シンボルの推定出現
確率から想定される2値シンボルの拡大情報源の状況に
最適な符号を選択して2値情報源符号化を行う2値シン
ボル符号化手段とを備えたものである。An image coding apparatus according to the present invention comprises a wavelet transform means for wavelet transforming an image signal, a transform coefficient from the wavelet transform means, a bit plane composed of absolute values thereof, and a positive / negative sign. In each of the above bit planes, a binary symbol representing a bit in a transform coefficient equal to or less than a threshold value, which is the first pass, is output in the bit plane forming unit that represents A binary symbol output means for outputting a binary symbol representing a bit in a transform coefficient, and information on which of the above binary symbols is the dominant symbol and the estimated appearance probability of the dominant symbol are used as an expanded information source of the binary symbol. It is assumed from the estimated appearance probability of the dominant symbol from the Huffman code set created systematically. It is obtained by a binary symbol encoding means for performing by selecting an optimal code in the context of expansion source value symbol binary source coding.
【0015】また、上記2値シンボル符号化手段は、上
記2値シンボル出力手段から出力される2値シンボル
を、上記第1のパスにおいては、空間的に同一位置でか
つ同一方向の周波数成分に対応するある解像度以上の変
換係数の集合全てがある閾値未満か否かを表す2値シン
ボル系列、ある変換係数がある閾値未満か否かを表す2
値シンボル系列、変換係数の正負を表す2値シンボル系
列に分類して、それぞれの2値系列をそのコンテクスト
に応じて独立に2値シンボル符号化し、上記第2のパス
においては、2値シンボル出力手段から出力される2値
シンボルを一つの2値シンボル系列として独立に2値情
報源符号化するものである。Further, the binary symbol encoding means converts the binary symbol output from the binary symbol output means into frequency components in the same spatial position and in the same direction in the first pass. A binary symbol sequence that represents whether or not all corresponding sets of conversion coefficients of a certain resolution or higher are below a certain threshold value, or 2 that represents whether or not a certain conversion coefficient is below a certain threshold value
A binary symbol sequence that represents the positive / negative of the conversion coefficient is classified into binary symbol sequences, and each binary sequence is independently binary symbol-encoded according to the context, and in the second pass, the binary symbol output is performed. The binary symbol output from the means is independently binary-source coded as one binary symbol sequence.
【0016】また、上記2値シンボル符号化手段は、分
類された複数の2値シンボル系列において、ある2値シ
ンボル系列での符号語が確定し、かつ、他の2値シンボ
ル系列での符号語が確定していない場合に、該符号語の
出力順序を変更するものである。In the binary symbol coding means, the codeword in a certain binary symbol sequence is fixed in the classified plurality of binary symbol sequences, and the codeword in another binary symbol sequence is determined. Is determined, the output order of the codeword is changed.
【0017】また、上記2値シンボル符号化手段は、ビ
ットプレーン内各パスの最後の2値シンボルにおいて符
号語がたとえ確定しなくても、ダミーの2値シンボルを
仮想的に挿入することにより、符号を確定させるもので
ある。Further, the binary symbol coding means virtually inserts a dummy binary symbol even if the code word is not fixed in the last binary symbol of each path in the bit plane. The code is fixed.
【0018】また、上記2値シンボル符号化手段は、発
生符号量が設定符号量を越えた場合に、発生した符号か
ら設定符号量を越えるビットを全て削除するものであ
る。Further, the binary symbol encoding means deletes all the bits exceeding the set code amount from the generated code when the generated code amount exceeds the set code amount.
【0019】また、この発明に係る画像復号装置は、符
号化された複数の2値シンボルのどちらが優勢シンボル
かという情報と優勢シンボルの推定出現確率とに基づ
き、上記2値シンボルの拡大情報源に対し組織的に作成
したハフマン符号セットの中から、優勢シンボルの推定
出現確率から想定される2値シンボルの拡大情報源の状
況に最適な符号を選択して2値情報源復号を行う2値シ
ンボル復号手段と、ある閾値以下の変換係数におけるビ
ットを表す第1のパスの2値シンボルと、それ以外の変
換係数におけるビットを表す第2のパスの2値シンボル
から、変換係数の絶対値から構成されるビットプレーン
と正負を表すサインビットを再生するビットプレーン再
生手段と、上記変換係数の絶対値から構成されるビット
プレーンと正負を表すサインビットから変換係数を再構
築する変換係数再生手段と、上記変換係数をウェーブレ
ット逆変換するウェーブレット逆変換手段とを備えたも
のである。Further, the image decoding apparatus according to the present invention determines the binary symbol expanded information source based on the information indicating which of the coded binary symbols is the dominant symbol and the estimated appearance probability of the dominant symbol. On the other hand, from the Huffman code set created systematically, a binary symbol for decoding the binary information source by selecting the optimal code for the situation of the extended information source of the binary symbol assumed from the estimated appearance probability of the dominant symbol A decoding means, a binary symbol of a first pass representing bits in a transform coefficient equal to or less than a certain threshold value, and a binary symbol of a second pass representing bits in a transform coefficient other than that, and an absolute value of the transform coefficient. Bit plane reproducing means for reproducing the sign bit representing the positive and negative and the bit plane constituted by the absolute value of the above conversion coefficient and the positive and negative signs. A conversion coefficient reproducing means for reconstructing the transform coefficients from the sign bit, in which a wavelet inverse transform means for inverse wavelet transform the transform coefficients.
【0020】また、上記2値シンボル復号手段は、上記
第1のパスにおいては、空間的に同一位置でかつ同一方
向の周波数成分に対応するある解像度以上の変換係数の
集合全てがある閾値未満か否かを表す2値シンボル系
列、ある変換係数がある閾値未満か否かを表す2値シン
ボル系列、変換係数の正負を表す2値シンボル系列に分
類して、それぞれの2値系列をそのコンテクストに応じ
て独立に2値シンボル復号し、上記第2のパスにおいて
は、一つの2値シンボル系列を独立に2値情報源復号す
るものである。In addition, in the first pass, the binary symbol decoding means determines whether all sets of transform coefficients having a certain resolution or more corresponding to frequency components in the same spatial position and in the same direction are less than a threshold value. A binary symbol sequence indicating whether or not a certain conversion coefficient is less than a certain threshold value, a binary symbol sequence indicating whether the conversion coefficient is positive or negative, and a binary symbol sequence indicating whether the conversion coefficient is positive or negative, and each binary sequence is classified into its context. Accordingly, binary symbol decoding is independently performed, and in the second pass, one binary symbol sequence is independently binary information source decoded.
【0021】また、上記2値シンボル復号手段は、ビッ
トプレーン内各パスの最後において、復号された2値シ
ンボルが変換係数の再生に使われずに残ったとしても、
ダミーの2値シンボルと判断し、該ダミーの2値シンボ
ルを廃棄するものである。Further, the above-mentioned binary symbol decoding means, even if the decoded binary symbol remains without being used for reproduction of the transform coefficient at the end of each pass in the bit plane,
The dummy binary symbol is determined and the dummy binary symbol is discarded.
【0022】また、上記2値シンボル復号手段は、符号
データの最後に位置する符号語が正規の符号語よりも短
い場合に、短い符号語に不足するビット数分のビットを
加えてできる符号語に対応する復号2値シンボル列の候
補の全てにおいて共通する2値シンボル部分のみを復号
2値シンボルとするものである。Further, the binary symbol decoding means is a code word formed by adding bits corresponding to the number of insufficient bits to the short code word when the code word located at the end of the code data is shorter than the regular code word. Only the binary symbol part that is common to all the candidates of the decoded binary symbol sequence corresponding to is the decoded binary symbol.
【0023】また、この発明に係る画像符号化方法は、
画像信号をウェーブレット変換するステップと、上記ウ
ェーブレット変換により得られる変換係数を絶対値から
構成されるビットプレーンと正負を表すサインビットで
表現するステップと、上記ビットプレーンの各々におい
て、第1のパスである閾値以下の変換係数におけるビッ
トを表す2値シンボルを出力し、第2のパスでそれ以外
の変換係数におけるビットを表す2値シンボルを出力す
るステップと、上記2値シンボルのどちらが優勢シンボ
ルかという情報と優勢シンボルの推定出現確率とに基づ
き、2値シンボルの拡大情報源に対し組織的に作成した
ハフマン符号セットの中から、優勢シンボルの推定出現
確率から想定される2値シンボルの拡大情報源の状況に
最適な符号を選択して2値情報源符号化を行うステップ
とを備えたものである。The image coding method according to the present invention is
Wavelet transforming the image signal, expressing the transform coefficient obtained by the wavelet transform with a bit plane composed of absolute values and a sign bit representing positive or negative; in each of the bit planes, in the first pass The step of outputting a binary symbol that represents a bit in a conversion coefficient equal to or less than a certain threshold value and outputting a binary symbol that represents a bit in another conversion coefficient in the second pass, and which of the binary symbols is the dominant symbol? Extended information source of binary symbol assumed from estimated appearance probability of dominant symbol from Huffman code set systematically created for extended information source of binary symbol based on information and estimated occurrence probability of dominant symbol And the step of performing binary information source coding by selecting the most suitable code for the situation That.
【0024】また、上記2値情報源符号化を行うステッ
プは、上記各ビットプレーンで出力された2値シンボル
を、上記第1のパスにおいては、空間的に同一位置に対
応するある解像度以上の変換係数の集合全てがある閾値
未満か否かを表す2値シンボル系列、ある変換係数があ
る閾値未満か否かを表す2値シンボル系列、変換係数の
正負を表す2値シンボル系列に分類して、それぞれの2
値系列をそのコンテクストに応じて独立に2値シンボル
符号化し、上記第2のパスにおいては、上記各ビットプ
レーンで出力された2値シンボルを一つの2値シンボル
系列として独立に2値シンボル符号化するものである。Further, in the step of performing the binary information source coding, the binary symbol output in each bit plane has a resolution higher than a certain resolution corresponding to the same spatial position in the first pass. A set of conversion coefficients is classified into a binary symbol series that indicates whether or not a conversion coefficient is less than a certain threshold, a binary symbol series that indicates whether or not a certain conversion coefficient is less than a certain threshold, and a binary symbol series that indicates whether the conversion coefficient is positive or negative. , Each 2
The value sequence is independently binary-coded according to the context, and in the second pass, the binary symbols output in each bit plane are independently binary-coded as one binary symbol sequence. To do.
【0025】また、上記2値情報源符号化を行うステッ
プは、分類された複数の2値シンボル系列において、あ
る2値シンボル系列での符号語が確定し、かつ、他の2
値シンボル系列での符号語が確定していない場合に、符
号語の出力順序を変更するものである。Further, in the step of performing the binary information source coding, in a plurality of classified binary symbol sequences, a code word in a certain binary symbol sequence is fixed, and another binary symbol sequence is determined.
When the codeword in the value symbol sequence is not fixed, the output order of the codeword is changed.
【0026】また、上記2値情報源符号化を行うステッ
プは、ビットプレーン内各パスの最後の2値シンボルに
おいて符号語がたとえ確定しなくても、ダミーの2値シ
ンボルを仮想的に挿入することにより、符号を確定させ
るものである。In the binary information source coding step, a dummy binary symbol is virtually inserted even if the code word is not fixed in the last binary symbol of each path in the bit plane. As a result, the code is fixed.
【0027】また、上記2値情報源符号化を行うステッ
プは、発生符号量が設定符号量を越えた場合に、発生し
た符号から設定符号量を越えるビットを全て削除するも
のである。The step of performing the binary information source coding is to delete all the bits exceeding the set code amount from the generated code when the generated code amount exceeds the set code amount.
【0028】また、この発明に係る画像復号方法は、符
号化された複数の2値シンボルのどちらが優勢シンボル
かという情報と優勢シンボルの推定出現確率とに基づ
き、上記2値シンボルの拡大情報源に対し組織的に作成
したハフマン符号セットの中から、優勢シンボルの推定
出現確率から想定される2値シンボルの拡大情報源の状
況に最適な符号を選択して2値情報源復号を行うステッ
プと、ある閾値以下の変換係数におけるビットを表す第
1のパスの2値シンボルと、それ以外の変換係数におけ
るビットを表す第2のパスの2値シンボルから、変換係
数の絶対値から構成されるビットプレーンと正負を表す
サインビットを再生するステップと、上記変換係数の絶
対値から構成されるビットプレーンと正負を表すサイン
ビットから変換係数を再構築するステップと、上記変換
係数をウェーブレット逆変換するステップとを備えたも
のである。Further, the image decoding method according to the present invention determines the binary symbol expansion information source based on the information indicating which of the coded binary symbols is the dominant symbol and the estimated appearance probability of the dominant symbol. On the other hand, from the Huffman code set created systematically, a step of selecting a code most suitable for the situation of the extended information source of the binary symbol assumed from the estimated appearance probability of the dominant symbol and performing the binary information source decoding, A bit plane composed of an absolute value of a transform coefficient from a binary symbol of a first pass that represents a bit of a transform coefficient equal to or less than a threshold and a binary symbol of a second path that represents a bit of another transform coefficient. And a step of reproducing a sign bit representing positive and negative, and a bit plane composed of the absolute value of the above transform coefficient and a transform coefficient from the sign bit representing positive and negative A step of reconstructing, in which a step of inverse wavelet transform the transform coefficients.
【0029】また、上記2値情報源復号を行うステップ
は、上記第1のパスにおいては、空間的に同一位置に対
応するある解像度以上の変換係数の集合全てがある閾値
未満か否かを表す2値シンボル系列、ある変換係数があ
る閾値未満か否かを表す2値シンボル系列、変換係数の
正負を表す2値シンボル系列に分類して、それぞれの2
値系列をそのコンテクストに応じて独立に2値情報源復
号を行い、第2のパスにおいては、一つの2値シンボル
系列を独立に2値情報源復号を行うものである。Further, the step of performing the binary information source decoding indicates whether or not all sets of transform coefficients having a certain resolution or higher corresponding to the same spatial position are less than a certain threshold in the first pass. A binary symbol sequence, a binary symbol sequence that indicates whether or not a certain conversion coefficient is less than a certain threshold, and a binary symbol sequence that indicates whether the conversion coefficient is positive or negative,
Binary information source decoding is independently performed on the value sequence according to the context, and in the second pass, one binary symbol sequence is independently binary information source decoding.
【0030】また、上記2値情報源復号を行うステップ
は、ビットプレーン内各パスの最後において、復号され
た2値シンボルが変換係数の再生に使われずに残ったと
しても、ダミーの2値シンボルと判断し、該ダミーの2
値シンボルを廃棄するものである。In the step of performing the binary information source decoding, even if the decoded binary symbol remains without being used for reproducing the transform coefficient at the end of each pass in the bit plane, a dummy binary symbol is used. 2 of the dummy
It discards the value symbol.
【0031】また、上記2値情報源復号を行うステップ
は、符号データの最後に位置する符号語が正規の符号語
よりも短い場合に、短い符号語に不足するビット数分の
ビットを加えてできる符号語に対応する復号2値シンボ
ル列の候補の全てにおいて共通する2値シンボル部分の
みを復号2値シンボルとするものである。In the step of performing the binary information source decoding, when the code word located at the end of the code data is shorter than the regular code word, the short code word is added with bits corresponding to the number of insufficient bits. Only the binary symbol part common to all the candidates of the decoded binary symbol sequence corresponding to the possible codeword is used as the decoded binary symbol.
【0032】[0032]
【発明の実施の形態】以下、この発明の実施の形態を、
図に基づいて説明する。
実施の形態1.図1は、この発明の実施の形態1による
符号化方法および装置の構成を示すブロック図である。
図1において、701はウェーブレット変換を行うウェ
ーブレット変換手段としてのウェーブレット変換部、7
02はウェーブレット変換係数をその絶対値から構成さ
れるビットプレーンと正負を表すサインビットで表すビ
ットプレーン化手段としてのビットプレーン化部、70
3はビットプレーン、サインビットを2値シンボルに変
換する2値シンボル出力手段としての2値シンボル出力
部、704は2値シンボルをエントロピ符号化する2値
シンボル符号化手段としての2値シンボル符号化部であ
る。BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Embodiments of the present invention will be described below.
It will be described with reference to the drawings. Embodiment 1. 1 is a block diagram showing a configuration of an encoding method and apparatus according to Embodiment 1 of the present invention.
In FIG. 1, reference numeral 701 denotes a wavelet transform unit as a wavelet transform means for performing wavelet transform, 7
Reference numeral 02 denotes a bit plane conversion unit as a bit plane conversion unit that expresses the wavelet transform coefficient with a bit plane composed of its absolute value and with a sign bit that indicates whether the sign is positive or negative.
Reference numeral 3 is a bit plane, a binary symbol output section as a binary symbol output means for converting sign bits into binary symbols, and 704 is a binary symbol encoding means as a binary symbol encoding means for entropy encoding the binary symbols. It is a department.
【0033】図2は、この発明の実施の形態1による復
号方法および装置の構成を示すブロック図である。図2
において、801は2値シンボルをエントロピ復号する
2値シンボル復号手段としての2値シンボル復号部、8
02は2値シンボルから変換係数のビットプレーン、サ
インビットを生成するビットプレーン再生手段としての
ビットプレーン再生部、803は変換係数のビットプレ
ーン、サインビットから変換係数を再生する変換係数再
生手段としての変換係数再生部、804は変換係数に逆
ウェーブレット変換を施すウェーブレット逆変換手段と
してのウェーブレット逆変換部である。FIG. 2 is a block diagram showing the configuration of the decoding method and device according to the first embodiment of the present invention. Figure 2
801 is a binary symbol decoding unit as a binary symbol decoding means for entropy decoding a binary symbol, and 8
Reference numeral 02 denotes a bit plane of a transform coefficient from a binary symbol, a bit plane reproducing unit as a bit plane reproducing means for generating a sign bit, 803 denotes a bit plane of a transform coefficient, and a transform coefficient reproducing means for reproducing a transform coefficient from a sign bit. A transform coefficient reproducing unit 804 is a wavelet inverse transforming unit as a wavelet inverse transforming unit that performs inverse wavelet transform on the transform coefficient.
【0034】次に、動作について、図3および図4を参
照して説明する。Next, the operation will be described with reference to FIGS. 3 and 4.
【0035】先ず、図1に示す符号化側では、ウェーブ
レット変換部701で画像信号をウェーブレット変換
し、ビットプレーン化部702でウェーブレット変換係
数をその絶対値から構成されるビットプレーンと正負を
表すサインビットで表現する。そして、2値シンボル出
力部703でビットプレーン、サインビットを2値シン
ボルに変換して出力し、2値シンボル符号化部704で
2値シンボルをエントロピ符号化する。First, on the encoding side shown in FIG. 1, a wavelet transform unit 701 performs a wavelet transform on an image signal, and a bit plane conversion unit 702 outputs a wavelet transform coefficient to a bit plane composed of its absolute values and a sign representing positive and negative. Express in bits. Then, the binary symbol output unit 703 converts the bit plane and the sign bit into binary symbols and outputs them, and the binary symbol encoding unit 704 entropy-encodes the binary symbols.
【0036】ここで、2値シンボル符号化部704で
は、図3に示すように、1つまたは複数の2値シンボル
列に対して1つの符号語を割り当てる。つまり、符号化
は、ある一定数(以下、この一定数を符号次数という)
の連続した2値シンボル"0"が出現した場合、あるいは
2値シンボル"1"が出現した場合に符号語が確定し、そ
の符号語を出力する。ただし、この例では2値シンボ
ル"0"をMPS(=More Probable Sy
mbol、優勢シンボル)、2値シンボル"1"LPS
(=Less Probable Symbol、劣性
シンボル)としている。この際、連続するMPSの数は
符号器内部(または外部)のカウンタによって計数され
る。符号次数は任意の自然数を取ることが可能である
が、この例では2 n(2のn乗)に限定して説明する。
MPSの連続出現数(MPSカウンタ値)が符号次数と
等しくなった場合には、1ビットの符号語を割り当て
る。Here, in the binary symbol encoding unit 704,
Is one or more binary symbols, as shown in FIG.
Assign one codeword to the column. That is, encoding
Is a certain number (hereinafter, this certain number is called the code order)
Of consecutive binary symbols "0" of, or
When the binary symbol "1" appears, the code word is fixed and
The code word of is output. However, in this example, the binary symbol
MPS (= More Probeable Sy)
mbol, superior symbol) Binary symbol "1" LPS
(= Less Probable Symbol, recessive
Symbol). At this time, the number of consecutive MPS is
Counted by a counter inside (or outside) the encoder
It The code order can be any natural number
But in this example 2 nThe description will be limited to (2 to the nth power).
The number of consecutive MPS appearances (MPS counter value) is the code order.
If they are equal, assign a 1-bit codeword
It
【0037】また、それまでにLPSが出現した場合に
は、最後に符号語を出力してからそのLPSが出現する
までのMPSの連続出現数をnビットの2進値の前にM
PSのみの符号語と区別する1ビットを加えた(n+
1)ビットの符号語が割り当てられる。符号語が割り当
てられる2値シンボル列の単位をメッセージといい、符
号語が確定し、出力すると同時にMPSのカウンタをリ
セットする。このように、出力された各符号語を一連の
並びとして出力したものが符号となる。When an LPS has appeared by then, the number of consecutive appearances of MPS from the last output of the codeword to the appearance of the LPS is M before the n-bit binary value.
Added 1 bit to distinguish it from PS-only codeword (n +
1) A code word of bits is assigned. The unit of the binary symbol sequence to which the code word is assigned is called a message, and the MPS counter is reset at the same time when the code word is determined and output. In this way, a code is obtained by outputting each output codeword as a series of sequences.
【0038】一方、図2に示す復号化側では、2値シン
ボル復号部801で2値シンボルをエントロピ復号す
る。この復号は、入力される符号系列を符号語に分解
し、復号器ごとに2値シンボル列を復元することによっ
て行われる。次に、ビットプレーン再生部802で2値
シンボルから変換係数のビットプレーン、サインビット
を生成し、変換係数再生部803で変換係数のビットプ
レーン、サインビットから変換係数を再生し、ウェーブ
レット逆変換部804で変換係数に逆ウェーブレット変
換を施し、画像を再生する。On the other hand, on the decoding side shown in FIG. 2, the binary symbol decoding section 801 entropy-decodes the binary symbols. This decoding is performed by decomposing an input code sequence into codewords and restoring a binary symbol sequence for each decoder. Next, a bit plane reproduction unit 802 generates a conversion coefficient bit plane and a sine bit from the binary symbol, a conversion coefficient reproduction unit 803 reproduces a conversion coefficient bit plane and a sine bit, and a wavelet inverse conversion unit. In 804, the transform coefficient is subjected to inverse wavelet transform to reproduce the image.
【0039】なお、上記の符号では、符号次数を過去の
2値シンボル系列から推定される0/1の出現確率に応
じて適切な値に切り換えることによってさらに優れた符
号化効率を実現することができる。この符号次数を決定
する状態遷移方式の一例を次に示す。符号器/復号器
は、2値シンボル系列を符号化/復号する過程で図4に
に示す32状態のいずれかの状態にあり、その状態に応
じて符号次数が定まる。符号語が確定するとき状態遷移
を実行し、MPSの連続出現数が符号次数と等しくなっ
た場合には、状態番号を1つ上げ、それまでにLPSが
出現した場合には状態番号を1つ下げる。ただし、状態
番号31でMPSの連続出現数が符号次数と等しくなっ
た場合、あるいは状態番号0でLPSが出現した場合に
は、状態は遷移させずにそのままとする。ここで、符号
器/復号器における状態番号の初期値は0とする。ま
た、符号化/復号処理開始時において、各符号器/復号
器のMPSカウンタはリセットされる。In the above code, it is possible to realize a further excellent coding efficiency by switching the code order to an appropriate value according to the probability of occurrence of 0/1 estimated from the past binary symbol sequence. it can. An example of the state transition method for determining the code order is shown below. The encoder / decoder is in one of the 32 states shown in FIG. 4 in the process of encoding / decoding a binary symbol sequence, and the code order is determined according to the state. When the code word is fixed, a state transition is executed, and if the number of consecutive MPS occurrences becomes equal to the code order, the state number is incremented by one, and if the LPS has appeared by then, the state number is incremented by one. Lower. However, when the number of consecutive appearances of MPS in the state number 31 becomes equal to the code order, or when the LPS appears in the state number 0, the state is left as it is without transition. Here, the initial value of the state number in the encoder / decoder is 0. Also, at the start of the encoding / decoding process, the MPS counter of each encoder / decoder is reset.
【0040】また、符号次数を決定する方式の他の例と
しては、0と1の個数N(0)、N(1)を送受信側で
計数し、その計数結果に基づいて行う方式がある。その
計算方式としては、2n+1N(1)>N(0)≧2nN
(1)による。ただし、状態遷移先となる符号次数2n
は既定最高値以下で既定最低値以上とする。Further, as another example of the method of determining the code order, there is a method of counting the numbers N (0) and N (1) of 0s and 1s on the transmission / reception side and performing it based on the counting result. As the calculation method, 2 n + 1 N (1)> N (0) ≧ 2 n N
According to (1). However, the code order 2 n that is the state transition destination
Is less than or equal to the default maximum value and greater than or equal to the default minimum value.
【0041】このように、本実施の形態では、上記に示
したような2値シンボルをその出現確率に応じて適応化
した2値シンボル符号化方法を用いることにより、2値
シンボルを直接出力する場合に比べ高い圧縮率を達成す
ることができる。As described above, in the present embodiment, the binary symbol is directly output by using the binary symbol coding method in which the binary symbol as described above is adapted according to the appearance probability. A higher compression rate can be achieved than in the case.
【0042】実施の形態2.本実施の形態は、上述と同
様に算出された2値シンボルをそのコンテクストに応じ
て複数の2値系列に分割して、独立に2値エントロピ符
号化/復号する場合である。Embodiment 2. The present embodiment is a case where a binary symbol calculated in the same manner as described above is divided into a plurality of binary sequences according to the context, and binary entropy encoding / decoding is independently performed.
【0043】図5〜図7は、この発明の実施の形態2に
おける2値シンボル出力例を示す図である。なお、符号
器、復号器の基本的な構成は、上記実施の形態1と同様
であるので、その記載を省略する。5 to 7 are diagrams showing examples of binary symbol output in the second embodiment of the present invention. The basic configurations of the encoder and the decoder are the same as those in the above-described first embodiment, and thus the description thereof is omitted.
【0044】次に、本実施の形態の処理手順を、図5〜
図7に示した2値シンボル出力例を使って説明する。図
5は、8×8画素の大きさの画像に対し2段階のウェー
ブレット変換を施した後の変換係数の最上位ビットプレ
ーンでの非有意/有意を表したものである。LL成分
(水平方向低域フィルタ、垂直方向低域フィルタ)を左
上に配置し、以降、各解像度のHL成分(水平方向高域
フィルタ、垂直方向低域フィルタ)、LH成分(水平方
向低域フィルタ、垂直方向高域フィルタ)、HH成分
(水平方向高域フィルタ、垂直方向高域フィルタ)を低
解像度から順に配置してあり、各変換係数の位置は、座
標(i,j)を使って表すものとする。図5において、
1がこのビットプレーンで有意となる係数、0がこのビ
ットプレーンでは有意とならない係数を示しており、有
意となる係数については、そのサインを+/−で表して
いる。Next, the processing procedure of this embodiment will be described with reference to FIGS.
Description will be made using the binary symbol output example shown in FIG. FIG. 5 shows insignificance / significance in the most significant bit plane of the transform coefficient after performing the two-step wavelet transform on the image having the size of 8 × 8 pixels. The LL component (horizontal low-pass filter, vertical low-pass filter) is arranged in the upper left, and thereafter, the HL component (horizontal high-pass filter, vertical low-pass filter), LH component (horizontal low-pass filter) of each resolution , Vertical high-pass filter) and HH components (horizontal high-pass filter, vertical high-pass filter) are arranged in order from low resolution, and the position of each transform coefficient is expressed using coordinates (i, j). I shall. In FIG.
1 indicates a coefficient that is significant in this bit plane, and 0 indicates a coefficient that is not significant in this bit plane, and the sign of the significant coefficient is represented by +/-.
【0045】図6および図7は、このビットプレーンに
おけるSorting Passでの2値シンボルの出
力例を示している。図6および図7において、左3列は
LSP、LIP、LISに登録される変換係数の座標を
示しており、取り消し線で消されている係数は、一旦登
録された後、削除された係数を表す。また、右端から2
列目〜7列目の6列は各コンテクストで出力される2値
シンボル示しており、左から順に、
1)LIPに登録された係数の有意/非有意、
2)係数が有意の場合のサイン、
3)LISに登録されたType−Aに属する係数ツリ
ーの有意/非有意、
4)係数ツリーが有意の場合、下位レベル4係数の有意
/非有意、
5)係数が有意の場合のサイン、
6)LISに登録されたType−Bに属する係数ツリ
ーの有意/非有意を示す2値シンボルを表す。FIG. 6 and FIG. 7 show an output example of binary symbols in Sorting Pass in this bit plane. In FIGS. 6 and 7, the left three columns show the coordinates of the conversion coefficients registered in the LSP, LIP, and LIS. The coefficients erased by the strikethrough are the coefficients deleted once registered. Represent Also, 2 from the right end
The 6th columns from the 7th column to the 7th column show binary symbols output in each context. From left to right: 1) Significance / insignificance of coefficients registered in LIP, 2) Sign when coefficient is significant. 3) Significance / non-significance of coefficient tree belonging to Type-A registered in LIS, 4) Significance / non-significance of lower level 4 coefficients when coefficient tree is significant, 5) Sign when coefficient is significant, 6) Represents a binary symbol indicating significant / insignificant of the coefficient tree belonging to Type-B registered in LIS.
【0046】本実施の形態では、これら6つを独立なコ
ンテクストとし、それぞれについて次数を設定して符号
化を行う。以後、これら6つコンテクストを順にコンテ
クスト1〜コンテクスト6と呼ぶことにする。ただし、
説明を簡単にするために次数の学習は行わず、コンテク
スト1〜6での次数をそれぞれ、4,1,2,4,1,
2、MPSを0,LPSを1の固定値とする。実際の符
号化の際には、符号化効率向上を図るため、上記実施の
形態1で示した次数の学習を行う。In the present embodiment, these six are set as independent contexts, the degree is set for each of them, and encoding is performed. Hereinafter, these six contexts will be referred to as context 1 to context 6 in order. However,
In order to simplify the explanation, learning of the orders is not performed, and the orders in the contexts 1 to 6 are 4, 1, 2, 4, 1, respectively.
2, MPS has a fixed value of 0, and LPS has a fixed value of 1. At the time of actual coding, in order to improve the coding efficiency, learning of the order shown in the first embodiment is performed.
【0047】図6および図7に、各コンテクストで発生
する2値シンボルを上記実施の形態1で示した2値エン
トロピ符号化方式を使って符号化した場合の例を示す。
例えば、図内の処理ステップ1,2におけるコンテクス
ト1での2値シンボルに対して、符号語"101"、処理
ステップ3におけるコンテクスト2での2値シンボルに
対して、符号語"1"が出力される。このような手順で符
号化を続ける際、本実施の形態では以下の処理を行うこ
とを特徴とする。FIG. 6 and FIG. 7 show examples in which the binary symbols generated in each context are coded using the binary entropy coding method shown in the first embodiment.
For example, the codeword "101" is output for the binary symbol in the context 1 in the processing steps 1 and 2 and the codeword "1" is output for the binary symbol in the context 2 in the processing step 3 in the figure. To be done. The present embodiment is characterized in that the following processing is performed when encoding is continued in such a procedure.
【0048】符号化開始順に符号語送出順序制御
符号語送出順序制御を説明するために、図6および図7
の処理ステップ29〜37を図8に抜粋した。処理ステ
ップ29で、コンテクスト3において0が発生するが、
処理ステップ29では符号語が確定しない。処理ステッ
プ30以降の処理では、コンテクスト4あるいは5にお
いて、符号語が確定するが、復号側ではコンテクスト
4,5において生成された符号語よりも先にコンテクス
ト3で生成された符号語を取得しなければ正しく復号出
来ないので、符号化側では先頭符号化2値シンボルの発
生順に符号語を出力する送出順序制御を行う。Codeword transmission order control in the coding start order In order to explain the codeword transmission order control, FIG. 6 and FIG.
The processing steps 29 to 37 of FIG. In processing step 29, 0 is generated in context 3,
In processing step 29, the codeword is not fixed. In the processing from the processing step 30 onward, the codeword is determined in the context 4 or 5, but the decoding side must acquire the codeword generated in the context 3 before the codeword generated in the contexts 4 and 5. If it cannot be correctly decoded, the encoding side performs transmission order control to output the code words in the order of occurrence of the first encoded binary symbol.
【0049】送出順序制御においては、あるコンテクス
トにおける符号語が確定した場合、先頭符号化2値シン
ボルが先に発生しているが符号語が確定していないコン
テクストが存在するかを検出し、なければそのまま確定
した符号語を出力する。符号語が確定していないコンテ
クストが存在する場合には、符号バッファに符号語を仮
保存して、先頭符号化2値シンボルが先に発生している
コンテクストの符号語が確定してから出力する。In the transmission order control, when the code word in a certain context is determined, it is necessary to detect whether or not there is a context in which the leading coded binary symbol is generated first but the code word is not yet determined, and it must be detected. For example, the determined code word is output as it is. If there is a context in which the codeword is not fixed, the codeword is temporarily stored in the code buffer, and the head coded binary symbol is output after the codeword of the context in which the first coded binary symbol occurs is fixed. .
【0050】この処理により、情報源を複数のコンテク
ストに分割し、各コンテクストに適した符号化が可能と
なり、より高い圧縮率が達成できる。By this processing, the information source is divided into a plurality of contexts, the coding suitable for each context becomes possible, and a higher compression rate can be achieved.
【0051】図8の例を使って説明すると、処理ステッ
プ29では2値シンボル"0"が発生するが、符号器のM
PSのカウンタがインクリメントされるだけで、符号語
は確定できない。次に、処理ステップ30〜36におい
てコンテクスト4,5の符号語が次々に確定するが、先
頭符号化2値シンボルが先に発生しているコンテクスト
3における符号語が確定していないため符号語が出力で
きないので、処理ステップ30〜36の符号語は符号バ
ッファに仮保存される。そして、処理ステップ37にお
いてコンテクスト3の符号語が確定した後、仮保存され
ていた処理ステップ30〜36の符号語が出力される。
つまり、図8に示した〜の順序で符号語が出力され
ることになる。Explaining using the example of FIG. 8, although the binary symbol "0" is generated in the processing step 29, the M of the encoder is used.
Only the PS counter is incremented, and the codeword cannot be determined. Next, in the processing steps 30 to 36, the code words of the contexts 4 and 5 are successively determined, but the code words in the context 3 in which the first encoded binary symbol occurs first have not been finalized, so the code words are not determined. Since it cannot be output, the code words of processing steps 30 to 36 are temporarily stored in the code buffer. Then, after the code word of context 3 is determined in processing step 37, the temporarily stored code words of processing steps 30 to 36 are output.
That is, the codewords are output in the order of to shown in FIG.
【0052】復号側では、符号語の送出順序に関する特
別な処理は必要なく、復号された2値シンボルを記憶す
るメモリをコンテクスト数分用意しておき、各コンテク
ストで変換係数再生のために2値シンボルが必要になれ
ば、当該コンテクストのメモリから2値シンボルを読み
込む。その際、メモリに読み出す2値シンボルがなけれ
ば、次の符号語を読み込み、復号された2値シンボルを
当該コンテクストのメモリに記憶し、必要な2値シンボ
ルをメモリから読み込んで変換係数の再生を続ける。On the decoding side, no special processing regarding the transmission order of the code words is required, and a memory for storing the decoded binary symbols is prepared for the number of contexts, and binary data for reproducing the transform coefficient is used in each context. When a symbol is needed, the binary symbol is read from the memory of the context. At that time, if there is no binary symbol to be read in the memory, the next code word is read, the decoded binary symbol is stored in the memory of the context, and the necessary binary symbol is read from the memory to reproduce the transform coefficient. to continue.
【0053】パス最後での符号確定
図7の最後、つまり処理ステップ69のSorting
Passの最後で、コンテクスト4において2値シン
ボル0が発生しているが、このシンボルだけでは符号語
が確定できない。この場合、コンテクスト4でこの後に
ダミーの2値シンボル"0"を挿入し、符号語"0"を出力
する。ここで、もし処理ステップ69で符号語を確定す
ることが出来ないならば、復号側ではこの後に続くRe
finement passにおいて生成された符号語
よりも先にコンテクスト4で生成された符号語を取得し
なければ正しく復号出来ないので、Refinemen
tpassでの符号語を一旦、メモリに仮保存し、コン
テクスト4での符号語が確定してから出力しなければな
らない。Code determination at the end of the pass Sorting at the end of FIG. 7, that is, processing step 69
At the end of Pass, the binary symbol 0 is generated in context 4, but the codeword cannot be determined only by this symbol. In this case, in context 4, a dummy binary symbol "0" is inserted after this, and the code word "0" is output. Here, if the code word cannot be determined in the processing step 69, the Re side that follows this at the decoding side
If the codeword generated in context 4 is not acquired before the codeword generated in the fineness pass, the correct decoding cannot be performed.
The codeword in tpass must be temporarily stored in the memory and output after the codeword in context 4 is fixed.
【0054】このように、パスの最後において符号を強
制的に確定することよって、仮保存するのに必要なメモ
リ容量を削減することができる。また、2値シンボル符
号化の次数の学習を行わない、あるいは次数の学習をパ
スの最後で終了し、次のパスの最初では予め決められた
初期値に次数を設定することとした場合には、この後の
Refinement passの符号化結果は、次の
プレーンのSorting passのコンテクスト生
成、次数の学習に影響しない。In this way, by forcibly determining the code at the end of the pass, it is possible to reduce the memory capacity required for temporary storage. Also, if the learning of the order of binary symbol coding is not performed, or if the learning of the order is ended at the end of the pass and the order is set to a predetermined initial value at the beginning of the next pass, The coding result of the subsequent refinement pass does not affect the context generation of the sorting pass of the next plane and the learning of the degree.
【0055】従って、パスの最後で符号を確定すれば、
ハードウェアを使った並列処理を考えた場合、現プレー
ンのSorting passが終了した直後に、次の
プレーンのSorting passの符号化が開始で
きるので、処理の高速化が図れる。Therefore, if the sign is determined at the end of the pass,
In consideration of parallel processing using hardware, since the coding of the sorting pass of the next plane can be started immediately after the sorting pass of the current plane is completed, the processing speed can be increased.
【0056】本実施の形態では、図6の処理ステップ5
においても同様に、ダミーの2値シンボルを挿入するこ
とにより符号語を確定している。これは、コンテクスト
1,2の符号はSorting Passの最初だけで
その後発生しないので、処理ステップ5において符号語
を確定してしまい、その後の符号語を仮保存する手間を
省くためである。In this embodiment, processing step 5 in FIG.
Similarly, in, the code word is fixed by inserting a dummy binary symbol. This is because the codes of contexts 1 and 2 are generated only at the beginning of the Sorting Pass and do not occur thereafter, so that the code word is fixed in processing step 5 and the trouble of temporarily storing the subsequent code words is saved.
【0057】復号時には、符号化時に挿入したダミーの
2値シンボルが余分に復号されることになるが、LIP
の復号に必要な2値シンボルを使った後、余った2値シ
ンボルを破棄すれば正しい復号を行うことができる。At the time of decoding, the dummy binary symbol inserted at the time of encoding is additionally decoded.
After using the binary symbols necessary for decoding, the correct decoding can be performed by discarding the remaining binary symbols.
【0058】図6および図7はSorting pas
sの符号化例を示しているが、Refinement
passに関しても同様に上記実施の形態1で示した符
号を使用してもよいし、2値シンボルを符号としてその
まま出力してもよい。6 and 7 show Sorting pas.
Although an example of encoding s is shown,
Similarly for the pass, the code shown in the first embodiment may be used, or the binary symbol may be directly output as the code.
【0059】実施の形態3.この発明が対象としている
プログレッシブ符号化では、符号化側で設定符号量を設
定し、設定符号量に達した段階で、符号化を停止する符
号量制御がしばしば行われる。本実施の形態では、発生
符号量を設定符号量に一致させる例を示す。ただし、符
号器、復号器の基本的な構成は、上記実施の形態1と同
様なので省略する。Third Embodiment In the progressive coding which is the object of the present invention, a code amount is often controlled by setting a set code amount on the coding side and stopping the coding when the set code amount is reached. The present embodiment shows an example in which the generated code amount matches the set code amount. However, since the basic configurations of the encoder and the decoder are the same as those in the first embodiment, the description thereof will be omitted.
【0060】符号化の過程で、符号語が確定する度に、
符号化開始からの総符号ビット数が設定符号量に達した
かをチェックし、もし確定した符号語を出力すれば設定
符号量を越えてしまう場合には、符号語のうち設定符号
量までのビットのみを出力する。例えば、あと2ビット
で設定符号量に達するという場合に、次に符号語が出力
されるコンテクスト(次数を4とする)で2値シンボル
が”0001”が発生したとする。この状況では、確定
した符号語"111"を出力すると設定符号量を超えてし
まうので、符号語の先頭から2ビットのみを出力する。In the encoding process, every time a codeword is determined,
It is checked whether the total number of code bits from the start of encoding has reached the set code amount, and if the determined code word is output, if it exceeds the set code amount, up to the set code amount of the code words Only output bits. For example, when the set code amount is reached in 2 bits, it is assumed that the binary symbol "0001" occurs in the context (the order is 4) in which the code word is output next. In this situation, if the fixed codeword "111" is output, the set code amount will be exceeded, so only 2 bits from the beginning of the codeword are output.
【0061】復号側では、符号化開始からの総符号ビッ
ト数のカウント値から、最後のビット列が"11"の2ビ
ットしかなく、これが不完全な符号語であることがわか
る。この場合、4次の符号なので、正しい符号語として
は、"110"あるいは"111"が考えられ、正しい2値
シンボルの候補としては、”001”または”000
1”があげられる。ここで、これらの候補で共通してい
る最初の2ビット"00"は正しい2値シンボルと判断で
きるので、これを再生2値シンボルとする。このよう
に、設定符号量を超えた部分が切り捨てられ残った情報
から最大長の2値シンボルを復号することで画質劣化を
抑えて正確な符号量制御が可能になる。On the decoding side, it can be seen from the count value of the total number of code bits from the start of encoding that the last bit string has only 2 bits of "11", which is an incomplete code word. In this case, since it is a quaternary code, "110" or "111" can be considered as a correct code word, and "001" or "000" can be considered as a correct binary symbol candidate.
1 ". Here, since the first two bits" 00 "common to these candidates can be determined as a correct binary symbol, this is set as a reproduced binary symbol. By decoding the maximum length binary symbol from the remaining information after truncating the portion exceeding, it is possible to suppress image quality deterioration and perform accurate code amount control.
【0062】ただし、場合によっては、符号語を部分的
に送っても、復号側で2値シンボルを1ビットも復号で
きないこともある。つまり、上記例で最初の1ビット"
1"しか送ることが出来なかった場合には、復号側で判
断できる正しい2値シンボルの候補は、”1”または”
01”となり、復号できる2値シンボルは1ビットもな
いことになる。However, in some cases, even if a codeword is partially transmitted, the decoding side may not be able to decode one bit of a binary symbol. That is, the first 1 bit in the above example
If only 1 "can be sent, the correct binary symbol candidate that can be judged by the decoding side is" 1 "or"
01 ”, which means that there is no bit of a binary symbol that can be decoded.
【0063】[0063]
【発明の効果】以上説明したように、この発明によれ
ば、画像信号をウェーブレット変換するウェーブレット
変換手段と、該ウェーブレット変換手段からの変換係数
をその絶対値から構成されるビットプレーンと正負を表
すサインビットで表現するビットプレーン化手段と、上
記ビットプレーンの各々において、第1のパスである閾
値以下の変換係数におけるビットを表す2値シンボルを
出力し、第2のパスでそれ以外の変換係数におけるビッ
トを表す2値シンボルを出力する2値シンボル出力手段
と、上記各2値シンボルのどちらが優勢シンボルかとい
う情報と優勢シンボルの推定出現確率とに基づき、2値
シンボルの拡大情報源に対し組織的に作成したハフマン
符号セットの中から、優勢シンボルの推定出現確率から
想定される2値シンボルの拡大情報源の状況に最適な符
号を選択して2値情報源符号化を行う2値シンボル符号
化手段とを備えたので、2値シンボルを直接出力する場
合に比べ高い圧縮率を達成できるという効果がある。As described above, according to the present invention, the wavelet transforming means for wavelet transforming the image signal, and the transform coefficients from the wavelet transforming means are represented by a bit plane composed of their absolute values and positive and negative. In each of the above-mentioned bit planes, a bit plane forming means represented by a sign bit is output, and a binary symbol representing a bit in a transform coefficient equal to or less than a threshold value, which is the first pass, is output, and other transform coefficients are provided in the second pass. A binary symbol output means for outputting a binary symbol that represents a bit in, and information on which of the binary symbols is the dominant symbol and the estimated appearance probability of the dominant symbol, and the organization for the expanded information source of the binary symbol. Of the Huffman code set created dynamically, the binary syn And a binary symbol encoding means for performing binary information source encoding by selecting an optimum code for the situation of the expanded information source, a high compression rate is achieved as compared with the case of directly outputting binary symbols. The effect is that you can do it.
【0064】また、上記2値シンボル符号化手段は、上
記2値シンボル出力手段から出力される2値シンボル
を、上記第1のパスにおいては、空間的に同一位置でか
つ同一方向の周波数成分に対応するある解像度以上の変
換係数の集合全てがある閾値未満か否かを表す2値シン
ボル系列、ある変換係数がある閾値未満か否かを表す2
値シンボル系列、変換係数の正負を表す2値シンボル系
列に分類して、それぞれの2値系列をそのコンテクスト
に応じて独立に2値シンボル符号化し、上記第2のパス
においては、2値シンボル出力手段から出力される2値
シンボルを一つの2値シンボル系列として独立に2値情
報源符号化するので、符号化効率の向上を図ることがで
きるという効果がある。Further, the binary symbol encoding means converts the binary symbol output from the binary symbol output means into frequency components spatially at the same position and in the same direction in the first pass. A binary symbol sequence that represents whether or not all corresponding sets of conversion coefficients of a certain resolution or higher are below a certain threshold value, or 2 that represents whether or not a certain conversion coefficient is below a certain threshold value
A binary symbol sequence that represents the positive / negative of the conversion coefficient is classified into binary symbol sequences, and each binary sequence is independently binary symbol-encoded according to the context, and in the second pass, the binary symbol output is performed. Since the binary symbols output from the means are independently binary-source coded as one binary symbol sequence, there is an effect that the coding efficiency can be improved.
【0065】また、上記2値シンボル符号化手段は、先
頭符号化2値シンボルの発生手順に符号語を出力するよ
うに、分類された複数の2値シンボル系列において、あ
る2値シンボル系列での符号語が確定し、かつ、他の2
値シンボル系列での符号語が確定していない場合に、該
符号語の出力順序を変更するので、符号データとしては
該符号語のみでよく、その他の付加情報(例えば2値シ
ンボルの発生手順情報)を必要としないため、より高い
圧縮率が達成できるという効果がある。Further, the above-mentioned binary symbol coding means outputs a codeword in the procedure of generating the first coded binary symbol, and selects a certain binary symbol series from among a plurality of classified binary symbol series. Codeword is fixed, and other 2
When the codeword in the value symbol sequence is not fixed, the output order of the codeword is changed, so that only the codeword is required as the code data, and other additional information (for example, the generation procedure information of the binary symbol). ) Is not required, a higher compression rate can be achieved.
【0066】また、上記2値シンボル符号化手段は、ビ
ットプレーン内各パスの最後の2値シンボルにおいて符
号語がたとえ確定しなくても、ダミーの2値シンボルを
仮想的に挿入することにより、符号を確定させるので、
処理の高速化が図れるという効果がある。Further, the binary symbol coding means virtually inserts a dummy binary symbol even if the code word is not fixed in the last binary symbol of each path in the bit plane. Since the sign is fixed,
This has the effect of speeding up the processing.
【0067】また、上記2値シンボル符号化手段は、発
生符号量が設定符号量を越えた場合に、発生した符号か
ら設定符号量を越えるビットを全て削除するので、画質
劣化を抑えて正確な符号量制御が可能になるという効果
がある。Further, when the generated code quantity exceeds the set code quantity, the binary symbol coding means deletes all the bits exceeding the set code quantity from the generated code, so that the deterioration of the image quality is suppressed and the accuracy is improved. The code amount can be controlled.
【0068】また、この発明によれば、符号化された複
数の2値シンボルのどちらが優勢シンボルかという情報
と優勢シンボルの推定出現確率とに基づき、上記2値シ
ンボルの拡大情報源に対し組織的に作成したハフマン符
号セットの中から、優勢シンボルの推定出現確率から想
定される2値シンボルの拡大情報源の状況に最適な符号
を選択して2値情報源復号を行う2値シンボル復号手段
と、ある閾値以下の変換係数におけるビットを表す第1
のパスの2値シンボルと、それ以外の変換係数における
ビットを表す第2のパスの2値シンボルから、変換係数
の絶対値から構成されるビットプレーンと正負を表すサ
インビットを再生するビットプレーン再生手段と、上記
変換係数の絶対値から構成されるビットプレーンと正負
を表すサインビットから変換係数を再構築する変換係数
再生手段と、上記変換係数をウェーブレット逆変換する
ウェーブレット逆変換手段とを備えたので、2値シンボ
ルを直接出力する場合に比べ高い圧縮率を達成できると
いう効果がある。Further, according to the present invention, based on the information indicating which of a plurality of coded binary symbols is the dominant symbol and the estimated appearance probability of the dominant symbol, it is systematic for the expanded information source of the binary symbol. And a binary symbol decoding means for performing binary information source decoding by selecting a code optimal for the situation of the extended information source of the binary symbol assumed from the estimated appearance probability of the dominant symbol from the Huffman code set created in , A first representing bits in transform coefficients below a certain threshold
Bit plane reproduction for reproducing a bit plane composed of the absolute value of the conversion coefficient and a sign bit representing positive / negative from the binary symbol of the second path and the binary symbol of the second path representing the bit in the other conversion coefficient. Means, a transform coefficient reproducing means for reconstructing a transform coefficient from a bit plane composed of the absolute value of the transform coefficient and a sign bit representing positive and negative, and a wavelet inverse transform means for performing a wavelet inverse transform on the transform coefficient. Therefore, there is an effect that a higher compression rate can be achieved as compared with the case of directly outputting a binary symbol.
【0069】また、上記2値シンボル復号手段は、上記
第1のパスにおいては、空間的に同一位置でかつ同一方
向の周波数成分に対応するある解像度以上の変換係数の
集合全てがある閾値未満か否かを表す2値シンボル系
列、ある変換係数がある閾値未満か否かを表す2値シン
ボル系列、変換係数の正負を表す2値シンボル系列に分
類して、それぞれの2値系列をそのコンテクストに応じ
て独立に2値シンボル復号し、上記第2のパスにおいて
は、一つの2値シンボル系列を独立に2値情報源復号す
るので、符号化効率の向上を図ることができるという効
果がある。In the first pass, the binary symbol decoding means determines whether all sets of transform coefficients having a certain resolution or higher corresponding to frequency components in the same spatial position and in the same direction are less than a threshold value. A binary symbol sequence indicating whether or not a certain conversion coefficient is less than a certain threshold value, a binary symbol sequence indicating whether the conversion coefficient is positive or negative, and a binary symbol sequence indicating whether the conversion coefficient is positive or negative, and each binary sequence is classified into its context. Accordingly, the binary symbols are independently decoded, and in the second pass, one binary symbol sequence is independently decoded as the binary information source, so that it is possible to improve the coding efficiency.
【0070】また、上記2値シンボル復号手段は、ビッ
トプレーン内各パスの最後において、復号された2値シ
ンボルが変換係数の再生に使われずに残ったとしても、
ダミーの2値シンボルと判断し、該ダミーの2値シンボ
ルを廃棄するので、処理の高速化が図れるという効果が
ある。Further, the above-mentioned binary symbol decoding means, even if the decoded binary symbol remains without being used for reproduction of the transform coefficient at the end of each pass in the bit plane,
Since it is determined as a dummy binary symbol and the dummy binary symbol is discarded, the processing speed can be increased.
【0071】また、上記2値シンボル復号手段は、符号
データの最後に位置する符号語が正規の符号語よりも短
い場合に、短い符号語に不足するビット数分のビットを
加えてできる符号語に対応する復号2値シンボル列の候
補の全てにおいて共通する2値シンボル部分のみを復号
2値シンボルとするので、画質劣化を抑えて正確な符号
量制御が可能になるという効果がある。Further, the binary symbol decoding means is a code word formed by adding bits corresponding to the number of insufficient bits to the short code word when the code word located at the end of the code data is shorter than the regular code word. Since only the binary symbol part that is common to all the candidates of the decoded binary symbol sequence corresponding to is set as the decoded binary symbol, there is an effect that the deterioration of the image quality is suppressed and the accurate code amount control is possible.
【0072】また、この発明によれば、画像信号をウェ
ーブレット変換するステップと、上記ウェーブレット変
換により得られる変換係数を絶対値から構成されるビッ
トプレーンと正負を表すサインビットで表現するステッ
プと、上記ビットプレーンの各々において、第1のパス
である閾値以下の変換係数におけるビットを表す2値シ
ンボルを出力し、第2のパスでそれ以外の変換係数にお
けるビットを表す2値シンボルを出力するステップと、
上記2値シンボルのどちらが優勢シンボルかという情報
と優勢シンボルの推定出現確率とに基づき、2値シンボ
ルの拡大情報源に対し組織的に作成したハフマン符号セ
ットの中から、優勢シンボルの推定出現確率から想定さ
れる2値シンボルの拡大情報源の状況に最適な符号を選
択して2値情報源符号化を行うステップとを備えたの
で、2値シンボルを直接出力する場合に比べ高い圧縮率
を達成することができるという効果がある。Further, according to the present invention, the step of wavelet transforming the image signal, the step of expressing the transform coefficient obtained by the wavelet transform by a bit plane composed of absolute values and a sign bit representing positive or negative; In each of the bit planes, outputting a binary symbol representing a bit in a transform coefficient equal to or less than a threshold which is a first pass, and outputting a binary symbol representing a bit in another transform coefficient in a second pass. ,
From the estimated appearance probability of the dominant symbol from the Huffman code set systematically created for the extended information source of the binary symbol based on the information which one of the binary symbols is the dominant symbol and the estimated appearance probability of the dominant symbol. Since it has a step of performing the binary information source coding by selecting a code most suitable for the situation of the assumed expanded information source of the binary symbol, a higher compression rate is achieved as compared with the case of directly outputting the binary symbol. There is an effect that can be done.
【0073】また、上記2値情報源符号化を行うステッ
プは、上記各ビットプレーンで出力された2値シンボル
を、上記第1のパスにおいては、空間的に同一位置に対
応するある解像度以上の変換係数の集合全てがある閾値
未満か否かを表す2値シンボル系列、ある変換係数があ
る閾値未満か否かを表す2値シンボル系列、変換係数の
正負を表す2値シンボル系列に分類して、それぞれの2
値系列をそのコンテクストに応じて独立に2値シンボル
符号化し、上記第2のパスにおいては、上記各ビットプ
レーンで出力された2値シンボルを一つの2値シンボル
系列として独立に2値シンボル符号化するので、符号化
効率の向上を図ることができるという効果がある。Further, in the step of performing the binary information source coding, the binary symbol output in each bit plane has a resolution equal to or higher than a certain resolution corresponding to the spatially same position in the first pass. A set of conversion coefficients is classified into a binary symbol series that indicates whether or not a conversion coefficient is less than a certain threshold, a binary symbol series that indicates whether or not a certain conversion coefficient is less than a certain threshold, and a binary symbol series that indicates whether the conversion coefficient is positive or negative. , Each 2
The value sequence is independently binary-coded according to the context, and in the second pass, the binary symbols output in each bit plane are independently binary-coded as one binary symbol sequence. Therefore, there is an effect that the encoding efficiency can be improved.
【0074】また、上記2値情報源符号化を行うステッ
プは、先頭符号化2値シンボルの発生手順に符号語を出
力するように、分類された複数の2値シンボル系列にお
いて、ある2値シンボル系列での符号語が確定し、か
つ、他の2値シンボル系列での符号語が確定していない
場合に、符号語の出力順序を変更するので、符号データ
としては該符号語のみでよく、その他の付加情報(例え
ば2値シンボルの発生手順情報)を必要としないため、
より高い圧縮率が達成できるという効果がある。Further, the step of performing the binary information source coding is such that a certain binary symbol is included in a plurality of binary symbol sequences classified so as to output a code word to the generation procedure of the head coded binary symbol. When the codeword in the sequence is fixed and the codeword in the other binary symbol sequence is not fixed, the output order of the codewords is changed, so that only the codewords are required as the code data, Since other additional information (for example, binary symbol generation procedure information) is not required,
There is an effect that a higher compression rate can be achieved.
【0075】また、上記2値情報源符号化を行うステッ
プは、ビットプレーン内各パスの最後の2値シンボルに
おいて符号語がたとえ確定しなくても、ダミーの2値シ
ンボルを仮想的に挿入することにより、符号を確定させ
るので、処理の高速化が図れるという効果がある。In the step of performing the binary information source coding, a dummy binary symbol is virtually inserted even if the code word is not fixed in the last binary symbol of each path in the bit plane. As a result, the code is fixed, which has the effect of speeding up the process.
【0076】また、上記2値情報源符号化を行うステッ
プは、発生符号量が設定符号量を越えた場合に、発生し
た符号から設定符号量を越えるビットを全て削除するの
で、画質劣化を抑えて正確な符号量制御が可能になると
いう効果がある。In the step of performing the binary information source coding, when the generated code amount exceeds the set code amount, all the bits exceeding the set code amount are deleted from the generated code, so that the deterioration of the image quality is suppressed. This has the effect of enabling accurate code amount control.
【0077】また、この発明によれば、符号化された複
数の2値シンボルのどちらが優勢シンボルかという情報
と優勢シンボルの推定出現確率とに基づき、上記2値シ
ンボルの拡大情報源に対し組織的に作成したハフマン符
号セットの中から、優勢シンボルの推定出現確率から想
定される2値シンボルの拡大情報源の状況に最適な符号
を選択して2値情報源復号を行うステップと、ある閾値
以下の変換係数におけるビットを表す第1のパスの2値
シンボルと、それ以外の変換係数におけるビットを表す
第2のパスの2値シンボルから、変換係数の絶対値から
構成されるビットプレーンと正負を表すサインビットを
再生するステップと、上記変換係数の絶対値から構成さ
れるビットプレーンと正負を表すサインビットから変換
係数を再構築するステップと、上記変換係数をウェーブ
レット逆変換するステップとを備えたので、2値シンボ
ルを直接出力する場合に比べ高い圧縮率を達成すること
ができるという効果がある。Further, according to the present invention, based on the information indicating which of a plurality of coded binary symbols is the dominant symbol and the estimated appearance probability of the dominant symbol, the extended information source of the binary symbol is systematically organized. From the Huffman code set created in step 1, the step of selecting a code that is optimal for the situation of the extended information source of the binary symbol assumed from the estimated appearance probability of the dominant symbol, and performing binary information source decoding, and a certain threshold value or less From the binary symbol of the first pass, which represents the bits in the transform coefficient of, and the binary symbol of the second pass, which represents the bits in the other transform coefficients, a bit plane composed of absolute values of the transform coefficients and positive / negative Reconstructing the transform coefficient from the step of reproducing the sign bit that represents and the bit plane composed of the absolute value of the transform coefficient and the sign bit that represents positive and negative And steps, since a step of inverse wavelet transform the transform coefficients, there is an effect that it is possible to achieve a high compression ratio compared to the case of outputting the binary symbol directly.
【0078】また、上記2値情報源復号を行うステップ
は、上記第1のパスにおいては、空間的に同一位置に対
応するある解像度以上の変換係数の集合全てがある閾値
未満か否かを表す2値シンボル系列、ある変換係数があ
る閾値未満か否かを表す2値シンボル系列、変換係数の
正負を表す2値シンボル系列に分類して、それぞれの2
値系列をそのコンテクストに応じて独立に2値情報源復
号を行い、第2のパスにおいては、一つの2値シンボル
系列を独立に2値情報源復号を行うので、符号化効率の
向上を図ることができるという効果がある。Further, the step of performing the binary information source decoding indicates whether or not all the sets of conversion coefficients of a certain resolution or higher corresponding to the same spatial position are less than a certain threshold value in the first pass. A binary symbol sequence, a binary symbol sequence that indicates whether or not a certain conversion coefficient is less than a certain threshold, and a binary symbol sequence that indicates whether the conversion coefficient is positive or negative,
Binary information source decoding is independently performed on the value sequence according to the context, and in the second pass, one binary symbol sequence is independently binary information source decoding, thus improving the coding efficiency. The effect is that you can.
【0079】また、上記2値情報源復号を行うステップ
は、ビットプレーン内各パスの最後において、復号され
た2値シンボルが変換係数の再生に使われずに残ったと
しても、ダミーの2値シンボルと判断し、該ダミーの2
値シンボルを廃棄するので、処理の高速化が図れるとい
う効果がある。In the step of performing the binary information source decoding, even if the decoded binary symbol remains without being used for the reproduction of the transform coefficient at the end of each pass in the bit plane, the dummy binary symbol is used. 2 of the dummy
Since the value symbol is discarded, there is an effect that the processing speed can be increased.
【0080】また、上記2値情報源復号を行うステップ
は、符号データの最後に位置する符号語が正規の符号語
よりも短い場合に、短い符号語に不足するビット数分の
ビットを加えてできる符号語に対応する復号2値シンボ
ル列の候補の全てにおいて共通する2値シンボル部分の
みを復号2値シンボルとするので、画質劣化を抑えて正
確な符号量制御が可能になるという効果がある。In the step of performing the binary information source decoding, when the code word located at the end of the code data is shorter than the regular code word, the short code word is added with bits corresponding to the number of insufficient bits. Since only the binary symbol portion common to all the candidates of the decoded binary symbol sequence corresponding to the possible codeword is used as the decoded binary symbol, there is an effect that the deterioration of the image quality is suppressed and the accurate code amount control is possible. .
【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]
【図1】 この発明の実施の形態1を示す符号化ブロッ
ク図である。FIG. 1 is a coding block diagram showing a first embodiment of the present invention.
【図2】 この発明の実施の形態1を示す復号ブロック
図である。FIG. 2 is a decoding block diagram showing the first embodiment of the present invention.
【図3】 この発明の実施の形態1におけるエントロピ
符号化を説明するための図である。FIG. 3 is a diagram for explaining entropy coding according to the first embodiment of the present invention.
【図4】 この発明の実施の形態1における状態遷移テ
ーブルを示す図である。FIG. 4 is a diagram showing a state transition table in the first embodiment of the present invention.
【図5】 この発明の実施の形態1におけるビットプレ
ーン内、有意/非有意係数の例を示す図である。FIG. 5 is a diagram showing an example of significant / insignificant coefficients in a bit plane according to the first embodiment of the present invention.
【図6】 この発明の実施の形態2における2値シンボ
ル出力例を示す図である。FIG. 6 is a diagram showing an example of binary symbol output according to the second embodiment of the present invention.
【図7】 この発明の実施の形態2における2値シンボ
ル出力例を示す図である。FIG. 7 is a diagram showing an example of binary symbol output according to the second embodiment of the present invention.
【図8】 この発明の実施の形態2における特定の2値
シンボル出力例を示す図である。FIG. 8 is a diagram showing an example of specific binary symbol output according to the second embodiment of the present invention.
【図9】 一般的なツリー構造で表された変換係数を示
す図である。FIG. 9 is a diagram showing conversion coefficients represented by a general tree structure.
【図10】 従来の符号化処理を示すフローチャートで
ある。FIG. 10 is a flowchart showing a conventional encoding process.
【図11】 従来の符号化処理を示すフローチャートで
ある。FIG. 11 is a flowchart showing a conventional encoding process.
【図12】 従来の符号化処理を示すフローチャートで
ある。FIG. 12 is a flowchart showing a conventional encoding process.
701:ウェーブレット変換部、702 ビットプレー
ン化部、703 2値シンボル出力部、704 2値シ
ンボル符号化部、801 2値シンボル復号部、802
ビットプレーン再生部、803 変換係数再生部、8
04 ウェーブレット逆変換部。701: Wavelet transform unit, 702 bit plane conversion unit, 703 binary symbol output unit, 704 binary symbol encoding unit, 801 binary symbol decoding unit, 802
Bit plane reproduction unit, 803 Conversion coefficient reproduction unit, 8
04 Wavelet inverse transform unit.
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Fターム(参考) 5C053 FA20 GB22 GB26 LA14 5C059 KK01 KK11 KK22 MA24 MA35 MC31 ME02 TA49 TB14 TD10 UA02 UA05 5C078 BA53 CA01 DA01 DA02 DA21 5J064 AA01 BA16 BB13 BC23 BD03 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continued front page F-term (reference) 5C053 FA20 GB22 GB26 LA14 5C059 KK01 KK11 KK22 MA24 MA35 MC31 ME02 TA49 TB14 TD10 UA02 UA05 5C078 BA53 CA01 DA01 DA02 DA21 5J064 AA01 BA16 BB13 BC23 BD03
Claims (18)
ーブレット変換手段と、 該ウェーブレット変換手段からの変換係数をその絶対値
から構成されるビットプレーンと正負を表すサインビッ
トで表現するビットプレーン化手段と、 上記ビットプレーンの各々において、第1のパスである
閾値以下の変換係数におけるビットを表す2値シンボル
を出力し、第2のパスでそれ以外の変換係数におけるビ
ットを表す2値シンボルを出力する2値シンボル出力手
段と、 上記各2値シンボルのどちらが優勢シンボルかという情
報と優勢シンボルの推定出現確率とに基づき、2値シン
ボルの拡大情報源に対し組織的に作成したハフマン符号
セットの中から、優勢シンボルの推定出現確率から想定
される2値シンボルの拡大情報源の状況に最適な符号を
選択して2値情報源符号化を行う2値シンボル符号化手
段とを備えたことを特徴とする画像符号化装置。1. A wavelet transforming means for wavelet transforming an image signal, a bit plane converting means for expressing transform coefficients from the wavelet transforming means with a bit plane composed of absolute values thereof and with a sign bit representing positive / negative, A binary value that outputs a binary symbol that represents a bit in a transform coefficient equal to or less than a threshold value that is a first pass in each bit plane, and outputs a binary symbol that represents a bit in another transform coefficient in a second pass From the Huffman code set systematically created for the extended information source of the binary symbol, based on the symbol output means, information on which of the binary symbols is the dominant symbol and the estimated appearance probability of the dominant symbol, the dominant symbol Select the most suitable code for the situation of the expanded information source of the binary symbol assumed from the estimated appearance probability of the symbol. An image coding apparatus comprising: a binary symbol coding means for selectively coding a binary information source.
値シンボル出力手段から出力される2値シンボルを、上
記第1のパスにおいては、空間的に同一位置でかつ同一
方向の周波数成分に対応するある解像度以上の変換係数
の集合全てがある閾値未満か否かを表す2値シンボル系
列、ある変換係数がある閾値未満か否かを表す2値シン
ボル系列、変換係数の正負を表す2値シンボル系列に分
類して、それぞれの2値系列をそのコンテクストに応じ
て独立に2値シンボル符号化し、上記第2のパスにおい
ては、2値シンボル出力手段から出力される2値シンボ
ルを一つの2値シンボル系列として独立に2値情報源符
号化することを特徴とする請求項1記載の画像符号化装
置。2. The binary symbol encoding means comprises the
In the first pass, the binary symbols output from the value symbol output means are all set of transform coefficients having a resolution equal to or higher than a certain resolution and corresponding to frequency components in the same spatial position and in the same direction. A binary symbol sequence indicating whether or not a certain conversion coefficient is less than a certain threshold value, a binary symbol sequence indicating whether the conversion coefficient is positive or negative, and a binary symbol sequence indicating whether the conversion coefficient is positive or negative, and each binary sequence is classified into its context. According to the second pass, the binary symbols are independently encoded, and in the second pass, the binary symbols output from the binary symbol output means are independently binary source coded as one binary symbol sequence. The image coding apparatus according to claim 1.
れた複数の2値シンボル系列において、ある2値シンボ
ル系列での符号語が確定し、かつ、他の2値シンボル系
列での符号語が確定していない場合に、該符号語の出力
順序を変更することを特徴とする請求項1または2記載
の画像符号化装置。3. The binary symbol encoding means determines a codeword in a certain binary symbol sequence among a plurality of classified binary symbol sequences, and codewords in other binary symbol sequences. 3. The image coding apparatus according to claim 1, wherein the output order of the code words is changed when is not determined.
プレーン内各パスの最後の2値シンボルにおいて符号語
がたとえ確定しなくても、ダミーの2値シンボルを仮想
的に挿入することにより、符号を確定させることを特徴
とする請求項1〜3のいずれかに記載の画像符号化装
置。4. The binary symbol encoding means virtually inserts a dummy binary symbol even if the code word is not fixed in the last binary symbol of each path in the bit plane. The image coding apparatus according to claim 1, wherein the code is fixed.
号量が設定符号量を越えた場合に、発生した符号から設
定符号量を越えるビットを全て削除することを特徴とす
る請求項1〜4のいずれかに記載の画像符号化装置。5. The binary symbol encoding means, when the generated code amount exceeds a set code amount, deletes all the bits exceeding the set code amount from the generated code. 4. The image encoding device according to any one of 4 above.
らが優勢シンボルかという情報と優勢シンボルの推定出
現確率とに基づき、上記2値シンボルの拡大情報源に対
し組織的に作成したハフマン符号セットの中から、優勢
シンボルの推定出現確率から想定される2値シンボルの
拡大情報源の状況に最適な符号を選択して2値情報源復
号を行う2値シンボル復号手段と、 ある閾値以下の変換係数におけるビットを表す第1のパ
スの2値シンボルと、それ以外の変換係数におけるビッ
トを表す第2のパスの2値シンボルから、変換係数の絶
対値から構成されるビットプレーンと正負を表すサイン
ビットを再生するビットプレーン再生手段と、 上記変換係数の絶対値から構成されるビットプレーンと
正負を表すサインビットから変換係数を再構築する変換
係数再生手段と、 上記変換係数をウェーブレット逆変換するウェーブレッ
ト逆変換手段とを備えたことを特徴とする画像復号装
置。6. A Huffman code set systematically created for the extended information source of the binary symbol based on information indicating which of a plurality of encoded binary symbols is the dominant symbol and the estimated appearance probability of the dominant symbol. , A binary symbol decoding means for performing binary information source decoding by selecting an optimum code for the situation of the extended information source of the binary symbol assumed from the estimated appearance probability of the dominant symbol, and conversion below a certain threshold value. From the binary symbol of the first pass, which represents the bit in the coefficient, and the binary symbol of the second path, which represents the bit in the other transform coefficient, a bit plane composed of the absolute value of the transform coefficient and a sine sign representing positive and negative Reconstructing the transform coefficient from the bit plane playback means that plays back the bit, the bit plane that is composed of the absolute value of the above transform coefficient, and the sign bit that represents the sign A conversion coefficient reproduction unit that, the image decoding apparatus being characterized in that a wavelet inverse transform means for inverse wavelet transform the transform coefficients.
のパスにおいては、空間的に同一位置でかつ同一方向の
周波数成分に対応するある解像度以上の変換係数の集合
全てがある閾値未満か否かを表す2値シンボル系列、あ
る変換係数がある閾値未満か否かを表す2値シンボル系
列、変換係数の正負を表す2値シンボル系列に分類し
て、それぞれの2値系列をそのコンテクストに応じて独
立に2値シンボル復号し、上記第2のパスにおいては、
一つの2値シンボル系列を独立に2値情報源復号するこ
とを特徴とする請求項6記載の画像復号装置。7. The binary symbol decoding means comprises the first
In the path of, the binary symbol sequence indicating whether or not all the sets of conversion coefficients of a certain resolution or more corresponding to frequency components in the same spatial position and in the same direction are less than a certain threshold value, a certain conversion coefficient is less than a certain threshold value In this second pass, the binary symbol sequence representing whether or not the binary coefficient symbol representing the positive or negative of the transform coefficient is classified, and the binary symbol sequence is independently decoded according to the context. Is
7. The image decoding apparatus according to claim 6, wherein one binary symbol sequence is independently decoded by a binary information source.
レーン内各パスの最後において、復号された2値シンボ
ルが変換係数の再生に使われずに残ったとしても、ダミ
ーの2値シンボルと判断し、該ダミーの2値シンボルを
廃棄することを特徴とする請求項6または7記載の画像
復号装置。8. The binary symbol decoding means determines as a dummy binary symbol even if the decoded binary symbol remains at the end of each pass in the bit plane without being used for reproduction of transform coefficients. The image decoding device according to claim 6 or 7, wherein the dummy binary symbols are discarded.
タの最後に位置する符号語が正規の符号語よりも短い場
合に、短い符号語に不足するビット数分のビットを加え
てできる符号語に対応する復号2値シンボル列の候補の
全てにおいて共通する2値シンボル部分のみを復号2値
シンボルとすることを特徴とする請求項6〜8のいずれ
かに記載の画像復号装置。9. The code word formed by the binary symbol decoding means, when the code word located at the end of the code data is shorter than the normal code word, by adding bits for the number of insufficient bits to the short code word. 9. The image decoding apparatus according to claim 6, wherein only a binary symbol portion common to all of the decoded binary symbol sequence candidates corresponding to is set as a decoded binary symbol.
テップと、 上記ウェーブレット変換により得られる変換係数を絶対
値から構成されるビットプレーンと正負を表すサインビ
ットで表現するステップと、 上記ビットプレーンの各々において、第1のパスである
閾値以下の変換係数におけるビットを表す2値シンボル
を出力し、第2のパスでそれ以外の変換係数におけるビ
ットを表す2値シンボルを出力するステップと、 上記2値シンボルのどちらが優勢シンボルかという情報
と優勢シンボルの推定出現確率とに基づき、2値シンボ
ルの拡大情報源に対し組織的に作成したハフマン符号セ
ットの中から、優勢シンボルの推定出現確率から想定さ
れる2値シンボルの拡大情報源の状況に最適な符号を選
択して2値情報源符号化を行うステップとを備えたこと
を特徴とする画像符号化方法。10. A step of wavelet transforming an image signal, a step of expressing a transform coefficient obtained by the wavelet transform by a bit plane composed of absolute values and a sign bit representing positive / negative, and in each of the bit planes, Outputting a binary symbol representing a bit in a conversion coefficient equal to or less than a threshold which is a first pass, and outputting a binary symbol representing a bit in another conversion coefficient in a second pass; Based on the information indicating which is the dominant symbol and the estimated appearance probability of the dominant symbol, a binary value assumed from the estimated occurrence probability of the dominant symbol from the Huffman code set systematically created for the extended information source of the binary symbol. Step of performing binary information source coding by selecting the most suitable code for the situation of expanded information source of symbol An image encoding method comprising:
は、上記各ビットプレーンで出力された2値シンボル
を、上記第1のパスにおいては、空間的に同一位置に対
応するある解像度以上の変換係数の集合全てがある閾値
未満か否かを表す2値シンボル系列、ある変換係数があ
る閾値未満か否かを表す2値シンボル系列、変換係数の
正負を表す2値シンボル系列に分類して、それぞれの2
値系列をそのコンテクストに応じて独立に2値シンボル
符号化し、上記第2のパスにおいては、上記各ビットプ
レーンで出力された2値シンボルを一つの2値シンボル
系列として独立に2値シンボル符号化することを特徴と
する請求項10記載の画像符号化方法。11. The step of performing the binary information source coding, the binary symbol output in each bit plane is equal to or higher than a certain resolution corresponding to the same spatial position in the first pass. A set of conversion coefficients is classified into a binary symbol series that indicates whether or not a conversion coefficient is less than a certain threshold, a binary symbol series that indicates whether or not a certain conversion coefficient is less than a certain threshold, and a binary symbol series that indicates whether the conversion coefficient is positive or negative. , Each 2
The value sequence is independently binary-coded according to the context, and in the second pass, the binary symbols output in each bit plane are independently binary-coded as one binary symbol sequence. The image coding method according to claim 10, wherein:
は、分類された複数の2値シンボル系列において、ある
2値シンボル系列での符号語が確定し、かつ、他の2値
シンボル系列での符号語が確定していない場合に、符号
語の出力順序を変更することを特徴とする請求項10ま
たは11記載の画像符号化方法。12. The step of performing binary information source coding, wherein a codeword in a certain binary symbol sequence is determined in a plurality of classified binary symbol sequences, and another binary symbol sequence is used. 12. The image coding method according to claim 10, wherein the output order of the codewords is changed when the codewords of are not determined.
は、ビットプレーン内各パスの最後の2値シンボルにお
いて符号語がたとえ確定しなくても、ダミーの2値シン
ボルを仮想的に挿入することにより、符号を確定させる
ことを特徴とする請求項10〜12のいずれかに記載の
画像符号化方法。13. The step of performing the binary information source coding virtually inserts a dummy binary symbol even if the code word is not fixed in the last binary symbol of each path in the bit plane. The image coding method according to any one of claims 10 to 12, wherein the code is determined by the above.
は、発生符号量が設定符号量を越えた場合に、発生した
符号から設定符号量を越えるビットを全て削除すること
を特徴とする請求項10〜13のいずれかに記載の画像
符号化方法。14. The binary information source encoding step is characterized in that, when the generated code amount exceeds a set code amount, all bits exceeding the set code amount are deleted from the generated code. The image coding method according to any one of Items 10 to 13.
ちらが優勢シンボルかという情報と優勢シンボルの推定
出現確率とに基づき、上記2値シンボルの拡大情報源に
対し組織的に作成したハフマン符号セットの中から、優
勢シンボルの推定出現確率から想定される2値シンボル
の拡大情報源の状況に最適な符号を選択して2値情報源
復号を行うステップと、 ある閾値以下の変換係数におけるビットを表す第1のパ
スの2値シンボルと、それ以外の変換係数におけるビッ
トを表す第2のパスの2値シンボルから、変換係数の絶
対値から構成されるビットプレーンと正負を表すサイン
ビットを再生するステップと、 上記変換係数の絶対値から構成されるビットプレーンと
正負を表すサインビットから変換係数を再構築するステ
ップと、 上記変換係数をウェーブレット逆変換するステップとを
備えたことを特徴とする画像復号方法。15. A Huffman code set systematically created for the extended information source of the binary symbol based on information indicating which of a plurality of encoded binary symbols is the dominant symbol and the estimated appearance probability of the dominant symbol. From among the above, the step of selecting the optimum code for the situation of the extended information source of the binary symbol assumed from the estimated appearance probability of the dominant symbol and performing the binary information source decoding, and the bit in the transform coefficient below a certain threshold From the binary symbol of the first pass that represents and the binary symbol of the second pass that represents the bits in the other transform coefficients, a bit plane composed of the absolute value of the transform coefficient and a sign bit that represents positive or negative are reproduced. And a step of reconstructing a transform coefficient from a bit plane composed of absolute values of the transform coefficient and a sign bit representing positive and negative, And a step of performing inverse wavelet transform on the coefficient.
は、上記第1のパスにおいては、空間的に同一位置に対
応するある解像度以上の変換係数の集合全てがある閾値
未満か否かを表す2値シンボル系列、ある変換係数があ
る閾値未満か否かを表す2値シンボル系列、変換係数の
正負を表す2値シンボル系列に分類して、それぞれの2
値系列をそのコンテクストに応じて独立に2値情報源復
号を行い、第2のパスにおいては、一つの2値シンボル
系列を独立に2値情報源復号を行うことを特徴とする請
求項15記載の画像符号化方法。16. The step of performing the binary information source decoding indicates, in the first pass, whether or not all sets of transform coefficients corresponding to a spatially same position and having a certain resolution or more are less than a certain threshold value. A binary symbol sequence, a binary symbol sequence that indicates whether or not a certain conversion coefficient is less than a certain threshold, and a binary symbol sequence that indicates whether the conversion coefficient is positive or negative,
16. The binary information source decoding is independently performed according to the context of the value sequence, and the binary information source decoding is independently performed for one binary symbol sequence in the second pass. Image coding method.
は、ビットプレーン内各パスの最後において、復号され
た2値シンボルが変換係数の再生に使われずに残ったと
しても、ダミーの2値シンボルと判断し、該ダミーの2
値シンボルを廃棄することを特徴とする請求項15また
は16記載の画像復号方法。17. The step of performing the binary information source decoding is a dummy binary symbol even if the decoded binary symbol remains at the end of each pass in the bit plane without being used for reproduction of the transform coefficient. 2 of the dummy
The image decoding method according to claim 15, wherein the value symbol is discarded.
は、符号データの最後に位置する符号語が正規の符号語
よりも短い場合に、短い符号語に不足するビット数分の
ビットを加えてできる符号語に対応する復号2値シンボ
ル列の候補の全てにおいて共通する2値シンボル部分の
みを復号2値シンボルとすることを特徴とする請求項1
5〜17のいずれかに記載の画像復号方法。18. The step of performing the binary information source decoding, when the code word located at the end of the code data is shorter than the regular code word, adds bits corresponding to the number of insufficient bits to the short code word. 2. Only the binary symbol part common to all the candidates of the decoded binary symbol sequence corresponding to the possible codeword is set as the decoded binary symbol.
The image decoding method according to any one of 5 to 17.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001291400A JP2003102012A (en) | 2001-09-25 | 2001-09-25 | Image encoding device, image decoding device, image encoding method, and image decoding method |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001291400A JP2003102012A (en) | 2001-09-25 | 2001-09-25 | Image encoding device, image decoding device, image encoding method, and image decoding method |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2003102012A true JP2003102012A (en) | 2003-04-04 |
Family
ID=19113548
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2001291400A Withdrawn JP2003102012A (en) | 2001-09-25 | 2001-09-25 | Image encoding device, image decoding device, image encoding method, and image decoding method |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2003102012A (en) |
-
2001
- 2001-09-25 JP JP2001291400A patent/JP2003102012A/en not_active Withdrawn
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Legal Events
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|---|---|---|---|
| A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 20081202 |