JP4201192B2 - Image decoding apparatus, program, and information recording medium - Google Patents
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Description
本発明は、画像処理の分野に係り、特に、画像の符号データを復号する技術に関する。 The present invention relates to the field of image processing, and more particularly to a technique for decoding code data of an image.
画像データを複数のサブバンドの係数に変換する周波数変換工程と、サブバンドの係数を量子化する量子化工程を含む符号化方式、例えばJPEG2000によって符号化された符号データの復号における課題の1つは、符号化時の量子化誤差による画質劣化をいかに改善するかである。 One of the problems in the decoding of code data encoded by, for example, JPEG2000, which includes a frequency conversion process for converting image data into a plurality of subband coefficients and a quantization process for quantizing the subband coefficients. Is how to improve image quality degradation due to quantization error during encoding.
かかる課題に関して、JPEG2000の符号データの復号において、サブバンド係数の逆量子化のためのパラメータ(JPEG2000ではリコンストラクション・パラメータと呼ばれている)を、逆量子化前の近傍係数を利用して調整する装置及び方法が特許文献1に記載されている。 Regarding this problem, in decoding of JPEG2000 code data, a parameter for inverse quantization of subband coefficients (called a reconstruction parameter in JPEG2000) is adjusted by using a neighborhood coefficient before inverse quantization. An apparatus and method for performing such a process is described in Japanese Patent Application Laid-Open No. H10-228707.
JPEG2000は後述の本発明の実施の形態に関連するため、ここでJPEG2000の概要を説明する。 Since JPEG2000 relates to the embodiments of the present invention described later, an outline of JPEG2000 will be described here.
図24は、JPEG2000のアルゴリズムを説明するためのブロック図である。JPEG2000では、符号化時に、画像データはタイルと呼ばれる重複しない1又は2以上の矩形領域に分割され、タイル毎に処理される。カラー画像を想定すると、各タイルの各コンポーネントの画像データは、DCレベルシフト・逆シフト/色空間変換・逆変換部111でDCレベルシフト及び色空間変換を施された後、各コンポーネント別にウェーブレット変換部112で2次元のウェーブレット変換(離散ウェーブレット変換)を適用され、複数のサブバンド(周波数帯)に空間分割される。
FIG. 24 is a block diagram for explaining the algorithm of JPEG2000. In JPEG2000, at the time of encoding, image data is divided into one or two or more rectangular areas called tiles that do not overlap and processed for each tile. Assuming a color image, the image data of each component of each tile is subjected to DC level shift and color space conversion by the DC level shift / inverse shift / color space conversion /
図25はデコンポジション・レベル数(変換回数)が3の場合のサブバンド分割の様子を示している。(a)に示すタイル画像データ(デコンポジション・レベル0)に対し1回目の2次元ウェーブレット変換を適用することにより、(b)に示すデコンポジションレベル1の1LL,1HL,1LH,1HHのサブバンドに分割される。次に、1LLサブバンドの係数に対し2回目の2次元ウェーブレット変換を適用することにより、1LLサブバンドは(c)に示すようなデコンポジションレベル2の2LL,2HL,2LH,2HHサブバンドに分割される。2LLサブバンドの係数に対し3回目の2次元ウェーブレット変換を適用することにより、2LLサブバンドは(d)に示すようなデコンポジションレベル3の3LL,3HL,3LH,3HHサブバンドに分割される。
FIG. 25 shows a state of subband division when the number of decomposition levels (number of conversions) is three. By applying the first two-dimensional wavelet transform to the tile image data (decomposition level 0) shown in (a), the subbands of 1LL, 1HL, 1LH, and 1HH of the
JPEG2000では9×7変換と呼ばれる非可逆ウェーブレット変換と5×3変換と呼ばれる可逆ウェーブレット変換が規定されている。9×7変換が用いられる場合は、量子化・逆量子化部113でウェーブレット係数はサブバンド毎に線形量子化される。
JPEG2000 defines an irreversible wavelet transform called 9 × 7 transform and a reversible wavelet transform called 5 × 3 transform. When the 9 × 7 transform is used, the wavelet coefficient is linearly quantized for each subband by the quantization /
次に、各サブバンド係数はエントロピー符号化・復号化部114でビットプレーン毎に(厳密には各ビットプレーンは符号化パスと呼ばれる3つのサブビットプレーンに分割されて)エントロピー符号化される。この符号化のためのコンテキストは量子化・逆量子化部113で生成される。
Next, each subband coefficient is entropy encoded by the entropy encoding /
このエントロピー符号化において、各サブバンドは「プレシンクト」と呼ばれる重複しない矩形に分割される。これは、インプリメンテーションでメモリを効率的に使うために導入されたものである。プレシンクトはさらに重複しない矩形の「コードブロック」に分割される。このコードブロックがエントロピー符号化の基本単位である。図27に、タイル、サブバンド、プレシンクト、コードブロックの関係を示す。同じデコンポジションレベルのLH,HL,HHの対応したプレシンクトが1組として扱われるが、LLサブバンドのプレシンクトは単独で扱われる。 In this entropy coding, each subband is divided into non-overlapping rectangles called “precincts”. This was introduced to use memory efficiently in implementation. The precinct is further divided into rectangular “code blocks” that do not overlap. This code block is the basic unit of entropy coding. FIG. 27 shows the relationship among tiles, subbands, precincts, and code blocks. Precincts corresponding to LH, HL, and HH at the same decomposition level are handled as one set, but precincts of the LL subband are handled independently.
タグ処理部115は、プレシンクト内のコードブロックの符号の一部を集めてパケットを生成し、パケットを所定の順に並べ、必要なタグ及びタグ情報を付加することにより、1本のコードストリーム(符号データ)を生成する。このコードストリームは、図26に示すように、メインヘッダと呼ばれるタグ情報に続けて、各タイル毎にタイルパートヘッダと呼ばれるタグ情報とパケット列を並べ、最後に終了タグを付加した構造である。
The
復号化処理は符号化処理と逆の処理になる。タグ処理部115は、コードストリームに付加されたタグ情報を解釈し、コードストリームを各コンポーネントの各タイルのコードストリームに分解する。そして、エントロピー符号化・復号化部114で、各コンポーネントの各タイルのコードストリーム毎にエントロピー復号を行う。この際、コードストリーム内のタグ情報に基づく順番で復号化の対象となるビットの位置が定められ、逆量子化部113で、対象ビットの周辺ビット(既に復号済み)の並びからコンテキストが生成される。このコンテキストとコードストリームから確率推定によって復号化を行い対象ビットを生成し、それを対象ビットの位置に書き込む。このようにして復号されたウェーブレット係数は、符号化時に線形量子化されている場合には、量子化・逆量子化部113でサブバンド毎に量子化時と同じ量子化ステップ数を用いて線形逆量子化される。逆量子化後のウェーブレット係数は、ウェーブレット変換・逆変換部112で2次元の逆ウェーブレット変換を適用されてタイル画像データに戻される。タイル画像データは、DCレベルシフト・逆シフト/色空間変換・逆変換部111において、逆色変換と逆DCレベルシフトを適用され、元の表色系のタイル画像データに戻される。
The decoding process is the reverse of the encoding process. The
特許文献1に記載の装置及び方法では、逆量子化前の値が0の係数に対するリコントスラクション・パラメータは必ず0に決定されるため(特許文献1中の図3〜図7参照)、符号化時に0に量子化された係数は復号時に必ず0に逆量子化される。JPEG2000では、値が0の係数を逆量子化するためのリコンストラクション・パラメータ(係数を量子化区間のどこに逆量子化するかを示すパラメータ)は0であるという約束事があり、特許文献1記載の装置及び方法は、その約束事に従っており、符号化時に0に量子化された係数を復号時に0以外の値に逆量子化することは想定していない。
In the apparatus and method described in
さて、JPEG2000の符号データの復号画像の画質劣化の一番の要因は、符号化段階で0でない係数が0に量子化され、その係数が復号段階でそのまま0に逆量子化されてしまうことである(これはJPEG2000の符号データのみに限られるものではなく、サブバンド分割とサブバンド係数の量子化を含む他の符号化方式にる符号データでも同様である)。しかるに、特許文献1に記載の装置及び方法では、そのような係数は必ず0に逆量子化されてしまうため、かかる係数に起因する画質劣化(エッジの途切れなど)を改善できないという問題がある。
Now, the main cause of image quality degradation of the decoded image of JPEG2000 code data is that a coefficient that is not 0 is quantized to 0 at the encoding stage, and the coefficient is dequantized to 0 as it is at the decoding stage. Yes (this is not limited to JPEG2000 code data only, and the same applies to code data in other encoding methods including subband division and subband coefficient quantization). However, in the apparatus and method described in
本発明の目的は、上に述べたごとき問題を解決できる新規な画像復号装置、プログラム及び情報記録媒体を提供することにある。 An object of the present invention is to provide a novel image decoding apparatus, a program, and an information recording medium that can solve the problems described above.
請求項1の発明は、画像データを複数のサブバンドの係数に変換する周波数変換工程と、サブバンドの係数を量子化する量子化工程とを含む符号化方式により符号化された符号データを、逆量子化、逆周波数変換して復号する画像復号装置において、逆量子化後のサブバンドの係数を、その逆周波数変換に先立ち、該係数の属するサブバンドに応じて、該係数の属するサブバンドの該係数と相関の高い方向の近傍係数を利用して補正する係数補正手段を有することを特徴とする画像復号装置である。 According to the first aspect of the present invention, code data encoded by an encoding method including a frequency conversion step of converting image data into a plurality of subband coefficients and a quantization step of quantizing the subband coefficients are obtained. In an image decoding apparatus that performs decoding by inverse quantization and inverse frequency transformation, prior to inverse frequency transformation, subband coefficients to which the coefficients belong are subordinate to the subband coefficients to which the coefficients belong. An image decoding apparatus comprising coefficient correction means for correcting using a neighborhood coefficient in a direction highly correlated with the coefficient.
請求項2の発明は、請求項1の発明に係る画像復号装置において、係数補正手段は、係数の値が0か否か判定する手段を含み、値が0でない係数を補正対象から除外することを特徴とする画像復号装置である。 According to a second aspect of the present invention, in the image decoding apparatus according to the first aspect of the invention, the coefficient correction means includes means for determining whether or not the coefficient value is 0, and excludes a coefficient whose value is not 0 from the correction target. An image decoding apparatus characterized by the above.
請求項3の発明は、請求項1又は2の発明に係る画像復号装置において、係数補正手段は、係数が属するサブバンドに対する量子化ステップ数が所定値より小さいか否か判定する手段を含み、量子化ステップ数が所定値より小さいサブバンドの係数を補正対象から除外することを特徴とする画像復号装置である。 According to a third aspect of the present invention, in the image decoding device according to the first or second aspect of the present invention, the coefficient correction means includes means for determining whether or not the number of quantization steps for the subband to which the coefficient belongs is smaller than a predetermined value, An image decoding apparatus characterized in that a coefficient of a subband whose number of quantization steps is smaller than a predetermined value is excluded from correction targets.
請求項4の発明は、請求項1乃至3のいずれか1項の発明に係る画像復号装置において、周波数変換は2次元離散ウェーブレット変換であり、逆周波数変換は2次元逆離散ウェーブレット変換であることを特徴とする画像復号装置である。 According to a fourth aspect of the present invention, in the image decoding device according to any one of the first to third aspects, the frequency transformation is a two-dimensional discrete wavelet transformation, and the inverse frequency transformation is a two-dimensional inverse discrete wavelet transformation. An image decoding apparatus characterized by the above.
請求項5の発明は、請求項4に係る発明の画像復号装置において、HL係数は、補正対象の係数の上下のHL係数の平均を該係数の補正値とすることを特徴とする画像復号装置である。According to a fifth aspect of the present invention, in the image decoding device according to the fourth aspect of the present invention, the HL coefficient is an average of the upper and lower HL coefficients of the correction target coefficient, and the correction value of the coefficient is used as the HL coefficient. It is.
請求項6の発明は、請求項4に係る発明の画像復号装置において、LH係数は、補正対象の係数の左右のLH係数の平均を該係数の補正値とすることを特徴とする画像復号装置である。According to a sixth aspect of the present invention, in the image decoding apparatus according to the fourth aspect of the present invention, the LH coefficient is an average of the left and right LH coefficients of the coefficient to be corrected as a correction value of the coefficient. It is.
請求項7の発明は、請求項4に係る発明の画像復号装置において、HH係数は、補正対象の係数の右上、左上、右下、左下のHH係数の平均を該係数の補正値とすることを特徴とする画像復号装置である。According to a seventh aspect of the present invention, in the image decoding device according to the fourth aspect of the present invention, the HH coefficient is an average of the upper right, upper left, lower right, and lower left HH coefficients of the coefficient to be corrected as a correction value of the coefficient. An image decoding apparatus characterized by the above.
請求項8の発明は、請求項1乃至7のいずれか1項の発明に係る係数補正手段としてコンピュータを機能させるプログラムである。
The invention of claim 8 is a program for causing a computer to function as coefficient correction means according to any one of
請求項9の発明は、請求項8の発明に係るプログラムが記録されたコンピュータが読み取り可能な情報記録媒体である。 A ninth aspect of the invention is a computer-readable information recording medium on which a program according to the eighth aspect of the invention is recorded.
本発明は、逆量子化後に、係数をその近傍係数を利用して補正するため、前述したリコンストラクション・パラメータのような制約はない。したがって、画質劣化の一番の要因である「逆量子化後に0となった、本来0でない係数」も本来の値又はそれに近い値に補正することができ、そのような係数が補正されないまま復号した場合に復号画像に生じるエッジの途切れなどを復元し、画質を向上させることができる。また、係数の近傍係数を利用した補正の内容の自由度が高いため、エッジの鮮鋭化などの画質向上を図ることも可能である。 In the present invention , after the inverse quantization, the coefficient is corrected by using the neighborhood coefficient, so there is no restriction like the reconstruction parameter described above. Therefore, “the coefficient that is 0 after dequantization, which is originally 0”, which is the main cause of image quality degradation, can be corrected to an original value or a value close to the original value, and such coefficients are decoded without being corrected. In such a case, it is possible to restore the breakage of the edge generated in the decoded image and improve the image quality. In addition, since the degree of freedom of the correction content using the coefficient near the coefficient is high, it is possible to improve the image quality such as sharpening the edge.
また、係数の相関の強い方向や相関の強さは、係数が属するサブバンドの種類によって異なるため、係数の補正に利用すべき近傍係数の位置はサブバンドの種類に応じて選ぶべきである。本発明によれば、係数の属するサブバンドの種類に最適な位置の近傍係数を利用して係数の補正を行うことができる。特に係数の相関の強い(高い)方向の近傍係数を利用することにより、特にエッジ部などで係数を適切に補正してその画質を改善することができる。 Further, since the direction in which the coefficient is strongly correlated and the strength of the correlation vary depending on the type of subband to which the coefficient belongs, the position of the neighborhood coefficient to be used for correcting the coefficient should be selected according to the type of subband. According to the present invention, it is possible to correct a coefficient by using a neighborhood coefficient at a position optimal for the type of subband to which the coefficient belongs. In particular, by using the neighborhood coefficient in the (high) direction where the coefficient correlation is strong, it is possible to improve the image quality by appropriately correcting the coefficient particularly at the edge portion or the like.
また、本発明は、画質劣化の一番の要因となる逆量子化後の値が0の係数のみ補正処理の対象とし、それ以外の係数を補正対象から除外するため、全係数を処理対象とする場合に比べ効率的な補正処理が可能である。 Further, in the present invention, only coefficients whose dequantized value is 0, which is the main cause of image quality degradation, are subject to correction processing, and other coefficients are excluded from correction targets. Compared with the case where this is done, more efficient correction processing is possible.
さらに、量子化誤差の影響もしくは係数補正の必要性又は係数の誤補正による影響は、全てのサブバンドに均一というわけではない。本発明は、そのようなこと考慮して補正対象とするサブバンドを合理的に絞り込み、量子化誤差の影響を効果的に抑えつつ処理の効率化を図ることができる。 Furthermore, the effects of quantization error or the need for coefficient correction or the effects of incorrect coefficient correction are not uniform across all subbands. In the present invention, it is possible to rationally narrow down the subbands to be corrected in consideration of the above , and to improve the processing efficiency while effectively suppressing the influence of the quantization error.
以下、JPEG2000の符号データを処理対象とする場合を例に本発明の典型的な実施の形態を説明する。なお、本発明は、JPEG2000の符号データを処理対象とする場合のみならず、サブバンド分割とサブバンド係数の量子化の工程を含む符号化方式による符号データを処理対象とする場合に広く適用し得るものである。 Hereinafter, a typical embodiment of the present invention will be described with reference to an example in which JPEG2000 code data is a processing target. The present invention is widely applied not only to the case where JPEG 2000 code data is to be processed, but also to the case where code data based on an encoding method including subband division and subband coefficient quantization steps is to be processed. To get.
図1は、本発明に係る画像復号装置の典型的な構成を説明するためのブロック図である。この画像復号装置は、JPEG2000の符号データを復号することを想定しているため、その基本的な構成要素としてタグ処理手段11、エントロピー復号化手段12、逆量子化手段13、逆ウェーブレット変換手段15及び逆色空間変換・逆DCレベルシフト手段16を備える。これら各手段の機能は、図24に関連した説明から明らかであるので、ここではその説明を繰り返さない。 FIG. 1 is a block diagram for explaining a typical configuration of an image decoding apparatus according to the present invention. Since this image decoding apparatus is assumed to decode JPEG2000 code data, tag processing means 11, entropy decoding means 12, inverse quantization means 13, and inverse wavelet transform means 15 are used as its basic components. And an inverse color space conversion / inverse DC level shift means 16. Since the function of each of these means is clear from the description related to FIG. 24, the description thereof will not be repeated here.
この画像復号装置の特徴は、逆量子化手段13と逆ウェーブレット変換手段15の間に係数補正手段14が追加され、この係数補正手段14により逆量子化後のウェーブレット係数の補正処理が行われ、この補正処理後の係数に対し逆ウェーブレット変換手段15で逆ウェーブレット変換が適用されることである。なお、逆量子化手段13において逆量子化を行う際に必要な量子化ステップ数もしくは量子化区間に関する情報は、タグ処理手段11によって符号データ中のタグ情報より取得されるが、この情報は後述のように係数補正手段14における処理においても必要に応じて利用される。
A feature of this image decoding apparatus is that a
この画像復号装置における全体的な処理フローを図2に示す。図2のフローチャートは、本発明に係る画像復号方法の典型的な処理手順を示すフローチャートでもある。 An overall processing flow in this image decoding apparatus is shown in FIG. The flowchart of FIG. 2 is also a flowchart showing a typical processing procedure of the image decoding method according to the present invention.
図2を参照して処理フロー(もしくは処理手順)を説明すれば、例えば装置内部又は装置外部の記憶装置より、処理対象の符号データ(ここではJPEG2000の符号データ)がタグ処理手段11入力される(ステップS1)。タグ処理手段11で、この符号データ中のタグ情報が解釈され、その結果に基づいて、符号データは各コンポーネントの各タイルのコードストリームに分解される(ステップS2)。エントロピー復号化手段12によりエントロピー復号が行われる(ステッS3)。エントロピー復号のためのコンテキストは、逆量子化手段13で復号済みのウェーブレット係数に基づいて生成されることは既に述べた通りである。復号されたウェーブレット係数はサブバンド毎に逆量子化手段13により逆量子化される(ステップS4)。この逆量子化の際に用いられる各サブバンドの量子化ステップ数は、タグ情報より抽出された情報(JPEG2000ではサブバンド対応の仮数と指数の組、又は、LLサブバンドに対応した1組の仮数と指数)に基づいて計算により決定される。逆量子化後の係数に対し係数補正手段14で補正処理が実行され(ステップS5)、次に逆ウェーブレット変換手段15により逆ウェーブレット変換が実行される(ステップS6)。このようにして復元された各コンポーネントの各タイルの画像データは、逆色空間変換・逆DCレベルシフト手段16により逆色空間変換及び逆DCレベルシフトを施され、元の表色系の画像データに戻される(ステップS7)。このようにして復号された画像データは、例えば装置内部又は装置外部の記憶手段へ出力される。 The processing flow (or processing procedure) will be described with reference to FIG. 2. For example, code data to be processed (here, JPEG2000 code data) is input to the tag processing means 11 from a storage device inside or outside the device. (Step S1). Tag information in the code data is interpreted by the tag processing means 11, and based on the result, the code data is decomposed into a code stream of each tile of each component (step S2). Entropy decoding is performed by the entropy decoding means 12 (step S3). As described above, the context for entropy decoding is generated based on the wavelet coefficients decoded by the inverse quantization means 13. The decoded wavelet coefficients are dequantized by the dequantization means 13 for each subband (step S4). The number of quantization steps for each subband used in this inverse quantization is the information extracted from the tag information (a pair of mantissa and exponent corresponding to the subband in JPEG2000, or one set corresponding to the LL subband. It is determined by calculation based on the mantissa and the exponent. Correction processing is performed on the coefficient after inverse quantization by the coefficient correction unit 14 (step S5), and then inverse wavelet transform is performed by the inverse wavelet transform unit 15 (step S6). The image data of each tile of each component restored in this way is subjected to inverse color space conversion and inverse DC level shift by the inverse color space conversion / inverse DC level shift means 16 to obtain the original color system image data. (Step S7). The image data decoded in this way is output, for example, to storage means inside or outside the apparatus.
以上に述べた如き本発明に係る画像復号装置もしくは画像復号方法は、ハードウェア、ソフトウェア又はその組み合わせにより実現可能である。図3を参照し、パソコンなどの汎用コンピュータや機器組み込みのマイクロコンピュータなどのコンピュータを利用して、本発明に係る画像復号装置もしくは画像復号方法を実現する形態について説明する。 The image decoding apparatus or the image decoding method according to the present invention as described above can be realized by hardware, software, or a combination thereof. With reference to FIG. 3, a description will be given of an embodiment in which an image decoding apparatus or an image decoding method according to the present invention is realized using a general-purpose computer such as a personal computer or a computer such as a built-in microcomputer.
図3において、21はCPU(中央演算処理装置)、22はCPU21で実行されるプログラムや処理データなどを一時的に記憶するためのRAMなどからなるメインメモリ、23はプログラムやデータを蓄積しておくためのハードディスク装置などからなる補助記憶装置、25は上記各部の間のデータや制御情報の転送のためのバスである。
In FIG. 3, 21 is a CPU (Central Processing Unit), 22 is a main memory including a RAM for temporarily storing a program executed by the
このようなコンピュータ上で、図1に示した画像復号装置又は図2に示した処理を1以上のプログラムにより実現することができる。この場合、同プログラムに従って、コンピュータは、図1に示す各手段11〜16として機能することにより、図2の各ステップS2〜S7の処理を実行する。この場合、例えば補助記憶装置23より符号データがメインメモリ22に読み込まれて処理され、処理結果である画像データはメインメモリ22上に得られる。この画像データは例えば補助記憶装置23に書き出されることになる。このようなプログラム、及び同プログラムが記録された磁気ディスク、光ディスク、光磁気ディスク、半導体記憶素子などのコンピュータが読み取り可能な情報記録(記憶)媒体も本発明に包含される。
On such a computer, the image decoding apparatus shown in FIG. 1 or the processing shown in FIG. 2 can be realized by one or more programs. In this case, according to the program, the computer functions as the
なお、図3に破線で示すように、コンピュータに、JPEG2000準拠のハードウェアのデコーダ24が備わっている場合、図1に示した係数補正手段14もしくは図2の係数補正処理工程であるステップS5のみをプログラムにより実現する形態をとることも可能である。この場合は、逆量子化手段13までの処理つまりステップS2〜S4の処理はデコーダ24で実行され、生成された逆量子化後の係数がメインメモリ22に読み込まれ、それに対しプログラムに従って係数補正処理がなされる。この補正後の係数に対し、デコーダ24により逆ウェーブレット変換以降の処理が実行される。このようなプログラム、及び、同プログラムが記録された各種情報記録(記憶)媒体も本発明に包含される。
As indicated by a broken line in FIG. 3, when the computer has a JPEG2000-
また、デコーダ24に、係数補正手段14の機能を組み込むことも可能である。このようなデコーダ34も本発明に係る画像復号装置の1つの実施の形態である。より一般的には、図1に示した各手段の中の任意の1以上の手段をハードウェアにより実現し、残りの手段をプログラムにより実現する様々な形態をとり得る。
It is also possible to incorporate the function of the coefficient correction means 14 into the
図4は、係数補正手段14の処理すなわちステップS5(係数補正工程)の処理の典型的なフローを示すフローチャートである。図4中の各ステップは、係数補正手段14を構成する手段の機能に対応する。つまり、係数補正手段14は、図4中の各ステップに対応した機能を持つ手段を含む。また、図4中の各ステップはステップS5内の処理工程に対応するものである。このような手段もしくは処理工程をコンピュータにより実現するための1以上のプログラム、及び、同プログラムが記録された各種情報記録(記憶)媒体も本発明に当然に包含される。 FIG. 4 is a flowchart showing a typical flow of the process of the coefficient correction means 14, that is, the process of step S5 (coefficient correction process). Each step in FIG. 4 corresponds to the function of the means constituting the coefficient correction means 14. That is, the coefficient correction means 14 includes means having a function corresponding to each step in FIG. Each step in FIG. 4 corresponds to the processing step in step S5. Naturally, one or more programs for realizing such means or processing steps by a computer and various information recording (storage) media on which the programs are recorded are also included in the present invention.
図4において、ステップS11で、逆量子化後の係数を1つ選択する。選択すべき係数がなくなったときに(ステップS12,YES)、処理は終了する。 In FIG. 4, one coefficient after inverse quantization is selected in step S11. When there are no more coefficients to be selected (step S12, YES), the process ends.
ステップS13において、選択した係数(注目係数)が補正対象としての条件を満たすか否か判定する。条件を満たさないときは(ステップS13,NO)、現在の注目係数には何も処理せず、ステップS11に戻り別の係数を選択する。なお、この条件判定ステップを省く態様、すなわち、全ての係数を補正の対象とする態様も本発明に包含される。 In step S13, it is determined whether or not the selected coefficient (coefficient of interest) satisfies a condition for correction. When the condition is not satisfied (step S13, NO), no processing is performed on the current attention coefficient, and the process returns to step S11 to select another coefficient. Note that an aspect in which this condition determination step is omitted, that is, an aspect in which all coefficients are to be corrected is also included in the present invention.
注目係数が補正対象としての条件を満たすならば(ステップS13,YES)、次のステップS14において、注目係数と同じサブバンド内の、注目係数の近傍の係数の値を用いて注目係数の補正値を求める。そして、ステップS15において、その補正値のクリッピング処理の要否を判定する。クリッピング処理が必要ならばステップS16でクリッピング処理を行い、ステップS17においてクリッピング後の補正値で注目係数の値を書き換える。クリッピング処理が不要ならば(ステップS15,NO)、ステップS17において、ステップS14で計算された補正値により注目係数の値を書き換える。ステップS17からステップS11に戻り、別の係数について同様の処理を繰り返す。 If the coefficient of interest satisfies the conditions for correction (step S13, YES), in the next step S14, the correction value of the coefficient of interest using the value of the coefficient near the coefficient of interest in the same subband as the coefficient of interest. Ask for. In step S15, it is determined whether or not clipping processing of the correction value is necessary. If the clipping process is necessary, the clipping process is performed in step S16, and the value of the attention coefficient is rewritten with the correction value after clipping in step S17. If the clipping process is unnecessary (NO in step S15), in step S17, the value of the attention coefficient is rewritten with the correction value calculated in step S14. Returning from step S17 to step S11, the same processing is repeated for another coefficient.
図5及び図6は、ステップS15,S16の説明のための図である。注目係数の属するサブバンドの量子化ステップ数がQ(>0)であり、図5(a)及び図6の(a)に示すように逆量子化後の注目係数の値が0であったとする。 5 and 6 are diagrams for explaining steps S15 and S16. The number of quantization steps of the subband to which the attention coefficient belongs is Q (> 0), and the value of the attention coefficient after inverse quantization is 0 as shown in FIGS. 5 (a) and 6 (a). To do.
この注目係数に対する補正値が図5(b)に示すように量子化区間[−Q,+Q]から正方向にはみ出したときには、図5(c)に示すように補正値を量子化区間の正側端の値に修正する。これと逆に、補正値が図6(b)に示すように量子化区間から負方向にはみ出したときには、補正値を図6(c)に示すように量子化区間の負側端の値に修正する。すなわち、補正値が量子化区間からはみ出した異常値となったときにステップS15でクリッピング処理を必要と判定し、ステップS16で補正値を量子化区間の近い側の端にクリッピングするわけである。 When the correction value for this attention coefficient protrudes in the positive direction from the quantization interval [−Q, + Q] as shown in FIG. 5B, the correction value is changed to the positive value of the quantization interval as shown in FIG. Correct to the side edge value. Conversely, when the correction value protrudes in the negative direction from the quantization interval as shown in FIG. 6B, the correction value is changed to the value at the negative end of the quantization interval as shown in FIG. 6C. Correct it. That is, when the correction value becomes an abnormal value that protrudes from the quantization interval, it is determined in step S15 that clipping processing is necessary, and in step S16, the correction value is clipped to the end near the quantization interval.
係数がその量子化区間からはみ出した異常値に補正されてしまうと、補正後の係数を用いて復号される画像の画質が劣化するおそれがある。このような画質劣化を回避するために、上に述べたようなクリッピング処理が行われる。 If the coefficient is corrected to an abnormal value that protrudes from the quantization interval, the image quality of an image decoded using the corrected coefficient may be deteriorated. In order to avoid such image quality deterioration, the clipping process as described above is performed.
以下、ステップS13,S14に関して、より具体的に説明する。 Hereinafter, steps S13 and S14 will be described more specifically.
この実施例では、ステップS13において、図7に示すように注目係数の値(X)が0のときに補正対象と判定する(ステップS1300)。すなわち、本実施例に係る係数補正手段14はステップS1300に対応する判定手段を含んでいる。前述したように、JPEG2000の画質劣化の一番の要因は、符号化時に0でない係数が0に量子化され、復号時に、その係数の逆量子化後の値が0となってしまうことである。これに鑑み、本実施例においては、画質劣化の一番の要因である逆量子化後の値が0となった係数のみを補正対象として選択することにより、補正による画質改善の実効を達成しつつ、処理対象係数を減らし処理の効率化を図るわけである。
In this embodiment, in step S13, as shown in FIG. 7, when the value (X) of the attention coefficient is 0, it is determined as a correction target (step S1300). That is, the
そして本実施例では、ステップS14において図8に示すような処理を行う。まず、注目係数の属するサブバンドの種類を判別する(ステップS1401)。すなわち、本実施例に係る係数補正手段14はサブバンド種類を判別する手段を含んでいる。 In this embodiment, the process shown in FIG. 8 is performed in step S14. First, the type of subband to which the attention coefficient belongs is determined (step S1401). That is, the coefficient correction means 14 according to the present embodiment includes means for determining the subband type.
注目係数が属するサブバンドがHLサブバンドならば、このサブバンドは垂直方向エッジ成分(垂直方向低周波・水平方向高周波の成分)であり、その係数は垂直方向に相関が強い(高い)。したがって、注目係数が属するHLサブバンドにおいて、図9に示すように、注目係数の垂直方向の近傍係数a,bを選択してその平均値を計算し、これを補正値とする(ステップS1403)。 If the subband to which the coefficient of interest belongs is an HL subband, this subband is a vertical edge component (vertical low frequency / horizontal high frequency component), and the coefficient has a strong (high) correlation in the vertical direction. Accordingly, in the HL subband to which the attention coefficient belongs, as shown in FIG. 9, the vertical vicinity coefficients a and b of the attention coefficient are selected and the average value is calculated, and this is used as the correction value (step S1403). .
LHサブバンドならば、このサブバンドは水平方向エッジ成分(垂直方向高周波・水平方向低周波の成分)であり、係数の水平方向の相関が強い。したがって、注目係数が属するHLサブバンドにおいて、図10に示すように、注目係数の水平方向の近傍係数a,bを選択し、その平均値を計算し、これを補正値とする(ステップS1404)。 In the case of the LH subband, this subband is a horizontal edge component (high frequency component in the vertical direction and low frequency component in the horizontal direction), and the coefficient has a strong horizontal correlation. Therefore, in the HL subband to which the attention coefficient belongs, as shown in FIG. 10, the horizontal vicinity coefficients a and b of the attention coefficient are selected, the average value thereof is calculated, and this is used as the correction value (step S1404). .
HHサブバンドならば、このサブバンドは斜め方向のエッジ成分(斜め方向の高周波成分)であり、係数の斜め方向の相関が強い。したがって、注目係数の属するHHサブバンドにおいて、図11に示すように、注目係数の斜め方向の近傍係数a,b,c,dを選択し、その平均値を補正値として計算する(ステップS1405)。 In the case of the HH subband, this subband is an edge component in the oblique direction (high frequency component in the oblique direction), and the correlation of the coefficient in the oblique direction is strong. Accordingly, in the HH subband to which the attention coefficient belongs, as shown in FIG. 11, the neighboring coefficients a, b, c, and d in the diagonal direction of the attention coefficient are selected, and the average value is calculated as a correction value (step S1405). .
LLサブバンドならば、これは垂直方向低周波・水平方向低周波の成分であり方向性が弱いが、係数の相関は垂直方向及び水平方向に比較的強いため、LLサブバンドにおいて、図12に示すように注目係数の水平方向及び垂直方向の近傍係数a,b,c,dを選択し、その平均値を補正値として計算する(ステップS1402)。 In the case of the LL subband, this is a component of a low frequency in the vertical direction and a low frequency in the horizontal direction and has a low directivity. However, since the correlation between the coefficients is relatively strong in the vertical direction and the horizontal direction, FIG. As shown, the horizontal and vertical neighborhood coefficients a, b, c, and d of the attention coefficient are selected, and the average value is calculated as a correction value (step S1402).
このように、本実施例に係る係数補正手段14は、上に述べたように注目係数の属するサブバンドの種類に応じて、注目係数の補正に利用する近傍係数の位置を選択する手段を含んでいる。 As described above, the coefficient correction means 14 according to the present embodiment includes means for selecting the position of the neighborhood coefficient used for correcting the attention coefficient according to the type of the subband to which the attention coefficient belongs as described above. It is out.
なお、本実施例には、以下の変形例も包含されるものである。 Note that the present embodiment includes the following modifications.
<変形例1_1>
ステップS1402において、HHサブバンドに属する注目係数と同様に斜め方向の近傍係数の平均値を計算しても、あるいは、注目係数の8近傍係数の平均値を計算してもよい。
<Modification 1_1>
In step S1402, the average value of the neighboring coefficients in the diagonal direction may be calculated in the same manner as the attention coefficient belonging to the HH subband, or the average value of the eight neighboring coefficients of the attention coefficient may be calculated.
<変形例1_2>
ステップS13の条件を無条件とすることもできる。つまり、全ての係数を補正対象とするわけである。この場合、ステップS1402〜S1405で注目係数も含めた平均値を計算してもよい。
<Modification 1_2>
The condition of step S13 can be unconditional. That is, all coefficients are to be corrected. In this case, the average value including the attention coefficient may be calculated in steps S1402 to S1405.
<変形例1_3>
ステップS13において、注目係数がLLサブバンドの係数であるか判定し、LLサブバンドの係数を補正対象から除外することも可能である。LLサブバンド係数に対する量子化ステップ数は一般に小さいので、その量子化誤差は通常小さいこと、また、LLサブバンド係数に対する補正が不適切であるときに(真に0の係数を0以外の値に補正してしまったときに)その画質への影響が大きいことを考慮し、この変形例ではLLサブバンド係数を補正対象から除外するわけである。例えば、図13に示すように、注目係数(X)の0判定(ステップS1301)に加え、注目係数が属するサブバンドがLLサブバンドであるかの判定(ステップS1302)を行い、LLサブバンド以外のサブバンドの係数で値が0の係数のみ処理対象とするようにしてもよい。この場合はステップS1402(図8)は省かれることになる。また、この場合に、ステップS1301の判定を省くことも可能である。
<Modification 1_3>
In step S13, it is possible to determine whether the attention coefficient is a coefficient of the LL subband, and to exclude the coefficient of the LL subband from the correction target. Since the number of quantization steps for the LL subband coefficients is generally small, the quantization error is usually small, and when the correction for the LL subband coefficients is inappropriate (the coefficient of truly 0 is changed to a value other than 0). In consideration of the large influence on the image quality (when corrected), the LL subband coefficient is excluded from the correction target in this modification. For example, as shown in FIG. 13, in addition to 0 determination of the attention coefficient (X) (step S1301), it is determined whether the subband to which the attention coefficient belongs is an LL subband (step S1302). Only the coefficient having a value of 0 among the subband coefficients may be processed. In this case, step S1402 (FIG. 8) is omitted. In this case, the determination in step S1301 can be omitted.
この変形例に係る係数補正手段14の特徴は、ステップS1302に対応する判定手段を含むことである。 The feature of the coefficient correction means 14 according to this modification is that it includes a determination means corresponding to step S1302.
<変形例1_4>
ステップS13において、注目係数が属するサブバンドの量子化ステップ数(Q)が所定値(TH)より小さいか判定し、量子化ステップ数が所定値より小さいサブバンドの係数を補正対象から除外するようにしてもよい。すなわち、量子化ステップ数が小さいサブバンドの係数は量子化誤差がもともと小さいので補正の必要性が少ないため、誤補正の悪影響の可能性を考慮し、補正対象から除外するわけである。例えば、図14に示すように、注目係数(X)の0判定(ステップS1303)に加え、注目係数が属するサブバンドの量子化ステップ数(Q)の所定値(TH)との比較判定(ステップS1304)を行い、量子化ステップ数が所定値より大きいサブバンドの係数で値が0の係数のみ処理対象とすることが可能である。この場合、ステップS1303の判定を省くことも可能である。 この変形例に係る係数補正手段14の特徴は、ステップS1304に対応する判定手段を含むことである。
<Modification 1_4>
In step S13, it is determined whether the quantization step number (Q) of the subband to which the target coefficient belongs is smaller than a predetermined value (TH), and the subband coefficient smaller than the predetermined value is excluded from the correction target. It may be. That is, since the coefficient of the subband having a small number of quantization steps has a small quantization error, the necessity for correction is small, so that the possibility of an adverse effect of erroneous correction is taken into consideration and excluded from the correction target. For example, as shown in FIG. 14, in addition to 0 determination of the attention coefficient (X) (step S1303), comparison determination (step) with a predetermined value (TH) of the number of quantization steps (Q) of the subband to which the attention coefficient belongs. S1304) is performed, and it is possible to process only the coefficient of the subband having a quantization step number larger than a predetermined value and having a value of 0. In this case, the determination in step S1303 can be omitted. The feature of the coefficient correction means 14 according to this modification is that it includes a determination means corresponding to step S1304.
<変形例1_5>
ステップS13において、注目係数が属するサブバンドの階層(デコンポジションレベル)が所定の階層(k)より低いか判定し所定階層より低い階層の係数のみ処理対象とするようにしてもよい。下位階層のサブバンドに比べ、上位階層のサブバンドの量子化ステップ数は一般にかなり小さいので係数の量子化誤差はもともと小さく補正の必要性が少ないため、誤補正による画質への悪影響の可能性を考慮し、所定階層より低い階層の係数のみ処理対象とするわけである。例えば、図15に示すように、注目係数の0判定(ステップS1305)に加え、階層数の所定階層(k)との比較判定(ステップS1306)を行う。例えば、階層数(デコンポジションレベル数)が4の場合に、所定階層k=3に設定することにより、階層2と階層1のサブバンドに属する係数で、値が0の係数のみ補正対象とすることができる。この場合に、ステップS1305の判定を省くことも可能である。
<Modification 1_5>
In step S13, it may be determined whether the subband hierarchy (decomposition level) to which the attention coefficient belongs is lower than the predetermined hierarchy (k), and only the coefficients of the hierarchy lower than the predetermined hierarchy may be processed. Compared to the lower layer subbands, the number of quantization steps in the upper layer subbands is generally quite small, so the coefficient quantization error is small and less need to be corrected. In consideration of this, only the coefficients in the lower hierarchy than the predetermined hierarchy are processed. For example, as shown in FIG. 15, in addition to the determination of the attention coefficient 0 (step S1305), a comparison determination (step S1306) with the number of hierarchies of the predetermined hierarchy (k) is performed. For example, when the number of layers (the number of decomposition levels) is 4, by setting the predetermined layer k = 3, only the coefficients having values of 0 belonging to the subbands of
この変形例に係る係数補正手段14の特徴は、ステップS1306に対応する判定手段を含むことである。 The feature of the coefficient correction means 14 according to this modification is that it includes a determination means corresponding to step S1306.
<変形例1_6>
ステップS13において、注目係数が特定の画像領域に対応した係数であるか否かの判定を行い、特定の画像領域に対応した係数のみ処理対象とすることもできる。例えば、図16に示すように、注目係数の0判定(ステップS1307)に加え、注目係数が特定の画像領域に対応するか否かの判定(ステップS1308)を行うことができる。特定の画像領域としては、例えば、ユーザにより指定された、又はデフォルト指定された画像領域であり、画像領域の指定はタイル、コードブロックもしくはプレシンクトを単位として指定可能である。また、ROI領域が含まれる画像領域を特定の画像領域として指定することもできる。JPEG2000の符号コードでは、タグ情報を参照するのみでROI領域が含まれるタイルを識別可能である。係数のダイナミックレンジを確認することにより、コードブロック単位でROI領域が含まれるか否かの識別も可能である。この場合に、ステップS1307の判定を省くことも可能である。
<Modification 1_6>
In step S13, it is determined whether or not the attention coefficient is a coefficient corresponding to a specific image area, and only the coefficient corresponding to the specific image area can be processed. For example, as shown in FIG. 16, in addition to the determination of the attention coefficient 0 (step S1307), it is possible to determine whether or not the attention coefficient corresponds to a specific image region (step S1308). The specific image region is, for example, an image region designated by the user or designated by default, and the image region can be designated in units of tiles, code blocks, or precincts. In addition, an image area including the ROI area can be designated as a specific image area. In the JPEG2000 code code, it is possible to identify a tile including the ROI area only by referring to the tag information. By checking the dynamic range of the coefficient, it is possible to identify whether or not the ROI area is included in code block units. In this case, the determination in step S1307 can be omitted.
この変形例に係る係数補正手段14の特徴は、ステップS1308に対応する判定手段を含むことである。 The feature of the coefficient correction means 14 according to this modification is that it includes a determination means corresponding to step S1308.
なお、前記変形例1_1〜1_5において、ステップS1308の判定を追加することも可能である。 Note that in the modified examples 1_1 to 1_5, the determination in step S1308 can be added.
この実施例では、ステップS14において、図17に示すような処理を行う。まず、注目係数の属するサブバンドの種類を判別する(ステップS1411)。 In this embodiment, processing as shown in FIG. 17 is performed in step S14. First, the type of subband to which the attention coefficient belongs is determined (step S1411).
HLサブバンドならば、このサブバンドは垂直方向エッジ成分で垂直方向に係数の相関が強いので、注目係数の属するサブバンドにおいて、図18に示すような注目係数(斜線部)を中心にした垂直方向の平滑化フィルタを適用することにより、注目係数の補正値を求める(ステップS1403)。図18中の数字は各係数位置のフィルタ係数(重み係数)である。各係数の値と対応したフィルタ係数の積の合計を、フィルタ係数の合計で除した値が補正値となる。 In the case of the HL subband, since this subband has a vertical edge component and a strong correlation of coefficients in the vertical direction, in the subband to which the target coefficient belongs, the vertical centered on the target coefficient (shaded portion) as shown in FIG. By applying the direction smoothing filter, the correction value of the attention coefficient is obtained (step S1403). The numbers in FIG. 18 are filter coefficients (weighting coefficients) at each coefficient position. A correction value is obtained by dividing the sum of products of filter coefficients corresponding to the values of the coefficients by the sum of filter coefficients.
LHサブバンドならば、水平方向に係数の相関が強いので、注目係数の属するサブバンドにおいて、図19に示すような注目係数(斜線部)を中心にした水平方向の平滑フィルタを適用することにより、注目係数の補正値を求める(ステップS1414)。図19中の数字は各係数位置のフィルタ係数(重み係数)である。 In the case of the LH subband, the coefficient correlation is strong in the horizontal direction. Therefore, in the subband to which the target coefficient belongs, by applying a horizontal smoothing filter centered on the target coefficient (shaded portion) as shown in FIG. Then, a correction value of the attention coefficient is obtained (step S1414). The numbers in FIG. 19 are filter coefficients (weighting coefficients) at each coefficient position.
HHサブバンドならば、このサブバンドは斜め方向に係数の相関が強いので、注目係数の属するサブバンドにおいて、図20に示すような注目係数を中心とした斜め方向の平滑化フィルタを適用して、注目係数の補正値を求める(ステップS1415)。図20中の数字は各係数位置のフィルタ係数(重み係数)である。 In the case of the HH subband, since the coefficient correlation of the subband is strong in the diagonal direction, an oblique direction smoothing filter centered on the target coefficient as shown in FIG. 20 is applied to the subband to which the target coefficient belongs. Then, a correction value of the attention coefficient is obtained (step S1415). The numbers in FIG. 20 are filter coefficients (weighting coefficients) at each coefficient position.
LLサブバンドならば、これは方向性が弱いが垂直方向及び水平方向に係数の相関が比較的強いため、LLサブバンドにおいて、図21に示すような注目係数(斜線部)を中心とした水平方向及び垂直方向の平滑化フィルタを適用して、注目係数の補正値を求める(ステップS1412)。図21中の数字は各係数位置のフィルタ係数(重み係数)である。 In the case of the LL subband, the directionality is weak, but the correlation between the coefficients in the vertical and horizontal directions is relatively strong. Therefore, in the LL subband, the horizontal centered on the attention coefficient (shaded portion) as shown in FIG. The correction value of the attention coefficient is obtained by applying the direction and vertical smoothing filters (step S1412). The numbers in FIG. 21 are filter coefficients (weighting coefficients) at each coefficient position.
なお、図18乃至図21に示した平滑フィルタは例にすぎない。注目係数から遠い近傍係数ほどフィルタ係数(重み係数)が減少するようなフィルタならば、上の例と異なった平滑フィルタを用いることもできる。また、フィルタ係数の選択により各近傍係数による補正の強さを制御し、画質を調整することができる。 Note that the smoothing filter shown in FIGS. 18 to 21 is merely an example. A smoothing filter different from the above example can be used as long as the filter coefficient (weighting coefficient) decreases as the neighboring coefficient is farther from the attention coefficient. Further, the image quality can be adjusted by controlling the strength of correction by each neighborhood coefficient by selecting the filter coefficient.
ステップS13に関しては、前記の実施例1及びその変形例1_1〜1_6と同様でよいので説明を省略する。 Step S13 may be the same as that in the first embodiment and its modifications 1_1 to 1_6, and will not be described.
この実施例では、ステップS13において、前記実施例1の変形例1_3と同様に、図13に示すように、注目係数の値(X)の0判定(ステップS1301)と注目係数が属するサブバンドがLLサブバンドであるか否かの判定(ステップS1302)を行い、LLサブバンド以外の係数を処理対象から除外し、また、値が0でない係数を処理対象から除外する。
In this embodiment, in Step S13, as in Modification 1_3 of
ステップS14における処理は基本的には前記実施例1と同様であるが、例外処理が含まれることが前記実施例1の場合と異なる。また、LLサブバンドの係数はステップS13で除外されるので、LLサブバンド係数に対する処理は含まれない。 The processing in step S14 is basically the same as in the first embodiment, but is different from the first embodiment in that exception processing is included. Further, since the coefficient of the LL subband is excluded in step S13, the processing for the LL subband coefficient is not included.
以下、ステップS14の処理について図22に示すフローチャートに沿って説明する。まず、注目係数の属するサブバンドの種類を判別する(ステップS1421)。すなわち、本実施例に係る係数補正手段14もサブバンド種類の判別手段を含む。
Hereinafter, the process of step S14 is demonstrated along the flowchart shown in FIG. First, the type of subband to which the attention coefficient belongs is determined (step S1421). That is, the
注目係数がHLサブバンドの係数である場合、注目係数の属するHLサブバンドにおいて、図9に示すような注目係数の垂直方向の近傍係数a,bについて0判定を行う(ステップS1422)。a,bのいずれも0でなければ、前記実施例1と同様に、a,bの平均値を補正値として求める(ステップS1423)。しかし、a,bのうちの少なくとも2つの値が0のときには(注目係数も0である)、注目係数の値をそのまま補正値とする(ステップS1424)。つまり、注目係数は補正されないことになり、これが前記例外処理の1つである。このような例外処理を行うのは、注目係数が0で、近傍係数a又はbが0の場合に、注目係数をa,bの平均値に補正してしまうと、垂直方向エッジの端がなまるという副作用が発生する可能性が高いからである。 When the attention coefficient is a coefficient of the HL subband, 0 determination is performed for the vertical neighboring coefficients a and b of the attention coefficient as shown in FIG. 9 in the HL subband to which the attention coefficient belongs (step S1422). If neither a nor b is 0, the average value of a and b is obtained as a correction value as in the first embodiment (step S1423). However, when at least two values of a and b are 0 (the attention coefficient is also 0), the value of the attention coefficient is directly used as a correction value (step S1424). That is, the attention coefficient is not corrected, and this is one of the exception processes. Such exception processing is performed when the attention coefficient is 0 and the neighborhood coefficient a or b is 0, and if the attention coefficient is corrected to the average value of a and b, the edge of the vertical edge does not appear. This is because there is a high possibility that the side effect of rounding will occur.
注目係数がLHサブバンドの係数である場合、注目係数の属するLHサブバンドにおいて、図10に示すような注目係数の水平方向の近傍係数a,bについて0判定を行う(ステップS1425)。a,bのいずれも0でなければ、前記実施例1と同様に、a,bの平均値を計算し、これを補正値とする(ステップS1426)。しかし、a,bのうちの少なくとも1つの値が0のときには(注目係数も0である)、注目係数の値をそのまま補正値とする(ステップS1427)。つまり、注目係数は補正されないことになり、これが前記例外処理の1つである。このような例外処理を行うのは、注目係数が0で、近傍係数a又はbが0の場合に、注目係数をa,bの平均値に補正してしまうと、水平方向エッジの端がなまるという副作用が発生する可能性が高いからである。 When the attention coefficient is a coefficient of the LH subband, 0 determination is performed on the horizontal vicinity coefficients a and b of the attention coefficient as shown in FIG. 10 in the LH subband to which the attention coefficient belongs (step S1425). If neither a nor b is 0, the average value of a and b is calculated and used as a correction value, as in the first embodiment (step S1426). However, when at least one value of a and b is 0 (the attention coefficient is also 0), the value of the attention coefficient is directly used as a correction value (step S1427). That is, the attention coefficient is not corrected, and this is one of the exception processes. Such exceptional processing is performed when the attention coefficient is 0 and the neighborhood coefficient a or b is 0, and if the attention coefficient is corrected to the average value of a and b, the edge of the horizontal direction edge does not appear. This is because there is a high possibility that the side effect of rounding will occur.
注目係数がHHサブバンドの係数である場合、注目係数の属するHHサブバンドにおいて、図11に示すような注目係数の斜め方向の近傍係数a,b,c,dについて0判定を行う(ステップS1428)。a,b,c,dのいずれも0でなければ、前記実施例1と同様に、a,b,c,dの平均値を計算し、これを補正値とする(ステップS1429)。しかし、a,b,c,dのうちの少なくとも1つの値が0のときには(注目係数も0である)、注目係数の値をそのまま補正値とする(ステップS1430)。つまり、注目係数は補正されないことになり、これが前記例外処理の1つである。このような例外処理を行うのは、注目係数が0で、近傍係数a,b,c,dの1つでも0の場合に、注目係数をa,b,c,dの平均値に補正してしまうと、斜め方向のエッジの端がなまるという副作用が発生する可能性が高いからである。 When the attention coefficient is a coefficient of the HH subband, 0 determination is performed on the neighboring coefficients a, b, c, and d in the diagonal direction of the attention coefficient as shown in FIG. 11 in the HH subband to which the attention coefficient belongs (step S1428). ). If none of a, b, c, and d is 0, the average value of a, b, c, and d is calculated and used as a correction value as in the first embodiment (step S1429). However, when at least one of a, b, c, and d is 0 (the attention coefficient is also 0), the value of the attention coefficient is directly used as a correction value (step S1430). That is, the attention coefficient is not corrected, and this is one of the exception processes. Such exception processing is performed when the attention coefficient is 0, and when any one of the neighborhood coefficients a, b, c, d is 0, the attention coefficient is corrected to the average value of a, b, c, d. This is because there is a high possibility that a side effect that the edge of the edge in the oblique direction is rounded will occur.
このように、本実施例に係る係数補正手段14は、前記例外処理の判定のための手段を含み、例外処理の条件に該当する係数に対する補正を抑止することにより、不適切な係数補正による副作用を防止しようとするものである。
As described above, the
なお、ステップS13において、注目係数の0判定を行わず、値が0でない係数を補正対象から除外しないようにすることも可能である。この場合、ステップS1422,S1425,S1428を、注目係数が0で、かつ、近傍係数の少なくとも1つが0の場合に例外処理を行うように変更する。 In step S13, it is also possible not to exclude a coefficient whose value is not 0 from the correction target without performing 0 determination of the coefficient of interest. In this case, steps S1422, S1425, and S1428 are changed so that exception processing is performed when the attention coefficient is 0 and at least one of the neighborhood coefficients is 0.
本実施例においても、前記実施例1の変形例1_4と同様に、ステップS13で量子化ステップ数の判定を行い、量子化ステップ数が所定値より小さいサブバンドの係数を処理対象から除外するようにしてもよい。また、前記実施例1の変形例1_5と同様に、ステップS13で、階層の判定を行い、所定の階層より高い階層の係数を処理対象から除外するようにしてもよい。また、前記実施例1の変形例1_6と同様に、ステップS13で領域の判定を行い、所定の画像領域に対応しない係数を処理対象から除外してもよい。 Also in the present embodiment, as in Modification 1_4 of the first embodiment, the number of quantization steps is determined in step S13, and subband coefficients having a quantization step number smaller than a predetermined value are excluded from the processing target. It may be. Further, similarly to the modified example 1_5 of the first embodiment, in step S13, the hierarchy may be determined, and the coefficient higher than the predetermined hierarchy may be excluded from the processing target. Further, similarly to the modified example 1_6 of the first embodiment, a region may be determined in step S13, and a coefficient that does not correspond to a predetermined image region may be excluded from the processing target.
この実施例では、ステップS13において、前記実施例1の変形例1_3と同様に、図13に示すように、注目係数(X)の0判定(ステップS1301)と注目係数が属するサブバンドがLLサブバンドであるか否かの判定(ステップS1302)を行い、LLサブバンド以外の係数を処理対象から除外し、また、値が0でない係数を処理対象から除外する。
In this embodiment, in Step S13, as in Modification 1_3 of
ステップS14における処理は基本的には前記実施例2と同様であるが、例外処理が含まれることが前記実施例2の場合と異なる。また、LLサブバンドの係数はステップS13で除外されるので、LLサブバンド係数に対する処理は含まれない。 The processing in step S14 is basically the same as in the second embodiment, but is different from the second embodiment in that exception processing is included. Further, since the coefficient of the LL subband is excluded in step S13, the processing for the LL subband coefficient is not included.
以下、ステップS14の処理について図23に示すフローチャートに沿って説明する。まず、注目係数の属するサブバンドの種類を判別する(ステップS1441)。 Hereinafter, the process of step S14 is demonstrated along the flowchart shown in FIG. First, the type of subband to which the attention coefficient belongs is determined (step S1441).
注目係数がHLサブバンドの係数である場合、注目係数の属するHLサブバンドにおいて、図9に示すような注目係数の垂直方向の近傍係数a,bについて0判定を行う(ステップS1442)。a,bのいずれも0でなければ、前記実施例2と同様に、注目係数の属するHLサブバンドにおいて、図18に示すような注目係数を中心とした平滑フィルタを適用することにより注目係数の補正値を求める(ステップS1443)。しかし、垂直方向の近傍係数a,bの少なくとも一方の値が0のときには(注目係数も0である)、注目係数の値をそのまま補正値とする(ステップS1444)。つまり、注目係数は補正されないことになり、これが前記例外処理の1つである。このような例外処理を行うのは、注目係数が0で、近傍係数a又はbが0の場合に、図18に示すような平滑フィルタを適用した補正値に補正してしまうと、垂直方向エッジの端がなまるという副作用が発生する可能性があるからである。 When the attention coefficient is a coefficient of the HL subband, 0 determination is performed for the vertical neighboring coefficients a and b of the attention coefficient as shown in FIG. 9 in the HL subband to which the attention coefficient belongs (step S1442). If neither a nor b is 0, as in the second embodiment, the smoothing filter centered on the attention coefficient as shown in FIG. 18 is applied to the HL subband to which the attention coefficient belongs. A correction value is obtained (step S1443). However, when the value of at least one of the neighborhood coefficients a and b in the vertical direction is 0 (the attention coefficient is also 0), the value of the attention coefficient is directly used as the correction value (step S1444). That is, the attention coefficient is not corrected, and this is one of the exception processes. Such exception processing is performed when the attention coefficient is 0 and the neighborhood coefficient a or b is 0. If the correction is applied to a correction value to which a smoothing filter as shown in FIG. This is because there is a possibility that a side effect that the end of the edge is rounded may occur.
注目係数がLHサブバンドの係数である場合、注目係数の属するLHサブバンドにおいて、図10に示すような注目係数の水平方向の近傍係数a,bについて0判定を行う(ステップS1445)。a,bのいずれも0でなければ、前記実施例2と同様に、注目係数の属するLHサブバンドにおいて、図19に示すような注目係数を中心とした水平方向の平滑フィルタを適用することにより補正値を求める(ステップS1446)。しかし、a,bのうちの少なくとも1つの値が0のときには(注目係数も0である)、注目係数の値をそのまま補正値とする(ステップS1447)。つまり、注目係数は補正されないことになり、これが前記例外処理の1つである。このような例外処理を行うのは、注目係数が0で、近傍係数a又はbが0の場合に、図19に示すような平滑フィルタを適用した補正値に補正してしまうと、水平方向エッジの端がなまる可能性が高いからである。 When the attention coefficient is a coefficient of the LH subband, 0 determination is performed on the horizontal vicinity coefficients a and b of the attention coefficient as shown in FIG. 10 in the LH subband to which the attention coefficient belongs (step S1445). If neither a nor b is 0, as in the second embodiment, a horizontal smoothing filter centered on the attention coefficient as shown in FIG. 19 is applied to the LH subband to which the attention coefficient belongs. A correction value is obtained (step S1446). However, when at least one value of a and b is 0 (the attention coefficient is also 0), the value of the attention coefficient is directly used as a correction value (step S1447). That is, the attention coefficient is not corrected, and this is one of the exception processes. Such exception processing is performed when the attention coefficient is 0 and the neighborhood coefficient a or b is 0. If the correction is applied to a correction value to which a smoothing filter as shown in FIG. This is because there is a high possibility that the end of the corner will be rounded.
注目係数がHHサブバンドの係数である場合、注目係数の属するHHサブバンドにおいて、図11に示すような注目係数の斜め方向の近傍係数a,b,c,dについて0判定を行う(ステップS1448)。a,b,c,dのいずれも0でなければ、前記実施例2と同様に、注目係数の属するHHサブバンドにおいて、図20に示すような注目係数を中心とした斜め方向の平滑フィルタを適用することにより補正値を求める(ステップS1449)。しかし、a,b,c,dの少なくとも1つの値が0のときには(注目係数も0である)、注目係数の値をそのまま補正値とする(ステップS1450)。つまり、注目係数は補正されないことになり、これが前記例外処理の1つである。このような例外処理を行うのは、注目係数が0で、近傍係数a,b,c,dの1つでも0の場合に、図20に示すような平滑フィルタを適用した補正値に補正してしまうと、斜め方向のエッジの端がなまるという副作用が発生する可能性が高いからである。 When the attention coefficient is a coefficient of the HH subband, 0 determination is performed on the neighboring coefficients a, b, c, and d in the diagonal direction of the attention coefficient as shown in FIG. 11 in the HH subband to which the attention coefficient belongs (step S1448). ). If any of a, b, c, and d is not 0, as in the second embodiment, in the HH subband to which the attention coefficient belongs, an oblique direction smoothing filter centered on the attention coefficient as shown in FIG. The correction value is obtained by applying (step S1449). However, when at least one value of a, b, c, and d is 0 (the attention coefficient is also 0), the value of the attention coefficient is directly used as a correction value (step S1450). That is, the attention coefficient is not corrected, and this is one of the exception processes. Such exception processing is performed when the attention coefficient is 0 and at least one of the neighborhood coefficients a, b, c, and d is corrected to a correction value to which a smoothing filter as shown in FIG. 20 is applied. This is because there is a high possibility that a side effect that the edge of the edge in the oblique direction is rounded will occur.
このように、本実施例に係る係数補正手段14は、前記例外処理の判定のための手段を含み、例外処理の条件を満たす係数に対する補正を抑止することにより、不適切な係数補正による副作用を防止するわけである。
As described above, the
なお、ステップS13において、注目係数の0判定を行わず、値が0でない係数を補正対象から除外しないようにすることも可能である。この場合、ステップS1442,S1445,S1448を、注目係数が0で、かつ、近傍係数の少なくとも1つが0の場合に例外処理を行うように変更する。 In step S13, it is also possible not to exclude a coefficient whose value is not 0 from the correction target without performing 0 determination of the coefficient of interest. In this case, steps S1442, S1445, and S1448 are changed so that exception processing is performed when the attention coefficient is 0 and at least one of the neighborhood coefficients is 0.
本実施例においても、前記実施例1の変形例1_4と同様に、ステップS13で量子化ステップ数の判定を行い、量子化ステップ数が所定値より小さいサブバンドの係数を処理対象から除外するようにしてもよい。また、前記実施例1の変形例1_5と同様に、ステップS13で階層の判定を行い、所定の階層より高い階層の係数を処理対象から除外するようにしてもよい。また、前記実施例1の変形例1_6と同様に、ステップS13で領域の判定を行い、所定の画像領域に対応しない係数を処理対象から除外してもよい。 Also in the present embodiment, as in Modification 1_4 of the first embodiment, the number of quantization steps is determined in step S13, and subband coefficients having a quantization step number smaller than a predetermined value are excluded from the processing target. It may be. Further, similarly to the modified example 1_5 of the first embodiment, the hierarchy may be determined in step S13, and the coefficient higher than the predetermined hierarchy may be excluded from the processing target. Further, similarly to the modified example 1_6 of the first embodiment, a region may be determined in step S13, and a coefficient that does not correspond to a predetermined image region may be excluded from the processing target.
11 タグ処理手段
12 エントロピー復号化手段
13 逆量子化手段
14 係数補正手段
15 逆ウェーブレット変換手段
16 逆色空間変換/DCレベル逆シフト手段
21 CPU
22 メインメモリ
23 補助記憶装置
24 JPEG2000準拠のデコーダ
11 Tag processing means 12 Entropy decoding means 13 Inverse quantization means 14 Coefficient correction means 15 Inverse wavelet transform means 16 Inverse color space conversion / DC level inverse shift means 21 CPU
22
Claims (9)
逆量子化後のサブバンドの係数を、その逆周波数変換に先立ち、該係数の属するサブバンドに応じて、該係数の属するサブバンドの該係数と相関の高い方向の近傍係数を利用して補正する係数補正手段を有することを特徴とする画像復号装置。 Inverse quantization and inverse frequency conversion of code data encoded by an encoding method including a frequency conversion process for converting image data into a plurality of subband coefficients and a quantization process for quantizing the subband coefficients. In the image decoding apparatus for decoding
Prior to inverse frequency transformation, the sub-band coefficients after inverse quantization are corrected using the neighborhood coefficient in the direction highly correlated with the coefficient of the sub-band to which the coefficient belongs according to the sub-band to which the coefficient belongs. An image decoding apparatus comprising coefficient correction means for performing the processing.
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