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JP2018007214A - Image encoding device - Google Patents

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JP2018007214A JP2016136295A JP2016136295A JP2018007214A JP 2018007214 A JP2018007214 A JP 2018007214A JP 2016136295 A JP2016136295 A JP 2016136295A JP 2016136295 A JP2016136295 A JP 2016136295A JP 2018007214 A JP2018007214 A JP 2018007214A
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To reduce a circuit scale of quantization and encoding processing after wavelet transformation.SOLUTION: An image encoding device comprises: a transformation unit for inputting image data subjected to encoding and performing wavelet transformation on the inputted image data to generate transformed coefficient data of multiple sub-bands; an encoding unit for quantizing and encoding the coefficient data of the sub-bands obtained by the transformation unit; and a buffer unit for temporarily storing a preset sub-band among the multiple sub-bands obtained by the transformation unit. The transformation unit then supplies one of generated sub-bands HL, LH and HH and coefficient data of a sub-band LL to the encoding unit without interposing the buffer unit and supplies the remaining two sub-bands including the sub-band LL to the buffer unit.SELECTED DRAWING: Figure 1

Description

本発明は、画像の符号化、特に、画像に対して周波数変換を施し、生成された係数を符号化する技術に関するものである。   The present invention relates to image coding, and more particularly to a technique for performing frequency conversion on an image and coding a generated coefficient.

昨今、デジタルカメラやデジタルカムコーダー等のデジタル撮像装置の発展に伴い、様々な画像データの圧縮符号化方式が検討されている。その中の圧縮符号化方式の一つとしてJPEG(Joint Photographic Experts Group)2000が提案されている。JPEG2000の特徴の一つとしてJPEGで用いられる離散コサイン変換(DCT:Discrete Cosine Transform)の代わりにウェーブレット変換(以下DWT変換)を用いている点が挙げられる。DWT変換を用いることでサイズの大きな画像であっても画像を複数のブロックに分割せず周波数変換を掛けることが可能となる。その結果、JPEG2000では画像を複数のブロックに分割した際にブロック境界で発生し得る画質劣化が無くすことが出来る。   In recent years, with the development of digital imaging devices such as digital cameras and digital camcorders, various image data compression encoding methods have been studied. JPEG (Joint Photographic Experts Group) 2000 has been proposed as one of the compression coding methods. One of the features of JPEG 2000 is that wavelet transform (hereinafter referred to as DWT transform) is used instead of discrete cosine transform (DCT) used in JPEG. By using DWT conversion, even an image having a large size can be subjected to frequency conversion without being divided into a plurality of blocks. As a result, JPEG2000 can eliminate image quality degradation that may occur at block boundaries when an image is divided into a plurality of blocks.

DWT変換を行うためには、垂直方向の画像の全てをDWT用のフィルタを用いてフィルタリングした後、今度は水平方向にフィルタリングする必要がある。それ故、特許文献1のように、フィルタリングを行う際には大規模なメモリ(バッファ)が必要となる。   In order to perform DWT conversion, it is necessary to filter all the images in the vertical direction using a DWT filter and then filter in the horizontal direction. Therefore, as in Patent Document 1, a large-scale memory (buffer) is required when performing filtering.

かかる点に対して、特許文献2は、メモリ容量を削減する提案を行っている。しかしながら、特許文献2によると、DWT変換を行って得られた複数の周波数領域(サブバンド)が出力されるタイミングがほぼ同時となってしまうという問題が発生する。つまり、後続する量子化部、符号化部の回路規模が大きくなってしまう。   On the other hand, Patent Document 2 proposes to reduce the memory capacity. However, according to Patent Document 2, there arises a problem that timings at which a plurality of frequency regions (subbands) obtained by performing DWT conversion are output are almost the same. That is, the circuit scale of the subsequent quantization unit and encoding unit is increased.

特開2003−274185JP 2003-274185 A 特開2001−285643JP 2001-285643 A

本発明は上記課題に鑑みなされたものであり、離散ウェーブレット変換後の量子化、符号化処理を平準化し、回路規模を小さくする技術を提供しようとするものである。   The present invention has been made in view of the above problems, and intends to provide a technique for leveling quantization and encoding processing after discrete wavelet transform and reducing the circuit scale.

この課題を解決するため、例えば本発明の画像処理装置は以下の構成を備える。すなわち、
画像データを符号化する画像符号化装置であって、
符号化対象の画像データを入力し、入力した画像データをウェーブレット変換し、複数のサブバンドの変換係数データを生成する変換手段と、
該変換手段で得られた各サブバンドの係数データを量子化、符号化する符号化手段と、
前記変換手段で得られた変換係数データを一時的に保持するバッファ手段とを有し、
前記変換手段で生成された前記複数のサブバンドのうち、予め設定されたサブバンドの変換係数データは、前記バッファ手段を介さずに前記符号化手段に供給し、
前記複数のサブバンドのうちの他のサブバンドの変換係数データは、前記バッファ手段に供給することを特徴とする。
In order to solve this problem, for example, an image processing apparatus of the present invention has the following configuration. That is,
An image encoding device for encoding image data,
Conversion means for inputting image data to be encoded, wavelet transforming the input image data, and generating conversion coefficient data of a plurality of subbands;
Encoding means for quantizing and encoding the coefficient data of each subband obtained by the conversion means;
Buffer means for temporarily holding the conversion coefficient data obtained by the conversion means,
Among the plurality of subbands generated by the conversion means, the conversion coefficient data of a preset subband is supplied to the encoding means without going through the buffer means,
The transform coefficient data of other subbands among the plurality of subbands is supplied to the buffer means.

本発明によれば、ウェーブレット変換後の量子化、符号化処理の回路規模を小さくすることが可能になる。   According to the present invention, it is possible to reduce the circuit scale of quantization and encoding processing after wavelet transform.

第1の実施形態に係る画像符号化装置の構成例を示すブロック図。1 is a block diagram illustrating a configuration example of an image encoding device according to a first embodiment. 可逆5−3DWT変換を実施するタイミングを説明するための図。The figure for demonstrating the timing which implements reversible 5-3DWT conversion. 課題を説明するための画像符号化装置の構成を示すブロック図。The block diagram which shows the structure of the image coding apparatus for demonstrating a subject. 図3の画像符号化装置の処理タイミングを示す図。The figure which shows the process timing of the image coding apparatus of FIG. 第1の実施形態に係る画像符号化装置の処理タイミングを示す図。The figure which shows the process timing of the image coding apparatus which concerns on 1st Embodiment. ウェーブレット変換によって発生する各サブバンドの関係を示す図。The figure which shows the relationship of each subband which generate | occur | produces by wavelet transformation. 第1実施形態に係る画像符号化装置にて分解レベル3までウェーブレット変換を実行した際の処理タイミングを示す図。The figure which shows the process timing at the time of performing wavelet transformation to the decomposition | disassembly level 3 in the image coding apparatus which concerns on 1st Embodiment. 第2の実施形態に係る画像符号化装置の構成例を示すブロック図。The block diagram which shows the structural example of the image coding apparatus which concerns on 2nd Embodiment. 第2の実施形態に係る画像符号化装置の処理タイミングを示す図。The figure which shows the process timing of the image coding apparatus which concerns on 2nd Embodiment. 水平方向の画素数が奇数の時にウェーブレット変換によって発生する各サブバンドの水平方向のDWT係数の数の関係を説明するための図。The figure for demonstrating the relationship of the number of horizontal DWT coefficients of each subband which generate | occur | produces by wavelet transformation when the number of pixels of a horizontal direction is an odd number.

まず、実施形態の説明に先立ち、JPEG2000で提案されている可逆5−3タップフィルタを用いたDWT変換(以下、可逆5−3DWT変換という)における、ウェ−ブレット係数(以下DWT係数)が出力されるタイミングを図2〜6を用いて詳細に説明する。図2は可逆5−3DWT変換をリフティング構造を用いて実現した際にDWT係数が出力されるタイミングを説明するための図である。   First, prior to the description of the embodiment, wavelet coefficients (hereinafter referred to as DWT coefficients) in a DWT conversion using a reversible 5-3 tap filter proposed in JPEG 2000 (hereinafter referred to as reversible 5-3 DWT conversion) are output. The timing to be described will be described in detail with reference to FIGS. FIG. 2 is a diagram for explaining the timing at which the DWT coefficient is output when the reversible 5-3DWT conversion is realized using the lifting structure.

図2(a)において符号a〜eは水平方向に並ぶ入力画素データを示している。また図2(a)においてb'は画素データa,b,cを用いて生成した分解レベル1の高周波成分のDWT係数、d'は画素データc,d,eを用いて生成した分解レベル1の高周波成分のDWT係数である。c"は更にb',d',cを用いて生成した低周波成分のDWT係数である。なお、各DWT係数は、次式(1)〜(3)に示す通りである。
b' = b-(a+c)/2 …(1)
d' = d-(c+e)/2 …(2)
c" = c+(b’+d’+2)/4 …(3)
式(1),(2)に示すようにb',d'はいずれも高周波成分のDWT係数であるため、使用される画素データが異なるだけで数式の型は同一である。
In FIG. 2A, symbols a to e indicate input pixel data arranged in the horizontal direction. In FIG. 2 (a), b 'is a DWT coefficient of a high-frequency component of decomposition level 1 generated using pixel data a, b, c, and d' is a decomposition level 1 generated using pixel data c, d, e. It is a DWT coefficient of the high frequency component. Further, c ″ is a DWT coefficient of a low frequency component generated using b ′, d ′, and c. Each DWT coefficient is as shown in the following equations (1) to (3).
b '= b- (a + c) / 2 (1)
d '= d- (c + e) / 2 (2)
c "= c + (b '+ d' + 2) / 4 ... (3)
As shown in the equations (1) and (2), b ′ and d ′ are DWT coefficients of high frequency components, and therefore the types of the equations are the same except for the pixel data used.

図2(b)は図2(a)に対し、水平方向に画素データfが新たに入力された様子を示した図である。図2(b)に示すように画素データfが入力されても新たにDWT変換を実行するには入力画素が足りないため、画素データfが入力されるタイミングでは新たなDWT係数を出力することが出来ない。   FIG. 2B is a diagram illustrating a state in which pixel data f is newly input in the horizontal direction with respect to FIG. As shown in FIG. 2 (b), there are not enough input pixels to perform a new DWT conversion even when pixel data f is input, so that a new DWT coefficient is output at the timing when the pixel data f is input. I can't.

一方、図2(c)のように図2(b)に対し更に画素データgが入力されるとDWT変換を実行することが可能となり、高周波成分のDWT係数f'と低周波成分のDWT係数e"を出力することができる。   On the other hand, when the pixel data g is further input to FIG. 2B as shown in FIG. 2C, DWT conversion can be executed, and the DWT coefficient f ′ of the high frequency component and the DWT coefficient of the low frequency component are executed. e "can be output.

このように水平方向にDWT変換を実行するタイミングは、画素データの2画素入力につき1回となる。なお、分解レベル2へ階層的にDWT変換を実行する場合には分解レベル1の低周波成分のDWT係数を用いる必要がある。前述の通り分解レベル1の低周波成分のDWT係数を出力されるタイミングが各画素データ2画素入力につき1回となるため、分解レベル2のDWT係数が出力されるタイミングは4画素入力に1回となる。以上の関係から分解レベルNのDWT係数が出力されるタイミングは、次式(4)に示されるXを用いて、X画素に1回となる。
X=2N …(4)
As described above, the timing for executing the DWT conversion in the horizontal direction is once for every two pixel inputs of pixel data. Note that when performing DWT transformation hierarchically to decomposition level 2, it is necessary to use the DWT coefficient of the low frequency component of decomposition level 1. As described above, since the timing at which the DWT coefficient of the low frequency component at the decomposition level 1 is output is once for every two pixel inputs of each pixel data, the timing at which the DWT coefficient at the resolution level 2 is output is once for every four pixel inputs. It becomes. From the above relation, the timing at which the DWT coefficient at the decomposition level N is output is once for each X pixel using X shown in the following equation (4).
X = 2 N (4)

同様の関係は垂直方向にも適用されるため、垂直方向のDWT係数が出力されるタイミングは式(4)に従い、画素データXライン入力につき1回となる。   Since the same relationship applies to the vertical direction, the timing at which the DWT coefficient in the vertical direction is output is once per pixel data X-line input according to equation (4).

入力画像を分解レベル2まで垂直・水平DWT変換した場合の各サブバンドの関係を図6に示す。図6においてLは低周波領域、Hは高周波領域を示している。例えば、1HHは分解レベル1の水平方向、垂直方向ともに高周波領域のサブバンドを示している。図6に示すように分解レベル1の各サブバンドのサイズは水平・垂直方向、入力画像データの半分となる。つまり、各サブバンドの係数の個数は、オリジナルの画像の画素数の1/4となる。また、分解レベル2の各サブバンドは、分解レベル1の各サブバンドの水平、垂直方向の半分となる。   FIG. 6 shows the relationship between the subbands when the input image is subjected to vertical / horizontal DWT conversion up to decomposition level 2. In FIG. 6, L indicates a low frequency region, and H indicates a high frequency region. For example, 1HH indicates a subband in the high frequency region in both the horizontal direction and the vertical direction at the decomposition level 1. As shown in FIG. 6, the size of each subband at the decomposition level 1 is half of the input image data in the horizontal and vertical directions. That is, the number of coefficients of each subband is 1/4 of the number of pixels of the original image. Further, each subband at resolution level 2 is half of the horizontal and vertical directions of each subband at resolution level 1.

以上の説明を踏まえたうえで画像データをDWT変換し、符号化する一連の処理タイミングを図3、図4を用いて説明する。   Based on the above description, a series of processing timings for DWT conversion and encoding of image data will be described with reference to FIGS.

図3は、本発明者が考察した画像符号化装置の構成例を示すブロック図である。図3に示すように、画像符号化装置はウェ−ブレット変換部300、量子化・符号化部303を有する。ウェーブレット変換部30は、その内部に分解レベル1のDWT変換を行うLev1-DWT変換部301、分解レベル2のDWT変換を行うLev2-DWT変換部302を含んでいる。なお、符号化方式の一例としてJPEG2000を用いて説明するが特に符号化方式については問わない。   FIG. 3 is a block diagram illustrating a configuration example of an image encoding device considered by the present inventors. As shown in FIG. 3, the image coding apparatus includes a wavelet transform unit 300 and a quantization / coding unit 303. The wavelet transform unit 30 includes a Lev1-DWT conversion unit 301 that performs decomposition level 1 DWT conversion and a Lev2-DWT conversion unit 302 that performs decomposition level 2 DWT conversion. Although an example of the encoding method will be described using JPEG2000, the encoding method is not particularly limited.

また、図4は図3の画像符号化装置にラスタ順に画像データを入力し、分解レベル2までDWT変換した場合の分解レベル1、2の各サブバンドのDWT係数の変換タイミングおよび変換後のDWT係数が量子化・符号化されるタイミングを示す図である。   4 shows the conversion timing of the DWT coefficients of the subbands of decomposition levels 1 and 2 and the converted DWT when the image data is input to the image encoding apparatus of FIG. 3 in raster order and DWT conversion is performed up to decomposition level 2. It is a figure which shows the timing when a coefficient is quantized and encoded.

図4の見方について説明する。図4において、横軸のt0〜t14の各区間は、1ラインの画素データが入力される期間を示している。なお、t0期間から画像データの入力が開始されるものとする。   The way of viewing FIG. 4 will be described. In FIG. 4, each interval from t0 to t14 on the horizontal axis represents a period during which one line of pixel data is input. Note that the input of image data is started from the period t0.

「画素データ」に示される矩形のバーは、その期間で画素データが入力されていることを示している。図4においては全ての期間にバーがあるため、全期間において1ライン分の画素データが入力されていることを示している。   A rectangular bar shown in “Pixel data” indicates that pixel data is input during that period. In FIG. 4, since there are bars in all periods, pixel data for one line is input in all periods.

一方、「DWT変換」の各分解レベルのサブバンドのバーは、各期間でDWT変換が実行され、各サブバンドのデータが量子化・符号化部303に出力されたかどうかを示している。例えば、t0期間では、どの分解レベルのサブバンドにおいてもバーが無い為、DWT変換が実行されていないことを示す。また、t2期間ではLev1-LH、Lev1-HL、Lev1-HHのバーが存在しているため、分解レベル1DWTが実行されレベル1のサブバンドLH、HH、LHの係数が出力されていることを示す。   On the other hand, the subband bar of each decomposition level of “DWT transform” indicates whether or not the DWT transform was executed in each period and the data of each subband was output to the quantization / encoding unit 303. For example, in the period t0, since there is no bar in any sub-band of the decomposition level, it indicates that DWT conversion is not executed. In addition, since the Lev1-LH, Lev1-HL, and Lev1-HH bars exist in the period t2, the decomposition level 1DWT is executed and the coefficients of the level 1 subbands LH, HH, and LH are output. Show.

「量子化・符号化」のバーは各期間でDWT変換出力されたDWT係数をどのタイミングで量子化・符号化をしているかを示している。例えば、t0期間ではどの分解レベルのサブバンドにおいてもバーが無い為、全サブバンドの係数を量子化・符号化していないことを示す。また、t2期間ではLev1-LH、Lev1-HL、Lev1-HHのバーが存在しているため、分解レベル1のサブバンドHL,LH,HHが量子化・符号化されることを示す。   The “quantization / encoding” bar indicates at which timing the DWT coefficient output by DWT conversion in each period is quantized / encoded. For example, in the period t0, since there is no bar in any decomposition level subband, it indicates that the coefficients of all subbands are not quantized and encoded. Further, since the Lev1-LH, Lev1-HL, and Lev1-HH bars exist in the period t2, it indicates that the subbands HL, LH, and HH at the decomposition level 1 are quantized and encoded.

図示の如く、この画像符号化装置においてはDWT変換のバーと量子化・符号化のバーが同一期間に存在している。これはDWT変換で出力されたDWT係数が同じライン入力期間で即時に量子化・符号化されていることを示す。また、バーの長さは量子化・符号化を実行している期間を示している。   As shown in the figure, in this image encoding apparatus, the DWT conversion bar and the quantization / encoding bar exist in the same period. This indicates that the DWT coefficient output by the DWT transform is immediately quantized and encoded in the same line input period. The length of the bar indicates the period during which quantization / encoding is executed.

分解レベル1の各サブバンドのDWT係数(Lev1−LH,HL,HH)は、図6で示したように画素データが1ライン入力される期間で0.5ラインしか出力されない。しかしながら、量子化・符号化部に入力される係数も図2を用いて説明したとおり、入力2画素につき一個しかないため、図4に示した通りDWT係数を1ライン入力期間かけて量子化・符号化している。   As shown in FIG. 6, only 0.5 lines of DWT coefficients (Lev1-LH, HL, HH) for each subband of decomposition level 1 are output during a period in which one line of pixel data is input. However, as described with reference to FIG. 2, there is only one coefficient input to the quantization / encoding unit, so that there is only one coefficient per two input pixels. Therefore, as shown in FIG. Encoding.

次に、図4の各区間で実行される符号化処理を図3を参照して説明する。t0〜t1期間では、2ライン分の画素データがLev1-DWT変換部301に入力される。しかしながら、この時点では、まだ可逆5−3DWT変換を実行するに足るライン数分のデータが入力されていない。そのため、Lev1-DWT変換部301は、2ラインの入力画素データをLev1-DWT変換部301内のラインバッファに保持するに留め、この期間でのDWT変換は実行しない。   Next, the encoding process executed in each section of FIG. 4 will be described with reference to FIG. In the period from t0 to t1, pixel data for two lines is input to the Lev1-DWT conversion unit 301. However, at this point, data for the number of lines sufficient to execute the reversible 5-3DWT conversion has not yet been input. For this reason, the Lev1-DWT conversion unit 301 only holds the two-line input pixel data in the line buffer in the Lev1-DWT conversion unit 301, and does not execute the DWT conversion in this period.

t2期間において、Lev1-DWT変換部301はt0,t1期間でラインバッファに保持した2ライン分の画素データおよび、入力した3ライン目の画素データを用いてDWT変換を実行する。この結果、分解レベル1のサブバンドLL、LH、HH、LHの係数データが生成される。なお、5タップのフィルタ処理を実行するのに足りない画素データはミラーリングして生成する。生成されたDWT係数のうち、分解レベル1のサブバンドLLのDWT係数は、分解レベル2のDWT変換に用いられるため、Lev2-DWT変換部302に送信される。その他のサブバンド、すなわち分解レベル1のサブバンドLH、HH、LHの係数データは、後段の量子化・符号化部303に出力される。   In the t2 period, the Lev1-DWT conversion unit 301 performs DWT conversion using the pixel data for two lines held in the line buffer in the period t0 and t1 and the input pixel data for the third line. As a result, coefficient data of subbands LL, LH, HH, and LH of decomposition level 1 are generated. Pixel data that is insufficient to execute the 5-tap filter process is generated by mirroring. Among the generated DWT coefficients, the DWT coefficients of the decomposition level 1 subband LL are transmitted to the Lev2-DWT conversion unit 302 because they are used for the decomposition level 2 DWT conversion. The coefficient data of the other subbands, that is, the subbands LH, HH, and LH of the decomposition level 1 are output to the subsequent quantization / encoding unit 303.

なお、t2期間ではまだ分解レベル1のサブバンドLLのDWT係数が1ライン分しか出力されておらず、分解レベル2のDWT変換を実行できない。そのためLev2-DWT変換部302はDWT変換の実行は行わず内部のラインバッファに係数データを保持するに留める。また、分解レベル1の各サブバンドにおける係数の数は元の画素データの半分となる。従って、分解レベル1のサブバンドLH、HH、LHの3つを合わせて、元の画素データ基準で1.5ライン(0.5×3)分のDWT係数が出力される。量子化・符号化部303はウェーブレット変換部300から送られた合計1.5ライン分のDWT係数を、量子化パラメータを用いて量子化する。そして、符号化ではサブバンドごとに、EBCOT(Embedded Block Coding with Optimized Truncation)などのエントロピー符号化を施して、符号化データとして出力される。   Note that only the DWT coefficients of the subband LL at the decomposition level 1 are output for one line in the period t2, and the DWT conversion at the decomposition level 2 cannot be executed. For this reason, the Lev2-DWT conversion unit 302 does not execute the DWT conversion, but only holds the coefficient data in the internal line buffer. In addition, the number of coefficients in each subband of decomposition level 1 is half of the original pixel data. Accordingly, by combining the three subbands LH, HH, and LH at the decomposition level 1, DWT coefficients for 1.5 lines (0.5 × 3) are output based on the original pixel data reference. The quantization / encoding unit 303 quantizes the DWT coefficients for a total of 1.5 lines sent from the wavelet transform unit 300 using the quantization parameter. In the encoding, entropy encoding such as EBCOT (Embedded Block Coding with Optimized Truncation) is performed for each subband and output as encoded data.

t3期間ではt0〜t1期間同様、可逆5−3DWT変換を掛けるに足るライン数分のデータが入力されていない。そのため、入力画素データはLev1-DWT変換部301内のラインバッファに画素データは保持され、この期間ではDWT係数データは出力されない。   In the period t3, as in the period t0 to t1, data corresponding to the number of lines sufficient to perform the reversible 5-3DWT conversion is not input. Therefore, the input pixel data is held in the line buffer in the Lev1-DWT conversion unit 301, and no DWT coefficient data is output during this period.

t4期間ではt2,t3期間に入力されラインバッファに保持された2ライン分の画素データ及び、3ライン目の画素データを用いてDWT変換が行われ、分解レベル1のサブバンドLL、LH、HH、LHの係数データが算出される。但し、この時も分解レベル1のサブバンドLLのDWT係数データはt2期間でラインバッファに保持された分を合わせて2ライン分しか出力されていないため、分解レベル2のDWT変換は実行できない。以降、分解レベル1のDWT変換は前述の数式4に示した通り、2ラインに1回(すなわちt6、t8、t10、t12、t14・・・期間で)実行される。量子化・符号化部303はウェーブレット変換部300から送られた合計1.5ライン分のDWT係数を、量子化パラメータを用いて量子化し、サブバンドごとに、EBCOTなどのエントロピー符号化を施して、符号化データとして出力する。   In the t4 period, DWT conversion is performed using the pixel data for two lines input in the period t2 and t3 and held in the line buffer, and the pixel data for the third line, and the subbands LL, LH, and HH at the decomposition level 1 , LH coefficient data is calculated. However, since the DWT coefficient data of the subband LL at the decomposition level 1 is output only for two lines including the amount held in the line buffer in the period t2, the decomposition level 2 DWT conversion cannot be executed. Thereafter, the decomposition level 1 DWT conversion is executed once every two lines (that is, in a period of t6, t8, t10, t12, t14,. The quantization / encoding unit 303 quantizes the DWT coefficients for a total of 1.5 lines sent from the wavelet transform unit 300 using quantization parameters, performs entropy encoding such as EBCOT for each subband, Output as digitized data.

t5期間では分解レベル1、2のDWT変換は実行されず、入力データはLev1-DWT変換部301内のラインバッファに画素データは保持される。   In the period t5, the DWT conversion of the decomposition levels 1 and 2 is not executed, and the pixel data is held in the line buffer in the Lev1-DWT conversion unit 301 as input data.

t6期間ではLev1-DWT変換部301にて分解レベル1のDWT変換が実行される。また、その際に出力される分解レベル1のサブバンドLLのDWT係数データおよび、t2、t4期間でLev2-DWT変換部302内のラインバッファに保持された分解レベル1のサブバンドLLの2ライン分のDWT係数データを用いて、Lev2-DWT変換部302が分解レベルレベル2のサブバンドLL、LH、HH、LHの係数データの算出を行う。   In the period t6, the Lev1-DWT converter 301 performs decomposition level 1 DWT conversion. Also, the DWT coefficient data of the decomposition level 1 subband LL output at that time, and two lines of the decomposition level 1 subband LL held in the line buffer in the Lev2-DWT conversion unit 302 in the period t2 and t4 The Lev2-DWT conversion unit 302 calculates the decomposition level level 2 subband LL, LH, HH, and LH coefficient data using the minute DWT coefficient data.

なお、図4に示すように分解レベル2の係数の数は分解レベル1の係数の半分となるため、元の画素データ基準で分解レベル2のサブバンドLL、LH、HH、LHの4サブバンド合わせて1ライン(0.25×4)分のDWT係数が後段の量子化・符号化部303に出力される。これと、分解レベル1のサブバンドLH、HH、LHの3つのサブバンド分の1.5ラインを合わせて元の画素データ基準で2.5ライン分(1+1.5)のDWT係数が、この期間で出力される。   As shown in FIG. 4, since the number of decomposition level 2 coefficients is half of the decomposition level 1 coefficients, the subbands LL, LH, HH, and LH of decomposition level 2 are sub-bands based on the original pixel data standard In total, the DWT coefficients for one line (0.25 × 4) are output to the quantization / encoding unit 303 at the subsequent stage. Combine this with 1.5 lines for the 3 subbands of resolution level 1 subbands LH, HH, and LH, and a DWT coefficient of 2.5 lines (1 + 1.5) based on the original pixel data reference is output during this period. The

なお、分解レベル2のDWT変換は前述の数式4に示した通り、4ラインに1回(すなわちt10、t14・・・期間)実行される。量子化・符号化部303は、ウェーブレット変換部300から送られた合計2.5ライン分のDWT係数を、量子化パラメータを用いて量子化し、サブバンドごとに、EBCOTなどのエントロピー符号化を施して、符号化データとして出力する。以降、画像データの最終ラインまで同一の処理が繰り返される。   The decomposition level 2 DWT conversion is executed once every four lines (that is, t10, t14,...) As shown in Equation 4 above. The quantization / encoding unit 303 quantizes the DWT coefficients for a total of 2.5 lines sent from the wavelet transform unit 300 using quantization parameters, and performs entropy encoding such as EBCOT for each subband, Output as encoded data. Thereafter, the same processing is repeated until the last line of the image data.

上述の説明からわかるように、分解レベル2までDWT変換を実行した場合、入力画素が1ライン入力される期間に最大2.5ライン分のDWT係数が出力される期間(図4のt6,t10,t14)が存在する。そのため、DWT変換を実行するタイミングで即時、量子化、符号化を実行しようした場合、画素データを1ライン入力する期間で2.5ライン分のDWT係数を処理できる性能が必要となり、量子化・符号化部の回路規模が大きくなってしまうのは理解できよう。以下、かかる点を踏まえて、本発明に係る実施形態を説明する。   As can be seen from the above description, when DWT conversion is performed up to decomposition level 2, DWT coefficients for a maximum of 2.5 lines are output during a period in which one line of input pixels is input (t6, t10 in FIG. 4). , t14). Therefore, when performing quantization and encoding immediately at the timing of executing the DWT conversion, it is necessary to have a performance capable of processing DWT coefficients for 2.5 lines in a period of inputting one line of pixel data. It can be understood that the circuit scale of the encoding unit becomes large. Hereinafter, based on such points, embodiments according to the present invention will be described.

[第1の実施形態]
図1は、第1の実施形態における本発明の実施形態に係る画像符号化装置の構成例を示すブロック図である。説明を単純化するため、本実施形態においても、離散ウェーブレット変換を2回行うものとして説明する。
[First Embodiment]
FIG. 1 is a block diagram illustrating a configuration example of an image encoding device according to an embodiment of the present invention in the first embodiment. In order to simplify the description, the present embodiment will be described on the assumption that the discrete wavelet transform is performed twice.

第1の実施形態における画像符号化装置は、図示の如く、ウェーブレット変換部300、サブバンドラインバッファ103、量子化・符号化部104を有する。符号化対象の画像データの画素データは、ラスタースキャン順に画素データがウェーブレット変換部300に供給されるものとする。ウェーブレット変換部300は、分解レベル1の離散ウェーブレット変換(以下、実施形態においてもDWT変換という)を行うLev1-DWT変換部301、分解レベル2のDWT変換を行うLev2-DWT変換部302で構成される。なお、本実施形態では符号化方式の一例としてJPEG2000を用いて説明するが、特に符号化方式の種類は問わない。また、ウェーブレット変換部300、Lev1-DWT変換部301、Lev2-DWT変換部302は先に説明した図2の符号化装置と同じ構成のものを用いるものの、DWT変換で得られた係数データの出力先が異なる。また、量子化・符号化部104は画素データが1ライン入力される期間で1ライン分のDWT係数を量子化・符号化することができる性能を持っているものとする。   The image coding apparatus according to the first embodiment includes a wavelet transform unit 300, a subband line buffer 103, and a quantization / coding unit 104, as illustrated. It is assumed that pixel data of image data to be encoded is supplied to the wavelet transform unit 300 in the raster scan order. The wavelet transform unit 300 includes a Lev1-DWT transform unit 301 that performs a decomposition level 1 discrete wavelet transform (hereinafter also referred to as a DWT transform in the embodiment), and a Lev2-DWT transform unit 302 that performs a decomposition level 2 DWT transform. The In the present embodiment, JPEG2000 is described as an example of an encoding method, but the type of encoding method is not particularly limited. The wavelet transform unit 300, the Lev1-DWT transform unit 301, and the Lev2-DWT transform unit 302 use the same configuration as that of the encoding apparatus of FIG. 2 described above, but output coefficient data obtained by DWT transform. The destination is different. Further, it is assumed that the quantization / encoding unit 104 has a performance capable of quantizing / encoding a DWT coefficient for one line in a period in which one line of pixel data is input.

図5は、図1においてラスタ順に画像データを分解レベル2までDWT変換した場合の分解レベル1、レベル2の各サブバンドのDWT係数データに変換されるタイミングおよび変換されたDWT係数データが量子化・符号化されるタイミングを説明するためのタイミング図である。図5の見方については図4と同様であるため、説明を省く。   FIG. 5 shows the timing at which the image data is converted into DWT coefficient data for each subband of level 1 and level 2 when the image data is DWT converted to resolution level 2 in raster order in FIG. 1, and the converted DWT coefficient data is quantized. -It is a timing diagram for demonstrating the timing encoded. The way of viewing FIG. 5 is the same as that of FIG.

以下、図5の各区間で実行される符号化処理について、図1を参照して説明する。   Hereinafter, the encoding process performed in each section of FIG. 5 will be described with reference to FIG.

t0〜t1期間では2ライン分の画素データがLev1-DWT変換部301に入力される。しかしながら、この時点ではまだ可逆5−3DWT変換を行うに足るライン数分のデータが入力されていない。そのため、Lev1-DWT変換部301は、は2ラインの入力画素データをLev1-DWT変換部301内のラインバッファに保持するに留め、この期間でのDWT変換は実行しない。   Pixel data for two lines is input to the Lev1-DWT conversion unit 301 in the period from t0 to t1. However, at this time, data for the number of lines sufficient to perform the reversible 5-3DWT conversion has not been input yet. For this reason, the Lev1-DWT conversion unit 301 only holds two lines of input pixel data in the line buffer in the Lev1-DWT conversion unit 301, and does not perform DWT conversion in this period.

t2期間において、Lev1-DWT変換部301はt0,t1期間でラインバッファに保持した2ライン分の画素データおよび、3ライン目の入力画素データを用いてDWT変換を実行し、分解レベル1のサブバンドLL、LH、HH、LHの係数データを出力する。その際、分解レベル1のサブバンドLLのDWT係数データはレベル2のDWT変換に用いられるため、Lev2-DWT変換部302に供給される。また、分解レベル1のサブバンドLH、HLのDWT係数データは、サブバンドラインバッファ103の介在無しに、量子化・符号化部104にダイレクトに出力されるが、レベル1のサブバンドHHのDWT係数データはサブバンドラインバッファ103に送信され一時的に保持される。   In the t2 period, the Lev1-DWT conversion unit 301 performs DWT conversion using the pixel data for two lines held in the line buffer in the period t0 and t1 and the input pixel data for the third line, and generates a decomposition level 1 sub-pixel. Coefficient data for bands LL, LH, HH, and LH are output. At this time, the DWT coefficient data of the subband LL of decomposition level 1 is supplied to the Lev2-DWT conversion unit 302 because it is used for level 2 DWT conversion. Further, the DWT coefficient data of the subbands LH and HL of the decomposition level 1 are directly output to the quantization / encoding unit 104 without the interposition of the subband line buffer 103, but the DWT of the subband HH of the level 1 The coefficient data is transmitted to the subband line buffer 103 and temporarily held.

なお、t2期間ではまだ分解レベル1のサブバンドLLのDWT係数データが1ライン分しか出力されておらず、分解レベル2のDWT変換を実行できない。そのため、Lev2-DWT変換部302はDWT変換の実行は行わず、内部のラインバッファに係数データを保持するに留める。量子化・符号化部104はウェーブレット変換部300から送られた分解レベル1のサブバンドLH,HLの合計1.0ライン分のDWT係数データを、1サイクル毎に交互に量子化パラメータを用いて量子化する。そして、符号化では、サブバンドごとに、EBCOT(Embedded Block Coding with Optimized Truncation)などのエントロピー符号化を施して、符号化データとして出力される。   Note that only one line of the DWT coefficient data of the subband LL at the decomposition level 1 is still output during the period t2, and the DWT conversion at the decomposition level 2 cannot be executed. For this reason, the Lev2-DWT conversion unit 302 does not perform DWT conversion, but only holds the coefficient data in the internal line buffer. The quantization / encoding unit 104 quantizes the DWT coefficient data for a total of 1.0 lines of the decomposition level 1 subbands LH and HL sent from the wavelet transform unit 300, alternately using quantization parameters for each cycle. To do. In encoding, for each subband, entropy encoding such as EBCOT (Embedded Block Coding with Optimized Truncation) is performed and output as encoded data.

t3期間ではt0〜t1期間同様、可逆5−3DWT変換を掛けるに足るライン数分のデータが入力されていない。そのため、入力画素データはLev1-DWT変換部301内のラインバッファに画素データは保持され、この期間ではDWT係数データは出力されない。しかし、量子化・符号化部104は、t2期間でサブバンドラインバッファ103に保持された分解レベル1のサブバンドHHのDWT係数データを読み出して量子化パラメータを用いて量子化し、エントロピー符号化を施して、符号化データとして出力する。この期間では分解レベル1のサブバンドHHのDWT係数データしか符号化されないため、画素データ基準で0.5ライン分のDWT係数データしか量子化・符号化されない。従って、画素データが1ライン入力される期間の半分の期間で量子化・符号化を実行することができる。   In the period t3, as in the period t0 to t1, data corresponding to the number of lines sufficient to perform the reversible 5-3DWT conversion is not input. Therefore, the input pixel data is held in the line buffer in the Lev1-DWT conversion unit 301, and no DWT coefficient data is output during this period. However, the quantization / encoding unit 104 reads the DWT coefficient data of the decomposition level 1 subband HH held in the subband line buffer 103 in the period t2, quantizes it using the quantization parameter, and performs entropy encoding. And output as encoded data. Since only DWT coefficient data of subband HH of decomposition level 1 is encoded during this period, only DWT coefficient data for 0.5 lines is quantized and encoded on the basis of pixel data. Therefore, quantization / encoding can be executed in a half of the period during which one line of pixel data is input.

t4期間にて、Lev1-DWT変換部301は、t2,t3期間に入力されラインバッファに保持された画素データ、及び今回入力した画素データを用いてDWT変換を行い、分解レベル1のサブバンドLL、LH、HH、LHの係数データを生成する。その際、分解レベル1のサブバンドLLのDWT係数データは分解レベル2のDWT変換に用いられるため、Lev2-DWT変換部302に送信される。但し、この時もレベル1のサブバンドLLのDWT係数がt2期間でラインバッファに保持された分を合わせて2ライン分しか出力されていないため、レベル2のDWT変換を実行できない。また、t2期間同様、分解レベル1のサブバンドLH、HLのDWT係数データは量子化・符号化部104に出力されるが、分解レベル1のサブバンドHHのDWT係数データはサブバンドラインバッファ103に送信され一旦、保持される(1サイクル分遅延される)。量子化・符号化部104はウェーブレット変換部300から送られた分解レベル1のサブバンドLH,HLの合計1.0ライン分のDWT係数データを、1サイクル毎に交互に量子化パラメータを用いて量子化し、エントロピー符号化を施して、符号化データとして出力する。   In the t4 period, the Lev1-DWT conversion unit 301 performs DWT conversion using the pixel data input in the t2 and t3 periods and held in the line buffer, and the pixel data input this time, and the subband LL of decomposition level 1 , LH, HH, LH coefficient data is generated. At this time, since the DWT coefficient data of the subband LL at the decomposition level 1 is used for the DWT conversion at the decomposition level 2, it is transmitted to the Lev2-DWT conversion unit 302. However, even at this time, the DWT coefficients of the level 1 subband LL are output for only two lines including the amount held in the line buffer in the period t2, so that the level 2 DWT conversion cannot be executed. Similarly to the period t2, the DWT coefficient data of subbands LH and HL of decomposition level 1 are output to the quantization / encoding unit 104, while the DWT coefficient data of subband HH of decomposition level 1 is output to the subband line buffer 103. And temporarily held (delayed by one cycle). The quantization / encoding unit 104 quantizes the DWT coefficient data for 1.0 lines of the decomposition level 1 subbands LH and HL sent from the wavelet transform unit 300 alternately using quantization parameters every cycle. Entropy encoding is performed and the encoded data is output.

t5期間では分解レベル1、2のDWT変換も実行されず、入力データはLev1-DWT変換部301内のラインバッファに画素データは保持される。しかし、t3期間と同様に、量子化・符号化部104は、サブバンドラインバッファ103に保持された分解レベル1のサブバンドHHのDWT係数データ(t4期間にて保存)を読み出し、量子化パラメータを用いて量子化し、エントロピー符号化を施して、符号化データとして出力する。   In the period t5, the decomposition level 1 and 2 DWT conversion is not executed, and the input data is held in the line buffer in the Lev1-DWT conversion unit 301 as pixel data. However, as in the t3 period, the quantization / encoding unit 104 reads the DWT coefficient data (stored in the t4 period) of the decomposition level 1 subband HH held in the subband line buffer 103, and stores the quantization parameter. Is quantized using, entropy-coded, and output as encoded data.

t6期間ではLev1-DWT変換部301で分解レベル1のDWT変換が実行される。また、その際、出力される分解レベル1のサブバンドLLのDWT係数データおよびt2、t4期間でLev2-DWT変換部302内のラインバッファに保持されたレベル1のサブバンドLLのDWT係数を用いて、Lev2-DWT変換部302がDWT変換を実行することで、分解レベル2のサブバンドLL、LH、HH、LHの係数データを算出し、出力する。   In the period t6, the Lev1-DWT converter 301 performs decomposition level 1 DWT conversion. Further, at this time, the DWT coefficient data of the decomposition level 1 subband LL and the DWT coefficient of the level 1 subband LL held in the line buffer in the Lev2-DWT conversion unit 302 in the periods t2 and t4 are used. Then, the Lev2-DWT conversion unit 302 executes the DWT conversion to calculate and output the coefficient data of the subbands LL, LH, HH, and LH at the decomposition level 2.

なお、図4に示すように分解レベル2の係数データの数は分解レベル1の係数デーの半分となるため、元の画素データ基準で分解レベル2のサブバンドLL、LH、HH、LHの4つを合わせて1ライン(0.25×4)分のDWT係数データがサブバンドラインバッファ103に送信され一旦、保持される。また、分解レベル1のDWT変換で出力されるサブバンドLH、HH、LHの3つ合わせた1.5ライン分を含めると、元の画素データ基準で2.5ライン分(1+1.5)のDWT係数データがこの期間で出力される。   As shown in FIG. 4, since the number of coefficient data at decomposition level 2 is half of the coefficient data at decomposition level 1, 4 sub-bands LL, LH, HH, and LH at decomposition level 2 on the basis of the original pixel data. Together, the DWT coefficient data for one line (0.25 × 4) is transmitted to the subband line buffer 103 and temporarily held. In addition, if 1.5 lines including three subbands LH, HH, and LH output by the DWT conversion at decomposition level 1 are included, the DWT coefficient data for 2.5 lines (1 + 1.5) is based on the original pixel data standard. Output during this period.

量子化・符号化部104はウェーブレット変換部300から送られた分解レベル1のサブバンドLH、HLの合計1.0ライン分のDWT係数データを、1サイクル毎に交互に量子化パラメータを用いて量子化し、エントロピー符号化を施して、符号化データとして出力する。   The quantization / encoding unit 104 quantizes DWT coefficient data for a total of 1.0 lines of decomposition level 1 subbands LH and HL sent from the wavelet transform unit 300 alternately using quantization parameters for each cycle. Entropy encoding is performed and the encoded data is output.

t7期間では分解レベル1、2のDWT変換が実行されず、入力データはLev1-DWT変換部301内のラインバッファに画素データは保持される。しかし、ここでは量子化・符号化部104は、t6期間でサブバンドラインバッファ103に保持された分解レベル1のサブバンドHHのDWT係数データ、及び、t6期間でサブバンドラインバッファ103に保持された分解レベル2のサブバンドLH、HLのDWT係数データを量子化・符号化する。量子化・符号化部104はまず画素データ基準で0.5ラインに相当する分解レベル1のサブバンドHHのDWT係数データを量子化・符号化する。続いて量子化・符号化部104は、画素データ基準で0.5ラインに相当する分解レベル2のサブバンドLHのDWT係数データを量子化・符号化する。最後に、量子化・符号化部104は、画素データ基準で0.5ラインに相当する分解レベルレベル2のサブバンドHLのDWT係数を量子化・符号化する。その結果、画素データが1ライン入力される期間いっぱいを使って1.0ライン分のDWT係数を量子化・符号化が実行される。なお、この期間で分解レベル1のサブバンドHHが量子化・符号化処理されれば量子化・符号化処理するDWT係数の処理順は特に問わない。例えば分解レベル1のサブバンドHH、分解レベル2のサブバンドLH、分解レベル1のサブバンドHLの順に処理する代わりに、分解レベル2のサブバンドLH、分解レベル2のサブバンドHL、分解レベル1のサブバンドHHの順に処理するなど処理順を入れ替えても良い。また、分解レベル2のサブバンドLH、分解レベル2のサブバンドHLではなく、分解レベル2のサブバンドHH、分解レベル2のサブバンドLLをこの期間で量子化・符号化処理しても良い。この場合、この期間で量子化・符号化されなかった分解レベル2のサブバンドLH、分解レベル2のサブバンドHLは後に示すt9期間で量子化・符号化処理すれば良い。   In the t7 period, the DWT conversion at the decomposition levels 1 and 2 is not executed, and the pixel data is held in the line buffer in the Lev1-DWT conversion unit 301 as input data. However, here, the quantization / encoding unit 104 holds the DWT coefficient data of the decomposition level 1 subband HH held in the subband line buffer 103 in the period t6 and the subband line buffer 103 in the period t6. Further, the DWT coefficient data of the subbands LH and HL at the decomposition level 2 are quantized and encoded. The quantization / encoding unit 104 first quantizes and encodes the decomposition level 1 subband HH DWT coefficient data corresponding to 0.5 lines on a pixel data basis. Subsequently, the quantization / encoding unit 104 quantizes and encodes the DWT coefficient data of the decomposition level 2 subband LH corresponding to 0.5 lines on the pixel data basis. Finally, the quantization / encoding unit 104 quantizes and encodes the DWT coefficients of the subband HL of the decomposition level 2 corresponding to 0.5 lines on the pixel data basis. As a result, the DWT coefficients for 1.0 line are quantized and encoded using the entire period during which one line of pixel data is input. In addition, if the decomposition level 1 subband HH is quantized / encoded during this period, the processing order of the DWT coefficients to be quantized / encoded is not particularly limited. For example, instead of processing in order of subband HH at decomposition level 1, subband LH at decomposition level 2, subband HL at decomposition level 1, subband LH at decomposition level 2, subband HL at decomposition level 2, and decomposition level 1 The processing order may be changed, for example, processing is performed in the order of the subbands HH. Further, instead of the decomposition level 2 subband LH and the decomposition level 2 subband HL, the decomposition level 2 subband HH and the decomposition level 2 subband LL may be quantized and encoded during this period. In this case, the decomposition level 2 subband LH and the decomposition level 2 subband HL that are not quantized / encoded in this period may be quantized / encoded in the period t9 described later.

t8期間では次の分解レベル2のDWT変換を実行するために必要な分解レベル1のサブバンドLLのDWT係数が足りない。それ故、分解レベル1の1DWT変換のみが実行される。また、t2、t4、t6期間同様、分解レベル1のサブバンドLH、HLのDWT係数データは量子化・符号化部104に出力されるが、分解レベル1のサブバンドHHのDWT係数データはサブバンドラインバッファ103に送信され一旦、保持される。量子化・符号化部104はウェーブレット変換部300から送られた分解レベル1のサブバンドLH,HLの合計1.0ライン分のDWT係数データを、1サイクル毎に交互に量子化パラメータを用いて量子化し、エントロピー符号化を施して、符号化データとして出力する。   In the period t8, the DWT coefficients of the subband LL of decomposition level 1 necessary for executing the next decomposition level 2 DWT conversion are insufficient. Therefore, only decomposition level 1 1DWT transformation is performed. Similarly to the periods t2, t4, and t6, the DWT coefficient data of the decomposition level 1 subbands LH and HL are output to the quantization / encoding unit 104, while the DWT coefficient data of the decomposition level 1 subband HH is the sub It is transmitted to the band line buffer 103 and once held. The quantization / encoding unit 104 quantizes the DWT coefficient data for 1.0 lines of the decomposition level 1 subbands LH and HL sent from the wavelet transform unit 300 alternately using quantization parameters every cycle. Entropy encoding is performed and the encoded data is output.

t9期間では分解レベル1、2のDWT変換も実行されず、入力データはLev1-DWT変換部301内のラインバッファに画素データは保持される。しかし、このt9期間では、量子化・符号化部104が、t8期間にてサブバンドラインバッファ103に保持された分解レベル1のサブバンドHHのDWT係数データと、t6期間にてサブバンドラインバッファ103に保持された分解レベル2のサブバンドHH,LLのDWT係数データを量子化・符号化する。具体的には、量子化・符号化部104はまず画素データ基準で0.5ラインに相当する分解レベル1のサブバンドHHのDWT係数データを量子化・符号化する。量子化・符号化部104は、続いて画素データ基準で0.5ラインに相当する分解レベル2のサブバンドHHのDWT係数データを量子化・符号化する。最後に量子化・符号化部104は、画素データ基準で0.5ラインに相当する分解レベル2のサブバンドLLのDWT係数データを量子化・符号化する。その結果、画素データが1ライン入力される期間いっぱいを使って1.0ライン分のDWT係数を量子化・符号化が実行される。   In the period t9, the DWT conversion at the decomposition levels 1 and 2 is not executed, and the input data is held in the line buffer in the Lev1-DWT conversion unit 301 as pixel data. However, in this t9 period, the quantization / encoding unit 104 performs the decomposition level 1 subband HH DWT coefficient data held in the subband line buffer 103 in the t8 period, and the subband line buffer in the t6 period. The decomposition level 2 subbands HH and LL DWT coefficient data held in 103 are quantized and encoded. Specifically, the quantization / encoding unit 104 first quantizes and encodes the DWT coefficient data of the decomposition level 1 subband HH corresponding to 0.5 lines on a pixel data basis. Subsequently, the quantization / encoding unit 104 quantizes and encodes the decomposition level 2 subband HH DWT coefficient data corresponding to 0.5 lines on a pixel data basis. Finally, the quantization / encoding unit 104 quantizes and encodes the DWT coefficient data of the sub-band LL of decomposition level 2 corresponding to 0.5 lines on the pixel data basis. As a result, the DWT coefficients for 1.0 line are quantized and encoded using the entire period during which one line of pixel data is input.

以降、画像データの最終ラインまで上記の処理が繰り返される。   Thereafter, the above process is repeated until the last line of the image data.

以上、説明したような構成および処理タイミングで量子化・符号化を実行することで量子化・符号化部104は、符号化対象の画像データから1ライン分の画素データを入力する期間に、同数のDWT係数データの処理する能力を有するだけでよくなる。つまり、量子化・符号化部104が入力する変換係数データの総数は、最大でも符号化対象の画像データの水平方向の画素数に設定できる。図3で示した構成の場合、量子化・符号化部が、符号化対象の画像データの1ライン分の画素データを入力する期間で、2.5ライン分のDWT係数データを処理する能力を必要としていたのと比較して、回路規模の増大を抑制できることが理解できよう。   By performing quantization / encoding with the configuration and processing timing as described above, the quantization / encoding unit 104 has the same number during the period of inputting pixel data for one line from the image data to be encoded. It is only necessary to have the ability to process the DWT coefficient data. That is, the total number of transform coefficient data input by the quantization / encoding unit 104 can be set to the number of pixels in the horizontal direction of the image data to be encoded at the maximum. In the case of the configuration shown in FIG. 3, the quantization / encoding unit needs the ability to process DWT coefficient data for 2.5 lines in a period for inputting pixel data for one line of image data to be encoded. It can be understood that the increase in the circuit scale can be suppressed as compared with the conventional case.

なお、本実施形態では可逆5−3タップフィルタを用いたが、JPEG2000で提案されている非可逆9−7タップフィルタなど数式4の関係が成り立つフィルタであればどのフィルタを用いても同様の構成、処理タイミングで実行することが可能である。   In this embodiment, a reversible 5-3 tap filter is used. However, any filter can be used as long as the filter satisfies the relationship of Equation 4 such as a nonreciprocal 9-7 tap filter proposed in JPEG2000. It is possible to execute at the processing timing.

また、本実施形態ではウェーブレット係数を分解レベル2まで実行した場合を例に挙げて説明したが、分解レベル3以降のもっと高レベルまでウェーブレット係数を実施した際にも同様の思想での実行が可能である。   In the present embodiment, the case where the wavelet coefficients are executed up to the decomposition level 2 has been described as an example. However, when the wavelet coefficients are executed up to a higher level after the decomposition level 3, the same idea can be executed. It is.

例えば分解レベル3の場合であれば、サブバンドラインバッファ103に分解レベル3のサブバンドを一時記憶するバッファを新たに設け、保持したDWT係数を図7のタイミング図のように低レベルのサブバンドから優先して読み出すことで実現可能である。   For example, in the case of decomposition level 3, a buffer for temporarily storing decomposition level 3 subbands is newly provided in the subband line buffer 103, and the stored DWT coefficients are set to low level subbands as shown in the timing diagram of FIG. This can be realized by preferentially reading from.

ここで、例えば分解レベルNまでのサブバンドに分解し符号化する場合について一般化するなら、第i(i≧2)のウェーブレット変換部は、第i−1のウェーブレット変換部が生成した分解レベルi−1のサブバンドLLの変換係数データを入力し、分解レベルiのサブバンドLL,HL,LH,HHの変換係数データを出力するようにする。そして、最初に位置する第1のウェーブレット変換部は、生成した分解レベル1のサブバンドHL,LH,HHの3つのうちの2つをバッファメモリの介在無しに量子化・符号化部に供給すると共に、残りの1つをバッファメモリに供給する。そして、第1のウェーブレット変換部を除く他のウェーブレット変換部は、生成したそれぞれの分解レベルのサブバンドHL,LH,HHの3つをバッファメモリに供給する。そして、量子化・符号化部は、第1のウェーブレット変換部、又は、バッファメモリから、分解レベルの低い方を優先しつつ、符号化対象の画像データの水平方向の画素数と同数の変換係数データを入力しては、量子化、符号化を行えば良い。   Here, for example, when generalizing the case of decomposition into subbands up to decomposition level N and encoding, the i-th (i ≧ 2) wavelet transform unit is the decomposition level generated by the i−1-th wavelet transform unit. The conversion coefficient data of the subband LL of i-1 is input, and the conversion coefficient data of the subbands LL, HL, LH, and HH of the decomposition level i is output. Then, the first wavelet transform unit positioned first supplies two of the generated decomposition level 1 subbands HL, LH, and HH to the quantization / encoding unit without intervention of the buffer memory. At the same time, the remaining one is supplied to the buffer memory. The other wavelet transform units other than the first wavelet transform unit supply the generated subbands HL, LH, and HH of the respective decomposition levels to the buffer memory. Then, the quantization / encoding unit gives the same number of transform coefficients as the number of pixels in the horizontal direction of the image data to be encoded while giving priority to the lower decomposition level from the first wavelet transform unit or the buffer memory. After data is input, quantization and encoding may be performed.

[第2の実施形態]
続いて、本発明の第2の実施形態を説明する。図8は、第2の実施形態における画像符号化装置のブロック構成図、図9はその符号化処理に係るタイミングチャートを示している。本第2の実施形態の装置構成は、上記の第1の実施形態ほぼ同じであるが、サブバンドラインバッファ103に保持する対象が、分解レベル1のサブバンドLHのDWT変換係数データである点が異なる。以下、図8に示す本第2の実施形態における画像符号化装置の処理を、図9のタイミングチャートに従って説明する。
[Second Embodiment]
Subsequently, a second embodiment of the present invention will be described. FIG. 8 is a block diagram of an image encoding apparatus according to the second embodiment, and FIG. 9 is a timing chart relating to the encoding process. The apparatus configuration of the second embodiment is almost the same as that of the first embodiment, but the object to be held in the subband line buffer 103 is the DWT transform coefficient data of the subband LH of decomposition level 1 Is different. Hereinafter, the processing of the image coding apparatus according to the second embodiment shown in FIG. 8 will be described with reference to the timing chart of FIG.

t0〜t1期間では符号化対象の画像データから合わせて2ライン分の画素データがLev1-DWT変換部301に供給される。ただし。この時点ではまだ可逆5−3DWT変換を行うに足るライン数分のデータが入力されていない。そのため、Lev1-DWT変換部301では2ラインの入力画素データをLev1-DWT変換部301内のラインバッファに保持するに留め、この期間でのDWT変換は実行しない。   In the period from t0 to t1, pixel data for two lines is supplied to the Lev1-DWT conversion unit 301 from the image data to be encoded. However. At this time, data for the number of lines sufficient to perform reversible 5-3DWT conversion has not been input yet. For this reason, the Lev1-DWT conversion unit 301 only holds the input pixel data of two lines in the line buffer in the Lev1-DWT conversion unit 301, and does not execute the DWT conversion in this period.

t2期間において、Lev1-DWT変換部301はt0,t1期間でラインバッファに保持した符号化対象画像の2ライン分の画素データと、3ライン目の画素データを用いてDWT変換を実行し、分解レベル1のサブバンドLL、LH、HH、LHの係数データを出力する。その際、分解レベル1のサブバンドLLのDWT係数データは、分解レベル2のDWT変換データを生成するために用いられるため、Lev2-DWT変換部302に供給される。また、分解レベル1のサブバンドHH、HLのDWT係数データは量子化・符号化部104に出力されるが、分解レベル1のサブバンドLHのDWT係数データはサブバンドラインバッファ103に供給され一旦、保持される(遅延される)。   In the t2 period, the Lev1-DWT conversion unit 301 executes DWT conversion using the pixel data for two lines of the encoding target image held in the line buffer in the t0 and t1 periods and the pixel data of the third line, and decomposes them. Coefficient data of subbands LL, LH, HH, and LH of level 1 are output. At this time, the DWT coefficient data of the decomposition level 1 subband LL is supplied to the Lev2-DWT conversion unit 302 because it is used to generate decomposition level 2 DWT conversion data. Further, the DWT coefficient data of subbands HH and HL of decomposition level 1 are output to the quantization / encoding unit 104, but the DWT coefficient data of subband LH of decomposition level 1 is supplied to the subband line buffer 103 and temporarily. , Retained (delayed).

なお、t2期間では、まだ分解レベル1のサブバンドLLのDWT係数データが1ライン分しか出力されておらず、分解レベル2のDWT変換を実行できない。そのため、Lev2-DWT変換部302は、分解レベル1のサブバンドLLについては、DWT変換の実行は行わず内部のラインバッファに係数を保持するに留める。量子化・符号化部104はウェーブレット変換部300から送られた分解レベル1のHH、HLのサブバンド合計1.0ライン分のDWT係数データを、1サイクル毎に交互に量子化パラメータを用いて量子化される。そして符号化では、サブバンドごとに、EBCOT(Embedded Block Coding with Optimized Truncation)などのエントロピー符号化を施して、符号化データとして出力される。   In the period t2, only one line of the DWT coefficient data of the subband LL at the decomposition level 1 is output, and the DWT conversion at the decomposition level 2 cannot be executed. For this reason, the Lev2-DWT conversion unit 302 does not execute DWT conversion for the subband LL of decomposition level 1 and keeps the coefficients in the internal line buffer. The quantization / encoding unit 104 quantizes the DWT coefficient data for 1.0 line total of HH and HL subbands sent from the wavelet transform unit 300 for each cycle alternately using quantization parameters. Is done. In encoding, for each subband, entropy encoding such as EBCOT (Embedded Block Coding with Optimized Truncation) is performed and output as encoded data.

t3期間では、t0〜t1期間同様、可逆5−3DWT変換を掛けるに足るライン数分のデータが入力されていない。そのため、入力した画素データはLev1-DWT変換部301内のラインバッファに画素データは保持され、この期間ではDWT係数は出力されない。しかし、量子化・符号化部104は、t2期間にてサブバンドラインバッファ103に保持された分解レベル1のサブバンドLHのDWT係数データを読み出して量子化パラメータを用いて量子化し、エントロピー符号化を施して、符号化データとして出力する。この期間では分解レベル1のサブバンドLHのDWT係数データしか符号化されないため、画素データ基準で0.5ライン分のDWT係数データしか量子化・符号化されない。従って、画素データが1ライン入力される期間の半分の期間で量子化・符号化を実行することができる。   In the t3 period, as in the period from t0 to t1, data corresponding to the number of lines sufficient to perform the reversible 5-3DWT conversion is not input. Therefore, the input pixel data is held in the line buffer in the Lev1-DWT conversion unit 301, and no DWT coefficient is output during this period. However, the quantization / encoding unit 104 reads the DWT coefficient data of the decomposition level 1 subband LH held in the subband line buffer 103 in the period t2, quantizes it using the quantization parameter, and performs entropy encoding. And output as encoded data. During this period, only the DWT coefficient data of the subband LH at the decomposition level 1 is encoded, so that only DWT coefficient data for 0.5 lines is quantized and encoded on the pixel data basis. Therefore, quantization / encoding can be executed in a half of the period during which one line of pixel data is input.

t4期間にて、Lev1-DWT変換部301は、t2,t3期間に入力されラインバッファに保持された画素データ及び、新規に入力した画素データを用いてDWT変換を実行し、分解レベル1のサブバンドLL、LH、HH、LHの係数データを生成する。その際、分解レベル1のサブバンドLLのDWT係数データは、分解レベル2のDWT変換データを生成するために用いられるため、Lev2-DWT変換部302に供給される。但し、この時、分解レベル1のサブバンドLLのDWT係数データと、t2期間でラインバッファに保持された分を合わせても2ライン分しない。それ故、Lev2-DWT変換部302はDWT変換を実行しない。また、t2期間と同様、分解レベル1のサブバンドHH、HLのDWT係数データは量子化・符号化部104に出力されるが、分解レベル1のサブバンドLHのDWT係数データはサブバンドラインバッファ103に送信され一旦、保持される。量子化・符号化部104はウェーブレット変換部300から送られた分解レベル1のサブバンドHH、HLの合計1.0ライン分のDWT係数データを、1サイクル毎に交互に量子化パラメータを用いて量子化し、エントロピー符号化を施して、符号化データとして出力する。   In the t4 period, the Lev1-DWT conversion unit 301 performs DWT conversion using the pixel data input in the t2 and t3 periods and held in the line buffer, and the newly input pixel data, and the decomposition level 1 sub Coefficient data of the bands LL, LH, HH, and LH are generated. At this time, the DWT coefficient data of the decomposition level 1 subband LL is supplied to the Lev2-DWT conversion unit 302 because it is used to generate decomposition level 2 DWT conversion data. However, at this time, even if the DWT coefficient data of the subband LL at the decomposition level 1 is combined with the amount held in the line buffer in the period t2, it does not correspond to two lines. Therefore, the Lev2-DWT conversion unit 302 does not execute DWT conversion. Similarly to the period t2, the DWT coefficient data of the decomposition level 1 subbands HH and HL are output to the quantization / encoding unit 104, but the decomposition level 1 subband LH DWT coefficient data is output from the subband line buffer. Sent to 103 and once held. The quantization / encoding unit 104 quantizes the DWT coefficient data for 1.0 line of the subbands HH and HL of the decomposition level 1 sent from the wavelet transform unit 300 alternately by using the quantization parameter every cycle. Entropy encoding is performed and the encoded data is output.

t5期間では分解レベル1,2のDWT変換は実行されず、入力データはLev1-DWT変換部301内のラインバッファに画素データは保持される。しかし、t3期間と同様、量子化・符号化部104は、t4期間にてサブバンドラインバッファ103に保持された分解レベル1のサブバンドLHのDWT係数データを読み出し、量子化パラメータを用いて量子化し、エントロピー符号化を施して、符号化データとして出力する。   In the period t5, the decomposition level 1 and 2 DWT conversion is not executed, and the input data is stored in the line buffer in the Lev1-DWT conversion unit 301 as pixel data. However, as in the t3 period, the quantization / encoding unit 104 reads the decomposition level 1 subband LH DWT coefficient data held in the subband line buffer 103 in the t4 period, and performs quantization using the quantization parameter. And entropy-coded, and output as encoded data.

t6期間ではLev1-DWT変換部301はDWT変換を実行し、分解レベル1のサブバンドLL、LH、HH、LHの係数データを生成し、出力する。また、その際、出力される分解レベル1のサブバンドLLのDWT係数データ、およびt2、t4期間にてLev2-DWT変換部302内のラインバッファに保持された分解レベル1のサブバンドLLのDWT係数データを用いて、Lev2-DWT変換部302はDWT変換を実行する。この結果、分解レベル2のサブバンドLL、LH、HH、LHの係数データが生成される。   In a period t6, the Lev1-DWT conversion unit 301 performs DWT conversion, generates coefficient data of decomposition level 1 subbands LL, LH, HH, and LH and outputs them. At this time, the DWT coefficient data of the decomposition level 1 subband LL and the DWT of the decomposition level 1 subband LL held in the line buffer in the Lev2-DWT conversion unit 302 in the period t2 and t4. Using the coefficient data, the Lev2-DWT conversion unit 302 performs DWT conversion. As a result, coefficient data of subbands LL, LH, HH, and LH of decomposition level 2 are generated.

なお、図4に示すように分解レベル2の係数データの数は分解レベル1の係数データの半分となるため、元の画素データ基準で分解レベル2のサブバンドLL、LH、HH、LHの4つを合わせて1ライン(0.25×4)分のDWT係数データがサブバンドラインバッファ103に送信され一旦、保持されることになる。分解レベル1のサブバンドLH、HH、LHの3つの1.5ラインの係数データとなるので、このt6期間で生成さる係数データの個数は、元の画素データ基準で2.5ライン分(1+1.5)となる。   As shown in FIG. 4, since the number of coefficient data at the decomposition level 2 is half of the coefficient data at the decomposition level 1, 4 sub-bands LL, LH, HH, and LH at the decomposition level 2 based on the original pixel data standard. Together, the DWT coefficient data for one line (0.25 × 4) is transmitted to the subband line buffer 103 and temporarily held. Since it is the 1.5-line coefficient data of the decomposition level 1 subbands LH, HH, and LH, the number of coefficient data generated in this t6 period is 2.5 lines (1 + 1.5) based on the original pixel data standard. Become.

量子化・符号化部104はウェーブレット変換部300から送られた分解レベル1のサブバンドHL,HHの合計1.0ライン分のDWT係数データを、1サイクル毎に交互に量子化パラメータを用いて量子化し、エントロピー符号化を施して、符号化データとして出力する。   The quantization / encoding unit 104 quantizes the DWT coefficient data for a total of 1.0 lines of the decomposition level 1 subbands HL and HH sent from the wavelet transform unit 300 alternately using a quantization parameter every cycle. Entropy encoding is performed and the encoded data is output.

t7期間では、分解レベル1、2のDWT変換は実行されず、入力データはLev1-DWT変換部301内のラインバッファに画素データは保持される。しかし、このt7期間では、量子化・符号化部104が、t6期間でサブバンドラインバッファ103に保持された分解レベル1のサブバンドLHのDWT係数データ、及び、t6期間にてサブバンドラインバッファ103に保持された分解レベル2のサブバンドLH、HLのDWT係数データを量子化・符号化する。量子化・符号化部104は、まず画素データ基準で0.5ラインに相当する分解レベル1のLHのDWT係数データを量子化・符号化する。量子化・符号化部104は、続いて画素データ基準で0.25ラインに相当する分解レベル2のサブバンドLHのDWT係数データを量子化・符号化する。最後に量子化・符号化部104は、画素データ基準で0.25ラインに相当する分解レベル2のサブバンドHLのDWT係数データを量子化・符号化する。その結果、画素データが1ライン入力される期間いっぱいを使って、1.0ライン分のDWT係数データが量子化・符号化されることになる。   In the period t7, the decomposition level 1 and 2 DWT conversion is not executed, and the pixel data is held in the line buffer in the Lev1-DWT conversion unit 301 for the input data. However, in this t7 period, the quantization / encoding unit 104 performs the decomposition level 1 subband LH DWT coefficient data held in the subband line buffer 103 in the t6 period, and the subband line buffer in the t6 period. The decomposition level 2 subbands LH and HL DWT coefficient data held in 103 are quantized and encoded. The quantization / encoding unit 104 first quantizes and encodes LH DWT coefficient data of decomposition level 1 corresponding to 0.5 lines on a pixel data basis. Subsequently, the quantization / encoding unit 104 quantizes and encodes the DWT coefficient data of the decomposition level 2 subband LH corresponding to 0.25 lines on the pixel data basis. Finally, the quantization / encoding unit 104 quantizes and encodes the decomposition level 2 subband HL DWT coefficient data corresponding to 0.25 lines on a pixel data basis. As a result, 1.0 line of DWT coefficient data is quantized and encoded using the entire period during which one line of pixel data is input.

t8期間では、次の分解レベル2のDWT変換を実行するために必要な分解レベル1のサブバンドLLのDWT係数データが足りない。このため、分解レベル1のDWT変換のみが実行される。また、t2、t4、t6期間と同様、分解レベル1のサブバンドHH、HLのDWT係数データは量子化・符号化部104に出力されるが、分解レベル1のサブバンドLHのDWT係数データはサブバンドラインバッファ103に送信され一旦、保持される。量子化・符号化部104はウェーブレット変換部300から送られた分解レベル1のサブバンドHH、HLの合計1.0ライン分のDWT係数データを、1サイクル毎に交互に量子化パラメータを用いて量子化し、エントロピー符号化を施して、符号化データとして出力する。   In the period t8, the DWT coefficient data of the subband LL of decomposition level 1 necessary for executing the next decomposition level 2 DWT conversion is insufficient. Thus, only decomposition level 1 DWT conversion is performed. Similarly to the periods t2, t4, and t6, the DWT coefficient data of the decomposition level 1 subbands HH and HL are output to the quantization / encoding unit 104, but the decomposition level 1 subband LH DWT coefficient data is It is transmitted to the subband line buffer 103 and once held. The quantization / encoding unit 104 quantizes the DWT coefficient data for 1.0 line of the subbands HH and HL of the decomposition level 1 sent from the wavelet transform unit 300 alternately by using the quantization parameter every cycle. Entropy encoding is performed and the encoded data is output.

t9期間では分解レベル1,2のDWT変換は実行されず、入力データはLev1-DWT変換部301内のラインバッファに画素データは保持される。しかし、このt9期間にて、量子化・符号化部104は、t8期間でサブバンドラインバッファ103に保持された分解レベル1のサブバンドLHのDWT係数データ、及び、t6期間でサブバンドラインバッファ103に保持された分解レベル2のサブバンドHH、LLのDWT係数データを量子化・符号化する。具体的には、量子化・符号化部104はまず画素データ基準で0.5ラインに相当する分解レベル1のサブバンドLHのDWT係数データを量子化・符号化する。量子化・符号化部104は、続いて、画素データ基準で0.25ライン分に相当する分解レベル2のサブバンドHHのDWT係数データを量子化・符号化する。最後に量子化・符号化部104は、画素データ基準で0.25ライン分に相当する分解レベル2のサブバンドLLのDWT係数データを量子化・符号化する。その結果、画素データが1ライン入力される期間いっぱいを使って1.0ライン分のDWT係数データの量子化・符号化が実行されることになる。   In the period t9, the decomposition level 1 and 2 DWT conversion is not executed, and the input data is held in the line buffer in the Lev1-DWT conversion unit 301 as pixel data. However, in this t9 period, the quantization / encoding unit 104 performs the decomposition level 1 subband LH DWT coefficient data held in the subband line buffer 103 in the t8 period, and the subband line buffer in the t6 period. The decomposition level 2 subbands HH and LL DWT coefficient data held in 103 are quantized and encoded. Specifically, the quantization / encoding unit 104 first quantizes and encodes the DWT coefficient data of the decomposition level 1 subband LH corresponding to 0.5 lines on a pixel data basis. Subsequently, the quantization / encoding unit 104 quantizes and encodes the DWT coefficient data of the decomposition level 2 subband HH corresponding to 0.25 lines on a pixel data basis. Finally, the quantization / encoding unit 104 quantizes / encodes the DWT coefficient data of the subband LL of decomposition level 2 corresponding to 0.25 lines on the pixel data basis. As a result, the DWT coefficient data for 1.0 line is quantized / encoded using the entire period during which one line of pixel data is input.

以降、画像データの最終ラインまで同一の処理が繰り返される。   Thereafter, the same processing is repeated until the last line of the image data.

ここでサブバンドラインバッファ103に保持される係数を、分解レベル1のサブバンドLHの係数データにした理由を図10を用いて説明する。   The reason why the coefficients held in the subband line buffer 103 are the coefficient data of the decomposition level 1 subband LH will be described with reference to FIG.

図10は水平方向の解像度(画素数)が9の画像を、分解レベル2までDWT変換した際の各サブバンドの水平方向のDWT係数の数を示した図である。   FIG. 10 is a diagram showing the number of horizontal DWT coefficients of each subband when an image having a horizontal resolution (number of pixels) of 9 is subjected to DWT conversion up to decomposition level 2. FIG.

図10に示すように水平方向の解像度が奇数である場合、分解レベル1の各サブバンドの水平方向の係数の数が低周波成分のサブバンド(分解レベル1のLH=5)に属するか高周波成分に属するか(分解レベル1のHL,HH=4)によって異なる。そのため、量子化・符号化部104に同一期間に入力するレベル1のDWT係数データがサブバンドLH,HHあるいはLH,HLであった場合、1ライン期間に量子化・符号化する係数の数が異なりタイミング調整が必要となる。そこで量子化・符号化部104に同一期間に入力する分解レベル1のDWT係数をサブバンドHL,HHとすることで1ライン期間に量子化・符号化する係数の数を同一にすることが出来るためである。   As shown in FIG. 10, when the horizontal resolution is an odd number, the number of horizontal coefficients of each subband at decomposition level 1 belongs to the subband of the low frequency component (LH = 5 at decomposition level 1) or high frequency. It depends on whether it belongs to components (HL, HH = 4 at decomposition level 1). Therefore, when the level 1 DWT coefficient data input to the quantization / encoding unit 104 in the same period is subband LH, HH or LH, HL, the number of coefficients to be quantized / encoded in one line period is Different timing adjustment is required. Therefore, the number of coefficients to be quantized / encoded in one line period can be made equal by setting the decomposition level 1 DWT coefficients input to the quantizer / encoder 104 in the same period as subbands HL and HH. Because.

103…サブバンドラインバッファ、104…量子化・符号化部、300…ウェーブレット変換部、301…Lev1-DWT変換部、302…Lev2-DWT変換部 DESCRIPTION OF SYMBOLS 103 ... Subband line buffer, 104 ... Quantization / encoding part, 300 ... Wavelet transformation part, 301 ... Lev1-DWT transformation part, 302 ... Lev2-DWT transformation part

Claims (7)

画像データを符号化する画像符号化装置であって、
符号化対象の画像データを入力し、入力した画像データをウェーブレット変換し、複数のサブバンドの変換係数データを生成する変換手段と、
該変換手段で得られた各サブバンドの係数データを量子化、符号化する符号化手段と、
前記変換手段で得られた変換係数データを一時的に保持するバッファ手段とを有し、
前記変換手段で生成された前記複数のサブバンドのうち、予め設定されたサブバンドの変換係数データは、前記バッファ手段を介さずに前記符号化手段に供給し、
前記複数のサブバンドのうちの他のサブバンドの変換係数データは、前記バッファ手段に供給する
ことを特徴とする画像符号化装置。
An image encoding device for encoding image data,
Conversion means for inputting image data to be encoded, wavelet transforming the input image data, and generating conversion coefficient data of a plurality of subbands;
Encoding means for quantizing and encoding the coefficient data of each subband obtained by the conversion means;
Buffer means for temporarily holding the conversion coefficient data obtained by the conversion means,
Among the plurality of subbands generated by the conversion means, the conversion coefficient data of a preset subband is supplied to the encoding means without going through the buffer means,
The image coding apparatus, wherein transform coefficient data of another subband of the plurality of subbands is supplied to the buffer means.
前記変換手段で生成された複数のサブバンドのうち、分解レベルが最小で高周波成分を含むサブバンドの変換係数データを、前記バッファ手段を介さずに前記符号化手段に供給することを特徴とする請求項1に記載の画像符号化装置。   Of the plurality of subbands generated by the converting means, subband transform coefficient data having a minimum decomposition level and including a high-frequency component is supplied to the encoding means without passing through the buffer means. The image encoding device according to claim 1. 前記変換手段で生成されたサブバンドLL,HL,LH,HHのうち、サブバンドHHの係数データは、前記バッファ手段を介さずに前記符号化手段に供給し、サブバンドLLの係数データは、前記バッファ手段に供給することを特徴とする請求項1または2に記載の画像符号化装置。   Of the subbands LL, HL, LH, and HH generated by the conversion means, the coefficient data of the subband HH is supplied to the encoding means without going through the buffer means, and the coefficient data of the subband LL is 3. The image coding apparatus according to claim 1, wherein the image coding apparatus supplies the buffer means. サブバンドHL,HHの係数データは、前記バッファ手段を介さずに前記符号化手段に供給し、サブバンドLH,LLの係数データは、前記バッファ手段に供給することを特徴とする請求項3に記載の画像符号化装置。   The coefficient data of subbands HL and HH are supplied to the encoding means without going through the buffer means, and the coefficient data of subbands LH and LL are supplied to the buffer means. The image encoding device described. 前記符号化手段は、前記バッファ手段から読み出す変換係数のデータの総数が、符号化対象の画像の水平方向の画素の数となるように、係数データの読み出しを行い、量子化及び符号化を行うことを特徴とする請求項1乃至4のいずれか1項に記載の画像符号化装置。   The encoding means reads coefficient data, performs quantization and encoding so that the total number of transform coefficient data read from the buffer means is equal to the number of pixels in the horizontal direction of the image to be encoded. The image coding apparatus according to claim 1, wherein the image coding apparatus is an image coding apparatus. 前記符号化手段は、前記バッファ手段から、ウェーブレット変換の分解レベルの小さいサブバンドの係数データから優先して読み出し、量子化、符号化を行う
ことを特徴とする請求項1乃至5のいずれか1項に記載の画像符号化装置。
6. The encoding unit according to any one of claims 1 to 5, wherein the encoding unit preferentially reads, quantizes, and encodes subband coefficient data having a low wavelet transform decomposition level from the buffer unit. The image encoding device according to item.
前記変換手段は、複数のウェーブレット変換手段を有し、
ここで、第i(i≧2)のウェーブレット変換手段は、第i−1のウェーブレット変換手段が生成した分解レベルi−1のサブバンドLLの変換係数データを入力し、分解レベルiのサブバンドLL,HL,LH,HHの変換係数データを出力する、
前記複数のウェーブレット変換手段における最初である第1のウェーブレット変換手段は、生成した分解レベル1のサブバンドHL,LH,HHの3つのうちの2つを前記バッファ手段を介在無しに前記符号化手段に供給すると共に、残りの1つを前記バッファ手段に供給し、
前記第1のウェーブレット変換手段を除く他のウェーブレット変換手段は、生成したそれぞれの分解レベルのサブバンドHL,LH,HHの3つを前記バッファ手段に供給し、
前記符号化手段は、
前記変換手段、又は、前記バッファ手段から、分解レベルの低い方を優先しつつ、符号化対象の画像データの水平方向の画素数と同数の変換係数データを入力しては、量子化、符号化を行う
ことを特徴とする請求項1乃至6のいずれか1項に記載の画像符号化装置。
The conversion means has a plurality of wavelet conversion means,
Here, the i-th (i ≧ 2) wavelet transform unit inputs the transform coefficient data of the decomposition level i−1 subband LL generated by the i−1th wavelet transform unit, and the decomposition level i subband. Output conversion coefficient data of LL, HL, LH, HH.
The first wavelet transforming means, which is the first of the plurality of wavelet transforming means, is configured to encode two of the generated decomposition level 1 subbands HL, LH, and HH without interposing the buffer means. And supplying the remaining one to the buffer means,
The other wavelet transform means excluding the first wavelet transform means supplies the generated subbands HL, LH and HH of the respective decomposition levels to the buffer means,
The encoding means includes
Quantization and coding are performed by inputting the same number of transform coefficient data as the number of pixels in the horizontal direction of the image data to be encoded while giving priority to the lower decomposition level from the conversion means or the buffer means. The image encoding device according to any one of claims 1 to 6, wherein:
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CN118301370A (en) * 2024-04-01 2024-07-05 北京中科大洋科技发展股份有限公司 Wavelet fast transformation method for JPEG-XS encoding and decoding

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