图像编码装置及图像译码装置制造方法及图纸

一种容易进行与用户的要求对应的分辨率的部分图像的编码，而且不增加编码数据量，实现能减少所需的存储量的图像编码.译码装置。图像编码装置备有：将图像数据分割成Ｎ像素×Ｍ像素的矩形块的矩形块分割部（１０１）；将规定的数据外插在从矩形块分割部（１０１）输出的各矩形块的周围，进行辅助带分割，进行子波编码的子波变换编码部（１０５）；生成能使从子波变换编码部（１０５）输出的编码数据译码成上述每个矩形块，而且能译码成子波编码时的各辅助带编码数据的管理信息的管理信息生成部（１０６）；以及用管理信息生成部（１０６）的输出连接按矩形块单元进行了子波编码的编码数据，同时将上述管理信息附加在编码数据中的编码数据综合部（１０７）。（*该技术在2018年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于数字图像处理的
，涉及对图像数据进行高效率编码的图像编码装置、以及对用该图像编码装置编码后的编码数据进行译码的图像译码装置。
技术介绍
作为将自然图像变换成数字数据后进行计算机处理用的图像格式，提出了快速成像格式(FlashPix Format Specification Version1．0)。在该格式中，为了根据显示·印刷装置的能力或用户的要求，迅速地取出所需的分辨率的数据，而同时保持多种分辨率的数据。另外，进行图像的放大、缩小或编辑时，因为只处理图像数据内的所需的部分，所以为了减轻负载而将图像分割成矩形块单元后保存。用附图说明图1及图2说明根据快速成像格式对图像进行编码的编码装置。图1是表示图像的缩小及矩形块分割的图，图2是表示编码装置之一例的框图。在快速成像时，最初生成图1中的图像1～4中所示的1／1～1／8尺寸的图像，其特征在于对各图像1～4分别进行矩形块分割及压缩。首先，说明用图2中的编码装置对图1中的图像1进行编码的情况。这里，图1中的图像1～4中的虚线表示矩形块的边界。用矩形块分割部11将原图像分割成由64像素×64像素构成的矩形块，接着用JPEG压缩部12对每个矩形块进行压缩处理。使每个矩形块的编码数据与来自矩形块分割部11的矩形块的分割信息一致，用编码数据综合部13综合成一个，输出编码数据1。其次，说明图1中的图像2。用1／2缩小部14将原图像0纵横都缩小1／2后，同样经过矩形块分割部15、JPEG压缩部16、编码数据综合部17后，变成编码数据2。反复进行生成图1中的缩小图像群(图像2～4)的缩小处理，直至全部缩小图像变成能被收容在一个矩形块内的大小为止。在图1的例中，图像3的尺寸不能收容在一个矩形块内，再进行1／2缩小处理，直到获得了能收容在一个矩形块内的图像4的尺寸时，结束缩小处理。由1／2缩小部18、矩形块分割部19、JPEG压缩部20、编码数据综合部21生成图像3的编码数据，由1／2缩小部22、矩形块分割部23、JPEG压缩部24、编码数据综合部25生成图像4的编码数据。在该方式中，与1／1尺寸图像的编码数据不同，为了保存缩小后的不同分辨率的图像各自的编码数据，编码数据量大约增加为1．4倍，编码时为了用各种分辨率进行压缩处理，而存在数据量大的问题。另一方面，与快速成像不同，还有通过子波变换进行的图像压缩方式，在该方式中，由于根据对原图像的尺寸进行了压缩后的一个编码数据，能容易地译成不同分辨率的图像数据，所以不会发生由对应于多种分辨率产生的编码数据量增大的问题。即，与上述的快速成像时编码数据量变为1．4倍的情况不同，能用一倍的编码数据量响应对多种分辨率进行译码的要求。图3是子波编码部的基本框图，在该子波编码部中，用子波变换部31对原图像进行子波变换，变成辅助带分割数据，用量化部32进行量化处理，用熵编码部33进行熵编码后，变成编码数据。将该子波变换部31、量化部32、熵编码部33统称为子波编码部34。图4是更详细地表示图3中的子波变换部31的框图，图5是表示通过子波变换进行的图像变换的图，这些图都是进行了3次二维辅助带分割后的例。图5(A)中的原图像利用图4中的水平方向的低通滤波器41和水平方向的高通滤波器42，分割成两个水平方向辅助带，由各1／2二次取样部47、48进行1／2间取。被分割的两个水平方向辅助带再分别沿垂直方向，由低通滤波器43、45和高通滤波器44、46进行辅助带分割，以及由1／2二次取样部49～52进行二次取样，在该时刻变换成4个辅助带。其中，水平方向高频带、垂直方向高频带的辅助带(图4中的j)，水平方向高频带、垂直方向低频带的辅助带(图4中的i)，水平方向低频带、垂直方向高频带的辅助带(图4中的h)分别成为图5(B)中的h、i、j所示的子波变换系数。对水方方向、垂直方向上的剩余的低频带的辅助带53再次反复地进行辅助带分割。由水平方向低通滤波器54、66、水平方向高通滤波器55、67、垂直方向低通滤波器56、58、68、70、垂直方向高通滤波器57、59、69、71、以及1／2二次取样部60～65、72～77进行该再次进行的辅助带分割。另外，图4中的a～g的辅助带与图5(B)中的a～g对应。在每个辅助带中，用图3中的量化部32对这样获得的图5(B)中的子波变换系数进行量化，再用该图中的熵编码部33进行熵编码，获得编码数据。另外，在熵编码部33中能采用霍夫曼编码或算术编码。另一方面，子波变换的译码方法如图6所示，用熵译码部81对编码数据进行熵译码，用逆量化部82进行逆量化后，用逆子波变换部83进行辅助带合成，获得译码图像。将这些熵译码部81、逆量化部82、逆子波变换部83统称为子波译码部84。如图5(B)所示，作为采用子波变换的编码的特征在于与分辨率对应的层次结构，因此译码时使用编码数据的一部分或全部，能容易地对分辨率不同的图像进行译码。即，如果对图5(B)中的a、b、c辅助带进行译码，则能对原图像的1／4图像进行译码，除此以外，如果对e、f，g进行译码，则能对1／2的图像进行译码，如果对全部辅助带进行译码，则能对1／1尺寸的图像进行译码。这里，用图7说明图4中的水平低通滤波器(H—LP)、水平高通滤波器(H—HP)、垂直低通滤波器(V—LP)、垂直高通滤波器(V—HP)的工作情况。另外，图7(B)是将图7(A)中的用圆包围的部分B’放大后的图。为了对图7(A)中的原图像进行子波变换，在对原图像右上端附近的像素91求分支数为9位的水平方向滤波器的输出的情况下，滤波器的运算对象范围变成92所示的区域。可是在此情况下，滤波器运算对象范围92的一部分伸到原图像的外部，该部分不存在像素数据。对于垂直滤波器来说也产生同样的问题。这样，在变换对象图像的周边部分，对应于滤波器的抽头数，还需要图像外部的数据。另外如果反复进行辅助带分割，则滤波器超出的区域扩大。一般说来能按照某一规则，采用将图像在端部折回等方法处理该问题。象快速成像那样在分别具有多种分辨率的图像的编码数据的情况下，虽然能减轻放大、缩小等图像数据处理时的负载，但存在编码数据尺寸增大为约1．4倍的缺点。另一方面，如果采用子波变换编码，则由于只根据对原图像的尺寸进行了压缩的一个编码数据，就能容易地对多种分辨率数据进行译码，所以编码数据尺寸不增大。可是，在将快速成像时使用的将图像分割成矩形块而编码成矩形块单元的方式(在特定的图像区域成为图像处理对象的情况下，通过只将所需的图像矩形块作为图像处理的对象，能减轻处理时的负载)应用于子波变换编码方式的情况下，产生子波变换中使用的滤波器从矩形块边界超出的问题。即，利用快速成像这样的JPEG编码方法由于编码处理限定在矩形块内，所以矩形块单元的编码容易，与此不同，进行子波变换编码时，由于处理超出了矩形块的范围，所以存在用矩形块单元进行的编码处理、管理困难的问题。另外，在现有的子波变换编码中，需要能全部保存图3中的子波变换部31的输出、即图5(B)中的子波变换系数的存储器，这时子波变换系数有与原图像相同的分辨率，所以存在存储器的需要量增大的问题。该问题在处理高分辨率的图像时变得更加显著。专利技术的公开本专利技术就是鉴于这样的课题完成的，通过用子波变换实现本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种图像编码装置，其特征在于备有：将图像数据分割成Ｎ像素×Ｍ像素的矩形块，作为对应于各矩形块的编码对象数据，输出矩形块内的Ｎ像素×Ｍ像素的矩形块分割部；将规定的数据外插在从上述矩形块分割部输出的编码对象数据的周围，进行辅助带分割，对各矩形块分别独立地进行子波编码的子波编码部；生成能使从上述子波编码部输出的编码数据译码成上述每个矩形块，而且能译码成用上述子波编码部分割的各辅助带用的管理信息的管理信息生成部；以及用上述管理信息生成部的输出连接按矩形块单元进行了子波编码的编码数据，同时将上述管理信息附加在编码数据中的编码数据综合部。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：伊藤典男，长谷川伸也，草尾宽，坚田裕之，青野友子，
申请(专利权)人：夏普公司，
类型：发明
国别省市：JP[日本]