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符号化装置、復号装置、符号化復号装置、符号化方法、及び復号方法 新技術説明会

国内特許コード P150012505
整理番号 S2015-0793-N0
掲載日 2015年11月2日
出願番号 特願2015-050181
公開番号 特開2016-171473
出願日 平成27年3月13日(2015.3.13)
公開日 平成28年9月23日(2016.9.23)
発明者
  • 高田 洋吾
出願人
  • 公立大学法人大阪市立大学
発明の名称 符号化装置、復号装置、符号化復号装置、符号化方法、及び復号方法 新技術説明会
発明の概要 【課題】搭載するコンピューターに制約のある環境下においても、レンジコーダーによる符号化の処理速度を向上させることができる符号化装置を提供する。
【解決手段】符号化装置120は、レンジコーダーによりランレングス符号化データHDを符号化するレンジコーダー符号化部80を備える。レンジコーダー符号化部80は、分子指数算出部80bと、分母指数算出部80dとを含む。分子指数算出部80bは、ランレングス符号化データHDを構成する複数の要素データELの各々が表す要素値ごとに、要素値の出現確率の分子を2の累乗で表したときの指数iCを算出し、要素値に指数iCを対応付ける。分母指数算出部80dは、出現確率の分母を2の累乗で表したときの指数iTRを算出する。
【選択図】図5
従来技術、競合技術の概要


特許文献1に記載された画像処理装置は、レンジコーダーにより画像データを符号化し、画像データを圧縮する。レンジコーダーは、主に整数を使用して演算を実行するデータ圧縮技術である。従って、符号化の処理速度は比較的高速である。

産業上の利用分野


本発明は、符号化装置、復号装置、符号化復号装置、符号化方法、及び復号方法に関する。

特許請求の範囲 【請求項1】
レンジコーダーにより画像データを符号化するレンジコーダー符号化部を備え、
前記レンジコーダー符号化部は、
前記画像データを構成する複数の要素データの各々が表す要素値ごとに、前記要素値の出現確率の分子を2の累乗で表したときの指数を算出し、前記要素値に前記指数を対応付ける分子指数算出部と、
前記出現確率の分母を2の累乗で表したときの指数を算出する分母指数算出部と
を備える、符号化装置。

【請求項2】
前記要素値ごとに、前記要素値の前記出現確率の下限値の分子を算出する下限値分子算出部をさらに備え、
前記分子指数算出部は、前記要素値の前記出現確率の前記分子が2の累乗でない場合、2の累乗でない前記分子に代えて、前記分子よりも小さく前記分子に最も近似する2の累乗又は前記分子よりも大きく前記分子に最も近似する2の累乗を、前記要素値の前記出現確率の分子として設定し、前記設定した分子を2の累乗で表したときの指数を前記要素値に対応付け、
前記分母指数算出部は、前記要素値の各々の前記出現確率の前記下限値の前記分子のうちの最大値よりも大きく、前記最大値に最も近似する2の累乗を、前記出現確率の前記分母として設定する、請求項1に記載の符号化装置。

【請求項3】
前記レンジコーダー符号化部は、
前記複数の要素データのうちの処理対象の要素データを更新するたびに、数直線上に設定された区間を細分化し、前記画像データを符号化する符号化部をさらに含み、
前記符号化部は、式(1)により、前記区間の下限値Lowを更新し、式(2)により、前記区間の区間長を2の累乗で表したときの指数iRを更新し、
Lrcは、前記処理対象の前記要素データが表す前記要素値の前記出現確率の前記下限値の前記分子を示し、
iTRは、前記出現確率の前記分母を2の累乗で表したときの前記指数を示し、
iCは、前記処理対象の前記要素データが表す前記要素値の前記出現確率の前記分子を2の累乗で表したときの前記指数を示す、請求項2に記載の符号化装置。
Low=Low+Lrc×2(iR-iTR) …(1)
iR=iR+iC-iTR …(2)

【請求項4】
前記レンジコーダーによる符号化を実行する前に、前記画像データに対して離散ウェーブレット変換を実行し、前記離散ウェーブレット変換が実行された前記画像データを第1変換データとして出力する離散ウェーブレット変換部をさらに備え、
前記離散ウェーブレット変換部は、所定数の乗算値を記憶した記憶部を含み、
前記所定数の乗算値は、離散ウェーブレット変換のための数列を構成する各数値と前記画像データを構成する各画素データが取り得る各数値との乗算値を含み、
前記離散ウェーブレット変換部は、前記画像データを構成する前記各画素データが表す画素値に基づいて、前記乗算値を取得し、複数の前記乗算値に対して和算及び/又は減算を実行することによって、前記画像データに対して前記離散ウェーブレット変換を実行する、請求項1から請求項3のいずれか1項に記載の符号化装置。

【請求項5】
前記レンジコーダーによる符号化を実行する前に、前記第1変換データのうちの高周波成分を構成する複数のデータに対して、所定ビット数B(Bは1以上の整数)だけ右にシフトするビット演算を実行し、前記高周波成分を構成する前記複数のデータのうち、-(2B-1)以上(2B-1)以下の値を表すデータを0に変換し、前記ビット演算が実行された前記高周波成分を構成する前記複数のデータと、前記第1変換データのうちの低周波成分を構成する複数のデータとを、第2変換データとして出力するゼロ変換部をさらに備える、請求項4に記載の符号化装置。

【請求項6】
前記レンジコーダーによる符号化を実行する前に、前記第2変換データを構成する複数のデータがガウス分布を形成するように、前記第2変換データを処理し、前記処理された第2変換データを、ガウス分布データとして出力するガウス分布作成部をさらに備える、請求項5に記載の符号化装置。

【請求項7】
前記レンジコーダーによる符号化を実行する前に、前記ガウス分布データの高周波成分を走査して、前記高周波成分が形成するガウス分布の期待値と同一値が連続して出現する数を示すランレングスを検出し、所定値と前記ランレングスとを含むデータを作成するランレングス符号化部をさらに備え、
前記ランレングス符号化部は、複数の前記データの各々に含まれる前記ランレングスが前記期待値と同一値を期待値とするガウス分布を形成するように、前記複数のデータを処理し、前記処理された複数のデータと、前記ガウス分布データの前記高周波成分のうち前記期待値と異なる値を示す複数のデータと、前記ガウス分布データの低周波成分とをランレングス符号化データとして出力する、請求項6に記載の符号化装置。

【請求項8】
レンジコーダーにより画像データを符号化した符号化データを復号するレンジコーダー復号部を備え、
前記符号化データは、分子指数算出処理と分母指数算出処理とを実行して生成されたデータであり、
前記分子指数算出処理は、前記画像データを構成する複数の要素データの各々が表す要素値ごとに、前記要素値の出現確率の分子を2の累乗で表したときの指数を算出し、前記要素値に前記指数を対応付ける処理であり、
前記分母指数算出処理は、前記出現確率の分母を2の累乗で表したときの指数を算出する処理であり、
前記レンジコーダー復号部は、
前記要素値ごとに、前記要素値の前記出現確率の前記分子を2の累乗で表したときの前記指数に基づいて、前記出現確率の下限値の分子を算出する下限値分子算出部と、
前記下限値の前記分子に基づいて、前記下限値の予測値の分子と前記要素値とを対応付けたテーブルを作成するテーブル作成部と
を含む、復号装置。

【請求項9】
前記レンジコーダー復号部は、
前記要素値を復号するたびに、数直線上に設定された区間を細分化し、前記符号化データを復号する復号部をさらに含み、
前記復号部は、式(3)により、前記下限値の前記予測値の前記分子iLrcを算出し、式(4)により、復号のための計算媒体Codeを更新し、式(5)により、前記区間の区間長を2の累乗で表したときの指数iRを更新し、
iTRは、前記出現確率の前記分母を2の累乗で表したときの前記指数を示し、
Lrcは、前記復号された要素値の前記出現確率の前記下限値の前記分子を示し、
iCは、前記復号された要素値の前記出現確率の前記分子を2の累乗で表したときの前記指数を示す、請求項8に記載の復号装置。
iLrc=Code×2-(iR-iTR) …(3)
Code=Code-Lrc×2(iR-iTR) …(4)
iR=iR+iC-iTR …(5)

【請求項10】
請求項1から請求項7のいずれか1項に記載の符号化装置と、
請求項8又は請求項9に記載の復号装置と
を備える、符号化復号装置。

【請求項11】
レンジコーダーにより画像データを符号化する符号化方法であって、
前記画像データを構成する複数の要素データの各々が表す要素値ごとに、前記要素値の出現確率の分子を2の累乗で表したときの指数を算出し、前記要素値に前記指数を対応付けるステップと、
前記出現確率の分母を2の累乗で表したときの指数を算出するステップと
を含む、符号化方法。

【請求項12】
レンジコーダーにより画像データを符号化した符号化データを復号する復号方法であって、
前記符号化データは、分子指数算出処理と分母指数算出処理とを実行して生成されたデータであり、
前記分子指数算出処理は、前記画像データを構成する複数の要素データの各々が表す要素値ごとに、前記要素値の出現確率の分子を2の累乗で表したときの指数を算出し、前記要素値に前記指数を対応付ける処理であり、
前記分母指数算出処理は、前記出現確率の分母を2の累乗で表したときの指数を算出する処理であり、
前記要素値ごとに、前記要素値の前記出現確率の前記分子を2の累乗で表したときの前記指数に基づいて、前記出現確率の下限値の分子を算出するステップと、
前記下限値の前記分子に基づいて、前記下限値の予測値の分子と前記要素値とを対応付けたテーブルを作成するステップと
を含む、復号方法。
国際特許分類(IPC)
Fターム
画像

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JP2015050181thum.jpg
出願権利状態 公開


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