[发明专利]图像处理设备和图像处理方法

说明书

相关申请的交叉引用

本发明包括与2006年5月16日向日本专利局申请的申请号为JP2006-136875的日本专利申请有关的主题，通过参考将该申请的整个内容引入到这里。

技术领域

本发明涉及一种用于使用滤波器组来对输入图像执行频带分析并且将该图像划分成多个子频带的频带分析设备和方法，一种用于使用滤波器组来对被划分成多个子频带的图像执行频带合成的频带合成设备和方法，一种使用滤波器组来对输入图像执行频带分析并且对经受了频带分析的图像进行编码以产生编码的码流的图像编码设备和方法，一种用于对编码的码流进行解码并且使用滤波器组来对解码的码流执行频带合成的图像解码设备和方法，一种程序以及一种记录介质。

背景技术

作为一种用于对图像进行压缩的典型方法，由国际标准组织(ISO)标准化的联合照相专家组(JPEG)方法是可用的。JPEG方法使用离散余弦变换(DCT)，并且以相对比较高的比特率提供了极好的编码图像和解码图像。然而，当编码比特率降低为预定值或更低时，DCT变换所特有的块噪音显著增加了。因此，从主观角度来看，性能降低变得很突出。

近年来，已积极地实施了对用于使用作为低通滤波器与高通滤波器的组合的滤波器组将图像划分成多个子频带并且对多个子频带的每一个执行编码的方法的研究与开发。在这种环境下，小波变换编码已经被认为是一种将会代替DCT变换的最新有前途的技术，因为与DCT变换不一样，小波变换编码不具有在高压缩时块噪音变得很突出这样的缺点。

在2001年1月完成国际标准化的JPEG 2000采用了一种将上述小波变换和高效熵编码(对每个位平面进行位建模和算术编码)结合在一起的方法。与其他任何JPEG方法相比，该JPEG 2000在编码效率方面实现了显著的改善。

例如，在C.Chrysafis和A.Ortega的“Line Based，ReducedMemory，Wavelet Image Compression”(IEEE Trans.ImageProcessing，第9卷，第378-389页，2000年3月)中所描述的技术是可用的。

发明内容

在小波变换中，基本上，对图像整体执行分析滤波。因此，必须对其数目与整个图像的像素数目相对应的小波变换系数的数目进行存储和保持。因此，高容量存储器是具有较高分辨率的图像所必需的，这会导致对硬件开发等的严重约束。

为了解决该问题，已提出了存储器需求降低的若干小波变换方法。基于行的小波变换是存储器需求降低的这种小波变换方法当中最重要的方法之一(例如，参见C.Chrysafis和A.Ortega的“Line Based，Reduced Memory，Wavelet Image Compression”，IEEE Trans.ImageProcessing，第9卷，第378-389页，2000年3月)。在C.Chrysafis和A.Ortega的“Line Based，Reduced Memory，Wavelet ImageCompression”(IEEE Trans.Image Processing，第9卷，第378-389页，2000年3月)中所描述的技术中，在图像的输入行的数目达到预定值之后立即执行小波变换。因此，必需的存储器容量显著地降低了，同时可获得与当对整个图像执行小波变换时所获得的小波变换系数相同的小波变换系数。此外，可减少要开始小波变换所必需的延迟时间。

然而，例如，为了实现实时对图像进行编码与传送并且对该图像进行接收与解码的设备，必须进一步减少用于从对图像进行编码至对编码的码流进行解码以重构出该图像这样的处理的延迟时间。此外，在硬件开发领域中，期望进一步降低存储器需求。

因此，希望提供一种存储器需求降低的且具有低延迟的、用于对图像执行频带分析的频带分析设备和方法，一种存储器需求降低的且具有低延迟的、用于对图像执行频带合成的频带合成设备和方法，一种用于在执行这种频带分析的同时对图像进行编码的图像编码设备和方法，一种用于在执行这种频带合成的同时对图像进行解码的图像解码设备和方法，一种程序以及记录介质。

根据本发明实施例的图像处理设备包括：水平分析滤波装置，用于以行为单元接收图像数据，并且用于在每当水平方向上的抽样数目达到预定值时，通过执行水平低通分析滤波和水平高通分析滤波而产生低频分量和高频分量；以及垂直分析滤波装置，用于在每当由水平分析滤波装置所产生的低频和高频分量的垂直方向上的行数目达到预定值时，通过执行垂直低通分析滤波和垂直高通分析滤波而产生多个子频带的系数数据。