画像のサブバンド符号化における空間－周波数領域の最適分割

摘要

画像のサブバンド符号化において，量子化雑音電力最小の観点で，画像に整合した適切な帯域分割を行う方式として，最適周波数分割を先に提案した．しかしながら，圧縮性能を更に改善するために帯域分割数を増加した場合，その改善量は飽和する傾向にある．そこで，本論文では，最適周波数分割によって分割されたサブバンド信号の電力分布に注目して，サブバンド信号を空間領域で分割することにより，少ない帯域分割数で効果的な圧縮性能の改善を行うことのできる空間－周波数領域の最適分割を提案する．まず，一般の自然画像を対象として，演算コスト低減を考慮しつつ，効果的に量子化雑音改善量を得るための帯域分割数を決定する．次に，一般化ガウス分布に基づいてサブバンド信号の電力分布の近似を行い，そのパラメータと信号レートから量子化雑音改善量の推定値を導出し，空間領域分割を適用するサブバンドの選択を行う．また，提案する最適分割rnを実現するフィルタバンクの構成を示す．最後に，本構成を用いて，実画像に適用したときの量子化雑音改善量及びPSNR値による符号化性能を示し，従来方式と比較することで提案手法の有効性を定量的に明らかにする．