JP2000174632A - 埋め込み符号化／復号化方法及びシステム - Google Patents

埋め込み符号化／復号化方法及びシステム

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JP2000174632A JP11340777A JP34077799A JP2000174632A JP 2000174632 A JP2000174632 A JP 2000174632A JP 11340777 A JP11340777 A JP 11340777A JP 34077799 A JP34077799 A JP 34077799A JP 2000174632 A JP2000174632 A JP 2000174632A
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 効率のよい複雑さの低い埋め込み符号化／復
号化システムを提供する。 【解決手段】 ４分木埋め込み画像符号化技法をビット
プレーン符号化技法と組み合わせて用いる。各逐次量子
化レベルにおいて係数を有意係数，非有意係数，更新係
数として認定する４分木技法を、従来の符号器で用いら
れているゼロツリー又は階層ツリーに代えて使用する。
実際には、新有意ブロック９１に対しビット“１”（１
０９）を出力する。１係数しか含んでいない新有意ブロ
ック１０２に対しビット“１”（１１０）を出力し、符
号ビット（１１２）を出力する。サブブロック１０４，
１０６，１０８に対しては“０”ビット（１１４，１１
６，１１８）を出力する。非有意ブロック９３，９５，
９７に対しては“０”ビット（１２０，１２２，１２
４）を出力する。この時点で、ビットプレーン９４の符
号化は終了し、ビットプレーン９６，９８と順次符号化
する。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、埋め込み符号化／
復号化方法及びシステムに関し、より詳細には、画像等
を圧縮／伸長する際に圧縮効率を改善し実装を簡素化し
た埋め込み符号化／復号化方法及びシステムに関する。
【０００２】
【従来の技術】埋め込み符号化は、符号化ビットストリ
ームを切り捨てることだけで圧縮率を調整することがで
きるので、順次画像伝送，インターネット・ブラウジン
グ，スケーラブル画像及び動画データベース，ディジタ
ルカメラ，低遅延画像通信等の多数のアプリケーション
において魅力的な方法である。インターネットの画像ブ
ラウジングを例に取れば、埋め込み符号化は、サーバに
高画質圧縮ビットストリームのたった１つのコピーを蓄
積させることができる。
【０００３】ユーザの需要、チャネル周波数帯域条件、
ブラウザモニタの画質に応じて、選択可能な量の圧縮ビ
ットストリームがブラウザに配送される。ブラウジング
の初期段階において、画像は粗い画質で検索できるの
で、ユーザが多数の画像を速覧し興味を引く内容を選択
できる。選択した画像は次に高画質レベルで全部ダウン
ロードする。ダウンロードプロセス中、画質は段々と更
新される。ユーザは画質が満足のいく状態になり次第、
ダウンロードプロセスを取り消すことができる。
【０００４】シャピロ（Ｊ．Ｍ．Ｓｈａｐｉｒｏ）は、
１９９３年１２月のＩＥＥＥの信号処理部会会報第４１
巻１２号３４４５−３４６２頁に掲載された論文“ウェ
ーブレット係数のゼロツリーを用いる埋め込み画像符号
化（Embedded Image CodingUsing Zerotrees Of Wavele
t Coefficients）”において埋め込みゼロツリーウェー
ブレットアルゴリズム（ＥＺＷ）を記述している。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】埋め込み画像符号化ビ
ットストリームは任意の時点において終了または切り捨
てることができる。これにより、復号された画像は実際
に使用した符号化ビット数に関して妥当で良好な画質を
常に維持できる。ゼロツリーシンボルは複数のサブバン
ドにわたる係数を含んでいる。従って、実装装置におい
て、符号化器はゼロツリー構造を確立するために多数の
サブバンドを横断しなければならず、コーディクは大き
な蓄積容量を必要とする。さらに、サブバンド横断ゼロ
ツリーのシンボルは空間的にスケーラブルな画像符号化
の場合に無効であり、即ち、より粗い解像度の画像のみ
を復号するには役立たない。
【０００６】セッド（Ａ．Ｓａｉｄ）とパールマン
（Ｗ．Ｐｅａｒｌｍａｎ）の階層ツリー符号化アルゴリ
ズムにおける集合分離（ＳＰＩＨＴ）は、ＥＺＷを改善
したものである。このＳＰＩＨＴは、セッドとパールマ
ンの文献“階層ツリーにおける集合分離に基づく新しい
高速で高効率の画像コーディク（A New, Fast and Effi
cient Image Codec Based on Set Partitioning）”
（１９９６年６月のＩＥＥＥの動画技術用の回路及びシ
ステム部会会報第６巻３号，２４３−２５０頁）に記載
されている。
【０００７】ＳＰＩＨＴは、符号化時に、３つのリス
ト、即ち、有意でない集合のリスト（ＬＩＳ）と有意で
ない画素のリスト（ＬＩＰ）と有意な画素のリスト（Ｌ
ＳＰ）を保持し処理する。算術エントロピ符号化による
ＳＰＩＨＴは、ＥＺＷより高性能である。さらに、ＳＰ
ＩＨＴの１モードはハフマン符号または算術符号のよう
な明らかな可変長符号化（ＬＶＣ）を用いることなく高
い圧縮効率を達成できる。しかしながら、高ビットレー
トにおいては、ＳＰＩＨＴが構築するリストは非常に大
きくなり、メモリ容量を消費する。従って、その実装は
高価となる。
【０００８】チュイ（Ｃ．Ｃｈｕｉ）及びイー（Ｒ．Ｙ
ｉ）は、米国特許第５，７４３，１１６号公報“疎デー
タセットの入れ子型区分符号化システム及び方法（Syst
em and method for nested split coding of sparse da
ta sets）”において、入れ子型区分符号化のアルゴリ
ズムを提案している。入れ子型符号化は、データブロッ
ク中の変換係数を符号化する。このアルゴリズムは、高
速であり実装も安価であるが、多くのアプリケーション
において有効な埋め込み機能を持っていない。
【０００９】本発明は、上述のごとき実状に鑑みてなさ
れたものであり、ＥＷＺやＳＰＩＨＴのような符号化／
復号化技法の圧縮効率のさらなる向上と実装の簡素化を
その目的とする。本発明は、特に、４分木埋め込み画像
符号化技法をビットプレーン符号化技法と組み合わせて
使用して効率の良い簡素化された埋め込み画像符号化シ
ステムを提供することをその目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】簡単な４分木法は、各々
の順次量子化レベルにおいて変換係数を有意、非有意又
は更新係数として認定する。本発明においては、４分木
技法は、従来の符号化器に使用されているゼロツリーま
たは階層ツリーに代えて使用される。４分木はサブバン
ド内に限定できるので、品質スケーラビリティに加えて
空間スケーラビリティを達成する。符号化器は符号化時
にリストを保持しないので、符号化器用の蓄積装置に対
する要求条件が軽減される。
【００１１】本発明による４分木埋め込み符号化器は、
多ビットプレーンに延伸する値をそれぞれ持つ、画像係
数の２次元アレイを入力とする。係数は、或る特定数の
ルート（根）ブロックにセグメント化される。このセグ
メント化は画像全体を１つのルートブロックとするか、
或いは予め区分されたサブバンド（１つのサブバンドは
初期ルートブロックである）とするか、或いは画面全体
を多数の予め特定したブロックとすることができる。ブ
ロックは、ブロックの現ビットプレーンまたはより上位
のビットプレーンにビット“１”が存在する場合または
存在する場合にのみ有意であるとみなされる。符号化器
は、ビットプレーン毎に最上位ビットプレーンから最下
位ビットプレーンまで処理を進める。ビットプレーン毎
に、符号化器は、各ルートブロックが３つのケースのど
れに当たるかをチェックする。
【００１２】ブロックがそれまでのビットプレーンにお
いて既に有意であった第１のケースでは、符号化器は４
つのサブブロック（４分ブロック（ｑｕａｄｒａｎｔ
ｓ））の処理に進む。ブロックが現ビットプレーンにお
いて有意になった第２のケースでは、符号化器は、ビッ
ト"１"を符号化し、次に、ブロックの４分ブロックの処
理に進む。ブロックが有意でない第３のケースでは、符
号化器はビット"０"を符号化して現ビットプレーンにお
けるそのブロックの符号化を終える。
【００１３】符号化器が各４分ブロックに移行する場
合、各サブブロック（４分ブロック）毎に同じ動作を反
復する。４分ブロックの有意情報はハフマンまたは算術
符号化器によって、任意にエントロピ符号化するか、単
純に、ビットストリームに直接送ることができる。
【００１４】４分ブロックが単一係数のサイズに到達次
第、現ビットプレーンにおける現係数のビットを符号化
し、係数が有意であれば、その右後ろに符号ビットを符
号化する。４分ブロックの区分符号化は、より有意でな
いビットプレーン毎に予定の符号化ビット数または予定
画質に到達するまで反復する。
【００１５】本発明は、複数のビットプレーンに延伸す
る値を有するデータアレイ用の埋め込み符号化方法にお
いて、前記データアレイ中に１セットの初期ルートブロ
ックをセットし、１つ以上の有意ビットを有するビット
プレーン中の前記初期ルートブロックを有意ブロックと
して認定し、非有意ビットのみを有するビットプレーン
中の前記初期ルートブロックを非有意ブロックとして認
定し、有意ブロックを、分割されたブロックが、非有意
ビットのみを有するか或いは単一係数を含むまで分割
し、非有意ブロックと分割されたブロックを表す符号化
値のビットストリームを出力することにより、個々の前
記ビットプレーンを符号化することを特徴としたもので
ある。
【００１６】本発明は、さらに、前記各ブロックにおい
て、該ブロック中の何れか１係数の絶対値が、現在走査
されているビットプレーンの値より大きいか又は等しい
ブロックを、有意ブロックとして認定し、該ブロック中
の何れか１係数の絶対値が、現在走査されているビット
プレーンの値より小さいブロックを、非有意ブロックと
して認定することを特徴としたものである。
【００１７】本発明は、さらに、前記有意ブロックを、
前記係数の少なくとも１つに対する絶対値が現在走査さ
れているビットプレーンの値と直前に走査されたビット
プレーンの値との間である場合は、新有意ブロックとし
て認定し、前記絶対値が前記直前に走査されたビットプ
レーンの値より大きい場合は、旧有意ブロックとして認
定することを特徴としたものである。
【００１８】本発明は、さらに、前記符号化は、前記非
有意ブロック毎に１ビットを出力し、新有意ブロックと
して認定された前記有意ブロック毎に１ビットを出力
し、１係数のみを有する前記新有意ブロック毎に符号ビ
ットを出力し、１係数のみを有する旧有意ブロックとし
て認定された前記有意ブロック毎に更新ビットを出力す
ることを特徴としたものである。
【００１９】本発明は、さらに、前記出力のビットスト
リームをエントロピ符号化器でさらに符号化することを
特徴としたものである。
【００２０】本発明は、さらに、前記データアレイの全
ての値に対し前記ビットプレーンの最有意（最上位）ビ
ットに対応する値を出力することにより、符号化を初期
化することを特徴としたものである。
【００２１】本発明は、さらに、前記初期ルートブロッ
クは、当初から前記データアレイの全ての値を包含する
１つのルートブロックを有することを特徴としたもので
ある。
【００２２】本発明は、さらに、前記初期ルートブロッ
クは、当初から同一サイズの複数のルートブロックを有
することを特徴としたものである。
【００２３】本発明は、さらに、前記初期ルートブロッ
クは、当初から異なるサイズの複数のルートブロックを
有することを特徴としたものである。
【００２４】本発明は、さらに、カラー画像であるディ
ジタル画像を、該カラー画像のクロミナンス画像成分と
輝度画像成分を係数に変換し、前記輝度の係数と、異な
るクロミナンス係数とを初期ルートブロックに分解し
て、各初期ルートブロックを符号化することを特徴とし
たものである。
【００２５】本発明は、さらに、前記輝度係数とクロミ
ナンス係数が共に類似サブバンドに配置されるように、
前記輝度画像成分を前記クロミナンス画像成分と共に変
換し、類似サブバンド中の前記輝度係数と前記クロミナ
ンス係数を同じ初期ルートブロックに分解することを特
徴としたものである。
【００２６】本発明は、さらに、前記データアレイは、
画像をウェーブレット変換することにより生成した変換
係数を有することを特徴としたものである。
【００２７】本発明は、さらに、前記初期ルートブロッ
クは、サブバンド当たり１つの初期ルートブロックを有
することを特徴としたものである。
【００２８】本発明は、さらに、先に走査したビットプ
レーンに対するブロックの有意性と非有意性を認定する
ビット値を蓄積し、該蓄積されたビット値を現在走査し
ているビットプレーンの値と比較し、該現在走査されて
いるビットプレーン中のブロックの新有意性と旧有意性
と非有意性を決定することを特徴としたものである。
【００２９】本発明は、さらに、上述の埋め込み符号化
方法により符号化された符号化係数を復号する埋め込み
符号の復号方法において、ルートブロックをゼロで初期
化し、最上位ビットプレーンを、復号するか、或いは前
記変換から必然的に推定するかし、該最上位ビットプレ
ーンから最下位ビットプレーンまでルートブロックを走
査し、現ブロックを現ビットプレーン値中の１つのルー
トブロックにセットし、前記現ブロックを新有意ブロッ
ク又は旧有意ブロック又は非有意ブロックとして認定
し、符号化入力ビットが、前記現ブロックが新有意ブロ
ックであって１つの係数だけを含んでいることを示して
いる場合に、現ビットプレーン値と符号化符号ビットに
従って前記現ブロックに対する係数値を導出し、前記現
ブロックが旧有意ブロックであって１つの係数だけを含
んでいる場合に、符号化更新ビットを入力し、前記現ビ
ットプレーン値と前記更新ビットに従って前記現ブロッ
クに対する前記係数値を更新し、前記現ブロックが有意
ブロックであって１つ以上の係数を含んでいる場合に、
前記現ブロックをサブブロックに分割し、該サブブロッ
クを前記現ブロックとして順次再定義することを特徴と
したものである。
【００３０】本発明は、さらに、前記現ブロックが有意
になる場合に、ｓｉｇｎを前記符号化符号ビット、２k
を前記ビットプレーン値として、前記新有意係数値はＣ
ij＝（ｓｉｇｎ）・１.５・２kであることを特徴とした
ものである。
【００３１】本発明は、さらに、前記旧有意係数値は、
ｂrefを前記符号化更新ビットとして、Ｃij＝Ｓｉｇｎ
（Ｃij）・（｜Ｃij｜−（−１）bref・２k-1）である
ことを特徴としたものである。
【００３２】本発明は、さらに、前記現ブロックは、前
記符号化入力ビットが“１”の場合には新有意ブロック
であり、前記符号化入力ビットが“０”の場合には非有
意ブロックであり、前記係数値が先に復号されたビット
プレーンにおいて既に有意な場合には旧有意ブロックで
あることを特徴としたものである。
【００３３】本発明は、画像を、異なるビットプレーン
上にビットを有する１セットの係数に変換する変換器
と、前記係数を受信し、１つ以上の有意係数を有する各
ビットプレーン中の有意ブロックと非有意係数のみを有
する非有意ブロックとを認定する埋め込み符号化器とを
有し、該埋め込み符号化器は、前記非有意ブロックを表
す符号化値を生成することにより各ビットプレーンを符
号化し、分割されたブロックが非有意ビットのみを有す
るか或いは単一係数を含むまで前記有意ブロックを分割
し、前記非有意ブロック及び分割されたブロックを表す
符号化値を生成することを特徴としたものである。
【００３４】本発明は、さらに、前記分割されたブロッ
クは、前記埋め込み符号化器により有意ブロックまたは
非有意ブロックに認定され、該埋め込み符号化器は各非
有意分割ブロックを表す符号化値を生成し、前記有意分
割ブロックをさらに小さい分割ブロックに分割し、該分
割された小ブロックの各々を表す符号化ビットを生成す
ることを特徴としたものである。
【００３５】本発明は、さらに、前記埋め込み符号化器
からの符号化値を受信する蓄積装置または通信チャネル
を含むことを特徴としたものである。
【００３６】本発明は、さらに、前記埋め符号化器から
の符号化値を入力し、前記現ブロックが新有意ブロック
であって１つの係数だけを有する場合に、前記現ビット
プレーン値と前記符号化符号ビットに従って、係数値を
生成し、前記埋め込み符号化器からの更新ビットを入力
し、前記現ブロックが旧有意ブロックであって１つの係
数だけを有する場合に、前記現ビットプレーンの値と前
記更新ビットに従って、前記係数値を更新し、前記現ブ
ロックを更に小ブロックに分割し、該小ブロックを順次
現ブロックとして再定義し、前記小ブロックが新有意係
数として認定された場合に新係数を生成し、前記サブブ
ロックが旧有意係数として認定された場合に現存の係数
値を更新する埋め込み復号器を含むことを特徴としたも
のである。
【００３７】本発明は、４分木埋め込み符号化方法にお
いて、複数ビットプレーンに延伸する値を持つ画像係数
の２次元アレイを導出し、前記複数ビットプレーンの各
ビットプレーン毎に対する画像係数の２次元アレイをル
ートブロックにセグメント化し、非有意係数のみを有す
るブロックを認定して、該認定ブロックを表す符号化値
を出力し、１つ以上の有意係数を有する前記ブロックを
より小さい４分ブロックに分割し、非有意ビットのみを
有する４分ブロックを繰り返し認定して、該認定された
小さい４分ブロックを表す符号化値を出力し、１つ以上
の有意係数を有する前記小さい４分ブロックを更に小さ
い４分ブロックに、単一係数のみを含む４分ブロックに
なるまで、反復分割して、前記単一係数の符号化値を出
力し、予定符号化ビット数に達するまで各下位ビットプ
レーンへの降順で４分ブロックの前記セグメント化、符
号化及び分解を反復することを特徴としたものである。
【００３８】
【発明の実施の形態】４分木符号化技法は、正規の分割
により生じる可変サイズブロックを符号化するための有
効な方法として広く用いられてきた。４分木符号化は、
シュリバン（Ｇ．Ｊ．Ｓｕｌｌｉｖａｎ）とベーカ
（Ｒ．Ｌ．Ｂａｋｅｒ）の論文“画像及び動画の効率的
な４分木符号化（Efficient Quadtree Coding of Image
s and Video）”（１９９４年５月発行のＩＥＥＥの画
像処理部会会報、第３巻３号の３２７−３３１頁に掲
載）及びストロバック（Ｐ．Ｓｔｒｏｂａｃｈ）の論文
“画像の４分木構造の帰納的プレーン分割符号化（Quad
tree-Structured Recursive Plane Decomposition Codi
ng of Images”（１９９１年６月発行のＩＥＥＥの信号
処理部会会報、第３９巻６号の１３８０−１３９７頁に
掲載）に記述されている。本発明においては、４分木及
びビットプレーン方式を組み合わせて、より簡素な埋め
込み画像符号化方法を提供する。
【００３９】図１は、本発明の実施形態における４分木
埋め込み符号化器と復号器を示すブロック図である。符
号化器／復号器システム１２は、原ディジタル画像１４
を受信する符号化器１６を含んでいる。この符号化器１
６は、原画像１４を変換係数に変換する変換器１８を含
んでいる。本発明による４分木埋め込み符号化器２０
は、変換器１８からの係数を符号化する。この４分木埋
め込み符号化器２０からの符号化されたビットは、蓄積
装置に蓄積されるか、或いは、通信チャネル２２により
伝送される。
【００４０】復号器２４は、符号化器１６で実行された
符号化プロセスを逆に実行する。復号器２４は、本発明
による４分木埋め込み復号器２６を含んでおり、この復
号器が蓄積装置または通信チャネル２２からの符号化デ
ータを復号する。逆変換器２８は復号された係数ビット
ストリームを再構築画像３０に変換する。
【００４１】変換器１８は画像信号エネルギを少数の変
換係数に集中させる。４分木埋め込み符号化器２０は、
これらの係数をかなり高い効率で符号化できる。変換器
１８はエネルギ圧縮特性を有する任意の変換器で有り得
る。例えば、この変換器１８は離散コサイン変換（ＤＣ
Ｔ）またはウェーブレット変換（ＷＴ）方式であってよ
い。説明のためにウェーブレット変換を用いるが、４分
木埋め込み符号化器はＤＣＴ係数にも同様に容易に適用
できる。この４分木埋め込み符号化器は、変換器１８と
組み合わせて使用する必要はない。例えば、この４分木
埋め込み符号化器を画像またはテキストデータに直接使
用してもよい。４分木埋め込み符号化器２０と組み合わ
せて符号化を追加実施して、画像ビットストリームを更
に圧縮することができる。例えば、ハフマンまたは算術
符号化体系を４分木埋め込み符号化器２０に組み込こと
ができる。４分木埋め込み符号化は、２つの主要な原
理、即ち、（１）ビットプレーン方式と、（２）４分木
表現（または符号化方法）に基づく。
【００４２】（ビットプレーン方式）図２は、従来技術
による変換係数と関連ビットプレーンを示す図である。
従来技術においては、量子化により各変換係数を符号化
するビット数が決定され、次に無損失エントロピ符号化
技法により量子化係数を符号化する。図２を参照し、１
次元ウェーブレット変換係数３２を例に説明する。各行
３３は、変換係数３２の１つに対する符号値の２進表現
である。各係数の最上位ビットｂ1は、左端のビットで
ある。従来の符号化方法では、符号化を要する係数３２
のビット数を決定する。一例を挙げれば、５ビットの符
号化精度が要求される場合、係数３２のビットｂ1乃至
ｂ5を各行毎に符号化する。
【００４３】ビットプレーン方式は、通常、明らかな量
子化ステップを持たない。最上位のビットから始め、最
上位の（最も有意な）ビットプレーンを符号化し、次位
の（次に有意な）ビットプレーンを次々に符号化して行
く。予め特定した数の符号化ビットまたは所望の画質に
到達するまでビットプレーンを符号化する。図２の例で
説明すると、ビットプレーン方式は、縦列中のビットを
縦列毎に、ｂ1ビットプレーン中のビットから始め、次
にｂ2ビットプレーンのビットへと符号化を進めて行
く。
【００４４】この符号化方法の利点は、埋め込み特性で
ある。各係数の最上位部が最初に符号化されるので、ビ
ットストリームの符号化を任意に終了またはビットスト
リームを切り捨てて、画像を妥当な画質で再構成するこ
とができる。
【００４５】（４分木符号化）４分木符号化方法は、２
次元可変サイズ領域を効率よく表現する。１画像領域は
その領域内のエレメントが或る共通の特性を持つように
形成される。領域は、共通の近傍を帰納的に結合するボ
トムアップ方式、或いは、領域を異なるサブ領域に帰納
的に分割して行くトップダウン方式の何れかで形成する
ことができる。４分木表現は、簡素（低オーバーヘッ
ド）であるが、最終可変サイズ領域を記述するために固
定した幾分制限された構造を提供する。これは分解・統
治方法に類似した階層的データ構造と帰納的分割原理と
密接に関連している。
【００４６】図３は、先行技術による画像領域の４分木
表現を示す図である。４分木表現中の各ブロックは、分
割が必要で且つ分割が帰納的になし得る場合は、常に４
個の同一サイズのサブブロックに区分される。図３の左
上に８×８ブロック３６が示されている。全８×８ブロ
ック３６をルートブロックと記述する。本例の場合、親
ルートブロック３６中の数字のすべてが同じでないの
で、ルートブロック３６を４個の４×４サブブロック３
８に更に分解する。サブブロック３８は、親ブロック３
８中の数字がすべて同じでなければ、更に４個の小サブ
ブロック４０に分割できる。さらなる分割の必要が無く
なるか或いは最小可能ブロックサイズに達するまで上述
の分割を帰納的に繰り返す。
【００４７】図３の右側に、ルートブロック３６から枝
分かれした４分木３４が示されている。この４分木３４
は、内部の（節）ノード４１を表すために"１"を用い、
葉（リーフ）４２を表すために“０”を用いたビットス
トリームで表現することができる。４分木３４の走査
は、用途に応じて幅方向または深度方向を先に行なう。
１つのノードから別れた４つのサブブロックの走査順序
もまた任意である。
【００４８】図４は、４つの画像領域のＺ字型走査を示
す図で、通常の走査順序は、図に示すように、１行づつ
左上から右下への順序となる。この走査は、Ｚ字型走査
とも呼ばれている。各葉４２の共通の特徴を記述する記
述子は、葉を示す"０"の右後に付けるか、或いは、ツリ
ー全体の全ての枝別れ点を示すビットストリームの後に
纏めて付けることができる。図３の例では、深度優先走
査とＺ字型サブブロック走査を行って、ビットプレーン
のルートブロック３６を次のように記述する。 1111110101110000 100000100 00 110100010000
【００４９】１エレメントのサブブロックに到達した場
合は、それは常に葉であるから葉を示す“０”を送る必
要はない。最初の１６ビットは、ビットプレーンのルー
トブロック３６の左上の４分ブロックを表す第１枝４４
を符号化するために使用される。次の９ビット“１００
０００１００”は、第２枝４６を符号化するために使用
される。第２枝４６を表す９ビットの場合、最初のビッ
ト“１”は上方右側の４分ブロックが４個のサブ４分ブ
ロックに分裂していることを示す。次のビット対“０
０”はサブ４分ブロック５２が全てゼロであることを示
し、その次のビット対“００”はサブ４分ブロック５４
が全てゼロであることを示している。次のビット対“０
１”は第３のサブ４分ブロック５６が全て１であること
を示し、最後の２個の“０”は第４のサブ４分ブロック
５８が全てゼロであることを示している。
【００５０】ビットストリーム中の２６と２７番目のビ
ットは、両方ともゼロであり、全てゼロを含む左下の４
分ブロックを表している。２８〜３９番目のビットは、
右下の４分ブロックを表している。このルートブロック
３６を各行毎に符号化すると６４ビットを要するのに対
し、この４分木表現では３９ビットで全ルートブロック
３６を記述できる。４分木表現３４は、大きい領域、例
えば疎アレイを形成するように群集する傾向をもつ共通
特性の成分により、２次元アレイ３６を効率よく表現す
ることができる。
【００５１】（４分木埋め込み符号化）図１中の４分木
埋め込み符号化器２０は、ビットプレーン方式と２次元
４分木方式の両方の原理を組み込むことによりさらに効
率的に画像を符号化する。変換後、係数をルートブロッ
クにセグメント化する。このセグメント化は、画像全体
を包含する１つのルートブロックとするか、或いは１つ
のサブバンドが初期ルートブロックとなる予め区分され
たサブバンド或いは多数の予め特定したサイズのブロッ
クで画像全体をカバーすることができる。全体として、
ルートブロックのサイズは異なっていても同一であって
もよい。又、ルートブロックは、変換構造（例えば、ウ
ェーブレット変換におけるサブバンド構造）と無関係に
決めることができ、変換構造に応じて決定することもで
きる。
【００５２】考慮すべき条件は、（１）ルートブロック
内の係数はできるだけ多くの相互関係を有し、（２）高
い効率を達成するためにルートブロックが妥当なサイズ
を有することである。
【００５３】変換係数は、その絶対値が現在走査されて
いるビットプレーンの値より大きいかまたは等しい場合
或いはその場合にのみ有意である。ブロックは、ブロッ
ク内の少なくとも１つの係数が有意である場合或いはそ
の場合にのみ有効である。４分木埋め込み符号化器２０
（図１）は非有意ブロックを効率よく符号化するために
４分木表現を使用する。
【００５４】符号化はビットプレーン毎に最上位ビット
プレーンから最下位ビットプレーンまで実施する。最上
位ビットプレーン値２Mは、２M+1＞Ｃmax≧２M（Ｃmax
は全係数値中の最大の絶対値）に従って検出できる。変
換オペレーションからエクストラビットの精度と原画像
ビットの深度から最大可能なＭ値を必然的に導出するこ
ともまた可能である。例えば、原画像がビット深度Ｌを
有し、画像値の範囲が−２L-1から2L-1であり、係数生
成に用いた変換器がハールのフィルタを用いたウェーブ
レット変換器であるとすると、レベルｋにおけるウェー
ブレット係数の最大絶対値は２L+k-1である。本例の場
合、Ｍを次にＭ＝Ｌ＋ｋ−２にセットする。Ｍを全係数
中の最大絶対値Ｃmaxから決定する場合、Ｍを符号化し
復号器に伝送しなければならない。しかしながら、Ｍが
最大可能値から必然的に導出する場合は、伝送する必要
はない。
【００５５】２N×２Nのブロックの符号化の場合を仮定
する。このブロックはルートブロックである。ビットプ
レーンｋ＝Ｍから始め、各ブロック（即ち、サブブロッ
ク）毎に現在走査されているビットプレーン値（即ち、
しきい値）２kに関するその有意性（重要度）をチェッ
クする。各ブロックを３つのケース、即ち、（１）有意
でないブロック、（２）新たな有意ブロック及び（３）
旧（前の）有意ブロックの中の１つに分類する。ブロッ
クが非有意であれば、ビット“０”を出力する。この場
合はさらなる分割は不要である。新有意ブロックであれ
ば、ビット“１”を出力する。旧有意ブロックの場合、
その情報は先の反復により既に得られているので特定す
る必要はない。
【００５６】（新または旧）有意ブロックは、１係数で
ない限り、常に４つのサブブロックに分割する。新有意
係数に達すると、その符号ビットを、有意性を示すビッ
ト"１"の右後ろに出力する。先に符号化されている情報
から既知である旧有意係数に至った場合は、現在走査さ
れているビットプレーンに対応するその絶対値のビッ
ト、更新ビットと称するビットを出力する。１ビットプ
レーンを完全に符号化後、ｋ値を１だけ減じ、次のビッ
トプレーンを走査し符号化する。全プロセスは所望数の
符号化ビットまたは所望の画質に到達次第停止する。
【００５７】図５は、図１における４分木埋め込み符号
化器の動作を説明するためのフロー図である。図５を参
照し、４分木埋め込み符号化につき詳述する。 （ステップ６０）最大絶対値と対応する最上位ビットプ
レーン２Mを検出する。Ｍが必然的に導出されたもので
なければ、Ｍに対するコードを出力する。Ｍは４ビット
または５ビットの固定長２値符号語で符号化することが
できる。ｋの値をＭにセットし、現ブロック（ＣＢ）を
ルートブロックの１つにセットする。 （ステップ６２）現ブロック（ＣＢ）の最大絶対値をＶ
maxと表示する。現ブロックを２kに関して有意度をチェ
ックする。 （ステップ６４）現ブロックが有意ブロックでない、即
ち、Ｖmax＜２kである場合は、ステップ６６でビット
“０”を出力し、ステップ８２に進む。 （ステップ６８）現ブロックが新しい有意ブロックであ
る、即ち、２k+1＞Ｖmax≧２kである場合は、ステップ
７４でビット“１”を出力する。
【００５８】（ステップ７６）現ブロック（ＣＢ）が１
個の係数しか含んでいない場合、ステップ８０で符号ビ
ットを出力し、ステップ８２に進む。 （ステップ７８）もしそうでなければ、現ブロックを４
つのサブブロックに分割し、各ブロックについて、それ
を現ブロックとして再定義し、ステップ６２に移行す
る。 （ステップ７０）現ブロックが旧有意ブロックである、
即ち、Ｖmax≧２k+1である場合は、１係数だけを含んで
いるか否かをチェックする。 （ステップ７２）１係数だけであれば、更新ビットを出
力しステップ８２に進む。 （ステップ７８）もしそうでなければ、現ブロックを４
つのサブブロックに分割し、各ブロックについて、それ
を現ブロックとして規定し、ステップ６２に移行する。
【００５９】（ステップ８２）もし未完ブロックがあれ
ば、ステップ８４で現ブロックを次のブロックにセット
し、ステップ６２に移行する。もしそうでなければ、ス
テップ８６に進む。 （ステップ８６）もしｋ＝０であれば、ステップ８８で
停止する。もしそうでなければ、ステップ９０で、ｋ＝
ｋ−１にセットし、現ブロックをルートブロックにセッ
トし、ステップ６２に移行する。Ｍが符号化されれば、
Ｍの符号化ビットがその情報を供給するので、ルートブ
ロックの有意性を示すビット“１”の出力をステップ７
４で省略できる。
【００６０】ブロックが新有意ブロックか、旧有意ブロ
ックか、或いは非有意ブロックかを決定する他の方法が
ある。例えば、レジスタを用いて先に走査されたビット
プレーンにおいて有意になったブロックを認定する。４
分木埋め込み符号化器は、現ビットプレーンブロック中
のビット値を関連レジスタ値と比較する。もしレジスタ
値が、ブロックが以前は非有意ブロックであり、現ビッ
トプレーンにおけるブロックのどのビット値も“１”で
あることを示していれば、そのブロックは新有意ブロッ
クである。レジスタ値は反転し、次からそのブロックが
現有意ブロックであることを示す。この符号化器は次に
反転レジスタ値を用いてそのブロックを次のビットプレ
ーンにおける旧有意ブロックとして認定する。
【００６１】図６及び図７は、複数ビットプレーンに対
する４分木埋め込み符号化器の動作を説明するための図
で、図５で説明した符号化のスキームを図示したもので
ある。図６を参照する。ブロックの縦列は、縦線９２で
示され、１変換係数を示している。ブロック９４，９
６，９８及び１００の各々の水平群はビットプレーンを
表している。４つのビットプレーン９４，９６，９８，
１００があり、従って、どの係数の場合の最大絶対値も
１５である。空ボックスは“０”のビット値を表してお
り、“１”を持つボックスは“１”のビット値を表して
いる。
【００６２】破線を付けて示したビットの２×２ブロッ
ク９１について先ず説明する。このブロック９１はルー
トブロックである。係数ルートブロック９１内の最大絶
対値を決定しＣmaxとして表す。最上位のビットプレー
ン９４の値は２Mであり、Ｍ＝３である。ｋ＝Ｍ＝３か
ら開始し、ビットプレーンの各ブロックとそのサブブロ
ックを必要に応じて２k＝８に関して有意性をチェック
する。現ブロック９１の最大絶対値をＶmax＝１５と表
現する。現ブロック９１の有意性を２k＝８に関してチ
ェックする。現ブロック９１は、２k+1＞Ｖmax≧２kで
ある（または、ビットプレーンブロック９１中にビット
“１”がある）ので新有意ブロックと規定し、ビット
“１”（１０９）を出力する。
【００６３】現ブロック９１は複数の係数を含んでいる
ので、４つのサブブロック１０２，１０４，１０６及び
１０８に分割する。サブブロック１０２から始め各ブロ
ックを現ブロックとして定義する。現ブロック１０２の
最大絶対値は、Ｖmax＝１５である。現ブロック１０２
は、２k+1＞Ｖmax≧２kであるので新有意ブロックであ
り、ビット“１”（１１０）を出力する。現ブロック１
０２は１係数しか含んでいないので、符号ビット（１１
２）を出力する。
【００６４】ビットプレーン９４には未完ブロックが残
っているので、現ブロックをブロック１０４にセットす
る。ブロック１０４の最大絶対値はＶmax＝７である。
Ｖmax＜２kであるのでゼロ（１１４）を出力する。同様
に、サブブロック１０６に対して“０”ビット（１１
６）を出力し、サブブロック１０８に対して“０”ビッ
ト（１１８）を出力する。
【００６５】次のブロック９３は点線をつけて示してあ
り、次の現ブロックとしてセットする。現ブロック９３
の最大絶対値はＶmax＝３である。Ｖmax＜２kであるの
で現ブロックは有意でなく、“０”ビット（１２０）を
出力する。現ブロックを、ビットプレーン９３内の左下
ブロック９５にセットする。“０”ビット（１２２）が
左下ブロック９５を表している。“０”ビット（１２
４）はビットプレーン９３内の右下ブロック９７を表し
ている。この時点で、ビットプレーン９４の符号化は終
了する。ビットプレーン値をｋ＝ｋ−１＝２に減値し、
現ブロックを、図７に示すようにビットプレーン９６内
の次のルートブロック１２６にセットする。
【００６６】図７を参照すると、新しい現ブロック１２
６の最大絶対値は、Ｖmax＝１５のままである。現ブロ
ック１２６は複数の係数を含んでおり、Ｖmax≧２k+1で
あるので旧有意ブロックである。従って、現ブロック１
２６を４つのサブブロック１２８，１３０，１３２及び
１３４に分割する。サブブロック１２８から始め各サブ
ブロックを順次現ブロックとして再定義する。現ブロッ
ク１２８の最大絶対値は、Ｖmax＝１５であり、Ｖmax≧
２k+1であるので旧有意ブロックと定義する。しかしな
がら、サブブロック１２８は、１係数しか含んでいない
ので、更新ビット（１３６）を出力する。
【００６７】次の現ブロック１３０の最大絶対値は、Ｖ
max＝７である。現ブロックの有意性を２k＝４に関して
チェックする。２k+1＞Ｖmax≧２kであるので現ブロッ
ク１３０は新しい有意ブロックであり、従って“１”ビ
ット（１３８）を出力する。現ブロック１３０は１係数
しか含んでいないので、符号ビット（１４０）を出力す
る。次のサブブロック１３２も新有効ビットであり、
“１”ビットと符号ビット（１４２）を出力する。同様
に、次のサブブロック１３４を“１”ビットと符号ビッ
ト（１４４）に符号化する。次の現ブロック１４６は、
点線を付けて示してあり、全て“０”ビットである。従
って、“０”ビット（１４８）を出力する。
【００６８】ビットプレーン９６の残りを符号化ビット
ストリーム１５０中に出力する。同様にして、ビットプ
レーン９８を符号化ビットストリーム１５２として出力
し、ビットプレーン１００を符号化ビットストリーム１
５４として出力する。
【００６９】図６及び図７に示した変換画像全体を少数
の初期ブロックに分解することができる。図５のステッ
プ６０を各ブロックに対して実行し、最大絶対値を明示
して送付することができる。代わりに、変換画像全体に
つき１つの最大絶対値を送ることもできる。ｋの値は、
何れの場合でも、画像全体の最大絶対値に従ってセット
される。残りのステップを各ビットプレーンのブロック
毎に実行する。各々のブロックの最大絶対値を送る場合
は、これらのブロックの有意性を指定するビットを省略
することができる。
【００７０】４分木埋め込み符号化器の出力ビットスト
リームをハフマンまたは算術エントロピ符号化器により
さらに符号化することができる。
【００７１】（４分木埋め込みビットストリームの復
号）図８は、図１における４分木埋め込み復号器の動作
を説明するためのフロー図である。４分木埋め込み復号
器２４（図１）の動作を図８を参照し説明する。復号プ
ロセスは図５に示した符号化手順と類似である。
【００７２】（ステップ１６０）ルートブロック中の全
ての係数を０で初期化して、Ｍを復号する。ｋの値をＭ
にセットし、現ブロック（ＣＢ）をルートブロックにセ
ットする。 （ステップ１６２）現ブロックが既に有意なブロックで
あるかどうかをチェックする。既に有意なブロックであ
れば、ステップ１６４に進み、そうでなければ、ステッ
プ１７０において１ビット（ｂで表す）を入力する。 （ステップ１７２）もしｂ＝０であれば、現ブロックは
有意でなく、ステップ１７８に進む。もしｂ＝１なら
ば、現ブロックは新しい有意ブロックである。 （ステップ１７４）現ブロックが１つの係数だけを含ん
でいる場合は、ステップ１７６で、その符号ビットを入
力し、その係数（（ｉ，ｊ）を係数の座標とし、Ｃijと
表示する）の現在値を、Ｃij＝Ｓｉｇｎ（Ｃij）・１.
５・２kによりセットする。その後ステップ１７８にス
テップに進む。
【００７３】（ステップ１６８）もし、複数の係数を含
んでいれば、現ブロックを４つのサブブロックに分割し
各サブブロックを現ブロックとして再定義する。ステッ
プ１６２に移行する。（ステップ１６４） 現ブロックは旧有意ブロックである。ブロックが１係数
のみを含んでいるかチェックする。 （ステップ１６６）ブロックが１係数のみを含んでいる
場合は、更新ビット（ｂref）を入力し、現在値をＣij
＝Ｓｉｇｎ（Ｃij）・（｜Ｃij｜−（−１）bref・２
k-1）により更新する。次に、ステップ１７８に進む。 （ステップ１６８）ブロックが複数の係数を含んでいる
場合は、現ブロックを４つのサブブロックに分割して各
サブブロックを現ブロックとして再定義し、ステップ１
６２に移行する。 （ステップ１７８）もし未完ブロックがあれば、ステッ
プ１８０で現ブロックを次のブロックにセットし、ステ
ップ１６２に移行する。もしそうでなければ、ステップ
１８２に進む。 （ステップ１８２）もしｋ＝０であれば、ステップ１８
４で停止する。もしそうでなければ、ステップ１８６
で、ｋ＝ｋ−１にセットし、現ブロックをルートブロッ
クにセットし、ステップ１６２に移行する。
【００７４】各係数の値が符号化ビットストリームを切
り捨てることができるように導出されたものであれば、
各係数は現量子化ビンの中央に設置する。
【００７５】図９は、独立した輝度領域及びクロミナン
ス領域に割り当てられた、４分木埋め込み符号化の初期
ルートブロックを示す図である。カラー画像を符号化す
る場合、適当なクロミナンス変換を先ず適用し、カラー
画像を１枚の輝度画像（Ｙ）と２枚のクロミナンス画像
（Ｃ1とＣ2）に変換する。図９は、輝度画像Ｙに関して
４：１：１の比率でダウンサンプリングされた２枚のク
ロミナンス画像Ｃ1とＣ2を示したものである。但し、任
意のサンプリング比率を使用することができる。図９の
画像の３つの色成分は、個別に（ウェーブレット）変換
される。画像Ｙ，Ｃ1，Ｃ2の各々の係数は、個別の初期
ルートブロックに分解される。例えば、各々の画像を８
×８のルートブロックに最初から分解することもでき
る。４つの初期ルートブロックが１６×１６の全体画像
を、１ルートブロックが８×８の画像Ｃ1を、１ルート
ブロックが８×８の画像Ｃ2をカバーする。しかしなが
ら、初期ルートブロックのサイズは、同一画像の異なる
サブバンドに対し変更でき、或いは、画像Ｙ，Ｃ1，Ｃ2
に対し異なるサイズとすることができる。
【００７６】図１０は、輝度及びクロミナンスの結合領
域に割り当てられた、４分木埋め込み符号化の初期ルー
トブロックを示す図である。大きな矩形画像は３成分画
像Ｙ，Ｃ1，Ｃ2を一緒に合わせることにより形成され
る。Ｙ，Ｃ1とＣ2の画像を共に、Ｙ，Ｃ1，Ｃ2の各々の
成分に対する係数１９２が同一のウェーブレットサブバ
ンドに配置されるように変換する。変換係数１９２を次
に若干数の初期ルートブロックに分解する。ルートブロ
ックは、異なるＹ，Ｃ1及びＣ2の成分の係数を含むこと
ができる。図１０に示す係数１９２は８×８の初期ルー
トブロック１９４に分解される。しかしながら、初期ル
ートブロックのために選択されたサイズは、異なるサブ
バンドサイズまたは複数のサブバンドをカバーするため
に変更することができる。Ｙ，Ｃ1及びＣ2の画像の類似
した成分を一緒に符号化するので、効率のよい符号化を
実現できる。
【００７７】以上、本発明の原理を好ましい実施形態に
より説明してきたが、本発明はかような原理から逸脱す
ることなく、構成及び細部を変更できることは明らかで
ある。
【００７８】
【発明の効果】本発明によれば、４分木技法が従来の符
号化器に使用されているゼロツリーまたは階層ツリーに
代えて使用され、４分木はサブバンド内に限定できるの
で、品質スケーラビリティに加えて空間スケーラビリテ
ィを達成できる。さらに、符号化器は符号化時にリスト
を保持しないので、符号化器用の蓄積装置に対する要求
条件が軽減できる。
【００７９】本発明によれば、埋め込み特性により、各
係数の最上位部が最初に符号化されるので、ビットスト
リームの符号化を任意に終了またはビットストリームを
切り捨てて、画像を妥当な画質で再構成することができ
る。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態における４分木埋め込み符号
化器と復号器を示すブロック図である。
【図２】従来技術による変換係数と関連ビットプレーン
を示す図である。
【図３】従来技術による画像領域の４分木表現を示す図
である。
【図４】４つの画像領域のＺ字型走査を示す図である。
【図５】図１における４分木埋め込み符号化器の動作を
説明するためのフローチャートである。
【図６】複数ビットプレーンに対する４分木埋め込み符
号化器の動作を示す図である。
【図７】複数ビットプレーンに対する４分木埋め込み符
号化器の動作を示す図である。
【図８】図１における４分木埋め込み復号器の動作を説
明するためのフロー図である。
【図９】独立した輝度領域及びクロミナンス領域に割り
当てられた、４分木埋め込み符号化の初期ルートブロッ
クを示す図である。
【図１０】輝度及びクロミナンスの結合領域に割り当て
られた、４分木埋め込み符号化の初期ルートブロックを
示す図である。
【符号の説明】
１４…原画像、１６…符号化器、１８…変換器、２０…
４分木埋め込み符号化器、２２…蓄積装置又はチャネ
ル、２４…復号器、２６…４分木埋め込み復号器、２８
…逆変換器、３０…再構築画像、３２…１次元ウェーブ
レット変換係数、９１，９３，９５，９７…ブロック、
９４，９６，９８，１００…ビットプレーン、１０２，
１０４，１０６，１０８…サブブロック、１０９，１１
０…ビット“１”、１１２…符号ビット、１１４，１１
６，１１８，１２０，１２２，１２４…“０”ビット。

Claims (23)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 複数のビットプレーンに延伸する値を有
    するデータアレイ用の埋め込み符号化方法において、 前記データアレイ中に１セットの初期ルートブロックを
    セットし、 １つ以上の有意ビットを有するビットプレーン中の前記
    初期ルートブロックを有意ブロックとして認定し、非有
    意ビットのみを有するビットプレーン中の前記初期ルー
    トブロックを非有意ブロックとして認定し、 有意ブロックを、分割されたブロックが、非有意ビット
    のみを有するか或いは単一係数を含むまで分割し、 非有意ブロックと分割されたブロックを表す符号化値の
    ビットストリームを出力することにより、個々の前記ビ
    ットプレーンを符号化することを特徴とする埋め込み符
    号化方法。
  2. 【請求項２】 前記各ブロックにおいて、該ブロック中
    の何れか１係数の絶対値が、現在走査されているビット
    プレーンの値より大きいか又は等しいブロックを、有意
    ブロックとして認定し、該ブロック中の何れか１係数の
    絶対値が、現在走査されているビットプレーンの値より
    小さいブロックを、非有意ブロックとして認定すること
    を特徴とする請求項１に記載の埋め込み符号化方法。
  3. 【請求項３】 前記有意ブロックを、前記係数の少なく
    とも１つに対する絶対値が現在走査されているビットプ
    レーンの値と直前に走査されたビットプレーンの値との
    間である場合は、新有意ブロックとして認定し、前記絶
    対値が前記直前に走査されたビットプレーンの値より大
    きい場合は、旧有意ブロックとして認定することを特徴
    とする請求項２に記載の埋め込み符号化方法。
  4. 【請求項４】 前記符号化は、前記非有意ブロック毎に
    １ビットを出力し、 新有意ブロックとして認定された前記有意ブロック毎に
    １ビットを出力し、 １係数のみを有する前記新有意ブロック毎に符号ビット
    を出力し、 １係数のみを有する旧有意ブロックとして認定された前
    記有意ブロック毎に更新ビットを出力することにより実
    行することを特徴とする請求項１に記載の埋め込み符号
    化方法。
  5. 【請求項５】 前記出力のビットストリームをエントロ
    ピ符号化器でさらに符号化することを特徴とする請求項
    ４に記載の埋め込み符号化方法。
  6. 【請求項６】 前記データアレイの全ての値に対し前記
    ビットプレーンの最上位ビットに対応する値を出力する
    ことにより、符号化を初期化することを特徴とする請求
    項１に記載の埋め込み符号化方法。
  7. 【請求項７】 前記初期ルートブロックは、当初から前
    記データアレイの全ての値を包含する１つのルートブロ
    ックを有することを特徴とする請求項１に記載の埋め込
    み符号化方法。
  8. 【請求項８】 前記初期ルートブロックは、当初から同
    一サイズの複数のルートブロックを有することを特徴と
    する請求項１に記載の埋め込み符号化方法。
  9. 【請求項９】 前記初期ルートブロックは、当初から異
    なるサイズの複数のルートブロックを有することを特徴
    とする請求項１に記載の埋め込み符号化方法。
  10. 【請求項１０】 カラー画像であるディジタル画像を、
    該カラー画像のクロミナンス画像成分と輝度画像成分を
    係数に変換し、前記輝度の係数と、異なるクロミナンス
    係数とを初期ルートブロックに分解して、各初期ルート
    ブロックを符号化することを特徴とする請求項１に記載
    の埋め込み符号化方法。
  11. 【請求項１１】 前記輝度係数とクロミナンス係数が共
    に類似サブバンドに配置されるように、前記輝度画像成
    分を前記クロミナンス画像成分と共に変換し、類似サブ
    バンド中の前記輝度係数と前記クロミナンス係数を同じ
    初期ルートブロックに分解することを特徴とする請求項
    １０に記載の埋め込み符号化方法。
  12. 【請求項１２】 前記データアレイは、画像をウェーブ
    レット変換することにより生成した変換係数を有するこ
    とを特徴とする請求項１に記載の埋め込み符号化方法。
  13. 【請求項１３】 前記初期ルートブロックは、サブバン
    ド当たり１つの初期ルートブロックを有することを特徴
    とする請求項１２に記載の埋め込み符号化方法。
  14. 【請求項１４】 先に走査したビットプレーンに対する
    ブロックの有意性と非有意性を認定するビット値を蓄積
    し、該蓄積されたビット値を現在走査しているビットプ
    レーンの値と比較し、該現在走査されているビットプレ
    ーン中のブロックの新有意性と旧有意性と非有意性を決
    定することを特徴とする請求項１に記載の埋め込み符号
    化方法。
  15. 【請求項１５】 請求項１記載の埋め込み符号化方法に
    より符号化された符号化係数を復号する埋め込み符号の
    復号化方法において、 ルートブロックをゼロで初期化し、 最上位ビットプレーンを、復号するか、或いは前記変換
    から必然的に推定し、 該最上位ビットプレーンから最下位ビットプレーンまで
    ルートブロックを走査し、現ブロックを現ビットプレー
    ン値中の１つのルートブロックにセットし、 前記現ブロックを新有意ブロック又は旧有意ブロック又
    は非有意ブロックとして認定し、 符号化入力ビットが、前記現ブロックが新有意ブロック
    であって１つの係数だけを含んでいることを示している
    場合に、現ビットプレーン値と符号化符号ビットに従っ
    て前記現ブロックに対する係数値を導出し、 前記現ブロックが旧有意ブロックであって１つの係数だ
    けを含んでいる場合に、符号化更新ビットを入力し、前
    記現ビットプレーン値と前記更新ビットに従って前記現
    ブロックに対する前記係数値を更新し、 前記現ブロックが有意ブロックであって１つ以上の係数
    を含んでいる場合に、前記現ブロックをサブブロックに
    分割し、該サブブロックを前記現ブロックとして順次再
    定義することを特徴とする埋め込み符号の復号化方法。
  16. 【請求項１６】 前記現ブロックが有意になる場合に、
    ｓｉｇｎを前記符号化符号ビット、２kを前記ビットプ
    レーン値として、前記新有意の係数値はＣij＝（ｓｉｇ
    ｎ）・１.５・２kであることを特徴とする請求項１５に
    記載の埋め込み符号の復号方法。
  17. 【請求項１７】 前記旧有意の係数値は、ｂrefを前記
    符号化更新ビットとして、Ｃij＝Ｓｉｇｎ（Ｃij）・
    （｜Ｃij｜−（−１）bref・２k-1）であることを特徴
    とする請求項１５に記載の埋め込み符号の復号化方法。
  18. 【請求項１８】 前記現ブロックは、前記符号化入力ビ
    ットが“１”の場合には新有意ブロックであり、前記符
    号化入力ビットが“０”の場合には非有意ブロックであ
    り、前記係数値が先に復号されたビットプレーンにおい
    て既に有意な場合には旧有意ブロックであることを特徴
    とする請求項１５に記載の埋め込み符号の復号化方法。
  19. 【請求項１９】 画像を、異なるビットプレーン上にビ
    ットを有する１セットの係数に変換する変換器と、 前記係数を受信し、１つ以上の有意係数を有する各ビッ
    トプレーン中の有意ブロックと非有意係数のみを有する
    非有意ブロックとを認定する埋め込み符号化器とを有
    し、該埋め込み符号化器は、前記非有意ブロックを表す
    符号化値を生成することにより各ビットプレーンを符号
    化し、分割されたブロックが非有意ビットのみを有する
    か或いは単一係数を含むまで前記有意ブロックを分割
    し、前記非有意ブロック及び分割されたブロックを表す
    符号化値を生成することを特徴とする符号化システム。
  20. 【請求項２０】 前記分割されたブロックは、前記埋め
    込み符号化器により有意ブロックまたは非有意ブロック
    に認定され、該埋め込み符号化器は各非有意分割ブロッ
    クを表す符号化値を生成し、前記有意分割ブロックをさ
    らに小さい分割ブロックに分割し、該分割された小ブロ
    ックの各々を表す符号化ビットを生成することを特徴と
    する請求項１９に記載の符号化システム。
  21. 【請求項２１】 前記埋め込み符号化器からの符号化値
    を受信する蓄積装置または通信チャネルを含むことを特
    徴とする請求項１９に記載の符号化システム。
  22. 【請求項２２】 請求項１９に記載の埋め符号化器から
    の符号化値を入力し、前記現ブロックが新有意ブロック
    であって１つの係数だけを有する場合に、前記現ビット
    プレーン値と前記符号化符号ビットに従って、係数値を
    生成し、 前記埋め込み符号化器からの更新ビットを入力し、前記
    現ブロックが旧有意ブロックであって１つの係数だけを
    有する場合に、前記現ビットプレーン値と前記更新ビッ
    トに従って、前記係数値を更新し、 前記現ブロックを更に小ブロックに分割し、該小ブロッ
    クを順次現ブロックとして再定義し、前記小ブロックが
    新有意係数として認定された場合に新係数を生成し、前
    記サブブロックが旧有意係数として認定された場合に現
    存の係数値を更新する埋め込み復号器を含むことを特徴
    とする復号化システム。
  23. 【請求項２３】 ４分木埋め込み符号化方法において、 複数ビットプレーンに延伸する値を持つ画像係数の２次
    元アレイを導出し、 前記複数ビットプレーンの各ビットプレーン毎に対する
    画像係数の２次元アレイをルートブロックにセグメント
    化し、 非有意係数のみを有するブロックを認定して、該認定ブ
    ロックを表す符号化値を出力し、 １つ以上の有意係数を有する前記ブロックをより小さい
    ４分ブロックに分割し、 非有意ビットのみを有する４分ブロックを繰り返し認定
    して、該認定された小さい４分ブロックを表す符号化値
    を出力し、 １つ以上の有意係数を有する前記小さい４分ブロックを
    更に小さい４分ブロックに、単一係数のみを含む４分ブ
    ロックになるまで、反復分割して、前記単一係数の符号
    化値を出力し、 予定符号化ビット数に達するまで各下位ビットプレーン
    への降順で４分ブロックの前記セグメント化、符号化及
    び分解を反復することを特徴とする４分木埋め込み符号
    化方法。
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