JP2000350038A - 画像データを変換する装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【課題】 メモリバスの負荷を最小にする画像データ変
換装置を得る。 【解決の手段】 二次元離散ウェーブレット変換法を用
いて画像データを変換する装置において、区分化すべき
可能な別のサブバンドが全ての別の変換平面の後で画像
メモリ４１に保存され、ある平面の変換処理の後で、別
の変換平面内でもはや区分すべきでないサブバンドのこ
の変換中に得られたデータが保存されるサブバンドメモ
リ４４が設けられ、前記サブバンドのデータが相互に近
接して保存され、前記サブバンドメモリにおいては、以
前の変換平面内で決定されて、おそらくサブバンドメモ
リ４４に既に保存されているサブバンドデータは重ね書
きされず、変換平面内では、最後の変換平面に保存され
ている画像またはサブバンドのデータが画像メモリから
読出される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は画像データを変換す
る装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】単一の画像、すなわち、動きのないスチ
ール画像、のデジタル画像撮影においては、求められる
データ量が非常に多いという問題がある。これは、デジ
タル画像撮影の解像度を化学的写真撮影の解像度に近付
ける場合にとくにそうである。スチール画像のデータ圧
縮の既知の規格はＪＰＥＧ規格である。この規格は十分
に大きいデータ減少率を達成せず、その上に、たとえば
８×８画素の一定の画像ブロックでのデータ減少が行わ
れるという欠点がある。その画像ブロックは、強い圧縮
の場合に、再構成された画像中では人工的に付加された
ものとして認識されることがある。

【０００３】より高い圧縮率を達成するために、離散ウ
ェーブレット変換（Ｄｉｓｃｒｅｔｅ Ｗａｖｅｌｅｔ
Ｔｒａｎｓｆｏｒｍａｔｉｏｎ）、以後ＤＷＴと記
す、が知られている。画像の符号化および圧縮にはそれ
が効率的な方法であることが認められている。画像デー
タのウェーブレット変換では、いわゆるウェーブレット
係数すなわちサブバンドが発生される。それらのサブバ
ンドは後で量子化されて、エントロピー符号化される。
その結果としての圧縮されたデータ流を伝送または保存
のために使用できる。ＤＷＴは、たとえばＪＰＥＧ２０
００などの将来の圧縮規格の基礎であり、既知の離散余
弦変換（ＤＣＴ）の代わりとなるものである。画像の処
理においては、いわゆる二次元離散ウェーブレット変換
（以後２−Ｄ ＤＷＴと記す）が用いられる。これは水
平方向および垂直方向の一次元ウェーブレット変換の連
続適用と理解できる。

【０００４】以下の面は従来の技術状態からほぼ知られ
ている。

【０００５】一方では、水平方向および垂直方向での単
純なＤＷＴの完全な２回連続適用により２−Ｄ ＤＷＴ
を実行できる。しかし、その結果としては、サブバンド
のデータを最初の変換段階と２回目の変換段階との間で
バッファする必要があり、したがってかなりの記憶容量
が求められる。更に、データのコピーのためにやり取り
されるバス負荷が少なくとも２倍増加する。

【０００６】更に、変換を１段階で行う直接２−Ｄ Ｄ
ＷＴを行うことが可能である。この変換を行うことによ
ってバス負荷が減少されることは事実であるが、それに
よって画像の比較的大きい部分を変換のために同時に使
用できなければならず、したがって、変換が行われてい
る間の比較的大きい部分を内部記憶しなければならな
い。従来の技術状態では、この目的のためにラインメモ
リまたはその他のメモリが用いられる。これは、処理す
べき最大画像解像度を内部バッファメモリのサイズが規
制すること、およびそれらのバッファメモリが付加メモ
リとして求められること、という問題を含む。

【０００７】変換作業で決定された単一のサブバンドを
繰り返しバッファするやり方である多重反復法で変換が
行われる場合には、最初の画像のために求められるメモ
リの容量は約４分の１増加する。その後で画像メモリに
サブ画像（ｓｕｂ−ｐｉｃｔｕｒｅ）が再書込みされ
る。しかし、そうすると画像メモリをより高いビット深
さのために実現しなければならない。サブ画像が画像メ
モリに再書込みされる時は、以後の変換のためにはもは
や必要ではない画像データのみを重ね書きできるので、
サブ画像を細かく区分した形でのみメモリに保存でき
る。以後の起こり得る再分類がバス負荷と、バッファの
ために求められるメモリ空間と、計算時間とをかなり増
加する。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、二次
元離散ウェーブレット変換のために適しており、メモリ
バスのメモリ負荷を最小にして、求められる全体のメモ
リ空間を最小にし、しかも処理すべき画像の解像度が内
部レジスタのサイズにより制約されず、かつそれのアー
キテクチャがどのような損失も生じない変換を行うよう
な画像データ変換装置を得ることである。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明によれば、この目
的は、最初の変換平面のスタート前に画像のデータが保
存され、変換すべき別のサブバンドのデータが最初の変
換平面の後で保存され、かつ変換処理で画像のデータが
部分的に重ね書きされるような画像メモリが設けられ、
区分化すべき可能な別のサブバンドが全ての別の変換平
面の後で画像メモリに保存され、ある平面の変換処理の
後で、別の変換平面内でもはや区分すべきでないサブバ
ンドのこの変換中に得られたデータが保存されるサブバ
ンドメモリが設けられ、前記サブバンドのデータが相互
に近接して保存され、以前の変換平面内で決定されて、
可能な限りサブバンドメモリに既に保存されているサブ
バンドデータは重ね書きされず、変換平面内では、最後
の変換平面に保存されている画像またはサブバンドのデ
ータが画像メモリから読出され、そのデータは、変換す
べき画像の区画またはサブバンドに対応するサイズを持
つ基本ブロックと、前記画像区画を囲んでおり、かつ、
変換のために使用されるフィルタの最大フィルタ深さの
半分に対応する幅を持つフレームとを有するブロックで
読出され、組合わされた全ての基本ブロックが画像メモ
リ内の画像またはサブバンドの全ての画素をカバーする
ことによって達成される。

【００１０】本発明の装置においては、２つのメモリ、
すなわち、１つの画像メモリと１つのサブバンドメモ
リ、が設けられる。画像メモリは最初の変換平面のスタ
ート前に、変換すべき画像の画像データを取るために設
けられる。全ての以後の変換平面では、更に変換すべき
サブバンドはこの画像メモリに書込まれる。以前の変換
平面中に画像メモリに保存された原画像とサブバンドデ
ータは後の変換平面のためにもはや要求されないので、
画像のデータまたは以前の変換平面野サブバンドのデー
タを重ね書きできる。したがって、画像メモリのサイズ
に関する限り、原画像データを取るために適切にサイズ
を定められるようにして、この画像メモリのサイズを定
めることができる。したがって、更に変換すべきそのサ
ブバンドの、各変換平面に保存すべき、データに対して
追加の記憶容量は求められない。

【００１１】ある平面の各変換処理の後で、更に変換さ
れないサブバンドの、この変換中に得られたデータはサ
ブバンドメモリに保存される。データは相互に隣接して
保存でき、かつ、サブバンドデータの読出し前に再分類
が求められないように、サブバンドメモリに順序づけら
れて、または所望のやり方で保存できる。

【００１２】関連する変換平面内で変換が行われると、
画像メモリに保存されて、更に変換されるようになって
いる画像やサブバンドのデータの全部が画像メモリから
読出されるわけではなく、それらのデータはブロックで
のみ読出され、変換はそれらのブロックのデータについ
て行われる。しかし、このブロック構造が変換処理に影
響しないように、すなわち、ブロック構造または類似の
乱れが再構成された画像に現れないようにするために、
変換すべき画像またはサブバンドの部分に対応するサイ
ズを持つ基本ブロックをブロックが有するようにしてブ
ロックは形成される。したがって、この基本ブロック
は、画像またはサブバンドのうち変換すべき部分を有す
る。また、この基本ブロックは、全ての辺へ向かう非常
に多くの画素を有するので、変換処理で用いられるフィ
ルタの最大濾波深さの半分の深さを有するフレームによ
って囲まれている。それによって、ブロックによるどの
ような擾乱もなしに基本ブロックのデータに対して変換
を実行できるようにして、全体のブロックに適用される
変換処理が確実に実行される。したがって、基本ブロッ
ク内の画素に対する変換はブロック構造によって全く影
響されず、したがって、その変換は理想的である。

【００１３】その結果、変換処理のための内部記憶容量
を減少できるようにブロックでの変換を実行できるが、
ブロックでのこの変換は実際の変換操作に影響せず、と
くに再構成された画像中に乱れまたはブロック構造は認
められないようになる。

【００１４】データのどのような追加の再分類なしにサ
ブバンドのデータの保存が可能であり、かつ保存の区分
化が存在しないことが本発明の装置によって達成され
る。最小バス負荷での最小メモリアクセスのみが求めら
れている。変換すべき別のサブバンドに対して追加のバ
ッファメモリは求められない。その理由は、画像メモリ
の容量を増大することなくそのメモリによりそれに備え
ることができるからである。更に、内部レジスタが存在
しないために、処理すべき画像の読出しが内部レジスタ
のサイズにより制約されることはない。ブロック状変換
のために、この装置内のメモリ空間が節約されるが、誤
りが増加したり、人工物が生じたりすることがないこと
は事実である。

【００１５】請求項２に記載されている本発明に従っ
て、基本ブロックが相互に隣接するように、その中で変
換を実行するブロックに変換すべき画像またはサブバン
ドは区分される。これが必要な理由は、基本ブロック内
のデータに対して有効な変換を実行できるだけだからで
ある。更に、ブロックは複数の行または走査線に配置さ
れる。

【００１６】二次元離散ウェーブレット変換（以後２−
Ｄ ＤＷＴと記す）のための装置の応用においては、後
で変換すべきＬＬサブバンドを復旧するために画像メモ
リに追加の記憶空間が求められず、かつ後で変換されな
い各変換平面の他のサブバンドをサブバンドメモリ内に
順序づけたやり方で保存できるので、この装置はとくに
有利である。

【００１７】請求項４に記載されている本発明によって
特徴づけられているように、画像メモリとサブバンドメ
モリは共通に構成できるので有利である。上記のような
編成のためにそれらのメモリを別々に保持できることは
事実であるが、それらのメモリを１つのメモリで物理的
に実現できるので有利である。

【００１８】請求項５に記載されている本発明によっ
て、サブバンドメモリ内の関連する変換平面に保存され
ているサブバンドデータを、おそらくそれらのデータを
更に処理するように、この変換平面の終了後で、かつ次
の変換平面のスタートの前にサブバンドメモリから既に
検索できるという追加の利点が得られる。

【００１９】本発明は、請求項６に記載されているよう
に画像データの逆変換、とくに逆２−Ｄ ＤＷＴのため
の装置にも関するものである。請求項１に記載されてい
る本発明の変換装置におけるのと類似の構造が得られ
る。サブバンドメモリと画像メモリもある。もはや変換
されなかった最後のサブバンドとして変換中に発生され
た、変換すべき画像のサブバンドが、逆変換の実行前に
画像メモリに保存される。逆変換の実行前に、画像の他
のサブバンドの全てがサブバンドメモリに保存される。
逆変換が実行されている時は、サブバンドメモリに保存
されているサブバンドが、所定の順序で、おそらく桁移
動子を用いて、画像メモリに保存されているサブバンド
に加え合わされる。全ての新しい逆変換平面内で発生さ
れたその加え合わせの結果が、このメモリに以前に保存
されたデータに重ね書きされるように、画像メモリに再
び保存される。

【００２０】この装置の２つのメモリの構造は逆変換装
置のためにも有利であることも判明している。

【００２１】本発明のそれらの目的およびその他の目的
は後で説明する実施の形態から明らかであり、かつその
実施の形態を参照して説明する。

【００２２】

【発明の実施の形態】図１は、圧縮されたデータを発生
するための２−Ｄ ＤＷＴおよび対応する逆変換の意味
を説明する線図的表現である。図１におけるブロック１
は、高度に圧縮されたデータＣに変換される原画像Ｐの
データに導く、以後に説明する３つのプロセスを有す
る。そのために、図１にブロック２で表されている２−
Ｄ ＤＷＴ変換はブロック１内でまず実現される。画像
情報の相関解除（ｄｅｃｏｒｒｅｌａｔｉｏｎ）を行う
ように、画像は別の基本システムに疑似変換される。こ
のプロセスは完全に可逆的であるので損失はない。実際
のデータ減少は、図１にブロック３により表されている
以後の量子化で行われる。その後で情報内容が減少させ
られる。最後に、ブロック４により表されているエント
ロピー符号化が行われる。量子化された画像内容の無損
失符号化が行われる。このようにして、画像内容を減少
することなくデータ流が最少にされる。

【００２３】図１にブロック５の形で表されているデコ
ーダは逆に動作する。符号化されたデータがブロック６
で復号された後で、元のスケーリングが回復されるよう
に逆量子化がブロック７で行われる。ブロック８で後で
実行すべき逆変換は画像の元の基本システムを再設定す
る。

【００２４】図２は二次元離散ウェーブレット変換、２
−Ｄ ＤＷＴ、の変換平面内で行われるプロセスのブロ
ック図である。変換すべき画像またはサブバンドＰのデ
ータが第１のフィルタバンク１０に加えられる。そのフ
ィルタバンクでは変換が１つの方向、たとえば、図２で
は水平方向、に最初に行われる。後の第２のフィルタバ
ンク１１が異なる方向、したがって、図１の例では垂直
方向、に濾波する。各フィルタ段は高域フィルタＨ_HPと
低域フィルタＨ_LPを有する。第１のフィルタバンク１０
では、水平方向の濾波動作がまず行われる。この濾波動
作では画像は高い周波数部分および低い周波数部分に区
分される。第１のフィルタバンク１１内に配置されてい
る高域フィルタ１２が高い周波数部分を発生し、別の低
域フィルタ１３が低い周波数部分を発生する。そのよう
にして発生された部分はダウンサンプリング（ｄｏｗｎ
ｓａｍｐｌｉｎｇ）を受ける。そのために対応する装置
１４と１５が設けられている。

【００２５】第１のフィルタ段により発生された低い周
波数部分と高い周波数部分とは、第２のフィルタバンク
１１において垂直方向に高い周波数部分と低い周波数部
分とにもう１回区分される。更に、この場合には係数２
だけダウンサンプリングも行われる。第１のフィルタバ
ンク１０により供給された高い周波数部分は、高域フィ
ルタ１６と低域フィルタ１７により、それぞれ高い周波
数部分と低い周波数部分とにもう１回区分される。した
がって、ダウンサンプリング装置１８，１９の後でサブ
バンドＨＨとＨＬが得られる。第１の文字は水平方向の
濾波を示し、第２の文字は垂直方向の濾波を示す。した
がって、最初に水平方向に高域濾波を受け、その後で垂
直方向に高域濾波または低域濾波を受けたサブバンドが
存在する。

【００２６】対応するやり方で、別の高域フィルタ２０
と、別の低域フィルタ２１と、２つのダウンサンプリン
グ装置２２、２３とが設けられている。それらのフィル
タや装置において、第１のフィルタバンク１０により供
給された低い周波数部分からサブバンドＨＨとＨＬが対
応するやり方で発生される。

【００２７】図２に示されているように、変換平面内で
変換処理を行った後で、入力データ流が４つのサブバン
ドＨＨ、ＨＬ、ＬＨ、ＬＬに区分される。それらの入力
データ流は元の画像のこともあれば、元の画像のブロッ
ク、あるいは更に発生すべきサブバンドまたはそれのブ
ロックのこともある、２−Ｄ ＤＷＴにおいては、サブ
バンドＨＨ、ＨＬ、ＬＨはそれ以上区分されないが、保
存される。それについては後で説明する。しかし、サブ
バンドＬＬは別の変換平面内で更に区分される。したが
って、変換平面内でのサブバンドＬＬのデータは、図２
に示すように、４つのサブバンドに再び区分される。そ
れらのサブバンドのうち、その後で新たに発生されるＬ
Ｌサブバンドを以後の変換平面内で更に区分できる。

【００２８】この変換はデコーダ端末で完全に打ち消す
ことができ、伝送されて再変換されたサブバンドはＬＬ
バンドに次々に加えられる。

【００２９】図３の模式図は、複数の変換平面内で２−
Ｄ ＤＷＴを行った後で得られたサブバンドの構造を示
す。左下と、右下と、右上の３つの大きい象限は第１の
変換平面内で発生されたサブバンドを表す。それらのサ
ブバンドはそれ以上区分されない。第１の変換平面で２
−Ｄ ＤＷＴを行った後で、この変換平面で発生された
ＬＬバンドを表す対応する象限も左上象限に存在した。
しかし、別の変換平面内では、このＬＬバンドは再び区
分された。ダウンサンプリングすることにより、４つの
象限が再び得られた。しかし、各象限の辺の長さは最初
の変換平面の象限の辺の長さの半分である。また、この
変換平面の後で、発生されたＬＬバンドは更に区分され
た。

【００３０】図３は複数の変換平面の後で得られたサブ
バンドのデータ構造を示す。

【００３１】伝送されたデータのしだいに小さくなる部
分をサブバンドが占めるという事実は、各変換平面内で
ダウンサンプリングすることにより与えられる。本発明
の装置は２−Ｄ ＤＷＴをできる限り簡単なやり方で行
うための簡単なアーキテクチャを提供する。そのアーキ
テクチャでは、変換処理中に最少数のデータを前後にコ
ピーしなければならず、かつ全体的に最小の記憶空間が
求められる。これを達成するために、ほぼ２つの方策が
とられる。それについては図４および図５を参照して説
明する。図４を参照して説明するように、変換すべき画
像またはサブバンドのブロック区分が行われる。しか
し、本発明によるブロックへのこの区分は、原画像にな
い人工物を付加したり、２−Ｄ ＤＷＴ処理を乱したり
することがないようにして装置で行われる。図５は区分
すべき画像のデータまたはサブバンドのデータと、変換
平面内で発生されたサブバンドデータをメモリにおいて
どのようにして最適に取り扱うことができるかを示す。

【００３２】図４は区分すべき画像であるブロック３１
を模式的に示すが、以前の変換平面のサブバンドのデー
タのこともある。ブロック３１は、本発明に従って基本
ブロックを表すｎ×ｍ、この例では６×６、の正方形ブ
ロックに細分される。

【００３３】本発明の装置では、画像またはサブバンド
３１のデータのブロック状変換が、画像またはサブバン
ド３１の全てのデータが基本ブロックに区分されるよう
にして、行われる。この基本ブロック構造はブロック３
１に示されている。しかし、それらの２−Ｄ ＤＷＴ処
理におけるブロック構造による乱れを防ぐために、それ
らの基本ブロックのおのおのは、図４に示されている別
のブロック３２として示されているようにフレームによ
って囲まれている。図４におけるブロック３２は基本ブ
ロック３３と、このブロックを囲んでいるフレーム３４
とを示す。基本ブロック３３の画素は、象徴的に示され
ている２−Ｄ ＤＷＴ処理を後で受けるべきブロックで
ある。その処理ではサブバンドＨＨ、ＨＬ、ＬＨおよび
ＬＬが発生される。それらのサブバンドは別の変換平面
内で更に区分されることがある。

【００３４】しかし、基本ブロック３３のそれらの画素
の２−Ｄ ＤＷＴにおけるブロック構造による乱れを防
ぐために、基本ブロック３３はフレーム３４によって囲
まれている。そのフレームは垂直方向と水平方向で基本
ブロックに隣接しており、非常に多くの画素を有するの
で基本ブロックの画素による乱れのない２−Ｄ ＤＷＴ
を確実に行えるようにされる。これは、図示のようにフ
レームがＬ／２の幅を持つ場合である。Ｌは２−Ｄ Ｄ
ＷＴのために用いられるフィルタのフィルタ深さとして
用いられる。例えば、図２において、フィルタ１２、１
３、１４、１７、２０および２１は最大フィルタ深さＬ
を有する。そうするとフレームの幅Ｌ／２は図４に従っ
て選択すべきである。

【００３５】平面内で変換すべき画像またはサブバンド
は、いかなる負の効果、とくに人工物、をももたらすこ
のブロック構造なしでブロックに変換されることがそれ
により達成される。変換のために必要な装置内のメモリ
空間は最小であり、追加の部品を要し、かつ限られたメ
モリサイズのために変換精度を制限することがあるバッ
ファメモリをこの装置に備える必要はないが、変換処理
中にいくつかのデータをコピーしたり、コピーされたデ
ータをまたコピーすべきである。図４のブロック３１
は、ブロックが画像を横切って左から右へ水平方向に構
成されていることを示す。したがって、それらのブロッ
クは線の形で配置されている。画像の右縁部に達した
ら、左側の下側に隣接している領域内の複数のブロック
によって線が形成される。そうすると、全てのそれらの
ブロックの基本ブロックが、変換すべき画像またはサブ
バンドの画素の全てを覆うことが重要である。

【００３６】基本ブロックがフレームによって囲まれて
いるという状況のために、変換処理のために画像内容の
部分を２回以上読出すべきであるが、変換処理において
画像内容の一部のみをいつも変換すべきであるという利
点と比較すると、これは比較的小さい欠点である。２回
以上読出さなければならない画像内容と、ブロックの重
なり合う領域とについては図６を参照して更に説明す
る。

【００３７】本発明の装置におけるメモリの制御または
メモリの実現について以下に図５を参照して説明する。

【００３８】この装置は、第１の変換平面のスタート前
に画像のデータＰが保存される画像メモリ４１を有す
る。それらのデータはブロック状変換を受ける。このブ
ロック状変換では、基本ブロックとフレームを有するブ
ロックがブロック４２として図５に示されている。図５
に示されている回路ブロック４３では、２−Ｄ ＤＷＴ
がその後でブロック内で実行される。各場合に４つのサ
ブバンドＨＨ、ＨＬ、ＬＨおよびＬＬが発生される。そ
れらのサブバンドのうち、以後の変換平面においてさら
に変換されないサブバンドＨＨ、ＨＬ、ＬＨはサブバン
ドメモリ４４に保存される。しかし、第１の変換平面に
おいて発生されたサブバンドＬＬは、以後の変換平面に
おいて更に区分しなければならないために、このサブバ
ンドは画像メモリ４１に保存される。しかし、画像Ｐの
画像データは第２の変換平面においてもはやアクセスす
る必要がないので、それらの画像データの部分が画像メ
モリ４１に重ね書きされる。したがって、画像Ｐのデー
タを取り上げることができるようにして画像メモリ４１
を構成すべきのみであるという利点が得られる。

【００３９】図５は第１の変換平面後のデータの分割を
示している。第１の変換平面のサブバンドＨＨ，ＨＬ，
ＬＨはサブバンドメモリ４４に保存され、更に変換すべ
きサブバンドＬＬは画像メモリ４１に保存される。

【００４０】図５には示されていない、以後の第２の変
換平面では、この変換平面で発生されたサブバンドＨ
Ｈ、ＨＬ、ＬＨがサブバンドメモリ４４のまだあいてい
る記憶空間に保存される。垂直方向と水平方向に２の係
数である、ダウンサンプリング操作のために、図５にお
けるサブバンドメモリ４４のまだあいているメモリ空間
がこの変換平面およびその他の全ての変換平面のデータ
のために十分であるように、それらのデータは対応して
より小さいサイズを有することに注目すべきである。

【００４１】第２の変換平面内で得られたサブバンドＬ
Ｌを更に区分して、更に変換させるべきであるとする
と、それは画像メモリ４１に再び保存される。以前の変
換平面のサブバンドＬＬのデータの部分がその後で再び
重ね書きされる。

【００４２】全ての所望の変換平面の完全な変換の実行
後は、種々の変換平面のサブバンドのデータをサブバン
ドメモリ５において通常のやり方で利用できる。したが
って、データを読出す前は、それらのサブバンドのデー
タの再分類は不要である。サブバンドＬＬのデータは画
像メモリ４１から読出すことができる。

【００４３】この種のメモリ管理のために、最小メモリ
空間が求められること、およびサブバンドのデータの再
グループ分けは不要であることが達成されている。

【００４４】図６は、たとえば、変換すべき画像の画像
データを表す２つのフレームを示す。それら２つのフレ
ームにおいて、ブロックのために種々のブロックサイズ
が選択されている。左側のフレームでは、ブロックは比
較的小さいように選択され、右側のフレームではそれら
は比較的大きいように選択されている。図６の右側のフ
レームでは、ブロックサイズはＰ_Ｂにより示されてい
る。ブロックの全体のサイズは関係している。ブロック
のうち変換すべき画像データを含んでいる部分は図６で
はＢとして特徴づけられている。各ブロック内で基本ブ
ロックを囲んでいるフレームは図４およびそれについて
の説明に従ってＬ／２であるように選択されている。図
４に示されているようにブロック構造がこの図に示され
ているブロック３１に従うように選択されると、それら
のフレームのデータは相互に重なり合う。それは図６の
右側のフレームにＬで示されている。それらは付近のブ
ロック内に描出されている付近のブロックのフレームで
ある。したがって、それらのデータ領域を本発明の装置
の２−Ｄ ＤＷＴで２回以上読出すべきであるように、
付近のブロックのために二重に求められるデータに関す
るものであり、他の全てのデータはただ１回読出すべき
である。図６における両方のフレームにおいて、２回以
上読出すべき領域にはハッチングを施している。図６
は、ブロックサイズがより大きいように選択された時は
２回以上読出すべき領域はより小さくなることを示して
いる。しかし、より大きいブロックサイズの場合には、
ブロック状２−Ｄ ＤＷＴを行う装置内で求められるメ
モリ空間は大きい。したがって、両方の係数を相互に重
みづけるべきである。

【００４５】しかし、２回以上読出すべき領域の代わり
に、ブロック状２−Ｄ ＤＷＴのために求められるメモ
リ空間は明らかに小さくされることに注目すべきであ
る。

【００４６】要約すれば、本発明の装置は求められるメ
モリ空間と、再グループ分けと、したがってバス負荷と
に関してかなりの利点を有することに注目すべきであ
る。サブバンドを再グループ分けする必要がないように
サブバンドの順序づけられた保存が実現され、しかもメ
モリの断片化はない。最少数のメモリアクセスしたがっ
て最小のバス負荷が確保される。変換平面内で発生され
て、更に変換すべきサブバンドのために追加のメモリ空
間は求められない。ブロック状変換によって、メモリア
クセスの数は一次元ＤＷＴの完全な２回の適用の場合と
比較して明らかに減少する。ブロック状変換によって任
意の画像解像度を処理する可能性が提供され、内部バッ
ファサイズに対する要求が最少になる。ブロック状変換
にもかかわらず、ブロックの境界における付加縁部劣化
に起因する画像の画質の低下はない。

【００４７】図５を参照して説明したメモリ構成とブロ
ックでの２−Ｄ ＤＷＴの特殊な実現を同時に利用する
ことにより、２−Ｄ ＤＷＴのための装置の非常に効率
的なアーキテクチャが実現された。

【図面の簡単な説明】

【図１】量子化とエントロピー符号化、およびそれらの
処理の逆の２−Ｄ ＤＷＴを実行する論理プロセスを示
すブロック図。

【図２】変換平面内での２−Ｄ ＤＷＴにおけるプロセ
スを説明するためのブロック図。

【図３】マラット・ツリー（Ｍａｌｌａｔ ｔｒｅｅ）
を示す模式図。

【図４】ブロックで変換すべき画像またはサブバンドを
示す模式図。

【図５】２つのメモリを有する本発明の装置の構成図。

【図６】ブロックサイズに依存してブロックの重なり合
う領域を説明するための図。

【符号の説明】

５ デコーダ １０、１１ フィルタバンク １２、１６、２０ 高域フィルタ １３、１７ 低域フィルタ １４、１５、１８、２２、２３ ダウンサンプリング装
置 ４１ 画像メモリ ４４ サブバンドメモリ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (71)出願人 590000248 Ｇｒｏｅｎｅｗｏｕｄｓｅｗｅｇ １, 5621 ＢＡ Ｅｉｎｄｈｏｖｅｎ， Ｔｈ ｅ Ｎｅｔｈｅｒｌａｎｄｓ (72)発明者 デトレフ、ゲチング ドイツ連邦共和国ハンブルグ、レツター、 ヘラー、16アー

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】画像が、おそらく複数の平面内で、濾波に
   よりサブバンドに区分される、二次元階層サブバンド区
   分化法、とくに二次元離散ウェーブレット変換（２−Ｄ
   ＤＷＴ）法を用いて画像データを変換する装置におい
   て、最初の変換平面のスタート前に画像のデータが保存
   され、変換すべき別のサブバンドのデータが最初の変換
   平面の後で保存され、かつ変換処理で画像のデータが部
   分的に重ね書きされるような画像メモリ（４１）が設け
   られ、区分化すべき可能な別のサブバンドが全ての別の
   変換平面の後で画像メモリ（４１）に保存され、ある平
   面の変換処理の後で、別の変換平面内でもはや区分すべ
   きでないサブバンドのこの変換中に得られたデータが保
   存されるサブバンドメモリ（４４）が設けられ、前記サ
   ブバンドのデータが相互に近接して保存され、以前の変
   換平面内で決定されて、可能な限りサブバンドメモリ
   （４４）に既に保存されているサブバンドデータは重ね
   書きされず、変換平面内では、最後の変換平面に保存さ
   れている画像またはサブバンドのデータが画像メモリか
   ら読出され、そのデータは、変換すべき画像の区画また
   はサブバンドに対応するサイズを持つ基本ブロック（３
   ３）と、前記画像区画を囲んでおり、かつ、変換のため
   に使用されるフィルタ（１２、１３、１６、１７、２
   ０、２１）の最大フィルタ深さの半分に対応する幅を持
   つフレーム（３４）とを有するブロック（３２）で読出
   され、組合わされた全ての基本ブロック（３３）が画像
   メモリ（４１）内の画像またはサブバンドの全ての画素
   をカバーすることを特徴とする、画像データを変換する
   装置。
2. 【請求項２】請求項１記載の装置であって、走査線内の
   ブロック（３２）が、画像メモリ（４１）に保存されて
   いる、変換すべき画像またはサブバンドをカバーし、並
   置されている走査線のブロック（３２）がそれの基本ブ
   ロック（３３）と相互に直接隣接することを特徴とする
   装置。
3. 【請求項３】請求項１記載の装置であって、二次元離散
   ウェーブレット変換（２−Ｄ ＤＷＴ）が用いられ、そ
   のために低域フィルタ（１３、１７、２１）と高域フィ
   ルタ（１２、１６、２０）がサブバンド区分化のために
   用いられ、ＬＬサブバンドのデータであって、変換平面
   内で決定されて、後の変換平面内で更に区分化されるデ
   ータが画像メモリ（４１）に保存され、更に区分化され
   ない、サブバンドＨＨ、ＨＬ、ＬＨのデータがサブバン
   ドメモリ（４４）に保存され、ＬＬサブバンドのデータ
   は両方の次元での低域濾波によって得られ、ＨＨサブバ
   ンドのデータは両方の次元での高域濾波によって得ら
   れ、ＨＬサブバンドのデータは水平方向での高域濾波
   と、垂直方向での低域濾波とによって得られ、ＬＨサブ
   バンドのデータは水平方向での低域濾波と、垂直方向で
   の高域濾波とによって得られることを特徴とする装置。
4. 【請求項４】請求項１記載の装置であって、画像メモリ
   （４１）とサブバンドメモリ（４４）は共通に構成され
   ることを特徴とする装置。
5. 【請求項５】請求項１記載の装置であって、平面の変換
   の後のサブバンドメモリ（４４）に保存されているサブ
   バンドデータが別の処理すなわち変換のために取出さ
   れ、したがって、それらのデータはサブバンドメモリ
   （４４）から読出すことができることを特徴とする装
   置。
6. 【請求項６】画像が、おそらく複数の平面内で、濾波に
   よりサブバンドに区分される、二次元階層サブバンド区
   分化法、とくに二次元離散ウェーブレット変換（２−Ｄ
   ＤＷＴ）法を用いて区分化されている画像データの逆
   変換装置において、逆変換の前に、変換中に、もはや更
   に変換すべきでない最後のサブバンドとして発生され
   た、変換すべき画像のサブバンドが保存される画像メモ
   リ（４１）が設けられ、逆変換の前に、画像の他の全て
   のサブバンドが保存されるサブバンドメモリ（４４）が
   設けられ、サブバンドメモリ（４４）に保存されている
   サブバンドが、可能な限り倍率係数を用いて、逆変換の
   実行後に画像メモリ（４１）に保存されているサブバン
   ドに連続して付加され、各付加の後で、画像メモリ（４
   １）に以前に保存されているサブバンドまたは以前の付
   加結果に新しい付加結果が重ね書きされることを特徴と
   する区分化されている画像データの逆変換装置。