JP2003324613A - ウエーブレット処理装置及びウエーブレット処理方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 少ない格納容量のラインメモリを用いて画像
歪みの発生を防ぐ。 【解決手段】 例えば短冊領域１２に画像を分割して、
その各短冊領域１２毎に、他の短冊領域１２にはみ出し
て一定の余分データ１４を併せてフィルタリングするこ
とで、画像全体より小さな短冊領域１２のみを少ないラ
インメモリで帯域分割しながら、短冊領域１２間の境界
での画像歪みの発生を防ぐ。帯域分割においては、例え
ば３階層の帯域分割に適合するラインメモリを繰り返し
再帰的に使用して、深い階層の帯域分割を支障無く実行
する。これにより、小さなラインメモリで深い階層のラ
インベースウエーブレット変換を実行する。ウエーブレ
ット逆変換についても同様に実行する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、ウエーブレット
処理装置及びそれに関連する技術に関する。

【０００２】

【従来の技術】ＪＰＥＧ２０００では図５７のように、
原画像を複数のタイル１と呼ばれる矩形にマトリクス状
に分割して処理している。これは、複数のタイル１で処
理した方が１処理単位が小さくなり、ハードウエアやソ
フトウエアで処理しやすいからである。特にハードウエ
アについては、並列処理やＬＳＩの回路規模を小さくす
るのに有効である。

【０００３】基本的にＪＰＥＧ２０００の規格では、画
像圧縮時にウエーブレット変換を実行するように規定さ
れている。図５８〜図６０のように順次ウエーブレット
変換を行うためには、まず図５８のように現画像の所定
の領域（フレーム全体または各タイル１等）を対象領域
２ａとして、その対象領域２ａの水平サイズ３ａを水平
長さとする複数ライン４ａを注目ライン５ａとする。そ
して、対象領域２ａ中において注目ライン５ａを垂直方
向にずらしながら、この注目ライン５ａ中の各データ
（画素）を垂直方向にフィルタリング（ハイパス及びロ
ーパス）した後にさらに水平方向（走査方向）にフィル
タリング（ハイパス及びローパス）して、垂直方向と水
平方向のそれぞれについてハイ成分とロー成分をそれぞ
れ抽出し、mallat型の帯域分割を行う。次の段階（第２
段階）では、先に得られた垂直方向と水平方向がともに
ロー成分である領域を対象領域２ｂとして、図５９のよ
うにその対象領域２ｂの水平サイズ３ｂを水平長さとす
る複数ライン４ｂを注目ライン５ｂとし、注目ライン５
ｂを対象領域２ｂ内で垂直方向にずらしながら、上述と
同様の方法で各データを垂直方向と水平方向にフィルタ
リング（ハイパス及びローパス）して、mallat型の帯域
分割を行う。さらに次の段階（第３段階）では、先に得
られた垂直方向と水平方向の両方向のローパス成分を対
象領域２ｃ内で、図６０のように複数ライン４ｃである
注目ライン５ｃを対象領域２ｃ内で垂直方向にずらしな
がら、上述と同様の方法で各データを垂直方向と水平方
向にフィルタリング（ハイパス及びローパス）してmall
at型の帯域分割を行う。かかるフィルタリングを、垂直
方向と水平方向がともにロー成分である領域のデータに
対して、mallat型の帯域分割を繰り返し行う。

【０００４】このようなラインベースウエーブレットの
方法では、図５８〜図６０に示した各注目ライン５ａ〜
５ｃをハードウエアとしての複数のラインメモリに格納
しながら処理することが必要となる。このような処理に
おいて、現画像に対して直接ラインベースウエーブレッ
ト処理を行うこととすると、何百万画素というような大
きな画像（例えばディジタルカメラで撮像した画像等）
の場合、現画像の水平サイズ３ａ（図５８）が大きくな
ってしまい、ウエーブレット変換を行うためのラインメ
モリのメモリ量が膨大になってしまう。したがって、従
来では何百万画素というような大きな画像を処理する場
合、上述のように、現画像を複数のタイル１に分割し、
このタイル１毎にラインベースウエーブレット処理を行
うこととしていた。このようにタイル１に分割処理（タ
イリング）した方が、小領域であるタイルサイズに必要
十分なラインメモリを複数持つだけで実現でき、全体的
なメモリ量が少なくて済む。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかし、上記のように
複数のタイル１でウエーブレット変換を行う場合、圧縮
率の値（％）を小さく（即ち、圧縮後のファイルサイズ
が小さくなるよう設定）すればするほど、各タイル１の
境界で歪みが出てしまい、矩形状の歪が目立つという欠
点がある。

【０００６】ところで、このタイルの境界での歪をなく
すために現画像の１フレーム分を単一のタイル１として
対象領域２ａを設定して処理すれば、タイリングを行わ
ない状態と同じになってしまい、上述のようにウエーブ
レット変換を行うためのラインメモリのメモリ量が膨大
になってしまう。

【０００７】そこで、この発明の課題は、画像歪みの発
生を防止するとともに、ウエーブレット変換及び逆ウエ
ーブレット変換を行う際に必要とされるラインメモリの
メモリ量を減らすことが可能なウエーブレット処理装置
及びそれに関連する技術を提供することにある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決すべく、
請求項１に記載の発明は、画像を複数に分割した個々の
領域の単位で、当該領域内のデータに当該領域より外側
の所定のデータ数の余分データを付加して読み出す読み
出しブロックと、当該読み出しブロックで読み出された
データについて複数の階層で帯域分割してラインベース
ウエーブレット変換を行うラインベースウエーブレット
変換ブロックと、前記ラインベースウエーブレット変換
ブロックでラインベースウエーブレット変換されたデー
タを所定の形式で抽出するデータ抽出ブロックとを備え
るものである。

【０００９】請求項２に記載の発明は、請求項１に記載
のウエーブレット処理装置であって、前記領域が、画像
の走査方向にのみ分割された短冊領域である。

【００１０】請求項３に記載の発明は、請求項１に記載
のウエーブレット処理装置であって、前記領域が、画像
の走査方向及び当該走査方向に直交する方向にマトリク
ス状に分割されたブロック領域である。

【００１１】請求項４に記載の発明は、請求項２に記載
のウエーブレット処理装置であって、原画像を左右反転
させ、さらに左周りに９０度回転させた画像を前記読み
出しブロックに出力するデータ読み出し順変換ブロック
をさらに備えるものである。

【００１２】請求項５に記載の発明は、請求項１ないし
請求項４のいずれかに記載のウエーブレット処理装置で
あって、前記ラインベースウエーブレット変換ブロック
が、所定の階層数に限定したラインメモリを繰り返し再
帰的に使用してラインベースウエーブレット変換を実行
するものである。

【００１３】請求項６に記載の発明は、請求項５に記載
のウエーブレット処理装置であって、前記ラインベース
ウエーブレット変換ブロックが、所定の階層数に限定し
た再帰的に使用する中間データを大容量記憶装置に格納
し、ラインベースウエーブレット変換を実行するもので
ある。

【００１４】請求項７に記載の発明は、ウエーブレット
変換された圧縮画像データを複数に分割した個々の領域
の単位で、当該領域内のデータに当該領域より外側の所
定のデータ数の余分データを付加して読み出す読み出し
ブロックと、当該読み出しブロックで読み出されたデー
タについてラインベースウエーブレット逆変換を行うラ
インベースウエーブレット逆変換ブロックと、前記ライ
ンベースウエーブレット逆変換ブロックでラインベース
ウエーブレット逆変換されたデータを所定の形式で抽出
して画像を再生するデータ抽出ブロックとを備えるもの
である。

【００１５】請求項８に記載の発明は、ウエーブレット
変換された圧縮画像データを複数に分割した個々の領域
の単位で、当該領域内のデータを読み出すとともに、当
該領域より一方外側の所定のデータ数の余分データをラ
インメモリから読み出す読み出しブロックと、前記読み
出しブロックで読み出されたデータについてラインベー
スウエーブレット逆変換を行うラインベースウエーブレ
ット逆変換ブロックと、前記ラインベースウエーブレッ
ト逆変換ブロックでラインベースウエーブレット逆変換
されたデータを所定の形式で抽出して画像を再生し、前
記領域内他方端の所定のデータ数のデータを前記ライン
メモリに保存するデータ抽出ブロックとを備えるもので
ある。

【００１６】請求項９に記載の発明は、請求項７または
請求項８に記載のウエーブレット処理装置であって、前
記領域が、画像の走査方向にのみ分割された短冊領域で
あることを特徴とするものである。

【００１７】請求項１０に記載の発明は、請求項７また
は請求項８に記載のウエーブレット処理装置であって、
前記領域が、画像の走査方向及び当該走査方向に直交す
る方向にマトリクス状に分割されたブロック領域であ
る。

【００１８】請求項１１に記載の発明は、請求項９に記
載のウエーブレット処理装置であって、前記データ抽出
ブロックから出力された画像を左右反転させ、さらに左
周りに９０度回転させた画像を出力するデータ書き出し
順変換ブロックをさらに備えるものである。

【００１９】請求項１２に記載の発明は、請求項７ない
し請求項１１のいずれかに記載のウエーブレット処理装
置であって、前記ラインベースウエーブレット逆変換ブ
ロックが、所定の階層数に限定したラインメモリを繰り
返し再帰的に使用してラインベースウエーブレット逆変
換を実行する。

【００２０】請求項１３に記載の発明は、請求項１２に
記載のウエーブレット処理装置であって、前記ラインベ
ースウエーブレット逆変換ブロックが、所定の階層数に
限定した再帰的に使用する中間データを大容量記憶装置
に格納し、ラインベースウエーブレット逆変換を実行す
る。

【００２１】請求項１４に記載の発明は、画像を複数に
分割した個々の領域の単位で、当該領域内のデータに当
該領域より外側の所定のデータ数の余分データを付加し
て読み出す第１の工程と、前記第１の工程で読み出され
たデータについて複数の階層で帯域分割してラインベー
スウエーブレット変換を行う第２の工程と、前記第２の
工程でラインベースウエーブレット変換されたデータを
所定の形式で抽出する第３の工程とを備える。

【００２２】請求項１５に記載の発明は、請求項１４に
記載のウエーブレット処理方法であって、前記第１の工
程において、前記領域を、画像の走査方向にのみ分割さ
れた短冊領域とする。

【００２３】請求項１６に記載の発明は、請求項１４に
記載のウエーブレット処理方法であって、前記第１の工
程において、前記領域を、画像の走査方向及び当該走査
方向に直交する方向にマトリクス状に分割されたブロッ
ク領域とする。

【００２４】請求項１７に記載の発明は、請求項１５に
記載のウエーブレット処理方法であって、前記第１の工
程の前に、原画像を左右反転させ、さらに左周りに９０
度回転させた画像を生成する工程をさらに備える。

【００２５】請求項１８に記載の発明は、請求項１４な
いし請求項１７のいずれかに記載のウエーブレット処理
方法であって、前記第２の工程において、所定の階層数
に限定したラインメモリを繰り返し再帰的に使用してラ
インベースウエーブレット変換を実行する。

【００２６】請求項１９に記載の発明は、請求項１８に
記載のウエーブレット処理方法であって、前記第３の工
程において、所定の階層数に限定した再帰的に使用する
中間データを大容量記憶装置に格納し、ラインベースウ
エーブレット変換を実行する。

【００２７】請求項２０に記載の発明は、ウエーブレッ
ト変換された圧縮画像データを複数に分割した個々の領
域の単位で、当該領域内のデータに当該領域より外側の
所定のデータ数の余分データを付加して読み出す第１の
工程と、前記第１の工程で読み出されたデータについて
ラインベースウエーブレット逆変換を行う第２の工程
と、前記第２の工程でラインベースウエーブレット逆変
換されたデータを所定の形式で抽出して画像を再生する
第３の工程とを備える。

【００２８】請求項２１に記載の発明は、ウエーブレッ
ト変換された圧縮画像データを複数に分割した個々の領
域の単位で、当該領域内のデータを読み出すとともに、
保存されていた当該領域より一方外側の所定のデータ数
の余分データを読み出す第１の工程と、前記第１の工程
で読み出されたデータについてラインベースウエーブレ
ット逆変換を行う第２の工程と、前記第２の工程でライ
ンベースウエーブレット逆変換されたデータを所定の形
式で抽出して画像を再生し、前記領域内他方端の所定の
データ数のデータを前記第１の工程のために保存する第
３の工程とを備える。

【００２９】請求項２２に記載の発明は、請求項２０ま
たは請求項２１に記載のウエーブレット処理方法であっ
て、前記第１の工程において、前記領域を、画像の走査
方向にのみ分割された短冊領域とする。

【００３０】請求項２３に記載の発明は、請求項２０ま
たは請求項２１に記載のウエーブレット処理方法であっ
て、前記第１の工程において、前記領域を、画像の走査
方向及び当該走査方向に直交する方向にマトリクス状に
分割されたブロック領域とする。

【００３１】請求項２４に記載の発明は、請求項２２に
記載のウエーブレット処理方法であって、前記第３の工
程の後に、前記データ抽出ブロックから出力された画像
を左右反転させ、さらに左周りに９０度回転させた画像
を出力する工程をさらに備える。

【００３２】請求項２５に記載の発明は、請求項２０な
いし請求項２４のいずれかに記載のウエーブレット処理
方法であって、前記第２の工程において、所定の階層数
に限定したラインメモリを繰り返し再帰的に使用してラ
インベースウエーブレット逆変換を実行する。

【００３３】請求項２６に記載の発明は、請求項２５に
記載のウエーブレット処理方法であって、前記第３の工
程において、所定の階層数に限定した再帰的に使用する
中間データを大容量記憶装置に格納し、ラインベースウ
エーブレット逆変換を実行する。

【００３４】尚、この明細書で単に「走査方向」という
ときは、画像の走査ラインを走査する際のライン方向を
指すものとする。

【００３５】

【発明の実施の形態】｛分解側の原理｝この発明の分解
側でのウエーブレット処理方法（即ち、ウエーブレット
変換方法）は、ラインベースウエーブレット処理におい
て、ラインメモリの水平方向（走査方向）のサイズを小
さくすることでラインメモリ全体の記憶容量を小さくす
ることを目的としており、データ（例えば現画像の１フ
レーム分の画素データ）を水平方向（走査方向）に分割
するなどして、その場合に隣接する分割区域にはみ出し
て余分に入力データを取り込んでフィルタリングするこ
とで、分割領域における画像歪みの発生を防止しながら
mallat型の帯域分割を実行する。この場合、mallat型の
帯域分割を実行する階層を所定の階数（例えば３階層）
に限定した場合に必要とされるラインメモリだけを使用
することとし、このラインメモリを再帰的に繰り返して
使用しながら多くの階層のmallat型帯域分割を実行する
ことで、小さな記憶容量のラインメモリで十分な階層深
さのラインベースウエーブレット処理を行えるようにす
るものである。

【００３６】＜余分データについて＞一般に、標準規格
であるＪＰＥＧ２０００−Ｐａｒｔ１で使われるウエー
ブレット変換（分解側）には次の（１）及び（２）よう
な規則がある。

【００３７】（１）偶数番目の出力データはローパスデ
ータであり、奇数番目の出力データはハイパスデータで
ある。

【００３８】（２）ＪＰＥＧ−Ｐａｒｔ１−ＡＭＤ１で
は、座標原点を現画像の左上隅点に設定しており、この
出力データにおける最初のデータはローパスデータとな
る。

【００３９】ここで、ラインメモリに格納してフィルタ
リングを実行する対象としてのデータ列（以下「注目デ
ータ列」と称す）に関して、少なくともその端点のデー
タについて畳み込み演算を行ってハイパスデータまたは
ローパスデータを演算する場合、上述のように境界部分
での画像歪みを防止するためには、その注目データ列の
外側の一定数のデータを余分に読み出してフィルタリン
グを行うこととする（図１〜図８中の散点状で図示した
部分）。この場合、余分に読み出さねばならないデータ
列のパターンは、データ数（偶数個または奇数個）やデ
ータ開始点（偶数番目または奇数番目）によって、図１
〜図４または図５〜図８の４通りに分類できる。

【００４０】ここで、図１〜図４は９×７フィルタを使
用した場合の分解側の入出力データの関係を示してお
り、図１は、注目データ列が偶数番目のデータ（ローパ
スデータＬ）から始まってデータ数が偶数個の場合、図
２は、注目データ列が偶数番目のデータ（ローパスデー
タＬ）から始まってデータ数が奇数個の場合、図３は、
注目データ列が奇数番目のデータ（ハイパスデータＨ）
から始まってデータ数が偶数個の場合、図４は、注目デ
ータ列が奇数番目のデータ（ハイパスデータＨ）から始
まってデータ数が奇数個の場合をそれぞれ示している。
即ち、９×７フィルタを使用した場合、図１〜図４に示
した４通りのパターンが発生可能である。

【００４１】ここで、図１〜図４においては、出力デー
タのうちローパスデータＬを生成する場合は、フィルタ
リングのデータサンプル数として、元のデータのうちの
注目画素に対して左右両側それぞれに余分に４つのデー
タ（散点状で図示した部分）を含めた９Ｔａｐが必要で
あり、出力データのうちハイパスデータＨを生成する場
合は、フィルタリングのデータサンプル数として、元の
データのうちの注目画素に対して左右両側それぞれに余
分に３つのデータ（散点状で図示した部分）を含めた７
Ｔａｐが必要である。したがって、図１の場合、出力デ
ータのうち最初のデータがローパスデータＬ（９Ｔａｐ
の入力データを必要とする）なので、フィルタリングの
入力データとしてはその左側に余分に４個の余分データ
（散点状で図示した部分）が必要となり、また出力デー
タのうち最後のデータがハイパスデータＨ（７Ｔａｐの
入力データを必要とする）なので、フィルタリングの入
力データとしてはその右側に余分に３個の余分データ
（散点状で図示した部分）が必要となる。同様に、図２
の場合は、フィルタリングの入力データとして左右両側
に余分に４個ずつの余分データ（散点状で図示した部
分）が必要となり、図３の場合は、入力データとしてそ
の左側に余分に３個、右側に４個の余分データ（散点状
で図示した部分）が必要となり、図４の場合は、フィル
タリングの入力データとして左右両側に余分に３個ずつ
の余分データ（散点状で図示した部分）が必要となる。

【００４２】また、図５〜図８は５×３フィルタを使用
した場合の分解側の入出力データの関係を示しており、
図５は、注目データ列が偶数番目のデータ（ローパスデ
ータＬ）から始まってデータ数が偶数個の場合、図６
は、注目データ列が偶数番目のデータ（ローパスデータ
Ｌ）から始まってデータ数が奇数個の場合、図７は、注
目データ列が奇数番目のデータ（ハイパスデータＨ）か
ら始まってデータ数が偶数個の場合、図８は、注目デー
タ列が奇数番目のデータ（ハイパスデータＨ）から始ま
ってデータ数が奇数個の場合をそれぞれ示している。即
ち、５×３フィルタを使用した場合、図５〜図８に示し
た４通りのパターンが発生可能である。この５×３フィ
ルタでは、図５の場合は、入力データとしてその左側に
余分に２個、右側に１個の余分データ（散点状で図示し
た部分）が必要となり、図６の場合は、フィルタリング
の入力データとして左右両側に余分に２個ずつの余分デ
ータ（散点状で図示した部分）が必要となり、図７の場
合は、入力データとしてその左側に余分に１個、右側に
２個の余分データ（散点状で図示した部分）が必要とな
り、図８の場合は、フィルタリングの入力データとして
左右両側に余分に１個ずつの余分データ（散点状で図示
した部分）が必要となる。

【００４３】ところで、上記した９×７フィルタ（図１
〜図４）と５×３フィルタ（図５〜図８）のいずれにお
いても、それぞれ４通りのデータを読み出すように対応
することにすると、ウエーブレット変換の入力制御の回
路が非常に複雑になってしまう。そこで、このウエーブ
レット処理方法では、ラインメモリに格納する注目デー
タ列として、最初のデータが偶数番目から始まり、且つ
データ数が偶数個の場合だけ（図１または図５）に限定
する。

【００４４】＜ラインメモリの再帰的使用について＞次
に、小さな記憶容量のラインメモリを用いて、データを
再帰的に読み出す原理を説明する。図９は対象領域１０
を垂直水平方向方向のマトリクス状に複数のブロック領
域１１に区切ってラインベースウエーブレット処理を行
う場合、図１０は対象領域１０を水平方向（走査方向）
のみに複数の短冊領域１２に区切ってラインベースウエ
ーブレット処理を行う場合を示す図である。

【００４５】まず、図９のようにデータを複数のブロッ
ク領域１１にマトリクス状に区切る場合、ブロック領域
１１間の区切り境界での画像歪みを防止するためには、
上述のように、普通に読み出すデータ１３（斜線ハッチ
ング部分）だけでなく、各ブロック領域１１の外側にあ
る余分データ１４（例えば図知勇散点状の部分）をも読
み出さなければならない（図５〜図８参照）。ところ
で、図９のようにマトリクス状にブロック領域１１を区
切る場合、水平方向の余分データ１４をオーバーラップ
して余分に読み出すだけでなく、垂直方向にもオーバー
ラップして余分データ１５を読み出さなければならな
い。そうすると、図中符号１６のデータをラインメモリ
に格納してウエーブレット処理を行う場合、水平方向の
余分データ１４だけでなく垂直方向の余分データ１５を
もメモリアクセスする必要があり、メモリアクセスのた
めのデータにおいてオーバーヘッドが大きくなる。

【００４６】そこで、図１０のように水平方向のみに複
数の短冊領域１２に区切った状態で、水平方向の余分デ
ータ１４のみをオーバーラップして余分に読み出すこと
とし、対象領域１０に対して上端から一気に下端までを
順次処理することとする。これにより、垂直方向の余分
データ１５の読み出しを行う必要がなくなり、ラインメ
モリの取り扱いが容易になると共に処理の複雑化を防止
できる。

【００４７】＜ラインメモリの再帰的使用＞図１１のよ
うに複数階層にウエーブレット処理を実行する場合、階
層が深くなればなるほど、余分データ１４の数が級数的
に増大する。

【００４８】今、右端方向の余分データ１４のメモリア
クセスについて考える。９×７フィルタでは、mallat型
の帯域分割の階層（Decomposition Level）が３階層で
ある場合の余分データ１４は図１２のようになる。尚、
図１２中の符号２０は注目データ列、符号２１はmallat
型の帯域分割の第３階層のデータ列、符号２２は同じく
第２階層のデータ列、符号２３は同じく第１階層のデー
タ列をそれぞれ示している。

【００４９】第３階層２１のデータ列は、上述の通り、
最初のデータが偶数番目から始まり、且つデータ数が偶
数個に限定されるため、第３階層２１中の最後のデータ
２１ｅｎｄはハイパスデータＨである（図１参照）。し
たがって、図１のように、最後のデータ２１ｅｎｄに対
応する位置において、１段上の第２階層２２のデータ列
から７Ｔａｐのデータを必要とする。このことから、第
２階層２２においては余分データ１４ａとして３個のデ
ータを必要とする。

【００５０】次に、第２階層２２においては、余分デー
タ１４ａの最後のデータがローパスデータＬであるの
で、１段上の第１階層２３から９Ｔａｐのデータを必要
とする。このことから、第１階層２３においては、余分
データ１４ｂとして４個のデータを必要とする。同様に
して、第１階層２３においては、余分データ１４ｂの最
後のデータ２２ｅｎｄがローパスデータＬであるので、
１段上の第０階層２３から９Ｔａｐのデータを必要とす
ることから、余分データ１４ｃとして４個のデータを必
要とする。このことから、mallat型の帯域分割の階層
（Decomposition Level）が３階層である場合には、第
０階層で境界２５より外側に２１個の余分データ１４を
必要とし、さらに第１階層、第２階層のそれぞれにおい
て９個、３個の余分データを必要とする。

【００５１】入力（ローパス）データが偶数番目から始
まり、入力（ローパス）データ数が偶数と制限した場合
の右側における余分に読み出すデータ数の一般式は、次
の（１）式で表すことができる。ここで、（１）式中の
Ｒ_nはウエーブレット変換におけるmallat型の帯域分割
の階層をｎ（ｎ＝１，２，…）階層としたときに第０階
層（一番初め）に余分に読み出さなければならない余分
データ１４のデータ数を意味している。

【００５２】Ｒ_n-1＝２Ｒ_n＋３，Ｒ₁＝３ ∴ Ｒ_n＝３・２ⁿ−３ …（１） この（１）式より、第０階層２０において右端に余分に
読むデータ数はウエーブレットの階層数（ＷＴ回数）に
よって変わり、次の表１のようになる。

【００５３】

【表１】

【００５４】尚、表１において、「合計欄」は各帯域分
割する階層数（ＷＴ回数＝ｎ）のそれぞれについて余分
データ（余分に読み出すデータ数）１４の累計を示すも
のである。例えば、階層数（ＷＴ回数）が３の場合は、
余分データ１４のデータ数は２１であるが、これは第０
階層についての値であり、第１及び第２階層ではそれぞ
れ３個及び９個の余分データ１４が必要であるから、ラ
インメモリの容量としては、その合計（累計）として３
＋９＋２１＝３３の余分データ１４の文の格納領域が全
体として余分に必要となる。

【００５５】左端データのメモリアクセスのオーバーヘ
ッドについては、９×７フィルタでmallat型で３階層
（Decomposition Level）に帯域分割する場合は図１３
のようになる。即ち、第３階層３１の最初のデータ３１
ｓｔａｒｔはローパスデータＬであるため、このデータ
３１ｓｔａｒｔを計算するためには９Ｔａｐ必要とされ
ることから、第２階層の先頭方向に余分に読み出す余分
データ１４ａのデータ数は４になる。同様に、第２階層
３２及び第１階層３３でもそれぞれ余分データ１４ｂ，
１４ｃが４個ずつ追加されることから、余分データ１４
の一般式は次の（２）式のようになる。この場合、入力
（ローパス）データが偶数番目から始まり、入力（ロー
パス）データ数が偶数であることを前提としている。

【００５６】Ｌ_n-1＝２Ｌ_n＋４，Ｌ₁＝４ ∴Ｌ_n＝２ⁿ⁺²−４ …（２） この（２）式より、第０階層３０において左側に余分に
読むデータ数はウエーブレットの階層数（ＷＴ回数）に
よって変わり、次の表２のようになる。

【００５７】

【表２】

【００５８】同様に５×３フィルタの場合、mallat型で
３階層（Decomposition Level）に帯域分割することを
前提に、右側の余分データ１４は図１４のようになり、
その階層数（ＷＴ回数＝ｎ）により、余分データ１４の
データ数は（３）式及び表３のようになる。

【００５９】Ｒ_n-1＝２Ｒ_n＋１，Ｒ₁＝１ ∴Ｒ_n＝２ⁿ−１ …（３）

【００６０】

【表３】

【００６１】また、この場合の左側の余分データ１４は
図１５のようになり、その階層数（ＷＴ回数＝ｎ）によ
り、余分データ１４のデータ数は（４）式及び表４のよ
うになる。

【００６２】Ｌ_n-1＝２Ｌ_n＋２，Ｌ₁＝２ ∴Ｌ_n＝２ⁿ⁺¹−２ …（４）

【００６３】

【表４】

【００６４】（１）式ないし（４）式及び表１ないし表
４のように、帯域分割する階層数（ＷＴ回数＝ｎ）が増
大すると、余分データ１４の合計（累計）が級数的に増
大することが解る。したがって、この発明では、この余
分データ１４の合計（累計）を可及的に低減する目的
で、原画像データの読み出し方を工夫する。以下にいく
つかの実施の形態を説明する。

【００６５】｛第１の実施の形態｝この発明の第１の実
施の形態では、図１６に示したウエーブレット処理装置
が使用される。このウエーブレット処理装置は、入力画
像を短冊状にデータ読み出しするブロック（読み出しブ
ロック）１０１と、この読み出しブロック１０１で読み
出されたデータについてラインベースウエーブレット変
換を行うブロック（ラインベースウエーブレット変換ブ
ロック）１０２と、このラインベースウエーブレット変
換ブロック１０２から必要なデータを抽出するブロック
（データ抽出ブロック）１０３と、ラインベースウエー
ブレット変換ブロック１０２でウエーブレット変換する
際のデータの仮記憶等を行う第１の記憶装置１０４と、
後述のようにデータ抽出ブロック１０３からの出力結果
を繰り返し再帰的にウエーブレット変換するためにデー
タ記憶するメインメモリに相当する第２の記憶装置（大
容量記憶装置）１０５とを備える。

【００６６】そして、この実施の形態では、上述の図１
０のように、読み出しブロック１０１において、対象領
域１０を水平方向（走査方向）のみに複数の短冊領域１
２に区切ってラインベースウエーブレット処理を行う水
平方向の余分データ１４のみをオーバーラップして余分
に読み出すこととし、対象領域１０に対して上端から一
気に下端までを順次処理することとする。

【００６７】この場合、水平方向の画素数は、１フレー
ム全体をひとつの対象領域としてウエーブレット処理す
る場合に比べると相当に少なくて済むことから、データ
サイズが最終的に例えば１２８×１２８になるまでmall
at型で帯域分割を繰り返すとしても、その際の階層数
（表１〜表４におけるＷＴ回数）は１フレーム全体をウ
エーブレット処理する場合よりも少なくて済む。したが
って、ラインメモリに要求される余分データ１４の合計
（表１〜表４の右端欄）が級数的に少なくて済む。

【００６８】そして、特に垂直方向の余分データ（図９
中の符号１５参照）の読み出しを行う必要がなくなり、
ラインメモリの取り扱いが容易になると共に処理の複雑
化を防止できる。

【００６９】ここで、ウエーブレット変換を１０回の階
層数で実行する場合、表１〜表４に示したように９×７
フィルタでは右端で６１０８、左端で８１４４になり、
５×３フィルタでは右端で２０３６、左端で４０７２に
なる。図１０（または図９）のようにしてデータを読み
出すとき、余分データ１４の分のオーバーヘッドが大き
くなる。そこで、この実施の形態では、図１７に示すよ
うに、例えば３回の階層数分のウエーブレット変換を処
理する回路を繰り返し再起的に用いることにする。ここ
でＬｇは図１０のように水平方向に短冊状に分割された
時の分割された水平方向の一辺のサイズである。

【００７０】図１７は９×７フィルタを用いる場合の右
側に必要とされる余分データ１４を示しており、第２階
層から第０階層までそれぞれ３個、９個、２１個（表１
参照）の余分データ１４が必要とされる。尚、図示して
いないが、９×７フィルタを用いる場合の左側に必要と
される余分データ１４はそれぞれ４個、１２個、２８個
（表２参照）、５×３フィルタを用いる場合の右側に必
要とされる余分データ１４はそれぞれ１個、３個、７個
（表３参照）、左端ではそれぞれ２個、８個、２２個
（表４参照）となる。

【００７１】これにより、それぞれ３階層だけのウエー
ブレット変換では余分データ１４の個数を低減でき、こ
れを繰り返し実行することで、一度で例えば１０階層等
の多階層のウエーブレット変換を行う場合に比べてライ
ンメモリの容量が少なくて済む。

【００７２】例えば、画像サイズの水平方向の一辺が２
０４８より大きいサイズにおいて、ノンタイルング（タ
イルに分割しない方法）で、データサイズが最終的に１
２８×１２８になるまでmallat型の帯域分割を繰り返し
行うこととすると、９×７フィルタでウエーブレットの
回数は５回以上必要である。さらに、ディジタルカメラ
で撮影した画像のように、５００万画素以上の画像をウ
エーブレット変換により圧縮するような場合には、帯域
分割を行う階層数は激増する。

【００７３】そこで、上述のように、ラインベースウエ
ーブレット変換ブロック１０２である程度回数を限定し
て帯域分割を行った後、データ抽出ブロック１０３から
の出力データを第２の記憶装置１０５に格納し、読み出
しブロック１０１及びラインベースウエーブレット変換
ブロック１０２を通過させることで、ウエーブレット変
換を繰り返し実行することで、少ないメモリ容量のライ
ンメモリでも十分な階層数のウエーブレット変換を実行
することができる。例えば、帯域分割の階層数を３回だ
け可能なラインメモリを使用すれば、表１より３＋９＋
２１＝３３個分、表２より４＋１２＋２８＝４４個分の
計７７個分（５×３フィルタなら３３個分）だけ、１ラ
インを処理するのに余分な格納領域をラインメモリに持
たせるだけで良い。

【００７４】これにより、この実施の形態では、ライン
メモリの格納容量を可及的に抑制することができる。

【００７５】｛第２の実施の形態｝第１の実施の形態で
は、各短冊領域１２でウエーブレット変換を行う際に、
階層数を３回に限定したラインメモリを使用して繰り返
し帯域分割を行うことで、４階層以上の帯域分割をも実
行可能としていたのに対して、この実施の形態では、例
えば、ウエーブレット変換の階層数を３回とすれば、表
１より３＋９＋２１＝３３個分（５×３フィルタなら１
１）、２回とすれば３＋９＝１２（５×３フィルタなら
４）個分１ラインを処理するのに余分にもつだけで良い
ことから、全体的なメモリアクセスの回数を低減する目
的で、図１９のように３回分のウエーブレット変換を実
行する装置と、図２０のように２回分のウエーブレット
変換をする装置とを併用する。

【００７６】この場合、両端とも元のデータから逐一読
み出すようにすると、非常に効率が悪くなる。そこで、
短冊状に分割した各対象領域（短冊領域）１２について
左側から右側に所定の少ない階層（図１７の例では３階
層）だけ順次ウエーブレット変換を行う場合に、注目し
た短冊領域１２をウエーブレット変換（３階層だけ）す
る以前にその左側の短冊領域のウエーブレット変換が終
了（３階層だけ）していることを利用して、図１８中の
斜線ハッチング部分のように、注目した短冊領域１２ｂ
の左側の余分データ１４ｌｅｆｔは、既にウエーブレッ
ト変換を行った左側の短冊領域１２ａで既に計算したデ
ータを使用する。即ち、各短冊領域１２ａでのウエーブ
レット変換においては、右端側の境界２５より内側（左
側）の４つ分のデータを次の短冊領域１２ｂの左端部分
でのフィルタリング演算のためにメモリに書き込むよう
にする。これにより、各短冊領域１２ｂでは、左側のフ
ィルタリングのための読み出しが必要なくなり、メモリ
アクセスおよびメモリ量の節約になる。

【００７７】例えば、図１０の左上端点Ｐ０からウエー
ブレット変換を開始する場合、左端の短冊領域１２ａに
ついて所定の階層だけ帯域分割を行った後、次の短冊領
域１２ｂを同様に処理する。この場合、階層数が５回の
ウエーブレット変換を行うだけなら、図１９中のＬｇは
３２の倍数を持つだけでよい。しかし、処理の容易のた
め、Ｌｇとしてはできるだけ２のべき乗の因数を持つっ
た方がよい。一方、５回以上ウエーブレット変換する場
合は、５回分の一画面全部のウエーブレット変換が終わ
ってから、再帰的に図１９及び図２０に示した方法で５
回の階層数の帯域分割を繰り返し実行すればよい。

【００７８】｛第３の実施の形態｝上記した第１の実施
の形態及び第２の実施の形態では、垂直方向の余分デー
タ（図９中の符号１５参照）を取り扱う必要をなくすた
めに、１フレームの画像中の短冊領域１２（１２ａ，１
２ｂ）について垂直方向に一気にウエーブレット変換を
行うこととしていたが、仮に図２１に示したＰｒｅｃｉ
ｎｃｔと呼ばれる所定のブロック領域３９がラスタース
キャン順に符号化されるのであるならば、上述した第１
の実施の形態及び第２の実施の形態のように短冊状の短
冊領域１２に分割してそれぞれをウエーブレット変換す
ると、一画面全部ウエーブレット変換しないとＥＢＣＯ
Ｔ符号化が開始できない。しかしながら、例えば図９の
ように縦方向（垂直方向）と横方向（水平方向）の両方
向にマトリクス状にブロック分割して垂直方向のメモリ
アクセスのオーバーヘッドを許容することとすれば、ｐ
ｒｅｃｉｎｃｔ３９に相当する部分のウエーブレット変
換が終了した時点でＥＢＣＯＴの符号化が開始できる。
この場合、図２１のように、左を上、右を下と読みかえ
ると、ブロック分割でのウエーブレット変換処理を考え
る場合に相当する。

【００７９】このように、マトリクス状にブロック分割
する場合にも、第１の実施の形態及び第２の実施の形態
のように、帯域分割を少数の階層数（例えば階層数であ
るＷＴ回数が３回）に限定した装置（ラインメモリ等）
を繰り返し再帰的に利用して深い階層の帯域分割を実現
することで、ラインメモリの格納容量を抑制することが
できる。

【００８０】このような処理を実現する構成としては、
図２２のウエーブレット処理装置が使用される。ここで
は、図１６に示したウエーブレット処理装置の読み出し
ブロック１０１に代えて、画像をブロック状にデータを
読み出す読み出しブロック１０１ａを適用すればよい。

【００８１】｛第４の実施の形態｝図２３はこの発明の
第４の実施の形態に係るウエーブレット処理方法を示す
図である。この実施の形態のウエーブレット処理方法
は、図２３の如く、Ｐｒｅｃｉｎｃｔについてラスター
スキャン順に符号化する場合で、第１の実施の形態のよ
うに短冊領域１２に分割して走査を行うには、図２１に
示した原画像を左右反転させて、さらに反時計方向（左
周り）に９０度に回転させた画像を短冊領域１２に分割
して走査する。

【００８２】このような処理を実現する構成としては、
図２４のウエーブレット処理装置が使用される。ここで
は、図１６に示したウエーブレット処理装置に対して、
入力画像のデータ読み出し順を変換するデータ読み出し
順変換ブロック１０６が追加されている。

【００８３】このようにすることにより、原画像に対し
て上端から下方向に順次操作することができ、原画像に
対して無理のないウエーブレット変換を行うことができ
る。

【００８４】この場合、上述のように原画像を左右反転
させて、さらに反時計方向（左周り）に９０度に回転さ
せた後の処理は、先に述べた第１の実施の形態（図１０
参照）と同様のウエーブレット変換を行えばよい。これ
により、第１の実施の形態と同様の効果を得ることがで
きる。

【００８５】｛合成側の原理１｝以上においては、ウエ
ーブレット変換の処理について説明してきたが、このウ
エーブレット変換によって得られた圧縮データを伸長す
る際の合成側での逆ウエーブレット変換の処理について
説明する。

【００８６】図２５〜図２８は、９×７フィルタでウエ
ーブレット変換した圧縮データをノンタイリング処理で
合成側で余分に読み出す際の領域を示した図、図２９〜
図３２は、５×３フィルタでウエーブレット変換した圧
縮データをノンタイリング処理で合成側で余分に読み出
す際の領域を示した図である。

【００８７】この発明の合成側でのウエーブレット処理
方法（逆ウエーブレット変換方法）も分解側での考え方
と同様の手法を採用している。即ち、各階層におけるデ
ータ数（偶数個または奇数個）とデータ開始点（偶数番
目または奇数番目）によっては、９×７フィルタでは図
２５〜図２８、５×３フィルタでは図２９〜図３２に示
すように、注目データ列（出力データ）４０が偶数番目
のデータ（ローパスデータＬ）から始まってデータ数が
偶数個の場合（図２５及び図２９）、注目データ列４０
が偶数番目のデータ（ローパスデータＬ）から始まって
データ数が奇数個の場合（図２６及び図３０）、注目デ
ータ列４０が奇数番目のデータ（ハイパスデータＨ）か
ら始まってデータ数が偶数個の場合（図２７及び図３
１）、注目データ列４０が奇数番目のデータ（ハイパス
データＨ）から始まってデータ数が奇数個の場合（図２
８及び図３２）のそれぞれ４通りに分類できる。尚、合
成側では、９×７フィルタにおいては、ローパスデータ
Ｌで７Ｔａｐ、ハイパスデータＨで９Ｔａｐのデータ
が、５×３フィルタにおいては、ローパスデータＬで３
Ｔａｐ、ハイパスデータＨで５Ｔａｐのデータが必要で
ある。

【００８８】このようにそれぞれ４通りのデータを読み
出すように対応した場合、逆ウエーブレット変換の入力
制御の回路が非常に複雑になるので、分解側と同様に、
次の（３）及び（４）制限を設ける。

【００８９】（３）データが偶数番目から始まり、デー
タ数が偶数個の場合だけになるようにする。

【００９０】（４）ローパスデータＬの余分に読み出さ
ねばならないデータを中心に考える。

【００９１】図３３は、９×７フィルタを用いた場合
に、合成側において注目データ列４０の後端位置で読み
出されるべき余分データ１４を、図３４は同じく先頭位
置で読み出されるべき余分データ１４をそれぞれ示して
いる。９×７フィルタでは、上述のようなＴａｐ数で合
成が行われるため、図３３に示した後端位置では、第３
段階４１で３個のローパスデータＬと３個のハイパスデ
ータＨ、第２段階４２で３個のローパスデータＬと３個
のハイパスデータＨ、第１段階４３で２個のローパスデ
ータＬと２個のハイパスデータＨがそれぞれ読み出され
て注目データ列４０の後端データが合成される。また、
図３４示した先頭位置では、同様の理由により、第３段
階４１で２個のローパスデータＬと３個のハイパスデー
タＨ、第２段階４２で２個のローパスデータＬと３個の
ハイパスデータＨ、第１段階４３で１個のローパスデー
タＬと２個のハイパスデータＨがそれぞれ読み出されて
注目データ列４０の先頭データが合成される。これらを
整理すると、帯域分割された階層数（ＷＴ回数）によ
り、余分データ１４のデータ数（余分に読み出されるデ
ータ数）は次の表５のようになる。尚、表５において
「左端」とは先頭データ、「右端」とは後端データの合
成にそれぞれ必要な余分データ１４のデータ数を意味し
ており、「ＬＯＷ」はローパスデータＬ、「ＨＩＧＨ」
はハイパスデータＨとして必要な個数を意味している。

【００９２】

【表５】

【００９３】５×３フィルタにおいても同様に、図３５
は合成側において注目データ列４０の後端位置で読み出
されるべき余分データ１４を、図３６は同じく先頭位置
で読み出されるべき余分データ１４をそれぞれ示してい
る。５×３フィルタでは、図３５に示した後端位置で
は、第３段階４１で１個のローパスデータＬと１個のハ
イパスデータＨ、第２段階４２で１個のローパスデータ
Ｌと１個のハイパスデータＨ、第１段階４３で１個のロ
ーパスデータＬと１個のハイパスデータＨがそれぞれ読
み出されて注目データ列４０の後端データが合成され
る。また、図３６示した先頭位置では、同様の理由によ
り、第３段階４１で０個のローパスデータＬと１個のハ
イパスデータＨ、第２段階４２で０個のローパスデータ
Ｌと１個のハイパスデータＨ、第１段階４３で０個のロ
ーパスデータＬと１個のハイパスデータＨがそれぞれ読
み出されて注目データ列４０の先頭データが合成され
る。これらを整理すると、帯域分割された階層数（ＷＴ
回数）により、余分データ１４のデータ数（余分に読み
出されるデータ数）は次の表６のようになる。

【００９４】

【表６】

【００９５】９×７フィルタでは、図３３、図３４及び
表５の通り、合成側の余分データ１４のデータ数は分解
側ほど多くないので、両端でデータを余分に読み出せば
よい。また、５×３フィルタでも、図３５、図３６及び
表６の通り、合成側の余分に読み出すデータ数は、分解
側ほど多くないので両端でデータを余分に読み出せばよ
い。

【００９６】この場合、一番長いラインメモリの長さ
は、分解側と同様に、できるだけ２のべき乗の因数を持
ったものに、余分に読み出す長さを加えた格納容量を設
定すれば充分となる。これにより、ラインメモリの格納
容量を抑制することができる。

【００９７】｛第５の実施の形態｝この発明の第５の実
施の形態では、図３７に示したウエーブレット処理装置
が使用される。このウエーブレット処理装置は、上述し
た分解側での処理（ウエーブレット変換）が行われた圧
縮画像を短冊状にデータ読み出しする読み出しブロック
２０１と、この読み出しブロック２０１で読み出された
データについてラインベースウエーブレット逆変換を行
うブロック（ラインベースウエーブレット逆変換ブロッ
ク）２０２と、このラインベースウエーブレット逆変換
ブロック２０２から必要なデータを抽出するブロック
（データ抽出ブロック）２０３と、ラインベースウエー
ブレット逆変換ブロック２０２でウエーブレット変換す
る際のデータの仮記憶等を行うラインメモリに相当する
第３の記憶装置２０４ａと、データ抽出ブロック２０３
からの出力結果を繰り返し再帰的にウエーブレット逆変
換するためにデータ記憶するメインメモリに相当する第
４の記憶装置（大容量記憶装置）２０４ｂとを備える。

【００９８】図３８〜図４１は、上記のウエーブレット
処理装置を使用して、データをブロック状に扱って逆ウ
エーブレット変換を行う場合の処理手順を順次示した図
である。図３８〜図４１中の符号５１は垂直方向に読み
込まれる余分データを意味している。このように、デー
タをブロック状に扱って逆ウエーブレット変換すると、
垂直方向にもオーバーラップして余分データ５１を読み
出さなければならなくなって、メモリアクセスのオーバ
ーヘッドが大きくなる。そこで、図４２〜図４５のよう
に、それぞれの順次の階層において、データを短冊状に
読み出すようにする。図４６及び図４７のように、ライ
ンベースウエーブレットを行うには、９×７フィルタの
余分データ１４のデータ数は表５よりローパス右端では
（２，３，３…）（図４６）、ローパス左端では（１，
２，２…）（図４６）になり、ハイパス右端では（２，
３，３…．．）（図４７）、ハイパス左端では（２，
３，３…．．）（図４７）になる。同様に５×３フィル
タの余分に読み出すデータ数は、表６よりローパス右端
では（１，１，１…．．）、ローパス左端では（０，
０，０…．．）になり、ハイパス右端では（１，１，１
…．．）、ハイパス左端では（１，１，１…．．）にな
る。即ち、５×３フィルタのローパス左端では余分に読
み出すデータはない。

【００９９】このように処理することで、極めて少ない
余分データ１４を使用して画像を合成することができ
る。特に、垂直方向の余分データ５１を読み出す必要が
ないので、メモリアクセスのオーバーヘッドが小さくな
り、効率的な合成処理（逆ウエーブレット変換）を行う
ことができる。

【０１００】そして、この実施の形態でも、少ない階層
数の逆ウエーブレット変換が可能なラインメモリを用い
て、そのラインメモリを繰り返し再帰的に用いること
で、多階層の逆ウエーブレット変換を小さなラインメモ
リで実現する。例えば、９×７フィルタを用いてウエー
ブレット変換を行ったデータに対して、階層数（ＷＴ回
数）が３回の場合に必要なラインメモリだけを用いて逆
ウエーブレット変換を行う場合を考える。この場合、例
えば図４８に示したローパス側の逆ウエーブレット変換
と、図４９に示したハイパス側の逆ウエーブレット変換
とを実行し、それぞれローパスデータＬ及びハイパスデ
ータＨを余分データ１４として余分に読み出す。この際
の余分データ１４のデータ数は表５のＷＴ回数＝３の行
に示した通りである。

【０１０１】図５０は、９×７フィルタの合成で階層数
を３回とした場合の逆ウエーブレット変換の動作を示す
図であり、同図（Ａ）は第３階層、同図（Ｂ）は第２階
層、同図（Ｃ）は第１階層の帯域合成の結果を示してい
る。このように、階層数＝３の逆ウエーブレット変換を
まとめて行い、次の３回分の合成のために、図４８及び
図４９のラインメモリを再帰的に使用して、さらに深い
階層数の逆ウエーブレット変換を行う。ただし、この場
合の階層数＝３回は一例である。

【０１０２】また、図示していないが、５×３フィルタ
の場合も同様の原理で逆ウエーブレット変換を実行すれ
ばよい。

【０１０３】これによると、少ない格納容量のラインメ
モリを使用するだけで、処理手順を工夫することで深い
階層数の逆ウエーブレット変換を支障無く実行できる。

【０１０４】｛第６の実施の形態｝図２１のようにＰｒ
ｅｃｉｎｃｔ３９がラスタースキャン順に復号化される
のであるなら、ＥＢＣＯＴ復号化が一画面全部終わらな
いと、短冊状に逆ウエーブレット変換できない。しかし
ながら、図４２〜図４５のようにブロック状にして垂直
方向の余分データ５１の発生を許容すれば、ｐｒｅｃｉ
ｎｃｔ３９に相当する部分のＥＢＣＯＴ復号化が終了し
た時点で、逆ウエーブレット変換が開始できる。

【０１０５】このような処理を実現する構成としては、
図５１のウエーブレット処理装置が使用される。ここで
は、図３７に示したウエーブレット処理装置の読み出し
ブロック２０１に代えて、圧縮画像をブロック状にデー
タを読み出す読み出しブロック２０１ａを適用すればよ
い。

【０１０６】この場合、左を上、右を下と読みかえると
ブロック状の処理場合を考える場合に相当する。ネット
ワークなどでデータ転送速度が遅い時に少しでも早く表
示したい場合に有効である。

【０１０７】｛第７の実施の形態｝図２３のように原画
像を左右反転させて、左９０度に回転させたものを、短
冊領域１２毎に垂直方向に一気に走査されて、Ｐｒｅｃ
ｉｎｃｔがラスタースキャン順に符号化されたものを復
号する場合、図５２〜図５４第５の実施の形態で説明し
た手順（即ち、図５２〜図５４のように順次復号化され
るような手順）で復号化されたものを、最後に図５５に
おいて右９０度に回転し、さらに左右反転すれば、原画
像に対応した合成画像を得ることができる。このよう
に、垂直方向の余分データ５１の発生を防止するために
短冊領域１２を走査した場合であっても、Ｐｒｅｃｉｎ
ｃｔをラスタースキャン順に適正に逆ウエーブレット変
換処理することができる。

【０１０８】このような処理を実現する構成としては、
図５６のウエーブレット処理装置が使用される。ここで
は、図３７に示したウエーブレット処理装置に対して、
データの書き出し順を図５５のように右９０度に回転し
て左右反転するための書き出し順変換ブロック２０５を
付加すればよい。

【０１０９】以上、合成側の原理１による方法では、容
量の小さいラインメモリを利用して、境界状の画像歪み
を防止することができる。しかしながら、左右両方の境
界外側のデータを処理する必要がある。そこで、次に合
成側の原理１に比べ、利用するラインメモリの容量は大
きくなるが、容易な処理で同様の効果を得られることが
できる合成側の原理２とその実施例について説明する。

【０１１０】｛合成側の原理２｝この方法では、合成側
の原理１で説明した制限（４）に代えて次の（５）の制
限を設けて処理を行う。

【０１１１】（５）データを余分に読み出すのは左側だ
けで、右側では境界より外側のデータは使用しない。

【０１１２】図６１は、２段の９×７フィルタを用いた
場合に、合成側において注目データ列４０の後端位置で
合成されるデータを、図６２には図６１のデータ合成後
に行われる図６１の右隣の短冊領域で合成されるデータ
４３を示している。すなわち、図６１に示した短冊領域
４０の右端境界４４が、図６２に示した短冊領域４３の
左端境界４４であり、短冊領域４０の右端境界４４の内
側及び外側が、それぞれ短冊領域４３の左端境界４４の
外側及び内側に対応している。

【０１１３】まず、９×７フィルタでは合成側の原理１
で上述したＴａｐ数で合成が行われるが、図６１のデー
タ４０を合成するときに右端境界４４よりも外側のデー
タを読み出さないために、これらを必要とするデータは
合成できない。図６１に示した散点状部分のデータ４
５，４６がこれにあたり、第１段階４２では３個のロー
パスデータＬが、注目データ列４０の後端では９個のデ
ータ４５が合成できない。これら合成できなかったデー
タ４５，４６は、次に右隣の短冊領域４３で左端のデー
タを合成するときに合成する。尚、そのときに左端境界
４４の外側のデータとして必要となるデータ４７ａ，４
７ｂは、短冊領域４０を合成するときに、合成した状態
でラインメモリに保存しておく。ラインメモリに保存さ
れ再利用されるデータ４７ａ，４７ｂは、斜線ハッチン
グ部分のデータであり、第２段階４１では３個のローパ
スデータＬと４個のハイパスデータＨ（４７ｂ）、第１
段階４２では３個のローパスデータＬと７個のハイパス
データＨ（４７ａ）の計１７個である。

【０１１４】短冊領域４０が、合成できなかったデータ
４５，４６を残して合成を終えると、次に図６２の短冊
領域４３を合成する。そして、左端のデータを合成する
ときに、先に合成できなかったデータ（散点状部分４
５，４６）は、ラインメモリから読み出した１７個のデ
ータ（斜線ハッチング部分４７ａ，４７ｂ）と、左端境
界４４内側のデータとを用いて合成する。

【０１１５】図６３は、３段の９×７フィルタを用いた
場合に、合成側において注目データ列４０の後端位置で
合成されるデータを、図６４には図６３のデータ合成後
に行われる図６３の右隣の短冊領域で合成されるデータ
４３を示している。上述したように、右端境界４４外側
のデータを読み出さないために、図６３に示した散点状
の部分、すなわち第２段階４２の３個のローパスデータ
Ｌ（４６ｂ）と、第１段階４３の９個のローパスデータ
Ｌ（４６ａ）と、注目データ列４０の後端２１個のデー
タ４５とが合成できない。これらの合成できなかったデ
ータ４５，４６ａ及び４６ｂは、図６３に示した斜線ハ
ッチング部分のデータ４７ａ〜４７ｃをラインメモリに
保存しておき、右隣の短冊領域４３で左端のデータを合
成するときに合成する。このとき、再利用するためにラ
インメモリに保存されるデータは、第３段階４１では３
個のローパスデータＬと４個のハイパスデータＨ（４７
ｃ）、第２段階４２では３個のローパスデータＬと７個
のハイパスデータＨ（４７ｂ）、第１段階４３では３個
のローパスデータＬと１３個のハイパスデータＨ（４７
ａ）の計３３個である。そして、図６４に示した右隣の
短冊領域４３の左端のデータを合成するときに、ライン
メモリから読み出した３３個のデータ（斜線ハッチング
部分４７ａ〜４７ｃ）と、左端境界４４内側のデータ４
３とを用いて、先に合成できなかったデータ（散点状部
分４５，４６ａ及び４６ｂ）の合成を行う。

【０１１６】以上のように、合成側の原理２では合成側
の原理１のように短冊領域の左右両側で余分にデータを
読み出して処理するのではなく、右端では余分にデータ
を読み出さず、そのために右端で合成できなかったデー
タは、右隣の領域の左端を合成するときに合成する。さ
らに、左隣の領域で合成できなかったデータを合成する
ために読み出す左側境界外側の余分データは、左隣の領
域のデータを合成するときに合成された状態でラインメ
モリに保存されている。そのため、左隣の領域で合成で
きなかったデータ、及び左端のデータを合成するため
に、左隣の領域を再度合成する必要はなく、ラインメモ
リからデータを読み出すだけでよい。

【０１１７】短冊領域の右端で合成できないデータ数Ｙ
_nの一般式は（５）式で表すことができる。ここで、
（５）式中のｎはウェーブレット変換におけるmallat型
の帯域分割の階層がｎ（ｎ＝１，２，…）階層であるこ
とを意味している。

【０１１８】Ｙ_n-1＝２Ｙ_n＋３，Ｙ₁＝３ ∴ Ｙ_n＝３・２ⁿ−３ …（５） 同じくｎを用いて、短冊領域の右端で合成できなかった
データをその右隣の短冊領域の左端のデータ合成時に合
成する際に使用するため、ラインメモリに保存するロー
パスデータＬのデータ数ＲＬ_nの一般式は（６）で表す
ことができる。

【０１１９】ＲＬ_n＝３ …（６） 同じくｎを用いて、短冊領域の右端で合成できなかった
データをその右隣の短冊領域の左端のデータ合成時に合
成する際に利用するため、ラインメモリに保存するハイ
パスデータＨのデータ数ＲＨ_nの一般式は（７）で表す
ことができる。

【０１２０】 ＲＨ_n＝Ｙ_n-1＋４，（ただし、Ｙ₀＝０とする） …（７） これら式（５）〜（７）から、９×７フィルタの合成側
において合成できない右端のデータ数と、これを合成す
るために一旦ラインメモリに保存され、右隣の領域の合
成時に読み出されるデータ数とは、ウェーブレット変換
の階層数（ＷＴ回数）によって変わり、次の表７のよう
になる。

【０１２１】

【表７】

【０１２２】尚、表７において、「累計１」、「累計
２」はそれぞれ、合成できないデータ数、ラインメモリ
に一旦保存し右隣の領域の合成時に再利用されるデータ
数（ローパスデータＬとハイパスデータＨの合計）の累
計を示している。例えば、階層数（ＷＴ回数）が２の場
合は、ラインメモリに保存した１７個のデータを読み出
して１２個のデータを合成する必要があるから、必要デ
ータ数は１７＋１２＝２９であり、これに相当するライ
ンメモリを短冊領域のデータを処理する余分に必要とす
る。

【０１２３】同様に５×３フィルタの場合の、右端で合
成できないデータ、及び右隣のデータ合成時に左端で再
利用されるデータは、２段の場合は図６５，６６、３段
の場合は図６７，６８の散点状部及び斜線ハッチング部
で示される。２段の場合に合成できないデータ（図６５
または６６の散点状部分）は全部で４個、再利用するデ
ータ（図６５または６６の斜線ハッチング部分）は全部
で７個、３段の場合は同様にそれぞれ計１１個（図６７
または６８の散点状部分）、１３個（図６７または６８
の斜線ハッチング部分）である。

【０１２４】短冊領域の右端で合成できないデータ数Ｙ
_nの一般式は、ウェーブレット変換におけるmallat型の
帯域分割の階層がｎ（ｎ＝１，２，…）階層であるとす
ると、（８）式で表すことができる。

【０１２５】Ｙ_n-1＝２Ｙ_n＋１，Ｙ₁＝１ ∴ Ｙ_n＝２ⁿ−１ …（８） 同じくｎを用いて、短冊領域の右端で合成できなかった
データをその右隣の短冊領域の左端のデータ合成時に合
成する際に利用するため、ラインメモリに保存するロー
パスデータＬのデータ数ＲＬ_nの一般式は（９）で表す
ことができる。

【０１２６】ＲＬ_n＝１ …（９） 同じくｎを用いて、短冊領域の右端で合成できなかった
データをその右隣の短冊領域の左端のデータ合成時に合
成する際に利用するため、ラインメモリに保存するハイ
パスデータＨのデータ数ＲＨ_nの一般式は（１０）で表
すことができる。

【０１２７】 ＲＨ_n＝Ｙ_n-1＋２，（ただし、Ｙ₀＝０とする） …（１０） これら式（８）〜（１０）から、５×３フィルタの合成
側において合成できない右端のデータ数と、これを合成
するために一旦ラインメモリに保存され、右隣の領域の
合成時に読み出されるデータ数とは、ウェーブレット変
換の階層数（ＷＴ回数）によって変わり、次の表８のよ
うになる。

【０１２８】

【表８】

【０１２９】尚、表８において、「累計１」、「累計
２」は表７と同じく、それぞれ合成できないデータ数、
ラインメモリに一旦保存し右隣の領域の合成時に再利用
されるデータ数（ローパスデータＬとハイパスデータＨ
の合計）の累計を示している。例えば、階層数（ＷＴ回
数）が２の場合は、メモリに保存した７個のデータを読
み出して４個のデータを合成する必要があるから、必要
データ数は７＋４＝１１であり、これに相当するライン
メモリを短冊領域のデータを処理する余分に必要とす
る。

【０１３０】このように、９×７フィルタにおいても、
５×３フィルタにおいてもウェーブレット変換の階層数
が増えると、合成するのに要する必要データ数すなわち
ラインメモリが級数的に増加することが解る。したがっ
て、合成側の原理１で上述したのと同様に、ラインメモ
リを可及的に低減する目的で、圧縮データの読み出し方
を工夫する。以下にいくつかの実施の形態を説明する。

【０１３１】｛第８の実施の形態｝この発明の第８の実
施の形態では、図６９に示した逆ウエーブレット処理装
置が使用される。この逆ウエーブレット処理装置は、上
述した分解側での処理（ウエーブレット変換）が行われ
た圧縮画像データを短冊状に読み出すとともに、予め左
隣のデータ領域の合成時に保存されたデータを再利用す
るためにラインメモリから読み出す読み出しブロック２
０１（読み出しブロック）と、この読み出しブロック２
０１で読み出されたデータについてラインベースウエー
ブレット逆変換を行うブロック（ラインベースウエーブ
レット逆変換ブロック）２０２と、このラインベースウ
エーブレット逆変換ブロック２０２から必要なデータを
抽出するとともに、次に右隣のデータ領域を合成すると
きに再利用するデータをラインメモリに保存するブロッ
ク（データ抽出ブロック）２０３と、ラインベースウエ
ーブレット逆変換ブロック２０２でウエーブレット変換
する際のデータの仮記憶等を行うラインメモリに相当す
る第３の記憶装置２０４とを備える。

【０１３２】上述した第５の実施の形態と同様に、デー
タを短冊状に読み出すようにする。ラインベースウエー
ブレットを行うには、図７０（ローパスデータ）及び図
７１（ハイパスデータ）のように、普通に読み出すデー
タに加えて、左側境界外側において余分に合成するデー
タ分６０ａ〜６０ｄと、これらの短冊領域外のデータと
短冊領域内左端のデータとを合成するのに再利用するた
め余分に読み出す、左隣の領域の合成時に保存されたデ
ータ分６１ａ〜６１ｄ（ローパス側）及び６２ａ〜６２
ｄ（ハイパス側）分のラインメモリを必要とする。

【０１３３】この余分に必要とするラインメモリは、フ
ィルタのＴａｐ数とウェーブレットの回数に応じて決ま
り、表７，８に示したＹ_n，ＲＬ_n，ＲＨ_nの和がこれに
相当する。ここで、Ｌｇは図１０のように水平方向に短
冊状に分割されたときの分割された水平方向の一辺のサ
イズである。

【０１３４】９×７フィルタでは表７より、余分に合成
するデータ数が（６０ａ，６０ｂ，６０ｃ，６０ｄ…）
＝（３，９，２１，４５…）、メモリに保存し再利用す
る、すなわち余分に読み出すデータ数はローパス側では
（６１ａ，６１ｂ，６１ｃ，６１ｄ…）＝（３，３，
３，３…）であり、ハイパス側では（６２ａ，６２ｂ，
６２ｃ，６２ｄ…）＝（４，７，１３，２５…）であ
る。同様に５×３フィルタでは表８より、余分に合成す
るデータ数が（６０ａ，６０ｂ，６０ｃ，６０ｄ…）＝
（１，３，７，１５…）、メモリに保存し再利用する、
すなわち余分に読み出すデータ数はローパス側では（６
１ａ，６１ｂ，６１ｃ，６１ｄ…）＝（１，１，１，１
…）であり、ハイパス側では（６２ａ，６２ｂ，６２
ｃ，６２ｄ…）＝（２，３，５，９…）である。

【０１３５】このように、第５の実施の形態に比べ、大
きな容量のラインメモリを必要とするが、上述のように
処理することで、第５の実施の形態と異なり、各領域の
処理において右境界外側で余分にデータを読み出す必要
がない。またラインメモリの利用により、左境界外側の
データを再合成する処理を必要としない。そのため、第
５の実施の形態に比べて、容易な処理で画像を合成する
ことができる。

【０１３６】｛第９の実施の形態｝第８の実施の形態の
ように合成を行う場合、逆ウェーブレット変換の階層数
が増すと、表７，８に示したように必要とするラインメ
モリが級数的に増大する。そこで、この実施の形態で
は、図３７と同じ構成の装置を利用する。ただし、ライ
ンベースウェーブレット逆変換ブロック２０２は、第５
の実施の形態と異なり合成側の原理２に基づいて動作す
る。この装置では、逆ウェーブレット処理装置に第３の
記録装置２０４ａに加えて第４の記憶装置２０４ｂ（大
容量記憶装置）を増設し、これを用いて、例えば３回の
階層数分の逆ウェーブレット変換を処理する回路を再帰
的に用いることにする。

【０１３７】具体的には、ラインベースウェーブレット
逆変換ブロック２０２において、第３の記憶装置２０４
ａを利用し、３回の逆ウェーブレット変換を施し、その
結果を、必要なデータを抽出するブロック２０３におい
て第４の記憶装置２０４ｂに保存する。そして、次回の
ウェーブレット逆変換を行う際には、ウェーブレット画
像を短冊状にデータを読み出すブロック２０１におい
て、先に保存した３回の逆ウェーブレット変換を施した
結果を第４の記憶装置２０４ｂから読み出し、これを使
用して、さらに３回の逆ウェーブレット変換を施す。

【０１３８】このように、少ない階層数の逆ウエーブレ
ット変換が可能なラインメモリ（第３の記憶装置２０４
ａ）と大容量記憶装置（第４の記憶装置２０４ｂ）を利
用することで、多階層の逆ウエーブレット変換を小さな
ラインメモリで実現できる。ただし、この場合の階層数
＝３回は一例である。

【０１３９】これによると、処理手順を工夫することで
少ない格納容量のラインメモリを使用するだけで、深い
階層数の逆ウエーブレット変換を支障無く実行できる。

【０１４０】｛第１０の実施の形態｝図７２〜図７５
は、第９の実施の形態で述べた逆ウエーブレット処理装
置を使用して、データをブロック状に扱って逆ウエーブ
レット変換を行う場合の処理手順を順次示した図であ
る。

【０１４１】図７２〜図７５中の符号７１は、隣の領域
でデータを合成するときに再利用するためにラインメモ
リに保存しておくデータを意味している。図２１のよう
に、Ｐｒｅｃｉｎｃｔ３９がラスタースキャン順に復号
化されるのであれば、ＥＢＣＯＴ復号化が一画面全部終
わらないと、短冊状に逆ウエーブレット変換できない。
しかしながら、図７２〜図７５のようにブロック状にし
て、垂直方向にも、再利用するために保存し隣の領域の
合成時に余分に読み出すデータ７１の発生を許容すれ
ば、ｐｒｅｃｉｎｃｔ３９に相当する部分のＥＢＣＯＴ
復号化が終了した時点で、逆ウエーブレット変換が開始
できる。

【０１４２】このような処理を実現する構成としては、
第６の実施の形態と同じ図５１の逆ウエーブレット処理
装置が使用される。ただし、ラインベースウェーブレッ
ト逆変換ブロック２０２は、第６の実施の形態と異なり
合成側の原理２に基づいて動作する。この場合、短冊領
域で行った処理の左を上、右を下と読みかえることで、
ブロック状のデータの処理にも拡張することができる。

【０１４３】この方法では、全領域の復号化を待たずに
復号化が終了した任意の位置のブロック領域からブロッ
ク領域毎に処理が進むので、ネットワークなどでデータ
転送速度が遅い時に少しでも早く復号画像を表示したい
場合に有効である。

【０１４４】｛第１１の実施の形態｝この第１１の実施
の形態では、合成側の原理１に基づく第７の実施の形態
と同様の処理を、合成側の原理２に基づいて行う。この
場合、ラインベースウェーブレット逆変換の処理のみが
合成側の原理２に基づくものとなり、他の処理は全て第
７の実施の形態と同じである。また、このような処理を
実現する処理装置についても第７の実施の形態で図５６
に示した構成と同様であり、ラインベースウェーブレッ
ト逆変換ブロック２０２が合成側の原理２に基づいて動
作する点のみが異なる。

【０１４５】そして、得られる効果も第７の実施の形態
と同じく、画像の読み出し及び書き出しを工夫すること
で、短冊領域を処理しながらブロック状のＰｒｅｃｉｎ
ｃｔを処理するのと同じ効果を得ることができるという
点にある。

【０１４６】尚、第１の実施の形態〜第４の実施の形態
については分解側（ウエーブレット変換）の処理、第５
の実施の形態〜第１１の実施の形態は合成側（ウエーブ
レット逆変換）の処理についてそれぞれ別々の実施の形
態として説明したが、分解側と合成側とを同一のウエー
ブレット処理装置内に組み込んでも差し支えない。

【０１４７】また、第１の実施の形態、第３の実施の形
態、第４の実施の形態、第５の実施の形態及び第９の実
施の形態等については、階層数（ＷＴ回数）が３回であ
る場合に適応したラインメモリを使用していたが、ライ
ンメモリの適合する階層数は３回に限定するものではな
い。

【０１４８】

【発明の効果】請求項１及び請求項１４に記載の発明に
よれば、画像を複数に分割した個々の領域の単位で、こ
の領域内のデータにこの領域より外側の所定のデータ数
の余分データを付加して読み出し、この読み出しブロッ
クで読み出されたデータについて複数の階層で帯域分割
してラインベースウエーブレット変換を行い、このライ
ンベースウエーブレット変換されたデータを所定の形式
で抽出するので、画像全体より小さな領域単位でウエー
ブレット変換することでラインメモリの格納容量を低減
できるとともに、領域間の境界において、余分データを
フィルタリングすることで、境界状の画像歪みを防止す
ることができる。

【０１４９】請求項２及び請求項１５に記載の発明によ
れば、画像の走査方向にのみ分割された短冊領域毎にラ
インベースウエーブレット変換を行うので、垂直方向に
一気にラインベースウエーブレット変換を実行すること
ができる。したがって、垂直方向に余分データを付加し
て読み込む必要がなくなり、ラインメモリへのメモリア
クセス量を低減できるとともに、ラインメモリの格納容
量を低減できる。

【０１５０】請求項３及び請求項１６に記載の発明によ
れば、画像の走査方向及び当該走査方向に直交する方向
にマトリクス状に分割されたブロック領域毎にラインベ
ースウエーブレット変換を行うので、画像全体より小さ
なブロック領域単位でウエーブレット変換することでラ
インメモリの格納容量を低減できるとともに、領域間の
境界において、余分データをフィルタリングすること
で、境界状の画像歪みを防止することができる。特に、
Ｐｒｅｃｉｎｃｔと呼ばれる所定のブロック領域がラス
タースキャン順に符号化される場合に、ＥＢＣＯＴ符号
化を支障無く実行できるという利点がある。

【０１５１】請求項４及び請求項１７に記載の発明によ
れば、原画像を左右反転させ、さらに左周りに９０度回
転させた画像を出力するデータ読み出し順変換ブロック
をさらに備えるので、Ｐｒｅｃｉｎｃｔと呼ばれる所定
のブロック領域がラスタースキャン順に符号化される場
合に、ＥＢＣＯＴ符号化を、短冊領域に対して支障なく
実行できる。したがって、垂直方向に余分データを付加
して読み込む必要がなくなり、ラインメモリへのメモリ
アクセス量を低減できるとともに、ラインメモリの格納
容量を低減できる。

【０１５２】請求項５及び請求項１８に記載の発明によ
れば、所定の階層数に限定したラインメモリを繰り返し
再帰的に使用してラインベースウエーブレット変換を実
行するので、少ない格納容量のラインメモリを繰り返し
使用するだけで、そのラインメモリが対応した階層数よ
りも深い階層の帯域分割を実行してラインベースウエー
ブレット変換を実行することができる。したがって、深
い階層の帯域分割が必要なウエーブレット変換であって
も、ラインメモリの格納容量を低減できる。

【０１５３】請求項６及び請求項１９に記載の発明によ
れば、画像を分割して全画面一枚につきウエーブレット
変換し、かつ所定の階層数に限定したラインベースウエ
ーブレット変換装置を使用して、任意の回数のウエーブ
レット変換を行う場合に、中間データを一度出力し、そ
の中間データを大規模記憶装置に格納して、再び読み出
して、新たな一枚の画像として扱えば、小さなハードウ
エアでも全画面の一枚に相当するウエーブレット変換を
容易に実現できる。

【０１５４】請求項７及び請求項２０に記載の発明によ
れば、ウエーブレット変換された圧縮画像データを複数
に分割した個々の領域の単位で、この領域内のデータに
この領域より外側の所定のデータ数の余分データを付加
して読み出し、読み出されたデータについてラインベー
スウエーブレット逆変換を行い、このラインベースウエ
ーブレット逆変換されたデータを所定の形式で抽出して
画像を再生するので、比較的小さな領域単位でウエーブ
レット逆変換することでラインメモリの格納容量を低減
できるとともに、領域間の境界において、余分データを
フィルタリングすることで、境界状の画像歪みを防止す
ることができる。

【０１５５】請求項８及び請求項２１に記載の発明によ
れば、ウエーブレット変換された圧縮画像データを複数
に分割した個々の領域の単位で、この領域内のデータを
読み出し、さらに一方外側の所定のデータ数の余分デー
タをラインメモリから読み出し、読み出されたデータに
ついてラインベースウエーブレット逆変換を行い、この
ラインベースウエーブレット逆変換されたデータを所定
の形式で抽出して画像を再生し、前記領域他方端の所定
のデータ数のデータをラインメモリに保存し再利用する
ので、領域間の境界において、余分データを一方外側だ
けフィルタリングする容易な処理で境界状の画像歪みを
防止することができる。

【０１５６】請求項９及び請求項２２に記載の発明によ
れば、画像の走査方向にのみ分割された短冊領域毎にラ
インベースウエーブレット逆変換を実行するので、垂直
方向に一気にラインベースウエーブレット逆変換を実行
することができる。したがって、垂直方向に余分データ
を付加して読み込む必要がなくなり、ラインメモリへの
メモリアクセス量を低減できるとともに、ラインメモリ
の格納容量を低減できる。

【０１５７】請求項１０及び請求項２３に記載の発明に
よれば、画像の走査方向及び当該走査方向に直交する方
向にマトリクス状に分割されたブロック領域毎にライン
ベースウエーブレット逆変換を実行するので、比較的小
さなブロック領域単位でウエーブレット逆変換すること
でラインメモリの格納容量を低減できるとともに、領域
間の境界において、余分データをフィルタリングするこ
とで、境界状の画像歪みを防止することができる。特
に、Ｐｒｅｃｉｎｃｔと呼ばれる所定のブロック領域が
ラスタースキャン順に復号化される場合に、ＥＢＣＯＴ
復号化を支障無く実行できるという利点がある。

【０１５８】請求項１１及び請求項２４に記載の発明に
よれば、データ抽出ブロックから出力された画像を左右
反転させ、さらに左周りに９０度回転させた画像を出力
するデータ書き出し順変換ブロックをさらに備えるの
で、Ｐｒｅｃｉｎｃｔと呼ばれる所定のブロック領域が
ラスタースキャン順に復号化される場合に、ＥＢＣＯＴ
復号化を、短冊領域に対して支障なく実行できる。した
がって、垂直方向に余分データを付加して読み込む必要
がなくなり、ラインメモリへのメモリアクセス量を低減
できるとともに、ラインメモリの格納容量を低減でき
る。

【０１５９】請求項１２及び請求項２５に記載の発明に
よれば、所定の階層数に限定したラインメモリを繰り返
し再帰的に使用してラインベースウエーブレット逆変換
を実行するので、少ない格納容量のラインメモリを繰り
返し使用するだけで、そのラインメモリが対応した階層
数よりも深い階層の帯域合成を実行してラインベースウ
エーブレット逆変換を実行することができる。したがっ
て、深い階層の帯域合成が必要なウエーブレット逆変換
であっても、ラインメモリの格納容量を低減できる。

【０１６０】請求項１３及び請求項２６に記載の発明に
よれば、画像を分割して全画面一枚につきウエーブレッ
ト逆変換し、かつ所定の階層数に限定したラインベース
ウエーブレット逆変換装置を使用して、任意の回数の逆
ウエーブレット変換を行う場合に、中間データを一度出
力し、その中間データを大規模記憶装置に格納して、再
び読み出して、新たな一枚の画像として扱えば、小さな
ハードウエアでも全画面の一枚に相当するウエーブレッ
ト逆変換を容易に実現できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】一般的なラインベースウエーブレット変換の９
×７フィルタリングの動作例を示す図である。

【図２】一般的なラインベースウエーブレット変換の９
×７フィルタリングの動作例を示す図である。

【図３】一般的なラインベースウエーブレット変換の９
×７フィルタリングの動作例を示す図である。

【図４】一般的なラインベースウエーブレット変換の９
×７フィルタリングの動作例を示す図である。

【図５】一般的なラインベースウエーブレット変換の５
×３フィルタリングの動作例を示す図である。

【図６】一般的なラインベースウエーブレット変換の５
×３フィルタリングの動作例を示す図である。

【図７】一般的なラインベースウエーブレット変換の５
×３フィルタリングの動作例を示す図である。

【図８】一般的なラインベースウエーブレット変換の５
×３フィルタリングの動作例を示す図である。

【図９】ブロック領域単位で余分データを読み出す動作
を示す図である。

【図１０】短冊領域単位で余分データを読み出す動作を
示す図である。

【図１１】基本的なウエーブレット変換における複数階
層の帯域分割の動作を示す図である。

【図１２】階層数が３回である場合の９×７フィルタを
用いた場合に後端側に必要な余分データを示す図であ
る。

【図１３】階層数が３回である場合の９×７フィルタを
用いた場合に先頭側に必要な余分データを示す図であ
る。

【図１４】階層数が３回である場合の５×３フィルタを
用いた場合に後端側に必要な余分データを示す図であ
る。

【図１５】階層数が３回である場合の５×３フィルタを
用いた場合に先頭側に必要な余分データを示す図であ
る。

【図１６】この発明の第１の実施の形態に係るウエーブ
レット処理装置を示すブロック図である。

【図１７】この発明の第１の実施の形態に係るウエーブ
レット処理方法において必要とされる余分データを示す
図である。

【図１８】この発明の第１の実施の形態に係るウエーブ
レット処理方法において先頭側の短冊領域から使用され
る余分データを示す図である。

【図１９】この発明の第２の実施の形態に係るウエーブ
レット処理方法において階層数が３回に対応したライン
メモリに格納されるべき後端側に必要とされる余分デー
タを示す図である。

【図２０】この発明の第２の実施の形態に係るウエーブ
レット処理方法において階層数が２回に対応したライン
メモリに格納されるべき後端側に必要とされる余分デー
タを示す図である。

【図２１】この発明の第３の実施の形態に係るウエーブ
レット処理方法を示す図である。

【図２２】この発明の第３の実施の形態に係るウエーブ
レット処理装置を示すブロック図である。

【図２３】この発明の第４の実施の形態に係るウエーブ
レット処理方法のデータ読み出し順変換動作を示す図で
ある。

【図２４】この発明の第４の実施の形態に係るウエーブ
レット処理装置を示すブロック図である。

【図２５】一般的なラインベースウエーブレット逆変換
の９×７フィルタリングの動作例を示す図である。

【図２６】一般的なラインベースウエーブレット逆変換
の９×７フィルタリングの動作例を示す図である。

【図２７】一般的なラインベースウエーブレット逆変換
の９×７フィルタリングの動作例を示す図である。

【図２８】一般的なラインベースウエーブレット逆変換
の９×７フィルタリングの動作例を示す図である。

【図２９】一般的なラインベースウエーブレット逆変換
の５×３フィルタリングの動作例を示す図である。

【図３０】一般的なラインベースウエーブレット逆変換
の５×３フィルタリングの動作例を示す図である。

【図３１】一般的なラインベースウエーブレット逆変換
の５×３フィルタリングの動作例を示す図である。

【図３２】一般的なラインベースウエーブレット逆変換
の５×３フィルタリングの動作例を示す図である。

【図３３】９×７フィルタを用いた場合に合成側におい
て注目データ列の後端位置で読み出されるべき余分デー
タを示す図である。

【図３４】９×７フィルタを用いた場合に合成側におい
て注目データ列の先頭位置で読み出されるべき余分デー
タを示す図である。

【図３５】５×３フィルタを用いた場合に合成側におい
て注目データ列の後端位置で読み出されるべき余分デー
タを示す図である。

【図３６】５×３フィルタを用いた場合に合成側におい
て注目データ列の先頭位置で読み出されるべき余分デー
タを示す図である。

【図３７】この発明の第５の実施の形態に係るウエーブ
レット処理装置を示すブロック図である。

【図３８】ブロック領域毎に帯域合成を行う場合の第３
階層の余分データを示す図である。

【図３９】ブロック領域毎に帯域合成を行う場合の第２
階層の余分データを示す図である。

【図４０】ブロック領域毎に帯域合成を行う場合の第１
階層の余分データを示す図である。

【図４１】ブロック領域毎に帯域合成された復号画像を
示す図である。

【図４２】この発明の第５の実施の形態に係るウエーブ
レット処理方法において短冊領域毎に帯域合成を行う場
合の第３階層の余分データを示す図である。

【図４３】この発明の第５の実施の形態に係るウエーブ
レット処理方法において短冊領域毎に帯域合成を行う場
合の第２階層の余分データを示す図である。

【図４４】この発明の第５の実施の形態に係るウエーブ
レット処理方法において短冊領域毎に帯域合成を行う場
合の第１階層の余分データを示す図である。

【図４５】この発明の第５の実施の形態に係るウエーブ
レット処理方法において短冊領域毎に帯域合成された復
号画像を示す図である。

【図４６】この発明の第５の実施の形態に係るウエーブ
レット処理方法においてローパスデータに必要な余分デ
ータを示す図である。

【図４７】この発明の第５の実施の形態に係るウエーブ
レット処理方法においてハイパスデータに必要な余分デ
ータを示す図である。

【図４８】この発明の第５の実施の形態に係るウエーブ
レット処理方法において階層数が３回の場合のローパス
データに必要な余分データを示す図である。

【図４９】この発明の第５の実施の形態に係るウエーブ
レット処理方法において階層数が３回の場合のハイパス
データに必要な余分データを示す図である。

【図５０】この発明の第５の実施の形態に係るウエーブ
レット処理方法の動作を示す図である。

【図５１】この発明の第６の実施の形態に係るウエーブ
レット処理装置を示すブロック図である。

【図５２】この発明の第７の実施の形態に係るウエーブ
レット処理方法を示す図である。

【図５３】この発明の第７の実施の形態に係るウエーブ
レット処理方法を示す図である。

【図５４】この発明の第７の実施の形態に係るウエーブ
レット処理方法を示す図である。

【図５５】この発明の第７の実施の形態に係るウエーブ
レット処理方法を示す図である。

【図５６】この発明の第７の実施の形態に係るウエーブ
レット処理装置を示すブロック図である。

【図５７】従来の画像をタイリングする様子を示す図で
ある。

【図５８】従来のウエーブレット処理方法を示す図であ
る。

【図５９】従来のウエーブレット処理方法を示す図であ
る。

【図６０】従来のウエーブレット処理方法を示す図であ
る。

【図６１】９×７フィルタを用いた場合に合成側におい
て注目データ列の後端位置で読み出されるべき余分デー
タを示す図である。

【図６２】９×７フィルタを用いた場合に合成側におい
て注目データ列の先頭位置で読み出されるべき余分デー
タを示す図である。

【図６３】９×７フィルタを用いた場合に合成側におい
て注目データ列の後端位置で読み出されるべき余分デー
タを示す図である。

【図６４】９×７フィルタを用いた場合に合成側におい
て注目データ列の先頭位置で読み出されるべき余分デー
タを示す図である。

【図６５】５×３フィルタを用いた場合に合成側におい
て注目データ列の後端位置で読み出されるべき余分デー
タを示す図である。

【図６６】５×３フィルタを用いた場合に合成側におい
て注目データ列の先頭位置で読み出されるべき余分デー
タを示す図である。

【図６７】５×３フィルタを用いた場合に合成側におい
て注目データ列の後端位置で読み出されるべき余分デー
タを示す図である。

【図６８】５×３フィルタを用いた場合に合成側におい
て注目データ列の先頭位置で読み出されるべき余分デー
タを示す図である。

【図６９】この発明の第１の実施の形態に係るウエーブ
レット処理装置を示すブロック図である。

【図７０】この発明の第１の実施の形態に係るウエーブ
レット処理方法においてローパスデータに必要な余分デ
ータを示す図である。

【図７１】この発明の第１の実施の形態に係るウエーブ
レット処理方法においてハイパスデータに必要な余分デ
ータを示す図である。

【図７２】ブロック領域毎に帯域合成を行う場合の第３
階層の余分データを示す図である。

【図７３】ブロック領域毎に帯域合成を行う場合の第２
階層の余分データを示す図である。

【図７４】ブロック領域毎に帯域合成を行う場合の第１
階層の余分データを示す図である。

【図７５】ブロック領域毎に帯域合成された復号画像を
示す図である。

【符号の説明】

１０ 対象領域 １０１ 読み出しブロック １０１ａ 読み出しブロック １１ ブロック領域 １２，１２ａ，１２ｂ 短冊領域 １４，１４ａ〜１４ｃ，１４ｌｅｆｔ，１５ 余分デー
タ ２５ 境界 ３９ ブロック領域（Ｐｒｅｃｉｎｃｔ） ４０ 注目データ列 ５１ 余分データ １０２ ラインベースウエーブレット変換ブロック １０３ データ抽出ブロック １０４ 第１の記憶装置 １０５ 第２の記憶装置 １０６ 順変換ブロック ２０１，２０１ａ 読み出しブロック ２０２ ラインベースウエーブレット逆変換ブロック ２０３ データ抽出ブロック ２０４ａ 第３の記憶装置 ２０４ｂ 第４の記憶装置 ２０５ 順変換ブロック

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 5C059 KK03 KK08 MA24 PP01 UA02 UA05 UA38 5C078 AA04 BA53 CA01 CA21 CA27 DA01 5J064 AA04 BA16 BC01 BC11 BC18 BD03

Claims (26)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 画像を複数に分割した個々の領域の単位
   で、当該領域内のデータに当該領域より外側の所定のデ
   ータ数の余分データを付加して読み出す読み出しブロッ
   クと、 当該読み出しブロックで読み出されたデータについて複
   数の階層で帯域分割してラインベースウエーブレット変
   換を行うラインベースウエーブレット変換ブロックと、 前記ラインベースウエーブレット変換ブロックでライン
   ベースウエーブレット変換されたデータを所定の形式で
   抽出するデータ抽出ブロックとを備えるウエーブレット
   処理装置。
2. 【請求項２】 請求項１に記載のウエーブレット処理装
   置であって、 前記領域が、画像の走査方向にのみ分割された短冊領域
   であることを特徴とするウエーブレット処理装置。
3. 【請求項３】 請求項１に記載のウエーブレット処理装
   置であって、 前記領域が、画像の走査方向及び当該走査方向に直交す
   る方向にマトリクス状に分割されたブロック領域である
   ことを特徴とするウエーブレット処理装置。
4. 【請求項４】 請求項２に記載のウエーブレット処理装
   置であって、 原画像を左右反転させ、さらに左周りに９０度回転させ
   た画像を前記読み出しブロックに出力するデータ読み出
   し順変換ブロックをさらに備えるウエーブレット処理装
   置。
5. 【請求項５】 請求項１ないし請求項４のいずれかに記
   載のウエーブレット処理装置であって、 前記ラインベースウエーブレット変換ブロックが、所定
   の階層数に限定したラインメモリを繰り返し再帰的に使
   用してラインベースウエーブレット変換を実行すること
   を特徴とするウエーブレット処理装置。
6. 【請求項６】 請求項５に記載のウエーブレット処理装
   置であって、前記ラインベースウエーブレット変換ブロ
   ックが、所定の階層数に限定した再帰的に使用する中間
   データを大容量記憶装置に格納し、ラインベースウエー
   ブレット変換を実行することを特徴とするウエーブレッ
   ト処理装置。
7. 【請求項７】 ウエーブレット変換された圧縮画像デー
   タを複数に分割した個々の領域の単位で、当該領域内の
   データに当該領域より外側の所定のデータ数の余分デー
   タを付加して読み出す読み出しブロックと、 当該読み出しブロックで読み出されたデータについてラ
   インベースウエーブレット逆変換を行うラインベースウ
   エーブレット逆変換ブロックと、 前記ラインベースウエーブレット逆変換ブロックでライ
   ンベースウエーブレット逆変換されたデータを所定の形
   式で抽出して画像を再生するデータ抽出ブロックとを備
   えるウエーブレット処理装置。
8. 【請求項８】 ウエーブレット変換された圧縮画像デー
   タを複数に分割した個々の領域の単位で、当該領域内の
   データを読み出すとともに、当該領域より一方外側の所
   定のデータ数の余分データをラインメモリから読み出す
   読み出しブロックと、 前記読み出しブロックで読み出されたデータについてラ
   インベースウエーブレット逆変換を行うラインベースウ
   エーブレット逆変換ブロックと、 前記ラインベースウエーブレット逆変換ブロックでライ
   ンベースウエーブレット逆変換されたデータを所定の形
   式で抽出して画像を再生し、前記領域内他方端の所定の
   データ数のデータを前記ラインメモリに保存するデータ
   抽出ブロックとを備えるウエーブレット処理装置。
9. 【請求項９】 請求項７または請求項８に記載のウエー
   ブレット処理装置であって、 前記領域が、画像の走査方向にのみ分割された短冊領域
   であることを特徴とするウエーブレット処理装置。
10. 【請求項１０】 請求項７または請求項８に記載のウエ
    ーブレット処理装置であって、 前記領域が、画像の走査方向及び当該走査方向に直交す
    る方向にマトリクス状に分割されたブロック領域である
    ことを特徴とするウエーブレット処理装置。
11. 【請求項１１】 請求項９に記載のウエーブレット処理
    装置であって、 前記データ抽出ブロックから出力された画像を左右反転
    させ、さらに左周りに９０度回転させた画像を出力する
    データ書き出し順変換ブロックをさらに備えるウエーブ
    レット処理装置。
12. 【請求項１２】 請求項７ないし請求項１１のいずれか
    に記載のウエーブレット処理装置であって、 前記ラインベースウエーブレット逆変換ブロックが、所
    定の階層数に限定したラインメモリを繰り返し再帰的に
    使用してラインベースウエーブレット逆変換を実行する
    ことを特徴とするウエーブレット処理装置。
13. 【請求項１３】 請求項１２に記載のウエーブレット処
    理装置であって、前記ラインベースウエーブレット逆変
    換ブロックが、所定の階層数に限定した再帰的に使用す
    る中間データを大容量記憶装置に格納し、ラインベース
    ウエーブレット逆変換を実行することを特徴とするウエ
    ーブレット処理装置。
14. 【請求項１４】 画像を複数に分割した個々の領域の単
    位で、当該領域内のデータに当該領域より外側の所定の
    データ数の余分データを付加して読み出す第１の工程
    と、 前記第１の工程で読み出されたデータについて複数の階
    層で帯域分割してラインベースウエーブレット変換を行
    う第２の工程と、 前記第２の工程でラインベースウエーブレット変換され
    たデータを所定の形式で抽出する第３の工程とを備える
    ウエーブレット処理方法。
15. 【請求項１５】 請求項１４に記載のウエーブレット処
    理方法であって、 前記第１の工程において、前記領域を、画像の走査方向
    にのみ分割された短冊領域とすることを特徴とするウエ
    ーブレット処理方法。
16. 【請求項１６】 請求項１４に記載のウエーブレット処
    理方法であって、 前記第１の工程において、前記領域を、画像の走査方向
    及び当該走査方向に直交する方向にマトリクス状に分割
    されたブロック領域とすることを特徴とするウエーブレ
    ット処理方法。
17. 【請求項１７】 請求項１５に記載のウエーブレット処
    理方法であって、 前記第１の工程の前に、原画像を左右反転させ、さらに
    左周りに９０度回転させた画像を生成する工程をさらに
    備えるウエーブレット処理方法。
18. 【請求項１８】 請求項１４ないし請求項１７のいずれ
    かに記載のウエーブレット処理方法であって、 前記第２の工程において、所定の階層数に限定したライ
    ンメモリを繰り返し再帰的に使用してラインベースウエ
    ーブレット変換を実行することを特徴とするウエーブレ
    ット処理方法。
19. 【請求項１９】 請求項１８に記載のウエーブレット処
    理方法であって、前記第３の工程において、所定の階層
    数に限定した再帰的に使用する中間データを大容量記憶
    装置に格納し、ラインベースウエーブレット変換を実行
    することを特徴とするウエーブレット処理方法。
20. 【請求項２０】 ウエーブレット変換された圧縮画像デ
    ータを複数に分割した個々の領域の単位で、当該領域内
    のデータに当該領域より外側の所定のデータ数の余分デ
    ータを付加して読み出す第１の工程と、 前記第１の工程で読み出されたデータについてラインベ
    ースウエーブレット逆変換を行う第２の工程と、 前記第２の工程でラインベースウエーブレット逆変換さ
    れたデータを所定の形式で抽出して画像を再生する第３
    の工程とを備えるウエーブレット処理方法。
21. 【請求項２１】 ウエーブレット変換された圧縮画像デ
    ータを複数に分割した個々の領域の単位で、当該領域内
    のデータを読み出すとともに、保存されていた当該領域
    より一方外側の所定のデータ数の余分データを読み出す
    第１の工程と、 前記第１の工程で読み出されたデータについてラインベ
    ースウエーブレット逆変換を行う第２の工程と、 前記第２の工程でラインベースウエーブレット逆変換さ
    れたデータを所定の形式で抽出して画像を再生し、前記
    領域内他方端の所定のデータ数のデータを前記第１の工
    程のために保存する第３の工程とを備えるウエーブレッ
    ト処理方法。
22. 【請求項２２】 請求項２０または請求項２１に記載の
    ウエーブレット処理方法であって、 前記第１の工程において、前記領域を、画像の走査方向
    にのみ分割された短冊領域とすることを特徴とするウエ
    ーブレット処理方法。
23. 【請求項２３】 請求項２０または請求項２１に記載の
    ウエーブレット処理方法であって、 前記第１の工程において、前記領域を、画像の走査方向
    及び当該走査方向に直交する方向にマトリクス状に分割
    されたブロック領域とすることを特徴とするウエーブレ
    ット処理方法。
24. 【請求項２４】 請求項２２に記載のウエーブレット処
    理方法であって、 前記第３の工程の後に、前記データ抽出ブロックから出
    力された画像を左右反転させ、さらに左周りに９０度回
    転させた画像を出力する工程をさらに備えるウエーブレ
    ット処理方法。
25. 【請求項２５】 請求項２０ないし請求項２４のいずれ
    かに記載のウエーブレット処理方法であって、 前記第２の工程において、所定の階層数に限定したライ
    ンメモリを繰り返し再帰的に使用してラインベースウエ
    ーブレット逆変換を実行することを特徴とするウエーブ
    レット処理方法。
26. 【請求項２６】 請求項２５に記載のウエーブレット処
    理方法であって、前記第３の工程において、所定の階層
    数に限定した再帰的に使用する中間データを大容量記憶
    装置に格納し、ラインベースウエーブレット逆変換を実
    行することを特徴とするウエーブレット処理方法。