JP2698034B2 - コード変換方法、コード変換システム及びディジタル・データ信号処理方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明はデータ処理に関し、特に
ＩＳＯ／ＣＣＩＴＴジョイント・フォトグラフィック・
エキスパート・グループ・ドラフト・インターナショナ
ル・スタンダード（Joint Photographic Experts Group
Draft International Standard （ＪＰＥＧ ＤＩ
Ｓ））の如き既知の圧縮法で或る圧縮フォーマットに変
換されたデータを共通の中間フォーマットにトランスコ
ード（ｔｒａｎｓｃｏｄｅ、以下コード変換という）す
ることにより、圧縮対象のイメージ・データの如きデー
タをコンパクトに表現するシステム及び方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】イメージ・データ圧縮システムにおい
て、圧縮対象のデータを離散的余弦変換(Discrete Cosi
ne Transform; ＤＣＴ)係数のブロック・フォーマット
で表すことが知られている。例えば、最近採択されたＪ
ＰＥＧ ＤＩＳ技術（ＩＳＯ ＤＩＳ １０９１８ー
１、ＪＰＥＧパート１明細書及び合同ＣＣＩＴＴ推薦書
Ｔ．８１）によれば、ＪＰＥＧイメージ圧縮システムで
は、圧縮対象のイメージデータをＤＣＴ係数の８ｘ８ブ
ロックのフォームで表すのが便利である。これを行う簡
単な方法は各ブロックを示す電子的信号又は光学的信号
を１連の６４個の２バイト整数表現として貯蔵すること
である。しかし、係数ブロックは一般に多数のオ ール
・ゼロの係数で終わる事実を利用して、或る長さのみの
表現、しかも最後の非ゼロ係数までの係数のみの表現を
貯蔵することによりデータを表すことが出来る。この表
現のフォームは貯蔵すべきデータの量を減じるが、直接
法でこれを行った場合なお多大の貯蔵領域を必要とする
（６４バイト・イメージ・データ当たり最大１３０バイ
ト）。

【０００３】ＤＣＴデータを表すべく提案されている他
のフォーマットとしては、例えば、カナダのＬＳＩロジ
ック社製のＤＣＴチップに使用されているものがある。
ここでは、各非ゼロ係数が２バイト値として表され、係
数値は高位１２ビットで示され、先行するゼロ係数の数
を示すカウントが低位４ビットで示され、ゼロ・エント
リがブロックの終点を示している。しかしこの表現は、
拡張ＤＣＴベース・モードにより許容される１２ビット
・データがこの整数サイズをオーバフローする可能性が
あるので、８ビット・サンプル・データの処理に限定さ
れる。

【０００４】米国カリフォルニア州のＯＰＴＩＢＡＳＥ
社により開発されたシステムは、ＤＣＴ係数データとは
反対にＪＰＥＧベースライン圧縮データよりなる中間フ
ォーマットを使用している。このシステムはフルモーシ
ョン・ビデオを捕捉し、これをＪＰＥＧベースライン・
システムを用いて実時間で圧縮することが出来る。次い
でイメージは解読され、ＩＳＯモーション・ピクチュア
・エクスパート・グループが提案している標準（ＭＰＥ
Ｇ−１）に合ったフォームにソフトウエアにより再符号
化される。その出力データ・ストリームは実時間ＭＰＥ
Ｇデコーダで解読される。実時間ＭＰＥＧエンコーダが
存在しないので解読ステップと再符号化ステップとが必
要とされる。ＯＰＴＩＢＡＳＥ社のシステムはＤＣＴ係
数レベルで停止するのではなく常にＪＰＥＧ圧縮データ
にまで行く点で本発明と異なっている。

【０００５】イメージ処理において、イメージ変換、例
えば回転、フィルタリング、コントラスト強調を行うの
にグレイ・レベル・ピクセル又はサンプルを処理するこ
とは一般的な方法である。標準的な参考書にそのような
変換方法が記載されている。例えば、ＤＦＴドメインに
おける回転の式はＡ．Ｋ．Ｊａｉｎ「ディジタル・イメ
ージ処理の基本（Fundamentals of Digital Image Proc
essing)」Prentice Hall, Englewood Cliffs, NJ, 1989
に示されているがＤＣＴドメイン内で利用可能な簡略化
については何の記述もない。Ｗ．Ｈ．Ｃｈｅｎ及びＳ．
Ｃ．Ｆｌａｒｉｃｋ「余弦変換フィルタリングを用いた
イメージ・エンハンスメント(Image Enhancement Using
Cosine Transform Filtering)」Image Sci. Math. Sym
p., Monterey, CA., Nov. 10-12, 1976, pp.186-192,
並びにＢ．Ｃｈｉｔｐｒａｓｅｒｔ及びＫ．Ｒ．Ｒａｏ
「離散的余弦変換フィルタリング(discrete cosine Tra
nsform Filtering)」signal Processing 19 (1990), p
p.223-245はＤＣＴドメインにおけるフィルタリングに
ついて述べているが量子化の効果については触れていな
い。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】上述の種々の方法はイ
メージの処理にあたって貯蔵すべきイメージ・データの
量を減らそうとするものであるが、大きなイメージを処
理するのに必要なメモリの量を減らすには更にコンパク
トなイメージ情報の表現が望まれる。更に、このような
コンパクト・データ表現に対して作動し、メモリ及び処
理時間の点で一層精確で一層効率的なイメージ変換が望
まれる。

【０００７】従って、本発明の目的は圧縮対象のイメー
ジ又は同様なデータを更にコンパクトな態様で圧縮し所
与のメモリ内で一層大きなイメージが処理できるように
することである。

【０００８】本発明の他の目的はイメージ又は同様なデ
ータをメモリ及び処理時間の点で一層効率的に処理する
ことである。

【０００９】本発明の他の目的は種々の既知の圧縮法、
例えばＪＰＥＧ ＤＩＳに従ってある圧縮フォーマット
に変換されているデータを圧縮するのに共通の中間フォ
ーマットを用いることである。

【００１０】本発明の他の目的は回転、フィルタリング
及びコントラスト強調のごとき基本的イメージ処理動作
を改良された方法で達成するためにデータを共通の中間
フォーマットで処理することである。

【００１１】

【課題を解決するための手段】本発明は、データの原体
を表す電子的、光学的その他のフォームのディジタル・
データ信号を、数種の多様な圧縮データ・フォーマット
の任意の１つから、データの処理に必要なメモリの量を
減らしかつ回転、フィルタリング及びコントラスト強調
のごときいくつかの基本イメージ処理動作の簡略化を可
能にする中間フォーマットにコード変換するシステム及
び方法を提供する。更に具体的には、コード変換される
べきディジタル・データ信号はイメージ・データの原体
を示すものでもよく、多数の多様な圧縮データ・フォー
マットから選ばれた初期フォーマットを有する。これら
データ・フォーマットはすべて１つ又は複数のデータ・
ユニットをそれぞれ有する１つ又は複数のデータ・グル
ープからのデータを含んでいる。初期（第１）フォーマ
ット信号は多様なフォーマットのいずれが第１フォーマ
ットとして選択されたかに拘わらず、共通の中間フォー
マットに変換される。データ・グループの例として、カ
ラー・イメージの単１の成分、例えば赤、緑、青（ＲＧ
Ｂ）イメージの赤（Ｒ）成分、又はＹＣｒＣｂイメージ
の輝度成分がある。データ・ユニットはある成分内の８
ｘ８ブロック・サンプルに対する量子化されたＤＣＴ係
数でよい。データ・グループの他の例はＪＰＥＧ最小符
号化ユニット（ＭＣＵ）である。インターリーブされた
データに対しては、ＭＣＵはスキャン内の成分のサンプ
リング・ファクタにより決められるデータ・ユニットの
シーケンスである。ＪＰＥＧデータ・ユニットはＤＣＴ
ベース・プロセス内の連続したサンプルの８ｘ８ブロッ
クである。（ＪＰＥＧ基準の詳細については、"JPEG St
ill Image data Compression Standard",W. B. Penncba
ker and J.L. Mitchell, Van Nostrand, NY, 1993を参
照。同書の第３７１ー３７５頁は成分の概念、サンプリ
ング・ファクタ及び８ｘ８サンプル・ブロックについて
述べている。）中間フォーマットはデータの原体より一
層コンパクトなフォームを有し、このフォーマットがＤ
ＣＴ係数情報に先行する長さフィールドを有するために
各データ・ユニットを識別できる。このＤＣＴ係数情報
は汎用コンピュータ内にディジタル信号として貯蔵され
る１連のバイトよりなるフォームで表される。中間フォ
ーマットのディジタル・データ信号は次いで第１のフォ
ーマットとは異なった、所望の符号化方式に合った第２
のフォーマットに変換される。例えば、ＪＰＥＧ順次モ
ードを用いて第１フォーマットとして符号化されたイメ
ージが中間フォーマットから、ＪＰＥＧ漸進符号化を用
いて符号化された同一イメージよりなる第２フォーマッ
トに変換される。他の例で、第１の圧縮されたデータ・
フォーマットはＪＰＥＧベースライン・モードよりな
り、第２のフォーマットはＪＰＥＧ漸進モードよりな
る。

【００１２】更に、中間フォーマットは量子化ＤＣＴ係
数を含むので、９０度単位の回転、イメージ・フィルタ
リング、イメージ・コントラスト強調のごときいくつか
の特定のイメージ変換が量子化ＤＣＴドメイン内で実現
される。第１フォーマット信号はデータの原体の圧縮表
現でもよく、第２フォーマット信号は９０度の整数倍回
転されたデータの原体の圧縮表現でもよい。同じ第１フ
ォーマット信号がデータの原体のフィルタリングの圧縮
表現、又はコントラストが変更されたデータの圧縮表現
である第２フォーマット信号に変換されてもよい。変換
ステップは第２フォーマット・データを生成すべく中間
フォーマット・データを介する多重パスを有する。

【００１３】

【実施例】本発明のシステム及び方法は、数種の多様な
圧縮データ・フォーマットの任意に１つであるオリジナ
ル・イメージ・サンプル・データ（原始イメージ）のご
ときデータの原体を表す、電子的、光学的その他のフォ
ームのディジタル・データ信号を処理することに関す
る。いずれのデータ・フォーマットが選択されようと、
そのフォーマットはデータの処理に必要とされるメモリ
の量を通常減少させる共通中間フォーマットにコード変
換され、次いでデータは最初に選択されたフォーマット
とは異なる他の圧縮フォーマットに変換される。多様な
圧縮データ・フォーマットは１つ又は複数のデータ・グ
ループからのデータを含み、各データ・グループは１つ
又は複数のデータ・ユニットを有する。データ・グルー
プの例として、カラー・イメージの単１の成分、例えば
赤、緑、青（ＲＧＢ）イメージの赤（Ｒ）成分、又はＹ
ＣｒＣｂイメージの輝度成分がある。データ・ユニット
はある成分内の８ｘ８ブロック・サンプルに対する量子
化ＤＣＴ係数でよい。データ・グループの他の例はＪＰ
ＥＧ最小符号化ユニット（ＭＣＵ）である。インターリ
ーブされたデータに対しては、ＭＣＵはスキャン内の成
分のサンプリング・ファクタにより決められるデータ・
ユニットのシーケンスである。ＪＰＥＧデータ・ユニッ
トはＤＣＴベース・プロセス内の連続したサンプルの８
ｘ８ブロックである。

【００１４】コンパクト中間フォーマットはＤＣＴ係数
情報とこれに先行する長さフィールドよりなり、これに
より各データ・ユニットは識別できる。そして全ての情
報は汎用コンピュータで１及び０のディジタル信号とし
て貯蔵される１連のバイトよりなるフォームで表すこと
が出来る。中間フォーマットのディジタル・データ信号
は次いで第１のフォーマットとは異なった、所望の符号
化方式に合った第２のフォーマットの変換される。例え
ば、ＪＰＥＧ順次モードを用いて第１フォーマットとし
て符号化されたイメージが中間フォーマットから、ＪＰ
ＥＧ漸進符号化を用いて符号化された同一イメージより
なる第２フォーマットに変換される。他の例で、第１の
圧縮されたデータ・フォーマットはＪＰＥＧベースライ
ン・モードよりなり、第２のフォーマットはＪＰＥＧ漸
進モードよりなる。

【００１５】多様なフォーム及びフォーマットに関して
は、本発明の広範な技術がデータ・フォーム及びデータ
・フォーマットに関する多くの代替的な応用を可能にす
る。例として、第１フォーマットはデータの漸進符号化
でよく、第２フォーマットは順次符号化でよい。第１及
び第２フォーマットはデータの原体の異なった圧縮表現
でも、データの原体の異なったエントロピイ符号化で
も、データ・グループの異なった順序付けでも、データ
・ユニットの異なった順序付けでもよい。異なったグル
ープからの第１フォーマット・データ・ユニットがイン
ターリーブされ、異なったグループからの第２データ・
ユニットが非インターリーブされてもよい。データ・ユ
ニットはデータの原体の変換されたブロックに対するＤ
ＣＴ係数でもよく、変換ステップは第１フォーマット・
データを各データ・ユニットの算術符号化のために決定
ツリーのビットを変更するステップを含んでもよい。第
１フォーマットは逐次近似と第２スペクトル選択を含ん
でもよく、また第１及び第２フォーマットは逐次近似と
スペクトル選択の異なる組み合わせであってもよい。こ
れらは全て所与の精度でロスなしにコード変換できる。

【００１６】本発明の具体的な実施例を係数値の算術符
号化に要求される係数値の分解に基づく表現を用いて説
明する。これはＪＰＥＧ ＤＩＳ即ちＩＳＯ ＤＩＳ10
918-1, "digital Compression and Coding of Continuo
us-tone Still Images, Part1: Requirements and Guid
elines" （上述のＪＰＥＧテキストの付録Ａ参照）及
び"Evolving JPEG Color Data Compression Standard",
J. L. MItchell及びW. B. Pennebaker, Standards for
Electronic Imaging Systems, M. Nier and M.E. Cour
tot, Editors, SPIE CR37(1991), pp. 68-97に示されて
いる。符号化プロセスでは、入力成分のサンプルが８ｘ
８ブロックにグループ化され各ブロックがＤＣＴ係数と
呼ばれる１組の６４値に変換される。これら値の１つが
ＤＣ係数と呼ばれ、他の６３個はＡＣ係数と呼ばれる。
ＤＣ係数は１組のサンプルの平均値を与える。

【００１７】上述のＪＰＥＧテキストに見られるごと
く、各ＡＣ係数はビット・シーケンスで表される。

【００１８】

【表１】 ゼロ／非ゼロ １ビット ゼロでなければ、 符号（Ｓ） １ビット ｎのｌｏｇ＝｜大きさ｜−１ ０（ｌｏｇ２ｎ）ビット ｎ（Ｘ）の低位ビット ０（ｌｏｇ２ｎ）ビット ブロック終点決定（Ｅ） １ビット。

【００１９】ブロック終点決定（Ｅ）はブロック内に付
加的な非ゼロ係数があるか否かを示す。この決定が"１"
の時、それ以上係数は符号化されない。この方式は次の
ように表現される。

【００２０】

【表２】 大きさの 決定 範囲 シーケンス ０ ０ １ １Ｓ０Ｅ ２ １Ｓ１０Ｅ ３，４ １Ｓ１１０ＸＥ ５−８ １Ｓ１１１０ＸＸＥ ９−１６ １Ｓ１１１１０ＸＸＸ
Ｅ １７−３２ １Ｓ１１１１１０ＸＸ
ＸＸＥ ３３−６４ １Ｓ１１１１１１０Ｘ
ＸＸＸＸＥ ６５−１２８ １Ｓ１１１１１１１０
ＸＸＸＸＸＸＥ １２９−２５６ １Ｓ１１１１１１１１
０ＸＸＸＸＸＸＸＥ ２５７−５１２ １Ｓ１１１１１１１１
１０ＸＸＸＸＸＸＸＸＥ ５１３−１０２４ １Ｓ１１１１１１１１
１１０ＸＸＸＸＸＸＸＸＸＥ １０２５−２０４８ １Ｓ１１１１１１１１
１１１０ＸＸＸＸＸＸＸＸＸＸＥ ２０４９−４０９６ １Ｓ１１１１１１１１
１１１１０ＸＸＸＸＸＸＸＸＸＸＸＥ ４０９７−８１９２ １Ｓ１１１１１１１１
１１１１１０ＸＸＸＸＸＸＸＸＸＸＸＸＥ ８１９３−１６３８４ １Ｓ１１１１１１１１
１１１１１１０ＸＸＸＸＸＸＸＸＸＸＸＸＸＥ １６３８５−３２７６８ １Ｓ１１１１１１１１
１１１１１１１０ＸＸＸＸＸＸＸＸＸＸＸＸＸＸＥ 大きさ＜０であればＳ＝１，その他はＳ＝０ Ｘ＝（大きさの最下位ビットビット）−１ ブロック終点であればＥ＝１、その他はＥ＝０。

【００２１】係数を表すためのこの決定シーケンスはＪ
ＰＥＧ算術エンコーダ及びデコーダでなされる演算シー
ケンスを説明するために広く使われてきた。しかしコン
ピュータでの処理用にこのフォームで表されたデータの
使用については知られていない。

【００２２】前述のごとく、本発明では長さフィールド
を各ＤＣＴブロックに関連付けるのが好ましい。先行す
る表現は１ブロックを表すのに理論的には２５６バイト
より僅かに多く必要とするかもしれず、従って長さフィ
ールドは１バイトより多く必要とする可能性があり、本
発明の中間フォーマットは長さを指定するのに２バイト
を使用している。

【００２３】中間フォーマットでは、後に詳述するごと
くＪＰＥＧ標準に関連する理由でＤＣ項または係数は２
バイトの整数として表されるのが好ましい。

【００２４】１ブロックを符号化するのに必要な算術符
号化２進決定のシークケンス（これはＤＣ差を符号化す
るのに必要ないくつかの決定を含む）は順次モードのＪ
ＰＥＧ算術コーダでは約２０％しか圧縮されず、ＪＰＥ
Ｇ ハフマン・コードに対しては、更に少ない（約１０
％）ことが実験で確認されている。イメージは典型的に
は１０対１乃至３０対１またはそれ以上（イメージの複
雑さ及び許容される歪みの程度による）の比率で圧縮さ
れるので、２進決定のシーケンスのサイズとイメージの
ＪＰＥＧ圧縮表現のサイズとの間の変化は、２進決定の
シーケエンスのサイズと原イメージのサイズとの間の変
化に比べて小さい。従って、この１連の２進決定は、Ｄ
Ｃ項の特定により若干の効率ロスがあり、長さフィール
ド及びバイト整列にオーバヘッドが付加されるとして
も、イメージの極めて効率的な表現である。これはまた
エントロピイ・エンコーダ及びデコーダで使用するに十
分に簡単である。

【００２５】従って、本発明の中間フォーマットは２バ
イトの長さフィールド、２バイトのＤＣ係数表現及びＡ
Ｃ係数値を表す１連の２進決定を含み、これは汎用コン
ピュータに貯蔵される１連のバイトよりなるフォームで
表される。

【００２６】本発明の方式を用いた場合の効果を先行技
術の方式を用いた場合と比較するためにあるシミュレー
ションを行った。下記の表は、（１）ＤＣＴ係数を表す
のに上述の先行技術の方式を用い、２バイトの長さフィ
ールドに続いてブロック内の最後の非ゼロ係数に至る全
ての係数を２バイト／係数で納めたものと、（２）本発
明の方式を用い、各ブロックをバイト境界にかつ偶数バ
イト境界に整列したものについて既知のテスト・イメー
ジに必要なバッファ・サイズを示す。ＪＢＡＲＢ２及び
ＩＢＯＡＴＳイメージがＹＹＣｒＣｂフォーマットで貯
蔵される。ＫＩＤＳ，ＣＩＩＩＮＡ及びＰＥＥＴＥＲが
ＹＣｒＣｂフォーマットで貯蔵される。ＨＡＮＤＳ７が
グレイスケール（Ｙ，即ち輝度のみ）イメージで貯蔵さ
れる。全てのテストはＪＰＥＧ ＤＩＳの付録Ｋに指定
された例示量子化テーブルを用いた。本発明の方式によ
るバッファ・サイズと先行技術によるバッファ・サイズ
の比が括弧で示される。カラー・イメージに対しては、
輝度と合成クロミナンス成分に対する値が別々に示され
ている。このテスト・イメージの組では、バッファ・サ
イズは本発明によれば全体で約半分になる。ＤＣＴ係数
表現の平均サイズが大きい程、減少率は大きい。

【００２７】

【表３】 イメージ ８ｘ８ 先行 本発明の 本発明の ブロック ＤＣＴ バイト ２バイト 数 表現 整列 整列 （バイト）（バイト）（比）（バイト）（比） JBARB2,Y 6480 247342 75093 (0.304) 78134 (0.316) JBARB2,CrCb 6480 115606 43244 (0.374) 45762 (0.396) IBOATS,Y 6480 175172 60088 (0.343) 62980 (0.360) IBOATS,CrCb 6480 72072 35285 (0.490) 37556 (0.521) KIDS,Y 1189 27568 10440 (0.379) 11056 (0.401) KIDS,CrCb 2378 13502 10523 (0.779) 10938 (0.810) CHUNA,Y 4800 141850 49239 (0.347) 51448 (0.363) CHINA,CrCb 9600 77566 47593 (0.614) 50478 (0.651) PEETER,Y 4800 78632 35677 (0.454) 38082 (0.484) PEETER,CrCb 9600 51114 41358 (0.809) 42452 (0.831) HANDS7,Y 16384 145740 84218 (0.578) 87118 (0.598) 本発明の方法の数多くの変形が可能である。例えば、本
発明による表現は潜在的に３３ビット／ＡＣ係数を必要
とする。これは、符号ビットの後に７個の１ビットが続
いていればその次の１６ビットは係数を示すことにすれ
ば２６ビットに減少できる。中間フォームから係数値を
回復するには、ゼロ／非ゼロ決定が係数はゼロでないこ
とを示している場合、次の８ビットをルックアップ・テ
ーブルをインデックスするのに用いる。このテーブルは
次の３つのうちの１つを示している。（１）大きさの対
数および拡張ビットが８ビット・インデックスに適合す
る。この場合係数は戻される。（２）大きさの対数が８
ビット・インデックスに適合する。このばあいその値が
戻され、必要な付加的ビットが決定シーケンスから除去
され係数を再構築するのに用いられる。（３）大きさの
対数が８ビット・インデックスに適合しない。この場合
次の１６ビットが係数値を指定する。中間表現における
最大２６ビットまでの減少は、このような大きなＤＣＴ
係数は希であるので大概のバッファ・サイズには殆ど影
響を与えない。しかしこれは最大可能ブロック長を２５
６バイト以下に下げるので、ブロック長を貯蔵するのに
１バイトで十分である。更に他の改善も可能である。例
えば、ＤＣＴベクトル内の所与の位置に係数を表すのに
必要なビット数に対する制限は対応する量子化値及びサ
ンプル精度から計算でき、従って１６ビットより少ない
ビットでルックアップ・テーブルをインデックスするの
に用いられる、８ビットでは符号化できない係数を十分
に表すことが出来る。

【００２８】前述のごとく、中間フォーマットにおける
ＤＣ項または係数を２バイトの整数として表すことが好
ましい。ＪＰＥＧによれば、ＤＣ項は所与のＤＣ係数と
インタリーブ・パターンにおけるその前値との差を取る
ことにより符号化される。しかしＤＣＴブロック・デー
タが作られる時点ではどのようなインターリーブ・パタ
ーンであるか判らない場合がある。そこでインターリー
ブ・パターンに無関係な表現を貯蔵するのが望ましい。
２バイト整数としてのＤＣ項の表現はこれをインターリ
ーブ・パターンから独立させる。これは中間フォーマッ
トの他の特徴である。

【００２９】ＡＣ係数を表すための方法と類似した方法
で、即ち決定シーケンスを用いてまたはこれに若干の些
細な変更を加えてＤＣ項を圧縮すると、ＤＣ項を符号化
のために回復するのに或る場合には余分の処理コストが
必要となるが、必要なバッファ・スペースは減少する。
ＤＣ項は原フォームで圧縮されても、または同一ブロッ
ク行内の前のブロックからのＤＣ項を予測子として用い
て（必要ならインターリブ用のＤＣ項の再生成を容易に
するために各ブロック行内の第１ブロックに対する原Ｄ
Ｃ項を貯蔵して）差動的に圧縮されてもよい。後者の方
法、即ちＤＣ項を予測子として用いて差動的に圧縮する
方法はよりよい圧縮を与え、イメージ全体が圧縮され
（即ち左縁が切り落とされない）垂直インターリーブが
必要とされない最も一般的なケースにとっては合理的な
選択である。しかし垂直インターリーブが必要とされる
場合、エントロピイ・エンコーダがＤＣ項を回復し、サ
ンプル順序で規定される正しい予測子との差を取らねば
ならない。

【００３０】エントロピイ・エンコーダは必ずしも符号
化前の原係数を回復する必要はない。これは符号化に直
接に使用できる付加的な情報（即ち算術符号化に対して
は大きさの対数と拡張ビット、ハフマン符号化に対して
は振幅の対数と拡張ビット）を戻すルックアップ・テー
ブルを使用するように設計されてもよい。

【００３１】データ・ユニットに対する長さフィールド
に続く個々の係数に対する決定シーケンスを符号化する
代わりに、係数を整数として表し、初期係数のいくつか
を２バイト値として表し残りを１バイト値として表すよ
うにして中間フォーマットを用いることが出来る。分割
はサンプル精度と量子化値で決められ、１バイトで表さ
れた係数が有効範囲を超えることのないよう保証され
る。しかしこの方法は係数が通常実際に持っている極め
て小さな値ではなく係数が到達するであろう値に基づい
て係数の貯蔵を割り当てる。また、全ての係数が同じ方
法で表されるわけではないので、係数バッファの処理を
介してフォーマットを途中で切り替える機能が必要とさ
れる。

【００３２】このフォーマットの変形はいずれかの係数
がその表現に１バイトより多く必要とするかを各データ
・ユニット毎に独立に判定することである。イエスであ
れば、そのデータユニットの全ての係数が２バイトの整
数として表現される。ノーであれば、係数は１バイトの
整数で表現される。所与のデータ・ユニットに対してど
のフォームが使われているかを示すためにビット・フラ
グ（これは長さフィールドの１部であってもよい）が用
いられる。典型的なイメージに対しては、殆ど全てのデ
ータ・ユニットが１バイト／係数を用いて表現できる。
従って、この表現は処理が簡単であり（１バイト・フォ
ームに切り替えるか否かを判定するのに２バイト係数当
たり１回のチェックを必要とする代わりに、フォーマッ
トを判定するのにデータ・ユニット当たり１回のチェッ
クのみでよい）、典型的なイメージに対して前述のフォ
ーマットに劣らないスペース節減（決定シーケンス・フ
ォーマットで得られる節減よりは小さい）を与える。

【００３３】従って本発明の中間フォーマットはイメー
ジのＪＰＥＧ符号化及び復号化、及び類似の処理に必要
なバッファ・サイズを減らすのに有用である。この中間
フォーマットはまた他の形式のイメージ処理、例えばイ
メージコード変換にとっても価値がある。イメージが或
るＪＰＥＧフォーマットから他のフォーマットへ（順次
対漸進、ハフマン符号化対算術符号化、インターリーブ
対非インターリーブ、等）コード変換されるべき場合、
それは中間フォームに解読され、次いでそのフォームか
ら再符号化される。コード変換が順次から漸進へのモー
ドまたはインターリーブから非インターリーブへのモー
ドであれば、コード変換を行うのにイメージ全体を通し
て多重パスを行わなければならないのでイメージ全体を
貯蔵できる（イメージの１部をディスクにスワップする
のではなく）ことは有用である。典型的にはイメージは
極めて大きく、現実に利用できるメモリは限られている
ので、効率的な表現は極めて重要である。

【００３４】ＤＣＴ係数データのコンパクトな表現を持
つことが重要になる他のケースは、そのデータが多数の
バッファに分割されねばならない場合である。何故なら
各付加的なバッファは通常或る付加的なオーバヘッドを
導入するからである。ソフトウエアを扱う場合のＪＰＥ
ＤＧの問題点の１つは仮想インターリーブである。２以
上のブロック行からのＤＣＴブロックが圧縮データ・ス
トリームにインターリーブされる。ブロック行は８ｘ８
ブロックに区分けされた８本の連続成分ラインのシーケ
ンスを構成する。かかるデータを効率的に処理する１つ
の方法はイメージ成分を表すＤＣＴ係数データをＮグル
ープのバッファに分割することである。ここでＮは垂直
インターリーブにおけるイメージ成分、即ち垂直サンプ
リング・ファクタのブロックの行数である。ＪＰＥＧは
目下Ｎの値を１、２、３または４に制限しており、必要
とされるバッファ・グループの数は管理不能である。ブ
ロック行を表すＤＣＴデータは下記のようにＮバッファ
・グループに配列されている。

【００３５】 バッファ・グループ１はブロック行 0, N, 2N, 3
N,...を含む バッファ・グループ２はブロック行 1, N+1,2N+1,3N+
1,...を含む ・・・ バッファ・グループＮはブロック行N-1,2N-1,3N-1,4N-
1,...を含む。

【００３６】ブロックがインタリーブされるべき場合、
エントロピイ・エンコーダがバッファ・グループ１から
の最初のＭブロックを取りだし符号化し（Ｍは水平サン
プリング・ファクタ）、ついでバッファ・グループ２か
らの最初のＭブロックを、次いでバッファ・グループ３
の最初のＭブロックをというように各バッファ・グルー
プからの最初のＭブロックが符号化されるまで符号化す
る。次いでエンコーダはバッファ・グループ１に戻り、
データ・ユニットの次のグループ、即ち最小符号化ユニ
ット（ＭＣＵ）（これはインターリーブ・データの場合
インターリーブ・データ・ユニットの反復パターンを規
定する）の符号化を開始する。ブロックがインターリー
ブされない場合（即ちＪＰＥＧのロスの多い漸進モード
でＡＣ係数が送られる場合の如くスキャン内に１つの成
分しかない場合）、エントロピイ・エンコーダは全ブロ
ックをバッファ・グループ１からブロック行にの符号化
し、バッファ・グループ２を移動して次のブロック行の
ブロックを符号化し、各バッファ・グループから１ブロ
ック行が符号化されるまでこれを続ける。次いでバッフ
ァ・グループ１に戻り、次のブロック行に対するデータ
を得る。同様にして、エントロピイ・デコーダはデータ
・ストリームを圧縮し、垂直インターリーブの有無によ
ってブロックを分配することによりＤＣＴバッファをこ
のフォームで形成することが出来る。成分はデータを通
るいくつかのパスではインターリーブを必要とするが他
のパスでは必要としない。例えば、漸進符号化では、Ｄ
Ｃ項はインターリーブされるがＡＣ項は常にインターリ
ーブなしで符号化される。

【００３７】内部バッファのサイズを最小にすることが
重要になる他の領域がある。漸進ＪＰＥＧ符号化または
復号化に必要な内部バッファは、これより容易な標準の
Ｇ４／Ｇ３ファクシミリ装置の要求を遥かに越えるもの
である。例えば、２００ピクセル／インチのＡ４サイズ
のカラー・イメージはほぼ１２メガバイトの貯蔵スペー
スを必要とし、これに対し順次送信される白黒イメージ
は数百バイトの貯蔵スペースしか必要としない。ＪＰＥ
Ｇ ＤＩＳテキストは漸進圧縮の際ＤＣＴ係数をまたは
漸進逆圧縮の際部分的に圧縮されたＤＣＴ係数を保持す
るのにフル・イメージ・バッファが必要であると述べて
いる。しかし本発明によればコード変換がより少ないメ
モリを用いて達成される。

【００３８】本発明の更に他の特徴として、量子化ＤＣ
Ｔドメイン内で実施できるいくつかの有用なイメージ変
換が規定される。このドメイン内で実現される具体的な
変換は９０度単位の回転、イメージ・フィルタリング及
びイメージ・コントラスト強調である。中間フォーマッ
トの使用は必ずしも必要でないが、量子化ＤＣＴドメイ
ン内でこれらのイメージ変換を中間フォーマットで行う
と次の利点がある。

【００３９】１．中間フォーマット・イメージ表現は原
表現より遥かに少ないメモリしか必要としない。従って
これらの変換を最小のスペースで達成することが出来
る。

【００４０】２．空間ドメイン内のイメージ・データの
変換は逆ＤＣＴ（ＩＤＣＴ）変換を必要としまた変換さ
れたデータの圧縮バージョンを貯蔵するのにＤＣＴを必
要とする。本発明の方法はＩＤＣＴおよびＤＣＴの必要
性を除去し、これらの計算の制限された数値的精度によ
り導入される付随的なエラーをなくす。

【００４１】３．フィルタリング及びある種のコントラ
スト強調の如き変換は各データが処理されることを要求
する。本発明の方法はこれらの変換を量子化マトリック
スの処理のみで達成する。計算処理の減少はは大きい。
即ち、各原サンプルの変更の代わりに６４個の量子化マ
トリックス・エレメントの変更のみでよい。

【００４２】４．従来はコントラスト強調は各グレイレ
ベル・ピクセルまたはサンプルが次式のリニア変換で処
理されることを必要とした。

【００４３】

【数１】 gl out=alpha*gl in+beta (1) ここでgl in 入力グレイレベル gl out 出力グレイレベル alpha, beta 変換パラメータ。

【００４４】典型的にはこれはルックアップ・テーブル
を各原サンプル毎に参照してなされる。これに対し本発
明は６４個のみの量子化マトリックス素子の変更を用い
る。ＤＣＴの直線性のためにＤＣＴ係数のリニア変換を
行うことにより同等の結果が得られる。

【００４５】ＤＣＴブロックを再配列し、各ブロック内
でＤＣＴ係数の順序を再配列し（ＪＰＥＧ ＤＩＳで指
定された８ｘ８ＤＣＴブロックを互換し）、適当な係数
の符号ビットを変更することにより量子化ＤＣＴドメイ
ン内で９０度回転を行うことが出来る。更に、９０度及
び２７０度回転の場合は量子化マトリックスは対応的に
互換（ｔｒａｎｓｐｏｓｅ）されなければならない。

【００４６】図１及び図２は９０度時計回りの回転する
場合のこのプロセスの最初の２ステップを示す。図１は
ブロック再配列の前後のＤＣＴブロックの相対位置を示
す。いくつかのブロックの上右隅に小さな四角は係数ア
レイ内のＤＣ係数の位置を示す。図２は各ブロック内の
ＤＣＴ係数の再配列を示す。ＪＰＥＧ ＤＩＳで指定さ
れるＤＣＴ係数のジグザグ順序で処理することにより、
９０度の整数倍の回転（時計回り）が得られる。（次表
の列rot90, rot180, rot270参照）。（各エントリは８
ｘ８ブロック内のＤＣＴ係数のジグザグ位置に対応す
る。−はその位置での係数の負性を表す。）

【００４７】

【表４】 量子化ＤＣＴドメイン内の回転及び逆ビデオの方法 rot0 rot90 rot180 rot270 rev0 rev90 rev180 rev270 0 0 0 0 -0+D -0+D -0+D -0+D 1 -2 -1 2 -1 2 1 -2 2 1 -2 -1 -2 -1 2 1 3 5 3 5 -3 -5 -3 -5 4 -4 4 -4 -4 4 -4 4 5 3 5 3 -5 -3 -5 -3 6 -9 -6 9 -6 9 6 -9 7 8 -7 -8 -7 -8 7 8 8 -7 -8 7 -8 7 8 -7 9 6 -9 -6 -9 -6 9 6 10 14 10 14 -10 -14 -10 -14 11 -13 11 -13 -11 13 -11 13 12 12 12 12 -12 -12 -12 -12 13 -11 13 -11 -13 11 -13 11 14 10 14 10 -14 -10 -14 -10 15 -20 -15 20 -15 20 15 -20 16 19 -16 -19 -16 -19 16 19 17 -18 -17 18 -17 18 17 -18 18 17 -18 -17 -18 -17 18 17 19 -16 -19 16 -19 16 19 -16 20 15 -20 -15 -20 -15 20 15 21 27 21 27 -21 -27 -21 -27 22 -26 22 -26 -22 26 -22 26 23 25 23 25 -23 -25 -23 -25 24 -24 24 -24 -24 24 -24 24 25 23 25 23 -25 -23 -25 -23 26 -22 26 -22 -26 22 -26 22 27 21 27 21 -27 -21 -27 -21 28 -35 -28 35 -28 35 28 -35 29 34 -29 -34 -29 -34 29 34 30 -33 -30 33 -30 33 30 -33 31 32 -31 -32 -31 -32 31 32 32 -31 -32 31 -32 31 32 -31 33 30 -33 -30 -33 -30 33 30 34 -29 -34 29 -34 29 34 -29 35 28 -35 -28 -35 -28 35 28 36 -42 36 -42 -36 42 -36 42 37 41 37 41 -37 -41 -37 -41 38 -40 38 -40 -38 40 -38 40 39 39 39 39 -39 -39 -39 -39 40 -38 40 -38 -40 38 -40 38 41 37 41 37 -41 -37 -41 -37 42 -36 42 -36 -42 36 -42 36 43 -48 -43 48 -43 48 43 -48 44 47 -44 -47 -44 -47 44 47 45 -46 -45 46 -45 46 45 -46 46 45 -46 -45 -46 -45 46 45 47 -44 -47 44 -47 44 47 -44 48 43 -48 -43 -48 -43 48 43 49 -53 49 -53 -49 53 -49 53 50 52 50 52 -50 -52 -50 -52 51 -51 51 -51 -51 51 -51 51 52 50 52 50 -52 -50 -52 -50 53 -49 53 -49 -53 49 -53 49 54 -57 -54 57 -54 57 54 -57 55 56 -55 -56 -55 -56 55 56 56 -55 -56 55 -56 55 56 -55 57 54 -57 -54 -57 -54 57 54 58 -60 58 -60 -58 60 -58 60 59 59 59 59 -59 -59 -59 -59 60 -58 60 -58 -60 58 -60 58 61 -62 -61 62 -61 62 61 -62 62 61 -62 -61 -62 -61 62 61 63 -63 63 -63 -63 63 -63 63 DはＤＣ係数を適切な範囲に保つための一定の調整であ
る。

【００４８】中間イメージ・フォーマットの或るフォー
ム、例えば算術符号化２進決定シーケンスは非ゼロの符
号ビットが常にコード内の第２ビットであるのでこの処
理に特に適している。各ＤＣＴブロックの長さフィール
ドはデータをゼロ値で並べ替える必要性をなくす。（即
ち互換はイメージが空間ドメインで回転される場合より
少ない並べ替えしか必要としない。）空間ドメイン内で
回転し圧縮フォーマットに戻るためには、前述のごとく
逆ＤＣＴと順ＤＣＴが必要であり、イメージの質が損な
われる。量子化ＤＣＴ係数ドメイン内で回転する重要な
利点はこれがロスなしのプロセスであるためにイメージ
の質が影響されないことである。

【００４９】フィルタリング変換はＤＣＴ係数を量子化
するのに用いられるマトリックス上のみで動作してロー
パス及びハイブースト・フィルタリングの如き処理を達
成する。上述のＷ．Ｈ．Ｃｈｅｉｎ及びＳ．Ｃ．Ｆｒａ
ｌｉｃｋ並びにＢ．Ｃｈｉｔｐｒａｓｅｒｔ及びＫ．
Ｒ．Ｒａｏの文献に示される如き先行技術は、フーリエ
・ドメイン内でフィルタを設計し、このフィルタをＤＣ
Ｔドメインに適用することが出来ることを示している。
典型的には、逆量子化（ｄｅｑｕａｎｔｉｚａｔｉｏ
ｎ）の前または後で各ＤＣＴ係数がフィルタ係数と掛け
合わされ、その結果の係数がＩＤＣＴにより変換され
る。本発明によれば、量子化マトリックス（Ｑinで示
す）を項毎にフィルタ・マトリックスと掛け合わ逆量子
化マトリックス（Ｑ outで示す）を得ることにより同
様のフィルタリングが達成される。この逆量子化マトリ
ックスはフィルタリングと逆量子化を同時に行う。

【００５０】本発明の方法のより多様なフィルタが実現
できる。次の表はローパス・フィルタリング、ハイブー
スト・フィルタリング及びダイナミック・レンジ・スケ
ーリング（逓倍）を達成するのに使用されるフィルタ係
数を示す。フィルタは非線形性及びディスプレイ及びプ
リンタにより導入される他の不所望なものを補正するよ
うに設計することが出来る。回転を達成するのに必要な
符号の変更は所望なら逆量子化マトリックスに組み込ま
れてもよい（係数の適切な再配列と量子化が既になされ
ているとの前提で）。

【００５１】

【表５】

【００５２】

【表６】

【００５３】

【表７】 ハイブースト・フィルタリング用量子化マトリックスの例 Ｑ out Ｈｉｇｈ Ｂｏｏｓｔ 16.0 11.9 11.6 19.8 32.4 65.2 92.8 112.0 13.0 14.0 17.5 25.4 37.9 102.1 117.9 118.8 16.2 16.3 21.5 34.5 62.6 107.8 145.7 129.9 17.4 22.8 31.6 44.6 85.4 175.8 180.5 153.8 24.3 32.1 57.9 93.7 123.9 239.9 253.1 207.9 39.1 61.6 104.0 129.4 178.2 276.3 335.2 299.9 89.2 125.8 164.7 196.3 253.1 359.0 397.5 367.6 144.0 198.7 220.4 243.0 302.4 326.0 374.9 396.0

【００５４】

【表８】 ダイナミックレンジスケーリング用量子化マトリックスの例 Ｑ out Ｒａｎｇｅ Ｓｃａｌｉｎｇ 32 22 20 32 48 80 102 122 24 24 28 38 52 116 120 110 28 26 32 48 80 114 138 112 28 34 44 58 102 174 160 124 36 44 74 112 136 218 206 154 48 70 110 128 162 208 226 184 98 128 156 174 206 242 240 202 144 184 190 196 224 200 206 198 ＪＰＥＧ８ｘ８ブロック・サイズを用いた場合、ブロッ
ク・サイズが小さいため小さなフィルタ・カーネルしか
利用できないのでフィルタリングは若干制限される。さ
らに、量子化がイメージ内の高周波成分を多量に除去す
るので高周波の潜在的ブーストが制限される。

【００５５】上述のハイブースト・フィルタのよればイ
メージの鮮明度で際だった改良がなされる。例えばハイ
ブースト・フィルタはスケールド・イメージの鮮明度を
改良するのに用いられてきた。イメージのサイズを減じ
る方法はいくつか存在するが、これらの方法の殆どは計
算時間を早めるためにスケールド・イメージの鮮明度を
犠牲にしている。量子化ＤＣＴドメイン内でハイブース
ト・フィルタを用いることにより、スケールド・イメー
ジは僅かな付加的計算コストでより鮮明になる。

【００５６】コントラスト強調の目的は可視イメージを
生成する出力装置（例えばＣＲＴディスプレイまたはプ
リンタ上のプリントアウト）のダイナミックレンジを十
分に活用することである。コントラスト強調の２つの簡
単なフォームが前述の本発明の方法を用いて実現され
る。逆ビデオ強調は原イメージの”ディジタル・ネガテ
ィブ”を取り出す。これは中間フォーマット内で各量子
化ＤＣＴ係数の符号ビットを変更し、必要なら各ＤＣ係
数に定数Ｄを加えることにより達成される。これは表４
のｒｅｖ０の欄に示されている。定数Ｄは出力イメージ
の所望の上限及び下限グレイスケール値に基づいて選択
される。係数を並べ替え符号を変更するという単一のプ
ロセスで回転と逆ビデオを達成することは簡単である。
その例が表４のｒｅｖ９０、ｒｅｖ１８０およびｒｅｖ
２７０の欄に示される。

【００５７】コントラスト強調の第２の簡単な例はイメ
ージ・ダイナミック・レンジを係数アルファで変更また
はスケーリングすることである。例えば、原イメージ・
ピクセルのグレイレベルが１２ビットで表されディスプ
レイ装置が８ビット・グレイレベルを受容する場合、原
データ・ダイナミック・レンジを１／１６に減らす必要
がある。アルファを１／１６にセットし、逆量子化用の
マトリックス

【００５８】

【数２】 Ｑ out＝alpha＊Ｑ in （２） を用いて、単一ステップでダイナミック・レンジ・スケ
ーリングと逆量子化が達成される。（Ｑ outはＪＰＥ
Ｇ互換フォーマット用に使用されるＱ inの整数表現に
限定されないのでこれは浮動小数点値でもよい。）同様
のコントラスト操作がカラーイメージに対しても達成さ
れる。中間データが圧縮ＹＣｒＣｂフォーマットの場
合、ダイナミック・レンジ・スケーリングはＹ成分を処
理するだけで達成される。スケーリングは拡張または縮
小でもよい。更に、カラー矯正とカラー補強がクロミナ
ンスに対するＤＣＴ量子化値のスケーリングにより達成
される。

【００５９】コントラスト強調のより複雑な例はイメー
ジ・グレイレベル（またはＹＣｒＣｂ成分）のヒストグ
ラムに基づいてなされる。コンパクト・ヒストグラム
（即ち低標準偏差）は低コントラスト像を示す。データ
が中間フォーマットで与えられた場合、ＤＣ係数のヒス
トグラムを形成することにより近似グレイレベル・ヒス
トグラムが生成される。ＤＣ係数ヒストグラムはグレイ
レベル・ヒストグラムよりコンパクトであるが、コント
ラスト強調の目的にはこれは十分な近似である。強調パ
ラメータ・アルファ及びＤはＤＣ係数ヒストグラムから
次のように計算される。

【００６０】

【数３】Ｃ１＝ヒストグラム・エントリのｎ％が低位番
号のビンにあるような最小のヒストグラム・ビン番号

【００６１】

【数４】Ｃ２＝ヒストグラム・エントリのｎ％が高位番
号のビンにあるような最大のヒストグラム・ビン番号

【００６２】

【数５】アルファ＝Ｋ１／（Ｃ２−Ｃ１）

【００６３】

【数６】Ｄ＝−（Ｋ２＋alpha＊Ｃ１）

【００６４】

【数７】Ｋ１＝変換されたイメージの所望のダイナミッ
クレンジ

【００６５】

【数８】Ｋ２＝変換されたイメージの所望の最小値。

【００６６】値ｎは、ＤＣ係数のヒストグラムがグレイ
レベルのヒストグラムより狭いという事実を補償するた
めに例えば５より小さくされる。ヒストグラムは量子化
されたまたは逆量子化されたＤＣ係数のいずれから生成
されてもよい。更に、係数はゼロに関して対称的にスケ
ールされても、全て正であってもよい。ＤＣ係数のフォ
ームは必要なヒストグラム・ビンの数及びＫ１及びＫ２
の具体的な値を決める。

【００６７】ヒストグラムによるコントラスト強調を用
いる場合、出力イメージは時には露出過度になる。これ
はＣ１及びＣ２を決定する計算を修正することで是正さ
れる。

【００６８】Ｃ２を１０％増しＣ１を１０％減らすこと
で出力イメージの外見が改良された。

【００６９】コントラスト強調は次のリニア変換を行う
ことで達成される： １．アルファを使用して式（２）に示すごとく逆量子化
マトリックスを形成する ２．適切にスケールしたＤを各ＤＣ項に加える。

【００７０】これはイメージ全体に強調を与える。アル
ファを−１にセットしＤを出力グレイレベルが０から２
５．５の範囲に来るようにセットしてこの方法を用いる
ことにより逆ビデオ強調が得られる。更にこの方法は、
２以上の量子化マトリックスがデコーダにより使用さ
れ、ＤＣ係数により選択する（即ち、各逆量子化マトリ
ックスがアルファに対する独自の値及びＤにたいする対
応する独自の値で計算される）場合、断片的リニア・コ
ントラスト強調に対して用いられる。

【００７１】ＤＣ係数及びジグザグ・スキャンの最初の
５個のＡＣ係数のみにアルファ・スケーリングを施して
も満足な結果が得られた。この方法ではいくらかのブロ
ック化が観察されたがコントラスト強調イメージは予備
的レビューに対しては適切であり、オリジナルに対して
顕著な改良である。最初の５個のＡＣ係数の処理で十分
であるので、極めて高速のコントラスト強調が例示ＪＰ
ＥＧ ＡＣ予測モード（ＪＰＥＦＧ ＤＩＳ付録Ｋに記
載）で逆圧縮されたイメージに与えられる。このモード
では、ＤＣ係数に強調変換を施すだけでよく、ＡＣ予測
はこの変換を伝搬して最初の５個のＡＣ係数に至る。

【００７２】本発明はハードウエアまたはソフトウエ
ア、またはその組み合わせよりなるシステムで実施でき
る。例えば、ＤＣＴチップをエントロピイ符号化を行う
コンピュータ及びソフトウエアと組み合わせて用いても
よい。また、ディジタル信号プロセッサがＪＰＥＧ符号
化機能の１部として本発明を含む用のプログラムされて
もよい。この目的に適するプログラム可能なビデオ圧縮
プロセッサ・チップは例えば米国カリフォルニア州サン
タクララのＩｎｔｅｇｒａｔｅｄ Ｉｎｆｏｒｍａｔｉ
ｏｎ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ社から入手できる。

【００７３】

【発明の効果】本発明のシステム及び方法はディジタル
・データ処理の重要な改良をもたらし、特にイメージ・
データ処理のおいて従来達成できなかったコンパクトな
貯蔵及びイメージ操作を与える。

【００７４】特に本発明によれば圧縮対象のイメージ又
は同様なデータを更にコンパクトな態様で圧縮するの
に、所与のメモリ内で一層大きなイメージを処理でき、
処理時間も短縮できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に従いイメージを９０度時計回りに回転
するための第１ステップにおけるＤＣＴ係数のブロック
のアレイの再配列を示す。

【図２】本発明に従いイメージを回転する第２ステップ
を示し、各ブロック内での係数の互換を示す。

【符号の説明】

なし

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 イアン・リチャード・フィンレイ カナダ国オンタリオ−エム・アイ・ケイ ４ゼット４、スカボロウ、ペンザンス・ ドライブ ５番地 (72)発明者 ジョーン・エル・ミッチェル アメリカ合衆国ニューヨーク州、オスミ ング・チェリー・ヒル・サークル ７番 地 (72)発明者 カレン・ルイーズ・アンダーソン アメリカ合衆国ニューヨーク州、モーガ ン・レイク、クロムウェル・プレイス 13 ディー (72)発明者 フィリップ・ジョセフ・セメンティリ、 ジュニア アメリカ合衆国アリゾナ州、ツーソン、 ノース・ジェネマタス・ドライブ 5557 番地

Claims (14)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】ディジタル・データ信号を、１つ以上のデ
   ータ・ユニットを各々が有する１つ以上のデータ・グル
   ープからのデータを含む多様な圧縮データ・フォーマッ
   トのいずれかから、少なくとも１つの異なったフォーマ
   ットにコード変換する方法であって、 データの原体を表すディジタルデータ信号を上記多様な
   圧縮データ・フォーマットから選択された、１つ以上の
   データ・ユニットを各々が有する１つ以上のデータ・グ
   ループを含む第１のフォーマットで受信し、 上記圧縮データ・フォーマットのいずれが上記第１フォ
   ーマットとして選択されたかに拘わらず、上記第１フォ
   ーマットの上記ディジタル・データ信号を、量子化ＤＣ
   Ｔ係数及び上記量子化ＤＣＴ係数のグループに対する長
   さ表示よりなるフォームを有する共通中間フォーマット
   に変換し、 上記中間フォーマットで上記データ信号を動作させて上
   記信号を上記第１の圧縮データ・フォーマットとは異な
   る第２のフォーマットに変換する、 ステップよりなるコード変換方法。
2. 【請求項２】上記第１及び第２のフォーマットはデータ
   の原体の異なった圧縮表現である請求項１のコード変換
   方法。
3. 【請求項３】上記第１及び第２のフォーマットはデータ
   ・グループの異なった順序よりなる請求項１のコード変
   換方法。
4. 【請求項４】上記第１及び第２のフォーマットはデータ
   ・ユニットの異なった順序よりなる請求項１のコード変
   換方法。
5. 【請求項５】上記第１及び第２のフォーマットの１方は
   漸進符号化であり、他方は順次符号化である請求項１の
   コード変換方法。
6. 【請求項６】上記第１及び第２フォーマットの１方のデ
   ータ・ユニットはインターリーブ型であり、他方のフォ
   ーマットのデータ・ユニットは非インターリーブ型であ
   る請求項１のコード変換方法。
7. 【請求項７】上記第１及び第２のフォーマットの１方は
   順次近似であり、他方はスペクトル選択である請求項１
   のコード変換方法。
8. 【請求項８】上記データの原体はイメージ成分を含み、
   上記中間フォーマットは上記イメージ成分のＤＣＴ係数
   データを含み、上記方法は更に上記ＤＣＴ係数データを
   上記データの原体の上記イメージ成分の垂直サンプリン
   グ・ファクタに従って配列された複数のバッファに分離
   するステップを含む請求項１のコード変換方法。
9. 【請求項９】上記変換ステップは第１フォーマット・デ
   ータを各データ・ユニットの算術符号化のための決定。
   ツリーのビットに修正するステップを含む請求項１のコ
   ード変換方法。
10. 【請求項１０】電子データ信号を、１つ以上のデータ・
    ユニットを各々が有する１つ以上のデータ・グループか
    らのデータを含む多様な圧縮データ・フォーマットのい
    ずれかから少なくとも１つの異なったフォーマットにコ
    ード変換するシステムであって、 データの原体を表すディジタル・データ信号を上記多様
    な圧縮データ・フォーマットから選択された、１つ以上
    のデータ・ユニットを各々が有する１つ以上のデータ・
    グループを含む第１のフォーマットで受信する手段と、 上記多様なデータ・フォーマットから第１フォーマット
    の信号を選択する手段と、 上記圧縮データ・フォーマットのいずれが上記第１フォ
    ーマットとして選択されたかに拘わらず、上記第１フォ
    ーマットの上記ディジタル・データ信号を、量子化ＤＣ
    Ｔ係数及び上記量子化ＤＣＴ係数のグループに対する長
    さ表示よりなるフォームを有する共通中間フォーマット
    に変換する手段と、 上記中間フォーマットで上記データ信号を動作させて上
    記信号を上記第１の圧縮データ・フォーマットとは異な
    る第２のフォーマットに変換する手段と、 よりなるコード変換システム。
11. 【請求項１１】ディジタル・データ信号をデータの原体
    を表す多様なデータフォーマットの１つで処理して上記
    データの原体の変換バージョンである他の１つのフォー
    マットでディジタル・データ信号を生成する方法であっ
    て、 上記データ・フォーマットから選択された第１のフォー
    マットで上記データの原体を表す１組のディジタル・デ
    ータ信号を受信し、 上記データ・フォーマットのいずれが上記第１フォーマ
    ットとして選択されたかに拘わらず、上記第１のフォー
    マットの上記１組のディジタル・データ信号を上記デー
    タの原体よりコンパクトなフォーマットを持つ共通の中
    間フォーマットに変換し、 上記１組のデータ信号を上記共通の中間フォーマットで
    動作させて上記信号を上記データの原体の変換バージョ
    ンである上記共通の中間フォーマットの第２組のデータ
    信号に変換し、 上記第２組のデータ信号を上記共通の中間フォーマット
    で動作させて上記信号を上記多様なデータ・フォーマッ
    トから選択された第２のデータ・フォーマットに変換す
    る、 ステップよりなるディジタル・データ信号処理方法。
12. 【請求項１２】上記データの原体の変換バージョンは上
    記データの原体を９０度の整数倍回転したものである請
    求項１１のディジタル・データ信号処理法方。
13. 【請求項１３】上記データの原体の変換バージョンは上
    記データの原体をフィルタにかけたものである請求項１
    １のディジタル・データ信号処理方法。
14. 【請求項１４】データの原体を表すディジタル・データ
    信号を処理して上記データの原体の変換バージョンであ
    るディジタル・データ信号を生成する方法であって、 上記データの原体を表す１組のディジタル・データ信号
    を受信し、 上記データ信号に量子化マトリックスを施し、 所定のフィルタ・マトリックスを用意し、 上記量子化マトリックスに上記フィルタ・マトリックス
    を項毎に掛け合わせて逆量子化マトリックスのフォーム
    で上記データの原体の変換バージョンを生成する、 ステップよりなるディジタル・データ信号処理方法。