JP4233302B2 - データ符号化装置、データ復号装置、データ符号化方法、データ復号方法、それらの方法をコンピュータに実現させるためのプログラムおよび記録媒体 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、画像データの処理技術に関し、特に、画像データを圧縮符号化するデータ符号化装置、データ符号化方法および伸張復号するデータ復号装置、データ復号方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
データ符号化処理として、広く用いられているものに、辞書に基づいた符号化処理がある。これは、符号化処理にあたって、符号化されるべきデータの各部分列が、それまでに符号化器が処理した部分列のいずれと一致するかを判定して、そのようなパターンを指定する情報自体を符号化するものである。
【０００３】
このようにして得られる符号語が、元の部分列に比べて短ければ、データを圧縮する効果が得られることになる。このような原理を用いた、可逆符号化処理は、データの種類を問わずに、一定の圧縮効果を得られることから、広く用いられている。たとえば、このような辞書に基づいた符号化の一つであるＺｉｖ‐Ｌｅｍｐｅｌ符号 (ＬＺ７７符号)は、圧縮ツールｇｚｉｐの符号化アルゴリズムとして用いられている。このようなツールは、圧縮対象のデータが画像を表わすデータであるか、テキストを表わすデータであるのかなどを問わず、復号処理の計算負荷が軽量であることもあって、汎用の可逆圧縮処理のために広く使われている。
【０００４】
このような辞書に基づく符号化処理は、汎用性という観点からは優れたものであるが、一般的に異なるデータ系列の相関を利用して、圧縮効率を高めるという符号化処理との関連性は低い。
【０００５】
異なるデータ系列の相関を利用して、圧縮効率を高めるという、辞書に基づく符号化処理を実行する、本発明に関連する画像符号化装置を説明する。
【０００６】
図３９に、この画像符号化装置１００のブロック図を示す。この画像符号化装置１００は、画像データを記憶する入力画像データメモリ１０２と、その画像を符号化する前に、入力画像の解像度で符号化するための高解像度画像と、その半分の解像度の低解像度画像とを作成する符号化前処理器１０４と、作成された高解像度画像データを記憶する高解像度画像データメモリ１０６と、作成された低解像度画像データを記憶する低解像度画像データメモリ１０８と、高解像度画像を表わす画像データと低解像度画像を表わす画像データとを符号化処理するデータ符号化器１１０と、符号化処理された高解像度画像を表わす符号化画像データを記憶するための高解像度符号化画像データメモリ１１２と、符号化処理された低解像度画像を表わす符号化画像データを記憶するための低解像度符号化画像データメモリ１１４と、符号化処理された高解像度画像を表わす符号化画像データと符号化処理された低解像度画像を表わす符号化画像データとを結合処理する符号化データ結合器１１６と、結合処理された結合符号化画像データを記憶する結合符号化画像データメモリ１１８とを含む。
【０００７】
図４０に、この画像符号化装置１００で実行される処理の手順を表わすフローチャートを示す。
【０００８】
ステップ（以下、ステップをＳと記述する。）１００にて、符号化前処理器１０４は、入力画像データメモリ１０２に記憶された入力画像３００を、低解像度画像３０４と、高解像度画像３０２とに分離して、それぞれ、低解像度画像データメモリ１０８と、高解像度画像データメモリ１０６とに記憶させる。
【０００９】
図４１に、この画像符号化装置１００で処理される低解像度画像３０４と、高解像度画像３０２とを示す。なお、図４１に示す画像は、説明を簡略化するために、入力画像３００を、縦横ともに４ピクセルで示すことにする。ただし、これは、説明の簡略化のためであり、通常、符号化の対象となる画像の大きさはこれより大きい。
【００１０】
図４１においては、入力画像３００、高解像度画像３０２および低解像度画像３０４の各ピクセルは、付された数字で区別される。ピクセルに付された数字から明らかなように、高解像度画像３０２は、入力画像３００のコピーであり、低解像度画像３０４は、入力画像３００の１／２ダウンサンプリングで作成されている。
【００１１】
Ｓ２００にて、データ符号化器１１０は、高解像度画像データメモリ１０６に記憶された高解像度画像３０２、低解像度画像データメモリ１０８に記憶された低解像度画像３０４を符号化して、それぞれ高解像度符号化画像データメモリ１１２、低解像度符号化画像データメモリ１１４に記憶させる。高解像度画像３０２と低解像度画像３０４の各ピクセルがデータ符号化器１１０で符号化される順序は、図４２で示されるような通常のラスタスキャン順とする。
【００１２】
データ符号化器１１０は、符号化にあたって、ＬＺ７７符号化を用いるとする。このＬＺ７７符号化は、以下に示すような動作原理を有する。
（１）最も新しく符号化されたものから取り出した一定の長さの記号列（参照記号列）と、未符号化記号列の先頭からの記号列（未参照符号化列）を最長一致法にて比較する。
（２）以下を含む情報を符号語として出力する。
・最も長い一致が参照記号列の何番目の記号から始まるか
・上記一致はいくつの記号を含むか
・未参照符号化列の、一致しない最初の記号は何か
（３）一度に符号化される記号列の長さ（記号の数）は、一般にはその都度異なるが、符号化された記号列だけ、参照記号列の内容は古いものが押し出される形で書き換えられる。未符号化記号列の先頭は、符号化された記号列の数だけ進む。
（４）符号化対象記号列に、短い同一パターンが高い頻度で現れるほど符号化効率は高い。
なお、上記（４）で述べた「短い同一パターンが高い頻度で現れる」という前提は、「符号化対象記号列に含まれる、近接した記号の間の相関が高い」ことと同じであることに注意されるべきである。これは、たとえば、２つの記号からなる同一の記号列の繰り返しからなる符号化対象データでは、ある記号を取り出すと、次の記号も決定される、すなわち相関係数が「１」となることからも分かる。また、この（４）の性質は、ＬＺ７７に限られるわけではなく、辞書に基づいた可逆符号化一般に通用する性質であることにも注意されるべきである。
【００１３】
ＬＺ７７符号化については、多数の文献があるため、さらに詳細な説明は、ここでは繰返さない。
【００１４】
Ｓ３００にて、符号化データ結合器１１６は、低解像度符号化画像データメモリ１１４、高解像度符号化画像データメモリ１１２の内容を結合して、結合符号化画像データメモリ１１８に記憶させる。
【００１５】
このような画像符号化装置１００によると、高解像度画像３０２と低解像度画像３０４は、明らかに相関をもった異なるデータ系列である。この両者の符号化にあたって、両者の相関を用いて効率的に符号化を行なう。さらに、低解像度画像３０４の復号にあたって、高解像度画像３０２を復号する必要がないようにする。この画像符号化装置１００では、復号時に、高解像度画像３０２と低解像度画像３０４とを選択的に得られるような符号化の方法として、最も簡単な方法である、高解像度画像３０２と低解像度画像３０４に含まれるピクセルを、たとえば図４１に示すピクセル３１０のように一部重複するものを採用している。そのため、符号化効率は悪くなる。
【００１６】
さらに、この符号化効率を向上させるために、重複するピクセルをなくすように改良された画像符号化装置がある。
【００１７】
この改良された画像符号化装置のブロック図は、図３９に示すブロック図と同じであり、改良された画像符号化装置のフローチャートは、図４０に示すフローチャートと同じである。
【００１８】
図４３に、この改良された画像符号化装置における、高解像度画像５０２、低解像度画像５０４を示す。入力画像５００および低解像度画像５０４は、前述の入力画像３００および低解像度画像３０４と、それぞれ全く同じである。しかし、高解像度画像５０２は、低解像度画像５０４に含まれているピクセルを含まないように構成される。このように高解像度画像５０２、低解像度画像５０４を構成すれば、重複して符号化されるピクセルはないので、符号化効率は向上する。
【００１９】
図４４に、この改良された画像符号化装置のデータ符号化器１１０における、高解像度画像５０２を符号化する際の順序を示す。このように、データ符号化器１１０において、高解像度画像５０２を符号化する際に、以下のような問題がある。
【００２０】
図４４で示す順序で符号化するため。図４３に示すピクセル５０８を符号化する際に、直前に符号化されるピクセルは、左に隣接するのピクセルではなくさらにもう１つ左隣のピクセル５０６である。一方、図４１の高解像度画像３０２のピクセル３０８を符号化する際には、直前に符号化されるピクセルは、左に隣接するピクセル３０６である。これは、図４３の高解像度画像５０２において、ピクセル５０８の左隣のピクセルは、ピクセル５１０として低解像度画像５０４のに含まれているため、高解像度画像５０２を符号化する際に、参照記号列に入らないことによるものである。
【００２１】
画像データの特性として、近くのピクセルほど、相関が高いことが知られているが、改良された画像符号化装置においては、高解像度画像５０２を符号化する際、ピクセルによっては、最も相関の高い他ピクセルの参照ができないことを示す。このため、改良された画像符号化装置では、符号化効率を高めることが困難である。これはＬＺ７７の動作原理から、辞書に基づいた符号化処理一般に該当するものである。
【００２２】
このような場合であっても、もちろん、低解像度画像５０４、高解像度画像５０２の順で順次データ符号化器１１０にて符号化して、かつ低解像度画像５０４から高解像度画像５０２に処理を移す際に参照記号列を初期化せず、参照記号列を極端に長くすることにより、この問題は回避できる。しかし、参照記号列の中で、符号化対象文字列がどの部分列に一致するかを示す情報が長くなり、符号化効率という観点で好ましくない。
【００２３】
このような２つの画像符号化装置は、互いに相関を持つ、異なるデータ系列を、その相関を生かして符号化することが、明示的に与えられた確率モデルをもたない符号化手法（従来の辞書に基づいた符号化手法に代表される手法）では難しいということに起因している。
【００２４】
このような問題に関連して、特開平７−３３６２３７号公報（特許文献１）は、データ情報を圧縮する方法を開示する。この公報に開示された圧縮方法は、先行する記号を使用して句の辞書を作成し、この辞書を使用してデータ・ストリームを圧縮するレンペル−ジブ（ＬＺ）圧縮処理に基づくデータ圧縮方法において、ある句のｄコンテキストまたはｄヒストリｈとは、その直前のｄビットの集合であるものとして、符号化される句のそれぞれに関連するヒストリの関数として、符号化される句の複数の辞書を展開し、記憶するステップと、前に符号化された句に関して複数の辞書の圧縮効率を比較して統計的に最も高い潜在圧縮を提供すると判定される辞書を選択するステップと、選択された辞書内の、次の句のヒストリに対応する特定のヒストリを使用して次の句を符号化するステップとを含む。
【００２５】
この公報に開示された圧縮方法によると、各時点での符号化の履歴によって、異なる参照文字列を用いることで、より効率的な符号化を行なうことで、実質的に同じ効果を得ようとするものである。この圧縮方法は、一般のエントロピー符号化まで範囲を広げて、複数の確率モデルを持たせた符号化に適用されるものである。この圧縮方法は、符号化済（符号化時）、復号済（復号時）のデータをもとに、明示的に与えられた確率モデルを選択しながら符号化または復号処理を行なう方法である。
【００２６】
【特許文献１】
特開平７−３３６２３７号公報
【００２７】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、この公報に開示された圧縮方法は、単一のデータ系列の符号化の効率を向上することを目的とする。上述した画像符号化装置や改良された画像符号化装置は、異なるデータ系列の相関を利用した符号化の効率を向上させるものである。このため、上述した画像符号化装置や改良された画像符号化装置に、この公報に開示された圧縮方法を適用することはできない。したがって、これらの技術を組合せても、特に辞書に基づいた符号化のように、復号処理が高速に行なえるという特徴を有しつつ、符号化処理において、異なるデータ系列の相関を利用するという方法は実現できない。
【００２８】
本発明は、上述の課題を解決するためになされたものであって、従来の辞書に基づいた符号化では困難であった、複数のデータ系列の相関に基づいて、効率的な符号化を実行できるデータ符号化装置およびそのデータ符号化装置に対応するデータ復号装置を提供することであり、さらに、効率的な符号化を実行できるデータ符号化方法およびそのデータ符号化方法に対応するデータ復号方法を提供することであり、さらに、それらの方法をコンピュータに実現させるためのプログラムおよび記録媒体を提供することである。
【００２９】
【課題を解決するための手段】
第１の発明に係るデータ符号化装置は、複数のデータを含む第１のデータ群と、第１のデータ群に含まれない複数のデータで構成される第２のデータ群とを記憶するための記憶手段と、第１のデータ群に含まれるデータと、第２のデータ群に含まれるデータとの対応付けを決定するための決定手段と、決定された対応付けに基づいて、第１のデータ群を、複数のサブデータ群に分類するための分類手段と、分類手段により分類されたサブデータ群ごとに、サブデータ群に含まれるデータを符号化処理するための第１の符号化手段と、第２のデータ群に含まれるデータを符号化処理するための第２の符号化手段と、サブデータ群に含まれるデータが符号化された符号化データと、第２のデータ群に含まれるデータが符号化された符号化データとを結合するための結合手段とを含む。
【００３０】
第１の発明によると、決定手段により決定される対応付けは、第１のデータ群に含まれるデータと、第２のデータ群に含まれるデータとの間に成立する相関関係に基づく対応付けなどである。分類手段は、このような対応付けに基づいて、第１のデータ群を、相関関係が強いデータから構成される複数のサブデータ群に分類する。このとき、分類された１つのサブデータ群に含まれるデータは、互いにその値が近似しているなどの強い相関関係を有する。第１の符号化手段は、分類されたサブデータ群ごとに、サブデータ群に含まれるデータを符号化処理し、第２の符号化手段は、第２のデータ群に含まれるデータを符号化処理する。結合手段は、サブデータ群に含まれるデータが符号化された符号化データと、第２のデータ群に含まれるデータが符号化された符号化データとを結合する。これにより、第1の符号化手段は、互いに強い相関関係を有するデータから構成されるサブデータ群ごとに符号化処理するので、このサブデータ群に含まれるデータのエントロピーを下げることができる。その結果、分類ごとに符号化することで符号化効率を向上させることができ、従来の辞書に基づいた符号化では困難であった、複数のデータ系列の相関に基づいて、効率的な符号化を実行できるデータ符号化装置を提供することができる。
【００３１】
第２の発明に係るデータ符号化装置は、第1の発明の構成に加えて、決定手段は、第１のデータ群に含まれるデータと、第２のデータ群に含まれるデータとが、データの値についての予め定められた関係を有するように、対応付けを決定するための手段を含む。
【００３２】
第２の発明によると、決定手段は、たとえば、静止画像データの場合には画素の位置データが近いことにより、動画像データの場合には隣接するフレームであることにより、データの値が互いに近似するなどの関係を有するように、対応付けを決定することができる。
【００３３】
第３の発明に係るデータ符号化装置は、第２の発明の構成に加えて、決定手段は、第１のデータ群に含まれる画素データについての画像における位置と、第２のデータ群に含まれる画素データについての画像における位置とに基づいて、関係を有するように、対応付けを決定するための手段を含む。
【００３４】
第３の発明によると、符号化処理の対象であるデータは、画像を表わすデータであって、そのデータは、画像を構成する複数のピクセルに対応する画素データを含む。決定手段は、その画像における画素の位置に基づいて、互いに強い相関がある関係を有するように対応付けを決定する。このようにすると、画素の位置が近いデータは、互いに強い相関関係を有するので（画素データの値が近似する）、これらのデータから構成されるサブデータ群をまとめて符号化処理することにより、効率的な符号化を実行できる。
【００３５】
第４の発明に係るデータ符号化装置は、第３の発明の構成に加えて、決定手段は、画像における位置を用いた関数により、対応付けを決定するための手段を含む。
【００３６】
第４の発明によると、画像における画素の位置であるＸＹ座標値を用いた関数により、第1のデータ群に含まれるデータと第２のデータ群に含まれるデータとの対応付けを決定することができる。
【００３７】
第５の発明に係るデータ符号化装置は、第３または４の発明の構成に加えて、画像を複数の種類の解像度の画像に分割するための分割手段をさらに含む。第１のデータ群は、高い解像度の画像についてのデータを含み、第２のデータ群は、低い解像度の画像についてのデータを含む。
【００３８】
第５の発明によると、分割手段は、たとえば、高解像度の画像データと低解像度の画像データとを作成して、高解像度のデータを、高解像度の画素の位置に対応する低解像度の画素のデータに対応付ける。これにより、１つの低解像度のデータに対応する、複数の高解像度のデータを、１つのサブデータ群に含めることができる。
【００３９】
第６の発明に係るデータ符号化装置は、第２の発明の構成に加えて、動画像を、時系列に従って複数のフレームの画像に分割するための分割手段をさらに含む。決定手段は、第１のデータ群に含まれる特定のフレームの画像についてのデータと、第２のデータ群に含まれる特定のフレームよりも早い時間の画像についてのデータとに基づいて、関係を有するように、対応付けを決定するための手段を含む。
【００４０】
第６の発明によると、動画像を表わすデータを符号化処理する場合において、ある特定のフレームのある位置におけるデータと、その特定のフレームよりも早い時間のフレームの同じ位置におけるデータとは、互いに強い相関関係を有する。これらのデータを１つのサブデータ群に含めて符号化処理すると、サブデータ群に含まれるデータのエントロピーが下がって、効率のよい符号化を実行できる。
【００４１】
第７の発明に係るデータ符号化装置は、第１〜６のいずれかの発明の構成に加えて、分類手段は、第１のデータ群を、互いに関係が強いデータから構成されるサブデータ群に分類するための手段を含む。
【００４２】
第７の発明によると、サブデータ群は、互いに関係が強いデータから構成され、このサブデータ群ごとに符号化処理するため、サブデータ群に含まれるデータのエントロピーが下がって、効率のよい符号化を実行できる。
【００４３】
第８の発明に係るデータ符号化装置は、第１〜６のいずれかの発明の構成に加えて、分類手段は、第１のデータ群を、互いのデータの値が近似するデータから構成されるサブデータ群に分類するための手段を含む。
【００４４】
第８の発明によると、サブデータ群は、互いにデータの値が近似するデータから構成され、このサブデータ群ごとに符号化処理するため、サブデータ群に含まれるデータのエントロピーが下がって、効率のよい符号化を実行できる。
【００４５】
第９の発明に係るデータ符号化装置は、第１〜８のいずれかの発明の構成に加えて、第1の符号化手段で実行される符号化処理の種類と、第２の符号化手段で実行される符号化処理の種類とは同じ処理である装置である。
【００４６】
第９の発明によると、第1の符号化手段で実行される符号化処理と、第２の符号化手段で実行される符号化処理とを、同じ種類の符号化処理にしたので、符号化手段を実現する符号化器を１つにまとめて、回路規模の小さなデータ符号化装置を提供できる。
【００４７】
第１０の発明に係るデータ符号化装置は、第９の発明の構成に加えて、辞書に基づく符号化処理を実行するものである。
【００４８】
第１０の発明によると、従来は困難であった、辞書に基づく符号化処理において、効率のよい符号化を実行できる。
【００４９】
第１１の発明に係るデータ復号装置は、結合された、第１の符号化データ群と第２の符号化データ群とを記憶するための記憶手段と、記憶手段に記憶されたデータ群を、第１の符号化データ群と第２の符号化データ群とに分割するための分割手段と、第１の符号化データ群に含まれる符号化データを復号処理してサブデータ群を作成するための第１の復号手段と、第２の符号化データ群に含まれる符号化データを復号処理して第２のデータ群を作成するための第２の復号手段と、サブデータ群と第２のデータ群とに基づいて、対応付けに従って、第１のデータ群を作成するための作成手段とを含む。
【００５０】
第１１の発明によると、このデータ復号装置により復号される元データは、複数のデータを含む第１のデータ群と、第１のデータ群に含まれない複数のデータで構成される第２のデータ群とから構成される。サブデータ群は、第１のデータ群に含まれるデータと第２のデータ群に含まれるデータとの対応付けに基づいて第１のデータ群が分類されたデータ群である。サブデータ群は、サブデータ群ごとに第１の符号化データ群に符号化処理されている。この対応付けは、第１のデータ群に含まれるデータと、第２のデータ群に含まれるデータとの間に成立する相関関係に基づく対応付けなどである。第１の復号手段は、分割手段により分割された、第１の符号化データ群に含まれる符号化データを復号してサブデータ群を作成し、第２の復号手段は、第２の符号化データ群に含まれる符号化データを復号して第２のデータ群を作成する。作成手段は、復号されたサブデータ群と第２のデータ群とを用いて、符号化されたときの対応付けに基づいて、第１のデータ群を作成する。これにより、符号化データを復号処理して元データを作成することができる。符号化処理においては、分類された１つのサブデータ群に含まれるデータは、互いにその値が近似しているなどの強い相関関係を有する。分類されたサブデータ群ごとに、サブデータ群に含まれるデータを符号化処理するので、このサブデータ群に含まれるデータのエントロピーを下げることができ、符号化効率を向上させることができる。その結果、従来の辞書に基づいた符号化では困難であった、複数のデータ系列の相関に基づいて、効率的な符号化を実行できるデータ符号化装置に対応するデータ復号装置を提供することができる。
【００５１】
第１２の発明に係るデータ復号装置は、第１１の発明の構成に加えて、作成手段は、第１のデータ群に含まれるデータと、第２のデータ群に含まれるデータとが、データの値についての予め定められた関係を有するように、第１のデータ群を作成するための手段を含む。
【００５２】
第１２の発明によると、作成手段は、たとえば、静止画像データの場合には画素の位置データが近いことにより、動画像データの場合には隣接するフレームであることにより、データの値が互いに近似するなどの関係を有するように、第１のデータ群を作成することができる。
【００５３】
第１３の発明に係るデータ復号装置は、第１２の発明の構成に加えて、作成手段は、第１のデータ群に含まれる画素データについての画像における位置と、第２のデータ群に含まれる画素データについての画像における位置とに基づいて、関係を有するように、第１のデータ群を作成するための手段を含む。
【００５４】
第１３の発明によると、復号処理の対象である元データは、画像を表わすデータであって、そのデータは、画像を構成する複数のピクセルに対応する画素データを含む。作成手段は、その画像における画素の位置に基づいて、互いに強い相関がある関係を有するように第１のデータ群を作成する。このようにすると、符号化処理において、画素の位置が近いデータは、互いに強い相関関係を有するので（画素データの値が近似する）、これらのデータから構成されるサブデータ群をまとめて効率的に符号化された符号化データを復号できるデータ復号装置を提供することができる。
【００５５】
第１４の発明に係るデータ復号装置は、第１３の発明の構成に加えて、作成手段は、画像における位置を用いた関数により、第１のデータ群を作成するための手段を含む。
【００５６】
第１４の発明によると、画像における画素の位置であるＸＹ座標値を用いた関数により決定された対応付けに基づいて分類され、符号化された符号化データを復号できるデータ復号装置を提供することができる。
【００５７】
第１５の発明に係るデータ復号装置は、第１３の発明の構成に加えて、解像度を指定するための指定手段をさらに含む。
【００５８】
第１５の発明によると、元データは、画像を複数の解像度で表わすデータを含み、指定手段は、どの解像度までの画像データを復号処理するのかを指定できる。
【００５９】
第１６の発明に係るデータ復号装置は、第１２の発明の構成に加えて、作成手段は、第１のデータ群に含まれる特定のフレームの画像についてのデータと、第２のデータ群に含まれる特定のフレームよりも早い時間の画像についてのデータとに基づいて、第１のデータ群を作成するための手段を含む。
【００６０】
第１６の発明によると、動画像を表わす元データに復号処理する場合において、ある特定のフレームのある位置におけるデータと、その特定のフレームよりも早い時間のフレームの同じ位置におけるデータとは、互いに強い相関関係を有する。これらのデータを１つのサブデータ群に含めて効率よく符号化処理された符号化データを復号できるデータ復号装置を提供することができる。
【００６１】
第１７の発明に係るデータ復号装置は、第１１〜１６のいずれかの発明の構成に加えて、第1の復号手段で実行される復号処理の種類と、第２の復号手段で実行される復号処理の種類とは同じ処理である装置である。
【００６２】
第１７の発明によると、第1の復号手段で実行される復号処理と、第２の復号手段で実行される復号処理とを、同じ種類の復号処理にしたので、復号手段を実現する復号器を１つにまとめて、回路規模の小さなデータ復号装置を提供できる。
【００６３】
第１８の発明に係るデータ復号装置は、第１７の発明の構成に加えて、復号処理は、辞書に基づく復号処理を実行するものである。
【００６４】
第１８の発明によると、従来は困難であった、辞書に基づく、効率のよい符号化された符号化データを復号できるデータ復号装置を提供することができる。
【００６５】
第１９の発明に係るデータ符号化方法は、複数のデータを含む第１のデータ群と、第１のデータ群に含まれない複数のデータで構成される第２のデータ群とを予め準備する準備ステップと、第１のデータ群に含まれるデータと、第２のデータ群に含まれるデータとの対応付けを決定する決定ステップと、決定された対応付けに基づいて、第１のデータ群を、複数のサブデータ群に分類する分類ステップと、分類ステップにて分類されたサブデータ群ごとに、サブデータ群に含まれるデータを符号化処理する第１の符号化ステップと、第２のデータ群に含まれるデータを符号化処理する第２の符号化ステップと、サブデータ群に含まれるデータが符号化された符号化データと、第２のデータ群に含まれるデータが符号化された符号化データとを結合する結合ステップとを含む。
【００６６】
第１９の発明によると、決定ステップにて決定される対応付けは、第１のデータ群に含まれるデータと、第２のデータ群に含まれるデータとの間に成立する相関関係に基づく対応付けなどである。分類ステップにて、このような対応付けに基づいて、第１のデータ群を、相関関係が強いデータから構成される複数のサブデータ群に分類する。このとき、分類された１つのサブデータ群に含まれるデータは、互いにその値が近似しているなどの強い相関関係を有する。第１の符号化ステップにて、分類されたサブデータ群ごとに、サブデータ群に含まれるデータを符号化処理し、第２の符号化ステップにて、第２のデータ群に含まれるデータを符号化処理する。結合ステップにて、サブデータ群に含まれるデータが符号化された符号化データと、第２のデータ群に含まれるデータが符号化された符号化データとを結合する。これにより、第1の符号化ステップは、互いに強い相関関係を有するデータから構成されるサブデータ群ごとに符号化処理するので、このサブデータ群に含まれるデータのエントロピーを下げることができる。その結果、分類ごとに符号化することで符号化効率を向上させることができ、従来の辞書に基づいた符号化では困難であった、複数のデータ系列の相関に基づいて、効率的な符号化を実行できるデータ符号化方法を提供することができる。
【００６７】
第２０の発明に係るデータ復号方法は、結合された、第１の符号化データ群と第２の符号化データ群とを予め準備する準備ステップと、準備ステップにて準備されたデータ群を、第１の符号化データ群と第２の符号化データ群とに分割する分割ステップと、第１の符号化データ群に含まれる符号化データを復号処理してサブデータ群を作成する第１の復号ステップと、第２の符号化データ群に含まれる符号化データを復号処理して第２のデータ群を作成する第２の復号ステップと、サブデータ群と第２のデータ群とに基づいて、対応付けに従って、第１のデータ群を作成する作成ステップとを含む。
【００６８】
第２０の発明によると、このデータ復号方法により復号される元データは、複数のデータを含む第１のデータ群と、第１のデータ群に含まれない複数のデータで構成される第２のデータ群とから構成される。サブデータ群は、第１のデータ群に含まれるデータと第２のデータ群に含まれるデータとの対応付けに基づいて第１のデータ群が分類されたデータ群である。サブデータ群は、サブデータ群ごとに第１の符号化データ群に符号化処理されている。この対応付けは、第１のデータ群に含まれるデータと、第２のデータ群に含まれるデータとの間に成立する相関関係に基づく対応付けなどである。第１の復号ステップにて、分割ステップにより分割された、第１の符号化データ群に含まれる符号化データを復号してサブデータ群を作成し、第２の復号ステップにて、第２の符号化データ群に含まれる符号化データを復号して第２のデータ群を作成する。作成ステップにて、復号されたサブデータ群と第２のデータ群とを用いて、このような対応付けに基づいて、第１のデータ群を作成する。これにより、符号化データを復号処理して元データを作成することができる。符号化処理においては、分類された１つのサブデータ群に含まれるデータは、互いにその値が近似しているなどの強い相関関係を有する。分類されたサブデータ群ごとに、サブデータ群に含まれるデータを符号化処理するので、このサブデータ群に含まれるデータのエントロピーを下げることができ、符号化効率を向上させることができる。その結果、従来の辞書に基づいた符号化では困難であった、複数のデータ系列の相関に基づいて、効率的な符号化を実行できるデータ符号化方法に対応するデータ復号方法を提供することができる。
【００６９】
第２１の発明に係るプログラムは、第１９の発明に係るデータ符号化方法および第２０の発明に係るデータ復号方法の少なくともいずれかを、コンピュータに実現させるためのプログラムである。
【００７０】
第２１の発明によると、従来の辞書に基づいた符号化では困難であった、複数のデータ系列の相関に基づいて、効率的な符号化を実行できるデータ符号化方法およびそのデータ符号化方法に対応するデータ復号方法のいずれかをコンピュータに実現させるためのプログラムを提供することができる。
【００７１】
第２２の発明に係る記録媒体は、第２１の発明に係るプログラムが記録されたコンピュータ読取可能な記録媒体である。
【００７２】
第２２の発明によると、従来の辞書に基づいた符号化では困難であった、複数のデータ系列の相関に基づいて、効率的な符号化を実行できるデータ符号化方法およびそのデータ符号化方法に対応するデータ復号方法のいずれかをコンピュータに実現させるためのプログラムを記録した記録媒体を提供することができる。
【００７３】
第２３の発明に係るデータ符号化装置は、予め順序付けられた複数のデータ群を記憶するための記憶手段と、順序付けられた複数のデータ群の、一つのデータ群に含まれるそれぞれのデータから次順のデータ群に含まれるデータへの対応関係を決定するための決定手段と、一つのデータ群を、対応関係に基づいて、次順のデータ群の対応するデータに基づいてサブデータ群に分類するための分類手段と、分類手段に基づいて分類されたサブデータ群のそれぞれについて符号化処理するための第1の符号化手段と、順序付けられた複数のデータ群の中の最後順のデータ群を符号化処理するための第２の符号化手段とを含む。
【００７４】
第２３の発明によると、再帰的に１つ後の（画像に適用した場合には、解像度が１段階粗い）データ群を参照しながら、データをサブデータ群に分類して符号化することができる。
【００７５】
第２４の発明に係るデータ復号装置は、結合された符号化データ群を記憶するための記憶手段と、結合された符号化データ群を、複数の順序付けられた符号化データ群に分割するための分割手段と、複数の順序付けられた符号化データのうち最後順の符号化データ群を復号処理するための第１の復号手段と、最後順の符号化データ群以外の順序付けられた符号化データ群を復号処理して、サブデータ群を生成するための第２の復号手段と、複数の順序付けられた符号化データに含まれる一つのデータ群に含まれるそれぞれのデータから次順のデータ群に含まれるデータへの対応関係を決定するための決定手段と、サブデータ群を、対応関係に基づいて、次順のデータ群の対応するデータに基づいて、当該データ群に統合するための統合手段とを含む。
【００７６】
第２４の発明によると、再帰的に１つ後の（画像に適用した場合には、解像度が１段階粗い）データ群を参照しながら、データをサブデータ群に分類して符号化された符号化データを復号することができる。
【００７７】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照しつつ、本発明の実施の形態について説明する。以下の説明では、同一の部品には同一の符号を付してある。それらの名称および機能も同じである。したがってそれらについての詳細な説明は繰返さない。
【００７８】
＜第１の実施の形態＞
以下、本発明の第１の実施の形態に係る画像符号化装置について説明する。
【００７９】
図１に、本実施の形態に係る画像符号化装置１０００のブロック図を示す。図１に示すように、この画像符号化装置１０００は、画像データを記憶する入力画像データメモリ１０１０と、その画像を符号化する前に、入力画像の解像度で符号化するための高解像度画像と、その半分の解像度の低解像度画像とを作成する符号化前処理器１０２０と、作成された高解像度画像データを記憶する高解像度画像データメモリ１０３０と、作成された低解像度画像データを記憶する低解像度画像データメモリ１０４０と、高解像度画像を表わす画像データと低解像度画像を表わす画像データとを符号化処理する画像符号化器１０５０と、符号化処理された高解像度画像を表わす符号化画像データを記憶するための高解像度符号化画像データメモリ１０６０と、符号化処理された低解像度画像を表わす符号化画像データを記憶するための低解像度符号化画像データメモリ１０７０と、符号化処理された高解像度画像を表わす符号化画像データと符号化処理された低解像度画像を表わす符号化画像データとを結合処理する符号化データ結合器１０８０と、結合処理された結合符号化画像データを記憶する結合符号化画像データメモリ１０９０とを含む。
【００８０】
この画像符号化装置１０００における、入力画像データメモリ１０１０と、高解像度画像データメモリ１０３０と、低解像度画像データメモリ１０４０と、高解像度符号化画像データメモリ１０６０と、低解像度符号化画像データメモリ１０７０と、結合符号化画像データメモリ１０９０とは、一般的にコンピュータを含む計算システムに実装される記憶デバイスにより実現される。
【００８１】
この画像符号化装置１０００における、符号化前処理器１０２０と、画像符号化器１０５０と、符号化データ結合器１０８０とは、コンピュータにより実行されるソフトウェアで実現することも、ハードウェアで実現することも可能である。以下の説明では、この符号化前処理器１０２０と、画像符号化器１０５０と、符号化データ結合器１０８０とは、コントローラを含む特定のハードウェアを有し、そのコントローラが予め定められたソフトウェアを実行することによりハードウェアを制御して、所定の機能を実現するものとして説明する。ただし、特定のハードウェアではなく、一般的なコンピュータを用いて、所定の機能を実現するものであってもよい。したがって、本発明の本質的な一局面は、このような機能をコンピュータに実現させるためのプログラムである。
【００８２】
入力画像データメモリ１０１０に記憶される入力画像データ、すなわち本実施の形態に係る画像符号化装置１０００で符号化処理されるデータについて詳細に説明する。入力画像データは、２５６階調のグレースケールの画像であると想定とする。なお、本実施の形態に係る画像符号化装置１０００は、対応するパラメータの値を適切に変更することで異なる階調数の画像データの場合にも適用できる。さらに、カラー画像は、ＹＵＶ、ＲＧＢなどに分離することで、複数のグレースケール画像に帰着するため、本実施の形態に係る画像符号化装置１０００は、グレースケール画像やモノクローム画像に限定して適用されるものではない。すなわち、カラー画像に適用する場合、必要に応じて、色成分の数（通常３ないし４）だけ、処理を繰り返せば良いからである。なお、以下の説明において、各メモリにおけるレジスタの長さは、可能な値を表現するのに必要十分な長さであるとして、符号化画像データのフォーマットに関係しない限り、特に言及しないこととする。また、画像符号化器１０５０の構造の詳細については後述する。
【００８３】
図２を参照して、本実施の形態に係る画像符号化装置１０００の画像データ符号化処理の手順について説明する。
【００８４】
Ｓ１０００にて、画像符号化装置１０００は、符号化前処理器１０２０を用いて、入力画像データメモリ１０１０に記憶された入力画像データに基づいて、高解像度画像データと低解像度画像データとを作成して、それぞれ、高解像度画像データメモリ１０３０と低解像度画像データメモリ１０４０とに記憶させる。符号化前処理器１０２０は、図３に示すように、入力画像１２００に基づいて、高解像度画像１２１０と低解像度画像１２２０とを作成する。ここでは、入力画像１２００は、横４ピクセル、縦４ピクセルの画像として示されるが、説明を簡略化するためである。実際には、通常、符号化の対象となる画像の大きさはこれより大きい。図３においては、入力画像１２００、高解像度画像１２１０および低解像度画像１２２０の各ピクセルは、付された数字で区別する。ピクセルに付された数字から明らかなように、高解像度画像１２１０は、入力画像１２００のコピーから低解像度画像１２２０に含まれるピクセルを除外したものであり、低解像度画像１２２０は、入力画像１２００の１／２ダウンサンプリングで作成されている。
【００８５】
さらに、符号化前処理器１０２０は、図４に示すように、入力画像１３００に基づいて、高解像度画像１３１０と低解像度画像１３２０とを作成するようにしてもよい。図３および図４からわかるように、高解像度画像１３１０の各ピクセルは、高解像度画像１２１０の各ピクセルと同じであるが、図４に示す低解像度画像１３２０の各ピクセルの値は、入力画像１３００の４つのピクセルの値の平均値で与えられる。
【００８６】
図３および図４に示すように構成すると、高解像度画像１２１０（または高解像度画像１３１０）と、低解像度画像１２２０（または低解像度画像１３２０）とが復号されると、入力画像１２００（または入力画像１３００）を完全に復号するために十分な情報が与えられる。すなわち、図４の場合、低解像度画像１３２０の各ピクセル値は、入力画像１３００の対応する４つのピクセルの平均値であるので、高解像度画像１３１０の３つのピクセルの値を復号すれば、残りの１つのピクセルの値は、低解像度画像１３２０の対応するピクセルを４倍した値から、高解像度画像１３１０の対応する３つのピクセルの値を合計した値を減算することで（ビット精度の許す範囲で）、高解像度画像１３１０の残りの１つのピクセルの値を得ることができる。なお、図３の場合、高解像度画像１２１０、低解像度画像１２２０の情報を合算すれば、入力画像１２００を復元するために十分な情報が得られることは明らかである。もちろん、完全な可逆符号化が必要な場合には、図４の方法は、ビット精度の問題から一般的には採用できないことになる。
【００８７】
Ｓ１１００にて、画像符号化装置１０００は、画像符号化器１０５０を用いて、高解像度画像データと低解像度画像データとを予め定められた圧縮方式で符号化処理して、符号化処理されたデータを高解像度符号化画像データメモリ１０６０と低解像度符号化画像データメモリ１０７０とに記憶させる。この画像符号化器１０５０における処理の手順の詳細については後述する。なお、図３に示す高解像度画像１２１０および図４に示す高解像度画像１３１０が、画像符号化器１０５０で符号化される順序は、図５で示されるような通常のラスタスキャン順とする。
【００８８】
Ｓ１２００にて、画像符号化装置１０００は、符号化データ結合器１０８０を用いて、高解像度符号化画像データメモリ１０６０と低解像度符号化画像データメモリ１０７０とに記憶されたデータを結合して、結合符号化画像データメモリ１０９０に記憶させる。
【００８９】
結合符号化画像データメモリ１０９０には、図６に示す高解像度符号化画像データメモリ１０６０の内容と、図７に示す低解像度符号化画像データメモリ１０７０の内容を、この順に結合させた、図８に示すデータが記憶される。なお、本実施の形態に係る画像符号化装置１０００は、復号装置に送信される情報であって、画像の縦横サイズなどの復号処理に必要な情報を、結合符号化画像データメモリ１０９０に記憶させることを除外するものではない。
【００９０】
以下、画像符号化器１０５０の詳細について説明する。
図９に、画像符号化器１０５０のブロック図を示す。なお、本実施の形態に係る画像符号化装置１０００の画像符号化器１０５０においては、ＬＺ７７符号化処理を実行するが、本発明に係る画像符号化装置１０００は、このＬＺ７７符号化処理に限定して適用されるものではない。本発明に係る画像符号化装置１０００は、辞書に基づいた一般的な符号化処理に適用できるものである。
【００９１】
画像符号化器１０５０は、記号列分解器１４２０と、記号列バッファ１４３０と、記号列カウンタ１４４０と、データ符号化器１４５０と、これらを制御するコントローラ１４１０とを含む。
【００９２】
コントローラ１４１０は、画像符号化器１０５０の全体を制御する。コントローラ１４１０には、図示しないＣＰＵ（Central Processing Unit）や、そのＣＰＵで実行されるプログラムを記憶するメモリを含む。
【００９３】
以下、記号列バッファ１４３０のＩ、Ｊ番目の要素をＳ［Ｉ］［Ｊ］で表わし、記号列カウンタ１４４０のＩ番目の値をＳＣ［Ｉ］で表わす。
【００９４】
記号列分解器１４２０は、高解像度画像データメモリ１０３０に記憶された高解像度画像データの内容を分解して、記号列バッファ１４３０に記憶させる。記号列バッファ１４３０は、第１次元が３、第２次元が高解像度画像データメモリ１０３０の長さと等しい２次元配列のバッファである。すなわち、記号列バッファ１４３０は、３×Ｎの大きさの二次元配列を有する。「第１次元が３」とは、３×Ｎの「３」を表わし、「高解像度画像データメモリ１０３０の長さ」とは、「高解像度データメモリ１０３０」を構成するワード数（＝格納され得るピクセルの数の最大）を意味する。
【００９５】
この記号列バッファ１４３０は、高解像度データメモリ１０３０に含まれる各ピクセルを、各ピクセルごとに算出されるキーの値（キーについては後述する。）に応じて分類して、記憶するための２次元配列である。本実施の形態に係る画像符号化装置１０００においては、キーの値Ｋを０〜２の３通りと設定したため、記号列バッファ１４３０が３列から構成される。このため、第１次元が「３」になる。
【００９６】
第２次元の長さは、必要な最大限の長さ（全てのピクセルから同じキーレジスタ１４２８の値が算出された場合）であってもデータを記憶することができるように、高解像度画像データメモリ１０３０の長さ（＝格納されうるピクセルの数の最大）に設定している。ただし、このような記号列バッファ１４３０の構成は、一例であって、本発明に係る画像符号化装置がこのようなバッファの構成に限定されるものではない。
【００９７】
記号列カウンタ１４４０は、３つの要素を持つ１次元配列のバッファである。この３つの要素とは、ＳＣ［０]、ＳＣ［１]、ＳＣ［２]である。このＳＣ［Ｉ］（Ｉ＝０、１、２）自体は、画像データの値を示すものではなく、各ピクセルをキーの値に合わせて分類した際、各分類に含まれるピクセルの数を示すものである。ＳＣ［０]、ＳＣ［１]、ＳＣ［２]は、後述するフローチャート（図１２）の中では、次にピクセルが格納される、記号列バッファ１４３０の場所を示すことになる。キーの値にしたがって、各ピクセルがＳ［Ｋ]、［ＳＣ［Ｋ]]に記憶されるごとに、Ｋの値に応じて、ＳＣ[Ｋ]がインクリメントされる。後述するフローチャートで示す処理の終了後は、ＳＣ［０]、ＳＣ［１]、ＳＣ［２]は、各分類に入っているピクセルの数を示すことになる。
【００９８】
なお、上述したような記号列バッファ１４３０に記号列を分類して記憶させる、記号列分解器１４２０の構造の詳細については後述する。
【００９９】
データ符号化器１４５０は、記号列バッファ１４３０に記憶された３つの記号列および低解像度画像データメモリ１０４０に記憶された画像データを符号化処理する。
【０１００】
図１０を参照して、以上のような構造を有する画像符号化器１０５０で実行される符号化処理（図２のＳ１１００における処理）の手順について説明する。
【０１０１】
Ｓ１１１０にて、コントローラ１４１０に制御された記号列分解器１４２０は、高解像度画像データメモリ１０３０の内容を分解して、記号列バッファ１４３０に記憶させる。これと同時に、記号列分解器１４２０は、記号列カウンタ１４４０のカウンタ値を生成する。なお、この記号列分解器１４２０における処理の手順の詳細については後述する。
【０１０２】
Ｓ１１３０にて、コントローラ１４１０に制御されるデータ符号化器１４５０は、記号列バッファ１４３０に記憶されている以下の３つの記号列を、ＬＺ７７符号化で符号化処理して、高解像度符号化画像データメモリ１０６０に記憶させる。このとき記号列バッファ１４３０に記憶される記号列は、
Ｓ［０］から始まるＳＣ［０］個の記号からなる記号列
Ｓ［１］から始まるＳＣ［１］個の記号からなる記号列
Ｓ［２］から始まるＳＣ［２］個の記号からなる記号列
である。ここで、３つの記号列が記憶されているのは、後述するキーの種類を３つに設定したためである。なお、本発明に係る画像符号化装置１０００は、キーの種類が３つに設定されるものに限定されない。さらに、本発明に係る画像符号化装置１０００は、データ符号化の方式がＬＺ７７符号化であるものに限定されない。
【０１０３】
図６に高解像度符号化画像データメモリ１０６０に格納される符号化画像データのフォーマットの例を示す。符号化画像データ長１５１０の後に符号化画像データ１５２０が続くデータ構造が、符号化画像データの数だけ（この例では３回）繰り返される。符号化画像データ長１５１０は、符号化画像データ１５２０の長さをバイト数で表す４バイトのフィールドである。
【０１０４】
これに続いて、符号化画像データ長１５３０、符号化画像データ１５４０、符号化画像データ長１５５０、符号化画像データ１５６０が続けて記憶される。符号化画像データ長１５３０と符号化画像データ１５４０との関係、符号化画像データ長１５５０と符号化画像データ１５６０との関係は、いずれも上述した符号化画像データ長１５１０と符号化画像データ１５２０との関係と同じである。また、符号化画像データ長１５３０と符号化画像データ長１５５０とは、いずれも符号化画像データ長１５１０と同様に、４バイトのフィールドである。なお、本発明に係る画像符号化装置は、このようなデータフォーマットに限定されるものではない。
【０１０５】
Ｓ１１４０にて、コントローラ１４１０で制御されたデータ符号化器１４５０は、低解像度画像データメモリ１０４０に記憶された低解像度画像データを、図５に示すラスタスキャン順にＬＺ７７符号化で符号化処理して、低解像度符号化画像データメモリ１０７０に記憶させる。
【０１０６】
低解像度符号化画像データメモリ１０７０のフォーマットについても、図７に示すように、符号化のデータの長さ１６１０の後に符号化画像データ１６２０が続くものとする。このようなデータ構造にすることによって、復号時に、画像全体を復号することなく、低解像度画像だけを個別に復号できることに注意すべきである。また、ここでは低解像度画像データメモリ１０４０の内容を高解像度画像データメモリ１０３０と同じ方法で符号化しているが、これはデータ符号化器１４５０の構成をより簡潔にするためである。このような簡潔性は多くの応用では好ましい。なお、本発明に係る画像符号化装置は、異なる２種類以上の符号化方式を適用するものに適用することもできる。
【０１０７】
以下、記号列分解器１４２０の詳細について説明する。
図１１に、記号列分解器１４２０のブロック図を示す。記号列分解器１４２０は、第1カウンタ１４２４と、対応ピクセル番号レジスタ１４２６と、キーレジスタ１４２８と、これらを制御するコントローラ１４２２とを含む。
【０１０８】
コントローラ１４２２は、記号列分解器１４２０の全体を制御する。コントローラ１４２２には、図示しないＣＰＵや、そのＣＰＵで実行されるプログラムを記憶するメモリを含む。
【０１０９】
第１カウンタ１４２４は、高解像度画像データの要素数（ピクセル数）を表わす変数Ｉをカウントする。対応ピクセル番号レジスタ１４２６には、高解像度画像データメモリ１０３０の要素（ピクセル）に対応する相関の強い、低解像度画像データメモリ１０４０の要素（ピクセル）が記憶される。キーレジスタ１４２８には、高解像度画像データの要素（ピクセル）が対応する、分類されたキーの値が記憶される。
【０１１０】
図１２を参照して、以上のような構造を有する記号列分解器１４２０で実行される分解処理（図１０のＳ１１１０の処理）の手順について説明する。
【０１１１】
Ｓ１１１２にて、コントローラ１４２２は、第１カウンタ１４２４のカウンタ値を初期化（カウンタ値＝０）する。以下、第１カウンタ１４２４のカウンタ値は、変数Ｉで示される。
【０１１２】
Ｓ１１１４にて、コントローラ１４２２は、３つの要素をもった１次元配列である記号列カウンタ１４４０の全ての要素を初期化する（ＳＣ［Ｋ］＝０、Ｋ＝０、１、２）。
【０１１３】
Ｓ１１１６にて、コントローラ１４２２は、高解像度画像データメモリ１０３０のＩ番目の要素（ピクセル）に対応する（相関の強い）低解像度画像データメモリ１０４０の要素（ピクセル）の番号Ｊを算出して、対応ピクセル番号レジスタ１４２６に記憶させる。
【０１１４】
この高解像度画像のピクセルが低解像度画像のどのピクセルに対応する算出は、符号化前処理器１０２０にて、高解像度画像と低解像度画像をどのように生成したかに、主として依存する。なお、ここで、高解像度画像と低解像度画像とを対応付けするのは、それぞれの間で相関が高いと考えられるピクセルどうしを対応付けすることである。高解像度画像の各ピクセルが、低解像度画像の各ピクセルのどれに対応することを示す規則が与えられる限り、どのような規則であってもよい。ただし、高解像度画像と低解像度画像の対応するピクセルの間の相関が低いか、または全くなければ、効率的な符号化が達成できないことになる。
【０１１５】
図３に示した画像例を用いてこの対応について説明する。画像の横幅をＷ（ここでは４）、高解像度画像データメモリ１０３０のＩ番目の要素に対応する低解像度画像データメモリ１０４０の要素の番号をＪとすると、Ｊは以下のように算出される。なお、以下の説明では、画像の横幅Ｗは簡単のために偶数とし、Ｗを３／２倍した値をＶ（Ｖ＝１．５×Ｗ）と想定する。
【０１１６】
図５に示すような、ラスタスキャン順に０から高解像度画像データメモリ１０３０の各要素（各ピクセル）に番号Ｉを割り当てた場合、そのＩ番目の要素の、元画像上でのピクセルとしてのＸＹ座標は (Ｉ ｍｏｄ Ｖ)の値により、以下のように場合分けされる。なお、（Ｘ,Ｙ）の形式で、ＸＹ座標を表わす。
（ａ） (Ｉ ｍｏｄ Ｖ)＜Ｗ／２ の場合
（２ ×（Ｉ ｍｏｄ （Ｗ／２））＋１，２×（Ｉ／Ｖ））・・・（１）
（ｂ） Ｗ／２≦(Ｉ ｍｏｄ Ｖ)＜Ｗの場合
（Ｉ ｍｏｄ （Ｗ／２）, ２×（Ｉ／Ｖ）＋１)・・・（２）
（ｃ） （Ｉ ｍｏｄ Ｖ)≧Ｗの場合
（Ｉ ｍｏｄ （Ｗ／２）＋Ｗ／２，２×（Ｉ／Ｖ) + 1 )・・・（３）
以下、低解像度画像データメモリ１０４０の要素（ピクセル）に、低解像度画像上でラスタスキャン順に、０から番号Ｊを対応付けて割り当てるとする。
【０１１７】
高解像度画像データメモリ１０３０のＩ番目の要素に対応する、低解像度画像データメモリ１０４０の要素の番号をＪとすると、低解像度画像が元画像の１／２縮小にあたること、その横幅がＷ／２であること、式（１）、（２）、（３）からＪは下記のようにして求められる。
（ａ） (Ｉ ｍｏｄ Ｖ)＜Ｗ／２ の場合
Ｊ＝（Ｉ ｍｏｄ （Ｗ／２））＋（Ｉ／Ｖ）×（Ｗ／２）・・・（４）
（ｂ） Ｗ／２≦(Ｉ ｍｏｄ Ｖ)＜Ｗの場合
Ｊ＝（Ｉ ｍｏｄ （Ｗ／２）)／２ ＋（ ２×（Ｉ／Ｖ）＋１）／２×（Ｗ／２） ・・・（５）
（ｃ） （Ｉ ｍｏｄ Ｖ)≧Ｗの場合
Ｊ＝（（Ｉ ｍｏｄ （Ｗ／２））＋Ｗ／２）／２＋（（２×（Ｉ／Ｖ））＋１）／２×（Ｗ／２） ・・・（６）
Ｓ１１１８にて、コントローラ１４２２は、低解像度画像データメモリ１０４０の、対応ピクセル番号レジスタ１４２６の値が示す番号の要素を読み込み、値を変換して、キーレジスタ１４２８に記憶させる。このときの変換の規則は、以下のように与えられる。低解像度画像データメモリ１０４０から読み出されたピクセルの値をＰ、キーレジスタ１４２８の値をＫとする。
Ｋ＝０ （Ｐ＝０のとき）
Ｋ＝１ （１≦Ｐ≦２５４のとき）
Ｋ＝２ （Ｐ＝２５５のとき）
ここで、このようにキーレジスタ１４２８の値を設定したのは、通常の紙面では背景ピクセル（２５５）、文字が素（０）のピクセル値を取るピクセルが多く含まれ、低解像度ピクセルが背景（文字）ピクセルであれば、高解像度ピクセルも全て背景（文字）ピクセルである確率が高いと考えられるためである。この現象は、通常の文書では、特に背景ピクセルで顕著である。
【０１１８】
背景ピクセルの値や文字ピクセルの値に揺れがあるような場合は、たとえばキーレジスタ１４２８の値が、０や２になるようなピクセルの値に幅を持たせることが望ましい。たとえば、キーレジスタ１４２８の値Ｋを０にする条件を、「０≦Ｐ＜１６」、キーレジスタ１４２８の値Ｋを１にする条件を「１６≦Ｐ＜２４０」、キーレジスタ１４２８の値Ｋを２にする条件を「２４０≦Ｐ≦２５５」とするように設定することもできる。
【０１１９】
ここでは、このようにキーレジスタ１４２８の値Ｋを、３通りの値を取るように設計しているが、これは一例であって、本発明に係る画像符号化装置は、これに限定されない。
【０１２０】
さらに、キーレジスタ１４２８の値Ｋの他の設定としては、ピクセルの値Ｐを一定の整数で割った値に基づく場合なども考えられる。この場合は、ピクセルの値Ｐを割る整数の値に応じて、キーレジスタ１４２８の値Ｋがとりうる値の範囲も変動する。キーレジスタ１４２８の値Ｋの設定には、他にもいろいろなバリエーションが考えられる。キーレジスタ１４２８の値Ｋの設定においては、キーレジスタ１４２８の値Ｋによって、低解像度画像データメモリ１０４０から読み出されたピクセルに対応する高解像画像データメモリ１０３０のピクセルの値を予測できるものであること、すなわちキーレジスタ１４２８の値Ｋによって分類された高解像度画像データメモリ１０３０のピクセルの値が、同一分類内では一部の値に集中することが重要である。これによって、各分類内のエントロピーを下げることが可能になる。したがって、各分類ごとに符号化を行うことが、全てのピクセルをまとめて符号化するのに比べて符号化効率を向上させることにつながる。より一般的に言えば、高い相関を持つ二つのデータ系列の一方をキーとして、他方をサブデータ系列に分類すると、作成された各サブデータ系列の要素の値が、それぞれの中では一部の値に集中することになる。したがって、各サブデータ系列のエントロピーの和が、元のデータ系列よりも低くなり、符号化効率を向上させることができるのものである。
【０１２１】
なお、記号列バッファ１４３０の第１次元方向の要素の長さ、記号列カウンタ１４４０の要素の数は、どれもキーレジスタ１４２８の値Ｋの範囲によって定まる。そのため、キーレジスタ１４２８の値Ｋの範囲が変更されれば、このようなパラメータも変更されるべきものである。
【０１２２】
Ｓ１１２０にて、コントローラ１４２２は、高解像度画像データメモリ１０３０のＩ番目の要素（ピクセル）を、記号列バッファ１４３０のＳ[Ｋ]［ＳＣ［Ｋ］］に代入する。
【０１２３】
Ｓ１１２２にて、コントローラ１４２２は、記号列カウンタ１４４０のＫ番目の値ＳＣ［Ｋ］に１を加算する。Ｓ１１２４にて、コントローラ１４２２は、第１カウンタ１４２４のカウンタ値Ｉに１を加算する。
【０１２４】
Ｓ１１２６にて、コントローラ１４２２は、第１カウンタ１４２４のカウンタ値Ｉが、高解像度画像データメモリ１０３０に含まれるピクセルの数と比較する。第１カウンタ１４２４のカウンタ値Ｉが、高解像度画像データメモリ１０３０に含まれるピクセルの数と等しければ（Ｓ１１２６にてＹＥＳ）、この処理は終了する。もしそうでないと（Ｓ１１２６にてＮＯ）、処理はＳ１１１６に戻されて、さらに次の要素（ピクセル）についての処理が行なわれる。
【０１２５】
以上のような構造およびフローチャートに基づく画像符号化装置１０００の動作について説明する。
【０１２６】
撮像された画像データなどが入力画像データとして、入力画像データメモリ１０１０に記憶される。符号化前処理器１０２０は、入力画像データメモリ１０１０に記憶された入力画像データに基づいて、高解像度画像データと低解像度画像データとを作成する（Ｓ１０００）。これにより、高解像度画像データメモリ１０３０には、図３に示す高解像度画像１２１０または図４に示す高解像度画像１３１０が記憶され、低解像度画像データメモリ１０４０には、図３に示す低解像度画像１２２０または図４に示す低解像度画像１３２０が記憶される。
【０１２７】
画像符号化器１０５０は、高解像度画像データと低解像度画像データとを予め定められた圧縮方式で符号化処理する（Ｓ１１００）。このとき、まず、記号列分解器１４２０は、高解像度画像データメモリ１０３０の内容を分解して、記号列バッファ１４３０に記憶させる（Ｓ１１１０）。第１カウンタ１４２４のカウンタ値Ｉが初期化され（Ｓ１１１２）、記号列カウンタＳＣ［Ｋ］が初期化される（Ｓ１１１４）。高解像度画像データメモリ１０３０のＩ番目の要素（ピクセル）に対応する（相関の強い）低解像度画像データメモリ１０４０の要素（ピクセル）の番号Ｊが算出される。このとき式（１）〜（６）を用いて、変数Ｉから番号Ｊが算出される（Ｓ１１１６）。低解像度画像データメモリ１０４０のＪ番目の要素を読み込み、キー値Ｋに変換する（Ｓ１１１８）。高解像度画像データメモリ１０３０のＩ番目の要素（ピクセル）が、記号列バッファ１４３０のＳ[Ｋ]［ＳＣ［Ｋ］］に代入される（Ｓ１１２０）。
【０１２８】
記号列カウンタ１４４０のＫ番目の値ＳＣ［Ｋ］に１が加算され（Ｓ１１２２）、第１カウンタ１４２４のカウンタ値Ｉに１が加算される（Ｓ１１２４）。第１カウンタ１４２４のカウンタ値Ｉが、高解像度画像データメモリ１０３０に含まれるピクセルの数に等しくなるまで（Ｓ１１２６にてＹＥＳ）、Ｓ１１１６からＳ１１２４までの処理が繰返し実行されて、全ての要素（ピクセル）についての処理が行なわれる。
【０１２９】
このような動作により、高解像度画像データメモリ１０３０の要素（ピクセル）が、対応する低解像度画像データメモリ１０４０の要素（ピクセル）の値に従って分類される。ここで、高解像度画像データメモリ１０３０の各ピクセルの値と対応する低解像度画像データメモリ１０４０のピクセルの値に相関がある場合には、対応する低解像度画像データメモリ１０４０の値が近似していれば、元の高解像度画像データメモリ１０３０の各ピクセルの値が近似していることになる。したがって、低解像度画像データメモリ１０４０の対応するピクセルの値が近似するという条件で、高解像度画像データメモリ１０３０を分類すると、各分類の中では、ピクセルデータの値は一部の値に集中すると考えられる。別の言い方をすれば、各分類は、低いエントロピーを持つことになる。
【０１３０】
なお、この分類においては、上述した式（１）〜（６）が用いられる。図３に示す画像データの場合、たとえば、ピクセル（００）とピクセル（２２）とが近似した値であって、ピクセル（０２）とピクセル（２０）とが近似した値であると想定する。この場合、それぞれが同じキーの値に変換されることになる。この場合、ピクセル（００）とピクセル（２２）のいずれかに対応する、高解像度画像のピクセル（０１）、ピクセル（１０）、ピクセル（１１）、ピクセル（２３）、ピクセル（３２）、ピクセル（３３）が同じ分類になり、ピクセル（０２）とピクセル（２０）のいずれかに対応する、高解像度画像のピクセル（０３）、ピクセル（１２）、ピクセル（１３）、ピクセル（２１）、ピクセル（３０）、ピクセル（３１）が同じ分類になることを示す。このあと、高解像度画像のピクセルを上記の２つの分類ごとに符号化することで、高解像度画像のピクセルをまとめて符号化するよりも効率の高い符号化を実行できる。このようにして、図６に示すようなフォーマットで、高解像度符号化画像データメモリ１０６０に、符号化画像データが記憶される。
【０１３１】
その後、データ符号化器１４５０により、記号列バッファ１４３０に記憶されている以下の３つの記号列が、ＬＺ７７符号化で符号化処理されて、高解像度符号化画像データメモリ１０６０に記憶される（Ｓ１１３０）。
【０１３２】
低解像度画像データメモリ１０４０に記憶された低解像度画像データが、ＬＺ７７符号化で符号化処理されて、低解像度符号化画像データメモリ１０７０に記憶される（Ｓ１１４０）。これにより、図７に示すようなフォーマットで、低解像度符号化画像データメモリ１０７０に、符号化画像データが記憶される。
【０１３３】
さらに、符号化データ結合器１０８０により、高解像度符号化画像メモリ１０６０と低解像度符号化画像メモリ１０７０とに記憶されたデータが結合されて、そのデータが、結合符号化画像データメモリ１０９０に記憶される（Ｓ１２００）。
【０１３４】
以上のようにして、本実施の形態に係る画像符号化装置によると、高解像度画像データを構成する要素を、低解像度画像データを構成する要素に関連付けて分類した。そして、その分類された高解像度画像データごとに符号化処理を実行すると、互いに高い相関のある高解像度画像データをまとめて、効率的に符号化できる。
【０１３５】
このことは、低解像度画像のピクセルの値をキーとして、対応している高解像度画像のピクセルを分類して、分類ごとに符号化することで符号化効率を向上させるために、高い相関を持つ複数のデータ系列の一方をキーとして、他方をサブデータ系列に分類することで、作成された各サブデータ系列の要素の値が、それぞれの中では一部の値に集中することになり、各サブデータ系列のエントロピーが下げられたことによるものである。
【０１３６】
また、本実施の形態に係る画像符号化装置によると、辞書に基づいた符号化に代表される、明示的な確率モデルを持たない符号化処理に適用できるので、この符号化処理が行なわれた符号化画像データを復号するときにも、その復号処理は軽量である。
【０１３７】
さらに、本実施の形態に係る画像符号化装置によると、特定のデータ系列の復号において、他のデータ系列の復号が不要であるように構成できるので、特に特定のデータ系列が、全体のデータ系列を統合してできるデータの概略を表している場合には、特定のデータ系列だけを復号することで、概略を知ることが可能となる。
【０１３８】
＜第２の実施の形態＞
以下、本発明の第２の実施の形態に係る画像復号装置について説明する。本実施の形態に係る画像復号装置は、第1の実施の形態に係る画像符号化装置に対応する復号装置である。
【０１３９】
図１３に、本実施の形態に係る画像復号装置２０００のブロック図を示す。図１３に示すように、この画像復号装置２０００は、符号化処理された高解像度画像を表わす符号化画像データと符号化処理された低解像度画像を表わす符号化画像データとが結合処理された結合符号化画像データを記憶する結合符号化画像データメモリ２０１０と、その結合符号化画像データを復号する前に、結合符号化画像データから高解像度画像を表わす符号化画像データと低解像度画像を表わす符号化画像データとを分離する復号前処理器２０２０と、分離された高解像度符号化画像データを記憶する高解像度符号化画像データメモリ２０３０と、分離された低解像度符号化画像データを記憶する低解像度符号化画像データメモリ２０４０と、高解像度画像を表わす符号化画像データと低解像度画像を表わす符号化画像データとを復号処理する画像復号器２０５０と、復号処理された高解像度画像を表わす画像データを記憶するための高解像度画像データメモリ２０６０と、復号処理された低解像度画像を表わす画像データを記憶するための低解像度画像データメモリ２０７０と、復号処理された高解像度画像を表わす画像データと復号処理された解像度画像を表わす画像データとを結合処理する画像データ結合器２０８０と含む。
【０１４０】
この画像復号装置２０００における、結合符号化画像データメモリ２０１０と、高解像度符号化画像データメモリ２０３０と、低解像度符号化画像データメモリ２０４０と、高解像度画像データメモリ２０６０と、低解像度画像データメモリ２０７０と、出力画像データメモリ２０９０とは、一般的にコンピュータを含む計算システムに実装される記憶デバイスにより実現される。
【０１４１】
この画像復号装置２０００における、復号前処理器２０２０と、画像復号器２０５０と、画像データ結合器２０８０とは、コンピュータにより実行されるソフトウェアで実現することも、ハードウェアで実現することも可能である。以下の説明では、この復号前処理器２０２０と、画像復号器２０５０と、画像データ結合器２０８０とは、コントローラを含む特定のハードウェアを有し、そのコントローラが予め定められたソフトウェアを実行することによりハードウェアを制御して、所定の機能を実現するものとして説明する。ただし、特定のハードウェアではなく、一般的なコンピュータを用いて、所定の機能を実現するものであってもよい。したがって、本発明の本質的な一局面は、このような機能をコンピュータに実現させるためのプログラムである。
【０１４２】
結合符号化画像データメモリ２０１０に記憶される符号化画像データ、すなわち本実施の形態に係る画像復号装置２０００で復号処理されるデータについては、前述の第1の実施の形態に係る画像符号化装置１０００で符号化処理でされた符号化画像データである。
【０１４３】
図１４を参照して、本実施の形態に係る画像復号装置２０００の画像データ復号処理の手順について説明する。
【０１４４】
Ｓ２０００にて、画像復号装置２０００は、復号前処理器２０２０を用いて、結合符号化画像データメモリ２０１０に記憶された符号化画像データから、高解像度符号化画像データと低解像度符号化画像データとを分離して、それぞれ、高解像度符号化画像データメモリ２０３０と低解像度符号化画像データメモリ２０４０とに記憶させる。このとき、前述の図８に示す結合符号化画像データから、図６に示す高解像度符号化画像データと図７に示す低解像度符号化画像データとが分離される。
【０１４５】
Ｓ２１００にて、画像復号装置２０００は、画像復号器２０５０を用いて、高解像度符号化画像データと低解像度符号化画像データとを第1の実施の形態に係る画像符号化装置に対応する伸張方式で復号処理して、復号処理されたデータを高解像度画像データメモリ２０６０と低解像度画像データメモリ２０７０とに記憶させる。この画像復号器２０５０における処理の手順の詳細については後述する。
【０１４６】
Ｓ２２００にて、画像復号装置２０００は、画像データ結合器２０８０を用いて、高解像度画像データメモリ２０６０と低解像度画像データメモリ２０７０とに記憶されたデータを結合して、出力画像データメモリ２０９０に記憶させる。
【０１４７】
以下、画像復号器２０５０の詳細について説明する。
図１５に、画像復号器２０５０のブロック図を示す。なお、本実施の形態に係る画像復号装置２０００の画像復号器２０５０においては、第1の実施の形態に係る画像符号化装置１０００に用いられるＬＺ７７符号化処理を実行するが、本発明に係る画像復号装置２０００は、このＬＺ７７符号化処理に限定して適用されるものではない。本発明に係る画像復号装置２０００は、辞書に基づいた一般的な符号化処理に対応する復号処理に適用できるものである。
【０１４８】
画像復号器２０５０は、データ復号器２４２０と、記号列結合器２４３０と、記号列バッファ２４４０と、記号列カウンタ２４５０と、これらを制御するコントローラ２４１０とを含む。
【０１４９】
コントローラ２４１０は、画像復号器２０５０の全体を制御する。コントローラ２４１０には、図示しないＣＰＵや、そのＣＰＵで実行されるプログラムを記憶するメモリを含む。
【０１５０】
データ復号器２４２０は、符号化画像データから分離され、低解像度符号化画像データメモリ２０４０に記憶された低解像度符号化画像データと、記号列バッファ２４４０に記憶された符号化画像データとを復号処理する。
【０１５１】
なお、記号列バッファ２４４０および記号列カウンタ２４５０は、前述の第1の実施の形態に係る画像符号化装置１０００の画像符号化器１０５０における記号列バッファ１４３０および記号列カウンタ１４４０とそれぞれ同じ構成であるため、ここでの詳細な説明は繰返さない。記号列結合器２４３０の構造の詳細については後述する。
【０１５２】
図１６を参照して、以上のような構造を有する画像復号器２０５０で実行される復号処理（図１４のＳ２１００の処理）の手順について説明する。
【０１５３】
Ｓ２１１０にて、コントローラ２４１０に制御されたデータ復号器２４２０は、低解像度符号化画像データメモリ２０４０に記憶された低解像度符号化画像データを復号処理する。
【０１５４】
Ｓ２１３０にて、コントローラ２４１０に制御されたデータ復号器２４２０は、記号列バッファ２４４０に記憶されている以下の３つの記号列を、ＬＺ７７符号化に対応して復号処理する。このとき記号列バッファ２４４０に記憶されて、復号処理される記号列は、前述の第1の実施の形態に係る画像符号化装置１０００と同様、
Ｓ［０］から始まるＳＣ［０］個の記号からなる記号列
Ｓ［１］から始まるＳＣ［１］個の記号からなる記号列
Ｓ［２］から始まるＳＣ［２］個の記号からなる記号列
である。
【０１５５】
また、本実施の形態に係る画像復号装置２０００においては、低解像度符号化画像データメモリ２０４０の符号化画像データと、記号列バッファ２４４０の記号列とを同じ方法で復号しているが、これはデータ復号器２４２０の構成をより簡潔にするためである。このような簡潔性は多くの応用では好ましい。なお、本発明に係る画像復号装置は、異なる２種類以上の復号方式を適用するものに適用することもできる。
【０１５６】
Ｓ２１４０にて、コントローラ２４１０に制御された記号列結合器２４３０は、復号処理された低解像度画像データと復号処理された記号列とに基づいて、高解像度画像データを作成する。なお、この記号列結合器２４３０における処理の手順の詳細については後述する。
【０１５７】
以下、記号列結合器２４３０の詳細について説明する。
図１７に、記号列結合器２４３０のブロック図を示す。記号列結合器２４３０は、第1カウンタ２４３４と、対応ピクセル番号レジスタ２４３６と、キーレジスタ２４３８と、これらを制御するコントローラ２４３２とを含む。
【０１５８】
コントローラ２４３２は、記号列結合器２４３０の全体を制御する。コントローラ２４３２には、図示しないＣＰＵや、そのＣＰＵで実行されるプログラムを記憶するメモリを含む。
【０１５９】
第１カウンタ２４３４は、高解像度画像データの要素数（ピクセル数）を表わす変数Ｉをカウントする。対応ピクセル番号レジスタ２４３６には、高解像度画像データメモリ２０６０の要素（ピクセル）に対応する相関の強い、低解像度画像データメモリ２０７０の要素（ピクセル）が記憶される。キーレジスタ２４３８には、高解像度画像データの要素（ピクセル）が対応する、分類されたキーの値が記憶される。
【０１６０】
図１８を参照して、以上のような構造を有する記号列結合器２４３０で実行される結合処理（図１６のＳ２１４０の処理）の手順について説明する。
【０１６１】
Ｓ２１４２にて、コントローラ２４３２は、第１カウンタ２４３４のカウンタ値を初期化（カウンタ値＝０）する。以下、第１カウンタ２４３４のカウンタ値は、変数Ｉで示される。
【０１６２】
Ｓ２１４４にて、コントローラ２４３２は、３つの要素をもった１次元配列である記号列カウンタ２４５０の全ての要素を初期化する（ＳＣ［Ｋ］＝０、Ｋ＝０、１、２）。
【０１６３】
Ｓ２１４６にて、コントローラ２４３２は、高解像度画像データメモリ２０６０のＩ番目の要素（ピクセル）に対応する（相関の強い）低解像度画像データメモリ２０７０の要素（ピクセル）の番号Ｊを算出して、対応ピクセル番号レジスタ２４３６に記憶させる。この高解像度画像のピクセルが低解像度画像のどのピクセルに対応する算出は、前述の第1の実施の形態に係る画像符号化装置１０００における符号化前処理器１０２０にて、高解像度画像と低解像度画像をどのように生成したかに、主として依存する。このＳ２１３６における、変数Ｉから番号Ｊの算出は、前述の第1の実施の形態において説明した式（１）〜（６）にょり算出される。
【０１６４】
Ｓ２１４８にて、コントローラ２４３２は、低解像度画像データの、対応ピクセル番号レジスタ２４３６の値が示す番号の要素を読み込み、値を変換して、キーレジスタ２４３８に記憶させる。このときの変換の規則は、前述の第1の実施の形態と同様に、以下のように与えられる。低解像度画像データのピクセルの値をＰ、キーレジスタ１４２８の値をＫとする。
Ｋ＝０ （Ｐ＝０のとき）
Ｋ＝１ （１≦Ｐ≦２５４のとき）
Ｋ＝２ （Ｐ＝２５５のとき）
Ｋの種類が３種類に限定されないこと、Ｋの値を規定するＰの値が上記のように限定されないことは、前述の第1の実施の形態と同様である。
【０１６５】
Ｓ２１５０にて、コントローラ２４３２は、記号列バッファ２４４０のＳ[Ｋ]［ＳＣ［Ｋ］］の値を高解像度画像データのＩ番目の要素（ピクセル）に代入する。
【０１６６】
Ｓ２１５２にて、コントローラ２４３２は、記号列カウンタ２４５０のＫ番目の値ＳＣ［Ｋ］に１を加算する。Ｓ２１５４にて、コントローラ２４３２は、第１カウンタ２４３４のカウンタ値Ｉに１を加算する。
【０１６７】
Ｓ２１５６にて、コントローラ２４３２は、第１カウンタ２４３４のカウンタ値Ｉが、高解像度画像データのピクセルの数と比較する。第１カウンタ２４３４のカウンタ値Ｉが、高解像度画像データのピクセルの数と等しければ（Ｓ２１５６にてＹＥＳ）、この処理は終了する。もしそうでないと（Ｓ２１５６にてＮＯ）、処理はＳ２１４６に戻されて、さらに次の要素（ピクセル）についての処理が行なわれる。
【０１６８】
以上のような構造およびフローチャートに基づく画像復号装置２０００の動作について説明する。
【０１６９】
前述の第1の実施の形態に係る画像符号化装置１０００で符号化処理された結合符号化画像データが入力データとして、結合符号化画像データメモリ２０１０に記憶される。復号前処理器２０２０は、結合符号化画像データメモリ２０１０に記憶された結合符号化画像データから、高解像度符号化画像データと低解像度符号化画像データとを分離する（Ｓ２０００）。これにより、高解像度符号化画像データメモリ２０３０には、図６に示す高解像度符号化画像データが記憶され、低解像度画像データメモリ２０４０には、図７に示す低解像度符号化画像データが記憶される。
【０１７０】
画像復号器２０５０は、高解像度画像データと低解像度画像データとを予め画像復号装置１０００で実行された圧縮方式に対応する伸張方式で復号処理する（Ｓ２１００）。このとき、まず、データ復号器２４２０が低解像度符号化画像データメモリ２０４０に記憶された低解像度符号化画像データを復号して低解像度画像データメモリ２０７０に記憶させる（Ｓ２１１０）。次いで、データ復号器２４２０が記号列バッファ２４４０に記憶された記号列を復号する（Ｓ２１３０）。
【０１７１】
記号列結合器２４３０は、復号された低解像度画像データと記号列とを用いて、データを記号列に記憶された内容に基づいて、データを結合して高解像度画像データを作成する。このとき、まず、第１カウンタ２４３４のカウンタ値Ｉが初期化され（Ｓ２１４２）、記号列カウンタＳＣ［Ｋ］が初期化される（Ｓ２１４４）。高解像度画像データのＩ番目の要素（ピクセル）に対応する（相関の強い）低解像度画像データの要素（ピクセル）の番号Ｊが算出される。このとき式（１）〜（６）を用いて、変数Ｉから番号Ｊが算出される（Ｓ２１４６）。低解像度画像データのＪ番目の要素を読み込み、キー値Ｋに変換する（Ｓ２１４８）。記号列バッファ２４５０のＳ[Ｋ]［ＳＣ［Ｋ］］の値が高解像度画像データのＩ番目の要素（ピクセル）に代入される（Ｓ２１５０）。
【０１７２】
記号列カウンタ２４５０のＫ番目の値ＳＣ［Ｋ］に１が加算され（Ｓ２１５２）、第１カウンタ２４３４のカウンタ値Ｉに１が加算される（Ｓ２１５４）。第１カウンタ２４３４のカウンタ値Ｉが、高解像度画像データのピクセルの数に等しくなるまで（Ｓ２１５６にてＹＥＳ）、Ｓ２１４６からＳ２１５４までの処理が繰返し実行されて、全ての要素（ピクセル）についての処理が行なわれる。
【０１７３】
このような動作により、高解像度画像データの要素（ピクセル）が、対応する低解像度画像データの要素（ピクセル）の値に従って処理されて、図１９に示すように、高解像度画像２５１０と低解像度画像２５２０とが結合されて、出力画像２５３０が作成される。
【０１７４】
以上のようにして、本実施の形態に係る画像復号装置によると、高解像度画像データを構成する要素を、低解像度画像データを構成する要素に関連付けて分類して、その分類された高解像度画像データごとに符号化処理を実行することにより効率的に符号化された符号化画像データを復号処理することができる。
【０１７５】
＜第３の実施の形態＞
以下、本発明の第３の実施の形態に係る画像復号装置について説明する。本実施の形態に係る画像復号装置は、第１の実施の形態に係る画像符号化装置に対応する復号装置であって、第２の実施の形態に係る画像復号装置が有する機能に加えて、復号時に、低解像度画像および高解像度画像のいずれを復号するのかを選択できる機能を有する。それ以外については、前述の第２の実施の形態に係る画像復号装置２０００と同じである。したがって、それらについてのここでの詳細な説明は繰返さない。
【０１７６】
図２０を参照して、本実施の形態に係る画像復号装置３０００のブロック図を示す。図２０に示すように、この画像復号装置３０００は、前述の第２の実施の形態に係る画像復号装置２０００の構成に加えて、画像データ結合器２０８０に接続されたセレクタ３０１０を含む。このセレクタ３０１０に記憶された内容に基づいて、低解像度画像および高解像度画像のいずれを復号するのかが判断される。セレクタ３０１０に記憶された内容が「０」であると高解像度画像を出力するための高解像度画像データを、そうでないと低解像度画像を出力するための低解像度画像データを作成する。それ以外の構造は、前述の第２の実施の形態に係る画像復号装置２０００の構造と同じである。それらの機能も同じである。したがって、それらについての詳細な説明はここでは繰返さない。
【０１７７】
図２１を参照して、本実施の形態に係る画像復号装置３０００の画像データ復号処理の手順について説明する。なお、図２１に示すフローチャートの中で、前述の図１４に示したフローチャートと同じ処理については同じステップ番号を付してある。それらの機能も同じである。したがって、それらについての詳細な説明はここでは繰返さない。
【０１７８】
Ｓ３０００にて、画像復号装置３０００は、画像復号器２０５０を用いて、高解像度画像データまたは低解像度画像データを復号する。このＳ３０００における処理の詳細については後述する。
【０１７９】
Ｓ３１００にて、画像復号装置３０００は、復号処理された高解像度画像データまたは低解像度画像データを出力して、高解像度画像または低解像度画像を表示させる。
【０１８０】
図２２を参照して、本実施の形態に係る画像復号装置３０００における、画像復号器２０５０とセレクタ３０１０とを含むブロック図を示す。図２１に示すように、セレクタ３０１０は、画像復号器２０５０に接続されたコントローラ２４１０に接続されている。コントローラ２４１０は、セレクタ３０１０に記憶された内容に基づいて、高解像度画像および低解像度画像のいずれを復号するのかを決定して、データ復号器２４２０を制御して必要な復号処理を実行する。それ以外の構造は、前述の第２の実施の形態に係る画像復号装置２０００の構造と同じである。それらの機能も同じである。したがって、それらについての詳細な説明はここでは繰返さない。
【０１８１】
図２３を参照して、以上のような構造を有する画像復号器２０５０で実行される復号処理（図２１のＳ３０００の処理）の手順について説明する。
【０１８２】
Ｓ３０１０にて、コントローラ２４１０に制御されたデータ復号器２４２０は、低解像度符号化画像データメモリ２０４０に記憶された低解像度符号化画像デデータを復号処理する。
【０１８３】
Ｓ３０２０にて、コントローラ２４１０は、セレクタ３０１０の内容が「０」であるか否かを判断する。セレクタ３０１０の内容が「０」であると（Ｓ３０２０にてＹＥＳ）、処理はＳ３０３０に移される。もしそうでないと（Ｓ３０２０にてＮＯ）、処理はＳ３０４０に移される。
【０１８４】
Ｓ３０３０にて、コントローラ２４１０に制御されたデータ復号器２４２０は、記号列バッファ２４４０に記憶されている３つの記号列を、ＬＺ７７符号化に対応して復号処理する。
【０１８５】
Ｓ３０４０にて、コントローラ２４１０は、セレクタ３０１０の内容が「０」であるか否かを判断する。セレクタ３０１０の内容が「０」であると（Ｓ３０４０にてＹＥＳ）、処理はＳ２１４０に移される。もしそうでないと（Ｓ３０４０にてＮＯ）、この処理は終了する。なお、Ｓ２１４０における処理は、前述の第２の実施の形態に係る画像復号装置２０００における処理と同じである。
【０１８６】
以上のような構造およびフローチャートに基づく画像復号装置３０００の動作について説明する。
【０１８７】
復号前処理器２０２０により、結合符号化画像データが、高解像度符号化画像データと低解像度符号化画像データとに分離される（Ｓ２０００）。低解像度符号化画像データが、データ復号器２４２０により復号され、低解像度画像データが低解像度画像データメモリ２０７０に記憶される（Ｓ３０１０）。
【０１８８】
セレクタ３０１０に「０」が記憶されていると（Ｓ３０２０にてＹＥＳ）、記号列バッファ２４４０に記憶された記号列が、データ復号器２４２０により復号される（Ｓ３０３０）。さらに、セレクタ３０１０に「０」が記憶されていると（Ｓ３０４０にてＹＥＳ）、復号処理された低解像度画像データと記号列とに基づいて、高解像度画像データが作成される（Ｓ２１４０）。作成された高解像度画像データは出力画像データメモリ２０９０に記憶される。
【０１８９】
一方、セレクタ３０１０に「０」が記憶されていないと（Ｓ３０２０にてＮＯ）、記号列バッファ２４４０に記憶された記号列の復号処理は実行されず、高解像度画像データも作成されない。
【０１９０】
以上のようにして、本実施の形態に係る画像復号装置によると、粗い解像度で画像の全体を早く知りたいという場合と、細かい解像度で画像の詳細を知りたいという場合とに対応して、低解像度画像を作成するのか、高解像度画像を作成するのかを選択することができる。このような機能は、画像閲覧システムなどにおいて大きな効果を発現する。
【０１９１】
なお、本実施の形態に係る画像復号装置は、高解像度と低解像度との２つの種類の解像度の画像のいずれかを選択するようにしたが、３種類以上の解像度の中から１の解像度の画像を選択するようにしてもよい。
【０１９２】
＜第４の実施の形態＞
以下、本発明の第４の実施の形態に係る画像符号化装置について説明する。第１の実施の形態に係る画像符号化装置が、画像を高解像度と低解像度の２階層の解像度に分解して符号化処理を実行するのに対して、本実施の形態に係る画像符号化装置は、画像を３階層以上の解像度に分解して符号化処理を実行する機能を有する。それ以外については、前述の第１の実施の形態に係る画像符号化装置１０００と同じである。したがって、それらについてのここでの詳細な説明は繰返さない。なお、以下の説明では、本実施の形態に係る画像符号化装置は、（Ｍ＋１）種類の解像度の画像データを符号化処理すると想定する。
【０１９３】
本実施の形態に係る画像符号化装置は、相関を持つデータ系列の一方をキーとして他方のデータ系列を分解して符号化するという手順を繰り返すことで、再帰的に３階層以上の解像度の階層に対して、効率的に符号化処理を実行する。
【０１９４】
図２４に、本実施の形態に係る画像符号化装置４０００のブロック図を示す。図２４に示すように、この画像符号化装置４０００は、前述の第１の実施の形態に係る画像符号化装置１０００の高解像度画像データメモリ１０３０および低解像度画像データメモリ１０４０に代えて、解像度が高い方から、第０のレベル画像データメモリ４０２０、第１のレベル画像データメモリ４０３０、第Ｍのレベル画像データメモリ４０４０の、（Ｍ＋１）個のデータメモリを有する。
【０１９５】
さらに、この画像符号化装置４０００は、前述の第１の実施の形態に係る画像符号化装置１０００の高解像度符号化画像データメモリ１０６０および低解像度符号化画像データメモリ１０７０に代えて、解像度が高い方から、第０のレベル符号化画像データメモリ４０６０、第１のレベル符号化画像データメモリ４０７０、第Ｍのレベル符号化画像データメモリ４０８０の、（Ｍ＋１）個のデータメモリを有する。
【０１９６】
さらに、この画像符号化装置４０００は、前述の第１の実施の形態に係る画像符号化装置１０００の符号化前処理器１０２０に代えて、この符号化前処理器１０２０とはデータメモリとの接続関係が異なる、符号化前処理器４０１０を有する。この画像符号化装置４０００は、前述の第１の実施の形態に係る画像符号化装置１０００の画像符号化器１０５０に代えて、この画像符号化器１０５０とはデータメモリとの接続関係が異なる、画像符号化器４０５０を有する。この画像符号化装置４０００は、前述の第１の実施の形態に係る画像符号化装置１０００の符号化データ結合器１０８０に代えて、この符号化データ結合器１０８０とはデータメモリとの接続関係が異なる、符号化データ結合器４０９０を有する。
【０１９７】
図２５を参照して、本実施の形態に係る画像符号化装置４０００の画像データ符号化処理の手順について説明する。
【０１９８】
Ｓ４０００にて、画像符号化装置４０００は、符号化前処理器４０１０を用いて、入力画像データメモリ１０１０に記憶された入力画像データに基づいて、（Ｍ＋１）種類の解像度（第０のレベル〜第Ｍのレベル）の画像データを作成して、それぞれ、第０のレベル画像データメモリ４０２０、第１のレベル画像データメモリ４０３０、第Ｍのレベル画像データメモリ４０４０に記憶させる。
【０１９９】
このＳ４０００の処理においては、たとえば、図４に示すようにして、高解像度側の第Ｌのレベル画像（入力画像１３００）から、それよりも１つ解像度のレベルが低い第（Ｌ＋１）のレベル画像（低解像度画像１３２０）を作成する。さらに、この第（Ｌ＋１）のレベル画像１３２０を高解像度側の画像として、それよりも１つ解像度のレベルが低い第（Ｌ＋２）のレベル画像を作成する。このような処理を（Ｍ＋１）回繰返すと、図２６に示すように、入力画像（第０のレベル画像）に対して、解像度が高い方から低くなる順に、第１のレベルの画像、第２のレベルの画像、…、第（Ｍ−１）のレベルの画像、第Ｍのレベルの画像の（Ｍ＋１）個の画像を作成することができる。
【０２００】
すなわち、入力画像から第０のレベルの解像度の画像（高解像度画像に対応）、第１のレベルの解像度の画像（低解像度画像に対応）を作成して、今度は第１のレベルの解像度の画像を入力として第１のレベルの解像度の画像および第２のレベルの解像度の画像を作成する。図２６に概念的に示すように、この処理を繰り返すことで、第Ｍのレベルの解像度の画像に到達できる。入力画像と高解像度画像が異なる場合についても、同様に再帰的に処理することで第Ｍのレベルの解像度の画像に到達できる。なお、このようにして処理される画像は図４に示される画像に限定されるものではない。
【０２０１】
Ｓ４１００にて、画像符号化装置４０００は、画像符号化器４０５０を用いて、各レベルの解像度の画像データを予め定められた圧縮方式で符号化処理して、符号化処理されたデータを、それぞれ、第０のレベル符号化画像データメモリ４０６０、第１のレベル符号化画像データメモリ４０７０、第Ｍのレベル符号化画像データメモリ４０８０に記憶させる。この画像符号化器４０５０における処理の手順の詳細については後述する。
【０２０２】
Ｓ４２００にて、画像符号化装置４０００は、符号化データ結合器４０９０を用いて、第０のレベル符号化画像データメモリ４０６０、第１のレベル符号化画像データメモリ４０７０、第Ｍのレベル符号化画像データメモリ４０８０に記憶されたデータを結合して、所定のレベルの解像度の画像に対応する結合符号化画像データを作成して、作成された符号化画像データを結合符号化画像データメモリ１０９０に記憶させる。
【０２０３】
図２７に、本実施の形態に係る画像符号化装置４０００における、画像符号化器４０５０のブロック図を示す。図２７に示すように、画像符号化器４０５０は、前述の第１の実施の形態に係る画像符号化装置１０００の画像符号化器１０５０の構造に加えて、コントローラ１４１０に接続されたレベルレジスタ４０５２をさらに含む。レベルレジスタ４０５２は、解像度のレベル（数字が大きいほど低解像度）を記憶する。コントローラ１４１０は、解像度を１つ低くする処理ごとにレベルレジスタ４０５２に記憶されるデータをインクリメントして、そのデータが予め定められた解像度（Ｍとする。）になると、そのレベルの解像度の画像データを符号化して処理を終了させる。それ以外の構造は、前述の第１の実施の形態に係る画像符号化装置１０００の構造と同じである。それらの機能も同じである。したがって、それらについての詳細な説明はここでは繰返さない。
【０２０４】
図２８を参照して、以上のような構造を有する画像符号化器４０５０で実行される符号化処理（図２５のＳ４１００の処理）の手順について説明する。
【０２０５】
Ｓ４１１０にて、コントローラ１４１０は、レベルレジスタＬを初期化（Ｌ＝０）する。Ｓ４１２０にて、コントローラ１４１０に制御された記号列分解器１４２０は、第Ｌのレベルの解像度の画像データを記号列に分解する。分解された記号列は、記号列バッファ１４３０に記憶される。
【０２０６】
Ｓ４１３０にて、コントローラ１４１０に制御されたデータ符号化器１４５０は、記号列バッファ１４３０に記憶された記号列を符号化処理する。Ｓ４１４０にて、コントローラ１４１０は、レベルレジスタＬに１を加算する。Ｓ４１５０にて、コントローラ１４１０は、レベルレジスタＬと定数Ｍとを比較する。レベルレジスタＬが定数Ｍと等しいと（Ｓ４１５０にてＹＥＳ）、処理はＳ４１６０に移される。もしそうでないと（Ｓ４１５０にてＮＯ）、処理はＳ４１２０に戻され、次のレベルの解像度の画像データについての処理が実行される。
【０２０７】
Ｓ４１６０にて、コントローラ１４１０に制御されたデータ符号化器１４５０は、第Ｌ（＝Ｍ）のレベルの解像度の画像データを符号化処理する。このような処理が繰返し実行されて作成された結合符号化画像データが、結合符号化画像データメモリ１０９０に記憶される。
【０２０８】
図２９に、結合符号化画像データメモリ１０９０のデータフォーマットの例を示す。階層数フィールド４５００は、いくつの階層を符号化したかを示す４バイトフィールドである。ここでは、（Ｍ＋１）という値が４バイト整数で格納されている。この階層数フィールド４５００に続いて、第Ｍのレベルに対応する第Ｍのレベル解像度符号化画像に対応する符号化画像データ４５１０が続き、以下、解像度レベルが下がる順に（解像度自体は高くなる順に）、第１のレベル解像度符号化画像データ４５２０、第０のレベル解像度符号化画像データ４５３０まで続く。一般化された第Ｌのレベル解像度符号化画像データについては、第Ｌのレベル解像度符号化画像データメモリの内容がそのまま使用される。
【０２０９】
以上のようにして、本実施の形態に係る画像符号化装置によると、画像を階層的に分解して、効率的に符号化することが実行できる。また、解像度の低い画像に対応するデータをデータ列の先頭側に置いて、符号化画像データの先頭からの一部分を読み込むだけで、その一部分のみを復号処理して、解像度の低い画像を表示して、早く画像の概略をユーザに表示することができる。
【０２１０】
＜第５の実施の形態＞
以下、本発明の第５の実施の形態に係る画像復号装置について説明する。本実施の形態に係る画像復号装置は、第４の実施の形態に係る画像符号化装置に対応する復号装置である。
【０２１１】
本発明の第５の実施の形態に係る画像復号装置について説明する。第２の実施の形態に係る画像復号装置が、画像を高解像度と低解像度の２階層の解像度に分解して復号処理を実行するのに対して、本実施の形態に係る画像復号装置は、画像を３階層以上の解像度に分解して復号処理を実行する機能を有する。それ以外については、前述の第２の実施の形態に係る画像復号装置２０００と同じである。したがって、それらについてのここでの詳細な説明は繰返さない。なお、以下の説明では、本実施の形態に係る画像復号装置は、（Ｍ＋１）種類の解像度の画像データを復号処理すると想定する。
【０２１２】
本実施の形態に係る画像復号装置は、相関を持つデータ系列の一方をキーとして他方のデータ系列を分解して符号化するという手順を繰り返すことで、再帰的に３階層以上の解像度の階層に対して、効率的に符号化処理をされた符号化画像データに対する復号処理を実行する。
【０２１３】
図３０に、本実施の形態に係る画像復号装置５０００のブロック図を示す。図３０に示すように、この画像復号装置５０００は、前述の第２の実施の形態に係る画像復号装置２０００の高解像度符号化画像データメモリ２０３０および低解像度符号化画像データメモリ２０４０に代えて、解像度が高い方から、第０のレベル符号化画像データメモリ５０２０、第１のレベル符号化画像データメモリ５０３０、第Ｍのレベル符号化画像データメモリ５０４０の、（Ｍ＋１）個のデータメモリを有する。
【０２１４】
さらに、この画像復号装置５０００は、前述の第２の実施の形態に係る画像復号装置２０００の高解像度画像データメモリ２０６０および低解像度画像データメモリ２０７０に代えて、解像度が高い方から、第０のレベル画像データメモリ５０６０、第１のレベル画像データメモリ５０７０、第Ｍのレベル画像データメモリ５０８０の、（Ｍ＋１）個のデータメモリを有する。
【０２１５】
さらに、この画像復号装置５０００は、前述の第２の実施の形態に係る画像復号装置２０００の復号前処理器２０２０に代えて、この復号処理器２０２０とはデータメモリとの接続関係が異なる、復号前処理器５０１０を有する。この画像復号装置５０００は、前述の第２の実施の形態に係る画像復号装置２０００の画像復号器２０５０に代えて、この画像復号器２０５０とはデータメモリとの接続関係が異なる、画像復号器５０５０を有する。この画像復号装置５０００は、前述の第２の実施の形態に係る画像復号装置２０００の画像データ結合器２０８０に代えて、この画像データ結合器２０８０とはデータメモリとの接続関係が異なる、画像データ結合器５０９０を有する。
【０２１６】
図３１を参照して、本実施の形態に係る画像復号装置５０００の画像データ復号処理の手順について説明する。
【０２１７】
Ｓ５０００にて、画像復号装置５０００は、復号前処理器５０１０を用いて、結合符号化画像データメモリ２０１０に記憶された符号化画像データに基づいて、（Ｍ＋１）種類の解像度（第０のレベル〜第Ｍのレベル）の符号化画像データを作成して、それぞれ、第０のレベル符号化画像データメモリ５０２０、第１のレベル符号化画像データメモリ５０３０、第Ｍの符号化レベル画像データメモリ５０４０に記憶させる。このとき、第４の実施の形態において説明した図２９に示すデータフォーマットに基づいて、（Ｍ＋１）種類の解像度（第０のレベル〜第Ｍのレベル）の符号化画像データが作成される。すなわち、このＳ５０００の処理は、符号化データを各解像度に対応するデータに分解する処理である。
【０２１８】
Ｓ５１００にて、画像復号装置５０００は、画像復号器５０５０を用いて、各レベルの解像度の符号化画像データを、第４の実施の形態に係る画像符号化装置４０００で用いられた圧縮方式に対応する伸張方式で復号処理して、復号処理されたデータを、それぞれ、第０のレベル画像データメモリ５０６０、第１のレベル画像データメモリ５０７０、第Ｍのレベル画像データメモリ５０８０に記憶させる。この画像復号器５０５０における処理の手順の詳細については後述する。
【０２１９】
Ｓ５２００にて、画像復号装置５０００は、画像データ結合器５０９０を用いて、第０のレベル画像データメモリ５０６０、第１のレベル画像データメモリ５０７０、第Ｍのレベル画像データメモリ５０８０に記憶されたデータを結合して、所定のレベルの解像度の画像データを作成して、作成された画像データを出力画像データメモリ２０９０に記憶させる。
【０２２０】
図３２に、本実施の形態に係る画像復号装置５０００における、画像復号器５０５０のブロック図を示す。図３２に示すように、画像復号器５０５０は、前述の第２の実施の形態に係る画像復号装置１０００の画像符号化器１０５０の構造に加えて、コントローラ２４１０に接続されたレベルレジスタ５０５２をさらに含む。レベルレジスタ５０５２は、解像度のレベル（数字が大きいほど低解像度）を記憶する。コントローラ２４１０は、予め定められた解像度（Ｍとする。）を初期値として解像度を１つ高くする処理ごとにレベルレジスタ５０５２に記憶されるデータをデクリメントして、そのデータが「０」になると、そのレベルの解像度の符号化画像データを復号して処理を終了させる。それ以外の構造は、前述の第２の実施の形態に係る画像復号装置２０００の構造と同じである。それらの機能も同じである。したがって、それらについての詳細な説明はここでは繰返さない。
【０２２１】
図３３を参照して、以上のような構造を有する画像復号器５０５０で実行される復号処理（図３１のＳ５１００の処理）の手順について説明する。
【０２２２】
Ｓ５１１０にて、コントローラ２４１０に制御されたデータ復号器２４２０は、第Ｍのレベルの解像度の符号化画像データを復号する。復号された画像データは、第Ｍのレベル画像データメモリ５０８０に記憶される。
【０２２３】
Ｓ５１２０にて、コントローラ２４１０は、レベルレジスタＬに（Ｍ−１）を代入する。この内容は、レベルレジスタ５０５２に記憶される。Ｓ５１３０にて、コントローラ２４１０に制御されたデータ復号器２４２０は、第Ｌのレベルの解像度の記号列バッファのデータを復号する。Ｓ５１４０にて、コントローラ２４１０に制御された記号列結合器２４３０は、第Ｌのレベルの解像度の画像データを作成する。
【０２２４】
Ｓ５１５０にて、コントローラ２４１０は、レベルレジスタＬから１を減算する。この内容は、レベルレジスタ５０５２に記憶される。Ｓ５１６０にて、コントローラ２４１０は、レベルレジスタＬが負であるか否かを判断する。レベルレジスタＬが負であると（Ｓ５１６０にてＹＥＳ）、この処理は終了する。もしそうでないと（Ｓ５１６０にてＮＯ）、処理はＳ５１３０に戻され、次のレベルの解像度の符号化画像データについての処理が実行される。
【０２２５】
ここで、Ｓ５１００（Ｓ５１１０〜Ｓ５１６０）の処理を確認的に記載すると、第Ｍレベルの解像度の符号化画像データを復号（Ｓ５１１０）した後、第（Ｌ＋１）レベル画像データメモリに格納されている第（Ｌ＋１）レベルの解像度の画像を参照しながら、記号列バッファ２４４０に格納されている（Ｓ５１３０で復号された）内容から第Ｌレベルの解像度画像を復号（作成）して（Ｓ５１４０）、第Ｌレベルの画像データメモリに格納するという一連の処理を、Ｌ＝Ｍ−１、Ｍ−２、…、０について順次行なう。すなわち、このような復号処理を順次行い、異なるレベルの解像度の画像を参照しながら、符号化データを復号することになる。すなわち、各解像度の画像が独立して復号されるものではない。
【０２２６】
本実施の形態に係る画像復号装置５０００においては、図３４に示すように、解像度が高い方から低くなる順に、第０のレベルの画像、第１のレベルの画像、第２のレベルの画像、…、第（Ｍ−１）のレベルの画像、第Ｍのレベルの画像の（Ｍ＋１）個の画像に基づいて、出力画像データを作成することができる。すなわち、解像度の階層を１つずつたどって再帰的に復号処理することになる。第Ｍレベルの画像と結合されることで第（Ｍ−１）レベル画像が復元され、復元された第（Ｍ−１）レベルの画像を用いて、第（Ｍ−２）レベルの画像が復元されるという処理を繰返して、第０レベルの画像が復元されることが示される。
【０２２７】
以上のようにして、本実施の形態に係る画像復号装置によると、画像を階層的に分解して効率的に符号化した符号化画像データを復号処理することができる。また、解像度の低い画像に対応するデータをデータ列の先頭側に置いて、符号化画像データの先頭からの一部分を読み込むだけで、その一部分のみを復号処理して、解像度の低い画像を表示して、早く画像の概略をユーザに表示することができる。
【０２２８】
なお、本実施の形態に係る画像復号装置に、第３の実施の形態に係る画像復号装置のセレクタを設けて、セレクタにどこまでの解像度の画像データに復号するのかを設定しておいて、ユーザが必要とする解像度の画像データに復号するようにしてもよい。
【０２２９】
＜第６の実施の形態＞
以下、本発明の第６の実施の形態に係る画像符号化装置について説明する。第１の実施の形態に係る画像符号化装置が、画像を高解像度と低解像度の２階層の解像度に分解して符号化処理を実行するのに対して、本実施の形態に係る画像符号化装置は、符号化処理の対象を動画像として、動画像に含まれるフレーム間の相関を利用して、連続したフレームを符号化処理を実行する機能を有する。それ以外については、前述の第１の実施の形態に係る画像符号化装置１０００と同じである。したがって、それらについてのここでの詳細な説明は繰返さない。なお、以下の説明では、本実施の形態に係る画像符号化装置は、（Ｍ＋１）フレームの画像データを符号化処理すると想定する。
【０２３０】
本実施の形態に係る画像符号化装置は、第４の実施の形態における画像符号化装置における解像度の階層を、連続したフレームに置換するものである。
【０２３１】
図３５に、本実施の形態に係る画像符号化装置６０００のブロック図を示す。図３５に示すように、この画像符号化装置６０００は、前述の第１の実施の形態に係る画像符号化装置１０００の高解像度画像データメモリ１０３０および低解像度画像データメモリ１０４０に代えて、フレームの時系列の早い方から、第０のフレーム画像データメモリ６０２０、第１のフレーム画像データメモリ６０３０、第Ｍのフレーム画像データメモリ６０４０の、（Ｍ＋１）個のデータメモリを有する。
【０２３２】
さらに、この画像符号化装置６０００は、前述の第１の実施の形態に係る画像符号化装置１０００の高解像度符号化画像データメモリ１０６０および低解像度符号化画像データメモリ１０７０に代えて、フレームの時系列の早い方から、第０のフレーム符号化画像データメモリ６０６０、第１のフレーム符号化画像データメモリ６０７０、第Ｍのフレーム符号化画像データメモリ６０８０の、（Ｍ＋１）個のデータメモリを有する。
【０２３３】
さらに、この画像符号化装置６０００は、前述の第１の実施の形態に係る画像符号化装置１０００の符号化前処理器１０１０に代えて、画像を撮像する撮像装置６０１０を有する。この画像符号化装置６０００は、前述の第１の実施の形態に係る画像符号化装置１０００の画像符号化器１０５０に代えて、この画像符号化器１０５０とはデータメモリとの接続関係が異なる、画像符号化器６０５０を有する。この画像符号化装置６０００は、前述の第１の実施の形態に係る画像符号化装置１０００の符号化データ結合器１０８０に代えて、この符号化データ結合器１０８０とはデータメモリとの接続関係が異なる、符号化データ結合器６０９０を有する。
【０２３４】
図３６を参照して、本実施の形態に係る画像符号化装置６０００の画像データ符号化処理の手順について説明する。
【０２３５】
Ｓ６０００にて、画像符号化装置６０００は、撮像装置６０１０により撮像された第Ｌのフレームの画像データを、時系列順に、第Ｌのフレーム画像データメモリに記憶する。この処理は、Ｌが０からＭになるまで実行される。
【０２３６】
Ｓ６１００にて、画像符号化装置６０００の画像符号化器６０５０は、第Ｌのフレーム画像データメモリに記憶された画像データを符号化して、第Ｌのフレーム符号化画像データメモリに記憶する。この処理は、Ｌが０からＭになるまで実行される。このとき、連続したフレームの相関の利用は、最も簡単には、連続したフレームの、同じ物理的位置にあるピクセルを対応させることで実現できる。時間的に先行する側のフレームから参照されたピクセルの値をキーにして、時間的に後続する側のフレームから参照されたピクセルを符号化することになる。個のこと自体は、前述の第１の実施の形態に係る画像符号化装置において、低解像度画像から参照されたピクセルの値をキーにして、高解像度画像のピクセルを符号化したのと全く同様である。この対応するピクセルの定め方としては、ＭＰＥＧなどの動画符号化で行なわれているように、動きベクトルを用いて、より精密に定めることも考えられる。本発明に係る画像符号化装置は、このようなものに限定されず、対応するピクセルはどのようにして求められるものであってもよい。
【０２３７】
Ｓ６２００にて、画像符号化装置６０００の符号化データ結合器６０９０は、各フレームの符号化画像データを結合して、結合符号化画像データメモリ１０９０に記憶させる。
【０２３８】
以上のようにして、本実施の形態に係る画像符号化装置によると、動画像の符号化処理に適用して、異なるフレーム間の相関を利用して符号化することにより、フレーム間の相関を利用して、連続したフレームから構成される動画の符号化を効率的に実行することができる。
【０２３９】
＜第７の実施の形態＞
以下、本発明の第７の実施の形態に係る画像復号装置について説明する。本実施の形態に係る画像復号装置は、第６の実施の形態に係る画像符号化装置に対応する復号装置である。
【０２４０】
本発明の第７の実施の形態に係る画像復号装置について説明する。第２の実施の形態に係る画像復号装置が、画像を高解像度と低解像度の２階層の解像度に分解して復号処理を実行するのに対して、本実施の形態に係る画像復号装置は、復号処理の対象を動画像として、動画像に含まれるフレーム間の相関を利用して、連続したフレームを符号化処理した符号化画像データの復号処理を実行する機能を有する。それ以外については、前述の第２の実施の形態に係る画像復号装置２０００と同じである。したがって、それらについてのここでの詳細な説明は繰返さない。なお、以下の説明では、本実施の形態に係る画像復号装置は、（Ｍ＋１）フレームの画像データを復号処理すると想定する。
【０２４１】
本実施の形態に係る画像復号装置は、第５の実施の形態における画像復号装置における解像度の階層を、連続したフレームに置換するものである。
【０２４２】
図３７に、本実施の形態に係る画像復号装置７０００のブロック図を示す。図３７に示すように、この画像復号装置７０００は、前述の第２の実施の形態に係る画像復号装置２０００の高解像度符号化画像データメモリ２０３０および低解像度符号化画像データメモリ２０４０に代えて、フレームの時系列の早い方から、第０のフレーム符号化画像データメモリ７０２０、第１のフレーム符号化画像データメモリ７０３０、第Ｍのフレーム符号化画像データメモリ７０４０の、（Ｍ＋１）個のデータメモリを有する。
【０２４３】
さらに、この画像復号装置７０００は、前述の第２の実施の形態に係る画像復号装置２０００の高解像度画像データメモリ２０６０および低解像度画像データメモリ２０７０に代えて、フレームの時系列の早い方から、第０のフレーム画像データメモリ７０６０、第１のフレーム画像データメモリ７０７０、第Ｍのフレーム画像データメモリ７０８０の、（Ｍ＋１）個のデータメモリを有する。
【０２４４】
さらに、この画像復号装置７０００は、前述の第２の実施の形態に係る画像復号装置２０００の復号前処理器２０２０に代えて、この復号前処理器２０２０とはデータメモリとの接続関係が異なる、復号前処理器７０１０を有する。この画像復号装置７０００は、前述の第２の実施の形態に係る画像復号装置２０００の画像復号器２０５０に代えて、この画像復号器２０５０とはデータメモリとの接続関係が異なる、画像復号器７０５０を有する。この画像復号装置７０００は、前述の第２の実施の形態に係る画像復号装置２０００の画像データ結合器２０８０および出力画像データメモリ２０９０に代えて、動画像を表示する表示装置７０９０を有する。
【０２４５】
図３８を参照して、本実施の形態に係る画像復号装置７０００の画像データ復号処理の手順について説明する。
【０２４６】
Ｓ７０００にて、画像復号装置７０００は、前述の第６の実施の形態に係る画像符号化装置６０００により符号化処理された符号化画像データを、（Ｍ＋１）個のフレームの符号化画像データに分離して、順次、第Ｌのフレーム符号化画像データメモリに記憶させる。この処理は、Ｌが０からＭになるまで実行される。
【０２４７】
Ｓ７１００にて、画像復号装置７０００の画像復号器７０５０は、第Ｌのフレーム符号化画像データメモリに記憶された符号化画像データを復号して、第Ｌのフレーム画像データメモリに記憶する。この処理は、Ｌが０からＭになるまで実行される。
【０２４８】
Ｓ７２００にて、画像復号装置７０００の表示装置７０９０は、（Ｍ＋１）個のフレーム画像データメモリに記憶された、（Ｍ＋１）個のフレームの画像データを順次時系列順に出力して表示させる。
【０２４９】
以上のようにして、本実施の形態に係る画像復号装置によると、異なるフレーム間の相関を利用して動画を効率的に符号化処理した符号化画像データを復号処理できる。
【０２５０】
今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の第１の実施の形態に係る画像符号化装置のブロック図である。
【図２】 本発明の第１の実施の形態に係る画像符号化装置で実行される処理の手順を示すフローチャートである。
【図３】 本発明の第１の実施の形態に係る画像符号化装置において入力画像を高解像度画像と低解像度画像に分離する第１の例を示す図である。
【図４】 本発明の第１の実施の形態に係る画像符号化装置において入力画像を高解像度画像と低解像度画像に分離する第２の例を示す図である。
【図５】 本発明の第１の実施の形態に係る画像符号化装置において高解像度画像を符号化するときのスキャンの順序を示す図である。
【図６】 第１の実施の形態に係る画像符号化装置における高解像度符号化画像データメモリに記憶されるデータのフォーマットを示す図である。
【図７】 第１の実施の形態に係る画像符号化装置における低解像度符号化画像データメモリに記憶されるデータのフォーマットを示す図である。
【図８】 第１の実施の形態に係る画像符号化装置における結合符号化画像データメモリに記憶されるデータのフォーマットを示す図である。
【図９】 第１の実施の形態に係る画像符号化装置における画像符号化器のブロック図である。
【図１０】 第１の実施の形態に係る画像符号化装置における画像符号化器で実行される処理の手順を示すフローチャートである。
【図１１】 第１の実施の形態に係る画像符号化装置における記号列分解器のブロック図である。
【図１２】 第１の実施の形態に係る画像符号化装置における記号列分解器で実行される処理の手順を示すフローチャートである。
【図１３】 本発明の第２の実施の形態に係る画像復号装置のブロック図である。
【図１４】 第２の実施の形態に係る画像復号装置で実行される処理の手順を示すフローチャートである。
【図１５】 第２の実施の形態に係る画像復号装置における画像復号器のブロック図である。
【図１６】 第２の実施の形態に係る画像復号装置における画像復号器で実行される処理の手順を示すフローチャートである。
【図１７】 第２の実施の形態に係る画像復号装置における記号列結合器のブロック図である。
【図１８】 第２の実施の形態に係る画像復号装置における記号列結合器で実行される処理の手順を示すフローチャートである。
【図１９】 第２の実施の形態に係る画像復号装置において高解像度画像と低解像度画像を結合して、出力画像を作成する例を示す図である。
【図２０】 本発明の第３の実施の形態に係る画像復号装置のブロック図である。
【図２１】 第３の実施の形態に係る画像復号装置で実行される処理の手順を示すフローチャートである。
【図２２】 第３の実施の形態に係る画像復号装置における画像復号器のブロック図である。
【図２３】 第３の実施の形態に係る画像復号装置における画像復号器で実行される処理の手順を示すフローチャートである。
【図２４】 本発明の第４の実施の形態に係る画像符号化装置のブロック図である。
【図２５】 第４の実施の形態に係る画像符号化装置で実行される処理の手順を示すフローチャートである。
【図２６】 第４の実施の形態に係る画像符号化装置における符号化前処理器の動作を説明するための図である。
【図２７】 第４の実施の形態に係る画像符号化装置における画像符号化器のブロック図である。
【図２８】 第４の実施の形態に係る画像符号化装置における画像符号化器で実行される処理の手順を示すフローチャートである。
【図２９】 第４の実施の形態に係る画像符号化装置における結合符号化画像データメモリに記憶されるデータのフォーマットを示す図である。
【図３０】 本発明の第５の実施の形態に係る画像復号装置のブロック図である。
【図３１】 第５の実施の形態に係る画像復号装置で実行される処理の手順を示すフローチャートである。
【図３２】 第５の実施の形態に係る画像復号装置における画像復号器のブロック図である。
【図３３】 第５の実施の形態に係る画像復号装置における画像復号器で実行される処理の手順を示すフローチャートである。
【図３４】 第５の実施の形態における画像データ結合器の動作を説明するための図である。
【図３５】 本発明の第６の実施の形態に係る画像符号化装置のブロック図である。
【図３６】 第６の実施の形態に係る画像符号化装置で実行される処理の手順を示すフローチャートである。
【図３７】 本発明の第７の実施の形態に係る画像符号化装置のブロック図である。
【図３８】 第７の実施の形態に係る画像符号化装置で実行される処理の手順を示すフローチャートである。
【図３９】 本発明に関連する画像符号化装置のブロック図である。
【図４０】 本発明に関連する画像符号化装置で実行される処理の手順を示すフローチャートである。
【図４１】 本発明に関連する画像符号化装置において入力画像を高解像度画像と低解像度画像に分離する第１の例を示す図である。
【図４２】 本発明に関連する画像符号化装置において高解像度画像および低解像度画像を符号化するときのスキャンの順序を示す図である。
【図４３】 本発明に関連する画像符号化装置において入力画像を高解像度画像と低解像度画像に分離する第２の例を示す図である。
【図４４】 本発明に関連する画像符号化装置において高解像度画像を符号化するときのスキャンの順序を示す図である。
【符号の説明】
１０００ 画像符号化装置、１０１０ 入力画像データメモリ、１０２０ 符号化前処理器、１０３０ 高解像度画像データメモリ、１０４０ 低解像度画像データメモリ、１０５０ 画像符号化器、１０６０ 高解像度符号化画像データメモリ、１０７０ 低解像度符号化画像データメモリ、１０８０ 符号化データ結合器、１０９０ 結合符号化画像データメモリ、１２００、１３００ 入力画像、１２１０、１３１０ 高解像度画像、１２２０、１３２０ 低解像度画像、１２３０、１２４０、１２５０ ピクセル、１４１０ コントローラ、１４２０記号列分解器、１４２２ コントローラ、１４２４ 第１カウンタ、１４２６対応ピクセル番号レジスタ、１４２８ キーレジスタ、１４３０ 記号列バッファ、１４４０ 記号列カウンタ、１４５０ データ符号化器、２０００ 画像復号装置、２０１０ 結合符号化画像データメモリ、２０２０ 復号前処理器、２０３０ 高解像度符号化画像データメモリ、２０４０ 低解像度符号化画像データメモリ、２０５０ 画像復号器、２０６０ 高解像度画像データメモリ、２０７０ 低解像度画像データメモリ、２０８０ 画像データ結合器、２０９０ 出力画像データメモリ、２４１０ コントローラ、２４２０ データ復号器、２４３０ 記号列結合器、２４３２ コントローラ、２４３４ 第１カウンタ、２４３６ 対応ピクセル番号レジスタ、２４２８ キーレジスタ、２４３０ 記号列結合器、２４４０ 記号列バッファ、２４５０ 記号列カウンタ、２５１０ 高解像度画像、２５２０ 低解像度画像、２５３０ 出力画像、３０００ 画像復号装置、３０１０ セレクタ、４０００ 画像符号化装置、４０１０ 符号化前処理器、４０２０ 第０のレベル画像データメモリ、４０３０ 第１のレベル画像データメモリ、４０４０ 第Ｍのレベル画像データメモリ、４０５０ 画像符号化器、４０５２ レベルレジスタ、４０６０ 第０のレベル符号化画像データメモリ、４０７０ 第１のレベル符号化画像データメモリ、４０８０ 第Ｍのレベル符号化画像データメモリ、４０９０ 符号化データ結合器、５０００ 画像復号装置、５０１０ 復号前処理器、５０２０ 第０のレベル符号化画像データメモリ、５０３０ 第１のレベル符号化画像データメモリ、５０４０ 第Ｍのレベル符号化画像データメモリ、５０５０ 画像復号器、５０５２ レベルレジスタ、５０６０ 第０のレベル画像データメモリ、５０７０ 第１のレベル画像データメモリ、５０８０ 第Ｍのレベル画像データメモリ、５０９０ 画像データ結合器、６０００ 画像符号化装置、６０１０ 撮像装置、６０２０ 第０のフレーム画像データメモリ、６０３０ 第１のフレーム画像データメモリ、６０４０ 第Ｍのフレーム画像データメモリ、６０５０ 画像符号化器、６０６０ 第０のフレーム符号化画像データメモリ、６０７０ 第１のフレーム符号化画像データメモリ、６０８０ 第Ｍのフレーム符号化画像データメモリ、６０９０ 符号化データ結合器、７０００ 画像復号装置、７０１０ 復号前処理器、７０２０ 第０のフレーム符号化画像データメモリ、７０３０ 第１のフレーム符号化画像データメモリ、７０４０ 第Ｍのフレーム符号化画像データメモリ、７０５０ 画像復号器、７０６０ 第０のフレーム画像データメモリ、７０７０ 第１のフレーム画像データメモリ、７０８０ 第Ｍのフレーム画像データメモリ、７０９０ 表示装置。
【発明の属する技術分野】
本発明は、画像データの処理技術に関し、特に、画像データを圧縮符号化するデータ符号化装置、データ符号化方法および伸張復号するデータ復号装置、データ復号方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
データ符号化処理として、広く用いられているものに、辞書に基づいた符号化処理がある。これは、符号化処理にあたって、符号化されるべきデータの各部分列が、それまでに符号化器が処理した部分列のいずれと一致するかを判定して、そのようなパターンを指定する情報自体を符号化するものである。
【０００３】
このようにして得られる符号語が、元の部分列に比べて短ければ、データを圧縮する効果が得られることになる。このような原理を用いた、可逆符号化処理は、データの種類を問わずに、一定の圧縮効果を得られることから、広く用いられている。たとえば、このような辞書に基づいた符号化の一つであるＺｉｖ‐Ｌｅｍｐｅｌ符号 (ＬＺ７７符号)は、圧縮ツールｇｚｉｐの符号化アルゴリズムとして用いられている。このようなツールは、圧縮対象のデータが画像を表わすデータであるか、テキストを表わすデータであるのかなどを問わず、復号処理の計算負荷が軽量であることもあって、汎用の可逆圧縮処理のために広く使われている。
【０００４】
このような辞書に基づく符号化処理は、汎用性という観点からは優れたものであるが、一般的に異なるデータ系列の相関を利用して、圧縮効率を高めるという符号化処理との関連性は低い。
【０００５】
異なるデータ系列の相関を利用して、圧縮効率を高めるという、辞書に基づく符号化処理を実行する、本発明に関連する画像符号化装置を説明する。
【０００６】
図３９に、この画像符号化装置１００のブロック図を示す。この画像符号化装置１００は、画像データを記憶する入力画像データメモリ１０２と、その画像を符号化する前に、入力画像の解像度で符号化するための高解像度画像と、その半分の解像度の低解像度画像とを作成する符号化前処理器１０４と、作成された高解像度画像データを記憶する高解像度画像データメモリ１０６と、作成された低解像度画像データを記憶する低解像度画像データメモリ１０８と、高解像度画像を表わす画像データと低解像度画像を表わす画像データとを符号化処理するデータ符号化器１１０と、符号化処理された高解像度画像を表わす符号化画像データを記憶するための高解像度符号化画像データメモリ１１２と、符号化処理された低解像度画像を表わす符号化画像データを記憶するための低解像度符号化画像データメモリ１１４と、符号化処理された高解像度画像を表わす符号化画像データと符号化処理された低解像度画像を表わす符号化画像データとを結合処理する符号化データ結合器１１６と、結合処理された結合符号化画像データを記憶する結合符号化画像データメモリ１１８とを含む。
【０００７】
図４０に、この画像符号化装置１００で実行される処理の手順を表わすフローチャートを示す。
【０００８】
ステップ（以下、ステップをＳと記述する。）１００にて、符号化前処理器１０４は、入力画像データメモリ１０２に記憶された入力画像３００を、低解像度画像３０４と、高解像度画像３０２とに分離して、それぞれ、低解像度画像データメモリ１０８と、高解像度画像データメモリ１０６とに記憶させる。
【０００９】
図４１に、この画像符号化装置１００で処理される低解像度画像３０４と、高解像度画像３０２とを示す。なお、図４１に示す画像は、説明を簡略化するために、入力画像３００を、縦横ともに４ピクセルで示すことにする。ただし、これは、説明の簡略化のためであり、通常、符号化の対象となる画像の大きさはこれより大きい。
【００１０】
図４１においては、入力画像３００、高解像度画像３０２および低解像度画像３０４の各ピクセルは、付された数字で区別される。ピクセルに付された数字から明らかなように、高解像度画像３０２は、入力画像３００のコピーであり、低解像度画像３０４は、入力画像３００の１／２ダウンサンプリングで作成されている。
【００１１】
Ｓ２００にて、データ符号化器１１０は、高解像度画像データメモリ１０６に記憶された高解像度画像３０２、低解像度画像データメモリ１０８に記憶された低解像度画像３０４を符号化して、それぞれ高解像度符号化画像データメモリ１１２、低解像度符号化画像データメモリ１１４に記憶させる。高解像度画像３０２と低解像度画像３０４の各ピクセルがデータ符号化器１１０で符号化される順序は、図４２で示されるような通常のラスタスキャン順とする。
【００１２】
データ符号化器１１０は、符号化にあたって、ＬＺ７７符号化を用いるとする。このＬＺ７７符号化は、以下に示すような動作原理を有する。
（１）最も新しく符号化されたものから取り出した一定の長さの記号列（参照記号列）と、未符号化記号列の先頭からの記号列（未参照符号化列）を最長一致法にて比較する。
（２）以下を含む情報を符号語として出力する。
・最も長い一致が参照記号列の何番目の記号から始まるか
・上記一致はいくつの記号を含むか
・未参照符号化列の、一致しない最初の記号は何か
（３）一度に符号化される記号列の長さ（記号の数）は、一般にはその都度異なるが、符号化された記号列だけ、参照記号列の内容は古いものが押し出される形で書き換えられる。未符号化記号列の先頭は、符号化された記号列の数だけ進む。
（４）符号化対象記号列に、短い同一パターンが高い頻度で現れるほど符号化効率は高い。
なお、上記（４）で述べた「短い同一パターンが高い頻度で現れる」という前提は、「符号化対象記号列に含まれる、近接した記号の間の相関が高い」ことと同じであることに注意されるべきである。これは、たとえば、２つの記号からなる同一の記号列の繰り返しからなる符号化対象データでは、ある記号を取り出すと、次の記号も決定される、すなわち相関係数が「１」となることからも分かる。また、この（４）の性質は、ＬＺ７７に限られるわけではなく、辞書に基づいた可逆符号化一般に通用する性質であることにも注意されるべきである。
【００１３】
ＬＺ７７符号化については、多数の文献があるため、さらに詳細な説明は、ここでは繰返さない。
【００１４】
Ｓ３００にて、符号化データ結合器１１６は、低解像度符号化画像データメモリ１１４、高解像度符号化画像データメモリ１１２の内容を結合して、結合符号化画像データメモリ１１８に記憶させる。
【００１５】
このような画像符号化装置１００によると、高解像度画像３０２と低解像度画像３０４は、明らかに相関をもった異なるデータ系列である。この両者の符号化にあたって、両者の相関を用いて効率的に符号化を行なう。さらに、低解像度画像３０４の復号にあたって、高解像度画像３０２を復号する必要がないようにする。この画像符号化装置１００では、復号時に、高解像度画像３０２と低解像度画像３０４とを選択的に得られるような符号化の方法として、最も簡単な方法である、高解像度画像３０２と低解像度画像３０４に含まれるピクセルを、たとえば図４１に示すピクセル３１０のように一部重複するものを採用している。そのため、符号化効率は悪くなる。
【００１６】
さらに、この符号化効率を向上させるために、重複するピクセルをなくすように改良された画像符号化装置がある。
【００１７】
この改良された画像符号化装置のブロック図は、図３９に示すブロック図と同じであり、改良された画像符号化装置のフローチャートは、図４０に示すフローチャートと同じである。
【００１８】
図４３に、この改良された画像符号化装置における、高解像度画像５０２、低解像度画像５０４を示す。入力画像５００および低解像度画像５０４は、前述の入力画像３００および低解像度画像３０４と、それぞれ全く同じである。しかし、高解像度画像５０２は、低解像度画像５０４に含まれているピクセルを含まないように構成される。このように高解像度画像５０２、低解像度画像５０４を構成すれば、重複して符号化されるピクセルはないので、符号化効率は向上する。
【００１９】
図４４に、この改良された画像符号化装置のデータ符号化器１１０における、高解像度画像５０２を符号化する際の順序を示す。このように、データ符号化器１１０において、高解像度画像５０２を符号化する際に、以下のような問題がある。
【００２０】
図４４で示す順序で符号化するため。図４３に示すピクセル５０８を符号化する際に、直前に符号化されるピクセルは、左に隣接するのピクセルではなくさらにもう１つ左隣のピクセル５０６である。一方、図４１の高解像度画像３０２のピクセル３０８を符号化する際には、直前に符号化されるピクセルは、左に隣接するピクセル３０６である。これは、図４３の高解像度画像５０２において、ピクセル５０８の左隣のピクセルは、ピクセル５１０として低解像度画像５０４のに含まれているため、高解像度画像５０２を符号化する際に、参照記号列に入らないことによるものである。
【００２１】
画像データの特性として、近くのピクセルほど、相関が高いことが知られているが、改良された画像符号化装置においては、高解像度画像５０２を符号化する際、ピクセルによっては、最も相関の高い他ピクセルの参照ができないことを示す。このため、改良された画像符号化装置では、符号化効率を高めることが困難である。これはＬＺ７７の動作原理から、辞書に基づいた符号化処理一般に該当するものである。
【００２２】
このような場合であっても、もちろん、低解像度画像５０４、高解像度画像５０２の順で順次データ符号化器１１０にて符号化して、かつ低解像度画像５０４から高解像度画像５０２に処理を移す際に参照記号列を初期化せず、参照記号列を極端に長くすることにより、この問題は回避できる。しかし、参照記号列の中で、符号化対象文字列がどの部分列に一致するかを示す情報が長くなり、符号化効率という観点で好ましくない。
【００２３】
このような２つの画像符号化装置は、互いに相関を持つ、異なるデータ系列を、その相関を生かして符号化することが、明示的に与えられた確率モデルをもたない符号化手法（従来の辞書に基づいた符号化手法に代表される手法）では難しいということに起因している。
【００２４】
このような問題に関連して、特開平７−３３６２３７号公報（特許文献１）は、データ情報を圧縮する方法を開示する。この公報に開示された圧縮方法は、先行する記号を使用して句の辞書を作成し、この辞書を使用してデータ・ストリームを圧縮するレンペル−ジブ（ＬＺ）圧縮処理に基づくデータ圧縮方法において、ある句のｄコンテキストまたはｄヒストリｈとは、その直前のｄビットの集合であるものとして、符号化される句のそれぞれに関連するヒストリの関数として、符号化される句の複数の辞書を展開し、記憶するステップと、前に符号化された句に関して複数の辞書の圧縮効率を比較して統計的に最も高い潜在圧縮を提供すると判定される辞書を選択するステップと、選択された辞書内の、次の句のヒストリに対応する特定のヒストリを使用して次の句を符号化するステップとを含む。
【００２５】
この公報に開示された圧縮方法によると、各時点での符号化の履歴によって、異なる参照文字列を用いることで、より効率的な符号化を行なうことで、実質的に同じ効果を得ようとするものである。この圧縮方法は、一般のエントロピー符号化まで範囲を広げて、複数の確率モデルを持たせた符号化に適用されるものである。この圧縮方法は、符号化済（符号化時）、復号済（復号時）のデータをもとに、明示的に与えられた確率モデルを選択しながら符号化または復号処理を行なう方法である。
【００２６】
【特許文献１】
特開平７−３３６２３７号公報
【００２７】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、この公報に開示された圧縮方法は、単一のデータ系列の符号化の効率を向上することを目的とする。上述した画像符号化装置や改良された画像符号化装置は、異なるデータ系列の相関を利用した符号化の効率を向上させるものである。このため、上述した画像符号化装置や改良された画像符号化装置に、この公報に開示された圧縮方法を適用することはできない。したがって、これらの技術を組合せても、特に辞書に基づいた符号化のように、復号処理が高速に行なえるという特徴を有しつつ、符号化処理において、異なるデータ系列の相関を利用するという方法は実現できない。
【００２８】
本発明は、上述の課題を解決するためになされたものであって、従来の辞書に基づいた符号化では困難であった、複数のデータ系列の相関に基づいて、効率的な符号化を実行できるデータ符号化装置およびそのデータ符号化装置に対応するデータ復号装置を提供することであり、さらに、効率的な符号化を実行できるデータ符号化方法およびそのデータ符号化方法に対応するデータ復号方法を提供することであり、さらに、それらの方法をコンピュータに実現させるためのプログラムおよび記録媒体を提供することである。
【００２９】
【課題を解決するための手段】
第１の発明に係るデータ符号化装置は、複数のデータを含む第１のデータ群と、第１のデータ群に含まれない複数のデータで構成される第２のデータ群とを記憶するための記憶手段と、第１のデータ群に含まれるデータと、第２のデータ群に含まれるデータとの対応付けを決定するための決定手段と、決定された対応付けに基づいて、第１のデータ群を、複数のサブデータ群に分類するための分類手段と、分類手段により分類されたサブデータ群ごとに、サブデータ群に含まれるデータを符号化処理するための第１の符号化手段と、第２のデータ群に含まれるデータを符号化処理するための第２の符号化手段と、サブデータ群に含まれるデータが符号化された符号化データと、第２のデータ群に含まれるデータが符号化された符号化データとを結合するための結合手段とを含む。
【００３０】
第１の発明によると、決定手段により決定される対応付けは、第１のデータ群に含まれるデータと、第２のデータ群に含まれるデータとの間に成立する相関関係に基づく対応付けなどである。分類手段は、このような対応付けに基づいて、第１のデータ群を、相関関係が強いデータから構成される複数のサブデータ群に分類する。このとき、分類された１つのサブデータ群に含まれるデータは、互いにその値が近似しているなどの強い相関関係を有する。第１の符号化手段は、分類されたサブデータ群ごとに、サブデータ群に含まれるデータを符号化処理し、第２の符号化手段は、第２のデータ群に含まれるデータを符号化処理する。結合手段は、サブデータ群に含まれるデータが符号化された符号化データと、第２のデータ群に含まれるデータが符号化された符号化データとを結合する。これにより、第1の符号化手段は、互いに強い相関関係を有するデータから構成されるサブデータ群ごとに符号化処理するので、このサブデータ群に含まれるデータのエントロピーを下げることができる。その結果、分類ごとに符号化することで符号化効率を向上させることができ、従来の辞書に基づいた符号化では困難であった、複数のデータ系列の相関に基づいて、効率的な符号化を実行できるデータ符号化装置を提供することができる。
【００３１】
第２の発明に係るデータ符号化装置は、第1の発明の構成に加えて、決定手段は、第１のデータ群に含まれるデータと、第２のデータ群に含まれるデータとが、データの値についての予め定められた関係を有するように、対応付けを決定するための手段を含む。
【００３２】
第２の発明によると、決定手段は、たとえば、静止画像データの場合には画素の位置データが近いことにより、動画像データの場合には隣接するフレームであることにより、データの値が互いに近似するなどの関係を有するように、対応付けを決定することができる。
【００３３】
第３の発明に係るデータ符号化装置は、第２の発明の構成に加えて、決定手段は、第１のデータ群に含まれる画素データについての画像における位置と、第２のデータ群に含まれる画素データについての画像における位置とに基づいて、関係を有するように、対応付けを決定するための手段を含む。
【００３４】
第３の発明によると、符号化処理の対象であるデータは、画像を表わすデータであって、そのデータは、画像を構成する複数のピクセルに対応する画素データを含む。決定手段は、その画像における画素の位置に基づいて、互いに強い相関がある関係を有するように対応付けを決定する。このようにすると、画素の位置が近いデータは、互いに強い相関関係を有するので（画素データの値が近似する）、これらのデータから構成されるサブデータ群をまとめて符号化処理することにより、効率的な符号化を実行できる。
【００３５】
第４の発明に係るデータ符号化装置は、第３の発明の構成に加えて、決定手段は、画像における位置を用いた関数により、対応付けを決定するための手段を含む。
【００３６】
第４の発明によると、画像における画素の位置であるＸＹ座標値を用いた関数により、第1のデータ群に含まれるデータと第２のデータ群に含まれるデータとの対応付けを決定することができる。
【００３７】
第５の発明に係るデータ符号化装置は、第３または４の発明の構成に加えて、画像を複数の種類の解像度の画像に分割するための分割手段をさらに含む。第１のデータ群は、高い解像度の画像についてのデータを含み、第２のデータ群は、低い解像度の画像についてのデータを含む。
【００３８】
第５の発明によると、分割手段は、たとえば、高解像度の画像データと低解像度の画像データとを作成して、高解像度のデータを、高解像度の画素の位置に対応する低解像度の画素のデータに対応付ける。これにより、１つの低解像度のデータに対応する、複数の高解像度のデータを、１つのサブデータ群に含めることができる。
【００３９】
第６の発明に係るデータ符号化装置は、第２の発明の構成に加えて、動画像を、時系列に従って複数のフレームの画像に分割するための分割手段をさらに含む。決定手段は、第１のデータ群に含まれる特定のフレームの画像についてのデータと、第２のデータ群に含まれる特定のフレームよりも早い時間の画像についてのデータとに基づいて、関係を有するように、対応付けを決定するための手段を含む。
【００４０】
第６の発明によると、動画像を表わすデータを符号化処理する場合において、ある特定のフレームのある位置におけるデータと、その特定のフレームよりも早い時間のフレームの同じ位置におけるデータとは、互いに強い相関関係を有する。これらのデータを１つのサブデータ群に含めて符号化処理すると、サブデータ群に含まれるデータのエントロピーが下がって、効率のよい符号化を実行できる。
【００４１】
第７の発明に係るデータ符号化装置は、第１〜６のいずれかの発明の構成に加えて、分類手段は、第１のデータ群を、互いに関係が強いデータから構成されるサブデータ群に分類するための手段を含む。
【００４２】
第７の発明によると、サブデータ群は、互いに関係が強いデータから構成され、このサブデータ群ごとに符号化処理するため、サブデータ群に含まれるデータのエントロピーが下がって、効率のよい符号化を実行できる。
【００４３】
第８の発明に係るデータ符号化装置は、第１〜６のいずれかの発明の構成に加えて、分類手段は、第１のデータ群を、互いのデータの値が近似するデータから構成されるサブデータ群に分類するための手段を含む。
【００４４】
第８の発明によると、サブデータ群は、互いにデータの値が近似するデータから構成され、このサブデータ群ごとに符号化処理するため、サブデータ群に含まれるデータのエントロピーが下がって、効率のよい符号化を実行できる。
【００４５】
第９の発明に係るデータ符号化装置は、第１〜８のいずれかの発明の構成に加えて、第1の符号化手段で実行される符号化処理の種類と、第２の符号化手段で実行される符号化処理の種類とは同じ処理である装置である。
【００４６】
第９の発明によると、第1の符号化手段で実行される符号化処理と、第２の符号化手段で実行される符号化処理とを、同じ種類の符号化処理にしたので、符号化手段を実現する符号化器を１つにまとめて、回路規模の小さなデータ符号化装置を提供できる。
【００４７】
第１０の発明に係るデータ符号化装置は、第９の発明の構成に加えて、辞書に基づく符号化処理を実行するものである。
【００４８】
第１０の発明によると、従来は困難であった、辞書に基づく符号化処理において、効率のよい符号化を実行できる。
【００４９】
第１１の発明に係るデータ復号装置は、結合された、第１の符号化データ群と第２の符号化データ群とを記憶するための記憶手段と、記憶手段に記憶されたデータ群を、第１の符号化データ群と第２の符号化データ群とに分割するための分割手段と、第１の符号化データ群に含まれる符号化データを復号処理してサブデータ群を作成するための第１の復号手段と、第２の符号化データ群に含まれる符号化データを復号処理して第２のデータ群を作成するための第２の復号手段と、サブデータ群と第２のデータ群とに基づいて、対応付けに従って、第１のデータ群を作成するための作成手段とを含む。
【００５０】
第１１の発明によると、このデータ復号装置により復号される元データは、複数のデータを含む第１のデータ群と、第１のデータ群に含まれない複数のデータで構成される第２のデータ群とから構成される。サブデータ群は、第１のデータ群に含まれるデータと第２のデータ群に含まれるデータとの対応付けに基づいて第１のデータ群が分類されたデータ群である。サブデータ群は、サブデータ群ごとに第１の符号化データ群に符号化処理されている。この対応付けは、第１のデータ群に含まれるデータと、第２のデータ群に含まれるデータとの間に成立する相関関係に基づく対応付けなどである。第１の復号手段は、分割手段により分割された、第１の符号化データ群に含まれる符号化データを復号してサブデータ群を作成し、第２の復号手段は、第２の符号化データ群に含まれる符号化データを復号して第２のデータ群を作成する。作成手段は、復号されたサブデータ群と第２のデータ群とを用いて、符号化されたときの対応付けに基づいて、第１のデータ群を作成する。これにより、符号化データを復号処理して元データを作成することができる。符号化処理においては、分類された１つのサブデータ群に含まれるデータは、互いにその値が近似しているなどの強い相関関係を有する。分類されたサブデータ群ごとに、サブデータ群に含まれるデータを符号化処理するので、このサブデータ群に含まれるデータのエントロピーを下げることができ、符号化効率を向上させることができる。その結果、従来の辞書に基づいた符号化では困難であった、複数のデータ系列の相関に基づいて、効率的な符号化を実行できるデータ符号化装置に対応するデータ復号装置を提供することができる。
【００５１】
第１２の発明に係るデータ復号装置は、第１１の発明の構成に加えて、作成手段は、第１のデータ群に含まれるデータと、第２のデータ群に含まれるデータとが、データの値についての予め定められた関係を有するように、第１のデータ群を作成するための手段を含む。
【００５２】
第１２の発明によると、作成手段は、たとえば、静止画像データの場合には画素の位置データが近いことにより、動画像データの場合には隣接するフレームであることにより、データの値が互いに近似するなどの関係を有するように、第１のデータ群を作成することができる。
【００５３】
第１３の発明に係るデータ復号装置は、第１２の発明の構成に加えて、作成手段は、第１のデータ群に含まれる画素データについての画像における位置と、第２のデータ群に含まれる画素データについての画像における位置とに基づいて、関係を有するように、第１のデータ群を作成するための手段を含む。
【００５４】
第１３の発明によると、復号処理の対象である元データは、画像を表わすデータであって、そのデータは、画像を構成する複数のピクセルに対応する画素データを含む。作成手段は、その画像における画素の位置に基づいて、互いに強い相関がある関係を有するように第１のデータ群を作成する。このようにすると、符号化処理において、画素の位置が近いデータは、互いに強い相関関係を有するので（画素データの値が近似する）、これらのデータから構成されるサブデータ群をまとめて効率的に符号化された符号化データを復号できるデータ復号装置を提供することができる。
【００５５】
第１４の発明に係るデータ復号装置は、第１３の発明の構成に加えて、作成手段は、画像における位置を用いた関数により、第１のデータ群を作成するための手段を含む。
【００５６】
第１４の発明によると、画像における画素の位置であるＸＹ座標値を用いた関数により決定された対応付けに基づいて分類され、符号化された符号化データを復号できるデータ復号装置を提供することができる。
【００５７】
第１５の発明に係るデータ復号装置は、第１３の発明の構成に加えて、解像度を指定するための指定手段をさらに含む。
【００５８】
第１５の発明によると、元データは、画像を複数の解像度で表わすデータを含み、指定手段は、どの解像度までの画像データを復号処理するのかを指定できる。
【００５９】
第１６の発明に係るデータ復号装置は、第１２の発明の構成に加えて、作成手段は、第１のデータ群に含まれる特定のフレームの画像についてのデータと、第２のデータ群に含まれる特定のフレームよりも早い時間の画像についてのデータとに基づいて、第１のデータ群を作成するための手段を含む。
【００６０】
第１６の発明によると、動画像を表わす元データに復号処理する場合において、ある特定のフレームのある位置におけるデータと、その特定のフレームよりも早い時間のフレームの同じ位置におけるデータとは、互いに強い相関関係を有する。これらのデータを１つのサブデータ群に含めて効率よく符号化処理された符号化データを復号できるデータ復号装置を提供することができる。
【００６１】
第１７の発明に係るデータ復号装置は、第１１〜１６のいずれかの発明の構成に加えて、第1の復号手段で実行される復号処理の種類と、第２の復号手段で実行される復号処理の種類とは同じ処理である装置である。
【００６２】
第１７の発明によると、第1の復号手段で実行される復号処理と、第２の復号手段で実行される復号処理とを、同じ種類の復号処理にしたので、復号手段を実現する復号器を１つにまとめて、回路規模の小さなデータ復号装置を提供できる。
【００６３】
第１８の発明に係るデータ復号装置は、第１７の発明の構成に加えて、復号処理は、辞書に基づく復号処理を実行するものである。
【００６４】
第１８の発明によると、従来は困難であった、辞書に基づく、効率のよい符号化された符号化データを復号できるデータ復号装置を提供することができる。
【００６５】
第１９の発明に係るデータ符号化方法は、複数のデータを含む第１のデータ群と、第１のデータ群に含まれない複数のデータで構成される第２のデータ群とを予め準備する準備ステップと、第１のデータ群に含まれるデータと、第２のデータ群に含まれるデータとの対応付けを決定する決定ステップと、決定された対応付けに基づいて、第１のデータ群を、複数のサブデータ群に分類する分類ステップと、分類ステップにて分類されたサブデータ群ごとに、サブデータ群に含まれるデータを符号化処理する第１の符号化ステップと、第２のデータ群に含まれるデータを符号化処理する第２の符号化ステップと、サブデータ群に含まれるデータが符号化された符号化データと、第２のデータ群に含まれるデータが符号化された符号化データとを結合する結合ステップとを含む。
【００６６】
第１９の発明によると、決定ステップにて決定される対応付けは、第１のデータ群に含まれるデータと、第２のデータ群に含まれるデータとの間に成立する相関関係に基づく対応付けなどである。分類ステップにて、このような対応付けに基づいて、第１のデータ群を、相関関係が強いデータから構成される複数のサブデータ群に分類する。このとき、分類された１つのサブデータ群に含まれるデータは、互いにその値が近似しているなどの強い相関関係を有する。第１の符号化ステップにて、分類されたサブデータ群ごとに、サブデータ群に含まれるデータを符号化処理し、第２の符号化ステップにて、第２のデータ群に含まれるデータを符号化処理する。結合ステップにて、サブデータ群に含まれるデータが符号化された符号化データと、第２のデータ群に含まれるデータが符号化された符号化データとを結合する。これにより、第1の符号化ステップは、互いに強い相関関係を有するデータから構成されるサブデータ群ごとに符号化処理するので、このサブデータ群に含まれるデータのエントロピーを下げることができる。その結果、分類ごとに符号化することで符号化効率を向上させることができ、従来の辞書に基づいた符号化では困難であった、複数のデータ系列の相関に基づいて、効率的な符号化を実行できるデータ符号化方法を提供することができる。
【００６７】
第２０の発明に係るデータ復号方法は、結合された、第１の符号化データ群と第２の符号化データ群とを予め準備する準備ステップと、準備ステップにて準備されたデータ群を、第１の符号化データ群と第２の符号化データ群とに分割する分割ステップと、第１の符号化データ群に含まれる符号化データを復号処理してサブデータ群を作成する第１の復号ステップと、第２の符号化データ群に含まれる符号化データを復号処理して第２のデータ群を作成する第２の復号ステップと、サブデータ群と第２のデータ群とに基づいて、対応付けに従って、第１のデータ群を作成する作成ステップとを含む。
【００６８】
第２０の発明によると、このデータ復号方法により復号される元データは、複数のデータを含む第１のデータ群と、第１のデータ群に含まれない複数のデータで構成される第２のデータ群とから構成される。サブデータ群は、第１のデータ群に含まれるデータと第２のデータ群に含まれるデータとの対応付けに基づいて第１のデータ群が分類されたデータ群である。サブデータ群は、サブデータ群ごとに第１の符号化データ群に符号化処理されている。この対応付けは、第１のデータ群に含まれるデータと、第２のデータ群に含まれるデータとの間に成立する相関関係に基づく対応付けなどである。第１の復号ステップにて、分割ステップにより分割された、第１の符号化データ群に含まれる符号化データを復号してサブデータ群を作成し、第２の復号ステップにて、第２の符号化データ群に含まれる符号化データを復号して第２のデータ群を作成する。作成ステップにて、復号されたサブデータ群と第２のデータ群とを用いて、このような対応付けに基づいて、第１のデータ群を作成する。これにより、符号化データを復号処理して元データを作成することができる。符号化処理においては、分類された１つのサブデータ群に含まれるデータは、互いにその値が近似しているなどの強い相関関係を有する。分類されたサブデータ群ごとに、サブデータ群に含まれるデータを符号化処理するので、このサブデータ群に含まれるデータのエントロピーを下げることができ、符号化効率を向上させることができる。その結果、従来の辞書に基づいた符号化では困難であった、複数のデータ系列の相関に基づいて、効率的な符号化を実行できるデータ符号化方法に対応するデータ復号方法を提供することができる。
【００６９】
第２１の発明に係るプログラムは、第１９の発明に係るデータ符号化方法および第２０の発明に係るデータ復号方法の少なくともいずれかを、コンピュータに実現させるためのプログラムである。
【００７０】
第２１の発明によると、従来の辞書に基づいた符号化では困難であった、複数のデータ系列の相関に基づいて、効率的な符号化を実行できるデータ符号化方法およびそのデータ符号化方法に対応するデータ復号方法のいずれかをコンピュータに実現させるためのプログラムを提供することができる。
【００７１】
第２２の発明に係る記録媒体は、第２１の発明に係るプログラムが記録されたコンピュータ読取可能な記録媒体である。
【００７２】
第２２の発明によると、従来の辞書に基づいた符号化では困難であった、複数のデータ系列の相関に基づいて、効率的な符号化を実行できるデータ符号化方法およびそのデータ符号化方法に対応するデータ復号方法のいずれかをコンピュータに実現させるためのプログラムを記録した記録媒体を提供することができる。
【００７３】
第２３の発明に係るデータ符号化装置は、予め順序付けられた複数のデータ群を記憶するための記憶手段と、順序付けられた複数のデータ群の、一つのデータ群に含まれるそれぞれのデータから次順のデータ群に含まれるデータへの対応関係を決定するための決定手段と、一つのデータ群を、対応関係に基づいて、次順のデータ群の対応するデータに基づいてサブデータ群に分類するための分類手段と、分類手段に基づいて分類されたサブデータ群のそれぞれについて符号化処理するための第1の符号化手段と、順序付けられた複数のデータ群の中の最後順のデータ群を符号化処理するための第２の符号化手段とを含む。
【００７４】
第２３の発明によると、再帰的に１つ後の（画像に適用した場合には、解像度が１段階粗い）データ群を参照しながら、データをサブデータ群に分類して符号化することができる。
【００７５】
第２４の発明に係るデータ復号装置は、結合された符号化データ群を記憶するための記憶手段と、結合された符号化データ群を、複数の順序付けられた符号化データ群に分割するための分割手段と、複数の順序付けられた符号化データのうち最後順の符号化データ群を復号処理するための第１の復号手段と、最後順の符号化データ群以外の順序付けられた符号化データ群を復号処理して、サブデータ群を生成するための第２の復号手段と、複数の順序付けられた符号化データに含まれる一つのデータ群に含まれるそれぞれのデータから次順のデータ群に含まれるデータへの対応関係を決定するための決定手段と、サブデータ群を、対応関係に基づいて、次順のデータ群の対応するデータに基づいて、当該データ群に統合するための統合手段とを含む。
【００７６】
第２４の発明によると、再帰的に１つ後の（画像に適用した場合には、解像度が１段階粗い）データ群を参照しながら、データをサブデータ群に分類して符号化された符号化データを復号することができる。
【００７７】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照しつつ、本発明の実施の形態について説明する。以下の説明では、同一の部品には同一の符号を付してある。それらの名称および機能も同じである。したがってそれらについての詳細な説明は繰返さない。
【００７８】
＜第１の実施の形態＞
以下、本発明の第１の実施の形態に係る画像符号化装置について説明する。
【００７９】
図１に、本実施の形態に係る画像符号化装置１０００のブロック図を示す。図１に示すように、この画像符号化装置１０００は、画像データを記憶する入力画像データメモリ１０１０と、その画像を符号化する前に、入力画像の解像度で符号化するための高解像度画像と、その半分の解像度の低解像度画像とを作成する符号化前処理器１０２０と、作成された高解像度画像データを記憶する高解像度画像データメモリ１０３０と、作成された低解像度画像データを記憶する低解像度画像データメモリ１０４０と、高解像度画像を表わす画像データと低解像度画像を表わす画像データとを符号化処理する画像符号化器１０５０と、符号化処理された高解像度画像を表わす符号化画像データを記憶するための高解像度符号化画像データメモリ１０６０と、符号化処理された低解像度画像を表わす符号化画像データを記憶するための低解像度符号化画像データメモリ１０７０と、符号化処理された高解像度画像を表わす符号化画像データと符号化処理された低解像度画像を表わす符号化画像データとを結合処理する符号化データ結合器１０８０と、結合処理された結合符号化画像データを記憶する結合符号化画像データメモリ１０９０とを含む。
【００８０】
この画像符号化装置１０００における、入力画像データメモリ１０１０と、高解像度画像データメモリ１０３０と、低解像度画像データメモリ１０４０と、高解像度符号化画像データメモリ１０６０と、低解像度符号化画像データメモリ１０７０と、結合符号化画像データメモリ１０９０とは、一般的にコンピュータを含む計算システムに実装される記憶デバイスにより実現される。
【００８１】
この画像符号化装置１０００における、符号化前処理器１０２０と、画像符号化器１０５０と、符号化データ結合器１０８０とは、コンピュータにより実行されるソフトウェアで実現することも、ハードウェアで実現することも可能である。以下の説明では、この符号化前処理器１０２０と、画像符号化器１０５０と、符号化データ結合器１０８０とは、コントローラを含む特定のハードウェアを有し、そのコントローラが予め定められたソフトウェアを実行することによりハードウェアを制御して、所定の機能を実現するものとして説明する。ただし、特定のハードウェアではなく、一般的なコンピュータを用いて、所定の機能を実現するものであってもよい。したがって、本発明の本質的な一局面は、このような機能をコンピュータに実現させるためのプログラムである。
【００８２】
入力画像データメモリ１０１０に記憶される入力画像データ、すなわち本実施の形態に係る画像符号化装置１０００で符号化処理されるデータについて詳細に説明する。入力画像データは、２５６階調のグレースケールの画像であると想定とする。なお、本実施の形態に係る画像符号化装置１０００は、対応するパラメータの値を適切に変更することで異なる階調数の画像データの場合にも適用できる。さらに、カラー画像は、ＹＵＶ、ＲＧＢなどに分離することで、複数のグレースケール画像に帰着するため、本実施の形態に係る画像符号化装置１０００は、グレースケール画像やモノクローム画像に限定して適用されるものではない。すなわち、カラー画像に適用する場合、必要に応じて、色成分の数（通常３ないし４）だけ、処理を繰り返せば良いからである。なお、以下の説明において、各メモリにおけるレジスタの長さは、可能な値を表現するのに必要十分な長さであるとして、符号化画像データのフォーマットに関係しない限り、特に言及しないこととする。また、画像符号化器１０５０の構造の詳細については後述する。
【００８３】
図２を参照して、本実施の形態に係る画像符号化装置１０００の画像データ符号化処理の手順について説明する。
【００８４】
Ｓ１０００にて、画像符号化装置１０００は、符号化前処理器１０２０を用いて、入力画像データメモリ１０１０に記憶された入力画像データに基づいて、高解像度画像データと低解像度画像データとを作成して、それぞれ、高解像度画像データメモリ１０３０と低解像度画像データメモリ１０４０とに記憶させる。符号化前処理器１０２０は、図３に示すように、入力画像１２００に基づいて、高解像度画像１２１０と低解像度画像１２２０とを作成する。ここでは、入力画像１２００は、横４ピクセル、縦４ピクセルの画像として示されるが、説明を簡略化するためである。実際には、通常、符号化の対象となる画像の大きさはこれより大きい。図３においては、入力画像１２００、高解像度画像１２１０および低解像度画像１２２０の各ピクセルは、付された数字で区別する。ピクセルに付された数字から明らかなように、高解像度画像１２１０は、入力画像１２００のコピーから低解像度画像１２２０に含まれるピクセルを除外したものであり、低解像度画像１２２０は、入力画像１２００の１／２ダウンサンプリングで作成されている。
【００８５】
さらに、符号化前処理器１０２０は、図４に示すように、入力画像１３００に基づいて、高解像度画像１３１０と低解像度画像１３２０とを作成するようにしてもよい。図３および図４からわかるように、高解像度画像１３１０の各ピクセルは、高解像度画像１２１０の各ピクセルと同じであるが、図４に示す低解像度画像１３２０の各ピクセルの値は、入力画像１３００の４つのピクセルの値の平均値で与えられる。
【００８６】
図３および図４に示すように構成すると、高解像度画像１２１０（または高解像度画像１３１０）と、低解像度画像１２２０（または低解像度画像１３２０）とが復号されると、入力画像１２００（または入力画像１３００）を完全に復号するために十分な情報が与えられる。すなわち、図４の場合、低解像度画像１３２０の各ピクセル値は、入力画像１３００の対応する４つのピクセルの平均値であるので、高解像度画像１３１０の３つのピクセルの値を復号すれば、残りの１つのピクセルの値は、低解像度画像１３２０の対応するピクセルを４倍した値から、高解像度画像１３１０の対応する３つのピクセルの値を合計した値を減算することで（ビット精度の許す範囲で）、高解像度画像１３１０の残りの１つのピクセルの値を得ることができる。なお、図３の場合、高解像度画像１２１０、低解像度画像１２２０の情報を合算すれば、入力画像１２００を復元するために十分な情報が得られることは明らかである。もちろん、完全な可逆符号化が必要な場合には、図４の方法は、ビット精度の問題から一般的には採用できないことになる。
【００８７】
Ｓ１１００にて、画像符号化装置１０００は、画像符号化器１０５０を用いて、高解像度画像データと低解像度画像データとを予め定められた圧縮方式で符号化処理して、符号化処理されたデータを高解像度符号化画像データメモリ１０６０と低解像度符号化画像データメモリ１０７０とに記憶させる。この画像符号化器１０５０における処理の手順の詳細については後述する。なお、図３に示す高解像度画像１２１０および図４に示す高解像度画像１３１０が、画像符号化器１０５０で符号化される順序は、図５で示されるような通常のラスタスキャン順とする。
【００８８】
Ｓ１２００にて、画像符号化装置１０００は、符号化データ結合器１０８０を用いて、高解像度符号化画像データメモリ１０６０と低解像度符号化画像データメモリ１０７０とに記憶されたデータを結合して、結合符号化画像データメモリ１０９０に記憶させる。
【００８９】
結合符号化画像データメモリ１０９０には、図６に示す高解像度符号化画像データメモリ１０６０の内容と、図７に示す低解像度符号化画像データメモリ１０７０の内容を、この順に結合させた、図８に示すデータが記憶される。なお、本実施の形態に係る画像符号化装置１０００は、復号装置に送信される情報であって、画像の縦横サイズなどの復号処理に必要な情報を、結合符号化画像データメモリ１０９０に記憶させることを除外するものではない。
【００９０】
以下、画像符号化器１０５０の詳細について説明する。
図９に、画像符号化器１０５０のブロック図を示す。なお、本実施の形態に係る画像符号化装置１０００の画像符号化器１０５０においては、ＬＺ７７符号化処理を実行するが、本発明に係る画像符号化装置１０００は、このＬＺ７７符号化処理に限定して適用されるものではない。本発明に係る画像符号化装置１０００は、辞書に基づいた一般的な符号化処理に適用できるものである。
【００９１】
画像符号化器１０５０は、記号列分解器１４２０と、記号列バッファ１４３０と、記号列カウンタ１４４０と、データ符号化器１４５０と、これらを制御するコントローラ１４１０とを含む。
【００９２】
コントローラ１４１０は、画像符号化器１０５０の全体を制御する。コントローラ１４１０には、図示しないＣＰＵ（Central Processing Unit）や、そのＣＰＵで実行されるプログラムを記憶するメモリを含む。
【００９３】
以下、記号列バッファ１４３０のＩ、Ｊ番目の要素をＳ［Ｉ］［Ｊ］で表わし、記号列カウンタ１４４０のＩ番目の値をＳＣ［Ｉ］で表わす。
【００９４】
記号列分解器１４２０は、高解像度画像データメモリ１０３０に記憶された高解像度画像データの内容を分解して、記号列バッファ１４３０に記憶させる。記号列バッファ１４３０は、第１次元が３、第２次元が高解像度画像データメモリ１０３０の長さと等しい２次元配列のバッファである。すなわち、記号列バッファ１４３０は、３×Ｎの大きさの二次元配列を有する。「第１次元が３」とは、３×Ｎの「３」を表わし、「高解像度画像データメモリ１０３０の長さ」とは、「高解像度データメモリ１０３０」を構成するワード数（＝格納され得るピクセルの数の最大）を意味する。
【００９５】
この記号列バッファ１４３０は、高解像度データメモリ１０３０に含まれる各ピクセルを、各ピクセルごとに算出されるキーの値（キーについては後述する。）に応じて分類して、記憶するための２次元配列である。本実施の形態に係る画像符号化装置１０００においては、キーの値Ｋを０〜２の３通りと設定したため、記号列バッファ１４３０が３列から構成される。このため、第１次元が「３」になる。
【００９６】
第２次元の長さは、必要な最大限の長さ（全てのピクセルから同じキーレジスタ１４２８の値が算出された場合）であってもデータを記憶することができるように、高解像度画像データメモリ１０３０の長さ（＝格納されうるピクセルの数の最大）に設定している。ただし、このような記号列バッファ１４３０の構成は、一例であって、本発明に係る画像符号化装置がこのようなバッファの構成に限定されるものではない。
【００９７】
記号列カウンタ１４４０は、３つの要素を持つ１次元配列のバッファである。この３つの要素とは、ＳＣ［０]、ＳＣ［１]、ＳＣ［２]である。このＳＣ［Ｉ］（Ｉ＝０、１、２）自体は、画像データの値を示すものではなく、各ピクセルをキーの値に合わせて分類した際、各分類に含まれるピクセルの数を示すものである。ＳＣ［０]、ＳＣ［１]、ＳＣ［２]は、後述するフローチャート（図１２）の中では、次にピクセルが格納される、記号列バッファ１４３０の場所を示すことになる。キーの値にしたがって、各ピクセルがＳ［Ｋ]、［ＳＣ［Ｋ]]に記憶されるごとに、Ｋの値に応じて、ＳＣ[Ｋ]がインクリメントされる。後述するフローチャートで示す処理の終了後は、ＳＣ［０]、ＳＣ［１]、ＳＣ［２]は、各分類に入っているピクセルの数を示すことになる。
【００９８】
なお、上述したような記号列バッファ１４３０に記号列を分類して記憶させる、記号列分解器１４２０の構造の詳細については後述する。
【００９９】
データ符号化器１４５０は、記号列バッファ１４３０に記憶された３つの記号列および低解像度画像データメモリ１０４０に記憶された画像データを符号化処理する。
【０１００】
図１０を参照して、以上のような構造を有する画像符号化器１０５０で実行される符号化処理（図２のＳ１１００における処理）の手順について説明する。
【０１０１】
Ｓ１１１０にて、コントローラ１４１０に制御された記号列分解器１４２０は、高解像度画像データメモリ１０３０の内容を分解して、記号列バッファ１４３０に記憶させる。これと同時に、記号列分解器１４２０は、記号列カウンタ１４４０のカウンタ値を生成する。なお、この記号列分解器１４２０における処理の手順の詳細については後述する。
【０１０２】
Ｓ１１３０にて、コントローラ１４１０に制御されるデータ符号化器１４５０は、記号列バッファ１４３０に記憶されている以下の３つの記号列を、ＬＺ７７符号化で符号化処理して、高解像度符号化画像データメモリ１０６０に記憶させる。このとき記号列バッファ１４３０に記憶される記号列は、
Ｓ［０］から始まるＳＣ［０］個の記号からなる記号列
Ｓ［１］から始まるＳＣ［１］個の記号からなる記号列
Ｓ［２］から始まるＳＣ［２］個の記号からなる記号列
である。ここで、３つの記号列が記憶されているのは、後述するキーの種類を３つに設定したためである。なお、本発明に係る画像符号化装置１０００は、キーの種類が３つに設定されるものに限定されない。さらに、本発明に係る画像符号化装置１０００は、データ符号化の方式がＬＺ７７符号化であるものに限定されない。
【０１０３】
図６に高解像度符号化画像データメモリ１０６０に格納される符号化画像データのフォーマットの例を示す。符号化画像データ長１５１０の後に符号化画像データ１５２０が続くデータ構造が、符号化画像データの数だけ（この例では３回）繰り返される。符号化画像データ長１５１０は、符号化画像データ１５２０の長さをバイト数で表す４バイトのフィールドである。
【０１０４】
これに続いて、符号化画像データ長１５３０、符号化画像データ１５４０、符号化画像データ長１５５０、符号化画像データ１５６０が続けて記憶される。符号化画像データ長１５３０と符号化画像データ１５４０との関係、符号化画像データ長１５５０と符号化画像データ１５６０との関係は、いずれも上述した符号化画像データ長１５１０と符号化画像データ１５２０との関係と同じである。また、符号化画像データ長１５３０と符号化画像データ長１５５０とは、いずれも符号化画像データ長１５１０と同様に、４バイトのフィールドである。なお、本発明に係る画像符号化装置は、このようなデータフォーマットに限定されるものではない。
【０１０５】
Ｓ１１４０にて、コントローラ１４１０で制御されたデータ符号化器１４５０は、低解像度画像データメモリ１０４０に記憶された低解像度画像データを、図５に示すラスタスキャン順にＬＺ７７符号化で符号化処理して、低解像度符号化画像データメモリ１０７０に記憶させる。
【０１０６】
低解像度符号化画像データメモリ１０７０のフォーマットについても、図７に示すように、符号化のデータの長さ１６１０の後に符号化画像データ１６２０が続くものとする。このようなデータ構造にすることによって、復号時に、画像全体を復号することなく、低解像度画像だけを個別に復号できることに注意すべきである。また、ここでは低解像度画像データメモリ１０４０の内容を高解像度画像データメモリ１０３０と同じ方法で符号化しているが、これはデータ符号化器１４５０の構成をより簡潔にするためである。このような簡潔性は多くの応用では好ましい。なお、本発明に係る画像符号化装置は、異なる２種類以上の符号化方式を適用するものに適用することもできる。
【０１０７】
以下、記号列分解器１４２０の詳細について説明する。
図１１に、記号列分解器１４２０のブロック図を示す。記号列分解器１４２０は、第1カウンタ１４２４と、対応ピクセル番号レジスタ１４２６と、キーレジスタ１４２８と、これらを制御するコントローラ１４２２とを含む。
【０１０８】
コントローラ１４２２は、記号列分解器１４２０の全体を制御する。コントローラ１４２２には、図示しないＣＰＵや、そのＣＰＵで実行されるプログラムを記憶するメモリを含む。
【０１０９】
第１カウンタ１４２４は、高解像度画像データの要素数（ピクセル数）を表わす変数Ｉをカウントする。対応ピクセル番号レジスタ１４２６には、高解像度画像データメモリ１０３０の要素（ピクセル）に対応する相関の強い、低解像度画像データメモリ１０４０の要素（ピクセル）が記憶される。キーレジスタ１４２８には、高解像度画像データの要素（ピクセル）が対応する、分類されたキーの値が記憶される。
【０１１０】
図１２を参照して、以上のような構造を有する記号列分解器１４２０で実行される分解処理（図１０のＳ１１１０の処理）の手順について説明する。
【０１１１】
Ｓ１１１２にて、コントローラ１４２２は、第１カウンタ１４２４のカウンタ値を初期化（カウンタ値＝０）する。以下、第１カウンタ１４２４のカウンタ値は、変数Ｉで示される。
【０１１２】
Ｓ１１１４にて、コントローラ１４２２は、３つの要素をもった１次元配列である記号列カウンタ１４４０の全ての要素を初期化する（ＳＣ［Ｋ］＝０、Ｋ＝０、１、２）。
【０１１３】
Ｓ１１１６にて、コントローラ１４２２は、高解像度画像データメモリ１０３０のＩ番目の要素（ピクセル）に対応する（相関の強い）低解像度画像データメモリ１０４０の要素（ピクセル）の番号Ｊを算出して、対応ピクセル番号レジスタ１４２６に記憶させる。
【０１１４】
この高解像度画像のピクセルが低解像度画像のどのピクセルに対応する算出は、符号化前処理器１０２０にて、高解像度画像と低解像度画像をどのように生成したかに、主として依存する。なお、ここで、高解像度画像と低解像度画像とを対応付けするのは、それぞれの間で相関が高いと考えられるピクセルどうしを対応付けすることである。高解像度画像の各ピクセルが、低解像度画像の各ピクセルのどれに対応することを示す規則が与えられる限り、どのような規則であってもよい。ただし、高解像度画像と低解像度画像の対応するピクセルの間の相関が低いか、または全くなければ、効率的な符号化が達成できないことになる。
【０１１５】
図３に示した画像例を用いてこの対応について説明する。画像の横幅をＷ（ここでは４）、高解像度画像データメモリ１０３０のＩ番目の要素に対応する低解像度画像データメモリ１０４０の要素の番号をＪとすると、Ｊは以下のように算出される。なお、以下の説明では、画像の横幅Ｗは簡単のために偶数とし、Ｗを３／２倍した値をＶ（Ｖ＝１．５×Ｗ）と想定する。
【０１１６】
図５に示すような、ラスタスキャン順に０から高解像度画像データメモリ１０３０の各要素（各ピクセル）に番号Ｉを割り当てた場合、そのＩ番目の要素の、元画像上でのピクセルとしてのＸＹ座標は (Ｉ ｍｏｄ Ｖ)の値により、以下のように場合分けされる。なお、（Ｘ,Ｙ）の形式で、ＸＹ座標を表わす。
（ａ） (Ｉ ｍｏｄ Ｖ)＜Ｗ／２ の場合
（２ ×（Ｉ ｍｏｄ （Ｗ／２））＋１，２×（Ｉ／Ｖ））・・・（１）
（ｂ） Ｗ／２≦(Ｉ ｍｏｄ Ｖ)＜Ｗの場合
（Ｉ ｍｏｄ （Ｗ／２）, ２×（Ｉ／Ｖ）＋１)・・・（２）
（ｃ） （Ｉ ｍｏｄ Ｖ)≧Ｗの場合
（Ｉ ｍｏｄ （Ｗ／２）＋Ｗ／２，２×（Ｉ／Ｖ) + 1 )・・・（３）
以下、低解像度画像データメモリ１０４０の要素（ピクセル）に、低解像度画像上でラスタスキャン順に、０から番号Ｊを対応付けて割り当てるとする。
【０１１７】
高解像度画像データメモリ１０３０のＩ番目の要素に対応する、低解像度画像データメモリ１０４０の要素の番号をＪとすると、低解像度画像が元画像の１／２縮小にあたること、その横幅がＷ／２であること、式（１）、（２）、（３）からＪは下記のようにして求められる。
（ａ） (Ｉ ｍｏｄ Ｖ)＜Ｗ／２ の場合
Ｊ＝（Ｉ ｍｏｄ （Ｗ／２））＋（Ｉ／Ｖ）×（Ｗ／２）・・・（４）
（ｂ） Ｗ／２≦(Ｉ ｍｏｄ Ｖ)＜Ｗの場合
Ｊ＝（Ｉ ｍｏｄ （Ｗ／２）)／２ ＋（ ２×（Ｉ／Ｖ）＋１）／２×（Ｗ／２） ・・・（５）
（ｃ） （Ｉ ｍｏｄ Ｖ)≧Ｗの場合
Ｊ＝（（Ｉ ｍｏｄ （Ｗ／２））＋Ｗ／２）／２＋（（２×（Ｉ／Ｖ））＋１）／２×（Ｗ／２） ・・・（６）
Ｓ１１１８にて、コントローラ１４２２は、低解像度画像データメモリ１０４０の、対応ピクセル番号レジスタ１４２６の値が示す番号の要素を読み込み、値を変換して、キーレジスタ１４２８に記憶させる。このときの変換の規則は、以下のように与えられる。低解像度画像データメモリ１０４０から読み出されたピクセルの値をＰ、キーレジスタ１４２８の値をＫとする。
Ｋ＝０ （Ｐ＝０のとき）
Ｋ＝１ （１≦Ｐ≦２５４のとき）
Ｋ＝２ （Ｐ＝２５５のとき）
ここで、このようにキーレジスタ１４２８の値を設定したのは、通常の紙面では背景ピクセル（２５５）、文字が素（０）のピクセル値を取るピクセルが多く含まれ、低解像度ピクセルが背景（文字）ピクセルであれば、高解像度ピクセルも全て背景（文字）ピクセルである確率が高いと考えられるためである。この現象は、通常の文書では、特に背景ピクセルで顕著である。
【０１１８】
背景ピクセルの値や文字ピクセルの値に揺れがあるような場合は、たとえばキーレジスタ１４２８の値が、０や２になるようなピクセルの値に幅を持たせることが望ましい。たとえば、キーレジスタ１４２８の値Ｋを０にする条件を、「０≦Ｐ＜１６」、キーレジスタ１４２８の値Ｋを１にする条件を「１６≦Ｐ＜２４０」、キーレジスタ１４２８の値Ｋを２にする条件を「２４０≦Ｐ≦２５５」とするように設定することもできる。
【０１１９】
ここでは、このようにキーレジスタ１４２８の値Ｋを、３通りの値を取るように設計しているが、これは一例であって、本発明に係る画像符号化装置は、これに限定されない。
【０１２０】
さらに、キーレジスタ１４２８の値Ｋの他の設定としては、ピクセルの値Ｐを一定の整数で割った値に基づく場合なども考えられる。この場合は、ピクセルの値Ｐを割る整数の値に応じて、キーレジスタ１４２８の値Ｋがとりうる値の範囲も変動する。キーレジスタ１４２８の値Ｋの設定には、他にもいろいろなバリエーションが考えられる。キーレジスタ１４２８の値Ｋの設定においては、キーレジスタ１４２８の値Ｋによって、低解像度画像データメモリ１０４０から読み出されたピクセルに対応する高解像画像データメモリ１０３０のピクセルの値を予測できるものであること、すなわちキーレジスタ１４２８の値Ｋによって分類された高解像度画像データメモリ１０３０のピクセルの値が、同一分類内では一部の値に集中することが重要である。これによって、各分類内のエントロピーを下げることが可能になる。したがって、各分類ごとに符号化を行うことが、全てのピクセルをまとめて符号化するのに比べて符号化効率を向上させることにつながる。より一般的に言えば、高い相関を持つ二つのデータ系列の一方をキーとして、他方をサブデータ系列に分類すると、作成された各サブデータ系列の要素の値が、それぞれの中では一部の値に集中することになる。したがって、各サブデータ系列のエントロピーの和が、元のデータ系列よりも低くなり、符号化効率を向上させることができるのものである。
【０１２１】
なお、記号列バッファ１４３０の第１次元方向の要素の長さ、記号列カウンタ１４４０の要素の数は、どれもキーレジスタ１４２８の値Ｋの範囲によって定まる。そのため、キーレジスタ１４２８の値Ｋの範囲が変更されれば、このようなパラメータも変更されるべきものである。
【０１２２】
Ｓ１１２０にて、コントローラ１４２２は、高解像度画像データメモリ１０３０のＩ番目の要素（ピクセル）を、記号列バッファ１４３０のＳ[Ｋ]［ＳＣ［Ｋ］］に代入する。
【０１２３】
Ｓ１１２２にて、コントローラ１４２２は、記号列カウンタ１４４０のＫ番目の値ＳＣ［Ｋ］に１を加算する。Ｓ１１２４にて、コントローラ１４２２は、第１カウンタ１４２４のカウンタ値Ｉに１を加算する。
【０１２４】
Ｓ１１２６にて、コントローラ１４２２は、第１カウンタ１４２４のカウンタ値Ｉが、高解像度画像データメモリ１０３０に含まれるピクセルの数と比較する。第１カウンタ１４２４のカウンタ値Ｉが、高解像度画像データメモリ１０３０に含まれるピクセルの数と等しければ（Ｓ１１２６にてＹＥＳ）、この処理は終了する。もしそうでないと（Ｓ１１２６にてＮＯ）、処理はＳ１１１６に戻されて、さらに次の要素（ピクセル）についての処理が行なわれる。
【０１２５】
以上のような構造およびフローチャートに基づく画像符号化装置１０００の動作について説明する。
【０１２６】
撮像された画像データなどが入力画像データとして、入力画像データメモリ１０１０に記憶される。符号化前処理器１０２０は、入力画像データメモリ１０１０に記憶された入力画像データに基づいて、高解像度画像データと低解像度画像データとを作成する（Ｓ１０００）。これにより、高解像度画像データメモリ１０３０には、図３に示す高解像度画像１２１０または図４に示す高解像度画像１３１０が記憶され、低解像度画像データメモリ１０４０には、図３に示す低解像度画像１２２０または図４に示す低解像度画像１３２０が記憶される。
【０１２７】
画像符号化器１０５０は、高解像度画像データと低解像度画像データとを予め定められた圧縮方式で符号化処理する（Ｓ１１００）。このとき、まず、記号列分解器１４２０は、高解像度画像データメモリ１０３０の内容を分解して、記号列バッファ１４３０に記憶させる（Ｓ１１１０）。第１カウンタ１４２４のカウンタ値Ｉが初期化され（Ｓ１１１２）、記号列カウンタＳＣ［Ｋ］が初期化される（Ｓ１１１４）。高解像度画像データメモリ１０３０のＩ番目の要素（ピクセル）に対応する（相関の強い）低解像度画像データメモリ１０４０の要素（ピクセル）の番号Ｊが算出される。このとき式（１）〜（６）を用いて、変数Ｉから番号Ｊが算出される（Ｓ１１１６）。低解像度画像データメモリ１０４０のＪ番目の要素を読み込み、キー値Ｋに変換する（Ｓ１１１８）。高解像度画像データメモリ１０３０のＩ番目の要素（ピクセル）が、記号列バッファ１４３０のＳ[Ｋ]［ＳＣ［Ｋ］］に代入される（Ｓ１１２０）。
【０１２８】
記号列カウンタ１４４０のＫ番目の値ＳＣ［Ｋ］に１が加算され（Ｓ１１２２）、第１カウンタ１４２４のカウンタ値Ｉに１が加算される（Ｓ１１２４）。第１カウンタ１４２４のカウンタ値Ｉが、高解像度画像データメモリ１０３０に含まれるピクセルの数に等しくなるまで（Ｓ１１２６にてＹＥＳ）、Ｓ１１１６からＳ１１２４までの処理が繰返し実行されて、全ての要素（ピクセル）についての処理が行なわれる。
【０１２９】
このような動作により、高解像度画像データメモリ１０３０の要素（ピクセル）が、対応する低解像度画像データメモリ１０４０の要素（ピクセル）の値に従って分類される。ここで、高解像度画像データメモリ１０３０の各ピクセルの値と対応する低解像度画像データメモリ１０４０のピクセルの値に相関がある場合には、対応する低解像度画像データメモリ１０４０の値が近似していれば、元の高解像度画像データメモリ１０３０の各ピクセルの値が近似していることになる。したがって、低解像度画像データメモリ１０４０の対応するピクセルの値が近似するという条件で、高解像度画像データメモリ１０３０を分類すると、各分類の中では、ピクセルデータの値は一部の値に集中すると考えられる。別の言い方をすれば、各分類は、低いエントロピーを持つことになる。
【０１３０】
なお、この分類においては、上述した式（１）〜（６）が用いられる。図３に示す画像データの場合、たとえば、ピクセル（００）とピクセル（２２）とが近似した値であって、ピクセル（０２）とピクセル（２０）とが近似した値であると想定する。この場合、それぞれが同じキーの値に変換されることになる。この場合、ピクセル（００）とピクセル（２２）のいずれかに対応する、高解像度画像のピクセル（０１）、ピクセル（１０）、ピクセル（１１）、ピクセル（２３）、ピクセル（３２）、ピクセル（３３）が同じ分類になり、ピクセル（０２）とピクセル（２０）のいずれかに対応する、高解像度画像のピクセル（０３）、ピクセル（１２）、ピクセル（１３）、ピクセル（２１）、ピクセル（３０）、ピクセル（３１）が同じ分類になることを示す。このあと、高解像度画像のピクセルを上記の２つの分類ごとに符号化することで、高解像度画像のピクセルをまとめて符号化するよりも効率の高い符号化を実行できる。このようにして、図６に示すようなフォーマットで、高解像度符号化画像データメモリ１０６０に、符号化画像データが記憶される。
【０１３１】
その後、データ符号化器１４５０により、記号列バッファ１４３０に記憶されている以下の３つの記号列が、ＬＺ７７符号化で符号化処理されて、高解像度符号化画像データメモリ１０６０に記憶される（Ｓ１１３０）。
【０１３２】
低解像度画像データメモリ１０４０に記憶された低解像度画像データが、ＬＺ７７符号化で符号化処理されて、低解像度符号化画像データメモリ１０７０に記憶される（Ｓ１１４０）。これにより、図７に示すようなフォーマットで、低解像度符号化画像データメモリ１０７０に、符号化画像データが記憶される。
【０１３３】
さらに、符号化データ結合器１０８０により、高解像度符号化画像メモリ１０６０と低解像度符号化画像メモリ１０７０とに記憶されたデータが結合されて、そのデータが、結合符号化画像データメモリ１０９０に記憶される（Ｓ１２００）。
【０１３４】
以上のようにして、本実施の形態に係る画像符号化装置によると、高解像度画像データを構成する要素を、低解像度画像データを構成する要素に関連付けて分類した。そして、その分類された高解像度画像データごとに符号化処理を実行すると、互いに高い相関のある高解像度画像データをまとめて、効率的に符号化できる。
【０１３５】
このことは、低解像度画像のピクセルの値をキーとして、対応している高解像度画像のピクセルを分類して、分類ごとに符号化することで符号化効率を向上させるために、高い相関を持つ複数のデータ系列の一方をキーとして、他方をサブデータ系列に分類することで、作成された各サブデータ系列の要素の値が、それぞれの中では一部の値に集中することになり、各サブデータ系列のエントロピーが下げられたことによるものである。
【０１３６】
また、本実施の形態に係る画像符号化装置によると、辞書に基づいた符号化に代表される、明示的な確率モデルを持たない符号化処理に適用できるので、この符号化処理が行なわれた符号化画像データを復号するときにも、その復号処理は軽量である。
【０１３７】
さらに、本実施の形態に係る画像符号化装置によると、特定のデータ系列の復号において、他のデータ系列の復号が不要であるように構成できるので、特に特定のデータ系列が、全体のデータ系列を統合してできるデータの概略を表している場合には、特定のデータ系列だけを復号することで、概略を知ることが可能となる。
【０１３８】
＜第２の実施の形態＞
以下、本発明の第２の実施の形態に係る画像復号装置について説明する。本実施の形態に係る画像復号装置は、第1の実施の形態に係る画像符号化装置に対応する復号装置である。
【０１３９】
図１３に、本実施の形態に係る画像復号装置２０００のブロック図を示す。図１３に示すように、この画像復号装置２０００は、符号化処理された高解像度画像を表わす符号化画像データと符号化処理された低解像度画像を表わす符号化画像データとが結合処理された結合符号化画像データを記憶する結合符号化画像データメモリ２０１０と、その結合符号化画像データを復号する前に、結合符号化画像データから高解像度画像を表わす符号化画像データと低解像度画像を表わす符号化画像データとを分離する復号前処理器２０２０と、分離された高解像度符号化画像データを記憶する高解像度符号化画像データメモリ２０３０と、分離された低解像度符号化画像データを記憶する低解像度符号化画像データメモリ２０４０と、高解像度画像を表わす符号化画像データと低解像度画像を表わす符号化画像データとを復号処理する画像復号器２０５０と、復号処理された高解像度画像を表わす画像データを記憶するための高解像度画像データメモリ２０６０と、復号処理された低解像度画像を表わす画像データを記憶するための低解像度画像データメモリ２０７０と、復号処理された高解像度画像を表わす画像データと復号処理された解像度画像を表わす画像データとを結合処理する画像データ結合器２０８０と含む。
【０１４０】
この画像復号装置２０００における、結合符号化画像データメモリ２０１０と、高解像度符号化画像データメモリ２０３０と、低解像度符号化画像データメモリ２０４０と、高解像度画像データメモリ２０６０と、低解像度画像データメモリ２０７０と、出力画像データメモリ２０９０とは、一般的にコンピュータを含む計算システムに実装される記憶デバイスにより実現される。
【０１４１】
この画像復号装置２０００における、復号前処理器２０２０と、画像復号器２０５０と、画像データ結合器２０８０とは、コンピュータにより実行されるソフトウェアで実現することも、ハードウェアで実現することも可能である。以下の説明では、この復号前処理器２０２０と、画像復号器２０５０と、画像データ結合器２０８０とは、コントローラを含む特定のハードウェアを有し、そのコントローラが予め定められたソフトウェアを実行することによりハードウェアを制御して、所定の機能を実現するものとして説明する。ただし、特定のハードウェアではなく、一般的なコンピュータを用いて、所定の機能を実現するものであってもよい。したがって、本発明の本質的な一局面は、このような機能をコンピュータに実現させるためのプログラムである。
【０１４２】
結合符号化画像データメモリ２０１０に記憶される符号化画像データ、すなわち本実施の形態に係る画像復号装置２０００で復号処理されるデータについては、前述の第1の実施の形態に係る画像符号化装置１０００で符号化処理でされた符号化画像データである。
【０１４３】
図１４を参照して、本実施の形態に係る画像復号装置２０００の画像データ復号処理の手順について説明する。
【０１４４】
Ｓ２０００にて、画像復号装置２０００は、復号前処理器２０２０を用いて、結合符号化画像データメモリ２０１０に記憶された符号化画像データから、高解像度符号化画像データと低解像度符号化画像データとを分離して、それぞれ、高解像度符号化画像データメモリ２０３０と低解像度符号化画像データメモリ２０４０とに記憶させる。このとき、前述の図８に示す結合符号化画像データから、図６に示す高解像度符号化画像データと図７に示す低解像度符号化画像データとが分離される。
【０１４５】
Ｓ２１００にて、画像復号装置２０００は、画像復号器２０５０を用いて、高解像度符号化画像データと低解像度符号化画像データとを第1の実施の形態に係る画像符号化装置に対応する伸張方式で復号処理して、復号処理されたデータを高解像度画像データメモリ２０６０と低解像度画像データメモリ２０７０とに記憶させる。この画像復号器２０５０における処理の手順の詳細については後述する。
【０１４６】
Ｓ２２００にて、画像復号装置２０００は、画像データ結合器２０８０を用いて、高解像度画像データメモリ２０６０と低解像度画像データメモリ２０７０とに記憶されたデータを結合して、出力画像データメモリ２０９０に記憶させる。
【０１４７】
以下、画像復号器２０５０の詳細について説明する。
図１５に、画像復号器２０５０のブロック図を示す。なお、本実施の形態に係る画像復号装置２０００の画像復号器２０５０においては、第1の実施の形態に係る画像符号化装置１０００に用いられるＬＺ７７符号化処理を実行するが、本発明に係る画像復号装置２０００は、このＬＺ７７符号化処理に限定して適用されるものではない。本発明に係る画像復号装置２０００は、辞書に基づいた一般的な符号化処理に対応する復号処理に適用できるものである。
【０１４８】
画像復号器２０５０は、データ復号器２４２０と、記号列結合器２４３０と、記号列バッファ２４４０と、記号列カウンタ２４５０と、これらを制御するコントローラ２４１０とを含む。
【０１４９】
コントローラ２４１０は、画像復号器２０５０の全体を制御する。コントローラ２４１０には、図示しないＣＰＵや、そのＣＰＵで実行されるプログラムを記憶するメモリを含む。
【０１５０】
データ復号器２４２０は、符号化画像データから分離され、低解像度符号化画像データメモリ２０４０に記憶された低解像度符号化画像データと、記号列バッファ２４４０に記憶された符号化画像データとを復号処理する。
【０１５１】
なお、記号列バッファ２４４０および記号列カウンタ２４５０は、前述の第1の実施の形態に係る画像符号化装置１０００の画像符号化器１０５０における記号列バッファ１４３０および記号列カウンタ１４４０とそれぞれ同じ構成であるため、ここでの詳細な説明は繰返さない。記号列結合器２４３０の構造の詳細については後述する。
【０１５２】
図１６を参照して、以上のような構造を有する画像復号器２０５０で実行される復号処理（図１４のＳ２１００の処理）の手順について説明する。
【０１５３】
Ｓ２１１０にて、コントローラ２４１０に制御されたデータ復号器２４２０は、低解像度符号化画像データメモリ２０４０に記憶された低解像度符号化画像データを復号処理する。
【０１５４】
Ｓ２１３０にて、コントローラ２４１０に制御されたデータ復号器２４２０は、記号列バッファ２４４０に記憶されている以下の３つの記号列を、ＬＺ７７符号化に対応して復号処理する。このとき記号列バッファ２４４０に記憶されて、復号処理される記号列は、前述の第1の実施の形態に係る画像符号化装置１０００と同様、
Ｓ［０］から始まるＳＣ［０］個の記号からなる記号列
Ｓ［１］から始まるＳＣ［１］個の記号からなる記号列
Ｓ［２］から始まるＳＣ［２］個の記号からなる記号列
である。
【０１５５】
また、本実施の形態に係る画像復号装置２０００においては、低解像度符号化画像データメモリ２０４０の符号化画像データと、記号列バッファ２４４０の記号列とを同じ方法で復号しているが、これはデータ復号器２４２０の構成をより簡潔にするためである。このような簡潔性は多くの応用では好ましい。なお、本発明に係る画像復号装置は、異なる２種類以上の復号方式を適用するものに適用することもできる。
【０１５６】
Ｓ２１４０にて、コントローラ２４１０に制御された記号列結合器２４３０は、復号処理された低解像度画像データと復号処理された記号列とに基づいて、高解像度画像データを作成する。なお、この記号列結合器２４３０における処理の手順の詳細については後述する。
【０１５７】
以下、記号列結合器２４３０の詳細について説明する。
図１７に、記号列結合器２４３０のブロック図を示す。記号列結合器２４３０は、第1カウンタ２４３４と、対応ピクセル番号レジスタ２４３６と、キーレジスタ２４３８と、これらを制御するコントローラ２４３２とを含む。
【０１５８】
コントローラ２４３２は、記号列結合器２４３０の全体を制御する。コントローラ２４３２には、図示しないＣＰＵや、そのＣＰＵで実行されるプログラムを記憶するメモリを含む。
【０１５９】
第１カウンタ２４３４は、高解像度画像データの要素数（ピクセル数）を表わす変数Ｉをカウントする。対応ピクセル番号レジスタ２４３６には、高解像度画像データメモリ２０６０の要素（ピクセル）に対応する相関の強い、低解像度画像データメモリ２０７０の要素（ピクセル）が記憶される。キーレジスタ２４３８には、高解像度画像データの要素（ピクセル）が対応する、分類されたキーの値が記憶される。
【０１６０】
図１８を参照して、以上のような構造を有する記号列結合器２４３０で実行される結合処理（図１６のＳ２１４０の処理）の手順について説明する。
【０１６１】
Ｓ２１４２にて、コントローラ２４３２は、第１カウンタ２４３４のカウンタ値を初期化（カウンタ値＝０）する。以下、第１カウンタ２４３４のカウンタ値は、変数Ｉで示される。
【０１６２】
Ｓ２１４４にて、コントローラ２４３２は、３つの要素をもった１次元配列である記号列カウンタ２４５０の全ての要素を初期化する（ＳＣ［Ｋ］＝０、Ｋ＝０、１、２）。
【０１６３】
Ｓ２１４６にて、コントローラ２４３２は、高解像度画像データメモリ２０６０のＩ番目の要素（ピクセル）に対応する（相関の強い）低解像度画像データメモリ２０７０の要素（ピクセル）の番号Ｊを算出して、対応ピクセル番号レジスタ２４３６に記憶させる。この高解像度画像のピクセルが低解像度画像のどのピクセルに対応する算出は、前述の第1の実施の形態に係る画像符号化装置１０００における符号化前処理器１０２０にて、高解像度画像と低解像度画像をどのように生成したかに、主として依存する。このＳ２１３６における、変数Ｉから番号Ｊの算出は、前述の第1の実施の形態において説明した式（１）〜（６）にょり算出される。
【０１６４】
Ｓ２１４８にて、コントローラ２４３２は、低解像度画像データの、対応ピクセル番号レジスタ２４３６の値が示す番号の要素を読み込み、値を変換して、キーレジスタ２４３８に記憶させる。このときの変換の規則は、前述の第1の実施の形態と同様に、以下のように与えられる。低解像度画像データのピクセルの値をＰ、キーレジスタ１４２８の値をＫとする。
Ｋ＝０ （Ｐ＝０のとき）
Ｋ＝１ （１≦Ｐ≦２５４のとき）
Ｋ＝２ （Ｐ＝２５５のとき）
Ｋの種類が３種類に限定されないこと、Ｋの値を規定するＰの値が上記のように限定されないことは、前述の第1の実施の形態と同様である。
【０１６５】
Ｓ２１５０にて、コントローラ２４３２は、記号列バッファ２４４０のＳ[Ｋ]［ＳＣ［Ｋ］］の値を高解像度画像データのＩ番目の要素（ピクセル）に代入する。
【０１６６】
Ｓ２１５２にて、コントローラ２４３２は、記号列カウンタ２４５０のＫ番目の値ＳＣ［Ｋ］に１を加算する。Ｓ２１５４にて、コントローラ２４３２は、第１カウンタ２４３４のカウンタ値Ｉに１を加算する。
【０１６７】
Ｓ２１５６にて、コントローラ２４３２は、第１カウンタ２４３４のカウンタ値Ｉが、高解像度画像データのピクセルの数と比較する。第１カウンタ２４３４のカウンタ値Ｉが、高解像度画像データのピクセルの数と等しければ（Ｓ２１５６にてＹＥＳ）、この処理は終了する。もしそうでないと（Ｓ２１５６にてＮＯ）、処理はＳ２１４６に戻されて、さらに次の要素（ピクセル）についての処理が行なわれる。
【０１６８】
以上のような構造およびフローチャートに基づく画像復号装置２０００の動作について説明する。
【０１６９】
前述の第1の実施の形態に係る画像符号化装置１０００で符号化処理された結合符号化画像データが入力データとして、結合符号化画像データメモリ２０１０に記憶される。復号前処理器２０２０は、結合符号化画像データメモリ２０１０に記憶された結合符号化画像データから、高解像度符号化画像データと低解像度符号化画像データとを分離する（Ｓ２０００）。これにより、高解像度符号化画像データメモリ２０３０には、図６に示す高解像度符号化画像データが記憶され、低解像度画像データメモリ２０４０には、図７に示す低解像度符号化画像データが記憶される。
【０１７０】
画像復号器２０５０は、高解像度画像データと低解像度画像データとを予め画像復号装置１０００で実行された圧縮方式に対応する伸張方式で復号処理する（Ｓ２１００）。このとき、まず、データ復号器２４２０が低解像度符号化画像データメモリ２０４０に記憶された低解像度符号化画像データを復号して低解像度画像データメモリ２０７０に記憶させる（Ｓ２１１０）。次いで、データ復号器２４２０が記号列バッファ２４４０に記憶された記号列を復号する（Ｓ２１３０）。
【０１７１】
記号列結合器２４３０は、復号された低解像度画像データと記号列とを用いて、データを記号列に記憶された内容に基づいて、データを結合して高解像度画像データを作成する。このとき、まず、第１カウンタ２４３４のカウンタ値Ｉが初期化され（Ｓ２１４２）、記号列カウンタＳＣ［Ｋ］が初期化される（Ｓ２１４４）。高解像度画像データのＩ番目の要素（ピクセル）に対応する（相関の強い）低解像度画像データの要素（ピクセル）の番号Ｊが算出される。このとき式（１）〜（６）を用いて、変数Ｉから番号Ｊが算出される（Ｓ２１４６）。低解像度画像データのＪ番目の要素を読み込み、キー値Ｋに変換する（Ｓ２１４８）。記号列バッファ２４５０のＳ[Ｋ]［ＳＣ［Ｋ］］の値が高解像度画像データのＩ番目の要素（ピクセル）に代入される（Ｓ２１５０）。
【０１７２】
記号列カウンタ２４５０のＫ番目の値ＳＣ［Ｋ］に１が加算され（Ｓ２１５２）、第１カウンタ２４３４のカウンタ値Ｉに１が加算される（Ｓ２１５４）。第１カウンタ２４３４のカウンタ値Ｉが、高解像度画像データのピクセルの数に等しくなるまで（Ｓ２１５６にてＹＥＳ）、Ｓ２１４６からＳ２１５４までの処理が繰返し実行されて、全ての要素（ピクセル）についての処理が行なわれる。
【０１７３】
このような動作により、高解像度画像データの要素（ピクセル）が、対応する低解像度画像データの要素（ピクセル）の値に従って処理されて、図１９に示すように、高解像度画像２５１０と低解像度画像２５２０とが結合されて、出力画像２５３０が作成される。
【０１７４】
以上のようにして、本実施の形態に係る画像復号装置によると、高解像度画像データを構成する要素を、低解像度画像データを構成する要素に関連付けて分類して、その分類された高解像度画像データごとに符号化処理を実行することにより効率的に符号化された符号化画像データを復号処理することができる。
【０１７５】
＜第３の実施の形態＞
以下、本発明の第３の実施の形態に係る画像復号装置について説明する。本実施の形態に係る画像復号装置は、第１の実施の形態に係る画像符号化装置に対応する復号装置であって、第２の実施の形態に係る画像復号装置が有する機能に加えて、復号時に、低解像度画像および高解像度画像のいずれを復号するのかを選択できる機能を有する。それ以外については、前述の第２の実施の形態に係る画像復号装置２０００と同じである。したがって、それらについてのここでの詳細な説明は繰返さない。
【０１７６】
図２０を参照して、本実施の形態に係る画像復号装置３０００のブロック図を示す。図２０に示すように、この画像復号装置３０００は、前述の第２の実施の形態に係る画像復号装置２０００の構成に加えて、画像データ結合器２０８０に接続されたセレクタ３０１０を含む。このセレクタ３０１０に記憶された内容に基づいて、低解像度画像および高解像度画像のいずれを復号するのかが判断される。セレクタ３０１０に記憶された内容が「０」であると高解像度画像を出力するための高解像度画像データを、そうでないと低解像度画像を出力するための低解像度画像データを作成する。それ以外の構造は、前述の第２の実施の形態に係る画像復号装置２０００の構造と同じである。それらの機能も同じである。したがって、それらについての詳細な説明はここでは繰返さない。
【０１７７】
図２１を参照して、本実施の形態に係る画像復号装置３０００の画像データ復号処理の手順について説明する。なお、図２１に示すフローチャートの中で、前述の図１４に示したフローチャートと同じ処理については同じステップ番号を付してある。それらの機能も同じである。したがって、それらについての詳細な説明はここでは繰返さない。
【０１７８】
Ｓ３０００にて、画像復号装置３０００は、画像復号器２０５０を用いて、高解像度画像データまたは低解像度画像データを復号する。このＳ３０００における処理の詳細については後述する。
【０１７９】
Ｓ３１００にて、画像復号装置３０００は、復号処理された高解像度画像データまたは低解像度画像データを出力して、高解像度画像または低解像度画像を表示させる。
【０１８０】
図２２を参照して、本実施の形態に係る画像復号装置３０００における、画像復号器２０５０とセレクタ３０１０とを含むブロック図を示す。図２１に示すように、セレクタ３０１０は、画像復号器２０５０に接続されたコントローラ２４１０に接続されている。コントローラ２４１０は、セレクタ３０１０に記憶された内容に基づいて、高解像度画像および低解像度画像のいずれを復号するのかを決定して、データ復号器２４２０を制御して必要な復号処理を実行する。それ以外の構造は、前述の第２の実施の形態に係る画像復号装置２０００の構造と同じである。それらの機能も同じである。したがって、それらについての詳細な説明はここでは繰返さない。
【０１８１】
図２３を参照して、以上のような構造を有する画像復号器２０５０で実行される復号処理（図２１のＳ３０００の処理）の手順について説明する。
【０１８２】
Ｓ３０１０にて、コントローラ２４１０に制御されたデータ復号器２４２０は、低解像度符号化画像データメモリ２０４０に記憶された低解像度符号化画像デデータを復号処理する。
【０１８３】
Ｓ３０２０にて、コントローラ２４１０は、セレクタ３０１０の内容が「０」であるか否かを判断する。セレクタ３０１０の内容が「０」であると（Ｓ３０２０にてＹＥＳ）、処理はＳ３０３０に移される。もしそうでないと（Ｓ３０２０にてＮＯ）、処理はＳ３０４０に移される。
【０１８４】
Ｓ３０３０にて、コントローラ２４１０に制御されたデータ復号器２４２０は、記号列バッファ２４４０に記憶されている３つの記号列を、ＬＺ７７符号化に対応して復号処理する。
【０１８５】
Ｓ３０４０にて、コントローラ２４１０は、セレクタ３０１０の内容が「０」であるか否かを判断する。セレクタ３０１０の内容が「０」であると（Ｓ３０４０にてＹＥＳ）、処理はＳ２１４０に移される。もしそうでないと（Ｓ３０４０にてＮＯ）、この処理は終了する。なお、Ｓ２１４０における処理は、前述の第２の実施の形態に係る画像復号装置２０００における処理と同じである。
【０１８６】
以上のような構造およびフローチャートに基づく画像復号装置３０００の動作について説明する。
【０１８７】
復号前処理器２０２０により、結合符号化画像データが、高解像度符号化画像データと低解像度符号化画像データとに分離される（Ｓ２０００）。低解像度符号化画像データが、データ復号器２４２０により復号され、低解像度画像データが低解像度画像データメモリ２０７０に記憶される（Ｓ３０１０）。
【０１８８】
セレクタ３０１０に「０」が記憶されていると（Ｓ３０２０にてＹＥＳ）、記号列バッファ２４４０に記憶された記号列が、データ復号器２４２０により復号される（Ｓ３０３０）。さらに、セレクタ３０１０に「０」が記憶されていると（Ｓ３０４０にてＹＥＳ）、復号処理された低解像度画像データと記号列とに基づいて、高解像度画像データが作成される（Ｓ２１４０）。作成された高解像度画像データは出力画像データメモリ２０９０に記憶される。
【０１８９】
一方、セレクタ３０１０に「０」が記憶されていないと（Ｓ３０２０にてＮＯ）、記号列バッファ２４４０に記憶された記号列の復号処理は実行されず、高解像度画像データも作成されない。
【０１９０】
以上のようにして、本実施の形態に係る画像復号装置によると、粗い解像度で画像の全体を早く知りたいという場合と、細かい解像度で画像の詳細を知りたいという場合とに対応して、低解像度画像を作成するのか、高解像度画像を作成するのかを選択することができる。このような機能は、画像閲覧システムなどにおいて大きな効果を発現する。
【０１９１】
なお、本実施の形態に係る画像復号装置は、高解像度と低解像度との２つの種類の解像度の画像のいずれかを選択するようにしたが、３種類以上の解像度の中から１の解像度の画像を選択するようにしてもよい。
【０１９２】
＜第４の実施の形態＞
以下、本発明の第４の実施の形態に係る画像符号化装置について説明する。第１の実施の形態に係る画像符号化装置が、画像を高解像度と低解像度の２階層の解像度に分解して符号化処理を実行するのに対して、本実施の形態に係る画像符号化装置は、画像を３階層以上の解像度に分解して符号化処理を実行する機能を有する。それ以外については、前述の第１の実施の形態に係る画像符号化装置１０００と同じである。したがって、それらについてのここでの詳細な説明は繰返さない。なお、以下の説明では、本実施の形態に係る画像符号化装置は、（Ｍ＋１）種類の解像度の画像データを符号化処理すると想定する。
【０１９３】
本実施の形態に係る画像符号化装置は、相関を持つデータ系列の一方をキーとして他方のデータ系列を分解して符号化するという手順を繰り返すことで、再帰的に３階層以上の解像度の階層に対して、効率的に符号化処理を実行する。
【０１９４】
図２４に、本実施の形態に係る画像符号化装置４０００のブロック図を示す。図２４に示すように、この画像符号化装置４０００は、前述の第１の実施の形態に係る画像符号化装置１０００の高解像度画像データメモリ１０３０および低解像度画像データメモリ１０４０に代えて、解像度が高い方から、第０のレベル画像データメモリ４０２０、第１のレベル画像データメモリ４０３０、第Ｍのレベル画像データメモリ４０４０の、（Ｍ＋１）個のデータメモリを有する。
【０１９５】
さらに、この画像符号化装置４０００は、前述の第１の実施の形態に係る画像符号化装置１０００の高解像度符号化画像データメモリ１０６０および低解像度符号化画像データメモリ１０７０に代えて、解像度が高い方から、第０のレベル符号化画像データメモリ４０６０、第１のレベル符号化画像データメモリ４０７０、第Ｍのレベル符号化画像データメモリ４０８０の、（Ｍ＋１）個のデータメモリを有する。
【０１９６】
さらに、この画像符号化装置４０００は、前述の第１の実施の形態に係る画像符号化装置１０００の符号化前処理器１０２０に代えて、この符号化前処理器１０２０とはデータメモリとの接続関係が異なる、符号化前処理器４０１０を有する。この画像符号化装置４０００は、前述の第１の実施の形態に係る画像符号化装置１０００の画像符号化器１０５０に代えて、この画像符号化器１０５０とはデータメモリとの接続関係が異なる、画像符号化器４０５０を有する。この画像符号化装置４０００は、前述の第１の実施の形態に係る画像符号化装置１０００の符号化データ結合器１０８０に代えて、この符号化データ結合器１０８０とはデータメモリとの接続関係が異なる、符号化データ結合器４０９０を有する。
【０１９７】
図２５を参照して、本実施の形態に係る画像符号化装置４０００の画像データ符号化処理の手順について説明する。
【０１９８】
Ｓ４０００にて、画像符号化装置４０００は、符号化前処理器４０１０を用いて、入力画像データメモリ１０１０に記憶された入力画像データに基づいて、（Ｍ＋１）種類の解像度（第０のレベル〜第Ｍのレベル）の画像データを作成して、それぞれ、第０のレベル画像データメモリ４０２０、第１のレベル画像データメモリ４０３０、第Ｍのレベル画像データメモリ４０４０に記憶させる。
【０１９９】
このＳ４０００の処理においては、たとえば、図４に示すようにして、高解像度側の第Ｌのレベル画像（入力画像１３００）から、それよりも１つ解像度のレベルが低い第（Ｌ＋１）のレベル画像（低解像度画像１３２０）を作成する。さらに、この第（Ｌ＋１）のレベル画像１３２０を高解像度側の画像として、それよりも１つ解像度のレベルが低い第（Ｌ＋２）のレベル画像を作成する。このような処理を（Ｍ＋１）回繰返すと、図２６に示すように、入力画像（第０のレベル画像）に対して、解像度が高い方から低くなる順に、第１のレベルの画像、第２のレベルの画像、…、第（Ｍ−１）のレベルの画像、第Ｍのレベルの画像の（Ｍ＋１）個の画像を作成することができる。
【０２００】
すなわち、入力画像から第０のレベルの解像度の画像（高解像度画像に対応）、第１のレベルの解像度の画像（低解像度画像に対応）を作成して、今度は第１のレベルの解像度の画像を入力として第１のレベルの解像度の画像および第２のレベルの解像度の画像を作成する。図２６に概念的に示すように、この処理を繰り返すことで、第Ｍのレベルの解像度の画像に到達できる。入力画像と高解像度画像が異なる場合についても、同様に再帰的に処理することで第Ｍのレベルの解像度の画像に到達できる。なお、このようにして処理される画像は図４に示される画像に限定されるものではない。
【０２０１】
Ｓ４１００にて、画像符号化装置４０００は、画像符号化器４０５０を用いて、各レベルの解像度の画像データを予め定められた圧縮方式で符号化処理して、符号化処理されたデータを、それぞれ、第０のレベル符号化画像データメモリ４０６０、第１のレベル符号化画像データメモリ４０７０、第Ｍのレベル符号化画像データメモリ４０８０に記憶させる。この画像符号化器４０５０における処理の手順の詳細については後述する。
【０２０２】
Ｓ４２００にて、画像符号化装置４０００は、符号化データ結合器４０９０を用いて、第０のレベル符号化画像データメモリ４０６０、第１のレベル符号化画像データメモリ４０７０、第Ｍのレベル符号化画像データメモリ４０８０に記憶されたデータを結合して、所定のレベルの解像度の画像に対応する結合符号化画像データを作成して、作成された符号化画像データを結合符号化画像データメモリ１０９０に記憶させる。
【０２０３】
図２７に、本実施の形態に係る画像符号化装置４０００における、画像符号化器４０５０のブロック図を示す。図２７に示すように、画像符号化器４０５０は、前述の第１の実施の形態に係る画像符号化装置１０００の画像符号化器１０５０の構造に加えて、コントローラ１４１０に接続されたレベルレジスタ４０５２をさらに含む。レベルレジスタ４０５２は、解像度のレベル（数字が大きいほど低解像度）を記憶する。コントローラ１４１０は、解像度を１つ低くする処理ごとにレベルレジスタ４０５２に記憶されるデータをインクリメントして、そのデータが予め定められた解像度（Ｍとする。）になると、そのレベルの解像度の画像データを符号化して処理を終了させる。それ以外の構造は、前述の第１の実施の形態に係る画像符号化装置１０００の構造と同じである。それらの機能も同じである。したがって、それらについての詳細な説明はここでは繰返さない。
【０２０４】
図２８を参照して、以上のような構造を有する画像符号化器４０５０で実行される符号化処理（図２５のＳ４１００の処理）の手順について説明する。
【０２０５】
Ｓ４１１０にて、コントローラ１４１０は、レベルレジスタＬを初期化（Ｌ＝０）する。Ｓ４１２０にて、コントローラ１４１０に制御された記号列分解器１４２０は、第Ｌのレベルの解像度の画像データを記号列に分解する。分解された記号列は、記号列バッファ１４３０に記憶される。
【０２０６】
Ｓ４１３０にて、コントローラ１４１０に制御されたデータ符号化器１４５０は、記号列バッファ１４３０に記憶された記号列を符号化処理する。Ｓ４１４０にて、コントローラ１４１０は、レベルレジスタＬに１を加算する。Ｓ４１５０にて、コントローラ１４１０は、レベルレジスタＬと定数Ｍとを比較する。レベルレジスタＬが定数Ｍと等しいと（Ｓ４１５０にてＹＥＳ）、処理はＳ４１６０に移される。もしそうでないと（Ｓ４１５０にてＮＯ）、処理はＳ４１２０に戻され、次のレベルの解像度の画像データについての処理が実行される。
【０２０７】
Ｓ４１６０にて、コントローラ１４１０に制御されたデータ符号化器１４５０は、第Ｌ（＝Ｍ）のレベルの解像度の画像データを符号化処理する。このような処理が繰返し実行されて作成された結合符号化画像データが、結合符号化画像データメモリ１０９０に記憶される。
【０２０８】
図２９に、結合符号化画像データメモリ１０９０のデータフォーマットの例を示す。階層数フィールド４５００は、いくつの階層を符号化したかを示す４バイトフィールドである。ここでは、（Ｍ＋１）という値が４バイト整数で格納されている。この階層数フィールド４５００に続いて、第Ｍのレベルに対応する第Ｍのレベル解像度符号化画像に対応する符号化画像データ４５１０が続き、以下、解像度レベルが下がる順に（解像度自体は高くなる順に）、第１のレベル解像度符号化画像データ４５２０、第０のレベル解像度符号化画像データ４５３０まで続く。一般化された第Ｌのレベル解像度符号化画像データについては、第Ｌのレベル解像度符号化画像データメモリの内容がそのまま使用される。
【０２０９】
以上のようにして、本実施の形態に係る画像符号化装置によると、画像を階層的に分解して、効率的に符号化することが実行できる。また、解像度の低い画像に対応するデータをデータ列の先頭側に置いて、符号化画像データの先頭からの一部分を読み込むだけで、その一部分のみを復号処理して、解像度の低い画像を表示して、早く画像の概略をユーザに表示することができる。
【０２１０】
＜第５の実施の形態＞
以下、本発明の第５の実施の形態に係る画像復号装置について説明する。本実施の形態に係る画像復号装置は、第４の実施の形態に係る画像符号化装置に対応する復号装置である。
【０２１１】
本発明の第５の実施の形態に係る画像復号装置について説明する。第２の実施の形態に係る画像復号装置が、画像を高解像度と低解像度の２階層の解像度に分解して復号処理を実行するのに対して、本実施の形態に係る画像復号装置は、画像を３階層以上の解像度に分解して復号処理を実行する機能を有する。それ以外については、前述の第２の実施の形態に係る画像復号装置２０００と同じである。したがって、それらについてのここでの詳細な説明は繰返さない。なお、以下の説明では、本実施の形態に係る画像復号装置は、（Ｍ＋１）種類の解像度の画像データを復号処理すると想定する。
【０２１２】
本実施の形態に係る画像復号装置は、相関を持つデータ系列の一方をキーとして他方のデータ系列を分解して符号化するという手順を繰り返すことで、再帰的に３階層以上の解像度の階層に対して、効率的に符号化処理をされた符号化画像データに対する復号処理を実行する。
【０２１３】
図３０に、本実施の形態に係る画像復号装置５０００のブロック図を示す。図３０に示すように、この画像復号装置５０００は、前述の第２の実施の形態に係る画像復号装置２０００の高解像度符号化画像データメモリ２０３０および低解像度符号化画像データメモリ２０４０に代えて、解像度が高い方から、第０のレベル符号化画像データメモリ５０２０、第１のレベル符号化画像データメモリ５０３０、第Ｍのレベル符号化画像データメモリ５０４０の、（Ｍ＋１）個のデータメモリを有する。
【０２１４】
さらに、この画像復号装置５０００は、前述の第２の実施の形態に係る画像復号装置２０００の高解像度画像データメモリ２０６０および低解像度画像データメモリ２０７０に代えて、解像度が高い方から、第０のレベル画像データメモリ５０６０、第１のレベル画像データメモリ５０７０、第Ｍのレベル画像データメモリ５０８０の、（Ｍ＋１）個のデータメモリを有する。
【０２１５】
さらに、この画像復号装置５０００は、前述の第２の実施の形態に係る画像復号装置２０００の復号前処理器２０２０に代えて、この復号処理器２０２０とはデータメモリとの接続関係が異なる、復号前処理器５０１０を有する。この画像復号装置５０００は、前述の第２の実施の形態に係る画像復号装置２０００の画像復号器２０５０に代えて、この画像復号器２０５０とはデータメモリとの接続関係が異なる、画像復号器５０５０を有する。この画像復号装置５０００は、前述の第２の実施の形態に係る画像復号装置２０００の画像データ結合器２０８０に代えて、この画像データ結合器２０８０とはデータメモリとの接続関係が異なる、画像データ結合器５０９０を有する。
【０２１６】
図３１を参照して、本実施の形態に係る画像復号装置５０００の画像データ復号処理の手順について説明する。
【０２１７】
Ｓ５０００にて、画像復号装置５０００は、復号前処理器５０１０を用いて、結合符号化画像データメモリ２０１０に記憶された符号化画像データに基づいて、（Ｍ＋１）種類の解像度（第０のレベル〜第Ｍのレベル）の符号化画像データを作成して、それぞれ、第０のレベル符号化画像データメモリ５０２０、第１のレベル符号化画像データメモリ５０３０、第Ｍの符号化レベル画像データメモリ５０４０に記憶させる。このとき、第４の実施の形態において説明した図２９に示すデータフォーマットに基づいて、（Ｍ＋１）種類の解像度（第０のレベル〜第Ｍのレベル）の符号化画像データが作成される。すなわち、このＳ５０００の処理は、符号化データを各解像度に対応するデータに分解する処理である。
【０２１８】
Ｓ５１００にて、画像復号装置５０００は、画像復号器５０５０を用いて、各レベルの解像度の符号化画像データを、第４の実施の形態に係る画像符号化装置４０００で用いられた圧縮方式に対応する伸張方式で復号処理して、復号処理されたデータを、それぞれ、第０のレベル画像データメモリ５０６０、第１のレベル画像データメモリ５０７０、第Ｍのレベル画像データメモリ５０８０に記憶させる。この画像復号器５０５０における処理の手順の詳細については後述する。
【０２１９】
Ｓ５２００にて、画像復号装置５０００は、画像データ結合器５０９０を用いて、第０のレベル画像データメモリ５０６０、第１のレベル画像データメモリ５０７０、第Ｍのレベル画像データメモリ５０８０に記憶されたデータを結合して、所定のレベルの解像度の画像データを作成して、作成された画像データを出力画像データメモリ２０９０に記憶させる。
【０２２０】
図３２に、本実施の形態に係る画像復号装置５０００における、画像復号器５０５０のブロック図を示す。図３２に示すように、画像復号器５０５０は、前述の第２の実施の形態に係る画像復号装置１０００の画像符号化器１０５０の構造に加えて、コントローラ２４１０に接続されたレベルレジスタ５０５２をさらに含む。レベルレジスタ５０５２は、解像度のレベル（数字が大きいほど低解像度）を記憶する。コントローラ２４１０は、予め定められた解像度（Ｍとする。）を初期値として解像度を１つ高くする処理ごとにレベルレジスタ５０５２に記憶されるデータをデクリメントして、そのデータが「０」になると、そのレベルの解像度の符号化画像データを復号して処理を終了させる。それ以外の構造は、前述の第２の実施の形態に係る画像復号装置２０００の構造と同じである。それらの機能も同じである。したがって、それらについての詳細な説明はここでは繰返さない。
【０２２１】
図３３を参照して、以上のような構造を有する画像復号器５０５０で実行される復号処理（図３１のＳ５１００の処理）の手順について説明する。
【０２２２】
Ｓ５１１０にて、コントローラ２４１０に制御されたデータ復号器２４２０は、第Ｍのレベルの解像度の符号化画像データを復号する。復号された画像データは、第Ｍのレベル画像データメモリ５０８０に記憶される。
【０２２３】
Ｓ５１２０にて、コントローラ２４１０は、レベルレジスタＬに（Ｍ−１）を代入する。この内容は、レベルレジスタ５０５２に記憶される。Ｓ５１３０にて、コントローラ２４１０に制御されたデータ復号器２４２０は、第Ｌのレベルの解像度の記号列バッファのデータを復号する。Ｓ５１４０にて、コントローラ２４１０に制御された記号列結合器２４３０は、第Ｌのレベルの解像度の画像データを作成する。
【０２２４】
Ｓ５１５０にて、コントローラ２４１０は、レベルレジスタＬから１を減算する。この内容は、レベルレジスタ５０５２に記憶される。Ｓ５１６０にて、コントローラ２４１０は、レベルレジスタＬが負であるか否かを判断する。レベルレジスタＬが負であると（Ｓ５１６０にてＹＥＳ）、この処理は終了する。もしそうでないと（Ｓ５１６０にてＮＯ）、処理はＳ５１３０に戻され、次のレベルの解像度の符号化画像データについての処理が実行される。
【０２２５】
ここで、Ｓ５１００（Ｓ５１１０〜Ｓ５１６０）の処理を確認的に記載すると、第Ｍレベルの解像度の符号化画像データを復号（Ｓ５１１０）した後、第（Ｌ＋１）レベル画像データメモリに格納されている第（Ｌ＋１）レベルの解像度の画像を参照しながら、記号列バッファ２４４０に格納されている（Ｓ５１３０で復号された）内容から第Ｌレベルの解像度画像を復号（作成）して（Ｓ５１４０）、第Ｌレベルの画像データメモリに格納するという一連の処理を、Ｌ＝Ｍ−１、Ｍ−２、…、０について順次行なう。すなわち、このような復号処理を順次行い、異なるレベルの解像度の画像を参照しながら、符号化データを復号することになる。すなわち、各解像度の画像が独立して復号されるものではない。
【０２２６】
本実施の形態に係る画像復号装置５０００においては、図３４に示すように、解像度が高い方から低くなる順に、第０のレベルの画像、第１のレベルの画像、第２のレベルの画像、…、第（Ｍ−１）のレベルの画像、第Ｍのレベルの画像の（Ｍ＋１）個の画像に基づいて、出力画像データを作成することができる。すなわち、解像度の階層を１つずつたどって再帰的に復号処理することになる。第Ｍレベルの画像と結合されることで第（Ｍ−１）レベル画像が復元され、復元された第（Ｍ−１）レベルの画像を用いて、第（Ｍ−２）レベルの画像が復元されるという処理を繰返して、第０レベルの画像が復元されることが示される。
【０２２７】
以上のようにして、本実施の形態に係る画像復号装置によると、画像を階層的に分解して効率的に符号化した符号化画像データを復号処理することができる。また、解像度の低い画像に対応するデータをデータ列の先頭側に置いて、符号化画像データの先頭からの一部分を読み込むだけで、その一部分のみを復号処理して、解像度の低い画像を表示して、早く画像の概略をユーザに表示することができる。
【０２２８】
なお、本実施の形態に係る画像復号装置に、第３の実施の形態に係る画像復号装置のセレクタを設けて、セレクタにどこまでの解像度の画像データに復号するのかを設定しておいて、ユーザが必要とする解像度の画像データに復号するようにしてもよい。
【０２２９】
＜第６の実施の形態＞
以下、本発明の第６の実施の形態に係る画像符号化装置について説明する。第１の実施の形態に係る画像符号化装置が、画像を高解像度と低解像度の２階層の解像度に分解して符号化処理を実行するのに対して、本実施の形態に係る画像符号化装置は、符号化処理の対象を動画像として、動画像に含まれるフレーム間の相関を利用して、連続したフレームを符号化処理を実行する機能を有する。それ以外については、前述の第１の実施の形態に係る画像符号化装置１０００と同じである。したがって、それらについてのここでの詳細な説明は繰返さない。なお、以下の説明では、本実施の形態に係る画像符号化装置は、（Ｍ＋１）フレームの画像データを符号化処理すると想定する。
【０２３０】
本実施の形態に係る画像符号化装置は、第４の実施の形態における画像符号化装置における解像度の階層を、連続したフレームに置換するものである。
【０２３１】
図３５に、本実施の形態に係る画像符号化装置６０００のブロック図を示す。図３５に示すように、この画像符号化装置６０００は、前述の第１の実施の形態に係る画像符号化装置１０００の高解像度画像データメモリ１０３０および低解像度画像データメモリ１０４０に代えて、フレームの時系列の早い方から、第０のフレーム画像データメモリ６０２０、第１のフレーム画像データメモリ６０３０、第Ｍのフレーム画像データメモリ６０４０の、（Ｍ＋１）個のデータメモリを有する。
【０２３２】
さらに、この画像符号化装置６０００は、前述の第１の実施の形態に係る画像符号化装置１０００の高解像度符号化画像データメモリ１０６０および低解像度符号化画像データメモリ１０７０に代えて、フレームの時系列の早い方から、第０のフレーム符号化画像データメモリ６０６０、第１のフレーム符号化画像データメモリ６０７０、第Ｍのフレーム符号化画像データメモリ６０８０の、（Ｍ＋１）個のデータメモリを有する。
【０２３３】
さらに、この画像符号化装置６０００は、前述の第１の実施の形態に係る画像符号化装置１０００の符号化前処理器１０１０に代えて、画像を撮像する撮像装置６０１０を有する。この画像符号化装置６０００は、前述の第１の実施の形態に係る画像符号化装置１０００の画像符号化器１０５０に代えて、この画像符号化器１０５０とはデータメモリとの接続関係が異なる、画像符号化器６０５０を有する。この画像符号化装置６０００は、前述の第１の実施の形態に係る画像符号化装置１０００の符号化データ結合器１０８０に代えて、この符号化データ結合器１０８０とはデータメモリとの接続関係が異なる、符号化データ結合器６０９０を有する。
【０２３４】
図３６を参照して、本実施の形態に係る画像符号化装置６０００の画像データ符号化処理の手順について説明する。
【０２３５】
Ｓ６０００にて、画像符号化装置６０００は、撮像装置６０１０により撮像された第Ｌのフレームの画像データを、時系列順に、第Ｌのフレーム画像データメモリに記憶する。この処理は、Ｌが０からＭになるまで実行される。
【０２３６】
Ｓ６１００にて、画像符号化装置６０００の画像符号化器６０５０は、第Ｌのフレーム画像データメモリに記憶された画像データを符号化して、第Ｌのフレーム符号化画像データメモリに記憶する。この処理は、Ｌが０からＭになるまで実行される。このとき、連続したフレームの相関の利用は、最も簡単には、連続したフレームの、同じ物理的位置にあるピクセルを対応させることで実現できる。時間的に先行する側のフレームから参照されたピクセルの値をキーにして、時間的に後続する側のフレームから参照されたピクセルを符号化することになる。個のこと自体は、前述の第１の実施の形態に係る画像符号化装置において、低解像度画像から参照されたピクセルの値をキーにして、高解像度画像のピクセルを符号化したのと全く同様である。この対応するピクセルの定め方としては、ＭＰＥＧなどの動画符号化で行なわれているように、動きベクトルを用いて、より精密に定めることも考えられる。本発明に係る画像符号化装置は、このようなものに限定されず、対応するピクセルはどのようにして求められるものであってもよい。
【０２３７】
Ｓ６２００にて、画像符号化装置６０００の符号化データ結合器６０９０は、各フレームの符号化画像データを結合して、結合符号化画像データメモリ１０９０に記憶させる。
【０２３８】
以上のようにして、本実施の形態に係る画像符号化装置によると、動画像の符号化処理に適用して、異なるフレーム間の相関を利用して符号化することにより、フレーム間の相関を利用して、連続したフレームから構成される動画の符号化を効率的に実行することができる。
【０２３９】
＜第７の実施の形態＞
以下、本発明の第７の実施の形態に係る画像復号装置について説明する。本実施の形態に係る画像復号装置は、第６の実施の形態に係る画像符号化装置に対応する復号装置である。
【０２４０】
本発明の第７の実施の形態に係る画像復号装置について説明する。第２の実施の形態に係る画像復号装置が、画像を高解像度と低解像度の２階層の解像度に分解して復号処理を実行するのに対して、本実施の形態に係る画像復号装置は、復号処理の対象を動画像として、動画像に含まれるフレーム間の相関を利用して、連続したフレームを符号化処理した符号化画像データの復号処理を実行する機能を有する。それ以外については、前述の第２の実施の形態に係る画像復号装置２０００と同じである。したがって、それらについてのここでの詳細な説明は繰返さない。なお、以下の説明では、本実施の形態に係る画像復号装置は、（Ｍ＋１）フレームの画像データを復号処理すると想定する。
【０２４１】
本実施の形態に係る画像復号装置は、第５の実施の形態における画像復号装置における解像度の階層を、連続したフレームに置換するものである。
【０２４２】
図３７に、本実施の形態に係る画像復号装置７０００のブロック図を示す。図３７に示すように、この画像復号装置７０００は、前述の第２の実施の形態に係る画像復号装置２０００の高解像度符号化画像データメモリ２０３０および低解像度符号化画像データメモリ２０４０に代えて、フレームの時系列の早い方から、第０のフレーム符号化画像データメモリ７０２０、第１のフレーム符号化画像データメモリ７０３０、第Ｍのフレーム符号化画像データメモリ７０４０の、（Ｍ＋１）個のデータメモリを有する。
【０２４３】
さらに、この画像復号装置７０００は、前述の第２の実施の形態に係る画像復号装置２０００の高解像度画像データメモリ２０６０および低解像度画像データメモリ２０７０に代えて、フレームの時系列の早い方から、第０のフレーム画像データメモリ７０６０、第１のフレーム画像データメモリ７０７０、第Ｍのフレーム画像データメモリ７０８０の、（Ｍ＋１）個のデータメモリを有する。
【０２４４】
さらに、この画像復号装置７０００は、前述の第２の実施の形態に係る画像復号装置２０００の復号前処理器２０２０に代えて、この復号前処理器２０２０とはデータメモリとの接続関係が異なる、復号前処理器７０１０を有する。この画像復号装置７０００は、前述の第２の実施の形態に係る画像復号装置２０００の画像復号器２０５０に代えて、この画像復号器２０５０とはデータメモリとの接続関係が異なる、画像復号器７０５０を有する。この画像復号装置７０００は、前述の第２の実施の形態に係る画像復号装置２０００の画像データ結合器２０８０および出力画像データメモリ２０９０に代えて、動画像を表示する表示装置７０９０を有する。
【０２４５】
図３８を参照して、本実施の形態に係る画像復号装置７０００の画像データ復号処理の手順について説明する。
【０２４６】
Ｓ７０００にて、画像復号装置７０００は、前述の第６の実施の形態に係る画像符号化装置６０００により符号化処理された符号化画像データを、（Ｍ＋１）個のフレームの符号化画像データに分離して、順次、第Ｌのフレーム符号化画像データメモリに記憶させる。この処理は、Ｌが０からＭになるまで実行される。
【０２４７】
Ｓ７１００にて、画像復号装置７０００の画像復号器７０５０は、第Ｌのフレーム符号化画像データメモリに記憶された符号化画像データを復号して、第Ｌのフレーム画像データメモリに記憶する。この処理は、Ｌが０からＭになるまで実行される。
【０２４８】
Ｓ７２００にて、画像復号装置７０００の表示装置７０９０は、（Ｍ＋１）個のフレーム画像データメモリに記憶された、（Ｍ＋１）個のフレームの画像データを順次時系列順に出力して表示させる。
【０２４９】
以上のようにして、本実施の形態に係る画像復号装置によると、異なるフレーム間の相関を利用して動画を効率的に符号化処理した符号化画像データを復号処理できる。
【０２５０】
今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の第１の実施の形態に係る画像符号化装置のブロック図である。
【図２】 本発明の第１の実施の形態に係る画像符号化装置で実行される処理の手順を示すフローチャートである。
【図３】 本発明の第１の実施の形態に係る画像符号化装置において入力画像を高解像度画像と低解像度画像に分離する第１の例を示す図である。
【図４】 本発明の第１の実施の形態に係る画像符号化装置において入力画像を高解像度画像と低解像度画像に分離する第２の例を示す図である。
【図５】 本発明の第１の実施の形態に係る画像符号化装置において高解像度画像を符号化するときのスキャンの順序を示す図である。
【図６】 第１の実施の形態に係る画像符号化装置における高解像度符号化画像データメモリに記憶されるデータのフォーマットを示す図である。
【図７】 第１の実施の形態に係る画像符号化装置における低解像度符号化画像データメモリに記憶されるデータのフォーマットを示す図である。
【図８】 第１の実施の形態に係る画像符号化装置における結合符号化画像データメモリに記憶されるデータのフォーマットを示す図である。
【図９】 第１の実施の形態に係る画像符号化装置における画像符号化器のブロック図である。
【図１０】 第１の実施の形態に係る画像符号化装置における画像符号化器で実行される処理の手順を示すフローチャートである。
【図１１】 第１の実施の形態に係る画像符号化装置における記号列分解器のブロック図である。
【図１２】 第１の実施の形態に係る画像符号化装置における記号列分解器で実行される処理の手順を示すフローチャートである。
【図１３】 本発明の第２の実施の形態に係る画像復号装置のブロック図である。
【図１４】 第２の実施の形態に係る画像復号装置で実行される処理の手順を示すフローチャートである。
【図１５】 第２の実施の形態に係る画像復号装置における画像復号器のブロック図である。
【図１６】 第２の実施の形態に係る画像復号装置における画像復号器で実行される処理の手順を示すフローチャートである。
【図１７】 第２の実施の形態に係る画像復号装置における記号列結合器のブロック図である。
【図１８】 第２の実施の形態に係る画像復号装置における記号列結合器で実行される処理の手順を示すフローチャートである。
【図１９】 第２の実施の形態に係る画像復号装置において高解像度画像と低解像度画像を結合して、出力画像を作成する例を示す図である。
【図２０】 本発明の第３の実施の形態に係る画像復号装置のブロック図である。
【図２１】 第３の実施の形態に係る画像復号装置で実行される処理の手順を示すフローチャートである。
【図２２】 第３の実施の形態に係る画像復号装置における画像復号器のブロック図である。
【図２３】 第３の実施の形態に係る画像復号装置における画像復号器で実行される処理の手順を示すフローチャートである。
【図２４】 本発明の第４の実施の形態に係る画像符号化装置のブロック図である。
【図２５】 第４の実施の形態に係る画像符号化装置で実行される処理の手順を示すフローチャートである。
【図２６】 第４の実施の形態に係る画像符号化装置における符号化前処理器の動作を説明するための図である。
【図２７】 第４の実施の形態に係る画像符号化装置における画像符号化器のブロック図である。
【図２８】 第４の実施の形態に係る画像符号化装置における画像符号化器で実行される処理の手順を示すフローチャートである。
【図２９】 第４の実施の形態に係る画像符号化装置における結合符号化画像データメモリに記憶されるデータのフォーマットを示す図である。
【図３０】 本発明の第５の実施の形態に係る画像復号装置のブロック図である。
【図３１】 第５の実施の形態に係る画像復号装置で実行される処理の手順を示すフローチャートである。
【図３２】 第５の実施の形態に係る画像復号装置における画像復号器のブロック図である。
【図３３】 第５の実施の形態に係る画像復号装置における画像復号器で実行される処理の手順を示すフローチャートである。
【図３４】 第５の実施の形態における画像データ結合器の動作を説明するための図である。
【図３５】 本発明の第６の実施の形態に係る画像符号化装置のブロック図である。
【図３６】 第６の実施の形態に係る画像符号化装置で実行される処理の手順を示すフローチャートである。
【図３７】 本発明の第７の実施の形態に係る画像符号化装置のブロック図である。
【図３８】 第７の実施の形態に係る画像符号化装置で実行される処理の手順を示すフローチャートである。
【図３９】 本発明に関連する画像符号化装置のブロック図である。
【図４０】 本発明に関連する画像符号化装置で実行される処理の手順を示すフローチャートである。
【図４１】 本発明に関連する画像符号化装置において入力画像を高解像度画像と低解像度画像に分離する第１の例を示す図である。
【図４２】 本発明に関連する画像符号化装置において高解像度画像および低解像度画像を符号化するときのスキャンの順序を示す図である。
【図４３】 本発明に関連する画像符号化装置において入力画像を高解像度画像と低解像度画像に分離する第２の例を示す図である。
【図４４】 本発明に関連する画像符号化装置において高解像度画像を符号化するときのスキャンの順序を示す図である。
【符号の説明】
１０００ 画像符号化装置、１０１０ 入力画像データメモリ、１０２０ 符号化前処理器、１０３０ 高解像度画像データメモリ、１０４０ 低解像度画像データメモリ、１０５０ 画像符号化器、１０６０ 高解像度符号化画像データメモリ、１０７０ 低解像度符号化画像データメモリ、１０８０ 符号化データ結合器、１０９０ 結合符号化画像データメモリ、１２００、１３００ 入力画像、１２１０、１３１０ 高解像度画像、１２２０、１３２０ 低解像度画像、１２３０、１２４０、１２５０ ピクセル、１４１０ コントローラ、１４２０記号列分解器、１４２２ コントローラ、１４２４ 第１カウンタ、１４２６対応ピクセル番号レジスタ、１４２８ キーレジスタ、１４３０ 記号列バッファ、１４４０ 記号列カウンタ、１４５０ データ符号化器、２０００ 画像復号装置、２０１０ 結合符号化画像データメモリ、２０２０ 復号前処理器、２０３０ 高解像度符号化画像データメモリ、２０４０ 低解像度符号化画像データメモリ、２０５０ 画像復号器、２０６０ 高解像度画像データメモリ、２０７０ 低解像度画像データメモリ、２０８０ 画像データ結合器、２０９０ 出力画像データメモリ、２４１０ コントローラ、２４２０ データ復号器、２４３０ 記号列結合器、２４３２ コントローラ、２４３４ 第１カウンタ、２４３６ 対応ピクセル番号レジスタ、２４２８ キーレジスタ、２４３０ 記号列結合器、２４４０ 記号列バッファ、２４５０ 記号列カウンタ、２５１０ 高解像度画像、２５２０ 低解像度画像、２５３０ 出力画像、３０００ 画像復号装置、３０１０ セレクタ、４０００ 画像符号化装置、４０１０ 符号化前処理器、４０２０ 第０のレベル画像データメモリ、４０３０ 第１のレベル画像データメモリ、４０４０ 第Ｍのレベル画像データメモリ、４０５０ 画像符号化器、４０５２ レベルレジスタ、４０６０ 第０のレベル符号化画像データメモリ、４０７０ 第１のレベル符号化画像データメモリ、４０８０ 第Ｍのレベル符号化画像データメモリ、４０９０ 符号化データ結合器、５０００ 画像復号装置、５０１０ 復号前処理器、５０２０ 第０のレベル符号化画像データメモリ、５０３０ 第１のレベル符号化画像データメモリ、５０４０ 第Ｍのレベル符号化画像データメモリ、５０５０ 画像復号器、５０５２ レベルレジスタ、５０６０ 第０のレベル画像データメモリ、５０７０ 第１のレベル画像データメモリ、５０８０ 第Ｍのレベル画像データメモリ、５０９０ 画像データ結合器、６０００ 画像符号化装置、６０１０ 撮像装置、６０２０ 第０のフレーム画像データメモリ、６０３０ 第１のフレーム画像データメモリ、６０４０ 第Ｍのフレーム画像データメモリ、６０５０ 画像符号化器、６０６０ 第０のフレーム符号化画像データメモリ、６０７０ 第１のフレーム符号化画像データメモリ、６０８０ 第Ｍのフレーム符号化画像データメモリ、６０９０ 符号化データ結合器、７０００ 画像復号装置、７０１０ 復号前処理器、７０２０ 第０のフレーム符号化画像データメモリ、７０３０ 第１のフレーム符号化画像データメモリ、７０４０ 第Ｍのフレーム符号化画像データメモリ、７０５０ 画像復号器、７０６０ 第０のフレーム画像データメモリ、７０７０ 第１のフレーム画像データメモリ、７０８０ 第Ｍのフレーム画像データメモリ、７０９０ 表示装置。
Claims (22)
- データを符号化するデータ符号化装置であって、
複数のデータを含む第１のデータ群と、前記第１のデータ群に含まれない複数のデータで構成される第２のデータ群とを記憶するための記憶手段と、
前記第１のデータ群に含まれるデータと、前記第２のデータ群に含まれるデータとの対応付けを決定するための決定手段と、
前記決定された対応付けに基づいて、前記第１のデータ群を、複数のサブデータ群に分類するための分類手段と、
前記分類手段により分類されたサブデータ群ごとに、前記サブデータ群に含まれるデータを辞書に基づいて符号化処理することで、前記第１のデータ群と前記第２のデータ群との相関を利用して符号化処理するための第１の符号化手段と、
前記第２のデータ群に含まれるデータを符号化処理するための第２の符号化手段と、
前記サブデータ群に含まれるデータが符号化された符号化データと、前記第２のデータ群に含まれるデータが符号化された符号化データとを結合するための結合手段とを含む、データ符号化装置。 - 前記決定手段は、前記第１のデータ群に含まれるデータと、前記第２のデータ群に含まれるデータとが、データの値についての予め定められた関係を有するように、前記対応付けを決定するための手段を含む、請求項１に記載のデータ符号化装置。
- 前記データは、画像を表わすデータであって、前記データは、前記画像を構成する複数のピクセルに対応する画素データを含み、
前記決定手段は、前記第１のデータ群に含まれる画素データについての前記画像における位置と、前記第２のデータ群に含まれる画素データについての前記画像における位置とに基づいて、前記関係を有するように、前記対応付けを決定するための手段を含む、請求項２に記載のデータ符号化装置。 - 前記決定手段は、前記画像における位置を用いた関数により、前記対応付けを決定するための手段を含む、請求項３に記載のデータ符号化装置。
- 前記データ符号化装置は、前記画像を複数の種類の解像度の画像に分割するための分割手段をさらに含み、
前記第１のデータ群は、高い解像度の画像についてのデータを含み、
前記第２のデータ群は、低い解像度の画像についてのデータを含む、請求項３または４に記載のデータ符号化装置。 - 前記データは、動画像を表わすデータであって、
前記データ符号化装置は、前記動画像を、時系列に従って複数のフレームの画像に分割するための分割手段をさらに含み、
前記決定手段は、前記第１のデータ群に含まれる特定のフレームの画像についてのデータと、前記第２のデータ群に含まれる前記特定のフレームよりも早い時間の画像についてのデータとに基づいて、前記関係を有するように、前記対応付けを決定するための手段を含む、請求項２に記載のデータ符号化装置。 - 前記分類手段は、前記第１のデータ群を、互いに関係が強いデータから構成されるサブデータ群に分類するための手段を含む、請求項１〜６のいずれかに記載のデータ符号化装置。
- 前記分類手段は、前記第１のデータ群を、互いのデータの値が近似するデータから構成されるサブデータ群に分類するための手段を含む、請求項１〜６のいずれかに記載のデータ符号化装置。
- 前記第1の符号化手段で実行される符号化処理の種類と、前記第２の符号化手段で実行される符号化処理の種類とは同じ処理である、請求項１〜８のいずれかに記載のデータ符号化装置。
- 符号化データを復号するデータ復号装置であって、
結合された、第１の符号化データ群と第２の符号化データ群とを記憶するための記憶手段と、
前記記憶手段に記憶されたデータ群を、前記第１の符号化データ群と前記第２の符号化データ群とに分割するための分割手段と、
前記第１の符号化データ群に含まれる符号化データを辞書に基づいて復号処理してサブデータ群を作成するための第１の復号手段と、
前記第２の符号化データ群に含まれる符号化データを復号処理して第２のデータ群を作成するための第２の復号手段とを含み、
前記データ復号装置により復号される元データは、複数のデータを含む第１のデータ群と、前記第１のデータ群に含まれない複数のデータで構成される第２のデータ群とから構成され、前記第１のデータ群と前記第２のデータ群との相関を利用して符号化され、前記サブデータ群は、前記第１のデータ群に含まれるデータと前記第２のデータ群に含まれるデータとの対応付けに基づいて第１のデータ群が分類されたデータ群であり、前記サブデータ群ごとに第１の符号化データ群に符号化処理され、
前記データ復号装置は、さらに、前記サブデータ群と前記第２のデータ群とに基づいて、前記対応付けに従って、前記第１のデータ群を作成するための作成手段を含む、データ復号装置。 - 前記作成手段は、前記第１のデータ群に含まれるデータと、前記第２のデータ群に含まれるデータとが、データの値についての予め定められた関係を有するように、前記第１のデータ群を作成するための手段を含む、請求項１０に記載のデータ復号装置。
- 前記元データは、画像を表わすデータであって、前記元データは、前記画像を構成する複数のピクセルに対応する画素データを含み、
前記作成手段は、前記第１のデータ群に含まれる画素データについての前記画像における位置と、前記第２のデータ群に含まれる画素データについての前記画像における位置とに基づいて、前記関係を有するように、前記第１のデータ群を作成するための手段を含む、請求項１１に記載のデータ復号装置。 - 前記作成手段は、前記画像における位置を用いた関数により、前記第１のデータ群を作成するための手段を含む、請求項１２に記載のデータ復号装置。
- 前記元データは、前記画像を複数の解像度で表わすデータを含み、
前記データ復号装置は、前記解像度を指定するための指定手段をさらに含む、請求項１２に記載のデータ復号装置。 - 前記データは、動画像を表わすデータであって、
前記作成手段は、前記第１のデータ群に含まれる特定のフレームの画像についてのデータと、前記第２のデータ群に含まれる前記特定のフレームよりも早い時間の画像についてのデータとに基づいて、前記第１のデータ群を作成するための手段を含む、請求項１１に記載のデータ復号装置。 - 前記第1の復号手段で実行される復号処理の種類と、前記第２の復号手段で実行される復号処理の種類とは同じ処理である、請求項１０〜１５のいずれかに記載のデータ復号装置。
- データを符号化するデータ符号化方法であって、
複数のデータを含む第１のデータ群と、前記第１のデータ群に含まれない複数のデータで構成される第２のデータ群とを予め準備する準備ステップと、
前記第１のデータ群に含まれるデータと、前記第２のデータ群に含まれるデータとの対応付けを決定する決定ステップと、
前記決定された対応付けに基づいて、前記第１のデータ群を、複数のサブデータ群に分類する分類ステップと、
前記分類ステップにて分類されたサブデータ群ごとに、前記サブデータ群に含まれるデータを辞書に基づいて符号化処理することで、前記第１のデータ群と前記第２のデータ群との相関を利用して符号化処理する第１の符号化ステップと、
前記第２のデータ群に含まれるデータを符号化処理する第２の符号化ステップと、
前記サブデータ群に含まれるデータが符号化された符号化データと、前記第２のデータ群に含まれるデータが符号化された符号化データとを結合する結合ステップとを含む、データ符号化方法。 - 符号化データを復号するデータ復号方法であって、
結合された、第１の符号化データ群と第２の符号化データ群とを予め準備する準備ステップと、
前記準備ステップにて準備されたデータ群を、前記第１の符号化データ群と前記第２の符号化データ群とに分割する分割ステップと、
前記第１の符号化データ群に含まれる符号化データを辞書に基づいて復号処理してサブデータ群を作成する第１の復号ステップと、
前記第２の符号化データ群に含まれる符号化データを復号処理して第２のデータ群を作成する第２の復号ステップとを含み、
前記データ復号方法により復号される元データは、複数のデータを含む第１のデータ群と、前記第１のデータ群に含まれない複数のデータで構成される第２のデータ群とから構成され、前記第１のデータ群と前記第２のデータ群との相関を利用して符号化され、前記サブデータ群は、前記第１のデータ群に含まれるデータと前記第２のデータ群に含まれるデータとの対応付けに基づいて第１のデータ群が分類されたデータ群であり、前記サブデータ群ごとに第１の符号化データ群に符号化処理され、
前記データ復号方法は、さらに、前記サブデータ群と前記第２のデータ群とに基づいて、前記対応付けに従って、前記第１のデータ群を作成する作成ステップを含む、データ復号方法。 - 請求項１７に記載のデータ符号化方法および請求項１８に記載のデータ復号方法の少なくともいずれかを、コンピュータに実現させるためのプログラム。
- 請求項１９に記載のプログラムを記録したコンピュータ読取可能な記録媒体。
- データを符号化するデータ符号化装置であって、
予め順序付けられた複数のデータ群を記憶するための記憶手段と、
前記順序付けられた複数のデータ群の、一つのデータ群に含まれるそれぞれのデータから次順のデータ群に含まれるデータへの対応関係を決定するための決定手段と、
前記一つのデータ群を、前記対応関係に基づいて、前記次順のデータ群の対応するデータに基づいてサブデータ群に分類するための分類手段と、
前記分類手段に基づいて分類された前記サブデータ群のそれぞれについて辞書に基づいて符号化処理することで、前記複数のデータ群の相関を利用して符号化処理するための第1の符号化手段と、
前記順序付けられた複数のデータ群の中の最後順のデータ群を符号化処理するための第２の符号化手段とを含む、データ符号化装置。 - 符号化データを復号するデータ復号装置であって、
結合された符号化データ群を記憶するための記憶手段と、
前記結合された符号化データ群を、複数の順序付けられた符号化データ群に分割するための分割手段と、
前記複数の順序付けられた符号化データのうち最後順の符号化データ群を復号処理するための第１の復号手段と、
前記最後順の符号化データ群以外の前記順序付けられた符号化データ群を辞書に基づいて復号処理して、サブデータ群を生成するための第２の復号手段と、
前記複数の順序付けられた符号化データに含まれる一つのデータ群に含まれるそれぞれのデータから次順のデータ群に含まれるデータへの対応関係を決定するための決定手段と、
前記サブデータ群を、前記対応関係に基づいて、前記次順のデータ群の対応するデータに基づいて、当該データ群に統合するための統合手段とを含み、
前記符号化データは、前記複数のデータ群の相関を利用して符号化されたデータである、データ復号装置。
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