JPH11234673A - ビデオデ―タの圧縮方法並びに装置、及び伸張方法並びに装置 - Google Patents

ビデオデ―タの圧縮方法並びに装置、及び伸張方法並びに装置

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JPH11234673A
JPH11234673A JP10327020A JP32702098A JPH11234673A JP H11234673 A JPH11234673 A JP H11234673A JP 10327020 A JP10327020 A JP 10327020A JP 32702098 A JP32702098 A JP 32702098A JP H11234673 A JPH11234673 A JP H11234673A
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 ＤＶフォーマットのＤＣＴを用いたデータの
圧縮及び伸張処理にかかる時間を削減する。 【解決手段】 圧縮過程に関しては、画素情報を有する
４個又は８個の入力成分を受信し、８点ＤＣＴ又は、４
点ＤＣＴ及び８点ＤＣＴと、重みづけとを合成した処理
を行うことにより、４個又は８個のデジタル表記の出力
成分を生成する。伸張過程に関しては、デジタル表記さ
れた４個又は８個の入力成分を受信し、逆重みづけと、
８点ＩＤＣＴ又は、４点ＩＤＣＴ及び８点ＩＤＣＴとを
合成した処理を行うことにより、画素成分を生成する。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、データ圧縮方法並
びに装置及びデータ伸張方法並びに装置に関し、特に、
デジタルビデオ符号器の離散コサイン変換（Discrete C
osine Transformation ：以下ＤＣＴという）及び重み
づけと、デジタルビデオ復号器の逆重みづけ及び逆離散
コサイン変換（Inverse Discrete Cosine Transform：
以下ＩＤＣＴという）を実行するための方法並びに装置
に関する。
【０００２】
【従来の技術】デジタルビデオは、デジタルフォーマッ
トで表現されたビデオ信号を表すために用いられる用語
である。デジタルビデオは、いくつかの点で従来のアナ
ログ信号より優れている。例えば、デジタルビデオ信号
の記録においては、ほとんど情報を損失することなく元
のものと同一のものを得ることができる。更に、圧縮さ
れたデジタルビデオ信号は、アナログ信号の記録と同等
かそれ以上の画質を有するが、用いる記録容量は、少な
い。最後に、デジタルフォーマットにより、オーディオ
データ、ビデオデータ及びその他のデータを容易に、合
成、編集、記録及び伝送することができる。
【０００３】高フレームレート、多くの色又は高い解像
度を有するアナログビデオ信号をデジタルフォーマット
にそのまま変換することにより、高いデータレートを伴
うデジタルビデオ信号は、記録又は伝送に困難を生ず
る。したがって、多くのデジタルビデオ装置は、特定の
アプリケーションのために最適化されたデータ圧縮技術
を用いてデジタルビデオデータの量を削減している。デ
ジタル圧縮装置は、通常、符号器と呼ばれ、デジタル伸
張装置は、復号器と呼ばれる。符号及び復号を行う装置
は、コーデック（codec）と呼ばれる。
【０００４】ＤＶフォーマットは、商用のビデオテープ
レコーダ（Video Tape Recorder：ＶＴＲ）が実用化さ
れる以前に用いられていた産業用のデジタルビデオフォ
ーマットの規格に従っている。ＤＶフォーマットは、大
部分の主要な製造業者の高画質デジタルビデオカセット
レコーダ（Digital Video Casette Recorder：ＤＶＣ
Ｒ）及びデジタルビデオカムコーダ（digital video ca
mcorder）に適用されてきた。これについては、１９９
４年１２月に開催されたＨＤデジタルビデオカセットレ
コーダに関する会議において規定された「市販のデジタ
ルビデオカセットの規格(Specifications of Consumer-
Used digital VCRs )」に見いだされる。ＤＶフォーマ
ットは、最近では、デジタルカムコーダ等の商用の製品
に用いられている。
【０００５】映像の表示においては、従来より、静止画
像列すなわちフレーム列を有し、この各フレームは走査
線を有し、例えば１秒間に３０回というレートで連続的
に画面表示され、人の目に連続的な動作として認識され
る。各フレームは、インターレース走査された２つのフ
ィールドよりなる。１フィールドは、１フレームの半分
の走査線を有する。フィールドは、１つ前のフィールド
又は１つ後のフィールドの走査線とともに、インターリ
ーブされ１つのフレームを構成する。ビデオデータの記
録又は伝送に際し、フィールド内（intrafield）又はフ
ィールド間（interfield）の冗長度を利用して、データ
の一部が削減される。ＤＶフォーマットは、フィールド
内及びフィールド間の両方でデータの削減を行う。
【０００６】図１に、従来の技術のデジタルビデオコー
デック内の、符号化すなわちデータ圧縮過程のフロー図
を示す。ＤＶフォーマットを採用したコーデックは、Ｄ
ＣＴを用いたデータ圧縮法を用いる。ステージ１００の
ブロック化において、画像フレームは、Ｎ等分されて、
例えば各画素の輝度信号及び色差信号を有する画素情報
を含むＮ個のブロックになる。通常、ブロックのサイズ
は、水平方向及び水平方向に各８画素成分を有する。ス
テージ１１０において、これらのブロックは、シャッフ
リングされ、画像上の異なる部分に属するいくつかのブ
ロックが集められる。シャッフリングは、画質の均質性
を高める。
【０００７】異なるフィールドは、異なる時間における
事象を記録する。ビデオシーンが多くの動作を含む場
合、１つのフレーム内の２つのフィールドは十分異なっ
た画像情報を有し、ＤＶ符号器は、フィールド内データ
削減処理を行って、１つのフィールド内の冗長度を削減
する。
【０００８】動作の少ないビデオ画像において、１つの
フレームに属する２つのフィールドは、類似した画像情
報を有し、ＤＶ符号器は、フィールド間データ削減処理
を行って、フィールド間の冗長度を削減する。ステージ
１１５において、動き検出器は、画素データの各ブロッ
クから、１つのフレームの２つのフィールド間の差異を
検出する。動作情報は、ステージ１２０へ供給されそこ
で処理される。
【０００９】ステージ１２０において、画素情報は、Ｄ
ＣＴを用いて変換される。ＤＣＴのモードには、少なく
とも２つの共通のモード、すなわち８−８（８点）ＤＣ
Ｔモード及び２−４−８ＤＣＴモードが存在する。８−
８ＤＣＴモードは、水平方向及び垂直方向にそれぞれ、
８個の入力成分を供給され８個の出力成分を送り出すＤ
ＣＴである。２−４−８ＤＣＴモードにおいて、１つの
８×８ブロックは、２つの４×８フィールドに分割さ
れ、各フィールドに対し、４×８変換がなされる。各４
×８フィールドは、各線が８画素を含む、４本の水平線
よりなる。４×８変換は、垂直方向に対しては、４個の
入力成分を供給され４個の出力成分を送り出し、水平方
向に対しては、８個の入力成分を供給され８個の出力成
分を送り出す。ＤＶフォーマットの仕様では、２つのフ
ィールド間の差異が小さい場合に８−８ＤＣＴモードを
用い、２つのフィールド間の差異が大きい場合に２−４
−８ＤＣＴモードを用いることを提唱している。
【００１０】８点ＤＣＴモードにおいて、画素情報を有
する８×８ブロックは、１つの２次元ＤＣＴを用いて、
周波数係数に対応する８×８行列に変換される。以下の
数式において、Ｐ（ｘ、ｙ）は、ｘ、ｙをＤＣＴブロッ
クの画素座標として、画素情報を有する入力ブロックを
表し、Ｑ’（ｈ、ｖ）は、ＤＣＴ係数を有する出力ブロ
ックを表す。ｈ、ｖを０から７までの整数として、ＤＣ
Ｔは、数学的に以下のように記述される。
【００１１】
【数１】
【００１２】ステージ１２４において、重み定数によ
り、ＤＣＴ係数を有する各ブロックを乗算することによ
り、ＤＣＴ係数は、重みづけられる。この処理過程は、
数学的には以下の式で記述される。 Ｑ（ｈ、ｖ）＝Ｗ（ｈ、ｖ）Ｑ’（ｈ、ｖ） 以下の重み係数は、ＤＶフォーマットの標準である。
【００１３】
【数２】
【００１４】ここで ｗ（０）＝１ ｗ（１）＝ＣＳ４／（４×ＣＳ７×ＣＳ２） ｗ（２）＝ＣＳ４／（２×ＣＳ６） ｗ（３）＝１／（２×ＣＳ５） ｗ（４）＝７／８ ｗ（５）＝ＣＳ４／ＣＳ３ ｗ（６）＝ＣＳ４／ＣＳ２ ｗ（７）＝ＣＳ４／ＣＳ１ ＣＳｍ＝ｃｏｓ（ｍπ／１６） である。
【００１５】重みづけられたＤＣＴ係数Ｑ（ｈ、ｖ）
は、ステージ１２５のバッファに記録される。
【００１６】重みづけられたＤＣＴ係数は、ステージ１
４０の処理において量子化される。量子化により、ビデ
オデータ伝送の効率が上がるが、誤差伝搬を生ずる可能
性がある。誤差を小さくするために、ステージ１３０に
おいて、各ＤＣＴブロックは、ＤＶフォーマットの仕様
に記されている４つのアクティビティの１つにクラス分
けされる。４つのクラスは、それぞれ異なる量子化のス
テップを有する。各量子化器で用いられる可変長符号語
のデータ量は、ステージ１３５において見積もられ、１
つ又は複数の連続した重みづけられたＤＣＴ係数を、シ
ンクブロックと同じサイズに圧縮する量子化器が選択さ
れる。
【００１７】ステージ１４０の量子化において、各ＤＣ
Ｔ係数は、丸められ、ある値幅内にあるものは同じ値に
なる。量子化により、周波数行列の高い周波数要素は、
０になる場合が多く、これにより記録されるデータ量は
大幅に削減できる。人間の目は、低い周波数にもっとも
敏感なため、この処理によって人間の目に知覚できる画
質はほとんど劣化しない。
【００１８】ステージ１４０の量子化の過程において、
量子化係数の２次元行列は、１次元のデータ列に変換さ
れる。これは、行列要素をジグザグスキャンにより読み
込み、こうして読み込まれた１次元の量子化係数の列
を、０係数列とそれに続く０でない量子化係数を１つの
単位とした部分に分割することによりなされる。ステー
ジ１４０の可変長符号化（Variable Length Coding：Ｖ
ＬＣ）は、各部分を変換して、０係数の数と０でない係
数の数の組とし、可変長符号語を割り当てる。最後のス
テージ１５０のフレーミング処理において、可変長符号
化された量子化係数の各３０のブロックは、５つの固定
長シンクブロックにパッキングされる。
【００１９】図２は、従来のＤＶコーデックによる復号
化の過程を示すフロー図である。復号化は、本質的には
前述した符号化の逆である。第１のステージ２００にお
いて、デジタルデータ列はデフレーミングされる。ステ
ージ２１０の可変長復号化（Variable Length Decodin
g：ＶＬＤ）において、デフレーミングされたデータ
は、アンパックされ各係数が得られる。
【００２０】ステージ２２０の逆量子化された係数は、
ステージ２３０において逆重みづけされ、ステージ２３
５においてＩＤＣＴにかけられる。逆重みづけ関数Ｗ’
（ｈ、ｖ）は、符号化の過程で適用された重みＷ（ｈ、
ｖ）の逆数である。逆重みづけは、Ｑ（ｈ、ｖ）を入力
係数として数学的に以下の式で表される。 Ｑ’（ｈ、ｖ）＝Ｗ’（ｈ、ｖ）Ｑ（ｈ、ｖ） 以下に、ＤＶフォーマットの標準となっている逆重みづ
け係数を示す。
【００２１】
【数３】
【００２２】ここで ｗ（０）＝１ ｗ（１）＝ＣＳ４／（４×ＣＳ７×ＣＳ２） ｗ（２）＝ＣＳ４／（２×ＣＳ６） ｗ（３）＝１／（２×ＣＳ５） ｗ（４）＝７／８ ｗ（５）＝ＣＳ４／ＣＳ３ ｗ（６）＝ＣＳ４／ＣＳ２ ｗ（７）＝ＣＳ４／ＣＳ１ ＣＳｍ＝ｃｏｓ（ｍπ／１６） である。
【００２３】逆重みづけ関数の出力Ｑ’（ｈ、ｖ）は、
次にＩＤＣＴによる処理にかけられる。ＩＤＣＴは、
ｘ、ｙを０，１．．．７として、数学的には、以下の数
式で表される。
【００２４】
【数４】
【００２５】ＩＤＣＴ処理されたデータは、ステージ２
４０においてデシャッフリングされ、ステージ２５０に
おいてフレームを形成するためにデブロックされる。
【００２６】ＤＣＴを用いたデータの圧縮及び伸張を効
果的に実行することが強調されてきた。例えば、ウィダ
ーグレンら（Widergren et al）は、米国特許登録番号
第４３８５３６３において、１６×１６の画素ブロック
を変換するＤＣＴプロセッサを発表した。この中で記述
されている５段階の処理過程は、１６個の入力を扱うハ
ードウェアにとっては最適なものであるが、８個の入力
に対しては容易に適用できず、またソフトウェアを用い
て実行する場合、効果的でない。
【００２７】シスマス（Cismas）は、米国特許登録番号
第５５７４６６１において、ＩＤＣＴを計算する装置及
び方法を示した。この中で、８個の入力のＩＤＣＴの処
理にただ１つの乗算器しか必要としないハードウェア
が、最初に発表された。上述した２つの特許において
は、重みづけ及び変換を合成することは指摘されていな
い。更に、これらの特許では、ＤＶフォーマットに合わ
せる拡張が容易でない。
【００２８】重みづけとＤＣＴを合成することにより、
必要とされる計算量を削減することができ、符号器及び
復号器の大抵のソフトウェアの実行及びハードウェアの
実行のスピードを増加させることを提案している研究者
がいる。例えば、山光らは、「家庭用デジタルＶＴＲの
実験的研究」（C.Yamamitsu et al."An ExperimentalSt
udy for Home-Use Digital VTR",IEEE Transaction on
Consumer Electronics,Vol.35,No.3,August 1989,pp.45
0-456）の中で、ＤＣＴ及びＩＤＣＴをサンプルとして
用いた重みづけ関数と合成し、修正されたＤＣＴ及び修
正されたＩＤＣＴを作ることにより、２つの関数を連続
的に用いた場合より、各変換を少ない計算量で行うこと
ができることを示した。しかしながら、山光らの発表し
た修正されたＤＣＴ及び修正されたＩＤＣＴは、ＤＶフ
ォーマットの標準の重みを用いてない。
【００２９】２−４−８ＤＣＴ及び重みづけと、逆重み
づけ及び２−４−８ＩＤＣＴを実行する従来の方法は、
２つの処理過程を必要とし、合計１７又は２１の処理を
行う。重みづけ及び逆重みづけにおいては、それぞれ垂
直方向に３つの乗算、水平方向に７つの乗算を行う必要
がある。４点ＤＣＴ及び４点ＩＤＣＴは、それぞれ３つ
の乗算を行う必要がある。８点ＤＣＴ及び８点ＩＤＣＴ
は、それぞれ１１の乗算を行う必要がある。８点ＤＣＴ
及び重みづけ又は逆重みづけ及び８点ＩＤＣＴを行う従
来の方法は、合計１８の乗算を要求する２つの処理を行
う必要がある。ここでは、重みづけ及び逆重みづけにそ
れぞれ７つの乗算を要求し、８点ＤＣＴ及び８点ＩＤＣ
Ｔにそれぞれ１１個の乗算を要求する。これについて
は、例えば、ロエフレールらの「１１個の乗算を伴う実
用高速１次元ＤＣＴのアルゴリズム」（C.Loeffler et
al.,"Practical Fast 1-D DCT Algorithms with 11 Mul
tiplication,"Proceedings of the IEEE Internationa
l Conference on Acoustics,Speech,and Signal Proces
sing,ICASSP-89,pp.988-991,1989）の中で、詳細が述べ
られている。
【００３０】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、ＤＶ復号器
の重みづけ及びＩＤＣＴとＤＶ符号器の重みづけ及びＤ
ＣＴとを合成して、必要な乗算の数を最小にする方法並
びに装置を提供し、ＤＣＴを用いた圧縮時間及び伸張時
間を削減する。
【００３１】
【発明を解決するための手段】本発明に係るデータ圧縮
方法は、画像の画素情報を表す複数の入力成分を受信す
るステップと、これらの入力成分をＤＣＴ／重みづけを
用いて処理して画像のデジタル表記である出力成分を生
成するステップとを有する。本発明に係るデータ伸張方
法は、画像のデジタル表記である入力成分を受信するス
テップと、これらの入力成分を逆重みづけ／ＩＤＣＴを
用いて処理して画像の画素情報を表す出力成分を生成す
るステップとを有する。
【００３２】更に特定するなら、プロセッサにより実行
されるデータ圧縮方法は、画像の画素情報を表す複数の
入力成分を受信するステップを有する。第１の中間値の
グループは、入力成分の一部を用いて生成される。第２
の中間値のグループは、入力成分の第１のグループ及び
上述した中間値のグループを用いて生成される。第３の
中間値のグループは、入力成分の第２のグループ、前ス
テップまでに生成した中間値のグループの一部及び設定
された定数を用いて生成される。第４の中間値のグルー
プは、入力成分の第３のグループ及び前ステップまでに
生成した中間値のグループの一部を用いて生成される。
ある実施例においては、入力成分の第４のグループ、前
ステップまでに生成した中間値のグループの一部及び設
定された定数を用いて出力成分が生成される。別の実施
例においては、入力成分の第４のグループ、前ステップ
までに生成した中間値のグループの一部及び設定された
定数を用いて第５の中間値のグループが生成される。第
６の中間値のグループは、入力成分の第５のグループ及
び前ステップまでに生成した中間値のグループの一部を
用いて生成される。第７の中間値のグループは、入力成
分の第６のグループ、前ステップまでに生成した中間値
のグループの一部及び設定された定数を用いて生成され
る。第８の中間値のグループは、入力成分の第７のグル
ープ及び前ステップまでに生成した中間値のグループの
一部を用いて生成される。出力成分は、入力成分の第８
のグループ、前ステップまでに生成した中間値のグルー
プの一部及び設定された定数を用いて生成される。
【００３３】５個又は９個のプロセッサを備えたデータ
圧縮装置は、画像の画素情報を表す複数の入力成分を受
信する入力装置を備え、画像のデジタル表記である出力
成分を定める。第１のプロセッサは、入力成分の一部を
用いて第１の中間値のグループを生成する。第２のプロ
セッサは、入力成分の第１のグループ及び上記中間値の
グループを用いて第２の中間値のグループを生成する。
第３のプロセッサは、入力成分の第２のグループ、前ス
テップまでに生成した中間値のグループの一部及び設定
された定数を用いて第３の中間値のグループを生成す
る。第４のプロセッサは、入力成分の第３のグループ及
び前ステップまでに生成した中間値のグループの一部を
用いて第４の中間値のグループを生成する。本発明のあ
る実施例においては、第５のプロセッサは、入力成分の
第４のグループ、前ステップまでに生成した中間値のグ
ループの一部及び設定された定数を用いて出力成分を決
定する。本発明の別の実施例においては、第５のプロセ
ッサは、入力成分の第４のグループ、前ステップまでに
生成した中間値のグループの一部及び設定された定数を
用いて第５の中間値のグループを生成する。第６のプロ
セッサは、入力成分の第５のグループ及び前ステップま
でに生成した中間値のグループの一部を用いて第６の中
間値のグループを生成する。第７のプロセッサは、入力
成分の第６のグループ、前ステップまでに生成した中間
値のグループの一部及び設定された定数を用いて第７の
中間値のグループを生成する。第８のプロセッサは、入
力成分の第７のグループ及び前ステップまでに生成した
中間値のグループの一部を用いて第８の中間値のグルー
プを生成する。第９のプロセッサは、入力成分の第８の
グループ、前ステップまでに生成した中間値のグループ
の一部及び設定された定数を用いて、画像のデジタル表
記である出力成分を生成する。
【００３４】本発明に係るデータ伸張方法は、、プロセ
ッサにより中間値を生成することにより、データ伸張を
行うものであり、画像の画素情報を表す複数の入力成分
を受信するステップを有する。第１の中間値のグループ
は、入力成分の一部及び設定された定数を用いて生成さ
れる。第２の中間値のグループは、入力成分の第１のグ
ループ及び上記中間値のグループを用いて生成される。
第３の中間値のグループは、入力成分の第２のグルー
プ、前ステップまでに生成した中間値のグループの一部
及び設定された定数を用いて生成される。第４の中間値
のグループは、入力成分の第３のグループ及び前ステッ
プまでに生成した中間値のグループの一部を用いて生成
される。本発明のある実施例においては、入力成分の第
４のグループ及び前ステップまでに生成した中間値のグ
ループの一部を用いて出力成分を決定する。本発明の別
の実施例においては、第５の中間値のグループは、入力
成分の第４のグループ及び前ステップまでに生成した中
間値のグループの一部を用いて生成される。第６の中間
値のグループは、入力成分の第５のグループ、前ステッ
プまでに生成した中間値のグループの一部及び設定され
た定数を用いて生成される。第７の中間値のグループ
は、入力成分の第６のグループ及び前ステップまでに生
成した中間値のグループの一部を用いて生成される。出
力成分は、入力成分の第８のグループ及び前ステップま
でに生成した中間値のグループの一部を用いて生成され
る。
【００３５】本発明に係るデータ伸張装置は、５個又は
９個のプロセッサを備え、画像のデジタル表記である複
数の入力成分を受信し、画像の画素情報を表す出力成分
を決定する。第１のプロセッサは、入力成分の一部及び
設定された定数を用いて第１の中間値のグループを生成
する。第２のプロセッサは、入力成分の第１のグループ
及び上記中間値のグループを用いて第２の中間値のグル
ープを生成する。第３のプロセッサは、入力成分の第２
のグループ、前ステップまでに生成した中間値のグルー
プの一部及び設定された定数を用いて第３の中間値のグ
ループを生成する。第４のプロセッサは、入力成分の第
３のグループ及び前ステップまでに生成した中間値のグ
ループの一部を用いて第４の中間値のグループを生成す
る。本発明のある実施例においては、第５のプロセッサ
は、入力成分の第４のグループ及び前ステップまでに生
成した中間値のグループの一部を用いて出力成分を決定
する。９個のプロセッサを用いる実施例においては、第
６のプロセッサは、入力成分の第５のグループ、前ステ
ップまでに生成した中間値のグループの一部及び設定さ
れた定数を用いて第６の中間値のグループを生成する。
第７のプロセッサは、入力成分の第６のグループ及び前
ステップまでに生成した中間値のグループの一部を用い
て第７の中間値のグループを生成する。第８のプロセッ
サは、入力成分の第７のグループ及び前ステップまでに
生成した中間値のグループの一部を用いて出力成分を生
成する。
【００３６】
【発明の実施の形態】本発明に基づいた好ましい実施例
を添付された図に示す例とともに、詳細に説明する。
【００３７】Ａ ８点モードの圧縮 数学的に、ＤＣＴを重みづけと合成することができる。
ＤＶフォーマットの標準的なＤＣＴを表す式は、ｈ、ｖ
を０から７までの整数として、以下の数式で表される。
【００３８】
【数５】
【００３９】この式において、Ｐ（ｘ、ｙ）は、画素成
分を表し、ＤＣＴの入力となる。Ｑ’（ｈ、ｖ）は、出
力されたＤＣＴ係数であり、ＤＣＴ／重みづけ処理にお
いて、重みづけ関数の入力成分となる。
【００４０】ＤＶフォーマットの標準的な重みづけ関数
は、Ｑ’（ｈ、ｖ）を重みづけ関数の入力成分、Ｑ
（ｈ、ｖ）を重みづけられた出力係数としてＱ（ｈ、
ｖ）＝Ｗ（ｈ、ｖ）Ｑ’（ｈ、ｖ）と定義される。重み
づけ定数は、以下に定義される。
【００４１】
【数６】
【００４２】ここで ｗ（０）＝１ ｗ（１）＝ＣＳ４／（４×ＣＳ７×ＣＳ２） ｗ（２）＝ＣＳ４／（２×ＣＳ６） ｗ（３）＝１／（２×ＣＳ５） ｗ（４）＝７／８ ｗ（５）＝ＣＳ４／ＣＳ３ ｗ（６）＝ＣＳ４／ＣＳ２ ｗ（７）＝ＣＳ４／ＣＳ１ ＣＳｍ＝ｃｏｓ（ｍπ／１６） である。
【００４３】所望の重みづけられたＤＣＴ係数であるＱ
（ｈ、ｖ）を用いて、中間の表現であるＱ”（ｈ、ｖ）
を定義すると、上式は、数学的に以下の式と等価とな
る。
【００４４】
【数８】
【００４５】更に、Ｑ”（ｈ、ｖ）は、以下に定義され
るＣ’（ｈ）、Ｃ’（ｖ）を用いて、Ｃ（ｈ）、Ｃ
（ｖ）を書き換えると以下のようになる。
【００４６】
【数９】
【００４７】これは、２次元ＤＣＴ及び標準的なＤＶフ
ォーマットの重みづけ関数を合成した形式である。前述
したように、２次元ＤＣＴは、２つの１次元変換として
実行することができる。上式において、８点１次元ＤＣ
Ｔ／重みづけは、初めに水平座標に対して実行される。
この出力成分は、第２のＤＣＴ／重みづけの対象となる
垂直座標成分を有する入力成分として用いられる。
【００４８】Ｑ”（ｈ、ｖ）は、以下のようにも表され
る。
【００４９】
【数１０】
【００５０】この第２の式は、１次元ＤＣＴ／重みづけ
が、初めに垂直座標に対して実行され、この出力成分
を、第２のＤＣＴ／重みづけの対称となる水平処理の入
力として用いた場合が、前述の場合と数学的に等価であ
ることを示す。
【００５１】図３は、バタフライ図として知られる図で
ある。この図は、本発明を適用した１次元ＤＣＴ／重み
づけを示し、ここでは、９個のパイプラインが、８個の
入力成分ＩＮ0−ＩＮ7を８個の出力成分ＯＵＴ0−ＯＵ
Ｔ7に変換する。この図において、入力成分は、左から
右へ移行する。２つの入力成分を結合する対角線は、入
力成分が足し合わされることを示す。矢線の頭部は、そ
の点における値に−１を乗算してから次の計算に進むこ
とを示す。線上の定数は、その時点における計算結果を
その定数で乗算することを示す。ＣＳｉ＝ｃｏｓ（ｉπ
／１６）であり、例えば２ＣＳ２ＣＳ４は、２ｃｏｓ
（２π／１６）ｃｏｓ（４π／１６）と表される。これ
は約分することにより更に、２ｃｏｓ（π／８）ｃｏｓ
（π／４）となる。
【００５２】Ｐ（ｘ、ｙ）として表される上述の画素値
は、プロセッサがＤＣＴ／重みづけを実行することによ
り、水平ｘ座標の入力成分として１回、垂直ｙ座標の入
力成分として１回の合計２回処理される。前述したよう
に、２つの変換が実行される順序は、重要ではない。１
実施例として、水平ｘ座標の変換を最初に行うものによ
って、本発明を記述する。
【００５３】変換は、水平画素成分Ｐ（ｘ、ｙ）として
表される８個の入力成分から始まる。ステージ１におい
て、８個の入力成分ＩＮ0−ＩＮ7が、図３に示すように
２つ１組にされ混合されることによって、第１の中間値
ａ0−ａ7が生成する。混合は、加算及び、減算すなわち
符号を変えた数の加算を行う。ステージ２において、第
１の中間値の一部が混合され、第２の中間値ｂ0−ｂ7が
生成する。ステージ３において、中間値ａ4，ａ5が定数
で乗算され、第３の中間値ｃ0、ｃ1が生成する。ステー
ジ４において、中間値ｂ0−ｂ5，ｃ0，ｃ1の一部が２つ
１組で混合され、第４の中間値ｄ0−ｄ4が生成する。ス
テージ５において、中間値ｂ2，ｄ0が、定数で乗算又は
シフトされ、第５の中間値ｅ0，ｅ1が生成する。ステー
ジ６において、第５の中間値が、２つ１組で混合され、
第６の中間値ｆ0−ｆ5が生成する。ステージ７におい
て、中間値が定数で乗算又はシフトされ、第７の中間値
ｇ0-g3が生成する。ステージ８において、２つ１組の混
合処理が行われ、中間値ｈ0−ｈ3が生成する。最後に、
ステージ９において、一部の中間値が、定数で乗算又は
シフトされ、８個の出力値ＯＵＴ0−ＯＵＴ7が生成す
る。これらの出力値は、図３と同じ内容の第２の１次元
ＤＣＴ／重みづけの入力成分として用いられる。
【００５４】第２の変換においては、画素情報を有する
入力行列は、画像の特定の部分の重みを表す係数を有す
る行列である。図３に示す処理過程においては、８回の
乗算と１つのシフトが要求されるだけである。図３のバ
タフライ図の計算は、本発明の原理を変更することなく
スケーリングすることができる。特に、スケーリング成
分は、出力データ間の数学的関係を保つ限り、任意の処
理過程において適用することができる。
【００５５】Ｂ ８点モードの伸張 ＩＤＣＴは、本質的に圧縮処理の逆である逆重みづけ処
理と合成することができる。第１に、係数成分は、逆重
みづけ処理をされる。Ｑ（ｈ、ｖ）を重みづけられた係
数値とすると、逆重みづけ処理は、数学的に以下のよう
に表される。 Ｑ’（ｈ、ｖ）＝Ｗ’（ｈ、ｖ）Ｑ（ｈ、ｖ） ここで、Ｑ（ｈ、ｖ）は、逆重みづけ関数の入力成分を
表し、Ｑ’（ｈ、ｖ）は、逆重みづけ関数の出力成分で
ある。ＤＶフォーマットの逆処理に用いる重みは、前述
した圧縮処理に用いたものと同一である。
【００５６】
【数１１】
【００５７】ここで ｗ（０）＝１ ｗ（１）＝ＣＳ４／（４×ＣＳ７×ＣＳ２） ｗ（２）＝ＣＳ４／（２×ＣＳ６） ｗ（３）＝１／（２×ＣＳ５） ｗ（４）＝７／８ ｗ（５）＝ＣＳ４／ＣＳ３ ｗ（６）＝ＣＳ４／ＣＳ２ ｗ（７）＝ＣＳ４／ＣＳ１ ＣＳｍ＝ｃｏｓ（ｍπ／１６） である。
【００５８】ＤＶフォーマットの標準ＩＤＣＴの数学的
表現は、ｘ、ｙを０から７までの整数として以下のよう
に表される。
【００５９】
【数１２】
【００６０】ここでＱ’（ｈ、ｖ）は、ＩＤＣＴの入力
成分として用いた逆重みづけ関数の出力成分である。上
式において、出力成分Ｐ（ｘ、ｙ）は、復号された画像
を表す画素情報を有する。ここでＣ（ｈ），Ｃ（ｖ）は
以下の式で表される。
【００６１】
【数１３】
【００６２】逆重みづけ関数とＩＤＣＴを合成するため
に、まずＩＤＣＴの式のＱ’（ｈ、ｖ）にＷ’（ｈ、
ｖ）Ｑ（ｈ、ｖ）を代入する。逆重みづけ／ＩＤＣＴを
表す式を以下に示す。
【００６３】
【数１４】
【００６４】逆重みづけ／ＩＤＣＴの入力成分であるＱ
（ｈ、ｖ）を用いて中間値Ｑ”（ｈ、ｖ）を定義し、Ｑ
（ｈ、ｖ）の代わりにこれを用いると、上式は以下の式
になる。
【００６５】
【数１５】
【００６６】更に、ｈ＝０，１．．．７、Ｃ’（ｈ）＝
２ ２Ｃ（ｈ）として、本発明の原理に従った逆重みづ
け／ＩＤＣＴの式は、以下の式で表される。ここでＰ
（ｘ、ｙ）は、所望の画素値、Ｑ”（ｈ、ｖ）は、中間
値である。
【００６７】
【数１６】
【００６８】前述したように、２次元逆重みづけ／ＩＤ
ＣＴは、以下に示すように、２つの１次元変換に分割で
きる。
【００６９】
【数１７】
【００７０】上式において、８点１次元逆重みづけ／Ｉ
ＤＣＴは、まず水平座標に用いられる。この出力成分
は、第２の１次元逆重みづけ／ＩＤＣＴを適用する垂直
座標である入力成分として用いられる。
【００７１】Ｑ”（ｈ、ｖ）に、以下の変換をすること
もできる。
【００７２】
【数１８】
【００７３】上式は、前述した逆重みづけ／ＩＤＣＴ
が、垂直座標に１次元逆重みづけ／ＩＤＣＴを適用し、
この出力成分を、第２の変換を適用する水平座標である
入力成分として用いた場合と数学的に同等であることを
示す。
【００７４】図４に、本発明の原理に従った１次元逆重
みづけ／ＩＤＣＴを示す。逆重みづけ／ＩＤＣＴは、図
４のバタフライ図に示すように、８個のパイプラインの
処理過程を有する。
【００７５】逆処理の過程において、Ｑ”（ｈ、ｖ）で
記述される前述の重みづけされた係数は、逆重みづけ／
ＩＤＣＴプロセッサにより、水平ｈ座標の入力成分とし
て１回、垂直ｖ座標の入力成分として１回の合計２回処
理される。２つの変換が行われる順序は、重要ではな
い。本発明の説明として、ここでは、水平ｈ座標を先に
変換する場合について記述する。
【００７６】この変換は、水平成分Ｑ”（ｈ、ｖ）で表
される８つの入力成分Ｉ0−Ｉ7を用いて行われる。ステ
ージ１において、８個の入力成分が、定数で乗算又はシ
フトされ、第１の中間値ａ0−ａ1が生成する。ステージ
２において、加算及び、減算すなわち符号を変えた数の
加算を用いた混合により、中間値ｂ0−ｂ7が生成する。
ステージ３において、中間値ｂ2，ｂ4，ｂ6が、いくつ
かの定数で乗算又はシフトされ、第３の中間値ｃ0−ｃ2
が生成する。ステージ４において、中間値を２つ１組に
して混合することにより、第４の中間値ｄ0−ｄ2が生成
する。ステージ５において、第４の中間値の２つ１組の
混合により、第５の中間値ｅ0−ｅ7が生成する。第６の
ステージにおいて、中間値ｅ4，ｅ5に、定数を乗算して
第６の中間値ｆ0，ｆ1が生成する。ステージ７におい
て、２つの２つ１組の混合によって、第７の中間値
ｇ0，ｇ1が生成される。最後に、ステージ８において、
それ以前に得られた中間値を２つ１組にして混合するこ
とにより、８個の出力成分ＯＵＴ0−ＯＵＴ7が生成す
る。この出力成分は、第２の１次元逆重みづけ／ＩＤＣ
Ｔの入力成分として用いられる。
【００７７】第２の変換の出力成分は、画素情報を有す
る行列である。図４に示す逆重みづけ／ＩＤＣＴは、８
個の乗算及び１個のシフトを要求するのみである。図４
のバタフライ図の計算は、本発明の原理を変更すること
なくスケーリングすることができる。特に、出力データ
間の数学的関係を保持する限り、スケーリング成分を任
意の処理過程において適用することができる。
【００７８】Ｃ ２−４−８ＤＣＴモードの圧縮 ２−４−８ＤＣＴモードにおいては、画素情報を有する
８×８ブロックは、まず２つの４×８ブロックに分割さ
れる。次に４×８ＤＣＴが、各４×８ブロックに適用さ
れる。数学的に、ＤＣＴを重みづけと合成することがで
きる。ＤＶフォーマットの標準的な２−４−８ＤＣＴ
は、ｈを０から７，ｖを０から３の整数として以下の数
式で表される。
【００７９】
【数１９】
【００８０】このＤＣＴの数式において、Ｐ（ｘ、ｙ）
は、画素値を表し、ＤＣＴの入力成分である。特に、Ｐ
（ｘ、２ｍ）＋Ｐ（ｘ、２ｍ＋１）は、第１のＤＣＴの
入力が４×８行列であり、これらの各行が、画素情報を
有する８×８行列の２つの行の和であることを示す。同
様に、第２の式において、Ｐ（ｘ、２ｍ）−Ｐ（ｘ、２
ｍ＋１）は、第２のＤＣＴの入力は、４×８行列であ
り、これらの各行が、画素情報を有する８×８行列の２
つの行の差であることを示す。Ｑ’（ｈ、ｖ）は、出力
されたＤＣＴ係数を表し、これは、逆重みづけ／ＩＤＣ
Ｔにおいて、重みづけ関数の入力成分となる。
【００８１】ＤＶフォーマットの標準的な重みづけ関数
は、以下で定義される。 Ｑ（ｈ、ｖ）＝Ｗ（ｈ、ｖ）Ｑ’（ｈ、ｖ） ここで、Ｑ’（ｈ、ｖ）は、重み関数の入力であり、Ｑ
（ｈ、ｖ）は、出力された重みづけされた係数である。
重み定数は、以下で定義される。
【００８２】
【数２０】
【００８３】ここで ｗ（０）＝１ ｗ（１）＝ＣＳ４／（４×ＣＳ７×ＣＳ２） ｗ（２）＝ＣＳ４／（２×ＣＳ６） ｗ（３）＝１／（２×ＣＳ５） ｗ（４）＝７／８ ｗ（５）＝ＣＳ４／ＣＳ３ ｗ（６）＝ＣＳ４／ＣＳ２ ｗ（７）＝ＣＳ４／ＣＳ１ ＣＳｍ＝ｃｏｓ（ｍπ／１６） である。
【００８４】中間値Ｑ”（ｈ、ｖ）を、所望の重みづけ
られたＤＣＴ係数を表すＱ（ｈ、ｖ）を用いて定義する
と、数学的に以下の式と等価となる。
【００８５】
【数２１】
【００８６】Ｃ（ｈ）、Ｃ（ｖ）を用いて、Ｃ’
（ｈ）、Ｃ’（ｖ）を定義し、これを用いてＱ”（ｈ、
ｖ）、Ｑ”（ｈ、ｖ+４）を表すと以下のようになる。
【００８７】
【数２２】
【００８８】上式は、２次元ＤＣＴ及び標準的なＤＶフ
ォーマットの重みを用いた２次元重みづけ関数を合成し
た式である。前述したように、２次元ＤＣＴは、２つの
１次元処理として行うことができる。上述の第１の式に
おいて、８点１次元ＤＣＴ／重みづけは、まず和の情報
を有する水平座標に適用される。この出力成分は、４点
１次元ＤＣＴ／重みづけを適用する、和の情報を有する
垂直座標となる入力成分として用いられる。上述の第２
の式において、８点１次元ＤＣＴ／重みづけは、まず差
の情報を有する水平座標に適用される。この出力成分
は、４点１次元ＤＣＴ／重みづけを適用する、差の情報
を有する垂直座標となる入力成分として用いられる。
【００８９】Ｑ”（ｈ、ｖ）及びＱ”（ｈ、ｖ+４）
を、以下のように変換することもできる。
【００９０】
【数２３】
【００９１】この第２の１組の数式は、４点１次元ＤＣ
Ｔ／重みづけをまず垂直座標に適用し、この出力成分
を、８点１次元ＤＣＴ／重みづけを適用する水平座標と
なる入力成分として用いたものと、前述のものとが数学
的に等価であることを示す。
【００９２】２−４−８ＤＣＴにおける前述したすべて
の８点１次元ＤＣＴ／重みづけは、セクションＡで示し
たものと同じタイプのものである。本発明の原理に従っ
た４点１次元ＤＣＴ／重みづけを以下に述べる。
【００９３】２−４−８ＤＣＴにおいて、ＤＣＴ／重み
づけも、和の情報を有する４×８ブロックに対して１
回、差の情報を有する４×８ブロックに対して１回の合
計２回適用される。各ブロックにおいて、Ｐ（ｘ、ｙ）
で記述される画素値成分は、プロセッサがＤＣＴ／重み
づけを実行することによって、４点ＤＣＴ／重みづけを
垂直ｙ座標に対して１回、８点ＤＣＴ／重みづけを水平
ｙ座標に対して１回の合計２回処理される。前述したよ
うに、２つの変換を行う順序は、重要ではない。本発明
の説明として、和の情報を有するブロックに対して、４
点ＤＣＴ／重みづけを８点ＤＣＴ／重みづけに先行して
適用する例を記述する。
【００９４】図５も、バタフライ図として知られる図で
ある。図５に、本発明の原理を適用した４点１次元ＤＣ
Ｔ／重みづけを示す。ここで、５個のパイプラインによ
り、４個の入力成分ＩＮ0−ＩＮ3は、４個の出力成分Ｏ
ＵＴ0−ＯＵＴ3に変換される。この図において、入力デ
ータは、左から右へ移行する。２つの入力成分を結合す
る対角線は、これらの入力成分が加算されることを示
す。矢線の頭部は、その点における数値の符号を変えて
から次の計算過程へ進めることを意味する。線上に配置
された定数は、その点における数値をその定数で乗算す
ることを示す。
【００９５】変換は、画素成分Ｐ（ｈ、ｖ）の和の情報
を有する垂直成分を表す４つの入力成分を用いて行われ
る。ステージ１において、４個の入力Ｉ0−Ｉ3が、図５
に示すように２つ１組にして混合され、第１の中間値ａ
0−ａ3が生成する。混合は、加算及び、減算すなわち符
号を変えた数の加算を用いて行われる。ステージ２にお
いて、第１の中間値の一部が、混合され、第２の中間値
ｂ0が生成する。ステージ３において、中間値ａ2に定数
が乗算され、第３の中間値ｃ0が生成する。ステージ４
において、それ以前に生成した第１，第２，第３の中間
値を、２つ１組にされ混合することにより、第４の中間
値ｄ0−ｄ3が生成する。第５のステージにおいて、中間
値ｄ1，ｄ2は定数を乗算又はシフトされ、４個の出力値
ＯＵＴ0-OUT3が生成する。この出力値は、８点１次元Ｄ
ＣＴ／重みづけを適用する水平成分となる入力成分とし
て用いられる。８点１次元ＤＣＴ／重みづけは、前述し
た特許文書において、より完全に記述されている。
【００９６】８点ＤＣＴ／重みづけの実行後、和の情報
を有する入力４×８行列は、画像の一部の重みを表した
係数を有する行列である。８点ＤＣＴ／重みづけに続い
て行われる４点ＤＣＴ／重みづけは、差の情報を有する
４×８行列に対して適用され、第２の４×８行列を生成
する。
【００９７】図５に示す４点１次元ＤＣＴ／重みづけ
は、２回の乗算と１回のシフトを要求するだけである。
更に、図５のバタフライ図の計算は、本発明の原理を変
更せずにスケーリングすることができる。特に、出力デ
ータ間の数学的関係を保持する限り、スケーリング成分
を任意の処理過程において適用することができる。
【００９８】Ｄ 伸張伸張の過程において、ＩＤＣＴ
を、本質的に圧縮の逆操作である逆重みづけと結合する
ことができる。まず初めに、係数を逆重みづけ処理す
る。Ｑ（ｈ、ｖ）が重みづけられた係数を表すとする
と、逆重みづけは、数学的には以下の式で記述される。 Ｑ’（ｈ、ｖ）＝Ｗ’（ｈ、ｖ）Ｑ（ｈ、ｖ） ここでＱ（ｈ、ｖ）は、逆重みづけ関数の入力成分であ
り、Ｑ’（ｈ、ｖ）は、逆重みづけ関数の出力成分であ
る。
【００９９】ＤＶフォーマットの逆処理において用いら
れる重みは、前述した圧縮過程で用いたものと同じであ
る。
【０１００】
【数２４】
【０１０１】ここで ｗ（０）＝１ ｗ（１）＝ＣＳ４／（４×ＣＳ７×ＣＳ２） ｗ（２）＝ＣＳ４／（２×ＣＳ６） ｗ（３）＝１／（２×ＣＳ５） ｗ（４）＝７／８ ｗ（５）＝ＣＳ４／ＣＳ３ ｗ（６）＝ＣＳ４／ＣＳ２ ｗ（７）＝ＣＳ４／ＣＳ１ ＣＳｍ＝ｃｏｓ（ｍπ／１６） である。
【０１０２】ＤＶフォーマットの標準２−４−８ＩＤＣ
Ｔの数学的表現は、ｙ＝２ｍ又はｙ＝２ｍ＋１、ｍ＝
０，１，２，３、ｘ＝０，１，．．．，７として、以下
の数式で記述される。
【０１０３】
【数２５】
【０１０４】ここで、Ｑ’（ｈ、ｖ）は、逆重みづけ関
数の出力成分であり、ＩＤＣＴの入力成分として用いら
れる。上式において、出力Ｐ（ｘ、ｙ）は、復号された
画像情報を表す画素情報を有する。更に上式において、
以下のコメントを付け加えておく。
【０１０５】
【数２６】
【０１０６】逆重みづけ関数とＩＤＣＴを結合するため
に、上述したＩＤＣＴの式のＱ’（ｈ、ｖ）にＷ’
（ｈ、ｖ）Ｑ（ｈ、ｖ）を代入する。その結果以下に記
述するように、逆重みづけ／ＩＤＣＴの数式を得る。
【０１０７】
【数２７】
【０１０８】逆重みづけ／ＩＤＣＴの入力成分であるＱ
（ｈ、ｖ）を用いて、中間値Ｑ”（ｈ、ｖ）を定義し、
Ｑ（ｈ、ｖ）の代わりにこれを用いて以下の数式を得
る。
【０１０９】
【数２８】
【０１１０】Ｃ（ｈ）、Ｃ（ｖ）の代わりに、以下に定
義するＣ’（ｈ）、Ｃ’（ｖ）を用いると、Ｑ”（ｈ、
ｖ）を中間値、Ｐ（ｈ、ｖ）を所望の画素値として、本
発明の原理を適用した逆重みづけ／ＩＤＣＴの数式を得
る。
【０１１１】
【数２９】
【０１１２】前述したように、２次元逆重みづけ／ＩＤ
ＣＴは、２つの１次元逆重みづけ／ＩＤＣＴに分割でき
る。上式において、８点１次元逆重みづけ／ＩＤＣＴ
は、まず水平座標に適用される。この出力成分は、４点
１次元逆重みづけ／ＩＤＣＴを適用する垂直座標となる
入力成分として用いられる。
【０１１３】Ｑ”（ｈ、ｖ）は、ｙ＝２ｍ又はｙ＝２ｍ
+１、ｍ＝０，１，．．．３、ｘ＝０，１，．．．７と
して以下のようにも記述できる。
【０１１４】
【数３０】
【０１１５】上式は、４点１次元逆重みづけ／ＩＤＣＴ
を初めに垂直座標に適用し、この出力成分を８点１次元
変換を適用する水平座標となる入力成分として用いるこ
とが、前述の処理過程と数学的に等価であることを示
す。２−４−８ＤＣＴモードにおける前述のすべての８
点１次元逆重みづけ／ＩＤＣＴは、セクションＢで示し
たものと等しい。本発明の原理を適用した４点１次元逆
重みづけ／ＩＤＣＴを以下に示す。
【０１１６】２−４−８ＤＣＴモードにおいて、逆重み
づけ／ＩＤＣＴは、偶数列の情報を有する４×８ブロッ
クの生成及び奇数列の情報を有する４×８ブロックの生
成のために各１回づつ、合計２回行われる。各逆重みづ
け／ＩＤＣＴは、４点１次元逆重みづけ／ＩＤＣＴ及び
８点１次元逆重みづけ／ＩＤＣＴを含む。各ブロックに
おいて２つの変換が行われる順序は、重要ではない。本
発明の説明のために、ここでは、４点１次元逆重みづけ
／ＩＤＣＴが８点１次元逆重みづけ／ＩＤＣＴに先行す
る場合を記述する。
【０１１７】図６に、本発明の原理を適用した４点１次
元逆重みづけ／ＩＤＣＴを示す。逆重みづけ／ＩＤＣＴ
は、図６のバタフライ図に示すように、５つのパイプラ
インによって行われる。
【０１１８】変換は、偶数列の情報を表す４個の入力成
分Ｉ0−Ｉ3を用いて行われる。これら４個の入力成分Ｉ
0−Ｉ3は、和係数Ｑ”（ｈ、ｖ）と差係数Ｑ”（ｈ、ｖ
+４）を加算することによって得られる。ステージ１に
おいて、４つの入力成分は、定数で乗算又はシフトさ
れ、第１の中間値ａ0，ａ1が生成する。ステージ２にお
いて、入力成分の一部及び第１の中間値を混合、つま
り、加算及び、減算すなわち符号を変えた数の加算を用
いて変換し、中間値ｂ0−ｂ3が生成する。ステージ３に
おいて、中間値ｂ2は、定数で乗算され、第３の中間値
ｃ0が生成する。ステージ４において、それ以前に生成
した１組の中間値を混合して、第４の中間値ｄ0が生成
する。ステージ５において、それ以前に生成した中間値
を２つ１組にして混合し、４個の出力成分ＯＵＴ0−Ｏ
ＵＴ3が生成する。これらの出力成分は、８点１次元逆
重みづけ／ＩＤＣＴの入力成分として用いられる。
【０１１９】８点変換を行うことにより、偶数列の画素
情報を有する４×８行列が、出力として生成する。Ｑ”
（ｈ、ｖ）−Ｑ”（ｈ、ｖ+４）を入力成分として用
い、同様な処理を行うことにより、奇数列の画素値を有
する４×８行列が得られる。図４に示す逆重みづけ／Ｉ
ＤＣＴは、２つの乗算及び１つのシフトを要求するのみ
である。図４のバタフライ図の計算は、本発明の原理を
変更することなくスケーリングすることができる。出力
データ間の数学的関係を保持する限り、スケーリング成
分を任意の処理過程において適用できる。
【０１２０】図７に、本発明の原理を適用した装置を示
す。図７に示すように、プロセッサ７１０は、任意の適
切なインターフェースを介して、少なくとも１つの入力
／出力（input/output：Ｉ／Ｏ）装置７２０に接続され
る。Ｉ／Ｏ装置７２０は、プロセッサ７１０に情報を提
供又はプロセッサ７１０から情報を供給されることので
きる任意の装置を用いることができる。例として、Ｉ／
Ｏ装置７２０は、ＩＥＥＥ１３９４インターフェースを
介して接続されるデジタルカムコーダを用いることがで
きる。プロセッサ７１０として、ペンティアム等の任意
のプロセッサを用いることができる。しかしながら、処
理速度の速いプロセッサを用いれば、本発明を実行する
時間を削減することができる。
【０１２１】本発明の装置は、更にメモリ７３０及びグ
ラフィックカード７４０を備える。メモリ７３０は、プ
ロセッサ７１０で処理されたデータ及び、Ｉ／Ｏ装置７
２０から供給又はＩ／Ｏ装置７２０に供給するデータを
記録する。グラフィックカード７４０は、画像情報をモ
ニタ７５０が受信できる信号に変換する。プロセッサ７
１０，Ｉ／Ｏ装置７２０，メモリ７３０，グラフィック
カード７４０及びモニタ７５０は、標準的な装置のバス
７６０を介して接続される。図７は、各ハードウェア
が、市販のコンピュータの部品として実行される典型的
なネットワークを示す図である。
【０１２２】更に、本発明の原理を適用したデータ圧縮
は、図８に示す９個の専用のハードウェアである高速プ
ロセッサ又は、図１０に示す５個の専用のハードウェア
である高速プロセッサにより、実行することができる。
【０１２３】図８において、各プロセッサ８１０−８５
０は、図３に示す処理の１つに対応する処理を行う。プ
ロセッサ８１０，８２０，８４０は、少なくとも１つの
計算論理ユニット（Arithmetic Logic Unit：ＡＬＵ）
を含む。ＡＬＵ８１５，８２５，８４５は、計算及び論
理演算を行うことのできるプロセッサである。プロセッ
サ８３０，８５０は、それぞれ少なくとも１つの乗算器
８３２，８５２及び少なくとも１つのシフトレジスタ８
３４，８５４を備える。各プロセッサ８１０−８９０
は、図３に示す処理の１つに対応する処理を行う。図８
の装置は、更に入力装置８００及び出力装置８９５を備
える。
【０１２４】図９に示すように、本発明の原理を適用し
たデータ伸張は、入力装置９００，出力装置９９５及び
８個の専用のハードウェアである高速プロセッサ９１
０，９２０，．．．９９０を用いて実行される。プロセ
ッサ９２０，９４０，９５０は、少なくとも１つの計算
論理ユニット（ＡＬＵ）を含む。ＡＬＵ９２５，９４
５，９５５は、計算及び論理演算を行うことのできるプ
ロセッサである。プロセッサ９１０，９３０は、それぞ
れ少なくとも１つの乗算器９１２，９３２及び少なくと
も１つのシフトレジスタ９１４，９３４を備える。各プ
ロセッサ９１０−９９０は、図４に示す処理の１つに対
応する処理を行う。
【０１２５】図１０に５個のプロセッサ１０１０−１０
５０を示す。各プロセッサ１０１０−１０５０は、図５
に示す処理の１つに対応する処理を行う。プロセッサ１
０１０，１０２０，１０４０は、少なくとも１つの計算
論理ユニット（ＡＬＵ）を含む。ＡＬＵ１０１５，１０
２５，１０４５は、計算及び論理演算を行うことのでき
るプロセッサである。プロセッサ１０３０，１０５０
は、それぞれ少なくとも１つの乗算器１０３２，１０５
２及び少なくとも１つのシフトレジスタ１０３４，１０
５４を備える。図１０の装置は、更に入力装置１０００
及び出力装置１０９０を備える。
【０１２６】図１１に示すように、本発明の原理を適用
したデータ伸張は、入力装置１１００，出力装置１１９
０及び５個の専用のハードウェアである高速プロセッサ
１０１０，１０２０，．．．１０５０を用いて実行され
る。プロセッサ１１２０，１１４０，１１５０は、少な
くとも１つの計算論理ユニット（ＡＬＵ）を含む。ＡＬ
Ｕ１１２５，１１４５，１１５５は、計算及び論理演算
を行うことのできるプロセッサである。プロセッサ１１
１０，１１３０は、それぞれ少なくとも１つの乗算器１
１１２，１１３２及び少なくとも１つのシフトレジスタ
１１１４，１１３４を備える。各プロセッサ１１１０−
１１９０は、図６に示す処理の１つに対応する処理を行
う。
【０１２７】本発明の原理を適用した方法及び装置は、
ソフトウェア又はハードウェア又はソフトウェアとハー
ドウェアの組み合わせにより実現することができる。本
発明の原理を実行するソフトウェアは、磁気ディスク等
のコンピュータ読み込み媒体に記録されるか、インター
ネット等のコンピュータ読み込み媒体を介して転送され
るのが好ましい。
【０１２８】本発明の精神又は本発明の範囲から逸脱す
ることなく、本発明の原理を適用した装置及び方法に、
様々な修正及び変更を加えることが可能であることは、
同業者にとって明らかである。例えば、上述の定数を、
同一の定数で乗算すれば、スケーリングされた本発明の
実施例を得るが、これは、機能としては、スケーリング
しなかったものと等価である。本発明の範囲は請求項に
より定められる。
【図面の簡単な説明】
【図１】従来の技術を適用したデジタルビデオ符号器の
フロー図である。
【図２】従来の技術を適用したデジタルビデオ復号器の
フロー図である。
【図３】本発明の原理を適用した１次元ＤＣＴ／重みづ
けの詳細を記述したフロー図である。
【図４】本発明の原理を適用した１次元逆重みづけ／Ｉ
ＤＣＴの詳細を記述したフロー図である。
【図５】本発明の原理を適用した、９個のプロセッサの
データ圧縮過程を示した図である。
【図６】本発明の原理を適用した、９個のプロセッサの
データ伸張過程を示した図である。
【図７】本発明の原理を適用した１次ＤＣＴ／重みづけ
の詳細を記述したフロー図である。
【図８】本発明の原理を適用した１次元逆重みづけ／Ｉ
ＤＣＴの詳細を記述したフロー図である。
【図９】本発明の原理を適用した、５個のプロセッサの
データ圧縮過程を示した図である。
【図１０】本発明の原理を適用した、５個のプロセッサ
のデータ伸張過程を示した図である。
【図１１】本発明の原理を適用した装置を示す図であ
る。
【符号の説明】
８００ 入力装置、８１０ プロセッサ、８１５ 計算
論理ユニット、８２０プロセッサ、８２５ 計算論理ユ
ニット、８３０ プロセッサ、８３２ 乗算器、８３４
シフトレジスタ、８４０ プロセッサ、８４５ 計算
論理ユニット、８５０ プロセッサ、８５２ 乗算器、
８５４ シフトレジスタ、８６０ プロセッサ、８６５
計算論理ユニット、８７０ プロセッサ、８７２ 乗
算器、８７４ シフトレジスタ、８８０ プロセッサ、
８８５ 計算論理ユニット、８９０ プロセッサ、８９
２ 乗算器、８９４ シフトレジスタ、８９６ 出力装
置
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 シー．シー．リー アメリカ合衆国 カリフォルニア州 94539 フレモント サン セバスチャン プレイス 40200 (72)発明者 柳原 尚史 日本国東京都大田区鵜の木３−16−１− 407

Claims (16)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 中間値を生成するプロセッサにより、デ
    ータ圧縮を行うデータ圧縮方法であって、 画像の画素情報を表す複数の入力成分を受信するステッ
    プと、 上記入力成分の一部を用いて第１の中間値のグループを
    生成するステップと、 上記入力成分の第１のグループ及び上記第１の中間値の
    グループを用いて第２の中間値のグループを生成するス
    テップと、 上記入力成分の第２のグループ、前ステップまでに生成
    した中間値のグループの一部及び所定の定数を用いて第
    ３の中間値のグループを生成するステップと、 上記入力成分の第３のグループ及び前ステップまでに生
    成した中間値のグループの一部を用いて第４の中間値の
    グループを生成するステップと、 上記入力成分の第４のグループ、前ステップまでに生成
    した中間値のグループの一部及び所定の定数を用いて第
    ５の中間値のグループを生成するステップと、 上記入力成分の第５のグループ及び前ステップまでに生
    成した中間値のグループの一部を用いて第６の中間値の
    グループを生成するステップと、 上記入力成分の第６のグループ、前ステップまでに生成
    した中間値のグループの一部及び所定の定数を用いて第
    ７の中間値のグループを生成するステップと、 上記入力成分の第７のグループ及び前ステップまでに生
    成した中間値のグループの一部を用いて第８の中間値の
    グループを生成するステップと、 上記入力成分の第８のグループ、前ステップまでに生成
    した中間値のグループの一部及び所定の定数を用いて出
    力成分を生成するステップと、 上記画像のデジタル表記である出力成分を出力するステ
    ップとを有するデータ圧縮方法。
  2. 【請求項２】 中間値を生成するプロセッサにより、デ
    ータ圧縮を行うデータ圧縮方法であって、 画像の画素情報を表す８個の入力値ＩＮ0−ＩＮ7を受信
    するステップと、 第１の中間値ａ0をＩＮ0＋ＩＮ7と定めるステップと、 第１の中間値ａ1をＩＮ1＋ＩＮ6と定めるステップと、 第１の中間値ａ2をＩＮ2＋ＩＮ5と定めるステップと、 第１の中間値ａ3をＩＮ3＋ＩＮ4と定めるステップと、 第１の中間値ａ4をＩＮ0−ＩＮ7と定めるステップと、 第１の中間値ａ5をＩＮ1−ＩＮ6と定めるステップと、 第１の中間値ａ6をＩＮ2−ＩＮ5と定めるステップと、 第１の中間値ａ7をＩＮ3−ＩＮ4と定めるステップと、 第２の中間値ｂ0をａ0＋ａ3と定めるステップと、 第２の中間値ｂ1をａ1＋ａ2と定めるステップと、 第２の中間値ｂ2をａ0−ａ3と定めるステップと、 第２の中間値ｂ3をａ1−ａ2と定めるステップと、 第２の中間値ｂ4をａ5＋ａ6と定めるステップと、 第２の中間値ｂ5をａ4＋ａ7と定めるステップと、 上記第１の中間値ａ4に定数２ｃｏｓ（π／４）を乗算
    して、第３の中間値ｃ0を生成するステップと、 上記第１の中間値ａ5に定数２ｃｏｓ（π／４）を乗算
    して、第３の中間値ｃ1を生成するステップと、 第４の中間値ｄ0をｂ2＋ｂ3と定めるステップと、 第４の中間値ｄ1をｃ0＋ｂ4と定めるステップと、 第４の中間値ｄ2をｃ1＋ｂ5と定めるステップと、 第４の中間値ｄ3をｃ0−ｂ4と定めるステップと、 第４の中間値ｄ4をｃ1−ｂ5と定めるステップと、 上記第２の中間値ｂ2に定数２ｃｏｓ（π／４）を乗算
    して、第５の中間値ｅ0を生成するステップと、 第６の中間値ｆ0をｂ0＋ｂ1と定めるステップと、 第６の中間値ｆ1をｂ0−ｂ1と定めるステップと、 第６の中間値ｆ2をｅ0＋ｄ0と定めるステップと、 第６の中間値ｆ3をｅ0−ｄ0と定めるステップと、 第６の中間値ｆ4をｄ1＋ｄ2と定めるステップと、 第６の中間値ｆ5をｄ3＋ｄ4と定めるステップと、 上記第４の中間値ｄ1に定数２ｃｏｓ（π／８）を乗算
    して、第７の中間値ｇ0を生成するステップと、 上記第４の中間値ｄ3に定数２ｃｏｓ（３π／８）を乗
    算して、第７の中間値ｇ1を生成するステップと、 第８の中間値ｈ0をｇ0＋ｆ4と定めるステップと、 第８の中間値ｈ1をｇ0−ｆ4と定めるステップと、 第８の中間値ｈ2をｇ1＋ｆ5と定めるステップと、 第８の中間値ｈ3をｇ1−ｆ5と定めるステップと、 上記第６の中間値ｆ1に定数７／８を乗算して出力成分
    ＯＵＴ4を生成するステップと、 上記第６の中間値ｆ2をシフトして出力成分ＯＵＴ2を生
    成するステップと、 上記第８の中間値ｈ0に定数１／４ｃｏｓ（π／８）を
    乗算して、出力成分ＯＵＴ1を生成するステップと、 上記第８の中間値ｈ2に定数１／２ｃｏｓ（π／４）を
    乗算して、出力成分ＯＵＴ3を生成するステップと、 上記画像のデジタル表記である出力成分として、上記出
    力成分ＯＵＴ1−ＯＵＴ4、上記第６の中間値ｆ0，ｆ3及
    び上記第８の中間値ｈ1，ｈ3を出力するステップとを有
    するデータ圧縮方法。
  3. 【請求項３】 画像の画素情報を表す複数の入力成分を
    受信する入力手段と、 上記入力成分の一部を用いて第１の中間値のグループを
    生成する第１のプロセッサと、 上記入力成分の第１の中間値のグループ及び上記中間値
    のグループを用いて第２の中間値のグループを生成する
    第２のプロセッサと、 上記入力成分の第２のグループ、前ステップまでに生成
    した中間値のグループの一部及び所定の定数を用いて第
    ３の中間値のグループを生成する第３のプロセッサと、 上記入力成分の第３のグループ及び前ステップまでに生
    成した中間値のグループの一部を用いて第４の中間値の
    グループを生成する第４のプロセッサと、 上記入力成分の第４のグループ、前ステップまでに生成
    した中間値のグループの一部及び所定の定数を用いて第
    ５の中間値のグループを生成する第５のプロセッサと、 上記入力成分の第５のグループ及び前ステップまでに生
    成した中間値のグループの一部を用いて第６の中間値の
    グループを生成する第６のプロセッサと、 上記入力成分の第６のグループ、前ステップまでに生成
    した中間値のグループの一部及び所定の定数を用いて第
    ７の中間値のグループを生成する第７のプロセッサと、 上記入力成分の第７のグループ及び前ステップまでに生
    成した中間値のグループの一部を用いて第８の中間値の
    グループを生成する第８のプロセッサと、 上記入力成分の第８のグループ、前ステップまでに生成
    した中間値のグループの一部及び所定の定数を用いて出
    力成分を生成する第９のプロセッサと、 上記画像のデジタル表記である出力成分を出力する出力
    手段とを備えた、中間値を生成するデータ圧縮方法。
  4. 【請求項４】 画像の画素情報を表す８個の入力値ＩＮ
    0−ＩＮ7を受信する入力手段と、 第１の中間値ａ0をＩＮ0＋ＩＮ7と定め、第１の中間値
    ａ1をＩＮ1＋ＩＮ6と定め、第１の中間値ａ2をＩＮ2＋
    ＩＮ5と定め、第１の中間値ａ3をＩＮ3＋ＩＮ4と定め、
    第１の中間値ａ4をＩＮ0−ＩＮ7と定め、第１の中間値
    ａ5をＩＮ1−ＩＮ6と定め、第１の中間値ａ6をＩＮ2−
    ＩＮ5と定め、第１の中間値ａ7をＩＮ3−ＩＮ4と定め、
    第２の中間値ｂ0をａ0＋ａ3と定め、第２の中間値ｂ1を
    ａ1＋ａ2と定め、第２の中間値ｂ2をａ0−ａ3と定め、
    第２の中間値ｂ3をａ1−ａ2と定め、第２の中間値ｂ4を
    ａ5＋ａ6と定め、第２の中間値ｂ5をａ4＋ａ7と定め、
    上記第１の中間値ａ4に定数２ｃｏｓ（π／４）を乗算
    して、第３の中間値ｃ0を生成し、上記第１の中間値ａ5
    に定数２ｃｏｓ（π／４）を乗算して、第３の中間値ｃ
    1を生成し、第４の中間値ｄ0をｂ2＋ｂ3と定め、第４の
    中間値ｄ1をｃ0＋ｂ4と定め、第４の中間値ｄ2をｃ1＋
    ｂ5と定め、第４の中間値ｄ3をｃ0−ｂ4と定め、第４の
    中間値ｄ4をｃ1−ｂ5と定め、上記第２の中間値ｂ2に定
    数２ｃｏｓ（π／４）を乗算して、第５の中間値ｅ0を
    生成し、第６の中間値ｆ0をｂ0＋ｂ1と定め、第６の中
    間値ｆ1をｂ0−ｂ1と定め、第６の中間値ｆ2をｅ0＋ｄ0
    と定め、第６の中間値ｆ3をｅ0−ｄ0と定め、第６の中
    間値ｆ4をｄ1＋ｄ2と定め、第６の中間値ｆ5をｄ3＋ｄ4
    と定め、上記第４の中間値ｄ1に定数２ｃｏｓ（π／
    ８）を乗算して、第７の中間値ｇ0を生成し、上記第４
    の中間値ｄ3に定数２ｃｏｓ（３π／８）を乗算して、
    第７の中間値ｇ1を生成し、第８の中間値ｈ0をｇ0＋ｆ4
    と定め、第８の中間値ｈ1をｇ0−ｆ4と定め、第８の中
    間値ｈ2をｇ1＋ｆ5と定め、第８の中間値ｈ3をｇ1−ｆ5
    と定め、上記第６の中間値ｆ1に定数７／８を乗算して
    出力成分ＯＵＴ4を生成し、上記第６の中間値ｆ2をシフ
    トして出力成分ＯＵＴ2を生成し、上記第８の中間値ｈ0
    に定数１／４ｃｏｓ（π／８）を乗算して、出力成分Ｏ
    ＵＴ1を生成し、上記第８の中間値ｈ2に定数１／２ｃｏ
    ｓ（π／４）を乗算して、出力成分ＯＵＴ3を生成する
    プロセッサと、 上記画像のデジタル表記である出力成分として、上記出
    力成分ＯＵＴ1−ＯＵＴ4、上記第６の中間値ｆ0，ｆ3、
    及び上記第８の中間値ｈ1，ｈ3を出力する出力手段とを
    備えるデータ圧縮装置。
  5. 【請求項５】 中間値を生成するプロセッサにより、デ
    ータ伸張を行うデータ伸張方法であって、 画像のデジタル表記である複数の入力成分を受信するス
    テップと、 上記入力成分の一部及び所定の定数を用いて第１の中間
    値のグループを生成するステップと、 上記入力成分の第１のグループ及び上記中間値のグルー
    プを用いて第２の中間値のグループを生成するステップ
    と、 上記入力成分の第２のグループ、前ステップまでに生成
    した中間値のグループの一部及び所定の定数を用いて第
    ３の中間値のグループを生成するステップと、 上記入力成分の第３のグループ及び前ステップまでに生
    成した中間値のグループの一部を用いて第４の中間値の
    グループを生成するステップと、 上記入力成分の第４のグループ及び前ステップまでに生
    成した中間値のグループの一部を用いて第５の中間値の
    グループを生成するステップと、 上記入力成分の第５のグループ、前ステップまでに生成
    した中間値のグループの一部及び所定の定数を用いて第
    ６の中間値のグループを生成するステップと、 上記入力成分の第６のグループ及び前ステップまでに生
    成した中間値のグループの一部を用いて第７の中間値の
    グループを生成するステップと、 上記入力成分の第７のグループ及び前ステップまでに生
    成した中間値のグループの一部を用いて出力成分を生成
    するステップと、 上記画像の画素情報を表す出力成分を出力するステップ
    とを有するデータ伸張方法。
  6. 【請求項６】 プロセッサによりデータ伸張を行うデー
    タ伸張方法であって、 画像のデジタル表記である８個の入力値ＩＮ0−ＩＮ7を
    受信するステップと、 上記入力値ＩＮ4に定数８／７を乗算して第１の中間値
    ａ0を生成するステップと、 上記入力値ＩＮ2をシフトして第１の中間値ａ1を生成す
    るステップと、 上記入力値ＩＮ1に定数４ｃｏｓ（π／８）を乗算して
    第１の中間値ａ2を生成するステップと、 上記入力値ＩＮ3に定数２ｃｏｓ（π／４）を乗算して
    第１の中間値ａ3を生成するステップと、 第２の中間値ｂ0をＩＮ0＋ａ0と定めるステップと、 第２の中間値ｂ1をＩＮ0−ａ0と定めるステップと、 第２の中間値ｂ2をａ1＋ＩＮ6と定めるステップと、 第２の中間値ｂ3をａ1−ＩＮ6と定めるステップと、 第２の中間値ｂ4をａ2＋ＩＮ7と定めるステップと、 第２の中間値ｂ5をａ2−ＩＮ7と定めるステップと、 第２の中間値ｂ6をａ3＋ＩＮ5と定めるステップと、 第２の中間値ｂ7をａ3−ＩＮ5と定めるステップと、 上記第２の中間値ｂ4に定数２ｃｏｓ（３π／８）ｃｏ
    ｓ（π／４）を乗算して第３の中間値ｃ1を生成するス
    テップと、 上記第２の中間値ｂ6に定数２ｃｏｓ（π／８）ｃｏｓ
    （π／４）を乗算して第３の中間値ｃ2を生成するステ
    ップと、 第４の中間値ｄ0をｂ3−ｃ0と定めるステップと、 第４の中間値ｄ1をｂ6−ｃ1と定めるステップと、 第４の中間値ｄ2をｂ7−ｃ2と定めるステップと、 第５の中間値ｅ0をｂ0＋ｃ0と定めるステップと、 第５の中間値ｅ1をｂ1＋ｄ0と定めるステップと、 第５の中間値ｅ2をｂ0−ｃ0と定めるステップと、 第５の中間値ｅ3をｂ1−ｄ0と定めるステップと、 第５の中間値ｅ4をｃ1＋ｃ2と定めるステップと、 第５の中間値ｅ5をｄ1＋ｄ2と定めるステップと、 第５の中間値ｅ6をｃ1−ｃ2と定めるステップと、 第５の中間値ｅ7をｄ1−ｄ2と定めるステップと、 上記第５の中間値ｅ4に定数ｃｏｓ（π／４）を乗算し
    て第６の中間値ｆ0を生成するステップと、 上記第５の中間値ｅ5に定数ｃｏｓ（π／４）を乗算し
    て第６の中間値ｆ1を生成するステップと、 第７の中間値ｇ0をｅ6−ｆ1と定めるステップと、 第７の中間値ｇ1をｅ7−ｆ0と定めるステップと、 出力値ＯＵＴ0をｅ0＋ｆ0と定めるステップと、 出力値ＯＵＴ1をｅ1＋ｆ1と定めるステップと、 出力値ＯＵＴ2をｅ3＋ｇ0と定めるステップと、 出力値ＯＵＴ3をｅ2＋ｇ1と定めるステップと、 出力値ＯＵＴ4をｅ2−ｇ1と定めるステップと、 出力値ＯＵＴ5をｅ3−ｇ0と定めるステップと、 出力値ＯＵＴ6をｅ1−ｆ1と定めるステップと、 出力値ＯＵＴ7をｅ0−ｆ0と定めるステップと、 上記画像の画素情報を表す上記出力値を出力するステッ
    プとを有するデータ圧縮方法。
  7. 【請求項７】 画像のデジタル表記である複数の入力成
    分を受信する入力手段と、 上記入力成分の一部及び所定の定数を用いて第１の中間
    値のグループを生成する第１のプロセッサと、 上記入力成分の第１のグループ及び上記中間値のグルー
    プを用いて第２の中間値のグループを生成する第２のプ
    ロセッサと、 上記入力成分の第２のグループ、前ステップまでに生成
    した中間値のグループの一部及び所定の定数を用いて第
    ３の中間値のグループを生成する第３のプロセッサと、 上記入力成分の第３のグループ及び前ステップまでに生
    成した中間値のグループの一部を用いて第４の中間値の
    グループを生成する第４のプロセッサと、 上記入力成分の第４のグループ及び前ステップまでに生
    成した中間値のグループの一部を用いて第５の中間値の
    グループを生成する第５のプロセッサと、 上記入力成分の第５のグループ、前ステップまでに生成
    した中間値のグループの一部及び所定の定数を用いて第
    ６の中間値のグループを生成する第６のプロセッサと、 上記入力成分の第６のグループ及び前ステップまでに生
    成した中間値のグループの一部を用いて第７の中間値の
    グループを生成する第７のプロセッサと、 上記入力成分の第７のグループ及び前ステップまでに生
    成した中間値のグループの一部を用いて出力成分を生成
    する第８のプロセッサと、 上記画像の画素情報を表す上記出力成分を出力する出力
    手段とを備える、中間値を生成することによりデータ伸
    張を行うデータ伸張装置。
  8. 【請求項８】 画像のデジタル表記である８個の入力値
    ＩＮ0−ＩＮ7を受信する入力手段と、 上記入力値ＩＮ4に定数８／７を乗算して第１の中間値
    ａ0を生成し、、上記入力値ＩＮ2をシフトして第１の中
    間値ａ1を生成し、上記入力値ＩＮ1に定数４ｃｏｓ（π
    ／８）を乗算して第１の中間値ａ2を生成し、上記入力
    値ＩＮ3に定数２ｃｏｓ（π／４）を乗算して第１の中
    間値ａ3を生成し、第２の中間値ｂ0をＩＮ0＋ａ0と定
    め、第２の中間値ｂ1をＩＮ0−ａ0と定め、第２の中間
    値ｂ2をａ1＋ＩＮ6と定め、第２の中間値ｂ3をａ1−Ｉ
    Ｎ6と定め、第２の中間値ｂ4をａ2＋ＩＮ7と定め、第２
    の中間値ｂ5をａ2−ＩＮ7と定め、第２の中間値ｂ6をａ
    3＋ＩＮ5と定め、第２の中間値ｂ7をａ3−ＩＮ5と定
    め、上記第２の中間値ｂ4に定数２ｃｏｓ（３π／８）
    ｃｏｓ（π／４）を乗算して第３の中間値ｃ1を生成
    し、上記第２の中間値ｂ6に定数２ｃｏｓ（π／８）ｃ
    ｏｓ（π／４）を乗算して第３の中間値ｃ2を生成し、
    第４の中間値ｄ0をｂ3−ｃ0と定め、第４の中間値ｄ1を
    ｂ6−ｃ1と定め、第４の中間値ｄ2をｂ7−ｃ2と定め、
    第５の中間値ｅ0をｂ0＋ｃ0と定め、第５の中間値ｅ1を
    ｂ1＋ｄ0と定め、第５の中間値ｅ2をｂ0−ｃ0と定め、
    第５の中間値ｅ3をｂ1−ｄ0と定め、第５の中間値ｅ4を
    ｃ1＋ｃ2と定め、第５の中間値ｅ5をｄ1＋ｄ2と定め、
    第５の中間値ｅ6をｃ1−ｃ2と定め、第５の中間値ｅ7を
    ｄ1−ｄ2と定め、上記第５の中間値ｅ4に定数ｃｏｓ
    （π／４）を乗算して第６の中間値ｆ0を生成し、上記
    第５の中間値ｅ5に定数ｃｏｓ（π／４）を乗算して第
    ６の中間値ｆ1を生成し、第７の中間値ｇ0をｅ6−ｆ1と
    定め、第７の中間値ｇ1をｅ7−ｆ0と定め、出力値ＯＵ
    Ｔ0をｅ0＋ｆ0と定め、出力値ＯＵＴ1をｅ1＋ｆ1と定
    め、出力値ＯＵＴ2をｅ3＋ｇ0と定め、出力値ＯＵＴ3を
    ｅ2＋ｇ1と定め、出力値ＯＵＴ4をｅ2−ｇ1と定め、出
    力値ＯＵＴ5をｅ3−ｇ0と定め、出力値ＯＵＴ6をｅ1−
    ｆ1と定め、出力値ＯＵＴ7をｅ0−ｆ0と定めるプロセッ
    サと、 上記画像の画素情報を表す上記出力値を出力する出力手
    段とを備えるデータ圧縮装置。
  9. 【請求項９】 中間値を生成するプロセッサにより、デ
    ータ圧縮を行うデータ圧縮方法であって、 画像の画素情報を表す複数の入力成分を受信するステッ
    プと、 上記入力成分の一部を用いて第１の中間値のグループを
    生成するステップと、 上記入力成分の第１のグループ及び上記中間値のグルー
    プを用いて第２の中間値のグループを生成するステップ
    と、 上記入力成分の第２のグループ、前ステップまでに生成
    した中間値のグループの一部及び所定の定数を用いて第
    ３の中間値のグループを生成するステップと、 上記入力成分の第３のグループ及び前ステップまでに生
    成した中間値のグループの一部を用いて第４の中間値の
    グループを生成するステップと、 上記入力成分の第４のグループ、前ステップまでに生成
    した中間値のグループの一部及び所定の定数を用いて出
    力成分を生成するステップと、 上記画像のデジタル表記を表す上記出力成分を出力する
    ステップとを有するデータ圧縮方法。
  10. 【請求項１０】 プロセッサによりデータ圧縮を行うデ
    ータ圧縮方法であって、 画像のデジタル表記である４個の入力値ＩＮ0−ＩＮ3を
    受信するステップと、 第１の中間値ａ0をＩＮ0＋ＩＮ3と定めるステップと、 第１の中間値ａ1をＩＮ1＋ＩＮ2と定めるステップと、 第１の中間値ａ2をＩＮ0−ＩＮ3と定めるステップと、 第１の中間値ａ3をＩＮ1−ＩＮ2と定めるステップと、 第２の中間値ｂ0をａ2＋ａ3と定めるステップと、 上記第１の中間値ａ2に定数 ２を乗算して第３の中間
    値ｃ0を定めるステップと、 第４の中間値ｄ0をａ0＋ａ1と定めるステップと、 第４の中間値ｄ1をａ0−ａ1と定めるステップと、 第４の中間値ｄ2をｃ0＋ｂ0と定めるステップと、 第４の中間値ｄ3をｃ0−ｂ0と定めるステップと、 出力値ＯＵＴ0を上記第４の中間値ｄ0と定めるステップ
    と、 上記第４の中間値ｄ2をシフトさせ出力値ＯＵＴ1を定め
    るステップと、 上記第４の中間値ｄ1に定数７／８を乗算して出力値Ｏ
    ＵＴ2を定めるステップと、 出力値ＯＵＴ3をｄ3と定めるステップと、 上記画像のデジタル表記を表す上記出力値を出力するス
    テップとを有するデータ圧縮方法。
  11. 【請求項１１】 画像の画素情報を表す複数の入力成分
    を受信する入力手段と、 上記入力成分の一部を用いて第１の中間値のグループを
    生成する第１のプロセッサと、 上記入力成分の第１のグループ及び上記中間値のグルー
    プを用いて第２の中間値のグループを生成する第２のプ
    ロセッサと、 上記入力成分の第２のグループ、前ステップまでに生成
    した中間値のグループの一部及び所定の定数を用いて第
    ３の中間値のグループを生成する第３のプロセッサと、 上記入力成分の第３のグループ及び前ステップまでに生
    成した中間値のグループの一部を用いて第４の中間値の
    グループを生成する第４のプロセッサと、 上記入力成分の第４のグループ、前ステップまでに生成
    した中間値のグループの一部及び所定の定数を用いて出
    力成分を生成する第５のプロセッサと、 上記画像のデジタル表記である上記出力成分を出力する
    出力手段とを備えるデータ圧縮装置。
  12. 【請求項１２】 画像の画素情報を表す４個の入力値Ｉ
    Ｎ0−ＩＮ3を受信する入力手段と、 第１の中間値ａ0をＩＮ0＋ＩＮ3と定め、第１の中間値
    ａ1をＩＮ1＋ＩＮ2と定め、第１の中間値ａ2をＩＮ0−
    ＩＮ3と定め、第１の中間値ａ3をＩＮ1−ＩＮ2と定め、
    第２の中間値ｂ0をａ2＋ａ3と定め、上記第１の中間値
    ａ2に定数 ２を乗算して第３の中間値ｃ0を定め、第４
    の中間値ｄ0をａ0＋ａ1と定め、第４の中間値ｄ1をａ0
    −ａ1と定め、第４の中間値ｄ2をｃ0＋ｂ0と定め、第４
    の中間値ｄ3をｃ0−ｂ0と定め、出力値ＯＵＴ0を上記第
    ４の中間値ｄ0と定め、上記第４の中間値ｄ2をシフトさ
    せ出力値ＯＵＴ1を定め、上記第４の中間値ｄ1に定数７
    ／８を乗算して出力値ＯＵＴ2を定め、出力値ＯＵＴ3を
    上記第４の中間値ｄ3と定めるプロセッサと、 上記画像のデジタル表記である上記出力値を出力する出
    力手段とを備えるデータ圧縮装置。
  13. 【請求項１３】 中間値を生成するプロセッサにより、
    データ伸張を行うデータ伸張方法であって、 画像のデジタル表記である複数の入力成分を受信するス
    テップと、 上記入力成分の一部及び所定の定数を用いて第１の中間
    値のグループを生成するステップと、 上記入力成分の第１のグループ及び上記中間値のグルー
    プを用いて第２の中間値のグループを生成するステップ
    と、 上記入力成分の第２のグループ、前ステップまでに生成
    した中間値のグループの一部及び所定の定数を用いて第
    ３の中間値のグループを生成するステップと、 上記入力成分の第３のグループ及び前ステップまでに生
    成した中間値のグループの一部を用いて第４の中間値の
    グループを生成するステップと、 上記入力成分の第４のグループ及び前ステップまでに生
    成した中間値のグループの一部を用いて出力成分を生成
    するステップと、 上記画像の画素情報を表す上記出力成分を出力するステ
    ップとを有するデータ伸張方法。
  14. 【請求項１４】 プロセッサによりデータ伸張を行うデ
    ータ伸張方法であって、 画像のデジタル表記である４個の入力値ＩＮ0−ＩＮ3を
    受信するステップと、 上記入力値ＩＮ1をシフトさせて第１の中間値ａ0を定め
    るステップと、 上記第１の中間値ａ0に定数８／７を乗算して第１の中
    間値ａ1を定めるステップと、 第２の中間値ｂ0をＩＮ0＋ａ1と定めるステップと、 第２の中間値ｂ1をａ0＋ＩＮ3と定めるステップと、 第２の中間値ｂ2をＩＮ0−ａ1と定めるステップと、 第２の中間値ｂ3をａ0−ＩＮ3と定めるステップと、 上記第２の中間値ｂ2に定数１／ ２を乗算して第３の
    中間値ｃ0を定めるステップと、 第４の中間値ｄ0をｂ1−ｂ3と定めるステップと、 出力値ＯＵＴ0をｂ0＋ｂ1と定めるステップと、 出力値ＯＵＴ1をｂ0−ｂ1と定めるステップと、 出力値ＯＵＴ2をｃ0＋ｄ0と定めるステップと、 出力値ＯＵＴ3をｃ0−ｄ0と定めるステップと、 画像の画素情報を表す上記出力値を出力するステップと
    を有するデータ伸張方法。
  15. 【請求項１５】 画像のデジタル表記である複数の入力
    成分を受信する入力手段と、 上記入力成分の一部及び所定の定数を用いて第１の中間
    値のグループを生成する第１のプロセッサと、 上記入力成分の第１のグループ及び上記中間値のグルー
    プを用いて第２の中間値のグループを生成する第２のプ
    ロセッサと、 上記入力成分の第２のグループ、前ステップまでに生成
    した中間値のグループの一部及び所定の定数を用いて第
    ３の中間値のグループを生成する第３のプロセッサと、 上記入力成分の第３のグループ及び前ステップまでに生
    成した中間値のグループの一部を用いて第４の中間値の
    グループを生成する第４のプロセッサと、 上記入力成分の第４のグループ及び前ステップまでに生
    成した中間値のグループの一部を用いて出力成分を生成
    する第５のプロセッサと、 上記画像の画素情報を表す上記出力成分を出力する出力
    手段とを備えるデータ伸張装置。
  16. 【請求項１６】 画像のデジタル表記である４個の入力
    値ＩＮ0−ＩＮ3を受信する入力手段と、 ＩＮ1をシフトさせて第１の中間値ａ0を定め、ａ0に定
    数８／７を乗算して第１の中間値ａ1を定め、第２の中
    間値ｂ0をＩＮ0＋ａ1と定め、第２の中間値ｂ1をａ0＋
    ＩＮ3と定め、第２の中間値ｂ2をＩＮ0−ａ1と定め、第
    ２の中間値ｂ3をａ0−ＩＮ3と定め、上記第２の中間値
    ｂ2に定数１／ ２を乗算して第３の中間値ｃ0を定め、
    第４の中間値ｄ0をｂ1−ｂ3と定め、出力値ＯＵＴ0をｂ
    0＋ｂ1と定め、出力値ＯＵＴ1をｂ0−ｂ1と定め、出力
    値ＯＵＴ2をｃ0＋ｄ0と定め、出力値ＯＵＴ3をｃ0−ｄ0
    と定めるプロセッサと、 画像の画素情報を表す上記出力値を出力する出力手段と
    を備えるデータ伸張装置。
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