JPH11266161A - データ圧縮方法及びデータ圧縮装置 - Google Patents

データ圧縮方法及びデータ圧縮装置

Info

Publication number
JPH11266161A
JPH11266161A JP10274701A JP27470198A JPH11266161A JP H11266161 A JPH11266161 A JP H11266161A JP 10274701 A JP10274701 A JP 10274701A JP 27470198 A JP27470198 A JP 27470198A JP H11266161 A JPH11266161 A JP H11266161A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
quantization
digital data
data
quadtree
encoded
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
JP10274701A
Other languages
English (en)
Inventor
Philip Andrew James
フィリップ アンドリュー ジェイムズ
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Canon Information Systems Research Australia Pty Ltd
Canon Inc
Original Assignee
Canon Information Systems Research Australia Pty Ltd
Canon Inc
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Canon Information Systems Research Australia Pty Ltd, Canon Inc filed Critical Canon Information Systems Research Australia Pty Ltd
Publication of JPH11266161A publication Critical patent/JPH11266161A/ja
Withdrawn legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N19/00—Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals
    • H04N19/60—Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals using transform coding
    • H04N19/63—Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals using transform coding using sub-band based transform, e.g. wavelets
    • H04N19/64—Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals using transform coding using sub-band based transform, e.g. wavelets characterised by ordering of coefficients or of bits for transmission
    • H04N19/645—Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals using transform coding using sub-band based transform, e.g. wavelets characterised by ordering of coefficients or of bits for transmission by grouping of coefficients into blocks after the transform
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N19/00—Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals
    • H04N19/10—Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals using adaptive coding
    • H04N19/134—Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals using adaptive coding characterised by the element, parameter or criterion affecting or controlling the adaptive coding
    • H04N19/146—Data rate or code amount at the encoder output
    • H04N19/147—Data rate or code amount at the encoder output according to rate distortion criteria
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N19/00—Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals
    • H04N19/10—Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals using adaptive coding
    • H04N19/189—Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals using adaptive coding characterised by the adaptation method, adaptation tool or adaptation type used for the adaptive coding
    • H04N19/19—Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals using adaptive coding characterised by the adaptation method, adaptation tool or adaptation type used for the adaptive coding using optimisation based on Lagrange multipliers
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N19/00—Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals
    • H04N19/60—Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals using transform coding
    • H04N19/61—Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals using transform coding in combination with predictive coding
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N19/00—Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals
    • H04N19/60—Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals using transform coding
    • H04N19/61—Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals using transform coding in combination with predictive coding
    • H04N19/619—Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals using transform coding in combination with predictive coding the transform being operated outside the prediction loop
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N19/00—Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals
    • H04N19/60—Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals using transform coding
    • H04N19/63—Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals using transform coding using sub-band based transform, e.g. wavelets
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N19/00—Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals
    • H04N19/90—Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals using coding techniques not provided for in groups H04N19/10-H04N19/85, e.g. fractals
    • H04N19/96—Tree coding, e.g. quad-tree coding
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N19/00—Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals
    • H04N19/10—Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals using adaptive coding
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N19/00—Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals
    • H04N19/10—Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals using adaptive coding
    • H04N19/102—Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals using adaptive coding characterised by the element, parameter or selection affected or controlled by the adaptive coding
    • H04N19/115—Selection of the code volume for a coding unit prior to coding
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N19/00—Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals
    • H04N19/10—Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals using adaptive coding
    • H04N19/102—Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals using adaptive coding characterised by the element, parameter or selection affected or controlled by the adaptive coding
    • H04N19/124—Quantisation
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N19/00—Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals
    • H04N19/10—Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals using adaptive coding
    • H04N19/134—Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals using adaptive coding characterised by the element, parameter or criterion affecting or controlling the adaptive coding
    • H04N19/146—Data rate or code amount at the encoder output

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Multimedia (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Compression Or Coding Systems Of Tv Signals (AREA)
  • Compression Of Band Width Or Redundancy In Fax (AREA)
  • Compression, Expansion, Code Conversion, And Decoders (AREA)

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【課題】ディジタルデータを、離散ウェイブレット変換
を利用して変換し、対応する変換データを生成し、対応
するクワッドツリー構造によって決定された可変量子化
方式を利用して前記変換データを量子化し、ディジタル
データ圧縮を行なう。 【解決手段】高レベルブロック図に示された入力画像１
０２は望ましくは線形変換を行う変換ブロック１１０に
提供されて、対応する変換係数１１２を生成する。ここ
では離散・ウェイブレット変換（ＤＷＴ）、離散コサイ
ン変換（ＤＣＴ）などを適用する。変換係数１１２、或
いは、更に特定すれば、その値を表現するビットシーケ
ンスは、符号化表現１２２を得るため、効率的な方法で
ビット再構成ブロック１２０により符号化される。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、特にデジタル画像
圧縮に適用可能なコンピュータデータ圧縮の分野に関す
る。更に、本発明は、離散ウェイブレット変換した静止
画及び動画のデータのクワッドツリーを用いた空間的適
合的な量子化のためのものである。
【０００２】
【従来の技術】デジタルデータの圧縮、特にデジタル画
像圧縮及びデジタル動画圧縮の分野は、ここの所大きな
関心が寄せられてきている。
【０００３】デジタル画像圧縮分野では、多くの様々な
技術が利用されている。特に、１つのよく知られた技術
として、ＪＰＥＧ標準がある。これは、画像の標準的な
サイズのブロックを対応する余弦成分に変換する、離散
コサイン変換（ＤＣＴ）を利用するものである。この点
において、より高い周波数の余弦成分は、実質的圧縮フ
ァクタを得ることを補助するために大きく量子化され
る。そのような大幅な量子化は画像圧縮の「非可逆符号
化（ｌｏｓｓｙ）」技術のひとつである。ＪＰＥＧ標準
には、また、変換係数に対し続けて可逆符号化（ｌｏｓ
ｓｌｅｓｓ）圧縮するものもある。
【０００４】最近では、ウェイブレット変換の分野はデ
ータ圧縮に代わる形式として大きな注目を集めている。
ウェイブレット変換は、鋭いエッジなどの不連続性を有
するデータを表現するのに非常に適していることが明ら
かにされている。そのような不連続性は画像データ等に
しばしば存在する。
【０００５】以下の本発明の好適な実施の形態には画像
データの圧縮について記述するが、もちろん、好適な実
施の形態は、それに限定されるものではない。信号に対
するウェイブレット解析の様々な適用例として、１９９
６年１０月版ＩＥＥＥスペクトラム２６頁〜３５頁にあ
るブルースら著の「ウェイブレット解析」と題した調査
文献が参考とできる。
【０００６】コンピュータ・グラフィックスに対するウ
ェイブレットの様々な適用法を論じたものとしては、Ｍ
ｏｒｇａｎ Ｋａｕｆｍａｎｎ Ｐｕｂｌｉｓｈｅｒ
ｓ，Ｉｎｃ．から１９９６年に出版されたＩ． Ｓｔｏ
ｌｌｉｎｉｔｚら著「コンピュータ・グラフィックスの
ためのウェイブレット」がある。
【０００７】さらに、動画に適用できるディジタル圧縮
技術もまたよく知られている。たとえば、ビデオフレー
ム誤差信号に依存する圧縮技術もまたよく知られてい
る。
【０００８】主観的にも客観的にも、ディジタル信号を
より圧縮するためには、全信号で固定量の量子化を行う
より、各領域で量子化の量を変化させたほうがよい。も
ちろん、その信号ごとに量子化をどれほど変化させるか
を示すのに、しばしばいくつかの符号化オーバーヘッド
が必要となる。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】従来から、適合的量子
化は、例えば、動画圧縮標準ＭＰＥＧやその様々な実行
に用いられてきた。
【００１０】現在知られている固定技術よりももっと適
合的な方式で信号の量子化を行なうことが望まれてい
る。
【００１１】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明にあっては、ディジタルデータ圧縮方法であ
って、（ａ）前記データを、離散ウェイブレット変換を
利用して変換し、対応する変換データを生成する変換ス
テップと、（ｂ）対応するクワッドツリー構造によって
決定された可変量子化方式を利用して前記変換データを
量子化する量子化ステップと、を有し、前記量子化ステ
ップでは、前記クワッドツリーのリーフノードの各々が
関連する量子化ファクタを有し、前記変換データの量子
化に利用されることを特徴とする。
【００１２】また、ディジタルデータ伸張方法におい
て、該ディジタルデータは、符号化された量子化係数
と、関連する量子化及びクワッドツリー情報であって、
（ａ）前記量子化及びクワッドツリー情報を復号する情
報復号ステップと、（ｂ）前記符合された量子化係数を
復号する量子化係数復号ステップと、（ｃ）前記量子化
及びクワッドツリー情報に従って、前記符号化された量
子化係数を逆量子化する逆量子化ステップと、（ｄ）前
記逆変換係数を逆変換するステップと、を有し、前記量
子化ステップにおいて、各クワッドツリーのリーフノー
ドは、前記復号された量子化の逆量子化に用いられる関
連量子化ファクタを含むことを特徴とする。
【００１３】また、本発明にあっては、ディジタルデー
タ圧縮装置であって、前記データを、離散ウェイブレッ
ト変換を利用して変換し、対応する変換データを生成す
る変換手段と、対応するクワッドツリー構造によって決
定された可変量子化方式を利用して前記変換データを量
子化する量子化手段と、を有し、前記量子化手段では、
前記クワッドツリーのリーフノードの各々が、関連する
量子化ファクタを有し、前記変換データの量子化に利用
されることを特徴とする。
【００１４】また、ディジタルデータ伸張装置におい
て、該ディジタルデータは、符号化された量子化係数
と、関連する量子化及びクワッドツリー情報であって、
前記量子化及びクワッドツリー情報を復号する情報復号
手段と、前記符合された量子化係数を復号する量子化係
数復号手段と、前記量子化及びクワッドツリー情報に従
って、前記符号化された量子化係数を逆量子化する逆量
子化手段と、前記逆変換係数を逆変換する手段と、を有
し、前記量子化手段において、各クワッドツリーのリー
フノードは、前記復号された量子化の逆量子化に用いら
れる関連量子化ファクタを含むことを特徴とする。さら
に本発明は、ディジタルデータ伸張のためのコンピュー
タプログラムが記録されたコンピュータ可読媒体を含む
コンピュータプログラム製品において、該ディジタルデ
ータは、符号化された量子化係数と、関連する量子化及
びクワッドツリー情報であって、前記量子化及びクワッ
ドツリー情報を復号する情報復号手段と、前記符合され
た量子化係数を復号する量子化係数復号手段と、前記量
子化及びクワッドツリー情報に従って、前記符号化され
た量子化係数を逆量子化する逆量子化手段と、前記逆変
換係数を逆変換する手段と、を有し、前記量子化手段に
おいて、各クワッドツリーのリーフノードは、前記復号
された量子化の逆量子化に用いられる関連量子化ファク
タを含むことを特徴とする。また、ディジタルデータ伸
張のためのコンピュータプログラムが記録されたコンピ
ュータ可読媒体を含むコンピュータプログラム製品にお
いて、該ディジタルデータは、符号化された量子化係数
と、関連する量子化及びクワッドツリー情報であって、
前記量子化及びクワッドツリー情報を復号する情報復号
手段と、前記符合された量子化係数を復号する量子化係
数復号手段と、前記量子化及びクワッドツリー情報に従
って、前記符号化された量子化係数を逆量子化する逆量
子化手段と、前記逆変換係数を逆変換する手段と、を有
し、前記量子化手段において、各クワッドツリーのリー
フノードは、前記復号された量子化の逆量子化に用いら
れる関連量子化ファクタを含むことを特徴とする。
【００１５】
【発明の実施の形態】以下にステップ及び／又は特徴部
分が表された図面を参照して、この発明の好適な実施の
形態を例示的に詳しく説明する。これらのステップ、特
徴部分は、反対の意図が示されない限り、同一の参照符
号が付された場合には、同一の機能及び／又は動作をす
ることを示しているものである。
【００１６】以下に好適な実施の形態を説明する前提と
して、キャノン インフォメーション システムズ リ
サーチ オーストラリア Ｐｔｙ．Ｌｔｄ．により１９
９７年１月２２日に出願された「デジタル画像圧縮」と
題したオーストラリア仮特許出願Ｎｏ．ＰＯ４７２８に
おいて開示された画像圧縮／伸張方法が存在する。
【００１７】この圧縮／伸張方法について、（ＳＷＥＥ
Ｔ画像圧縮方法の概要）、（第１のＳＷＥＥＴ画像圧縮
方法の符号化処理）、（第１のＳＷＥＥＴ画像圧縮方法
の復号処理）、（２次元的な例）、そして（第２のＳＷ
ＥＥＴ画像圧縮方法の符号化処理）と表題を付けた節に
分けて説明する。
【００１８】（ＳＷＥＥＴ画像圧縮方法の概要）この符
号化方法に係る実施の形態の概要を説明するため、その
高レベルブロック図を図１に示す。入力画像１０２は望
ましくは線形変換を行う変換ブロック１１０に提供され
て、対応する変換係数１１２を生成する。ここでは離散
・ウェイブレット変換（ＤＷＴ）を用いてもよい。
【００１９】画像の２次元ＤＷＴとは、画像に対する一
つの低周波近似成分と３つの高周波細部成分を用いて画
像を表現する変換である。一般的に、これらの成分はサ
ブバンドと呼ばれている。ＤＷＴで形成されたこれら４
つのサブ画像の各々は、もとの画像のサイズの１／４で
ある。低周波画像はもとの画像に関する情報の大半を占
める。この情報、またはエネルギー・コンパクション
は、画像圧縮に活用される離散ウェイブレット変換画像
サブバンドの特徴である。
【００２０】単一レベルＤＷＴは、その低周波画像、ま
たはサブバンドに対して繰り返し任意の回数だけ適用で
きる。例えば、画像の３レベルＤＷＴは、１回変換を適
用してから変換によって得られた低周波サブバンドにさ
らにＤＷＴを適用することで得られる。つまり、これに
より９個の細かい（detail）サブバンドと１つの（非常
に）低周波のサブバンドが得られる。３レベルＤＷＴの
後でも、得られた低周波サブバンドはもとの画像につい
ての相当量の情報を含んでおり、なおかつ６４分の１の
小ささ（１／４×１／４×１／４）であることから、圧
縮において係数６４となる。
【００２１】しかし、画像データを非相関させるための
他の線形変換も実行できる。例えば、離散コサイン変換
（ＤＣＴ）も適用できる。変換係数１１２、或いは、更
に特定すれば、その値を表現するビットシーケンスは、
符号化表現１２２を得るため、効率的な方法でビット再
構成ブロック１２０により符号化される。
【００２２】復号処理は符号化処理の単なる逆である。
符号化係数は変換係数に復号される。（変換ドメイン
の）画像は逆変換されてもとの画像、またはそのある程
度の近似を形成する。
【００２３】本発明の実施の形態について更なる説明を
進める前に、以下で用いる術語の概略を説明する。二進
整数表現において、数「ビットｎ」または「ビット番号
ｎ」とは、２進数の桁で最下位ビットから左側にｎ番目
を表わす。例えば、８ビットのバイナリ表現を仮定する
と、十進数９は００００１００１で表わされる。この数
で、ビット３は１にあたり、ビット２，ビット１，ビッ
ト０は各々０，０，１にあたる。更に、変換は複数の列
及び行で構成された係数マトリクスとして表わされ、そ
れぞれの係数はビットシーケンスによって表わされる。
概念的にマトリクスと言う場合には、３つの次元が含ま
れている。列方向の第１次元、行方向の第２次元、ビッ
トシーケンス方向の第３次元の３つである。同じビット
番号で各ビットシーケンスを通過する３次元空間におけ
る１平面はビットプレーンと呼ばれる。
【００２４】変換符号化アプリケーションのため、係数
の可能な範囲を表わすために必要とされる係数あたりの
ビット数は、線形変換と入力画素の（画素あたりビット
数で）各画素の解像度により決定される。各画素の値の
範囲は代表的には変換係数の大半の値に対して大きく、
大半の係数はゼロが先行する大きな数を有する。例え
ば、数値９は８ビット表現で４個のゼロが先行し、１６
ビット表現では１２個のゼロが先行する。本圧縮方法及
び圧縮装置は、係数のブロックに対して、これらの先行
するゼロを、効率的な方法で表現する（または符号化す
る）。残りのビットと数値の符号は変更なしに直接符号
化される。
【００２５】簡単にいうと、不必要に本発明を不明瞭に
しないために、以下には符号を示す１ビットを有する変
換係数も、符号のない２進数の形で表現されるものと仮
定する。つまり、十進数−９と９は同じビット列即ち１
００１で表わされているが、前者は負の値であることを
表わす符号ビット１を有し、後者は正の値を表わす符号
ビット０を有しているものとする。先行するゼロの個数
は変換係数のレンジによって決まる。整数表現を用いる
際には、係数はすでに暗黙のうちに最も近い整数値へ量
子化されるが、これは本発明においては必ずしも必要で
はない。さらに、圧縮するため、小数点以下のビットに
含まれる何らかの情報は通常無視される。
【００２６】領域は一組の連続的な画像係数で構成され
る。係数という述語は、以下の説明では画素と相互交換
可能なように使用されるが、当業者には良く理解される
ように、前者は変換ドメイン（例えばＤＷＴドメイン）
内の画素を表わすために用いられるのが代表的である。
【００２７】（第１のＳＷＥＥＴ画像圧縮方法の符号化
処理）図３及び図４を参照して、第１の画像圧縮方法に
ついて更に詳細に説明する。
【００２８】図３はこの画像符号化方法を示すフローチ
ャートである。ステップ３０２において、入力画像を用
いて処理が開始される。ステップ３０４で、入力画像は
線形変換望ましくは離散・ウェイブレット変換を用いて
変換される。最初の領域は画像全体となるように定義さ
れる。例えば、入力画像の３レベルＤＷＴの場合、得ら
れる係数は１０個のサブバンドから構成され領域として
指定できる。これ以外に、各々のサブバンドを別々に処
理し、各々の初期領域を問題とするサブバンド全体に設
定することができる。
【００２９】ステップ３０６では、絶対値が最大の変換
係数の最上位ビット（ＭＳＢ）が決定され、パラメータ
maxBitNumberがこの係数値にセットされる。例えば、最
大の変換係数が二進数の値００００１００１（十進数
９）の場合、パラメータmaxBitNumberは３にセットされ
るが、これはＭＳＢがビット番号３であるためである。
これ以外に、パラメータmaxBitNumberは絶対値が最大の
変換係数のＭＳＢより大きい何らかの値となるようにセ
ットしても良い。
【００３０】さらに、ステップ３０６で、符号化パラメ
ータminBitNumberが符号化画像品質を指定するようにセ
ットされる。さらに詳しくは、この符号化パラメータ
は、変換される画像の全ての係数の精度を指定し、必要
に応じて変更できる。例えば、minBitNumberが３では、
値が１より元の画像の再現がより粗くなる。
【００３１】オプションとして、本技術が入力画像の符
号化表現で出力ヘッダを提供するステップ３０８を含
む。こうすれば、実際の実行の際、ヘッダ情報は符号化
表現の一部として出力される。例えば、出力ヘッダは、
画像の高さと幅、ＤＷＴのレベル数、ＤＣサブバンドの
平均値、パラメータmaxBitNumber、パラメータminBitNu
mberを含むソース画像についての情報を含む。
【００３２】ステップ３１０が始まると、変換画像の各
々のサブバンドがステップ３１２とステップ３１４で別
々に符号化される。各サブバンドは独立して、低周波か
ら高周波の順番に符号化される。ＤＣサブバンドでは、
符号化の前に平均値が除去されステップ３０８でヘッダ
情報に符号化される。ステップ３１２では、各々のサブ
バンドはサブバンド全体として初期領域をセットするこ
とにより符号化される。ステップ３１４では、パラメー
タとしてmaxBitNumberおよびminBitNumberにより領域が
符号化される。これは、画像の低解像度バージョンが高
解像度以前にビットストリームに符号化されるため階層
化コードを提供する。処理はステップ３１６で終了す
る。
【００３３】図４は各々の領域を符号化するために図３
のステップ３１４でコールされる手順"Code region(cur
rentBitNumber,minBitNumber)の詳細なフローチャート
である。ここでmaxBitNumberがcurrentBitNumberとして
提供される。ステップ４０２で処理が始まる。図４の領
域符号化処理への入力はcurrentBitNumberとminBitNumb
erパラメータを含む。望ましくは、本方法は、選択され
た領域または部分領域で処理がそれ自体をコールできる
ような再帰的技術として実行される。しかし、処理は非
再帰的な方法で実行してもよい。
【００３４】決定ブロック４０４で、currentBitNumber
パラメータがminBitNumberパラメータより小さいか判定
するチェックを行なう。それ以外に、決定ブロック４０
４が真（イエス）を返す場合には何も行なわずに処理は
ステップ４０６の呼び出し手順に戻る。この条件は、選
択された領域のあらゆる係数がminBitNumberより小さい
ＭＳＢ番号を有することを表わしている。決定ブロック
４０４が偽（ノー）を返す場合、処理は決定ブロック４
０８に進む。
【００３５】決定ブロック４０８では、選択された領域
が１×１画素か調べるチェックを行なう。決定ブロック
４０８が真（イエス）を返す場合、処理はステップ４１
０に進む。ステップ４１０では、１×１画素が符号化さ
れる。望ましくは、これは符号化表現にminBitNumberよ
り上の残りのビットを直接出力することからなる。ステ
ップ４１２では、処理は呼び出し手順に戻る。それ以外
の場合、決定ブロック４０８が偽（ノー）を返す場合、
領域は１つ以上の係数から構成されており処理は決定ブ
ロック４１４に続く。
【００３６】決定ブロック４１４では、有意かどうか決
定するために選択領域をチェックする。つまり、領域の
有意性を調べる。領域内で各々の係数のＭＳＢがcurren
tBitNumberパラメータの値より小さい場合には領域は有
意でないとされる。領域有意性の考え方を正確にするた
め、式（１）に数学的定義を掲載する。任意のビット番
号で、仮にcurrentBitNumber＝ｎで、領域は次のような
場合に有意でないとされる：
【００３７】
【数１】 ここでＲは領域、またｃijはこの領域内の係数(i,j)を
表わす。
【００３８】決定ブロック４１４が偽（ノー）を返した
場合、処理はステップ４１６に続く。ステップ４１６で
は、値０（すなわち第１のトークン）が符号化表現スト
リームに出力され、currentBitNumberパラメータが１だ
けデクリメントされる。つまり、この領域の次に低いビ
ットプレーンが処理のために選択される。処理は決定ブ
ロック４０４に続き、ここでパラメータcurrentBitNumb
er-1とminBitNumberによりその領域が再処理される。そ
れ以外の場合、決定ブロック４１４が真（イエス）を返
した場合、つまり領域が有意な場合、処理はステップ４
１８に続く。
【００３９】ステップ４１８では、値１（すなわち第２
のトークン）が符号化表現ストリームに出力される。ス
テップ４２０では、指定した分割アルゴリズムを用いて
選択領域が所定数（望ましくは４）の部分領域に分割さ
れる。使用する分割アルゴリズムでコーダに分かってい
る。
【００４０】本方法では正方形領域を使用する。領域は
４個の等しいサイズの（正方形）部分領域に分割される
のが望ましい。図２に図示してあるように、選択領域
（Ｒ）２００はＭ×Ｍ係数のサイズを有し４つの等しい
サイズの部分領域２１０，２１２，２１４，２１６に分
割される。部分領域の各々はＮ×Ｎのサイズで、ＮはＭ
／２に等しい。初期領域のサイズと形状によってはこれ
が常に可能になるわけではない。不可能な場合には、初
期領域を多数の正方形領域に分割し、各々が２のべき乗
の寸法を取るようにし、これらの区画を別々に符号化で
きる。いずれの場合にも、インテリジェントな方法で行
なわれれば総合的な結果に対してこの初期化がもたらす
影響は最少である。別の方法として、ブロック単位のコ
ーダに適している異なる分割を用いてもよい。
【００４１】ステップ４２２では、各々の部分領域が同
じcurrentBitNumberとminBitNumberパラメータで符号化
される。これは図４の手順 "Code region (currentBitN
umber,minBitNumber)"の再帰的呼び出しを用いて行なう
のが望ましい。部分領域の符号化は並列にまたは逐次的
に実施できる。後者の場合、処理は低周波サブバンドか
ら高周波サブバンドへ向かって始める。
【００４２】符号化表現において、変換係数はcurrentB
itNumberからminBitNumberへ画素ビットを単純に出力す
ることで符号化する。望ましくは、標記にしたがい係数
ビットの幾つかが非ゼロの場合にのみ符号を出力する。
例えば、currentBitNumber=3の場合で、minBitNumber=1
であれば、−９（００００１００１）は符号ビット
「１」に続く「１００」に符号化される。
【００４３】（第１のＳＷＥＥＴ画像圧縮方法の復号処
理）図５は、図３および図４の処理を用いて得られた画
像の符号化表現を復号する方法を示すフローチャートで
ある。ステップ５０２において、符号化表現を用いて処
理を開始する。ステップ５０４では、ヘッダ情報が符号
化表現から読み取られてもとの画像のサイズを決定し、
これによって初期領域サイズを決定する。また、maxBit
Number（符号化処理における初期のcurrentBitNumberに
等しい）やminBitNumberなどの情報が入力される。更な
る情報としてはＤＣサブバンドの平均値などが挙げあれ
る。
【００４４】ステップ５０６では、各サブバンドの復号
が各々のサブバンドへ領域を設定することから開始され
る。ステップ５０８では、maxBitNumberとminBitNumber
パラメータを用いて選択領域が復号される。ステップ５
１０では、逆ＤＷＴを復号した選択領域にて起用する。
処理はステップ５１２で終了する。
【００４５】図６は手順コール"Decode region(current
BitNumber, minBitNumber)を用いて各領域を符号化する
ための図５のステップ５０８の詳細なフローチャートで
ある。ここでmaxBitNumberはcurrentBitNumberとして提
供される。ステップ６０２で処理が始まる。図６の領域
復号処理への入力はcurrentBitNumberとminBitNumberパ
ラメータである。また、本方法は再帰的技術として実行
するのが望ましい。しかし、この処理は非再帰的な方法
で実現することもできる。
【００４６】決定ブロック６０４では、currentBitNumb
erがminBitNumberより小さいか決定するチェックを行な
う。決定ブロック６０４が真（イエス）を返す場合、処
理はステップ６０６に続き、ここで呼び出し手順に処理
が復帰する。それ以外の場合、決定ブロック６０４が偽
（ノー）を返した場合、処理は決定ブロック６０８に続
く。
【００４７】決定ブロック６０８では、選択領域が１×
１画素のサイズを有するか決定するチェックを行なう。
決定ブロック６０８が真（イエス）を返す場合、処理は
ステップ６１０に続く。ステップ６１０では、１×１領
域が復号される。処理はステップ６１２で呼び出し手順
に戻る。決定ブロック６０８が偽（ノー）を返した場
合、処理はステップ６１４に続く。ステップ６１４で
は、符号化表現からビットが入力される。
【００４８】決定ブロック６１６では、ビットが１に等
しいか決定するチェックを行なう。即ち領域が有意か決
定するために入力をチェックする。決定ブロック６１６
が偽（ノー）を返した場合処理はステップ６１８に進
む。ステップ６１８では、currentBitNumberが決定さ
れ、処理は決定ブロック６０４に続く。それ以外の場
合、決定ブロック６１６が真（イエス）を返した場合、
処理はステップ６２０に進む。ステップ６２０では、領
域が所定の個数（望ましくは４）の部分領域に分割され
る。ステップ６２２では、部分領域の各々がcurrentBit
NumberとminBitNumberを用いて復号される。これは図６
に図示してある処理への再帰的呼び出しを用いて行なわ
れる。ステップ６２４で処理は呼び出し手順に戻る。
【００４９】このように、エンコーダでの有意性の決定
から出力されたビットがアルゴリズムのどのパスを取る
かデコーダに指示し、こうしてエンコーダに倣う。画素
とおそらくは符号も適当なビット数（currentBitNumber
からminBitNumberまで、及び、それらに非ゼロがある場
合には符号ビット）で単純に読み出すことにより復号さ
れる。
【００５０】（２次元的な例）本方法は大半の変換係数
の先行するゼロを効率的に符号化し、一方で最上位ビッ
トから所定の最下位ビットへ、パラメータminBitNumber
により指定されるビットを符号化し、符号は単純にその
ままとする。このようにして、本圧縮方法ではうまく先
行するゼロを表現している。本方法はある状況で、即ち
離散・ウェイブレット変換画像係数の符号化で非常に有
効であり、代表的には広いダイナミックレンジが示され
る。代表的には少数の係数が非常に大きな値を有してい
るが、大半は非常に小さい値を有している。
【００５１】４×４係数を含む２次元領域の符号化の例
について、図７（ａ）から図７（ｄ）を参照して説明す
る。図７（ａ）の４×４領域７００の処理は、係数全部
のうちで最大のビット番号（ビットプレーン）である７
にmaxBitNumberをセットして開始する。
【００５２】
【数２】 図示の目的では、minBitNumberは３にセットされる。ヘ
ッダはmaxBitNumberとminBitNumberを含む符号化表現に
出力されるのが望ましい。領域７００を符号化する処理
は次のように進む。
【００５３】currentBitNumber＝７で、領域７００はビ
ット番号７（図４の決定ブロック４０４，４０８，４１
４およびステップ４１８を参照）に対して有意であるか
ら出力される。領域７００は、図７（ａ）の左上の領域
７１０，右上の領域７１２，左下の領域７１４，右下の
領域７１６の４個の部分領域に分割される（図４のステ
ップ４２０参照）。部分領域各々は２×２係数で構成さ
れる。
【００５４】図７（ａ）の部分領域７１０，７１２，７
１４，７１６はさらに図７（ｂ）に図示してある所定の
処理シーケンスで符号化される。領域７５０は４個の部
分領域７５０Ａ〜７５０Ｄで構成される。図面に示して
ある３本の矢印は処理の順番またはシーケンス、即ち左
上の部分領域７５０Ａ、右上の部分領域７５０Ｂ、左下
の部分領域７５０Ｃ、右下の部分領域７５０Ｄそれぞれ
の処理を表わす。
【００５５】図７（ａ）の部分領域７１０は最初に符号
化される（図４のステップ４２２参照）。currentBitNu
mberが７に等しい場合、１が符号化表現に出力される。
部分領域７１０は十進数の値２００，１３，−１３，３
を有する４個の１×１画素に分割される。これらの係数
の各々はcurrentBitNumber＝７からminBitNumber＝３ま
での各係数のビットを出力することで符号化される（図
４の決定ブロック４０８とステップ４１０参照）。符号
ビットは必要なら出力される。このようにして、十進数
での値が２００なら符号ビット０に続けて１１００１と
符号化される。係数値１３は符号ビット０付きで０００
０１として符号化される。係数値−１３では符号ビット
１のついた００００１に符号化される。最後に、係数値
３は０００００（符号ビットなし）に符号化される。各
係数の符号化表現は、currentBitNumberとminBitNumber
の間に、係数「２００」のビットに先行する２個の
「１」ビットを含む。これで左上の部分領域７１０の符
号化が完了する。この状態での符号化出力は次のように
なる：
【００５６】
【数３】 ヘッダ情報は前述の表現に示していない。
【００５７】右上の部分領域７１２が次に符号化される
（図７（ｂ）参照）。領域７１２は、７，６，５，４に
等しいcurrentBitNumberの各々について有意でないの
で、これらのビット番号で０が出力される。currentBit
Number＝３では１が出力されるが、これはビットプレー
ンがビット番号３に対して有意であるためである。部分
領域７１２は値−１１，−８，−４，−３を有する１×
１画素４個に分割される。これらの十進数の値は、符号
ビット１のついたビット値１，符号ビット１のビット値
１，符号ビットなしのビット値０，０に各々符号化され
る。つまりこの段階で、符号化表現は次のようになる：
【００５８】
【数４】 左下の部分領域７１４が次に符号化される。領域７１４
は、７，６，５，４に等しいcurrentBitNumberの各々に
ついて有意でないので、これらのビット番号で０が出力
される。currentBitNumber＝３では１が出力されるが、
これはビットプレーンがビット番号３に対して有意であ
るためである。部分領域７１４は値８，１，２，−１を
有する１×１画素４個に分割される。これらが各々、符
号ビット０の２進数１、および符号ビットのない２進数
０，０，０に符号化される。
【００５９】最後に、値−２，−２，−３，−３を有す
る右下の部分領域７１６が符号化される。currentBitNu
mber＝７，６，５，４，３の各々で部分領域７１６がこ
れらのビット数に対して有意ではないため０を出力す
る。符号ビットは出力されない。つまり符号化表現は次
のようになる：
【００６０】
【数５】 デコーダは単純に符号化処理にならって図７（ｃ）に図
示したように符号化表現から領域を再構成する。
【００６１】復号処理は多数の方法で「よりスマート」
に行なうことができる。このような「よりスマート」な
方法の１つが図７（ｄ）に図示してある。この場合、非
ゼロ係数の大きさは２のminBitNumberのべき乗の半分ず
つ各々増加する。これが図７（ｄ）に図示してある。こ
のようにすると、「スマート」な復号処理は、復号した
係数ともとの係数の間の平均二乗誤差を一般的に減少で
きる。さらに、エンコーダはこれ以外にもこの（種の）
演算を実行でき、これによってデコーダに図７（ｃ）に
図示した最も簡単な方法を利用させる。
【００６２】（第２のＳＷＥＥＴ画像圧縮方法の符号化
処理）他のＳＷＥＥＴ法による符号化処理について、図
９から図１２を参照して説明する。
【００６３】デジタル画像全体の離散・ウェイブレット
変換はブロック単位で実行できる。各ブロックでの変換
の結果は一組の係数となり、これは基本的に画像全体の
離散・ウェイブレット変換の一組の空間的に対応する係
数と等しい。例えば、画像全体についての離散・ウェイ
ブレット変換の所定の係数の組から、デジタル画像の一
部またはブロックを指定された細部まで再現できる。周
波数ドメインから所定の係数の組を選択することは実質
的に空間ドメインからのデジタル画像（ブロック）の対
応する部分を表現することになる。デジタル画像のブロ
ック単位の離散・ウェイブレット変換は、画像を複数ブ
ロックに分割し各ブロックに対して独立して変換を適用
することにより実行でき、これによって実質的に現在の
空間的な位置に関連したＤＷＴ係数を評価することがで
きる。ブロック単位の変換アプローチを採用する利点
は、画像の他のブロックとの最小限の相互作用で（実質
的に独立して）ブロックを実質的に符号化できることで
ある。ブロック単位の技術は本質的にメモリーにローカ
ライズされており、そのためコンピュータ・システムを
用いて実現した場合には一般に効率的である。
【００６４】図９は第２の符号化方法のブロック単位の
符号化処理を示すフローチャートである。処理はステッ
プ９０２から始まる。ステップ９０４で、ヘッダが出力
される。この情報は画像の高さと幅、ＤＷＴのレベル
数、２個のパラメータmaxBitNumberとminBitNumberを含
むのが望ましい。オプションとして、用途によっては多
少なりともヘッダ情報を使用できる。
【００６５】符号化パラメータmaxBitNumberは様々な方
法で選択できる。全ての画像ブロックについて、これら
のうちのどれかを符号化する前にブロックＤＷＴを実行
する場合、maxBitNumberは全部のＤＷＴブロックにわた
る最大の係数のＭＳＢ番号となるように選択できる。例
えば、最大の係数が１００００００１（十進数１２９）
だとすると、maxBitNumberはＭＳＢがビット番号７であ
るため７にセットされる。これ以外に、入力画像の変換
と解像度によって決まる決定閾値を用いることができ
る。例えば、８ビット入力画像（７ビットと符号にレベ
ルがシフトされる）およびハール変換では、最大のＭＳ
ＢはＪ＋７で区切られ、ＪはＤＷＴのレベル数である。
ブロックが小さい場合、このパラメータの選択は圧縮に
対して有意な影響を有することがある。場合によって
は、maxBitNumberを選択するもっと洗練された方法を用
いることがある。しかし、これは特定のアプリケーショ
ンに依存する。
【００６６】パラメータminBitNumberは圧縮比に対する
画質の兼ね合いを決定し変更できる。例えば、ほぼ直交
に近い変換では、値３が８ビットグレースケールまたは
２４ビットＲＧＢ画像で充分な画質を提供する。
【００６７】ステップ９０６では、画像がブロックに分
解される（または画像ブロックが形成される）。画像は
重複するブロックに分割されるのが望ましい。しかし、
重複しないブロックを用いることもある。係数のブロッ
クはもとの画像全体と同程度の大きさとするか、または
８×８係数（３レベル変換で）と同程度の小ささにでき
る。メモリーの少ないアプリケーションでは、できる限
り小さいブロックを使用する。一般に、１６係数のブロ
ックサイズが、３乃至４レベルＤＷＴによる高レベルの
圧縮に充分である。３レベルＤＷＴでの８×８係数のブ
ロックサイズは各ブロックのＤＣ係数に対して差動パル
ス符号変調（ＤＰＣＭ）を用いることで良好な符号化効
率を維持できる。
【００６８】ステップ９０８で、各ブロックはレベルシ
フトされ変換が実行される。望ましくは、ＤＷＴが使用
される。画像値はレベルシフトされ（例えば、８ビット
画像では１２８だけシフトされる）、望ましくない平均
バイアスを減少または排除し、画像の各々の空間ブロッ
クが変換される。ＤＷＴでは、現在のブロックを包囲す
るブロックについての何らかの知識が必要とされるのが
普通だが（また逆ＤＷＴでも同様だが）、これは厳密に
は必要とされない。
【００６９】ステップ９１０では、maxBitNumberとminB
itNumberパラメータを用いてブロックを符号化する。処
理はステップ９１２で終了する。
【００７０】ブロックを符号化するステップ９１０が図
１０のフローチャートに詳細に図示してある。図１０の
ブロック符号化処理への入力はcurrentBitNumberおよび
minBitNumberパラメータを含む。図９のステップ８１０
において、maxBitNumberはcurrentBitNumberパラメータ
として入力される。処理はステップ１００２で始まる。
決定ブロック１００４では、currentBitNumberがminBit
Numberより小さいか決定するチェックを行なう。決定ブ
ロック１００４が真（イエス）を返した場合、処理はス
テップ１００６に進む。ステップ１００６では、実行が
呼び出し処理に返され、これによってブロック内の全て
の係数がminBitNumberより小さいＭＳＢ番号を有するこ
とを表わす。それ以外の場合で、決定ブロック１００４
は偽（ノー）を返すと、処理は決定ブロック１００８に
進む。
【００７１】決定ブロック１００８では、現在のブロッ
クが有意か決定するチェックを行なう。決定ブロック１
００８が偽（ノー）を返した場合、処理はステップ１０
１０に進む。ステップ１０１０では、符号化表現に０が
出力されてcurrentBitNumberがデクリメントされ、言い
換えれば次に低いビットプレーンを選択する。処理は決
定ブロック１００４に進む。これ以外の場合、決定ブロ
ック１００８が真（イエス）を返した場合、処理はステ
ップ１０１２に進む。
【００７２】ステップ１０１０と併せて決定ブロック１
００４と１００８により処理はブロック内で最大の係数
のＭＳＢ番号を見つけ出すことができるようになる。ブ
ロック内の全ての係数のＭＳＢ番号がcurrentBitNumber
より小さければcurrentBitNumberに対してブロックは有
意でない。これは、ブロックのビットプレーンが有意か
またはminBitNumberよりcurrentBitNumberが小さくなる
まで反復される。
【００７３】ステップ１０１２で、ビットプレーンが有
意であることを表わすように、符号化表現には１が出力
される。ステップ１０１４では、ＤＣサブバンドが符号
化される。ステップ１０１６では、ブロックの細部が、
パラメータＪ，currentBitNumber，minBitNumberを用い
て符号化される。ステップ１０１８では、実行が呼び出
し手順に戻る。つまり、ブロックが有意であれば、ステ
ップ１０１２，１０１４，１０１６が実行され、（一般
化）クワドツリー・セグメンテーションを用いてminBit
Numberより大きなＭＳＢ番号を有する全ての係数を見付
けようとする。ブロックが有意な場合には、ＤＣサブバ
ンド係数と残りの係数から構成されレベルＪに対して
「ブロック細部」と呼ばれるブロックの、２個の「サブ
ブロック」に分割される。これは全ての低いレベルでレ
ベルＪのブロックについての高周波情報を表わすためで
ある。
【００７４】ＤＣサブバンド符号化についての図１０の
ステップ１０１４が図１２のフローチャートで詳細に図
示してある。つまり、図１２はcurrentBitNumberとminB
itNumberパラメータを使用するサブバンドまたはサブブ
ロックの符号化処理を示している。ステップ１２０２で
処理が始まる。決定ブロック１２０４では、currentBit
NumberがminBitNumberより小さいか判定するチェックを
行なう。決定ブロック１２０４が真（イエス）を返した
なら、処理はステップ１２０６に続く。ステップ１２０
６では、実行が呼びだし手順に戻る。それ以外の場合、
決定ブロック１２０４が偽（ノー）を返した場合、処理
は決定ブロック１２０８に進む。
【００７５】決定ブロック１２０８では（サブバンド
の）ブロックサイズが１×１画素か調べるチェックを行
なう。決定ブロック１２０８が真（イエス）を返した場
合、処理はステップ１２１０に進む。ステップ１２１０
では、１×１画素が符号化される。これは、必要なら符
号ビットに続けて、currentBitNumberとminBitNumberを
含め、これらの間にあるビットを出力することによる。
処理はステップ１２１２で呼びだし手順に戻る。それ以
外の場合、決定ブロック１２０８が偽（ノー）を返した
なら、処理は決定ブロック１２１４に進む。
【００７６】決定ブロック１２１４では、（サブバンド
の）ブロックが有意か調べるチェックを行なう。決定ブ
ロック１２１４が偽（ノー）を返した場合、処理はステ
ップ１２１６に進む。ステップ１２１６では、符号化表
現に０が出力されcurrentBitNumberがデクリメントされ
る。処理は決定ブロック１２０４に続く。それ以外の場
合で、決定ブロック１２１４が真（イエス）を返したな
ら、処理はステップ１２１８に進む。
【００７７】ステップ１２１８では、（サブバンド）ブ
ロックが有意であることを表わすよう１が符号化表現に
出力される。ステップ１２２０では、（サブバンドの）
ブロックが４個のサブブロックに分割される。ステップ
１２２２では、図３２の処理に再帰的呼び出しを行な
い、currentBitNumberとminBitNumberを用いて各々のサ
ブブロックを符号化する。ステップ１２２４では、実行
が呼び出し手順に戻る。
【００７８】つまり図１２に図示した処理では、サブバ
ンドまたはそのサブブロックが符号化される。最大のＭ
ＳＢ番号は前述のように分離される。サブブロックが１
つの画素だけで構成される場合、単一の係数として符号
化される。それ以外の場合、currentBitNumberがデクリ
メントされて、currentBitNumberがminBitNumberより小
さくなるまで、またはサブバンド（サブブロック）が有
意になるまで符号化表現には０が出力される。サブバン
ド（サブブロック）が有意な場合、４個の（できるだけ
等しくなるように）サブブロックに分割され、これらが
さらに符号化される。単一の係数、例えばＤＣ係数は、
currentBitNumberからMINBINNへ係数ビットを出力する
ことにより符号化される。また、符号は係数ビットの幾
つかが非ゼロの場合にだけ出力するのが望ましい。
【００７９】ブロック細部を符号化するための図１０の
ステップ１０１６は図１１のフローチャートに図示して
ある。ステップ１１０２で処理が始まる。決定ブロック
１１０４では、currentBitNumberがminBitNumberより小
さいか判定するチェックを行なう。決定ブロック１１０
４が真（イエス）を返した場合、ステップ１１０６で実
行は呼び出し手順に戻る。それ以外の場合、決定ブロッ
ク１１０４が偽（ノー）を返したならには、処理は決定
ブロック１１０８へ進む。
【００８０】決定ブロック１１０８では、ブロック（細
部）が有意か判定するチェックを行なう。決定ブロック
１１０８が偽（ノー）を返した場合、処理はステップ１
１１０に進む。ステップ１１１０では、符号化表現に０
が出力されcurrentBitNumberがデクリメントされる。処
理は決定ブロック１１０４に進む。それ以外の場合に
は、決定ブロック１１０８が真（イエス）を返したな
ら、処理はステップ１１１２に進む。
【００８１】ステップ１１１２では、ブロック（細部）
が有意であることを表わすよう符号化表現に１が出力さ
れる。ステップ１１１４では、ＨＩＧＨ−ＬＯＷ（Ｈ
Ｌ）、ＬＯＷ−ＨＩＧＨ（ＬＨ）、ＨＩＧＨ−ＨＩＧＨ
（ＨＨ）周波数サブバンドの各々が符号化される。各々
の解像度のＨＬ，ＬＨ，ＨＨ周波数サブバンドは共通に
ＡＣサブバンドと呼ばれる。これらのサブバンドの各々
は図６の処理にしたがって符号化される。ステップ１１
１６では、（ブロック細部が存在する場合）図５に図示
してある処理への再帰的呼び出しにより、パラメータＪ
−１，currentBitNumber，minBitNumberを用いてブロッ
ク細部が符号化される。ステップ１１１８で実行は呼び
出し手順に戻る。
【００８２】このように、レベルＪでのブロック細部は
最大の係数のＭＳＢ番号を最初に分離するように処理さ
れる。これはcurrentBitNumberをデクリメントしてブロ
ックが有意になるまでゼロを出力することにより行な
う。ブロックは次にレベルＪでの３個の高周波サブバン
ドとレベルＪ−１について（Ｊ−１が０より大きい場
合）ブロック細部に分割される。この分割アプローチは
いわゆる１／ｆ形式のスペクトルモデルにより誘導され
る。
【００８３】第２の圧縮方法に応じた復号処理は図９か
ら図１２を参照して説明した符号化処理に倣うことによ
り実現できる。
【００８４】従って、この符号化及び復号方法及びその
装置は、画像を記憶するか送信するかのいずれか或いは
両方のために表現が適しているような効率的かつ柔軟性
のある方法でデジタル画像データを表現する。符号化技
術は一般に変換係数のアレイを表わすために使用でき、
また離散・ウェイブレット変換ドメインにおいて画像を
表現することにより効率的な表現を提供するために使用
できる。特に、本方法及び装置は入力画像から取得した
変換係数のブロックの先行するゼロを表現する（または
符号化する）ものである。本技術は、任意のサイズのコ
ードで元の画像の良好な再現を与える点に関してと、高
速な復号処理を提供する点に関して効率的である。さら
に、本技術は線形変換から得られた係数がエントロピー
符号化を使用することなく独立して符号化される点で柔
軟性がある。実施の形態の有利な側面としては符号化の
深さ第１の性質が挙げられる。さらに、サブバンドを符
号化する場合、本発明の有利な側面には各々のサブバン
ドを別々に階層符号化することが含まれる。
【００８５】（好適な実施の形態）本好適な実施の形態
はウェイブレット変換処理を利用したもので、画像デー
タウェイブレット変換手段による処理をまず最初に行な
うものである。ウェイブレット変換処理の説明は多くの
標準的なテキストに記載があり、特に、前述したStolln
itzらによる本に記載がある。ここで、標準的なウェイ
ブレット処理の概要を添付図面を参照して説明する。
【００８６】まず、図１３を参照する。オリジナル画像
１は離散ウェイブレット変換（ＤＷＴ）を利用して４つ
のサブ画像３〜６に変換される。サブ画像あるいはサブ
バンドは通常ＬＬ１、ＨＬ１、ＬＨ１、およびＨＨ１で
示される。サブバンド名の最後についている１は分解レ
ベルが１であることを示す。ＬＬ１サブバンドはオリジ
ナル画像のローパス縮小版となる。
【００８７】利用されたウェイブレット変換は、例え
ば、Ｈａａｒ基礎機能、Ｄａｕｂｅｃｈｉｅｓ基礎機能
などを変化させることができ、また、包含することもで
きる。次に、今度はＬＬ１サブバンドが利用されて、図
１４に示されるように第２の離散ウェイブレット変換が
適用され、サブバンドＬＬ２（８）、ＨＬ２（９）、Ｌ
Ｈ２（１０）、ＨＨ２（１１）が得られる。このような
処理が繰り返され、図１５に示すようになる。このＬＬ
４バンド分解処理は、ＬＬ４サブバンドを伴ったオクタ
ーブバンドフィルタバンクと呼ばれ、さらに、ＬＬ４サ
ブバンドはＤＣサブバンドと呼ばれる。当然、さらにい
かなるレベルまで分解できるかは入力画像のサイズに依
存する。
【００８８】元画像を得るためには、各レベルのＤＷＴ
を順番に逆に行なえばよい。このように、あるＪレベル
のＤＷＴは逆に行なうこともでき、Ｊ単一レベルの逆Ｄ
ＷＴと呼ぶ。
【００８９】階層的に画像を符号化する場合、ＤＣサブ
バンドを符号化することで処理を開始することができ
る。そうして、残りのサブバンドは、レベルが減少する
ように順番に符号化する。４レベルＤＷＴについていえ
ば、レベル４のサブバンド、つまり、ＨＬ４、ＬＨ４、
そしてＨＨ４サブバンドはＤＣサブバンド（ＬＬ４）の
後に符号化される。次に、レベル３（ＨＬ３、ＬＨ３、
およびＨＨ３）のサブバンドが符号化され、続いてレベ
ル２（ＨＬ２、ＬＨ２、およびＨＨ２）が、それからレ
ベル１（ＨＬ１、ＬＨ１、およびＨＨ１）が符号化され
る。
【００９０】標準の画像に関していえば、符号化された
サブバンドは通常、画像中の「細々とした」情報を含
む。それゆえ、それらはしばしば値のまばらなビット列
を含み、実質的な圧縮は、サブバンドを量子化し、それ
らサブバンドのまばらなマトリクス形態を効率的に符号
化することにより達成できる。
【００９１】この符号化処理の概要は図１６のフローチ
ャート２０に示されている。この符号化処理は画像デー
タに離散ウェイブレット変換を施し、通常のサブバンド
を生成することにより開始される（ステップ２２）。次
に、それらのサブバンドは最低周波数のものから最高周
波数のものに向けて階層順に連結される（ステップ２
３）。
【００９２】各サブバンドで３つのステップ２４〜２６
が実行される。ステップ２４では、そのサブバンドの、
最適なクワッドツリーと、それに応じた量子化ファクタ
を決定する。次に、各領域は適当な量子化手段でクワッ
ドツリーによって特定されるように量子化される（ステ
ップ２５）。次に量子化されたサブバンドの値と適当な
クワッドツリー情報が符号化される（ステップ２６）。
【００９３】図１７において、復号処理が示されてい
る。各サブバンドは連結された通りの順番に扱われ（ス
テップ３１）、逆処理３２〜３４はそのサブバンドに適
用される。最初のステップ３２では量子化及びクワッド
ツリー情報が復号される。次に、量子化された係数がス
テップ３４で逆量子化処理される前に、復号される。求
まったデータは、オリジナルデータを生成すべく逆離散
ウェイブレット変換を施される（ステップ３５）本好適
な実施の形態の核心部分は最適なクワッドツリー及びそ
れに関連する量子化ファクタをサブバンドについて決定
する処理（ステップ２４）にある。各サブバンドはクワ
ッドツリー構造を用いて様々なサイズの領域に区切られ
る。そしてその各領域に関連してクワッドツリーにおけ
るリーフが量子化のファクタとなる。クワッドツリーの
利用は標準的なラインに沿って行なわれる。クワッドツ
リー及びそれに変えて適用できるデータ構造についての
全体説明として、１９８４年６月版コンピュータサーベ
イ１８７頁〜２６０頁にあるＨａｎａｎ Ｓａｍｅｔ著
の「クワッドツリーと関連階層データ構造」と題した調
査文献が参考とできる。本好適な実施の形態では、各領
域は、インデックス値として表現される量子化パラメー
タを用いて画一的に量子化される。この各サブバンドの
インデックス値は、そのクワッドツリー構造、及び、そ
のクワッドツリーの各リーフに関する量子化データと共
に符号化される。
【００９４】多くの様々な符号化処理が利用できるが、
本実施の形態では、その量子化データの符号化は、ＳＷ
ＥＥＴ原理を利用して達成することができる。これは、
上述のオーストラリア仮特許出願Ｎｏ．ＰＯ４７２８に
おいて開示されたものであって、以下ではＳＷＥＥＴ符
号化を称する。これから明らかにするが、本発明は、ダ
イナミック量子化を利用するものの、従来のＳＷＥＥＴ
符号化とは異なるものである。
【００９５】一つのサブバンド内で空間的に量子化を変
化できるように、クワッドツリー構造を用いてイメージ
を分割する。クワッドツリーは一つの領域からいくつか
の様々な大きさのサブイメージへの分割を表現するのに
用いられる。例えば、方形の領域或いは係数の配列を与
えられると、その領域を標準的クワッドツリー技術に従
って、４つのサブ領域に分割することができる。それぞ
の領域内で、所定の基準に従い、繰り返し分割すること
も可能であり、或いはその領域を「そのまま」にしてお
くことも可能である。
【００９６】例えば、図１８がクワッドツリー構造の例
を示している。この図の構造によれば、難なくクワッド
ツリーを理解することができるであろう。この点におい
て、領域４０は４つのサブ領域に分割され、領域４１及
び４２のみが「サブ分割」されている。右下の領域４２
は更にサブ分割されて領域４３を形成している。
【００９７】クワッドツリーの各リーフノードについ
て、量子化パラメータが決定される。異なる量子化ファ
クタは各サブ領域に提供される。クワッドツリー４０の
構造及び関連量子化パラメータは圧縮画像ビットストリ
ームの中に符号化される。復号処理においては、各サブ
領域を適当な量子化ファクタで逆量子化するためにこの
情報が用いられる。
【００９８】クワッドツリーは二進分割デシジョンの一
つのシーケンスと表現することもできる。「１」は、領
域の１分割を表すために用いられる。一方、「０」は一
つのリーフノードを表すため、或いはその領域が分割さ
れていないことを表すために用いられる。
【００９９】表現に深さ優先のアプローチを用いると、
１度の領域分割を示す１というビットのすぐ後には、対
応するサブ領域の２進方で表した分割デシジョンがあ
る。
【０１００】サブ領域の分割デシジョンは、左上、右
上、左下、右下の領域の順に符号化できる。このように
すると、図１８のクワッドツリー４０は１１０００００
０１０１００００００で示される。ここで、最初の
「１」は全（オリジナル）領域４０を４つのサブ領域に
分割することを示す。次の「１」はオリジナル領域の左
上の四分の一領域４１を分割することを示している。次
の４つの「０」は、領域４１のこれらのサブ領域がリー
フノードであることを示している。最後に残ったビット
１０１００００００はオリジナル領域の右下の四分の一
領域４２の分割構造を表現している。
【０１０１】クワッドツリーの各リーフノードには関連
する量子化手段が用いられる。クワッドツリーにおいて
リーフノードが発生する順番に各リーフノードについて
の量子化パラメータを単純に符号化することも可能であ
る。そのようなクワッドツリー表現を復号するにあた
り、復号手段はその順番を計算して、各量子化パラメー
タを順番に復号する。
【０１０２】この好適な量子化処理には、デッドゾーン
に対し画一的な量子化を行なうことが含まれる。離散ウ
ェイブレット変換係数は整数値に量子化される。係数値
をｃで、量子化された値をｄで、その係数が存在する領
域の量子化パラメータをｑで表すと、ここで言う量子化
は以下のように定義される。
【０１０３】
【数６】 ここで、ｆｉｘは以下のように定義される。
【０１０４】
【数７】 そして、└ ┘は通常「フロア」と呼ばれ、その数値以
下の最も近い整数に丸める演算子である。また、┌ ┐
は、通常「ルーフ」と呼ばれ、その数値以上の最も近い
整数値に丸める演算子である。量子化パラメータｑは、
量子化ファクタである。符号化手段において、サブバン
ドの各係数は、この数式を用いて一つの整数値に量子化
される。
【０１０５】逆量子化は、以下のように与えられる。
【０１０６】
【数８】 ここで、
【０１０７】
【数９】 である。
【０１０８】復号手段において、各係数は、この逆量子
化式を用いて逆量子化される。
【０１０９】与えられた圧縮率、例えばＲビット／ピク
セル（ｂｐｐ）という圧縮率に対して、最適量子化クワ
ッドツリーと、それに関する量子化ファクタは、最小ゆ
がみを持つ圧縮画像を結果として導くように、クワッド
ツリーとして定義される。つまり、Ｒｂｐｐ或いは更に
小さく画像を圧縮する際に、他のクワッドツリーを用い
れば、より大きなゆがみを持つことになる。取り得る量
子化ファクタのセットは、固定有限のセットであると推
定される。本実施の形態では、１から１６までの１６の
量子化ファクタを取り得る。１６の異なる量子化ファク
タに関し、シンプルコードは、与えられたファクタを決
定するのに４ビット必要となる。
【０１１０】最適クワッドツリーを見つける方法は制約
つき最適化のためのラグランジュ乗数アプローチを用い
ることにある。つまり、与えられたλ＞０に対し、 ｍｉｎ［ｃｏｓｔ＝ｄ（Ｑ）＋λｂ（Ｑ）］（数式１） を求める。この最小化は、全てのクワッドツリー及び関
連する量子化ファクタに対して行なう。クワッドツリー
及び関連する量子化ファクタは数式１の中で、Ｑで表さ
れている。これにより、この最小化は取り得るＱの値全
てについて行なわれる。もし、非制約ラグランジュプロ
ブレムに対する最適な解が、Ｑ＊で与えられれば、この
Ｑ＊は、その場合の制約プロブレムに対する最適な解に
なる。ここで、与えられた圧縮率はｂ（Ｑ＊）である。
【０１１１】与えられた圧縮率に対する最適解を得るた
め、ｂ（Ｑ＊）が求める圧縮率Ｒに十分に近づくまで、
分割法を用いてλを単純変化させることができる。
【０１１２】与えられた画像領域に対し数式１の最小化
を行なうために用いる方法を、以下の擬似コードに示
す。 [bits, distortion, nmax] = findQuantisationQuadtree (region, n, λ) { */ **領域の最適固定量子化ファクタを見つける */ [bits, distortion, q] = findOptimumFixedQuantisation (region, n, λ); set fixedQuantisationCost = distortion + λbits; /* **領域のクワッドツリー可変量子化を用いた場合のコストを見つける **qmin は最小量子化ファクタである */ set nmax = largest bit number in region quantised with qmin; partition region into 4 subregions; [bits1, distortion], nmax1] = findQuantisationQuadtree region1, nmax, λ); [bits2, distortion2, nmax2] = findQuantisationQuadtree region2, nmax, λ); [bits3, distortion3, nmax3] = findQuantisationQuadtree region3, nmax, λ); (bits4, distortion4, nmax4] = findQuantisationQuadtree region4, nmax, λ); set bitSavings = 3 × (nmax - max(nmax1, nmax2, nmax3, nmax4); set variableQuantisationCost = distortion1 + distortion2 + distortion3 + distortion4 +λ(bits1 + bits2 + bits3 + bits4 + (n-nmax+1) - bitSaving s + 1); /* **可変量子化と固定量子化のうち、より適当なアプローチを見つける. */ if variableQuantisationCost < fixedQuantisationCost { distortion = distortion1 + distortion2 + distortion3 + distortion4; bits = bits1 + bits2 + bits3 + bits4 + (n-nmax+1) - bitSavings + 1; nmax = max(nmax1, nmax2, nmax3, nmax4); } else // 固定量子化が望ましい（リターンパラメータは既に正しく設定されてい る） { output region and quantisation factor q } } [bits, distortion, q] = findOptimumFixedQuantisation (region, n,λ ) { /* **最小ラグラジアンコストに関する量子化ファクタを見つける */ set cost = infinity; loop through the quantisation factors qi { quantise region with quantisation factor qi; bitsQ = SWEET code (region, n); set distortionQ to the quantisation distortion; if distortionQ +λbitsQ < cost { cost = distortionQ +λbitsQ bits = bitsQ; distortion = distortionQ; q = qi; } } /* **固定量子化ファクタを符号化するのに必要なビット数と **量子化クワッドツリーのための最終ビットを代入する */ set bits = bits + numQuantisationFactorBits + 1; } このコードには、１６個の取り得る量子化パラメータの
セットが内在する。
【０１１３】上記 findOptimumQuadtreeファンクション
では、全ての領域に対して用いられる最適固定量子化フ
ァクタと、それに関するコストがいわゆる findOptimum
FixedQuantisation ファンクションとして計算される。
そして、その領域においてクワッドツリー可変量子化を
用いた場合のコストが計算される。これは、その領域を
４つのサブ領域に分割し、各サブ領域で繰り返しfindOp
timumQuadtreeファンクションを呼び出すことにより行
なわれる。そして、それらの固定量子化コスト及び可変
量子化コストが比較され、そのコストが少ないほうが選
択される。固定量子化が選択された場合には、その領域
及び関連する量子化ファクタが出力される。この出力は
後に、クワッドツリー及び関連する量子化ファクタを符
号化し、符号化前の画像領域を量子化するために用いら
れる。
【０１１４】FindOptimumQuadtreeファンクションのvar
iableQuantisationCostの計算におけるビット数ファク
タ「(n-nmax+1) - bitSavings 」は、４つのサブ領域を
符号化するためにＳＷＥＥＴ符号化方法において必要と
なるエクストラビットの数であり、ビット番号パラメー
タｎで表される。variableQuantisationCostの計算にお
けるビット数ファクタに付加される最後のエクストラビ
ットは、量子化クワッドツリーにおいて領域の分割を示
すのに用いられた「１」というビットである。
【０１１５】findOptimumFixedQuantisation におい
て、ＳＷＥＥＴ符号化方法は、量子化された領域を符号
化するために用いられるビット数の計算に用いられる。
最適量子化ファクタとして、ラグラジアンコスト「dist
ortion + λbits」を最小化するものが導かれる。最後
に、その領域を符号化するための全ビット数に対し、nu
mQuantisationFactorBitsと、１つのビットが加えられ
る。このnumQuantisationFactorBits は、単に、量子化
ファクタ（本実施の形態では、これは４ビットである）
を符号化する為に必要なビット数であり、また、前記１
つのビットは、その領域がリーフノードであることを示
すクワッドツリー最終ビット０である。
【０１１６】（装置の望ましい実施の形態）本発明の実
施の形態は例えば図８に図示してあるような従来の汎用
コンピュータを用いて実施するのが望ましく、図１６ま
たは図１７の処理が、コンピュータ上で動作するソフト
ウェアとして実行される。
【０１１７】詳しくは、符号化及び／又は復号の手順は
コンピュータで実行されるソフトウェア内の指示によっ
て影響される。ソフトウェアは２つの部分に分割でき
る。つまり、符号化及び／又は復号方法を実行するため
の１つの部分と、ユーザーとの間のユーザーインタフェ
ースを管理する別の部分、である。
【０１１８】そのソフトウェアは、例として以下に説明
されている記憶デバイスを含むコンピュータで読みとり
可能な媒体に記録されることができる。そのソフトウェ
アは、そのコンピュータで読みとり可能な媒体から、そ
のコンピュータへロードされ、そのコンピュータにより
動作される。そのようなソフトウェアやコンピュータ・
プログラムが記録されているコンピュータ読取り可能媒
体は、コンピュータ・プログラム製品である。そのコン
ピュータ内でそのようなコンピュータ・プログラム製品
を使用することは、本発明の実施の形態に関連してデジ
タル画像の符号化及びデジタル画像の符号化及び／又は
復号に有利な装置にはむしろ効果的である。 コンピュ
ータシステム８００は、コンピュータ８０２とビデオデ
ィスプレイ８１６と、入力デバイス８１８と、８２０を
含む。更に、ライン印刷装置、レーザ印刷装置、プロッ
タ、及びコンピュータ８０２に接続されている他の複写
装置等を含む数種類の出力デバイスのいずれかをコンピ
ュータシステム８００に接続することができる。コンピ
ュータシステム８００は、モデム通信経路、コンピュー
タ・ネットワーク等のような適切な通信チャンネルを使
用して通信インタフェースを介して、１台または２台以
上の他のコンピュータに接続することができる。そのコ
ンピュータ・ネットワークはローカル・エリア・ネット
ワーク（ＬＡＮ）及び／又はワイド・エリア・ネットワ
ーク（ＷＡＮ）及び／又はイントラネット及び／又はイ
ンターネットを含むことができる。
【０１１９】コンピュータ８０２自体は中央演算処理ユ
ニット（以下プロセッサ）８０４と、ランダム・アクセ
ス・メモリ（ＲＡＭ）とリード・オンリー・メモリー
（ＲＯＭ）と、入出力（Ｉ／Ｏ）インタフェース８０８
と、ビデオインタフェース８１０と、１台又は２台以上
の基本的に図８においてブロック８によって示されてい
る記憶デバイスを有する。
【０１２０】記憶デバイス８には、フロッピーディス
ク、ハードディスク・ドライブ、光磁気ディスク・ドラ
イブ、ＣＤ−ＲＯＭ、磁気テープ、又は他多数の当業者
に周知の不揮発性記憶デバイスの内１又は２以上のもの
を有することができる。
【０１２１】各成分８０４から８１２は典型的に、更に
データ、アドレス、制御バスを含むことのできるバス８
１４経由で他の１台又は２台以上のデバイスに接続され
ている。
【０１２２】ビデオ・インタフェース８１０は、ビデオ
・ディスプレイ８１６に接続されて、ビデオ・ディスプ
レイ８１６上でディスプレイするためコンピュータ８０
２からビデオ信号を提供する。コンピュータ８０２を操
作するためのユーザ入力は１台又は２台以上の入力デバ
イスにより提供されることができる。例えば、操作をす
る者は、キーボード８１８及び／又はコンピュータ８０
２に入力を提供するためのマウス８２０のようなポイン
ティング・デバイスを使用できる。
【０１２３】そのコンピュータ・システム８００は図示
の目的で単に提供されたものであり、本発明の趣旨およ
び範囲から逸脱することなく他の設定を使用することが
できる。コンピュータ・システムはＩＢＭ−ＰＣ／ＡＴ
またはその互換機、またはマッキントッシュ（ＴＭ）フ
ァミリーのＰＣやサン・マイクロシステムズのSparcsta
tion（ＴＭ）またはその他のうちのひとつを用いて実現
することができる。前述のコンピュータの種類は本発明
の実施の形態を実施することのできる一例に過ぎない。
概して、以下示される実施の形態における処理は、ソフ
トウェア、又は、コンピュータで読みとり可能な媒体と
してのハードディスクドライブ（基本的に図８でブロッ
ク８１２として描写されている）上に記録されたプログ
ラム、として内在し、プロセッサ８０４を用いて読みと
り、制御される。プログラムと画素のデータと、ネット
ワークから取ってきたデータのいずれもの中間記録は、
ハードディスクドライブ８１２と協調している可能性の
あるセミコンダクタ・メモリ８０６を用いて行うことも
可能である。
【０１２４】幾つかの場合においては、そのプログラム
はＣＤ−ＲＯＭ又はフロッピーディスク（共に基本的に
ブロック８１２により描写される）上で復号され、ユー
ザに提供されることができ、あるいは、例えば、代りに
ユーザが、コンピュータに接続したモデム・デバイス経
由でネットワークから読みとることもできる。
【０１２５】更には、そのソフトウェアは磁気テープ、
ＲＯＭ又は集積回路、光磁気ディスク、コンピュータと
他のデバイスの間の電磁波又は赤外線伝達チャンネル、
ＰＣＭＣＩＡカードのようなコンピュータで読みとり可
能なカード、Ｅ−ｍａｉｌ通信やウェブサイトに記録さ
れた情報を含むインターネットやイントラネット等、を
含む他のコンピュータで読みとり可能な媒体から、コン
ピュータシステム８００にロードすることもできる。前
述のものは適切なコンピュータで読みとり可能な媒体の
一例にすぎない。本発明の趣旨及び範囲から逸脱するこ
となくコンピュータで読みとり可能な他の媒体を使用す
ることができる。
【０１２６】上記符号化及び／又は復号の方法は、符号
化及び復号をその機能として或いはサブ機能として実行
する１つ以上の集積回路などの専用ハードウェアで実行
してもよい。そのような専用ハードウェアは、グラフィ
ックプロセッサ、デジタル信号プロセッサ、または１つ
以上のマイクロプロセッサ及びメモリを含んでもよい。
【０１２７】前記の内容は本発明の実施の形態のわずか
な部分を説明したにすぎず、いかなる修正、及び／又
は、変更も、本発明の範囲と趣旨を逸脱しない限りにお
いて、この技術分野における当業者によってなされ得る
ものである。それゆえに、本実施の形態は図示されてい
る全ての点を考慮するもので、制限的ではない。
【図面の簡単な説明】
【図１】図１は、本特許出願で説明されている画像表現
技術を示す高レベルブロック図である。
【図２】図２は、本特許出願で説明されている分割を示
す図である。
【図３】図３は、本特許出願で説明されている画像の表
現または符号化の方法を示すフローチャートである。
【図４】図４は、図３での領域の符号化ステップを示す
詳細なフローチャートである。
【図５】図５は、図３の方法に従って作成した画像の符
号化表現の復号方法を示すフローチャートである。
【図６】図６は、図５での領域の復号ステップを示す詳
細なフローチャートである。
【図７】図７（ａ）〜（ｄ）は、図３から６の符号化お
よび復号の方法に従った２次元、８係数領域の処理を示
す図である。
【図８】図８は、汎用目的のコンピュータのブロック図
である。
【図９】図９は、本特許出願で説明された別の方法によ
る画像表現または符号化を示すフローチャートである。
【図１０】図１０は、本特許出願で説明された別の方法
による画像表現または符号化を示すフローチャートであ
る。
【図１１】図１１は、本特許出願で説明された別の方法
による画像表現または符号化を示すフローチャートであ
る。
【図１２】図１２は、本特許出願で説明された別の方法
による画像表現または符号化を示すフローチャートであ
る。
【図１３】図１３は、画像データに対するウェイブレッ
ト変換処理を説明する図である。
【図１４】図１４は、画像データに対するウェイブレッ
ト変換処理を説明する図である。
【図１５】図１５は、画像データに対するウェイブレッ
ト変換処理を説明する図である。
【図１６】図１６は符号化処理のフローチャートであ
る。
【図１７】図１７は復号処理のフローチャートである。
【図１８】図１８は、クワッドツリー分割の一例を示す
図である。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (71)出願人 000001007 キヤノン株式会社 東京都大田区下丸子３丁目30番２号 (72)発明者 ジェイムズ フィリップ アンドリュー オーストラリア国 2113 ニュー サウス ウェールズ州，ノース ライド，トーマ ス ホルト ドライブ １ キヤノン イ ンフォメーション システムズ リサーチ オーストラリア プロプライエタリー リミテツド内

Claims (36)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】ディジタルデータ圧縮方法であって、 （ａ）前記データを、離散ウェイブレット変換を利用し
    て変換し、対応する変換データを生成する変換ステップ
    と、 （ｂ）対応するクワッドツリー構造によって決定された
    可変量子化方式を利用して前記変換データを量子化する
    量子化ステップと、 を有し、 前記量子化ステップでは、前記クワッドツリーのリーフ
    ノードの各々が関連する量子化ファクタを有し、前記変
    換データの量子化に利用されることを特徴とするディジ
    タルデータ圧縮方法。
  2. 【請求項２】前記クワッドツリーはレート歪みの意味に
    おける最適条件となるように決定されることを特徴とす
    る請求項１に記載のディジタルデータ圧縮方法。
  3. 【請求項３】前記クワッドツリーは量子化ファクタのリ
    ストの前の、２進接頭表記を利用して符号化されること
    を特徴とする請求項１に記載のディジタルデータ圧縮方
    法。
  4. 【請求項４】ラグランジュ乗数法が、前記最適条件の決
    定に用いられることを特徴とする請求項２に記載のディ
    ジタルデータ圧縮方法。
  5. 【請求項５】前記最適条件はデータアイテムごとの所定
    のビットのために最適化されることを特徴とする請求項
    ４に記載のディジタルデータ圧縮方法。
  6. 【請求項６】前記ディジタルデータは画像データを含む
    ことを特徴とする請求項１に記載のディジタルデータ圧
    縮方法。
  7. 【請求項７】前記ディジタルデータは、動画データを含
    むことを特徴とする請求項１に記載のディジタルデータ
    圧縮方法。
  8. 【請求項８】前記動画データは、フレーム誤差データを
    含むことを特徴とする請求項７に記載のディジタルデー
    タ圧縮方法。
  9. 【請求項９】ディジタルデータ伸張方法において、 該ディジタルデータは、符号化された量子化係数と、関
    連する量子化及びクワッドツリー情報であって、 （ａ）前記量子化及びクワッドツリー情報を復号する情
    報復号ステップと、 （ｂ）前記符号化された量子化係数を復号する量子化係
    数復号ステップと、 （ｃ）前記量子化及びクワッドツリー情報に従って、前
    記符号化された量子化係数を逆量子化する逆量子化ステ
    ップと、 （ｄ）前記逆変換係数を逆変換するステップと、 を有し、 前記逆量子化ステップにおいて、各クワッドツリーのリ
    ーフノードは、前記復号された量子化の逆量子化に用い
    られる関連量子化ファクタを含むことを特徴とするディ
    ジタルデータ伸張方法。
  10. 【請求項１０】前記ディジタルデータは、画像データを
    含むことを特徴とする請求項９に記載のディジタルデー
    タ伸張方法。
  11. 【請求項１１】前記ディジタルデータは動画データを含
    むことを特徴とする請求項９に記載のディジタルデータ
    伸張方法。
  12. 【請求項１２】前記動画データは、フレーム誤差データ
    を含むことを特徴とする請求項１１に記載のディジタル
    データ伸張方法。
  13. 【請求項１３】ディジタルデータ圧縮装置であって、 前記データを、離散ウェイブレット変換を利用して変換
    し、対応する変換データを生成する変換手段と、 対応するクワッドツリー構造によって決定された可変量
    子化方式を利用して前記変換データを量子化する量子化
    手段と、 を有し、 前記量子化手段では、前記クワッドツリーのリーフノー
    ドの各々が、関連する量子化ファクタを有し、前記変換
    データの量子化に利用されることを特徴とするディジタ
    ルデータ圧縮装置。
  14. 【請求項１４】前記クワッドツリーはレート歪みの意味
    における最適条件となるように決定されることを特徴と
    する請求項１３に記載のディジタルデータ圧縮装置。
  15. 【請求項１５】前記クワッドツリーは量子化ファクタの
    リストの前の、２進接頭表記を利用して符号化されるこ
    とを特徴とする請求項１３に記載のディジタルデータ圧
    縮装置。
  16. 【請求項１６】ラグランジュ乗数法が、前記最適条件の
    決定に用いられることを特徴とする請求項１４に記載の
    ディジタルデータ圧縮装置。
  17. 【請求項１７】前記最適条件はデータアイテムごとの所
    定のビットのために最適化されることを特徴とする請求
    項１６に記載のディジタルデータ圧縮装置。
  18. 【請求項１８】前記ディジタルデータは画像データを含
    むことを特徴とする請求項１３に記載のディジタルデー
    タ圧縮装置。
  19. 【請求項１９】前記ディジタルデータは、動画データを
    含むことを特徴とする請求項１３に記載のディジタルデ
    ータ圧縮装置。
  20. 【請求項２０】前記動画データは、フレーム誤差データ
    を含むことを特徴とする請求項１９に記載のディジタル
    データ圧縮装置。
  21. 【請求項２１】ディジタルデータ伸張装置において、 該ディジタルデータは、符号化された量子化係数と、関
    連する量子化及びクワッドツリー情報であって、 前記量子化及びクワッドツリー情報を復号する情報復号
    手段と、 前記符号化された量子化係数を復号する量子化係数復号
    手段と、 前記量子化及びクワッドツリー情報に従って、前記符号
    化された量子化係数を逆量子化する逆量子化手段と、 前記逆変換係数を逆変換する手段と、 を有し、 前記逆量子化手段において、各クワッドツリーのリーフ
    ノードは、前記復号された量子化の逆量子化に用いられ
    る関連量子化ファクタを含むことを特徴とするディジタ
    ルデータ伸張装置。
  22. 【請求項２２】前記ディジタルデータは、画像データを
    含むことを特徴とする請求項２１に記載のディジタルデ
    ータ伸張装置。
  23. 【請求項２３】前記ディジタルデータは動画データを含
    むことを特徴とする請求項２１に記載のディジタルデー
    タ伸張装置。
  24. 【請求項２４】前記動画データは、フレーム誤差データ
    を含むことを特徴とする請求項２３に記載のディジタル
    データ伸張装置。
  25. 【請求項２５】ディジタルデータ圧縮のためのコンピュ
    ータプログラムが記録されたコンピュータ可読媒体を含
    むコンピュータプログラム製品であって、 前記データを、離散ウェイブレット変換を利用して変換
    し、対応する変換データを生成する変換手段と、 対応するクワッドツリー構造によって決定された可変量
    子化方式を利用して前記変換データを量子化する量子化
    手段と、 を有し、 前記量子化手段では、前記クワッドツリーのリーフノー
    ドの各々が、関連する量子化ファクタを有し、前記変換
    データの量子化に利用されることを特徴とするコンピュ
    ータプログラム製品。
  26. 【請求項２６】前記クワッドツリーはレート歪みの意味
    における最適条件となるように決定されることを特徴と
    する請求項２５に記載のコンピュータプログラム製品。
  27. 【請求項２７】前記クワッドツリーは量子化ファクタの
    リストの前の、２進接頭表記を利用して符号化されるこ
    とを特徴とする請求項２５に記載のコンピュータプログ
    ラム製品。
  28. 【請求項２８】ラグランジュ乗数法が、前記最適条件の
    決定に用いられることを特徴とする請求項２７に記載の
    コンピュータプログラム製品。
  29. 【請求項２９】前記最適条件はデータアイテムごとの所
    定のビットのために最適化されることを特徴とする請求
    項２８に記載のコンピュータプログラム製品。
  30. 【請求項３０】前記ディジタルデータは画像データを含
    むことを特徴とする請求項２５に記載のコンピュータプ
    ログラム製品。
  31. 【請求項３１】前記ディジタルデータは、動画データを
    含むことを特徴とする請求項２５に記載のコンピュータ
    プログラム製品。
  32. 【請求項３２】前記動画データは、フレーム誤差データ
    を含むことを特徴とする請求項３１に記載のコンピュー
    タプログラム製品。
  33. 【請求項３３】ディジタルデータ伸張のためのコンピュ
    ータプログラムが記録されたコンピュータ可読媒体を含
    むコンピュータプログラム製品において、 該ディジタルデータは、符号化された量子化係数と、関
    連する量子化及びクワッドツリー情報であって、 前記量子化及びクワッドツリー情報を復号する情報復号
    手段と、 前記符号化された量子化係数を復号する量子化係数復号
    手段と、 前記量子化及びクワッドツリー情報に従って、前記符号
    化された量子化係数を逆量子化する逆量子化手段と、 前記逆変換係数を逆変換する手段と、 を有し、 前記逆量子化手段において、各クワッドツリーのリーフ
    ノードは、前記復号された量子化の逆量子化に用いられ
    る関連量子化ファクタを含むことを特徴とするコンピュ
    ータプログラム製品。
  34. 【請求項３４】前記ディジタルデータは、画像データを
    含むことを特徴とする請求項３３に記載のコンピュータ
    プログラム製品。
  35. 【請求項３５】前記ディジタルデータは動画データを含
    むことを特徴とする請求項３３に記載のコンピュータプ
    ログラム製品。
  36. 【請求項３６】前記動画データは、フレーム誤差データ
    を含むことを特徴とする請求項３５に記載のコンピュー
    タプログラム製品。
JP10274701A 1997-09-29 1998-09-29 データ圧縮方法及びデータ圧縮装置 Withdrawn JPH11266161A (ja)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
AUPO9512A AUPO951297A0 (en) 1997-09-29 1997-09-29 Method and apparatus for digital data compression
AU9512 1997-09-29

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPH11266161A true JPH11266161A (ja) 1999-09-28

Family

ID=3803793

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP10274701A Withdrawn JPH11266161A (ja) 1997-09-29 1998-09-29 データ圧縮方法及びデータ圧縮装置

Country Status (3)

Country Link
US (1) US6389074B1 (ja)
JP (1) JPH11266161A (ja)
AU (1) AUPO951297A0 (ja)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6947600B1 (en) * 1999-11-05 2005-09-20 Canon Kabushiki Kaisha Information processing method, apparatus and storage medium for receiving and decoding a code sequence obtained by encoding an image
JP2007043152A (ja) * 2005-07-29 2007-02-15 Asml Netherlands Bv 基板歪測定
JP2011172297A (ja) * 2004-08-27 2011-09-01 Siemens Ag 符号化および復号のための方法および装置

Families Citing this family (23)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6778709B1 (en) * 1999-03-12 2004-08-17 Hewlett-Packard Development Company, L.P. Embedded block coding with optimized truncation
FI111764B (fi) * 1999-06-10 2003-09-15 Nokia Corp Menetelmä ja järjestely kuvatiedon käsittelemiseksi
KR20010075232A (ko) * 1999-07-20 2001-08-09 요트.게.아. 롤페즈 비디오 시퀀스의 압축을 위한 인코딩 방법
US6961472B1 (en) * 2000-02-18 2005-11-01 Intel Corporation Method of inverse quantized signal samples of an image during image decompression
US6813387B1 (en) * 2000-02-29 2004-11-02 Ricoh Co., Ltd. Tile boundary artifact removal for arbitrary wavelet filters
US7110608B2 (en) * 2001-07-02 2006-09-19 Canon Kabushiki Kaisha Digital image compression
AUPR662601A0 (en) * 2001-07-26 2001-08-16 Canon Kabushiki Kaisha Inverse discrete wavelet transforms for data decompression
AUPS271002A0 (en) * 2002-05-31 2002-06-20 Canon Kabushiki Kaisha Embedding a multiresolution compressed thumbnail image in a compressed image file
US7308146B2 (en) * 2002-09-30 2007-12-11 Canon Kabushiki Kaisha Digital video compression
JP3959039B2 (ja) * 2003-02-28 2007-08-15 株式会社エヌ・ティ・ティ・ドコモ 画像符号化装置、画像符号化方法、画像符号化プログラム、画像復号装置、画像復号方法、及び画像復号プログラム
US20070047639A1 (en) * 2003-09-23 2007-03-01 Koninklijke Philips Electronics N.V. Rate-distortion video data partitioning using convex hull search
US7822281B2 (en) * 2003-10-31 2010-10-26 Canon Kabushiki Kaisha Digital video compression
US7991779B1 (en) * 2005-04-25 2011-08-02 Hewlett Packard Development Company, L.P. Method and apparatus for populating an index table
US8023559B2 (en) * 2005-10-06 2011-09-20 Vudu, Inc. Minimizing blocking artifacts in videos
US20080285868A1 (en) * 2007-05-17 2008-11-20 Barinder Singh Rai Simple Adaptive Wavelet Thresholding
CN101931805B (zh) * 2009-06-19 2013-10-23 香港科技大学 采用比特挪移方法的标量量化及其在视频编码中的应用
LT3599766T (lt) * 2011-12-15 2020-11-25 Tagivan Ii Llc Skaisčio-spalvio koduotų blokų žymų (cbf) signalų perdavimas vaizdo kodavime
WO2017219342A1 (en) * 2016-06-24 2017-12-28 Mediatek Inc. Methods of signaling quantization parameter for quad-tree plus binary tree structure
US10839598B2 (en) * 2016-07-26 2020-11-17 Hewlett-Packard Development Company, L.P. Indexing voxels for 3D printing
US11277635B2 (en) * 2017-03-17 2022-03-15 Vid Scale, Inc. Predictive coding for 360-degree video based on geometry padding
CN110651476B (zh) 2017-03-17 2023-12-01 Vid拓展公司 基于几何图形填充的用于360度视频的预测编码
BR102019000922A2 (pt) 2019-01-16 2020-10-13 Samsung Eletrônica da Amazônia Ltda. Método para comprimir dados de campo de luz usando transformadas de quatro dimensões de tamanho de bloco variável e decomposição por planos de bits
CN111181568A (zh) * 2020-01-10 2020-05-19 深圳花果公社商业服务有限公司 数据压缩装置及方法、数据解压装置及方法

Family Cites Families (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5446806A (en) * 1993-11-15 1995-08-29 National Semiconductor Corporation Quadtree-structured Walsh transform video/image coding
DE69628083T2 (de) * 1995-03-31 2003-12-04 Canon Kk Bildverarbeitungsgerät und Methode
US5812788A (en) * 1995-07-21 1998-09-22 Intel Corporation Encoding/decoding video signals using quantization tables based on explicitly encoded base and scale matrices
WO1997017797A2 (en) * 1995-10-25 1997-05-15 Sarnoff Corporation Apparatus and method for quadtree based variable block size motion estimation
US6160846A (en) * 1995-10-25 2000-12-12 Sarnoff Corporation Apparatus and method for optimizing the rate control in a coding system
IL116060A (en) * 1995-11-19 2000-02-17 Israel State Method for compression and decompression of a video signal
US5848195A (en) * 1995-12-06 1998-12-08 Intel Corporation Selection of huffman tables for signal encoding
AUPN727195A0 (en) * 1995-12-21 1996-01-18 Canon Kabushiki Kaisha Motion detection method and apparatus
US5841473A (en) * 1996-07-26 1998-11-24 Software For Image Compression, N.V. Image sequence compression and decompression
US6195456B1 (en) * 1996-12-19 2001-02-27 Xerox Corporation Multi resolution color correction using wavelet transforms

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6947600B1 (en) * 1999-11-05 2005-09-20 Canon Kabushiki Kaisha Information processing method, apparatus and storage medium for receiving and decoding a code sequence obtained by encoding an image
JP2011172297A (ja) * 2004-08-27 2011-09-01 Siemens Ag 符号化および復号のための方法および装置
JP2007043152A (ja) * 2005-07-29 2007-02-15 Asml Netherlands Bv 基板歪測定
JP4571601B2 (ja) * 2005-07-29 2010-10-27 エーエスエムエル ネザーランズ ビー．ブイ． 基板歪測定

Also Published As

Publication number Publication date
US6389074B1 (en) 2002-05-14
AUPO951297A0 (en) 1997-10-23

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JPH11266161A (ja) データ圧縮方法及びデータ圧縮装置
EP0971544B1 (en) An image coding method and apparatus for localised decoding at multiple resolutions
JP3976876B2 (ja) 画像圧縮方法
Askelöf et al. Region of interest coding in JPEG 2000
US6259819B1 (en) Efficient method of image compression comprising a low resolution image in the bit stream
Walker et al. Wavelet-based image compression
US6263110B1 (en) Method for data compression
US6266414B1 (en) Method for digital data compression
JPH11168633A (ja) 再構成実行方法、再構成実行装置、記録媒体、逆変換実行方法、逆変換実行装置、好適再構成生成方法、好適再構成生成装置、符号化データ処理方法、符号化データ処理装置、データ処理方法、データ処理装置、符号化データのタイル処理方法、符号化データのタイル処理装置、データ復号化方法、データ復号化装置、再構成方法、及び、２値データモデル化方法
JP2000032461A (ja) 画像符号化方法、画像復号方法及び装置及びコンピュ―タプログラム製品
JP2007267384A (ja) 圧縮装置及び圧縮方法
Boujelbene et al. A comparative study of recent improvements in wavelet-based image coding schemes
US7197190B1 (en) Method for digital data compression
US6542641B1 (en) Method and apparatus for decoding a coded representation of a digital image
EP0920213A2 (en) Method and apparatus for decoding transform coefficients
AU708489B2 (en) A method and apparatus for digital data compression
AU725719B2 (en) A method of digital image compression
US20050141774A1 (en) Image compression utilizing discarding of bitplanes
AU727869B2 (en) An efficient method of image compression comprising a low resolution image in the bit stream
AU728938B2 (en) A method for data compression
AU719749B2 (en) A method for digital data compression
Brahimi Contribution to Data Compression
AU736469B2 (en) An image coding method and apparatus for localized decoding at multiple resolutions
Deng An interpolative subband coding algorithm for lossless image compression
AU727434B2 (en) Method and apparatus for decoding

Legal Events

Date Code Title Description
A300 Application deemed to be withdrawn because no request for examination was validly filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300

Effective date: 20060110