JPH114343A - 画像圧縮方法及び画像圧縮装置並びにコンピュータ可読媒体 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】低解像度で表された原画像の生ビットマップ
を、圧縮ビットストリームに直接符号化する画像圧縮方
法を提供すること。 【解決手段】サムネイルサイズのカラーデジタル画像
を、それより大きなカラーデジタル画像の圧縮フォーマ
ットのビットストリームに提供する際、前記より大きな
カラー画像の入力色値を第１の色フォーマットから、輝
度、クロミナンス青、クロミナンス赤（ＹＣｂＣｒ）色
フォーマットの対応値へと変換し、前記大きなデジタル
画像から一つのＤＣサブバンドと１つまたは２つ以上の
高周波数サブバンドへ分解する変換を適用すれば（ステ
ップ１０１）、ビットストリームに非圧縮フォーマット
で出力した（ステップ１０２）そのＤＣサブバンドはビ
ットストリームにおいてサムネイルサイズのカラーデジ
タル画像を表すこととなる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明はデジタル画像データ
の圧縮に関する。

【０００２】

【従来の技術】一般に、デジタル画像圧縮は、一括また
はブロック単位のどちらかで画像全体を符号化するもの
であり、画像データのビットストリームを生成する。そ
のような画像を表したビットストリームのビットサイズ
は、非圧縮フォーマットで当該デジタル画像を表すため
に必要とされるビット数と比較すれば、圧縮処理によっ
て減少することが多い。

【０００３】デジタル画像を圧縮する一つの利点は、圧
縮デジタル画像データによって記憶装置（たとえばＲＡ
Ｍ、ディスク装置、または磁気テープ）上で物理的に占
有される記憶空間が少なくてすむということにある。
又、他の利点はデジタル画像の伝送において存在する。
代表的なものとしては、圧縮の結果減少したビットスト
リームの方が非圧縮フォーマットのデジタル画像を伝送
するよりも少ない伝送時間ですむという利点がある。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかし、圧縮フォーマ
ットでデジタル画像を記憶または伝送する場合、１つの
欠点として圧縮画像はディスプレイ装置上に表示する前
に処理または伸張しなければならないことが挙げられ
る。その結果として、圧縮デジタル画像を表示するの
に、圧縮画像を伸張する分の時間がかかりすぎてしま
う。記憶装置に記憶されているか、又は、圧縮フォーマ
ットでユーザに伝送される、多数の画像をブラウジング
する場合、各々の画像を伸張して当該画像を表示し画像
の１つを選択するには困難が生じることがある。特に、
各画像を伸張するのに必要な処理時間はブラウジングを
遅く厄介なものにすることがある。

【０００５】一方、画像符号化のための階層化技術は数
多く知られており、その中には高解像度画像のビットス
トリーム内にその画像の低解像度版を符号化する技術も
ある。しかし、そのような低解像度画像を表示するため
には、圧縮画像または符号化ビットストリームを復号す
る必要がある。代表的なものとしては、そのような低解
像度画像は、実質的にその画像全体或いはその一部を復
号せずには、符号化ビットストリームから表示できる形
で取り出すことはできない。更に、多くの周知技術をも
ってしても、圧縮効率、計算効率、または復号の複雑さ
に実質的に悪影響を与えることなしには、符号化した高
解像度画像のビットストリームに、符号化されていない
フォーマット（即ち実質的にすぐに表示できるフォーマ
ット）で、その低解像度画像を埋め込むことは出来な
い。

【０００６】更に、第１（低解像度）画像を第２（高解
像度）画像と共に記憶するような周知技術では、第１画
像は第２画像を小型化したものとするのが一般的で、第
１画像は一般に第２画像が元々有する情報と同じ情報を
有することとなる。たとえば、デジタル画像を複製し複
製画像をサブサンプリングしてデジタル画像の小型版を
提供できる。そして、そのデジタル画像が圧縮されれ
ば、小型の複製画像は非圧縮フォーマットのままで、圧
縮したデジタル画像と共に記憶することができる。この
デジタル画像の小型複製版によれば、デジタル画像全体
を伸張しなくともディスプレイ装置上に容易に表示でき
るデジタル画像の表現を利用できるようになる。しかし
現行技術ではデジタル画像の小型の複製版はデジタル画
像の非圧縮部分としてではなく、独立したデータストリ
ームとして記憶されるのが代表的である。つまりそれら
の周知の技術では、少なくとも、デジタル画像に固有の
情報の複製を記憶するための要件に幾つかの欠点が存在
し、これが圧縮効率を低減させている。

【０００７】本発明は上記の従来技術の課題を解決する
ためになされたもので、その目的とするところは、低解
像度で表された原画像の生ビットマップを、圧縮ビット
ストリームに直接符号化する画像圧縮方法を提供するこ
とにある。更には、生ビットマップの圧縮ビットストリ
ームへの符号化を、当該デジタル画像の圧縮および／ま
たは伸張の圧縮効率または計算効率に実質的に悪影響を
与えることなく実現できる画像圧縮方法を提供すること
にある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に本発明にあっては、サムネイルサイズのカラーデジタ
ル画像を、それより大きなカラーデジタル画像のビット
ストリームに提供する画像圧縮方法であって、前記ビッ
トストリームは圧縮フォーマットであり、実質的に非圧
縮フォーマットのサムネイル画像を備え、前記方法は、
前記大きなデジタル画像からＤＣサブバンドと１つまた
は２つ以上の高周波数サブバンドへ分解するために前記
対応値に変換を適用する変換適用ステップと、前記ビッ
トストリームにサムネイルサイズのカラーデジタル画像
として前記ＤＣサブバンドを出力する出力ステップと、
前記１つまたは２つ以上の高周波数サブバンドの少なく
とも１つを実質的に圧縮したフォーマットで前記ビット
ストリームへ符号化する符号化ステップとを含むことを
特徴とする。

【０００９】ここで、前記より大きなカラー画像の入力
色値を第１の色フォーマットから、輝度、クロミナンス
青、クロミナンス赤（ＹＣｂＣｒ）色フォーマットの対
応値へと変換する色フォーマット変換ステップを含むこ
とは好適である。前記出力ステップは、前記ＤＣサブバ
ンドを非圧縮フォーマットで出力することも好適であ
る。また、前記変換適用ステップでの変換は非整数ディ
スクリート・ウェーブレット変換であって、前記ＤＣサ
ブバンドは各変換レベルの一つにおいて、或いは最終変
換レベルの完了の際に量子化されることは好適である。

【００１０】前記少なくとも１つの高周波数成分の前記
符号化が実質的にＳＷＥＥＴ技術を使用することも好適
である。

【００１１】前記非圧縮フォーマットがグレースケール
生ビットマップ画像フォーマットを含むことも好適であ
る。

【００１２】前記非圧縮フォーマットが前記第１の色フ
ォーマットに対応することも好適である。

【００１３】前記第１の色フォーマットが赤、緑、青
（ＲＧＢ）生ビットマップ画像フォーマットを含むこと
も好適である。

【００１４】前記第１の色フォーマットがシアン、マゼ
ンタ、イエロー（ＣＭＹ）生ビットマップ画像フォーマ
ットを含むことも好適である。

【００１５】前記クロミナンス青とクロミナンス赤の値
がサブサンプリングされることも好適である。

【００１６】前記非圧縮フォーマットはＹＣｂＣｒ色フ
ォーマットであって、前記ＤＣサブバンドは前記ビット
ストリームから抽出されると前記サムネイルの表示の為
の前記第１色フォーマットに変換されることも好適であ
る。

【００１７】又、本発明は、原色の赤、緑、青（ＲＧ
Ｂ）フォーマットで表現された画素を含むデジタル画像
を圧縮する方法であって、前記画素の赤、緑、青の成分
を、前記ＲＧＢフォーマットから輝度、クロミナンス
青、クロミナンス赤（ＹＣｂＣｒ）成分フォーマットに
変換する色フォーマット変換ステップと、非整数処理を
用いて前記デジタル画像の前記画素のＹＣｂＣｒ各成分
をＤＣサブバンドと複数の高周波数サブバンドに分解す
る分解ステップと、実質的に非圧縮生ビットマップ画像
として各成分について前記ＤＣサブバンドをビットスト
リームに符号化するＤＣサブバンド符号化ステップと、
圧縮ビットマップ画像として前記複数の高周波数サブバ
ンドを前記ビットストリームへ符号化する高周波数サブ
バンド符号化ステップとを含むことを特徴とする。

【００１８】ここで、前記分解ステップはディスクリー
ト・ウェーブレット変換の適用ステップを含み、前記高
周波数サブバンド符号化ステップは、ＳＷＥＥＴ技術、
算術符号化技術、及びＪＰＥＧ技術のいづれか一つを利
用することは好適である。

【００１９】原色（ＲＧＢ）フォーマットで表現された
画素を含むデジタル画像を圧縮する方法であって、前記
画素を、前記ＲＧＢフォーマットから輝度、クロミナン
ス青、クロミナンス赤（ＹＣｂＣｒ）成分フォーマット
へ変換する色フォーマット変換ステップと、非整数ディ
スクリート・ウェーブレット変換を用いて、前記デジタ
ル画像のＹＣｂＣｒフォーマットの各成分を、ＤＣサブ
バンドと複数の高周波数サブバンドに分解する分解ステ
ップと、前記ＤＣサブバンドをＲＧＢフォーマットに変
換する変換ステップと、実質的に非圧縮生ビットマップ
画像として各々の原色について前記変換ステップで変換
されたＤＣサブバンドをビットストリームに符号化する
ＤＣサブバンド符号化ステップと、圧縮ビットマップ画
像として前記複数の高周波数サブバンドを前記ビットス
トリームへ符号化する高周波数サブバンド符号化ステッ
プとを含むことも好適である。

【００２０】前記色フォーマット変換ステップは前記Ｃ
ｂとＣｒ成分をサブサンプリングするステップを更に含
むことも好適である。

【００２１】前記高周波数成分の符号化ステップは実質
的にＳＷＥＥＴ技術を使用することも好適である。

【００２２】前記高周波数成分の符号化ステップにおい
て、少なくとも１つの高周波数成分の符号化に、算術符
号化技術を実質的に利用することも好適である。

【００２３】前記高周波数成分の符号化ステップにおい
て、少なくとも１つの高周波数成分の符号化に、ＪＰＥ
Ｇ技術を実質的に利用することも好適である。

【００２４】前記高周波数成分の符号化ステップにおい
て、少なくとも１つの高周波数成分の符号化に、各々の
係数が所定のビットシーケンスで表現されるような複数
の係数を、前記デジタル画像の変換ステップから導き出
す導出ステップと、前記複数の係数の一部を一つの選択
領域として選択する選択ステップと、（ａ）前記符号化
表現に最上位ビットプレーンから最下位ビットプレーン
に向かって前記選択領域の各々のビットプレーンの有意
性をスキャンし、各有意でないビットプレーンのための
第１のトークンと、有意なビットプレーンのための第２
のトークンとを、有意なビットプレーンが判定されるま
で、前記符号化表現で、提供するスキャニングステップ
と、（ｂ）前記選択領域を所定の形状を有する複数の部
分領域に分割し、前記部分領域の各々を前記選択領域と
してセットする分割ステップと、（ｃ）前記有意なビッ
トプレーンから始めて、所定の最低ビットレベルに達す
るまで、又は、前記選択領域が所定のサイズになるま
で、ステップ（ａ）とステップ（ｂ）を反復して、前記
選択領域の前記係数を符号化し前記符号化表現で提供す
る反復ステップと、を含むことも好適である。

【００２５】前記変換ステップにおいて前記デジタル画
像にディスクリート・ウェーブレット変換を適用するこ
とも好適である。

【００２６】前記選択領域は前記複数の係数全体を含む
ことも好適である。

【００２７】前記選択ステップで選択した係数の一部に
は前記複数の係数のサブバンドを含むことも好適であ
る。

【００２８】前記第１と第２のトークンは各々ビット値
０と１を含むことも好適である。

【００２９】前記部分領域はそれぞれ等しいサイズであ
ることも好適である。

【００３０】前記部分領域は四角形であることも好適で
ある。

【００３１】前記部分領域の前記所定のサイズは１×１
係数であることも好適である。

【００３２】前記１×１係数は前記各々の有意なビット
プレーンから始まる前記対応するビットシーケンスのビ
ットを出力することにより符号化されることも好適であ
る。

【００３３】所定の最低ビットレベル以上の前記対応す
るビットシーケンスのビットだけが前記符号化表現で出
力されることも好適である。

【００３４】前記ステップ（ｃ）において、ステップ
（ａ）とステップ（ｂ）は前記選択領域の各々のビット
プレーンをスキャンするまで反復されることも好適であ
る。

【００３５】最少ビットレベル以上の前記選択領域の各
ビットプレーンがスキャンされていることも好適であ
る。

【００３６】前記高周波数成分の符号化ステップにおい
て、少なくとも１つの高周波数成分の符号化に、各々の
サブバンドについて、初期領域としてのサブバンドを選
択する選択ステップを有し、（ａ）選択領域の現在のビ
ットレベルが有意か調べる調査ステップと、（ｂ）前記
現在のビットレベルが有意な場合、符号化表現に第１の
トークンを出力し、前記選択領域を多数の等しいサイズ
の部分領域に分割するステップであって、分割後は各々
の部分領域を前記選択領域として処理する第１のトーク
ン出力ステップと、（ｃ）前記現在のビットレベルが有
意でない場合、前記符号化表現に第２のトークンを出力
し、選択領域において次に低いビットレベルを現在のビ
ットレベルとして選択する第２のトークン出力ステップ
と、（ｄ）前記現在のビットレベルが指定された最低ビ
ットレベルより小さくなるまで、又は、選択領域が所定
のサイズになるまで、ステップ（ａ）からステップ
（ｃ）までのステップを反復し、選択領域の係数を符号
化表現に符号化する反復ステップと、を実行するステッ
プを有することも好適である。

【００３７】前記選択領域の前記係数は、対応する現在
のビットレベルと最低ビットレベルの間のビットで各々
の係数を表現することにより符号化されることも好適で
ある。

【００３８】前記サブバンド変換は、ディスクリート・
ウェーブレット変換を含むことも好適である。

【００３９】前記対応値の変換は、 ａ）デジタル画像を複数のブロックに分割するステップ
と、 ｂ）１つまたは２つ以上の解像度で複数のＡＣサブバン
ド領域と、各々のブロックについてのＤＣサブバンド領
域とを提供するように、ブロックの各々にサブバンド変
換を適用するステップと、 ｃ）選択された領域としてＤＣサブバンド領域を選択し
以下のサブステップ： ｃａ）選択された領域の現在のビットプレーンが有意か
調べるステップと、 ｃｂ）現在のビットプレーンが有意な場合、符号化表現
に第１のトークンを出力し選択された領域を多数の部分
領域に分割するステップであって、各々の部分領域をさ
らに選択された領域として処理するステップと、 ｃｃ）現在のビットプレーンが有意でない場合、符号化
表現に第２のトークンを出力して選択された領域の次に
低いビットレベルを現在のビットレベルとして選択する
ステップと、 ｃｄ）現在のビットプレーンが指定された最低ビットプ
レーンより小さくなるまで、または選択された領域が所
定のサイズを有し選択された領域の係数が符号化表現に
符号化されるまでサブステップｃａ）からサブステップ
ｃｃ）までを反復するステップを実行するステップと、 ｄ）各ブロックの残りの領域として実質的に全ての符号
化されていないＡＣサブバンド領域を選択し最上位のビ
ットプレーンから最下位ビットプレーンに向かって残り
の領域の各ビットプレーンの有意性をスキャンし、有意
なビットプレーンが決定されるまで各々の有意でないビ
ットプレーンに対して第２のトークンを出力するステッ
プと、 ｅ）現在の解像度レベルで選択された領域として１つま
たは２つ以上のＡＣサブバンド領域をセットし、サブス
テップｃａ）からｃｄ）までを実行するステップと、 ｆ）現在の解像度レベルの実質的に全てのＡＣサブバン
ドが符号化されるまでステップｅ）を反復するステップ
と、 ｇ）各ブロックの全部のＡＣサブバンドが符号化される
までステップｄ）からステップｆ）を反復するステップ
と、を含むことも好適である。

【００４０】又、本発明は、画像圧縮装置であって、上
記方法の内いずれか一つを実現するべく構成されたこと
を特徴とする。

【００４１】更に、本発明は、画像圧縮装置であって、
サムネイルサイズのカラーデジタル画像を、それより大
きなカラーデジタル画像のビットストリームに提供する
画像圧縮装置であって、前記ビットストリームは圧縮フ
ォーマットであり、実質的に非圧縮フォーマットのサム
ネイル画像を備え、前記装置は、前記大きなデジタル画
像からＤＣサブバンドと１つまたは２つ以上の高周波数
サブバンドへ分解するため前記対応値に変換を適用する
変換適用手段と、前記ビットストリームにサムネイルサ
イズのカラーデジタル画像として前記ＤＣサブバンドを
出力する出力手段と、前記１つまたは２つ以上の高周波
数サブバンドの少なくとも１つを実質的に圧縮したフォ
ーマットで前記ビットストリームへ符号化する符号化手
段と、を含むことを特徴とする。

【００４２】又、 原色（ＲＧＢ）フォーマットで表現
された画素を含むデジタル画像を圧縮する装置であっ
て、前記画素を、前記ＲＧＢフォーマットから輝度、ク
ロミナンス青、クロミナンス赤（ＹＣｂＣｒ）成分フォ
ーマットへ変換する色フォーマット変換手段と、非整数
ディスクリート・ウェーブレット変換を用いて、前記デ
ジタル画像のＹＣｂＣｒフォーマットの各成分を、ＤＣ
サブバンドと複数の高周波数サブバンドに分解する分解
手段と、前記ＤＣサブバンドをＲＧＢフォーマットに変
換する変換手段と、実質的に非圧縮生ビットマップ画像
として各々の原色について前記変換手段で変換されたＤ
Ｃサブバンドをビットストリームに符号化するＤＣサブ
バンド符号化手段と、圧縮ビットマップ画像として前記
複数の高周波数サブバンドを前記ビットストリームへ符
号化する高周波数サブバンド符号化手段とを含むことを
特徴とする。

【００４３】一方、本発明は、符号化表現を提供する為
にデジタル画像を表現するコンピュータソフトウェアシ
ステムであって、デジタルコンピュータ上で実行可能な
一連の指示を有し、前記一連の指示は上記画像圧縮方法
のいずれか一つに記載の方法を実現するためのモジュー
ルを含むことを特徴とする。

【００４４】又、更に、本発明は、サムネイルサイズの
カラーデジタル画像を、それより大きなカラーデジタル
画像のビットストリームに提供する為のコンピュータプ
ログラムが記録されているコンピュータ可読媒体であっ
て、前記ビットストリームは圧縮フォーマットであり、
実質的に非圧縮フォーマットのサムネイル画像を備え、
前記コンピュータプログラムが有するプログラムモジュ
ールに、前記大きなデジタル画像からＤＣサブバンドと
１つまたは２つ以上の高周波数サブバンドへ分解するた
めに前記対応値に変換を適用する変換適用モジュール
と、前記ビットストリームにサムネイルサイズのカラー
デジタル画像として前記ＤＣサブバンドを出力する出力
モジュールと、前記１つまたは２つ以上の高周波数サブ
バンドの少なくとも１つを実質的に圧縮したフォーマッ
トで前記ビットストリームへ符号化する符号化モジュー
ルと、を含むことを特徴とする。

【００４５】

【発明の実施の形態】以下に図面を参照して、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。ただ
し、この実施の形態に記載されている構成要素の寸法、
その相対配置、フローチャートでの処理順などは、特に
特定的な記載がないかぎりは、この発明の範囲をそれら
のみに限定する趣旨のものではない。

【００４６】（実施の形態）図１は本発明の実施の形態
の概要を示す高レベル・ブロック図である。この高レベ
ル・ブロック図において、処理を開始すると（１０
０）、デジタル画像に階層化サブバンド復号処理１０１
を行ってその画像の複数の周波数サブバンドを作成す
る。たとえば、８ビット（グレースケール）の５１２×
５１２画素デジタル画像が４レベル・ディスクリート・
ウェーブレット変換またはオクターブバンド・フィルタ
バンクを用いて変換され、共通にＤＣサブバンドと呼ば
れる１つの３２×３２画素の最低周波数サブバンドと、
複数のより周波数の高いサブバンドが作成される。次の
ステップ１０２では、画像のビットストリーム表現の一
部として、ＤＣ（または最低周波数）サブバンドを生ビ
ットマップとして出力する。

【００４７】用いられる変換は、非整数変換か、或いは
出力されたＤＣサブバンドが入力画像と異なる精度を持
つ整数変換である。そのような変換はよりよい低域フィ
ルタを提供し、これにより、ＤＣサブバンドが入力画像
と同じ精度を有する整数変換を用いた場合に比べて圧縮
パフォーマンスがよくなるだけでなく、視覚的にも改善
される。

【００４８】本明細書中、特に指定しない限り、「生ビ
ットマップ」の呼称は、実質的にディスプレイ装置上に
すぐ（または最小限の処理で）表示できる形で表現され
た、画素ベースの画像データの呼称として用いられる。
生ビットマップは非圧縮フォーマットと呼ばれることも
多い。たとえば、生ビットマップは陰極線管（ＣＲＴ）
等のデバイス上での表示に簡単に対応できる、Ｒ、Ｇ、
Ｂの値として表現された画素画像データを含むことが出
来る。その他、生ビットマップは、例えば高品質カラー
プリンタのような印刷装置上に、簡単に表示できる形で
あってもよい。

【００４９】高周波サブバンドは、図１のブロック図の
ステップ１０３で、ある符号化技術を用いて画像のビッ
トストリーム表現に符号化されるが、その符号化技術
は、階層化サブバンドデコーダから得られた高周波サブ
バンドを表現するのに必要な総ビット数を減少できるも
のである。高周波サブバンドを符号化するのに好適な符
号化技術の一例は後記されており、以降において「構造
化ウェーブレット符号化埋め込みツリー（Structured W
avelet Encoded Embedding Tree)」、または略して、
「ＳＷＥＥＴ」と呼ぶ。その好適なアレンジは非整数変
換を用いており、量子化技術がそれに適用されてもよ
い。

【００５０】図２はデジタル画像１２０の単一レベルデ
ィスクリート・ウェーブレット変換１２１の一例を示す
図である。単一レベルディスクリート・ウェーブレット
変換（ＤＷＴ）は画像を複数のサブバンドまたは部分画
像、代表的には４つのサブバンド、即ちＬＯＷ−ＬＯＷ
周波数サブバンド（ＬＬ１）１２２、ＨＩＧＨ−ＬＯＷ
周波数サブバンド（ＨＬ１）１２３、ＬＯＷ−ＨＩＧＨ
周波数サブバンド（ＬＨ１）１２４、ＨＩＧＨ−ＨＩＧ
Ｈ周波数サブバンド（ＨＨ１）１２５に分割する。ＬＬ
１サブバンドはデジタル画像１２０のローパス縮小版で
あり、「単一レベルのＤＣサブバンド」と呼ばれること
が多い。サブバンドのラベルについた番号は分解のレベ
ルを表している。たとえばサブバンドのラベルＬＬ１は
レベル１または単一レベル分解でのＬＯＷ−ＬＯＷ周波
数を表している。よってＨＬ４はレベル４の、すなわ
ち、４レベル・サブバンド分解（復号）された高低サブ
バンドある。

【００５１】図２のＬＬ１サブバンド１２２はディスク
リート・ウェーブレット変換を用いて複数のサブバンド
へ更に分析し、ＬＬ２、ＨＬ２、ＬＨ２、ＨＨ２（各々
図３の参照番号１３０，１３１，１３２，１３３）サブ
バンドを得ることができ、ＨＬ１、ＬＨ１、ＨＨ１サブ
バンドと併せて図３に図示してあるように画像１２０の
２レベルディスクリート・ウェーブレット変換を形成す
る。ＬＬ２と得られたＬＬ３に対するディスクリート・
ウェーブレット変換分析を繰り返すことで図４に図示し
てあるように画像１２０の４レベルＤＷＴを提供する。
図２、図３、図４を参照して説明したＤＷＴサブバンド
分析はオクターブバンド・フィルタバンク分解としても
公知のことが多い。画像１２０の４レベルＤＷＴは単一
のＤＣサブバンドＬＬ４（参照番号１４０）と、ＨＬ
４、ＬＨ４、ＨＨ４、ＨＬ３、ＬＨ３、ＨＨ３、ＨＬ
２、ＬＨ２、ＨＨ２、ＨＬ１、ＬＨ１、ＨＨ１を含む複
数の高周波数サブバンドに分解（分析）される。

【００５２】本発明の好適実施の形態においてＤＣサブ
バンド１４０は生ビットマップ画像としてビットストリ
ームに組み込まれる。つまり、ＤＣサブバンド１４０は
ディスプレイ装置上に簡単に表示することが出来るフォ
ーマットでビットストリームに含まれ、より周波数の高
いサブバンドは圧縮フォーマットでビットストリームに
符号化される。

【００５３】代表的には、ディスクリート・ウェーブレ
ット変換から得られるサブバンドにはサブバンドの変換
係数を表す一組の係数が含まれる。ディスクリート・ウ
ェーブレット変換に関連する基礎関数の組によっては、
画像または部分画像（サブバンド）へのディスクリート
・ウェーブレット変換の適用は、それぞれ、得られた一
組のＤＣ係数を提供し、ディスクリート・ウェーブレッ
ト変換の適用前の対応する係数と比較した場合に値が増
加する傾向を有する。代表的には各々のディスクリート
・ウェーブレット変換適用の際のＤＣ係数の値の増加は
係数２程度の大きさの範囲にある。このＤＣ係数におけ
る増加により代表的にはＤＣ部分画像（サブバンド）の
平均強度の増加が得られ、そのため、望ましくはＤＣ係
数に対して量子化を実行する。この量子化は各レベルの
変換において実行してもよいし、ＤＣサブバンドを生ビ
ットマップ画像としてビットストリームに組み込む前
に、この量子化ステップを、ＤＣサブバンドの係数に適
用してもよい。

【００５４】本発明の趣旨と範囲から逸脱することなく
各種の量子化技術を適用することが出来る。たとえばＤ
Ｃサブバンドの係数量子化は各々のレベルまたはディス
クリート・ウェーブレット変換の適用について係数のバ
イナリ表現を右に１桁（２で除算することと等価であ
る）ビットシフトして全ての小数点以下のビットを丸め
ることにより実現できる。つまり図４の４レベルサブバ
ンド分解について、ＤＣサブバンドの係数は１６で除算
され（即ち係数のバイナリ表現の右へ４桁シフトす
る）、さらに係数の少数成分を丸めるかまたは無視す
る。代表的には係数あたり８ビットの表現で、２５５
（１０進法）より大きな係数値は２５５（１０進法）に
セットされ、ゼロより小さい係数はゼロにセットされ
る。

【００５５】ＤＣサブバンド係数のバイナリ表現は、望
ましくは走査線の順にビットストリームへ出力する。図
４に図示した例において、またサイズが５１２画素×５
１２画素の８ビット／画素グレースケール画像であると
仮定すると、４レベルディスクリート・ウェーブレット
変換により３２×３２係数を含むＤＣサブバンドが得ら
れる。したがって３２×３２バイト、８ビット／係数が
ビットストリームへ生ビットマップとして出力される。

【００５６】ＤＣサブバンド以外のサブバンドの少なく
とも１つはある圧縮フォーマットでビットストリームに
符号化される。この圧縮フォーマットは実質的に、より
周波数が高い部分画像（サブバンド）の圧縮ビットマッ
プ画像をビットストリーム中へ提供する。望ましくは、
ＤＣサブバンド以外で前記少なくとも一つのサブバンド
に採用した圧縮フォーマットは実質的に、サブバンド又
は部分画像の圧縮技術である、ＳＷＥＥＴを使用する。
これ以外に、前記少なくとも一つのサブバンドはＪＰＥ
Ｇ規格符号化、ホフマン符号化、算術符号化を含むその
他の既知の圧縮技術によりビットストリームへ符号化す
ることもできる。

【００５７】低解像度画像（すなわちＤＣサブバンドま
たは部分画像）をディスプレイ装置上に表示するには、
ビットストリームから所定数のバイトを直接読み取りデ
ィスプレイ装置に表示する。上記で参照した例では３２
×３２バイト生（グレースケール）ビットマップ画像を
ビットストリームから直接読み取り、実質的に復号は行
わず、また望ましくは低解像度画像の表示までに最小限
のビットマップ操作で済むようにバイトを構成する。多
くの場合、小型化したデジタル画像（すなわち元のデジ
タル画像より小さい寸法のデジタル画像のコピー）は
「サムネイル」サイズの画像と呼ばれる。たとえば、５
１２画素×５１２画素のデジタル画像の３２画素×３２
画素デジタル画像縮小版は５１２×５１２画素デジタル
画像のサムネイル・コピーであると呼ばれる。

【００５８】望ましくは、ビットストリームからフルサ
イズ画像に復号するために、ビットストリームを作成す
るための符号化処理の逆を実行する。ＤＣサブバンドは
後述するようにビットストリームへ組み込まれた生ビッ
トマップデータから逆量子化される。つまり前述したよ
うな４レベル・サブバンド分解の例では、生ビットマッ
プ画像データ（グレースケール）の各バイトに１６を乗
算する（即ちバイトの各ビットを左へ４桁シフトする）
ことでＤＣサブバンドの係数を生成する。非ＤＣサブバ
ンドは非ＤＣサブバンドの符号化で使用した圧縮技術に
対する逆技術にしたがって復号する。たとえば非ＤＣサ
ブバンドの少なくとも１つがＳＷＥＥＴ技術を用いてビ
ットストリームに符号化されている場合、前記少なくと
も１つの非ＤＣサブバンドは関連する逆ＳＷＥＥＴ技術
を用いて復号する。得られたＤＷＴ画像、またはサブバ
ンドの組は４レベル逆ＤＷＴを用いて合成し、オリジナ
ルのデジタル画像、またはその良好な近似を得る。

【００５９】ここまで、グレースケール／デジタル画像
を例にとって説明したが、この実施の形態はカラー画像
についても好適に実現できる。

【００６０】グレースケール・デジタル画像は普通、単
色の画素からなり、各画素にはその単色での８ビット表
現が割り当てられ、単色で２５６段階の異なる陰影を画
素に提供する（グレースケールと呼ばれる）。デジタル
カラー画像は、幾つかの例を挙げれば、赤、緑、青（Ｒ
ＧＢ）成分またはシアン、マゼンタ、黄色（ＣＭＹ）成
分または輝度、クロミナンス青、クロミナンス赤（ＹＣ
ｂＣｒ）を含む複数の成分で表現された画素を含む。本
実施の形態では、デジタルカラー画像の各成分を独立し
たグレースケール画像として別々に処理することが好適
である。たとえばＲＧＢフォーマット（成分）で表現さ
れたデジタルカラー画像は赤、緑、青成分に対応する３
種類の独立したグレースケール画像として取り扱うこと
が出来る。通例、カラー画像の各画素成分は成分あたり
８ビットの表現で表現されているので、３種類の成分Ｒ
ＧＢで表現された画像は２４ビットカラー画像と呼ばれ
る。

【００６１】望ましくは赤、緑、青（ＲＧＢ）成分で表
現されたデジタル画像１７０を図６に模式的に図示して
あるように輝度クロミナンス・フォーマット（ＹＣｂＣ
ｒ）１７１に変換する。人間の視覚系は代表的にクロミ
ナンス成分に対して輝度成分に対してほど感受性が高く
ないので、クロミナンス成分Ｃｂ１７２およびＣｒ１７
３は共通にサブサンプリングされて少ない情報を圧縮に
提供し、これによってサブサンプリングなしに各成分を
圧縮しなければならない場合よりも良好な圧縮が得られ
る。クロミナンス・データのサブサンプリングは、サブ
サンプリングによりある程度の情報が無視されるまたは
破棄されるため、「損失性」圧縮を提供するが、画像の
劣化は一般的に人間の目には分からない程度である。デ
ジタル画像の輝度成分Ｙ１７４と２つのクロミナンス成
分１７２、１７３は各々ディスクリート・ウェーブレッ
ト変換されて画像の各ＹＣｂＣｒ成分についてＤＣサブ
バンドを提供する。画像の各ＹＣｂＣｒ成分のＤＣサブ
バンド（部分画像）は、ビットストリームへＲＧＢフォ
ーマットでＤＣサブバンドの生ビットマップを出力する
前に、ＲＧＢに戻し変換することが出来る。これは、前
記ＤＣサブバンドの量子化と協調して行うこともでき、
その結果、ＤＣサブバンドに対して例えば各色８ビット
のデータを提供することができ、これにより、このＤＣ
サブバンドを直接ビデオディスプレイに表示することが
可能となる。非ＤＣサブバンドは前述したようにビット
ストリームへ符号化（圧縮）される。圧縮画像を表現す
るそのビットストリームは、望みどおりに記憶、伝達で
きるビットストリーム全体を復号して実質的にフルスケ
ールのデジタル画像を得るには逆処理を続けて行う。ビ
ットストリームからＲＧＢフォーマットのＤＣサブバン
ドの生ビットマップを抽出してＹＣｂＣｒフォーマット
に変換する。ビットストリームに符号化されている非Ｄ
Ｃサブバンドが復号（伸張）されて、その結果がＹＣｂ
ＣｒフォーマットのＤＣサブバンドと一緒に所定回数だ
け逆ディスクリート・ウェーブレット変換され、所望の
フルスケール・デジタル画像を提供する。

【００６２】もし、例えばブラウジングの際のアシスト
のために、サムネイル画像表現のみの再構築を望むので
あれば、記憶されたビットストリームはメモリに格納さ
れ、ＤＣサブバンドが抽出される。ＤＣサブバンドはＲ
ＧＢフォーマットであるから、そのサムネイルを示すに
は、そのＤＣサブバンドを直接表示すればよく、表示の
ための処理も最低限で足りる、ＲＧＢ画像をＹＣｂＣｒ
画像に変換することにより計算性能において多少欠点が
生じるが、ＤＣサブバンドが小さい場合、計算性能の損
失はＹＣｂＣｒ画像のクロミナンス成分のサブサンプリ
ングにより得られる圧縮の利点と比較すればさほど重要
な問題ではない。

【００６３】望ましくは、生ビットマップとしてのＤＣ
サブバンドと、圧縮フォーマットでの高周波サブバンド
とを含むビットストリームは、通常はビットストリーム
の先頭にヘッダ情報を更に含み、これが生ビットマップ
に関する情報を提供する。たとえば、ヘッダは生ビット
マップの長さバイト数と、生ビットマップが実質的にヘ
ッダ情報に後続していないかまたは生ビットマップが複
数の画像で異なる位置に配置されている場合にビットス
トリーム内のどこに生ビットストリームが配置されてい
るかを検索するためのビットストリーム内部の位置への
ロケーション・ポインタとを含む。

【００６４】本発明の実施の形態は、例えば図５に示さ
れるような従来の汎用コンピュータシステムを用いて実
現するのが望ましく、図１から図４を参照して説明した
処理は当該コンピュータシステム上で実行するソフトウ
ェアとして行われる。このソフトウェアはディスクや、
テープや、インタネット等のコンピュータネットワーク
といった、コンピュータ可読媒体から走らせてもよい。
コンピュータシステム１５０はコンピュータモジュール
１５１と、キーボード１５２、マウス１５３を含む入力
装置と、ディスプレイ装置１５４とを含む。

【００６５】コンピュータモジュール１５１は少なくと
も１つのプロセッサユニット１５５と、代表的にはラン
ダム・アクセス・メモリ（RAM）とリード・オンリー・
メモリ（ROM）とを含むメモリ・ユニット１５６と、ビ
デオ・インタフェース１５７を含むインタフェースデバ
イスと、通常はキーボード１５２とマウス１５３が各々
接続されている入出力（Ｉ／Ｏ）インタフェース１５８
とを含む。記憶装置１５９は以下の装置のうちの１つま
たは複数を含むことが出来る：フロッピーディスク装
置、ハードディスクドライブ装置、ＣＤ−ＲＯＭドライ
ブ装置、または当業者に公知の不揮発性記憶装置。コン
ピュータモジュール１５１の構成要素１５５〜１５９
は、代表的には相互接続バス経由で、当業者には公知の
ようにコンピュータシステム１５０の従来の動作モード
が得られるような方法で通信する。本実施の形態を実現
することの出来るコンピュータの例としてはＩＢＭ社製
ＰＣ／ＡＴやその互換機、サンマイクロシステムズ社製
Sparcstations または類似のコンピュータシステムが
挙げられる。好適な実施においては、コンピュータモジ
ュール１５１は、バス１６０に接続され、ソフトウェア
において逆に遅くなるような特別な処理機能をハードウ
ェアで実現すべく構成された、画像処理装置によって補
ってもよい。例えば、ＲＧＢからＹＣｂＣｒへの変換
は、シンプルであって、計算性能の負担にならないが、
幾つかの実施形態にいては、例えばリアルタイムの処理
能力を保証する為に、ハードウェアにおいて更に早く動
作させることが望ましく、或いは必要となる。変換及び
圧縮のオペレーションも、イメージプロセッサによっ
て、ハードウェア上で動作させてもよい。

【００６６】（「ＳＷＥＥＴ」−デジタル画像圧縮のた
めの方法）本開示はデジタル画像データを表現するため
の方法ならびにその装置に関連し、またさらに詳しくは
デジタル画像データから得られた変換係数を符号化また
復号するための方法ならびにその装置に関する。

【００６７】ソース画像を線形変換してデータを非相関
させ変換係数を符号化することによる変換に基づく多数
の画像符号化技術が知られている。このようなコンベン
ショナルな技術には、８×８ブロックディスクリートコ
サイン変換（ＤＣＴ）を使用するＪＰＥＧ規格画像圧縮
法が含まれる。ＪＰＥＧ符号化はＤＣＴを用いてソース
画像のブロックを変換し、得られた変換係数を量子化す
ることによっており、圧縮の大半は視覚的認識を利用し
て行なわれるもので、最も低い周波数係数から最も高い
周波数係数へと所定のジグザグなシーケンスで量子化係
数を無損失符号化する。

【００６８】他にも埋め込み(embedded)ゼロツリー・ウ
ェーブレット（ＥＺＷ）法と呼ばれる圧縮技術が知られ
ている。ＥＺＷは、ディスクリート・ウェーブレット変
換をソース画像に適用して、通常は多数の異なる解像度
レベルまたはスケールで多数の高周波サブバンドと最低
周波数サブバンドに画像を分解する。ゼロツリー符号化
をスケール間の係数の自己相似性の予測にしたがってサ
ブバンドに適用する。ゼロツリー符号化した係数は算術
符号化を用いて無損失符号化する。

【００６９】しかし、両方の技術とも位置情報を符号化
するために複雑な方法を用いており無損失符号化を使用
している。つまり、前述の方法は柔軟性の欠如や符号化
技術の複雑さを含む多数の欠点を有している。

【００７０】基本的に、本発明の「ＳＷＥＥＴ」による
処理は符号化表現を提供するようにデジタル画像を表現
する方法を提供するもので、各々の係数が所定のビット
・シーケンスにより表わされるような複数の係数を導く
ようにデジタル画像を変換するステップと、複数の係数
の一部を領域として選択するステップと、（ａ）各々の
有意でないビットプレーンについて、有意なビットプレ
ーンが判定されるまで符号化表現における第１のトーク
ンを提供するように、最上位ビットプレーンから最下位
ビットプレーンに向かって選択された領域の各々のビッ
トプレーンの有意性をスキャンするステップであって、
第２のトークンは有意なビットプレーンについて符号化
表現において提供されるステップと、（ｂ）選択された
領域を所定の形状を有する２つまたは３つ上の部分領域
に分割して選択された領域として部分領域の各々をセッ
トするステップと、（ｃ）選択された領域の係数が符号
化されて符号化表現に提供されるように、選択され領域
が所定のサイズを有するまで有意なビットプレーンから
はじめてステップ（ａ）とステップ（ｂ）を反復するス
テップとを含む。

【００７１】望ましくは、線形変換のステップはデジタ
ル画像へディスクリート・ウェーブレット変換を適用す
るステップを含み、係数の選択された部分は最初に複数
の係数全体、または係数のサブバンドを含む。

【００７２】望ましくは、第１と第２のトークンは０と
１のビット値を各々含む。

【００７３】望ましくは、部分領域の所定のサイズは１
×１係数である。さらに、１×１係数は各々の有意なビ
ットプレーンから始まり対応するビット・シーケンスの
ビットを出力することにより符号化される。望ましく
は、所定の最少ビットレベル以上の対応するビット・シ
ーケンスのビットだけが符号化表現に出力される。

【００７４】望ましくは、ステップ（ｃ）において、選
択された領域の各ビットプレーンがスキャンされるまで
ステップ（ａ）とステップ（ｂ）が反復される。最低ビ
ットレベル以上の選択された領域の各ビットプレーンが
スキャンされる。

【００７５】「ＳＷＥＥＴ」はデジタル画像を符号化す
る方法も提供し、当該方法は、多数のサブバンドを提供
するようにディスクリート・ウェーブレット変換を用い
て画像を分解するステップと、各々のサブバンドについ
て、初期領域としてのサブバンドを選択し、以下のサブ
ステップ： （ａ）選択された領域の現在のビットレベルが有意か調
べるステップと、（ｂ）現在のビットレベルが有意な場
合、符号化表現に第１のトークンを出力し、選択された
領域を多数の等しいサイズの部分領域に分割するステッ
プであって、各々の部分領域をさらに選択された領域と
して処理するステップと、（ｃ）現在のビットレベルが
有意でない場合、符号化表現に第２のトークンを出力し
て選択された領域の次に低いビットレベルを現在のビッ
トレベルとして選択するステップと、（ｄ）現在のビッ
トレベルが指定された最低ビットレベルより小さくなる
まで、または選択された領域が所定のサイズを有し選択
された領域の係数が符号化表現に符号化されるまでステ
ップ（ａ）からステップ（ｃ）を反復するステップを実
行するステップとを含む。

【００７６】望ましくは、選択された領域の係数はこれ
に対応する現在のビットレベルと最低ビットレベルの間
のビットによって各々の係数を表わすことにより符号化
される。

【００７７】「ＳＷＥＥＴ」はデジタル画像を符号化す
る方法も提供し、当該方法は、 ａ）デジタル画像を複数のブロックに分割するステップ
と、 ｂ）１つまたは２つ以上の解像度で複数のＡＣサブバン
ド領域と、各々のブロックについてのＤＣサブバンド領
域とを提供するように、ブロックの各々にサブバンド変
換を適用するステップと、 ｃ）選択された領域としてＤＣサブバンド領域を選択し
以下のサブステップ： ｃａ）選択された領域の現在のビットプレーンが有意か
調べるステップと、 ｃｂ）現在のビットプレーンが有意な場合、符号化表現
に第１のトークンを出力し選択された領域を多数の部分
領域に分割するステップであって、各々の部分領域をさ
らに選択された領域として処理するステップと、 ｃｃ）現在のビットプレーンが有意でない場合、符号化
表現に第２のトークンを出力して選択された領域の次に
低いビットレベルを現在のビットレベルとして選択する
ステップと、 ｃｄ）現在のビットプレーンが指定された最低ビットプ
レーンより小さくなるまで、または選択された領域が所
定のサイズを有し選択された領域の係数が符号化表現に
符号化されるまでサブステップｃａ）からサブステップ
ｃｃ）までを反復するステップと、を実行するステップ
と、 ｄ）各ブロックの残りの領域として実質的に全ての符号
化されていないＡＣサブバンド領域を選択し最上位のビ
ットプレーンから最下位ビットプレーンに向かって残り
の領域の各ビットプレーンの有意性をスキャンし、有意
なビットプレーンが決定されるまで各々の有意でないビ
ットプレーンに対して第２のトークンを出力するステッ
プと、 ｅ）現在の解像度レベルで選択された領域として１つま
たは２つ以上のＡＣサブバンド領域をセットし、サブス
テップｃａ）からｃｄ）までを実行するステップと、 ｆ）現在の解像度レベルの実質的に全てのＡＣサブバン
ドが符号化されるまでステップｅ）を反復するステップ
と、 ｇ）各ブロックの全部のＡＣサブバンドが符号化される
までステップｄ）からステップｆ）を反復するステップ
と、を含む。

【００７８】「ＳＷＥＥＴ」の他の態様としては、符号
化表現が本発明の第１または第２の側面にしたがって作
成され、デジタル画像の符号化表現を復号するための方
法、符号化表現を提供するようにデジタル画像を表現す
るための装置、デジタル画像の符号化表現を復号するた
めの装置、符号化表現を提供するようにデジタル画像を
表現するためのコンピュータソフトウェアシステム、お
よび符号化表現を復号するためのコンピュータソフトウ
ェアシステムが挙げられる。

【００７９】この「ＳＷＥＥＴ」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７に
示す。入力画像１９０は望ましい線形変換を行う変換ブ
ロック１９２に提供されて、対応する変換係数１９４を
生成する。本発明の好適な実施の形態ではディスクリー
ト・ウェーブレット変換（ＤＷＴ）が用いられる。

【００８０】画像の２次元ＤＷＴは画像に対する低周波
近似と３つの高周波細部コンポーネントを用いて画像を
表現する変換である。従来、これらのコンポーネントは
サブバンドと呼ばれている。ＤＷＴで形成された４枚の
部分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ついての情報の大半を含む。
この情報、またはエネルギー・コンパクションは、画像
圧縮に活用されるディスクリート・ウェーブレット変換
画像サブバンドの特徴である。

【００８１】単一レベルＤＷＴを低周波画像、またはサ
ブバンドに対して再帰的に任意の反復回数だけ適用でき
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ＤＷ
Ｔ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
倍となる。

【００８２】しかし、画像データを非相関させるための
他の線形変換も本発明の範囲から逸脱することなく実行
できる。例えば、ディスクリートコサイン変換（ＤＣ
Ｔ）を実行できる。変換係数１９４、または、さらに特
定すれば符号化表現１９８を提供する効率的な方法でビ
ット再構成ブロック１９６によりビット・シーケンスが
表わす値を符号化する。

【００８３】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。

【００８４】「ＳＷＥＥＴ」の実施の形態は例えば図５
のコンピュータシステム１５０のようなコンベンショナ
ルな汎用コンピュータシステムを用いて実施するのが望
ましく、図９から図１２または図１４から図１７の処理
がコンピュータシステム１５０上で動作するソフトウェ
アとして実行される。詳しくは、符号化及び／又は復号
の手順はコンピュータシステム１５０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。

【００８５】「ＳＷＥＥＴ」の実行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提供する。数
「ビットｎ」または「ビット数ｎ」の二進整数表現は最
下位ビットの左側で２進数の桁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に等しく、ビット２，ビット１，ビット０は各々０，
０，１に等しい。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る。そして、それぞれの係
数は１ビットの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。各ビットシーケン
スを通過して同じビット番号に進むこの３次元空間にお
ける１平面がビットプレーンと呼ばれる。

【００８６】変換符号化の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、１
６ビット表現では１２個のゼロが先行する。本発明の実
施の形態は、効率的な方法で、係数のブロックに対し
て、これらの先行するゼロを表現する（または符号化す
る）方法ならびにその装置を提供する。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。

【００８７】説明を簡略化して不必要に本発明を不明瞭
にしないために、以降で変換係数は符号なし２進数の形
で符号１ビットをつけて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１００１で表
わされ、前者は１に等しい符号ビットで負の値であるこ
とを表わし、後者は０に等しい符号ビットで正の値を表
わす。先行するゼロの個数は変換係数の範囲によって決
まる。整数表現を用いる場合に、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ているが、これは本発
明においては必ずしも必要ではない。さらに、圧縮目的
で、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。

【００８８】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、以降で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。

【００８９】（「ＳＷＥＥＴ」の符号化処理）図９は
「ＳＷＥＥＴ」の好適な実施の形態による画像符号化の
方法を示すフロー図である。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ディスクリート・ウ
ェー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。

【００９０】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。

【００９１】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。

【００９２】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、本発明の実施の
形態の出力ヘッダは、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maxBitNumbe
r、パラメータminBitNumberを含むソース画像について
の情報を含む。

【００９３】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。

【００９４】図１０は各々の領域を符号化するために図
９のステップ３１４でコールされる手順"Code region(c
urrentBitNumber,minBitNumber)の詳細なフロー図であ
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１０の領域
符号化処理への入力はcurrentBitNumberとminBitNumber
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、処理は本発
明の範囲と趣旨から逸脱することなく非再帰的な方法で
実行してもよい。

【００９５】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。

【００９６】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。

【００９７】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：

【００９８】

【数１】

【００９９】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。

【０１００】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。

【０１０１】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。

【０１０２】本発明の本実施の形態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８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２１０，２１２，２１
４，２１６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。別の実施の形態にお
いては、ブロック単位のコーダに適している異なる分割
が用いられる。

【０１０３】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１０の手順 "Code region (currentBi
tNumber,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。

【０１０４】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。

【０１０５】（好適実施の形態の復号処理）図１１は、
図９および図１０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図である。ステップ５
０２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、maxBitNumber（符号化処
理における初期のcurrentBitNumberに等しい）やminBit
Numberなどの情報が入力される。更なる情報としてはＤ
Ｃサブバンドの平均値などが挙げあれる。

【０１０６】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。

【０１０７】図１２は手順コール"Decode region(curre
ntBitNumber, minBitNumber)を用いて各領域を符号化す
るための図１１のステップ５０８の詳細なフロー図であ
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１２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、本発明の趣旨と範囲から逸
脱することなく処理を非再帰的な方法で実現することも
できる。

【０１０８】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。

【０１０９】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。

【０１１０】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。好適実施の
形態において、これは図１２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。

【０１１１】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。

【０１１２】（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、本発明の好適実施の形態
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、即ちディスクリート・ウェーブレット変換画像
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。

【０１１３】４×４係数を含む２次元領域の符号化の例
について、図１３Ａから図１３Ｄを参照して説明する。
図１３Ａ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maxB
itNumberをセットして開始する。

【０１１４】

【数２】

【０１１５】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。

【０１１６】currentBitNumber＝７で、領域７００はビ
ット番号７（図１０の決定ブロック４０４，４０８，４
１４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１３Ａ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１０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。

【０１１７】図１３Ａの部分領域７１０，７１２，７１
４，７１６はさらに図１３Ｂ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。

【０１１８】図１３Ａの部分領域７１０は最初に符号化
される（図１０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
１０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００
００１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minBitNumb
er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：

【０１１９】

【数３】

【０１２０】ヘッダ情報は前述の表現に示していない。

【０１２１】右上の部分領域７１２が次に符号化される
（図１３Ｂ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。currentBitNumb
er＝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：

【０１２２】

【数４】

【０１２３】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currentBit
Number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。

【０１２４】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：

【０１２５】

【数５】

【０１２６】デコーダは単純に符号化処理にならって図
１３Ｃに図示したように符号化表現から領域を再構成す
る。

【０１２７】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１３Ｄ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１３Ｄ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１３Ｃに図示
した最も簡単な方法を利用させる。

【０１２８】（他の「ＳＷＥＥＴ」の符号化処理）他の
「ＳＷＥＥＴ」法による符号化処理について、図１４か
ら図１７を参照して説明する。図１４から図１７に図示
したフロー図に図示してある処理は前述した処理に対応
する汎用コンピュータ５０上で動作するソフトウェアを
用いて実行できる。

【０１２９】デジタル画像全体のディスクリート・ウェ
ー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
画像全体のディスクリート・ウェー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
ついてのディスクリート・ウェー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ディスクリ
ート・ウェーブレット変換は、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。

【０１３０】図１４は本発明の他の実施の形態によるブ
ロック単位の符号化処理を示すフロー図である。処理は
ステップ８０２から始まる。ステップ８０４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。

【０１３１】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。

【０１３２】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。

【０１３３】ステップ８０６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。

【０１３４】ステップ８０８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。

【０１３５】ステップ８１０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８１２で終了する。

【０１３６】ブロックを符号化するステップ８１０が図
１５のフロー図に詳細に図示してある。図１５のブロッ
ク符号化処理への入力はcurrentBitNumberおよびminBit
Numberパラメータを含む。図１４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minBitNumb
er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。

【０１３７】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。

【０１３８】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。

【０１３９】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。

【０１４０】ＤＣサブバンド符号化についての図１５の
ステップ１０１４が図１７のフロー図で詳細に図示して
ある。つまり、図１７はcurrentBitNumberとminBitNumb
er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、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１２０６
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。

【０１４１】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。

【０１４２】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。

【０１４３】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。

【０１４４】つまり図１７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。

【０１４５】ブロック細部を符号化するための図１５の
ステップ１０１６は図１６のフロー図に図示してある。
ステップ１１０２で処理が始まる。決定ブロック１１０
４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１１０４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１１
０４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。

【０１４６】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。

【０１４７】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１２の処理にしたがって符号化される。ステップ１
１１６では、（ブロック細部が存在する場合）図１１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。

【０１４８】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。

【０１４９】他の「ＳＷＥＥＴ」法での復号処理は図１
４から図１７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。

【０１５０】したがって「ＳＷＥＥＴ」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ための方法ならびに装置を提供
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、またディスクリート・ウェーブレット変
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。さらに詳しくは、実
施の形態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）方法なら
びにその装置を提供する。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。

【０１５１】上記説明は本発明の一部の実施の形態を示
したものにすぎず、本発明の趣旨と範囲から逸脱するこ
となく当業者がこれに変更および変化を加えることがで
きる。

【０１５２】

【発明の効果】本発明により低解像度で表された原画像
の生ビットマップを、圧縮ビットストリームに直接符号
化する画像圧縮方法を提供することができる。更には、
生ビットマップの圧縮ビットストリームへの符号化を、
当該デジタル画像の圧縮および／または伸張の圧縮効率
または計算効率に実質的に悪影響を与えることなく実現
できる画像圧縮方法を提供することが可能となる。

【０１５３】

【図面の簡単な説明】

【図１】図１は本発明の実施の形態の概要を示す高レベ
ル・ブロック図である。

【図２】図２はデジタル画像の単一レベル・ディスクリ
ート・ウェーブレット変換（ＤＷＴ）の一例を示す図で
ある。

【図３】図３は図２の画像の２レベルＤＷＴを示す図で
ある。

【図４】図４は図２の画像の４レベルＤＷＴを示す図で
ある。

【図５】図５は本発明の実施の形態を具体化するための
従来の装置（コンピュータ）の一例の略ブロック図であ
る。

【図６】図６は本発明の実施の形態によりＲＧＢ画像か
らＹＣｂＣｒ画像への変換を示す図である。

【図７】「ＳＷＥＥＴ」処理による画像表現技術を示す
高レベルでのブロック図である。

【図８】「ＳＷＥＥＴ」処理による分割を示す略図であ
る。

【図９】「ＳＷＥＥＴ」処理による画像の表現または符
号化の方法を示すフロー図である。

【図１０】図９での領域のコーディングステップを示す
詳細なフロー図である。

【図１１】図９の方法にしたがって作成した画像のコー
ド表現の復号方法を示すフロー図である。

【図１２】図１１における領域を復号するステップを示
した詳細なフロー図である。

【図１３】図９から図１１の符号化および復号方法にし
たがった２次元８計数領域の処理を示す略図である。

【図１４】別の「ＳＷＥＥＴ」の方法による画像の表現
または符号化方法を示すフロー図である。

【図１５】別の「ＳＷＥＥＴ」の方法による画像の表現
または符号化方法を示すフロー図である。

【図１６】別の「ＳＷＥＥＴ」の方法による画像の表現
または符号化方法を示すフロー図である。

【図１７】別の「ＳＷＥＥＴ」の方法による画像の表現
または符号化方法を示すフロー図である。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ジム アンドリュー オーストラリア国 2060 ＮＳＷ ウェイ バートン キング ストリート 19 (72)発明者 リンダ チェン オーストラリア国 2121 ＮＳＷ エッピ ング ミッドソン ロード 128

Claims (56)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】サムネイルサイズのカラーデジタル画像
   を、それより大きなカラーデジタル画像のビットストリ
   ームに提供する画像圧縮方法であって、 前記ビットストリームは圧縮フォーマットであり、実質
   的に非圧縮フォーマットのサムネイル画像を備え、 前記方法は、 前記大きなデジタル画像からＤＣサブバンドと１つまた
   は２つ以上の高周波数サブバンドへ分解するために前記
   対応値に変換を適用する変換適用ステップと、 前記ビットストリームにサムネイルサイズのカラーデジ
   タル画像として前記ＤＣサブバンドを出力する出力ステ
   ップと、 前記１つまたは２つ以上の高周波数サブバンドの少なく
   とも１つを実質的に圧縮したフォーマットで前記ビット
   ストリームへ符号化する符号化ステップとを含むことを
   特徴とする画像圧縮方法。
2. 【請求項２】前記より大きなカラー画像の入力色値を第
   １の色フォーマットから、輝度、クロミナンス青、クロ
   ミナンス赤（ＹＣｂＣｒ）色フォーマットの対応値へと
   変換する色フォーマット変換ステップを含むことを特徴
   とする請求項１に記載の画像圧縮方法。
3. 【請求項３】前記出力ステップは、前記ＤＣサブバンド
   を非圧縮フォーマットで出力することを特徴とする請求
   項１に記載の画像圧縮方法。
4. 【請求項４】前記変換適用ステップでの変換は非整数デ
   ィスクリート・ウェーブレット変換であって、前記ＤＣ
   サブバンドは各変換レベルの一つにおいて、或いは最終
   変換レベルの完了の際に量子化されることを特徴とする
   請求項１に記載の画像圧縮方法。
5. 【請求項５】前記少なくとも１つの高周波数成分の前記
   符号化が実質的にＳＷＥＥＴ技術を使用することを特徴
   とする請求項１に記載の画像圧縮方法。
6. 【請求項６】前記非圧縮フォーマットがグレースケール
   生ビットマップ画像フォーマットを含むことを特徴とす
   る請求項３に記載の画像圧縮方法。
7. 【請求項７】前記出力ステップは、前記ＤＣサブバンド
   を、前記第１の色フォーマットに対応する非圧縮フォー
   マットで出力することを特徴とする請求項２に記載の画
   像圧縮方法。
8. 【請求項８】前記第１の色フォーマットが赤、緑、青
   （ＲＧＢ）生ビットマップ画像フォーマットを含むこと
   を特徴とする請求項２に記載の画像圧縮方法。
9. 【請求項９】前記第１の色フォーマットがシアン、マゼ
   ンタ、イエロー（ＣＭＹ）生ビットマップ画像フォーマ
   ットを含むことを特徴とする請求項２に記載の画像圧縮
   方法。
10. 【請求項１０】前記クロミナンス青とクロミナンス赤の
    値がサブサンプリングされることを特徴とする請求項２
    に記載の画像圧縮方法。
11. 【請求項１１】前記出力ステップは、前記ＤＣサブバン
    ドを非圧縮フォーマットで出力し、 前記非圧縮フォーマットはＹＣｂＣｒ色フォーマットで
    あって、前記ＤＣサブバンドは前記ビットストリームか
    ら抽出されると前記サムネイルの表示の為の前記第１の
    色フォーマットに変換されることを特徴とする請求項２
    に記載の画像圧縮方法。
12. 【請求項１２】原色の赤、緑、青（ＲＧＢ）フォーマッ
    トで表現された画素を含むデジタル画像を圧縮する方法
    であって、 前記画素の赤、緑、青の成分を、前記ＲＧＢフォーマッ
    トから輝度、クロミナンス青、クロミナンス赤（ＹＣｂ
    Ｃｒ）成分フォーマットに変換する色フォーマット変換
    ステップと、 非整数処理を用いて前記デジタル画像の前記画素のＹＣ
    ｂＣｒ各成分をＤＣサブバンドと複数の高周波数サブバ
    ンドに分解する分解ステップと、 実質的に非圧縮生ビットマップ画像として各成分につい
    て前記ＤＣサブバンドをビットストリームに符号化する
    ＤＣサブバンド符号化ステップと、 圧縮ビットマップ画像として前記複数の高周波数サブバ
    ンドを前記ビットストリームへ符号化する高周波数サブ
    バンド符号化ステップとを含むことを特徴とする画像圧
    縮方法。
13. 【請求項１３】前記分解ステップはディスクリート・ウ
    ェーブレット変換の適用ステップを含み、前記高周波数
    サブバンド符号化ステップは、ＳＷＥＥＴ技術、算術符
    号化技術、及びＪＰＥＧ技術のいづれか一つを利用する
    ことを特徴とする請求項１２に記載の画像圧縮方法。
14. 【請求項１４】原色（ＲＧＢ）フォーマットで表現され
    た画素を含むデジタル画像を圧縮する方法であって、 前記画素を、前記ＲＧＢフォーマットから輝度、クロミ
    ナンス青、クロミナンス赤（ＹＣｂＣｒ）成分フォーマ
    ットへ変換する色フォーマット変換ステップと、 非整数ディスクリート・ウェーブレット変換を用いて、
    前記デジタル画像のＹＣｂＣｒフォーマットの各成分
    を、ＤＣサブバンドと複数の高周波数サブバンドに分解
    する分解ステップと、 前記ＤＣサブバンドをＲＧＢフォーマットに変換する変
    換ステップと、 実質的に非圧縮生ビットマップ画像として各々の原色に
    ついて前記変換ステップで変換されたＤＣサブバンドを
    ビットストリームに符号化するＤＣサブバンド符号化ス
    テップと、 圧縮ビットマップ画像として前記複数の高周波数サブバ
    ンドを前記ビットストリームへ符号化する高周波数サブ
    バンド符号化ステップとを含むことを特徴とする画像圧
    縮方法。
15. 【請求項１５】前記色フォーマット変換ステップは前記
    ＣｂとＣｒ成分をサブサンプリングするステップを更に
    含むことを特徴とする請求項１４に記載の画像圧縮方
    法。
16. 【請求項１６】前記高周波数成分の符号化ステップは実
    質的にＳＷＥＥＴ技術を使用することを特徴とする請求
    項１４に記載の画像圧縮方法。
17. 【請求項１７】前記高周波数成分の符号化ステップにお
    いて、少なくとも１つの高周波数成分の符号化に、算術
    符号化技術を実質的に利用することを特徴とする請求項
    １４に記載の画像圧縮方法。
18. 【請求項１８】前記高周波数成分の符号化ステップにお
    いて、少なくとも１つの高周波数成分の符号化に、ＪＰ
    ＥＧ技術を実質的に利用することを特徴とする請求項１
    ４に記載の画像圧縮方法。
19. 【請求項１９】前記高周波数成分の符号化ステップにお
    いて、少なくとも１つの高周波数成分の符号化に、各々
    の係数が所定のビットシーケンスで表現されるような複
    数の係数を、前記デジタル画像の変換ステップから導き
    出す導出ステップと、 前記複数の係数の一部を一つの選択領域として選択する
    選択ステップと、 （ａ）前記符号化表現に最上位ビットプレーンから最下
    位ビットプレーンに向かって前記選択領域の各々のビッ
    トプレーンの有意性をスキャンし、各有意でないビット
    プレーンのための第１のトークンと、有意なビットプレ
    ーンのための第２のトークンとを、有意なビットプレー
    ンが判定されるまで、前記符号化表現で、提供するスキ
    ャニングステップと、 （ｂ）前記選択領域を所定の形状を有する複数の部分領
    域に分割し、前記部分領域の各々を前記選択領域として
    セットする分割ステップと、 （ｃ）前記有意なビットプレーンから始めて、所定の最
    低ビットレベルに達するまで、又は、前記選択領域が所
    定のサイズになるまで、ステップ（ａ）とステップ
    （ｂ）を反復して、前記選択領域の前記係数を符号化し
    前記符号化表現で提供する反復ステップと、 を含むことを特徴とする請求項１に記載の画像圧縮方
    法。
20. 【請求項２０】前記変換ステップにおいて前記デジタル
    画像にディスクリート・ウェーブレット変換を適用する
    ことを特徴とする請求項１９に記載の画像圧縮方法。
21. 【請求項２１】前記選択領域は前記複数の係数全体を含
    むことを特徴とする請求項１９に記載の画像圧縮方法。
22. 【請求項２２】前記選択ステップで選択した係数の一部
    には前記複数の係数のサブバンドを含むことを特徴とす
    る請求項２０に記載の画像圧縮方法。
23. 【請求項２３】前記第１と第２のトークンは各々ビット
    値０と１を含むことを特徴とする請求項１９に記載の画
    像圧縮方法。
24. 【請求項２４】前記部分領域はそれぞれ等しいサイズで
    あることを特徴とする請求項１９に記載の画像圧縮方
    法。
25. 【請求項２５】前記部分領域は四角形であることを特徴
    とする請求項２４に記載の画像圧縮方法。
26. 【請求項２６】前記部分領域の前記所定のサイズは１×
    １係数であることを特徴とする請求項１９に記載の画像
    圧縮方法。
27. 【請求項２７】前記１×１係数は前記各々の有意なビッ
    トプレーンから始まる前記対応するビットシーケンスの
    ビットを出力することにより符号化されることを特徴と
    する請求項２６に記載の画像圧縮方法。
28. 【請求項２８】所定の最低ビットレベル以上の前記対応
    するビットシーケンスのビットだけが前記符号化表現で
    出力されることを特徴とする請求項２７に記載の画像圧
    縮方法。
29. 【請求項２９】前記ステップ（ｃ）において、ステップ
    （ａ）とステップ（ｂ）は前記選択領域の各々のビット
    プレーンをスキャンするまで反復されることを特徴とす
    る請求項１９に記載の画像圧縮方法。
30. 【請求項３０】最少ビットレベル以上の前記選択領域の
    各ビットプレーンがスキャンされていることを特徴とす
    る請求項２９に記載の画像圧縮方法。
31. 【請求項３１】前記高周波数成分の符号化ステップにお
    いて、少なくとも１つの高周波数成分の符号化に、 各々のサブバンドについて、初期領域としてのサブバン
    ドを選択する選択ステップを有し、 （ａ）選択領域の現在のビットレベルが有意か調べる調
    査ステップと、 （ｂ）前記現在のビットレベルが有意な場合、符号化表
    現に第１のトークンを出力し、前記選択領域を多数の等
    しいサイズの部分領域に分割するステップであって、分
    割後は各々の部分領域を前記選択領域として処理する第
    １のトークン出力ステップと、 （ｃ）前記現在のビットレベルが有意でない場合、前記
    符号化表現に第２のトークンを出力し、選択領域におい
    て次に低いビットレベルを現在のビットレベルとして選
    択する第２のトークン出力ステップと、 （ｄ）前記現在のビットレベルが指定された最低ビット
    レベルより小さくなるまで、又は、選択領域が所定のサ
    イズになるまで、ステップ（ａ）からステップ（ｃ）ま
    でのステップを反復し、選択領域の係数を符号化表現に
    符号化する反復ステップと、 を実行するステップを有することを特徴とする請求項１
    に記載の画像圧縮方法。
32. 【請求項３２】前記選択領域の前記係数は、対応する現
    在のビットレベルと最低ビットレベルの間のビットで各
    々の係数を表現することにより符号化されることを特徴
    とする請求項３１に記載の画像圧縮方法。
33. 【請求項３３】前記サブバンド変換は、ディスクリート
    ・ウェーブレット変換を含むことを特徴とする請求項３
    １に記載の画像圧縮方法。
34. 【請求項３４】前記対応値の変換は、 ａ）デジタル画像を複数のブロックに分割するステップ
    と、 ｂ）１つまたは２つ以上の解像度で複数のＡＣサブバン
    ド領域と、各々のブロックについてのＤＣサブバンド領
    域とを提供するように、ブロックの各々にサブバンド変
    換を適用するステップと、 ｃ）選択された領域としてＤＣサブバンド領域を選択し
    以下のサブステップ：ｃａ）選択された領域の現在のビ
    ットプレーンが有意か調べるステップと、 ｃｂ）現在のビットプレーンが有意な場合、符号化表現
    に第１のトークンを出力し選択された領域を多数の部分
    領域に分割するステップであって、各々の部分領域をさ
    らに選択された領域として処理するステップと、 ｃｃ）現在のビットプレーンが有意でない場合、符号化
    表現に第２のトークンを出力して選択された領域の次に
    低いビットレベルを現在のビットレベルとして選択する
    ステップと、 ｃｄ）現在のビットプレーンが指定された最低ビットプ
    レーンより小さくなるまで、または選択された領域が所
    定のサイズを有し選択された領域の係数が符号化表現に
    符号化されるまでサブステップｃａ）からサブステップ
    ｃｃ）までを反復するステップを実行するステップと、 ｄ）各ブロックの残りの領域として実質的に全ての符号
    化されていないＡＣサブバンド領域を選択し最上位のビ
    ットプレーンから最下位ビットプレーンに向かって残り
    の領域の各ビットプレーンの有意性をスキャンし、有意
    なビットプレーンが決定されるまで各々の有意でないビ
    ットプレーンに対して第２のトークンを出力するステッ
    プと、 ｅ）現在の解像度レベルで選択された領域として１つま
    たは２つ以上のＡＣサブバンド領域をセットし、サブス
    テップｃａ）からｃｄ）までを実行するステップと、 ｆ）現在の解像度レベルの実質的に全てのＡＣサブバン
    ドが符号化されるまでステップｅ）を反復するステップ
    と、 ｇ）各ブロックの全部のＡＣサブバンドが符号化される
    までステップｄ）からステップｆ）を反復するステップ
    と、 を含むことを特徴とする請求項１に記載の画像圧縮方
    法。
35. 【請求項３５】前記請求項１乃至３４に記載の画像圧縮
    方法の内、いずれか一つを実現するべく構成された画像
    圧縮装置。
36. 【請求項３６】サムネイルサイズのカラーデジタル画像
    を、それより大きなカラーデジタル画像のビットストリ
    ームに提供する画像圧縮装置であって、 前記ビットストリームは圧縮フォーマットであり、実質
    的に非圧縮フォーマットのサムネイル画像を備え、 前記装置は、 前記大きなデジタル画像からＤＣサブバンドと１つまた
    は２つ以上の高周波数サブバンドへ分解するため前記対
    応値に変換を適用する変換適用手段と、 前記ビットストリームにサムネイルサイズのカラーデジ
    タル画像として前記ＤＣサブバンドを出力する出力手段
    と、 前記１つまたは２つ以上の高周波数サブバンドの少なく
    とも１つを実質的に圧縮したフォーマットで前記ビット
    ストリームへ符号化する符号化手段と、 を含むことを特徴とする画像圧縮装置。
37. 【請求項３７】前記より大きなカラー画像の入力色値を
    第１の色フォーマットから、輝度、クロミナンス青、ク
    ロミナンス赤（ＹＣｂＣｒ）色フォーマットの対応値へ
    と変換する色フォーマット変換手段を含むことを特徴と
    する請求項３６に記載の画像圧縮装置。
38. 【請求項３８】前記出力手段は、前記ＤＣサブバンドを
    非圧縮フォーマットで出力することを特徴とする請求項
    ３６に記載の画像圧縮装置。
39. 【請求項３９】前記変換適用手段での変換が非整数ディ
    スクリート・ウェーブレット変換であって、前記ＤＣサ
    ブバンドは各変換レベルの一つにおいて、或いは最終変
    換レベルの完了の際に量子化されることを特徴とする請
    求項３６に記載の画像圧縮装置。
40. 【請求項４０】前記非圧縮フォーマットがグレースケー
    ル生ビットマップ画像フォーマットを含むことを特徴と
    する請求項３８に記載の画像圧縮装置。
41. 【請求項４１】前記出力手段は前記ＤＣサブバンドを、
    前記第１の色フォーマットに対応する非圧縮フォーマッ
    トで出力することを特徴とする請求項３７に記載の画像
    圧縮装置。
42. 【請求項４２】前記第１の色フォーマットが赤、緑、青
    （ＲＧＢ）生ビットマップ画像フォーマットを含むこと
    を特徴とする請求項３７に記載の画像圧縮装置。
43. 【請求項４３】前記第１の色フォーマットがシアン、マ
    ゼンタ、イエロー（ＣＭＹ）生ビットマップ画像フォー
    マットを含むことを特徴とする請求項３７に記載の画像
    圧縮装置。
44. 【請求項４４】前記色フォーマット変換手段は、前記ク
    ロミナンス青とクロミナンス赤の値をサブサンプリング
    するサブサンプリング手段を含むことを特徴とする請求
    項３７に記載の画像圧縮装置。
45. 【請求項４５】前記出力手段は、前記ＤＣサブバンドを
    非圧縮フォーマットで出力し、 前記非圧縮フォーマットはＹＣｂＣｒ色フォーマットで
    あって、前記ＤＣサブバンドは前記ビットストリームか
    ら抽出されると前記サムネイルの表示の為の前記第１の
    色フォーマットに変換されることを特徴とする請求項３
    ７に記載の画像圧縮装置。
46. 【請求項４６】原色（ＲＧＢ）フォーマットで表現され
    た画素を含むデジタル画像を圧縮する装置であって、 前記画素を、前記ＲＧＢフォーマットから輝度、クロミ
    ナンス青、クロミナンス赤（ＹＣｂＣｒ）成分フォーマ
    ットへ変換する色フォーマット変換手段と、 非整数ディスクリート・ウェーブレット変換を用いて、
    前記デジタル画像のＹＣｂＣｒフォーマットの各成分
    を、ＤＣサブバンドと複数の高周波数サブバンドに分解
    する分解手段と、 前記ＤＣサブバンドをＲＧＢフォーマットに変換する変
    換手段と、 実質的に非圧縮生ビットマップ画像として各々の原色に
    ついて前記変換手段で変換されたＤＣサブバンドをビッ
    トストリームに符号化するＤＣサブバンド符号化手段
    と、 圧縮ビットマップ画像として前記複数の高周波数サブバ
    ンドを前記ビットストリームへ符号化する高周波数サブ
    バンド符号化手段とを含むことを特徴とする画像圧縮装
    置。
47. 【請求項４７】前記色フォーマット変換手段は前記Ｃｂ
    とＣｒ成分をサブサンプリングする手段を更に含むこと
    を特徴とする請求項４６に記載の画像圧縮装置。
48. 【請求項４８】前記高周波数成分の符号化手段はＳＷＥ
    ＥＴ技術によって動作することを特徴とする請求項４６
    に記載の画像圧縮装置。
49. 【請求項４９】前記高周波数成分の符号化手段は算術符
    号化技術によって動作することを特徴とする請求項４６
    に記載の画像圧縮装置。
50. 【請求項５０】前記高周波数成分の符号化手段はＪＰＥ
    Ｇ技術によって動作することを特徴とする請求項４６に
    記載の画像圧縮装置。
51. 【請求項５１】符号化表現を提供する為にデジタル画像
    を表現するコンピュータソフトウェアシステムであっ
    て、 デジタルコンピュータ上で実行可能な一連の指示を有
    し、 前記一連の指示は前記請求項１乃至３４のいずれか一つ
    に記載の方法ステップを実現するためのモジュールを含
    むことを特徴とするコンピュータソフトウェアシステ
    ム。
52. 【請求項５２】サムネイルサイズのカラーデジタル画像
    を、それより大きなカラーデジタル画像のビットストリ
    ームに提供する為の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可読媒体であって、 前記ビットストリームは圧縮フォーマットであり、実質
    的に非圧縮フォーマットのサムネイル画像を備え、 前記コンピュータプログラムが有するプログラムモジュ
    ールに、 前記大きなデジタル画像からＤＣサブバンドと１つまた
    は２つ以上の高周波数サブバンドへ分解するために前記
    対応値に変換を適用する変換適用モジュールと、 前記ビットストリームにサムネイルサイズのカラーデジ
    タル画像として前記ＤＣサブバンドを出力する出力モジ
    ュールと、 前記１つまたは２つ以上の高周波数サブバンドの少なく
    とも１つを実質的に圧縮したフォーマットで前記ビット
    ストリームへ符号化する符号化モジュールと、 を含むことを特徴とするコンピュータ可読媒体。
53. 【請求項５３】前記より大きなカラー画像の入力色値を
    第１の色フォーマットから、輝度、クロミナンス青、ク
    ロミナンス赤（ＹＣｂＣｒ）色フォーマットの対応値へ
    と変換する色フォーマット変換モジュールを含むことを
    特徴とする請求項５２に記載のコンピュータ可読媒体。
54. 【請求項５４】前記出力モジュールにおいては、前記Ｄ
    Ｃサブバンドを非圧縮フォーマットで出力することを特
    徴とする請求項５２に記載のコンピュータ可読媒体。
55. 【請求項５５】前記ＤＣサブバンド変換ステップはＤＣ
    サブバンドの量子化ステップを含むことを特徴とする請
    求項１４に記載の画像圧縮方法。
56. 【請求項５６】前記ＤＣサブバンドは赤、緑、青のそれ
    ぞれについて８ビットのデータに量子化されることを特
    徴とする請求項５５に記載の画像圧縮方法。