JPS61502148A - トライアングル及びピラミッド変換及び装置 - Google Patents

トライアングル及びピラミッド変換及び装置

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JPS61502148A JP59501982A JP50198284A JPS61502148A JP S61502148 A JPS61502148 A JP S61502148A JP 59501982 A JP59501982 A JP 59501982A JP 50198284 A JP50198284 A JP 50198284A JP S61502148 A JPS61502148 A JP S61502148A
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるため要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 浄書(内容に変更なし)q m ヨ トライアングル及びピラミッド変換及Q Wt発明の背景 本発明は、数値信号データを若干の処理段階によって処理できるような変換ドメ インに変換し、またその後に元のドメインに復元(逆変換)して元のデータのレ プリカを発生する方法及び装置に係るものである。データがビデオデータであり 、信号がビデオ信号であることが多い。
信号変換は、種々の有益な結果を得るために用いられて来た。従来の重要な用法 は、伝送或はストレージの圧縮(帯域中縮小とも呼ばれる)、復元のためにある 程度の増強、若干の現象の検出(例えば運動検出、端検出、或は重心の検出)、 若干の現象の追尾、雑音低減或は除去、及び一般的に像解析であった。従来の変 換には、フーリエ(付随正弦及び余弦変換を伴なう)、バール、ハダマード、傾 斜、ブロックフーリエ及び余弦変換、ブロックハダマード変換、及びカーフネン ・レーヴエ或はホテリング変換が含まれる。
本発明によれば、トライアングル変換(−次元用)及びピラミッド変換(二次元 用)と名付けた新らしい変換が提供される。以上に要約した標記トライアングル 及びピラミッド変換を以下に説明するが、本変換は他の変換には見られない幾つ かの望ましい、そして有用な特性を個々に、及びそれらを組合わせて有している 。これらのトライアングル及びピラミッド変換は、これらが伝送或はストレージ のための一次元或は二次元信号圧縮に関連しているので、大規模に説明すること にする。
図面の簡単な説明 本発明の新規なる特色は特許請求の範囲に記載されているところであるが、本発 明の構成及び内容、並びに本発明の他の目的及び特色は以下の添附図面を参照し ての詳細な説明からより良く理解されるであろう。
第1図は、信号のコーディング(順変換)及びその後のデコーディング(逆変換 即ち復元)の−膜化したブロックダイアグラムであり; 第2A図は、本発明による単−B関数の重みエンベロープを示すものであり; 第2B図は、連続するS関数がオーバーラツプする様を示すものであり; 第2C図は、別の場合に対する本発明によるS関数重みエンベロープを示すもの であり; 第3図は、S関数の各項が本発明による高速計算法において連続的に誘導される 様を示すものであり; 第4A図は、帯域NのS関数係数のための重みエンベロープ形状を示すものであ り; 第4B図は、帯域N−1のS関数係数のための重みエンベロープ形状を示すもの であり; @5A図は、本発明による帯MANのS関数重みエンベロープのための重みエン ベロープ形状を示すものであり;第5B図は、本発明による帯域N−1のS関数 重みエンベロープのエンベロープ形状を示すものであり;第6図は、本発明によ る帯域Nの3M関数の重みエンベロープ形状を示すものであり; 第7図は、本発明による帯域NのSN関数のためのエンベロープ形状を示すもの であり; 第8A図は、4つの各入力サンプル毎に2つのS関数係数が発生するような変換 i構の一形状を示す図であり;第8B図は、帯域N内の1つの関数係数及び1つ のS関数係数が4つの入力サンプル毎に用いられているような本発明による別の 機構を示すものであり; 第8C図は、本発明によるS関数項のエンベロープのオーパーラ7ブを示すもの であり; 第9図は、1つの処理ブロック内において遂行される順トライアングル変換のた めの信号デシメイション プロセスの信号フロー図であり; 第10A図は、帯域N内の多重り関数及びSN関数のオーバーランプしたエンベ ロープを示すものであり;第10B図は、帯域N−1内の三角形状のS関数のオ ーバーラツプしたエンベロープの整列をS関数及びSN関数と共に示すものであ り; 第111fflは、単一のデシメータ ブロックへの接続を示すものであり; 第12図は、どのように第11図のデシメータ ブロックが相互接続されるのか を示すものであり; 第13図は、同一の処理ブロックを用いて連続処理段階において反覆動作を可能 ならしめるために、どのようにして第11図のデシメータ ブロックのような単 一のデシメータ ブロックをメモリと組合せて使用できるかを示すものであり; 第14図は、本発明によるH関数の重みエンベロープ形状を示すものであり; 第15図は、本発明によるし関数の重みエンベロープ形状を示すものであり; 第16図は、H及びL関数のための計算を含む順変換の信号フロー図であり; 第17図は、二次元逆変換(復元)のための8つの主要処理を示すフコ−チャー トであり; 第18図は、二次元処理のためのマツプ コーディング プロセスを示す図であ り; 第19A図、第19B図、第19C図及び第19E図は、分離した5つの縁のた めの変換処置を示す図であり;第20図は、本発明の特定実施例による順変換回 路のブロックダイアグラムであり; 第21A図、第218図、第22A図、第22B図、第23A図及び第23B図 は、第20図のプロセッサの種々のモードのデータフロー図であり; 第24A図、第24B図、第24C図及び第24D図は、本発明による綜合二次 元復元プロセッサの個々のプロセッサを示すものであり; 825図及び第26図は、第24A図に示すプロセッサの2つの動作モードにお けるデー・タ フロー図であり;第27A図、第27B図、第28図及び第29 図は一第24B図のプロセッサの3つの異なる動作モードにおけるデータ フロ ー図であり; 第30図、第31図及び第32図は、第24C図のプロセッサの3つの動作モー ドにおけるデータ フロー図であり;第33A図5第33B図、第34A図、第 34B図及び第35図は、第24D図のプロセッサの3・りの異なる動作モード におけるデータ フロー図であり; 第36図は、「OR」技術によってカラー像を変換することによって得られた係 数を有利にマツプ コーディングするための装置のブロックダイアグラムであり ; 第37図は、モノクローム ングナリング技術によってカラー像を変換すること によって得られた係数を有利にマツプ コーディングするための装置のブロック ダイアグラムであり;そして第38図は、カラー像変換の解像度を受入れ可能な ように減退させるための装置のブロックダイアグラムである。
標記トライアングル及びピラミッド変換と先行技術変換との比較本発明による変 換は、以下に説明する種々の先行技術変換との総括的な比較によってより明白に なるものと信ぜられる。以下に第1図を参照して比較するが、第1図は通信シス テム、或はストレージ及び回収システムにおける信号のコーディング及びその後 のデコーディングをブロックダイアグラムで表わしたものである。
第1図において、−次元或は多次元の入力信号はサンプルされ、ディジタル化さ れ、そして順変換デバイス(32)に転送され、デバイス(32)において可逆 変換プロセスが遂行される。この操作の目的は、結果として生ずる要素が互によ り独立的となるような信号の新らしい表わし方を創造することである。例えば、 多くの新らしい要素が入力信号の振巾の変化を表わし、隣接する信号の振巾に殆 んど変化がない場合には0に近いか或は0に等しくなっている。
O値附近に新たに変換された要素は元の信号の冗長度を表わす。ありふれた音響 或は像源から得られる実際の信号には、通常この冗長度が高度に存在する。
順変換デバイス(32)にはクワンタイザ(34)が後続しており、変換された 信号を少数の離散したレベルに集群させる。変換デバイス(32)からのほぼ等 しい振巾を存する要素は、クワンタイザ〈34)によって同一値を与えられる。
この縮小プロセスは、量子化(クワンタイジング)は非可逆プロセスであり、変 換された信号要素に要求される表示量を減少させるように遂行されるのである。
この縮少プロセスは、復元された信号の結果的なひずみが許容できる場合に限っ て実行することができる。与えられた受入れ可能な出力信号を得るように遂行す ることが可能な量子化の粗さの程度は、特定の変換プロセスの効用の尺度である 。
通常はクワンタイザ(34)の後に係数コーグ(36)が設けられており、クワ ンタイザ(36)から供給される要素の必要表示を更に減少させる。2つの現象 を利用することができる。第1は、クワンタイザ(34)から到来する係数要素 の振巾分布がO振巾附近にピークを有しており、振巾がより大きくなると極めて 急激に減退することである。この型の分布に対しては、振巾を表わすのに必要な ビットの平均値で表わされる信号エントロピが、コーディングする前の係数を表 わすビット数よりも少ないと言える。これは多くの変換プロセスによって得られ る有用な状況である。係数コーグ(36)は、公知のハフマン コーディング或 は他の可変長技術による等で、種々の係数振巾を可変長語にマツプするので、伝 送チャンネル或はストレージ媒体(38)に転送されるデータの量は係数コーグ (36)に入るものよりも少なくなり、また上手くすれば実際の平均係数信号エ ントロピに近くなる。
第2の現象は、クワンタイダ(36)から供給される大部分の要素が、実際的に θ値を存していることである。係数コーグ(36)によって遂行される別の操作 は、記憶される或はその後のレシーバに送られる出力データから0振巾を存する 係数を除去することである。これらの0値は、それらが何処へ行くのか、或はよ り一般的にはそれらが何処へも行かないことを指示する充分なオーバーへ7ドマ ツピング データが伝送されさえすれば、レシーバにおいて挿入することが可能 である。θ値の方が非0値よりも多いから、非0系数(実際に伝送されるのはこ れらだけである)の間の0の数を充分に指示するのに走行長コーディングのよう な技術を用いることができる。
以下に説明するトライアングル及びピラミッド変換と共に用いるマンピング技術 は、これとは異なるものであることに注意されたい。
伝送チャンネル或はストレージ媒体(38)は、係数コーグ(36)からコード 化された形状の非0値を有する係数と、これらの非0値の配置を指示するマツプ とを受ける。係数コーグ(36)のプロセスは可逆的であり、逆の操作が係数回 復デバイス(4o)によって遂行される。
係数回復デバイス(40)は可変長係数を固定長フォーマ、トに戻し、0を添附 マツプによって決定される信号内の正しい位置に挿入する。これらの係数は次で jllI変換デバイス(32)の逆操作を実行する復元変換デバイス(42)へ 入力される。入力信号と出力信号との間の差は、理想的にはクアンタイダ(34 )の非可逆操作の結果だけである。システムの他の素子は、それら自体の作用に よって入力信号と出力信号との間に何等の差も生じないので透明と考えられる。
以下にトライアングル及びピラミッド変換の挙動を先行技術変換の挙動と対比し て検討する。比較の基底には以下の特質が含まれる。
fi+ 変換係数量子化の結果として知覚される出力信号ひずみの本質と粗さ; (2) 復元から高次の周波数或は順序係数を省いた場合の出力信号の優雅な退 化; (31実行及び計算の簡易さ;及び (4) 圧縮効率。
第1の特質、即ち量子化操作に伴なって出力信号内に発生するひずみの本質と程 度は、使用される変換デバイスの型に大きく依存する。しかし、応用に依存して 、若干のひずみは他のひずみよりも極めて僅かしか受入れられないものである。
入力信号と出力信号との間の平均自乗誤差の計算は若干の変換においては扱いや すいが、音響或は像信号の(人間の)観測者によって知覚されるひずみのかなり 貧弱な尺度となることが多い。人間の観測者に対して、ひずみは2つの範晴に有 用に分割することができる。第1の範鴎は、大巾な変化を含む信号部分を再現す るプロセスで誘導される誤差に係るものである。第2の範哩は、知覚される僅か な変化を含む信号部分を再現するプロセスで誘導される誤差に係るものである。
第1の範鴫の誤差は、第2の範鴫の誤差よりも遥かに許容できるものである。
変化しつつある信号部分によるこの誤差のマスキング効果は、オーディオ及びビ デオ信号に関する論文で充分説明されている。特定の変換デバイスに関する結論 として、どういうわけか信号の変化が自然に発生する信・号領域においてたまた ま発生するひずみを有してしまうということであり、比較的滑らかな信号の領域 では発生しない。
滑らかな信号とは、知覚の観点からすれば、ある時間に亘って振巾が一定の信号 ではな(、その時間に亘って一次導関数が一定の信号として良好に定義される。
従って、変換デバイスは線形の傾斜を含む信号部分におけるひずみを最小ならし めることが望ましい。
出力信号内の知覚されるひずみは、ひずみの−次導関数を最小ならしめれば一般 に少なくなる。出力信号内のひずみ誘導低振巾変化は、それらが長時間(或は二 次元傷内の空間)に亘って発生するよりも、それらが2激(高い値の一次導関数 )である方が、オーディオ或はビデオ信号において遥かに顕著である。オーディ オにおいて急激な変化があると「ポツプ」雑音となり、ビデオにおいては人工縁 となり得る。従って、変換に用いられる基底関数は不連続部を含まない滑らかな 関数であることが望ましい。サンプルされたデータを用いて行うディジタル変換 においては、これはサンプルのエンベロープが滑らかであることを要求すること になる。
性能に関するこれらの所望量は、ある変換に対して、より技術的な型の要求に変 形することができ、それらの3つを要約すると:第1に、小さい活性の他の信号 領域内に同じような大きさの誤差を誘導することなく大きい誤差を大きい信号活 性の位置近辺に集中させることは、有限持続時間基底関数を用いる変換を使用し て達成することが可能である。これらの各関数は、基底関数が全て信号空間の全 範囲に亘って伸びる変換はと対照的に、信号空間の一部のみに亘って伸びている 。有限基底関数を用いる型の先行技術例はバール変換である。信号空間の全範囲 に亘って伸びる変換の例は余弦及びハダマード変換である。第2に、変換は、多 くの高周波或は高順序基底関数成分を必要とすることなく、少数の低周波或は低 順序基底関数を有する一定勾配の信号領域を輸送すべきである。第3に、順変換 に続いである量子化作用を受けた変換係数から復元された出力信号内に人工的な 不連続部分を避けるために、変換は前述のエンベロープ センス内に不連続基底 関数の使用を避けるべきである。
バール変換は有限持続時間変換であるが、一定勾配を有する入力信号を若干の低 順序係数に集中させることはできない。また望ましくないことに不連続基底関数 を用いている。傾斜変換はその基底関数の1つとして一定勾配成分を含んでいる が、他の基底関数の大部分が不連続部を含んでいる。またこの変換は、その基底 関数の全てが全ての信号空間に亘って限定されているので、有限持続時間変換型 ではない。余弦変換は滑らかな基底関数の目的を達成するが、有限持続時間型で もなければ一定勾配信号領域を輸送するのに専用の基底関数成分を含んでもいな い0本トライアングル及びピラミッド変換はこれら3つの性能特質を全て有して いること以下に説明する。
しかし、これを説明する前に、先行技術変換と本発明との比較のための別の基準 として、変換の他の望ましい特性に関して述べることにする。
比較の第2の特質は、高い周波数或は高い順序係数を省いた時、或は像の場合に 出力信号の復元から時間遅延が与えられた時の出力信号の優雅な退化である。こ の状況を生じた場合、何もしないよりは出力信号にある近似をめた方が良いこと が多い、これは、それ程目立たない像、或はある場合には運動を含む像のそれ程 目立たない部分が、観察者に完全に受入れられるような運動中の像の場合、特に 然りである。殆んどの変換が係数に対して順序の周波数に基づいたある自然次数 を有しているから、伝送チャンネルが受入れることのできる最大速度まで係数を 伝送しなければならないような速度に制限する必要がある場合には、高次の係数 を省くことが望ましい。
この操作を実施すると、得られる像は若干の鮮明度が失われるために退化するこ とになるが、変換の基底関数の本質に関連する不連続及び縁によって顕著に汚さ れることはない、余弦変換は、出力信号を復元するのに種々の周波数の滑らかな 余弦関数を用いているので、この目的を程良く達成する。不幸にも、この変換は 、遥かに活性的な領域に導入するのと同程度の量のひずみを滑らかな信号領域内 に導入する。しかし、このひずみは比較的滑らかであり、不連続を有していない 。しかしながら、ハダマード、バール及び傾斜変換は、低次項によって作られる 不連続を充填するのに高次項を必要とする。
高次項を省略すると、人工的不連続を生じてしまう。本トライアングル及びピラ ミッド変換は、高次係数がない場合、復元が低次の漬らかな関数の線形補間に簡 易化されるので、滑らかな退化が達成される。
比較目的のために上述した変換の第3の本質は、価格に直接的に関連するその実 行の容易さである。実行の容易さに関係する3つの技術的要因は: (al 変換のための「高速計算」の存在;山) 順及び復元変換中に針算しな ければならない項数を最小ならしめるための必要計算の高度な少なさ;及び(C 1非トリビアル乗法に対する要求からの自由である。
「高速計算」法とは、初期の結果をめるために遂行される若干の計算がその後の 結果をめる部分計算として附加的に有用であるような、計算の効率的構成のこと を言う。余弦、ハダマード、バール及び傾斜変換並びに若干の他の変換に対する 高速変換法は公知である。本発明は、トライアングル及びピラミッド変換に対す る高速法を含んでいる。
バール変換は疎マ) ’J−/クスを処理する前述の先行技術変換の1つに過ぎ ない。他の変換は全て信号の全スパンに亘って限定されるそれらの基底関数を有 している。この重要な問題に打謄つために、殆んどの先行技術変換は関数のスパ ンを分離したサブスペースに制限するように「ブロック」されている。各サブス ペースは全てサブスペース全体に亘って限定されている基底関数を有している。
これは変換を計算しなけれならない点の数を大巾に減少させはするが、サブスペ ースの縁に人工的な不連続を導入するという代償を払うことになり、このために 不連続部或は縁を生じかねない、これは、「プロフキング」がない場合には縁を 生じることがない余弦変換においてさえ発生する。トライアングル及びピラミッ ド変換は本質的にバール変換のように疎であり、しかもプロフキングに頼ること を避けている。
乗算は歴史的に加算及び減算よりも実行が困難であり、より多い時間、多くのハ ードウェア、より高価なハードウェア或はこれらの組合せを必要とする。このギ ャップは集積回路技術の進歩によって狭められては来たが、ディジタル ハード ウェアにおける左或は右シフト操作によって容易に達成される2の累乗による以 外の乗算は、可能な場合には、避けられている。通常計算されている余弦変換は 、傾斜変換で行われているように非トリビアル乗算を含んでいる。ハダマード変 換は、バール変換と同様に、乗算を行わずに計算できる。
本トライアングル及びピラミッド変換は、好ましい実施例においては、2の累乗 によるトリビアル乗算だけを必要とする。
比較目的のために上述した変換の第4の本質は、最少数の得られた非O値係数を 用いて信号を充分に表わす効率に関するものである。
これは少数の項への高エネルギ圧縮を意味する。前述のように「充分な」表示を 、それが人間の感覚によって知覚される結果に関している場合には、定量化する ことは困難である。しかし、若干の比較を行うことは可能である。実質的に全て の変換の第1項は全入力サンプルの平均値を表わしているから、他の項は平均値 からの逸脱を表わすだけでよい、実際には、計算の数を制限するように、変換は ブロックされることが多い。従って各ブロックはそれ自体の平均値頃を持たなけ ればならず、これが効率を多少損うことになる。しかも、もしブロックのサイズ が信号内のデータの相関の範囲と対比できれば、効率が大巾に損なわれることは ない。しかし計算効率と交換効率の間に若干のトレードオフが必要となろう。ト ライアングル及びピラミッド変換を用いると、各ローカル平均値を決定する領域 のサイズは、特定の応用に対して信号データのデソメーションの数を変えること によって容易に選択され、また必要な計算の数には比較的僅かな効果しか及ぼさ ない。次に高効率拍達成する上で重要な値は、最少数の項を用いて人力データ内 の一定勾配を表わす能力である。これは像データにおいて特に然りであり、他の データではその程度が変化する。例えば、バール及びムダマー1′変換は、入力 データの一定勾配に対して殆んどの係数が非0値を有しているので、この件に関 しては貧弱である。余弦変換は一定勾配一、の近似を行うための数項を必要とす る。傾斜変換は一定勾配に充当する単一の項を有しているので、この件に関して ば極めて効率的である。本1〜ライアングル及びピラミッド変換は入力サンダル の勾配が一定であるような全ての18号領域に対して正確にθ値を有する係数を 発生ずる。
従、ってこの件に関して極めて良好な効率が達成される。
本発明の1皿 要約すれば、そして本発明の綜合的な概念によれば、本変換は入力データの複数 点P (i)に作用する幾つかの限定された基底関数を含んでいる。本発明の基 底関数は、基底関数に従、って計算された項及び係数(変換ドメインにおける) が、それぞれ選択された連続的な複数の入力データ点の値の特定的に重みをつけ た平均であるように、本質的に重み関数である。限定された各基底関数に従って 発生した連続する項及び係数は、連続し継続する複数の入力データ点から、特定 基底関数に依存する入力データ点のオーバーラツプを用いて、計算される。
本発明の別の概念によれば、交換は複数の帯域即ちNに組織化される。帯域Nが 最高であり、帯域1が最低である。帯域即ちレベルは2つの異なる理由から重要 である。即ち、(1)係数が各帯域毎に変換プロセスから出力されること、及び (2)好ましい高速計算方法では、帯域が連続する計算段階を表わしていること 、である、順変換では、計算は最高帯域即ち帯域Nがら開始され、低い方に下っ て行く。逆変換(復元)では、計算は最低帯域即ち帯域1から開始され、高い方 に上って行く、各帯域における処理の結果は、最終帯域に達するまでは次に低い 帯域における処理のための人力とじて用いられる。
詳述すれば、−次元変換に対して三角形(トライアングル)の形状であり、二次 元変換に対して角錐(ピラミッド)の形状のエンベロープを有する重み関数であ る「S関数」が限定される。帯域1においては、S関数項の連続流が計算され出 方されるが、−次元の場合には各S関数項は、Nをシステム内の帯域即ちレベル の数として、2”’−1連続入カデータ点の三角形状に重みをつけた平均である 。
連続するS関数項に寄与する連続する複数の入力データ点は半分だけオーバーラ ツプする。−次元重み関数が三角形であるがら、N=lにおけるS関数は% 4 . %重み関数である。N−2に対しテはB 関数ハ% 、 ’/e 、に、× 、χ、届、に重み関数である。
二次元B関数の簡単な例として、単一のS関数項を発生させるような3×3マト リツクスの入力データ点に対するピラミッド重み関数を以下に示す。
実際の二次元実行では、帯域lにおけるS関数項の流れは、帯域1の各々次に連 続するS関数項の開始データ点が入力データ点の二次元セントの2つの方向の一 方或は他方、或は両方に2N人カデータ点だけ前方にシフトするように、帯域1 の各S関数項に寄与する入力データ点がオーバーラツプして作られ、出力される 。帯域1のための各項は、入力データ点の方形アレー(方形の各辺が2”’−1 の連続人力データ点を含む)の値のピラミッド重みつき平均として限定すること ができる。
高速計算アプローチでは、各S関数計算には’A、A、’Aの重みをつけた3つ の入力点だけが必要である。帯域NのS関数項だけは、実際の入力サンプル点が ら計算される。低い方の全ての帯域のS関数項は、次に高い帯域から計算される 。帯域lからのB関数項だけが出力される。
本発明の別の綜合的概念によれば、係数は選択された連続する複数の入力データ 点の重みをつけた平均として限定される所定の関数として各帯域毎に作られ、出 方される。各係数に寄与する入力データ点の数は帯域Nが最少で、帯域Nより下 の各連続帯域毎に2の累乗だけ増加する。所定の関数は、入力データ点の値の復 元を帯域lから上方へ帯域lのS関数間の線形補間の累積として選択される(線 形補間は帯域1乃至Nのための非0係数によって指示される)。
累積プロセスは帯域1がら開始され、上方の帯域Nまで進められる。
所定の関数の1つはS関数である。S関数は一部 +%、’AMみ関数であり、 このS関数に従って係数が帯域Nでは入力サンプル点から、また帯域Nよりも下 方の全帯域では次に高い帯域のB項からめられる。
一’A、O,+V1重み関数であるS関数が限定され、このS関数も入力サンプ ル点及び次に高い帯域のB項に作用して係数を発生させ数を発生するように「正 規化」することができる。
各行毎に独立的に遂行され、中間結果(B項及びり、S、SN、Hれる。これら 2つの操作の結果を組合せると:(1)他の帯域においてそれ以上の処理を必要 としない1組の二次元出方係数、及び(2)帯域N−1において二次元処理する ためにその後に入力される中間B型データ点の二次元アレ゛−が得られる。帯域 N−1へのデータ点入力の数は、入力データ点の二次元セントの元の数の%であ る。−次元変換の2組の同一シーケンスが同じようにして各帯域において遂行さ れる。帯域lにおいて変換が完了すると、二次元係数及びピラミッド重みつき平 均項が帯域1の結果として出方される。
本変換の別の重要な面は、上述のように種々の項及び係数の重み計算に寄与する 入力データ点が連続的にオーバーラツプすることである。その結果、変換ドメイ ンにおいて固定数の特定係数が同数の特定入力サンプルと関連することは不可能 となる。しかし、この特色は本トライアングル及びピラミッド変換に多くの長所 と効用を与えることになる。
各帯域毎に考え得る全ての項及び係数を計算する必要はない。むしろこれらの多 くを省略して濱々の考え得る構成としても、なお復元することが可能である。帯 域1のS関数項は常に複数の入力サンプル点の連続したオーバーランピングに基 いて計算される。また、最高帯域即ち帯域Nにおいては4りの入力サンプル毎に 2つの係数を計算しなければならない。また帯域Nにおいては1つのD係数及び 1つのオーバーランピングS型係数を計算することが好ましい。
帯域N−1においては、各8入力サンダル点毎に2つの係数をめなければならな い。帯域N−2においては、各16人人力ンプル点毎に2つの係数をめなければ ならず、以下同じようにしてめて行かなければならない。
復元(逆変換)のためにはプロセスを反転し、元のデータ点は簡単な代数的乗算 によって決定される。
しかし、係数を粗に量子化したり、順及び逆変換プロセス間の伝送或はストレー ジ プロセスの一部とし7て除去した場合には、望ましくない@差を伴なう、こ の状況に対して、補間プロセスによって滑らかな作用を与える変形代数表示が開 発されている。従って、本発明の重要な面は、量子化が粗くても、或は若干の係 数を排除しても満足できる復元が得られることである。これは高い方の或は低い 方の帯域から桁上げ係数を発生させ、使用することを含んでいる。
本発明の別の面は、基底関数の有限長及び多重帯域における係数の積層によって 得られた種々の係数間の発生確率の関係の長所を取入れて、0値係数を効率的な 伝送のために処理する方法である。即ち、ローカル長を各関数に関連させること ができる6ある場所においては、高レベルの信号活性によって、非0値を有する 特定基底関数がこの信号活性と整列するような多重帯域における非0値係数をめ ることができる。もし活性内にゆるやかな縁が存在する場合には低い方の帯域だ けが非0係数を発生するようになり、鋭い縁が存在すれば高い方の帯域凡び低い 方の帯域が非0係数を発生する。非O低帯域係数が存在しても高帯域係数の高確 率を伴わないが、高帯域係数が存在すると低帯域非0係数が空間的に整列された 位置に高確率で伴う7音響及び像信号のような自然に発生する信号においては、 この特色は復元の目的には必ず非0係数を伴うオーバーヘッドマツプ データの 量を最少ならしめるのに用いられる。
更に本マツピング技術は、標準放送業務に用いられているrYJ、「■」、及び rQJのような3つのビデオ信号によって表わされるカラー像に通用される場合 には、附加的な効率を提供する。rYJ信号は、本ピラミッド変換によって変換 可能なモノクローム信号に等価である。rlJ及びrQJ信号は色差信号である 。rORJ技術と呼ぶ1つの特定技術では、マツプ データはrYJ信号からの 非0値係数にだけ応答して発生する。「Y」信号からの非0値係数に一致しない rlJ及びrQJ信号の係数の非O値は単に廃棄されてしまう。カラー係数に対 して必要な特別なマツプ データは存在せず、これらの係数それら自体だけであ る。従って絵のカラ一部分は、何等の附加的マツピングオーバーヘッドの必要な く極めて効率的に伝送される。この後述技術の別の長所は、ビデオ テープI/ コーダを通過することを含む種々の手段によって導入されるビデオ信号のカラ一 部分の雑音を除去する能力である。
本発明のマツプ コーディング技術は、本トライアングル及びピラミッド変換の ために特に開発されたものであるが、後述するように階層的構造を有する他の変 換にも通用できる。
本発明の更に別の面は、順及び逆変換のための標準化された処理ブロックの開発 である。これらの標準化処理ブロックは各帯域内で互に隣接して配列され、また 高い方の帯域及び低い方の帯域に対して互に上下に配列されている。
発明の詳細な説明 以下に本トライアングル及びピラミッド変換を先ず概念的或は機能的観点から説 明し、次で本発明を実施する実施例について説明することにする。
環トライアングル及びピラミッド変換の考え方以下に説明する変換は、実際の目 的のために長さを有限に取るか、或は像のような付随する縁を有する特定有限長 の信号に関するものである。何れの場合も、信号は、一連の入力データ点P ( +)、P (i+])、P (i+2)等からなっている。−次元信号では、入 力データ点は等間隔に連続する時間にサンプルされた値のように、連続して離散 している。二次元信号の例は像であり、入力データ点はビクセルと通称されてい る画素である。トライアングル変換は一次元変換である。ピラミッド変換は二次 元変換密に関係している。以下に、縁から離れた内部の信号部分に対して操作さ れる変換を先ず説明し、次で縁附近の操作を説明する。
本変換は、複数の帯域即ちレベルNに構成される。ここでNは0よりも大きい整 数である。ここでは帯域Nt−最高の帯域、帯域1を最低の帯域と考えている。
数Nは特定の応用に対して、相関長のような信号の面、及び帯域圧縮、雑音除去 等のような企図した目的に依存する広い範囲内で選択することができる。
変換は入力データ点に対して遂行され、各帯域毎に1組の係数(変換ドメインに おける)が出力される。また、基底関数項(変換ドメインにおける)を各帯域毎 に発生させることが好ましい。しかし、最低帯域、即ち帯域1のための基底関数 項だけが出力され、高い帯域のものは係数及び項の計算中の中間値として使用さ れる。
「帯域」或は「レベル」は係数及び項を発生するための存在を言うだけではなく 、計算への好ましいアプローチにおける連続段階をも意味する。好ましい「高速 」計算方法では、計算は複数の段階で、実際の入力データ点に働らく最高帯域( 帯域N)の計算から始まって進行する。帯域Nの係数がこの初期計算の後に出力 されるだけではなく、帯域Nの基底関数項は次の段、即ち次に低い帯域(帯域N −1)の「入力」点(最早実際の入力データ点は存在しない)として用いられる 。このプロセスは帯域1の計算が完了するまで続けられる。
全ての場合、即ちどの帯域であっても、発生した各係数及び項は単に、選択され た連続する複数の実際の入力データ点の大きさの重みつき平均である。このよう に、本トライアングル及びピラミッド変換の基底関数は連続する複数の入力デー タ点にまたがる重み関数とし見ることができ、係数及び項は純粋に演算操作によ って計算される。各項及び係数を限定する重みつき平均に関与する入力データ点 の数は最高帯域(帯域N)において最も少な(、連続する各低帯域毎にほぼ2の 累乗だけ増加して行く。各帯域の各項及び係数は実際の人力データ点の関数とし て演算表現によって表わすことはできるが、このような表現は帯域Nより下の全 ての帯域に対して比較的実行不能な直接計算を表わしており、下方の帯域では急 激に困難さが増加する。それに代って、ここでは各低帯域の項及び係数を直前の 高帯域のための計算の結果のかなり簡単な関数として一般的に表わしている。好 ましい実施例における実際の計算はそれに応して進められる。しかし、図示の目 的のために、若干の低帯域のための表現は実際の入力データ点の関数として示し である。
長さが最も短い基底関数を有している最高帯域(帯域N)の係数は、一般に入力 信号のスペクトルの上半分に集中しているフーリエ周波数スペクトルを占有して いる。(「長さ」とは基底関数によって走査される人力データ点の数を言う、) 帯域N−1における基底関数は最高帯域Nの長さの2倍に亘っており、それらの スペクトルエネルギは入力信号の合計スペクトルのAから2まで集中している。
連続する各低帯域においては基底関数は次に高い帯域のものよりも2倍のスパン を有している。
最低帯域(帯域1)の基底関数に寄与する入力データ点の数はNの関数であり、 (2″″′−1)に等しい。例えばもしN−5であれば、基底関数に従って重み をつけられた63の入力データ点が帯域lの各項出力に寄与する。従ってNの値 は有限持続時間であれば信号の長さによって、或は企図した応用及び自然相関径 のような信号の本質の知識を有する使用者によって決定される上限を有している 。もし最低帯域(帯域1)の基底関数の長さが信号相関長を超えるようにNを大 きく選択すれば、帯域圧縮で得られる効率は少しも高くならず、主たる結果は必 要以上の計算となる。
さて先ず一次元入力信号を考えて本トライアングル及びピラミッド変換の特定基 底関数を定義する。
−次基底関数を以下にrBJ関数と名付ける。これは−次元変換に対しては三角 形の、また二次元変換に対してはピラミッドの形状のエンベロープを有する重み 関数である。このトライアングル及びピラミッド変換という名前は、この導関数 エンベロープの形状から導かれたものである。三角形及びピラミッドによって表 わされる重みの合計は共に1である。B関数のエンベロープは、区分的に連続す る一次導関数を有する連続偶関数である。
最低帯域即ち帯域1に対して、B関数項の流れが計算され、出力される。各導関 数項は、連続する複数の入力データ点の大きさの三角形状に重みをつけた平均で ある。それぞれの連続するB関数項に寄与する複数の人力データ点は選択された 量だけオーバーランプしている。典型例は50%のオーバーラツプである。
命名の目的から、B関数項に2部分下付き文字が与えられている。
即ち第1の下付き文字部分は帯域番号を表わし、第2の下付き文字部分は出力流 内のB項の特定の1つを表わす。例えば、最高帯域即ち帯域Nのための連VtB 関数項は、jを変換ドメインにおける任意基準として、B (N、41.8 ( N、++1)、B (N、++2)等々のように示される。全てのB関数項は高 速プロセスで計算され、帯域1のB関数項、即ちB (1,j)、B (1,+ +1)。
B(L、++2)等々のみが実際に出力される。
帯域が1つだけの最も簡単な場合、即ちN−1では、B項は以下のように定義さ れる。
P (i +2s) P (i +2s++1)ここにm−0,1,2,3等で ある。
詳述すれば、最初の3つの項は P (++2) P (++3) P (i→−4)B (IIJ ” l)  ==□ 十−→ −一及び P (++4) P (i4−51 P (++6)B (1,j + 2 )  −+−+ 第2A図にN−1の場合の単一のB関数項、即ちB (1,j)のエンベロープ を示す0図示のようにエンベロープの形状は三角形である。
第2B図はN−1の場合に、帯域1の連続B関数項がオーバーランプしている様 子を示す。
Nが任意の正の整数である一般的な場合、最低帯域である帯域1からの8項出力 は以下のようになる(50%のオーバーラツプに対して) : 1 *P (i ++n+12N> 7、*p (i+m*2N+1) 31P (i+m*2N+2) +□+・・・・・・ N 2N *P (i+m*2’ +2N 1)3 *P (i +m*2’ +2 ”’−4)2*P (i+m12N+2−’−3)1 *P (i +m5s2 N +2”’−2)N ここに、m−0,1,2,3等であり、星印〈*)は乗算を表わす。
以上から、各B関数項からなる重みつき平均に寄与する入力点即ちサンプルの数 が2N″’−1に等しいことが理解できょう。他の全ての人力サンプル点に割当 てられる重みはOである。開始P(i)データ点は、50%のオーバーラツプと して各連HB (1,3)項に対して2Nだけ前方にシフトしている。
1つの特定例として、もしN−2であれば、三角形状に重みをつけた平均におい て各B関数項に寄与する次のような(2’−1)−7の人力点が存在する。
+ P (i +3) + −P (+ +4)十−P (i +5) + − P (i +6)。
Nが2であるこの特定のB(1,j)のB関数項みエンベロープを第2C図に示 す。
別の例として、もしN−5であれば<5’J域システムの場合)、各帯域IB関 数毎の三角形は(2’−1)−63の非0人力サンプル点をスパンしている。( 1!々に重み即ち大きさくま以下の通りである。
B (1,3) −P (i) + −P N +1)4−−p (i + 2  ) +・・・・・・+ −P Ci +29)+ −P (+ +30> +  −P (i +31) (中心〕+ −P (i + 32) + P (i  + 33) +・・・・・・+ −P (i + 61) + −P (+  + 62) 。
以上の5帯域システムにおける単一のB関数項の式から、多重帯域システムにお いてB項を直接計算することは、各帯域毎に計算される後述の種々の係数を考慮 に入れないでさえ時間を消費する、或はハードウェアを消費する仕事であること が理解されよう、しかし、本発明は、B関数項を帯域Nから開始して全ての帯域 に対して計算し、また中間結果として使用するような高速計算アプローチを提供 する。低帯域のB項は直前の帯域のために計算されたB項から計算される。実際 の入力サンプル点は必要ではない0重要なことは、B項の各計算が簡単な’At  ’At ’i<の重み計算において3つの入力順だけを平均する必要があると いうことである。中間結果として計算されたB項は実際には出力されないが、後 述のように最終(帯域1)B項の流れを迅速に計算する上で、また種々の帯域の ための係数を計算する上で大いに役立つ。
詳述すれば、高速計算方法のためにB関数項を次のように定義する。
帯域NのためのB関数項は入力サンプル点から直接計算される唯一のものであり 、次のようである。
P(++2−) P(++2m+1) P(i+2m++2) + □ ここにm=o、1,2.3等である。
全ての低帯域のためのB関数項は、入力サンプル点からではなく、以下のように 次に高い帯域からのB項から計算される。
B (n+1.j+2m) B (n+1.j+2m+1)B (N、j+m) −+□ B (n +11J ”2蒙+2) +□。
ここにm=N 1. N 2.−・=、3. 2. 1であり、m−0,1゜2 .3等である。
置換によって、上述の高速計算方法の結果を、始めに説明した非トリピアル乗算 を含むより扱いにくい直接計算アプローチの結果と一致させることができる0例 えば、N−2なる2帯域システムを想定すれば、最高帯域に対して P (i) P (++1) P (++2)P (++2) P (++3)  P (++4)B (N 、 j + 1. ) = −+ −+ −。
P (++4) P (++5) P (++6)B (N IJ” 2 )  −+ + −である。
次に低い帯域、即ちNが2にしか過ぎないこの場合は帯域lに対して、 B (N、j) B (N、++1) B (N、++2)B (N −1、j  ’) −−+ −+ −となる。そこで置換によって B (N−1,j) = −P N) + −P (+ + 1)−P (i  + 3) + −P (i + 4)+ −P (i +5) + −P (i  +6)が得られ、これはN−2の場合のB(1,3)の直接例と同一である。
第3図はB関数項が連続して誘導される様を図式的に示すものである。第3図は 、どの点及び項が種々の低帯域項に寄与しているのかを括弧によって示している が、図の明瞭化を図るために各括弧内の3つの点に割当てられている!’(+  %+ !、(の重みシーケンスは図示してない、第3図の例は4帯域システムの ためのものであり、帯域l内の各B関数項はP(1)乃至P(31)で示す(2 ’−1)−31の入力データ点の三角形状に重みをつけた平均である。最高帯域 、即ち帯域4に対して15のB項、B (4,1)乃至B(4,15)が計算さ れていることが理解されよう、入力データ点P (i)は、帯域4内の各連続B IIB (4,j)のためのサンプリングにおいて1つだけオーバーラツプして いる。次に低い帯域、帯域3では7つのB項、即ちB (3,1)乃至B (3 ,7)だけが計算される。帯域4のB項B (4,j)は、帯域3における各連 続BIIB (3,j)のためのサンプリングにおいて1つだけオーバーランプ している。このプロセスは同じようにして続行され、帯域2に対しては3つのB 項だけが計算され、帯域1に対しては1つのB項B (1,1)が計算される。
第3図には示してないが、帯域lのための次に連続するB項、B (1,2)は 帯域2内の3つのB項、B (2,3)、B (2,4)及びB (2,5)( 図示せず)の三角形状に重みをつけた平均であり、これは31の入力データ点P (17)乃至P(47)(図示せず)の三角形状に重みをつけた平均である。前 述のように、50%のオーバーラツプに対して始まりのP(1)データ点は各連 続B(1,j)項に対して2N前方ヘシフトしている。N−4であれば2’−1 6である。
結論として、出力されるB関数項はそれぞれ連続する複数の入力サンプル点の三 角形状に重みをつけた平均である。流れの中の与えられたデータ入力点の数に対 して遥かに少ないB関数項が出力され、B項の数は流れに附加帯域が加えられる 毎に2の累乗だけ減少する。
入力信号のローカル平均値は変換ドメイン内のB項によって輸送されるが、上述 の帯域lのB関数項は復元を可能ならしめるのに充分な詳細を輸送しない。フー リエ的には、B関数の周波数スペクトルは主としてOから値 p Wax □までの範囲内に存在している。(ここにF@axはサンプル周N 波数の半分であり、Nはシステム内の帯域の数である。)(入力信号はOからF maxまでに制限された帯域であるとする。)復元を可能とするためには、B項 だけでは不充分であるので、少なくとも1つの附加的な関数を用いなければなら ない。次の基底関数をここでは「D−1関数と名付ける。S関数係数は帯域Nか ら始めて各帯域毎に発生され、低帯域のための計算に寄与することなく直ちに出 力されるや帯域Nに対しては実際の入力データ点P (i)がサンプルされ、適 切に重みをつけられてD係数が作られる。全ての低帯域に対しては、帯域N−1 から始めて、次に高い帯域からのB項がサンプルされ、適切に重みをつけられて D係数が作られる。S関数も重み関数と見ることができる。
詳述すれば、S関数は−V4+ ” ’It + ’A重み関数である。帯域N のS関数のエンベロープ形状を第4A図に示す。
帯域NのためのS関数係数は入力サンプル点から直接計算される唯一のものであ り、以下の通りである。
P (i+2m) P (i+2m+1)P(i+2書+2) ここにm−0,1,2,3等である。
全ての低帯域に対しては、S関数係数は次のようにして次に高い帯域からのB項 から計算される。
B Cn +IB +2m) B (n→L J + 2m” 1 )B (n  + L J ” 2鵠+ 2)ここにn−N−1,N−2,・−=、3. 2 . 1 であり、m−0゜1.2.3等である。
帯j5Nより下の全ての帯域のためのS関数係数を次に高い帯域のS関数項によ って上に定義したが、高速計算法に全てが必要ではなくても実際の入力データ点 に関する直接式を誘導することができる。
それにも拘わらず、図示の目的から帯域N−1のためのD係数を以下に示し、そ のエンベロープ形状を第4B図に示す。
先ず、 B (N、j) B (N、++1) B (N、++2)先にめたB (N、 j) 、 B (N、++1)及びB (N、++2)を代入D (N−1,j ) −−−P (i) −−P (f +1)+ −P (i +2> + P  (+ +3)+ P(++4)−−P(++5) − −P (i + 6) となり、第4B図に示すようになる。
$4A図と第4B図とを比較すると、両者のエンベロープ形状が同じであること が分る。帯域N−1のための第4Bのエンベロープは、第4A図の帯域Nのため のエンベロー1に比して長さが2倍であり、最大の高さが半分である。
S関数の特性は、区分的に連続した一次導関数を有する連続偶関数であることで ある。S関数の平均値は0である。更に、S関数は一定の勾配を有する入力信号 サンプルのどのようなシーケンスに対してもその係数がOであるという有用な特 性を有している。
上述の定義式でtヒ摘したように、好ましい実施例では全ての考え得るD係数を 計算する必要はない0例えば、帯域Nに対して実際に計算される最初の2つのD 係数は P (i) P (++1) P (++2>P (++2) P (++3)  P (++4)第1図のクヮンタイダ(34)によって導かれるような量子化 が行われない復元には、帯域1のS関数項、及び全ての帯域即ち帯域N乃至帯域 lのためのS関数係数(全てのm値を含む)で完全に充分である0元の信号は正 確に復元することができる。しかし、企図された応用の主分野である実際のディ ジタル通信システムにおいては量子化は不可欠である。
本トライアングル及びピラミッド変換にそれ以上の長所を加えるために、以下に 「S」関数と名付けるあるクラスの基底関数を定義する。これらの関数のための 係数も帯域Nから始めて各帯域毎に発生され、低帯域のための計算に寄与するこ となく直ちに出力される。
S係数は、帯域Nのためには実際の入力データ点の適切に重みをつけたサンプル からめられ、帯域N−1から始まる全ての低帯域のためには次に高い帯域のB項 の適切に重みをつけたサンプルからめられる。
S係数を含ませることによって、復元のために帯域1のS関数、及び以下に定義 する奇数mのD係数及び奇数mのS係数の全てを有するのに充分となる。
詳述すれば、S関数は一%、O,十%重み関数である。帯域NのためのS関数の エンベロープ形状を第5八図に、また帯域N−1のためのS関数のエンベロープ 形状を第5B図に示す。
帯域NのためのS関数係数は次のように入力サンプル点に関して定義される。
P (* +2m) P (i +2m+2)ここにm=o、1,2.3等であ る。
全ての低帯域のためのS関数係数は先行帯域のS関数項に関して次のように定義 される。
B (n +113 ”211) B (n ”113 ”2−” 2)S ( n、j+m)蓮−+ −。
ここにm=N−1,N−2,−・=、3,2.1であり、mは0,1゜2.31 等である。
S関数には欠けているが、有用な特性は一定の勾配を有する入力サンプル点のあ るシーケンスに対して0値の係数を発生することである。この特性を得るために 、S関数を「正規化」することができる。2つの正規化されたS関数を以下にr sMJ及びrsNJと定義し、両者は奇関数である。順及び逆(復元)変換の両 者のための計算の際に得られる長所から、SN関数が好ましい。
1186図は帯域Nのための3M関数のエンベロープ形状を示すものである。3 M関数は、一定の勾配を有する入力サンプルのどのシーケンスに対しても0値係 数を発生するというを用な特性を有している。3M関数のエンベロープはS関数 のサンプル点の数の1.5倍に亘っている。連続する低帯域のためのエンベロー プ形状は、それぞれの先行帯域に比して長さが2倍で、高さはAである。
3M関数係数を計算するためには、異なる入力点のオーバーラツプを含むために そうでなければ計算されることがないBy型項の計算が必要である。これらのB χ型項は、帯域Nに対してP(i→−2■+1) P(i+2m+2)By(N 、j+m)” +□ p(H−1,+3) であり、m−Q、1,2,3.等である。
帯域Nより低い全ての帯域に対しては B (j+2+s+1) B (j+2s++2>B(j+2m+3) であり、m=N−1,N 2.−・=、3,2.1で、またm=o、1.2.3 .等である。
特定の例として、最初の2つの正規のB項はP (f) 。
P (++1)及びP(++2)から、及びP(++2)。
P(++3>及びP(++4)から形成される。P(++2)力(オーバーラツ プされている。しかし、最初の2、つのBx項はP H+1)、P (++2) 、及びP(++3)から、及びP (++3)、P (++4)及びP(++5 )から形成され、P (++3)がオーバーランプされている。
任意の帯域のための3M関数は Bx (n 、j+m+ 1 ) SM (n、j+m)=S (n、j+m)−Bx(n、j+m) として定義され、ここにn−N、 N−1,N−2,−、3,2゜でありm=1 .2.3等である。
第7図は帯域Nのための好ましいSN関数のエンベロープ形状を示すものである 。SN関数も、一定の勾配を有する入力サンプJしのどのシーケンスに対しても 0値係数を発生するを用な特性を有している。SN関数はS関数の入力サンプル 点の数の2倍をスパンしている。低帯域のためのエンベロープ形状も、先行帯域 に対して長さが2倍になっており、高さが半分になっている。
任意の帯域のSN関数は B(n、j+m 1) SN (n、j+m)=S (n、j+m>+B (n 、j+m+ l ) として定義され、ここにn−N、 N−1,N−2,−、3,2゜1でありm= L 2,3等であってmの奇数値で充分である。
本発明による附加的な関数、即ちrHJ及びrLJ関数は、特定の実行に関して 後述する。
以上の定義及び検討から、入力信号のどのようなローカル平均値も変換ドメイン 内のB関数項によって独占的に輸送され、D、S。
3M或はSN関数からの係数によって輸送されないことが理解されよう、全ての B項から減ぜられる附加的な平均値頃を定義することは可能であるが、本トライ アングル及びピラミッド変換の魅力の多くが全ての成分関数の有限持続時間内に あるので、これは必要ではなく、また望ましくないことが屡々である。また、D 、SM、或はSN係数が何れも一定勾配を有する信号点のための非O値を有して いないので、B関数項は一定勾配情報をも輸送しなければならない。
第2の次元まで輸送されると、トライアングル変換はピラミッド変換になる。こ の延長は、多くの他の変換における一次元から二次元までの延長と対比させるこ とができる。
詳述すれば、多くの変換における一次元から二次元への通常の延長は、先ず二次 元アレー内の要素の各行に対して完全な一次元変換を遂行し、行及びランク(例 えば周波数、順序等)によって結果を順序づけることである0次で順序づけられ た一次元行変換から得られた各列に対して第2の完全に一次元変換を遂行する。
−次元トライアングル変換から二次元ピラミッド変換への延長は、重要な有益な 結果が大巾に異っている。先ず、ピラミッド変換を実現する上で遂行しなければ ならない計算が大中に少ない。第2に、ピラミッド変換は、変換デバイス内への 信号流から入力データとして進行する流れの片々即ち区分内で計算することがで きる。これによるを益な結果は、殆んどの場合第1のデータサンプルが利用可能 になると、そして最終入力データサンプルが利用可能になるよりも遥かに早く第 1の係数を出力することができるので、必要な内部ストレージメモリの容量が少 なくなることである。他の多くの変換においては、この計算上の長所を実現する ために入力データをブロックに人為的に分離する必要があり、その結果信号の復 元レプリカのブロックの縁に人工縁が発生するという限界がある。他の多くの二 次元変換に勝るピラミッド変換の関連、主長所は、以下に説明するように実行す る場合、計算の数が各連続帯域毎に4の係数ずつ減少することである。
ピラミッド変換においては、以下に説明するようにあるシーケンスが変換に用い られるために選択された帯域の数と同じ回数反覆される。単一の帯域のための係 数及びB型項を出力するのに必要な段階からなる一次元内の部分変換が、先ず二 次元アレー内の要素の各行(例えば水平の行)に対して遂行される。各行のこの 第1の変換プロセスの結果は型(例えばB、D、SN、H或はL)及び位置によ って行目体内で順序づけられる0次に単一の帯域のための係数及びB型項を出力 するのに必要な段階からなる一次元内の第2の部分変換が、先に変換された水平 データの順序づけられた結果の各列に対して遂行される。この結果が単一の帯域 の二次元順変倹である。
このシーケンスの結果は2つの節部の出力である。即ち+11 今処理した帯域 に割当てられていて附加的な計算を必要としない二次元係数、及び (2) 人力サンプルの選択された二次元アレーのピラミッド重みつき平均を有 し、次に低い帯域において変換処理するために入力されるデータ サンプルの二 次元アレーを形成しているB関数項である。
16の入力データ サンプルの各連続群及び前述の処理シーケンスによって生ず る結果に関して、4つのピラミッド重みをつけた平均及び最少12の係数が存在 する。従って次に低い帯域内へ伝送するのに利用できる二次元アレー内のデータ  サンプルの数は、今完Yした帯域に対して利用可能な数のAである。
次で、次に低い帯域のために前述の処理シーケンスが反覆され、。
その結果として最少12の係数及び一群の4つのピラミッド重みをつけた項が供 給される。前述のように、これらの二次元係数は出力され、それ以上の処理を必 要とすることなく、ピラミッド重みつき項は次に低い帯域への人力データ サン プルになる。処理シーケンスは帯域1の変換が完了するまで続けられ、この変換 が完了すると二次元係数及びピラミッド重みつき平均項は帯域Iの結果として出 力される。
本変換は、若干の制限の中で多くの方法で構成することが可能である。前述の関 数の種々の組合せは複数の帯域内において使用でき単一次元の場合に戻って、最 高帯域即ち帯域Nにおいては、各4人力サンプル毎に2つの係数が存在しなけれ ばならない、1つの考え得る方法は、第8A図に示すように、各4人力サンプル 毎に2つのD係数を用いることである。この場合には、各り係数の重みりきエン ベロープは隣接り係数のエンベロープに50%だけオーバーラツプしている。
第8B図に示す別の方法は、帯域Nにおいて4人力サンプル置きにjつのD係数 項及び1つのS型係数を用いることである。第8B図において、rDJ及びrS J型関数は、それらの中心が同一サンプル上に存在するように配置されている。
2つのrSJ関数、及び1つのrDJ及び「S」関数が交互するような他の組合 せも回部である0本発明の好ましい実施例は1つのrDJ型と、オーバーラツプ する1つの「S]型係数とを用いており、この組合せはよりたくましい信号復元 をもたらす。
好ましい実施例の帯域N−1においては、各8人力サンプル毎の前述のD及びS 型の糾合せの1つに対して2つの係数が存在しなければならない、帯域N−2に 対しては各16人人力サンプル毎2つの係数が存在しなければならず、以下同じ ように続いて行く、これらの係数に加えて、帯域Nから下って帯@1まで、帯域 1の係数の各対毎に2つのB型項が存在しなければならない、これらのB型関数 のエンベロープは第8C図に示されており、互に50%だけオーバーラツプされ ていることが理解されよう、一般に、内部信号領域に対しては最少数の係数プラ スB関数項は、平均した信号からの入力サンプルの数に等しい、変換が連続して オーバーランプする本質であるために、固定数の特定係数を同数の特定入力サン プルに直接関連づけることは不可能である。これは殆んどの先行技術変換と対比 されるが、変換に多くの長所及び効用を与えている。
要約するために、以下に4データ サンプルの群において復元に充分な5つの組 合せを示す。
(1)2つのB項及び2つのD係数(全てのm値に対するD)。
(2)2つのB項及び2つのS係数(全てのm値に対するS)。
(3)2つのB項、1つのD係数、及び1つのS係数(奇数のm値のみに対する D及びS)。
(4)2つのB項、1つのD係数、及び奇数のm値のみに対する1つのSN係数 、及び (5)(現在では好ましい)2つのB項、1つのH係数、1つのL係数、及び次 に低い帯域からの0桁上げ(後述)。
るが、これに関して以下に説明する。
表 l X−4P (t)++p (i +2)y−1p (t +2)+’rP (i  +4)z−+p (i +4) ++p (i +6)2*S (j+1)− P (i+4)−P (i+2)B (N、j) −+P (f +1) ++ xB (N、j+1)−+P (i+3)++yB (N、j+2) −−)P  (i +5) ++ZW−+B (j+2)−”rB (j)D(N、j+1 )==+P(i+3) +ySN (N、j+1)−’r (2+l’S (N 、j+1>)−”tW第9図は所望の出力を発生させるのに必要な動作の全てを 示して及びB (N IJ” 2 )はSN (j+1)の形成に用いられる。
各Bは3つの隣接する入力サンプルの重みつき平均である0重みは三角形のエン ベロープを形成しており、隣接する三角形エンベロープは互に三角形の底辺の巾 の半分だけオーバーランプし合っている。
連続する低帯域においては、B項は第9図能カデシメーションブロセスへの入力 として用いられている。得られたD型、S型、及び SN型係数は全て1帯域高 い帯域の対応部と同じエンベロープ形状を有している。この場合エンベロープは 対応する高い帯域のエンベロープの半分の高さと2倍の巾を存している。第10 A図帯域整列を示すものであるや即ち、三角形状平均の先行トリオを三角形状に 平均するとサンプルの重みが得られる。これもまた三角形であるが先行の各三角 形の2倍の巾と半分の高さになっている。l帯域低い帯域におけるその後のデシ メーションによって更に別の三角形が得られ、今度は15要素のPを含み、16 サンプルのエンベロープ中である。帯域lにおいてこれらの三角形は順変換プロ セスを完了させるべき変換基底関数を発止させる。第1. OA図及び第101 3図は「逆トライアングル及びビラミー/ド変換の考え方」の項で再び説明する 。
さて第11図は、第9図の信号フロー図の中間処理ブロックに対応する単一のデ シメーション即ち処理ブロック(44)への接続を示すものである。明瞭化のた めに最高帯域、帯域Nのためのものを示してあり、表示もそれに従っている。し かし、低帯域用処理ブロックの内部動作は同一であるが、入力が次に高い帯域か らのB項であることを理解されたい。
結論として、処理ブロックは一般的に処理段階の最小セットとして限定してよく 、これらの段階自体は反覆しないが他の処理ブロックと共に作動させる場合には それらを相互接続する必要がある付加的な段階を必要とせずにセットとして反覆 し、入力データ点の任意に大きいセットの空間に亘る変換を遂行するのに充分と なる。
第12図は、第11図のデシメーション ブロックがどのように相互接続されて いるのかを示すものである。即ち、第12図は帯域N及び帯域N−1の中で相互 に接続されているデシメーション ブロック(44)の小区分を示している。図 示のように、内部信号領域内の一次元変換に対して帯域N−]に必要をデシメー ション ブロックの数は帯域N内の数の半分である。帯域N−2は帯域N−1の 数の半分となり、以下そのように続いて行く。
必要ではないが、中間結果を保持するのに必要なメモリの量を最小にするために 、単一のデバイス(46)に適切なシーケンス内でデシメーションの全てを遂行 させることができる。t−のデシメーション デバイス(46)の使用を第13 図に示す。バッファ メモリ (48)は変換すべき信号の到来入力サンプルを 記憶し、Bストレージ メモリ (50)は中間B項を記憶する。スイッチ(5 2)はこれらのサンプルの4つ、P (i+3)、P (i+4)。
P (i+5)及びP(i+6)を順次受入れる位置に倒されている。
デシメータ (46)はセーブ・オーバー メモリ (54)からP(i+2) 及びB (j)も受けている。明瞭化のために帯域Nであるとすれば、詳細はl &述するデシメータ(46)によって遂行される計算は次の表■に与えられるよ うになる。
表 ■ P (i+2) P (i+3) P (i+4)P (i+4) P (i+ 5) P (i+6)P (i+2) P (i+3> P H+4)P (i +2) P (i+4) B (N IJ) B (N 1j” 2 )SN (Nj+ 1)−3(N、 j+ 1)+ −−−要素Pに関して総合的に表現すると非トリビアル乗法を含 んではいるが、ここに示されているようにSN項はトリビアル乗算(2のめのデ シメータ(46)の出力はD(N、j+])及び、特定の応用に依存してS ( N、j+1)がSN (N、j+1)係数の何れがである。
また帯域1においてはB(1,j+1)及びB(1,j+2>項が出力される。
帯域2から上の帯域Nまでは、これら後述の結果は一時的Bストレージ メモリ (50)内に記憶され、後に帯域N−1乃至帯域1において結果を計算する際に デシメータ(46)への入力要素として使用される。これら後述のデシメーショ ンが遂行されると、スイッチ(52)は、臨時Bストレージ メモリ (50) から入力サンプルを受入れるように倒される。
種々の帯域N、N−1.N−2等内のデシメーションのシーケンスは、最小の量 のBストレージ メモリ (52)が得られるように決定することができる。こ のためには、同−帯域及び次に高い2つの帯域内の最後のデシメーションの後に 現在の帯域においてデシメーションを遂行する必要がある。即ち部分的なシーケ ンスを示すとN、N、N−1,N、N、N−1,N−2,N、N、N−1゜N、 N、N−1,N−2,N−3,・−・・・・となる。
デシメーション プロセスから供給されるD(n、j+1)及びS(n、j+1 )或はS N (n IJ ” 1 )係数は出力として直接取出してもよいし 、或は更に線形再配列を行ってもよい0本発明による特に有用な再配列はrHJ 及びrLJ関数の形成及び使用である。これらの関数は次のように定義される。
SN項を用いるとH(n、j+m)−に*DcU−D (n、j+m)−3N  (n、j+m)。
及び L (n、j+m)−klDcU−D (n、j+m)+SN (nlj+m) *また、B型項を用いると、 H(n、j+m)=−D (n+j+m>−3(n+j+m)、及びL (n、 j+m)−−D (n+j+m)+3 (n+j”m)。
DCυ(D桁上げ)は、次に低い帯域内のD型係数であって、D項を中心とする 3つのB型項から形成されている。
B(n、j+m)B(n、j+m−ト1)DCU#−” −一一一一一一一・  + □B (n、j+m+2) またkは使用者によって選択される定数であり、普通は0乃至1の範囲にあるや パラメータrkJを含ませた主な理由は、復元変換のインパルス!/スポンスの 滑らかさを制御するためのパラメータを使用者に与えることである。kの値を% にすると好結果が得られており、また2の累乗であると非トリビアル乗算を導入 することがない、B型項の計算は、l’ k 、1或はrHJ及びI−L J関 数を導入しても影響されることはない。
第14図及び第15図は、パラメータrkJを〃に選択した時のr HJ及びr LJ基底関数のエンベロープの形状を示すものである。
それぞれは共通中心の周囲に他のuI像であり、rDJ及びrSNJ関数とは異 なって共に同数の入力点をスパンしている。
第16図は、H及びし計算を含む信号フロー図である。第16図は第9図と比較 することができ、同じように処理ブロックに対応している。
二次元変換(ピラミッド変換)に必要な一時的ストレージ メモリの量を最少に するために、また−次元の場合に導入した高速計算方法を用いて、各帯域の水平 及び垂直変換の最適シーケンスを選択することができる。1つの帯域においては 充分なサンプルだけが水平に、次で垂直に処理されて、次に低い帯域における処 理シーケンスを遂行させるのに充分な入力サンプルを発生する。像が通常のよう に付随縁を有する有限長であるような二次元変換を考える場合、例えば左縁から 右縁へ水平方向にのような水平及び垂直の再変換を含む処理ブロックのシーケン スを遂行すると好都合であることが多い、処理ブロックのこれら隣接する水平ス トリップの2つを遂行した後には、次に低い帯域において水平処理ストリップを 遂行するのに充分な入力サンプルが利用可能となる。ここでは、処理ブロックは 入力サンプルの4×4アレー、プラス水平及び垂直の両方においてセーブ オー バーされた項を必要とする。プロツタからの出力はそれ以上の処理を必要としな い12の係数及び基底関数の2×2アレーであって、それぞれ入力サンプルの方 形群のビラ(7ド重みつき平均である。これらの2×2アレーの4つの方形アレ ーが5、次に低い帯域における処理ブロックを遂行するのに必要とされる。
特定の例として、以下の表■、■及び■は二次元変換が進行する様を示している 。明瞭化のために、下付き文字は帯域番号を除くことによって簡略化している。
しかし別の記号を付加しである。小文字のrag、rbJ、rcJ、rdJ及び 「e」は、二次元入力データ マトリックスの行倒を示している。小文字rhJ 及びrvJが存在する場合は、特定の項或は係数が水平変換、或は水平及び垂直 変換の結果であることを示している。
先ず、表■は1つの帯域内の処理プロツタの高速二次元ピラミッド変換動作を遂 行するのに利用できなければならない種々の入力要素を簡易に要約したものであ る。明瞭化のために帯域はNであるものとしであるので、実際の入力データ点P  (i)が用いられている。
のための隣接する処理ブロックから輸送される或はセーブ オーバーされる点で ある。「新要素」と記されw、x、y、及びZと見出しを付した残りの4列は、 実際の入力データから取出された、それまでに操作を受けてない新しい要素であ る0例えば、Pb (i+3)は入力データ マトリックスの行rbJ及び列i +3からの入力データ点を意味する。
実際の処理では、表■の4つの行rbJ乃至reJのそれぞれにデシメーシッン 操作が(別個に)遂行される0次表■の行rbJ乃至raJは水平操作の結果を 示している。
I:l ロ ニ ロ ロ ロ ω 口 l:Qco(QCO 表■から明らかなように、行変換の結果は帯域番号によって行内に順序づけられ たrHJ及びrLJ係数、並びにrBJ項である。
行変換のために「正規化」されたH及びL係数が計算される。これはH及びL係 数がD及びS係数からではなく、D及びSN係数から誘導されていることを意味 する。
加えて、表■の各列は、処理ブロックの同一の列内でそれに隣接する垂直変換の 先行処理からセーブ オーバーされたa項(行raJ内)が付されている。列r XJ及びrZJも正規化を遂行するためにセーブ オーバーされたBvBh型項 が付されている。
次に表■の4つの各列rWJ乃至「z」に対して垂直デシメーシッン操作(変換 )が(別個に)遂行される。最終結果を次の表■に示す。
:I:=−= === 口 ==== = ロ −ロ 表Vから列変換の結果が帯域番号によって列内に順序づけられたrHJ及びrL J係数、並びにrBJ項であることが分る。列変換の場合、表■の列X及びZ( これらの列はB型項だけを含む)のみに対して「正規化」されたrHJ及び「L 」係数を計算すれば充分である。正規化されたrHJ及びrLJ係数を水平変換 に対して計算する場合は(結果が表■に示されている)、表■の列rWJ及びr YJの垂直変換の正規化された「H」及びrLJを計算する必要はなくなる。
上記によって達成される二次元変換の重要な面は、水平或は垂直の何れかの方向 に(1)一定振巾、或は(2)一定勾配の何れかの像領域に対して、rHJ及び rLJ係数が0値となることである。
通常は、1つの次元だけのB型項を正規化し、第1の次元の操作から供給される B型項を含む第2の次元の操作だけで充分である。
B型項を正規化するという理由は、得られるSN係数を一定勾配を有する連続入 力サンプルに対してOならしめることである。1つの次元に対して変換を遂行し た後に得られる列の半分はB型項であり、他の半分はそれらがrDJと「SN」 或はrHJと「L」、或は他の組合せであると否とに拘わらず一定勾配からの逸 脱がある場合だけ非0値になる。これらの後者の項の列が第2の次元内に一定の 非0勾配を発生する可能性は少ない、恐らくある列は水平の練(一定0値勾配) に対応して一定値の項のラインを持つであろう、しかし、正規化されていないB 型項は、この場合既にOの値を有している。
従って第1の方向における変換から供給されるrDJとrsNJ。
或はrHJとrLJ項の列に対してS正規化を遂行する必要はない。
理論的観点からは、rsJ正規化は第1の方向に選択的に遂行し、次で同じよう な望ましい結果を得るように第2の次元において綜合的に遂行することができる 。各処理ブロックに関しては、正規化は8中6のデンメーションによって遂行さ れる。
接帯域における処理操作の間のフェージングの関係を更に説明する。
全ての内部(非線)サンプルは、与えられた帯域内の少なくとも1つのB型項に 寄与する非2進みを有している。しかし、本発明の好ましい実tF!例ではD型 係数は1フ置きのB型項のみに対してしか発生tないから、4つ置きのサンプル はD型係数の発生に寄与しない。
1つの帯域のD型係数の半分の中心は、次に低い帯域内のD型係数の中心に揃え るべきである。これは考え得る唯一の配列ではないが、復元プロセスの中心部分 として補間のプロセスを容易にする。
復元処理ブロックは、頃処理ブロックによって遂行されたものから逆操作を遂行 する。このばあい、B型項及び通切な係数がブロック内に挿入される。次に高い 帯域におけるB型項がそのブロックから出力される。復元ブロックにおいて遂行 される計算は順ブロックにおいて遂行されるものの逆であり、入力及び出力は2 つの操作の間で正確に逆転する。この例外は隣接する順ブロック或は隣接する復 元ブロック間の内部リンクであって順方向或は復元方向に特定的であるセーブ  オーバー及び桁上げ項である。
さて先ず信号からの元のサンプルを変換係数及びB関数項から復元できることを 示す0次に種々の係数が粗に量子化されるか或は除去された時に、最小の知覚さ れる劣化の所望特性を生ずるように好ましい実施例において復元がどのように遂 行されるかを説明する。
1セツトの計算の部分結果がその後の結果の計算にも用いられる点で、含まれる 技術は高速計算法を構成している。これは適切な重みを乗した1組の係数及び基 底関数から一時に1つ各最終出力サンプルのための値を計算するのと対比される 。この高速技術はまたトリビアルな、即ち2の累乗の乗算だけを含んでおり、一 方直接方法は多くの非トリビアル乗算を含んでいる。
順変換のための式 %式%) であることを示すことは容易であり、正規化を用いればB (++2)−B ( j) であり、また P (++7)−B (++3)+D (++3>。
P (++6) −B (++3> −D (++3) −3(++3) 、及 びP (++8>=B (++3)−D (++3)+S (++3)であり、 正規化を用いれば B (++4)−B (++2) 以上のように、点の各トリオはローカル係数及び基底関数によって決定される。
P(++4)及びP(++6)を計算した後に、P(++5)を計算するのに次 の関係を用いることができる。
P (++4)+P (++6) P (++5)=2*B (++2) 。
これはB(++2)のための順計算の再配列である。従って現在の帯域のB関数 及び現在の帯域の係数(D及びS)の値から、次に高いレベルのB関数項を復元 することが可能である。この手順は帯域1において開始され、相互作用的に帯域 を上って行き、帯域Nの復元プロセスから元の信号を写した出力サンプルが発生 するまで続けられる。
しかし、この特定形状の復元は、wt変換と復元変換との間で係数が粗に量子化 されるか或は排除された場合、望ましくない誤差をもたらす恐れがある。この同 じ状態の下で望ましい滑らか作用を与える方法を次に説明する。
先ず、p (++2)及びP(++4)の計算のための変形を、これらの項のた めの前述の式から出発して開発することができる。
B (j)−B (++1) p(++2)の式に□を加え、差引(ことにB (++2)−B (j) B (j)−B (++1) B (j)−B (++1)が得られ、配列し直 すと B (j) +B (++1) B (j) B (++1) −3N (j+])−+ となる。この関係内の最後の3つの項は、次に低い帯域のP(++3)に中心す るD型係数DCUI (0桁上げ)によ、って置換することができ、 B (j)+B (++1) P H+2)−−D (++1) 一3N (j +1)+CCU1.。
が得られるが、これは望ましい結果である。実際には、DCU型の係数は〜もし 直接利用できなければ次に低い帯域において計算され、現在の帯域において用い るために桁上げされる。係数D (++1)。
5N(++1)及びI)Cu11が、元の信号のために、或は順変換と復元変換 との間の量子化操作のために全て0であるか、或はそれらの組合せで0になる場 合には、P (++2)はB(j)及びB(++1)の補間された値となる。
計算された値が0でない場合でも0桁上げ係数の値を0ならしめることが望まし いような2つの復元状況が存在する。第1の状況は信号、例えば像のレプリカを 望むが全ての係数データが未だ利用できない場合に発生する。これは全ての係数 データを送るのに数秒の時間を必要とする場合に起り得る。また全信号に対して 充分なメモリスペースが利用できない場合にも発生する。もし帯域1の係数デー タが先ず利用可能であれば、そのデータのみを用いて像の近似を復元することが 可能である。もし帯域1及び帯域2の両データが利用可能ならば、より良い近似 を復元することが可能となり、以後同じようになる。この型の近似内を復元する ためには、その処理ブロックにおいて係数データが未だ利用できない場合、0桁 上げ係数を計算するのではなくそれをOにする方が良い。この操作の結果は、係 数が未だに利用出来ない帯域における補間に基づく近似である。
知覚される効果は、補間によって導入された潰らかさによる解像力の低下である 。
第2の状況は信号の順変換中に係数が相に量子化された場合に発生し、これは復 元中に0桁上げ係数内に誤差をもたらしかねない。
これらの誤差は遥かに活性の領域においてよりも滑らかな領域においてより不快 に知覚される。復元中にマツピング データから滑らかな領域の位置及び繁華な 領域の位置を推断することが可能であり、後に説明する。しかし、順変換によっ である位置に係数が発生していないと推断されれば、その領域が滑らかでなけれ ばならないことであり、その領域内は補間による復元を遂行することが適切であ る。
後述するように、この決定を行う基準はマツピング データから直接的に利用可 能である。そこで使用者は若干の解像力を犠牲にして、しかし滑らかな信号領域 内の変換プロセスに基づく不快な人工物を導入することなく、変換効率を増す能 力を有することになる。
B (++2)−B (++1) 同様に、もし項□□をPい+4)の式 に加算、減算し、同じような再配列及び代入を行えばB (++1) +B ( ++2) P (++4)−−D (++1) +SN (++1)+DCU1 となる。これから直ちに、B(++1)に直接揃えられているP(++3)の値 が、もしD (++1)がOであればB(++1)の量に等しいことが分る。こ れまでは、出力サンプルは、もし1つ存在すればその直下のB型項の値に等しく 、また全ての係数が0である場合のようにもしB型項が直下に存在しなければ、 その何れかの側に対する2つのB型項の補間値に等しい。
P (++5)の式は P (++4)+P (++6) P (1+5)−B (++2)−□ +B (++2) と書き換えることができる。この式の右辺の始めのB(++2)を除く2つの項 は不可視り型係数(以下Diと記す)を形成している。
この名前は、好ましい実施例においては実際の可視係数として合まれていないか ら付けられたのであるが、直下にB型項を有する出力要素が P (++3)=B (++1)+D (++1)に似た P (++5)=B (++2)+D (++2)によって形成されていること からD型の係数の形状を有している。
しかしD(++1>は可視係数であり、一方D (++2)は不可視であって P (++4) +P (++6) D (++2)−B (++2)−□ から見出さ赴ければならない。
本発明の重要な面は、粗な量子化によって誘導されるか、或は順変換と復元変換 との間で若干の係数が除かれたことによって誘導される知覚される雑音を最小に しつつ、元の信号の満足できるレプリカの復元である。帯域1から上方へB関数 間の線形補間の累積、プラス非O係数に起因する線形補間からの逸脱としての復 元の特定化は、これまではこの目的を満足している。上述のこの最後の式の形状 は、滑らかさが共通の源から少しだけ誘導された2つの量の差を0に近づけるこ とに依存しているので、この目的を強く満足させてはいない。目的はこの関係を B関数項よりも係数データにより強く依存させ、到来係数がOに近づくにつれて できる限り0に近づけるようにこの関係を再配列することによってより良く達成 される。
D (++2)の式にP(++4)及びp (++6)を代入するとB (++ 1)+B (++2) D (++2)−B (++2)−□ D (++1) SN (++1) DCUIB (++2)+B (++3)  D (++3)SN (j+3) DCU2 B (j+1) B (j+2) B (j+3.)D(j+1) 5N(j+ 1) DCUI D (j+3) SN (j+3)DC1J1+DCU2 が得られる。□ を加減すると B (j+1) B (j+2) B (j+3)D (j + 2 ) −− −+ −+□DCU1+DCU2 D(j+1) SN (j+1) D (j+3) SN(j+3) + −DCU2゜ B型間数の項の第4項を展開すると B (j+1) B (j+2) B (j+3)B (j) B N+1)  B (j+2)B (j+2) B (j+3) B (J+4)D (j+1 ) SN (j+1) D (j+3) SN (j+3) 同類B型項の全てを混合すると B (j) B (j+2) B (j+4)D (j+1) SN (j+1 ) D (j+3) SN (j+3) とすれば、 5A−3B D (j+1) SN (j+1)D (j+3) SN (j+ 3) 上記の形状において、線形補間からの逸脱を表わしているD (j+2)の殆ん どは係数データに依存し、小さい部分が勾配SA及びSBの差に依存している。
B型項の直線のように勾配が等しい場合には、D(j+2)は係数だけに依存す る。そこでpH+5)はB (j+2)プラス何等かの非O係数に起因する逸脱 に等しくなる。この計算形状は所望の目的に合致している。
不可視Of係数D(j+2)は量子化効果に対して他の係数よりもや一鋭敏であ る。変換効率を増そうとして粗な量子化を用いる場合、この係数に対してしきい 値操作を遂行することが望ましい、この操作は、項の絶対値があるしきい値より も小さければ、その値を0にすることである。この効果は復元を滑らかにするこ とである。しきい値の値は動的にすることができる。即ち、しきい値は、係数が θ値を有する信号領域では高く、係数が非0値を有する領域では低くすることが できる。
式は以下の関係を用いることによって他の変数rHJ及びrLJの関数に容易に 変換することができる。即ちH−k *DCU−D−3N、及び L=に*DCU−D+SN。
これらから L+H D−に+1)C(J−□、及び −H 3N冨□。
これらを代入すると、P(++2)乃至p(++5)の式はB (j) +B  (j41) P (i +2)= +DCU率(1−k)+H(++1) 、 P (++3)”B (++1)+DCU1*kH(j+])+L (++1) B (++1) +B (++2) P (++4)” +DCU1’k C1,−k)+L(++1.)、及び SA−3B p(++5)冨B(++2)+−□ −(i−+)* (DCUi+DCIJ2)となる。
項(+−+)は、値kがO或はlに等しくなければやや複雑な乗算となる。しか しに=十であればそれを乗じた量、例えばQの単一の減算によって容易に実現さ れる。
(3/4)*Q−Q−(1/4)*Q ここに乗数(1/4)はトリピアルな乗数である。
N個の異なる帯域の処理を遂行するように、また信号の持続時間の間引続いて反 覆できる標準化処理ブロックを確立することが可能である。セーブ オーバーす るデータの量を最小ならしめるために、処理ブロックは先行の記号及びB型項、 D型係数等々の整列を用いて出力P (++1)、P (++2)、P H+3 )及びp(++4)を実際に計算する。p (++1)を計算するのに必要な不 可視り型係数D1の部分的計算が、未処理係数及びB型基底関数と共に入力とし て処理ブロックに供給される。処理ブロックの仕事の一部は、P(++5)を計 算するために隣接処理ブロック内で用いられる部分量を計算することである。こ の隣接ブロックは、現ブロックが前の部分量を用いてP(++1>を計算するの と全く同じようにして、この後の部分量を用いる。
P(++5)の上述の計算から、操作は2つの部分a)及びb)に分割すること ができる。
SA L (++1) a) −−−(]、 −J)) *DCU 1−− 、及びb) =B (j  +2) −−−H−4)) *DCU2ここに前述のように B (++2)−B (j) B (j +4) −B (j +2)SB冒 −一−−−−−−− 代入すると B (++2)−B (j) a)= −(1−子)*DCU1 B (++4)−B (++2) b)−B (++2>−〜−−−− H(++3) 部分a)は処理ブロック内で計算され、出力p (++1)乃至P(++4)が 供給される。部分b)はp (++5)乃至P(L+8)を計算する隣接処理ブ ロック内で計算される。
P(++1)の計算を完成させるためには、前の処理ブロックも部分b)を計算 しなければならない、この項は、対応させればB (++2)−B (j) P (++1)=B (j)〜□ H(++1) (1−J)) *DCU 1−− +a)部分量。
B (++2)−B (j) 2つの項□及び(1−J))*DCU1は同一ブロックの画部分計算に共通であ る。これらの部分計算を同一プロツク内で遂行させると、必要処理段階の総数が 減少する。
単一次元トライアングル変換の場合には、次に高い帯域において係数を計算する のに役立つ桁上げを必要とするD型係数の値は、現帯域においても必要とされる 結果である。帯域1では、帯域0が存在しないので桁上げは利用できない。
しかし、この場合B関数項を直接利用して必要なり型桁上げ係数を計算すること ができる。
以下に二次元ピラミッド変換の復元について説明する。計算のシーケンスを以下 の表■及び■、及び第17図のフローチャートを参照して説明する。これらの表 はそれぞれ復元処理ブロックの計算を開始するための係数及びB関数項のアレー 、及び初期復元処理の結果を表わすアレーであり、また第17図は計算、並びに 種々の入力1出力1部分計算及びセーブ オーバー係数が発生する順序を示すも のである。表■に示されいる復元のための開始係数及び項のアレーは、前述の表 ■に示されている順二次元変換の結果のアレーと比較することができるや ぶ − 表■及び■内の記号は変換された要素の値を計算するために入力データを操作し た順処理段階を示す、即ち小文字rVJ或はrhJB (++2)−B (j) Pロー←J)一部分入力子B(j)−□5 F((++1> −(1−4))*DCU−−1 B (j) 十B (j+I) 10 P (++2)= +DCU]* (1−k)+H(++1)。
Is B (++1> +B (++2)P (i +3)−+DCU* 1  (1−k)+L(++1)。
B (++2)−B (j) 部分出力−−(1−’))*DCU] タイプ■は0桁上げ係数を含まない復元である。
P (++1)−B (j) +Di。
P (++2)=B (++1> D S。
P (++3)=B (++1)+D、及びP H+4>−B (j+I)−D +S。
これらは0桁上げ係数を導入する前に提示した第1の復元式及び方法に戻って開 がある。タイプ■は係数だけの行、列から値を復元するのに用いられ、基底関数 項は用いない。この使用は、同一係数自体とは異なるデータから0桁上げ項は誘 導できない事実から指示されている0時にはタイプ1計算を係数のみを含む状況 において遂行するかも知れないが、これは便宜上行うのであって計算に何等かの 長所を加えるためのものではない。
タイプ■は、3つの量P (++2)、P (++3)及びp(++4)に対す る[D型変換操作である。
P (++2) P (++3) P (++4)タイプ■は、2つの量P3及 びB5に対するS型順変換操作である。
P (++2) P (++4) 第17図は8つの処理段階をブロックダイアダラムの形状で詳細に示すものであ り、処理ブロックの復元計算に関連して以下に説明する。第17図の8段階の動 作を遂行するデバイスは第24A図乃至第35図を参照して後述する。第17図 並びに後の図面の命名を簡略にするために、「J」インデックスを省くことによ ってB項の下付き文字を短かくしている。即ちB (j)はBOとなり、B ( ++1)はBlとなり、B(++2)はB2となる等々である。
第17図において、段階1 (ボックス(60))は表■の列「c」データに対 してタイプ■の垂直復元、及び列reJデータに対し−ごて計算される各列のた めの遂行り桁上げ項は各々に用いられる。列rcJからの結果は、行rVJ乃至 ryJのための4つのBib項。
DvBlh及び1)viBlh、及び同一帯域の隣接する次に低い処理ブロック において列rcJの計算に関係する部分係数である。またB2vBlhは後の処 理ブロックにおいて更に使用するためにセーブ オーバーされる。列reJのた めの結果は、行rvJ乃至ryJのための4つのB2h、DvB2h及び[)v iB2h、及び同じような部分係数、並びに82VB2hセーブ オーバーであ る(表■)、タイプ■処理は次に高い帯域において新らしく垂直に復元されるB 関数項を決定するのに用いられ、これは隣接する低い帯域からの滑らかに補間さ れた値及び列rcJ及びreJ におけるこの処理で先ず誘導される新らしい係 数によって決定されるこの滑らかさからの逸脱からなっている。
段階2(ボックス(62) )はタイプ■の復元式を用いて列rbJ及びrdJ を垂直に復元する。その中の係数は、水平及び垂直変化が同時に起った時だけそ れらが非0値を持つことから、「対角線」係数と呼ばれる。これらの列は、先に どの復元処理にも導入されなか、た新らしい係数だけを含んでおり、B関数項を 含んでいない。
従ってこれら2列の係数のためにタイプ■処理を使用しても低帯域の先の処理結 果を悪化させることはないが、現帯域における順変換と復元変換との間の量子化 効果のみに起因する近似を誘導する。表■に示すように、列rbJからの出力は 、行「替」乃至「y」内の4つのLh項、DvLh及びDv i Lh項である 。列rdJを処理しての出力、は表■に示すように、同一行内の4つのHh項。
DvHh及び[)viT(11である。この点において現帯域の垂直復元が完了 する。
水平復元を遂行する前に、隣接低帯域の処理からは部分データしか桁上げされな いので、水平り桁上げ係数の計算を完了させる必要がある。これは段階3.4及 び6において達成される0次に高い帯域の4つの隣接処理ブロックにおいて用い られる完全垂直り桁上げ項の発生は、段階3及び4の結果を都合よく用いて段階 5において遂行される。
段階3(ボックス(64) )は単一のtXをDvBOh DvBlh DvB 2h X虐−□十− のように結果する。これは3つの誘導された現帯域係数を用いた順り型計算であ る。これは段階7(ボックス(66))におけるその後の水平り桁上げ項の計算 のに用いられ、また段階5における次の帯域の垂直り桁上げ項の計算の便宜な援 助として用いられる。
段階4(ボックス(68))は単一の量WをDviBOh DviBlh Dv iB2hW −−−+ −− のように計算する。これは誘導された不可視現帯域係数を用いた別の順り型計算 である。Wは段階5及び7において用いられる。
段階5は、2つのタイプ■復元を用いて次に高い帯域内の4つの隣接処理ブロッ クに用いるための8つの垂直り桁上げ係数を計算する。これらの復元に用いるた めの0桁上げ係数は直接使用されるのと同一のデータから誘導されているから、 タイプIを用いることがタイプ■復元よりも処理的に優れていることはない。し かし、この処理を実行するデバイスがあれば重宝である。
次表■は、2行のデータ、及び8つの垂直り桁上げ項の計算に用いられるそれら の2原を示す。ここで用いられるタイプ■計算には部分入力が必要であり、第1 7図の段階1 (ボックス(60))の垂直復元のための表■及び■の列rcJ 及び[eJに示すクィブr処理の典型としての部分出力を発生する。これらの部 分出力は、0在はするが、第17図段階5(ボックス(70)jには示されてお らず、或は表■に含まれてもいない。
復元の目的は、4つのDV41f、数の1行と4つのDvi係数の1行とを残し て2行の水平順変換操作を除去することである。左側の始めの2つのDvi係数 は、現処理ブロックの左上角と空間的に揃っている次に高い帯域内の1つの処理 ブロックに用いられる。第2の2つの[)v係数は、現帯域の右上角と揃ってい る次に高い帯域内で用いられる。複数対のDv係数は、それ°ぞれ現帯域の左下 角及び右下角と揃っている次に高い帯域において用いられる。
第17図の段階6は2つの部分を含んでいる。第1の部分は、セーブ オーバー されたBhデータ及び段階1の計算結果から3つの3v13hの計算である。こ れらは3つの順S型計算である。
BOh (行Y)−BOh (行W) Blh (行y)−+31h (行W)3vB1h” ’ B2h (行y) −B2h (行W)SvBZh オ □。
第2の部分は、第1の部分で計算した3つの結果を用いて水平方向における順り 型操作を計算し、結果Yをめる。
5vBOh 5VB1h 5vB2h Y富−−+ −−= 。
段階7 (ボックス(66) )は水平り桁上げ係数の計算を完成させる。これ は、段階3 (ボックス(64))からの係数X1段階4(ボックス(,68) )からのW1段階6(ボックス(72))からのY、及び隣、接する次に低い帯 域から桁上げされた2つの係数Z。
及びZlに対するタイプ■垂直復元によって行われる。5つの係数は全て、それ らに固有の、次に低い帯域における順水平り型変換操作を存している。しかし、 これらは全て、それらに固有の、現帯域順垂直処理を有している。この後者はタ イプ■垂直復元によって除去される0個々の項を、この復元への入力として必要 なものに関連させるには、WがDvi型係数であり、Xが])v型係数であり、 そしてYが3v型係数であることが理解されよう。段階8に見られるように、Z OはBOv型項に、またZlはBlv型項に関係づけることができ、段階8にお いてこれらの項は次に高い帯域への部分水平り桁上げ係数として桁上げさるべく 発生されるのである。そこで現帯域のための4つの水平り桁上げ係数は行v:D cUh−ZO+W 行w:ocuh=zt−x−y 行x : DCUh=Z 1 +X 行y : DCUh−Z 1−X+Y のように81算される。
段階8(ボックス(74))は、段階2からの4つのLh及び4つのHh係数、 段階1から64つのBlh及び4つのB2h、セーブ オーバーされた4つのB Oh項、及び同一帯域内の左側に隣接する処理ブロックからの4つの水平部分計 算を用いて16のB関数項を計算する。また段階7において発生した4つの水平 り桁上げ係数も使用される。これらの項及び係数は、次表■に示すように、4つ の入力行に整列される。
表 ■ 人力 V 部分行v BOh Lh I31.h Hh B2h DCUh 行VW  部分行w BOh Lh Blh Hh B2h DCUh 行WX 部分行x  BOh Lh Blh Hh B2h DCUh 行Xy 部分行y BOh  Lh Blh Hh B2h DCUh 行y出力 v pvb pvc Pvd Pve 部分行v Dhiv Dhvw Pwb  Pwc Pwd Pwe 部分行w Dhiw Dhwx Pxb Pxc、 Pxd Pxe 部分行x Dhix Dhx)’ Pyb Pye Pyd  Pye 部分行V Dhty Dhyタイプ■の水平復元が4つの各列v、w、 z及びyに対して遂行され、16のB関数項がめられる。同一帯域の右隣りの処 理ブロックのための4つの部分計算、及び8つの部分水平り桁上げ係数も表■に 示されている。これらの群においては、4つのZo型及び4つの21係数が存在 している。各型の1つは、次に高い帯域内の4つの各処理ブロックへ桁Eげされ る。4つのZO型係数は段階8において計算された4つのDhl係数である。4 つのZl型係数は段階8において計算された4つのDhi係数である。これで単 一復元処理ブロックに必要な計算が完了する。
係数コーディング 先行技術変換においては、入力信号から生じた変換ドメインにおける有価係数の 位置に関する情報を伝送する一般的方法は走行長コーディングを用いることであ った。走行長コーディングを用いると、O値係数の数は、0値係数のことごとく に対して別個のバイナリ文字(単一のθビットであることが多い)を送るのでは なく、2進化数によって指示される。非O係数の発生確率が極めて低く、従って 非コード化形状よりも2進化表示の方が必要とするビットが少ないので効率が良 い。他のより精巧な且つ適応性のあるコーディングの形状も存在しており、使用 されている。
本発明のトライアングル及びピラミッド変換を用いると、種々の係数間の発生関 係に対する演褌的確率が存在し、これを有利に利用することができる。これは基 底関数(B関数)の有限の長さ、及び計算の多重帯域即ちレベルにおける係数の 成層によるものである。
各基底関数の長さが有限であるので、ローカル長(或は、二次元においては空間 局部限定)を、各関数に関連させることができる。ある場所においては、高レベ ルの信号活性によって各市帯域内に非O値係数を発生させることができ、これら の帯域では非0値を有する特定基底関数がこの信号活性に整列される。もし活性 内にゆるやかな縁が存在すれば、低い方の帯域が非0係数を発生し、鋭い縁が存 在すれば高い方の帯域並びに低い方の帯域が非0係数を発生する。非0低帯域係 数が存在しても非0高帯域係数が伴う確率は低いが、非0高帯域係数が存在する と空間的に整列された位置に非O低帯域が存在する高い確率を伴う、音響及び像 信号のような自然に発生する信号に対して、復元の目的には必ず非O係数データ を伴うオーバーヘッド マツプ データの量を最小ならしめるので、この面は極 めて有用である。
本発明のマツプ コーディング技術は本トライアングル及びピラミッド変換との 使用に国定されるのではなく、有限持続時間の基底関数及びレベルからレベルへ 移動する際に所定の係数による再分を用いる他の階層的変換システムにも通用可 能であることに注目されたい。本マツプ コーディングによる効率は、同一ビク セルが連続するレベル内の整列された基底関数項に影響する故に得られるのであ る。本マツプ コーディング技術を使用できる階層的変換システムの1例は、ノ ウルトンの米国特許4,222.076号「連続像伝送」に開示されている。
本マツプ コーディングは森林になぞらえることができる。善本の幹は帯域1の 処理ブロックに関連している。−次元の場合は2つの枝に、また二次元の場合は 4つの枝に分れる幹の最初の分枝は帯域2の係数に関連している。最初の分枝か ら後の多くの他の枝への分枝は帯域3:&、びその後の高い帯域に関連している 。天然の樹形のエンベロープが帯域間の係数の整列に対して存在しているので、 この配列はを用である。1実施例では、帯域1係数の各対は粗に、且つ主として 同じ入力信号サンプルによって影響され、これによって帯[2では2対の係数が 、帯域3では4対の係数が、帯域4では8対の係数が等々に影響を与えて行く。
二次元では、係数と、同じ入力サンプルによって影響された異なる帯域の係数と の間に第2の自然の整列が存在する。これは2つの異なる次元を基礎としている 。
二次元係数は3つの型がある。即ち(1)第1の次元内の活性を反映してはいる が第2の次元内の活性では平均値によってのみ影響されるもの、(2)第2の次 元内の活性によって影響されるが第1の次元では平均値によってのみ影響される もの、そして(3)両次元内に活性が存在する場合だけ影響されるものである。
単一の次元内の活性化の平均値に伴う係数は、その次元内のB型変換操作、及び 他の次元における非B型変換操作によって形成されるものである。係数の方向性 は非B型変換操作の方向によって決定される。LvBh或はHvBh係数は垂直 係数であり、BvHh或はBvLh係数は水平係数である0両次元における平均 化されない活性化に伴う係数は対角線係数と呼ばれ、例にはHVBh及びLVB Hhが含まれる。
従ってマツプ コーディングは、ブロック当り2つの係数を有する1つの次元で は帯域1処理ブロック当り1本の木を、また2つの次元では帯、域1処理ブロッ ク当り3本の木を基礎として設定することができる。後者の場合3本の木は前述 の3つの型の二次元係数に関連している0本発明の好ましい実施例では、3つの 各型は処理ブロック当り4つの係数を有している。
以下にマツプの詳細を説明する。マツプの成分は、帯域l処理ブロックのことご とくに対して存在している。これらの成分は前述の木の幹に1対lで対応してい る。マツプの別の成分は木の枝に対応しており、枝或は各校が突出している幹か ら決定されるものとして条件付きで存在している。各存在成分は更に3つの要素 に分けられる。即ち (al 指令語、 (bl 内容語、及び (cl 実在語 である。マツプに関係する前述の全ての項を単−次元及び二次元の場合の両方に 関して説明する。
第18図は、1つの係数セントだけのための二次元処理プロセスを示す。水平、 垂直及び対角線のイベントの存在を指示するのに金言13つが必要となる。
指令語は、関連した内容語及び実在語の存否を指示する。これら2つのイベント の考え得る4つの組合せを表わすのに2つのバイナリ ピントが用いられる。二 次元処理のためには、内容及び実在語に関連する指令は3つの型即ち垂直、水平 及び対角線の各係数セント毎に存在できる。
内容語は、現処理ブロック内の係数セット内の何れかの係数が非Oであれば、指 令語によって存在させられるようにして存在し、指示される。−次元処理では最 大2つの係数が存在できるので2つのビットしか必要としない、二次元処理では 、セントのどの係数がOであるのかを指示するために4ビツトが必要となり9、 指令によってそのように指示される。非0値を有する係数だけが保持され、伝送 される。
実在語は現位置から伸びる別の枝の存否を指示する。もし別の枝が存在していな ければ、実在語は指令語によって指示されて欠落する。実在語は、次に高い帯域 のどの指令が存在し、どれがそうでないかを選択的に指示することができる。1 つ及び2つの次元処理に対して、実在語はそれぞれ2及び4ビツトを含んでいる 。非0ビットは、次に高い帯域の処理ブロックのどれが同じ係数セント内の係数 を含んでいるかを指示する。第1の帯域より高い帯域では、次に低い帯域内に実 在している実在語によって指示された場合だけ、指令語が存在する。特定システ ムの最高帯域では、それ以上高い帯域は存在しないので、実在語は存在しない。
この場合、最高帯域内に何かが存在する唯一の可能性は内容語であるから、指令 は必要としない。
このマツプ システムを独特にデコード可能ならしめ、また正しい態様で正確に 信号復元を与えるようにするために、実在するマツプ成分及び要素、及び係数の 順序づけが必要である。この順序づけの基準は優先順に、 fat 帯域番号、 山)処理プロ7りの空間的位置・・・・・・1つの次元においては左から右へ、 2つの次元の水平ストリップでは左上から右下へ、(C1二次元の場合だけ、処 理ブロック内の水平、垂直及び対角線の型、及び fdl 指令、内容、係数、及び実在語。
これで非0係数の位置を表わすのに充分なマツプ データ及び命令が表わされる 。個々のマツプ アイテム或はそれらのエントリは、発生確率の知識を与えてハ フマン或は他の可変長コードを用いて別にコード化することができる。これは送 信されるマツプ ピントの数を更に若干最小ならしめるのに有用である。
順及び復元変換プロセス中の正しい順序での77ビング データけるマツプ使用 を遂行する実際の装置は、変換装置説明の一部として第20図及び第22A〜2 2D図を参照して後述する。前述のマツピング ツリー並びにマツプと係数デー タとの順序づけられた配列は全ての非0係数を独特に配置させるのに充分ではあ るが、送信器において正しい順序で非0係数データをファイルするのを容易なら しめ、復元変換器において正しい係数を探すのを容易ならしめる方法が必要であ る。これは、枝路が存在するランニング レコードを保持し、順或は復元変換が 遂行されている時間中は保持しないことを仕事とする一時的ステータス制御シス テムによって達成される。
このステータス制御システムは1つの帯域から隣接帯域の処理ブロック間に組織 化されたリンケージを与える。1つの帯域の処理ブロックのステータスが隣接低 帯域の適切な処理ブロックへ輸送されてしまうと廃棄されてしまうので、一時的 なのである。この一時的ステータス データは全ての処理プロンク毎に、そのプ ロ7りに非0係数及び存在したマツプ データの両方或は何れか一方が存在する か否かが記録される。変換器は同じツリー技に戻る前に単一の帯域内の一連のブ ロックを処理するのが普通であるから、このステータスが必要なのである。従っ て、ステータス制御システムは、その位置及び帯域において付随内容語、係数或 は実在語を有する枝路が確立されセーブされたか否か、或は非0内容語或は非O 実在語の何れも有していないため確立されずセーブもされなかったことの記録を 保持する。ステータスが一時的にセーブされているブロックと空間的に整列して いる次に低い帯域のブロックにおいて処理が完了すると、このステータスは低い 方のブロックの実在語の部分となる。これは最早ステータスとして分離して保持 する必要がない、この一時的ステータス データを記憶するのに必要なメモリ位 置の数は大きくなく、次に低い帯域において使用された後に廃棄される中間帯域 基底(B型)関数を記憶するのに必要なメモリ位置の数に比例する。
一旦組織されてしまうと、動作は、この情報が次に低い帯域において使用される まで、指令が存在しているか否かを一時的に記録することである。水平、垂直或 は対角線データに対応する3つの指令が各処理ブロック毎に存在しているような 二次元の場合には、ステータス語が個々に各指令の存在を記録する。処理プロ7 りの作用は、非0値係数に関する内容情報及びこの一時的ステータスによって通 信されている高い帯域の指令の存在の両方に基いて指令語が設定されたか否かの 決定を含んでいる。この後者の情報を得るためのより直接的なアプローチは、存 在する指令等を表わす唯一のマツプ データが保持されており、また処理中のこ の点においては保持されたデータのシーケンス内で非存在指令の位置を識別する ことはできないので、通常は不可能である。マツプ データとは異なり、ステー タス語は変換シーケンス中のある時間(但し使用後に廃棄される前の制限された 時間)の間処理ブロック毎に存在する。
一時的ステータス制御は信号復元中類似の機能を遂行するが、この場合には次に 高い帯域の適切に整列された処理ブロックまで実在語内に含まれているステータ スを輸送する。特定の処理ブロックのためのマツプ データが存在しない場合に はステータスも0であり、整列した高い帯域内の処理ブロックにマツプ データ も存在していないことを通知するのに役立つ。
このマフピング技術は、モノクローム像がi1!備されている自然の物体或は絵 から生ずるカラー像に適用した時に附加的な効率を提供する。これは、現行の放 送業務で行われているように、副搬送波変調のような手段によってエンコーディ ングする前のカラー信号がrYJ、rlJ、及びrQJのような3つのビデオ信 号によって表わされている場合に生ずる。rYJ信号は、本ピラミッド変換によ って変換できるモノクローム信号に等価である。rlJ及び「Q」信号は色差信 号であり、カラーの無い像領域では0値となる。
rYJ、rlJ及びrQJ信号は、通常はカラーテレビジラン カメラ内で形成 される像の赤、緑及び前分離の線形組合せから形成されている。このように、こ れらの分離の間には極めて高い空間相関が存在している。換言すれぼrYJ、r lJ及びrQJ信号の間には極めて高い空間相関が存在している。ピラミッド変 換を「Y」。
rIJ及びrQJの各信号に対して遂行した場合、全ての非0「■」或はrQJ 係数毎に同じ処理ブロック内に対応する非OrYJ係数も存在する確率は極めて 高い。モノクローム像のためのマツプが、幾つかの技術の1つによるrlJ及び rQJカラー情報のための77ブをも表わすようにすることが可能である。これ らの技術の2つを以下に説明する。
第1の技術は「OR」技術と呼ばれる。この技術では変換されたrYJ信号、或 はrlJ信号、或はrQJ信号信号対応非0係数によって処理ブロック内に単一 のマツプ語が存在せしめられるようになっている。その結果、3つの信号の全て からの係数が共通マツプ内に含まれる情報に応答して伝送される。これは0値係 数の伝送を。
もたらす稀な結果であるが、その確率は極めて低い、また、係数がハフマン状の コードでエンコードされている場合には0値の表示を極めて短かいコード語とす ることができ、従って余分に伝送されるデータに多くの不利をもたらさない。
第2の技術は「モノクローム通知」技術と呼ばれる。この技術はrYJ信号から の非O値係数のみに応答してマツプ データを発生する。「Y」信号からの非O 値係数に一致しないrIJ及びrQJ信号の係数の非0値は単に廃棄されるだけ である。これは稀にカラー誤差をもたらすが、屡々ではなく通常は目立たない、 このような面は、カラー信号のための帯域10B関数が、rYJ係数データ及び 元の像において要求されるように迅速に1つのカラーから別のカラーへ・空間的 に変化し損うと発生する誤差が常に伝送される結果である。この技術では、カラ ー係数のために余分なマツプ データは必要でなく、係数自体のみである。従っ て画のカラ一部分は附加的なマフピング オーバーヘッドを必要とすることなく 、極めて効率的に伝送されるやこの第2の技術の別の長所は、ビデオ テープレ コーダを通過する0とを含む種々の手段によって誘導されるビデオ信号のカラ一 部分内の雑音を除去する能力である6通常誘導される晟も不快な雑音は一定の或 はゆっくり変化する輝度及びカラーの領域内にあり、この領域は雑音がない場合 には最低帯域内に非0係数を発生させるだけである。雑音は信号のカラ一部分内 だけにあるから、ピラミッド変換はrlJ及び[Q1カラー信号のみの非0係数 を発生し、高帯域のための輝度rYJ信号は発生しない。上述のモノクローム通 知技術は、モノクロ・−ム係数が0値である高い帯域内の雑音を主因とするカラ ー係数を廃棄する。従って最も不快なカラー雑音は、ピラミッド復元変換器によ ってその後に復元される像から除去される。この技術の別の長所は、カラー雑音 に起因する不要係数には価値ある伝送チャンネル容量或はストレージ スペース を占めることを許さないことである。
これら2つの技術の特定実施例を第36図及び第37図を参照して以下に説明す る。
カラー像は、マツプ コーディング技術の結果として効率を改善できるだけでは なく、解像度の研究の結果として効率を改善することもできる。
嵯述すれば、■及びQ色差信号は付随するモノクローム信号に対して低下した解 像度をもって送信し、満足に受信できることば公知である。米国標準カラーテレ ビジラン放送業務はl信号は1.5 MHzの帯域中で、Q信号はQ、 5 M B2の帯域中で送られ、モノクローム信号は4.2 MHz帯域中で送信されて いる。これによって、モノクローム信号に対してl信号の水平解像度は1/2. 8に、またQ信号のそれは1/8.4に低下する。標準放送ではモノクローム信 号に対するl及びQ信号による垂直解像度は変更されていない、しかし垂直解像 度は知覚される劣化を生ずることなく低下させることができる。
前述の強い周波数特性を有しているピラミッド変換によって、■及びQ信号のこ の低下した解像度受入れ能力の長所を用いることができる。標準テレビジョン信 号成分の帯域中をAだけ減少させるのに対応して水平解像度をAだけ低下させる には帯域N変換の水平係数をOにセットする。垂直解像度を%だけ低下させるに は帯域N変換の垂直係数を0にセットする。水平及び垂直画解像度を同時にAだ け低下させるには帯域Nの全ての係数(水平、垂直及び対角線)をOにセットす る。
同じようにして、解像度をAに低下させるには帯域N及び帯域N−・1の両方の 係数を0にセントすればよい。この操作を遂行する長所は、そのように影響され た帯域の係数を記憶したり伝送したりする必要がないことである。
解像度のこの受入れ得る低下を実施するカラー信号濾波用の特定例を後に第38 図を参照して説明する。
線処理 変換すべき信号が縁(像によって生ずるような)を有している場合、縁は内部部 分の信号に対する変換を計算する技術の変形として取扱う。これらの変形は、変 換プロセスに通常用いられる信号要素が、信号スペースの外側に位置しているた めに存在しないような状況を受入れるために必要である。内部変換計算と同様に 、縁周辺で得られる変換項の数は、変換項を作った信号要素を正確に復元するの に要する最小数である。縁の取扱いに関して、変換の高速計算方法を適用するも のとして説明する。この処理は主として順方向に、そして一方向について説明す る。復元及び第二次元処理は前述の内部復元の対応方法に準じ、また第2次元は 内部第1次元に準する。
第19A図乃至第19E図には5つの縁の場合を示してあり、以下に説明する。
これらの若干の線状態は復元処理に0桁上げ特色を組入れるために隣接帯域を非 随意的に成層したために生じたものである。内部処理との2つの主な相違には、 S型係数の正規化と、B型項の形成とが含まれる。2つの手順は5つの各場合毎 に与えられ、一方は正確な復元を可能ならしめ、他方は0値を有するH及びL係 数をめる。信号の縁が人工的に粗で不要の非0値係数が発生する場合には後者の 方法が好ましいことがある。
第19A図のケースAは縁の右側の5要素を示す。Bl、B2゜D及びSのため の計算は内部変換の際に説明したようにして遂行できる。P (i)の縁及びP  (i+1)が欠落しているためにBOは直ちに限定されない、BOの計算上の 定義はB Q −21B 1−82 として与えられる。これはBO,B1及びB2の間に一定勾配を生じさせる。従 って0桁上げは0である。
B(l BI B2 DCU−−□÷□−□ BI B2 B1. B2 −〇。
S係数のための正規化係数は 2−BO B2−2*B1+82 としてめることができる。H及びL項は先に示した内部式を用いてめることがで きる H−−D−SN、及び L−−D+SN。
この方法は、変換係数及び基底関数からP要素を正しく復元させる。
ケースAのための近イ以法はH及びLが共にOであることを勝手に想定すること である。これによって元の関イ辰に拘わらずP (i+2)、P (i+3)及 びp(i+4)の間に一定の勾配を発生する復元が得られる。
ケースB(第19B図)では、正しい復元は直接BO−PCi+1) と置くことによって実現できる。Sの正規化はB1及びB2だけを用いて遂行さ れる。即ちケースAのように2−Bl 0桁上げは再び0に等しいものとすれば、H−−D−5N、及び L −−D + S N。
従ってケースBはケースAと同じであるが、ここで限定されたBOはP(++1 )に等しい。
ケースBの第2の方法はH及びLが0に等しいものとし、それによってP (+ +2) 、P (++3)及びP(ヌ+4)の復元値を直線ならしめる。また正 しい計算方法のようにB−P(++1)である。
ケースC(第190図)はケースAの鏡像であって、縁は要素の左側ではなく右 側にある。計算上の仮定は、今度は欠落したB2がB2−2宰Bl−BO であることである、これもまた0桁上げをOならしめる。正規化されたSば である、H及びLは、内部信号スペースの場合と同様に計算され、上述の状態の 下では H−−D−3N、及び L −−D + S N となる。
第2の方法はH及びLを共に0と見なすことである。これによってP (++2 )、P (++3)及びp(++4)が一定勾配で再生されるようになる。
ケースD(第19D図)では正確な復元はB1’=P (++3>、及び D=0 と置くことによって達成できる。S及びSN係数は今度はS=P (++3)− P (++2)、及びとして限定される。失われたB2はDCU−0のような値 を存するものとする。そこで H−−5N、及び L=SN。
H或はLは、一方の逆符号が他方であるために何れか一方だけを保持すればよい 。
ケースD(第19D図)のための近似法はBl−P (++3)とし、H及びL が共に0であるものとすることである。そこでP(++2)は近似的に P (++1)+P (++3) P(++2)本□ となる。
ケースE(第19E図)はケースBの鏡像である。ケースBに対応させることに よる正確な計算方法は B2−P (++5)。
H−−D−3N、及び L寓−D+SN である。
近似法は B2−P (i +5) 。
以上で本発明の概念説明を完了し、遂行しなければならない種々の機能的処理段 階の詳細を説明した。実施への種々の特定アプローチを企図した目的に依存して 使用することができることは明白である。1つの例として変換及び逆変換は適当 にプログラムされたディジタル コンピュータによって実行できる。しかし、像 からなるような複素入力データの実時間処理はコンビ二一夕を用いて達成するの は困難である。現在好ましいアプローチは、順及び逆変換のための専用プロセフ すを用いることである。このような順変換プロセッサについては第20図を参照 して、また逆変換(復元)プロセッサに関しては第24A−D図を参照して以下 に説明する。説明する各プロセッサは、第20図及び第24A−D図に示すよう に相互接続されたストレージ レジスタ、マルチプレクサ、加算器、及びしきい 値デバイスのような複数のありふれた素子からなっている。これらの種々の素子 は、機能を後述する制御点入力(図示せず)をも存している。これも後述するよ うにして、これらの制御点入力に制御ビー/ )を印加することによって、必要 な動作が通切な順序で発生する。
概湾mix 第20図には、順方向にトライアングル/ピラミッド変換を実行するのに充分な 電子ブロックの図が示されている。第21A及びB図、第22A及びB図、及び 第23A及びB図に、外部クロ、クバルスによって決定される連続時間間隔或は 増分子、T+1゜T+2等毎の、変換器を通るデータ流の3つの変化を示しであ る。
ここでのアプローチはシステムを通る入力データの1つの小さいブロックを追う ことである。即ち、第21A図〜第23B図に示されている情報は境界内にある 。これらの境界の外側には隣接するブロックのための本質的には同一の信号流が 存在しているのであるが、図を明瞭にするために図示してない。境界の形状から 、隣接データのための信号流路が上下に収まっていることは明白であろう。
第21A及びB図における第1のデータ流変化は、データの入力サンプルが各時 間増分毎に入力(115)(第21A及びB図)に連続して印加されるような一 次元の場合のために用いられる。この場合、入力(116)及び(117)は使 用されない。第22A及びB図、及び第23A及びB図の第2及び第3の変化は 、正確に同じ電子回路を順次使用して水平方向のような第1の次元における順せ たい二次元の場合のために用いられる。これら2つの場合には、同じシーケンス が続いている時は、1つの特定シーケンスにおける計算の結果から若干のデータ を入力データとして(116)及び(117)へセーブ オーバーさせなければ ならない、多くの実際の二次元システムでは、同一電子回路が充分高速に動作し て両方向において必要な計算を遂行することができる。この電子回路は1つの次 元の、次で第2の次元の計算を順次遂行させるように使用できる。或は同じよう な複数の回路を使用してもよい。例えば、第1の回路に1つの次元の計算を遂行 させ、第2の回路に第2の次元の計算を遂行させることができる。また多重ユニ ットによって多重行に対する順変換を同時に遂行させることもできる。同一の、 或は異なるユニットは、次で先の行とは直角の多重列における変換を遂行するこ とが可能である。
第22A及びB図は、前述のように「S」関数が正規化されている場合のデータ 流を示している。第23A及びB図は、rSJ関数が正規化されていない場合の データ流を示すものである。これら3つの全ては、0の他に4つの連続するデー タ点を利用する変換、「S」正規化が用いられているか否か及び(115)への 入力データが連続的であるか否かに依存する2つのセーブ オーバーを示してい る。4つの入力データ サンプルは、入力データが連続的であると否とに拘わら ず(115)へ印加される。変換器の作用によって4つの出力及び2つまでのセ ーブ オーバー項が発生する。変換を完了するためには、4つのデータ サンプ ルの中の最初のサンプルが入力(115)へ印加されてから9クロツク サイク ルが必要である。(必ずしも最初の4人カサンプルに続いている必要はないカリ 新らしいセットの4人カサンプルを不利な相互作用を伴なうことなく最初の4人 カサンプルの直後に入力(115)から挿入できるが、これは変換器のスループ ット時間を表わしている。変換器の最小処理時間は入力(1,15)に印加され る各データ サンプル毎に1クロツク サイクルである。
先ず第21. A及びB図のタイミング図を参照して第20図の順変換器の動作 を説明しよう。この場合、入力データ流は連続的であって、サンプルP3がレジ スタ(1,01)内に含まれ、サンプルP2がレジスタ(1,02)内に含まれ 、計算された量(%)*(p1+P3)はレジスタ(103)内に含まれている ものとする。これらは全て先行動作の結果である。サンプルP4は入力(115 )にあり、BOの計算が期間Tの間に加算器(I I 1)において発生してい る。全てのレジスタはエツジ トリが型であり、レジスタ入力にあるデータは、 もし適切なエツジがそのレジスタのクロック入力に印加されれば、また若干の場 合にはクロック イネーブル入力もイネーブルされていれば、クロック期間の終 りにレジスタ自体の中に転送される。クロック期間Tの終りに、加算器(11, 1)による計算結果であるBOがレジスタ(103)内に転送され、サンプルP 3がマルチプレクサ レジスタ(119)内に転送され、そして入力(1,15 )にあったサンプルP4がレジスタ(] 01)内に転送される。期間Tの間に 他の計算及び転送が行われているが、それらは期間T+4.T+8.T+12等 々の間に発生するものと同一形状(異なるセットのデータ サンプルに対する動 作)を有している。
従ってそれらは、先行入力及び計算動作の結果であるデータではなく今検討中の データに関する期間T+4に示されている。動作は、僅か4つの期間の間の異な る入力データを追うのではなく、電子回路を通る同じ入力データを追った方が明 瞭になる。
期間T+1の間に、加算器(111)には1つのオペランドとしてレジスタ(I  I 9)からのB3及び入力(115)からマルチプレクサ(120)を通し てB5が印加され、結果は期間T+1の終りにレジスタ(103)内に転送され る。また期間T+1の間に、減算器(112)は同しオペランドを受けて−31 を発生し、これはこの期間T+1の終りにレジスタ(105)内へ転送される。
また期間T+1の終りには入力(115)にあったB5がレジスタ(101)内 へ転送され、B4がレジスタ(101)からレジスタ(119)へ、そしてBO がレジスタ(1,03)からレジスタ(104)へ転送される。
期間T+2の間に、加算器(111)はレジスタ(119)からオペランドP4 を、またレジスタ<103)からマルチプレクサ(120)を通して量(!4) * (p3+p5)を受ける。加算器<1.11)は量B】を形成し、期間T+ 2の終りにこの結果をレジスタ(103)へ転送する。減算器(112)は加算 器(111)と同じオペランドを受けて出力DIを発生し、DIは期間T+2の 終りにレジスタ(106)、へ転送される。同時点に入力(115)からレジス タ(101)へのB6の転送、及びレジスタ(101)からレジスタ(119) へのB5の転送が行われる。
からオペラン、ドP5とを受ける。加算器(111)は量(!/i)* (P5 +P7)を計算し、期間T+3の終りにレジスタ(103)に転送する。減算器 (112)の結果は使用されもしないし、この期間T+3の終りにレジスタ内に セーブされもしない。
期間T+3の終りの転送は、入力(115)からレジスタ(101)へのB7.  レジスタ(101)からレジスタ(119)へのB6゜レジスタ(103)か らレジスタ(104)へのBl、及びレジスタ(104)からレジスタ(107 )へのBOである。この期間中、B1は変換計算シーケンスからの4つの所望出 力の1つとして(118)において利用できる。
期間T+4には、加算器(111)はレジスタ(119)からのオペランドP6 を、またレジスタ(103)からマルチプレクサ(120)を通してオペランド (!4)* (P5+P7)を受ける。
加算器(111)は和B2を形成し、期間T+4の終りにレジスタ(103)へ 転送する。減算器(112)の出力は使用もセーブもされない。この期間の終り に行われる転送は、入力(115)からレジスタ(101)へのB8と、レジス タ(101)からレジスタ(119)へのB7である。
期間T+5には量B2が変換計算シーケンスからの4つの所望出力の1つとして (118)において利用可能となる。また加算器(113)はレジスタ(107 )からマルチプレクサ(125)を通してオペランドBOを、またレジスタ(1 03)からマルチプレクサ(121)を通してオペランドB2を受ける。加算器 (113)はIYを発生し、これはこの期間の終りにマルチプレクサ(124) を通してレジスタ(110)へ転送される。減算器(114)はレジスタ(10 7)からマルチプレクサ(126)を通してオペランドBOを、またマルチプレ クサ(123)を通してオペランドB2を受ける。減算器(114)はi14* Zを発生し、これはマルチプレクサ(122)への入力においてAに縮小され期 間T+5の終りにレジスタ(109)へZとして転送される。この期間の終りに 発生する転送には、レジスタ(103)からレジスタ(104)への82、L、 ジスタ(104)からレジ、l(107) ヘ+7)B 1.及びレジスタ(1 05)からレジスタ(108)への−81が含まれる。
レジスタ(105)及び(106)は出力イネーブル制御を有しており、ある期 間中それらの一方だけがデータをレジスタ (108)へ供給できるようになっ ている。
期間T+6には、加算器(113)はレジスタ(107)からマルチプレクサ( 125)を通してオペランドB1を、またレジスタ(110)からマルチプレク サ(121)を通してオペランドYを−Yとして受けるので、実際には減算を遂 行する。この結果はこの期間の終りにマルチプレクサ(122)を通してレジス タ(109)に転送される。マルチプレクサ(122)への入力にはAの重み係 数が用いられていて所望の(H)*DCUが得られるようになっている。この量 は前述のパラメータrkJO値の(+A)に相当する。
レジスタ(11,0)からの−Yは、Yの正の値ではなく負の値が得られるよう に極性制御を付活して得ている。減算器(11’4)にはレジスタ(109)か らマルチプレクサ(126)を介してオペランドZが印加される。オペランド− 51はこの期間中レジスタ力がイネーブルされ、マルチプレクサ(123)の出 方はディスエーブルされている。澄5N1=−(−31)+Zが形成され、この 期間の終りにマルチプレクサ(124)を介してレジスタ(110)へ転送され る。レジスタ(106)からレジスタ(108)へのDlの転送も期間T+6の 終りに行われる。
T+7期間中、減算器(114)はレジスタ(109)からマルチプレクサ(1 ,26)を通して04)*DCUを、またレジスタ(108)からDIを受ける 。マルチプレクサ(123)の出方はディスエーブルされている。量wが形成さ れ、この期間の終りにしジスタ(109)へ転送される。加算器(113)から の出力は使用されない。
期間T+8の間に最後の2つの出力H及びLが形成される。加算器(Ilf3) はレジスタ(109)からマルチプレクサ(125)を通してオペランドWを、 またレジスタ(110)からマルチプレクサ(121)を介してオペランドSN Iを受けるや量りが作られ、期間の終りにマルチプレクサ(122)を介してレ ジスタ(109)に転送される。減算器(+ 14)はレジスタ(1,09)か らマルチプレクサ(126)を通してオペランドWを、またレジスタ(110) からマルチプレクサ(+23)を通してオペランドSNIを受ける。
この期間中レジスタ(108)の出力はディスエーブルされてバスの競争を避け ている。結果Hは期間T+8の終りにマルチプレクサ(124)を介してレジス タ(I I O)に転送される。期間T+9の間、所望の係数出力H及びLがそ れぞれ(1,19)及び(120)において利用可能となる。
第22A及びB図は、正規化はされているが非連続である場合の動作を示す。動 作は以下の例外の他は連続の場合と同一である。期間Tの間、隣接する処理ブロ ックから先にセーブ オーバーされた項P3が入力(11,6)に印加される。
この期間の終りにP3はマルチプレクサ/レジスタ(]、!、9)内へ転送され る。これもまたセーブ オーバーされた項BOは期間T+2の間に入力(1,1 7)に印加される。これはこの期間の終りにレジスタ(1,04)内へ転送され る。
第23A及びB図は、非連続、非正規化の場合の動作を示す。このプロセスは、 80項が入力(117)には与えられず引続いてレジスタ(104)及び(10 7)内にストアされることを除けば、期間T乃至T+4の間の第22A及びB図 のものと同一である。正規化が遂行されなければ80項は必要ないからである。
正規化と非正規化との間の主な差は期間T+5から始まる。このプロセスにはY 或は2項は必要でないから、この期間中加算!5 (113)及び(11,4) は休止している。期間T+5の終りに−81がレジスタ(105)からレジスタ (108)へ転送され、B1がマルチプレクサ/レジスタ(104)からレジス タ(107)へ転送される。
期間T+6には、レジスタ(109)が制御信号によって0にクリヤされる。そ こでレジスタ(109)はこの値をマルチプレクサ(+26)を通して減算器( 1,1,4)へ供給する。減算器(114)への他のオペランドはレジスタ(1 08)からの−31である。マルチプレクサ(123)の出力はディスエーブル されてバスの競争を避けている。減算器(11,4)の出力SNIの(これは正 規化された項ではないにも拘わらずSNIと呼ぶ)は期間の終りにマルチプレク サ(124)を通してレジスタ(110)へ転送される。レジスタ(106)か らの項D1も期間T+6の終りにレジスタ(1,08)へ転送される0期間T+ 6の量論算器(11,3)は使用されない。
期間T+7の間、加算器(113)は使用されない、レジスタ(109)は制御 信号によってクリヤされ、その出力に0の値を発生する。これはマルチプレクサ (126)を通して減算器(114)への1つのオペランドとなる。他のオペラ ンドはレジスタ(108)からのDlである。結果はWであって、期間の終りに レジスタ(1,09)へ転送される。
期間T+8に、加算器(113)はレジスタ(109)からマルチプレクサ(1 ,25)を通して項Wを、またレジスタ(110)からマルチプレクサ(12] 、)を通して項SNIを受ける。減算器(11,4)はレジスタ(109)から マルチプレクサ(126)を通してWを、またレジスタ(11,0)からマルチ プレクサ(123)を通してSNIを受ける。加算器(] 13)は項りを発生 し、減算器は項Hを発生する。これらの項は、この期間の終りにそれぞれマルチ プレクサ(122)を通してレジスタ(1,09>へ、またマルチプレクサ(1 24)を通してレジスタ(110)へ転送される。
項H及びLは期間T+9の間出方(119)及び(120)において利用可能と なる。
第20図、第21A及びB図、第22A及びB図、及び第23A及びB図を参照 して説明した動作を発生させるために、第20図の種々の素子は制御久方(図示 せず)を有゛していて適切にプログラムされたリードオンリー メモリ (図示 せず)から続出された(その位置はクロック間隔T、T+1.T+2等が進むに つれて連続的にアドレスされて行く)制御ビットを受けている。
次表Xは順二次元変換のために第20図、第21A及びB図、第22A及びB図 、及び第23A及びB図を参照して説明した動作を発生させるための20の制御 ビット0乃至19のリスト、及びデータの流れ及び演算動作を達成するのに必要 なそれらの個々の制御機能を示すものである。
表 X 第20図の順変換器の制御点 l−マルチプレクサ/レジスタ119がレジスタ101を選択1 0−マルチプ レクサ120が入力115を選択l−マルチプレクサ120がレジスタ103を 選択2 0−マルチプレクサ/れ104が入力117を選択■−マルチプレクサ /レジスタ104がレジスタ103を選択3 0−マルチプレクサ121がレジ スタ103を選択■−マルチプレクサ121がレジスタ110を選択4 0−マ ルチプレクサ123がレジスタ110を選択1−マルチプレクサ123がレジス タ103を選択5 0−レジスタ106が出力がイネーブルさゎ、レジスタ10 5の出方がディスエーブル1−レジスタ105の出力がイネーブルさゎ〜レジス タ106の出方がディスエーブル6 0−マルチプレクサ125がレジスタエ0 9を選択1−マルチプレクサ125がレジスタ107を選択7 0−マルチプレ クサ126がレジスタ109を選択ニーマルチプレクサ126がレジスタ107 を選択8及び9 00−マルチプレクサ122が加算器113の出方のAを選択 01−マルチプレクサ122力伽算器113の出力を直接選択10−マルチプレ クサ122力湛算器114の出力を直接選択11−マルチプレクサ122力’K IIFI5114の出力のAを選択表 x 1売き) 第20図の順変換器の制御点 10 0−マルチプレクサ124力vIu51 ] 3の出力の2を選択1−マ ルチプレクサ124が減算器114の出力を直接選択1〕 0−レジスタ110 の正極性を出力として選択■−レジスタ1. I Qの負極性を出力として選択 12 0−レジスタ/マルチプレクサ104のクロック入力をイネーブル1−同 上クロック入力をディスエーブル13 0−レジスタ105のクロック入力をイ ネーブルl−同上クロック入力をディスエーブル14 0−レジスタ106のク ロック入力をイネーブルl−同上クロック入力をディスエーブル15 0−レジ スタ107のクロック入力をイネーブル1−同とクロック入力をディスエーブル 16 0−レジスタ108のクロッ久入力をイネーブル1−同上クロック入力を ディスエーブル17 0−レジスタ110のクロック入力をイネーブル1−同上 クロック入力をディスエーブル18 0−レジスタ108の出力をイネーブルし 、マルチプレクサ123の出力をイネーブルj〜マルチプレクサ123の出力を イネーブルし、レジスタ108の出力をディスエーブル19 0−レジスタ10 9の値を0にする】−レジスタ109の値を0にしない 必要な動作を遂行させるために、制御ビット0乃至】9は(リードオンリーメモ リから読出することによって等)次のバター・ンで発往させる。列T乃至T9は 第2IA図、第21. B図及び第21C図の時間間隔と一致している。「×j 印は「どちらでもよい」で5ある。記入されていないところは、当の制御ビット が図示の例に隣接する処理ブロックを制御中であることを意味する。
次表X[は、第2iA及びB図の連続、正規化の場合の制御ピントを示す。
表 XI 順変換:連1正規化(i21A及びBDビット番号 T T+I T+2 T+ 3 T+4 T+5 T+6 T+I T+B T+9次表xmは、第22A及 びB図の非連続、正規化の場合の制御ビットを示す。
表 xn 順変換:非連続、正規化@22A及び田のビット番号 T T+I T+2 T +3 T+4 T+5 T+6 T÷7 T+ll T+9最後に次表xmは、 第23A及びB図の非連挑非正規化の場合のit、IJi卸ビラビットす。
表 xm ビット番号 T T+I T+2 T+3 T+4 T+5 7+6 T4−7  7+B T+9逆変換装置 第24A図、第24B図、第24C図及び第24D図は、第17図を参照して説 明した復元変換プロセスを遂行する電子装置のブロックダイアダラムである。− 次元の場合のためのものではなく、二次元のための0桁上げ係数を発生するのに 必要な付加的なハードウェアが含まれている二次元復元を示しである。−次元の 場合にはこれらは直接利用可能であり、付属装置を省いてもよい。装置は第24 A図、第24B図、第24C図、及び第24D図にそれぞれ対応する4つの相互 接続される区分A、B、C及びDに分割されており、個々に説明する。垂直復元 が先ず遂行される。単位時間当り多数の二次元信号の変換を容易ならしめるため に分離した装置を用いることもできるが、同一の装置を用いて引続いて水平復元 が遂行される。
第24A−D図の装置では、水平復元を達成するために21元変換器への入力と して印加する適当な時点まで垂直復元の結果をメモリ(図示せず)内に一時的に セーブ オーバーしなければならない。
用語及び理解を簡単化するために、この装置の説明に用いられる名前は単一次元 のものである。第17図は二次元ピラミッド変換を遂行するのに必要なこれら単 一次元動作のシーケンスを示している。
第24A図のプロセッサAは入力(200)に基底関数(B関数項)を受け、他 の区分からの中間結果と混合される出力を(211)及び(212)に供給する 。第25図及び第26図に示すようにプロセンサAは、前述のタイプ■補間計算 及びタイプ■非補間計算を受入れる2つの分離したモードで動作する。第25図 及び第26図はそれぞれ順次動作及びステートを示す、(211)における出力 は常に基底関数であるか或は2つの隣接基底関数の補間であり、一方(212) における出力は、用いられる場合は、2つの処理ブロックを橋絡する計算を開始 させそして完了するのに用いられる部分計算に寄与する。第24A図のプロセッ サは、第20図、第21A及びB図、第22A及びB図、及び第23A及びBC 図を参照して説明した順変換器と類似の態様でリードオンリーメモリから供給さ れる8つの制御ビット(後掲の表XI”/)によって制御される。ビットのパタ ーン(後掲の表x■及びXVI)は、これらのメモリの連続アドレス位置に記憶 されている。クロックによって進められるカウンタは時点T、T+i T+2等 に連続的なアドレスをメモリに供給し、データの所望の計算、流れ及び出力を行 わせる。
第24A図及び第25図を参照して先ず補間タイプ■の動作を説明する。項BO は期間Tに入力端子(200)に印加される。期間Tの終りに、この80項はレ ジスタ(201)内へ転送される。期間T+1に入力データB1が(200)に 印加される。この期間が終るとBOはレジスタ(201)からレジスタ(202 )へ転送され、B1がレジスタ(201)に入っている。期間T+2には入力デ ータB2が(200)に印加される。加算器/減算器(207)は、レジスタ( 202)内に保持されているBOデータとレジスタ(201)内に保持されてい るB1データとを受けて2つのデータ環の加算を遂行する0期間T+2の終りに は幾つかのデータの転送が行われる。項BOはレジスタ(202)からレジスタ (203)へ転送され、項B1はレジスタ(201)からレジスタ(202)及 び(205)へ転送され、項B2は入力(200)からレジスタ(201)へ転 送され、そして加算器/減算器(207)からのBOとBlとの和は2に縮小さ れてレジスタ(204)内へ転送される。T+3には、レジスタ(204)から の出力がその後の使用のために(211)において利用可能となる。またバッフ ァ デバイス(208>が付活されてレジスタ<203)の内容BOを入力(2 00)へ印加する。また加算器/減算器(207)はレジスタ(202)からの 81とレジスタ(201)からの82を受ける。
期間T+3の終りにはBOが人力(2Q Q)からレジスタ(201)へ転送さ れ、B2はレジスタ(201)からレジスタ(202)へ転送され、そして加算 器/減算器(207)からの出力和はAに縮小されてレジスタ(204)に転送 される。期間T+4にはレジスタ(204)からのB1&びB2の線形補間が( 211)に供給され、その後の使用に利用できる。加算器/減算器(207)は レジスタ(2(12)からの入力B2及びレジスタ (201)からのBOを受 けて差B2−BOを形成する0期間T+4の終りには、1/8に縮小されたこの 差はレジスタ(206)内へ転送されてその後の使用に備える。期間T+5には 、レジスタ(205)からの81が人後の使用のために出力(211)において 利用できるようになる0期間T+5の終りにはBOがレジスタ(203)からレ ジスタ(205)へ転送される。期間T+6には、出力(211)にBOが現わ れてその後の使用に利用できるようになる。これでプロセッサAにおけるタイプ fの補間サイクルが完了する。全てのデータを挿入するためには入力(200) において4期間を必要とし、その後の期間T+4乃至T+6の間プロセッサAの 処理のフロースルーの性質を損うことなく別のセットを挿入することができる。
プロセッサA内の全てのレジスタは、リードオンリーメモリにアドレスを供給す るカウンタを進めるのと同じ共通り口7りによってクロックされている。レジス タ(203)、(205)及び(206)はクロック イネーブル入力も有して おり、クロック エツジによってデータを入力からレジスタ内へ転送したり、ク ロック エツジがそのように働らくのを禁止したりすることができる。この機能 を遂行する市販レジスタの1つは、トランジスタ・トランジスタ ロジ、りの7 43377型である。
プロセンサへの制御点及びそれらの作用は次表XrVに定義されている。
表 XrV 0 0−バッファ208にレジスタ203からのデータを入力200に印加させ るj−外部データを入力200に印加させる1 0−レジスタ203のクロック 入力をイネーブル1−同上クロック入力を禁止 2 〇−加算器/減算器207の出力の1/8をレジスタ206の入力として選 択1−人力210の1/2をレジスタ206の入力として選択3 0−レジスタ 206のクロック入力をイネーブル1−同上クロック入力を禁止 4 0・−加算器/減算器207がその入力の差をその出力に発生1−207の 出力に和を発生 5 0−レジスタ205内へデータを転送する源としてレジスタ203を選択1 −源としてレジスタ20]を選択 6 0−出力2】】としてレジスタ204の内容を選択1−出力211とし5て レジスタ205の内容を選択7 0−レジスタ205のクロック入力をイネーブ ル1−同上クロック入力を禁止 次表x■は、第24A図の復元プロセッサAを補間モードで動作させるための制 御ピント(メモリから続出し)を示す。
表 XV ビット番号 T T+I T+2 T+3 T+4 T+5 T+61 011 x 2×××0 3 xxQ1 4 1、 1 0 x 5 1、 1 0 1 第24A図のプロセンサAを非補間モード(タイプ■)にするには、入力(20 0)に印加されるBO及びB1を第26図に示す時点に出力(211)に転送す るだけでよい。B1はレジスタ(201)及び(205)を通る通路をとり、B Oはレジスタ(201)、(202)、(203>及び(205)を通る!路を とる。
次表X■は、第24A図の復元プロセッサ八を非補間モードならしめるための制 御ビット(メモリから順次に読出し)を示す。
表 XVI 復元プロセッサA:非補間モードG2引りピント番号 T T+I T+2 T +3 T+4 T+5 T+61 011X 2 x X X 1 3 × × o × 4 X × × × 7 ooo。
第24B図に示すように、復元プロセッサBは3つの入力ポート(220)、( 221)及び(232)、及び2つの出力ポート(237)及び(238)を有 している。再び第17図の諸段階を参照シてプロセッサBが係数項の処理を行う ために3つの別個のモードで動作することを説明する。第1のモードは、第17 図の段階1及び8の係数処理、並びに段階5の垂直り桁上げ発生を支える補間モ ードである。第2のモードは、第17図の段階2の係数処理を行う非補間モード である。第3のモードは段階7の水平り桁上げ発生の完了を行う。2つの出力( 237)及び(238)はプロセッサDヘデータを供給する。プロセッサBの始 めの2つのモードのための入力は、第17図の段階5処理の場合には二次元係数 、或は可視或は不可視り型係数項である。プロセッサBの第3のモードのための 入力はプロセッサCの出力から供給される。これらの出力は、ある場合には、プ ロセッサBへの入力として使用する前にバッファメモリ内に一時的に記憶される 。第24B図のプロセンサBの3つのモードのためのタイミング図をそれぞれ第 27A及びB図、第28A及びB図、及び第29A及びB図に示す。図示の場合 には、前述のパラメータ「k」の値は%に選ばれている。制御ビット機能及び動 作のためのシーケンスを表X■、X■、XIX、及びXXに示す。
補間処理のモードlに関して第24B図及び第27A及びB図を参照して先ず説 明する。時点Tに、H型係数が入力(200)に印加され、0桁上げ項の半分N 4)*DCUが入力(221)に印加される。この期間の終りに、Hはレジスタ (222)内に転送され、(Vl)*DCUはレジスタ(227)内に転送され る。また後の項は%に縮小されてレジスタ(230)内に転送される。期間T+ 1に、加算器/減算器(226)はレジスタ(222)からマルチプレクサ(2 24)を通して項Hを、またレジスタ(227)からマルチプレクサ(225) を通して項(%)傘DCUを受ける。同じ期間に、加算器(229)はレジスタ (227)がらマルチプレクサ(228)を通して項(%)*DCUを、またマ ルチプレクサ/レジスタ(230)から項(+A)*DCUを受ける。またこの 期間中、項りが入力(220)に印加される。期間T+1の終りに、加算器/減 算器(226)の出力はレジスタ(236)へ転送され、加算器(229)の出 力はマルチプレクサ/レジスタ(2’30)へ転送され、レジスタ(222)か らのHはレジスタ(223:lへ転送され、そして入力項しは入力(220)か らレジスタ(222)から転送される。
期間T+2には、加算器/減算器(226)はレジスタ(223)からマルチプ レクサ(225)を通して項Hを、またレジスタ(222)からマルチプレクサ (224)を通して項りを受ける。
加算、1(229)はレジスタ(230)からの項(%)*DCUを、またレジ スタ(223)からマルチプレクサ(228)からの4に縮小された項Hを受け る。期間T+2の終りに、加算器/減算器(226)からの出力はAに縮小され てレジスタ(235)内へ転送され、加算器(229)からの出力はレジスタ( 231)へ転送される0項りはレジスタ(222)からレジスタ(223)へ転 送される。
期間T3中に、加算器/減算器(226)はレジスタ(227)からマルチプレ クサ(225)を通して項(%)*DCUを、またレジスタ(222)からマル チプレクサ(224)を通して項りを受ける。加算器(229)はレジスタ(2 30)からの項(V4)*DCUを、またレジスタ(223)からマルチプレク サ(228)を通して項(%) 本DCUを受ける。この期間生新しい入力は印 加されない。レジスタ(236)からの項(+A)*DcU+Hはマルチプレク サ(234)を通して出方(237)に供給される。レジスタ(231)からの 出力項(K)*DCU+0.5Hは出力(238)に供給される。期間T+3の 終りには、加算器/減算器(226)の出力はレジスタ(236)に転送され、 加算器(229)の出力はレジスタ(231)へ転送される。
期間T+4中に、加算器/減算器(226)はレジスタ(227)からマルチプ レクサ(225)を通して項04)*DCUを、またレジスタ(235)からマ ルチプレクサ(224)を通して項(%)’l’ (H+L)を受ける。加算器 (229)はこの期間中使用されない。この時点で既に進行している′データの 処理に悪影響を与えることなく、入力における4期間の新らしい処理シーケンス を開始させることができる。期間’l’+4の終りには、加算器/減算器(22 6)の出力はレジスタ(236)へ転送される。
期間T+5にはプロセッサDからの項Diが人力(232)に印加され、この期 間の終りにレジスタ(233)内へ転送される0項(lA)* (DCU+H+ L)はレジスタ(236)からマルチプレクサ(234)を通して出力(237 )へ供給される。T+6期間中、Di力5レジスタ(233)からマルチプレク サ(234)を通して利用可能となり、プロセッサDへ転送するために出方(2 37)に供給される。
モード2では、プロセッサBは非補間係数処理を遂行し、レジスタ(227)、 (230)及び(231)、及び加算器(229)は使用されない。第28図の モード2に示す期間Tの間、係数Hが入力端子(220)に印加され、期間の終 りにレジスタ(222)内に転送される。期間T+1には、加算器/減算器(2 26)はレジスタ(222)からマルチプレクサ(224)を通して入力Hを、 またその入力をその出力として選択しないようにターン オフされているマルチ プレクサ(225)からの0値を受ける。またこの期間中、項りが入力(220 )に印加される。期間T+1の終りに、加算器/減算器(226)の出方である H自体がレジスタ(236)に転送され、これもHであるレジスタ(222)の 出方がレジスタ(223)内に転送され、そして(220)における入力Lがレ ジスタ(222)内に転送される。
期間T+2には、加算器/減算器(226)はレジスタ(223)からマルチプ レクサ(225)を通して項Hを、またレジスタ(222)からマルチプレクサ (224)を通して項りを受ける。
この期間の終りには、加算器/減算器<226)の出力はAに縮小されてレジス タ(235)内へ転送される。またレジスタ(222)からのしがレジスタ(2 23)に転送される。
期間T+3には、レジスタ(236)からの項Hがマルチプレクサ(234)を 通して出力(237)において利用可能になる。また加算器/減算器(226) はレジスタ(223)からマルチプレクサ(225)を通してLを、また入力を 出力として選択しないようにディスエーブルされているマルチプレクサ(224 )からの〇を受ける。この期間の終りには、加算器/減算器(226)の出方が レジスタ(236)に転送される。
期間T+4には、レジスタ(236)内のLがマルチプレクサ(234)を通し て出力(237)において利用可能になる。加算器/減算器(226)はレジス タ(235)からマルチプレクサ(224)を通して入力(!4)* (H+L )一方の入力とじて、また他方の入力にディスエーブルされたマルチプレクサ( 225)からのO値を受けて減算を遂行する。この期間の終りには、加算器/減 算!(226)の出力はレジスタ(236)へ転送される。
期間T+5の間、Diが入力(232)にあり、レジスタ(236)の出力がマ ルチプレクサ(234)を通して出方(237)において利用できる0期間T+ 5の終りにDiがレジスタ(233)内へ転送される。期間T+6には、レジス タ(233)の出力がマルチプレクサ(234)を通して出力(237)におい て利用可能ニなる。
プロセッサBのモード3は、第17図の段階7における水平桁上げ完了の支えを 含んでいる。第29図の期間Tに、プロセッサCがらの、そして第17図の段階 3の出方としての項Xは入力(220)に印加され、この期間の終りにはレジス タ(222)内へ転送される。期間T+1にはプロセッサCからの、そして第1 7図の段階6の出力が入力(220)に印加される。この期間の終りに項Xはレ ジスタ(222)から(223)内へ転送され、項Yが入力(220)からレジ スタ(222)内へ転送される。
期間T+2の間、加算器/減算器(226)はレジスタ(223)からマルチプ レクサ(225)を通して入力Xを受け、またレジスタ(222)からマルチプ レクサ(224)を通して入力Yを受けて2つの項の和を形成する。この期間の 終りには(226)の出力がレジスタ(236)内へ転送される。
期間T4・3では、レジスタ<236)がらの項X+Yがマルチプレックス(2 34)を通して出力(237)において利用できる。
また、プロセッサCからの、そして第17図の段階4からの出力である項Wが入 力(220)に印加される。加算器/減算器(226)は期間T+2と同し入力 を受けるが、今回は差x−yを形成する。
この期間の終りに(226)の出力はレジスタ(236)へ転送され、Wは入力 (220)から1/ジスタ(222)へ転送される。
期間T + 4には、レジスタ(236)内のX−Yはマルチプレクサ(234 )を通して出力(234)に供給される。加算器/減算器(226)はレジスタ (223)からの項Xと、この期間中ディスエーブルされているマルチプレクサ (224)からの0値を受ける。この期間の終りにXそのものである(226) の出力はレジスタ(236)内へ転送される。またWがレジスタ(222)から レジスタ(223)へ転送される。
期間T+5の間、レジスタ(236)の出力がマルチプレクサ(234)を通し て出力(237)に供給される。また、加算器/減算器<226)はレジスタ( 223)がらマルチプレクサ(225)を通してWを受け、ディスエーブルされ ているマルチプレクサ(224)から0を受ける。この期間の終りに、(226 )の出方はレジスタ(236)へ転送される。期間T+6にはWがマルチプレク サ(234)を通してレジスタ<236)から出方(237)に供給される。
プロセッサBに上記の結果を生せしめるためには15の制御ビットが必要である 。各ビットの機能は次表X■に定義されており、3モードのための制御ビットパ ターンは表XvIi、XIX、及びXXに限定されている。
表 X■ 第26図の復元プロセッサBの制御点 0 0−レジスタ235のクロック入力をイネ−7’/L/1−レジスタ235 のクロック入力をディスエーブル1 0−加算器/減算器226カ癲モード1− 加算器/減算器226が加算モード2 0−マルチプレクサ224をイネーブル 】−マルチプレクサ224をディスエーブル:出力−030−マルチプレクサ2 24がレジスタ222を選択1−マルチプレクサ224がレジスタ235を選択 4 0−マルチプレクサ225をイネーブル1−マルチプレクサ225をディス エーブル:出力−050−マルチプレクサ225がレジスタ223を選択1−マ ルチプレクサ225がレジスタ227を選択6 0−マルチプレクサ228がレ ジスタ227を選択1−マルチプレクサ228がレジスタ223を選択7 0− レジスタ222のクロック入力をイネーブル1−同上クロ7り入力を禁止 表 xvi 昧売き) 8 0−レジスタ223のクロック入力をイネーブル1−同上クロックにを禁止 9 0−レジスタ230のクロックにをイネーブル1−同上クロック入力を禁止 10 0−レジスタ227のクロ7りにをイネーブルl−同上クロックにをし禁 止 11 0−マルチプレクサ/レジスタ230が221を選択1−マルチプレクサ /レジスタ230が229を選択12 0−レジスタ236のクロック入力をイ ネーブルl−同上クロック人力を禁止 13 0−レジスタ231のクロック入力をイネーブル1−同上クロック入力を 禁止 14 0−マルチプレクサ234がレジスタ236を選択1−マルチプレクサ2 34がT+223を選択表 X■■ ビット番号 T T+I T+2 T+3 T+4 T+5 T+63 00X I 4 QOOO 800XX 1.3 0 0 1. 1 14 0 0 0 ] 表 XIX ビット番号 T T+I T+2 T+3 T+4 T+5 T+614 0  0 0 X 表 XX 復元プロセフサB;水平桁上げ完了モード(2)29頭ビット番号 T T+I  T+2 T+3 T+4 T+5 T+6 T+74 X0OOO 12X 0 0 0 0 13 x x x x x 14 00QOx 第17図の段階3,4及び6を遂行する第24C図のプロセッサCは、第24B 図、第27A及びB図、第28図及び第29図を参照して説明したプロセッサB への入力として必要な出力W、X及びYを発生する。全ての入力は(240)か らプロセッサCに挿入され、全ての出力は(250)において利用可能となる。
このプロセッサは二次元復元に対してのみ必要であり、−次元復元に対しては必 要でない、以下に3つの分離した部分と、3つの分離したモード中の発生に関し て動作を説明する。第1の部分はタイプIV計算として前述したS型vI4変換 動作である。第2の部分は別のタイプIV針算であり、タイプ■として前述した 順り型変換動作が後続する。
この第2の部分によってプロセッサBが必要とする第17図の段階5からの出力 Yが得られる。第3の部分はタイプ■計算である。これは2度用いられる。即ち 1面は段階3におけるXの発生であり、もう1面は段階4におけるWの発生であ る。
以下に第30図、第31図及び第32図のタイミング シーケンスを参照して3 つのモードにおける動作のシーケンスを説明する。
使用する名称は、用語の簡易化のために一次元の変換の復元に用いたものである 。実際の応用は垂直復元のものであって、これによって生じたデータ出力に対し て操作される水平復元を後続させなければならない。
第1の部分即ちモードのための第30図のタイミング図において、期間Tの間に 入力(240)にはプロセッサDの垂直復元された出力として得られた項PI( i+2)が印加される0項SOは先行処理の結果として既にレジスタ(248) 内にある。正常な二次元処理は同じ帯域内の左から右へデータのブロックに対し て進行するので、手短かに発生させる1つのブロックの項S2は直ぐ右のブロッ クにおいてSOとなる。従ってSOは既に形成されており、現使用に利用できる 。期間Tの終りにPI (i+2)は(240)からレジスタ(242)へ転送 される0期間1”+1の間には新らしいことは何も起らないが、この期間の終り にPI、(++2)+よレジスタ(242)からレジスタ<243)へ転送され る。
期間T + 2には、PI (++4)が入力(240)に印加される。
この期間の終りにはPI(++4)が(240)からレジスタ(242)に転送 され、PI (i+Flはレジスタ(24g)力1らレジスタ(244)へ転送 された。期間T+3に加算器/減算器(245)はレジスタ(242)とレジス タ(244)の内容の差を形成する。(245)の出力はAに縮小される0期間 T−)3の幕冬りに、(245)の縮小された出力S1はレジスタ(247)へ 転送される。これでプロセッサCの第1の動作が完了し、結果としてSOがレジ スタ<248)内に1、またS】がレジスタ(247)内に存在する。
第31図のタイミング図を参照する。プロセフすCの第2の勤イ乍はS2をぶ住 し、次でp型動作を遂行して出力Yを発生する。量にはプロセッサCの第1の動 作と第2の動作との間の遅れを表わす数である0期間T+Kには、P2 (++ 2)が入力<240)に印加される。この期間が終ると、これは(240)から レジスタ(242)へ転送され、期間T+に+]が終るとレジスタ(242)力 1らレジスタ(243)へ転送されている。
期間T十に+2の間、P2 (++4)が入力(240)に印加されている。こ の期間の終りに、P2 (++4)は(240)力1らレジスタ+242)へ転 送され、レジスタ(243)内のP2(++2)はレジスタ(244)へ転送さ れる0期間T+に+3には、加算器/減算器<245)がレジスタ(242)と (244)の内容の差を形成する。(245)の出力番よAに縮/1%される1 期間T+に+3の終りに(245)の縮小された出力S2はレジスタ(247) 内へ転送される。、Slはレジスタ(247)からレジスタ(248)へ転送さ れ、SOはレジスタ(248)力1ら入力のマルチプレクサを通してレジスタ( 242)へ転送される。
レジスタ(24B)及びバッファ(246)は出力イネ−ブリング制御を有して ゛おり、何れか一方或は他方が出力データを(241)に供給することはできる が、両者同時に供給できないようになっている。
期間T十に+4の終りには、SOはレジスタ(242)からレジスタ(243) へ転送され、Slはレジスタ(248)からレジスタ(24,2)へ転送され、 そしてS2はレジスタ(247)からレジスタ(248)へ転送される0期間T  + K + 5の終りには、SOはレジスタ(243)からレジスタ(244 )へ、Slはレジスタ(242)からレジスタ(243)へ、そしてS2はレジ スタ(248)からレジスタ(242)へそれぞれ転送されている。またS2は レジスタ(248)内に保持され、同一帯域内の次の処理ブロックのためにSO となる。
期間T十に+6の間、加算器/減算器(245)はレジスタ(244)からのS Oと、レジスタ(242)からの32とを受けて2つの量の和を形成し、この和 は出力においてAに縮小される。
バッファ(246)は、この期間の終りに結果即ちq、5+5(S(1+S2) がレジスタ(242)へ転送されるように、この出力を(251)へ印加するよ うにイネーブルされる。Slもレジスタ(243)からレジスタ(244)に転 送される。
期間T十に+7に、加算器/減算器(245)はレジスタ(244)と(242 )との間の差を形成し、その出力において%に縮小する。この量は所望の結果Y であり、これはこの期間の終りにレジスタ(249)に転送され、期間T+に+ 8から出力(250)において利用できるように4る。
第32図を参照する。プロセフ+Cの最後のモードは、第17図の段階lから供 給される()v及びDVL項に対して@変換操作だけを含んでいる。これらの項 は垂直には復元されないので、明瞭化のため完全な名称は用いないことにする。
出力×をめる段階3の動作を説明する。これらの動作は出力WをめるためにDv iにも用いられるが、説明する必要はない。第32図の量Jは、これらの動作と 最初の2つの処理モードの動作との間の時間間隔を定義している。
期間T+Jに、DVBOhが入力(240)に印加され、この期間の終りにレジ スタ(242)内に転送される0期間T+J+1の間に、DvBlhが入力に印 加される。この期間の終りにレジスタ(242)内のDvBOhはレジスタ(2 43)内へ転送りされ、DvBlhは(240)からレジスタ(242) へ転 送される0期間T+J+2には、DvB2hが入力(240)に印加される。こ の期間の終りに、DvBOhはレジスタ(243)からレジスタ(244)へ転 送され、DvBlhはレジスタ(242)からレジスタ(243)へ転送され、 そして1)vB2hは(240)からレジスタ(242)へ転送される。
期間T+J+3に、加算器/減算器(245)はレジスタ<242)からのDv B2hとレジスタ(244)からのDVBOhとを受けて和を形成し、その出力 において〃に縮小する。この期間の終りに、DVB 1 hはレジスタ(243 )からレジスタ(244)へ転送され、(245)の縮小された出力はバッファ (246)からレジスタ(242)へ転送される。
期間T+J−)4の間に、加算器/減算器(245)はレジスタ(244)から のDvBlh及びレジスタ(242)からの(’、Al * (DvBOh+D vB2h)を受けて差を形成し、ソノ出力においてこの差を4に縮小する。これ が所望の出力項×であり、この期間の終りにレジスタ(249)に転送され、次 の期間T+J+5の間出力(250)において利用できるようになる。
プロセッサCのための7つの制御ビットの機能を次表XXIに示し、また各処理 モード毎のこれらの制御ピントのパターンを表xxn、xxm及びxxrvに示 す。
表 XXI 第24C図の復元プロセッサCの制御点0 〇−加算器/減算器245が減算モ ード1−wQ/減算器245が加算モード 1 0−6モードのデバイス245がB入カーへ入力を遂行1−減算モードのデ バイス245がA入カーB入力を遂行2 0−マルチプレクサ/レジスタ242 が240を選択1−マルチプレクサ/レジスタ242が241を選択3 0−バ ッファ246出力が241ヘイネーブル1−レジスタ248出力が241へイネ ーブル4 0−レジスタ24日のクロック入力をイネーブル1−レジスタ248 のクロア久入力を禁止5 0−レジスタ249のクロック入力をイネーブル1− レジスタ249のクロック入力を禁止6 0−レジスタ247のクロック入力を イネーブル1−レジスタ247のクロック入力を禁止表 XXU ビット躬 T T+2 T+2 T+3 T+4 T+56J 0 1 表 XXrV ビット躬 T+J T+J+l T+J+2 T+J+3 T+J+4 T+J +5 T+J+6Q I Q X X l x 1 x x 3×××0 4 X X Q X 5 (11+11 1 1 1 1 +116 x x x x 第24D図の復元プロセッサDの機能は、プロセッサA、B及びCの中で開始さ れた復元変換の計算を完了させること、及びセーブオーバーされ同一帯域の隣接 する処理ブロックにおいて用いられ、且つ先行ブロック内で開始された処理を完 了させるのに用いられる「部分」を発生することである。
プロセッサDでは3つの分離した処理モードが用いられる。同一帯域内の隣接処 理ブロックからセーブ オーバーされる「部分」を受けている入力(260)を 除き、全ての入力は前述のプロセッサから到来する。第33A及びB図はプロセ ッサA及びBのシーケンスと整列しているデータ動作のシーケンスを期間と共に 示すものである。
期間T+2では、部分−XLが入力(2’60)に印加される。この期間の終り に、これはレジスタ(265)内へ転送される0期間T+3に、加算器/減算器 (261)は(2L 1)から項(A)*(BO+81)を、また(237)か ら項(%)*DCU+Hを受け、和p(t+2)を形成する。加算器/減算器( 267)は(265)からマルチプレクサ(266)を介して項−XLを、また (238)から項(V4) *DCU+ 04) *)(を受it’r差XL  (V4)’kDCU (%)*Hを形成する。この期間の終りに、(261)か らのP(i+2)はレジスタ(262)内へ転送され、(26’7)の出力はレ ジスタ(269)内へ転送される。
P(t+2)は変換プロセスからの復元された出力要素であり、出力(271) において利用可能となる。
期間T+4には、加算器/fj、算器(261)は(21,1)から項(!?S )水(B1+82)を、また(237)から項(!4) mDCU+Lを受けて 和P(i+4)を形成する。加算器/減算器デバイス(267)はこの期間には 使用されない。この期間の終りに、p(i+4)は(261)の出力からレジス タ(262)へ転送される。これは変換プロセスの出方要素であり、期間T+5 の間出方(271)において利用可能である。また期間T+5の間、端子(21 2)は第33A及び已に(!4)*SAと記されている項(!4)* (B2− BO)を受ける。更に加算器/減算器(26]、)は端子(211) カラノ8 1及び端子(237) <7) 04) *DCU−(%)* (H+L)を受 けて和p(++3)を形成する。加算器/減算器(267)は端子(269)か ら−XL (3/4) ’kDcU−(lA) 本Hを、また端子(212)か ら(%)’kSAを受けて差Diを形成する。こ期間の終りに、 (261)の 出力からのp (++3)はレジスタ(262)に転送され、(267)から供 給され出力端子(232)にあるDiはプロセッサBのレジスタ(233)内へ 転送される。
期間T+6には、加算器/減算器(261)は端子(21,1)からのBOと端 子(237)からのDiとを受けて2つの項の和P(++1)を形成する。加算 器/減算器(267)は端子(238)カラ項(k)*DCU+ (%)+Lを 、また端子(212)からマルチプレクサ(266)を通して項(!4)*SA を受け、その出力に出力部分〜XLである差を形成し、この期間の終りにレジス タ(270)に転送する。(237)からの項Diはしきい値デバイス(263 )にも印加される。(237)上の信号の大きさがデバイス(263)のしきい 値設定以下であると、マルチプレクサ/レジスタ(262)はこの期間の終りに 出力(261)ではなく端子(211)上の量を転送するようになる。同様に、 同一状態が真であれば、マルチプレクサ(264)は端子(237)上の量では なくθ値を転送するようになる。このようにすると計算されたDiの値が所定の しきい値よりも低い場合には出力の平滑化を遂行することができる。
期間T+7では、レジスタ(262)の内容P (++1)が出力(271)に 供給され、レジスタ(264)の内容が出力(273)に現われ、そしてレジス タ(270)内の1部分」量−XLが出方(274)に、呈示される。
第34A及びB図を参照する。第24D図のプロセッサDは第2のモ・−ドで非 補間処理を遂行する1期間T+2中に、項(2)*P (++4)’が入力端子 (260>に印加される。プライム記号はこの項が同一帯域の隣接処理ブロック からセーブ オーバーされた、ことを表わすのに用いられる。BOは端子(20 9)において利用可能である。この期間の終りには、(各)*P 口→4)′は レジスタ(265)へ転送され、BOはレジスタ(268)へ転送される。
期間T+3においては、B1が端子(211)に印加され、Hが端子(237) 上で利用可能となり、そして加算器/減算器(261)がこれらの和P (++ 2)を形成する。加算器/減算器(267)はレジスタ(265)からマルチプ レクサ(266)を通して到来した項(+4) *P (i +4) ’をレジ スタ(268)内17)BOから差引く。この期間の終りには、P(++2)は レジスタ(262)内へ転送され、(267)からの出力はレジスタ(269) 内へ転送される。
期間T+4には、加算器/減算器(261)は端子<211)からの項B1と端 子(237)からの項りを受けてその出力にそれらの和P(++4)を形成する 。この期間の終りに、P(++4)はレジスタ(262)へ転送される。
期間T + 5には、p(++4)が出方(271)に現われる。これはまた次 の処理ブロックのためにセーブ オーバーされる「部分」として端子(274) においても利用できる。加算器/減算器(261)は端子(211,)からの項 Blと、端子(237)からの−(!4)* (H+L)を受けてそれらの和P (++3)を出力に形成する。
端子(2]、2)において利用できる項四)*P (++2)は加算器/減算器 (267)によってレジスタ(269)内の項BO−(lA)*P (++4) ’から差引かれ、結果の出方は端子(232)上のDiである。期間T+5の終 りに、p (++3)はレジスタ (262)内へ転送され、Diはプロセッサ Bのレジスタ(233)内へ転送される。
期間T+6には、端子(237)上のDi、及び端子(211)上のBOが加算 器/減算器(261)内で加え合わされる。モード1のように、しきい値デバイ ス(263)はレジスタ(262)が加算器/減算器<261)の出方を受ける のか或は端子(211)上のデータを受けるのかを決定し、またレジスタ(26 4)が端子(237)上のデータを受けるのが或は0値を受けるのかを決定する 0期間T+6の終りには前述の作用によってレジスタ(262)内へのデータ( これはP (++1)である)の転送及びレジスタ(264)内へのデータ(こ れはDi或は0の何れかである)の転送が行われる。期間T+7には、P (+ +1)が端子(271)において利用可能となる。
第35図を参照する。モード3においてはプロセッサDは第17図の段階7の水 平り桁上げ項の発生を完了して爾後の段階8の水平復元における使用に備える。
このモード中は加算器/減算器(261)は使用されるが、加算器/減算器(2 67)は使用されない。
(237)上にある。加算器/減算器(261)はこれら2つの項の差を形成す る。これは行Wのための水平桁上げ項のDCU (w)である。期間Tの終りに は、この項はレジスタ (262)内へ転送される。
期間T+1では、DCU (w)が出方(271)に供給される。
Zlが端子(211)において利用可能であり、項X−Yが端子(237)にお いて利用可能である。加算器/減算器(261)はこれら2つの量の差DCU  (y)を形成する。この期間の終りには、DCU(y)はレジスタ(262)内 へ転送される。
期間T+2には、DCU (y)は出方(271)に現われる。
Zlが端子(211)において利用可能であり、項Xが端子(237)において 利用可能である。加算器/減算器(261)はそれらの和DCU (x)を形成 し、これはこの期間の終りにレジスタ(262)内へ転送される。
期間T+3の間、DCU (X)が出力(271)に現われる。
ZOが端子(211)上で利用可能であり、項Wが端子(237)上で利用可能 である。加算器/減算器(261)はそれらの和DCU (V)を作り、これは この期間の終りにレジスタ(262)内へ転送される。これは期間T+4の間端 子(271)上で利用可能である。
プロセッサDのための9つの制御ビットの機能を次表XXvに定義する。3つの 各モードのこれら9制御ピントのパターンは表表 XXV 0 0−しきい値デバイス263をディスエーブル1−じき1直デバイス263 をイネーブル1、 0−マルチプレクサ266が212を選択I−マルチプレク サ266がレジスタ265を選択2 0−加算器/減算器261力樺モード1− 加算R/’682611r<WEモモ−F3 〇−加算器/減算器267カ癲モ ード1−加算器/減算器267カ伽算モード4 0−減算モードのwis/減算 器267がB入カーへ入力を遂行1−減算モードの加算器/減算器267がA入 カーB入力を遂行5 0−レジスタ269のクロック人力をイネーブル1−同上 クロック入力を禁止 6 0−レジスタ269のトライステート出力をイネーブル1−レジスタ269 のトライステート出力をディスエーブル7 0−レジスタ268のトライステー ト出力をイネーブル1−レジスタ268のトライステート出力をディスエーブル 8 0−マルチプレクサ270がデバイス261を選択I−マルチプレクサ27 0がデバイス267を選択表 XXVI ビット番号 T+2 T+3 T+4 T+5 T+6 T+73 0XOO 8× × × 1 表 XX■ 復元プロセッサD:非補間モード@34A及びB図)ビット番号 T+2 T+ 3 T+4 T4−5 T+6 T+74 0XOX 8 × × OX 表 XX■ ビット番号 T−I T T+I T+2 T+3 T+4B xx x x カラー像用マツプ コーディング装置 モノクローム信号のための順ピラミッド信号変換プロセスに関連して発生したマ ツプを、各信号成分毎の分離したマツプを発生させ、送ることなく、直接カラー 成分のために使用できるようなカラー像の!及びQカラー成分の伝送のための2 つの技術を先に説明した。
第1は「OR」技術であり、第2は「モノクローム通知」技術である。
第36図は、非0マンプ成分を、・非0モノクローム信号成分、或は非OI信号 成分、或は非OQ信号成分に応答して発生させる「OR」技術を実現するための 装置を示す0図示してないが、タイミングは、第36図の装置に同時に印加され るこれら3つの信号が同一帯域、同一処理ブロック及び同一対応項から発生する ようになっている。入力が非0であれば出力が論理1となり、入力が0であれば 出力が論理0となる非O検出器(280)が3つの各入力信号(281)、(2 82)及び(283)毎に用いられている。これらの入力信号はそれぞれモノク ローム(Y)信号、l信号及びQ信号である。3つの検出器(280)の出力は ORゲート(287)の3つの入力に供給される。ANDゲート(289)はO Rゲート(287)からの出力とライン(288)上のイネーブル信号を受けて いるこのANDゲート(289)の目的は、ORゲート(287)の出力が入力 信号(281)、(282)及び(283)に応答して安定した場合にだけOR ゲート(287)の出力をフリップフロップ(290)のセット(S)端子に通 過させることである。フリップフロップ(290)は、ANDゲート(289) の出力に何等かの論理1が現われるのに応答してそのrQJ出力(292)が論 理1となるように1にセントされる。ANDゲート(289)の出力は、マツプ 発生デバイス(図示してないが前に説明済)に1つ或はそれ以上の入力(28] 、)、(282)或は(283)が非0であることを表示させるのに用いられる 。フリフプフロフブ出力(292)は、(281)、(282)及び(283) における同じ型の係数(例えば水平、或は垂直、或は対角線)の入力のツーケン スに応答して、内容語が存在していることを表示する。これによってマツプ指令 を配置することができるようになる。同じ型の非0係数の試験が完了した後にフ リップフロツブ(290)はライン(291)上のリセット16号によってリセ ットされ、次の係数検査プロセスが開始される。これによってモノクローム、■ 及びQ信号に対し゛ζ単一の77ブが発生する。
カラー及びモノクローム係数を処理して単一のマツプを発生させる第2の技術は 、第37図に示すモノクローム通知技術である。この技術は第37図の非O検出 器(280)と同じ非0挟出器(293)をモノクローム信号(292)のみに 対して用いる。他の動作は第36図を参照しで説明したl−ORJ技術と同じで ある。しかし、この場合r&びQカラー係数(図示せず)は対応モノクローム係 数が算0値を有している状態の下でのみストレージ或は伝送のために保持される 。この技術を用いると、対応するモノクローム係数が0値であるために若干の非 0カラー係数が廃棄される可能性がある。しかしこれは負債ではなく、より一般 的には財産である。正常な高品質像においてはモノクローム、■及びQ信号間の 相関は極めて高く、ピラミッド変換を用いると■或はQ係数が非0値である場合 にモノクローム係数が非0値となる見込みは極めて高い。この技術の有益な結果 は、像信号のカラ一部分がビデオ テープ レコーダに録画しそれから再生する 時に発生し得るような電気雑音で汚されている場合に生じ得る。カラー信号に加 わる雑音は、モノクローム信号が清らかで従って高い帯域係数が発生しないよう な場所で最も不快なものである。これらの場合、雑音によって1及びQ信号内に 発生する係数はモノクローム通知マツプ発生技術によって廃棄され、その後変換 されたデータから復元する場合、像が汚されるのを防ぐ。
カラーy1解像度処理装置 [カラー像5解像度の研究]の項で標準テレビジョン放送においてI及びQ色差 信号の低下した解像度受入れ能力の長所を1旨摘しておいた。
さて第38図は、順変換方向内の所望カラー信号濾波を遂行する手段をブロック ダイアグラムである。順ピラミッド変換器(324)は、モノクローム信号<3 20)、1値号(321)及びQ信号(322)からのサンプルに対して分割式 に動作する。電子スイッチ(323)はこれら3つの源の1つから入力サンプル を選択する。
変換器はピラミッド正みつき二次元B型関数を出カポ−1−(325>に、また 二次元係数を出力ポート(326)に供給する。変換器は、出力を供給する前に 1つの帯域の水平及び垂直処理を遂行する。次に低い帯域のためのピラミッド8 項の処理は、これらの項を別の時点に適切に入力(320)、(321)或は( 322)に印加することを含んでいる。
電子スイッチ<327)は、出カポ−)(326)から供給される係数を選択さ れた係数出力(328)まで通過させるか、或はθ値を出力(328)まで通過 させるように作動する。このスイッチは、1或はQ係数に対してのみ、そして選 択された高いレベル帯域に対してのみ0値を出力する位置に倒される。他の全て の状態では、スイッチ(327)は出力(326)を出力(328)まで通過さ せる。
カラー解像度低減係数は、個々の応用に対して2の累積として選択することがで きる。現在の放送業務にや、密に77プした特定例では、モノクローム信号に対 する■信号の低減係数を4とし、モノクローム信号に対するQ信号の低減係数を 8に選んでいる。これらの特定係数によって電子スイッチ(327)は、変換帯 域N及びN−1の■信号係数を0値に選択し、また変換帯域N、N−1及びN− 2のQ信号係数を0値に選択するように指令される。他の全ての帯域の係数(3 26)は(328)上の出力として実際に用いられる。
以上に本発明の特定の実施例を図示し、説明したが当業者ならば多くの変形及び 変更を考案できることは明白である。従って請求の範囲はこれら全ての変更及び 変形を本発明の真の思想及び範囲に含めることを企図していることを理解された い。
浄書(内置に&更なし) B M数 す饋E J−ノ(−ラック0した81%tl数 FIG、 2C。
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Aj! 変 換 遅親、正規化の壜台 5Fml靴、正規化の烏合 FIG、 2だ ノU員 変 換 速続、正規化の場合 ノ@泥瞑こ1夛% FIG、 −モーモン5匙非連槻、正規化の烏合 丁◆9 FIG 、?J、I!1. 願変換 井連獲、非正現化の場合 補間L−ド T◆− 扉算器 却算器 加舅器 m芸 吟点 111 112 113 1147ワ、ユ +++ 拳−一一一一一吻噂 一?+6 X !Jl−1−81140 デ◆フ − 一番−Di ?+I 1,448MI ll−11411菊間モード 8’1. 235 237 4 229 fi 、i;iJIG24C FIG、 240゜ FIG、 25 復元プロCツサ A 補間t−ド 非凋間モード T+3 BI BL B1 ″″ BO、−Bl −BλFIG、 33A。
復元プロセッサD 補゛間処理七−ド 射 毘 m 思 262 道 m FIG、 34A。
復元プロセッサD 非aIIl処ヨモード FIG、 33θ 復元70どツサ D 桶間是理L−ド nA、212 238 xoq、zsm 269 267 270 264FI 6.34B、 復元70亡ツブ D非項間uE−ド C2フ4I (2)3I #Q 2!2 ヱ311 209 268 269 267 270 264F IG、 、35 復元プロ仁ツサD 水平裕土(プ゛完了モード (2〕1) 時点 シュ m μ込 」旦L FIG、 36゜ 手続補正書く方式) %式% 1、事件の表示 PCT103841006873、補正をする者 事件との関係 出願人 5、補正命令の日付 昭和61年6月24日6、補正の対象 明細書、請求の範 囲及び図面の翻訳文 7、補正の内容 別紙のとおり 明細書、請求の範囲及び図面のフ肝瞑予ミぎミ許(内容:こ変更なし) 国際調査報告

Claims (57)

    【特許請求の範囲】
  1. 1.一次元セットの入力データ点に作用して1つ或はそれ以上の帯域N内に組織 された変換ドメイン内の出力項及び係数を発生させる変換方法であって、Nは0 よりも大きい整数であり、帯域Nが最高帯域であり、そして帯域1が最低帯域で あり:2N+1−1個の連続する入力データ点の値の三角形状に重みをつけた平 均として定義されるB関数として帯域1のための少なくとも1つの項を発生させ て出力し; 各帯域のための係数を選択された連続する複数の入力データ点の重みつき平均と して定義される所定の関数として発生させて出力し、各係数に寄与する入力デー タ点の数が帯域Nに対して最も少なく、各係数に寄与する入力データ点の数が帯 域Nよりも低い各連続帯域毎に2つ累乗だけ増加して行き、そして前記所定の関 数が帯域1のB関数項及び帯域N乃至1の係数から入力データ点の値を復元でき るように選択されている変換方法。
  2. 2.帯域1の各連続B関数項のための始めの入力データ点を2N入力データ点だ け前方ヘシフトさせるように帯域1の各B関数項に寄与する入力データ点をオー バーラップさせて帯域1のB関数項の流れを発生させるようにした請求の範囲1 に記載の変換方法。
  3. 3.前記所定の関数は、帯域1から上方へ帯域1のB関数項間の線形補間の累積 として入力データ点の値を復元できるように選択され、線形補間からの逸脱が非 0係数によって表示されるようにした請求の範囲2に記載の変換方法。
  4. 4.非0である何れかの係数の値を可変長コードによって表わすようにもなって いる請求の範囲1に記載の変換方法。
  5. 5.非0値を有する係数のみを出力し;そして非0係数の変換ドメイン内の位置 を示すマップ成分を発生させ、該マップ成分が帯域1の複数のマップ成分から始 まって次に低い帯域マップ成分から枝分れした連続する高い方の帯域の2つの条 件付きで存在するマップ成分に続く枝状に組織され、各マップ成分が特定の複数 の入力サンプル点から発生させた特定の帯域内の係数に対応しており、また各マ ップ成分が:指令語、 条件付きで内容語、及び 条件付きで実在語 を含み、 指令語は内容語が存在するか否か、及び実在語が存在するか否かを表示し、 内容語は何等かの非0係数が存在すれば存在し、そして内容語はどの係数が非0 であるかを表示し、 実在語はそれ以上の枝分れが存在すれば存在し、そして実在語はどの枝分れが存 在しているのかを表示するようにした請求の範囲2に記載の変換方法。
  6. 6.非0係数の値を可変長コードによって表わしてピット出力の数を更に最小な らしめるようにした請求の範囲5に記載の変換方法。
  7. 7.二次元セットの入力データ点に作用して1つ或はそれ以上の帯域N内に組織 された変換ドメイン内の出力項及び係数を発生させる変換方法であって、Nは0 よりも大きい整数であり、帯域Nが最高帯域であり、そして帯域1が最低帯域で あり:単一帯域トライアングル変換プロセスによって入力データ点の各行或は各 列の何れかに対して帯域Nの第1の部分的一次元変換を遂行して3つの連続する データ点の三角形状に重みをつけた平均としてそれぞれ定義されるB関数項を発 生させ、1つのB関数項に寄与するデータ点の最後が次に続くB関数項に寄与す る3つのデータ点の最初であるようにオーバーラップさせ、選択された連続する 複数のデータ点の重みつき平均として定義される所定の関数として係数を発生さ せ、該所定の関数が全変換方法の完了時に入力データ点の値を復元できるように 選択されており;データ点の各行或は各列に対するトライアングル変換プロセス の結果を帯域番号及び(場合に応じて)水平或は垂直位置による(場合に応じて )行或は列によって順序づけ;遂行された第1の単一帯域変換の順序づけられた 結果の(場合に応じて)各列或は各行に対して、トライアングル変換プロセスに よって第2の部分的一次元単一帯域変換を遂行し;第2の一次元単一帯域変換に よって発生させた係数を今処理した帯域のための二次元係数として出力し;連続 する低い帯域に対して、次に高い帯域の第1及び第2の部分的一次元トライアン グル変換から得られ2つの次元内に配列されたB関数項をデータ点として用いて 、第1の部分的一次元トライアングル変換の遂行、結果の順序づけ、第2の部分 的一次元トライアングル変換の遂行及び発生した係数の出力の諸段階を、帯域1 の処理が完了するまで連続的に反覆させ、帯域1に対する第1及び第2の部分的 一次元トライアングル変換から得られたB関数項を出力する ようにした変換方法。
  8. 8.部分的トライアングル変換プロセスによって帯域1のためのB関数項の流れ を発生させ、その際帯域1のための後に連続する各B関数項の始めの人力データ 点を二次元セットの入力データ点の2つの方向の少なくとも一方の方向に2N入 力データ点だけ前方にシフトさせて帯域1の各B関数項に寄与する入力データ点 をオーバーラップさせた請求の範囲7に記載の変換方法。
  9. 9.部分的トライアングル変換プロセスによって帯域1のためのB関数項の流れ を発生させ、その際帯域1のための後に連続する各B関数項の始めの入力データ 点を二次元セットの入力データ点の2つの方向の両方に2N入力データ点だけ前 方にシフトさせて帯域1の各B関数項に寄与する入力データ点をオーバーラップ させた請求の範囲7に記載の変換方法。
  10. 10.非0である何れかの係数の値を可変長コードによって表わしてビット出力 の数を更に最小ならしめるようにした請求の範囲7に記載の変換方法。
  11. 11.一次元セットの入力データ点に作用して1つ或はそれ以上の帯域N内に組 織された変換ドメイン内の出力項及び係数を発生させる変換方法であって、Nは 0よりも大きい整数であり、帯域Nが最高帯域であり、そして帯域1が最低帯域 であり:帯域1のための少なくとも1つの項を、2N+1−1個の連続する入力 データ点の値の三角形状に重みをつけた平均として定義されるB関数として発生 させて出力し; 各帯域のための選択された係数を帯域Nに対しては3つの連続する入力データ点 の−1/4,+1/2,−1/4の重みをつけた平均として、また帯域Nよりも 下の全ての帯域に対しては次に高い帯域の連続する3つのB関数項の−1/4, +1/2,−1/4の重みをつけた平均として定義されるD関数として発生させ て出力し、帯域Nにおいては各B関数項自体が3つの連続する入力データ点の1 /4,1/2,1/4の重みをつけた平均として定義され、1つのB関数項に寄 与する3つの入力データ点の最後が次に続くB関数項に寄与する3つの入力デー タ点の最初であるようにオーバーラップさせてあり、帯域Nよりも下の全ての帯 域においては各B関数項自体が次に高い帯域の3つの連続するB関数項の1/4 ,1/2,1/4の重みをつけた平均として定義され、低い帯域の各B関数項に 寄与する高い帯域の3つのB関数項の最後が次に続く低い帯域のB関数項に寄与 する高い帯域のB関数項の最初であるようにオーバーラップさせてある変換方法 。
  12. 12.全ての帯域のためのB関数項を計算し、これらの計算されたB関数項を用 いて連続する低い帯域のためのB関数項及びD関数係数を発生させる段階を含む 高速方法を含む請求の範囲11に記載の変換方法。
  13. 13.選択されたD関数係数が、限定されている全てのD関数係数からなってい るような請求の範囲11に記載の変換方法。
  14. 14.帯域1の各連続B関数項のための開始入力データ点を、2N入力データ点 だけ前方ヘシフトさせて帯域1の各B関数項に寄与する入力データ点データ点を オーバーラップさせて帯域1のB関数項の流れを発生させるようにした請求の範 囲11に記載の変換方法。
  15. 15.各帯域のための選択された係数を帯域Nに対しては3つの連続する入力デ ータ点の−1/2,0,+1/2の重みをつけた平均として、また帯域Nよりも 下の全ての帯域に対しては次に高い帯域の連続する3つのB関数項の−1/2, 0,+1/2の重みをつけた平均として定義されるS関数として発生させ、帯域 Nにおいては各B関数項自体が3つの連続する入力データ点の1/4,1/2, 1/4の重みをつけた平均として定義され、1つのB関数項に寄与する3つの入 力データ点の最後が次に続くB関数に寄与する3つの入力データ点の最初である ようにオーバーラップさせてあり、帯域Nよりも下の全ての帯域においては各B 関数項自体が次に高い帯域の3つの連続するB関数項の1/4,1/2,1/4 の重みをつけた平均として定義され、低い帯域の各B関数項に寄与する高い帯域 の3つのB関数項の最後が次に続く低い帯域のB関数項に寄与する高い帯域のB 関数項の最初であるようにオーバーラップさせてある請求の範囲11に記載の変 換方法。
  16. 16.S関数係数を出力させるようにした請求の範囲15に記載の変換方法。
  17. 17.S関数及びD関数の両係数を出力させるようにした請求の範囲15に記載 の変換方法。
  18. 18.S関数係数及びD関数係数の線形組合せを出力するようにした請求の範囲 15に記載の変換方法。
  19. 19.S関数係数を正規化して一定値の勾配の入力サンプル点のシーケンスに対 して0値を取る特性を有する正規化されたS関数係数を発生させ、そして 正規化されたS関数係数を出力するようにした請求の範囲15に記載の変換方法 。
  20. 20.S関数係数を正規化して一定値の勾配の入力サンプル点のシーケンスに対 して0値を取る特性を有する正規化されたS関数係数を発生させ、そして 正規化されたS関数及びD関数を出力するようにもした請求の範囲15に記載の 変換方法。
  21. 21.S関数係数を正規化して一定値の勾配の入力サンプル点のシーケンスに対 して0値を取る特性を有する正規化されたS関数係数を発生させ、そして 正規化されたS関数とD関数との線形組合せを出力するようにもした請求の範囲 15に記載の変換方法。
  22. 22.非0値を有する係数のみを出力し;そして非0係数の変換ドメイン内の位 置を示すマップ成分を発生させ、該マップ成分が帯域1の複数のマップ成分から 始まって次に低い帯域マップ成分から枝分れした連続する高い方の帯域の条件付 きで存在する2つのマップ成分に続く枝状に組織され、各マップ成分が特定の複 数の入力サンプル点から発生させた特定の帯域内の係数に対応しており、また各 マップ成分が:指令語、 条件付きで内容語、及び 条件付きで実在語 を含み、 指令語は内容語が存在するか否か、及び実在語が存在するか否かを表示し、 内容語は何等かの非0係数が存在すれば存在し、そして内容語はどの係数が非0 であるかを表示し、 実在語はそれ以上の枝分れが存在すれば存在し、そして実在語はどの枝分れが存 在しているかを表示するようにもした請求の範囲11に記載の変換方法。
  23. 23.二次元セットの入力データ点に作用して1つ或はそれ以上の帯域N内に組 織された変換ドメイン内の出力項及び係数が発生させる変換方法であって、Nは 0よりも大きい整数であり、帯域Nが最高帯域てあり、そして帯域1が最低帯域 であり:帯域1のための少なくとも1つの項を、方形の各辺が2N+1−1個の 連続する入力データ点を含んでいるような隣接入力データ点の方形アレーの値の ビラミッド重みをつけた平均として定義される二次元B関数として、入力データ 点の各行或は各列内のデータ点の値の三角形状に重みをつけた平均として定義さ れる一次元B関数として一次元中間項を先ず計算して(場合に応じて)列或は行 内に順序づけ、次で第1の計算の順序づけられた結果の列或は行に対して第2の 一次元B関数計算を遂行することによって発生させて出力し;そして 各帯域のための選択された係数を、選択された方形状の複数の入力データ点、及 び帯域1のためのB関数及び帯域1乃至Nのための係数の値の復元が可能なよう に選択されている所定の関数の重みをつけた平均として定義される所定の関数と して発生させて出力し、前記係数を、入力データ点の各行或は各列のための中間 一次元係数を先ず計算して(場合に応じて)列或は行内に順序づけ、次で第1の 計算の順序づけられた結果の各列或は行に対して第2の一次元B関数項の計算を 遂行する(但し第1の計算の単なるB関数結果に対する第2の一次元B関数計算 は必要としない}ことによって発生させるようにした変換方法。
  24. 24.非0係数のみを出力するようにした請求の範囲23に記載の変換方法。
  25. 25.係数の値を可変長コードによって表わしてビット出力の数を更に最小なら しめるようにもした請求の範囲23に記載の変換方法。
  26. 26.非0係数のみを出力し、また非0係数の値を可変長コードによって表わし てビット出力の数を更に最小ならしめるようにした請求の範囲23に記載の変換 方法。
  27. 27.入力データ点の値に対して作用し、有限長の基底関数を用いて値を発生さ せ、離散したレベルの階層或はツリー(木)構造に組織し、各値に寄与する入力 データの数を所定の係数だけ増加させまた値の数を究極の値が木の幹レベルに至 るまで木の枝から幹まで漸増する各連続レベル毎に所定の係数だけ減少させ、そ して木の幹の究極値及び全てのレベルに対する係数から入力データ点の値を復元 できるように決定される各レベルにおける係数を有していることを大よその特徴 とする変換プロセスから得られる非0値係数の変換ドメイン内の位置に関する情 報を伝送するためのマップコーディングプロセスであって: 非0値係数のみを出力し、そして 非0係数の変換ドメイン内の位置を示すために成分を含むマップを作り、マップ 成分は木の幹レベルにおける複数のマップ成分から始まって次に続く各レベルの マップ成分から枝分れした連続レベルのための条件付きで存在する所定数のマッ プ成分に続く枝状に組織され、各マップ成分は特定レベル内の係数に対応してお り、そして各マップ成分が 指令語、 条件付きで内容語、及び 条件付きで実在語 を含み、 指令語は内容語が存在するか否か、及び実在語が存在するか否かを表示し、 内容語は何等かの非0係数が存在すれば存在し、そして内容語はどの係数が非0 であるかを表示し、 実在語はそれ以上の枝分れが存在すれば存在し、そして実在語はどの枝分れが存 在しているのかを表示するようにしたマップコーディングプロセス。
  28. 28.非0係数の値を可変長コードによって表わしてビット出力の数を更に最小 ならしめるようにもした請求の範囲27に記載のマップコーディングプロセス。
  29. 29.組合わされたマップが非0係数の変換ドメイン内の位置を表わすような複 数のマップを発生させ、各マップを個別で或は他のマップと組合わせて非0係数 及び他のマップ成分のサブゼットの位置に寄与させるようにした請求の範囲27 に記載のマップコーディングプロセス。
  30. 30.非0係数の値を可変長コードによって表わしてピット出力の数を更に最小 ならしめるようにもした請求の範囲29に記載のマップコーデイングプロセス。
  31. 31.非0係数のサプセットが異なる方向特性を有しているような請求の範囲3 0に記載のマップコーディングプロセス。
  32. 32.入力データ点の3つの二次元セットに作用する変換及び変換された係数マ ップコーディング方法であって、3つのセットがそれぞれカラーテレビジョン像 を表わす「Y」,「I」及び「Q」ビデオ信号のサンプルされたデータ点であり 、「Y」信号がモノクローム信号の同値であり、「I」及び「Q」信号が色差信 号であり、前記変換及びコーディング方法が1つ或はそれ以上の帯域N内に組織 された変換ドメイン内の出力項及び係数の3関連セットを発生し、Nが0よりも 大きい整数であり、帯域Nが最高帯域であり、そして帯域1が最低帯域であり: 単一帯域トライアングル変換プロセスによって3セットの入力データ点の各セッ トの各行或は各列の何れかに対して帯域Nの第1の部分的一次変換を遂行して3 つの連続するデータ点の三角形状に重みをつけた平均としてそれぞれ定義される B関数項を発生させ、1つのB関数項に寄与する3つのデータ点の最後が次に続 くB関数項に寄与する3つのデータ点の最初であるようにオーバーラップさせ、 選択された連続する複数のデータ点の重みつき平均として定義される所定の関数 として係数を発生させ、該所定の関数が全変換方法の完了時に入力データ点の値 を復元できるように選択されており; データ点の各行或は各列に対する各トライアングル変換プロセスの結果を帯域番 号及び(場合に応じて)水平或は垂直位置による(場合に応じて)行或は列によ って順序づけ;遂行された第1の単一帯域変換の順序づけられた結果の(場合に 応じて)各列或は各行に対して、トライアングル変換プロセスによって第2の部 分的一次元単帯域変換を遂行して今処理した帯域のための二次元係数を発生させ ; 各セットの入力データに対して及び連続する低い帯域に対して、次に高い帯域の 第1及び第2の部分的一次元トライアングル変換から得られ2つの次元内に配列 されたB関数項をデータ点として用いて、第1の部分的一次元トライアングル変 換の遂行、結果の順序づけ、第2の部分的一次元トライアングル変換の遂行、及 び発生した係数の出力の諸段階を、帯域1の処理が完了するまで連続的に反覆さ せ; 帯域1に対する第1及び第2の部分的一次元トライアングル変換から得られたB 関数項を各セットの入力データ毎に出力し;3セットの入力データの各々に対し て選択され対応する係数のみを出力し、そして 選択された係数の変換ドメイン内の位置を示すマップ成分の共通セットを発生す るようにした変換及びコーディング方法。
  33. 33.「Y」入力データ,「H」入力データ或は「Q」入力データの変換によっ て得られる3つの対応係数の何れか1つが非0であれば出力及びマッピングのた めの係数を選択するようにした請求の範囲32に記載の変換及びコーディング方 法。
  34. 34.「Y」入力データの変換によって得られる特定係数が非0である場合だて 出力及びマッピングのための対応係数を選択するようにした請求の範囲32に記 載の変換及びコーディング方法。
  35. 35.帯域1の複数のマップ成分から始まって次に低い各帯域のマップ成分から 枝分れした連続する高い方の帯域の条件付きで存在する所定数のマップ成分に続 く枝状にマップ成分を組織し、各マップ成分が特定の複数の入力サンプル点から 発生させた特定の帯域内の係数に対応しておわ、また各マップ成分が:指令語、 条件付きで内容語、及び 条件付きじ実在語 を含み、 指令語は内容語が存在するか否か、及び実在語が存在するか否かを表示し、 内容語は何等かの非0係数が存在すれば存在し、そして内容語はどの係数が非0 であるかを表示し、 実在語はそれ以上の枝分れが存在すれば存在し、そして実在語はどの枝分れが存 在しているのかを表示するようにした請求の範囲32に記載の変換方法。
  36. 36.「Y」入力データ、「I」入力データ或は「Q」入力データの変換によっ て得られる3つの対応係数の何れか1つが非0であれば出力及びマッピングのた めの係数を選択するようにした請求の範囲35に記載の変換及びコーディング方 法。
  37. 37.「Y」入力データの変換によって得られる特定係数が非0である場合だけ 出力及びマッピングのための対応係数を選択するようにした請求の範囲35に記 載の変換及びコーディング方法。
  38. 38.1セットの入力データ点に作用して1つ或はそれ以上の帯域、N、内に組 織された変換ドメイン内の出力項及び係数を発生させるための変換装置であって 、Nは0よりも大きい整数であり、帯域Nが最高帯域であり、そして帯域1が最 低帯域であり:各帯域毎に互に隣接して組織されている複数の相互接続された処 理ブロック(処理ブロックの数は帯域Nのためのものが最大で、各連続する低い 帯域毎に減少して行く)を備え、前記処理ブロックは帯域1のための少なくとも 1つの項を2N+1−1個の連続する入力データ点の値の三角形状に重みをつけ た平均として定義されるB関数として発生して出力するように、また各帯域のた めの係数を選択された連続する複数の入力データ点の重みつき平均として定義さ れる所定の関数として発生するように配列されており、各係数に寄与する入力デ ータ点の数は帯域Nに対して最も少なく、各係数に寄与する入力データ点の数は 帯域Nより下の各連続する帯域毎に2の累乗だけ増加し、所定の関数は帯域1の B関数項及び帯域N乃至1の係数から入力データ点の値が復元できるように選択 され; 前記各相互接続された処理ブロックが最小セットの処理段階を実行するための素 子を含んでおり、これらの素子はそれら自体は反覆しないが他の処理ブロックと 組合わせるとそれらを相互接続するのに付加的な処理段階を必要とせずにセット として反覆するようになり、また随意に多いセットの入力データ点のスペースに 亘って変換を遂行するのに充分であるような変換装置。
  39. 39.一次元セットの入力データ点に作用して1つ或はそれ以上の帯域、N、内 に組織された変換ドメイン内の出力項及び係数を発生させるための変換装置であ って、Nは0よりも大きい整数であり、帯域Nが最高帯域であり、そして帯域1 が最低帯域であり:帯域1のための少なくとも1つの項を2N+1−1個の連続 する入力データ点の値の三角形状に重みをつけた平均として定義されるB関数と して発生し出力する手段; 各帯域のための係数を選択された連続する複数の入力データ点の重みつき平均と して定義される所定の関数として発生し出力する手段を含み、各係数に寄与する 入力データ点の数は帯域Nに対して最も少なく、また各係数に寄与する入力デー タ点の数は帯域Nより下の各連続する帯域毎に2の累乗だけ増加し、所定の関数 は帯域1のB関数項及び帯域N乃至1の係数から入力データ点の値が復元できる ように選択されるようにした変換装置。
  40. 40.帯域1の各連続B関数項のための始めの入力データ点を2N入力データ点 だけ前方ヘシフトさせるように帯域1の各B関数項に寄与する入力データ点をオ ーバーラップさせて帯域1のB関数項の流れを発生させるようにした請求の範囲 39に記載の変換装置。
  41. 41.前記所定の関数が、帯域1から上方へ帯域1のB関数喚問の線形補間の累 積として入力データ点の値を復元できるように選択され、線形補間からの逸脱が 非0係数によって表示されるようにした変換装置。
  42. 42.非0値を有する係数のみを選択し出力する手段;及び非0係数の変換ドメ イン内の位置を示すマップ成分を発生する手段を含み、該マップ成分が帯域1の 複数のマップ成分から始って次に低い各帯域マップ成分から枝分れした連続する 高い方の帯域の条件付きで存在する2つのマップ成分に続く枝状に組織され、各 マップ成分が特定の複数の入力サンプル点から発生させた特定の帯域内の係数に 対応しており、また各マップ成分が指令語、 条件付きで内容語、及び 条件付きで実在語 を含み、 指令語は内容語が存在するか否か、及び実在語が存在するか否かを表示し、 内容語は何等かの非0係数が存在すれば存在し、そして内容語はどの係数が非0 であるかを表示し、 実在語はそれ以上の枝分れが存在すれば存在し、そして実在語はどの枝分れが存 在しているかを表示するようにした請求の範囲40に記載の変換装置。
  43. 43.1セットの入力データ点に作用して1つ或はそれ以上の帯域,N,内に組 織された変換ドメイン内の出力項及び係数を発生させるための変換装置であって 、Nは0よりも大きい整数であり、帯域Nが最高帯域であり、そして帯域が最低 帯域であり:各帯域毎に互に隣接して組織されている複数の相互接続された処理 ブロック(処理ブロックの数は帯域Nに対して最も多く、各連続する帯域毎に減 少して行く)を備え、前記処理ブロックは、帯域1のための少なくとも1つの項 を、方形の1つの辺が2(N+1)−1個の連続する点であるような隣接入力デ ータ点の方形アレーの値のピラミッド重みをつけた平均として定義される二次元 B関数項として発生して出力し、また各帯域のための係数選択された複数の矩形 状の入力データ点の重みつき平均として定義される所定の関数として発生し出力 するように配列されており、各係数に寄与する入力データ点の数は帯域Nに対し て最も少なく、各係数に寄与する入力データ点の数は帯域Nよりも下の各連続す る帯域に2の累乗だけ増加し、そして所定の関数は帯域1のB関数項及び帯域N 乃至1の係数から入力データ点の値が復元できるように選択され;前記各相互接 続された処理ブロックが最小セットの処理段階を実行するための素子を含んでお り、これらの素子はそれら自体は反覆しないが他の処理ブロックと組合わせると それらを相合接続するのに付加的な処理段階を必要とせずにセットとして反覆す るようになり、また随意に多いセットの入力データ点のスペースに亘って変換を 遂行するのに充分であるような変換装置。
  44. 44.二次元セットの入力データ点に作用して1つ或はそれ以上の帯域,N,内 に組織された変換ドメイン内の出力項及び係数を発生させる変換方法であって、 Nは0よりも大きい整数であり、帯域Nが最高帯域であり、そして帯域1が最低 帯域であり;帯域1のための少なくとも1つの項を、方形の1つの辺が2(N+ 1)−1個の連続するデータ点であるような方形セットの入力データ点の値のビ ラミッド重みをつけた平均として定義される二次元B関数として発生し出力する 手段;及び各帯域のための係数を、選択された複数の矩形状の入力データ点の重 みつき平均として定義される所定の関数として発生し出力する手段を含み、各係 数に寄与する入力データ点の数は帯域Nに対して最も少なく、各係数に寄与する 入力データ点の数は帯域Nより下の各連続する帯域毎に4の累乗だけ増加し、そ して所定の関数は帯域1のB関数項及び帯域N乃至1の係数から入力データ点の 値が復元できるように選択されているような変換装置。
  45. 45.帯域1のための各連続B関数項を二次元セットの入力データ点の2つの次 元の少なくとも一方へ2N入力データ点だけ前方ヘシフトさせるように、帯域1 の各B関数に寄与する入力データ点をオーバーラップさせた帯域1の二次元B関 数のアレーを発生するような請求の範囲44に記載の変換装置。
  46. 46.帯域1のための各連続B関数項を二次元セットの入力データ点の2つの次 元の少なくとも一方へ2N入力データ点だけ前方ヘシフトさせるように、帯域1 の各B関数に寄与する入力データ点をオーバーランプさせた各帯域1の二次元B 関数のアレーを発生するような請求の範囲44に記載の変換装置。
  47. 47.前記所定の関数が、帯域1から上方へ帯域1のB関数項間の2つの次元方 向への線形補間の累積として入力データ点の値を二次元復元できるように選択さ れており、線形補間からの逸脱が非0係数によって表示されるようになっている 請求の範囲45に記載の変形装置。
  48. 48.非0値を有する係数のみを選択して出力する手段;及び非0係数の変換ド メイン内の位置を示すマップ成分を発生する手段を含み、該マップ成分が帯域1 の複数のマップ成分から始まっ.て次に低い各帯域マップ成分から枝分れした連 続する高い方の帯域の条件付きで存在する4つのマップ成分に続く枝状に組織さ れ、各マップ成分が特定の複数の入力サンプル点から発生された特定の帯域内の 係数に対応しており、また各マップ成分が指令語、 条件付きで内容語、及び 条件付きで実在語 を含み、 指令語は内容語が存在するか否か、及び実在語が存在するか否かを表示し、 内容語は何等かの非0係数が存在すれば存在し、そして内容語はどの係数が非0 であるかを表示し、 実在語はそれ以上の枝分れが存在すれば存在し、そして実在語はどの枝分れが存 在しているかを表示するようにした請求の範囲45に記載の変換装置。
  49. 49.1組の入力データ点を通信するためのディジタル通信システムであって、 送信端末に: 前記組の入力データ点に作用して1つ或はそれ以上の帯域,N,内に組織された 変換ドメイン内の出力項及び係数を発生させる順変換器を備え、Nが0よりも大 きい整数であり、帯域Nが最高帯域であり、そして帯域1が最低帯域であって、 前記変換器が:帯域1のための少なくとも1つの項を、2N+1−1個の連続す る入力データ点の値の三角形状に重みをつけた平均として定義されるB関数とし て発生し出力する手段; 各帯域のための係数を、選択された連続する複数の入力データ点の重みつき平均 として定義される所定の関数として発生し出力する手段を含み、各係数に寄与す る入力データ点の数は帯域Nに対して最も少なく、各係数に寄与する入力データ の数は帯域Nより下の各連続する帯域毎に2の累乗だけ増加し、そして所定の関 数は帯域1のB関数項及び帯域N乃至1の係数から入力データ点の値が復元でき るように選択されているようなディジタル通信システム。
  50. 50.前記の順変換器が、帯域1のための各連続B関数項のための始めの入力デ ータ点を2N入力データ位置だけ前方ヘシフトさせるように、帯域1の各B関数 項に寄与する入力データ点をオーバーラップさせた帯域1のB関数項の流れを発 生するようにした請求の範囲49に記載のディジタル通信システム。
  51. 51.前記所定の関数が、帯域1から上方へ帯域1のB関数項間の線形補間の累 積として入力データ点の値を復元できるように選択され、線形補間からの逸脱が 非0係数によって表示されるようにした請求の範囲50に記載のディジタル通信 システム。
  52. 52.非0値を有する係数のみを選択し出力する手段;及び非0係数の変換ドメ イン内の位置を示すマップ成分を発生する手段をも含み、該マップ成分が帯域1 の複数の成分から始まって次に低い各帯域マップ成分から枝分れした連続する高 い方の帯域の条件付きで存在する2つのマップ成分に続く枝状に組織され、各マ ップ成分が特定の複数の入力サンプル点から発生させた特定の帯域内の係数に対 応しており、また各マップ成分が指令語、 条件付きで内容語、及び 条件付きで実在語 を含み 指令語は内容語が存在するか否か、及び実在語が存在するか否かを表示し、 内容語は何等かの非0係数が存在すれば存在し、そして内容語はどの係数が非0 であるかを表示し、 実在語はそれ以上の枝分れが存在すれば存在し、そして実在語はどの枝分れが存 在しているかを表示するようにした請求の範囲50に記載のディジタル通信シス テム。
  53. 53.二次元セットの入力データ点を通信するためのディジタル通信システムで あって: 上記セットの入力データ点に作用して1つ或はそれ以上の帯域,N,に組織され た変換ドメイン内の出力項及び係数を発生させる順変換器を備え、Nが0よりも 大きい整数であり、帯域Nが最高帯域であり、そして帯域1が最低帯域であって 、前記順変換器が:帯域1のための少なくとも1つの項を、方形の1つの辺が2 (N+1)−1個の連続する点であるような隣接する入力データ点の方形アレー の値のピラミッド重みをつけた平均として定義されるB関数として発生し出力す る手段; 各帯域のための係数を、選択された複数の矩形状の入力データ点の重みつき平均 として定義される所定の関数として発生し出力する手段を含み、各係数に寄与す る入力データ点の数は帯域Nに対して最も少なく、各係数に寄与する入力データ 点の数は帯域Nより下の各連続する帯域毎に4の累積だけ増加し、そして所定の 関数は帯域1のB関数項及び帯域N乃至1の係数から入力データ点の値が復元で きるように選択されているようなディジタル通信システム。
  54. 54.前記順変換器が、帯域1のための各連続B関数項を二次元セットの入力デ ータ点の少なくも1つの次元へ2N入力データ点だけ前方ヘシフトさせるように 、帯域1の各B関数に寄与する入力データ点をオーバーラップさせた帯域1のB 関数項の二次元アレーを発生するようにした請求の範囲53に記載のディジタル 通信システム。
  55. 55.前記順変換器が、帯域1のための各連続B関数項を二次元セットの入力デ ータ点の2つの次元の両方へ2N入力データ点だけ前方ヘシフトさせるように、 帯域1の各B関数項に寄与する入力データ点をオーバーラップさせた帯域1のB 関数項の二次元アレーを発生するようにした請求の範囲53に記載のディジタル 通信システム。
  56. 56.前記所定の関数が、帯域1から上方へ帯域1のB関数項間の2つの次元方 向への線形補間の累積として入力データ点の値を二次元復元できるように選択さ れ、線形補間からの逸脱が非0係数によって表示されるようになっている請求の 範囲53に記載のディジタル通信システム。
  57. 57.非0値を有する係数のみを選択して出力する手段;及び非0係数の変換ド メイン内の位置を示すマップ成分を発生する手段をも含み、該マップ成分は帯域 1の複数のマップ成分から始まって次に低い各帯域マップ成分から枝分れした連 続する高い方の帯域の条件付きで存在する4つのマップ成分に続く枝状に組織さ れ、各マップ成分が特定の複数の入力サンプル点から発生された特定の帯域内の 係数に対応しており、また各マップ成分が指令語、 条件付きで内容語、及び 条件付きで実在語 を含み、 指令語は内容語が存在するか否か、及び実在語が存在するか否かを表示し、 内容語は何等かの非0係数が存在すれば存在し、そして内容語はどの係数が非0 であるかを表示し、 実在語はそれ以上の枝分れが存在すれば存在し、そして実在語はどの枝分れが存 在しているかを表示するようにした請求の範囲54に記載のディジタル通信シス テム。
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