JP2000341693A - デジタル信号変換方法及び装置 - Google Patents
デジタル信号変換方法及び装置Info
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Abstract
にする、デジタル信号変換方法及び装置を提供するこ
と。 【解決手段】 デジタル信号を、少なくとも2つの異な
る周波数バンド及び少なくとも2つの異なる解像度に分
けて、周波数サブバンドの信号に変換する方法であっ
て、 その全てが、同じく第1個数の標本を有する、第
1ブロック(Bi)に、信号を分割する分割ステップ
(E1、E18)と、 前記分割ステップで形成された
それぞれの第1ブロックを、複数の第2ブロック−該第
2ブロックは、それぞれ、該第2ブロックの解像度に依
存する第2個数の標本を有し、かつ、それらの周波数に
応じて選択された標本を含む−に変換する変換ステップ
(E4)と、 その全てが同じく、前記第2個数の最大
値以上である第3個数の標本を、有する第3ブロックを
形成するため、異なる第1ブロックの変換から生じる第
2ブロックをグループ化するグループ化ステップと、を
含む。
Description
タリングなど、デジタル信号の変換に関する。
及び装置が知られている。ここでは、例としてデジタル
信号分析フィルタリングを構想する。そのようなフィル
タリングの中でも特にウェーブレット変換を構想する。
グは一般的に、符号化及び/又は復号化処理に組み込ま
れる一部処理である。それらはしばしば、処理の過程で
データを格納するために大量のランダム・アクセス・メ
モリ又はバッファ空間を必要とする。例えば画像をウェ
ーブレット変換する際、従来は、処理すべき画像全体を
メモリにロードし、次いで様々なフィルタリング・ステ
ップを実行していた。この場合、必要なメモリ空間が非
常に大きくなるので、例えばデジタル写真機器、ファク
シミリ機、プリンタ、又は写真複写機などの装置にその
ようなフィルタリングを適用することはコスト的にも難
しい。
めになされたもので、その目的とするところは、処理さ
れるデータのバッファ空間占有量をできるだけ少なくす
る、デジタル信号変換方法及び装置を提供することにあ
る。
め、本発明に係る方法は、物理量を表すデジタル信号
を、少なくとも2つの異なる周波数バンド及び少なくと
も2つの異なる解像度に分けて、周波数サブバンドの信
号に変換する方法であって、その全てが、同じく第1個
数の標本を有する、第1ブロックに、信号を分割する分
割ステップと、前記分割ステップで形成されたそれぞれ
の第1ブロックを、複数の第2ブロック−該第2ブロッ
クは、それぞれ、該第2ブロックの解像度に依存する第
2個数の標本を有し、かつ、それらの周波数に応じて選
択された標本を含む−に変換する変換ステップと、その
全てが同じく、前記第2個数の最大値以上である第3個
数の標本を、有する第3ブロックを形成するため、異な
る第1ブロックの変換から生じる第2ブロックをグルー
プ化するグループ化ステップとを含むことを特徴とす
る。
内で占める空間は、従来技術に比べて低減する。したが
って、非常に大きいメモリを必要とすることなく、強力
なフィルタリングを多くの機器に組み込むことができ
る。
好適である。
個数の標本だけ重複しているか、或いは、第1ブロック
が互いに隣接していることも好適である。隣接するブロ
ックの間で、例えば、行及び/又は列が重複すると、処
理後復元される信号の品質は向上する。
域の信号が次の領域に移る前に全ての解像度レベルで処
理されるように、信号を1領域づつ変換することも好適
である。これによれば、メモリ要求が最小化される。
バンドに従って選択された標本を持つ第2ブロックを1
つにまとめることによって実行されることも好適であ
る。これは、その後の処理が最適化されるように、同じ
性質の標本を持つブロックがグループ化されるからであ
る。
である。本発明は、一般的に大量のメモリ空間を必要と
する画像信号に有利に適用される。このメモリ空間は、
本発明によって低減される。
点を有する符号化方法に関するものでもある。
量を表すデジタル信号を、少なくとも2つの異なる周波
数バンド及び少なくとも2つの異なる解像度に分けて、
周波数サブバンドの信号に変換するための装置であっ
て、その全てが、同じく第1個数の標本を有する、第1
ブロックに、信号を分割する分割手段と、それぞれの前
記第1ブロックを、複数の第2ブロック−該第2ブロッ
クは、それぞれ、該第2ブロックの解像度に依存する第
2個数の標本を有し、かつ、それらの周波数に応じて選
択された標本を含む−に変換する変換手段と、その全て
が同じく、前記第2個数の最大値以上である第3個数の
標本を、有する第3ブロックを形成するため、異なる第
1ブロックの変換から生じる第2ブロックをグループ化
するグループ化手段とを備えることを特徴とする。
備える。
化方法を実現する変換又は符号化装置又は手段を含むデ
ジタル機器にも関する。デジタル機器は例えばデジタル
写真機器、コンピュータ、ファクシミリ機、写真複写
機、スキャナ、又はプリンタである。
上述したものと同じである。
場合もあり、取外し可能であってもよく、コンピュータ
又はマイクロプロセッサによって読み出すことができる
情報格納手段に、上記フィルタリング方法を実現するプ
ログラムを格納する。
よれば、本発明に係るデータ処理装置は、未符号化デー
タの供給源1が接続される入力21を有するデータ符号
化装置2である。
メモリ、ハード・ディスク、ディスケット、又はコンパ
クト・ディスクなど、未符号化データを格納するための
メモリ手段を持ち、このメモリ手段はその中にデータを
読み込むための適切な読取り手段に対応付けられる。メ
モリ手段にデータを記録するための手段も設けることが
できる。
表す一連のデジタル標本であることを、さらに詳しく考
慮する。
ル画像信号SIを供給する。画像信号SIは一連のデジ
タル・ワード、例えばバイトである。各バイト値は、こ
こでは256の濃度値を持つ画像IMつまり白黒画像の
1画素を表す。なお、画像は複数成分画像、例えば、赤
−緑−青の3つの成分を持つカラー画像、又は輝度及び
色度成分から成るカラー画像とすることもできる。この
場合、各成分は、上記白黒画像と同様の方式で処理でき
る。
データを使用する手段3を接続する。
手段及び/又は符号化データ送信手段を含む。
本発明が特により大きく関係する変換回路23を含み、
その一例の実施形態を以下で詳述する。ここで構想する
変換は、データ信号を周波数サブバンド信号に分解し
て、信号の分析を行うことである。分析は少なくとも2
つの解像度レベルで実行する。信号の解像度とは、一般
用語で信号を表すために使用される単位長当たりの標本
数である。
量子化回路は、回路23によって供給される周波数サブ
バンド信号の係数又は係数群を、例えばスカラ量子化又
はベクトル量子化等で量子化する。
する。これは、回路24によって量子化されたデータ
を、例えばハフマン符号化又は算術符号化によりエント
ロピー符号化する。
ンタ、ファクシミリ機、スキャナ、又はデジタル写真機
器など、デジタル機器に組み込むことができる。
0の一例を説明する。
ータである。
はディスケットを受容するように適応したディスク・ド
ライブを含むことができ、あるいは通信網と通信するよ
うに適応させることができる。
ャナ、又はデータを収集又は格納するための、その他の
任意の周辺装置から、符号化すべきデータを受け取るこ
とができる。
から符号化すべきデータを受信し、再び通信網を介して
遠隔装置に符号化データを送信することもできる。
103は、「Dynamic Random Acce
ss Memory」、いわゆるDRAMである。この
メモリは、本発明の文脈で、以下で開示するように、特
定の順序で画像の標本を読取るのに有用である。
・アクセス・メモリいわゆるSRAMを有している。
ラムは格納手段に格納される。この格納手段は、コンピ
ュータ又はマイクロプロセッサによって読み出すことが
できる。この格納手段は装置に組み込まれることもあ
り、そうでないこともあり、取外し可能とすることがで
きる。例えば、それは磁気テープ、ディスケット、又は
CD−ROM(固定メモリ・コンパクト・ディスク)を
持つことができる。
00の一例を説明する。この装置は、デジタル信号を符
号化及び/又は復号するように適応させる。
スク・ドライブ309、 −通信網313による通信のためのインタフェース31
2、 −マイクロフォン311に接続された入出力カード30
6 が接続された通信バス301を有するマイクロコンピュ
ータである。
る本発明を実現するプログラムだけでなく、符号化する
データ及び本発明に従って符号化されたデータをも格納
する。これらのプログラムはディスケット310に読み
込むか、通信網313を介して受信するか、あるいは読
取り専用メモリ302に格納することもできる。
ラムは格納手段に格納される。この格納手段は、コンピ
ュータ又はマイクロプロセッサによって読み出すことが
できる。この格納手段は、装置に組み込まれることもあ
り、そうでないこともあり、取外し可能とすることがで
きる。例えば、それは磁気テープ、ディスケット、又は
CD−ROM(固定メモリ・コンパクト・ディスク)を
持つことができる。
ログラムは、そのとき本発明の実行可能コードを含むラ
ンダム・アクセス・メモリ303、及び本発明を実現す
るために必要な変数を含むレジスタに転送される。これ
らの変数は、以下で詳述するが、特に変数i及びLであ
る。ランダム・アクセス・メモリはバッファを含む。
キャナ、又はデータを収集又は格納する、その他の任意
の周辺装置307から、符号化すべきデータを受け取る
ことができる。
を、通信網313を介して遠隔装置から受信し、かつ符
号化したデータを再び通信網313を介して遠隔装置に
送信することもできる。
マイクロフォン311から受け取ることもできる。その
場合、これらのデータは音声信号である。
をユーザが特に表示することを可能にし、キーボード3
14と共にユーザ・インタフェースとして役立つ。
実施形態を示す。
ントローラ20、 −再編成バッファ・メモリ・モジュール21、 −垂直フィルタリング・モジュール22、 −水平フィルタリング・モジュール23、 −第1のバッファ・メモリ・モジュール24、 −第2のバッファ・メモリ・モジュール25、 −エントロピ符号化及び量子化モジュール26 を含む。
メモリ103に接続されたデータ入力及びアドレス出力
を有する。モジュール21はまた、垂直フィルタリング
・モジュール22に接続された出力をも有する。モジュ
ール21は、処理される標本を特定の順序に並べ、それ
らが処理される前にそれらを格納することを可能にす
る。
像の垂直方向のフィルタリングを行い、水平フィルタリ
ング・モジュール23に接続された出力を有する。
像の水平方向のフィルタリングを行い、モジュール2
4、25に接続された出力を有する。もちろん、同等の
方法で、水平フィルタリング・モジュールは、垂直フィ
ルタリング・モジュールの前に配置することができる。
モジュール22に接続された出力を有する。モジュール
25は、量子化及びエントロピ符号化モジュール26に
接続された出力を有する。
あり、ここでは詳述しない。
について以下で詳述する。
る。
われる。一般的に、ブロックとは、画像を、同数の標本
を有する複数の標本群に分割して得られたそれぞれのも
のである。ブロックは、ここでは矩形の形状であり、隣
接するブロック間において、0行又は1行及び/又は1
列の標本の重なりがある。全てのブロックは同数の標本
を持つので、それらは全て同様の方法でフィルタリング
される。
モジュール21によって並べられたように、ブロックの
形でメモリ103内に読み込まれ、次いでそれらはモジ
ュール22、23によって2つの水平及び垂直方向にフ
ィルタリング(ウェーブレット変換)される。したがっ
て、各ブロックはモジュール22、23によって4つの
サブブロック(周波数サブバンド)に変換される。
分析が実行される。つまり、少なくとも1つの第1の解
像度レベルで得られる、2つの分析方向の双方におい
て、低周波数の標本を含むサブブロック、いわゆる最低
周波数成分(LL成分)は、再度モジュール22、23
によってフィルタリングされる。このループ処理は、少
なくとも1回行われる。初期画像の各ブロックが、全て
の必要な解像度レベルに従って分析される。
方向の何れか一方に低周波数の標本を含まないサブブロ
ック(3つ)は、モジュール25に供給され、次いでモ
ジュール26によって量子化され、更にエントロピ符号
化される。後者は、第1の解像度レベルで得られたサブ
ブロックのサイズと等しくなるように選択された、所定
の固定サイズのブロックを処理するように制御される。
して得られたサブブロック(サブバンド)は、モジュー
ル26での量子化エントロピー符号化によって必要とさ
れる単位サイズより小さいサイズを持つ。したがって本
実施の形態ではこれらのブロックは、必要とされるサイ
ズを持つブロックを形成するようにグループ化する。
を含むサブブロック(LL)は、このサブブロックがモ
ジュール25に供給されるべき最後の解像度レベルのも
のを除いては、上記ループ処理を実行するために、モジ
ュール24に繰り返し供給される。即ち、所定の解像度
に相当する、最低周波数成分(LL)サブブロックが生
成されるまで、上記2方向(垂直、水平)に対して低周
波成分を有するサブブロックが再帰的にフィルタリング
(分解)される。
編成するためのバッファ・メモリ・モジュール21を示
す。回路21は、原画像で所定の順序でデータを読取る
ことを可能にする。
のフィルタリングは図に示す順序でブロックごとに行わ
れる。即ち、画像は、標本のブロックBiに分割され
る。ここでiはブロックのランクを表す整数である。例
として、以下では標本64×64個のサイズの正方ブロ
ックを考慮する。さらに、これらのブロックは、隣接す
るブロック間で所定の行数及び/又は所定の列数だけ重
複することができる。以下では、重複が1行及び1列で
ある場合を想定して説明するが、より大きい重複も可能
である。ここでの説明では、各ブロックは(64(+
1))×(64(+1))の標本を含む。(+1)は1
画素分ブロックが重複していることを示す。隣接するブ
ロック間の重複の利点及びエッジ・フィルタリングの問
題は、フランス特許出願9902303及び99023
05にすでに開示されている。
ば左上隅から右下隅までジグザグ・スキャンニングで読
取られる。
メモリの占有を最小にするような所定の順序で処理され
る。
する場合、即ち、2方向に低周波成分が含まれるサブブ
ロックLLの再分解を2回行った場合を考慮すると、ブ
ロックは、少なくともブロックB1、B2、B3、B4な
ど、4つの隣接するブロックのグループごとに考慮さ
れ、処理される。
体、マクロブロックと呼ばれる4つのブロックのサブグ
ループ単位で考慮される。
ックの処理順序を、図6において連続線によって示す。
1グループ内の4つのブロックを通過した後、次のグル
ープに移る。同様に、マクロブロックを完全に通過した
後、次のマクロブロックに移る。4つのブロックのグル
ープ内で、ブロックは任意の順序で処理されることに注
意する必要がある。同様に、マクロブロック内で、グル
ープは任意の順序で処理される。
で最低限必要な画像領域ごとのフィルタリングが可能に
なる。即ち、処理対象領域のデータだけがメモリに維持
され、要求される全ての解像度レベルでフィルタリング
される。
解像度レベルの数に依存することに注意する必要があ
る。したがって、1つのマクロブロックは、上述した様
に解像度レベルが3つの場合は16のブロックを必要と
し、解像度レベルが4つの場合は64のブロックを必要
とし、解像度レベルが5つの場合は256のブロックを
必要とする。
ランダム・アクセス・メモリ210及び再順序付けアド
レス・ジェネレータ211を含む。
ローラ20によって供給される信号Hsync、Vsy
nc、及びACTによって制御される。アドレス・ジェ
ネレータ211は、7ビットのアドレス信号ADRをラ
ンダム・アクセス・メモリ210に供給し、信号WEに
よってこのメモリへのデータの書込みを制御する。
ム・アクセス・メモリ103にアドレス信号ADR1及
び制御信号D1、D2を供給する。データは、続けて6
4(+1)バイトづつメモリ103に読み込まれる。
ってメモリ210に書き込まれる。メモリ210は5つ
の入力DI1〜DI5、及び5つの出力DO1〜DO5
を有する。入力DI1は、メモリ103から8ビットを
受け取る。出力DO1〜DO4は、それぞれ入力DI2
〜DI5に接続される。したがってメモリ210は、5
バイトの深さ及び64(+1)バイトの幅を持つシフト
・レジスタである。
ィルタリング・モジュール22に供給する。
ジュールは、マルチプレクサ220及び垂直フィルタリ
ング回路221を持つ。
ュール21に接続され、マルチプレクサ220の第2の
入力は以下で説明するモジュール24に接続される。マ
ルチプレクサ22の出力はフィルタリング回路221の
入力に接続される。
データをフィルタリングするかを指示するために、制御
信号NIVを供給する。最も高い解像度レベルに対応す
る原画像のデータをフィルタリングする場合、マルチプ
レクサは、モジュール21から来るデータを選択する。
この場合、したがって5バイトが、各ワード16ビット
の5ワードに形成され、未使用ビットは零にセットされ
る。したがって、フィルタリングされるデータのフォー
マットは、回路221の機能と互換可能である。
する場合、選択されるデータは、モジュール24から来
るデータである。これらのデータは、各ワード16ビッ
トの5ワードの形式で受け取られる。
ードを入力として受け取り、例えばフランス特許出願第
9の808824号に記載されているように、いわゆる
「リフティング(lifting)」形式でウェーブレ
ット・フィルタリングを実行する。ここで使用するフィ
ルタは、5/3フィルタである。例えば畳み込みなど、
ウェーブレット・フィルタリングを実行する他の方法も
可能である。回路221は、モジュール23にそれぞれ
16ビットの2つの流れを供給し、そのうちの1つは低
周波数の標本、及びその他の高周波数の標本を含む。
231及び2つのフィルタリング回路232、233を
備えた水平フィルタリング・モジュール23を示す。
2から高周波数の標本を受け取り、各ワード16ビット
の5ワードを形成し、それらをフィルタリング回路23
2に適用する。後者はフィルタリング回路221と同様
に、ここでは80入力ビットに作用し、水平方向のウェ
ーブレット・フィルタリングを実行し、出力としてそれ
ぞれ16ビットの2つの流れを供給する。
双方に高周波数の標本を有するサブブロック(サブバン
ド)、いわゆるHH成分であり、他方は、垂直方向に高
周波数の標本及び水平方向に低周波数の標本を有するサ
ブブロック、いわゆるLH成分である。
31はモジュール22から低周波数の標本を受け取り、
各ワード16ビットの5ワードを形成し、それらをフィ
ルタリング回路233に適用する。後者はフィルタリン
グ回路232と同様に、ここでは80入力ビットに作用
し、水平方向のウェーブレット・フィルタリングを実行
し、出力としてそれぞれ16ビットの2つの流れを供給
するこれらの流れの一方は、2つの分析方向の双方に対
し低周波数の標本を有するサブブロック、いわゆるLL
成分であり、他方は、垂直方向に低周波数の標本及び水
平方向に高周波数の標本を有するサブブロック、いわゆ
るHL成分である。
モジュール25の4つの入力に接続される4つの出力を
持つ。なお2つの分析方向に、低周波数の標本を有する
サブブロックLLの供給先には、メモリ・モジュール2
4も接続されている。
(+1))個のサイズのブロックB iのフィルタリング
の結果、第1の分解(解像度)レベルでは、4つのブロ
ックLLi,1、LHi,1、HLi,1、HHi,1が生じる。ブ
ロックLLi,1は標本(32(+1))×(32(+
1))個のサイズを持ち、ブロックLHi,1、HLi,1、
HHi,1はそれぞれ標本32×32個のサイズを持つ。
て低周波数の標本を含み、ブロックLHi,1は第1の分
析方向において高周波数の標本、及びもう1つの分析方
向において低周波数の標本を含み、ブロックHLi,1は
第1の分析方向において低周波数の標本、及びもう1つ
の分析方向において高周波数の標本を含み、ブロックH
Hi,1は2つの分析方向の、高周波数の標本を含む。
ルタリングされると、これは第2の解像度レベルに4つ
のブロックLLi,2、LHi,2、HLi,2、HHi,2を生じ
る。ブロックLLi,2は標本(16(+1))×(16
(+1))個のサイズを持ち、ブロックLHi,2、HL
i,2、HHi,2はそれぞれ標本16×16個のサイズを持
つ。LLのみ2方向に1画素ずつサイズが大きい理由
は、主に、LLが、更にウェーブレット変換を施す対象
であること、及び実際より1画素分多くフィルタリング
の参照要素を保持することによりブロック単位に生じる
ブロック歪みを除去することにある。しかしながら、本
発明はこれに限らずLL,LH,HL,HHとも16×
16であるとして処理を進めても符号化が可能であるこ
とは言うまでもない。
ィルタリングすることができ、以下同様に続く。
ブロックは、各分解(解像度)レベルにおいてこの分析
方向の重複を持ち、これを前のレベルと比較して2で割
り、次いで切り上げる。1つの分析方向に高周波数の標
本を含むブロックは、各分解(解像度)レベルにこの分
析方向の重複を持ち、これを前のレベルと比較して2で
割り、次いで切り捨てる。少なくとも1つの分析方向
の、高周波数の標本を含むブロックの重複は除去する。
2つの分析方向の、低周波数の標本を含むブロックの重
複は、最後の分解(解像度)レベルの終わりにだけ除去
する。
ス・ジェネレータ241、及び循環シフト・レジスタ2
42を持つバッファ・メモリ・モジュール24を示す。
ローラ20から制御信号を受け取る。信号PBVは、入
力バスのデータが有効であることを示す。信号PSは、
現在どの解像度レベルが処理されているかを示す。
240に書込み制御信号WE及びアドレス信号AD1を
供給する。アドレスはここでは9ビット単位で表現され
る。
て、フィルタリング・モジュール22、23によるサブ
ブロックへの分解の結果生じる低周波数サブブロック
(サブバンド)を受け取る。最低解像度レベルが除外さ
れるのは、この最後の分解(解像度)レベルのデータが
分析されないからである。
ロックBiの、4つのレベルの分解の場合、メモリ24
0は、フィルタリング・モジュール22、23によるブ
ロックの分解から生じる低周波数サブバンドLLi,1、
LLi,2、LLi,3を格納するための3つの領域を含む。
したがってメモリのサイズは、分解(解像度)レベルの
数に関係する。
ベルの低周波数の標本、すなわち(32(+1))×
(32(+1))個の標本を含むブロックLLi,1を格
納する容量を持つ。第2の領域は、第2の解像度レベル
の低周波数の標本、すなわち(16(+1))×(16
(+1))個の標本を含む、ブロックLLi,2を格納す
る容量を持つ。最後に、第3の領域は、第3の解像度レ
ベルの低周波数の標本、すなわち(8(+1))×(8
(+1))個の標本を含むブロックLLi,3を格納する
容量を持つ。全ての標本は16ビットで表される。
本を含むブロックは、直接量子化され、エントロピ符号
化されるので、メモリ240に格納する必要は無い。
サイズを持つことができる。これは、ブロックLLi,2
を供給するためにブロックLLi,1をフィルタリングし
た後は、ブロックLLi,1がもはや必要無いからであ
る。したがって、ブロックLLi,1の代わりにブロック
LLi,2を書き込むことができる。同様に、ブロックL
Li,3を供給するためにブロックLLi,2をフィルタリン
グした後は、ブロックLLi,2はもはや必要無い。した
がって、ブロックLLi,2の代わりにブロックLLi,3を
書き込むことができる。この場合、メモリ240は、ブ
ロックLLi,1、LLi,2、LLi,3のうち最大のものを
格納する容量を持つ。
1、マルチプレクサ252、第1のバッファ253、及
び第2のバッファ254を備えたバッファ・メモリ・モ
ジュール25を示す。
ローラ20から制御信号を受け取る。信号SBVは、メ
モリ253、254内のデータのロッキングを制御す
る。信号SBは、どのサブバンドが現在処理されている
かを示す。信号ENCは、データの量子化及びエントロ
ピ符号化のためのメモリ253又は254からのデータ
の出力を制御する。信号LVLは、どの解像度レベルが
現在処理されているかを示す。
253、254に書込み制御信号WE及び2つのアドレ
ス信号AD2、AD3を供給する。アドレスはここで
は、メモリ254では10ビットで表され、メモリ25
3では12ビットで表される。
ベルで現在のブロックBiの分解から生じるブロックL
Hi,L、HLi,L、HHi,Lを受け取り、それらをメモリ
に格納する。ブロックは分析の向きによって1つにまと
められて、モジュール26によって処理できるブロック
のサイズに対応するサイズ32×32のグループ・ブロ
ックを形成する。
53は、各分解(解像度)レベルについて、16ビット
で表現される標本32×32個をそれぞれに含む3つの
グループ・ブロックを格納する容量を持つ。第1の分解
(解像度)レベルの場合、これらのブロックのうちの1
つは、ブロックLHi,1を含み、これらのブロックのう
ち別の1つはブロックHLi,1を含み、最後のブロック
はブロックHHi,1を含む。第2の分解(解像度)レベ
ルの場合、これらのブロックのうちの1つ自体が4つの
ブロックLHi,2を持ち、これらのブロックのうち別の
1つが4つのブロックHLi,2を持ち、最後のブロック
が4つのブロックHHi,2を持つ。第3の分解(解像
度)レベルの場合、これらのブロックのうちの1つ自体
が16個のブロックLHi,3を持ち、これらのブロック
のうちの別の1つが16個のブロックHLi,3を持ち、
最後のブロックが16個のブロックHHi,3を持つ。最
後に第4の分解(解像度)レベルでは、これらのブロッ
クのうち、1つ自体が64個のブロックLHi,4を持
ち、これらのブロックのうち、別の1つが64個のブロ
ックHLi,4を持ち、最後のブロックが64個のブロッ
クHHi,4を持つ。
ベルの、現在のブロックBiの分解から生じるブロック
LLi,4を受け取り、それをメモリに格納する。メモリ
254は、モジュール26の機能に互換可能なサイズを
持つブロックを形成するために必要なだけ多くのブロッ
クLLi,4を格納する。このために、選択された例で
は、メモリ254は、16ビットで表される標本32×
32個を持つ少なくとも1つのブロックを格納する容量
を持つ。
Li,4を格納して、より高い解像度レベルのグループ・
ブロックのサイズより小さいサイズのブロックを形成す
ることができる。
レス・ジェネレータ251から制御信号を受け取り、そ
れをモジュール26に転送するために、サイズ32×3
2の4つのブロックの1つを選択する。後者は、それが
受け取ったデータの量子化及びエントロピ符号化を実行
する。
実現される、本発明に係るデジタル信号符号化方法を示
す。この方法は、ステップE1〜E18を含むアルゴリ
ズムの形で示される。この方法は、画像の4つの分解
(解像度)レベルのフィルタリング、及びフィルタリン
グされたデータの量子化及びエントロピ符号化を実行す
る。
画像の第1ブロックを考慮するために、作業パラメータ
iが1に初期化される。ブロックは所定の順序で変換さ
れる。
度レベルを考慮するために、作業パラメータLが1に初
期化される。パラメータLは現在の解像度レベルを表
す。
ルが第1のレベルであるかどうかを決定するための試験
である。応答が肯定である場合には、ステップE3の後
にステップE4が続き、ランクiのブロックBiが画像
メモリ210に読み込まれ、次いでフィルタリングされ
て、第1の解像度レベルでサブバンドLLi,1、L
Hi ,1、HLi,1、HHi,1の4つのブロックを形成す
る。ブロックLLi,1、HLi,1、HHi,1はモジュール
25のバッファ253に格納され、ブロックLL
i,1は、前述の通り、モジュール24のバッファ240
に格納される。
は、このステップの後にステップE5が続く。このステ
ップは、ブロックがバッファ240に読み込まれること
以外は、ステップE4と同様である。ブロックの読取り
は、現在のレベルのすぐ上の解像度レベルに属する。最
後の分解(解像度)レベルでは、ブロックLLi,4はモ
ジュール25のメモリ254に格納される。
テップE7が続き、次の解像度レベルを考慮するため
に、パラメータLが1単位だけ増分される。
く。これは、パラメータLが厳密に4より大きいかどう
かを決定する試験である。応答が否定である場合には、
ステップE8の後にステップE3が続く。
レベル、ここでは4つのレベルにおけるブロックBiの
フィルタリングを可能にする。
は、これは、現在のブロックが全ての解像度レベルで分
解されたことを意味する。その場合、ステップE8の後
にステップE9が続き、第1の分解(解像度)レベルで
得られたブロックLHi,1、HLi,1、HHi,1が量子化
され、次いでエントロピ符号化される。これらのブロッ
クは、モジュール26に必要なサイズを持つ。これらの
操作は従来通りであり、ここでは説明しない。
く。これは、メモリ253が、第2の解像度レベルで得
られるブロックLHi,2、HLi,2、HHi,2をそれぞれ
含む32×32のサイズの完全なブロックLH2、HL
2、HH2を含むかどうかを決定する試験である。完全
なブロックとは、そのサイズが、モジュール26によっ
て処理されるこのブロックに適していることを意味す
る。
の後に原画像の次のブロックを考慮するために、ステッ
プE17が続く。ステップE17の後には、上述したス
テップE2が続く。
は、このステップの後にステップE11が続き、前の完
全なブロックが量子化され、次いでエントロピ符号化さ
れる。
続く。これは、メモリ253が、第3の解像度レベルで
得られたブロックLHi,3、HLi,3、HHi,3をそれぞ
れ含む32×32のサイズの完全なブロックLH3、H
L3、HH3を含むかどうかを決定する試験である。
の後に、原画像の次のブロックを考慮するために、ステ
ップE17が続く。ステップE17の後には、前述のス
テップE2が続く。
は、このステップの後にステップE13が続き、前の完
全なブロックが量子化され、次いでエントロピ符号化さ
れる。
続く。これは、メモリ253が、第4の解像度レベルで
得られたブロックLHi,4、HLi,4、HHi,4をそれぞ
れ含む32×32のサイズの完全なブロックLH4、H
L4、HH4を含むかどうか、及びメモリ254が第4
の解像度レベルで得られたブロックLLi,4を含む32
×32のサイズの完全なブロックLL4を含むかどうか
を決定する試験である。
の後に、原画像の次のブロックを考慮するために、ステ
ップE17が続く。ステップE17の後には、前述のス
テップE2が続く。
は、このステップの後にステップE15が続き、前の完
全なブロックが量子化され、次いでエントロピ符号化さ
れる。
ステップの数は、選択する解像度レベルの数に依存す
る。
続く。これは、符号化すべき全ての画像が処理されたか
どうかを決定するための試験である。
の後にステップE17が続き、画像における次のブロッ
クを考慮するために、パラメータiが1単位だけ増分さ
れる。ステップE17の後には、前述のステップE2が
続く。
このステップの後にステップE18が続き、バッファは
空にされ、そこに含まれたデータは量子化され符号化さ
れる。次いで画像の符号化は終了する。
た実施形態に限られるものでは決してなく、むしろ反対
に当業者の能力内で任意の変形例を包含するものであ
る。
ッファ空間占有量を最小にする、デジタル信号変換方法
及び装置を提供することができる。
す図である。
す図である。
路の一実施形態を示す図である。
ルを示す図である。
す図である。
グ・モジュールを示す図である。
グ・モジュールを示す図である。
ールを示す図である。
ータを示す図である。
ュールを示す図である。
す図である。
Claims (33)
- 【請求項1】物理量を表すデジタル信号を、少なくとも
2つの異なる周波数バンド及び少なくとも2つの異なる
解像度に分けて、周波数サブバンドの信号に変換する方
法であって、 その全てが、同じく第1個数の標本を有する、第1ブロ
ック(Bi)に、信号を分割する分割ステップ(E1、
E18)と、 前記分割ステップで形成されたそれぞれの第1ブロック
を、複数の第2ブロック−該第2ブロックは、それぞ
れ、該第2ブロックの解像度に依存する第2個数の標本
を有し、かつ、それらの周波数に応じて選択された標本
を含む−に変換する変換ステップ(E4)と、 その全てが同じく、前記第2個数の最大値以上である第
3個数の標本を、有する第3ブロックを形成するため、
異なる第1ブロックの変換から生じる第2ブロックをグ
ループ化するグループ化ステップとを含むことを特徴と
する変換方法。 - 【請求項2】前記変換ステップは、ウェーブレット変換
を行うことを特徴とする請求項1に記載の変換方法。 - 【請求項3】前記第1ブロック(Bi)の各2つのブロ
ックは、第4個数の標本だけ重複していることを特徴と
する請求項1又は2に記載の変換方法。 - 【請求項4】前記第1ブロック(Bi)は互いに隣接し
ていることを特徴とする請求項1又は2に記載の変換方
法。 - 【請求項5】前記第1ブロックを所定の順序で処理し、
1領域の信号が次の領域に移る前に全ての解像度レベル
で処理されるように、信号を1領域づつ変換することを
特徴とする請求項1乃至4のいずれか1項に記載の変換
方法。 - 【請求項6】前記グループ化ステップは、同数の標本及
び同一周波数バンドに従って選択された標本を持つ第2
ブロックを1つにまとめることによって実行されること
を特徴とする請求項1乃至5のいずれか1項に記載の変
換方法。 - 【請求項7】物理量を表すデジタル信号を、少なくとも
2つの異なる周波数バンド及び少なくとも2つの異なる
解像度に分けて、周波数サブバンドの信号に符号化する
方法であって、 その全てが、同じく第1個数の標本を有する、第1ブロ
ック(Bi)に、信号を分割する分割ステップと、 前記分割ステップで形成されたそれぞれの第1ブロック
を、複数の第2ブロック−該第2ブロックは、それぞ
れ、該第2ブロックの解像度に依存する第2個数の標本
を有し、かつ、それらの周波数に応じて選択された標本
を含む−に変換する変換ステップ(E4)と、 その全てが同じく、前記第2個数の最大値以上である第
3個数の標本を、有する第3ブロックを形成するため、
異なる第1ブロックの変換から生じる第2ブロックをグ
ループ化するグループ化ステップとを含むことを特徴と
する符号化方法。 - 【請求項8】前記変換ステップは、ウェーブレット変換
を行うことを特徴とする請求項7に記載の符号化方法。 - 【請求項9】前記第1ブロック(Bi)の各2つのブロ
ックは、第4個数の標本だけ重複していることを特徴と
する請求項7又は8に記載の符号化方法。 - 【請求項10】前記第1ブロック(Bi)が隣接してい
ることを特徴とする請求項7又は8に記載の符号化方
法。 - 【請求項11】前記第1ブロックを所定の順序で処理
し、1領域の信号が次の領域に移る前に全ての解像度レ
ベルで処理されるように、信号を1領域づつ変換するこ
とを特徴とする請求項7乃至10のいずれか1項に記載
の符号化方法。 - 【請求項12】前記グループ化ステップは、同数の標本
及び同一周波数バンドに従って選択された標本を持つ第
2ブロックを1つにまとめることによって実行されるこ
とを特徴とする請求項7乃至11のいずれか1項に記載
の符号化方法。 - 【請求項13】変換された信号の量子化及びエントロピ
符号化のステップ(E9、E11、E13、E15、E
18)を含むことを特徴とする請求項7乃至12のいず
れか1項に記載の符号化方法。 - 【請求項14】デジタル信号が画像信号であることを特
徴とする請求項1乃至13のいずれか1項に記載の符号
化方法。 - 【請求項15】物理量を表すデジタル信号を、少なくと
も2つの異なる周波数バンド及び少なくとも2つの異な
る解像度に分けて、周波数サブバンドの信号に変換する
ための装置であって、 その全てが、同じく第1個数の標本を有する、第1ブロ
ック(Bi)に、信号を分割する分割手段と、 それぞれの前記第1ブロックを、複数の第2ブロック−
該第2ブロックは、それぞれ、該第2ブロックの解像度
に依存する第2個数の標本を有し、かつ、それらの周波
数に応じて選択された標本を含む−に変換する変換手段
(22、23)と、 その全てが同じく、前記第2個数の最大値以上である第
3個数の標本を、有する第3ブロックを形成するため、
異なる第1ブロックの変換から生じる第2ブロックをグ
ループ化するグループ化手段(25)とを備えることを
特徴とする変換装置。 - 【請求項16】前記変換手段がウェーブレット変換を実
現することを特徴とする請求項15に記載の変換装置。 - 【請求項17】前記分割手段は、前記第1ブロックの各
2つのブロックが、第4個数の標本だけ重複するよう
に、前記第1ブロックを形成することを特徴とする請求
項15又は16に記載の変換装置。 - 【請求項18】前記分割手段は、第1ブロックを、それ
らが隣り合うように、形成することを特徴とする請求項
15又は16に記載の変換装置。 - 【請求項19】前記第1ブロックを所定の順序で処理
し、1領域の信号が次の領域に移る前に全ての解像度レ
ベルで処理されるように、信号を1領域づつ変換するこ
とを特徴とする請求項15乃至18のいずれか1項に記
載の変換装置。 - 【請求項20】前記グループ化手段は、同数の標本及び
同一周波数バンドに従って選択された標本を持つ第2ブ
ロックを、1つにまとめることを特徴とする請求項15
乃至19のいずれか1項に記載の変換装置。 - 【請求項21】物理量を表すデジタル信号を、少なくと
も2つの異なる周波数バンド及び少なくとも2つの異な
る解像度に分けて、周波数サブバンドの信号に符号化す
るための装置であって、 その全てが、同じく第1個数の標本を有する、第1ブロ
ック(Bi)に、信号を分割する分割手段と、 それぞれの前記第1ブロックを複数の第2ブロック−該
第2ブロックは、それぞれ、該第2ブロックの解像度に
依存する第2個数の標本を有し、かつ、それらの周波数
に応じて選択された標本を含む−に変換する変換手段
(22、23)と、 その全てが同じく、前記第2個数の最大値以上である第
3個数の標本を、有する第3ブロックを形成するため、
異なる第1ブロックの変換から生じる第2ブロックをグ
ループ化するグループ化手段(25)とを備えることを
特徴とする符号化装置。 - 【請求項22】前記変換手段がウェーブレット変換を行
うことを特徴とする請求項21に記載の符号化装置。 - 【請求項23】前記分割手段は、前記第1ブロックの各
2つのブロックが、第4個数の標本だけ重複するよう
に、前記第1ブロックを形成することを特徴とする請求
項21又は22に記載の符号化装置。 - 【請求項24】前記分割手段は、第1ブロックを、それ
らが隣り合うように、形成することを特徴とする請求項
21又は22に記載の符号化装置。 - 【請求項25】前記第1ブロックを所定の順序で処理
し、1領域の信号が次の領域に移る前に全ての解像度レ
ベルで処理されるように、信号を1領域づつ変換するこ
とを特徴とする請求項21乃至24のいずれか1項に記
載の符号化装置。 - 【請求項26】前記グループ化手段は、同数の標本及び
同一周波数バンドに従って選択された標本を持つ第2ブ
ロックを、1つにまとめることを特徴とする請求項21
乃至25のいずれか1項に記載の符号化装置。 - 【請求項27】変換された信号を量子化及びエントロピ
符号化するための手段(26)を備えることを特徴とす
る請求項21乃至26のいずれか1項に記載の符号化装
置。 - 【請求項28】画像信号であるデジタル信号を処理する
ようになされたことを特徴とする請求項15乃至27の
いずれか1項に記載の装置。 - 【請求項29】前記分割手段、変換手段、及びグループ
化手段が、 コントローラ(20)、 それぞれのデータ・ブロックを符号化するためのプログ
ラムを含む読取り専用メモリ、及び前記プログラムの実
行中に変更される変数を記録するレジスタを含むランダ
ム・アクセス・メモリに組み込まれることを特徴とする
請求項15乃至28のいずれか1項に記載の装置。 - 【請求項30】請求項1乃至14のいずれか1項に記載
の変換方法を実現する手段を含むデジタル機器(1
0)。 - 【請求項31】請求項15乃至29のいずれか1項に記
載の装置を含むデジタル機器(10)。 - 【請求項32】画像を表すデジタル信号を、複数のブロ
ックに分割する分割工程と、 各ブロックをウェーブレット変換し、複数の周波数サブ
ブロックに分解する分解工程と、 前記分割工程にて得られた所定個のブロックの各々から
得られるサブブロックの少なくとも1つずつをグループ
化し、量子化、エントロピー符号化を行う符号化工程と
を備えることを特徴とするデジタル信号変換方法。 - 【請求項33】画像を表すデジタル信号を、複数のブロ
ックに分割する分割手段と、 各ブロックをウェーブレット変換し、複数の周波数サブ
ブロックに分解する分解手段と、 前記分割手段にて得られた所定個のブロックの各々から
得られるサブブロックの少なくとも1つずつをグループ
化し、量子化、エントロピー符号化を行う符号化手段と
を備えることを特徴とするデジタル信号変換装置。
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