JP2968582B2 - デジタルデータを処理するための方法および装置 - Google Patents

デジタルデータを処理するための方法および装置

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Description

【発明の詳細な説明】 発明の背景 本発明は、一般的に画像処理に関し、より詳細には、
画像を表示しそして画像データを圧縮するための短縮変
換（contractive transformation）を使用する方法およ
び装置に関する。
コンピュータおよび他のデジタル装置が画像を処理す
る方法に関連して、重要な問題が蓄積している。広く、
この主題は、「デジタル画像処理」と呼ばれ、デジタル
装置による画像の解析、記憶および通信を包含してい
る。デジタル画像処理の広い主題の中で特に重要である
４つの特定領域は、画像圧縮、画像表示、画像認識およ
び画像解析である。
本発明は、これら４つの領域全てに適用可能である。
しかしながら、各領域に含まれる問題は、広範囲で複雑
である。それゆえ、画像圧縮と画像認識の２つの領域の
み検討し、本発明の利点の背景を提供する。
画像圧縮 画像圧縮の問題を理解するために、人または自然の景
色の写真のような、1024×1024の画素すなわちピクセル
の配列と表示される画像を考究する。画素は、黒および
白または灰色のいろいろな色合いが可能である。もしも
256の可能な灰色の色合いがあれば、１または０の値を
それぞれ持つ1024×1024×８の２進数字（ビット）の２
進列によるデジタル語にて、画像を完全に記述すること
ができる。原景のこのような表示は、２進数字からなり
そしてデジタルコンピュータによる処理に適しているた
め、「デジタル化」画像として知られている。そのビッ
トは、普通、一緒にされて「バイト」として知られる８
ビットの群に形成され、コンピュータのようなデジタル
装置による使用のために「データファイル」として共に
記憶される。
何の圧縮も使用されなければ、100万バイト以上のメ
モリが、単に上述の単一画像を記憶するために、コンピ
ュータによって要求される。画像圧縮は、画像の正確な
複製（「無損失圧縮」と称される）または画像の近似の
複製（「損失圧縮」と称される）のどちらかが回復され
うるような方法にて画像を表示するのに要求されるビッ
ト数を減少させることをもたらす。
画像を表示するデータファイルの効果的な圧縮を望む
ことに関する４つの主な理由が存在する。第１に、デー
タファイルの伝送速度は、本質的にそのサイズに比例す
る。ファイルが大きくなればなるほど、伝送は長くかか
る。第２に、要求される記憶スペースは、ファイルサイ
ズに比例する。上述の型式の非圧縮画像60個を表示する
ファイルを記憶することは、60メガバイトの記憶スペー
スを要求する。画像の表示を50％圧縮できるならば、同
じ記憶スペースに２倍ほど多くの画像を保持できる。第
３に、圧縮画像は、伝送し、処理し、記録し、そして検
索するのに、非圧縮画像よりも少ない費用で済む。第４
に、圧縮画像は、非圧縮画像よりも速く処理できる。例
えば、サンプル画像がライブラリの記憶画像と比較され
て、みそさざい（wren）がサンプル画像に現われるかど
うかを決定すると仮定してみる。画像間の唯一の相違
は、小鳥であるけれども、非圧縮データを使用してこの
相違を検出するためには、画像を表示するファイルは、
１ビット１ビット、１画素１画素、比較される必要があ
るであろう。画像が適当に圧縮されていれば、比較は、
より速く進むであろう。この第４の理由のために、他に
何もなければ、データ圧縮は、知識ベース計算システム
において重要な役割りを演じそうである。
効果的な圧縮に関する現在の必要性の例は、次の通り
である。
（１）電話による医用画像の伝送。これは、高解像度医
用Ｘ線およびCAT走査を含む。医学的助言は、伝送費用
が十分低く、かつ伝送時間が十分に短かければ、離れた
場所の数多くのコンサルタントから求められうるであろ
う。
（２）電話によるコンピュータからコンピュータへのビ
デオデータの送信。多くの場でリモートコンピュータ
が、モデムを使用して電話線により連結されている。コ
ンピュータ間の通信は、コンピュータ間の線路の「帯域
幅」およびモデムの速度によって制限される。標準的な
電話線に関し、コンピュータが一方から他方へデータを
転送できる最高速度は、9600ビット／秒である。単一ビ
デオ画像が、30フレーム／秒で128×128×８すなわち13
1076ビットに分解されるならば、ビデオ情報は、393216
0ビット／秒で作成される。したがって、圧縮比409:1が
この適用に関し要求される。
（３）ビデオ伝送用64キロビット／秒電話通信線。目的
は、消費者が要求して映画にアクセスできるようにする
ことである。要求されるビデオの品質は高い。したがっ
て良い圧縮手段が要求される。
（４）高解像度テレビ（HDTV）および先進型（advance
d）テレビ（ATV）。おそらく米国は、あらゆる型のHDTV
が、米国において現在伝送される標準的な放送テレビ信
号であるNTSC信号と互換性がなければならない、と要求
するであろう。HDTVは、NTSCテレビ画像の水平および垂
直解像度の約２倍を持つ画像を提供するだろう。これを
達成するために、付加的な帯域幅が放送ステーションに
よって使用されることが提案されている。そのような付
加的帯域幅は、もしも画像圧縮のための効果的手段が利
用可能となり、HDTVに関し要求される付加的な画像デー
タが既存の通信帯域を経由して伝送されうるならば、要
求されないであろう。
（５）デジタルビデオ相互作用（DVI）型式の応用。目
的は、光ディスクのような媒体上に、できる限り多くの
ビデオ画像データを記憶することである。達成されうる
圧縮が高くなるほど、ビデオレートでの対話式検索がよ
り実用的になる。
（７）より能率的なFAX（ファクシミリ）伝送。現行のF
AX機は、１ページのテキストを約15秒で伝送する。黒白
画像のいくつかの圧縮は、第３種FAX機（Type3FAX mach
ines）により達成されるが、因子10による圧縮比の増加
は、分当たり40ページの速度でFAXを介するテキスト伝
送を可能にするであろう。これは、重要な財政上の節約
に結果するであろう。
（８）より能率的なデータ回復。コンピュータに記憶さ
れるデータ量がより大きくなるにつれて、データファイ
ルのサイズも大きくなるので、データを回復するための
アクセス時間は増加する。画像圧縮は、データを回復す
るために探索されなければならないメモリ量を減少させ
ることによって、データへのアクセスをスピードアップ
するために使用されうる。
正確な圧縮のための従来技術の方法および装置は、0.
5および0.1の間の比を達成する。すなわち、原画像の正
確なコピーを記憶し再生するために要求されるビット数
は、原ビット数の半分および10分の１の間にある。この
ような性能は明らかに、上にリストアップされたいくつ
かの現在の応用の要求に適合するのに十分でない。
さらに、いくつかの従来技術によるデジタルデータ圧
縮方法は、特定の応用に適してはいるが、計算に関して
複雑であり、かくして圧縮データを達成するためにコン
ピュータのマニュアル運転を何時間も必要とするかもし
れない。
なお他の従来技術のデータ圧縮方法は、圧縮手順の一
部として参照用テーブルを使用する。参照用テーブルを
使用する手順は、圧縮される画像の類が小さい場合のよ
うに、特定の応用において有効でありえる。しかしなが
ら、参照用テーブルを用いることは、多数の異なった画
像を含む一般目的のビデオ処理のような応用、および画
像の類があらかじめしぼれない場合の他の応用において
有効な適応能力を提供する能力を制限する可能性があ
る。圧縮されるべき画像の類が大きい時、参照用テーブ
ルもまた、非常に大きくなければならず、極端に大きな
量のシステムメモリの使用を必要とする。さらに、圧縮
比は、参照用テーブルのサイズが増大するにつれて減少
する。
したがって、画像データ圧縮のための改良型の方法お
よび装置が要求される。
画像認識 デジタル画像処理における他の重要な問題は、コンピ
ュータにおける画像の表示に関係する。我々が知覚する
真実の世界の画像は、デジタルすなわち離散的ではな
い。代わりに、これらの画像は、連続する広範囲の特質
を持つ。心の目における画像は、果てしなく拡大できる
ものとしてながめられる。例えば、我々が小さな黒ねこ
のような小さな画像について考えるならば、我々は、
「黒ねこ」の概念から始めて、心に小さな黒い具体化さ
れたシルエットを知覚する。もしも我々がその画像を連
続的に拡大して考えるならば、毛やひげのような付加的
な詳細が、心の画像の中に現われる。我々は、心の中
で、画像を連続的に拡大し必要などんなレベルの詳細も
与えることができる。
コンピュータは、他方、最も基本的な程度のみまでこ
の能力を持つ。例えば、コンピュータにおいて線のよう
な単純な画像のみ定義することが現在可能であり、その
画像はどんな倍率でも細部の高水準を保つ。これは、例
えば線の定義をコンピュータに格納することによってな
され、その定義は、拡大倍率の特定レベルにおける線の
質を指定することなしに、まさしく線の本質を指定す
る。その線は、２つの指定された点間に伸びる幾何学的
実在の概念としてコンピュータ内に定義される。望まれ
るならば、この定義は、任意の所要の拡大倍率の程度に
て画像を作成するために使用される。
もしも格納された線の定義の画像が表示されるべきス
クリーンが、例えばインチ当たり300ドットの解像能力
を持ち、かつ、その線の画像が２インチの長さの画像と
して表示されるよう要求されるならば、600ドットの長
さと例えば３ドットの幅の表示パターンからなる画像が
表示される。もしもより大きな画像が、同じ格納された
線の定義から表示されるように要求されるならば、スク
リーンは、３ドットの幅で1200ドットの長さの画像を表
示してもよい。同じ型の尺度の独立した（scale−indep
endent）解像度を有するコンピュータで、黒ねこのよう
な複雑な画像を表わす方法を提供することが望ましいで
あろう。
かくしてコンピュータにおいて画像を表わす方法に関
する必要性が存在し、画像は、デジタル装置を使用して
入力および出力され、デジタル形式で記憶されるが、画
像があたかも連続しているかのように処理されるのを可
能とする方法で、実際には符号化される。この問題に対
する解答は、人間の心が画像を記憶し解析する方法によ
り類似した方法で、コンピュータが画像を取り扱うこと
を、意味するであろう。この解答は、デジタル計算装置
による画像の認識および解析を含む多くの重要な問題に
とって中心的なものであると信じられる。
画像表示の応用は、次のものを含む。
（１）画像内にあるものの認識。
（２）パターン認識応用。
（３）検査読み取り機。画像表示システムは、署名の認
識および無関係背景物質の消去を可能にするであろう。
（４）画像において人工物を検出するための機械。
（５）森林火炎を見分けたり森林伐採の活動度を監視す
るための、地球の周りを回る人工衛星上に搭載された画
像解析器。
（６）スーパーマーケットにて用いる受動応答器（pass
ive transponder）。
（７）線画、写真および画像強調システムのような、１
つの解像度で画像を受信し、より高い解像度でそれらを
出力するためのシステム。
（８）人々の顔を認識するための自動装置。これらは、
警備応用にて使用される可能性がある。
（９）高解像度テレビ。特定の応用には、画像強調、付
加情報を提供するための垂直ブランキング間隔の使用、
および高解像度画像のための圧縮画像表示データの伝送
が含まれる。
（10）植物の根に関係する科学的データを提供すること
を目的とする植物の根の画像の解析。
それゆえ、解像度に独立しており、また本来離散的な
画像を記述するのではなく、むしろアナログの（連続的
な）画像を記述するデジタル表示を可能にする画像表示
のための効果的な手段を提供することが望ましい。その
表示方法は、アナログ画像に対してと等しくデジタルに
対して適合すべきである。
デジタル化された画の数字属性の２次元配列に相当す
る１組のデータを入力とし、原物を正確にまたは近似的
に再生することができるより小さなデータの１組を出力
とする、画像圧縮の方法および装置を開発することが、
同様に望ましい。正確なまたは不正確な画像表示のため
に使用することができ、また数オーダの大きさにまで圧
縮比を改良することができる、改良型の画像圧縮の方法
および装置を提供することがさらに望ましい。そのよう
な方法および装置は、一定の画像に対応するデジタルデ
ータを生成するであろうし、また、画像圧縮、通信、解
析または記憶、およびその後の再生のためのデジタルデ
ータを使用するであろう。さらに、そのような方法およ
び装置は、色および輝度の情報を、画像の追加の次元と
して表示することができるであろうし、またこの色情報
の圧縮および解圧を可能にするであろう。
原画像を表わす圧縮データ集合を構成し、かつ、任意
の開始画像を表わすデータの集合に圧縮データ集合を適
用することにより原画像のほぼ正確な表示を産み出すこ
とのできる、パラメータの自動決定のための方法および
装置を提供することもまた望ましい。
フラクタル（fractal）変換形を使用して映画を表示
するデジタルデータを圧縮および解圧するための方法お
よび装置を提供するこもまた望ましい。
最後に、完全な符号化および復号化過程を多数回通過
した後、あたかも１回のみその過程を通過したかのよう
に現われる画像を生成し、より高い解像度にまで画像を
拡張するための手段を提供する、方法および装置を提供
することが望ましい。
発明の概要 簡単に述べると、本発明は、自己参照方法（self−re
ferentialmanner）で圧縮形式の画像データを表示する
ための改良型の方法および装置を提供する。ドメインブ
ロック（domain block）および縮小レンジブロック（sh
runken range block）として知られる画像の種々の小片
を表示し、最適適合（optimal match）のアドレスを記
録する。画像データ間のくり返し比較の過程によって、
デジタルコンピュータ内に圧縮データ集合が形成され
る。画像は、逆の過程によって復号化される。
本発明の好ましい実施例は、局所アフィン変換（loca
l affine transformation）として知られる数学的操作
を使用する。これらの変換は、画像を表示するデジタル
データの符号化の過程において使用される。符号化され
た出力は、画像の「フラクタル変換形」を構成し、アフ
ィン変換の係数から成る。種々のフラクタル変換形が種
々の画像に対応する。
フラクタル変換形は、復号化操作において繰り返し処
理される。直観的予想に反して、本発明の符号化および
復号化手順に従うと、原画像または原画像らしく見える
画像は、有限数の繰り返しの後に作成されるということ
が発見された。
本発明の目的および原理によれば、画像情報から成る
デジタル画像データを自動的に処理する方法が提供され
る。その方法は、データプロセッサによって実行される
各工程、すなわち、データプロセッサに画像データを格
納する工程、格納された画像データから一意的にアドレ
ス可能な複数のドメインブロックを生成する工程、を具
備する。そのドメインブロックの各々は、格納された画
像情報の全てがドメインブロックの少なくとも１つの中
にあるように画像情報の異なる部分を表示している。そ
の方法は、格納された画像データから、画像データの種
々の部分集合に対応する複数の一意的にアドレス可能な
マップ化レンジブロックを作成する付加工程を具備す
る。その部分集合は一意的なアドレスを持ち、その作成
工程は、マップ化レンジブロックの各々に対して、該マ
ップ化レンジブロックに対応する、画像データの部分集
合の１つに対し、対応する手順を実行する副工程を含
む。さらにその方法は、画像データの対応部分集合の対
応手順およびアドレスの両者を各々指定する一意的な識
別子をマップ化レンジブロックに割り当てる工程、所定
の基準に従ってドメインブロックに最も密接に対応する
マップ化レンジブロックを選択する工程、および選択さ
れたマップ化レンジブロックに対応する一意的な識別子
の集合として画像情報を表示する工程、の各工程を具備
する。
他の面において、本発明は、識別子の集合からデータ
プロセッサにより画像を生成するための方法を提供す
る。そのデータプロセッサは、複数のバッファを持つメ
モリを含み、バッファの各々は、バッファアドレスによ
って指定される複数のアドレス可能領域を持つ。また、
識別子の各々は、バッファ内のアドレス可能領域に対応
し、手順とバッファアドレスを共に含む。その方法は、
データプロセッサによって実行される各工程、すなわ
ち、ソースバッファとして指定されたバッファの１つに
所定デジタルデータパターンを格納する工程と、各識別
子に対して各識別子に対応するデータパターンを、その
識別子内のバッファアドレスにより示されるソースバッ
ファの部分にその識別子内の手順を適用することによ
り、決定する工程と、デスティネーションバッファとし
て指定される他の１つのバッファのアドレス可能領域の
各々内にそのアドレス可能部分に対応する識別子に関す
る対応データパターンを格納する工程と、所定の基準に
適合するまでデスティネーションバッファをソースバッ
ファとみなして前の２つの工程を繰り返す工程と、所定
の基準に適合した時、画像を表示するデータとしてデス
ティネーションバッファの内容を提供する工程と、を具
備する。
図面の簡単な説明 この明細書に包含されこの明細書の一部を構成する添
付図面は、本発明の実施例を例示し、説明と共に、本発
明の原理を説明するのに役に立つ。
図１（ａ）〜（ｃ）は、デジタル化黒白画像およびそ
の画像をドメインブロックに分割する過程を示す。
図２（ａ）〜（ｃ）は、図１の画像をレンジブロック
に分割する過程を示す。
図３（ａ）〜（ｂ）は、付加的なレンジブロックを形
成する目的のため、図１の画像の移動分解の過程を示
す。
図４（ａ）〜（ｂ）は、図２および図３のレンジブロ
ックから縮小レンジブロックを作成する過程を示す。
図５は、本発明の好ましい実施例を構成するデジタル
画像データを自動的に処理する方法の論理フローチャー
トである。
図６は、図５に示される方法を実行するデータプロセ
ッサのブロック図である。
図７および図８は、縮小レンジブロックを生成する過
程を詳細に示す。
図９は、ドメインブロックに最もぴったりと似ている
縮小レンジブロックを選択する過程を示す。
図10は、ハウスドルフ距離（Hausdorff distance）を
作成する過程を示す。
図11は、図１の画像のフラクタル変換形を示す。
図12は、黒白画像データを表示するフラクタル変換形
を自動的に作成する方法を示す論理フローチャートであ
る。
図13は、図12の方法により作成されたフラクタル変換
形から成る識別子の集合から、データプロセッサによっ
て画像を自動的に生成する方法の論理フロー図である。
図14は、フラクタル変換形を復号化する装置の好まし
い実施例のブロック図である。
図15は、図11のフラクタル変換形を符号化するために
使用される解圧システムを示す。
図16は、図11のフラクタル変換形を図15のバッファＡ
内の画像に適用して、バッファＢ内の画像を得る過程を
示す。
図17は、図16の過程における更なるステージを示す。
図18は、図15の解圧システムからの出力画像の生成を
示す。
図19は、図13の方法の好ましい実施例の論理フロー図
である。
図20は、図19に示される方法の代替方法の論理フロー
チャートであり、そこには単一の画像バッファのみ使わ
れている。
図21（ａ）〜（ｂ）、図22（ａ）〜（ｂ）、図23およ
び図24は、グレースケール（grayscale）画像を表示す
るフラクタル変換形の作成を例示する。
図25は、灰色の４つの可能レベルを持つ２進形式のグ
レースケール画像を表示する方法を例示する。
図26は、図21のグレースケール画像のフラクタル変換
形を示す。
図27は、グレースケール画像データを表示するフラク
タル変換形を自動的に作成する方法を示す論理フロー図
である。
図28は、図21の原グレースケール画像を得るために、
図26に示されるフラクタル変換を復号化する解圧システ
ムを示す。
図29は、図26のグレースケールフラクタル変換形を復
号化する方法の論理フローチャートである。
図30は、カラー画像を圧縮し解圧する方法の論理フロ
ーチャートである。
図31は、図20の方法を実行する好ましい実施例を構成
する装置ブロック図である。
図32は、映画における画像情報を表示する圧縮デジタ
ルデータを生成する方法の論理フローチャートである。
図33は、映画のフレームを表示するデジタルデータを
自動的に生成する方法の論理フローチャートである。
図34は、ビデオ電話装置のブロック図である。
好ましい実施例の説明 本発明の好ましい実施例を述べる前に、画像圧縮およ
び画像表示に関係して本発明の本質について、背景情報
および検討項目を提供する。
多くの画像は、多くの冗長な情報を含んでいる。例え
ば、自然の景色の画像は、草原、木および空を含むかも
しれない。ひとたび人は特定の草の葉が何に見えるかを
知ると、他の葉について役に立つ情報を持つ。かくして
草原の景色の中に莫大な量の冗長な情報が存在する。松
の木の松の針葉は、決して画像内にでたらめに置かれて
はいない。それらは、木の下にある組織により体系化さ
れる。雲の構成は、ナビエ・ストークスの方程式のよう
な簡単に表現された物理学の方程式により良く近似され
て管理される。これらの例は、草原、木および空のよう
な画像を表示するデータの重要な圧縮が達成されうるこ
とを示す。
かくして、冗長性は、自然の景色、肖像、アフィン変
換および短縮の処理後に繰り返しの式によって表現され
うるコンピュータグラフィクス画像のような画像の、画
像圧縮および画像表示における重要な因子である。先に
述べたように、森の画像における１枚の松の針葉は、多
かれ少なかれその画像内の他の松の針葉に似ている。圧
縮画像は、その画像内の松の各針葉の記述を必要としな
い。むしろ、１枚の松の針葉が記述され、そしてそれか
らその基礎情報が、自然な方法で画像内の他の松の針葉
を再生するために数学的アルゴリズムを介して利用され
る。これは、テキストのページ内の１文字を記述し、そ
れからその文字の他の発生を最初の発生によって記述す
るのに似ているであろう。
デジタル画像処理には、本質的に２つの工程が存在す
る。その第１は、画像の他の表示への変換を含む。これ
はしばしばデータ圧縮を含むが、必須ではない。その第
２は、原画像の再作成を含み、これは解圧を含むかもし
れない。
次に図面を参照すると、その中では類似の要素は類似
の参照文字によって同定され、本発明の方法および装置
の好ましい実施例が次に詳細に記述される。第一に、本
発明によるデータ圧縮の方法および装置が説明される。
図１は、複数の画素32で形成されるデジタル化黒白画
像30を示す。その画像は、画像データとしてデータプロ
セッサ内に格納され、その１ビットは各画素の画像値
（黒または白）を表示している。本発明の好ましい実施
例は、複数の一意的にアドレス可能なブロック34を使用
し、それはドメインブロックと呼ばれ、格納された画像
データから生成される。ドメインブロックの各々は、画
像情報の異なる部分を表示し、全てのドメインブロック
が一緒になって、格納された画像情報の全てを含むよう
になっている。
格納された画像データはまた、好ましい実施例におい
て、複数の一意的にアドレス可能なマップ化レンジブロ
ックを作成するために使用される。各マップ化レンジブ
ロックは、画像データの異なる部分集合に対応し、部分
集合の各々は画像データに関して一意的なアドレスを持
つ。好適には、レンジブロックは、ドメインブロックよ
りも多数の画素を持ち、マップ化レンジブロックの各々
に関し、そのマップ化レンジブロックに対応する画像デ
ータの部分集合上で対応する手順を実行することにより
作成される。その手順は、縮小、回転、クロッピング
（cropping）および反転のような処理を含むことができ
る。例えば、好ましい実施例では、画素30は、図２に示
されるようにレンジブロック36に分離され、そして付加
的なレンジブロック38を作成するために回転および反転
される。更なるレンジブロック40が、図３に示されるよ
うに、入力デジタル化画像30の他の部分集合を選択する
ことにより生成されてもよい。
図４に示される縮小過程は、好ましくは、縮小レンジ
ブロック42を作成するために、レンジブロック36,38お
よび40に適用される。縮小過程は、縮小レンジブロック
42がドメインブロック34と同数の画素を含むことを保証
する。
フラクタル変換形の形成 図５に示されるように、画像情報から成るデジタル画
像データを処理するための、データプロセッサにて実行
される方法を、１つの局面において提供する本発明の原
理を理解するのに、ドメインブロックおよびレンジブロ
ックの概念は有効になるであろう。最初に工程42におい
て、画像データがデータプロセッサ内に格納される。図
５の工程44は、格納された画像データから複数の一意的
にアドレス可能なドメインブロックを生成することを含
んでおり、そのドメインブロックの各々は画像情報の異
なる部分を表示し、全てのドメインブロックが一緒にな
って、格納された画像情報の全てを含むようになってい
る。工程46は、格納された画像データから、各々一意的
なアドレスを有する、画像データの種々の部分集合に対
応する、複数の一意的にアドレス可能なマップ化レンジ
ブロックを作成することを含む。この作成工程は、好ま
しくは、マップ化レンジブロックの各々に関し、マップ
化レンジブロックに対応する、画像データの部分集合の
１つに対し、対応する手順を実行する副工程を含む。工
程48は、マップ化レンジブロックの対応する１つずつに
一意的な識別子を割り当てることを具備し、識別子の各
々は、対応するレンジブロックに関して、画像データの
対応部分集合の手順およびアドレスを指定する。次に工
程50は、ドメインブロックの各々に関して、所定の基準
に従って最も密接に対応するマップ化レンジブロックの
１つを選択することを含む。最後に、工程52は、選択さ
れた識別子の集合として画像情報を表示することを具備
する。
適当なデータプロセッサ60のブロック図が図６に示さ
れる。データプロセッサ60は、イメージスキャナのよう
な入力装置62を含む。入力装置62は、中央処理装置64に
接続される。中央処理装置（CPU）64は、ブロック比較
器66、制御論理68およびマッピングプロセッサ70を含
む。CPU64は、データ送信器またはディスク駆動装置の
ような出力装置72と、メモリ装置74と、に接続される。
画像データは、メモリ装置74に格納される。メモリ装置
74は、１対のバッファ76,78を含む。バッファ76は、複
数のドメインブロック34を格納するために使用され、そ
してバッファ78は、レンジブロック36,38,40および縮小
レンジブロック42を格納するために使用される。
CPU64の制御論理68は、ブロック比較とマッピングプ
ロセッサ70におけるマッピング機能とをそれぞれ始動す
るために、メモリ74に格納されたプログラムを実行す
る。
好ましい実施例においては、入力装置62から受信され
た画像データは、例えば256×256画素のような所定サイ
ズのデジタルデータの配列に、制御論理68によって形成
され、図５の工程42に対応して、メモリ74に格納され
る。工程44により、その配列は次いで、例えば４行４列
に配列された16画素をそれぞれ含むドメインブロック34
の配列に形成される。
工程46により、格納された画像データは、ドメインブ
ロック34内の画素数よりも多数の画素を含むレンジブロ
ック36に形成される。これらのレンジブロックはそれか
ら、工程48により、格納された画像データに関する一意
的なアドレスを与えられる。好ましい実施例において
は、このようなアドレスは、格納された画像データ全体
の配列に関してレンジブロックの左下の画素のx,y座標
からなる。例えば、画像データが、幅256画素で高さ256
画素の画素配列として格納され、４つのレンジブロック
に形成されるならば、配列の左下のレンジブロックは、
0,0のアドレスを割り当てられる。同様に、配列の左上
のレンジブロックは、0,128のアドレスを割り当てら
れ、右下のレンジブロックは、128,0のアドレスを割り
当てられ、そして右上のレンジブロックは、128,128の
アドレスを割り当てられる。
好ましい実施例では、90゜,180゜および270゜の回転
や反転のような局所アフィン変換形を用いてレンジブロ
ックを処理することにより、付加レンジブロック38が同
様に作成される。縮小レンジブロック42に加えて、エス
ケープブロック95（図９）が設けられ、これは縮小レン
ジブロックと同じサイズであるが、内容を持たない（す
なわち、それに描かれる画像が存在しない）。
次に、図７と図８を参照しながら、縮小レンジブロッ
クを作成する方法を、より詳細に説明する。図７は、縮
小レンジブロックを作成する方法の第１の実施例を示
す。図７に見られるように、レンジブロック36は、複数
の黒および白の画素32を含む。図７に示される方法は直
接縮小方法（directshrinking method）として知られ、
それにおいては、縮小レンジブロック42が該方法の出力
であり、レンジブロック36が入力である。縮小レンジブ
ロック42は、次の数学的操作によってレンジブロック36
から得られる。
output（i,j）＝input（2i,2j） ここで、ｉおよびｊは、それぞれ画素のｘ位置および
ｙ位置を表示し、図７に示される。
同様に、図８は、平均法による縮小を例示しており、
縮小レンジブロック42′は、レンジブロック36′が入力
として与えられる時、該方法から出力として得られる。
特に、平均法による縮小は、数学的に次のように表現さ
れてもよい。
output(i,j)＝ｆ(input(2i,2j)＋input(2i＋1,2j)＋ input(2i,2j＋１)＋input(2i＋1,2j＋１)) ここでｆ（０）＝0;f（１）＝0;およびｆ（２）＝ｆ
（３）＝ｆ（４）＝１ 次いで、一意的な識別子がマップ化レンジブロックに
割り当てられる。識別子の各々は、対応レンジブロック
が作成された画像データの部分集合のアドレスと、マッ
プ化レンジブロックに適用された手順と、の両者を指定
する。好ましい実施例では、縮小レンジブロック42の各
々とエスケープブロック95は、識別子を割り当てられ
る。エスケープブロックは、一意的な識別子を持つ。縮
小レンジブロックの識別子は、アドレスと、縮小レンジ
ブロックが導かれたレンジブロックに適用されたアフィ
ン変換の表示とを含む。
好ましい実施例においては、各レンジブロック36は、
格納された画像データを構成する256×256配列の象限
（quadrant）からなる。その識別子のアドレスは、上述
のように、対応縮小レンジブロックが導き出されたレン
ジブロックの左下かどの画素の、格納画素配列内x,y座
標である。その識別子は、好ましい実施例においてはま
た、０゜,90゜,180゜または270゜の回転を示す第１のコ
ードと、縮小に先立ってレンジブロックを作成するため
に反転が実行されたかどうかを示す第２のコードと、を
含む。手順の明細は、縮小に先立って何の回転または反
転も加えられない場合を含むことがわかる。
次に、図５の工程50に対応して、マップ化レンジブロ
ックがドメインブロックと比較される。各ドメインブロ
ックに関して、所定の基準に従って、そのドメインブロ
ックに最も密接に対応する、マップ化レンジブロックの
１つが選択される。
好ましい実施例においては、各ドメインブロック34
は、単一の縮小レンジブロックまたはエスケープブロッ
クのどちらかと関連づけられる。これは、ブロック比較
器66（図９）により達成され、ブロック比較器66は、縮
小レンジブロック42およびエスケープブロック95から、
ドメインブロックに「最も近い」、すなわちドメインブ
ロックに最も類似した１つを選択する。
好ましい実施例におけるレンジブロックのアドレスは
x,y画素座標であるけれども、説明のため図９に示され
るように、レンジブロックアドレスは象限番号１〜４と
して表現される。同様に、図９において回転は、コード
としてよりむしろ度として表現される。図９に示される
例においては、縮小レンジブロック＃２が、入力ドメイ
ンブロック34に最も近い縮小レンジブロックである。同
様の方法で、画像30の各ドメインブロックは、最も近い
縮小レンジブロック42（またはエスケープブロック95）
を選択するために、ブロック比較器66によって処理され
る。
図９のブロック比較器66を次に詳細に説明する。ブロ
ック比較器66の目的は、各ドメインブロックに関して、
縮小レンジブロックの中のどれがその指定されたドメイ
ンブロックに外観が最も類似しているかを決定すること
である。すなわち、縮小レンジブロックの中のどれがそ
のドメインブロックに「最も近い」かである。この代替
表現は、画像データのブロック間の比較の概念を理解す
るのに有効な相似を意味する。この概念は、「距離」と
呼ばれる。ブロック間の「距離」を評価するために、空
間における点間の距離の概念を考える。２次元座標シス
テムにおいて２つの点ＡおよびＢが存在するならば、座
標システム内のそれらの位置は、xA,yAおよびxB,yBによ
ってそれぞれ表現されうる。その点間の距離は、かくし
て である。この手順は、点ＡおよびＢ間の距離を「最も近
い直線距離で」与え、ユークリッド距離と呼ばれる。
上述の点ＡおよびＢ間の距離について考える別の方法
は、そのような点が直交する街路の行列でできた大都市
における場所を表わすと考えることである。点Ａおよび
Ｂ間の距離はその時、「最も近い直線距離として」より
もむしろ「タクシー車道として」決定でき、（|xA−x
B|）＋（|yA−yB|）として表わされる。このような距離
は、「マンハッタン」距離と呼ばれてきた。
２点間の距離の概念から、単一の点と複数の他の点の
集合との間の距離の概念を考える。上で検討したユーク
リッドまたはマンハッタン距離のような、任意の便利な
距離の概念を使うと、点と集合との間の距離は、点から
集合内の各個々の点への距離の合計として考えられても
よい。
点から集合への距離の概念を使うと、点の２つの集合
間の距離が考えられる。２つの集合間の距離の大変一般
的な記述は、「合計の合計」である。すなわち、第１の
集合の第１の点が選択される。この点と第２の集合内の
各点との間の距離が計算される。次に、第２の点が第１
の集合から選択される。この第２の点と第２の集合の各
点との間の距離が計算され、第１の集合に加えられる。
同様な方法で、第１の集合の続きの各点と第２の集合の
全ての点との間の各距離が計算され、そして合計されて
２つの点の集合間の距離を生み出す。
２つの集合間の距離の概念は、縮小レンジブロックの
１群から、ドメインブロックに最も類似した縮小レンジ
ブロックを選択するのを目的として、画像データの２群
間の距離を計算するのに使用される。特に、好ましい実
施例は、ハウスドルフ距離として知られる数学的概念を
使用する。この概念は、本技術分野においてよく知られ
ており、例えば、Michael F.Barnsleyによる“Fractals
Everywhere"において検討されている。
画像データｆおよびｇの２つのブロック間のハウスド
ルフ距離Ｈは、Ｈ（block f,block g）として表現可能
である。好ましい実施例においては、ブロック比較器66
が、ドメインブロックと縮小レンジブロックの各々との
間の量Ｈを計算する。Ｈの最も低い値を与える縮小レン
ジブロックが、その特定のドメインブロックに「最も近
い」縮小レンジブロックとして選択される。
この概念は図10を参照することによっていっそう容易
に評価でき、図10において列（ａ）および（ｂ）はそれ
ぞれ黒白画像データの２つのブロック、すなわちブロッ
クｆおよびブロックｇを示す。ブロックｆは、黒い画素
の十字ならびに右上方向角の追加の黒い画素からなる。
ブロックｇは、16個の黒い画素のブロックで形成された
正方形からなる。図10の画像ブロックｆおよびｇのすぐ
下に、ブロックｆおよびｇに含まれる画像データの２進
表示がある。特に、ブロックｆおよびｇの２進表示は、
０および１の行列からなり、０は白い画素を表わし、１
は黒い画素を表わす。
各２進ブロックｆおよびｇのすぐ下に、各２進ブロッ
ク用の距離表がある。距離表は、ブロックｆおよびｇ内
の画素の１つに各々対応する数の行列からなる。画像ブ
ロックｆおよびｇ用距離表の各位置における数は、その
位置に対応する画素と、黒い画素（すなわち２進ブロッ
クにおける１）に対応する最も近い位置と、の間の画素
の数を表わす。例えば、図10における距離表ｆの左上方
の記載は、４である。これは、対角的でなく水平および
垂直方向にのみ移動すると（マンハッタン距離の概
念）、画像ブロックｆの左上方の画素と、最も近い黒の
画素と、の間に４つ画素があるという事実を表わす。こ
れは、左上方の画素から始めて右へ３画素そして下へ１
画素、数えることからわかる。
ブロックｆ用距離表のその左側記載事項のすぐ右側の
記載は、数３である。これは、ブロックｆの左上方側画
素のすぐ右の画素から出発すると、この特定の画素と最
も近い黒の画素との間に３画素あるという事実を示す。
このことは、右へ２画素および下へ１画素数えることに
よりわかる。同様の方法で、画像ブロックｆ用距離表の
各記載事項が決定される。また、距離表は、画像ブロッ
クｇに対しても同じ方法で計算される。
図10の最も下のブロックは、２進ブロックｇにより横
断（intersect）された距離表ｆ、および２進ブロック
ｆにより横断された距離表ｇを表わす。値Ｄは、２つの
横断図の数の合計に等しく計算される。図10から決定可
能なように、２進ブロックｇにより横断された距離表ｆ
の数の合計は25であり、２進ブロックｆにより横断され
た距離表ｇの数の合計は８であり、33に等しい値Ｄを生
成する。画像ブロックｆおよびｇに関する修正ハウスド
ルフ距離Ｈは、次のように表現できる。
Ｈ（block f,block g）＝Ｄ（block f,block g） ＋Ｄ（１−block f,1−block g） 項「１−block f」は、画像ブロックｆの反転であ
り、従って各画素がブロックｆの対応する画素の反対で
ある画像ブロックである。
ブロック比較器66（図９）は、選択されたドメインブ
ロックと各縮小レンジブロックとの間の量Ｈを計算し、
そして最も低いＨの値をもたらす縮小レンジブロックを
選択縮小レンジブロックとして選択する。
代替の実施例ももちろん可能である。例えば、ブロッ
ク間の修正ハウスドルフ距離は、マンハッタン距離より
むしろユークリッド距離の概念を使用して計算できるで
あろう。同様に、ブロック比較器66は、各ドメインブロ
ックに最も類似した縮小レンジブロックを選択するため
に、ハウスドルフ距離以外の距離測定概念を使用できる
であろう。
ひとたびマップ化レンジブロックの選択が完了する
と、次いで図５の工程52に対応して、選択マップ化レン
ジブロックに対応する一意的な識別子の集合として、画
像情報は表示される。選択レンジ縮小レンジブロック42
の識別子のリスト（アドレスおよびそのアドレスにより
指定されるデータ上で実行されるべき、回転、反射また
は反転のような局所アフィン変換手順の両者を含む）
は、図11に示されるように、画像30の「フラクタル変換
形」98を構成する。画像30の各ドメインブロック34は、
縮小レンジブロックのアドレス99により表わされる。例
えば、画像30の左上角におけるドメインブロックは、縮
小レンジブロック＃３に最も近い。左上ドメインブロッ
クのすぐ右のドメインブロックは、90゜回転した縮小レ
ンジブロック＃５に最も近い。すぐ右にある次のドメイ
ンブロックは、エスケープブロック95に最も近い。この
ような例においては、最初の３つのアドレスフラクタル
変換形98は、図11に示されるように、3,5（90）,Eにな
るであろう。かくして識別子の集合は、格納、伝送また
は解析されるのが可能となる。
図12は、本発明により黒白画像データを表示するフラ
クタル変換形を自動的に作成する方法の好ましい実施例
を詳細に示す。工程100において、デジタル画像データ
は、データプロセッサのバッファＡに格納される。好ま
しくは画像データは、黒白画像を表示する２進情報から
なる。レンジブロックのサイズは、入力画像がバッファ
Ａに格納される時、レンジブロックがバッファＡ内の異
なるデジタル画像データに自動的に割り当てられるよう
に、あらかじめ選択されねばならない。
工程102において、バッファＡに関するレンジブロッ
クポインタおよびバッファＢに関する縮小レンジブロッ
クポインタが初期化される。入力画像データ配列のサイ
ズと、レンジブロックおよび縮小レンジブロックの両者
のサイズとは、所定の値である。それゆえ、バッファＡ
およびＢにおけるx,y座標からなるこれらのポインタ
は、決定可能である。
工程104において、縮小過程は、レンジブロックポイ
ンタにより指定されるバッファＡ内のレンジブロックに
適用される。ある適用においては、与えられた入力画像
に関しより多数の縮小レンジブロックを得るために縮小
するのに先立って、回転、反射または反転のような局所
アフィン変換がレンジブロックに対して適用されてもよ
い。縮小レンジブロックは次に、縮小レンジブロックポ
インタによって同定されるバッファＢのロケーション内
へ読み込まれる。
バッファＡに関するレンジブロックポインタおよびバ
ッファＢに関する縮小レンジブロックポインタは、次い
で工程106においてインクリメントされる。バッファＡ
のレンジブロックの全てが縮小されたかどうかをみるた
めの決定が工程108においてなされる。まだ縮小されて
なければ、バッファＡの全レンジブロックが縮小される
まで、工程104および106が繰り返し実行される。
次にバッファＡのドメインブロックポインタが初期化
され（工程112）、またバッファＢの縮小レンジブロッ
クポインタが初期化される（工程114）。工程116におい
て、ドメインブロックポインタによって指定されるドメ
インブロックと、縮小レンジブロックポインタによって
指定される現縮小レンジブロックと、の間のハウスドル
フ距離が決定される。
もしも今計算されたハウスドルフ距離が今格納されて
いる距離値（これは可能な最大のハウスドルフ距離に初
期化される）よりも小さいならば、その時には工程118
において現在格納されている距離値は、最も新しく計算
された距離値に置換される。現縮小レンジブロックポイ
ンタ値もまた格納される。もしも最も新しく計算された
ハウスドルフ距離が現在格納されている距離値よりも小
さくなければ、最も新しく計算された距離値は捨てられ
る。
工程120において、縮小レンジブロックポインタはイ
ンクリメントされ、縮小レンジブロックの全てが検査さ
れたかどうかの決定がなされる。検査済でなければ、全
縮小レンジブロックが検査されるまで工程116および118
が繰り返される。検査済であれば、x,y座標からなる現
在格納されている縮小レンジブロックポインタおよび関
連する手順情報（反射および反転）は次いで、バッファ
Ａに格納された入力画像データのドメインブロックを表
示する識別子のリストに付加される（工程124）。
次に、ドメインブロックポインタは工程126において
インクリメントされ、全ドメインブロックが処理された
かどうか決定される。まだであれば、全ドメインブロッ
クが処理されるまで工程116〜126が繰り返し実行され
る。原入力データのドメインブロックの１つに各々対応
する識別子のリストは、次いで工程130において、デー
タプロセッサへの入力として供給される黒白画像を表示
する画像データのフラクタル変換形として出力される。
好ましい実施例においては、縮小レンジブロックの識
別子は次のように表現される。
XYrri ここで:Xは、原画像配列におけるレンジブロックの左
下角のｘ座標を表わす８ビット値である； Ｙは、原画像配列におけるレンジブロックの左下角の
ｙ座標を表わす８ビット値である； rrは、次のように回転を表わす２ビット値である： 00＝回転なし 01＝90゜回転 10＝180゜回転 11＝270゜回転； ｉは次のように反転を表わす１ビット値である： ０＝反転なし １＝ｎ＝反転。
フラクタル変換形からの画像の再生 他の局面において、本発明は、識別子の集合からなる
圧縮データ集合からデータプロセッサにより画像を生成
する方法を提供する。データプロセッサは、バッファア
ドレスによって指定される複数のアドレス可能領域を各
々持つ複数のバッファを有するメモリを含む。識別子の
各々は、バッファ内のアドレス可能領域に対応し、バッ
ファアドレスおよび手順明細を含む。図13に示されるよ
うに、該方法は、識別子の集合を入力することを具備す
る第１の工程140を含む。工程142は、ソースバッファと
して指定されたバッファの１つに所定デジタルデータパ
ターンを格納することを具備する。工程144は、識別子
の各々に関し、識別子内のバッファアドレスにより指定
されるソースバッファの部分に対して識別子にて指定さ
れた手順を適用することにより各識別子に対応するデー
タパターンを決定することを具備する。次に、工程146
は、デスティネーションバッファとして指定される他の
１つのバッファの、対応する識別子にて示されるアドレ
ス可能領域にそのデータパターンを格納することを具備
する。工程148は、所定の基準に適合するまでデスティ
ネーションバッファをソースバッファとみなして、決定
工程およびデスティネーションバッファ格納工程を繰り
返すことを具備する。最後に、工程149は、所定の基準
に適合する時、画像を表示するデータとしてデスティネ
ーションバッファの内容を提供することを具備する。
図14は、図13の方法を実行するためのデータプロセッ
サ150を示す。データプロセッサ150は、データ受信器ま
たはディスク駆動装置のような入力装置152を含む。入
力装置152は、制御論理156、カウンタ158およびパター
ン発生器160を含むCPU154に接続される。メモリ装置162
は、CPU154に接続され、１対のバッファ164および166を
含む。出力装置168は、同様にCPU154に接続され、CRT表
示装置を具備するかもしれない。
図15は、フラクタル変換形98から画像を回復する本発
明の好ましい方法を実行するシステムを図示する。最
初、所定デジタルデータパターンが、ソースバッファと
して指定された１つのバッファに格納される。図15に示
されるように、初期画像202を表示するデジタルデータ
およびフラクタル変換形198は、好ましくはデータプロ
セッサ150を具備する解圧システム204へ入力される。初
期画像202は、ソースバッファと名づけられたバッファ
Ａ内にロードされる。
解圧システム204は次いで、識別子の各々に関して、
対応データパターンを決定する。その対応パターンは、
識別子のバッファアドレスによって示されるソースバッ
ファの部分に識別子によって指定される手順を適用する
ことにより決定される。解圧システム204は次いで、結
果のパターンをデスティネーションバッファとして指定
される他の１つのバッファであるバッファＢの対応アド
レス可能領域内に格納する。
この手順は、図16で説明される。この図において、バ
ッファＡは、ソースバッファとして作用し、初期画像20
2を表示するデータで満たされる。バッファＢは、デス
ティネーションバッファとして作用し、復号化ドメイン
ブロック206に分割される。復号化ドメインブロック206
の各々は、入力フラクタル変換形198の１つの識別子に
対応する。各復号化ドメインブロック206内に格納され
るべきデータパターンを決定するのに、ドメインブロッ
クの対応識別子が使用される。上述のように、フラクタ
ル変換形198における各識別子は、アドレスおよび手順
明細からなる。該アドレスは、入力画像を表示するデー
タの集合の指定部分（例えば、左下の象限）から導かれ
るレンジブロックを表わす。解圧過程において、復号化
ドメインブロック206に対応する識別子のアドレスは、
初期画像202を表わすソースバッファ、図16のバッファ
Ａに格納されたデータ集合の同一部分、例えば左下の象
限を指定するために使用される。バッファＡに格納され
たデータのこの部分は、次いで、ドメインブロックに対
応する識別子により指定される手順により処理され、そ
して処理されたデータは、さらに縮小により処理され
る。処理され縮小されたデータは、次いで、バッファＢ
における反応復号化ドメインブロック内に格納される。
例えば、バッファＢの指定復号化ドメインブロック20
6に対応する識別子が「１（90）」からなれば、これは
アドレスおよび手順を表わす。該アドレスは、画像の左
下象限からなるレンジブロック＃１が包含されることを
示す。該手順は、90゜の回転を指定する。かくして、指
定復号化ドメインブロック内に格納されるべきデジタル
データを導くために、バッファＡにおける画像の左下象
限を表わすデータは、90゜だけ対応画像を回転させる手
順によって操作され、該データは、次いで、フラクタル
変換形を形成する過程について前に検討された方法で縮
小レンジブロックを得るために、縮小アルゴリズムによ
って処理される。縮小レンジブロックを表わす結果とし
てのデータは、次いで、バッファＢの指定復号化ドメイ
ンブロック内に格納される。
同様の方法で、復号化ドメインブロック206の各々
は、フラクタル変換形98の対応識別子により指定される
データで満たされる。対応識別子のアドレスがエスケー
プブロック、すなわち空白画像を表わす画像データを含
むブロックを指定するならば、エスケープブロックは、
対応する復号化ドメインブロックに格納される。
本発明の好ましい実施例においては、前述の（１）画
像データでバッファＡを満たすこと、および（２）フラ
クタル変換形の識別子により指定されるバッファＡの縮
小レンジブロックを表わすデジタルデータでバッファＢ
の全復号化ドメインブロックを満たすこと、の２つの工
程は、図18に示されるように所定の基準が満足させられ
るまで繰り返される。この繰り返しの間、初期画像202
を表わすデータでバッファＡを満たす代わりに、バッフ
ァＢ（図16）における画像データがバッファＡ内に読み
戻される。このことは、図16のバッファＢの内容が図17
のバッファＡに格納されるのに気づくことで認識される
ことができる。
該方法は、所定の基準が満足させられる時に、画像を
表示するデータとしてデスティネーションバッファの内
容を提供することをもって終了する。
かくして、図16および図17の工程は、「収束」（conv
ergence）が達成されるまで、ある回数だけ繰り返され
る。カウンタ158（図14）によって監視される繰り返し
数は、ドメインブロックおよびレンジブロックの大きさ
（画素で測られる）に依存し、固定数の繰り返しからな
るかもしれない。代わって、繰り返しは、バッファＡお
よびバッファＢにおける画像データ間の差を測定するこ
と、およびその差が所定値よりも小さい時に繰り返し過
程を終結させること、により決定されてもよい。
図19は、原画像のフラクタル変換形からなる識別子の
集合から、本発明によるデータプロセッサにより画像を
自動生成する好ましい方法の詳細な説明を示す。該フラ
クタル変換形は、図12における方法、あるいは、図12の
方法により作成されるような識別子の集合を生成できる
他の方法から生成されうるであろう。
工程250において、データプロセッサにおける画像バ
ッファを具備するバッファＡは、一様な黒画像（すなわ
ち全て１）を表わす初期画像データでもって初期化され
る。任意の初期画像が使用されうるであろう。しかしな
がら、全黒は、便利でしかも容易に格納される画像デー
タの集合である。
工程252において、主ループカウンタ（その機能はカ
ウンタ158によって提供されうる）は、零に初期化され
る。主ループカウンタは、図16と図17の画像生成工程が
繰り返された回数を示す。この数は、繰り返し過程を終
結させるために、特定の適用のために選択された所定値
に比較されることができる。
工程254においてドメインブロックポインタは、あら
かじめドメインブロックに分割されていた第２のバッフ
ァ、バッファＢのために初期化される。また工程254に
おいて、フラクタル変換形ポインタは、入力圧縮画像デ
ータを表わすフラクタル変換形の第１の識別子を指示す
るために初期化される。
工程256において、フラクタル変換形ポインタにより
指定される識別子は、バッファＡにおける画像データに
適用される。その識別子内のアドレスは、バッファＡに
おけるレンジブロックを指定し、またその識別子の過程
は、次いで、該指定レンジブロックに適用される。上述
のように、該識別子は、また、エスケープブロックを指
定できるであろう。次に、縮小レンジブロックがバッフ
ァＡから処理された指定レンジブロックより構成され、
そして該縮小レンジブロック（またはエスケープブロッ
ク）は、ドメインブロックポインタの現行値によって指
示されるバッファＢ内のドメインブロック内へ読み込ま
れる。縮小レンジブロックを得る技術は、上述の縮小技
術のどれでも使用することができ、または、全く異なる
技術を使用してもよい。
工程258において、ドメインブロックポインタおよび
フラクタル変換形ポインタはインクリメントされる。次
いで工程260において、入力フラクタル変換形の最終識
別子が処理されたかどうかの決定がなされる。処理され
てなければ、該方法は工程256に戻る。
もしも最終フラクタル変換形識別子が処理されていれ
ば、該方法は、主ループカウンタがインクリメントされ
る工程262へ進む。主ループカウンタが最大値に達した
かどうかの決定が、ブロック264においてなされる。も
しも達していなければ、バッファＢの内容は、工程266
に示されるように、バッファＡに転送され、そして該方
法は工程254へ戻る。工程254〜266を所定数繰り返した
後、バッファＢの内容は、原非圧縮画像を表わす出力デ
ータとして供給される。
図19に示される方法は、繰り返し数が所定値によって
指定される繰り返し過程を提供する。代わって、バッフ
ァＢの内容が単に所定量以下だけバッファＡの内容と異
なるまで、図19に示される方法の繰り返しは、続くこと
ができるであろう。この方法は収束方法（convergence
method）として知られており、さらに次のように説明で
きる。バッファＢの内容が計算された工程の後に、次の
工程が実行される。
ｉ）それぞれ、バッファＡにおけるドメインブロックへ
のポインタからなるａと、ａによって指示されるバッフ
ァＡにおけるドメインブロックと同じバッファＢにおけ
る相対位置を有するバッファＢにおけるドメインブロッ
クへのポインタからなるｂと、を初期化する。
ii）整数レジスタを零に初期化する。
iii）比較器66のようなブロック比較器を使用して、ａ
によって指示されるドメインブロックと、ｂによって指
示されるドメインブロックと、の間の距離を計算する。
iv）この距離によってレジスタ値をインクリメントす
る。
ｖ）ポインタａおよびｂをインクリメントする。
vi）工程（iii）および（iv）を、全ドメインブロック
が処理されるまで繰り返す。
vii）レジスタ値を最終レジスタ値として格納する。
viii）バッファＢの内容が再計算されるたびごとに工程
（ｉ）〜（vii）を繰り返し、連続する最終レジスタ値
を比較する。
ix）連続する最終レジスタ値が所定しきい値以下だけ異
なる時に、図19に示される繰り返しをやめる。
当業者にとって明らかなように、本発明の等価な実現
が提供されうるであろう。例えば、図20に示されるよう
に、単一の画像バッファのみ使用して圧縮フラクタル変
換形から原画像を生成できる。図20は、識別子の集合か
らデータプロセッサにより画像を生成する方法に関する
本発明の代替実施例における工程を同定する。該データ
プロセッサは、バッファアドレスによって指定される複
数のアドレス可能領域を有する画像バッファを持つメモ
リを含む。該識別子の各々は、バッファにおける１つの
アドレス可能領域に対応し、バッファアドレスも、対応
アドレスによって領域識別子におけるデータに適用され
るべき手順も、含む。最初に、任意の画像に関する所定
デジタルデータパターンが画像バッファに格納される。
これは、任意の入力画像を表わす画像データが画像バッ
ファに格納される工程300に示される。フラクタル変換
形を具備する識別子の集合は、ブロック304に示される
ようにデータプロセッサへの入力として提供される。画
像バッファの各アドレス可能領域に関して、該識別子に
対応するデータパターンは、該識別子のバッファアドレ
スにより示される画像バッファの部分に、該識別子内の
手順を適用することにより決定される。該データパター
ンは、次いで、対応識別子に関するバッファアドレスに
よって示される画像バッファの同じ領域内にもどって格
納される。
図20に示されるように、これらの工程は、画像バッフ
ァにおける第１のドメインブロックへのポインタを設定
することにより実行される（工程306において）。次に
工程308において、該ポインタによって指定される画像
ブロックに対応するレンジブロックのアドレスが読まれ
る。次いでブロック310に示されるように、縮小レンジ
ブロックが画像バッファにおける画像データから構成さ
れる。次に、該識別子のドメインブロックに存在するデ
ータは、それから、工程312に示されるように、縮小レ
ンジブロックからのデータによって置換される。
次いで、同定し格納する工程は、所定の基準に適合す
るまで繰り返され、そして画像バッファの内容は、画像
を表示するデータとして提供される。工程314に示され
るように、ドメインブロックポインタはインクリメント
され、全ドメインブロックが処理されたかどうかの決定
が工程316にてなされる。処理されてなければ、工程30
8,310および312は、全ドメインブロックが処理されるま
で繰り返される。次いで工程318において、画像バッフ
ァの内容が安定かどうか、すなわち先の内容と所定量以
下だけ異なるかどうか、の決定がなされる。この決定
は、上述の収束方法の工程（ｉ）〜（vii）を実行する
ことによりなされてもよい。最終レジスタ値の所定しき
い値に達する時、画像バッファの内容は、次いで、工程
320に示されるように、原圧縮画像を表示する出力とし
て提供される。
グレースケール画像 本発明は、黒白画像に対してと同様に、グレースケー
ル画像を処理するのに適している。グレースケール画像
は、完全な黒から完全な白にわたって、複数の段階的光
強度のどの１つでも持つことができる画素で形成される
画像である。図21〜図24は、入力デジタル化グレースケ
ール画像360のフラクタル変換形を見い出す好ましい過
程を図示する。画像360は、各々図21および図22に示さ
れるように、ドメインブロック362に分割され、またレ
ンジブロック364に分割される。先に黒白レンジブロッ
クについて述べたように、追加レンジブロックもまた、
回転および反射のような手順によって作成されてもよ
い。
縮小過程が次いで、図23に示されるように、縮小レン
ジブロックを作成するためにレンジブロックに対して適
用される。縮小過程は、縮小レンジブロックがドメイン
ブロックと同数の画素を含むようにするものであり、黒
白画像について先に述べた縮小技術を使用可能である。
しかしながら、黒白画像を処理する手順と違って縮小レ
ンジブロック間に含まれるエスケープブロックはない。
ドメインブロックと縮小レンジブロックの各画素は、そ
のグレースケール値すなわち画素の明るさを表わす、画
素と関連する数を有する。例えば画像360（図21および
図22）における各画素は、０〜255のグレースケール値
を有する。
図24に示されるように、各ドメインブロック362は、
そのドメインブロックに最も密接に対応する単一の縮小
レンジブロック369と結合する縮小レンジブロック366と
比較される。この結合は、以下に図25についてより詳細
に説明され、各ブロックの画素のグレースケール値を各
縮小レンジブロック366における画素のグレースケール
値と比較するブロック比較器368によって実行される。
ドメインブロックに密接に対応する縮小レンジブロック
369を見い出すのを援助するために、垂直スケーリング
パラメータＰおよびＱが、新しい画素グレースケール値
Ｖ′GS＝PVGS＋Ｑを得るために、ドメインブロック画素
グレースケール値VGSに適用されてもよい。
図25は、グレースケール画像の処理の更なる説明を提
供する。灰色の４つの可能なレベルを有する画素401で
形成されたグレースケール画像400は、402に示されるよ
うに２進形式で表現可能である。このように、２進表示
402における各画素は、０〜３の値によって表わされる
強度レベルを有する。
縮小レンジブロック366は、２進表示402から構成する
ことができる。まず、レンジブロック364の４つの２進
表示は、２進画像表示402の左下（１）、右下（２）、
左上（３）、および右上（４）の各象限として構成する
ことができる。次いでこれらのレンジブロック２進表示
は、上述の縮小技術によって処理され、縮小レンジブロ
ック404を形成する。
２進表示402は、また、２進ドメインブロック406に分
割される。２進ドメインブロックは、２進表示402の左
から右へそして下から上への順序で１〜16と番号付けさ
れる。２進ドメインブロック406の各々は、２進画像表
示402の非重複部分集合の２×２画素配列である。ドメ
インブロックサイズは、縮小レンジブロックサイズと同
じになるように選択される。
Ｐの値を0.5に等しくＱの値を図25に示されるように
して新しい画素グレースケール値Ｖ′GS＝PVGS＋Ｑを計
算すると、各２進ドメインブロック406と各２進縮小レ
ンジブロック404との間のハウスドルフ距離が計算さ
れ、そして最も類似した２進縮小レンジブロック404が
各２進ドメインブロック406に対して選択される。この
結果は、図25の表408に示される。表408は、ドメインブ
ロック１〜6,8〜10および14が各々縮小レンジブロック
１に最も類似し、ドメインブロック7,11および16が縮小
レンジブロック２に最も類似し、そしてドメインブロッ
ク12,13および15が縮小レンジブロック３に最も類似し
ている、ということを示している。画像400のフラクタ
ル変換形410は、次いで、表408および図26に示されるよ
うに、垂直スケーリングパラメータＰおよびＱと共に縮
小レンジブロック番号の逐次的リストからなる。
かくしてグレースケール入力画像60に関する対応フラ
クタル変換形410は、縮小レンジブロックの「アドレ
ス」と関連垂直スケーリングパラメータとからなる識別
子のリストであり、１つのアドレスおよび垂直スケーリ
ングパラメータの集合とは、図26に示されるように各ド
メインブロックと結合されている。説明の不必要な複雑
化を避けるために、図25の説明においては、回転および
反転のような手順は検討されなかったけれども、好まし
い実施例はこのような手順を使用し、該手順を指定する
コードはフラクタル変換形の各識別子に含まれる。
図27は、本発明によりグレースケール画像データを表
示するフラクタル変換形を自動作成する好ましい方法を
詳細に示す。工程500において、グレースケール画像を
表示するデジタル画像データは、データプロセッサのバ
ッファＡに格納される。工程502において、バッファＡ
に関するレンジブロックポインタおよびバッファＢに関
する縮小レンジブロックポインタは、初期化される。工
程504において、所定の手順が、レンジブロックポイン
タによって指定されるバッファＡのレンジブロックに適
用される。この手順は、与えられた入力画像に関してよ
り多数の縮小レンジブロックを得るために、縮小に先立
って回転、反射または反転のような局所アフィン変換を
含む。次いで処理されたレンジブロックは、縮小レンジ
ブロックポインタにより示されるバッファＢのロケーシ
ョンに格納される。
バッファＡに関するレンジブロックポインタとバッフ
ァＢに関する縮小レンジブロックポインタとは、次い
で、工程506において適当にインクリメントされ、そし
て該レンジは、全レンジブロックがアクセスされたかど
うかをみるために、工程508において調査される。アク
セスされてなければ、全レンジブロックがアクセスされ
るまで、工程504および506は繰り返し実行される。バッ
ファＡに関するドメインブロックポインタは、工程512
において初期化され、そしてバッファＢに関する縮小レ
ンジブロックポインタは、工程514において初期化され
る。
工程516において、ドメインブロックポインタによっ
てアドレスされるドメインブロックと、レンジブロック
ポインタによってアドレスされる縮小レンジブロック
と、の間のL2距離を最小限に抑えるために、垂直スケー
リングパラメータＰおよびＱが決定される。当業者によ
く知られているように、Ｌ距離は、点の集合間よりもむ
しろ関数のグラフ間の距離を測定するために使用され
る。デジタル化グレースケール画像は、画素と関連する
強度値を示す画像における画素ロケーションを表示する
インデックスの２次元配列から形成される関数として考
えることができる。すなわち、関数ｆ（i,j）は、画素
i,jにおける強度を表わし、ここでi,jは、画像配列にお
ける画素のロケーションを指定する。Ｌ距離は、各画素
における強度間の差を近似的に合計しある方法で平均化
することによって、２つの関数を比較する。もしもその
差が、合計される前に二乗されるならば、それはL2距離
であり、この場合には「平均」は、合計の平方根をとる
ことによって達成される。もしもその差の絶対値が利用
されるならば、それはL1距離である。もしも２つの画像
間のＬ距離が小さければ、２つの画像は類似してみえ
る。Ｌ距離は、ハウスドルフ距離よりも早く容易に計算
できるという利点を有する。特に、重み付きL2距離D
Lは、垂直スケーリングパラメータＰおよびＱを選択す
るために好ましい実施例において使用され、次のように
表現される。
ここで:xi,yiは各画像におけるインデックス強度値、
wiは非負数、およびＮは各画像における画素数である。
デジタルグレースケール画像ＡおよびＢ（すなわちそ
れからとられたブロック）間の距離は、ハウスドルフ距
離を使用してもＬ距離を使用しても測定可能である。第
１の場合には、画像は３次元配列における点の集合とし
て扱われ、そして第２の場合には関数として扱われる。
図27に示される実施例においては、L2距離は、Ｐおよび
Ｑの値を選択するのに使用される。
工程518において、ドメインブロックポインタによっ
て指定されるドメインブロックと、縮小レンジブロック
ポインタによって指定される縮小レンジブロックと、の
間のＰおよびＱによってスケーリングされるハウスドル
フ距離が決定される。該ハウスドルフ距離は、図10につ
いて説明したのと同じ方法で計算される。次いで工程52
0において、工程518で計算された値が現在格納されてい
る値よりも小さいかどうかの決定がなされる。もしもそ
うであれば、現在格納されている値は、今工程518で計
算された値によって置換され、また今計算された値を生
成するのに使用された縮小レンジブロックの識別子もと
もに置換される。もしも工程518で計算された値が現在
格納されている値よりも小さくなければ、その時計算さ
れた値は捨てられる。
工程522において、該レンジブロックポインタはイン
クリメントされ、全レンジブロックが検査されたかどう
かについての決定がなされる。もしまだであれば、全縮
小レンジブロックが検査されるまで、図27の方法は、工
程516〜522へ逆戻りする。
工程516〜522からなるループによって格納される識別
子は、次いで工程526において、バッファＡに格納され
た入力画像データのドメインブロックの１つを各々表示
する識別子のリストに付加される。該ドメインブロック
ポインタは、工程528においてインクリメントされ、全
ドメインブロックが処理されたかどうかの決定がなされ
る。もしまだであれば、全ドメインブロックが処理され
るまで、工程516〜528は繰り返し実行される。識別子の
リストは、各々原入力データのドメインブロックの１つ
に対応しており、次いで工程532において、入力グレー
スケール画像を表わす画像データのこの方法によりフラ
クタル変換形として出力される。
図28は、どのようにグレースケール画像がフラクタル
変換形410（これはスケーリングパラメータを含む）か
ら回復されるかを図示する。任意の初期画像534および
フラクタル変換形478は、好ましくはデータプロセッサ
にて具体化される解圧システム536に入力される。初期
画像534は、バッファＡにロードされる。バッファＢは
ドメインブロックに分割され、各ドメインブロックに
は、垂直スケーリングパラメータによって指定されるよ
うにスケーリングされたフラクタル変換形410の対応ア
ドレスによって指定される縮小レンジブロックが読み込
まれる。該縮小レンジブロックは、バッファＡにおける
初期画像534から構成される。バッファＡにおける画像5
34は、原画像とまさしく同じ方法で、扱われ、アドレス
され、そして縮小レンジブロックへと処理される。グレ
ースケールフラクタル変換形を形成する識別子の各々
は、図28のバッファＢにおけるドメインブロックの１つ
に対応しており、バッファＡから縮小レンジブロックを
選択し対応ドメインブロックに読み込むために使用さ
れ、かくしてバッファＢにおける仮の画像を形成する。
バッファＢにおけるこの仮の画像は、次いでバッファＡ
に読み返されて、バッファＢはクリアーされる。仮の画
像を形成するためにフラクタル変換形の対応アドレスに
よって指定されるバッファＡの縮小レンジブロックをバ
ッファＢの各ドメインブロックに読み込む工程と、バッ
ファＢの仮の画像をバッファＡに読み込む工程とは、規
定回数または「収束」が達成されるまで繰り返される。
一般に、バッファＢに縮小レンジブロックを配置する
工程と、バッファＡの内容をバッファＢの内容で置換す
る工程の繰り返し数は、ドメインブロックおよびレンジ
ブロックの大きさ（画素で示される）に依存する。この
繰り返し数は、また、バッファＢにおける連続する画像
が所定量以上もはや変化しない時と定義される収束を検
出することによって、経験的に決定されてもよい。復号
化された画像は、繰り返し過程の完了後、最終的に得ら
れる画像である。
図29は、図27の方法により生成されるようなグレース
ケールフラクタル変換形を復号化する好ましい実施例を
構成する論理フロー図を示す。最初に、初期画像が、工
程550に示されるように、バッファＢに供給される。次
に、工程552に示されるように、主ループカウンタ、バ
ッファＢに関するドメインブロックポインタおよびフラ
クタル変換形ポインタが初期化される。そのフラクタル
変換形ポインタによって指定されるフラクタル変換形の
次のエントリは、工程554において得られ、また対応縮
小レンジブロックは、バッファＡから作成される。該レ
ンジブロックは、次いで、垂直スケーリングパラメータ
ＰおよびＱを用いてスケーリングされ、そしてバッファ
Ｂにおける対応位置のドメインブロック内に読み込まれ
る。工程556において、バッファＢに関するドメインブ
ロックポインタおよびフラクタル変換形ポインタは、イ
ンクリメントされる。工程558において、最後のドメイ
ンブロックおよびフラクタル変換形が処理されたかどう
かの決定がなされる。もしもまだであれば、フラクタル
変換形の各エントリが処理されるまで、該方法は工程55
4および556を通して繰り返す。
主ループカウンタは、工程560においてインクリメン
トされる。繰り返しの規定数に達していなければ（工程
562）、該方法は、工程552に戻り、各フラクタル変換形
エントリからバッファＢにドメインブロックを作成す
る。該過程は、繰り返しの規定数に達するまで続く。こ
の時、バッファＢの内容は、入力フラクタル変換形内に
あらかじめ圧縮されたグレースケール画像を表示するデ
ータとして提供される。
垂直スケーリングパラメータを使用するグレースケー
ルフラクタル変換形の構成の数値例を次に説明する。８
×８ドメインブロックおよび16×16レンジブロックを有
する図27に示される手順を使用して、256×256グレース
ケールは、デジタルデータに変換された。原画像データ
は、格納のために65,536バイトのメモリを必要とした。
図27の方法を使用して処理した後、格納のため2,560バ
イトのメモリを必要とするフラクタル変換形が作成され
た。
レンジブロックとして種々の数が使用できるのと同様
に、ドメインブロックおよびレンジブロックの他のサイ
ズももちろん使用されるであろう。ブロックサイズを減
少させることは、ブロックの数を増大させ、そして圧縮
／解圧過程の忠実度を増大させる。すなわち、原画像と
復号化画像との差は、減少せしめられる。正確な圧縮
は、特定のスクリーン解像度においてながめられる時
に、原画像と解圧された画像との間に差異がない時に生
じる。しかしながら、ブロックサイズを減少させること
および可能なレンジブロックの数を増大させることは、
また、最も近い縮小レンジブロックを決定する時の検索
の長さを増大させる。これは、変わって、与えられた型
式のコンピュータの処理時間を増大させるか、または、
より強力なコンピュータが潜在的により大きな処理時間
を削除するために使用される場合の費用を増大させる。
本発明はまた画像を強調する方法を提供する。第１の
解像度にてグレースケール画像を表示する画像データ
が、データプロセッサに格納される。例えば、256×256
画素の配列を具備する画像からのデータが、図27の方法
への入力として供給される。フラクタル変換形は、この
方法を用いて得られる。そのフラクタル変換形は、次い
で、第１の解像度より大きな第２の解像度にて復号化さ
れ、256×256より大きな出力画像配列を作成するための
１対のより大きなバッファを含む図29の方法を使用して
フラクタル変換形を復号化することにより出力画像デー
タを作成する。例えば、512×512出力配列を提供するた
めに図29の方法におけるバッファを用いることは、原入
力画像の２倍の解像度を有する画像を産み出す。もしも
入力画像の集合を形成するために字形（type face）が
使用されるならば、この技術は測定可能フォント（scal
able font）を提供するために使用可能である。すなわ
ち、字形のシンボルを表示するフラクタル変換形は、任
意の所望サイズにて字形シンボルの多重フォントを提供
するために、任意の所望解像度に復号化可能である。
本発明は、また、図30に示されるように、カラー画像
を圧縮および解圧するためにも使用可能である。カラー
画像を表示するデジタルデータが入力され、グレースケ
ールフラクタル変換形のトリオが作成される。その１つ
は、原色の赤、緑および青のいずれかに対応する。この
３つのフラクタル変換形は、カラーフラクタル変換形を
形成するために連結される。カラーフラクタル変換形の
圧縮データから原カラー画像を再生するために、カラー
フラクタル変換形は、赤、緑および青の画像のグレース
ケールフラクタル変換形を表示する個々のフラクタル変
換形に分離される。その個々のフラクタル変換形は、次
いで、例えば図29に示される方法を使用して復号化さ
れ、赤の強度画像、緑の強度画像および青の強度画像を
生み出す。これらの強度画像は、この技術分野において
よく知られた方法で結合され、そして解圧されたカラー
画像として出力される。
グレースケールフラクタル変換形の復号化のためのア
ルゴリズムは、多種多様な汎用コンピュータにて実現可
能であるが、必要な操作における小さな変化および多数
の操作が専用コンピュータ装置において能率的に具体化
可能であるということは、評価されるであろう。したが
って、上述の方法を使用してデジタル画像データを処理
する好ましい装置は、図31に示される。
図31の装置は、インテル80286中央処理装置に基づくP
C/AT型コンピュータと互換性のある印刷回路板上に、ホ
ストインタフェース600、メモリ602,604,605および60
6、メモリインタフェース回路610、デジタル信号プロセ
ッサ612、および表示出力インタフェース613を含んでい
る。
デジタル信号プロセッサ612およびメモリインタフェ
ース610は、コマンドおよびデータを受信するためのPC
拡張バス611に接続される。好ましいデジタル信号プロ
セッサ612は、テキサス・インスツルメンツ社により製
造されているTMS320C30である。この好ましいデジタル
信号プロセッサ612の動作に関する詳細は、その製造業
者より供給される文献が利用可能である。
開示された実施例において使用されるデジタル信号プ
ロセッサ612は、多種多様な浮動小数点演算を実行でき
るが、それが本発明において使用される理由は、図29に
示されるようなフラクタル変換形復号化方法の演算部分
の高速実行を提供することであることが理解されであろ
う。したがって、デジタル信号プロセッサ612によって
実行可能な他の機能は、開示された実施例においては使
用されないことが理解されるであろう。特に、デジタル
信号プロセッサ612は、一般的に32ビットデータ上で動
作するが、開示された実施例においては、それは、プロ
グラムコードROM602に含まれる命令のシーケンスに応じ
てメモリインタフェース610により提供される符号付き
８ビットデータの加算および乗算を行なう。
これらの主要な構成要素は、レンジブロックアドレス
の集合を復号化し、復号化過程の結果をスクリーンバッ
ファ604および605に転送し、表示メモリバンクＡおよび
Ｂを形成するために動作する。表示メモリバンクＡおよ
びＢは、開示された実施例においては、テキサス・イン
スツルメンツ社より製造されている262,144×４ビット
のマルチポートビデオRAM・TMS44C251の１個からなる。
この好ましい表示メモリバンクＡおよびＢの動作に関す
る詳細は、その製造業者より供給される文献が利用可能
である。
開示された実施例においては、画像を表示するデータ
集合は256画素×256画素の配列であるが、この配列のサ
イズが任意であり、より大きな配列がより大きな解像度
をもたらすことは評価されるであろう。さらに、画像を
表示するデータ集合が、表示解像度、スクリーンバッフ
ァ解像度および全ての算術計算に関し同じであること
は、理解されるべきである。開示された実施例において
は、各画素強度値は８ビット値により表示され、256の
灰色または擬似カラー強度レベルを有する画像が復号化
可能であるが、この配列のサイズが任意であり、画素あ
たり８以上のビットが256以上の強度レベルをもたら
し、他方、画素あたり８以下のビットが256以下の強度
レベルをもたらすことは理解されるであろう。特に、24
ビット／画素は、赤、緑および青の主成分の各々につき
256の強度レベルを表わすのに充分な強度レベルをもた
らすであろう。
好ましい表示メモリバンクＡおよびＢは、物理的には
１つの装置であるが、２つのバンクのメモリとして概念
的に扱われる。１つのバンクは、「現画像」を含むと考
えられ、画像データのソースとして使用される。他方の
バンクは、「新画像」を含むと考えられ、画像データの
デスティネーションとして使用される。繰り返し復号化
過程の間、メモリバンクの役割は交替させられる。この
２つのバンクは、メモリ開始アドレスオフセットによっ
て区別され、このオフセットは、バンクＡの場合に０で
あり、バンクＢの場合に131,076である（４ビットメモ
リロケーションで示される）。各バンクは、256×256×
８ビット画像の全体を含むのに充分なサイズのものであ
る。メモリインタフェース610は、正方形の副画像に対
応するデータの配列を生成するためにアドレス発生器を
含んでいる。この副画像は、その左上方角の行および列
アドレスとサイズとによって決定される。左上方角の行
がＲに等しく列がＣに等しくまた寸法がＳである副画像
は、sub（R,C,S）によって表示される。sub（R,C,S）
は、Ｓ×Ｓの画素ロケーションを含み、また行Ｒから行
Ｒ＋Ｓ−１までおよび列Ｃ＋Ｓ−１からの全画素ロケー
ションを含んでいる。
ホストインタフェース600は、PCアドレス、データお
よびバス制御線路615に沿ってIBM・PC/ATの拡張バス611
から信号およびデータを受信および送信する。データお
よびアドレスは、線路617に沿ってメモリインタフェー
ス610に送られる。メモリインタフェース610は、メモリ
アドレス発生器およびアドレスシーケンサからなる。２
つの型式のデータをメモリインタフェース610は送信す
る。画像コードは、4096×８ビットのプログラムデータ
RAM606へ置かれ、またそこから回復される。画像コード
は、１バイトのデータであるフォーマットバイトにより
先行される。フォーマットバイトの下位４ビットすなわ
ちビット0,1,2,3は、ドメインブロックのサイズを決定
し、それゆえレンジブロックのサイズを決定する。なぜ
ならば、レンジブロックのサイズは、開示された実施例
においては、ドメインブロックのサイズの常に２倍だか
らである。ドメインブロックのサイズの有効な値は、４
〜16である。ドメインブロックもレンジブロックも、開
示された実施例においては正方形である。かくして、１
つの寸法がドメインブロックのサイズを完全に指定す
る。
フォーマットバイトは、メモリインタフェース610内
のスタティックRAMフォーマットレジスタに格納され
る。フォーマットバイトは、表示画像の実際の寸法を画
素で計算するために、デジタル信号プロセッサ612によ
って使用される。表示画像の寸法は、256×256よりいく
ぶん小さくなる可能性がある。それは、ドメインブロッ
クサイズの倍数であって、かつ、同時に256より大きく
ない、最大画素数として決定される。例えば、ドメイン
ブロックサイズが５であれば、画像の幅と高さは画素で
255であって256ではない。これは、５の51倍が255であ
って256より大きくなく、一方５の52倍が260であって25
6を越えるからである。この数は、256を５で割る整数
と、それから５を掛ける整数によって計算される。フォ
ーマット値の関数としての画像サイズ値のリストは、次
に形式i,fで提供され、ここでｉは画像サイズであり、
ｆはフォーマット値であって、下記の通りである。
256,4;255,5;252,6;252,7;256,8;252,9;250,10;253,11;
252,12;247,13;252,14;255,15;256,16 この結果は、メモリインタフェース610内の８ビット
画像サイズスタティックRAMレジスタに格納される。
メモリインタフェース610内のアドレスシーケンサ
は、FORMAT（フォーマットレジスタ値）を使用し、ホス
トインタフェース600からメモリインタフェース610へ伝
送される画像コードを格納するために、プログラムデー
タRAM606におけるアドレスを生成する。プログラムデー
タRAM606は、それぞれ１バイト幅の4096メモリロケーシ
ョンからなる。画像コードは最大2048コードからなって
もよく、その各々はプログラムデータRAMの２バイトを
占める。有効データを含む２バイトプログラムデータRA
Mワード数CODELENGTHは、（FORMATの値によって割られ
た画像サイズの値）の２乗である。CODELENGTHは、フォ
ーマットの値が４と16の間で変化するにつれて、256と2
048の間で変化する。プログラムデータRAMにおける第１
のCODELENGTHワードの16ビットは、アドレスも変換形情
報も含んでいる。アドレスおよび変換形情報間のこのよ
うな各ワードの分割は、次の式にしたがってフォーマッ
トレジスタ内の値に依存する。
FORMAT値 アドレスビット 変換形ビット ４−７ ０−11 12−15 ８−15 ０−９ 10−15 16 ０−７ ８−15 アドレスビットは、次の表により行アドレスおよび列
アドレスを形成するために、等しい部分に分割される。
FORMAT値 行アドレスビット 列アドレスビット ４−７ ０−５ ６−11 ８−15 ０−４ ５−９ 16 ０−３ ４−７ 行アドレスおよび列アドレスに割り当てられたビット
の数は各コードワードにおいて等しいけれども、これら
のビットの値は、行アドレスから列アドレスへ、および
コードワードからコードワードへ変化してもよいことが
わかるであろう。行アドレスビットおよび列アドレスビ
ットは、レンジブロックの左上方ロケーションをアドレ
スするために使用される。行および列アドレスに関する
有効値は、FORMATの値にしたがって変化する。これらの
アドレスは、０から次のリストに表現された最大値にま
で変動することができる。このリストは、（m,f）とし
て与えられ、ここでｍは与えられたフォーマット値に関
する最大アドレス値である。
（63,4）（50,5）（41,6）（35,7）（31,8）（27,9）
（24,10）（22,11）（20,12）（18,13）（17,14）（16,
15）（15,16） 開示された実施例においては、画素の行および列アド
レスは、行アドレスおよび列アドレスの値にFORMATの値
として格納されたドメインブロックサイズを掛けること
によって計算される。メモリ610のアドレス発生器は、
次いで、表示メモリバンク604および605における物理メ
モリアドレスを決定する。
変換形ビットは、メモリインタフェース610内のNUMSC
ALEレジスタおよびDENOMSCALEレジスタにおける値とと
もに、グレースケールフラクタル変換形復号化操作を実
行するために使用される。デジタル信号プロセッサ612
は、符号付き８ビットのNUMSCALEおよびDENOMSCALEの値
の両者を線路619を通して受信する。開示された実施例
においては、これらの値は、オペレータによって選択さ
れ、画像計算全体の間、固定されている。より大きなプ
ログラムデータRAMを提供することにより、NUMSCALEお
よびDENOMSCALEの別個の値が各コードワードに関して使
用可能になることが理解されるであろう。このNUMSCALE
およびDENOMSCALEの値は、線路615に沿ってPC/ATホスト
からホストインタフェースへ、そして線路617に沿って
ホストインタフェースからメモリインタフェース610内
のNUMSCALEレジスタおよびDENOMSCALEレジスタへロード
される。
グレースケールフラクタル変換形の復号化工程は、初
期化工程および反復される復号化繰り返し工程において
実行される。復号化手順を実行するために必要とされる
命令は、デジタル信号プロセッサ612に接続されるプロ
グラムROM602からロードされる。
初期化工程：初期化信号が、メモリインタフェース61
0を初期化するために、PC/ATホストから線路615に沿っ
て送られる。メモリインタフェース610は、次いで、26
ビットを受信し、その最初の８ビットはフォーマットレ
ジスタに格納され、次の９ビットはNUMSCALEレジスタに
格納され、そして最後の９ビットはDENOMSCALEレジスタ
に格納される。コードカウンタは、次に、CODELENGTHの
16倍の値に初期化される。ビットは次に、PC/ATホスト
からデータ線路615を通してホストインタフェースに、
そしてそこからデータ線路617を通してメモリインタフ
ェース610にロードされる。メモリインタフェース610に
おけるアドレスシーケンサは、上記の初期化信号によっ
て初期化されており、プログラムデータRAM606における
連続するアドレスを提供し、それが受信するデータビッ
トをそうしてアドレスされるバイトメモリ領域に転送す
る。コードカウンタは各ビットについてディクリメント
され、それが零に達するとデータ転送過程は停止する。
次いで信号が、プログラムコードROM602からプログラム
をロードするために、デジタル信号プロセッサ612に送
られる。NUMSCALEレジスタおよびDENOMSCALEレジスタの
値は、デジタル信号プロセッサ612のRAM内のメモリロケ
ーションへ転送される。FORMATの値は、同様に、デジタ
ル信号プロセッサ612のRAM内のメモリロケーションへ転
送され、プロセッサ612は上述のCODELENGTHの値を計算
し格納する。もう１つのデジタル信号プロセッサRAMア
ドレスロケーションである表示バンクはクリアーされ
る。
復号化繰り返し工程：デジタル信号プロセッサ612のR
AM内のブロックカウンタとして構成されるメモリロケー
ションは、プログラムデータRAM606の開始アドレスにて
設定され、これはプログラムコードROM602に含まれる。
各復号化繰り返し工程は、ブロック復号化工程のCODELE
NGTHの繰り返しからなる。表示バンクの値は、メモリイ
ンタフェース610に送られ、メモリインタフェース610上
のバンクレジスタに格納される。
ブロック復号化工程：ブロック復号化工程の開始にお
いて、デジタル信号プロセッサ612におけるBLOCKCOUNTE
Rの値は、データ線路619に沿ってメモリインタフェース
610に伝えられる。プログラムデータRAMのそのアドレス
におけるデータの８ビットおよびデータの次の８ビット
は、データ線路619に沿ってメモリインタフェース610に
戻って伝えられる。コードワードの変換形ビットは、デ
ータ線路13に沿ってデジタル信号ププロセッサ612に送
られ、デジタル信号プロセッサ612内のメモリロケーシ
ョンＱに格納される。コードワードの行および列アドレ
スビットは、メモリインタフェース610上の表示アドレ
ス発生器によって使用され、表示メモリバンクにおける
画素データの、水平および垂直寸法がFORMATの２倍に等
しい正方形ブロックのアドレスを生成する。もしも表示
バンクの値が０であるならば、アドレスは表示メモリバ
ンクB605において生成される。正方形ブロックの左上方
角は、行アドレスのFORMAT倍の行および列アドレスのFO
RMAT倍の列上の画素として生成される。この正方形ブロ
ック内の画像データは、SUB（ROW ADDRESS×FORMAT,COL
UMN ADDRESS×FORMAT,2×FORMAT）である。アドレス
は、この正方形ブロックの２×２副ブロックと生成さ
れ、行アドレスはSUBROW＝ROW ADDRESS×FORMAT＋２×
ｉとなり、列アドレスはSUBCOL＝COLUMN ADDRESS×FORM
AT＋２×ｊとなる。
アドレス発生器は、カウンタを初期化して値ｉおよび
ｊを０とし、次いでｊをインクリメントしてゆき、ｊが
FORMATに達すると０にリセットする。ｊがリセットされ
ると、次いでｉがインクリメントされてゆき、ｉがFORM
ATに達すると、ｉは０にリセットされる。デジタル信号
プロセッサ612内のレジスタPIXELは、クリアーされる。
０およびフォーマット−１を含め０とFORMAT−１との間
のｉおよびｊの各値に関して、SUB（SUBROW,SUBCOL,2）
における４画素のアドレスロケーションに格納された画
素データバイトにおけるバイト値は、619のアドレス線
路を通してメモリインタフェース610に、次いで619のデ
ータ線路を通してデジタル信号プロセッサ612に送ら
れ、PIXELレジスタで累算される。
４つの値全てが受信された後に、値は、４による割り
算を実行するために右に２つだけシフトされる。Ｑは
（DENOMSCALEによって割られたPIXEL×NUMSCALE）の結
果に加えられ、この計算結果はデジタル信号プロセッサ
レジスタ612すなわちNEWPIXELに格納される。
メモリインタフェース610における第２のアドレス発
生器は、表示メモリにおけるデスティネーションアドレ
スを決定する。左上方座標の画素座標は、第２のアドレ
ス発生器によって計算される。このロケーションの画素
行は下記となる。
DESTROW＝（BLOCKCOUNT/（IMAGESIZE/FORMAT））倍の
FORMAT このロケーションの画素列アドレスは下記となる。
DESTCOL＝（BLOCKCOUNT％（IMAGESIZE/FORMAT））倍
のFORMAT ここでＸ％Ｙは、ＸをＹで割った整数の余りを示す。
SUB（DESTROW,DESTCOL,FORMAT） におけるFORMATのFORMAT倍の画素のアドレスは、カウン
タｉおよびｊが変化する時、計算される。NEWPIXELは、
データ線路13を通してメモリインタフェース610に送ら
れ、行＝DESTROW＋１および列DESTCOL＋ｉに位置する画
素のデスティネーション表示メモリアドレスに格納され
る。SUB（DESTROW,DESTCOL,FORMAT）におけるFORMATのF
ORMAT倍の画素全てがこの方法でNEWPIXEL値を用いて置
換される時、カウンタｉおよびｊはクリアーされ、BLOC
KCOUNTはインクリメントされる。
これで、ブロック復号化工程は完成する。このブロッ
ク復号化工程は、ブロックカウント値をインクリメント
しながらCODELENGTHの回数だけ繰り返される。表示バン
クの値は、１−表示バンクの値によって置換され、した
がって０と１の間で交替する。復号化繰り返し工程はそ
れから終結する。
画像の表示は、計算形の復号化と本質的に非同期に実
行される。画素値は、実際には、表示メモリから非同期
に読まれるが、表示画素のソースとして使用されるメモ
リバンクは、表示バンクの値によって指定される。表示
出力インタフェース613は、Ｒ−Ｇ−Ｂ出力を提供す
る。ビデオ出力論理タイミング装置617は、図31には示
されていないが、好ましいカラーパレット、Brooktree
Bt453RAMDACを駆動する。
復号化画像サイズに対する画像コードの比は、装置の
圧縮比と呼ばれる。装置の圧縮比は、CODELENGTHの２倍
の画像サイズの２乗によって割ることによって計算可能
である。開示された実施例は、FORMATがドメインブロッ
クサイズ値４を含む時の1:16から、FORMATの値が16であ
る時の圧縮比1:128にまで変化する圧縮比を産み出す。F
ORMAT値が４および16間で変化するための制限は任意で
ある。FORMATの値が大きくなると、圧縮比も大きくな
る。
開示された復号化装置の意図する目的は、グレースケ
ールフラクタル変換形によって符号化されている画像を
復号化する経済的な手段を提供することである。この装
置の有用性は、また、それが達成する圧縮比において評
価可能である。圧縮比は、グレースケールフラクタル変
換形の伝統的な圧縮によりフラクタル変換形コードを圧
縮することによって、効率的に増大させることが可能で
ある。例えば、公然と利用可能なハフマン（Huffman）
符号化方法は、フラクタル変換形コードを符号化するた
めに使用可能であろう。ハフマン符号化フラクタル変換
形コードは、次いで、フラクタル変換形を復号化する開
示の装置に伝送される前に、ハフマン復号化をなされ
る。
ここで記述されたフラクタル変換技術を用いること
は、参照用テーブルが使用されないベクトル量子化およ
びハフマン符号化のような従来技術に対して重要な利点
を有する。かくして、圧縮比は容易に変更可能であり、
本システムは、DVIおよび電話線による伝送のための古
い映画の準備のような応用に有効な適応モードにおいて
使用可能である。
開示された方法および装置は、標準電話線を通して映
画を伝送する問題への応用に特に適している。図32は、
記憶または伝送のため、データプロセッサによって、映
画における画像情報を表示する圧縮デジタルデータを生
成する方法の論理フローチャートである。工程702にお
いて、第１および第２の処理バッファは、所定の画像デ
ータを用いて初期化される。好ましい実施例において
は、該処理バッファは０の値に初期化される。好ましく
は、該処理バッファは、正方形画素配列のグレースケー
ル画素値を格納するために形成される。好ましい実施例
においては、該処理バッファは、８ビット画素の256×2
56配列の記憶を提供する。データプロセッサ内のカウン
タの値も同様に、工程702において初期化される。
次に工程704において、処理されるべき映画の第１フ
レームに含まれる画像情報は、デジタル化画素データを
作成するためにデジタル化される。該画像情報は、処理
バッファと同じ解像度でデジタル化されてもよい。好ま
しい実施例においては、映画の第１フレームからの画像
情報は、８ビットグレースケール値を有する256×256配
列の画素にデジタル化される。
工程706において、映画の第１フレームからのデジタ
ル化画像データは、フレームバッファに格納される。そ
のカウンタ値は、次いで、所定の制限値よりも大きいか
どうかを決定するために検査される。該カウンタは、固
定回数例えば８回、第１フレームの処理を繰り返す目的
のために使用される。すなわち、工程708において参照
される制限値は、８に設定される。もしカウンタ値が制
限値よりも大きければ、次に続く映画のフレームからの
画像情報は、デジタル化された次のフレーム画像データ
を作成するためにデジタル化され、そのデジタル化され
た次のフレーム画像データは、フレームバッファに格納
される。もしも工程708においてカウンタ値が制限値よ
りも大きくないと決定されるならば、工程710は迂回さ
れ、結果として、第１フレームからの画像データは、フ
レームバッファ内に残る。
工程712において、フレームバッファから画像データ
は、第１の処理バッファに格納される。この画像データ
は、次いで、図５に説明されたのと同じ方法で処理され
る。特に、ドメインブロックが、工程714において作成
される。次に、工程716において、縮小レンジブロック
が第２の処理バッファに作成される。各ドメインブロッ
クに関して、最も近い縮小レンジブロックが工程718に
おいて選択され、そしてその選択された縮小レンジブロ
ックは、工程720において、第１の処理バッファにおけ
る対応ドメインブロックを置換するために使用される。
その選択された縮小レンジブロックの識別子の集合
は、次いで工程722において、図26に示されるフラクタ
ル変換形410のようなフラクタル変換形を形成するため
に使用される。このフラクタル変換形は、現変換形と呼
ばれる。この現変換形は、映画の第１フレームにおける
画像情報を表示する圧縮デジタルデータを具備してお
り、次いで工程724において出力として提供され、そし
て第１の処理バッファの内容は、工程726において第２
の処理バッファへ複写される。
工程728において、カウンタ値はインクリメントさ
れ、そして映画の全フレームが処理されたかどうかの決
定が工程730においてなされる。まだであれば、処理は
工程708に戻る。全フレームが処理されていれば、該方
法は732で終わる。
ここで図33を参照すると、映画のフレームを表示する
デジタルデータを自動的に生成する方法の論理フローチ
ャートが示されている。該データは、各々識別子の集合
を有する現変換形のシーケンスから、データプロセッサ
によって生成される。該データプロセッサは複数のバッ
ファを有する１つのメモリを含んでおり、バッファの各
々はバッファアドレスによって指定される複数のアドレ
ス可能領域を備える。識別子の各々は、バッファにおけ
るアドレス可能領域に対応し、バッファアドレスおよび
手順指定を含む。好ましい実施例においては一対のバッ
ファＡおよびＢが設けられ、それらは大きさにおいて図
32について検討された処理バッファに対応する。特に、
好ましい実施例におけるバッファＡおよびＢは、各々、
８ビットの256×256の配列を格納するのに充分な大きさ
を有する。
工程800において、ソースバッファとして指定される
バッファの少なくとも１つ、バッファＢに所定デジタル
データパターンが格納される初期化工程が実行される。
好ましくは、バッファＡもバッファＢも全て０に初期化
される。好ましくは図32に示されるような過程によって
生成される現変換形は、工程802において、映画を表示
する圧縮デジタルデータを構成する現変換形のシーケン
スから入力される。工程804において、バッファＡにお
けるデジタルデータは、各々入力された現変換形内の識
別子に対応するドメインブロックに形成される。工程80
6において、バッファＢにおけるデジタルデータは、先
に図13について検討したのと同じ方法で、縮小レンジブ
ロックに形成される。工程808において、バッファＡに
おける各ドメインブロックは、縮小レンジブロックによ
って置換される。特に、ブロック802において入力され
た現変換形における識別子の各々に関して、識別子の各
々に対応するデータパターンが決定される。このデータ
パターンは、識別子において指定される手順を、識別子
におけるバッファアドレスによって指示されるソースバ
ッファ、バッファＢの部分に適用することにより決定さ
れる。次に工程808にて、そのデータパターンは、対応
識別子のアドレスによって指示されるように、デスティ
ネーションバッファとして指定されるバッファＡのアド
レス可能領域内に格納される。好ましい実施例において
は、バッファＡの各ドメインブロックは、バッファＢの
縮小レンジブロックによって置換される。この過程は、
図13について先に説明されたものと同一である。
次に工程810において、デスティネーションバッファ
の内容は、フレームにおける画像を表示するデータとし
て提供される。すなわち、バッファＡからの画像データ
は、フレームにおける画像を表示するデジタルデータと
して出力される。この画像は、工程802において入力さ
れた現変換形によって表示されるフレームに対応する。
工程812において、現変換形全てが処理されかどう
か、すなわち所望のフレーム全てに対応する画像が処理
されたかどうかについての決定がなされる。処理されて
いれば、この過程は工程814で終わる。そうでなけれ
ば、デスティネーションバッファの内容は、ソースバッ
ファへ複写される。すなわち工程816に示されるよう
に、バッファＡの内容はバッファＢに複写され、処理は
工程802に戻って該シーケンスの次の現変換形を解圧す
る。工程810にて出力される画像データの集合のシーケ
ンスは、映画の各フレームを表示する解圧された画像デ
ータを構成する。
本発明の原理は、また、ビデオ電話への応用に特に適
している。図34は、ビデオ電話を提供する装置1000のブ
ロック図である。装置1000は、２つのラッチおよびホー
ルド入力ユニット1011および1012、制御論理ユニット10
13,2つのデータプロセッサ1014および1015（それぞれビ
デオ電話符号器およびビデオ電話復号器として機能す
る）、および２つの出力ユニット1017を含む。制御論理
ユニット1013は、入力データによって決定される、符号
化モードまたは復号化モードのどちらかを選択する。
符号化モードにおいて、ビデオカメラのようなビデオ
ソース1002は、アナログ信号をフレームグラバー回路10
06に提供し、該回路1006は、ソース1002からのビデオの
各フレームをデジタルデータに変換し、該デジタルデー
タをフレームグラバー回路1006に格納する。制御論理回
路1013は、ビデオ入力ユニット1011がフレームグラバー
回路1006に格納されたデジタルデータを読み、該データ
をビデオ電話符号器1014に伝えるよう使役する。ビデオ
電話符号器1014は、図６に関して前に説明した型式のフ
ラクタル符号器である。ビデオ電話符号器1014は、制御
論理ユニット1013から受信するデジタルビデオデータを
処理する。この処理はフレームに関するフラクタル変換
形を作成し、これは次いでデータ出力ユニット1016を通
して出力される。データ出力ユニット1016は、標準の電
話モデム回路で可能である。
復号化モードにおいて、フラクタル変換形はデータソ
ース1004によって供給され、データソース1004も同様に
標準の電話モデム回路で可能である。制御論理ユニット
1013は、データ入力ユニット1012がデータソース1004に
よって供給されたデータを読んで蓄積しそれをビデオ電
話復号器1015に伝えるよう使役する。ビデオ電話復号器
1015は、図14に関して説明した型式のフラクタル復号器
である。ビデオ電話復号器1015は、制御論理ユニット10
13から受信されるフラクタル変換形を処理する。
この処理は、復号器1015からビデオ出力ユニット1017
へ送られるデジタルビデオデータに結果する。この出力
ユニットは、そのデジタルデータをビデオ表示ユニット
1020に表示するためのアナログデータに変換する。
本発明は、従来技術の方法および装置より高い性能を
示すデータ圧縮の方法および装置を提供する。さらに本
発明は、圧縮データを得るためのコンピュータのマニュ
アル操作時間の必要性を追放する。参照用テーブルが必
要でないため、本発明は、所要のメモリ量を最小限に抑
えつつ、適応能力を提供できる。
デジタル化画像の数値属性の２次元配列を入力として
使用し、原データ集合よりも小さなデータ集合である出
力を提供して、スケール独立な解像度を有してデジタル
コンピュータで画像を表示し記憶する能力を本発明は提
供する。本発明は、適当なブロックサイズおよびスクリ
ーン解像度を選択することによって、正確な画像表示も
不正確な画像表示も提供できる。
画像データを符号化および復号化過程に多数回通して
も、画像データがあたかも１回のみ符号化および復号化
されたのと同じように出現するような能力をさらに本発
明は提供する。
本発明の精神または請求の範囲から逸脱することなし
に、本発明の装置および方法において多種多様な修正お
よび変更がなされうることは、当業者にとって明らかで
あろう。本発明は、添付の請求の範囲およびそれらと等
価な内容内にあるそのような修正および変更を包含す
る。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平２−170282（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名) H04N 1/41 - 1/419 H04N 7/12 - 7/137

Claims (26)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】データプロセッサによって実行される次の
    各工程を具備し、画像情報からなるデジタル画像データ
    を自動的に処理する方法、 （ａ）該データプロセッサに該画像データを格納する工
    程、 （ｂ）該格納された画像データから複数の一意的にアド
    レス可能なドメインブロックを生成する工程であって、
    該ドメインブロックの各々は該画像情報の異なる部分を
    表示し、該ドメインブロックの全てが一緒になって該画
    像情報の全てを含む工程、 （ｃ）次の副工程を含み、該格納された画像データか
    ら、該格納された画像データの種々の部分集合であって
    各々一意的なアドレスを有する部分集合に対応する複数
    の一意的にアドレス可能なマップ化レンジブロックを作
    成する工程、 （ｃ−１）該マップ化レンジブロックの各々に関して、
    該マップ化レンジブロックに対応する、該格納された画
    像データの部分集合の１つに対し、対応手順を実行する
    副工程、 （ｄ）該マップ化レンジブロックの対応ブロックごとに
    一意的な識別子を割り当てる工程であって、該識別子の
    各々は該対応マップ化レンジブロックに関し該格納され
    た画像データの対応部分集合のアドレスおよび手順を指
    定するものである工程、 （ｅ）該ドメインブロックの各々に関して、所定の基準
    により最も密接に対応する該マップ化レンジブロックの
    １つを選択する工程、 （ｆ）該選択されたマップ化レンジブロックの識別子の
    集合として該画像情報を表示する工程。
  2. 【請求項２】該複数の一意的にアドレス可能なマップ化
    レンジブロックを作成する工程は、 該ドメインブロックよりも多数の画素を有する複数の初
    期レンジブロックを作成する副工程と、 該ドメインブロックと同じ画素数を有する縮小レンジブ
    ロックを作成するために該初期レンジブロックを縮小す
    る副工程と、 該マップ化レンジブロックを形成するために該縮小レン
    ジブロックを使用する副工程と、 の各副工程を含む請求の範囲第１項記載の方法。
  3. 【請求項３】該複数の一意的にアドレス可能なマップ化
    レンジブロックを作成する工程は、 所定の度数だけ該マップ化レンジブロックを回転させる
    副工程、 を含む請求の範囲第１項記載の方法。
  4. 【請求項４】該複数の一意的にアドレス可能なマップ化
    レンジブロックを作成する工程は、該マップ化レンジブ
    ロックを反転させる副工程を含む、請求の範囲第１項記
    載の方法。
  5. 【請求項５】該マップ化レンジブロックの最も密接に対
    応する１つを選択する工程は、該ドメインブロックに関
    して、該ドメインブロックから最小のハウスドルフ距離
    を有するマップ化レンジブロックを選択する工程を含
    む、請求の範囲第１項記載の方法。
  6. 【請求項６】該マップ化レンジブロックの最も密接に対
    応する１つを選択する工程は、該ドメインブロックに関
    して、Ｄ〔db,mrb〕＋Ｄ〔１−db,1−mrb〕、ここでＤ
    は各々１つの画像を表示するデータの１対の集合間で計
    算される距離、dbはドメインブロック、mrbはマップ化
    レンジブロック、１−dbはドメインブロックの反転、１
    −mrbはマップ化レンジブロックの反転、として計算さ
    れる最小修正ハウスドルフ距離を有するマップ化レンジ
    ブロックを選択する工程を含む、請求の範囲第１項記載
    の方法。
  7. 【請求項７】該マップ化レンジブロックの最も密接に対
    応する１つを選択する工程は、該ドメインブロックの各
    々に関して、 ここで、xi,yiは各画像におけるインデックス化強度
    値、wiは非負数、Ｎは各ドメインブロックにおける画素
    数、として該マップ化レンジブロックの各々から重み付
    きL2距離DLを計算する副工程、 各ドメインブロックに関して最小の重み付きL2距離を有
    するマップ化レンジブロックを選択する副工程、 を含む請求の範囲第１項記載の方法。
  8. 【請求項８】該マップ化レンジブロックを作成する工程
    は、該マップ化レンジブロックと同じサイズを有し全白
    画像を表示するデジタルデータを備えるエスケープブロ
    ックからなるマップ化レンジブロックを作成する工程を
    含む、請求の範囲第１項記載の方法。
  9. 【請求項９】データプロセッサによって実行される次の
    各工程を具備し、複数のグレースケール値の１つを各々
    有する複数の画素からなるデジタル画像データを自動的
    に処理する方法、 （ａ）該データプロセッサに該画像データを格納する工
    程、 （ｂ）該格納された画像データから複数の一意的にアド
    レス可能なドメインブロックを生成する工程であって、
    該ドメインブロックの各々は該画像情報の異なる部分を
    表示し、該ドメインブロックの全てが一緒になって該画
    像情報の全てを含む工程、 （ｃ）次の副工程を含み、該格納された画像データか
    ら、該格納された画像データの種々の部分集合であって
    各々一意的なアドレスを有する部分集合に対応する複数
    の一意的にアドレス可能なマップ化レンジブロックを作
    成する工程、 （ｃ−１）該マップ化レンジブロックの各々に関して、
    該マップ化レンジブロックに対応する、該格納された画
    像データの部分集合の１つに対し、対応手順を実行する
    副工程、 （ｄ）該マップ化レンジブロックの対応ブロックごとに
    一意的な識別子を割り当てる工程であって、該識別子の
    各々は該対応マップ化レンジブロックに関し格納された
    画像データの対応部分集合のアドレスおよび手順を指定
    する工程、 （ｅ）該ドメインブロックの各々に関して、第１の所定
    の基準により最も密接に対応する該マップ化レンジブロ
    ックの１つを選択する工程、 （ｆ）該選択されたマップ化レンジブロックの識別子の
    集合として該画像情報を表示する工程。
  10. 【請求項１０】該選択工程は、 少なくとも１つの垂直スケーリングパラメータを含む線
    形関数によって各ドメインブロックの画素のグレースケ
    ール値を変換する副工程と、 該線形関数によって該縮小レンジブロックの画素のグレ
    ースケール値を変換する副工程と、 該ドメインブロックの各々に関して、該第１の所定の基
    準により該ドメインブロックの変換された画素値に最も
    密接に対応する変換された画素値を有するマップ化レン
    ジブロックの１つを選択する副工程と、 を含み、かつ、該画像情報を表示する工程は、該選択さ
    れたマップ化レンジブロックの識別子および該少なくと
    も１つの垂直スケーリングパラメータを各々含む値の集
    合として該画像情報を表示する副工程を含む、請求の範
    囲第９項記載の方法。
  11. 【請求項１１】該第１の基準は、各ドメインブロックと
    該選択された縮小レンジブロックとの間のハウスドルフ
    距離を最小化することを具備する、請求の範囲第10項記
    載の方法。
  12. 【請求項１２】該ドメインブロックおよび縮小レンジブ
    ロックの画素値を変換する副工程は、第２の所定の基準
    により該ドメインブロックおよび縮小レンジブロック間
    の対応を最大化するために、該少なくとも１つの垂直ス
    ケーリングパラメータを選択することを具備する、請求
    の範囲第10項記載の方法。
  13. 【請求項１３】該第２の所定の基準は、該ドメインブロ
    ックと該縮小レンジブロックとの間のL2距離を最小化す
    ることを具備する請求の範囲第12項記載の方法。
  14. 【請求項１４】バッファアドレスによって指定される複
    数のアドレス可能領域を各々有する複数のバッファを備
    えるメモリを含むデータプロセッサにおいて、デジタル
    画像データを自動的に強調する方法であって、該画像デ
    ータは第１の解像度での画像情報からなっており、次の
    各工程が具備される方法、 （ａ）第１のバッファに該画像データを格納する工程、 （ｂ）該格納された画像データから複数の一意的にアド
    レス可能なドメインブロックを生成する工程であって、
    該ドメインブロックの各々は該画像情報の異なる部分を
    表示し、該ドメインブロックの全てが一緒になって該画
    像情報の全てを含む工程、 （ｃ）次の副工程を含み、該格納された画像データか
    ら、該格納された画像データの種々の部分集合であって
    一意的なアドレスを各々有する部分集合に対応する複数
    の一意的にアドレス可能なマップ化レンジブロックを作
    成する工程、 （ｃ−１）該マップ化レンジブロックの各々に関して、
    該マップ化レンジブロックに対応する、該格納された画
    像データの部分集合の１つに対し、対応手順を実行する
    副工程、 （ｄ）該マップ化レンジブロックの対応ブロックごとに
    一意的な識別子を割り当てる工程であって、該識別子の
    各々は該バッファ内のアドレス可能領域に対応しかつ手
    順およびバッファアドレスの両者を含む工程、 （ｅ）該ドメインブロックの各々に関して、所定の基準
    により最も密接に対応する該マップ化レンジブロックの
    １つを選択する工程、 （ｆ）該選択された識別子の集合として該画像情報を表
    示する工程、 （ｇ）ソースバッファとして指定され該第１のバッファ
    より大きな第２のバッファに、所定のデジタルデータパ
    ターンを格納する工程、 （ｈ）該識別子の各々に関して、該識別子内のバッファ
    アドレスによって指示されるソースバッファの部分に識
    別子内の手順を適用することによって、各識別子に対応
    するデータパターンを決定する工程、 （ｉ）デスティネーションバッファとして指定され該第
    １のバッファよりも大きい第３のバッファの、該対応識
    別子において指示されるアドレス可能領域に該データパ
    ターンを格納する工程、 （ｊ）所定の基準に適合するまで、デスティネーション
    バッファをソースバッファとみなして、該決定工程およ
    びデスティネーションバッファ格納工程を繰り返す工
    程、 （ｋ）該所定の基準に適合する時、第１の解像度より高
    い第２の解像度で入力画像を表示する出力画像データと
    して、デスティネーションバッファの内容を提供する工
    程。
  15. 【請求項１５】識別子の集合からデータプロセッサによ
    って画像を自動的に生成する方法であって、該データプ
    ロセッサはバッファアドレスによって指定される複数の
    アドレス可能領域を各々有する複数のバッファを備える
    メモリを含み、該識別子の各々は該バッファ内のアドレ
    ス可能領域に対応しかつバッファアドレスおよび手順指
    定を含んでおり、データプロセッサによって実行される
    次の各工程が具備される方法、 （ａ）ソースバッファとして指定されるバッファの１つ
    に所定のデジタルデータパターンを格納する工程、 （ｂ）該識別子の各々に関して、該識別子内のバッファ
    アドレスによって指示されるソースバッファの部分に該
    識別子で指定される手順を適用することによって、各識
    別子に対応するデータパターンを決定する工程、 （ｃ）デスティネーションバッファとして指定される他
    の１つのバッファの、該対応識別子において指示される
    アドレス可能領域に、該データパターンを格納する工
    程、 （ｄ）所定の基準に適合するまで、デスティネーション
    バッファをソースバッファとみなして、該決定工程およ
    びデスティネーションバッファ工程を繰り返す工程、 （ｅ）該所定の基準に適合する時、画像を表示するデー
    タとしてデスティネーションバッファの内容を提供する
    工程。
  16. 【請求項１６】該所定の基準に適合する時に画像を表示
    するデータとしてデスティネーションバッファの内容を
    提供する工程は、所定の回数の、決定工程およびデステ
    ィネーションバッファへの格納工程を含む、請求の範囲
    第15項記載の方法。
  17. 【請求項１７】識別子の集合からデータプロセッサによ
    って画像を自動的に生成する方法であって、該データプ
    ロセッサはバッファアドレスによって指定される複数の
    アドレス可能領域を各々有する複数のバッファを備える
    メモリを含み、該識別子の各々はバッファ内のアドレス
    可能領域に対応しかつバッファアドレスを含んでおり、
    データプロセッサによって実行される次の各工程が具備
    される方法、 （ａ）ソースバッファとして指定されるバッファの１つ
    に所定のデジタルデータパターンを格納する工程、 （ｂ）該識別子の各々に関して、該識別子内のバッファ
    アドレスによって指示されるソースバッファの部分によ
    り各識別子に対応するデータパターンを決定する工程、 （ｃ）デスティネーションバッファとして指定される他
    の１つのバッファの、該対応識別子において指示される
    アドレス可能領域に、該データパターンを格納する工
    程、 （ｄ）所定の基準に適合するまで、デスティネーション
    バッファをソースバッファとみなして、該決定工程およ
    びデスティネーションバッファ格納工程を繰り返す工
    程、 （ｅ）該所定の基準に適合する時、画像を表示するデー
    タとしてデスティネーションバッファの内容を提供する
    工程。
  18. 【請求項１８】識別子の集合からデータプロセッサによ
    って画像を生成する方法であって、該データプロセッサ
    はバッファアドレスによって指定される複数のアドレス
    可能領域を有するバッファを備えるメモリを含み、該識
    別子の各々は該バッファ内のアドレス可能領域に対応し
    かつ手順およびバッファアドレスの両者を含んでおり、
    該データプロセッサによって実行される次の各工程が具
    備される方法、 （ａ）該バッファに所定のデジタルデータパターンを格
    納する工程、 （ｂ）該識別子の各々に関して、該識別子内のバッファ
    アドレスによって指示される該バッファの部分に該識別
    子において指定される手順を適用することにより、各識
    別子に対応するデータパターンを決定する工程、 （ｃ）該対応識別子において指示されるアドレス可能領
    域に該データパターンを格納する工程、 （ｄ）所定の基準に適合するまで、該決定工程およびバ
    ッファ格納工程を繰り返す工程、 （ｅ）該所定の基準に適合する時、画像を表示するデー
    タとして該バッファの内容を提供する工程。
  19. 【請求項１９】データプロセッサによって実行される次
    の各工程を具備し、フレーム画像情報を各々備える複数
    の別個の逐次的フレームを有する映画のデジタルデータ
    表現を自動的に生成する方法、 （ａ）該データプロセッサにおける第１および第２の処
    理バッファを初期化する工程、 （ｂ）デジタル化画像データを作成するために、フレー
    ムに含まれる画像情報をデジタル化する工程、 （ｃ）該第１の処理バッファに該デジタル化画像データ
    を格納する工程、 （ｄ）該第１の処理バッファの格納画像データから、複
    数の一意的にアドレス可能なドメインブロックを、該第
    １の処理バッファにおいて作成する工程であって、該ド
    メインブロックの各々は該フレーム画像情報の異なる部
    分を表示し、該フレーム画像情報の全てが該ドメインブ
    ロックの少なくとも１つに含まれる工程、 （ｅ）次の副工程を含み、該第２の処理バッファに格納
    されたデータから、該格納された第２の処理バッファデ
    ータの種々の部分集合であって一意的なアドレスを各々
    有する部分集合に対応する複数の一意的にアドレス可能
    なマップ化レンジブロックを該第２の処理バッファにお
    いて作成する工程、 （ｅ−１）該マップ化レンジブロックの各々に関して、
    該マップ化レンジブロックに対応する、第２の処理バッ
    ファデータの部分集合の１つに対し、対応手順を実行す
    る副工程、 （ｆ）該マップ化レンジブロックの対応ブロックごとに
    一意的な識別子を割り当てる工程であって、該識別子の
    各々は該対応マップ化レンジブロックに関して、格納さ
    れた第２の処理バッファデータの対応部分集合のアドレ
    スおよび手順を指定する工程、 （ｇ）該第１の処理バッファのドメインブロックの各々
    に関して、所定の基準により最も密接に対応する第２の
    処理バッファのマップ化レンジブロックの１つを選択す
    る工程、 （ｈ）該対応する選択されたマップ化レンジブロックで
    該ドメインブロックの各々を置換する工程、 （ｉ）該選択されたマップ化レンジブロックの識別子の
    集合として現変換形を形成する工程、 （ｊ）該第２の処理バッファに該第１の処理バッファの
    内容を複写する工程、 （ｋ）該フレームの全てがデジタル化されるまで、デジ
    タル化、格納、第１および第２の処理バッファの作成、
    割り当て、選択、置換、形成、複写の各工程を繰り返す
    工程、 （ｌ）映画における画像情報の圧縮表示としてフレーム
    の各々に関する現変換形のシーケンスを供給する工程。
  20. 【請求項２０】フレームを表示する圧縮デジタルデータ
    を具備する識別子の集合を各々有する現変換形のシーケ
    ンスから、データプロセッサにより映画のフレームを表
    示するデジタルデータを自動的に生成する方法であっ
    て、該データプロセッサはバッファアドレスによって指
    定される複数のアドレス可能領域を各々有する複数のバ
    ッファを備えるメモリを含み、該識別子の各々は該バッ
    ファ内のアドレス可能領域に対応しかつバッファアドレ
    スおよび手順指定を含んでおり、該データプロセッサに
    よって実行される次の各工程が具備される方法、 （ａ）ソースバッファとして指定されるバッファの１つ
    に所定のデジタルデータパターンを初期化する工程、 （ｂ）現変換形を入力し、デスティネーションバッファ
    として指定される他方のバッファに現変換形を格納する
    工程、 （ｃ）該識別子の各々に関して、該識別子内のバッファ
    アドレスによって指示されるソースバッファの部分に該
    識別子において指示される手順を適用することにより、
    各識別子に対応するデータパターンを決定する工程、 （ｄ）該対応識別子によって指定されるデスティネーシ
    ョンバッファのアドレス可能領域に該データパターンを
    格納する工程、 （ｅ）フレームにおける画像を表示するデータとしてデ
    スティネーションバッファの内容を提供する工程、 （ｆ）ソースバッファにデスティネーションバッファの
    内容を複写する工程、 （ｇ）該シーケンスの各現変換形に関して、入力、決
    定、格納、提供、複写の各工程を繰り返す工程。
  21. 【請求項２１】次のものを具備し、標準電話線を通して
    伝送されるべきビデオ画像情報のフレームを表示する圧
    縮デジタルデータを生成する装置、 （ａ）ビデオデータを受信し、ビデオデータの単一フレ
    ームにおける画像情報を表示する画像データを具備する
    フレームデータを格納するための、フレームグラバー手
    段、 （ｂ）次の各手段を具備するビデオ符号器、 （ｂ−１）該ビデオ符号器に該画像データを格納する手
    段、 （ｂ−２）該格納された画像データから複数の一意的に
    アドレス可能なドメインブロックを生成する手段であっ
    て、該ドメインブロックの各々は該画像情報の異なる部
    分を表示し、該ドメインブロックの全てが一緒になって
    該画像情報の全てを含む手段、 （ｂ−３）次の副手段を含み、該格納された画像データ
    から、該格納された画像データの種々の部分集合であっ
    て一意的なアドレスを各々有する部分集合に対応する複
    数の一意的にアドレス可能なマップ化レンジブロックを
    作成する手段、 （ｂ−３−１）該マップ化レンジブロックの各々に関し
    て、該マップ化レンジブロックに対応する、該格納され
    た画像データの部分集合の１つに対し、対応手順を実行
    する副手段、 （ｂ−４）該マップ化レンジブロックの対応する１つず
    つに一意的な識別子を割り当てる手段であって、該識別
    子の各々は該対応マップ化レンジブロックに関して画像
    データの対応部分集合のアドレスおよび手順を指定する
    手段、 （ｂ−５）該ドメインブロックの各々に関して、所定の
    基準により最も密接に対応するマップ化レンジブロック
    の１つを選択する手段、 （ｂ−６）該選択されたマップ化レンジブロックの識別
    子の集合として画像情報を表示する手段、 （ｃ）該フレームグラバー手段と該ビデオ符号器に接続
    され、該ビデオ符号器に該フレームデータを供給し、該
    フレームデータを表示する選択されたマップ化レンジブ
    ロックの識別子の集合を具備する圧縮デジタルデータを
    生成するように該ビデオ符号器に命令する、制御手段。
  22. 【請求項２２】標準電話線を通して受信され、フレーム
    を表示する圧縮デジタルデータを具備する識別子の集合
    を各々有する、現変換形のシーケンスから、ビデオ出力
    装置に表示するビデオデータを作成する装置であって、
    次のものを具備する装置、 （ａ）該圧縮デジタルデータを受信し蓄積するデータ入
    力回路、 （ｂ）該データ入力回路に結合されたビデオ復号器であ
    って、次のものを具備するもの、 （ｂ−１）バッファアドレスによって指定される複数の
    アドレス可能領域を各々有する複数のバッファを備える
    メモリであって、該識別子の各々は該バッファ内のアド
    レス可能領域に対応しかつバッファアドレスおよび手順
    指定を含むメモリ、 （ｂ−２）ソースバッファとして指定されるバッファの
    １つに所定のデジタルデータパターンを格納する手段、 （ｂ−３）該識別子の各々に関して、該識別子内のバッ
    ファアドレスによって指示されるソースバッファの部分
    に、該識別子において指定される手順を適用することに
    より、各識別子に対応するデータパターンを決定する手
    段、 （ｂ−４）デスティネーションバッファとして指定され
    る他の１つのバッファの、該対応識別子において指示さ
    れるアドレス可能領域に、該データパターンを格納する
    手段、 （ｂ−５）画像情報のフレームを表示する解圧デジタル
    データとして該デスティネーションバッファの内容を提
    供する手段、 （ｃ）該ビデオ復号器に結合され、デジタルデータを、
    ビデオ表示装置に画像を表示する信号に変換するビデオ
    出力回路、 （ｄ）該データ入力回路と該ビデオ復号器とに結合さ
    れ、累積されたデジタルデータを該ビデオ復号器に供給
    し、該解圧デジタルデータを作成し該ビデオ出力回路に
    供給するよう該ビデオ復号器に命令する、制御手段。
  23. 【請求項２３】データプロセッサによって実行される次
    の各工程を具備し、画像情報からなるデジタル画像デー
    タを自動的に処理する方法、 （ａ）該データプロセッサに該画像データを格納する工
    程、 （ｂ）該格納された画像データから複数の一意的にアド
    レス可能なドメインブロックを生成する工程であって、
    該ドメインブロックの各々は該画像情報の異なる部分を
    表示し、該ドメインブロックの全てが一緒になって該画
    像情報の全てを含む工程、 （ｃ）次の副工程を含み、該格納された画像データか
    ら、該格納された画像データの種々の部分集合であって
    各々一意的なアドレスを有する部分集合に対応する複数
    の一意的にアドレス可能なマップ化レンジブロックを作
    成する工程、 （ｃ−１）該マップ化レンジブロックの各々に関して、
    該マップ化レンジブロックに対応する、該格納された画
    像データの部分集合の１つに対し、手順を実行する副工
    程、 （ｄ）該マップ化レンジブロックの対応ブロックごとに
    一意的な識別子を割り当てる工程であって、該識別子の
    各々は該対応マップ化レンジブロックに関し該格納され
    た画像データの対応部分集合のアドレスを指定するもの
    である工程、 （ｅ）該ドメインブロックの各々に関して、所定の基準
    により最も密接に対応する該マップ化レンジブロックの
    １つを選択する工程、 （ｆ）該選択されたマップ化レンジブロックの識別子の
    集合として該画像情報を表示する工程。
  24. 【請求項２４】データプロセッサによって実行される次
    の各工程を具備し、複数のグレースケール値の１つを各
    々有する複数の画素からなるデジタル画像データを自動
    的に処理する方法、 （ａ）該データプロセッサに該画像データを格納する工
    程、 （ｂ）該格納された画像データから複数の一意的にアド
    レス可能なドメインブロックを生成する工程であって、
    該ドメインブロックの各々は該画像情報の異なる部分を
    表示し、該ドメインブロックの全てが一緒になって該画
    像情報の全てを含む工程、 （ｃ）次の副工程を含み、該格納された画像データか
    ら、該格納された画像データの種々の部分集合であって
    各々一意的なアドレスを有する部分集合に対応する複数
    の一意的にアドレス可能なマップ化レンジブロックを作
    成する工程、 （ｃ−１）該マップ化レンジブロックの各々に関して、
    該マップ化レンジブロックに対応する、該格納された画
    像データの部分集合の１つに対し、対応手順を実行する
    副工程、 （ｄ）該マップ化レンジブロックの対応ブロックごとに
    一意的な識別子を割り当てる工程であって、該識別子の
    各々は該対応マップ化レンジブロックに関し格納された
    画像データの対応部分集合のアドレスを指定する工程、 （ｅ）該ドメインブロックの各々に関して、第１の所定
    の基準により最も密接に対応する該マップ化レンジブロ
    ックの１つを選択する工程、 （ｆ）該選択されたマップ化レンジブロックの識別子の
    集合として該画像情報を表示する工程。
  25. 【請求項２５】次のものを具備し、画像情報からなるデ
    ジタル画像データを自動的に処理する装置、 （ａ）該画像データを格納する手段、 （ｂ）該格納された画像データから複数の一意的にアド
    レス可能なドメインブロックを生成する手段であって、
    該ドメインブロックの各々は該画像情報の異なる部分を
    表示し、該ドメインブロックの全てが一緒になって該画
    像情報の全てを含む手段、 （ｃ）次の手段（ｃ−１）を含み、該格納された画像デ
    ータから、該格納された画像データの種々の部分集合で
    あって各々一意的なアドレスを有する部分集合に対応す
    る複数の一意的にアドレス可能なマップ化レンジブロッ
    クを作成する手段、 （ｃ−１）該マップ化レンジブロックの各々に関して、
    該マップ化レンジブロックに対応する、該格納された画
    像データの部分集合の１つに対し、手順を実行する手
    段、 （ｄ）該マップ化レンジブロックの対応ブロックごとに
    一意的な識別子を割り当てる手段であって、該識別子の
    各々は該対応マップ化レンジブロックに関し該格納され
    た画像データの対応部分集合のアドレスを指定するもの
    である手段、 （ｅ）該ドメインブロックの各々に関して、所定の基準
    により最も密接に対応する該マップ化レンジブロックの
    １つを選択する手段、 （ｆ）該選択されたマップ化レンジブロックの識別子の
    集合として該画像情報を表示する手段。
  26. 【請求項２６】該一意的な識別子を割り当てる手段は、
    該マップ化レンジブロックの対応する１つずつに一意的
    な識別子を割り当てる手段であって、該識別子の各々は
    該対応マップ化レンジブロックに関して格納された画像
    データの対応部分集合のアドレスおよび手順を指定する
    手段、を具備する、請求の範囲第25項記載の装置。
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