JPH10283343A

JPH10283343A - データ処理方法

Info

Publication number: JPH10283343A
Application number: JP8375497A
Authority: JP
Inventors: Tadashi Sakamoto; 直史坂本
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 1997-04-02
Filing date: 1997-04-02
Publication date: 1998-10-23
Also published as: US6092920A

Abstract

(57)【要約】【課題】２次元ＤＣＴを２段階の１次元ＤＣＴに分解
する場合の、最初の１次元ＤＣＴの結果たる中間結果を
複数個まとめて読み出す。【解決手段】中間結果φ（ｘ，ｖ）を画素の値ｆ
（ｘ，ｙ）が配置されていた行列に再配置するのではな
く、新たな行列Ｍ１において列方向に配置することによ
り、２回目の１次元ＤＣＴも、中間結果φ（ｘ，ｖ）を
行方向に読み出して行うことができる。つまり、連続し
て読み出すことができ、ＤＣＴを行うハードウエアやソ
フトウエアが処理しうるビット幅が十分大きければ、一
度に読み出すことができる。しかもｕ＝ｖである場合に
は、行列Ｍ１，Ｍ２を通して、必要なデータが同一の行
に存在するので、これらを連続して読み出すことができ
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は画像データの符号
化方式に関し、特にデータに離散コサイン変換及び量子
化を施す圧縮・伸長方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】図８は画像の符号／復号化処理を例示す
るブロック図である。原画像データはＮ×Ｎ画素、例え
ば８×８画素毎に処理される。前処理部９１にて所定の
前処理が施された後、符号化器１００にて符号化され、
圧縮された画像データが伝送路３００を伝搬する。

【０００３】圧縮された画像データは伝送路３００から
復号化器２００に与えられて復号化され、後処理部９２
にて所定の後処理が施された後、８×８画素の再生画像
データが得られる。

【０００４】符号化器１００は離散コサイン変換（以下
「ＤＣＴ」）部１０１と、量子化部１０２と、符号化部
１０３とを備える。前処理が施された原画像データは、
ＤＣＴ部１０１でＤＣＴが、量子化部１０２で量子化テ
ーブル３０１に基づいて量子化が、符号化部１０３では
所定の順序で走査されつつ符号化テーブル３０２に基づ
いてエントロピー符号化が、順次に施される。

【０００５】例えばエントロピー符号化における符号化
としては、ゼロランレングス長に基づいた符号化が周知
であり、これに対応して符号化されるべきデータ（量子
化された後のデータ）に多くのゼロが連続するように、
量子化後のデータに対してＤＣＴ演算の周波数の低い方
から高い方へとジグザグに走査する方法が周知である。

【０００６】復号化器２００は逆離散コサイン変換（以
下「ＩＤＣＴ」）部２０１と、逆量子化部２０２と、復
号化部２０３を備える。圧縮された画像データは、復号
化部２０３では所定の順序で走査されつつ符号化テーブ
ル３０２に基づいて復号化が、逆量子化部２０２で量子
化テーブル３０１に基づいて逆量子化が、ＩＤＣＴ部２
０１でＩＤＣＴが、順次に施される。

【０００７】このような符号化、復号化の技術はカラー
静止画の情報圧縮方式の標準であるＪＰＥＧや、動画の
符号化の標準であるＭＰＥＧ１等、代表的な画像処理方
式に適用されている。

【０００８】例えば、ＪＰＥＧでは上述のように８×８
画素の原画像データに対して２次元のＤＣＴを実施す
る。前処理を受けた８×８画素の原画像データのうち、
ｘ行ｙ列における画素の値をｆ（ｘ，ｙ）とすると、２
次元のＤＣＴによって８×８の変換値Ｆ（ｕ，ｖ）が数
１のようにして決定される。

【０００９】

【数１】

【００１０】但し、

【００１１】

【数２】

【００１２】である。

【００１３】ＤＣＴの直交性から、２次元のＤＣＴは２
段階の１次元ＤＣＴに分解して実現できる。つまり、ま
ずｆ（ｘ，ｙ）に対して変数ｙの代わりに変数ｖを導入
して、中間結果φ（ｘ，ｖ）を１次元ＤＣＴを示す数３
によって求める。

【００１４】

【数３】

【００１５】更に中間結果φ（ｘ，ｖ）に対して変数ｘ
の代わりに変数ｕを導入して１次元ＤＣＴを示す数４に
よって変換値Ｆ（ｕ，ｖ）が求められる。

【００１６】

【数４】

【００１７】このようにして求められた８×８の変換値
Ｆ（ｕ，ｖ）に対して、量子化テーブル３０１で規定さ
れる量子化係数を以て除算することによって量子化が行
われる。ＪＰＥＧでは、その結果得られる（量子化後
の）８×８の変換値Ｆ^*（ｕ，ｖ）に対してジグザグ走
査を行うことにより、これを１次元の並びとへ変換す
る。図９はジグザグ走査の順序を示す概念図である。８
×８の升目に記入された数字は１次元の並びにおける順
序を示す。

【００１８】かかる１次元の並びに対してハフマン符号
化が施される。ハフマン符号化は、符号化した符号の発
生確率によって、頻度の高い符号には短いコードを、頻
度の低い符号には長いコードを割り当てる変換処理であ
り、非零要素及びゼロランレングス（互いに連続する零
の要素の個数）をペアにして符号化する。

【００１９】復号化は符号化と逆の手順で行われる。ハ
フマン復号化によって復号化された１次元の並びは図９
に示された手順を逆に辿って８×８の行列に配される
（以下この手法を「逆ジグザグ走査」という）。復号化
が完全であれば、ここで８×８の変換値Ｆ^*（ｕ，ｖ）
が得られる。

【００２０】逆量子化の際には量子化テーブル３０１で
規定される量子化係数を以て変換値Ｆ^*（ｕ，ｖ）に対
する乗算が行われて、復元された変換値Ｆ^**（ｕ，ｖ）
が得られる。変換値Ｆ（ｕ，ｖ），Ｆ^**（ｕ，ｖ）の間
には一般には量子化誤差が存在する。

【００２１】ＩＤＣＴにおいてもＤＣＴと同様に２次元
の処理が必要であり、これは数５で示される。

【００２２】

【数５】

【００２３】但し、後処理前の８×８画素の復元画像デ
ータのうち、ｘ行ｙ列における画素の値を変換値ｆ
^**（ｘ，ｙ）とする。

【００２４】ＩＤＣＴにおいてもＤＣＴと同様に２段階
の１次元ＩＤＣＴに分解して実現できる。つまり、まず
Ｆ^**（ｕ，ｖ）に対して変数ｕの代わりに変数ｘを導入
して、中間結果ψ（ｘ，ｖ）を１次元ＩＤＣＴを示す数
６によって求める。

【００２５】

【数６】

【００２６】更に中間結果ψ（ｘ，ｖ）に対して変数ｖ
の代わりに変数ｙを導入して、１次元ＩＤＣＴを示す数
７によって変換値ｆ^**（ｘ，ｙ）が求められる。

【００２７】

【数７】

【００２８】

【発明が解決しようとする課題】図１０乃至図１２は中
間結果φ（ｘ，ｖ）の配置の様子を示す概念図である。
図１０の様に行列を構成する画素の値ｆ（ｘ，ｙ）に対
して最初の行方向に関しての１次元ＤＣＴを施して中間
結果φ（ｘ，ｖ）を得る場合、数３から明らかなよう
に、画素の値は第ｘ行を構成するｆ（ｘ，０），ｆ
（ｘ，１），…，ｆ（ｘ，７）しか必要とされない。従
って、一旦中間結果φ（ｘ，０），φ（ｘ，１），…，
φ（ｘ，７）を求めてしまえば、画素の値ｆ（ｘ，
０），ｆ（ｘ，１），…，ｆ（ｘ，７）はもはや不要と
なる。従って、２回目の列方向に関しての１次元ＤＣＴ
に備えて、中間結果φ（ｘ，ｖ）は画素の値ｆ（ｘ，
ｙ）が配置されていた所へ配置することができる。

【００２９】図１１は第０行を構成していた画素の値ｆ
（０，０），ｆ（０，１），…，ｆ（０，７）を用いて
中間結果φ（０，０），φ（０，１），…，φ（０，
７）を求め、これを画素の値ｆ（０，０），ｆ（０，
１），…，ｆ（０，７）が配置されていた所に配置した
様子を示す概念図である。

【００３０】図１２は同様にして第０行乃至第７行の全
ての画素の値ｆ（ｘ，ｙ）の代わりに中間結果φ（ｘ，
ｖ）が配置された様子を示す概念図である。中間結果φ
（ｘ，ｖ）がこのように配置されるため、２回目の列方
向に関してのＤＣＴは列方向に中間結果φ（ｘ，ｖ）を
読み出す必要がある。というのも、数４から解るよう
に、加算のパラメータとして行を示すｘが採用されてお
り、第ｖ列において異なる行にわたっての積和計算を行
う必要があるためである。図１３は中間結果φ（０，
０），φ（１，０），…，φ（７，０）を用いて変換値
Ｆ（０，０），Ｆ（１，０），…，Ｆ（７，０）を求め
て配置する様子を示した概念図である。

【００３１】図１４は、図１２のように行列を構成する
中間結果φ（ｘ，ｖ）が、メモリ空間においてどの様に
格納されるかを示す概念図である。本明細書において
「配置」とはデータが構成する行列における記憶を意味
し、「格納」とは行列を構成するデータがメモリの所定
の位置に記憶されることを意味するものとする。

【００３２】一般に行列を構成する値は、その行に沿っ
てメモリ空間に格納される。図１４ではデータサイズが
１６ビット（＝２バイト）である場合について、１６進
の４バイト刻みで表示されたメモリ空間におけるデータ
の格納の様子が示されている。

【００３３】メモリ空間上でこのように格納されている
ので、中間結果φ（ｘ，ｖ）を用いて変換値Ｆ（ｕ，
ｖ）を求めようとする場合、メモリ空間上を１６バイト
ずつ飛び飛びにデータを読み出さなければならないとい
う第１の問題点があった。

【００３４】勿論、カスタマイズされた専用のメモリを
使用して、８×８の処理単位を処理すればかかる中間結
果φ（ｘ，ｖ）を一度に読み出すことも不可能ではない
かもしれない。しかし、ＤＲＡＭ等の汎用のプロセッサ
やメモリを使用してシステムを構築する場合、メモリ空
間上を１６バイトずつ飛び飛びにデータにアクセスする
ためには、アドレス計算が必要であり、中間結果φ
（ｘ，ｖ）を複数個まとめて読み出すのは容易ではな
い。

【００３５】第２の問題点としてジグザグ走査の複雑さ
が挙げられる。この走査順序は簡単な数式では表現でき
ないため、走査順を予めテーブル形式でメモリに配置し
ておき、このテーブルを参照することで読み出しアドレ
スを計算し、量子化後の変換値Ｆ^*（ｕ，ｖ）を読み出
すことが行われる。復号化の場合も同様である。このよ
うなテーブル形式によって走査順を指定する技術は、例
えばパブリック・ドメイン・プログラムとして配布され
ているIndependent JPEG GroupのＪＰＥＧプログラム
や、カリフォルニア大学バークレイ校のＭＰＥＧ１デコ
ーダ・プログラムにおいて紹介されている。

【００３６】このようなテーブル形式によって走査順を
指定する場合、テーブルを参照する際と、そのテーブル
によって指定されるアドレスにおける量子化後の変換値
Ｆ^*（ｕ，ｖ）を読み出す際との２段階でメモリを参照
する必要があり、処理時間が長くなる。特にテーブルを
参照する際に読み出しの待ち時間が発生すれば一層処理
時間が必要となる。更に、ジグザグ走査はメモリ空間上
で不連続なアドレスへアクセスするため、量子化後の変
換値Ｆ^*（ｕ，ｖ）を複数個読み出すことができなかっ
た。逆ジグザグ走査についても同様である。

【００３７】この発明は上記の問題点を解決するために
なされたもので、２段階の１次元のＤＣＴを行う際に用
いられる係数が互いに等価なことを利用し、中間結果φ
（ｘ，ｖ）を複数個まとめて読み出す技術を提供するこ
とを目的とする。また、ジグザグ走査を行うことなく符
号化が可能となる技術を提供することをも目的とする。

【００３８】

【課題を解決するための手段】この発明のうち請求項１
にかかるものは、（ａ）第１及び第２の方向にそれぞれ
Ｎ個ずつ並んだ被処理データから構成されるＮ×Ｎの第
１の行列に対して、前記第１の方向毎に第１の１次元直
交変換を施して中間結果を得て、前記第１の方向毎に得
られた前記中間結果を前記第２の方向へ並べて配置し、
Ｎ×Ｎの第２の行列を得る工程と、（ｂ）前記第２の行
列に対して前記第１の方向毎に第２の１次元直交変換を
施し、Ｎ×Ｎの第３の行列を構成する変換値を得る工程
とを備えるデータ処理方法であって、前記第１及び第２
の行列を記憶するメモリは、前記第１の方向において連
続して配置されたデータを連続したアドレスに格納し、
前記第１及び第２の１次元直交変換は両者相俟って前記
被処理データに対する２次元直交変換として機能する。

【００３９】この発明のうち請求項２にかかるものは、
請求項１記載のデータ処理方法であって、前記第２の１
次元直交変換を施す際に用いられる係数データは、前記
第２の行列において前記第１の方向に並べられた前記中
間結果との積和を計算するまとまり毎に、前記第１の方
向に並べられる。

【００４０】この発明のうち請求項３にかかるものは、
請求項２記載のデータ処理方法であって、前記係数デー
タはＮ×Ｎの第４の行列を構成し、前記第３及び第４の
行列は互いに前記第１の方向において隣接してＮ×２Ｎ
の第５の行列を構成する。

【００４１】この発明のうち請求項４にかかるものは、
（ａ）第１及び第２の方向にそれぞれＮ個ずつ並んだ被
処理データから構成されるＮ×Ｎの第１の行列に対して
２次元ＤＣＴを施してＮ²個の変換値を得る工程と、
（ｂ）対応する周波数成分が低いものから高いものへと
順に前記第１の方向に前記変換値をＮ個ずつ配置したＮ
個の配列を、一の前記配列の前記第１の方向における末
尾に位置する前記変換値に対応する周波数成分が、他の
前記配列の前記第１の方向における先頭に位置する変換
値に対応する周波数成分よりも低い場合に、前記第２の
方向の先頭側に前記一の前記配列を、前記第２の方向の
末尾側に前記他の配列を、それぞれ配置してＮ×Ｎの第
２の行列を得る工程とを備えるデータ処理方法であっ
て、前記第１及び第２の行列を記憶するメモリは、前記
第１の方向において連続して配置されたデータを連続し
たアドレスに格納する。

【００４２】この発明のうち請求項５にかかるものは、
請求項４記載のデータ処理方法であって、前記第２の行
列におけるゼロランレングスを、隣接する複数の前記変
換値に跨って判断し、エントロピー符号化を行う。

【００４３】

【発明の実施の形態】

実施の形態１．図８に示された構成に対して本発明は適
用される。図１はこの発明の実施の形態１にかかるＤＣ
Ｔに用いられる８×１６の行列を示す概念図である。左
半分の８×８の行列Ｍ１は空いている一方、右半分の８
×８の行列Ｍ２は係数Ｄ（ｉ，ｊ）（ｉ，ｊ＝０〜７）
から構成されている。この係数Ｄ（ｉ，ｊ）は数８で与
えられる。

【００４４】

【数８】

【００４５】まず画素の値ｆ（ｘ，ｙ）に対して最初に
施される、行方向に関しての１次元ＤＣＴを行う場合に
は、行列Ｍ２の係数を行方向に読み出せば良い。ここで
変数ｉ，ｊはそれぞれ変数ｖ，ｙに対応することにな
る。

【００４６】例えば、中間結果φ（０，ｖ）を求める為
には、画素の値ｆ（０，０），ｆ（０，１），…，ｆ
（０，７）とＤ（ｖ，０），Ｄ（ｖ，１），…，Ｄ
（ｖ，７）とから計算される。このようにして求められ
た中間結果φ（０，ｖ）は、行列Ｍ１において第０列に
配置される。同様にして、中間結果φ（１，ｖ）は、画
素の値ｆ（１，０），ｆ（１，１），…，ｆ（１，７）
とＤ（ｖ，０），Ｄ（ｖ，１），…，Ｄ（ｖ，７）とか
ら計算され、行列Ｍ１において第１列に配置される。

【００４７】図２はこのようにして行列Ｍ１に中間結果
φ（ｘ，ｖ）が配置された様子を示す概念図である。こ
のように中間結果φ（ｘ，ｖ）を画素の値ｆ（ｘ，ｙ）
が配置されていた行列に再配置するのではなく、新たな
行列Ｍ１において列方向に配置することにより、２回目
の１次元ＤＣＴも、中間結果φ（ｘ，ｖ）を行方向に読
み出して行うことができる。つまり、連続して読み出す
ことができ、ＤＣＴを行うハードウエアやソフトウエア
が処理しうるビット幅が十分大きければ、一括して読み
出すことができる。しかも、行列Ｍ２から係数Ｄ（ｉ，
ｊ）を行方向に読み出して計算を行うことができ、一括
して読み出すことも可能となる。

【００４８】ここで変数ｉ，ｊはそれぞれ変数ｕ，ｘに
対応することになる。つまり最初の１次元ＤＣＴと２回
目の１次元ＤＣＴとで必要な係数は、Ｄ（ｉ，ｊ）で共
用することができる。

【００４９】例えば変換値Ｆ（ｕ，０）は中間結果φ
（０，０），φ（１，０），…，φ（７，０）とＤ
（ｕ，０），Ｄ（ｕ，１），…，Ｄ（ｕ，７）とから計
算される。このようにして求められた変換値Ｆ（ｕ，
０）は、例えば以前に画素の値ｆ（ｘ，ｙ）が配置され
ていた行列において、第０列に配置される。同様にし
て、変換値Ｆ（ｕ，１）は、中間結果φ（０，１），φ
（１，１），…，φ（７，１）とＤ（ｕ，０），Ｄ
（ｕ，１），…，Ｄ（ｕ，７）とから計算され、以前に
画素の値ｆ（ｘ，ｙ）が配置されていた行列において、
第１列に配置される。図３はこのようにして配置される
変換値Ｆ（ｕ，ｖ）が構成する行列Ｍ３を示す概念図で
ある。このように配置されることにより、変換値Ｆ
（ｕ，ｖ）に対するその後の取扱いは従来と同様とする
ことができる。

【００５０】特にｕ＝ｖである場合には、行列Ｍ１，Ｍ
２を通して、必要なデータが同一の行に存在するので、
これらを連続して読み出すことができ、従って、ＤＣＴ
を行うハードウエアやソフトウエアが処理しうるビット
幅が十分大きければ、一括して読み出すことができる。

【００５１】このように本実施の形態によれば、中間結
果φ（ｘ，ｖ）の配置方向を、画素の値ｆ（ｘ，ｙ）の
配置方向と異ならせることにより、２回目の１次元ＤＣ
Ｔの際に中間結果φ（ｘ，ｖ）を連続して（処理し得る
ビット幅が十分大きければ一括して）読み出すことがで
きる。しかも、２段階の１次元のＤＣＴを行う際に用い
られる係数が互いに等価なことを利用し、係数Ｄ（ｉ，
ｊ）の行と列とを中間結果φ（ｘ，ｖ）のそれと揃える
ことにより、１／Ｎの確率で、中間結果φ（ｘ，ｖ）と
係数Ｄ（ｉ，ｊ）を連続して（処理し得るビット幅が十
分大きければ一度に）読み出すことができる。

【００５２】なお、中間結果φ（ｘ，ｖ）の配置方向を
列方向とするので、書き込みアドレスは連続しないこと
になる。しかし、通常、データの書き込みは各データ毎
に逐一行われるので、読み出しの様に複数のデータを連
続して取り扱う必要性に乏しい。従って、本実施の形態
においてデータを書き込む際のアドレスの不連続性は大
きなデメリットとはならない。

【００５３】また、上述の説明では行列を構成する要素
を配置するメモリ空間において、一つの行を構成する要
素が連続するアドレスに配置される場合について説明し
たが、一つの列を構成する要素が連続するアドレスに配
置されるメモリ空間についても本実施の形態を適用し得
ることは明白である。その場合には上述の説明において
行と列とを入れ換えて読めば良い。また、かかるメモリ
空間について従来の技術を適用しても本願の効果を得る
ことができないのも明白である。

【００５４】実施の形態２．実施の形態１では、中間結
果φ（ｘ，ｖ）を配置する行列Ｍ１と、係数Ｄ（ｉ，
ｊ）を配置する行列Ｍ２とが、それぞれ左側と右側に分
離されている場合を示したが、２回目の１次元ＤＣＴに
必要なデータが同一行に並べられるのであれば、これら
は必ずしも左側と右側に二分されている必要はない。

【００５５】図４はこの発明の実施の形態２にかかるＤ
ＣＴにおいて、中間結果φ（ｘ，ｖ）及び係数Ｄ（ｉ，
ｊ）を配置する行列の構成を示す概念図である。いずれ
も４×８の行列Ｍ１１，Ｍ１２は両者相俟って図２の８
×８の行列Ｍ１を構成し、いずれも４×８の行列Ｍ２
１，Ｍ２２は両者相俟って図２の８×８の行列Ｍ２を構
成している。そして、図４において行列Ｍ１１，Ｍ１２
の間に行列Ｍ２１が、行列Ｍ２１，Ｍ２２の間に行列Ｍ
１２が、それぞれ位置している。

【００５６】このような構成は、特に処理し得るビット
幅が十分大きく、一行分のデータを一度に読み出せる場
合に望ましい。中間結果φ（ｘ，ｖ）及び係数Ｄ（ｕ，
ｘ）は互いの間に割って入っているので、データが順次
に一つづつしか読み出せない場合には、これらの一方を
読み出す際でさえ、少なくとも一回は不連続に読み出さ
れることになる。しかし、一行分のデータを一度に読み
出せるならば、不要なデータ、例えば中間結果φ（ｘ，
ｖ）を読み出したい際の係数Ｄ（ｕ，ｘ）、あるいは係
数Ｄ（ｕ，ｘ）を読み出したい際の中間結果φ（ｘ，
ｖ）を読み出しても、使用しないだけであって不都合は
ない。

【００５７】しかも、実施の形態２においても実施の形
態１と同様にして、ｕ＝ｖである場合には２回目の１次
元ＤＣＴに必要なデータが同一の行に存在するので、こ
れらを連続して読み出すことができる。

【００５８】実施の形態３．実施の形態１では符号化に
おけるＤＣＴについて説明したが、同様の手法を復号化
におけるＩＤＣＴに採用することもできる。図３におい
て示された変換値Ｆ（ｕ，ｖ）は、その後量子化、符号
化、復号化、逆量子化を経て復元された変換値Ｆ
^**（ｕ，ｖ）としてＩＤＣＴの対象となる。図５は変換
値Ｆ^**（ｕ，ｖ）が構成する行列Ｍ４を示す概念図であ
る。

【００５９】数６に示されるように、通常は最初の１次
元ＩＤＣＴによって中間結果ψ（ｘ，ｖ）が得られる。
これを求めるのに必要な変換値はＦ^**（０，ｖ），Ｆ^**
（１，ｖ），…，Ｆ^**（Ｎ−１，ｖ）である。これらは
図５から解るように列方向に配置されているため、読み
出しを連続して行うことができない。

【００６０】そこで本実施の形態では、数６及び数７に
示された２段階の１次元ＩＤＣＴの代わりに、数９及び
数１０で示される２段階の１次元ＩＤＣＴを行う。ＤＣ
Ｔの直交性から、数６及び数７に則って連続してなされ
る処理と、数９及び数１０に則って連続してなされる処
理とのいずれもが、数５で示される２次元ＤＣＴと等価
であることは明白である。

【００６１】

【数９】

【００６２】

【数１０】

【００６３】つまり、一旦中間結果Ψ（ｕ，ｙ）を数９
で求めた上で、数１０によって変換値ｆ^**（ｘ，ｙ）を
得る。

【００６４】中間結果Ψ（ｕ，ｙ）を求めるのに必要な
変換値はＦ^**（ｕ，０），Ｆ^**（ｕ，１），…，Ｆ
^**（ｕ，Ｎ−１）である。これらは図５から解るように
行方向に配置されているため、読み出しを連続して、あ
るいは一括して行うことができる。

【００６５】図６は、中間結果Ψ（ｕ，ｙ）が第ｙ行第
ｕ列において配置される行列Ｍ５を示す概念図である。
このように中間結果Ψ（ｕ，ｙ）を配置することで、変
換値ｆ^**（ｘ，ｙ）を求めるのに必要な中間結果Ψ
（０，ｙ），Ψ（１，ｙ），…，Ψ（Ｎ−１，ｙ）を行
方向に存在させることができる。従って、２回目の１次
元ＩＤＣＴにおけるデータの読み出しを連続して、ある
いは一括して行うことができる。

【００６６】ｆ^**（ｘ，ｙ）を求めるのに必要な係数は
Ｄ（０，ｘ），Ｄ（１，ｘ），…，Ｄ（Ｎ−１，ｘ）で
ある。従って、これらの係数を中間結果Ψ（０，ｙ），
Ψ（１，ｙ），…，Ψ（Ｎ−１，ｙ）と同じ行に配置さ
せることにより、ｆ^**（ｘ，ｙ）を求めるのに必要なデ
ータを連続して、あるいは一括して読み出すことができ
る。つまり、図２において行列Ｍ１を行列Ｍ５で置換し
た配置を得ることにより、読み出しを迅速に行うことが
できる。

【００６７】勿論、行列Ｍ２，Ｍ５を特定の列で複数の
行列に分割して互いの間に割って入る態様とすれば、実
施の形態２と同様の効果が得られる。

【００６８】実施の形態４．ジグザグ走査が行われるの
は、ＤＣＴによって得られる変換値Ｆ（ｕ，ｖ）を、そ
の対応する周波数成分が低い方から高い方へと順に１次
元で並ぶようにするためである。従って、量子化を行う
べく変換値Ｆ（ｕ，ｖ）をＮ×Ｎの行列に配置する場合
に、周波数成分が低い方から高い方へと順に第０行第０
列、…、第０行第（Ｎ−１）列、第１行第０列、…、第
１行第（Ｎ−１）列、…、第（Ｎ−１）行、…、第（Ｎ
−１）行第（Ｎ−１）列へと配置することにより、ジグ
ザグ走査は不要となる。

【００６９】図７はそのような変換値Ｆ（ｕ，ｖ）の並
びを８×８の行列Ｍ６で示す概念図である。このように
構成された行列Ｍ６を行方向に順次読み出すことによ
り、図３で示された行列Ｍ３を図９で示されたジグザグ
走査で読み出して得られる１次元の並びを実現すること
ができるのは明白である。

【００７０】従って、符号化の際のジグザグ走査は不要
となり、量子化後の変換値Ｆ^*（ｕ，ｖ）の多くを連続
して、あるいは一括して読み出すことができる。かかる
ジグザグ走査の削除によって、符号化においてゼロラン
レングスを容易に求め得る。例えば、画素データの１つ
が１６ビットで扱える場合に、３２ビットのデータサイ
ズでゼロとの比較を行う比較器を用いれば、連続して変
換値Ｆ^*（ｕ，ｖ）を２つ読み出して処理を行うことが
できる。量子化の際に用いられる量子化テーブル３０１
は図７の配置に対応して、従来のものとは変更されなけ
ればならない。

【００７１】なお、変換値Ｆ（ｕ，ｖ）を一旦図３のよ
うに格納してから図７に示される配置へ転換してもよい
し、変換値Ｆ（ｕ，ｖ）が求められる度に図７に示され
る配置を得ても良い。

【００７２】

【発明の効果】この発明のうち請求項１にかかるデータ
処理方法によれば、２次元直交変換を２段階の１次元直
交変換に分解して実行し、第１の１次元直交変換を第１
の方向毎に施した結果を第２の方向へと並べるので、第
１の１次元直交変換を行う際に被処理データを読み出す
場合のみならず、第２の１次元直交変換を行う際に中間
結果を読み出す場合にも、第１の方向に沿って行うこと
ができる。従って、第１の方向において連続して配置さ
れたデータを連続したアドレスに格納するメモリからの
これらのデータの読み出しは連続して、あるいは一括し
て可能となり、処理の迅速化が図れる。

【００７３】この発明のうち請求項２にかかるデータ処
理方法によれば、係数データのうち、第１の方向に並べ
られるまとまりは、第２の行列において第１の方向に並
べられた中間結果との積和を計算する際に用いられる。
よって第２の１次元直交変換を施す際には係数データが
連続して、あるいは一括して読み出せることとなり、処
理の迅速化が図れる。

【００７４】この発明のうち請求項３にかかるデータ処
理方法によれば、第２の１次元直交変換を施す際には中
間結果のみならず係数データも連続して、あるいは一括
して読み出せることとなり、処理の迅速化が図れる。

【００７５】ジグザグ走査は２次元ＤＣＴによって得ら
れる変換値を、その周波数成分が低いものから高いもの
へと順に１次元の並びへと配置する。この発明のうち請
求項４にかかるものによれば、変換値を配置する第２の
行列において、周波数成分が低いものから高いものへと
順に行方向へと配置されるので、変換値を読み出すこと
を連続して、あるいは一括して読み出せることとなり、
処理の迅速化が図れる。

【００７６】この発明のうち請求項５にかかるデータ処
理方法によれば、複数の変換値を連続して読み出してゼ
ロランレングスを判断するので、エントロピー符号化の
迅速化が図れる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の実施の形態１に用いられる行列を
示す概念図である。

【図２】この発明の実施の形態１に用いられる行列を
示す概念図である。

【図３】この発明の実施の形態１に用いられる行列を
示す概念図である。

【図４】この発明の実施の形態２に用いられる行列を
示す概念図である。

【図５】この発明の実施の形態３に用いられる行列を
示す概念図である。

【図６】この発明の実施の形態３に用いられる行列を
示す概念図である。

【図７】この発明の実施の形態４に用いられる行列を
示す概念図である。

【図８】画像の符号／復号化処理を例示するブロック
図である。

【図９】ジグザグ走査の順序を示す概念図である。

【図１０】従来の技術に用いられる行列を示す概念図
である。

【図１１】従来の技術に用いられる行列を示す概念図
である。

【図１２】従来の技術に用いられる行列を示す概念図
である。

【図１３】従来の技術に用いられる行列を示す概念図
である。

【図１４】行列における配置とメモリにおける格納と
の関係を示す概念図である。

【符号の説明】

Ｍ１〜Ｍ６行列、ｆ（ｘ，ｙ）画素の値、Ｆ（ｕ，
ｖ）変換値、φ（ｘ，ｖ），ψ（ｘ，ｖ）中間結
果、Ｄ（ｉ，ｊ）係数。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】（ａ）第１及び第２の方向にそれぞれＮ
個ずつ並んだ被処理データから構成されるＮ×Ｎの第１
の行列に対して、前記第１の方向毎に第１の１次元直交
変換を施して中間結果を得て、前記第１の方向毎に得ら
れた前記中間結果を前記第２の方向へ並べて配置し、Ｎ
×Ｎの第２の行列を得る工程と、（ｂ）前記第２の行列に対して前記第１の方向毎に第２
の１次元直交変換を施し、Ｎ×Ｎの第３の行列を構成す
る変換値を得る工程とを備え、前記第１及び第２の行列を記憶するメモリは、前記第１
の方向において連続して配置されたデータを連続したア
ドレスに格納し、前記第１及び第２の１次元直交変換は両者相俟って前記
被処理データに対する２次元直交変換として機能するデ
ータ処理方法。
【請求項２】前記第２の１次元直交変換を施す際に用
いられる係数データは、前記第２の行列において前記第
１の方向に並べられた前記中間結果との積和を計算する
まとまり毎に、前記第１の方向に並べられる、請求項１
記載のデータ処理方法。
【請求項３】前記係数データはＮ×Ｎの第４の行列を
構成し、前記第３及び第４の行列は互いに前記第１の方
向において隣接してＮ×２Ｎの第５の行列を構成する、
請求項２記載のデータ処理方法。
【請求項４】（ａ）第１及び第２の方向にそれぞれＮ
個ずつ並んだ被処理データから構成されるＮ×Ｎの第１
の行列に対して２次元ＤＣＴを施してＮ²個の変換値を
得る工程と、（ｂ）対応する周波数成分が低いものから高いものへと
順に前記第１の方向に前記変換値をＮ個ずつ配置したＮ
個の配列を、一の前記配列の前記第１の方向における末
尾に位置する前記変換値に対応する周波数成分が、他の
前記配列の前記第１の方向における先頭に位置する変換
値に対応する周波数成分よりも低い場合に、前記第２の
方向の先頭側に前記一の前記配列を、前記第２の方向の
末尾側に前記他の配列を、それぞれ配置してＮ×Ｎの第
２の行列を得る工程とを備え、前記第１及び第２の行列を記憶するメモリは、前記第１
の方向において連続して配置されたデータを連続したア
ドレスに格納するデータ処理方法。
【請求項５】前記第２の行列におけるゼロランレング
スを、隣接する複数の前記変換値に跨って判断し、エン
トロピー符号化を行う請求項４記載のデータ処理方法。