WO2008007760A1 - Dispositif de codage et de décodage, procédé de codage et procédé de décodage - Google Patents

Description

明 細 書

符号ィ匕及び復号化装置ならびに符号ィ匕方法及び復号方法

技術分野

[0001] 本発明は 2次元信号における圧縮伸張の技術に係り、特にウェーブレット変換を用 いた 2次元信号の符号化及び復号化の技術に関する。

背景技術

[0002] 画像信号に代表される 2次元信号を記録媒体に格納する場合やネットワークを通し て伝送する場合には、記録媒体や伝送路を効率的に利用するためにデータの圧縮 あるいは符号ィ匕が不可欠である。従来、 DCT (離散コサイン変換)を用いた符号ィ匕ゃ 予測符号ィ匕などの種々の方式が提案され、実際に使用されている。近年は、ゥエー ブレット変換を用いた情報圧縮方法が盛んに研究され、種々の提案がされている。

[0003] ウェーブレット変換は、一種のサブバンド符号化であり、水平および垂直方向に各 々帯域分割するサブバンド分割を、低域側について繰り返し行うことで多階層の帯域 分割を行う。このような帯域分割はオクターブ分割と呼ばれる。 3階層まで分割した場 合は、図 16に示すような 10個のサブバンドが得られる。ここで、 3LL, 3LH, 3HL, 3H Hは最下位層のサブバンド、 2LH, 2HL, 2HHはその上の階層のサブバンド、 1LH, 1 HL, 1HHは最上位層のサブバンドである。また、 LHは、水平方向にローパスフィルタ 、垂直方向にハイパスフィルタをかけたサブバンド、 HLは、水平方向にハイパスフィ ルタ、垂直方向にローパスフィルタをかけたサブバンド、 HHは、水平方向および垂直 方向ともハイパスフィルタをかけたサブバンドである。各サブバンドには、ウェーブレツ ト変換係数が含まれる。各サブバンドに含まれるウェーブレット変換係数を、本明細 書ではサブバンド係数と呼ぶ。また、一般に、ウェーブレット変換は YCbCr(YUV)など の色成分ごとに行われるが、本明細書では、同一階層 ·同一位置に対応する全ての 色成分のウェーブレット変換係数をまとめて一つのサブバンド係数と呼ぶ。また、同 一サブバンド係数に属する各色成分を、サブバンド係数の成分と呼ぶ。

[0004] ウェーブレット変換は、一枚の画像を複数の解像度を有する画像成分の重ね合わ せにより階層的に表現できること、 JPEG方式のブロック歪等、ブロック構造に起因す る特有の歪や雑音が少な 、こと等の特徴を有するため、 JPEG2000等の方式で採用 されている。ただし、ウェーブレット変換そのものには圧縮効果が無いため、各サブバ ンド係数を効率良く圧縮できるエントロピー符号ィ匕方式と組み合わせて使用される。

[0005] 例えば、 JPEG2000では、エントロピー符号ィ匕方式として算術符号ィ匕を用い、サブバ ンド係数をビットプレーンに分解し、各サブバンドで一定サイズの符号ィ匕ブロックに分 割した上で算術符号ィ匕して!/、る (例えば特許文献 1参照)。

[0006] また非特許文献 1では、同一階層に属する LH, HL, HHサブバンドから同一空間座 標に対応する係数の組を抽出してベクトルを構成する。具体的には、例えば 3LH, 3 HL, 3HHにおいては同一空間位置から 1個ずつ取り出した 3個の係数で 3次元べタト ルを構成し、 2LH, 2HL, 2HHにおいては同一空間位置の 2 X 2ブロックから 4個ずつ 取り出した 12個の係数で 12次元ベクトルを構成する。次に、電力（大きさ）がゼロ付近 のベクトルをゼロに量子化して無効ベクトルとし、無効ベクトルに属する全ての係数を 符号化対象から除外する。そして、有効ベクトルについて、そのベクトルの電力のクラ スに応じたコードブックによりベクトル量子化する。

[0007] 他方、エントロピー符号化方式の一つとしてハフマン符号が周知であり、ハフマン 符号を用いて各サブバンド係数を符号化する画像符号化装置も提案されて!ヽる (例 えば特許文献 2参照)。

[0008] 特許文献 1 :特開 2003— 274185号公報

特許文献 2：特開 2002— 112039号公報

非特許文献 1 :松村秀逸、加藤道明、武部幹，ウェーブレット変換画像のサブバンド 階層'電力クラス別ベクトル量子化法， 1995年画像符号ィ匕シンポジウム (PCSJ95) , 1995. 10, p.121-122

発明の開示

発明が解決しょうとする課題

[0009] JPEG2000においては、 LH, HL, HHサブバンド係数の符号化にビットプレーン分解 による算術符号ィ匕を用いることによって圧縮率を高めているが、一般に算術符号ィ匕を 用いると、演算コストが大きぐ処理速度が非常に遅くなるという問題がある。

[0010] この問題を改善するために LH, HL, HHサブバンド係数の符号ィ匕にハフマン符号を 用いると、 LH, HL, HHの各係数値が独立に符号ィ匕されるため符号効率が悪くなる。 たとえば、典型的な画像では、高周波 HHサブバンドの U,V係数値の大部分が 0であ り、エントロピー的には平均 1ビット未満となる場合も多い。しかし、ハフマン符号では 出現確率が非常に大きくても最低 1ビットの符号長を要するため、符号が冗長となる。

[0011] 他方、非特許文献 1に見られるように、同一階層に属する LH, HL, ΗΗサブバンドか ら同一空間座標に対応する係数の組を抽出してベクトルを構成し、ベクトル単位で有 効、無効を判定する方式は、粗い量子化を前提とする低ビットレートの符号ィ匕には適 している。し力し、高ビットレートな符号化や、低ビットレートにおいても LH, HL, ΗΗサ ブバンドから抽出した同一空間座標に対応する係数の組のうちの一部の係数のみ非 ゼロになるような場合 (特にグラフィック画像で頻発する）には、それらの係数の組で あるベクトル全体が有効ベクトルと判定され、そのベクトルに属する全係数が符号ィ匕 されるため、良好な圧縮率が得られない。

[0012] 本発明の目的は、エントロピー符号ィ匕方式としてハフマン符号などのプレフィックス 符号を用いる場合にも、十分な圧縮率を達成することのできる符号ィ匕 Ζ復号方法お よび装置を提供することにある。

課題を解決するための手段

[0013] 本発明の符号化装置は、ウェーブレットサブバンド空間における、同一階層の LH, HL, ΗΗサブバンド力ゝら、同一空間座標に対応する各係数の各成分を一つずつ抽出 し、係数の組を形成する係数抽出手段と、各係数の各成分が有意 (非ゼロ)であるか 否かを判定し、その判定結果を、抽出された係数の組ごとに結合してフラグ情報を生 成する有意係数判定手段と、抽出された係数値の組ごとに、生成されたフラグ情報を 符号化するフラグ情報符号化手段と、抽出された係数値の組ごとに有意係数を符号 化する係数符号化手段とを備えて!/ヽる。

[0014] 本発明の第 1の発明は、 2次元信号を複数の周波数領域であるサブバンドに分割 するウェーブレット変換手段と、同一階層に属する LHサブバンド、 HLサブバンドおよ び ΗΗサブバンドから、同一空間座標に対応する各係数の各成分を抽出して、係数 の組を構成する係数抽出手段と、前記係数の組ごとに、あらかじめ指定された一つ 以上のサブバンドの、あらかじめ指定された一つ以上の成分がゼロであるか否かの 判別処理を行って各 1ビットの判別情報を生成し、その判別情報を前記係数の組ごと に結合して複数ビット長のフラグ情報を生成する有意係数判別手段と、前記係数の 組ごとに、前記フラグ情報を可変長符号化するフラグ情報符号化手段と、前記係数 の組ごとに、前記判別処理を行った係数の成分について、ゼロでない成分を可変長 符号化し、前記判別処理を行っていない係数の成分がある場合には、それらについ て、ゼロ、非ゼロにかかわらず可変長符号ィ匕する有意係数符号ィ匕手段とを有すること を特徴とする。

[0015] 本発明の第 2の発明は、上記第 1の発明において、前記係数の組ごとに、全係数の 全成分がゼロであるか否かを判別し、ゼロの連続出現数を連長数としてカウントする 連長判定手段と、前記連長数が確定するごとに、連長数を可変長符号化する連長数 符号化手段とを備え、前記フラグ情報符号化手段は、前記連長数が確定するごとに 、連長が中断した前記係数の組のフラグ情報を生成して可変長符号化し、前記有意 係数符号化手段は、前記連長数が確定するごとに、前記判別処理を行った係数の 成分について、ゼロでない成分を可変長符号ィ匕し、前記判別処理を行っていない係 数の成分がある場合には、それらについてはゼロ、非ゼロにかかわらず可変長符号 化することを特徴とする。

[0016] 本発明の第 3の発明は、上記第 1の発明において、前記係数の組ごとに、 LHサブ バンド、 HHサブバンドの係数の全成分力 水平方向で直前に抽出された係数の全 成分と等しぐかつ、 HLサブバンドの係数の全成分が、垂直方向で直前に抽出され た係数の全成分と等しい場合に、連長数をカウントアップする連長判定手段と、前記 連長数が確定するごとに、連長数を可変長符号ィ匕する連長数符号ィ匕手段とを備え、 前記フラグ情報符号化手段は、前記連長数が確定するごとに、連長が中断した前記 係数の組のフラグ情報を生成して可変長符号ィ匕し、前記有意係数符号化手段は、 前記連長数が確定するごとに、前記判別処理を行った係数および成分について、ゼ 口でな ヽ成分を可変長符号化し、前記判別処理を行って ヽな ヽ係数および成分があ る場合には、それらについてはゼロ、非ゼロにかかわらず可変長符号ィ匕することを特 徴とする。

[0017] 本発明の第 4の発明は、上記第 1ないし第 3のいずれかの発明において、前記有意 係数判別手段における前記指定されたサブバンドが、 LHサブバンド、 HLサブバンド および HHサブバンドを含むことを特徴とする。

[0018] 本発明の第 5の発明は、上記第 1ないし第 4のいずれかの発明において、前記有意 係数判別手段における前記指定された成分が、係数を構成する全ての成分を含む ことを特徴とする。

[0019] 本発明の第 6の発明は、上記第 1ないし第 3のいずれかの発明において、前記有意 係数判別手段における前記指定されたサブバンドおよび成分が、 LHサブバンドの色 差成分、 HLサブバンドの色差成分および HHサブバンドの輝度および色差成分を含 むことを特徴とする。

[0020] 本発明の第 7の発明は、上記第 1ないし第 3のいずれかの発明において、前記有意 係数判別手段は、指定されたサブバンドの判別処理において、複数の色差成分のど ちらもゼロであるか否かの判別を行って 1ビットの判別情報を生成することを特徴とす る。

[0021] 本発明の第 8の発明は、上記第 7の発明において、前記有意係数判別手段は、 LH サブバンドおよび HLサブバンドの判別処理にぉ 、て、複数の色差成分がどちらもゼ 口である力否かの判別を行って各 1ビットの判別情報を生成することを特徴とする。

[0022] 本発明の第 9の発明は、上記第 2又は第 3の発明において、前記有意係数判別手 段は、前記連長判定手段によって連長数が確定するごとに、確定した連長数がゼロ であるか否かの判別情報を生成し、連長開始座標における指定されたサブバンドお よび指定された成分の判別情報を生成し、これら判別情報を結合してフラグ情報とす るものであり、前記連長符号化手段は、前記連長数が確定するごとに、連長数がゼロ でない場合のみ連長数を可変長符号ィ匕することを特徴とする。

[0023] 本発明の第 10の発明は、上記第 1ないし第 9のいずれかの発明において、前記ゥ エーブレット変換手段の基底関数が HAARであることを特徴とする。

[0024] 本発明の第 11の発明は、ウェーブレット変換により得られた複数のサブバンドの係 数が符号列として入力される復号装置であって、前記サブバンドの符号列から、同一 階層に属する LHサブバンド、 HLサブバンドおよび HHサブバンドの同一空間座標に 対応する各係数の各成分を復号して係数の組を構成する係数復号手段を備え、前 記係数復号手段は、前記係数の組ごとに、値がゼロとなる係数の成分を示すフラグ 情報を復号するフラグ情報復号手段と、フラグ情報に基づいて、ゼロでない係数の成 ヽて可変長符号を復号する有意係数復号手段とを備え、前記フラグ情報は、 前記係数の組ごとに、あらかじめ指定された一つ以上のサブバンドの、あらカゝじめ指 定された一つ以上の成分がゼロである力否かを判別する各 1ビットの判別情報の集 合を含むことを特徴とする。

[0025] 本発明の第 12の発明は、上記第 11の発明において、前記係数復号手段が復号 処理を行うごとに、連長数を復号して連長数メモリに格納する連長数復号手段を備え 、前記連長数メモリの値がゼロでな 、場合には前記係数復号手段による復号処理を 行わず、前記連長数メモリの値を減少させるとともに全係数の全成分をゼロとして出 力する連長手段を備えたことを特徴とする。

[0026] 本発明の第 13の発明は、上記第 11の発明において、前記係数復号手段が復号 処理を行うごとに、連長数を復号して連長数メモリに格納する連長数復号手段を備え 、前記連長数メモリの値がゼロでな 、場合には前記係数復号手段による復号処理を 行わず、前記連長数メモリの値を減少させるとともに、 LHサブバンド係数および HHサ ブバンド係数として、水平方向で直前に復号された成分と同じ値を出力し、かつ、 HL サブバンドの係数として、垂直方向で直前に抽出された係数の成分と同じ値を出力 する連長手段を備えたことを特徴とする。

[0027] 本発明の第 14の発明は、上記第 11ないし第 13のいずれかの発明において、前記 フラグ情報における前記指定されたサブバンドが、 LHサブバンド、 HLサブバンドおよ び HHサブバンドを含むことを特徴とする。

[0028] 本発明の第 15の発明は、上記第 11ないし第 14のいずれかの発明において、前記 フラグ情報における前記指定された成分が、係数を構成する全ての成分を含むこと を特徴とする。

[0029] 本発明の第 16の発明は、上記第 11ないし第 13のいずれかの発明において、前記 フラグ情報における前記指定されたサブバンドおよび成分が、 LHサブバンドの色差 成分、 HLサブバンドの色差成分、 HHサブバンドの輝度および色差成分を含むことを 特徴とする。 [0030] 本発明の第 17の発明は、上記第 11ないし第 13のいずれかの発明において、前記 フラグ情報が、指定されたサブバンドにおいて、複数の色差成分がどちらもゼロであ る力否かを示す各 1ビットの判別情報を含むことを特徴とする。

[0031] 本発明の第 18の発明は、上記第 17の発明において、前記フラグ情報が、 LHサブ バンドおよび HLサブバンドにおいて、複数の色差成分がどちらもゼロである力否かを 示す各 1ビットの判別情報を含むことを特徴とする。

[0032] 本発明の第 19の発明は、上記第 12又は第 13の発明において、前記フラグ情報が 、連長数がゼロである力否かを示す 1ビットの判別情報を含み、前記連長数復号手 段が、前記フラグ情報によって連長数がゼロでないことが判別された場合にのみ、連 長数を復号することを特徴とする。

[0033] 本発明の第 20の発明は、上記第 11ないし第 19のいずれかの発明において、前記 逆ウェーブレット変換手段の基底関数が HAARであることを特徴とする。

[0034] 本発明の第 21の発明は、 2次元信号を複数の周波数領域であるサブバンドに分割 する第 1のステップと、同一階層に属する LHサブバンド、 HLサブバンドおよび HHサ ブバンドから、同一空間座標に対応する各係数の各成分を抽出して、係数の組を構 成する第 2のステップと、前記係数の組ごとに、あらかじめ指定された一つ以上のサ ブバンドの、あら力じめ指定された一つ以上の成分がゼロである力否かの判別処理 を行って各 1ビットの判別情報を生成し、その判別情報を前記係数の組ごとに結合し て複数ビット長のフラグ情報を生成し、該生成したフラグ情報を可変長符号ィ匕する第 3のステップと、前記係数の組ごとに、前記判別処理を行った係数の成分について、 ゼロでな!、成分を可変長符号化し、前記判別処理を行って 、な 、係数の成分がある 場合には、それらについて、ゼロ、非ゼロにかかわらず可変長符号ィ匕する第 4のステ ップとを含むことを特徴とする。

[0035] 本発明の第 23の発明は、上記第 21の発明において、前記係数の組ごとに、全係 数の全成分がゼロである力否かを判別し、ゼロの連続出現数を連長数としてカウント する第 5のステップと、前記連長数が確定するごとに、連長数を可変長符号化する第 6のステップとを含み、前記第 3のステップでは、前記連長数が確定するごとに、連長 が中断した前記係数の組のフラグ情報を生成して可変長符号化し、前記第 4のステ ップでは、前記連長数が確定するごとに、前記判別処理を行った係数の成分につい て、ゼロでない成分を可変長符号ィ匕し、前記判別処理を行っていない係数の成分が ある場合には、それらについてはゼロ、非ゼロにかかわらず可変長符号ィ匕することを 特徴とする。

[0036] 本発明の第 23の発明は、上記第 21の発明において、前記係数の組ごとに、 LHサ ブバンド、 HHサブバンドの係数の全成分が、水平方向で直前に抽出された係数の 全成分と等しぐかつ、 HLサブバンドの係数の全成分が、垂直方向で直前に抽出さ れた係数の全成分と等しい場合に、連長数をカウントアップする第 5のステップと、前 記連長数が確定するごとに、連長数を可変長符号ィ匕する第 6のステップとを含み、前 記第 3のステップでは、前記連長数が確定するごとに、連長が中断した前記係数の 組のフラグ情報を生成して可変長符号ィ匕し、前記第 4のステップでは、前記連長数が 確定するごとに、前記判別処理を行った係数および成分について、ゼロでない成分 を可変長符号化し、前記判別処理を行って ヽな ヽ係数および成分がある場合には、 それらについてはゼロ、非ゼロにかかわらず可変長符号ィ匕することを特徴とする。

[0037] 本発明の第 24の発明は、ウェーブレット変換により得られた複数のサブバンドの符 号列から、同一階層に属する LHサブバンド、 HLサブバンドおよび HHサブバンドの同 一空間座標に対応する各係数の各成分を復号して係数の組を構成する第 1のステツ プを含み、前記第 1のステップは、前記係数の組ごとに、値がゼロとなる係数の成分 を示すフラグ情報を復号するフラグ情報復号ステップと、フラグ情報に基づいて、ゼロ でな ヽ係数の成分にっ ヽて可変長符号を復号する有意係数復号ステップとを含み、 前記フラグ情報が、前記係数の組ごとに、あらかじめ指定された一つ以上のサブバン ドの、あら力じめ指定された一つ以上の成分がゼロであるか否かを判別する各 1ビット の判別情報の集合を含むことを特徴とする。

[0038] 本発明の第 25の発明は、上記第 24の発明において、連長数を復号して連長数メ モリに格納する第 2のステップと、前記連長数メモリの値がゼロでない場合には前記 第 1のステップによる復号処理に代えて、前記連長数メモリの値を減少させるとともに 全係数の全成分をゼロとして出力する第 3のステップを含むことを特徴とする。

[0039] 本発明の第 26の発明は、上記第 24の発明において、連長数を復号して連長数メ モリに格納する第 2のステップと、前記連長数メモリの値がゼロでない場合には前記 第 1のステップによる復号処理に代えて、前記連長数メモリの値を減少させるとともに 、 LHサブバンド係数および HHサブバンド係数として、水平方向で直前に復号された 成分と同じ値を出力し、かつ、 HLサブバンドの係数として、垂直方向で直前に抽出さ れた係数の成分と同じ値を出力する第 3のステップを含むことを特徴とする。

[0040] 本発明の第 27の発明は、情報処理装置に、 2次元信号を複数の周波数領域であ るサブバンドに分割する第 1の処理と、同一階層に属する LHサブバンド、 HLサブバ ンドおよび HHサブバンドから、同一空間座標に対応する各係数の各成分を抽出して 、係数の組を構成する第 2の処理と、前記係数の組ごとに、あらかじめ指定された一 つ以上のサブバンドの、あらかじめ指定された一つ以上の成分がゼロであるか否か の判別処理を行って各 1ビットの判別情報を生成し、その判別情報を前記係数の組 ごとに結合して複数ビット長のフラグ情報を生成し、該生成したフラグ情報を可変長 符号化する第 3の処理と、前記係数の組ごとに、前記判別処理を行った係数の成分 について、ゼロでない成分を可変長符号ィ匕し、前記判別処理を行っていない係数の 成分がある場合には、それらについて、ゼロ、非ゼロにかかわらず可変長符号ィ匕する 第 4の処理とを行わせるための符号ィ匕プログラムであることを特徴とする。

[0041] 本発明の第 28の発明は、上記第 27の発明において、前記情報処理装置に、前記 係数の組ごとに、全係数の全成分がゼロであるカゝ否かを判別し、ゼロの連続出現数 を連長数としてカウントする第 5の処理と、前記連長数が確定するごとに、連長数を可 変長符号化する第 6の処理とを行わせ、前記第 3の処理では、前記連長数が確定す るごとに、連長が中断した前記係数の組のフラグ情報を生成して可変長符号化し、 前記第 4の処理では、前記連長数が確定するごとに、前記判別処理を行った係数の 成分について、ゼロでない成分を可変長符号ィ匕し、前記判別処理を行っていない係 数の成分がある場合には、それらについてはゼロ、非ゼロにかかわらず可変長符号 化することを特徴とする。

[0042] 本発明の第 29の発明は、上記第 27の発明において、前記情報処理装置に、前記 係数の組ごとに、 LHサブバンド、 HHサブバンドの係数の全成分力 水平方向で直前 に抽出された係数の全成分と等しぐかつ、 HLサブバンドの係数の全成分力 垂直 方向で直前に抽出された係数の全成分と等しい場合に、連長数をカウントアップする 第 5の処理と、前記連長数が確定するごとに、連長数を可変長符号化する第 6の処 理とを行わせ、前記第 3の処理では、前記連長数が確定するごとに、連長が中断した 前記係数の組のフラグ情報を生成して可変長符号化し、前記第 4の処理では、前記 連長数が確定するごとに、前記判別処理を行った係数および成分について、ゼロで な ヽ成分を可変長符号化し、前記判別処理を行って ヽな ヽ係数および成分がある 場合には、それらについてはゼロ、非ゼロにかかわらず可変長符号ィ匕することを特徴 とする。

[0043] 本発明の第 30の発明は、情報処理装置に、ウェーブレット変換により得られた複数 のサブバンドの符号列から、同一階層に属する LHサブバンド、 HLサブバンドおよび HHサブバンドの同一空間座標に対応する各係数の各成分を復号して係数の組を構 成する第 1の処理を行わせ、前記第 1の処理は、前記係数の組ごとに、値がゼロとな る係数の成分を示すフラグ情報を復号するフラグ情報復号処理と、フラグ情報に基 づ 、て、ゼロでな 1、係数の成分につ 、て可変長符号を復号する有意係数復号処理 とを含み、前記フラグ情報が、前記係数の組ごとに、あらかじめ指定された一つ以上 のサブバンドの、あら力じめ指定された一つ以上の成分がゼロである力否かを判別 する各 1ビットの判別情報の集合を含むことを特徴とする。

[0044] 本発明の第 31の発明は、上記第 30の発明において、前記情報処理装置に、さら に、連長数を復号して連長数メモリに格納する第 2の処理と、前記連長数メモリの値 がゼロでない場合には前記第 1の処理による復号処理に代えて、前記連長数メモリ の値を減少させるとともに全係数の全成分をゼロとして出力する第 3の処理を行わせ ることを特徴とする。

[0045] 本発明の第 32の発明は、上記第 30の発明において、前記情報処理装置に、連長 数を復号して連長数メモリに格納する第 2の処理と、前記連長数メモリの値がゼロで ない場合には前記第 1のステップによる復号処理に代えて、前記連長数メモリの値を 減少させるとともに、 LHサブバンド係数および HHサブバンド係数として、水平方向で 直前に復号された成分と同じ値を出力し、かつ、 HLサブバンドの係数として、垂直方 向で直前に抽出された係数の成分と同じ値を出力する第 3の処理を行わせるプログ ラムであることを特徴とする。

[0046] 本発明の第 33の発明は、情報処理装置が読み取り可能な記録媒体であって、前 記情報処理装置に、 2次元信号を複数の周波数領域であるサブバンドに分割する第 1の処理と、同一階層に属する LHサブバンド、 HLサブバンドおよび HHサブバンドか ら、同一空間座標に対応する各係数の各成分を抽出して、係数の組を構成する第 2 の処理と、前記係数の組ごとに、あらかじめ指定された一つ以上のサブバンドの、あ らかじめ指定された一つ以上の成分がゼロであるか否かの判別処理を行って各 1ビ ットの判別情報を生成し、その判別情報を前記係数の組ごとに結合して複数ビット長 のフラグ情報を生成し、該生成したフラグ情報を可変長符号化する第 3の処理と、前 記係数の組ごとに、前記判別処理を行った係数の成分について、ゼロでない成分を 可変長符号化し、前記判別処理を行っていない係数の成分がある場合には、それら について、ゼロ、非ゼロにかかわらず可変長符号ィ匕する第 4の処理とを行わせること を特徴とする。

[0047] 本発明の第 34の発明は、情報処理装置が読み取り可能な記録媒体であって、前 記情報処理装置に、ウェーブレット変換により得られた複数のサブバンドの符号列か ら、同一階層に属する LHサブバンド、 HLサブバンドおよび HHサブバンドの同一空間 座標に対応する各係数の各成分を復号して係数の組を構成する第 1の処理を行わ せ、前記第 1の処理は、前記係数の組ごとに、値がゼロとなる係数の成分を示すフラ グ情報を復号するフラグ情報復号処理と、フラグ情報に基づいて、ゼロでない係数の 成分につ!ヽて可変長符号を復号する有意係数復号処理とを含み、前記フラグ情報 力 前記係数の組ごとに、あら力じめ指定された一つ以上のサブバンドの、あらかじ め指定された一つ以上の成分がゼロである力否かを判別する各 1ビットの判別情報 の集合を含むことを特徴とする。

発明の効果

[0048] 本発明では、同一階層 ·同一空間座標における各色成分の係数のうち、複数のゼ 口係数が多次元化されて符号化される。このため、最も頻出するゼロ係数が多次元 ィ匕されるため平均ビット数が低減でき、圧縮率が向上する。有意係数符号化時には フラグ分の符号が追加されることになるが、多くの画像で係数の有意性に偏り（HH係 数の U, V成分は 0であ率が高い等)や相関 (Y成分の係数値力 soの場合には、 U, V成 分でも 0である率が高い等）があるため、フラグが追加されることによる符号量増分は 比較的小さぐ全体として圧縮率は向上する。このため、本発明によれば、係数の符 号ィ匕方式としてハフマン符号等のプレフィクス符号を用いても、十分な圧縮率の向上 が図れる効果がある。

図面の簡単な説明

[0049] [図 1]本発明の第 1の実施の形態のブロック図である。

[図 2]本発明の第 1の実施の形態の動作を示すフローチャートである。

[図 3]本発明の第 2の実施の形態のブロック図である。

[図 4]本発明の第 2の実施の形態の動作を示すフローチャートである。

[図 5]本発明の第 3の実施の形態のブロック図である。

[図 6]本発明の第 3の実施の形態の動作を示すフローチャートである。

[図 7]本発明の第 4の実施の形態のブロック図である。

[図 8]本発明の第 4の実施の形態の動作を示すフローチャートである。

[図 9]本発明の第 5の実施の形態のブロック図である。

[図 10]本発明の第 6の実施の形態のブロック図である。

[図 11]本発明の第 7の実施の形態のブロック図である。

[図 12]本発明の第 1の実施の形態の動作を模式的に示す図である。

[図 13]本発明の第 2の実施の形態の動作を模式的に示す図である。

[図 14]本発明の第 3の実施の形態の動作を模式的に示す図である。

[図 15]本発明の第 4の実施の形態の動作を模式的に示す図である。

[図 16]ウェーブレット変換の説明図である。

符号の説明

[0050] 11 画像入力装置

12 データ記憶装置

121 サブバンドメモリ

122 抽出係数メモリ

123 フラグ情報メモリ データ処理装置 画像入力手段 ウェーブレット変換手段 係数抽出手段 有意係数判定手段 フラグ情報符号化手段 有意係数符号化手段 符号出力装置 符号入力装置 データ記憶装置 フラグ情報メモリ 係数メモリ

サブバンドメモリ 画像メモリ

データ処理装置 フラグ情報復号手段 有意係数復号手段 係数出力手段 逆ウェーブレット変換手. 画像出力手段 画像出力装置 画像入力装置 データ記憶装置 サブバンドメモリ 抽出係数メモリ 符号化対象係数メモリ 前ライン係数メモリ 連長数メモリ 326 フラグ情報メモリ

33 データ処理装置

331 画像入力手段

332 HAARウェーブレツト変換手段

333 係数抽出手段

334 連長判定手段

335 有意係数判定手段

336 フラグ情報符号化手段

337 有意係数符号化手段

338 連長数符号化手段

34 符号出力装置

41 符号入力装置

42 データ記憶装置

421 フラグ情報メモリ

422 連長数メモリ

423 前ライン係数メモリ

424 係数メモリ

425 サブバンドメモリ

426 画像メモリ

43 データ処理装置

431 フラグ情報復号手段

432 連長数復号手段

433 連長手段

434 有意係数復号手段

435 HAAR逆ゥ ーブレット変換手段

436 画像出力手段

44 画像出力装置

発明を実施するための最良の形態 [0051] 次に、本発明を実施するための最良の形態について図面を参照して詳細に説明 する。

[0052] 図 1を参照すると、本発明の第 1の実施の形態は、画像入力装置 11と、データ記憶 装置 12と、プログラム制御により動作するデータ処理装置 13と、符号出力装置 14と から構成されている。

[0053] データ記憶装置 12は、サブバンドメモリ 121と、抽出係数メモリ 122と、フラグ情報メ モリ 123とを含む。

[0054] サブバンドメモリ 121は、画像入力装置 11から入力された画像を 2次元ウェーブレ ット変換することにより得られた複数階層のサブバンドのデータを記憶する。

[0055] 抽出係数メモリ 122は、サブバンドメモリ 121から順次抽出された同一階層の LH, H L, HHサブバンドの同一空間座標の係数の組を格納する。係数組の抽出順は、たと えば画像の左上端力 右下端までのスキャンライン方向に従う。

[0056] フラグ情報メモリ 123は、抽出係数メモリ 122に格納された各係数値の各色成分が 有意 (非ゼロ)であるかどうかを表すフラグ情報を格納する。本実施の形態の場合、各 係数値の各色成分それぞれ独立に有意カゝどうかを表示するために、各係数値の各 色成分ごとに 1ビットのフラグを割り当てて 、る。

[0057] データ処理装置 13は、画像入力手段 131と、ウェーブレット変換手段 132と、係数 抽出手段 133と、有意係数判定手段 134と、フラグ情報符号ィ匕手段 135と、有意係 数符号ィ匕手段 136とを含む。

[0058] これらの手段はそれぞれ概略つぎのように動作する。

[0059] 画像入力手段 131は、画像入力装置 11から画像データを入力し、 0LLサブバンド としてサブバンドメモリ 121に蓄積する。

[0060] ウェーブレット変換手段 132は、サブバンドメモリ 121から (n- 1)LLサブバンドを読み 出し、ウェーブレット変換を行って、 nLL, nLH, nHL, nHHの各サブバンドに分解し、 サブバンドメモリ 121へ出力する。これを n=lから始めて所定の回数繰り返し、ォクタ ーブ分割された各階層のサブバンドを、サブバンドメモリ 121内に構成する。

[0061] 係数抽出手段 133は、 LH, HL, HHサブバンド力 、同一階層かつ空間的に同一 位置に対応する係数値を抽出し、抽出係数メモリ 122に格納する。この際、 YCbCr(Y uv)など複数の色成分を持つ画像では、同一階層かつ空間的に同一位置に対応す る、全ての色成分の係数値を抽出する。

[0062] 有意係数判定手段 134は、抽出係数メモリ 122に格納された各係数値の各色成分 について、有意 (非ゼロ）であるかどうかを判定し、各 1ビットのフラグとする。さらに、こ れら全係数の全色成分にっ 、てのフラグ情報を結合し、複数ビットのフラグ情報とし て、フラグ情報メモリ 123に格納する。

[0063] フラグ情報符号ィ匕手段 135は、フラグ情報メモリ 123の値を可変長符号ィ匕し、符号 出力装置 14へ出力する。

[0064] 有意係数符号ィ匕手段 136は、抽出係数メモリ 122の係数のうち、有意係数のみを 可変長符号化し、符号出力装置 14へ出力する。

[0065] 次に、図 1及び図 2のフローチャートを参照して、本実施の形態の全体の動作につ いて詳細に説明する。

[0066] まず、画像入力手段 131は、画像入力装置 11から画像データを入力し、 0LLサブ バンドとしてサブバンドメモリ 121に蓄積する（図 2のステップ S 101)。

[0067] 次に、ウェーブレット変換手段 132は、サブバンドメモリ 121から (n- 1)LLサブバンド を読み出し、ウェーブレット変換を行って、 nLL, nLH, nHL, nHHの各サブバンドに分 解し、サブバンドメモリ 121へ出力する。これを n=lから始めて所定の回数繰り返し、 オクターブ分割された各階層のサブバンドを、サブバンドメモリ 121内に構成する (ス テツプ S 102)。

[0068] 次に、係数抽出階層が、最低周波 (図 1では 3LH, 3HL, 3HH)に初期化される (ステ ップ S 103)。

[0069] 次に、係数抽出座標が、原点 (0,0)に初期化される (ステップ S104)。

[0070] 次に、係数抽出手段 133は、同一階層の LH,HL,HHサブバンドから、空間的に同 一位置に対応する係数値を抽出し、抽出係数メモリ 122に格納する (ステップ S105) 。この際、 YCbCr(YUV)など複数の色成分を持つ画像では、全ての色成分の係数値 を抽出する。

[0071] 次に、有意係数判定手段 134は、抽出係数メモリ 122に格納された各係数値の各 色成分について、有意 (非ゼロ）であるかどうかを判定し、各 1ビットのフラグとする。さ らに、これら全係数の全色成分についてのフラグ情報を結合し、複数ビットのフラグ 情報として、フラグ情報メモリ 123に格納する (ステップ S106〜S110)。

[0072] 有意係数判定の動作 (ステップ S106〜S109)において、まず、有意係数判定手 段 134は、フラグ情報メモリ 123を 0にクリアする (ステップ S 106)。

[0073] 続いて、有意係数判定手段 134は、係数 nの成分 mについて有意であるかを判定し

(ステップ S 107)、有意であれば係数 nの成分 m用のフラグビットを立てる（ステップ S1 08)。これらの処理 (ステップ S107〜S108)を、全係数の全成分の判定が完了する まで (ステップ S109)、 n, mを変更して（ステップ SI 10)繰り返す。

[0074] 次に、フラグ情報符号化手段 135は、フラグ情報メモリ 123の値を可変長符号化し 、符号出力装置 14へ出力する (ステップ Sl l l)。

[0075] 次に、有意係数符号ィ匕手段 136は、抽出係数メモリ 122の係数のうち、有意係数の みを可変長符号化し、符号出力装置 14へ出力する (ステップ S112〜S115)。

[0076] 具体的には、まず、係数 nの成分 m用のフラグビットが立っているどうかを判定し (ス テツプ S112)、フラグが立っていれば、係数 nの成分 mの値を符号化し、符号出力装 置 14へ出力する（ステップ S113)。これらの処理 (ステップ SI 12〜S 113)を、全係 数の全成分の判定が完了するまで (ステップ S 114)、 n, mを変更して (ステップ SI 15 )繰り返す。

[0077] 続いて、以上の処理が同一階層の全座標について完了したかどうかを判定し (ステ ップ S 116)、完了していない場合は係数抽出座標を次の座標にスキャンし (ステップ

S 117)、ステップ S 105に戻る。

[0078] 同一階層の全座標の処理が完了すると、全階層での処理が完了したかを判定し（ ステップ S 118)、完了して!/ヽな ヽ場合は係数抽出階層を次の階層にスキャンし (ステ ップ S 119)、ステップ S 104に戻る。

[0079] 次に、本実施の形態の効果について説明する。

[0080] 本実施の形態では、同一階層および同一空間座標における各色成分の係数のう ち、複数のゼロ係数が多次元化されて符号化される。このため、最も頻出するゼロ係 数が多次元化されるため平均ビット数が低減でき、ハフマン符号などの単純なプレフ イツタス符号を用いても、高圧縮率が達成できる。 [0081] 有意係数符号ィ匕時にはフラグ分の符号が追加されることになるが、多くの画像で 9 係数の有意性に偏り（HH係数、特に U, V成分は 0である率が高い等)や相関 (Y成分 の係数値力^の場合には、 U, V成分でも 0である率が高い等）があるため、フラグが追 カロされることによる符号量増分は比較的小さぐ全体として圧縮率は向上する。

[0082] なお、本実施の形態では、 LLサブバンドの符号ィ匕にっ ヽては記載を省略したが、 ここには、 LZWなどの従来方式が利用できる。 LLサブバンドの処理量および符号量 が全体に占める割合は小さいため、従来方式を適用しても、本発明による効果は依 然として大きい。

[0083] また、本実施の形態では、表色系として YCbCr(YUV)を例にして説明した力 RGB や L*a*b*、 CMYK等の他の表色系を用いた場合にも同様に適用することができる。

[0084] また、本実施の形態によるフラグ情報符号ィ匕手段 135は、フラグ情報および係数値 が得られる度に符号を出力する 1パス符号ィ匕方式とした力 これを 2パスとし、一度目 のパスで頻度数えを行って静的ハフマン符号を生成し、 2度目のパスで符号を出力 するようにしてちょい。

[0085] また、本実施の形態では、 LH, HL, HHの Y, U, V成分について全て多次元化した 力 ゼロ値の出現確率が比較的小さい LHの Y成分、 HLの Y成分など、一部の成分に ついては有意係数判定処理を行わず、必ず個別に符号ィ匕するようにしてもよい。こ れにより、フラグ情報メモリのビット幅を 8ビット以下にすることができ、メモリやバスの使 用効率が改善する。

[0086] また、ウェーブレット変換後に、ゼロに近い係数値を強制的にゼロにするような量子 化処理を加えると、圧縮率が更に向上する。

[0087] 次に、本発明の第 2の実施の形態について図面を参照して詳細に説明する。

[0088] 図 3を参照すると、本発明の第 2の実施の形態は、符号入力装置 21と、データ記憶 装置 22と、プログラム制御により動作するデータ処理装置 23と、画像出力装置 24と から構成されている。

[0089] データ記憶装置 22は、フラグ情報メモリ 221と、係数メモリ 222と、サブバンドメモリ

223と、画像メモリ 224とを含む。

[0090] フラグ情報メモリ 221は、データ処理装置 23により復号されたフラグ情報を格納す る。

[0091] 係数メモリ 222は、データ処理装置 23により復号された同一空間座標の LH, HL, H

Hサブバンドの係数の組を格納する。

[0092] サブバンドメモリ 223は、データ処理装置 23により復号されたサブバンドを格納す る。なお、サブバンドメモリ 223内の LLサブバンドには、あらかじめ画像の直流成分が 格納されているものとする。

[0093] 画像メモリ 224は、データ処理装置 23により復号された画像データを格納する。

[0094] データ処理装置 23は、フラグ情報復号手段 231と、有意係数復号手段 232と、係 数出力手段 233と、逆ウェーブレット変換手段 234と、画像出力手段 235とを含む。

[0095] これらの手段はそれぞれ概略つぎのように動作する。

[0096] フラグ情報復号手段 231は、符号入力装置 21からフラグ情報にかかる可変長符号 データを取得して復号し、復号結果をフラグ情報メモリ 221へ格納する。

[0097] 有意係数復号手段 232は、フラグ情報メモリ 221からフラグ情報を読み出す。さらに 、フラグ情報の各ビット値の真偽に応じて、同一階層における同一空間座標の係数（ LH, HL, HH)の各成分 (Y, U, V)が有意である力否かを判別する。判別結果が有意 である係数'成分については、符号入力装置 21から可変長符号データを取得して復 号し、係数メモリ 222へ格納する。判別結果が非有意である係数'成分については、 値をゼロとして係数メモリ 222に格納する。

[0098] この結果、同一階層における同一空間座標の各成分の係数値が、係数メモリ 222 に復号される。

[0099] 係数出力手段 233は、係数メモリ 222に格納された係数値を読み出し、サブバンド メモリ 223へ出力する。

[0100] 逆ウェーブレット変換手段 234は、サブノ ンドメモリ 223力ら、 LL, LH, HL, HHサブ バンドの係数値を読み出し、逆ウェーブレット変換を行って、結果を画像メモリ 224へ 出力する。

[0101] 画像出力手段 235は、画像メモリ 224から、画像データを読み出し、画像出力装置 24へ出力する。

[0102] 次に、図 3及び図 4のフローチャートを参照して、本実施の形態の全体の動作につ いて詳細に説明する。

[0103] まず、係数復号階層が、最低周波に初期化される (ステップ S201)。

[0104] 次に、係数復号座標が、原点 (0, 0)に初期化される (ステップ S202)。

[0105] フラグ情報復号手段 231は、符号入力装置 21から可変長符号データを取得して復 号し、復号結果をフラグ情報メモリ 221へ格納する (ステップ S 203)。

[0106] 有意係数復号手段 232は、フラグ情報メモリ 221からフラグ情報を読み出す。

[0107] フラグ情報の各ビット値の真偽に応じて、同一階層における同一空間座標の係数（

LH, HL, HH)の各成分 (Y, U, V)が有意であるか否かを判別する（ステップ S204)。

[0108] 判別結果が有意である係数の成分については、符号入力装置 21から可変長符号 データを取得して復号し、係数メモリ 222へ格納する (ステップ S205)。判別結果が 非有意である係数の成分については、値をゼロとして係数メモリ 222に格納する (ス テツプ S 206)。

[0109] 以上、ステップ S204〜S206の処理が全ての係数の成分について完了したかどう かを判定し (ステップ S 207)、完了していなければ、未完了の係数の成分をスキャン し (ステップ S 208)、ステップ S 204に戻る。

[0110] 係数出力手段 233は、係数メモリ 222に格納された係数値を読み出し、サブバンド メモリ 223へ出力する（ステップ S209)。

[0111] 以上、ステップ S203〜S209の処理が全ての座標について完了したかどうかを判 定し (ステップ S210)、完了していなければ、未完了の復号座標をスキャンし (ステツ プ S211)、ステップ S203に戻る。

[0112] 全ての座標の係数値の復号が完了すると、逆ウェーブレット変換手段 234は、サブ バンドメモリ 223から、 LL, LH, HL, HHサブバンドの係数値を読み出し、逆ウェーブ レット変換を行って、結果を画像メモリ 224へ出力する (ステップ S212)。

[0113] 以上、ステップ S202〜S212の処理が全ての階層について完了したかどうかを判 定し (ステップ S213)、完了していなければ、画像メモリ 224をサブバンドメモリ 223の

LLに格納した上で、次の階層をスキャンし (ステップ S214)、ステップ S202に戻る。

[0114] 全ての階層について処理が完了すると、画像出力手段 235は、画像メモリ 224から 画像データを読み出し、画像出力装置 24へ出力する (ステップ S215)。 [0115] 次に、本実施の形態の効果について説明する。

[0116] 本実施の形態は、第 1の実施の形態で符号化されたデータの復号装置に相当し、 プレフィックス符号による単純な復号が可能でありながら、圧縮率を向上させることが できる利点がある。

[0117] 次に、本発明の第 3の実施の形態について図面を参照して詳細に説明する。

[0118] 図 5を参照すると、本発明の第 3の実施の形態は、画像入力装置 31と、データ記憶 装置 32と、プログラム制御により動作するデータ処理装置 33と、符号出力装置 34と から構成されている。

[0119] データ記憶装置 32は、サブバンドメモリ 321と、抽出係数メモリ 322と、符号化対象 係数メモリ 323と、前ライン係数メモリ 324と、連長数メモリ 325と、フラグ情報メモリ 32 6とを含む。サブバンドメモリ 321と抽出係数メモリ 322は、第 1の実施の形態におけ る図 1のサブバンドメモリ 121と抽出係数メモリ 122と同じものである。

[0120] 符号化対象係数メモリ 323は、 LH, HL, HHの各係数値を一つ以上保持可能な容 量を持ち、各階層符号化時に、初期値として、例えばすベてゼロ値が格納される。ま た、連長数 (ゼロの連続出現数）が確定するごとに、抽出係数メモリ 322の内容がコピ 一される。本実施の形態の場合、符号化対象係数メモリ 323に格納された各係数値 が符号化の対象となる。

[0121] 前ライン係数メモリ 324は、符号ィ匕対象となる階層の HLサブバンドを 1ライン分保持 可能な容量を持ち、各階層符号化時に、初期値として、例えばすベてゼロ値が格納 される。また、抽出係数メモリ 322の HLの係数値が適宜コピーされる。

[0122] 連長数メモリ 325は、各階層符号化時に、初期値としてゼロ値が格納される。また、 LH, HHのサブバンドの係数の全成分力 水平方向で直前に抽出された係数の全成 分と等しぐかつ、 HLのサブバンドの係数の全成分力 垂直方向で直前に抽出され た係数の全成分と等 ヽ場合に、カウントアップされる。

[0123] フラグ情報メモリ 326は、符号化対象係数メモリ 323に格納された各係数値の各色 成分が有意 (非ゼロ）であるかどうかを表すと共に、連長数メモリ 325の連長数が有意 (非ゼロ)データあるかどうかを表すフラグ情報を格納する。本実施の形態の場合、係 数値の色成分のうち、ゼロ値の頻度に相関性のある成分どうしに同じ 1ビットのフラグ を割り当てることで、フラグ情報のビット数を削減している。本実施の形態では、 LH, HL係数の U成分と V成分でフラグを共有している。本実施の形態の場合、フラグ情報 のビット数は 8ビットである。

[0124] データ処理装置 33は、画像入力手段 331と、 HAARウェーブレット変換手段 332 と、係数抽出手段 333と、連長判定手段 334と、有意係数判定手段 335と、フラグ情 報符号ィ匕手段 336と、有意係数符号化手段 337と、連長数符号ィ匕手段 338とを含む

[0125] これらの手段はそれぞれ概略つぎのように動作する。

[0126] 画像入力手段 331は、画像入力装置 31から画像データを入力し、 0LLサブバンド としてサブバンドメモリ 321に蓄積する。

[0127] HAARウェーブレット変換手段 332は、 HAARを基底関数とするウェーブレット変 換手段である。 HAARウェーブレット変換手段 332は、サブバンドメモリ 321から (n-1 )LLサブバンドを読み出し、 HAARウェーブレット変換を行って、 nLL, nLH, nHL, nH Hの各サブバンドに分解し、サブバンドメモリ 321へ出力する。これを n=lから初めて 所定の回数繰り返し、オクターブ分割された各階層のサブバンドを、サブバンドメモリ 321内に構成する。

[0128] 係数抽出手段 333は、 LH, HL, HHサブバンド力 、同一階層かつ空間的に同一 位置に対応する係数値を抽出し、抽出係数メモリ 322に格納する。この際、 YCbCr(Y UV)など複数の色成分を持つ画像では、同一階層かつ空間的に同一位置に対応す る、全ての色成分の係数値を抽出する。

[0129] 連長判定手段 334は、抽出係数メモリ 322内の LH係数値と符号化対象係数メモリ 323内の LH係数値、抽出係数メモリ 322内の HH係数値と符号ィ匕対象係数メモリ 32 3内の HH係数値、および、抽出係数メモリ 322内の HL係数値と前ライン係数メモリ 3 24に含まれる同一 X座標の HL係数値をそれぞれ比較する。これら比較した係数値 がすべて一致し、かつ、連長数メモリ 325内の連長数が、予め設定された最大値未 満である場合、連長数メモリ 325の連長数をインクリメントする。 HL係数が異なる場合 は、抽出係数メモリ 322内の HL係数値を、前ライン係数メモリ 324の同一 X座標の HL 係数に転写する。 [0130] 有意係数判定手段 335は、符号化対象係数メモリ 323に格納された各係数値の各 色成分について、有意（非ゼロ）であるかどうかを判定する。 LH, HLおよび HH係数の Y成分、および、 HH係数の U, V成分については、それぞれ判定結果を 1ビットのフラ グとする。 LH, HL係数の U成分と V成分については、それぞれ、 U成分と V成分のうち 少なくとも一つが有意である場合に、 1ビットのフラグを立てる。また、連長数メモリ 32 5の連長数が有意 (非ゼロ)であるかどうかを判定し、同様に 1ビットのフラグとする。さ らに、これら全てのフラグ情報を結合し、複数ビットのフラグ情報として、フラグ情報メ モリ 326に 糸内する。

[0131] フラグ情報符号ィ匕手段 336は、フラグ情報メモリ 326の値を可変長符号ィ匕し、符号 出力装置 34へ出力する。

[0132] 有意係数符号ィ匕手段 337は、符号化対象係数メモリ 323の係数のうち、有意係数 のみを可変長符号化し、符号出力装置 34へ出力する。また、符号出力後、抽出係 数メモリ 322の係数値を、符号化対象係数メモリ 323へコピーする。

[0133] 連長数符号ィ匕手段 338は、連長数メモリ 325に含まれる連長数が非ゼロの場合に

、連長数を可変長符号化し、符号出力装置 34へ出力する。また、符号出力後、連長 数メモリ 325の連長数をゼロに初期化する。

[0134] 次に、図 5及び図 6のフローチャートを参照して、本実施の形態の全体の動作につ いて詳細に説明する。

[0135] まず、画像入力手段 331は、画像入力装置 31から画像データを入力し、 0LLサブ バンドとしてサブバンドメモリ 321に蓄積する（図 6のステップ S301)。

[0136] 次に、 HAARウェーブレット変換手段 332は、サブバンドメモリ 321から (n- 1)LLサ ブバンドを読み出し、ウェーブレット変換を行って、 nLL, nLH, nHL, nHHの各サブバ ンドに分解し、サブバンドメモリ 321へ出力する。これを n=lから始めて所定の回数繰 り返し、オクターブ分割された各階層のサブバンドを、サブバンドメモリ 321内に構成 する（ステップ S 302)。

[0137] 次に、係数抽出階層が、最低周波 (図 5では 3LH, 3HL, 3HH)に初期化される (ステ ップ S 303)。

[0138] 次に、連長数メモリ 325、符号化対象係数メモリ 323、前ライン係数メモリ 324がゼロ 値で初期化される。また、係数抽出座標が原点 (0, 0)に初期化される (ステップ S304

) o

[0139] 次に、係数抽出手段 333は、同一階層の LH, HL, HHサブバンドから、空間的に同 一位置に対応する係数値を抽出し、抽出係数メモリ 322に格納する (ステップ S305) 。この際、 YCbCr(YUV)など複数の色成分を持つ画像では、全ての色成分の係数値 を抽出する。

[0140] 次に、連長判定手段 334は、抽出係数メモリ 322内の LH係数値と符号化対象係数 メモリ 323内の LH係数値とを比較し、同一であればステップ S307に進む。異なって

Vヽれ ί ステップ S311【こ進む（ステップ S306)。

[0141] 次に、連長判定手段 334は、抽出係数メモリ 322内の ΗΗ係数値と符号化対象係数 メモリ 323内の ΗΗ係数値とを比較し、同一であればステップ S308に進む。異なって

V、れ ί ステップ S311【こ進む（ステップ S307)。

[0142] 次に、連長判定手段 334は、抽出係数メモリ 322内の HL係数値と前ライン係数メモ リ 324内の同一 X座標の HL係数値とを比較し、同一であればステップ S309に進む。 異なって!/ヽればステップ S311に進む（ステップ S308)。

[0143] 次に、連長判定手段 334は、連長数メモリ 325に格納されている連長数が、予め設 定された最大値未満である場合、ステップ S310〖こ進む。最大値以上である場合、ス テツプ S311に進む（ステップ S310)。

[0144] 以上の全条件を満たす場合、連長判定手段 334は、連長数メモリ 325内の連長数 をインクリメントし、ステップ S332へ進む（ステップ S310)。

[0145] 以上のいずれかの条件が満たされない場合、有意係数判定手段 335は、有意係 数判定処理 (ステップ S311〜S327)を行う。

[0146] 有意係数判定処理において、まず、有意係数判定手段 335は、フラグ情報メモリ 3

26内のフラグ値をゼロクリアする（ステップ S311)。

[0147] 次に、有意係数判定手段 335は、連長数メモリ 325内の連長数が非ゼロであるかど うかを調べ (ステップ S312)、非ゼロであれば、フラグ情報メモリ 326内のフラグビット のうち、連長数用のビットを立てる (ステップ S313)。

[0148] 次に、有意係数判定手段 335は、符号化対象係数メモリ 323内の LH係数の Y成分 が非ゼロであるかどうかを調べ (ステップ S314)、非ゼロであれば、フラグ情報メモリ 3 26内のフラグビットのうち、 LH係数の Y成分用のビットを立てる（ステップ S315)。

[0149] 次に、有意係数判定手段 335は、符号ィ匕対象係数メモリ 323内の LH係数の Uまた は V成分が非ゼロであるかどうかを調べ (ステップ S316)、少なくとも一つが非ゼロで あれば、フラグ情報メモリ 326内のフラグビットのうち、 LH係数の UV成分用のビットを 立てる（ステップ S317)。

[0150] 同様に、有意係数判定手段 335は、符号化対象係数メモリ 323内の HL係数の Y成 分が非ゼロであるかどうかを調べ (ステップ S318)、非ゼロであれば、フラグ情報メモ リ 326内のフラグビットのうち、 HL係数の Y成分用のビットを立てる（ステップ S319)。 また、符号ィ匕対象係数メモリ 323内の HL係数の Uまたは V成分が非ゼロであるかどう かを調べ (ステップ S320)、少なくとも一つが非ゼロであれば、フラグ情報メモリ 326 内のフラグビットのうち、 HL係数の UV成分用のビットを立てる（ステップ S321)。

[0151] 次に、有意係数判定手段 335は、符号化対象係数メモリ 323内の HH係数の Y成分 が非ゼロであるかどうかを調べ (ステップ S322)、非ゼロであれば、フラグ情報メモリ 3 26内のフラグビットのうち、 HH係数の Y成分用のビットを立てる（ステップ S323)。同 様に、符号ィ匕対象係数メモリ 323内の HH係数の U成分が非ゼロであるかどうかを調 ベ（ステップ S324)、非ゼロであれば、フラグ情報メモリ 326内のフラグビットのうち、 H H係数の U成分用のビットを立てる (ステップ S325)。また、符号化対象係数メモリ 32 3内の HH係数の V成分が非ゼロであるかどうかを調べ（ステップ S326)、非ゼロであ れば、フラグ情報メモリ 326内のフラグビットのうち、 HH係数の V成分用のビットを立て る（ステップ S327)。

[0152] 以上の有意係数判定処理が終了すると、フラグ情報符号化手段 336は、フラグ情 報メモリ 326のフラグを可変長符号ィ匕し (ステップ S328)、符号出力装置 34へ出力 する。

[0153] 次に、有意係数符号ィ匕手段 337は、図 2のステップ S112〜114に示した第 1の実 施の形態における有意係数符号化処理と同様の方法で、有意係数の符号化を行う ( ステップ S329)。具体的には、 LH, HL, HH係数の Y, U, V成分のうち、フラグ情報メ モリ 326のフラグビットが立っている成分について、所定の順番で可変長符号ィ匕を行 う。ここで ίま、 LH-Y→LH-U→LH-V→HL-Y→HL-U→HL-V→HH-Y→HH-U→HH -Vの順に判定と符号ィ匕を行うものとする。このとき、 LHと HLの U, V成分については、 少なくとも一つが有意の場合に、 U, V両方を可変長符号化し、出力する。

[0154] 次に、連長数符号ィ匕手段 338は、連長数メモリ 325に含まれる連長数が非ゼロの 場合に、連長数を可変長符号化し、符号出力装置 34へ出力する (ステップ S330)。

[0155] 符号出力後、有意係数符号化手段 337および連長数符号化手段 338は、抽出係 数メモリ 322の係数値を符号化対象係数メモリ 323へコピーし、連長数を初期化する 。また、抽出係数メモリ 322内の HL係数値を前ライン係数メモリ 324の同一 X座標の HL係数へ転写する (ステップ S331)。

[0156] 以上、ステップ S305〜S331の処理が全ての座標について完了したかどうかを判 定し (ステップ S332)、完了していなければ、未完了の復号座標をスキャンし (ステツ プ S333)、ステップ S305に戻る。

[0157] 全ての座標についての処理が完了すると、終端処理として、有意係数符号化手段 337が、ステップ S311〜327と同様の有意係数判定処理を行い (ステップ S334)、 フラグ情報符号ィ匕手段 336が、フラグ情報メモリ 326のフラグを符号ィ匕して出力し (ス テツプ S335)、有意係数符号ィ匕手段 337が有意係数を符号化して出力し (ステップ S336)、連長数符号ィ匕手段 338が連長数を符号ィ匕して出力する (ステップ S337)。

[0158] 以上、ステップ S304〜S337の処理が全階層について完了したかを判定し (ステツ プ S 338)、完了して!/ヽな ヽ場合は係数抽出階層を次の階層にスキャンし (ステップ S 339)、ステップ S304に戻る。

[0159] 次に、本実施の形態の効果について説明する。

[0160] 本実施の形態では、第 1の実施の形態の効果に加えて、フラグ情報が 8ビットとなつ ているため、メモリやバス利用効率を向上させることができる。フラグ情報を 8ビットに 収めるため、本実施の形態では、 LHの U成分と V成分、 HLの U成分と V成分とを、そ れぞれ 1ビットのフラグに統合している。一般に、これらの係数間では、有意性に強い 相関がある（たとえば、 LHの U成分が有意の場合は V成分も有意である率が高ぐ U 成分がゼロの場合は V成分もゼロである率が高い)ため、統合しても圧縮率はほとん ど低下しない。 [0161] 同様に、 HH係数にっ 、ても U, V成分のフラグを統合してもよ 、。ただし、元々 HH 係数の U, V成分にはゼロ値が多いため、多次元化による圧縮率への寄与も大きい。 このため、それぞれ個別に有意性を判定した方が、圧縮率面で有利である。

[0162] また、本実施の形態では、連長により圧縮率が向上するという効果もある。

[0163] 一般に、 LHサブバンドでは水平方向、 HLサブバンドでは垂直方向に同一値が連 続する傾向が強い。特に、文字や図形などのグラフィック画像において、 HAARゥェ 一ブレット変換を適用した場合にはその傾向が顕著である。

[0164] また、 HHサブバンドに関しても、水平方向に同一値が連続する傾向がある。グラフ イツク画像において HAARウェーブレット変換を適用した場合にはその傾向が顕著 である。

[0165] このこと力ら、 HAARウェーブレット変換と組み合わせて、これらの係数の連続出現 数を連長圧縮することにより、グラフィック画像の圧縮率を大幅に向上させることがで きる。また、この連長判定方式は、グラフィック画像だけでなく自然画に適用しても概 ね良好な圧縮率を得ることができる。

[0166] また、上記連長判定方式において、 HL係数については、垂直方向の連長ではなく 、 1ライン前の HL係数値と比較して一致長を解析している。こうしたスライド辞書方式 により、垂直の連長をカウントするよりもメモリアクセスの連続性が向上し、高速化が達 成される。

[0167] また、連長値を LH, HL, HH係数、 Y, U, V成分をそれぞれ個別に数えて符号化す るのではなぐ一括して扱うことにより、処理の簡略ィ匕および圧縮率の向上が達成さ れる。その理由として、多くの画像において、各成分での連長切断位置に相関がある (たとえば、 LHの Y成分で連長が途切れる場合には、その他の成分でも連長が途切 れる率が高い)ことが挙げられる。このため、連長数を個別に記録せず、一括で数え て符号ィ匕しても圧縮率が低下しにくい。また、全てゼロ値の連長が続いているような 状況で、いずれかの成分のみ非ゼロ値が現れて連長が切断されたとしても、本実施 の形態ではゼロ値が多次元化されるため、ゼロ値が再符号ィ匕されることによる圧縮率 低下はごく僅かである。

[0168] また、一般的な画像では連長数 0が最も多く出現する力 本実施の形態では、連長 数が 0か 1以上かはフラグ情報として多次元化されているため、連長数 0が多発する 場合にも圧縮率はほとんど低下しない。また、連長数が 1以上になるかどうかは、 LH, HL, HH係数の有意性と相関が高い (たとえば、全てゼロ値の場合には連長が 1以上 になる率が高い）ため、これらが多次元化することで更に圧縮率が向上する。

[0169] なお、本実施の形態では、 YCbCr(YUV)表色系を例にとり、 LHの U成分と V成分、 H Lの U成分と V成分のフラグを結合した力 その他の表色系を用いる場合には、ゼロ値 の頻度に相関性のある成分 (たとえば色差成分、 L*a*b*の場合 a*と b*)同士を結合 することが効果的である。

[0170] また、本実施の形態において各階層で最初に符号ィ匕されるのは、各階層で初期設 定された符号化対象係数メモリである。このうち、連長用フラグビットを除く LH, HL, H H係数のフラグビットは初期値固定であるため、符号として出力すると冗長になる。し たがって、各階層での初期符号出力では、連長数だけを可変長符号化して出力する ようにしてもよい。

[0171] 〈第 3の実施の形態の変形例〉

なお、連長判定の方法としては、第 3の実施の形態で述べた方法の他に、 LH, HL, HHの全成分がゼロである場合に連長と判定する方法を採用することができる。この 連長判定方式は、同一値の連長数をカウントする方式よりも、自然画において若干 圧縮率が向上する。ただし、グラフィック画像においては圧縮率は大きく低下する。

[0172] 次に、本発明の第 4の実施の形態について図面を参照して詳細に説明する。

[0173] 図 7を参照すると、本発明の第 4の実施の形態は、符号入力装置 41と、データ記憶 装置 42と、プログラム制御により動作するデータ処理装置 43と、画像出力装置 44と から構成されている。

[0174] データ記憶装置 42は、フラグ情報メモリ 421と、連長数メモリ 422と、前ライン係数メ モリ 423と、係数メモリ 424と、サブノ ンドメモリ 425と、画像メモリ 426とを含む。

[0175] フラグ情報メモリ 421は、データ処理装置 43により復号されたフラグ情報を格納す る。

[0176] 連長数メモリ 422は、各階層復号時に、初期値としてゼロ値が格納され、その後に 復号された連長を適宜格納する。 [0177] 前ライン係数メモリ 423は、復号対象となる階層の HLサブバンドを 1ライン分保持可 能な容量を持ち、各階層復号時に、初期値として、すべてゼロ値が格納される。

[0178] 係数メモリ 424は、 LH, HL, HHの各係数値を一つ以上保持可能な容量を持ち、各 階層復号時に、初期値として、すべてゼロ値が格納される。

[0179] サブバンドメモリ 425は、 LLサブバンドのみ保持可能な容量を持ち、あら力じめ画 像の直流成分が格納されて ヽるものとする。

[0180] 画像メモリ 426は、データ処理装置 43により復号された画像データを格納する。

[0181] データ処理装置 43は、フラグ情報復号手段 431と、連長数復号手段 432と、連長 手段 433と、有意係数復号手段 434と、 HAAR逆ウェーブレット変換手段 435と、画 像出力手段 436とを含む。

[0182] これらの手段はそれぞれ概略つぎのように動作する。

[0183] フラグ情報復号手段 431は、符号入力装置 41から可変長符号データを取得して復 号し、復号結果をフラグ情報メモリ 421へ格納する。

[0184] 連長数復号手段 432は、符号入力装置 41から可変長符号データを取得して復号 し、復号結果を連長数メモリ 422へ格納する。

[0185] 連長手段 433は、連長数メモリ 422から連長数を読み出し、非ゼロであるかどうかの 判定を行う。連長数が非ゼロであれば、連長数をデクリメントして連長数メモリ 422を 更新し、前ライン係数メモリ 423の同一 X座標の HL係数値を、係数メモリ 424の HL係 数へ ¾5写する。

[0186] 有意係数復号手段 434は、フラグ情報メモリ 421からフラグ情報を読み出す。さらに 、フラグ情報の各ビット値の真偽に応じて、同一階層における同一空間座標の係数（ LH, HL, HH)の各成分 (Y, U, V)が有意である否かを判別する。判別結果が有意であ る係数の成分については、符号入力装置 41から可変長符号データを取得して復号 し、係数メモリ 424へ格納する。判別結果が非有意である係数の成分については、値 をゼロとして係数メモリ 424に格納する。なお、 LHおよび HL係数の U, V成分につい ては、 1ビットのフラグに統合されており、フラグが立っている場合は U, V両成分を復 号する。

[0187] この結果、同一階層における同一空間座標の各成分の係数値が、係数メモリ 424 に復号される。

[0188] HAAR逆ウェーブレット変換手段 435は、係数メモリ 424から LH, HL, HHサブバン ドの係数値を読み出すとともに、同一階層における同一空間座標に対応する LLサブ バンドの係数値をサブバンドメモリ 425から読み出す。さらに、これらの係数値に HA AR逆ウェーブレット変換を行って、結果を画像メモリ 426へ出力する。

[0189] 画像出力手段 436は、画像メモリ 426から、画像データを読み出し、画像出力装置 44へ出力する。

[0190] 次に、図 7及び図 8のフローチャートを参照して、本実施の形態の全体の動作につ いて詳細に説明する。

[0191] まず、係数復号階層が、最低周波に初期化される (ステップ S401)。

[0192] 次に、連長数メモリ 422、係数メモリ 424、前ライン係数メモリ 423がゼロ値で初期化 される。また、係数抽出座標が原点 (0, 0)に初期化される (ステップ S402)。

[0193] 連長手段 433は、連長数メモリ 422から連長数を読み出し、非ゼロであるかどうかの 判定を行う（ステップ S403)。連長数力 ^であれば、ステップ S406へ進む。連長数が 非ゼロであれば、連長数をデクリメントして連長数メモリ 422を更新し (ステップ S404) 、係数メモリ 424の HL係数を、前ライン係数メモリ 423から同一 X座標の HL係数値へ 転写する（ステップ S405)。そして、ステップ S431へ進む。

[0194] ステップ S406では、フラグ情報復号手段 431は、符号入力装置 41から可変長符 号データを取得して復号し、復号結果をフラグ情報メモリ 421へ格納する。次に、有 意係数復号手段 434は、フラグ情報メモリ 421からフラグ情報を読み出し、有意係数 復号処理 (ステップ S407〜S428)を行う。

[0195] まず、有意係数復号手段 434は、 LH係数の Y成分のフラグが立って 、るかどうかを 調べる (ステップ S407)。立っている場合には、符号入力装置 41から可変長符号を 取得して復号し、復号結果を係数メモリ 424内の LH係数の Y成分に格納する (ステツ プ S408)。立っていない場合は、係数メモリ 424内の LH係数の Y成分にゼロを格納 する（ステップ S409)。

[0196] 次に、有意係数復号手段 434は、 LH係数の UV成分のフラグが立っているかどうか を調べる (ステップ S410)。立っている場合には、符号入力装置 41から可変長符号 を 2つ続けて取得して復号し、復号結果を係数メモリ 424内の LH係数の U成分およ び V成分に格納する（ステップ S411)。立っていない場合は、係数メモリ 424内の LH 係数の U成分および V成分にゼロを格納する（ステップ S412)。

[0197] 次に、有意係数復号手段 434は、 HL係数の Y成分のフラグが立っているかどうかを 調べる (ステップ S413)。立っている場合には、符号入力装置 41から可変長符号を 取得して復号し、復号結果を係数メモリ 424内の HL係数の Y成分に格納する (ステツ プ S414)。立っていない場合は、係数メモリ 424内の HL係数の Y成分にゼロを格納 する（ステップ S415)。

[0198] 次に、有意係数復号手段 434は、 HL係数の UV成分のフラグが立っているかどうか を調べる (ステップ S416)。立っている場合には、符号入力装置 41から可変長符号 を 2つ続けて取得して復号し、復号結果を係数メモリ 424内の HL係数の U成分およ び V成分に格納する（ステップ S417)。立っていない場合は、係数メモリ 424内の HL 係数の U成分および V成分にゼロを格納する（ステップ S418)。

[0199] 次に、有意係数復号手段 434は、 HH係数の Y成分のフラグが立っているかどうかを 調べる (ステップ S419)。立っている場合には、符号入力装置 41から可変長符号を 取得して復号し、復号結果を係数メモリ 424内の HH係数の Y成分に格納する (ステツ プ S420)。立っていない場合は、係数メモリ 424内の HH係数の Y成分にゼロを格納 する（ステップ S421)。

[0200] 次に、有意係数復号手段 434は、 HH係数の U成分のフラグが立って 、るかどうかを 調べる (ステップ S422)。立っている場合には、符号入力装置 41から可変長符号を 取得して復号し、復号結果を係数メモリ 424内の HH係数の U成分に格納する (ステツ プ S423)。立っていない場合は、係数メモリ 424内の HH係数の U成分にゼロを格納 する（ステップ S424)。

[0201] 次に、有意係数復号手段 434は、 HH係数の V成分のフラグが立って 、るかどうかを 調べる (ステップ S425)。立っている場合には、符号入力装置 41から可変長符号を 取得して復号し、復号結果を係数メモリ 424内の HH係数の V成分に格納する (ステツ プ S426)。立っていない場合は、係数メモリ 424内の HH係数の V成分にゼロを格納 する（ステップ S427)。 [0202] 以上の処理が完了すると、有意係数復号手段 434は、係数メモリ 424に復号された HL係数値を、前ライン係数メモリ 423の同一 X座標の HL係数に転写する (ステップ S 428)。

[0203] また連長数復号手段 432は、連長数のフラグビットが真であれば、連長数を復号し 、連長数メモリ 422に格糸内する（ステップ S429、 S430)。そして、ステップ S431へ進 む。

[0204] ステップ S431では、 HAAR逆ウェーブレット変換手段 435は、係数メモリ 424から LH, HL, HHサブバンドの係数値を読み出すとともに、同一階層における同一空間座 標に対応する LLサブバンドの係数値をサブバンドメモリ 425から読み出す (ステップ S431)。さらに、これらの係数値に HAAR逆ウェーブレット変換を行って、結果を画 像メモリ 426へ出力する（ステップ S432)。

[0205] 以上、ステップ S403〜S432の処理が全ての座標について完了したかどうかを判 定し (ステップ S433)、完了していなければ、未完了の復号座標をスキャンし (ステツ プ S434)、ステップ S403に戻る。

[0206] 以上、ステップ S402〜S433の処理が全ての階層について完了したかどうかを判 定し (ステップ S435)、完了していなければ、画像メモリ 426に格納されたデータを新 たな LLサブバンド成分と見なし、サブバンドメモリ 425の LLに格納した上で、次の階 層をスキャンし (ステップ S436)、ステップ S402〖こ戻る。

[0207] 全ての階層について処理が完了すると、画像出力手段 436は、画像メモリ 426から 、画像データを読み出し、画像出力装置 44へ出力する (ステップ S437)。

[0208] 次に、本実施の形態の効果について説明する。

[0209] 本実施の形態は、第 3の実施の形態で符号化されたデータの復号装置に相当する

[0210] 本実施の形態では、第 2の実施の形態の効果に加えて、フラグ情報が 8ビットとなつ ているため、メモリやバス利用効率を向上させることができる。また、連長により圧縮率 を向上できる。

[0211] HL係数の連長については、垂直方向の連長ではなぐ 1ライン前の HL係数値と比 較して一致長を解析するスライド辞書方式とすることにより、メモリアクセスの連続性向 上と高速化が達成される。

[0212] また、連長値を LH, HL, HH係数、 Y, U, V成分それぞれ個別に数えて符号化する のではなぐ一括して扱うことにより、処理の簡略化および、圧縮率の向上が達成され る。

[0213] また、ウェーブレット変換の基底として HAARを用いているため、同一階層かつ同 一空間座標の LH, HL, HH係数を復号後、その係数を用いて直ちに逆ウェーブレット 演算を行うことができる。このため、係数メモリの内容をー且サブバンドメモリに退避す る必要がなぐメモリ容量が削減できるとともに、 DRAMなどの実メモリアクセス回避に よる高速化が達成される。

[0214] 〈第 4の実施の形態の変形例〉

第 3の実施の形態の変形例のように、 LH, HL, HHの全成分がゼロである場合に連 長と判定する方法で符号化された符号列を復号する復号装置も考えられる。この場 合、連長数メモリ 422の値がゼロでない場合にはフラグ情報復号手段 431および有 意係数復号手段 434による復号処理を行わず、連長手段 433は、連長数メモリ 422 の値を減少させるとともに全係数の全成分をゼロとして出力する。

[0215] 上述した第 1〜第 4の実施の形態では、符号化装置で符号化された画像データを 復号装置で復号する場合を説明したが、符号化装置と復号装置が 1つの通信端末 に内蔵され、別の通信端末との間で双方向画像通信を行うことも可能である。以下、 カメラおよびディスプレイが接続された通信端末 (たとえばカメラ付き携帯電話機など )を例にとって説明する。

[0216] 図 9は本発明の第 5の実施の形態による符号化および復号装置を内蔵した双方向 通信端末のブロック図である。端末には、プログラム制御プロセッサとしての CPU50 1が設けられ、内部バスによりキャッシュメモリ 502およびメインメモリ 503に接続され ている。内部バスはさらにポートを介して外部バス 504に接続され、外部バス 504に は必要なプログラムを格納したプログラムメモリ 505、データメモリ 506、カメラ 508を 接続するインタフェース 507、ディスプレイ 510を接続するインタフェース 509、およ び通信制御部 512を接続するインタフェース 511などがそれぞれ接続されている。通 信制御部 512はネットワーク 513に接続される。携帯電話機であれば、通信制御部 5 12は無線通信部およびチャネル制御部を含み、ネットワーク 513は移動通信ネットヮ ークである。

[0217] プログラムメモリ 505には、符号化プログラム、復号プログラム、通信端末の全体的 動作を制御するメインプログラムなどが格納されている。符号ィ匕プログラムは第 1、第 3の実施の形態で説明した図 2、図 6のいずれかに示すフローチャートで表現される ものであり、復号プログラムは図 4、図 8に示すフローチャートで表現されるものである 。符号ィ匕プログラムおよび復号プログラムの上述した各プロセスはメインプログラムに よるプロセスの管理下で実行される。

[0218] データメモリ 506はサブバンドメモリおよび係数メモリ、フラグ情報メモリを含む。サ ブバンドメモリは、たとえば図 1のサブバンドメモリ 121や図 3のサブバンドメモリ 223 である。係数メモリは、たとえば図 1の抽出係数メモリ 122や図 3の係数メモリ 222であ る。フラグ情報メモリは、たとえば図 1のフラグ情報メモリ 123や図 3のフラグ情報メモリ 221である。

[0219] また、カメラ 508は図 1、図 5の符号ィ匕装置における画像入力装置 11、 31に対応し 、ディスプレイ 510は図 3、図 7の復号装置における画像出力装置 24、 44に対応する 。カメラで撮像された画像データは上述したようにウェーブレット変換および符号化さ れ、その符号列がネットワーク 513を介して相手方端末へ送信される。逆に、相手側 力 受信した画像データの符号列は上述したように復号されウェーブレット逆変換さ れてディスプレイ 510上に表示される。詳細な動作は既に説明したとおりであり、いず れもキャッシュメモリ 502を係数メモリとして利用することができる。

[0220] 本発明による符号ィ匕装置は、上述したように CPU上で各制御プログラムを実行す ることにより実現できるが、ハードウェアにより実現することも可能である。以下では上 述した第 1の実施の形態の各プロセスをノヽードウエア化した構成を例示するが、第 3 の実施の形態でも同様に構成される。

[0221] 図 10は本発明の第 6の実施の形態による符号ィ匕装置の一例を示すブロック図であ る。カメラ等の画像入力装置 601により入力した画像データはサブバンドメモリ 602に 格納され、上述したようにウェーブレット変換部 603により順次ウェーブレット変換され る。こうして得られたサブバンド係数 LL、 LH, HL, HHがサブバンドメモリ 602に格 納され、さらに、係数抽出部 604は、サブバンドメモリ 602から同一階層かつ同一座 標の LH HL, HHの係数組を抽出し、それら係数組を係数レジスタ 605に格納する 。レジスタ 605に格納された係数組は、有意係数判定部 606によって、それぞれが有 意であるかどうか判定され、フラグ情報レジスタ 607に格納される。フラグ情報符号ィ匕 部 609は、フラグ情報レジスタ 607の内容を可変長符号ィ匕して符号出力部 610へ出 力する。有意係数符号化部 608は、係数レジスタ 605のうち、有意係数のみを可変 長符号ィ匕して符号出力部 610へ出力する。

[0222] 本発明による復号装置は、上述したように CPU上で各制御プログラムを実行するこ とにより実現できる力 ハードウェアにより実現することも可能である。以下では上述し た第 2の実施の形態の各プロセスをノヽードウエア化した構成を例示するが、第 4の実 施の形態でも同様に構成される。

[0223] 図 11は本発明の第 7の実施の形態による復号装置の一例を示すブロック図である 。第 6の実施の形態による符号ィ匕装置により送出された符号列は符号入力装置 701 により入力される。フラグ情報復号部 702は、可変長符号を復号してフラグ情報レジ スタ 703に格納する。有意係数復号部 704は、フラグ情報レジスタ 703の各ビットから 各係数が有意であるかどうかを判定し、有意係数にっ 、ては可変長符号を復号して 係数レジスタ 705に格納し、有意でない係数についてはゼロ値を係数レジスタ 705に 格納する。こうして生成された係数レジスタ 705の値は、サブバンドメモリ 707内に、 同一階層かつ同一空間座標の係数として格納される。逆ウェーブレット変換部 706 は、サブバンドメモリ 707から LH, HL, HHサブバンドを読み出し、逆ウェーブレット変 換を行って結果をサブバンドメモリ 707に格納する。最終的に得られた LLサブバンド 1S 画像出力部 708へ出力される。

[0224] 本発明によると、同一階層における同一空間座標の係数の有意、非有意情報を多 次元化してフラグ情報を生成し、フラグ情報を可変長符号化した後に有意係数のみ を可変長符号化して 、るため、エントロピー符号ィ匕方式としてハフマン符号などのプ レフィックス符号を用いる場合にも、十分な圧縮率を達成することができる。

実施例

[0225] 以下、図 12を参照して、本発明の第 1の実施の形態の具体的な実施例について説 明する。

[0226] 図 12は、本発明の第 1の実施の形態による符号ィ匕動作を模式的に示した図である 。本実施例では、データ処理装置としてパーソナルコンピュータを、データ記憶装置 として半導体メモリ（パーソナルコンピュータに含まれる）を、符号出力装置として磁気 ディスク装置を備えているものとする。また、画像データは、磁気ディスク装置上のフ アイルとして与えられるものとする。

[0227] まず、磁気ディスク装置から、画像データが読み込まれ、 0LLサブバンド Z101とし てサブバンドメモリに格納される。

[0228] 0LLサブバンド Z101は、ウェーブレット変換手段により、オクターブ分割された各階 層のサブバンド Z102を、サブバンドメモリ内に構成する。

[0229] 係数抽出手段は、同一階層 ·同一空間座標に対応する係数値を、 LH, HL, HHサ ブバンド力 抽出する。ここでは、 LH係数 Z106、 HL係数 Z107、 HH係数 Z108が抽出 され、抽出係数メモリに格納される。

[0230] 有意係数判定手段は、 LH係数 Z106、 HL係数 Z107、 HH係数 Z108の各色成分 (Y, U, V)について、有意 (非ゼロ）であるかどうかを調べ、有意である場合には、フラグ情 報レジスタ Z109のうち、対応するビットフラグを立てる。これにより、たとえば、 LHでは 、 Υ, U成分が非ゼロであるため、 FLHY, FLHUのビットが 1となり、 V成分は 0であるた め、 FLHVのビットは 0となる。

[0231] こうして得られたフラグ情報レジスタ Z109の値は、 01A2h(16進表記)となる。フラグ情 報符号ィ匕手段はこの値を可変長符号ィ匕し、符号 Z111として、ファイル Z110へ出力す る。

[0232] さらに、有意係数符号化手段は、 LH係数 Z106、 HL係数 Z107、 HH係数 Z108のうち 、有意係数のみを抽出して可変長符号ィ匕し、ファイル Z110へ出力する。たとえば、 LH 係数 Z106の Y、 Uは非ゼロであるため、可変長符号 Z112, Z113として出力される。また 同様に、 HL係数 Z107の Υは非ゼロであるため、可変長符号 Z114として出力される。 Η Η係数 Z107の Uは非ゼロであるため、可変長符号 Z115として出力される。

[0233] このようにして、全ての空間座標 ·階層につ 、て同様の処理が行われ、符号化が完 了する。 [0234] 以下、図 13を参照して、本発明の第 2の実施の形態の具体的な実施例について説 明する。

[0235] 図 13は、本発明の第 2の実施の形態による復号動作を模式的に示した図である。

本実施例では、データ処理装置としてパーソナルコンピュータを、データ記憶装置と して半導体メモリ（パーソナルコンピュータに含まれる）を、画像出力装置として磁気 ディスク装置を備えているものとする。また、符号データは、磁気ディスク装置上のフ アイル Z201として与えられるものとする。

[0236] フラグ情報復号手段は、符号データ Z201から可変長データ Z202を読み出して復号 し、フラグ情報メモリ Z207に格納する。ここでは、フラグ情報の復号結果を 01A2h(16 進表記)とする。

[0237] 有意係数復号手段は、フラグ情報メモリ Z207の各ビットを参照し、ビットが立って ヽ る場合に、そのビット位置に対応する係数値が有意であると見なして、符号データ Z2 01から可変長符号を読み出し、復号して LH係数メモリ Z208、 HL係数メモリ Z209、 HH 係数メモリ Z210に格納する。ビットが立っていない場合には、そのビット位置に対応す る係数値にゼロを書き込む。

[0238] たとえば、 FLHYのビットが立っているため、可変長符号 Z203を読み出して復号して 係数値 2を得るとともに、 LH係数メモリ Z208の Y成分に係数値 2を格納する。同様に、 FLHU, FHLY, FHHUのビットが立っているため、可変長符号 Z204, Z205, Z206を読 み出して復号し、結果を LH係数メモリの U成分、 HL係数メモリの Y成分、 HH係数メモ リの U成分に格納する。それ以外の成分については、ビットが立っていないため、ゼロ 値が格納される。

[0239] こうして得られた LH, HL, HH係数値は、サブバンドメモリ Z211における同一階層の 同一空間座標に順次出力される。

[0240] 各階層の復号が完了すると、逆ウェーブレット変換手段によって逆ウェーブレット変 換が行われ、結果が画像メモリ Z212に格納される。

[0241] 以上の処理が全階層について完了すると、最終的な画像がファイルへ出力される。

[0242] 以下、図 14を参照して、本発明の第 3の実施の形態の具体的な実施例について説 明する。 [0243] 図 14は、本発明の第 3の実施の形態による符号ィ匕動作を模式的に示した図である 。本実施例では、データ処理装置としてパーソナルコンピュータを、データ記憶装置 として半導体メモリ（パーソナルコンピュータに含まれる）を、符号出力装置として磁気 ディスク装置を備えているものとする。また、画像データは、磁気ディスク装置上のフ アイルとして与えられるものとする。

[0244] まず、磁気ディスク装置から、画像データが読み込まれ、 HAARウェーブレット変換 手段によって、オクターブ分割された各階層のサブバンド Z301が、サブバンドメモリ内 に構成される。以降、順次、各階層の LH, HL, HH係数が符号化されるが、以下では 、 1LH, 1HL, 1HHの符号化について説明する。

[0245] また、以下では、連長数の最大値を 255とする。

[0246] Z301の 1LH, 1HL, 1HHの各サブバンドの上段各 2行は、各空間座標での各係数の Y, U, V成分値を示している。たとえば、座標 (X, y)=(0, 0)において、 LH係数の Y成分 、 U成分、 V成分はそれぞれ 3, 2, 0であり、 HL係数の Y成分、 U成分、 V成分は 0, 0, 0 であり、 HH係数の Y成分、 U成分、 V成分は 0, 2, 0であることを示している。

[0247] まず、連長数メモリ Z3021が 0に初期化され、符号化対象係数メモリ Z3022がすべて 0 に初期化される。また、前ライン係数メモリ Z3023がすべて 0に初期化される。また、係 数抽出座標が (0, 0)に初期化される。

[0248] 座標 (0, 0)での処理を、 Z302〜Z304に示す。

[0249] 係数抽出手段は、同一階層 ·同一空間座標に対応する係数値を、 LH, HL, HHサ ブバンド力も抽出する。座標 (0, 0)の LH係数 (3, 2, 0)、 HL係数 (0, 0, 0)、 HH係数 (0, 2 , 0)が抽出され、抽出係数メモリ Z3024に格納される。これにより、各係数メモリ、連長 数メモリは Z302の状態となる。

[0250] 連長判定手段は、 LH係数 (3, 2, 0)および HH係数 (0, 2, 0)が、符号化対象係数メモ リ Z3022の LH係数 (0, 0, 0)、 HH係数 (0, 0, 0)と等しいかどう力、また、 HL係数 (0, 0, 0) 力 X座標 =0に対応する前ライン係数メモリ Z3023と等しいかどうかを調べる。

[0251] ここでは、 LH, HH係数の値が異なるため、連長条件を満たさな!/、。このため、有意 係数判定処理が行われる。有意係数判定処理の動作を Z303に示す。

[0252] 有意係数判定手段は、符号化対象係数メモリ Z3022の係数値と、連長数メモリ Z302 1の値が非ゼロであるかどうかを調べ、結果をフラグ情報メモリ Z3031に格納する。ここ では、すべての値が 0であるため、フラグ情報は 0となる。

[0253] フラグ情報符号化手段は、フラグ情報メモリ Z3031の値を可変長符号化する。

[0254] 有意係数符号化手段は、符号化対象係数メモリ Z3022から有意係数のみを可変長 符号化する。ここでは、有意係数が存在しないため、係数の符号は生成されない。

[0255] 連長数符号化手段は、連長数メモリ Z3021が非ゼロであるかどうかを調べ、非ゼロで あれば連長数を可変長符号化する。ここでは、連長数が 0のため、連長数の符号は 生成されない。

[0256] これにより、座標 (0, 0)では Z304の可変長符号が生成され、ファイルへ出力される。

[0257] 連長数メモリが 0に初期化され、 X座標 =0に対応する前ライン係数メモリ Z3023力 抽 出係数メモリ Z3024の HL係数値 (0, 0, 0)で更新され、符号化対象係数メモリ Z3022に

、抽出係数メモリ Z3024の各係数値が転写される。

[0258] 以上で、座標 (0, 0)での処理が完了する。

[0259] 次に、座標 (1, 0)での処理を Z305に示す。

[0260] 座標 (1, 0)の LH係数 (3, 2, 0)、 HL係数 (0, 0, 0)、 HH係数 (0, 2, 0)が抽出され、抽出 係数メモリ Z3054に格納される。これにより、各係数メモリ、連長数メモリは Z305の状態 となる。

[0261] 連長判定手段は、 LH係数 (3, 2, 0)および HH係数 (0, 2, 0)が、符号化対象係数メモ リ Z3052の LH係数 (3, 2, 0)、 HH係数 (0, 2, 0)と等しいかどう力、また、 HL係数 (0, 0, 0) 力 X座標 =1に対応する前ライン係数メモリ Z3053と等しいかどうかを調べる。判定の 結果、これらが全て等しぐまた、連長数 Z3051が最大値 (255)未満であるため、連長 条件を満たす。連長数メモリ Z3051の値をインクリメントして 1とし、座標 (1,0)での処理 が完了する。

[0262] 座標 (2, 0)〜(3, 0)では、座標 (1, 0)と同様に連長が継続し、連長数は 3となる。

[0263] 座標 (4, 0)での処理を Z306〜Z308に示す。

[0264] 座標 (4, 0)の LH係数 (3, 2, 0)、 HL係数 (0, 4, 0)、 HH係数 (0, 2, 0)が抽出され、抽出 係数メモリ Z3064に格納される。これにより、各係数メモリ、連長数メモリは Z306の状態 となる。 [0265] 連長判定手段は、 LH係数 (3, 2, 0)および HH係数 (0, 2, 0)が、符号化対象係数メモ リ Z3062の LH係数 (3, 2, 0)、 HH係数 (0, 2, 0)と等しいかどう力、また、 HL係数 (0, 4, 0) 力 X座標 =4に対応する前ライン係数メモリ Z3063と等しいかどうかを調べる。

[0266] ここでは、 HL係数の値が異なるため、連長条件を満たさな!/、。従って、以降では有 意係数判定処理が行われる。有意係数判定処理の動作を Z307に示す。

[0267] 有意係数判定手段は、符号化対象係数メモリ Z3062の係数値と、連長数メモリ Z306

1の値が非ゼロであるかどうかを調べ、結果をフラグ情報メモリ Z3071に格納する。

[0268] フラグ情報メモリ Z3071の最上位のビットは連長数のフラグである。連長数は 3であり

、非ゼロであるため、フラグビットには 1が格納される。

[0269] フラグ情報メモリ Z3071の最上位から 2番目のビットは LHの Y成分のフラグである。 L

Hの Y成分は 3であり、非ゼロであるため、フラグビットには 1が格納される。

[0270] フラグ情報メモリ Z3071の最上位から 3番目のビットは LHの UV成分のフラグである。

LHの U, V成分はそれぞれ 2, 0であり、非ゼロ値を含むため、フラグビットには 1が格納 される。

[0271] フラグ情報メモリ Z3071の最上位から 4番目のビットは HLの Y成分のフラグである。 H

Lの Y成分は 0であるため、フラグビットには 0が格納される。

[0272] フラグ情報メモリ Z3071の最上位から 5番目のビットは HLの UV成分のフラグである。

HLの U, V成分はそれぞれ 0,0であり、すべてゼロ値であるため、フラグビットには 0が 格納される。

[0273] フラグ情報メモリ Z3071の最上位から 6番目のビットは HHの Y成分のフラグである。 H

Hの Y成分は 0であるため、フラグビットには 0が格納される。

[0274] フラグ情報メモリ Z3071の最上位から 7番目のビットは HHの U成分のフラグである。 H

Hの U成分は 2であり非ゼロであるため、フラグビットには 1が格納される。

[0275] フラグ情報メモリ Z3071の最上位から 8番目のビットは HHの V成分のフラグである。 H

Hの V成分は 0であるため、フラグビットには 0が格納される。

[0276] フラグ情報符号化手段は、以上で生成されたフラグ情報メモリ Z3071の値 (E2h, 16 進表記)を可変長符号化する。

[0277] 有意係数符号化手段は、符号化対象係数メモリ Z3062から有意係数のみを可変長 符号化する。 LH, HLでは、 U, V成分のいずれかもしくは両方が非ゼロ値の場合に、 U, V成分を両方可変長符号化する。ここでは、 LHの Y成分 (3)、 UV成分 (2, 0)、 HHの U成分 (2)が符号化される。

[0278] 連長数符号化手段は、連長数メモリ Z3061が非ゼロであるかどうかを調べ、非ゼロで あれば連長数を可変長符号化する。ここでは、連長数が 3のため、連長数 3の符号が 生成される。

[0279] これにより、座標 (4, 0)では Z308の可変長符号が生成され、ファイルへ出力される。

[0280] 連長数メモリ Z3061が 0に初期化され、 x座標 =0に対応する前ライン係数メモリ Z3063 力 抽出係数メモリ Z3064の HL係数値 (0, 4, 0)で更新され、符号化対象係数メモリ Z3

062に、抽出係数メモリ Z3064の各係数値が転写される。

[0281] 以上で、座標 (4, 0)での処理が完了する。

[0282] 座標 (0, 1)〜(3, 1)では、座標 (1, 0)と同様に連長が継続し、連長数は 4となる。

[0283] 座標 (4, 1)での処理を Z306〜Z308に示す。

[0284] 座標 (4, 1)の LH係数 (3, 2, 0)、 HL係数 (0, 0, 0)、 HH係数 (0, 2, 0)が抽出され、抽出 係数メモリ Z3094に格納される。これにより、各係数メモリ、連長数メモリは Z309の状態 となる。

[0285] 連長判定手段は、 LH係数 (3, 2, 0)および HH係数 (0,2,0)が、符号化対象係数メモリ Z3092の LH係数 (3, 2, 0)、 HH係数 (0, 2, 0)と等しいかどう力、また、 HL係数 (0, 0, 0) 力 X座標 =4に対応する前ライン係数メモリ Z3093と等しいかどうかを調べる。

[0286] X座標 =4に対応する前ライン係数メモリ Z3023は、座標 (0, 4)の処理時に HL係数値 (0 , 4, 0)で上書きされており、 (0, 4, 0)となっている。このため、 HL係数の値が異なり、連 長条件を満たさない。従って、以降では有意係数判定処理が行われる。有意係数判 定処理の動作を Z310に示す。

[0287] 有意係数判定手段は、符号化対象係数メモリ Z3092の係数値と、連長数メモリ Z309 1の値が非ゼロであるかどうかを調べ、結果をフラグ情報メモリ Z3101に格納する。

[0288] 連長数は 4であるため、連長数のフラグビットには 1が格納される。 LHの Y成分は 3で あるためフラグビットは 1となる。 LHの UV成分は (2, 0)であるためフラグビットは 1となる 。 HLの Y成分は 0であるためフラグビットは 0となる。 HLの UV成分は (4, 0)であるためフ ラグビットは 1となる。 HHの Y成分は 0であるためフラグビットは 0となる。 HHの U成分は

2であるためフラグビットは 1となる。 HHの V成分は 0であるためフラグビットは 0となる。

[0289] フラグ情報符号化手段は、以上で生成されたフラグ情報メモリ Z3101の値 (EAh, 16 進表記)を可変長符号化する。

[0290] 有意係数符号化手段は、符号化対象係数メモリ Z3092から有意係数のみを可変長 符号化する。ここでは、 LHの Y成分 (3)、 UV成分 (2, 0)、 HLの UV成分 (4, 0)、 HHの U 成分 (2)が符号化される。

[0291] 連長数符号化手段は、連長数メモリ Z3091が非ゼロであるかどうかを調べ、非ゼロで あれば連長数を可変長符号化する。ここでは、連長数が 4のため、連長数 4の符号が 生成される。

[0292] これにより、座標 (4, 1)では Z311の可変長符号が生成され、ファイルへ出力される。

[0293] 連長数メモリが 0に初期化され、 X座標 =0に対応する前ライン係数メモリ Z3093力 抽 出係数メモリ Z3094の HL係数値 (0, 0, 0)で更新され、符号化対象係数メモリ Z3092に

、抽出係数メモリ Z3094の各係数値が転写される。

[0294] 以上で、座標 (4, 1)での処理が完了する。

[0295] このようにして、全ての空間座標について同様の処理が行われた後、符号化未完 了の符号化対象メモリと連長数が符号化され、対象階層の符号化処理が全て完了 する。

[0296] 以上の処理を全階層に対して行うことで、すべての符号化処理が完了する。

[0297] 以下、図 15を参照して、本発明の第 4の実施の形態の具体的な実施例について説 明する。

[0298] 図 15は、本発明の第 4の実施の形態による復号動作を模式的に示した図である。

本実施例では、データ処理装置としてパーソナルコンピュータを、データ記憶装置と して半導体メモリ（パーソナルコンピュータに含まれる）を、画像出力装置として磁気 ディスク装置を備えているものとする。また、符号データは、磁気ディスク装置上のフ アイルとして与えられるものとする。

[0299] 以下では、あら力じめサブバンドメモリ Z401に ILLのデータが格納されているものと し、 0LLの画像 Z402を復号する手順を示す。 [0300] Z401の ILL, 1LH, 1HL, 1HHの各サブバンドの最上段は、各空間座標での各係数 の Y, U, V成分値が示している。たとえば、サブバンドメモリ Z401に格納されている LL 係数の、座標 (0, 0)での Y成分、 U成分、 V成分の値は、それぞれ a,b,cであることを示 している。また、座標 (0, 0)の復号処理で得られる LH係数の Y成分、 U成分、 V成分は それぞれ 3, 2, 0であり、 HL係数の Y成分、 U成分、 V成分は 0, 0, 0であり、 HH係数の Y成分、 U成分、 V成分は 0, 2, 0であることを示している。

[0301] 0LL階層の復号開始時には、まず、連長数メモリ Z3021が 0に初期化され、符号化対 象係数メモリ Z3022がすべて 0に初期化される。また、前ライン係数メモリ Z3023がすべ て 0に初期化される。また、係数抽出座標が (0, 0)に初期化される。

[0302] 座標 (0, 0)での処理を Z403〜Z405に示す。

[0303] まず、連長手段によって、連長数が非ゼロであるかどうかが判定される。（0, 0)では 連長数ゼロであるため、連長処理は行われない。

[0304] フラグ復号手段は、可変長符号 Z403を読み出し、フラグ情報 Z4041を復号する。

[0305] 有意係数復号手段は、フラグ情報メモリ Z4041の各ビットを参照し、ビットが立って ヽ る場合に、そのビット位置に対応する係数値が有意であると見なして、符号データ Z4 03から可変長符号を読み出し、復号して係数メモリ Z4053に格納する。ビットが立って いない場合には、そのビット位置に対応する係数値にゼロを書き込む。また、連長に 対応するフラグビットが立っている場合、連長数復号手段は、連長数が有意であると 見なして、連長数を復号する。これら一連の処理を Z404に示す。

[0306] 座標 (0, 0)ではフラグ情報メモリ Z4041の値は E2hである。 FLHY (最上位から 2番目） のビットが立っているため、入力符号 Z403カも復号して係数値 3を得るとともに、係数 メモリ Z4053内の LH係数の Y成分に係数値 3を格納する。同様に、 FLHU, LHV (最上 位から 3番目）， FHHU (最上位から 7番目）のビットが立っているため、入力符号 Z403 から復号して、 LH係数の U成分 =2, LH係数の V成分 =0, HH係数の U成分 =2を、係数 メモリ Z4053内の LH係数の U成分と V成分、 HH係数メモリの U成分にそれぞれ格納す る。それ以外の成分については、ビットが立っていないため、ゼロ値が格納される。

[0307] また、係数の復号に伴 、、 X座標 =0に対応する前ライン係数メモリ Z4052が、係数メ モリ Z4053の HL係数値で書き換えられる。 [0308] また、連長に対応するフラグビット (最上位)が立っているため、連長数復号手段は 入力符号 Z403から連長数を復号し、連長数メモリ Z4051に格納する。

[0309] こうして、サブバンドメモリ Z401における同一階層 '座標 (0, 0)の LH, HL, HH係数値 が係数メモリ Z4053に格納され、各メモリの状態は Z405となる。

[0310] 逆ウェーブレット変換手段は、サブバンドメモリ Z401から、座標 (0, 0)に対応する係 数値 Z406を読み出して、係数メモリ Z4053の LH, HL, HH係数値と合わせて 2次元 H AAR逆ウェーブレット変換処理を行う。逆ウェーブレット変換の結果得られた 0LL成 分は、画像メモリ Z402内の画素 A, B, C, D, E, F, G, H, I, J, K, Lとして出力される。

[0311] 座標 (1, 0)での処理を Z407〜Z408に示す。

[0312] まず、連長手段によって、連長数が非ゼロであるかどうかが判定される。（1, 0)では 連長数 3であるため、連長数がデクリメントされて 2となり、連長数メモリ Z4071が更新さ れる。また、係数メモリ Z4073の HL係数値に、 X座標 =1に対応する前ライン係数メモリ Z 4072が転写される。

[0313] こうして、サブバンドメモリ Z401における同一階層 '座標 (1, 0)の LH, HL, HH係数値 が係数メモリ Z4073に格納され、各メモリの状態は Z407となる。

[0314] 逆ウェーブレット変換手段は、サブバンドメモリ Z401から、座標 (1, 0)に対応する係 数値 Z408を読み出して、係数メモリ Z4073の LH, HL, HH係数値と合わせて 2次元 H

AAR逆ウェーブレット変換処理を行う。逆ウェーブレット変換の結果得られた 0LL成 分は、画像メモリ Z402へ出力される。

[0315] 座標 (2, 0)〜(3, 0)までは、座標 (1, 0)と同様にして連長処理が行われる。連長数は 順次デクリメントされていき、 (3, 0)の処理完了時に 0となる。

[0316] 座標 (4, 0)での処理を Z409〜Z412に示す。

[0317] まず、連長手段によって、連長数が非ゼロであるかどうかが判定される。（4, 0)では 連長数ゼロであるため、連長処理は行われない。

[0318] フラグ復号手段は、可変長符号 Z409を読み出し、フラグ情報 Z4101を復号する。

[0319] 有意係数復号手段および連長数復号手段は、 Z404と同様の方法で、 Z410に示す 通りの復号処理を行う。

[0320] 座標 (4, 0)ではフラグ情報メモリ Z4101の値は EAhである。 FLHY (最上位から 2番目） のビットが立っているため、入力符号 Z409カも復号して係数値 3を得るとともに、係数 メモリ Z4113内の LH係数の Y成分に係数値 3を格納する。同様に、 FLHU, LHV (最上 位から 3番目 ) , FHLU, HLV (最上位から 5番目 ) , FHHU (最上位から 7番目 )のビット が立っているため、入力符号 Z409から復号して、 LH係数の U成分 =2, LH係数の V成 分 =0, HL係数の U成分 =4, HL係数の V成分 =0, HH係数の U成分 =2を、係数メモリ Z4 113内の LH係数の U成分と V成分、 HL係数の U成分と V成分、 HH係数の U成分にそ れぞれ格納する。それ以外の成分については、ビットが立っていないため、ゼロ値が 格納される。

[0321] また、係数の復号に伴い、 X座標 =0に対応する前ライン係数メモリ Z4112が、係数メ モリ Z4113の HL係数値で書き換えられる。

[0322] また、連長に対応するフラグビット (最上位)が立っているため、連長数復号手段は 入力符号 Z409から連長数を復号し、連長数メモリ Z4111に格納する。

[0323] こうして、サブバンドメモリ Z401における同一階層 '座標 (4, 0)の LH, HL, HH係数値 が係数メモリ Z4113に格納され、各メモリの状態は Z411となる。

[0324] 逆ウェーブレット変換手段は、サブバンドメモリ Z401から、座標 (4, 0)に対応する係 数値 Z412を読み出して、係数メモリ Z4113の LH, HL, HH係数値と合わせて 2次元 H

AAR逆ウェーブレット変換処理を行う。逆ウェーブレット変換の結果得られた 0LL成 分は、画像メモリ Z402へ出力される。

[0325] 以上の処理が全座標について完了すると、最終的な画像がファイルへ出力される。

[0326] 上述の本発明によれば、高速かつ高画質な画像配信サービスといった用途に適用 できる。また、ネットワークスキャナや FAX複合機などで蓄積した文書画像を、遠隔か ら高画質かつ高速に閲覧する、といった用途にも適用可能である。

[0327] 本出願は、 2006年 7月 7日に出願された日本出願特願 2006— 187364号を基礎 とする優先権を主張し、その開示の全てをここに取り込む。

Claims

請求の範囲

[1] 2次元信号を複数の周波数領域であるサブバンドに分割するウェーブレット変換手 段と、

同一階層に属する LHサブバンド、 HLサブバンドおよび HHサブバンドから、同一空 間座標に対応する各係数の各成分を抽出して、係数の組を構成する係数抽出手段 と、

前記係数の組ごとに、あらかじめ指定された一つ以上のサブバンドの、あらかじめ 指定された一つ以上の成分がゼロである力否かの判別処理を行って各 1ビットの判 別情報を生成し、その判別情報を前記係数の組ごとに結合して複数ビット長のフラグ 情報を生成する有意係数判別手段と、

前記係数の組ごとに、前記フラグ情報を可変長符号化するフラグ情報符号化手段 と、

前記係数の組ごとに、前記判別処理を行った係数の成分について、ゼロでない成 分を可変長符号化し、前記判別処理を行っていない係数の成分がある場合には、そ れらについて、ゼロ、非ゼロにかかわらず可変長符号化する有意係数符号化手段と を有することを特徴とする符号化装置。

[2] 前記係数の組ごとに、全係数の全成分がゼロである力否かを判別し、ゼロの連続出 現数を連長数としてカウントする連長判定手段と、前記連長数が確定するごとに、連 長数を可変長符号化する連長数符号化手段とを備え、

前記フラグ情報符号化手段は、前記連長数が確定するごとに、連長が中断した前 記係数の組のフラグ情報を生成して可変長符号ィ匕し、

前記有意係数符号化手段は、前記連長数が確定するごとに、前記判別処理を行つ た係数の成分について、ゼロでない成分を可変長符号ィ匕し、前記判別処理を行って いない係数の成分がある場合には、それらについてはゼロ、非ゼロにかかわらず可 変長符号化すること

を特徴とする請求項 1に記載の符号化装置。

[3] 前記係数の組ごとに、 LHサブバンド、 HHサブバンドの係数の全成分力 水平方向 で直前に抽出された係数の全成分と等しぐかつ、 HLサブバンドの係数の全成分が 、垂直方向で直前に抽出された係数の全成分と等しい場合に、連長数をカウントアツ プする連長判定手段と、前記連長数が確定するごとに、連長数を可変長符号化する 連長数符号化手段とを備え、

前記フラグ情報符号化手段は、前記連長数が確定するごとに、連長が中断した前 記係数の組のフラグ情報を生成して可変長符号ィ匕し、

前記有意係数符号化手段は、前記連長数が確定するごとに、前記判別処理を行つ た係数および成分について、ゼロでない成分を可変長符号化し、前記判別処理を行 つていない係数および成分がある場合には、それらについてはゼロ、非ゼロにかかわ らず可変長符号化することを特徴とする請求項 1に記載の符号化装置。

[4] 前記有意係数判別手段における前記指定されたサブバンドが、 LHサブバンド、 HL サブバンドおよび HHサブバンドを含むことを特徴とする請求項 1ないし請求項 3の何 れか 1項に記載の符号化装置。

[5] 前記有意係数判別手段における前記指定された成分が、係数を構成する全ての 成分を含むことを特徴とする請求項 1ないし請求項 4の何れか 1項に記載の符号化装 置。

[6] 前記有意係数判別手段における前記指定されたサブバンドおよび成分が、 LHサ ブバンドの色差成分、 HLサブバンドの色差成分および HHサブバンドの輝度および 色差成分を含むことを特徴とする請求項 1ないし請求項 3の何れか 1項に記載の符号 化装置。

[7] 前記有意係数判別手段は、指定されたサブバンドの判別処理にぉ 、て、複数の色 差成分のどちらもゼロである力否かの判別を行って 1ビットの判別情報を生成すること を特徴とする請求項 1ないし請求項 3の何れか 1項に記載の符号ィ匕装置。

[8] 前記有意係数判別手段は、 LHサブバンドおよび HLサブバンドの判別処理にぉ ヽ て、複数の色差成分がどちらもゼロである力否かの判別を行って各 1ビットの判別情 報を生成することを特徴とする請求項 7に記載の符号化装置。

[9] 前記有意係数判別手段は、前記連長判定手段によって連長数が確定するごとに、 確定した連長数がゼロである力否かの判別情報を生成し、連長開始座標における指 定されたサブバンドおよび指定された成分の判別情報を生成し、これら判別情報を 結合してフラグ情報とするものであり、

前記連長符号化手段は、前記連長数が確定するごとに、連長数がゼロでない場合 のみ連長数を可変長符号化すること

を特徴とする請求項 2または請求項 3に記載の符号化装置。

[10] 前記ウェーブレット変換手段の基底関数が HAARであることを特徴とする請求項 1 ないし請求項 9の何れか 1項に記載の符号ィ匕装置。

[11] ウェーブレット変換により得られた複数のサブバンドの係数が符号列として入力され る復号装置であって、

前記サブバンドの符号列から、同一階層に属する LHサブバンド、 HLサブバンドお よび HHサブバンドの同一空間座標に対応する各係数の各成分を復号して係数の組 を構成する係数復号手段を備え、

前記係数復号手段は、前記係数の組ごとに、値がゼロとなる係数の成分を示すフラ グ情報を復号するフラグ情報復号手段と、フラグ情報に基づいて、ゼロでない係数の 成分について可変長符号を復号する有意係数復号手段とを備え、

前記フラグ情報は、前記係数の組ごとに、あらかじめ指定された一つ以上のサブバ ンドの、あら力じめ指定された一つ以上の成分がゼロである力否かを判別する各 1ビ ットの判別情報の集合を含むことを特徴とする復号ィ匕装置。

[12] 前記係数復号手段が復号処理を行うごとに、連長数を復号して連長数メモリに格 納する連長数復号手段を備え、

前記連長数メモリの値がゼロでな!ヽ場合には前記係数復号手段による復号処理を 行わず、前記連長数メモリの値を減少させるとともに全係数の全成分をゼロとして出 力する連長手段を備えたことを特徴とする請求項 11に記載の復号化装置。

[13] 前記係数復号手段が復号処理を行うごとに、連長数を復号して連長数メモリに格 納する連長数復号手段を備え、

前記連長数メモリの値がゼロでな!ヽ場合には前記係数復号手段による復号処理を 行わず、前記連長数メモリの値を減少させるとともに、 LHサブバンド係数および HHサ ブバンド係数として、水平方向で直前に復号された成分と同じ値を出力し、かつ、 HL サブバンドの係数として、垂直方向で直前に抽出された係数の成分と同じ値を出力 する連長手段を備えたことを特徴とする請求項 11に記載の復号装置。

[14] 前記フラグ情報における前記指定されたサブバンドが、 LHサブバンド、 HLサブバ ンドおよび HHサブバンドを含むことを特徴とする請求項 11な 、し請求項 13の何れか

1項に記載の復号化装置。

[15] 前記フラグ情報における前記指定された成分が、係数を構成する全ての成分を含 むことを特徴とする請求項 11ないし請求項 14の何れか 1項に記載の復号ィ匕装置。

[16] 前記フラグ情報における前記指定されたサブバンドおよび成分が、 LHサブバンド の色差成分、 HLサブバンドの色差成分、 HHサブバンドの輝度および色差成分を含 むことを特徴とする請求項 11ないし請求項 13の何れか 1項に記載の復号ィ匕装置。

[17] 前記フラグ情報が、指定されたサブバンドにおいて、複数の色差成分がどちらもゼ 口である力否かを示す各 1ビットの判別情報を含むことを特徴とする請求項 11ないし 請求項 13の何れか 1項に記載の復号ィ匕装置。

[18] 前記フラグ情報が、 LHサブバンドおよび HLサブバンドにおいて、複数の色差成分 力 Sどちらもゼロである力否かを示す各 1ビットの判別情報を含むことを特徴とする請求 項 17に記載の復号化装置。

[19] 前記フラグ情報が、連長数がゼロである力否かを示す 1ビットの判別情報を含み、 前記連長数復号手段が、前記フラグ情報によって連長数がゼロでないことが判別さ れた場合にのみ、連長数を復号することを特徴とする請求項 12または請求項 13〖こ 記載の復号化装置。

[20] 前記逆ウェーブレット変換手段の基底関数が HAARであることを特徴とする請求項

11な 、し請求項 19の何れか 1項に記載の復号ィ匕装置。

[21] 2次元信号を複数の周波数領域であるサブバンドに分割する第 1のステップと、 同一階層に属する LHサブバンド、 HLサブバンドおよび HHサブバンドから、同一空 間座標に対応する各係数の各成分を抽出して、係数の組を構成する第 2のステップ と、

前記係数の組ごとに、あらかじめ指定された一つ以上のサブバンドの、あらかじめ 指定された一つ以上の成分がゼロである力否かの判別処理を行って各 1ビットの判 別情報を生成し、その判別情報を前記係数の組ごとに結合して複数ビット長のフラグ 情報を生成し、該生成したフラグ情報を可変長符号ィ匕する第 3のステップと、 前記係数の組ごとに、前記判別処理を行った係数の成分について、ゼロでない成 分を可変長符号化し、前記判別処理を行っていない係数の成分がある場合には、そ れらについて、ゼロ、非ゼロにかかわらず可変長符号ィ匕する第 4のステップと を含むことを特徴とする符号化方法。

[22] 前記係数の組ごとに、全係数の全成分がゼロであるカゝ否かを判別し、ゼロの連続出 現数を連長数としてカウントする第 5のステップと、

前記連長数が確定するごとに、連長数を可変長符号ィ匕する第 6のステップと を含み、

前記第 3のステップでは、前記連長数が確定するごとに、連長が中断した前記係数 の組のフラグ情報を生成して可変長符号ィ匕し、

前記第 4のステップでは、前記連長数が確定するごとに、前記判別処理を行った係 数の成分について、ゼロでない成分を可変長符号ィ匕し、前記判別処理を行っていな い係数の成分がある場合には、それらについてはゼロ、非ゼロにかかわらず可変長 符号化する

ことを特徴とする請求項 21に記載の符号化方法。

[23] 前記係数の組ごとに、 LHサブバンド、 HHサブバンドの係数の全成分力 水平方向 で直前に抽出された係数の全成分と等しぐかつ、 HLサブバンドの係数の全成分が 、垂直方向で直前に抽出された係数の全成分と等しい場合に、連長数をカウントアツ プする第 5のステップと、

前記連長数が確定するごとに、連長数を可変長符号ィ匕する第 6のステップと を含み、

前記第 3のステップでは、前記連長数が確定するごとに、連長が中断した前記係数 の組のフラグ情報を生成して可変長符号ィ匕し、

前記第 4のステップでは、前記連長数が確定するごとに、前記判別処理を行った係 数および成分について、ゼロでない成分を可変長符号化し、前記判別処理を行って いない係数および成分がある場合には、それらについてはゼロ、非ゼロにかかわらず 可変長符号化する ことを特徴とする請求項 21に記載の符号化方法。

[24] ウェーブレット変換により得られた複数のサブバンドの符号列から、同一階層に属 する LHサブバンド、 HLサブバンドおよび HHサブバンドの同一空間座標に対応する 各係数の各成分を復号して係数の組を構成する第 1のステップを含み、

前記第 1のステップは、前記係数の組ごとに、値がゼロとなる係数の成分を示すフラ グ情報を復号するフラグ情報復号ステップと、フラグ情報に基づいて、ゼロでない係 数の成分について可変長符号を復号する有意係数復号ステップとを含み、

前記フラグ情報が、前記係数の組ごとに、あらかじめ指定された一つ以上のサブバ ンドの、あら力じめ指定された一つ以上の成分がゼロである力否かを判別する各 1ビ ットの判別情報の集合を含むことを特徴とする復号ィ匕方法。

[25] 連長数を復号して連長数メモリに格納する第 2のステップと、

前記コンピュータが、前記連長数メモリの値がゼロでない場合には前記第 1のステツ プによる復号処理に代えて、前記連長数メモリの値を減少させるとともに全係数の全 成分をゼロとして出力する第 3のステップを含むことを特徴とする請求項 24に記載の 復号化方法。

[26] 連長数を復号して連長数メモリに格納する第 2のステップと、

前記連長数メモリの値がゼロでな!、場合には前記第 1のステップによる復号処理に 代えて、前記連長数メモリの値を減少させるとともに、 LHサブバンド係数および HHサ ブバンド係数として、水平方向で直前に復号された成分と同じ値を出力し、かつ、 HL サブバンドの係数として、垂直方向で直前に抽出された係数の成分と同じ値を出力 する第 3のステップを含むことを特徴とする請求項 24に記載の復号ィ匕方法。

[27] 情報処理装置に、

2次元信号を複数の周波数領域であるサブバンドに分割する第 1の処理と、 同一階層に属する LHサブバンド、 HLサブバンドおよび HHサブバンドから、同一空 間座標に対応する各係数の各成分を抽出して、係数の組を構成する第 2の処理と、 前記係数の組ごとに、あらかじめ指定された一つ以上のサブバンドの、あらかじめ 指定された一つ以上の成分がゼロである力否かの判別処理を行って各 1ビットの判 別情報を生成し、その判別情報を前記係数の組ごとに結合して複数ビット長のフラグ 情報を生成し、該生成したフラグ情報を可変長符号ィ匕する第 3の処理と、 前記係数の組ごとに、前記判別処理を行った係数の成分について、ゼロでない成 分を可変長符号化し、前記判別処理を行っていない係数の成分がある場合には、そ れらについて、ゼロ、非ゼロにかかわらず可変長符号化する第 4の処理と を行わせるための符号ィ匕のプログラム。

[28] 前記情報処理装置に、

前記係数の組ごとに、全係数の全成分がゼロであるカゝ否かを判別し、ゼロの連続出 現数を連長数としてカウントする第 5の処理と、

前記連長数が確定するごとに、連長数を可変長符号化する第 6の処理と を行わせ、

前記第 3の処理では、前記連長数が確定するごとに、連長が中断した前記係数の 組のフラグ情報を生成して可変長符号ィ匕し、

前記第 4の処理では、前記連長数が確定するごとに、前記判別処理を行った係数 の成分について、ゼロでない成分を可変長符号ィ匕し、前記判別処理を行っていない 係数の成分がある場合には、それらについてはゼロ、非ゼロにかかわらず可変長符 号化する

ことを特徴とする請求項 27に記載の符号ィ匕のプログラム。

[29] 前記情報処理装置に、

前記係数の組ごとに、 LHサブバンド、 HHサブバンドの係数の全成分力 水平方向 で直前に抽出された係数の全成分と等しぐかつ、 HLサブバンドの係数の全成分が 、垂直方向で直前に抽出された係数の全成分と等しい場合に、連長数をカウントアツ プする第 5の処理と、

前記連長数が確定するごとに、連長数を可変長符号化する第 6の処理と を行わせ、

前記第 3の処理では、前記連長数が確定するごとに、連長が中断した前記係数の 組のフラグ情報を生成して可変長符号ィ匕し、

前記第 4の処理では、前記連長数が確定するごとに、前記判別処理を行った係数 および成分について、ゼロでない成分を可変長符号化し、前記判別処理を行ってい ない係数および成分がある場合には、それらについてはゼロ、非ゼロにかかわらず 可変長符号化する

ことを特徴とする請求項 27に記載の符号ィ匕のプログラム。

[30] 情報処理装置に、

ウェーブレット変換により得られた複数のサブバンドの符号列から、同一階層に属 する LHサブバンド、 HLサブバンドおよび HHサブバンドの同一空間座標に対応する 各係数の各成分を復号して係数の組を構成する第 1の処理を行わせ、

前記第 1の処理は、前記係数の組ごとに、値がゼロとなる係数の成分を示すフラグ 情報を復号するフラグ情報復号処理と、フラグ情報に基づいて、ゼロでない係数の成 分について可変長符号を復号する有意係数復号処理とを含み、

前記フラグ情報が、前記係数の組ごとに、あらかじめ指定された一つ以上のサブバ ンドの、あら力じめ指定された一つ以上の成分がゼロである力否かを判別する各 1ビ ットの判別情報の集合を含む

ことを特徴とする復号ィ匕のプログラム。

[31] 前記情報処理装置に、

連長数を復号して連長数メモリに格納する第 2の処理と、

前記連長数メモリの値がゼロでない場合には前記第 1の処理による復号処理に代 えて、前記連長数メモリの値を減少させるとともに全係数の全成分をゼロとして出力 する第 3の処理と

を行わせることを特徴とする請求項 30に記載の復号ィ匕のプログラム。

[32] 前記情報処理装置に、

連長数を復号して連長数メモリに格納する第 2の処理と、

前記連長数メモリの値がゼロでな!、場合には前記第 1のステップによる復号処理に 代えて、前記連長数メモリの値を減少させるとともに、 LHサブバンド係数および HHサ ブバンド係数として、水平方向で直前に復号された成分と同じ値を出力し、かつ、 HL サブバンドの係数として、垂直方向で直前に抽出された係数の成分と同じ値を出力 する第 3の処理と

を行わせることを特徴とする請求項 30に記載の復号ィ匕のプログラム。

[33] 情報処理装置が読み取り可能な記録媒体であって、

前記情報処理装置に、

2次元信号を複数の周波数領域であるサブバンドに分割する第 1の処理と、 同一階層に属する LHサブバンド、 HLサブバンドおよび HHサブバンドから、同一空 間座標に対応する各係数の各成分を抽出して、係数の組を構成する第 2の処理と、 前記係数の組ごとに、あらかじめ指定された一つ以上のサブバンドの、あらかじめ 指定された一つ以上の成分がゼロである力否かの判別処理を行って各 1ビットの判 別情報を生成し、その判別情報を前記係数の組ごとに結合して複数ビット長のフラグ 情報を生成し、該生成したフラグ情報を可変長符号ィ匕する第 3の処理と、

前記係数の組ごとに、前記判別処理を行った係数の成分について、ゼロでない成 分を可変長符号化し、前記判別処理を行っていない係数の成分がある場合には、そ れらについて、ゼロ、非ゼロにかかわらず可変長符号化する第 4の処理と を行わせることを特徴とする符号ィ匕のプログラムが記録された記録媒体。

[34] 情報処理装置が読み取り可能な記録媒体であって、

前記情報処理装置に、

ウェーブレット変換により得られた複数のサブバンドの符号列から、同一階層に属 する LHサブバンド、 HLサブバンドおよび HHサブバンドの同一空間座標に対応する 各係数の各成分を復号して係数の組を構成する第 1の処理を行わせ、

前記第 1の処理は、前記係数の組ごとに、値がゼロとなる係数の成分を示すフラグ 情報を復号するフラグ情報復号処理と、フラグ情報に基づいて、ゼロでない係数の成 分について可変長符号を復号する有意係数復号処理とを含み、

前記フラグ情報が、前記係数の組ごとに、あらかじめ指定された一つ以上のサブバ ンドの、あら力じめ指定された一つ以上の成分がゼロである力否かを判別する各 1ビ ットの判別情報の集合を含む

ことを特徴とする復号化のプログラムが記録された記録媒体。