(57)【要約】  本発明は画像の高速圧縮と伸張を実行する方法であって、コンピュータ画像処理とデータ圧縮の分野に属する方法に関する。従来技術では、ＪＰＥＧ(Joint Photographic Experts Group‐圧縮標準)圧縮および伸張方法の速度は不十分であった。処理速度を向上するために、本発明の方法は、特殊な特徴をもつある種の画像部分の処理を単純化している。本発明によれば、本発明の前記方法を使用すると、従来のＪＰＥＧ圧縮と伸張の効果に影響を及ぼすことなくＪＰＥＧ圧縮と伸張の処理速度を向上することができる。
2008527809.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
画像データ圧縮のためのプロセスであって、該プロセスは以下に列挙するステップ、すなわち、
インプット画像を事前処理するステップであって、該ステップは、オリジナル画像データを複数の画像データブロックに分割し、画像のピクセルを標準化し、色空間変換を実行することを含むステップ１と、
所与のデータブロックが圧縮加速化の要求条件を満たしているかどうかを判断するステップであって、要求条件を満たしていれば、ステップ３が実行され、満たしていなければ、ステップ４が実行され、１画像ブロック内の全ピクセル値が等しいとき要求条件が満たされるとしたステップ２と、
画像データブロックについて単純化ＤＣＴを実行して、ステップ５に進むステップ３と、
画像データブロックについてＤＣＴを実行するステップ４と、
そのＤＣＴ後結果として得られたデータブロックを量子化するステップ５と、
データブロックのＤＣ係数について一次元予測を実行するステップ６と、
データブロックのＤＣ係数についてＤＣエントロピ符号化を実行するステップ７と、
データブロックのＡＣ係数についてＡＣエントロピ符号化を実行し、本プロセスを終了するステップ８と、
を含むことを特徴とする画像データ圧縮のためのプロセス。
【請求項２】
請求項１に記載の画像データ圧縮のためのプロセスにおいて、ステップ２は、複数の画像データを「ユニット」に結合し、データを１つひとつ比較するのではなく、前記ユニットの観点から比較を実行することによってさらに向上されていることを特徴とする画像データ圧縮のためのプロセス。
【請求項３】
請求項１または２に記載の画像データ圧縮のためのプロセスにおいて、要求条件が満たされている場合、ＤＣＴを実行するステップと量子化するステップは、単純化ＤＣＴ−量子化プロセスを実行する１ステップにマージされ、ＤＣエントロピ符号化を実行するステップとＡＣエントロピ符号化を実行するステップは、単純化エントロピ符号化を形成するようにマージされ、圧縮加速化の好ましいワークフローは以下に列挙するステップ、すなわち、
インプットされた画像を事前処理するステップ１と、
所与のデータブロックが要求条件を満たしているかどうかを判断するステップであって、要求条件が満たされていれば、ステップ８が実行され、満たされていなければ、ステップ４が実行され、１画像ブロック内の全ピクセル値が等しいとき要求条件が満たされるとしたステップ２と、
画像データブロックについてＤＣＴを実行するステップ３と、
そのＤＣＴ後結果として得られたデータブロックを量子化するステップ４と、
データブロックのＤＣ係数について一次元予測を実行するステップ５と、
データブロックのＤＣ係数についてＤＣエントロピ符号化を実行するステップ６と、
データブロックのＡＣ係数についてＡＣエントロピ符号化を実行するステップ７と、
単純化ＤＣＴ−量子化プロセスを実行するステップ８と、
データブロックのＤＣ係数について一次元予測を実行するステップ９と、
単純エントロピ符号化を実行し、本プロセスを終了するステップ１０と、
を含むことを特徴とする画像データ圧縮のためのプロセス。
【請求項４】
画像データ伸張のためのプロセスであって、該プロセスは以下に列挙するステップ、すなわち、
圧縮された画像データブロックをインプットし、その画像データブロックについてＤＣ係数のエントロピ復号化を実行するステップ１と、
ＡＣ係数のエントロピ復号化を実行するステップ２と、
画像データブロックのＤＣ係数について一次元逆予測を実行するステップ３と、
量子化された画像データブロックについて逆量子化を実行するステップ４と、
所与の画像データブロックが復号化プロセス加速化のための第一要求条件を満たしているかどうかを判断し、要求条件を満たしていれば、ステップ６が実行され、満たしていなければ、ステップ７が実行され、前記所与の画像データブロック内の全ＡＣ係数がゼロに等しいことを第一要求条件としたステップ５と、
単純化ＤＣＴを実行し、そのあとステップ８が実行されるステップ６と、
ＤＣＴを実行するステップ７と、
画像データおよび伸張されたアウトプット画像データを事後処理するステップ８と、
を含むことを特徴とする画像データ伸張のためのプロセス。
【請求項５】
請求項４に記載の画像データ伸張のためのプロセスにおいて、ステップ５は、複数の画像データを「ユニット」に結合し、データを１つひとつ比較するのではなく、前記ユニットの観点から比較を実行することによってさらに向上されていることを特徴とする画像データ伸張のためのプロセス。
【請求項６】
請求項４に記載の画像データ伸張のためのプロセスにおいて、画像データが伸張されるとき、加速化プロセスのスタートポイントは前に進められ、伸張加速化のための第二要求条件が満たされていれば、ＡＣエントロピ復号化プロセスは省略され、逆量子化とＤＣＴプロセスは共に単純化され、伸張加速化のための好ましいワークフローは以下に列挙するステップ、すなわち、
画像データブロック内のＤＣ係数についてＤＣエントロピ復号化を実行するステップ１と、
画像データブロックが伸張加速化プロセスのための第二要求条件を満たしているかどうかを判断し、第二要求条件を満たしていれば、ステップ７が実行され、満たしていなければ、ステップ３が実行され、第一符号化ＡＣ係数がブロックの終り(End of Block)などの、終了コードであることを第二要求条件としたステップ２と、
画像データブロック内のＡＣ係数についてエントロピ復号化を実行するステップ３と、
画像データブロック内のＤＣ係数について一次元逆予測を実行するステップ４と、
逆量子化を実行するステップ５と、
ＩＤＣＴを実行し、そのＩＤＣＴ完了後にステップ９に移るとしたステップ６と、
画像データブロック内のＤＣ係数について一次元逆予測を実行するステップ７と、
単純ＩＤＣＴ−逆量子化プロセスを実行するステップ８と、
画像データを事後処理し、伸張された画像データをアウトプットするステップ９と、
を含むことを特徴とする画像データ伸張のためのプロセス。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はコンピュータによる画像処理およびデータ圧縮技術に関し、特に画像の圧縮と伸張を加速化するプロセスに関する。
【背景技術】
【０００２】
ＪＰＥＧ(Joint Photographic Experts Group)は、画像蓄積とデジタルカメラの分野で広く使用されている静止画像圧縮フォーマットの国際標準の策定を担当する、国際標準化機構(International Standard Organization  ISO)の下の委員会である。ＪＰＥＧは、離散コサイン変換(discrete cosine transform  DCT)と逆離散コサイン変換(inverse discrete cosine transform  IDCT)に基づく画像の圧縮(compression)と伸張(decompression)に関する多数のプロセスを提案している。
【０００３】
ＤＣＴに基づく画像圧縮の公知プロセスは、以下に列挙するステップからなっている。すなわち、
ステップ１は事前処理(pre-processing)ステップであり、そこでは画像データがインプットされる。このステップの目的は、インプットデータを後続ステップにマッチさせるように、つまり、望ましい圧縮結果が達成されるようにインプットデータを事前処理することである。このステップは、オリジナル画像データを複数の８ｘ８ブロックに分割し、インプット画像のピクセルを標準化し、色空間変換(color space transformation)を実行すること、などを含んでいる。
【０００４】
ステップ２では、ＤＣＴが実行される。このステップのインプットは、８ｘ８画像データブロックであり、そこで、ピクセルのすべての値が標準化される。ＤＣＴの方程式は次の通りである。
【０００５】
【数１】
2008527809.tif 000003
【０００６】
(x, y)は、ＤＣＴ実行前のブロック内のポイントの座標を表している。ただし、(0,0)はブロックの左上隅のピクセルの座標であり、f(x, y)はＤＣＴ実行前の座標(x, y)におけるピクセルの値であり、(u, v)はＤＣＴ実行後のピクセルの座標であり、F(u, v)はＤＣＴ実行後の座標(u, v)におけるピクセルの値である。
【０００７】
u, v = 0のとき、C(u), C(v)=1/sqrt(2)、ただし、sqrtは平方根計算を意味する。
【０００８】
ステップ３では、量子化(quantization)が実行される。このステップのインプットは、ＤＣＴ実行後のデータブロックと指定された量子化マトリックス(designated quantization matrix)である。この量子化マトリックス内のすべての要素は非ゼロの正の整数である。量子化マトリックスがQ(x, y)であると想定すると、量子化は次の方程式に従って行なわれる。
【０００９】
【数２】
2008527809.tif 000004
【００１０】
ただし、x, y = 0, 1, 2,…7, [ ]は、結果が整数に丸められることを意味し、0.5を加えると、丸めが行ないやすくなる。
【００１１】
ステップ４では、直流(Direct Current  DC)係数の一次元予測が実行される。F(0, 0)はＤＣ係数と呼ばれ、他の要素は交流(Alternating Current  AC)係数として知られている。ＤＣ係数を処理するために、Ｐが先行画像ブロックのＤＣ係数であると想定すると、そのＤＣ係数は現ＤＣ係数の予測値でもあるので、予測の方程式を示すと、次の通りである。
【００１２】
【数３】
2008527809.tif 000005
【００１３】
次の画像ブロックのＤＣ係数の予測値は次のようになる。
【００１４】
【数４】
2008527809.tif 000006
【００１５】
ステップ５では、ＤＣエントロピ符号化(DC Entropy coding)が実行される。このステップのインプットは、ステップ４のアウトプットであるマトリックス内のＤＣ係数である。図２の左上隅の黒の要素はＤＣ係数を表している。
【００１６】
ステップ６では、ＡＣエントロピ符号化が実行され、このステップのインプットはステップ４のアウトプットマトリックス内のＡＣ係数であり、そこでは、図２に示すように、ＡＣ係数は「ジグザグ」順に配列され、エントロピ符号化のためのランレングス符号化アナゴリズム(run-length encoding algorithm)が採用されている。データブロックの上左隅の黒い要素のほかに、図２の残りの要素はＡＣ係数である。屈曲線は、ＡＣ係数がジグザグ状に符号化されることを示している。図３は、ＡＣ係数エントロピのランレングス符号化プロセスを示すフローチャートである。
【００１７】
以下では、圧縮(compression)の逆である、ＩＤＣＴに基づく伸張(decompression)について説明する。
ステップ１では、ＤＣ係数エントロピ復号化(decoding)が実行される。
ステップ２では、ＡＣ係数エントロピ復号化が実行される。
ステップ３では、ＤＣ係数の一次元逆予測(one dimensional inverse prediction)が次の方程式に従って実行される。
【００１８】
【数５】
2008527809.tif 000007
【００１９】
ステップ４では、逆量子化プロセス(inverse quantization process)が次の方程式に従って実行される
【００２０】
【数６】
2008527809.tif 000008
【００２１】
ステップ５では、ＩＤＣＴが次の方程式に従って実行される。
【００２２】
【数７】
2008527809.tif 000009
【００２３】
ステップ６は事後処理(post-processing)ステップであり、これは事前処理の逆である。
【００２４】
図１は、ＤＣＴおよびＩＤＣＴに基づくＪＰＥＧ圧縮／伸張プロセスを示すフローチャートである。ＪＰＥＧの詳細は国際電信電話諮問委員会(International Telegraph and Telephone Consultative Committee  CCITT)によって非特許文献１に公表されている。
【００２５】
【非特許文献１】Information Technology-Digital Compression and Coding of Continuous-Tone Still Images-Requirement and Guideline」、CCITT Rec.T.81, 1992E
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００２６】
現在、ＤＣＴに基づくＪＰＥＧ圧縮プロセスは、満足し得る圧縮レートを提供する能力を備えている。さらに、圧縮画像が伸張されるとき、オリジナル画像と伸張画像との違いは視覚的に見つけにくくなっている。しかし、その処理速度は十分でない。ＤＣＴとＩＤＣＴの方程式から明らかであるように、計算には大量の負担が要求される。計算の作業負担を軽減するために多数の加速化プロセス(accelerated process)が提案されているが、これらの公知加速化プロセスは高解像度の画像を処理するには適用できない。また、処理速度は、ＪＰＥＧアプリケーションにとっては依然として１つの大きな障害になっている。
【課題を解決するための手段】
【００２７】
従来技術の欠点を解消するために、本発明の目的は、ＤＣＴおよびＩＤＣＴに基づくＪＰＥＧ圧縮／伸張プロセスの処理速度を、画像の品質に影響を及ぼすことなく向上することである。
【００２８】
上記目的を達成するために、本発明の一側面は、画像データ圧縮のためのプロセスであって、以下に列挙するステップ、すなわち、
インプット画像を事前処理するステップであって、該ステップは、オリジナル画像データを複数の画像データブロックに分割し、画像のピクセルを標準化し、色空間変換を実行することを含むステップ１と、
所与のデータブロックが圧縮加速化の要求条件を満たしているかどうかを判断するステップであって、要求条件を満たしていれば、ステップ３が実行され、満たしていなければ、ステップ４が実行され、１画像ブロック内の全ピクセル値が等しいとき要求条件が満たされるとしたステップ２と、
画像データブロックについて単純化ＤＣＴを実行して、ステップ５に進むステップ３と、
画像データブロックについてＤＣＴを実行するステップ４と、
そのＤＣＴ後結果として得られたデータブロックを量子化するステップ５と、
データブロックのＤＣ係数について一次元予測を実行するステップ６と、
データブロックのＤＣ係数についてＤＣエントロピ符号化を実行するステップ７と、
データブロックのＡＣ係数についてＡＣエントロピ符号化を実行し、本プロセスを終了するステップ８と、
を含むことを特徴とする画像データ圧縮のためのプロセスを提供することである。
【００２９】
さらに、圧縮プロセスを向上するために、上記ステップ２の判断は、一度に１つの画像データを比較するのではなく、複数の画像データを「ユニット」に結合して比較することによりさらに向上することを可能にしている。
【００３０】
さらに、要求条件が満たされた場合は、ＤＣＴと量子化は単純ＤＣＴ−量子化プロセスを形成するようにマージされ、ＤＣエントロピ符号化とＡＣエントロピ符号化は単純エントロピ符号化プロセスを形成するようにマージされ、圧縮加速化のための好ましいワークフローは以下に列挙するステップ、すなわち、
インプットされた画像を事前処理するステップ１と、
所与のデータブロックが要求条件を満たしているかどうかを判断するステップであって、要求条件が満たされていれば、ステップ８が実行され、満たされていなければ、ステップ４が実行され、１画像ブロック内の全ピクセル値が等しいとき要求条件が満たされるとしたステップ２と、
画像データブロックについてＤＣＴを実行するステップ３と、
そのＤＣＴ後結果として得られたデータブロックを量子化するステップ４と、
データブロックのＤＣ係数について一次元予測を実行するステップ５と、
データブロックのＤＣ係数についてＤＣエントロピ符号化を実行するステップ６と、
データブロックのＡＣ係数についてＡＣエントロピ符号化を実行するステップ７と、
単純化ＤＣＴ−量子化プロセスを実行するステップ８と、
データブロックのＤＣ係数について一次元予測を実行するステップ９と、
単純エントロピ符号化を実行し、本プロセスを終了するステップ１０と、
を含むことを特徴としている。
【００３１】
また、本発明は画像データ伸張のためのプロセスも提供しており、該プロセスは以下に列挙するステップ、すなわち、
圧縮された画像データブロックをインプットし、その画像データブロックについてＤＣ係数のエントロピ復号化を実行するステップ１と、
ＡＣ係数のエントロピ復号化を実行するステップ２と、
画像データブロックのＤＣ係数について一次元逆予測を実行するステップ３と、
量子化された画像データブロックについて逆量子化を実行するステップ４と、
所与の画像データブロックが復号化プロセス加速化のための第一要求条件を満たしているかどうかを判断し、要求条件を満たしていれば、ステップ６が実行され、満たしていなければ、ステップ７が実行され、前記所与の画像データブロック内の全ＡＣ係数がゼロに等しいことが第一要求条件であるとしたステップ５と、
単純化ＤＣＴを実行し、そのあとステップ８が実行されるステップ６と、
ＤＣＴを実行するステップ７と、
画像データを事後処理し、伸張された画像データをアウトプットするステップ８と、
を含むことを特徴としている。
【００３２】
さらに、伸張プロセスを向上するために、伸張プロセスにおけるステップ５は、複数の画像データを「ユニット」に結合し、データを１つひとつ比較するのではなく、前記ユニットの観点から比較を実行することによってさらに向上されていることを特徴としている。
【００３３】
さらに、画像データが伸張されるとき、加速化プロセスのスタートポイントは前に進められ、伸張加速化の第二要求条件が満たされていれば、ＡＣエントロピ復号化プロセスは省略され、逆量子化とＤＣＴプロセスは共に単純化され、伸張加速化のための好ましいワークフローは以下に列挙するステップ、すなわち、
画像データブロック内のＤＣ係数についてＤＣエントロピ復号化を実行するステップ１と、
画像データブロックが伸張加速化プロセスのための第二要求条件を満たしているかどうかを判断し、第二要求条件を満たしていれば、ステップ７が実行され、満たしていなければ、ステップ３が実行され、第一符号化ＡＣ係数がブロックの終り(End of Block)などの、終了コードであることを第二要求条件としたステップ２と、
画像データブロック内のＡＣ係数についてエントロピ復号化を実行するステップ３と、
画像データブロック内のＤＣ係数について一次元逆予測を実行するステップ４と、
逆量子化を実行するステップ５と、
ＩＤＣＴを実行し、そのＩＤＣＴ完了後にステップ９に移るとしたステップ６と、
画像データブロック内のＤＣ係数について一次元逆予測を実行するステップ７と、
単純ＩＤＣＴ−逆量子化プロセスを実行するステップ８と、
画像データを事後処理し、伸張された画像データをアウトプットするステップ９と、
を含むことを特徴としている。
【発明の効果】
【００３４】
本発明によれば、ＤＣＴとＩＤＣＴに基づくＪＰＥＧ圧縮／伸張の処理速度を、画像の品質に影響を及ぼすことなく、およびプロセスの時間長さを増加することなく加速化することが可能である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３５】
以下、本発明の実施形態と添付図面を参照して本発明について説明する。
【実施例】
【００３６】
図４と図５は、ＤＣＴに基づく基本的ＪＰＥＧ圧縮加速化プロセスを示す図である。
【００３７】
具体的に説明すると、ステップ１では、インプット画像が事前処理され、このステップは、インプット画像データを複数の画像データブロックに分割し、画像のピクセルの値を標準化し、色空間変換(color space transformation)を実行することを含んでいる。
【００３８】
ステップ２では、所与の画像ブロックが圧縮加速化の要求条件を満たしているかどうかが判断される。要求条件を満たしていれば、本プロシージャはステップ３へ進み、そうでなければ、ステップ４へ進む。このステップのインプットは８ｘ８画像データブロックである。そしてピクセルのすべての値は標準化されている。１画像ブロック内のピクセルのすべての値が等しいことを上記要求条件としている。ＪＰＥＧでは、以下に示す擬似コードに従って８ビットと１２ビットの両方のピクセル深さを処理することができる。
【００３９】
８ビットのピクセル深さの場合：
【００４０】
【数８】
2008527809.tif 000010
【００４１】
最悪のケースでは、上記では６３回の比較が必要である。
【００４２】
１２ビットのピクセル深さの場合：
【００４３】
【数９】
2008527809.tif 000011
【００４４】
上記において、ｆはデータストリームを表している。上記オペレーションでの最悪のケースでは、６４回の繰り返し(iteration)と６３回の比較(comparison)が行なわれる。戻り値“true”は要求条件が満たされたことを意味し、戻り値“false”は要求条件が満たされなかったことを意味する。
【００４５】
ステップ３では、単純化ＤＣＴが実行され、変換完了後ステップ５へ進む。
【００４６】
単純化ＤＣＴを実行するための方程式は以下に示すとおりである。f(x, y)がＤＣＴ実行前のマトリックス、F(x, y)がＩＤＣＴ実行後のマトリックスであり、x, y = 0, 1, 2,..7であると想定すると、
【００４７】
【数１０】
2008527809.tif 000012
【００４８】
ステップ４では、「背景技術」の個所で述べたようにＤＣＴが実行される。
ステップ５では、「背景技術」の個所で述べたように量子化プロセスが実行される。
ステップ６では、「背景技術」の個所で述べたようにＤＣ係数について一次元予測が実行される。
ステップ７では、「背景技術」の個所で述べたようにＤＣ係数エントロピ符号化が実行される。
ステップ８では、「背景技術」の個所で述べたようにＡＣ係数エントロピ符号化が実行される。
【００４９】
上記プロセスは図４に示されている。
【００５０】
従来技術より良好な結果を達成するために、本実施形態のステップ２は、大きな「ユニット」を形成し、データを１つひとつ比較するのではなく、ユニットの観点から比較を行なうために複数のデータを結合するステップを、さらに含んでいる。
【００５１】
ステップ２の圧縮加速化プロセスの要求条件に鑑みて、以下の擬似コードによると、判断が基本的プロセスよりも高速化されている。
【００５２】
【数１１】
2008527809.tif 000013
【００５３】
上記が基本的圧縮加速化プロセスのステップ２と同等であることは実証可能である。現在使用されている大部分の３２ビットＣＰＵでは、最悪のシナリオでも、必要とするのは１回の循環シフト演算と１６回の比較だけである。最悪のケースでも、上記の時間消費は基本的プロセスのステップ２の消費時間の１／４である。６４または１２８ビットのレジスタを装備したＣＰＵ（つまり、ＭＭＸ装備のインテルＣＰＵでは、上記の時間消費は基本的プロセスのステップ２と比較したとき、わずか１／８または１／１６である。
【００５４】
圧縮加速化の要求条件を満たしている条件では、最適化はＤＣＴに限定されない。量子化を実行するステップとエントロピ符号化を実行するステップも、最適化が可能である。好ましい圧縮加速化プロセスは以下に示す通りである。
【００５５】
ステップ１では、事前処理が行なわれ、これは「背景技術」の個所の事前処理ステップと同じように行なわれる。
【００５６】
ステップ２では、所与の画像データブロックが圧縮加速化の要求条件を満たしているかどうかが判断される。要求条件を満たしていれば、本プロシージャはステップ８へ進み、満たしていなければステップ３へ進む。ここでは、圧縮加速化の前記要求条件は基本的プロセスのステップ２で述べた要求条件と同じである。要求条件を満たしているかどうかの判断は、改良されたステップ２と同じように上記ステップ２に従って行なうことができる。
【００５７】
ステップ３では、「背景技術」の個所で述べたようにＤＣＴが実行される。
ステップ４では、「背景技術」の個所で述べたたように量子化プロセスが実行される。
ステップ５では、「背景技術」の個所で述べたようにＤＣ係数について一次元予測が実行される。
ステップ６では、「背景技術」の個所で述べたようにＤＣ係数エントロピ符号化が実行される。
ステップ７では、「背景技術」の個所で述べたようにＡＣ係数エントロピ符号化が実行される。
ステップ８では、単純化ＤＣＴ−量子化プロセスが実行され、ここでは、Ｆはこのプロセス実行前のマトリックスであり、ｆは変換後のマトリックスを表し、Ｑは量子化マトリックスであることを想定している。
【００５８】
【数１２】
2008527809.tif 000014
(8/Q(0,0))は実際には定数であるので、このステップは一度だけ実行される。
【００５９】
ステップ９では、「背景技術」の個所で述べたようにＤＣ係数について一次元予測が実行される。
ステップ１０では、エントロピ符号化が単純化され、本プロシージャを終了する。ここでは、エントロピ符号化は、以下に示すように２回だけ実行される。
【００６０】
【数１３】
2008527809.tif 000015
【００６１】
図５は、圧縮プロセスを示す詳細図である。図５に示すように、同図の破線は、上記プロシージャが「背景技術」の個所で述べたように任意の適当な時点で本プロセスに戻ることが可能であることを示している。これは、本発明の圧縮加速化プロセスを変形したものと見られている。
【００６２】
ＩＤＣＴに基づくＪＰＥＧ伸張プロセスについては、基本的伸張加速化プロセスは、以下に列挙するステップからなっている。すなわち、
ステップ１では、「背景技術」の個所で述べたようにＤＣ係数符号化が実行される。
ステップ２では、「背景技術」の個所で述べたようにＡＣ係数符号化が実行される。
ステップ３では、「背景技術」の個所で述べたように一次元ＤＣ係数逆予測が実行される。
ステップ４では、「背景技術」の個所で述べたように逆量子化が実行される。
ステップ５では、所与の画像ブロックが伸張加速化の第一要求条件を満たしているかどうかが判断される。要求条件を満たしていれば、本プロシージャはステップ６へ進み、満たしていなければ、ステップ７へ進み、そこでは、このステップのインプットはＡＣ係数とＤＣ係数を含む６４ビットのデータブロックであり、インプットデータブロック内の全ＡＣ係数がゼロに等しいことを第一要求条件としている。以下に示したものは、伸張加速化の第一要求条件が満たされているかどうかを判断する擬似コードである。Ｆはインプットされたデータブロックであると想定すると、
【００６３】
【数１４】
2008527809.tif 000016
【００６４】
最悪のケースでは、上記擬似コードでは６３回の繰り返し(iteration)が必要である。
【００６５】
ステップ６では、単純化ＩＤＣＴが実行されたあと、ステップ８へ進み、そこでの実行は次式に従って行なわれる。この式では、F(x)はＩＤＣＴ実行前のマトリックスを表し、f(x,y)はＩＤＣＴ実行後のマトリックスを表し、ただし、x, y = 0,1,2,...7であるものと想定している。
【００６６】
【数１５】
2008527809.tif 000017
【００６７】
ステップ７では、「背景技術」の個所で述べたようにＩＤＣＴが実行される。
ステップ８では、「背景技術」の個所で述べたように事後処理が実行される。
このプロセスの詳細は図４に示されている。
【００６８】
従来技術よりも良好な結果を達成するために、本実施形態のステップ５は、より大きな「ユニット」を形成し、データを１つひとつ比較するのではなく、前記ユニットの比較を行なうように複数のデータを結合するステップをさらに含めると、向上することが可能である。
【００６９】
本実施形態のステップ５（伸張加速化プロセスの第一要求条件）に鑑みて、以下に示す擬似コードによると、基本的プロセスよりも伸張を高速化することができる。
【００７０】
【数１６】
2008527809.tif 000018
【００７１】
上記が基本的圧縮加速化プロセスのステップ５と同等であることは実証可能である。現在使用されている大部分の３２ビットＣＰＵでは、最悪のケースでも、上記の時間消費は基本的プロセスの時間消費の１／２である。６４ビットまたは１２８ビットのレジスタを装備するＣＰＵ（すなわち、ＭＭＸ装備のインテルＣＰＵ）では、時間消費は基本的プロセスのステップ５と比較すると１／４または１／８になる。
【００７２】
基本的伸張加速化プロセスのステップ５は、本発明によればすでに最適化されているが、基本的プロセスの他のステップも、伸張加速化の第二要求条件を満している条件において最適化することが可能である。
【００７３】
好ましい伸張加速化プロセスを示すと、次の通りである。
【００７４】
ステップ１では、「背景技術」の個所で述べたようにＤＣ係数エントロピ復号化が実行される。
【００７５】
ステップ２では、所与の画像データが伸張加速化の第二要求条件を満たしているかどうかが判断され、要求条件を満たしていれば、本プロシージャはステップ７へ進み、満たしていなければ、ステップ３へ進み、そこでは、第一ＡＣ係数エントロピ符号化が以下に示す擬似コードでブロックの終りフラグ(flag of end of the block)であることを第二要求条件としている。
【００７６】
【数１７】
2008527809.tif 000019
【００７７】
上記に示すように、第二要求条件が満たされたときは、ＡＣ係数エントロピ復号化は省かれることになる。
【００７８】
ステップ３では、「背景技術」の個所で述べたようにＡＣ係数エントロピ復号化が実行される。
【００７９】
ステップ４では、「背景技術」の個所で述べたように一次元逆ＤＣ係数予測が実行される。
【００８０】
ステップ５では、「背景技術」の個所で述べたように逆量子化が実行される。
【００８１】
ステップ６では、「背景技術」の個所で述べたようにＩＤＣＴが実行され、そのあとステップ９へ進む。
【００８２】
ステップ７では、「背景技術」の個所で述べたように一次元ＤＣ係数逆予測が実行される。
【００８３】
ステップ８では、単純化ＩＤＣＴ−量子化プロセスが実行され、そこでは、Ｆは変換前のマトリックスを表し、ｆは変換後のマトリックスを表し、Ｑは量子化マトリックスを表しているものと想定すると、
【００８４】
【数１８】
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【００８５】
上記において、Q(0,0)は定数である。
【００８６】
ステップ９では、「背景技術」の個所で述べたように事後処理が実行される。
【００８７】
詳細は図５の伸張セクションに説明されている。図５に示すように、同図の破線は、このプロシージャが「背景技術」の個所で述べたように適当な時点で本プロセスに戻ることが可能であることを表している。これは、本発明の伸張加速化プロセスを変形したものと見られている。
【図面の簡単な説明】
【００８８】
【図１】ＤＣＴとＩＤＣＴに基づく代表的なＪＰＥＧ圧縮／伸張プロセスを示すフローチャートである。
【図２】ジグザク状のＡＣ係数を示すレイアウト図である。
【図３】ＡＣ係数エントロピランレングス符号化を示すフローチャートである。
【図４】加速化ＪＰＥＧ圧縮／伸張プロセスを示すワークチャートである。
【図５】好適な加速化ＪＰＥＧ圧縮／伸張プロセスを示すフローチャートである。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【国際調査報告】
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