(57)【要約】【課題】妥当な圧縮とロバスト性を同時に提供するデータ圧縮技術を提供する。【解決手段】エンコーダ１２は、原画像データを圧縮し、変換画像データに変換するためのモディファイドアダマール変換基底を備える前方変換ブロック２２と、プログレッシブ送信するプログレッシブ送信ブロック２４を備える。デコーダ２０は、処理画像データから変換画像データをプログレッシブ再生するプログレッシブ再生ブロック４８と、変換画像データから原画像データを抽出するモディファイドアダマール逆変換基底を備えるデコーダの逆変換ブロック５４を備える。【選択図】　図２
2004048731.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
原画像データ（１４）を変換して変換画像データ（３０）を得て、当該データを中間画像データ（４４）に変換し、処理画像データ（１６）に変換するエンコーダ（１２）であって、原画像データ（１４）を圧縮するためのモディファイドアダマール変換基底を備える前方変換ブロック（２２）を備え、前記処理画像データ（１６）をプログレッシブ送信するプログレッシブ送信ブロック（２４）をさらに備える、当該エンコーダと、
前記中間画像データ（４４）から得られる変換画像データ（３０）から、前記原画像データ（１４）を再生するデコーダ（２０）であって、前記中間画像データは、前記エンコーダ（１２）から送られる処理画像データ（１６）から得られ、前記処理画像データ（１６）から前記変換画像データ（３０）をプログレッシブ再生するプログレッシブ再生ブロック（４８）を備え、前記変換画像データ（３０）から再生された原画像データ（１８）を得るためのモディファイドアダマール逆変換基底を備える逆変換ブロック（５４）をさらに備える、当該デコーダを備える画像データトランシーバシステム（１０）。
【請求項２】
前記モディファイドアダマール逆変換基底は、独立な一次元基底関数から構築される二次元基底関数を備える、請求項１の画像データトランシーバシステム。
【請求項３】
原画像データ（１４）を処理し、処理画像データ（１６）を送信するエンコーダ（１２）であって、
原画像データを圧縮し、前記原画像データを変換画像データ（３０）に変換するためのモディファイドアダマール変換基底を備える前方変換ブロック（２２）と、
前記処理画像データをプログレッシブ送信するプログレッシブ送信ブロック（２４）を備えるエンコーダ。
【請求項４】
前記モディファイドアダマール変換基底は、独立な一次元基底関数から構築される二次元基底関数を備え、前記前方変換ブロックは、前記モディファイドアダマール変換によって複数の係数を生成する、請求項１または３に記載の発明。
【請求項５】
前記プログレッシブ送信ブロックは、
前記変換画像データを処理し、当該データを中間画像データ（４４）に変換する前方逐次近似ループ（２８）であって、前記中間画像データをプログレッシブ更新するための一連の送信変数を備える、当該前方逐次近似ループと、
前記前方逐次近似ループで用いられる前記送信変数を初期化するプログレッシブ送信初期化ブロック（２６）と、
前記前方逐次近似ループで処理された前記中間画像データに複数ビットを割り当て、前記中間画像データを前記処理画像データに変換するエントロピーエンコーダ（４６）を備える、請求項１または３に記載の発明。
【請求項６】
再生された原画像データ（１８）を取得するためのデコーダ（２０）であって、
処理画像データ（１６）から変換画像データ（３０）をプログレッシブ再生するプログレッシブ再生ブロック（４８）と、
前記変換画像データから再生された原画像データを取得するモディファイドアダマール逆変換基底を備える逆変換ブロック（５４）を備える、デコーダ。
【請求項７】
前記プログレッシブ再生ブロックは、
前記デコーダで前記変換画像データをプログレッシブ再生する逐次逆近似ループ（５２）であって、前記デコーダは、中間画像データ（４４）を得るために前記処理画像データを復号化するエントロピーデコーダを備え、前記中間画像データから前記変換画像データに逆変換するための一連の受信変数をさらに備える、当該逐次逆近似ループと、
逐次逆近似ループで用いられる受信変数を初期化するプログレッシブ再生初期化ブロック（５０）を備える、請求項１または６に記載の発明。
【請求項８】
原画像データ（１４）を変換画像データ（３０）に変換し、原画像データを圧縮するためにモディファイドアダマール変換基底を前記原画像データに適用する工程と、
前記変換画像データを中間画像データ（４４）に変換し、前方逐次近似ループを利用する工程であって、前記中間データをプログレッシブ更新するための一連の送信変数を備える、当該工程と、
前記中間画像データを処理画像データ（１６）に変換する工程であって、前記前方逐次近似ループから生成された前記中間画像データをエントロピー符号化し、それを前記処理画像データに変換する工程を含む、当該工程と、
前記処理画像データを送信する工程を備える、原画像データ（１４）を送信する方法。
【請求項９】
前記処理画像データを送信する工程は、
前記前方逐次近似ループで前記変換画像データをプログレッシブ送信するために係数のダウンスケーリングと更新を行い、前記変換画像データを前記中間画像データに変換する工程を備える、請求項８の方法。
【請求項１０】
前記モディファイドアダマール変換基底を適用する工程は、
２つの独立な一次元基底関数から二次元変換基底を構築する工程を備える、請求項８の方法。
【請求項１１】
変換画像データ（３０）から再生された原画像データ（１８）を取得し、前記変換画像データから前記原画像データを再生するためにモディファイドアダマール逆変換基底を適用する工程と、
中間画像データ（４４）から変換画像データを取得する工程であって、前記中間画像データをエントロピー復号化し、デコーダ（２０）の逐次逆近似ループ（５２）によって前記中間画像データの係数をプログレッシブ更新し、変換画像データに逆変換する工程を含む、当該工程と、
エンコーダ（１２）から受けとった処理画像データ（１６）から中間画像データを取得する工程であって、前記エンコーダの前記処理画像データから複数の係数を受けとる工程を含む、当該工程を備える、処理画像データを受けとる方法。
【請求項１２】
前記中間画像データの係数をプログレッシブ更新する前記工程は、
前記変換画像データがほとんど失われずに再生されるまで繰り返し、前記中間画像データをアップスケーリングする工程を備える、請求項１１の方法。
【請求項１３】
画像データを送信する工程であって、
原画像データを圧縮するために原画像データにモディファイドアダマール変換基底を適用することによって前記原画像データ（１４）を変換画像データ（３０）に変換する工程と、変換画像データを中間画像（４４）に変換し、前記中間データをプログレッシブ更新するための一連の送信変数を備える前方逐次近似ループを用いる工程と、中間画像データを前記処理画像データに変換するためと、前記処理画像データを送信するために、前方逐次近似ループ（２８）に起因する前記中間画像データをエントロピー符号化することを含み、前記中間画像データを処理画像データ（１６）に変換する工程を含む、当該工程と、
前記変換画像データから前記原画像データを再生する工程であって、前記変換画像データから再生された原画像データ（１８）を取得するためにモディファイドアダマール逆変換基底を適用する工程と、デコーダ（２０）で逐次逆近似ループ（５２）によって中間画像データの係数をプログレッシブ更新することを含み、中間画像データから前記変換画像データを取得する工程と、複数の係数を受けとり、前記エンコーダから受けとった前記処理画像データをエントロピー復号化することによって、エンコーダ（１２）から受けとった処理画像データから中間画像データを取得する工程を含む、当該工程を備える方法。
【請求項１４】
一方法をコンピュータに実施させるインストラクションを備えるマシン読取可能コンピュータプログラムコードによって符号化された記憶媒体であって、当該方法は、
画像データを送信する工程であって、原画像データを圧縮するために原画像データにモディファイドアダマール変換基底を適用することによって、前記原画像データ（１４）を変換画像データ（３０）に変換する工程と、変換画像データを中間画像（４４）に変換し、前記中間データをプログレッシブ更新するための一連の送信変数を備える前方逐次近似ループを用いる工程と、中間画像データを前記処理画像データに変換するためと、前記処理画像データを送信するために、前方逐次近似ループ（２８）に起因する前記中間画像データをエントロピー符号化することを含み、前記中間画像データを処理画像データに変換する工程を含む、当該工程と、
前記変換画像データから前記原画像データを再生する工程であって、前記変換画像データから再生された原画像データ（１８）を取得するためにモディファイドアダマール逆変換基底を適用する工程と、デコーダ（２０）で逐次逆近似ループ（５２）によって中間画像データの係数をプログレッシブ更新することを含み、中間画像データから前記変換画像データを取得する工程と、複数の係数を受けとり、エンコーダから受けとった前記処理画像データをエントロピー復号化することによって、エンコーダ（１２）から受けとった処理画像データから中間画像データを取得する工程を含む、当該工程を備える方法。
【請求項１５】
一方法をコンピュータに実施させるインストラクションを備えるマシン読取可能コンピュータプログラムコードによって符号化される記憶媒体であって、当該方法は、
画像データを送信する工程であって、原画像データを圧縮するために前記原画像データにモディファイドアダマール変換基底を適用することによって、原画像データ（１４）を変換画像データ（３０）に変換する工程と、変換画像データを中間画像（４４）に変換し、前記中間データをプログレッシブ更新するための一連の送信変数を備える前方逐次近似ループを用いる工程と、中間画像データを前記処理画像データに変換するためと、前記処理画像データを送信するために、前方逐次近似ループ（２８）に起因する前記中間画像データをエントロピー符号化することを含み、前記中間画像データを処理画像データに変換する工程を含む、当該工程を備える、記憶媒体。
【請求項１６】
一方法をコンピュータに実施させるインストラクションを備えるマシン読取可能コンピュータプログラムコードによって符号化された記憶媒体であって、当該方法は、
変換画像データから原画像データを再生する工程であって、前記変換画像データから再生原画像データ（１８）を取得するためにモディファイドアダマール逆変換基底を適用する工程と、デコーダ（２０）の逐次逆近似ループ（５２）を使うことによって、中間画像データの係数をプログレッシブ更新することを含み、中間画像データから変換画像データを取得する工程と、複数の係数を受けとり、前記エンコーダから受けとった処理画像データをエントロピー復号化することによって、エンコーダ（１２）から受けとった処理画像データから中間画像データを取得する工程を含む、当該工程を備える、記憶媒体。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の背景】
本発明は一般的に画像データの送受信に関し、特に、モディファイドアダマール変換により画像データをプログレッシブ送受信することによって圧縮とロバスト性の両方を達成し、また、チャネルエラーによるデータの損失や歪みを避けることができるシステムと方法に関する。
【０００２】
画像データの圧縮は、原画像データを送信／格納するために必要なビット数を減らすことに関係する。これは、原データに冗長な情報が含まれる場合に可能である。冗長性には様々な形態があって、これには、空間的形態と時間形態が含まれる。空間的に冗長性がある場合は、画像の表面は滑らか（即ち、画素間の変動は最小である）であるので、原画像の再生のために全情報を送る必要はない。時間的な冗長性はビデオシーケンス化にとって有用なものであり、同様に、一連の画像を再生するために、ビデオシーケンスの各フレームを備える必要はない。原データに冗長な情報が含まれている場合は、冗長性をなくすことによって画像データ、即ち、画像情報を圧縮することができるので、画像の高速送信／再生が可能になる。
【０００３】
冗長性をなくすための多数の技術が存在する。変換領域符号化は、そのような技術の一つであって、一つの画像と別の画像の写像をとることによって原画像を圧縮することができる。写像は変換とも呼ばれるものであって、画像圧縮に必要な特定の属性を満たすものである。変換領域符号化では、例えば、離散コサイン変換（ＤＣＴ）や離散サイン変換（ＤＳＴ）やウェーブレット変換やアダマール変換やモディファイドアダマール変換などの技術によって、原画像データソースのエネルギーをコンパクト化して、狭帯域の周波数スペクトル領域に変換する。一般的に、アダマール変換は写像技術であって、所定の周波数スペクトルにエネルギーを均一に分散させるものである。変換領域符号化の目的は、信号情報を少ない係数に抑える（つまり、情報をコンパクト化、即ち、圧縮する）ことである。変換領域表現のロバスト性と最終画質のトレードオフの結果、コンパクト表現が得られる。例えば、ＤＣＴの場合の圧縮は一般的に良好であって、ＤＣ成分は最大エネルギーを有する。しかしながら、この成分に歪みが生じると、再生画像の視覚特性が悪くなることがある。一方、アダマール変換は、（画質に影響を与える）誤差調整に対するロバスト性があるため、その変換では、ＤＣＴのような圧縮は行わない。
【０００４】
従って、妥当な圧縮とロバスト性を同時に提供できる変換があることが望ましい。
【０００５】
【発明の概要】
本発明の好適な実施形態は、送信／再生のために画像を妥当に圧縮しロバスト性をもつような画像データ圧縮技術を提供する。例えば、医療撮像や、汎用撮像や、再送信のための走査や、遠隔治療や、画像データベースの迅速なブラウジングや、雑音の多いチャネルで画像送信する際に行う画像圧縮などのための様々な設定に、本技術を用いることができる。同様に、本技術を、一般的なデータ送信のために利用することもできる。
【０００６】
本技術では、適切な変換を施すアプローチを用いることによって、冗長度をなくすことと冗長度を維持することのバランスをとることができる。好適な変換は、画像データをプログラッシブ送信するモディファイドアダマール変換であって、広範囲にわたって変換画像データのエネルギーを分散させるものである。特に、モディファイドアダマール変換の基底関数のメンバー関数は、比較的広いスペクトルに渡って近似誤差を分散させるものである。既存の方法と比較すると、これらの基底関数を画像データや信号表現に適用することによって、送信のロバスト性が得られる。エネルギーが広帯域に分散されるため、特定成分の歪みにより、誤差が空間領域に均一に分散される。従って、コンパクト性のよい変換と比べると、視覚特性もしくは知覚特性がよい。しかしながら、ロバスト性を得るために、変換は、圧縮を過度に補うものであってはならない。このような場合、原画像データを変換せずに直接送ってもよい。送信チャネルの帯域幅が制限されている場合に、知覚特性をプログレッシブに改善する順に画像データを送信することがさらに望まれている。
【０００７】
即ち、本発明の一実施形態の画像データトランシーバシステムは、原画像データを変換して変換画像データを提供するエンコーダを備える。変換画像データは、中間画像データに変換され、最終的に処理画像データに変換される。また、エンコーダは、一旦得られた処理画像データを送信するように構成されている。デコーダは、変換画像データから原画像データを再生するために提供される。変換画像データは中間画像データから得られるものであって、中間画像データは、エンコーダから送られた、処理された画像データから得られる。エンコーダは、モディファイドアダマール変換を実施するための前方変換ブロックを、原画像データの圧縮と、原画像データの変換画像データへの変換を行うための基底として備える。また、エンコーダは、処理画像データをプログレッシブ送信するプログレッシブ送信ブロックを備える。デコーダは、処理画像データから変換画像データをプログレッシブ再生するプログレッシブ再生ブロックと、変換画像データから原画像データを抽出するためのモディファイドアダマール逆変換基底を利用する逆変換ブロックを備える。
【０００８】
本技術の別の態様の原画像データを送信する方法は、原画像データを変換画像データに変換する工程と、変換画像データを中間画像データに変換する工程と、最終的に中間画像データを処理画像データに変換し、処理画像を送信する工程を備える。原画像データを送信する本方法は、画像データを圧縮するために、モディファイドアダマール変換基底を原画像データに適用する工程と、変換画像データを処理し、それを中間画像データに変換する工程をさらに備える。ここで、前方逐次近似ループと、前方逐次近似ループから生成された中間画像データをエントロピー符号化する方法によって、複数の係数が生成される。前方逐次近似ループは、中間画像データをプログレッシブ更新するための一連の送信変数を備える。
【０００９】
本技術の別の態様の処理画像データを受けとる方法は、変換画像データから原画像データを再生し、中間画像データから変換画像データを取得し、エンコーダから受けとった処理画像データから中間画像データを取得する方法を備える。処理画像データを受けとる本方法は、画像データ送信システムの処理画像データから複数の係数を受けとる工程と、中間画像データをエントロピー復号化する工程と、デコーダの逐次逆近似ループによって中間画像データの係数をプログレッシブ更新する工程と、変換画像データに逆変換する工程をさらに備える。さらに、変換画像データから原画像データを再生するために、モディファイドアダマール逆変換が適用される。
【００１０】
本発明のこれらの、また、その他の特徴や態様や利点は、添付図面を参照しながら以下の詳細な説明を読むことによってさらによく理解することができる。図面全体に渡って、同一番号は同一部分を表すものである。
【００１１】
【発明の実施形態】
図１は、本発明の一実施形態にかかる画像データトランシーバシステム１０を示す。システム１０は、図２に示すように、原画像データ１４を変換画像データ３０に変換するエンコーダ１２を備える。変換画像データ３０は中間画像データ４４に変換され、最終的に処理画像データ１６に変換される。また、エンコーダ１２はその処理画像データを送るように構成される。システム１０はさらに、図３に示すように、変換画像データ３０から再生された原画像データ１８を取得するデコーダ２０を備える。変換画像データ３０は中間画像データ４４から得られ、中間画像データ４４はエンコーダ１２から受けとった処理画像データ１６から得られる。
【００１２】
エンコーダ１２で実行される処理が図２のフロー図に示される。エンコーダ１２は、前方変換ブロック２２とプログレッシブ送信ブロック２４を備える。
【００１３】
前方変換ブロック２２は、原画像データ１４を圧縮したり、原画像データ１４を変換画像データ３０に変換するためのモディファイドアダマール変換基底を備える。モディファイドアダマール変換基底は、独立な一次元基底関数から構築される二次元基底関数を備える。モディファイドアダマール変換によって複数の係数を含む係数行列Ａが生成される。
【００１４】
ブロック２２の変換符号化の第一の工程では、基底関数の長さを選択する。たいていの変換領域技術は、８×８サイズのブロックで利用される。
【００１５】
上述した８点モディファイドアダマール変換は以下によって与えられる。
【００１６】
【数１】
2004048731.tif 000003
【００１７】
Ｘを８×８ブロック画像、Ｙを上で生成された基底とする。次に、前方変換が以下のように計算される。
Ａ＝ＹＸＹＴ　　　　　　　（１）
ここで、Ａは複数の係数を含む係数行列である。係数行列は、式（１）で与えられるように、モディファイドアダマール前方変換ブロックの出力である。
【００１８】
ここで、行フィルタリングに続いて列フィルタリングを行うことによって、独立な一次元基底関数から二次元基底関数が構築される。この仕組みは、計算という観点からみると特に魅力的である。変換は単一式、即ち、ＹｎＹｎＴ＝Ｉである。ここで、（．）Ｔは転置演算子、Ｉは恒等行列である。
【００１９】
プログレッシブ送信ブロック２４を用いることによって、処理画像データ１６をプログレッシブ送信することができる。プログレッシブ送信ブロック２４は、前方逐次近似ループ２８とプログレッシブ送信初期化ブロック２６とエントロピーエンコーダ４６を備える。
【００２０】
プログレッシブ送信初期化ブロック２６を用いることによって、逐次近似ループで用いられる送信変数を生成したり、初期化することができる。
【００２１】
前方逐次近似ループ２８を用いることによって、変換画像データ３０を処理したり、そのデータを中間画像データ４４に変換することができる。前方逐次近似ループ２８は、全ての変換画像データ３０が中間画像データに変換されたかどうかを調べるための前方逐次近似ディシジョンブロック３２を備える。もし答えが「はい」ならば、前方逐次近似ループ２８の動作は完了し、エンコーダ終了ブロック３４で終了する。もし答えが「いいえ」ならば、ダウンスケーリングブロック３６で係数がダウンスケーリングされる。前方逐次近似ループカウンタブロック４０では、ループカウンタが一単位ずつプログレッシブに減らされる。即ち、前方逐次近似ループカウンタブロックでは、スケーリング因子がプログレッシブに一単位ずつ減らされる。前方逐次近似ブロック３８では、係数がプログレッシブに更新される。丸め演算ブロック４２では、係数を四捨五入して、中間画像データ４４を生成する。
【００２２】
前方逐次近似法は、変換画像データのプログレッシブ送信を可能にする処理である。画像データをプログレッシブ送信する工程には、前方逐次近似ループ２８で変換画像データ３０をプログレッシブ送信するために係数をダウンスケーリングしたり、更新したり、変換画像データ３０を中間画像データ４４に変換することが含まれる。
【００２３】
エントロピーエンコーダ４６を用いることによって、前方逐次近似ループ２８で処理された中間画像データ４４に複数ビットを割り当てて、中間画像データ４４を処理画像データ１６に変換することができる。
【００２４】
モディファイドアダマール変換に適用される逐次近似技術について以下で詳細に述べる。
【００２５】
Ａは、上の式（１）で説明したように、前方変換ブロック２２で生成された係数行列であって、Ｍは、複数の係数を送るために必要な総送信回数（Ｍは、スケーリング因子を決定する）であって、Ｂは、中間結果を格納するためのテンポラリ行列とする。次に、ダウンスケーリングブロック３６で行われるダウンスケーリング工程が次式によって与えられる。
【００２６】
【数２】
2004048731.tif 000004
【００２７】
ここで、
【００２８】
【外１】
2004048731.tif 000005
【００２９】
は、エントロピーエンコーダ４６でエントロピー符号化され、処理画像データ１６としてデコーダ２０もしくは、受信システムに送られる。ｉは、前方逐次近似ブロック３２で初期化され、前方逐次近似ループカウンタブロック４０でデクリメントされる前方逐次近似ループカウンタ変数である。ここで、
【００３０】
【外２】
2004048731.tif 000006
【００３１】
は丸め演算、即ち、丸め演算ブロック４２で実行される工程を表す。これは、デコーダ２０で受けとられた処理画像データ１６である。
【００３２】
次の工程では、係数行列Ａとテンポラリ行列Ｂを更新する。
【００３３】
【数３】
2004048731.tif 000007
【００３４】
本工程は、前方逐次近似ブロック３８で実行される。そして、前方逐次近似ループカウンタが１つデクリメントされる。
ｉ＝ｉ−１　　　　　（４）
一般的にダウンスケーリングとは、量を整数値で除算することを意味する。一般的にアップスケーリングとは、量に整数値を乗算することを意味する。
【００３５】
前方逐次近似では、式（４）に示すように、スケーリング因子のプログレッシブ減算がループカウンタｉとして表される。
【００３６】
プログレッシブ送信初期化ブロック２６の初期化には、（ビットプレーン数に関する）プログレッシブ送信変数Ｍと、Ｂ（中間結果を格納するためのテンポラリ行列）と、ｉ（前方逐次近似ループカウンタ）が含まれ、これらの値はそれぞれ、「データ−１のビットプレーン数」、「ゼロ」、「Ｍ」に設定される。ループカウンタは毎回１つデクリメントされる。これは、式（３）で定義されたように、スケーリング因子２Ｍを２Ｍ−１に減らすことに等しい。
【００３７】
上述したビットプレーン数は、式［ｌｏｇ２（ｍａｘ（Ａ）］によって与えられる。ここで、［　］はシーリング演算、ｍａｘ（Ａ）は、Ａの最大値の係数である。エントロピーエンコーダは、各係数の確率に基づいて特定数のビットを各係数に配置する。
【００３８】
本技術の一態様は、原画像データ１４を送る方法を備えており、これは、図２に示すように、原画像データ１４を変換して変換画像データ３０とし、変換画像データ３０を中間画像データ４４に変換し、最終的に中間画像データ４４を処理画像データ１６に変換して、その処理画像データを送ることによってなされる。プログレッシブ送信は、データを受信するたびに精細度レベルが上がるように情報を送る方法である。画像データの場合は、この方法でデータが送られるたびに視覚特性が向上する。
【００３９】
デコーダ２０によって行われる処理が図３のフロー図に示されている。デコーダでは、変換画像データ３０から再生される原画像１８が得られる。変換画像データ３０は中間画像データ４４から得られ、中間画像データ４４は、エンコーダ１２から送られた処理画像データ１６から得られる。
【００４０】
デコーダ２０は、プログレッシブ再生ブロック４８と逆変換ブロック５４を備える。
【００４１】
プログレッシブ再生ブロック４８を用いることによって、変換画像データ３０をプログレッシブ再生を行うことができる。プログレッシブ再生ブロック４８は、プログレッシブ再生初期化ブロック５０と逐次逆近似ループ５２を備える。
【００４２】
プログレッシブ再生初期化ブロック５０を用いることによって、逐次逆近似ループ５２で用いられる受信変数を初期化することができる。
【００４３】
プログレッシブ再生初期化ブロック５０での初期化対象には、（ビットプレーン数に関連する）プログレッシブ受信変数Ｍと、Ｄ（中間結果を格納するためのテンポラリ行列）と、ｊ（ループカウンタ）が含まれており、これらの値はそれぞれ、「データ−１のビットプレーン数」、「ゼロ」、「ゼロ」に設定される。ループカウンタは毎回１ずつインクリメントされる。これは、スケーリング因子２Ｍを２Ｍ−１に小さくすることに等しい。
【００４４】
逐次逆近似ループ５２は、原画像データ１８の再生画像として、変換画像データ３０が完全に再生されたかどうかを調べる逐次逆近似ディシジョンブロック５５を備える。そのデータが完全に再生された場合は、処理はデコーダ終了ブロック５６で終了する。
【００４５】
処理画像データ１６は、処理データ受信ブロック５８のデコーダ２０で受けとられる。そのデータは、まず、エントロピーデコーダ６０でエントロピー復号化されて、
【００４６】
【外３】
2004048731.tif 000008
【００４７】
即ち、Ｃに格納される中間画像データ４４が得られる。Ｃは、エントロピーデコーダ６０で中間画像データ４４を記憶していることを表す変数である。エントロピーデコーダ６０は、エントロピーエンコーダ４６によってそれに割り当てられたビットに基づいて結果を復号化する。
【００４８】
次に、中間画像データ４４から変換画像データ３０をプログレッシブ再生する。
Ｄ＝Ｃ２Ｍ−ｊ　　　　　　　（５）
Ａｃ＝Ａｃ＋Ｄ　　　　　　（６）
逐次逆近似更新ブロック６２でＤとＡｃを用いることによって、係数をアップスケーリングしたり、更新することができる。
【００４９】
逐次逆近似ループ５２は、中間画像データ４４の係数をプログレッシブ更新する逐次逆近似更新ブロック６２を備え、中間画像データ４４から変換画像データ３０を得るための一連の受信変数をさらに備える。変換画像データ３０の係数をプログレッシブ更新する工程には、変換画像データ３０がほとんど失われることなく再生されるまで繰り返し、中間画像データ４４をアップスケーリングすることによって係数の更新を行うことが含まれる。
【００５０】
逐次逆近似は、変換画像データ３０がプログレッシブ再生される処理である。
【００５１】
逆変換ブロック５４は、変換画像データ３０から再生された原画像データ１８を抽出するためのモディファイドアダマール逆変換基底を備える。
【００５２】
逆演算は次式によって与えられる。
【００５３】
【数４】
2004048731.tif 000009
【００５４】
ここで、
【００５５】
【外４】
2004048731.tif 000010
【００５６】
は、再生された原画像データもしくは画像サブブロックであって、この関数は逆変換ブロック５４で実行される。これは、変換画像データから原画像データを抽出するためのモディファイドアダマール逆変換である。原画像データの再生は、別の処理で処理画像データに変換された原画像データを復元するための処理である。
【００５７】
【数５】
2004048731.tif 000011
【００５８】
これは、デコーダでほとんど失われずに再生されたデータについて記述している。
【００５９】
原画像データは、式（７）で定義されるように、アキュムレータの内容（変換画像データ）に逆変換を施すことによって再生される。
【００６０】
次に、逐次逆近似ループカウンタブロック６４の逐次逆近似ループカウンタが１つインクリメントされる。
ｊ＝ｊ＋１　　　　　　（９）
この処理はＭ回繰り返される。Ｍ回の繰返し後に、四捨五入された係数がエンコーダによって送られて、デコーダによって受けとられる。デコーダで再生された画像データ（再生された原画像データ１８）は、四捨五入された係数から再生された画像データであるため、全く無損失の演算ではない。再生された画像データは、画像表示ブロック６６で表示される。
【００６１】
本技術の別の一態様では、変換画像データ３０から原画像データ１８の再生画像を得て、中間画像データ４４から変換画像データ３０を得て、エンコーダ１２から受けとった処理画像データ１６から中間画像データ４４を得る方法を含む画像データ受けとり方法を備える。
【００６２】
プログレッシブ受信は、処理画像データ１６を受けとり、変換画像データ３０を原画像データ１８の再生画像に変換する時に知覚特性が向上するように変換画像データ３０を再生する方法である。
【００６３】
エンコーダとデコーダに関して上で議論したように、プログレッシブ送受信の利点は、視覚特性もしくは知覚特性を段階的に表していくことである。特に、相対的に低解像度の画像が最初に得られる。
【００６４】
逐次近似は、プログレッシブ送受信性能を得るための方法である。送信チャネルの帯域幅が狭く、送信に必要なビット数がチャネル容量を越えている場合、画像データ特性がプログレッシブに向上するようにデコーダもしくはレシーバで係数を順序付けする必要がある。しかしながら、係数を単に再順序付けしても、レシーバ側で視覚特性を表す手助けにはならない。何故ならば、情報は係数を超えて分散されるからである。従って、全ての係数を一度に順序付けする必要がある。これは、チャネルの画像データ拘束条件に合うように係数をスケーリングすることによって行われる。スケーリング因子をプログレッシブに小さくすることによって、全係数を送信することができる。これにより、レシーバ側で制限された帯域幅とプログレッシブ知覚特性の要件が一致する。
【００６５】
コンピュータによる処理や装置によって、本発明の好適な実施形態を具現化することもできる。また、有形媒体、例えば、フレキシブルディスクやＣＤ−ＲＯＭやハードドライブやその他のコンピュータ読出可能記憶媒体で具現化されるインストラクションを備えるコンピュータプログラムコードの形態で本発明を実施することもできる。ここで、コンピュータプログラムコードがコンピュータによってロードされて実行される場合は、そのコンピュータは、本発明を実施する装置となる。また、記憶媒体に格納されており、コンピュータによってロードされて実行されるか、もしくは、電線やケーブル、光ファイバー、もしくは電磁放射線などの送信媒体を介して送られるコンピュータプログラムコードの形態で、本発明を実施することもできる。ここで、コンピュータプログラムコードがコンピュータによってロードされて実行される場合は、そのコンピュータは、本発明を実施する装置となる。汎用マイクロプロセッサで実施される場合は、コンピュータプログラムコードセグメントは、特定の論理回路を形成するようにマイクロプロセッサを構成するものである。
【００６６】
本願では、本発明の特定の特徴だけについて図示し説明してきたが、当業者であれば多くの修正や変更を考えつくことができる。従って、添付の請求項は、本発明の真の精神内にある全ての修正や変更を網羅するものであることを理解されたい。
【図面の簡単な説明】
【図１】図１は、本発明の一実施形態に係る画像データトランシーバシステムのシステムブロック図を示す。
【図２】図２は、図１の画像データトランシーバで有用なエンコーダと、原画像データを処理して処理画像データを生成し、処理画像データを送るフロー図を示す。
【図３】図３は、図１の画像データトランシーバで有用なデコーダと、エンコーダから受けとった処理画像データから原画像データを再生するフローを示す。
【符号の説明】
１０　画像データトランシーバシステム
１２　エンコーダ
１４　原画像データ
１６　処理画像データ
１８　再生された原画像データ
２０　デコーダ
２２　前方変換ブロック
２４　プログレッシブ送信ブロック
２６　プログレッシブ送信初期化ブロック
２８　前方逐次近似ループ
３０　変換画像データ
３２　前方逐次近似ディシジョンブロック
３４　エンコーダ終了ブロック
３６　ダウンスケーリングブロック
３８　前方逐次近似ブロック
４０　前方逐次近似ループカウンタブロック
４２　丸め演算ブロック
４４　中間画像データ
４６　エントロピーエンコーダ
４８　プログレッシブ再生ブロック
５０　プログレッシブ再生初期化ブロック
５２　後方逐次近似ループ
５４　逆変換ブロック
５５　後方逐次近似ディシジョンブロック
５６　デコーダ終了ブロック
５８　処理データ受信ブロック
６０　エントロピーデコーダ
６２　後方逐次近似更新ブロック
６４　後方逐次近似ループカウンタブロック
６６　画像表示
【図１】
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【図２】
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【図３】
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