(57)【要約】【課題】データ量が膨大な符号列データの効率的な管理、伝送、復号処理を可能にする。【解決手段】画像蓄積システム１００において、システム外より入力された符号列データ又はシステム内で生成された符号列データは、符号列変換装置１０２により、ヘッダ部とペイロード部と（量子化テーブルと）に分離され、それぞれが分離した状態で記憶装置１０４，１０５，１０６に蓄積される。管理装置１０３によって、蓄積された符号列データはヘッダ部のデータに基づいて管理される。符号列データの出力要求に応じて、指定されたヘッダ部データ、要求元で必要とされるペイロード部のデータ（及び量子化テーブル）が、分離された状態で、又は、符号列変換装置１０２により符号列データに再構成されてから要求元へ転送される。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
画像データの符号列データを蓄積する画像蓄積システムであって、
システム外より入力された、又は、システム内で生成された符号列データを少なくともヘッダ部とそれ以外の部分とに分離する符号列分離手段と、
前記符号列分離手段により分離された各部のデータを分離した状態で蓄積するための記憶手段と、
蓄積されている符号列データを、そのヘッダ部のデータに基づいて管理する管理手段と、を有することを特徴とする画像蓄積システム。
【請求項２】
前記符号列分離手段は符号列データのヘッダ部以外の部分を量子化テーブルとペイロード部データとに分離し、
分離された量子化テーブルとペイロード部データは分離した状態で前記記憶手段に蓄積されることを特徴とする請求項１に記載の画像蓄積システム。
【請求項３】
領域単位で符号化された符号列データのペイロード部データが、前記符号列分離手段により領域毎のデータに分離され、分離された各領域のデータは分離した状態で前記記憶手段に蓄積されることを特徴とする請求項１又は２に記載の画像蓄積システム。
【請求項４】
階層符号化された符号列データのペイロード部データが、前記符号列分離手段により階層毎のデータに分離され、分離された各階層のデータは分離した状態で前記記憶手段に蓄積されることを特徴とする請求項１又は２に記載の画像蓄積システム。
【請求項５】
コンポーネント毎に符号化された符号列データのペイロード部データが、前記符号列分離手段によりコンポーネント毎のデータに分離され、分離された各コンポーネントのデータは分離した状態で前記記憶手段に蓄積されることを特徴とする請求項１又は２に記載の画像蓄積システム。
【請求項６】
システム内又はシステム外で発生した、符号列データの出力要求に応じて、前記管理手段による管理下で、指定された符号列データのヘッダ部のデータ、及び、それ以外の部分の必要とされるデータが前記記憶手段より読み出され、それらデータが要求元へ転送されることを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１項に記載の画像蓄積システム。
【請求項７】
前記記憶手段より読み出された符号列データのヘッダ部のデータ及びそれ以外の部分のデータを結合して符号列データに再構成する符号列結合手段をさらに有し、
前記符号列結合手段により再構成された符号列データが要求元へ転送されることを特徴とする請求項６に記載の画像蓄積システム。
【請求項８】
画像データを入力する画像入力手段と、
前記画像入力手段により入力された画像データを複数の領域に分割して各領域毎に符号化する符号化処理を、領域単位で並列に実行する複数の画像圧縮手段と、
をさらに有することを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１項に記載の画像蓄積システム。
【請求項９】
画像データを入力する画像入力手段と、
前記画像入力手段により入力された画像データの符号化処理をコンポーネント単位で並列に実行する複数の画像圧縮手段と、
をさらに有することを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１項に記載の画像蓄積システム。
【請求項１０】
前記記憶手段より読み出された符号列データのペイロード部データの復号処理を、領域単位で並列に実行する複数の画像伸長手段と、
前記複数の画像伸長手段により復号された画像データを出力する画像出力手段と、
をさらに有することを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１項に記載の画像蓄積システム。
【請求項１１】
前記記憶手段より読み出された符号列データのペイロード部データの復号処理を、コンポーネント単位で並列に実行する複数の画像伸長手段と、
前記複数の画像伸長手段により復号された画像データを出力する画像出力手段と、
をさらに有することを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１項に記載の画像蓄積システム。
【請求項１２】
請求項６に記載の画像蓄積システムと画像出力装置とがネットワークに接続されてなり、
前記画像蓄積システムは、前記画像出力装置からの符号列データの出力要求に応じて、指定された符号列データのヘッダ部のデータ、及び、それ以外の部分の必要なデータを、分離した状態で前記出力要求元の画像出力装置へ前記ネットワークを経由して転送することを特徴とする画像処理システム。
【請求項１３】
請求項７に記載の画像蓄積システムと画像出力装置とがネットワークに接続されてなり、
前記画像蓄積システムは、前記画像出力装置からの符号列データの出力要求に応じて、指定された符号列データのヘッダ部のデータ、及び、それ以外の部分の必要なデータを前記符号列結合手段により符号列データに再構成して前記出力要求元の画像出力装置へ前記ネットワークを経由して転送することを特徴とする画像処理システム。
【請求項１４】
画像データの符号列データを、少なくともヘッダ部とそれ以外の部分とに分離し、
分離された各部のデータを分離した状態で記憶手段に蓄積し、
蓄積されている符号列データを、そのヘッダ部のデータに基づいて管理する、
ことを特徴とする画像蓄積方法。
【請求項１５】
符号列データのヘッダ部以外の部分を量子化テーブルとペイロード部データとに分離し、それらを分離した状態で記憶手段に蓄積する、
ことを特徴とする請求項１４に記載の画像蓄積方法。
【請求項１６】
符号列データの出力要求に応じて、指定された符号列データのヘッダ部のデータ、及び、それ以外の部分の必要とされるデータを前記記憶手段より読み出して要求元へ転送することを特徴とする請求項１４又は１５に記載の画像蓄積方法。
【請求項１７】
請求項１乃至１１のいずれか１項に記載の画像蓄積システムの各手段としてコンピュータを機能させるプログラム。
【請求項１８】
請求項１４，１５又は１６の画像蓄積方法の手順をコンピュータに実行させるプログラム。
【請求項１９】
請求項１７又は１８に記載のプログラムが記録された、コンピュータが読み取り可能な情報記録媒体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、画像データｋ符号列データを蓄積するシステム及び方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
画像データは、通常、符号化（圧縮）された符号列データの状態で蓄積、伝送される。画像データの符号化（圧縮）は、画素値を周波数変換し、周波数変換係数をエントロピー符号化することによって行われるのが一般的である。そして、その符号列データは、周波数変換係数の符号が格納されたペイロード部と、その要約された情報が格納されたヘッダ部とから構成される。符号化方式によっては、さらに量子化テーブルが符号列データ中に置かれる。そして、通常、画像データの符号列データは、その全体がひとまとまりとして蓄積され、管理される。
【０００３】
画像符号化アルゴリズムとしては、静止画像を対象にしたJPEG方式と、動画像を対象にしたMPEG1／MPEG2／MPEG4／Motion−JPEGの各方式が広く普及している。ここで、Motion−JPEG方式は、静止画像を連続したフレームとして扱うもので(Motion静止画像方式)、JPEG方式を拡張したものとみなすことができる。また、JPEGの後継アルゴリズムとして、静止画像用のJPEG2000と動画像用のMotion−JPEG2000が注目されている。
【０００４】
MPEG方式とMotion静止画像方式の違いは、後者はフレーム内の符号化だけを行うのに対し、前者はフレーム間の相関を取ることにある。MPEG方式は、高い圧縮率を得ることができる。各々のフレームを独立に扱うMotion静止画像方式は、フレーム毎の編集が可能であり、また、通信時のエラーが他フレームに及ぶこともない。このように、MPEG方式とMotion静止画像方式は、それぞれ独自の特長を持つため、用途によって適宜使い分けられている。
【０００５】
本発明は、静止画像の符号列データあるいはMotion静止画像方式の各フレームの符号列データの蓄積に関連するものである。本発明が好適に適用される符号列データとしては、JPEG2000の静止画像の符号列データ、Motion-JPEG2000の動画像の各フレームの符号列データなどを例に挙げることができる。
【０００６】
なお、JPEG2000、Motion-JPEG2000に関連する公知文献は数多いが（例えば特許文献１，２参照）、本発明に直接関連する内容の公知文献は見あたらない。
【０００７】
【特許文献１】特開２００１−３２６９３６号公報
【特許文献２】特開２００１−３０９３８１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
カメラやプリンタ、ディスプレイといった画像入出力装置の高精細化などに伴って、符号量の極めて大きな符号列データを扱う機会が急激に増加している。このような符号量の大きな符号列データは、従来のように全体をひとまとまりにして扱ったのでは、その管理や伝送などを効率良く行うことが困難である。
【０００９】
よって、本発明の主たる目的は、画像データの符号列データを扱う画像蓄積システムや画像処理システムにおいて、符号量の大きな符号列データの効率的な管理を可能にし、また、画面のサイズや解像度などが様々な画像出力機器への符号列データの効率的な伝送を可能にすることにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
符号列データ中で最も大きい部分はペイロード部であり、画像の大型化、高精細化などの影響を受けるのもペイロード部である。符号量の大きな符号列データであっても、ヘッダ部と量子化テーブルのサイズは、ペイロード部に比べ遙かに小さい。
【００１１】
この点に鑑み、本発明においては、符号列データはヘッダ部と、それ以外の部分とに分離される。それ以外の部分とは、ペイロード部、あるいは、ペイロード部と量子化テーブルである。一態様によれば、量子化テーブルを含む符号列データは、ヘッダ部とペイロード部と量子化テーブルとに分離される。そして、分離された各データは分離された状態で蓄積される。そして、蓄積された符号列データは、ペイロード部に比べ格段にデータ量が小さいヘッダ部のデータに基づいて管理される。
【００１２】
本発明をより詳しく説明すれば、
請求項１の発明は、画像データの符号列データを蓄積する画像蓄積システムであって、
システム外より入力された、又は、システム内で生成された符号列データを少なくともヘッダ部とそれ以外の部分とに分離する符号列分離手段と、
前記符号列分離手段により分離された各部のデータを分離した状態で蓄積するための記憶手段と、
蓄積されている符号列データを、そのヘッダ部のデータに基づいて管理する管理手段と、を有することを特徴とする画像蓄積システムである。
【００１３】
請求項２の発明は、前記符号列分離手段は符号列データのヘッダ部以外の部分を量子化テーブルとペイロード部データとに分離し、
分離された量子化テーブルとペイロード部データは分離した状態で前記記憶手段に蓄積されることを特徴とする請求項１の発明による画像蓄積システムである。
【００１４】
請求項３の発明は、領域単位で符号化された符号列データのペイロード部データが、前記符号列分離手段により領域毎のデータに分離され、分離された各領域のデータは分離した状態で前記記憶手段に蓄積されることを特徴とする請求項１又は２の発明による画像蓄積システムである。
【００１５】
請求項４の発明は、階層符号化された符号列データのペイロード部データが、前記符号列分離手段により階層毎のデータに分離され、分離された各階層のデータは分離した状態で前記記憶手段に蓄積されることを特徴とする請求項１又は２の発明による画像蓄積システムである。
【００１６】
請求項５の発明は、コンポーネント毎に符号化された符号列データのペイロード部データが、前記符号列分離手段によりコンポーネント毎のデータに分離され、分離された各コンポーネントのデータは分離した状態で前記記憶手段に蓄積されることを特徴とする請求項１又は２の発明による画像蓄積システムである。
【００１７】
請求項６の発明は、システム内又はシステム外で発生した、符号列データの出力要求に応じて、前記管理手段による管理下で、指定された符号列データのヘッダ部のデータ、及び、それ以外の部分の必要とされるデータが前記記憶手段より読み出され、それらデータが要求元へ転送されることを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１項の発明による画像蓄積システムである。
【００１８】
請求項７の発明は、前記記憶手段より読み出された符号列データのヘッダ部のデータ及びそれ以外の部分のデータを結合して符号列データに再構成する符号列結合手段をさらに有し、
前記符号列結合手段により再構成された符号列データが要求元へ転送されることを特徴とする請求項６の発明による画像蓄積システムである。
【００１９】
請求項８の発明は、画像データを入力する画像入力手段と、
前記画像入力手段により入力された画像データを複数の領域に分割して各領域毎に符号化する符号化処理を、領域単位で並列に実行する複数の画像圧縮手段と、
をさらに有することを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１項の発明による画像蓄積システムである。
【００２０】
請求項９の発明は、画像データを入力する画像入力手段と、
前記画像入力手段により入力された画像データの符号化処理をコンポーネント単位で並列に実行する複数の画像圧縮手段と、
をさらに有することを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１項の発明による画像蓄積システムである。
【００２１】
請求項１０の発明は、前記記憶手段より読み出された符号列データのペイロード部データの復号処理を、領域単位で並列に実行する複数の画像伸長手段と、
前記複数の画像伸長手段により復号された画像データを出力する画像出力手段と、
をさらに有することを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１項の発明による画像蓄積システムである。
【００２２】
請求項１１の発明は、前記記憶手段より読み出された符号列データのペイロード部データの復号処理を、コンポーネント単位で並列に実行する複数の画像伸長手段と、
前記複数の画像伸長手段により復号された画像データを出力する画像出力手段と、
をさらに有することを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１項の発明による画像蓄積システムである。
【００２３】
請求項１２の発明は、請求項６の発明による画像蓄積システムと画像出力装置とがネットワークに接続されてなり、
前記画像蓄積システムは、前記画像出力装置からの符号列データの出力要求に応じて、指定された符号列データのヘッダ部のデータ、及び、それ以外の部分の必要なデータを、分離した状態で前記出力要求元の画像出力装置へ前記ネットワークを経由して転送することを特徴とする画像処理システムである。
【００２４】
請求項１３の発明は、請求項７の発明による画像蓄積システムと画像出力装置とがネットワークに接続されてなり、
前記画像蓄積システムは、前記画像出力装置からの符号列データの出力要求に応じて、指定された符号列データのヘッダ部のデータ、及び、それ以外の部分の必要なデータを前記符号列結合手段により符号列データに再構成して前記出力要求元の画像出力装置へ前記ネットワークを経由して転送することを特徴とする画像処理システムである。
【００２５】
請求項１４の発明は、画像データの符号列データを、少なくともヘッダ部とそれ以外の部分とに分離し、
分離された各部のデータを分離した状態で記憶手段に蓄積し、
蓄積されている符号列データを、そのヘッダ部のデータに基づいて管理する、
ことを特徴とする画像蓄積方法である。
【００２６】
請求項１５の発明は、符号列データのヘッダ部以外の部分を量子化テーブルとペイロード部データとに分離し、それらを分離した状態で記憶手段に蓄積する、ことを特徴とする請求項１４の発明による画像蓄積方法である。
【００２７】
請求項１６の発明は、符号列データの出力要求に応じて、指定された符号列データのヘッダ部のデータ、及び、それ以外の部分の必要とされるデータを前記記憶手段より読み出して要求元へ転送することを特徴とする請求項１４又は１５の発明による画像蓄積方法である。
【００２８】
請求項１７の発明は、請求項１乃至１１のいずれか１項の発明による画像蓄積システムの各手段としてコンピュータを機能させるプログラムである。
【００２９】
請求項１８の発明は、請求項１４，１５又は１６の発明による画像蓄積方法の手順をコンピュータに実行させるプログラムである。
【００３０】
請求項１９の発明は、請求項１７又は１８の発明によるプログラムが記録された、コンピュータが読み取り可能な情報記録媒体である。
【発明の効果】
【００３１】
請求項１乃至５，１４，１５の発明によれば、蓄積された符号列データの管理のためにペイロード部に比べデータ量が格段に小さいヘッダ部のみを扱えばよいので、符号量の極めて大きな符号列データに対しても、そのペイロード部などの読み出しなどの管理を効率的に行うことができる。また、符号列データのヘッダ部、ペイロード部、さらには量子化テーブルは予め分離された状態で蓄積されているため、ペイロード部の必要なデータや量子化テーブルの読み出しを効率的に行うことができる。
【００３２】
請求項３，４，５の発明によれば、ペイロード部データが領域毎、階層毎又はコンポーネント毎に分離されて蓄積されるため、必要な領域、階層又はコンポーネントのデータだけを容易に読み出すことができる。
【００３３】
請求項６，７，１２，１３，１６の発明によれば、符号列データ出力要求の要求元へは、ペイロード部の必要なデータのみが伝送されるため、データ量が膨大なペイロード部データの全体を要求元へ伝送する場合に比べネットワークなどの転送路の負荷を軽減できるとともに、要求元における処理負荷が軽減される。
【００３４】
請求項１３の発明によれば、要求元へは再構成された符号列データが転送されるため、要求元は標準的なフォーマットの符号列データを処理する機能を備えればよく、したがって要求元の装置として標準的なものを用いることができる。換言すれば、標準的な構成の画像出力装置などへ符号列データの効率的な転送を行うことができる。
【００３５】
請求項８乃至１１の発明によれば、並列処理により画像データの符号化又は符号列データの復号を高速に行うことができる。
【００３６】
請求項１７，１８，１９の発明によれば、請求項１乃至１６の発明をコンピュータを利用し容易に実施することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３７】
図１は、本発明の実施の形態を説明するためのシステム構成図である。ここに示す本発明に係る画像処理システムは、本発明に係る画像蓄積システム１００と、様々な画像出力装置２０３、画像圧縮装置２０２などがネットワーク２１０に接続された構成である。
【００３８】
画像出力装置２０３は、例えば、高品位テレビジョン受像機（ＨＤＴＶ）、デスクトップ・パソコン、ノート・パソコン、携帯情報端末（ＰＤＡ）、携帯電話機などであり、画面サイズや表示解像度などが異なる機器が混在していてもよい。また、画像出力装置２０３とネットワーク２１０とは、有線で接続されていても無線で接続されていても構わない。画像圧縮装置２０２は、画像入力装置２０１より入力された画像データを符号化し、その符号列データを画像蓄積システム１００へ送信するものである。
【００３９】
画像蓄積システム１００は、システム内で生成される画像データの符号列データ、あるいは、システム外より入力される画像データの符号列データを蓄積し、また、蓄積した符号列データを画像出力装置２０３へ送信し、又は、蓄積した符号列データをシステム内で復号しシステム内の画像出力装置１０９により出力するものある。すなわち、この画像処理システムにおいては、画像蓄積システム１００は様々な画像出力装置２０３に対しコンテンツ・サーバとして動作する。
【００４０】
画像蓄積システム１００は、その基本的な機能部として、ネットワーク・インターフェース装置１０１、符号列変換装置１０２、管理装置１０３、符号列データを蓄積するための記憶手段としてのヘッダ記憶装置１０４、ペイロード記憶装置１０５及び量子化テーブル記憶装置１０６を備える。ここに示す画像蓄積システム１００は、さらに、画像入力装置１０７、複数の（この例では３台の）画像圧縮装置１０８、画像出力装置１０９、複数の（この例では３台の）画像伸長装置１１０を備える。これらの装置は、内部バスやネットワーク１１１により相互に接続されている。
【００４１】
ネットワーク・インターフェース装置１０１は、ネットワーク２１０を介して外部との通信を行うものである。画像蓄積システム１００の外部からの画像データの符号列データの入力、画像蓄積システム１００内に蓄積された符号列データの外部への出力は、ネットワーク・インターフェース装置１０１を通じて行われる。
【００４２】
画像入力装置１０７は画像データを入力する手段である。入力された画像データの符号化処理を行うための手段が画像圧縮装置１０８である。この例では、画像データの符号化処理を、領域単位あるいはコンポーネント単位で並列に実行するために、画像圧縮装置１０８は複数台備えられている。このような並列処理は、画像データを複数の領域に分割し、各領域毎に符号化を行うような符号化方式、あるいは、画像データの各コンポーネント毎に符号化を行うような符号化方式が利用される場合に可能である。そのような並列処理が不可能な符号化方式が利用される場合には、１台の画像圧縮装置１０８により符号化処理が実行される。
【００４３】
符号列変換装置１０２は、ネットワーク・インターフェース装置１０１を通じてシステム外より画像データの符号列データが入力された時、あるいは、システム内で画像圧縮装置１０７により符号列データが生成された時に、その符号列データをヘッダ部とそれ以外の部分とに分離する符号列分離手段として働く。量子化テーブルを含まない符号列データの場合、ヘッダ部とペイロード部とに分離されることになる。また、量子化テーブルを含む符号列データに関しては、符号列変換装置１０２はヘッダ部以外の部分を、さらに量子化テーブルとペイロード部とに分離する。ただし、量子化テーブルとペイロード部とを分離しない態様も可能であり、これも本発明に含まれる。符号列変換装置１０２は、領域分割された符号列データのペイロード部を領域毎に分離することも可能であり、また、階層符号化された符号列データのペイロード部を階層毎に分離することも可能である。
【００４４】
このようにして分離されヘッダ部のデータ、ペイロード部のデータ、量子化テーブルはヘッダ記憶装置１０４、ペイロード記憶装置１０５、量子化テーブル記憶装置１０６にそれぞれ分離した状態で蓄積される。なお、これら各記憶装置１０４，１０５，１０６はそれぞれ独立した記憶装置でもよいし、共通の記憶装置の記憶スペース上に割り当てられた特定の記憶域であっても構わない。
【００４５】
符号列変換装置１０２は、分離されて蓄積されている符号列データのヘッダ部とそれ以外の部分のデータを結合し、符号列データに再構成する符号列結合手段としても働く。再構成された符号列データは、元の符号列データと同一の場合と、ペイロード部のデータの一部が削除された別の符号列データとなる場合とがある。
【００４６】
管理装置１０３は、蓄積されている符号列データのヘッダ部に基づいて、符号列データのヘッダ部以外の部分の読み出しなどを管理する手段である。管理装置１０３は、符号列データの管理のためにペイロード部に比べデータ量が格段に小さいヘッダ部のみを扱えばよいので、符号量の極めて大きな符号列データに対しても、そのペイロード部などの読み出しなどの管理を効率的に行うことができる。また、符号列データのヘッダ部、ペイロード部、さらには量子化テーブルは予め分離された状態で蓄積されているため、格別の処理を行うことなく、ペイロード部の必要なデータや量子化テーブルの読み出しを効率的に行うことができる。
【００４７】
画像出力装置１０９は、蓄積された符号列データを復号した画像データを表示する手段であるが、その復号処理は画像伸長装置１１０によって行われる。領域毎に符号化された符号化データやコンポーネント毎に符号化された符号化データは、その復号処理を領域単位やコンポーネント単位で独立に行うことができる。そのような符号列データの復号処理は、複数の画像伸長装置１１０により領域単位又はコンポーネント単位で並列に実行することができる。
【００４８】
符号列変換装置１０２は、例えば図２に示すように、符号列入力部１５１、構文解析部１５２、符号列分離／結合部１５３、符号列出力部１５４よりなる構成である。
【００４９】
この符号列変換装置１０２が符号列分離手段として動作する場合には、符号列データが符号列入力部１５１より入力される。構文解析部１５２は、入力された符号列データのヘッダ部を参照することにより符号列データの構文を解析する。この解析結果に基づいて、符号列分離／結合部１５３は入力された符号列データをヘッダ部とそれ以外の部分とに分離し、量子化テーブルが含まれている場合には、それも分離する。このような符号列データの物理的な分離後も、論理的に分離前の符号列データの構文を維持できるようにするため、符号列分離／結合部１５３は、ペイロード部のデータにタグを付加するとともに、そのタグの情報をヘッダ部に記述する。
【００５０】
この符号列変換装置１０２が符号列結合手段として動作する場合には、符号列データのヘッダ部が符号列入力部１５１より入力される。構文解析部１５２は、入力されたヘッダ部を参照することにより符号列データの構文を解析する。次に、当該符号列データのペイロード部が入力され、量子化テーブルがある場合にはそれも入力される。符号列分離／結合部１５３は、構文解析結果に基づいて、それら入力されたデータを結合することにより、元の構文に従った符号列データに再構成する。この結合の際に、分離時にペイロード部のデータに付加されたタグとヘッダ部に記述された当該タグの情報が除去される。このようにして再構成された符号列データは、符号列出力部１５４より出力される。
【００５１】
ここで、図３乃至図６に具体的な符号列データの分離例を示す。  
図３は最も単純な例を示し、符号列データはヘッダ部３００とペイロード部３０１とに分離され、分離されたペイロード部３００にはタグ３０２が付加され、このタグ３０１の情報が分離されたヘッダ部３００に記述される。
【００５２】
図４は量子化テーブルを含む符号列データの分離の例を示し、符号列データはヘッダ部３１０、量子化テーブル３１１、ペイロード部３１２に分離され、分離後のペイロード部３１２にタグ３１３が付加され、このタグ３１３の情報が分離後のヘッダ部３１１に記述される。
【００５３】
図５は、ＪＰＥＧ２０００の符号列データの分離の例を示す（ＪＰＥＧ２０００のアルゴリズム及び符号列データ・フォーマットについては後に説明する）。この符号列データは、メインヘッダ部３２０及びタイルヘッダ部３２１＿１〜３２１＿ｎ）をまとめた集約ヘッダ部３２３と、各タイルのペイロード部３２２＿１〜３２２＿ｎとに分離される。分離後の各タイルのペイロード部３２２＿１〜３２２＿ｎにはタグ３２４＿１〜３２４＿ｎが付加され、また、それらタグの情報が集約ヘッダ部３２３（そのメインヘッダ部又は各タイルヘッダ部）に記述される。ただし、全てのタイルのペイロード部を１本にまとめた形で分離することも可能である。また、１タイル構成の符号列データも同様である。
【００５４】
また、各タイルのペイロード部３２２が、例えば図６に示すような階層構造である場合には、ペイロード部のデータを階層（デコンポジション・レベル）別に細かく分離することもできる。この場合、分離後の各階層のペイロード部のデータ毎にタグが付加されることになる。
【００５５】
また、図示しないが、各タイルのペイロード部のデータが複数のコンポーネント（例えば、輝度コンポーネントと色差コンポーネント）からなる場合に、ペイロード部のデータをコンポーネント別に分離することもできる。
【００５６】
なお、以上のようなペイロード部のデータのタイル別（領域別）、階層別又はコンポーネント別の分離は、ＪＰＥＧ２０００の符号列データに限られるものではなく、そのような分離が可能な任意のフォーマットの符号列データに適用可能である。
【００５７】
次に、画像出力装置２０３からの符号列データ出力要求に応じて、画像蓄積システム１００より符号列データを送信する動作について説明する。この動作には第１、第２及び第３のモードがある。
【００５８】
図７は第１のモードでの送信動作を説明するためのフローチャートである。このモードでは、出力要求に応じて、管理装置１０３の管理下で、要求された符号列データのヘッダ部がヘッダ記憶装置１０４より読み出され、それがネットワーク・インターフェース装置１０１を介し要求元の画像出力装置２０３へ送信される（ステップＳ１）。
【００５９】
要求元の画像出力装置２０３は、受信したヘッダ部を解析し、画面のサイズや解像度などに基づき、ペイロード部のどのようなデータが必要であるか判断し、ペイロード部の必要なデータの送信要求を（量子化テーブルが必要ならば、その送信要求も）画像蓄積システム１００へ送信する。ここで、「ペイロード部の必要なデータ」とは、例えば、図５に示したようなタイル分割された符号列データの特定タイルのペイロード部データであったり、全タイルのペイロード部データである。あるいは、各タイルのペイロード部データが図６に説明したような階層構造である場合に、特定タイル又は全タイルのペイロード部の特定階層以上のデータのみであったり、全階層のデータである。あるいは、複数コンポーネントからなる符号列データの場合に、特定のコンポーネント又は全コンポーネントのペイロード部データであったり、特定のコンポーネント又は全コンポーネントのペイロード部の特定階層以上のデータであったり、全階層のデータであったり、等々様々ケースがあり得る。
【００６０】
画像蓄積システム１００において、その要求を受信すると（ステップＳ２）、管理装置１０３の管理下で、要求元で必要とされる分のペイロード部のデータがペイロード記憶装置１０５より読み出され、また、量子化テーブルが要求されたときには量子化テーブル記憶装置１０６より量子化テーブルも読み出され、それらがネットワーク・インターフェース装置１０１を介し要求元の画像出力装置２０３へ送信される（ステップＳ３）。
【００６１】
要求元の画像出力装置２０３においては、受信したペイロード部データ（及び量子化テーブル）と、先に受信済みのヘッダ部のデータに基づいて復号処理を実行し、復号した画像データを出力する。
【００６２】
図８は第２のモードでの送信動作を説明するためのフローチャートである。このモードでは、出力要求に応じて、管理装置１０３の管理下で、要求された符号列データのヘッダ部のデータがヘッダ記憶装置１０４より読み出され、それがネットワーク・インターフェース装置１０１を介し要求元の画像出力装置２０３へ送信される（ステップＳ１１）。
【００６３】
管理装置１０３は、個々の画像出力装置毎に、あるいは画像出力装置の種類毎に画面サイズ、解像度などの能力情報が予め登録された管理テーブルなどを参照することにより、あるいは、出力要求に含まれる、そのような能力情報を参照することにより、要求元の画像出力装置２０３に必要な分のペイロード部データを判断する。そして、管理装置１０３の管理下で、必要な分のペイロード部データがペイロード記憶装置１０５より読み出され、また、量子化テーブルが必要ならば（これはヘッダ部より判断できる）量子化テーブル記憶装置１０６より量子化テーブルも読み出され、それらがネットワーク・インターフェース装置１０１を介し要求元の画像出力装置２０３へ送信される（ステップＳ１２）。
【００６４】
要求元の画像出力装置２０３においては、受信したヘッダ部データとペイロード部データ（及び量子化テーブル）に基づいて復号処理を実行し、復号した画像データを出力する。なお、要求元の画像出力装置２０３からの出力要求中に、ペイロード部の必要なデータを指定する情報を含めておき、その情報に基づいて管理装置１０３が必要なペイロード部データを判断するようにしてもよく、かかる態様も本発明に含まれる。
【００６５】
このように、データ量の小さなヘッダ部のみを送信した後、画像出力装置２０３で必要とする分だけのペイロード部データ（及び必要な量子化テーブル）を送信するため、データ量が膨大な符号列データであっても、その全体を送信する場合に比べネットワーク２１０の負荷を軽減できる。また、画像出力装置２０３においても、必要な分のデータのみを受信し復号処理を行えばよいため、膨大な符号列データの全体を受信する場合より処理負荷が軽減される。
【００６６】
第１と第２のモードにおいては、上に述べたように、データ量の小さなヘッダ部のみを送信した後、画像出力装置２０３で必要とする分だけのペイロード部データ（及び必要な量子化テーブル）を送信するため、データ量が膨大な符号列データの全体を送信する場合に比べネットワーク２１０の負荷が軽減される。また、画像出力装置２０３においても、必要な分のデータのみを受信し復号処理を行うため、膨大な符号列データの全体を受信し処理する場合より処理負荷が軽減される。
【００６７】
図９は第３のモードでの送信動作を説明するためフローチャートである。このモードでは、出力要求に応じて、管理装置１０３の管理下で、要求された符号列データのヘッダ部のデータがヘッダ記憶装置１０４より読み出され、それが符号列変換部１０２へ転送される（ステップＳ２１）。
【００６８】
管理装置１０３は、個々の画像出力装置毎に、あるいは画像出力装置の種類毎に画面サイズ、解像度などの能力情報が予め登録された管理テーブルなどを参照することにより、あるいは、出力要求に含まれる、そのような能力情報を参照することにより、要求元の画像出力装置２０３に必要な分のペイロード部データを判断する。そして、管理装置１０３の管理下で、必要な分のペイロード部データがペイロード記憶装置１０５より読み出され、また、量子化テーブルが必要ならば（これはヘッダ部より判断できる）量子化テーブル記憶装置１０６より量子化テーブルも読み出され、それらが符号列変換装置１０２へ転送される。符号列変換装置１０２において、ヘッダ部、ペイロード部（及び量子化テーブル）を結合し符号列データに再構成する処理が実行される（ステップＳ２２）。
【００６９】
そして、再構成された符号列データがネットワーク・インターフェース装置１０１を介して要求元の画像出力装置２０３へ送信される（ステップＳ２３）。
【００７０】
要求元の画像出力装置２０３において、受信したヘッダ部データとペイロード部データ（及び量子化テーブル）に基づいて復号処理を実行し、復号した画像データを出力する。  なお、画像出力装置２０３からの出力要求中に、ペイロード部の必要なデータを指定する情報を含めておき、その情報に基づいて管理装置１０３が必要なペイロード部データを判断するようにしてもよく、かかる態様も本発明に含まれる。
【００７１】
この第３のモードにおいても、画像出力装置２０３へ送信される符号列データは、画像出力装置２０３で必要とする分だけのペイロード部データを含むものであるから、データ量が膨大な符号列データの全体を送信する場合に比べ、ネットワーク２１０の負荷が軽減され、また画像出力装置２０３における処理負荷が軽減される。また、第１と第２のモードの場合と違って、再構成された符号列データが送信されるため、画像出力装置２０３は標準的なフォーマットの符号列データの復号処理を行う機能を備えていればよい。換言すれば、第３のモードによれば、標準的な構成の画像出力装置などへ符号列データの効率的な転送を行うことができるということである。
【００７２】
なお、以上の画像蓄積システムに関する説明は、本発明の画像蓄積方法の説明でもあることは明らかである。したがって、本発明の画像蓄積方法の説明は繰り返さない。
【００７３】
また、以上に説明した本発明の画像蓄積システム、及び、本発明の画像蓄積方法は、コンピュータを利用して１以上のプログラムにより実現することも可能であることは明らかである。そのためのプログラム、及び、同プログラムが記録された磁気ディスク、光ディスク、光磁気ディスク、半導体記憶素子などの各種情報記録（記憶）媒体も本発明に包含される。
【００７４】
ここで、以上の説明の理解を容易にするためＪＰＥＧ２０００の概要を説明する。図１０は、ＪＰＥＧ２０００の基本となる階層符号化アルゴリズムを実現するためのシステムのブロック図である。このシステムは、色空間変換・逆変換部４００、二次元ウエーブレット変換・逆変換部４０１、量子化・逆量子化部４０２、エントロピー符号化・復号化部４０３、タグ処理部４０４の各機能ブロックにより構成されている。
【００７５】
このシステムが、従来のＪＰＥＧアルゴリズムと比較して最も大きく異なる点の一つは周波数変換方法である。ＪＰＥＧでは周波数変換に離散コサイン変換（ＤＣＴ）が用いられている。これに対し、ＪＰＥＧ２０００の階層符号化アルゴリズムでは、周波数変換に離散ウエーブレット変換（ＤＷＴ）が用いられることである。ＤＷＴはＤＣＴに比べて高圧縮領域における画質が良いという長所を持ち、この点が、ＪＰＥＧ２０００でＤＷＴが採用された大きな理由の一つとなっている。
【００７６】
また、他の大きな相違点は、ＪＰＥＧ２０００の階層符号化アルゴリズムでは、システムの最終段に符号形成をおこなうためのタグ処理部４０４という機能ブロックが追加されていることである。このタグ処理部４０４において、画像の圧縮動作時には圧縮データが符号列データとして生成され、伸長動作時には伸長に必要な符号列データの解釈が行われる。そして、符号列データによって、ＪＰＥＧ２０００は様々な便利な機能を実現できる。例えば、ブロック・ベースでのＤＷＴのオクターブ分割に対応した任意の階層(デコンポジション・レベル)で圧縮伸長動作を自由に停止させることができる（図１２参照）。
【００７７】
ＪＰＥＧ２０００では、図１０に示すように、原画像の入出力部分に色空間変換部・逆変換部４００が接続される場合が多い。例えば、原色系のR(赤)／G(緑)／B(青)の各コンポーネントからなるRGB表色系や、補色系のY(黄)／M(マゼンタ)／C(シアン)の各コンポーネントからなるYMC表色系から、YUV表色系あるいはYCbCr表色系への変換又は逆変換を行う部分がこれに相当する。
【００７８】
次に、ＪＰＥＧ２０００における圧縮（符号化）処理の流れを説明する。カラー画像は、一般に、図１１に示すように、原画像の各コンポーネント(ここではRGB原色系)が、矩形領域によって分割される。この分割された矩形領域はタイルと呼ばれる。図１１の例では、各コンポーネントが縦横4×4、合計16個の矩形のタイルに分割されている。このような個々のタイルが画像データの圧縮伸長プロセスを実行する際の基本単位となり、画像データの圧縮伸長動作はコンポーネント毎に、かつ、タイル毎に独立に行なわれる。
【００７９】
画像データの符号化時には、各コンポーネントの各タイルのデータは、色空間変換・逆変換部４００で色空間変換を施された後、二次元ウエーブレット変換・逆変換部４０１で二次元ウエーブレット変換(順変換)が適用されて周波数帯域（サブバンド）に空間分割される。
【００８０】
図１２に、デコンポジション・レベル数が３の場合の各デコンポジション・レベルにおけるサブバンドを示す。すなわち、原画像のタイル分割によって得られたタイル原画像(ａ）に対して二次元ウェーブレット変換を施し、デコンポジション・レベル１のサブバンド(1LL, 1HL, 1LH, 1HH)を分離する（ｂ）。そして引き続き、この階層における低周波成分１LLに対して、二次元ウェーブレット変換を施し、デコンポジション・レベル２のサブバンド(2LL,
2HL, 2LH, 2HH)を分離する。同様に、低周波成分2LLに対しても二次元ウェーブレット変換を施し、デコンポジション・レベル３のサブバンド(3LL,
3HL, 3LH, 3HH)を分離する。なお、大きなデコンポジション・レベルのサブバンドは上位階層に、小さなデコンポジション・レベルのサブバンドは下位階層にそれぞれ対応する。
【００８１】
次に、指定した符号化の順番で符号化の対象となるビットが定められ、量子化・逆量子化部で対象ビット周辺のビットからコンテキストが生成される。
【００８２】
量子化・逆量子化部で量子化されたウェーブレット係数は、サブバンドごとに、「プレシンクト」と呼ばれる重複しない矩形に分割される。これは、インプリメンテーションでメモリを効率的に使うために導入されたものである。図１５に示すように、一つのプレシンクトは、空間的に一致した三つの矩形領域からなっている。個々のプレシンクトは、重複しない矩形の「コード・ブロック」に分割される。これは、エントロピー符号化を行う際の基本単位となる。
【００８３】
エントロピー符号化・復号化部４０２では、コンテキストと対象ビットから確率推定によってエントロピー符号化を行う。最後にタグ処理部４０４は、エントロピー符号化・復号化部４０３により生成された符号からパケットを生成し、パケットを所定の順序に並べるとともに必要なタグ及びタグ情報を付加することにより、図１３に示すような構造の符号列データ（コードストリーム）を生成する。図示のように、コードストリームの先頭にメインヘッダ、各タイルの符号データ(bit stream)の先頭にタイルヘッダと呼ばれるタグ情報が付加され、その後に、各タイルの符号化データが続く。そして、符号列データの終端には、再びタグが置かれる。このコードストリームにおける各ヘッダを除く、符号データの部分が前述のペイロード部に相当する。そして、タイル分割が行われた場合には、ペイロード部はタイル毎に分割されているわけである。
【００８４】
図１４に、ウェーブレット係数の符号の収容されたパケットを、サブバンドごとに表わした時のコード・ストリーム構造を示す。ただし、簡略化のためメインヘッダは省略されている。図１４の（ａ）はタイル分割を行わない場合の構造であり、また、（ｂ）は４タイルに分割した場合の構造である。タイル分割の有無に関わらず、図１４中の最下段に例示するような同様のパケット列構造を持っている。
【００８５】
一方、復号（伸長）時には、符号化時とは逆に、各コンポーネントの各タイルの符号データから、画像データを生成する。この場合、タグ処理部４０４は、外部より入力した符号列データに付加されたタグ情報を解釈し、符号列データを各コンポーネントの各タイルの符号列に分解し、その復号処理が行われる。このとき、符号列データ内のタグ情報に基づく順番で復号の対象となるビットの位置が定められるとともに、量子化・逆量子化部４０２で、その対象ビット位置の周辺ビット(既に復号化を終えている)の並びからコンテキストが生成される。エントロピー符号化・復号化部４０３で、このコンテキストと符号データから確率推定によって復号化を行って対象ビットを生成し、それを対象ビットの位置に書き込む。このようにして復号されたデータは各サブバンド毎に空間分割されているため、これを二次元ウェーブレット逆変換・逆変換部４０１で二次元ウェーブレット逆変換を行うことにより、画像データの各コンポーネントの各タイルが復元される。復元されたデータは色空間変換・逆変換部４００によって元の表色系のデータに変換される。
【００８６】
ＪＰＥＧ２０００では、非可逆のウェーブレット変換が用いられる場合に、ウェーブレット係数はサブバンド毎にスカラー（線形）量子化が行われる。その量子化ステップは、「量子化の指数と仮数」を用いて計算される。量子化の指数と仮数は、各デコンポジション・レベルの各サブバンドについて明示的に指定されるか、ＬＬサブバンドについてのみ指定され、残りのサブバンドについての指数と仮数は計算により求められるが、いずれの指定方法であっても、量子化の指数と仮数の情報はメインヘッダ又はタイルヘッダに記述される。したがって、ＪＰＥＧ２０００のコードストリームには、独立した量子化テーブルは含まれない。
【００８７】
なお、静止画像すなわち単フレームに対するＪＰＥＧ２０００アルゴリズムを複数フレームに拡張したものがＭｏｔｉｏｎ−ＪＰＥＧ２０００のアルゴリズムである。Ｍｏｔｉｏｎ−ＪＰＥＧ２０００の動画は、その各フレームがＪＰＥＧ２０００のアルゴリズムにより符号化されている。
【図面の簡単な説明】
【００８８】
【図１】本発明の実施の形態を説明するためのシステム構成図である。
【図２】符号列変換装置の構成列を示すブロック図である。
【図３】符号列データの分離の説明図である。
【図４】符号列データの分離の説明図である。
【図５】符号列データの分離の説明図である。
【図６】符号列データの分離の説明図である。
【図７】第１のモードでの送信動作を説明するためのフローチャートである。
【図８】第２のモードでの送信動作を説明するためのフローチャートである。
【図９】第３のモードでの送信動作を説明するためのフローチャートである。
【図１０】ＪＰＥＧ２０００のアルゴリズムを説明するためのシステム構成を示すブロック図である。
【図１１】タイル分割の説明図である。
【図１２】二次元ウェーブレット変換の説明図である。
【図１３】ＪＰＥＧ２０００のコードストリーム構造の説明図である。
【図１４】ＪＰＥＧ２０００のコードストリームのペイロード部の階層構造の説明図である。
【図１５】ＪＰＥＧ２０００におけるタイル、プレシンクト、コードブロックの説明図である。
【符号の説明】
【００８９】
１００  画像蓄積システム
１０１  ネットワーク・インターフェース装置
１０２  符号列変換装置
１０３  管理装置
１０４  ヘッダ記憶装置
１０５  ペイロード記憶装置
１０６  量子化テーブル記憶装置
１０７  画像入力装置
１０８  画像圧縮装置
１０９  画像出力装置
１１０  画像伸長装置
２１０  ネットワーク
２０３  画像出力装置
１５１  符号列入力部
１５２  構文解析部
１５３  符号列分離／結合部
１５３  符号列出力部
２０１  画像入力装置
２０２  画像圧縮装置
２０３  画像出力装置
２１０  ネットワーク
【図１】
2005130402.tif 000003
【図２】
2005130402.tif 000004
【図３】
2005130402.tif 000005
【図４】
2005130402.tif 000006
【図５】
2005130402.tif 000007
【図６】
2005130402.tif 000008
【図７】
2005130402.tif 000009
【図８】
2005130402.tif 000010
【図９】
2005130402.tif 000011
【図１０】
2005130402.tif 000012
【図１１】
2005130402.tif 000013
【図１２】
2005130402.tif 000014
【図１３】
2005130402.tif 000015
【図１４】
2005130402.tif 000016
【図１５】
2005130402.tif 000017