【手続補正書】
【提出日】平成18年1月20日(2006.1.20)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
離散余弦変換（ＤＣＴ）の近似を実行し且つ量子化演算を実行する方法であって、この変換及び量子化演算はディジタルデータを圧縮するために適用され、前記方法は、
ディジタルデータに適用されたときに必要とされる演算が少なくなるように所定変換行列を単純化するステップと、
無理数を構成する前記単純化された変換行列の要素を有理数によって近似するステップと、
前記単純化された変換行列の要素の有理数による前記近似を補償するべく所定量子化演算を拡張するステップと、
を有する方法。
【請求項２】
ディジタルデータに適用されたときに必要とされる演算が少なくなるように前記所定変換行列を単純化する前記ステップは、該所定変換行列を前記所定量子化演算を拡張するために使用すべき対角行列と単純化された変換行列とに分解するステップを有する請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記有理数は、２nに等しい分母を有する分数により表わすことができ、ｎは整数である請求項１又は２に記載の方法。
【請求項４】
前記の変換実行において割り算はビット・シフトにより実行される請求項３に記載の方法。
【請求項５】
結果として得られる変換が逆変換を有すること、即ち、前記近似を含む前記所定変換行列が乗じられている前記近似を含む前記所定変換行列の転置が単位行列に等しくなることを保証するように前記近似を調整する請求項１〜４のいずれか一項に記載の方法。
【請求項６】
前記所定変換行列は、
【数１】
2005501462.tif 000001
の形の４×４行列であり、ここで
【数２】
2005501462.tif 000002
であり、「ｃ」は式ｄ＝ｃ／ｂに従って前記行列に代入され、前記所定変換行列は、該所定変換行列を対角値｛ａ，ｂ，ａ，ｂ｝を含む対角行列と、「１」及び「ｄ」の絶対値を有する要素のみを含む単純化された変換行列とに分解することによって単純化され、この対角行列は前記所定量子化演算を拡張するために使用されることになる請求項１〜５のいずれか一項に記載の方法。
【請求項７】
前記単純化された変換行列において前記の値「ｄ」は有理数７／１６により近似される請求項６に記載の方法。
【請求項８】
前記単純化された変換行列において前記値「ｄ」は有理数により近似され、前記対角行列において前記の値「ｂ」は
【数３】
2005501462.tif 000003
に調整され、「ｄ」は前記式において前記有理数である請求項６に記載の方法。
【請求項９】
前記単純化された変換行列において前記値「ｄ」は有理数７／１６により近似され、前記変換は、それぞれ次の式、
ｅ＝Ｘ［０］＋Ｘ［３］
ｆ＝Ｘ［１］＋Ｘ［２］
Ｙ［０］＝ｅ＋ｆ
Ｙ［２］＝ｅ−ｆ
ｅ＝Ｘ［０］−Ｘ［３］
ｆ＝Ｘ［１］−Ｘ［２］
Ｙ［１］＝ｅ＋（ｆ−ｆ／８）／２
Ｙ［３］＝（ｅ−ｅ／８）／２−ｆ
で４つの値Ｘ［０］、Ｘ［１］、Ｘ［２］、Ｘ［３］の１次元シーケンスの変換のために実行され、ここでＹ［０］、Ｙ［１］、Ｙ［２］、Ｙ［３］は４つの変換された値の１次元シーケンスであり、ｅ及びｆは補助変数である請求項６に記載の方法。
【請求項１０】
前記所定変換行列は、
【数４】
2005501462.tif 000004
の形の８×８行列であり、ここで
【数５】
2005501462.tif 000005
であり、ここで「ｃ」は式ｃb＝ｃ／ｂに従って前記行列に代入され、「ｄ」は式ｄb＝ｄ／ｂに従って前記行列に代入され、「ｅ」は式ｅb＝ｅ／ｂに従って前記行列に代入され、「ｇ」は式ｇf＝ｇ／ｆに従って前記行列に代入され、前記所定変換行列は、該所定変換行列を対角値｛ａ，ｂ，ｆ，ｂ，ａ，ｂ，ｆ，ｂ｝を含む対角行列と、「１」、「ｃb」、「ｄb」、「ｅb」及び「ｇf」の絶対値を有する要素のみを含む単純化された変換行列とに分解することによって単純化され、この対角行列は前記所定量子化演算を拡張するために使用されることになる請求項１〜５のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１１】
前記単純化された変換行列において前記の値「ｃb」は有理数１５／１６により近似され、前記の値「ｄb」は有理数９／１６により近似され、前記の値「ｅb」は有理数１／４により近似され、前記の値「ｇf」は有理数７／１６により近似される請求項１０に記載の方法。
【請求項１２】
前記単純化された変換行列において前記値「ｃb」、「ｄb」、「ｅb」及び「ｇf」は有理数により近似され、前記対角行列において前記値「ｂ」及び「ｆ」は
【数６】
2005501462.tif 000006
に調整され、値「ｃb」、「ｄb」、「ｅb」及び「ｇf」は前記の式において前記有理数である請求項１０に記載の方法。
【請求項１３】
２次元ディジタルデータに適用すべき２次元変換のために、前記近似された要素を有する前記単純化された所定変換行列と該近似された要素を有する該単純化された変換行列の転置とが前記変換を実行するための基礎として使用され、前記拡張された量子化演算は前記行列の両方から除去された演算を含み、それらの演算は該行列の両方において前記近似を補償するために調整される請求項１〜１２のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１４】
量子化のために、量子化行列は、量子化係数の所定シーケンスと、前記所定変換行列を単純化するために該所定変換行列から抽出された行列とを乗算することによって決定され、この抽出された行列は該所定変換行列から除去された前記演算を含み、この抽出された行列は、有理数による前記単純化された変換行列の要素の前記近似を補償するために調整される請求項１〜１３のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１５】
逆量子化演算を実行し且つ逆離散余弦変換（ＩＤＣＴ）の近似を実行する方法であって、前記逆量子化演算及び逆離散余弦変換が、圧縮されているディジタルデータを復元するために適用され、前記方法は、
ディジタルデータに適用されたときに必要とされる演算が少なくなるように所定逆変換行列を単純化するステップと、
無理数を構成する前記単純化された逆変換行列の要素を有理数により近似するステップと、
前記単純化された逆変換行列の要素の有理数による前記近似を補償するべく所定逆量子化演算を拡張するステップと、
を有する方法。
【請求項１６】
逆量子化のために、逆量子化係数の所定シーケンスと、前記所定逆変換行列を単純化するために該所定逆変換行列から抽出された行列とを乗算することによって逆量子化行列が決定され、この抽出された行列は前記所定逆変換行列から除去された演算を含み、この抽出された行列は前記単純化された逆変換行列の要素の有理数による前記近似を補償するべく調整される請求項１５に記載の方法。
【請求項１７】
ディジタルデータに適用されたときに必要とされる演算が少なくなるように所定逆変換行列を単純化する前記ステップは、該所定逆変換行列を、前記所定逆量子化演算を拡張するために使用すべき対角行列と単純化された逆変換行列とに分解するステップを有する請求項１５又は１６に記載の方法。
【請求項１８】
前記有理数は、２nに等しい分母を有する分数により表示することができ、ｎは整数である請求項１５〜１７のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１９】
前記の逆変換実行において割り算はビット・シフトにより実行される請求項１８に記載の方法。
【請求項２０】
結果として得られる逆変換が変換に対応すること、即ち、前記近似を含み、前記所定逆変換行列の転置が乗じられている、前記近似を含む該所定逆変換行列が単位行列に等しくなることを保証するように前記近似を調整する請求項１５〜１９のいずれか一項に記載の方法。
【請求項２１】
前記所定逆変換行列は、
【数７】
2005501462.tif 000007
の形の４×４行列であり、ここで
【数８】
2005501462.tif 000008
であり、「ｃ」は式ｄ＝ｃ／ｂに従って前記行列に代入され、前記所定逆変換行列は、該所定逆変換行列を対角値｛ａ，ｂ，ａ，ｂ｝を含む対角行列と、「１」及び「ｄ」の絶対値を有する要素のみを含む単純化された逆変換行列とに分解することによって単純化され、この対角行列は前記所定逆量子化演算を拡張するために使用されることになる請求項１５〜２０のいずれか一項に記載の方法。
【請求項２２】
前記単純化された逆変換行列において前記値「ｄ」は有理数７／１６により近似される請求項２１に記載の方法。
【請求項２３】
前記単純化された逆変換行列において前記値「ｄ」は有理数により近似され、前記対角行列において前記値「ｂ」は
【数９】
2005501462.tif 000009
に調整され、「ｄ」は前記の式において前記有理数である請求項２１に記載の方法。
【請求項２４】
前記単純化された逆変換行列において前記値「ｄ」は有理数７／１６により近似され、前記逆変換は、それぞれ次の式、
ｅ＝Ｘ［０］＋Ｘ［３］
ｆ＝Ｘ［１］＋Ｘ［２］
Ｙ［０］＝ｅ＋ｆ
Ｙ［２］＝ｅ−ｆ
ｅ＝Ｘ［０］−Ｘ［３］
ｆ＝Ｘ［１］−Ｘ［２］
Ｙ［１］＝ｅ＋（ｆ−ｆ／８）／２
Ｙ［３］＝（ｅ−ｅ／８）／２−ｆ
で４つの値Ｘ［０］、Ｘ［１］、Ｘ［２］、Ｘ［３］の１次元シーケンスの変換のために実行され、ここでＹ［０］、Ｙ［１］、Ｙ［２］、Ｙ［３］は４つの変換された値の１次元シーケンスであり、ｅ及びｆは補助変数である請求項２１に記載の方法。
【請求項２５】
前記所定逆変換行列は下記の形、
【数１０】
2005501462.tif 000010
の８×８行列であり、ここで
【数１１】
2005501462.tif 000011
であり、ここで「ｃ」は式ｃb＝ｃ／ｂに従って前記行列に代入され、「ｄ」は式ｄb＝ｄ／ｂに従って該行列に代入され、「ｅ」は式ｅb＝ｅ／ｂに従って該行列に代入され、「ｇ」は式ｇf＝ｇ／ｆに従って該行列に代入され、前記所定逆変換行列は、該所定逆変換行列を対角値｛ａ，ｂ，ｆ，ｂ，ａ，ｂ，ｆ，ｂ｝を含む対角行列と、「１」、「ｃb」、「ｄb」、「ｅb」及び「ｇf」の絶対値を有する要素のみを含む単純化された逆変換行列とに分解することによって単純化され、この対角行列は前記所定逆量子化演算を拡張するために使用されることになる請求項１５〜２０のいずれか一項に記載の方法。
【請求項２６】
前記単純化された逆変換行列において前記値「ｃb」は有理数１５／１６により近似され、前記値「ｄb」は有理数９／１６により近似され、前記値「ｅb」は有理数１／４により近似され、前記値「ｇf」は有理数７／１６により近似される請求項２５に記載の方法。
【請求項２７】
前記単純化された逆変換行列において前記値「ｃb」、「ｄb」、「ｅb」及び「ｇf」は有理数により近似され、前記対角行列において前記値「ｂ」及び「ｆ」は
【数１２】
2005501462.tif 000012
に調整され、値「ｃb」、「ｄb」、「ｅb」及び「ｇf」は前記の式において前記有理数である請求項２５に記載の方法。
【請求項２８】
２次元逆量子化されたディジタルデータに適用すべき２次元逆変換のために、前記近似された要素を有する前記単純化された所定逆変換行列と該近似された要素を有する該単純化された逆変換行列の転置とが前記の逆変換を実行するための基礎として使用され、前記拡張された逆量子化演算は前記行列の両方から除去された演算を含み、それらの演算は前記行列の両方において前記近似を補償するために調整される請求項１５〜２７のいずれか一項に記載の方法。
【請求項２９】
ディジタルデータを圧縮するための符号器（４）であって、
単純化された変換行列を前記ディジタルデータに適用することによってディジタルデータを変換するために離散余弦変換（ＤＣＴ）の近似を実行するように構成された変換器（４１）であって、前記単純化された変換行列は、ディジタルデータに適用されたときに必要とされる演算が少なくなるように所定変換行列を単純化することによって得られており、この単純化された変換行列において無理数を構成する要素は有理数により近似される前記変換器（４１）と、
前記変換されたディジタルデータを拡張された量子化演算を適用することによって量子化するために前記変換器（４１）の出力に結合された量子化手段（４２）であって、この拡張された量子化演算は、前記単純化された変換行列の要素の前記近似を補償するように構成されている前記量子化手段（４２）と、
を備える符号器。
【請求項３０】
ディジタルデータを圧縮するための符号器（４）であって、請求項１〜１４のいずれか一項に記載の方法のステップを実行するための手段を備える符号器。
【請求項３１】
ディジタルデータを復元するための復号器（５）であって、
圧縮されているディジタルデータを拡張された逆量子化演算を適用することによって逆量子化するための逆量子化手段（５２）と、
単純化された逆変換行列を適用することによって逆量子化されたディジタルデータを変換するために前記逆量子化手段（５２）の出力に結合された逆離散余弦変換（ＩＤＣＴ）の近似を実行するように構成された変換器（５１）であって、前記単純化された逆変換行列は、ディジタルデータに適用されるときに必要とされる演算が少なくなるように所定の逆変換行列を単純化することによって得られており、この単純化された変換行列において無理数を構成する要素は有理数により近似され前記変換器（５１）と、
を備え、
前記逆量子化手段（５２）により適用される前記拡張された逆量子化演算は前記単純化された逆変換行列の要素の前記近似を補償するように構成されている復号器。
【請求項３２】
ディジタルデータを復元するための復号器（５）であって、この復号器（５）は、請求項１５〜２８のいずれか一項に記載の方法のステップを実行するための手段を備える復号器。
【請求項３３】
ディジタルデータを符号化する方法であって、
前記ディジタルデータに単純化された変換行列を適用することによって該ディジタルデータを変換するステップであって、該単純化された変換行列は、ディジタルデータに適用されたときに必要とされる演算が少なくなるように所定変換行列を単純化することによって得られており且つこの単純化された変換行列において無理数を構成する要素は有理数により近似される、ステップと、
拡張された量子化演算を適用することによって前記の変換されたディジタルデータを量子化するステップであって、該拡張された量子化演算は前記所定変換行列を単純化することによって、除去された演算を含むことにより所定量子化演算から得られており且つ前記単純化された変換行列の要素の前記近似を補償するように調整されている、ステップと、
を有する方法。
【請求項３４】
圧縮されたディジタルデータを復号化する方法であって、
前記圧縮されたディジタルデータを拡張された逆量子化演算を適用することによって逆量子化するステップと、
単純化された逆変換行列を適用することによって前記の逆量子化されたディジタルデータを変換するステップであって、該単純化された逆変換行列は、ディジタルデータに適用されたときに必要とされる演算が少なくなるように所定逆変換行列を単純化することによって得られており且つこの単純化された逆変換行列において無理数を構成する要素は有理数により近似され、前記拡張された逆量子化演算は前記所定逆変換行列を単純化することによって、除去された演算を含むことにより所定逆量子化演算から得られており且つ前記単純化された逆変換行列の要素の前記近似を補償するように調整されている、ステップと、を有する方法。