(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
デジタル画像データを複数の周波数部分帯域にスペクトル分解する少なくとも１つの過程を含む符号化方法によって符号化された圧縮画像データファイルを幾何トランスコーディングする方法であって、
デジタル画像データの、互いに直交する第１および第２の方向それぞれにおける周波数部分帯域の係数と関連するシンボルを抽出する抽出過程と、
前記シンボルに幾何変換を適用する過程と、
適用した幾何変換に応じて、デジタル画像データの前記第１および第２の方向それぞれにおけるシンボルの幾何変換前の順序である正規順序又は正規順序を反転した反転順序を表す標識を更新する過程と、
前記抽出過程の逆によって符号化デジタル信号を再構成する過程と
を含むことを特徴とするトランスコーディング方法。
【請求項２】
前記抽出過程は符号化デジタル画像データの読み取りを含み、抽出されるシンボルは、スペクトル分解により得られる周波数部分帯域の係数とそれぞれ関連するエントロピー符号であることを特徴とする請求項１記載のトランスコーディング方法。
【請求項３】
前記抽出過程は符号化デジタル画像データのエントロピー復号を含み、抽出されるシンボルは、スペクトル分解により得られる周波数部分帯域の係数とそれぞれ関連する量子化のシンボルであることを特徴とする請求項１記載のトランスコーディング方法。
【請求項４】
前記抽出過程は符号化デジタル画像データの逆量子化を含み、抽出されるシンボルは、スペクトル分解により得られる周波数部分帯域の逆量子化係数であることを特徴とする請求項１記載のトランスコーディング方法。
【請求項５】
前記標識は、圧縮画像データファイルに記録され、前記標識と関連する方向における周波数部分帯域の係数の前記正規順序を表す初期値を有する補助ビットであることを特徴とする請求項１から４のいずれか１項に記載のトランスコーディング方法。
【請求項６】
適用される前記幾何変換は、前記シンボルの軸対称又は中心対称による変換、９０°の倍数の回転による変換、又はそれらの変換の組み合わせであることを特徴とする請求項１から５のいずれか１項に記載のトランスコーディング方法。
【請求項７】
適用される前記幾何変換が９０°又は２７０°の回転から成る場合、デジタル画像データの前記第１の方向に低周波数の係数を有し且つデジタル画像データの前記第２の方向に高周波数の係数を有する周波数部分帯域を、スペクトル分解時に同じ分解能レベルであり、前記第１の方向に高周波数の係数を有し且つ前記第２の方向に低周波数の係数を有する周波数部分帯域と転置する過程を更に含むことを特徴とする請求項６記載のトランスコーディング方法。
【請求項８】
圧縮画像データファイルは所定の順序で順序付けされたいくつかのデジタル信号を含み、適用される幾何変換に従って前記デジタル信号を順序付けする過程を更に含むことを特徴とする請求項１から７のいずれか１項に記載のトランスコーディング方法。
【請求項９】
デジタル画像データを複数の周波数部分帯域にスペクトル分解する少なくとも１つの過程を含む符号化方法によって符号化された圧縮画像データファイルを復号する方法であって、
デジタル画像データの、互いに直交する第１および第２の方向について、デジタル画像データの前記方向における周波数部分帯域の係数の幾何変換前の順序である正規順序又は正規順序を反転した反転順序を表す標識を読み取る過程と、
前記第１および第２の方向におけるデジタル画像データのパリティを計算する過程と、
前記デジタル画像データのパリティと、前記標識の値とに従って前記第１および第２の方向における元のスペクトルの再合成フィルタを変換する過程と、
変換された前記再合成フィルタによってデジタル画像データのスペクトルを再合成する過程と
を含むことを特徴とする復号方法。
【請求項１０】
前記元のスペクトルの再合成フィルタの変換時に、前記フィルタは対称にされ、あるいは、ある指標だけシフトされ、あるいはその両方が施されることを特徴とする請求項９記載の復号方法。
【請求項１１】
前記デジタル画像データの符号化方法は、前記画像データの前記第１および第２の方向に、デジタル画像データの初め及び終わりを処理する過程を含み、
前記再合成フィルタのパリティを計算する過程と、
前記再合成フィルタのパリティと、画像データのパリティと、標識の値とに従って、前記デジタル画像データに適用されるべき両端の処理を選択する過程と、
前記選択された処理を、前記スペクトルを再合成する過程の前にデジタル画像データに適用する過程と
を更に含むことを特徴とする請求項９又は１０記載の復号方法。
【請求項１２】
前記デジタル画像データの初めと終わりの処理はデジタル画像データの対称的拡張であることを特徴とする請求項１１記載の復号方法。
【請求項１３】
事前に、圧縮画像データファイルを所定の順序で順序付けされたいくつかのデジタル画像データに分割する過程を更に含み、前記画像データの大きさは標識の値に従って決定されることを特徴とする請求項９から１２のいずれか１項に記載の復号方法。
【請求項１４】
請求項１から８のいずれか１項に記載のトランスコーディング方法により幾何変換されるのに適したデジタル画像データを符号化する方法であって、
デジタル画像データを複数の周波数部分帯域にスペクトル分解する過程と、
符号化デジタル画像データを含む圧縮ファイルに、デジタル画像データの前記第１および第２の方向とそれぞれ関連する標識を、前記標識と関連する方向における周波数部分帯域の係数の幾何変換前の順序である正規順序を表す初期値を有する補助ビットの形態で記録する過程と
を含むことを特徴とする符号化方法。
【請求項１５】
デジタル画像データを複数の周波数部分帯域にスペクトル分解する少なくとも１つの過程を含む符号化方法によって符号化されたデジタル画像データを含む圧縮画像データファイルを幾何トランスコーディングする装置であって、
デジタル画像データの互いに直交する第１および第２の方向における周波数部分帯域の係数と関連するシンボルを抽出する抽出手段と、
前記シンボルに幾何変換を適用する適用手段と、
適用した幾何変換に応じて、デジタル画像データの前記第１および第２の方向それぞれにおけるシンボルの幾何変換前の順序である正規順序又は正規順序を反転した反転順序を表す標識を更新する更新手段と、
符号化デジタル画像データを再構成する再構成手段と
を有することを特徴とするトランスコーディング装置。
【請求項１６】
デジタル画像データを複数の周波数部分帯域にスペクトル分解する少なくとも１つの過程を含む符号化方法によって符号化されたデジタル画像データを含む圧縮画像データファイルを復号する装置であって、
デジタル画像データの一方向における周波数部分帯域の係数の幾何変換前の順序である正規順序又は正規順序を反転した反転順序を表す標識を読み取る読取り手段と、
前記方向におけるデジタル画像データのパリティを計算する第１の計算手段と、
デジタル画像データのパリティと、標識の値とに従って前記方向における元のスペクトルの再合成フィルタを変換する変換手段と、
変換された前記再合成フィルタによってデジタル画像データのスペクトルを再合成する再合成手段と
を有することを特徴とする復号装置。
【請求項１７】
請求項１から８のいずれか１項に記載のトランスコーディング方法により幾何変換されるべきデジタル画像データを符号化する装置であって、
デジタル画像データを複数の周波数部分帯域にスペクトル分解する分解手段と、
符号化デジタル画像データを含む圧縮ファイルに、デジタル画像データの、互いに直交する第１および第２の方向とそれぞれ関連する標識を、前記標識と関連する方向における周波数部分帯域の係数の幾何変換前の順序である正規順序を表す初期値を有する補助ビットの形態で記録する手段と
を含むことを特徴とする符号化装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、圧縮デジタル信号を幾何トランスコーディングする方法及び装置に関する。また、本発明は、幾何トランスコーディング方法及び装置と関連する符号化方法及び装置、並びに復号方法及び装置にも関する。本発明の技術分野は、圧縮デジタルデータを操作する方法の分野である。
【０００２】
【従来の技術】
幾何トランスコーディングは、１つの圧縮デジタルデータファイルを、復号されたときに、初期圧縮データファイル中の初期符号化デジタル信号に対して幾何変換を受けたデジタル信号を表現する別の圧縮デジタルデータファイルに変換する操作である。
【０００３】
一次元デジタル信号又は多次元デジタル信号の幾何変換は、デジタル信号の１つ又は２つ以上の方向にデジタル信号のサンプルの順序を変化させることから成る。
【０００４】
実際に、例えば、画像の場合、画像を表現するデジタル信号を操作することにより、軸対称又は中心対称、あるいは画像の回転を発生させることができる。
【０００５】
特に、圧縮デジタルデータファイルの伸長のために必要な計算の回数や、メモリのスペースを少なくするためには、符号化デジタル信号を含むファイルを伸長し、その後、再び圧縮するという手間をかける必要なく、符号化デジタル信号の上記のような操作と変換を実行できることがとりわけ有利である。
【０００６】
離散コサイン変換（ＤＣＴ）に基づく符号化方法により符号化された圧縮形態のデジタルデータを操作する技法は知られている。このような技法は、例えば、Brian C．Smith及びLawrence A．Roweの論文「A new family of algorithms for manipulating compressed images」（IEEE Transactions on Computer Graphics and Applications、１９９３年９月）及び米国特許第５７５１８６５号（Felice A．Micco、Martin E．Banton）の中に記載されている。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、離散コサイン変換に基づいてデジタル信号を圧縮する技法は、圧縮に関しては、デジタル信号を複数の周波数部分帯域にスペクトル分解することに基づく圧縮技法と比較して、効率の面で劣っている。
【０００８】
本発明の目的は、デジタル信号のスペクトル分解を利用する圧縮技法によって圧縮データファイルをトランスコーディングする方法及び装置を提供することにより、従来の技術の欠点を改善することである。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
この目的のために、本発明は、デジタル信号を複数の周波数部分帯域にスペクトル分解する少なくとも１つの過程（Ｅ６）を含む符号化方法によって符号化されたＮ次元のデジタル信号（Ｓ）を含む圧縮データファイル（Ｆ）を幾何トランスコーディングする方法に関する。
【００１０】
本発明によれば、このトランスコーディング方法は、
デジタル信号（Ｓ）の各方向における周波数部分帯域の係数（Ｃｉ）と関連するシンボルを抽出する過程（Ｅ９）と、
前記シンボルに幾何変換を適用する過程（Ｅ１０）と、
デジタル信号（Ｓ）のＮ個の方向それぞれにおけるシンボルの正規順序又は反転順序を表すＮ個の標識（Ｉｈ，Ｉｖ）を更新する過程（Ｅ１２，Ｅ１３）と、抽出する過程（Ｅ９）とは逆の過程によって符号化デジタル信号を再構成する過程（Ｅ１８）とを含むことを特徴としている。
【００１１】
これに関連して、本発明は、デジタル信号（Ｓ）を複数の周波数部分帯域にスペクトル分解する少なくとも１つの過程（Ｅ６）を含む符号化方法によって符号化されたＮ次元のデジタル信号（Ｓ）を含む圧縮データファイル（Ｆ）を幾何トランスコーディングする装置であって、
デジタル信号（Ｓ）の各方向における周波数部分帯域の係数（ｃｉ）と関連するシンボルを抽出する手段（６）と、
前記シンボルに幾何変換を適用する手段（７）と、
デジタル信号（Ｓ）のＮ個の方向それぞれにおけるシンボルの正規順序又は反転順序を表すＮ個の標識（Ｉｈ，Ｉｖ）を更新する手段（８）と、
抽出する過程とは逆の過程によって符号化デジタル信号を再構成する手段（１０）とを有することを特徴とするトランスコーディング装置を提案する。
【００１２】
この幾何トランスコーディング方法及び装置は、デジタル信号の各方向における、周波数部分帯域シンボルの反転の有無に関する情報を提供するための標識を修正という措置をとっているので、デジタル信号を完全に伸長することなくスペクトル分解に基づいて符号化デジタル信号の幾何変換の実行することを可能にする。この標識により、その後の復号方法、特に、標識の値の関数としてのデジタル信号のスペクトル再構成に適応できるようになる。
【００１３】
更に、このトランスコーディング方法では、デジタル信号の周波数部分帯域の係数と関連するシンボルの値に修正を加えなくても済み、そのため、復号の時点で必要な計算の量が増加することがない。
【００１４】
本発明の１つの有利な特徴によれば、抽出する過程は符号化デジタル信号の読み取りを含み、信号は、スペクトル分解により得られる周波数部分帯域の係数（ｃｉ）とそれぞれ関連するエントロピーコードである。
【００１５】
この実施例では、圧縮データファイルの伸長が最小限に抑えられるので、特に有利である。幾何変換は、プレフィクスコードと呼ばれる、圧縮データファイルに含まれるエントロピーコードに直接に適用される。しかし、これは、デジタル信号の符号化で、エントロピー符号化を周波数部分帯域の信号の各係数と関連付けるハフマン符号化型のエントロピー符号化を利用している場合にのみ適している。
【００１６】
部分帯域の信号の係数のスカラ量子化を使用して、ファイルの伸長を最小にし且つ従来の多数の符号化方法に適用される本発明の好ましい形態によれば、抽出する過程（Ｅ９）は、符号化デジタル信号のエントロピー復号を含み、シンボルは、スペクトル分解により得られる周波数部分帯域の係数（ｃｉ）とそれぞれ関連する量子化シンボル（ｑｉ）である。
【００１７】
あるいは、ファイルの完全な伸長、特にデジタル信号のスペクトル再合成を回避する別の好ましい形態によれば、抽出する過程（Ｅ９）はデジタル信号の逆量子化を含み、シンボルは、スペクトル分解により得られる周波数部分帯域の逆量子化係数（ｃｉ）である。
【００１８】
この実施例は、符号化方法が周波数部分帯域に分解されたデジタル信号のベクトル量子化を使用する場合に特に適している。
本発明の好ましい形態によれば、標識（Ｉｈ，Ｉｖ）は、圧縮データファイル（Ｆ）に記録され、その標識（Ｉｈ，Ｉｖ）と関連する方向における周波数部分帯域の係数（ｃｉ）の正規順序を表す初期値（０）を有する補助ビットである。
【００１９】
このような標識は、圧縮データファイルで使用されるメモリスペースに関して特に有利である。また、例えば、デジタル信号の符号化の時点で固定された、幾何変換をまだ受けていない初期値から非常に容易に更新される。交互に現れる値０と値１は、デジタル信号の方向ごとのシンボルの正規順序又は反転順序をそれぞれ表す。
【００２０】
画像の幾何操作、例えば、画像の印刷に特に適用され、その場合、デジタル信号が二次元であるような本発明の好ましい実現形態においては、適用される幾何変換は、シンボルの軸対称又は中心対称による変換、９０°の倍数の回転による変換、あるいはそれらの変換の組み合わせである。
【００２１】
この同じ本発明の好ましい実施例では、トランスコーディング方法は、 適用される幾何変換が９０°又は２７０°の回転から成る場合、デジタル信号の第１の方向に低周波数の係数（ｃ１）を有し且つデジタル信号の第２の方向に高周波数の係数（ｃ１）を有する周波数部分帯域（ＨＬ３，ＨＬ２，ＨＬ１）を、スペクトル分解時に同じ分解能レベルであり、前記第１の方向に高周波数の係数（ｃｉ）を有し且つ前記第２の方向に低周波数の係数（ｃｉ）を有する周波数部分帯域（ＬＨ３，ＬＨ２，ＬＨ１）と転置する過程（Ｅ１７）を更に含む。
【００２２】
トランスコーディング方法のこの特徴によって、例えば、デジタル信号を復号する方法を正しく適用するために、画像の９０°又は２７０°の回転の間のシンボルの方向の変化を考慮に入れることができるようになる。
【００２３】
本発明の別の好ましい形態によれば、圧縮データファイル（Ｆ）は所定の順序で順序付けされたいくつかのデジタル信号（Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄ）を含んでおり、この場合、トランスコーディング方法は、適用された幾何変換に従ってデジタル信号（Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄ）を順序付けする過程（Ｅ４０）を更に含む。
【００２４】
従って、このトランスコーディング方法は、符号化に先立ってデジタル部分信号に分割されたデジタル信号に特に適合し、それらの部分信号は圧縮データファイルに所定の順序で格納される。
【００２５】
本発明は、デジタル信号（Ｓ）を複数の周波数部分帯域にスペクトル分解する少なくとも１つの過程（Ｅ６）を含む符号化方法によって符号化されたＮ次元のデジタル信号（Ｓ）を含む圧縮データファイル（Ｆ*）を復号する方法であって、デジタル信号の各方向に、
デジタル信号の前記方向における周波数部分帯域の係数（ｃｉ）の正規状態又は反転状態を表す標識（Ｉｈ，Ｉｖ）を読み取る過程（Ｅ２２）と、
前記方向におけるデジタル信号（Ｓ）のパリティを計算する過程（Ｅ２５）と、
デジタル信号（Ｓ）のパリティと、標識（Ｉｈ，Ｉｖ）の値とに従って前記方向における元のスペクトル再合成フィルタ（ｈ２，ｇ２）を変換する過程（Ｅ２４，Ｅ２７）と、
変換された再合成フィルタ（ｈ’２，ｇ’２）によってデジタル信号（Ｓ*）をスペクトル再合成する過程（Ｅ３６）とを含むことを特徴とする復号方法にも関する。
【００２６】
これに関連して、本発明は、デジタル信号を複数の周波数部分帯域にスペクトル分解する少なくとも１つの過程（Ｅ６）を含む符号化方法によって符号化されたＮ次元のデジタル信号（Ｓ）を含む圧縮データファイル（Ｆ*）を復号する装置であって、
デジタル信号の一方向における周波数部分帯域の係数（ｃｉ）の正規状態又は反転状態を表す標識（Ｉｈ，Ｉｖ）を読み取る手段（１１）と、
前記方向におけるデジタル信号（Ｓ）のパリティを計算する手段（１４）と、デジタル信号（Ｓ）のパリティと、標識（Ｉｈ，Ｉｖ）の値とに従って前記方向における元のスペクトル再合成フィルタ（ｈ２，ｇ２）を変換する手段（１８）と、
変換された再合成フィルタ（ｈ’２，ｇ’２）によってデジタル信号（Ｓ*）をスペクトル再合成する手段（１９）とを有することを特徴とする復号装置にも関する。
【００２７】
この復号方法及び装置は、デジタル信号のスペクトル再構成に際して、周波数部分帯域の信号の係数の反転を考慮に入れてデジタル信号を復号することを可能にする。
【００２８】
再構成フィルタの変換は、デジタル信号のパリティと、信号の係数の反転の有無とに従って比較的簡単に実行できる。
相対的に単純なフィルタの変換を使用する本発明の有利な形態によれば、元のスペクトル再合成フィルタの変換の時点で、それらのフィルタを対称にし且つある指標だけオフセットする。
【００２９】
デジタル信号を符号化する方法が、前記信号の各方向に、デジタル信号の初め及び終わりを処理することを含む場合に特に適合する本発明の好ましい形態によれば、本発明による復号方法は、
スペクトル再合成フィルタ（ｈ２，ｇ２）のパリティを計算する過程（Ｅ２９）と、
スペクトル再合成フィルタ（ｈ２，ｇ２）のパリティと、信号（Ｓ）のパリティと、標識（Ｉｈ，Ｉｖ）の値とに従って、前記デジタル信号に適用されるべき両端の処理を選択する過程（Ｅ３０）と、
スペクトル再合成をする前に前記選択された処理をデジタル信号に適用する過程（Ｅ３１）とを更に含む。
【００３０】
従って、この復号方法は、有限の一方向デジタル信号の終端で一般に現れるエッジの問題を考慮に入れることを可能にする。部分帯域信号の係数が反転されていれば、復号の時点で、両端に適用されるべき処理を反転させることができる。
【００３１】
本発明の、実現が特に簡単である有利な形態においては、デジタル信号の初めと終わりの処理はデジタル信号の対称拡張である。
【００３２】
本発明の好ましい形態によれば、復号方法は、事前に、圧縮データファイル（Ｆ*）を所定の順序で順序付けされたいくつかのデジタル信号（Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄ）に分割する過程（Ｅ４１）を更に含み、前記信号の大きさは標識（Ｉｈ，Ｉｖ）の値に従って決定される。
【００３３】
従って、復号方法は、トランスコーディングされたデジタル信号をデジタル信号の符号化の時点で分割された部分信号に対応する大きさの部分信号に再分割するように、信号のトランスコーディングの時点で行われた信号の順序の変化をも考慮に入れている。
【００３４】
本発明は、本発明によるトランスコーディング方法により幾何変換されるべきＮ次元のデジタル信号（Ｓ）を符号化する方法であって、
デジタル信号（Ｓ）を複数の周波数部分帯域にスペクトル分解する過程（Ｅ６）と、
符号化デジタル信号（Ｓ）を含む圧縮ファイル（Ｆ）に、デジタル信号（Ｓ）のＮ個の方向とそれぞれ関連するＮ個の標識（Ｉｈ，Ｉｖ）を、前記標識（Ｉｈ，Ｉｖ）と関連する方向における周波数部分帯域の係数（ｃｉ）の正規順序を表す初期値（０）を有する補助ビットの形態で記入する過程（Ｅ２）とを含むことを特徴とする符号化方法にも関する。
【００３５】
これに関連して、本発明は、本発明によるトランスコーディング方法により幾何変換されるべきＮ次元のデジタル信号（Ｓ）を符号化する装置であって、
デジタル信号（Ｓ）を複数の周波数部分帯域にスペクトル分解する手段（２）と、
符号化デジタル信号（Ｓ）を含む圧縮ファイル（Ｆ）に、デジタル信号（Ｓ）のＮ個の方向とそれぞれ関連するＮ個の標識（Ｉｈ，Ｉｖ）を、前記標識（Ｉｈ，Ｉｖ）と関連する方向における周波数部分帯域の係数（ｃｉ）の正規順序を表す初期値（０）を有する補助ビットの形態で記入する手段（５）とを含むことを特徴とする符号化装置にも関する。
【００３６】
この符号化方法及び装置は、デジタル信号の正規の、未変換の状態を表す標識を符号化からデジタル信号と関連付けるという利点を有する。
【００３７】
標識をデジタル信号の各方向と関連付けることにより、トランスコーディングの時点で、デジタル信号を格納しているスペースのあらゆる方向における、圧縮形態のデジタル信号の変換を考慮に入れるために、これらの標識を修正することが可能になる。
【００３８】
本発明は、先に開示したようなトランスコーディング方法、復号方法又は符号化方法を実現するための手段、あるいは先に開示したようなトランスコーディング装置、復号装置又は符号化装置を有するデジタル信号処理装置にも関する。
【００３９】
本発明によるトランスコーディング方法、復号方法及び符号化方法は、デジタル写真装置、コンピュータ又は複写機において使用するのに特に適している。
【００４０】
これに関連して、本発明は、本発明によるトランスコーディング装置、復号装置又は符号化装置を有するコンピュータ、複写機またはデジタル写真装置にも関する。
【００４１】
トランスコーディング方法及び復号装置は、デジタルプリンタにおいて使用するのにも特に適している。
これに関連して、本発明は、本発明によるトランスコーディング装置又は復号装置を具備するデジタルプリンタにも関する。
これらのデジタル信号処理装置、デジタル写真装置、コンピュータ、複写機及びデジタルプリンタの利点は、それらが実現する方法又はそれらが含む装置の利点に類似している。
【００４２】
コンピュータ又はマイクロプロセッサにより読み取り可能であり、コンピュータ又はマイクロプロセッサに一体に組み込まれているか又はそれとは別個であり、おそらくは着脱可能である情報格納手段は、符号化及び／又はトランスコーディング及び／又は復号の方法を実現するプログラムを格納する。
【００４３】
本発明のその他の特異性及び利点は、以下の本発明の好ましい一実施例の説明からも明らかになるであろう。
【００４４】
【発明の実施の形態】
まず、図１を参照して、デジタル信号Ｓを圧縮するという目的のためにデジタル信号Ｓを符号化する、本発明の一実施例による符号化装置を説明する。
【００４５】
この詳細な実施例においては、デジタル信号Ｓは、１つの画像を表現する一連のデジタルサンプルにより形成される二次元のものである。デジタルサンプルは、例えば、この場合には各々が２５６のグレイレベルを有する１つの画像の１つの画素を表現するバイトであるが、画像は白黒画像の場合もある。
【００４６】
信号Ｓは、例えば、メモリ、ハードディスク又はＣＤ−ＲＯＭのようにデジタル信号を格納しているか、又は、例えば、アナログ／デジタル変換器と関連するアナログ写真装置のようにアナログ信号をデジタル信号に変換する信号源により、規約にのっとって符号化装置に供給される。
【００４７】
符号化装置は、デジタル信号を複数の部分周波数帯域にスペクトル分解する手段２を有する。
【００４８】
これらのスペクトル分解手段は、従来通り、各々が×２デシメータと関連する一組のフィルタ(filters, respectively associated with decimators by two)から構成されており、各フィルタは画像を２方向にフィルタリングする。
【００４９】
フィルタリングされた信号は元の信号より広いサポートを有しているので、符号化装置は、従来通り、分解手段２の上流側に、エッジ効果に関連する問題を回避するためにデジタル信号の端部を処理する処理手段１を有する。
【００５０】
この実施例では、デジタル信号の初めと終わりに対応する処理手段１は、デジタル信号を対称的に拡張する。これらの処理手段１は、例えば、フィルタのエイリアシングのような他の等価の処理を実現することもできる。
【００５１】
通常のように、長さＫのデジタル信号、Ｘ（０）Ｘ（１）Ｘ（２）Ｘ（３）．．．．．．Ｘ（Ｋ−４）Ｘ（Ｋ−３）Ｘ（Ｋ−２）Ｘ（Ｋ−１）は、その両端部で、
対称の中心が信号の最終サンプルであるような拡張（拡張Ｐ）：
Ｘ（２）Ｘ（１）／Ｘ（０）Ｘ（１）Ｘ（２）Ｘ（３）．．．．．．Ｘ（Ｋ−４）Ｘ（Ｋ−３）Ｘ（Ｋ−２）Ｘ（Ｋ−１）／Ｘ（Ｋ−２）Ｘ（Ｋ−３）
又は、
対称の中心が信号の外のハーフサンプルであるような拡張（拡張１／２Ｐ）：Ｘ（１）Ｘ（０）／Ｘ（０）Ｘ（１）Ｘ（２）Ｘ（３）．．．．．．Ｘ（Ｋ−４）Ｘ（Ｋ−３）Ｘ（Ｋ−２）Ｘ（Ｋ−１）／Ｘ（Ｋ−１）Ｘ（Ｋ−２）
又は、
対称の中心が信号の最終サンプルであり且つ信号の外のサンプルに−１を乗算するような拡張（拡張−Ｐ）：
−Ｘ（２）−Ｘ（１）／Ｘ（０）Ｘ（１）Ｘ（２）Ｘ（３）．．．．．．Ｘ（Ｋ−４）Ｘ（Ｋ−３）Ｘ（Ｋ−２）Ｘ（Ｋ−１）／−Ｘ（Ｋ−２）−Ｘ（Ｋ−３）又は、
対称の中心が信号の外のハーフサンプルであり且つ信号の外のサンプルに−１を乗算するような拡張（拡張−１／２Ｐ）：
−Ｘ（１）−Ｘ（０）／Ｘ（０）Ｘ（１）Ｘ（２）Ｘ（３）．．．．．．Ｘ（Ｋ−４）Ｘ（Ｋ−３）Ｘ（Ｋ−２）Ｘ（Ｋ−１）／−Ｘ（Ｋ−１）−Ｘ（Ｋ−２）又は、
対称の中心が信号の両端のゼロであり且つ信号の外のサンプルに−１を乗算するような拡張（拡張−１／２Ｐ０）：
−Ｘ（１）−Ｘ（０）０Ｘ（０）Ｘ（１）Ｘ（２）Ｘ（３）．．．Ｘ（Ｋ−４）Ｘ（Ｋ−３）Ｘ（Ｋ−２）Ｘ（Ｋ−１）０−Ｘ（Ｋ−１）−Ｘ（Ｋ−２）
により拡張できる。
【００５２】
使用される拡張の種類は、デジタル信号の符号化及びそのスペクトル分解の時点で、デジタル信号の両端で同一である。これに対し、信号の復号及びスペクトル再合成の時点では、信号のパリティ及び使用するフィルタに応じて、拡張は異なっていても良い。このような拡張の変形については、本発明に従った復号方法に関連して、後に更に詳細に説明する。
【００５３】
この実施例では、信号の両端部を処理する手段１は、使用する分解フィルタの長さパリティが奇数である場合は拡張Ｐを使用し、フィルタの長さパリティが偶数である場合には拡張１／２Ｐを使用する。
【００５４】
スペクトル分解手段２は複数の個別のウェーブレットへの分解を実行するのが好ましく、複数の部分帯域に分解する回路、又はそれぞれが×２デシメータ２１０、２２０（図４を参照）と関連する一組の解析フィルタ２１、２２により形成される解析回路から構成されている。この分解回路は画像信号Ｓを２方向にフィルタリングして、高い空間周波数と、低い空間周波数の部分帯域を得る。
【００５５】
これらの低域ｈ１（ｋ）分解フィルタと、高域ｇ１（ｋ）分解フィルタは、ここではフィルタのパリティと呼ばれる同じ長さパリティを有する。
【００５６】
この例では、解析ユニットは１つしか示されていない。しかし、分解回路は、信号Ｓをいくつかの分解能レベルに従って複数の部分帯域に分解するいくつかの連続する解析ユニットを有しているのが好ましい。
【００５７】
このような部分帯域への分解は良く知られており、以下に、図５及び図６を参照して、画像Ｉを３に等しい分解レベルで部分帯域に分解する場合に使用される異なる解析ステップについて簡単に説明する。
【００５８】
第１の解析ユニットは画像信号Ｉを受信し、それぞれ低域フィルタと、高域フィルタである２つのデジタルフィルタを介して第１の方向、例えば、水平方向に画像をフィルタリングする。×２デシメータを通過した後、フィルタリング済み信号は、それぞれ低域フィルタと、高域フィルタである２つのフィルタにより第２の方向、例えば、垂直方向にフィルタリングされる。各信号は再び×２デシメータを通過する。この結果、第１の解析ユニットの出力端子では、分解の最高の分解能レベルで４つの部分帯域ＬＬ１、ＬＨ１、ＨＬ１及びＨＨ１が得られる。
【００５９】
部分帯域ＬＬ１は、画像信号Ｉの２つの方向の低周波数成分を含む。部分帯域ＬＨ１は画像信号Ｉの第１の方向の低周波数成分と、第２の方向の高周波数成分とを含む。部分帯域ＨＬ１は第１の方向の高周波数成分と、第２の方向の低周波数成分とを含む。最後に、部分帯域ＨＨ１は両方向の高周波数成分を含む。
【００６０】
第２の解析ユニットは部分帯域ＬＬ１をフィルタリングして、同様に、分解の中間分解能レベルで４つの部分帯域ＬＬ２、ＬＨ２、ＨＬ２及びＨＨ２を供給する。最後に、この例では、部分帯域ＬＬ２は第３の解析ユニットにより更に解析されて、この分解の最低の分解能で４つの部分帯域ＬＬ３、ＬＨ３、ＨＬ３及びＨＨ３を供給する。
【００６１】
このように、１０個の部分帯域と３つの分解能レベルが得られる。言うまでもなく、分解能レベルと部分帯域の数はこれ以外の数であっても良く、例えば、分解能レベルを４つとし、部分帯域の数を１３とすることもできる。
【００６２】
別の実施例においては、部分帯域ＨＬ、ＬＨ及びＨＨをより低い分解能の部分帯域に分解することも可能である。
【００６３】
図１に示すように、符号化装置は、従来のように周波数部分帯域に分解された信号の係数を量子化シンボルによって量子化する量子化手段３と、量子化シンボルを符号化するエントロピー符号化手段４とを更に有する。
【００６４】
処理手段１、スペクトル分解手段２、量子化手段３及びエントロピー符号化手段４というこれら様々な手段は、画像比較の分野で通常使用されているものであるので、ここでは詳細な説明を省略する。
【００６５】
この好ましい実施例においては、量子化手段３は、部分帯域ＬＬ３、ＬＨ３、ＨＬ３、ＨＨ３、ＬＨ２、ＨＬ２、ＨＨ２、ＬＨ１、ＨＬ１及びＨＨ１の信号の係数のスカラ量子化を実行する。そこで、周波数部分帯域の各係数ｃｉを独自の方式により量子化シンボルｑｉにより表す。一例として、エントロピー符号化は算術符号化であっても良い。
【００６６】
本発明によれば、符号化装置は、デジタル信号の各方向と関連するＮ個の標識の符号化デジタル信号を含む圧縮データをファイルＦに入力する入力手段５を有する。この場合、Ｎは２に等しい。
【００６７】
この標識は、その標識と関連する方向における周波数部分帯域の信号の係数の正規の順序を表す初期値を有する補助ビットの形態をとる。
【００６８】
２次元の画像の場合、圧縮ファイルＦには、デジタル信号Ｓの水平方向と関連する第１の標識Ｉｈと、垂直方向と関連する第２の標識Ｉｖの２つの標識が入力される。
【００６９】
部分帯域係数の、すなわち、幾何変換を全く受けていない画像の正規の順序を表す初期値は、例えば、０に等しくても良い。
【００７０】
このように、符号化装置の出力端子では、符号化はされたが、幾何学的に変換されていないデジタル信号Ｓと、初期値０と共に入力された標識Ｉｈ及びＩｖから成る圧縮データファイルＦが得られる。
【００７１】
次に、図２を参照して、先に説明した符号化装置によって圧縮ファイルＦをトランスコーディングするための、本発明の一実施例によるトランスコーディング装置を説明する。
【００７２】
この幾何トランスコーディング装置は、デジタル信号の各方向における周波数部分帯域の係数と関連するシンボルを抽出する抽出手段６と、シンボルに幾何変換を適用する適用手段７と、デジタル信号の２つの方向それぞれにおけるシンボルの正規順序又は反転順序を表す標識Ｉｈ及びＩｖを更新する更新手段８と、圧縮ファイルＦ*で幾何変換された符号化デジタル信号を再構成する再構成手段１０とを有する。
【００７３】
この例では、先に説明した符号化装置の実施例に関連して、抽出手段６は符号化デジタル信号のエントロピー符号化を実行するものであり、シンボルは、スペクトル分解により得られた周波数部分帯域の信号の係数ｃｉとそれぞれ関連する量子化シンボルｑｉである。
【００７４】
幾何変換を適用する手段７は、例えば、軸対称又は中心対称によるシンボルｑｉの変換、９０°の倍数の回転による変換、又はこれらの変換の組み合わせを実行する。この手段は圧縮ファイルの画像の幅と高さを更新する。幅と高さは、画像を９０°又は２７０°回動させたときに反転される。
【００７５】
復号画像は、例えば、軸対称（垂直又は水平）に従って変換されても良く、あるいは、上下反転（１８０°回転）又は別の方向に向けること（９０°又は２７０°回転）も可能である。
【００７６】
標識Ｉｈ及びＩｖを更新する手段８は、適用された変換がその標識と関連する方向のシンボルの順序を変更したときに標識の値を修正する。シンボルの順序が分解に対して反転されたとき、標識の値は１に等しくなる。
【００７７】
表１は、適用される幾何変換の種類ごとに、トランスコーディング済み圧縮ファイル中の前の値と置き換えられる標識Ｉｈ及びＩｖの新たな値Ｉ’ｈ及びＩ’ｖを示す。
【００７８】
それらの新たな値Ｉ’ｈ及びＩ’ｖは、適用される幾何変換と、標識Ｉｈ及びＩｖの前の値との関数である。
【００７９】
ビットＩの逆値であるビットを、以下の説明においてはｉｎｖ（Ｉ）とする。すなわち、Ｉ＝０であるとき、ｉｎｖ（Ｉ）＝１、Ｉ＝１であるとき、ｉｎｖ（Ｉ）＝０となる。
【００８０】
回転は時計回り方向で指示されている。
【００８１】
【表１】
0004289732.tif 000002
【００８２】
この例では、再構成手段１０は、幾何変換されたデジタル信号を含むデータファイルを再圧縮するためのエントロピー符号化手段である。
【００８３】
２次元のこの実施例においては、トランスコーディング装置は、デジタル信号の第１の方向で低周波数の係数ｃｉ及びデジタル信号の第２の方向で高周波数の係数ｃｉを有する周波数部分帯域ＨＬ３、ＨＬ２及びＨＬ１を、スペクトル分解時の分解能レベルが同じであり、第１の方向で高周波数の係数ｃｉ及び第２の方向で低周波数の係数ｃｉを有する周波数部分帯域ＬＨ３、ＬＨ２及びＬＨ１のそれぞれと転置する手段９を更に具備する。部分帯域のこの転置は、適用された幾何変換が係数ｃｉの方向を変える９０°又は２７０°の回転を含む場合に実行される。
【００８４】
このようにして、トランスコーディング装置の出力端子では、復号時に、復号デジタル信号Ｓ*が初期デジタル信号Ｓに対して幾何変換されているように初期圧縮データファイルＦに対してトランスコーディングされた圧縮データファイルＦ*が得られる。
【００８５】
次に、図３を参照して、先に説明したトランスコーディング装置によってトランスコーディングされた圧縮データファイルを復号することを可能にする、本発明の一実施例に従った復号装置を説明する。
【００８６】
この復号装置は、デジタル信号の一方向における周波数部分帯域の信号の係数ｃｉの正規状態又は反転状態を表す標識Ｉｖ又はＩｈを読み取る手段１１を有する。
【００８７】
更に、復号装置は、圧縮デジタル信号を従来通りの方法により復号し、逆量子化するエントロピー復号手段１２及び逆量子化手段１３を有する。
【００８８】
本発明によれば、復号装置は、デジタル信号のパリティを計算する計算手段１４と、元のスペクトル再合成フィルタをデジタル信号のパリティと、標識の値との関数として変換する変換手段１８とを更に具備する。
【００８９】
デジタル信号のスペクトル再合成手段１９は、変換再合成フィルタによって信号を再構成する。
【００９０】
スペクトル再合成手段１９は、符号化装置に関して説明した解析回路に対応する合成回路を具備する。周知の通り、図４に示すように、合成フィルタ２４及び２５はｘ２乗算器２４０及び２５０とそれぞれ関連している。言うまでもなく、合成回路は、解析回路の解析ユニットの数と同じ数の合成ユニットを有する。この実施例では、合成ユニットは３つの連続する合成ユニットを有する。
【００９１】
デジタル信号を完璧に再構成するための条件は、必然的に、低域ｈ２（ｋ）及び高域ｇ２（ｋ）再合成フィルタのパリティが分解フィルタｈ１（ｋ）及びｇ１（ｋ）のパリティと同一であることを伴うということは知られている。
【００９２】
更に、低域分解ｈｋ（１）フィルタと、低域再合成ｈ２（ｋ）フィルタとは対称である。
【００９３】
一般的にいえば、分解フィルタと再合成フィルタは、デジタル信号Ｓの完璧な再構成を提供する次の式を検証する。
【００９４】
ｇ１（ｋ）＝（−１）ｋｈ２（−ｋ＋１）及び
ｇ２（ｋ）＝（−１）ｋｈ１（−ｋ＋１）
再合成フィルタｈ２及びｇ２の変換手段１８は、部分帯域の係数ｃｉの順序の反転を考慮に入れるためにこれらのフィルタを修正する。
【００９５】
次の表２は、新たなフィルタｈ’２及びｇ’２の構成として解釈できる初期合成フィルタの変換を示す。
【００９６】
【表２】
0004289732.tif 000003
【００９７】
従って、元のスペクトル再合成フィルタの変換手段１８は、スペクトル再合成フィルタｈ２（ｋ）及びｇ２（ｋ）を対称にするか、又はそれらをある指標だけシフトする。
【００９８】
復号装置の実現を簡略にするために、フィルタの変換を元の再合成フィルタの保存と、それらの適用方法の変更として解釈することも可能である。この解釈では、合成フィルタｈ２及びｇ２を系統的に使用する。フィルタが偶数の長さであれば、高域信号の逆を取りいれて、スペクトル再合成に影響を及ぼす。更に、デジタル信号が偶数の長さであり且つ指標Ｉｈ（又はＩｖ）が１に等しい場合、スペクトル再合成の時点で実行されるオーバサンプリングにより、信号の第１の係数の前に第１のゼロを挿入する（これに対し、従来のスペクトル再合成においては、第１の係数の後に第１のゼロを挿入していた）。
【００９９】
本発明によれば、復号装置は、スペクトル再合成フィルタｈ２（ｋ）及びｇ２（ｋ）のパリティを計算する計算手段１５と、スペクトル再合成フィルタｈ２（ｋ）及びｇ２（ｋ）のパリティと、信号Ｓのパリティと、標識Ｉｖ又はＩｈの値とに従ってデジタル信号に適用されるべき処理を選択する選択手段１６と、選択された処理をデジタル信号に適用する適用手段１７とを更に有する。
【０１００】
これは、スペクトル分解でわかっているように、信号のスペクトル分解に先立って、その信号の両端に処理Ａと、処理Ｂとをそれぞれ適用した場合には、信号を再構成する前に、処理Ａ’と、処理Ｂ’とを適用する必要があるためである。これらの処理の選択はフィルタのパリティと、再構成すべき信号のパリティとによって決まる。
【０１０１】
本発明による処理を選択する手段１６及び処理を適用する手段１７は、部分帯域の信号の係数が反転されていた場合に終端処理を反転させることができる。
【０１０２】
以下に、例として、符号化の時点で、フィルタのパリティが奇数であるときにＰ型の処理を選択し、フィルタのパリティが偶数であるときには１／２Ｐ型の処理を選択した場合に信号の両端に適用されるべき処理の選択を示す表を２つ挙げる。
【０１０３】
表３は、低域再構成フィルタによる信号の再構成の場合の信号の拡張を示す。
【０１０４】
表４は、高域再構成フィルタによる信号の再構成の場合の信号の拡張を示す。
【０１０５】
【表３】
0004289732.tif 000004
【０１０６】
【表４】
0004289732.tif 000005
【０１０７】
本発明の好ましい実施例では、符号化装置の処理する手段１、分解する手段２、量子化する手段３、エントロピー符号化手段４及び記録手段５はマイクロプロセッサ１００に組み込まれており、読み取り専用メモリ１０２はデジタル信号を符号化するためのプログラムを格納し、ランダムアクセスメモリ１０３は、そのプログラムの実行中に修正される変数を記録するレジスタを含む。
【０１０８】
同様に、トランスコーディング装置の抽出する手段６、幾何変換を適用する手段７、更新する手段８、転置する手段９及び再構成する手段１０もマイクロプロセッサ１００に組み込まれており、読み取り専用メモリ１０２は符号化デジタル信号を幾何トランスコーディングするためのプログラムを格納し、ランダムアクセスメモリ１０３は、プログラムの実行中に修正される変数を記録するためのレジスタを含む。
【０１０９】
同様に、復号装置の読み取る手段１、エントロピー復号手段１２、逆量子化手段１３、デジタル信号のパリティを計算する手段１４、フィルタのパリティを計算する手段１５、選択する手段１６、適用する手段１７、変換する手段１８及びスペクトル再合成手段１９もマイクロプロセッサ１０に組み込まれており、読み取り専用メモリ１０２は符号化デジタル信号を復号するためのプログラムを格納し、ランダムアクセスメモリ１０３は、プログラムの実行中に修正される変数を記録するためのレジスタを含む。
【０１１０】
マイクロプロセッサ１００と、読み取り専用メモリ１０２と、ランダムアクセスメモリ１０３を、図７に示すように、複数の異なる周辺装置、例えば、グラフィックスカードに接続し、本発明に従って符号化、トランスコーディング又は復号されるべきデータを供給するデジタルカメラ１０７（又はスキャナ、あるいは他の何らかの画像収集手段又は画像格納手段）に接続するコンピュータ２０に統合することができる。
【０１１１】
このコンピュータ２０は、コンピュータにより符号化すべきデジタル情報を送信するか、又はコンピュータによりトランスコーディング又は復号すべき圧縮デジタル情報を送信することができるネットワーク１１３に接続する通信インタフェース１１２を有する。逆に、ネットワーク１１３はコンピュータ２０からデジタル情報を送信することもできる。
【０１１２】
コンピュータ２０は、例えば、ハードディスクなどの格納手段１０８を更に有する。また、ディスケット１１０を読み取るためのディスクドライブ１０９も有する。ディスケット１１０とハードディスク１０８は、本発明による方法の１つに従って処理すべきデジタルデータを格納することができ、コンピュータ２０により読み取られた本発明のコードはハードディスク１０８に格納されることになる。
変形例によれば、本発明の符号化、トランスコーディング及び復号の方法を実現するためのプログラムを読み取り専用メモリ１０２に格納することができる。第２の変形例によれば、このプログラムを通信ネットワーク１１３により受信して、読み取り専用メモリ１０２に格納することも可能である。
【０１１３】
コンピュータ２０はＩ／Ｏカード１０３によってマイクロホン１１１に接続されている。この場合、処理されるデータは一次元の音声信号である。
【０１１４】
コンピュータ２０は、処理すべき情報を表示するため、又はユーザとのインタフェースとして機能するための画面１０４を更に有する。そこで、ユーザはキーボード１１４又は他の何らかの手段（例えば、マウス）によって、いくつかの符号化モード、トランスコーディング（例えば、適用される幾何変換型）モード又は復号モードをパラメータ化することができる。
【０１１５】
マイクロプロセッサ１００は本発明の実現に関わる命令、読み取り専用メモリ１０２又は他の格納要素に格納された命令を実行する。始動時、不揮発性メモリの１つに格納されたプログラムと方法はランダムアクセスメモリ１０３へ転送され、ランダムアクセスメモリ１０３は本発明の実行可能コードを格納することになる。変形例においては、符号化、トランスコーディング及び復号の各方法を異なる場所に格納することができる。これは、通信ネットワーク１１３又はディスケット１１０のいずれかにより送信された新たな方法を追加することにより、本発明による方法を改善することができるからである。
【０１１６】
言うまでもなく、ディスケットの代わりに、ＣＤ−ＲＯＭ又はメモリカードなどのデータ媒体を使用することも可能である。
通信バス１０１は、コンピュータ２０の様々な要素又はコンピュータに接続する様々な要素の相互通信を実行させる。バス１０１の表現は限定的な意味をもつものではなく、特に、中央装置１００はコンピュータ２０のいずれの副要素にも命令を直接に、又はコンピュータ２０の別の副要素によって通信することができる。
【０１１７】
上述のコンピュータは本発明による符号化装置の全て又はその一部を含むことができる。また、コンピュータは本発明によるトランスコーディング装置の全て又はその一部を含むことができる。最後に、コンピュータは本発明による復号装置の全て又はその一部を含むことができる。
【０１１８】
次に、図８、図９及び図１０を参照して、デジタル信号Ｓを符号化する方法、トランスコーディングする方法及び復号する方法を順に説明する。
【０１１９】
符号化する方法は次のステップＥ１からＥ８を含む。
【０１２０】
まず、ステップＥ１では、デジタル信号Ｓの第１の方向、例えば、デジタル画像を表現する二次元の信号について水平方向を考慮する。
【０１２１】
本発明によれば、記録するステップＥ２において、符号化デジタル信号から成る圧縮ファイルＦに、デジタル信号の第１の方向と関連する標識を書き込むことができる。この場合はＩｈであるこの標識は、水平方向における部分帯域信号の係数の正規順序を表す初期値、例えば、０を有する補助ビットの形態をとることができる。
【０１２２】
次に、ステップＥ３で、デジタル信号の全ての方向を想定したか否かを判定するために試験を実行する。
その答えが否定であれば、ステップＥ４で、デジタル信号の別の方向、この場合には垂直方向を考慮し、圧縮ファイルＦに標識、ここではＩｖを記録するステップＥ２を繰り返す。
【０１２３】
次に、処理するステップＥ５において、例えば、Ｐ型の対称的拡張によってデジタル信号の両端を処理する。
次に、デジタル信号の周波数部分帯域へのスペクトル分解のステップＥ６を、例えば、３に等しい分解レベルで、先に説明したように、従来通りに実行する。
【０１２４】
次に、量子化するステップＥ７で、各部分帯域ＬＬ３、ＬＨ３、ＨＬ３、ＨＨ３、ＬＨ２、ＨＬ２、ＨＨ２、ＬＨ１、ＨＬ１及びＨＨ１を量子化し、更に、エントロピー符号化するステップＥ８でエントロピー符号化する。
【０１２５】
このようにして符号化したデジタル信号を格納又は送信のために圧縮データファイルＦに格納する。
【０１２６】
デジタル信号の幾何変換を適用すべき場合、図９に示すようなトランスコーディング方法に従って圧縮ファイルＦをトランスコーディングする。この方法は次のようなステップから成る。
【０１２７】
抽出ステップＥ９では、デジタル信号の周波数部分帯域の係数ｃｉと関連するシンボルを抽出する。
【０１２８】
本好適な実施例においては、抽出するステップＥ９は、各係数ｃｉと関連する量子化シンボルｑｉを抽出するために符号化デジタル信号をエントロピー復号することに相当する。
【０１２９】
次に、可能であれば、信号の各方向にシンボルｑｉの順序を変更しながら、シンボルｑｉに幾何変換ステップＥ１０を適用する。適用される幾何変換は、シンボルの軸対称又は中心対称による変換、９０°の倍数の回転による変換、又はこれらの変換の組み合わせである。
【０１３０】
更に、量子化ステップＥ７が、信号の少なくとも１つの部分帯域においてデジタル信号の方向に従って変化する量子化器を含む場合には、この量子化器と同一の幾何変換を適用する。例えば、量子化器が量子化ステップテーブルと関連しているならば、この量子化ステップテーブルに幾何変換を適用する。
【０１３１】
次に、ステップＥ１１では、デジタル信号の１つの方向、例えば、水平方向を考慮する。
【０１３２】
次に、水平方向におけるシンボルの正規順序又は反転順序を表す標識、ここではＩｈを更新するステップＥ１２、Ｅ１３を実行する。
【０１３３】
例えば、試験ステップＥ１２においては、シンボルｑｉの方向が反転されているか否かを検査する。この検査は、例えば、ユーザにより選択され且つ各幾何変換と関連する表１のような表から実行できる。ここで、値０は水平方向のシンボルｑｉの正規順序を表し、値１はシンボルｑｉの反転順序を表す。
【０１３４】
順序が反転していれば、修正ステップＥ１３で、標識Ｉｈの値を修正する。そうでなければ、標識Ｉｈはそのままである。
試験ステップＥ１４は、全ての方向を想定したか否かを検査する。
【０１３５】
その答えが否定であれば、ステップＥ１５で、信号の別の方向、ここでは垂直方向を想定し、ステップＥ１２及びＥ１３を一組として繰り返す。
【０１３６】
次に、試験ステップＥ１６で、適用される幾何変換が９０°又は２７０°の回転を含むか否かを検査する。
【０１３７】
答えが肯定である場合には、トランスコーディング方法は、デジタル信号の第１の方向に低周波数の係数を有し且つデジタル信号の第２の方向には高周波数の係数を有する周波数部分帯域ＨＬ３、ＨＬ２，ＨＬ１を、スペクトル分解時には同じ分解能レベルであり、第１の方向に高周波数の係数を有し且つ第２の方向には低周波数の係数を有する周波数部分帯域ＬＨ３、ＬＨ２、ＬＨ１とそれぞれ転置するステップＥ１７を含む。
【０１３８】
次に、再構成ステップＥ１８では、抽出ステップＥ９を逆転させることにより、符号化デジタル信号の完全再圧縮を実行する。従って、この実施例では、符号化方法のエントロピー符号化ステップＥ８において使用した方法に類似するエントロピー符号化方法により幾何変換された量子化シンボルｑｉを符号化する。
【０１３９】
そこで、トランスコーディング方法を終了し、以後の処理に備えて、変換圧縮ファイルＦ*を格納又は送信する。
圧縮ファイルＦ*から画像を抽出することが望まれる場合には、これを図１０に示す本発明による復号方法により復号する。
【０１４０】
この復号方法は、まず、従来の通りに、符号化方法のエントロピー符号化ステップＥ８の逆であるエントロピー復号ステップＥ１９と、符号化方法の量子化ステップＥ７の逆である逆量子化ステップＥ２０とを含む。
【０１４１】
次に、ステップＥ２１で、信号の第１の方向、例えば、水平方向を想定する。
【０１４２】
読み取りステップＥ２２は、デジタル信号の水平方向の周波数部分帯域の係数の正規状態又は反転状態を表す標識Ｉｈを読み取る。
ステップＥ２３では、例えば、Ｉｈの値が１に等しいか否かを検査することにより、係数の順序が反転しているか否かを試験する。
その答えが肯定であれば、表２に示したようなフィルタを対称にするステップＥ２４を実行する。
【０１４３】
計算ステップＥ２５では、水平方向のデジタル信号のパリティを計算する。
【０１４４】
ステップＥ２６では、再構成すべきデジタル信号が偶数であるか否かを検査し、その答えが肯定であり、依然として係数の順序が反転されている場合には、表２の一番下の行に示すように、スペクトル再合成フィルタの指標に従ったシフトも実行する。
【０１４５】
従って、フィルタを対称にするステップＥ２４及びシフトするステップＥ２７は、水平方向に元のスペクトル再合成フィルタをデジタル信号のパリティ又は標識Ｉｈに従って変換するステップに相当する。
【０１４６】
次に、ステップＥ２８では、第１の再合成フィルタ、例えば、先に説明したように初期再合成ｈ’２を使用して変換された低域再合成フィルタｈ’２を考慮する。
【０１４７】
係数の順序が反転しているか否かにかかわらず、次の計算ステップＥ２９においてスペクトル再合成フィルタｈ’２のパリティを計算し、選択ステップＥ３０では、デジタル信号に適用すべき処理をスペクトル再合成フィルタのパリティ、信号のパリティ及び標識Ｉｈの  値の関数として選択する。この選択は、例えば、表３を使用して実行できる。
【０１４８】
次に、再構成すべきデジタル信号に対し、選択された処理を適用するステップＥ３１を実行する。
【０１４９】
ステップＥ３２では、全ての再合成フィルタを想定したか否かを試験し、その答えが否定であれば、ステップＥ３３で、次のフィルタ、この場合には高域再合成フィルタｇ’２を考慮する。この場合、適用すべき対称拡張処理の選択のために、表４を使用して、デジタル信号の両端の処理のため、ステップＥ２９からＥ３２を繰り返す。
【０１５０】
次に、試験ステップＥ３４では、デジタル信号の全ての方向を想定したか否かを検査し、その答えが否定であれば、ステップＥ３５で次の方向、ここでは垂直方向を考慮し、そこで、復号方法のステップＥ２２からＥ３４を繰り返す。
復号方法は、次に、変換済み再合成フィルタｈ’２及びｇ’２によってデジタル信号をスペクトル再合成するステップＥ３６を含む。
初期デジタル信号Ｓに対して幾何変換を受けたデジタル信号Ｓ*が出力端子で得られる。
【０１５１】
図１１は、所定の順序で順序付けされたいくつかのデジタル信号Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄを含む圧縮データファイルＦに本発明によるトランスコーディング方法を適用した場合を示す。
【０１５２】
これは、特に、初期デジタル信号、例えば、画像を信号部分要素に分割し、各信号部分要素を個別に符号化し、初期デジタル信号を後に再構成できるように各信号部分要素を所定の順序で圧縮データファイルに格納したような場合である。
【０１５３】
各部分信号Ａ、Ｂ、Ｃ及びＤは別個の部分信号Ａ’、Ｂ’、Ｃ’及びＤ’にトランスコーディングされ、次に、それらのトランスコーディングされた信号を適用される幾何変換に従って再び順序付けする。すなわち、信号Ａ、Ｂ、Ｃ及びＤの連続シーケンスを含む圧縮データファイルＦは、トランスコーディングの終了時には、信号Ｂ’、Ａ’、Ｄ’及びＣ’の連続シーケンスを含む圧縮データファイルＦ*になる。
【０１５４】
図１２に示すように、この特定の実施例においては、トランスコーディング方法は、適用される幾何変換に従ってデジタル信号Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄを順序付けするステップＥ４０を更に含む。
【０１５５】
抽出ステップＥ３７では、ファイルＦから第１の部分信号を抽出し、この部分信号に、先に図９に関連して説明したようなトランスコーディング方法のステップＥ９からＥ１７の全てを適用する。
【０１５６】
試験ステップＥ３８では、全ての部分信号を想定したか否かを検査し、その答えが否定であれば、ステップＥ３９で、次の部分信号を考慮し、トランスコーディングのステップＥ９からＥ１７を繰り返す。
【０１５７】
全ての部分信号をトランスコーディングしたならば、それらの部分信号を順序付けステップＥ４０で再び順序付けする。
【０１５８】
次に、圧縮データファイルＦ*を再構成するために、再構成ステップＥ１８を実行する。
【０１５９】
この実施例においてこのトランスコーディング方法を実現するために、図２に示すように、トランスコーディング装置は順序付け手段３０を更に有する。これらの順序付け手段３０は、図７に示すように、マイクロプロセッサ１００に組み込むことができる。
【０１６０】
復号時、図１０に示すように、復号方法は、圧縮データファイルＦ*を所定の順序で順序付けされたいくつかのデジタル信号に分割する事前のステップＥ４１を更に含む。信号の大きさは標識Ｉｈ、Ｉｖの値に従って決定される。
【０１６１】
これは、復号時に初期デジタル信号を部分信号に分割したとき、この分割が信号の両端で異なる場合に、トランスコーディング済み信号を復号時に分割した部分信号と同じ大きさの部分信号に再び分割するために実行すべき分割の選択が信号の各方向で標識Ｉｃ、Ｉｖの値に従って実行されるからである。
【０１６２】
この復号方法を実現するために、図３に示す復号装置は分割手段３１を更に有する。これらの分割手段３１は、図７に示すように、マイクロプロセッサ１００に組み込むことができる。
【０１６３】
このように、本発明によれば、デジタル信号がウェーブレット型の多重分解能(multi-solutions)スペクトル分解を利用する方法により符号化された場合のデジタル信号の伸長及び再圧縮の段階をできる限り回避しながら、デジタル信号を幾何変換することができるようになる。従って、信号の伸長のために必要な計算の回数や、メモリのスペースは大きく減少する。
【０１６４】
すなわち、例えば、デジタル画像を印刷することが望まれる場合には、画像を圧縮形態でプリンタへ送信すれば好都合であると考えられる。一般に、ユーザは「ポートレート」プリントモードか、「ランドスケープ」プリントモードのいずれかを選択することができる。本発明によれば、選択したモードに従って、圧縮ファイルを９０°回転させた後に、印刷を実行するだけで良い。
【０１６５】
同様に、デジタル写真装置も、一般に、全ての画像を画面に次々に、全て同じ方向に表示する「ダイアポラマ(diaporama)」モードを有する。しかし、ユーザが撮影する写真には少なくとも２種類、すなわち、装置に水平なものと、装置に垂直なものとがある。ダイアポラマを実行する場合、いくつかの画像は傾いて表示されてしまう。本発明によるトランスコーディング方法を符号化方法及び復号方法と関連させて利用すれば、符号化画像を表示する前に、画像を回転させることができる。
【０１６６】
先に説明した実施例について、本発明の範囲から逸脱せずに数多くの変形を実施しうることは言うまでもない。
【０１６７】
すなわち、トランスコーディング装置の抽出手段５を符号化デジタル信号を直接読み取るように適応させることは可能であろう。この場合、シリーズにより変換されるシンボルは、スペクトル分解により得られる信号の部分帯域の係数Cｉとそれぞれ関連するエントロピーコードである。それらのエントロピーコードは、デジタル信号の符号化の時点で使用されたエントロピー符号化が、例えば、ハフマン符号化である場合に使用できる。
【０１６８】
逆に、信号を符号化するときに使用された量子化信号が量子化シンボルqｉを各係数cｉと関連付けていない場合には、抽出手段５は符号化デジタル信号の逆量子化を実行する。このとき、幾何変換が適用されるシンボルは、スペクトル分解により得られる部分帯域信号の逆量子化係数cｉである。このような抽出手段は、符号化装置が複数の周波数部分帯域に分解されたデジタル信号のベクトル量子化の技法を使用する場合に特に使用される。
【０１６９】
上述の実施例は二次元の画像に関連していたが、本発明は一次元、三次元又は四次元以上のデジタル信号にも適用される。
【０１７０】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、スペクトル分解を利用して符号化されたデジタル信号を、その伸長及び再圧縮の段階をできる限り回避しながら幾何変換することができる。このため、必要な計算の回数やメモリのスペースを大幅に節約でき、処理時間やメモリ容量が限られた状況であってもデジタル画像を幾何変換することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施例による符号化装置のブロック線図である。
【図２】本発明の一実施例によるトランスコーディング装置のブロック線図である。
【図３】本発明の一実施例による復号装置のブロック線図である。
【図４】図１及び図３にそれぞれ示される符号化装置及び復号装置に含まれる、周波数部分帯域への分解及び再合成のための回路の図である。
【図５】画像の周波数部分帯域へのスペクトル分解を示す図である。
【図６】画像の周波数部分帯域へのスペクトル分解を示す図である。
【図７】本発明の符号化方法、トランスコーディング方法及び復号方法を実現するのに適するデジタル信号を処理する装置を示す図である。
【図８】本発明の一実施例による符号化信号符号化アルゴリズムを示す図である。
【図９】本発明の一実施例によるトランスコーディングアルゴリズムを示す図である。
【図１０】本発明の一実施例による復号アルゴリズムを示す図である。
【図１１】いくつかの順序付けされたデジタル信号に適用されるトランスコーディング方法を概略的に示す図である。
【図１２】いくつかの順序付けされたデジタル信号をトランスコーディングするためのアルゴリズムを示す図である。
【符号の説明】
１…処理手段、２…スペクトル分解手段、３…量子化手段、４…エントロピー符号化手段、５…記録手段、６…抽出手段、７…適用手段、８…更新手段、９…転置手段、１０…再構成手段、１１…読み取り手段、１２…エントロピー復号手段、１３…逆量子化手段、１４，１５…計算手段、１６…選択手段、１７…適用手段、１８…変換手段、１９…スペクトル再合成手段、３０…順序付け手段、３１…分割手段、１００…マイクロプロセッサ、１０２…読み取り専用メモリ、１０３…ランダムアクセスメモリ
【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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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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