(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
入力信号を複数の領域に分割し、分割した領域（以下、単に領域と記す）の信号の帯域分割処理を、各領域に対応付けられた複数の帯域分割フィルタバンクによって並列に行うサブバンド符号化装置であって、
前記入力信号のバッファ記憶のために、
各領域に対応付けられ、かつ、同じ領域に対応付けられた前記帯域分割フィルタバンクによる帯域分割処理のためにアクセスされる複数の第１の記憶装置、及び、
各隣接２領域の分割境界に対応付けられ、かつ、同じ隣接２領域の各領域に対応付けられた前記帯域分割フィルタバンクによる帯域分割処理のためにアクセスされる複数の第２の記憶装置を有し、
前記第２の記憶装置には、それが対応付けられた隣接２領域の分割境界の近傍の、前記帯域分割フィルタバンクに用いられた帯域分割フィルタのタップ数によって決まる個数の信号が書き込まれ、
前記第１の記憶装置には、それが対応付けられた領域の信号のうち、前記第２の記憶装置に書き込まれる信号を除いた信号が書き込まれることを特徴とするサブバンド符号化装置。
【請求項２】
前記入力信号の最初の領域に対応付けられた前記第１の記憶装置には、前記タップ数によって決まる個数の、該最初の領域の先頭の信号の鏡像反転信号も書き込まれ、
前記入力信号の最後の領域に対応付けられた前記第１の記憶装置には、前記タップ数によって決まる個数の、該最後の領域の末尾の信号の鏡像反転信号も書き込まれることを特徴とする請求項１記載のサブバンド符号化装置。
【請求項３】
入力信号を複数の領域に分割し、分割した領域（以下、単に領域と記す）の信号の帯域分割処理を、各領域に対応付けられた複数の帯域分割フィルタバンクによって並列に行うサブバンド符号化装置であって、
前記入力信号のバッファ記憶のために、
各領域に対応付けられ、かつ、同じ領域に対応付けられた前記帯域分割フィルタバンクによる帯域分割処理のためにアクセスされる複数の第１の記憶装置、
各隣接２領域の分割境界に対応付けられ、かつ、同じ隣接２領域の各領域に対応付けられた前記帯域分割フィルタバンクによる帯域分割処理のためにアクセスされる複数の第２の記憶装置、
前記入力信号の最初の領域に対応付けられた前記帯域分割フィルタバンクによる帯域分割処理のためにアクセスされる第３の記憶装置、及び、
前記入力信号の最後の領域に対応付けられた前記帯域分割フィルタバンクによる帯域分割処理のためにアクセスされる第４の記憶装置を有し、
前記第２の記憶装置には、それが対応付けられた隣接２領域の分割境界の近傍の、前記帯域分割フィルタバンクに用いられた帯域分割フィルタのタップ数によって決まる個数の信号が書き込まれ、
前記最初の領域又は前記最後の領域以外の領域に対応付けられた前記第１の記憶装置には、それが対応付けられた領域の信号のうち、前記第２の記憶装置に書き込まれる信号を除いた信号が書き込まれ、
前記最初の領域の信号のうち、前記タップ数によって決まる個数の先頭の信号がその鏡像反転信号とともに前記第３の記憶装置に書き込まれ、
前記最初の領域の信号のうち、前記第３の記憶装置に書き込まれる信号及び前記第２の記憶装置に書き込まれる信号を除いた信号が、該領域に対応付けられた前記第１の記憶装置に書き込まれ、
前記最後の領域の信号のうち、前記タップ数によって決まる個数の末尾の信号がその鏡像反転信号とともに前記第４の記憶装置に書き込まれ、
前記最後の領域の信号のうち、前記第４の記憶装置に書き込まれる信号及び前記第２の記憶装置に書き込まれる信号を除いた信号が、該領域に対応した前記第１の記憶装置に書き込まれることを特徴とするサブバンド符号化装置。
【請求項４】
入力信号を複数の領域に分割し、分割した領域（以下、単に領域と記す）の信号の帯域合成処理を、各領域に対応付けられた複数の帯域合成フィルタバンクによって並列に行うサブバンド復号装置であって、
前記入力信号のバッファ記憶のために、
各領域に対応付けられ、かつ、同じ領域に対応付けられた前記帯域合成フィルタバンクによる帯域合成処理のためにアクセスされる複数の第１の記憶装置、及び、
各隣接２領域の分割境界に対応付けられ、かつ、同じ隣接２領域の各領域に対応付けられた前記帯域合成フィルタバンクによる帯域合成処理のためにアクセスされる複数の第２の記憶装置を有し、
前記第２の記憶装置には、それが対応付けられた隣接２領域の分割境界の近傍の、前記帯域合成フィルタバンクに用いられた帯域合成フィルタのタップ数によって決まる個数の信号が書き込まれ、
前記第１の記憶装置には、それが対応付けられた領域の信号のうち、前記第２の記憶装置に書き込まれる信号を除いた信号が書き込まれることを特徴とするサブバンド復号装置。
【請求項５】
前記入力信号の最初の領域に対応付けられた前記第１の記憶装置には、前記タップ数によって決まる個数の、該最初の領域の先頭の信号の鏡像反転信号も書き込まれ、
前記入力信号の最後の領域に対応付けられた前記第１の記憶装置には、前記タップ数によって決まる個数の、該最後の領域の末尾の信号の鏡像反転信号も書き込まれることを特徴とする請求項４記載のサブバンド復号装置。
【請求項６】
入力信号を複数の領域に分割し、分割した領域（以下、単に領域と記す）の信号の帯域合成処理を、各領域に対応付けられた複数の帯域合成フィルタバンクによって並列に行うサブバンド復号装置であって、
前記入力信号のバッファ記憶のために、
各領域に対応付けられ、かつ、同じ領域に対応付けられた前記帯域合成フィルタバンクによる帯域合成処理のためにアクセスされる複数の第１の記憶装置、
各隣接２領域の分割境界に対応付けられ、かつ、同じ隣接２領域の各領域に対応付けられた前記帯域合成フィルタバンクによる帯域合成処理のためにアクセスされる複数の第２の記憶装置、
前記入力信号の最初の領域に対応付けられた前記帯域合成フィルタバンクによる帯域合成処理のためにアクセスされる第３の記憶装置、及び、
前記入力信号の最後の領域に対応付けられた前記帯域合成フィルタバンクによる帯域合成処理のためにアクセスされる第４の記憶装置を有し、
前記第２の記憶装置には、それが対応付けられた隣接２領域の分割境界の近傍の、前記帯域合成フィルタバンクに用いられた帯域合成フィルタのタップ数によって決まる個数の信号が書き込まれ、
前記最初の領域又は前記最後の領域以外の領域に対応した前記第１の記憶装置には、それが対応付けられた領域の信号のうち、前記第２の記憶装置に書き込まれる信号を除いた信号が書き込まれ、
前記最初の領域の信号のうち、前記タップ数によって決まる個数の先頭の信号がその鏡像反転信号とともに前記第３の記憶装置に書き込まれ、
前記最初の領域の信号のうち、前記第３の記憶装置に書き込まれる信号及び前記第２の記憶装置に書き込まれる信号を除いた信号が、該領域に対応付けられた前記第１の記憶装置に書き込まれ、
前記最後の領域の信号のうち、前記タップ数によって決まる個数の末尾の信号がその鏡像反転信号とともに前記第４の記憶装置に書き込まれ、
前記最後の領域の信号のうち、前記第４の記憶装置に書き込まれる信号及び前記第２の記憶装置に書き込まれる信号を除いた信号が、該領域に対応した前記第１の記憶装置に書き込まれることを特徴とするサブバンド復号装置。
【請求項７】
水平方向処理及び垂直方向処理のために請求項１、２又は３記載のサブバンド符号化装置を２つ以上含むことを特徴とするウェーブレット変換装置。
【請求項８】
水平方向処理及び垂直方向処理のために請求項４，５又は６記載のサブバンド復号装置を２つ以上含むことを特徴とする逆ウェーブレット変換装置。
【請求項９】
請求項７記載のウェーブレット変換装置と符号化装置とを有し、２次元信号を前記ウェーブレット変換装置によってウェーブレット変換し、得られたウェーブレット変換係数信号を前記符号化装置によって符号化することを特徴とする圧縮装置。
【請求項１０】
請求項７記載の複数のウェーブレット変換装置と、複数の符号化装置とを有し、２次元信号を複数の領域に分割して前記複数のウェーブレット変換装置によって並列にウェーブレット変換し、得られた複数の領域のウェーブレット変換係数信号を前記複数の符号化装置によって並列に符号化することを特徴とする圧縮装置。
【請求項１１】
請求項８記載の逆ウェーブレット変換装置と復号装置とを有し、２次元信号の圧縮符号化信号を前記復号装置によって復号し、得られたウェーブレット変換係数信号を前記逆ウェーブレット変換装置によって逆ウェーブレット変換して２次元信号を復元することを特徴とする伸長装置。
【請求項１２】
請求項８記載の複数の逆ウェーブレット変換装置と複数の復号装置とを有し、２次元信号の複数の領域の圧縮符号化信号を前記複数の復号装置によって並列に復号し、得られた複数の領域のウェーブレット変換係数信号を前記複数の逆ウェーブレット変換装置によって並列に逆ウェーブレット変換して２次元信号を復元することを特徴とする伸長装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、画像信号等の圧縮・伸長に係り、特に、並列処理によるサブバンド符号化及びウェーブレット変換に関する。
【０００２】
【従来の技術】
画像信号の圧縮／伸長に関する従来技術は極めて多い。例えば、特開平８−１３９９３５号公報にはウェーブレット変換符号化装置とＴＳ変換フィルタが、特開平９−１４６９２６号公報には処理の並列化による離散ウェーブレット変換の高速化技術が、また、特開２０００−３０８０５５号公報にはサブバンド符号化／復号装置及び順／逆ウェーブレット変換装置における効率的な並列処理技術が、それぞれ開示されている。
【０００３】
ウェーブレット変換の高速化のためには、特開平９−１４６９２６号公報や特開２０００−３０８０５５号公報に述べられているように並列処理が一般に有効である。並列処理のためには、入力信号を複数の領域に分割し、領域対応の複数の帯域分割フィルタバンクによって入力信号の帯域分割を並列に実行することになる。そのためには、分割した各領域の信号を、独立してアクセス可能な複数の記憶装置にバッファ記憶させる必要がある。しかし、帯域分割フィルタバンクのローパスフィルタ（ＬＰＦ）又はハイパスフィルタ（ＨＰＦ）として３タップ以上のフィルタを用いる場合、各領域の領域分割境界付近の処理に隣接領域の信号も必要になるため、各領域の信号を単に領域対応の記憶装置に記憶させただけでは、各記憶装置が複数の帯域分割フィルタバンクからアクセスされるためアクセスの衝突が起こり、アクセス待ち時間の増加により並列処理の効果を十分に発揮させることができない。また、記憶装置のアクセス制御も複雑になる。
【０００４】
例えば、６４個の信号からなる１次元信号を１６個ずつ４つの領域に分割して並列処理するとして、特開平８−１３９９３５号公報に開示されたＴＳ変換（２タップＬＰＦ／６タップＨＰＦ）を用いる場合について、図１６により説明する。図１６において、６００_0は最初の領域の信号を記憶する記憶装置、６００_1は２番目の領域の信号を記憶する記憶装置である。６０２は２番目の領域の帯域分割のための６タップＨＰＦである。２番目の領域の最初の高域通過係数Ｈ１（０）の生成時には、６タップＨＰＦは同領域の最初の４つの信号Ｘ１（０）、Ｘ１（１）、Ｘ１（２）、Ｘ１（３）と１番目の領域の最後の２つの信号Ｘ０（１４）、Ｘ０（１５）を必要とする。つまり、この時に、記憶装置６００_0で、１番目の領域の処理のためのアクセスと２番目の領域の処理のためのアクセスとが衝突し、一方の領域に対する処理はアクセス待ちになる。
【０００５】
このようなアクセスの衝突を避けるには、特開２０００−３０８０５５号の技術が有効である。この従来技術によれば、６４個の信号からなる１次元信号を１６個ずつ４つの領域に分割して並列処理する場合、領域対応の記憶装置には図１７に示すような信号が書き込まれる。ここでもＴＳ変換（２タップＬＰＦ／６タップＨＰＦ）を想定している。図１７において、領域対応の４つの記憶装置７００_0〜７００_3には、対応領域の信号０２，１２，２２，３２の他に、各領域の処理に必要となる隣接領域の信号０３，１１，１３，２１，２３，３１も書き込まれる。従って、領域分割境界付近の処理で記憶装置のアクセスの衝突を回避することができるとともに、領域分割境界付近での例外的なアクセス制御も不要となる。また、第１領域と第４領域の記憶装置７００_0，７００_3には、１次元信号の先頭と末尾の鏡像反転信号０１，３３がそれぞれ書き込まれているため、１次元信号の先頭と末尾における例外的な鏡像反転処理も不要となる。
【０００６】
また、この従来技術によれば、１６×１６個の信号からなる２次元信号（例えば画像信号）を８×８個の信号からなる４つの領域に分割して、ＴＳ変換を用いて並列処理でウェーブレット変換を行う場合、例えば水平処理のための領域対応のバッファ記憶装置には図１８に示すような信号が書き込まれる。すなわち、図１８において、８００_0〜８００_3は水平処理のための領域対応の記憶装置であり、これには各領域の信号４１，４４，４７，５０の他に、領域分割境界付近の処理で必要となる隣接領域の信号４２，４３，４８，４９と、鏡像反転信号４０，４５，４６，５１も書き込まれる。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
特開２０００−３０８０５５号の技術によれば、バッファ記憶装置のアクセス待ちによる処理の停滞を回避し、また、アクセス制御の単純化や例外処理の排除が可能となる。しかしながら、図１７及び図１８から容易に理解されるように、領域分割境界近傍の信号を二重に記憶するため、バッファ記憶に必要な記憶容量が増加するという問題がある。図１７の例では、元の信号数は６４であるのに対し、８０個（鏡像反転信号を除いても７６個）の信号を記憶できるだけの記憶容量が必要となる。図１８の例に見られるように、２次元信号を扱う場合には、記憶容量の増加はさらに大きなものになる
よって、本発明の目的は、信号のバッファ記憶に必要な記憶容量の増加を抑えつつ並列化による効果を最大限に発揮できる、改良されたサブバンド符号化装置、サブバンド復号装置、ウェーブレット変換装置、逆ウェーブレット変換装置、圧縮装置及び伸長装置を提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
請求項１の発明のサブバンド符号化装置は、入力信号を複数の領域に分割し、分割した領域（以下、単に領域と記す）の信号の帯域分割処理を、各領域に対応付けられた複数の帯域分割フィルタバンクによって並列に行うものであって、
前記入力信号のバッファ記憶のために、
各領域に対応付けられ、かつ、同じ領域に対応付けられた前記帯域分割フィルタバンクによる帯域分割処理のためにアクセスされる複数の第１の記憶装置、及び、
各隣接２領域の分割境界に対応付けられ、かつ、同じ隣接２領域の各領域に対応付けられた前記帯域分割フィルタバンクによる帯域分割処理のためにアクセスされる複数の第２の記憶装置を有し、
前記第２の記憶装置には、それが対応付けられた隣接２領域の分割境界の近傍の、前記帯域分割フィルタバンクに用いられた帯域分割フィルタのタップ数によって決まる個数の信号が書き込まれ、
前記第１の記憶装置には、それが対応付けられた領域の信号のうち、前記第２の記憶装置に書き込まれる信号を除いた信号が書き込まれることを特徴とする。
このような構成によれば、バッファ記憶に必要な記憶容量を削減しつつ、バッファ記憶のアクセスの衝突による処理の遅延を回避して高速な並列処理を実現できる。
【０００９】
請求項２の発明の特徴は、請求項１の発明のサブバンド符号化装置において、前記入力信号の最初の領域に対応付けられた前記第１の記憶装置には、前記タップ数によって決まる個数の、該最初の領域の先頭の信号の鏡像反転信号も書き込まれ、前記入力信号の最後の領域に対応付けられた前記第１の記憶装置には、前記タップ数によって決まる個数の、該最後の領域の末尾の信号の鏡像反転信号も書き込まれることを特徴とする。
このような構成によれば、例外的な鏡像反転処理が不要になるため、処理が簡略になるとともにより高速な処理が可能になる。
【００１０】
請求項３の発明のサブバンド符号化装置は、入力信号を複数の領域に分割し、分割した領域（以下、単に領域と記す）の信号の帯域分割処理を、各領域に対応付けられた複数の帯域分割フィルタバンクによって並列に行うものであって、
前記入力信号のバッファ記憶のために、
各領域に対応付けられ、かつ、同じ領域に対応付けられた前記帯域分割フィルタバンクによる帯域分割処理のためにアクセスされる複数の第１の記憶装置、
各隣接２領域の分割境界に対応付けられ、かつ、同じ隣接２領域の各領域に対応付けられた前記帯域分割フィルタバンクによる帯域分割処理のためにアクセスされる複数の第２の記憶装置、
前記入力信号の最初の領域に対応付けられた前記帯域分割フィルタバンクによる帯域分割処理のためにアクセスされる第３の記憶装置、及び、
前記入力信号の最後の領域に対応付けられた前記帯域分割フィルタバンクによる帯域分割処理のためにアクセスされる第４の記憶装置を有し、
前記第２の記憶装置には、それが対応付けられた隣接２領域の分割境界の近傍の、前記帯域分割フィルタバンクに用いられた帯域分割フィルタのタップ数によって決まる個数の信号が書き込まれ、
前記最初の領域又は前記最後の領域以外の領域に対応付けられた前記第１の記憶装置には、それが対応付けられた領域の信号のうち、前記第２の記憶装置に書き込まれる信号を除いた信号が書き込まれ、
前記最初の領域の信号のうち、前記タップ数によって決まる個数の先頭の信号がその鏡像反転信号とともに前記第３の記憶装置に書き込まれ、
前記最初の領域の信号のうち、前記第３の記憶装置に書き込まれる信号及び前記第２の記憶装置に書き込まれる信号を除いた信号が、該領域に対応付けられた前記第１の記憶装置に書き込まれ、
前記最後の領域の信号のうち、前記タップ数によって決まる個数の末尾の信号がその鏡像反転信号とともに前記第４の記憶装置に書き込まれ、
前記最後の領域の信号のうち、前記第４の記憶装置に書き込まれる信号及び前記第２の記憶装置に書き込まれる信号を除いた信号が、該領域に対応した前記第１の記憶装置に書き込まれることを特徴とする。
このような構成によれば、鏡像反転信号とそのもとになる信号が書き込まれる第３及び第４の記憶装置を、隣接２領域の分割境界に対応した第２の記憶装置と同様に取り扱うことができるため、アクセス制御及び処理を単純化できる。
【００１１】
請求項４の発明のサブバンド復号装置は、入力信号を複数の領域に分割し、分割した領域（以下、単に領域と記す）の信号の帯域合成処理を、各領域に対応付けられた複数の帯域合成フィルタバンクによって並列に行うものであって、
前記入力信号のバッファ記憶のために、
各領域に対応付けられ、かつ、同じ領域に対応付けられた前記帯域合成フィルタバンクによる帯域合成処理のためにアクセスされる複数の第１の記憶装置、及び、
各隣接２領域の分割境界に対応付けられ、かつ、同じ隣接２領域の各領域に対応付けられた前記帯域合成フィルタバンクによる帯域合成処理のためにアクセスされる複数の第２の記憶装置を有し、
前記第２の記憶装置には、それが対応付けられた隣接２領域の分割境界の近傍の、前記帯域合成フィルタバンクに用いられた帯域合成フィルタのタップ数によって決まる個数の信号が書き込まれ、
前記第１の記憶装置には、それが対応付けられた領域の信号のうち、前記第２の記憶装置に書き込まれる信号を除いた信号が書き込まれることを特徴とする。
このような構成によれば、バッファ記憶に必要な記憶容量を削減しつつ、バッファ記憶のアクセスの衝突による処理の遅滞を回避して高速な並列処理を実現できる。
【００１２】
請求項５の発明の特徴は、請求項４の発明のサブバンド復号装置において、前記入力信号の最初の領域に対応付けられた前記第１の記憶装置には、前記タップ数によって決まる個数の、該最初の領域の先頭の信号の鏡像反転信号も書き込まれ、前記入力信号の最後の領域に対応付けられた前記第１の記憶装置には、前記タップ数によって決まる個数の、該最後の領域の末尾の信号の鏡像反転信号も書き込まれることを特徴とする。
このような構成によれば、例外的な鏡像反転処理が不要になるため、処理が簡略になるとともにより高速な処理が可能になる。
【００１３】
請求項６の発明のサブバンド復号装置は、入力信号を複数の領域に分割し、分割した領域（以下、単に領域と記す）の信号の帯域合成処理を、各領域に対応付けられた複数の帯域合成フィルタバンクによって並列に行うものであって、
前記入力信号のバッファ記憶のために、
各領域に対応付けられ、かつ、同じ領域に対応付けられた前記帯域合成フィルタバンクによる帯域合成処理のためにアクセスされる複数の第１の記憶装置、
各隣接２領域の分割境界に対応付けられ、かつ、同じ隣接２領域の各領域に対応付けられた前記帯域合成フィルタバンクによる帯域合成処理のためにアクセスされる複数の第２の記憶装置、
前記入力信号の最初の領域に対応付けられた前記帯域合成フィルタバンクによる帯域合成処理のためにアクセスされる第３の記憶装置、及び、
前記入力信号の最後の領域に対応付けられた前記帯域合成フィルタバンクによる帯域合成処理のためにアクセスされる第４の記憶装置を有し、
前記第２の記憶装置には、それが対応付けられた隣接２領域の分割境界の近傍の、前記帯域合成フィルタバンクに用いられた帯域合成フィルタのタップ数によって決まる個数の信号が書き込まれ、
前記最初の領域又は前記最後の領域以外の領域に対応した前記第１の記憶装置には、それが対応付けられた領域の信号のうち、前記第２の記憶装置に書き込まれる信号を除いた信号が書き込まれ、
前記最初の領域の信号のうち、前記タップ数によって決まる個数の先頭の信号がその鏡像反転信号とともに前記第３の記憶装置に書き込まれ、
前記最初の領域の信号のうち、前記第３の記憶装置に書き込まれる信号及び前記第２の記憶装置に書き込まれる信号を除いた信号が、該領域に対応付けられた前記第１の記憶装置に書き込まれ、
前記最後の領域の信号のうち、前記タップ数によって決まる個数の末尾の信号がその鏡像反転信号とともに前記第４の記憶装置に書き込まれ、
前記最後の領域の信号のうち、前記第４の記憶装置に書き込まれる信号及び前記第２の記憶装置に書き込まれる信号を除いた信号が、該領域に対応した前記第１の記憶装置に書き込まれることを特徴とする。
このような構成によれば、鏡像反転信号とそのもとになる信号が書き込まれる第３及び第４の記憶装置を、隣接２領域の分割境界に対応した第２の記憶装置と同様に取り扱うことができるため、アクセス制御及び処理を単純化できる。
【００１４】
請求項７の発明のウェーブレット変換装置は、水平方向処理及び垂直方向処理のために請求項１、２又は３の発明のサブバンド符号化装置を２つ以上含むことを特徴とする。請求項８の逆ウェーブレット変換装置は、水平方向処理及び垂直方向処理のために請求項４，５又は６の発明のサブバンド復号装置を２つ以上含むことを特徴とする。
このようなウェーブレット変換装置又は逆ウェーブレット変換装置は、水平方向処理及び垂直方向処理を高速な並列処理で行うことができるため、高速なウェーブレット変換又は逆ウェーブレット変換が可能である。
【００１５】
請求項９の発明の圧縮装置は、請求項７の発明のウェーブレット変換装置と符号化装置とを有し、２次元信号を前記ウェーブレット変換装置によってウェーブレット変換し、得られたウェーブレット変換係数信号を前記符号化装置によって符号化することを特徴とする。請求項１１の発明の伸長装置は、請求項８の発明の逆ウェーブレット変換装置と復号装置とを有し、２次元信号の圧縮符号化信号を前記復号装置によって復号し、得られたウェーブレット変換係数信号を前記逆ウェーブレット変換装置によって逆ウェーブレット変換して２次元信号を復元することを特徴とする。
このような圧縮装置又は伸長装置によれば、ウェーブレット変換又は逆ウェーブレット変換を高速に行うことにより、高速処理で画像信号などの高速の圧縮又は伸長が可能である。
【００１６】
請求項１０の発明の圧縮装置は、請求項７の発明の複数のウェーブレット変換装置と、複数の符号化装置とを有し、２次元信号を複数の領域に分割して前記複数のウェーブレット変換装置によって並列にウェーブレット変換し、得られた複数の領域のウェーブレット変換係数信号を前記複数の符号化装置によって並列に符号化することを特徴とする。請求項１２の発明の伸長装置は、請求項８の発明の複数の逆ウェーブレット変換装置と複数の復号装置とを有し、２次元信号の複数の領域の圧縮符号化信号を前記複数の復号装置によって並列に復号し、得られた複数の領域のウェーブレット変換係数信号を前記複数の逆ウェーブレット変換装置によって並列に逆ウェーブレット変換して２次元信号を復元することを特徴とする。
このような構成によれば、ウェーブレット変換と符号化、又は復号と逆ウェーブレット変換の並列化の効果により、画像信号などのさらに高速な圧縮又は伸長が可能となる。
【００１７】
【発明の実施の形態】
以下、添付図面を参照し、本発明の実施の形態について説明する。なお、説明の重複を減らすため、複数の図面において同等部分もしくは対応部分に同様の参照番号を用いることがある。
【００１８】
《実施の形態１》
図１は、本発明の実施の一形態であるサブバンド符号化装置の一例を示す概略ブロック図である。図１において、１００は１次元入力信号のソースであり、例えば記憶装置である。このサブバンド符号化装置は、入力信号を４つの領域に分割し、各領域に１対１に対応付けられた４つの帯域分割フィルタバンク１０４_0〜１０４_3で並列処理によって帯域分割を行うものである。このような４並列処理を効率的に行うために、入力信号を取り込み一時的に記憶するための入力バッファ記憶部１０２は、独立してアクセス可能な複数の記憶装置から構成される。この入力バッファ記憶部１０２を構成する記憶装置と、その記憶内容については後述する。帯域分割フィルタバンク１０４_０〜１０４_4より出力される各領域の低域通過係数信号及び高域通過係数信号は出力バッファ記憶部１０６に一時的に記憶された後、１組の低域通過係数信号と１組の高域通過係数信号にまとめられた形で外部へ出力される。ただし、出力バッファ記憶部１０６を省くことも可能である。
【００１９】
帯域分割フィルタバンクは、一般的には、入力信号を複数の帯域信号に分割する帯域分割フィルタと、各帯域信号に対し帯域幅に応じた間引き（ダウンサンプリング）を行うダウンサンプラとからなる。ここに示すサブバンド符号化装置では２分割サブバンド符号化を行うため、帯域分割フィルタバンク１０４_0〜１０４_3は、帯域分割フィルタとしてローパスフィルタＬＰＦ及びハイパスフィルタＨＰＦのペアを用い、また、２つの２対１ダウンサンプラ（図中、記号「↓２」で示す）により各帯域信号の２対１のダウンサンプリングを行う構成となっている。
【００２０】
一実施例(1-1)によれば、入力バッファ記憶部１０２は、図２に示すように、７個の独立してアクセス可能な記憶装置１０２_0〜１０２_6を有する構成とされる。入力信号は６４個の信号からなり、第１の領域の信号X0(0)〜X0(15)、第２の領域の信号X1(0)〜X1(15)、第３の領域の信号X2(0)〜X2(15)、第４の領域の信号X3(0)〜X3(15)に分割され、これら４領域の信号の帯域分割処理が領域対応の帯域分割フィルタバンク１０４_0〜１０４_3によって並列に実行される。また、この実施例では特開平８−１３９９３５号公報に述べられているようなＴＳ変換が採用され、帯域分割フィルタバンク１０４_0〜１０４_3で用いられるローパスフィルタＬＰＦのタップ数は２であり、ハイパスフィルタＨＰＦのタップ数は６である。
【００２１】
７個の記憶装置のうちで、記憶装置１０２_0，１０２_2，１０２_4，１０２_6は帯域分割フィルタバンク１０４_0〜１０４_3に１対１に対応した記憶装置であり、これらには対応領域の処理のみに用いられる信号が書き込まれる。これ以外の記憶装置１０２_1，１０２_3，１０２_5は領域分割境界に対応した記憶装置であり、これらには対応した領域分割境界の近傍の前後２領域の処理に利用される信号が書き込まれるが、その信号数は帯域分割フィルタのタップ数によって決まる。ただし、１つの信号は１つの記憶装置にのみ書き込まれるため、この実施例においては６４個の信号は図２に示すように７つの記憶装置に分散記憶される。よって、バッファ記憶に必要な記憶容量は、入力信号数に相当する容量まで削減される。
【００２２】
また、入力バッファ記憶部１０２内の記憶装置に対するアクセスの衝突を回避できる。例えば、第２領域の最初の高域通過係数を生成する時には、帯域分割フィルタバンク１０４_1のハイパスフィルタＨＰＦに対して、第２領域の信号X1(0)〜X1(3)と第１領域の信号X0(14)，X0(15)を入力する必要がある。これらの信号は記憶装置１０２_1又は１０２_2より読み込まれるが、この時点では、第１領域の帯域分割フィルタバンク１０４_0は第１領域の先頭付近の信号の処理を実行しているので記憶装置１０２_1に対しアクセスすることはない。同様に、帯域分割フィルタバンク１０４_1は、第２領域の後半の信号を処理する時には記憶装置１０２_2,１０２_3をアクセスするが、記憶装置１０２_1はアクセスしないため、記憶装置１０２_1に対し帯域分割フィルタバンク１０４_0，１０４_1からのアクセスが衝突することはない。このように、記憶装置１０２_0〜１０２_3のアクセスの衝突が起こらないため、アクセス待ちによる処理の遅滞を回避することができ、また、アクセス制御も簡単になる。
【００２３】
もう１つの実施例(1-2)によれば、入力バッファ記憶部１０２は、図３に示すように、前記実施例(1-1)と同様の７個の記憶装置１０２_0〜１０２_6を有する構成とされる。前実施例(1-1)と同様に、６４個の信号からなる１次元入力信号は、１６個ずつ４領域に分割され、帯域分割フィルタバンク１０４_0〜１０４_3によって並列処理される。記憶装置１０２_0，１０２_2，１０２_4，１０２_6は帯域分割フィルタバンク１０４_0〜１０４_3に１対１に対応した記憶装置であり、対応領域の処理にのみ用いられる信号が書き込まれる。これ以外の記憶装置１０２_1，１０２_3，１０２_5は領域分割境界に対応した記憶装置であり、これには前後２領域の処理に利用される領域分割境界近傍の信号が書き込まれる。この実施例でも、前記実施例(1-1)と同様に、ＴＳ変換（２タップＬＰＦ／６タップＨＰＦ）が用いられる。
【００２４】
図３と図２を対比すれば明らかなように、この実施例では、入力バッファ記憶部１０２において、記憶装置１０２_0に、１次元入力信号の先頭の２信号（対応領域の先頭の２信号）の鏡像反転信号X0(1),X0(0)も書き込まれる。同様に、記憶装置１０２_6には、１次元入力信号の末尾の２信号（対応領域の最後の２信号）の鏡像反転信号X3(15),X3(14)も書き込まれる。したがって、バッファ記憶に必要な記憶容量は、鏡像反転信号の４信号分だけ前記実施例(1-1)より増加するが、特開２０００−３０８０５５号の技術で必要とされる記憶容量に比べ十分に削減される。
【００２５】
この実施例によれば、前記実施例(1-1)の場合と同様に入力バッファ記憶部１０２内の記憶装置に対するアクセスの衝突を回避できることは明らかである。さらに、この実施例によれば１次元入力信号の先頭と末尾の鏡像反転信号が記憶装置１０２_0，１０２_6に予め書き込まれるため、１次元入力信号の先頭及び末尾の帯域分割の際に例外的な鏡像反転処理を行う必要がなくなる分、より高速な処理が可能となる。
【００２６】
もう１つの実施例(1-3)について図４により説明する。この実施例においても、前記実施例(1-1),(1-2)と同様に、６４個の信号からなる１次元入力信号は１６個ずつ４領域に分割され、帯域分割フィルタバンク１０４_0〜１０４_3によって並列処理される。また、この実施例でもＴＳ変換（２タップＬＰＦ／６タップＨＰＦ）が用いられる。
【００２７】
この実施例によれば、入力バッファ記憶部１０２は、図４に示すように、独立してアクセス可能な９個の記憶装置１０２_0〜１０２_8を有する構成とされる。図４と図３を対比すれば明らかなように、前記実施例(1-2)との相違点は、第１領域の処理のみに用いられる信号を記憶するための記憶装置が２つの記憶装置１０２_0,１０２_1に分割され、第１領域の先頭の信号X0(0),X0(1)とその鏡像反転信号X0(1),X0(1)は記憶装置１０２_1には書き込まれず、記憶装置１０２_0に書き込まれることである。もう１つの相違点は、第４領域の処理のみに用いられる信号を記憶するための記憶装置が２つの記憶装置１０２_7,１０２_8に分割され、第４領域の末尾の信号X(14),X(15)とその鏡像反転信号X(15),X(14)は記憶装置１０２_7には書き込まれず、記憶装置１０２_8に書き込まれることである。これ以外の記憶装置１０２_2〜１０２_6に書き込まれる信号は、前記実施例(1-2)における記憶装置１０２_1〜１０２_5（図３）に書き込まれる信号と同じである。したがって、入力バッファ記憶部１０２の記憶容量は前記実施例(1-2)の場合と変わらない。
【００２８】
この実施例によれば、前記実施例(1-2)と同様の高速の並列処理が可能であるが、さらに、１次元入力信号の先頭又は末尾の信号とその鏡像反転信号を記憶する記憶装置１０２_0又は１０２_8を、領域分割境界に対応した記憶装置１０２_2，１０２_4，１０２_6と同様に扱うことができるため、アクセス制御や処理を単純化できる利点がある。
【００２９】
もう１つの実施例(1-4)について図５及び図６により説明する。この実施例においては、４８個の信号からなる１次元入力信号を１２個ずつ４領域に分割し、帯域分割フィルタバンク１０４_0〜１０４_3によって並列処理する。また、この実施例では、帯域分割フィルタバンク１０４_0〜１０４_3のハイパスフィルタＨＰＦのタップ数を１０タップとしている。
【００３０】
この実施例によれば、入力バッファ記憶部１０２は図５に示すように９個の記憶装置１０２_0〜１０２_8を有し、各々の記憶装置に図示のような信号が書き込まれる構成とされる。
【００３１】
このような帯域分割フィルタのタップ数が多い条件では、前記実施例(1-3)によれば、入力バッファ記憶部１０２内の各記憶装置には図６に示すような信号が書き込まれることになる。この場合、特定の信号に関してアクセスの衝突が生じてしまう。
【００３２】
このようなアクセスの衝突を回避するため、この実施例によれば、入力バッファ記憶部１０２は、図５に示すように、帯域分割フィルタバンク１０４_0〜１０４_3と１対１に対応付けられた記憶装置１０２_1，１０２_3，１０２_5，１０２_7に、隣接領域の処理に用いられる信号の中でアクセスの衝突を生じる特定の信号が重複して書き込まれる構成とされる。例えば、帯域分割フィルタバンク１０４_1に対応した記憶装置１０２_3には、第２領域の処理だけに用いられる信号に加えて、アクセスの衝突を起こす信号、すなわち、記憶装置１０２_2に書き込まれる信号X1(2),X1(3)と、記憶装置１０２_4に書き込まれる信号X1(8),X1(9)が重複して書き込まれる。したがって、入力バッファ記憶部１０２に必要な記憶容量は重複して書き込まれる信号の分だけ増加してしまうが、アクセスの衝突による処理の停滞を回避できるため、高速の並列処理が可能となる。なお、鏡像反転処理は必要となるが、第１領域と第４領域の鏡像反転信号をバッファ記憶に書き込まないような構成とすることも可能である。
【００３３】
《実施の形態２》
本発明の他の実施の形態として、サブバンド符号化された信号を並列処理によって帯域合成し、元の信号を復元するサブバンド復号装置がある。サブバンド復号装置はサブバンド符号化装置と丁度逆の処理を行うものであるから、以下、サブバンド符号化装置に関連した図面を援用して説明する。
【００３４】
まずサブバンド復号装置の全体的な構成を図１を援用して説明する。入力信号はサブバンド符号化の低域通過係数信号と高域通過係数信号であり、信号ソース１００より入力バッファ記憶部１０２に入力される。帯域分割フィルタバンク１０４_0〜１０４_3は帯域合成フィルタバンクと置き換えられる。各帯域合成フィルタバンク（便宜、１０４_0〜１０４_3で表す）は、符号化側で間引かれた信号位置に零値を挿入するアップサンプラと帯域合成フィルタからなるもので、例えば、符号化側でＴＳ変換が用いられた場合には、サブバンド復号装置においては逆ＴＳ変換が利用されることになる。この場合には、符号化側と同様、各帯域合成フィルタバンク１０４_0〜１０４_3において、領域分割境界付近の隣接領域の信号を参照する必要があり、また、帯域合成フィルタバンク１０４_0,１０４_3は鏡像反転信号を必要とする。帯域合成フィルタバンク１０４_0〜１０４_3より出力される各領域毎の信号は、出力バッファ１０６にバッファ記憶された後、元の１次元信号の形にまとめられて外部に出力される。
【００３５】
一実施例(2-1)によれば、入力バッファ記憶部１０２は、図２に示すように７個の独立してアクセス可能な記憶装置１０２_0〜１０２_6を有する構成とされる。６４個の信号からなる入力信号は１６信号ずつの４領域に分割され、領域対応の帯域合成フィルタバンク１０４_0〜１０４_3によって並列処理によって帯域合成が行われる。
【００３６】
入力バッファ記憶部１０２内の７個の記憶装置のうちで、記憶装置１０２_0，１０２_2，１０２_4，１０２_6は帯域合成フィルタバンク１０４_0〜１０４_3に１対１に対応した記憶装置であり、対応領域の処理にのみ用いられる信号が書き込まれる。これ以外の記憶装置１０２_1，１０２_3，１０２_5は領域分割境界に対応した記憶装置であり、これには前後２領域の処理に利用される領域分割境界近傍の信号が書き込まれるが、その信号数は帯域合成用フィルタのタップ数によって決まる。ただし、１つの信号は１つの記憶装置にのみ書き込まれるため、バッファ記憶に必要な記憶容量は入力信号数に相当する容量で足りる。
【００３７】
このような構成によれば、サブバンド符号化装置の実施例(1-1)に関連して述べたように、入力バッファ記憶部１０２内の記憶装置に対するアクセスの衝突を回避できるため、高速の並列処理が可能となり、また入力バッファ記憶部１０２内の記憶装置に対するアクセス制御も簡単になる。
【００３８】
もう１つの実施例(2-2)によれば、入力バッファ記憶部１０２は、前記実施例(2-1)と同様に７個の記憶装置１０２_0〜１０２_6を有し、これら記憶装置に書き込まれる信号は基本的には前記実施例(2-1)と同様である。ただし、第１領域と第４領域に対応した記憶装置１０２_0，１０２_6には、１次元入力信号の先頭、末尾の鏡像反転信号も書き込まれる。したがって、バッファ記憶に必要な記憶容量は、鏡像反転信号の分だけ前記実施例(2-1)より増加するが、１次元入力信号の先頭及び末尾の帯域合成の際に例外的な鏡像反転処理を行う必要がなくなる分、より高速な処理が可能となる。
【００３９】
もう１つの実施例(2-3)によれば、入力バッファ記憶部１０２は、図４に示すように、独立してアクセス可能な９個の記憶装置１０２_0〜１０２_8を有する構成とされる。前記実施例(2-2)との相違点は、第１領域の処理のみに用いられる信号を記憶するための記憶装置が２つの記憶装置１０２_0,１０２_1に分割され、第１領域の先頭の鏡像反転信号とその元になる信号は記憶装置１０２_1には書き込まれず、別の記憶装置１０２_0に書き込まれることである。もう１つの相違点は、第４領域の処理のみに用いられる信号を記憶するための記憶装置が２つの記憶装置１０２_7,１０２_8に分割され、第４領域の末尾の鏡像反転信号とその元になる信号は記憶装置１０２_7には書き込まれず、別の記憶装置１０２_8に書き込まれることである。これ以外は前記実施例(2-2)と同様である。
【００４０】
この実施例によれば、前記実施例(2-2)と同様の高速の並列処理が可能であるが、さらに、１次元入力信号の先頭又は末尾の信号とその鏡像反転信号が記憶される記憶装置１０２_0又は１０２_8を、領域分割境界に対応した記憶装置１０２_2，１０２_4，１０２_6と同様に扱うことができるため、アクセス制御や処理を単純化できる。
【００４１】
もう１つの実施例(2-4)は、サブバンド符号化装置の前記実施例(1-4)に対応するものであり、４８個の信号からなる１次元入力信号を１２個ずつ４領域に分割し、帯域合成フィルタバンク１０４_0〜１０４_3によって領域毎の帯域合成を並列処理によって実行する。
【００４２】
この実施例によれば、入力バッファ記憶部１０２は、図５に示すように９個の記憶装置１０２_0〜１０２_8を有し、帯域分割フィルタバンク１０４_0〜１０４_3と１対１に対応付けられた記憶装置１０２_1，１０２_3，１０２_5，１０２_7には、対応領域の処理にのみ用いられる信号が書き込まれるが、これに加えて、アクセスの衝突を生じる特定の信号が重複して書き込まれる構成とされる。したがって、入力バッファ記憶部１０２に必要な記憶容量は重複して書き込まれる信号の分だけ増加してしまうが、アクセスの衝突による処理の停滞を回避できるため、高速の並列処理が可能となる。なお、鏡像反転信号をバッファ記憶に書き込まない構成とすることも可能である。
【００４３】
《実施の形態３》
本発明のもう一つの実施の形態として、以上に説明した本発明のサブバンド符号化装置をウェーブレット変換の水平方向処理と垂直方向処理に応用するウェーブレット変換装置について説明する。
【００４４】
図７は、本発明のウェーブレット変換装置の一例を示す概略ブロック図である。入力信号は、例えば図８に示すような１６×１６個の信号からなる２次元信号（例えば画像信号）であり、入力バッファ記憶部２００にバッファ記憶される。この入力信号は、基本的には図８に示すように８×８個の信号からなる４つの領域に分割され、各領域の信号が４つの帯域分割フィルタバンク２０２_0〜２０２_3によって並列処理で水平方向に２分割サブバンド符号化される。すなわち、この水平方向の２分割サブバンド符号化においては、１６×１６個の入力信号の上半分の各行の１６個の信号が８個ずつ２つの領域に分割され、各領域のサブバンド符号化が２つの帯域分割フィルタバンク２０２_0，２０２_1によって並列に行われる。同様に、１６×１６の入力信号の下半分の各行の１６個の信号が８個ずつ２つの領域に分割され、各領域のサブバンド符号化が２つの帯域分割フィルタバンク２０２_2，２０２_3によって並列に行われる。このような水平方向の処理のための入力バッファ記憶部２００と帯域分割フィルタバンク２０２_0〜２０２_3は、以上に説明したような本発明のサブバンド符号化装置を構成している。
【００４５】
このような水平方向処理によって、図１０に示すような低域通過係数信号Ｌｘｘと高域通過係数信号Ｈｘｘが得られ、中間バッファ記憶部２０４に記憶される。この１６×１６個の係数信号は、基本的には図１０に示すように８×８個の信号からなる４つの領域に分割され、各領域の信号が４つの帯域分割フィルタバンク２０６_0〜２０６_3によって並列処理で垂直方向に２分割サブバンド符号化される。すなわち、この垂直方向処理においては、１６×１６個の係数信号の左半分の各列の１６個の信号が８個ずつ２つの領域に分割され、各領域のサブバンド符号化が２つの帯域分割フィルタバンク２０６_0，２０６_1によって並列に行われる。同様に、１６×１６個の係数信号の右半分の各列の１６個の信号が８個ずつ２つの領域に分割され、各領域のサブバンド符号化が２つの帯域分割フィルタバンク２０６_2，２０６_3によって並列に行われる。中間バッファ記憶部２０４と帯域分割フィルタバンク２０６_0〜２０６_3は、以上に説明したような本発明のサブバンド符号化装置を構成している。このうよな垂直方向処理によって、図１２に示すような４領域に対応した４組の係数信号が得られる。この係数信号は出力バッファ記憶部２０８にバッファ記憶された後、１組の信号にまとめられて外部に出力される。
【００４６】
一実施例(3-1)によれば、入力バッファ記憶部２００は、図９に示すように、独立してアクセス可能な１０個の記憶装置２００_0〜２００_9を有する構成とされる。記憶装置２００_0,２００_1には、図８に示す入力信号の上半分の各行の第１の領域の処理にのみ用いられる信号（換言すれば、その領域に対応した帯域分割フィルタバンク２０２_0のみに参照される信号）が書き込まれる。この実施例では、記憶装置２００_0には、各行の先頭の鏡像反転信号も書き込まれる。記憶装置２００_3,２００_4には、図８に示す入力信号の上半分の各行の第２の領域の処理のみに用いられる信号（換言すれば、その領域に対応した帯域分割フィルタバンク２０２_1のみに参照される信号）が書き込まれる。この実施例では、記憶装置２００_4には、各行の末尾の鏡像反転信号も書き込まれる。記憶装置２００_2には、図８に示す入力信号の上半分の各行の第１領域と第２領域の処理に用いられる、領域分割境界近傍の信号（換言すれば、帯域分割フィルタバンク２００_0,２０２_1の両方に参照される信号）が書き込まれる。記憶装置２００_5〜２００_9は図８に示す信号の下半分に対応するもので、記憶装置２００_5,２００_6と記憶装置２００_8,２００_9には、下半分の各行の第１領域又は第２領域の処理のみに用いられる信号（帯域分割フィルタバンク２０２_2又は２００_3のみに参照される信号）が書き込まれる。この実施例では、記憶装置２００_5，２００_9には、下半分の各行の先頭、末尾の鏡像反転信号も書き込まれる。記憶装置２００_7には、下半分の各行の第１領域と第２領域の処理に用いられる、領域分割境界近傍の信号が書き込まれる。記憶装置２００_2,２００_7に書き込まれる信号数は、帯域分割フィルタバンクに用いられるフィルタのタップ数によって決まる。ここではＴＳ変換（２タップＬＰＦ／６タップＨＰＦ）を想定している。
【００４７】
また、この実施例によれば、中間バッファ記憶部２０４は、図１１に示すように、独立してアクセス可能な１０個の記憶装置２０４_0〜２０４_9を有する構成とされる。記憶装置２０４_0,２０４_1には、図１０に示す係数信号の左半分の各列の第１の領域の処理にのみ用いられる信号（換言すれば、その領域に対応した帯域分割フィルタバンク２０６_0のみに参照される信号）が書き込まれる。この実施例では、記憶装置２０４_0には、各列の先頭の鏡像反転信号も書き込まれる。記憶装置２０４_3,２０４_4には、図１０に示す係数信号の左半分の各列の第２の領域の処理のみに用いられる信号（換言すれば、その領域に対応した帯域分割フィルタバンク２０６_1のみに参照される信号）が書き込まれる。この実施例では、記憶装置２０４_4には、各列の末尾の鏡像反転信号も書き込まれる。記憶装置２０４_2には、図１０に示す信号の左半分の各列の第１領域と第２領域の処理に用いられる、領域分割境界近傍の信号（換言すれば、帯域分割フィルタバンク２０６_0,２０６_1の両方に参照される信号）が書き込まれる。記憶装置２０４_5〜２０４_9は図１０に示す係数信号の右半分に対応するもので、記憶装置２０４_5,２０４_6と記憶装置２０４_8,２０４_9には、右半分の各列の第１領域又は第２領域の処理のみに用いられる信号（帯域分割フィルタバンク２０６_2又は２０６_3のみに参照される信号）が書き込まれる。この実施例では、記憶装置２０４_5，２０４_9には、右半分の各列の先頭、末尾の鏡像反転信号も書き込まれる。記憶装置２０４_7には、右半分の各列の第１領域と第２領域の処理に用いられる、領域分割境界近傍の信号が書き込まれる。記憶装置２０４_2,２０４_7に書き込まれる信号数は、帯域分割フィルタバンク２０６_0〜２０６_3に用いられるフィルタのタップ数によって決まるが、ここではＴＳ変換（２タップＬＰＦ／６タップＨＰＦ）を想定している。
【００４８】
以上に述べた構成であるため、前記実施例(1-1)，(1-2)に関連して説明したように、特開２００−３０８０５５号の技術による場合に比べ（図１８参照）、入力バッファ記憶部２００及び中間バッファ記憶部２０４に必要な記憶容量を削減することができる。また、入力バッファ記憶部２００内の記憶装置及び中間バッファ記憶部２０４内の記憶装置のアクセス待ち時間を減らすことができる。また、鏡像反転信号が予め入力バッファ記憶部２００及び中間バッファ記憶部２０４に書き込まれるため例外的な鏡像反転のための処理も不要となる。したがって、水平方向及び垂直方向とも高速な並列処理が可能となる。
【００４９】
図示しないが、もう１つの実施例(3-2)によれば、鏡像反転処理は必要となるが、前記実施例(1-1)と同様に、入力バッファ記憶部２００及び／又は中間バッファ記憶部２０４の内部の記憶装置に、鏡像反転信号が書き込まれない構成とされる。図示しないが、もう１つの実施例(3-3)によれば、前記実施例(1-4)と同様に、入力バッファ記憶部２００及び／又は中間バッファ記憶部２０４の内部の各領域でのみ使用される信号を記憶するための記憶装置に、隣接領域の処理にも使用される信号中のアクセスの衝突を生じる可能性のある特定の信号が重複して書き込まれる構成とされる。
【００５０】
なお、以上に説明した本発明のウェーブレット変換装置では水平方向処理と垂直方向をこの順に実行したが、垂直処理を先に行ってから水平処理を行う構成とすることも可能である。
【００５１】
通常、ウェーブレット変換は、ＬＬ係数に対し再帰的に繰り返される。以上説明した本発明のウェーブレット変換装置をカスケード接続することにより、複数階層のウェーブレット変換が可能である。その一例として、３階層のウェーブレット変換を行うための構成を図１３に示す。図１３において、４００_1,４００_2，４００_3は、それぞれ以上に説明した本発明のウェーブレット変換装置である。ウェーブレット変換装置４００_1によって画像信号ｘに対する１階層目のウェーブレット変換が行われる。得られた係数信号のうち、ＬＬ係数信号がウェーブレット変換装置４００_2に入力され、２階層目のウェーブレット変換が行われる。得られた係数のうち、ＬＬ係数信号がウェーブレット変換装置４００_3に入力されて３階層目のウェーブレット変換が行われる。このようにして、１ＨＨ，１ＨＬ，１ＬＨ，２ＨＨ，２ＨＬ，２ＬＨ，３ＨＨ，３ＨＬ，３ＬＨ，３ＬＬの各係数信号が得られる。図１４は、このような２次元信号に対する３階層ウェーブレット変換による帯域分割の様子を示している。このような２階層以上のウェーブレット変換のための装置も本発明に含まれる。
【００５２】
《実施の形態４》
本発明の一つの実施の形態として、図７に示したようなウェーブレット変換装置によるウェーブレット変換係数信号を、元の画像等の２次元信号に復元するための逆ウェーブレット変換装置がある。このような逆ウェーブレット変換装置は、前述のサブバンド復号装置を垂直方向と水平方向の処理に利用することによって実現できる。次に、図７乃至図１２を援用し、４並列処理の逆ウェーブレット変換装置の一例を説明する。
【００５３】
入力信号は図１２に示すようなＬＬ，ＬＨ，ＨＬ，ＨＨ係数信号である。逆ウェーブレット変換では、まず垂直方向の処理が行われ、次に水平方向の処理が行われる。図７中の帯域分割フィルタバンク２０２_0〜２０２_3，２０６_0〜２０６_3は、帯域合成フィルタバンクと置き換えられる。入力信号は入力バッファ記憶部２００に書き込まれ、帯域合成フィルタバンク（便宜、２０２_0〜２０２_３で表す）によって垂直方向のサブバンド復号処理が行われる。この処理では、図１２の左半分と右半分の係数信号は、それぞれ垂直方向に８係数ずつ２つの領域に分割され、左半分の領域毎に帯域合成フィルタバンク２０２_0，２０２_1によってサブバンド復号処理が行われ、右半分の領域毎に帯域合成フィルタバンク２０２_2，２０２_３によってサブバンド復号化処理が行われる。その結果、図１０に示すようなＬ，Ｈ係数が中間バッファ記憶部２０４上に復元される。
【００５４】
垂直方向処理に逆ＴＳ変換が用いられる場合、帯域合成フィルタのタップ数が３を越えるため、サブバンド復号装置に関連して説明したように、各帯域合成フィルタバンク２０２_0〜２０２_3において、垂直方向の各列の領域分割境界近傍の隣接領域の係数を参照する必要があり、また、各列の先頭、末尾の係数信号の鏡像反転信号を必要とする。したがって、一実施例(4-1)によれば、図１１に関連して説明したと同様に、入力バッファ記憶部２００は、各領域の処理のみに用いられる係数信号及び鏡像反転信号が書き込まれる記憶装置と、隣接した２領域の処理で用いられる領域分割境界近傍の係数信号が書き込まれる記憶装置とからなる構成とされ、アクセスの衝突を回避するとともに必要な記憶容量の削減を図る。
【００５５】
復元された図１０に示すようなＬ，Ｈ係数信号は、上半分と下半分の信号がそれぞれ水平方向に８係数ずつ２つの領域に分割され、上半分の領域毎に帯域合成フィルタバンク２０６_0，２０６_1によってサブバンド復号化処理が行われ、下半分の領域毎に帯域合成フィルタバンク２０６_2，２０２_3によってサブバンド復号処理が行われる。その結果、図８に示すような元の２次元信号（例えば画像信号）が出力バッファ記憶部２０８上に復元される。逆ＴＳ変換が用いられる場合、帯域合成フィルタのタップ数が３を越えるため、サブバンド復号装置に関連して説明したように、各帯域合成フィルタバンク２０６_0〜２０６_3において、水平方向の各行の領域分割境界近傍の隣接領域の係数を参照する必要があり、また、各行の先頭、末尾の係数信号の鏡像反転信号を必要とする。したがって、この実施例(4-1)によれば、図９に関連して説明したと同様に、中間バッファ記憶部２０４は、各領域の処理のみに用いられる係数信号及び鏡像反転信号が書き込まれる記憶装置と、隣接した２領域の処理で用いられる領域分割境界近傍の係数信号が書き込まれる記憶装置とからなる構成とされ、必要な記憶容量の削減を図るとともにアクセス待ちによる処理の停滞を防ぐ。
【００５６】
図示しないが、もう１つの実施例(4-2)によれば、鏡像反転処理は必要となるが、サブバンド復号装置の実施例(3-2)と同様に、入力バッファ記憶部２００及び／又は中間バッファ記憶部２０４に、鏡像反転信号が書き込まれない構成とされる。図示しないが、もう１つの実施例(4-3)によれば、前記実施例(3-3)と同様に、入力バッファ記憶部２００及び／又は中間バッファ記憶部２０４の内部の各領域でのみ使用される信号を記憶するための記憶装置に、隣接領域の処理にも用いられる領域分割境界近傍の係数信号の中でアクセスの衝突を生じる可能性のある特定の係数信号が重複して書き込まれる構成とされる。
【００５７】
なお、以上に説明した逆ウェーブレット変換装置を、図１３中のウェーブレット変換装置４００_1，４００_2，４００_3の代わりに用いれば、３階層の逆ウェーブレット変換が可能であることは明らかである。信号の向きは図１３とは逆向きになる。このような２階層以上の逆ウェーブレット変換のための装置も本発明に含まれる。
【００５８】
《実施の形態５》
本発明のもう一つの実施の形態として、以上に述べたような並列処理のウェーブレット変換装置と符号化装置を複数組用い、画像等の２次元信号の圧縮符号化を並列処理によって行う圧縮装置がある。図１５に、そのような圧縮装置の一例を示す。ここに示す圧縮装置は、画像信号５００を４分割し、各領域のウェーブレット変換を４つのウェーブレット変換装置５０２_1,５０２_2，５０２_3，５０２_4によって並列に実行する。各ウェーブレット変換装置５０２_1,５０２_2，５０２_3，５０２_4はそれぞれ図７乃至１２又は図１３に関連して説明したような並列処理のウェーブレット変換装置である。したがって、画像信号５００の高速のウェーブレット変換が可能である。各ウェーブレット変換装置５０２_1,５０２_2，５０２_3，５０２_4より出力される４分割領域のウェーブレット係数信号は、４つの符号化装置５０４＿１，５０４_2，５０４_3，５０４_4によって並列的にエントロピー符号化され、画像信号の各領域に対する圧縮符号化信号５０６_1，５０６_2，５０６_3，５０６_4が出力される。
【００５９】
《実施の形態６》
本発明の他の実施の形態として、以上に述べたような並列処理の逆ウェーブレット変換装置と復号装置を複数組用いて、並列処理により画像等の圧縮符号化信号から画像等を復元する伸長装置がある。図１５を援用し、そのような伸長装置の一例を説明すれば、符号化装置５０４＿１，５０４_2，５０４_3，５０４_4は復号装置（便宜、５０４＿１，５０４_2，５０４_3，５０４_4で表す）と置き換えられ、ウェーブレット変換装置５０２_1,５０２_2，５０２_3，５０２_4は前述した本発明の並列処理の逆ウェーブレット変換装置（便宜、５０２_1,５０２_2，５０２_3，５０２_4で表す）と置き換えられる。入力信号は、画像信号５００の４分割領域の圧縮符号化信号５０６_1，５０６_2，５０６_3，５０６_4であり、これらは復号装置５０４＿１，５０４_2，５０４_3，５０４_4によって並列的に復号され、各４分割領域のウェーブレット変換係数信号が復元される。これらウェーブレット変換係数信号に対し、４つの逆ウェーブレット変換装置５０２_1,５０２_2，５０２_3，５０２_4によって逆ウェーブレット変換が並列に実行される。各逆ウェーブレット変換装置５０２_1,５０２_2，５０２_3，５０２_4の内部においても並列処理が行われるため、高速な逆ウェーブレット変換が可能である。かくして、元の画像信号５００が復元される。
【００６０】
なお、１つのウェーブレット変換装置／逆ウェーブレット変換装置と１つの符号化装置／復号装置からなる圧縮装置／伸長装置も当然に本発明に含まれる。このような構成は、上に述べた並列構成の圧縮装置／伸長装置よりは処理速度が低下するが、本発明によるウェーブレット変換装置／逆ウェーブレット変換装置は高速の並列処理が可能であるから、相当の処理速度を達成できる。
【００６１】
【発明の効果】
以上の説明から明らかな如く、本発明によれば、サブバンド符号化装置、サブバンド復号装置、ウェーブレット変換装置、逆ウェーブレット変換装置、圧縮装置又は伸長装置において、信号のバッファ記憶のアクセスの衝突による処理の遅滞を排除して並列化による処理高速化の効果を最大限に発揮させることができるとともに、バッファ記憶に必要な記憶容量の削減、例外的なアクセス制御や鏡像反転処理の排除による制御や処理の単純化を図ることができる等の効果を得られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明によるサブバンド符号化装置の構成の一例を示す概略ブロック図である。
【図２】  図１中の入力バッファ記憶部の内部構成の一例を説明するための図である。
【図３】  図１中の入力バッファ記憶部の内部構成の他の一例を説明するための図である。
【図４】  図１中の入力バッファ記憶部の内部構成の別の一例を説明するための図である。
【図５】  図１中の入力バッファ記憶部の内部構成のもう１つの例を説明するための図である。
【図６】  図５に示した入力バッファ記憶部の内部構成との比較のための図である。
【図７】  本発明によるウェーブレット変換装置の構成の一例を示す概略ブロック図である。
【図８】  ２次元入力信号の一例とその領域分割を示す図である。
【図９】  図７中の入力バッファ記憶部の内部構成の一例を説明するための図である。
【図１０】  図７に示したウェーブレット変換装置における水平方向処理により得られる係数信号を示す図である。
【図１１】  図７中の中間バッファ記憶部の内部構成の一例を説明するための図である。
【図１２】図７に示したウェーブレット変換装置における垂直方向処理により得られる係数信号を示す図である。
【図１３】  ３階層ウェーブレット変換のための装置の概略ブロック図である。
【図１４】  ３階層ウェーブレット変換による帯域分割の様子を示す図である。
【図１５】  本発明による圧縮装置の一例を示すブロック図である。
【図１６】  １次元入力信号の各領域を単純に領域対応の記憶装置に記憶した場合に発生するアクセスの衝突を説明するための図である。
【図１７】  従来技術における１次元入力信号のバッファ記憶の説明図である。
【図１８】  従来技術における２次元入力信号のバッファ記憶の説明図である。
【符号の説明】
１０２    入力バッファ記憶部
１０２_0〜１０２_8    入力バッファ記憶部内の記憶装置
１０４_0〜１０４_3    帯域分割フィルタバンク
２００    入力バッファ記憶部
２００_0〜２００_9    入力バッファ記憶部内の記憶装置
２０２_0〜２０２_3    帯域分割フィルタバンク
２０４    中間バッファ記憶部
２０４_0〜２０４_9    中間バッファ記憶部内の記憶装置
２０６_0〜２０６_3    帯域分割フィルタバンク
４００_1〜４００_3    本発明のウェーブレット変換装置
５０２_1〜５０２_4    本発明のウェーブレット変換装置
５０４_1〜５０４_4    符号化装置
【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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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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