JP4744634B2 - 電子情報の効率的符号化及び復号化システム及びその方法 - Google Patents

電子情報の効率的符号化及び復号化システム及びその方法 Download PDF

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Description

本発明は一般に、電子情報を処理するための技法に関連し、更に具体的には電子情報を効率的に符号化及び復号化するためのシステム及びその方法に関する。
電子情報を処理するための効率的な手段を実装することは、現代の電子装置設計者及び製造者にとって重要な検討材料である。しかし、電子装置を効率的に実装することは、装置設計者に対し多大な挑戦を生み出し得る。例えば、増加する装置の機能性及び性能に対する改善要求は、更に多くのシステム処理能力を必要とし得、追加のハードウェア又はソフトウェア資源を必要とし得る。また処理又はハードウェアの要件の増加は、増大する製造コスト及び操作上の非効率性によって、対応する弊害をもたらす経済的な影響ももたらし得る。
更に、様々な高度な動作を実行するための改良された装置能力は、システム利用者に更なる利益を提供し得るが、様々なシステムコンポーネントの制御及び管理に関して増大する必要もまた有り得る。例えば、多量のデジタルデータ及び複雑さが関与するため、画像データを効率的に処理する改善された電子装置は、効率的実行が提供する利益を得ることができる。
システム資源及び大幅に増加しているデータ量に対する増大する需要によって、電子装置を実装し利用するための新しい技法を見出すことが、関連する電子技術に関する重要な課題であることは明らかである。従って前述の理由すべてに関する電子情報を処理するための効率的な技法を見出すことは、現代の電子装置設計者、製造者及び利用者にとって重要な検討材料を残している。
本発明によって電子情報を効率的に符号化及び復号化するためのシステム及び方法を開示する。本発明の一実施形態による符号化システムは初めに、適切な任意のデータソースからソース画像を受信する。ソース画像は、所望の任意のデータ形式に従って構成され得る。ある実施形態においては、例えばソース画像は、周知のＲＧＢ形式のデジタル画像要素（ピクセル）アレイとして実装され得る。
符号化システムはその後、ソース画像から隣接した画像データの部分として実装されるソース画像を個々のタイルに分割するためにタイリングモジュールを利用する。符号化システムは、ソース画像から最新のタイルを選択する。フレーム間差分モジュールはその後、最新のタイルが、直前のフレームが提供する比較対象のタイルに対し変更されているか否か決定するために、前のフレームが提供する対応している比較対象のタイルと最新のタイルを比較する。最新のタイルの中のピクセルが変更されていない場合、フレーム間差分モジュールは、最新のタイルを出力しない。フレーム間差分モジュールはその後、同様の方法で（利用可能な場合、）ソース画像が提供する更なる適切なタイルに対し繰り返しアクセスして比較し、出力する。
フレーム間差分モジュールは、変更されているタイルをＤＣシフトモジュールに対し出力し、該ＤＣシフトモジュールはフレーム間差分モジュールから出力されたタイルのピクセルそれぞれに一定のＤＣ電圧値を加える。カラーコンバーターは、変更されているタイルそれぞれを第１のカラー形式から符号化システムによって更に処理するために適切な第２のカラー形式に変換する。例えば、ある実施形態においては、ソース画像は初めに、その後カラーコンバーターが対応するＹＵＶ形式に応答して変換し得る、ＲＧＢ形式で受信され得る。
離散ウェーブレット変換モジュール（ＤＷＴ）は次に、タイルの個々のカラーコンポーネントを対応するカラーサブバンドに変換するために離散ウェーブレット変換プロシージャを実行する。量子化器モジュールは次に、カラーサブバンドを圧縮するために、適切な量子化技法を利用することによって量子化プロシージャを実行する。ある実施形態においては、量子化器は、適応量子化パラメーターによって指定される特定の圧縮比に従ってカラーサブバンドのビットレートを減少させることによって圧縮画像データを製造する。
ある実施形態においては、エントロピーエンコーダーの適応エントロピーセレクターは次に、ある所定の符号化モード選択基準に基づいて、エントロピー符号化プロシージャを実行するために（ＣＡＢＡＣモード又はＲＬＥモードのいずれか）適切なエントロピーモードを選択する。ＣＡＢＡＣモードが選択された場合、符号化システムは、量子化器から受信される圧縮画像データを最適に符号化するためのＣＡＢＡＣエンコーダーを作動するために、ある特定の設定パラメーターを定義するＣＡＢＡＣ設定プロシージャを実行する。エントロピーエンコーダーは、適応エントロピーセレクターによって既に選択された（ＣＡＢＡＣモード又はＲＬＥモードのいずれか）適切なエントロピーモードを利用することによって圧縮データに対しエントロピー符号化プロシージャを実行する。符号化システムはその後、データの適切な任意の目的場所（単数又は複数）に符号化データを提供し得る。
ある実施形態においては、符号化システムは更に、符号化データの品質及びビットレートが所定の１つ以上の観点から許容可能な画像評価基準であるか否かを初めに決定することによって、ビットレート制御プロシージャを実行し得る。符号化システムが、符号化データの品質及びビットレートが許容不可能なことを決定した場合、エントロピーエンコーダーのビットレートコントローラーは、適応量子化パラメーターによって指定される特定の圧縮比に従って圧縮画像データのビットレートを変更するために量子化器へのフィードバックループを介し適応量子化パラメーターを調整し、提供し得る。
本発明のある実施形態による対応する復号化システムは、符号化システムが提供する符号化データに対し復号化プロシージャを実行するために利用され得る。復号化システムは、それによって元のソースデータを復号化し、再生成するために符号化システムによって実行される様々な個々の工程段階を基本的に反対方向に向けるように作動する。少なくとも前述の理由に従って本発明は、電子情報を効率的に符号化及び復号化するために改善されたシステム及び方法を提供する。
本発明による符号化システムの一実施形態に関するブロック図である。 本発明による復号化システムの一実施形態に関するブロック図である。 本発明によるフレーム間差分プロシージャの一実施形態を例示している図である。 本発明によるフレーム再構成プロシージャの一実施形態を例示している図である。 本発明による図１が提供するエントロピーエンコーダーの一実施形態に関するブロック図である。 本発明による図２が提供するエントロピーデコーダーの一実施形態に関するブロック図である。 本発明による複数のエンコーダー−デコーダーのアーキテクチャの一実施形態に関するブロック図である。 本発明による複数の画像符号化／復号化プロシージャの一実施形態に関するブロック図である。 本発明によるタイルデータの一実施形態に関する図である。 本発明を用いた一実施形態によるＣＡＢＡＣ設定プロシージャを実行するための一定の技法を例示している図である。 本発明を用いた一実施形態によるＣＡＢＡＣ設定プロシージャを実行するための一定の技法を例示している図である。 本発明の一実施形態による符号化プロシージャを実行する方法のステップの流れ図である。 本発明の一実施形態による復号化プロシージャを実行する方法のステップの流れ図である。 本発明の別の実施形態による符号化プロシージャを実行する方法のステップの流れ図である。
本発明は、電子情報処理システムにおける改良に関する。以下の説明を当業者が本発明を作成し使用することを可能にするために提示し、特許出願及びその要件の文脈で提供する。開示された実施形態に対する様々な修正が当業者にとって容易に明らかであって、本明細書における一般的な原理が、他の実施形態に適用され得るであろう。このように本発明は、示された実施形態に限定されることを意図しないが、本明細書において説明される原理及び特徴と一致する最も広い範囲に調和される。
本発明は、電子情報を効率的に符号化及び復号化するためのシステム及び方法として明細書に記述され、ソース画像データを初めにデータタイルに分割するタイリングモジュールを有する符号化システムを含み得る。フレーム間差分モジュールがその後、変更されているデータタイルだけを様々な処理モジュールに出力し、そこでその変更されているデータタイルを対応するタイルコンポーネントに変換する。
量子化器は、調整可能な量子化パラメーターに従って圧縮データを生成するためにタイルコンポーネントに対し圧縮プロシージャを実行する。適応エントロピーセレクターはその後、それによって符号化データを製造するためにエントロピー符号化プロシージャを最も効率的に実行するために利用可能な複数のエントロピーエンコーダーのうち１つを選択する。またエントロピーエンコーダーは、変流器帯域幅特性の観点から量子化パラメーターを調整するためにフィードバックループを利用し得る。
ここで図１を参照し、本発明の一実施形態による符号化システム（１００）のブロック図を示す。代替の実施形態においては、符号化システム（１００）は、図１の実施形態に関連し後述されたそれらのコンポーネント及び構成に追加するか又は代わりのコンポーネント及び構成を使用し実装され得る。例えば、図１の実施形態においては、符号化システム（１００）を画像データ処理の文脈で論述する。しかし、代替の実施形態においては、本発明が提供する一定の概念及び技法は、他のタイプの電子情報を処理するために同様に利用され得る。
図１の実施形態においては、符号化システム（１００）は初めに、適切な任意のデータソースから画像データのフレームとしてソース画像（１０１）を受信する。図１の実施形態においては、タイリングモジュール（１０２）はその後、ソース画像（１０１）をソース画像（１０１）から隣接した画像データの部分として実装される個々のタイルに分割する。個々のタイルは、所望される任意の方法で構成され得る。例えば、ある実施形態においては、個々のタイルは、幅１２８ピクセル×高さ１２８ピクセルのピクセルアレイとして実装され得る。
図１の実施形態においては、フレーム間差分モジュール（１０４）は、入力画像データの前のフレーム（１０５）が提供する同様の位置にある比較対象のタイルとタイルごとに最新のソース画像（１０１）を比較する。符号化を要求するタイルの総数を減少させるために、その後、フレーム間差分モジュール（１０４）は利点として、前のフレーム（１０５）の中の対応している比較対象のタイルと最新のソース画像（１０１）から異なる変更されているタイルだけを経路（１０６）を介し出力する。更にフレーム間差分技法を図３に関連し更に後述する。
図１の実施形態においては、ＤＣシフトモジュール（１０７）は次に、フレーム間差分モジュール（１０４）から出力されるタイルが提供するピクセルそれぞれに一定のＤＣ電圧値を加える。またカラーコンバーター（１０８）は、タイルそれぞれを第１のカラー形式から符号化システム（１００）によって更に処理するために適切な第２のカラー形式に変換する。例えば、ある実施形態においては、ソース画像（１０１）は初めに、ＲＧＢ形式で受信され得、カラーコンバーター（１０８）がその後、対応するＹＵＶ形式に応答可能なように変換する。
図１の実施形態においては、離散ウェーブレット変換モジュール（ＤＷＴ）（１１０）は、タイルの個々のＹＵＶのコンポーネントを対応するＹＵＶのタイルのサブバンドに変換するために、周知の離散ウェーブレット変換プロシージャを実行する。離散ウェーブレット変換の更なる詳細が、２００１年９月ＩＥＥＥ信号処理発行のＡｔｈａｎａｓｓｉｏｓ Ｓｋｏｄｒａｓ他による「ＪＰＥＧ２０００静止画像圧縮標準規格」に更に論述されている。
量子化器モジュール（１１１）は次に、タイルのサブバンドを圧縮するために適切な量子化技法を利用することによって量子化プロシージャを実行する。図１の実施形態においては、量子化器（１１１）は、エントロピーエンコーダー（１１３）からフィードバックループを介し受信される適応量子化パラメーター（１１５）によって指定される特定の圧縮比に従って、タイルのビットレートを減少させることにより圧縮画像データ（１１２）を製造する。ビットレート制御プロシージャを実行するための様々な更なる技法を図５に関連し更に後述する。
図１の実施形態においては、エントロピーエンコーダー（１１３）は、符号化データ（１１４）を効率的に生成するためにエントロピー符号化プロシージャを実行する。ある実施形態においては、エントロピー符号化プロシージャは更に、量子化器（１１１）から受信される圧縮画像データの中の対応するビットパターンの代わりに適切な符号を代用することによって圧縮画像データのビットレートを減少させる。エントロピーエンコーダー（１１３）を実装し利用するための様々な実施形態を図５に関連し更に後述する。
更に、ある代替実施形態においては、チップオンシステム（ＳＯＣ）装置は、中央処理装置及び／又はグラフィックス処理装置に関連する符号化システム（１００）を含み得る。グラフィックス処理装置は、量子化器にサブバンドを提供するために離散ウェーブレット変換分析機能をプログラムで実行し得る。またグラフィックス処理装置は、量子化器から受信される圧縮データから符号化データを生成するためのＣＡＢＡＣエンコーダーを含み得る。
この統合形式は、符号化するためのデータがグラフィックス処理装置に利用できるために効率的であって、ダイレクトメモリアクセス技法による処理を符号化システムの記憶装置に提供する必要はない。相当する復号化システム又はシステムオンチップは、ビットブロック転送（ＢｉｔＢｌｉｔ）、拡大縮小、ライン描画及びロバストウインドウシステム支援などの従来の図形処理操作を実行するためにグラフィックス処理装置を含む他の処理エレメントを含み得る。
図１の実施形態においては、符号化システム（１００）は、主としてハードウェア回路として実装されるように開示され論述されている。ある実施形態においては、符号化システム（１００）は、単一の集積回路装置として実装され得る。しかし、代替の実施形態においては、本発明の機能のいくつか又はすべてが、本明細書に論述されている様々な機能を効率的に実行するために実行される適切なソフトウェア命令によって実行され得る。
ここで図２を参照し、本発明の一実施形態による復号化システム（２００）のブロック図を示す。代替の実施形態においては、復号化システム（２００）は、図２の実施形態に関連し論述されているそれらのコンポーネント及び構成に追加するか又は代わりのコンポーネント及び構成を使用し実装され得る。例えば、図２の実施形態においては、復号化システム（２００）を画像データ処理の文脈で論述する。しかし、代替の実施形態においては、本発明からの一定の概念及び技法が、別のタイプの電子情報を処理するために同様に利用され得る。
図２の実施形態においては、復号化システム（２００）は初めに、１つ以上の適切な任意の符号化形式のデータソースから提供される符号化データ（１１４）を受信する。図２の実施形態においては、エントロピーデコーダー（２０２）は、符号化データ（１１４）を圧縮画像データ（２０３）に効率的に変換するためのエントロピー復号化プロシージャを実行する。ある実施形態においては、エントロピー復号化プロシージャは、ＹＵＶ形式の圧縮画像データ（２０３）を製造するために、符号化データ（１１４）の対応する符号に適切なビットパターンを代用することによって符号化データ（１１４）のビットレートを増加させる。エントロピーデコーダー（２０２）を実装し利用するための様々な実施形態を図６に関連し更に後述する。
逆量子化器モジュール（２０４）は次に、対応するタイルの様々なサブバンドを製造するために圧縮画像データ（２０３）を解凍するために適切な逆量子化技法を利用することによって逆量子化プロシージャを実行する。例えば、ある実施形態においては、逆量子化器（２０４）は、符号化の間の量子化器（１１１）の量子化設定に基づいた逆量子化を実行することによってタイルのサブバンドを製造する。図２の実施形態においては、逆離散ウェーブレット変換モジュール（逆ＤＷＴ）（２０５）は、経路（２０６）に出力される個々の対応するタイルにタイルの個々のサブバンドを変換することによって対応する離散ウェーブレット変換プロシージャを反対方向に向けるために、周知の逆離散ウェーブレット変換プロシージャを実行する。
図２の実施形態においては、カラーコンバーター（２０７）はその後、第１のカラー形式から個々のタイルそれぞれを復号化システム（２００）によって更に処理するための第２のカラー形式に変換する。例えば、ある実施形態においては、カラーコンバーター（２０７）によって受信される個々のタイルは、ＹＵＶ形式から対応するＲＧＢ形式に変換され得る。図２の実施形態においては、ＤＣシフト回路（２０８）は次に、カラーコンバーター（２０７）から出力されるタイルのピクセルそれぞれから所定の一定のＤＣ電圧値を減じる。
図２の実施形態においては、フレーム再構成装置（２１０）はその後、図１のフレーム間差分モジュール（１０４）によってフレーム間差分プロシージャに以前、従属していたタイル総数を用いて最新のフレームを再構成するために、画像データの最新のフレームをタイルごとに画像データの前のフレーム（２１１）が提供する同様に位置する比較対象のタイルと比較する。フレーム再構成装置（２１０）はその後、適切な任意のエンティティによって利用するために再構成された画像（２１２）を出力する。更なるフレーム再構成の技法を図４に関連し更に後述する。
更に、ある代替実施形態においては、復号化システム（２００）は、システム（ＳＯＣ）装置の一部として実装され、復号化システムのＣＡＢＡＣデコーダー（２００）は、逆ＤＷＴ（２０５）及びＨ．２６４整数変換復号化システムによって共有される。ＣＡＢＡＣデコーダーは、プログラム制御の下でＨ．２６４モードであって改善された離散ウェーブレット変換モードでデータを処理する。ＣＡＢＡＣエンコーダーは、離散ウェーブレット変換モードによるウェーブレットベースのタイルに対し作動し得、Ｈ．２６４モード用に個別の映像ビットストリームを処理し得る。
図２の実施形態においては、主としてハードウェア回路として実装される復号化システム（２００）を開示し論述する。ある実施形態においては、復号化システム（２００）は、単一の集積回路装置として実装され得る。しかし、代替の実施形態においては、本発明の機能のいくつか又はすべてが、本明細書に論述されている様々な機能を効率的に実行するために実行される適切なソフトウェア命令によって実行され得る。
ここで図３を参照し、本発明の一実施形態によるフレーム間差分プロシージャを例示している図を示す。図３の実施形態は、例示のために提示されていて、代替の実施形態においては、本発明は、図３の実施形態に関連し論述されているそれらの技法及び構成に追加するか又は代わりの技法及び構成を使用しフレーム間差分プロシージャを容易に実行し得る。
図３の実施形態においては、フレーム間差分モジュール（１０４）は、（図１の）タイリングモジュール（１０２）によって一連の個々のタイル１〜２０に区分された画像データの前のフレーム（１０５）をストアする。図３の実施形態においては、フレーム間差分モジュール（１０４）は、比較されるタイルの任意のピクセルが、変更されているか否か決定するために、前のフレーム（１０５）を最新のフレーム（３０５）の対応しているタイルと比較するために適切な任意の技法を使用するフレーム間差分プロシージャを実行する。
例示のために図３の図面においては、最新のフレーム（３０５）の中の変更されているタイルをタイル番号に続く文字「ｎ」と共に太文字で示す。例えば、図３の実施形態においては、最新のフレーム（３０５）は、変更されているタイル３ｎ、７ｎ、８ｎ、９ｎ及び１３ｎを含む。最新のフレーム（３０５）すべてを処理する代わりに、フレーム間差分モジュール（１０４）は、前のフレーム（１０５）が提供する対応しているタイルと異なる変更されているタイルだけを経路（１０６）を介し効率的に出力する。
例えば、図３の実施形態においては、フレーム間差分モジュール（１０４）は、変更されているタイル３ｎ、７ｎ、８ｎ、９ｎ及び１３ｎが存在する変更されているフレーム（３０７）だけを出力する。最新のフレーム（３０５）が、前のフレーム（１０５）に対し変更されているタイルを示さない場合、変更されていない最新のフレーム（３０５）は、フレーム間差分モジュール（１０４）によって出力されない。前述のフレーム間差分プロシージャは、利点として（図１の）符号化システム（１００）及び（図２の）復号化システム（２００）に対する処理要求を大きく減少させる支援をする。符号化システム（１００）によるフレーム間差分モジュール（１０４）の効率的な利用を図１３に関連し更に後述する。
ここで図４を参照し、本発明の一実施形態によるフレーム再構成を例示している図を示す。図４の実施形態は、例示のために提示されていて、代替の実施形態においては、本発明は図４の実施形態に関連し論述されているそれらの技法及び構成に追加するか又は代わりの技法及び構成を使用しフレーム間差分プロシージャを容易に実行し得る。
図４の実施形態においては、フレーム再構成装置（２１０）は、一連の個々のタイル１〜２０に区分された画像データの前のフレーム（２１１）をストアする。図４の実施形態においては、フレーム再構成装置モジュール（２１０）は、比較されるタイルの任意のピクセルが、変更されているか否か決定するために、前のフレーム（２１１）と受信されたフレーム（３０７）と対応しているタイルを比較するために適切な任意の技法を使用するフレーム再構成プロシージャを実行する。図４の実施形態においては、受信されたフレーム（３０７）は、望ましくは、図２のフレーム間差分モジュール（１０４）の出力として表示されている「前のフレームと異なるタイルを有するフレーム」と同一か又は同様である。
図４の図面においては、例示のために、フレーム（３０７）の中の変更されているタイルをタイル番号に続く文字「ｎ」と共に太文字で示す。例えば、図４の実施形態においては、フレーム（３０７）は、変更されているタイル３ｎ、７ｎ、８ｎ、９ｎ及び１３ｎを含む。図３に記載されているフレーム間差分プロシージャを反対方向に向けるために、フレーム再構成装置（２１０）は、図３のフレーム間差分モジュール（１０４）によって初めに処理された元の最新のフレーム（３０５）を再構成するための適切な任意の技法を利用する。
例えば、図４の実施形態においては、フレーム再構成装置（２１０）は、フレーム（３０７）が提供する変更されているタイル３ｎ、７ｎ、８ｎ、９ｎ及び１３ｎと、前のフレーム（２１１）が提供する変更されていない残りのタイル１〜２、４〜６、１０〜１２及び１４〜２０双方が存在している最新のフレーム（３０５）を出力する。かくして前述のフレーム再構成プロシージャは、利点として（図１の）符号化システム（１００）及び（図２の）復号化システム（２００）に関し大きく減少された処理要求を提供するための図３の前のフレームの差分プロシージャを支援する。
ここで図５を参照し、本発明の一実施形態による図１エントロピーエンコーダー（１１３）に関するブロック図を示す。代替の実施形態においては、エントロピーエンコーダー（１１３）は、図５の実施形態に関連し論述されているそれらのコンポーネント及び構成に追加するか又は代わりのコンポーネント及び構成を使用することによって実装され得る。
図５の実施形態においては、エントロピーエンコーダー（１１３）は、（流量コントローラーを含む）適応エントロピーセレクター（５１２）、コンテキストベース適応算術符号化（ＣＡＢＡＣ）（５１６）及びランレングス符号化エンコーダー（ＲＬＥ）（５２０）を含む。図５の実施形態においては、ＣＡＢＡＣエンコーダー（５１６）は、周知のＨ．２６４ ＣＡＢＡＣ標準規格に従ってエントロピー符号化プロシージャを実行するように選択され得る。Ｈ．２６４ ＣＡＢＡＣに関する更なる詳細が、Ｍａｒｐｅ、Ｄｅｔｌｅｖ他による「コンテキストベース適応算術符号化」Ｈ．２６４／ＡＶＣ映像圧縮標準規格 ＩＥＥＥ Ｔｒａｎｓａｃｔｉｏｎｓ Ｏｎ Ｃｉｒｃｕｉｔｓ Ａｎｄ Ｓｙｓｔｅｍｓ Ｆｏｒ Ｖｉｄｅｏ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ Ｖｏｌ．１３，Ｎｏ．７，２００３年７月に論述されている。
図５の実施形態においては、エントロピーエンコーダー（１１３）は、代替として周知の一定のランレングス符号化技法によるエントロピー符号化プロシージャを実行するためにＲＬＥエンコーダー（５２０）を選択し起動し得る。ランレングス符号化技法の様々なタイプに関する更なる詳細は、以下のインターネットウェブページアドレスｈｔｔｐ：／／ｅｎ．ｗｉｋｉｐｅｄｉａ．ｏｒｇ／ｗｉｋｉ／Ｒｕｎ−ｌｅｎｇｔｈ ｅｎｃｏｄｉｎｇにおいてオンラインで見出され再調査され得る。
図５の実施形態においては、ＣＡＢＡＣエンコーダー（５１６）は通常、１つ以上のハードウェア回路として実装され、一方ＲＬＥエンコーダー（５２０）は通常、エントロピー符号化ソフトウェアの命令に応答するエントロピー符号化プロシージャを実行するように実装される。図５の実施形態においては、ＣＡＢＡＣエンコーダー（５１６）は通常、ＲＬＥエンコーダー（５２０）の伝送帯域幅及びメモリ要求と比較して相対的に小さい伝送帯域幅及びメモリ要求を用いてエントロピー符号化を実行する。図５の実施形態においては、またＣＡＢＡＣエンコーダー（５１６）は通常、エントロピー符号化を実行するとき、ＲＬＥエンコーダー（５２０）よりも大きい圧縮を達成する。しかし、ＣＡＢＡＣエンコーダー（５１６）は通常、ＲＬＥエンコーダー（５２０）よりも実装することがより高価である。
図５の実施形態においては、適応エントロピーセレクター（５１２）は初めに、図１の量子化器（１１１）から圧縮データ（１１２）を受信する。図５の実施形態においては、適応エントロピーセレクター（５１２）は、エントロピーエンコーダー（１１３）に対して、現在利用可能な伝送帯域幅及びメモリ資源を動的に感知する。一定のバージョンの符号化システム（１００）及び／又は復号化システム（２００）は、ＣＡＢＡＣ符号化及び／又は復号化を支援していないので、適応エントロピーセレクター（５１２）は、対応するエントロピー符号化及び／又は復号化処理をＣＡＢＡＣエンコーダー／デコーダーが実行するために利用可能か否かもまた決定する。
図５の実施形態においては、適応エントロピーセレクター（５１２）は、前述された異なる符号化選択基準に基づいて最新のエントロピー符号化プロシージャを実行するためにＣＡＢＡＣエンコーダー（５１６）又はＲＬＥエンコーダー（５２０）のいずれかを柔軟に動的に選択するように構成される。例えば、利用可能な伝送帯域幅及びメモリ資源が相対的に小さい場合、適応エントロピーセレクター（５１２）は、ＣＡＢＡＣエンコーダー（５１６）を選択し得る。同様に、更に大きい圧縮が要求される場合、適応エントロピーセレクター（５１２）は、ＣＡＢＡＣエンコーダー（５１６）を選択し得る。あるいはまたＣＡＢＡＣ符号化が現在支援されていない場合、適応エントロピーセレクター（５１２）は、ＲＬＥエンコーダー（５２０）を選択し得る。同様に伝送帯域幅及びメモリ資源が豊富な場合、適応エントロピーセレクター（５１２）は、エントロピー符号化処理を実行するようにＲＬＥエンコーダー（５２０）を選択することを考慮し得る。
図５の実施形態においては、適応エントロピーセレクター（５１２）は、適応量子化パラメーター（１１５）によって指定される特定の圧縮比に従って圧縮画像データ（１１２）のビットレートを変更することによって圧縮画像データ（１１２）を製造するために、適応量子化パラメーター（１１５）を調整し、量子化器（１１１）（図１）へのフィードバックループを介し提供する流量コントローラーを含む。図５の実施形態においては、適応エントロピーセレクター（５１２）の流量コントローラーは、適切な任意の基準又は技法を利用することによって符号化データ（１１４）の画質特性を決定する。
適応エントロピーセレクター（５１２）の流量コントローラーはその後、符号化データ（１１４）が容認不可能な画質を示すか又は下流のストリームチャンネルの帯域幅特性が不十分である場合、圧縮量を減少させるように適応量子化パラメーター（１１５）を調整し得る。逆に流量コントローラーは、符号化データ（１１４）の画質が特に重大でない場合、圧縮量を増加させるように適応量子化パラメーター（１１５）を調整し得る。更に、流量コントローラーは、利用可能なメモリ及び／又は伝送帯域幅が相対的に不十分になると、圧縮画像データ（１１２）の圧縮量を減少させるように適応量子化パラメーター（１１５）を調整し得る。逆に流量コントローラーは、利用可能なメモリ及び／又は伝送帯域幅が十分であって改善された画質が都合が良いときには、圧縮画像データ（１１２）の圧縮レベルを増加させるように適応量子化パラメーター（１１５）を調整し得る。更に、エントロピーエンコーダー（１１３）を効率的に利用するための技法を図１１及び１３に関連し更に後述する。
ここで図６を参照し、本発明の一実施形態による図２エントロピーデコーダー（２０２）に関するブロック図を示す。代替の実施形態においては、エントロピーデコーダー（２０２）は、図６の実施形態に関連し論述されているそれらのコンポーネント及び構成に追加するか又は代わりのコンポーネント及び構成を使用することによって実装され得る。
図６の実施形態においては、エントロピーデコーダー（２０２）は、ＣＡＢＡＣデコーダー（６１４）及びＲＬＥデコーダー（６１８）を含む。図６の実施形態においては、ＣＡＢＡＣデコーダー（６１４）は、図５のＣＡＢＡＣエンコーダー（５１６）によって実行されるエントロピー符号化プロシージャを効率的に反対方向に向けるために、周知のエントロピー復号化プロシージャを実行するように選択され得る。ある実施形態においては、ＣＡＢＡＣデコーダー（６１４）は、図５に関連し前述された周知のＨ．２６４ ＣＡＢＡＣ標準規格に従ってエントロピー復号化プロシージャを実行するように選択され得る。
あるいはまた、ＲＬＥデコーダー（５２０）は、図５のＲＬＥエンコーダー（５２０）によって実行されるエントロピー符号化プロシージャを効率的に反対方向に向けるために、周知のエントロピー復号化プロシージャを実行するように選択され得る。ある実施形態においては、エントロピーデコーダー（２０２）は、図５のＲＬＥエンコーダー（５２０）に関連し前述された周知の様々なランレングス復号化標準規格に従って適切なエントロピー復号化プロシージャを実行するために、ＲＬＥデコーダー（６１８）を動的に柔軟に選択し得る。
図６の実施形態においては、エントロピーエンコーダー（２０２）は初めに、適切な任意のデータソースから符号化データ（１１４）を受信する。それに応答してエントロピーエンコーダー（２０２）は、符号化データ（１１４）をＣＡＢＡＣ符号化形式又はＲＬＥ符号化形式で構成するか否か決定するために、符号化データ（１１４）を分析する。図６の実施形態においては、エントロピーエンコーダー（２０２）はその後、符号化データ（１１４）の符号化形式タイプに従ってエントロピー復号化プロシージャを実行するために、ＣＡＢＡＣデコーダー（６１４）又はＲＬＥデコーダー（６１８）のいずれかを起動する。
例えば、符号化データ（１１４）がＣＡＢＡＣ符号化形式で受信される場合、エントロピーデコーダー（２０２）は、（図２の）逆量子化器（２０４）に対応している圧縮画像データ（２０３）を提供するために、符号化データ（１１４）を復号化するためのＣＡＢＡＣデコーダー（６１４）を利用する。あるいはまた、符号化データ（１１４）がＲＬＥ符号化形式で受信される場合、エントロピーデコーダー（２０２）は、逆量子化器（２０４）に対応している圧縮画像データ（２０３）を提供するために、符号化データ（１１４）を復号化するためのＲＬＥデコーダー（５２０）を利用する。更にエントロピーデコーダー（２０２）を利用するための技法を図１２に関連し更に後述する。
ここで図７を参照し、本発明の一実施形態による複数のエンコーダー−デコーダーアーキテクチャに関するブロック図を示す。図７の実施形態は、例示のために提示されていて、代替の実施形態においては、複数のエンコーダー−デコーダーアーキテクチャは、図７の実施形態に関連し論述されているそれらのコンポーネント及び構成に追加するか又は代わりのコンポーネント及び構成を使用することによって実装され得る。
図７の実施形態においては、タイリングモジュール（１０２）は初めに、適切な任意のデータソースから画像データフレームとしてソース画像（１０１）を受信する。タイリングモジュール（１０２）はその後、望ましくはソース画像（１０１）をソース画像（１０１）が提供する隣接した画像データの部分として実装される個々のタイルに分割する。図７の実施形態においては、個々のタイル（１０３）それぞれは、受信されるタイルそれぞれを第１のカラー形式から第２のカラー形式にそれぞれ変換する一連の異なるカラーコンバーターのうち１つに送信される。例えば、ある実施形態においては、ソース画像（１０１）は初めに、カラーコンバーターがタイルごとに対応するＹＵＶコンポーネント（１０９）に応答可能なように変換するＲＧＢ形式で受信され得る。
図７の実施形態においては、一連のエンコーダーは、ＹＵＶコンポーネント（１０９）を同時に符号化するために並列に構成され表示されている。これらのエンコーダーは、適切な任意の方法で実装され得る。例えば、ある実施形態においては、エンコーダーそれぞれは、図１の符号化システム（１００）の実施形態が提供するＤＷＴ（１１０）、量子化器（１１１）及びエントロピーエンコーダー（１１３）を含むように実装され得る。図７の実施形態においては、ＹＵＶコンポーネント（１０９）それぞれは、符号化処理のスループット特性を大きく改善するために、同時符号化のために並列エンコーダーのうち異なるエンコーダーに対し独立して提供される。ＹＵＶコンポーネント（１０９）それぞれがその後、符号化データ（１１４）として並列エンコーダーそれぞれのエンコーダーから同時に出力され得る。
図７の実施形態においては、一連のデコーダーが、符号化データ（１１４）それぞれのコンポーネントを同時に復号化するために並列に構成にされ表示されている。これらのデコーダーは、適切な任意の方法で実装され得る。例えば、ある実施形態においては、並列デコーダーそれぞれは、図２の復号化システム（２００）の実施形態が提供するエントロピーデコーダー（２０２）、逆量子化器（２０４）及び逆ＤＷＴ（２０５）を含むように実装され得る。図７の実施形態においては、符号化データコンポーネント（１１４）それぞれは、復号化処理のスループット特性を大きく改善するために、同時復号化のための並列デコーダーのうち異なるデコーダーに対し独立して提供する。
デコーダーそれぞれはその後、復号化されたＹＵＶコンポーネント（２０６）それぞれのコンポーネントを（合成ＲＧＢ画像などの）合成画像にＹＵＶコンポーネント（２０６）を変換し結合する対応するカラーコンバーターに同時に出力し得る。図７の実施形態においては、フレーム再構成装置（ＲＥＣＯＮ）はその後、画像の適切な任意の目的場所に再構成された画像（２１２）を提供し得る。
図７の実施形態においては、複数のエンコーダー／デコーダーアーキテクチャと一致する数のエンコーダー及びデコーダーを用いて示す。しかし、代替の実施形態においては、またエンコーダー／デコーダーアーキテクチャは、一致しない数のエンコーダー及びデコーダーも想定される。例えば、サーバーコンピューターは、相対的に減少された数のデコーダーを必要とする別々のクライアントコンピューターそれぞれによって使用するために、多量のデータを効率的に処理するために更に多数のエンコーダーを要求し得る。
更に、複数のエンコーダー／デコーダーアーキテクチャが、データの異なる目的場所による利用に対し個々の画像を並列方法で独立して符号化及び／又は復号化するために同様に利用され得る。更に、ある実施形態においては、個々のエンコーダー又はデコーダーは、単一の符号化システムを支援するために並列に構成される複数のエントロピーエンコーダーを用いて実装され得る。例えば、図１の符号化システム（１００）及び／又は図２の復号化システム（２００）は、並列に構成される適切な複数のＣＡＢＡＣエンコーダー（５１６）又はＣＡＢＡＣデコーダー（６１４）で実装され得、他のシステムのコンポーネントは、非常に長いエントロピー符号化又は復号化プロシージャの完了をアイドル状態で待つ必要はない。
ここで図８を参照し、本発明の一実施形態による複数の画像符号化／復号化プロシージャを例示しているブロック図を示す。図８の実施形態は例示のために提示されていて、代替の実施形態においては、本発明は、図８の実施形態に関連し論述されているそれらの技法及び構成に追加するか又は代わりの技法及び構成を使用し複数の画像符号化／復号化プロシージャを実行し得る。
図８の実施形態においては、画像１〜画像ｎを同時に符号化し、符号化画像それぞれを適切なデコーダーに提供する単一のエンコーダーを示す。図８の実施形態においては、エンコーダーは、任意の効率的な方法で実装され得る。例えば、ある実施形態においては、図８のエンコーダーは、図１の符号化システム（１００）に表示されている任意のコンポーネントを含み得るが、これに限定されない。
図８の実施形態においては、エンコーダーは、対応しているそれぞれの画像から前のフレーム１〜ｎ（１０５）をストアする。また図８エンコーダーは、適切な任意の目的場所（単数又は複数）からソース画像（１０１）の最新のフレーム１〜ｎを受信する。図８のエンコーダーはその後、対応する符号化データ（１１４）を生成するために適切な任意の技法を使用し、最新のフレーム（１０１）を同時に処理する。例えば、ある実施形態においては、図８のエンコーダーは、前述の図１、図３及び図５に関連する符号化技法と同一か又は同様の符号化技法を利用する。
図８の実施形態においては、エンコーダーはその後、対応する符号化データ（１１４）のフレームを同時に復号化するために並列に構成されるデコーダーそれぞれに符号化データ（１１４）の個々のフレームを提供する。これらのデコーダーは、適切な任意の方法で実装され得る。例えば、ある実施形態においては、図８のデコーダーはそれぞれ、図２の復号化システム（２００）に表示されている任意のコンポーネントを含むが、これらに限定され得ない。
図８のデコーダーはその後、再構成された画像（２１２）の対応する最新のフレーム１〜ｎを生成するために適切な任意の技法を使用し、符号化データ（１１４）を同時に処理する。例えば、ある実施形態においては、図８のデコーダーは、図２、４及び６に関連して前述の復号化技法と同一か又は同様の復号化技法を利用する。図８の実施形態においては、再構成された画像（２１２）はその後、画像の適切な任意の目的場所に提供され得る。
ここで図９を参照し、本発明の一実施形態によるタイルデータ（９１０）に関する図を示す。図９の実施形態においては、タイルデータ（９１０）は、タイルの開始（ＳＯＴ）ヘッダー及びスライスデータを含む。図９の実施形態は、例示のために提示されていて、代替の実施形態においては、タイルデータ（９１０）は、図９の実施形態に関連し論述されているそれらのコンポーネント及び構成に追加するか又は代わりのコンポーネント及び構成を使用し実装され得る。
図９の実施形態は、タイルそれぞれに関する符号化データ（１１４）をストアするか又は送信するためのデータ形式を例示している。タイルヘッダーの開始（ＳＯＴ）は、タイルを再構成し、画像データの最新のフレームの中にタイルを埋め込むために使用される様々な異なる選択可能なパラメーターから成る。例えば、ＳＯＴは、復号化プロシージャを手助けするための様々なサブバンドに関する量子化パラメーター、関連する符号化情報の長さ及びオフセット値を含み得る。ＳＯＴの後に関連する１つのタイルに対応する符号化ビットストリームを含むスライスデータが続く。図９の実施形態においては、スライスデータは、適切な任意の形式で符号化され得る。例えば、ある実施形態においては、スライスデータは、図５に関連し前述されたＣＡＢＡＣエンコーダー（５１６）又はＲＬＥエンコーダー（５２０）のいずれかによって符号化され得る。
ここで図１０Ａ〜Ｂを参照し、本発明のある実施形態によるＣＡＢＡＣ設定プロシージャを実行するための一定の技法を例示している図を示す。図１０Ａ〜Ｂの実施形態は例示のために提示されていて、代替の実施形態においては、本発明は、図１０Ａ〜Ｂに表示されている実施形態に関連し論述されているそれらの技法及び構成に追加するか又は代わりの技法及び構成を使用しＣＡＢＡＣ設定プロシージャを実行し得る。
ある実施形態においては、本発明は利点として、個々のデータタイルの本発明の特定のデータ形式に適合するように標準のＣＡＢＡＣエンコーダーを構成（改装）する。ＣＡＢＡＣエンコーダーが、通常利用されるための標準のデータ形式と入力フォーマットが異なっていたとしても、入力データは、標準の商用利用可能なＣＡＢＡＣエンジンによって首尾よく処理されるようにフォーマットされる。従って本発明は、それらの特定のアプリケーションにおいて更に効率的で柔軟な使用するために、標準のＣＡＢＡＣエンジンの通常の設定を修正する。
ＣＡＢＡＣ設定プロシージャによって本発明は、ＣＡＢＡＣエンコーダーを利用することによってタイルからのマクロブロックデータを呼び出し、処理し得る。ある実施形態においては、タイルは通常、１２８×１２８ピクセルであって、一方、ＣＡＢＡＣエンジンは通常、対応している完全なフレームが提供する１６×１６ピクセルのマクロブロックを処理する。
本発明は、ＣＡＢＡＣフレームのようにタイルを処理し、タイルを１６×１６マクロブロックに分割することによって、それらのタイルデータをＣＡＢＡＣの環境の中で改善するようにＣＡＢＡＣエンジンを構成する。
またＣＡＢＡＣエンコーダーは通常、Ｙ、Ｕ及びＶコンポーネントを一緒に処理し、一方、本発明は、個々の処理のために別々のエンティティとしてＣＡＢＡＣエンコーダーにＹＵＶコンポーネントを提供する。従って本発明は、データの形式が標準のＣＡＢＡＣ入力データの形式と大きく異なっていたとしても、ＣＡＢＡＣエンコーダーが非標準の入力データを首尾よく処理可能にするために入力データを操作する。
図１０Ａは、Ｈ．２６４ ＣＡＢＡＣエンジンの標準構成に関する一部のアルゴリズムである。符号化ブロックパターン（１０１４）は、どのくらいの数の異なるタイプのカラーコンポーネント（ＹＵＶ）が、同時に処理されるか指定する。本発明によって符号化ブロックパターン（１０１４）は、ＹＵＶコンポーネントを別々に処理可能なように選択され得る。ＭＢタイプ（１０１２）は、処理されるマクロブロックのタイプを指定する。本発明によって（ＰフレームでもＢフレームでもなく）Ｉフレームだけが選択され得る。
図１０Ｂは、本発明の一実施形態による好ましいＣＡＢＡＣ設定パラメーターセットを示す。シーケンスヘッダーパラメーター（１０５０）は、入力データのフレームグループに関する設定パラメーターであって、ピクチャヘッダーパラメーター（１０５２）は、入力データの個々のフレームに関する設定パラメーターである。同様にスライスヘッダーパラメーター（１０５４）は、入力データの個々のタイルに関する設定パラメーターであって、マクロブロックヘッダーパラメーターは、（例えばタイルが提供する１６×１６ピクセルブロックの）個々のマクロブロックに関する設定パラメーターである。
１１．２６４ ＣＡＢＡＣ符号化アルゴリズムに関する図１０Ａの流れ図は通常、（量子化係数、運動ベクトル、フレームタイプなどの）映像データを符号化するために、特定の映像形式に特定のタイプ及びオプションを使用することによって使用される。画像データの符号化に関し同一のアルゴリズムを使用するために、動作パラメーターが、ずっとＨ．２６４ ＣＡＢＡＣ符号化アルゴリズムを利用する間、特別な固有の方法で構成され得る。
図１０Ｂの実施形態においては、タイルに関する（量子化係数、タイルのサイズ、量子化パラメーターなどの）情報は、（ずっとＨ．２６４ ＣＡＢＡＣアルゴリズムを使用する間）特定の経路及び定義を選択することによって符号化される。タイルそれぞれは、スライスであると考えられる。所与のタイルのサブバンドすべてが、対応するタイルのそれと同一サイズの画像を形成するように一緒に分類される。このグループのサブバンドはその後、ＣＡＢＡＣ符号化アルゴリズムと互換性があるマクロブロックに分割される。
図１０Ｂ実施形態においては、マクロブロックすべては、Ｉｎｔｒａ＿１６ｘ１６又はＩｎｔｒａ＿４ｘ４のいずれかと等しいｍｂ＿ｔｙｐｅ（１０５８）を設定することによって、イントラブロックとして符号化される。圧縮特性を改善するために、ｉｎｔｒａ＿ｃｈｒｏｍａ＿ｐｒｅｄ＿ｍｏｄｅが０であるように選択され得る。カラーコンポーネントＹＵＶは、コンポーネントそれぞれが０ｘＦであるようにｃｏｄｅｄ＿ｂｌｏｃｋ＿ｐａｔｔｅｒｎ（１０６０）を定義するか、及び／又はシーケンスヘッダーパラメーター（１０５０）の適切なプロフィールＩＤを選択することによって独立して符号化される。前述の設定のステップは必要な場合、カラーコンポーネントＹＵＶを独立して復号化することを手助けする。
ここで図１１を参照し、本発明の一実施形態による符号化プロシージャを実行する方法のステップの流れ図を示す。図１１の例は、例示のために提示されていて、代替の実施形態においては、本発明は、図１１の実施形態に関連し論述されているそれらの一定のステップ及びシーケンス以外のステップ及びシーケンスを容易に利用し得る。
図１１の実施形態のステップ（１１１２）においては、符号化システム（１００）は初めに、入力データを受信し、入力データが複数の画像を含むか否か応答可能なように決定する。単一の画像ソースだけが受信されている場合、ステップ（１１１４）においては、符号化システム（１００）は、複数のエンコーダーが画像を処理するために利用できるか否か決定する。複数のエンコーダーが利用可能な場合、ステップ（１１１８）においては、符号化システム（１００）は、異なるカラーコンポーネントの個々のタイルを並列方法で独立して同時に処理するためにエンコーダー割り当てる。
あるいはまた複数の画像が受信される場合、ステップ（１１２２）においては、符号化システム（１００）は、複数のエンコーダーが画像を処理するために利用できるか否か決定する。複数のエンコーダーが利用可能な場合、ステップ（１１２６）においては、符号化システム（１００）は、複数の画像を並列方法で独立して同時に処理するようにエンコーダーを割り当てる。複数のエンコーダーが利用不可能な場合、ステップ（１１３０）においては、符号化システム（１００）は、符号化処理を介し複数の画像を手渡すためにパイプライン処理プロシージャを実行する。
図１１の実施形態のステップ（１１３４）においては、符号化システム（１００）は、ＣＡＢＡＣ符号化／復号化が支援されるか否か決定する。ＣＡＢＡＣ符号化／復号化が利用可能な場合、ステップ（１１４２）においては、符号化システム（１００）は、エントロピー符号化プロシージャを実行するためにＣＡＢＡＣエンコーダー（５１６）を利用する。しかし、ＣＡＢＡＣ符号化／復号化が利用不可能な場合、ステップ（１１３８）においては、符号化システム（１００）は、エントロピー符号化プロシージャを実行するためにＲＬＥエンコーダー（５２０）を利用する。
図１１の実施形態のステップ（１１４６）においては、符号化システム（１００）は、（図１の）量子化器（１１１）の特定の圧縮比（１１５）に対応する画像の初期の品質レベルの量子化パラメーターを設定する。その後、ステップ（１１５０）においては、符号化システム（１００）は、所定の符号化形式で画像（単数又は複数）を符号化する。ステップ（１１５４）においては、符号化システム（１００）は、画像をパイプライン処理するか否か決定する。画像がパイプライン処理されない場合、符号化システム（１００）は、データの適切な目的場所に符号化データ（１１４）を出力する。あるいはまた画像が、ステップ（１１５８）においてパイプライン処理される場合、符号化システム（１００）は、データの適切な目的場所に符号化データ（１１４）を出力する前に符号化データを配置する（１１５８）。
図１１の実施形態のステップ（１１６０）においては、符号化システム（１００）は、出力画像の圧縮量及び品質が許容可能か否か決定する。圧縮量及び品質が、所定の基準に従って許容不可能な場合、ステップ（１１６４）においては、符号化システム（１００）はそれによって、符号化の圧縮量及び品質を変更するために、量子化器（１１１）の圧縮比を変更するための量子化パラメーター（１１５）を調整するために、フィードバックループを動的に利用する。
ここで図１２を参照し、本発明の一実施形態による復号化プロシージャを実行する方法のステップの流れ図を示す。図１２の例は例示のために提示されていて、代替の実施形態においては、本発明は、図１２の実施形態に関し論述されているそれらの一定のステップ及びシーケンス以外のステップ及びシーケンスを容易に利用し得る。
図１２の実施形態においては、復号化システム（２００）は初めに、符号化データ（１１４）の形式の入力データを受信する。その後、ステップ（１２１２）おいては、復号化システム（２００）は、複数のデコーダーが符号化データ（１１４）を処理するために利用可能か否か決定する。複数のエンコーダーが利用可能な場合、ステップ（１２１６）においては、復号化システム（２００）は、異なる個々のカラーコンポーネントのタイルを並列方法で独立して同時に処理するためにデコーダーを割り当てる。図１２の実施形態のステップ（１２２０）においては、復号化システム（２００）は次に、再構成された画像（２１２）を製造するために所定の方法で画像データ復号化する。復号化システム（２００）はその後、再構成された画像（２１２）をデータの適切な任意の目的場所（単数又は複数）に出力する。
ここで図１３を参照し、本発明の一実施形態による符号化プロシージャを実行する方法のステップの流れ図を示す。図１３の例は例示のために提示されていて、代替の実施形態においては、本発明は、図１３の実施形態に関し論述されているそれらの一定のステップ及びシーケンス以外のステップの及びシーケンスを容易に利用し得る。
図１３の実施形態のステップ（１３１２）においては、符号化システム（１００）は初めに、適切な任意のデータソースからソース画像（１０１）を受信する。ソース画像（１０１）は、所望の任意のデータの形式に従って構成され得る。例えば、ある実施形態においては、ソース画像（１０１）は、周知のＲＧＢ形式のデジタル画像要素（ピクセル）アレイとして実装され得る。ステップ（１３１６）においては、符号化システム（１００）は、ソース画像（１０１）をソース画像（１０１）から隣接した画像データの部分として実装される個々のタイルに分割するために、タイリングモジュール（１０２）を利用する。
ステップ（１３２０）においては、符号化システム（１００）は、ソース画像（１０１）から最新のタイルを選択する。その後ステップ（１３２４）においては、フレーム間差分モジュール（１０４）は、最新のタイルが直前のフレーム（１０５）が提供する比較対象のタイルに対し変更されているか否か決定するために、最新のタイルを前のフレーム（１０５）が提供する対応している比較対象のタイルと比較する。最新のタイルの中のピクセルが変更されていない場合、フレーム間差分モジュール（１０４）は、最新のタイルを出力しない。その代わりにステップ（１３２８）においては、フレーム間差分モジュール（１０４）は、ソース画像（１０１）から（利用可能な場合）次のタイルにアクセスし、図１３の処理は、前述されたステップ（１３２４）を繰り返すために戻る。
しかし、ステップ（１３２４）において最新のタイルの中の１つ以上のピクセルが変更されていた場合、フレーム間差分モジュール（１０４）は、ＤＣシフトモジュール（１０７）に対応するタイルを出力し、フレーム間差分モジュール（１０４）から出力されるタイルが提供するピクセルそれぞれに一定のＤＣ電圧値を加える。ステップ（１３３６）においては、カラーコンバーター（１０８）は、変更されているタイルそれぞれを第１のカラー形式から符号化システム（１００）によって更に処理するために適切な第２のカラー形式に変換する。例えば、ある実施形態においては、ソース画像（１０１）は初めに、カラーコンバーター（１０８）が対応するＹＵＶ形式に応答可能なように変換するＲＧＢ形式で受信され得る。
図１３の実施形態においては、離散ウェーブレット変換モジュール（ＤＷＴ）（１１０）は、タイルの個々のカラーコンポーネントを対応するカラーサブバンドに変更するために、周知の離散ウェーブレット変換プロシージャ（ＤＷＴ）を実行する。量子化器モジュール（１１１）は次に、カラーサブバンドを圧縮するために適切な量子化技法を利用することによって量子化プロシージャを実行する。図１３の実施形態においては、量子化器（１１１）は、適応量子化パラメーター（１１５）によって指定される特定の圧縮比に従ってカラーサブバンドのビットレートを減少させることによって圧縮画像データ（１１２）を製造する。
図１３の実施形態のステップ（１３４８）においては、適応エントロピーセレクター（５１２）は次に、所定の符号化モード選択基準に基づいてエントロピー符号化プロシージャを実行するために（ＣＡＢＡＣモード又はＲＬＥモードのいずれか）適切なエントロピーモードを選択する。ＣＡＢＡＣモードが選択される場合、ステップ（１３５２）においては、符号化システム（１００）は、利点として量子化器（１１１）から受信される圧縮画像データ（１１２）を最適に処理するために、ＣＡＢＡＣエンコーダー（５１６）を作動するためのある特定の設定パラメーターを定義するＣＡＢＡＣ設定プロシージャを実行する。
図１３の実施形態のステップ（１３５６）においては、エントロピーエンコーダー（１１３）は、前述されたステップ（１３４８）において選択される（ＣＡＢＡＣモード又はＲＬＥモードのいずれか）エントロピーモードを利用することによって、圧縮データ（１１２）に対しエントロピー符号化プロシージャを実行する。ステップ（１３６０）においては、符号化システム（１００）はその後、データの適切な任意の目的場所（単数又は複数）に提供するために符号化データ（１１４）を収集し得る。この時点において、図１３の処理がステップ（１３２８）に戻ることによって更なるタイルに対し、繰り返され得、フレーム間差分モジュール（１０４）は、（任意の未処理のタイルが残っている場合）ソース画像（１０１）が提供する次のタイルにアクセスする。
図１３の実施形態のステップ（１３６４）においては、符号化システム（１００）は更に、初めに符号化データ（１１４）の品質及びビットレートが、１つ以上の所定の画像評価基準の観点から許容可能か否か決定することによって、ビットレートコントロールプロシージャを実行し得る。ステップ（１３６４）においては、符号化システム（１００）が、符号化データ（１１４）の品質及びビットレートが許容不可能なことを決定した場合、ステップ（１３６８）においては、エントロピーエンコーダー（１１３）のビットレートコントローラーは、適応量子化パラメーター（１１５）によって指定される特定の圧縮比に従って圧縮画像データ（１１２）のビットレートを変更するために、量子化器（１１１）へのフィードバックループを介し適応量子化パラメーター（１１５）を提供する。かくして本発明は、電子情報を効率的に符号化及び復号化するために改善されたシステム及び方法を提供する。
本発明をある実施形態を参照し、前述した。この開示の観点から他の実施形態が当業者には明らかであろう。例えば、本発明は、前述の実施形態において記載されているもの以外の構成及び技法を使用し容易に実装され得る。更に本発明は、前述されたもの以外のシステムに関連し効率的に使用され得る。従って論述されているこれらの実施形態及び他の変形が、本発明に適用され、添付の請求項によってのみ限定されることを意図する。
１００ 符号化システム
１０１ ソース画像
１０２ タイリングモジュール
１０３ タイル
１０４ フレーム間差分モジュール
１０５ 前のフレーム
１０６ 経路
１０７ ＤＣシフトモジュール
１０８ カラーコンバーター
１０９ ＹＵＶコンポーネント
１１０ 離散ウェーブレット変換モジュール（ＤＷＴ）
１１１ 量子化器モジュール
１１２ 圧縮画像データ
１１３ エントロピーエンコーダー
１１４ 符号化データ
１１５ 適応量子化パラメーター
２００ 復号化システム
２０２ エントロピーデコーダー
２０３ 圧縮画像データ
２０４ 逆量子化器モジュール
２０５ 逆離散ウェーブレット変換モジュール（逆ＤＷＴ）
２０６ 復号化されたＹＵＶコンポーネント
２０７ カラーコンバーター
２０８ ＤＣシフト回路
２０９ 経路
２１０ フレーム再構成装置
２１１ 前のフレーム
２１２ 再構成された画像
３０５ 最新のフレーム
３０７ 変更されているフレーム
５１２ 適応エントロピーセレクター
５１６ ＣＡＢＡＣエンコーダー
５２０ ＲＬＥエンコーダー
６１４ ＣＡＢＡＣデコーダー
６１８ ＲＬＥデコーダー
９１０ タイルデータ
１０１２ ＭＢタイプ
１０１４ 符号化ブロックパターン
１０５０ シーケンスヘッダーパラメーター
１０５２ ピクチャヘッダーパラメーター
１０５４ スライスヘッダーパラメーター

Claims (12)

  1. 画像データを処理するために符号化システムを利用するシステムであって、
    データソースからソースデータを受信するために構成される入力手段と、
    前記ソースデータをデータタイルに分割するために前記入力手段に接続されるタイリングモジュールと、
    前記データタイルを処理するために前記タイリングモジュールに接続される処理手段と、
    前記処理されたデータタイルを符号化データに符号化するために構成される符号化手段と、を含み、
    前記符号化手段が、それによってデータ符号化プロシージャを実行するために、所定のモード選択基準に基づいて符号化モードを選択し、
    前記ソースデータが、複数の画像を含んでいて、前記符号化手段が、符号化画像を生成するために前記複数の画像を同時に処理する単一のエンコーダーを含み、前記単一のエンコーダーが、対応するデータの復号化プロシージャを実行するために複数のデコーダーのそれぞれの異なるデコーダーに前記符号化画像それぞれを提供すること、を特徴とするシステム。
  2. 前記データソースからの前記ソースデータが、デジタル画像データ形式で構成される画像データを含むことを特徴とする請求項１記載のシステム。
  3. 前記データタイルが、前記ソースデータの隣接したピクセルセグメントの集まりとして実装されることを特徴とする請求項２記載のシステム。
  4. ＤＣシフトモジュールが、前記タイリングモジュールから出力される前記データタイルからのピクセルそれぞれに一定のＤＣ電圧値を加えることを特徴とする請求項１記載のシステム。
  5. カラーコンバーターが、前記データタイルそれぞれを第１のカラー形式から第２のカラー形式に変換することを特徴とする請求項１記載のシステム。
  6. 前記カラーコンバーターが、前記データタイルそれぞれをＲＧＢ形式からＹＵＶ形式に変換することを特徴とする請求項５記載のシステム。
  7. 前記ソースデータが、複数の画像を含み、前記符号化手段が、実質上並列構成に構成される複数のエンコーダーを含み、前記符号化手段が、前記複数の画像それぞれの画像を処理するために前記複数のエンコーダーを割り当て、前記複数のエンコーダーが、前記複数の画像を実質上並列の方法で同時に処理すること、を特徴とする請求項１記載のシステム。
  8. 前記符号化手段が、実質上並列構成に構成される複数のエンコーダーを含んでいて、前記符号化手段が、前記データタイルそれぞれのタイルを処理するために前記複数のエンコーダーを割り当てることと、前記複数のエンコーダーが、前記データタイルの前記それぞれのタイルを実質上並列方法で同時に処理すること、を特徴とする請求項１記載のシステム。
  9. 更に、実質上並列構成に構成される複数のデコーダーを含む復号化手段を含んでいて、前記復号化手段が、前記データタイルそれぞれを処理するために前記複数のデコーダーを割り当てることと、前記複数のデコーダーが、実質上並列方法で前記データタイルのそれぞれを同時に処理することと、を含む請求項８のシステム。
  10. 離散ウェーブレット変換モジュールが、前記処理されたデータタイルを対応するタイルのサブバンドに変換するために離散ウェーブレット変換プロシージャを実行することを特徴とする請求項１記載のシステム。
  11. 量子化器モジュールが、適応量子化パラメーターによって指定される圧縮比に従って圧縮ビットレートを減少させることによって前記タイルのサブバンドを圧縮データに圧縮するために量子化プロシージャを実行することを特徴とする請求項１０記載のシステム。
  12. 更に、前記符号化データに対し復号化プロシージャを実行する復号化システムであって、前記復号化システムがそれによって、前記ソースデータを再生成するために前記符号化システムによって実行される個々の処理ステップを逆転させるものと、を含む請求項１のシステム。
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