JP5616017B2 - 定ビットレート伝送を提供するインビボ撮像装置 - Google Patents

Description

本発明は、身体の管腔内からデータを送信するためのインビボ（ｉｎ−ｖｉｖｏ）装置、システム、および方法に関する。

例えば、体内の管または腔のインビボ撮像を実行し、画像情報以外の情報または画像情報とは別の情報（例えば、温度情報、圧力情報など）を収集するための装置、システム、および方法が、当技術分野で知られている。かかる装置は、なかでも、様々な体腔内の撮像を実行するための様々な内視鏡撮像システムおよび様々な自律型撮像装置を含む場合がある。

インビボ撮像装置は、例えば、胃腸（ＧＩ）管などの、体腔または管腔の内部から画像を取得することができる。例えば、患者が身に付ける外付けの受信機／記録計は、画像およびその他のデータを記録および記憶することが可能である。画像およびその他のデータは、記録されたデータをダウンロードした後で、コンピュータまたはワークステーションで表示および／または分析され得る。伝送は、例えば、定ビットレート伝送を用いたＲＦ通信による無線でもよく、またはワイヤを経由することができる。

画像データおよび／またはその他のデータは、伝送に先立って圧縮されることができる。画像またはビデオデータの不可逆圧縮方法および可逆圧縮方法が知られており、画像およびビデオデータを圧縮するために、例えば、ＪＰＥＧおよびＭＰＥＧなどの圧縮アルゴリズムが使用されることができる。圧縮された画像データのサイズは、可変である可能性があり、また圧縮されている（１つまたは複数の）画像内のデータのコンテンツに依存する可能性がある。

本発明の装置、システム、および方法の実施形態は、定ビットレート伝送により身体の管腔内または体腔内から、胃腸管の画像など、インビボ画像データの伝送を達成することを可能にすることができる。本発明のいくつかの実施形態では、伝送前に可変ビットレートで取得されたデータを一時的に記憶するために、バッファまたはその他のデータ記憶装置が使用されることができる。本発明の別の実施形態では、バッファの占有量すなわち充満レベルは、インビボ装置の動作のモードを変更することによって、またはインビボ装置の動作を変更することによって制御されることが可能である。

本発明は、図面と共に、以下の詳細な説明からより完全に理解または認識されるであろう。

例示の簡素化および明確化のために、図面に示される要素は、必ずしも正確にまたは原寸に比例して描かれていない点を理解されよう。例えば、要素のいくつかの寸法は、明確化のために他の要素に比べて拡大される場合があり、またはいくつかの物理的構成要素が、１つの機能ブロック内または１つの要素内に包括される場合がある。さらに、適切であると考えられる場合、対応する要素または類縁要素を示すために、図面の中で参照符号が繰り返される場合がある。

以下の説明で、本発明の様々な態様が説明される。説明の目的で、本発明の十分な理解を提供するために、特定の構成および詳細が示される。しかし、当業者には、本発明は、本明細書に提示される特定の要素なしで実施され得ることも明らかであろう。さらに、本発明をあいまいにしないために、よく知られた特徴は、省略または簡素化される場合がある。

本発明の装置、システム、および方法の実施形態は、例えば、その両方が参照により本明細書に組み込まれる、Ｉｄｄａｎ他に対する米国特許第５，６０４，５３１号、および／または出願番号２００１００３５９０２として公開された「Ａ Ｄｅｖｉｃｅ Ａｎｄ Ｓｙｓｔｅｍ Ｆｏｒ Ｉｎ Ｖｉｖｏ Ｉｍａｇｉｎｇ」と題された、米国特許出願第０９／８００４７０号で説明され得るような、撮像システムまたは装置と共に使用されることができる。しかし、本発明による装置、システム、および方法は、身体の管腔内または体腔内から画像および／またはその他のデータを提供できる任意の適切な装置と共に使用されることができる。代替の実施形態では、本発明のシステムおよび方法は、人体内の画像情報以外の情報、例えば、温度、圧力、もしくはｐＨ情報、送信装置の位置に関する情報、またはその他の情報を捕捉する装置と共に使用されることができる。

本発明の実施形態による、インビボ撮像システムの概略図を示す図１を参照する。例示的な実施形態では、装置４０は、画像、例えば、胃腸管の画像を捕捉する嚥下可能なカプセルであることができる。装置４０は、一般に、自律的な嚥下可能なカプセルであることができ、またはそのようなカプセルを含むことができるが、装置４０は、他の形であることができ、嚥下可能もしくは自律型でないこともできる。装置４０の実施形態は、一般に自律型であり、一般に内蔵型である。例えば、装置４０は、すべての構成要素が、実質的に容器またはシェルの内部に含まれるカプセルまたはその他のユニットであることができ、装置４０は、例えば、電力の受信または情報の伝送を行うために、いかなるワイヤまたはケーブルも必要としない。装置４０は、外部の受信表示システムと通信して、データの表示、制御、またはその他の機能を提供することもできる。例えば、電力は、内部電池または無線受信システムによって供給されることができる。他の実施形態は、他の構成および能力を有することができる。例えば、構成要素は、複数の現場またはユニットにわたって分散されることができる。制御情報は、外部源から受信されることができる。

一般に、装置４０は、自律型装置であることができ、イメージャ４６など、画像フレームを捕捉するための少なくとも１つのセンサと、視野ウィンドウ５０と、イメージャ４６によって生成された信号を処理できる処理チップすなわち回路４７と、１つまたは複数の照明源４２と、光システム２２と、送信機４１と、例えば電池などの電源４５とを含むことができる。本発明の一実施形態では、イメージャ４６は、ＣＭＯＳイメージャであってもよく、かつ／またはＣＭＯＳイメージャを含むことができる。他の実施形態では、他のイメージャ、例えば、ＣＣＤイメージャまたはその他のイメージャが使用されることができる。プロセッサ４７またはイメージャ４６は、画像および／またはその他のデータ、例えば、制御データを圧縮するための、回路、ファームウェア、および／またはソフトウェアを組み込むことができる。他の実施形態では、圧縮モジュール１００および／もしくはバッファ４９またはその他の適切な記憶装置（例えば、メモリ、１つまたは複数のレジスタなど）が、イメージャ４６またはプロセッサ４７、例えば、処理チップまたはその他の適切なプロセッサ、送信機４１、および／または個別の構成要素に組み込まれることができる。本発明のいくつかの実施形態では、バッファ４９は、例えば、イメージャ４６から捕捉された、圧縮された画像データおよび／または圧縮されていない画像データのフレームのサイズより実質的に小さい可能性がある容量を有することができる。プロセッサ４７は、個別の構成要素でなくてもよい。例えば、処理回路４７またはその機能性は、イメージャ４６と一体であることができ、または送信機４１および／または装置４０の他の適切な構成要素と一体であることができる。バッファ４９は、例えば、０〜２０キロバイト、例えば、３キロバイトの容量を有することができ、例えば、圧縮モジュール１００から送信機４１に対してデータの定ビットレート、例えば、毎秒１〜１０メガビットの伝送レート、例えば、毎秒５メガビットを容易にするように動作することができる。バッファ４９の他の用途および／またはバッファ４９の他のサイズが、実施されることができる。送信機４１は、例えば、圧縮されたデータ、例えば、圧縮された画像データと、場合によっては、その他の情報、例えば、制御情報とを受信装置、例えば、受信機１２に送信することができる。他の実施形態では、圧縮されていないデータが送信されることができる。送信機４１は、一般に、場合によっては、チップスケールパッケージング（ｃｈｉｐ ｓｃａｌｅ ｐａｃｋａｇｉｎｇ）内に提供される、高帯域入力を有する、超低電力の無線周波数（ＲＦ）送信機であることができる。送信機は、例えば、アンテナ４８を経由して送信することができる。送信機４１は、装置４０を制御するために、例えば、回路および機能性を含むことができる。

一般に、装置４０は、例えば、患者によって嚥下されることが可能であり、患者のＧＩ管を横断できる自律型無線装置であることができる。しかし、装置４０を用いて、他の身体管空もしくは体腔が、撮像または検査されることができる。装置４０は、画像、および場合によってはその他のデータを圧縮された形態で、例えば、患者の身体の外部に配置された、例えば、送信されたデータを受信および処理、例えば、復号化できる構成要素に伝送することができる。データは、圧縮されていない形態で送信されることができる。一実施形態によれば、患者の身体の外部の１つまたは複数の位置に配置されるのは、好ましくは、装置４０から画像および場合によってはその他のデータを受信するためのアンテナまたはアンテナアレイ１５と、画像およびその他のデータを記憶するための受信機記憶ユニット１６と、ＣＰＵ１３を有するデータプロセッサ１４と、データプロセッサ記憶装置１９と、データを復元するためのデータ復号化モジュール１５０と、なかでも、装置４０によって送信されかつ受信機１２によって記録される画像を表示するための画像モニタおよび／またはディスプレイ１８とを含む受信機１２であることができる。本発明の一実施形態では、受信機１２は、小型かつ携帯可能であることができる。他の実施形態では、受信機１２は、データプロセッサ１４と一体であることができ、アンテナアレイ１５は、例えば、無線接続によって、受信機１２と電気通信することができる。受信機１２、アンテナアレイ１５、およびデータプロセッサ１４の他の適切な構成が、使用されることができる。データプロセッサ１４、データプロセッサ記憶装置１９、およびモニタ１８は、パーソナルコンピュータ、ワークステーション、もしくは携帯情報端末（ＰＤＡ）装置、または実質的にＰＤＡ装置に類似した装置の一部であり得ることが好ましい。代替の実施形態では、データ受信構成要素およびデータ記憶構成要素は、他の適切な構成のものであることができる。さらに、画像およびその他のデータは、他の適切な方法で、また他の適切な構成要素のセットによって受信されることができる。

インビボ自律型装置、例えば、装置４０は、一般に、限られた空間と電力供給とを有する場合あり、したがって、データを圧縮するために必要とされる可能性がある処理電力、バッファサイズ、および／またはメモリを最小限に抑えることが望ましい場合がある。その他の設計考慮事項が、サイズ、データ容量、処理容量、およびその他の仕様を規定することができる。本発明のいくつかの実施形態では、メモリ能力なしで、画像およびその他のデータの圧縮を実現することが所望される場合がある。

次に、本発明の実施形態による、例示的なモザイクピクセル構成を示す図２を参照する。図２では、すべてのピクセルグループ２５０は、４つのピクセル、例えば、赤色ピクセル２１０、青色ピクセル２２０、第１の緑色ピクセル２３０、および第２の緑色ピクセル２４０のモザイクによって表現されることができる。図２Ａで示されるピクセル構成による、対応するピクセル平面、赤色の平面、青色の平面、第１の緑色の平面、および第２の緑色の平面が、それぞれ、図２Ｂ、図２Ｃ、図２Ｄ、および図２Ｅに示される。各ピクセル位置２９９に、赤色、緑色、および青色（ＲＧＢ）の値を含む可能性がある、完全なＲＧＢピクセル画像を生み出すために、知られている方法、例えば、知られている補間方法が使用され得る。その他の適切なピクセル構成が可能であり、色データは使用されないことができる。

データ圧縮モジュール１００および復号器モジュール１５０は、様々な適切なデータ圧縮方法およびシステムを使用することができる。使用されるデータ圧縮方法は、可逆圧縮方法であっても、不可逆圧縮方法であってもよい。可逆データ圧縮は、圧縮されたデータの正確な（一般に、ひずみのない）復号化を可能にすることができる。しかし、可逆方法の圧縮比は、制限される可能性がある。不可逆圧縮方法は、圧縮された情報の正確な復号化を可能にすることができない。しかし、不可逆方法の圧縮比は、一般に、可逆方法の圧縮比よりも非常に高い可能性がある。例えば、不可逆圧縮は、結果として、２を超える圧縮比をもたらす可能性がある。多くの場合、不可逆方法のデータのひずみは重大ではなく、かつ／または人の視覚で識別できない場合がある。一般に、知られている圧縮アルゴリズムは、１つまたは複数の近接する値、例えば、ピクセル同士の間の差異だけを記憶および／または送信することによって、データの元のサイズを圧縮または削減することができる。一般に、画像データの色および強度の差異は、通常、いくつかのピクセルにわたって徐々に発生する可能性があり、したがって、近接するピクセル同士の間の差異は、各ピクセルの値と比べて少量である可能性がある。本発明のいくつかの実施形態では、少なくとも４の圧縮比が所望されることができる。

知られている圧縮アルゴリズムは、一般に、画像およびビデオの圧縮に使用され得、かつ可逆方式または不可逆方式に従って動作するオプションを有する可能性がある、ＪＰＥＧおよび／またはＭＰＥＧ圧縮を含むことができる。しかし、かかるアルゴリズムは、一般に、比較的かなりの処理電力およびメモリを必要とする場合があり、一般に、入力として（モザイクデータではなく）完全なＲＧＢデータ必要とする可能性がある。（一般に、可逆であり得る）他の知られている圧縮アルゴリズム、例えば、二値木予測符号化（Ｂｉｎａｒｙ Ｔｒｅｅ Ｐｒｅｄｉｃｔｉｖｅ Ｃｏｄｉｎｇ）（ＢＴＰＣ）、効率的な可逆高速画像圧縮システム（Ｆａｓｔ Ｅｆｆｉｃｉｅｎｔ Ｌｏｓｓｌｅｓｓ Ｉｍａｇｅ Ｃｏｍｐｒｅｓｓｉｏｎ Ｓｙｓｔｅｍ）（ＦＥＬＩＣＳ）、および低複雑性コンテキストベースの可逆画像圧縮アルゴリズム（Ｌｏｗ Ｃｏｍｐｌｅｘｉｔｙ Ｃｏｎｔｅｘｔ−Ｂａｓｅｄ Ｌｏｓｓｌｅｓｓ Ｉｍａｇｅ Ｃｏｍｐｒｅｓｓｉｏｎ Ａｌｇｏｒｉｔｈｍ）（ＬＯＣＯ−Ｉ）など）は、比較的低い処理電力とメモリとを必要とする場合があるが、依然として、例えば、表およびその他のデータを記憶するためのメモリを必要とする可能性がある。本発明のいくつかの実施形態では、知られている不可逆方法および／または可逆方法は、削減された処理電力要件とメモリ要件とにより、不可逆圧縮が実現されることと、モザイク画像データ入力と互換性があることとを可能にするために、データの前処理により修正および／または実施されることができる。

本発明のいくつかの実施形態では、知られている圧縮アルゴリズムの性能は、システムの知られている特徴と、撮像され得る環境とを考慮することによって改善され得る。一例では、画像の解像度は、例えば、光システム２２によって制限されることがある。知られている解像度の限定の知識は、例えば、１つまたは複数のパラメータを規定することによって、圧縮アルゴリズムに組み込まれることが可能であり、その結果、使用されている特定のシステムに関して、より高い性能が実現され得る。別の実施形態では、色方式または画像データの他の特徴の先験的知識が、圧縮アルゴリズムに組み込まれることができる。別の実施形態では、圧縮アルゴリズムの性能を高めるために、前処理が実施されてもよい。性能は、圧縮比、処理、および／またはメモリ要件に基づくことができる。本発明の実施形態は、実質的にわずかな処理電力要件とメモリ要件により、高い圧縮比、例えば、４〜８の圧縮比で、画像およびその他のデータを圧縮するためのシステムおよび方法を説明する。

次に、本発明の一実施形態による、データを圧縮するための方法を示す図３を参照する。ブロック３００で、画像データが取得されることができる。他の実施形態では、画像データ以外のデータおよび／または画像データとは別のデータが、取得および圧縮されることができる。画像データ３００は、例えば、図２に示されるようなモザイク画像データ、完全なＲＧＢ色画像データ、またはその他の適切な形態の画像データであることができる。一般に、インビボ装置の場合、画像データは、本明細書で説明されるようなモザイク画像データであり得る。ブロック３１０で、暗い基準ピクセル（ｒｅｆｅｒｅｎｃｅ ｐｉｘｅｌｓ）が、対応するピクセルから減算されることができる。本発明の他の実施形態では、暗い基準ピクセルは、各捕捉画像に関して提供されないことができる。本発明のいくつかの実施形態では、暗い画像情報は、他の知られている方法を使用して取得されることができる。例えば、暗い画像は、複数の捕捉画像に関して捕捉されることができる。暗い画像の減算は、適した方法を使用して、捕捉画像を復号化する間または復号化の後に実行されることができる。暗い画像は、例えば、捕捉画像の各々に対応する暗い画像雑音を推定するのに適した方法を使用して補間されることができる。本発明のいくつかの実施形態では、データの圧縮および／または処理は、結果として、画像データの移動またはひずみをもたらす可能性がある。捕捉画像の圧縮に類似したステップおよびパラメータを使用して暗い画像を圧縮することは、捕捉画像と暗い画像との間の対応関係を維持することが可能であり、その結果、暗い画像雑音の適切な減算が実現され得る。ブロック３２０で、ピクセル平面は、例えば、モノカラーピクセル平面、例えば、図２Ｂ〜図２Ｅに示される平面に分割されることができる。本発明の一実施形態では、圧縮アルゴリズム、例えば、知られている予測タイプの圧縮は、各平面上の不足情報を充填した後で、各モノカラーピクセル平面上で実行されることができる。知られている予測タイプのアルゴリズムに加えて、他の適切な圧縮アルゴリズムが実施されることができる。本発明のいくつかの実施形態では、モノカラー平面は、知られているアルゴリズム、例えば、完全なＲＧＢ画像に対応するデータを取得するために知られている補間方法を使用して充填されることができる。いくつかの実施形態では、圧縮は、ＲＧＢ画像を完成せずに、モザイク平面（図２Ａ）上またはモノカラー平面（図２Ｂ〜図２Ｅ）上に直接実行されることができる。知られている画像圧縮アルゴリズム、例えば、ＪＰＥＧは、データを圧縮する前に、完全なＲＧＢ画像を必要とする場合がある。このアルゴリズムをモザイク画像データに適用する場合、圧縮は、不足データを充填および／または完成するための特別な処理、ならびにより大きなサイズのデータを記憶するための特別な記憶容量を必要とする場合がある。本発明のいくつかの実施形態では、完全なまたは実質的に完全なＲＧＢ画像を必要とせずに、直接モザイク画像データ、例えば、完全なＲＧＢデータではないデータを圧縮するための圧縮方法が提供され得る。圧縮ブロックでピクセル比較のために必要とされる近接するピクセルは、同じ色を有する、利用可能な最も近接するピクセルとして（例えば、ポインタにより）規定および／または配置されることができる。ブロック３４０で、変換は、本発明の実施形態に従って、例えば、画像のＲＧＢ平面および／または座標（すなわち［Ｒ，Ｇ１，Ｇ２，Ｂ］座標）を、代替の座標に変換するために実行されることができる。サンプルの座標および／または次元は、例えば、色相、飽和、および値［Ｈ，Ｓ，Ｖ］の座標、一般にテレビモニタに使用される［Ｙ，Ｉ，Ｑ］平面、または一般にＪＰＥＧ圧縮に使用される［Ｙ，Ｕ，Ｖ］を含むことができる。他の実施形態では、インビボで捕捉された画像、例えば、インビボ組織の画像に適した他の次元および／または座標が使用されることができる。本発明のいくつかの実施形態では、データは、画像データと非画像データとの組合せであることができ、例えば、データの１つまたは複数の次元は、非画像データを表現することができる。

次に、例えば、図２Ａに示されるピクセルグループ２５０内の４つのピクセルに対応する４つの座標、例えば、［Ｙ，Ｃｒ，Ｃｂ，Ｇｄｉｆｆ］を使用する、本発明の実施形態による例示的な変換を示す図４を参照する。他の座標、変換、および規定されたピクセルおよび／またはピクセルグループが使用されることができる。Ｙは、例えば、画像の強度を表現することができ、Ｃｒは、例えば、赤色を表現することができ、Ｃｂは、例えば、青色を表現することができ、Ｇｄｉｆｆは、例えば、第１の緑色ピクセルと第２の緑色ピクセルとの差異を表現することができる。本発明の他の実施形態では、他の変換および／または他の座標が使用されることができる。本発明のいくつかの実施形態では、暗い基準ピクセルの減算は、代替の座標への変換後に実行されることができる。図３に戻ると、データの前処理（ブロック３４５）が実行されることができ、例えば、１つまたは複数の次元および／または座標が破棄されることができる。次元を破棄することは、例えば、後で必要となる計算の簡素化、および／または処理および送信されることになるデータの量の削減、例えば、圧縮比の増加を可能にすることができる。ブロック３５０で、圧縮アルゴリズムが実施されることができる。本発明のいくつかの実施形態では、圧縮は、例えば、一度に少数のライン、例えば、４ラインのピクセルを単位にして、「オンザフライ」で実行されることができる。別の例では、「オンザフライ」圧縮は、４より多いまたは少ないラインのピクセルで実行されることができる。一般に、圧縮モジュール１００によって実行される圧縮は、通常、例えば、２つ以上の近接するピクセル、例えば、上のピクセルと左手のピクセルからの情報を使用する場合がある、知られている様々な予測コード（例えば、ＢＴＰＣ，ＦＥＬＩＣＳ，ＬＯＣＯ−Ｉ）に基づくことができる。可逆圧縮および／または不可逆圧縮の他の適切な方法が実施されることができる。使用される圧縮アルゴリズムの性能を高める、例えば、圧縮比を増加するために、データの前処理（ブロック３４５）および／または後処理（ブロック３５５）が実行されることができる。例えば、データの１つまたは複数の次元での圧縮比を増加するために、データの１つまたは複数の次元および／またはパラメータ内の１つまたは複数の最下位ビット（ＬＳＢ）が、例えば、前処理の間に破棄されることができる。他の例では、例えば、画像の特定の次元を強調しかつ／または強調しないために、例えば、一般的な色の先験的知識が実施されることができる。さらに他の例では、通常発生することもしくは発生しないことが知られている細部または局部的な変更を強調しかつ／または強調しないために、撮像される一般的な対象の特徴の先験的知識が実施されることができる。例えば、インビボ組織の撮像に関して、色のある種の急な変化は一般的ではなく、画像データで遭遇した場合、例えば、強調されなくてよい。さらに他の例では、遭遇した細部を強調しまたは強調しないために、使用される特定の光システムの先験的知識が実施されることができる。例えば、鮮明な細部に遭遇し、光システム、例えば、光システム２２が、かかる鮮明な細部を識別する能力を提供しないことで知られている可能性がある場合、この細部は、例えば、ＬＳＢの破棄、平滑化の実行、縮小（ｄｅｃｉｍａｔｉｏｎ）などによって、強調されないことができる。強調することおよび／または強調しないことは、例えば、（圧縮に先立って）前処理、後処理、および／または圧縮アルゴリズムのパラメータの規定によって実施されることができる。本発明の一実施形態では、例えば、画像の１つまたは複数の次元が破棄されることができる。例えば、１つまたは複数の次元が、撮像されている環境で比較的単調な画像を生み出すことで知られている可能性がある場合、その次元は、例えば、破棄されることができ、その次元において何の演算も実行されなくてよい。これは、例えば、圧縮比を増加し、圧縮を実行するために必要なメモリを削減し、符号化を簡素化する働きをすることができ、結果として、より少ない処理が必要とされる可能性がある。本発明の他の実施形態では、符号化のために必要とされる処理ならびにメモリは、例えば、知られているアルゴリズムをカスタマイズすることによって、例えば、大きな累積データ表が必要とされる可能性がある符合化の適応部分を除去することによって、削減されてもよい。例えば、特定の環境で、例えば、画像を捕捉する特定の検出装置によって通常捕捉され得る一般的な画像および／またはデータの先験的知識を実施することによって、符号化の適応部分は、最低限に削減され得る。画像データ以外のデータまたは画像データとは別のデータは圧縮されることができる。

ブロック３６０で、圧縮されたデータは送信されることができる。圧縮されたデータならびに符号化されたデータおよび／または制御データは、例えば、圧縮形態で送信されることができる。他の実施形態では、符号化されたデータおよび／または制御データは、圧縮されないことができる。圧縮または他の要因により、各ラインは、可変ビット長を有する場合がある。本発明のいくつかの実施形態では、バッファ４９またはその他の適切な記憶装置は、例えば、所定のデータ量が伝送のために累積され得るまで、所定の時間または所定のフレーム数が経過するまで、データを停止または維持することができる。本発明のいくつかの実施形態では、バッファ４９は、出力を、可変ビットレートを有する可能性がある圧縮から定ビットレート伝送に適合させるために、一時的にデータを停止することができる。伝送は、部分的に、画像フレームよりも実質的に小さいことがあり、例えば、一部は、データの１本または複数のライン、例えば、２７０ビットであり得る。一実施形態では、全体の画像が、停止および／または記憶される必要はない。送信されたデータは、受信され（ブロック３６５）、記憶され、後で復号化されることができる（ブロック３７０）。本発明の他の実施形態では、復号化は、伝送時に直接「オンザフライ」で実施されることができる。画像の捕捉中に、暗い基準ピクセルが減算されていない場合、暗い画像情報は、例えば、復号化の後で減算されることができる。復号化されたモザイク画像は、例えば、知られている方法、例えば、知られている補間方法を使用して完成されることができる（ブロック３８０）。画像は表示されることができる（３９０）。

一般に、データ圧縮モジュール１００およびデータ復元モジュール１５０は、データ圧縮を実行するために回路および／またはソフトウェアを含むことができる。例えば、データ圧縮モジュール１００および／またはデータ復元モジュール１５０が、チップ上のコンピュータまたはＡＳＩＣとして実施され得る場合、データ圧縮モジュール１００またはデータ復元モジュール１５０は、データ圧縮アルゴリズム用の命令を含む、ファームウェア上で動作するプロセッサを含むことができる。データ復元モジュール１５０が、データプロセッサ１４および／またはＣＰＵ１３の一部として実施され得る場合、復元は、ソフトウェアプログラムの一部として実施されることができる。他の適切な方法または要素が、実施されることができる。

本発明のいくつかの実施形態では、伝送速度は、例えば、毎秒約５．４１メガビットであり得る。他の適切な速度が実施されることができる。圧縮は、必要とされる伝送速度を削減し、またはこの速度で送信される情報量を増加させることが可能である。いくつかの実施形態によれば、ランダム化が、実施（例えば、送信機４１によって実行）されることができる。すなわち、伝送が、例えば、１つの種類の信号が繰り返し発生することによって妨げられないように、デジタル信号（「０」と「１」）の発生はランダム化されることができる。本発明のいくつかの実施形態では、誤り訂正符号（ＥＣＣ）は、送信されるデータを保護するために、データの伝送前に実施されることができ、例えば、Ｂｏｓｅ Ｃｈａｕｄｈｕｒｉ Ｈｏｃｑｕｅｎｇｈｅｍ（ＢＣＨ）が使用されることができる。

次に、本発明の実施形態による、バッファを介してデータフローを制御する方法を説明する流れ図である図５を参照する。ブロック４１０で、データ、例えば、モザイクタイプのデータが取得されることができる。モザイクタイプのデータは、例えば、２５６×２５６ピクセル画像であり得る。他の大きさのデータおよび画像データ以外のデータが、使用されることができ、例えば、５１２×５１２ピクセル画像が取得されることができる。ブロック４２０で、モザイク画像は、その個別平面、例えば、４つの個別平面に分割されることができる。平面は、任意の適切な形、例えば、正方形、長方形などであってよい。平面は、図２Ａに示されたピクセル構成に従って、図２Ｂ−図２Ｅに示されるように分離されることができる。他のピクセル構成、例えば、赤色および緑色のピクセルごとに２つの青色ピクセル、もしくは青色および緑色のピクセルごとに２つの赤色ピクセルによるモザイクピクセル構成が使用されてもよく、または他の色が、ピクセル構成に含まれることができる。他の例では、４つより多いまたは少ないピクセルに基づいて他のピクセル構成が存在することができる。平面は実際に分離されないことができ、代わりに、同じ色を有するピクセルが配置され得る場所にポインタが規定されてもよく、または参照が示されてもよい。

ブロック４３０では、例えば、４つの平面を他の次元および／または座標に変換するために変換が実施されることができる。本発明の一実施形態では、図４に示される例示的な変換が使用されることができる。本発明の他の実施形態では、他の次元、例えば、本明細書で説明される次元のうちの１つの次元またはその他の知られている次元が、規定および／または使用されることができる。本発明のさらに他の実施形態では、変換は実施されなくてもよく、例えば、データの伝送は、元の座標上で実行されることができる。ブロック４４０では、バッファのオーバーフローを防ぐために、バッファの状態、例えば、バッファの空きもしくは占有または容量レベルが、確認されることができる。占有または充満が、規定された域値より高い場合例えば、半分以上が満たされている場合、３分の２が満たされている場合など、バッファのオーバーフローが回避され得るように、例えば、圧縮のモードまたは動作速度などを変更するために、例えば、圧縮モジュール１００に対する命令がバッファから送られることができる。命令は、例えば、ソフトウェア命令またはハードウェア命令であることができ、例えば、インビボ装置４０内の回路から、または、例えば、インビボ装置４０に送信される外部命令から取得されることができる。他の実施形態では、他のユニットまたは他の機能性に対する命令は、例えば、動作のモードを変更するために送られることができる。ブロック４５０で、新しい動作のモードが規定されることができる。例えば、バッファが、規定された最大閾値を超えて満たされ得る場合、前処理ユニットと共に、圧縮モジュールに対する命令は、圧縮および／または前処理の程度を高めるためであり得る。他の実施形態では、命令は、例えば、より遅い速度でサンプリングするために、例えば、イメージャまたは他のセンサに送られることができる。動作のモードに対する他の適切な変更も実施されることができる。例えば、バッファが、例えば、圧縮の最低閾値に満たない程度満たされている場合、圧縮および／または前処理の程度が、例えば、削減されることができる。他の適切な変更が行われることができる。ブロック４６０で、規定されたモードに基づいて前処理が実行されることができる。ブロック４７０で、前処理されたデータは、圧縮され、次いでバッファに渡されることができる（ブロック４８０）。

次に、本発明の実施形態による、規定されたモード、例えば、モード２に従って画像データを圧縮する方法を説明する図６を参照する。ブロック５００で、データ、例えば、モザイクタイプのデータが、取得されることができる。モザイクタイプのデータは、例えば、２５６×２５６ピクセル画像であることができる。他のサイズのデータおよび画像データ以外のデータが、使用されることができ、例えば、５１２×５１２ピクセル画像が取得されることができる。ブロック５１０で、モザイク画像は、その個別の平面、例えば、４つの個別の平面に分割されることができる。平面は、図２Ａに示されたピクセル構成により、図２Ｂ〜図２Ｅに示されるように分離されることができる。他のピクセル構成、例えば、赤色および緑色のピクセルごとに２つの青色ピクセル、または青色および緑色のピクセルごとに２つの赤色ピクセルによるモザイクピクセル構造が使用されることができ、または他の色が、ピクセル構成に含まれることができる。他の例では、４つより多いまたは少ないピクセルに基づいて他のピクセル構成が存在することができる。平面は、実際に分離されないことができ、代わりに、同じ色を有するピクセルが配置され得る場所にポインタが規定されることができ、または参照が示されることができる。ブロック５２０では、例えば、４つの平面を他の次元および／または座標に変換するために変換が実施されることができる。本発明の一実施形態では、図４に示される例示的な変換が使用されることができる。本発明の別の実施形態では、他の次元、例えば、本明細書で説明される次元のうちの１つの次元、またはその他の知られている次元が、規定および／または使用されることができる。本発明のさらに他の実施形態では、変換は実施されないことができ、例えば、圧縮は、元の座標で実行されることができる。図４では、Ｙ次元は強度を表現することができ、いくつかの実施形態では、情報の大半を含むものと見なることができる。したがって、例えば、Ｙ次元でのデータの前処理は、存在する他の次元とは異なることができる。データのサイズを削減するために実施され得る方法の１つは、例えば、データの１つのピクセルのサイズを８ビットから７ビットに減らすために、１つまたは複数のＬＳＢ、例えば、ブロック５３０に示されるように、１つのＬＳＢを破棄することであることができる。データのサイズを削減するために、例えば、結果として、圧縮比を増加するために、他の適切な方法が用いられることができる。

本発明の一実施形態では、知られている可逆圧縮アルゴリズム、例えば、ＦＥＬＩＣＳを使用して、Ｙ次元がさらに圧縮されることができる（ブロック５４０）。他の適切な圧縮アルゴリズムが使用されることができる。本発明の一実施形態では、１つまたは複数の他の次元に関して、代替の前処理が実施されることができる。一実施形態では、Ｃｒ平面とＣｂ平面とは、例えば、知られている方法を使用して、まず平滑化されることができる（ブロック５７０）。一例では、２×２ウィンドウを有する平滑化フィルタが、実施されることができる。他の例では、他の平滑化方法、例えば、線形法および／または非線形法が使用されることができる。平滑化の後に、サイズを削減するためにデータは縮小されることができる（ブロック５８０）。例えば、縮小は、１つまたは複数の次元でデータを削減するために使用されることができる。例えば、画像フレームごとに１２８×１２８バイトの元のサイズを有するデータは、例えば、６４×６４バイトに縮小されることができる。他の例では、データは、他の適切なサイズに縮小されることができる。ブロック５６０では、データはオフセットされ、かつ切り捨てられることができる。圧縮アルゴリズム、例えば、ＦＥＬＩＣＳを実施する前に、データのサイズを削減するために、１つまたは複数のＬＢＳが切り捨てられることができる（ブロック５３０）。動作の他のモードでは、また本発明の他の実施形態では、１つまたは複数のブロックは実施されないことができる。例えば、１つまたは複数のブロック５３０、５６０、５７０、５８０は、実施されることができ、または実施されないことができる。他の実施形態では、他の前処理が実施されることができる。本発明のいくつかの実施形態では、送信データを圧縮するために必要とされる処理電力をさらに削減することが所望される可能性がある。一例では、変換（５２０）によって規定された１つまたは複数の次元が、切り捨てられることができる（ブロック５９３）。規定されたデータの次元の切捨ては、圧縮に必要とされる処理電力を削減する働きをすることができ、結果として、圧縮比を増加する可能性がある。一例では、例えば、Ｇｄｉｆｆによって規定された次元が切り捨てられることができる。他の例では、他の次元または２つ以上の次元が、切り捨てられることができる。圧縮比を増加するため、必要とされる処理電力を削減するため、かつ／または必要とされるメモリ容量を削減するための他の方法が、実施されることができる。

動作の他のモード、例えば、圧縮および／または前処理のモードが使用されることができる。動作の他のモードが使用されることができる。いくつかの例では、Ｙ次元のために規定された前処理は、例えば、Ｃｒ次元、Ｃｂ次元とは個別に規定されることができる。他の実施形態では、動作のモードを規定する他の方法が使用されることができる。この特定の例では、Ｙ次元は、例えば、ＣｒおよびＣｂの次元よりも少ない積極性で前処理されることができ、Ｇｄｉｆｆ次元は切り捨てられることができる。しかし、他の例では、Ｇｄｉｆｆ次元の前処理も規定されることができ、Ｙ、Ｃｒ、およびＣｂの次元は、代替の方法で前処理されることができる。他の実施形態では、動作のモードは、データの前処理またはデータの圧縮以外の動作に関して規定されることができる。

次に、本発明の実施形態による、インビボ装置のモードを規定する、またはインビボ装置の動作を変更する、例えば、バッファまたは他のデータ記憶ユニットを介して、データフローを制御するために、モザイクデータの圧縮のモードを変更するための方法を説明する流れ図を示す図７を参照する。ブロック８０５で、モザイクデータの４行が選択されることができる。別の例では、４より多いまたは少ない行が選択されることができる。画像の初めの４行に関して、動作のモードが予め決められることができる。暗い画像のための特定のモードは、普通の画像と個別に規定されることができる。他の例では、他の開始モードが規定されることができる。初めの４ライン以外のラインに関して、動作のモードを更新または選択する前に、バッファ４９の占有または容量の割合が確認されることができる（ブロック８２０）。バッファ４９が規定された閾値、例えば、閾値Ｈを超えて満たされる場合、現在のモードは、１だけ削減されることができ（ブロック８２２）、その結果、例えば、データが送信され得るよりもバッファ４９が速く満たされ得るのであれば、規定された閾値を超える場合、バッファ４９内に入るデータを削減し、また場合によってはバッファ４９のオーバーフローを回避するために、より積極的な前処理が使用されることができる。本発明のいくつかの実施形態では、より安定性を提供できるように、モードの変更は拒絶されることができ、例えば、モードのこれまでの変更が最近実施された場合、モードの現在の変更は拒絶されることができる。例えば、前処理／圧縮モジュールの動作モードの変更を記録するために、マーカが符号化されることができる（ブロック８２４）。この情報は、例えば、送信データを復号化するために、復号化モジュール１５０によって使用されることができる。本発明のいくつかの実施形態では、バッファ内にデータのオーバーフローが存在する場合、またはほぼオーバーフローが存在する場合、措置が講じられることができる。例えば、オーバーフローまたはほぼオーバーフローの場合、４ラインのデータが飛ばされることができる。他の実施形態では、バッファに対するデータのオーバーフローを制御するために、４より多いまたは少ないラインのデータが飛ばされることができ、または他の適切な措置が講じられることができる。例えば、ラインが飛ばされたこと、および／またはデータのオーバーフローが存在したことを表示するために、マーカが符号化されることができる。別の実施形態では、例えば、オーバーフローが克服され得るまで、例えば、アナログデジタル変換器でラインのスキャニングが凍結されることができる。他の例では、スキャニングは、他の段階で凍結されることができ、または凍結されないことができる。凍結の期間は可変であることができ、または事前設定されることができる。バッファ４９が、規定された閾値、例えば、規定された閾値Ｌ未満である可能性がある場合（ブロック８３０）、またバッファ４９が空でない可能性がある場合、動作の現在のモードは、例えば、実行されかつ／または必要とされる前処理／圧縮の量を削減するために、例えば、１だけ高められてよく、マーカは、例えば、後の使用に関して変更を表示するために符号化されることができる（ブロック８２４）。バッファ４９が空であることが判断され得ない場合、バッファ４９が、例えば、ゼロ値を送信する可能性があることを表示するために、空のコードがマーカに符号化されることができる。バッファ４９の占有または容量の割合が、Ｈ閾値とＬ閾値との間である場合、動作のモードは変更されないことができる（ブロック８４０）。動作の閾値を規定するために、他の適切な考慮事項およびステップが使用されることができる。本発明のさらに他の実施形態では、動作のモードは一定でありかつ／または事前規定されることができる。本発明のいくつかの実施形態では、前処理および／または圧縮の動作のモードは、暗い画像のために個別に規定されることができるい。一例では、暗い画像は、事前処理および／または圧縮されないことができる。別の実施形態では、暗い画像は、他の画像と比べて、より少なく事前処理および／または圧縮されることができる。他の実施形態では、事前処理のモードは、処理された暗い画像データの各スライス（例えば、４ライン）に対して指定されたパターンで交互であることができる。したがって、復号化の間、動作の各モードに関して、暗い画像フレームは再構成され、動作の類似モードを用いて処理された画像フレームから減算されることができる。本発明のいくつかの実施形態では、閾値ＨおよびＬは、例えば、画像フレームの圧縮過程の間に変更されることができる。一例では、画像フレーム伝送の終りに頃に伝送に遅れが生じないように、閾値Ｈは、画像フレームの最後の数行に関して削減されることができる。他の実施形態では、ＨおよびＬは、例えば、現在の閾値、バッファの現在の空、動作の現在のモードなどを含むことができる、他の条件により、かつ／またはいくつかの組み合わされた条件により、変更されることができる。ＨおよびＬまたは他の閾値に変更するために、他の適切な条件が使用されることができる。閾値ＨおよびＬの他の変更が行われることができ、閾値ＨおよびＬとは別に他の閾値が使用されることができる。

例えば、データの前処理に関して、動作のモードを規定した（ブロック８００）後で、前処理は、規定されたモードに従ってデータに実行されることができ（ブロック８５０）、圧縮、例えば、ＦＥＬＩＣＳ圧縮が、実行されることができ（ブロック８６０）、データは、伝送を待つためにバッファ４９に渡されることができる（ブロック８６５）。本発明のいくつかの実施形態では、動作のモードは、選択されたデータのセットごとに更新されることができる。本発明の他の実施形態では、動作のモードは、選択されたデータの２番目、３番目、またはその他の番号のセットごとに更新されることができる。バッファ４９に送られたデータは、動作のモードの変更および／または空のバッファ４９を表示するために、１つまたは複数のマーカを含むことができる。本発明の他の実施形態では、動作のモードは、前処理モードの他にまたは前処理モードとは別に、他のパラメータによって規定されることができる。動作のモードは、イメージャのフレーム捕捉速度、センサのサンプリングレート、またはインビボ装置４０のその他の動作によって規定されることができる。本発明の他の実施形態では、例えば、使用され得るモードの数を制限するために、または他のモードよりも特定のモードが有利であるように、より多くのステップまたはより少ないステップが規定されることができる。本発明のさらに他の実施形態では、動作のモードを規定するために、ステップの他のセットが使用されることができる。

圧縮されたデータは、一部が、例えば、外部受信機１２に送信されることができる。可変サイズのものであり得る圧縮されたデータは、伝送前にバッファ４９を通過することができる。伝送のために規定された部分が、満たされることが可能になると、バッファ４９内に収容されたデータは送信されることができる。規定された部分のデータサイズは、１つまたは複数の画像のサイズであることができ、または少数のラインのデータサイズであることができる。バッファ４９は、可変サイズのデータを送信するために、定ビットレート送信機の使用を与えることができる。本発明の一実施形態では、圧縮データは、例えば、約４ラインのピクセルデータに匹敵する送信部分によって「オンザフライ」で送信されることができ、一方、バッファサイズは、例えば、４ラインのピクセルデータ、例えば、１００バイトから２キロバイトのデータ、または１０キロバイト未満、例えば、３４０バイトのデータの大きさ程度であることができる。他の適切なバッファサイズと伝送部分とが使用されることができる。本発明のいくつかの実施形態では、バッファ４９のオーバーフローは、本明細書で説明され得るように、バッファ４９と前処理および／または圧縮アルゴリズムとの間に、フィードバック機構を実施することによって回避されることができる。フィードバック機構は、バッファ４９が満たされることが可能な速度に基づいてデータの前処理を制御することができる。送信およびバッファ使用の他の方法は、例えば、圧縮および／または前処理アルゴリズムへのフィードバックなしで、バッファを使用して実施されることができる。

送信されたデータは、外部受信機、例えば、受信機１２によって受信されることができる。復号化および／または復元は、受信機１２で、または受信機からのデータが後にダウンロードされることが可能なデータプロセッサ１４で実行されることができる。例示的な実施形態では、データ復元モジュール１５０は、マイクロプロセッサまたは他のマイクロ計算機であることができ、受信機１２の一部であることができる。代替の実施形態では、データ復元（復号化）モジュール１５０の機能は、他の構造体によって取り上げられることができ、システムの異なる部分で処分されることができる。例えば、データ復元モジュール１５０は、ソフトウェアおよび／またはデータプロセッサ１４の一部で実施されることができる。受信機１２は、データを復元せずに圧縮されたデータを受信し、受信機記憶ユニット１６内に圧縮されたデータを記憶することができる。このデータは、後に、例えば、データプロセッサ１４によって復元されることができる。

圧縮モジュール１００は、イメージャ４６と一体であり得ることが好ましい。本発明の他の実施形態では、データ圧縮モジュール１００は、例えば、送信機４１と一体、個別ユニットなどのイメージャ４６の外部にあり、画像データを受信および圧縮するために送信機４１とインターフェースで結ばれることができる。他のユニットは、他のデータをデータ圧縮モジュール１００に供給することができる。加えて、データ圧縮モジュール１００は、例えば、データ圧縮モジュール１００から送信機４１への画像データの転送のための開始時間または終了時間、そのような画像データの各ブロックの長さまたはサイズ、およびフレームデータ転送の速度などの情報を送信機４１に提供することができる。データ圧縮モジュール１００と送信機４１との間のインターフェースは、例えば、データ圧縮モジュール１００によって処理されることができる。

代替の実施形態では、データ圧縮モジュール１００と、送信機４１またはその他のユニットとの間で交換されるデータは、異なり、かつ異なる形態であることができる。例えば、サイズ情報は転送される必要はない。さらに、構成要素の代替の構成を有する実施形態では、様々な構成要素同士の間のインターフェースおよびプロトコルも、異なることができる。例えば、データ圧縮能力が、送信機４１内に包括されることが可能であり、イメージャ４６が、圧縮されていないデータを送信機４１に転送することができる実施形態では、開始／終了情報またはサイズ情報は転送されないことができる。

次に、本発明の実施形態による、データを復元する方法を説明する流れ図を示す図８を参照する。ブロック６４５では、動作のモードが確認されることができ、例えば、１つまたは複数のマーカが読み取られることができる。ブロック６４０で、使用された圧縮アルゴリズム、例えば、ＦＥＬＩＣＳに基づいて復元アルゴリズムが実施されることができる。動作のモードに基づいて、適切な後処理が実行されることができる（ブロック６３２）。ブロック６２０で、データはその元の次元、例えば、（Ｒ，Ｇ１，Ｇ２，Ｂ）に変換されることができ、データは、モザイクフレームに組み合わされることができる（ブロック６１０）。ブロック６９０で、モザイクフレームは、例えば、ＲＧＢデータが、フレーム内の各ピクセルに利用可能であり得るように、例えば、補間またはその他の方法によって完成されることができる。より多くのまたはより少ないステップを含み得る他の適切なデータ復号化方法が使用されることができる。

次に、本発明の実施形態による、規定されたモードを用いて圧縮されたデータを復元する方法を説明する流れ図を示す図９を参照する。通常、圧縮されたデータを復元する方法は、一般に、圧縮方法に基づき、データの圧縮、データの前処理、および／または後処理のために取られたステップを反転することによることができる。例えば、ＦＥＬＩＣＳ圧縮を使用する場合、圧縮されたデータを復元するために、ＦＥＬＩＣＳの知られている復号化が実施されることができる（ブロック６４０）。前処理を反転する場合、動作のモードは、データと共に送信された１つまたは複数のマーカから読み取られることができる。例えば、モード２により前処理されたデータの場合、予め破棄されたＬＳＢに置き換わるために、雑音の１つのランダムビットが、Ｙ平面に加えられることができる（ブロック６３０）。ランダムビットは、ランダムビットを生成するために知られている任意のアルゴリズムによって生成されることができる。本発明のいくつかの実施形態では、ディザ法（ｄｉｔｈｅｒｉｎｇ ｍｅｔｈｏｄ）を使用して、知られている擬似ランダムビット、例えば、擬似ランダム雑音量子化（ｐｓｅｕｄｏ−ｒａｎｄｏｍ ｎｏｉｓｅ ｑｕａｎｔｉｚａｔｉｏｎ））が使用されることができる。擬似ランダムビットを生成する他の方法が使用されることができ、符号化の間にディザ法が使用されることができる。本発明のさらに他の実施形態では、適切なアルゴリズムから生成されたビットが使用されることができる。他の次元および／または平面、例えば、［Ｃｒ，Ｃｂ］の復号化は、類似の方法で実現されることができる。実施された圧縮アルゴリズム、例えば、ＦＥＬＩＣＳに基づく復元（ブロック６４０）は、各次元で実行されることができる。破棄されている可能性がある１つのＬＳＢは、本明細書で説明されるように置き換えられることができる（ブロック６３５）。オフセットは反転されることができ（ブロック６６０）、補間、例えば、線形補間（ブロック６８０）は、例えば、縮小されたデータをその元のサイズに復元するために実行されることができる。本発明の他の実施形態では、Ｇｄｉｆｆは送信されないことができ、したがって、復号化されないことができる。ブロック６２０で、すべての次元からのデータは、例えば、その元の座標、例えば、ＲＧ１Ｇ２Ｂ座標に変換されることができる。ブロック６１０で、画像は復元されることができ、例えば、個々の色平面は、１つの平面上（図２Ａ）に組み合わされ、例えば、各ピクセルに対してＲＧＢ値が存在することが可能であるように、知られている補間方法および／または他の適切な方法によって、真のＲＧＢ画像に満たされることができる（ブロック６９０）。真のＲＧＢ画像とは対照的に、モザイク画像の圧縮および復号化は、画像データを圧縮するために必要とされる処理電力、速度、およびメモリを最小限に抑え、かつ／または削減する働きをすることができる。復号化に続き、必要に応じて、暗い基準画像フレームが、対応する画像から減算されてよい。

本発明の実施形態は、本明細書に記載の動作を実行するための装置を含むことができる。かかる装置は、所望される目的で特別に構成（例えば、「チップ上のコンピュータ」すなわちＡＳＩＣ）されることができ、またはコンピュータ内に記憶されたコンピュータプログラムによって選択的にアクティブ化もしくは再構成される汎用計算機を含むことができる。かかるコンピュータプログラムは、フロッピー（登録商標）ディスク、光ディスク、ＣＤ−ＲＯＭ、磁気光ディスクを含む任意のタイプのディスク、読出し専用メモリ（ＲＯＭ）、ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）、電気的にプログラム可能な読出し専用メモリ（ＥＰＲＯＭ）、電気的に消去可能でプログラム可能な読出し専用メモリ（ＥＥＰＲＯＭ）、磁気カードもしくは光カード、または電子命令を記憶するのに適した任意の種類の媒体などであるが、これらに限定されないコンピュータ可読媒体内に記憶されることができる。

本明細書に提示される処理は、任意の特定コンピュータまたはその他の装置に本質的に関係しない。様々な汎用システムが、本明細書の教示に従って、プログラムと共に使用されることが可能であり、または所望される方法を実行するために、より専門化された装置を構成することが好都合であることが判明する場合がある。様々なこれらのシステムに所望される構成は、本明細書の記載から明らかである。加えて、本発明の実施形態は、任意の特定のプログラム言語を参照して説明されない。本明細書に記載されるように、本発明の教示を実施するために、様々なプログラム言語が使用され得ることを理解されよう。

特に具体的に記載されない限り、本明細書の議論から明らかなように、明細書を通して、「処理」、「演算」、「計算」、「判定」、などの用語を用いる議論は、一般に、演算システムのレジスタおよび／またはメモリ内の、電子量などの物理量として表現されるデータを、演算システムのメモリ、レジスタ、またはその他のそのような情報記憶装置、伝送装置もしくは表示装置内の物理量として類似して表現される他のデータへと、操作および／または変換するコンピュータシステムもしくは演算システム、または類似の電子演算装置（例えば、「チップ上のコンピュータ」すなわちＡＳＩＣ）の動作および／または処理を指すことが理解されよう。

当業者は、本発明は、特に示されかつ上述されたことに限定されない点を理解されよう。むしろ、本発明の範囲は、特許請求の範囲によってのみ規定される。

本発明の実施形態によるインビボ撮像システムの概略図である。 本発明の実施形態による例示的なモザイクピクセル構成を示す図である。 本発明の実施形態によるモザイクピクセル構成の例示的な赤色ピクセル平面を示す図である。 本発明の実施形態によるモザイクピクセル構成の例示的な青色ピクセル平面を示す図である。 本発明の実施形態によるモザイクピクセル構成の例示的な第１の緑色ピクセル平面を示す図である。 本発明の実施形態によるモザイクピクセル構成の例示的な第２の緑色ピクセル平面を示す図である。 本発明の実施形態による、画像データを圧縮する方法を説明する流れ図である。 本発明の実施形態による、［Ｒ，Ｇ１，Ｇ２，Ｂ］色空間から代替の色空間へのモザイクデータピクセル構成の変換を示す図である。 本発明の実施形態による、バッファを介してデータフローを制御するための方法を説明する流れ図である。 本発明の実施形態に基づき規定されたモードに従って、画像データを圧縮するための方法を示す図である。 本発明の実施形態による、バッファを介してデータフローを制御するために圧縮のモードを規定するための方法を説明する流れ図である。 本発明の実施形態による、データを復元する方法を説明する流れ図である。 本発明の実施形態による、規定されたモードにより圧縮されたデータを復元するための方法を説明する流れ図である。

Claims (15)

1. イメージャと、
   圧縮画像データのフレームよりも小さい容量を有する、画像データを記憶するためのバッファと、
   データ圧縮の程度に対応する２以上の動作のモードを有するデータ圧縮モジュールと、
   前記バッファの占有レベルを判定する手段と、
   前記バッファの占有レベルに基づいて、１つのフレームの伝送に際してインビボ装置のデータ圧縮の程度を変更する手段と、
   前記バッファの占有レベルに基づいて、前記イメージャに対し、より低いレートでサンプルを取得する要求を送信する手段と、
   送信機と
   を含む、データを送信するためのインビボ撮像装置。
2. 前記バッファが１００バイトから２キロバイトの容量を有する、請求項１に記載のインビボ装置。
3. 前記バッファが前記イメージャまたは送信機と一体である、請求項１に記載のインビボ装置。
4. 前記送信機がＲＦ送信機である、請求項１に記載のインビボ装置。
5. 前記送信機が定ビットレート送信機である、請求項１に記載のインビボ装置。
6. 圧縮画像データのフレームよりも小さい容量を有する、バッファを内蔵するインビボ装置からデータを送信するための方法であって、
   インビボ装置が、
   可変ビットレートで画像データを取得する動作と、
   取得した画像データを圧縮する動作と、
   圧縮画像データおよびこれに関連する他のデータを含むインビボデータを収集する動作と、
   収集したインビボデータを前記バッファに渡す動作と、
   前記バッファの占有レベルを判定する動作と、
   前記バッファから定ビットレートでデータを送信する動作と、
   前記バッファの占有レベルに基づいてイメージャのサンプルレートを変更する動作と、
   前記バッファの占有レベルに基づいて１つのフレームの伝送に際してインビボ装置のデータ圧縮の程度を変更する動作と
   を行う、方法。
7. 定ビットレートが、１メガビット／秒から１０メガビット／秒である、請求項６に記載の方法。
8. 前記インビボ装置が、データ圧縮の程度、ゼロ値の送信または前記バッファのオーバーフローを表示するマーカを符号化する動作をさらに行う、請求項６に記載の方法。
9. 前記インビボ装置が、
   前記バッファの占有レベルが第１の閾値を超える場合、前記バッファに送られるデータの量を削減する動作と、
   前記バッファの占有レベルが第２の閾値を下回るとき、前記バッファに送られるデータの量を増加する動作と
   をさらに行う、請求項６に記載の方法。
10. 現在の閾値、バッファの現在の空きおよび現在の動作モードから選択された少なくとも１つの条件に基づいて、前記第１および第２の閾値のうち少なくとも一方を、画像フレームの圧縮過程の間に変更する、請求項９に記載の方法。
11. 前記バッファにデータを渡す動作が、圧縮された画像フレーム未満のデータを渡す動作を含む、請求項６に記載の方法。
12. 前記インビボ装置が、
    前記バッファの占有レベルについて低い閾値と高い閾値とを判定する動作と、
    前記バッファの占有レベルが低い閾値を下回る場合、データ圧縮の程度を削減し、前記バッファの占有レベルが高い閾値を上回る場合、データ圧縮の程度を増加する動作と
    をさらに行う、請求項６に記載の方法。
13. 現在の閾値、バッファの現在の空きおよび現在の動作モードから選択された少なくとも１つの条件に基づいて、前記高いおよび低い閾値のうち少なくとも一方を、画像フレームの圧縮過程の間に変更する、請求項１２に記載の方法。
14. 前記インビボ装置が、データ圧縮の程度における変更を記録する動作をさらに行う、請求項６に記載の方法。
15. 前記データ圧縮の程度を増加する動作が、前記バッファのオーバーフローを回避するように、取得した画像データにおける所定数の行をスキップする動作を含む、請求項１２または１３に記載の方法。

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