JP6607956B2 - ビデオ処理方法及びビデオ処理システム - Google Patents

Description

開示されている実施形態は、概してビデオ画像化に関し、より詳細にはビデオ処理システム及び方法に関するが、これに限定されない。

初期のビデオカメラは、圧縮機構が利用されていなかったため、圧縮されていない映像を直接的に保存していた。圧縮機構は、高い帯域幅とハードディスクを用いた大きなメモリ空間を必要とする。特に、現在では、四千ピクセル（４Ｋピクセル）の画像が幅広く一般的になりつつある。より高速な撮像レートを必要とするため、カメラセンサから取得された圧縮されていない未処理のビデオデータを直接的に記憶することは困難である。このため、ハードディスクの中に保存する前に画像を圧縮するための画像圧縮技術を利用しているビデオカメラがますます増えている。

圧縮のレベル（つまり層）に基づいて、画像圧縮は不可逆圧縮及び可逆圧縮に分類できる。代表的な不可逆圧縮方法は、Ｊｏｉｎｔ Ｐｈｏｔｏｇｒａｐｈｉｃ Ｅｘｐｅｒｔｓ Ｇｒｏｕｐ（「ＪＰＥＧ」）及びＨ．２６Ｘであり、ＪＰＥＧは十倍と四十倍の間の圧縮率を有する。Ｈ．２６Ｘは、より高い圧縮率を有し、通常二百倍高くなり得る。しかし、高圧縮率は、複雑な実装に加えて、特定の画像情報を失う犠牲を払っている。したがって、不可逆圧縮を介して作成された画像の画質は、可逆圧縮を介して作成された画像の画質ほどよくない。

主要な可逆圧縮方法は、ＪＰＥＧ可逆圧縮、算術符号、ハフマンコーディング、可変長＋ハフマンコーディング、レンペルジブウェルチ（「ＬＺＷ」）コーディング等を含む。圧縮率に関して、ＪＰＥＧ可逆符号は算術符号よりも高く、算術符号はハフマンコーディングよりも高く、ハフマンコーディングは可変長＋ハフマンコーディングより高く、可変長＋ハフマンコーディングはＬＺＷコーディングより高い。

ＪＰＥＧ可逆圧縮は、フレーム画像の度数表を必要とするハフマンコーディングにフレームの中の予測値を結合する。画像は可変長コーディングでコーディングされる。コーディングが特定用途向集積回路（「ＡＳＩＣ」）を用いて実現される場合、画像のフレーム全体をバッファに入れる（または記憶する）必要があり、このことはカメラチップの中に大きな記憶空間を必要とする。大部分の場合、チップの中の画像のフレーム全体をバッファに入れることはほぼ不可能である。ＡＳＩＣチップの外部の記憶チップが必要とされ、余分なコストが生じ、それによって圧縮の実装の難しさを増す。

上述の理由を考慮して、外部記憶チップの余分な費用をかけずに、ビデオでフレームを可逆圧縮するためのシステム及び方法の必要性がある。

本明細書に開示されている第１の態様に従って、ビデオの受信基準フレームの予測テーブルを取得するステップと、予測テーブルに基づいてビデオの１つ以上のターゲットフレームをコーディングするステップと、を含む、ビデオを処理するための方法が説明される。

開示されている方法の別の例示的な実施形態では、予測テーブルを取得するステップは予測ハフマンテーブルを取得するステップを含む。

開示されている方法の別の例示的な実施形態では、１つ以上のターゲットフレームをコーディングするステップは、基準フレーム後に表示されるビデオの任意のフレームを選択するステップを含む。

開示されている方法の別の例示的な実施形態では、予測ハフマンテーブルを取得するステップは、基準フレームの各基準ピクセルの差分値のハフマンテーブルを生成するステップを含む。

開示されている方法の別の例示的な実施形態では、ハフマンテーブルを生成するステップは、各基準ピクセルに予測値を決定するステップを含む。

開示されている方法の例示的な実施形態は、基準ピクセルに隣接する１つ以上のピクセルの各ピクセル値に基づいて、基準ピクセルの予測値を決定するステップをさらに含む。

開示されている方法の別の例示的な実施形態では、基準ピクセルが基準フレームの第１の行及び第１の列に位置するとき、基準ピクセルの予測値は一定値である。

開示されている方法の別の例示的な実施形態では、一定値はコーディング値の最大値の半分である。

開示されている方法の別の例示的な実施形態では、一定値は、コーディング値の最大値が千二十四であるとき、五百十二である。

開示されている方法の例示的な実施形態は、ピクセルのグループから基準ピクセルに隣接するピクセルを選択するステップをさらに含む。ピクセルのグループは、同じ行の基準ピクセルに先行する第１のピクセル、同じ列の基準ピクセルに先行する第２のピクセル、第１のピクセル及び第２のピクセルに隣接する第３のピクセル、並びに、基準ピクセルがフレームの第１の行にも第１の列にもないときは、第１のピクセル、第２のピクセル、及び第３のピクセルの任意の算術組合せから成る。

開示されている方法の例示的な実施形態は、基準ピクセルが第１の行のピクセルであるとき、第１のピクセルによって基準ピクセルの予測値を決定するステップをさらに含む。

開示されている方法の例示的な実施形態は、基準ピクセルが第１の列のピクセルであるとき、第２のピクセルによって基準ピクセルの予測値を決定するステップをさらに含む。

開示されている方法の例示的な実施形態は、基準ピクセルの実際値及び基準ピクセルの予測値の差に基づいて差分値を決定するステップをさらに含む。

開示されている方法の別の例示的な実施形態では、予測ハフマンテーブルを生成するステップは、差分値の絶対値の度数表を生成するステップを含む。

開示されている方法の別の例示的な実施形態では、度数表を生成するステップは、度数表を形成するために絶対値の度数の統計を決定するステップを含む。

開示されている方法の別の例示的な実施形態では、予測ハフマンテーブルを生成するステップは、度数表に基づいて予測ハフマンテーブルを生成するステップを含む。

開示されている方法の別の例示的な実施形態では、１つ以上のターゲットフレームをコーディングするステップは、１つ以上のターゲットフレームの各ターゲットピクセルに絶対差分値を決定するステップをさらに含む。

開示されている方法の例示的な実施形態は、各ターゲットピクセルの実際値とターゲットピクセルの予測値の差の絶対値に基づいて絶対差分値を決定するステップをさらに含む。

開示されている方法の例示的な実施形態は、１つ以上のターゲットフレームの各ターゲットピクセルに予測値を決定するステップをさらに含む。

開示されている方法の例示的な実施形態は、ターゲットピクセルに隣接する１つ以上のピクセルの各ピクセル値に基づいてターゲットピクセルの予測値を決定するステップをさらに含む。

開示されている方法の別の例示的な実施形態では、１つ以上のターゲットフレームの内の１つの第１の行及び第１の列に位置するとき、ターゲットピクセルの予測値は一定値である。

開示されている方法の別の例示的な実施形態では、一定値はコーディング値の最大値の半分である。

開示されている方法の別の例示的な実施形態では、コーディング値の最大値が千二十四であるとき、一定値は五百十二である。

開示されている方法の例示的な実施形態は、ピクセルのグループからターゲットピクセルに隣接するピクセルを選択するステップをさらに含む。ピクセルのグループは、同じ行のターゲットピクセルに先行する第１のピクセル、同じ列のターゲットピクセルに先行する第２のピクセル、第１のピクセル及び第２のピクセルに隣接する第３のピクセル、並びに、ターゲットピクセルがフレームの第１の行にも第１の列にもないときは、第１のピクセル、第２のピクセル、及び第３のピクセルの任意の算術組合せから成る。

開示されている方法の例示的な実施形態は、ターゲットピクセルが第１の行のピクセルであるとき、第１のピクセルによってターゲットピクセルの予測値を決定するステップをさらに含む。

開示されている方法の例示的な実施形態は、ターゲットピクセルが第１の列のピクセルであるとき、第２のピクセルによってターゲットピクセルの予測値を決定するステップをさらに含む。

開示されている方法の別の例示的な実施形態では、１つ以上のターゲットフレームをコーディングするステップは、可変長コードを生成するために、基準フレームの予測ハフマンテーブル、及び１つ以上のターゲットフレームの絶対差分値に基づいてフレームをコーディングするステップを含む。

開示されている方法の別の例示的な実施形態では、１つ以上のターゲットフレームをコーディングするステップは、可変長コードを固定長コードに変換するステップを含む。

開示されている方法の別の例示的な実施形態では、可変長コードを変換するステップは、固定長コードを生成するために先入先出サービスを使用し、可変長コードを固定長コードに変換するステップを含む。

開示されている方法の別の例示的な実施形態では、可変長コードを変換するステップは、Ｊｏｉｎｔ Ｐｈｏｔｏｇｒａｐｈｉｃ Ｅｘｐｅｒｔｓ Ｇｒｏｕｐ（「ＪＰＥＧ」）プロトコルに従って特殊文字のあらゆるインスタンスの後ごとに事前に選択された１６進文字を挿入するステップを含む。

開示されている方法の別の例示的な実施形態では、事前に選択された１６進文字を挿入するステップは、１６進の二百五十五のインスタンスの後ごとに１６進ゼロを挿入するステップを含む。

開示されている方法の例示的な実施形態は、補正された度数表を生成するために度数表を補正するステップをさらに含む。

開示されている方法の別の例示的な実施形態では、度数表を補正するステップは、度数表のコーディング幅を広げるステップを含む。

開示されている方法の別の例示的な実施形態では、度数表を補正するステップは、少なくとも１つのゼロ値をそれぞれ非ゼロ値で置換するステップを含む。

開示されている方法の別の例示的な実施形態では、置換するステップは２つ以上のゼロをそれぞれ１で置換するステップを含む。

本明細書に開示されている別の態様に従って、開示されている方法の上記の実施形態の内のいずれか１つに従って、ビデオ処理プロセスを実行するビデオ処理システムが説明される。

本明細書に開示されている別の態様に従って、開示されている方法の上記の実施形態の内のいずれか１つに従って、ビデオを処理する命令を含むコンピュータプログラム製品が説明される。

本明細書に開示されている別の態様に従って、ビデオの画像フレームのシーケンスを獲得するためのセンサと、画像フレームのシーケンスから選択された受信基準フレームの予測テーブルを取得するため、及び予測テーブルに基づいてビデオの１つ以上のターゲットフレームをコーディングするためのプロセッサと、を含む、画像化装置が説明される。

開示されている画像化装置の例示的な実施形態では、予測テーブルは予測ハフマンテーブルである。

開示されている画像化装置の別の例示的な実施形態では、１つ以上のターゲットフレームは、基準フレーム後に表示される任意のフレームを含む。

開示されている画像化装置の別の例示的な実施形態では、予測ハフマンテーブルは基準フレームの各基準ピクセルの差分値のハフマンテーブルである。

開示されている画像化装置の別の例示的な実施形態では、ハフマンテーブルは基準ピクセルの各予測値に基づいて生成される。

開示されている画像化装置の別の例示的な実施形態では、基準ピクセルの予測値は、基準ピクセルに隣接する１つ以上のピクセルの各ピクセル値に基づいて決定される。

開示されている画像化装置の別の例示的な実施形態では、基準ピクセルが基準フレームの第１の行及び第１の列に位置するとき、基準ピクセルの予測値は一定値である。

開示されている画像化装置の別の例示的な実施形態では、一定値はコーディング値の最大値の半分である。

開示されている画像化装置の別の例示的な実施形態では、コーディング値の最大値が千二十四であるとき、一定値は五百十二である。

開示されている画像化装置の別の例示的な実施形態では、基準ピクセルに隣接するピクセルは、ピクセルのグループから選択される。ピクセルのグループは、同じ行の基準ピクセルに先行する第１のピクセル、同じ列の基準ピクセルに先行する第２のピクセル、第１のピクセル及び第２のピクセルに隣接する第３のピクセル、並びに、基準ピクセルがフレームの第１の行にも第１の列にもないときは、第１のピクセル、第２のピクセル、及び第３のピクセルの任意の算術組合せから成る。

開示されている画像化装置の別の例示的な実施形態では、基準ピクセルが第１の行のピクセルであるとき、基準ピクセルの予測値は第１のピクセルによって決定される。

開示されている画像化装置の別の例示的な実施形態では、基準ピクセルが第１の列のピクセルであるとき、基準ピクセルの予測値は第２のピクセルによって決定される。

開示されている画像化装置の別の例示的な実施形態では、差分値は、基準ピクセルの実際値と基準ピクセルの予測値の差に基づいて決定される。

開示されている画像化装置の別の例示的な実施形態では、予測ハフマンテーブルが、差分値の絶対値の度数表を用いて生成される。

開示されている画像化装置の別の例示的な実施形態では、度数表は、度数表を形成するために絶対値の度数の統計に応じて決定される。

開示されている画像化装置の別の例示的な実施形態では、予測ハフマンテーブルは度数表に基づいて生成される。

開示されている画像化装置の別の例示的な実施形態では、プロセッサは１つ以上のターゲットフレームの各ターゲットピクセルに絶対差分値を決定する。

開示されている画像化装置の別の例示的な実施形態では、プロセッサは、各ターゲットピクセルの実際値とターゲットピクセルの予測値の差の絶対値に基づいて、絶対差分値を決定する。

開示されている画像化装置の別の例示的な実施形態では、プロセッサは、１つ以上のターゲットフレームの各ターゲットピクセルに予測値を決定する。

開示されている画像化装置の別の例示的な実施形態では、ターゲットピクセルの予測値は、ターゲットピクセルに隣接する１つ以上のピクセルの各ピクセル値に基づいて決定される。

開示されている画像化装置の別の例示的な実施形態では、ターゲットピクセルが１つ以上のターゲットフレームの第１の行及び第１の列に位置するとき、ターゲットピクセルの予測値は一定値である。

開示されている画像化装置の別の例示的な実施形態では、一定値はコーディング値の最大値の半分である。

開示されている画像化装置の別の例示的な実施形態では、コーディング値の最大値が千二十四であるとき、一定値は五百十二である。

開示されている画像化装置の別の例示的な実施形態では、ターゲットピクセルに隣接するピクセルは、ピクセルのグループから選択される。ピクセルのグループは、同じ行のターゲットピクセルに先行する第１のピクセル、同じ列のターゲットピクセルに先行する第２のピクセル、第１のピクセル及び第２のピクセルに隣接する第３のピクセル、並びにターゲットピクセルがフレームの第１の行にも第１の列にもないとき、第１のピクセル、第２のピクセル、及び第３のピクセルの任意の算術組合せから成る。

開示されている画像化装置の別の例示的な実施形態では、プロセッサは、ターゲットピクセルが第１の行のピクセルであるとき、第１のピクセルによってターゲットピクセルの予測値を決定する。

開示されている画像化装置の別の例示的な実施形態では、プロセッサが、ターゲットピクセルが第１の列のピクセルであるとき、第２のピクセルによってターゲットピクセルの予測値を決定する。

開示されている画像化装置の別の例示的な実施形態では、１つ以上のターゲットフレームは、可変長コードを生成するために基準フレームの予測ハフマンテーブル及び１つ以上のターゲットフレームの絶対差分値に基づいてコーディングされる。

開示されている画像化装置の別の例示的な実施形態では、プロセッサは可変長コードを固定長コードに変換する。

開示されている画像化装置の別の例示的な実施形態では、可変長コードは、先入先出サービスを使用し、可変長コードから固定長コードに変換される。

開示されている画像化装置の別の例示的な実施形態では、プロセッサは、Ｊｏｉｎｔ Ｐｈｏｔｏｇｒａｐｈｉｃ Ｅｘｐｅｒｔｓ Ｇｒｏｕｐ（「ＪＰＥＧ］）プロトコルに従って特殊文字のインスタンスの後ごとに事前に選択された１６進文字を挿入するようにさらに構成される。

開示されている画像化装置の別の例示的な実施形態では、特殊文字は１６進の二百五十五である。

開示されている画像化装置の別の例示的な実施形態では、プロセッサは、補正された度数表を生成するために度数表を補正する。

開示されている画像化装置の別の例示的な実施形態では、補正された度数表は、度数表のコーディング幅を広げることによって補正される。

開示されている画像化装置の別の例示的な実施形態では、コーディング幅は少なくとも１つの各ゼロ値を非ゼロ値で置換することによって広げられる。

開示されている画像化装置の別の例示的な実施形態では、非ゼロ値は１である。

開示されている画像化装置の例示的な実施形態は、コーディング後にビデオの１つ以上のフレームを記憶するメモリをさらに含む。

開示されている画像化装置の別の例示的な実施形態では、メモリは受信基準フレームの予測テーブルを記憶する。

ハフマンテーブルがビデオの特定のフレームと関連付けられ、ビデオのターゲットフレームを補正するために使用される、画像フレームのフレームシーケンスを含むビデオを示す例示的な最上位のブロック図である。 ビデオの基準フレームに基づいてターゲットフレームをコーディングする予測ハフマンテーブルを生成するステップを含む、図１のビデオを圧縮する方法の実施形態を示す例示的な最上位のフローチャートである。 ターゲットフレームをコーディングする詳細な追記を含む、図２の方法の代替実施形態を示す例示的なフローチャートである。 基準フレームとターゲットフレームの両方に対して実行される操作を含む、図２の方法の別の代替実施形態を示す例示的なフローチャートである。 複数のフレームをコーディングするためのループをさらに含む、図２の方法のさらに別の代替実施形態を示す例示的なフローチャートである。 基準フレームに基づいて予測ハフマンテーブルを取得する、図３の方法の代替実施形態を示す例示的なフローチャートである。 部分的なフレームがターゲットフレームにより良い予測値を取得するために変形される、図６の基準フレームの部分的なフレームの実施形態を示す例示的な詳細図である。 選択されたピクセルが先行するピクセル値によって予測される、図６の基準フレームの代替実施形態を示す例示的な詳細図である。 第１の行または第１の列に位置する選択されたピクセルが予測される、図６の基準フレームの別の代替実施形態を示す例示的な詳細図である。 基準フレーム及びターゲットフレームの予測値に基づく予測ハフマンテーブルに基づいてターゲットフレームをコーディングするステップを含む、図３の方法の別の代替実施形態を示す例示的なフローチャートである。 ＦＩＦＯサービスをどのようにして使用して、可変長コードを固定長コードに変換することができるのかという実施形態を示す例示的な詳細図である。 度数表の長さを拡大するステップによってターゲットフレームを補正するステップを含む、図３の方法のさらに別の実施形態を示す例示的なフローチャートである。 図２の方法を実装するための画像化装置の実施形態を示す例示的な最上位のブロック図である。 図１のビデオを記憶するメモリを含む、図１３の画像化装置の代替実施形態を示す、例示的な最上位のブロック図である。

図が縮尺通りに描画されていないこと、及び類似する構造または機能の要素が図を通じて例示的な目的で類似した参照番号により概して表されることに留意する必要がある。また、図が好ましい実施形態の説明を容易にすることだけを目的としていることにも留意する必要がある。図は、説明された実施形態のあらゆる態様を示すだけではなく、本開示の範囲を制限しない。

ビデオの圧縮に現在利用可能なシステムは複雑であり、大きなメモリ空間を必要とし、ビデオ画像化での損害と用途の制限につながる可能性がある。よって、ターゲットフレームをコーディングするための基準フレームに基づいてハフマンテーブル等の予測テーブルを使用する可逆圧縮システム及び方法は望ましいことが判明し、より簡略で効率的なシステムのための基礎となり得る。この結果は、図１に開示される一実施形態に従って達成できる。

図１は、Ｎ個のフレーム１５１のフレームシーケンスから成るビデオ１５０を示す。ビデオ１５０は圧縮可能である。図１に示されるように、予測ハフマンテーブル１５２は、ビデオ１５０の１つ以上のターゲットフレーム１５１ｔを圧縮するためにビデオ１５０の特定のフレーム１５１と関連付けることができる。ターゲットフレーム１５１ｔは、フレームシーケンスの基準フレーム１５１ｒに続くビデオ１５０のフレーム１５１であり得、ハフマンテーブル１５２ｐは基準フレーム１５１ｒに基づいて作成できる。図１は、ｉ番目のフレーム１５１Ｉ等のターゲットフレーム１５１ｔが、ターゲットフレーム１５１ｔを形成するために（ｉ―１）番目のフレーム１５１Ｈの予測ハフマンテーブル１５２ｐに基づいてコーディングできることを示す。同様に、（ｉ＋１）番目のフレーム１５１Ｊは、ｉ番目のフレーム１５１Ｉのハフマンテーブル１５２Ｉに基づいてコーディングできる。先行するフレーム１５１がない第１のフレーム１５１Ａの１つの例外があり得る。図１は、第１のフレーム１５１Ａをコーディングする際に一定の予測ハフマンコード１５２ｃを使用できることを示している。一定のハフマンコード１５２ｃは、ハフマンテーブル１５２のいずれかから差し引くことができる一連のハフマンコードの中の任意の値であり得る。

説明のためのみ、基準フレーム１５１ｒの直後の単一のターゲットフレーム１５１ｔをコーディングする基準フレーム１５１ｒのハフマンテーブル１５２ｐを使用するとして図示及び説明されているが、基準フレーム１５１ｒの後のフレームシーケンスの２つ以上のターゲットフレーム１５１ｔは予測ハフマンテーブル１５２ｐに基づいてコーディングできる。さらに、説明のためのみ、ターゲットフレーム１５２ｃを予測するためにハフマンテーブル１５２を使用するとして図示及び説明されているが、他の適切な形式の予測テーブルも本開示で使用できる。

図２はビデオを圧縮する方法１００の例示的な実施形態を示し、説明のためのみ図１のビデオ１５０を参照して説明される。方法１００は、フレーム１５１Ｉ等のターゲットフレーム１５１ｔをコーディングするビデオ１５０のフレーム１５１Ｈ等の基準フレーム１５１ｒの予測テーブル１５２ｐを使用することによってビデオ１５０を圧縮できる（図１に集合的に図示される）。ターゲットフレーム１５１ｔは、基準フレーム１５１ｒに隣接しているとして図１に示される。図２に示されるように、基準フレーム１５１ｒのハフマンテーブル１５２ｐは、ターゲットフレーム１５１ｔをコーディングするために１１０で取得できる。最後のフレーム１５１Ｎを除く、各フレーム１５１のハフマンテーブル１５２ｐが、（ｉ‐１）番目のフレーム１５１Ｈ等の基準フレーム１５１ｒ後のフレームシーケンスに表示される１つ以上のターゲットフレーム１５１ｔをコーディングに使用できる。基準フレーム１５１ｒのハフマンテーブル１５２ｐを構築することの詳細な追記が、図６に関して以下に図示及び説明される。

１３０で、ターゲットフレーム１５１ｔは予測ハフマンテーブル１５２ｐに基づいてコーディングできる。つまり、（ｉ‐１）番目のフレーム１５１Ｈ等の基準フレーム１５１ｒのために生成されたハフマンテーブル１５２ｐは、ビデオ１５０のｉ番目のフレーム１５１Ｉのコーディングに使用できる。ターゲットフレーム１５１ｔのコーディングの追加詳細は、図１０に関して以下により詳細に図示及び説明される。図１に関して上述されたように、基準フレーム１５１ｒの後のフレームシーケンスに表示されるフレーム１５１のいずれかはハフマンテーブル１５２ｐに基づいてコーディングできる。一実施形態では、フレーム１５１の圧縮速度は、ビデオ１５０の画像化速度よりも遅いことがある。本実施形態に従って、基準フレーム１５１ｒの後のフレーム１５１は、圧縮速度の保証に役立てるために省略でき、ハフマンテーブル１５２ｐは、基準フレーム１５１ｒの直後に続かないターゲットフレーム１５１ｔをコーディングに使用できる。

説明のためのみ、予測ハフマンテーブル１５２ｐに基づいて１つのターゲットフレーム１５１ｔをコーディングするとして図示及び説明されているが、複数のフレーム１５１を、基準フレーム１５１ｒのハフマンテーブル１５２ｐに基づいてコーディングするために選択できる。

例示的な実施形態では、既に受信されたビデオフレーム１５１は、予測ハフマンテーブル１５２ｐの構築に使用できる予測値を提供する基準フレーム１５１ｒとして役立つことがある。予測ハフマンテーブル１５２ｐは、基準フレーム１５１ｒの後に表示される１つ以上のターゲットフレーム１５１ｔをコーディングに使用できる。係る動的テーブル生成は、ビデオフレーム１５１をバッファに入れる要件を解除できる。さらに、方法１００は、コーディング圧縮比を効率的に保証しつつ、実装の困難またはコストの少なくとも一方を下げることができる。

有利なことに、方法１００は圧縮に未処理画像データのフレーム全体の記憶を必要としない。代わりに、予測ハフマンテーブル１５２ｐだけがターゲットフレーム１５１ｔの圧縮に任意の時点で記憶される。したがって、ビデオ圧縮のためのカメラ（不図示）のメモリ空間要件は大いに下げることができ、カメラで実装するために圧縮を実現可能にできる。さらに、方法１００は、ターゲットフレーム１５１ｔの可逆圧縮の実装に予測ハフマンテーブル１５２ｐを使用できる。したがって、圧縮の所定の品質レベルを保証できる。

説明のためのみ、基準フレーム１５１ｒとして（ｉ‐１）番目のフレーム１５１Ｈを使用が図示及び説明されているが、最後のフレーム１５１Ｎを除くいずれの他のフレーム１５１も基準フレーム１５１ｒとして使用できる。

図３は、方法１００の代替実施形態を示す。図３では、ターゲットフレーム１５１ｔのコーディングは、１３０で、詳細な追記と共に示される。１１０でｉ番目のフレーム１５１Ｉ等の基準フレーム１５１ｒの予測ハフマンテーブル１５２ｐを取得した後（図１に示される）、（ｉ＋１）番目のフレーム１５１Ｊ等のターゲットフレーム１５１ｔは予測ハフマンテーブル１５２ｐに基づいて１３０でコーディングできる。

予測ハフマンテーブル１５２ｐを使用して、ターゲットフレーム１５１ｔの各ピクセルに対してハフマンコードを生成できる。例示的な実施形態では、ハフマンコードはターゲットフレーム１５１ｔのコーディングに単独で使用されない。代わりに、ハフマンコードは、ターゲットフレーム１５１ｔのターゲットピクセルの絶対差分値等、ターゲットフレーム１５１ｔの特定の情報と結合できる。好ましい実施形態では、ハフマンテーブル１５２ｐに基づいてターゲットフレーム１５１ｔをコーディングするために、１３２でターゲットフレーム１５１ｔをコーディングする実現プロセスが実行できる。ターゲットフレーム１５１ｔのコードは、予測ハフマンテーブル１５２つまりハフマンコード、及びターゲットフレーム１５１ｔの絶対差分値に基づいて構築できる。コード実現プロセスに関する詳細な追記が、図１０に関して以下により詳細に図示及び説明される。

現実世界では、（図１に示される）ビデオ１５０でのシナリオはゆっくり、または、突然の少なくとも一方で変化し得る。ビデオ１５０での突然のシナリオ変更の問題に対応するために、（図６に示される）度数表５３１を補正して予測値の精度を強化できる。度数表を使用して、予測ハフマンテーブル１５２ｐを作成できる。ターゲットフレーム１５１ｔを補正することに関する詳細な追記が、図７に関して以下に図示及び説明される。

図４は、方法１００の代替実施形態を示す。図４を参照すると、基準フレーム１５１ｒに基づいた予測ハフマンテーブル１５２ｐを取得するステップは、１１０で、図２の方法１００に関して上述されたように実施できる。予測ハフマンテーブル１５２ｐを生成するために、予測値は基準フレーム１５１ｒの各ピクセルに対して５１０で決定できる。５３０で、度数表は、基準フレーム１５１ｒの各ピクセルに対して予測値に基づいて生成できる。５４０で、予測ハフマンテーブル１５２ｐは、度数表に基づいて構築できる。５１０で予測値を決定するステップ、５３０で度数表を生成するステップ、及び５４０で予測ハフマンテーブル１５２ｐを構築するステップに関する詳細な追記が、図６に関して以下により詳細に図示及び説明される。

ターゲットフレーム１５１ｔについて、フレーム１５１ｔのコーディングは、１３０で図２の方法１００に関して上述されたように実施できる。ターゲットフレーム１５１ｔをコーディングするために、図４に示されるように、１２２で、ターゲットフレーム１５１ｔの各ピクセル、つまり各ターゲットピクセルの絶対差分値を決定できる。絶対差分値は、ターゲットフレーム１５１ｔのありとあらゆるピクセルの絶対差であり得る。各絶対差分値は、各ピクセルの実際値とピクセルの各予測値の間の差の絶対値であり得る。ターゲットフレーム１５１ｔの絶対差分値を決定する方法に関する詳細な追記が、図１０に関して以下に図示及び説明される。ターゲットフレーム１５１ｔの絶対差分値及び予測ハフマンテーブル１５２ｐは、１２４で結合してターゲットフレーム１５１ｔをコーディングできる。予測ハフマンテーブル１５２ｐ及びターゲットフレーム１５１の絶対差分値の組合せに基づいて、１３０でターゲットフレーム１５１ｔをコーディングするステップに関する詳細な追記が、図１０に関して以下により詳細に図示及び説明される。

図５は、方法１００の別の代替実施形態を示し、方法１００は複数のフレーム１５１をコーディングするループ１９９をさらに含む。１つのターゲットフレーム１５１ｔが図２に示されるようにコーディングされるとき、ターゲットフレーム１５１ｔまたは基準フレーム１５１ｒの少なくとも一方は、１４０で他のフレーム１５１で置換できる。例えば、一定のケースでは、基準フレーム１５１ｒは新しいターゲットフレーム１５１ｔの新しい基準フレーム１５１ｒとして残ることがある。他の場合、基準フレーム１５１ｒは、基準フレーム１５１ｒに続く別のフレーム１５１で置換できる。好ましい実施形態では、ターゲットフレーム１５１ｔの絶対差分値が既に完了済みであるので、新しい基準フレーム１５１ｒは、効率のために圧縮したばかりのターゲットフレーム１５１ｔによって置換できる。

１４０で、ターゲットフレーム１５１ｔは、新しいターゲットフレーム１５１ｔになり得る別のフレーム１５１で置換できる。新しいターゲットフレーム１５１ｔは、新しい基準フレーム１５１ｒの後に表示される任意のフレーム１５１であり得る。このプロセスは、ビデオ１５０の全てのターゲットフレーム１５１ｔがコーディングされるまで繰り返す。

説明のためのみ、新規に選択された基準フレーム１５１ｒ及び新規に選択されたターゲットフレーム１５１ｔとして、基準フレーム１５１ｒ及びターゲットフレーム１５１ｔの直後のフレーム１５１によって繰り返されて、図５に関して図示及び説明されているが、ビデオの中の任意の他のフレーム１５１は、基準フレーム１５１ｒまたはターゲットフレーム１５１ｔの少なくとも一方として選択できる。

図６及び図７を参照すると、図６は、方法１００の一部として基準フレーム１５１ｒに基づいて予測ハフマンテーブル１５２ｐを取得するステップの実施形態を示す。図６では、５０２で、基準フレーム１５１ｒは、より良いコーディング、または、より良い圧縮の少なくとも一方で処理できる。基準フレーム１５１ｒを処理する目的は図７に示される。図７では、基準フレーム１５１ｒの例示的で典型的なピクセル構成は、ターゲットフレーム１５１ｔに、より良い予測値を取得するために変換できる、部分的なフレーム７１０で示される。図７は、部分的なフレーム７１０が、４行７１１Ａ、７１１Ｂ、７１１Ｃ、７１１Ｄ及び４列７２１Ａ、７２１Ｂ、７２１Ｃ、７２１Ｄに１６個のピクセル７０１を有することを示す。部分的なフレーム７１０の典型的なピクセル構成では、青（「Ｂ」）色成分のピクセルは第２の行７１１Ｂ及び第２の列７２１Ｂに位置し得る。図８に関して、以下に図示及び説明される例示的な実施形態に従って、Ｂ色ピクセルは、同じ行７１１Ｂの先行するピクセル値赤（「Ｇ」）、同じ列７２１Ｂの先行するピクセル値緑（「Ｇ」）、及び先行する行７２１Ａ及び先行する列７１１Ａのピクセル値赤（「Ｒ」）によって予測できる。赤‐赤‐緑（「ＧＧＲ」）成分はＢ色ピクセルとほとんど関連性がないことがある。

上述された関連性の問題に対応するために、図７で、結合プロセスを提供して、７５０で、部分的なフレーム７１０を新しい部分的なフレーム７３０に変換できる。結合プロセスを用いると、あらゆる２行のピクセルが単一行に結合される。例えば、以下の少なくとも一方が可能である。行７１１Ａ、７１１Ｂを新しい行７３１Ａに結合すること、または行７１１Ｃ、７１１Ｄを新しい行７３１Ｂに結合すること。新しい部分的なフレーム７３０は、８つの列７４１Ａから７４１Ｈを有し得、それぞれが２ピクセルを有する。図７に図示されるように、ピクセル７０１は、予測ピクセル７０１の関連性がピクセル７０１を関連性があり得る色成分と互いに再グループ化することによって、強化できるように並べ替えできる。例えば、第２の行７３１Ｂ及び第２の列７４１Ｂに位置するピクセル７０１は、変換された部分的なフレーム７３０ではＧ色である。Ｇ色ピクセルに先行する入手可能な予測ピクセルは、部分的なフレーム７１０ではＧＧＲであるそれらの先行するピクセル７０１よりも、より関連性があるＲＲＧである。

説明のためのみ、フレーム７１０のあらゆる２つの行を結合することが図示及び説明されているが、他の適切な組合せは、予測の精度を強化するためにも提供できる。例えば、新しいフレーム７３０を形成するために２つ以上の列を結合すること、または３つ以上の行を結合することの少なくとも一方を含むが、これに限定されない。

図６、図８、及び図９を参照すると、１１０で、（ｉ‐１）番目のフレーム等の基準フレーム１５１ｒの予測ハフマンテーブル１５２ｐを生成するために（図１に示される）、基準フレーム１５１ｒのありとあらゆるピクセル７０１が予測値Ｐｘで決定できる（方程式１から５に示される）。本開示を説明するために、基準フレーム１５１ｒの各ピクセル７０１は選択されたピクセル７０１と呼ばれることがあり、選択されたピクセル７０１は基準フレーム１５１ｒの基準ピクセルと呼ばれることもある。ある例示的な実施形態では、基準フレーム１５１ｒの部分または全てのピクセル７０１は、予測値Ｐｘを計算する選択されたピクセル、つまり基準ピクセルとして選択できる。５１０で、（図８に示される）ピクセルＤ ８０５等の１つの選択されたピクセル７０１を、予測値Ｐｘが選択されたピクセル７０１に隣接する先行ピクセルの内の少なくとも１つに従って計算できる。本開示を説明するために、選択されたピクセル７０１に先行する３個のピクセルは、第１のピクセル、第２のピクセル、及び第３のピクセルと呼ばれることがある。図８では、選択されたピクセルのある同じ行の選択されたピクセルに先行する第１のピクセル（ピクセルＤに対するピクセルＡ ８０１等）、選択されたピクセル７０１のある同じ列の選択されたピクセルに先行する第２のピクセル（ピクセルＤ ８０５に対するピクセルＢ ８０２等）を含むことがある。さらに、選択されたピクセル７０１に隣接するピクセルは、第１のピクセルの同じ行、及び第２のピクセルの同じ列の第３のピクセル（ピクセルＤ ８０５に対するピクセルＣ ８０３等）を含むこともある。

選択された値がフレーム１５１ｒの第１の行または第１の列にないとき、選択されたピクセル７０１の予測値（ピクセルＤ ８０５等）は、実際のピクセル値であるピクセルＡ、ピクセルＢ、またはピクセルＣの内の任意の１つで決定できる。同じケースでは、選択されたピクセル７０１の予測値も以下の方程式の内の１つを介して決定できる。
Ｐ_ｘ＝ａ＋ｂ−ｃ 方程式（１）
Ｐ_ｘ＝ａ＋（ｂ−ｃ）＊（１／２） 方程式（２）
Ｐ_ｘ＝ａ＋（ｃ−ｂ）＊（１／２） 方程式（３）
Ｐ_ｘ＝ｂ＋（ａ−ｃ）＊（１／２） 方程式（４）
Ｐ_ｘ＝（ａ＋ｂ）＊（１／２） 方程式（５）
上式では、Ｐ_ｘは選択されたピクセル７０１の予測値を示し、「ａ」は選択ピクセルに先行する第１のピクセル、ピクセルＡの実際値を示し、「ｂ」は選択されたピクセルに先行する第２のピクセル、ピクセルＢの実際値を示し、「ｃ」は選択されたピクセルに先行する第３のピクセル、ピクセルＣの実際値を示す。

第１の行７３１Ａまたは第１の列７４１Ａの少なくとも一方に位置するピクセル７０１の、図９に示される例示的な特別なケース等の特別なケースでは、ピクセル７０１は一定値、または先行する行または列で利用可能な１つ以上のピクセル７０１の実際値、の少なくとも一方によって予測できる。図９では、例示的な実施形態で、ピクセルＡ ７０１Ａはフレーム７４０の第１のピクセルであり得、ピクセルＡ ７０１Ａには先行するピクセル７０１はない。ピクセルＡ ７０１Ａは、Ｐ_Ａ＝Ｃとなるように、その予測値として定数Ｃを有し得る。定数Ｃは、最大ピクセル値の半分であり得る。例えば、最大値が千二十四（１０２４）であるときに五百十二（５１２）等。ピクセルＢ１の予測値Ｐ_Ｂ１は、ピクセルＡ ７０１Ａの実際値であり得、ピクセルＣ１の予測値Ｐ_Ｃ１はピクセルＢ１の実際値であり得、ピクセルＤ１の予測値Ｐ_Ｄ１はピクセルＣ１の実際値であり得る。同様に、列７４１の場合、ピクセルＢ２の予測値Ｐ_Ｂ２はピクセルＡ ７０１Ａの実際値であり得、ピクセルＣ２の予測値Ｐ_Ｃ２はピクセルＢ２の実際値であり得、ピクセルＤ２の予測値Ｐ_Ｄ２はピクセルＣ２の実際値であり得る。

例示的な例として、ピクセルＡ ７０１Ａが４００の実際値を有し、ピクセルＢ１が２００の実際値を有し、ピクセルＣ１が３００の実際値を有すると仮定する。その結果、ピクセルＡは、例えば五百十二（５１２）等、一定の予測値を有し得る。つまりＰ_Ａ＝５１２である。ピクセルＢ１の予測値Ｐ_Ｂ１は、４００であるピクセルＡ ７０１Ａの実際値であり得る。つまりＰ_Ｂ１＝４００である。ピクセルＣ１の予測値Ｐ_Ｃ１は、２００であるピクセルＢ１の実際値であり得る。つまり、Ｐ_Ｃ１＝２００である。さらに、ピクセルＤ１の予測値Ｐ_Ｄ１は、３００であるピクセルＣ１の実際値であり得る。つまりＰ_Ｄ１＝３００である。Ｐ_Ｂ２、Ｐ_Ｃ２、及びＰ_Ｄ２の値は同様にして決定できる。

図６では、５１０での計算の結果は、通常は選択されたピクセル７０１の実際値との差を有し得る、それぞれの選択されたピクセル７０１の予測値５１１である。説明のためのみ、あらゆるピクセル７０１の予測に直前のピクセルを使用するとして図示及び説明されているが、予測には部分的なフレーム７１０の任意の適切な先行ピクセル７０１も使用できる。

５２０で、選択されたピクセル７０１の予測値５１１と実際値の差分値を計算できる。正の差分値を達成するために、５２０で差分値の絶対値を採取できる。したがって、５２０での計算の結果は、選択されたピクセルの実際値と、５２０の結果である予測値の差分値５２１の絶対差分値であり得る。概して、この結果は以下の方程式で決定でき、
ｄｉｆｆ＝｜ｄ−Ｐｘ｜ 方程式（６）
上式では、ｄｉｆｆは選択されたピクセル７０１の実際値と予測値の絶対差分値５２１を示し、ｄは選択されたピクセル７０１の実際値を示し、Ｐｘは選択されたピクセル７０１の予測値を示す。

説明のためのみ、選択されたピクセル７０１の実際値と予測値の単純な差であるとして図示及び説明されているが、任意の他の適切な算術差分値を提供し、本開示の下で上記差を反映できる。

本開示の例示的な実施形態では、５３０で、度数表５３１は基準フレーム１５１ｒのありとあらゆるピクセル７０１の計算済みの絶対差分値５２１に基づいたヒストグラムの形式で構築できる。度数表５３１は、ピクセル７０１の各絶対差分値の度数をカウントするステップによって構築できる。例示的な実施形態では、度数のカウントは各差分値の出現をカウントするステップによって実施できる。典型的な１０ビットコーディングシステムでは、各差分値は１またはゼロの１０ビットから構成され得る。好ましい実施形態では、度数のカウントは各差分値で最高の非ゼロ値、つまり最高の１の出現をカウントするステップによって実施できる。

５３０で各差分値の度数のカウント結果は、ヒストグラム（不図示）の形式の度数表５３１であり得る。度数表５３１は２セットの情報を有し得る。つまり、一方のセットは｛ｄ_１，ｄ_２，．．．，ｄ_ｉ，．．．,ｄ_ｎ｝等の入手可能な絶対差分値５２１の値データセットを表し、他方のセットは｛ｆ_１，ｆ_２，．．．，ｆ_ｉ，．．．,ｆ_ｎ｝等の各絶対差分値５２１に対応する度数を表す。好ましい実施形態では、１０ビットコーディングシステムが使用され、最高の非ゼロ値がカウントされるとき、値データセットは｛ｄ_１，ｄ_２，．．．，ｄ_ｉ，．．．,ｄ_１０｝であり、周波数データセットは｛ｆ_１，ｆ_２，．．．，ｆ_ｉ，．．．,ｆ_１０｝であり得る。

説明のためのみ、１０ビットコーディングを使用すると図示及び説明されているが、方法１００は１２ビットコーディングシステムまたは１６ビットコーディングシステムの少なくとも一方の、拡張コーディングを使用できる。

５４０で、基準フレーム１５１ｒの予測ハフマンテーブル１５２ｐが、度数表５３１に基づいてバイナリツリー５４１の形式で生成できる。バイナリツリー５４１は、ハフマンテーブル１５２ｐを構築する、あらゆる通常の方法で作成できる。ハフマンテーブル１５２ｐを構築する１つの方法は、バイナリツリー５４１のボトムアップから作業するステップ、度数データベースごとに値データベースを並べ替えるステップ、２つの最低の要素を葉にするステップ、及び２つのより低い要素の頻度の合計である頻度で親モードを作成するステップを含み得る。ハフマンテーブル１５２ｐは、コーディング値及び各コーディング値の対応するビットストリングの情報、つまりどのストリングがコーディング値を明白に表すのかを伝えることができる。

予測ハフマンテーブル１５２ｐ、つまりバイナリツリー５４１は絶対差分値５２１の各ハフマンコードを伝え得る。ハフマンコードは、通常、各絶対差分値の度数間の差５２１のために可変長である。可変長コードは、図１０に関して図示及び説明される、詳細な追記でさらに処理できる。

図１０は、方法１００の予測ハフマンテーブル１５２ｐに基づいてターゲットフレーム１５１ｔをコーディングする実施形態を示し、予測ハフマンテーブル１５２ｐは基準フレーム１５１ｒ及びターゲットフレーム１５１ｔの予測値に基づく。１２２で、ターゲットフレーム１５１ｔのそれぞれの選択されたピクセル７０１の絶対差分値、方程式６のｄｉｆｆを決定できる。ターゲットフレーム１５１ｔの絶対差分値は、図６及び方程式１から６に関して、５１０で、基準フレーム１５１ｒの絶対差分値について図示及び説明された方法と同じ方法で決定できる。本開示のために、ターゲットフレーム１５１ｒのそれぞれの選択されたピクセル７０１は、ターゲットフレーム１５１ｔのターゲットピクセルと呼ばれることがある。絶対差分値５２１について図示及び説明されるように、１２２での計算の結果は、ターゲットフレーム１５１ｔの各ピクセルの絶対差分値８１１であり得る。

８２０で、ターゲットフレーム１５１ｔの各ピクセルのハフマンコードは、参照フレーム１５１ｒの予測ハフマンテーブル１５２ｐ及び絶対差分値８１１に基づいて生成できる。好ましい実施形態では、ターゲットフレーム１５１ｔの選択されたピクセル７０１のハフマンコード８２１は、選択されたピクセル７０１に予測ハフマンテーブル１５２ｐで表されるハフマンコード５４１、及び１２２で計算プロセスから取得された絶対差分値８１１を結合することによって生成できる。概して、結合されたハフマンコードは可変長を有する。基準フレーム１５１ｒの予測ハフマンテーブル５４１から生成されたハフマンコードと、選択されたピクセル７０１の絶対差分値８１１の両方とも長さが変わる可能性があるためである。

説明のためのみ、結合されたハフマンコードを生成するためにハフマンコード及び絶対差分値８１１を単純にコーミングに使用するとして図１０に関して図示及び説明されているが、ハフマンコード及び絶対差分値８１１のあらゆる他の適切な組合せが本開示の下で適用できる。

結合された可変長ハフマンコード８２１は、処理が困難であり得る。したがって、可変長ハフマンコードから固定長コードへの変換が本開示の下で提供できる。

図１０で、８３０における、可変長コード８２１から固定長コード８３１への変換は、可変長コードを変換するために８１２で先入れ先出サービス（「ＦＩＦＯ」）８５０を使用するステップを含む。８１２で、可変長コードは、ＦＩＦＯサービス８５０に合理化できる。

ＦＩＦＯサービス８５０の例示的な実施形態は図１１に示される。ＦＩＦＯサービスは、可変長コードを固定長コードに変換するために使用できる。図１１では、一連の入力コード、ｉｎ＿ｃｏｄｅ １からｉｎ＿ｃｏｄｅ ８以上はＦＩＦＯサービス８５０に入力できる。入力コードｉｎ＿ｃｏｄｅ １からｉｎ＿ｃｏｄｅ ８は可変長コード８２１を表すことがある。図１１では、ＦＩＦＯサービス８５０後、入力コードが、１６ビットの固定長である出力コード、ｏｕｔ＿ｃｏｄｅ １からｏｕｔ＿ｃｏｄｅ ４以上に変換される。

説明のためのみ、可変長コードを変換することにＦＩＦＯサービス８５０を使用するとして図１１に図示及び説明されているが、他の形式のサービスが、可変長コードの変換に適用できる。例えば、固定長コードを生成するために各コードの前または後の少なくとも一方で、ゼロを詰めることを含むが、それに限定されない。

変換プロセス８３０の過程で、ターゲットフレーム１５１ｔの特定のバイトが、ＪＰＥＧプロトコル下で定義された特殊文字と一致してよい。係る場合、それらのバイトは、８１４において識別文字でマーキングできる。識別文字の係る追加は１６進ゼロ、０ｘ００を含むことがある。識別文字は、それらのバイトの直後で追加できる、または特殊バイトの各出現の直前で追加できる。例示的な実施形態では、１６進ゼロ、０ｘ００は１６進の二百五十五、０ＸＦＦが出現する度にその後に追加できる。

図１０に戻ると、変換８３０の出力は、固定長コード８３１であり得る。説明のためのみ、特殊文字の各出現をマーキングするために識別文字０ｘ００を使用するとして図１０に関して図示及び説明されているが、他の形式の識別手法も本開示の下で適用できる。

図１２は、基準フレーム１５１ｒの予測ハフマンテーブル１５２ｐを生成するために使用される、度数表の長さを拡大するステップによって、ターゲットフレーム１５１ｔをコーディングする、１３４における補正手法の実施形態を示す。ある場合では、ビデオ録画されているシナリオはゆっくりと変化することがあり、フレーム１５１間の関連性は相対的により大きいことがある。係る場合、ターゲットフレーム１５１ｔごとの予測値は、より正確となり得る。ただし、他の場合、録画されているシナリオは急速に、または突然に変化することがあり、フレーム１５１間の関連性は相対的に少ないことがある。係る場合、基準フレーム１５１ｒの（図６に示される）度数表５３１とターゲットフレーム１５１ｔの度数表５３１の間に著しい差が存在し得る。この問題に対処するために、基準フレーム１５１ｒの度数表５３１の長さは９１０で別の数で拡大できる。

例示的な一実施形態では、係る拡大するステップは、非ゼロ値でゼロ値を置換することによって実現できる。例えば、９１２における基準フレーム１５１ｒの度数表５３１の値等。好ましい実施形態では、非ゼロ値の直後のゼロは非ゼロによって置換できる。代替実施形態では、非ゼロ値の直後の２つのゼロは、例えば１によって等、非ゼロによって置換できる。例えば、度数表５３１が１５、１５、１５、１５、１５、１５、１５、０、０、０、０、０であると仮定する。最後の１５の直後の２つのゼロを１で置換することによって、新しい度数表は１５、１５、１５、１５、１５、１５、１５、１、１、０、０、０として取得できる。

図１３は、図２の方法を実装する画像化装置２００の例示的な実施形態を示す。画像化装置２００は、ビデオカメラまたはスチールカメラの少なくとも一方であり得る。画像化装置２００は、レンズ９５１、画像センサ９５４、またはプロセッサ９５５の少なくとも１つを含み得る。レンズ９５１はシーン９５８から光を受光できる。レンズ９５１は、画像センサ９５４の上に受光された光を集束させるように構成できる。このことがシーン９５８の画像を生成する。ビデオカメラの場合、生成される画像はビデオ１５０の中のフレーム１５１であり得る（図１に集合的に図示される）。プロセッサ９５５は、次いで図２から図５、図６、図１０、及び図１２のいずれか１つに関して上記により詳細に図示及び説明された方法１００に従ってビデオを圧縮するためにフレームを処理できる。

レンズ９５１の例示的な実施形態は、デジタル一眼レフ（「ＤＳＬＲ」）レンズであり得る。ただし、レンズ９５１は任意の便利なタイプのレンズを含むことがある。レンズ９５１としての例示的な適切なレンズは、制限なく、ピンホールレンズ、生物学レンズ、簡略な凸ガラスレンズ等の内の１つ以上を含むことがある。追加的または代替的の少なくとも一方で、レンズ９５１は、特定の結像特性で構成できる。例えば、制限なくマクロレンズ、ズームレンズ、望遠レンズ、魚眼レンズ、広角レンズ等の内の１つ以上等。

画像センサ９５４は、レンズ９５１から光を受光し、受光された光に基づいて画像を形成できる。画像センサ９５４は、以下の少なくとも１つであり得る。電荷結合センサ（「ＣＣＤ」）、相補型金属酸化物半導体（「ＣＭＯＳ」）センサ、Ｎ型金属酸化物半導体（「ＮＭＯＳ」）センサ、そのハイブリッド／変形、電気光学センサ、熱／赤外線センサ、カラーセンサもしくは白黒センサ、マルチスペクトル画像センサ、分光光度計、分光計、温度計、または照度計。

プロセッサ９５５は、任意の市販グラフィックチップを含むことがある。チップは現在入手可能なビデオ設備で使用できる。また、プロセッサ９５５は、画像化装置２００のために特別に生産されたカスタム設計グラフィックチップであり得る。プロセッサ９５５は、２Ｄグラフィックスまたは３Ｄシーンのレンダリングの少なくとも一方、ＭＰＥＧ−２／ＭＰＥＧ−４デコーディング、ＴＶ出力、または複数のディスプレイを接続する能力、を加速するための追加チップを含み得る。１つの実施形態では、プロセッサ９５５は、ＶＧＡ規格の下で動作できる。追加的または代替的の少なくとも一方で、プロセッサ９５５は１台以上の汎用マイクロプロセッサ（例えば、シングルコアプロセッサまたはマルチコアプロセッサ）、特定用途向け集積回路、特定用途向け命令セットプロセッサ、グラフィックスプロセッシングユニット、フィジックスプロセッシングユニット、デジタル信号処理ユニット、コプロセッサ、ネットワーク処理ユニット、音声処理ユニット、暗号化処理ユニット等を含む。プロセッサ９５５は、画像／フレーム処理に関係するさまざまな操作を含むが、これに限定されない、本明細書に説明される方法のいずれかを実行するように構成できる。ある実施形態では、プロセッサ９５５は、画像化処理に関する特殊操作を処理する特殊化されたハードウェアを含み得る。

プロセッサ９５５は、通常、画像センサ９５４に操作可能に接続できる。接続は有線リンクまたは無線リンクの少なくとも一方を介し得る。プロセッサ９５５は画像センサ９５５によって受信される非コーディング画像／フレームを処理でき、本明細書に開示される方法２００に従って自動的に非コーディング画像／フレーム画像をコーディングできる。プロセッサ９５５は、図２から図５、図６、図１０、及び図１２のいずれか１つに関して図示及び説明された方法１００のプロセスのいずれか１つ以上を実行できる。

図１４を参照すると、画像化装置２００は、メモリ９５７を含み得る。画像化装置２００のプロセッサ９５５は、メモリ９５７に動作可能に接続できる。メモリ９５７は、以下の少なくとも一方を記憶するために設けられ得る。任意選択で画像センサ９５４から非コーディング画像（またはフレーム）、または、プロセッサ９５５からコーディング／圧縮された画像（またはフレーム）。メモリ９５７は、有線接続または無線接続を介してプロセッサ９５５にリンクできる。また、メモリ９５７は、画像センサ９５４等、画像化装置２００の任意の他の構成部品にもリンクできる（不図示）。

メモリ９５７の例示的な例は、ランダムアクセスメモリ（「ＲＡＭ」）、スタティックＲＡＭ、ダイナミックＲＡＭ、読出し専用メモリ（「ＲＯＭ」）、プログラマブルＲＯＭ、消去可能プログラマブルＲＯＭ、電気的消去可能プログラマブルＲＯＭ、フラッシュメモリ、セキュアデジタル（「ＳＤ」）カード等であり得る。好ましい実施形態では、図１３に関して上述されたように、画像化装置２００はビデオカメラであり得る。係る場合、メモリ９５７は（図１に示される）圧縮済みビデオ１５０を記憶するために使用できる。

説明されている実施形態は、多様な変更形態及び改変形態が可能であり、その特定の例は図面で一例として示され、本明細書で詳細に説明される。ただし、説明された実施形態は開示された特定の形式または方法に制限されるべきではなく、逆に本開示は全ての変更形態、同等物、及び代替策を網羅すべきであることが理解されたい。
［項目１］
ビデオ処理方法であって、
前記ビデオの受信される基準フレームの予測テーブルを取得するステップと、
前記予測テーブルに基づいてビデオの１つ以上のターゲットフレームをコーディングするステップと、
を含む、方法。
［項目２］
前記予測テーブルを前記取得するステップは、予測ハフマンテーブルを取得するステップを含む、
項目１に記載の方法。
［項目３］
前記１つ以上のターゲットフレームを前記コーディングするステップは、前記基準フレームの後に表示される前記ビデオの任意のフレーム選択するステップを含む、
項目１または項目２に記載の方法。
［項目４］
前記予測ハフマンテーブルを前記取得するステップは、前記基準フレームの各基準ピクセルの差分値のハフマンテーブルを生成するステップを含む、
項目２または項目３に記載の方法。
［項目５］
前記ハフマンテーブルを前記生成するステップは、各前記基準ピクセルに予測値を決定するステップを含む、
項目４に記載の方法。
［項目６］
前記基準ピクセルに隣接する１つ以上のピクセルの各ピクセル値に基づいて、前記基準ピクセルの前記予測値を決定するステップをさらに含む、
項目５に記載の方法。
［項目７］
前記基準ピクセルの前記予測値は、前記基準ピクセルが前記基準フレームの第１の行及び第１の列に位置するとき、一定値である、
項目６に記載の方法。
［項目８］
前記一定値は、コーディング値の最大値の半分である、
項目７に記載の方法。
［項目９］
ピクセルのグループから前記基準ピクセルに隣接する前記ピクセルを選択するステップであって、
前記ピクセルのグループは、同じ行の前記基準ピクセルに先行する第１のピクセル、同じ列の前記基準ピクセルに先行する第２のピクセル、前記第１のピクセル及び前記第２のピクセルに隣接する第３のピクセル、並びに、
前記基準ピクセルが前記フレームの前記第１の行にも前記第１の列にもないとき、前記第１のピクセル、前記第２のピクセル、及び前記第３のピクセルの任意の算術組合せから成る、ステップ、をさらに含む、
項目６から項目８のいずれか１項に記載の方法。
［項目１０］
前記基準ピクセルが前記第１の行のピクセルであるとき、前記第１のピクセルによって前記基準ピクセルの前記予測値を決定するステップをさらに含む、
項目９に記載の方法。
［項目１１］
前記基準ピクセルが前記第１の列のピクセルであるとき、前記第２のピクセルによって前記基準ピクセルの前記予測値を決定するステップをさらに含む、
項目１０に記載の方法。
［項目１２］
前記基準ピクセルの実際値及び前記基準ピクセルの予測値の差に基づいて、前記差分値を決定するステップをさらに含む、
項目６から項目１１のいずれか１項に記載の方法。
［項目１３］
前記予測ハフマンテーブルを前記生成するステップは、前記差分値の絶対値の度数表を生成するステップを含む、
項目１２に記載の方法。
［項目１４］
前記度数表を前記生成するステップは、前記度数表を形成するために前記絶対値の度数の統計を決定するステップを含む、
項目１３に記載の方法。
［項目１５］
前記予測ハフマンテーブルを前記生成するステップは、前記度数表に基づいて前記予測ハフマンテーブルを生成するステップを含む、
項目１４に記載の方法。
［項目１６］
前記１つ以上のターゲットフレームを前記コーディングするステップは、前記１つ以上のターゲットフレームの各ターゲットピクセルに絶対差分値を決定するステップをさらに含む、
項目１から項目３のいずれか１項に記載の方法。
［項目１７］
各ターゲットピクセルの実際値と前記ターゲットピクセルの予測値の差の絶対値に基づいて、前記絶対差分値を決定するステップをさらに含む、
項目１６に記載の方法。
［項目１８］
前記１つ以上のターゲットフレームの各ターゲットピクセルに前記予測値を決定するステップをさらに含む、
項目１７に記載の方法。
［項目１９］
前記ターゲットピクセルに隣接する１つ以上のピクセルの各ピクセル値に基づいて、前記ターゲットピクセルの前記予測値を決定するステップをさらに含む、
項目１８に記載の方法。
［項目２０］
前記ターゲットピクセルの前記予測値は、前記ターゲットピクセルが前記１つ以上のターゲットフレームの内の１つの第１の行及び第１の列に位置するとき、一定値である、
項目１９に記載の方法。
［項目２１］
前記一定値は、コーディング値の最大値の半分である、
項目２０に記載の方法。
［項目２２］
前記ターゲットピクセルに隣接する前記ピクセルをピクセルのグループから選択するステップであって、
前記ピクセルのグループは、同じ行の前記ターゲットピクセルに先行する第１のピクセル、同じ列の前記ターゲットピクセルに先行する第２のピクセル、前記第１のピクセル及び前記第２のピクセルに隣接する第３のピクセル、並びに、
前記ターゲットピクセルが前記フレームの前記第１の行にも前記第１の列にもないとき、前記第１のピクセル、前記第２のピクセル、及び前記第３のピクセルの任意の算術組合せから成る、ステップ、をさらに含む、
項目１９から項目２１のいずれか１項に記載の方法。
［項目２３］
前記ターゲットピクセルが前記第１の行のピクセルであるとき、前記第１のピクセルによって前記ターゲットピクセルの前記予測値を決定するステップをさらに含む、
項目１９から項目２１のいずれか１項に記載の方法。
［項目２４］
前記ターゲットピクセルが前記第１の列のピクセルであるとき、前記第２のピクセルによって前記ターゲットピクセルの前記予測値を決定するステップをさらに含む、
項目１９から項目２１のいずれか１項に記載の方法。
［項目２５］
前記１つ以上のターゲットフレームを前記コーディングするステップは、可変長コードを生成するために、前記基準フレームの前記予測ハフマンテーブル、及び前記１つ以上のターゲットフレームの前記絶対差分値に基づいて、前記フレームをコーディングするステップをさらに含む、
項目１７に記載の方法。
［項目２６］
前記１つ以上のターゲットフレームを前記コーディングするステップは、固定長コードに前記可変長コードを変換するステップを含む、
項目２５に記載の方法。
［項目２７］
前記可変長コードを前記変換するステップは、前記固定長コードを生成するために先入先出サービスを使用し、前記可変長コードを前記固定長コードに変換するステップを含む、
項目２６に記載の方法。
［項目２８］
事前に選択された１６進文字を挿入するステップは、１６進の二百五十五のインスタンスの後ごとに１６進ゼロを挿入するステップを含む、
項目２７に記載の方法。
［項目２９］
補正された度数表を生成するために前記度数表を補正するステップをさらに含む、
項目１３から項目１５のいずれか１項に記載の方法。
［項目３０］
前記度数表を前記補正するステップは、前記度数表のコーディング幅を広げるステップを含む、
項目２９に記載の方法。
［項目３１］
前記度数表を前記補正するステップは、少なくとも１つの各ゼロ値を非ゼロ値で置換するステップを含む、
項目３０に記載の方法。
［項目３２］
前記置換するステップは、２つ以上の各ゼロを１で置換するステップを含む、
項目３１に記載の方法。
［項目３３］
項目１から項目３２のいずれか１項に従って、前記ビデオ処理プロセスを実行する、
ビデオ処理システム。
［項目３４］
項目１から項目３２のいずれか１項に従って、ビデオを処理する命令を備える、
コンピュータプログラム製品。
［項目３５］
ビデオの画像フレームのシーケンスを取得するセンサと、
画像フレームの前記シーケンスから選択された受信される基準フレームの予測テーブルを取得する、かつ、前記予測テーブルに基づいて前記ビデオの１つ以上をコーディングするプロセッサと、を備える、
画像化装置。
［項目３６］
前記予測テーブルは、予測ハフマンテーブルである、
項目３５に記載の画像化装置。
［項目３７］
前記１つ以上のターゲットフレームは、前記基準フレームの後に表示される前記ビデオの任意のフレームを備える、
項目３５または項目３６に記載の画像化装置。
［項目３８］
前記予測ハフマンテーブルは、前記基準フレームの各基準ピクセルの差分値のハフマンテーブルである、
項目３６または項目３７に記載の画像化装置。
［項目３９］
前記ハフマンテーブルは、各前記基準ピクセルの差分値に基づいて生成される、
項目３８に記載の画像化装置。
［項目４０］
前記基準ピクセルの前記予測値は、前記基準ピクセルに隣接する１つ以上のピクセルの各ピクセル値に基づいて決定される、
項目３９に記載の画像化装置。
［項目４１］
前記基準ピクセルの前記予測値は、前記基準ピクセルが前記基準フレームの第１の行及び第１の列に位置するとき、一定値である、
項目４０に記載の画像化装置。
［項目４２］
前記一定値は、コーディング値の最大値の半分である、
項目４１に記載の画像化装置。
［項目４３］
前記基準ピクセルに隣接する前記ピクセルは、ピクセルのグループから選択され、
前記ピクセルのグループは、同じ行の前記基準ピクセルに先行する第１のピクセル、同じ列の前記基準ピクセルに先行する第２のピクセル、前記第１のピクセル及び前記第２のピクセルに隣接する第３のピクセル、並びに、
前記基準ピクセルが前記フレームの前記第１の行にも前記第１の列にもないとき、前記第１のピクセル、前記第２のピクセル、及び前記第３のピクセルの任意の算術組合せから成る、
項目４０から項目４２のいずれか１項に記載の画像化装置。
［項目４４］
前記基準ピクセルの前記予測値は、前記基準ピクセルが前記第１の行のピクセルであるとき、前記第１のピクセルによって決定される、
項目４３に記載の画像化装置。
［項目４５］
前記基準ピクセルの前記予測値が、前記基準ピクセルが前記第１の列のピクセルであるとき、前記第２のピクセルによって決定される、
項目４４に記載の画像化装置。
［項目４６］
前記差分値は、前記基準ピクセルの実際値と前記基準ピクセルの前記予測値の差に基づいて決定される、
項目４０から項目４５のいずれか１項に記載の画像化装置。
［項目４７］
前記予測ハフマンテーブルは、前記差分値の絶対値の度数表を用いて生成される、
項目４６に記載の画像化装置。
［項目４８］
前記度数表は、前記度数表を形成するために前記絶対値の度数の統計に応じて決定される、
項目４７に記載の画像化装置。
［項目４９］
前記予測ハフマンテーブルは、前記度数表に基づいて生成される、
項目４８に記載の画像化装置。
［項目５０］
前記プロセッサは、前記１つ以上のターゲットフレームの各ターゲットピクセルに絶対差分値を決定する、
項目３５または項目３６に記載の画像化装置。
［項目５１］
前記プロセッサは、各ターゲットピクセルの実際値及び前記ターゲットピクセルの予測値の差の絶対値に基づいて、前記絶対差分値を決定する、
項目５０に記載の画像化装置。
［項目５２］
前記プロセッサは、前記１つ以上のターゲットフレームの各ターゲットピクセルに前記予測値を決定する、
項目５１に記載の画像化装置。
［項目５３］
前記ターゲットピクセルの前記予測値は、前記ターゲットピクセルに隣接する１つ以上のピクセルの各ピクセル値に基づいて決定される、
項目５２に記載の画像化装置。
［項目５４］
前記ターゲットピクセルの前記予測値は、前記ターゲットピクセルが前記１つ以上のターゲットフレームの内の１つの第１の行及び第１の列に位置するとき、一定値である、
項目５３に記載の画像化装置。
［項目５５］
前記一定値は、コーディング値の最大値の半分である、
項目５４に記載の画像化装置。
［項目５６］
前記ターゲットピクセルに隣接する前記ピクセルは、ピクセルのグループから選択され、
前記ピクセルのグループは、同じ行の前記ターゲットピクセルに先行する第１のピクセル、同じ列の前記ターゲットピクセルに先行する第２のピクセル、前記第１のピクセル及び前記第２のピクセルに隣接する第３のピクセル、並びに、
前記ターゲットピクセルが前記フレームの前記第１の行にも前記第１の列にもないとき、前記第１のピクセル、前記第２のピクセル、及び前記第３のピクセルの任意の算術組合せから成る、
項目５２から項目５５のいずれか１項に記載の画像化装置。
［項目５７］
前記プロセッサは、前記ターゲットピクセルが前記第１の行のピクセルであるとき、前記第１のピクセルによって前記ターゲットピクセルの前記予測値を決定する、
項目５２から項目５５のいずれか１項に記載の画像化装置。
［項目５８］
前記プロセッサは、前記ターゲットピクセルが前記第１の列のピクセルであるとき、前記第２のピクセルによって前記ターゲットピクセルの前記予測値を決定する、
項目５２から項目５５のいずれか１項に記載の画像化装置。
［項目５９］
前記１つ以上のターゲットフレームは、可変長コードを生成するために、前記基準フレームの前記予測ハフマンテーブル及び前記１つ以上のターゲットフレームの前記絶対差分値に基づいてコーディングされる、
項目５８に記載の画像化装置。
［項目６０］
前記プロセッサは、前記可変長コードを固定長コードに変換する、
項目５９に記載の画像化装置。
［項目６１］
前記可変長コードは、先入先出サービスを使用し、前記可変長コードから前記固定長コードに変形される、
項目６０に記載の画像化装置。
［項目６２］
前記特殊文字は、１６進の二百五十五である、
項目６１に記載の画像化装置。
［項目６３］
前記プロセッサは、補正された度数表を生成するために前記度数表を補正する、
項目４９から項目５１のいずれか１項に記載の画像化装置。
［項目６４］
前記補正された度数表は、前記度数表のコーディング幅を広げることによって補正される、
項目６３に記載の画像化装置。
［項目６５］
前記コーディング幅は、少なくとも１つの各ゼロ値を非ゼロ値で置換することによって広げられる、
項目６４に記載の画像化装置。
［項目６６］
前記非ゼロ値は、１である、
項目６５に記載の画像化装置。
［項目６７］
コーディング後に前記ビデオの前記１つ以上のフレームを記憶するメモリをさらに備える、
項目３５から項目６６のいずれか１項に記載の画像化装置。
［項目６８］
前記メモリは、前記受信される基準フレームの前記予測テーブルを記憶する、
項目６７に記載の画像化装置。

Claims (19)

1. ビデオ処理方法であって、
   前記ビデオの受信される基準フレームの予測テーブルを取得するステップと、
   前記予測テーブルに基づいてビデオの１つ以上のターゲットフレームをコーディングするステップと、
   を含み、
   前記１つ以上のターゲットフレームは、前記基準フレームの直後のフレームである、方法。
2. 前記予測テーブルを前記取得するステップは、予測ハフマンテーブルを取得するステップを含む、
   請求項１に記載の方法。
3. 前記予測ハフマンテーブルを前記取得するステップは、前記基準フレームの各基準ピクセルの差分値のハフマンテーブルを生成するステップを含む、
   請求項２に記載の方法。
4. 前記ハフマンテーブルを前記生成するステップは、各前記基準ピクセルに予測値を決定するステップを含む、
   請求項３に記載の方法。
5. 前記基準ピクセルに隣接する１つ以上のピクセルの各ピクセル値に基づいて、前記基準ピクセルの前記予測値を決定するステップをさらに含む、
   請求項４に記載の方法。
6. ピクセルのグループから前記基準ピクセルに隣接する前記ピクセルを選択するステップであって、
   前記ピクセルのグループは、同じ行の前記基準ピクセルに先行する第１のピクセル、同じ列の前記基準ピクセルに先行する第２のピクセル、前記第１のピクセル及び前記第２のピクセルに隣接する第３のピクセル、並びに、
   前記基準ピクセルが前記基準フレームの第１の行にも第１の列にもないとき、前記第１のピクセル、前記第２のピクセル、及び前記第３のピクセルの任意の算術組合せから成る、ステップ、をさらに含む、
   請求項５に記載の方法。
7. 前記基準ピクセルが前記第１の行のピクセルであるとき、前記第１のピクセルによって前記基準ピクセルの前記予測値を決定するステップをさらに含む、
   請求項６に記載の方法。
8. 前記基準ピクセルが前記第１の列のピクセルであるとき、前記第２のピクセルによって前記基準ピクセルの前記予測値を決定するステップをさらに含む、
   請求項７に記載の方法。
9. 前記基準ピクセルの実際値及び前記基準ピクセルの予測値の差に基づいて、前記差分値を決定するステップをさらに含む、
   請求項５から請求項８のいずれか１項に記載の方法。
10. 前記１つ以上のターゲットフレームを前記コーディングするステップは、前記１つ以上のターゲットフレームの各ターゲットピクセルに絶対差分値を決定するステップをさらに含む、
    請求項１または請求項２に記載の方法。
11. 各ターゲットピクセルの実際値と前記ターゲットピクセルの予測値の差の絶対値に基づいて、前記絶対差分値を決定するステップをさらに含む、
    請求項１０に記載の方法。
12. 前記１つ以上のターゲットフレームの各ターゲットピクセルに前記予測値を決定するステップをさらに含む、
    請求項１１に記載の方法。
13. 前記ターゲットピクセルに隣接する１つ以上のピクセルの各ピクセル値に基づいて、前記ターゲットピクセルの前記予測値を決定するステップをさらに含む、
    請求項１２に記載の方法。
14. 前記ターゲットピクセルに隣接する前記ピクセルをピクセルのグループから選択するステップであって、
    前記ピクセルのグループは、同じ行の前記ターゲットピクセルに先行する第１のピクセル、同じ列の前記ターゲットピクセルに先行する第２のピクセル、前記第１のピクセル及び前記第２のピクセルに隣接する第３のピクセル、並びに、
    前記ターゲットピクセルが前記ターゲットフレームの第１の行にも第１の列にもないとき、前記第１のピクセル、前記第２のピクセル、及び前記第３のピクセルの任意の算術組合せから成る、ステップ、をさらに含む、
    請求項１３に記載の方法。
15. 前記ターゲットピクセルが前記第１の行のピクセルであるとき、前記第１のピクセルによって前記ターゲットピクセルの前記予測値を決定するステップをさらに含む、
    請求項１４に記載の方法。
16. 前記ターゲットピクセルが前記第１の列のピクセルであるとき、前記第２のピクセルによって前記ターゲットピクセルの前記予測値を決定するステップをさらに含む、
    請求項１４に記載の方法。
17. 前記１つ以上のターゲットフレームを前記コーディングするステップは、可変長コードを生成するために、前記基準フレームの予測ハフマンテーブル、及び前記１つ以上のターゲットフレームの前記絶対差分値に基づいて、前記ターゲットフレームをコーディングするステップをさらに含む、
    請求項１１に記載の方法。
18. 前記１つ以上のターゲットフレームを前記コーディングするステップは、固定長コードに前記可変長コードを変換するステップを含む、
    請求項１７に記載の方法。
19. 請求項１から請求項１８のいずれか１項の方法に従って、ビデオ処理プロセスを実行する、
    ビデオ処理システム。

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