307086 at B7 經濟部中央標準局員工消費合作社印黎 五、發明説明 ( 1 ) 發 明 之 背 景 本發 明 與影 像 壓 縮 之 領 域有 關 較 明 確 之 涉 及 一 序 列 數 位 影 像 之 壓 縮 問 題 0 數 位 影 像 之 壓 縮 乃 將 未 壓 縮 之 影 像 位 元 重 新 列 置 以 便 利 用 較 少 之 位 元 來 形 成 壓 縮 影 像 的 程 序 〇 利 用 沒 有 損 失 之 壓 縮 使 壓 縮 影 像 內 含 足 夠 之 資 訊 以 便 容 許 原 始 之 未 壓 縮 影 像 能 被 完 全 重 建 0 有 些 壓 縮 程 序 會 有 損 失 其 中 未 壓 縮 之 影 像 僅 能 被 近 似 地 重 建 0 其 中 使 用 損 失 性 壓 縮 之 應 用 中 9 數 位 影 像 之 特 性 與 壓 縮 之 設 計 使 得 重 建 之 影 像 看 起 來 足 夠 相 似 於 原 始 之 影 像 以 致 於 損 失 不 成 爲 問 題 0 例 如 ， 有 些 損 失 性 壓 縮 設 計 中 > 損 失 少 量 之 色 彩 變 化 或 影 像 之 清 晰 度 雖 然 不 能 完 全 重 建 影 像 但 因 其 通 常 造 成 大 於 /rrf. 撕 損 失 性 壓 縮 者 之 壓 縮 比 > 故 損 失 性 壓 縮 仍 有 其 需 要 性 〇 不 過 » 有 些 akg 應 用 中 jfrrr 眺 法 容 許 損 失 > 故 壓 縮 必 須 沒 有 損 失 0 這 些 應 用 中 需 要 有 效 之 Arr m 損 失 壓 縮 〇 此 處 所 指 之 有 效 性 歸 屬 於 可 獲 得 之 壓 縮 比 〇 於 是 能 將 給 定 之 影 像 壓 縮 成 其 大 小 之 四 分 之 一 ( 即 壓 縮 比 爲 4 : 1 ) 的 壓 縮 器 便 比 將 給 定 之 影 像 壓 縮 成 其 大 小 之 二 分 之 .~~ ( 即 壓 縮 比 爲 2 ： 1 ) 的 壓 縮 器 更 爲 有 效 〇 給 定 受 限 制 之 計 算 能 力 時 所 發 生 之 壓 縮 的 速 率 爲 另 種 壓 縮 器 效 率 之 里 度 但 在 此 並 不 討 論 及 此 0 數 位 影 像 之 描 述 乃 藉 由 賦 予 像 素 ( 爲 簡 便 起 見 像 素 一 語 與 /T 像 素 值 一 語 經 常 作 可 互 換 性 地 使 用 ) 之 像 素 值 的 聚 集 ( 通 常 爲 二 次 元 陣 列 ) 〇 像 素 值 指 明 像 素 所 應 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 本紙張尺度適用中國國家榡牟（CNS ) A4規格（210X 297公釐） ~ A — 307086 A7 | B7 經濟部中央標隼局員工消費合作社印製 五、發明説明（2 ) 加色形成影像的色彩。若影像屬於'已調色"影像，則像 素值並不直指色彩值，而是與色彩表有關之指數，此色彩 表儲存各指數值與色彩值相配對之交叉比照。調色影像優 於未調色影像之一有利處爲相似色彩之像素群的變換僅藉 色彩表中單一值之變換即可。調色影像之此方面在視頻遊 戲中尤其有用。例如，視頻遊戲可儲存單一調色影像之赛 車而藉由指定不同之色彩表予各遊戲者之方式來顯示不同 色彩之賽車予各遊戲者。利用未調色影像的話，各遊戲者 皆需一個影像。 調色影像之缺點爲其通常需要被沒有損失地壓縮。無 損失性壓縮會造成像素值之輕微錯誤。使用未調色影像時 ，這些輕微錯誤通常轉換成色彩值之輕微平移，如此不會 影響影像許多。可是，使用調色影像時，錯誤則轉換成指 數值之輕微平移，如此會轉換成色彩上之重大平移而大大 地改變影像。 一種壓縮之方法在1 994年2月23日以申請序號第08/2 0 0233號入檔之Zandi等人之標題爲'調色影像之壓縮與 其Μ制字母之位元編碼所用之二進位化”之專利申請中獲 得教導且被讓渡予本發明之讓受者。該申請案在此併合爲 參考之用且被歸靥爲"Zandi" 。Zandi之中，色彩表之存 在被用作壓縮系統之優點。由於影像之像素值在表中爲任 意指數，故只要表單元中指明爲像素值之色彩值不變，則 表之單元可重新列置而不損失資訊。利用此限制，像素值 之重新列置使得像素值位元之可壓縮性更高。 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（2丨0X297公釐） ~~ --.------{—裝------訂------f 球 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本f) 307086 A7 B7 經濟部中央標準局員工消費合作社印策 五、發明説明（3 ) 雖然Zand i之壓縮相當有用，但在需要儲存形成動畫 (即視頻序列）之多重影像時，由於每秒鐘之視頻序列需 要多至60個影像或幀，故需要甚至更大之壓縮。於八位元 像素值且每單位影像有2 5 6像素X 2 4 0像素之影像解晰度 時，一未壓縮之幀需要6 1 440個儲存位組（每位組8位元 )，且除非未壓縮否則每一秒鐘（60幀）之視頻序列需要 3686400個儲存位組。 因爲遊戲指導、固定影像及視頻序列全部皆儲存於唯 讀存儲器（ROM)中，故良好之壓縮對視頻遊戲很重要，此 視頻遊戲使用視頻序列且供應於視頻卡匣上。若視頻卡匣 必須爲低成本，則視頻遊戲之設計者通常被有限度之唯讀 存儲器大小所限制。因此，設計者需要較佳之壓縮度以便 容許在有限之唯讀存儲器中含有較多之畫面或者容許使用 較小又較不昂貴之唯讀存儲器來作儲存" 壓縮器自待壓縮之輸入組元中依順序讀取符號、壓縮 符號、再產生輸出檔。若输入檔爲數位影像或一序列幀（ 各幀爲一數位影像），則符號爲像素值。當依順序讀取時 ，典型之像素值的順序爲從像素之頂列開始且移至像素之 底列，而在各列中之順序爲由左至右。待壓縮之原始像素 被歸靥爲'現行〃像素，而"先前像素#歸屬爲已操作過 之像素、^將來像素^歸靥爲尙未操作之像素、且〃下次 〃像素歸屬爲緊接現行像素之後待操作之像素。有些壓縮 器每次壓縮一位元之現行像素，此案例中待操作之位元被 稱爲處於現行之位元平面中。 —^n· na^i n^i mV ^/ .,-^¾ (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂 本紙張尺度適用中國國家棣準（CNS ) A4规格（210X297公釐） -6 - 307086 at B7 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 五、發明説明（4 ) 壓縮器含有將現行符號轉化成若干壓縮位元（碼字） 的編碼器》所有符號之碼字形成輸出組元。有些編碼器之 中，输入符號與输出碼字間之關係固定。自適應熵式編碼 器中，輸入符號與輸出碼字間關係之變化視現行符號之發 生機率而定。熵式編碼器如此命名之原因爲其嘗試將資料 壓縮至由熵指定之理論壓縮限度。熵所指定的是，在平均 的尺度上，符號S被編碼而成之位元數不得少於符號S發 生之機率的倒數之二進位對數。換言之，若符號S發生之 機率爲P，則至少需要N=l〇g(l/P)來指明壓縮組元中之 符號S以便能自該壓縮組元中取出該符號。於是，大於熵 值限度之壓縮比便不可能用於無損失性之壓縮。 霍夫曼（Hoffman)式編碼器中，每一碼字之位元數被 強制成爲整數，因此有些碼字會以大於分數之位元數來表 達，該位元數大於該碼字之機率的熵值所需者。由於此捨 入方式，霍夫曼式編碼器之編碼不同於可以分數位元來表 達碼字之熵式編碼器。藉容許碼字可彼此重叠之方式便有 可能使用具有分數形式之位元數的碼字。 即使利用每一碼字中之分數式位元，由於機率並未確 實地判定，故影像典型地仍無法被壓縮至其熵值限度。當 然，輸入影像中各像素發生之機率可藉整個影像之研究而 確實判定，但在現行像素將被解除壓縮之時在解除壓縮器 中所無法獲得之資訊卻不應被用來判定如何將現行像素加 以編碼。否則，解除壓縮器將缺乏足夠之資訊來將現行像 素解碼。 本紙張尺度適用中國國家橾準（CNS ) A4規格（210X297公釐） '~ -7 - — —-I I I IAI 裝— I I I I 訂—— __ I I 人 球 (請先聞讀背面之注意事項再填寫本頁) 307086 at B7 經濟部中央標隼局員工消費合作社印製 五、發明説明（5 ) 幸好，僅植基於先前像素之機率估計提供適切之輸入 予熵式編碼器。欲改進機率估計，則使用能容許有條件之 機率估計的背景，即給定一背景而像素p之機率則爲現行 像素。故解除壓縮器可在將現行像素解碼之前判定出背景 ，其背景應僅視先前像素而定。判定像素背景之元件的選 擇即爲背景模型。例如，一背景模型之中，欲壓縮之像素 的背景決定於緊接於其前之先前像素。直到利用特定之背 景模型而較佳地估計出機率的程度，則背景模型方能產生 較佳之壓縮。 當背景成爲待編碼之像素或符號的良好預測者時，便 是最好的背景模型》例如，若像素P之背景爲C且使其像 素值具有該背景之機率爲G.5 ，則僅需一位元來作該像素 之編碼。然而，若機率爲0.7 ，則僅需二分之一位元。由 於像素愈能被預測則像素編碼所需之位元或位元分數愈少 ，故較佳之背景模型造成較佳之壓縮。具有較大實色區之 影像中，相鄰像素之色彩爲現行像素色彩之良好預測者， 因此良好之背景模型爲其背景由相鄰像素之色彩來判定。 可是，即使已有良好之背景模型，更大之壓縮仍爲可 能且仍有需要。 發明之概述： 本發明提出利用兩組背景來改良視頻序列之壓縮，其 中一組在若現行像素值與先前幀中相應定位上之像素相同 的話則提供用作判定之背景，而另一組在像素值與先前幀 本紙張尺度逋用中國國家標準（CNS ) A4规格（210X297公釐） ------^---A I 裝------訂------f 練 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 A7 _______ B7五、發明説明（6 ) 中之像素不相同時提供背景。由於認定視頻序列中暫時緊 臨之像素可以提供待編碼之像素所需的有價值之背景資訊 ，使得本發明得以提出改進之背景模型，而其中暫時緊臨 之或空間上緊臨之像素相同，該資訊可僅利用單一判定來 表達（該判定爲二進位之判定，但此判定可被編碼成小於 或大於單一之位元）。於是，輸出〃全同"判定之背景模 型器在全同爲真之時不需要處理或提供輸出。 使用全同判定能節省計算之原因在於若解碼一全同判 定時，解除壓縮器決定出像素等於先前幀中相應之像素的 話，則該像素便無須作進一步之解碼。 用作全同測試之像素對不需要是兩幀中之相應像素， 此乃因有些應用中之全同位元可被歸屬爲先前幀中之已位 移像素或先前列中之像素的像素值與現行像素值之全同。 事實上，現行像素可與先前已傅送之任何像素對照。例如 ，照相機中可提供僅爲照相運動而設之動作感測器的輸出 以便指出幀與幀間之畫面變化使得現行像素可與已在先前 幀中之相同定位上的像素相比較（此種照相機顯示於〔 1994年3月10日允許、1994年7月3日入檔爲申請序號第 0 8/2 0 7244號之〕賦予Allen等人之標題爲^感測器驅動 式全動作補償〃且讓渡予本發明之讓受者的美國專利第_ 號之中）。此外’表列檢査、動作估計系統、或其他方法 皆可用來以具有決定性之方式選擇出將與現行像素相比較 之先前像素。 於此參照說明書之其餘部分和隨附之圖畫便可獲得本 A I裝 訂 C 踩 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） ~ 9 - 經濟部中央標準局員工消費合作杜印製 A7 B7 五、發明説明（7 ) 發明之優點及性質的進一步闌釋。 附圖之簡明說明： 附圖1爲利用壓縮和解除壓縮而有效儲存或傳送資料 之數種應用的方塊圖； 附圖2爲附圖1中所示之壓縮器的較詳細視圖； 附圖3爲附圖1中所示之解除壓縮器的較詳細視圖； 附圖4爲附圖2中所示之壓縮器之背景模型器的較詳 細視圖； 附圖5爲具有背景屬性之像素如何被用來形成全同背 景和剩餘背景的示意簡圖； 附圖6爲背景模型器所實施之預先編碼程序的流程圖 ;且 附圖7爲背景模型器所實施之解除編碼程序的流程圖 〇 較佳實施例之說明’· 附圖1爲其中使用壓縮之總括性應用的方塊圖。此系 種之中，資料來源產生資料而受限制之頻路依時間或空間 將資料來源與資料之可能使用者分開。若使用者與來源沒 有分開，或頻路未受限制，則並不真正需要壓縮。 附圖1顯示諸如視頻卡匣1 0 2、靜止影像1 0 4、 視頻序列1 0 5及能產生再生影像之工作站1 〇 6等數種 資料來源。資料來源爲影像資料且尤其是影像幀之序列時 ^紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） 一 -II ^ — I ^ I 裝 I ~~ 訂 C 球 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 A7 B7五、發明説明（8 ) ，因未壓縮之影像或序列需要大量之存儲器，故需要壓縮 。本發明之說明及於幀之序列，但本發明仍可用於與幀之 序列資料享有相同特性之其他型式之資料。 資料被輸入壓縮器1 0 8，若設計無誤的話，此壓縮 器輸出壓縮之影像或输出內含少於原始資料之位元數的影 像。若壓縮器1 0 8屬於無損失性壓縮器，則原始資料可 由壓縮資料之位元完全回復。資料一旦被壓縮便施加至頻 路，數種此例顯示於附圖1之中。 —種頻路爲光碟唯讀存儲器（CD-ROM )1 0 0，此存儲 器被用作軟體與大型影像檔之分布機構。即使一件光碟唯 讀存儲器可有600MB (百萬位組）之容量，有些複雜之電 腦遊戲需要更大之容量來儲存影像。於是欲將更多資料配 裝於單一之光碟唯讀存儲器上而令使用者必須經常在多重 碟片之間作置換所造成之不方便得以解除，則將資料壓縮 以便配裝於單一之光碟唯讀存儲器上》 另一種頻路爲接受遊戲卡匣之視頻遊戲機中所用之遊 戲卡匣1 1 2。視頻遊戲卡匣之限制爲成本：由於使用之 實體存儲器愈多，各卡匣之製造成本便愈高。需要壓縮之 類似限制亦適用於諸如磁碟機1 1 4和視頻帶卡匣1 1 6 等其他儲存之媒體。 對有些頻路而言，其限制並非儲存上之限制，而是傅 送時間和頻寬上的限制，此種限制發生於（電話線、專用 線、分房式電話傳送、網路纜、光碟唯讀存儲器等等）資 料傳送線1 1 8或包件網路1 2 0。這些用途之中，當單 本紙張尺度適用中國國家橾準（CNS ) A4规格（210X297公嫠） 11 ·--^---—裝------訂------C 脉 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 A7 B7五、發明説明（9 ) 位時間內可傳输之位元數受到限制且需要高速獲得資料時 ，或者傳送媒體之使用成本植基於傳輸之位元數時，便有 壓縮之需要。 然而資料在資料來源處產生且被傳輪至依時間或空間 性質與資料來源分開之可能使用者，此資料需要被該可能 之使用者解除壓縮，而此壓縮之解除僅利用傳输於頻路上 之者與事先已知者。由於此目的，解除壓縮器1 2 2將最 初提供予壓縮器1 0 8之資料來源加以重建。 因爲來源與使用者間之分開，僅內含於傳送中之資訊 可被用來作資訊之解除壓縮。當然，資料來源會提供提示 予解除壓縮器1 2 2，但這些提示會佔據傳送時之頻寬且 無論如何應被算作是壓縮檔大小之一部分。資料來源可經 由不同頻路來提供提示，但在壓縮系統之正當評價之中， 此資料也應被視爲是壓縮資料之一部分》當然，真正節省 存儲器與頻寬的一種方法是在資料來源處或在可能之使用 者系統處永久儲存前置之資料。不過，如此會限制能被傅 送之資料的型式。大多數用途之中，此限制不會成爲問題 。例如，視頻遊戲卡匣之製造商與視頻遊戲系統之設計者 通常在其資料如何格式化上與資料如何壓縮上皆一致。若 非如此，一部分之頻寬將需要被用作諸如影像大小等設定 資訊之傳達。一種實施例之中，影像被固定成2 5 6個像素 寬、240個像素高、且每單位像素中有8個位元。藉由固 定此資訊之方式，使頻寬不需要被用來將各影像之範圍解 除限制。在資料來源與使用者系統之間事先加以固定之資 11* 《 I裝 n 訂 C 涨 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 本紙張尺度逋用中國國家棣準（CNS ) A4規格（210X297公釐） 12 — 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 A7 B7五、發明説明（10) 訊被歸屬爲〃前置資訊'。 附圖2極詳細地顯示壓縮器1 0 8，其中原始檔 2 0 0代表一序列之未壓縮影像（幀）而壓縮檔 2 2 0代表原始檔2 0 0之壓縮版本》雖然此系統所 實施之壓縮相關於影像和影像序列地加以說明，但具有類 似特性之其他資料亦可利用此系統加以壓縮。 壓縮器1 0 8使原始資料移動通過背景模型器 2 0 2 C及熵式編碼器2 0 8 C以便形成壓縮檔2 2 0。 背景模型器2 0 2 C所具有之輸入端被用來接受原始之像 素和像素計時。有些實施例中，原始資料（像素）具有自 動計時性，則不需要像素計時。結果計時之各次循環時， 背景模型器2 0 2 C便輸出結果值並输出識別結果值之背 景的背景儲倉識別（ID)。結果值爲二進位熵式編碼器所用 之二進位值且爲Μ制編碼器所用之Μ制值》當然，如 Zand i所教導者，Μ制編碼器可利用二進位編碼器和添加 之邏輯或處理來補充。 若資料沒有自動計時性，則也输出結果計時。當输入 爲資料儲存裝置且壓縮器1 0 8之元件有軟體組集來補充 時，元件通常可藉軟體之操作而自動計時。 背景模型器2 0 2 C亦聯結至幀存器2 0 4 C以便以 現行像素來更新幀存器2 0 4 C並自幀存器2 0 4 C處讀 取背景像素或背景位元。 現在將說明形成熵式編碼器2 0 8 C之數個元件。機 率估計器2 1 0 C之聯結是要接受來自背景模型器 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) Α4規格（210X297公釐） (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) .裝- 訂 _ 13 _ 經濟部中央樣準局貝工消費合作社印製 A7 _____B7 五、發明説明（11 ) 2 0 2 C處之背景儲倉識別與結果並输出機率值與演算值 (即二進位位元產生器之二進位值）·。若需要的話，機率 估計器2 1 0 C亦輸出演算計時。機率估計器2 1 0 C聯 結至全同背景表2 1 2 C與剩餘背景表2 1 4 C以便更新 這些表中之機率並自這些表處讀取機率。有些補充之處亦 有可能爲諸如霍夫曼或唐式（Tunstal)位元產生器等其他 非二進位制位元產生器（即多重位元產生器）。 位元產生器2 1 6 C自機率估計器2 1 0 C處讀取機 率值和演算值且輸出相應於输出碼字之位元以便節省分數 位元存器2 1 8 C中之分數位元。位元產生器2 1 6 C所 輸出之位元流形成壓縮檔2 2 0。 壓縮器1 0 8亦含有背景模型控制器2 0 6 C，此控 制器之兩輸出聯結至背景模型器2 0 2 C。其中一輸出提 供全同背景模型屏蔽而另一則提供剩餘背景模型屏蔽。若 此兩屏蔽不是前置資訊，則沿著路徑2 2 2 C將屏蔽含入 壓縮檔220之中。 操作時，於像素計時之各次循環期間，壓縮器1 0 8 接受來自檔2 0 0處的內含原始像素之输入像素（即〃現 行^像素）。壓縮器1 0 8回應於現行像素地輸出若干位 元予壓縮檔2 2 0，其中該位元數視壓縮器1 〇 8之狀態 而定且可爲零位元（即在給定之输入像素循環中無位元之 輸出）。在零位元輸出之案例中，壓縮器108之內部狀 態已經改變。如此將反映於稍後之壓縮位元或位元組之中 〇 本紙張尺度適用¥國困家標準（CNS〉A4規格（2丨0X297公釐） —I,---_---{ I 裝------訂------Γ 妹 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) -14 - 3^7036 A7 B7 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 五、發明説明（12 ) 各像素循環可被劃分成數個結果循環或熵式循環。例 如，當像素爲8 -位元量且熵式編碼器爲二進位制熵式編碼 器，則各像素循環具有八個結果循環，其中各熵式循環中 具有一背景儲倉值和結果位元。 背景模型器2 0 2 C接受输入像素並输出各有一背景 儲倉識別和一結果值的一組或一組以上之資料》—種實施 例中，像素由若干位元來表示且每次熵式循環中處理一個 位元之結果值和一個背景儲倉識別。諸如Witten、Neal與 Cleary 在 1 987年 7月於 Comm, of the ACM 期刊第 520-540 頁之"資料壓縮之算術編碼^1 一文中所說明者等另一實施 例中，結果值爲8-位元值、使用單一之背景識別、且熵式 編碼器爲多符號式算術編碼器。 背景模型器2 0 2 C依照以下將較詳盡地解釋之方法 來決定出背景儲倉識別和結果。背景所指出者靥於可爲解 除編碼器所決定之現行像素的環境等等，諸如被發現在現 行像素左方之像素值，或是諸如其左方組合有結果位元之 位元平面（例如在現行像素中結果位元之定位）的像素值 等次背景之合成。在僅使用少數先前像素之案例中，此者 被稱爲資料之馬可夫（Markov)模型。 背景模型控制現行像素之何種靥性且其周邊被用來決 定背景。由於像素以既知之次序被输入壓縮器1 0 8中， 背景模型器2 0 2 C便能辨識現行像素出自於何幀也能辨 識該幀中現行像素之定位。 幀存器2 0 4 C中最初毫無一物，故此幀存器無法提 本紙張尺度適用中國國家橾準（CNS ) A4規格（210X297公釐） ，r -15 - (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部中央標隼局員工消費合作杜印製 A7 __B7五、發明説明（丨3 ) 供背景予較早期之像素。然而，幀存器可僅填入前置值使 得任一結果皆能有背景。第一幀之後，幀存器2 0 4 C便 內含至少一全幀。當幀存器2 0 4 C填滿時，最早之像素 便在存入新像素時被蓋寫過去。幀存器2 0 4 C僅需大到 足以固持決定未來像素所需之值即可。例如，若無背景歸 觴於來自稍早於緊接之先前幀的像素值，則儲存所需僅爲 一全幀。有些實施例中，已存有幀存器，故無需額外之存 儲器。 背景模型器2 0 2 C所輸出之背景儲倉識別指出現行 像素之背景以及由全同模式和剩餘模式中選出之模式。當 然，以正確指派非重叠性背景儲倉識別之方式，則僅需输 出背景儲倉識別。除了將有條件之機率分開成爲兩個背景 表以外，機率估計器2 1 0 C之操作與習用之機率估計器 的操作類似。當然，若全同背景儲倉識別可與剩餘背景儲 倉識別分辨清楚的話，機率估計器2 1 0 C便可僅以單一 列表來捕充，其中之單元數等於全同背景數與剩餘背景數 之總和。 一旦背景與結果被輸出至機率估計器2 1 0 C，機率 之估計（演算）便傳輸至位元產生器2 1 6 C。二進位制 熵式編碼器中，其演算指出結果是否爲最有可能之符號。 因此之故，機率之估計總爲0.5或更大。多重符號之算術 式編碼器中，其演算可爲結果之前所產生之列值中全部符 號之機率的估計。 機率估計與演算被送至位元產生器2 1 6 C以後，其 ---------f I裝-- (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） 16 - 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 A7 B7五、發明説明（14 ) 結果便被機率估計器2 1 0 C用來更新機率之估計。循此 更新者，機率之估計便隨時可用於下次發生之此背景儲倉 識別，但此更新者僅植基於解碼時可獲得之資訊（即其屬 於偶發性）。 位元產生器2 1 6 C使用機率估計器2 1 0 C所提供 之演算以及該結果之機率估計來更改位元產生器2 1 6 C 之內部狀態或各種狀態並在適當時機輸出壓縮之位元。有 些實施例中，位元產生器2 1 6 C爲諸如賦予Allen等人 之美國專利第5272478號且被讓渡與本發明之讓受人之者 中所示之B式編碼器等位元產生器。有些實施例中’熵式 編碼器2 0 8 C爲諸如紐約之IBM公司所發展出來之Q式 編碼器或Ricoh公司之Allen等人於1 9 93年10月2日入檔 爲申請序號第08/016035號之美國專利第—號中之A B S 式編碼器等之熵式編碼器。 附圖3較詳細地顯示解除壓縮器1 2 2 ’此解除壓縮 器所具有之許多元件與壓縮器1 0 8中之者相同。爲了分 辨解除壓縮器1 2 2與壓縮器1 0 8中相似之元件’解除 壓縮器12 2中之元件以類似之數字指明但帶有'之 字尾而非^1 C"之字尾，諸如背景模型器2 0 2D ’幀存 器204D，背景模型控制器206D，及包含機率估計 器210D，背景表212D、214D ’位元產生器 2 1 6 D和分數位元存器2 1 8D等之熵式解碼器 2 0 8D。解除壓縮器1 2 2與壓縮器1 〇 8之間有數處 差異值得注意。 · ^ ^ I裝 訂 I 人蛛 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 本紙張尺度適用中國國家揉準（CNS ) A4規格（210X297公釐） 17 - 經濟部中央標率局員工消費合作杜印製 A7 B7 五、發明説明（l5 ) 解除壓縮器1 2 2中，背景儲倉識別利用來自幀存器 處之像素而決定，且背景模型器2 0 2 D提供如此決定出 來之背景儲倉識別予機率估計器2 1 0 D。機率估計器 210D在二進位制熵式編碼器案例時決定最有可能之符 號的機率而在多重符號之算術編碼器案例時決定機率之分 布。位元產生器2 1 6 D接著使用此機率資訊，再加上分 數位元存器2 1 8 D和壓縮之位元流一起來決定演算。此 演算耦合回至機率估計器2 1 0 D且此演算典型上與在壓 縮程序中已由機率估計器2 1 0 C處傳出之演算相同。位 元產生器接著更新其分數位元存器2 1 8 D。 機率估計器使用演算來決定結果。此結果典型上與背 景模型器2 0 2 C在編碼時所最初決定之結果相同。機率 估計器將此結果傳至背景模型器2 0 2 D然後更新與背景 儲倉識別相稱之背景存儲體2 1 2D或2 1 4D。背景模 型器利用此結果來更新幀存器、產生原始像素、並決定下 次背景儲倉識別。背景模型控制器2 0 6 D以與背景模型 控制器2 0 6 C相同之方式操作。 使用壓縮和解除壓縮兩種系統時，諸如背景模型控制 器和幀存器等有些元件僅出現一次且可用於壓縮器和解除 壓縮器兩者之中。 附圖4爲背景模型器2 0 2 C之較詳細之方塊圖。背 景模型器2 0 2 D雖未顯示於附圖之中但其細部則類似。 如附圖4中所示，背景模型器2 0 2 C包含用來固持現行 像素的像素暫存器4 0 2、用來補充附圖6中所示之預先 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X^97公釐） ~ — ~ -18 - I .nl^ln 人 I裝 訂Λ冰 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部中央標準局員工消費合作社印繁 A7 B7 五、發明説明（16 ) 編碼程序的控制邏輯4 0 4 C、用來在若以分開方式處理 位元平面之時指明現行像素中正在處理之位元的位元平面 (B P )暫存器4 0 6、用來固持現行像素之定位的游標 定位（CP)暫存器408、用來產生全同訊號的比較器 4 1 〇、全背景暫存器4 1 2、兩背景屏蔽RMASK和 SMASK、以及更新緩衝寄存器4 1 4。 背景模型器2 0 2 C內之連線如下。像素暫存器 4 0 2具有現行像素之輸入和接受像素計時P C L K之計 時輸入。像素暫存器4 0 2输出現行像素至控制邏輯 404C、比較器410和更新緩衝寄存器414。控制 邏輯4 0 4 C亦具有像素計時所需之計時输入’以及現行 像素之輸入和X = = T之測試結果（解釋如下）°控制邏輯 4 〇 4 C具有（提供予位元平面暫存器4 0 6之）位元平 面指示器所需的输出、用作更新緩衝寄存器4 1 4之計時 的更新計時（UCLK)、用來選擇RMASK和 SMA S Κ其中一屏蔽之模式選擇器、以及結果值所需的 輸出。RMASK屏蔽在剩餘模式中作用，而SMASK 屏蔽則作用爲全同模式》屏蔽之作用被用來屏蔽全背景暫 存器4 1 2以便形成現行背景。控制邏輯4 0 4 C之結果 输出爲背景模型器2 0 2 C之結果輸出。 更新計時用作更新緩衝寄存器414之計時以便在獲 得現行像素之背景以後更新幀緩衝寄存器2 0 4 C。當然 ，若幀緩衝寄存器2 0 4 C具有足夠之空間來固持現行像 素而不必在形成現行像素之背景的任何像素上蓋寫的話， 本紙張尺度適用中國國家梯準（CNS ) A4規格（210X297公釐） --.---_---< -裝-- (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂 -19 - 307086 A7 B7 五、發明説明（η ) 則像素計時可以更新計時取代。 位元平面暫存器4 0 6、比較器4 1 0、幀緩衝寄存 器2 0 4 C、以及游標定位暫存器4 0 8皆各提供位元或 像素予全背景暫存器4 1 2。如於附圖5中和隨附之下文 中所較爲詳盡地解釋者，依模式所指定之屏蔽接著將暫存 器412之內容加以屏蔽•且屏蔽後之背景被背景模型器 202C當作背景儲倉識別輸出地輸出。RMASK和 SMA S K所含之輸入可容許載入來自背景模型控制器 206C處之不同屏蔽。 現在將說明一次像素計時（PCLK)循環期間背景 模型器2 0 2 C之操作。首先，現行像素被讀入像素暫存 器4 0 2。游標定位暫存器4 0 8定出幀緩衝寄存器 2 0 4 C之位址以便獲得現行像素所需之背景像素。範例 性之背景模型爲其中現行像素左方之像素形成背景》此案 例中，會自幀緩衝寄存器2 0 4 C中讀出左方之像素，同 時游標定位暫存器4 0 8指出現行像素之所在處，且因而 發現"左方之像素'的所在處。有些背景像素經由比較器 4 1 0之助而彼此比照且與現行像素相比照。如附圖4中 所示，（以” X ”標明之）現行像素與緊接之先前幀中之 像素相比照，該先前幀中之像素所占據之像素定位與（以 "Τ'標明之）現行幀中之現行像素所占據之像素定位相 同。此比照之結果被提供予控制邏輯4 0 4 C。諸如與來 自先前幀之相應像素相比之左方像素等其他比照之結果被 提供予全背景暫存器4 1 2。 本紙張尺度適用中國國家操準（CNS ) Α4規格（210X297公釐〉 I · |·ΑI裝 訂 C 妹 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部中央標隼局員工消費合作社印製 -20 - 經濟部中央標隼局員工消費合作杜印製 A7 B7五、發明説明（l8 ) 附圖5顯示全背景暫存器412與背景屏蔽之一種可 能列置（背景屏蔽並未如同其在附圖4中般以相應之比例 尺顯示於附圖5之中；然而，暫存器與屏蔽中位元之對應 則已明白地賦予此說明書和附圖）。背景像素爲相對於現 行像素之像素，故各像素皆不同。附圖5中，現行像素以 ” X”標記、X左方之像素以"標記、同一鉛垂行中 在X正上方之像素以” V〃標記、且X左上方對角線上之 像素以” D”檫記。X附近但進一步逮離Η、V或D之像 素則以 HI 、H2、H3、V1 、V2、D1 、D2 等來 標記。因此現行像素可被解碼，而如上所指地，由於影像 依順序由上而下又由左至右地被壓縮且以相同之次序被解 除壓縮，故右方和下方之像素便不用作背景。 背景像素可自一幅以上之幀抽取出來。這些多數幀被 顯示爲現行幀（C)、緊接之先前幀（P)、緊接之將來 幀（N)、隨N之後之幀（2N)等等。全背景暫存器 4 1 2被顯示成具有4 6位元而可能被包容於背景模型之中 。實際上，由於背景位元之結果數目（2的46次方）太過龐 大而不切實際，故並非全部46位元皆影響背景。附表1顯 示具有S M S A K之值的舉例所用之數個全同背景模型. 當然，視補充周邊而定地，可使用多於或少於46之位元數 且/或可使用不同之背景模型。 ---.---^----f I裝------訂------(Μ (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 本紙張尺度適用中國國家揉準（cns〉m齡1〇謂公竣）_ 2卜 五、發明説明（Η ) A7 B7 附表1.全同背景模型 模型 全同背景 背景數目 SMASK(六進位） 0 單一模式 0 0 00 〇〇-〇〇-〇〇-〇〇 1 無分開背景 1 0 00 〇〇-〇〇-〇〇-〇〇 2 T 2*8 0 00 FF-00-00-00 3 Η 2^8 0 00 00-FF-00-00 4 S(H, V, D) 2'3 0 49 〇〇-〇〇-〇〇-〇〇 5 S(H, HI, V, VI, D) 2'5 0 CD 〇〇-〇〇-〇〇-〇〇 6 S(H, HI, H2, H3, V, VI, V2, D) 2*8 0 FF 〇〇-〇〇-〇〇-〇〇 7 H, S(H) 2'9 0 80 00-FF-00-00 8 T, S(H) 2'9 0 80 FF-00-00-00 9 T, H 2Ί6 0 00 FF-FF-00-00 10 T, H, S(H) 2Ί7 0 80 FF-FF-00-00 I . ^ C I裝 訂 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部中央標隼局員工消費合作社印裂 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） -22 - 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 A7 __B7五、發明説明（20) 附表1中’爲簡明起見，函數S(a)被用來指明a = = a之 全同測試的結果’其中下標p被用來指明來自先前幀之位 元的像素。T被用來代替X 。模式〇未使用全同編碼，但 因對照之用而被納入。模式1使用全同編碼，但未使用分 開之全同背景。 附圖6爲緊隨背景模型器2 0 2 C之後用來將現行像 素轉化成爲結果以及該結果之背景的程序流程圖。首先， 背景模型控制器2 0 6 C決定全同背景模型和剩餘背景模 型並載入SMASK和RMASK (步驟C1)。一旦設 定好步驟C 1 ，控制邏輯4 0 4 C便使像素計時循環而將 現行像素載入像素暫存器4 0 2 (步驟C 2)。有些實施 例中，控制邏輯4 0 4 C自適應地以偶發方式來改變屏蔽 〇 接下來，經由更新全背景暫存器4 1 2並以SMA S K屏蔽等（步驟C 3 )之助決定出全同背景。若使用動力 (自適應性之）背景模型程序，則先決定出動力背景模型 (步驟C3>)。由於現行像素爲X ，X = = T之全同測試便 完成（步驟C 4)，且若測試結果爲真，則输出結果值1 和現行像素之全同背景（步驟C 5)。全同測試乃測試現 行像素是否與來自先前幀之相應像素相同（即現行像素之 色彩是否已與先前幀中之者不同）。此測試以χ = = Τ表示且 由比較器4 1 〇實施，該比較器自幀緩衝寄存器2 0 4 C 處讀取Τ且自像素暫存器4 0 2處讅取X 。若Χ = = Τ爲真， 則無需輸出有關現行像素之其他資訊。 本紙張尺度適用中國國家榡準（CNS ) Μ現格（210Χ297公釐） ---.--^---< I裝------訂-----< 抹 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部中央標隼局員工消費合作社印製 A7 B7 五、發明説明（2!) 若X = = T爲非真，則輸出負面測試結果（Q)來當作具有 現行像素之全同背景的結果（步驟C 6 )。由於每一像素 僅輸出一次全同結果，位元平面定位並非全同背景之一部 分。若全同測試指出X與Τ不同，則背景模型器2 0 2 C 現在必須輸出X值之指示。此步驟在此歸靥爲剩餘編碼* 廣義之全同測試不僅僅是像素與來自先前幀之像素的暫時 性全同，而是當測試爲Χ = = Τ時，全同模式可被歸屬爲暫時 模式且剩餘模式可被歸靥爲非暫時性模式。 剩餘模式之中，原始像素每次輸出一位元。欲完成此 步驟，控制邏輯4 0 4 C將位元平面暫存器4 0 6最初化 而指向第一位元平面（步驟C 7 )、決定現行位元平面及 現行像素所需之剩餘背景（步驟C 8 )、且輸出b(BP，X) 當作結果（步驟C 9 )，其中b()爲取出位元平面BP中之 X之位元的函數。由於剩餘背景跟隨”〇”且全同背景跟隨 "1"，接受背景和結果輸出之熵式編碼器能夠區別全同測 試之結果和剩餘結果。 剩餘位元輸出之後，位元平面便與位元平面數（NBP) 相比以便檢測其是否爲最後之位元平面（步驟C 1 0 )。 若尙有剩下之位元平面，則位元暫存器增大（步驟C 1 1 )，且重覆步驟C8處之程序。不然的話，在步驟C 1 2 處繼續進行程序，其中所完成之測試爲檢測是否仍留有任 何像素待壓縮。此步驟亦在步驟C 5之後進行。若尙有剩 下之像素待處理，則控制邏輯4 0 4 C使更新計時循環而 更新幀緩衝寄存器2 0 4 C (步驟C 1 3 )然後再使像素 本^張尺度適用中國國家橾準（CNS > A4規格（210X297公釐） * n 人—裝 I 訂 I 人冰 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) -24 -
307086 AJ Β7 五、發明説明（22) 計時循環而得到下次像素（步驟c 1 4 )。若已無剩下之 像素’則程序終止（步驟C 15) ^ 雖然上述說明與附圖6皆說明適用於二進位制編碼器 所需之剩餘結果輸出’但爲容納Μ制編碼器所作之調整亦 直截了當’諸如當X不等於Τ時則每一像素僅輸出一剩餘 結果且消除位元平面暫存器（當X等於Τ時則.無需輸出） 〇 附表2中顯示不同剩餘背景模型之諸例。位元平面之 編碼使用二位兀之背景以便指明現行位元平面，而模擬之 Μ制編碼則使用植基於來自先前位元平面之位元的255個 背景（如Zandi所述）。爲簡化起見，Μ制編碼所需之背 景數在附表2中捨入爲25 6 。 ---»---^----{—裝------訂------f 冰 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部中央樣準局員工消費合作杜印製 本紙張尺度適用中國國家梂準（CNS ) A4规格（210X297公釐） -25 - 五、發明説明（23) A7 B7 附表2 .剩餘背景模型 模型剩餘背景 背景數目 Ο Μ系 2·8 1 BP, b(BP, Η, HI, Η2, Η3, V, VI, V2, D, Dl, D2) 2Ί3 2 M系，Η 2Ί6 3 M 系，T 2Ί6 4 BP, b(BP, H, HI, H2, V, VI, V2, D, Dl) 2Ί1 ---f---^----f — 裝-- (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂^冰 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X 297公釐） -26 - 經濟邹中央標隼局員工消費合作杜印製 A7 B7五、發明説明（24) 附表2之中，BP歸靥爲現行位元平面值，而函數b() 歸屬爲變數像素所需之來自位元平面BP之位元值。各剩餘 背景模型所需之RMA S K值可輕易地以與附表1中之 SMA S K值相同之方式決定出來。 附圖7爲參照附圖3和附圖7所說明之解除壓縮程序 的流程圖。此程序由含有背景模型器2 0 2 D之解除壓縮 器1 2 2實施。除了背景模型器2 0 2 D輸入一結果並輸 出一輸入以致於需要不同之控制邏輯之外，背景模型器 2 0 2 D與背景模型器2 0 2 C類似。 當已決定出全同背景模型和剩餘背景模型（步驟D 1 )時，解除壓縮之程序便開始。如所應明白者，若全盤應 用之中全同背景模型與剩餘背景模型皆固定，則不需要背 景模型控制器。若使用數個背景模型，則這些背景模型可 以具有決定性之方式植基於先前之資料或者可與壓縮之資 料一起插入壓縮檔2 2 0之中。背景模型資訊（如附圖2 中所示地）在壓縮程序期間沿著路徑2 2 2 C被提供予壓 縮檔2 2 0且在解除壓縮程序時沿著路徑2 2 2 D被取出 〇 背景模型器2 0 2 D接著決定現行之全同背景（步驟 D 2 )並输出此背景至機率估計器2 1 0D (步驟D 3 ) 。若動力背景模型之重新布置被用來壓縮，則背景模型便 在步驟D 2之前的解除壓縮期間重新布置（步驟D 1 > ) 。利用背景資訊，機率估計器2 1 0 D便能輸出該背景之 機率予位元產生器2 1 6D，此位元產生器使用該資訊來 ^紙張尺度適用中國國家橾準（CNS ) A4規格（210X297公釐） ^ .· ^ —裝 訂 IΛ冰 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) -27 - 經濟部中央標準局員工消费合作杜印製 B7五、發明説明（25 ) 決定自壓縮之影像處讀取多少位元又使用該資訊而由讀取 之位元和機率來決定具有連貫性之演算。位元產生器 2 1 6D輸出演算值至機率估計器2 1 0D，此機率估計 器將演算轉化成結果、更新其現行背景之機率表且輸出結 果至背景模型器202D (步驟D4)。由於背景影像之 次序，第一背景被用來當作全同背景。 背景模型器202D檢測結果（步驟D5)。若結果 爲1 ，表示現行像素X與T相同，則背景模型器202D 自幀存器2 0 4 D處讀取T再輸出T當作現行像素（步驟 D 6 ) »背景模型器202D接著檢測剩下之像素（步驟 D 7 )。若尙有剩下之像素，則以像素X將幀存器 204D更新（步驟D8)，否則程序終止（步驟D9) 〇 若步驟D5處之全同結果爲0 ，表示現行像素與T不 同，則背景模型器2 0 2 D進入剩餘模式，其中預期剩餘 結果會跟隨負面全同結果。剩餘模式之中，第一位元平面 之處理乃是將現行位元平面（BP)設定成等於第一位元平面 (步驟Dl〇)、決定現行位元平面所需之剩餘背景（步 驟D1 1 )、输出該背景至機率估計器2 1 0D (步驟 D12)、自機率估計器210D處獲得結果（步驟 D 1 3 )、以及輸出該結果爲b(BP, X)，即X之第BP個位元 。這歇位元可被分開输出或者緩衝寄存直到可得全部之像 素值爲止。 獲得一位元平面之結果以後，若控制邏辑決定出尙有 本紙張尺度適用中國國家橾準（CNS ) A4規格（210X297公釐) « ^ I裝 訂Λ冰 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) -28 - 307086 A7 經濟郎中央標準局員工消費合作杜印製 B7五、發明説明（26〉 剩下之位元平面（步驟D 15)，則位元平面BP增大（步 驟D16)且程序繼績回到步驟Dl1。不然的話，現行 像素被輸出（步驟D 17)，且控制邏辑回到步驟D 7以 便檢測剩下尙有之像素。 如今已說明過附圖。總而言之，利用此處所示之系統 ，則資料可在通過受限之頻路以前被壓縮，且被可能之使 用者解除壓縮。上述之舉例乃有關於壓縮之資料，此壓縮 資料爲幀之序列，各幀爲數位化之影像。壓縮器利用熵式 編碼器來壓縮幀，且背景模型器視模式而定地提供現行像 素所需之背景或現行像素之現行位元。若現行像素與全同 背景所用之像素相同，則全同結果依全同模式指派予熵式 編碼器且除了在使用一個以上之全同背景的情況下提供全 同背景予該結果之外，無需提供有關現行像素之其他資訊 〇 上例之中，全同測試所用之像素爲來自先前之幀且其 定位與現行像素者相同的像素，故此全同乃暫時性之全同 。若全同測試爲負，即像素不同，則壓縮器改換成剩餘模 式，其中現行像素與一個或一個以上之剩餘背景和剩餘結 果一起被提供予熵式編碼器。 解除壓縮器解除幀之壓縮的方式爲先決定出現行像素 之背景然後再將位元流中之現行像素解碼。背景模型控制 器之設置在於容許背景模型器之變換》若背景模型改變， 則使用之特定背景模型可被包容成爲壓縮資料之一部分。 數種測試之實施乃欲決定出壓縮程序中使用全同資訊 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） ---.--^---< I裝------訂------Γ 冰 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) -29 - 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 A7 ___B7__ 五、發明説明（27 ) 之相對性能。就此測試而言，使用了三種已調色之幀序列 。第一序列爲顯示移動通過實色底景之本文的序列且僅使 用三種不同之色彩。第二序列顯示在靜止之棋盤圖案前移 動而留下軌跡之圖球，且使用大量不同之色彩。第三者爲 一小段數位化之動畫電影，此動畫片段使用252種不同之 色彩且在片段中有數幕畫面之變化。此數位化之片段含有 在目檫顯示時引入之噪聲。附表3顯示利用全同編碼和沒 有利用全同編碼時此三種序列之壓縮性。其使用之全同測 試爲暫時性之測試。 附表3 .壓縮結果 位元率/壓縮比 本文影像 軌跡描繪 電影 無全同 位元數/像素： 0.111 0.596 1.818 壓縮比： 72:1 13.4:1 4.40:1 有全同 位元數/像素： 0.030 0.130 1.835 壓縮比： 2 6 7:1 61.5:1 4.36:1 如附表3中所示，全同編碼可改進許多序列之壓縮。 電影序列雖然在各案例中之壓縮比並不十分高，但以具有 噪聲之方式所產生之或數位化之典型髙品質序列卻被期待 能造成介於軌跡描繪式序列與所獲之電影序列間之結果》 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） ---,---；----f I裝------訂-----Λ冰 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) -30 - 經濟部中央標準局員工消费合作社印製 A7 __B7_五、發明説明（28 ) 於此三種序列上所實施之進一步測試乃欲決定出可以 使用之最佳全同背景模型和剩餘模型。附表3中所得之結 果乃利用提供最佳性能之全同背景模型和剩餘背景模型（ 全同背景模型對非全同式編碼而言沒有意義）。就本文序 列而言，植基於先前幀之像素T且植基於（附表2中剩餘 模型3之）現行像素之Μ制編碼的本文在全同和非全同編 碼兩案例中有最佳之表現。全同編碼時，無論使用之剩餘 編碼爲何，全同模型6 (參見附表1)在所有之全同模型 中表現最佳，且此兩者之組合在全盤之表現上最佳。 就軌跡描繪序列與電影序列而言，全同背景10意欲在 全同編碼上有最佳之表現，然而在各案例之中，如模型6 等僅具有2~8個背景的較不複雜之全同模型的性能卻幾乎 與具有2U7個背景之模型10等較複雜之全同模型一樣好。 附表4至附表6中顯示測試之結果，表中藉由各全同 背景模型和剩餘背景模型之方式表列出位元率以便比較三 種序列（未壓縮之影像的位元率爲0.8 )。各全同模型之 最佳結果以星號（"*")指明且各剩餘模型之最佳結果以十 字號”）指明。如附表1中所指，全同模型0爲非暫時 性案例。雖然其未經測試，但如Zand i所教導之調色次序 重排之使用應能改進位元平面剩餘編碼之壓縮（模型1與 模型4 )。 « ^-1 f I裝 n 訂^冰 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 本紙張尺度適用中國國家梯準（CNS ) A4规格（210X297公釐） -31 - Α7 Β7 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 07G86 五、發明説明（Μ) 附表4 .本文序列之位元率（單位：位元數/像素） 剩餘編碼模型 全同 0 1 1 2 3 4 模型 0 0.412161 0.193621 0.135616 +0.111391 0.204014 1 0.177835 0.198109 0.164097 t〇. 157565 0.200171 2 0.131613 0.151887 0.117875 t0.111343 0.153948 3 0.166009 0.186283 0.152271 +0.145739 0.188344 4 0.059420 0.079695 0.045681 t0.039149 0.081757 5 0.057181 0.077455 0.043443 tO.036911 0.079516 6 *0.050442 •0.070716 *0.036704 •t0.030172 *0.072777 7 0.068909 0.089183 0.055171 tO.048639 0.091244 8 0.068082 0.088356 0.054344 t〇.〇47812 0.090417 9 0.081577 0.101851 0.067839 t0.061307 0.103912 10 0.059190 0.079463 0.C45451 tO.038921 0.081525 全同 咐表5 . 軌跡描繪序列之位元率（單位 剩餘編碼模塑 :位元數/像素） 模型 0 1 2 3 4 0 6.198752 0.753652 0.595772 t〇.260222 0.786317 1 0.405009 0.294170 t〇.287095 0.292788 0.299495 2 0.372193 0.261355 t〇.254280 0.259972 0.266679 3 0.394434 0.283596 t〇.276520 0.282213 0.288920 4 0.278253 0· 167359 t〇. 160339 0.166032 0.172694 5 0.270049 0.159210 t〇. 152135 0.157828 0.164535 6 0.257286 0.146448 t〇. 139372 0.145065 0.151772 7 0.320315 0.209476 t0.202401 0.208093 0.214800 8 0.316335 0.205497 1Ό. 198421 0.204114 0.210821 9 0.257949 0.147111 t〇. 140035 0.145728 0.152435 10 *0.247979 •0.137141 •t〇. 130065 *0.135758 •0.142465 — - I n ^ I 裝—— I I 訂^踩 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) Α4规格（210X297公釐） ^07086 a7 B7 五、發明説明（> ) 附表6 .電影序列之位元率（單位：位元數/像素） 全同 模型 0 0 5.945661 i 4.581269 2 4.480807 3 4.501576 4 4.336257 5 4.318405 6 4.299738 7 4.356513 8 4.335770 9 4.171252 10 •4.166172 剩餘編碼模型 1 2 2.988204 *tl.817502 3.136999 t2.250583 3.036537 十 2.150121 3.057305 t2.170890 2.891990 +2.005567 2.874134 11.987719 2.855468 11.969053 2.912243 t2.025827 2.891500 12.005084 2.726982 11.840567 •2.721901 11.835486 3 4 3.178031 3.011870 3.278456 3.149422 3.177994 3.048959 3.198763 3.069728 3.033439 2.904412 3.015592 2.886557 2.996925 2.867891 3.053700 2.924666 3.032957 2.903923 2.868440 2.739405 •2.863359 *2.734324 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部中央標準局員工消费合作社印製 本紙張尺度適用中爾國家糠準（CNS ) A4规格（210X29?公釐） A7 B7 五、發明説明（31 ) 上述之說明乃解說性質且不具限制性。一旦復習本揭 示之後，本發明之許多變化例對技術純熟者而言將變得明 白。因此，本發明之範疇應非決定於所參照之上述說明， 而應決定於所參照之隨附申請專利範圍以及其對等者之全 部範囀。 II ^ ^ ^ I 11 n 訂 人泳 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部中央標隼局員工消費合作社印製 本紙張尺度適用中國國家樣準（CNS ) A4規格（210X297公釐） ^ -34 -