JP2003508981A - 拡張可能符号化 - Google Patents
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Abstract
(57)【要約】
本発明は、信号を符号化し、拡張可能ビットストリーム（Ｏ）を得るための方法及び装置を提案する。この信号（Ｓ）は、値のブロックを有する。各ブロックは、ビットプレーン・シーケンスとして表されており（２０）、その値は、ビットプレーンの重要性が下がる順にスキャンされ、送信される（２１、２３）。各ビットプレーンに対して、スキャン及び送信（２１、２３）は、ブロックの角（通常は左上角）から始まる四角いスキャン・ゾーン（ＲＭＡＸ／ＣＭＡＸ）において実行される。スキャン及び送信（２１、２３）は、各ブロックについて個別に実行されることが好ましい。生成されたビットストリーム（Ｏ）は、ビットストリーム（Ｏ）を所望の位置で単に切り捨てる（３）ことによって、所望のビットレートに量子化される。最初、すべての値は、重要でないとマークされる（２２）。各ビットプレーンに対して、ビットは重要な値（ＳＣ）、即ち前のビットプレーンにおいて新たに重要となった値（ＮＳＣ）、それぞれについて送信される。重要な値（ＳＣ）に加え、いずれの重要でない値が現在のビットプレーンにおいて新たに重要な値（ＮＳＣ）となったかを示す表示が送信される。四角いスキャン・ゾーン（ＲＭＡＸ／ＣＭＡＸ）の寸法が選択され、現在のビットプレーンにおける新たに重要となった値（ＮＳＣ）について送信される。これに、スキャン・ゾーン内部のいずれの前に重要でなかった値が新たに重要となった値（ＮＳＣ）となった否かを示す表示と、各新たに重要となった値（ＮＳＣ）についてのサイン・ビットとが続く。その後、次のビットプレーンが処理される。値は、変換係数であってもよい。
Description
【０００１】
本発明は、拡張可能符号化方法及び装置に関する。
【０００２】
本発明は、更に、エンコーダ、カメラ・システム、デコーディング方法、拡張
可能デコーダ、受信機、拡張可能ビットストリーム、及び記録媒体に関する。
可能デコーダ、受信機、拡張可能ビットストリーム、及び記録媒体に関する。
【０００３】
ＷＯ ９９／１６２５０は、埋め込まれたＤＣＴによる静止画像符号化アルゴ
リズムについて開示している。埋め込みビットストリームは、エンコーダによっ
て生成される。デコーダは、ビットストリームを任意の地点で切ることができる
ため、より低ビットレートの画像を再現することができる。埋め込みビットスト
リームは、該ビットストリームの先頭に埋め込まれたすべてのより低いビットレ
ートを含むため、各ビットに対し、最も重要なものから最も重要でないものまで
順番を付ける。埋め込みたコードを用いることによって、エンコーディングは、
単に、ビット・カウントとしてのトリガ・パラメータが一致した時に停止する。
同様に、埋め込まれたビットストリームにつき、デコーダは、任意の地点でデコ
ーディングを終えることが可能であり、すべてのより低いビットレート・エンコ
ーディングに対応する再現が可能である。このより低いビットレートでの再現画
質は、その画像がそのビットレートで直接符号化されたのと同じである。
リズムについて開示している。埋め込みビットストリームは、エンコーダによっ
て生成される。デコーダは、ビットストリームを任意の地点で切ることができる
ため、より低ビットレートの画像を再現することができる。埋め込みビットスト
リームは、該ビットストリームの先頭に埋め込まれたすべてのより低いビットレ
ートを含むため、各ビットに対し、最も重要なものから最も重要でないものまで
順番を付ける。埋め込みたコードを用いることによって、エンコーディングは、
単に、ビット・カウントとしてのトリガ・パラメータが一致した時に停止する。
同様に、埋め込まれたビットストリームにつき、デコーダは、任意の地点でデコ
ーディングを終えることが可能であり、すべてのより低いビットレート・エンコ
ーディングに対応する再現が可能である。このより低いビットレートでの再現画
質は、その画像がそのビットレートで直接符号化されたのと同じである。
【０００４】
ＤＣＴは直交であり、エネルギーを保存していることを意味する。特定の振幅
の変換画像における誤りは、原画像において同じ大きさの誤りを生成する。これ
は、最大の大きさを有する係数は、最大の情報内容を有するため、最初に送信さ
れるべきであることを意味する。これは、情報は更に、その２進数表示に応じて
、ランク付けされることができ、最も重要なビットは最初に送信されるべきであ
ることを意味する。
の変換画像における誤りは、原画像において同じ大きさの誤りを生成する。これ
は、最大の大きさを有する係数は、最大の情報内容を有するため、最初に送信さ
れるべきであることを意味する。これは、情報は更に、その２進数表示に応じて
、ランク付けされることができ、最も重要なビットは最初に送信されるべきであ
ることを意味する。
【０００５】
符号化は、ビットプレーン毎に行われる。ＤＣＴ係数は、スキャンされ、左上
角から始まる（ＤＣＴ係数に対応した）順序で送信され、各ＤＣＴブロックの右
下角で終了する。即ち、最も低い周波数の係数から始まり、最も高い周波数の係
数で終わる。ブロック内部において、ＤＣＴ係数は、対角線方向の順に、ビット
プレーン毎に、スキャンされる。各対角線方向のスキャン後、残ブロックに新し
い重要な係数があるか否かを告げるフラグが送信される。
角から始まる（ＤＣＴ係数に対応した）順序で送信され、各ＤＣＴブロックの右
下角で終了する。即ち、最も低い周波数の係数から始まり、最も高い周波数の係
数で終わる。ブロック内部において、ＤＣＴ係数は、対角線方向の順に、ビット
プレーン毎に、スキャンされる。各対角線方向のスキャン後、残ブロックに新し
い重要な係数があるか否かを告げるフラグが送信される。
【０００６】
本発明の目的は、特に、より効率的なエンコーディング方法を提供することで
ある。この結果、本発明は、独立クレームに定義された、信号を符号化する方法
及び装置、エンコーダ、カメラ・システム、デコーディング方法、拡張可能デコ
ーダ、受信機、拡張可能ビットストリーム、及び記録媒体を提供する。有益な実
施形態は、従属クレームに定義される。
ある。この結果、本発明は、独立クレームに定義された、信号を符号化する方法
及び装置、エンコーダ、カメラ・システム、デコーディング方法、拡張可能デコ
ーダ、受信機、拡張可能ビットストリーム、及び記録媒体を提供する。有益な実
施形態は、従属クレームに定義される。
【０００７】
本発明の第一の態様によれば、値のブロックを有する信号が、各ブロックをビ
ットプレーン・シーケンスとして表すことによって拡張可能ビットストリームを
得るために、該値のうち最も重要なビットが最重要ビットプレーンを形成し、該
値のうち重要でないビットそれぞれが重要でないビットプレーンを形成するよう
に符号化される。ここで、該値はビットプレーンの重要度が下がる順序でスキャ
ンされ、送信され、各ビットプレーンに対し、スキャンし、送信する工程は、該
ブロックの角から始まる四角いスキャン・ゾーンにおいて実行される。該角の位
置は、係数の順序付けの方法に拠る。通常、該スキャン・ゾーンは、該ブロック
の左上から開始する。本発明は、各ブロックに対するデータは、水平方向若しく
は垂直方向のいずれかに偏りを有し得るという洞察に基づく。これは、特に該値
が変換係数である場合に顕著であるが、他の値についても当てはまり得る。よっ
て、角から始まる四角いスキャン・ゾーンは、該ブロックの該値のより効率的な
エンコーディングを産む。画像に対して、本発明は、映像／画像エンコーダ、デ
コーダ、及び画像／映像データのチャネルに沿った送信における必要な画像メモ
リを最小限にする。該スキャン・ゾーン内でのスキャンは、該エンコーダ及び該
デコーダがこのスキャンと同期している限り、いかなる方法で行われてもよい。
本発明は、特に、低コストなハードウェア映像圧縮の分野において適用し得る。
ットプレーン・シーケンスとして表すことによって拡張可能ビットストリームを
得るために、該値のうち最も重要なビットが最重要ビットプレーンを形成し、該
値のうち重要でないビットそれぞれが重要でないビットプレーンを形成するよう
に符号化される。ここで、該値はビットプレーンの重要度が下がる順序でスキャ
ンされ、送信され、各ビットプレーンに対し、スキャンし、送信する工程は、該
ブロックの角から始まる四角いスキャン・ゾーンにおいて実行される。該角の位
置は、係数の順序付けの方法に拠る。通常、該スキャン・ゾーンは、該ブロック
の左上から開始する。本発明は、各ブロックに対するデータは、水平方向若しく
は垂直方向のいずれかに偏りを有し得るという洞察に基づく。これは、特に該値
が変換係数である場合に顕著であるが、他の値についても当てはまり得る。よっ
て、角から始まる四角いスキャン・ゾーンは、該ブロックの該値のより効率的な
エンコーディングを産む。画像に対して、本発明は、映像／画像エンコーダ、デ
コーダ、及び画像／映像データのチャネルに沿った送信における必要な画像メモ
リを最小限にする。該スキャン・ゾーン内でのスキャンは、該エンコーダ及び該
デコーダがこのスキャンと同期している限り、いかなる方法で行われてもよい。
本発明は、特に、低コストなハードウェア映像圧縮の分野において適用し得る。
【０００８】
本発明の第二の実施形態は、符号化は各ブロックにおいて個別に実行されるこ
とを特徴とする。四角いスキャン・ゾーンを用いることは、個別のブロックを処
理するのに適する。個別のブロックを処理する利点は、信号の全ブロックを集め
再配列する必要無く、受信された各ブロックについて「処理中に」作業すること
を可能にすることである。これは、実行メモリ量を低減する。ブロックは独立し
て符号化されるため、それは、並行して処理され得る。
とを特徴とする。四角いスキャン・ゾーンを用いることは、個別のブロックを処
理するのに適する。個別のブロックを処理する利点は、信号の全ブロックを集め
再配列する必要無く、受信された各ブロックについて「処理中に」作業すること
を可能にすることである。これは、実行メモリ量を低減する。ブロックは独立し
て符号化されるため、それは、並行して処理され得る。
【０００９】
本発明の更に別の実施形態において、スキャンし、送信する工程は、全ての値
を重要でないと最初にマークする工程と、各ビットプレーンに対して、現在のビ
ットプレーンにおいて重要な値のそれぞれに対して、ビットを送信する工程、い
ずれの重要でない値が現在のビットプレーンにおいて新たに重要となったかを示
す表示を送信する工程、及び現在のビットプレーンにおいて新たに重要となった
値に対して、前記四角いスキャン・ゾーンの寸法を選択し、送信し、次いで該ス
キャン・ゾーン内で前な重要でなかった値のそれぞれに対して該値が新たに重要
となった否かを示す表示と各新たに重要となった値についてのサイン・ビットと
を送信する工程、を停止条件に一致するまで実行する工程とを有する。この実施
形態における工程の順序は、本発明の範囲を逸脱することなく、変更され得る。
新たに重要となった値は、次のビットプレーンに対してそれらが重要とみなされ
るようにマークされる。前のビットプレーンにおいて新たに重要となった値が無
い限り、重要な値は存在しない。そのようなビットプレーンに対しては、重要な
値についてビットは送信されない。これは、例えば最重要ビットプレーンの場合
、である。
を重要でないと最初にマークする工程と、各ビットプレーンに対して、現在のビ
ットプレーンにおいて重要な値のそれぞれに対して、ビットを送信する工程、い
ずれの重要でない値が現在のビットプレーンにおいて新たに重要となったかを示
す表示を送信する工程、及び現在のビットプレーンにおいて新たに重要となった
値に対して、前記四角いスキャン・ゾーンの寸法を選択し、送信し、次いで該ス
キャン・ゾーン内で前な重要でなかった値のそれぞれに対して該値が新たに重要
となった否かを示す表示と各新たに重要となった値についてのサイン・ビットと
を送信する工程、を停止条件に一致するまで実行する工程とを有する。この実施
形態における工程の順序は、本発明の範囲を逸脱することなく、変更され得る。
新たに重要となった値は、次のビットプレーンに対してそれらが重要とみなされ
るようにマークされる。前のビットプレーンにおいて新たに重要となった値が無
い限り、重要な値は存在しない。そのようなビットプレーンに対しては、重要な
値についてビットは送信されない。これは、例えば最重要ビットプレーンの場合
、である。
【００１０】
本発明の一実施形態において、上記装置がハイブリッド・エンコーダにおいて
用いられ、該ハイブリッド・エンコーダは更に、所定のビットレートにおける出
力信号を得るために拡張可能ビットストリームを切り捨てる切り捨て器を有する
。
用いられ、該ハイブリッド・エンコーダは更に、所定のビットレートにおける出
力信号を得るために拡張可能ビットストリームを切り捨てる切り捨て器を有する
。
【００１１】
有益な実施形態において、上記装置は、前のフレームを保存するメモリに拡張
可能ビットストリームを供給するために、エンコーダにおいて用いられる。これ
は、必要なメモリを最小限にし、ハイブリッド符号化器を単一のチップ上でメモ
リと一体化することをより実現可能にする。ハイブリッド・エンコーダは、例え
ば２次元データ変換及び動き補償によって、空間的且つ一時的に符号化するエン
コーダである。
可能ビットストリームを供給するために、エンコーダにおいて用いられる。これ
は、必要なメモリを最小限にし、ハイブリッド符号化器を単一のチップ上でメモ
リと一体化することをより実現可能にする。ハイブリッド・エンコーダは、例え
ば２次元データ変換及び動き補償によって、空間的且つ一時的に符号化するエン
コーダである。
【００１２】
本発明の上記述べた態様及び他の態様を、以下に説明する実施形態を参照して
明らかにする。
明らかにする。
【００１３】
各図面は、本発明を理解するために必要な要素のみを示す。
【００１４】
切り捨てられることが可能なビットストリームを生成するために、最も重要な
情報は最初に送信され、続けて改良情報が送信される。本発明に対して好ましい
スキームである離散コサイン変換（ＤＣＴ）符号化スキームの場合、画像は、例
えば８×８ピクセルの四角ブロックに分けられる。各ブロックは、個別に、２次
元ＤＣＴによって変換される。得られたＤＣＴ係数は量子化され、最も重要な情
報が最初に送信されるように、順番に送信若しくは保存される。これは、符号化
留数が段階的に減少する継続的な量子化によって為され得る。変換後、画像のエ
ネルギーのほとんどは、低い周波数係数にまとめられ、残りの係数はとても小さ
い値を有する。これは、最も重要なビットプレーンには多くのゼロが存在するこ
とを意味する。
情報は最初に送信され、続けて改良情報が送信される。本発明に対して好ましい
スキームである離散コサイン変換（ＤＣＴ）符号化スキームの場合、画像は、例
えば８×８ピクセルの四角ブロックに分けられる。各ブロックは、個別に、２次
元ＤＣＴによって変換される。得られたＤＣＴ係数は量子化され、最も重要な情
報が最初に送信されるように、順番に送信若しくは保存される。これは、符号化
留数が段階的に減少する継続的な量子化によって為され得る。変換後、画像のエ
ネルギーのほとんどは、低い周波数係数にまとめられ、残りの係数はとても小さ
い値を有する。これは、最も重要なビットプレーンには多くのゼロが存在するこ
とを意味する。
【００１５】
ビットプレーン（ＢＰ）は、所定の重要度を有する送信係数ビットを有する平
面（プレーン）である。このようなビットプレーンの一例を図１に示す。このビ
ットプレーンＢＰは、所定の重要度を有する各変換係数（８×８）に対するビッ
トを有する。全変換係数の中で最も重要なビットを有するビットプレーンは、最
重要ビットプレーン（ＢＰＭＳＢ）と呼ばれる。更に、より重要度の低いビット
は、それぞれより重要でないビットプレーンを形成する。図１は、更に、ＲＭＡ Ｘ ＝３及びＣＭＡＸ＝４となる寸法を有する長方形のスキャン・ゾーンを示す。
ここで、ＲＭＡＸは、最大行番号であり、ＣＭＡＸは、最大列番号である。位置
（０，０）は、ＤＣ係数ビットを表すことに注意。
面（プレーン）である。このようなビットプレーンの一例を図１に示す。このビ
ットプレーンＢＰは、所定の重要度を有する各変換係数（８×８）に対するビッ
トを有する。全変換係数の中で最も重要なビットを有するビットプレーンは、最
重要ビットプレーン（ＢＰＭＳＢ）と呼ばれる。更に、より重要度の低いビット
は、それぞれより重要でないビットプレーンを形成する。図１は、更に、ＲＭＡ Ｘ ＝３及びＣＭＡＸ＝４となる寸法を有する長方形のスキャン・ゾーンを示す。
ここで、ＲＭＡＸは、最大行番号であり、ＣＭＡＸは、最大列番号である。位置
（０，０）は、ＤＣ係数ビットを表すことに注意。
【００１６】
図２は、以下に説明される本発明に係る符号化方法の図解を提示している。本
実施形態において、ＤＣ係数は、ビットストリームの先頭において、その全体に
つき送信される。他のＤＣＴ係数は、エンコードされ、最重要ビットプレーンＢ
ＰＭＡＸから、ビットプレーン毎に送信される（サイン・プレーンは数えない）
。これは、例えばハイブリッド・エンコーダに対して好ましい実施形態であるが
、ＤＣ係数を、例えばビットプレーン毎などのように他のＤＣＴ係数と同じ方法
でエンコードすることも可能である。各ビットプレーンをエンコードすると共に
、重要な係数と重要でない係数との区別が為される。重要な係数（ＳＣ）は、（
より重要なビットプレーンにおいて）既に送信された１以上のビットに対する係
数である。重要でない係数は、未だ送信されていないビットに対する係数である
。これは、従前のビットプレーンにおける全ビットがゼロであった場合である。
係数がゼロである限り、重要でないとみなされる。
実施形態において、ＤＣ係数は、ビットストリームの先頭において、その全体に
つき送信される。他のＤＣＴ係数は、エンコードされ、最重要ビットプレーンＢ
ＰＭＡＸから、ビットプレーン毎に送信される（サイン・プレーンは数えない）
。これは、例えばハイブリッド・エンコーダに対して好ましい実施形態であるが
、ＤＣ係数を、例えばビットプレーン毎などのように他のＤＣＴ係数と同じ方法
でエンコードすることも可能である。各ビットプレーンをエンコードすると共に
、重要な係数と重要でない係数との区別が為される。重要な係数（ＳＣ）は、（
より重要なビットプレーンにおいて）既に送信された１以上のビットに対する係
数である。重要でない係数は、未だ送信されていないビットに対する係数である
。これは、従前のビットプレーンにおける全ビットがゼロであった場合である。
係数がゼロである限り、重要でないとみなされる。
【００１７】
重要な係数及び重要でない係数は、異なる確率分布を有する。重要な係数の現
在のビットプレーンにおけるビットが有するゼロ若しくは１となる確率はほぼ等
しい。よって、ビットをより効率的に送信しようとすることによって得られるも
のはそれほど多くない。しかし、重要でない係数におけるビットは、ゼロである
確率がとても高い。よって、ＤＣＴ（及び通常の画像）の特定のために、重要な
係数及び重要でない係数は、クラスタ化される傾向を有する。これは、ゾーン分
け技術によって多くの「重要でないゼロ」を効率的に送信することを可能にする
。
在のビットプレーンにおけるビットが有するゼロ若しくは１となる確率はほぼ等
しい。よって、ビットをより効率的に送信しようとすることによって得られるも
のはそれほど多くない。しかし、重要でない係数におけるビットは、ゼロである
確率がとても高い。よって、ＤＣＴ（及び通常の画像）の特定のために、重要な
係数及び重要でない係数は、クラスタ化される傾向を有する。これは、ゾーン分
け技術によって多くの「重要でないゼロ」を効率的に送信することを可能にする
。
【００１８】
最初に、すべての係数を重要でないとマークする。次いで、最重要ビットプレ
ーンＢＰＭＡＸから、エンコードが開始される。現在のビットプレーンにおいて
は重要でないが重要となったビットが発見されたか否かを示す表示（例えば、１
つのビットは、図２に示すように、０若しくは１）が、即ち前は重要でなかった
係数が非ゼロ・ビットを有する時、送信される。これらいわゆる新たに重要とな
った係数（ＮＳＣ）が見つかると、それらの位置は、図１において示されるよう
に、四角いスキャン・ゾーンの助けを得て、送信される。新たに重要となった係
数の位置の後、それらのサイン・ビットが送信される。ＮＳＣの位置の送信方法
を以下に示す。新たに重要となった係数に対するビットは、送信される必要はな
い。なぜなら、それは常に１であるからである。その一方で、係数は重要でない
状態のままである。上記述べた手順は、所定の停止条件に一致するまで、各ビッ
トプレーン（ＢＰＭＳＢ・・・ＢＰＬＳＢ）に対して繰り返される。上記停止条
件とは、例えば、所定のビットレート若しくは質に一致するまで、又は単にすべ
てのビットプレーンがビットストリーム内へ入れられるまで、などである。
ーンＢＰＭＡＸから、エンコードが開始される。現在のビットプレーンにおいて
は重要でないが重要となったビットが発見されたか否かを示す表示（例えば、１
つのビットは、図２に示すように、０若しくは１）が、即ち前は重要でなかった
係数が非ゼロ・ビットを有する時、送信される。これらいわゆる新たに重要とな
った係数（ＮＳＣ）が見つかると、それらの位置は、図１において示されるよう
に、四角いスキャン・ゾーンの助けを得て、送信される。新たに重要となった係
数の位置の後、それらのサイン・ビットが送信される。ＮＳＣの位置の送信方法
を以下に示す。新たに重要となった係数に対するビットは、送信される必要はな
い。なぜなら、それは常に１であるからである。その一方で、係数は重要でない
状態のままである。上記述べた手順は、所定の停止条件に一致するまで、各ビッ
トプレーン（ＢＰＭＳＢ・・・ＢＰＬＳＢ）に対して繰り返される。上記停止条
件とは、例えば、所定のビットレート若しくは質に一致するまで、又は単にすべ
てのビットプレーンがビットストリーム内へ入れられるまで、などである。
【００１９】
所定のビットプレーンに対して、重要な係数のビット（ゼロ及び非ゼロ）は、
現在のビットプレーンにおいて新たに重要となった係数が存在するか否かを示す
表示が送信される前に、自動的に送信される。手順の最初にすべての係数が重要
でないとマークされるため、最重要ビットプレーンＢＰＭＡＸに対して、重要な
係数は存在せず、新たに重要となったビットのみが送信される。次いで、これら
新たに重要となった係数は、重要とマークされる。これは、次のビットプレーン
が処理される時、これら係数は重要であり、それらビットは自動的に送信される
ことを意味する。新たに重要となった係数が見つからない場合、表示（例えば０
ビット）は送信され、符号化は次のビットプレーンに進む。
現在のビットプレーンにおいて新たに重要となった係数が存在するか否かを示す
表示が送信される前に、自動的に送信される。手順の最初にすべての係数が重要
でないとマークされるため、最重要ビットプレーンＢＰＭＡＸに対して、重要な
係数は存在せず、新たに重要となったビットのみが送信される。次いで、これら
新たに重要となった係数は、重要とマークされる。これは、次のビットプレーン
が処理される時、これら係数は重要であり、それらビットは自動的に送信される
ことを意味する。新たに重要となった係数が見つからない場合、表示（例えば０
ビット）は送信され、符号化は次のビットプレーンに進む。
【００２０】
上記述べたように、新たに重要となった係数の位置をエンコードするために、
四角いスキャン・ゾーンが用いられる。このスキャン・ゾーンは、新たに重要と
なった係数が見つかったエリアを示す。スキャン・ゾーンの寸法は、新たに重要
となった係数の最も外側の位置によって決定される。図１を参照すると、ＲＭＡ Ｘ は、新たに重要となった係数が見つかった最大行番号（ここでは３）を示し、
新たに重要となった係数が見つかったＣＭＡＸは、最大列番号（ここでは４）を
示す。ここで、スキャン・ゾーンは新たに重要となった係数が見つかった最大エ
リアを示すのみであるため、正確な位置は依然として送信される必要がある。こ
れは、係数が重要となったか否かを示すスキャン・ゾーン内の新たに重要となっ
た係数それぞれについてシグナル・ビットを送信することによって為される。既
に重要である係数について（この係数が既に送信されている合のＤＣ係数につい
ても）、ビットを送信する必要はないため、この位置の符号化はとても効率的で
ある。
四角いスキャン・ゾーンが用いられる。このスキャン・ゾーンは、新たに重要と
なった係数が見つかったエリアを示す。スキャン・ゾーンの寸法は、新たに重要
となった係数の最も外側の位置によって決定される。図１を参照すると、ＲＭＡ Ｘ は、新たに重要となった係数が見つかった最大行番号（ここでは３）を示し、
新たに重要となった係数が見つかったＣＭＡＸは、最大列番号（ここでは４）を
示す。ここで、スキャン・ゾーンは新たに重要となった係数が見つかった最大エ
リアを示すのみであるため、正確な位置は依然として送信される必要がある。こ
れは、係数が重要となったか否かを示すスキャン・ゾーン内の新たに重要となっ
た係数それぞれについてシグナル・ビットを送信することによって為される。既
に重要である係数について（この係数が既に送信されている合のＤＣ係数につい
ても）、ビットを送信する必要はないため、この位置の符号化はとても効率的で
ある。
【００２１】
エンコードは、係数の大きさが大きくなるほどより低い水平方向若しくは垂直
方向の周波数に接近する傾向を有することを観測することに基づく。よって、従
来技術においては、ジグザグ若しくは対角線方向のスキャン順が採用されていた
。これらのスキャン順は、信号から独立したものであり、データは変換後のブロ
ックの左上の三角形のゾーンに集められていると過程するものである。この仮定
は平均的には正しいものの、本発明は、個別のＤＣＴブロックはしばしば水平方
向若しくは垂直方向に偏りを有するという洞察に基づく。よって、上記述べた信
号に依存した四角いスキャン・ゾーン（及び左上角即ちより低い周波数から開始
すること）は、より効率的な係数のエンコードを産む。このゾーンのスキャンは
、エンコーダ及び対応するデコーダがこのスキャンについて同期している限り、
いかなる方法によって為されてもよい。考えられるスキャン順は、例えば、対角
線方向、ジグザグ、垂直方向、若しくは水平方向である。
方向の周波数に接近する傾向を有することを観測することに基づく。よって、従
来技術においては、ジグザグ若しくは対角線方向のスキャン順が採用されていた
。これらのスキャン順は、信号から独立したものであり、データは変換後のブロ
ックの左上の三角形のゾーンに集められていると過程するものである。この仮定
は平均的には正しいものの、本発明は、個別のＤＣＴブロックはしばしば水平方
向若しくは垂直方向に偏りを有するという洞察に基づく。よって、上記述べた信
号に依存した四角いスキャン・ゾーン（及び左上角即ちより低い周波数から開始
すること）は、より効率的な係数のエンコードを産む。このゾーンのスキャンは
、エンコーダ及び対応するデコーダがこのスキャンについて同期している限り、
いかなる方法によって為されてもよい。考えられるスキャン順は、例えば、対角
線方向、ジグザグ、垂直方向、若しくは水平方向である。
【００２２】
四角いスキャン・ゾーンは、ブロック毎に異なり得るだけでなく、同じブロッ
ク内で一ビットプレーン毎に異なってもよい。新たに重要となった係数が所定の
ビットプレーンに対するブロック内に見つからなかった時、スキャン・ゾーンは
定義されない。この場合、新たに重要となった係数は見つからなかったことを表
示するビットのみが送信される。
ク内で一ビットプレーン毎に異なってもよい。新たに重要となった係数が所定の
ビットプレーンに対するブロック内に見つからなかった時、スキャン・ゾーンは
定義されない。この場合、新たに重要となった係数は見つからなかったことを表
示するビットのみが送信される。
【００２３】
上記述べた実施形態において、現在のビットプレーンの重要な係数は、ゾーン
分け情報及び同じビットプレーンに対して新たに重要となった係数の前に、ビッ
トストリームに挿入される。この順序は、本発明の範囲を逸脱することなく、変
更し得る。重要な係数は、例えば、新たに重要となった係数に関する情報の後に
、ビットストリームに挿入され得る。
分け情報及び同じビットプレーンに対して新たに重要となった係数の前に、ビッ
トストリームに挿入される。この順序は、本発明の範囲を逸脱することなく、変
更し得る。重要な係数は、例えば、新たに重要となった係数に関する情報の後に
、ビットストリームに挿入され得る。
【００２４】
符号化の実施の増加は、新たに重要となった係数を示すビットストリームの一
部がエントロピ符号化、例えば演算符号化される場合、複雑さが増すという代償
の下に実現され得る。ゾーン分け情報は、例えば、ハフマン・コーディングであ
ってもよい。
部がエントロピ符号化、例えば演算符号化される場合、複雑さが増すという代償
の下に実現され得る。ゾーン分け情報は、例えば、ハフマン・コーディングであ
ってもよい。
【００２５】
図３は、ＤＣＴ変換器１、拡張可能コーダ２、及び切り捨て器Ｔ３を有する本
発明に係る例示的実施形態を示す。拡張可能コーダ２は、ビットプレーン切替で
コーダ（ＢＰＳ）２０、スキャン・ユニット（ＲＭＡＸ／ＣＭＡＸ）２１、重要
係数インデックス（ＩＳＯ）２２、及び出力マルチプレクサ２３を有する。ディ
ジタル化された画像を表す入力信号は、ＤＣＴ１においてＤＣＴ変換され、信号
Ｓとなる。拡張可能コーダ２において、ＤＣ係数は、出力マルチプレクサ２３に
供給される。ＤＣ係数がマルチプレクサ２３に供給された後、ＩＳＣ２２におい
てインデックスが付けられた重要な係数ＳＣは、ＢＰＳ２０において検知された
現在のビットプレーンへ向けて転送される。スキャン・ユニット２１において、
四角いスキャン・ゾーンは、最重要ビットプレーンＢＰＭＡＸから最も重要でな
いＢＰＭＡＸまで、あらゆる新たに重要となった係数に対して選択される。新た
に重要となった係数が存在する場合、ＲＭＡＸ及びＣＭＡＸに対する値が決定さ
れ、マルチプレクサ２３に供給され、次いで新たに重要となった係数ＮＳＣに対
するビットが決定され、マルチプレクサ２３に供給される。これらのビットは、
既に述べたように、ＮＳＣの位置及びサイン・ビットを有する。この処理は、Ｂ
ＰＳ２０において検知された各次のビットプレーンに対して繰り返される。ＮＳ
Ｃは、ＩＳＣ２２においてインデックスが付けられ、次のビットプレーンにおい
て重要とみなされる。次いで、生成された拡張可能ビットストリームＯは、切り
捨て器３において、所望の位置においてビットストリームを単に切り捨てること
によって、所望のビットレートとなるように切り捨てられることが可能である。
発明に係る例示的実施形態を示す。拡張可能コーダ２は、ビットプレーン切替で
コーダ（ＢＰＳ）２０、スキャン・ユニット（ＲＭＡＸ／ＣＭＡＸ）２１、重要
係数インデックス（ＩＳＯ）２２、及び出力マルチプレクサ２３を有する。ディ
ジタル化された画像を表す入力信号は、ＤＣＴ１においてＤＣＴ変換され、信号
Ｓとなる。拡張可能コーダ２において、ＤＣ係数は、出力マルチプレクサ２３に
供給される。ＤＣ係数がマルチプレクサ２３に供給された後、ＩＳＣ２２におい
てインデックスが付けられた重要な係数ＳＣは、ＢＰＳ２０において検知された
現在のビットプレーンへ向けて転送される。スキャン・ユニット２１において、
四角いスキャン・ゾーンは、最重要ビットプレーンＢＰＭＡＸから最も重要でな
いＢＰＭＡＸまで、あらゆる新たに重要となった係数に対して選択される。新た
に重要となった係数が存在する場合、ＲＭＡＸ及びＣＭＡＸに対する値が決定さ
れ、マルチプレクサ２３に供給され、次いで新たに重要となった係数ＮＳＣに対
するビットが決定され、マルチプレクサ２３に供給される。これらのビットは、
既に述べたように、ＮＳＣの位置及びサイン・ビットを有する。この処理は、Ｂ
ＰＳ２０において検知された各次のビットプレーンに対して繰り返される。ＮＳ
Ｃは、ＩＳＣ２２においてインデックスが付けられ、次のビットプレーンにおい
て重要とみなされる。次いで、生成された拡張可能ビットストリームＯは、切り
捨て器３において、所望の位置においてビットストリームを単に切り捨てること
によって、所望のビットレートとなるように切り捨てられることが可能である。
【００２６】
（ＤＣＴ）ブロックから成る画像全体は、全ＤＣＴブロックを個別に符号化し
、スキャン時にそれらを結び付けることによって符号化され得る。別の画像全体
の符号化方法を図４に示す。画像は、個別のＤＣＴブロック（ＤＣＴ＿１〜ＤＣ
Ｔ＿Ｎ）を結び付ける（所望されれば切り捨てる）ことによってではなく、符号
化されたＤＣＴブロックを周期的にスキャンし、個別のブロックＤＣＴ＿ｉ（こ
こで、ｉ＝１〜Ｎ）を符号化された変換係数（Ｐ１，Ｐ２，・・・）の一部、例
えば１若しくは数ビット、のみを送信することによって、拡張可能に送信される
。次いで、次のスキャン・パスは、ＤＣＴブロックの符号化された変換係数の次
の部分を得る。選択された部分のビット数は、各ブロック若しくは各スキャン・
パス毎に、例えば図４のＰ３に示すように、符号化された変換係数の一部の重要
度に応じて、異なり得る。異なるブロックについて異なるビット数によって表さ
れる所定の重要度若しくは所定の係数のデータを表すビットを選択することが可
能である。所定のＤＣＴブロックが、スキャン・パスにおいて要求される所定の
重要度の符号化された部分を有しない場合、その特定ＤＣＴブロックはスキップ
され得る。符号化された変換係数をそれ以上持たない（即ちコードが使い果たさ
れた）ためにブロックＤＣＴ＿２が第三のスキャン・パス（Ｐ３）においてスキ
ップされる様子を図４に示す。所定のスキャン・パスにおいて、重要度が要求よ
り低かったことのみのためにブロックをスキップすることも可能である。この様
子をＤＣＴ＿４についての第四のスキャン・パスに示す。このブロックＤＣＴ＿
４の符号化された変換係数の次の部分を次のスキャン・パスにおいて選択するこ
とも依然として可能である。この方法において、画像全体の拡張可能符号化は、
全ＤＣＴブロックを個別に符号化し、スキャン時に結び付ける時と同様に、ブロ
ック毎に拡張可能に符号化することによって実現される。
、スキャン時にそれらを結び付けることによって符号化され得る。別の画像全体
の符号化方法を図４に示す。画像は、個別のＤＣＴブロック（ＤＣＴ＿１〜ＤＣ
Ｔ＿Ｎ）を結び付ける（所望されれば切り捨てる）ことによってではなく、符号
化されたＤＣＴブロックを周期的にスキャンし、個別のブロックＤＣＴ＿ｉ（こ
こで、ｉ＝１〜Ｎ）を符号化された変換係数（Ｐ１，Ｐ２，・・・）の一部、例
えば１若しくは数ビット、のみを送信することによって、拡張可能に送信される
。次いで、次のスキャン・パスは、ＤＣＴブロックの符号化された変換係数の次
の部分を得る。選択された部分のビット数は、各ブロック若しくは各スキャン・
パス毎に、例えば図４のＰ３に示すように、符号化された変換係数の一部の重要
度に応じて、異なり得る。異なるブロックについて異なるビット数によって表さ
れる所定の重要度若しくは所定の係数のデータを表すビットを選択することが可
能である。所定のＤＣＴブロックが、スキャン・パスにおいて要求される所定の
重要度の符号化された部分を有しない場合、その特定ＤＣＴブロックはスキップ
され得る。符号化された変換係数をそれ以上持たない（即ちコードが使い果たさ
れた）ためにブロックＤＣＴ＿２が第三のスキャン・パス（Ｐ３）においてスキ
ップされる様子を図４に示す。所定のスキャン・パスにおいて、重要度が要求よ
り低かったことのみのためにブロックをスキップすることも可能である。この様
子をＤＣＴ＿４についての第四のスキャン・パスに示す。このブロックＤＣＴ＿
４の符号化された変換係数の次の部分を次のスキャン・パスにおいて選択するこ
とも依然として可能である。この方法において、画像全体の拡張可能符号化は、
全ＤＣＴブロックを個別に符号化し、スキャン時に結び付ける時と同様に、ブロ
ック毎に拡張可能に符号化することによって実現される。
【００２７】
ＭＰＥＧ２やＨ．２６３などのハイブリッド映像圧縮スキームは、動き補償符
号化用の画像メモリを用いる。大規模集積回路での実施において、この画像は、
通常、その大きいサイズのために、外部ＲＡＭに保存される。システム全体のコ
ストを削減するために、画像は、保存前に４〜５倍に圧縮されることが提案され
ており、それはエンコーダＩＣそのものの上に画像メモリを埋め込むことを可能
にする。ＤＣＴ領域エンコーダにおいて、入力信号は、エンコーディング・ルー
プの外側で、直接的にＤＣＴを受ける（図５及び６参照）。これは、動きの推定
及び補償はＤＣＴ領域において実行される必要があることを意味している。ロー
カルでのデコードは、逆量子化（ＩＱ）及び逆動き補償（ＩＭＣ）も実行する。
（ＩＱ後に依然として存在する）量子化（Ｑ）後の多くのゼロである係数を利用
すると、（図３に示した拡張可能コーダ２と同様の）本発明に係る拡張可能符号
化（ＬＬＣ）が保存前に用いられる。拡張可能符号化方法は、元々、損失無く、
必要であればビットストリームから量子化されることが可能である。動き補償に
対するメモリからの抽出（ＭＥＭ）は、拡張可能デコーダによって実行される（
ＬＬＤ）。従来の非ＤＣＴ領域エンコーダは限定された一部のみがＤＣＴ領域に
置かれたのに対し、ここでは、エンコーダの要素のほとんど全部がＤＣＴ領域に
置かれていることに注意。
号化用の画像メモリを用いる。大規模集積回路での実施において、この画像は、
通常、その大きいサイズのために、外部ＲＡＭに保存される。システム全体のコ
ストを削減するために、画像は、保存前に４〜５倍に圧縮されることが提案され
ており、それはエンコーダＩＣそのものの上に画像メモリを埋め込むことを可能
にする。ＤＣＴ領域エンコーダにおいて、入力信号は、エンコーディング・ルー
プの外側で、直接的にＤＣＴを受ける（図５及び６参照）。これは、動きの推定
及び補償はＤＣＴ領域において実行される必要があることを意味している。ロー
カルでのデコードは、逆量子化（ＩＱ）及び逆動き補償（ＩＭＣ）も実行する。
（ＩＱ後に依然として存在する）量子化（Ｑ）後の多くのゼロである係数を利用
すると、（図３に示した拡張可能コーダ２と同様の）本発明に係る拡張可能符号
化（ＬＬＣ）が保存前に用いられる。拡張可能符号化方法は、元々、損失無く、
必要であればビットストリームから量子化されることが可能である。動き補償に
対するメモリからの抽出（ＭＥＭ）は、拡張可能デコーダによって実行される（
ＬＬＤ）。従来の非ＤＣＴ領域エンコーダは限定された一部のみがＤＣＴ領域に
置かれたのに対し、ここでは、エンコーダの要素のほとんど全部がＤＣＴ領域に
置かれていることに注意。
【００２８】
実際の保存を制御し、保証するために、拡張可能圧縮が上記述べたように用い
られる。
られる。
【００２９】
図５は、本発明に係る第一のＤＣＴ領域ハイブリッド・エンコーダを有するカ
メラ・システムを示す。このハイブリッド・エンコーダは、この場合、Ｉ（内側
）及びＰ（中間）フレームを交互にエンコードする、いわゆる「ＰＩＰＩ」エン
コーダである。このカメラ・システムは、カメラ４、及びハイブリッド・エンコ
ーダ５を有する。カメラ４によって生成された信号は、まずＤＣＴ５０において
ＤＣＴ変換される。その後、変換された信号は、ＭＥ５１において動き推定を受
け、ＭＣ５２において動き補償を受ける。動き補償信号は、Ｑ５３において量子
化される。量子化された信号は、ジグザグ・スキャナ（ＺＺ）５８、ランレング
ス・エンコーダ（ＲＬＥ）５９、及び可変長エンコーダ（ＶＬＥ）６０によって
更に処理され、例えばＭＰＥＧエンコードされた信号、を得る。量子化された信
号は、更に、ＬＬＣ５４において、拡張可能符号化され、その後、メモリ５５へ
供給される。メモリ５５の要求されるサイズは、エンコーダ５そのもののバッフ
ァ／レート制御機構によって保証され得る。これは、結局、内側フレームＩの係
数のみがメモリ５５に保存される。保存を実施する場合などの、エンコーダのコ
スト及び編集能力が圧縮比よりも重要な実例に対して、これは適したエンコーダ
である。ループ・メモリ５５は、（ＬＬＣ５４を経由して）量子化器５３の直後
に配置され、本発明のエンコーダの試みのほとんど完全な利益を得る。動き推定
器５１において用いられ得る再現フレームを得るために、エンコーダは、拡張可
能デコーダＬＬＤ５６及び逆量子化器ＩＱ５７を更に有し、それらは両者共メモ
リ５５に接続されている。拡張可能デコーダＬＬＤ５６は、拡張可能符号化器Ｌ
ＬＣ５４の逆の作業を実行する。
メラ・システムを示す。このハイブリッド・エンコーダは、この場合、Ｉ（内側
）及びＰ（中間）フレームを交互にエンコードする、いわゆる「ＰＩＰＩ」エン
コーダである。このカメラ・システムは、カメラ４、及びハイブリッド・エンコ
ーダ５を有する。カメラ４によって生成された信号は、まずＤＣＴ５０において
ＤＣＴ変換される。その後、変換された信号は、ＭＥ５１において動き推定を受
け、ＭＣ５２において動き補償を受ける。動き補償信号は、Ｑ５３において量子
化される。量子化された信号は、ジグザグ・スキャナ（ＺＺ）５８、ランレング
ス・エンコーダ（ＲＬＥ）５９、及び可変長エンコーダ（ＶＬＥ）６０によって
更に処理され、例えばＭＰＥＧエンコードされた信号、を得る。量子化された信
号は、更に、ＬＬＣ５４において、拡張可能符号化され、その後、メモリ５５へ
供給される。メモリ５５の要求されるサイズは、エンコーダ５そのもののバッフ
ァ／レート制御機構によって保証され得る。これは、結局、内側フレームＩの係
数のみがメモリ５５に保存される。保存を実施する場合などの、エンコーダのコ
スト及び編集能力が圧縮比よりも重要な実例に対して、これは適したエンコーダ
である。ループ・メモリ５５は、（ＬＬＣ５４を経由して）量子化器５３の直後
に配置され、本発明のエンコーダの試みのほとんど完全な利益を得る。動き推定
器５１において用いられ得る再現フレームを得るために、エンコーダは、拡張可
能デコーダＬＬＤ５６及び逆量子化器ＩＱ５７を更に有し、それらは両者共メモ
リ５５に接続されている。拡張可能デコーダＬＬＤ５６は、拡張可能符号化器Ｌ
ＬＣ５４の逆の作業を実行する。
【００３０】
より高い圧縮比において、より低いビットレートが要求されると、連続的なＰ
フレームが用いられなければならない。多Ｐフレーム・エンコーダ７を有するカ
メラ・システムのアーキテクチャを図６に示す。図５と同様に、エンコーダ７は
、ＤＣＴ７０、ＭＥ７１、ＭＣ７２、Ｑ７３、ＺＺ８０、ＲＬＥ８１、及びＶＬ
Ｅ８２を有する。Ｑ７３は、再現信号を得るために、ＩＱ７４を経由して、逆動
き補償器（ＩＭＣ）７５と接続されている。ここで、中間の符号化されたフレー
ムＰの間において、不定数の非ゼロ係数は、Ｑ７３を迂回し、ＩＭＣ機構７５を
通過して直接ループ・メモリ７８へ行き得る。保存要求をアクティブに制御する
方法は、ループ・メモリ７８に向かう信号を量子化することである。量子化の量
は、エンコーダの目標出力質より（大幅に）高い画質が維持され、Ｐフレームの
連続数が制限されている限り許される。この量子化は、拡張可能符号化原理に基
づいて、各ＤＣＴブロックに対してビットストリームの所定割合を単に取ること
によって実行される。個別のバッファ制御機構は、画像コンテンツの輪郭を描き
、上記割合を処理中に調整することが可能である。量子化情報は、ＬＬＤ７９に
おいて実行されたデコード段階に対しては必要ない。追加の量子化は、ＬＬＣ７
６によって生成された拡張可能ビットストリームに対して、切り捨て器Ｔ７７に
よって実行される。非ゼロ係数の数が受け入れられる数より多い場合に内部ブロ
ックに切り替えることによるバックアップ機構を設けることも可能である。図５
及び６において示した実施形態は、標準ＭＰＥＧ若しくは同様のエンコードされ
たビットストリームを生成する。このビットストリームは、標準的なデコーダに
よってデコードされ得る。
フレームが用いられなければならない。多Ｐフレーム・エンコーダ７を有するカ
メラ・システムのアーキテクチャを図６に示す。図５と同様に、エンコーダ７は
、ＤＣＴ７０、ＭＥ７１、ＭＣ７２、Ｑ７３、ＺＺ８０、ＲＬＥ８１、及びＶＬ
Ｅ８２を有する。Ｑ７３は、再現信号を得るために、ＩＱ７４を経由して、逆動
き補償器（ＩＭＣ）７５と接続されている。ここで、中間の符号化されたフレー
ムＰの間において、不定数の非ゼロ係数は、Ｑ７３を迂回し、ＩＭＣ機構７５を
通過して直接ループ・メモリ７８へ行き得る。保存要求をアクティブに制御する
方法は、ループ・メモリ７８に向かう信号を量子化することである。量子化の量
は、エンコーダの目標出力質より（大幅に）高い画質が維持され、Ｐフレームの
連続数が制限されている限り許される。この量子化は、拡張可能符号化原理に基
づいて、各ＤＣＴブロックに対してビットストリームの所定割合を単に取ること
によって実行される。個別のバッファ制御機構は、画像コンテンツの輪郭を描き
、上記割合を処理中に調整することが可能である。量子化情報は、ＬＬＤ７９に
おいて実行されたデコード段階に対しては必要ない。追加の量子化は、ＬＬＣ７
６によって生成された拡張可能ビットストリームに対して、切り捨て器Ｔ７７に
よって実行される。非ゼロ係数の数が受け入れられる数より多い場合に内部ブロ
ックに切り替えることによるバックアップ機構を設けることも可能である。図５
及び６において示した実施形態は、標準ＭＰＥＧ若しくは同様のエンコードされ
たビットストリームを生成する。このビットストリームは、標準的なデコーダに
よってデコードされ得る。
【００３１】
上記述べた実施形態において、拡張可能符号化は、エンコーダ内において、即
ち、ループ・メモリへ拡張可能ビットストリームを供給するために、用いられる
が、拡張可能符号化は、拡張可能ビットストリームをリモート・デコーダへ送信
するためにも用いられ得る。その際、受信機は、拡張可能ビットストリームをデ
コードする手段が必要となる。図７は、カメラ４及びハイブリッド・エンコーダ
９を有するカメラ・システムを示す。ハイブリッド・エンコーダ９は、動き推定
器（ＭＥ）９０、動き補償器（ＭＣ）９１、ＤＣＴ変換器９２、拡張可能符号化
器（ＬＬＣ）９３（図３参照）、エントロピ符号化器（ＥＣ）９４（オプション
）、及び切り取り器（Ｔ）９５を有する。このエンコーダは更に、エントロピ・
デコーダ（ＥＤ）９６（オプション）、拡張可能デコーダ（ＬＬＤ）９７、逆Ｄ
ＣＴ変換器（ＩＤＣＴ）９８、逆動き補償器（ＩＭＣ）９９、及びメモリ（ＭＥ
Ｍ）１００を有する。標準的なジグザグなスキャン、ランレングス符号化、及び
可変長符号化の代わりに、拡張可能符号化器ＬＬＣ９３は、拡張可能ビットスト
リームをハイブリッド符号化器９へ供給するために用いられる。拡張可能ビット
ストリームは、ＥＣ９４において、例えば演算若しくはハフマン符号化であるエ
ントロピ符号化される。図７に係る実施形態は、所望のビットレートを有する出
力ビットストリームＢＳを得るために、拡張可能ビットストリームを出力パスに
おいて切り捨てる切り捨て器（Ｔ）９５を有する。この実施形態は、量子化器を
適用するためにフィードバック・ループを用いる実施形態より速く且つ良好にビ
ットレートを適合させる複雑さが少ないビットレート制御を提供する。図７に示
す実施形態と図５及び６に示す実施形態との組み合わせは、実現可能である。動
き補償が要求されない場合、主にＤＣＴ９２、拡張可能符号化器ＬＬＣ９３、及
び切り捨て器Ｔ９５を有する実施形態が（図３と同様に）用いられ得る。
ち、ループ・メモリへ拡張可能ビットストリームを供給するために、用いられる
が、拡張可能符号化は、拡張可能ビットストリームをリモート・デコーダへ送信
するためにも用いられ得る。その際、受信機は、拡張可能ビットストリームをデ
コードする手段が必要となる。図７は、カメラ４及びハイブリッド・エンコーダ
９を有するカメラ・システムを示す。ハイブリッド・エンコーダ９は、動き推定
器（ＭＥ）９０、動き補償器（ＭＣ）９１、ＤＣＴ変換器９２、拡張可能符号化
器（ＬＬＣ）９３（図３参照）、エントロピ符号化器（ＥＣ）９４（オプション
）、及び切り取り器（Ｔ）９５を有する。このエンコーダは更に、エントロピ・
デコーダ（ＥＤ）９６（オプション）、拡張可能デコーダ（ＬＬＤ）９７、逆Ｄ
ＣＴ変換器（ＩＤＣＴ）９８、逆動き補償器（ＩＭＣ）９９、及びメモリ（ＭＥ
Ｍ）１００を有する。標準的なジグザグなスキャン、ランレングス符号化、及び
可変長符号化の代わりに、拡張可能符号化器ＬＬＣ９３は、拡張可能ビットスト
リームをハイブリッド符号化器９へ供給するために用いられる。拡張可能ビット
ストリームは、ＥＣ９４において、例えば演算若しくはハフマン符号化であるエ
ントロピ符号化される。図７に係る実施形態は、所望のビットレートを有する出
力ビットストリームＢＳを得るために、拡張可能ビットストリームを出力パスに
おいて切り捨てる切り捨て器（Ｔ）９５を有する。この実施形態は、量子化器を
適用するためにフィードバック・ループを用いる実施形態より速く且つ良好にビ
ットレートを適合させる複雑さが少ないビットレート制御を提供する。図７に示
す実施形態と図５及び６に示す実施形態との組み合わせは、実現可能である。動
き補償が要求されない場合、主にＤＣＴ９２、拡張可能符号化器ＬＬＣ９３、及
び切り捨て器Ｔ９５を有する実施形態が（図３と同様に）用いられ得る。
【００３２】
図７に係る実施形態の出力が標準ＭＰＥＧ−２出力でないため、ビットストリ
ームＢＳをデコードするために非ＭＰＥＧ−２規格デコーダが要求される。拡張
可能デコーダ１１を有する受信機を図８に示す。拡張可能ビットストリームＢＳ
は、デコーダ１１、特にエントロピ・デコーダ１１１、において受信される。ビ
ットストリームＢＳの発信源は、記録媒体１０であってもよいが、何らかの媒体
をわたる送信であってもよい。エントロピ・デコード後、ビットストリームＢＳ
は、ＬＬＤ１１２において、拡張可能デコードされる。デコーダの更に別の要素
は、それらの対であるエンコーダ９における場合と同様に、逆ＤＣＴ変換器（Ｉ
ＤＣＴ）１１３、逆動き補償器（ＩＭＣ）１１４、及びメモリ（ＭＥＭ）１１５
である。切り捨てによって影響を受ける係数のビットは、デコーダ１１によって
、ゼロ、期待値、若しくはランダムな値に設定され得る。デコードされたビット
ストリームは、ディスプレイＤ１２上に表示され得る。エンコーダの複雑さに応
じて、ＥＤ１１１若しくはＩＭＣ１１４とＭＥＭ１１５とは除外され得る。
ームＢＳをデコードするために非ＭＰＥＧ−２規格デコーダが要求される。拡張
可能デコーダ１１を有する受信機を図８に示す。拡張可能ビットストリームＢＳ
は、デコーダ１１、特にエントロピ・デコーダ１１１、において受信される。ビ
ットストリームＢＳの発信源は、記録媒体１０であってもよいが、何らかの媒体
をわたる送信であってもよい。エントロピ・デコード後、ビットストリームＢＳ
は、ＬＬＤ１１２において、拡張可能デコードされる。デコーダの更に別の要素
は、それらの対であるエンコーダ９における場合と同様に、逆ＤＣＴ変換器（Ｉ
ＤＣＴ）１１３、逆動き補償器（ＩＭＣ）１１４、及びメモリ（ＭＥＭ）１１５
である。切り捨てによって影響を受ける係数のビットは、デコーダ１１によって
、ゼロ、期待値、若しくはランダムな値に設定され得る。デコードされたビット
ストリームは、ディスプレイＤ１２上に表示され得る。エンコーダの複雑さに応
じて、ＥＤ１１１若しくはＩＭＣ１１４とＭＥＭ１１５とは除外され得る。
【００３３】
まとめると、本発明は、信号を符号化し、拡張可能ビットストリームを得るた
めの方法及び装置を提案する。この信号は、値のブロックを有する。各ブロック
は、ビットプレーン・シーケンスとして表されており、その値は、ビットプレー
ンの重要性が下がる順にスキャンされ、送信される。各ビットプレーンに対して
、スキャン及び送信は、ブロックの角（通常は左上角）から始まる四角いスキャ
ン・ゾーンにおいて実行される。スキャン及び送信は、各ブロックについて個別
に実行されることが好ましい。生成されたビットストリームは、ビットストリー
ムを所望の位置で単に切り捨てることによって、所望のビットレートに量子化さ
れる。最初、すべての値は、重要でないとマークされる。各ビットプレーンに対
して、ビットは重要な値、即ち前のビットプレーンにおいて新たに重要となった
値、それぞれについて送信される。重要な値に加え、いずれの重要でない値が現
在のビットプレーンにおいて新たに重要な値となったかを示す表示が送信される
。四角いスキャン・ゾーンの寸法が選択され、現在のビットプレーンにおける新
たに重要となった値について送信される。これに、スキャン・ゾーン内部のいず
れの前に重要でなかった値が新たに重要となった値となった否かを示す表示と、
新たに重要となった値それぞれについてのサイン・ビットとが続く。その後、次
のビットプレーンが処理される。値は、変換係数であってもよい。
めの方法及び装置を提案する。この信号は、値のブロックを有する。各ブロック
は、ビットプレーン・シーケンスとして表されており、その値は、ビットプレー
ンの重要性が下がる順にスキャンされ、送信される。各ビットプレーンに対して
、スキャン及び送信は、ブロックの角（通常は左上角）から始まる四角いスキャ
ン・ゾーンにおいて実行される。スキャン及び送信は、各ブロックについて個別
に実行されることが好ましい。生成されたビットストリームは、ビットストリー
ムを所望の位置で単に切り捨てることによって、所望のビットレートに量子化さ
れる。最初、すべての値は、重要でないとマークされる。各ビットプレーンに対
して、ビットは重要な値、即ち前のビットプレーンにおいて新たに重要となった
値、それぞれについて送信される。重要な値に加え、いずれの重要でない値が現
在のビットプレーンにおいて新たに重要な値となったかを示す表示が送信される
。四角いスキャン・ゾーンの寸法が選択され、現在のビットプレーンにおける新
たに重要となった値について送信される。これに、スキャン・ゾーン内部のいず
れの前に重要でなかった値が新たに重要となった値となった否かを示す表示と、
新たに重要となった値それぞれについてのサイン・ビットとが続く。その後、次
のビットプレーンが処理される。値は、変換係数であってもよい。
【００３４】
上記述べた実施形態は、本発明を制限するものではなく、説明するためのもの
であること、及び当業者には添付の請求項の範囲を逸脱することなく多くの代替
実施形態を設計し得ることに注意。本発明が画像ではなく、サブ画像に対して適
用されるのであれば、画像は、サブ画像に分けられてもよい。請求項において、
括弧内に配置された符番は、請求項を制限するように解釈されてはならない。「
有する」という語は、請求項に列挙された要素若しくは工程以外の要素若しくは
工程を排除しない。本発明は、いつくかの明確な手段を有するハードウェア、及
び適切にプログラムされたコンピュータを用いることによって実施され得る。い
くつかの手段を列挙した装置クレームにおいて、これら手段のいくつかは、１つ
のハードウェア、及び同じハードウェア・アイテムによって実現され得る。
であること、及び当業者には添付の請求項の範囲を逸脱することなく多くの代替
実施形態を設計し得ることに注意。本発明が画像ではなく、サブ画像に対して適
用されるのであれば、画像は、サブ画像に分けられてもよい。請求項において、
括弧内に配置された符番は、請求項を制限するように解釈されてはならない。「
有する」という語は、請求項に列挙された要素若しくは工程以外の要素若しくは
工程を排除しない。本発明は、いつくかの明確な手段を有するハードウェア、及
び適切にプログラムされたコンピュータを用いることによって実施され得る。い
くつかの手段を列挙した装置クレームにおいて、これら手段のいくつかは、１つ
のハードウェア、及び同じハードウェア・アイテムによって実現され得る。
【図１】
本発明に係る四角いスキャン・ゾーンを有する例示的ビットプレーンを示す図
である。
である。
【図２】
本発明に係る符号化技術の図解を示す図である。
【図３】
本発明に係る例示的実施形態を示す図である。
【図４】
本発明に係る拡張可能画像符号化方法の例を示す図である。
【図５】
メモリに拡張可能ビットストリームを供給するために拡張可能符号化器を用い
る、カメラ・システムに適用された本発明に係るハイブリッド・エンコーダを示
す図である。
る、カメラ・システムに適用された本発明に係るハイブリッド・エンコーダを示
す図である。
【図６】
メモリに拡張可能ビットストリームを供給するために拡張可能符号化器を用い
る、カメラ・システムに適用された本発明に係るハイブリッド・エンコーダを示
す図である。
る、カメラ・システムに適用された本発明に係るハイブリッド・エンコーダを示
す図である。
【図７】
ハイブリッド・エンコーダの出力に拡張可能ビットストリームを供給するため
に拡張可能符号化器を用いる、本発明に係る別のハイブリッド・エンコーダを有
するカメラ・システムを示す図である。
に拡張可能符号化器を用いる、本発明に係る別のハイブリッド・エンコーダを有
するカメラ・システムを示す図である。
【図８】
図７のハイブリッド・エンコーダによって生成された拡張可能なビットストリ
ームをデコードするデコーダを示す図である。
ームをデコードするデコーダを示す図である。
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(31)優先権主張番号 ００２０１０３７．９
(32)優先日 平成12年３月23日(2000．3．23)
(33)優先権主張国 欧州特許庁（ＥＰ）
(81)指定国 ＥＰ(ＡＴ，ＢＥ，ＣＨ，ＣＹ，
ＤＥ，ＤＫ，ＥＳ，ＦＩ，ＦＲ，ＧＢ，ＧＲ，ＩＥ，Ｉ
Ｔ，ＬＵ，ＭＣ，ＮＬ，ＰＴ，ＳＥ)，ＯＡ(ＢＦ，ＢＪ
，ＣＦ，ＣＧ，ＣＩ，ＣＭ，ＧＡ，ＧＮ，ＧＷ，ＭＬ，
ＭＲ，ＮＥ，ＳＮ，ＴＤ，ＴＧ)，ＡＰ(ＧＨ，ＧＭ，Ｋ
Ｅ，ＬＳ，ＭＷ，ＭＺ，ＳＤ，ＳＬ，ＳＺ，ＴＺ，ＵＧ
，ＺＷ)，ＥＡ(ＡＭ，ＡＺ，ＢＹ，ＫＧ，ＫＺ，ＭＤ，
ＲＵ，ＴＪ，ＴＭ)，ＡＥ，ＡＧ，ＡＬ，ＡＭ，ＡＴ，
ＡＵ，ＡＺ，ＢＡ，ＢＢ，ＢＧ，ＢＲ，ＢＹ，ＣＡ，Ｃ
Ｈ，ＣＮ，ＣＲ，ＣＵ，ＣＺ，ＤＥ，ＤＫ，ＤＭ，ＤＺ
，ＥＥ，ＥＳ，ＦＩ，ＧＢ，ＧＤ，ＧＥ，ＧＨ，ＧＭ，
ＨＲ，ＨＵ，ＩＤ，ＩＬ，ＩＮ，ＩＳ，ＪＰ，ＫＥ，Ｋ
Ｇ，ＫＰ，ＫＲ，ＫＺ，ＬＣ，ＬＫ，ＬＲ，ＬＳ，ＬＴ
，ＬＵ，ＬＶ，ＭＡ，ＭＤ，ＭＧ，ＭＫ，ＭＮ，ＭＷ，
ＭＸ，ＮＯ，ＮＺ，ＰＬ，ＰＴ，ＲＯ，ＲＵ，ＳＤ，Ｓ
Ｅ，ＳＧ，ＳＩ，ＳＫ，ＳＬ，ＴＪ，ＴＭ，ＴＲ，ＴＴ
，ＴＺ，ＵＡ，ＵＧ，ＵＳ，ＵＺ，ＶＮ，ＹＵ，ＺＡ，
ＺＷ
(72)発明者 ファン デル フリューテン，レナトゥス
イェー
オランダ国，5656 アーアー アインドー
フェン，プロフ・ホルストラーン ６
Ｆターム(参考） 5C022 AA13 AC69 AC79
5C053 FA08 GB23 GB26 GB28 GB29
LA01
5C059 KK00 MA05 MA23 MA35 MC01
MC11 MC32 MC34 MC38 ME02
NN01 NN21 PP01 PP04 RB12
RB17 RC11 RE07 SS14 SS15
SS20 TA36 TA42 TB08 TB17
TC18 TD11 UA02 UA05 UA33
5C078 AA04 BA57 CA01 CA34 DA01
5J064 AA02 AA04 BA09 BA16 BC01
BD03
【要約の続き】
な値（ＮＳＣ）となったかを示す表示が送信される。四
角いスキャン・ゾーン（ＲＭＡＸ／ＣＭＡＸ）の寸法が
選択され、現在のビットプレーンにおける新たに重要と
なった値（ＮＳＣ）について送信される。これに、スキ
ャン・ゾーン内部のいずれの前に重要でなかった値が新
たに重要となった値（ＮＳＣ）となった否かを示す表示
と、各新たに重要となった値（ＮＳＣ）についてのサイ
ン・ビットとが続く。その後、次のビットプレーンが処
理される。値は、変換係数であってもよい。
Claims (15)
- 【請求項１】 拡張可能ビットストリームを得るために値のブロックを有す
る信号を符号化する方法であって、 該値のうち最も重要なビットが最重要ビットプレーンを形成し、該値のうち重
要でないビットそれぞれが重要でないビットプレーンを形成するように、各ブロ
ックをビットプレーン・シーケンスとして表す工程と、 該ビットプレーンの重要度が下がる順序で該値をスキャンし、送信する工程と
を有し、 各ビットプレーンに対して、前記スキャンし、送信する工程は、前記ブロック
の角から始まる四角いスキャン・ゾーンにおいて実行される方法。 - 【請求項２】 請求項１記載の方法であって、 前記値は変換係数であることを特徴とする方法。
- 【請求項３】 請求項１記載の方法であって、 前記符号化は、個別のブロックそれぞれについて個別の拡張可能ビットストリ
ームを得るために、各ブロックについて個別に実行されることを特徴とする方法
。 - 【請求項４】 請求項１記載の方法であって、 前記スキャンし、送信する工程は、 全ての値を重要でないと最初にマークする工程と、 各ビットプレーンに対して 現在のビットプレーンにおいて重要な値のそれぞれに対してビットを送信す
る工程と、 いずれの重要でない値が現在のビットプレーンにおいて新たに重要となった
かを示す表示を送信する工程と、 現在のビットプレーンにおける新たに重要となった値に対して前記四角いス
キャン・ゾーンの寸法を選択し、送信し、次いで該スキャン・ゾーン内で前の重
要でなかった値のそれぞれに対して該値が新たに重要となった否かを示す表示及
び各新たに重要となった値についてサイン・ビットを送信する工程と、 を停止条件に一致するまで実行する工程とを有することを特徴とする方法。 - 【請求項５】 請求項４記載の方法であって、 前記新たに重要となった値を表す前記ビットストリームの各部はエントロピ符
号化されることを特徴とする方法。 - 【請求項６】 請求項３記載の方法であって、 拡張可能ビットストリームは、個別ブロックそれぞれの各拡張可能ビットスト
リームの選択された部分を周期的且つ連続的にスキャンすることによって得られ
ることを特徴とする方法。 - 【請求項７】 拡張可能ビットストリームを得るために値のブロックを有す
る信号を符号化する装置であって、 該値のうち最も重要なビットが最重要ビットプレーンを形成し、該値のうち重
要でないビットそれぞれが重要でないビットプレーンを形成するように、各ブロ
ックをビットプレーン・シーケンスとして表す手段と、 該ビットプレーンの重要度が下がる順序で該値をスキャンし、送信する手段と
を有し、 各ビットプレーンに対して、前記スキャンし、送信する工程は、前記ブロック
の角から始まる四角いスキャン・ゾーンにおい実行される装置。 - 【請求項８】 請求項７記載の装置と、 所定のビットレートにおいて前記拡張可能ビットストリームを切り捨てる切り
捨て器とを有するエンコーダ。 - 【請求項９】 請求項７記載の装置と、 前のフレームを保存するメモリと、 前記メモリに前記拡張可能ビットストリームを供給するように設定された装置
とを有するエンコーダ。 - 【請求項１０】 カメラと、 請求項８又は９記載のエンコーダとを有するカメラ・システム。
- 【請求項１１】 値のブロックを有する拡張可能ビットストリームを受信し
、 前記拡張可能ビットストリームからの前記値のブロックを再現し、 前記値のブロックをデコードするデコード方法であって、 各ブロックに対する前記値は、ビットプレーンの重要度が下がる順に使用可能
となり、各ビットプレーンに対する前記値は前記ブロックの左上から始まる四角
いスキャン・ゾーンにおいてスキャンされる方法。 - 【請求項１２】 値のブロックを有する拡張可能ビットストリームを受信す
る手段と、 前記拡張可能ビットストリームからの前記値のブロックを再現する手段と、 前記値のブロックをデコードする手段とを有し、 各ブロックに対する前記値は、ビットプレーンの重要度が下がる順に使用可能
となり、各ビットプレーンに対する前記値は前記ブロックの左上から始まる四角
いスキャン・ゾーンにおいてスキャンされる拡張可能デコーダ。 - 【請求項１３】 請求項１２記載の拡張可能でコーダと、 デコードされた値を出力する手段とを有する受信機。
- 【請求項１４】 値のブロックを有する拡張可能ビットストリームであって
、 各ブロックに対する前記値は、ビットプレーンの重要度が下がる順に使用可能
となり、各ビットプレーンに対する前記値は前記ブロックの左上から始まる四角
いスキャン・ゾーンにおいてスキャンされる拡張可能ビットストリーム。 - 【請求項１５】 請求項１４記載の拡張可能ビットストリームが記録された
ことを特徴とする記録媒体。
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| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| EP99202775 | 1999-08-27 | ||
| EP99202775.5 | 1999-08-27 | ||
| EP99203839 | 1999-11-18 | ||
| EP99203839.8 | 1999-11-18 | ||
| EP00201037 | 2000-03-23 | ||
| EP00201037.9 | 2000-03-23 | ||
| PCT/EP2000/008271 WO2001017268A1 (en) | 1999-08-27 | 2000-08-24 | Scalable coding |
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|---|---|---|---|
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|---|---|
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Family
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Family Applications (2)
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|---|---|---|---|
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|---|---|---|---|
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| JPH0583569A (ja) * | 1991-09-24 | 1993-04-02 | Sony Corp | 画像符号化装置 |
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