JP2006511175A - ウェーブレット画像の符号化方法及び対応する復号化方法 - Google Patents
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Abstract
Description
少なくとも2つの別個の性質のゾーンに前記画像を分割するステップであって、各ゾーンの性質が前記ゾーン内の前記メッシュの少なくとも1つの特性パラメータの関数である、ステップと、
前記ゾーンのそれぞれに対して、前記ゾーンの前記メッシュの前記符号化を最適にすることができるウェーブレットの種類を、少なくとも前記性質の関数として割り当てるステップと、
を含むことが好ましい。
少なくとも1種類のテクスチャーと、
少なくとも1種類の輪郭と、
少なくとも1種類の特異点と、
少なくとも1種類の色と、
少なくとも1種類の形状と
を含むグループに属する。
ループ形ウェーブレットと、
バタフライ形ウェーブレット(Butterfly wavelet)と、
キャットマル・クラーク(Catmull-Clark)形ウェーブレットと、
アフィン形ウェーブレット(affine wavelet)と
を含むグループに属する。
前記メッシュの輝度と、
前記メッシュの少なくとも1つのクロミナンス成分と
を含むグループに属する前記メッシュのパラメータを表すことが好ましい。
ゼロ・ツリー形(zero-tree type)の手法と、
EBCOT形の手法と
を含むグループに属する手法を用いて前記ウェーブレット係数を符号化するステップをさらに含むことが好ましい。
符号化された画像を示すストリームから各ゾーンのメッシュの符号化に割り当てられたウェーブレットの種類に関する情報を抽出するステップ、
ゾーンのそれぞれに対して、こうした情報の関数として、ゾーンのメッシュを復号化するステップ、
が含まれる。
ゾーンの性質が前記ゾーン内のメッシュの少なくとも1つの特性パラメータの関数となるように、少なくとも2つの別個の性質のゾーンに画像を分割する手段と、
前記ゾーンの前記メッシュの前記符号化を最適にすることができる少なくとも1つのウェーブレットの種類を、前記ゾーンの性質の関数として、前記ゾーンのそれぞれに対して割り当てる手段と
を含む。
符号化された画像を示すストリームから各ゾーンのメッシュの符号化に割り当てられたウェーブレットの種類に関する情報を抽出する手段と、
ゾーンのそれぞれに対して、情報の関数として、ゾーンのメッシュを復号化する手段と
が含まれる。
パケットの開始を示すフィールドと、
前記パケットの識別子を伝達するフィールドと、
情報ヘッダフィールドと、
前記ゾーンに割り当てられた前記ウェーブレットの種類に関する前記情報の一部を含むフィールドと、
前記ゾーンの前記メッシュに適用されるウェーブレット係数を含むフィールドと、
前記画像の前記メッシュの形式に関するフィールドと、
パケットの終了を示すフィールドと
を含むことが好ましい。
前記ゾーンのウェーブレット係数の数に関するサブフィールドと、
前記メッシュの前記形式の関数として、前記画像の前記ゾーンを示すサブフィールドと、
前記ウェーブレット係数に対して用いられるビットマップの数に関するサブフィールドと
を含むことが好ましい。
ビデオのストリーミングと、
ビデオ記憶と、
ビデオ会議と、
ビデオオンデマンドと、
ビデオメールと
を含むグループに属する少なくとも1つの分野に対して用いる本願で前に説明された符号化方法及び復号化方法の用途にも関係する。
P1:ウェーブレットはL2(R)に対するRiezベース並びにLebesgue、Lipchitz、Sobolev及びBesovの空間などの多種多様な関数の空間に対する「均一」なベースを形成する。このことは、引用される空間のどのような関数もウェーブレットの基底で分解することができ、この分解はこの関数に対するノルム(初期空間のノルム)として均一に収束する。
P2:均一な基底に関する分解係数は知られている(あるいは、容易に見つけることができる)。しかも、ウェーブレットが直交していること、すなわちデュアルウェーブレットは、周知である(二重直交(bi-orthogonal)の場合)。
P3:ウェーブレット及びデュアルウェーブレットは、空間及び周波数の中で局所的な特性を有する。幾つかのウェーブレットはさらにコンパクトなサポートを有する(本発明はこうしたウェーブレットを使用することが好ましいが、これに限定されることはない)。周波数局在化の特性は、ウェーブレットの規則性(高い周波数に対して)及びゼロ多項式モーメント(zero polynomial moment)の数(低い周波数に対して)から直接生じる。
P4:ウェーブレットは、マルチ分解度分析(multiresolution analysis)の中で使用することができる。このことにより、FWT(高速ウェーブレット変換)がもたらされる。このFWTにより、関数からウェーブレット係数まで「線形時間(linear time)」で進むことができる。
Q1:第1世代のウェーブレットはRnで定義された関数に対する基底を提供するが、幾つかのアプリケーション(データの細分化、一般的なドメイン内の偏微分方程式の解、又は任意のトポロジーのメッシュに対するウェーブレットの適用など)は、曲線、面又はそれらの取り合わせのようなRnの任意のドメインに対して定義されるウェーブレットを必要とする。
Q2:微分形式の対角化、曲線及び面の分析、並びに重み付けされた近似値は、重み付けされた測定値に適合された基底を必要とする。しかしながら、第1世代のウェーブレットは、並行移動(translation)における不変測度(invariant measurement)(典型的には、ルベーグ測度)のある空間に対してのみ基底を提供する。
Q3:多くの実際の問題は、不規則なサンプリングによるデータに適合したアルゴリズムを必要とするが、第1世代のウェーブレットは規則正しく行われたサンプリングデータに対してのみ分析を可能にする。
φk-1=Pφk
ここで、Pは任意の不特定のマトリックスである。
ウェーブレット係数の数(処理される画像のゾーンの中の全数)、
検討される画像のゾーン(「メッシュの形状」フィールドによって特に提供された情報の関数として)、
ビットマップの数(ウェーブレット係数を符号化するために使用される)。
画像の開始
パッケージの開始/No 145 / 250 coeff / vertex5, ridge2,4,5; vertex45, ridge 56,54,87... / 256 / バタフライ/ (10,25,14), (25,54,84),(...),(25,36,10)/パッケージの終了
パッケージの開始/No 260 / 130 coeff/ vertex14, ridge8,41,5; vertex7, ridge 21,47,21... / 256 / ループ/ (1,5,8), (2,4,42),(...),(52,20,10)/パッケージの終了
画像の終了。
Claims (21)
- 階層的なメッシュのウェーブレット符号化を実行してこの階層的なメッシュが関連付けされた画像を符号化する方法であって、前記画像の別個のゾーンに選択的に適用される少なくとも2つの種類のウェーブレットを用いることを特徴とする符号化方法。
- 少なくとも2つの別個の性質を有するゾーンに前記画像を分割するステップであって、各ゾーンの性質が前記ゾーン内の前記メッシュの少なくとも1つの特性パラメータの関数である、ステップと、
前記ゾーンのそれぞれに対して、前記ゾーンにおけるメッシュの符号化を最適にすることができるウェーブレットの種類を、少なくとも前記性質の関数として割り当てるステップと
を含むことを特徴とする、請求項1に記載の符号化方法。 - 前記メッシュの前記特性パラメータが、前記ゾーン内の前記メッシュの密度を考慮したものであることを特徴とする請求項2に記載の符号化方法。
- 前記ゾーンの前記性質が、
少なくとも1種類のテクスチャーと、
少なくとも1種類の輪郭と、
少なくとも1種類の特異点と、
少なくとも1種類の色と、
少なくとも1種類の形状と
を含むグループに属することを特徴とする請求項2または3に記載の符号化方法。 - 前記ウェーブレットの種類が、
ループ形ウェーブレットと、
バタフライ形ウェーブレット(Butterfly wavelet)と、
キャットマル・クラーク(Catmull-Clark)形ウェーブレットと、
アフィン形ウェーブレット(affine wavelet)と
を含むグループに属することを特徴とする請求項1から4のいずれかに記載の符号化方法。 - 前記ゾーンのそれぞれに対して、前記ゾーンの更新点において前記メッシュに関連したスカラー値と、前記更新点に隣接する少なくとも幾つかの点において前記メッシュに関連した前記スカラー値とを考慮して、前記ゾーンに割り当てられた前記種類のウェーブレット係数を前記メッシュに適用するステップを含むことを特徴とする請求項1から5のいずれかに記載の符号化方法。
- 前記スカラー値が、
前記メッシュの輝度と、
前記メッシュの少なくとも1つのクロミナンス成分と
を含むグループに属する前記メッシュのパラメータを表すことを特徴とする請求項6に記載の符号化方法。 - ゼロ・ツリー形の手法と、
EBCOT形の手法と
を含むグループに属する手法を用いて前記ウェーブレット係数を符号化するステップをさらに含むことを特徴とする請求項6または7に記載の符号化方法。 - 前記画像が連続した画像のシーケンスに属する場合、前記画像の前記ウェーブレット係数を前記シーケンス内の前記画像に先行又は後続する少なくとも1つの画像のウェーブレット係数と比較するステップをさらに含み、前記先行又は後続する画像のウェーブレット係数と同一である前記画像のウェーブレット係数に対する前記符号化するステップの実行を避けることを特徴とする請求項6から8のいずれかに記載の符号化方法。
- 連続した画像のシーケンスを符号化することができ、
前記画像が前記シーケンスの本来の画像と動きの予測または補償によって作られた画像とを比較することによって得られたエラー画像であり、
前記画像が符号化される、少なくとも1つのエラー領域であって、少なくとも1つのほぼ空となり得る領域を含むことを特徴とする請求項1から9のいずれかに記載の符号化方法。 - 前記分割するステップが、しきい値を設定することによって前記画像の前記エラー領域を検出するステップを含み、これにより前記画像の少なくとも1つの領域が所定のしきい値よりも大きいエラーを有することを決定できるようにすることを特徴とする請求項10に記載の符号化方法。
- 前記分割するステップが、平行六面体状のブロック内で前記検出されたエラーゾーンの少なくとも幾つかをグループ化するステップも含むことを特徴とする請求項11に記載の符号化方法。
- 前記分割するステップが、同じ性質のブロックの集合の形式で、前記画像の前記ゾーンを作るステップを含むことを特徴とする請求項12に記載の符号化方法。
- 前記分割するステップが前記検出されたエラー領域から前記画像の前記ゾーンを作るステップを含み、これにより、クワッドツリー形の手法を用いることを特徴とする請求項11に記載の符号化方法。
- ウェーブレットで符号化された階層的なメッシュが関連付けされた画像を復号化する方法であって、
ゾーンのそれぞれのメッシュの符号化に割り当てられたウェーブレットの種類に関する情報の関数として、前記画像の前記別個のゾーンに対して選択的な復号化を実行することを特徴とする復号化する方法。 - ウェーブレットで符号化された階層的なメッシュが関連付けされた画像を復号化し、前記メッシュをウェーブレットで符号化するための手段を実行する装置であって、
前記画像の別個のゾーンに対して少なくとも2つの種類のウェーブレットを選択的に適用する手段を含むことを特徴とする装置。 - ウェーブレットで符号化された階層的なメッシュが関連付けされた画像を復号化する装置が、ゾーンそれぞれのメッシュの符号化に割り当てられたウェーブレットの種類に関する情報の関数として、前記画像の前記別個のゾーンに対して選択的な復号化を行う手段を含むことを特徴とする装置。
- ウェーブレットで符号化された階層的なメッシュが関連付けされた画像を示す信号であって、
少なくとも2種類のウェーブレットが符号化の間に前記画像の別個のゾーンに選択的に適用される場合、前記ゾーンのそれぞれのメッシュの符号化に割り当てられる前記種類のウェーブレットに関する情報を前記信号が伝達することを特徴とする信号。 - それぞれが前記画像の前記ゾーンの1つに関連付けられるパケットの形式で構成され、前記パケットのそれぞれは、下記のフィールド、すなわち、
パケットの開始を示すフィールドと、
前記パケットの識別子を伝達するフィールドと、
情報ヘッダフィールドと、
前記ゾーンに割り当てられた前記ウェーブレットの種類に関する前記情報の一部を含むフィールドと、
前記ゾーンの前記メッシュに適用されるウェーブレット係数を含むフィールドと、
前記画像の前記メッシュの形式に関するフィールドと、
パケットの終了を示すフィールドと
を含むことを特徴とする請求項18に記載の信号。 - 前記情報ヘッダフィールドが、
前記ゾーンのウェーブレット係数の数に関するサブフィールドと、
前記メッシュの前記形式の関数として、前記画像の前記ゾーンを示すサブフィールドと、
前記ウェーブレット係数に対して用いられるビットマップの数に関するサブフィールドと
を含むことを特徴とする請求項19に記載の信号。 - ビデオのストリーミングと、
ビデオ記憶と、
ビデオ会議と、
ビデオオンデマンドと、
ビデオメールと
を含むグループに属する少なくともいずれかの分野に対して用いる、請求項1〜14のいずれかに記載の符号化方法または請求項15に記載の復号化方法の用途。
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