JP2008514143A - パーミュテーションのプロクラスティネーション - Google Patents
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Abstract
簡単なアドレシングによりデータを最終でないパーミュテーション位置に入れた場合でも、簡単なアドレス計算により複数のゼロラン消去（ＲＯＺＥ）データ領域又は他の圧縮データを、１つの密なデータアレイに復元できるシステム及び方法を提供する。データは、最終的にアルゴリズムに犠牲を課すことなく、後の計算工程で再配置される。
Description
本発明はデータ圧縮に関するものであり、特にデータ圧縮の種々の段間で転送されるデータの順序付けを変更することに関するものである。
本出願は、
“RATE CONTROL WITH VARIABLE SUBBAND QUANTIZATION ”の名称で２００４年９月２１日に出願された米国特許出願第60/612,311号と、
“SPLIT TABLE ENTROPY CODING”の名称で２００４年９月２２日に出願された米国特許出願第60/612,652号と、
“PERMUTATION PROCRASTINATION ”の名称で２００４年９月２２日に出願された米国特許出願第60/612,651号と、
“MOBILE IMAGING APPLICATION, DEVICE ARCHITECTURE, AND SERVICE PLATFORM ARCHITECTURE”の名称で２００４年１０月１２日に出願された米国特許出願第60/618,558号と、
“VIDEO MONITORING APPLICATION, DEVICE ARCHITECTURES, AND SYSTEM ARCHITECTURE”の名称で２００４年１０月１３日に出願された米国特許出願第60/618,938号と、
“MOBILE IMAGING APPLICATION, DEVICE ARCHITECTURE, AND SERVICE PLATFORM ARCHITECTURE AND SERVICES ”の名称で２００５年２月１６日に出願された米国特許出願第60/654,058号と
の仮出願の優先権を主張するものであるが、これらの各仮出願は全て参考のために記載したものである。
“RATE CONTROL WITH VARIABLE SUBBAND QUANTIZATION ”の名称で２００４年９月２１日に出願された米国特許出願第60/612,311号と、
“SPLIT TABLE ENTROPY CODING”の名称で２００４年９月２２日に出願された米国特許出願第60/612,652号と、
“PERMUTATION PROCRASTINATION ”の名称で２００４年９月２２日に出願された米国特許出願第60/612,651号と、
“MOBILE IMAGING APPLICATION, DEVICE ARCHITECTURE, AND SERVICE PLATFORM ARCHITECTURE”の名称で２００４年１０月１２日に出願された米国特許出願第60/618,558号と、
“VIDEO MONITORING APPLICATION, DEVICE ARCHITECTURES, AND SYSTEM ARCHITECTURE”の名称で２００４年１０月１３日に出願された米国特許出願第60/618,938号と、
“MOBILE IMAGING APPLICATION, DEVICE ARCHITECTURE, AND SERVICE PLATFORM ARCHITECTURE AND SERVICES ”の名称で２００５年２月１６日に出願された米国特許出願第60/654,058号と
の仮出願の優先権を主張するものであるが、これらの各仮出願は全て参考のために記載したものである。
本出願は、
“MULTIPLE CODEC-IMAGER SYSTEM AND METHOD ”の名称で２００４年９月１６日に出願された米国特許出願第10/944,437号であり、２００５年５月１９日に公開された米国特許出願公開第US2005/0104752号の一部継続出願、
“SYSTEM, METHOD AND COMPUTER PROGRAM PRODUCT FOR IMAGE AND VIDEO TRANSCODING ”の名称で２００３年４月１７日に出願された米国特許出願第10/418,4649号であり、２００３年１１月６日に公開された米国特許出願公開第US2003/0206597号の一部継続出願、
“WAVELET TRANSFORM SYSTEM, METHOD AND COMPUTER PROGRAM PRODUCT ”の名称で２００３年４月１７日に出願された米国特許出願第10/418,4649号であり、２００３年１０月２３日に公開された米国特許出願公開第US2003/0198395号の一部継続出願、
“PILE-PROCESSING AND METHOD FOR PARALLEL PROCESSORS”の名称で２００３年５月２８日に出願された米国特許出願第10/447,455号であり、２００３年１２月１１日に公開された米国特許出願公開第US2003/0229773号の一部継続出願、
“CHROMA TEMPORAL RATE REDUCTION AND HIGH-QUALITY PAUSE SYSTEM AND METHOD ”の名称で２００３年５月２８日に出願された米国特許出願第10/447,514号であり、２００３年１２月２５日に公開された米国特許出願公開第US2003/0235340号の一部継続出願、
“SYSTEM AND METHOD FOR TEMPORAL OUT-OF-ORDER COMPRESSION AND MULTI-SOURCE COMPRESSION RATE CONTROL ”の名称で２００４年９月２９日に出願された米国特許出願第10/955,240号であり、２００５年５月１９日に公開された米国特許出願公開第US2005/0105609号の一部継続出願、
“COMPRESSION RATE CONTROL SYSTEM AND METHOD WITH VARIABLE SUBBAND PROCESSIN”の名称で２００５年９月２０日に出願された米国特許出願の一部継続出願（出願人の整理番号は74189-200301/US である）
であるが、これらの一部継続出願は全て参考のために記載したものである。参考のために記載するが、本出願には、
“MULTIPLE CODEC-IMAGER SYSTEM AND METHOD ”の名称で２００４年１１月３０日に発行された米国特許 6,825,780号、
“SYSTEM AND METHOD FOR A DYADIC-MONOTONIC(DM) CODEC”の名称で２００５年１月２５日に発行された米国特許 6,847,317号及び
“MULTIPLE TECHNIQUE ENTROPY CODING SYSTEM AND METHOD ”の名称で２００５年９月２１日に出願された米国特許出願（出願人の整理番号は74189-200401/US である）
をも関連している。
“MULTIPLE CODEC-IMAGER SYSTEM AND METHOD ”の名称で２００４年９月１６日に出願された米国特許出願第10/944,437号であり、２００５年５月１９日に公開された米国特許出願公開第US2005/0104752号の一部継続出願、
“SYSTEM, METHOD AND COMPUTER PROGRAM PRODUCT FOR IMAGE AND VIDEO TRANSCODING ”の名称で２００３年４月１７日に出願された米国特許出願第10/418,4649号であり、２００３年１１月６日に公開された米国特許出願公開第US2003/0206597号の一部継続出願、
“WAVELET TRANSFORM SYSTEM, METHOD AND COMPUTER PROGRAM PRODUCT ”の名称で２００３年４月１７日に出願された米国特許出願第10/418,4649号であり、２００３年１０月２３日に公開された米国特許出願公開第US2003/0198395号の一部継続出願、
“PILE-PROCESSING AND METHOD FOR PARALLEL PROCESSORS”の名称で２００３年５月２８日に出願された米国特許出願第10/447,455号であり、２００３年１２月１１日に公開された米国特許出願公開第US2003/0229773号の一部継続出願、
“CHROMA TEMPORAL RATE REDUCTION AND HIGH-QUALITY PAUSE SYSTEM AND METHOD ”の名称で２００３年５月２８日に出願された米国特許出願第10/447,514号であり、２００３年１２月２５日に公開された米国特許出願公開第US2003/0235340号の一部継続出願、
“SYSTEM AND METHOD FOR TEMPORAL OUT-OF-ORDER COMPRESSION AND MULTI-SOURCE COMPRESSION RATE CONTROL ”の名称で２００４年９月２９日に出願された米国特許出願第10/955,240号であり、２００５年５月１９日に公開された米国特許出願公開第US2005/0105609号の一部継続出願、
“COMPRESSION RATE CONTROL SYSTEM AND METHOD WITH VARIABLE SUBBAND PROCESSIN”の名称で２００５年９月２０日に出願された米国特許出願の一部継続出願（出願人の整理番号は74189-200301/US である）
であるが、これらの一部継続出願は全て参考のために記載したものである。参考のために記載するが、本出願には、
“MULTIPLE CODEC-IMAGER SYSTEM AND METHOD ”の名称で２００４年１１月３０日に発行された米国特許 6,825,780号、
“SYSTEM AND METHOD FOR A DYADIC-MONOTONIC(DM) CODEC”の名称で２００５年１月２５日に発行された米国特許 6,847,317号及び
“MULTIPLE TECHNIQUE ENTROPY CODING SYSTEM AND METHOD ”の名称で２００５年９月２１日に出願された米国特許出願（出願人の整理番号は74189-200401/US である）
をも関連している。
静止画像及びビデオをそのままデジタル化するには多くの“ビット”を必要とする。従って、記録、転送及びその他の使用の為には、画像及びビデオを圧縮するのが一般的である。殆どの、画像及びビデオコンプレッサは、基本的なアーキテクチャを共有してこれに変化を与えている。この基本的なアーキテクチャは、図１に示すように、３段、すなわち、変換段と、量子化段と、エントロピーコーディング段とを有する。
画質と、プロセッサ条件（すなわち、費用／電力消費量）と、圧縮比（すなわち、得られるデータ転送速度）とのバランスをとることにより、データ通信のストリーム（流れ）に必要とするデータ転送速度を低減させるのに、ビデオ“コーデック(codec )”（コンプレッサ／デコンプレッサ）が用いられている。現在得られるデータ圧縮手段は、異なるレンジのトレードオフを提供するとともに、各々が特定の分野の必要性を満足するように最適化されている複数のコーデックプロファイルを生ぜしめる。
ビデオコンプレッサにおける変換段の目的は、ソース画像又はシーケンスにおける局部的な類似性及びパターンの利点をとることにより、ソース画像のエネルギー又は情報をできるだけコンパクトな形態に収縮させることである。コンプレッサは、“ティピカル”入力で良好に動作するとともにこれらの欠落を無視して、“ランダム”又は“パスオロジカル（pathological）”入力を圧縮するように設計されている。
ＭＰＥＧ‐２のような多くの画像圧縮及びビデオ圧縮方法は、変換段として離散コサイン変換（ＤＣＴ）を用いている。
ＭＰＥＧ−４テクスチュアのような幾つかのより新規な画像圧縮及びビデオ圧縮方法は、変換段として種々のウェーブレット変換を用いている。
ウェーブレット変換には、一次元又はそれよりも多い次元の何れかで一組のデータにウェーブレットフィルタ対を繰り返し適用することが含まれている。画像圧縮の場合、２Ｄ（水平及び垂直）ウェーブレット変換を用いることができる。ビデオデータストリームの場合、３Ｄ（水平、垂直及び時間）ウェーブレット変換を用いることができる。
従来技術の図２には、現在得られる種々の圧縮アルゴリズムのうちのトレードオフの一例１００を示す。図示するように、このような圧縮アルゴリズムは、ウェーブレットに基づくコーデック１０２と、種々のＭＰＥＧビデオ分布プロファイルを含む、ＤＣＴに基づくコーデック１０４とを有する。
２Ｄ及び３Ｄウェーブレットは、ＤＣＴに基づくコーデックアルゴリズムとは相違して、その画質が良く、圧縮比に融通性がある為に、高く評価されており、依然として画像の標準化となっているＪＰＥＧ２０００に対しウェーブレットアルゴリズムを採用することをＪＰＥＧ委員に指示するものである。しかし、残念ながら、殆どのウェーブレットを実行するのに、極めて複雑なアルゴリズムが用いられており、代案のＤＣＴに比べて多量の処理電力が必要となる。更に、ウェーブレットは３Ｄウェーブレットを特に困難とする独特な課題を時間圧縮に対し課する。
上述した理由で、ウェーブレットは、ＭＰＥＧのような高容量の標準規格であるコーデックよりも価格的に優位性のある利点を提供するものではなく、従って、すき間産業で採用されているにすぎない。従って、３つの主たる市場区分に主眼を置いた低電力及び低価格に最適な３Ｄウェーブレットを商業的に実現可能にする必要がある。
例えば、小型ビデオカメラが広く用いられるようになってきており、信号をデジタル処理する利点が明白となっている。例えば、幾つかの国での携帯電話市場の最も成長の速い部分は、画像及びビデオクリップ能力を有する電話に対するものである。殆どのデジタルスチルカメラはビデオクリップ特性を有している。携帯電話市場では、これらのスチル画像及び短いビデオクリップを伝送するのに、装置のバッテリの容量をより多くすることを要求している。現存のビデオ符号化の標準規格及びデジタル信号プロセッサが更に多くの負担をバッテリに加えている。
他の新規な適用分野は、視聴者が生のテレビジョン及びビデオ録画プログラミングを一時停止しうるようにするパーソナルビデオレコーダ（ＰＶＲ）である。これらの装置は、ビデオ記録するデジタルハードディスク記録装置を用いており、ケーブルからのアナログビデオをビデオ圧縮する必要がある。これらの特徴をピクチュア・イン・ピクチュア（画像中の画像）及びウオッチ・ファイル・レコード（記録中の視聴）として提供するためには、これらの装置が複数のビデオ圧縮エンコーダを必要とする。
成長している他の適用分野は、監視及び警備ビデオ用のデジタルビデオレコーダ（ＤＶＲ）である。この場合も、記録すべき入力ビデオの各チャネルに対し圧縮符号化が必要となる。便利で融通性のあるデジタルネットワーク伝送アーキテクチャの利点をとるためには、ビデオがしばしばカメラにおいてデジタル化される。旧来の多重化レコーダアーキテクチャの場合でも、多チャネル圧縮エンコーダが用いられている。
低電力及び低価格に最適で商業的に実現可能な圧縮機構により利益を得る多数の他の市場が存在すること、勿論である。
時間圧縮
時間圧縮
ビデオ圧縮法は通常、ビデオシーケンス（動画像列）の各画像を別々に圧縮する以上のことをする。ビデオシーケンスにおける画像はしばしば、時間的に近いシーケンス中の他の画像に類似している。圧縮はこの類似性を考慮することにより改善しうる。このようにすることを“時間圧縮”と称されている。ＭＰＥＧで用いられている時間圧縮の１つの通常の方法は、動き検出（モーションサーチ）法である。この方法では、圧縮される画像の各領域が、前の画像における領域を検出するパターンとして用いられる。最も一致したものを選択し、これとの相違のみを圧縮することにより領域を表す。
時間圧縮の他の方法は、空間（水平及び垂直）方向における、しかし２つ以上の画像の対応する画素又は係数に作用するウェーブレットを用いるものである。このウェーブレットは、３“方向”である水平、垂直及び時間に対する３Ｄウェーブレットと称される。
上述した何れかの方法又は他の方法による時間圧縮は、当該画像とその前の画像とを一緒に圧縮する。一般には、多数の画像が時間的に一緒に圧縮される。この画像の組を画像群、すなわちＧＯＰ（Group of Pictures ）と称する。
多くのウェーブレット圧縮技術や、他の圧縮技術は、もとの画像をブロックに分割し、各ブロックを別々に変換する。本発明に関連する幾つかの変換では、ブロックに関して行う変換の結果が複数のサブバンドを有するデータとなる。種々のサブバンドは代表的に、互いに極めて異なる統計的な特性を有し、従って、これらを後の異なる処理に対し別々に保持するようにするのがしばしば望ましいこととなる。更に、後の処理を容易にするために、統計的に類似するデータを含むサブバンドを後の処理中に一緒のグループにする。従って、変換の結果内で、順番にあった（すなわち、隣接位置にあった）データが、適用される圧縮技術における後の処理により（例えば、統計的な類似性によるサブバンドのグループ化により）しばしば順番から外れて（すなわち、分離した位置に）記憶される。
ゼロラン消去（ＲＯＳＥ）
ゼロラン消去（ＲＯＳＥ）
多くの圧縮方法は、幾つかのデータを、全ての値が明示的に存在する“密”な表示から、ゼロ値が明示的に存在しないがある方法で暗に表されている“粗”表示へ変化させる１つ以上の工程を有する。密‐粗変換の一例が“ゼロラン消去”（ＲＯＺＥ）又はランコーディングである。この方法は代表的には、データ本体が多くのゼロ値を有することが予期される場合に行われるものであり、これによれば、各ゼロ値を個々に羅列するのではなく、隣接するゼロの個数を計数して記録することにより、ゼロをよりコンパクトに表すことができる。
このような圧縮データの復号中に、ＲＯＺＥデータに遭遇する場合には、逆変換が必要となる。すなわち、ＲＯＺＥデータを用いて、全てのゼロ及び他の値でアレイを満たして更なる処理に対してこれらの値を明示的に存在させる。
これらの処理を並列プロセッサで、又はその他の実施プラットフォームにおいて有効に行うには、同じデータアレイの一部を数個の独特なＲＯＺＥ領域に変換し、各領域がデータの一部を表わすように（例えば、各ＲＯＺＥ領域が変換画像のサブバンドを表わしうるように）することを必要としうる。このように分離された部分はメモリ内にインターリーブしうる。
ゼロラン消去は、同時継続米国特許出願第10/447,455号（公開第2003/0229773号）明細書に記載されているように、“ピリング”により実行しうる。この米国特許出願明細書は参考のために開示したものである。
ＲＯＺＥの解凍
ＲＯＺＥの解凍
処理されてＲＯＺＥ領域内に記憶されたデータのアレイを復号、すなわち展開する場合、ランレングスのカウント中にゼロを１つずつ発生させることができる。或いはまた、全目標領域を“ゼロ化”し、次にデータ中の１つの非ゼロ値から次の非ゼロ値へ単にスキップすることにより、非ゼロ値を挿入することができる。このことは、ランレングスを用いてアドレスを、又はメモリアドレス内のポインタをインクリメントさせることにより達成しうる。その理由は、各非ゼロ値がメモリに加えられている為である。多くのコンピューティングアーキテクチャでは、メモリの領域をゼロに設定するのが特に有効であり、従って、直ぐ上に述べた代替え方法が有利である。リニアエクスパンションと称しうる手順例は以下の通りである。
工程１
アドレスＡを密なアレイの開始状態に初期化する。（密なアレイとは、データのほぼ全ての、又は全ての要素が明示的に順番に表わされているアレイを意味する。）
密なアレイを初期化して全てのゼロ値を含むようにする。
アドレスＡを密なアレイの開始状態に初期化する。（密なアレイとは、データのほぼ全ての、又は全ての要素が明示的に順番に表わされているアレイを意味する。）
密なアレイを初期化して全てのゼロ値を含むようにする。
工程２
何らかのＲＯＺＥデータが残存している場合には、次のゼロランレングスＬを得る。すなわち、ＡをＬだけインクリメントさせる。
その他の場合には、終了させる。
何らかのＲＯＺＥデータが残存している場合には、次のゼロランレングスＬを得る。すなわち、ＡをＬだけインクリメントさせる。
その他の場合には、終了させる。
工程３
ＲＯＺＥ領域から次の非ゼロデータ項目を得て、この項目をアドレスＡに挿入する。
工程２に戻る。
ＲＯＺＥ領域から次の非ゼロデータ項目を得て、この項目をアドレスＡに挿入する。
工程２に戻る。
しかし、上述した例の手順は主として、密なアレイがメモリの１つの連続的なレンジである（すなわち、アドレスレンジにギャップを含んでいない）場合に有効なものである。
アレイに対するデータが１つではなくて数個のＲＯＺＥ領域内に変換される場合には、アドレスＡの計算が極めて複雑となる。すなわち、“ＡをＬだけインクリメントさせる”上述した簡単な工程ではもはや充分ではない。これに代えて、アドレスシーケンス内のギャップを考慮する他の手段によりアドレス計算を実行する必要がある。このアドレス計算は、展開処理（すなわち、ＲＯＺＥ解凍工程）を１／２又は１／３に又はそれ以上に遅くするおそれがある。この減速は、非並列処理用のプラットフォームに関しては重大なことになるおそれがあり、しかも展開が並列処理用のプラットフォームに関して行われる場合には一層重大なこととなるおそれがある。
従って、ある設計の圧縮処理では、データがリプリゼンテーションに対し圧縮又は処理され、このリプリゼンテーションからのリニア展開によりもとのデータを復元したもの（又はもとのデータに近似したもの）を含むアレイが得られるが、この場合、得られたデータ項目の順序はもとのアレイにおけるデータ項目の順序とは一致しない。従来では、データ項目の順序がもとのデータ項目の順序と一致する状態に圧縮データを展開するために、計算的に費用のかかる処理を必要とした。しかし、本発明のある観点によれば、圧縮データをもとの順序で展開する極めて効率の良い計算方法を提供する。実際には、演算の主部分としてリニア展開の極めて効率の良い技術を用いることにより、このようにしうるものである。
図１は、本発明の一実施例によるデータ圧縮／解凍用フレームワーク２００を示す。このフレームワーク２００には、コーダ部分２０１と、デコーダ部分２０３とが含まれており、これらが相俟って“コーデック”を構成している。ファイル２０８内に記憶するデータを圧縮するために、コーダ部分２０１には、変換モジュール２０２と、量子化器２０４と、エントロピーエンコーダ２０６とが含まれている。このようなファイル２０８の解凍を行うために、デコーダ部分２０３には、エントロピーデコーダ２１０と、逆量子化器２１２と、逆変換モジュール２１４とが含まれており、使用データ（すなわち、ビデオデータ等の場合には、見るためのデータ）を解凍する。使用に際しては、変換モジュール２０２が、非相関の目的で（ビデオデータの場合には）複数の画素の可逆変換を行う。次に、量子化器２０４が、変換値の量子化を行い、その後エントロピーエンコーダ２０６が量子化変換係数のエントロピーコーディングに関与しうるようになる。
各ＲＯＺＥ領域に対し上述した簡単な方法（すなわち、リニア展開）を用い、第１のＲＯＺＥ領域を除く全てのＲＯＺＥ領域に対する“アドレスＡを初期化する”処理を１つずつスキップしてＲＯＺＥデータをアレイに解凍することにより、［背景技術］で説明した欠点を解決しうる。展開によれば、正しい非ゼロ値と、ゼロ値の正しい個数とをもたらすが、これらは密のアレイ内の間違ったアドレスに位置する。各データ項目に対する正しいアドレスと、簡単な処理により得られるアドレスとの間の関係が“パーミュテーション（順列）”である。
幸いにも、あるアルゴリズムでは、ＲＯＺＥを解凍する工程に続く処理は“点別”に（すなわち、項目毎に）作用し、項目の順序又は位置に感応しない。この場合、最初にデータを正しい位置に再配置することなしに、次の工程に進むことができる。その理由は、これらの位置は、この工程に対し重要でない為である。
このような工程の実際例は、各データ項目に既知の因数を乗じて、このデータ項目を他の計算のための正しい値の範囲に回復させる画像又はビデオ解凍における周知の工程である“逆量子化”である。このような工程は、図１に示すデコーダ２０３で逆量子化器２１２と逆変換モジュール２１４との間で生ぜしめることができる。
このような工程の他の実際例は、時間的に逆のウェーブレットフィルタ処理である。この場合、２つのデータ項目が合成されるが、これらの２つのデータ項目は、各々に対するＲＯＺＥを解凍することにより同様に再配置したＧＯＰの順次の画像における対応位置から生じるものである。従って、時間的に逆のウェーブレットフィルタに対する入力は互いに同じ位置にあり、いかなる順序でも処理しうる。
データを正しい位置に再配置する処理は、以下に説明するように位置非依存処理と組合わせることができる。再配置は“自由に”行われることを銘記すべきである。その理由は、特別なデータフェッチ及び記憶が行われず、アドレスしか異なっておらず、これらアドレスは完全に、コンパイル時又はチップ設計時に予め決定される為である。
このようにして、データをフェッチ及び記憶するためのアドレスシーケンスが発生される。密なアレイを考慮すると、各位置に対するそのデータはこのアレイのある位置（好ましくは異なる位置）に属する。これにより、アレイアドレスの“パーミュテーション”を規定する。全てのパーミュテーションを“サイクル”に、すなわち同じ位置で開始及び終了するパーミュテーションに、解凍又は因数分解しうることは周知である。データが実際に属しているいかなる位置も長さ１のサイクルである。互いのデータを有する一対の位置は長さ２のサイクルを形成し、以下同様である。
従って、本発明の一部のある観点によれば、パーミュテーションを知っているものと仮定して、パーミュテーションのサイクルの組全体を提供でき、これらサイクルの組全体を以下のようにして用いることができる。
アルゴリズム１
アルゴリズム１
工程１
まだ考察されていないサイクルを選択する。このようなサイクルが残っていない場合には、工程１を停止する。
まだ考察されていないサイクルを選択する。このようなサイクルが残っていない場合には、工程１を停止する。
工程２
このサイクルで第１の位置からデータをフェッチする。このデータに関し計算工程を実施し、結果Ｒを求める。
このサイクルの長さが１である場合には、結果Ｒをアドレス内に記憶させ、工程１に戻る。
このサイクルで第１の位置からデータをフェッチする。このデータに関し計算工程を実施し、結果Ｒを求める。
このサイクルの長さが１である場合には、結果Ｒをアドレス内に記憶させ、工程１に戻る。
工程３
サイクルが終了された場合には、工程４に進む。
それ以外の場合には、このサイクルにおける次の位置からデータをフェッチする。
結果Ｒを現在の（丁度フェッチした）位置に記憶させる。
この（丁度フェッチした）データに関して計算工程を実施し、結果Ｒを求める。
工程３に戻る。
サイクルが終了された場合には、工程４に進む。
それ以外の場合には、このサイクルにおける次の位置からデータをフェッチする。
結果Ｒを現在の（丁度フェッチした）位置に記憶させる。
この（丁度フェッチした）データに関して計算工程を実施し、結果Ｒを求める。
工程３に戻る。
工程４
結果Ｒをサイクルの第１の位置に記憶する。工程１に戻る。
結果Ｒをサイクルの第１の位置に記憶する。工程１に戻る。
従って、アルゴリズム１に示す本発明の処理は、サイクルの項目でのパーミュテーションの表示を用いて行われることが分かる。各サイクルに対してそうである。
展開（アンローリング）
展開（アンローリング）
アルゴリズム１は、数個のテスト及び分岐点を有する。これらにより、多くの計算エンジンの実行効率を低減させるおそれがある。
工程１における選択や、工程２及び工程３におけるテストは一度行うことができ、プログラムがコンパイルされるか、チップのレイアウトを生ぜしめ、従って、プログラムが“直線”形態にあり、実行時間がこれらのテストを行うのに費やされない場合には、全てに対し行うことができる。予定を見る他の方法は、上述したアルゴリズム１を、フェッチ、記憶及び計算処理により実行すべきデータを実行時間に発生させるコンパイル時間処理として処理することである。これらのことを考慮することにより、アルゴリズム１よりも計算効率を改善させた本発明の追加の観点を表わすアルゴリズム２を導き出す。
アルゴリズム２（コンパイリング）
アルゴリズム２（コンパイリング）
工程１
まだ考察されていないサイクルを選択する。このようなサイクルが残っていない場合には、工程１を停止する。
まだ考察されていないサイクルを選択する。このようなサイクルが残っていない場合には、工程１を停止する。
工程２
このサイクルで第１の位置からデータをフェッチするコードを発生させる。このデータに関し計算工程を行わせるコードを発生させ、結果Ｒを求める。
このサイクルの長さが１である場合には、結果Ｒをアドレス内に記憶させるコードを発生させ、工程１に戻る。
このサイクルで第１の位置からデータをフェッチするコードを発生させる。このデータに関し計算工程を行わせるコードを発生させ、結果Ｒを求める。
このサイクルの長さが１である場合には、結果Ｒをアドレス内に記憶させるコードを発生させ、工程１に戻る。
工程３
サイクルが終了された場合には、工程４に進む。
それ以外の場合には、このサイクルにおける次の位置からデータをフェッチするコードを発生させる。結果Ｒを現在の（丁度フェッチした）位置に記憶させるコードを発生させる。この（丁度フェッチした）データに関して計算工程を実施するコードを発生させ、結果Ｒを求める。
工程３に戻る。
サイクルが終了された場合には、工程４に進む。
それ以外の場合には、このサイクルにおける次の位置からデータをフェッチするコードを発生させる。結果Ｒを現在の（丁度フェッチした）位置に記憶させるコードを発生させる。この（丁度フェッチした）データに関して計算工程を実施するコードを発生させ、結果Ｒを求める。
工程３に戻る。
工程４
結果Ｒをサイクルの第１の位置に記憶するコードを発生させる。工程１に戻る。
結果Ｒをサイクルの第１の位置に記憶するコードを発生させる。工程１に戻る。
アルゴリズム２は、テストも分岐もない直線コードを発生する。この種類のコードは、プロセッサ、特にパイプラインのような並列処理を有するプロセッサで実行するのに最も有効なものである。
従って、アルゴリズム２は、提示された特定のパーミュテーションの既知の特性に基づいて直線プログラムを生ぜしめる作用をすることが分かる。直線プログラムが機能すると、この直線プログラムは、展開データをパーミュテーションサイクルによって決定された正しい順序でフェッチ、処理（逆量子化又は逆時間変換のような処理を含む）及び記憶する。
ゼロ以外の値を計数する他のランコーディング法も存在する。前述した方法はこのようなランコーディング法で動作するように容易に拡張することができる。
アルゴリズム１及び２は、ＲＯＺＥを解凍することによるだけでなく、何らかの理由で予め決定した方法でメモリ内にスクランブリングされたデータに、同様に等しく適用される。例えば、ＭＰＥＧブロックの斜め走査がこのようなスクランブリングである。スクランブリングされたこのようなデータを“点別”方法で処理する必要がある場合には、解読（アンスクランブリング）と上述した点別処理とを組み合わせて計算時間を節約することができる。
アルゴリズム１及び２は、同一のパーミュテーションによりスクランブリングされたデータを複数組有する状態に同様に等しく適用される。これらのデータの組に関して並列に計算するためには、いずれのアルゴリズムの各工程も、それぞれ同じ相対アドレスを用いて各データ組からデータをフェッチ、計算又は記憶する。これにより、計算が互いに独立しているものであるか、又は幾つかの或いは全てのデータ組から対応するデータ項目の組み合わせを含んでいるかを決定する。
本発明の１つの観点によれば、簡単なアドレシングによりデータを最終でないパーミュテーション位置に入れた場合でも、簡単なアドレス計算により複数のＲＯＺＥデータ領域を１つの密なデータアレイに復元できる方法を提供する。データは、実質的にアルゴリズムに犠牲を課すことなく、後の計算工程で再配置される。
上述したことは、本発明の好適実施例を完全に説明したものであるが、種々の変更及び等価な手段を採用しうるものである。従って、上述した説明は本発明の範囲を制限するものとしてとらえるべきものではなく、本発明の範囲は特許請求の範囲により規定されるものである。
Claims (1)
- 背景画像に対してもとの順序のシーケンスでデジタル画像データを受信する工程と、
データを最初に、データアレイのアドレスであって、データのもとの順序のシーケンスに対しパーミュテーションを行ったシーケンスを有する当該アドレスに記憶する工程と、
前記データアレイから記憶されたデータを取り出す工程と、
この取り出されたデータに少なくとも１つの処理を実行する工程と、
このデータを後に前記データアレイのアドレスに記憶する記憶工程と
を具え、デジタル画像データをデータアレイに記憶する記憶方法において、
前記記憶工程中、もとの順序のシーケンスを有するアドレスにデータを記憶するようにする記憶方法。
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