JP2016503598A

JP2016503598A - 第１のコード化によって符号化されたファイルを第２のコード化によって符号化されたファイルに転写するための可逆的方法

Info

Publication number: JP2016503598A
Application number: JP2015537335A
Authority: JP
Inventors: マルク−エリックジェルヴェ，タン; ルベ，ブルノ; ベッソー，ニコラス; ギミオ，イヴ; プティフィス，ミカエル
Original assignee: アイ−シーイーエス（イノベイティブコンプレッションエンジニアリングソリューションズ）
Priority date: 2012-10-19
Filing date: 2013-10-18
Publication date: 2016-02-04
Anticipated expiration: 2033-10-18
Also published as: US9147263B2; US20140112590A1; EP2910024A1; JP6510414B2; RU2012147769A; WO2014060706A1; KR101992757B1; KR20140050498A; RU2616548C2

Abstract

本発明は，元のフォーマットの圧縮画像（６）から圧縮情報（２２）を抽出するステップと；前記圧縮画像（６）を，少なくとも部分的に解凍された中間画像へと少なくとも部分的に解凍するステップ（２３−２６）と；前記中間画像を再符号化画像（８）へと再符号化するステップ（３０）；及び，前記再符号化画像（８）を前記圧縮情報（２２）と関連付けるステップを，好ましくは同一のファイル（３１）に含むことを特徴とする，ファイルを符号化するための可逆的方法に関する。【選択図】図１

Description

発明の詳細な説明

本発明は，例えば画像であるファイルの，特に圧縮することを目的とした符号化の分野に関する。

ユーザは一般に２つの方法で，即ち当該画像をダウンロードすることによって，又は写真を撮影することによって，画像を所有できる。取得される画像は通常，圧縮形態で取得される。符号化フォーマットは，もしあれば，カメラによって，又はダウンロードされる画像の供給元によって供される。しかしながらこのようなフォーマットは，特定のソフトウェアによって使用できない場合があり，又は十分に圧縮されていないフォーマットとなる場合がある；高い圧縮率を有することは，写真の数が多い場合，又は特にデジタルカメラ，携帯電話又はデジタルタブレット等の携帯用デバイスの場合に該当する，利用可能なメモリスペースが小さい場合に重要である。しかしながら，特に写真の元のフォーマットがＪＰＥＧフォーマット（Joint Photographic Experts Groupsの頭文字）等の広く使用されているフォーマットである場合に，写真を，ダウンロードされたまま又は撮影時に記録されたままの状態で，元のフォーマットのまま記憶することに関心が持たれる場合があり，これはスペースの節約の必要性と対立する。

本発明によるファイルを符号化するための方法は：
‐ 元のフォーマットの圧縮画像から圧縮情報を抽出するステップ；
‐ 前記圧縮画像を，少なくとも部分的に解凍された中間画像へと少なくとも部分的に解凍するステップ；
‐ 前記中間画像を再符号化画像へと再符号化するステップ；及び
‐ 前記再符号化画像を前記圧縮情報と関連付けるステップ
を含むことを特徴とする。

画像の場合，本発明による方法は：
‐ 元のフォーマットの圧縮画像から圧縮情報を抽出するステップ；
‐ 前記圧縮画像を，少なくとも部分的に解凍された中間画像へと少なくとも部分的に解凍するステップ；
‐ 前記中間画像を再符号化画像へと再符号化するステップ；及び
‐ 好ましくは同一のファイル内で，前記再符号化画像を前記圧縮情報と関連付けるステップ
を含む。

有利には，このような方法は，
‐ 前記再符号化画像から中間画像を復元するステップ
を更に含み，更に有利には，
‐ 復元された前記中間画像及び前記圧縮情報から，前記元のフォーマットに従って圧縮画像を復元するステップを更に含む。

本方法は有利には，ＪＰＥＧである元の圧縮フォーマットに適合できる。特に元のフォーマットがＪＰＥＧである場合，前記中間画像は，有利にはＹＣｂＣｒタイプの画像である。

有利には，前記中間画像を再符号化するステップは，前記中間画像の初期デジタル値のシーケンス，及び前記シーケンスの第１の初期値に関して，前記第１の値の圧縮値が前記第１の値と等しくなるような，同一の出願人による国際公開第２０１２／０５９１２４号の対象であるタイプの符号化を使用すること；並びに
各現在初期値に関して：
‐ 前記現在初期値と，前記現在値の直前の前記初期値の解凍値との間の差分を計算するステップ；
‐ 圧縮関数を用いて前記差分の圧縮値を計算するステップ；
‐ 前記現在初期値に対応する解凍値を計算するステップ；
‐ 直後の値が存在する場合は，３つの前記先行するステップに前記直後の値を適用するステップ；及び
‐ 各初期値にそれぞれ対応する値の圧縮シーケンスを構成するステップ
が実施される。

有利には，このような符号化又は別の符号化により，品質のあらゆる知覚可能な損失なしに，画像の重さを有意に低減できる。そして圧縮パラメータを記憶することにより，画像を元の圧縮フォーマットで共有しようとする場合に，上記元のフォーマットに従って，重さ及び品質のいずれの点においても元の画像に極めて近い再圧縮画像を復元できる。

本発明はまた，本発明による方法を実行することを特徴とする，携帯用デバイスのための，特にスマートフォンのためのアプリケーションにも関する。

これより，非限定的な例として，本発明のいくつかの実施形態について，添付図面を参照して説明する。

本発明による方法を示す。

本発明による方法を，画像のデジタル圧縮への上記方法の適用において説明する。この例では，元の画像は携帯電話３を用いて撮影された風景２の写真１である。写真１はまず，ＲＧＢ成分（Red Green Blue：赤・緑・青）の原画像マトリクス４に変換され，続いて電話３によって，ある圧縮フォーマット，ここでは「ＪＰＥＧ」フォーマット（Joint Photographic Experts Groupsの頭文字）の圧縮画像６に自動的に変換される。ＪＰＥＧフォーマットへの変換は，以下の圧縮ステップ：
‐ ８×８ピクセルのブロックに原画像を切断するステップ１１；
‐ 画像のＲＧＢ成分を，輝度成分Ｙ及び２つの色度成分Ｃｂ，Ｃｒに変換するステップ１２；
‐ ＤＣＴ（Discrete Cosine Transform：離散コサイン変換）のステップ１３；
‐ 定量化のステップ１４；
‐ ＲＬＥタイプ（Run Length Coding：ランレングス符号化）の符号化のステップ１５；
‐ 例えばＪＰＥＧフォーマットの場合にはハフマンタイプの２進符号化のステップ１６
を含み，これらのステップ１１，１６の後で，原画像４は圧縮画像６に変換され，電話３のメモリ内のファイル７にそのまま記憶される。

本発明は，特に電話３の記憶性能を改善できるアプリケーション２０を提案する。このアプリケーション２０は，例えば「Apple Store（商標）」又は「Play Store（商標）」の名称で現在知られている種類のオンラインストアからダウンロードでき，あるいはこのアプリケーションはネイティブな，即ち初めから電話に提供されているアプリケーションであってよく，更にはこのアプリケーションは，電話のオペレータ(un operateur telephonique)によって提供されるチップ（例えば「ＳＩＭカード」上に設けられるタイプのもの）上で入手可能なものであってよい。

図示の例では，本発明によるアプリケーション２０により，圧縮画像６を再符号化画像８に変換することを提案できる。図示の例では，再符号化画像８は，圧縮画像６よりも高い圧縮率を有し，即ちビット単位で測定される再符号化画像８の重さが，圧縮画像６の重さよりも小さい。これに限定するものではないが，アプリケーション２０の動作は：
‐ 標的化されていてよい，即ち，ユーザが自身のデバイス３（ここでは自身の電話）上に有している圧縮画像から，本アプリケーションによって処理したい画像６を選択する；
‐ リクエストに応じたものであってよい，即ち，ユーザが自発的にアプリケーションを開始させ，これによってアプリケーションが，該アプリケーションによって処理できるデバイス３のメモリ内のファイル７を自動的に又は自動的ではない様式で検索する；
‐ 自動的なものであってよい，即ちアプリケーションが，ユーザからの干渉なしに，マスクされた様式でデバイス３が撮影した写真１それぞれの処理に自動的に取り掛かる。

本発明によるアプリケーションにより，処理の可逆性を実現できる。特に図示のように，アプリケーション２０は以下のステップを自動的に繋ぐ：
‐ まず，圧縮画像６に対応するファイル７を検出して読み取るステップ２１；
‐ アプリケーション２０がファイル７から，原画像４から圧縮画像６を得ることができるようにする圧縮１１‐１６に関係する，図では「ＩＮＦＯ」として示されている情報２２を抽出し，前記情報２２をメモリに保持するステップ；
‐ 中間画像２７に至るアプリケーション２０が解凍を実施するステップ２３‐２６；
‐ 再符号化画像８が得られるように再符号化を実施するステップ３０；
‐ 同一のファイル３１内で，再符号化画像８自体と情報２２とを関連付けるステップ。

図示の場合において，即ちＪＰＥＧ圧縮画像６の場合において，情報２２は主として，定量化１４のために使用されるテーブルを含む。この情報２２はファイル７のヘッダに含まれており，これにより画像を，元の圧縮画像６に極めて近い形態に復元でき，これをスクリーン上，例えば電話３のスクリーン上に表示できる。

解凍２３‐２６は部分的なものであり，これは図に示した場合：
‐ 例えばＪＰＥＧフォーマットの場合は逆ハフマンタイプの，逆２進符号化２３；
‐ 逆ＲＬＥタイプの符号化２４；
‐ 逆ＤＣＴ変換２６
を含む。

これら逆操作２３‐２６は，図においては直進的な操作１３‐２６として示されているが，指数「-１」が付されている。

中間画像２７はこのようにして得られ，この中間画像２７もまた，圧縮ステップ１２で得られるものと略同一の画像の３成分，即ち輝度成分Ｙ及び２つの色度成分Ｃｂ，Ｃｒを含み，これはＪＰＥＧ処理に固有の誤差を有する。

中間画像２７の３つの成分Ｙ，Ｃｂ，Ｃｒは，後続のステップ３０中において，アプリケーション２０のエンコーダＣによって再符号化される。図示の例では，エンコーダＣは，再符号化画像８及び圧縮情報２２を含むファイル３１の重さが，圧縮画像６を含む圧縮ファイル７の重さよりも小さくなるようなものである。好ましくは，同一の出願人による国際公開第２０１２／０５９１２４号の対象であるタイプのエンコーダを使用する。

符号化フォーマットＣは独自仕様のフォーマットであってよく，即ち符号化フォーマットＣは一般化できないものであってよく，従って電話３に搭載された，若しくは電話３からアクセス可能な，又は電話３以外のデバイスに搭載されたプログラム又はアプリケーションと両立できないものであってよい。

従ってこのアプリケーションにより，符号化Ｃの可逆性を実現できる。この逆操作の間，再符号化ファイル３１からの情報２２の抽出３３が実施され，復号化Ｃ^-１３５が実施され，これにより，圧縮ステップ１２で得られるものと略同一の画像の３成分Ｙ，Ｃｂ，Ｃｒで形成された画像３６を復元でき，上記成分は，Ｃ／Ｃ^-１符号化／復号化の誤差を集積した，ＪＰＥＧ法に固有の誤差を有する。好ましくは，再符号化ファイル３１，再符号化画像８及びこれが含む情報２２は，最適な記憶を目的として保持される。

そして，直接ＤＣＴ変換ステップ１３で開始することにより，ＹＣｂＣｒフォーマットの復号化画像３６を含む復号化ファイル３７からの，ＪＰＥＧフォーマットでの画像３６の再圧縮手順が実施され，続いて圧縮情報２２を用いて，定量化１４，ＲＬＥタイプの符号化１５及びハフマンタイプの符号化１６が実施される。このようにして，以前に得られた圧縮画像６に近い，該圧縮画像６と同一のフォーマットの再圧縮画像６Ｂが得られる。

当然のことながら，再圧縮画像６Ｂは，上述のステップ２１，２３‐２６，３０に従って再符号化することを意図したものではなく，汎用フォーマット，ここではＪＰＥＧフォーマットで使用するか又は別のデバイスに伝送することを意図したものである。再圧縮画像６Ｂは使用及び／又は伝送すると自動的に破壊されてよく，再符号化ファイル３１，再符号化画像８及びこれが含む情報２２は，最適な記憶を目的として保持される。従って，最適な場合において，所定の瞬間に使用される１つ又はいくつかの画像は，元のＪＰＥＧフォーマットでの圧縮状態であり，その他の画像は再符号化フォーマットＣのままであり，圧縮画像の重さはこのようにして最適化される。

当然のことながら，本発明は上述の例に限定されない。

従って，ファイルの重さを最適化する以外の理由のために可逆的再符号化を使用できる。

本発明による方法を画像に関して説明したが，圧縮される又は圧縮できるいずれのデジタルファイル，特に動画ファイル又は音声ファイルに対しても，本発明による方法を適用できる。

Claims

‐ 元のフォーマットの圧縮画像から圧縮情報を抽出するステップ；
‐ 前記圧縮画像を，少なくとも部分的に解凍された中間画像へと少なくとも部分的に解凍するステップ；
‐ 前記中間画像を再符号化画像へと再符号化するステップ；及び
‐ 前記再符号化画像を前記圧縮情報と関連付けるステップ
を含むことを特徴とする，ファイルを符号化するための方法。
画像を符号化するための，請求項１記載の方法であって：
‐ 元のフォーマットの圧縮画像（６）から圧縮情報（２２）を抽出するステップ；
‐ 前記圧縮画像（６）を，少なくとも部分的に解凍された中間画像（２７）へと至る少なくとも部分的に解凍（２３‐２６）するステップ；
‐ 前記中間画像（２７）を再符号化画像（８）へと再符号化（３０）するステップ；及び
‐ 好ましくは同一のファイル（３１）内で，前記再符号化画像（８）を前記圧縮情報（２２）と関連付けるステップ
を含むことを特徴とする方法。
前記再符号化画像（８）から中間画像（３６）を復元するステップを更に含むことを特徴とする請求項２記載の方法。
復元された前記中間画像（３６）及び前記圧縮情報（２２）から，前記元のフォーマットに従って圧縮画像（６Ｂ）を復元するステップを更に含むことを特徴とする請求項３記載の方法。
前記元の圧縮フォーマットはＪＰＥＧフォーマットであることを特徴とする請求項２〜４いずれか１項記載の方法。
前記中間画像（２７）は，ＹＣｂＣｒタイプの画像であることを特徴とする，請求項５記載の方法。
前記中間画像を再符号化するステップ（３０）は，前記中間画像（２７）の初期デジタル値のシーケンス，及び前記シーケンスの第１の初期値に関して，前記第１の値の圧縮値が前記第１の値と等しくなるような符号化を使用すること；
各現在初期値に関して：
‐ 前記現在初期値と，前記現在値の直前の前記初期値の解凍値との間の差分を計算するステップ；
‐ 圧縮関数を用いて前記差分の圧縮値を計算するステップ；及び
‐ 前記現在初期値に対応する解凍値を計算するステップ
が実施され；並びに，前記ステップにおいて
‐ 直後の値が存在する場合は，３つの前記先行するステップに前記直後の値を適用し；
‐ 各初期値にそれぞれ対応する値の圧縮シーケンスを構成すること
を特徴とする請求項２〜６いずれか１項記載の方法。
請求項１〜７いずれか１項記載の方法を実行することを特徴とする，携帯用デバイスのための，特にスマートフォン（３）のためのアプリケーション。