JP4444970B2 - マルチモード画像処理 - Google Patents

Description

本発明は、一般に、画像処理に関し、特に、画像を符号化及び復号する方法及びシステムに関する。

近年、データ処理システム、及びコンピュータ、特に移動端末等のユーザ端末において画像及び図形を提示し、レンダリングすることが極めて多くなってきている。例えば、３次元（３Ｄ）図形及び３Ｄ画像は、そのような端末において、ゲーム、３Ｄマップ及びメッセージ通信、スクリーンセーバ及びマン・マシンインタフェースを含む多数の魅力的なアプリケーションを有する。

３Ｄ図形レンダリング処理は、通常、３つの部分段階を含む。簡単に言うと、第１の段階であるアプリケーション段階では、いくつかの三角形を作成する。それらの三角形の角は、第２の段階であるジオメトリ段階で、変換され、投影され、照明される。第３の段階であるラスター化段階においては、多くの場合にテクスチャと呼ばれる画像を三角形の上に「貼り付け」ることができる。それにより、レンダリングされる画像の現実感が増す。第３の段階は、通常、ｚバッファを使用してソーティングを更に実行する。

しかし、画像及びテクスチャ、特に３Ｄ画像及び３Ｄ図形のレンダリングは、グラフィックシステムに要求されるメモリ帯域幅及び処理能力に関して、計算のコストがかかるタスクである。言い換えれば、テクスチャは、高速オンチップメモリに格納又はキャッシュされなければならないために、高価なメモリを使用する必要があり、単一の画素を描画するために１つのテクスチャに数回アクセスすることもあるので、メモリ帯域幅に関しても経済的負担が大きい。

帯域幅及び処理能力に対する要求を軽減するために、通常、画像（テクスチャ）符号化方法又はシステムが採用される。そのような符号化システムにより、レンダリング中に、高価なオンチップメモリをより効率的に使用でき、メモリ帯域幅が縮小される。従って、消費電力が減少するか、レンダリング速度が増加するかの少なくともいずれかの結果がもたらされる。帯域幅及び処理能力に対する要求がそのように軽減されることは、メモリの量が少なく、メモリ帯域幅が狭く、（バッテリにより電力が供給されるため）電力が制限された移動ユニット及び移動電話等のシンクライアント（thin client）にとって特に重要である。

特許文献１には、Iourcha他により、Ｓ３ＴＣ（S3 Texture Compression）又はＤＸＴＣ（DirectX Texture Compression）と呼ばれるテクスチャ圧縮方式が開示されている。画像は、４画素×４画素の複数の画像ブロックに分解される。そのような各画像ブロックは、６４ビットのビットシーケンスに符号化され、その結果、圧縮率は４ｂｐｐ（ビット／画素）となる。６４ビットシーケンスは、２つの基本色又は色コードワード（それぞれ１６ビット）と、画像ブロック中の画素毎に１つのインデックスを含む２ビットインデックスの３２ビットシーケンスとを含む。復号中、４色のカラーパレットが生成される。パレットの最初の２つのＲＧＢ（赤、緑及び青）色は、２つの基本色（コードワード）に対応する。次に、ＲＧＢ空間の基本色の間に位置する２つの追加色が、それらの基本色から補間される。各２ビットインデックスは、画素に対して使用するパレットの４つの色のうちの１つを画素毎に識別する。
米国特許第５，９５６，４３１号明細書 G. Campbell、T. A. DeFanti、J. Frederiksen、S.A. Joyce、L. A. Leske、J. A. Lindberg及びD. J. Sandin「Tow bit/pixel full color encoding」SIGGRAPH '86 Conference Proceedings、Vol. 20、No. 4、２１５〜２２３ページ、１９８６年８月

Ｓ３ＴＣ方式は、コンピュータ端末に対して非常に適切に機能するが、移動ユニット及び他のシンクライアントには十分に適応しない。通常、そのような移動ユニットは、せいぜい１６ビット又は３２ビットのメモリバスを有するにすぎない。従って、移動ユニットにおいてＳ３ＴＣが実現される場合、１つの画像ブロックの６４ビット圧縮バージョンを読み出すために、少なくとも２回、最高４回のメモリアクセスが要求される。更に、カラーパレットの２つの追加色の補間中に、１／３及び２／３を乗算する演算が実行されるが、これはハードウェアにおいては理想的ではない。また、Ｓ３ＴＣを使用する圧縮は、少なくとも移動端末では比較的に長い時間を必要とする。

本発明は、従来の構成のそれらの欠点及び他の欠点を克服する。

本発明の一般的な目的は、効率的な画像処理を提供することである。

本発明の別の目的は、効率的な画像符号化及び画像復号を提供することである。

本発明の更に別の目的は、メモリ容量及びメモリ帯域幅が少ないシンクライアントでの使用に適した画像符号化及び画像復号を提供することである。

本発明の別の目的は、符号化又は復号する画像部分の特性に応じて、異なる動作モードに基づいて動作可能な画像符号化及び復号を提供することである。

これらの目的及び他の目的は、添付の特許請求の範囲により示されるような発明により達成される。

簡単に言えば、本発明は、画像を符号化（圧縮）し、符号化（圧縮）画像を復号（伸張）する形態をとる複数モードの画像処理を含む。

本発明によると、符号化される画像は、複数の画像単位（image element（画像要素）：画素、テクスチャ要素、テクセル又は体素、ボクセル）から構成される複数の画像ブロックに分解される。１つの画像ブロックは、８つの画像単位を含むのが好ましく、ｍ＝３−ｎ及びｎ＝０，１，２，３である場合に２^ｍ×２^ｎの画像単位のサイズを有するか、あるいはｍ，ｎ，ｐ＝０，１，２，３及び好ましくはｍ＋ｎ＋ｐ＝３である場合に２^ｍ×２^ｎ×２^ｐのサイズを有するのが好ましい。ただし、これに限られるわけではない。ブロック中の各画像単位は、２４ビットＲＧＢ（赤、緑、青）色等の１つの色により特徴付けられる。次に、個々の画像ブロックが符号化される。

この非可逆ブロック圧縮において、ブロック中の画像単位のプロパティ（特性）を表す２つのコードワードが判定される。更に、ブロックに対して、画像単位関連インデックスのインデックスシーケンスが提供される。このシーケンスは、ブロック中の画像単位の少なくとも１つのサブセットに対して、コードワードのうちの１つと関連付けられるインデックス又はコードワードのうちの１つに基づいて生成されるプロパティ表現を含む。

本発明のブロック圧縮は、２つの異なる圧縮モードのうちの一方に従って実行できる。２つの異なる圧縮モードを使用することにより、画像中の個々の画像ブロックのプロパティによりよく適応できるため、柔軟性が符号化方法に与えられる。ブロック毎に２つの異なる圧縮モードのうちのいずれかを選択できるため、単一の（固定された）符号化を伴う従来の符号化方式と比較して、処理後の画像の画質は改善される。本発明の第１の圧縮モードは、色が類似する画像単位を有する画像ブロックを圧縮するのに特に適しており、クロミナンス成分よりルミナンス（輝度）成分をよく保持する。第２の圧縮は、例えば、ブロックの画像単位が基本的に色の異なる２つのクラスタにグループ化される場合のように、第１の圧縮モードにより得られる結果が不十分である状況で採用される補助モードとみなされる。

その結果、ブロック圧縮は、現在の画像ブロックに対して圧縮モードを選択することと、選択された圧縮モードを示すモードインデックスを生成することとを更に含む。このモード選択は、コードワード及びインデックスシーケンスを判定する前に、好ましくはブロック中の画像単位のプロパティの調査に基づいて、例えば、色空間における画像単位の色値の分布に基づいて実行される。あるいは、モード選択は、コードワード及びインデックスシーケンスの生成中又は生成後に実行される。生成中又は生成後に実行される場合、画像ブロックの２つの圧縮表現、すなわち、第１の圧縮モードに従った圧縮表現及び第２のモードに従った圧縮表現が生成される。第１のモードに従って画像ブロックを圧縮することと関連する第１の品質尺度又は誤差値は、この第１のモードに従って圧縮されたブロック表現を使用して判定される。これに対応して、第２のモードに従って画像ブロックを圧縮することと関連する第２の品質尺度又は誤差値は、第２のモードに従って圧縮されたブロック表現を使用して判定される。次に、これら２つの尺度が比較され、最高の品質（最小の誤差値）を与える圧縮モードが選択される。この選択されたブロックに従って圧縮されたブロック表現は、現在のブロックの符号化表現として使用される。

いずれの場合にも、得られた符号化画像ブロックは、モードインデックス、２つのコードワード及びインデックスシーケンスを含む。

モードインデックスが第１の圧縮モードを表す場合、第１のコードワードは、画像ブロック中の画像単位の色の表現である色コードワードである。第２のコードワードは、ブロック中の画像単位の輝度（強度：intensity）を変更又は変調するために（復号中に）使用される複数の輝度変更子から成るセットの表現である輝度コードワードである。インデックスシーケンスは、画像ブロック中の画像単位毎の輝度インデックスを含む。そのような各輝度インデックスは、輝度変更子セットの１つの輝度変更子と関連付けられる。

第１のモードに従った圧縮により得られたブロック表現は、好ましくは１ビットのモードインデックスと、好ましくは１２ビットの色コードワードと、好ましくは３ビットの輝度コードワードと、好ましくは８×２＝１６ビットの輝度インデックスのシーケンスとを含む。従って、第１のモードに従って符号化されたブロックの好ましい一実施形態のサイズは、わずか３２ビットであり、１画素（画像単位）当たり４ビットの圧縮率が得られる。

しかし、モードインデックスが第２の圧縮モードを表す場合には、２つのコードワードは、それぞれ、ブロック中の画像単位の色、好ましくはブロック中の画像単位の少なくとも第１の部分及び第２の部分の色を表す色コードワードである。その場合、インデックスシーケンスは、ブロック中の画像単位の第１のサブセットに対して、２つの色コードワードのうちの一方と関連付けられる色インデックスを含む。ブロック中の画像単位の残る第２のサブセットは、色コードワードのうちの一方との間に事前定義済みの関連性を有するのが好ましく、従って、この残るサブセットの画像単位に対しては、色インデックスは不要である。

第２のモードに従った圧縮により得られたブロック表現は、好ましくは１ビットのモードインデックスと、好ましくは１２ビットの第１の色コードワードと、好ましくは１２ビットの第２の色コードワードと、好ましくは７×１＝７ビットの色インデックスのシーケンスとを含む。従って、符号化画像ブロックのサイズは、わずか３２ビットであり、１画素（画像単位）当たり４ビットの圧縮率が得られる。

復号中、伸張されるべき圧縮画像ブロックは識別され、例えば、記憶場所から取り出される。正確な圧縮画像ブロックが識別されると、圧縮ブロック中で見付けられる伸張モードインデックスに基づいて、そのブロックに対して使用する伸張モードが判定される。

このモードインデックスが第１の伸張モードを表す場合、輝度変更子セットが提供される。この変更子セットは、圧縮画像ブロック中の輝度コードワードに基づいて提供される。このセットの提供は、輝度コードワードを使用して、複数の変更子セットを含む輝度テーブルから１つの輝度変更子セットを識別することにより実行されるのが好ましい。その後、画像ブロックの画像単位のうちの少なくとも１つに対して、色表現が生成される。この色の生成は、圧縮ブロック表現の色コードワードに基づいて実行される。復号されるべき画像単位に対して使用する輝度変更子は、その画像単位と関連付けられ、輝度インデックスシーケンス中で見付けられる輝度インデックスに基づいて、提供された変更子セットから選択される。正確な輝度変更子値が選択されると、画像単位の輝度はその値で変更される。

モードインデックスが第２の伸張モードを表す場合には、第１の色コードワード又は第２の色コードワードから選択された色コードワードに基づいて、色表現が、復号されるべき画像単位毎に生成される。この色コードワードは、画像単位の第１のサブセットに属する関連する画像単位と関連付けられる色インデックス（インデックスシーケンスから）を使用して、第１の色コードワード又は第２の色コードワードから選択されるのが好ましい。しかし、画像単位の残る第２のサブセットに属する画像単位は、事前定義済み色コードワードを有し、従って、関連する色インデックスを有さない。そのため、この第２のサブセット中の画像単位の色表現は、事前定義済み色コードワードに基づいて生成される。

符号化画像ブロックのサイズが小さい（３２ビット）ため、本発明は、メモリ容量及びメモリ帯域幅が限定されたシンクライアントに最適である。加えて、符号化の速度が非常に速いので、クロック周波数の低い端末においても、符号化を実行できる。更に、例えば、少数の規格コンポーネントを使用するハードウェアにおいて、復号を極めて単純に実現できる。

本発明は、次のような利点を提供する。

−２つの圧縮動作モード及び２つの伸張動作モードが利用可能なため、異なる画像タイプに高い品質（ピーク信号／雑音比）を与える；
−復号のハードウェアによる実現が、極めて簡単である；
−符号化が非常に高速であり、その結果、クロック周波数の低い端末でも実現可能である；
−第１の伸張動作モードにおいては、コンピュータにおいて実現可能な速度で、網羅的な（exhaustive、全数）符号化が可能である；
−符号化画像データは、メモリ容量及びメモリ帯域幅が限定されたシンクライアントに適したサイズを有する。

本発明により提供される他の利点は、以下の本発明の実施形態の説明を読むことにより理解されるであろう。

本発明は、本発明の更なる目的及び利点を含めて、添付の図面と共に以下の説明を参照することにより最もよく理解されるであろう。図中、同一の図中符号は、対応する要素又は類似する要素に対して使用される。

本発明は、画像及び図形の処理に関し、特に、画像の符号化又は圧縮、及び符号化（圧縮）画像の復号又は伸張に関する。

一般に、本発明によると、画像符号化中、画像は多数の画像ブロックに分解又は分割される。そのような各画像ブロックは、複数の画像単位、すなわち少なくとも２つの画像単位を含む。画像単位は、特に、ある特定の色等の画像単位関連プロパティを有する。その後、画像ブロックは符号化又は圧縮され、画像の符号化表現を生成する。

符号化画像が画面上に表示される時、又は符号化画像に関連する形状プリミティブがレンダリングされる時、符号化画像ブロックの関連する画像単位は識別及び復号される。それらの復号画像単位は、表示するために元の画像の復号表現を生成するのに使用されるか、又は形状プリミティブをレンダリングするのに使用される。

本発明は、写真、テキスト及び「合成」画像等の３次元（３Ｄ）図形及び画像に対する使用に非常に適している。それら３Ｄ図形及び画像の全てが、ゲーム、３Ｄマップ、３Ｄシーン、３Ｄメッセージ、例えば動画メッセージ、スクリーンセーバ、マンマシンインタフェース（ＭＭＩ）等のアプリケーションで使用できるが、これらに限定されない。本発明は、１次元（１Ｄ）画像、２次元（２Ｄ）画像又は３Ｄ画像等の他の種類の画像又は図形の符号化に対しても採用できる。

本発明において、「画像単位」という表現は、画像ブロック中の要素又は画像ブロックの符号化（圧縮）表現を示す。この画像ブロックは、画像又はテクスチャの一部に対応する。本発明によると、画像単位は、（１Ｄ、２Ｄ又は３Ｄ）テクスチャの１つのテクセル又は（１Ｄ、２Ｄ又は３Ｄ）画像の１つの画素であってもよい。それに対応して、画像単位は、３Ｄテクスチャ又は画像の１つのボクセルであってもよい。一般に、画像単位は、色値及びノーマルマップベクトル等の特定の画像単位関連プロパティにより特徴付けられる。更に以下において、用語「画像」は、本発明により符号化及び復号される任意の１Ｄ、２Ｄ又は３Ｄ画像、あるいは１Ｄ、２Ｄ又は３Ｄテクスチャを示すために使用される。

（画像符号化）
図１は、本発明に従って画像を符号化する（非可逆）方法の一実施形態を示すフローチャートである。第１のステップＳ１において、画像は、多数の画像ブロックに分解又は分割される。そのような各画像ブロックは、複数の画像単位を含む。本発明の好適な一実施形態において、画像ブロックは、８つの画像単位（画素又はテクセル）を含み、ｍ＝３−ｎ及びｎ＝０，１，２，３である場合に２^ｍ×２^ｎの画像単位のサイズを有する。ｎは１又は２であるのが更に好ましい。図２Ａ及び図２Ｂは、本発明に従って８つの画像単位６１０を有する画像ブロック６００の２つの例を概略的に示す。図２Ａにおいて、高さは２つの画像単位６１０であり、幅は４つの画像単位６１０である。すなわち、ｍ＝１及びｎ＝２である。これに対し、図２Ｂの画像ブロック６００の場合は、ｍ＝２及びｎ＝１である。従って、３Ｄ画像を圧縮する時、好適な画像ブロックのサイズは、２×２×２の画像単位（ボクセル）である。しかし、本発明は８つの画像単位を有するブロックに限定されず、７つ以下又は９つ以上の画像単位、例えば４×４の画像単位を有する画像ブロックと関連して使用することもできる。

図１に戻ると、画像ブロック全体は、ステップＳ１において（オーバラップしない）画像ブロックに分解されるのが好ましい。しかし、いくつかのアプリケーションにおいて、画像の一部のみが符号化され、その後、その部分のみが画像ブロックに分解される。

続くステップＳ２〜Ｓ５は、画像ブロックの符号化又は圧縮を実行する。画像ブロック圧縮の本実施形態において、基本的に、画像ブロックの２つの符号化（圧縮）バージョン又は表現は、２つの符号化又は圧縮モードに従って生成される。２つの符号化ブロック表現の各々は、２つのコードワードと画像単位関連インデックスのシーケンスとを含む。更に、得られた２つの異なる符号化ブロックのサイズは、ビット数に関して等しいのが好ましい。第１の圧縮モードは、色が類似する画像単位を有する画像ブロックを圧縮するのに特に適しており、クロミナンス成分よりルミナンス成分をよく保持する。第２の圧縮は、例えば、ブロックの画像単位が基本的に色の異なる２つのクラスタにグループ化される場合のように、第１の圧縮モードにより得られる結果が不十分である状況で採用される補助モードとみなされる。

２つの異なる圧縮モードを使用することにより、画像ブロックの個々のプロパティによりよく適応できるため、柔軟性が符号化方法に与えられる。ブロック毎に２つの異なる圧縮モードのうちいずれかを選択できるため、単一の（固定された）符号化を伴う従来の符号化方式と比較して、処理後の画像の画質は改善される。従って、２モード符号化方法の品質は、単一の圧縮モードのみにアクセスできる対応する符号化方法と比較して、ピーク信号／雑音比（ＰＳＮＲ）に関して約１ｄＢ改善される。

ステップＳ２において、画像ブロックに対する第１のコードワード及び第２のコードワードが、２つの圧縮モードの各々に対して判定される。すなわち、全部で４つのコードワードが判定される。それらコードワードは、ブロック中の画像単位と関連付けられたプロパティを表す。第１の圧縮モードバージョンにおいて、コードワードは、色コードワード及び輝度コードワードを含む。第２の圧縮モードバージョンの対応するコードワードは、第１の色コードワード及び第２の色コードワードである。これについては、以下に更に詳細に説明する。次のステップＳ３において、画像単位関連インデックスのインデックスシーケンスが、各圧縮モードに対して提供される。そのシーケンスは、ブロック中の画像単位の少なくとも１つのサブセットの各画像単位に対して、第１のコードワード又は第２のコードワードのいずれか一方と関連付けられたインデックスを含む。あるいは、インデックスは、第１のコードワード又は第２のコードワードのいずれか一方に基づいて提供又は生成された輝度変更子、あるいは色表現と関連付けられる。

各々が２つのコードワード及びインデックスシーケンスを含む２つの得られた圧縮画像ブロックバージョンは、次のステップＳ３において取得される。次のステップＳ４において、現在の画像ブロックに対して使用する圧縮モードが選択される。換言すると、２つの生成された圧縮画像ブロックのうちのどちらを画像ブロックの符号化又は圧縮表現として使用するかを判定する。このモード選択は、２つの符号化ブロックと関連付けられた誤差表現の比較に基づいて実行されるのが好ましい。それらの誤差表現は、第１のモード又は第２のモードに従って画像ブロックを圧縮することに関連する画質表現を示す尺度である。最小の誤差表現を結果として与える又は最小の誤差表現に関連する圧縮モード（及び圧縮画像ブロック）は、ステップＳ４において選択される。次のステップＳ５において、選択された圧縮モードと関連する又は選択された圧縮モードを示すモードインデックスが提供される。このモードインデックスは、選択された圧縮モードを使用して生成された圧縮ブロック表現に挿入される。

従って、得られた符号化又は圧縮ブロック表現は、モードインデックス、第１のコードワード、第２のコードワード及びインデックスシーケンスを含む。

ステップＳ２〜Ｓ５は、ステップＳ１の分解の間に提供された全てのブロックに対して繰り返されるのが好ましい（線Ｌ１により概略的に示される）。その結果、圧縮画像ブロックのシーケンス又はファイルが得られる。得られた圧縮画像ブロックは、ステップＳ１のブロック分解で分解された順番と同一の順番で、左から右及び上から下へファイルに配列される。方法は、ここで終了する。いくつかの例において、２つの圧縮モードの結果、符号化画像は、第１の圧縮モード又は第２の圧縮モードのみに従って圧縮された画像ブロックを含む。しかし、最も実用的な実現例の場合、そのような符号化画像は、通常、第１のモードに従って圧縮されたいくつかのブロック表現及び第２のモードに従って圧縮されたいくつかのブロック表現を含む。

符号化画像は、後で画像のレンダリング、例えば表示を行なうまで格納しておくためにメモリに提供される。更に、符号化画像は、別のユニットへ（無線又は有線）送信するために、符号化ブロック表現の信号として送信機に提供される。

図３は、図１のコードワードを判定するステップ及びインデックスシーケンスを提供するステップをさらに詳細に示すフローチャートである。図中、左側の３つのステップＳ１０〜Ｓ１２は、第１の圧縮モードに従い、右側の２つのステップＳ１３及びＳ１４は、第２の圧縮モードに従う。従って、ステップＳ１０〜Ｓ１２の結果、第１の圧縮モードに従って圧縮された画像ブロックが得られ、ステップＳ１３及びＳ１４の結果、第２のモードに従って圧縮された画像ブロックが得られる。尚、ステップＳ１０〜Ｓ１２は、ステップＳ１３及びＳ１４と同時に実行でき、それにより、２つの圧縮ブロック表現がほぼ同時に生成される。あるいは、第１のモードに従うブロック圧縮（ステップＳ１０〜Ｓ１２）は、第２のモードに従うブロック圧縮（ステップＳ１３及びＳ１４）と連続して実行できる。

方法は、図１のステップＳ１から継続する。最初に、ステップＳ１０において、色コードワードが画像ブロックに対して判定される。この色コードワードは、画像ブロック中の画像単位の色の表現であり、このモードにおいて画像ブロックと関連付けられた２つのコードワードのうちの第１のコードワードである。好適な実施形態において、色コードワードは、ブロックの画像単位の平均色の表現である。色は、ＲＧＢ（赤、緑、青）色、ＹＵＶ空間又はＲＣｒＣｂ空間の色、あるいは画像及び図形の処理及び管理において使用される他の任意の色空間の色であってもよい。色コードワードは、元の画像と同一の色フォーマット（空間）にあるのが好ましい。しかし、場合によっては、画像を異なる色フォーマットに変換すること、すなわち第１の色空間にある色コードワード及び第２の異なる色空間にある元の画像を有することが有用である。色コードワードは、１２ビット色表現シーケンスであるのが好ましい。例えば、ＲＧＢ色コードワードは、赤色成分に対する４ビット、緑色成分に対する４ビット及び青色成分に対する４ビットを含む。それに対応して、ＹＵＶ色コードワードは、このモードにおける３つの異なる成分に対してそれぞれ６ビット、３ビット、３ビットを含む。

その後、ステップＳ１１において、輝度コードワードが提供される。この輝度コードワードは、画像ブロック中の画像単位の輝度を変更するのに（復号中に）使用される複数の輝度変更子のセットの表現であり、画像ブロックに関連づけられた２つのコードワードのうち、２番目のものである。

本発明の好適な一実施形態において、輝度コードワードは、輝度変更子セットの識別を可能にするインデックス又は表現である。このインデックスは、いくつかの異なる輝度変更子セットを含むテーブル又はコードブックのセットを識別又は指示できる。各セットは、２つ以上の輝度変更子値、好ましくは、少なくとも４つの変更子値を含む。好適な一実施形態において、セットの変更子値は数学的相補値である。すなわち、各セットは対称であるのが好ましい。

輝度テーブルは、徐々に変化する表面の表現を可能にするのに適した小さな輝度変更子値を含むセットを含むのが好ましい。更に、テーブルは、鮮鋭なエッジの表現を可能にするのに適した大きな輝度変更子値を含むセットを含むのが好ましい。

テーブル中のセットの実際の輝度変更子値は、ランダム値で開始し、当業者には周知のＬＢＧアルゴリズム（Linde、Buzo及びGray）（非特許文献１）、アニーリング法及び座標検索のバージョン等の種々の最適化方式及び最適化アルゴリズムを使用してそれらの値を最適化することにより見付けられる。例えば、写真、ゲーム風のテクスチャ、テキスト等の、異なる種類の少数の画像は、トレーニングデータとして使用される。

より安価に輝度テーブルのハードウェアを実現するために、上述したように、セットの輝度変更子を対称にし、且つ／又は特定のセットの輝度変更子を、例えば２の係数により変更された別のセットの輝度変更子のコピーとしてもよい。

表１は、本発明に基づき使用されうる、４つの識別子値を各セットに有する輝度変更子の８つのセットを含む輝度テーブルの一例を示す。

表１において、輝度変更子セット５〜８は、セット１〜４のコピーに係数２を乗算したものである。

輝度テーブルが最大８つの輝度変更子セットを含む場合、輝度コードワードは、テーブルの（８つの）セットのうちの１つ、例えばコードワード001_binに対しては[-32, -9, 9, 32]を識別する３ビットインデックス（000_bin〜111_bin）であるのが好ましい。セット中の変更子値を慎重に選択するため、表１全体は、８つの変更子値のみを使用して再構成され、残りの２４個の値はそこから計算される。

本発明は、表１の使用に限定されず、他の輝度変更子セット及び値を有する他のテーブルを使用してもよい。更に、テーブル中のセットが９つ以上又は７つ以下である場合、輝度コードワードのサイズを変更する必要がある場合がある。例えば、テーブルが２つ（３〜４又は９つ以上）の輝度変更子セットを含む場合、輝度コードワードのサイズは、１ビット（２ビット又は４ビット（あるいはそれ以上））に限定される。更に、１セット当たりの輝度変更子値の数は４つ以外であってもよい。例えば、セット毎に５つの値が使用されてもよく、[-32, -9, 0, 9, 32]が例として与えられる。上述したように、テーブル中のセットの輝度値は、いくつかの異なる種類の画像をトレーニングデータとして使用して判定される。しかし、特定の画像の種類のみが符号化される場合、その画像の種類に対応するトレーニングデータを使用して、すなわち特定の画像の種類に専用の輝度テーブルを提供することにより、変更子値は判定される。また、特定の画像に適応された輝度変更子値を含む輝度テーブルを有することも可能である。このような場合、すなわち画像又は画像の種類に専用のテーブルの場合、符号化画像ブロックの圧縮ファイルにテーブルの輝度変更子値を含むか、又は変更子値を圧縮ファイルと関連付ける必要があるだろう。

なお、輝度コードワードは、テーブル中の輝度変更子セットに対するポインタである必要はなく、実際には、輝度変更子セット自体であってもよい。例えば、９及び３２等の２つの変更子値を含み、この場合、−９及び−３２等の他の変更子値は、それら２つの値から判定される。しかし、このような場合、輝度コードワードは、それがセットインデックスである場合よりも、比較的大きいものとなるだろう。あるいは、aが０又は正の整数であり、k、k₁及びk₂が乗算係数である場合、採用された輝度変更子セットは、[-ka, -a, a, ka]又は[-k₁a, -k₂a, k₂a, k₁a]であってもよい。この時、輝度コードワードは値aのみを含む必要があり、k又はk₁及びk₂が事前定義済み乗算係数である場合、残る全ての３つの値は値aから計算される。

ステップＳ１１において輝度コードワードが提供されると、次のステップＳ１２では、画像ブロック中の画像単位に対する輝度インデックス又は輝度表現を選択する。そのような各輝度インデックスは、ステップＳ１１で提供された輝度変更子セットの１つの輝度変更子値と関連付けられる。換言すると、輝度インデックスは、ブロックの特定の画像単位に対して使用するセットの輝度変更子の識別を可能にする。

−３２、−９、９、３２等の４つの変更子値を含む輝度変更子セットの場合、輝度インデックスは、それら４つの値のうち１つの値を識別する２ビットシーケンスであってもよい。

ステップＳ１２は、画像ブロック中の全ての画像単位に対して繰り返されるのが好ましい。ステップＳ１０〜Ｓ１２の圧縮の結果、圧縮画像ブロック、又は更に厳密には画像ブロックの圧縮（符号化）表現が得られる。そのような圧縮ブロック表現７００Ａを図４Ａに示す。表現７００Ａは、色コードワード（第１のコードワード）７２０Ａ、輝度コードワード（第２のコードワード）７３０Ａ及び輝度インデックス（好ましくは、ブロック中の各画像単位に対して１つの輝度インデックス）のシーケンス又はビットマップ７４０Ａを含む。更に、圧縮ブロック表現７００Ａは、第１の圧縮モードと関連付けられたモードインデックス７１０Ａを含む。尚、圧縮画像ブロック７００Ａのモードインデックス７１０Ａ、色コードワード７２０Ａ、輝度コードワード７３０Ａ及び輝度インデックスシーケンス７４０Ａの相互順序は、図示される順序と異なってもよい。また、コードワード及びインデックスシーケンスは、連続して配置される必要はない。

画像ブロックが８つの画像単位を含み（例えば、図２Ａ及び図２Ｂを参照）且つ各輝度インデックスが２ビットである場合、シーケンス７４０Ａのサイズは１６ビットである。更に、色コードワード７２０Ａの対応するサイズは１２ビットであり、輝度コードワード７３０Ａのサイズは３ビットであり、モードインデックス７１０Ａは１ビットであると仮定する。画像ブロックの符号化表現７００Ａの全体のサイズは３２ビットとなり、４ｂｐｐの圧縮率が得られる。表現７００Ａのその小さな（３２ビット）サイズは、通常１６ビット又は３２ビットのメモリバスを有する移動ユニット等のシンクライアントに非常に適する。その結果、符号化表現７００Ａを読み出すために、１回のメモリアクセス、最悪でも２回のメモリアクセスが必要とされる。

図３の第２の圧縮モードに進むと、ステップＳ１３は、画像ブロック中の画像単位の色の表現である第１の色コードワード及び第２の色コードワードを判定する。好適な実現例において、第１の色コードワード及び第２の色コードワードは、ブロック中の画像単位の第１の部分及び第２の部分をそれぞれ表す。簡単に説明したように、第２の圧縮モードは、画像単位が色空間の２つのクラスタに分散される画像ブロックの圧縮に特に効果的である。第１の色コードワードは、第１の画像単位クラスタの色を効率的に表し、第２のコードワードは、第２のクラスタを表す。更に、第１の圧縮モードで使用される輝度テーブルは、非ゼロ輝度変更子のみを含むと仮定する。そのような場合、第１の圧縮モードは、色コードワードが全ての画像単位に対して所望の色を正確に表す画像ブロックを圧縮するのに特に適切ではない。全ての輝度変更子が非ゼロ値を有するため、画像単位毎に変更子値が色表現に加算される必要がある場合、その所望の色は復号中に取得されない。しかし、第２の圧縮モードにおいては、２つの色コードワードのうち少なくとも一方は、その所望の色を正確に表すことができ、画像ブロックの更に正確な圧縮表現を可能にする。

次のステップＳ１４において、２つの色コードワードのうちいずれか一方を指し示す又はいずれか一方と関連付けられる色インデックスが選択される。第１の実施形態において、ブロック中の各画像単位は、各色インデックスと関連付けられる。しかし、本発明の好適な実施形態において、圧縮ブロック表現の全体のサイズがより小さくなると、ブロック中の画像単位のサブセットは、第１のコードワード又は第２のコードワードから選択された事前定義済み色コードワードと関連付けられる。その結果、画像単位に対して、色インデックスの選択又は割当ては実行される必要がなくなる。例えば、第１（最後）の画像単位は、第１（又は第２）の色コードワードと常に関連付けられる。従って、インデックスシーケンスは、第１（最後）の画像単位に対して色インデックスを含む必要がない。その結果、全部で８つの画像単位を有する画像ブロックの場合、シーケンスは、７つの色インデックスを含む。本発明によると、２つ以上の画像単位が色コードワードと事前に関連付けられると考えられる。

ステップＳ１４は、色インデックスが生成されるべきブロックの全ての画像単位に対して繰り返されるのが好ましい。ステップＳ１３及びＳ１４の圧縮の結果、圧縮画像ブロック表現が得られる。そのような圧縮ブロック表現７００Ｂを図４Ｂに示す。表現７００Ｂは、第１の色コードワード（第１のコードワード）７２０Ｂ、第２の色コードワード（第２のコードワード）７３０Ｂ及び色インデックス（好ましくは、ブロック中の画像単位の１つのサブセットに対して１つの輝度インデックス）のシーケンス又はビットマップ７４０Ｂを含む。更に、圧縮ブロック表現７００Ｂは、第２の圧縮モードと関連付けられたモードインデックス７１０Ｂを含む。尚、圧縮画像ブロック７００Ｂのモードインデックス７１０Ｂ、第１の色コードワード７２０Ｂ、第２の色コードワード７３０Ｂ及び色インデックスシーケンス７４０Ｂの相互順序は、図示される順序と異なってもよい。また、コードワード及びインデックスシーケンスは、連続して配置される必要はない。

画像ブロックが８つの画像単位を含み（例えば、図２Ａ及び図２Ｂを参照）、各色インデックスが１ビットであり、且つブロック中の画像単位の１つが事前定義済み色コードワードと常に関連付けられる場合、シーケンス７４０Ｂのサイズは７ビットである。更に、第１の色コードワード７２０Ｂ及び第２の色コードワード７３０Ｂの対応するサイズはそれぞれ１２ビットであり、モードインデックス７１０Ｂは１ビットであると仮定する。画像ブロックの圧縮表現７００Ｂの全体のサイズは３２ビットとなり、４ｂｐｐの圧縮率が得られる。

上述において、２つの色コードワードは、同一サイズ（それぞれ１２ビット）である。しかし、本発明はこれに限定されない。例えば、第１の色コードワードは、第２のコードワードより高い解像度で表され、そのため、第１の色コードワードは、第２の色コードワードより多くのビットを含む。そのような場合、第１の色コードワードは１５（１８）ビットのサイズを有し、第２の色コードワードは９（６）ビットである。

異なるサイズの色コードワードを利用する別の実施形態において、第１の色コードワードは、例えば３つの色成分の各々に対して５ビットを有する標準色として符号化されてもよい。一方、第２の色コードワードは、第１の色コードワードの関数として符号化されてもよい（例えば９ビットを使用して）。９ビットは、使用する関数を指定するために使用されてもよい。例えば、９ビットの第２の色コードワードの最初の３ビットは、第２のコードワードの色成分を取得するために、第１の色コードワードの色成分のスワップ方法を指定してもよい。第１の色コードワードがR₁, G₁, B₁である場合、第２の色は、最初の３ビットに依存して、以下の表２から取得される：

第２のコードワードの残りの６ビットは、得られる色表現を微調整するために使用される。例えば、２ビットは、表３に従って赤色成分を調整するために使用される：

同一の手順が、緑色成分及び青色成分のそれぞれに対して実行されるのが好ましい。

そのような符号化が色を個別に符号化するより適切な効果を有する理由は、第１の色及び第２の色が互いに依存しているからである。t∈[-∞, ∞]の時、多くの場合、第２の色が以下の線上にないことが分かる。

これは、第２の色が線上にあるとすると、第１の圧縮モードが優れており、選択されるからである。R₁がG₁及びB₁と異なり、G₁がB₁と異なる場合、表の最後のエントリR₁, G₁, B₁以外の表２のいずれの色も線（１）上にない。これは、表２により表されるシャフリング関数が、線（１）上に存在せず且つ第２の色表現の適切な候補である色を生成する安価な方法であることを示す。

上述の実施形態において、スワッピング関数は、第２のコードワードに対する未調整（基本）色を第１のコードワードから生成するために選択された。しかし、本発明は、そのようなスワッピング関数の使用に限定されない。例えば、反転関数が表４に従って採用される。

あるいは、表５に示されるように、「ゼロに設定する」関数が採用される。

更に別の例においては、表６に従って「２５５に設定する」関数が使用される。

表４及び表６において、最大色成分値は２５５、すなわち、全部で２５６個の色レベルを有すると仮定する。異なる最大数の色レベルＬが使用される場合、表４及び表６において、値２５５はＬ−１と交換されるのが好ましい。

別の実施形態において、表７による最近接関数が使用される。

表７において、定数８は、第１の色に対して行なわれたように１５ビットを使用する時に区別可能な最小の数であるため選択された。しかし、この原理は、任意の非ゼロ定数に拡張できる。

更に、２つ以上の関数は、第２の色を取得するために、第１の色（コードワード）に対して連続して適用される。例えば、表２のスワッピング関数の後に、表５のゼロに設定する関数が続く。第１の色コードワードを使用して生成された第１の色表現は(173, 0, 57)であり、第２の色コードワードは010 000_binであると仮定する。表２を参照すると、第２の色表現は、最初に３つのＭＳＢ（010_bin）に従ってスワップすることにより取得され、その結果は(173, 57, 0)となる。このスワップされた色は、ビットパターン000_binを使用してゼロに設定する関数（表５）に従って処理され、その結果、(0, 57, 0)の第２の色表現が得られる。

常に線（１）上に色を生成するとは限らず且つ好ましくは実現するのに単純である任意の関数又は関数の任意の組合せが使用されることは、当業者には理解される。

画像ブロック中の全ての画像単位が同一の色コードワードと関連付けられる場合、残りの色コードワードに対して使用されるビットは、有用なことに使用されない。それらビットは、単に無意味なものである。しかし、それらは、圧縮画像ブロックの品質を向上する更に有用なことに使用される。例えば、それら余分なビットは、画像単位によりインデックス化された色コードワードを変更又は増加するために使用されてもよい。R_x、r_x、G_x、g_x、B_x、b_xがそれぞれ0_bin又は1_binであり、x=0...3である場合、第１の色コードワードは(R₀R₁R₂R₃G₀G₁G₂G₃B₀B₁B₂B₃)であり、第２の色コードワードは(r₀r₁r₂r₃g₀g₁g₂g₃b₀b₁b₂b₃)であると仮定する。復号中、それら２つのコードワードを組み合わせて(R₀R₁R₂R₃r₀r₁r₂r₃G₀G₁G₂G₃g₀g₁g₂g₃B₀B₁B₂B₃b₀b₁b₂b₃)とすると、ブロック中の画像単位の色の２４ビット表現が取得される。

方法は、図３のステップＳ１２又はステップＳ１４から図１のステップＳ４に継続する。

図１に従って実行される圧縮方法のテスト実験は、種々の画像に対して行なわれた。殆どのテスト実験において、画像ブロックの大多数（＞９０％）が、第１の圧縮モードに従って圧縮された。このことは、第１のモードは、殆どの画像ブロックのＰＳＮＲに関して最高の品質を与える主な圧縮モードとして考えられ、第２のモードは、第１のモードにより得られる結果が不十分である場合にそれらブロックに対して使用される補助圧縮モードとして考えられることを更に示す。上述の２つのモードの好適な実現例において、双方のモードは、画像ブロックを圧縮するために使用される「有用な」３１ビットにアクセスする。残りの単一ビットは、モードインデックスとして使用される。本発明の別の実施形態において、単一ビットと異なる種類のモードインデックスが使用される。そのモードインデックスは、２つの圧縮モードに対して異なる量の「有用な」ビットの割当てを可能にするが、依然として圧縮画像ブロックの全体のサイズを維持する。

本実施形態において、単一のモードビットは省略され、それにより１ビットが解放される。このビットは、輝度コードワードに追加され、４ビットの好適な輝度コードワードのサイズになる。その結果、潜在的に１６個の変更子セットを有する輝度テーブルが使用される。しかし、それら１６個のテーブルエントリから１２個のみが、輝度変更子セットとして使用されるのが好ましい。残る４つのテーブルエントリは、第２の圧縮モードを知らせるモードインデックスである。表８は、そのようなテーブルの例であるが、これに限定されない：

0001_bin〜0011_bin、0101_bin〜0111_bin、1001_bin〜1011_bin又は1101_bin〜1111_binの４ビットワードは輝度コードワードを表し、第１の圧縮モードが使用されるべきである。この第１の圧縮モードにおいて、モードインデックス及び輝度コードワードは、同一の４ビットを共有する。換言すると、輝度インデックスが表８の１２個の可能な輝度変更子セットのうちの１つと関連付けられる場合、第１の圧縮モードが現在のブロックに対して使用されるべきであるか又は使用された。尚、表８全体は、１２個の輝度変更子値の組合せで得られる。それは、残る３６個の変更子値がそれら１２個の値から計算されることを示す。

本実施形態において、変更済み輝度テーブルは、第１のモードにおいて、画像ブロックの輝度解像度を増加するために使用される。最初、第１のモードのこの解像度の増加は、第２の圧縮モードに対して３ビットを犠牲にして得られる（モードインデックス0000_bin、0100_bin、1000_bin又は1100_binのために４ビットが有用でないが、単一のモードビットを省略するため余分な１ビットが有用となる）。しかし、提案される「モード２」−特定のモードインデックスを慎重に調査することにより、２つのＬＳＢは、全てのモードインデックスに対して同一（00_bin）であることが分かる。従って、２つのＭＳＢは、「有用な」データ、例えば色コードワード又は色インデックスデータを表すために採用される。その結果、第１の圧縮モードに対する余分な１ビットの増加は、第２の圧縮モードに対して有用でない１ビットにより得られる。この単一ビットは、第２の色コードワードから得られるのが好ましく、第２のコードワードの青色成分から得られるのが更に好ましい。

図４Ａに示される圧縮された圧縮ブロック表現と比較すると、第１のモードの本実施形態に従って圧縮されたブロック表現は、１２ビット色コードワード、４ビットの輝度コードワード及びモードインデックスの組合せ、１６ビット輝度インデックスシーケンスを含むのが好ましい。これに対応して、第２のモードの本実施形態に従って圧縮されたブロック表現は、１２ビットの第１の色コードワード、１１ビットの第２の色コードワード、７ビット色インデックスシーケンス及び４ビットモードインデックスを含む（図４Ｂと比較して）のが好ましい。４ビットモードインデックスのうち２ビットは、例えば第１のコードワード、第２のコードワード又はインデックスシーケンスに共有される。それら２つのモードにおいて、圧縮ブロック表現の全体のサイズは、３２ビットであるのが好ましい。

上述において、0000_bin、0100_bin、1000_bin及び1100_binの４ビットワードは、第２の圧縮モードを知らせるためのモードインデックスとして使用された。しかし、これは単に例として示され、本発明はこれに限定されない。実際には、X、Y、Zがそれぞれ0_bin又は1_binである場合、XYZZ、ZZXY、XZZYの４つの４ビットワードは、第２の圧縮モードを表すことができる。本発明によると、４つ以外の数の「モード２」−特定のモードインデックス、例えば１つ、２つ又は３つのモードインデックスが採用されてもよいことが理解される。そのような場合、表８は、輝度変更子値を含み且つ第１のモードに専用の１３個以上（又は１１個以下）のエントリを含むだろう。

上述において、本発明は、８つの画像単位を含む画像ブロック、例えば１×８、８×１、２×４、４×２又は２×２×２の画像単位の画像ブロックを参照して主に説明された。尚、２×２×２の画像単位の画像ブロックは３Ｄ図形に適用可能である。しかし、本発明はそれらに限定されない。一般に、本発明は、ｍ、ｎがそれぞれ０又は正の整数、好ましくは０、１、２、３から選択される場合、サイズ２^ｍ×２^ｎの画像単位の画像ブロックに適用可能である。２つの画像ブロックは情報を共有し、１つのより大きな単位として圧縮及び伸張される。例えば、２つの２×４（又は４×２）のブロックは、４×４の単位に組み合わされる。第１の圧縮モードにおいて、それら２つの画像ブロックは、モードインデックス及び輝度コードワードを共有し、それにより、例えば緑色成分の解像度及び輝度コードワードを増加するために使用される４ビットを基本的に解放する。そのような場合、４×４の単位は、例えば１ビットのモードインデックス、第１の画像ブロックに対する１３ビットの色コードワード、第２の画像ブロックに対する１３ビットの色コードワード、５ビットの輝度コードワード及び３２ビットの輝度インデックスシーケンスを含む圧縮された単位に圧縮される。圧縮単位は、オプションとして１６ビット（又は１５ビット）の色インデックスシーケンスを含み、単位中の全ての画像単位（１つの画像単位は、コードワードのうちの１つとの間に事前定義済みの関連性を有する）に対して２つのコードワードのうち一方を選択することを可能にする。それに対応して、第２の圧縮モードにおいては、圧縮単位は、１ビットのモードインデックス、第１の画像ブロックに対する１２ビットの第１の色コードワード、第１の画像ブロックに対する１２ビットの第２の色コードワード、第２の画像ブロックに対する１２ビットの第１の色コードワード、第２の画像ブロックに対する１２ビットの第２の色コードワード及び１５ビットの色インデックスシーケンスを含むのが好ましい。

図１に関連して上述した符号化の実施形態において、現在の画像ブロックに対して使用する圧縮モード及び圧縮ブロックバージョンの選択は、２つのモードに対するコードワード及びインデックスシーケンスの生成後に実行される。その結果、殆どの場合、画像の各画像ブロックに対して最適な圧縮モードが選択される。このモードの「最適な選択」は、画像ブロックを２つの異なる圧縮表現に圧縮することにより得られる。従って、１つの圧縮表現のみを生成することと比較して、余分な処理能力及び計算作業が必要とされる。

本発明の別の実施形態において、圧縮モードの選択は、圧縮の手順中、すなわちコードワード及び／又はインデックスシーケンスの生成中に行なわれる。従って、２つの完全なブロック表現は、選択が実行される前に生成される必要はない。その結果、いくつかの画像ブロックに対して最適でないモードの選択を行なう可能性はあるが、使用される計算作業は少なくなる。

図５は、符号化方法の別の実施形態を示す。ここで、圧縮モードの選択は、画像ブロックの実際の処理（圧縮）の前に実行される。従って、単一の圧縮ブロック表現が、画像ブロック毎に生成される必要がある。方法はＳ２０で開始し、これは、図１のステップＳ１に対応するため、更なる説明は行なわない。次のステップＳ２１において、現在のブロックが圧縮又は符号化される際に従うべき圧縮モードが選択される。この早いモード選択は、ブロック中の画像単位のプロパティの調査に基づいて行なわれるのが好ましい。好適な実施形態において、選択は、関連する色空間における画像単位の色の分布に少なくとも部分的に基づく。これについては、以下に更に詳細に説明する。適切な圧縮モードがステップＳ２１において選択されると、ステップＳ２２において、その圧縮モードと関連付けられたモードインデックスが提供される。

残る２つのステップＳ２３及びＳ２４は、１つの大きな例外を除いて、図１のステップＳ２及びＳ３に対応する。Ｓ２及びＳ３において、各々が２つのコードワード及び１つのインデックスシーケンスを含む２つのセット、圧縮モード毎に１つのセットが判定された。しかし、本実施形態において、ブロックに対して使用する圧縮モードが既に判定されているため、ステップＳ２３及びＳ２４において、２つのコードワード及び１つのインデックスシーケンスのセットが１つのみ判定される。図３及び図５を参照すると、ステップＳ２２で提供されたインデックスモードが第１の圧縮モードを表す場合、２つのステップＳ２３及びＳ２４は、図３の左側の３つのステップＳ１０〜Ｓ１２に従って実行されるのが好ましい。しかし、インデックスモードが第２の圧縮モードを表す場合、ステップＳ２３及びＳ２４は、図３の右側のステップＳ１３及びＳ１４に従って実行されるのが好ましい。

従って、得られる符号化又は圧縮ブロック表現は、選択された圧縮モードに応じて、モードインデックス、第１のコードワード、第２のコードワード及びインデックスシーケンスを含む。

ステップＳ２１〜Ｓ２４は、ステップＳ２０の分解中に提供された全ての画像ブロックに対して繰り返されるのが好ましい（線Ｌ２により概略的に示される）。その結果、圧縮画像ブロックのシーケンス又はファイルが得られる。方法は、ここで終了する。

符号化画像は、後で画像のレンダリング、例えば表示を行なうまで格納しておくためにメモリに提供される。更に、符号化画像は、別のユニットへ（無線又は有線）送信するために、符号化ブロック表現の信号として送信機に提供される。

図６は、図３の色コードワード、輝度コードワード及び輝度インデックスシーケンスを生成するステップ（Ｓ１０〜Ｓ１２）、並びに図１及び図５の第１の圧縮モードに対してコードワードを判定するステップ及びインデックスシーケンスを提供するステップ（Ｓ２〜Ｓ３及びＳ２３〜Ｓ２４）の一実施形態を示す。ステップＳ３０において、画像ブロック中の画像単位の平均色が判定される。以下において、画像の画像単位の色がＲＧＢ色の２４ビット、すなわち赤色成分の８ビット、緑色成分の８ビット及び青色成分の８ビットにより表される。しかし、本発明はこの特定の例に限定されず、画像単位の任意の色表現に適用可能である。平均色

は以下の式で判定される：

式中、R_i、G_i、B_iは、画像単位iのＲ成分、Ｇ成分、Ｂ成分である。Nは、画像ブロック中の画像単位の総数である。

平均色

がステップＳ３０において判定されると、次のステップＳ３１は平均色を量子化する。平均色は、１２ビットのシーケンス（色コードワード）に量子化されるのが好ましい。換言すると、８ビットの各平均成分は、４ビットの平均成分に量子化される。例えば、平均色

は計算され、以下のようになる：

４ビットの量子化バージョン

は、以下から生成される：

すなわち、[A, 5, 1]_hex=[1010, 0101, 0001]_binは、（１２ビット）色コードワードとして使用される。

ステップＳ３２は、テーブルの種々の輝度変更子セット及びセットの種々の変更子値を調査する。次のステップＳ３３は、変更子セット及び変更子値の各検査に対する誤差値を計算する。ステップＳ３３において、それらの誤差値に基づいて、最小の誤差値を与える変更子セット及びセットの輝度変更子値が選択される。これについては、以下に更に詳細に説明する。

この第１の圧縮モードにおいては、画像ブロックは、単純符号化、全数符号化及び組合せ量子化で示される３つの異なる例のうち１つを使用して符号化される。それらの例については、以下に簡単に説明する。

（単純符号化）
第１の圧縮モードのこの例に基づいて画像ブロックを符号化するために、基本的には、色コードワード及び正確な輝度変更子セットが選択される。選択されると、画像ブロック中の各画像単位の符号化は、セットの４つの輝度変更子全てを試行し且つ誤差を計算することにより行なわれる。いくつかのアプリケーションにおいて、より正確な変更子の選択及びより高い符号化品質は、以下のように、重み付き誤差値を採用することにより得られる：

式中、画像単位の元の（２４ビット）色は（R, G, B）であり、

は色コードワード（量子化平均色、１２ビット）を示す。選択された変更子セットは[-a, -b, b, a]であり、α∈[-a, -b, b, a]である。w_R、w_G、w_Bは、色成分に対する異なる重みである。更に、w_Gは、w_R及びw_Bより大きいのが好ましい。例えば、w_R=５／１６、w_G=９／１６及びw_B=２／１６、あるいはw_R=0.299、w_G=0.587及びw_B=0.114である。

対応する（重み付き）誤差値は、変更子及びセットの全ての組合せに対して計算され、最小誤差を与える変更子及びセットの組合せが選択される。

この単純符号化において、色成分毎に４ビットに量子化されるブロック中の８つの画像単位の平均色は、色コードワードとして使用される。正確な輝度変更子セットは、全数検索により選択される。すなわち、表１等の輝度テーブル中の８つのセット全てが試行され、誤差値を最小にするセットが選択される。これは、画像単位毎に８×４＝３２回の評価を必要とする。重みがw_R=５／１６、w_G=９／１６及びw_B=２／１６である場合、整数演算が使用され、符号化は高速になる。この重みの選択肢に対して、単純符号化を使用する６４×６４画素（画素要素）の画像の符号化は、１．２ＧＨｚのＰＣラップトップ上で１００ｍｓ未満で行なわれるべきであり、多くの場合は例えば約３０ｍｓで行なわれる。

（全数符号化）
上述の単純符号化の例において、量子化平均色は、画像ブロック中の画像単位の色の表現（色コードワード）として単純に使用された。第１の圧縮モードにおけるこの全数符号化の例においては、色及び輝度変更子セット（変更子値を含む）の双方が選択される。すなわち、全ての可能な組合せが試行される。特定の画像単位の場合、輝度変更子セットの３ビット及び輝度インデックスの２ビットの全ての先の繰り返しに加え、色の１２ビット全てに対する繰り返しが追加され、これらを合わせると２１７ステップになる。６４×６４画素の画像の符号化は、単純圧縮の場合と同一のＰＣラップトップを使用して、数分で行なわれる。これは、ランタイムアプリケーションには長すぎる可能性があるが、オフライン符号化を行なうのに法外な長さではない。

（組合せ量子化）
単純符号化の例と同様に、第１の圧縮モードに係るこの例は（２４ビット）平均色

で開始するが、この平均色の色成分は、輝度成分、すなわち輝度変更子セット及び値の選択肢と共に量子化される。

R_low及びR_highが、

のすぐ下及びすぐ上の４ビット量子化レベル又は値をそれぞれ示す場合、

である。タスクは、R_low又はR_highのいずれか一方として

を選択することである。緑色成分及び青色成分についても、同じことが当てはまる。

最初に、

として、誤差値が計算される：

これは次のように簡略化される：

式中、

及び

である。更に、α（輝度変更子）は自由に選択されると仮定する。すなわち、qは最適なｑ＝−（δ_R+δ_G+δ_B）／３に等しいと仮定する。この最適なαを式（５）に代入し、簡略化すると、以下が得られる：

式中、

は括弧内の式である。

しかし、より大きい値が赤色成分に対して選択される場合、すなわち、

であり、

であることが使用される場合には、式（５）は次のように書き換えられる：
ε² = ((δ_R+17)+α)²+(δ_G+α)²+(δ_B+α)² （７）
上記の式は、この場合の最適なα＝−（δ_R+１７+δ_G+δ_B）／３を代入することにより、更に簡略化される：

２つの量子化色（R_low, G_low, B_low）又は（R_high, G_low, B_low）のうちのどちらが最適であるか、すなわち、どちらが最小の誤差値を与えるかを判定するために、式（８）の大括弧の中の余分な式が調査される。換言すると、17 + 2δ_R - δ_G - δ_B ＜ 0である場合、（R_high, G_low, B_low）が選択されるべきであり、それ以外の場合には、（R_low, G_low, B_low）が選択される（17 + 2δ_R - δ_G - δ_B = 0の場合、いずれのコードワードを選択してもよい）。この手順は、３つの色成分の低量子化及び高量子化の全ての可能な組合せに対して、すなわち平均色の全ての近傍量子化色に対して繰り返される。その結果が以下の表９に示される。

尚、

は、明示的に計算される必要はなく、使用する量子化レベル（色コードワード）を選択するために、表９の大括弧の中の式（誤差表現）のみが計算される必要がある。更に、色コードワード（R_low, G_low, B_low）及び（R_high, G_high, B_high）は、同一の誤差値を与える。これは、任意のα（輝度変更子値）に到達できるという仮定の下で言えることである。しかし、現実には、αは、使用される変更子セットの輝度変更子値、例えば表１の変更子値に限定される。表１によると、より小さな変更子値（α）は、より大きな値より高い精度で指定される。これは、

が（R_low, G_low, B_low）より（R_high, G_high, B_high）に近接する場合、（R_low, G_low, B_low）より（R_high, G_high, B_high）を選択する方がよく、逆に、

が（R_high, G_high, B_high）より（R_low, G_low, B_low）に近接する場合には、（R_high, G_high, B_high）より（R_low, G_low, B_low）を選択する方がよいことを示す。符号化の総時間は、単純符号化と比較して測定できるほどの変化はなかった。すなわち、６４×６４画素の画像は、１００ｍｓ未満内で圧縮される。

図７は、図３の第１の色コードワード、第２の色コードワード及び色インデックスシーケンスを生成するステップ（Ｓ１３及びＳ１４）、並びに図１及び図５の第２の圧縮モードに対してコードワードを判定するステップ（Ｓ２〜Ｓ３及びＳ２３〜Ｓ２４）の一実施形態を示す。ステップＳ４０において、画像ブロック中の画像単位の平均色又は重心が判定される。このステップは図６のステップＳ３０に対応するため、更なる説明は行なわない。次のステップＳ４１において、色空間の平均色点を通過する最適な線が計算される。この最適な線は、当業者には周知である主成分分析を使用して判定される。簡単に説明すると、この最適な線は、「慣性モーメント」（平均二乗誤差）を最小にするように、平均色点を通過する色空間における直線として選択される。例えば、この最適な線の方向は、以下のように慣性テンソルＴを計算することにより算出される。

式中、R_i、G_i、B_iは

を表し、R₀ ⁱ、G₀ ⁱ、B₀ ⁱは画像単位iの元の色成分である。

は平均色点であり、Nはブロック中の画像単位の総数である。最小の固有値を有するテンソルＴの固有ベクトルは、従来の方法を使用して計算される。固有ベクトルの方向は、平均色点と共に、慣性モーメントを最小にする軸を規定する。この軸は、最適な線として使用される。

次のステップＳ４２において、線上の２つの点が選択され、量子化され、色コードワードとして使用される。第１の実施形態において、最適な線上への画像単位の色の投影の分散が計算される。平均色点から分散の約３／４の距離にある線上の２つの点が識別される。２つの選択された点（１つの点が線に沿う平均色点のいずれか一方の側にある）の色成分は、好ましくは４ビットにそれぞれ量子化され、点毎の全体のサイズは３×４＝１２ビットとなる。これら量子化値は、色コードワードとして使用される。

本発明の別の実施形態において、ブロック中の画像単位の色値は、最適な線上に投影される。平均色点に対して最大の距離にある線上の２つの投影された点（１つの点が平均色点のいずれか一方の側にある）が識別される。それらの２つの点が極値を表すため、平均点と極限色との間に位置する色値をコードワードとして選択するのが好ましい。例えば、平均点と極限点との間の約０．５又は０．７５の距離に位置する線上の色点は、上述のように量子化され、色コードワードとして使用される。

別の実施形態において、ブロック中の画像単位の色値は、上述のように最適な線上に投影される。線上の投影された値は、２つのクラスタにグループ化又は分割される。最適な境界を検索する際、選択に関連する誤差を最小にする最適な線上に投影された８つの点に対して、２つのクラスタが識別される。２つのクラスタを最もよく表す２つの量子化（１２ビット）色が判定され、色コードワードとして使用される。

更に別の実施形態において、最適な線に沿って適切な点の検索が実行される。そのような場合、小さな（事前定義された）ステップは、平均点から開始して両方向に線に沿って行なわれる。最小の誤差値と関連付けられた点が選択され、量子化され、色コードワードとして使用される。本実施形態において、最大数のステップが行なわれるまで、又は平均点からの最大距離に到達するまで、あるいは極小値が見付けられるまで、検索は継続される。

図８は、図３の第１の色コードワード、第２の色コードワード及び色インデックスシーケンスを生成するステップ（Ｓ１３及びＳ１４）、並びに図１及び図５の第２の圧縮モードに対してコードワードを判定するステップ（Ｓ２〜Ｓ３及びＳ２３〜Ｓ２４）の別の実施形態を示す。ステップＳ５０において、ブロック中の画像単位の色値は、好ましくは１２ビット量子化色値に量子化される。全数検索は、複数の量子化色値の間で実行される。この検索の結果、量子化色値をブロックに対する色コードワードとして採用することに関連する誤差値を最小にする２つの量子化色値（尚、それら２つの色値は等しくてもよい）が得られる。２つの最適な量子化色値を色コードワードとして直接使用することができる。しかし、オプションのステップＳ５１において、適切なコードワードの全数検索は、選択された各色値から事前定義された距離内にある複数の色点の間で実行される。例えば、第１の選択画像単位の量子化色はR₁G₁B₁であり、第２の選択画像単位の対応する量子化色はR₂G₂B₂であると仮定する。従って、X_R,G,BがR,G,B方向の検索可能な最大距離である場合、第１の色コードワードは、色値R₁-X_R≦R≦R₁+X_R、G₁-X_G≦G≦G₁+X_G、B₁-X_B≦B≦B₁+X_Bの間で検索される。第２の色コードワードは、同様の方法で、色点R₂G₂B₂付近で検索される。その検索で見付けられた最適な量子化色値（関連する誤差値を最小にするという点で）は、色コードワードとして使用される。

図９は、図１の圧縮モードを選択するステップを更に詳細に示すフローチャートである。方法は、図１のステップＳ３から継続する。次のステップＳ６０において、画像ブロックの第１の伸張又は復号表現は、第１の圧縮モードに従って圧縮された画像ブロック表現を使用して生成される。このステップにおいて、ブロック中の画像単位の色表現は、色コードワードに基づいて生成される。輝度変更子セットは、輝度コードワードに基づいて、例えば表１から選択される。画像単位の輝度は、輝度インデックスシーケンスに基づいて変更子セットから選択された輝度変更子を利用して変更される。次のステップＳ６１において、第１の伸張ブロック表現により元の画像ブロックを表すことを示す誤差値が計算される。

は、元（未処理）の画像ブロック中の画像単位iの赤（緑、青）色成分の値を示し、

は、第１の伸張ブロック表現の画像単位iの対応する得られた赤（緑、青）色成分を示す。

式中、Nは、ブロック中の画像単位の総数である。成分別重みw_R、w_G、w_Bは、式（１０）においてオプションとして使用されてもよい。

ステップＳ６２において、画像ブロックの対応する第２の伸張表現は、第２の圧縮モードに従って圧縮された画像ブロック表現を使用して生成される。このステップにおいて、色表現は、インデックスシーケンス又は事前定義された関連する色コードワードを使用して第１のコードワード又は第２のコードワードから選択された色コードワードに基づいて、各画像単位に対して生成される。次のステップＳ６３において、第２の伸張ブロック表現により元の画像ブロックを表すことを示す誤差値が計算される。このステップＳ６３は、ステップＳ６１と同様に実行されるため、更なる説明は行なわない。ステップＳ６４において、２つの判定された誤差値が比較される。第１（第２）の誤差値が最小である場合、第１（第２）の圧縮モードが現在のブロックに対して選択され、第１（第２）の圧縮画像ブロックバージョンはブロックの符号化表現として使用される。方法は、図１のステップＳ５に継続する。

図１０は、図５の圧縮モードを選択するステップを更に詳細に示すフローチャートである。方法は、図５のステップＳ２０から継続する。次のステップＳ７０において、色空間におけるブロックの画像単位の色の分布が調査される。上述したように、２つの圧縮モードは、多少異なる画像ブロックに対して適応される。例えば、ブロック中の画像単位の色が以下の線上にあるか又は少なくとも以下の線に近接する場合、第１の圧縮モードは、使用するのに非常に適する：

式中、

は、ブロック中の画像単位の平均色であり、t∈[-∞, ∞]である。第１の圧縮モードは、画像単位が平均色点を通過する線上にあるか又はその線に近接する画像ブロックを圧縮するのに適し、RG面、RB面及びGB面で傾き“１”を有する。しかし、先に識別された線から離れた色値を有し且つ特に２つのクラスタにグループ化された画像単位を画像ブロックが含む場合、第２の圧縮モードがより適切である。

次のステップＳ７１において、現在のブロックに対して使用する圧縮モードは、その分布に基づいて判定される。例えば、図７の第２の圧縮モードに関連して説明した最適な線と平行なベクトル（v1）は、第１の圧縮モードに対する上記の線（１１）と平行なベクトル（v2）と比較される。２つのベクトル間の角度（θ）が閾値角度（φ）より小さい場合、すなわち、以下の式が成り立つ場合、第１の圧縮モードが選択される。

成り立たない場合、第２のモードが選択される。方法は、図５のステップＳ２２に継続する。

（画像復号）
図１１は、本発明に従って、元の画像の符号化画像又は符号化バージョンを復号する方法を示すフローチャートである。符号化画像は、基本的に、図４Ａ及び図４Ｂの表現７００Ａ及び／又は７００Ｂ等の画像ブロックのいくつかの圧縮又は符号化表現を含む。圧縮ブロック表現は、図１又は図５に関連して先に説明した画像符号化方法により生成されるのが好ましい。

方法は、伸張する圧縮画像ブロックを識別することにより開始する。符号化画像の全ての圧縮画像ブロックが伸張され、元の画像の復号表現を生成することが可能である。あるいは、元の画像の一部のみがアクセスされる。従って、選択された数の画像ブロックのみが伸張される必要がある（更に厳密には、特定の画像ブロックの選択された量の画像単位が伸張又は復号される必要がある）。

正確な圧縮画像ブロックが識別されると、ステップＳ１００は、現在のブロックに対して採用する２つの可能な伸張モードからいずれか一方を選択する。このモード選択は、圧縮ブロック表現に含まれるモードインデックスに基づくのが好ましい。

モードインデックスが第１の伸張モードを表す場合の例から開始する。ステップＳ１０１は、輝度変更子セットを提供する。この変更子セットは、圧縮ブロック表現の輝度コードワードに基づいて提供される。このセットの提供は、輝度コードワードを使用して、複数の変更子セットを含む表１等のテーブルから輝度変更子セットを識別することにより実行されるのが好ましい。しかし、いくつかのアプリケーションにおいて、輝度コードワード自体が変更子セットを含み、テーブルルックアップが必要とされない場合もある。

次のステップＳ１０２において、色表現は、画像ブロックの画像単位のうち少なくとも１つの画像単位に対して（すなわち、伸張されるべき画像単位に対して）生成される。この色の生成は、圧縮ブロック表現の色コードワードに基づいて実行される。ステップＳ１０３において、伸張されるべき画像単位に対して使用する輝度変更子が選択される。変更子値は、画像単位に関連付けられ且つ圧縮ブロック表現のインデックスシーケンスにおいて見付けられる輝度インデックスに基づいて、ステップＳ１０１で提供された変更子セットから選択される。正確な輝度変更子値がステップＳ１０３で選択されると、ステップＳ１０４において、画像単位の輝度は、その値で変更又は変調される。本発明による輝度変更は、色表現の全ての色成分に対して（場合によっては、重み付き）輝度変更子値を加算又は乗算するなどの変更を行ない且つオプションとしてクランプすることを示す。

ステップＳ１０３及びＳ１０４は、画像ブロック中のいくつかの画像単位に対して実行される（線Ｌ３により概略的に示される）。本発明によると、いくつかのアプリケーションにおいて、単一の画像単位が特定の画像ブロックから伸張され、特定の画像ブロックの複数の画像単位が復号され、且つ／又は特定のブロックの全ての画像単位が伸張されることが理解される。

しかし、モードインデックスが第２の伸張モードを表す場合、方法は、ステップＳ１００からステップＳ１０５に継続する。ステップＳ１０５において、色コードワードは、関連する画像単位に関連付けられ且つインデックスシーケンスにおいて見付けられる色インデックスを使用して、第１の色コードワード又は第２の色コードワードから選択される。しかし、関連する画像単位が、関連する色インデックスを有さずに事前定義された関連する色コードワードを有する画像単位のサブセットに属する場合、ステップＳ１０５において、事前定義済み色コードワードが識別される。次のステップＳ１０６において、画像単位に対する色表現は、選択された又は事前定義された色コードワードを使用して、ステップＳ１０２と同様に生成される。ステップＳ１０５及びＳ１０６は、画像ブロック中のいくつかの画像単位に対して実行される（線Ｌ４により概略的に示される）。

あるいは、特に、圧縮ブロック表現の複数の画像単位を伸張する時、第１の色表現は、第１の色コードワードを使用して生成され、第２の対応する色表現は、第２の色コードワード又は第１のコードワードと第２のコードワードとの組合せを使用して生成される。画像単位に対する選択が、色インデックスを使用して第１の色表現及び第２の色表現の間で実行されるか、あるいは、第１の色表現又は第２の色表現のいずれか一方が、ブロック中の１つの又はいくつかの画像単位と事前に関連付けられる。

圧縮ブロック表現の全ての画像単位が同一の色コードワード又は色表現と関連付けられる場合、すなわち全ての色インデックスが等しい場合、上述したように、第２の色コードワードは、第１の色コードワードを変更するために使用される。一般に、色表現は、１２ビットコードワードを２４ビット色表現に拡張することにより、色コードワードから判定される。この色の拡張は、異なる２５６色の場合の実現例に対して、量子化４ビット色成分に１７を乗算することにより実現されてもよい（(256-1)/(16-1)＝１７）。これは、拡張された８ビット色ワードの最初（先頭）の４ビット及び最後（下位）の４ビットに対して４ビットパターンを繰り返すのと同じことである。しかし、色インデックスが等しいという特別な場合、色表現は、単一の色コードワードを拡張するのではなく、２つの色コードワードを多重化することにより生成される。

ステップＳ１００〜Ｓ１０４又はステップＳ１００〜Ｓ１０６は、復号されるべき画像単位を含む全ての画像ブロックに対して繰り返されるのが好ましい（線Ｌ５により概略的に示される）。これは、ステップ１００〜Ｓ１０４又はステップＳ１００〜Ｓ１０６のループが１回のみ実行されることもあるが、殆どの場合、異なる圧縮画像ブロックに対して数回及び／又は特定の圧縮画像ブロックに対して数回実行される。

オプションのステップＳ１０７において、元の画像の復号表現又は元の画像の一部は、伸張画像単位及びブロックに基づいて生成される。尚、いくつかのアプリケーションにおいて、復号表現の単一の画素、テクセル又はボクセルをレンダリングするために、いくつかの画像単位が伸張される必要がある。例えば、３次元線形補間中、８つの画像単位が伸張され、２次元線形補間の場合、対応する数は４つの画像単位である。このことは、当業者には周知である。方法は、ここで終了する。

図１２は、図１１のステップＳ１０１及びＳ１０２の一実施形態を更に詳細に示す。ステップＳ１１０において、正確な輝度変更子セットは、輝度コードワードにより輝度テーブルから識別され、選択される。輝度テーブルに格納された輝度変更子セットが輝度値の第１のサブセット、例えば[a, b]を含む場合、輝度変更子値の第２のサブセット、例えば[-a, -b]は、第１のサブセットの値から判定される。次のステップＳ１１１において、好ましくは１２ビットの色コードワードの量子化色は、２４ビットに拡大又は拡張されるのが好ましい。ＲＧＢ色の場合、色コードワードの各量子化４ビット色成分は、８ビット色成分に拡張される。この色の拡張は、異なる２５６色の場合の実現例に対して、量子化４ビット色成分に１７を乗算することにより実現されてもよい（(256-1)/(16-1)＝１７）。これは、拡張された８ビット色ワードの最初（先頭）の４ビット及び最後（下位）の４ビットに対して４ビットパターンを繰り返すのと同じことである。換言すると、1010_binの４ビット色成分は1010 1010_binに拡張される。ステップＳ１１２において、拡張色は、復号される画像ブロックの画像単位に割り当てられる。方法は、図１１のステップＳ１０３に継続する。

図１３は、図１１のステップＳ１０４の一実施形態を更に詳細に示す。ステップＳ１２０において、識別され、選択された輝度変更子値は、拡張色に加算される。この変更子値は、画像単位に対する色の全ての成分（ＲＧＢ色に対する３つの成分全て）に対して加算される。これは、変更子値を全ての色成分に単純に加算することにより実現される。しかし、いくつかのアプリケーションにおいて、変更子値を成分に加算する前に、変更子値に重み付けするのが好ましい。そのような場合、種々の重みが種々の色成分に対して採用される。別の実施形態において、単純に加算する以外の変更方法、例えば乗算、ＸＯＲ又は別の変更が採用されてもよい。そのような場合、輝度変更子値が成分に対して異なる重み付けをされてもよいが、全く同一の輝度変更子値を使用して、同一の変調が拡張色の全ての成分に対して実行される。次のステップＳ１２１において、得られた輝度変更済み色成分値は、最小色閾値と最大色閾値との間にクランプされる。例えば、（場合によっては、重み付けされた）輝度変更子値を色成分に加算した後、得られた値が最小閾値より小さい場合、値はその閾値にクランプされる。これに対応して、得られた値が最大閾値より大きい場合、その閾値が成分に対して使用される。各色成分に対して２５６個のレベルがある場合、最小閾値及び最大閾値の例は、それぞれ０及び２５５であるが、これらに限定されない。方法は、図１１のステップＳ１００又はＳ１０７に継続する。

符号化画像ブロックの復号は、以下の３つの例により更に示される。第１の例において、図４Ａに示されるような圧縮ブロック表現、図２Ａに示されるような画像ブロック及び表１による輝度テーブルが仮定される。第２及び第３の例においては、圧縮ブロック表現が図４Ｂに従う。

（復号の例１）
画像ブロックの圧縮表現は、0 1010 0101 0001 011 11 01 10 00 10 01 00 00_binである。ここで、ビット０はモードインデックスであり、ビット１〜４は色コードワードの赤色成分であり、ビット５〜８は色コードワードの緑色成分であり、ビット９〜１２は色コードワードの青色成分であり、ビット１３〜１５は輝度コードワードであり、ビット１６〜３１は輝度インデックスのシーケンスである。

色コードワードは、画像ブロックの色表現を生成するために復号（拡張）される。色コードワードの各色成分は４ビットであり、１７を乗算することにより８ビットに拡張される。これは、８ビットワードの先頭の４ビット及び下位の４ビットに対して４ビットパターンを繰り返すのと同じことである：
赤色：1010 1010_bin ⇔ 170
緑色：0101 0101_bin ⇔ 85
青色：0001 0001_bin ⇔ 17
拡張色は、画像ブロックの画像単位に割り当てられ、以下の結果を与える：

使用する正確な輝度変更子セットは、輝度コードワードに基づいて表１から選択される。表１で分かるように、011_binの輝度コードワードは、輝度変更子[-127, -41, 41, 127]に対応する。

輝度インデックスのシーケンスにより、以下の式に従って、４つの変更子値から種々の画像単位に対して使用する変更子値を識別することが可能になる：

第１の輝度インデックスは11_binである。これは、第１の輝度変更子値−１２７が第１の画像単位の３つの成分全てに加算されるべきであることを示す：

得られた成分は、０と２５５との間にクランプされ、その結果として（43, 0, 0）を与える。部分的に復号された画像ブロックは以下のようになる：

次の画像単位の場合、輝度インデックスは01_binである。すなわち、輝度変更子１２７は、３つの色成分全てに加算されるべきである。クランプ後の結果は（255, 212, 144）となる。ブロック中の全ての画像単位に対してこの手順を繰り返すことにより、以下に示される最終的な復号画像ブロックが作成される：

（復号の例２）
画像ブロックの圧縮表現は、1 1010 0101 0001 1110 0001 1001 1 0 0 0 1 1 0_binである。ここで、ビット０はモードインデックスであり、ビット１〜４は第１の色コードワードの赤色成分であり、ビット５〜８は第１の色コードワードの緑色成分であり、ビット９〜１２は第１の色コードワードの青色成分であり、ビット１３〜１６は第２の色コードワードの赤色成分であり、ビット１７〜２０は第２の色コードワードの緑色成分であり、ビット２１〜２４は第２の色コードワードの青色成分であり、ビット２５〜３１はブロックの画像単位のサブセットに対する色インデックスのシーケンスである。この例において、ブロック中の第１の画像単位は、第１の色コードワードと事前に関連付けられ、対応する色インデックスを有さないと更に仮定する。

色コードワードは、２つの色表現を生成するために復号（拡張）される。色コードワードの各色成分は４ビットであるが、８ビットに拡張される：

この例において、第１の画像単位は、第１の色コードワード及び表現と常に関連付けられ、従って、色(170, 85, 17)を割り当てられる。第２の画像単位に対する色インデックスは1_binであり、これは、第２の色表現(238, 17, 153)がその画像単位に割り当てられるべきであることを示す。この手順を継続した結果、以下の最終的な伸張ブロック表現が得られる：

（復号の例３）
画像ブロックの圧縮表現は、1 10101 00000 00111 010 01 10 11 1 0 0 0 1 1 0_binである。ここで、ビット０はモードインデックスであり、ビット１〜５は第１の色コードワードの赤色成分であり、ビット６〜１０は第１の色コードワードの緑色成分であり、ビット１１〜１５は第１の色コードワードの青色成分であり、ビット１６〜２４は第２の色コードワードであり、ビット２５〜３１はブロックの画像単位のサブセットに対する色インデックスのシーケンスである。この復号の例において、ブロック中の第１の画像単位は、第１の色コードワードと事前に関連付けられ、対応する色インデックスを有さないと更に仮定する。更に、この復号の例において、第２の色表現は、表２に従って第１の色表現（又は、第１の色コードワード）をシャフリング関数に入力し且つ得られた色成分を表３に従って微調整することにより計算される。

第１の色コードワードは、２４ビット色表現に拡張される：
赤色：10101101_bin ⇔ 173
緑色：00000000_bin ⇔ 0
青色：00111001_bin ⇔ 57
第２の色コードワードの３つのＭＳＢ（010_bin）は、この例において使用されるべきデータのシャフリングを確認するために使用される。表２において、010_binは、調整前の得られた第２の色が173, 57, 0となるR₁, B₁, G₁である必要があることを示す。その後、各色成分は調整される。赤色専用の調整インデックスは01_binである。従って、赤色成分は、４を減算することにより調整されるべきである（表３を参照）。すなわち、１７３−４＝１６９となる。これに対応して、緑色専用の調整インデックスは10_binである。これは、緑色成分が４増加されるべきであること、すなわち５７＋４＝６１となることを示す。最後に、青色成分に対する調整インデックスは11_binである。表３において、これは１６を青色成分に加算することに対応し、その結果、０＋１６＝１６となる。それらコードワードに対する得られた２つの色表現は、(173, 0, 57)及び(169, 61, 19)である。上述の復号の例２と同様に、これら２つの色成分は、種々の画像単位に割り当てられる。その結果、以下の復号画像ブロック表現が得られる：

（実現例の説明）
本発明による画像符号化（画像ブロック符号化）及び画像復号（画像ブロック復号）方式は、画像を処理及び／又はレンダリングするように構成されたユーザ端末又は他のユニット等の汎用データ処理システムに提供される。そのような端末は、コンピュータであってもよい。しかし、本発明は、パーソナルデジタルアシスタンス（ＰＤＡ）、移動ユニット及び移動電話等のシンクライアントに非常に適する。そのような端末は、通常、メモリ容量及びメモリ帯域幅が制限されることを特徴とし、バッテリ、すなわち制限された電源により電力が供給される。本発明による符号化及び復号の双方が、ハードウェア、ソフトウェア、あるいはハードウェア及びソフトウェアの組合せで非常に単純に実現でき、符号化画像ブロックの最大サイズが僅か３２ビットであるのが好ましいため、本発明をシンクライアントに適用することは好都合である。

（画像処理端末）
図１４は、移動ユニットにより表される画像処理端末１００を示す。しかし、本発明は、移動ユニットに限定されず、他の端末及びデータ処理ユニットにおいて実現されてもよい。本発明に直接関連する移動ユニット１００の手段及び要素のみが図示される。

移動ユニット１００は、移動ユニット１００内で画像データを含むデータを処理する（中央）処理装置（ＣＰＵ）２００を具備する。グラフィックシステム１３０は、画像及び図形データを管理するために移動ユニット１００に提供される。特に、グラフィックシステム１３０は、接続画面１２０又は他の表示装置に画像をレンダリング又は表示する。移動ユニット１００は、データを格納するための記憶装置又はメモリ１４０を更に具備する。このメモリ１４０において、画像データ、特に本発明による符号化画像データ（圧縮画像ブロック）が格納されてもよい。画像ブロックの全体のサイズが小さく（３２ビット）、圧縮率が高い（４ｂｐｐ）のため、メモリ容量が制限される移動ユニット１００の場合でも、画像データはメモリ１４０に効率的に格納される。

本発明による画像符号化器２１０は、移動ユニット１００に提供される。この符号化器２１０は、画像又はテクスチャを画像（又はテクスチャ）の符号化表現に符号化するように構成される。上述したように、そのような符号化表現は、複数の圧縮画像ブロックのシーケンス又はファイルを含む。図示されるように、この画像符号化器２１０は、ＣＰＵ２００上で実行するソフトウェアとして提供されてもよい。あるいは、又はそれに加えて、符号化器２１０は、移動ユニット１００のグラフィックシステム１３０又はその他の場所に配置される。

ブロック符号化器２１０からの画像の符号化表現は、後で画像がレンダリングされるまで格納しておくために、（メモリ）バス１５０を介してメモリ１４０に提供されてもよい。あるいは、又はそれに加えて、符号化画像データは、入出力（Ｉ／Ｏ）ユニット１１０に転送され、他の外部端末又はユニットに対して（無線又は有線）送信されてもよい。このＩ／Ｏユニット１１０は、外部ユニットから画像データを受信できる。この画像データは、画像符号化器２１０により符号化されるべき画像又は復号されるべき符号化画像である。例えば、グラフィックシステム１３０に提供される専用テクスチャメモリに符号化画像表現を格納することも可能である。更に、符号化画像の一部は、専用テクスチャメモリに加えて又はその代わりに、例えばグラフィックシステム１３０の（テクスチャ）キャッシュメモリに（一時的に）格納される。本発明の安価（複雑性に関して）で高速な伸張の大きな利点は、迅速に簡単にアクセスするために、圧縮画像ブロックがキャッシュに少なくとも一時的に格納されてもよいことである。これは、高圧縮率により更に容易になる。高圧縮率により、非圧縮（ＲＧＢＡ８８８８）ブロックデータと比較して６倍の量の画像ブロックデータをキャッシュに同時に格納できる。

（メモリ）バス１５０が３２ビットの最大帯域幅を有する場合、本発明の１つの符号化画像表現をメモリ１４０から取り出す又は読み出すために要求されるメモリアクセスは１回である。しかし、バス１５０がより大きな帯域幅容量、例えば６４ビット又は１２８ビットを有する場合、複数の符号化画像表現が１回のメモリアクセスで取り出される。例えば、バス１５０が６４ビットであり、画像ブロックサイズは図２Ａの通りであると仮定する。画像ブロックが図２Ａに従い、「順次上に」積み重ねられる場合、あるいは、画像ブロックが図２Ｂに従い、「並列に」並べられる場合、１つの画像ブロックは、メモリ１４０の後続の画像ブロックと共に４×４平方の画像単位を形成する。しかし、図２Ａ（図２Ｂ）のブロックが「並列に」（「順次上に」）配置される場合、画像ブロックは、次のブロックと共に２×８のボックスを形成する。テクスチャキャッシングシステムの形式が採用される場合、所望の画像単位を発見する確率は２×８のボックスよりも４×４平方の方が高いため、４×４平方がより好ましい。

復号画像表現を生成するため、符号化画像を復号する本発明による画像復号器２２０は、移動ユニット１００に提供される。この復号表現は、元の画像全体又は元の画像の一部に対応する。画像復号器２２０は、グラフィックシステム１３０に復号画像データを提供する。グラフィックシステム１３０は、通常、データが画面１２０にレンダリング又は提示される前にデータを処理する。図示されるように、画像復号器２２０は、グラフィックシステム１３０に配置される。あるいは、又はそれに加えて、復号器２００は、移動ユニット１００のＣＰＵ２００又はその他の場所で実行するソフトウェアとして提供される。

移動ユニット１００は、図示されるように、画像符号化器２１０及び画像復号器２２０の双方を具備できる。しかし、端末１００によっては、画像符号化器２１０のみを含むことができる。そのような場合、符号化画像データは別の端末に送信され、その別の端末は、画像の復号及び場合によってはレンダリングを実行する。また、端末１００は、画像復号器２２０のみを含むことができる。すなわち、端末１００は符号化器を含まない。そのような端末１００は、別の端末から符号化画像データを含む信号を受信し、その信号を復号して、復号画像表現を生成する。従って、符号化画像信号は、無線送信機及び無線受信機を使用して端末間で無線送信される。あるいは、端末間で画像及び符号化画像表現を配布する他の技術、例えばＩＲポートを使用するＩＲ技術、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ及び端末間での画像データの有線転送等が採用される。また、端末間で接続及び交換されるメモリカード又はメモリチップは、この端末間の画像データの配布に使用できる。

移動ユニット１００のユニット１１０、１３０、２００、２１０及び２２０は、ソフトウェア、ハードウェア又はそれらの組合せとして提供されてもよい。

（符号化器）
図１５は、本発明による画像符号化器２１０の一実施形態を示すブロック図である。符号化器２１０は、通常、入力画像をいくつかの画像ブロックに分解又は分割する画像分解器２１５を含む。分解器２１５は、画像を８つの画像単位を含む画像ブロックに分解するように構成されるのが好ましい。分解器２１５は、異なる入力画像を異なるサイズの画像ブロックに分解できる。そのような場合、分解器２１５は入力情報を受信し、それにより、所定の画像に対して使用する画像ブロックフォーマットを識別できるのが好ましい。

画像符号化器２１０の本実施形態は、単一のブロック符号化器３００を含む。ブロック符号化器３００は、画像分解器から受信した画像ブロックを符号化して、符号化ブロック表現を生成する。そのような画像ブロック表現は、２つのコードワード及びインデックスに関連付けられた画像単位のシーケンスを含む。ブロック表現の全体のサイズは、非符号化画像ブロックの対応するサイズより非常に小さい。ブロック符号化器３００は、分解器２１５からの各画像ブロックを順次処理（符号化）するように構成されるのが好ましい。

ブロック符号化器３００は、複数の輝度変更子セットを備える輝度テーブル５００を含むか又は輝度テーブル５００にアクセスできるのが好ましい。第１の圧縮モードにおいて、テーブル５００の変更子セットは、輝度コードワード及び場合によっては色コードワードの生成に使用される。輝度テーブル５００は、画像符号化器２１０のブロック符号化器３００又はその他の場所に配置される。

画像符号化器２１０は単一の輝度テーブル５００を備えることができる。あるいは、いくつかの異なるテーブルが符号化器２１０に配置される。ここで、テーブルの輝度変更子は、異なる画像の種類に適応されるか、あるいはテーブルが特定の画像に適応される。しかし、符号化器２１０と対応する復号器の複雑さを低減するために、いくつかの異なる画像の種類からトレーニングデータを用いて生成された単一の輝度テーブル５００が、符号化器２１０の中で用いられることが好ましい。

画像符号化器２１０のユニット２１５及び３００は、ソフトウェア、ハードウェア又はそれらの組合せとして提供されてもよい。ユニット２１５、３００及び５００は、画像符号化器２１０に共に実現されてもよい。あるいは、ユニットの一部がユーザ端末の他の場所に提供される分散型実現形態も可能である。

図１６は、本発明による画像符号化器２１０の別の実施形態を示すブロック図である。この画像符号化器２１０は、図１５の実施形態と同様に、画像分解器２１５を備える。それらについて、更なる説明は行なわない。しかし、符号化器２１０は、複数の（Ｍが２以上の正の整数である場合、Ｍ個の）ブロック符号化器３００‐１〜３００‐Ｍを有する。そのようなブロック符号化器３００‐１〜３００‐Ｍの各々は、基本的には、図１５の画像符号化器のブロック符号化器に対応する。画像符号化器２１０に複数のブロック符号化器３００‐１〜３００‐Ｍを提供することにより、分解器２１５からの複数の画像ブロックは、同時に処理（符号化）されてもよく、それにより、画像符号化の総時間は減少される。あるいは、ブロック符号化器３００‐１〜３００‐Ｐの第１のサブセットは、第１の圧縮モードに従って画像ブロックを圧縮するように動作するが、残りのサブセットである符号化器３００‐Ｐ＋１〜３００‐Ｍは、第２の圧縮モードに従って動作する（１＜Ｐ＜Ｍ）。圧縮後にブロックのための圧縮モードを選択する場合、第１のブロック符号化器が第１の圧縮モードに従って画像ブロックを圧縮するのと同時に、第２の符号化器が第２のモードに従って同じブロックを圧縮することができる。次に、生成された２つの圧縮ブロックは比較される。このような場合、画像符号化器は、２つのブロックを受けとって、それらのうちどちらがオリジナルのブロックをより正確に表しているかを判定するモード選択器を有していることが好ましい。

ブロック符号化器３００‐１〜３００‐Ｍの各々は、輝度テーブル５００を含む。種々の符号化器３００‐１〜３００‐Ｍの輝度テーブル５００の全ては、同一の輝度変更子値を含むことができる。あるいは、異なるブロック符号化器は異なるテーブルを有するようにしてもよい。このような場合、１以上のブロック符号化器が特定の画像の種類に適合し、残りのブロック符号化器が他の画像の種類に適合するように構成することができる。別の実現例において、単一の輝度テーブル５００が画像符号化器２１０に配置され、全てのブロック符号化器３００‐１〜３００‐Ｍに接続される。

画像符号化器２１０のユニット２１５及び３００‐１〜３００‐Ｍは、ソフトウェア、ハードウェア又はそれらの組合せとして提供されてもよい。ユニット２１５、３００‐１〜３００‐Ｍ及び５００は、画像符号化器２１０に共に実現されてもよい。あるいは、ユニットの一部がユーザ端末の他の場所に提供される分散型実現形態も可能である。

図１７は、図１５の画像符号化器のブロック符号化器又は図１６の画像符号化器の複数のブロック符号化器のうちの１つのブロック符号化器等の本発明によるブロック符号化器３００の一実施形態を示すブロック図である。符号化器３００は、正確な画像ブロックに対する圧縮モードを選択する圧縮モード選択器３１０を含む。選択器３１０は、ブロック中の画像単位の入力色値に基づいて（すなわち、ブロックを圧縮する前に）圧縮モードを選択するように動作する。あるいは、モード選択は、入力誤差表現又は入力圧縮ブロック表現に応答して（すなわち、ブロックの圧縮後又は圧縮中に）実行される。選択されたモードの情報は、モードインデックス提供装置３２０に転送され、提供装置３２０は、モード選択器３１０により選択された圧縮モードを表すブロックに対するモードインデックスを生成する。いくつかのアプリケーションにおいて、２つのユニット３１０、３２０の機能性は、単一のモードユニットに組み合わされてもよい。

コードワード発生器３３０は、画像ブロックに対して第１のコードワード及び第２のコードワードを生成するために、符号化器３００に提供される。発生器３３０は、双方の圧縮モードに従ってコードワードを生成するように、すなわち、色コードワード及び輝度コードワード、並びに第１のコードワード及び第２のコードワードを生成するように構成される。しかし、モード選択器３１０が現在のブロックに対して使用する圧縮モードを既に選択している場合、選択されたモードの情報は、コードワード発生器３３０に入力されるのが好ましい。従って、事前に選択されたモードの２つのコードワードのみが、ブロックに対して生成される必要がある。

符号化器３００は、画像単位関連インデックスのシーケンスを生成するインデックスシーケンス提供装置３４０を更に含む。コードワード発生器３３０と同様に、このシーケンス提供装置３４０は、２つの圧縮モードを表す２つのインデックスシーケンスバージョン（１つの輝度インデックスシーケンス及び１つの色インデックスシーケンス）を生成するように動作する。しかし、モード選択器３１０がモード選択を既に行なった場合、シーケンス提供装置３４０は、モード選択器３１０からのモード信号に応答可能である。従って、提供装置３４０は、画像ブロック毎に単一のインデックスシーケンスを生成する。インデックスシーケンスは、ブロック中の各画像単位に対して１つの（色又は輝度）インデックスを含むことができる。本発明の好適な実施形態において、第２の圧縮モードに従って動作する時、提供装置３４０は、ブロック中の画像単位の１つのサブセットのみに対して（色）インデックスを含むシーケンスを生成する。

ブロック符号化器３００は、第１の圧縮モードに従って動作する時、コードワード発生器３３０及びインデックスシーケンス提供装置３４０により使用される輝度テーブル５００を更に含むか、あるいは少なくとも輝度テーブル５００にアクセスできるのが好ましい。

ブロック符号化器３００は、画像ブロックに対するコードワード及び画像単位関連インデックスを選択する目的で誤差値を推定する誤差推定器３５０をオプションとして含むことができる。関連する誤差値を最小にするコードワード及びインデックスが、関連する圧縮画像ブロックバージョンに対して選択される。更に、誤差推定器３５０は、第１のモード又は第２のモードに従って圧縮されたブロック表現により画像ブロックを表すことを示す誤差値を判定するように動作する。誤差値は、モード選択器３１０に転送され、モード選択動作の際に使用されるのが好ましい。

ブロック符号化器３００のユニット３１０〜３５０は、ソフトウェア、ハードウェア又はそれらの組合せとして提供されてもよい。ユニット３１０〜３５０及び５００は、ブロック符号化器３００に共に実現されてもよい。あるいは、ユニットの一部が画像符号化器の他の場所に提供される分散型実現形態も可能である。

図１８は、図１７のコードワード発生器３３０の一実施形態を示すブロック図である。コードワード発生器３３０は、色量子化器３３２を含む。色量子化器３３２は、画像ブロック中の画像単位の色の少なくとも１つの色表現を判定し、その色表現を量子化する。第１のモードで動作する場合、好ましくは画像単位の２４ビット平均色である単一の色表現が判定され、その後、１２ビット色コードワードに量子化される。しかし、第２のモードで動作する場合、２つの（２４ビット）色表現が判定され、第１の（１２ビット）色コードワード及び第２の（１２ビット）色コードワードに量子化される。

輝度量子化器３３６は、現在の画像ブロックに対して使用する輝度変更子セットを識別するために、コードワード発生器３３０に提供される。量子化器３３６は、関連する輝度テーブル５００からその変更子セットを選択する変更子セット選択器３３７を含むのが好ましい。その後、量子化器３３６は、選択された変更子セットと関連付けられる輝度コードワードを生成する。

コードワード発生器３２０のユニット３３２、３３６及び３３７は、ソフトウェア、ハードウェア又はそれらの組合せとして提供されてもよい。ユニット３３２、３３６及び３３７は、コードワード発生器３２０に共に実現されてもよい。あるいは、ユニットの一部がブロック符号化器の他の場所に提供される分散型実現形態も可能である。

本発明による色量子化器３３２の好適な実現例を図１９のブロック図に示す。量子化器３３２は、画像ブロック中の画像単位の色の平均を判定するように構成された手段３３１を含む。この平均色は、ＲＧＢ色であるのが好ましいが、画像処理において使用される他の任意の色フォーマットでもよい。

判定された平均色は、量子化手段３３５に提供され、量子化手段３３５は、平均色を直接量子化する。量子化器３３５は、色平均器３３１からの２４ビット平均ＲＧＢ色を１２ビットＲＧＢ色コードワードに量子化するように構成されるのが好ましい。あるいは、量子化器３３５又は色平均器３３１は、（ＲＧＢ）色空間の平均色点を通過する最適な線を判定する。線上の２つの点が選択され、量子化器３３５により２つの（１２ビットＲＧＢ）色コードワードに量子化される。選択する点は、図７に関連して上述したように判定される。

オプションの画像単位選択器３３３は、色量子化器３３２に提供される。画像単位選択器３３３は、ブロック中の画像単位の間で全数検索を実行して、第２の圧縮モードに従って第１の色コードワード及び第２の色コードワードを判定するのに使用される２つの量子化色値を見付ける。２つの選択された色値は、２つの色コードワードを生成するために、量子化器３３５に直接提供される。あるいは、コードワードとして使用される最適な量子化色を見付けるために、選択器３３３は、２つの選択された量子化色値付近で新たに全数検索を実行する。

量子化器３３５は、第２の圧縮モードで動作する時、第２の色コードワードを生成する。表２〜表７に関連して上述したように、第２の色コードワードは、１つ又は複数の関数インデックス及び／又は成分別調整インデックスを含む。そのような場合、第１の色コードワードは、好ましくは第１の色表現を直接生成することを可能にするデータを含む。第２の色表現は、第１の色表現又は第１の色コードワードを、第２のコードワードにより表される１つ又は複数の関数に入力されたデータとして使用して生成され、その後、第２のコードワードにより表されるようにオプションとして色成分を調整する。

色量子化器３３０のユニット３３１、３３３及び３３５は、ソフトウェア、ハードウェア又はそれらの組合せとして提供されてもよい。ユニット３３１、３３３及び３３５は、色量子化器３３０に共に実現されてもよい。あるいは、ユニットの一部がコードワード発生器の他の場所に提供される分散型実現形態も可能である。

図２０は、図１７の圧縮モード選択器３１０の一実施形態を示すブロック図である。選択器３１０は、第１のモードに従う画像ブロックの圧縮に関連する画質表現（例えば、誤差表現）を示す尺度及び第２のモードに対する対応する尺度を生成する。別の実現例において、それらの尺度は、ブロック符号化器の他のユニットにより判定され、選択器３１０に提供される。好適な実現例において、第１の尺度は、色コードワード、輝度コードワード及び輝度インデックスシーケンスのシーケンスとして画像ブロックを表すことを示す誤差表現である。第２の尺度は、それに対応して、２つの色コードワード及び色インデックスシーケンスのシーケンスとして画像ブロックを表すことを示す誤差表現である。選択ユニット３１４は、最小の誤差表現と関連付けられる圧縮モードを選択する。

モード選択器３１０のユニット３１２及び３１４は、ソフトウェア、ハードウェア又はそれらの組合せとして提供されてもよい。ユニット３１２及び３１４は、モード選択器３１０に共に実現されてもよい。あるいは、ユニットの一部がブロック符号化器の他の場所に提供される分散型実現形態も可能である。

（復号器）
図２１は、本発明による画像復号器２２０の一実施形態を示すブロック図である。画像復号器２２０は、復号するブロック復号器４００に提供されるべき符号化画像ブロックを、例えばメモリから選択するために、ブロック選択器２２２を備えることが好ましい。ブロック選択器２２２は、例えばヘッダ又はレンダリングエンジンから、符号化画像データと関連付けられた入力情報を受信するのが好ましい。所望の画像単位を有する圧縮画像ブロックのアドレスは、入力情報に基づいて計算される。この計算されたアドレスは、画像内の画像単位（画素、テクセル又はボクセル）の座標に依存するのが好ましい。ブロック選択器２２２は、そのアドレスを使用して、メモリ又はキャッシュから符号化画像ブロックを識別する。識別された符号化画像ブロックは、記憶装置から取り出され、ブロック復号器４００に提供される。

ビットストリームを初めからパースする必要なく、画像ブロックの画像単位に（ランダム）アクセスすることにより、必要な画像の部分のみを選択的に取り出し且つ復号することが可能となるのは好都合である。更に、画像は、データが要求される任意の順番で復号される。例えば、テクスチャマッピングにおいて、テクスチャの一部のみが要求されることもあり、一般に、それらの部分は順不同に要求される。従って、本発明の画像復号は、画像の一部又は１つのセクションのみを処理するように有利に適用される。

次に、選択された符号化画像ブロックは、ブロック復号器４００に転送される。復号器４００は、画像ブロックに加え、復号されるべきブロックの画像単位を指定する情報を受信するのが好ましい。情報は、画像ブロック全体、すなわち画像ブロック中の全ての画像単位が復号されるべきであると指定することができる。しかし、受信した情報は、復号されるべき画像単位を１つのみ又は少数のみ指定してもよい。ブロック復号器４００は、ブロック中の画像単位の伸張表現を生成する。この復号表現は、２４ビットＲＧＢ色等のＳビット色であるのが好ましい。ここで、Ｓは、元の画像の画像単位毎のビット数である。ブロック復号器４００は、復号手順中に使用される輝度テーブル５００を含むのが好ましい。あるいは、輝度テーブル５００は、画像復号器２２０の他の場所に提供されてもよい。図１５を参照して先に説明した種々の画像の種類に対する種々の輝度テーブルの使用法は、画像復号器２２０にも適用される。

オプションの画像合成器２２４は、復号器２２０に提供される。この合成器は、ブロック復号器４００から復号画像単位を受信し、それらを合成して、画面上にレンダリング又は表示される画素、テクセル又はボクセルを生成する。合成器２２４は、単一の画素、テクセル又はボクセルを生成するために、いくつかの入力画像単位を必要とする。この画像合成器２２４は、グラフィックシステムに提供されてもよい。

画像復号器２２０のユニット２２２、２２４及び４００は、ソフトウェア、ハードウェア又はそれらの組合せとして提供されてもよい。ユニット２２２、２２４、４００及び５００は、画像復号器２２０に共に実現されてもよい。あるいは、ユニットの一部がユーザ端末の他の場所に提供される分散型実現形態も可能である。

図２２は、本発明による画像復号器２２０の別の実施形態を示すブロック図である。ブロック選択器２２２及び画像合成器２２６は、図２１の対応するユニットに類似するため、それらについての更なる説明は行なわない。

画像復号器２２０は、複数のブロック復号器４００‐１〜４００‐Ｑ（Ｑは、２以上の正の整数である）を含む。複数のブロック復号器４００‐１〜４００‐Ｑにアクセスすることにより、画像復号器２２０は、複数の圧縮画像ブロックを同時に処理（復号）できる。それらの複数のブロック復号器４００‐１〜４００‐Ｑは、並列処理を可能にし、画像復号器２２０の処理性能及び効率を向上する。例えば、一般に、最近傍補間に対しては、１つの復号画像単位で十分であるが、２次元線形（３次元線形）補間の場合には、４つ（８つ）の画像単位が必要である。ブロック復号器４００‐１〜４００‐Ｑの各々は、復号に使用される輝度テーブル５００を含むことができる。あるいは、単一のテーブル５００は、画像復号器２２０に配置され、全てのブロック復号器４００‐１〜４００‐Ｑに接続される。異なる種類の輝度テーブルの使用についての更なる説明（図１６に関連する先の説明を参照）は、画像復号器２２０にも適用される。図１６に関連する先の説明と同様に、ブロック復号器４００‐１〜４００‐Ｐの第１のサブセットは、第１の伸張モードに従って圧縮画像ブロックを伸張するように動作し、残りのサブセット復号器４００‐Ｐ＋１〜４００‐Ｑは、第２の伸張モードに従って動作する（１＜Ｐ＜Ｑ）。このような場合、画像復号器２２０は、圧縮画像ブロックを評価し、ブロックのトラフィックを正しいブロック復号器４００−１〜４００−Ｑへ導く機能を備えていることが好ましい。

画像復号器２２０のユニット２２２、２２４及び４００‐１〜４００‐Ｑは、ソフトウェア、ハードウェア又はそれらの組合せとして提供されてもよい。ユニット２２２、２２４、４００‐１〜４００‐Ｑ及び５００は、画像復号器２２０に共に実現されてもよい。あるいは、ユニットの一部がユーザ端末の他の場所に提供される分散型実現形態も可能である。

図２３は、本発明によるブロック復号器４００の一実施形態を示す。ブロック復号器４００は、伸張モード選択器４１０を含む。伸張モード選択器４１０は、現在の圧縮画像ブロックを伸張する時に従うべきモードを選択する。このモード選択は、圧縮ブロック表現に含まれるモードインデックスに基づいてなされることが好ましい。モード選択器４１０は、モードインデックスと現在の伸張モードを示すモード信号又はコマンドを生成する。
このモード信号はブロック復号器４００の中の他のユニットに転送される。このユニットは、モード信号の受信に応じて、それぞれ個別の動作を適正化する。

色発生器４２０は、第１の伸張モードで動作する時、色コードワードに基づいて、画像ブロック中の全ての画像単位に対して単一の色表現を生成する。発生器４２０は、コードワードの１２ビット色を２４ビット（ＲＧＢ）色に拡張するのが好ましい。第２のモードに従って動作する時、第１の色表現及び第２の色表現は、第１の色コードワード及び第２の色コードワードを使用して、好ましくは各コードワードを２４ビット色に拡張することにより判定される。第２のモードにおいて、圧縮画像ブロック中の全ての画像単位が同一の色コードワードと関連付けられる場合、色発生器４２０は、場合によっては双方の色コードワードを利用して、単一の色表現を生成するように構成される。表２〜表７に関連して上述したように、色表現の生成は、コードワード又は色表現の関数を採用することにより、第１の色コードワード及び第２の色コードワードの双方をオプションとして要求してもよい。

ブロック復号器４００は、輝度コードワードに基づいて関連する輝度テーブル５００から輝度変更子セットを提供する手段４３０を更に含む。この提供装置４３０は、輝度テーブル５００から変更子値の第１のサブセットを取り出し、第１のサブセットに基づいて変更子の第２のサブセットを判定するように構成される。

モード選択器４１０が第１の伸張モード信号を提供する場合、インデックス選択器４４０は、手段４１０により提供された変更子セットの輝度変更子値のうちの１つを選択するように構成される。変更子選択器４３０は、輝度インデックスのシーケンスに基づいて、圧縮画像ブロック中の画像単位に対して正確な変更子値を選択するように構成される。しかし、モードコマンドが第２の伸張モードを知らせる場合、インデックス選択器は、インデックスシーケンスを使用して、画像単位のサブセットに対して使用する色コードワード又は表現を選択する。画像単位の残るサブセットが事前定義済みの関連する色表現（コードワード）を有するため、その表現は、インデックスシーケンスを使用せずに画像単位に対して単純に割り当てられる。

復号器が第１のモードに従って動作している時、色発生器４２０からの拡張色及び変更子選択器４４０からの変更子値は、変更子値で拡張色の色成分の輝度を変更する輝度変調器又は変更装置４５０に転送される。変更装置４５０は、種々の色成分に対して種々の重みを有する重み付き輝度変更子値を使用できる。更に、色成分が輝度変更されると、変更装置４５０は、最大閾値と最小閾値との間、例えば０と２５５との間に成分をクランプするのが好ましい。

ブロック復号器４００のユニット４１０〜４５０は、ソフトウェア、ハードウェア又はそれらの組合せとして提供されてもよい。ユニット４１０〜４５０及び５００は、ブロック復号器４００に共に実現されてもよい。あるいは、ユニットの一部が画像復号器の他の場所に提供される分散型実現形態も可能である。

図２４は、第１の伸張モードに従って動作するブロック復号器４００のハードウェアによる可能な実現例を概略的に示す。ブロック復号器４００に対する入力は、１ビットモードインデックス７１０Ａ、１２ビット色コードワード７２０Ａ（赤色成分、緑色成分及び青色成分の各々に対して４ビット）、３ビット輝度コードワード７３０Ａ及び輝度インデックスの１６ビットシーケンス７４０Ａを含む画像ブロック表現７００Ａである。インデックスシーケンス７４０Ａは、この例において、各画像単位に対する各２ビット輝度インデックスのＭＳＢを先頭にし、その後に輝度インデックスの最下位ビット（ＬＳＢ）が続くように編成される。

色コードワードは、色発生器４２０に提供される。色発生器４２０は、３つのビット拡張器４２２〜４２６により実現される。第１のビット拡張器４２２は４ビット赤色成分を受信し、第２の拡張器４２４及び第３の拡張器４２６は、４ビット緑色成分及び４ビット青色成分をそれぞれ受信する。拡張器４２２〜４２６の各々からの出力は、８ビット色成分である。この８ビット成分は、単純に入力成分に１７を乗算することにより、又は成分に１６を乗算し且つ成分を加算することにより取得される。あるいは、拡張器４２２〜４２６は、ビットシフタ及びＯＲゲートとして実現される。例えば、＜＜4がワードを４ビット左にシフトすることに対応する場合、(1011_bin＜＜4) OR 1011_bin=1011 0000_bin OR 1011_bin=1011 1011_binとなる。

変更子選択器４４０は、マルチプレクサ４４２、４４４の対として実現される。３ビットアドレスインデックスは、マルチプレクサ４４２、４４４に入力される。マルチプレクサ４４２、４４４は、アドレスインデックスに基づいて、８つの画像単位から復号する画像単位を選択する。マルチプレクサ４４２は、選択された画像単位に対する輝度インデックスのＭＳＢを出力し、マルチプレクサ４４４は、インデックスのＬＢＳを出力する。組み合わされた２ビット輝度インデックスは、テーブルルックアップ４３５に転送される。テーブルルックアップ４３５は、図２３の変更子セット提供装置４３０及び輝度テーブル５００に対応する。ルックアップ４３５は、入力輝度コードワード及び輝度インデックスを使用して、テーブルの変更子セットのうちの１つから正確な輝度変更子値を取り出す。９ビット符号付き（正又は負の）変更子値は、輝度変更装置４５０に提供される。このハードウェアによる実現例において、変更装置４５０は、３つの加算器４５１〜４５３及び３つのクランパ４５４〜４５６を含む。変更子値は、加算器４５１〜４５３の各々に入力される。第１の加算器４５１は、輝度変更子値をビット拡張器４２２からの８ビット赤色成分に加算する。これに対応して、加算器４５２は、変更子値をビット拡張器４２４からの８ビット緑色成分に加算し、加算器４５３は、変更子値をビット拡張器４２６からの８ビット青色成分に加算する。別の実現例において、加算器４５１〜４５３は、乗算器又はＸＯＲゲート等の他の変更要素で置換できる。加算器４５１〜４５３からの出力は、クランパ４５４〜４５６に転送される。クランパ４５４〜４５６は、０と２５５との間に輝度変更済み色成分をクランプする。クランパ４５４〜４５６からの出力は、画像単位の伸張又は復号２４ビット色である。

図２５は、図２４のビット拡張器４２２；４２４；４２６のハードウェアによる可能な実現例を概略的に示す。これらの拡張器は、４ビット（赤、緑又は青）色成分を受信し、拡張された対応する８ビット色成分を出力する。出力された８ビット色成分において、４つのＭＳＢは入力４ビット色成分を構成し、「第５のＭＳＢ」は入力成分のＭＳＢに対応し、「第６のＭＳＢ」は入力成分の「第２のＭＳＢ」に対応し、残る２つのＬＳＢは入力成分の２つのＬＳＢに対応する。

図２６は、図２４のクランパ４５４；４５５；４５６のハードウェアによる可能な実現例を概略的に示す。クランパ４５４；４５５；４５６に対する入力は、１０ビット輝度変更済み色成分値である。入力値の８つのＬＳＢは、マルチプレクサ４５７に送られる。マルチプレクサに対する他の入力は、最大閾値（２５５；８ビット）である。マルチプレクサ４５７は、輝度変更済み色成分の第２のＭＳＢに基づいて８ビット入力値又は最大閾値のいずれか一方を選択する。換言すると、第２のＭＳＢが１に等しい場合、マルチプレクサ４５７は閾値を出力し、そうでない場合（第２のＭＳＢが０に等しい場合）、８ビット入力値が第２のマルチプレクサ４５８に出力される。第２のマルチプレクサ４５８は、色成分のＭＳＢに基づいて、第１のマルチプレクサ４５７からの出力又は最小閾値（０；８ビット）を選択する。ＭＳＢ又は符号ビットが１に等しい場合、第１のマルチプレクサ４５７からの出力は負であり、最小閾値が第２のマルチプレクサ４５８により選択されるべきである。しかし、符号ビットが０である場合、第１のマルチプレクサ４５７からの出力が、第２のマルチプレクサ４５８からも出力されるべきである。

図２７は、図２４のテーブルルックアップ４３５のハードウェアによる可能な実現例を概略的に示す。３ビット入力輝度コードワードの２つのＬＳＢは、マルチプレクサ４３１及び４３３の各々に対して４つの可能な変更子値から１つの７ビット輝度変更子値を選択するために、２つのマルチプレクサ４３１及び４３３に対して入力される。表１による輝度テーブルを採用する場合、残りの２４個の値は、それら８つの輝度変更子から計算される。マルチプレクサ４３１及び４３３からの選択された輝度変更子値は、別のマルチプレクサ４３４に入力される。そのマルチプレクサ４３４は、図２４のマルチプレクサ４４２及び４４４からの１ビット入力データ（２ビット輝度表現のうちの１ビット）に基づいて、それら輝度変更子値のうち１つを選択する。選択された変更子値は、マルチプレクサ４３６及び否定手段４３７の双方に転送される。否定手段４３７は、変更子値を否定する。更に、この否定値は、マルチプレクサ４３６に転送される。マルチプレクサ４３６は、図２４のマルチプレクサ４４２及び４４４からの輝度表現の残りのビットに基づいて、正の７ビット輝度変更子値又は否定値のいずれか一方を選択する。選択された（８ビット）変更子値は、マルチプレクサ４３８及びビットシフタ４３９の双方に送られる。ビットシフタ４３９は、変更子値を１ビット左にシフトし、その結果、９ビット輝度変更子が得られる（１０進数で、値に２を乗算することに対応する）。マルチプレクサ４３８は、輝度コードワードのＭＳＢに基づいて、８ビット変更子値又は９ビット変更子値のいずれか一方を選択する。特定の画像単位に対して使用する９ビット輝度変更子値は、４８個の可能な変更子値から選択される。

図２８は、第２の伸張モードに従って動作するブロック復号器４００のハードウェアによる対応する可能な実現例を概略的に示す。ブロック復号器４００に対する入力は、１ビットモードインデックス７１０Ｂ、１２ビットの第１の色コードワード７２０Ｂ、１２ビットの第２の色コードワード７３０Ｂ及び色インデックスの７ビットシーケンス７４０Ｂを含む画像ブロック表現７００Ｂである。

（３ビット）アドレスインデックスは、図２３のインデックス選択器４４０を表すマルチプレクサ４４６に入力される。選択された画像単位に関連付けられる１ビット色インデックスは、色発生器４２０に転送される。尚、ブロック復号器４００のこの実現例において、ブロック中の第１の画像単位は、第１の色コードワードと常に関連付けられる。その結果、マルチプレクサ４４６は、色インデックスシーケンスを表す７つの入力ビット＋第１の画像単位を表す１つの追加の固定ビット（0_bin）を受信する。

第１の色コードワード及び第２の色コードワードは、色発生器４２０に提供される。色発生器４２０は、３つのマルチプレクサ４２３、４２５、４２７及び３つのビット拡張器４２２、４２４、４２６により実現される。第１のマルチプレクサ４２３は、第１の色コードワード及び（４ビット）第２の色コードワードの（４ビット）赤色成分を受信する。これに対応して、第２のマルチプレクサ４２５は、第１の色コードワード及び第２の色コードワードの（４ビット）緑色成分を受信し、第３のマルチプレクサ４２７は、第１の色コードワード及び第２の色コードワードの（４ビット）青色成分を受信する。インデックス選択器４４０のマルチプレクサ４４６からの１ビット色インデックスは、現在の画像単位に対して採用する色コードワードを選択するために、マルチプレクサ４２３、４２５、４２７の各々に提供される。

第１のビット拡張器４２２は、選択されたコードワードの４ビット赤色成分を受信し、第２の拡張器４２４は、選択された４ビット緑色成分を受信し、第３の拡張器４２６は、選択された４ビット青色成分を受信する。拡張器４２２、４２４、４２６の動作は、図２４及び図２５の拡張器に対応するため、更なる説明は行なわない。

拡張器４２２、４２４、４２６からの（組み合わされた）出力は、画像単位の伸張又は復号２４ビット色である。

図２９は、入力された圧縮ブロック表現７００Ａ、７００Ｂのモードビットの値に応じて、第１の伸張モード及び第２の伸張モードの双方に従って動作できるブロック復号器４００のハードウェアによる対応する実現例である。

図２３のインデックス選択器４４０から開始する。インデックス選択器４４０は、３つのマルチプレクサ４４２、４４４、４４５及び１つのＡＮＤゲート４４３により実現される。圧縮ブロック表現７００Ａ、７００Ｂの１６個のＬＳＢは、選択器に入力される。第１の伸張モードに従って動作する場合、１６個のＬＳＢの全てが２つのマルチプレクサ４４２、４４４に転送される。従って、マルチプレクサ４４５は、モードインデックスビットの受信に基づいて、１６ビットのＭＳＢをマルチプレクサ４４２に転送する。しかし、モードインデックスビットが第２の伸張モードを表す場合、マルチプレクサ４４５は、１６ビットのＭＳＢの代わりに0_bin（事前定義済み色インデックス）を出力する。

３ビットアドレスインデックスは、マルチプレクサ４４２、４４４に入力される。マルチプレクサ４４２、４４４は、アドレスインデックスに基づいて、８つの画像単位から復号する画像単位を選択する。マルチプレクサ４４２、４４４からの出力２ビットは、テーブルルックアップ４３５に提供される。テーブルルックアップ４３５の動作は、図２４及び図２７に関連して説明されたため、ここでは繰り返さない。テーブルルックアップ４３５は双方の伸張モードで輝度変更子を出力するが、そのような変更子は第１のモードでのみ使用されるため、変更子セット提供装置４３０はマルチプレクサ４３２を更に含む。このマルチプレクサ４３２は、第１のモードに対応するモードインデックスビットを受信すると、入力輝度変更子を転送する。しかし、モードインデックスが第２のモードを表す場合、マルチプレクサ４３２は0_binを出力する。マルチプレクサの出力は、輝度変更装置４５０に送られる。

色発生器４２０は、３つのマルチプレクサ４２３、４２５、４２７を含む。それらマルチプレクサは、第２の伸張モードでは使用する色コードワードを２つの色コードワードから選択し、第１のモードでは色コードワードに対応するビットのみが転送されることを確実にする。この実現例において、0_binがマルチプレクサ４２３、４２５、４２７に提供される場合、第１の色コードワード（第２のモード）又は色コードワード（第１のモード）の赤色成分、緑色成分及び青色成分は、色発生器４２０の３つのビット拡張器４２２、４２４、４２６に転送される。しかし、1_binがマルチプレクサ４２３、４２５、４２７に提供される場合は、第２の色コードワードの赤色成分、緑色成分及び青色成分が、３つのビット拡張器４２２、４２４、４２６に転送される。ＡＮＤゲート４４３は、モードインデックス及びインデックス選択器４４０の第１のマルチプレクサ４４２の１ビット出力を受信する。この実現例において、0_binのモードインデックスが第１のモードを表すため、復号器が第１のモードに従って圧縮された画像ブロック７００Ａを受信すると、ＡＮＤゲートは常に0_binを出力する。しかし、モードインデックスが1_binである場合、すなわち第２のモードを表す場合、ＡＮＤゲートは、画像単位の色インデックスが1_binである時、すなわち第２の色コードワードと関連付けられる時は1_binを出力し、そうでない時は0_binが出力される。

選択された赤色成分、緑色成分及び青色成分は、拡張器４２２、４２４、４２６に送られ、拡張器４２２、４２４、４２６は、８ビット赤色成分、８ビット緑色成分及び８ビット青色成分を生成する。拡張された成分は、３つの加算器４５１〜４５３及び３つのクランパ４５４〜４５６を含む輝度変更装置４５０に送られる。変更子セット提供装置４３０のマルチプレクサ４３２からの変更子値は、色成分と共に加算器４５１〜４５３に入力される。第２のモードに従って動作する場合、赤色成分、緑色成分及び青色成分が変更されずに加算器４５１〜４５３に渡されるように、マルチプレクサ４３２は0_binを出力することを考慮する。変更装置４５０の残りの動作は、図２４及び図２６を参照して上述した通りである。

クランパ４５４〜４５６からの出力は、画像単位の伸張又は復号２４ビット色である。

図２９のブロック復号器４００は、２つの伸張モードに従って動作できるが、ブロック復号器４００に対するハードウェアによる解決策は非常に単純である。ビット拡張器４２２、４２４、４２６、クランパ４４４〜４４６及びテーブルルックアップ４３５がそれぞれ図２５、図２６及び図２７に従って実現される場合、復号器４００は、基本的に、３つの加算器、１つの否定手段、１つのＡＮＤゲート及び１８個のマルチプレクサのみを含む。

上述において、本発明は、関連する色値を有する画像単位及び１つ又は複数の色コードワードの生成について参照して説明された。しかし、更に、他の画像単位プロパティが、色プロパティと同様の方法で符号化できる。そのような場合、圧縮ブロック表現は、３つのコードワードを含み、そのうち２つのコードワードは、色コードワードを表すか、あるいは色コードワード及び輝度コードワードを表す。第３のコードワードは、追加の画像単位プロパティに対して使用される。更に、輝度シーケンスは、輝度インデックス又は色インデックスに加えて、第３のコードワードに関連するインデックスを含む。別の実施形態において、他の画像単位プロパティは色の代わりに使用され、基本的には、色コードワードを置換する。そのような追加のプロパティの典型的な例は、標準マップである。色コードワードと同様に、そのような標準マップ又は標準（マップ）コードワードは、通常、Ｘ方向、Ｙ方向及びＺ方向を表す３つの（ベクトル）成分を含む。それらＸ、Ｙ、Ｚ成分は、色コードワードのＲ、Ｇ、Ｂ成分と同様のコードワードにより表される。標準マップの各画像単位は、特定の点が向いている方向を符号化する。

添付の特許請求の範囲により定義される本発明の範囲から逸脱せずに、本発明に対して種々の変形及び変更を実施できることは、当業者には理解されるであろう。

本発明による画像符号化方法の一実施形態を示すフローチャートである。 本発明による画像ブロックの実施形態を示す図である。 本発明による画像ブロックの実施形態を示す図である。 図１のコードワードを判定するステップ、及び、シーケンスを提供するステップを更に詳細に示すフローチャートである。 本発明に係る、画像ブロックの圧縮表現の実施形態を示す図である。 本発明に係る、画像ブロックの圧縮表現の実施形態を示す図である。 本発明に係る画像符号化方法の他の実施形態を示すフローチャートである。 第１の圧縮モードにおける、図１又は２のコードワードを判定するステップ、及び、シーケンスを提供するステップを更に詳細に示すフローチャートである。 第２の圧縮モードにおける、図１又は５のコードワードを判定するステップの一実施形態を更に詳細に示すフローチャートである。 第２の圧縮モードにおける、図１又は５のコードワードを判定するステップの他の実施形態を更に詳細に示すフローチャートである。 図１の圧縮モード選択ステップを更に詳細に示すフローチャートである。 図５の圧縮モード選択ステップを更に詳細に示すフローチャートである。 本発明による画像復号方法を示すフローチャートである。 図１１の輝度変更子セットを提供するステップと、色表現を生成するステップを更に詳細に示すフローチャートである。 図１１の輝度を変更するステップを更に詳細に示すフローチャートである。 本発明による画像符号化器及び画像復号器を有するユーザ端末の一例を概略的に示す図である。 本発明による画像符号化器の一実施形態を概略的に示すブロック図である。 本発明による画像符号化器の別の実施形態を概略的に示すブロック図である。 本発明によるブロック符号化器の一実施形態を概略的に示すブロック図である。 図１７のブロック符号化器のコードワード発生器を概略的に示すブロック図である。 図１８のコードワード発生器の色量子化器を更に詳細に概略的に示すブロック図である。 図１７のブロック符号化器のモード選択器を更に詳細に概略的に示すブロック図である。 本発明による画像復号器の一実施形態を概略的に示すブロック図である。 本発明による画像復号器の別の実施形態を概略的に示すブロック図である。 本発明によるブロック復号器の一実施形態を概略的に示すブロック図である。 第１の伸張モードにおける、本発明によるブロック復号器の一実施形態を概略的に示すハードウェアブロック図である。 図２４のビット拡張器の一実施形態をより詳細に示すハードウェアブロック図である。 図２４のクランパの一実施形態を更に詳細に示すハードウェアブロック図である。 図２４のテーブルルックアップの一実施形態を更に詳細に示すハードウェアブロック図である。 第２の伸張モードにおいて動作する、本発明に係るブロック復号器の一実施形態を概略的に示すハードウェアブロック図である。 第１又は第２の伸張モードにおいて動作するように適合された、本発明に係るブロック復号器の一実施形態を概略的に示すハードウェアブロック図である。

Claims (23)

1. 複数の画像単位（６１０）から構成される画像ブロック（６００）を圧縮する方法であって、
   前記複数の画像単位（６１０）のプロパティの表現である第１のコードワード（７２０Ａ、７２０Ｂ）及び第２のコードワード（７３０Ａ、７３０Ｂ）を判定するステップと、
   画像単位関連インデックスのインデックスシーケンス（７４０Ａ、７４０Ｂ）を提供するステップと、
   前記第１の圧縮モードに従って前記画像ブロック（６００）を圧縮することと関連する画質表現を示す第１の尺度を生成するステップと、
   前記第２の圧縮モードに従って前記画像ブロック（６００）を圧縮することと関連する画質表現を示す第２の尺度を生成するステップと、
   前記第１のコードワード（７２０Ａ、７２０Ｂ）及び第２のコードワード（７３０Ａ、７３０Ｂ）を判定するステップと、前記インデックスシーケンス（７４０Ａ、７４０Ｂ）を提供するステップとを実行する前、実行している間、又は実行した後に、前記第１の尺度と前記第２の尺度との比較に基づいて、第１の圧縮モード及び第２の圧縮モードから圧縮モードを選択するステップと、
   前記選択された圧縮モードを表すモードインデックス（７１０Ａ、７１０Ｂ）を提供するステップと、
   前記第１のコードワード（７２０Ａ、７２０Ｂ）と、前記第２のコードワード（７３０Ａ、７３０Ｂ）と、前記インデックスシーケンス（７４０Ａ、７４０Ｂ）と、前記モードインデックス（７１０Ａ、７１０Ｂ）とを、前記画像ブロック（６００）の圧縮データとして出力するステップと
   を備え、
   前記モードインデックス（７１０Ａ）が前記第１の圧縮モードを表す場合、
   前記第１のコードワードは、前記複数の画像単位（６１０）の色の表現である１つの色コードワード（７２０Ａ）であり、前記第２のコードワードは、前記複数の画像単位（６１０）の輝度を変更するための複数の輝度変更子のセットの表現である輝度コードワード（７３０Ａ）であり、前記インデックスシーケンス（７４０Ａ）は、前記画像ブロック（６００）中の画像単位（６１０）毎に、前記輝度変更子セットの１つの輝度変更子と関連付けられる輝度インデックスを備え、
   前記モードインデックス（７１０Ｂ）が前記第２の圧縮モードを表す場合には、
   前記第１のコードワード及び前記第２のコードワードは、前記複数の画像単位（６１０）の色の表現である第１の色コードワード（７２０Ｂ）及び第２の色コードワード（７３０Ｂ）であり、前記インデックスシーケンス（７４０Ｂ）は、前記複数の画像単位（６１０）の少なくとも１つのサブセット中の画像単位（６１０）毎に、前記第１の色コードワード（７２０Ｂ）又は前記第２の色コードワード（７３０Ｂ）と関連付けられる色インデックスを備える方法。
2. 前記選択するステップは、
   前記１つの色コードワード（７２０Ａ）、前記輝度コードワード（７３０Ａ）及び前記輝度インデックスシーケンス（７４０Ａ）によって前記画像ブロック（６００）を表すことを示す第１の誤差表現を判定するステップと、
   前記第１の色コードワード（７２０Ｂ）、前記第２の色コードワード（７３０Ｂ）及び前記色インデックスシーケンス（７４０Ｂ）によって前記画像ブロック（６００）を表すことを示す第２の誤差表現を判定するステップと、
   前記第１の誤差表現と前記第２の誤差表現との比較に基づいて、前記圧縮モードを選択するステップと、
   を備える請求項１記載の方法。
3. 前記第１の誤差表現を判定する前記ステップは、
   前記１つの色コードワード（７２０Ａ）、前記輝度コードワード（７３０Ａ）及び前記輝度インデックスシーケンス（７４０Ａ）に基づいて、前記画像ブロック（６００）の第１の伸張表現を生成するステップと、
   前記画像ブロック（６００）と前記画像ブロック（６００）の前記第１の伸張表現との比較に基づいて、前記第１の誤差表現を生成するステップと、
   を備える請求項２記載の方法。
4. 前記第２の誤差表現を判定する前記ステップは、
   前記第１の色コードワード（７２０Ｂ）、前記第２の色コードワード（７３０Ｂ）及び前記色インデックスシーケンス（７４０Ｂ）に基づいて、前記画像ブロック（６００）の第２の伸張表現を生成するステップと、
   前記画像ブロック（６００）と前記画像ブロック（６００）の前記第２の伸張表現との比較に基づいて、前記第２の誤差表現を生成するステップと、
   を備える請求項２又は３記載の方法。
5. 前記色インデックスシーケンス（７４０Ｂ）は、前記複数の画像単位（６１０）の第１のサブセット中の画像単位（６１０）毎に、前記第１の色コードワード（７２０Ｂ）又は前記第２の色コードワード（７３０Ｂ）と関連付けられる色インデックスを備え、前記複数の画像単位（６１０）の残る第２のサブセット中の各画像単位（６１０）は、前記第１の色コードワード（７２０Ｂ）又は前記第２の色コードワード（７３０Ｂ）から選択された事前定義済み色コードワードと関連付けられる請求項１から４のいずれか１項に記載の方法。
6. 前記第２の色コードワード（７３０Ｂ）は、前記第１の色コードワード（７２０Ｂ）を使用する色表現の生成を可能にする関数表現を備える請求項１から５のいずれか１項に記載の方法。
7. 画像を符号化する方法であって、
   前記画像を、各々が複数の画像単位（６１０）を備える複数の画像ブロック（６００）に分解するステップと、
   少なくとも１つの画像ブロック（６００）に対して、請求項１から６のいずれか１項に従って前記少なくとも１つの画像ブロック（６００）を圧縮することにより、圧縮画像ブロック表現（７００Ａ、７００Ｂ）を判定するステップと、
   を備える方法。
8. 複数の画像単位（６１０）からなる画像ブロック（６００）の圧縮表現（７００Ａ、７００Ｂ）であり、モードインデックス（７１０Ａ、７１０Ｂ）、第１のコードワード（７２０Ａ、７２０Ｂ）、第２のコードワード（７３０Ａ、７３０Ｂ）及び画像単位関連インデックスのインデックスシーケンス（７４０Ａ、７４０Ｂ）を備える圧縮表現（７００Ａ、７００Ｂ）を処理する方法であって、
   前記モードインデックス（７１０Ａ、７１０Ｂ）に基づいて、伸張モードを選択するステップと、
   前記第１のコードワード（７２０Ａ、７２０Ｂ）、前記第２のコードワード（７３０Ａ、７３０Ｂ）及び前記インデックスシーケンス（７４０Ａ、７４０Ｂ）に基づいて、前記画像ブロック（６００）の伸張表現を生成するステップと、
   を備え、
   前記モードインデックス（７１０Ａ）が第１の伸張モードを表す場合、前記第１のコードワードは１つの色コードワード（７２０Ａ）であり、前記第２のコードワードは輝度コードワード（７２０Ｂ）であり、前記インデックスシーケンスは輝度インデックスシーケンス（７４０Ａ）であり、前記生成するステップは、
   前記輝度コードワード（７３０Ａ）に基づいて、複数の輝度変更子のセットを提供するステップと、
   前記画像ブロック（６００）中の少なくとも１つの画像単位（６１０）に対して、
   前記１つの色コードワード（７２０Ａ）に基づいて、色表現を生成するステップと、
   前記輝度インデックスシーケンス（７４０Ａ）に基づいて、前記輝度変更子セットから１つの輝度変更子を選択するステップと、
   前記選択された輝度変更子に基づいて、前記少なくとも１つの画像単位（６１０）の輝度を変更するステップと、を備え、
   前記モードインデックス（７１０Ｂ）が第２の伸張モードを表す場合には、前記第１のコードワードは第１の色コードワード（７２０Ｂ）であり、前記第２のコードワードは第２の色コードワード（７３０Ｂ）であり、前記インデックスシーケンスは色インデックスシーケンス（７４０Ｂ）であり、前記生成するステップは、前記画像ブロック（６００）中の少なくとも１つの画像単位（６１０）に対して、
   前記第１の色コードワード（７２０Ｂ）及び前記第２の色コードワード（７３０Ｂ）から選択された少なくとも１つの色コードワードに基づいて、色表現を生成するステップを備える方法。
9. 前記色インデックスシーケンス（７４０Ｂ）は、前記複数の画像単位（６１０）の第１のサブセット中の画像単位（６１０）毎に、前記第１の色コードワード（７２０Ｂ）又は前記第２の色コードワード（７３０Ｂ）と関連付けられる色インデックスを備え、前記複数の画像単位（６１０）の残る第２のサブセット中の各画像単位（６１０）は、前記第１の色コードワード（７２０Ｂ）又は前記第２の色コードワード（７３０Ｂ）から選択された事前定義済み色コードワードと関連付けられる請求項８記載の方法。
10. 前記色表現を生成するステップは、前記モードインデックス（７１０Ｂ）が前記第２の伸張モードを表す場合、
    前記複数の画像単位（６１０）の第１のサブセット中の１つの画像単位（６１０）に対する前記色インデックスシーケンス（７４０Ｂ）を使用して、前記第１の色コードワード（７２０Ｂ）及び前記第２の色コードワード（７３０Ｂ）から選択された色コードワードに基づいて、前記色表現を生成するステップと、
    前記複数の画像単位（６１０）の前記残る第２のサブセット中の１つの画像単位（６１０）に対する前記事前定義済み色コードワードに基づいて、前記色表現を生成するステップと、
    を備える請求項９記載の方法。
11. 前記色表現を生成するステップは、前記モードインデックス（７１０Ｂ）が前記第２の伸張モードを表す場合、
    前記第１の色コードワード（７２０Ｂ）及び前記第２の色コードワード（７３０Ｂ）に基づいて、前記色表現を生成するステップを備える請求項８から１０のいずれか１項に記載の方法。
12. 複数の画像単位（６１０）を備える複数の画像ブロック（６００）の圧縮画像ブロック表現（７００Ａ、７００Ｂ）であり、モードインデックス（７１０Ａ、７１０Ｂ）、第１のコードワード（７２０Ａ、７２０Ｂ）、第２のコードワード（７３０Ａ、７３０Ｂ）及び画像単位関連インデックスのインデックスシーケンス（７４０Ａ、７４０Ｂ）を有する圧縮画像ブロック表現（７００Ａ、７００Ｂ）を備える符号化画像を復号する方法であって、
    請求項８から１１のいずれか１項に従って前記少なくとも１つの圧縮画像ブロック表現（７００Ａ、７００Ｂ）を処理することにより、少なくとも１つの圧縮画像ブロック表現（７００Ａ、７００Ｂ）に対して少なくとも１つの伸張画像単位表現（６１０）を判定するステップと、
    前記少なくとも１つの伸張画像単位表現（６１０）を処理することにより、画像を生成するステップと、
    を備える方法。
13. 複数の画像単位（６１０）からなる画像ブロック（６００）を圧縮するシステム（３００）であって、
    前記複数の画像単位（６１０）のプロパティの表現である第１のコードワード（７２０Ａ、７２０Ｂ）及び第２のコードワード（７３０Ａ、７３０Ｂ）を判定するコードワード発生器（３３０）と、
    画像単位関連インデックスのインデックスシーケンス（７４０Ａ、７４０Ｂ）を提供する手段（３４０）と、
    前記コードワード発生器（３３０）が前記第１のコードワード（７２０Ａ、７２０Ｂ）及び前記第２のコードワード（７３０Ａ、７３０Ｂ）を判定し、前記提供する手段（３４０）が前記インデックスシーケンス（７４０Ａ、７４０Ｂ）を提供する前又はその間又はその後に、第１の圧縮モード及び第２の圧縮モードから圧縮モードを選択するモード選択器（３１０）と、
    前記選択された圧縮モードを表すモードインデックス（７１０Ａ、７１０Ｂ）を提供する手段（３２０）と、
    を具備し、
    前記システム（３００）は、前記第１のコードワード（７２０Ａ、７２０Ｂ）と、前記第２のコードワード（７３０Ａ、７３０Ｂ）と、前記インデックスシーケンス（７４０Ａ、７４０Ｂ）と、前記モードインデックス（７１０Ａ、７１０Ｂ）とを、前記画像ブロック（６００）の圧縮データとして出力し、
    前記モード選択器（３１０）は、
    前記第１の圧縮モードに従って前記画像ブロック（６００）を圧縮することと関連する画質表現を示す第１の尺度を生成し、前記第２の圧縮モードに従って前記画像ブロック（６００）を圧縮することと関連する画質表現を示す第２の尺度を生成する尺度発生器（３１２）と、
    前記第１の尺度と前記第２の尺度との比較に基づいて、前記圧縮モードを選択する尺度選択器（３１４）と、
    を具備し、
    前記モードインデックス（７１０Ａ）が前記第１の圧縮モードを表す場合、
    前記第１のコードワードは、前記複数の画像単位（６１０）の色の表現である１つの色コードワード（７２０Ａ）であり、前記第２のコードワードは、前記複数の画像単位（６１０）の輝度を変更するための複数の輝度変更子のセットの表現である輝度コードワード（７３０Ａ）であり、前記インデックスシーケンス（７４０Ａ）は、前記画像ブロック（６００）中の画像単位（６１０）毎に、前記輝度変更子セットの１つの輝度変更子と関連付けられる輝度インデックスを備え、
    前記モードインデックス（７１０Ｂ）が前記第２の圧縮モードを表す場合には、
    前記第１のコードワード及び前記第２のコードワードは、前記複数の画像単位（６１０）の色の表現である第１の色コードワード（７２０Ｂ）及び第２の色コードワード（７３０Ｂ）であり、前記インデックスシーケンス（７４０Ｂ）は、前記複数の画像単位（６１０）の少なくとも１つのサブセット中の画像単位（６１０）毎に、前記第１の色コードワード（７２０Ｂ）又は前記第２の色コードワード（７３０Ｂ）と関連付けられる色インデックスを備えるシステム。
14. 前記圧縮モード選択器（３１０）は、
    前記１つの色コードワード（７２０Ａ）、前記輝度コードワード（７３０Ａ）及び前記インデックスシーケンス（７４０Ａ）によって前記画像ブロック（６００）を表すことを示す第１の誤差表現を判定し、前記第１の色コードワード（７２０Ｂ）、前記第２の色コードワード（７３０Ｂ）及び前記色インデックスシーケンス（７４０Ｂ）によって前記画像ブロック（６００）を表すことを示す第２の誤差表現を判定する誤差推定器（３１２）と、
    前記第１の誤差表現と前記第２の誤差表現との比較に基づいて、前記圧縮モードを選択する誤差選択器（３１４）と、
    を具備する請求項１３記載のシステム。
15. 前記色インデックスシーケンス（７４０Ｂ）は、前記複数の画像単位（６１０）の第１のサブセット中の画像単位（６１０）毎に、前記第１の色コードワード（７２０Ｂ）又は前記第２の色コードワード（７３０Ｂ）と関連付けられる色インデックスを備え、前記複数の画像単位（６１０）の残る第２のサブセット中の各画像単位（６１０）は、前記第１の色コードワード（７２０Ｂ）又は前記第２の色コードワード（７３０Ｂ）から選択された事前定義済み色コードワードと関連付けられる請求項１３又は１４に記載のシステム。
16. 前記第２の色コードワード（７３０Ｂ）は、前記第１の色コードワード（７２０Ｂ）を使用する色表現の生成を可能にする関数表現を備える請求項１３から１５のいずれか１項に記載のシステム。
17. 画像を、各々が複数の画像単位（６１０）を備える複数の画像ブロック（６００）に分解する画像分解器（２１５）と、
    請求項１３から１６のいずれか１項に記載の少なくとも１つの画像ブロック圧縮システム（３００‐１〜３００‐Ｍ）と、
    を具備する画像符号化システム（２１０）。
18. 複数の画像単位（６１０）からなる画像ブロック（６００）の圧縮画像ブロック表現（７００Ａ、７００Ｂ）であり、モードインデックス（７１０Ａ、７１０Ｂ）、第１のコードワード（７２０Ａ、７２０Ｂ）、第２のコードワード（７３０Ａ、７３０Ｂ）及び画像単位関連インデックスのインデックスシーケンス（７４０Ａ、７４０Ｂ）を備える圧縮画像ブロック表現（７００Ａ、７００Ｂ）を処理するシステム（４００）であって、
    前記モードインデックス（７１０Ａ、７１０Ｂ）に基づいて、伸張モードを選択する伸張モード選択器（４１０）と、
    色発生器（４２０）と、
    インデックス選択器（４４０）と、
    複数の輝度変更子のセットを提供する手段（４３０）と、
    輝度変更ユニット（４５０）と、
    を具備し、
    前記モードインデックス（７１０Ａ）が第１の伸張モードを表す場合、前記第１のコードワードは１つの色コードワード（７２０Ａ）であり、前記第２のコードワードは輝度コードワード（７３０Ａ）であり、前記インデックスシーケンスは輝度インデックスシーケンス（７４０Ａ）であり、
    前記提供する手段（４３０）は、前記輝度コードワード（７３０Ａ）に基づいて、複数の輝度変更子のセットを提供するように動作され、
    前記色発生器（４２０）は、前記１つの色コードワード（７２０Ａ）に基づいて、前記画像ブロック（６００）中の少なくとも１つの画像単位（６１０）に対して色表現を生成するように動作され、
    前記インデックス選択器（４４０）は、前記少なくとも１つの画像単位（６１０）に対して、前記輝度インデックスシーケンス（７４０Ａ）に基づいて、前記識別された輝度変更子セットから１つの輝度変更子を選択するように動作され、
    前記輝度変更ユニット（４５０）は、前記選択された輝度変更子に基づいて、前記少なくとも１つの画像単位（６１０）の輝度を変更するように動作され、
    前記モードインデックス（７１０Ｂ）が第２の伸張モードを表す場合には、前記第１のコードワードは第１の色コードワード（７２０Ｂ）であり、前記第２のコードワードは第２の色コードワード（７３０Ｂ）であり、前記インデックスシーケンスは色インデックスシーケンス（７４０Ｂ）であり、
    前記色発生器（３３０）は、前記インデックス選択器（４４０）により前記第１の色コードワード（７２０Ｂ）及び前記第２の色コードワード（７３０Ｂ）から選択された少なくとも１つの色コードワードに基づいて、色表現を生成するように動作されるシステム。
19. 前記色インデックスシーケンス（７４０Ｂ）は、前記複数の画像単位（６１０）の第１のサブセット中の画像単位（６１０）毎に、前記第１の色コードワード（７２０Ｂ）又は前記第２の色コードワード（７３０Ｂ）と関連付けられる色インデックスを備え、前記複数の画像単位（６１０）の残る第２のサブセット中の各画像単位（６１０）は、前記第１の色コードワード（７２０Ｂ）又は前記第２の色コードワード（７３０Ｂ）から選択された事前定義済み色コードワードと関連付けられる請求項１８記載のシステム。
20. 前記色発生器は、前記モードインデックス（７１０Ｂ）が前記第２の伸張モードを表す場合、前記複数の画像単位（６１０）の前記第１のサブセット中の１つの画像単位（６１０）に対する前記色インデックスシーケンス（７４０Ｂ）を使用して、前記第１の色コードワード（７２０Ｂ）及び前記第２の色コードワード（７３０Ｂ）から選択された色コードワードに基づいて、前記色表現を生成し、前記複数の画像単位（６１０）の前記残る第２のサブセット中の１つの画像単位（６１０）に対する前記事前定義済み色コードワードに基づいて、前記色表現を生成するように動作される請求項１９記載のシステム。
21. 前記色発生器（３３０）は、前記モードインデックス（７１０Ｂ）が前記第２の伸張モードを表す場合、前記第１の色コードワード（７２０Ｂ）及び前記第２の色コードワード（７３０Ｂ）に基づいて、前記色表現を生成するように動作される請求項１８から２０のいずれか１項に記載のシステム。
22. 複数の画像単位（６１０）からなる画像ブロック（６００）の圧縮画像ブロック表現（７００Ａ、７００Ｂ）であり、モードインデックス（７１０Ａ、７１０Ｂ）、第１のコードワード（７２０Ａ、７２０Ｂ）、第２のコードワード（７３０Ａ、７３０Ｂ）及び画像単位関連インデックスのインデックスシーケンス（７４０Ａ、７４０Ｂ）を備える圧縮画像ブロック表現（７００Ａ、７００Ｂ）を備える符号化画像を復号するシステム（２２０）であって、
    少なくとも１つの圧縮画像ブロック表現（７００Ａ、７００Ｂ）に対して、少なくとも１つの伸張画像単位表現（６１０）を判定する請求項１８から２１のいずれか１項に記載の少なくとも１つのシステム（４００‐１〜４００‐Ｍ）と、
    生成するために、前記少なくとも１つの伸張画像単位表現（６１０）を処理する手段（２２４）と、
    を具備するシステム。
23. 請求項１３から２２のいずれか１項に記載のシステム（２１０；２２０；３００；４００）を具備する画像処理端末（１００）。

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