JP5935695B2

JP5935695B2 - 埋め込みグラフィック符号化：並列復号に向けて並べ替えられたビットストリーム

Info

Publication number: JP5935695B2
Application number: JP2012539087A
Authority: JP
Inventors: ウェイリュー; モハンマドガラヴィ−アルカンサリ
Original assignee: Sony Corp
Current assignee: Sony Corp
Priority date: 2009-12-03
Filing date: 2010-11-22
Publication date: 2016-06-15
Anticipated expiration: 2030-11-22
Also published as: MX2012004747A; WO2011068710A2; EP2489193A2; EP2489193A4; BR112012012020A2; CN102668560A; KR20120089489A; JP2013511226A; KR101357388B1; US8526745B2; WO2011068710A3; US20110135210A1; BR112012012020B1; CA2774976C; CN102668560B; CA2774976A1

Description

〔関連出願への相互参照〕
本出願は、「３５Ｕ．Ｓ．Ｃ．§１１９（ｅ）」の下で、２００９年１２月３日出願の「ＷｉＨＤ：分割ビットのグループ分け（ＷｉＨＤ：ＧｒｏｕｐｉｎｇｔｈｅＳｐｌｉｔＢｉｔｓ）」という名称の米国特許仮出願出願番号第６１／２６６，４００号に対する優先権を請求する。２００９年１２月３日出願の「ＷｉＨＤ：分割ビットのグループ分け（ＷｉＨＤ：ＧｒｏｕｐｉｎｇｔｈｅＳｐｌｉｔＢｉｔｓ）」という名称の特許米国特許仮出願出願番号第６１／２６６，４００号はまた、全ての目的でその全部が引用によって本明細書に組み込まれている。

本発明は、画像処理の分野に関する。より具体的には、本発明は、画像／映像を符号化及び復号する際に信号ビットをグループ分けすることに関する。

殆どの画像圧縮方式は、デジタルカメラによって撮影された写真のような「自然画像」に向けて設計される。自然画像では、隣接するピクセル間に強い相関性が存在する。従って、殆どの画像圧縮方式は、以下の通りに機能する。
１．ピクセルは、予測又は変換又はこれらの両方によって無相関にされ、予測残差又は変換係数のまばらなヒストグラムがもたらされる。ヒストグラムは、０の周囲に位置する単一のピークを有する。
２．必要に応じて量子化が適用される。
３．（量子化された）予測残差又は変換係数がエントロピー符号化される。エントロピー符号化器は、上述の分布に向けて設計される。分布が大きく異なる形状を有する場合には、符号化性能は低劣である可能性がある。

しかし、大きいダイナミックレンジ、強いコントラスト、鮮明なエッジ、強度のテクスチャ、及びまばらなヒストグラムを典型的に有するグラフィック又はテキストの画像のような多くの「不自然な画像」が存在する。通常、これらの種類の画像は、従来の画像圧縮アルゴリズムに基づいて十分には取り扱われない。ピクセル間相関性は弱く、予測又は変換は、自然画像の場合のようにはまばらな分布を与えない。

一部の方式が、不自然な画像に対して提案されている。一例は、符号化器が画像全体を精査し、ヒストグラムを計算し、画像を圧縮する前にピクセルの非線形マッピングを行う「ヒストグラムパッキング」と呼ばれる。圧縮は、２通過処理を必要とし、高いメモリコストとより多くの計算をもたらす。ビットストリームは拡張可能ではなく、これは、復号器が画像を復号するのにビットストリーム全体を必要とすることを意味する。部分的な復元は、再符号化なしには可能ではない。

「埋め込みグラフィック符号化（ＥＧＣ）」の一部のバージョンでは、各既存の群に対して現在の群が小さすぎずかつ過度に多くの群が存在しない場合に群に対する分割ビットが送信され、群内のピクセル値を精緻化する１ビット又は複数ビットがそれに続き、そうでなければ未処理ビットが精緻化に向けて送信されるビット平面符号化が実行される。従って、群は、１つずつ処理される。

埋め込みグラフィック符号化（ＥＧＣ）では、ビット平面を復号する時に、全ての既存の群が処理される。群の間にはいかなる予測依存性も存在しないので、復号を高速化するために複数の群を並列で処理することができる。しかし、ＥＧＣの可変長符号化特性に起因して、復号器は、ビットストリーム内の各群の開始点を把握しない。従って、次の群の復号は、先行の群が復号されるまで開始することができない。ＥＧＣのような並列グラフィック復号を可能にするために、ビットストリームの並べ替えを使用することができる。並べ替えでは、ビット平面の群の全てが有する「ｓｐｌｉｔ＿ｇｒｏｕｐ」信号ビットが送信され、次に、各群の精緻化ビットが続く。この並べ替えを使用すると、各群の分割ビットを読み取ることにより、復号器は、各群に対して精緻化ビットの数を導出することができ（例えば、「ｓｐｌｉｔ＿ｇｒｏｕｐ」信号ビットがゼロに等しい場合には、この群には１つの精緻化ビットしか存在しないことになり、そうでなければ精緻化ビット数は、群のメンバ数に等しい）、従って、各群の開始点も把握され、各群の並列処理を実施することができる。復号時の潜在的な問題を回避するために、一部の実施形態では、許容される群の最大数は、制限値が決して満たされないように設定される。この場合、分割されなければならなかったが、群数が制限値に達したことによって分割されなかった一部の群が存在する可能性がある。そのような群では、精緻化ビット数は、単純に「ｓｐｌｉｔ＿ｇｒｏｕｐ」ビットの値を検査することでは導出することができない。この問題を解決するために、各群に対して「ｓｐｌｉｔ＿ｇｒｏｕｐ」ビットを送信する代わりに、「ｅａｃｈ＿ｍｅｍｂｅｒ」と呼ぶ別の信号ビットが送信される。群が分割されることになるか否かに関わらず、ｅａｃｈ＿ｍｅｍｂｅｒは、群に対する精緻化ビット数と明白な関係を有する（すなわち、ｅａｃｈ＿ｍｅｍｂｅｒ＝０の時に、１つの精緻化ビットしか存在せず、そうでなければ精緻化ビットの数は、群のメンバの数に等しい）。「分割か否か」判断は、ｅａｃｈ＿ｍｅｍｂｅｒ信号及び他の条件を使用することによって行われる（例えば、最大群数に達した場合）。一部の実施形態では、ビット平面を符号化する前に群数が所定の制限値に達するか否かが検査される。制限値に達した場合には、各メンバ信号は送信されず、群の全てのメンバが未処理ビットを用いて精緻化される。

一態様において、デバイス内のコントローラにプログラムされた符号化の方法は、画像ブロックのビット平面内の群に対して信号ビットを生成する段階と、群の各々に対して精緻化ビットを生成する段階と、信号ビットを組み合わせてビットストリームのヘッダを形成する段階とを含む。本方法は、画像をブロックに分割し、ブロックを群に区画化する段階を更に含む。群のうちの群がいずれかの異なるピクセルを含有する時に、信号ビットは１に設定される。信号ビットは、精緻化ビットの前に送信される。群の精緻化ビットの各々は、並列処理を利用して復号される。デバイスは、パーソナルコンピュータ、ラップトップコンピュータ、コンピュータワークステーション、サーバ、メインフレームコンピュータ、手持ち式コンピュータ、携帯情報端末、セルラー／モバイル電話、スマート電化製品、ゲーム専用機、デジタルカメラ、デジタルカムコーダ、カメラ電話、ｉＰｏｄ（登録商標）／ｉＰｈｏｎｅ、ビデオプレーヤ、ＤＶＤライター／プレーヤ、Ｂｌｕ−ｒａｙ（登録商標）ライター／プレーヤ、テレビジョン、及びホームエンタテインメントシステムから構成される群から選択される。

別の態様において、デバイス内のコントローラにプログラムされた復号の方法は、信号ビットと精緻化ビットとを含む符号化されたビット平面を受信する段階と、ビット平面内の各群に対して精緻化ビットの量を判断する段階と、精緻化ビットの数を利用してビット平面の並列復号を実施する段階とを含む。許容可能群の最大数は、合計群数に設定される。各群に対して精緻化ビットの量を判断するのに、ヘッダビットが利用される。本方法は、群数が、ビット平面を復号する前に群の制限値に達するかを判断する段階を更に含み、群数が群の制限値に達した場合には、群の全てが、未処理の精緻化ビットを有するとして示され、信号ビットは送信されない。デバイスは、パーソナルコンピュータ、ラップトップコンピュータ、コンピュータワークステーション、サーバ、メインフレームコンピュータ、手持ち式コンピュータ、携帯情報端末、セルラー／モバイル電話、スマート電化製品、ゲーム専用機、デジタルカメラ、デジタルカムコーダ、カメラ電話、ｉＰｏｄ（登録商標）／ｉＰｈｏｎｅ、ビデオプレーヤ、ＤＶＤライター／プレーヤ、Ｂｌｕ−ｒａｙ（登録商標）ライター／プレーヤ、テレビジョン、及びホームエンタテインメントシステムから構成される群から選択される。

別の態様において、符号化器デバイスは、ビット平面内の群に対して信号ビットを生成し、群の各々に対して精緻化ビットを生成し、信号ビットを組み合わせてビット平面のヘッダを形成するためのアプリケーションを格納するためのメモリと、メモリに結合されてアプリケーションを処理するように構成された処理構成要素とを含む。群のうちの群がいずれかの異なるピクセルを含有する時に、信号ビットは１に設定される。アプリケーションは、更に、精緻化ビットの前に信号ビットを送信するためのものである。群の各々は、並列処理を利用して符号化及び復号される。

別の態様において、復号器デバイスは、信号ビットと精緻化ビットとを含む符号化されたビット平面を受信し、各群に対する精緻化ビットの量を利用してビット平面内の群を並列で復号するためのアプリケーションを格納するためのメモリと、メモリに結合されてアプリケーションを処理するように構成された処理構成要素とを含む。許容可能群の最大数は、合計群数に設定される。各群に対して精緻化ビットの量を判断するのに、ヘッダビットが利用される。アプリケーションは、更に、各群を復号する際に群数が群の制限値に達するかを判断するためのものであり、群数が群の制限値に達した場合には、群の全てが、未処理の精緻化ビットを有するとして示され、信号ビットは送信されない。アプリケーションは、更に、各群を復号する際に群数が群の制限値に達するかを判断するためのものであり、群数が群の制限値に達せず、信号ビットが１に等しい場合には、群は２つに分割され、群数が群の制限値に達した場合には、群はそれ以上分割されない。

別の態様において、デバイス内のコントローラにプログラムされたシステムは、画像のブロックを複数の群に区画化するための区画化モジュールと、各群に対して信号ビットと１組の精緻化ビットとを生成する段階を含み、１組の信号ビットが精緻化ビットの前に送信される群を符号化するための符号化モジュールと、符号化されたビットストリームを送信するための送信モジュールとを含む。群のうちの群がいずれか異なるピクセルを含有する時に、信号ビットは１である。群の各々は、並列処理を利用して符号化及び復号される。デバイスは、パーソナルコンピュータ、ラップトップコンピュータ、コンピュータワークステーション、サーバ、メインフレームコンピュータ、手持ち式コンピュータ、携帯情報端末、セルラー／モバイル電話、スマート電化製品、ゲーム専用機、デジタルカメラ、デジタルカムコーダ、カメラ電話、ｉＰｏｄ（登録商標）／ｉＰｈｏｎｅ、ビデオプレーヤ、ＤＶＤライター／プレーヤ、Ｂｌｕ−ｒａｙ（登録商標）ライター／プレーヤ、テレビジョン、及びホームエンタテインメントシステムから構成される群から選択される。

標準のビットストリーム順序付け及び一部の実施形態による改良されたビットストリーム順序付けの図である。標準の順序のビットストリーム及び一部の実施形態による改善された順序のビットストリームを復号する図である。一部の実施形態による標準のビットストリーム順序付けを用いた群、信号ビット、及び精緻化ビットの図である。一部の実施形態による改善されたビットストリーム順序付けを用いた群、信号ビット、精緻化ビット、及び先頭ビットの図である。一部の実施形態による符号化の方法の流れ図である。一部の実施形態による復号の方法の流れ図である。一部の実施形態による改善された符号化の方法を実施するように構成された例示的なコンピュータデバイスのブロック図である。

高精細映像コンテンツを無線チャンネル上で送信するために、「埋め込みグラフィック符号化（ＥＧＣ）」又はＥＧＣの変形は、高精細映像コンテンツを圧縮して帯域幅効率を改善する。

ＥＧＣでは、映像フレームは複数のブロックに分割され、同じ値を有する各ブロックのピクセルが互いにグループ分けされる。「最上位ビット（ＭＳＢ）」から始めて「最下位ビット（ＬＳＢ）」に向けて移動し、符号化器は、ビット平面内の群の全てを処理する。

ＥＧＣの復号を高速化するために、ビットストリームの並べ替えが利用される。この並べ替えでは、群の全ての信号ビットが最初に送信され、次に、各群の精緻化ビットが続く。この並べ替えを用いて各群の並列処理が可能である。復号では、精緻化ビットの位置の把握が重要である。元来のＥＧＣでは、群は、時に「ｓｐｌｉｔ＿ｇｒｏｕｐ」ビットを持たないので、群が小さすぎるか又は群数が所定の制限値に達した場合には、一部の実施形態では、許容される群の最大数は、制限値が決して満たされることのないように設定される。この問題を解決するために、各群に対する「ｓｐｌｉｔ＿ｇｒｏｕｐ」ビットが、「ｅａｃｈ＿ｍｅｍｂｅｒ」信号で置換される。群が分割されることになるか否かに関わらず、ｅａｃｈ＿ｍｅｍｂｅｒは、群に対する精緻化ビットの数と明白な関係を有する（例えば、ｅａｃｈ＿ｍｅｍｂｅｒ＝０の時には、１つの精緻化ビットしか存在せず、そうでなければ精緻化ビット数は、群のメンバ数に等しい）。「分割か否か」判断は、ｅａｃｈ＿ｍｅｍｂｅｒ信号及び他の条件を使用することによって行われる（例えば、最大群数に達した場合）。一部の実施形態では、ビット平面を符号化する前に群数が所定の制限値に達するか否かが検査される。制限値に達した場合には、各メンバ信号は送信されず、群の全てのメンバは、未処理ビットを用いて精緻化される。

図１は、一部の実施形態による標準のビットストリーム順序付け１００及び改良されたビットストリーム順序付け１２０の図を示している。標準のビットストリーム順序付け１００では、信号ビット１０２と精緻化ビット１０４とを含む各群は、信号ビット１０２が符号化され、次に、その群の精緻化ビット１０４が符号化される順序で符号化される。群の最後の精緻化ビットを符号化した後に、シーケンスは、次に、次の群の信号ビットに進む。改善されたビットストリーム順序付け１２０では、信号ビット１０２は、ビットストリームのヘッダとして組み合わされる。符号化の順序は、精緻化ビット対する群毎に最初に信号ビット１０２、次に、精緻化ビット１０４を含む。

図２は、一部の実施形態による標準の順序のビットストリーム１００及び改善された順序のビットストリーム１２０を復号する図を示している。改善されたビットストリーム順序付け１００は、並列処理を可能にする。しかし、最初の群の精緻化ビット１０４を復号するためには、例えば、「ヘッダ」長を把握すべきである。従って、信号ビット１０２の数も把握すべきである。

しかし、群は、時に信号ビット１０２を持たない。例えば、分割するには群が小さすぎる場合には、群は、信号ビット１０２を持たない。しかし、復号器は、どの群が小さいかを把握している。また、過度に多くの群が存在する場合にも、一部の群は、信号ビット１０２を持たない可能性がある。例えば、図３では、現在のビット平面を符号化する前に、５つの群が存在する。群２、３、及び４は分割され、合計で８つの群をもたらす。許容される群の最大数が８である場合には、群５を分割することができず、これは、群５にはいかなる信号ビットも存在しないことを意味することになる。復号器は、信号ビット内の１を計数しない限り、群５が分割されていないことを把握しない。

１つの解決法は、過度に多くの群という条件が決して真値にならないように、最大群数を可能な最大群数に等しくすることである（例えば、８×８のブロックに対して６４）。別の解決法を図４に示している。一部の実施形態では、群５に対して先頭ビット１０６（又は信号ビット）が送信される。先頭ビット１０６は、「分割ビット」とは異なる意味を有する。しかし、先頭ビット１０６を用いて、精緻化ビットのオフセットを事前に把握することができる。

群が復号されている時に、復号器は、群を正しく処理するために２つのバイナリ変数、すなわち、ｓｐｌｉｔ＿ｇｒｏｕｐ（真は、群が２つに分割されていることを意味する）、及びｅａｃｈ＿ｍｅｍｂｅｒ（真は、各メンバが精緻化ビットを有することを意味する）を使用する。２つの変数の間には強い相関性が存在し、従って、符号化器は、これらの変数の一方のみを送信し、復号器は他方を導出する。一部の実施では、ｓｐｌｉｔ＿ｇｒｏｕｐが送信され、次に、ｅａｃｈ＿ｍｅｍｂｅｒがｓｐｌｉｔ＿ｇｒｏｕｐから導出される。しかし、一部の実施形態では、ｅａｃｈ＿ｍｅｍｂｅｒが送信され、次に、ｅａｃｈ＿ｍｅｍｂｅｒからｓｐｌｉｔ＿ｇｒｏｕｐが導出される。

表Ｉ及び表ＩＩは、標準実施と改善された実施の間の比較を示している。

（表Ｉ）

（表ＩＩ）

これらの表から、ｅａｃｈ＿ｍｅｍｂｅｒは、いずれの群に対しても送信される。群が、ｅａｃｈ＿ｍｅｍｂｅｒ＝＝１及びｓｐｌｉｔ＿ｇｒｏｕｐ＝＝０を有する場合は、ある程度の冗長性が存在する。これは、この群は分割されなければならなかったが、既に過度に多くの群が存在するのでそうされなかったことを意味する。そのような場合には、この群に対するｅａｃｈ＿ｍｅｍｂｅｒを後のビット平面において送信するのは意味がない。１つの解決法は、ビット平面を復号する前に、既存の群の数が検査されるというものである。既に過度に多くの群が存在していた場合には、全ての群に対してｅａｃｈ＿ｍｅｍｂｅｒ＝１である。

図５は、一部の実施形態による符号化の方法の流れ図を示している。段階５００では、映像フレームが複数のブロックに分割される。段階５０２では、ブロックの各ブロック内のピクセルが群に区画化され、これらの群は、最上位ビット平面（ＭＳＢ）から最下位ビット平面（ＬＳＢ）にビット平面毎に処理される。群内のピクセルが、符号化されているビット平面内で異なるビット値を有する場合には、群を２つに分割することができる。段階５０４では、各群が符号化される。符号化は、精緻化ビットが全て同じか否かを判断する段階を含み、各群に対して精緻化ビットが生成される。信号ビットは、群が１つよりも多い値を含むか否かを示している。精緻化ビットは、現在のビット平面内の群の未処理ビットである。ＭＳＢを符号化する前に、ピクセルは同じ群に存在すると仮定する。次に、ＭＳＢからＬＳＢに現在のビット平面内の群が処理され、各群に対して、符号化器は、全ての群メンバが現在のビット平面内に同じビット値を有する場合は「０」という信号ビットを生成し（次に、ビット値を示す「０」又は「１」を送信する）、又は異なるビットを示す「１」という信号ビットを生成する。「１」に続いて、符号化器は、群内の各ピクセルに対して精緻化ビットを生成し、元の群を２つに分割する。符号化は、信号ビットをビットストリームのヘッダとしてグループ分けする段階も含む。符号化されたビット平面を送信するために、段階５０６では信号ビットが送信される。段階５０８では、信号ビットに続いて精緻化ビットが送信される。より少ない段階又は追加の段階を含めることができる。更に、可能な場合は段階の順序を変更することができる。

図６は、一部の実施形態による復号の方法の流れ図を示している。段階６００では、ある一定のビット平面の符号化されたビットストリームが受信される。ビットストリームは、ヘッダ及び精緻化ビットを含む。段階６０２では、ヘッダが復号される。ヘッダは、小さすぎる群を除く各群に対して、群が１つ又は複数の精緻化ビットを含有するか否かを示す１つの信号ビットを含有する。復号器は、どの群が、分割するには小さすぎるかを把握することができる。一部の実施形態では、制限値が超過されることにならないように最大群数が設定される。制限値に達した場合には、異なる精緻化ビットを有する群は分割されない。しかし、これらの群に対する信号ビットは、依然としてヘッダ内で送信される。従って、ヘッダの長さを復号器によって予め判断することができる。ヘッダを復号することにより、各群の長さは、復号器が把握することができる。従って、復号器は、ビットストリーム内で各群に対して開始点を位置付けることができ、並列復号を実施することができる。一部の実施形態では、先頭ビットを利用する代わりに、群数が制限値に達するか否かが判断される。例えば、ビット平面を復号する前に、既存の群の数が群の最大許容可能数と比較される。群数が制限値に達した場合には、群の全てが未処理の精緻化ビットを有するとして示されている。段階６０４では、信号ビット及び精緻化ビットを利用することによってビットストリームが復号される。より少ない段階又は追加の段階を含めることができる。更に、可能な場合は段階の順序を変更することができる。

図７は、一部の実施形態による改善された符号化の方法を実施するように構成された例示的なコンピュータデバイス７００のブロック図を示している。コンピュータデバイス７００は、画像及び映像のような情報を取得、記憶、計算、処理、通信、及び／又は表示するのに使用することができる。例えば、コンピュータデバイス７００は、映像を取得及び格納することができる。改善された符号化の方法は、映像を取得する最中又はその後に、又はデバイス７００から別のデバイスに映像を転送する際に使用することができる。一般的に、コンピュータデバイス７００を実施するのに適するハードウエア構造は、ネットワークインタフェース７０２、メモリ７０４、プロセッサ７０６、Ｉ／Ｏデバイス７０８、バス７１０、及び記憶デバイス７１２を含む。プロセッサの選択は、十分な速度を有する適切なプロセッサが選択される限り重要ではない。メモリ７０４は、当業技術で公知のいずれかの従来のコンピュータメモリとすることができる。記憶デバイス７１２は、ハードドライブ、ＣＤＲＯＭ、ＣＤＲＷ、ＤＶＤ、ＤＶＤＲＷ、フラッシュメモリカード、又はいずれかの他の記憶デバイスを含むことができる。コンピュータデバイス７００は、１つ又はそれよりも多くのネットワークインタフェース７０２を含むことができる。ネットワークインタフェースの例は、「イーサネット」又は他の種類のＬＡＮに接続したネットワークカードを含む。Ｉ／Ｏデバイス７０８は、キーボード、マウス、モニタ、ディスプレイ、プリンタ、モデム、タッチスクリーン、ボタンインタフェース、及び他のデバイスのうちの１つ又はそれよりも多くを含むことができる。一部の実施形態では、ハードウエア構造は、複数のプロセッサ及び並列処理を実施するための他のハードウエアを含む。改善された符号化の方法を実施するのに使用される改善された符号化アプリケーション７３０は、記憶デバイス７１２及びメモリ７０４に格納される場合が多く、アプリケーションが一般的に処理されるように処理される。図７に示しているものよりも多いか又は少ない構成要素をコンピュータデバイス７００内に含めることができる。一部の実施形態では、改善された符号化ハードウエア７２０が含まれる。図７のコンピュータデバイス７００は、改善された符号化のためのアプリケーション７３０及びハードウエア７２０を含むが、改善された符号化の方法は、コンピュータデバイス上にハードウエア、ファームウエア、ソフトウエア、又はこれらのいずれかの組合せに実施することができる。例えば、一部の実施形態では、改善された符号化アプリケーション７３０は、メモリ内にプログラムされ、プロセッサを用いて実行される。別の例では、一部の実施形態において、改善された符号化ハードウエア７２０は、この符号化の方法を実施するように特別に設計されたゲートを含むプログラミング済みハードウエア論理である。

一部の実施形態では、改善された符号化アプリケーション７３０は、いくつかのアプリケーション及び／又はモジュールを含む。区画化モジュール、符号化モジュール、信号ビット組合せモジュール、送信モジュール、及び復号モジュールのようなモジュールは、本明細書に説明する機能を実行することができる。一部の実施形態では、モジュールは、１つ又はそれよりも多くのサブモジュールも含む。一部の実施形態では、より少ないモジュール又は追加のモジュールを含めることができる。

適切なコンピュータデバイスの例は、パーソナルコンピュータ、ラップトップコンピュータ、コンピュータワークステーション、サーバ、メインフレームコンピュータ、手持ち式コンピュータ、携帯情報端末、セルラー／モバイル電話、スマート電化製品、ゲーム専用機、デジタルカメラ、デジタルカムコーダ、カメラ電話、ｉＰｏｄ（登録商標）／ｉＰｈｏｎｅ、ビデオプレーヤ、ＤＶＤライター／プレーヤ、Ｂｌｕ−ｒａｙ（登録商標）ライター／プレーヤ、テレビジョン、ホームエンタテインメントシステム、又はいずれかの他の適切なコンピュータデバイスを含む。

改善された符号化の方法を利用するために、ユーザは、デジタルカムコーダ上などに映像／画像を取得し、映像が得られる間又はその後に、又は映像をコンピュータのような別のデバイスに送信する時に、改善された符号化の方法は、映像が高品質映像を維持するように適切に符号化されるように映像の各画像を自動的に符号化する。改善された符号化の方法は、ユーザの加担なしに自動的に発生する。映像は、類似の方法を用いて、表示されるように復号することができる。

作動時には、映像フレームのような画像を符号化及び送信するのに改善された符号化が使用される。各画像ブロックは、ＭＳＢからＬＳＢに処理され、従って、得られるビット平面は依然として埋め込まれている。改善された符号化は、信号ビットをグループ分けし、これらの信号ビットを精緻化ビットを送信する前に送信する。そのような実施は、並列処理を実施するのを可能にする。改善された符号化の方法は、無線高精細（ＷｉＨＤ）を含むがこれに限定されないいずれの実施に対しても使用することができる。

本明細書に説明した改善されたグラフィックモード圧縮方法は、映像及び／又は画像に対して使用することができる。

高精細映像は、ＨＤＣＡＭ、ＨＤＣＡＭ−ＳＲ、ＤＶＣＰＲＯＨＤ、Ｄ５ＨＤ、ＸＤＣＡＭＨＤ、ＨＤＶ、及びＡＶＣＨＤを含むがこれらに限定されないいずれかのフォーマットにあることが可能である。

埋め込みグラフィック符号化の一部の実施形態：並列復号に向けて並べ替えられたビットストリーム
第１項．
ａ．画像ブロックのビット平面の群に対して信号ビットを生成する段階と、
ｂ．上記群の各々に対して精緻化ビットを生成する段階と、
ｃ．上記信号ビットを組み合わせてビットストリームのヘッダを形成する段階と、
を含むデバイス内のコントローラにプログラムされた符号化の方法。
第２項．
上記画像をブロックに分割し、ブロックを群に区画化する段階を更に含む第１項に記載の方法。
第３項．
上記群のうちの群がいずれかの異なるピクセルを含有する時に、信号ビットは１に設定される第１項に記載の方法。
第４項．
上記信号ビットは、上記精緻化ビットの前に送信される第１項に記載の方法。
第５項．
上記群の上記精緻化ビットの各々は、並列処理を利用して復号される第４項に記載の方法。
第６項．
上記デバイスは、パーソナルコンピュータ、ラップトップコンピュータ、コンピュータワークステーション、サーバ、メインフレームコンピュータ、手持ち式コンピュータ、携帯情報端末、セルラー／モバイル電話、スマート電化製品、ゲーム専用機、デジタルカメラ、デジタルカムコーダ、カメラ電話、ｉＰｏｄ（登録商標）／ｉＰｈｏｎｅ、ビデオプレーヤ、ＤＶＤライター／プレーヤ、Ｂｌｕ−ｒａｙ（登録商標）ライター／プレーヤ、テレビジョン、及びホームエンタテインメントシステムから構成される群から選択される第１項に記載の方法。
第７項．
ａ．信号ビットと精緻化ビットとを含む符号化されたビット平面を受信する段階と、
ｂ．上記ビット平面内の各群に対して上記精緻化ビットの量を判断する段階と、
ｃ．上記精緻化ビットの上記数を利用して上記ビット平面の並列復号を実施する段階と、
を含むデバイス内のコントローラにプログラムされた復号の方法。
第８項．
許容可能群の最大数は、合計群数に設定される第７項に記載の方法。
第９項．
各群に対して上記精緻化ビットの上記量を判断するのにヘッダビットが利用される第７項に記載の方法。
第１０項．
群数が、上記ビット平面を復号する前に上記群の制限値に達するかを判断する段階を更に含み、上記群数が上記群の上記制限値に達した場合には、上記群の全てが未処理の精緻化ビットを有するとして示され、上記信号ビットは送信されない請求項７に記載の方法。
第１１項．
上記デバイスは、パーソナルコンピュータ、ラップトップコンピュータ、コンピュータワークステーション、サーバ、メインフレームコンピュータ、手持ち式コンピュータ、携帯情報端末、セルラー／モバイル電話、スマート電化製品、ゲーム専用機、デジタルカメラ、デジタルカムコーダ、カメラ電話、ｉＰｏｄ（登録商標）／ｉＰｈｏｎｅ、ビデオプレーヤ、ＤＶＤライター／プレーヤ、Ｂｌｕ−ｒａｙ（登録商標）ライター／プレーヤ、テレビジョン、及びホームエンタテインメントシステムから構成される群から選択される第７項に記載の方法。
第１２項．
ａ．ｉ．ビット平面内の群に対して信号ビットを生成し、
ｉｉ．上記群の各々に対して精緻化ビットを生成し、
ｉｉｉ．上記信号ビットを組み合わせてビット平面のヘッダを形成する、
ためのアプリケーションを格納するためのメモリと、
ｂ．上記メモリに結合されて上記アプリケーションを処理するように構成された処理構成要素と、
を含む符号化器デバイス。
第１３項．
上記群のうちの群がいずれかの異なるピクセルを含有する時に、上記信号ビットは１に設定される第１２項に記載の符号化器デバイス。
第１４項．
上記アプリケーションは、更に、上記精緻化ビットの前に上記信号ビットを送信するためのものである第１２項に記載の符号化器デバイス。
第１５項．
上記群の各々は、並列処理を利用して符号化及び復号される第１２項に記載の符号化器デバイス。
第１６項．
ａ．ｉ．信号ビットと精緻化ビットとを含む符号化されたビット平面を受信し、
ｉｉ．上記ビット平面内の各群に対して精緻化ビットの量を判断し、
ｉｉｉ．各群に対して上記精緻化ビットの上記量を利用して上記ビット平面内の上記群を並列で復号する、
ためのアプリケーションを格納するためのメモリと、
ｂ．上記メモリに結合されて上記アプリケーションを処理するように構成された処理構成要素と、
を含む復号器デバイス。
第１７項．
許容可能群の最大数は、合計群数に設定される第１６項に記載の復号器デバイス。
第１８項．
各群に対して上記精緻化ビットの上記量を判断するのにヘッダビットが利用される第１６項に記載の復号器デバイス。
第１９項．
上記アプリケーションは、更に、上記ビット平面を復号する前に群数が上記群の制限値に達するかを判断するためのものであり、上記群数が上記群の制限値に達した場合には、上記群の全てが未処理の精緻化ビットを有するとして示され、上記信号ビットは送信されない第１６項に記載の復号器デバイス。
第２０項．
上記アプリケーションは、更に、群数が上記群の制限値に達するかを判断するためのものであり、上記群数が上記群の上記制限値に達せず、上記信号ビットが１に等しい場合には、上記群は２つに分割され、上記群数が上記群の上記制限値に達した場合には、群はそれ以上分割されない第１６項に記載の復号器デバイス。
第２１項．
ａ．画像のブロックを複数の群に区画化するための区画化モジュールと、
ｂ．各群に対して信号ビットと１組の精緻化ビットとを生成する段階を含み、１組の信号ビットが上記精緻化ビットの前に送信される群を符号化するための符号化モジュールと、
ｃ．上記符号化されたビットストリームを送信するための送信モジュールと、
を含むデバイス内のコントローラにプログラムされたシステム。
第２２項．
上記群のうちの群がいずれか異なるピクセルを含有する時に、上記信号ビットは１である第２１項に記載のシステム。
第２３項．
上記群の各々は、並列処理を利用して符号化及び復号される第２１項に記載のシステム。
第２４項．
上記デバイスは、パーソナルコンピュータ、ラップトップコンピュータ、コンピュータワークステーション、サーバ、メインフレームコンピュータ、手持ち式コンピュータ、携帯情報端末、セルラー／モバイル電話、スマート電化製品、ゲーム専用機、デジタルカメラ、デジタルカムコーダ、カメラ電話、ｉＰｏｄ（登録商標）／ｉＰｈｏｎｅ、ビデオプレーヤ、ＤＶＤライター／プレーヤ、Ｂｌｕ−ｒａｙ（登録商標）ライター／プレーヤ、テレビジョン、及びホームエンタテインメントシステムから構成される群から選択される第２１項に記載のシステム。

本発明は、本発明の構成及び作動の原理の理解を容易にするために詳細内容を組み込む特定的な実施形態に基づいて説明した。本明細書における特定的な実施形態及びその詳細内容へのそのような参照は、本明細書に添付した特許請求の範囲を限定するように意図したものではない。特許請求によって定める本発明の精神及び範囲から逸脱することなく、例示目的で選択した実施形態に他の様々な修正を加えることができることは、当業者には直ちに明らかであろう。

５００映像フレームを複数のブロックに分割する段階
５０２ブロックを群に区画化する段階
５０４群を符号化する段階
５０６信号ビットを送信する段階
５０８精緻化ビットを送信する段階

Claims

デバイス内のコントローラにプログラムされた方法であって、
ａ．画像を複数のブロックに分割する段階と、
ｂ．前記複数のブロックを、最上位ビット平面（ＭＳＢ）から最下位ビット平面（ＬＳＢ）へビット平面毎に、
ｂ−１．複数の群に区画化する段階と、
ｂ−２．前記複数の群のそれぞれを符号化する段階とを含み、
前記符号化する段階は、さらに、
（i）画像のビット平面の群に対して信号ビットを生成する段階と、
（ii）前記群の各々に対して精緻化ビットを生成する段階と、
（iii）前記信号ビットを組み合わせてビットストリームのヘッダを形成する段階と、
を含むことを特徴とする方法。
信号ビットが、前記群のうちの群がいずれかの異なるピクセルを含有する時に１に設定されることを特徴とする請求項１に記載の方法。
前記信号ビットは、前記精緻化ビットの前に送信されることを特徴とする請求項１に記載の方法。
前記群の前記精緻化ビットの各々が、並列処理を利用して復号されることを特徴とする請求項３に記載の方法。
前記デバイスは、パーソナルコンピュータ、ラップトップコンピュータ、コンピュータワークステーション、サーバ、メインフレームコンピュータ、手持ち式コンピュータ、携帯情報端末、セルラー／モバイル電話、スマート電化製品、ゲーム専用機、デジタルカメラ、デジタルカムコーダ、カメラ電話、ｉＰｏｄ／ｉＰｈｏｎｅ（登録商標）、ビデオプレーヤ、ＤＶＤライター／プレーヤ、Ｂｌｕ−ｒａｙ（登録商標）ライター／プレーヤ、テレビジョン、及びホームエンタテインメントシステムから構成される群から選択されることを特徴とする請求項１に記載の方法。
デバイス内のコントローラにプログラムされた復号の方法であって、
ａ．ビット平面の全ての群の信号ビットを組み合わせたヘッダを有するストリームを受信し、ヘッダが有する信号ビットを読み取る段階と、
ｂ．前記ビット平面内の各群に対して前記信号ビットの値から前記精緻化ビット数を判断する段階と、
ｃ．画像の複数のブロックの各ブロックを、最上位ビット平面（ＭＳＢ）から最下位ビット平面（ＬＳＢ）へビット平面毎に、複数の群に区画化し、複数の群のそれぞれを符号化して生成されたビットストリームを、ビット平面毎に順次復号化する段階と、
ｄ．前記精緻化ビット数を利用して前記ビット平面の並列復号を実施する段階と、
を含むことを特徴とする方法。
許容可能群の最大数が、合計群数に設定されることを特徴とする請求項６に記載の方法。
ヘッダビットが、各群に対する前記精緻化ビット数を判断するのに利用されることを特徴とする請求項６に記載の方法。
群の数が、前記ビット平面を復号する前に該群の制限値に達するかを判断する段階を更に含み、
前記群の数が該群の前記制限値に達した場合には、該群の全てが、未処理の精緻化ビットを有するとして示され、前記信号ビットは送信されない、
ことを特徴とする請求項６に記載の方法。
前記デバイスは、パーソナルコンピュータ、ラップトップコンピュータ、コンピュータワークステーション、サーバ、メインフレームコンピュータ、手持ち式コンピュータ、携帯情報端末、セルラー／モバイル電話、スマート電化製品、ゲーム専用機、デジタルカメラ、デジタルカムコーダ、カメラ電話、ｉＰｏｄ／ｉＰｈｏｎｅ（登録商標）、ビデオプレーヤ、ＤＶＤライター／プレーヤ、Ｂｌｕ−ｒａｙ（登録商標）ライター／プレーヤ、テレビジョン、及びホームエンタテインメントシステムから構成される群から選択されることを特徴とする請求項６に記載の方法。
符号化器デバイスであって、
ａ．アプリケーションを格納するメモリを有し、当該アプリケーションは、
画像を複数のブロックに分割した後、複数のブロック各ブロックを、最上位ビット平面（ＭＳＢ）から最下位ビット平面（ＬＳＢ）へビット平面毎に、複数の群に区画化し、複数の群のそれぞれを符号化する、ためのものであり、前記符号化には、
（１）画像のビット平面の群に対して信号ビットを生成し、
（２）前記群の各々に対して精緻化ビットを生成し、
（３）前記信号ビットを組み合わせてビットストリームのヘッダを形成する、
ことが含まれ、
ｂ．前記メモリに結合されて前記アプリケーションを処理するように構成された処理構成要素をさらに有する
ことを特徴とする符号化器デバイス。
前記信号ビットは、前記群のうちの群がいずれかの異なるピクセルを含有する時に１に設定されることを特徴とする請求項１１に記載の符号化器デバイス。
前記アプリケーションは、更に、前記精緻化ビットの前に前記信号ビットを送信するためのものであることを特徴とする請求項１１に記載の符号化器デバイス。
前記群の各々が、並列処理を利用して符号化及び復号されることを特徴とする請求項１１に記載の符号化器デバイス。
ａ．ｉ．ビット平面の全ての群の信号ビットを組み合わせたヘッダを有するストリームを受信し、ヘッダが有する信号ビットを読み取り、
ｉｉ．前記ビット平面内の各群に対して前記信号ビットの値から精緻化ビット数を判断し、
ｉｉｉ．画像の複数のブロックの各ブロックを、最上位ビット平面（ＭＳＢ）から最下位ビット平面（ＬＳＢ）へビット平面毎に、複数の群に区画化し、複数の群のそれぞれを符号化して生成されたビットストリームを、ビット平面毎に順次復号化し、かつ、
ｉｖ．各群に対する前記精緻化ビット数を利用して前記ビット平面内の該群を並列に復号する、
ためのアプリケーションを格納するためのメモリと、
ｂ．前記メモリに結合されて前記アプリケーションを処理するように構成された処理構成要素と、
を含むことを特徴とする復号器デバイス。
許容可能群の最大数が、合計群数に設定されることを特徴とする請求項１５に記載の復号器デバイス。
ヘッダビットが、各群に対する前記精緻化ビット数を判断するのに利用されることを特徴とする請求項１５に記載の復号器デバイス。
前記アプリケーションは、更に、前記ビット平面を復号する前に群の数が該群の制限値に達するかを判断するためのものであり、
前記群の数が該群の前記制限値に達した場合には、該群の全てが、未処理の精緻化ビットを有するとして示され、前記信号ビットは送信されない、
ことを特徴とする請求項１５に記載の復号器デバイス。
前記アプリケーションは、更に、群の数が該群の制限値に達するかを判断するためのものであり、
前記群の数が該群の前記制限値に達せず、かつ前記信号ビットが１に等しい場合には、該群は、２つに分割され、該群の数が該群の該制限値に達した場合には、群は、それ以上分割されない、
ことを特徴とする請求項１５に記載の復号器デバイス。
デバイス内のコントローラにプログラムされたシステムであって、
ａ．画像の複数のブロックのそれぞれを、最上位ビット平面（ＭＳＢ）から最下位ビット平面（ＬＳＢ）へ、複数の群に区画化するための区画化モジュールと、
ｂ．各群に対して信号ビットと１組の精緻化ビットとを生成する段階を含んで前記複数の群を符号化するとともに、ビット平面内における複数の群のすべての信号ビットを組み合わせてビットストリームのヘッダを形成するための符号化モジュールと、ここで、前記ヘッダは前記精緻化ビットの前に送信され、
ｃ．前記符号化されたビットストリームを送信するための送信モジュールと、
を含むことを特徴とするシステム。
前記信号ビットは、前記群のうちの群がいずれかの異なるピクセルを含有する時に１であることを特徴とする請求項２０に記載のシステム。
前記群の各々が、並列処理を利用して符号化及び復号されることを特徴とする請求項２０に記載のシステム。
前記デバイスは、パーソナルコンピュータ、ラップトップコンピュータ、コンピュータワークステーション、サーバ、メインフレームコンピュータ、手持ち式コンピュータ、携帯情報端末、セルラー／モバイル電話、スマート電化製品、ゲーム専用機、デジタルカメラ、デジタルカムコーダ、カメラ電話、ｉＰｏｄ／ｉＰｈｏｎｅ（登録商標）、ビデオプレーヤ、ＤＶＤライター／プレーヤ、Ｂｌｕ−ｒａｙ（登録商標）ライター／プレーヤ、テレビジョン、及びホームエンタテインメントシステムから構成される群から選択されることを特徴とする請求項２０に記載のシステム。