JP6849395B2 - 設定した圧縮品質を得ることを可能にする画像圧縮方法 - Google Patents

設定した圧縮品質を得ることを可能にする画像圧縮方法 Download PDF

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Description

本発明は、画像圧縮の分野に関し、また、スループットに対して特に制約なしに、設定した圧縮品質を得ることを可能にする画像圧縮方法に関する。
本発明は、サイズの大きな画像、特に、観測衛星によって得られた画像の圧縮に有利に適用することが可能である。
既知の画像圧縮方法はほとんどの場合、圧縮品質（または圧縮動作によって生じた歪み）だけでなく、圧縮後に得られるスループットもまた要因となるモデルをベースにしている。これらの解決策の短所は、これらの解決策が、副次的な量、すなわちスループットを介して圧縮品質を調節し、ほとんどの場合、（すべての画像の）全体的な品質の調節しかできず、局部的な品質の調節ができない点である。
スループット制約の対象とならない用途については、スループットとは無関係に、画像の各区域または各ブロックで目標とする品質を得ることが可能な画像圧縮方法が必要である。このような用途には、特に、観測衛星から地上局までの画像の伝送が含まれる。観測衛星によって取り込まれた画像は、サイズの大きな画像に相当し、圧縮品質が重要度の高いパラメータであるが、その一方で、衛星と地上との間のダウンリンクの伝送チャネルはほとんどの場合、他のワイヤレス伝送用途における場合よりもさらに高い伝送スループットに対応可能になっている。
さらに、特許文献仏国特許出願公開第３０１３４９０号明細書、および欧州特許第１０３７４７０号明細書に記載された画像圧縮方法が知られている。
仏国特許出願公開第３０１３４９０号明細書 欧州特許第１０３７４７０号明細書
特許文献仏国特許出願公開第３０１３４９０号明細書に記載された方法には、リソースが限られた装置での実施と両立させることが難しい複雑な反復プロセスを用いるという短所がある。特許文献欧州特許第１０３７４７０号明細書に記載された方法は、スループットに依存する歪みのモデル化をベースにしているものである。
本発明は、スループットが要因とならない歪みモデルをベースにした画像圧縮方法を提供する。
この方法の利点の１つは、圧縮された画像の全体的な品質および局部的な品質のいずれもが調節可能になる点である。しかも、この方法は、圧縮対象の画像についての演繹的な知識を必要としない。
本発明の主題の１つは、画像圧縮方法であって、少なくとも１つの画像に適用される以下のステップ、すなわち、
・画像に数学的変換を適用することによって、係数のセットを得るように画像を無相関化するステップと、
・ブロックに画像を分解するステップと、画像の各ブロックについて、
・サイズＴであるセミデッドゾーンおよび量子化ステップのサイズ△を有するデッドゾーン均一スカラ量子化器を用いて、前記係数を量子化するステップと、
・量子化された係数を符号化するステップと、
を含むとともに、
・スカラ量子化器のセミデッドゾーンのサイズＴが、少なくとも前記サイズＴに依存する推定された量子化歪みＤ（Ｔ）と、目標量子化歪みＤｃとの間の差異を最小にすることによって決定されている、画像圧縮方法である。
本発明の１つの特定の態様によれば、推定された量子化歪みは、デッドゾーン均一スカラ量子化器を用いて前記係数を量子化する間に生じた平均誤差に相当する。
本発明の１つの特定の態様によれば、推定された量子化歪みが、複素数絶対値（ｍｏｄｕｌｕｓ）がセミデッドゾーンのサイズＴ未満である係数をゼロにすることによって生じた量子化歪みを表す第１項と、量子化ステップのサイズ△で、複素数絶対値がセミデッドゾーンのサイズＴ以上である係数を量子化することによって生じた量子化歪みを表す第２項と、を合計することによって決定される。
本発明の１つの特定の態様によれば、前記第２項が、以下の計算、すなわち、
Figure 0006849395
 式中、αは、量子化器の設定パラメータであり、Ｍ（Ｔ）は、複素数絶対値がスカラ量子化器のセミデッドゾーンのサイズＴ以上である係数の個数である計算によって決定される。
１つの特定の変形例によれば、本発明による画像圧縮方法は、各ブロックについて、設定パラメータαによって重み付けされたセミデッドゾーンの決定されたサイズＴに等しい量子化ステップのサイズ△を設定するステップをさらに含む。
パラメータαは、［０．２；３］の間で選択してもよいし、各ブロックについて独立して設定してもよい。
パラメータαは、画像のすべてのブロックについて同一の値に設定してもよい。
本発明の１つの特定の態様によれば、本方法は、パラメータαをロスレスに（ｌｏｓｓｌｅｓｓｌｙ）符号化するステップをさらに含んでもよい。
本発明の１つの特定の態様によれば、前記数学的変換は、ウェーブレット変換または離散コサイン変換である。
本発明の１つの特定の態様によれば、量子化された係数は、ソース符号化器、例えばエントロピ符号化器を用いて、符号化される。
１つの特定の変形例によれば、本発明による方法は、各ブロックについて、セミデッドゾーンのサイズＴをロスレスに符号化するステップをさらに含む。
本発明の別の主題は、本発明による画像圧縮方法を実施するように構成された手段を備える画像符号化器である。
本発明の別の主題は、少なくとも１つの画像を符号化するための画像符号化器であって、
・第１のモジュールであって、
−画像に数学的変換を適用することによって、係数のセットを得るように画像を無相関化するように構成され、
−画像をブロックに分解するように構成された第１のモジュールと、画像の各ブロックについて、
・前記係数を量子化するための、サイズＴであるセミデッドゾーンおよび量子化ステップのサイズ△を有するデッドゾーン均一スカラ量子化器と、
・量子化された係数を符号化するためのソース符号化器と、
を備えるとともに、
・スカラ量子化器のセミデッドゾーンのサイズＴが、少なくとも前記サイズＴに依存する推定された量子化歪みＤ（Ｔ）と、目標量子化歪みＤｃとの間の差異を最小にすることによって決定されている、画像符号化器である。
本発明の別の主題は、本発明による画像符号化器を備える衛星である。
本発明による衛星は、符号化された量子化された係数、および／または、符号化されたセミデッドゾーンのサイズＴ、および／または、符号化されたパラメータαを地上に伝送するための手段をさらに備えてもよい。
本発明のさらに別の主題は、プログラムがプロセッサによって実行される場合に、本発明による画像圧縮方法を実行するための命令を含むコンピュータプログラムである。
本発明のさらに別の主題は、プログラムがプロセッサによって実行される場合に、本発明による画像圧縮方法を実行するための命令を含むプログラムが記憶されている、プロセッサ可読記憶媒体である。
本発明の他の特徴および利点は、添付の図面を参照して以下の説明を読むことにより、さらにはっきりと明らかになるであろう。
本発明による画像圧縮方法の各ステップを詳細に示すフローチャートである。 画像の圧縮結果の伝送に用いられる２つの例示的なバイナリフレームを示す。 画像の圧縮結果の伝送に用いられる２つの例示的なバイナリフレームを示す。 本発明による画像符号化器を図示する概略図である。
図１は、本発明による画像圧縮方法の各ステップをフローチャートで示す。本方法は、画像Ｉの、符号化された画像Ｉｃへの圧縮について記載されている。連続した取り込み画像を備える画像ストリームについて、本方法は、ストリームの各画像に連続して、かつ、全く同じに適用される。
本方法は、例えば、その周波数成分を分析することにより、画像に含まれる情報の無相関化を可能にする直交、または双直交の数学的変換を適用することによって、画像Ｉを無相関化する第１のステップ１０１を含む。用いられる数学的変換は、一般には、離散コサイン変換（ＤＣＴ）、またはウェーブレット変換、または任意の他の同等な数学的変換としてもよい。用いられる数学的変換は、例えば、画像Ｉの周波数成分を表す係数のセットを得ることができるようにしてもよい。用いられる数学的変換は、さらに、画像の簡要的な表現、すなわち、順序付けられた変換済みの係数の複素数絶対値が急激に減少する表現を得ることができるようにしてもよい。
画像Ｉは、次に、画像の区域に相当するピクセルのブロックに分解１０２される。これらのブロックは、例えば、サイズは８ピクセルｘ８ピクセルに等しいが、これらのブロックが画像Ｉを完全にタイルすることが可能であるならば、異なるサイズであってもよい。ブロックは、全体として画像と同等のものであってもまたよい。
圧縮方法の以下のステップは、分解１０２によって得られた画像Ｉの各ブロックに連続して適用される。
あらかじめ、ステップ１０１において適用された変換の係数が、変換された画像の係数のブロックがそれぞれ、画像の分解１０２の１つのブロックに対応するように再度順序付けされるように、並べ替えられる。
係数のブロックは、続いて、セミデッドゾーンのサイズに相当するパラメータＴ、および量子化ステップのサイズに相当するパラメータ△を有する、デッドゾーン均一スカラ量子化器によって量子化１０４される。
デッドゾーン均一スカラ量子化器の機能は、以下のように実数を量子化することであるということが思い出されよう。すなわち、
−その絶対値がＴ未満である数が、ゼロにされる。すなわちゼロに設定され、また、
−その絶対値がＴ以上である数が、量子化ステップのサイズ△に依存して量子化される。
文献“ａｎ ｏｖｅｒｖｉｅｗ ｏｆ ｑｕａｎｔｉｚａｔｉｏｎ ｉｎ ＪＰＥＧ２０００，Ｍｉｃｈａｅｌ Ｍａｒｃｅｌｌｉｎ ｅｔ ａｌ．，Ｓｉｇｎａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ：Ｉｍａｇｅ Ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ，２００２”は、ＪＰＥＧ２０００画像圧縮規格に関連した、このようなデッドゾーン均一スカラ量子化器の使用について記述している。
スカラ量子化動作１０５に先立つステップ１０３において、パラメータＴの最適値、すなわち、目標とする歪みＤｃにできるだけ近い量子化歪みを得ることが可能な値が決定される。
量子化歪みは、デッドゾーン均一スカラ量子化器を用いて係数を量子化する間に生じる平均二乗誤差に相当する。
この量子化歪みは、２つの項の和として推定することができる。第１項は、複素数絶対値がＴ未満である係数をゼロにすることによって生じる歪みに相当する。第２項は、量子化ステップのサイズ△で、複素数絶対値がＴ以上である係数を量子化することによって生じる歪みに相当する。
等式（１）は、このモデルに基づいた量子化歪みを推定するために用いられ得る関係の１つの例である。
Figure 0006849395
第１項Ｄ０（Ｔ）は、複素数絶対値がＴ未満である係数Ｃｉをゼロにすることによって生じる歪みに相当し、それは等式（２）を用いて計算してもよい。
Figure 0006849395
第２項
Figure 0006849395
 は、量子化ステップのサイズ△で、複素数絶対値がＴ以上である係数を量子化することによって生じる歪みの推定である。
αは、スカラ量子化器のパラメータであり、その値は、［０．２；３］の間にあることが好ましい。
Ｍ（Ｔ）は、Ｎ個の係数を備える所与のブロックについてステップ１０１の終了時点で得られた、複素数絶対値がＴ以上である係数の個数である。
次に、ステップ１０３は、Ｎ個の係数を備えるブロックにおいて、Ｄ（Ｔ）とＤｃとの間の誤差を最小にすることを可能にするパラメータＴの値を求めるステップである。Ｄ（Ｔ）とＤｃとの間の誤差は、二乗誤差とすることができる。
ステップ１０４では、量子化ステップのサイズ△＝αである。次に、Ｔが、パラメータαを用いて決定される。
パラメータαは、圧縮された画像Ｉｃについて得られる最終的なスループットに影響を及ぼす。このパラメータの値が１に近いと、低スループットが生じるが、値が１から大きく離れると、高スループットが生じる。
このパラメータは、画像の内容の多様性と得られる最終的なスループットとの間の妥協点を考慮して選択される。［０．２；３］の間でパラメータαを選択することにより、ありとあらゆる画像について低スループットが可能になる。
パラメータαは、１つの画像全体について設定してもよいし、あるいは複数の画像について設定してもよいが、係数のブロック間で変えてもまたよい。異なるパラメータαを係数の各ブロックに用いる利点の１つは、これによりスループットの局部的な最適化が可能になるという点である。
（ステップ１０４において決定された）パラメータＴおよび（ステップ１０５において決定された）パラメータ△であるスカラ量子化器を用いて定量化された係数は、次に、ソース符号化器、例えばエントロピ符号化器によって、符号化１０６される。
スカラ量子化器のパラメータＴおよびαは、ロスレスソース符号化器、例えばエントロピ符号化器によって、符号化されてもまたよい。
次に、符号化された係数、およびスカラ量子化器の符号化されたパラメータは、バイナリフレームの形で遠隔圧縮解除装置に伝送されてもよい。
図２ａおよび図２ｂは、符号化された係数を、それらを伝送する目的で形成するために用いられ得るバイナリフレームの２つの例を図示する。
図２ａに示される第１の例では、ｊが１ブロック当たりの係数の数が１からＮまで変わる、符号化された係数Ｃｊが、ブロックＢｉによって配列され、各ブロックについて、量子化パラメータＴｉと関連付けされている。添え字ｉは、１から画像のブロックの個数Ｐまで変わる。符号化されたパラメータαは、例えば、画像に対応するフレームの終了時点で伝送される。符号化されたパラメータαは、フレーム内の別の所定の位置で、例えば、ヘッダにおいて伝送することもまた可能である。
図２ｂに示される第２の例では、符号化されたパラメータαｉが、例えば、ブロックＢｉに対応する係数の各数列の終了時点で伝送される。あるいは、このパラメータは、係数の数列の前に、または、あるブロックに対応する係数の数列を含むサブフレーム内の任意の所定の位置で伝送されてもまたよい。
図３は、本発明による例示的な画像符号化器３００であって、本発明による画像圧縮方法を実施するのに適した画像符号化器３００を概略的に示す。
このような符号化器３００は、１つまたは複数の画像Ｉを入力として受信する。画像Ｉは、観測衛星によって取り込まれた画像とすることができる。このシナリオでは、符号化器３００は、観測衛星のペイロードに取り付けられ、画像取り込み器機（図３には示されない）とインタフェースされてもよい。しかしながら、符号化器３００は、任意の他の画像取り込み装置、例えばビデオカメラによって取り込まれた画像Ｉを受信してもまたよい。画像Ｉは、符号化器３００に入力として送達される目的で、記憶されるか、または事前に記録されてもよい。
符号化器３００は、本発明による方法のステップ１０１に従って数学的変換を適用することにより、画像を無相関化するための第１のモジュールＤＥＣを含む。モジュールＤＥＣによって出力された係数は、本発明のステップ１０２に従ってブロックに並べ替えられる。この並べ替えは、モジュールＤＥＣによって、または、モジュールＤＥＣおよび符号化器３００の他のモジュールがインタフェースすることを可能にする追加モジュールによって、実行してもよい。デッドゾーン均一スカラ量子化器ＱＳが、モジュールＤＥＣによって出力された係数を受信し、本発明による方法のステップ１０５に従って、スカラ量子化ステップを実現する。スカラ量子化器ＱＳは、量子化される係数の各ブロックについて送達された品質設定値ＤＣに依存して、本発明による方法のステップ１０３および１０４を実行する量子化パラメータコンピュータＰＡＲによって送達されたパラメータを受信する。次に、ソース符号化器ＣＯＤ、例えばエントロピ符号化器が、スカラ量子化器ＱＳによって出力された、量子化された係数を符号化するが、本発明の実施形態によれば、量子化器のパラメータを符号化してもまたよい。次に、エントロピ符号化器ＣＯＤによって出力されたバイナリストリームＩｃは、記憶媒体に伝送されるか、衛星チャネルもしくは無線チャネル伝送モジュールに伝送されるか、有線もしくはワイヤレスによって伝送するための任意の他の手段に伝送されるか、さらには光ファイバなどを介して伝送される。
図３に示された符号化器３００の例示的な構造は、非限定的な具体例として表されている。本発明の範囲から逸脱せずに、当業者は、ソフトウェア符号化器もしくはハードウェア符号化器、または、ソフトウェアコンポーネントおよびハードウェアコンポーネントの両方を組み込んでいる符号化器における本発明による圧縮方法の様々な実施態様を想定することが可能であろう。特に、様々なモジュールＤＥＣ、ＱＳ、ＣＯＤ、ＰＡＲは、異なるように配置してもよいし、サブモジュールに分解してもよいし、あるいは対照的に、単一のモジュール内で１つにまとめられてもよい。
本発明による符号化器３００のモジュールは、ハードウェアおよび／またはソフトウェアコンポーネントを使用して実施してもよい。この点で、本発明は特に、本発明を実行するための命令を含むコンピュータプログラムの形で実施してもよい。コンピュータプログラムは、プロセッサ可読記憶媒体に記憶されてもよい。記憶媒体は、電子媒体、磁気媒体、光学媒体、または電磁気媒体であってもよい。
特に、本発明全体、または、本発明による符号化器の各モジュールは、プロセッサおよびメモリを備える装置によって実施してもよい。プロセッサは、汎用プロセッサ、特定プロセッサ、特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣ：ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ−ｓｐｅｃｉｆｉｃ ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ ｃｉｒｃｕｉｔ）、または書き替え可能ゲートアレイ（ＦＰＧＡ：ｆｉｅｌｄ−ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ ｇａｔｅ ａｒｒａｙ）であってもよい。
装置は、１つまたは複数の専用電子回路または１つの汎用回路を用いてもよい。本発明の技法は、命令のシーケンスを備えるプログラムを実行する、再プログラム可能な計算機（例えば、プロセッサまたはマイクロコントローラ）によって、または専用の計算機によって実行してもよい。
１つの実施形態によれば、１台のプロセッサまたは２台以上のプロセッサによって実行される場合に、装置は、上述した本発明の実施形態の機能を実現するコンピュータプログラム（すなわち複数の実行可能命令）で符号化された、少なくとも１つのコンピュータ可読記憶媒体（ＲＡＭ、ＲＯＭ、ＥＥＰＲＯＭ、フラッシュメモリもしくは別の技術のメモリ、ＣＤ−ＲＯＭ、ＤＶＤもしくは別の光ディスク媒体、磁気カセット、磁気ストリップ、磁気記憶ディスク、または別の記憶装置もしくは別のコンピュータ可読不揮発性記憶媒体）を備える。
本発明の実施に適したハードウェア構造の例として、本発明による装置は、中央処理装置（ＣＰＵ）またはマイクロプロセッサ、および本発明の実施に必要なプログラムを記憶することが可能な読み出し専用メモリ（ＲＯＭ）が接続されている通信バスと、前述のプログラムを実行する間に生成、修正された変数およびパラメータの記録に適したレジスタを含んでいるランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）またはキャッシュメモリと、データの送受信に適した通信インタフェースまたは入出力（Ｉ／Ｏ）インタフェースと、を含んでもよい。
実行時に、上述した機能のうちのいずれか１つを実現するコンピュータプログラムという場合、単一のホストコンピュータまたは単一のプロセッサによって実行されるアプリケーションプログラムに限定されるとして理解されるべきではない。むしろ、コンピュータプログラムおよびソフトウェアという用語は、本明細書では、一般的な意味において、１台または複数台のプロセッサをプログラムするために使用して、本明細書に記載された技法の態様を実施し得る任意のタイプのコンピュータコード（例えば、１個のアプリケーションソフト、１個のファームウェア、マイクロコードまたは任意の他の形式の計算機命令）を指すように用いられる。ソフトウェアコードは、単一の計算装置に設けられているにせよ、（例えば、装置の環境においておそらくアクセス可能であるような）複数の計算装置間に分散されているにせよ、任意の適切なプロセッサ（例えば、マイクロプロセッサ）、またはプロセッサコアもしくはプロセッサのセットによって実行してもよい。プログラム可能なデバイスが本発明によるプロセスを実施できるようにする各プログラムの実行可能なコードは、例えば、ハードディスクまたは読み出し専用メモリに、記憶されてもよい。実行可能なコードは、遠隔サーバからダウンロードしてもまたよい。一般に、１つまたは複数のプログラムが、実行前に、装置の記憶手段のうちの１つにおそらくロードされることになる。中央処理装置は、ソフトウェアコード部の実行を調節、指示してもよいし、または、ハードディスクもしくは読み出し専用メモリ、または前述した記憶コンポーネント以外のものに実際に記憶されている、本発明による１つまたは複数のプログラムの命令を調節、指示してもよい。
１０１ ステップ
１０２ ステップ
１０３ ステップ
１０４ ステップ
１０５ ステップ
１０６ ステップ
１０７ ステップ
１０８ ステップ
３００ 画像符号化器
ＣＯＤ ソース符号化器
ＤＥＣ 第１のモジュール
ＰＡＲ 量子化パラメータコンピュータ
ＱＳ デッドゾーン均一スカラ量子化器
Ｂｉ ブロック
Ｃｊ 符号化された係数
Ｄｃ 目標量子化歪み
Ｄ（Ｔ） 推定された量子化歪み
Ｉ 画像
Ｉｃ 符号化された画像
Ｍ（Ｔ） 複素数絶対値がＴ以上である係数の個数
Ｔ セミデッドゾーンのサイズ
Ｔｉ 量子化パラメータ
α パラメータ
αｉ 符号化されたパラメータ
△ 量子化ステップのサイズ

Claims (17)

  1. 画像圧縮方法であって、少なくとも１つの画像（Ｉ）に適用される以下のステップ、すなわち、
    ・前記画像（Ｉ）に数学的変換を適用することによって、係数のセットを得るように前記画像（Ｉ）を無相関化するステップ（１０１）と、
    ・前記画像（Ｉ）をブロックに分解するステップ（１０２）と、前記画像（Ｉ）の各ブロックについて、
    ・サイズＴであるセミデッドゾーンおよび量子化ステップのサイズ△を有するデッドゾーン均一スカラ量子化器を用いて、前記係数を量子化するステップ（１０５）と、
    ・前記量子化された係数を符号化するステップ（１０６）と、
    を含むとともに、
    ・前記スカラ量子化器の前記セミデッドゾーンの前記サイズＴが、少なくとも前記サイズＴに依存する推定された量子化歪みＤ（Ｔ）と、目標量子化歪みＤｃとの間の差異を最小にすることによって、各ブロックについて独立に決定されている（１０３）、画像圧縮方法。
  2. 前記推定された量子化歪みが、前記デッドゾーン均一スカラ量子化器を用いて前記係数を量子化する間に生じた平均誤差に相当する、請求項１に記載の画像圧縮方法。
  3. 前記推定された量子化歪みが、複素数絶対値が前記セミデッドゾーンの前記サイズＴ未満である係数をゼロにすることによって生じた前記量子化歪みを表す第１項と、前記量子化ステップのサイズ△で、複素数絶対値が前記セミデッドゾーンの前記サイズＴ以上である係数を前記量子化することによって生じた前記量子化歪みを表す第２項と、を合計することによって決定される、請求項２に記載の画像圧縮方法。
  4. 前記第２項が、以下の計算、すなわち、
    Figure 0006849395
     式中、αは、前記量子化器の設定パラメータであり、Ｍ（Ｔ）は、前記複素数絶対値が前記スカラ量子化器の前記セミデッドゾーンの前記サイズＴ以上である係数の個数である計算によって決定される、請求項３に記載の画像圧縮方法。
  5. 各ブロックについて、設定パラメータαによって重み付けされた前記セミデッドゾーンの前記決定されたサイズＴに等しい前記量子化ステップのサイズ△を設定するステップ（１０４）をさらに含む、請求項１に記載の画像圧縮方法。
  6. 前記パラメータαが、［０．２；３］の間で選択される、請求項５に記載の画像圧縮方法。
  7. 前記パラメータαが、各ブロックについて独立して設定される、請求項５に記載の画像圧縮方法。
  8. 前記パラメータαが、前記画像の前記ブロックのすべてについて同一の値に設定される、請求項５に記載の画像圧縮方法。
  9. 前記パラメータαをロスレスに符号化するステップ（１０８）をさらに含む、請求項５に記載の画像圧縮方法。
  10. 前記数学的変換が、ウェーブレット変換または離散コサイン変換である、請求項１に記載の画像圧縮方法。
  11. 前記量子化された係数が、ソース符号化器、例えばエントロピ符号化器を用いて、符号化される（１０６）、請求項１に記載の画像圧縮方法。
  12. 各ブロックについて、前記セミデッドゾーンの前記サイズＴをロスレスに符号化するステップ（１０７）をさらに含む、請求項１に記載の画像圧縮方法。
  13. 少なくとも１つの画像（Ｉ）を符号化するための画像符号化器（３００）であって、
    ・第１のモジュール（ＤＥＣ）であって、
    −前記画像（Ｉ）に数学的変換を適用することによって、係数のセットを得るように前記画像（Ｉ）を無相関化する（１０１）ように構成され、
    −前記画像（Ｉ）をブロックに分解する（１０２）ように構成された第１のモジュール（ＤＥＣ）と、前記画像（Ｉ）の各ブロックについて、
    ・前記係数を量子化するための、サイズＴであるセミデッドゾーンおよび量子化ステップのサイズ△を有するデッドゾーン均一スカラ量子化器（ＱＳ）と、
    ・前記量子化された係数を符号化するためのソース符号化器（ＣＯＤ）と、
    を備えるとともに、
    ・前記スカラ量子化器の前記セミデッドゾーンの前記サイズＴが、少なくとも前記サイズＴに依存する推定された量子化歪みＤ（Ｔ）と、目標量子化歪みＤｃとの間の差異を最小にすることによって、各ブロックについて独立に決定されている（１０３）、画像符号化器（３００）。
  14. 請求項１３に記載の画像符号化器（３００）を備える衛星。
  15. 前記符号化された量子化された係数、および／または、前記符号化されたセミデッドゾーンの前記サイズＴ、および／または、前記符号化されたパラメータαを地上に伝送するための手段をさらに備える、請求項１４に記載の衛星。
  16. コンピュータプログラムであって、少なくとも１つの画像（Ｉ）に適用される以下のステップ、すなわち、
    ・前記画像（Ｉ）に数学的変換を適用することによって、係数のセットを得るように前記画像（Ｉ）を無相関化するステップ（１０１）と、
    ・前記画像（Ｉ）をブロックに分解するステップ（１０２）と、前記画像（Ｉ）の各ブロックについて、
    ・サイズＴであるセミデッドゾーンおよび量子化ステップのサイズ△を有するデッドゾーン均一スカラ量子化器を用いて、前記係数を量子化するステップ（１０５）と、
    ・前記量子化された係数を符号化するステップ（１０６）と、
    を含む画像圧縮方法を実行するための命令を含むとともに、
    ・前記プログラムがプロセッサによって実行される場合に、前記スカラ量子化器の前記セミデッドゾーンの前記サイズＴが、少なくとも前記サイズＴに依存する推定された量子化歪みＤ（Ｔ）と、目標量子化歪みＤｃとの間の差異を最小にすることによって、各ブロックについて独立に決定されている（１０３）、コンピュータプログラム。
  17. プロセッサ可読記憶媒体であって、少なくとも１つの画像（Ｉ）に適用される以下のステップ、すなわち、
    ・前記画像（Ｉ）に数学的変換を適用することによって、係数のセットを得るように前記画像（Ｉ）を無相関化するステップ（１０１）と、
    ・前記画像（Ｉ）をブロックに分解するステップ（１０２）と、前記画像（Ｉ）の各ブロックについて、
    ・サイズＴであるセミデッドゾーンおよび量子化ステップのサイズ△を有するデッドゾーン均一スカラ量子化器を用いて、前記係数を量子化するステップ（１０５）と、
    ・前記量子化された係数を符号化するステップ（１０６）と、
    を含む画像圧縮方法を実行するための命令を含むとともに、
    前記プログラムがプロセッサによって実行される場合に、前記スカラ量子化器の前記セミデッドゾーンの前記サイズＴが、少なくとも前記サイズＴに依存する推定された量子化歪みＤ（Ｔ）と、目標量子化歪みＤｃとの間の差異を最小にすることによって、各ブロックについて独立に決定されている（１０３）プログラムが記憶されている、プロセッサ可読記憶媒体。
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Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP3811690B1 (en) * 2018-06-20 2022-10-19 Telefonaktiebolaget LM Ericsson (publ) Method and apparatus for massive mu-mimo
CN110944179B (zh) * 2018-11-18 2022-01-25 北京达佳互联信息技术有限公司 一种视频数据解码方法及装置
US11513732B2 (en) 2020-08-13 2022-11-29 Raytheon Company Fast data compression for systems with large dynamic ranges or other systems

Family Cites Families (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH1075179A (ja) * 1996-08-29 1998-03-17 Mitsubishi Electric Corp ビット割り当て方法
JPH10210471A (ja) * 1997-01-17 1998-08-07 Mitsubishi Electric Corp 画像符号化装置及び画像復号化装置
FR2791211B1 (fr) 1999-03-18 2001-10-19 Cit Alcatel Dispositif de regulation en debit ou en qualite d'un compresseur de donnees numeriques, notamment d'images
JP3902948B2 (ja) * 2001-12-04 2007-04-11 株式会社Ｋｄｄｉ研究所 動画像符号化装置
JP4273996B2 (ja) 2004-02-23 2009-06-03 ソニー株式会社 画像符号化装置及び方法、並びに画像復号装置及び方法
EP2059049A1 (en) * 2007-11-07 2009-05-13 British Telecmmunications public limited campany Video coding
WO2010077325A2 (en) * 2008-12-29 2010-07-08 Thomson Licensing Method and apparatus for adaptive quantization of subband/wavelet coefficients
EP2675161B1 (en) * 2011-02-10 2018-11-14 Velos Media International Limited Image processing device and image processing method
FR3013490B1 (fr) 2013-11-21 2017-05-19 Centre Nat D'etudes Spatiales (Cnes) Procede et dispositif de compression d'image numerique
EP2894857A1 (en) * 2014-01-10 2015-07-15 Thomson Licensing Method and apparatus for encoding image data and method and apparatus for decoding image data
JP6367359B2 (ja) * 2014-03-27 2018-08-01 マイクロソフト テクノロジー ライセンシング，エルエルシー 色空間を切り替えるときの量子化／スケーリング及び逆量子化／スケーリングの調整

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