JPH11508738A - 可変セグメントで可変データ解像度によりデータを処理するための方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 動的に設定可能なビデオ信号処理システムは、可変数のデータ・セグメントと可変データ解像度を用いてデータを分割し符号化する。本システムは、データ・レートの関数として、第１および第２の歪み率を第１および第２のデータ・セグメント数に分割されたデータについて予測することにより、可変数のデータ・セグメントへデータを分割する（５１５〜５３０）。第１および第２の歪み率を互いに比較して、より低い歪み率値を示すデータ・セグメント数にデータが分割される。第１および第２のデータ解像度で符号化されたデータの第１および第２の歪み率も予測する（５１５〜５３０）。第１および第２の歪み率が同様に比較され（５４０）、より低い歪み率値を示す解像度でデータが符号化される。

Description

【発明の詳細な説明】 可変セグメントで可変データ解像度によりデータを処理するための方法 本発明はデジタル画像信号処理の分野に関し、さらに詳しくは階層化ビデオ・ データを処理するためのシステムに関する。 デジタル・ビデオの符号化および復号化フォーマット開発の目的は、異なった ビデオ送受信システムを対応させる標準を提供することであった。更なる目的は 、異なる世代および種類のビデオ符号化および復号化機器の間の相互運用性と上 位互換性(backward compatibility)を促進することであった。このような相互運 用性と互換性を促進するためには、異なる種類のビデオ画像スキャン（たとえば インタレース走査方式／順次走査方式）、フレーム・レート、ピクチャ解像度、 フレーム・サイズ、クロミナンス符号化、送信バンド幅に対応できる符号化／復 号化方式を定義することが望ましい。 相互運用性を実現するために用いられる方式の１つとしては、符号化および送 信用に順序付けたビットストリームのセットとして構成されたデータ階層（レイ ヤ）の１つまたは２つ以上のレベルに、ビデオ・データを分割することが挙げら れる。ビットストリームは、ベース・レイヤ、即ちもっとも簡単な（たとえば最 低解像度の）ビデオ表現を表わすデータ・ストリームから、ビデオ・ピクチャの インクリメンタルな改善を表わす連続的拡張レイヤまでに及ぶ。ビデオ・データ は、受信器内のデコーダにより順序付けたビットストリームから再構成される。 この方式では、所望するビデオ・ピクチャの画質を達成するようにデコーダの複 雑さを調節できる。デコーダは、拡張レイヤ全部であるビットストリームの全部 を完全に復号化するもっとも高度な構成から、ベース・レイヤだけを復号化する もっとも簡単なものまでに及ぶ。 このようなデータ階層を用い、広く受け入れられている標準がＭＰＥＧ(Movin g Pictures Expert Group)画像符号化標準（ＩＳＯ／ＩＥＣ１３８１８−２、１ ９９４年５月１０日）で、以下これを「ＭＰＥＧ標準」と称する。ＭＰＥＧ標準 は、ベースおよび拡張レイヤのデータをどのように取り出せるか、 またはデコーダによりレイヤからビデオ・データをどのように再構成するかを詳 細に記述している。ここでは、各種レイヤ間で合理的にデータを分割するためと 、この目的に供するシステムを動的に設定するための、エンコーダおよびデコー ダ・アーキテクチャを含むシステムを提供することが望ましいことが分かってい る。 本発明の原理によれば、動的に設定可能なビデオ信号処理システムは可変数の データ・セグメントと可変データ解像度を用いてデータを分割し符号化する。 本発明による開示の方法は、可変数のデータ・セグメントにデータを分割する ものである。本方法は、データ・レートの関数として、第１および第２の歪み率 を第１および第２のデータ・セグメント数に分割されたデータについて予測する ことに係る。第１および第２の歪み率を互いに比較し、より低い歪み率値を示す データ・セグメント数にデータを分割する。 本発明の特徴によれば、入力データが符号化されるデータ解像度を決定する方 法も開示される。本方法は、データ・レートの関数として、第１および第２の歪 み率を第１および第２のデータ解像度により符号化したデータについて予測する ことに係る。第１および第２の歪み率を互いに比較して、より低い歪み率値を示 す解像度でデータを符号化する。 図面の簡単な説明 図面において、 図１は本発明による動的に設定可能な代表的なビデオ信号符号化および復号化 アーキテクチャを示す。 図２は異なる符号化方式の領域を表わすビット・レートに対してプロットした ピーク信号対雑音比（ＰＳＮＲ）の代表的なグラフを示す。 図３は本発明による図１のアーキテクチャを決定するために使用される制御関 数のフローチャートである。 図４はＭＰＥＧ互換符号化／復号化システムのコンテキスト(context)での図 １の符号化および復号化システムを示す。 図５はＡ型符号化および復号化領域で本発明によるエンコーダおよびデコーダ のアーキテクチャを示す。 図６はＢ型符号化および復号化領域で本発明によるエンコーダおよびデコーダ のアーキテクチャを示す。 図７はＣ型符号化および復号化領域で本発明によるエンコーダおよびデコーダ のアーキテクチャを示す。 図８は本発明による領域Ａ復号化のための更なるアーキテクチャ構成による図 １の変形を示す。 図９は本発明による領域Ｃ復号化のための更なるアーキテクチャ構成による図 １の変形を示す。 図１０は本発明による入力データの領域タイプを識別するための方法のフロー チャートを示す。 ＭＰＥＧ標準では、階層化配列(orderd)ビットストリーム・レイヤの処理を「 スケーラビリティ」として表わしている。ＭＰＥＧのスケーラビリティの１つの かたちで「空間スケーラビリティ」と呼ばれるものは、異なるレイヤにあるデー タが異なるフレームサイズ、フレーム・レート、クロミナンス符号化を持つこと ができる。ＭＰＥＧスケーラビリティの別のかたちは「時間スケーラビリティ」 と呼ばれ、異なるレイヤにあるデータが異なるフレーム・レートを持つことがで きるが、同一のフレームサイズおよびクロミナンス符号化を必要とする。さらに 、「時間スケーラビリティ」では拡張レイヤが動きに依存する予測で形成された データを含むが、一方の「空間スケーラビリティ」では含まない。このような種 類のスケーラビリティ、および「ＳＮＲスケーラビリティ（ＳＮＲは信号対雑音 比を表わす）」と呼ばれる別の種類のスケーラビリティがＭＰＥＧ標準の第３章 にさらに定義されている。 本発明の実施例は、２レイヤ階層（ベース・レイヤと１つの拡張レイヤ）でＭ ＰＥＧの「空間」および「時間」スケーラビリティを使用する。拡張レイヤのデ ータは異なるフレームサイズに対応するが、単一のフレーム・レートと単一のク ロミナンス符号化フォーマットには対応しない。２種類の代表的なフレームサ イズは、たとえば米国のグランド・アライアンスＨＤＴＶ仕様で提案されている 、ＨＤＴＶ（高品位テレビ）とＳＤＴＶ（標準品位テレビ）信号のフォーマット に対応する。ＨＤＴＶのフレームサイズは、１０８０ラインでライン当たり１９ ２０サンプル（したがって、画像当たり１０８０×１９２０画素）となり、ＳＤ ＴＶのフレームサイズは７２０ラインでライン当たり１２８０サンプル（したが って、画像当たり７２０×１２８０画素）となる。ＨＤＴＶおよびＳＤＴＶ信号 は、どちらも３０Ｈｚのインタレース・フレーム・レートと同じクロミナンス符 号化フォーマットを使用する。 開示のシステムはＭＰＥＧ互換で、２レイヤの、ＨＤＴＶおよびＳＤＴＶ空間 、時間スケーラブル用途のコンテキストで説明するが、これは単なる例示である 。開示のシステムは２レイヤよりも多くのビデオ・データ・レイヤおよび他のビ デオ・データ解像度（７２０および１０８０ラインの解像度以外）へ当業者によ り簡単に拡張し得るものである。さらに、本発明の原理は他のスケーラビリティ のかたち、たとえばＳＮＲスケーラビリティに応用でき、固定最適化エンコーダ およびデコーダ・アーキテクチャを決定するためにも使用できる。本発明の原理 は、所望の通信バンド幅でエンコーダ装置およびデコーダ装置を最適化するため に、ＴＶ符号化（ＨＤＴＶまたはＳＤＴＶ）、超低ビット・レート符号化（たと えばビデオ会議）、デジタル地上放送波において特に用途を有している。 図１は本発明による動的に設定可能なビデオ信号符号化／復号化アーキテクチ ャを示す。概要として、入力ビデオ・データ・ストリームは圧縮（コンプレス） されており、ベース（ＳＤＴＶ）データ・レイヤと拡張（ＨＤＴＶ）データ・レ イヤの間にエンコーダ１００によって割り当てられている。割り当ては、本発明 の原理にしたがってバンド幅およびアーキテクチャ・コントロール・ユニット１ ２０の制御により行なわれる。シングルまたはデュアル・ビットストリームのか たちでエンコーダ１００から得られた圧縮データは、フォーマッタ１１０により 識別ヘッダを含むデータ・パケットへ構成される。ユニット１１０からのフォー マットされたデータ出力は、データ・チャンネル上への送信後、トランスポート ・プロセッサ１１５により受信される。送受信処理については、図 ４に図示した符号化および復号化システムに関連して後で説明する。 トランスポート・プロセッサ１１５（図１）は、フォーマットされた圧縮ビッ トストリーム・データをレイヤ形式にしたがって分離、即ちヘッダ情報の分析に 基づいてベースまたは拡張レイヤ・データに分離する。トランスポート・プロセ ッサ１１５からのデータ出力は、デコーダ１０５によってデコンプレス(decompr ess)される。デコーダ１０５のアーキテクチャは、本発明の原理にしたがってバ ンド幅およびアーキテクチャ・コントロール・ユニット１４５の制御により決定 される。シングルまたはデュアルのデコンプレスしたビットストリームのかたち でデコーダ１０５から得られたデコンプレスしたデータ出力は、ＮＴＳＣフォー マット信号として符号化するためと、後で表示するために適したものである。 図１の動的に設定可能なアーキテクチャを詳細に考えると、入力ビデオ・デー タ・ストリームはエンコーダ１００により圧縮され、ベースＳＤＴＶデータ・レ イヤと拡張ＨＤＴＶレイヤの間に割り当てられている。バンド幅およびアーキテ クチャ・コントロール・ユニット１２０は、ユニット１２５および１３５各々か らのＨＤＴＶとＳＤＴＶ出力レイヤの間にデータを適切に割り当てられるように エンコーダ１００のアーキテクチャを設定する。適切なデータ・アロケーション は、バンド幅、システム出力データ・レート制限、入力ビデオ・データのデータ ・レートおよびピクチャ解像度（画像当たりの画素数）、各レイヤで要求される ピクチャ画質および解像度（画像当たりの画素数）を含む多数のシステム・ファ クタに依存する。前述のシステムにおいて、エンコーダ１００とデコーダ１０５ 双方の入出力間の画像解像度は、さらに詳細には後で説明するように、画像当た りの画素数を変更することにより変化する。 データ・アロケーションならびに符号化方式は、エンコーダ１００の出力にお ける指定された歪みでのビデオ入力シーケンスを表わすのに必要とされる単位時 間当たりの最小ビット数を求めることにより導き出される。これがエンコーダ１ ００についてのレート歪み関数（Rate Distortion Function）である。レート歪 み関数は、人力シーケンスが平均μと標準偏差σのガウス分布ソース信号である と仮定して評価される。さらに、Ｔ．Ｍ．カバーおよびＪ．Ａ．トー マス著、１９９１年Ｊ．ワイリー・アンド・サンズ発行の「情報理論の要素」（ "Elements of Information Theory"by T.M．Cover and J．A．Thomas，publishe d by J．Wiley & Sons，1991）１３．３．２節に示されている理論にしたがって 、このようなガウス入力シーケンスのレート歪み関数Ｒに平方誤差基準を適用す ると、 Ｄ＞σ²であれば、 ＝０となる。 したがって、歪みレート関数Ｄは、 Ｄ＝σ²２^-2R で与えられ、ピーク信号対雑音比（ＰＳＮＲ）として表わした場合には、 となる。 図２は歪みピーク信号対雑音比Ｄ_PSNRをデシベルで表わしたグラフ表現で、２ レイヤ空間符号化システムでの拡張レイヤのビット・レート（ビット／秒）に対 してプロットしてある。カーブは、ベース・レイヤ歪み関数、拡張レイヤ歪み関 数、７２０ラインのピクチャの１０８０ライン補間(interpolation)で代表的な サンプリングしていないベース・レイヤでの歪み関数についてプロットしてある 。ベース・レイヤとサンプリングしていないベース・レイヤのカーブは、拡張レ イヤのビット・レートが増加するとベース・レイヤのビット・レートが減少する ため、負の傾きを有している。２レイヤ・システムでの複合歪みのカーブが、図 ２の太い黒線で表わしてある。この複合歪みカーブは、サンプリングしていない ベース・レイヤを使用する２レイヤ・システムで得られる最小歪みに対する線形 近似である。 符号化および復号化の方式が、図２に図示してある２レイヤ・システムの結果 から導かれる。さらに詳しくは、異なる符号化および復号化アプローチを採用す ることによる利点が得られるような、３つの領域Ａ、Ｂ、Ｃが識別される。領域 の境界は、システムのバンド幅、システム出力データレート制限、入力ビデオ・ データのデータ・レートとピクチャ解像度、各レイヤで要求されるピクチャ画質 と解像度によって変化し得る。領域は次のように識別される。領域Ａ 領域Ａでは、２レイヤ符号化または単一の高解像度レイヤ符号化のどちらかを 用いて要求される画質を達成するには不十分な割り当て可能バンド幅しかない。 この領域で、復号化したサンプリングしていないベース・レイヤのビデオ画質は 、ベース・レイヤと拡張レイヤからの合成データから導かれる復号化したピクチ ャのビデオ画質に等しいかこれを超える。この領域は拡張レイヤ・カーブ上の点 Ｘが上端に接しており、ゼロ・ビット・レート拡張レイヤの点Ｙでサンプリング していないベース・レイヤ・カーブの画質に等しいピクチャ画質（Ｄ_PSNR値）を 得られる。 領域Ａでは、画像当たり画素数が減少している減少空間解像度で単一レイヤ（ ベース・レイヤ）の符号化および圧縮に利用可能なシステム・バンド幅全部を割 り当てる際に利点がある。この方式は各種の方法で実施できる。たとえば１つの 方法として、入力データ・ストリームをダウンサンプリングして送信用に単一の ベース・レイヤ（ＳＤＴＶ）を提供し、さらに対応する受信したベース・レイヤ を復号化して、受信時に復号化ＳＤＴＶ出力を提供する。もっと解像度の高い 復号化ＨＤＴＶ出力は、復号化ＳＤＴＶ出力をアップサンプリング（オーバサン プリング）することにより復号化ＳＤＴＶ出力に加えて受信器で作成できる。こ の方法の利点は、２レイヤまたは単一の高解像度レイヤのどちらかを符号化する ために使用する場合より低解像度の単一レイヤ・ビットストリームを符号化する ように割り当てられた場合に乏しいバンド幅が一層有効に使用されることによっ ている。これは、後者のアプローチがたとえば必要とされる追加のエラー保護お よびデータ管理コードに付随する大きな符号化時オーバヘッドを受けることが多 いためである。領域Ａタイプの状況は、たとえば全解像度符号化をサポートする には利用できる全システム・バンド幅が不十分な場合に発生することがある。領 域Ａ符号化方式の利点は、たとえば符号化しようとする入力データ・ストリーム が顕著な非平衡移動(non-translational motion)を含む場合など、他の状況でも 発生することがある。さらに領域Ａ空間ダウンサンプリングおよびアップサンプ リングは、バンド幅が制限されたシステムで動き補償予測符号化により提供し得 る以上に良好なピクチャ画質を提供できる。これは、このような動き補償に関連 したオーバヘッドのためである。領域Ａの動作については、図５との関連でさら に詳細に説明する。領域Ｂ 領域Ｂでは、２レイヤ符号化方式を用いて要求された出力ピクチャ画質に適合 するのに十分なシステム・バンド幅がある。この領域では、利用できるシステム ・バンド幅がレイヤ間に割り当てられるので、復号化された高解像度および低解 像度両方の出力の画質要件に適合する。この領域は領域Ａと領域Ｃの間にある。 領域Ｂでは、システム・バンド幅が高解像度および低解像度信号出力レイヤ間 でピクチャ画質要件にしたがって割り当てられる。２つの出力レイヤは様々な方 法で送信用に符号化できる。たとえば１つの方法は、高解像度入力データ・スト リームをダウンサンプリングし符号化して送信用低解像度（ＳＤＴＶ）レイヤを 提供し、また受信時にこの低解像度レイヤを復号化して低解像度ＳＤＴＶ信号を 提供する。送信すべき高解像度（ＨＤＴＶ）拡張レイヤは、符号化したＳＤＴＶ レイヤのアップサンプリングしたバージョンと符号化ＨＤＴＶレイヤの直前のフ レームの組み合せから導出する。復号化ＨＤＴＶ出力は、復号化ＳＤＴＶ出力の アップサンプリングしたバージョンと受信した符号化ＨＤＴＶレイヤの組み合せ から導出できる。この動作については、図６との関連でさらに詳細に説明する。領域Ｃ 領域Ｃでは、２レイヤを符号化するかまたは単一の（低解像度）レイヤを符号 化するかのどちらかにシステム・バンド幅を割り当てることでは、要求されるピ クチャ画質を実現できない。この領域では、所定のシステム・バンド幅の制約が 与えられると、単一の高解像度レイヤを符号化することにより、高品位出力ビデ オ信号を実現できる。この領域は、ベース・レイヤ単独で最小値として要求され るピクチャ画質のレベルを提供する拡張レイヤ・カーブ上の点Ｖ（図２のＤ_PSNR 値Ｗに等しい）で隔てられている。 領域Ｃでは、画像当たり全画素数で全空間解像度における単一レイヤ（拡張レ イヤ）の符号化および圧縮に全システム・バンド幅を割り当てる際に利点がある 。この方式は各種の方法で実施できる。たとえば１つの方法として、送信用に単 一の高解像度拡張（ＨＤＴＶ）レイヤとして全空間解像度で入力データ・ストリ ームを符号化し、これに対応する受信拡張レイヤを復号化して高解像度ＨＤＴＶ 出力を提供する。受信器では、受信した高解像度信号から、後述するように圧縮 またはデコンプレス・ドメインでダウンサンプリングすることにより、低解像度 （ＳＤＴＶ）出力を取り出すことができる。この領域Ｃの方法の利点は、要求さ れる出力ピクチャ画質レベルが与えられると、送信用に２レイヤを符号化するた めに使用する場合よりも単一の高解像度レイヤを符号化するように割り当てられ た場合に利用可能なバンド幅が一層効率的に使用されるためである。これは、２ レイヤ符号化では追加のエラー保護およびデータ管理オーバヘッド情報を必要と するためである。この領域Ｃの動作については、図７との関連でさらに詳細に説 明する。 図２の２レイヤ・システムに識別される３つの領域（Ａ、Ｂ、Ｃ）は、全ての ２レイヤ・システムに全て揃っていなくとも良い。たとえば、システム・バンド 幅、システムのデータ・レート制限、各レイヤで要求されるピクチャ画質および 解像度によっては、１つまたは２つの領域だけが識別されることがある。逆に、 ２つよりも多くのレイヤを備えるシステムでは、本発明の原理にしたがって３つ よりも多くの領域が識別されることがある。しかし、システム内で識別可能なデ ータ領域の個数と無関係に、識別可能な領域の限られた個数だけで設定可能な符 号化および復号化アーキテクチャを用い、充分な復号化ピクチャ画質を実現でき る。 図１の動的に設定できるアーキテクチャにおいて、領域Ａ、Ｂ、Ｃに関連して 異なる符号化および復号方式を実施する。エンコーダ１００では、ＨＤＴＶとＳ ＤＴＶ出力レイヤ間でデータを割り当てるために適当な方式およびアーキテクチ ャが、コントロール・ユニット１２０によって決定される。コントロール・ユニ ット１２０は、たとえばマイクロプロセッサを含み、図３のフローチャートに図 示した処理を用いてエンコーダ１００のアーキテクチャを設定する。コントロー ル・ユニット１２０は初めに、図３のステップ３１０の開始に続くステップ３１ ５において入力データの領域タイプを識別する。領域タイプは、すでに説明した 原理にしたがって、利用可能なシステム・バンド幅、入力データ・ストリームの データ・レート、およびデコンプレスされた出力レイヤの要求されるピクチャ画 質を含むファクタに基づいて決定する。これらのファクタはあらかじめプログラ ムしてコントロール・ユニット１２０内のメモリの保持されるデータで示される か、またはコントロール・ユニット１２０への入力からファクタを決定できる。 たとえば、データ・レートは入力データ・ストリームから直接検出できる。また 、外部ソース入力はたとえばオペレータの選択で起動し、たとえばコンピュータ ・インタフェース経由でコントロール・ユニット１２０へ入力できる。１つの実 施においてコントロール・ユニット１２０は、たとえば、システム・バンド幅と デコンプレスした各出力レイヤの要求されるピクチャ画質を表わすあらかじめプ ログラムされている値に基づいて、領域Ａ、Ｂ、Ｃの間の境界を設定する入力デ ータ・レート閾値を導き出すことができる。次に、コントロール・ユニット１２ ０は、特定の閾値に達する入力データ・ストリームのデータ・レート に基づいて適当な領域Ａ、Ｂ、またはＣの符号化方式を採用する。これとは別に 、入力データ・レート閾値は、コントロール・ユニット１２０内部にそれ自体を あらかじめプログラムしておくこともできる。 入力データの領域タイプは図１０の流れ図に示してある方法を用いて図３のス テップ３１５で識別される。ステップ５１０の開始に続く図１０のステップ５１ ５において、単一の階層化レイヤと１０８０ライン画像解像度が符号化領域にお けるデータの符号化のために最初に選択される。１０８０ライン解像度での送信 用に単一レイヤとして符号化される場合の入力データで予測される歪み率が、ス テップ５２５で計算される。ステップ５３０では、ステップ５１５とステップ５ ２５を繰り返して７２０ライン解像度での単一レイヤ符号化実施のための歪み率 を計算するように指示する。またステップ５３０では、ステップ５１５とステッ プ５２５をさらに繰り返して、７２０および１０８０ライン解像度の両方での２ レイヤ符号化実施のための歪み率を計算するように指示する。得られた歪み率を 比較して、符号化に使用される画像解像度と階層化レイヤ数をステップ５４０で 決定する。選択処理はステップ５５０で終了する。レイヤの個数と画像解像度は ステップ５４０で選択されて、最少歪み率を提供する。このレイヤと解像度の選 択処理は、ステップ３１５（図３）の符号化領域識別機能を実施するものである 。データを送信用に準備する必要があり、画像処理に制限されない各種の用途で も、符号化した入力データを分割する本方法を利用できることに注意すべきであ る。たとえば、電話通信、マイクロ波および光ファイバ通信を含む衛星または地 上波通信で本発明の処理を使用できる。さらに、本発明の処理は他の種類のデー タと、符号化データの階層化レイヤだけでなく他の種類のデータ・セグメントや データ・パケットへのデータの分割を包含することができる。本発明の処理は、 好適実施例に関連して説明した２レイヤおよび２データ解像度に限らず、異なる 個数のデータ・セグメントおよびデータ解像度を包含することもできる。 領域Ａが選択された場合、ステップ３２０（図３）では、ステップ３２５を実 行してエンコーダ１００をタイプＡアーキテクチャに設定するように指示する。 さらに、フォーマッタ１１０がデータの領域タイプと適当な復号化アーキテク チャを表わすようにコントロール・ユニット１２０から提供された情報を用いて 送信ビットストリームを符号化する。デコーダ１０５は、符号化されたアーキテ クチャ情報に応じて送信された領域Ａタイプデータを復号化するように、互換性 のある設定がなされる。データが領域Ｃタイプの場合、ステップ３３０では、ス テップ３３５を実行するように指示する。ステップ３３５では、エンコーダ１０ ０を領域Ｃのアーキテクチャに合わせて設定するように指示し、領域Ａについて 説明した方法でデータと復号化アーキテクチャを表わすように送信ビットストリ ームを更新する。データが領域Ｃタイプでない場合、ステップ３３０ではステッ プ３４０を実行するように指示する。ステップ３４０では、エンコーダ１００を 領域タイプＢアーキテクチャに設定するように指示し、領域Ａについて説明した 方法でデータおよび復号化アーキテクチャを表わすように送信ビットストリーム を更新する。 コントロール・ユニット１２０は、エンコーダ１００の構成要素の各々に提供 される設定信号(Configuration signal)Ｃ１を介してエンコーダ１００を設定す る。コントロール・ユニット１２０は、個々の入力データ・パケットについてエ ンコーダ１００の設定を更新する。ここで、各データ・パケットは符号語のシー ケンスから構成されており、ピクチャのグループ、たとえばＭＰＥＧ標準に準拠 するグループ・オブ・ピクチャ(Goupe of Picture)などを表わす。しかし、コン トロール・ユニット１２０は特定のシステムに適するように、別のデータ・パケ ット長でエンコーダ１００の設定を更新することもできる。たとえば、設定は電 源投入時に、各ピクチャで、各ピクチャ・ストリーム（たとえばプログラム）に ついて、各画素ブロック（たとえばマクロブロック）について、または可変時間 間隔で実行できる。 領域Ａ動作モードでは、コントロール・ユニット１２０が、設定信号によりＨ ＤＴＶコンプレッサ１２５と２：３アップサンプラ１３０の両方をディスエーブ ルにする。得られたエンコーダ１００の設定では、エンコーダ１００のユニット １３５からフォーマッタ１１０へ送信用に単一のＳＤＴＶ出力レイヤが提供され る。この設定については、図５との関連で図示して説明する。図１について続け ると、ＳＤＴＶレイヤ出力を作成するため、３：２ダウンサンプラ１４０が ２／３の倍率で１０８０ライン解像度入力データ・ストリームの空間解像度を減 少させて、７２０ライン出力を提供する。これは、たとえば単純に３つ目のライ ンを全て破棄するか、望ましくは補間および平均化処理を実行してもとの３ライ ンに対して２本の補間ラインを提供することを含め、各種の周知の方法により実 現できる。３：２ダウンサンプラ１４０からの７２０ライン出力はＳＤＴＶコン プレッサ１３５で圧縮されて、フォーマッタ１１０へＳＤＴＶレイヤ圧縮データ を提供する。ユニット１３５によって実行される圧縮には、エンコーダ１３５内 部に記憶してある先行のＳＤＴＶレイヤ・フレームを用いる時間予測処理を使用 する。このような時間予測とディスクリート・コサイン変換（ＤＣＴ）の関連す る圧縮処理は公知であり、たとえば米国放送協会（ＮＡＢ）科学技術局１９９４ 年第４８回年次総会予稿集で発表されているグランド・アライアンスＨＤＴＶシ ステム仕様、１９９４年４月１４日、第３章(Grand Alliance HDTV System Spec ification of April 14，1994，published by the National Association of Br oadcasters（NAB）Office of Science and Technology in their 1994 Proceedi ngs of the 48th annual conference)に記載されている。 得られたＳＤＴＶビットストリームは、フォーマッタ１１０で識別ヘッダとア ーキテクチャ情報を含むデータ・パケットに形成される。アーキテクチャ情報は コントロール・ユニット１２０により提供され、フォーマッタ１１０によって、 ＭＰＥＧ画像符号化システム標準（ＩＳＯ／ＩＥＣ１３８１８−１、１９９４年 ６月１０日）２．６．６節および２．６．７節に説明されている「階層化記述子 (Hierarchy Descriptor)」を用いて送信ビットストリームへ符号化される。アー キテクチャ情報をこの後でデコーダ１０５が用いて、適当な復号化モード（たと えば領域Ａ、Ｂ、またはＣモード）にデコーダ１０５を互換設定する。デコーダ １０５の設定は、エンコーダ１００と同様に、各送信データ・パケットについて 更新される。データ・パケットは、本好適実施例ではグループ・オブ・ピクチャ (a groupe of pictures)を含む。 ＭＰＥＧ「階層化記述子(Hierarchy Descriptor)」を用いるのがエンコーダ１ ００とデコーダ１０５が互換設定されるように補償する好適な方法であるが、他 の方法も可能である。たとえばアーキテクチャ記述子は、ＭＰＥＧ標 準の６．２．２．２．２節に定義されている「ユーザ・データ」フィールドにＭ ＰＥＧシンタックスで符号化できる。これとは別に、デコーダ１０５は、符号化 されている受信データ・ストリームのビット・レートから、ＭＰＥＧ標準の６． ２．２．１節でシーケンス・ヘッダのビット・レート・フィールドから決定され る適当な復号化モードを推定できる。デコーダは、復号化出力のバンド幅および ビデオ画質要件が記述されあらかじめプログラムしてあるデータと併せてこのビ ット・レート情報を用い、本発明の上記で説明した原理にしたがい適当な復号化 モードを推定する。復号化モードは、たとえば受信ビット・レートがあらかじめ プログラムされている閾値に達した時点で変更することができる。 ユニット１１０からのフォーマットされ圧縮されたデータ・ストリーム出力は 、トランスポート・プロセッサ１１５へ入力される前に送信チャンネル上に伝送 される。図４は図１の要素ならびに送受信要素４１０〜４３５を含むシステム全 体を示す。これらの送信および受信要素は公知であり、たとえば参考文献のリー 、メッサーシュミット共著「デジタル通信(Digital Communication)」（クルー ワー・アカデミック出版、米国マサチューセッツ州ボストン、１９８８年）に記 述されている。送信エンコーダ４１０は、ユニット１１０（図１および図４）か らのフォーマットされた出力を送信用に符号化する。エンコーダ４１０は代表的 にはフォーマットされたデータを順次、スクランブル、エラー符号化、インタリ ーブして変調器４１５での変調前に送信のためにデータを調整する。変調器４１ ５はキャリア周波数をエンコーダ４１０の出力で特定の変調フォーマットにより 、たとえば直交振幅変調（ＱＡＭ）により変調する。変調器４１５から得られた 変調キャリア出力が周波数シフトされて、たとえばローカル・エリア放送用送信 器などであるアップコンバータおよび送信器４２０から送信される。単一チャン ネルの送信システムとして説明しているが、たとえばチャンネルを各ビットスト リーム・レイヤに割り当てているような複数チャンネル送信システムでビットス トリーム情報を送信することも等しく可能であることに注意すべきである。 送信信号は、受信器でアンテナと入力プロセッサ４２５により受信され処理さ れる。ユニット４２５は、代表的には、高周波（ＲＦ）チューナと、受信した入 力信号を他の処理に適したもっと低い周波数帯にダウンコンバートするための中 間周波数（ＩＦ）ミキサーと増幅段を含む。ユニット４２５からの出力はユニッ ト４３０で復調され、キャリア周波数をトラッキングして送信データならびに付 随するタイミング・データ（たとえばクロック周波数）を復元する。送信デコー ダ４３５は、エンコーダ４１０で行なった演算の逆を実行する。デコーダ４３５ は次に、ユニット４３０で取り出したタイミング・データを用いて、ユニット４ ３０からの復調データ出力をデインタリーブ、復号化、スクランブル解除する。 これらの機能に関連する追加情報は、たとえば前述のリーとメッサーシュミット による文献に見ることができる。 トランスポート・プロセッサ１１５（図１および図４）は、ユニット４３５か らの圧縮データ出力から同期およびエラー表示情報を抽出する。この情報は、プ ロセッサ１１５からの圧縮ビデオデータ出力のデコーダ１０５によって行なわれ る後続のデコンプレスで使用する。プロセッサ１１５は、ユニット４３５からの 圧縮データ内のＭＰＥＧ階層化記述子フィールドから復号化アーキテクチャ情報 も抽出する。このアーキテクチャ情報は、デコーダ・バンド幅およびアーキテク チャ・コントロール・ユニット１４５（図１）へ提供される。ユニット１４５は この情報を用い、デコーダ１０５を適当な復号化モード（たとえば領域Ａ、Ｂ、 またはＣモード）に互換設定する。コントロール・ユニット１４５は、デコーダ １０５の各構成要素に提供される第２の設定信号Ｃ２によりデコーダ１０５を設 定する。 領域Ａモードでは、図１のコントロール・ユニット１４５が第２の設定信号に よりＨＤＴＶデコンプレッサ１５０と適応ユニット１６５の両方をディスエーブ ルにする。得られたデコーダ１０５の設定では、プロセッサ１１５からのＳＤＴ Ｖレイヤ圧縮ビデオ出力がＳＤＴＶデコンプレッサ１６０でデコンプレスされて 、デコンプレスした７２０ライン解像度ＳＤＴＶ出力シーケンスを提供する。デ コンプレス処理は公知であり、前述のＭＰＥＧ標準に定義されている。さらに、 アップサンプラ１５５が３／２倍で７２０ライン解像度ＳＤＴＶ出力をオーバサ ンプリングし、１０８０ライン解像度ＨＤＴＶデコンプレス出力を提供する。こ れは、もとの２ラインに対して補間３ラインを提供するたとえば補間お よび平均化を含む、各種の周知の方法で実現できる。アップサンプラ１６０から の１０８０ライン解像度のデコンプレス出力は、ＨＤＴＶデコンプレス出力シー ケンスとして、第２の設定信号に応答してマルチプレクサ１８０経由で選択され る。デコーダ１０５から得られたデコンプレスしたＨＤＴＶおよびＳＤＴＶデー タ出力は、たとえば図４のユニット４４０でＮＴＳＣフォーマット信号として符 号化するためや、後続の表示のために適当である。 図５は領域Ａタイプ符号化および復号化に設定した図１のエンコーダおよびデ コーダ装置を示す。図示した要素の機能はすでに説明した通りである。図１のエ ンコーダ１００に図示してあるアップサンプラ１３０とＨＤＴＶコンプレッサ１ ２５は、前述のように領域Ａモードでディスエーブルとされるので、これらの要 素は図５には現れない。同様に、図１のデコーダ１０５に図示してあるＨＤＴＶ デコンプレッサ１５０と適応ユニット１６５は、これも前述したように領域Ａモ ードでディスエーブルとされるので、これらの要素は図５には現れない。 図１の入力データが領域Ｂタイプの場合、コントロール・ユニット１２０は領 域Ｂアーキテクチャに併せてエンコーダ１００を設定する。これは、領域Ａにつ いて前述したのと同様の方法で設定信号を用いて行なう。しかし、領域Ｂでは、 領域Ａで単一低解像度出力が圧縮されたのと対照的に、エンコーダ１００は送信 用高解像度および低解像度出力レイヤを両方とも圧縮する。この設定については 、図６との関連で図示して説明する。図１について続けると、コントロール・ユ ニット１２０は、低解像度ＳＤＴＶ出力に加えて高解像度ＨＤＴＶ出力レイヤと して拡張データを圧縮するようにエンコーダ１００を設定することで、高解像度 および低解像度出力レイヤ間にシステム・バンド幅を割り当てる。このＨＤＴＶ レイヤはピクチャ・リファイン・データを提供し、７２０ライン解像度ＳＤＴＶ レイヤから１０８０ライン解像度ピクチャ出力をデコーダ１０５で作成できるよ うにする。 領域ＢのＳＤＴＶレイヤ出力は、領域Ａで説明したのと同じ方法で作成する。 ダウンサンプラ１４０からの７２０ライン出力はＳＤＴＶコンプレッサ１３５で 圧縮され、フォーマッタ１１０へＳＤＴＶレイヤ圧縮データを提供する。しか し、領域Ｂでは、送信用の高解像度ＨＤＴＶ拡張レイヤがＨＤＴＶコンプレッサ １２５により取り出される。コンプレッサ１２５は、アップサンプラ／デコンプ レッサ１３０で作成したＳＤＴＶレイヤのアップサンプリングしデコンプレスさ れたバージョンと、コンプレッサ１２５内部に記憶されているＨＤＴＶレイヤの 直前のフレームとを組み合せて圧縮することによって、ＨＤＴＶ出力を取り出す 。コンプレッサ１２５で実行する時間予測が関係するこのような組み合せおよび 圧縮処理は公知であり、たとえばＭＰＥＧ標準の空間スケーラビリティの章（７ ．７節）に記載されている。エンコーダ１００から得られたＨＤＴＶおよびＳＤ ＴＶ圧縮出力はフォーマッタ１１０へ提供される。 エンコーダ１００からのＨＤＴＶおよびＳＤＴＶビットストリームは、識別ヘ ッダおよびアーキテクチャ情報を含むデータ・パケットへと、「階層化記述子」 フィールド内でフォーマッタ１１０により形成される。領域Ａで説明したように 、ユニット１１０からのフォーマット・データはトランスポート・プロセッサ１ １５へ伝送され、ここでデコーダ１０５（この場合には領域Ｂについて）を設定 するためデコンプレッサコントロール・ユニット１４５へアーキテクチャ情報を 提供する。 受信器では、領域Ｂモードにおいて、コントロール・ユニット１４５が第２の 設定信号を用いて適応ユニット１６５をディスエーブルにする。デコーダ１０５ の得られた設定では、プロセッサ１１５からの圧縮ＳＤＴＶ出力がユニット１６ ０でデコンプレスされて、領域Ａの場合と同様に７２０ライン解像度ＳＤＴＶ出 力を提供する。ＨＤＴＶデコンプレッサ１５０は、アップサンプラ１５５で作成 したこの復号化ＳＤＴＶ出力のアップサンプリングしたバージョンとＨＤＴＶデ コンプレッサ１５０内部に記憶している直前のＨＤＴＶレイヤのフレームを組み 合せてデコンプレスすることにより、デコンプレスした１０８０ライン解像度Ｈ ＤＴＶ出力を取り出す。アップサンプリングしたデータと記憶してあるデータを 組み合せてＨＤＴＶデコンプレッサ１５０で実行するようなデコンプレス出力を 形成する処理は公知であり、たとえばＭＰＥＧ標準の空間スケーラビリティの章 （７．７節）に記載されている。デコンプレッサ１５０からの１０８０ラインの 高解像度のデコンプレス出力は、ＨＤＴＶデコンプレス出力として、マルチプレ クサ１８０経由で第２の設定信号に応答して選択される。デコーダ１０５から得 られたデコンプレスしたＨＤＴＶおよびＳＤＴＶデータ出力は、すでに説明した ようにさらに処理するためとそれに続けて表示するために好適なものである。 図６は領域Ｂタイプの符号化〜復号化のために設定された図１のエンコーダお よびデコーダ装置を示す。図示してある要素の機能はすでに説明した通りである 。図１のデコーダ１０５に図示してある適応ユニット１６５は、これもすでに説 明したように領域Ｂモードでディスエーブルとされることから、図６には現れな い。 図１の入力データが領域Ｃタイプの場合、コントロール・ユニット１２０は領 域Ｃアーキテクチャに併せてエンコーダ１００を設定する。これは、領域Ａにつ いてすでに説明したのと同様の方法で設定信号を用いて行なう。しかし、領域Ｃ では、領域Ａのような低解像度出力または領域Ｂのような２つの出力を符号化す るのではなく、高解像度出力だけを符号化する。コントロール・ユニット１２０ は、必要なら高解像度出力を符号化するように全システム・バンド幅を割り当て 、全空間（１０８０ライン）ＨＤＴＶ解像度で拡張レイヤを符号化するように 設定信号によりエンコーダ・ユニット１００を設定する。 領域Ｃモードでは、コントロール・ユニット１２０は設定信号により、ダウン サンプラ１４０、ＳＤＴＶコンプレッサ１３５、およびアップサンプラ１３０を ディスエーブルにする。このようにして得られたエンコーダ１００の設定では、 フォーマッタ１１０へ１０８０ライン解像度ＨＤＴＶ出力を提供するのに必要と されるように、全システム・バンド幅を用いてＨＤＴＶコンプレッサ１２５で入 力シーケンスを圧縮する。この設定については、図７との関連で図示して説明す る。図１について続けると、ＨＤＴＶコンプレッサ１２５は、コンプレッサ１２ ５内部に記憶されているＨＤＴＶレイヤの直前のフレームを用いてＨＤＴＶ出力 を取り出す。領域Ｃにおいてコンプレッサ１２５により実行される圧縮処理は、 領域Ａならびに領域Ｂについて説明したのと同様であり、これも公知となってい る。 ユニット１００からのＨＤＴＶビットストリームは、識別ヘッダおよびアーキ テクチャ情報を含むデータ・パケットへと、「階層化記述子」フィールド内でフ ォーマッタ１１０により形成される。領域Ａで説明したように、ユニット１１０ からのフォーマットされたデータはトランスポート・プロセッサ１１５へ伝送さ れ、ここで、デコーダ１０５を設定するため（この場合には領域Ｃについて）デ コーダ・コントロール・ユニット１４５へアーキテクチャ情報を提供する。 受信器において、領域Ｃモードでは、コントロール・ユニット１４５が第２の 設定信号を用いてアップサンプラ１５５をディスエーブルにする。このようにし て得られるデコーダ１０５の設定では、プロセッサ１１５からの圧縮ＨＤＴＶ出 力がユニット１５０でデコンプレスされて、１０８０ライン高解像度ＨＤＴＶ出 力を提供する。この、デコンプレッサ１５０からの１０８０ラインのデコンプレ スした出力は、第２の設定信号に応答してマルチプレクサ１８０経由で、デコー ダ１０５の復号化ＨＤＴＶ出力として選択される。さらに、プロセッサ１１５か らの圧縮ＨＤＴＶ出力は適応ユニット１６５でＳＤＴＶデコンプレッサ１６０の 入力要件に合致させるのに適している。これは、圧縮（周波数）ドメインで、プ ロセッサ１１５からの圧縮ＨＤＴＶ出力の空間解像度を実効７２０ライン 解像度へ減少することにより行なわれる。これはたとえば、プロセッサ１１５か らの圧縮ＨＤＴＶ出力のビデオ情報を表わすディスクリート・コサイン変換（Ｄ ＣＴ）係数のうちで、高い周波数の係数を破棄することにより行なえる。この処 理は公知であり、たとえば、Ｓ．チャンらによる「ＭＣ−ＤＣＴ圧縮ビデオの操 作と複合」、ＩＥＥＥ通信選択分野ジャーナル（ＪＳＡＣ）１９９５年１月("Ma nipulation and Compositing of MC-DCT Compressed Video"by S．Chang et al ，published in the I.E.E.E．Journal of Selected Area in Communications(J SAC)，January 1995)に記載されている。適応ユニット１６５からの空間的に減 少させた圧縮出力は、ユニット１６０でデコンプレスされて７２０ライン解像度 ＳＤＴＶ出力を提供する。ユニット１６０および１５０で実行するデコンプレス 処理は領域Ａについて説明した処理と同様で、これもまた公知である。デコーダ １０５から得られた復号化ＨＤＴＶおよびＳＤＴＶデータ出力は、すでに説明し たようにさらに処理するためとその後で表示するために適したものである。 図７は領域Ｃタイプ符号化および復号化に設定した図１のエンコーダおよびデ コーダ装置を示す。図示した要素の機能はすでに説明した通りである。図１のエ ンコーダ１００に図示してあるダウンサンプラ１４０、ＳＤＴＶコンプレッサ１ ３５およびアップサンプラ１３０は、すでに説明したように領域Ｃモードではデ ィスエーブルとされるので、図７ではこれらの要素が現れない。同様に、図１の デコーダ１０５に図示してあるアップサンプラ１５５は領域Ｃモードでディスエ ーブルとされるので、この要素は図７に図示していない。 図８は図１の変形であり、領域Ａ復号化のための追加アーキテクチャ設定を示 す。図８のエンコーダ１００、フォーマッタ１１０およびトランスポート・プロ セッサ１１５は、図１で説明した通りである。さらに、図８のデコーダ１０９の 機能は、領域Ａ復号化において１０８０ライン解像度ＨＤＴＶデコンプレス出力 が別の方法で提供されることを除けば、図１のデコーダ1０５の機能と同一であ る。 領域Ａモードでは、図８のデコーダ・コントロール・ユニット１４９はアップ サンプラ１５５と適応ユニット１６５の双方を第２の設定信号によりディスエー ブルにする。デコーダ１０９のこうして得られた設定では、プロセッサ１１５か らのＳＤＴＶレイヤ圧縮ビデオ出力がＳＤＴＶデコンプレッサ１６０でデコンプ レスされて、デコーダ１０９のＳＤＴＶ出力を提供する。これは、図１で説明し たのと同じ方法で実行される。しかし、デコーダ１０９からのＨＤＴＶデコンプ レス出力は、図１のデコーダ１０５で時間ドメインのサンプリングを行なってい るのと対照的に、周波数ドメインでＳＤＴＶレイヤをアップサンプリングするこ とによって作成する。図８のプロセッサ１１５からの圧縮出力は、適応ユニット １６８（図１には現れない）によって圧縮（周波数）ドメインでアップサンプリ ングされる。これは、たとえばプロセッサ１１５からの圧縮ＳＤＴＶ出力におい てビデオ情報を表わす高次ディスクリート・コサイン変換（ＤＣＴ）周波数係数 を「ゼロ・パディング（zero padding）」することによって行なえる。実際に、 選択した高次ＤＣＴ係数はゼロ値を割り当てられる。この処理の裏付けとなる理 論は公知であり、たとえば、Ｓ．チャンらによる「ＭＣ−ＤＣＴ圧縮ビデオの操 作と合成」、ＩＥＥＥ通信選択分野ジャーナル（ＪＳＡＣ）１９９５年１月("Ma nipulation and Compositing of MC-DCT Compressed Video"by S.Chang et al， published in the I.E.E.E．Journal of Selected Area in Communications(JSA C)，January 1995)に記載されている。適応ユニット１６８から得られたアップ サンプリングした出力がＨＤＴＶデコンプレッサ１５２によってデコンプレスさ れ、デコーダ１０９からＨＤＴＶ出力を提供する。デコーダ１０９から得られた デコンプレスしたＨＤＴＶおよびＳＤＴＶデータ出力は、図１に関連して説明し たように処理とそれに続く表示に適している。 図９は図１の変形であり、領域Ｃ復号化のための追加アーキテクチャ設定を示 す。図９のエンコーダ１００、フォーマッタ１１０およびトランスポート・プロ セッサ１１５で行なわれる機能は、図１で説明した通りである。さらに、図９の デコーダ１０７の機能は、領域Ｃ復号化において、７２０ライン解像度ＳＤＴＶ デコンプレス出力が別の方法で提供されることを除けば、図１のデコーダ１０５ の機能と同一である。 領域Ｃモードでは、第２の設定信号により、図９のコントロール・ユニット１ ４７がアップサンプラ１５５とＳＤＴＶデコンプレッサ１６２の両方をディ スエーブルにする。デコーダ１０７のこうして得られた設定では、プロセッサ１ １５からのＨＤＴＶレイヤ圧縮ビデオ出力がＨＤＴＶデコンプレッサ１５０によ りデコンプレスされ、デコーダ１０７のＨＤＴＶ出力を提供する。これは、図１ で説明したのと同じ方法で行なわれる。しかし、デコーダ１０７からのＳＤＴＶ デコンプレス出力は、図１のデコーダ１０５で実行される周波数ドメインのサン プリングとは対照的に、時間ドメインにおいてＨＤＴＶレイヤをダウンサンプリ ングすることにより作成する。図９のマルチプレクサ１８０からのデコンプレス したＨＤＴＶ出力は２／３倍でダウンサンプラ１７０（図１には現れない）によ りダウンサンプリングされ、７２０ライン出力を提供する。これは、図１のエン コーダ１００のダウンサンプラ１４０に関連して説明したように、各種の公知の 方法で実行できる。ダウンサンプラ１７０からの７２０ライン解像度のデコンプ レス出力は、第２の設定信号に応答してマルチプレクサ１７５（図１には現れな い）経由でデコーダ１０７の復号化ＳＤＴＶ出力として選択される。デコーダ１ ０７から得られたデコンプレスしたＨＤＴＶおよびＳＤＴＶデータ出力は、図１ との関連で説明したように、処理とそれに続く表示に適したものである。 図１から図９に関連して説明したエンコーダおよびデコーダのアーキテクチャ は排他的なものではない。同じ目的を実現し得る他のアーキテクチャが個々の領 域（Ａ、Ｂ、Ｃ）について工夫し得る。さらに、各種アーキテクチャの要素の機 能は、その全体でまたは部分で、マイクロプロセッサのプログラム命令内部で実 現できるものである。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (81)指定国 ＥＰ(ＡＴ，ＢＥ，ＣＨ，ＤＥ， ＤＫ，ＥＳ，ＦＩ，ＦＲ，ＧＢ，ＧＲ，ＩＥ，ＩＴ，Ｌ Ｕ，ＭＣ，ＮＬ，ＰＴ，ＳＥ)，ＯＡ(ＢＦ，ＢＪ，ＣＦ ，ＣＧ，ＣＩ，ＣＭ，ＧＡ，ＧＮ，ＭＬ，ＭＲ，ＮＥ， ＳＮ，ＴＤ，ＴＧ)，ＡＰ(ＫＥ，ＬＳ，ＭＷ，ＳＤ，Ｓ Ｚ，ＵＧ)，ＵＡ(ＡＭ，ＡＺ，ＢＹ，ＫＧ，ＫＺ，ＭＤ ，ＲＵ，ＴＪ，ＴＭ)，ＡＬ，ＡＭ，ＡＴ，ＡＵ，ＡＺ ，ＢＢ，ＢＧ，ＢＲ，ＢＹ，ＣＡ，ＣＨ，ＣＮ，ＣＺ， ＤＥ，ＤＫ，ＥＥ，ＥＳ，ＦＩ，ＧＢ，ＧＥ，ＨＵ，Ｉ Ｌ，ＩＳ，ＪＰ，ＫＥ，ＫＧ，ＫＰ，ＫＲ，ＫＺ，ＬＫ ，ＬＲ，ＬＳ，ＬＴ，ＬＵ，ＬＶ，ＭＤ，ＭＧ，ＭＫ， ＭＮ，ＭＷ，ＭＸ，ＮＯ，ＮＺ，ＰＬ，ＰＴ，ＲＯ，Ｒ Ｕ，ＳＤ，ＳＥ，ＳＧ，ＳＩ，ＳＫ，ＴＪ，ＴＭ，ＴＲ ，ＴＴ，ＵＡ，ＵＧ，ＵＺ，ＶＮ (72)発明者 ツデプスキー，ジョエル，ウォルター アメリカ合衆国 94040 カリフォルニア 州 マウンテン ビュー レヴィン アヴ ェニュ 470

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １．データを分割するための方法であって、 （ａ）前記データの第１のセグメント数について第１の歪み率を予測し、前記 予測は前記データのデータ・レートの関数として実行されるステップと、 （ｂ）前記データの第２のセグメント数について第２の歪み率を予測し、前記 予測は前記データのデータ・レートの関数として実行されるステップと、 （ｃ）前記第１と第２の歪み率を相互に比較するステップと、 （ｄ）前記第１および第２のセグメント数のどちらがより低い歪み率の値を示 すかを、前記相互比較に基づいて決定するステップと、 （ｅ）前記データを前記決定したデータ・セグメント数に分割するステップと 、 を含むことを特徴とする方法。 ２．前記予測ステップ（ａ）は前記第１のセグメント数のかたちで前記データを 予測構成するステップを含み、 前記予測ステップ（ｂ）は前記第２のセグメント数のかたちで前記データを予 測構成するステップを含む ことを特徴とする請求項１に記載の方法。 ３．（ｆ）分割したデータを圧縮するステップ をさらに含むことを特徴とする請求項２に記載の方法。 ４．前記予測ステップ（ａ）は、 第１のデータ・セグメント数を選択するステップと、 前記データを前記第１の数の階層化配列データ・セグメントに予測形成するス テップと、 前記データのデータ・レートの関数として階層化配列したデータ・セグメント の前記第１の数のかたちで前記データについての第１の歪み率を計算するステッ プとを含み、 前記予測ステップ（ｂ）は、 第２のデータ・セグメント数を選択するステップと、 前記データを前記第２の数の階層化配列したデータ・セグメントに予測形成す るステップと、 前記データのデータ・レートの関数として階層化配列したデータ・セグメント の前記第２の数のかたちで前記データについての第２の歪み率を計算するステッ プとを含む、 ことを特徴とする請求項１に記載の方法。 ５．前記データは画像データである ことを特徴とする請求項４に記載の方法。 ６．前記形成ステップでは、圧縮データの１つまたは２つ以上の階層化レイヤへ 前記画像データを予測形成する ことを特徴とする請求項５に記載の方法。 ７．前記計算ステップでは、圧縮データのデコンプレスされた階層化レイヤにつ いて歪み率を予測計算する ことを特徴とする請求項５に記載の方法。 ８．入力データを符号化する方法であって、 （ａ）第１のデータ解像度を有する前記入力データについて第１の歪み率を予 測し、前記予測は前記入力データのデータ・レートの関数として実行されるステ ップと、 （ｂ）第２のデータ解像度を有する前記人力データについて第２の歪み率を予 測し、前記予測は前記入力データのデータ・レートの関数として実行されるステ ップと、 （ｃ）前記第１と第２の歪み率を相互に比較するステップと、 （ｄ）前記第１および第２のデータ解像度のどちらが低い歪み率を示すか前記 相互比較に基づいて決定するステップと、 （ｅ）前記入力データを前記決定したデータ解像度で符号化するステップと を含むことを特徴とする方法。 ９．前記予測ステップ（ａ）は、 前記第１のデータ解像度を選択するステップと、 前記入力データを前記第１のデータ解像度へ予測変換するステップと、 前記入力データのデータ・レートの関数として前記第１のデータ解像度を有す る前記データについて第１の歪み率を計算するステップとを含み、 前記予測ステップ（ｂ）は、 第２のデータ解像度を選択するステップと、 前記入力データを前記第２のデータ解像度へ予測変換するステップと、 前記入力データのデータ・レートの関数として前記第２のデータ解像度を有す る前記データについて第２の歪み率を計算するステップとを含む、 ことを特徴とする請求項８に記載の方法。 １０．前記入力データは画像データである ことを特徴とする請求項１または請求項９に記載の方法。 １１．前記符号化ステップでは、前記決定したデータ解像度で前記画像データを 圧縮する ことを特徴とする請求項１０に記載の方法。 １２．ステップ（ａ）と（ｂ）において、 前記予測は符号化した画像データの所定の画質要件の関数である ことを特徴とする請求項１０に記載の方法。