(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数のカラーチャンネルに統合化された画像に関する映像を符号化するステップであって、
前記画像に関する前記映像の空間的に及び前記複数のカラーチャンネル間において量子化を変化させるステップと、
前記画像に関する前記映像の現在のユニットに対し、空間的に隣接しているユニットに対する複数のユニットレベル量子化パラメーター（ＱＰ）を使用して、前記現在のユニットに対するユニットレベルＱＰを予測するステップであって、前記空間的に隣接しているユニットが、前記現在のユニットの左に存在する左ユニットと前記現在のユニットの上方にある上方ユニットとを含み、前記現在のユニットに対するユニットレベルＱＰを予測するステップが、前記左ユニットに対するＱＰ及び前記上方ユニットに対するＱＰに基づく１つ以上の予測ルールを使用するものと、
を含むものと、
前記画像に関する前記符号化映像をビットストリームに出力するステップであって、
前記画像に関し前記映像の変化する量子化を少なくとも部分的にパラメーター化している複数のＱＰを示すＱＰ情報を前記ビットストリーム内で送信するステップを含み、前記ＱＰ情報が、前記現在のユニットに対する予測されたユニットレベルＱＰに関連する差分ＱＰとして前記ビットストリーム内で信号された現在のユニットに対するユニットレベルＱＰを含むものと、
を含む方法。
【請求項２】
前記ユニットがブロックであり、
前記符号化が、少なくとも部分的に前記符号化の速度及び複雑性を制御するユーザーの設定に基づいて、前記画像に関する映像のブロック間の空間的量子化変化を用いるか否かを決定するステップを更に含むことを特徴とする請求項１記載の方法。
【請求項３】
前記ユニットがブロックであり、
前記符号化が、少なくとも部分的に前記画像に関する前記映像の空間的変化及び複雑性の解析に基づいて、前記画像に関する映像のブロック間の空間的量子化変化を用いるか否かを決定するステップを更に含むことを特徴とする請求項１記載の方法。
【請求項４】
前記符号化が、前記画像に関する前記映像のユニットの変換係数で前記量子化を実行するステップを含むことを特徴とする請求項１記載の方法。
【請求項５】
前記ＱＰ情報が、前記画像に関する前記映像に対する1つ以上の画像レベルのＱＰ、又は前記画像に関する前記映像の各カラーチャンネルに対する１つ以上のユニットレベルのＱＰ、を示す情報を更に含むことを特徴とする請求項１記載の方法。
【請求項６】
前記１つ以上の予測ルールに従って、前記左ユニットに対するＱＰが前記上方ユニットに対するＱＰと等しい場合、前記現在のユニットに対する予測されたユニットレベルＱＰが前記左ユニットに対するＱＰであることを特徴とする請求項１記載の方法。
【請求項７】
前記１つ以上の予測ルールに従って、前記左ユニットに対するＱＰが利用不可能な場合、他のＱＰが左ユニットに対するＱＰとして代用され、前記上方ユニットに対するＱＰが利用不可能な場合、他のＱＰが上方ユニットに対するＱＰとして代用される、
ことを特徴とする請求項１記載の方法。
【請求項８】
前記ユニットがブロックであり、
前記方法が符号化中に、前記画像に関する前記映像のブロック間の空間的量子化の変化を用いるか否かを決定するステップと、カラーチャンネル間の量子化の変化を用いるか否かを決定するステップと、
前記符号化映像を出力するステップの一部として、前記空間的量子化の変化が、前記画像に関する前記映像のブロック間で用いられるか否かを示す情報をビットストリームに送信するステップと、カラーチャンネル間の量子化の変化が用いられるか否かを示す情報をビットストリームに送信するステップと、
を更に含むことを特徴とする請求項１記載の方法。
【請求項９】
複数のカラーチャンネルに統合化された画像に関する映像に対するビットストリーム内の符号化データを受信するステップであって、
前記符号化データは、前記画像に関し前記映像の逆量子化を少なくとも部分的にパラメーター化している複数の量子化パラメーター（ＱＰ）を示す前記ビットストリーム内のＱＰ情報を含み、前記ＱＰ情報が、前記画像に関し前記映像の現在のユニットに対するユニットレベルＱＰに関する前記ビットストリーム内の差分ＱＰを含むものと、
前記画像に関する前記映像を復号化するステップであって、
前記画像に関する前記映像の空間的に及び前記複数のカラーチャンネル間において逆量子化を変化するステップを含み、
更に前記現在のユニットに対し、空間的に隣接しているユニットに対する複数のユニットレベルＱＰを使用して前記現在のユニットに対するユニットレベルＱＰを予測するステップであって、前記空間的に隣接しているユニットが、前記現在のユニットの左に存在する左ユニットと前記現在のユニットの上方にある上方ユニットとを含み、前記現在のユニットに対するユニットレベルＱＰを予測するステップが、前記左ユニットに対するＱＰ及び前記上方ユニットに対するＱＰに基づく１つ以上の予測ルールを使用するものと、
前記現在のユニットに対する予測したユニットレベルＱＰを、前記現在のユニットに対するビットストリームからの差分ＱＰと組み合わせるステップとを含むものと、
を含む方法。
【請求項１０】
前記復号化が、前記画像に関する前記映像のユニットの変換係数で前記逆量子化を実行するステップを含むことを特徴とする請求項９記載の方法。
【請求項１１】
前記ＱＰ情報が、前記画像に関する前記映像に対する1つ以上の画像レベルのＱＰ、又は前記画像に関する前記映像の各カラーチャンネルに対する１つ以上のユニットレベルのＱＰ、を示す情報を更に含むことを特徴とする請求項９記載の方法。
【請求項１２】
前記１つ以上の予測ルールに従って、前記左ユニットに対するＱＰが前記上方ユニットに対するＱＰと等しい場合、前記現在のユニットに対する予測されたユニットレベルＱＰが前記左ユニットに対するＱＰであることを特徴とする請求項９記載の方法。
【請求項１３】
前記１つ以上の予測ルールに従って、前記左ユニットに対するＱＰが利用不可能な場合、他のＱＰが左ユニットに対するＱＰとして代用され、前記上方ユニットに対するＱＰが利用不可能な場合、他のＱＰが上方ユニットに対するＱＰとして代用される、
ことを特徴とする請求項９記載の方法。
【請求項１４】
前記ユニットがブロックであり、
前記符号化データが更に、空間的量子化の変化が前記画像に関する前記映像のブロック間で用いられるか否かを示すビットストリーム内の情報を含み、前記復号化ステップが更に、前記空間的量子化の変化が前記画像に関する前記映像のブロック間で用いられるか否かを決定するステップを含むことを特徴とする請求項９記載の方法。
【請求項１５】
実行時、計算機に請求項１乃至１４の何れかに記載した方法を実行させる命令をストアしている計算機可読記憶媒体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はデジタル映像処理方法に関し、具体的にはデジタル映像の符号化及び復号化に関する。
【背景技術】
【０００２】
[001]技術者は、（コード化又は符号化としても参照される）圧縮を使用し、デジタル映像のビットレートを小さくする。映像をより小さなビットレート形式に変換することによる圧縮は、映像をストア及び送信するコストを削減する。（復号化としても参照される）伸長が、圧縮形式から元の映像バージョンを再構成する。「コーデック」は、エンコーダー／デコーダーシステムである。
【０００３】
[002]通常、圧縮が提供する大幅なビットレートの減少は、量子化を介し達成される。一つの可能な定義によれば、量子化は、データの不可逆圧縮に対し一般的に使用される不可逆近似マッピング機能に関して使用される用語であって、一連の指定した可能な出力値が存在し、一連の可能な出力値のメンバーそれぞれは、その特定の出力値の選択をもたらす一連の関連した入力値を有している。スカラー又はベクトル量子化、一様又は非一様量子化、デッドゾーン有り又はデッドゾーン無し量子化、及び適応又は非適応量子化を含む様々な量子化技法が開発されている。
【０００４】
[003]多くの実装において、エンコーダーは、量子化ファクターによって実質的にバイアスされる元データの分割値として量子化を実行する。１つ以上の量子化パラメーター（ＱＰ）が、データ値を逆量子化するための量子化ファクターを示している。多くの場合、乗法演算として実装される逆量子化に関するエンコーダー又はデコーダーが、ＱＰ（単数又は複数）によって示される量子化ファクターを使用し、データ値バージョンを再構成する。量子化が典型的に、元データ値に対する忠実性において損失を取り込み、復号化の結果として圧縮エラー又は不可逆圧縮に伴う好ましくない副作用が現れ得る。
【０００５】
[004]スケーラブルな映像コーデックの大部分は、映像を基本レイヤ及び強調レイヤに分けている。基本レイヤは単に、より低品質レベル及び／又はより低解像度の映像再構成を提供し、強調レイヤが映像品質を高める追加情報を提供するために追加され得る。単一レイヤのデジタル映像の符号化標準の多くは今日、ＱＰが基本レイヤにおいて空間的に変化可能になっている。この機能によって符号化が、マクロブロック特性に適応し、かくして所与のレートに対し、より良い知覚品質を達成し得る。
【０００６】
[005]スケーラブルな映像符号化の場合によって、前述した技法が、受け入れ可能な性能を提供するものもあるが、それらのいずれも後述される技法及びツールの利点及び利益を提供していない。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明の目的は、空間的に及び／又はカラーチャンネル間において変化する量子化を用いた強調レイヤ映像を符号化するための技法及びツールを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
[006]要約すれば、詳細な説明は、可変の空間的量子化を使用した強調レイヤ映像のスケーラブルな符号化及び復号化のための技法及びツールを提供する。量子化は、強調レイヤ映像の画像全体に対し可変であり得るか又は映像強調レイヤにおいて画像用カラーチャンネルそれぞれに対し個別に可変であり得る。本技法及びツールは、それが映像の強調レイヤ画像を符号化するとき、汎用映像エンコーダーの性能を改善する。
【０００９】
[007]ある実施形態では、エンコーダーのようなツールが、多重カラーチャンネル（例えば輝度（「Ｙ」）チャンネル並びに２つの彩度（「Ｕ」及び「Ｖ」）チャンネル）に統合化された画像に関して強調レイヤ映像を符号化する。ツールがフレーム全体にわたって空間的に量子化を選択的に変化させ、且つ場合によっては、ツールが、空間的に量子化を選択的に変化させ、かつ前記画像に対する強調レイヤ映像のカラーチャンネル間においても量子化を変化させるものもある。ツールが、画像に関する符号化映像強調レイヤをビットストリームで出力し、ＱＰ情報を信号で送る。ＱＰ情報は、前記画像に対する強調レイヤ映像の変化された量子化を少なくとも部分的にパラメーター化する複数のＱＰを示している。
【００１０】
[008]対応する復号化に関しては、デコーダーのようなツールが、多重カラーチャンネルに統合された画像に対し強調レイヤ映像を復号化する。ツールは、ビットストリームにおいて、画像に関する符号化強調レイヤ映像を受信し、前記画像に対する強調レイヤ映像の変化された量子化を少なくとも部分的にパラメーター化したＱＰを示すＱＰ情報を受信する。逆量子化の間、ツールは、前記画像に対する強調レイヤ映像のフレーム上で空間的に、かつ、多重カラーチャンネル間において変化する量子化をもたらす。
【００１１】
[009]別の実施形態では、映像デコーダーのようなツールが、ビットストリームから符号化した前記画像に対する映像に関する情報を受信する。符号化情報は、前記画像に対する現在の映像ユニットに対するＱＰ選択情報を含む。ツールが現在のユニットを復号化するとき、ツールは、空間的に隣接している前記画像に対する映像ユニットに対する１つ以上のＱＰを使用して現在のユニットに対するＱＰを予測する。ツールは、その後、ＱＰ選択情報を使用して予測ＱＰと別のＱＰとの間において選択し、現在のユニットの再構成時、選択したＱＰを使用する。ある実装では、ツールがカラーチャンネルそれぞれに関し、予測ＱＰに関し異なる情報を復号化するものもある。
【００１２】
[010]対応する符号化に関しては、エンコーダーのようなツールが、ビットストリームからの画像に対する映像に関する符号化した情報を信号で送る。前記符号化情報は、画像に対する映像の現在のユニットに関するＱＰ選択情報を含む。ツールが現在のユニットに対するＱＰを決定した後、現在のユニットを符号化するとき、ツールは、ＱＰ選択情報を符号化する。ツールは、空間的に隣接している前記画像に対する映像ユニットに対し１つ以上のＱＰを使用して現在のユニットに対するＱＰを予測する。予測ＱＰが現在のユニットに対し実際のＱＰである場合、ＱＰ選択情報もそれを示している。さもなければ、ＱＰ選択情報は、現在のユニットに対する別のＱＰを示している。
【００１３】
[011]上記のもの、及び別の目的、特徴及び利点が、添付図面を参照し、後に続く詳細以下の説明からより明らかになろう。この「課題を解決するための手段」は、「発明を実施するための形態」において、更に後述される概念のいくつかを簡易化した形式で紹介するために提供される。この「課題を解決するための手段」は、請求対象項目の重要な機能も本質的な特徴も特定するように意図されておらず、請求対象項目の範囲を限定するように利用されることも意図されていない。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】[012]記載したいくつかの実施形態が実装され得る適切な計算環境のブロック図である。
【図２】[013]空間的に及び／又は画像のカラーチャンネル全域で変化する１つ以上のＱＰを用いて量子化される強調レイヤ映像画像を符号化するための例示的符号化システムのブロック図である。
【図３】[014]空間的に及び／又は画像のカラーチャンネル全域で変化する１つ以上のＱＰを用いて量子化される強調レイヤ映像画像を復号化するための例示的復号化システムのブロック図である。
【図４】[015]空間的に及び／又は画像のカラーチャンネル全域で変化する１つ以上のＱＰを用いて量子化される強調レイヤ映像を符号化する一般化技法の流れ図である。
【図５】[016]空間的に及び／又は画像のカラーチャンネル全域で変化する１つ以上のＱＰを用いて量子化される強調レイヤ映像を符号化するために使用されるＱＰを決定し、信号で送るための例示的技法を示している流れ図である。
【図６Ａ】[017]ＱＰが空間的に及び／又は強調レイヤ映像画像のカラーチャンネル全域で変化するマクロブロックに対するＱＰを信号で送るための例示的技法を示している流れ図である。
【図６Ｂ】[017]ＱＰが空間的に及び／又は強調レイヤ映像画像のカラーチャンネル全域で変化するマクロブロックに対するＱＰを信号で送るための例示的技法を示している流れ図である。
【図７】[018]空間的に及び／又は画像のカラーチャンネル全域で変化する１つ以上のＱＰを用いて量子化された強調レイヤ映像を復号化する一般化技法の流れ図である。
【図８】[019]映像ユニットに対するＱＰを符号化し信号で送るための空間的予測を使用する一般化技法の流れ図である。
【図９】[020]マクロブロックに対するＱＰの空間的予測を使用し符号化し、信号で送る例示的技法の流れ図である。
【図１０】[021]空間的予測を使用し、映像ユニットに対するＱＰを復号化するための一般化技法の流れ図である。
【図１１】[022]第１及び第２の組み合わせ実装例において、フレームＱＰ及びチャンネルＱＰを示す信号の送信／受信情報に関するビットストリームシンタックスを例示している疑似コード一覧である。
【図１２】[023]第１及び第２の組み合わせ実装例において、ＱＰ予測ルール例を示している疑似コード一覧である。
【図１３】[024]第１の組み合わせ実装例において、マクロブロックレベルの差分ＱＰ情報に関し使用されるビット数を示す信号の送信／受信情報に関するビットストリームシンタックスを例示している疑似コード一覧である。
【図１４】[025]第１の組み合わせ実装例において、ＱＰ選択情報の信号送信／受信に関するビットストリームシンタックスを例示している疑似コード一覧である。
【図１５】[026]第２の組み合わせ実装例において、ＱＰ値テーブルに投入する方法を示している信号の送信／受信情報に関するビットストリームシンタックスを例示している疑似コード一覧である。
【図１６】[027]第２の組み合わせ実装例において、ＱＰ選択情報信号の送信／受信に関するビットストリームシンタックスを例示している疑似コード一覧である。
【図１７Ａ】[028]第２の組み合わせ実装例において、ＱＰ選択情報に関し使用されるＶＬＣテーブルである。
【図１７Ｂ】[028]第２の組み合わせ実装例において、ＱＰ選択情報に関し使用されるＶＬＣテーブルである。
【図１７Ｃ】[028]第２の組み合わせ実装例において、ＱＰ選択情報に関し使用されるＶＬＣテーブルである。
【図１７Ｄ】[028]第２の組み合わせ実装例において、ＱＰ選択情報に関し使用されるＶＬＣテーブルである。
【図１７Ｅ】[028]第２の組み合わせ実装例において、ＱＰ選択情報に関し使用されるＶＬＣテーブルである。
【図１７Ｆ】[028]第２の組み合わせ実装例において、ＱＰ選択情報に関し使用されるＶＬＣテーブルである。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
[029]空間的及びカラーチャンネル単位の量子化に適応するための技法及びツールが本明細書に記載される。実装に従って、空間的及び強調レイヤ映像のカラーチャンネル全域における適応量子化は、いくつかの点において特に、高い忠実性のある高ビットの深度映像を符号化するためのスケーラブルな映像符号化の性能を改善する支援をし得る。
【００１６】
[030]多くの基本レイヤ映像エンコーダーは、空間的量子化に適応している。強調レイヤ映像が再構成された基本レイヤ映像と元の映像との間の品質差を表しているとき、強調レイヤにおける信号エネルギーは、基本レイヤにおける適応量子化の強さにおおよそ比例し変化し得る。強調レイヤ映像の適応量子化は、強調レイヤ映像に対する符号化性能を空間的に改善する支援をする。
【００１７】
[031]強調レイヤ映像の空間的適応量子化は、別の利点を有し得る。スケーラブルな映像符号化／復号化システムの中には、ある一定の強調レイヤ映像領域が基本レイヤ映像から予測されるものもあるが、別の強調レイヤ映像領域が例えば、モーション補償を使用し、既に再構成された強調レイヤ映像から予測されるものもある。強調レイヤ映像の異なる領域における異なるレベルの量子化の使用が、異なる領域特性にエンコーダーを適応させることによって、性能改善し得る。
【００１８】
[032]強調レイヤ映像のカラーチャンネル間における適応量子化の性能も改善し得る。異なる映像フォーマットは、ＲＧＢ、ＹＵＶ、ＹＣｂＣｒのような異なるカラー空間サンプルを使用し得る。ＹＵＶ又はＹＣｂＣｒに関してＹは、映像の明るさ（輝度）チャンネルを表し、Ｕ及びＶ、又はＣｂ及びＣｒは、映像のカラー（彩度）チャンネルを表している。人間の目は一般に、色よりも明るさの変化に敏感に反応するので、この事実を利用し、エンコーダーは、輝度チャンネルに比べて彩度チャンネルの解像度を抑えることによって発展してきた。ＹＵＶカラー空間において１つの彩度サンプリングレートは、４：４：４であって、対応するＵサンプル及びＶサンプルが、あらゆる明るさのサンプルに関し存在することを示している。別の彩度サンプリングレートは４：２：２であって、単一のＵサンプル及び単一のＶサンプルが、２つの横並びの輝度サンプルに対応していることを示している。彩度サンプリングレートは、４：２：２又は４：２：０のように、より低い解像度において、より小さな彩度サンプリングの結果として、典型的な符号化をするためには、４：４：４のような、より高い解像度の彩度サンプリングレートよりも少ないビットを必要とする。異なるチャンネルにおける彩度サンプリングによる異なる解像度は別として、映像内のカラーチャンネルそれぞれが、基本レイヤ映像内において異なる忠実性レベルで量子化される。
【００１９】
[033]スケーラブルな映像エンコーダーの中には、小さな彩度サンプリングレート（例えば４：２：０）及び／又は忠実性で、基本レイヤ映像を符号化するものもあって、より大きな彩度サンプリングレート（例えば４：２：２又は４：４：４）で強調レイヤ映像符号化するものもある。強調レイヤ映像の彩度チャンネルは、かくして輝度チャンネルと異なる信号エネルギーを有する。強調レイヤ映像の異なるチャンネル内の異なるレベルの量子化の使用は、エンコーダーをチャンネルの特性に適応させることによって性能改善し得る。
【００２０】
[034]実装の中には、強調レイヤ映像の一部又はすべてが、基本レイヤ映像エンコーダー／デコーダーを用いて符号化又は復号化するために、より小さな彩度の解像度へ再マッピングされ得るものもある。チャンネル間の適応量子化は、この状況も支援し得る。例えば、基本レイヤ映像が、強調レイヤ映像のトーンマッピングバージョンである場合、彩度チャンネルと比較され、輝度チャンネルに対し異なるＱＰの使用が、性能改善し得る。
【００２１】
[035]ＱＰ値を効率的に符号化し信号で送るための技法及びツールも本明細書に記載する。例えば、強調レイヤ映像に対するＱＰ値を符号化し信号を送信する一方法は、ＱＰの予測を使用した相互ユニット間における空間的ＱＰ値の冗長性を有効に利用することを含む。多くのシナリオにおいて、これが、画像ユニット又は画像のカラーチャンネルに対するＱＰ信号の送信コストの削減を支援していて、ここでユニットは、ブロック、マクロブロック、セグメント、又はその他のあるタイプのユニットである。ＱＰの空間的予測は、量子化が画像上で空間的に又は画像内のカラーチャンネル全域で変化するか否かに関する信号を送信するための単純な機構に関連し使用され得る。
【００２２】
[036]本明細書に記載した本技法及びツールの中には、背景で留意されている１つ以上の問題に対処しているものもある。典型的に、所与の技法／ツールが、そのような問題すべてを解決するわけではない。もっと正確に言うと、時間の符号化、リソースの符号化、時間の復号化、リソース及び／又は品質の復号化する際、制約及びトレードオフを考慮すると、所与の技法／ツールは、特定の実装又はシナリオに対する符号化及び／又は性能を改善する。
Ｉ．計算環境
[037]図１は、記載したいくつかの実施形態が実装され得る適切な計算環境（１００）の一般化例を示している。計算環境（１００）は、技法及びツールが、様々な汎用計算環境又は専用計算環境において実装され得るように使用範囲又は機能範囲に関し、どのような制限も又は機能性を提示するようにも意図されていない。
【００２３】
[038]図１を参照すると、計算環境（１００）は、少なくとも１つの処理ユニット（１１０）及びメモリー（１２０）を含む。図１において、この最も基本的構成（１３０）が、破線内に含まれている。処理ユニット（１１０）は、計算機実行可能命令を実行し、実際又は仮想のプロセッサーであり得る。マルチプロセッシングシステムにおいて、複数の処理ユニットが、計算機実行可能命令を実行し、処理能力を大きくする。メモリー（１２０）は、揮発性メモリー（例えば、レジスター、キャッシュ、ＲＡＭ）、不揮発性メモリー（例えば、ＲＯＭ、ＥＥＰＲＯＭ、フラッシュメモリーなど）、又はその２つのいくつかの組み合わせであり得る。メモリー（１２０）は、空間的に及び／又は画像のカラーチャンネル全域で変化するＱＰを使用し強調レイヤ映像の符号化及び／又は復号化するための、１つ以上記載した技法及びツールを用いたエンコーダーを実装しているソフトウェア（１８０）をストアしている。
【００２４】
[039]計算環境は、付加的な機能を有し得る。例えば、計算環境（１００）は、記憶装置（１４０）、１つ以上の入力装置（１５０）、１つ以上の出力装置（１６０）及び１つ以上の通信接続装置（１７０）を含む。バス、コントローラー、又はネットワークなどの（図示されていない）相互接続装置が、計算環境（１００）のコンポーネントを相互接続する。典型的に、（図示されていない）オペレーティングシステムソフトウェアは、計算環境（１００）において実行する別のソフトウェアのための動作環境を提供し、計算環境（１００）のコンポーネントの動作を調整する。
【００２５】
[040]記憶装置（１４０）は、取り外し可能又は取り外し不可能であり得、磁気ディスク、磁気テープ、又は磁気カセット、ＣＤ−ＲＯＭ、ＤＶＤ、又は計算環境（１００）内に情報をストアするために使用され得アクセスされ得る別の任意の媒体を含む。記憶装置（１４０）は、映像のエンコーダー及び／又はデコーダーを実装しているソフトウェア（１８０）に関する命令をストアする。
【００２６】
[041]入力装置（単数又は複数）（１５０）は、キーボード、マウス、ペン、又はトラックボールなどのタッチ入力装置、音声入力装置、スキャン装置、又は計算環境（１００）への入力を提供する別の装置であり得る。音声又は映像の符号化に関しては、入力装置（単数又は複数）（１５０）は、サウンドカード、ビデオカード、テレビチューナーカード、又はアナログ形式若しくはデジタル形式で音声入力若しくは映像入力を受け入れる類似装置、又は音声サンプル若しくは映像サンプルを計算環境（１００）に読み出すＣＤ−ＲＯＭ、又はＣＤ−ＲＷであり得る。出力装置（単数又は複数）（１６０）は、ディスプレイ、プリンター、スピーカー、ＣＤライター、又は計算環境（１００）からの出力を提供する別の装置であり得る。
【００２７】
[042]通信接続装置（単数又は複数）（１７０）は、通信媒体を介し、別の計算実体との通信を可能にする。通信媒体は、計算機実行可能命令、音声若しくは映像の入力又は出力、又はその他の搬送波信号のデータなどの情報を伝達する。搬送波データ信号は、その一連の１つ以上の特性を有している信号又は信号内の情報を符号化するための方法によって変更された信号である。非限定の例による通信媒体は、電気的、光学的、ＲＦ、赤外線、音響、又はその他の搬送波を用いて実装されている有線又は無線技法を含む。
【００２８】
[043]本技法及びツールを、計算機可読媒体に関する一般的文脈で記載し得る。計算機可読媒体は、計算環境内部でアクセスされ得る利用可能な任意の媒体である。非限定の例による計算環境（１００）を用いた計算機可読媒体は、メモリー（１２０）、記憶装置（１４０）、通信媒体、及び上記の任意の組み合わせを含む。
【００２９】
[044]本技法及びツールが、プログラムモジュールに含まれているような計算機実行可能命令に関する一般的な文脈で記載し得る実際又は仮想のプロセッサー上の対象計算環境において実行される。通常、プログラムモジュールは、特定のタスクを実行するか又は特定の抽象データタイプを実装しているルーチン、プログラム、ライブラリー、オブジェクト、クラス、コンポーネント、データ構造などを含む。プログラムモジュールの機能性は、様々な実施形態においてプログラムモジュール間において所望されるように結合又は分割され得る。プログラムモジュールに対する計算機実行可能命令が、ローカル計算環境又は分散計算環境内で実行され得る。
【００３０】
[045]詳細説明は、「製造」及び「符号化」のような用語を提示するために使用し計算環境における計算機動作を記載する。これらの用語は、計算機によって実行される動作に関する高度な抽象化であって、人間によって実行される動作と混同してはならない。これらの用語に対応している計算機の実際の動作は、実装に従って変化する。
ＩＩ．例示的符号化ツール
[046]図２は、基本レイヤ及び強調レイヤとして入力映像を符号化するための符号化ツール（２００）のブロック図であって、それに関連し記載したいくつかの実施形態が実装され得る。基本レイヤに関しては、基本レイヤのビットストリームフォーマット（２４８）は、Ｗｉｎｄｏｗｓ  Ｍｅｄｉａ  Ｖｉｄｅｏフォーマット、ＶＣ−１フォーマット、又はＭＰＥＧ−ｘ（例えば、ＭＰＥＧ−１、ＭＰＥＧ−２、又はＭＰＥＧ−４）フォーマット、Ｈ．２６ｘ（例えば、Ｈ．２６１、Ｈ．２６２、Ｈ．２６３、又はＨ．２６４）フォーマット、又はその他のフォーマットであり得る。
【００３１】
[047]ツール（２００）が映像画像を処理する。用語「画像」は、通常、ソース画像、符号化されたデータ、又は再構成された画像データを参照している。プログレッシブ映像に関する画像は、プログレッシブ映像フレームである。インターレース映像に関する画像は、文脈に従うインターレース映像フレーム、先頭フィールドフレーム、又はボトムフィールドフレームを参照している。一般用語「画像」は、これら様々なオプションを表すように使用される。
【００３２】
[048]符号化ツールは、入力映像画像（２０２）受け入れ、基本レイヤエンコーダー（２２０）に基本レイヤ映像を出力する第１のスケーラー（２０４）を含む。第１のスケーラー（２０４）は、サンプリングを小さくするか又は別の方法で入力映像画像（２０２）をスケーリングし、例えば、サンプリング深度、空間解像度、又は彩度サンプリングの解像度を小さくする。あるいは場合によって、第１のスケーラーは、入力映像画像（２０２）のサンプリングを大きくするか又は入力映像（２０２）を変更しない。
【００３３】
[049]基本レイヤエンコーダー（２２０）は、基本レイヤ映像を符号化し、基本レイヤビットストリーム（２４８）を出力し、更に、再構成された利用可能な基本レイヤ映像をインバーススケーラー（２５２）へ入力させ得る。再構成された基本レイヤ映像がスケーリングによる入力映像画像（２０２）と異なるビット深度、空間解像度、彩度サンプリングレートなどを有する場合、インバーススケーラー（２５２）は、再構成された基本レイヤ映像のサンプリングを大きく（又はインバーススケーリング）し、それは入力映像画像（２０２）と同一の解像度を有している。
【００３４】
[050]入力映像画像（２０２）は、再構成された基本レイヤ映像と比較され、第２のスケーラー（２５４）へ入力される強調レイヤ映像を製造する。第２のスケーラー（２５４）は、第１のスケーラー（２０４）と同一の物理コンポーネント又はソフトウェアプログラムの場合があるか又はそうではない。第２のスケーラー（２５４）が、強調レイヤエンコーダー（２４０）へ強調レイヤ映像（２５６）を出力する。
【００３５】
[051]強調レイヤエンコーダー（２４０）は、相互関係で符号化される強調レイヤ映像の予測「画像」（２５６）、及び内部で符号化される強調レイヤ映像の「画像」（２５６）を圧縮する。強調レイヤ映像内の一時「画像」は、入力映像画像と再構成された基本レイヤ映像画像との間の差を表しているが、エンコーダー（２４０）の例によっては、まだ画像として符号化されている。図２は、提示のために強調レイヤエンコーダー（２４０）を介し内部で符号化されるコンテンツ用パス、及び相互関係で符号化される予測コンテンツ用パスを示している。強調レイヤエンコーダー（２４０）のコンポーネントの多くは、内部で符号化されるコンテンツ及び相互関係で符号化される予測コンテンツ双方を圧縮するために使用される。それらのコンポーネントによって実行される厳密な動作は、圧縮された情報タイプに従って変化し得る。図２は、単一の強調レイヤエンコーダー（２４０）を示しているが、強調レイヤ映像（２５６）それ自体は、残りの個別のエンコーダーを用いて符号化する複数のための残りの映像レイヤへ分離され得る。通常、符号化される強調レイヤ映像（２５６）は、再構成された基本レイヤ映像と入力映像との間の差を表している（が必ずしもすべての差ではない）。
【００３６】
[052]通常、エンコーダー（２４０）内部において、（画像のような）相互関係で符号化される予測コンテンツは、既に再構成されたコンテンツからの予測によって（典型的に参照画像又はアンカーとして参照される別の１つ以上の画像として）提示される。例えば、所与の時間におけるコンテンツが、プログレッシブＰフレーム若しくはＢフレーム、インターレースＰフィールド若しくはＢフィールド、又はインターレースＰフレーム若しくはＢフレームとして符号化される。エンコーダー（２４０）内の予測残差は、予測した情報とそれに対応する元の強調レイヤ映像との間の差である。
【００３７】
[053]強調レイヤ映像（２５６）のコンテンツが予測される画像として符号化される場合、モーション推定器（２５８）は、既に再構成されている強調レイヤ映像コンテンツを表わしている１つ以上の参照画像に関するマクロブロックのモーション又はその他一連の強調レイヤ映像画像のサンプルを推定する。画像ストア（２６４）が、参照画像として、再構成強調レイヤ映像（２６６）をバッファリングする。複数の参照画像が使用されるとき、複数の参照画像は、一時的に異なる方向又は一時的に同一の方向から着信され得る。モーション推定器（２５８）は、モーションベクトル情報のようなモーション情報（２６０）を出力する。
【００３８】
[054]モーション補償器（２６２）は、現在のモーション補償画像（２６８）を形成するとき、（参照画像（単数又は複数）としてストアされている）再構成強調レイヤ映像コンテンツ（２６６）にモーションベクトルを適用する。モーション補償強調レイヤ映像（２６８）のブロックとそれに対応する元の強調レイヤ映像（２５６）のブロックとの間の差が（もしあれば）ブロックに対する予測残差（２７０）である。その後、強調レイヤ映像の再構成中、再構成された予測残差が、モーション補償強調レイヤ映像（２６８）に追加され、元の強調レイヤ映像（２５６）により近い再構成されたコンテンツを取得する。しかしながら、非可逆圧縮においては、情報の中には元の強調レイヤ映像（２５６）からまだ失われるものもある。代替として、モーション推定器及びモーション補償器は、別のタイプのモーション推定／補償を適用する。
【００３９】
[055]周波数変換器（２８０）は、空間的領域の映像情報を周波数領域データへ変換（すなわちスペクトル変換）する。ブロックを基本とする映像コンテンツに関して、周波数変換器（２８０）が、ＤＣＴ、ＤＣＴの変形、又はその他のフォワードブロック変換をサンプル又は予測残差データブロックに適用し、周波数変換ブロック係数を製造する。代替として、周波数変換器（２８０）は、フーリエ変換のような従来の別の周波数変換を適用するか、又はウェーブレット解析若しくはサブバンド解析を使用する。周波数変換器（２８０）は、８×８、８×４、４×８、４×４、又はその他の大きさの周波数変換を適用する。
【００４０】
[056]量子化器（２８２）がその後、変換ブロック係数を量子化する。量子化器（２８２）は、画像単位を基本とするかマクロブロック単位を基本するか、又はその他を基本とする空間的に変化した刻み幅を用いたスペクトルデータに非一様なスカラー量子化を適用する。追加すると場合によっては、量子化器が、強調レイヤ映像画像のカラーチャンネル全域で量子化を変化させることもある。量子化器（２８２）はまた別のタイプの量子化、例えば、少なくともいくつかのスペクトルデータ係数に対し一様か又は適応した量子化を適用し得るか、又は周波数変換を使用しないエンコーダーシステムにおいて、直接に空間的領域データを量子化する。
【００４１】
[057]再構成強調レイヤ映像画像がそれに続くモーション推定／補償のために必要とされるとき、逆量子化器（２９０）は、量子化スペクトルデータ係数にて逆量子化を実行する。逆周波数変換器（２９２）は、逆周波数変換を実行し、（予測強調レイヤ映像コンテンツ用に）再構成された予測残差ブロックか又は（内部で符号化される残りの映像コンテンツ用に）サンプルを製造する。強調レイヤ映像（２５６）が予測したモーション補償の場合、再構成予測残差が、モーション補償予測器（２６８）に追加され、再構成強調レイヤ映像を形成する。画像ストア（２６４）が、それに続くモーション補償予測の際に使用するための再構成強調レイヤ映像をバッファリングする。
【００４２】
[058]エントロピーエンコーダー（２８４）は、量子化器の出力（２８２）及びいくつかのサイド情報（例えば量子化パラメーター値）を圧縮する。典型的なエントロピー符号化技法は、算術符号化、差分符号化、ハフマン符号化、ランレングス符号化、ＬＺ符号化、辞書符号化、及び上記の組み合わせを含む。エントロピーエンコーダー（２８４）は、典型的に、異なる種類の情報に異なる符号化技法を使用し、特定の符号化技法で複数の符号テーブルから選択し得る。
【００４３】
[059]（示されていない）コントローラーが、モーション推定器（２５８）、周波数変換器（２８０）、量子化器（２８２）、逆量子化器（２９０）、エントロピーエンコーダー（２８４）のような様々なモジュールから入力を受信する。コントローラーは、符号化の間、例えば、量子化の刻み幅を設定し、レート−ひずみ解析を実行し、中間結果を評価する。コントローラーは、モーション推定器（２５８）、周波数変換器（２８０）、量子化器（２８２）、及びエントロピーエンコーダー（２８４）のようなモジュールと作用し、符号化パラメーターを設定し、符号化の間、変化させる。エンコーダーが、符号化の間、異なる符号化パラメーター選択肢を評価するとき、エンコーダーは、異なる符号化パラメーター設定を評価するためのいくつかの段階（例えば、量子化及び逆量子化）を繰り返し実行し得る。エンコーダーは、次の段階へ進める前の一段階において、パラメーターを設定し得る。あるいはエンコーダーは、異なる符号化パラメーターと連帯して評価し得る。評価される符号化パラメーターの決定ツリー、及び符号化に対応するタイミングは、実装に依存する。実施形態の中には、コントローラーが、符号化セッションウィザードインターフェースからの入力、別のエンコーダーアプリケーションインターフェースからの入力、又は別のソースからの入力を受信し、特定のルールを使用し符号化される特定のコンテンツを有するように映像を指定するものもある。
【００４４】
[060]上記説明は強調レイヤ映像に対するモーション補償を明示的に述べている。エンコーダー（２４０）は、付加的に強調レイヤ映像の内部圧縮を実行する。その例において、スケーラー（２５４）がエンコーダー（２４０）に強調レイヤ映像（２５６）を提供し、エンコーダーは、モーション補償せずに内部で符号化される画像としてそれを内部圧縮する。代わりに、強調レイヤ映像（２５６）が、周波数変換器（２８０）、量子化器（２８２）、及びエントロピーエンコーダー（２８４）に直接提供され、符号化された映像として出力される。内部で符号化された強調レイヤ映像の再構成バージョンが、それに続く別の強調レイヤ映像のモーション補償を使用するために、バッファリングされ得る。
【００４５】
[061]エンコーダー（２４０）内のモジュール間において示した関係は、エンコーダー内部の一般的な情報の流れを示していて、別の関係は単純化のために示されていない。具体的には、図２は通常、映像シーケンス、画像、マクロブロック、ブロックなどに対し使用されるモード、テーブルなどを示すサイド情報を示していない。そのようなサイド情報は、一旦終了されると、典型的に、サイド情報のエントロピー符号化後、出力ビットストリームに送信される。
【００４６】
[062]映像エンコーダーの特定の実施例は、典型的に、強調レイヤエンコーダー（２４０）の変形又は補足バージョンを使用する。所望した圧縮の実装及びタイプに従って、エンコーダーモジュールが追加され、省略され、複数のモジュールに分割され、別のモジュールと組み合わせられ、及び／又は類似のモジュールと置換され得る。例えば、コントローラーは、異なるエンコーダーモジュールに関連する複数のコントローラーモジュールに分割され得る。代替実施形態において、異なるモジュール及び／又はその他の構成のモジュールを有するエンコーダーが、記載した１つ以上の技法を実行する。
ＩＩＩ．例示的復号化ツール
[063]図３は、例示的強調レイヤデコーダー（３４０）を含む復号化システムのブロック図（３００）であって、それに関連し記載した実施形態のいくつかが実装され得る。システム（３００）は、基本レイヤビットストリーム（３０２）を受信し、再構成された基本レイヤ映像を第１のインバーススケーラー（３５２）に出力する基本レイヤデコーダー（３２０）を含む。基本レイヤビットストリーム（３０２）は、Ｗｉｎｄｏｗｓ  Ｍｅｄｉａ  Ｖｉｄｅｏフォーマット、又はＶＣ−Ｉフォーマット、ＭＰＥＧ−ｘ（例えば、ＭＰＥＧ−１、ＭＰＥＧ−２又はＭＰＥＧ−４）フォーマット、Ｈ．２６ｘ（例えば、Ｈ．２６１、Ｈ．２６２、Ｈ．２６３、又はＨ．２６４）フォーマット、又はその他のフォーマットのビットストリームであり得る。実施形態の中には、基本レイヤビットストリーム（３０２）が、モーション補償を使用して符号化され、かくして基本レイヤデコーダー（３２０）がモーション補償ループを含むものもある。第１のインバーススケーラー（３５２）は、サンプリングを大きくするように作動可能か又は別の方法で、出力される再構成映像画像（３９８）の所望のビット深度、空間解像度、彩度サンプリングレート、及び／又はその他の解像度に再構成される基本レイヤ映像をインバーススケールする。
【００４７】
[064]システムは更に、強調レイヤビットストリーム（３０４）を受信するように作動可能な強調レイヤデコーダー（３４０）を含む。強調レイヤビットストリーム（３０４）は、基本レイヤビットストリーム（３０２）と同一フォーマットか又はそれは異なるフォーマットの場合がある。エントロピーデコーダー（３８４）は、算術符号化、差分符号化、ハフマン符号化、ランレングス符号化、ＬＺ符号化、辞書符号化、及び上記組み合わせを含むエントロピー符号化方式によって、符号化されたビットストリームエレメントを復号化するように作動可能である。エントロピーデコーダー（３８４）は、典型的に、異種情報に対し、異なる復号化技術を使用し、特定の復号化技術で複数のコードテーブルの中から選択し得る。エントロピーデコーダー（３８４）は、モーション補償器（３６２）へモーションベクトル情報（３６０）のようなサイド情報を出力する。
【００４８】
[065]逆量子化器（３９０）が、エントロピーデコーダー（３８４）の任意の出力に逆量子化を適用する。実施形態の中には、逆量子化器（３９０）が、画像単位を基本とし、マクロブロック単位を基本とし、カラーチャンネルを基本とし、又はその他のある基本として、変化させる刻み幅を用いて非一様なスカラー量子化をリバースするように作動可能なものもある。より一般には、逆量子化器（３９０）が、符号化の間、適用した量子化をリバースするように作動可能である。
【００４９】
[066]逆周波数変換器（３９２）は、逆量子化器（３９０）の出力を受け取る。逆周波数変換器（３９２）は、インバースＤＣＴ、インバースＤＣＴの変形、又はその他の逆ブロック変換を逆量子化器（３９０）の出力に適用することによって、空間的領域値のブロックを製造するように作動可能である。逆周波数変換器（３９２）は、８×８、８×４、４×８、４×４、又はその他のある大きさの周波数をリバースするように作動し得る。逆周波数変換器（３９２）は（相互関係で符号化される強調レイヤ映像コンテンツの場合）予測残差（３７０）、又は（内部で符号化される強調レイヤ映像コンテンツの場合）サンプルに対し再構成された値を出力する。
【００５０】
[067]エントロピーデコーダー（３８４）から出力したモーションベクトル情報（３６０）は、モーション補償器（３６２）へ入力される。モーション補償器（３６２）は、画像ストア（３６４）に既にバッファリングされている再構成強調レイヤ映像にモーションベクトル情報を適用し、モーション補償予測強調レイヤ映像（３６８）を出力する。
【００５１】
[068]相互関係で符号化された強調レイヤ映像を復号化する際、モーション補償予測強調レイヤ映像（３６８）が、予測残差（３７０）と結合され、再構成強調レイヤ映像（３６６）を形成する。再構成強調レイヤ映像（３６６）が、（それに続くモーション補償に使用するために）画像ストア（３６４）によってバッファリングされ、第２のインバーススケーラー（３５４）へ強調レイヤデコーダー（３４０）から出力される。
【００５２】
[069]強調レイヤデコーダー（３４０）は、８ビット映像、１０ビット映像、又はその他のあるビット深度を有する映像を復号化するように作動され得る。強調レイヤデコーダー（３４０）が８ビット映像を復号化し、より大きいビット深度（例えば１０ビット）を有する出力映像が再構成された場合、第２のインバーススケーラー（３５４）は、より大きいビット深度へ再構成強調レイヤ映像（３６６）のサンプリングを増やす。あるいは強調レイヤデコーダー（３４０）が１６ビット映像を復号化し、より小さなビット深度（例えば８ビット）を有する出力映像出力が再構成された場合、第２のインバーススケーラー（３５４）は、より小さなビット深度へ再構成強調レイヤ映像（３６６）のサンプリングを減らす。復号化ツールが、第２のインバーススケーラー（３５４）から出力された、逆スケーリングされた再構成強調レイヤ映像を、第１のインバーススケーラー（３５２）によって逆スケーリングされた再構成基本レイヤ映像と結合し、出力映像用に再構成映像画像（３９８）を製造する。
【００５３】
[070]上記説明は、相互関係で符号化された強調レイヤ映像の復号化を明示的に述べている。デコーダー（３４０）は、内部の復号化を使用し、内部で符号化された強調レイヤ映像も復号化する。その例においては、エントロピーデコーダー（３８４）、逆量子化器（３９０）、及び逆周波数変換器（３９２）が、既に述べたように作用し、モーション補償を迂回し、強調レイヤ映像サンプルを製造する。今後のモーション補償の際に使用するための再構成強調レイヤ映像（３６６）が、画像ストア（３６４）にバッファリングされる。
【００５４】
[071]デコーダー（３４０）内部のモジュール間において示した関係は、復号化情報の一般的な流れを示していて、別の関係は単純化のために示されていない。具体的には、図３は、通常、映像シーケンス、画像、マクロブロック、ブロックなどに使用されるモード、テーブルなどを示すサイド情報を示していない。
【００５５】
[072]映像デコーダーの特定の実施例は、典型的に、一般化したデコーダー（３４０）の変形又は補足バージョンを使用する。所望した圧縮の実装又はタイプに従って、デコーダーモジュールが、追加され、省略され、複数のモジュールに分割され得、別のモジュールと結合され得、及び／又は類似のモジュールと置換され得る。代替実施形態において、異なるモジュール及び／又はその他の構成のモジュールを有するデコーダーが、記載した１つ以上の技法を実行する。
【００５６】
[073]図３は、単一の強調レイヤデコーダー（３４０）を示しているが、強調レイヤ映像それ自体は、残りの個別エンコーダーを用いて符号化し複数の強調レイヤビットストリームとして信号で送るために、複数の残りの映像レイヤへ分離され得る。所与の復号化システムは、複数の強調レイヤビットストリームのうち１つ以上を復号化するための１つ以上の個別の残りのデコーダーを含む。通常、復号化される強調レイヤ映像は、再構成基本レイヤ映像と元の入力映像との間の差を示している（が必ずしもすべての差でない）。
ＩＶ．空間的かつチャンネル全域の量子化変更
[074]第１の一連の技法及びツールに従ってエンコーダーは、空間的に及び／又は画像のカラーチャンネル全域で強調レイヤ映像の量子化を変化させる。例えば、エンコーダーは、異なるカラーチャンネルのユニットに対する異なる量子化を潜在的に使用し、強調レイヤ映像の（マクロブロックのような）複数のユニット単位で量子化を変化させる。エンコーダーは、可変量子化をパラメーター化する量子化パラメーターを信号で送る。対応するデコーダーが、空間的に及び／又は画像のカラーチャンネル全域で強調レイヤ映像の逆量子化を変化させる。
【００５７】
Ａ．一般化符号化技法
[075]図４は、画像全域で空間的に及び／又は画像のカラーチャンネル全域で変化させる量子化を用いて強調レイヤ映像を符号化するための一般化技法（４００）の流れ図を示している。図２を参照し説明した符号化ツール（２００）が技法（４００）を実行するか、又はその他のあるツールが使用され得る。
【００５８】
[076]符号化ツールは、強調レイヤ映像の画像に対する量子化を空間的に変化させるか否か決定する（４０５）。これは、ユーザー入力によるか又は画像又は画像の一部の解析を介し、示され得る。例えば、ユーザーが圧縮時に高度のレート歪み効率を所望する場合、ユーザーは、空間的に変化させるＱＰを使用するようにツールに指示し得る。代替として、符号化される画像が高度の複雑性又は閾値を超えた空間的変化を有している場合、ソフトウェアに事前設定した閾値が、画像を符号化するとき、空間的に変化するＱＰを使用するようにツールに指示する。
【００５９】
[077]ツールは、強調レイヤ映像の画像の複数のカラーチャンネル間において量子化を変化させるか否かも決定する（４１０）。画像は、様々なカラーフォーマット（例えば、４：４：４、４：２：２、又は４：２：０の彩度サンプリングレートを有するカラー空間に関するＹＵＶ又はＹＣｂＣｒ）の画像であり得る。それがＹＵＶ又はＹＣｂＣｒ画像である場合、画像は、輝度チャンネル及び２つの彩度チャンネルを有する。画像の（カラープレーン又はカラーコンポーネントとも呼ばれる）個別のチャンネルは、異なる空間解像度を有し得る。ツールは、ユーザーの指示、エンコーダーウィザードの設定に従うか、又は画像、画像の一部、及び／又は１つ以上のカラーチャンネル解析を介し、画像の異なるカラーチャンネル全域でＱＰを変更し得る。
【００６０】
[078]次に、ツールは、決定したＱＰ又は複数のＱＰを使用し、強調レイヤ映像の画像を符号化する（４２０）。ツールは、画像に対する１つ以上のＱＰを決定する。画像のＱＰが画像上で空間的に変化しない場合、単一のＱＰだけが画像に対し使用される。画像のＱＰが空間的に変化する場合、異なるＱＰが、画像内のユニットそれぞれ（例えば、マクロブロック、ブロック）に対し決定される。追加すると、ＱＰが画像のカラーチャンネル全域で変化する場合、ツールは、複数のチャンネルに対し複数のＱＰを決定し、画像内のユニットそれぞれに対し異なるＱＰを潜在的に決定する。例えば、異なるＱＰが、画像内のユニットの輝度チャンネル及び彩度チャンネルそれぞれに対し決定される。通常、符号化ツールは、画像内のユニットそれぞれにＱＰ（単数又は複数）を適用し、強調レイヤビットストリームを製造する。
【００６１】
[079]ツールは、使用されたＱＰ又は複数のＱＰを示す情報を含む符号化強調レイヤビットストリームを出力する（４３０）。典型的に、ＱＰ又は複数のＱＰを示す情報は、別のパラメーター化された画像又はユニットに関する情報と一緒にビットストリームに散在させられる。例えば、ツールは、強調レイヤビットストリームの画像内のユニットそれぞれに対して１つ以上のＱＰを信号として送る。信号送信は、ビットストリームに画像レベル又はユニットレベルで実行され得る。実装の中にはツールが、ＱＰが空間的に変化するか否か示す画像レベルの単一ビットを信号で送り、ＱＰが空間的に変化する場合、ツールが、ＱＰが画像のカラーチャンネル全域で変化するか否か示すための別のビットを信号で送るものもある。ＱＰが画像上空間的に又は画像のカラーチャンネル全域で変化する場合、ツールは、ビットストリームのユニットレベルで画像内のユニットそれぞれに対するＱＰ（単数又は複数）の値（単数又は複数）を信号で送る。この場合、ツールは付加的に、ビットストリームのユニットレベルでユニットそれぞれに関するＱＰ情報を信号するためにいくつのビットが使用されるか画像レベルの信号で送る。代替として、ツールは、可能性のある異なるＱＰ値を含むテーブルを信号で送り、その後、ビットストリームのユニットレベルで、画像のユニットそれぞれに対するテーブルからの選択値を信号で送る。
【００６２】
[080]ツールが、強調レイヤ映像の画像に関する技法（４００）を実行し、画像単位を基本とする技法（４００）を繰り返す。代替として、ツールは、画像グループ、映像スライス、又はその他の映像セクションに対する技法を実行し、それを基本とする技法を繰り返す。
【００６３】
Ｂ．例示的符号化技法
[081]図５は、空間的に又は個々のフレームのカラーチャンネル全域で変化させるＱＰを使用した強調レイヤ映像を符号化するための例示的技法（５００）の流れ図を示している。図２を参照し説明した符号化ツール（２００）が、技法（５００）実行するために使用されるか、又はその他のあるツールが使用され得る。ツールは、フレーム単位を基本とする技法（５００）を繰り返す。
【００６４】
[082]ツールは、最初、ＱＰがフレームに対し空間的に変化するか否か決定する（５０５）。ツールは、フレームを解析し、ＱＰを変化させることが、所望したレート歪み効率、圧縮速度、フレームの複雑性の程度、又はその他の評価基準のような多くの評価基準の１つ以上に従って受け入れられるか又は望ましいか決定する。例えば、ユーザーは、符号化ウィザードのようなユーザーインタフェースを介し、高度のレート歪み効率が所望されていることを示す。ツールは、その後、空間的に可変のＱＰが、所望した程度のレート歪み効率を達成するために必要であるか否か決定する。代替として、ツールは、フレームの複雑性が所定の閾値又はユーザー定義の閾値を超えているか否か決定し、かくして、空間的に可変のＱＰが所望されているか否か決定する。
【００６５】
[083]ツールが、空間的に可変のＱＰが所望されていないことを決定した場合、ツールは、圧縮ファイルの速度拘束、入力映像の知覚品質、及び／又は複雑性などの評価基準に従ってフレームＱＰを決定する（５１０）。ツールは、強調レイヤビットストリームにフレームＱＰを信号で送る（５１５）。
【００６６】
[084]ツールが、ＱＰが空間的に変化することを決定した場合、ツールは、ＱＰがフレームのカラーチャンネル全域で変化するか否か決定する（５２０）。ツールは、個別か又はその他のカラーチャンネルと一緒に、カラーチャンネルそれぞれを解析し、カラーチャンネルそれぞれに対し、所望したレート歪み効率、圧縮速度、フレームの複雑性の程度、フレーム内のチャンネルそれぞれの複雑性、チャンネルと異なるチャンネルとの間の変化の量、又はその他のある評価基準など、多くの評価基準の１つ以上に従って、ＱＰの変更が受け入れられるか又は望ましいか決定する。
【００６７】
[085]ツールが、ＱＰがカラーチャンネル全域で変化させないことを決定した場合、ツールは、フレーム内で使用する複数のＱＰを決定する（５２５）。例えば、ツールは、速度拘束、知覚品質、及び／又はそれぞれのマクロブロックに対する映像の複雑性のような評価基準に従って、フレーム内のマクロブロックに対するＱＰを決定する。
【００６８】
[086]ツールがフレーム内のＱＰ（複数）を決定（５２５）した後、フレームＱＰを信号で送る（５３０）。通常、フレームＱＰは、フレーム内のマクロブロックそれぞれを符号化するとき使用される「デフォルト」のＱＰである。一例において、フレームＱＰは、フレーム内のマクロブロックのＱＰの平均である。代替として、ツールは、フレーム内の最も一般的なＱＰとして、フレームＱＰを決定し、マクロブロックに対するＱＰを信号で送るためのビットコストを削減する。例えば、ツールは、ＱＰが空間的に変化することと、ＱＰがチャンネル全域で変化しないことと、フレームＱＰがｘ個のビットを使用し信号で送られることと、を信号として送り、その後、フレームＱＰの値自身を信号で送る。代替として、ツールは、フレームＱＰが所与のテーブル（例えば、シーケンス用のＱＰテーブル）内の多くのエントリーのうち１つであることを信号で送り得るか又はツールは、別のある方法でフレームＱＰを信号で送り得る。
【００６９】
[087]ツールは、その後、フレーム内のマクロブロックに対するＱＰを信号で送る（５３５）。一実施形態において、これは、フレームＱＰ又はフレーム内の空間的に隣接しているマクロブロックの別の１つ以上のＱＰに基づいて予測されたＱＰのどちらか一方であり得る予測ＱＰに関して、マクロブロックそれぞれに対するＱＰを信号で送ることを含む。別の実施形態において、これは、テーブル内の複数の値の１つとして、マクロブロックそれぞれに対するＱＰを信号で送ることを含む。
【００７０】
[088]ツールは、ＱＰが空間的及びカラーチャンネル全域の双方において変化することを決定した場合、ツールは、フレームの第１のカラーチャンネル内部において使用するためのＱＰを決定する（５４０）。例えば、ツールは、それぞれのマクロブロックに対する映像の速度拘束、知覚品質、及び／又は複雑性のような評価基準に従って、カラーチャンネルＹのマクロブロックに対するＱＰ決定を進める。
【００７１】
[089]ツールがチャンネル内のマクロブロックに対するＱＰを決定（５４０）した後、ツールは、チャンネルに対するフレームＱＰを信号で送る（５４５）。通常、チャンネルに対するフレームＱＰは、チャンネル内のマクロブロックそれぞれを符号化するとき使用される「デフォルト」ＱＰである。一例において、ツールは、チャンネル内のマクロブロックそれぞれのＱＰを平均することによって、チャンネルに対するフレームＱＰを決定する。別の例において、ツールは、チャンネル内において最も一般的に使用されるＱＰとして、チャンネルに対するフレームＱＰを選択する。一実施形態において、チャンネルに対するフレームＱＰの信号送信は、ＱＰが空間的にかつフレームの異なるカラーチャンネル全域で変化する信号を送り、その後、チャンネル自体に対するフレームＱＰを信号で送ることを含む。代替として、チャンネルに対するフレームＱＰが、ＱＰテーブル（例えばシーケンス用ＱＰテーブル）の値のいくつかの１つとして、信号で送られ得る。
【００７２】
[090]ツールがチャンネルに対するフレームＱＰを信号で送った後、ツールは、解析されていない別のカラーチャンネル、例えば、彩度（Ｕ、Ｖ）チャンネルがフレーム内に存在するか否かチェックする（５５０）。存在する場合、ツールは、別のチャンネルそれぞれに対するフレームＱＰに関して決定ステップ（５４０）及び信号送信ステップ（５４５）を実行する。代替として、ツールは、任意のチャンネルに対し信号送信ステップ（５４５）の前に、チャンネルそれぞれに対するフレームＱＰに関する決定ステップ（５４０）を実行し得るか、又はその他のステップが別のある順番で実行され得る。
【００７３】
[091]ツールは、次に、チャンネルそれぞれ関するマクロブロックに対するＱＰを信号で送る（５５５）。一実施形態において、これは、予測ＱＰに関し、チャンネルそれぞれの中のマクロブロックそれぞれに対するＱＰを信号で送ることを含んでいる。予測ＱＰは、チャンネルＱＰであり得るか、又は予測ＱＰは、カラーチャンネル内で隣接している１つ以上のマクロブロックのＱＰに基づくＱＰであり得る。別の実施形態において、ツールは、チャンネルそれぞれのマクロブロックそれぞれのＱＰをテーブル内の複数のＱＰ値の１つとして、信号を送る。
【００７４】
[092]カラーチャンネルそれぞれが空間的に変化し得ない場合もあって、そのためツールは、信号送信ステップ（５４５）又は信号送信ステップ（５５５）のような符号化プロセスのいくつかの地点において、カラーチャンネル内のマクロブロックに対するＱＰがすべて、チャンネルに対するフレームＱＰに等しいことを、スキップビットを用いて示す。
【００７５】
Ｃ．カラーチャンネルそれぞれにおけるマクロブロックに対するＱＰ信号の送信
[093]図６Ａは、複数のカラーチャンネルそれぞれにおけるマクロブロックに対するＱＰ（複数）を信号で送る（５５５）ための一アプローチの詳細（６００）を示している流れ図である。
【００７６】
[094]ツールは、１つ以上のチャンネル内のＱＰの多様性に関するフレームレベル情報を信号で送る（６０５）。例えば、ツールは、チャンネルそれぞれに対するフレームＱＰに対しマクロブロックＱＰを定義するために使用されるビット数をフレームレベルの信号で送る。代替として、ツールは、ＱＰインデックステーブルを示す情報を信号で送り、チャンネルＱＰを含み得る異なるＱＰに関する複数の値をテーブルに投入する。異なるテーブルがカラーチャンネルそれぞれに関して示されるか、又は代替として２つ以上のカラーチャンネルがテーブルを共有し得る。追加すると、１つ以上のカラーチャンネルがフレーム全体を空間的に変化し得ないので、そのため単一のＱＰだけが、チャンネルに対し示され得る。
【００７７】
[095]ツールは、マクロブロック単位を基本とし、次のマクロブロックのＱＰに関する情報を信号で送る（６１５）。一実施形態において、ツールは、実際のマクロブロックＱＰがカラーチャンネルに対するフレームＱＰか、又はマクロブロックのＱＰに関する空間的に予測した値であり得る、マクロブロックの予測ＱＰと同一であるか否かに関する信号を送る。マクロブロックのＱＰ予測ルールは、実装によって変化する。実際のＱＰが予測ＱＰと同一でない場合、ツールは、マクロブロックＱＰと予測ＱＰとの間の差を信号で送る。代替として、ツールは、実際のマクロブロックＱＰが、カラーチャンネルに対するフレームＱＰであり得るか又はマクロブロックに対し空間的に予測したＱＰ値であり得る、マクロブロックの予測ＱＰ値に等しいか否かに関する信号を送る。マクロブロックＱＰが予測ＱＰに等しくない場合、ツールは、マクロブロックＱＰがＱＰインデックステーブル内の複数のＱＰ値の１つであることを信号で送る。
【００７８】
[096]ツールが所定のカラーチャンネル内のマクロブロックＱＰに関する情報を信号で送った後、ツールは、空間的に変化するＱＰを有する別のカラーチャンネルが存在するか否かチェックする（６２０）。別の１つ以上のカラーチャンネルが存在し、そのＱＰが信号で送られていない場合、ツールは、次のカラーチャンネル内のマクロブロックに対する信号送信ステップ（６１５）を実行する。空間的に変化するＱＰを有する別のカラーチャンネルが存在しない場合、ツールは、フレーム内に別のマクロブロックが存在するか否かチェックする（６２５）。マクロブロックは、ラスタースキャンの順番又はその他のある順番に従ってチェックされ得る。チャンネル内に別のマクロブロックが存在し、そのＱＰが信号で送られていない場合、ツールは、次のマクロブロックに対し信号送信ステップ（６１５）及びチェックステップ（６２０）を実行する。フレーム内に別のマクロブロックが存在しない場合、ツールは、フレームのカラーチャンネルそれぞれの中のマクロブロックに対するＱＰ信号送信を実行し終わった。
【００７９】
Ｄ．フレーム内のマクロブロックに対するＱＰ信号の送信
[097]図６Ｂは、フレーム内で空間的に変化するマクロブロックＱＰを信号で送る（５３５）ための一アプローチの詳細（６３０）を示している流れ図である。
【００８０】
[098]第１のステップとして、ツールはフレーム上のＱＰの空間的変化に関するフレームレベル情報を信号で送る（６３５）。例えば、ツールは、フレームＱＰに対するマクロブロックＱＰを定義するために使用されるビット数をフレームレベルで信号送信する。代替として、ツールは、ＱＰインデックステーブルを示す情報を信号で送り、異なるＱＰに関する複数の値をテーブルに投入する。
【００８１】
[099]ツールは、マクロブロック単位を基本として、次のマクロブロックＱＰに関する情報を信号で送る（６４５）。ツールは、マクロブロックＱＰが、フレームＱＰか又はマクロブロックＱＰに関する空間的に予測した値であり得る、マクロブロックの予測ＱＰと同一であるか否かに関する信号を送る。マクロブロックのＱＰ予測ルールは、実装に従って変化する。実際のＱＰが予測ＱＰと同一でない場合、ツールは、マクロブロックＱＰと予測ＱＰとの間の差の値を信号で送る。代替として、マクロブロックＱＰが１つの予測ＱＰの等しくない場合、ツールは、マクロブロックＱＰがＱＰインデックステーブル内の複数のＱＰの値の１つであることを信号で送る。
【００８２】
[0100]ツールが、フレームに対するマクロブロックＱＰに関する情報を信号で送った後、ツールは、フレーム内に別のマクロブロックが存在するか否かチェックする（６５０）。マクロブロックは、ラスタースキャンの順番又はその他のある順番に従ってチェックされ得る。フレーム内に別のマクロブロックが存在する場合、ツールは、次のマクロブロックに対する信号送信ステップ（６４５）を実行する。フレーム内に別のマクロブロックが存在しない場合、ツールは終了する。
【００８３】
Ｅ．一般化復号化技術
[0101]図７は、画像全域で空間的に変化するか又は画像のカラーチャンネル全域で変化する逆量子化を用いた強調レイヤ映像を復号化するための一般的方法（７００）を示している。図３を参照し説明したような復号化ツール（３００）が、技法（７００）を実行するために使用されるか、又はその他のあるツールが使用され得る。
【００８４】
[0102]復号化ツールが、ビットストリームにおいて、強調レイヤ映像に関する符号化情報を受信する（７１０）。符号化情報は、画像又はそのチャンネルのユニット（例えば、マクロブロック、ブロック）に対するＱＰを示す情報を含む。ある実施形態は、ツールが、図５、６Ａ及び６Ｂに示した信号を受信し、送信されたシンタックスエレメントを受信し、シンタックスエレメントを評価し、適切な条件付きビットストリームパスに従って空間的に及び／又は画像のチャンネル間において変化するＱＰを決定するための技法に従う。代替として、ツールは、別のアプローチに従って信号送信されたＱＰ情報を受信する。
【００８５】
[0103]ツールは、その後、強調レイヤ映像を復号化する（７２０）。それを実行する際、ツールは、空間的及び／又は強調レイヤ映像のユニットに対するチャンネル間における逆量子化を（信号送信されたＱＰ情報に従って）変化させる。
【００８６】
[0104]ツールは、強調レイヤ映像の画像に関する技法（７００）を実行し、画像単位を基本として技法を繰り返す。代替として、ツールは、画像グループ、スライス、又はその他の映像セクションに関して技法を実行し、それを基本とする技法を繰り返す。
Ｖ．予測的量子化パラメーターの符号化及び復号化
[0105]第２の一連の技法及びツールに従ったエンコーダーは、空間的予測を使用して量子化パラメーターを予測的に符号化する。対応するデコーダーは、復号化の間、空間的予測を使用して量子化パラメーターを予測する。例えば、エンコーダー及びデコーダーは、画像又は画像チャンネル内の空間的に隣接しているマクロブロックＱＰを考慮するよりも、ＱＰ予測ルールを使用し、マクロブロックＱＰを予測する。空間的なＱＰの予測は、空間的かつチャンネル間双方において変化するＱＰを符号化するために使用され得るか又はそれは、別のタイプのＱＰの符号化及び復号化の際、使用され得る。
【００８７】
Ａ．一般化符号化
[0106]図８は、空間的予測を使用し、ＱＰを符号化し信号を送る一般化技法（８００）を示している流れ図である。図２を参照し説明したような符号化ツール（２００）が方法（８００）を実行するために使用され得るか、又はその他のあるツールが使用され得る。技法（８００）は全体画像を参照し説明されているが、本技法は画像のカラーチャンネルそれぞれに対し個別に適用され得る。
【００８８】
[0107]ツールが画像内の次のユニットに対するＱＰを取得する（８０５）。ユニットは、画像のマクロブロック、ブロック、又はその他の領域であり得る。技法（８００）はＱＰ値の符号化及び信号送信に対処しているので、エンコーダーは既に、ユニットのＱＰ及び画像のＱＰを決定している。
【００８９】
[0108]ツールが、ユニットに対する予測ＱＰを決定する（８１０）。予測ＱＰの値は、作動中、ＱＰ予測ルールに依存する。ＱＰ予測ルールは実装に依存するが、エンコーダー及びデコーダーは、どんなことが起こっても同一のＱＰ予測ルールを使用する。第１の予測ルール例は、現在のユニットの左及び現在のユニットの上方のユニットのＱＰを比較する。隣接している２つのユニットのＱＰが同一である場合、エンコーダーは、予測ＱＰとしてそのＱＰを使用する。同一でない場合、エンコーダーは、現在のユニットに対する予測ＱＰとして画像ＱＰを使用する。第２の予測ルール例に従って、エンコーダーは、予測ＱＰとして左、先頭、及び右上隣に対するＱＰの間でＱＰの中央値を使用する。代替として、エンコーダーは、例えば、隣接している単一のＱＰを予測ＱＰであるように考慮する別の予測ルールを使用する。これらのルールの任意の例に関して、ＱＰ予測ルールは、１つ以上隣接しているユニットが画像外部にあるか又はさもなければＱＰを全く有していない場合、例えば、画像ＱＰ又はその他のデフォルトＱＰを現在のユニットの予測ＱＰとして使用するか、又は隣接したユニットに対し不足しているＱＰのダミー値を代用することによって対処している。
【００９０】
[0109]ツールは、予測ＱＰを参照し、ユニットに対するＱＰを信号で送る（８２５）。例えば、ツールは、ユニットが予測ＱＰを使用しているか否か示す単一ビットを信号で送る。使用していない場合、ツールは、ユニットに対する実際のＱＰを示す情報も信号で送る。実際のＱＰを信号で送る一アプローチは、ユニットに対するＱＰと予測ＱＰとの間の差を信号で送ることである。別のアプローチは、エンコーダー及びデコーダー双方が利用可能なＱＰテーブル中の代替ＱＰを示すＱＰインデックスを信号で送ることである。代替として、ツールは、選択改善情報からの使用／不使用の個別の選択肢の決定を信号送信する代わりに、予測ＱＰを使用しないことを示すための単一コードを使用し、かつ、使用する実際のＱＰも示している選択情報を連帯して信号送信する。
【００９１】
[0110]ツールはその後、画像（又はチャンネル）において符号化されるＱＰを有する別のユニットが存在するか否か確認するためのチェックをする（８３０）。別のユニットが存在する場合、ツールは、次のユニットに対するＱＰを取得し（８０５）、そのユニットに対する予測ＱＰを決定し（８１０）、そのユニットに対するＱＰを信号送信するステップ（８２５）を繰り返す。
【００９２】
Ｂ．一般化復号化
[0111]図１０は、空間的予測を使用し、映像ユニットに対するＱＰを復号化するための一般的技法（１０００）を示している流れ図である。図３を参照し説明した復号化ツール（３００）又はその他の復号化ツールのような復号化ツールが、技法（１０００）を実行する。技法（１０００）は、画像全体を参照し説明しているが、本技法は画像中のカラーチャンネルそれぞれ個別に適用され得る。
【００９３】
[0112]ツールは、画像内の次のユニット（例えば、マクロブロック、ブロック）に対するＱＰ選択情報を受信する（１０１０）。通常、選択情報は、ユニットに対するＱＰが予測ＱＰか又は別のＱＰであるか否か示していて、その場合、ＱＰ選択情報は、別のＱＰが何であるかも示している。例えば、ツールは、（ＱＰ選択情報の一部として）ユニットが予測ＱＰを使用するか否か示している単一のビットを受信する。使用しない場合、ツールは、（ＱＰ選択情報の一部として）ユニットに対する実際のＱＰを示している情報も受信する。差分符号化アプローチにおいて、ツールは、ユニットに対するＱＰと予測ＱＰとの差を示している情報を受信する。ＱＰ選択の代替アプローチにおいて、ツールは、エンコーダー及びデコーダー双方が利用可能なＱＰテーブル内の代替ＱＰを示すＱＰインデックスを受信する。ＱＰ選択情報は、個別の決定フラグ及び選択肢符号を含み得るか、又はそれは情報を連帯して表す単一のコードを含み得る。
【００９４】
[0113]ツールは、ユニットＱＰを予測し（１０１０）、予測ＱＰの値は、作動中、ＱＰ予測ルールに従う。図８を参照し記載したＱＰ予測ルールのいくつかの例は、符号化の間、使用されたとき、復号化の間も使用される。予測ＱＰが現在のユニットに対し実際のＱＰとして使用されないときでも、予測ＱＰが実際のＱＰを決定するために使用される。代替として、ＱＰ選択情報が、予測ＱＰが使用されないことを示したとき、エンコーダーは、予測ＱＰの決定をスキップし、現在のユニットに対し独立して信号送信されるＱＰを復号化する。
【００９５】
[0114]ツールは、ＱＰ選択情報を使用し、予測ＱＰと別のＱＰとの間において選択する（１０１５）。例えば、ツールは、ユニットが予測ＱＰを使用するか否か示しているＱＰ選択情報の一部を解釈する。使用しない場合、ツールは、ユニットに対する別のＱＰを示している付加的なＱＰ選択情報を解釈する。差分符号化アプローチにおいて、ツールは、差分値と予測ＱＰを結合し、別のＱＰを決定する。代替ＱＰ選択アプローチにおいて、ツールは、ＱＰテーブル中の利用可能なＱＰインデックスをルックアップし、別のＱＰを決定する。
【００９６】
[0115]ツールは、その後、ＱＰを用いた画像（又はチャンネル）内で再構成される別のユニットが存在するか否かチェックする（１０２５）。存在する場合、ツールは、次のユニットに対するＱＰ選択情報を受信し、そのユニットに対し予測ＱＰを決定し、そのユニットに対するＱＰを選択するステップを繰り返す。
【００９７】
Ｃ．例示的予測ルール
[0116]図９は、符号化の間、例示的な予測ルールを使用し、マクロブロックのＱＰを予測するための技法（９００）を例示している流れ図である。図２を参照し説明したような符号化ツールが符号化し、フレーム内のマクロブロック（ＱＰ＿ＭＢ）又はフレームチャンネルに対するＱＰを信号で送るときの技法（９００）を実行する。
【００９８】
[0117]ツールは、最初、現在のマクロブロックの直接左のマクロブロックのＱＰ（ＱＰ＿ＬＥＦＴ）が、現在のマクロブロックの直接上方のマクロブロックのＱＰ（ＱＰ＿ＴＯＰ）と同一であるか否かチェックする（９０５）。ＱＰ＿ＴＯＰに等しいＱＰ＿ＬＥＦＴは、そのフレームの特定のセクション又はカラーチャンネルＱＰに関する傾向を示していて、現在のマクロブロックのＱＰであるＱＰ＿ＭＢが、ＱＰ＿ＬＥＦＴに等しくない場合でも、ほとんど近似であると仮定することが妥当である。かくして、ＱＰ＿ＰＲＥＤは、ＱＰ＿ＬＥＦＴに等しいように設定される（９１０）。ＱＰ＿ＬＥＦＴがＱＰ＿ＴＯＰに等しくない場合又はＱＰ＿ＬＥＦＴ又はＱＰ＿ＴＯＰのどちらか一方が利用できない場合、ＱＰ＿ＰＲＥＤは、フレーム又はカラーチャンネルのデフォルトＱＰであるＱＰ＿ＦＲＡＭＥに等しく設定される（９１５）。通常、ＱＰ＿ＦＲＡＭＥは、フレーム又はカラーチャンネルに対するＱＰの平均、フレーム又はカラーチャンネルにおいて最も一般的ＱＰ、又はマクロブロックに対するＱＰの信号送信に関連するビットレートを減らすために予測される別のある値に等しい。
【００９９】
[0118]代替ＱＰの予測ルールにおいて、ＱＰ＿ＰＲＥＤは、マクロブロックに対するＱＰを符号化する際、後に続くスキャン順番に従って、ＱＰ＿ＴＯＰ及びＱＰ＿ＢＯＴＴＯＭ（現在のマクロブロックより直接下の１つのマクロブロックのＱＰ）、ＱＰ＿ＬＥＦＴ及びＱＰ＿ＲＩＧＨＴ（現在のマクロブロックの直接右のマクロブロックのＱＰ）、フレーム又はチャンネル内の別のＱＰのある組み合わせのような、異なるマクロブロックのＱＰに従って予測される。あるいは、ＱＰ＿ＰＲＥＤは、既に復号化された（ＱＰ＿ＬＥＦＴのような）単一のＱＰだけか、既に復号化された３つのＱＰか、又はその他のＱＰのある組み合わせに関し予測される。例の中には、ツールがＱＰ＿ＰＲＥＤを決定するための複数のチェックを実行するものもある。例えば、ＱＰ＿ＬＥＦＴがＱＰ＿ＴＯＰ＿ＬＥＦＴに等しくない場合、ツールは、ＱＰ＿ＴＯＰ＿ＬＥＦＴがＱＰ＿ＴＯＰに等しいか否か決定するためのチェック（ＱＰ値において横並びの連続性を仮定）し、等しい場合、ＱＰ＿ＰＲＥＤをＱＰ＿ＬＥＦＴに等しく設定する。更に他の例において、ＱＰ＿ＰＲＥＤは、別のカラーチャンネルＱＰか又は既に再構成されている別のフレームのマクロブロックに基づいている。
【０１００】
[0119]図９を見ると、ツールは、その後、ＱＰ＿ＭＢがＱＰ＿ＰＲＥＤに等しいか否かチェックする（９２０）。ＱＰ値において高度の冗長性を有するフレーム又はカラーチャンネル領域において、ＱＰ＿ＭＢはＱＰ＿ＰＲＥＤとほとんど等しくなる。この例において、ツールは、ＱＰ＿ＳＫＩＰが１の信号を送信する（９３０）。ＱＰ＿ＳＫＩＰは１ビットインディケーターであって、１に設定されたとき、現在のマクロブロックがＱＰ＿ＰＲＥＤを使用していて、ビットストリームが、現在のマクロブロックに対し他のどんなＱＰ選択情報も含んでいないことを示している。
【０１０１】
[0120]ＱＰ＿ＭＢがＱＰ＿ＰＲＥＤに等しくない場合、ツールは、ＱＰ＿ＳＫＩＰが０の信号を送る（９２５）。ＱＰ＿ＳＫＩＰを０に設定することは、符号化及び復号化の間、ＱＰ＿ＭＢがＱＰ＿ＰＲＥＤに等しくないことを示していて、故に別のＱＰが、ＱＰ＿ＭＢとして信号で送られる（９３５）。差分符号化アプローチにおいて、この別のＱＰがＱＰ＿ＰＲＥＤに対する差の値として信号で送られる。代替ＱＰ選択アプローチにおいては、ＱＰ＿ＭＢが、ＱＰ値テーブルにおいて利用可能な多くのＱＰのうちの１つとして信号で送られる。あるいは別のＱＰが、別のある方法で信号送信されるものもある。
【０１０２】
Ｄ．スキップマクロブロック処理
[0121]ＱＰ予測ルールは、例えば、現在のユニットに対し予測ＱＰである画像ＱＰ又はその他のデフォルトＱＰを割り当てることによって、隣接しているＱＰの使用不能性を説明している。実装の中には、エンコーダー及びデコーダーが、ＱＰを欠いている別のユニットに対してＱＰのダミー値をバッファリングすることによって利用できないＱＰの頻度を減らすものもある。例えば、ＱＰがフレーム又はチャンネルにおいて空間的に変化しても、マクロブロックの中には、まだＱＰを使用せずに符号化され復号化され得るものもある。スキップされたマクロブロック又はブロックすべてが（マクロブロックに対し符号化されたブロックパターンに従って）符号化されていないマクロブロックに関しては、ビットストリームは、どんなデータ変換係数も含んでおらず、どんなＱＰも使用されない。同様に、ＱＰが空間的に、かつ、チャンネル間において変化するとき、マクロブロックが第２のチャンネルではなく、第１のチャンネルにおけるデータ変換係数を有している場合、（例えば、第２のチャンネルにおけるブロック（単数又は複数）の符号化ブロックステータスが符号化されたブロックパターンにおいて０であるので）ビットストリームは、第２のチャンネル内のマクロブロックに対するどんなＱＰ情報も含んでいない。
【０１０３】
[0122]かくして、実装の中には、ＱＰが特定のユニットに対し利用可能でない場合、エンコーダー及びデコーダーは、ユニットに対するＱＰがユニットに対し予測ＱＰに等しいように推論し、その推論した値がそれに続くＱＰ予測に使用されるものもある。例えば、マクロブロックがスキップされた場合、マクロブロックのＱＰが、マクロブロックに対し予測ＱＰに等しく設定され、推論したＱＰ値が、フレームに対する別の実際のＱＰ（おそらく推論したＱＰ値）と一緒にバッファリングされる。
ＶＩ．組み合わせ実装
[0123]第１及び第２の組み合わせ実装において、エンコーダー及びデコーダーは、空間的に及び／又は強調レイヤ映像のチャンネル間において変化するＱＰを使用し、エンコーダー及びデコーダーは、マクロブロックに対するＱＰ値を符号化し復号化するとき、空間的予測を使用する。エンコーダー及びデコーダーは、第１及び第２の実装の組み合わせ実装において、同一のＱＰ予測ルールを使用するが、別のＱＰ予測ルールが代わりに使用され得る。第１の組み合わせ実装において、予測ＱＰがマクロブロックに対し使用されないとき、マクロブロックに対し実際のＱＰが、予測ＱＰに対し異なる信号で送られる。対照的に第２の組み合わせ実装において、予測ＱＰがマクロブロックに対し使用されないとき、マクロブロックに対する実際のＱＰが、フレームが利用可能なＱＰのテーブルの代替ＱＰインデックスとして信号で送られる。
【０１０４】
Ａ．第１及び第２の組み合わせ実装における一般化信号送信
[0124]第１及び第２の組み合わせ実装において、ＱＰ＿ＦＲＡＭＥ＿ＵＮＩＦＯＲＭは、１ビットのフレームレベルシンタックスエレメントである。それは、ＱＰがフレーム全域で空間的に変化するか否か示している。ＱＰ＿ＦＲＡＭＥ＿ＵＮＩＦＯＲＭが０に等しい場合、ＱＰはフレーム全域で空間的に変化する。ＱＰ＿ＦＲＡＭＥ＿ＵＮＩＦＯＲＭが０に等しくない場合、ＱＰはフレーム全域で空間的に変化せず、エンコーダー及びデコーダーが、単純なフレームレベルを使用し、フレームＱＰの信号を送信する。
【０１０５】
[0125]同様にＱＰ＿ＣＨＡＮＮＥＬ＿ＵＮＩＦＯＲＭは、ＱＰがフレームのカラーチャンネル全域で変化するか否か示す１ビットのフレームレベルシンタックスエレメントである。ＱＰ＿ＣＨＡＮＮＥＬ＿ＵＮＩＦＯＲＭが０に等しい場合、（それぞれのチャンネル内で空間的に潜在的に変化することを加え）ＱＰがカラーチャンネル全域で変化する。ＱＰ＿ＣＨＡＮＮＥＬ＿ＵＮＩＦＯＲＭが０に等しくない場合、ＱＰはカラーチャンネル全域で変化しない。
【０１０６】
[0126]図１１は、第１と第２の例の組み合わせ実装において、フレームＱＰ及び特有のチャンネルＱＰを示す情報を受信するためのビットストリームシンタックス及び疑似コードを例示している。図１１〜図１６は、ＹＵＶカラー空間に対するカラーチャンネルを示しているが、疑似コードは、ＲＧＢ空間、ＹＣｂＣｒ、又はその他のあるカラー空間に適応され得る。
【０１０７】
[0127]ＱＰ＿ＣＨＡＮＮＥＬ＿ＵＮＩＦＯＲＭが０に等しくない場合、ＱＰはカラーチャンネル全域で変化せず、ビットストリームはＱＰ＿ＦＲＡＭＥ信号を送信するＮビットを含む。ＱＰ＿ＣＨＡＮＮＥＬ＿ＵＮＩＦＯＲＭが０に等しい場合、ビットストリームは、ＱＰＦＲＡＭＥ＿Ｙに対するＮビット、ＱＰＦＲＡＭＥ＿Ｕに対するＮビット、ＱＰ＿ＦＲＡＭＥ＿Ｖに対するＮビットを含む。Ｎの値は、シーケンスに対して事前定義されているか、設定されるか、又はフレームに対しても設定され得る。その上、更に図１１は、ＱＰのタイプすべてに対し、Ｎビットの同一の値を示しているが、異なるビット数が、ＱＰ＿ＦＲＡＭＥ、ＱＰ＿ＦＲＡＭＥ＿Ｙ、ＱＰ＿ＦＲＡＭＥ＿Ｕ、及び／又はＱＰ＿ＦＲＡＭＥ＿Ｖの信号を送信するために使用され得る。
【０１０８】
[0128]図１１及び図１３〜図１６は、ビットストリームシンタックスエレメントを受信し、マクロブロックのＱＰを決定するためのデコーダー側の動作を例示している。対応するエンコーダー側の符号化及び信号送信の動作は、図１１及び図１３〜図１６に示した動作をミラーリングしている。例えば、差分ＱＰの値（又は代替ＱＰのインデックス）に関する情報を受信し、それを復号化する代わりに、エンコーダーは、差分ＱＰの値（又は代替ＱＰのインデックス）を決定し、それを信号で送る。
【０１０９】
Ｂ．第１と第２の組み合わせ実装における空間的な予測ルール
[0129]図１２は、第１と第２の組み合わせ実装例において、エンコーダー及びデコーダーによって使用されるＱＰ予測ルールの例を示している。ＱＰ予測ルールは、通常、図９のステップ（９０５、９１０、及び９１５）を参照し説明したルールに対応する。現在のマクロブロックに関しては、左隣のマクロブロック及び先頭のマクロブロック双方が利用可能であって、かつ、隣接している２つのマクロブロックが等しいＱＰを有している場合、このＱＰが、現在のマクロブロックに対し予測ＱＰとして使用される。しかしながら、ＱＰ＿ＴＯＰがＱＰ＿ＬＥＦＴと異なるか又は隣接しているどちらかが利用できない場合、ツールは、現在のマクロブロックに対する予測ＱＰとして、ＱＰ＿ＦＲＡＭＥ（又はＹチャンネル、Ｕチャンネル、又はＶチャンネルに対し適切なチャンネル特有のＱＰ＿ＦＲＡＭＥ＿Ｙ、ＱＰ＿ＦＲＡＭＥ＿Ｕ、又はＱＰ＿ＦＲＡＭＥ＿Ｖ）を使用する。
【０１１０】
[0130]代替として、エンコーダー及びデコーダーは、異なるＱＰ予測ルールを使用する。例えば、エンコーダー及びデコーダーは、左隣、先頭、及び右上隣からのＱＰの値の中央値であるように現在のマクロブロックに対する予測ＱＰを設定する。あるいはエンコーダー及びデコーダーは、左上及び先頭からのＱＰ値が同一である（横並びの一貫性傾向を示す）場合、現在のマクロブロックに対し予測ＱＰをＱＰ＿ＬＥＦＴであるように設定し、左上及び左隣からのＱＰ値が同一である（縦並びの一貫性傾向を示す）場合、現在のマクロブロックに対し予測ＱＰをＱＰ＿ＴＯＰであるように設定し、同一でない場合、現在のマクロブロックに対しＱＰ＿ＦＲＡＭＥであるように予測ＱＰを設定する。
【０１１１】
Ｃ．第１の組み合わせ実装における差分ＱＰ信号の送信
[0131]第１のスキームにおいて、ＱＰ＿ＭＢはＱＰ＿ＰＲＥＤと同一でなく、ビットストリームはＱＰ＿ＰＲＥＤに対しＱＰ＿ＭＢを示す差分値を含む。通常、差分は、慣例に従ってエンコーダー及びデコーダーによって決定した符号付き整数又は符号なし整数として信号送信される。
【０１１２】
[0132]図１３は、フレーム又はチャンネルに対するＱＰ＿ＭＢと異なった信号を送るために使用されるビット数を示す情報を受信するためのビットストリームシンタックス及び疑似コードを例示している。図１３に示したシンタックスエレメントは、ビットストリームにフレームレベルの信号で送られる。ＱＰ＿ＦＲＡＭＥ＿ＵＮＩＦＯＲＭが０に等しい場合、ＱＰは、強調レイヤ映像のフレーム上で空間的に変化し、かくしてＱＰ＿ＭＢ情報が、マクロブロックレベルの信号で送られる。ＱＰ＿ＦＲＡＭＥ＿ＵＮＩＦＯＲＭが０に等しくない場合、フレーム（又はチャンネル）のＱＰが、ビットストリームのフレームレベルで信号送信される。
【０１１３】
[0133]ＱＰ＿ＣＨＡＮＮＥＬ＿ＵＮＩＦＯＲＭが０に等しくない場合、ツールは、（３ビットの）ＮＵＭ＿ＢＩＴＳ＿ＱＰ＿ＭＢを復号化する。（３ビットの）ＮＵＭ＿ＢＩＴＳ＿ＱＰ＿ＭＢは、フレーム内のマクロブロックに対する差分ＱＰ＿ＭＢを信号で送るために使用されるビット数を示す３ビットの値である。これは差分ＱＰ＿ＭＢ情報に関する０ビットから７ビットの数を生み出す。ビット数が０のとき、どんな差分ビットも許されないので、予測ＱＰは常に、マクロブロックに対し使用される。それとは正反対にビット数が７であるとき、ＱＰ＿ＰＲＥＤに対し、２７＝１２８の刻み幅の範囲内の差分が信号で送られ得る。慣例に従って、差分値は、整数ＱＰの刻み幅において−６４〜６３、整数ＱＰの刻み幅において、−３２〜９５、半分のＱＰの刻み幅において−３２〜３１．５などに変化し得る。実装の中には、レンジが、通常、ＱＰ＿ＰＲＥＤ（又は０の差分）あたりの中心に置かれるものもある。差分ＱＰ＿ＭＢ情報を信号で送るために使用されるビット数の設定は、より高解像度の差分ＱＰ＿ＭＢ情報の信号送信費用に対する、より大きいＱＰレンジ又はＱＰ解像度を使用する効果とのトレードオフである。
【０１１４】
[0134]ＱＰ＿ＣＨＡＮＮＥＬ＿ＵＮＩＦＯＲＭが０に等しい場合、ツールは、Ｙチャンネル、Ｕチャンネル、及びＶチャンネルそれぞれにおけるマクロブロックに対する差ＱＰ＿ＭＢを信号で送るために使用されるビット数を示す３ビット値である、（３ビットの）ＮＵＭ＿ＢＩＴＳ＿ＱＰ＿ＭＢ＿Ｙ、（３ビットの）ＮＵＭ＿ＢＩＴＳ＿ＱＰ＿ＭＢ＿Ｕ、及び（３ビットの）ＮＵＭ＿ＢＩＴＳ＿ＱＰ＿ＭＢ＿Ｖを復号化する。これは、それぞれのチャンネルにおいて、差分ＱＰ＿ＭＢ情報のためのビットから７ビットの数を生み出す。同一数の差分ＱＰ＿ＭＢビットが相互に、異なるチャンネルを使用する必要はない。例えば、Ｙチャンネルは、Ｕチャンネル又はＶチャンネルのどちらか一方よりもはるかに複雑であって、かくしてＹチャンネルは、差分ＱＰ＿ＭＢ値に対し４ビットを使用し得るが、一方、Ｕチャンネル及びＶチャンネルはそれぞれ、２ビットを使用する。チャンネルに対する差分ＱＰ＿ＭＢビット数を０に設定することによって、空間的適応量子化は、そのチャンネルが効率的に無効にされる。
【０１１５】
[0135]図１４は、マクロブロックそれぞれに対するＱＰを示す情報を受信するためのビットストリームシンタックス及び疑似コードを例示している。図１４は、マクロブロックレベルシンタックスエレメントを示している。ＱＰ＿ＦＲＡＭＥ＿ＵＮＩＦＯＲＭが０に等しい場合、ＱＰが、フレーム全域で空間的に変化する。現在のマクロブロックに関するビットストリームはＱＰ＿ＳＫＩＰビットを含んでいて、ＱＰ＿ＭＢがＱＰ＿ＰＲＥＤに等しいか否か示すために使用される。ＱＰ＿ＳＫＩＰが１に等しい場合、ＱＰ＿ＭＢがＱＰ＿ＰＲＥＤに等しいように設定される。ＱＰ＿ＳＫＩＰ＝０は、ＱＰ＿ＭＢが信号で明示的に送られていることを示す。その場合、次のビットストリームシンタックスエレメントは、ＱＰ＿ＣＨＡＮＮＥＬ＿ＵＮＩＦＯＲＭが０に等しいか否かに依存する。
【０１１６】
[0136]ＱＰ＿ＣＨＡＮＮＥＬ＿ＵＮＩＦＯＲＭが０に等しくない場合、ビットストリームは、（ＮＵＭ＿ＢＩＴＳ＿ＱＰ＿ＭＢビットの）ＤＩＦＦ＿ＱＰ＿ＭＢを含む。図１３の例において、ＮＵＭ＿ＢＩＴＳ＿ＱＰ＿ＭＢは、０から７までの整数であり得る。現在のマクロブロックに関するＤＩＦＦ＿ＱＰ＿ＭＢは、ＱＰ＿ＭＢとＱＰ＿ＰＲＥＤとの間の差を表している。ＱＰ＿ＭＢは、ＱＰ＿ＭＢ＝ＤＩＦＦ＿ＱＰ＿ＭＢ＋ＱＰ＿ＰＲＥＤであるように決定され、ここでＱＰ＿ＰＲＥＤは、既に現在のマクロブロックに対して予測されている。
【０１１７】
[0137]ＱＰ＿ＣＨＡＮＮＥＬ＿ＵＮＩＦＯＲＭが０に等しい場合、現在のマクロブロックに対するＱＰが、フレームの異なるカラーチャンネル全域で変化し、そのためビットストリームは、（ＮＵＭ＿ＢＩＴＳ＿ＱＰ＿ＭＢ＿Ｙビットの）ＤＩＦＦ＿ＱＰ＿ＭＢ＿Ｙ、（ＮＵＭ＿ＢＩＴＳ＿ＱＰ＿ＭＢ＿Ｕビットの）ＤＩＦＦ＿ＱＰ＿ＭＢ＿Ｕ、及び（ＮＵＭ＿ＢＩＴＳ＿ＱＰ＿ＭＢ＿Ｖビットの）ＤＩＦＦ＿ＱＰ＿ＭＢ＿Ｖを含んでいる。図１３の例において、差分ＱＰ＿ＭＢに関するチャンネル単位のビット数は、０から７までの整数であり得る。ＤＩＦＦ＿ＱＰ＿ＭＢ＿Ｙは、ＱＰ＿ＭＢ＿ＹとＱＰ＿ＰＲＥＤ＿Ｙとの間の差を表している。ＱＰ＿ＭＢ＿Ｙ＝ＤＩＦＦ＿ＱＰ＿ＭＢ＿Ｙ＋ＱＰ＿ＰＲＥＤ＿Ｙ。ＤＩＦＦ＿ＱＰ＿ＭＢ＿Ｕ及びＤＩＦＦ＿ＱＰ＿ＭＢ＿Ｖはそれぞれ、Ｕチャンネル及びＶチャンネルに対し同様の値を表している。
【０１１８】
[0138]本設計は、ＱＰにおける相互のマクロブロックの冗長性を有効に利用するための非常に単純かつ効率的な方法を考慮している。異なるカラーチャンネルが所与のマクロブロックに対し異なる量子化器を使用するときでも、マクロブロックに対する１ビットのＱＰ＿ＳＫＩＰエレメントは、カラーチャンネルＱＰが隣接している（左隣又は先頭のような）マクロブロックに対応するカラーチャンネルＱＰと同一であることを示すのに十分である。更に、単純比較を使用し、隣接している単一のマクロブロックのＱＰを選択する予測は、隣接している２つ以上のマクロブロックを混合するよりももっと単純であって−それは、中央値又は平均の動作を求める必要性を取り除き、圧縮の際に同様の効率性を提供する。より複雑なＱＰ予測ルールが、より高い複雑な計算コストで、より正確な予測を提供し得る。
【０１１９】
[0139]図１３及び図１４に示したアプローチにおいて、（フレーム単位又はチャンネル単位に変化し得るコード長を有する）単純な固定長符号化（ＦＬＣ）テーブルが使用される。多くの差分ＱＰ＿ＭＢ値の分布に対し、そのようなＦＬＣの性能は、可変長符号化と同程度に良好であり得る。代替として、エンコーダー及びデコーダーは、差分ＱＰ＿ＭＢ値に対し可変長の符号を使用する。
【０１２０】
[0140]追加すると、差分ＱＰを信号で送るために使用されるビット数を送信する機能が、圧縮効率を改善する際の付加的な柔軟性を提供する。マクロブロックのＱＰがフレームＱＰに非常に近い場合、この近接は、１ビット又は２ビットだけを使用することによって有効に利用され得、予測ＱＰを使用しないマクロブロックに対する差分ＱＰ＿ＭＢを信号で送る。（より大きなレンジを有するために）マクロブロックのＱＰが全く異なる場合、より多くのビットが使用されマクロブロックに対する差分ＱＰ＿ＭＢを信号で送る。
【０１２１】
[0141]カラーチャンネルそれぞれに対する差分ＱＰ＿ＭＢを信号で送るために使用されるビット数も、マクロブロックそれぞれのＱＰの特性チャンネルそれぞれに関することに基づき異なる場合がある。例えば、マクロブロックすべてに対するＵチャンネル及びＶチャンネルＱＰが同一のままであって、輝度ＱＰがマクロブロックに対し空間的に変化した場合、ツールは、Ｕチャンネル及びＶチャンネルそれぞれに対する差分ＱＰ＿ＭＢを信号で送るための０ビットとＹチャンネルの差分ＱＰ＿ＭＢを信号で送るための１つ以上のビットを使用する。
【０１２２】
Ｄ．第２の組み合わせ実装における代替ＱＰの信号送信
[0142]第２の組み合わせ実装において、ＱＰ＿ＳＫＩＰが１に等しくない場合、ＱＰ＿ＭＢは、マクロブロックレベルのＱＰインデックスを使用し、信号を明示的に送られる。ＱＰインデックスは、フレームレベルで信号を送信される利用可能なＱＰのテーブル内のＱＰを参照している。図１５は、テーブル内のフレームに対する（又はテーブル内のチャンネルに対する）ＱＰの値を指定した情報を受信し、その後、ＱＰテーブルに投入するためのビットストリームシンタックス及び疑似コードを例示している。図１５は、フレームレベルシンタックスエレメントを示している。
【０１２３】
[0143]ＱＰ＿ＦＲＡＭＥ＿ＵＮＩＦＯＲＭが０に等しい（ＱＰがフレーム全域で空間的に変化する）場合、かつ、ＱＰ＿ＣＨＡＮＮＥＬ＿ＵＮＩＦＯＲＭが０に等しくない（ＱＰがフレーム内のカラーチャンネル全域で変化しない）場合、ビットストリームはフレームに対するＱＰテーブルの値を指定するシンタックスエレメントを含んでいる。（３ビットの）ＮＵＭ＿ＱＰ＿ＩＮＤＥＸは、テーブル内においてフレームに対する異なるＱＰの数を規制する３ビットの値である。ＮＵＭ＿ＱＰ＿ＩＮＤＥＸは、０から７までの２３＝８個の可能な値を有する。別の例において、ＮＵＭ＿ＱＰ＿ＩＮＤＥＸは、より多いか又はより少ないビットを使用した信号で送られ得る。
【０１２４】
[0144]テーブルにおいて、異なるＱＰ数を規制する内部的に可変のＮＵＭ＿ＱＰは、２から９のレンジに対するＮＵＭ＿ＱＰ＿ＩＮＤＥＸ＋２に等しい。ＱＰインデックステーブルにおいて、最初のＱＰであるＱＰ＿ＭＢ＿ＴＡＢＬＥ［０］は、フレームに対するデフォルトＱＰ値ＱＰ＿ＦＲＡＭＥである。利用可能なＱＰは、通常、最も頻繁なものから最も少ないものへ順番付けられ、マクロブロックレベルのＱＰインデックスの効率的な可変長符号化を容易にしている。例えば、図１７Ａから１７Ｆに示したテーブルにおいて、ＱＰ＿ＭＢがＱＰ＿ＭＢ＿ＴＡＢＬＥ［０］に等しい場合、単一のビットが使用され、信号で送られる。
【０１２５】
[0145]ＱＰテーブルの残りの列は、それぞれの位置に対するＱＰ値を受信し復号化することによって、位置１から位置ＮＵＭ＿ＱＰ−１まで満たされる。図１５において、ビットストリームは、テーブル内の位置それぞれのＱＰ値を信号で送るための８つのビットを含んでいるが、別の例においては、より多いか又はより少ないビットが使用され得る。図１５において、ＱＰインデックステーブルが、テーブルの位置０にＱＰ＿ＦＲＡＭＥを用いて製造され、テーブルの１からＮＵＭ＿ＱＰ＿ＩＮＤＥＸ＋１の別の位置それぞれにおけるＱＰ値を信号で送る。
【０１２６】
[0146]（ＱＰがフレーム内のカラーチャンネル全域で変化する）ＱＰ＿ＣＨＡＮＮＥＬ＿ＵＮＩＦＯＲＭが０に等しい場合、ビットストリームは、フレーム内のＹ、Ｕ、及びＶのカラーチャンネルそれぞれに対するＱＰテーブルを投入するためのシンタックスエレメントを含んでいる。チャンネルそれぞれに関するテーブルの位置は、チャンネル特有のＱＰ及び代替ＱＰで満たされている。
【０１２７】
[0147]図１６は、第２の組み合わせ実装において、マクロブロックに対するＱＰを示す情報を受信し、その後、ＱＰを決定するためのビットストリームシンタックス及び疑似コードを例示している。図１６は、マクロブロックレベルシンタックスエレメントを示している。ＱＰ＿ＳＫＩＰは、第１の組み合わせ実装の通りに使用される。また一方、ＱＰ＿ＳＫＩＰが現在のマクロブロックに対し１に等しい場合、ＱＰ＿ＭＢは、そのマクロブロックに対するＱＰ＿ＰＲＥＤに等しい。ＱＰ＿ＳＫＩＰが１に等しくない場合、マクロブロックに対するＱＰ＿ＭＢを示している付加的な情報が、明示的に信号で送られる。第２の組み合わせ実装において、しかしながら、ツールは、フレームレベルで確立されているＱＰテーブルを参照し、非予測ＱＰを信号で送る。
【０１２８】
[0148]ＱＰを示すＱＰ＿ＣＨＡＮＮＥＬ＿ＵＮＩＦＯＲＭがチャンネル間で変化しないとき、内部カウンタであるＮＵＭ＿ＱＰ＿ＥＦＦＥＣＴＩＶＥはＮＵＭ＿ＱＰ−１に等しい（ここでＮＵＭ＿ＱＰは、図１５のように、ビットストリームのフレームレベル情報から設定される）。これが、ＱＰテーブルにストアされるフレームに対する代替ＱＰの値の総数を設定する。例えば、ＮＵＭ＿ＱＰが９に等しい場合、ＱＰテーブルは、テーブルの位置０にフレームＱＰの値、位置１から８に８つの代替ＱＰの値を有している。従ってＮＵＭ＿ＱＰ＿ＥＦＦＥＣＴＩＶＥは８に等しい。ＱＰ＿ＩＤは、ＱＰテーブルにおいて、ＱＰを位置付けるために使用される値である。最初、ＱＰ＿ＩＤは０である。
【０１２９】
[0149]ＮＵＭ＿ＱＰ＿ＥＦＦＥＣＴＩＶＥが１より大きい場合、ＱＰテーブルは、デフォルト値及び位置１と位置２に少なくとも２つの代替値を含んでいて、ビットストリーム内の可変長符号（「ＶＬＣ」）は、マクロブロックに対し使用するためのＱＰのＱＰ＿ＩＤ（ＱＰテーブルにおける位置のインデックス）を示している。図１７Ａ〜図１７Ｆは、可変長の符号化及び復号化をするために使用され得るいくつかのＶＬＣテーブル例を示している。例えば、図１７Ａは、ＮＵＭ＿ＱＰ＿ＥＦＦＥＣＴＩＶＥ＝２に対応しているＶＬＣテーブル（１７００）を示していて、ＶＬＣテーブル（１７００）は、０のＶＬＣに対応している０のＱＰ＿ＩＤを含んでいる。ＶＬＣテーブル（１７００）は更に、１のＶＬＣに対応している１のＱＰ＿ＩＤを含んでいる。同様に図１７Ｂは、ＱＰ＿ＩＤに関し０、１、及び２のＶＬＣを有するＮＵＭ＿ＱＰ＿ＥＦＦＥＣＴＩＶＥ＝３に対応しているＶＬＣテーブル（１７０５）を示している。図１７Ｃ〜図１７Ｆはそれぞれ、ＮＵＭ＿ＱＰ＿ＥＦＦＥＣＴＩＶＥ＝４、５、６、及び７に対応しているＶＬＣテーブル（１７１０、１７１５、１７２０、１７３０）を示している。典型的に、フレーム又はカラーチャンネルにおいて最も一般的なＱＰ＿ＩＤ値が、ＶＬＣテーブルの先頭近くに位置付けられ、最も一般的なＱＰ＿ＩＤがより少ないビットを使用し信号で送られる。代替として、エンコーダー及びデコーダーは、ＱＰ＿ＩＤを表す別のＶＬＣを使用する。異なるＮＵＭ＿ＱＰ＿ＥＦＦＥＣＴＩＶＥ値に対し異なるＶＬＣテーブルを使用する代わりに、エンコーダー及びデコーダーは単一のテーブルを使用し得るが、複数のテーブルを変更することは、典型的に、よりわずかに効率的な信号送信をもたらす（例えば、図１７Ａ及び図１７Ｂの異なるＶＬＣテーブルにおけるＱＰ＿ＩＤ＝１に関するＶＬＣの長さを比較されたい）。
【０１３０】
[0150]ＮＵＭ＿ＱＰ＿ＥＦＦＥＣＴＩＶＥ＝１に関するＶＬＣテーブルが存在しないのは、ＱＰテーブルがＱＰ＿ＦＲＡＭＥ（又はチャンネルＱＰ）及び１つの代替ＱＰだけを有する場合、非予測ＱＰが、予測ＱＰではないＱＰとして推論され得る理由による。言い換えれば、現在のマクロブロックに対するＱＰ＿ＰＲＥＤは、テーブル内の２つのＱＰ値の１つである。マクロブロックがＱＰ＿ＰＲＥＤを使用しない（すなわちＱＰ＿ＳＫＩＰ＝＝０の）場合、マクロブロックに対する別のオプションだけがＱＰテーブル内の別のＱＰであって、ＶＬＣはＱＰ＿ＩＤに対するビットストリームに含まれない。
【０１３１】
[0151]ＮＵＭ＿ＱＰ＿ＥＦＦＥＣＴＩＶＥが１より大きい場合、ビットストリームは、ＶＬＣテーブルのうち１つ内のＱＰ＿ＩＤに関連するＶＬＣを含んでいて、ここでＮＵＭ＿ＱＰ＿ＥＦＦＥＣＴＩＶＥが使用するべきテーブルを示している。例えば、ＮＵＭ＿ＱＰ＿ＥＦＦＥＣＴＩＶＥが４に等しく、かつ、ツール（１１０）がハフマン符号を復号化する場合、ツールは、図１７Ｃに示したテーブル（１７１０）から対応している２のＱＰ＿ＩＤを決定する。ＮＵＭ＿ＱＰ＿ＥＦＦＥＣＴＩＶＥが４に等しいとき、ＱＰテーブルの代替ＱＰの値の数は４であって、ＱＰテーブルは、ＱＰ＿ＦＲＡＭＥも含んでいる。かくして、ＱＰテーブル内のＱＰ＿ＩＤは、０、１、２、３、及び４である。対応しているＶＬＣテーブルは４つの位置だけを含んでいるが、これはＱＰテーブル内に、０、１、２、３、又は４のＩＤを有し得る予測ＱＰに対する位置が必要とされない理由による。これは、ＱＰ＿ＩＤの信号送信に関連するビットレート全体を減らす支援をする。
【０１３２】
[0152]かくして、ＮＵＭ＿ＱＰ＿ＥＦＦＥＣＴＩＶＥが１よりも大きくても小さくてもいずれにせよ復号化ツールは、ＱＰ＿ＰＲＥＤ＿ＩＤとして示されるＱＰ＿ＰＲＥＤのＩＤを決定する。ツールは、その後、信号で送られるＱＰ＿ＩＤ（又は初期化ＱＰ＿ＩＤ）が、ＱＰ＿ＰＲＥＤ＿ＩＤよりも大きいか否かチェックする。大きい場合、ツールは、ＱＰ＿ＩＤを増やす。大きくない場合、ツールは、ＱＰ＿ＩＤを増やさない。一旦、ツールが適切なＱＰ＿ＩＤを決定すると、ツールは、ＱＰ＿ＩＤによって示されるＱＰテーブル内の値を用いて、ＱＰ＿ＭＢを決定する。
【０１３３】
[0153]例えば、現在のマクロブロックに対する予測ＱＰが、１のＱＰ＿ＰＲＥＤ＿ＩＤ及び１のＮＵＭ＿ＱＰ＿ＥＦＦＥＣＴＩＶＥを有している場合、ＱＰ＿ＩＤは、初期値０を保持していてＱＰテーブル内の利用可能な２つのＱＰを有する別の（非予測）ＱＰを参照している。予測ＱＰのＱＰ＿ＰＲＥＤ＿ＩＤが０の場合、ＱＰ＿ＩＤが増やされ、ＱＰテーブル内の利用可能な２つのＱＰを有する別の（非予測）ＱＰを参照する。
【０１３４】
[0154]別の例として、現在のマクロブロックに対しＱＰ＿ＰＲＥＤ＿ＩＤを２に等しくする。ツールが図１７Ｄに示したテーブル（１７１５）において、０のＱＰ＿ＩＤを示すＶＬＣを受信した場合、ＱＰ＿ＩＤ＜ＱＰ＿ＰＲＥＤ＿ＩＤなので、ツールはＱＰテーブル内の値０のＱＰ＿ＩＤをルックアップする。対照的に、ツールが図１７Ｄに示したテーブル（１７１５）において、４のＱＰ＿ＩＤを示すＶＬＣを受信した場合、ツールはＱＰ＿ＩＤを増やし、ＱＰテーブル内の値４のＱＰ＿ＩＤをルックアップする。信号送信されるＱＰ＿ＩＤの値は、可能な選択肢としてＱＰ＿ＰＲＥＤ＿ＩＤを含む必要がない事実を有効に利用することによって、ＱＰ＿ＩＤ値の信号送信と関連する総合的なビットレートは減少される。
【０１３５】
[0155]ＱＰ＿ＣＨＡＮＮＥＬ＿ＵＮＩＦＯＲＭが０に等しい（ＱＰがチャンネル間で変化する）場合、このプロセスは、ＱＰ＿ＳＫＩＰが１に等しくないフレームのカラーチャンネルそれぞれのマクロブロックに対し実行される。
【０１３６】
[0156]第２の組み合わせ実装のアプローチは、広域レンジのＱＰの一連の小さな選択は、フレーム又はカラーチャンネル内のマクロブロックに対するＱＰが所望される場合に特に有用である。例えば、フレーム又はカラーチャンネルの一定のセクションは、空間的に又は一時的に非常に複雑であるが、フレーム又はカラーチャンネルの別のセクションが比較的一様である場合、このスキームが、強調レイヤ映像フレームの総合的な圧縮を改善する支援をする。この技法は、セクション内の相互マクロブロックの冗長性も有効に利用し、最小のＶＬＣコードを使用して最も一般的なマクロブロックのＱＰを信号で送る効果があって、場合によっては、より下位のＱＰ＿ＩＤに対するＶＬＣコードを使用することによって、実際にはより高いＱＰ＿ＩＤを信号で送るための性能を改善するものもある。
ＶＩＩ．代替手段
[0157]本明細書に提示した多くの例は、強調レイヤ映像の符号化及び復号化に関連するが、明細書に記載したＱＰの空間的予測のための本技法及びツールは、より一般に、別のタイプの映像に適用され得る。同様に、本明細書に記載した空間的に及び／又はチャンネル全域でＱＰを変化させるための技法及びツールは、より一般的に、別のタイプの映像に適用され得る。
【０１３７】
[0158]ＱＰ予測の多くの例は、現在のユニットに対する単一の予測ＱＰの空間的予測を包含している。代替として、エンコーダー及びデコーダーが、現在のユニットに対する複数の予測因子を計算し、ビットストリームは、複数の予測因子の中から、現在のユニットに対する予測ＱＰの選択を示している情報を含む。別の代替手段として、ＱＰの空間的予測を実行する代わりに、エンコーダー及びデコーダーは、別の画像と共通に位置するマクロブロックからの一時的予測を使用するか又は別のカラーチャンネルの中の１つのチャンネルと共通に位置するマクロブロックのＱＰからマクロブロックのＱＰの予測を使用する。
【０１３８】
[0159]開示した発明の原理が適用され得る可能な実施形態の多くを考慮すると、例示した実施形態は、本発明に関する望ましい例に過ぎず、本発明の範囲を制限するように取らえるべきでないことを認められよう。場合によっては前述した技法のステップの中には、省略され又は繰り返され得るものもある。もっと正確に言えば、本発明の範囲が以下の請求項によって定義されている。故に我々は、その我々の発明すべてがこれらの請求範囲及び趣旨の範囲内から生じるものとして主張する。
【符号の説明】
【０１３９】
１００  計算環境
１１０  処理ユニット
１２０  メモリー
１３０  基本的構成
１４０  記憶装置
１５０  入力装置（単数又は複数）
１６０  出力装置（単数又は複数）
１７０  通信接続装置（単数又は複数）
１８０  符号化／復号化ソフトウェア
２００  エンコーダーシステム
２０２  入力映像画像
２０４  スケーラー
２２０  基本レイヤエンコーダー
２４０  強調レイヤエンコーダー
２４８  基本レイヤビットストリーム
２５２  インバーススケーラー
２５４  スケーラー
２５６  強調レイヤ映像
２５８  モーション推定器
２６０  出力モーション情報
２６２  モーション補償器
２６４  画像ストア
２６６  再構成強調レイヤ映像
２６８  現在の画像
２７０  予測残差
２８０  周波数変換器
２８２  量子化器
２８４  エントロピーエンコーダー
２９０  逆量子化器
２９２  逆周波数変換器
３００  デコーダーシステム
３０２  基本レイヤビットストリーム
３０４  強調レイヤビットストリーム
３２０  基本レイヤデコーダー
３４０  強調レイヤデコーダー
３５２  インバーススケーラー
３５４  スケーラー
３６０  モーションベクトル情報
３６２  モーション補償器
３６４  画像ストア
３６６  再構成強調レイヤ映像
３６８  モーション補償強調レイヤ映像
３７０  予測残差
３８４  エントロピーデコーダー
３９０  逆量子化器
３９２  逆周波数変換器
３９８  出力映像画像
１７００  ＮＵＭ＿ＱＰ＿ＥＦＦＥＣＴＩＶＥ＝２に対応するＶＬＣテーブル
１７０５  ＮＵＭ＿ＱＰ＿ＥＦＦＥＣＴＩＶＥ＝３に対応するＶＬＣテーブル
１７１０  ＮＵＭ＿ＱＰ＿ＥＦＦＥＣＴＩＶＥ＝４に対応するＶＬＣテーブル
１７１５  ＮＵＭ＿ＱＰ＿ＥＦＦＥＣＴＩＶＥ＝５に対応するＶＬＣテーブル
１７２０  ＮＵＭ＿ＱＰ＿ＥＦＦＥＣＴＩＶＥ＝６に対応するＶＬＣテーブル
１７２５  ＮＵＭ＿ＱＰ＿ＥＦＦＥＣＴＩＶＥ＝７に対応するＶＬＣテーブル
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６Ａ】
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【図６Ｂ】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
0005932719.tif 000018
【図１７Ａ】
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【図１７Ｂ】
0005932719.tif 000020
【図１７Ｃ】
0005932719.tif 000021
【図１７Ｄ】
0005932719.tif 000022
【図１７Ｅ】
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【図１７Ｆ】
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