(57)【要約】      （修正有）【課題】画像の分散ソースコーディング（ＤＳＣ）の圧縮効率を改善する方法を提供する。【解決手段】復号化器において、まず、符号化された副情報画像からコーディングモードを検索して抽出することによって所望の画像が推定される。符号化された副情報画像内のビットプレーンごとに、シンドロームビット又はパリティビットを復号化して、所望の画像の量子化された変換係数の推定ビットプレーンを取得する。コーディングモードを用いて取得された予測残差に量子化及び変換を適用する。復号化は、符号化された副情報画像の量子化された変換係数を用い、因果的近傍における以前に復号化されたビットプレーンに基づく。所望の画像の量子化された変換係数の推定ビットプレーンを結合して、結合されたビットプレーンを生成する。次に、結合されたビットプレーンに、コーディングモードに基づいて逆量子化、逆変換及び予測を適用して、所望の画像の推定値を復元する。【選択図】図１
2015065645.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
所望の画像を推定する画像推定方法であって、
符号化された副情報画像からコーディングモードを検索し抽出するステップと、
前記符号化された副情報画像内のビットプレーンごとに、シンドロームビット又はパリティビットを復号化して、前記所望の画像の量子化された変換係数の推定ビットプレーンを取得するステップであって、前記コーディングモードを用いて取得された予測残差に対して量子化及び変換が適用され、該復号化することは、前記符号化された副情報画像の前記量子化された変換係数を用い、因果的近傍における以前に復号化されたビットプレーンに基づく、ステップと、
前記所望の画像の前記量子化された変換係数の前記推定ビットプレーンを結合して、結合されたビットプレーンを生成するステップと、
前記結合されたビットプレーンに、前記コーディングモードに基づいて逆量子化、逆変換及び予測を適用して、前記所望の画像の推定値を復元するステップと、
を含み、各前記ステップは復号化器が実行する、画像推定方法。
【請求項２】
前記ビットプレーンは前記量子化された変換係数の符号絶対値表現を用いる、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
絶対値ビットが符号ビットの前に復号化される、請求項２に記載の方法。
【請求項４】
前記量子化された変換係数の前記符号ビットは、該量子化された変換係数に関連付けられた全ての前記絶対値ビットがゼロに復号化される場合にゼロであると推定される、請求項３に記載の方法。
【請求項５】
前記復号化することは対数尤度比を推定することを含む、請求項１に記載の方法。
【請求項６】
前記量子化された変換係数の符号ビットの前記対数尤度比は、該量子化された変換係数に関連付けられた全ての絶対値ビットがゼロに復号化される場合に最大値にセットされる、請求項５に記載の方法。
【請求項７】
前記対数尤度比は、前記因果的近傍において以前に復号化されたビットプレーンに従って求められる、請求項５に記載の方法。
【請求項８】
前記対数尤度比は、前記因果的近傍における以前に復号化された変換係数に従って求められる、請求項５に記載の方法。
【請求項９】
前記対数尤度比は、前記因果的近傍における以前に復号化された非ゼロ変換係数の位置に従って求められる、請求項５に記載の方法。
【請求項１０】
前記因果的近傍は、走査順における前記変換係数の位置に基づいて変更される、請求項１に記載の方法。
【請求項１１】
前記対数尤度比はコーディングされたブロックパターンに基づき、該コーディングされたブロックパターンは、前記所望の画像の変換ブロックの全ての量子化され変換された予測残差がゼロである場合に値ゼロを有し、そうでない場合に値１を有する、請求項５に記載の方法。
【請求項１２】
前記推定することは、
前記値ゼロを有する前記コーディングされたブロックパターンに対応する前記ビットプレーン内のビットを位置特定することと、
前記ビットの前記対数尤度比を無限大又は非常に大きな値に固定することであって、それによって前記ビットの復号化された値をゼロに固定することと、
を更に含む、請求項１１に記載の方法。
【請求項１３】
前記シンドロームビット又は前記パリティビットを復号化して、前記所望の画像のコーディングされたブロックパターン値の推定ビットプレーンを取得するステップをさらに含み、
該復号化することは、前記副情報画像の前記コーディングされたブロックパターン値を用いる、請求項１に記載の方法。
【請求項１４】
前記コーディングモードはイントラ予測モード又はインター予測モードを含む、請求項１に記載の方法。
【請求項１５】
前記コーディングモードは予測ブロック分割情報を含む、請求項１に記載の方法。
【請求項１６】
前記コーディングモードは変換ブロック分割情報を含む、請求項１に記載の方法。
【請求項１７】
前記コーディングモードは変換タイプ情報を含む、請求項１に記載の方法。
【請求項１８】
前記変換係数の前記因果的近傍は、現在復号化されている前記変換係数の前に復号化された変換係数の組として定義される、請求項１に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、包括的には分散ソースコーディング（分散情報源符号化）に関し、より詳細には、１組の相関画像に適用される分散ソースコーディングに関する。
【背景技術】
【０００２】
分散ソースコーディング（ＤＳＣ：Distributed Source Coding）は、互いに通信しない複数のソース（情報源）からの相関データを符号化する。ＤＳＣは、復号化器においてチャネルコードを用いて複数のソース間の相関をモデル化することによって、計算複雑性を符号化器から復号化器に移行する。したがって、ＤＳＣは、単純なセンサー、衛星画像、並びに移動電話及びデジタルタブレット等の電池式消費者デバイスにおけるマルチメディア符号化において用いられる符号化器等の複雑性が制限されリソースが制限された符号化器を伴う用途において頻繁に用いられる。ＤＳＣにおいて、相関するソースは別個に符号化されるが、共同で復号化される。利点として、ソースの別個の符号化を、低い計算オーバーヘッド及びより単純な回路を用いて行うことができる。
【０００３】
ＤＳＣは、ロスレススレピアン−ウォルフエントロピー限界（lossless Slepian-Wolf entropy bound）に基づく。ロスレススレピアン−ウォルフエントロピー限界は、２つの単独の符号化器が、あたかも互いに通信しているかのように効率的に相関データを符号化することができることを保証する。同時ガウス分布に従うソースの特殊な事例では、分散コーデックのレート歪み性能に対するウイナー−ジブ限界（Wyner-Ziv bounds）は、条件付き符号化、すなわち符号化器が互いに通信する事例に関して損失（ロス（loss））が存在しないことも確実にする。ＤＳＣは、画像、ビデオ及び生体データに適用されている。
【０００４】
復号化器において相関する副情報画像（side information image）が存在するときに、ＤＳＣを実施して相関画像を符号化する最も一般的な方法は、低密度パリティ検査（ＬＤＰＣ：Low Density Parity Check）コードを用いることを伴う。まず、その方法は入力画像から、量子化ピクセルから直接、又は画像の変換されたバージョンの量子化から間接的にビットプレーンを抽出する。通常用いられる変換は、２次元分散コサイン変換（ＤＣＴ：Discrete Cosine Transform）、２次元分散ウェーブレット変換（ＤＷＴ：Discrete Wavelet Transform）、Ｈ．２６４／ＡＶＣ（進化型ビデオコーディング（Advanced Video Coding））変換等のようなブロック単位の変換を含む。ビットプレーンを得た後、各ビットプレーンはＬＤＰＣ符号化を受け、シンドロームビットを生成する。通常、シンドロームビット数は、符号化されたビットプレーン内のビット数よりも少ない。その結果、データ圧縮が発生する。
【０００５】
復号化を実行するために、方法は、符号化された画像と統計的に相関する画像を利用する。その画像は副情報画像と呼ばれる。ビットプレーンは副情報画像から、その画像内の量子化ピクセルから直接、又は画像の変換されたバージョンを量子化したものから抽出される。ビットプレーンは、復元されることになる所望の画像のビットプレーンの初期推定値を提供する。初期推定値は対数尤度比（ＬＬＲ：Log-Likelihood Ratio）の形態でＬＤＰＣ復号化手順に供給される。ここで、正のＬＬＲは復号化されたビット値が０である尤度がより高いことを示し、負のＬＬＲは復号化されたビット値が１である尤度がより高いことを示す。ＬＤＰＣ復号化手順はビットプレーンごとに別個に実行される。
【０００６】
上記で説明したように、各ビットプレーンを復号化するために、復号化器は、そのビットプレーンに対応する符号化器から受信したシンドロームビットと、符号化された副情報画像の対応するビットプレーンを用いてビットごとに求められたＬＬＲとを入力として取る。次に、復号化器は、確率伝搬（belief propagation）を実行して復号化されたビットプレーンの推定値を出力する。最後に、ビットプレーンが結合されて、量子化された変換係数が生成され、次に量子化及び変換が逆に行われ、所望の復号化画像が得られる。
【０００７】
この技法は、符号化が高度に制約され、低い計算複雑度、低い回路複雑度、又は低い電力消費の要件を有するときに有用である。シンドローム符号化は通常、ジョイントフォトグラフィックエキスパートグループ（ＪＰＥＧ：Joint Photographic Experts Group）、ＪＰＥＧ２０００、Ｈ．２６４／ＡＶＣ、高効率ビデオコーディング（ＨＥＶＣ：High Efficiency Video Coding）等のような従来の画像符号化手順よりも複雑度が低いので、この分散方式で１つ又は複数の画像を符号化することは、標準符号化手順を用いて全ての画像を符号化することと比較して有利である。
【０００８】
これらの用途、例えばセンサーネットワーク、衛星データ圧縮等のための復号化器は、通常、符号化器よりも高い複雑度又は電力消費を許容することができる。利点は、同じ低複雑度符号化器に対して、高度な復号化器を設計できることであり、この高度な復号化器は、ソース画像と副情報画像との間の統計的相関をより良好に活用し、それによって理想的なウイナー−ジブコーディング限界に近づくシンドロームレートを達成する。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
本発明の実施形態は、帯域内情報を利用して、従来から利用可能な副情報を補うことによって、画像の分散ソースコーディング（ＤＳＣ）の圧縮効率を改善する方法を提供する。実施形態は、シンドロームコーディングレートを低減する方法も提供する。
【００１０】
従来のＤＳＣにおいて、画像はシンドロームコーディングを用いて符号化されるのに対し、統計的に相関する副情報は、ＪＰＥＧ、ＪＰＥＧ２０００、Ｈ．２６３、Ｈ．２６３＋、Ｈ．２６４／ＡＶＣ等の規格化された符号化器／復号化器（コーデック）を用いて符号化される。全ての従来技術による方法に共通の特徴は、画像及び副情報画像が、量子化ピクセルの形態、又は量子化ピクセルから導出された量子化された変換係数の形態のいずれかをとることである。
【００１１】
本発明は、ソース信号が副情報とほとんど相関していないとき、帯域内相関、すなわち、ソースビット間の相関が、ソースビットと副情報ビットとの間の相関よりも復号化に有用であるという認識に基づいている。この概念を用いて、分散ソースコーディングの圧縮効率を改善することができる。この概念は復号化器に基づく処理に関連し、したがって、ソースビット間の相関が復号化器において実行される従来のソースコーディングとも異なることに留意されたい。
【００１２】
この概念が有用となる２つの実施形態を説明する。第１の実施形態は、ソースの符号ビットと絶対値ビットとの間の相関を用いて分散ソースコーディングの圧縮効率を改善することを含む。第２の実施形態は、因果的に復号化されたソース変換係数間の相関を用いて圧縮効率を改善することを含む。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明の実施形態による、副情報又は以前に復号化されたソースビットプレーンから得られるコーディングモードを用いて所望の画像の推定値を復元するための流れ図である。
【図２】３４方向のイントラ予測モードの概略図であり、イントラ予測モードはコーディングモードの１つの例を構成する。
【図３】本発明の実施形態による、副情報画像のための符号化器／復号化器の流れ図である。
【図４】本発明の実施形態による復号化器の詳細の流れ図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
詳細な方法の概説
図１は、符号化された入力画像から、所望の画像１０１の推定値を復元する分散ソースコーディング（ＤＳＣ：Distributed Source Coding（分散情報源符号化））方法の流れ図である。入力画像を符号化する間に或る特定のコーディングモード１０２が選択されたことが理解される。この方法は復号化器１００において実行することができる。復号化器は、部分的に、バスによって接続されたメモリ及び入／出力インターフェースに接続されたプロセッサを用いて実施することができる。
【００１５】
まず、これらのコーディングモードが復号化器において求められる（１１０）。幾つかの実施形態において、コーディングモードは、符号化された副情報画像１０３から受け継がれたイントラ予測コーディングモード及びインター予測コーディングモードを表す。他の実施形態において、コーディングモードは、副情報画像において用いられるコーディングモードについて検討することなく、入力画像から独立して求められる。
【００１６】
復号化器は、符号化器、記憶デバイス、又は符号化されたビットストリームから、所望の画像の量子化された変換係数のビットプレーンに適用されるシンドロームビット、又はパリティビットを受信する（１２０）。ビットプレーンは量子化された変換係数の符号絶対値（sign-magnitude）表現を用いる。量子化及び変換は、イントラ予測モード又はインター予測モードを用いて取得された予測残差に適用される。
【００１７】
副情報画像の量子化された変換係数のビットプレーンも得られる（１４０）。
【００１８】
所望の画像の量子化された変換係数のビットプレーンは、副情報画像の量子化された変換係数の対応するビットプレーン、コーディングされたブロックパターン値、及び所望の画像の量子化された変換係数の任意の以前に復号化されたビットプレーンの値を用いて、シンドロームビット又はパリティビットから推定される（１５０）。
【００１９】
次に、所望の画像の量子化された変換係数の全ての推定ビットプレーンを結合し（１７０）、結合されたビットプレーンに逆量子化１８０、逆変換１９０、及びイントラ予測モード又はインター予測モード１９５を適用して所望の画像１０１の推定値を復元することによって、所望の画像の推定値が復元される。
【００２０】
応用形態
復元方法は、画像、ビデオ、又は他の多次元データを含む様々なデータタイプに適用可能である。１つの実施形態において、２つの相関画像、例えば入力画像及び統計的に相関する副情報画像を検討する。
【００２１】
本方法は、副情報画像復号化の多岐にわたる手順にも適用可能である。これらは、ＪＰＥＧ、ＪＰＥＧ２０００、Ｈ．２６４／ＡＶＣ、ＨＥＶＣ等を含む任意の規格化された符号化手順又はその変更形態とすることができる。具体的にするために、実施形態はＨＥＶＣについて説明される。
【００２２】
本発明は、入力画像についてＤＳＣを用いる。ＤＳＣは、ターボ符号、ＬＤＰＣ符号、ＬＤＰＣ累積（ＬＤＰＣＡ）符号、畳み込み符号、繰返し反復累積（ＩＲＡ：iterative repeat accumulate）符号、ラプター符号、ファウンテン符号（fountain code）等を用いて行うことができる。ＬＤＰＣＡ符号について実施形態を説明する。すなわち、分散ソースコーディング手順は、ＬＤＰＣＡ符号を用いて入力画像の予測残差の量子化された変換係数からシンドロームを生成することを伴う。実施形態は、復号化のために確率伝搬を用いる。確率伝搬方式は、当該技術分野において既知の因子ノード及び変数ノードを有する因子グラフを用いる。
【００２３】
本明細書において説明される実施形態は、イントラ予測及びインター予測にも適用可能である。１つの実施形態において、ＨＥＶＣビデオコーディング規格に従って実施されるイントラ予測を検討する。ＨＥＶＣイントラ予測において、符号化されるブロックの変換係数は、隣接するブロック、特に、符号化されている現在のブロックの上のブロック及び左のブロックにおける変換係数から予測される。イントラ予測モードのレート歪み（rate-distortion）コストは、（ａ）符号化されている現在のブロックの係数と、選択されたイントラ予測モードによる予測係数との間の残差誤差を符号化するコストと、（ｂ）選択されたイントラ予測モードを符号化するコストとの和である。
【００２４】
最良の予測モードは、図２に示すように３４方向のイントラ予測モードのそれぞれのレート歪み（ＲＤ：rate-distortion）コストを計算し、次に、最も低いレート歪みコストを有するモードを選択することによって得られる。
【００２５】
副情報画像の符号化手順
図３は、本発明の実施形態とともに用いることができる通常の符号化器／復号化器（コーデック）３００を示している。復号化器への入力は、元の画像３０１、又はビデオ、指紋等のような任意の他のタイプのマルチメディアデータ若しくは生体データである。出力は、符号化画像３１５である。符号化画像は、復号化器３２０によって後に処理するように記憶することもできるし、ビットストリームとして送信することもできる。
【００２６】
復号化器３２０は、符号化画像から再構成された（所望の）画像３０２を復元する。符号化器及び復号化器は、当該技術分野において既知の単一のプロセッサ又は複数のプロセッサにおいて実施することができる。多くの場合に、単一の市販の符号化器は、非常に多数の消費者復号化器のための符号化データを生成する。
【００２７】
好ましい実施形態において、副情報画像は、ＨＥＶＣイントラコーディングを用いて符号化され、規格に適合したＨＥＶＣビットストリームが生成される。副情報画像のＨＥＶＣコーディングにおいて用いられるイントラ予測モードは記憶され、以下で説明するように入力画像のコーディングに再利用される。このため、この実施形態において、コーディングモードはイントラ予測モードである。ＨＥＶＣにおいて、以前のビデオ規格とともに用いられるマクロブロックは、コーディングツリーユニット（ＣＴＵ）によって置き換えられる。ＣＴＵは、例えば、６４×６４、３２×３２又は１６×１６ピクセルのコーディングツリーブロック（ＣＴＢ）に分割することができる。ＣＴＢは１つ又は複数のコーディングユニット（ＣＵ）に分割することができる。
【００２８】
入力画像の符号化手順
１．入力画像の２次元ＣＵごとに、副情報画像のイントラコーディング中に用いられるモードを用いて入力画像に対しイントラ予測が実行される。ＨＥＶＣ符号化器が入力画像ＣＵのイントラコーディングのイントラ予測モードを決定した場合、一般に、モードは、副情報画像におけるＣＵのイントラコーディングに用いられるモードと異なる。したがって、符号化器は、副情報画像に用いられるイントラ予測モードを用いるように強制される。上記で説明したように、これは、入力画像に用いられるイントラ予測モードをシグナリングするのに余分な帯域幅が用いられないという利点を有する。このステップの出力はＣＵにおける予測残差信号であり、これはＣＵ内に元々存在するピクセル数と同じ数のエントリーを有する２次元信号である。
２．各ＣＵ内の変換ユニットごとに、２Ｄブロックに基づくＨＥＶＣ変換が行われる。入力画像の変換係数と副情報画像の変換係数との相関を最大にするために、変換行列要素及び変換ブロックサイズは、副情報画像の対応する部分の符号化中に用いられるものと同じである。このステップの出力は、各ＣＵにおける変換コーディングされた予測残差信号である。
３．次に、変換コーディングされた予測残差信号の均一な量子化が、規定された量子化パラメーターを用いて行われる。好ましい実施形態において、量子化パラメーター（ＱＰ：quantization parameter）は副情報画像において用いられるものと同じである。しかしながら、これは絶対要件ではない。入力画像のピクセル値の動的範囲及び確率分布に依拠して、入力画像を量子化するのに異なるＱＰ値を用いることが可能である。このステップの出力は、各ＣＵ内の各変換ユニットにおける各変換領域予測残差値の量子化インデックスである。例えば、変換ユニット（ＴＵ：transform unit）サイズが３２×３２である場合、各ＴＵ内に（それぞれ残差値に対応する）１０２４個の量子化インデックスが存在する。
４．各量子化インデックスは符号絶対値表現（sign-magnitude representation）を用いてビットプレーンに変換される。用いられるビットプレーン数は、前のステップから生成される最大の絶対値の変換係数に従って求められる。例えば、最大の変換係数が値２１２を有する場合、量子化インデックスは最大で１＋ｃｅｉｌｉｎｇ（ｌｏｇ２（２１２））＝９個のビットプレーン、すなわち１つの符号ビットプレーン及び８個の絶対値ビットプレーンに変換されることになる。
５．各ビットプレーンのシンドロームコーディングは、独立して実行される。このため、１０２４個の変換係数、及び変換係数あたり８個のビットプレーンが存在する場合、シンドロームコーディングは８１９２回実行される。実際には、シンドロームコーディング動作数は、８１９２よりも大幅に小さい。なぜなら、比較的小さい数の低周波数係数のみが幾つかのビットプレーンを必要とするのに十分大きいためである。高周波数係数は小さいか又はゼロ値であり、このためシンドロームコーディング動作をほとんど必要としないか又は一切必要としない。符号化システムの複雑度及び記憶要件に依拠して、任意の数のチャネル符号をシンドロームコーディングに用いることができる。好ましい実施形態はＬＤＰＣ符号を用いる。しかしながら、ターボ符号、ＩＲＡ符号、ラプター符号、畳み込み符号等も用いることができる。
６．生成された全てのシンドロームは、最終的に入力画像の復号化器によって受信される。
【００２９】
副情報画像の復号化手順
例示的な実施形態において、副情報画像はＨＥＶＣイントラ復号化を用いて復号化される（３２０）。
【００３０】
入力画像の基本復号化手順
復号化器１００は、入力画像のシンドロームを受信し（１２０）、また、復号化された副情報画像、又は副情報画像の部分的に復号化されたビットストリームを取得して（１４０）、図４に示すような以下のステップを用いて所望の復号化された画像１０１を形成する。
【００３１】
Ａ．副情報の生成（４１０）
１．ＨＥＶＣビットストリームが復号化され、量子化され変換された予測残差が得られる。この予測残差が副情報を構成する。副情報は各変換係数の量子化インデックスのベクトルの形態をとる。このため、ＴＵサイズが３２×３２ピクセルに固定される場合、ＴＵごとに量子化インデックスの１０２４個のベクトルがこのステップの終了時に得られる。
【００３２】
２．変換係数ごとに、量子化インデックスのベクトルがビットプレーンに分解される。ビットプレーンは、入力画像又は副情報画像内の全てのＴＵ内の同じロケーションにおいて量子化された変換係数から取得される特定のビットから構成される。このため３２×３２のＴＵサイズを有する１６００×１６００のピクセル画像について、ＤＣ係数の最上位ビットに対応するビットプレーンは、長さ（１６００×１６００）／（３２×３２）＝２５００となる。同様に、ＡＣ１係数の第２下位ビット（second least significant bit）に対応するビットプレーンも長さ２５００となる。変換係数あたりのビットプレーンの総数は、特定の変換係数の量子化インデックスのベクトルにおける最大量子化インデックスの絶対値の対数よりも１大きい。変換係数ごとに、これらのビットプレーンは、入力画像から受信された対応するシンドロームビットプレーンの復号化のための副情報としての役割を果たす。
【００３３】
Ｂ．各変換係数のビットプレーンごとのシンドローム復号化器の初期化（４２０）、すなわち、対数尤度比（ＬＬＲ：Log-Likelihood Ratio）の決定
１．復号化器を初期化するために、ＬＤＰＣ復号化器のシンドロームベクトルは、符号化器から受信したシンドロームビットの中の検討中のシンドロームビットプレーンに従って求められる。ＬＤＰＣ復号化器の変数ノードは、ステップＡにおいて副情報画像から取得された対応する変換係数の対応するビットプレーンに従って求められる。
【００３４】
２．変数ノード内のビット及びチャネルモデルを用いてＬＤＰＣコーダーの各変数ノードの対数尤度比（ＬＬＲ：Log-Likelihood Ratio）を求める。チャネルモデルは、副情報チャネルを通過した後に、変数ノード内のビットが値を変える確率、すなわち、逆になる（invert）確率を指定する。換言すれば、副情報画像の特定の変換係数の量子化インデックス内の特定のビットが、確率ｐで逆になるように、入力画像内の対応するビット値と相関すると仮定した場合、そのビットのＬＬＲは１−２＊（副情報ビット値）＊ｌｏｇ（（１−ｐ）／ｐ）によって与えられる。ＬＬＲの大きな正値は、その位置において復号化されている入力ビットが、ゼロである可能性が非常に高いことを示す。逆に、ＬＬＲの大きな負値は、その位置において復号化されている入力ビットが、値１である可能性が非常に高いという確信を示す。
【００３５】
３．大きな絶対値を有するＬＬＲ値は、副情報の復号化において、より有用である。特に、大きな正値は、検討中の変数ノードビットが０であるという仮説における、より高い確信を表す。逆に、大きな負値は、検討中の変数ノードビットが１であるという仮説における、より高い確信を表す。そのような大きな絶対値のＬＬＲ値が多く存在するとき、確率伝搬手順４５０がより効率的になる。すなわち、これらの変数ビットノードの仮説が強いため、変数ノードにおけるビットの最終ベクトル全体、したがって入力画像のピクセルに必要とされるシンドロームがより少ない。
【００３６】
しかしながら、多くの場合にＬＬＲ値は低く、したがって副情報ビットの値を予測するのに十分な確信がない。これは、上記で定義された確率ｐが０．５に近いときに生じる。過度に多くの変数ビット位置においてＬＬＲの絶対値が低い場合、確率伝搬手順４５０は非効率的である。すなわち、変数ビットの最終値を復元するのにより多くのシンドロームビットが必要とされ、それゆえ入力画像のピクセル値が必要とされる。この場合、確率伝搬復号化の効率を保つための２つの方法を提供する。
【００３７】
（ａ）符号ビット予測
副情報画像の変換係数の符号ビットと、ソース画像の変換係数の対応する符号ビットとの間の相関がほとんどない、すなわちこれらのビットのｐの値が０．５に近いことが観察される。この場合、追加で入力画像のその特定の変換係数の絶対値ビットの値を考慮に入れることによって、符号ビットの予測を改善することを選択する。これは、絶対値ビットプレーンが符号ビットプレーンよりも前に復号化されていることを仮定する。特に、絶対値ビットプレーンが全て０に復号化されるとき、これは、副情報画像の対応する変換係数の符号ビットの値と無関係に、入力画像の変換係数の符号ビットも０であるという明白な情報である。この場合、符号ビットのＬＬＲ値は高い正値にセットされる。幾つかの実施形態において、この値は、確率伝搬復号化の所与の実施態様についてＬＬＲの許容可能な絶対値の最大値になるように選択される。
【００３８】
（ｂ）入力画像変換ブロックにおける因果的近傍からのビット予測
復号化性能を改善する別の方法は、検討中の変換ブロックにおける変換係数の因果的近傍における符号化ビットのパターンを利用することである。変換係数の因果的近傍は、現在復号化されている変換係数の前に復号化された変換係数の組として定義される。以前に復号化された変換係数（又は変換係数ビットプレーン）の数は実施形態に応じて異なる。例えば、因果的近傍における変換係数の複数のビットプレーンが０（又は１）として復号化されている場合、現在の変換係数における対応するビットプレーンも０（又は１）として復号化される可能性が高い。この確信を値０（又は１）で表すために、上述した変数ノードについて取得されたビットプレーンのＬＬＲがプリセット値だけインクリメント（又はデクリメント）される。プリセット値は、因果的近傍における変換係数の値によって検討中の変換係数の値が決まる相対的な確信に応じて大きくすることも小さくすることもできる。
【００３９】
４．因果的近傍からのビット予測の変動：上記の２つの方式の幾つかの実施形態が可能である。１つの実施形態において、特定のビットプレーンにおける変数ノードビットのＬＬＲの変更は、因果的近傍における同じビットプレーン内の対応する変数ノードビットの復号化値の観測に基づいて行われる。第２の実施形態において、特定のビットプレーン内の変数ノードビットのＬＬＲの変更は、全ての変数ノードビットの復号化値の観察、すなわち、因果的近傍における変換係数の復号化値の観察に基づいて行われる。第３の実施形態において、因果的近傍の決定は、以前に復号化された変換係数のみでなく、走査順における変換係数の位置も考慮に入れる。例えば、３２×３２の変換ブロックにおいて、ラスター走査における３３番目の係数は、３２番目又は３１番目の係数と相関することが予期されておらず、このため因果的近傍は、変換係数の各行の開始時に空集合にリセットされる。
【００４０】
Ｅ．入力画像のシンドロームを受信（４４０）
上述の入力画像の符号化に関するセクションにおいて、入力画像のシンドロームを生成する手順について説明した。これらのシンドロームは、以下で説明される確率伝搬アルゴリズムの入力として受信され用いられる。上記で説明されるように、各量子化された変換係数のビットプレーンごとに受信されるシンドローム数は、その特定のビットプレーン及び変換係数について選択されるＬＤＰＣ符号（又は包括してチャネル符号）のレートに依拠する。確率伝搬アルゴリズムの目標は、これらのシンドロームを復号化して、入力画像の量子化された変換係数のビットプレーンを復元することである。
【００４１】
Ｆ．確率伝搬（４５０）
各変換係数のビットプレーンごとに、上記の初期化を実行した後、確率伝搬復号化を実行する。安定し、反復ごとに変化しないＬＬＲの推定値を取得した後、又は予め指定された反復数にわたって確率伝搬を実行した後、変数ノード内のＬＬＲ値を読取り、その値を、負のＬＬＲ値が復号化されたビット値１を意味し、正のＬＬＲが復号化されたビット値０を意味するという規則に従って閾値処理する。
【００４２】
Ｇ．ＨＥＶＣを用いた復号化（４６０）
１．各量子化された変換係数のビットプレーンを取得した後、入力画像の各変換係数に対応する量子化インデックスベクトルが再編成される。
２．量子化インデックスはブロックに再配列され、量子化動作１８０及び変換動作１９０が逆に行われ、入力画像の再構成されたピクセルが得られる。
【００４３】
結果として、ＬＤＰＣ復号化における制約式の数が増大し、それによって誤り訂正符号の強度が増大し、復号化プロセスの効率が増大する。特に、効率の増大は、入力画像について送信する必要がある絶対値ビットシンドローム及び符号ビットシンドロームの数が減少した形態で示される。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【外国語明細書】
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