(57)【要約】符号化及び復号化の方法では、インジケータデータｄ（ｘ,ｙ）は、規準Ｔに比較される。インジケータデータが規準に合致する場合、差分符号化に基づく予測値の代わりに絶対値Ｈｉｖａｌ／Ｌｏｖａｌが挿入される。これにより、差分符号化ループがバイパスされることになり、係るループにおける発振の挙動が低減又は除去され、複合画像のテキスト部分の不鮮明さが低減される。絶対値は、前に予測された値に基づいて動的に決定されることが好ましい。
2008539635.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
予測符号化方法を使用してデータを符号化する方法であって、
前記予測符号化方法で、予測された値と実際の値の間の差を表す差分値が発生され、前記差分値と前記予測された値は、再構成された値を発生するために使用され、前記再構成された値は、新たな予測された値を予測するために使用され、
インジケータデータが規準と比較され、前記インジケータデータが規準に合致する場合、固定された値は、前記差分値と前記予測された値から再構成された値について挿入される、
ことを特徴とする方法。
【請求項２】
前記差分値は規準と比較され、前記差分値が規準に合致する場合、固定された値は、前記差分値と前記予測された値から再構成された値について挿入される、
請求項１記載のデータ符号化方法。
【請求項３】
固定された値から再構成された値への切り替え、及び／又は再構成された値から固定された値への切り替えを示すスイッチング信号が発生される、
請求項１記載のデータ符号化方法。
【請求項４】
予測符号化方法により発生されたデータを復号化する方法であって、
前記データは差分値を含み、前記復号化方法で、前記差分値は、予測された値に基づいて、再構成された値を発生するために使用され、前記再構成された値は、新たな予測された値を予測するために使用され、
インジケータデータが規準に比較され、前記インジケータデータが規準に合致した場合、固定された値は、前記差分値と前記予測された値から再構成された値について挿入される、
ことを特徴とする方法。
【請求項５】
前記差分値が規準に比較され、前記差分値が規準に合致する場合、固定された値は、前記差分値と前記予測された値から再構成された値の代わりに符号化される、
請求項４記載のデータ復号化方法。
【請求項６】
固定された絶対値は、正又は負の何れかの特定の符号の差分値が規準に合致するときにのみ挿入される、
請求項２又は５記載のデータ復号化方法。
【請求項７】
固定された絶対値は、任意の符号の差分値が規準に合致するときに挿入される、
請求項２又は５記載のデータ復号化方法。
【請求項８】
前記規準は、前記差分値が閾値を超えることである、
請求項２又は５記載のデータ復号化方法。
【請求項９】
固定された値が更新されるステップを含む、
請求項１又は４記載の方法。
【請求項１０】
固定された値は、前に再構成された値から更新される、
請求項９記載の方法。
【請求項１１】
予測符号化方法を使用してデータを符号化するエンコーダであって、
当該エンコーダは、予測された値と実際の値の間の差分値を発生する第一の発生手段と、前記差分値から再構成された値を発生する第二の発生手段と、前記予測された値を予測する予測子とを有し、
当該エンコーダは、コントローラ及びスイッチを有し、前記コントローラは、前記スイッチを制御して、前記差分値と前記予測された値から再構成された値について固定された値を挿入することを切り替える、
ことを特徴とするエンコーダ。
【請求項１２】
前記コントローラは、前記差分値を規準と比較するために構成される、
請求項１１記載のエンコーダ。
【請求項１３】
前記規準は閾値である、
請求項１２記載のエンコーダ。
【請求項１４】
前記コントローラは、前記スイッチの動作を示すスイッチング信号を発生するために構成される、
請求項１１記載のエンコーダ。
【請求項１５】
測符号化方法を使用してデータを復号化するデコーダであって、
当該デコーダは、差分値から再構成された値を発生する発生手段と、予測された値を予測する予測子とを有し、
当該デコーダは、スイッチを制御して、前記差分値と前記予測された値から再構成された値について固定された値を挿入することを切り替える、
ことを特徴とするデコーダ。
【請求項１６】
前記コントローラは、前記差分値を規準と比較するために構成される、
請求項１５記載のデコーダ。
【請求項１７】
前記コントローラは、スイッチング信号の存在を検出するために構成される、
請求項１５記載のデコーダ。
【請求項１８】
前記デコーダは、前記コントローラ及び前記スイッチをディスエーブルにする手段を有する、
請求項１５記載のデコーダ。
【請求項１９】
請求項１１又は１５記載のエンコーダ又はデコーダを有する、データを符号化及び復号化するシステム。
【請求項２０】
プロセッサが請求項１記載の符号化方法を実行するのを可能にするプログラムコード手段を有するコンピュータプログラム。
【請求項２１】
請求項２０記載のコンピュータプログラムを有するコンピュータ読取り可能な媒体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、予測符号化方法を使用したデータの符号化方法に関し、この予測符号化方法では、予測された値と実際の値の間の差を表す差分値が発生され、差分値と予測値とは、再構成された値を発生するために使用され、再構成された値は、新たな予測された値を予測するために使用される。  
また、本発明は、予測符号化方法により発生されたデータの復号化方法に関し、係るデータは、差分値を含み、この差分値は、予測された値に基づいて再構成された値を発生するために使用され、再構成された値は、新たな予測された値を予測するために使用される。
【０００２】
また、本発明は、予測符号化方法を使用したデータを符号化するエンコーダを有するシステム、及び、予測符号化方法を使用したデータを復号化するデコーダを有するシステムに関する。  
また、本発明は、予測符号化方法を使用したデータを符号化するエンコーダ、及び、予測符号化方法を使用したデータを復号化するデコーダに関する。
【背景技術】
【０００３】
開始節で記載されたような方法、システム、エンコーダ及びデコーダは、欧州特許出願ＥＰ０５９９１２４号から知られている。  
ＤＰＣＭ符号化方法のような差分符号化と呼ばれる予測符号化では、送信機及び受信機は、ある固定された順序（たとえばラスタオーダ、行毎のオーダ、ある行における左から右へのオーダ）でデータを処理する。現在のデータは、再構成されている、先行するデータから予測される。ＤＰＣＭは、データを圧縮するために使用される符号化方法である。ＤＰＣＭ（Differential  Pulse  Code  Modulation）方法では、１以上の前の値から通常は導出される、実際の値と予測された値との間の差分値は符号化される。通常、差分値は量子化される。差分値は、予測された値に基づいて再構成された値を発生するために使用される。予測子は、再構成された値に基づいて予測値を提供するために使用される。予測符号化／復号化方法は、符号化及び復号化の両者において計算ループを含む。ＤＰＣＭは、自然画像の圧縮について通常は最適化される。すなわち、ビデオ信号について使用され、そのケースでは、値はたとえば画素値である。
【０００４】
たとえばエッジが画像に存在するときのような、連続する実際の画素値間の大きな差分値が生じたとき、ＤＰＣＭ方法は、オーバーシュートと呼ばれる発振が生じる。これは、符号化ストリームにおける、続いて復号化された画像におけるエッジの不鮮明さにつながる。記載された従来技術の文献ＥＰ０５９９１２４では、１を超える前の予測値から予測値を導出するか、エッジに遭遇した場合に、唯一の前の予測値から予測値を導出することで、係る発振の発生を低減するための試みが行われている。これは、少なくとも部分的に発振の発生を低減する。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
公知の方法は幾つかの成功を有するものの、オーバーシュートは除去されない。  
エッジの不鮮明さは、複合画像で特に目に見えるものであって、問題となるものである。画像（又はビデオ）圧縮における用途について、ＤＰＣＭは、（典型的には休日の写真及び動画のような）「自然の」画像の圧縮のために通常は最適化される。しかし、デジタル技術の進展及びＣＥとＰＣドメイン間で生じる関連する集束により、益々「複合」画像は（たとえばゲームにおいて）現れる。係る画像は、自然画像のコンテンツとグラフィックス又は（サブタイトルのような）テキストの混成からなる。複合画像におけるテキスト又はグラフィックス部分におけるエッジの不鮮明さは、特に好ましくない。これは、テキスト部分におけるエッジは、非常にシャープであり、オーバーシュートが比較的大きく、明らかに目に見えることができ、エッジが集束する前に次のエッジが生じるためである。
【０００６】
本発明の目的は、オーバーシュートの問題を低減することができる、開始節で記載された方法、システム、エンコーダ及びデコーダを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記目的を達成するため、符号化及び復号化方法は、符号化の方法において、デコーディングインジケータデータのそれぞれは規準に比較され、インジケータデータが基準に合致した場合、固定された値は、差分値と予測値から再構成された値について挿入される。
【０００８】
デコーダ及びエンコーダは、コントローラ及びスイッチを有することを特徴とし、コントローラは、差分値と予測値から再構成された値について固定された値を挿入することとの間で切り替えるためにスイッチを制御する。  
本発明に係るシステムは、本発明に係るデコーダ及び／又はエンコーダを有する。
【０００９】
本発明は、たとえばシャープなエッジに遭遇したときに、再構成された値を固定された値で置き換える、すなわち差分符号化方法から絶対の符号化方法に切り替え、逆に絶対符号化から差分符号化に切り替えることが有利である、という洞察に基づいている。サブタイトルについて、固定された値は、たとえばホワイト２５５又は２４０値である場合がある。符号化及び復号化の代わりに、本方法は、インジケータデータが規準に合致した場合、絶対的に符号化及び復号化する（すなわち再構成された値の代わりに固定された値が採用される）。幾つかのデータ及び規準の例が与えられる。インジケータデータは、規準に比較されるビットストリーム内のデータである。エンコーダ及びデコーダでは、インジケータデータは、コントローラの入力である。インジケータデータは、この目的のために特に発生されたデータであるか、若しくは、ビットストリームに存在するデータ又はビットストリームにおけるデータから発生されるデータである。
【００１０】
標準的なＤＰＣＭ方法は、フィードバックループ構成を有する。大きくシャープなエッジが画像に生じたとき、すなわち、たとえばブラックからホワイトへのステップが生じたとき、大きな差分値が生じ、これにより、フィードバックループにおける発振の挙動をトリガする。再構成された値を使用する代わりに値を固定することで、値は固定された値に瞬間的にピン留めされ、これにより、発振の挙動が除去される。ある意味では、ＤＰＣＭループはバイパスされる。規準が合致された場合、スイッチがフリップされ、ＤＰＣＭループはバイパスされ、固定された値が符号化される。
【００１１】
本発明の洞察の１つは、ある程度にまで、ＤＰＣＭループのバイパス及び代わりに固定された値を挿入することは、複合画像の「自然画像」の部分における画質の損失を引き起こす場合があるが、係る自然画像の部分において、シャープなエッジのみがまれに生じ、明らかに認識可能なパターンで更にまれに生じ、したがって、複合画像の「自然の画像の部分」は、殆ど影響されないか、又は僅かな程度の影響のみを受ける。本発明に係る方法が複合画像のテキスト部分に関して有するポジティブな作用は、複合画像の自然の画像の部分に関して有するネガティブな作用よりも顕著である。  
インジケータデータの規準は、画像におけるエッジの発生に関連することが好ましい。
【００１２】
シンプルで、更に実際に非常に有利な規準は、差分値が閾値を超えるときであることがわかる。規準は、シンプルに、差分値（係る実施の形態では、基準に比較されるデータを形成する）が閾値を超えることである。更に複雑なデータセットに関連する更に複雑な規準は、たとえば後続の差分値のペア又は多数の差分値が所定の規準に合致し、そのケースでは比較されるデータは差分値のペア又は多数の差分値により形成されるような、本発明のコンセプト内で使用される。「スイッチングデータ」は、デコーダのエンドで、エンコーダにより発生された個別の「スイッチング信号」であり、このケースで、比較されるべきデータは、スイッチング信号により形成され、規準は、「スイッチング信号」の存在（又は不存在）である。本発明の基本的なコンセプトは、規準がデータにより合致されるとき、たとえば差分値（又は複数の差分値）が１以上の規準に合致するか又は個別のスイッチング信号が存在している規準に合致しているとき、フィードバックループはバイパスされ、固定されたデータは、再構成された値のために挿入され、又は言い換えれば、スイッチがフリップされる。
【００１３】
非常にシンプルな実施の形態では、正又は負のいずれかである特定の符号の差分値が規準に合致したときにのみ、固定された絶対値が挿入される。差分における大きなステップは、大きな実際の値から小さな実際の値に進むとき、逆に小さな実際の値から大きな実際の値に進むときに生じる場合がある。大きな差分の唯一のタイプの係るシンプルな実施の形態では、再構成された値の代わりに固定された絶対値が符号化される。実施の形態では、単一の固定されたハイ又はロウの再構成された値、たとえばホワイト２５５又は２４０、若しくはブラックの値のみが使用される。係る実施の形態では、１つのタイプのシャープエッジについて問題が除かれる。係るシンプルな実施の形態では、好ましくは、差分の値が閾値を超えるとき、ハイで固定された再構成された値がとられる。
【００１４】
本発明のポジティブな効果、すなわち、不鮮明な作用の低減は、シャープなエッジについて存在するが、常に同様に明らかではない。「不鮮明な」効果は、ブラックバックグランドよりもホワイトバックグランドで著しく目に見える場合がある。したがって、所定の状況では、本発明のポジティブな効果、又は少なくともその主要な部分は、非常にシンプルな実施の形態により得られる場合があり、唯一のタイプ（正又は負のいずれか）の大きな差分値は、ＤＰＣＭループのバイパスをトリガする。
【００１５】
別の更に好適な実施の形態では、任意の符号の差分値が規準に合致するときに、固定された絶対値が挿入される。固定されたハイ又はロウの絶対値は、差分値の符号に依存して挿入される。ハイ（たとえば「ホワイト」）及びロウ（たとえば「ブラック」）の固定された値が使用される。オーバーシュートは、ロウからハイであるか、逆にハイからロウへの任意のシャープなエッジで除去されるか、少なくとも低減される。規準は、正の符号及び負の符号の差分値について基本的に同じである。これは、シンプルな実施の形態である。本発明の骨組みのなかで、異なる規準が異なる符号の異なる値について設定される場合がある。
【００１６】
第一のシンプルな実施の形態では、絶対値はシンプルな固定された値であり、たとえばホワイトについてハイの値、及び／又はブラックについてロウの値といった調節を行うことができない。この実施の形態は、たとえばサブタイトリングにおいてブラック及びホワイトテキストが使用されることを知られているとき、すなわち固定された値について何が良好な選択であるかが経験的に明らかであるときに有利である。
【００１７】
本発明の更に洗練された実施の形態では、本方法は、好ましくは前に再構成された値から絶対値が更新されるステップを有する。最初に固定された値は、たとえばホワイト２５５又は２４０で使用されるが、固定された値は、前に再構成された値を使用して更新されることが好ましい。この好適な実施の形態は、本方法は、テキスト及びグラフィックにおける典型的なケースである、シャープなエッジの系列に遭遇したときに最も機能するという洞察に基づいている。典型的に、テキストは、バックグランドカラー及び対象をなすテキスト部分を有する。バックグランドがホワイトでテキストがブラックであるが、たとえばホワイトのバックグランドに赤といったような、異なるバックグランド及びテキストカラーが使用される場合もある。固定された値のアップデートを提供することが有利である。アップデートの値は、以下に説明されるように、前に再構成された値から取得可能である。固定された値のアップデートは、本発明の最も広いコンセプト内で、再構成された値とは個別にアップデート信号により行われる。好ましくは、しかし、固定された値は、前に再構成された値から更新される。
【００１８】
本発明は、全てのその実施の形態において、予測符号化方法を使用する任意のデータについて使用される。したがって、たとえばモノクロ画像又はカラー画像について使用される。
【００１９】
カラー画像のデータが異なるカラーデータから構成されることが知られている。本発明は、画像データを構成する任意のデータについて使用されるが、カラー画像データを構成する全てのデータについて使用されることが好ましい。
【００２０】
本発明は、プログラムがコンピュータで実行されたとき、本発明に係る方法を実行するプログラムコード手段を有するコンピュータプログラムで実施され、同様に、プログラムがコンピュータで実行されたとき、本発明に係る方法を実行するためにコンピュータ読取り可能なメディアに記憶されるプログラムコード手段を有する任意のコンピュータプログラムプロダクトで実施され、本発明に特化した動作を実行するために、本発明に係るシステムでの使用のためにプログラムコード手段を有するプログラムプロダクトで実施される。
【００２１】
本発明のこれらの態様及び更なる態様は、例示を通して、添付図面を参照して更に詳細に説明されるであろう。図面はスケーリングして描かれていない。一般に、同一のコンポーネントは、図面における同じ参照符号により示されている。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２２】
図１及び図２は、従来のＤＰＣＭ符号化方法をブロック図により示している。図１は、エンコーダの部分を示し、図２は、デコーダの部分を示している。また、これらの図は、システムのエンコーダ及びデコーダを概念的に示している。差分符号化とも呼ばれる、予測符号化では、送信機及び受信機は、ある固定された順序で（たとえばラスタオーダ、行毎及び行における左から右への順序）でデータ（たとえば画像データ）を処理する。現在のデータ（たとえば現在の画素）は、再構成されている、先行するデータから予測される。現在のデータＰ（ｘ,ｙ）とその予測された値
【００２３】
［外１］
2008539635.tif 000003
との間の差は、予測誤差ｄ（ｘ,ｙ）であり、これは減算器１で計算される。次いで、予測誤差は、量子化された予測誤差
【００２４】
［外２］
2008539635.tif 000004
を与える量子化器Ｑで量子化され、符号化されて受信機に送信される。したがって、量子化された予測誤差は、差分値である。量子化された予測誤差は、加算器２に供給され、この加算器で、予測値
【００２５】
［外３］
2008539635.tif 000005
に加算され、再構成された値
【００２６】
［外４］
2008539635.tif 000006
を与える。
【００２７】
この再構成された値
【００２８】
［外５］
2008539635.tif 000007
は、予測子ＰＲＥＤに供給され、この予測子で、遅延を使用して、次の予測された値
【００２９】
［外６］
2008539635.tif 000008
が予測される。デコーダ側では、逆の処理が実行される。予測符号化を超える基本となる考えは、連続するデータ間の相互の冗長度を除くこと、たとえば、差分値を符号化することで、ある画像のある行の連続する画素間の相互の冗長度、すなわち予測誤差を除くことである。予測が良好に設計される場合、予測誤差の分布は、ゼロ近傍に集中され、原画像のエントロピーよりも実質的に低いエントロピーを有する。
【００３０】
復号化された信号の終了の結果は、図２に示されるように、Ｐ（ｘ,ｙ）ではないが、
【００３１】
［外７］
2008539635.tif 000009
すなわち再構成されたデータであり、したがって原画像と、ＤＰＣＭ符号化され、次いで複合化された画像との間の差分が生じる。エッジが画像で存在するときのような、画素間の大きな差分値（ｄ（ｘ,ｙ）について大きな値）が生じるとき、ＤＰＣＭ方法は、発振（オーバーシュート）が生じる場合がある。これは、エッジの不鮮明さにつながる。これは、ＤＰＣＭ方法が、ＥＰ０５９９１２４で記載された方法におけるように１を超える前の予測値を使用して現在の予測値を計算するときに特に明らかである。記載された従来技術の文献ＥＰ０５９９１２４では、１を超える前の予測値から予測値を導出するか、又はエッジに遭遇するケースで、唯一の前の予測値から予測値を導出することで、かかる方法について発振の発生を低減するための試みが行われる。しかし、問題はなお存在する。
【００３２】
本発明者は、エッジの不鮮明さは、複合画像で特に問題であることが分かっている。画像（又はビデオ）圧縮における用途について、ＤＰＣＭは、（典型的な休日の写真及び動画のような）「自然の」画像の圧縮について通常は最適化される。しかし、デジタル技術の出現、及びＣＥとＰＣドメインの間で生じる関連する集束により、益々「複合の」画像が（たとえばゲームにおいて）現れている。係る画像は、自然画像のコンテンツとグラフィック又はテキスト（サブタイトルのような）の混成から構成される。エッジの不鮮明さは、特に問題である。これは、エッジは非常にシャープであり、したがってオーバーシュートが比較的大きく、エッジが集束する前に次のエッジが生じるためである。これは基本的な問題であり、エッジに遭遇したときに、あるタイプのＤＰＣＭ方法を別の方法で交換する公知の方法により解決されない。図３及び図４は、テキスト部分３２と同様に自然画像３１を有する複合画像を説明する。自然画像は、典型的に全ての種類のグレイトーンを有しており、テキスト部分は通常はブラックとホワイトであり、又はハイとロウといった２つの個別の値を少なくとも有する。本発明者は、複合画像の自然画像のコンテンツの画質を実質的に低減することなしにテキスト部分の画質を増加することは、シンプルな方法により可能であることを認識している。
【００３３】
図５の上の部分は、テキスト部分について標準的なＤＰＣＭ方法の問題を例示している。テキストは、「ゴースト」テキストを示している。ＤＰＣＭ方法による発振は、白黒とそれぞれの文字の終わりとの間の遷移に近いグレイ値を生じる。
【００３４】
本発明は、更に基本的なやり方で問題が低減される方法を提供することを狙いとする。
【００３５】
上記目的を達成するため、本方法は、差分値が閾値と比較され、差分値が閾値を超える場合に固定された再構成された値が採用されるステップを有することを特徴とする。
【００３６】
本発明は、たとえば高い差分の値が生じた場合に
【００３７】
［外８］
2008539635.tif 000010
について値を固定することが有利であるという洞察に基づいている。サブタイトルについて、これは、たとえばホワイト２５５又は２４０の値である。差分による符号化の代わりに、本発明に係る方法は、絶対値を符号化し、すなわち
【００３８】
［外９］
2008539635.tif 000011
の値は、絶対値の固定された値である。ＤＰＣＭループをバイパスすることで、発振が除かれる。図５の下の部分は、本方法の結果を示す。「ゴースト」のテキストが消失している。左から右に進むことで、それぞれの文字に開始及び終了でエッジに遭遇する。ブラックからホワイトに進んで、ある文字の終了で大きな差分値ｄ（ｘ,ｙ）、及び量子化の後に大きな量子化誤差
【００３９】
［外１０］
2008539635.tif 000012
が発見される。この大きな差分値
【００４０】
［外１１］
2008539635.tif 000013
は閾値を超え、したがって本発明によれば、スイッチがアクチベートされ、固定された絶対値、すなわちこの例ではピュアホワイト２５５又は２４０が挿入される。確かにデータの部分はテキスト部分に関連する場合、次の実際の値は、符号化された値に等しく、ピュアホワイト２５５又は２４０である。
【００４１】
テキスト及びグラフィックの圧縮は、本発明に係る方法では、信号が基準に合致するケースにおいてＤＰＣＭデコーダの通常の出力を固定された値により置き換えることで改善され、この例では、予測された信号値と実際の信号値との間で大きな不一致が生じ、すなわち閾値を超える差分値が検出される。係る大きな不一致、すなわち予測誤差は、画像信号における不連続すなわちエッジで典型的に生じる。特にテキストは、多数の係る急峻なエッジにより特徴づけされ、このエッジは、テキスト文字のサンプルからバックグランドのサンプルへ、逆にバックグランドのサンプルからテキスト文字のサンプルへの変化で生じる。アルゴリズムの中心となる考えは、テキスト圧縮のケースで、正しいテキスト又はバックグランドのカラーを表す固定された値（Ｈｉｖａｌ又はＬｏｖａｌ）で正規のＤＰＣＭ出力を置き換えるか、より一般には、グラフィックス又は自然の画像コンテンツの圧縮のケースで正しいフォアグランド又はバックグランドで正規のＤＰＣＭ出力を置き換えることである。テキストでは、固定された値は、ブラック及びホワイトを意味することがある。
【００４２】
図６及び図７は、本発明に係る方法のシンプルな実施の形態を示す。ジェネレータ６１は、差分値ｄ（ｘ,ｙ）を発生する。エンコーダにおけるジェネレータ６２及びエンコーダにおけるジェネレータ７１は、再構成された値
【００４３】
［外１２］
2008539635.tif 000014
を発生する。メモリ６３，７３は、固定された値Ｈｉｖａｌ，Ｌｏｖａｌを記憶し、エンコーダスイッチＳｗｅは、コントローラ６４により制御される。この例では、スイッチは、差分値が閾値Ｔを超えるときにトリガされる。エンコーダ及びデコーダは、エンコーダ及びデコーダのそれぞれにおけるスイッチＳｗｅ及びＳｗｄを制御するコントローラ６４，７４を有する。実施の形態におけるコントローラは、コントローラの入力で提供されるインジケータデータ、エンコーダの差分値、及びデコーダの差分値又はスイッチング信号Ｓを１以上の規準に比較する。図では、差分値は閾値Ｔに比較されることが概念的に示されている。
【００４４】
符号化及び復号化のブロック図の一部は、図１及び図２におけるのと同じである。差分は、エンコーダ及びデコーダのそれぞれにおけるスイッチＳｗｅ及びＳｗｄの提供であり、コントローラ６４及び７４により制御される。コントローラ６４及び７４は、インジケータデータのための入力を有する。入力は、スイッチＳｗｅ及びＳｗｄがトリガされたかを判定する。コントローラ６４は、データ、このケースでは差分値
【００４５】
［外１３］
2008539635.tif 000015
のための入力を有する。スイッチＳｗｅは、たとえば差分値が閾値Ｔよりも大きい場合といった、入力データが基準に合致したときにトリガされる。「閾値よりも大きい」とは、正の値が正の閾値よりも大きいか、又は負の値が負の閾値よりも小さいことを意味する。スイッチがトリガされた場合、再構成された値は、
【００４６】
［外１４］
2008539635.tif 000016
の符号に依存して、固定されたハイの値（Ｈｉｖａｌ）又は固定されたロウの値を取る。この方法ステップは、エンコードと同様にデコードで実行される。エンコーダは、分離されたスイッチング信号Ｓを発生するための手段を有する。この発生手段を有する場合、コントローラ７４は、前記スイッチング信号Ｓのための入力を有する。個別のスイッチング信号Ｓの提供は、個別の信号はデータに含まれる必要があるので、更なるデータの転送、新たなデータの導入を必要とする問題点を有する。しかし、スイッチＳｗｄの更なるロバスト制御の利点を有する場合がある。利点は、スイッチＳｗｅを制御するためにエンコーダで使用されるアルゴリズムを知る必要がないことであり、たとえば、デコーダを変える必要なしに、エンコーダで使用されるスイッチングアルゴリズムにおける変化をイネーブルにし、異なるアルゴリズム又は異なる入力データを使用したエンコーダの幾つかのタイプのためのデコーダをイネーブルにする。
【００４７】
このシンプルな実施の形態では、ハイ及びロウの値Ｈｉｖａｌ及びＬｏｖａｌは、固定された値である。特に本発明のデコーダの部分では、その最も一般的な形式における基準は、スイッチがアクチベートされたことを示す信号がデコーダに供給されることである。シンプルな構成は、到来する差分値は規準に合致し、その場合、スイッチＳｗｅ，Ｓｗｄがアクチベートされる。先に説明されたように、エンコーダの部分で、スイッチＳｗｅがアクチベートされたとき、差分値に直接関係がないか又は異なるタイプからなる「スイッチ」信号Ｓが発生され、この「スイッチ」信号Ｓはビットストリームで送出され、「スイッチ」信号は、デコーダのための「スイッチ」信号としてデコーダにより認識可能である。必要とされるのは、コントローラ７４の入力でのデータが規準に合致することである（このケースでは「スイッチ」信号Ｓが存在することである）。この規準がひとたび合致すると、スイッチＳｗｄがアクチベートされる。個別の認識可能な「スイッチ信号」に関して使用が行われるとき、スイッチングの瞬間を識別するための情報がデコーダに与えられる限り、スイッチングの瞬間に対応するポジションでビットストリームにおいてポジショニングされる必要がない。
【００４８】
勿論、利点が状況において不利な点をもたらす場合がある。本発明の方法は、テキスト又はグラフィックの品質を増加するが、自然画像の画質を知覚的に減少することができる。
【００４９】
しかし、上述された大きな予測誤差は自然画像で時々生じ、自然画像の圧縮／品質は、経験的に検証されたように、このケースの特別な措置により殆ど影響されない。
【００５０】
実施の形態において、エンコーダがオペレーティブコントローラ及びスイッチを有することを示す示唆信号をデータストリームで送出するためにエンコーダは構成される。
【００５１】
この好適な実施の形態は、以下を通りである。  
デコーダには、本発明に係る方法が使用されるか否かを認識する手段が設けられる。コントローラ及びスイッチをイネーブル又はディスエーブルにすることで、デコーダは、従来のやり方で（係る示唆信号は存在しないとき）、又は本発明に従って（係る示唆信号が存在するケースで）動作することができる。次いで、デコーダは、従来の方法及びエンコーダにより、及び本発明に係る方法及びエンコーダにより発生されたデータを復号化可能である。係るデコーダは、品質の損失なしに、本発明に係る方法又はエンコーダにより発生されるデータストリーム同様に従来のデータストリームをデコードすることができる。
【００５２】
「オペレーティブコントローラ及びスイッチ」は、エンコーダが１つの動作モードのみを有する実施の形態をカバーし、すなわち、本発明に従って常にエンコードするが、２つの動作モードで動作可能なエンコーダをカバーすることもでき、一方の動作モードにおいてスイッチは作用しており、他方の動作モードにおいて従来の方法が使用される。先に説明されたように、本発明に係る方法は、複合画像が符号化／復号化されるときに特に有利である。符号化されるデータＰ（ｘ,ｙ）には、画像のタイプに関するタイプの指示（たとえば複合又は自然画像）、更に一般には符号化されるべきデータのタイプが提供される。係るタイプの指示に依存して、コントローラ及びスイッチは動作又は非動作にされる。
【００５３】
図６及び図７のシンプルな実施の形態では、再構成された値のための固定された値を調節することができない。本発明の好適な実施の形態では、固定された値は調節可能である。図８及び図９は、符号化（図８）及び復号化（図９）方法にために係る好適な実施の形態を例示する。前記図面は、システムのエンコーダ及びデコーダを概念的に例示する。
【００５４】
好適な実施の形態の方法及びアルゴリズムは、適応的な変化／選択により、正規のＤＰＣＭ出力を、テキスト圧縮のケースでは、正しいテキスト又はバックグランドカラーに等価な値又は少なくとも非常に近い値で置き換えるか、又は更に一般には、グラフィックス又は自然画像コンテンツの圧縮のケースでは、正しいフォアグランド又はバックグランドカラーで置き換える。これら置換の色は、好ましくは前に決定された再構成された値に基づいて新たな固定された値を決定する置換のルールに従って決定される。図８及び図９では、これは矢印により示されている。
【００５５】
以下のテストが実行される。  
本発明の実現は、複合画像の圧縮に適した１次元のＤＰＣＭ圧縮モジュールについて、単独で、又は大型の圧縮システムで多数のモジュール／方法のうちの１つで実現される。現在のサンプルの予測として、現在のサンプルの直前のサンプルが使用され、あるラインの最初のサンプルは、圧縮されていない形式で直接に送出される。
【００５６】
１６出力レベルをもつ対称な量子化器が使用され、更なるエントロピー符号化が適用されない場合にシンボル当たりｌｏｇ２（１６）＝４ビットを必要とし、８ビット入力信号のファクタ２の圧縮が提供される。量子化器の表現レベル及び判定のインターバルは、本発明を使用することなしに複合画像での良好な画質を提供するために最初にエンジニアリングされる。結果的に得られる予測エラーのインターバルは、±［２，１２，２７，４６，７１，１０２，１３９，２０７］のそれぞれのインターバルについて（予測誤差について）対応する表現値で、±［０−５，６−１９，２０−３５，３６−５７，５８−８５，８６−１１９，１２０−１５９，１６０−２５５］である。予測誤差が正確に０であるとき、ポジティブな表現が選択される。
【００５７】
本発明を適用するため、最も高い予測誤差のインターバル／値が発見されたときは何時でも、デコーダの出力（再構成された値
【００５８】
［外１５］
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）は前のサンプル±２０７となるように取られないが、代わりに、予測誤差がポジティブ（ハイの値が選択される）であるかネガティブ（ロウの値が選択される）であるかに依存して、「ハイの値」Ｈｉｖａｌ又は「ロウの値」Ｌｏｖａｌの何れかとして選択される。
【００５９】
ハイ、ロウの固定された、更に適応可能である値Ｈｉｖａｌ及びＬｏｖａｌは、好適な実施の形態では、好適な実施の形態において適応ルールに従って調整される。安定した値又は安定している出力値を検出するため、ハイ及びロウの値は、たとえば更新される。
現在の予測誤差が最も低いインターバル、すなわち±［０−５］に含まれる場合にのみ、又は現在の予測誤差が前の予測誤差のインターバルよりも０に近いインターバル（すなわち予測誤差が小さくなる）に含まれる場合にのみ更新される。先の更新の条件が適用される場合、ロウの値は、出力の値が９６よりも小さいケースで現在の出力に設定され、ハイの値は、値が１５９よりも大きいケースで現在の出力に設定される（したがって、ロウの値は、最も低い９６の出力値０−９５のレンジにあり、ハイの値は、最も高い９６の出力値１６０−２５５のレンジにある）。これらのレンジを選択する理由は、ハイ及びロウの値が上述されたレンジにないケースで（すなわちハイの値が少なくとも１６０であることが確かであり、ロウの値が多くとも９５であることが確かである）、予測誤差が最も高いインターバル±［１６０−２５５］に決して含まれない。これらのルールは、値Ｈｉｖａｌ及びＬｏｖａｌが再構成された値に基づいて調節可能である方法のための例を提供する。安定又は安定している出力値は、再構成された値に基づいて検出ルールを使用して検出される。ひとたび、これらのルールを使用して係る出力レベルが確立されると、これらの値は、値Ｈｉｖａｌ及びＬｏｖａｌにされる。値Ｈｉｖａｌ及びＬｏｖａｌは、エンコーダで確立され、同じアルゴリズムを使用することでデコーダにおいて確立される。
【００６０】
しかし、値Ｈｉｖａｌ及びＬｏｖａｌ、並びに前記値が変化するデータストリームにおける位置を確立するためアルゴリズムをエンコーダが使用することも可能であり、値Ｈｉｖａｌ及びＬｏｖａｌはデータストリームにおける個別のデータＳｈｌとして送出されることも可能である。かかる実施の形態では、デコーダは、エンコーダが値Ｈｉｖａｌ及びＬｏｖａｌを確立し、エンコーダ自身がＨｉｖａｌ，Ｌｏｖａｌを計算するために異なるアルゴリズムを使用した場合でさえ、本発明に従ってエンコーダにより発生されたビットストリームをデコーダが処理するのを可能にするアルゴリズムを知る必要がない。
【００６１】
以下の表は標準的な方法を本発明の方法に比較する結果を与える。画質の測度として、いわゆる圧縮された画像のためのＰＳＮＲ（Ｐｅａｋ−Ｓｉｇｎａｌ−Ｎｏｉｓｅ−Ｒａｔｉｏ）が計算される。ＰＳＮＲの値は、品質の粗悪な速度を与える。
【００６２】
【表１】
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画像３１のＰＳＮＲ値は、変化しないが、フォント３２について、ＰＳＮＲ値は大きく増加している。複合画像の図３のＰＳＮＲ値もまた大きく増加している。
様々なカラーのテキスト部分及び画像による様々な実験は、本方法がテキスト部分の品質を著しく増加することを示しており、最も大きな改善は、ブラック及びホワイトのテキストについて得られ、これは最も頻繁に使用されるタイプのテキストであり、複合画像の画像部分へのネガティブな影響がないか、又は非常に小さなネガティブな影響を与える。テキスト部分へのポジティブな影響は、人間の目に明らかに見ることができ、画像部分へのネガティブな影響は、裸眼に対して目に見ることができない。
【００６３】
要するに、本発明は、以下により記載することができる。  
符号化及び復号化の方法では、インジケータデータ
【００６４】
［外１６］
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は基準（Ｔ）に比較される。インジケータデータが基準に合致する場合、絶対値（Ｈｉｖａｌ／Ｌｏｖａｌ）は異なる符号化に基づいて予測された値に代わり挿入される。これは、差分符号化ループのバイパスとなり、係るループにおける発振の挙動を低減又は除去し、複合画像のテキスト部分の不鮮明さを低減する。絶対値は、前に予測された値に基づいて動的に決定されることが好ましい。
【００６５】
本発明は、特にテキスト情報といった自然画像ではないコンテンツのＤＰＣＭ圧縮を改善するために適用される。適用領域は、一般にビデオ帯域幅又は（埋め込まれた）メモリ要件を低減するための埋め込まれた圧縮、特にたとえば以下について適用される１次元ＤＰＣＭである。帯域幅の低減にための（画像データの）メモリ転送の圧縮、ＬＣｏＳディスプレイに送出される画像データのインタフェースバスの帯域幅の低減の圧縮、モバイルディスプレイドライバにおける画像メモリの圧縮。
【００６６】
本発明に係る方法、システム、エンコーダ及びデコーダが使用される。本発明のコンセプトにおいて、「加算器」、「量子化器」、「スイッチ」、「予測子」等は、広義に理解され、たとえば、（加算器、スイッチのような）ハードワイアの任意の部分、加算器、量子化器、予測器等のために設計された任意の回路又はサブ回路、及び、所与の例示的な実施の形態に制限されることなしに、単独又は組み合わせとして作用するハードウェア及びソフトウェアの一部の組み合わせと同様に、方法又はシステムの形式で、本発明の全体又は一つの機能として本発明に係るタスクを実行するために設計又はプログラムされるソフトウェアの任意の部分（コンピュータプログラム又はサブプログラム、若しくはコンピュータプログラムのセット、若しくはプログラムコード）を含む。
【００６７】
本発明は、先に特に図示及び記載されたものにより制限されないことが当業者により理解されるであろう。本発明は、それぞれ新たな特徴及びそれぞれ新たな特徴の組み合わせにある。動詞「有する“to  comprise”」及びその派生語の使用は、請求項に記載されたもの意外のエレメントの存在を排除しない。たとえば、例では、量子化器が使用され、これは好適な実施の形態である。特定のタイプの量子化器は、例で与えられる。本発明は、特定のタイプの量子化器の使用に制限されず、その広い意味において量子化器の使用に制限されない。本発明は、符号化のハイブリッドＤＰＣＭ／ＤＣＴタイプを含む、符号化のＤＰＣＭ方法に適用される。例では、量子化された差分値は、スイッチをトリガするために使用される。本発明の範囲において、スイッチは、差分値が閾値を超える条件に関連する信号によりトリガされる。たとえば、スイッチＳは、エンコーダ部分で、差分値ｄ（ｘ,ｙ）によりトリガされる。必要とされることは、差分値が閾値を超えるときにスイッチＳはトリガされる。本発明のコンセプトにおける「インジケータデータ」は、（エンコーダ部分における）コントローラ６４又は（デコーダ部分における）７４のための入力を形成するデータストリーム内の任意のデータである。
【００６８】
例では、固定された値Ｈｉｖａｌ／Ｌｏｖａｌが決定されるやり方の観点で２つの異なる実施の形態が示された。これら実施の形態のうちの１つでは、固定された値は、たとえばピュアホワイト及びピュアブラックといった非適応型であり、他の実施の形態では、値は適応型であり、すなわち予測された値に基づいて適応される。また、データが（ライン又はフレームのような）区別可能なユニットに編成されるとき、特定のラインについてＬｏｖａｌ及びＨｉｖａｌを示す個別のデータは、符号化及び復号化されることが可能である。本方法の符号化部分において、Ｈｉｖａｌ及びＬｏｖａｌのための「最良の」値が決定され、前記値に対応する信号は、ビットストリームで送出される。デコーディングのエンドで、これらの値は復号化され、対応するＨｉｖａｌ及びＬｏｖａｌの値が実現される。
【図面の簡単な説明】
【００６９】
【図１】符号化を説明する従来のＤＰＣＭ符号化方法を示す図である。
【図２】復号化を説明する従来のＤＰＣＭ符号化方法を示す図である。
【図３】複合画像を説明する図である。
【図４】複合画像を説明する図である。
【図５】複合画像のテキスト部分を説明する図である。
【図６】本発明の実施の形態を説明する図である。
【図７】本発明の実施の形態を説明する図である。
【図８】本発明の更なる実施の形態を説明する図である。
【図９】本発明の更なる実施の形態を説明する図である。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【国際調査報告】
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