(57)【要約】本発明の原理の実施形態においては、アンチカムコーダ手段を含むビデオストリームの伝送ビットレートを、アンチカムコーダ効果およびビデオの品質を保持しながら低減することができる。一実施形態においては、ピクセルなど、フレームの一部分をＭＳＢ（ｍｏｓｔ  ｓｉｇｎｉｆｉｃａｎｔ  ｂｉｔ）およびＬＳＢ（ｌｅａｓｔ  ｓｉｇｎｉｆｉｃａｎｔ  ｂｉｔ）へと分割するための分割器が含まれる。フレームの複数の部分のサンプルセットのそれぞれのＭＳＢ値と連結するために、代表ＬＳＢを生成して採用することができる。代表ＬＳＢ値は、オリジナル部分のＬＳＢよりも少ないビットを有することができ、部分のサンプルセットの複数のＭＳＢ値と共に再利用することができるため、サンプルセットのＬＳＢ値の代わりに代表ＬＳＢ値を使用することによって、効率的な伝送ビットレートが可能になる。
2011526125.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
アンチカムコーダ変調を施されているビデオストリームの伝送ビットレートを低減する方法であって、
フレーム部分の表示セットの上映が、録画デバイスによって録画された前記上映の複製の中では知覚できるが上映時には人間にとって知覚できない効果を含むように、オリジナルフレームの一部分を変調するステップ（６０４）と、
オリジナルフレームの前記部分をＭＳＢ（ｍｏｓｔ  ｓｉｇｎｉｆｉｃａｎｔ  ｂｉｔ）およびＬＳＢ（ｌｅａｓｔ  ｓｉｇｎｉｆｉｃａｎｔ  ｂｉｔ）へと分割するステップ（６０６）と、
代表ＬＳＢ値を生成するステップ（６０８）と、
前記代表ＬＳＢ値と連結して上映用の表示を形成するために、複数の変調された部分の前記代表ＬＳＢ値およびＭＳＢを伝送するステップ（６１６）と
を含むことを特徴とする方法。
【請求項２】
前記生成ステップ（６０８）は、部分のサンプルセットのＬＳＢの合計の少なくとも一部分を前記サンプルセット内の部分の数で割るステップを含み、その結果が前記代表ＬＳＢ値であることを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記生成ステップ（６０８）は、オリジナルフレームの前記部分の前記ＬＳＢと、前記表示セット内の部分の数とをかけた値の少なくとも一部分を前記表示セット内の部分の数で割るステップを含み、その結果が前記代表ＬＳＢ値であることを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項４】
変調された部分を、前記表示セットに対応する変調された部分のサンプルセットの平均ビット値がオリジナルフレームの前記部分のビット値になるように補正するステップ（９１２）
をさらに含むことを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項５】
変調された部分のＭＳＢの最下位ビットの最小値の倍数を、変調された部分の前記ＭＳＢに加えるステップ（６１２）
をさらに含むことを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項６】
オリジナルフレームの前記部分を部分のサンプルセットへと乗算するステップ（６０２）であって、前記サンプルセット内のそれぞれの部分は、同じフレーム位置に対応する、ステップ
をさらに含むことを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項７】
サンプルセット内のそれぞれの部分の前記ＭＳＢごとに、前記サンプルセット内の一部分の前記ＭＳＢを前記代表ＬＳＢ値と連結して、前記表示セットを生成するステップ（７１０）
をさらに含むことを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項８】
前記代表ＬＳＢ値は、前記表示セットに対応する複数のフレーム内に含まれることを特徴とする請求項７に記載の方法。
【請求項９】
前記連結は、変調された部分の前記ＭＳＢと、前記代表ＬＳＢ値との間にゼロを付加するステップを含むことを特徴とする請求項７に記載の方法。
【請求項１０】
前記変調は、アンチカムコーダ効果がサンプルセット内の変調された部分の前記ＭＳＢによって決定されるように構成されていることを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項１１】
アンチカムコーダ変調を施されているビデオストリームの伝送ビットレートを低減するためのシステムにおいて、
複数の変調された部分の代表ＬＳＢ（ｌｅａｓｔ  ｓｉｇｎｉｆｉｃａｎｔ  ｂｉｔ）値およびＭＳＢ（ｍｏｓｔ  ｓｉｇｎｉｆｉｃａｎｔ  ｂｉｔ）を伝送するように構成されているコーダ（２００）であって、
フレーム部分の表示セットの上映が、録画デバイスによって録画された前記上映の複製の中では知覚できるが前記上映の中では人間にとって知覚できない効果を含むように、オリジナルフレームの一部分を変調するように構成されている変調器（２０４）、
オリジナルフレームの一部分をＭＳＢおよびＬＳＢへと分割するように構成されている分割器（２０６）、ならびに
代表ＬＳＢ値を生成するように構成されている生成器モジュール（２０８）
を含む、コーダと、
前記複数の変調された部分のうちのそれぞれの前記ＭＳＢごとに、変調された部分の前記ＭＳＢを前記代表ＬＳＢ値と連結して、前記表示セットを生成するように構成されている連結器（３０６）を含むデコーダ（３００）と
を含むことを特徴とするシステム。
【請求項１２】
前記生成器モジュール（２０８）は、サンプルセット内の部分どうしのＬＳＢの合計の少なくとも一部分を前記サンプルセット内の部分の数で割るようにさらに構成されており、その結果が前記代表ＬＳＢ値であることを特徴とする請求項１１に記載のシステム。
【請求項１３】
前記生成器モジュール（２０８）は、オリジナルフレームの前記部分の前記ＬＳＢと、前記表示セット内の部分の数とをかけた値の少なくとも一部分を前記表示セット内の部分の数で割るようにさらに構成されており、その結果が前記代表ＬＳＢ値であることを特徴とする請求項１１に記載のシステム。
【請求項１４】
変調された部分を、前記表示セットに対応する変調された部分のサンプルセットの平均ビット値がオリジナルフレームの前記部分のビット値になるように補正するように構成されている補正モジュール（８１４）
をさらに含むことを特徴とする請求項１１に記載のシステム。
【請求項１５】
変調された部分のＭＳＢの最下位ビットの最小値の倍数を、変調された部分の前記ＭＳＢに加えるように構成されている加算器（２１８）
をさらに含むことを特徴とする請求項１１に記載のシステム。
【請求項１６】
前記変調器（２０４）は、オリジナルフレームの前記部分を部分のサンプルセットへと乗算するようにさらに構成されており、前記サンプルセット内のそれぞれの部分は、同じフレーム位置に対応することを特徴とする請求項１１に記載のシステム。
【請求項１７】
前記代表ＬＳＢ値は、前記表示セットに対応する複数のフレーム内に含まれることを特徴とする請求項１１に記載のシステム。
【請求項１８】
前記連結は、変調された部分の前記ＭＳＢと、前記代表ＬＳＢ値との間にゼロを付加することを含むことを特徴とする請求項１１に記載のシステム。
【請求項１９】
アンチカムコーダ効果は、サンプルセット内の変調された部分の前記ＭＳＢによって決定されることを特徴とする請求項１１に記載のシステム。
【請求項２０】
アンチカムコーダ変調を施されているビデオストリームの伝送ビットレートを低減するための装置であって、
フレーム部分の表示セットの上映が、録画デバイスによって録画された前記上映の複製の中では知覚できるが前記上映の中では人間にとって知覚できない効果を含むように、オリジナルフレームの一部分を変調するように構成されている変調器（５０４）と、
オリジナルフレームの前記部分をＭＳＢ（ｍｏｓｔ  ｓｉｇｎｉｆｉｃａｎｔ  ｂｉｔ）およびＬＳＢ（ｌｅａｓｔ  ｓｉｇｎｉｆｉｃａｎｔ  ｂｉｔ）へと分割し、
代表ＬＳＢ値を生成し、
前記代表ＬＳＢ値と連結して前記表示セットを形成するために、そして前記表示セットを上映するために、複数の変調された部分の代表ＬＳＢ値およびＭＳＢの伝送を駆動する
ように構成されているプロセッサ（５０８）と、
部分のＭＳＢおよびＬＳＢを保存するように構成されているメモリ（５２２−１）と
を含むことを特徴とする装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、全般的にはビットレートの効率に関し、より詳細には、アンチカムコーダ変調を施されているビデオストリームの伝送ビットレートを低減するための方法、装置、およびシステムに関する。
【背景技術】
【０００２】
近年における映画の不正な複製および販売の結果、映画制作者にとっての収益が著しく失われている。新作映画の海賊版は、カムコーダを使用して映画館において映画の上映を録画することによって得られている場合が多い。海賊版の作製を阻止するために、高いフレーム表示レートを組み込んだアンチカムコーダ手段が開発された。しかし、高いフレーム表示レートの結果、ビデオ上映システム内のさまざまなコンポーネントどうしの間における伝送ビットレートが高くなっている。
【０００３】
たとえば高品質のデジタルディスプレイシステムでは、表示の解像度は、一般には２百万ピクセル以上であり、表示のビット深度は、典型的にはＲｅｄ−Ｇｒｅｅｎ−Ｂｌｕｅの成分ごとに１２ビットである。アンチカムコーダスキームは、１２０Ｈｚ以上の表示レートを組み込んでいる場合が多い。結果として、伝送ビットレートは、１秒あたり８または９ギガバイト以上もの高さになることがある。したがって、アンチカムコーダ手段を組み込んだビデオの品質およびセキュリティーを保持しながら伝送ビットレートを低減する必要がある。
【発明の概要】
【０００４】
本発明のさまざまな実施形態による方法、システム、および装置は、品質およびセキュリティーを保持しながらアンチカムコーダ手段を含むビデオの効率的な伝送を提供することによって、従来技術の欠陥に対処する。
【０００５】
本発明の一実施形態においては、アンチカムコーダ変調を施されているビデオストリームの伝送ビットレートを低減する方法が、フレーム部分の表示セットの上映が、録画デバイスを用いて録画されたその上映の複製の中では知覚できるがその上映の中では知覚できない効果を含むように、オリジナルフレームの一部分を変調するステップと、オリジナルフレームのその部分をＭＳＢ（ｍｏｓｔ  ｓｉｇｎｉｆｉｃａｎｔ  ｂｉｔ）およびＬＳＢ（ｌｅａｓｔ  ｓｉｇｎｉｆｉｃａｎｔ  ｂｉｔ）へと分割するステップと、代表ＬＳＢ値（ｒｅｐｒｅｓｅｎｔａｔｉｖｅ  ＬＳＢ  ｖａｌｕｅ）を生成するステップと、複数の変調された部分のＭＳＢを代表ＬＳＢ値と連結（ｃｏｎｃａｔｅｎａｔｉｏｎ）して表示セットを形成するために、そしてその表示セットを上映するために、複数の変調された部分の代表ＬＳＢ値およびＭＳＢを伝送するステップとを含む。
【０００６】
本発明のある代替的実施形態においては、アンチカムコーダ変調を施されているビデオストリームの伝送ビットレートを低減するためのシステムが、複数の変調された部分の代表ＬＳＢ値およびＭＳＢを伝送するように構成されているコーダであって、フレーム部分の表示セットの上映が、録画デバイスを用いて録画されたその上映の複製の中では知覚できるがその上映の中では知覚できない効果を含むように、オリジナルフレームの一部分を変調するように構成されている変調器、オリジナルフレームのその部分をＭＳＢおよびＬＳＢへと分割するように構成されている分割器、ならびに代表ＬＳＢ値を生成するように構成されている生成器モジュールを含む、コーダと、複数の変調された部分のうちのそれぞれのＭＳＢごとに、変調された部分のＭＳＢを代表ＬＳＢ値と連結して、表示セットを生成するように構成されている連結器を含むデコーダとを含む。
【０００７】
本発明のある代替的実施形態においては、アンチカムコーダ変調を施されているビデオストリームの伝送ビットレートを低減するための装置が、フレーム部分の表示セットの上映が、録画デバイスを用いて録画されたその上映の複製の中では知覚できるがその上映の中では知覚できない効果を含むように、オリジナルフレームの一部分を変調するように構成されている変調器と、オリジナルフレームのその部分をＭＳＢおよびＬＳＢへと分割し、代表ＬＳＢ値を生成し、複数の変調された部分のＭＳＢを代表ＬＳＢ値と連結して表示セットを形成するために、そしてその表示セットを上映するために、複数の変調された部分の代表ＬＳＢ値およびＭＳＢの伝送を駆動するように構成されているプロセッサと、部分のＭＳＢおよびＬＳＢを保存するように構成されているメモリ（５２２−１）とを含む。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
本発明の教示は、以降の詳細な説明を添付の図面と併せて考察することによって、容易に理解することができる。
【図１】アンチカムコーダ効果を含むビデオストリームを効率的な伝送ビットレートで生成し、伝送し、上映するためのシステムを示すハイレベルブロック図である。
【図２】本発明の一実施形態による図１のシステムにおいて使用するのに適したコーダを示すハイレベルブロック図である。
【図３】本発明の一実施形態による図１のシステムにおいて使用するのに適したデコーダを示すハイレベルブロック図である。
【図４】効率的なビットレート伝送に続いて出力されるアンチカムコーダ効果を含むビデオストリーム内のピクセルを表す図である。
【図５】本発明の一実施形態による図１のシステムにおいて使用するのに適したコーダ装置を示すハイレベルブロック図である。
【図６】本発明の一実施形態によるアンチカムコーダ変調を施されているビデオストリームの伝送ビットレートを低減するための方法を示すハイレベル流れ図である。
【図７】本発明の一実施形態によるアンチカムコーダ変調を組み込んだ効率的なビットレート伝送ストリームをデコードするための方法を示すハイレベル流れ図である。
【図８】本発明の一実施形態によるシステム２００または装置５００と共に使用するのに適した変調器を示すハイレベルブロック図である。
【図９】本発明の一実施形態によるアンチカムコーダ効果を組み込むためにフレームの一部分を変調するための方法を示すハイレベル流れ図である。
【０００９】
図面は、本発明のコンセプトを例示するためのものであり、必ずしも、本発明を例示するための唯一可能な構成というわけではないことを理解されたい。理解を容易にするために、可能な場合には、複数の図に共通する同一の要素を指定するために同一の参照番号が使用されている。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
本発明は、有利なことに、アンチカムコーダ手段を組み込んだビデオストリームのビットレート効率のよい伝送を提供するための方法、装置、およびシステムを提供する。本発明については、主として、アンチカムコーダビデオストリームの伝送に使用されるコーダ／デコーダシステムおよびコーディングデバイスというコンテキスト内で説明するが、本発明の具体的な実施形態は、本発明の範囲を限定するものとして取り扱われるべきではない。本発明のコンセプトは、その他のタイプのデータの伝送においても有利に適用できるということを当業者なら理解するであろうし、本発明の教示によってわかるであろう。たとえば、本発明のコンセプトは、ローカルエリアネットワークやワイドエリアネットワークなどにおいてデバイスどうしの間で伝送されるデータファイルにおいて実施することができる。
【００１１】
図に示されているさまざまな要素の機能は、専用のハードウェアを使用すること、ならびにソフトウェアを実行できるハードウェアを適切なソフトウェアと関連付けて使用することを通じて提供することができる。それらの機能は、プロセッサによって提供される場合、単一の専用プロセッサによって、単一の共有プロセッサによって、または一部を共有できる複数の個別のプロセッサによって提供することができる。さらに、「プロセッサ」または「コントローラ」という用語の明示的な使用は、ソフトウェアを実行できるハードウェアのみを指すものと解釈すべきではなく、ＤＳＰ（「ｄｉｇｉｔａｌ  ｓｉｇｎａｌ  ｐｒｏｃｅｓｓｏｒ」）ハードウェア、ソフトウェアを格納するためのＲＯＭ（「ｒｅａｄ−ｏｎｌｙ  ｍｅｍｏｒｙ」）、ＲＡＭ（「ｒａｎｄｏｍ  ａｃｃｅｓｓ  ｍｅｍｏｒｙ」）、および不揮発性ストレージを黙示的に含むことができるが、それらには限定されない。さらに、本明細書において本発明の原理、態様、および実施形態、ならびにその具体例について述べるすべての記述は、その構造的な均等物および機能的な均等物の双方を包含することを意図されている。その上、そのような均等物は、現在知られている均等物、ならびに将来開発される均等物（すなわち、構造のいかんを問わずに同じ機能を果たす、開発されるあらゆる要素）の双方を含むことが意図されている。
【００１２】
したがって、たとえば、本明細書で提示されているブロック図は、本発明の原理を具体化する例示的なシステムコンポーネントおよび／または回路の概念図を表しているということを当業者なら理解するであろう。同様に、あらゆるフローチャート、流れ図、状態遷移図、疑似コードなどは、コンピュータ可読メディアにおいて実質的に表すことが可能な、したがってコンピュータまたはプロセッサによって実行することが可能な（そのようなコンピュータまたはプロセッサが明示的に示されているか否かにかかわらず）さまざまなプロセスを表しているということが理解できるであろう。
【００１３】
次いで複数の図面（同様の参照番号は、複数の図にわたって同様の要素または同一の要素を識別する）を、まずは図１から具体的に詳しく参照すると、本発明の複数の実施形態による、アンチカムコーダ機能を有するデジタルビデオストリームを映画館において上映するための例示的なシステムが示されている。図１のシステムは、コーダ２００、アンチカムコーダモジュール１０４、およびデコーダ３００を例示的に含む。例示的な一実施形態によれば、たとえば２４Ｈｚのフレーム表示レートを有するオリジナルビデオストリームを、ライン１０２を通じてコーダ２００に入力することができる。アンチカムコーダモジュール１０４は、ビデオの海賊版作製を阻止するように、オリジナルビデオストリームを修正して、アンチカムコーダ効果を含めることができる。その後、修正されたビデオストリームは、伝送ストリームに含まれてライン１０６を通じてデコーダ３００へ伝送され、そして映画館において表示するためにライン１０８を通じて伝送される。
【００１４】
アンチカムコーダ効果は、カムコーダが一時的なサンプリングに基づいてビデオを録画するという原理に基づいて機能する。たとえばカムコーダデバイスは、ＮＴＳＣ（Ｎａｔｉｏｎａｌ  Ｔｅｌｅｖｉｓｉｏｎ  Ｓｙｓｔｅｍ  Ｃｏｍｍｉｔｔｅｅ）信号の場合は６０Ｈｚ、ＰＡＬ（Ｐｈａｓｅ  Ａｌｔｅｒｎａｔｉｎｇ  Ｌｉｎｅ）信号の場合は５０Ｈｚなど、一定の周波数で機能する。その他のカムコーダは、２４Ｈｚの取り込みレート（ｃａｐｔｕｒｅ  ｒａｔｅ）で機能し、それによってオリジナルビデオストリームのフレームレートと一致することができる。人間の目は、見る光景を処理するのに一時的なサンプリングを実行しないという事実のために、ビデオ上映のカムコーダ録画においては知覚できるがビデオストリームを人間の目によって直接見るときには知覚できないエイリアシング効果をビデオストリームに組み込むことができる。
【００１５】
アンチカムコーダ効果は、たとえば、高い表示レートを有するようにオリジナルビデオストリームを修正して、人間の目によって知覚できない周波数でビデオストリームを変調することによってビデオストリームに組み込むことができる。たとえば表示レートは、１２０Ｈｚとすることができ、変調周波数は、約５５Ｈｚとすることができる。人間は通常、５５Ｈｚで表示される効果を知覚できないためである。その一方で、カムコーダの録画は、アンチカムコーダ効果を表示することになり、このアンチカムコーダ効果は、たとえばイライラさせるちらつきとして現れることができる。しかし、効果的なアンチカムコーダスキームを提供するために表示レートおよび変調周波数を変更することができるということを理解されたい。１つの適切な修正として、たとえば、表示レートを１１０Ｈｚと１２５Ｈｚの間になるように設定することができる。
【００１６】
変調されたビデオストリームを直接伝送すると、その高いフレーム表示レートに起因して結果的に伝送ビットレートが高くなることがある。本発明の１つまたは複数の実施形態によれば、ピクセルを、たとえばＭＳＢ（ｍｏｓｔ  ｓｉｇｎｉｆｉｃａｎｔ  ｂｉｔ）およびＬＳＢ（ｌｅａｓｔ  ｓｉｇｎｉｆｉｃａｎｔ  ｂｉｔ）へと分割することなど、１つのフレームの複数の部分を分割することによって、伝送ビットレートを低減することができる。分割される部分は、オリジナルビデオフレームの部分とすることができ、または表示レートを高めるために、および／もしくは変調されたビデオストリームを生成するためにオリジナルの部分から生成された部分のサンプルセット内の部分とすることができる。オリジナルフレームの部分から、またはサンプルセット内の部分から、代表ＬＳＢ値を生成することができる。代表ＬＳＢ値をサンプルセットのそれぞれのＭＳＢと連結してフレームの部分の表示セットを形成するために、代表ＬＳＢ値およびサンプルセットのＭＳＢをデコーダに伝送することができる。有利なことに、本発明の原理の一実施形態によれば、代表ＬＳＢ値は、デコーダに伝送されたサンプルセット内の部分のＬＳＢよりも少ない合計ビットを有することができるため、伝送ビットレートを低減することができる。さらに、サンプルセット内のそれぞれの各サンプルのＬＳＢを伝送するのとは対照的に、代表ＬＳＢ値を１回伝送することができ、複数のフレーム内に組み込むことができる。その上、以降でさらに十分に論じるように、表示セットのＭＳＢ部分の中に変調情報を保持することができるため、変調情報および高い表示フレームレートを保持しながら伝送ビットレートを低減することができる。
【００１７】
次いで図２を参照すると、本発明の一実施形態に従ってビデオビットストリームを変調するための、および効率的なビットレートでビデオストリームを伝送するためのコーダ２００の一実施形態が示されている。コーダ２００は、１つまたは複数の変調器２０４と、分割器２０６と、加算器２１０および除算モジュール２１２を含む生成器モジュール２０８と、伝送器２１４と、ランク付けモジュール２１６と、加算器２１８と、セレクタ２２０とを例示的に含む。
【００１８】
図２の実施形態においては、変調器２０４は、たとえば上述のアンチカムコーダモジュール１０４を構成することができる。本発明の一実施形態によれば、コーダ２００は、たとえば１２ビットピクセルなど、フレームの一部分に対応する入力を、ライン２０１を通じて受け取る。ピクセル情報を変調器２０４によって中継および乗算して、オリジナルピクセルと同じフレーム位置に対応するピクセルの変調されたサンプルセットを形成することができる。このサンプルセットは、ビデオストリームの表示レートを高めるように形成することができる。たとえば、サンプルセットは５つのサンプルを含むことができるが、サンプルの数は変更することができ、プロセスの全体を通じて一定である必要はないということを理解されたい。たとえば、あるサンプルセットは、あるフレームに関して３つのサンプルを含むことができ、別のサンプルセットは、別のフレームに関して６つのサンプルを含むことができる。さらに、セット内のそれぞれのサンプルは、乗算されたオリジナルフレーム内のピクセルと同じピクセル位置に対応することができる。
【００１９】
サンプルセットは、上述のように、たとえば５５Ｈｚの周波数で変調器２０４によって変調することができる。この変調は、フレーム部分の表示セットの上映が、録画デバイスを用いて録画されたその上映の複製の中では知覚できるがその上映の中で人間の目によって知覚することはできない効果を含むように構成される。この表示セットは、たとえば、システム１００内のコーダおよびデコーダによる処理に続いて表示されるサンプルのセットであり、この表示セットについては、以降でさらに詳しく論じる。変調器２０４によって実行される変調は、たとえば、表示セット内のサンプルどうしの平均輝度がオリジナルピクセルの輝度になるように構成することができる。このようにすれば、人間の目は、変調にもかかわらずにオリジナルピクセルの輝度を知覚することになる。
【００２０】
ピクセルはフレームの部分の一例にすぎないという点にも留意されたい。本発明の原理をピクセルに関して説明しているが、本発明の実施形態は、部分のその他のサイズにも適用することができる。さらに「１２ビットピクセル」は、本明細書で言及する際には、たとえばＲｅｄ、Ｇｒｅｅｎ、またはＢｌｕｅの信号のうちの１つに対応することができる。
【００２１】
次いで図８を参照すると、本発明による変調器２０４の一実施形態のさらに詳細な説明を示すブロック図が示されている。図８の変調器２０４は、最小回路モジュール８０４、減算器８０６、加算器８０８、任意選択のリピータ８１８および８２０、乗算器８１０、変調周波数正弦波生成器（Ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ  Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ  Ｓｉｎｅ−ｗａｖｅ  Ｇｅｎｅｒａｔｏｒ）８１２、および補正モジュール８１４を含む。最小回路モジュール８０４は、２つの入力８０２および８０７の最小ビット値を選択するように構成することができる。入力８０２は、オリジナルビデオフレームのピクセルを含むことができ、入力８０７は、減算器８０６から受け取ることができる。上述のように、入力８０２は、たとえば２４Ｈｚのフレームレートを有する１２ビットピクセルのビデオを含むことができる。減算器８０６は、入力８０２における最大値から入力８０２を差し引くように適合することができる。たとえば１２ビットピクセルの入力の場合には、入力８０２における最大値は４０９５とすることができる。乗算器８１０は、最小回路モジュール８０４の出力８０５に、ライン８１１に沿って生成器８１２から受け取った変調周波数正弦波のサンプルをかけることによってピクセル値のサンプルセットを生成するように構成することができる。次いでサンプルセットは、加算器８０８へ伝送される。
【００２２】
あるいは、任意選択のリピータ８１８によってサンプルセットを生成することもできる。任意選択のリピータ８１８は、ライン８１７に沿って最小回路モジュールから受け取った入力ピクセル情報を中継して値のサンプルセットを形成するように構成することができる。サンプルセット内のそれぞれのサンプルに、ライン８１１に沿って生成器８１２から受け取った変調周波数正弦波のサンプルをかけることができる。サンプルセットをライン８１９に沿って乗算器８１０へ伝送することができ、これは、たとえばサンプルセット内に５つのサンプルがある場合には、１２０Ｈｚの表示レートに対応することができる。次いでサンプルセットは、加算器８０８へ伝送される。
【００２３】
サンプルセットをライン８０９に沿って加算器８０８へ伝送することができ、加算器８０８は、オリジナルの入力ピクセル値８０２を、ライン８０２に沿って受け取ったサンプルセットの値に加える。ライン８０９に沿ったフレーム表示レートは、一実施形態においては、たとえばサンプルセット内に５つのサンプルがある場合には、１２０Ｈｚとすることができる。オリジナルの入力ピクセル値８０２は、任意選択のリピータ８２０によって加算器に提供することができる。リピータ８１８と同様に、リピータ８２０は、入力ピクセル情報を中継するように構成することができる。中継された情報をライン８２１に沿って伝送することができ、これもまた、たとえばサンプルセット内に５つのサンプルがある場合には、１２０Ｈｚのフレーム表示レートに対応することができる。
【００２４】
ライン８１３に沿った加算器８０８の出力は、変調されたピクセルの生のセットとすることができる。変調されたピクセルのこの生のセットは、ピクセルの表示セットに対応する変調されたピクセルのサンプルセットの平均ビット値が、入力８０２など、オリジナルフレームのピクセルのビット値に必ずなるように補正モジュール８１４によって補正することができる。サンプルセットの補正された変調されたサンプルは、ライン８１６に沿って出力することができる。
【００２５】
図２へ戻り、また図５を参照すると、サンプルセット内における変調されたサンプルの生成に続いて、サンプルセットを分割器２０６内に保存することができる。図５を参照すると、サンプルセットは、たとえば一連のラッチ５０２内に保存することができる。分割器２０６は、図２に示されているように、サンプルセット内のそれぞれの１２ビットサンプルを６ＭＳＢおよび６ＬＳＢへと分割する。たとえば、サンプルセット内のそれぞれのサンプルの６ＬＳＢは、それぞれライン２０７−１から２０７−５を通じて伝送することができ、サンプルセット内のそれぞれのサンプルの６ＭＳＢは、それぞれライン２０９−１から２０９−５を通じて伝送することができる。上述のように、この特定の例においては、サンプルセットは、処理されるピクセルに関する５つのサンプルから構成されている。さらに、この特定の例においては、６ＭＳＢおよび６ＬＳＢはそれぞれ、サンプルのビット値の整数部分および端数部分に対応する。分割器２０６は、それぞれのサンプルのＬＳＢを生成器モジュール２０８へ伝送し、それぞれのサンプルのＭＳＢをランク付けモジュール２１６へ伝送する。しかしピクセルの分割は、同じ数のビットを有する部分を形成するように行う必要はないということを理解されたい。たとえば分割器２０６は、サンプルを３ＭＳＢおよび９ＬＳＢに分割することができる（サンプルの３ＭＳＢ内で変調が適切に実施されるのであれば）。さらに、後述するランク付けモジュール２１６は任意選択の要素とすることができるということも理解されたい。
【００２６】
サンプルセット内のサンプルのＬＳＢを受け取った後、生成器モジュール２０８は、加算器２１０−１から２１０−４を使用してサンプルどうしのＬＳＢを加えて、ライン２１１において伝送される整数部分Ｉおよび端数部分ｆを含むそれらのＬＳＢの合計Ｆを計算することができる。ＦをＩおよびｆに分けて、それぞれライン２１３および２１５に沿って伝送することができる。例示のために、ＩをＭＳＢとすることができ、ｆをＬＳＢとすることができる。さらに、Ｉは３ビットに対応することができ、ｆは６ビットに対応することができる。その後、除算モジュール２１２は、ｆをサンプルセット内のサンプルの数（この場合は５）で割って、上述の代表ＬＳＢ値を生成することができる。しかし、以降で数値例を参照してさらに十分に論じるように、生成器モジュール２０８によってオリジナルピクセル値から代表ＬＳＢ値を生成することもできるということを理解されたい。この例においては、５で割ることによって、ビット数を減らすことができる。したがって代表ＬＳＢ値は、４ビットを含むことができ、それらの４ビットは、ライン２１７で伝送することができる。代表ＬＳＢ値は、伝送器２１４を介してライン２２３に沿ってデコーダへ伝送することができ、その一方でＩは、ライン２１３に沿って加算器２１８へ送ることができる。
【００２７】
ランク付けモジュール２１６へ戻ると、上述のように、サンプルのＭＳＢをランク付けモジュール２１６へ伝送して、サンプルのＭＳＢをランク付けすることができる。この例示的な実施形態においては、ランク付けモジュール２１６は、大きさの順にＭＳＢのランクを決定することができ、最も大きいサンプルがランク１であり、最も小さいサンプルがランク５である。このランク付けを６ビットサンプルに加えて、９ビットの値を形成することができる。サンプルのランク付けされたＭＳＢは、加算器２１８へ送られる。
【００２８】
上述のように、加算器２１８は、サンプルどうしのＬＳＢの合計Ｆの整数部分であるＩを受け取り、ＭＳＢ値をインクリメントしてＩの値を割り当てることができる。たとえば加算器は、次の条件を満たすそれぞれのＭＳＢ値を１だけ増やすことができる：そのＭＳＢ値がオール１（ａｌｌ  ｏｎｅｓ）ではないこと、およびそのＭＳＢ値が、Ｉ（この場合は、サンプルセット内の部分どうしのＬＳＢの合計の整数部分）以下のランク付けを有すること。このインクリメントは、Ｉに含まれている情報をＭＳＢ値の中に組み込んで、その情報が失われないようにし、またビデオの品質が保持されるようにするために実行される。１だけインクリメントすることについて説明しているが、本発明は、そのようなインクリメントには限定されず、Ｉは、さまざまな方法で１つまたは複数のＭＳＢ値の中に保持することができる。たとえば、以降で数値例を参照してさらに十分に論じるように、インクリメントされたＭＳＢの結果がオール１のＭＳＢよりも大きくならない限り、変調されたピクセルのＭＳＢの最下位ビットの最小値の倍数を、変調されたピクセルのＭＳＢに加えることができる。
【００２９】
しかし、ＭＳＢ値に含まれる変調情報に与える影響を最小限に抑えるために、最大のＭＳＢ値を最初にインクリメントすることが望ましい場合がある。修正されたビデオストリームの表示内にアンチカムコーダ効果が十分に存在するのであれば、インクリメントを最大のＭＳＢ値に限定する必要はないということを理解されたい。さらに、本発明のその他の実施形態は、ランク付けモジュールを利用しないコーダを含むことができるということも理解されたい。たとえば、Ｉを組み込むために、セット内のいかなるＭＳＢ値をインクリメントすることもできる。図２において提供されている例では、変調に与える影響を最小限に抑えるために最も大きいＭＳＢ値を最初にインクリメントしているが、セット内のＭＳＢ値をいかなる順序でインクリメントすることもできる。
【００３０】
インクリメントに続いて、サンプルのＭＳＢ値をセレクタ２２０へ伝送することができる。このプロセスをフレーム内のそれぞれのピクセルまたは部分ごとに繰り返して、対応するＭＳＢ値および代表ＬＳＢ値を生成することができる。さらに、コーダの時間的調節（ｔｉｍｉｎｇ）をさまざまな方法で実施することができるということを理解されたい。たとえば、上述の計算をサンプルセットごとに１回だけ実行して保存すればすむように十分なメモリを伴ってコーダを構成することができる。しかし、メモリが小さいコーダでは、それらの計算をそれぞれの出力画像ごとに繰り返すことができる。
【００３１】
ＭＳＢ値の選択へ戻ると、セレクタ２２０は、適切な時点で適切なＭＳＢサンプルを出力するように構成することができる。たとえばセレクタ２２０は、マルチプレクサとすることができ、ライン２１９を介して伝送器２１４へＭＳＢ値を伝送することができ、次いで伝送器２１４は、それらの値を伝送ストリームに含めてライン２２１を介して伝送することができる。この特定の例においては、ＭＳＢ値は６ビットである。選択した後、サンプルのＭＳＢは、連結して表示セットを上映するために伝送ストリームに含めてデコーダへ伝送される。
【００３２】
伝送ストリームは、新たな画像の開始を示す受信画像クロック（ｉｎｃｏｍｉｎｇ  ｐｉｃｔｕｒｅ  ｃｌｏｃｋ）のために確保された部分を含むように構成することができる。画像クロックに続く１バイトは、１つの入力画像から生成される出力画像の数を示すインジケータとすることができる。有効な画像クロックコードに続いて、受信ビットストリームは、受信画像のすべてのピクセルまたはいくつかのピクセルの代表ＬＳＢ値を搬送することができる。さらにビットストリームは、伝送された代表ＬＳＢ値のピクセルに対応するいくつかのサンプルセットまたはすべてのサンプルセット内のサンプルのＭＳＢ値を搬送することができる。伝送ストリームを受け取るデコーダは、ピクセル情報を編集して、表示用のフレームのセットを生成することができる。
【００３３】
図３は、本発明の一実施形態による図１のシステムにおいて使用するのに適したデコーダのハイレベルブロック図を示している。たとえば図３のデコーダ３００は、たとえばコーダ２００からライン３１０においてサンプルセット内のサンプルの代表ＬＳＢ値およびＭＳＢを受け取ることができる。画像クロックは、図３ではライン３０８において伝送される。デコーダ３００は、保存／検索ＬＳＢモジュール（ｓｔｏｒｅ−ａｎｄ−ｒｅｔｒｉｅｖｅ  ＬＳＢ  ｍｏｄｕｌｅ）３０２、メモリ３０８−１および３０８−２、画像開始コード検知モジュール３０４、ならびに連結器３０６を含むことができる。一実施形態においては、モジュール３０２−３０６は、１つまたは複数のプロセッサ実行ソフトウェアとして実装することができる。さらに、モジュール３０２−３０６は、個別の対応する回路として実装することができる。上述のように、伝送ストリームは、受信画像クロックのために確保された部分を含むことができる。画像開始コード検知モジュール３０４は、有効な画像クロックコードを検知するように構成されている。代表ＬＳＢ値を受け取ると、保存／検索ＬＳＢモジュール３０２は、その代表ＬＳＢ値をメモリ３０８−１に保存することができる。１つまたは複数のフレームのいくつかのピクセルまたはすべてのピクセルの代表ＬＳＢ値が保存されると、続いて伝送されるビットは、上述のように、１つまたは複数のフレームのいくつかのサンプルセットまたはすべてのサンプルセット内のサンプルのＭＳＢ値を搬送することができる。連結器３０６は、受信ＭＳＢ値を保存するように構成することができる。代表ＬＳＢ値はサンプルのＭＳＢ値の前に伝送されるものとして説明しているが、本発明の代替的実施形態においては、代表ＬＳＢ値をサンプルのＭＳＢ値の後で、および／またはサンプルのＭＳＢ値と共に伝送することができる。
【００３４】
上述の例示的な実施形態においては、６ビットのＭＳＢ値は、出力できるよりも速く到着することができる。連結器３０６は、たとえば余分なＭＳＢがメモリ３０８−２内に保存されるように指示することができる。最初のＭＳＢ値が利用可能である場合には、連結器３０６は、そのＭＳＢ値の対応するピクセルに関する代表ＬＳＢ値を要求することができる。次いで連結器は、それらのビットを連結して、表示可能なピクセルを形成する。連結の一例が図４において提供されており、これは、図２を参照して説明した例に対応し、この例では、１つのサンプルセット内における４ビットの代表ＬＳＢ値および６ビットのＭＳＢ値が生成されている。すなわち図４は、効率的なビットレート伝送に続いて出力されるアンチカムコーダ効果を含むビデオストリーム内のピクセルの図を示している。
【００３５】
図４および図８を参照すると、６ビットのＭＳＢ４０２が、ピクセルの４ビットの代表ＬＳＢ値４０６と結合され、それらの間にゼロ４０６が付加されて、１２ビットの出力４００が形成されている。代表ＬＳＢ値は、サンプルセット内のあらゆるＭＳＢ値と結合することができるという意味で「再利用」することができる。図８を参照して上述したように、サンプルセットは、オリジナル画像内の特定のピクセルを中継し、乗算し、および／または変調してアンチカムコーダ効果を組み込むことによって生成される。サンプルセット内のそれぞれのサンプルごとに全ビットワード（ｂｉｔ−ｗｏｒｄ）を伝送することとは対照的に、それぞれのサンプルの一部分を伝送することによって伝送ビットレートを低減することができる。この例においては、それぞれのサンプルのＭＳＢのみが、セット内のそれぞれのサンプルごとに「再利用」できる代表ＬＳＢ値と共に伝送される。
【００３６】
図４を参照すると、表示可能なピクセルは、表示セット内の１つのサンプルであるということを理解されたい。表示セットは、サンプルセット内のそれぞれのサンプルのＭＳＢを、その対応する代表ＬＳＢ値と連結することから得られた値または表示可能なピクセルのセットである。したがって、表示セット内のそれぞれのサンプルは、別々の出力フレーム内の同じピクセル位置に対応することができる。同様に、表示セットに対応する複数のフレーム内に代表ＬＳＢ値を含めることができる。
【００３７】
表示セット内のサンプルどうしは、別々のフレーム内に含まれているため、通常は同時に表示されることはないという点に留意されたい。その上、修正されたビデオストリームの表示内のそれぞれのフレームは、出力フレーム内のそれぞれのピクセルごとに連結された値を編集することによって生成することができる。さらに、上述のように、１つの表示セット内のサンプルどうしの平均輝度は、オリジナルピクセルの輝度であり、これは、１つの表示セットに対応する別々の表示フレーム内に同じ対応するピクセル位置を有する。上述のように、１つの表示セット内のピクセルどうしの平均輝度は、オリジナルビデオストリームの画像内のピクセルの輝度であるため、人間の目は、表示されたピクセルと、オリジナルフレームのピクセルとの間における差異をほとんどまたはまったく知覚しない。さらに、上述のように、表示セット内の変調されたピクセルの上映は、録画デバイスを用いた上映録画の複製の中で知覚できる効果を含む。このように、本発明の原理の態様は、変調および高いフレーム表示レートを保持しながら伝送ビットレートの低減を可能にする。
【００３８】
次いで、引き続き図２を参照しながら図５を参照すると、本発明の一実施形態による例示的な装置が示されている。図５に示されているように、プロセッサ５０８を採用することによってコーダが実装されており、このプロセッサ５０８は、ソフトウェアを実行するように、また加算器５１０、除算モジュール５１２、およびストレージラッチ（ｓｔｏｒａｇｅ  ｌａｔｃｈ）５２２を採用することによって、詳細に上述した分割器２０６および生成器モジュール２０８の機能を果たすように構成されている。さらにプロセッサ５０８は、複数の変調されたピクセルのＭＳＢを代表ＬＳＢ値と連結して表示セットを形成するために、そしてその表示セットを上映するために、複数の変調されたピクセルの代表ＬＳＢ値およびＭＳＢの伝送を駆動するように構成することができる。同様に、変調器５０４、ランク付け回路５１６、およびセレクタスイッチ５２０はそれぞれ、上述の変調器２０４、ランク付けモジュール２１６、およびセレクタ２２０の機能を果たすように構成することができる。同様に、ライン５０１、５０７−１から５０７−５、５０９−１から５０９−５、５１５、５１３、５２１、および５２３はそれぞれ、上述のライン２０１、２０７−１から２０７−５、２０９−１から２０９−５、２１５、２１３、２２１、および２２３と同じ情報または同様の情報を搬送することができる。さらにコーダ５００は、やはり詳細に上述したデコーダ３００を伴って実装することができる。
【００３９】
図６は、本発明の一実施形態によるアンチカムコーダ変調を施されているビデオストリームの伝送ビットレートを低減するための方法のハイレベル流れ図を示している。図６を参照し、また引き続き図２を参照すると、アンチカムコーダ変調を施されているビデオストリームの伝送ビットレートを低減するための方法６００が示されている。この方法６００は、上述のように、コーダ２００において実施することができる。方法６００は、ステップ６０２において開始することができ、オリジナルフレームの部分が部分のサンプルセットへと乗算され、サンプルセット内のそれぞれの部分は、たとえば変調器２０４を参照して上述したように、同じフレーム位置に対応する。あるいはその一方で、上述のように、サンプルセットは、リピータによって生成することもできる。代替的実施態様においては、ステップ６０２において、サンプルセット内のそれぞれのサンプルに、正弦波サンプルなど、対応する変調周波数サンプルをかけることができる。次いで方法６００は、ステップ６０４へ進む。
【００４０】
ステップ６０４においては、変調器２０４を参照して上述したように、フレーム部分の表示セットの上映が、録画デバイスを用いて録画されたその上映の複製の中では知覚できるがその上映の中では知覚できない効果を含むように、サンプルセット内の部分が変調される。しかし、図９を参照してさらに十分に論じるように、変調ステップは、オリジナルフレーム部分を乗算してサンプルセットを形成するステップと結合することができるという点に留意されたい。
【００４１】
すなわち図９は、本発明の一実施形態によるアンチカムコーダ効果を組み込むためにフレームの一部分を変調するための方法のハイレベル流れ図を示している。図９ならびに図６および図８を参照すると、ピクセル値の変調されたサンプルセットを生成するための方法の実施態様９００の説明例が示されている。すなわち方法９００は、方法６００のステップ６０４において実施することができる。方法９００は、ステップ９０２において開始し、オリジナルビデオストリームのフレームのピクセルビット値が、たとえば入力８０２において受け取られる。上述のように、たとえばオリジナルビデオストリームのフレームレートは、２４Ｈｚとすることができ、ビデオストリーム８０２のフレームは、１２ビットピクセルから構成することができる。次いで方法９００は、ステップ９０４へ進む。
【００４２】
ステップ９０４においては、入力８０２において受け取ることができるオリジナルピクセルビット値が、ピクセルが有することができる最大値から差し引かれる。たとえば、上述のように、１２ビットピクセルの場合、ピクセルの最大値は４０９５である。変調器２０４においては、減算器８０６がステップ９０４を実行することができ、その結果は、ライン８０７に沿って伝送することができる。次いで方法９００は、ステップ９０６へ進む。
【００４３】
ステップ９０６においては、結果をオリジナルピクセル値と比較して、双方のうちの小さい方を特定する。たとえば最小回路モジュール８０４は、ステップ９０６を実行して、入力８０２のオリジナルピクセル値、および減算器８０６の出力のうちの小さい方を得ることができる。次いで方法９００は、ステップ９０８へ進む。
【００４４】
ステップ９０８においては、その小さい方の値を変調周波数サンプルのセットのそれぞれのサンプルにかけることができる。たとえば、変調周波数サンプルのセットは、生成器８１２によって生成された正弦波サンプルとすることができ、それらのサンプルに、乗算器８１０によって小さい方の値をかけることができる。以降で例示的な数値例を参照してさらに十分に論じるように、それぞれのサンプルは、所望の変調周波数を達成するように選択することができる。たとえば上述のように、そのような１つの周波数は、人間の目によって知覚できない周波数に相当することができる。さらに、採用する変調周波数サンプルの数は、ピクセル値の変調されたサンプルセット内のサンプルの数に相当することができる。上述のように、ピクセル値の変調されたサンプルセットは、アンチカムコーダ機能を組み込んだビデオの表示レートを高めるために変調器２０４によって生成することができる。たとえば、オリジナルビデオストリームの表示レートが２４Ｈｚであり、アンチカムコーダビデオの所望のフレームレートが約１２０Ｈｚであるならば、サンプルセット内のサンプルの数は５とすることができる。次いで方法９００は、ステップ９１０へ進む。
【００４５】
ステップ９１０においては、乗算された変調周波数サンプルにオリジナルピクセルビット値を加えて、オリジナルピクセルのフレーム位置に対応するピクセルの生の変調されたサンプルセットを形成することができる。たとえば加算器８０８によって、乗算された変調周波数サンプルにオリジナルピクセルビット値を加えることができ、生の変調されたサンプルセットをライン８１３において出力することができる。次いで方法９００は、ステップ９１２へ進む。
【００４６】
ステップ９１２においては、サンプルセットを補正することができる。たとえば、以降でさらに十分に論じるように、１つのサンプルセット内の１つまたは複数のピクセルを、１つのサンプルセット内のピクセルの合計が、オリジナルピクセル値にそのサンプルセット内のピクセルの数をかけた値に等しくなるように補正することができる。同様に、１つのサンプルセット内の１つまたは複数のピクセルを、そのサンプルセット内のピクセルどうしの平均ビット値（表示セットに対応する）がオリジナルピクセル値になるように補正することができる。補正モジュール８１４は、たとえばステップ９１２を実行することができる。次いで、変調されて補正されたサンプルを変調器２０４によってライン８１６に沿って出力することができる。
【００４７】
あるいは、小さい方の値をかける変調周波数サンプルを、それらの平均がゼロになるように選択することもできるという点に留意されたい。このようにすれば、変調されたサンプルのピクセル値どうしの平均がオリジナルピクセル値になるか、またはオリジナルピクセル値に近くなるため、サンプルセットを補正する必要はない。上述のように、表示セット内のサンプルどうしの平均輝度は、人間の目が変調効果を知覚しないようにオリジナルピクセルの輝度であることが望ましい。１つのピクセルに関して考えられる最小値および最大値（この特定の例においては、１２ビットの入力ピクセルに関して、それぞれ０および４，０９５である）が変調されないように変調を構成することができるという点にさらに留意されたい。上述のように、方法９００によれば、オリジナルピクセル値が０または４，０９５である場合には、小さい方の値（たとえば、最小回路モジュール８０４の出力）は０である。したがって、サンプルセット（たとえば、加算器８０８の出力）は、単にオリジナルピクセルビット値である。最小輝度または最大輝度のピクセルが決して変調されないようにするために、この機能を含めることができる。最小輝度または最大輝度のピクセルが変調されてしまうと、サンプルセットのビット値どうしの平均がオリジナルピクセル値にならなくなってしまう。次いで方法９００は終了し、方法６００がステップ６０６へ進む。
【００４８】
次いで図６の方法６００へ戻ると、ステップ６０６において、たとえば分割器２０６を参照して上述したように、変調されたサンプルセット内の部分をそのサンプルセット内のそれぞれの部分ごとにＭＳＢおよびＬＳＢへと分割することができる。しかし分割ステップは、変調ステップおよび／または乗算ステップの前に実行することもできるということを理解されたい。同様に、分割ステップは、ピクセル情報を中継する前に実行することもでき、ピクセル情報の中継については、図８を参照して論じる。たとえば、以降で数値例を参照してさらに十分に説明するように、オリジナルピクセル値を分割することができ、分割に続いて、そのピクセル値のＭＳＢを乗算／中継して変調することができる。したがって、「オリジナルフレームの部分を変調すること」および「オリジナルフレームの部分を変調する」という表現は、分割に続いてオリジナルフレームの部分のＭＳＢを変調することを含むということを理解されたい。さらに、分割は、ステップ６０２の乗算の後に、かつステップ６０４の変調の前に実行することができるという点にも留意されたい。したがって、「オリジナルフレームの部分を分割すること」および「オリジナルフレームの部分を分割する」という表現は、サンプルセット内の変調および／または乗算された部分を分割すること、ならびにオリジナルフレームの部分を変調、乗算、および／または中継する前にオリジナルフレームのその部分を分割することを含む。分割器２０６は、たとえば本明細書に記載のさまざまな分割を実行するように構成することができる。次いで方法６００は、ステップ６０８へ進む。
【００４９】
ステップ６０８においては、たとえば生成器モジュール２０８を参照して上述したように、サンプルセット内のそれぞれの部分のＬＳＢからの代表ＬＳＢ値を生成することができる。たとえば生成ステップは、サンプルセット内の部分どうしのＬＳＢの合計の少なくとも一部分をそのサンプルセット内の部分の数で割るステップを含むことができ、上述のように、その結果が代表ＬＳＢ値である。さらに、サンプルセット内の部分どうしのＬＳＢの合計のその部分は、上述のように、その合計の端数部分とすることができる。その上、代替的実施態様においては、以降で数値例を参照してさらに十分に論じるように、代表ＬＳＢ値をステップ６０８においてオリジナルピクセル値から生成することができるという点に留意されたい。たとえば、オリジナルピクセル値が分割されている場合には、上述の合計Ｆは、オリジナルピクセル値のＬＳＢに、サンプルセット内のサンプルの数、または表示セット内のサンプルの数をかけた値とすることができる。代表ＬＳＢ値は、生成器モジュール２０８を参照して上述したように特定することができる。したがって、代表ＬＳＢ値は、オリジナルフレームの部分のＬＳＢと、表示セット内の部分の数とをかけた値の少なくとも一部分を表示セット内の部分の数で割ることによって生成することができ、その結果が代表ＬＳＢ値である。生成器モジュール２０８は、オリジナルピクセル値を分割することから代表ＬＳＢ値を生成するように構成することができるということも理解されたい。次いで方法６００は、ステップ６１０へ進む。
【００５０】
ステップ６１０においては、たとえばランク付けモジュール２１６を参照して上述したように、サンプルセット内の部分どうしのＭＳＢを任意選択でランク付けすることができる。次いで方法６００は、ステップ６１２へ進む。
【００５１】
ステップ６１２においては、たとえば加算器２１８を参照して上述したように、また数値例を参照して後述するように、変調された部分のＭＳＢの最下位ビットの最小値の倍数を、変調された部分のＭＳＢに加えることができる。次いで方法６００は、ステップ６１４へ進む。
【００５２】
ステップ６１４においては、たとえばセレクタ２２０を参照して上述したように、１つまたは複数のサンプルセットの部分どうしのＭＳＢを出力用に選択することができる。次いで方法６００は、ステップ６１６へ進む。
【００５３】
ステップ６１６においては、上述のように、サンプルセット内の部分どうしの代表ＬＳＢ値およびＭＳＢを連結するために、そして表示セットを上映するために、サンプルセット内の部分どうしの代表ＬＳＢ値およびＭＳＢを、たとえば上述の伝送ストリームに含めて伝送することができる。次いで、方法６００は終了する。
【００５４】
図７は、本発明の一実施形態によるアンチカムコーダ変調を組み込んだ効率的なビットレート伝送ストリームをデコードするための方法のハイレベル流れ図を示している。次いで、引き続き図３を参照しながら図７を参照すると、アンチカムコーダ変調を組み込んだ効率的なビットレート伝送ストリームをデコードするための方法が示されている。方法７００は、ステップ７０２において、たとえば詳細に上述した伝送ストリームを受け取ることによって開始することができる。次いで方法７００は、ステップ７０４へ進む。
【００５５】
ステップ７０４においては、たとえば画像開始コード検知モジュール３０４を参照して上述したように、画像コードを検知することができる。次いで方法７００は、ステップ７０６へ進む。
【００５６】
ステップ７０６においては、たとえば保存／検索ＬＳＢモジュール３０２を参照して上述したように、１つまたは複数のフレームのいくつかの部分またはすべての部分の代表ＬＳＢ値を保存することができる。次いで方法７００は、ステップ７０８へ進む。
【００５７】
ステップ７０８においては、たとえば連結器３０６を参照して上述したように、１つまたは複数のフレームのいくつかのサンプルセットまたはすべてのサンプルセットのＭＳＢ値を受け取ることができる。次いで方法７００は、ステップ７１０へ進む。
【００５８】
ステップ７１０においては、たとえば連結器３０６を参照して上述したように、ＭＳＢ値および代表ＬＳＢ値を連結して、表示セットを形成することができる。次いで方法７００は、ステップ７１２へ進む。
【００５９】
ステップ７１２においては、たとえば連結器３０６および連結された値を参照して上述したように、表示セットを表示することができる。一実施態様においては、上述のように、連結された値を編集して表示フレームを形成することができる。
【００６０】
下記の表１は、上述の図９の方法９００に関するサンプルセットＡ〜Ｅを参照して説明する変調オペレーションを例示する具体的な数値例を示している。
【００６１】
【表１】
2011526125.tif 000003
【００６２】
再び図９の方法９００を参照すると、本発明の一実施形態においては、ステップ９０２において受け取られる入力オリジナルピクセル値は、３３００とすることができ、Ｒｅｄ、Ｇｒｅｅｎ、Ｂｌｕｅの信号のうちの１つに対応することができる。さらに、説明の簡潔さおよび整合性のために、入力ピクセル値は１２ビット値とすることができ、ピクセルは、２４Ｈｚの表示レートを有するビデオストリームに対応することができる。ステップ９０４を参照して上述したように、入力ピクセル値を最大値から差し引くことができ、ピクセルは、下記の方程式１に従って求めた値を有することができる。
ピクセル最大−ピクセル入力＝４０９５−３３００＝７９５  （１）
ステップ９０６を参照して上述したように、この結果（この場合は７９５）、およびオリジナルピクセル値のうちの小さい方の値が特定される。この例においては、７９５が小さい方の値である。ステップ９０８を参照して上述したように、小さい方の値をかける対象として変調周波数サンプルを選択することができる。この特定の例においては正弦波からのサンプルが選択されているが、変調周波数サンプルは、その他の方法で生成することもできる。上記の表１に示されているように、５つのサンプルが選択される。これらのサンプルは、下記の方程式２によって特徴付けられる下記の角度（単位はラジアン）に従って選択することができる。
【００６３】
【数１】
2011526125.tif 000004
この方程式において、「ｉ」は、セット内のサンプルの数である。この例においては、変調周波数は５５Ｈｚであり、所望の表示フレームレートは１２０Ｈｚである。上述のように、５５Ｈｚは、人間の目によって知覚できない変調周波数である。しかし、たとえば約５０Ｈｚと約６０Ｈｚの間の周波数など、その他の変調周波数を採用することもできる。さらに、この例においては、入力表示フレームレートが２４Ｈｚであり、所望のフレーム表示レートが１２０Ｈｚであるため、「ｉ」は５であり、５つのサンプルに相当する。さらに、上述のように、採用するサンプルの数は変更することができる。上記の表１は、それぞれのサンプルＡ〜Ｅごとに、選択された角度と、それらの角度の正弦とを記載している。ここでは、それらの角度の正弦は、小さい方の値をかける対象となる変調周波数サンプルである。乗算された変調周波数サンプルは、ステップ９１０に従って入力ピクセル値に加えられ、その結果が、生の変調されたサンプルセットとして表１に記載されている。表１はまた、四捨五入された変調されたサンプルセットを記載しており、これは、生の変調されたサンプルセットを四捨五入して最も近い整数にしたものである。
【００６４】
下記の表２は、サンプルセットの平均ピクセル輝度がオリジナルピクセルのピクセル輝度に必ずなるようにする補正された変調されたサンプルセットを示している。
【００６５】
【表２】
2011526125.tif 000005
【００６６】
引き続き表１および図９を参照しながら表２を参照すると、表示セットに対応する変調されたピクセルのサンプルセットの平均ビット値がオリジナルフレームの部分のビット値になるように、変調されたピクセルが補正されている。表２は、ステップ９１２を参照して上述した補正係数の計算を示している。表２に示されているように、四捨五入された変調されたサンプルセットの合計はオリジナルピクセル値の５倍に等しくないため、変調されたサンプルセットのピクセル値の平均は、オリジナルピクセル値にはならない。したがって、下記の方程式３に従って補正係数を求めることができる。
【００６７】
【数２】
2011526125.tif 000006
方程式３に示されている補正係数をそれぞれの変調周波数サンプルに加えることができ、その結果が、それぞれサンプルＡ〜Ｅに関する補正された変調された出力として上記の表１に記載されている。
【００６８】
下記の表３は、変調されたサンプルセットからＭＳＢ、ＬＳＢ、および代表ＬＳＢ値を生成するステップの具体例を示している。表３において、また引き続き、明確にするために上述した３３００の１２ビットピクセル入力に関する例と共に図６の方法６００を参照すると、ステップ６０６を参照して上述したように、変調されたサンプルセット内のバイナリーピクセル値が分割されて、それぞれサンプルＡ〜Ｅに関してＡｍ〜ＥｍおよびＡｌ〜Ｅｌと表される最初のＭＳＢおよびＬＳＢが形成されている。この特定の例においては、１つのサンプルに関するピクセル値は、６ビットＭＳＢの整数部分および６ビットＬＳＢの端数部分へと分割されている。しかし上述のように、サンプルのピクセル値は、その他の方法で分割することもできる。
【００６９】
【表３】
2011526125.tif 000007
【００７０】
表３を参照すると、そこに提供されている値は、１０進法に基づいている。変調されたサンプルセット内のサンプルの最初のＭＳＢおよびＬＳＢのビット値は、下記の方程式４および５に従って１０進法で求めることができる。
【００７１】
【数３】
2011526125.tif 000008
ＬＳＢ＝サンプルビット値−ＭＳＢ  （５）
式中、Ｍは、ＭＳＢにおける最下位ビットの最小値であり、ＩＮＴ（）は、オペランドの整数部分を出力する演算である。たとえば、１２ビットピクセル値が６ＭＳＢおよび６ＬＳＢへと分割されているため、ＭＳＢ部分における最下位ビットは、６桁目のビットである。６桁目のビットの最小値は、０００００１００００００という値に相当し、これは１０進法の６４である。サンプルＡ〜Ｅの最初のＭＳＢおよびＬＳＢは、上記の表３に記載されている。
【００７２】
下記の表４は、代表ＬＳＢ値を示しており、この代表ＬＳＢ値は、図６の方法６００のステップ６０８を参照して上述したように、最初のＬＳＢ値どうしの合計の端数部分を得ることによって求めることができる。
【００７３】
【表４】
2011526125.tif 000009
【００７４】
表４においては、上述のように、ＬＳＢサンプルは６ビットＬＳＢであり、０から６３の値に及ぶ。５つのＬＳＢサンプルに関する６ビットＬＳＢの合計は、０から３１５の値に及び、その最大は９ビット値である。Ｍの単位では、合計は、０から（３１５／６４）Ｍすなわち４．９２１８７５Ｍの範囲を占めることができる。この例においては、表４に示されているＦは、最初のＬＳＢサンプル値どうしの合計を表しており、それぞれＩおよびｆとして示される整数部分および端数部分へと分割することができる。整数部分および端数部分は、それぞれ方程式４および５に従って求めることができ、式中、サンプルビット値はＦに相当し、Ｍは１０進法の６４に相当する。Ｍの単位では、６ビットＭＳＢ／６ビットＬＳＢの分割を行う場合、Ｆは、０から（３１５／６４）Ｍすなわち４．９２１８７５Ｍの範囲を占めることができる。したがって、Ｆの部分である整数部分Ｉは、Ｍの単位では、０から４の値を有することができる。同様に、Ｆの部分である端数部分ｆは、Ｍの単位では、０から６３／６４の値を有することができる。
【００７５】
代表ＬＳＢ値は、下記の方程式６に従って求めることができる。
【００７６】
【数４】
2011526125.tif 000010
式中、ｆは、最初のＬＳＢ値どうしの合計の端数部分であり、ｉは、サンプルセット内のサンプルの数であり、ＩＮＴ（）は、オペランドの整数部分を出力する演算である。同様に、代表ＬＳＢ値は、ｆ／ｉを四捨五入して最も近い整数にした値に相当することができる。この例においては、３３００の１２ビット入力ピクセル値で６ビットＭＳＢ／６ビットＬＳＢの分割を行う場合、代表ＬＳＢは、表３に示されているように１０である。
【００７７】
合計ＦのＩ部分は、上述のように、輝度情報が決して失われないようにするためにサンプルセットのＭＳＢ値の中に含めることができる。たとえば、ステップ６１２を参照して上述したように、サンプルセット内の１つまたは複数のピクセルのＭＳＢを１だけインクリメントすることによって、サンプルセット内の１つまたは複数のピクセルのＭＳＢにＩを割り当てることができる。インクリメントされるＭＳＢの数は、Ｍの単位でのＩの値を得ることによって求めることができる。表４は、この例に関するＭの単位でのＩの値を示しており、それは、（１０進法でのＩの値）／Ｍであり、すなわち、この例においては（１０進法でのＩの値）／６４に相当する。
【００７８】
再び表３を参照すると、Ｉは２の値を有するため、サンプルセット内の２つのＭＳＢ値をインクリメントして、サンプルセット内の最後のＭＳＢ値を形成することができ、それらはＡｍ＊〜Ｅｍ＊で表されている。たとえば、ＭＳＢサンプルＡｍおよびＢｍの値は、Ｍの単位で１だけインクリメントされる。同様に、表３に示されているように、Ｍ（この例においては６４）を１０進法のＡｍおよびＢｍに加えて、最後のＭＳＢ値Ａｍ＊およびＢｍ＊を生成することができる。Ｃｍ〜Ｅｍは、そのまま変わらない。しかし、インクリメントされたＭＳＢの結果がオール１のＭＳＢよりも大きくならない限り、サンプルセット内の任意のＭＳＢ値Ａｍ＊〜Ｅｍ＊をＩの値だけ１回または複数回インクリメントすることができるという点に留意されたい。たとえばオール１の６ビットＭＳＢは、１１１１１１００００００、すなわち１０進法では４０３２に相当する。表３を参照すると、別法として、Ｂｍ〜Ｅｍはそのまま変えずにＡｍを２回インクリメントして、最後のＭＳＢ値、Ａｍ＊＝３５２０、Ｂｍ＊＝２７５２、Ｃｍ＊＝２１１２、Ｄｍ＊＝２４９６、Ｅｍ＊＝３９６８を形成することができる。この方法においては、変調されたピクセルのＭＳＢの最下位ビットの最小値の倍数を、変調されたピクセルのＭＳＢに加えることができる。
【００７９】
したがって、この例によれば、１つのオリジナルピクセルに対応する１つのサンプルセットに関して、１つの４ビットＬＳＢサンプル（代表ＬＳＢ値）、および５つの６ビットサンプル（最後のＭＳＢ値）が、連結して表示するために伝送される。サンプルセット内のそれぞれの変調されたピクセルサンプルのピクセル値（合計で５つの１２ビットサンプル、すなわち６０ビット）を伝送することとは対照的に、本発明の原理の一実施態様によれば、伝送されるビット数を３４ビットまで低減することができる。
【００８０】
さらに表３は、表示セット内のそれぞれのサンプルの１２ビットピクセル値も示しており、それぞれＡ＊〜Ｅ＊として示されている。上述のように、サンプルセット内のそれぞれのサンプルのＭＳＢおよびＬＳＢ、すなわちＡｍ＊〜Ｅｍ＊およびＡｌ＊〜Ｅｌ＊をそれぞれ、それらの間にゼロを付加して連結することによって、表示セットを得ることができる。表３に示されているように、表示セットの平均ピクセル値は、最初のピクセル値である。
【００８１】
さらに、ステップ６０６を参照して上述した分割は、その他の方法で実行することもできるということを理解されたい。たとえば、本発明の代替的実施形態においては、１つの１２ビットピクセル入力に関して３、４、もしくは５ＭＳＢ、またはその他の値が１つのサンプルセットに含まれて伝送されるように分割を実行することができる。表３に示されているように、代表ＬＳＢはサンプルセット内のすべてのサンプルについて同じであるため、ＭＳＢビットが変調情報を搬送する。この方法においては、アンチカムコーダ効果は、サンプルセット内のピクセルまたは部分のＭＳＢによって決定することができる。しかし、適切なアンチカムコーダ効果を提供するには、変調情報の搬送に十分なビットを投入すべきである。
【００８２】
分割は、変調の後に実行されるものとして説明されているが、本発明の１つまたは複数の実施形態によれば、分割を変調の前に実行することができるということも理解されたい。たとえば、方程式４および５を使用して、入力ピクセル値をＭＳＢおよびＬＳＢへと分割することができる。３３００の入力ピクセル値が６ビットＭＳＢおよび６ビットＬＳＢへと分割される場合には、ＭＳＢは３２６４の値に相当し、ＬＳＢは３６の値に相当する。この場合、上述の合計Ｆは、下記の方程式７に従って求めることができる。
Ｆ＝（入力ピクセルのＬＳＢ）・ｉ  （７）
式中、ｉは、セット内のサンプルの数である。ここでは、ｉ＝５であり、合計Ｆは１８０となる。これは、分割が変調の後に実行された上述の場合に得られたのと同じ値である。代表ＬＳＢ値は、上述のように、方程式４および５を適用してＦのＬＳＢ、すなわちｆを得ることによって、そして方程式６を適用することによって求めることができる。
【００８３】
しかし、システム１００、２００、３００、８００、および／または装置５００を参照して上述したいかなるステップ、アクション、および／または機能も、方法６００、７００、および９００のうちの任意の１つまたは複数に組み込むことができ、それら自体も、全体的にまたは部分的に結合することができるという点に留意されたい。
【００８４】
アンチカムコーダ変調を施されているビデオストリームの伝送ビットレートを低減するための方法、装置、およびシステムに関する実施形態（それらは例示的であることを意図されており、限定するものではない）について説明してきたが、当業者が上述の教示に照らせば修正形態および変形形態を作成することができるということがわかる。したがって、開示された本発明の特定の実施形態に対して、添付の特許請求の範囲によってまとめられた本発明の範囲および趣旨内に収まる変更を行うことができるということを理解されたい。上述の内容は、本発明のさまざまな実施形態を対象としているが、本発明の基本的な範囲から逸脱することなく、本発明のその他の実施形態およびさらなる実施形態を考案することができる。
【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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