(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
圧縮された情報を可変長デコードし、可変長デコードされたデータブロックを発生するように構成された可変長デコーダと、
前記データブロック内のデータのブロックサイズ割り当て情報およびアドレスに基づいて量子化パラメータを選択するように構成された量子化パラメータ選択モジュールと、
前記可変長デコーダおよび前記量子化パラメータ選択モジュールに接続され、前記選択された量子化パラメータを用いて前記可変長デコードされたデータブロックを逆量子化するように構成された逆量子化モジュールと、
前記データブロック内のデータのアドレスをデコードするように構成されたアドレスデコーダと、
を備え、前記量子化パラメータ選択モジュールは、前記データのブロックサイズ割り当て情報および前記デコードされたアドレスに基づいて前記量子化パラメータを選択する、なお、前記データのブロックサイズ割り当て情報は、前記データブロックを複数の第１のサブブロックに分割するかどうかを示す1ビットの第１の値と、
前記第１の値が分割することを示す場合、各第１のサブブロックに対応する複数のビットを備える第２の値を含み、前記第２の値の各ビットは対応する前記第１のサブブロックをより細かい複数の第２のサブブロックに分割するかどうかを示し、
前記第２の値の少なくとも１つのビットが分割することを示す場合、前記分割することを示すビットの数に等しい数の第３の値を有し、各第３の値は分割される第１のサブブロックに対応し、かつ当該第１のサブブロック内の前記複数の第２のサブブロックのそれぞれに対応する複数のビットを備え、前記第３の値の各ビットは対応する前記第２のサブブロックをより細かい複数の第３のサブブロックに分割するかどうかを示す、可変長の割り当て情報である、
前記アドレスデコーダは、前記データブロック内のデータの位置を表すＹおよびＸインデックスシステムに基づいて前記データをＹおよびＸインデックスにデコードする、なお、前記ＹおよびＸインデックスは、前記データの位置として、前記データブロック内の前記第１のサブブロックの象限を決定し、前記決定した第１のサブブロック内の前記第２のサブブロックの象限を決定する、装置。
【請求項２】
前記逆量子化モジュールに接続され、前記逆量子化されたデータブロックからオリジナルデータを回復するように構成された逆適応ブロックサイズディスクリートコサイン変換モジュールをさらに具備する、請求項１に記載の装置。
【請求項３】
前記量子化パラメータは、量子化ステップおよび周波数重みマスクテーブルのいずれか１つまたは両方を具備する、請求項１乃至２のいずれかに記載の装置。
【請求項４】
前記量子化モジュールは、前記可変長デコードされたデータを前記選択された量子化ステップと乗算し、第１の乗算値を発生する第１乗算器と；
前記第１の乗算器と接続され、前記第１の乗算値を前記選択された周波数重みマスクテーブルと乗算するように構成された第２乗算器とを具備する、請求項３の装置。
【請求項５】
圧縮された情報を可変長デコードし、可変長デコードされたデータブロックを発生することと、
前記データブロック内のデータのブロックサイズ割り当て情報およびアドレスに基づいて量子化パラメータを選択することと、
前記選択された量子化パラメータを用いて前記可変長デコードされたデータブロックを逆量子化することと、
前記データブロック内のデータのアドレスをデコードすることと、
を備え、前記量子化パラメータを選択することは、前記データのブロックサイズ割り当て情報および前記デコードされたアドレスに基づいて前記量子化パラメータを選択する、なお、前記データのブロックサイズ割り当て情報は、前記データブロックを複数の第１のサブブロックに分割するかどうかを示す1ビットの第１の値と、
前記第１の値が分割することを示す場合、各第１のサブブロックに対応する複数のビットを備える第２の値を含み、前記第２の値の各ビットは対応する前記第１のサブブロックをより細かい複数の第２のサブブロックに分割するかどうかを示し、
前記第２の値の少なくとも１つのビットが分割することを示す場合、前記分割することを示すビットの数に等しい数の第３の値を有し、各第３の値は分割される第１のサブブロックに対応し、かつ当該第１のサブブロック内の前記複数の第２のサブブロックのそれぞれに対応する複数のビットを備え、前記第３の値の各ビットは対応する前記第２のサブブロックをより細かい複数の第３のサブブロックに分割するかどうかを示す、可変長の割り当て情報である、
前記アドレスをデコードすることは、前記データブロック内のデータの位置を表すＹおよびＸインデックスシステムに基づいて前記データをＹおよびＸインデックスにデコードする、なお、前記ＹおよびＸインデックスは、前記データの位置として、前記データブロック内の前記第１のサブブロックの象限を決定し、前記決定した第１のサブブロック内の前記第２のサブブロックの象限を決定するためのものである、方法。
【請求項６】
前記逆量子化したデータブロックを逆適応ブロックサイズディスクリートコサイン変換してオリジナルデータを回復することをさらに具備する、請求項５に記載の方法。
【請求項７】
圧縮された情報を可変長デコードし、可変長デコードされたデータブロックを発生する手段と、
前記データブロック内のデータのブロックサイズ割り当て情報およびアドレスに基づいて量子化パラメータを選択する手段と、
前記選択された量子化パラメータを用いて前記可変長デコードされたデータブロックを逆量子化する手段と、
前記データブロック内のデータのアドレスをデコードする手段と、
を備え、前記量子化パラメータを選択する手段は、前記データのブロックサイズ割り当て情報および前記デコードされたアドレスに基づいて前記量子化パラメータを選択する、なお、前記データのブロックサイズ割り当て情報は、前記データブロックを複数の第１のサブブロックに分割するかどうかを示す1ビットの第１の値と、
前記第１の値が分割することを示す場合、各第１のサブブロックに対応する複数のビットを備える第２の値を含み、前記第２の値の各ビットは対応する前記第１のサブブロックをより細かい複数の第２のサブブロックに分割するかどうかを示し、
前記第２の値の少なくとも１つのビットが分割することを示す場合、前記分割することを示すビットの数に等しい数の第３の値を有し、各第３の値は分割される第１のサブブロックに対応し、かつ当該第１のサブブロック内の前記複数の第２のサブブロックのそれぞれに対応する複数のビットを備え、前記第３の値の各ビットは対応する前記第２のサブブロックをより細かい複数の第３のサブブロックに分割するかどうかを示す、可変長の割り当て情報である、
前記アドレスをデコードする手段は、前記データブロック内のデータの位置を表すＹおよびＸインデックスシステムに基づいて前記データをＹおよびＸインデックスにデコードする、なお、前記ＹおよびＸインデックスは、前記データの位置として、前記データブロック内の前記第１のサブブロックの象限を決定し、前記決定した第１のサブブロック内の前記第２のサブブロックの象限を決定するためのものである、装置。
【請求項８】
前記逆量子化されたデータブロックを逆適応ブロックサイズディスクリートコサイン変換し、オリジナルデータを回復する手段をさらに具備する、請求項７に記載の装置。
【請求項９】
前記量子化パラメータを選択する手段は、量子化ステップおよび周波数重みマスクテーブルのいずれかまたは両方を選択する、請求項７乃至８のいずれかに記載の装置。
【請求項１０】
前記可変長デコードデータブロックを逆量子化する手段は、前記可変長デコードされたデータを前記選択された量子化ステップと乗算する第１の乗算手段と；
前記第１の乗算値を前記選択された周波数重みマスクテーブルからの値と乗算する第２乗算手段とを具備する、請求項９の装置。
【請求項１１】
コンピュータに、
圧縮された情報を可変長デコードさせ、可変長デコードされたデータブロックを発生させるための第１の命令セットと、
前記データブロック内のデータのブロックサイズ割り当て情報およびアドレスに基づいて、量子化パラメータを選択させるための第２の命令セットと、
前記選択された量子化パラメータを用いて前記可変長デコードされたデータブロックを逆量子化させるための第３の命令セットと、
前記データブロック内のデータのアドレスをデコードさせるための第４の命令セットと、
を記憶し、前記第２の命令セットは、前記データのブロックサイズ割り当て情報および前記デコードされたアドレスに基づいて前記量子化パラメータを選択する、なお、前記データのブロックサイズ割り当て情報は、前記データブロックを複数の第１のサブブロックに分割するかどうかを示す1ビットの第１の値と、
前記第１の値が分割することを示す場合、各第１のサブブロックに対応する複数のビットを備える第２の値を含み、前記第２の値の各ビットは対応する前記第１のサブブロックをより細かい複数の第２のサブブロックに分割するかどうかを示し、
前記第２の値の少なくとも１つのビットが分割することを示す場合、前記分割することを示すビットの数に等しい数の第３の値を有し、各第３の値は分割される第１のサブブロックに対応し、かつ当該第１のサブブロック内の前記複数の第２のサブブロックのそれぞれに対応する複数のビットを備え、前記第３の値の各ビットは対応する前記第２のサブブロックをより細かい複数の第３のサブブロックに分割するかどうかを示す、可変長の割り当て情報である、
前記第４の命令セットは、前記データブロック内のデータの位置を表すＹおよびＸインデックスシステムに基づいて前記データをＹおよびＸインデックスにデコードする、なお、前記ＹおよびＸインデックスは、前記データの位置として、前記データブロック内の前記第１のサブブロックの象限を決定し、前記決定した第１のサブブロック内の前記第２のサブブロックの象限を決定するためのものである、コンピュータ読み取り可能記憶媒体。
【請求項１２】
下記を具備する方法：
データブロックのアドレスを、ＹおよびＸインデックスシステムに基づいてＹインデックスおよびＸインデックスにデコードする；
ブロックサイズ割り当て情報を受信する、なお、前記データのブロックサイズ割り当て情報は、前記データブロックを複数の第１のサブブロックに分割するかどうかを示す1ビットの第１の値と、
前記第１の値が分割することを示す場合、各第１のサブブロックに対応する複数のビットを備える第２の値を含み、前記第２の値の各ビットは対応する前記第１のサブブロックをより細かい複数の第２のサブブロックに分割するかどうかを示し、
前記第２の値の少なくとも１つのビットが分割することを示す場合、前記分割することを示すビットの数に等しい数の第３の値を有し、各第３の値は分割される第１のサブブロックに対応し、かつ当該第１のサブブロック内の前記複数の第２のサブブロックのそれぞれに対応する複数のビットを備え、前記第３の値の各ビットは対応する前記第２のサブブロックをより細かい複数の第３のサブブロックに分割するかどうかを示す、可変長の割り当て情報である、；および
ブロックサイズ割り当て情報および前記データブロック内のデータの位置を表すＹインデックスとＸインデックスに基づいて適切な量子化パラメータを選択するなお、前記ＹおよびＸインデックスは、前記データの位置として、前記データブロック内の前記第１のサブブロックの象限を決定し、前記決定した第１のサブブロック内の前記第２のサブブロックの象限を決定するためのものである。
【請求項１３】
前記データブロックは１６×１６のデータブロックであり、前記ブロックサイズ割り当て情報は、下記を具備する、請求項１２の方法：
前記１６×１６のデータブロックが８×８のサブブロックに分割されるかどうかを示す第１ビット；
前記１６×１６が８×８のサブブロックに分割されることを前記第１ビットが示すなら、第２ビットを具備し、
各第２ビットは、対応する８×８のサブブロックが４×４のサブブロックに分割されるかどうかを示す；および
前記対応する８×８のサブブロックが４×４のサブブロックに分割されることを少なくとも１つの第２ビットが示すなら、第３ビットを具備し、各第３ビットは、対応する４×４のサブブロックが２×２のサブブロックに分割されることを示す。
【請求項１４】
前記適切な量子化パラメータを選択することは、
前記ブロックサイズ割り当て情報およびＹインデックスとＸインデックスとに基づいて可変値を決定する；および
前記決定された可変値に基づいて前記量子化パラメータを選択することを具備する、請求項１３の方法。
【請求項１５】
前記可変値を決定することは下記を具備する、請求項１４の方法：
前記ブロックサイズ割り当て情報の第１のビットとして前記可変値の第１の値を決定する；
前記ブロックサイズ割り当て情報が第２ビットを具備するなら、前記ＹインデックスおよびＸインデックスに基づいて、前記可変値の第２の値として、前記ブロックサイズ割り当て情報の前記第２ビットの１つを選択し、そうでなければ、前記可変値の前記第２の値としてデフォルト値を選択する；
前記ブロックサイズ割り当て情報が第３ビットを具備するなら、前記ＹインデックスおよびＸインデックスに基づいて前記可変値の第３の値として前記ブロックサイズ割り当て情報の前記第３ビットの１つを選択し、そうでなければ、前記可変値の前記第３の値としてデフォルト値を選択する。
【請求項１６】
前記適切な量子化パラメータを選択することは、下記を具備する、請求項１３の方法：
前記第１ビットがあるビット値かどうか決定する；
前記第１ビットがあるビット値であるなら、１６×１６のパラメータを選択し、そうでなければ、データが前記ＹインデックスおよびＸインデックスに基づいて位置される８×８のサブブロックを決定する；
前記８×８のサブブロックに対応する前記第２ビットがあるビット値であるかどうかを決定する；
前記第２ビットがあるビット値であるなら、８×８のパラメータを選択し、そうでなければ、データが前記ＹインデックスおよびＸインデックスに基づいて位置する４×４のサブブロックを決定する；
前記４×４のサブブロックに対応する前記第３ビットがあるビット値であるかどうか決定する；および
前記第３ビットがあるビット値なら、４×４のパラメータを選択し、そうでなければ、４×４のサブブロックの２×２のサブブロックのために２×２のパラメータを選択する。
【請求項１７】
前記適切な量子化パラメータを選択することは、下記を具備する、請求項１３の方法：
前記第１ビットがあるビット値かどうか決定する；
前記第１ビットがあるビット値であるなら、１６×１６のブロックのための１６×１６のパラメータを選択して記憶し、そうでなければ、前記量子化パラメータが前記データブロック内のデータロケーションに対して周知かどうか決定する；
前記量子化パラメータが前記データロケーションに対して周知でないなら、前記ＹインデックスおよびＸインデックスに基づいてデータが位置する前記８×８のサブブロックを決定する；
前記８×８のサブブロックに対応する前記第２ビットがあるビット値かどうか決定する；
前記第２ビットがあるビット値なら、前記８×８のサブブロックに対して、８×８のパラメータを選択して記憶し、そうでなければ、前記ＹインデックスおよびＸインデックスに基づいて前記データが位置する前記４×４のサブブロックを決定する；
４×４のサブブロックに対応する前記第３ビットがあるビット値かどうかを決定する；および
前記第３ビットがあるビット値なら、前記４×４のサブブロックのための４×４のパラメータを選択して記憶し、そうでなければ、前記４×４のサブブロックの前記２×２のサブブロックのための２×２のパラメータを選択して記憶する。
【請求項１８】
下記を具備する装置：
データブロック内のデータの位置を表すＹおよびＸインデックスシステムに基づいて、前記データブロックのアドレスをＹインデックスおよびＸインデックスにデコードする手段、なお、前記ＹおよびＸインデックスは、前記データの位置として、前記データブロック内の第１のサブブロックの象限を決定し、前記決定した第１のサブブロック内の第２のサブブロックの象限を決定するためのものである、；
ブロックサイズ割り当て情報を受信する手段、する、なお、前記データのブロックサイズ割り当て情報は、前記データブロックを複数の第１のサブブロックに分割するかどうかを示す1ビットの第１の値と、
前記第１の値が分割することを示す場合、各第１のサブブロックに対応する複数のビットを備える第２の値を含み、前記第２の値の各ビットは対応する前記第１のサブブロックをより細かい複数の第２のサブブロックに分割するかどうかを示し、
前記第２の値の少なくとも１つのビットが分割することを示す場合、前記分割することを示すビットの数に等しい数の第３の値を有し、各第３の値は分割される第１のサブブロックに対応し、かつ当該第１のサブブロック内の前記複数の第２のサブブロックのそれぞれに対応する複数のビットを備え、前記第３の値の各ビットは対応する前記第２のサブブロックをより細かい複数の第３のサブブロックに分割するかどうかを示す、可変長の割り当て情報である、；および
前記ブロックサイズ割り当て情報および前記ＹインデックスとＸインデックスに基づいて適切な量子化パラメータを選択する手段。
【請求項１９】
前記データブロックは、１６×１６のデータブロックであり、前記ブロックサイズ割り当て情報は下記を具備する、請求項１８の装置：
前記１６×１６のデータブロックが８×８のサブブロックに分割されるかどうかを示す第１ビット；
前記第１ビットが、前記１６×１６が８×８のサブブロックに分割されることを示すなら第２ビットを具備し、各第２ビットは、対応する８×８サブブロックが４×４のサブブロックに分割されるかどうかを示す；および
前記対応する８×８のサブブロックが４×４のサブブロックに分割されることを少なくとも１つの第２ビットが示すなら、第３ビットを具備し、各第３ビットは、対応する４×４のサブブロックが２×２のサブブロックに分割されるかどうかを示す。
【請求項２０】
前記適切な量子化パラメータを選択する手段は、下記を具備する、請求項１９の装置：
前記ブロックサイズ割り当て情報および前記ＹインデックスとＸインデックスとに基づいて可変値を決定する手段；および
前記決定された可変値に基づいて前記量子化パラメータを選択する手段。
【請求項２１】
前記可変値を決定する手段は、下記を具備する請求項２０の装置：
前記ブロックサイズ割り当て情報の第１ビットとして前記可変値の第１の値を決定する手段；
前記ブロックサイズ割り当て情報が第２ビットを含むなら、前記Ｙインデックスおよび前記Ｘインデックスに基づいて、第２の値として前記ブロックサイズ割り当て情報の前記第２ビットの１つを選択し、そうでなければ、前記可変値の前記第２の値としてデフォルト値を選択する手段；
前記ブロックサイズ割り当て情報が第３ビットを服務なら、前記ＹインデックスおよびＸインデックスに基づいて前記可変値の第３の値として前記ブロックサイズ割り当て情報の前記第３ビットの１つを選択し、そうでなければ、前記可変値の前記第３の値としてデフォルト値を選択する手段。
【請求項２２】
前記適切な量子化パラメータを選択する手段は下記を具備する、請求項１９の装置：  前記第１ビットがあるビット値かどうかを決定する手段；
前記第１ビットがあるビット値であるなら、１６×１６のパラメータを選択し、そうでなければ、ＹインデックスおよびＸインデックスに基づいてデータが位置する８×８のサブブロックを決定する手段；
前記８×８のサブブロックに対応する前記第２ビットがあるビット値かどうかを決定する手段；
前記第２ビットがあるビット値なら、８×８のパラメータを選択し、そうでなければ、前記ＹインデックスおよびＸインデックスに基づいて前記データが位置する前記４×４のサブブロックを決定する手段；
前記４×４のサブブロックに対応する前記第３ビットがあるビット値であるかどうかを決定する手段；および
前記第３ビットがあるビット値なら、４×４のパラメータを選択し、そうでなければ、前記４×４のサブブロックの前記２×２のサブブロックのためのパラメータを選択する。
【請求項２３】
前記適切な量子化パラメータを選択する手段は下記を具備する、請求項１９の装置：
前記第１ビットがあるビット値かどうか決定する手段；
前記第１ビットがあるビット値なら前記１６×１６のブロックのための１６×１６のパラメータを選択して記憶し、そうでなければ、前記量子化パラメータが前記データブロック内の前記データロケーションに対して周知であるかどうか決定する手段；
前記量子化パラメータが前記データロケーションに対して周知でないなら、前記ＹインデックスおよびＸインデックスに基づいて前記データが位置される前記８×８のサブブロックを決定する手段；
前記８×８のサブブロックに対応する前記第２ビットがあるビット値かどうか決定する手段；
前記第２ビットがあるビット値なら、前記８×８のサブブロックのための８×８のパラメータを選択して記憶し、そうでなければ、前記ＹインデックスおよびＸインデックスに基づいて前記データが位置される前記４×４のサブブロックを決定する手段；
前記４×４のサブブロックに対応する前記第３ビットがあるビット値かどうか決定する手段；および
前記第３ブロックがあるビット値なら、前記４×４のサブブロックのための４×４のパラメータを選択して記憶し、そうでなければ、前記４×４のサブブロックの２×２のサブブロックのための２×２のパラメータを選択して記憶する手段。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、一般にデータ圧縮に関し、特に、適応ディスクリートコサイン変換プロセス(adaptive discrete cosine transform process)を用いて圧縮されたデータの解凍に関する。
【背景技術】
【０００２】
圧縮はマルチメディアの主要因である。
【０００３】
有効なディジタル圧縮は、任意のディジタル通信チャンネル上に表示されたビデオの質を高めることができると同様にコストを縮小することができる。
【０００４】
圧縮技術のための1つの適用は映画産業である。
【０００５】
数十年間の間、映画産業は、国と世界のまわりの地理学的に種々の劇場にプログラミング材料を配給するためにセルロイドフィルムの複製、配給および映写に依存してきた。大体において、フィルム材料の配給用の方法および機構は、数十年間の間比較的変わらなかった。一般に、現在のフィルム複製および配給プロセスは超高品質のカメラネガフィルムから起こしたマスターフィルムコピーを発生し、マスターフィルムコピーから配給ネガフィルムを生成し、配給ネガフィルムから配給プリントを生成することを含む。フィルムを配給するために所望されるコピーの封切りのサイズまたは数に応じて、各段階で生成されるより中間のステップまたは複数のコピーがあるかもしれない。次に、（「ポジ」として知られる）配給プリントは、物理手段により種々の劇場に配給され、映写機を用いて映写される。
【０００６】
上記の配給は正常に機能するが、固有の制限がある。フィルムのためのセルロイド材料の使用およびフィルム媒体の帯域幅制限により、高忠実度のマルチチャネルオーディオプログラミングを供給する能力に制限がある。その結果、多くのフィルム複写を作る高い費用がかかり、その費用は、各長編のフィルムの各コピーに対して数百ドルかかることがある。また、セルロイドフィルムの多数の小型の缶を多数のますます多くの劇場位置に物理的に配給することに関連がある経費、複雑さ、および遅滞がある。
【０００７】
従って、現行のフィルム配給問題に対する他のアプローチを供給するための新しい、新生の技術が開発されつつある。そのような1つの方法は衛星送信の使用である。しかしながら、「リアルタイム」で高品質のオーディオ／ビデオ（ＡＶ）信号を送信するために、（秒あたりビット数における）のデータレート要件は、毎秒１．５億ビットのオーダーである。この高いデータレートは、単一のプログラムさえ送信するために衛星全体に相当する容量を必要とする。これは、法外に高価である。それゆえ、衛星送信は、高品質AV材料の配給のためには、また、商業的に実現可能ではない。
【０００８】
また、ディジタル技術の進歩は、プログラミング材料がディジタル化されたフォーマットに電子的に格納される配給概念をもたらした。ディジタル化された映像は、種々の磁気媒体またはコンパクト光ディスク上に配給してもよいし、または、有線で、光ファイバーで、無線で、または衛星通信システムで送信してもよい。これらの記憶媒体は、典型的には、約４．５ギガバイト（ＧＢ）から約１８ＧＢにわたる記憶容量を持っている。しかしながら、映像トラックに対して約４０Ｍｂｐｓ、およびオーディオと制御情報に対して約８Ｍｂｐｓの平均映像圧縮されたビットレートを有する平均２時間の映画は、約４５ＧＢのストレージスペースを必要とする。したがって、高い記憶容量ＤＶＤ−ＲＯＭディスクが実施されても、２時間の映画は適切なキャパシティーのための複数のＤＶＤ−ＲＯＭディスクの使用を必要とする。
【０００９】
高品質電子映像のストレージのためのデータレート要件を低減するために、圧縮アルゴリズムが開発中である。映像信号の品質を保存しながら、重要な圧縮を提供することができる1つのディジタルの動的な画像圧縮技術は、符号化されたディスクリートコサイン変換（ＤＣＴ）係数データの適切なサイズのブロックおよびサブブロックを利用する。この技術は、以下、適応ブロックサイズディスクリートコサイン変換（ＡＢＳＤＣＴ）方法と呼ばれるであろう。適応ブロックサイズは、映像データのフレーム内の情報のために存在する冗長度を利用するために選択される。この技術は、本発明の譲受人に譲渡され、参照することによりここに組み込まれる、「適応ブロックサイズ映像圧縮方法およびシステム」(Adaptive Block Size Image Compression Method and System)というタイトルの米国特許番号５，０２１，８９１に開示されている。また、ＤＣＴ技術も、本発明の譲受人に譲渡され、参照することによりここに組み込まれる「適応ブロックサイズ映像圧縮方法およびシステム」(Adaptive Bock Size Image Compression Method And System)というタイトルの米国特許番号５，１０７，３４５に開示されている。さらに、ディスクリート四分木変換技術を組み合わされたＡＢＳＤＣＴ技術の使用は、、本発明の譲受人に譲渡され、参照することによりここに組み込まれる「適応ブロックサイズ映像圧縮方法およびシステム」というタイトルの米国特許番号５，４５２，１０４に開示されている。これらの特許に開示されるシステムフレーム内符号化を利用する。この場合、映像系列の各フレームは、任意の他のフレームのコンテンツにかまわずに符号化される。
【００１０】
一般に、データストリームの圧縮は、ディスクリートコサイン変換の後に量子化を含む。
【００１１】
さらに、異なる量子化パラメーターは、異なるデータブロックサイズのためにしばしば使用される。同様に、圧縮したデータストリームの解凍は、逆量子化を含み、異なる量子化パラメーターは異なるデータブロックサイズのために使用される。
【００１２】
典型的なディスクリートコサイン変換において、各データブロックのサイズは固定され、同じ量子化パラメーターを用いて各データブロックの量子化および逆量子化を行ってもよい。しかしながら、ＡＢＳＤＣＴが実施されるなら、データブロックは、ディスクリートコサイン変換のために異なる組み合わせのサブブロックに分割してもよい。従って、データブロックがどのように分割されるかによって、異なる量子化パラメーターを用いて各データブロックの量子化が行われる。同様に、データブロックがどのように分割されるかによって、異なる量子化パラメーターを用いて各データブロックの逆量子化が行われる。
【００１３】
それゆえ、解凍中に逆量子化を行なうために、処理されている各データブロックに対して適切な量子化パラメーターを知っている必要がある。
【発明の概要】
【００１４】
ここに開示された実施形態は、データ処理システムでのセキュリティ用の方法の提供により、上記のニーズを解決する。特に、実施形態は、適応ブロックサイズディスクリートコサイン変換技術を用いて圧縮されたデータの解凍中に適切な量子化パラメーターの選択を可能にする。選択は、データのピクセル位置およびブロックサイズ割り当てに基づく。
【００１５】
一実施形態において、装置と方法は、圧縮情報を可変長復号して、可変長復号データブロック（複数可）を発生する手段を含む。装置と方法はさらに、ブロックサイズ割り当て情報およびデータブロック内のデータのアドレスに基づいて選択された量子化パラメーターを用いて可変調復号データブロックを逆量子化する手段を含む。装置と方法はさらに、オリジナルデータを回復するために、逆量子化されたデータブロックを、逆適応ブロックサイズディスクリートコサイン変換する手段を含む。ここで、量子化パラメーターは、可変長復号データブロックを逆量子化する手段によって選択してもよい。あるいは、装置と方法は、さらに、量子化パラメーターを選択するための手段を含んでもよい。さらに、装置と方法は、ＹおよびＸのインデックスシステムに基づいて、データのアドレスをＹインデックスおよびＸインデックスに復号する手段を含んでもよい。
【００１６】
別の実施形態では、命令は機械読み出し可能媒体にロードされる。この場合、第１命令セットは、可変長復号圧縮情報であり、可変長復号データブロック（複数可）を発生する。第２命令セットは、ブロックサイズ割り当て情報、およびデータブロック内のデータのアドレスに基づいて量子化パラメーターを選択することである。第３命令セットは、選択された量子化パラメーターを用いて可変長復号データブロックを逆量子化することである。
【００１７】
さらに、他の実施形態において、装置は、解凍された映像情報を表示する手段、および解凍されたオーディオ情報を演奏する手段を含む。装置は、さらに圧縮した情報を復号する手段を含む。この場合、復号手段は、映像解凍手段およびオーディオ解凍手段を含む。映像解凍手段は、圧縮された映像情報を、ブロックサイズ割り当て情報およびデータブロック内のデータのアドレスに基づいて、解凍された映像情報に解凍するように構成される。オーディオ解凍手段は、圧縮されたオーディオ情報を解凍されたオーディオ情報に解凍するように構成される。
【００１８】
さらなる実施形態において、装置と方法は、ＹおよびＸインデックスシステムに基づいて、データブロックのアドレスをＹインデックスおよびＸインデックスに復号する手段を含む。装置と方法は、さらにブロックサイズ割り当て情報を受信するための手段を含む。装置と方法は、さらに、ブロックサイズ割り当て情報およびＹインデックスおよびＸインデックスに基づいて、適切な量子化パラメーターを選択する手段を含む。ここで、データブロックは、１６×１６のデータブロックであってよい。この場合、ブロックサイズ割り当て情報は、１６×１６データブロックが８×８サブブロックに分割されるか否かを示す第１ビット；第１ビットが、１６×１６が８×８のサブブロックに分割されることを示すか否かを示す第２ビット、各第２ビットは、対応する８×８サブロックが４×４のサブロックに分割されるか否かを示す；および少なくとも１つの第２ビットが、対応する８×８サブブロックが４×４のサブブロックに分割されることを示すか否かを示す第３ビット、各第３ビットは、対応する４×４のサブロックが２×２のサブブロックに分割されるか否かを示す。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
本発明は、同一物に同符号を付した以下の図面を参照して詳細に記載されるであろう。
【００２０】
一般に、装置と方法は、データブロック中のピクセル位置に基づいた解凍中に適切な量子化パラメーターの選択を可能にする。特に、適応ブロックサイズコサイン変換（ＡＢＳＤＣＴ）圧縮が実施されるとき、適切なＱ＿ステップ値が、サブブロックの異なる組み合わせの逆量子化のために選択される。さらに、周波数重みづけが使用される場合、適切なＦＷＭテーブルも逆量子化のために選択される。
【００２１】
ＡＢＳＤＣＴ圧縮技術のような技術は、「ディジタルシネマ」システムの可能性を提供する。一般に定義されるディジタル映画は、記憶、送信および表示目的のためのディジタル電子表現に変換された高品質フィルムプログラミングの電子配給および表示を参照する。
【００２２】
ディジタルシネマシステムは、現在のフィルム配給プロセスの多くの制限を克服するであろう。ディジタルシステムは、セルロイドフィルムによって経験された時間以上に質が劣化しないであろう。さらに、ディジタルシステムは、ディジタルシステム自体内のセキュリティ対策の実施を可能にすることにより、フィルムの窃盗および不法な複製を除去するかもしれない。さらに、ディジタル電子フォーマットを使用するフィルム情報の配給は、質を劣化させることなく、迅速で、低コストの複製の可能性を実際に増加させる。
【００２３】
ディジタルシネマは、劇場システム、劇場、劇場復号施設および／またはプレゼンテーションにおける映画のような、オーディオ／ビジュアルプログラミングの電子発生、圧縮、暗号化、および記憶を含んでもよい。従って、本発明は、劇場または劇場複合施設、の複合体のような様々なロケーション、アウトドア円形劇場、ドライブイン複合施設、市の公会堂、学校およびお好み食堂のような種々のロケーションにおいて、映像とオーディオ情報の提示に適用可能である。説明の目的のために、本発明は、劇場または劇場複合施設を参照して記載されるであろう。しかしながら、当業者は、他のタイプのロケーション、システムおよびフィールドに本発明を適用してもよいことを容易に理解するであろう。
【００２４】
さらに、ここに開示するように、「プログラム」という用語は、映画、テレビ、および／または他のプレゼンテーションシステムおよび／またはロケーションを参照する。
【００２５】
用語「フィルム」は、映画の全体または一部、ビデオクリップ、コマーシャル、ドラマあるいはそれらの組み合わせを含むがこれらに限定されない。フィルムの画像部分は、単一のフレーム（すなわち、静止画像）、単一フレーム静止画像の系列、または短いまたは長い期間の動画像系列から構成されていてもよい。用語「記憶媒体」は、バッファー、読み出し専用メモリ（ＲＯＭ）、ランダムアクセスメモリー（ＲＡＭ）、磁気ディスク記憶媒体、光学記憶媒体、フラッシュメモリー装置、ディジタルバーサタイルディスク（ＤＶＤ）、除去可能なハードドライブ（ＲＨＤ）および／または他の機械で読み出し可能な情報を記憶する媒体を含む、データを記憶する１つ以上の装置を表す。用語「機械読み出し可能な媒体」は、移動または固定の記憶装置、光学記憶装置、無線通信チャネル、およびコードおよび／またはデータを記憶し、含みまたは運ぶことができる種々の他の装置を含むが、これらに限定されない。用語「暗号化」は、秘密鍵の値を知ることなしに、オリジナルのデータ系列を再生することが非常に困難であるように、秘密のデジタル値（「鍵」）を用いて発生された系列を用いてデジタルストリームをスクランブルし、カバーし、または直接暗号化するための多数の暗号手法のいずれかを用いて種々のソースのデジタルデータストリームを処理する種々の手段を参照する。
【００２６】
ディジタルシネマシステム１００の一実施形態は図１に図解される。ディジタルシネマシステム１００２つの主なシステムを含む:少なくとも１つの中心施設またはハブ１９２および少なくとも１つのプレゼンテーションまたは劇場サブシステム１０４。ハブ１０２および劇場サブシステム１０４は、本発明と同じ譲受人に譲渡され、参照することによりここに組み込まれる、２０００年５月３日に共に出願した、係属米国特許出願シリアル番号０９／５６４，１７４および０９／５６３，８８０の設計と類似した設計により実施してもよい。
【００２７】
一般に、ハブ１０２は、プログラム材料を受信し、プログラムのデジタルバージョンにプログラム材料を変換するためのソース発生器１１０を含む。ディジタル情報は、エンコーダー１２０によりあらかじめ選択されたフォーマットまたはプロセスを用いて圧縮され、ハブストレージモジュール１３０によりストレージ媒体上に記憶される。ここで、プログラム材料は１つあるいは両方の画像情報およびオーディオ情報を含む。従って、ディジタル情報は1つあるいは両方のディジタル画像情報およびオーディオ情報を含んでいてもよい。ネットワークマネージャー１４０は、ソース発生器１１０、エンコーダ１２０およびハブ記憶モジュール１３０への制御情報をモニターし送る。ディジタル情報もエンコーダ１２０によって暗号化してもよい。そのような場合、ハブ１０２は、特定のロケーションのみ、例えば劇場が特定のプログラムおよび／または特定の時間に上映するように特定の電子キーイング情報を供給するように条件アクセスマネージャーをオプションで含んでもよい。
【００２８】
ソース発生器１１０およびエンコーダー１２０は、図１に示すようにハブ１２０の一部であり、ソース発生器１１０とエンコーダー１２０のいずれかまたは両方は、フィルムまたはテレビジョン生産スタジオのような施設に別個に配置することができる。さらに、あるデータは、ソース発生器110による変換を必要としなくてよい。例えば、ディジタル情報は、ディジタルカメラあるいは他のディジタル情報発生装置によってエンコーダ１２０に供給されてもよい。
【００２９】
劇場サブシステム１０４は、1つ以上の公会堂モジュール１７０をコントロールする劇場マネージャー１６０を含んでいてもよい。各公会堂モジュール１７０はデコーダ１７５、プロジェクター１７７および正常なシステム１７９を含む。劇場マネージャー１６０の制御の下で、圧縮したディジタル情報は、ハブ１０２から受信され、デコーダ１７５によってデコードされ、公会堂モジュール１７０によって復号（必要ならば）され、プロジェクター１７７およびサウンドシステム１７９を介して公会堂モジュール１７０により上映される。圧縮した情報は、ストレージ媒体を介して受信してもよく、要望どおり、リアルタイムで送信してもよい。さらに、圧縮した情報は、復号される前に、選択された系列、サイズ、およびデータレートとして作られてもよい。
【００３０】
典型的には、エンコーダ１２０へのデータストリーム入力はイメージフレームから構成される。イメージフレームは、一般にスライスに分割することができる。スライスはデータブロックに分割することができ、データブロックを、映像の最も小さな単位であるピクセルに分割することができる。各映像フレームは、整数のスライスを含み、各映像スライスは、典型的には、一連の１６の連続する走査ラインのための映像情報を表す。そのような場合、各データブロックはフレームの映像にわたって１６×１６のブロックに相当する。さらに、フレームは偶数フレームと奇数フレームに分離してもよい、それにより偶数のハーフフレームおよび奇数のハーフフレームを形成する。一実施形態において、ハーフフレームは、デコーダによって処理される圧縮したデータ情報の基本のパケットである。さらに、画像ピクセルは、一般に、赤、緑、青（ＲＧＢ）色成分システムで表わすことができる。しかしながら、人間の目は、輝度により敏感であり、クロミナンスの変化にそれほど敏感ではないので、ＹＣbＣr色空間は、一般的にビデオ圧縮に使用され、画像ピクセルを表す。ＹＣbＣr色空間はＲＧＢ成分の線形変換であり、Ｙはクロミナンス成分であり、ＣbとＣrは色成分である。フレームが偶数／奇数フレームに分離されるなら、画像フレームは、成分Ｙ、Ｃb、Ｃｒに相当する３つの偶数ハーフフレームと３つの奇数ハーフフレームから構成されるであろう。
【００３１】
上記記載において、１つのスライスは、１６の連続する走査ライン以外の一連の連続する走査ラインを表すことができる。さらに、同数のまたは異なる数の色成分を備えた異なる色空間は画像ピクセルを表わすために使用してもよい。しかしながら、１６×１６ピクセルのブロックサイズおよびＹＣbＣr色空間は、説明の目的のために使用される。
【００３２】
図２は、画像圧縮器２１０、オーディオ圧縮器２３０およびバックエンドプロセッサー２５０から構成されるエンコーダー２００の一実施形態を示す。エンコーダ２００がディジタル情報を受信する場合、ディジタル画像およびオーディオ情報は、さらなる処理の前にフレームバッファー(図示せず)に記憶してもよい。画像圧縮器２１０は、任意の数の圧縮技術を用いてデジタル画像情報を圧縮する。一実施形態において、画像圧縮器２１０は、米国特許番号５，０２１、８９１、５，１０７，３４５、および５、４５２、１０４に記載されたＡＢＳＤＣＴ技術を用いてデジタル画像情報を圧縮する。
【００３３】
一般に、輝度成分とクロミナンス成分の各々はブロックインターリーバ(図示せず)に渡される。一実施形態において、図３Ａ乃至３Ｄに示すように、１６×１６のブロックは、ブロックインターリーバに与えられる。ブロックインターリーバは、１６×１６ブロック内の画像サンプルに順番をつけ、ＤＣＴ解析のためにデータのブロックと合成サブブロックを生成する。1つの１６×１６ＤＣＴは第１順序付けに適用され、４つの８×８ＤＣＴｓは、第２順序付けに適用され、１６の４×４のＤＣＴｓは第３順序付けに適用され、６４の２×２ＤＣＴｓは第４順序付けに適用される。ＤＣＴ演算は、画像ソース内の固有の空間冗長度を低減する。ＤＣＴが実行された後、画像信号エネルギーのほとんどは、少数のＤＣＴ係数に集中する傾向がある。
【００３４】
１６×１６ブロックおよび各サブブロックに対して、変換された係数が解析されブロックまたはサブブロックを符号化するのに必要なビット数を決定する。次に、符号化するための最小のビット数を必要とするブロックまたはサブブロックの組み合わせが選択され、画像セグメントを表す。例えば、2つの８×８ブロック、６つの４×４ブロック、および８つの２×２サブブロックを選択して、画像セグメントを表してもよい。従って、選択されたブロックまたはサブブロックの組み合わせは、順番に配列される。
【００３５】
一実施形態において、画像圧縮器２１０は、変換された係数を解析し、ブロックまたはサブブロックの組み合わせを選択して画像セグメントを表すＡＢＳＤＣＴモジュール２１２を含む。ＡＢＳＤＣＴモジュール２１２は、またｎ×ｎブロック内のブロックサイズ割り当てを表すブロックサイズ割り当て情報を発生する。１６×１６データブロックに対して、ＡＢＳＤＣＴモジュール２１２は、１６×１６ブロック内のブロックサイズ割り当てを表すＰＱＲ情報として知られるデータを発生する。ＰＱＲ情報は、どの程度まで、１６×１６ブロックが再分割されるかを記載する可変ビット幅データである。ＰＱＲフィールドのＲビットは、１６×１６ブロックが４つの８×８ブロックに再分割されるか否かを表す。図４Ａに示すように、Ｒビットが「０」なら、ブロックは全体のままである。この場合、さらなるＰＱＲ情報は必要ではなく、ＰＱＲフィールドは、わずか１ビットの長さである。Ｒビットが１なら、図４Ｂに示すように１６×１６のブロックは、４つの８×８ブロックに再分割され、少なくとも４つの更なるビットがＰＱＲフィールドに存在するであろう。
【００３６】
さらなる４ビットは、「Ｑ」情報と呼ばれる。Ｑの各ビットは、８×８ブロックを４つの４×４ブロックに再分割することを示す。設定されるＱの各ビットに対して、「Ｐ」の４つのさらなるビットが提供され、４×４ブロックのいずれかが２×２に再分割されたかどうかを示す。従って、ＰＱＲデータの長さは１６×１６ブロック内のブロックサイズ割り当てに応じて、１乃至２１ビット長であり得る。すべての８×８ブロックが２×２ブロックに再分割されるなら、ＰＱＲ情報は２１ビットの長さになるであろう。図５Ａ乃至５Ｄは、対応するＰＱＲデータを備えた１６×１６ブロックのいくつかの例を示す。図５Ａにおいて、ＰＱＲ＝０は、１６×１６ブロックが再分割されないことを示す。図５Ｂにおいて、ＰＱＲ＝００００  ０１００  １は、１６×１６ブロックが４つの８×８ブロックに再分割され、８×８ブロックの１つが４つの４×４ブロックに再分割されることを示す。図５Ｃにおいて、ＰＱＲ＝０１１０  ００００  ０１０１  １は、１６×１６ブロックが４つの８×８ブロックに再分割され、そのうちの１つが４つの４×４ブロックに再分割され、４×４ブロックの２つが４つの２×２ブロックに分割されることを示す。図５Ｄにおいて、ＰＱＲ＝００００  １は、１６×１６ブロックが４つの８×８ブロックに再分割されることを示す。
【００３７】
画像圧縮器２１０は、さらにｎ×ｎブロックの画像ピクセルの位置を表すために、インデックスシステムを決定するインデックスモジュール２１４を含む。いくつかの実施形態は複数のインデックスシステムを提供するかもしれない。そのうちの１つは、圧縮技術に応じてインデックスモジュール２１４により選択される。そのような場合、エンコーダ１２０とデコーダ１７５は複数のインデックスシステムを記憶し、インデックスモジュール２１４は、選択されたインデックスシステムを示すための信号を送信するであろう。他の実施形態において、１つの固定インデックスシステムを用いて画像ピクセルロケーションを表す。
【００３８】
図６Ａは、上に記述されるような４つの順序付けを備えた１６×１６ブロック内の画像ピクセルの位置を表すＹ−Ｘインデックスシステムの一実施形態を示す。図６Ｂに示すように、ＹインデックスおよびＸインデックスの４ビットの各Ｙ，Ｘセットは、１６×１６ブロック内の対応するブロックまたはサブブロックの象限を決定する。例えば、図６Ｃは、対応するＹ，Ｘインデックスを備えた画像ピクセル位置を示す。ここで、Ｙ３ビットおよびＸ３ビットは、８×８ブロック象限を決定し、Ｙ２ビットおよびＸ２ビットは、４×４ブロック象限を決定し、Ｙ１ビットおよびＸ１ビットは２×２象限を決定し、およびＹ０ビットおよびＸ０ビットは２×２サブブロック内の画像ピクセルロケーションを決定する。
【００３９】
図７は、ＡＢＳＤＣＴモジュール７１０、量子化モジュール７２０、および可変長符号化（ＶＬＣ）モジュール７３０から構成される画像圧縮器３００の一実施形態を示す。ＡＢＳＤＣＴモジュール７１０は、ＡＢＳＤＣＴ技術を使用して、デジタル画像情報を空間領域から周波数領域に変換し、１６×１６データブロックのためのＰＱＲ情報のような、対応するブロックサイズ割り当て情報を備えたＤＣＴ係数を発生する。量子化モジュール７２０はＤＣＴ係数を量子化し、ＶＬＣ７３０は可変長コーディング技術を使用して、量子化されたＤＣＴ係数を圧縮する。画像圧縮器３００は、圧縮中に使用されるインデックスシステムを示す信号を発生するインデックスモジュール７４０をさらに含む。
【００４０】
量子化モジュール７２０は、ブロックサイズ割り当て、およびインデックスシステムによって決定されるような位置に基づいた量子化ステップ（Ｑ＿ステップ）を使用して、ＤＣＴ係数を量子化する。Ｑ−ステップはプログラム可能な量子化レベルとして使用されてもよく、ストレージ媒体（図示せず）に記憶されたソフトウェアによって維持されてもよい。一実施形態において、各色成分（Ｙ，Ｃb，Ｃr）に対して異なるＱ＿ステップ値があり、各ブロックおよびサブロックサイズ（１６×１６、８×８、４×４および２×２）に対してＱ＿ステップ値の異なるセットがある。更に、一実施形態において、ＤＣＴ係数は、人間の目に最適化された周波数重みマスク（ＦＷＭ）のような重み付け機能を用いて量子化することができる。ＡＢＳＤＣＴと組み合わせて使用されるなら、各ブロックおよびサブブロックサイズ（１６×１６、８×８、４×４、および２×２）に対して異なるＦＷＭテーブルがあるであろう。また、各成分Ｙ、Ｃb、Ｃrに対して１つの少なくとも３つのセットのＦＷＭテーブルがあるであろう。
【００４１】
一実施形態において、量子化は２つの乗算器によって実施される。
【００４２】
ＤＣＴ係数はブロックまたはサブブロックのサイズと位置に基づいてＱ＿ステップと乗算してもよい。次に、その結果が、ブロックサイズ割り当てに基づいたＦＷＭテーブルからの対応するピクセル位置で周波数重みと乗算される。
【００４３】
量子化されたＤＣＴ係数をコード化する可変長コーディングにおいて、ＶＬＣ７３０は、ゼロのランレングスとともにノンゼロＡＣ係数値をハフマンコーディングするためのハフマンエンジンを含んでいてもよい。すなわち、ハフマンコードは、ノンゼロＡＣ係数に先行するゼロの数およびそのノンゼロＡＣ係数のサイズ（表すために必要な最小数ビット）を表す。従って、ＤＣＴ係数は、異なるペアのゼロのランレングスと、次のノンゼロＡＣ係数の対応するサイズを発生するためにコード化されたランレングスである。ここで、ジグザグ走査あるいは他の走査パターンを用いてゼロのランを増加させることができる。次に、テーブルは、コードが生じる確率に基づいて異なるランレングスコード化されたペアにコードを割り当てるために使用される。短いコードは、より頻繁に現われるペアに割り当てられる。また、より長いコードは、より頻繁でなく現われるペアに割り当てられる。
【００４４】
ハフマンコードは、ＡＣ係数の実際値で付加され、送信される。
【００４５】
それゆえ、一実施形態において、送信される各画像パケットは、固定長ＤＣ値フィールド、可変長ＰＱＲフィールドおよびＡＣ値フィールドの可変数を含んでいてよい。ＤＣ値フィールドは、ピクセルブロックのための符号なしのＤＣのオフセットを含む。ＰＱＲフィールドは、１６×１６ピクセルブロックがより小さなブロックに細分割されるかどうかおよびどのように再分割されるかを記載するＰＱＲ情報を含む。このフィールドは、長さが１ビット、５ビット、９ビット、１３ビット、１７ビット、または２１ビットであり得る。ＰＱＲの後で、ＡＣ値フィールドは、ＡＣ係数値のハフマン符号化されたゼロランレングスおよびサイズを含む。
【００４６】
図２に戻って参照すると、デジタル情報のオーディオ部分は、一般的に圧縮のためにオーディオ圧縮２３０にわたされる。また、オーディオ圧縮器２３０は、任意の数の圧縮技術を用いてデジタルオーディオ画像情報を圧縮してもよい。次に、圧縮したディジタル情報は、バックエンドプロセッサー２５０によって受信され処理される。例えば、圧縮した画像およびオーディオ情報は多くの既知の暗号化技術のうちのいずれか１つを使用して暗号化してもよい。圧縮した情報は、同期化情報と多重化してもよく、パケット化してもよい。ここで、同期化情報は画像およびオーディオのストリーム情報を劇場サブシステム１０４において、時間的に整合する方法で再生可能にする。別の実施形態において、多重化され、別々にパケット化されるよりはむしろ別々に取り扱ってもよい。処理された画像およびオーディオ情報は、ストレージ媒体上の記憶用にハブストレージ媒体１３０に送信してもよい。
【００４７】
プログラムが見られることになっている場合、プログラム情報を検索し、劇場マネージャー１６０を介して公会堂モジュール１７０に送信してもよい。各公会堂モジュール１７０は、同じ劇場サブシステム１０４の他の公会堂モジュール１７０から異なるプログラムを処理して上映してもよいし、または１つ以上の公会堂モジュール１７０は、同時に同じプログラムを処理し上映してもよい。
【００４８】
公会堂１７０において、圧縮された情報は必要なら復号され、エンコーダー１２０において使用された圧縮アルゴリズムと逆の解凍アルゴリズムを用いてデコーダー１７５により解凍される。例えば、解凍プロセスは、可変長デコーディング、逆量子化、逆ＡＢＳＤＣＴ、および出インターリービングを含みＤＣＴブロックを結合してもよい。その後、解凍された画像情報は、上映のために標準ビデオフォーマット（これはアナログフォーマットであってもよいし、デジタルフォーマットであってもよい）に変換され、上映されるかもしれない。オーディオ情報も解凍され、画像情報とともに再生するために提供される。[00055] 図８は、デコーダ８００の一実施形態を示す。一般に、デコーダ８００は、視覚的にプロジェクター１７７によってスクリーンか表面に投影され、かつ聞こえるようにサウンドシステム１７９を使用して提供されるように圧縮した／暗号化した情報を処理する。デコーダ８００はフロントエンド（ＦＥ）プロセッサー８１０、画像解凍器８１０およびオーディオ解凍器８２０を含んでいてもよい。デコーダ８００は1つ以上の回路カードアセンブリ上で実現してもよく、回路カードアセンブリは、プロジェクター内またはプロジェクターに隣接して取り付けられる内臓エンクロージャー(self-contained enclosure)内にインストールしてもよい。
【００４９】
オペレーション中に、ＦＥプロセッサー８１０は、劇場マネージャー１６０から到来する個々の制御パケット、画像パケットおよびオーディオパケットを特定し、分離する。画像パケットおよびオーディオパケットが、それぞれ画像解凍器８２０およびオーディオ解凍器８３０に送信されている間に、制御パケットを劇場マネージャー１６０に送信してもよい。ここで、複数のインデックスシステムが画像データの圧縮に対して実施される場合、制御パケットは選択されたインデックスシステムを示す情報を含んでいてもよい。読み出し動作および書き込み動作はバースト(burst)で起きる傾向がある。それゆえ、大きなバッファーを用いて、データをデコーダー１７５から直接プロジェクター１７９にスムーズに流してもよい。いくつかの実施形態では、暗号スマートカードは、ユニットに特有の暗号キーイング情報の転送と記憶のために実施してもよい。
【００５０】
必要ならば、画像解凍器８２０は、復号を実行し、圧縮された画像パケットを解凍し、スクリーン上に上映するためにオリジナル画像を再アッセンブルする。このオペレーションの出力は、一般にディジタルシネマプロジェクター１７７に標準アナログＲＧＢ信号を供給する。復号と解凍は、リアルタイムで実行することができ、プログラミング材料のリアルタイム再生を可能にする。
【００５１】
解凍のために使用された処理要素は、ＡＳＩＣおよび／または１つ以上の回路カードアセンブリのようなこの機能のために構成された専用の専門化したハードウェア中で実施してもよい。あるいは、解凍処理要素は、標準要素および／または様々なデジタルシグナルプロセッサー、プログラム可能な電子装置および／または特別の機能ソフトウェアおよび／またはファームウェアプログラミングの管理の下で作動するコンピューターを含む一般化されたハードウェアとして実施してもよい。複数のＡＳＩＣは、高い画像データレートをサポートするために並列画像情報を処理するように実施してもよい。
【００５２】
画像解凍器８２０において、圧縮された画像データストリームは、エンコーダ１２０において使用される画像圧縮に対称的な画像解凍を経験する。例えば、図９は、図７に示される画像圧縮７００と対照的な画像解凍９００の一実施形態を示す。画像解凍器９００は、圧縮した画像情報を解凍するための可変長デコーディング（ＶＬＤ）モジュール９１０、解凍された画像情報を逆量子化する逆量子化モジュール９２０、逆量子化された画像情報を周波数領域から空間領域に変換して画像の表示を可能にする逆ＡＢＳＤＣＴモジュール９３０を含んでいてもよい。画像解凍器９００は、さらに、インデックスシステムに基づいてピクセルロケーションをデコードするためのアドレスデコーダー９４０、および適切な量子化パラメーターを選択するためのパラメーター選択モジュール９５０を含んでいてもよい。
【００５３】
ＶＬＤモジュール９１０は、圧縮された画像情報を可変長デコードして可変長デコードされたデータブロックを発生する。逆量子化モジュール９２０は逆量子化を行なう。
【００５４】
画像圧縮器７００における量子化は、ブロックサイズ割り当て情報に基づくので、画像解凍器９００における逆量子化もブロックサイズ割り当てに基づく。特に、ｎ×ｎブロック内のデータのブロックサイズ割り当ておよびアドレスを用いて適切なＱ＿ステップを決定する。さらに、画像圧縮器７００における量子化は、重み付け関数を用いて実行されたなら、ブロックサイズ割り当て情報およびデータアドレスを用いて適切なＦＷＭテーブルを決定する。
【００５５】
図９はアドレスモジュール９４０およびパラメーター選択モジュール９５０を、量子化モジュール９３０とは別個として示すが、アドレスモジュール９４０とパラメーター選択モジュール９５０のいずれかまたは両方は、量子化モジュール９３０の一部として実施してもよい。あるいは、アドレスモジュール９４０とパラメーター選択モジュール９５０を結合して量子化モジュール９３０とは別個に実施してもよい。さらに、アドレスモジュール９４０とパラメーター選択モジュール９５０の一方または両方をソフトウエア、ファームウエアまたは、ソフトウエア、ファームウエア、およびハードウエアの組み合わせにより実施してもよい。
【００５６】
さらに逆量子化は、２つの乗算器により実施してもよい。データ位置およびブロックサイズ割り当て情報は逆Ｑ＿ステップ値を選択するために最初に使用される。第１乗算器はデータとＱ＿ステップ値を乗算する。同時に、データ位置およびブロックサイズ割り当て情報も用いて適切なＦＷＭテーブルおよび第２逆量子化乗算器の検査を選択するために使用される。次に、第２乗算器は第１乗算器の結果をＦＷＭ値と乗算する。
【００５７】
一実施形態において、アドレスデコーダ９４０は、図６Ａ乃至６Ｃを参照して記載したようなＹ−Ｘインデックスシステムに基づいてデータのアドレスをデコードする。従って、
量子化パラメーター（複数可）の選択は、Ｙ−Ｘインデックスシステムおよびブロックサイズ割り当て情報に基づく。例えば、１６×１６ブロックデータの場合、ＹインデックスおよびＸインデックスを用いてデータロケーションに基づいて可変ＰＱＲ値を決定し、可変ＰＱＲ値を用いて適切なＱ＿ステップおよびＦＷＭテーブルを選択する。図１０Ａおよび１０Ｂは、アドレスデコーダー９４０によりデコードされるデータロケーションに基づいてＰＱＲビットＱ０乃至Ｑ３およびＰ０乃至Ｐ３の順序付けの一実施形態を示し、図１１Ａおよび１１Ｂは、ＹインデックスおよびＸインデックスに基づいて８×８および４×４ブロック選択の一実施形態を示す。
【００５８】
図示するように、Ｑ０は=（Ｙ３，Ｘ３）＝（０，０）に相当する。Ｑ２は（Ｙ３，Ｘ３）＝）（０，１）に相当する。Ｑ３は（Ｙ３，Ｘ３）＝（１、１）に相当する。Ｐ０−０、Ｐ０−１、Ｐ０−２およびＰ０−３は、（Ｙ３，Ｘ３）＝（０，０）の場合に、（Ｙ２，Ｘ２）＝（０，０）、（０，１）、（１，０）、および（１，１）にそれぞれ相当する。同様に、Ｐ１−０、Ｐ１−１、Ｐ１−２およびＰ１−３は、（Ｙ３，Ｘ３）＝（０，０）の場合に、（Ｙ２，Ｘ２）＝（０，０）、（０，１）、（１，０）および（１，１）に相当する。Ｐ２−０、Ｐ２−１、Ｐ２−２およびＰ２−３は、（Ｙ３，Ｘ３）＝（１、０）の場合に（Ｙ２，Ｘ２）＝（０、０）、（０，１）、（１，０）および（１，１）にそれぞれ相当する。また、Ｐ３−０、Ｐ３−１、Ｐ３−２およびＰ３−３は、（Ｙ３，Ｘ３）＝（１，１）の場合に、（Ｙ２，Ｘ２）＝（０，０）、（０，１）、（１，０）および（１，１）に相当する。
【００５９】
Ｙ−Ｘインデックスシステムにもとづいて、アドレスデコーダ９４０は、１６×１６ブロックデータのピクセル位置の各々用のＹ−Ｘインデックスを決定する。モジュール９５０を選択するパラメーターは、アドレスデコーダからＹ−Ｘインデックスを受信し、１６×１６ブロックのためのＰＱＲ情報をさらに受信する。Ｙ−ＸインデックスおよびＰＱＲ情報を使用して、パラメーター選択モジュール９５０は、ＰＱＲ値を決定し、適切なＱ＿ステップおよびＦＷＭテーブルを選択する。その後、量子化モジュール９３０は選択されたＱ＿ステップおよび周波数重み値を使用して、解凍された画像データを量子化することができる。
【００６０】
図１２は、マルチプレクサー（ＭＵＸ）１２１０−１２６０およびアレイ１２７０から構成されるパラメーター選択モジュール１２００の一実施形態を示す。図１３は、マルチプレクサー（ＭＵＸ）１３１０−１３３０およびアレイ１３７０から構成されるパラメーター選択モジュールの一実施形態を示す。パラメーター選択モジュール１２００および１３００において、アレイ１２７０およびアレイ１３７０は各々Ｑ０乃至Ｑ３ビットおよびＱ０乃至Ｑ３ビットに対するＰ０乃至Ｐ３ビットを表すフィールドを含む。一実施形態において、アレイ１２７０および１３７０の値は、最初にデフォルト値、例えばゼロに設定される。ＰＱＲ情報が受信されると、パラメーター選択モジュール１２００および１３００は対応するフィールドにＰＱＲ情報を記憶する。さらに、変数ＰＱＲ値の第１の値またはＲの値は、ＰＱＲ情報からのＲビットである。さらに、ＭＵＸ１２１０およびＭＵＸ１３１０は、それぞれＹ３インデックスおよびＸ３インデックスに基づいて変数ＰＱＲの第２の値またはＱの値を選択する。
【００６１】
パラメーター選択モジュール１２００において、ＭＵＸｓ１２２０乃至１２５０は各々Ｙ２インデックスおよびＸ２インデックスに基づいてＰビットを選択する。その後、変数ＰＱＲの値の第３の値またはＰの値は、Ｙ３インデックスおよびＸ３インデックスに基づいてＭＵＸ１２６０により選択される。あるいは、パラメーター選択モジュール１３００において、Ｐ０、Ｐ１、Ｐ２、Ｐ３の１つに相当するＰビットのセットがＹ３インデックスおよびＸ３インデックスに基づいてＭＵＸ１３２０により選択される。その後、第３の値あるいはＰの値は、Ｙ２インデックスおよびＸ２インデックスに基づいてＭＵＸ１３３０により選択される。
【００６２】
図１４は、データの１６×１６ブロックのデータビットに適切な量子化パラメーターを選ぶ方法１４００の一実施形態を示す。方法１４００は、Ｙ−Ｘインデックス（１４１０）に基づいて変数ＰＱＲ値を決定し、変数ＰＱＲ値（１４５０）に基づいて量子化パラメーターを選択することを含む。Ｒ値は、ＰＱＲ情報（１４１２）の第１ビットまたはＲビットから直接選択される。Ｑ値は、Ｙ３とＸ３のインデックス（１４１４）に基づいてＭＵＸ１２１０により選択される。例えば、（Ｙ３，Ｘ３）＝（０，１）なら、Ｑ１フィールドからの値は選択される。従って、Ｐ値は、Ｙ３とＸ３のインデックスおよびＹ２とＸ２のインデックスの（１４１６）の両方に基づいて選択される。
【００６３】
一実施形態において、ＭＵＸｓ１２２０乃至１２５０は各々Ｙ２およびＸ２インデックスに基づいてＰフィールドから値を選択する。例えば、（Ｙ２，Ｘ２）＝（１，１）なら、ＭＵＸｓ１２２０乃至１２５０は、各々、それぞれＰ０−３フィールド、Ｐ１−３フィールド、Ｐ２−３フィールド、およびＰ３−３フィールドから値を選択する。その後、Ｐ値はＹ３とＸ３のインデックスに基づいて、ＭＵＸｘ１２２０乃至１２５０の１つからＭＵＸ１２６０により選択される。例えば、（Ｙ３，Ｘ３）＝（０，１）の場合ＭＵＸ１２３０からＰ１−３画選択される。第２の実施形態において、Ｐ値のセットは、Ｙ３およびＸ３インデックスに基づいてＭＵＸ１３２０により選択される。例えば、（Ｙ３，Ｘ３）＝（０，１）なら、Ｐ１に相当するＰ値が選択され、Ｐ１−０フィールド、Ｐ１−１フィールドおよびＰ１−３フィールドからの値が出力されるであろう。その後、Ｐ値は、Ｙ２およびＸ２インデックスに基づいてＰフィールドの１つからＭＵＸ１３３０により選択される。例えば、（Ｙ２，Ｘ２）＝（１，１）の場合、Ｐ１−３フィールドからの値が選択される。
【００６４】
その後、適切なＦＷＭテーブルおよびＱ＿ステップの選択は、以下のように実行することができる。ＰＱＲ＝０００なら、１６×１６のパラメーターが選択される（１４５２および１４５４）。ＰＱＲ＝００１なら、８×８パラメーターが選択される（１４５６および１４５８）。ＰＱＲ＝０１１なら、４×４パラメーターが選択される（１４６０および１４６２）。そうでなければ、２×２パラメーターが選択される（１４６４）。
【００６５】
図１５は、データの１６×１６ブロックに適切な量子化パラメーターを選ぶ方法１５００の他の実施形態を示す。ここで、上述するように、量子化パラメーターは、Ｑ＿ステップからまたはＱ＿ステップとＦＷＭテーブルの両方であってよい。１６×１６ブロックの各ピクセルデータに対して、Ｒ−０か否かの決定がなされる（１５１０）。Ｒ＝０の値なら、１６×１６のＦＷＭテーブルおよびＱ＿ステップが選択される（１５２０）。Ｒ≠０なら、Ｙ３およびＸ３に相当するＱビットが得られ（ブロック１５３０）、Ｑの得られた値がＱ＝０か否かの決定がなされる。Ｑの値がＱ＝０なら、８×８ＦＷＭテーブルおよびＱ＿ステップが選択される（１５５０）。Ｑ≠０なら、Ｙ３およびＸ３に対応する象限のためのＹ２およびＸ２に相当するＰビットが得られ（１５６０）、得られたＰの値がＰ＝０かどうかの決定がなされる（１５７０）。Ｐの値がＰ＝０なら、４×４ＦＷＭテーブルおよびＱ＿ステップが選択される（１５８０）。そうでなければ、２×２ＦＷＭテーブルおよびＱ＿ステップが選択される（１５９０）。
【００６６】
もう一つの方法として、図１６は、１６×１６ブロックデータのための適切な量子化パラメーターを選択するための方法１６００の他の実施形態を示す。方法１５００の場合のように、量子化パラメーターはＱ＿ステップまたはＱ＿ステップとＦＷＭテーブルの両方であってよい。さらに、この実施形態では、ストレージ媒体を用いて、象限またはサブブロックに対して決定されるＦＷＭテーブルおよび／またはＱ＿ステップを記憶する。最初に、データが画像ブロックの第１のピクセルデータかどうかの決定がなされる（ブロック１６１０）。データが第１のピクセルデータである場合、Ｒ＝０かどうかの決定がなされる（ブロック１６１５）。Ｒ＝０なら、１６×１６ＦＷＭテーブルとＱ＿ステップが選択され、１６×１６ブロックの残りのデータに使用するためにストレージ媒体に記憶される（ブロック１６２０）。データが第１のピクセルデータでない場合、あるいは、Ｒ≠０なら、パラメーターが、そのデータのピクセル位置に対して周知であるかどうかの決定がなされる（ブロック１６２５）。周知であるなら、周知のパラメーターが選択される（ブロック１６３０）。ここで、ストレージ媒体は、パラメーター選択が対応するピクセル位置に対して記憶されたかどうかを決定するためにチェックされる。一実施形態において、ストレージ媒体はルックアップテーブルであってよい。
【００６７】
パラメーターが知られていない場合、データのピクセル位置が位置する８×８象限またはサブブロックはＹ３とＸ３のインデックスを使用して決定される（ブロック１６３５）。対応するＱ＝０なら、８×８ＦＷＭテーブルおよびＱ＿ステップが選択され、対応する８×８象限の残りのデータのために記憶される（ブロック１６４０および１６４５）。Ｑ≠０なら、データのピクセル位置が位置する４×４象限またはサブブロックが、Ｙ２，Ｘ２およびＹ３、Ｘ３インデックスを用いて決定される（ブロック１６５０）。対応するＰ＝０なら、４×４ＦＷＭテーブルおよびＱ＿ステップが選択され、対応する４×４象限の残りのデータのために記憶される（ブロック１６５５および１６６０）。Ｐ≠０なら、２×２ＦＷＭテーブルおよびＱ＿ステップが選択され、対応する２×２象限のデータ、または４×４象限のサブブロックのために記憶される（ブロック１６６５）。
【００６８】
それゆえ、適切な量子化パラメーターは、データおよびブロックサイズ割り当てのピクセル位置に基づいて選択することができる。従って、画像解凍器９００は、適切な量子化パラメーターを用いて圧縮されたデータを可変長デコードし、逆量子化する。逆量子化の後に、逆ＡＢＳＤＣＴが実行され、オリジナル画像情報が回復される。
【００６９】
解凍された画像データは、ディジタル／アナログ転換を経験する。また、アナログ信号はプロジェクター１７７に出力される。あるいは、ディジタルインターフェースを用いて、解凍されたデジタル画像データをプロジェクター１７７に運び、デジタル／アナログプロセスの必要性を取り除いてもよい。必要ならば、オーディオ解凍器８３０は復号を行い、オリジナルオーディオを再アセンブルして劇場のスピーカーまたはオーディオサウンドシステム１７９で上演する。このオペレーションの出力はサウンドモジュール１７９に標準ラインレベルオーディオ信号を供給することができる。画像解凍器８２０同様、オーディオ解凍は、オーディオ圧縮のために中心ハブ１０２で使用された対称性をもつアルゴリズムで実行される。上述したように、オーディオとデータトラックはイメージプログラムと時間同期していてもよく、または直接の時間同期化なしで非同期に示してもよい。
【００７０】
上述した実施形態が単に例示であり本発明を限定するものとして解釈されるべきでないことに留意する必要がある。例えば、本発明は、ハードウェア、ソフトウェア、ファームウェアあるいはそれらの任意の組み合わせによって実行してもよい。ソフトウェアまたはファームウェアで実施された時、発明の要素は必要なタスクを行なうプログラムコードかコードセグメントである。コードセグメントは手続き、機能、サブプログラム、プログラム、ルーチン、サブルーチン、モジュール、ソフトウェアパッケージ、クラスあるいは命令、データ構造あるいはプログラムステートメントの任意の組み合わせを表わしてもよい。
【００７１】
コードセグメントは、情報、データ、引数、パラメーターあるいはメモリコンテンツをわたすかまたは受信することにより、別のコードセグメントあるいはハードウェア回路につながれてもよい。情報、引数、パラメーター、データなどはメモリ共有、メッセージ通過、トークン通過、ネットワーク送信等を含む適切な手段を介して、渡すか、転送するか、または送信してもよい。
【００７２】
プログラムコードまたはコードセグメントは、プロセッサー読取り可能な媒体あるいはコンピュータプログラム製品のような機械可読の媒体に記憶してもよいし、あるいは搬送波で具現化されたコンピューターデータ信号あるいは、送信媒体か通信リンクに関する搬送波によって変調された信号によって送信してもよい。機械可読の媒体またはプロセッサー読取り可能な媒体は、機械（例えば、プロセッサー、コンピューターなど)によって読み出し可能であり実効可能な形態で情報を記憶または転送することができる任意の媒体を含んでいてもよい。マシン/プロセッサー読み出し可能な媒体の例は電子回路、半導体メモリー装置、読み出し専用メモリ（ＲＯＭ）、フラッシュメモリー、消去可能なプログラマブルＲＯＭ（ＥＰＲＯＭ）、フロッピーディスク、コンパクトディスクＣＤ−ＲＯＭおよび光ディスク、ハードディスク、光ファイバー媒体(無線周波数（ＲＦ）リンク)を含む。
【００７３】
コンピューターデータ信号は、電子ネットワークチャネル、光ファイバー、無線、電磁波、ＲＦリンク等のような送信媒体で伝播することができる種々の信号を含む。コードセグメントは、インターネット、イントラネットなどのようなネットワークによってダウンロードしてもよい。
【００７４】
さらに、再生モジュール１７３およびデコーダ１７５は単一の再生デコーダモジュールへ統合してもよい。符号化は、微分クオドトリー(quad-tree)変換のような他のプロセスを含む。そのような場合、デコードは逆微分クオドトリー変換を含むであろう。さらに、０よりはむしろ１のビット値を用いて、ブロックがＰＱＲ情報に再分割されることを示してもよい。同様に、ＸインデックスとＹインデックスのビット値は逆であってもよい。更に、本発明はｎ×ｎデータブロックを参照して記載したけれども、本発明はｎ≠ｍの場合に、ｎ×ｍブロックに適用可能である。さらに、異なるデータブロックサイズがある場合、パラメーターがデータブロックサイズに依存するなら、本発明は、量子化パラメーター以外のパラメーターの選択に適用可能である。
【００７５】
それゆえ、本発明の記述は、実例であることを意図しており、請求項の範囲を制限することを意図していない。そのため、本開示は、容易に他のタイプの装置に適用することができます。また、多くの代案、修正および変更が当業者には、明白であろう。
【図面の簡単な説明】
【００７６】
【図１】図1は、ディジタルシネマシステムの一実施形態を示す。
【図２】図２は、エンコーダの一実施形態を示す。
【図３Ａ】図３Ａは、１６×１６ブロック映像に対するブロックおよびサブブロック分割の一実施形態を図解する。
【図３Ｂ】図３Ｂは、１６×１６ブロック映像に対するブロックおよびサブブロック分割の一実施形態を図解する。
【図３Ｃ】図３Ｃは、１６×１６ブロック映像に対するブロックおよびサブブロック分割の一実施形態を図解する。
【図３Ｄ】図３Ｄは、１６×１６ブロック映像に対するブロックおよびサブブロック分割の一実施形態を図解する。
【図４Ａ】図４Ａは、ブロックサイズ割り当てデータの一実施形態を図解する。
【図４Ｂ】図４Ｂは、ブロックサイズ割り当てデータの一実施形態を図解する。
【図５Ａ】図５Ａは、ブロックサイズ割り当てデータの例を示す。
【図５Ｂ】図５Ｂは、ブロックサイズ割り当てデータの例を示す。
【図５Ｃ】図５Ｃは、ブロックサイズ割り当てデータの例を示す。
【図５Ｄ】図５Ｄは、ブロックサイズ割り当てデータの例を示す。
【図６Ａ】図６Ａは、画像ピクセルの位置を表すためのＹ−Ｘインデックスシステムの一実施形態を図解する。
【図６Ｂ】図６Ｂは、画像ピクセルの位置を表すためのＹ−Ｘインデックスシステムの一実施形態を図解する。
【図６Ｃ】図６Ｃは、画像ピクセルの位置を表すためのＹ−Ｘインデックスシステムの一実施形態を図解する。
【図７】図７は、画像圧縮器の一実施形態を示す。
【図８】図８は、デコーダの一実施形態を示す。
【図９】図９は、画像解凍器の一実施形態を示す。
【図１０Ａ】図１０Ａは、ブロックサイズ割り当てデータ順序づけの一実施形態を図解する。
【図１０Ｂ】図１０Ｂは、ブロックサイズ割り当てデータ順序づけの一実施形態を図解する。
【図１１Ａ】図１１Ａは、ＹインデックスおよびＸインデックスに基づくブロック選択の一実施形態を図解する。
【図１１Ｂ】図１１Ｂは、ＹインデックスおよびＸインデックスに基づくブロック選択の一実施形態を図解する。
【図１２】図１２は、パラメーター選択モジュールの異なる実施形態を示す。
【図１３】図１３は、パラメーター選択モジュールの異なる実施形態を示す。
【図１４】]図１４は、適切なパラメーターを選択する方法の異なる実施形態を示す。
【図１５】図１５は、適切なパラメーターを選択する方法の異なる実施形態を示す。
【図１６】図１６は、適切なパラメーターを選択する方法の異なる実施形態を示す。
【図１】
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【図２】
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【図３Ａ】
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【図３Ｂ】
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【図３Ｃ】
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【図３Ｄ】
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【図４Ａ】
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【図４Ｂ】
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【図５Ａ】
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【図５Ｂ】
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【図５Ｃ】
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【図５Ｄ】
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【図６Ａ】
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【図６Ｂ】
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【図６Ｃ】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０Ａ】
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【図１０Ｂ】
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【図１１Ａ】
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【図１１Ｂ】
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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】
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