(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
データ（Ｄ１）を符号化することによって対応する符号化データ（Ｅ２）を生成する方法であって、前記方法は、
符号化するデータ（Ｄ１）を、各々複数のデータ値を含む複数の部分として符号化すること、ただし前記複数の部分のうちの第１の部分を符号化する方法と、前記複数の部分のうちの第２の部分を符号化する方法とは異なるが、前記第１の部分を符号化する方法も、前記第２の部分を符号化する方法も、外挿を利用する符号化方法である、前記符号化することと；
前記複数の部分から生成されたデータを組合せることによって符号化データ（Ｅ２）を生成すること、但し、符号化データ（Ｅ２）は、前記複数の部分をそれらの関連パラメータと共に符号化するために利用される方法を示す前記生成することと；
を含み、前記符号化方法は、前記複数の部分のうち前記符号化方法により符号化しようとしている部分中の前記複数のデータ値の、全部ではなく一部に基づく少なくとも２つの情報値を含む複数のパラメータに基づいて外挿を行う、方法。
【請求項２】
前記データ（Ｄ１）のうち、前記符号化方法で符号化される部分以外の少なくとも一部を、ＤＣＴ、ウェーブレット変換、パレット、ＶＱ、ＰＣＭ、ＤＰＣＭ、レンジ、ＲＬＥ、内挿、及びハフマン符号化のうちの少なくとも１つを利用して符号化する、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記複数のパラメータは、
・  方法の選択を定義するパラメータ；
・  データ値；
・  勾配値；
・  外挿方法データ；
・  外挿方向データ；
・  データ値の位置データ；
・  走査順序データ；
・  符号化方法データ
の少なくともいずれかを含む、請求項１に記載の方法。
【請求項４】
前記少なくとも２つの情報値は、１つのデータ値と、
（ｉ）    １つ以上のデータ値；
（ｉｉ）１つ以上の勾配値；
（ｉｉｉ）予測方向；
のいずれかとを含む、請求項１に記載の方法。
【請求項５】
前記符号化方法は、データベースから提供された情報に基づき外挿を実行することを含む、請求項１に記載の方法。
【請求項６】
データ（Ｄ１）を符号化する前記方法は、データブロックアレイの形でデータ（Ｄ１）を表すことによって、符号化するデータ（Ｄ１）から複数の部分を選択し、その後、最上部又は最下部から始まって左から右、左又は右から始まって最上部から最下部、ジグザグ形経由、迷路経由、Ｕ字形経由、Ｃ字形経由、及びＺ字形経由のうちの少なくとも１つで前記アレイからブロックを選択することを含む、請求項１に記載の方法。
【請求項７】
データ（Ｄ１）を符号化する前記方法は、符号化するデータ（Ｄ１）を前処理することによって、前記複数の部分の導出元となる処理データを生成することを含む、請求項１に記載の方法。
【請求項８】
データ（Ｄ１）を符号化する前記方法は、生成された組合せデータを圧縮することによって符号化データ（Ｅ２）を生成することを含む、請求項１に記載の方法。
【請求項９】
生成される圧縮データは、ＳＲＬＥ、ＲＬＥ、ＰＣＭ、ＤＰＣＭ、ＥＭ、ＶＬＣ、レンジ、算術符号化、ＤＣＴ、ウェーブレット変換、パレット、ＶＱ、外挿、内挿、及びハフマン符号化のうちの少なくとも１つを使用することによって生成されることを特徴とする、請求項８に記載の方法。
【請求項１０】
データ（Ｄ１）を符号化する前記方法は、前記符号化方法に対する勾配値の計算を含む、請求項１に記載の方法。
【請求項１１】
データ（Ｄ１）を符号化する前記方法は、
符号化するデータ（Ｄ１）内の情報と前記１以上の選択された方法から生成された対応する再構成データとの間の差分を示す差分誤差データを計算することと、
前記差分誤差データを前記符号化データ（Ｅ２）へと符号化することと、
を含む、請求項１に記載の方法。
【請求項１２】
前記符号化方法は、前記複数の部分内に存在する非直交の特徴を符号化するのに適合する１以上の外挿符号化方法を含む、請求項１に記載の方法。
【請求項１３】
符号化データ（Ｅ２）を復号することによって対応する復号データ（Ｄ３）を生成する方法であって、前記方法は、
（ａ）符号化データ（Ｅ２）を処理することによってそこから複数の部分に対応するデータを抽出すること、但し、抽出された符号化データ（Ｅ２）は、前記複数の部分をそれらの関連パラメータと共に符号化するために利用される方法を示す情報を含むものとする、前記抽出することと；
（ｂ）前記複数の部分を復号すること、但し、前記復号することは、前記関連パラメータによって指定された複数の方法を選択することを含み、前記複数の方法は、外挿を利用する復号方法を少なくとも一つ含むものとする、前記復号することと；
（ｃ）復号された前記複数の部分からのデータを組合せることによって復号データ（Ｄ３）を生成することと；
を含み、前記復号方法は、符号器から提供される少なくとも２つの情報値であって、前記（ａ）によって抽出された２つの情報値に基づいて外挿を行い、前記２つの情報値は、前記（ａ）において前記複数の部分の内部から得られた値を含む、方法。
【請求項１４】
前記関連パラメータによって指定された前記複数の方法は、少なくとも１つの外挿方法と共に、ＤＣＴ、ウェーブレット変換、パレット、ＶＱ、ＰＣＭ、ＤＰＣＭ、レンジ、ＲＬＥ、線、内挿、及びハフマン符号化のうちの少なくとも１つの逆変換を少なくとも一つ含む、請求項１３に記載の方法。
【請求項１５】
前記パラメータは、
・  方法の選択を定義するパラメータ；
・  データ値；
・  勾配値；
・  外挿方法データ；
・  外挿方向データ；
・  データ値の位置データ；
・  走査順序データ；
・  符号化方法データ
の少なくともいずれかを含む、請求項１３に記載の方法。
【請求項１６】
前記少なくとも２つの情報値は、１つのデータ値と、
（ｉ）    １つ以上のデータ値；
（ｉｉ）１つ以上の勾配値；
（ｉｉｉ）予測方向；
のいずれかとを含む、請求項１３に記載の方法。
【請求項１７】
前記符号化方法は、データベースから提供された情報に基づき外挿を実行することを含む、請求項１３に記載の方法。
【請求項１８】
符号化データ（Ｅ２）を復号する前記方法は、データブロックアレイの形で符号化データ（Ｅ２）を表すことによって、符号化データ（Ｅ２）からの１以上の部分を処理し、その後、最上部又は最下部から始まって左から右、左又は右から始まって最上部から最下部、ジグザグ形経由、迷路経由、Ｕ字形経由、Ｃ字形経由、及びＺ字形経由のうちの少なくとも１つで前記アレイからのブロックを処理することを含む、請求項１３に記載の方法。
【請求項１９】
符号化データ（Ｅ２）を復号する前記方法は、符号化データ（Ｅ２）を展開することによって、前記複数の部分に対応するデータの導出元となる復号中間データを生成することを含む、請求項１３に記載の方法。
【請求項２０】
生成される展開データは、ＳＲＬＥ、ＲＬＥ、ＰＣＭ、ＤＰＣＭ、ＥＭ、ＶＬＣ、レンジ、算術符号化、ＤＣＴ、ウェーブレット変換、パレット、ＶＱ、外挿、内挿、及びハフマン符号化のうちの少なくとも１つを逆にしたものを使用することによって生成されることを特徴とする、請求項１９に記載の方法。
【請求項２１】
符号化データ（Ｅ２）を復号する前記方法は、前記復号方法に対し、その入力として勾配値を使用する計算を含む、請求項１３に記載の方法。
【請求項２２】
符号化データ（Ｅ２）を復号する前記方法は、符号化するデータ（Ｄ１）内の情報と前記１以上の選択された方法から生成した対応する再構成データとの間の差分を示す差分誤差データを復号し、前記差分誤差データを使用することによって復号データ（Ｄ３）の復号精度を向上させることを含む、請求項１３に記載の方法。
【請求項２３】
前記復号方法は、前記複数の部分のいずれかに存在する非直交の特徴を復号するのに適合する１以上の外挿復号方法を含む、請求項１３に記載の方法。
【請求項２４】
データ（Ｄ１）を符号化することによって対応する符号化データ（Ｅ２）を生成する符号器（２０）であって、符号化するデータ（Ｄ１）を処理することによって符号化データ（Ｅ２）を生成する、請求項１から１２のいずれか一項に記載の方法を実施するように動作可能であることを特徴とする、符号器（２０）。
【請求項２５】
符号化データ（Ｅ２）を復号することによって対応する復号データ（Ｄ３）を生成する復号器（３０）であって、符号化データ（Ｅ２）を処理することによって復号データ（Ｄ３）を生成する、請求項１３から２３のいずれか一項に記載の方法を実施するように動作可能であることを特徴とする、復号器（３０）。
【請求項２６】
請求項２４に記載の符号器（２０）及び請求項２５に記載の復号器（３０）を１以上含むコーデック（１０）であって、１以上の復号器（３０）は、符号器（２０）によって符号化された符号化データ（Ｅ２）を復号するように動作可能であることを特徴とする、コーデック（１０）。
【請求項２７】
装置の処理手段に実行されることにより、前記装置に、請求項１から２３のいずれかに記載の方法を遂行させるように構成されるプログラム命令を備える、コンピュータプログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本願は、データ（Ｄ１）を符号化することによって対応する符号化データ（Ｅ２）を生成する符号器に関する。更に、本願は、符号化データ（Ｅ２）を復号することによって対応する復号データ（Ｄ３）を生成する復号器にも関する。更に、本願は、データ（Ｄ１）を符号化することによって対応する符号化データ（Ｅ２）を生成する方法に関する。更に、本願は、符号化データ（Ｅ２）を復号することによって対応する復号データ（Ｄ３）を生成する方法に関する。更に、本願は、上記符号器及び復号器の組合せによって形成されるコーデックに関する。更に、本願は、非一時的機械可読データ記憶メディア上に記録されたソフトウェア製品に関し、上記ソフトウェア製品は、上記方法のうちの１以上を実施するためにコンピュータハードウェア上で実行可能である。上記データは任意に、ビデオ、静止画、オーディオ、ドキュメントに関するが、これらに限定されるものではない。
【背景】
【０００２】
データの符号化に利用できる多くの現存の符号化方法、及び対応するデータ復号方法が存在する。しかしながら、これらの知られている方法のうちのいずれも、あらゆる異なる種類の画像、ビデオ、オーディオ、グラフィック、Ｕｎｉｃｏｄｅデータ若しくはバイナリデータ、又はデータ領域に対して最適なものではない。知られている現存の符号化方法の例を、表１において提供する。
［表１：現存の知られている符号化方法］
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【０００３】
典型的な画像及びビデオの符号化方法、例えば表２において提供されているものは、自然画像コンテンツの圧縮において使用する場合はかなり有効であるが、他の種類のコンテンツ、例えばデスクトップ画像、アニメーション、グラフィック、又は複数の異なる値を含み、更に何らかの方法で構造化されている自然コンテンツの圧縮には満足のいくものではない。
［表２：他の知られている現存のデータ符号化方法］
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【０００４】
表３で提供されるようなＧＩＦ及びＰＮＧなどの他の符号化方法は、ある特定の種類の符号化タスクを効果的に処理することもできるが、符号化する所与の画像に対応するデータが、多くの異なる種類のコンテンツ、又はかなりの量の相互に類似したコンテンツ、又は符号化データの復号における後続の再構成中に誤差を発生させる可能性があるコンテンツを含む場合、そのような符号化方法はあまり適切ではない。例えば、所与の画像が自然物体、すなわち空間的に詳細かつ複雑な情報を有する物体を含む場合、符号化方法としてのＧＩＦは、符号化中に問題のあるアーティファクトを作り出し、かつ場合によっては大きな誤差を生み出す。更に、符号化方法としてのＰＮＧは、大量のデータビットを利用することによって「ノイズに類似した」特徴を符号化し、その結果、データ圧縮の性能は低下する可能性がある。更に、ＤＣＴ及びウェーブレット方法などの個別の変換ベースの方法は、所与の画像内の構造化されたコンテンツには適していない（表１を参照）。
［表３：他の知られている現存のデータ符号化方法］
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【０００５】
知られている現存のランレングス符号化（Run Length Encoding；ＲＬＥ）は、複数の隣接した類似データ値を効率的に符号化し得るが、その他の場合、ＲＬＥは、方法自体及びその最適化に関して、例えば周期的なデータ値への対処という点において、いくつかの制限及び問題を呈する。更に、ＲＬＥにおいて利用される情報の提供メカニズムは、水平線がＲＬＥによって２Ｄブロックへと符号化される場合、通常望ましい数よりも多くの値を利用する。更に、垂直又は他の線方向は、ＲＬＥベースの方法を使用して符号化することが、より一層困難である。
【０００６】
よく知られている現存のＨ．２６４方式に従ったデータ符号化は、ブロック内予測を利用し、この場合、選択された関連予測方向を提供してデータブロックの外側の値を使用することにより外挿手法が利用されるが、所与のブロックに対する他の外挿関連値は提供されない。その結果、Ｈ．２６４方式は、１以上のビットの検証を使用してそのような選択を検証することができない。更に、関連する追加の外挿方法を値によって、例えば、外挿結果を改善するために使用され得る差分値又は勾配値によって提供する特徴は備わっていない。Ｈ．２６４方式では、予測誤差のみがサポートされるが、予測誤差は外挿計算又はそれらの実施には関連しない。
【０００７】
上記方法は、全ての種類のデータブロックベースの符号化タスクには良好に適合しないことを理解されたい。上記の知られている方法のいずれも、全ての異なる種類の画像、ビデオ、オーディオ、グラフィック、Ｕｎｉｃｏｄｅデータ若しくはバイナリデータ、又はデータ領域に対して最適なものではない。このため、全ての種類のデータをより効率的に圧縮できるように、符号化方法の選択を補完する新しい方法が必要とされている。
【０００８】
公開済のＰＣＴ特許出願第ＷＯ２０１２／１０００４７号では、幾何学ベースの内部予測に関する方法及び装置が説明されているが、この幾何学ベースの内部予測方法は、内部予測精度及び内部符号化効率の改善を目的とし、幾何学ベースの内部予測を使用する内部ブロック符号化スキームによって表現される。予測方向は、隣接する周囲の画素の幾何学構造に基づき導出される。上記方法及び装置は、所与のブロック境界の周囲の画素に基づくものであるが、それらの画素は、局所的な幾何学パターンの識別、及び現在のブロックに対する内部予測モードの導出に使用される。類似の動作が復号器において実行され、それによって予測モードが導出される。
【０００９】
別の公開済の米国特許出願第ＵＳ２０１１／０２９３００２号では、ビデオ符号化における変換の選択のための方法及び装置が説明されているが、この変換の選択とは、各ブロックに最も適した変換を選択することにより画像又はビデオを符号化することを目的として、変換のセット、即ち２つ以上の変換を使用することによって表現されるものである。上記変換のセットは、様々な統計又は画像／ビデオパターンに合わせて最適化又は設計されてもよい。上記方法及び装置はまた、ビデオ復号器により選択された情報を効率的に復元できるように、最適な変換の選択方法、及び選択された変換の適切な通知も含む。
【００１０】
更に、公開済の米国特許出願第ＵＳ２００７／０１８２７２８号では、データ処理装置、画像表示装置、及び画像データを処理するための通信ユニットを備える、画像表示システムが説明されている。データ処理装置は、画像データの様々な種類のコンテンツデータを符号化する。コンテンツデータの符号化は、コンテンツデータの種類に基づく。その後、符号化コンテンツデータは、通信ユニットによって画像表示装置に送信される。画像表示ユニットは、画像データのコンテンツデータを復号することによって画像を表示する。
【００１１】
米国特許第ＵＳ８１４９９１０号には、画像符号化の方法及び装置が説明されているが、これら方法及び装置は、入力写真を複数の画素ブロック信号に分割し、それらを符号化することによって動作するものである。その後、予測画素を外挿又は内挿する内部予測が、複数の予測モードにおける予測画素と基準画素との間の距離に従って数が変化する基準画素を使用して実行され、この場合、各モードは対応する予測方向を表す。この内部予測により、予測画素を外挿又は内挿することによって予測画像信号を生成し、画素ブロック信号及び予測画像信号から予測誤差信号を計算する。したがって、予測誤差信号を使用して複数の予測モードのうちの１つの予測モードが選択され、選択された予測モードに基づく予測誤差信号を使用してエントロピー符号化が実行される。
【００１２】
米国特許第ＵＳ６３１７５１５号では、符号化／復号の方法及び装置が説明されているが、これら方法及び装置は、入力データストリームを圧縮目的で符号化し、圧縮データストリームを使用できるように復号することによって具現化されるものである。符号化プロセスは、データストリーム内の傾向を識別し、それらの傾向に関する情報を符号化ブロック内に格納する。復号器は、データストリーム内における構成要素の元の順序、符号化ブロックの配列内における符号化ブロックの順序、及び先行する符号化ブロックの各々によって符号化された、対応する構成要素の数に従って、符号化ブロックに関連する構成要素の種類を推測する。構成要素の種類が判定されたら、復号器は、符号化された傾向情報を構成要素値へと変換することによって、データストリームを再構成する。
【００１３】
以下の説明では、表４において提供されるような頭字語及び略語が使用される。
［表４：略語及び頭字語］
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【摘要】
【００１４】
本発明は、データを符号化することによって対応する符号化データを生成する、改善された方法を提供することを目的とし、この改善された方法は、符号化するデータ内にある広範囲のコンテンツが提供されたときに、より柔軟なものとなる。
【００１５】
更に、本発明は、符号化データを復号する、改善された方法を提供することも目的とし、この改善された方法は、符号化データ内に存在する広範囲のコンテンツが提供されたときに、より柔軟なものとなる。
【００１６】
更に、本発明は、データを符号化することによって対応する符号化データを生成する、改善された符号器を提供することを目的とする。
【００１７】
更に、本発明は、符号化データを復号することによって対応する復号データを生成する、改善された復号器を提供することを目的とする。
【００１８】
第１の態様によれば、添付の請求項１に記載の、データを符号化する方法が提供される。提供されるのは、データ（Ｄ１）を符号化することによって対応する符号化データ（Ｅ２）を生成する方法であって、上記方法は、
（ａ）符号化するデータ（Ｄ１）を分析することによって、符号化するデータ（Ｄ１）内の１以上の構造的特徴を識別すること、
（ｂ）符号化するデータ（Ｄ１）を、上記１以上の構造的特徴に従って１以上の部分として符号化し、上記１以上の部分を効率的に符号化する１以上の方法を選択すること、但し、上記１以上の方法は、少なくとも１つの外挿符号化方法を含むものとする、並びに
（ｃ）上記１以上の部分から生成されたデータを組合せることによって符号化データ（Ｅ２）を生成すること、但し、符号化データ（Ｅ２）は、上記１以上の部分をそれらの関連パラメータと共に符号化するために利用される方法を示す情報を含むものとする、を含むことを特徴とする。
【００１９】
本発明は、上記少なくとも１つの外挿符号化方法を含むことによって、広範囲のコンテンツをより効率的かつ正確な方法で符号化できるという利点を有する。
【００２０】
任意に、データ（Ｄ１）を符号化する上記方法に関して、上記１以上の選択された方法は、上記少なくとも１つの外挿方法と共に、ＤＣＴ、ウェーブレット変換、パレット、ＶＱ、データベース、ＰＣＭ、ＤＰＣＭ、ＤＣ、レンジ、ＲＬＥ、スライド、マルチレベル、スケール、線、内挿、及びハフマン符号化のうちの少なくとも１つを含む、１以上の方法を含む。
【００２１】
任意に、データ（Ｄ１）を符号化する上記方法に関して、上記少なくとも１つの外挿符号化方法は、少なくとも２つの情報項目、例えば少なくとも２つのパラメータに基づき外挿を実行することを含む。
【００２２】
任意に、データ（Ｄ１）を符号化する上記方法は、データブロックアレイの形で符号化するデータ（Ｄ１）を表すことによって、符号化するデータ（Ｄ１）から１以上の部分を選択し、その後、最上部又は最下部から始まって左から右、左又は右から始まって最上部から最下部、ジグザグ形経由、迷路経由、Ｕ字形経由、Ｃ字形経由、及びＺ字形経由のうちの少なくとも１つで上記アレイからブロックを選択することを含む。
【００２３】
任意に、データ（Ｄ１）を符号化する上記方法は、符号化するデータを前処理することによって、上記１以上の部分の導出元となる処理データを生成することを含む。
【００２４】
任意に、データ（Ｄ１）を符号化する上記方法は、生成された組合せデータを圧縮することによって符号化データ（Ｅ２）を生成することを含む。更に任意に、データ（Ｄ１）を符号化する上記方法に関して、生成される圧縮データは、ＳＲＬＥ、ＲＬＥ、ＰＣＭ、ＤＰＣＭ、ＯＤｅｌｔａ、ＥＭ、ＶＬＣ、レンジ、算術符号化、ハフマン符号化、ＤＣＴ、ウェーブレット変換、パレット、ＶＱ、データベース、ＤＣ、スライド、マルチレベル、スケール、線、外挿及び内挿のうちの少なくとも１つを使用することによって生成される。
【００２５】
任意に、データ（Ｄ１）を符号化する上記方法は、上記１以上の外挿符号化方法に対する勾配値の計算を含む。
【００２６】
任意に、データ（Ｄ１）を符号化する上記方法は、符号化するデータ（Ｄ１）内の情報と上記１以上の選択された方法から生成された対応する再構成データとの間の差分を示す差分誤差データを計算し、符号化データ（Ｅ２）への符号化を実行するか否かに関わらず上記差分誤差データを追加し及び／又は提供することを含む。したがって、符号化するデータ（Ｄ１）と対応する符号化データ（Ｄ２）との間で発生する符号化誤差を計算することはできない。その代わりに、最初に符号化データ（Ｄ２）を復号する、即ち「再構成」データを提供する必要があり、その後、この復号データ、即ち「再構成データ」を、符号化するデータ（Ｄ１）と比較することができ、かつこの段階で初めて、符号化誤差を計算することができる。以降でより詳細に説明するように、これらのデータ間の符号化誤差、即ち差分誤差データも符号化することができる。したがって、このような実施では、再構成データから誤差計算を適切に実行できるように、符号器が常に、対応する復号器を、例えばローカルコーデックの形式で含む必要がある。
【００２７】
任意に、データ（Ｄ１）を符号化する上記方法に関して、上記少なくとも１つの外挿符号化方法は、上記１以上の部分内に存在する非直交の特徴を符号化するのに適合する１以上の外挿符号化方法を含む。
【００２８】
第２の態様によれば、符号化データ（Ｅ２）を復号することによって対応する復号データ（Ｄ３）を生成する方法であって、上記方法は、
（ａ）符号化データ（Ｅ２）を処理することによってそこから１以上の部分に対応するデータを抽出すること、但し、抽出された符号化データ（Ｅ２）は、上記１以上の部分をそれらの関連パラメータと共に符号化するために利用される方法を示す情報を含むものとする、
（ｂ）上記１以上の部分を復号すること、但し、上記復号することは、上記関連パラメータによって指定された１以上の方法を選択することを含み、上記１以上の方法は、少なくとも１つの外挿復号方法を含むものとする、並びに
（ｃ）上記１以上の復号部分からのデータを組合せることによって復号データ（Ｄ３）を生成すること、を含むことを特徴とする、方法が提供される。
【００２９】
任意に、符号化データ（Ｅ２）を復号する上記方法に関して、上記関連パラメータによって指定された上記１以上の方法は、上記少なくとも１つの外挿方法と共に、ＤＣＴ、ウェーブレット変換、パレット、ＶＱ、データベース、ＰＣＭ、ＤＰＣＭ、ＤＣ、レンジ、ＲＬＥ、スライド、マルチレベル、スケール、線、内挿、及びハフマン符号化のうちの少なくとも１つを逆にしたものを含む、１以上の方法を含む。
【００３０】
任意に、符号化データ（Ｅ２）を復号する上記方法に関して、上記少なくとも１つの外挿符号化方法は、少なくとも２つの情報項目に基づき外挿を実行することを含む。
【００３１】
任意に、符号化データ（Ｅ２）を復号する上記方法は、データブロックアレイの形で符号化データ（Ｅ２）を表すことによって、符号化データ（Ｅ２）からの１以上の部分を処理し、その後、最上部又は最下部から始まって左から右、左又は右から始まって最上部から最下部、ジグザグ形経由、迷路経由、Ｕ字形経由、Ｃ字形経由、及びＺ字形経由のうちの少なくとも１つで上記アレイからのブロックを処理することを含む。
【００３２】
任意に、符号化データ（Ｅ２）を復号する上記方法は、符号化データ（Ｅ２）を展開することによって、上記１以上の部分に対応するデータの導出元となる復号中間データを生成することを含む。更に任意に、符号化データ（Ｅ２）を復号する上記方法に関して、生成される展開データは、ＳＲＬＥ、ＲＬＥ、ＰＣＭ、ＤＰＣＭ、ＯＤｅｌｔａ、ＥＭ、ＶＬＣ、レンジ、算術符号化、ＤＣＴ、ウェーブレット変換、パレット、ＶＱ、データベース、ＤＣ、スライド、マルチレベル、スケール、線、外挿、内挿、及びハフマン符号化のうちの少なくとも１つを逆にしたものを使用することによって生成される。
【００３３】
任意に、符号化データ（Ｅ２）を復号する上記方法は、上記１以上の外挿復号方法に対し、その入力として勾配値を使用する計算を含む。
【００３４】
任意に、符号化データ（Ｅ２）を復号する上記方法は、符号化するデータ（Ｄ１）内の情報と上記１以上の選択された方法から生成した対応する再構成データとの間の差分を示す差分誤差データを復号し、上記差分誤差データを使用することによって復号データ（Ｄ３）の復号精度を向上させることを含む。
【００３５】
任意に、符号化データ（Ｅ２）を復号する上記方法に関して、上記少なくとも１つの外挿復号方法は、上記１以上の部分内に存在する非直交の特徴を復号するのに適合する１以上の外挿復号方法を含む。
【００３６】
第３の態様によれば、データ（Ｄ１）を符号化することによって対応する符号化データ（Ｅ２）を生成する符号器であって、符号化するデータ（Ｄ１）を処理することによって符号化データ（Ｅ２）を生成する上記第１の態様に係る方法を実施するように動作可能であることを特徴とする、符号器が提供される。
【００３７】
第４の態様によれば、符号化データ（Ｅ２）を復号することによって対応する復号データ（Ｄ３）を生成する復号器であって、符号化データ（Ｅ２）を処理することによって復号データ（Ｄ３）を生成する上記第２の態様に係る方法を実施するように動作可能であることを特徴とする、復号器が提供される。
【００３８】
第５の態様によれば、上記第３の態様に係る符号器及び上記第４の態様に係る復号器を１以上含むコーデックであって、上記１以上の復号器は上記符号器によって符号化された符号化データ（Ｅ２）を復号するように動作可能である、コーデックが提供される。
【００３９】
第６の態様によれば、非一時的機械可読データ記憶媒体上に記録されたソフトウェア製品であって、第１の態様及び／又は第２の態様に係る方法を実施するためにコンピュータハードウェア上で実行可能であることを特徴とする、ソフトウェア製品が提供される。
【００４０】
本願の方法は、特定の種類の画像データ、ビデオデータ、オーディオデータ、グラフィックデータ、テキストデータ、ＡＳＣＩＩデータ及びＵｎｉｃｏｄｅ文字データ、バイナリブロックデータ又はデータパケットの符号化に対して、非常に効率的な符号化方法を提供し得るという利点を有する。更に、上記方法は、いくつかのパラメータと共に外挿方法を使用して容易に記述し得る明確な構造を有するデータに対して、符号器において非常に高い圧縮率を提供する。更に、上記方法は、対応する復号器における可逆再構成又は非可逆再構成を可能にし、好ましくは、他の方法と共に、例えば、損失の大きい再構成データに対してはＲＤ値の使用、又は無損失の再構成データに対しては使用済ビットの使用と組合せて、最適化目的で使用される。更に、上記方法は、データ品質の容易な調整を提供し得る、即ち、値を量子化することによって、大きな客観的又は主観的な誤差を生じさせることなく、ビットレートの低減を提供し得る。周囲のパケットデータ値又はブロックデータ値からの予測が、データブロック又はデータパケットのデータ外挿の目的で利用されない場合、それによって、本発明に係る並列処理の実施の単純化が実現される、即ち、データを符号化及びそれに続いて復号するときに誤差伝搬が減少するという利点を提供する手法が実現される。
【００４１】
本願中の特徴は、添付の特許請求の範囲に規定される発明の要旨から逸脱することなしに、様々な組合せにおいて組合せが可能であることを理解されたい。
【００４２】
以下の図面を参照して、本願の実施形態を単なる例示として説明する。
【図面の簡単な説明】
【００４３】
【図１】本願の実施形態を実施する、コーデックと組合せた、符号器及び復号器のハードウェアを示す図である。
【図２】図１の符号器において符号化される画像から、異なる２Ｄ外挿方法を利用してクロップされた３つのブロックの例を示す図である。
【図３】本願に係る外挿方法を使用して計算された再構成ブロック値の例を示す図である。
【図４】ブロック値に対する再構成誤差の例を示す図である。
【図５】より符号化しにくいデータブロックの符号化の例を示す図である。
【実施形態の説明】
【００４４】
添付図面において、下線付きの数字は、その下線付きの数字が位置する要素、又はその下線付きの数字が隣接する要素を示すために用いられる。下線付きでない数字は、その下線付きでない数字と要素とを結ぶ線によって特定されるその要素に関する。数字が、下線付きでなく、関連する矢印を伴う場合、その下線付きでない数字は、その矢印が指している要素全体を特定するために用いられる。
【００４５】
上記のように、データを符号化する現存の符号化方法、及び対応するデータ復号方法が数多く提供されている。しかしながら、これらの知られている方法のうちのいずれも、あらゆる異なる種類の画像、ビデオ、オーディオ、グラフィック、Ｕｎｉｃｏｄｅデータ若しくはバイナリデータ、又はデータ領域に対して最適なものではない。このため、あらゆる種類のデータをより効率的に圧縮できるように、例えば１以上の知られている符号化方法を補完する、本発明に係る方法が提供される。任意に、本発明に係る符号化方法は、例えば表１から４において提供されたような、ＤＣＴ、ウェーブレット変換、パレット、ＶＱ、データベース、ＤＰＣＭ、ＤＣ、スライド、マルチレベル、スケール、線及び内挿などの他の符号化方法と共に使用されてもよい。
【００４６】
本願を実施するとき、画像／ビデオ／オーディオ／グラフィックのデータの各データパケット又は各データブロックは、その種類のデータに適した符号化方法を使用して符号化される。画像／ビデオ／オーディオ／グラフィックのデータ項目内のデータブロックのサイズは、符号化するコンテンツの性質によって異なる場合がある。データの次元は、オーディオ、ＥＣＧ若しくは地震のデータなどのように１次元であってもよく、又は２Ｄ画像、２Ｄビデオ、２Ｄグラフィック若しくは３Ｄ画像、３Ｄビデオ、３Ｄグラフィックのデータなどのように多次元であってもよい。特に、デスクトップスクリーンショット、アニメーション、グラフィック、又は複数の値を含むが構造化された形式である自然種類のデータは、知られている符号化方法を使用して圧縮することが困難であり、そのため、そのような種類のコンテンツを圧縮するように最適化された代替符号化方法が考案されている。圧縮する必要があるデータは元のデータであってもよく、または何らかの予測方法、例えばＤＰＣＭ、差分符号化、動き推定、又は他の時間的若しくは空間的予測方法を使用して生成された予測誤差データであってもよい。
【００４７】
大まかに言えば、本願は、データ、例えば入力データを符号化することによって、対応する符号化データ、例えば符号化出力データを生成する方法に関し、上記方法は、データブロック内から導出された値を使用するか、又はデータブロックの外側の予測値を何らかの外挿情報と共に使用してもよい。上記方法を実施するときは、値ごとに別個の検証ビットを利用することが好ましい。任意に、符号化データにおけるデータ圧縮の強化を実現するために、複数のビットを送信することなく、１つのビットを使用して全ての予測値を同時に検証してもよい。この任意選択の１つのビットが全ての予測データ値を検証しない場合は、値ごとに個別のビットを利用することが好ましい。そのような実施は、データブロック境界において変更が発生したときに、予測値の一部のみを利用できるか、又は異なる値を使用できる、符号化ソリューションの実現を可能にする。
【００４８】
複数の値を含む画像内などのコンテンツ、例えば、キャプチャされた画像内に存在する構造化された端部は、知られている現存の符号化方法を利用したときに圧縮が困難であることが多い。そのような種類の画像データを圧縮することは、画像内に他の種類のデータも存在する場合、より一層困難である。この理由から、本明細書では、結果的にデータを圧縮する、改善されたデータ符号化方法が提供され、上記改善された方法は、データブロック又はパケットの一部を適宜符号化することができ、他のデータブロック又はパケットは、他の符号化方法、例えば、上記の表１から４において提供されたような、ＤＣＴ、ウェーブレット、パレット、ＶＱ、データベース、ＤＰＣＭ、ＤＣ、スライド、マルチレベル、スケール、線及び内挿を利用することによって符号化することが好ましい。
【００４９】
上記改善された方法によれば、様々な、例えば画像内のデータブロックに利用するのに適切な符号化方法の選択も、例えば符号器から各符号化データブロックのための対応する互換復号器へと送信される、ファイル又はデータストリーム内に格納する必要がある。データブロックのサイズが変化する可能性がある場合、データブロックのサイズ、及び画像データ内のそれらの位置を定義する情報は、何らかの方法で復号器に提供される必要がある。そのような符号化データの通信は、例えば英国特許出願第ＧＢ１２１４４１４．３号及び同等の米国特許出願第ＵＳ１３／５８４００５号（「符号器」）、並びに英国特許出願第ＧＢ１２１４４００．２号及び同等の米国特許出願第ＵＳ１３／５８４０４７号（「復号器」）で説明されている方法を使用して実施することが好ましく、これらの特許出願の内容は、参照により本明細書に組み込まれ、対応する欧州特許出願第ＥＰ１３００２５２１．６号（「符号器」）及びＥＰ１３００２５２０．８（「復号器」）における開示も、参照により本明細書に組み込まれる。
【００５０】
上記符号化方法によって符号化される所与のデータブロック又はパケットのサイズは、所望の任意のサイズであってもよく、任意に、上記所与のデータブロックは、５から１０００００の範囲の値のサイズを有する。外挿時に使用されるデータ値の量は、所望の任意の数値であってもよいが、有利には、１から１０００の範囲の値である。より多くの値が必要な場合は、所与のブロック又はパケットを分割し、その後、それらを符号化するときに、異なる符号化方法及び／又は異なるパラメータを利用するのが一般的である。外挿に使用されるデータ値は、異なる圧縮方法、例えば上記のＰＣＭ、ＤＰＣＭ、ＤＣＴ及びデータベース方法を使用することによって符号化されてもよい。複数の選択肢が利用可能である場合、データブロックの符号化に利用される符号化方法の選択が、復号器に提供される。データ値、例えば所与の画像のデータ値に対して利用される空間走査順序も、例えば、最上部又は最下部から始まって左から右、左又は右から始まって最上部から最下部、ジグザグ形経由、迷路経由、Ｕ字形経由、Ｃ字形経由、及びＺ字形経由で任意に変化してもよい。複数の走査順序が使用され得る場合、走査順序の選択も復号器に提供されることが好ましい。
【００５１】
本願の実施形態はデータ符号化方法を利用し、上記符号化方法は、適宜「外挿符号化方法」と称される。単純な実施では、上記外挿符号化方法は線外挿方法の形式である。更に、上記外挿符号化方法は、二次元構造化データ、例えばデータ内のいずれかの空間的方向において相互に類似した値を有する線を含むデータブロックに非常に適している。本願の例示的実施形態については、以下でより詳細に説明する。
【００５２】
上記外挿符号化方法を実施するとき、符号器から対応する復号器に提供される符号化データは、外挿目的で使用されてもよく、任意に、勾配値も符号器から復号器に提供される。好ましくは、上記外挿符号化方法は、データ値が連続している、平準化されている、周期的である、又は他の何らかの定義可能な様式であるという前提に基づいてもよい。更に、上記外挿はまた、知られている値に基づき勾配の変化を推定してもよい。任意に、線形外挿、多項式外挿、円錐外挿、及び雲形定規外挿のうちの１以上を含む、異なる外挿方法が利用される。
【００５３】
任意に、上記外挿符号化方法は事前に選択されるか、又はその選択が、例えば符号化する入力データ内に存在するデータコンテンツに基づくか、若しくはＲＤ最適化によるものであってもよい。上記外挿符号化方法が、例えば画像領域の異なる部分を選択的に符号化する、複数の代替符号化方法から選択される場合、方法の選択を、復号目的のために復号器に提供する必要が生じる。所与のデータブロック又はパケットに対して、他のデータ符号化方法よりも優先的に使用される符号化方法、例えば上記外挿符号化方法の選択は、様々な計算方法を利用することによって計算し得る、ＲＤ値に基づき実施されることが好ましい。
【００５４】
データを符号化することによって対応する符号化データを生成する上記方法は、上記外挿符号化方法を選択的な様式で利用することによって入力データの一部を有利なときに符号化するものであり、画像、ビデオデータ、グラフィックデータ、オーディオデータ、テキストデータ、ＥＣＧデータ、地震データ、ＡＳＣＩＩデータ、Ｕｎｉｃｏｄｅデータ、バイナリデータ（ただし、これらに限定されるものではない。）の圧縮に関する符号化効率を改善することができる。動作中、上記方法は、データブロック又はパケットの内容を、より圧縮しやすい変換状態に変換する。更に、他のデータブロック又はパケットに対して、それらの内容に適しているときに他の符号化方法を使用することができ、それによって、上記外挿符号化方法からの切り替え及び上記外挿符号化方法への切り替えを、符号化上の利点がそれらから得られるときに、選択的に行うことができる。
【００５５】
上記外挿符号化方法を実施するとき、少なくとも２つの情報値が計算された後、それらが符号器から復号器に提供される符号化データ（Ｅ２）内に含まれて伝達され、上記２つの情報値は、２つのデータ値、１つのデータ値及び１以上の勾配値、予測方向及び１以上の検証ビット又は差分値であってもよく、即ちデータブロック又はデータパケット全体に対するデータ値の外挿に使用されるデータ値であってもよい。任意に、上記外挿符号化方法は、特徴、例えば選択可能な外挿方向を利用し、それに関連する、選択を定義する決定が復号器に伝達される。任意に、データ値の位置が復号器に提供されてもよい。任意に、予測の成功を示す上記１以上の検証ビット、及び予測に関する任意の差分値もまた、復号器に提供されてもよい。
【００５６】
上記外挿符号化方法を利用したときに予測が成功しなかった場合、元の値が、例えば差分符号化の有無に関わらず、復号器に提供される。様々な圧縮方法、例えば上記の表１から４において定義されている、ＳＲＬＥ、ＲＬＥ、ＰＣＭ、ＤＰＣＭ、ＯＤｅｌｔａ、ＥＭ（エントロピー修飾子）、ＶＬＣ、レンジ及び算術符号化を使用することによって、符号化データの生成時に必要な情報を圧縮してもよく、その情報は、例えば、方法の選択、データ値、勾配値、外挿方法、外挿方向、予測検証ビット、データ値の位置、差分値、走査順序、パターン／物体情報、波形、及び符号化方法に関する。更に、符号器から復号器への符号化データの提供は、あらゆる提供メカニズム、例えばデータファイルへの格納又は復号器へのストリーミングを含む。
【００５７】
本願に係る上記外挿符号化方法は、符号化するデータの個々のデータブロック又はデータパケットに対して使用してもよい。即ち、符号化するデータの他の部分を、類似した方法又は異なる方法で符号化してもよい。データブロックの形状及びサイズは、上記外挿符号化方法と、符号化データの生成に利用される他の方法との間で異なってもよい。典型的には、使用する方法の選択も、符号器から復号器に提供される。更に、上記外挿符号化方法は、様々な異なる方法で実施されてもよい。上記外挿符号化方法では、様々な外挿方法、例えば線形外挿、多項式外挿、円錐外挿、及び雲形定規外挿を使用してもよい。このような外挿方法は、異なる方向、例えば入力データの基準フレームに対して０度、＋９０度、＋４５度、及び−２０度で使用してもよく、また、異なる量のデータ、例えば２、６、及び１６の値を、データブロックの様々な位置、例えば最上部、左、下、最下部、中心から、又はデータパケットの様々な位置、例えば先頭、末尾、中心、若しくは外挿の開始位置から用いるためにも使用してもよい。更に、パケット又はブロックの外挿に使用されるデータは、個々のデータ値から勾配値まで変化し得る。勾配値は方向及び大きさに関する情報を含み、また勾配値は、データ値に関する変化のみを示すものであるため、何らかのデータ値も必要とする。更に、勾配値の変化は、１以上の初期データ値と共に、外挿の基準として使用してもよい。
【００５８】
図１を参照すると、全体が１０で示されたコーデックの図が提供されている。コーデック１０は、符号器２０及び少なくとも１つの復号器３０を備える。更に、符号器２０及び復号器３０は、好都合には、例えば、非一時的機械可読データ記憶メディア上にそれぞれ記録された１以上のソフトウェア製品６０、７０を実行するように動作可能である、コンピュータハードウェア４０、５０をそれぞれ使用して実施され、或は、符号器２０及び／又は１以上の復号器３０は、少なくとも部分的に、ハードウェア、例えばＡＳＩＣ、ＰＬＧＡ又はこれらに類似したものを使用して実施される。符号器２０及び１以上の復号器３０は、任意に、例えば記録／再生装置などの中に空間的に配置されるか、又は相互に空間的に離され、例えばこの場合、１以上の復号器３０は、関連する遠隔地から符号化データを受信するように動作可能であるユーザ装置、例えばスマートフォン及びこれに類似したものの内部に収容される。或は、符号器２０及び１以上の復号器３０は、データバッファ又はデータ記憶媒体８０を介して結合される。或は、符号器２０から１以上の復号器３０への符号化データのストリーミングが利用されてもよい。
【００５９】
符号器２０は、符号化するデータＤ１を受信し、適切な場合に上記外挿符号化方法を含む、本願に係る方法を使用してデータＤ１を符号化することによって符号化データＥ２を生成するように動作可能であり、符号化データＥ２は、上記の通り１以上の復号器３０に伝達され、そこで復号されることによって、復号データＤ３が生成する。任意に、復号データＤ３は、実質的にデータＤ１に類似する。符号器２０は、符号化するデータＤ１の前処理１００及び／又は符号化データの後処理１１０を利用することによって、例えば、符号化データＥ２におけるより高いデータ圧縮度を実現することが好ましいことを理解されたい。同様に、１以上の復号器３０は、任意に、例えば後処理１１０を逆にしたものに対応する前処理１２０、及び／又は、例えば前処理１００を逆にしたものに対応する後処理１３０を含む。
【００６０】
次に、データ符号化目的で符号器２０において使用でき、かつデータ復号目的で復号器３０においても使用できる、３つの異なる例示的方法について説明する。そのため、以下の例は、所与の画像内の垂直データコンテンツに対する外挿方法として使用できる、３つの異なる方法を示す。同様の方法を、所与の画像内における水平データコンテンツ及び他の非直交方向のデータコンテンツに対して使用してもよい。図２には、３つの画像ブロック２００、２１０、２２０を含む所与の画像のクロップされた領域、及び周囲のブロックの周囲画素値が表示されている。この例は、符号化する異なる組合せのパラメータと共に垂直外挿を利用する、いくつかの代替方法の説明に使用できる。この例は、本発明を限定するものではない。
【００６１】
第１のブロック２００はそのブロック境界において明らかな変化を有し、好ましくは、２０、３０、４０、及び５０という４つの値を利用する垂直最上部方法を、線形外挿と共に使用することによって外挿されてもよい。
【００６２】
第２のブロック２１０は、その上方ブロックのいくつかの値を利用し、好ましくは、検証ビット及び線形外挿と共に垂直予測方法を使用して符号化されるものとして選択されてもよい。予測値を引き続き使用する場合、好ましくは、検証ビットは０、１、１、及び１であり、かつ０検証ビットに対する値は６０であるか、又はその差分値は＋５０であり、その場合、検証ビットは実際には、差分符号化する必要がある値を示す。
【００６３】
第３のブロック２２０は、勾配値の外挿と共に垂直予測方法を使用して外挿されてもよい。勾配値は＋５、＋５、０、及び０である。
【００６４】
これらの方法は、図３に示すように再構成されてもよい。図４には、ブロック２００、２１０、２２０を含む入力データの符号化中、外挿方法を適用した後に表示される誤差が示されている。ＸＸでマークされた値は、それらの境界データ値の誤差が、選択された外挿方法にとって重要でないことを示す。図４の括弧は、差分符号化が第２のブロック２１０に対して使用された場合に、その値が重要となることを示すために使用されている。品質要件が高い場合は、図４で提供されたようなこの再構成誤差も符号化し、符号器２０から１以上の復号器３０に伝達してもよい。第２のブロック２１０に対しては、差分値、例えば０、０、１、及び０も外挿方法と共に提供することによって、再構成の品質を向上させてもよい。これらの差分値は、再構成値を９０から９１へと変化させる。これによって、再構成誤差ビットが、即ち２、１、１、及び−１から、１、０、０、及び−２へと減少する。
【００６５】
ここで更なる例について、例えばオーディオパケットを参照して説明するが、この例は本発明を限定するものではない。このようなオーディオパケットは、外挿方法を使用することによって符号化することが好ましい。符号化するデータＤ１内に存在する、２つの（８つのサンプル）パケット内の元のサンプル値を以下に示す。
[10, 15, 20, 10, 15, 20, 10, 15]      [16, 18, 22, 30, 46, 78, 142, 270]
【００６６】
第１のパケット［１０，１５，２０，１０，１５，２０，１０，１５］は、勾配周期的外挿方法を使用した予測を行うことなく符号化されてもよく、この場合、第１の値は１０、勾配値は＋５、及び周期のサンプル長は３である。
【００６７】
第２のパケット［１６，１８，２２，３０，４６，７８，１４２，２７０］は、予測勾配値を使用し、倍数勾配値外挿によって符号化されてもよく、この場合、第１の値は勾配値＋１を使用して予測され、外挿に対する勾配値係数は２である。
【００６８】
これら２つの方法の再構成によって元のサンプルが作成されるため、全てのデータサンプルに対する予測誤差もゼロになる。
【００６９】
第３の例を図５に示す。この例は、かなり複雑なデータブロックが、比較的少ない数のパラメータで非常に高い再構成品質を実現する外挿方法を使用して、都合よく符号化し得る様式を示すことを目的としている。
【００７０】
図５の上方データブロックは、例えば、勾配値も使用する水平線外挿方法を使用することによって符号化されてもよい。最も単純な解法は、８つのデータ値（１０９、１１０、１１０、１０、９８、１０、１０、及び１０）並びに８つの勾配値（＋１０、＋１０、＋１０、＋５、０、０、０、及び０）を提供する。上記解法は、４つのデータ値及び４つの勾配値のみが、提供されるデータ値の開始位置を指定する指数２、即ち、この例では０から始まる指数と共に提供されるように最適化することもできる。その場合、データ値は１１０、１０、９８、及び１０であり、勾配値は＋１０、＋５、０、及び０である。欠落している全てのデータ値及び勾配値は、以前の使用可能な値、例えば復号器３０において符号化データＥ２の復号時に使用可能であった値を使用することによって外挿される。
【００７１】
仮説上、垂直勾配が、例えば画像の上方部分に存在する、即ち左側の値が、例えば１５０、１３１、１１２と続き、かつ最初の２つの行の全てのデータ値が同様に変化し、第１の行の値が４０ずつ加算され、第２の行の値が２０ずつ加算された場合、この情報も、データ値が提供される前に、別の垂直勾配値として提供されることによって左側の値を外挿することが好ましい。例えば、この例では、データブロックの上方部分に対する垂直勾配値は＋２０となり、これは、変化に基づき勾配を定義することによって、提供された値から値を外挿するためである。また、利用する異なる方法の量が最小限に抑えられ、かつ対応する方法の実施が簡略化されるように、データブロックの最下部に対して垂直勾配値０を提供することも有益である。
【００７２】
図５の下方データブロックは、実質的に上方データブロックと類似するデータ値を含むが、この場合、存在する線は、水平、即ち０度ではなく、いくらかの正の角度、例えば＋２２度を有する。この場合、この情報のみを追加情報として提供すれば、復号器３０において、データブロックの完全な再構成を実現することができる。この下方データブロックは、上方データブロックが２２度回転された実際の結果を表す。図５は、２２度の外挿方向、４つのデータ値、及び４つの勾配値を含むデータを使用して外挿されたデータブロックの実際の結果を示す。この説明的な例は、様々な種類のデータブロックを示し、かつ何れの種類の値が外挿において使用され得るかを示すために本明細書において提示したものである。
【００７３】
データブロックの最下部が、空間的情報という点でより複雑である場合は、最下部の画素に関する一部又は全てのデータ値も符号器２０から復号器３０に提供することによって、復号器においてこの＋２２度の外挿方法を使用した適切な再構成を可能にする必要があるだろう。画像の最上部からの垂直外挿方法は、＋２７０度又は−９０度の外挿方法として理解され得る。
【００７４】
これら上記の例が示す通り、例えば符号器２０及び復号器３０において、外挿符号化方法を利用し得る、数多くの異なる方法が存在する。コーデック１０の実際的な実施では、データコンテンツ及びその特性が、符号器２０において使用される異なる代替方法の数を定義し、この場合、復号器３０も、符号器２０において、符号化するデータＤ１の符号化に利用された方法を示す情報を受信する必要がある。選択された全ての代替方法は、他の可能な符号化方法と共に使用され、所与の外挿方法が選択されたときに、全ての必要なパラメータが、複数の異なるエントロピー符号化方法、例えば、ＳＲＬＥ、ＲＬＥ、ＰＣＭ、ＤＰＣＭ、ＯＤｅｌｔａ、ＥＭ、ＶＬＣ、レンジ、及び算術符号化（ただし、これらに限定されるものではない。）を使用することによって符号化される。
【００７５】
典型的には、方法の選択を定義するパラメータ、データ値、勾配値、外挿方法、外挿方向、予測検証ビット、データ値の位置、差分値、走査順序、及び符号化方法に関する全ての異なるパラメータ値は、可能な最良の圧縮効率を実現できるように、独自の圧縮データストリームとして、符号化するビットストリーム内、即ち符号化データＥ２内に含めて送信されることが好ましい。本発明の実施形態の実施に使用される上記全ての方法は、性能向上の目的で並列ＣＰＵにおいて処理されることが好ましく、即ち、図１のコンピュータハードウェア４０、５０は、中央演算処理装置（central processing unit；ＣＰＵ）の並列構成、例えばＲＩＳＣプロセッサのアレイとして実施されることが好ましい。任意に、全てのデータ値が、符号化データＥ２において量子化されてもよい。更に、任意に、所与のデータブロック又は部分的なデータブロックのパラメータ値をデータベース内に記憶することによって、例えば、マルチキャスト環境をサポートする適切なデータ複製を実現し、符号器２０及び復号器３０が更に効率的な様式で動作できるようにしてもよい。
【００７６】
本願の実施形態の実施に使用される上記外挿方法は、ブロック又はパケット内のデータ値の大部分、即ち半分以上を外挿することが好ましい。ハフ変換が、２Ｄ及び３Ｄ画像内の直線を検出する、画像分析のための特徴抽出手法であることは以前から知られているが、そのようなハフ変換の利用が好ましいのは、本願の実施形態の実施時に、線が符号化のために検出され、その線が、復号器３０における復号動作による再構成を目的として、符号化データＥ２を介して復号器３０に提供される場合である。この線検出は、外挿値及び外挿方向を生成するために好ましく用いることができる。
【００７７】
また、他の多くの方法を使用することによって、符号器２０から１以上の復号器３０への提供目的に必要な値を生成してもよい。符号器２０は、データ値及び様々な値生成方法を使用して、複数の可能な選択肢を作り出し、次いでその選択肢がどの程度の精度の再構成ブロック又はパケットを生成するかを確認してもよい。選択肢が満足のいくものであり、他の方法よりも優れたＲＤ値を提供する場合、その選択肢が選択され、その値と共に１以上の復号器３０に提供される。１以上の復号器３０は、提供された値を符号器２０がどのように検出するかを認識する必要はなく、受信した値のみを使用可能な外挿方法と共に使用して、再構成ブロック又はパケットを生成し、別個のブロック及びパケットからデータ全体を生成する。
【００７８】
本願に係る外挿方法を使用して生成されたデータブロック値も、後から後続のデータブロックによって利用されるように、データベースに転送されてもよい。上記データベースは、符号化動作の実行中においては符号器２０で、また復号の実行中においては１以上の復号器３０で、別個に生成されてもよい。或は、符号器２０及び１以上の復号器３０の両方が、それらのうちのいずれかが生成する共通データベースを、又は何らかの他のデバイス又はソフトウェアアプリケーションによって生成されており、符号器２０及び１以上の復号器３０の両方が同様に利用し得る共通データベースを使用してもよい。いずれの場合も、符号器２０及び１以上の復号器３０が使用するデータベースは同一であり、そのため、送信されるデータベース参照は、全ての段階において、即ち符号器２０における計算時、符号器２０における再構成時、及び復号器３０における再構成時に、常に類似したデータ値を表す。上記データブロック値をデータベースから取得し、それらを後続のデータブロックの情報の符号化において使用することによって、格納及び／又は送信されるデータのデータサイズを減少させ、圧縮率を更に向上させてもよい。
【００７９】
本願に係る外挿方法を利用することによって、データベース、又はデータベース内の個々のデータベース要素を圧縮してもよい。上記方法は、可逆圧縮及び非可逆圧縮のいずれにも、非常に適している。オーディオ及び画像又はビデオのデータなどの多くの種類のデータにとって、非可逆圧縮は許容可能であるだけでなく、圧縮率も大幅に改善される。ただし、データベース、ドキュメント又はバイナリデータなどの他のいくつかの種類のデータは、常時でなくともしばしば、可逆的に圧縮する必要があるため、通常は外挿方法においてより多くの値を使用する必要が生じるが、又はその代わりに、より小さいデータブロックを使用してもよい。
【００８０】
符号化ユニット２０において利用される符号化アルゴリズムは、任意に、グレースケール画像又は１つのチャネルのみを使用する他の情報の符号化に利用される。更に、符号化ユニット２０において利用される符号化アルゴリズムは、任意に、カラー画像又は他のマルチチャネルコンテンツに利用される。マルチチャネルコンテンツ、例えば３Ｄカラー画像は、任意に、その全てのチャネルが同様に圧縮されるように符号化されるか、又はその代わりに、任意に、相互に異なる様式で符号化され、例えばデータブロック又はオーディオチャネルは、任意に、データブロック又はビデオチャネルと異なる様式で符号化される。上記チャネルが相互に異なる様式で符号化される場合、符号器ユニット２０において異なる符号化アルゴリズムを利用し、かつ異なるデータブロックサイズを利用してもよく、データブロックサイズの選択は、上記のように、任意に、符号化するデータＤ１内に存在するコンテンツの種類に基づき実施される。
【００８１】
コーデック１０、符号器２０及び復号器３０は、広範囲の装置、例えば、以下に限定されるものではないが、携帯電話、スマートフォン、タブレットコンピュータ、ファブレットコンピュータ、ラップトップコンピュータ、デスクトップコンピュータ、デジタルカメラ、デジタルビデオレコーダ、ハイファイオーディオ装置、ビデオレコーダ、カメラ監視システム、ＭＲＩスキャナやＸ線医学画像などの科学医療装置、地震監視装置のうちの少なくとも１つにおいて利用可能性がある。
【００８２】
上記で説明した本願の実施形態に対する変更は、添付の特許請求の範囲によって定義される発明の要旨から逸脱することのない限り可能である。本発明を説明し、また特許請求する際に用いられる「含む」又は「備える」（"ｉｎｃｌｕｄｉｎｇ"、"ｃｏｍｐｒｉｓｉｎｇ"）、「組み込む」（"ｉｎｃｏｒｐｏｒａｔｉｎｇ"）、「から成る」（"ｃｏｎｓｉｓｔｉｎｇ  ｏｆ"）、「有する」（"ｈａｖｅ"）、「である」（"ｉｓ"）等の表現は、非排他的な態様で理解されるべきことが意図されており、即ち明示されていない事項、成分又は要素もまた存在し得る。単数での表記は、複数にも関連するものと理解される。添付の特許請求の範囲における括弧内の数値は、請求項の理解を補助するためのものであり、それら請求項によって記載される主題を限定するものとして解釈してはならない。
【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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