(57)【要約】  符号化方法及び符号化器では、統計的情報が生成され、（時には「逆量子化」と呼ばれる、）再構成中に使用される対象の再構成値についでの統計的情報（ＬＳＢ＝Ｆ（ＭＳＢ））が符号化データ信号に加えられる。符号化データ信号は、量子化中に除去された元の入力データの一部と、量子化データとの間の関係に関する情報を提供するデータ情報を含む。復号化器及び復号化方法は、再構成中に情報データを使用する。これは、再構成中に再構成値を使用することを可能にする。これは、入力データ統計に適合し、それにより、データ再構成が向上し、量子化誤差が削減される。復号化器における再構成は、符号化器において収集される情報データによって誘導され、この情報データは、量子化後の残りの量子化データに対する、入力データの除去部分に関する統計的情報を求めることによって得られる。
2010503254.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
入力データ信号を符号化データ信号に符号化する装置であって、前記装置は、入力データを量子化し、前記入力データを量子化データ間隔にマッピングする量子化器を備え、前記入力データの一部は量子化中に除去され、前記符号化する装置は、
入力データの組の量子化前又は量子化中に統計的情報（ＬＳＢ＝Ｆ（ＭＳＢ））を判定する判定器であって、前記統計的情報は、量子化中に除去された入力データの一部と、量子化データとの間の関係に関する情報を提供する判定器と、
前記判定器によって判定された統計的情報を含む情報データを前記符号化データ信号に加える合成装置とを備える装置。
【請求項２】
請求項１記載の装置であって、前記判定器は、量子化データ間隔毎に量子化中に除去された入力データの一部の別個の再構成値を判定するよう構成される装置。
【請求項３】
請求項１記載の装置であって、前記判定器は、量子化データ間隔の組の再構成値の共通値を判定するよう構成される装置。
【請求項４】
請求項１記載の装置であって、前記量子化器は、前記データを最下位ビット及び最上位ビットに分割する分割器と、いくつかの最下位ビット（ＬＳＢ）を打ち切る打切器とを備え、前記判定器は、前記最下位ビットの打ち切り前又は打ち切り中に統計的情報を判定するよう構成され、前記統計的情報は、前記打ち切り最下位ビットの値と、前記最上位ビットの値との間の関係に関する情報を提供し、前記合成装置は、前記統計的情報を含む情報データを前記符号化データ信号に加えるよう構成される装置。  
【請求項５】
請求項４記載の装置であって、前記判定器は、データ信号の１つ又は複数のＭＳＢ値の平均ＬＳＢ値を求め、前記平均ＬＳＢ値に関する情報を前記統計的情報に含める装置。
【請求項６】
請求項５又は３に記載の装置であって、前記判定器は、ＭＳＢ値の組に対する平均ＬＳＢ値を判定するよう構成される装置。
【請求項７】
請求項１記載の装置であって、前記入力データは変換係数で構成され、前記判定器は、変換係数毎に１つ又は複数の再構成値を判定するよう構成される装置。
【請求項８】
請求項１記載の装置であって、前記入力データは変換係数で構成され、前記判定器は、変換係数の組毎に、共通の再構成値を判定するよう構成される装置。
【請求項９】
請求項１乃至８の何れか一項に記載の装置であって、前記装置は、前記量子化データを圧縮する圧縮器を含む装置。
【請求項１０】
入力データ信号を符号化する方法であって、前記入力データ信号が量子化され、前記入力データ信号を量子化データ間隔にマッピングし、前記入力データ信号の一部が除去され、統計的情報が、データの組の量子化前又は量子化中に収集され、前記統計的情報は、量子化中に除去された入力データの一部と、前記量子化データとの間の関係に関する情報を提供し、前記統計的情報を含む情報データが前記符号化データ信号に加えられる方法。
【請求項１１】
請求項１０記載の方法であって、量子化データ間隔毎に、量子化中に除去された入力データの一部の別個の再構成値が判定される方法。
【請求項１２】
請求項１０記載の方法であって、量子化データ間隔の組の共通の再構成値が求められる方法。
【請求項１３】
請求項１０記載の方法であって、前記符号化は、前記入力データを最下位ビット（ＬＳＢ）及び最上位ビット（ＭＳＢ）に分割し、いくつかの最下位ビットを打ち切り、統計的情報が、前記最下位ビットの打ち切り前に、又は打ち切り中に収集され、前記統計的情報は、前記打ち切られた最下位ビットの値と、量子化最上位ビットとの間の関係に関する情報を提供し、前記統計的情報は、前記符号化データ信号に加えられる方法。
【請求項１４】
請求項１３記載の方法であって、前記データは変換係数において構成され、変換係数の組毎に、共通の再構成値が判定される方法。
【請求項１５】
請求項１０乃至１４の何れか一項に記載の方法であって、前記量子化データが圧縮される方法。
【請求項１６】
データ信号を復号化する装置であって、前記データ信号は量子化データ信号を含み、前記装置は、量子化中に除去されたデータ信号の一部を再構成する再構成器を備え、前記データ信号は、前記量子化データ信号と、量子化中に除去された元の入力データの一部との間の関係（ＬＳＢ＝Ｆ（ＭＳＢ））に関する統計的情報を提供する情報データを含み、前記装置は、前記データ信号に含まれる情報データを受け取り、読み取るよう構成され、前記装置は、前記量子化データ信号を再構成するうえで前記情報データを使用するよう構成された装置。
【請求項１７】
請求項１６記載の装置であって、前記装置は、圧縮された量子化データ信号を受け取るよう構成され、前記装置は、前記信号を伸張する伸張器を備える装置。
【請求項１８】
請求項１６記載の装置であって、前記データ信号は、元のデータ信号の最上位ビットから得られ、前記元のデータ信号の最下位ビットを打ち切った量子化データ信号を含み、前記装置は前記打ち切り最下位ビットを再構成する再構成器を備え、前記装置は、前記打ち切られた最下位ビットの値及び最上位ビットの値間の関係に関する情報を提供する統計的情報を含む情報データを受け取るよう構成され、前記情報を前記再構成器に供給するよう構成され、前記再構成器は、前記最下位ビットを再構成するために前記情報を使用するよう構成される装置。
【請求項１９】
請求項１８記載の装置であって、前記情報は、１つ又は複数のＭＳＢ値の平均ＬＳＢ値に関する情報を含み、前記再構成器は、この情報に応じて前記ＬＳＢ値を再構成する装置。
【請求項２０】
請求項１９記載の装置であって、前記情報は、ＭＳＢ値組の平均ＬＳＢ値に関する情報を含む装置。
【請求項２１】
データ信号を復号化する方法であって、量子化中に除去されたデータ信号の一部が再構成され、前記方法は、量子化データ信号を再構成する工程を含み、前記データ信号は、前記量子化データ信号と、量子化中に除去された元のデータ信号の部分との間の関係に関する統計的情報（ＬＳＢ＝Ｆ（ＭＳＢ））を提供する情報データを含み、前記量子化データ信号に含まれる情報データは、前記量子化データ信号の再構成に使用される方法。
【請求項２２】
請求項２１記載の方法であって、前記量子化データ信号は圧縮され、前記符号化する方法は、伸張する工程を含む方法。
【請求項２３】
請求項２１記載の方法であって、前記データ信号は、元のデータ信号の最上位ビットから得られ、前記元のデータ信号の最下位ビットが打ち切られた量子化データ信号を含み、前記方法は、前記打ち切られた最下位ビットを再構成する工程を含み、前記データ信号は、前記打ち切られた最下位ビット及び最上位ビットの値間の関係に関する統計的情報を提供する情報データを含み、前記情報は前記最下位ビットを再構成するために使用される方法。
【請求項２４】
請求項２３記載の方法であって、圧縮データ信号は、データ信号の１つ又は複数のＭＳＢ値の平均ＬＳＢ値に関し、前記統計的情報に含まれる情報を含む方法。
【請求項２５】
請求項２４記載の方法であって、前記圧縮データ信号は、データ信号の１つ又は複数のＭＳＢ値の平均ＬＳＢ値に関し、前記統計的情報に含まれる情報を含む方法。
【請求項２６】
量子化データ、及び、量子化中に除去されたデータの一部と前記量子化データとの間の関係に関する統計的情報を提供する情報データとを含むデータ信号。
【請求項２７】
請求項２６記載のデータ信号であって、前記情報データは、量子化データ間隔毎に、量子化中に除去された入力データの一部の再構成値を含むデータ信号。
【請求項２８】
請求項２６記載のデータ信号であって、前記情報データは、量子化データ間隔の組の前記再構成値の共通値を有するデータ信号。
【請求項２９】
請求項２６記載のデータ信号であって、前記量子化データは、元の信号の最下位ビットを打ち切ることによって形成され、前記情報データは、打ち切られた最下位ビットの値と、量子化された最上位ビットの値との間の関係に関する統計的情報を含むデータ信号。  
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、入力データ信号を符号化データ信号に符号化する装置に関し、上記装置は、入力データを量子化し、量子化データ間隔に入力データをマッピングする量子化器を備え、入力データの一部は量子化中に除去される。
【０００２】
本発明は、データ信号を復号化する装置にも関し、データ信号は量子化データ信号を含み、上記装置は、量子化中に除去されたデータ信号の一部を再構成する再構成器を備える。
【０００３】
本発明は、入力データ信号を符号化する方法であって、入力データ信号が量子化され、量子化データ間隔に入力データがマッピングされ、入力データ信号の一部が除去される方法にも関し、量子化データ信号を復号化する方法であって、量子化中に除去されたデータ信号の一部が再構成される方法に関する。
【０００４】
本発明は更に、量子化データを含むデータ信号に関する。
【背景技術】
【０００５】
スカラー量子化器は、量子化データ間隔それぞれにマッピングされる入力データ範囲を定めるその決定レベル、及び量子化データ間隔それぞれに対応する再構成値によって規定される。量子化は、量子化データの精度が非量子化データと比較して削減されるということを示唆する。これは、データに含まれる情報の量を削減するために行われる。復号化器及び復号化方法では、量子化の「逆」処理が行われ、これは、再構成と呼ばれ、時には非量子化とも呼ばれる。理想的には、再構成中、量子化中に除去された信号の部分を再構成して元の信号を供給する。量子化は、例えば、非可逆データ圧縮手法の一部である。量子化データは通常、圧縮データ信号に効率的に圧縮される。圧縮信号は、例えば、データ担体上に記憶するか、又は復号化器／伸張装置に送信することができる。
【０００６】
多く使用される量子化には、最下位ビットの打ち切りがある。最下位ビットを打ち切る（すなわち、削除する）処理は、打ち切られるＬＳＢの数にステップが対応する一様な量子化器が使用されるタイプの量子化である。最下位ビットの打ち切りは本質的には、量子化データ間隔が２ｎ（２、４、８、１６等）の量子化である。
【０００７】
量子化（例えば、圧縮前に、いくつかの最下位ビットを打ち切ること）により、転送される情報の喪失を犠牲にして、転送される対象のデータの量を削減する。再構成中、（例えば、打ち切られた最下位ビットの）データの除去部分の「喪失」値が再構成される。再構成値は、既知の手法では通常、特定の量子化器インデクス又は量子化ステップに対応するステップ・サイズ間隔の中間に位置するよう選ばれている。これは、例えば、Ｈ．２６１、ＭＰＥＧ−１、ＭＰＥＧ−２／Ｈ．２６２、Ｈ．２６３、ＪＰＥＧ−２０００、及びＭＰＥＧ−４パート２の場合にあてはまる。ゼロ付近にピークを有する分布を有することが知られているイントラフレームＤＣＴ係数の場合、ゼロに向けたバイアスがより強い値が、より良好な特性をもたらす。既知の符号化及び復号化手法を使用することの欠点は、多くの場合、再構成データ信号の歪みがかなり高くなるという点である。これは、例えば、画像信号の場合、画像の歪みをもたらす（特に、比較的多数の最下位ビット（すなわち、入力信号の元の情報の多く）が削除される場合）。量子化・再構成は、誤差に対処する。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明は、転送する対象の限定量の更なるデータのみを必要としながら、再構成データ信号の質を向上させることを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
この目的で、本発明による符号化の方法は、入力データの組の量子化前、又は量子化中に統計的情報が収集される方法であり、統計的情報は、量子化中に除去された入力データの一部と量子化データとの間の関係に関する情報を提供し、統計的情報を含む情報データが符号化データ信号に付加される。
【００１０】
本発明により、データ信号を符号化する装置は、データの組の量子化前又は量子化中の統計的情報を判定する判定器を備え、上記統計的情報は、量子化によって除去された入力データの一部と量子化データとの間の関係に関する情報を提供し、装置は、判定器によって判定された統計的情報を含む情報データを符号化データ信号に加える合成装置を含む。
【００１１】
本発明による、復号化する方法は、量子化データ信号を再構成する工程を含む方法であり、データ信号は、量子化データ信号と、量子化中に除去された元のデータ信号の一部との間の関係に関する統計的情報を提供する情報データを含み、量子化データ信号に含まれる情報データは量子化データ信号の再構成に使用される。
【００１２】
本発明による、復号化する装置は、量子化データ信号を再構成する再構成器を備える装置であり、データ信号は、量子化データ信号と、量子化中に除去された元のデータ信号の部分との間の関係に関する統計的情報を提供する情報データを含み、装置は、データ信号内に含まれる情報データを受け取り、読み出し、装置は、量子化データ信号の再構成において情報データを使用するよう構成される。
【００１３】
本発明によるデータ信号は、データ信号が、量子化中に除去されたデータの一部と、量子化データとの間の関係に関する統計的情報を提供する情報データを含むデータ信号である。
【００１４】
データ再構成を改善し、量子化誤差を削減するために、本発明では、統計的情報が符号化側で生成され、再構成（時には、「逆量子化」と呼ばれる）中に使用される対象の再構成値についての統計的情報が符号化データ信号に加えられる。前述の再構成値は、入力データ統計に適合することが可能であり、既知の方法における所定の固定再構成値の代わりに使用される。再構成値は、量子化中に除去されたデータ信号の一部の再構成のために再構成中に使用される対象の値である。復号化側では、統計的情報は、再構成中に使用される。
【００１５】
最高の品質改善は、量子化データ間隔毎の再構成値を求めることによって得られる。すなわち、この情報は、各量子化データ間隔により、量子化データ間隔の再構成値が求められることを可能にする。しかし、そうすることには、比較的大きなオーバへッドを必要とする。特に、圧縮アプリケーションの場合、再構成品質の改善と、再構成値を送出するために必要なビット数（又はビット・レート）との間のトレードオフを最適化することが好ましい。したがって、本発明の好ましい実施例によれば、再構成値が、いくつかの入力データ間隔についてグループ化される。すなわち、量子化データ間隔の組の補正のために単一の再構成値が用意される。「組」は、本明細書及び特許請求の範囲では、２つ以上を意味する。再構成値自体は、データにおいて送出するか、より一般的な意味合いで、再構成値に関する情報において送出することができる。
【００１６】
本発明の好ましい実施例による符号化装置は、データを最下位ビット及び最上位ビットに分割する分割器と、いくつかの最下位ビット（ＬＳＢ）を打ち切る打切器とを備え、符号化装置は、データ信号を圧縮する圧縮器を備え、判定器は、最下位ビットの打ち切り前又は打ち切り中に統計的情報を判定する判定器であり、統計的情報は、打ち切られた最下位ビット及び最上位ビットの値間の関係に関する情報を提供する。
【００１７】
特に最下位ビットが打ち切られた場合、（量子化データ信号に存在している）最上位ビット及び（量子化データ信号から除去された）最下位ビットの値間の相関を求め、最下位ビットの打ち切り前又は打ち切り中に統計データを収集することが効果的であることを本願の発明者は認識している。復号化においてこの統計的情報を使用することにより、より高精度の再構成を達成することが可能になる。打ち切られたＬＳＢ値は、ＭＳＢ値及び打ち切りＬＳＢ値の間の収集された統計的関係を使用することにより、より高精度の再構成が復号化器側で行われる。再構成される対象のＬＳＢ値は、実際の状況（すなわち、例えば画像信号であり得る元のデータ信号内の実際の情報）に適合可能である。本願の発明者は、ＭＳＢデータとＬＳＢ値との間の統計的関係は実際に存在しており、収集することが可能であり、頻繁に、ステップ・サイズ間隔内の固定点を単純に得ることからかなり逸脱する。収集された統計的情報は、符号化データ信号に加えられ、これにより、データ信号のサイズが増加し、それにより、扱う対象のデータの量が増加する。しかし、復号化器のデータ品質（例えば、画像データ信号が関係する場合の画像品質）の向上が、単純により多くの画像データが転送される場合に獲得されるよりもずっと大きいことを実験は明らかにしている。意外にも、比較的単純な統計的情報判定アルゴリズムは、所要計算量が限定されるに過ぎず、送出する対象の所要データ量が非常に限定的な量で済む一方で、復号化後、画像品質におけるかなりの増加を既にもたらす。
【００１８】
ＬＳＢ値に関する統計的情報は、ＭＳＢ値についての種々のやり方で得ることができる。第１の実施例では、平均ＬＳＢ値が、データ信号の１つ又は複数のＭＳＢ値について求められる。原則的には、平均ＬＳＢ値はＭＳＢ値毎に求めることが可能であるが、好ましい実施例では、平均ＬＳＢ値は、いくつかの平均ＬＳＢ値について求められる。ＭＳＢ値は、好ましくは、可逆に圧縮され、統計データ（すなわち、平均削除ＬＳＢ値と、一ＭＳＢ値、又は、好ましくは、ＭＳＢ値群との間の相関）が圧縮データ信号に加えられる。復号化器側では、圧縮信号は、圧縮ＭＳＢデータを含み、復号化及び伸張され、ＭＳＢ値と、復号化器側で打ち切られたＬＳＢ値との間の統計的相関を使用して、ＬＳＢ値を再構成値として使用して元の値を再構成する。
【００１９】
第２の実施例では、画像データが、画像係数（ＤＣＴ係数、ウェーブレット係数など）に圧縮前に変換される。種々のＤＣＴ係数の平均ＬＳＢ値の行列が算出され、圧縮データとともに送出される。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】既知の方法及び装置を略示する図である。
【図２】本発明による装置及び方法を略示する図である。
【図３】本発明の実施例を示す図である。
【図４】本発明の効果を示す実験を示す図である。
【図５】本発明の効果を示す実験を示す図である。
【図６】本発明の効果を示す実験を示す図である。
【図７】本発明によるデータ信号を示す図である。
【図８】本発明による復号化器を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
本発明の前述及び更なる局面を、例示によって、かつ添付図面を参照して更に詳細に説明する。
【実施例】
【００２２】
図１は、既知の方法を略示する。データ信号の一部は、最上位ビット（ＭＳＢ）及び最下位ビット（ＬＳＢ）を有する。ディジタル形式の数はビットを加算することによって作成することが可能である。各ビットは、２の累乗（すなわち、１、２、４、８、１６、３１，６４等）を表す。最下位の累乗ビットは、累乗ビットが最下位であるので最下位である。
【００２３】
最下位ビットの打ち切りにより、データの精度が削減される。一部の情報が喪失するからである。しかし、喪失は多くの場合、ＬＳＢが最下位であるので、比較的小さい。よって、第１のステップでは、いくつかの最下位ビット、この例では、最下位の３ビットが打ち切られる。その後、残りのビット（残りのビットは、この例では、定義上、最上位ビットである）は圧縮され、符号化される。符号化された圧縮データは復号化装置に転送される。復号化装置は復号化器及び伸張器を含む。復号化及び伸張の後、最上位ビットが再構成される。しかし、打ち切られた最下位ビットはなお喪失している。送出されなかったからである。再構成中、打ち切られた最下位ビットの「喪失」値が、再構成器において再構成される。再構成値は、既知の手法では通常、特定の量子化器インデクスに対応するステップ・サイズ間隔の中央に位置するよう選ばれている。これは、例えば、Ｈ．２６１、ＭＰＥＧ−１、ＭＰＥＧ−２／Ｈ．２６２、Ｈ．２６３、ＪＰＥＧ２０００、及びＭＰＥＧ−４パート２の場合にあてはまる。ゼロ付近にピークを有する分布を有することが知られているイントラフレームＤＣＴ係数の場合、ゼロに向けたバイアスがより強い値が、通常、より良好な特性をもたらす。固定再構成値を使用することの欠点は、最適な再構成値よりも歪みが大きくなるという点である。この欠点は、最下位ビットが打ち切られるか、又は更に一般に、再構成中に固定再構成値が使用される何れの量子化方法についても存在している。
【００２４】
図２は、本発明を略示する。量子化器１（この例では、打切器によって実施される）における量子化の前に、判定器２は、打ち切られる対象のＬＳＢ値及びＭＳＢ値間の統計的関係（ＬＳＢ＝Ｆ（ＭＳＢ）、Ｆは統計的関係を意味する）を判定する。この判定は、情報が利用可能である限り、打ち切り中に行うことも可能である。この例では、関係は、打ち切られたＬＳＢ値と、ＭＳＢデータとの間で確立される。より一般的には、統計的関係が、量子化中に除去されたデータと、量子化データとの間で判定される。この情報は、合成装置３を備える符号化器に供給される。ここで、３は、判定器によって供給される情報データを量子化データ・ストリームに加えるか、又は一体化する何れの手段も表し、量子化データ・ストリームは、量子化データが作成される形態を表す。上記情報は、符号化データの一部としても、符号化データに別個に追加してもよい。関係に関する情報データは、何れかの適切な形式で提供することができる。例えば、フレーム毎に、関係を提供することができ、又は、先行する関係との差を提供することができる。情報データは、判定器において生成することができるか、又は、符号化データ信号に加える前に、後に再構成することができる。「関係」は、量子化データ又は量子化データ組に対して、量子化中に喪失したデータを補正するために、非量子化データに対して使用する補正値を見つける手段を提供する情報を提供する何れかのタイプ又は形式である。この形式は、単純なルックアップテーブル又は公式の形式であり得る。符号化データ、及び打ち切られたＬＳＢ値と符号化されたＭＳＢ値との間の統計的関係に関する情報を提供するデータが復号化器に転送される。復号化器は、伸張器２３を使用してデータを復号化し、伸張し、これにより、ＭＳＢ値が再構成される。その後、打ち切られたＬＳＢ値とＭＳＢ値との間の情報データに含まれる、上記関係に関する統計的情報（すなわち、量子化中に除去されたデータ信号の部分（この場合、打ち切られたＬＳＢ値）と量子化データ信号（この場合、ＭＳＢ値）との間の関係に関する統計的情報。ＬＳＢ＝Ｆ（ＭＳＢ））を与えられた再構成器２２は、固定再構成値の使用と比較して、再構成ＬＳＢ値、及び、再構成された非量子化データ信号２４のより好適な値を提供することができる。情報データは、復号化器によって受け取られ、読み取られる。上述の通り、量子化データ信号に情報データを加えることは、復号化器が、情報データを認識し、再構成器２２における量子化データに情報を結合することができる限り、何れの適切な形式をとってもよい。情報データは、符号化データ信号自体に、又は別個のファイル上に、符号化データと情報データとの間のリンクを復号化器で行うことができる限り、一体化することができる。本発明により、（この例では、１つ又は複数のＬＳＢ値が打ち切られる場合に、）（１つ又は複数の）量子化器レベルについて判定器において判定された可変（適応的）再構成値を使用することにより、（例えば、ＬＳＢ値が打ち切られた）量子化データの再構成が向上する。使用する対象の打ち切られたＬＳＢ値の再構成値に関する情報は、符号化器から復号化器に送出される。上記洞察は、圧縮性能のかなりの向上が、適応的再構成値（固定再構成値でなく、量子化中に生じるデータの実際の除去に適合可能な再構成値）を使用した場合に可能であるという点である。判定器２において、ＭＳＢ値に対するＬＳＢ値の依存性（すなわち、量子化中に喪失したデータの一部、及び量子化データに関する統計的情報）が判定され、この情報（Ｌ＝Ｆ（ＭＳＢ））が、符号化データ信号に加えられ、復号化器側において、符号化データ信号の復号化において使用されるので、再構成値は適合的である。改良された特性は、適応的再構成値を復号化器に送出するために必要なビットを考慮に入れても、再構成の向上を可能にする。判定器２を提供しなければならず、データ信号に統計的情報を加えなければならないので符号化器がより複雑になるという点を犠牲にして、上記利点がもたらされる。しかし、データ信号の再構成における上記向上は、量子化データ信号自体に容量を加えることによって得ることが可能な向上よりもずっと大きい。この例では、量子化データは符号化器において圧縮され、復号化器において伸張される。圧縮及び伸張は、本発明の枠組み内で行われることが好ましいが、本発明は、その最も広い範囲では、圧縮の使用、又は何れかの特定の圧縮手法の使用に制限されないが、効果的には、既存の圧縮手法に使用することが可能である。
【００２５】
以下本明細書で種々の実施例を説明する。
【００２６】
図３は一実施例を示す。
【００２７】
図３では、参照符号３１は、２以上のビットの単位を含む、圧縮する対象の信号が、信号の圧縮のために装置３２に供給される線を略示する。線３１は分割モジュール３３の信号入力に接続される。線３１は、線１８を介して制御装置４の信号入力に更に接続される。分割モジュール３３は第１の出力線５及び第２の出力線６を有する。出力線５は、線５上の信号の可逆圧縮のためにＭＳＢ圧縮装置７の入力に接続される。ＭＳＢ圧縮装置７の出力線９は合成装置１０の第１の入力に接続される。
【００２８】
装置３２のコアは、分割モジュール３３と、ＭＳＢ圧縮装置７と、ＭＳＢ値とＬＳＢ値との間の統計的関係も判定する判定器８と、合成装置１０とによって構成される。コア装置の動作は以下に示す。分割モジュール３３は、線３１を介して２つ以上のビットの単位を備える信号を受信する。信号は、信号の２つ以上のビットの単位の最上位ビットを含むＭＳＢ部分、及び最上位ビットを含まないＬＳＢ部分に、本質的に知られているやり方で、分割モジュール３３によって分割される。ＭＳＢ部分は線５上に現れ、ＬＳＢ部分は線６上に現れる。圧縮装置７は、好ましくは喪失なしで、ＭＳＢ部分を、線９上の圧縮ＭＳＢ部分に圧縮する。
【００２９】
２つ以上のビットの単位は、１つ又は複数の位置における分割モジュール３３によって分割することが可能である。分割が行われる位置は、種々のやり方で判定することが可能である。分割モジュール３３は、分離モジュール３３の一部を構成する制御信号装置１４によって示されるような所定の位置において線３１を介して入ってくる２つ以上のビットの単位を分割するよう永久的に構成することができる。別の可能性によれば、制御信号装置は、線１５又は線１６によって示すように分割モジュール３３の外に配置することができる。線１６は、分割モジュール３の制御入力と、制御信号装置１７との間の接続を形成する。制御信号装置１７は、線３１上の信号とは無関係の制御信号を生成する。一方、制御信号生成器４は、線１上の、圧縮する対象の信号の構成に応じて線１５上に制御信号を生成する。３つの可能性のうちの何れか１つ、又はその組合せを選択することが可能である。特に、制御信号装置１４又は制御信号装置４は、２つ以上のビットの単位内で分割位置が適応的に判定されるように構成することができる。分割位置を適合させることは、圧縮比を制御するための１つのやり方である。一般に、ＬＳＢ部分により多くのビットがあれば、圧縮比は大きくなる（打ち切られるＬＳＢがより多くなり、信号１２に圧縮されるＭＳＢがより少なくなるからである）。２つ以上のビットの単位を含み、分割モジュール３３及び制御信号装置４に供給される。
【００３０】
線３１上のディジタル入力信号は、制御信号装置４によって解析され、２つの部分（すなわち、最上位部分及び最下位部分、以下、ＭＳＢ部分及びＬＳＢ部分としても示す）に、線１５上の制御信号装置１４により、分割モジュール３３に供給される制御信号に基づいて分割される。
【００３１】
図３による装置は以下のように機能する。（ディジタル）入力信号が解析され、２つの部分（すなわち、最上位部分（ＭＳＢ）及び最下位部分（ＬＳＢ））に分割される。入力信号ｘの分割は、数学的に、最上位部分をｘｍ＝ｘ  ｄｉｖ  ｋとして、最下位部分をｘｌ＝ｘ  ｍｏｄ  ｋとして表すことが可能である。ｋ＝２ｍ（ｍは、整数０、１、２．．である）の設定は、特に実用的に重要である。信号ｘからｍ個のＬＳＢを単に分割することに対応するからである。最上位部分は次いで、好ましくは、ＪＰＥＧ−ＬＳなどの専用の可逆圧縮手法によって可逆に圧縮される。最下位部分ＬＳＢ及び最上位部分ＭＳＢは、ＬＳＢ値とＭＳＢ値との間の統計的関係を算出する判定器８に送出される。その後、ＬＳＢ値が打ち切られる。分割及び打ち切りは、２ｍの量子化データ間隔でデータを量子化することに相当する。ここで、ｍは、打ち切り最下位ビットの数である。図３では、これは、方形内の十文字によって略示した廃棄ビンにＬＳＢが送出されるということで示す。判定器８は、打ち切られたＬＳＢ値に関連付けられたＭＳＢ値の関数としての打ち切られたＬＳＢ値間の関係を判定する。上記関係は、ＭＳＢに関するデータに結合された打ち切りＬＳＢの値を平均化した特定の統計的関係である。上記関係は、実際の値から判定されるので、これにより、ＬＳＢ値の適応化が可能になる。合成装置は、圧縮ＭＳＢデータ及び統計的情報をデータ信号１２に合成する。このデータ信号はよって、２つの部分（圧縮ＭＳＢデータ、及び打ち切られたＬＳＢ値と圧縮ＭＳＢ値との間の統計的関係に関する情報データ）を含む。
【００３２】
従来の手法と比較して、前述は、かなりの改良をもたらす。既知の装置及び方法は、打ち切られたＬＳＢの数にステップ・サイズが対応する（例えば、３つのＬＳＢが打ち切られた場合、量子化器ステップ・サイズは８である）一様な量子化器を使用してデータを量子化することに事実上、対応する。既知の手法における再構成中、間隔の中央値（（Ｑ−１）／２のオフセット。ここで、Ｑは量子化器ステップ・サイズである。すなわち、量子化データ間隔である）が、打ち切られたＬＳＢの平均再構成値として採用される。しかし、より大きな数のＬＳＢが打ち切られた場合、実際の平均打ち切りＬＳＢ値は、可視画像の場合、（特に、無関係に圧縮された近傍画像セグメント間の強度のジャンプにおける）目に見えるアーチファクトにつながるほど、量子化データ間隔の中央値とは大きく異なり得る。本発明では、ＭＳＢ値とＬＳＢ値との間の統計的関係が確立される。例えば、圧縮中又は圧縮前に、１つ又は複数のＭＳＢ値に対応するＬＳＢの平均値が判定される。「統計的関係」は、広く解釈されるものである。ＭＳＢ値の平均ＬＳＢ値の判定などの単純な統計的関係は、意外にも、好適な結果をもたらすことが明らかになっている。
【００３３】
復号化中に、ＭＳＢ値は、全く打ち切られていないので、高精度で再構成される。再構成ＭＳＢ値について確立された平均ＬＳＢ値を使用することにより、打ち切られたＬＳＢ値のずっと好適な再構成が行われる。
【００３４】
実施例では、複数のＭＳＢ値が、好ましくは、サンプル毎のＭＳＢの部分集合をグルーピングの基礎として併せてグルーピングされる。
【００３５】
例えば、４つのＭＳＢが、サンプル毎に可逆に圧縮される（よって、８ビット・データの場合、サンプル毎に４つのＬＳＢも存在している）。ＭＳＢ値毎の再構成値が送出される場合、１６の値を、１６×４＝６４ビットを使用して送出する必要がある。しかし、ＭＳＢのうちの２つの最上位ビットのみが考慮される場合、４つの値のみ、合計４×４＝１６ビットを送出すればよい。ＬＳＢの再構成値は次いで、２つの最上位ビットが、選択された個別の値（００、０１、１０又は１１）に等しいサンプル全てのＬＳＢの平均値としてなお判定される。これは、ＭＳＢの組について、共通の再構成値が使用される方法及び装置の例である。
【００３６】
ＭＳＢ値全てではなく、小さなＭＳＢ部分集合のみを使用して、ＭＳＢ値とＬＳＢ値との間の統計的関係を算出することは、以下の見識に基づく。画像データが通常の自然データである場合、ＭＳＢはうまく圧縮し、よって、目標圧縮比を満たすための打ち切りＬＳＢ数（すなわち、量子化器ステップ・サイズ）は小さくなり、ＬＳＢ再構成値における差はみえなくなるであろう。圧縮が困難なデータ（例えば、テキストなど）は通常、小さな組のＭＳＢ値を使用するに過ぎない。例えば、黒色及び白色のテキストの場合、完全可逆圧縮を行うためには、単一の最上位ビットをみるだけで十分である。当然、使用する対象のＭＳＢ部分集合の数（及び各部分集合に属するＭＳＢ値）を、画像データに応じて適応的に求めることが可能である。好ましい実施例では、各画像データ・サンプルの２つの最上位ビットに基づいて、固定数の４つの部分集合が使用される。セグメント（画像行の一部。例えば、１２８サンプル）毎に、ＭＳＢの数が、目標圧縮比、及びＭＳＢをどの程度うまく圧縮するかに基づいて、かつ、４ＬＳＢ再構成値を送出するために必要なビット数（すなわち、サンプル毎のビット数−ＭＳＢ数に等しい、ＬＳＢ数の４倍）を考慮に入れて判定される。
【００３７】
送出されるＬＳＢ再構成値の数に応じた性能を例証するために、１２８サンプルの画像データの各セグメントが８０バイトに圧縮される（１．６×圧縮。データは８ビットを有するため）実験が行われた。いくつかの画像の結果として生じるＰＳＮＲ、及びＬＳＢ再構成値の数を表１に示す。
【００３８】
【表１】
2010503254.tif 000003
画像のＴａｒｇｅｔは、別々の多くの検査パターンを含む検査画像である。Ｆｏｎｔｓは、黒色及び白色のテキストを含む画像である（よって、２以上のＬＳＢ再構成値が使用された場合、ＰＳＮＲは無限であり、圧縮は可逆である）。本発明によって得られる向上は、画像コンテンツ、及び再構成値の数に依存する。好ましい実施例は、（既に上述したように）４つの再構成値を使用する。）．上記例では、ＬＳＢ再構成値（平均）は、完全な精度で送出される一方、ＬＳＢ再構成値は当然、更に量子化し、圧縮することも可能である。例えば、４ＬＳＢが打ち切られた場合、信号内の再構成値は前述のＬＳＢのうちの最上位の２ビットのみを含み得、最下位の残りの２ビットは、再構成中に固定値で置き換えられ得る。
【００３９】
イントラフレームＤＣＴ係数の量子化
画像データは、圧縮される前にＤＣＴ（離散コサイン変換）係数に変換される。ＤＣＴ係数は、ＤＣＴ係数行列に配置される。ＤＣＴ係数それぞれは、別々のスカラー量子化器を使用して量子化することが可能である。例えば、ＪＰＥＧ静止画像圧縮標準では、一様な量子化器が使用され、各量子化器の量子化ステップ・サイズは、８×８のステップ・サイズ行列を使用して規定される。典型的な行列は以下の通りである。
【００４０】
【表２】
2010503254.tif 000004
よって、ＤＣＴ係数又は対応する量子化器に応じて、再構成値は別々の範囲を有し得る。ステップ・サイズが最小の量子化器の場合の０乃至１０（又は−５乃至＋５。範囲の中央をバイアスとした場合）から、ステップ・サイズが最大の量子化器の場合の０乃至１２１まで。この例では、量子化は一般に、最下位ビットを打ち切ることによって行われる訳でない。最下位ビットの打ち切りは、スカラー量子化器（２、４、８、１６、３２、６４等）を使用することと同等である。５つの係数に対して、スカラー量子化器は実際に、１６又は６４であるので、前述のＤＣＴ係数の場合、量子化は、最下位ビットの数（４乃至６）の打ち切りとなる。しかし、他のＤＣＴ係数の場合、量子化は、２の累乗（２ｎ）で行われる訳でなく、よって、量子化は幾分、もっと精巧である。係数毎に、入力データをスカラー量子化器で除算する。これにより、量子化データ＋剰余（ｒｅｍ）がもたらされる。量子化中に「剰余」は喪失する。例えば、入力値３０、５０及び９５の場合、以下の量子化ステップ（「量子化データ間隔」とも呼ばれる）により、剰余を備えた以下の量子化値がもたらされる。
【００４１】
【表３】
2010503254.tif 000005
剰余は常に、０と、量子化データ間隔の最大値から１を引いた値とのどこかにある。表でも、剰余の平均を量子化ステップで除算した値を示す。平均の平均がとられる場合、値０．４８が求められる（すなわち、スカラー量子化器の量子化データ間隔の中央値付近。すなわち、平均して、剰余は多くの場合、既知の手法において使用されるように、量子化ステップの半分である）。しかし、入力データの多くの場合、再構成値を単に、量子化値＋（量子化ステップの半分）とした場合、非常に大きな誤差が生じるということも表は示す。従来技術では、復号化器は、量子化データを受け取り、量子化データを量子化器で乗算し、固定補正値を加えることにより、データを再構成する。
【００４２】
量子化データと剰余（すなわち、補正値）との間の関係に関する統計的情報を量子化前又は量子化中に算出することにより、再構成を大きく向上させることが可能であるということを本願の発明者は認識した。
【００４３】
２つの単純な例をあげれば、
例Ａ：
スカラー量子化器が１０の特定のピクチャのＤＣＴ係数の場合、ＤＣＴ値が、ピクチャにわたって（ガウス分布を有する）３２±２の場合、標準的な手法は単一値（量子化値３を有する１００％）をもたらす。復号化器は、復号化器側で、上記値を量子化データ間隔（すなわち、１０）で乗算し、５（すなわち、量子化データ間隔×０．５）を結果に加えて、単一の結果、すなわち３５をもたらす。３５．  平均は次いで、元の３２から、画像誤差につながる、再構成された３５に変えなければならない。
【００４４】
例Ｂ：
スカラー量子化器が１０の特定のピクチャのＤＣＴ係数について、ＤＣＴ値が、ピクチャにわたって（ガウス分布を有する）３０±４の場合、標準的な手法は２つの値（量子化値２を有する５０％、及び量子化値３を有する５０％）をもたらす。復号化器は、復号化器側で、量子化データ値をスカラー量子化器の量子化データ間隔（すなわち、１０）で乗算し、その結果に５を加え、２つの再構成値（再構成値２５を有する再構成データの５０％、及び再構成値３５を有する５０％）を得る。量子化前の値における元の分布（ピーク値３０を中心とする幅４のガウス分布）はよって、（２５及び３５における、）元の分布の外に位置する２つのピークによって再構成されている。信号の広がりはよって、量子化・非量子化ステップで大きく増加している。これは画像誤差につながる。
【００４５】
本発明では、量子化データ（すなわち、２又は３）と、前述の量子化データの剰余との間の統計的関係は、量子化前に算出される。これは、平均を算出するために使用されるアルゴリズムに応じて、１と２との間の平均剰余、又は−１と−２と間の平均剰余につながる。
【００４６】
以下の情報が、復号化器のデータ・ファイルに加えられる。
【００４７】
量子化データ＝３の場合、２を非量子化データに加え、量子化データ＝２の場合、８（すなわち、１０−２）を非量子化データに加える。これは２つの再構成値（値２８を有する再構成データの５０％、値３２を有する５０％）につながる。平均値は、従来技術の符号化手法を使用する場合と同じであるが、再構成値の広がりは大きく削減され、この場合、量子化前の元の信号とほぼ同じである。本発明は、よって、ずっと改良された再構成につながる。
【００４８】
好ましい実施例では、補正値は、ステップ・サイズが最小の量子化器に対して、例えば、０、１、２…９（又は-５、-４、…４、５）になるような整数になる。好ましい実施例では、単一の補正値が、入力データ値（又は対応する量子化器レベル）と無関係に、量子化器毎に使用される。別の好ましい実施例では、補正値は、入力データの値に依存する。例えば、絶対値に依存する。例えば、ステップ・サイズ１０の量子化器の場合、再構成値の絶対値が例えば５０よりも小さい場合、第１の補正値を使用することが可能であり、絶対値が、５０よりも大きい場合、第２の補正値を使用することが可能である。使用される別々の補正値の数は通常、量子化データの確率密度関数（ｐｄｆ）に依存する。一般に、ｐｄｆの変動の傾きが大きいほど、より多くの異なる補正値を使用することの利点が大きくなる。
【００４９】
ＤＣＴ係数に関する上記実施例では、大きく変動する量子化データ間隔を有するスカラー量子化器が使用されている。
【００５０】
より単純な構成では、ＤＣＴ係数それぞれは、例えば、ＭＳＢ部分及びＬＳＢ部分に分割された、上述の実施例に関して上述したものと同等の方法及び装置にあり得る。各ＤＣＴ係数のＬＳＢ値は打ち切ることが可能であり、ＭＳＢデータは圧縮することが可能である。例えば、ＬＳＢを打ち切るための間隔は３２に設定することが可能である。すなわち、最後の５ビットが打ち切られる。量子化データ間隔はその場合、ＤＣＴ係数全てについて同じである（すなわち、２５＝３２）。再構成値の補正なしで（すなわち、喪失している最下位ビットをゼロに設定して）、これは、実験において、ＰＳＮＲ３１．６２ｄＢをもたらす。間隔の１／４の固定的な補正を施すと（すなわち、再構成中に３２／４＝８の補正値を加えると）、ＰＳＮＲが３２．５２ｄＢに向上した。
【００５１】
この補正は、間隔の１／２の、通常使用される固定的な補正（ＰＳＮＲ２６．６９ｄＢ）を施すよりも好適である。しかし、この場合、間隔の１／８の固定的な補正は更に好適である。ＰＳＮＲが３３．８７ｄＢになるからである。
【００５２】
しかし、本発明を使用すれば、より好適な結果を得ることが可能である。ＤＣＴ係数毎に画像全体の単一の補正値が求められる。補正は、画像全体にわたる（すなわち、全ＤＣＴブロックにわたる）ＤＣＴ係数毎の平均誤差とし、これを最も近い整数に丸めることによって求められた。５ビットが欠けているので、各補正値の範囲は基本的には、０，…，３１である。実際には、補正値の８×８行列は、
【００５３】
【表４】
2010503254.tif 000006
である。
【００５４】
本発明による前述の補正はＰＳＮＲを３５．０５ｄＢに向上させ、これは、最善の固定的な補正のケース（３５．０５−３３．８７＝１．１８ｄＢ）に対する向上である（か、又は、間隔の１／８とは異なる固定的な補正を使用する場合、ずっと大きい）。提案された本発明なしで同じＰＳＮＲ向上を達成するためには、ビット・レートを０．６ビット／画素から約０．７ビット／画素に増加させなければならない。これは１６％の向上である。画像は５１２ｘ５１２＝２６２１４４個の画素を有するので、０．１ビット／画素の増加は、約２６２１４ビットの増加に対応する。これは、補正行列を送出するために必要な量よりもずっと多くの量である。エントリ毎５ビットを使用した単純な送信には、５×６４＝３２０ビットしか必要でないに過ぎない。より効率的な送信には、行列のエントリは好ましくは、やはり可変長符号化を使用して、（ジグザグ走査線に沿って）差分的に送信される。
【００５５】
圧縮画像の視覚品質をみると、提案された本発明によってもたらされる改良も、明らかに目に見える。図４では、ＤＣＴ係数に補正が施されない場合の再構成画像を示す（ＰＳＮＲ３１．６２ｄＢ）。図５は、固定されたＱ／８の補正の結果を示す（ＰＳＮＲ３３．８７ｄＢ）。最後に、図６は、本願提案の補正を有する、結果として生じる画像を示す（ＰＳＮＲ３５．０５ｄＢ）。これは、画像品質を明らかに向上させている。（例えば、ＪＰＥＧ標準などの）量子化誤差の視覚重み付けを使用する圧縮手法が使用された場合、補正値の考えられる範囲は当然、重み付け行列に依存し、通常、ＤＣＴ係数毎に異なる（すなわち、ＪＰＥＧ標準圧縮の場合、範囲は、０乃至「行列におけるＱ値−１」である）。この場合でも、差分ジグザグ送信を使用して、補正を送出する効率を増加させることができる。
【００５６】
スケーラブルでない圧縮手法の場合、補正行列は一度のみ送出すればよい。スケーラブルな圧縮手法の場合、後続するビットプレーンそれぞれが受け取られた後、補正値の範囲が変わる。したがって、新たな補正値が好ましくは、完全なビットプレーン後に送出される。これらを効率的に送信するために、更なるオプション（すなわち、ジグザグ走査によって差分的に送出することに加えて）は、先行するビットプレーン後の同じ係数の値と差分的に比較された補正値を（例えば、新たな補正値の予測として２で除算した、先行する補正値を使用することによって）送出するというものである。
【００５７】
本発明は、量子化データの品質を向上させるために適用することが可能である。これは、画像圧縮又はビデオ圧縮の分野において特に有利であり、この分野における将来の標準の一部になり得る。転送された情報は、（データを解釈するやり方が分かっている新たな復号化器が恩恵を受けることが可能であるように）「専用データ」又は「補助データ」の一部として、標準的なビットストリームにおいて後方互換的に送出されるか、又は、（新たな復号化器全てが、データを解釈するやり方が分かっており、恩恵を受けることが可能であるように）、ＭＰＥＧ４−ＡＶＣ／Ｈ．２６４の新たなＳＥＩメッセージ定義などの既に存在している標準の単純な拡張によってイネーブルされ得る。
【００５８】
図７は、データ信号を略示する。データ信号は、量子化データ（この例では、量子化中に除去されたデータと、量子化データとの間の統計的情報ＬＳＢ＝Ｆ（ＭＳＢ）に関する情報データ、及び量子化され、圧縮されたＭＳＢデータ）を含む。多くの場合、情報の形式は、特定の量子化データ間隔の補正値の形式となる。情報はより具体的であり得、例えば、補正値は、量子化データ間隔にのみならず、データの値自体にも依存させることができる。
【００５９】
図８は、本発明による復号化器及び復号化方法を示す。入ってくる符号化され、量子化され、（この例では更に）圧縮された信号１２が受け取られる。信号１２は解析され、ＭＳＢに関する情報を提供する信号の一部が復号化され、伸張される（２３）。量子化中に除去された入力データの一部（＝ＬＳＢ）と量子化データ（ＭＳＢ）との間の関係（すなわち、ＬＳＢ＝Ｆ（ＭＳＢ））に関する情報を提供する統計的情報を備える信号部分は再構成器２２に送出される。この例では、統計的情報データは直接送出される。統計的情報自体が圧縮される場合、統計的情報はまず、再構成器２２に送出される前に伸張されるか、又は再構成器２２は、統計的情報データを伸張する部分を有する。再構成器２２は判定器８１を含む。上記判定器は入力として、ＭＳＢ値、及び統計的情報ＬＳＢ＝Ｆ（ＭＳＢ）を有する。復号化されたＭＳＢ値と、ＭＳＢ値自体との間の統計的関係に関する情報を使用すれば、対応するＬＳＢ値が判定器８１において判定される。ＭＳＢ値及びＬＳＢ値は合成器８２において合成される。
【００６０】
本発明は、全ての種類のデータ又は信号の量子化に施すことが可能である。例えば、サブバンド変換係数、ウェーブレット変換係数、ウォルシュ・アダマール変換係数、ビデオ信号、画像、オーディオ信号、音声信号、スペクトル・データ、レーダー信号等である。
【００６１】
要約すれば、本発明は以下のように説明することができる。
【００６２】
符号化方法及び符号化器では、統計的情報が生成され、（時には「逆量子化」と呼ばれる、）再構成中に使用される対象の再構成値についでの統計的情報が符号化データ信号に加えられる。符号化データ信号は、量子化中に除去された元の入力データの一部と、量子化データとの間の関係に関する情報を提供するデータ情報を含む。復号化器及び復号化方法は、再構成中に情報データを使用する。これは、入力データ統計に適合可能である再構成中に使用される対象の再構成値をイネーブルし、それにより、データ再構成を向上させ、量子化誤差を削減することが可能になる。再構成値は、量子化中に除去されたデータ信号の一部の再構成のために再構成中に使用される対象の値である。復号化器における再構成は、符号化器において収集される情報データによって誘導され、この情報データは、量子化後の残りの量子化データに対する、入力データの除去部分に関する統計的情報を求めることによって得られる。
【００６３】
本発明の概念において、判定器、打切器、圧縮器等は、例えば、何れかのハードウェア、本願記載の算出、打ち切り、圧縮等を実施又は支援するよう企図された何れかの回路若しくはサブ回路、本発明による動作を行うよう企図若しくはプログラムされた何れかのソフトウェア（コンピュータ・プログラムあるいはサブ・プログラムあるいはコンピュータ・プログラムの組、又はプログラム・コード）、並びに、後述する例示的な実施例に制限されることなく、そういうものとして動作するハードウェア及びソフトウェアの何れかの組み合わせを含むよう広く解するものとする。実施例では、２つ以上の構成要素を一ハードウェア又はソフトウェアに合成することができる。一ソフトウェア又はハードウェアは、２つ以上の機能を行うこともできる。
【００６４】
上記具体的な記載内容に本発明が限定されないことを当業者は認識するであろう。本発明は、新規の特徴的な特性、及び、特徴的な特性の組み合わせ全てにおいて存在している。請求項における参照符号は、その保護範囲を限定するものでない。「ｔｏ  ｃｏｍｐｒｉｓｅ」の動詞及びその活用形を使用していることは、特許請求の範囲記載の構成要素以外の構成要素が存在することを排除するものでない。構成要素に先行する冠詞「ａ」又は「ａｎ」を使用していることは、前述の構成要素が複数存在することを排除するものでない。
【００６５】
本発明は特定の実施例によって説明している、上記実施例は、本発明を例証するものであり、限定的であると解するべきでない。本発明は、ハードウェア、ファームウェア、若しくはソフトウェア、又はそれらの組合せで実現することができる。他の実施例も、特許請求の範囲記載の範囲内にある。明細書を簡潔にする理由で明記していないが、符号化装置及び／又は符号化方法に関して説明した好ましい実施例それぞれに、対応する復号化装置及び復号化方法が存在している。前述の復号化装置及び復号化方法も好ましい実施例を構成する。
【図１】
2010503254.tif 000007
【図２】
2010503254.tif 000008
【図３】
2010503254.tif 000009
【図４】
2010503254.tif 000010
【図５】
2010503254.tif 000011
【図６】
2010503254.tif 000012
【図７】
2010503254.tif 000013
【図８】
2010503254.tif 000014
【手続補正書】
【提出日】平成21年3月3日(2009.3.3)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、入力データ信号を符号化データ信号に符号化する装置に関し、上記装置は、入力データを量子化し、量子化データ間隔に入力データをマッピングする量子化器を備え、入力データの一部は量子化中に除去される。
【０００２】
本発明は、データ信号を復号化する装置にも関し、データ信号は量子化データ信号を含み、上記装置は、量子化中に除去されたデータ信号の一部を再構成する再構成器を備える。
【０００３】
本発明は、入力データ信号を符号化する方法であって、入力データ信号が量子化され、量子化データ間隔に入力データがマッピングされ、入力データ信号の一部が除去される方法にも関し、量子化データ信号を復号化する方法であって、量子化中に除去されたデータ信号の一部が再構成される方法に関する。
【０００４】
本発明は更に、量子化データを含むデータ信号に関する。
【背景技術】
【０００５】
スカラー量子化器は、量子化データ間隔それぞれにマッピングされる入力データ範囲を定めるその決定レベル、及び量子化データ間隔それぞれに対応する再構成値によって規定される。量子化は、量子化データの精度が非量子化データと比較して削減されるということを示唆する。これは、データに含まれる情報の量を削減するために行われる。復号化器及び復号化方法では、量子化の「逆」処理が行われ、これは、再構成と呼ばれ、時には非量子化とも呼ばれる。理想的には、再構成中、量子化中に除去された信号の部分を再構成して元の信号を供給する。量子化は、例えば、非可逆データ圧縮手法の一部である。量子化データは通常、圧縮データ信号に効率的に圧縮される。圧縮信号は、例えば、データ担体上に記憶するか、又は復号化器／伸張装置に送信することができる。
【０００６】
多く使用される量子化には、最下位ビットの打ち切りがある。最下位ビットを打ち切る（すなわち、削除する）処理は、打ち切られるＬＳＢの数にステップが対応する一様な量子化器が使用されるタイプの量子化である。最下位ビットの打ち切りは本質的には、量子化データ間隔が２ｎ（２、４、８、１６等）の量子化である。
【０００７】
量子化（例えば、圧縮前に、いくつかの最下位ビットを打ち切ること）により、転送される情報の喪失を犠牲にして、転送される対象のデータの量を削減する。再構成中、（例えば、打ち切られた最下位ビットの）データの除去部分の「喪失」値が再構成される。再構成値は、既知の手法では通常、特定の量子化器インデクス又は量子化ステップに対応するステップ・サイズ間隔の中間に位置するよう選ばれている。これは、例えば、Ｈ．２６１、ＭＰＥＧ−１、ＭＰＥＧ−２／Ｈ．２６２、Ｈ．２６３、ＪＰＥＧ−２０００、及びＭＰＥＧ−４パート２の場合にあてはまる。ゼロ付近にピークを有する分布を有することが知られているイントラフレームＤＣＴ係数の場合、ゼロに向けたバイアスがより強い値が、より良好な特性をもたらす。既知の符号化及び復号化手法を使用することの欠点は、多くの場合、再構成データ信号の歪みがかなり高くなるという点である。これは、例えば、画像信号の場合、画像の歪みをもたらす（特に、比較的多数の最下位ビット（すなわち、入力信号の元の情報の多く）が削除される場合）。量子化・再構成は、誤差に対処する。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明は、転送する対象の限定量の更なるデータのみを必要としながら、再構成データ信号の質を向上させることを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
この目的で、本発明による符号化の方法では、入力データ信号が量子化され、入力データ信号を量子化データ間隔のマップにマッピングし、入力データ信号の一部が除去され、統計的情報が、入力データの量子化前又は量子化中に収集され、統計的情報は、量子化データの非量子化中に、入力データの再構成のための再構成データを提供し、再構成値に関する情報が符号化データ信号に加えられ、量子化データ間隔のマップ内のいくつかの量子化データ間隔群に対する、再構成値のいくつかの共通値が判定される。
【００１０】
本発明により、データ信号を符号化する装置は、入力データを量子化し、入力データを量子化データ間隔のマップにマッピングする量子化器（１）を備え、入力データの一部は量子化中に除去され、符号化する装置は、入力データの組の量子化前又は量子化中に統計的情報を判定する判定器であって、統計的情報は、量子化データの非量子化中に入力データを再構成するための再構成値を提供する判定器と、再構成値を提供する情報データを符号化データ信号に加える合成装置とを備え、判定器は、量子化データ間隔のマップ内のいくつかの量子化データ間隔群のいくつかの共通の再構成値を判定するよう構成される。
【００１１】
本発明による、復号化する方法では、データ信号は、量子化データ間隔のマップ上に構成された量子化データを含み、量子化データ信号を再構成する工程を含み、データ信号は、再構成値に関する情報を含み、再構成値は、再構成値を量子化データ間隔に割り当てることにより、データ信号を再構成するために使用され、データ信号は、量子化データ間隔のマップ内のいくつかの量子化データ間隔群に対する、いくつかの共通の再構成値を含む。
【００１２】
本発明による、復号化する装置では、データ信号は、量子化データ間隔のマップ上に量子化データ信号を含み、装置は、量子化データ信号を再構成する再構成器を備え、データ信号は、量子化データ信号から入力データを再構成するための再構成値に関する情報を含み、装置は、データ信号に含まれる再構成値に関する情報を受け取り、読み取るよう構成され、装置は、量子化データ信号を再構成するうえで再構成値を使用するよう構成され、データ信号は、量子化データ間隔のマップ内のいくつかの量子化データ間隔群に対する、再構成値のいくつかの共通値を含む。
【００１３】
本発明によるデータ信号は、量子化データ間隔のマップ上の量子化データ、並びに、量子化中に除去されたデータの一部、及び量子化データの再構成値を提供する情報データを含み、データ信号は、量子化データ間隔内のいくつかの量子化データ間隔群に対するいくつかの共通再構成値に関する情報を含む。
【００１４】
データ再構成を改善し、量子化誤差を削減するために、本発明では、統計的情報が符号化側で生成され、再構成（時には、「逆量子化」と呼ばれる）中に使用される対象の再構成値についての統計的情報が符号化データ信号に加えられる。前述の再構成値は、入力データ統計に適合することが可能であり、既知の方法における所定の固定再構成値の代わりに使用される。再構成値は、量子化中に除去されたデータ信号の一部の再構成のために再構成中に使用される対象の値である。復号化側では、統計的情報は、再構成中に使用される。
【００１５】
最高の品質改善は、量子化データ間隔毎の再構成値を求めることによって得られる。すなわち、この情報は、各量子化データ間隔により、量子化データ間隔の再構成値が求められることを可能にするが、そうすることには、比較的大きなオーバへッドを必要とする。特に、圧縮アプリケーションの場合、再構成品質の改善と、再構成値を送出するために必要なビット数（又はビット・レート）との間のトレードオフを最適化することが好ましい。したがって、本発明によれば、再構成値が、いくつかの入力データ間隔についてグループ化される。すなわち、量子化データ間隔の組の補正のために単一の再構成値が用意される。「組」は、本明細書及び特許請求の範囲では、２つ以上を意味する。再構成値自体は、データにおいて送出するか、より一般的な意味合いで、再構成値に関する情報において送出することができる。
【００１６】
本発明の好ましい実施例による符号化装置は、データを最下位ビット及び最上位ビットに分割する分割器と、いくつかの最下位ビット（ＬＳＢ）を打ち切る打切器とを備え、符号化装置は、データ信号を圧縮する圧縮器を備え、判定器は、最下位ビットの打ち切り前又は打ち切り中に統計的情報を判定する判定器であり、統計的情報は、打ち切られた最下位ビット及び最上位ビットの値間の関係に関する情報を提供する。
【００１７】
特に最下位ビットが打ち切られた場合、（量子化データ信号に存在している）最上位ビット及び（量子化データ信号から除去された）最下位ビットの値間の相関を求め、最下位ビットの打ち切り前又は打ち切り中に統計データを収集することが効果的であることを本願の発明者は認識している。復号化においてこの統計的情報を使用することにより、より高精度の再構成を達成することが可能になる。打ち切られたＬＳＢ値は、ＭＳＢ値及び打ち切りＬＳＢ値の間の収集された統計的関係を使用することにより、より高精度の再構成が復号化器側で行われる。再構成される対象のＬＳＢ値は、実際の状況（すなわち、例えば画像信号であり得る元のデータ信号内の実際の情報）に適合可能である。本願の発明者は、ＭＳＢデータとＬＳＢ値との間の統計的関係は実際に存在しており、収集することが可能であり、頻繁に、ステップ・サイズ間隔内の固定点を単純に得ることからかなり逸脱する。収集された統計的情報は、符号化データ信号に加えられ、これにより、データ信号のサイズが増加し、それにより、扱う対象のデータの量が増加する。しかし、復号化器のデータ品質（例えば、画像データ信号が関係する場合の画像品質）の向上が、単純により多くの画像データが転送される場合に獲得されるよりもずっと大きいことを実験は明らかにしている。意外にも、比較的単純な統計的情報判定アルゴリズムは、所要計算量が限定されるに過ぎず、送出する対象の所要データ量が非常に限定的な量で済む一方で、復号化後、画像品質におけるかなりの増加を既にもたらす。
【００１８】
ＬＳＢ値に関する統計的情報は、ＭＳＢ値についての種々のやり方で得ることができる。第１の実施例では、平均ＬＳＢ値が、データ信号の１つ又は複数のＭＳＢ値について求められる。原則的には、平均ＬＳＢ値はＭＳＢ値毎に求めることが可能であるが、好ましい実施例では、平均ＬＳＢ値は、いくつかの平均ＬＳＢ値について求められる。ＭＳＢ値は、好ましくは、可逆に圧縮され、統計データ（すなわち、平均削除ＬＳＢ値と、一ＭＳＢ値、又は、好ましくは、ＭＳＢ値群との間の相関）が圧縮データ信号に加えられる。復号化器側では、圧縮信号は、圧縮ＭＳＢデータを含み、復号化及び伸張され、ＭＳＢ値と、復号化器側で打ち切られたＬＳＢ値との間の統計的相関を使用して、ＬＳＢ値を再構成値として使用して元の値を再構成する。
【００１９】
第２の実施例では、画像データが、画像係数（ＤＣＴ係数、ウェーブレット係数など）に圧縮前に変換される。種々のＤＣＴ係数の平均ＬＳＢ値の行列が算出され、圧縮データとともに送出される。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】既知の方法及び装置を略示する図である。
【図２】本発明による装置及び方法を略示する図である。
【図３】本発明の実施例を示す図である。
【図４】本発明の効果を示す実験を示す図である。
【図５】本発明の効果を示す実験を示す図である。
【図６】本発明の効果を示す実験を示す図である。
【図７】本発明によるデータ信号を示す図である。
【図８】本発明による復号化器を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
本発明の前述及び更なる局面を、例示によって、かつ添付図面を参照して更に詳細に説明する。
【実施例】
【００２２】
図１は、既知の方法を略示する。データ信号の一部は、最上位ビット（ＭＳＢ）及び最下位ビット（ＬＳＢ）を有する。ディジタル形式の数はビットを加算することによって作成することが可能である。各ビットは、２の累乗（すなわち、１、２、４、８、１６、３１，６４等）を表す。最下位の累乗ビットは、累乗ビットが最下位であるので最下位である。
【００２３】
最下位ビットの打ち切りにより、データの精度が削減される。一部の情報が喪失するからである。しかし、喪失は多くの場合、ＬＳＢが最下位であるので、比較的小さい。よって、第１のステップでは、いくつかの最下位ビット、この例では、最下位の３ビットが打ち切られる。その後、残りのビット（残りのビットは、この例では、定義上、最上位ビットである）は圧縮され、符号化される。符号化された圧縮データは復号化装置に転送される。復号化装置は復号化器及び伸張器を含む。復号化及び伸張の後、最上位ビットが再構成される。しかし、打ち切られた最下位ビットはなお喪失している。送出されなかったからである。再構成中、打ち切られた最下位ビットの「喪失」値が、再構成器において再構成される。再構成値は、既知の手法では通常、特定の量子化器インデクスに対応するステップ・サイズ間隔の中央に位置するよう選ばれている。これは、例えば、Ｈ．２６１、ＭＰＥＧ−１、ＭＰＥＧ−２／Ｈ．２６２、Ｈ．２６３、ＪＰＥＧ２０００、及びＭＰＥＧ−４パート２の場合にあてはまる。ゼロ付近にピークを有する分布を有することが知られているイントラフレームＤＣＴ係数の場合、ゼロに向けたバイアスがより強い値が、通常、より良好な特性をもたらす。固定再構成値を使用することの欠点は、最適な再構成値よりも歪みが大きくなるという点である。この欠点は、最下位ビットが打ち切られるか、又は更に一般に、再構成中に固定再構成値が使用される何れの量子化方法についても存在している。
【００２４】
図２は、本発明を略示する。量子化器１（この例では、打切器によって実施される）における量子化の前に、判定器２は、打ち切られる対象のＬＳＢ値及びＭＳＢ値間の統計的関係（ＬＳＢ＝Ｆ（ＭＳＢ）、Ｆは統計的関係を意味する）を判定する。この判定は、情報が利用可能である限り、打ち切り中に行うことも可能である。この例では、関係は、打ち切られたＬＳＢ値と、ＭＳＢデータとの間で確立される。より一般的には、統計的関係が、量子化中に除去されたデータと、量子化データとの間で判定される。この情報は、合成装置３を備える符号化器に供給される。ここで、３は、判定器によって供給される情報データを量子化データ・ストリームに加えるか、又は一体化する何れの手段も表し、量子化データ・ストリームは、量子化データが作成される形態を表す。上記情報は、符号化データの一部としても、符号化データに別個に追加してもよい。関係に関する情報データは、何れかの適切な形式で提供することができる。例えば、フレーム毎に、関係を提供することができ、又は、先行する関係との差を提供することができる。情報データは、判定器において生成することができるか、又は、符号化データ信号に加える前に、後に再構成することができる。「関係」は、量子化データ又は量子化データ組に対して、量子化中に喪失したデータを補正するために、非量子化データに対して使用する補正値を見つける手段を提供する情報を提供する何れかのタイプ又は形式である。この形式は、単純なルックアップテーブル又は公式の形式であり得る。符号化データ、及び打ち切られたＬＳＢ値と符号化されたＭＳＢ値との間の統計的関係に関する情報を提供するデータが復号化器に転送される。復号化器は、伸張器２３を使用してデータを復号化し、伸張し、これにより、ＭＳＢ値が再構成される。その後、打ち切られたＬＳＢ値とＭＳＢ値との間の情報データに含まれる、上記関係に関する統計的情報（すなわち、量子化中に除去されたデータ信号の部分（この場合、打ち切られたＬＳＢ値）と量子化データ信号（この場合、ＭＳＢ値）との間の関係に関する統計的情報。ＬＳＢ＝Ｆ（ＭＳＢ））を与えられた再構成器２２は、固定再構成値の使用と比較して、再構成ＬＳＢ値、及び、再構成された非量子化データ信号２４のより好適な値を提供することができる。情報データは、復号化器によって受け取られ、読み取られる。上述の通り、量子化データ信号に情報データを加えることは、復号化器が、情報データを認識し、再構成器２２における量子化データに情報を結合することができる限り、何れの適切な形式をとってもよい。情報データは、符号化データ信号自体に、又は別個のファイル上に、符号化データと情報データとの間のリンクを復号化器で行うことができる限り、一体化することができる。本発明により、（この例では、１つ又は複数のＬＳＢ値が打ち切られる場合に、）（１つ又は複数の）量子化器レベルについて判定器において判定された可変（適応的）再構成値を使用することにより、（例えば、ＬＳＢ値が打ち切られた）量子化データの再構成が向上する。使用する対象の打ち切られたＬＳＢ値の再構成値に関する情報は、符号化器から復号化器に送出される。上記洞察は、圧縮性能のかなりの向上が、適応的再構成値（固定再構成値でなく、量子化中に生じるデータの実際の除去に適合可能な再構成値）を使用した場合に可能であるという点である。判定器２において、ＭＳＢ値に対するＬＳＢ値の依存性（すなわち、量子化中に喪失したデータの一部、及び量子化データに関する統計的情報）が判定され、この情報（Ｌ＝Ｆ（ＭＳＢ））が、符号化データ信号に加えられ、復号化器側において、符号化データ信号の復号化において使用されるので、再構成値は適合的である。改良された特性は、適応的再構成値を復号化器に送出するために必要なビットを考慮に入れても、再構成の向上を可能にする。判定器２を提供しなければならず、データ信号に統計的情報を加えなければならないので符号化器がより複雑になるという点を犠牲にして、上記利点がもたらされる。しかし、データ信号の再構成における上記向上は、量子化データ信号自体に容量を加えることによって得ることが可能な向上よりもずっと大きい。この例では、量子化データは符号化器において圧縮され、復号化器において伸張される。圧縮及び伸張は、本発明の枠組み内で行われることが好ましいが、本発明は、その最も広い範囲では、圧縮の使用、又は何れかの特定の圧縮手法の使用に制限されないが、効果的には、既存の圧縮手法に使用することが可能である。
【００２５】
以下本明細書で種々の実施例を説明する。
【００２６】
図３は一実施例を示す。
【００２７】
図３では、参照符号３１は、２以上のビットの単位を含む、圧縮する対象の信号が、信号の圧縮のために装置３２に供給される線を略示する。線３１は分割モジュール３３の信号入力に接続される。線３１は、線１８を介して制御装置４の信号入力に更に接続される。分割モジュール３３は第１の出力線５及び第２の出力線６を有する。出力線５は、線５上の信号の可逆圧縮のためにＭＳＢ圧縮装置７の入力に接続される。ＭＳＢ圧縮装置７の出力線９は合成装置１０の第１の入力に接続される。
【００２８】
装置３２のコアは、分割モジュール３３と、ＭＳＢ圧縮装置７と、ＭＳＢ値とＬＳＢ値との間の統計的関係も判定する判定器８と、合成装置１０とによって構成される。コア装置の動作は以下に示す。分割モジュール３３は、線３１を介して２つ以上のビットの単位を備える信号を受信する。信号は、信号の２つ以上のビットの単位の最上位ビットを含むＭＳＢ部分、及び最上位ビットを含まないＬＳＢ部分に、本質的に知られているやり方で、分割モジュール３３によって分割される。ＭＳＢ部分は線５上に現れ、ＬＳＢ部分は線６上に現れる。圧縮装置７は、好ましくは喪失なしで、ＭＳＢ部分を、線９上の圧縮ＭＳＢ部分に圧縮する。
【００２９】
２つ以上のビットの単位は、１つ又は複数の位置における分割モジュール３３によって分割することが可能である。分割が行われる位置は、種々のやり方で判定することが可能である。分割モジュール３３は、分離モジュール３３の一部を構成する制御信号装置１４によって示されるような所定の位置において線３１を介して入ってくる２つ以上のビットの単位を分割するよう永久的に構成することができる。別の可能性によれば、制御信号装置は、線１５又は線１６によって示すように分割モジュール３３の外に配置することができる。線１６は、分割モジュール３の制御入力と、制御信号装置１７との間の接続を形成する。制御信号装置１７は、線３１上の信号とは無関係の制御信号を生成する。一方、制御信号生成器４は、線１上の、圧縮する対象の信号の構成に応じて線１５上に制御信号を生成する。３つの可能性のうちの何れか１つ、又はその組合せを選択することが可能である。特に、制御信号装置１４又は制御信号装置４は、２つ以上のビットの単位内で分割位置が適応的に判定されるように構成することができる。分割位置を適合させることは、圧縮比を制御するための１つのやり方である。一般に、ＬＳＢ部分により多くのビットがあれば、圧縮比は大きくなる（打ち切られるＬＳＢがより多くなり、信号１２に圧縮されるＭＳＢがより少なくなるからである）。２つ以上のビットの単位を含み、分割モジュール３３及び制御信号装置４に供給される。
【００３０】
線３１上のディジタル入力信号は、制御信号装置４によって解析され、２つの部分（すなわち、最上位部分及び最下位部分、以下、ＭＳＢ部分及びＬＳＢ部分としても示す）に、線１５上の制御信号装置１４により、分割モジュール３３に供給される制御信号に基づいて分割される。
【００３１】
図３による装置は以下のように機能する。（ディジタル）入力信号が解析され、２つの部分（すなわち、最上位部分（ＭＳＢ）及び最下位部分（ＬＳＢ））に分割される。入力信号ｘの分割は、数学的に、最上位部分をｘｍ＝ｘ  ｄｉｖ  ｋとして、最下位部分をｘｌ＝ｘ  ｍｏｄ  ｋとして表すことが可能である。ｋ＝２ｍ（ｍは、整数０、１、２．．である）の設定は、特に実用的に重要である。信号ｘからｍ個のＬＳＢを単に分割することに対応するからである。最上位部分は次いで、好ましくは、ＪＰＥＧ−ＬＳなどの専用の可逆圧縮手法によって可逆に圧縮される。最下位部分ＬＳＢ及び最上位部分ＭＳＢは、ＬＳＢ値とＭＳＢ値との間の統計的関係を算出する判定器８に送出される。その後、ＬＳＢ値が打ち切られる。分割及び打ち切りは、２ｍの量子化データ間隔でデータを量子化することに相当する。ここで、ｍは、打ち切り最下位ビットの数である。図３では、これは、方形内の十文字によって略示した廃棄ビンにＬＳＢが送出されるということで示す。判定器８は、打ち切られたＬＳＢ値に関連付けられたＭＳＢ値の関数としての打ち切られたＬＳＢ値間の関係を判定する。上記関係は、ＭＳＢに関するデータに結合された打ち切りＬＳＢの値を平均化した特定の統計的関係である。上記関係は、実際の値から判定されるので、これにより、ＬＳＢ値の適応化が可能になる。合成装置は、圧縮ＭＳＢデータ及び統計的情報をデータ信号１２に合成する。このデータ信号はよって、２つの部分（圧縮ＭＳＢデータ、及び打ち切られたＬＳＢ値と圧縮ＭＳＢ値との間の統計的関係に関する情報データ）を含む。
【００３２】
従来の手法と比較して、前述は、かなりの改良をもたらす。既知の装置及び方法は、打ち切られたＬＳＢの数にステップ・サイズが対応する（例えば、３つのＬＳＢが打ち切られた場合、量子化器ステップ・サイズは８である）一様な量子化器を使用してデータを量子化することに事実上、対応する。既知の手法における再構成中、間隔の中央値（（Ｑ−１）／２のオフセット。ここで、Ｑは量子化器ステップ・サイズである。すなわち、量子化データ間隔である）が、打ち切られたＬＳＢの平均再構成値として採用される。しかし、より大きな数のＬＳＢが打ち切られた場合、実際の平均打ち切りＬＳＢ値は、可視画像の場合、（特に、無関係に圧縮された近傍画像セグメント間の強度のジャンプにおける）目に見えるアーチファクトにつながるほど、量子化データ間隔の中央値とは大きく異なり得る。本発明では、ＭＳＢ値とＬＳＢ値との間の統計的関係が確立される。例えば、圧縮中又は圧縮前に、１つ又は複数のＭＳＢ値に対応するＬＳＢの平均値が判定される。「統計的関係」は、広く解釈されるものである。ＭＳＢ値の平均ＬＳＢ値の判定などの単純な統計的関係は、意外にも、好適な結果をもたらすことが明らかになっている。
【００３３】
復号化中に、ＭＳＢ値は、全く打ち切られていないので、高精度で再構成される。再構成ＭＳＢ値について確立された平均ＬＳＢ値を使用することにより、打ち切られたＬＳＢ値のずっと好適な再構成が行われる。
【００３４】
実施例では、複数のＭＳＢ値が、好ましくは、サンプル毎のＭＳＢの部分集合をグルーピングの基礎として併せてグルーピングされる。
【００３５】
例えば、４つのＭＳＢが、サンプル毎に可逆に圧縮される（よって、８ビット・データの場合、サンプル毎に４つのＬＳＢも存在している）。ＭＳＢ値毎の再構成値が送出される場合、１６の値を、１６×４＝６４ビットを使用して送出する必要がある。しかし、ＭＳＢのうちの２つの最上位ビットのみが考慮される場合、４つの値のみ、合計４×４＝１６ビットを送出すればよい。ＬＳＢの再構成値は次いで、２つの最上位ビットが、選択された個別の値（００、０１、１０又は１１）に等しいサンプル全てのＬＳＢの平均値としてなお判定される。これは、ＭＳＢの組について、共通の再構成値が使用される方法及び装置の例である。
【００３６】
ＭＳＢ値全てではなく、小さなＭＳＢ部分集合のみを使用して、ＭＳＢ値とＬＳＢ値との間の統計的関係を算出することは、以下の見識に基づく。画像データが通常の自然データである場合、ＭＳＢはうまく圧縮し、よって、目標圧縮比を満たすための打ち切りＬＳＢ数（すなわち、量子化器ステップ・サイズ）は小さくなり、ＬＳＢ再構成値における差はみえなくなるであろう。圧縮が困難なデータ（例えば、テキストなど）は通常、小さな組のＭＳＢ値を使用するに過ぎない。例えば、黒色及び白色のテキストの場合、完全可逆圧縮を行うためには、単一の最上位ビットをみるだけで十分である。当然、使用する対象のＭＳＢ部分集合の数（及び各部分集合に属するＭＳＢ値）を、画像データに応じて適応的に求めることが可能である。好ましい実施例では、各画像データ・サンプルの２つの最上位ビットに基づいて、固定数の４つの部分集合が使用される。セグメント（画像行の一部。例えば、１２８サンプル）毎に、ＭＳＢの数が、目標圧縮比、及びＭＳＢをどの程度うまく圧縮するかに基づいて、かつ、４ＬＳＢ再構成値を送出するために必要なビット数（すなわち、サンプル毎のビット数−ＭＳＢ数に等しい、ＬＳＢ数の４倍）を考慮に入れて判定される。
【００３７】
送出されるＬＳＢ再構成値の数に応じた性能を例証するために、１２８サンプルの画像データの各セグメントが８０バイトに圧縮される（１．６×圧縮。データは８ビットを有するため）実験が行われた。いくつかの画像の結果として生じるＰＳＮＲ、及びＬＳＢ再構成値の数を表１に示す。
【００３８】
【表１】
2010503254.tif 000015
画像のＴａｒｇｅｔは、別々の多くの検査パターンを含む検査画像である。Ｆｏｎｔｓは、黒色及び白色のテキストを含む画像である（よって、２以上のＬＳＢ再構成値が使用された場合、ＰＳＮＲは無限であり、圧縮は可逆である）。本発明によって得られる向上は、画像コンテンツ、及び再構成値の数に依存する。好ましい実施例は、（既に上述したように）４つの再構成値を使用する。）．上記例では、ＬＳＢ再構成値（平均）は、完全な精度で送出される一方、ＬＳＢ再構成値は当然、更に量子化し、圧縮することも可能である。例えば、４ＬＳＢが打ち切られた場合、信号内の再構成値は前述のＬＳＢのうちの最上位の２ビットのみを含み得、最下位の残りの２ビットは、再構成中に固定値で置き換えられ得る。
【００３９】
イントラフレームＤＣＴ係数の量子化
画像データは、圧縮される前にＤＣＴ（離散コサイン変換）係数に変換される。ＤＣＴ係数は、ＤＣＴ係数行列に配置される。ＤＣＴ係数それぞれは、別々のスカラー量子化器を使用して量子化することが可能である。例えば、ＪＰＥＧ静止画像圧縮標準では、一様な量子化器が使用され、各量子化器の量子化ステップ・サイズは、８×８のステップ・サイズ行列を使用して規定される。典型的な行列は以下の通りである。
【００４０】
【表２】
2010503254.tif 000016
よって、ＤＣＴ係数又は対応する量子化器に応じて、再構成値は別々の範囲を有し得る。ステップ・サイズが最小の量子化器の場合の０乃至１０（又は−５乃至＋５。範囲の中央をバイアスとした場合）から、ステップ・サイズが最大の量子化器の場合の０乃至１２１まで。この例では、量子化は一般に、最下位ビットを打ち切ることによって行われる訳でない。最下位ビットの打ち切りは、スカラー量子化器（２、４、８、１６、３２、６４等）を使用することと同等である。５つの係数に対して、スカラー量子化器は実際に、１６又は６４であるので、前述のＤＣＴ係数の場合、量子化は、最下位ビットの数（４乃至６）の打ち切りとなる。しかし、他のＤＣＴ係数の場合、量子化は、２の累乗（２ｎ）で行われる訳でなく、よって、量子化は幾分、もっと精巧である。係数毎に、入力データをスカラー量子化器で除算する。これにより、量子化データ＋剰余（ｒｅｍ）がもたらされる。量子化中に「剰余」は喪失する。例えば、入力値３０、５０及び９５の場合、以下の量子化ステップ（「量子化データ間隔」とも呼ばれる）により、剰余を備えた以下の量子化値がもたらされる。
【００４１】
【表３】
2010503254.tif 000017
剰余は常に、０と、量子化データ間隔の最大値から１を引いた値とのどこかにある。表でも、剰余の平均を量子化ステップで除算した値を示す。平均の平均がとられる場合、値０．４８が求められる（すなわち、スカラー量子化器の量子化データ間隔の中央値付近。すなわち、平均して、剰余は多くの場合、既知の手法において使用されるように、量子化ステップの半分である）。しかし、入力データの多くの場合、再構成値を単に、量子化値＋（量子化ステップの半分）とした場合、非常に大きな誤差が生じるということも表は示す。従来技術では、復号化器は、量子化データを受け取り、量子化データを量子化器で乗算し、固定補正値を加えることにより、データを再構成する。
【００４２】
量子化データと剰余（すなわち、補正値）との間の関係に関する統計的情報を量子化前又は量子化中に算出することにより、再構成を大きく向上させることが可能であるということを本願の発明者は認識した。
【００４３】
２つの単純な例をあげれば、
例Ａ：
スカラー量子化器が１０の特定のピクチャのＤＣＴ係数の場合、ＤＣＴ値が、ピクチャにわたって（ガウス分布を有する）３２±２の場合、標準的な手法は単一値（量子化値３を有する１００％）をもたらす。復号化器は、復号化器側で、上記値を量子化データ間隔（すなわち、１０）で乗算し、５（すなわち、量子化データ間隔×０．５）を結果に加えて、単一の結果、すなわち３５をもたらす。３５．  平均は次いで、元の３２から、画像誤差につながる、再構成された３５に変えなければならない。
【００４４】
例Ｂ：
スカラー量子化器が１０の特定のピクチャのＤＣＴ係数について、ＤＣＴ値が、ピクチャにわたって（ガウス分布を有する）３０±４の場合、標準的な手法は２つの値（量子化値２を有する５０％、及び量子化値３を有する５０％）をもたらす。復号化器は、復号化器側で、量子化データ値をスカラー量子化器の量子化データ間隔（すなわち、１０）で乗算し、その結果に５を加え、２つの再構成値（再構成値２５を有する再構成データの５０％、及び再構成値３５を有する５０％）を得る。量子化前の値における元の分布（ピーク値３０を中心とする幅４のガウス分布）はよって、（２５及び３５における、）元の分布の外に位置する２つのピークによって再構成されている。信号の広がりはよって、量子化・非量子化ステップで大きく増加している。これは画像誤差につながる。
【００４５】
本発明では、量子化データ（すなわち、２又は３）と、前述の量子化データの剰余との間の統計的関係は、量子化前に算出される。これは、平均を算出するために使用されるアルゴリズムに応じて、１と２との間の平均剰余、又は−１と−２と間の平均剰余につながる。
【００４６】
以下の情報が、復号化器のデータ・ファイルに加えられる。
【００４７】
量子化データ＝３の場合、２を非量子化データに加え、量子化データ＝２の場合、８（すなわち、１０−２）を非量子化データに加える。これは２つの再構成値（値２８を有する再構成データの５０％、値３２を有する５０％）につながる。平均値は、従来技術の符号化手法を使用する場合と同じであるが、再構成値の広がりは大きく削減され、この場合、量子化前の元の信号とほぼ同じである。本発明は、よって、ずっと改良された再構成につながる。
【００４８】
好ましい実施例では、補正値は、ステップ・サイズが最小の量子化器に対して、例えば、０、１、２…９（又は-５、-４、…４、５）になるような整数になる。好ましい実施例では、単一の補正値が、入力データ値（又は対応する量子化器レベル）と無関係に、量子化器毎に使用される。別の好ましい実施例では、補正値は、入力データの値に依存する。例えば、絶対値に依存する。例えば、ステップ・サイズ１０の量子化器の場合、再構成値の絶対値が例えば５０よりも小さい場合、第１の補正値を使用することが可能であり、絶対値が、５０よりも大きい場合、第２の補正値を使用することが可能である。使用される別々の補正値の数は通常、量子化データの確率密度関数（ｐｄｆ）に依存する。一般に、ｐｄｆの変動の傾きが大きいほど、より多くの異なる補正値を使用することの利点が大きくなる。
【００４９】
ＤＣＴ係数に関する上記実施例では、大きく変動する量子化データ間隔を有するスカラー量子化器が使用されている。
【００５０】
より単純な構成では、ＤＣＴ係数それぞれは、例えば、ＭＳＢ部分及びＬＳＢ部分に分割された、上述の実施例に関して上述したものと同等の方法及び装置にあり得る。各ＤＣＴ係数のＬＳＢ値は打ち切ることが可能であり、ＭＳＢデータは圧縮することが可能である。例えば、ＬＳＢを打ち切るための間隔は３２に設定することが可能である。すなわち、最後の５ビットが打ち切られる。量子化データ間隔はその場合、ＤＣＴ係数全てについて同じである（すなわち、２５＝３２）。再構成値の補正なしで（すなわち、喪失している最下位ビットをゼロに設定して）、これは、実験において、ＰＳＮＲ３１．６２ｄＢをもたらす。間隔の１／４の固定的な補正を施すと（すなわち、再構成中に３２／４＝８の補正値を加えると）、ＰＳＮＲが３２．５２ｄＢに向上した。
【００５１】
この補正は、間隔の１／２の、通常使用される固定的な補正（ＰＳＮＲ２６．６９ｄＢ）を施すよりも好適である。しかし、この場合、間隔の１／８の固定的な補正は更に好適である。ＰＳＮＲが３３．８７ｄＢになるからである。
【００５２】
しかし、本発明を使用すれば、より好適な結果を得ることが可能である。ＤＣＴ係数毎に画像全体の単一の補正値が求められる。補正は、画像全体にわたる（すなわち、全ＤＣＴブロックにわたる）ＤＣＴ係数毎の平均誤差とし、これを最も近い整数に丸めることによって求められた。５ビットが欠けているので、各補正値の範囲は基本的には、０，…，３１である。実際には、補正値の８×８行列は、
【００５３】
【表４】
2010503254.tif 000018
である。
【００５４】
本発明による前述の補正はＰＳＮＲを３５．０５ｄＢに向上させ、これは、最善の固定的な補正のケース（３５．０５−３３．８７＝１．１８ｄＢ）に対する向上である（か、又は、間隔の１／８とは異なる固定的な補正を使用する場合、ずっと大きい）。提案された本発明なしで同じＰＳＮＲ向上を達成するためには、ビット・レートを０．６ビット／画素から約０．７ビット／画素に増加させなければならない。これは１６％の向上である。画像は５１２ｘ５１２＝２６２１４４個の画素を有するので、０．１ビット／画素の増加は、約２６２１４ビットの増加に対応する。これは、補正行列を送出するために必要な量よりもずっと多くの量である。エントリ毎５ビットを使用した単純な送信には、５×６４＝３２０ビットしか必要でないに過ぎない。より効率的な送信には、行列のエントリは好ましくは、やはり可変長符号化を使用して、（ジグザグ走査線に沿って）差分的に送信される。
【００５５】
圧縮画像の視覚品質をみると、提案された本発明によってもたらされる改良も、明らかに目に見える。図４では、ＤＣＴ係数に補正が施されない場合の再構成画像を示す（ＰＳＮＲ３１．６２ｄＢ）。図５は、固定されたＱ／８の補正の結果を示す（ＰＳＮＲ３３．８７ｄＢ）。最後に、図６は、本願提案の補正を有する、結果として生じる画像を示す（ＰＳＮＲ３５．０５ｄＢ）。これは、画像品質を明らかに向上させている。（例えば、ＪＰＥＧ標準などの）量子化誤差の視覚重み付けを使用する圧縮手法が使用された場合、補正値の考えられる範囲は当然、重み付け行列に依存し、通常、ＤＣＴ係数毎に異なる（すなわち、ＪＰＥＧ標準圧縮の場合、範囲は、０乃至「行列におけるＱ値−１」である）。この場合でも、差分ジグザグ送信を使用して、補正を送出する効率を増加させることができる。
【００５６】
スケーラブルでない圧縮手法の場合、補正行列は一度のみ送出すればよい。スケーラブルな圧縮手法の場合、後続するビットプレーンそれぞれが受け取られた後、補正値の範囲が変わる。したがって、新たな補正値が好ましくは、完全なビットプレーン後に送出される。これらを効率的に送信するために、更なるオプション（すなわち、ジグザグ走査によって差分的に送出することに加えて）は、先行するビットプレーン後の同じ係数の値と差分的に比較された補正値を（例えば、新たな補正値の予測として２で除算した、先行する補正値を使用することによって）送出するというものである。
【００５７】
本発明は、量子化データの品質を向上させるために適用することが可能である。これは、画像圧縮又はビデオ圧縮の分野において特に有利であり、この分野における将来の標準の一部になり得る。転送された情報は、（データを解釈するやり方が分かっている新たな復号化器が恩恵を受けることが可能であるように）「専用データ」又は「補助データ」の一部として、標準的なビットストリームにおいて後方互換的に送出されるか、又は、（新たな復号化器全てが、データを解釈するやり方が分かっており、恩恵を受けることが可能であるように）、ＭＰＥＧ４−ＡＶＣ／Ｈ．２６４の新たなＳＥＩメッセージ定義などの既に存在している標準の単純な拡張によってイネーブルされ得る。
【００５８】
図７は、データ信号を略示する。データ信号は、量子化データ（この例では、量子化中に除去されたデータと、量子化データとの間の統計的情報ＬＳＢ＝Ｆ（ＭＳＢ）に関する情報データ、及び量子化され、圧縮されたＭＳＢデータ）を含む。多くの場合、情報の形式は、特定の量子化データ間隔の補正値の形式となる。情報はより具体的であり得、例えば、補正値は、量子化データ間隔にのみならず、データの値自体にも依存させることができる。
【００５９】
図８は、本発明による復号化器及び復号化方法を示す。入ってくる符号化され、量子化され、（この例では更に）圧縮された信号１２が受け取られる。信号１２は解析され、ＭＳＢに関する情報を提供する信号の一部が復号化され、伸張される（２３）。量子化中に除去された入力データの一部（＝ＬＳＢ）と量子化データ（ＭＳＢ）との間の関係（すなわち、ＬＳＢ＝Ｆ（ＭＳＢ））に関する情報を提供する統計的情報を備える信号部分は再構成器２２に送出される。この例では、統計的情報データは直接送出される。統計的情報自体が圧縮される場合、統計的情報はまず、再構成器２２に送出される前に伸張されるか、又は再構成器２２は、統計的情報データを伸張する部分を有する。再構成器２２は判定器８１を含む。上記判定器は入力として、ＭＳＢ値、及び統計的情報ＬＳＢ＝Ｆ（ＭＳＢ）を有する。復号化されたＭＳＢ値と、ＭＳＢ値自体との間の統計的関係に関する情報を使用すれば、対応するＬＳＢ値が判定器８１において判定される。ＭＳＢ値及びＬＳＢ値は合成器８２において合成される。
【００６０】
本発明は、全ての種類のデータ又は信号の量子化に施すことが可能である。例えば、サブバンド変換係数、ウェーブレット変換係数、ウォルシュ・アダマール変換係数、ビデオ信号、画像、オーディオ信号、音声信号、スペクトル・データ、レーダー信号等である。
【００６１】
要約すれば、本発明は以下のように説明することができる。
【００６２】
符号化方法及び符号化器では、統計的情報が生成され、（時には「逆量子化」と呼ばれる、）再構成中に使用される対象の再構成値についでの統計的情報が符号化データ信号に加えられる。符号化データ信号は、量子化中に除去された元の入力データの一部と、量子化データとの間の関係に関する情報を提供するデータ情報を含む。復号化器及び復号化方法は、再構成中に情報データを使用する。これは、入力データ統計に適合可能である再構成中に使用される対象の再構成値をイネーブルし、それにより、データ再構成を向上させ、量子化誤差を削減することが可能になる。再構成値は、量子化中に除去されたデータ信号の一部の再構成のために再構成中に使用される対象の値である。復号化器における再構成は、符号化器において収集される情報データによって誘導され、この情報データは、量子化後の残りの量子化データに対する、入力データの除去部分に関する統計的情報を求めることによって得られる。
【００６３】
本発明の概念において、判定器、打切器、圧縮器等は、例えば、何れかのハードウェア、本願記載の算出、打ち切り、圧縮等を実施又は支援するよう企図された何れかの回路若しくはサブ回路、本発明による動作を行うよう企図若しくはプログラムされた何れかのソフトウェア（コンピュータ・プログラムあるいはサブ・プログラムあるいはコンピュータ・プログラムの組、又はプログラム・コード）、並びに、後述する例示的な実施例に制限されることなく、そういうものとして動作するハードウェア及びソフトウェアの何れかの組み合わせを含むよう広く解するものとする。実施例では、２つ以上の構成要素を一ハードウェア又はソフトウェアに合成することができる。一ソフトウェア又はハードウェアは、２つ以上の機能を行うこともできる。
【００６４】
上記具体的な記載内容に本発明が限定されないことを当業者は認識するであろう。本発明は、新規の特徴的な特性、及び、特徴的な特性の組み合わせ全てにおいて存在している。請求項における参照符号は、その保護範囲を限定するものでない。「ｔｏ  ｃｏｍｐｒｉｓｅ」の動詞及びその活用形を使用していることは、特許請求の範囲記載の構成要素以外の構成要素が存在することを排除するものでない。構成要素に先行する冠詞「ａ」又は「ａｎ」を使用していることは、前述の構成要素が複数存在することを排除するものでない。
【００６５】
本発明は特定の実施例によって説明している、上記実施例は、本発明を例証するものであり、限定的であると解するべきでない。本発明は、ハードウェア、ファームウェア、若しくはソフトウェア、又はそれらの組合せで実現することができる。他の実施例も、特許請求の範囲記載の範囲内にある。明細書を簡潔にする理由で明記していないが、符号化装置及び／又は符号化方法に関して説明した好ましい実施例それぞれに、対応する復号化装置及び復号化方法が存在している。前述の復号化装置及び復号化方法も好ましい実施例を構成する。
【手続補正２】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
入力データ信号を符号化データ信号に符号化する装置であって、前記装置は、入力データを量子化し、前記入力データを量子化データ間隔のマップにマッピングする量子化器を備え、前記入力データの一部は量子化中に除去され、前記符号化する装置は、
入力データの組の量子化前又は量子化中に統計的情報（ＬＳＢ＝Ｆ（ＭＳＢ））を判定する判定器であって、前記統計的情報は、前記量子化データの非量子化中に前記入力データを再構成するための再構成値を提供する判定器と、
再構成値を提供する情報データを前記符号化データ信号に加える合成装置とを備え、
前記判定器は、前記量子化データ間隔のマップ内のいくつかの量子化データ間隔群のいくつかの共通の再構成値を判定するよう構成された装置。
【請求項２】
請求項１記載の装置であって、前記量子化器は、前記データを最下位ビット及び最上位ビットに分割する分割器と、いくつかの最下位ビット（ＬＳＢ）を打ち切る打切器とを備え、前記判定器は、前記最下位ビットの打ち切り前又は打ち切り中に、いくつかの最上位ビット群に対する、打ち切られた最下位ビットのいくつかの共通再構成値を判定するよう構成され、前記合成装置は、前記統計的情報を含む情報データを前記符号化データ信号に加えるよう構成される装置。
【請求項３】
請求項２記載の装置であって、前記判定器は、データ信号の１つ又は複数のＭＳＢ値の平均ＬＳＢ値を求め、前記平均ＬＳＢ値に関する情報を前記統計的情報に含める装置。
【請求項４】
請求項１記載の装置であって、前記入力データは変換係数で構成され、前記判定器は、いくつかの変換係数部分集合毎に、いくつかの共通の再構成値を判定するよう構成される装置。
【請求項５】
入力データ信号を符号化する方法であって、前記入力データ信号が量子化され、前記入力データ信号を量子化データ間隔のマップにマッピングし、前記入力データ信号の一部が除去され、統計的情報が、入力データの量子化前又は量子化中に収集され、前記統計的情報は、前記量子化データの非量子化中に、前記入力データの再構成のための再構成データを提供し、再構成値に関する情報が前記符号化データ信号に加えられ、前記量子化データ間隔のマップ内のいくつかの量子化データ間隔群に対する、前記再構成値のいくつかの共通値が判定される方法。
【請求項６】
請求項５記載の方法であって、前記符号化は、前記入力データを最下位ビット（ＬＳＢ）及び最上位ビット（ＭＳＢ）に分割し、いくつかの最下位ビットを打ち切り、統計的情報が、前記最下位ビットの打ち切り前に、又は打ち切り中に収集され、前記統計的情報は、
いくつかの最上位ビット群に対する、打ち切られた最下位ビットのいくつかの共通再構成値を提供し、前記再構成値に関する情報は、前記符号化データ信号に加えられる方法。
【請求項７】
請求項６記載の方法であって、前記データは変換係数において構成され、いくつかの変換係数群に対する、いくつかの共通の再構成値が判定される方法。
【請求項８】
データ信号を復号化する装置であって、前記データ信号は、量子化データ間隔のマップ上に量子化データ信号を含み、前記装置は、前記量子化データ信号を再構成する再構成器を備え、前記データ信号は、前記量子化データ信号から入力データを再構成するための再構成値に関する情報を含み、前記装置は、前記データ信号に含まれる前記再構成値に関する前記情報を受け取り、読み取るよう構成され、前記装置は、前記量子化データ信号を再構成するうえで前記再構成値を使用するよう構成され、前記データ信号は、前記量子化データ間隔のマップ内のいくつかの量子化データ間隔群に対する、前記再構成値のいくつかの共通値を含む装置。
【請求項９】
請求項８記載の装置であって、前記データ信号は、元のデータ信号の最上位ビットから得られ、前記元のデータ信号の最下位ビットを打ち切った量子化データ信号を含み、前記装置は前記打ち切り最下位ビットを再構成する再構成器を備え、前記装置は、前記打ち切られた最下位ビットの再構成値に関する情報を含む情報データを受け取るよう構成され、前記再構成値を前記再構成器に供給するよう構成され、前記再構成器は、前記量子化データ間隔のマップ内のいくつかの最上位ビット群に対する、最下位ビットを再構成するためのいくつかの共通の再構成値を使用するよう構成される装置。
【請求項１０】
量子化データ間隔のマップ上に構成された量子化データを含むデータ信号を復号化する方法であって、前記方法は、量子化データ信号を再構成する工程を含み、前記データ信号は、再構成値に関する情報を含み、前記再構成値は、前記再構成値を量子化データ間隔に割り当てることにより、前記データ信号を再構成するために使用され、前記データ信号は、前記量子化データ間隔のマップ内のいくつかの量子化データ間隔群に対する、いくつかの共通の再構成値を含む方法。
【請求項１１】
請求項１０記載の方法であって、前記データ信号は、元のデータ信号の最上位ビットから得られ、前記元のデータ信号の最下位ビットが打ち切られた量子化データ信号を含み、前記方法は、前記打ち切られた最下位ビットを再構成する工程を含み、前記データ信号は、打ち切られた最下位ビットの再構成値に関する情報を含み、前記再構成値は、前記最下位ビットを再構成するために使用され、前記信号は、前記量子化データ間隔のマップ内のいくつかの最上位ビット群に対する、前記最下位ビットを再構成するいくつかの共通の再構成値を含む方法。
【請求項１２】
量子化データ間隔のマップ上の量子化データ、並びに、量子化中に除去されたデータの一部、及び前記量子化データの再構成値を提供する情報データを含むデータ信号であって、前記データ信号は、量子化データ間隔内のいくつかの量子化データ間隔群に対するいくつかの共通再構成値に関する情報を含むデータ信号。
【請求項１３】
請求項１２記載のデータ信号であって、前記量子化データは、元の信号の最下位ビットを打ち切ることによって形成され、前記情報データは、いくつかの最上位ビット群に対する、打ち切られた最下位ビットのいくつかの共通再構成値を含むデータ信号。
【国際調査報告】
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