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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】特許公報(B2)
(11)【特許番号】6367963
(24)【登録日】2018年7月13日
(45)【発行日】2018年8月1日
(54)【発明の名称】画面コンテンツ符号化のためのパレット符号化
(51)【国際特許分類】
H04N 19/463 20140101AFI20180723BHJP
H04N 19/94 20140101ALI20180723BHJP
H04N 19/70 20140101ALI20180723BHJP
【ＦＩ】
H04N19/463
H04N19/94
H04N19/70
【請求項の数】14
【全頁数】39
(21)【出願番号】特願2016-557267(P2016-557267)
(86)(22)【出願日】2015年3月16日
(65)【公表番号】特表2017-513334(P2017-513334A)
(43)【公表日】2017年5月25日
(86)【国際出願番号】US2015020765
(87)【国際公開番号】WO2015139040
(87)【国際公開日】20150917
【審査請求日】2016年11月11日
(31)【優先権主張番号】62/041,043
(32)【優先日】2014年8月23日
(33)【優先権主張国】US
(31)【優先権主張番号】61/953,700
(32)【優先日】2014年3月14日
(33)【優先権主張国】US
(73)【特許権者】
【識別番号】514041959
【氏名又は名称】ヴィド スケール インコーポレイテッド
(74)【代理人】
【識別番号】110001243
【氏名又は名称】特許業務法人 谷・阿部特許事務所
(72)【発明者】
【氏名】ツァイ チャ−ミン
(72)【発明者】
【氏名】ホー ユーウェン
(72)【発明者】
【氏名】シウ シアオユー
(72)【発明者】
【氏名】イエン イエ
【審査官】
岩井 健二
(56)【参考文献】
【文献】
国際公開第２０１５／０８６７１８（ＷＯ，Ａ２）
【文献】
国際公開第２０１５／０８６７１７（ＷＯ，Ａ２）
【文献】
国際公開第２０１５／００６７２４（ＷＯ，Ａ２）
【文献】
Zhaotai Pan et al.，A Low-Comprexity Screen Compression Scheme for Interactive Screen Sharing，IEEE Transactions on Circuits and Systems for Video Technology，IEEE，２０１３年 ６月，Vol.23, No.6，pp.949-960
【文献】
Liwei Guo et al.，Non-RCE3: Modified Palette Mode for Screen Content Coding，Joint Collaborative Team on Video Coding (JCT-VC) of ITU-T SG 16 WP 3 and ISO/IEC JTC 1/SC 29/WG 11，14th Meeting: Vienna, AT，２０１３年 ７月，JCTVC-N0249，pp.1-6
【文献】
Liwei Guo et al.，Evaluation of Palette Mode Coding on HM-12.0+RExt-4.1，Joint Collaborative Team on Video Coding (JCT-VC) of ITU-T SG 16 WP 3 and ISO/IEC JTC 1/SC 29/WG 11，15th Meeting: Geneva, CH，２０１３年１０月，JCTVC-O0218_r1，pp.1-7
【文献】
Xiaoyu Xiu et al.，Description of screen content coding technology proposal by InterDigital，Joint Collaborative Team on Video Coding (JCT-VC) of ITU-T SG16 WP3 and ISO/IEC JTC1/SC29/WG11，17th Meeting: Valencia, ES，２０１４年 ３月，JCTVC-Q0037，pp.1-30
(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）
Ｈ０４Ｎ １９／００ − １９／９８
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
ビデオデータをパレット復号化する方法であって、
パレットテーブルを定義したデータを受信するステップであって、前記パレットテーブルは、複数の色のそれぞれの色に対応する複数のカラーインデックスを含む、ステップと、
パレットインデックス予測データを受信するステップであって、前記パレットインデックス予測データは、前記ビデオデータの１つまたは複数の画素を前記パレットテーブルにおける１つまたは複数のカラーインデックスにマッピングするパレットインデックスマップの少なくとも一部に対するインデックス値を示すデータを含む、ステップと、
少なくとも部分的に、前の符号化モードと関連付けられた最後のインデックス値に基づいて前記パレットインデックス予測データのインデックス値を調整するかどうかを判定することによって、前記パレットインデックス予測データから前記パレットインデックスマップを生成するステップであって、前記パレットインデックス予測データの前記インデックス値は、前記インデックス値が前記最後のインデックス値以上である場合に１つ増加され、および前記パレットインデックス予測データの前記インデックス値は、前記インデックス値が前記最後のインデックス値未満である場合に調整されない、ステップと、
前記パレットインデックスマップに沿って、前記ビデオデータを再構築するステップと を備えたことを特徴とする方法。
パレットテーブルを定義したデータを受信するステップであって、前記パレットテーブルは、複数の色のそれぞれの色に対応する複数のカラーインデックスを含む、ステップと、
パレットインデックス予測データを受信するステップであって、前記パレットインデックス予測データは、前記ビデオデータの１つまたは複数の画素を前記パレットテーブルにおける１つまたは複数のカラーインデックスにマッピングするパレットインデックスマップの少なくとも一部に対するインデックス値を示すデータを含む、ステップと、
少なくとも部分的に、前の符号化モードと関連付けられた最後のインデックス値に基づいて前記パレットインデックス予測データのインデックス値を調整するかどうかを判定することによって、前記パレットインデックス予測データから前記パレットインデックスマップを生成するステップであって、前記パレットインデックス予測データの前記インデックス値は、前記インデックス値が前記最後のインデックス値以上である場合に１つ増加され、および前記パレットインデックス予測データの前記インデックス値は、前記インデックス値が前記最後のインデックス値未満である場合に調整されない、ステップと、
前記パレットインデックスマップに沿って、前記ビデオデータを再構築するステップと を備えたことを特徴とする方法。
【請求項2】
前記インデックス値は、カレント画素と関連付けられ、前記パレットインデックス予測データおよび前記最後のインデックス値は、ランモードと関連付けられ、ならびに前記最後のインデックス値は、前記カレント画素からの走査パターンに従った距離に位置する前の画素のインデックス値である、ことを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項3】
前記インデックス値は、カレント画素と関連付けられ、前記パレットインデックス予測データおよび前記最後のインデックス値は、コピーモードと関連付けられ、ならびに前記最後のインデックス値は、前記カレント画素からの走査パターンに従った距離に位置する前の画素のインデックス値である、ことを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項4】
ビデオデータをパレット復号化する復号器であって、
パレットテーブルを定義したデータを受信し、前記パレットテーブルは、複数の色のそれぞれの色に対応する複数のカラーインデックスを含み、
パレットインデックス予測データを受信し、前記パレットインデックス予測データは、前記ビデオデータの１つまたは複数の画素を前記パレットテーブルにおける１つまたは複数のカラーインデックスにマッピングするパレットインデックスマップの少なくとも一部に対するインデックス値を示すデータを含み、
少なくとも部分的に、前の符号化モードと関連付けられた最後のインデックス値に基づいて前記パレットインデックス予測データのインデックス値を調整するかどうかを判定することによって、前記パレットインデックス予測データから前記パレットインデックスマップを生成し、
前記インデックス値が前記最後のインデックス値以上である場合に前記パレットインデックス予測データの前記インデックス値を１つ増加させ、および、前記インデックス値が前記最後のインデックス値未満である場合に前記パレットインデックス予測データの前記インデックス値を調整しないと判定し、ならびに、
前記パレットインデックスマップに沿って、前記ビデオデータを再構築する
プロセッサを備えたことを特徴とする復号器。
パレットテーブルを定義したデータを受信し、前記パレットテーブルは、複数の色のそれぞれの色に対応する複数のカラーインデックスを含み、
パレットインデックス予測データを受信し、前記パレットインデックス予測データは、前記ビデオデータの１つまたは複数の画素を前記パレットテーブルにおける１つまたは複数のカラーインデックスにマッピングするパレットインデックスマップの少なくとも一部に対するインデックス値を示すデータを含み、
少なくとも部分的に、前の符号化モードと関連付けられた最後のインデックス値に基づいて前記パレットインデックス予測データのインデックス値を調整するかどうかを判定することによって、前記パレットインデックス予測データから前記パレットインデックスマップを生成し、
前記インデックス値が前記最後のインデックス値以上である場合に前記パレットインデックス予測データの前記インデックス値を１つ増加させ、および、前記インデックス値が前記最後のインデックス値未満である場合に前記パレットインデックス予測データの前記インデックス値を調整しないと判定し、ならびに、
前記パレットインデックスマップに沿って、前記ビデオデータを再構築する
プロセッサを備えたことを特徴とする復号器。
【請求項5】
前記インデックス値は、カレント画素と関連付けられ、前記パレットインデックス予測データおよび前記最後のインデックス値は、ランモードと関連付けられ、ならびに前記最後のインデックス値は、前記カレント画素からの走査パターンに従った距離に位置する前の画素のインデックス値である、ことを特徴とする請求項４に記載の復号器。
【請求項6】
前記インデックス値は、カレント画素と関連付けられ、前記パレットインデックス予測データおよび前記最後のインデックス値は、コピーモードと関連付けられ、ならびに前記最後のインデックス値は、前記カレント画素からの走査パターンに従った距離に位置する前の画素のインデックス値である、ことを特徴とする請求項４に記載の復号器。
【請求項7】
ビデオデータをパレット符号化する方法であって、
複数の色のそれぞれの色に対応する複数のカラーインデックスを含むパレットテーブルを生成するステップと、
前記ビデオデータの１つまたは複数の画素を前記パレットテーブルにおける１つまたは複数のカラーインデックスにマッピングするパレットインデックスマップを作成するステップと、
前記パレットインデックスマップに基づいて、パレットインデックス予測データを生成するステップであって、前記パレットインデックス予測データは、前記パレットインデックスマップの少なくとも一部に対するインデックス値を示すデータを含み、前記パレットインデックス予測データを生成するステップは、前の符号化モードと関連付けられた最後のインデックス値に基づいて、前記パレットインデックスマップのインデックス値を調整するかどうかを判定するステップを含み、前記パレットインデックスマップの前記インデックス値は、前記インデックス値が前記最後のインデックス値よりも大きい場合に１つ減少され、および前記パレットインデックスマップの前記インデックス値は、前記インデックス値が前記最後のインデックス値より大きくない場合に調整されない、ステップと
を備えたことを特徴とする方法。
複数の色のそれぞれの色に対応する複数のカラーインデックスを含むパレットテーブルを生成するステップと、
前記ビデオデータの１つまたは複数の画素を前記パレットテーブルにおける１つまたは複数のカラーインデックスにマッピングするパレットインデックスマップを作成するステップと、
前記パレットインデックスマップに基づいて、パレットインデックス予測データを生成するステップであって、前記パレットインデックス予測データは、前記パレットインデックスマップの少なくとも一部に対するインデックス値を示すデータを含み、前記パレットインデックス予測データを生成するステップは、前の符号化モードと関連付けられた最後のインデックス値に基づいて、前記パレットインデックスマップのインデックス値を調整するかどうかを判定するステップを含み、前記パレットインデックスマップの前記インデックス値は、前記インデックス値が前記最後のインデックス値よりも大きい場合に１つ減少され、および前記パレットインデックスマップの前記インデックス値は、前記インデックス値が前記最後のインデックス値より大きくない場合に調整されない、ステップと
を備えたことを特徴とする方法。
【請求項8】
前記インデックス値は、カレント画素と関連付けられ、前記パレットインデックス予測データおよび前記最後のインデックス値は、ランモードと関連付けられ、ならびに前記最後のインデックス値は、前記カレント画素からの走査パターンに従った距離に位置する前の画素のインデックス値である、ことを特徴とする請求項７に記載の方法。
【請求項9】
前記インデックス値は、カレント画素と関連付けられ、前記パレットインデックス予測データおよび前記最後のインデックス値は、コピーモードと関連付けられ、前記最後のインデックス値は、前記カレント画素からの走査パターンに従った距離に位置する前の画素のインデックス値である、ことを特徴とする請求項７に記載の方法。
【請求項10】
前記パレットテーブルおよび前記パレットインデックス予測データを復号器に送信するステップをさらに備えたことを特徴とする請求項７に記載の方法。
【請求項11】
ビデオデータをパレット符号化する符号器であって、
複数の色のそれぞれの色に対応する複数のカラーインデックスを含むパレットテーブルを生成し、
前記ビデオデータの１つまたは複数の画素を前記パレットテーブルにおける１つまたは複数のカラーインデックスにマッピングするパレットインデックスマップを作成し、
前記パレットインデックスマップに基づいて、パレットインデックス予測データを生成し、前記パレットインデックス予測データは、前記パレットインデックスマップの少なくとも一部に対するインデックス値を示すデータを含み、前記パレットインデックス予測データを生成することは、前の符号化モードと関連付けられた最後のインデックス値に基づいて、前記パレットインデックスマップのインデックス値を調整するかどうかを判定することを含み、
前記インデックス値が前記最後のインデックス値よりも大きい場合に前記パレットインデックスマップの前記インデックス値を１つ減少させ、および前記インデックス値が前記最後のインデックス値より大きくない場合に前記パレットインデックスマップの前記インデックス値を調整しないと判定する
プロセッサを備えたことを特徴とする符号器。
複数の色のそれぞれの色に対応する複数のカラーインデックスを含むパレットテーブルを生成し、
前記ビデオデータの１つまたは複数の画素を前記パレットテーブルにおける１つまたは複数のカラーインデックスにマッピングするパレットインデックスマップを作成し、
前記パレットインデックスマップに基づいて、パレットインデックス予測データを生成し、前記パレットインデックス予測データは、前記パレットインデックスマップの少なくとも一部に対するインデックス値を示すデータを含み、前記パレットインデックス予測データを生成することは、前の符号化モードと関連付けられた最後のインデックス値に基づいて、前記パレットインデックスマップのインデックス値を調整するかどうかを判定することを含み、
前記インデックス値が前記最後のインデックス値よりも大きい場合に前記パレットインデックスマップの前記インデックス値を１つ減少させ、および前記インデックス値が前記最後のインデックス値より大きくない場合に前記パレットインデックスマップの前記インデックス値を調整しないと判定する
プロセッサを備えたことを特徴とする符号器。
【請求項12】
前記インデックス値は、カレント画素と関連付けられ、前記パレットインデックス予測データおよび前記最後のインデックス値は、ランモードと関連付けられ、ならびに前記最後のインデックス値は、前記カレント画素からの走査パターンに従った距離に位置する前の画素のインデックス値である、ことを特徴とする請求項１１に記載の符号器。
【請求項13】
前記インデックス値は、カレント画素と関連付けられ、前記パレットインデックス予測データおよび前記最後のインデックス値は、コピーモードと関連付けられ、前記最後のインデックス値は、前記カレント画素からの走査パターンに従った距離に位置する前の画素のインデックス値である、ことを特徴とする請求項１１に記載の符号器。
【請求項14】
前記プロセッサは、前記パレットテーブルおよび前記パレットインデックス予測データを復号器に送信するように構成される、ことを特徴とする請求項１１に記載の符号器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
関連出願の相互参照本出願は、２０１４年３月１４日に出願された米国特許仮出願第６１／９５３，７００号明細書および２０１４年８月２３日に出願された米国特許仮出願第６２／０４１，０４３号明細書の利益を主張し、その開示内容は、参照によりすべて本明細書に組み込まれる。
【背景技術】
【0002】
画面コンテンツ共有アプリケーションは、リモートデスクトップ、ビデオ会議、モバイルメディアプレゼンテーションのアプリケーションの人気が高まる中、近年大変人気となっている。製造業界の適用要件（application requirements）が存在し得る。画面コンテンツは、自然なビデオシーンの部分とならないビデオを指す。画面コンテンツは、例えば、（例えば、モニタに同時に示される視覚的に分かれた２つの別個のピクチャの）アウトライン、ワード、線画などを含む。画面コンテンツは、いくつかの主色およびビデオコンテンツの鋭角カーブ、テキストなどの優勢による鋭角エッジを有する多数のブロックを含む。
【0003】
ビデオ圧縮方法を使用して、画面コンテンツを符号化できる。多くの既存の圧縮方法は、画面コンテンツの特徴を完全に特徴付けていないことにより、非効率な圧縮性能を招く恐れがある。さらに、受信機において再構築されたピクチャは、品質の問題が生じ得る。例えば、カーブとテキストがぼやけて見分けにくいこともある。
【0004】
画面コンテンツの符号化に効率的であるビデオ圧縮方法は、メディアプレゼンテーションおよびリモートデスクトップの目的で人々がますます自分達のデバイスコンテンツを共有するようになったので、重要性が増している。さらに、モバイルデバイスの画面表示の解像度が実質的に上がって、高精細または超高精細解像度になった。ブロック符号化モードおよび変換などのビデオ符号化ツールは、画面コンテンツの符号化に最適化されていないこともあり、画面コンテンツを送信するための帯域幅消費が増加する恐れがある。
【発明の概要】
【0005】
ビデオデータ、例えば、画面コンテンツビデオデータをパレット復号化するための方法、システム、および手段が開示されている。パレットテーブルを定義するデータを受信できる。パレットテーブルは、複数の色のそれぞれの色に対応する複数のインデックス値を備えることができる。パレットインデックス予測データを受信できる。パレットインデックス予測データは、ビデオデータの１または複数の画素をパレットテーブルの１または複数の色インデックスにマップすることができるパレットインデックスマップの少なくとも一部のインデックス値を示すことができるデータを備えることができる。パレットインデックスマップは、少なくとも一部は最後のインデックス値に基づいてパレットインデックス予測データのインデックス値を調整するかどうかが判定されるパレットインデックス予測データから作成され得る。パレットインデックスマップに従ってビデオデータを再構築することができる。
【0006】
ビデオデータは、複数の色のそれぞれの色に対応する複数の色インデックスを備えるパレットテーブルを作り出すことによってパレット符号化され得る。パレットインデックスマップを生成することができる。パレットインデックスマップは、ビデオデータの１または複数の画素をパレットテーブルの１または複数の色インデックスにマップすることができる。パレットインデックスマップに基づいてパレットインデックス予測データを作成することができる。パレットインデックス予測データは、パレットインデックスマップの少なくとも一部のインデックス値を示すことができるデータを備えることができる。パレットインデックス予測データの作成は、最後のインデックス値に基づいてパレットインデックスマップのインデックス値を調整するかどうかを判定することを含むことができる。
【0007】
パレットテーブルを定義するデータを受信できる。パレットテーブルは、複数の主色のそれぞれの色に対応する複数の色インデックス値を備えることができる。パレットインデックス予測データを受信できる。パレットインデックス予測データは、ランバリューをパレットインデックスマップの少なくとも一部のインデックス値と関連付けることができるランバリューデータを備えることができる。少なくとも１つのランバリューをエスケープカラーインデックスと関連付けることができる。パレットテーブル、パレットインデックス予測データ、およびパレットインデックスマップに従って、ビデオデータの少なくとも一部を再構築することができる。
【0008】
ビデオデータは、複数の主色のそれぞれの色に対応する複数の色インデックスを備えることができるパレットテーブルを作り出すことによってパレット復号化され得る。パレットインデックスマップを生成することができる。パレットインデックスマップは、画素の色が主色と関連付けられていれば、ビデオデータの画素をパレットテーブルの色インデックスにマップする。パレットインデックスマップは、画素の色が主色と関連付けられていなければ、ビデオデータの画素をエスケープカラーインデックスにマップする。パレットインデックスマップに基づいてパレットインデックス予測データを作成することができる。パレットインデックス予測データは、ランバリューをパレットインデックスマップの少なくとも一部のインデックス値に関連付けるランバリューデータを備えることができる。ラン値データの少なくとも１つのランバリューをエスケープカラーインデックスと関連付けることができる。
【0009】
ビデオデータは、例えば、ビデオビットストリームでパレットテーブルを受信することによってパレット復号化され得る。パレットテーブルは、複数の色のパレット色を表すことができる複数のインデックスを備えることができる。パレットインデックスマップパラメータをビデオビットストリームで受信できる。パレットインデックスマップパラメータは、一連のインデックスを表すことができる。一連のインデックスのうちの１または複数のインデックス、例えば、各インデックスは、ビデオデータの符号化ユニットの１または複数の画素を、パレットテーブルのパレット色またはエスケープカラーモードのいずれかにマップすることができる。パレットインデックスマップパラメータに基づいて、パレットインデックスマップによってエスケープカラーモードにマップされ得る符号化ユニットの画素を判定することができる。符号化ユニットのインデックスマップパラメータのセットを受信した後、復号器は、エスケープカラーモードにマップされる符号化ユニットの画素のそれぞれのエスケープカラー値を示すことができるエスケープカラーパラメータを受信できる。受信されたパレットインデックスマップパラメータおよび受信されたエスケープカラーパラメータに基づいて符号化ユニットの画素の色を再構築することができる。
【0010】
ビデオデータは、複数の色のパレット色を表すことができる複数のインデックスを備えることができるパレットテーブルを作り出すことによってパレット符号化され得る。ビデオデータの符号化ユニットのパレットインデックスマップを生成することができる。パレットインデックスマップは、一連のインデックスを備えることができる。一連のインデックスのうちの１または複数のインデックス、例えば、各インデックスを、パレットテーブルの複数のインデックスまたはエスケープカラーモードを示すインデックスのいずれかから取り出すことができる。一連のインデックスは、符号化ユニットの画素をパレット色またはエスケープカラーモードに選択的にマップすることができる。パレットテーブルおよびパレットインデックスマップパラメータをビデオビットストリームに送信できる。パレットインデックスマップパラメータは、符号化ユニットのパレットインデックスマップの一連のインデックスを表すことができる。パレットインデックスマップパラメータが送信された後、付加的なパラメータをビデオビットストリームに送信できる。これらの付加的なパラメータは、エスケープカラーモードにマップされる符号化ユニットの画素のエスケープカラー値を示すことができる。
【図面の簡単な説明】
【0011】
例として添付図面とともに与えられた、以下の説明からより詳細な理解を得ることができる。【図1】画面コンテンツ共有システムのブロック図である。
【図2】ビデオ復号器のブロック図である。
【図3】ビデオ符号器のブロック図である。
【図4】ＨＥＶＣの８つの予測ユニットモードを示す図である。
【図5A】ワード形式の１つの画面コンテンツの例を示す図である。
【図6】いくつかの例示的な走査順を示す図である。
【図7A】ＢＷＴ符号化の例を示す図である。
【図7B】ＢＷＴ復号化の例を示す図である
【図8】コピーレフトモードの例を示す図である。
【図9】遷移モード予測の例を示す図である。
【図10】ランモードのライスパラメータルックアップテーブルの例を示す図である。
【図11】エスケープカラーインデックスのレンダリングの例を示す図である。
【図12】エスケープカラー予測の例を示す図である。
【図13】エスケープカラー符号化の例を示す図である。
【図14A】開示された１または複数の実施形態を実装することができる例示的な通信システムのシステム図である。
【発明を実施するための形態】
【0012】
さまざまな図に関する具体的な実施形態の詳細な説明についてこれより説明する。本説明は、可能な実装の詳細な例を提供しているが、その詳細は、例示的であることを意図し、決してその適用範囲を限定するものではないことに留意されたい。
【0013】
図１は、例示的な画面コンテンツ共有システムを示すブロック図である。画面コンテンツ共有システムは、受信機１０、復号器１２、およびディスプレイ（例えば、レンダラ）１４を含むことができる。受信機１０は、ビデオ信号を受信することができ、そしてビデオストリームを復号化することができ、かつディスプレイ１４に出力され得る複数のピクチャバッファ１６に記憶された複数の別個のピクチャを作成することができる復号器１２に転送にするためにそれらのビデオ信号を復調することができる。
【0014】
図２は、図１の復号器１２として使用できる例示的なブロックベースのシングルレイヤ復号器を示すブロック図である。復号器は、符号器によって作り出されるビデオビットストリーム２０１を受信し、そしてビデオ信号が表示されるように再構築できる。ビデオ復号器において、ビットストリーム２０１は、エントロピー復号器２０３によってパースされる。残差係数は、逆量子化器論理ブロック２０５で逆量子化されて、逆変換論理ブロック２０７で逆変換されて再構築された残差信号２０９を取得することができる。空間予測（例えば、空間予測論理ブロック２１１）および／または時間予測（例えば、時間予測論理ブロック２１３）を使用して予測信号２１５を取得するために符号化モードと予測情報を使用できる。予測信号２１５と再構築された残差信号２０９とを一緒にして再構築されたビデオ信号２１７を取得することができる。再構築されたビデオ信号は、モニタ２２３に表示するために参照ピクチャストア２２１に記憶される前におよび／または今後のビデオ信号を復号化するために使用される前に、ループフィルタリング（例えば、ループフィルタ論理ブロック２１９）をさらに通過することができる。
【0015】
図３は、図１の画面コンテンツ共有システムにおいて受信される符号化されるビデオデータを作成するために使用できる例示的ブロックベースのシングルレイヤビデオ符号器を示すブロック図である。図３に示すように、効率的な圧縮を実現するために、シングルレイヤ符号器は、例えば、ブロック３０１における空間予測（例えば、イントラ予測）および／またはブロック３０３における時間予測（例えば、インター予測および／または動き補償予測）を用いて入力ビデオ信号３００を予測できる。符号器はまた、例えば、レートの考慮と歪みの考慮との組み合わせなど、ある基準に基づいて予測の適した形式（例えば、最も適した形式）を選ぶことができるモード決定論理３０５を有することもできる。符号器はその後、予測残差３１０（例えば、入力信号３００と予測信号３１１との間の差信号）をブロック３０７において変換し、および／またはブロック３０９において量子化することができる。モード情報（例えば、イントラまたはインター予測）と一緒に、量子化された残差３１３と予測情報３１１（例えば、動きベクトル、参照ピクチャインデックス、イントラ予測モードなど）はさらに、エントロピーコーダ３１５において圧縮されて、出力ビデオビットストリーム３１７にパックされる。図３に示すように、符号器は、再構築された残差３２３を取得するために量子化された残差に対し、ブロック３１９において逆量子化を適用し、および／またはブロック３２１において逆変換を適用することによって再構築されたビデオ信号３２５を作成し、そしてその信号を予測信号３１１に戻って付加することができる。再構築されたビデオ信号３２５はさらに、ループフィルタ３２７（例えば、デブロッキングフィルタ、サンプル適応オフセット（Sample Adaptive Offsets）、および／または適応ループフィルタ（Adaptive Loop Filters））通過して、今後のビデオ信号を予測するために使用される参照ピクチャストア３２９に記憶される。
【0016】
ＭＰＥＧは、送信帯域幅および記憶域を節約するビデオ符号化規格に取り組んでいる。高効率ビデオ符号化（ＨＥＶＣ）は、ＩＴＵ−Ｔビデオコーディングエキスパートグループ（ＶＣＥＧ）とＩＳＯ／ＩＥＣムービングピクチャエキスパートグループ（ＭＰＥＧ）によって共同開発された新しく出現したビデオ圧縮規格である。ＨＥＶＣは、その符号器と復号器が図２および図３に従ってオペレートすることができるという点においてブロックベースのハイブリッドビデオ符号化規格である。ＨＥＶＣによって他の規格と比べて大きいビデオブロックを使用することが可能となり、四分木分割（quadtree partition）を信号ブロック符号化情報に使用することが可能となる。ピクチャまたはスライスは、同じサイズ（例えば、６４×６４）を有する符号化ツリーブロック（ＣＴＢ）に分割される。ＣＴＢは、四分木を有する符号化ユニット（ＣＵ）に分割されて、ＣＵは、いくつかのパターンを使用してさらに予測ユニット（ＰＵ）に分割され、また四分木を使用して変換ユニットに分割される。インター符号化されたＣＵ毎に、ＣＵのＰＵは、図４に示すように、８つの分割モードのうちの１つを有することができる。時間予測、例えば、動き補償を適用してインター符号化されたＰＵを再構築できる。ＨＥＶＣの４分の１画素まで可能である、動きベクトルの精度に応じて、小数点位置の画素値を取得するために線形フィルタを適用できる。ＨＥＶＣにおいて、補間フィルタは、例えば、ルマでは７または８タップフィルタ、クロマでは４タップフィルタを有することができる。ＨＥＶＣのデブロッキングフィルタは、コンテンツベースにすることができる。符号化モード差分、動き差分、参照ピクチャ差、画素値差分などの、多数の要因に応じて、異なるデブロッキングフィルタのオペレーションをＴＵおよびＰＵにおいて適用できる。エントロピー符号化の場合、ＨＥＶＣは、ほとんどのブロックレベルのシンタックス要素に対してコンテキストベースの適応型２値算術符号化（ＣＡＢＡＣ）を採用することができる。ＣＡＢＡＣ符号化は、コンテキストベースの符号化された標準ビンおよび／またはコンテキストを用いないバイパス符号化されたビンを使用できる。
【0017】
テキストおよびグラフィックスなどの、画面コンテンツ素材は、天然のビデオコンテンツとは異なる特性を示すことができる。符号化ツールは、画面コンテンツ符号化の符号化効率を例えば、ピクチャ符号化および／またはイントラブロックのコピーに基づいて改善することができる。
【0018】
図５Ａに示すように、画面コンテンツブロックは、限定された色数を含むことができ、画素の色値は、隣接する（例えば、上または左または右の）画素から反復することができる。パレットテーブルを、相当な量の画素値を記録するディクショナリとして使用することができ、対応するパレットインデックスマップを使用して、図５Ｂに示すように、対応する画素の色値を表すことができる。空間的冗長性を削減するために、「ラン（run）」バリューを使用して同じパレットインデックス値、例えば、色インデックス値を有する連続した画素の長さを示すことができる。パレットベースの符号化方法を使用して符号化画面コンテンツの圧縮性能を改善することができる。
【0019】
Ｂｕｒｒｏｗｓ−Ｗｈｅｅｌｅｒ変換（ＢＷＴ）を無損失データ圧縮に使用できる。ＢＷＴは、入力キャラクターストリングを再配置して同じキャラクターを有する要素が複数実行できるようにする。再配置されたストリングを出力するために、入力ストリングの可能なローテーションを記憶するためのテーブルを生成することができる。ローテーションされたストリングをソートすることができる。ソートされたデータの列（例えば、最終列）を出力ストリングとして抽出することができる。出力ストリングとは別に、ブロック位置の後端を送信して復号器側での再構築を容易にすることができる。ＢＷＴの例を図７Ａに示す。ソースは、「ＢＡＮＡＮＡ」であり、ＢＷＴの出力は、「ＮＮＢＡＡＡ」である。
【0020】
復号化は、送信したストリングを復号化テーブルに変換することに関与できる。復号化テーブルをソートすることができる。変換されたストリングを復号化テーブルに添付することおよび復号化テーブルをソートすることを、ｋラウンドで遂行することができ、ここにｋは、ストリング長である。最後のラウンドの場合、最後のブロック位置の後端は、元のストリングになる。例えば、図７Ｂにおいて、変換されたストリング「ＮＮＢＡＡＡ」は、復号化テーブルに添付される。ソーティングの後、復号化テーブルの第１列は、「ＡＡＡＢＮＮ」となる。第２のラウンドにおいて、ストリング「ＮＮＢＡＡＡ」は、再度復号化テーブルに添付され、そして復号化テーブルは、再度ソートされる。６ラウンド（例えば、ストリングの長さ）の後、ブロック位置の後端「Ａ」を有する復号化テーブルの第４行は、元のストリングである。エントロピー符号化において、３つのキャラクター、例えば、「Ｎ」、「Ｂ」および「Ａ」は、対応するランバリュー、例えば、１、０および２にそれぞれシグナリングされる。再配置されたストリングは、元の入力ストリングよりも圧縮し易くなる。ＢＷＴ符号化方法は、パレットインデックスマップ符号化の効率の改善に適用されるのに適している。
【0021】
ＢＷＴベースのパレットインデックスマップの再順序付け、エスケープカラーシグナリング、パレットインデックス予測、およびパレットインデックスマップ符号化を含む、パレット符号化のコンポーネントの性能を提供することができる。符号化技術をＨＥＶＣ符号化または他のビデオコーデックに適用することができる。
【0022】
一部のビデオ符号化規格は、画面コンテンツ符号化の圧縮性能を完全に最適化することができない。例えば、一部の汎用符号器は、自然なビデオシーケンスに最適化され得る。画面コンテンツは、自然なビデオシーケンスよりも離散型色分布および不連続トーンを有する鋭角エッジを多く含み得る。いくつかのモード決定および変換ベースの符号化プロセスを適用した後、一部の残差値は、後続するエントロピー符号化プロセスに対する残差走査方法が非効率となり得る高周波数エリアに置かれこともある。パレットベースの符号化方法は、色ヒストグラムから符号化されたブロックに共通して出現する色を選択すること、およびパレットテーブルの最も似た要素を探索してＣＵ画素をパレットインデックスに変換することでパレットを形成することによって画面コンテンツブロックの符号化性能を改善することができる。ランバリューは、同じパレットインデックスを共有する多数の連続した画素位置を示すために使用され、パレットインデックスを表すオーバーヘッドを削減することができる。予測モード、例えば、ランモードまたはコピーモードを使用して、カレント画素のパレットインデックスが水平ラスタ走査順にカレント画素位置の左／右の画素のパレットインデックスから予測されるか、またはカレント画素位置の上に位置する画素から予測されるかどうかを示すことができる。
【0023】
ＣＵ画素を主色およびエスケープカラーにクラスタ化してパレットテーブルを形成することができる。ラインモードを使用してパレットインデックスを符号化することができる。パレットベースの符号化方法は、相当な量の符号化利得を示すことができる。パレットインデックスマップは、水平ラスタ走査順に走査される。次のラインを走査する時に不連続性の問題が生じる可能性があり、これによってパレット符号化モードのシグナリングに使用される符号化ビットが多くなる可能性がある。さらに、パレットインデックスマップの隣接する位置間の幾何学的相関は、実行およびコピーモード予測の使用に活用される。
【0024】
パレットインデックスマップの再順序付けは、ＢＷＴ符号化を使用できる。再順序付けされるインデックスは、圧縮し易くされて、パレットインデックスマップ符号化の効率を改善することができる。
【0025】
エスケープカラーの識別がパレットインデックスシグナリングを介して実現されるように、エスケープカラーを固定されたパレットマップインデックスに割り当てることができる。
【0026】
エスケープカラーのインデックス値をパレットテーブルサイズに送信できる。これによって、エスケープカラーの位置を示す付加的なフラグのシグナリングを回避することができる。
【0027】
コピーレフトモードおよび／または遷移パレットモードを使用して幾何学的インデックス値の関係を利用することができ、そしてシグナリングパレットインデックス値のオーバーヘッドを削減することができる。
【0028】
パレットインデックスマップ符号化は、パレットインデックスマップの主コンポーネント、例えば、モード、ランバリュー、インデックス値、およびエスケープカラー値を効率的に符号化することができる。
【0029】
画面コンテンツ符号化のパレット符号化は、ＢＷＴベースのパレットインデックスマップ再順序付け、エスケープカラーシグナリング、パレットインデックス予測、および／またはパレットインデックスマップ符号化に関与することができる。
【0030】
ＢＷＴは、同じ要素をまとめてグループ化することができる。ＢＷＴを使用してパレットインデックスマップの隣接する位置間の相関を増加することができる。ＢＷＴは、パレットインデックスマップを符号化する前に適用され得る。ＢＷＴを適用する前に、パレットインデックス走査順では、位置は、図６の例（ａ）と（ｂ）にそれぞれ示すように、垂直または水平ラスタ走査順に予測され得る。垂直または水平ラスタ走査順は、不連続性の問題が出ることもあり、例えば、行の第１の位置のインデックス値は、前行の最後の位置とは異なる値である確率が高い。これによってＢＷＴが非効率になり、符号化に使用されるシンボルの数が増加する恐れがある。不連続性の問題を緩和するために、（例えば、図６の例（ｃ）と（ｄ）に示すような）横断走査順または（例えば、図６の例（ｅ）と（ｆ）に示すような）ジグザグ走査順を使用できる。この走査方法は、走査順経路に沿って隣接する位置の類似度を維持することができる。
【0031】
位置が一次元インデックスシーケンスとして走査された後、シーケンスは、ＢＷＴプロセスにフィードされて、ＢＷＴ側の情報（例えば、オーバーヘッド）とする後端位置は、復号器側の再構築のために符号化される。ＢＷＴのサイド情報は、一部のブロックでは符号化利得も損失も生じないＢＷＴベースの符号化のオーバーヘッドになり得る。１ビットフラグを使用してＢＷＴが遂行される否かを示すことができる。１ビットフラグは、例えば、アプリケーションに応じて、シーケンスレベル、ピクチャまたはスライスレベル、またはＣＵレベルでシグナリングされ得る。ＢＷＴの複雑度は、ソーティングに関連し、符号化／復号化テーブルの記憶は、かなりの記憶空間を使用し得る。ＢＷＴ入力のデータ構造は、リングバッファにすることができる。ｍ×ｍブロックの場合、ブロック位置をポイントするｍ×ｍポインタを生成することができ、これらのポインタ間のソーティングを遂行できる。これは、符号化／復号化テーブルによって使用される記憶空間を削減することができる。
【0032】
パレットテーブル内に対応するエントリを有することができない画素を識別するために、画素をエスケープカラー画素として分類することができる。色の分類は、式（１）および（２）で表すことができ、式中のｅｒｒｏｒ（Ｃ，ＰＬＴ）は、パレットテーブルの色Ｃと最も類似した色ＰＬＴとの間の最小エラーである。ｅｒｒｏｒ（Ｃ，ＰＬＴ）が閾値ＥＲＲＯＲ＿ＬＩＭＩＴよりも少なければ、色Ｃは、主色である。ｅｒｒｏｒ（Ｃ，ＰＬＴ）が閾値ＥＲＲＯＲ＿ＬＩＭＩＴ以上であれば、色Ｃは、エスケープカラーである。エラー関数は、色Ｃとｉ番目のパレットエントリＰiとの間の二乗平均エラーによって測定することができる。
【0033】
【数1】
【0034】
【数2】
【0035】
エスケープカラーは、非エスケープカラー、例えば、主色をシグナリングするのには使用されないパレットインデックスを使用してシグナリングされ得る。このやり方でエスケープカラーをシグナリングすることにより、エスケープカラーをシグナリングする１または複数の専用フラグビットの使用と関連付けられたシグナリングオーバーヘッドを避けることができる。例えば、エスケープカラーをシグナリングするために付加的なフラグビットを使用せずに、これらのエスケープカラーの位置を識別するために、エスケープカラーのパレットインデックスは、最大インデックス値プラス１に設定される。例えば、最大パレットインデックス値が３０であれば、エスケープカラーのパレットインデックスは、３１に設定される。
【0036】
パレットインデックス予測は、画素間の幾何学的関係を利用できる。パレットインデックス予測は、コピーレフトモードおよび／または遷移モードを用いることができる。画素は、その画素の上に置かれているすでに再構築された画素からコピーされ得る。ランモードにおいて、画素は、そのすぐ左隣の画素からコピーされ得る。
【0037】
ランおよびコピーモードの符号化において、２つの連続コピーモードをシングルコピーモードとしてマージすることができる。前のモードがコピーモードであれば、第２のコピーモードを使用してコピーレフトモードをシグナリングすることができる。コピーレフトモードの場合、開始位置をその前の位置と比較して、前の符号化モードがコピーモードであれば、コピーレフトモードが使用される。コピーレフトモードは、パレットインデックス値をシグナリングせずにランバリューをシグナリングすることができる。図８は、コピーレフトモードの例を示している。ランおよびコピーモードが使用されて、画素８０２の前のモードがコピーモード（図８の黒い画素８０４で示された）であれば、画素８０２は、ランモードとして符号化される。パレットインデックス値は、１としてシグナリングされ、そのランバリューがシグナリングされる。シグナリングされるインデックス値が前のモードと同じであるので、１であるパレットインデックス値のシグナリングは、省略される。オーバーヘッドを削減するためにコピーレフトモードを使用でき、コピーレフトモードが使用可能である時、画素８０２は、その前の位置と比較されて、ランバリュー（例えば、ランバリューのみ）がシグナリングされ得る。
【0038】
コピーレフトモードをシグナリングする時、コピーレフトモードのモード値は、コピーモードと同様に符号化される。復号器側において、カレントモードと前のモードの両方がコピーモードとしてシグナリングされる時、カレントモードは、コピーレフトモードとして解釈される。それに応じて、付加的なモード値を使用せずにコピーレフトモードをシグナリングすることができる。前のモードがコピーレフトモードであり、カレントモードがコピーモードであれば、カレントモードは、なおもコピーモードである。
【0039】
遷移モードによって、カレント画素のパレットインデックスがすでに発生しているパレットインデックスのパターンからコピーされるようにできる。すでに発生しているパターンの位置を、開始位置の隣にあるインデックス値の最近の（例えば、直近の）前の出現に対して示すことができる。
【0040】
遷移モードは、開始位置の隣の位置を選択することおよびそのインデックス値を判定することに関与することができる。インデックス値の直近の前の出現が置かれ、アンカー位置として選択され得る。アンカー位置の隣接する位置を、インデックス値をコピーするための開始位置として選ぶことができる。例えば、図９の例（ａ）において、（破線で示された）開始位置の左の位置が選ばれ、その最後の出現位置がアンカー位置として選択され得る。アンカー位置の（太線で示された）右の位置は、コピーインデックス値の開始位置として選択され得る。図９に示した例において、コピーのソースにすることができる、すでに発生しているインデックスパターンは、参照数字９０２で示され、コピーされたインデックス、例えば、遷移モードを使用して符号化されたインデックスは、参照数字９０４で示されている。
【0041】
遷移モードの場合、アンカー位置を判定するために使用できる開始位置に対して隣接する位置をシグナリングすることができる。コピーされるパターンの開始として使用できる、アンカー位置に対して隣接する位置をシグナリングすることができる。遷移モードは、ＣＵが大きいパレットテーブルサイズを有する時に遷移モードの使用によるオーバーヘッドを緩和することを可能にできる。例えば、パレットテーブルサイズが小さい時、実行およびコピーモードを頻繁に使用されるパレットモードにすることができる。遷移モードも実行可能であれば、全パレットモードを３つまで増加することができ、たとえ遷移モードが選ばれていなくても、より多いビットを使用してパレットモードをシグナリングすることができる。パレットテーブルサイズが大きい時、遷移モードを使用して実行またはコピーモードの予測不足を補うためおよび遷移モードの使用によるオーバーヘッドを相殺する（compensate）インデックスパターンを探索することができる。ＢＷＴ符号化を用いずに遷移モードを使用できる。
【0042】
符号化ツールを使用してパレットインデックスマップを効率的に圧縮することができる。これらの符号化ツールは、インデックス値符号化、ランバリュー符号化、およびパレットエスケープカラー予測を含むことができる。
【0043】
パレット符号化において、インデックス値は、シグナリングがランモードの時に送信され得る。実施形態において、インデックス値を固定長のコードワードとして符号化することができる。例えば、パレットテーブルサイズが３１であれば、５ビットを使用してレベル値を符号化する。たとえインデックス値が１であっても、５ビットを使用してレベル値を符号化する。実施形態において、可変長符号化（例えば、指数―ゴロム符号化）を使用してインデックス値を符号化することができる。符号化ツールを使用して、インデックス値の削減および／またはエスケープカラーインデックスの再順序付けなど、インデックス値を効率的に符号化することができる。
【0044】
符号器、例えば、図３の符号器は、複数の色のそれぞれの色に対応する複数の色インデックスを備えるパレットテーブルを作り出すことによってビデオデータをパレット符号化することができる。符号器は、パレットインデックスマップを生成できる。パレットインデックスマップは、ビデオデータの１または複数の画素をパレットテーブルの１または複数の色インデックスにマップすることができる。符号器は、パレットインデックスマップに基づいてパレットインデックス予測データを作成できる。パレットインデックス予測データは、パレットインデックスマップの少なくとも一部のインデックス値を示すことができるデータを備えることができる。パレットインデックス予測データの作成は、最後のインデックス値に基づいてパレットインデックスマップのインデックス値を調整するかどうかを判定することを含むことができる。
【0045】
インデックス値（例えば、色インデックス）の大きさ（magnitude）を削減するために、前の符号化モードに従ってインデックス値を修正することができる。例えば、インデックス値は、ｐｉｍiと表される、前の符号化モードの最後のインデックス値に従って１減少する。カレントインデックス値がｐｉｍiよりも大きければ、符号化インデックス値は、カレントインデックス値マイナス１になる。そうでない場合、カレントインデックス値は、変更されない。インデックス値を符号化するために使用されるビット数を効率的に削減することができる。例えば、ｐｉｍiが６でありカレントインデックス値が７であれば、符号化されるインデックス値は、７−１＝６である。順序０、７を有する指数―ゴロム符号化を使用する時は、０００１０００と符号化される。６を符号化する場合、コードワードは００１１１であり、それに応じて、コードワード長を７ビットから５ビットに削減することができる。復号器側において、復号器は、ｐｉｍiと比較してカレントインデックス値を再構築することができる。ｐｉｍiがカレントインデックス値よりも小さいまたは等しければ、カレントインデックス値は、１増加する。
【0046】
エスケープカラー画素の位置をシグナリングするために、エスケープカラー画素のインデックス値は、パレットインデックスの最大値に設定される。第１のインデックス値は、ゼロに設定される。エスケープカラーの出現率は、ほとんどの主色の出現率よりも高い。エスケープカラー画素のインデックス値をシグナリングするオーバーヘッドを削減するために、エスケープカラー画素のインデックス値をフロントインデックス値と交換することができる。図１１に示すように、レンダリングする前のエスケープカラーインデックス値は、ｎである。レンダリングの後、エスケープカラーインデックスは、ｍに変更されて、ｍから（ｎ−１）までの元のインデックス値は、ｍ＋１からｎまでにシフトされる。ｍの値の選択は、例えば、０から（ｍ−１）までのインデックスがエスケープカラーインデックスよりも多い頻度で使用できるようにし、およびｍから（ｎ−１）までの元のインデックスがエスケープカラーインデックスよりも少ない頻度で使用できるように、元のインデックス値に基づくことができる。このようなｍの値が存在すれば、エスケープカラーインデックスは、ｍに変更される。例えば、パレットテーブルサイズが３１であれば、エスケープカラーのインデックス値は、３１に設定される。インデックスのレンダリングの後、エスケープカラーのインデックス値は、２に変更されて、２から３０までのインデックス値は、３から３１にシフトされる。順序０を有する指数−ゴロム符号化を使用することによって、インデックス値３１は、００００１１１１１と符号化される。エスケープカラーのインデックス値が２と交換されると、エスケープカラーを提示するために使用されるコードワードは、０１１になり、それに応じてエスケープカラーインデックスのレンダリングは、エスケープカラー画素のシグナリングオーバーヘッドを削減することができる。
【0047】
一次元パレット符号化において、ランバリューを使用して連続位置セグメントの長さを示すことができる。可変長符号化方法（例えば、ゴロム−ライス符号化または指数−ゴロム符号化）を使用してランバリューを効率的に符号化することができる。ライスパラメータの設定は、ゴロム−ライス符号化を考慮に入れることができる。例えば、０に設定されたライスパラメータを用いると、値６は、１１１１１１０と符号化される。１に設定されたライスパラメータを用いると、コードワードは、１１１００になる。パラメータ設定は、符号化効率に影響を与える。最適なライスパラメータを使用して値を符号化することができるが、これらのパラメータ設定のシグナリングは、オーバーヘッドを使用する恐れがあり、符号化性能が低下する恐れがある。ライスパラメータは、ランモードまたは非ランモードを推定することができる。
【0048】
カレントパレット符号化モードがランモードであれば、ライスパラメータルックアップテーブルを使用してライスパラメータ値を予測することができる。同じインデックス値のライスパラメータを高度に相関させることができる。カレントランバリューに使用されるライスパラメータを前のライスパラメータから導出できる。ライスパラメータルックアップテーブルを使用して、パレットインデックスに対してすでに使用されたライスパラメータを記録することができる。例えば、図１０に示すように、インデックスの２つの前のライスパラメータｒｐ（ｘ，０）とｒｐ（ｘ，１）を記録することができる。これらは、インデックスｘの最後と最後から２番目のライスパラメータを表す。式（３）を使用してライスパラメータを導出できる。
【0049】
【数3】
【0050】
ここにｃｒｐxは、推定されたライスパラメータであり、ＲＰ＿ＬＩＭＩＴは、ライスパラメータの上限である。推定されたライスパラメータを取得した後、ライスパラメータルックアップテーブルは、更新される。式（４）と（５）を使用してテーブルを更新することができる。
【0051】
【数4】
【0052】
【数5】
【0053】
非ランモードにおいて、インデックスコピーを遂行でき、さまざまなインデックス値をコピーすることができる。俯瞰的な（overlooking）戦略を使用して非ランモードのライスパラメータを取得できる。インデックスマップを符号化する前に、候補ライスパラメータをテストすることができる。最小限のオーバーヘッドを有する候補を非ランモードのライスパラメータとして選択することができる。推定プロセスを、例えば、以下のように遂行できる。
【0054】
【数6】
【0055】
エスケープカラー符号化の場合、色コンポーネントの画素値を符号化し、またはそれに隣接する画素から予測することができる。エスケープカラー値は、最小エラーを有するパレットテーブルエントリから予測され得る。例えば、図１２に示すように、エスケープカラー画素の最小エラーを有するパレットテーブルエントリｉを選択することができる。エントロピー符号化において、予測されるテーブルエントリ（例えば、エスケープカラーと比較して最小エラーを有する符号器によって判定されるパレットテーブルエントリ）のインデックス値、絶対差値、およびサインビットを復号器側にシグナリングすることができる。復号器において、これらの値を使用してエスケープカラー画素を再構築できる。
【0056】
すでに符号化されたエスケープカラーをエスケープカラーの予測に使用できる。すでに符号化されたエスケープカラーをカレント符号化ユニットのリストに記憶できる。直近のエスケープカラーをリストの最初に配置することができ、例えば、直近のエスケープカラーをリストの１番目のエントリにすることができる。リストは、符号化されたエスケープカラースタックにすることができる。符号化されるカレントエスケープカラーの場合、予測子（例えば、最適な予測子）を、例えば、レート歪み最適化基準を使用して符号化されたエスケープカラーまたはパレットテーブルから選択することができる。予測タイプ値（例えば、フラグ）は、予測子が符号化されたエスケープカラースタックからであるか、またはパレットテーブルからであるかを示すことができる。インデックスを符号化してどちらのエントリ、例えば、符号化されたエスケープカラースタックからのエントリまたはパレットテーブルからのエントリが予測子として使用されるかを示すことができる。カレントエスケープカラーが符号化された後に更新プロセスを遂行できる。カレント符号化されたエスケープカラーが予測符号化でありかつ残差がゼロでなければ、またはカレントエスケープカラーが予測符号化でなければ、新しいエスケープカラーと見なされて、スタックの最上に付加される。スタックが満杯であれば、スタックの最後のエントリが除去される。スタックの最上のエントリを最小のインデックス値（例えば、ゼロ）と関連付けることができ、そして他のエントリのインデックス値を昇順（increasing order）で割り建てることができる。カレント符号化ユニットを符号化する前に、符号化されたエスケープカラーを異なるやり方で初期化することができる。例えば、カレント符号化ユニットのパレットテーブルの色を予測するのに全く使用できないパレットテーブルの予測子による色でスタックを満たすことができる。
【0057】
エスケープカラーインデックス調整、エスケープカラー反復符号化、および／またはエスケープカラー符号化スキップ決定を使用して、エスケープカラー画素をシグナリングするオーバーヘッドをさらに削減できる。図１３は、パレットエスケープカラー予測の例を示している。
【0058】
量子化の後、エスケープカラー値をパレットテーブルエントリと同じにすることができる。これらのエスケープカラーのパレットインデックスを対応するパレットテーブルエントリのインデックスに調整することができる。調整は、エスケープカラーの量子化の後に遂行される。調整の場合、量子化されたエスケープカラー画素は、パレットテーブルエントリと比較され、エスケープカラーインデックスは、同じ場合に対応するパレットテーブルエントリのインデックスにリセットされる
【0059】
エスケープカラー予測が、カレントエスケープカラー画素が前のエスケープカラー画素と同じであるかどうかを示す前に１ビットフラグをシグナリングすることができる。エスケープカラー予測は、カレントエスケープカラー画素と前のエスケープカラー画素が同じであると直ちに省略される。
【0060】
ＣＵのエスケープカラーを符号化する前に、信号差値であるかどうかを判定するレート歪み決定関数を使用できる。決定関数を使用して、シグナリングと非シグナリングとの間の差値のレート歪みコストを比較することができる。決定がエスケープカラーをシグナリングすることであれば、予測されたテーブルエントリのインデックス、差値、およびサインビットは、例えば、図１３の１３０２、１３０４においてシグナリングされる。そうでない場合、エスケープカラーインデックスは、例えば、最適なレート歪み性能を用いてパレットテーブルエントリのインデックスに調整される。
【0061】
本明細書で開示されている原理は、可変長符号化の例とする指数−ゴロム符号化またはゴロム−ライス符号化のコンテキストにおいて開示されているが、他の可変長符号化アルゴリズムに適用可能であってもよい。
【0062】
例えば、ＨＥＶＣのシンタックスに基づく、シンタックス要素を使用して、パレット符号化モードで符号化されるＣＵにシグナリングすることができる。本明細書で開示されているパレット符号化方法を、例えば、表１および表２に示すような、シンタックス要素を使用してビットストリームにシグナリングすることができる。表２に示すように、エスケープカラーは、例えば、別個のループによって、主色、例えば、パレットテーブルで表された色から別個に符号化され得る。
【0063】
【表1-1】
【0064】
【表1-2】
【0065】
【表2】
【0066】
シンタックス要素ｐａｌｅｔｔｅ＿ｉｎｄｅｘ＿ｓｃａｎ＿ｏｒｄｅｒは、既定の走査順を表す。ｐａｌｅｔｔｅ＿ｉｎｄｅｘ＿ｓｃａｎ＿ｏｒｄｅｒが０であれば、ラスタ走査順は、パレットインデックス予測に使用される。ｐａｌｅｔｔｅ＿ｉｎｄｅｘ＿ｓｃａｎ＿ｏｒｄｅｒが１であれば、横断走査順が使用される。ｐａｌｅｔｔｅ＿ｉｎｄｅｘ＿ｓｃａｎ＿ｏｒｄｅｒが２であれば、ジグザグ走査順が使用される。
【0067】
シンタックス要素ｐａｌｅｔｔｅ＿ｂｗｔ＿ｆｌａｇは、ＢＷＴ符号化方法が実行可能であるかどうかを示す。ｐａｌｅｔｔｅ＿ｂｗｔ＿ｆｌａｇが１であれば、ＢＷＴ符号化方法は、実行可能である。ｐａｌｅｔｔｅ＿ｂｗｔ＿ｆｌａｇが０であれば、ＢＷＴ符号化方法は、実行不可能である。
【0068】
シンタックス要素ｐａｌｅｔｔｅ＿ｂｗｔ＿ｅｏｂ＿ｐｏｓｉｔｉｏｎは、ＢＷＴ復号化の最後のブロック位置を表す。
【0069】
シンタックス要素ｎｏｎ＿ｒｕｎ＿ｍｏｄｅ＿ｒｉｃｅ＿ｐａｒａｍｅｔｅｒは、非実行モードの実行値を復号化するライスパラメータを表す。
【0070】
シンタックス要素ｐａｌｅｔｔｅ＿ｍｏｄｅは、パレット符号化モード（例えば、ランモード、コピーモード、または遷移モード）を表す。
【0071】
シンタックス要素ｔｒａｎｓｉｔｉｏｎ＿ｍｏｄｅ＿ｎｅｉｇｈｂｏｒ＿ｐｏｓｉｔｉｏｎは、遷移モードでアンカー位置を置くために使用される開始位置に対して隣接する位置を表す。ｔｒａｎｓｉｔｉｏｎ＿ｍｏｄｅ＿ｎｅｉｇｈｂｏｒ＿ｐｏｓｉｔｉｏｎが１であれば、上方に隣接する位置が使用される。ｔｒａｎｓｉｔｉｏｎ＿ｍｏｄｅ＿ｎｅｉｇｈｂｏｒ＿ｐｏｓｉｔｉｏｎが０であれば、左に隣接する位置が使用される。
【0072】
シンタックス要素ｔｒａｎｓｉｔｉｏｎ＿ｍｏｄｅ＿ｃｏｐｙ＿ｄｉｒｅｃｔｉｏｎは、遷移モードでインデックス値のコピーを開始するアンカー位置に対して隣接する位置を表す。ｔｒａｎｓｉｔｉｏｎ＿ｍｏｄｅ＿ｃｏｐｙ＿ｄｉｒｅｃｔｉｏｎが１であれば、下方に隣接する位置が示される。ｔｒａｎｓｉｔｉｏｎ＿ｍｏｄｅ＿ｃｏｐｙ＿ｄｉｒｅｃｔｉｏｎが０であれば、右に隣接する位置が示される。
【0073】
シンタックス要素ｒｕｎは、同じパレットインデックス（例えば、“ｒｕｎ＿ｍｏｄｅ＿ｆｌａｇ＝１”）を有するいくつかの連続した位置または（例えば、コピーモードで使用されるような）上の行の位置と同じパレットインデックスを有するいくつかの連続した位置を表す。ランバリューは、ランモードでライスパラメータルックアップテーブルを使用することによって復号化される。非ランモードの場合、ランバリューは、ｎｏｎ＿ｒｕｎ＿ｍｏｄｅ＿ｒｉｃｅ＿ｐａｒａｍｅｔｅｒによって復号化される。
【0074】
シンタックス要素ｒｅｐｅａｔｅｄ＿ｅｓｃａｐｅ＿ｃｏｌｏｒ＿ｆｌａｇは、エスケープカラー値が反復されるかどうかを示す。ｒｅｐｅａｔｅｄ＿ｅｓｃａｐｅ＿ｃｏｌｏｒ＿ｆｌａｇが１であれば、カレントエスケープカラー値は、前のエスケープカラー値に設定される。ｒｅｐｅａｔｅｄ＿ｅｓｃａｐｅ＿ｃｏｌｏｒ＿ｆｌａｇが０であれば、カレントエスケープカラー値は、前のエスケープカラー値とは異なる。
【0075】
シンタックス要素ｐｒｅｄｉｃｔｅｄ＿ｐａｌｅｔｔｅ＿ｔａｂｌｅ＿ｉｎｄｅｘは、カレントエスケープカラーの予測されたパレットテーブルエントリのインデックス値を表す。
【0076】
シンタックス要素ｅｓｃａｐｅ＿ｃｏｌｏｒ＿ｒｅｓｉｄｕｅ＿ａｂｓｏｌｕｔｅ＿ｖａｌｕｅは、カレントエスケープカラーと予測されたパレットテーブルエントリとの間の絶対差を表す。
【0077】
シンタックス要素ｅｓｃａｐｅ＿ｃｏｌｏｒ＿ｒｅｓｉｄｕｅ＿ｓｉｇｎは、カレントエスケープカラーと予測されたパレットテーブルエントリとの間の差のサイン値を表す。
【0078】
本明細書に開示されているパレット符号化方法を、例えば、表３に示すように、シンタックス要素を使用してビットストリームにシグナリングすることができる。エスケープカラー値は、パレットインデックスの符号化ループによって別個に符号化され得る。
【0079】
例えば、ビデオデータは、パレット色を表すことができるインデックスを備えるパレットテーブルを作り出すことによって符号化され得る。ビデオデータの符号化ユニットのパレットインデックスマップを生成することができる。パレットインデックスマップは、インデックス、例えば、一連のインデックスを備えることができる。インデックスを、例えば、パレットテーブルのインデックスから、またはエスケープカラーモードを示すことができるインデックスから取り出すことができる。インデックスは、符号化ユニットの画素をパレット色またはエスケープカラーモードに選択的にマップすることができる。パレットテーブルおよび符号化ユニットのパレットインデックスマップの一連のインデックスを表すことができるパレットインデックスマップパラメータをビデオビットストリームに送信できる。パレットインデックスマップパラメータが送信された後、付加的なパラメータをビデオビットストリームに送信できる。これらの付加的なパラメータは、エスケープカラーモードにマップされる符号化ユニットの画素のエスケープカラー値を示すことができる。
【0080】
例えば、ビデオデータは、パレット色を表すことができる複数のインデックスを備えるパレットテーブルをビットストリームで受信することによって復号化され得る。パレットインデックスマップパラメータもビデオビットストリームで受信できる。パレットインデックスマップパラメータは、インデックス、例えば、一連のインデックスを表すことができる。インデックスは、ビデオデータの符号化ユニットの１または複数の画素をパレットテーブルのパレット色またはエスケープカラーモードにマップすることができる。パレットインデックスマップパラメータを使用して、パレットインデックスマップによってエスケープカラーモードにマップされ得る符号化ユニットの画素を判定することができる。エスケープカラーパラメータを受信できる。エスケープカラーパラメータは、エスケープカラーモードにマップされる符号化ユニットの画素のエスケープカラー値を示すことができる。受信されたパレットインデックスマップパラメータおよび受信されたエスケープカラーパラメータに基づいて符号化ユニットの画素の色を再構築することができる。
【0081】
【表3-1】
【0082】
【表3-2】
【0083】
シンタックス要素ｐａｌｅｔｔｅ＿ｉｎｄｅｘ＿ｓｃａｎ＿ｏｒｄｅｒは、既定の走査順を表す。ｐａｌｅｔｔｅ＿ｉｎｄｅｘ＿ｓｃａｎ＿ｏｒｄｅｒが０であれば、ラスタ走査順は、パレットインデックス予測プロセスで使用される。ｐａｌｅｔｔｅ＿ｉｎｄｅｘ＿ｓｃａｎ＿ｏｒｄｅｒが１に等しければ、横断走査順が使用される。ｐａｌｅｔｔｅ＿ｉｎｄｅｘ＿ｓｃａｎ＿ｏｒｄｅｒが２に等しければ、ジグザグ走査順が使用される。
【0084】
シンタックス要素ｐａｌｅｔｔｅ＿ｂｗｔ＿ｆｌａｇは、ＢＷＴ符号化方法が実行可能であるかどうかを示す。ｐａｌｅｔｔｅ＿ｂｗｔ＿ｆｌａｇが１に等しければ、ＢＷＴ符号化方法は、実行可能である。ｐａｌｅｔｔｅ＿ｂｗｔ＿ｆｌａｇが０に等しければ、ＢＷＴ符号化方法は、実行不可能である。
【0085】
シンタックス要素ｐａｌｅｔｔｅ＿ｂｗｔ＿ｅｏｂ＿ｐｏｓｉｔｉｏｎは、ＢＷＴ復号化の最後のブロック位置を表す。
【0086】
シンタックス要素ｎｏｎ＿ｒｕｎ＿ｍｏｄｅ＿ｒｉｃｅ＿ｐａｒａｍｅｔｅｒは、非実行モードのランバリューを復号化するライスパラメータを表す。
【0087】
シンタックス要素ｐａｌｅｔｔｅ＿ｍｏｄｅは、パレット符号化モード（例えば、実行モード、コピーモード、または遷移モード）を表す
【0088】
シンタックス要素ｔｒａｎｓｉｔｉｏｎ＿ｍｏｄｅ＿ｎｅｉｇｈｂｏｒ＿ｐｏｓｉｔｉｏｎは、遷移モードでアンカー位置を置くために使用される開始位置に対して隣接する位置を表す。ｔｒａｎｓｉｔｉｏｎ＿ｍｏｄｅ＿ｎｅｉｇｈｂｏｒ＿ｐｏｓｉｔｉｏｎが１に等しければ、上方に隣接する位置が使用される。ｔｒａｎｓｉｔｉｏｎ＿ｍｏｄｅ＿ｎｅｉｇｈｂｏｒ＿ｐｏｓｉｔｉｏｎが０に等しければ、左に隣接する位置が使用される。
【0089】
シンタックス要素ｔｒａｎｓｉｔｉｏｎ＿ｍｏｄｅ＿ｃｏｐｙ＿ｄｉｒｅｃｔｉｏｎは、遷移モードでインデックス値のコピーを開始するアンカー位置に対して隣接する位置を表す。ｔｒａｎｓｉｔｉｏｎ＿ｍｏｄｅ＿ｃｏｐｙ＿ｄｉｒｅｃｔｉｏｎが１に等しければ、コピーは、下方に隣接する位置から開始する。ｔｒａｎｓｉｔｉｏｎ＿ｍｏｄｅ＿ｃｏｐｙ＿ｄｉｒｅｃｔｉｏｎが０に等しければ、コピーは、右に隣接する位置から開始する。
【0090】
シンタックス要素ｒｕｎは、同じパレットインデックス（例えば、“ｒｕｎ＿ｍｏｄｅ＿ｆｌａｇ＝１”）を有する連続した位置の数または（コピーモードで使用されるような）上の行の位置と同じパレットインデックスを有する連続した位置の数を表す。ランバリューは、ランモードでライスパラメータルックアップテーブルを使用することによって復号化される。非ランモードの場合、ランバリューは、ｎｏｎ＿ｒｕｎ＿ｍｏｄｅ＿ｒｉｃｅ＿ｐａｒａｍｅｔｅｒによって復号化される。
【0091】
シンタックス要素ｒｅｐｅａｔｅｄ＿ｅｓｃａｐｅ＿ｃｏｌｏｒ＿ｆｌａｇが１に等しければ、カレントエスケープカラー値は、前のエスケープカラー値に設定される。ｒｅｐｅａｔｅｄ＿ｅｓｃａｐｅ＿ｃｏｌｏｒ＿ｆｌａｇが０に等しければ、カレントエスケープカラー値は、前のエスケープカラー値と同じにはならない。
【0092】
シンタックス要素ｐｒｅｄｉｃｔｅｄ＿ｐａｌｅｔｔｅ＿ｔａｂｌｅ＿ｉｎｄｅｘは、カレントエスケープカラーの予測されたパレットテーブルエントリのインデックス値を表す。
【0093】
シンタックス要素ｅｓｃａｐｅ＿ｃｏｌｏｒ＿ｒｅｓｉｄｕｅ＿ａｂｓｏｌｕｔｅ＿ｖａｌｕｅは、カレントエスケープカラーと予測されたパレットテーブルエントリとの間の絶対差値を表す。
【0094】
シンタックス要素ｅｓｃａｐｅ＿ｃｏｌｏｒ＿ｒｅｓｉｄｕｅ＿ｓｉｇｎは、カレントエスケープカラーと予測されたパレットテーブルエントリとの間の差値のサイン値を表す
【0095】
復号器、例えば、図２の復号器は、ビデオデータを、例えば、ビデオビットストリームでパレットテーブルを受信することによってパレット復号化することができる。パレットテーブルは、複数の色のパレット色を表すことができる複数のインデックスを含むことができる。復号器は、パレットインデックスマップパラメータをビデオビットストリームで受信できる。パレットインデックスマップパラメータは、一連のインデックスを表すことができる。一連のインデックスのうちの１または複数のインデックス、例えば、各インデックスは、ビデオデータの符号化ユニットの１または複数の画素を、パレットテーブルのパレット色またはエスケープカラーモードのいずれかにマップすることができる。パレットインデックスマップパラメータに基づいて、復号器は、パレットインデックスマップによってエスケープカラーモードにマップされ得る符号化ユニットの画素を判定することができる。別個のループにおいて、例えば、符号化ユニットのインデックスマップパラメータのセットを受信した後、復号器は、例えば、表１、表２および表３のうちの１または複数に示すように、エスケープカラーモードにマップされる符号化ユニットの画素のそれぞれのエスケープカラー値を示すことができるエスケープカラーパラメータを受信できる。復号器は、受信されたパレットインデックスマップパラメータおよび受信されたエスケープカラーパラメータに基づいて符号化ユニットの画素の色を再構築することができる。
【0096】
符号器、例えば、図３の符号器は、複数の色のパレット色を表すことができる複数のインデックスを備えることができるパレットテーブルを作り出すことによってビデオデータをパレット符号化することができる。符号器は、ビデオデータの符号化ユニットのパレットインデックスマップを生成できる。パレットインデックスマップは、一連のインデックスを備えることができる。一連のインデックスのうちの１または複数のインデックス、例えば、各インデックスを、パレットテーブルの複数のインデックスまたはエスケープカラーモードを示すインデックスのいずれかから取り出すことができる。インデックスは、符号化ユニットの画素をパレット色またはエスケープカラーモードに選択的にマップすることができる。符号器は、パレットテーブルおよびパレットインデックスマップパラメータをビデオビットストリームに送信できる。パレットインデックスマップパラメータは、符号化ユニットのパレットインデックスマップの一連のインデックスを表すことができる。パレットインデックスマップパラメータが送信された後、符号器は、例えば、表１、表２および表３のうちの１または複数に示すように、１または複数の付加的なパラメータをビデオビットストリームに送信できる。これらの付加的なパラメータは、エスケープカラーモードにマップされる符号化ユニットの画素のエスケープカラー値を示すことができる。
【0097】
図１４Ａは、開示された１または複数の実施形態を実装することができる例示的な通信システム１４００の図である。通信システム１４００は、音声、データ、ビデオ、メッセージング、ブロードキャストなどのコンテンツを複数の無線ユーザに提供する、多元接続システムにすることができる。通信システム１４００は、複数の無線ユーザが、無線帯域幅を含むシステムリソースの共有を通じてそのようなコンテンツにアクセスすることを可能にできる。例えば、通信システム１４００は、符号分割多元接続（ＣＤＭＡ）、時分割多元接続（ＴＤＭＡ）、周波数分割多元接続（ＦＤＭＡ）、直交ＦＤＭＡ（ＯＦＤＭＡ）、シングルキャリアＦＤＭＡ（ＳＣ−ＦＤＭＡ）などの、１または複数のチャネルアクセス方法を用いることができる。
【0098】
図１４Ａに示すように、通信システム１４００は、無線送信／受信ユニット（ＷＴＲＵ）１４０２ａ、１４０２ｂ、１４０２ｃ、および／または１４０２ｄ（一般的にまたは集合的にＷＴＲＵ１４０２と呼ぶことができる）、無線アクセスネットワーク（ＲＡＮ）１４０３／１４０４／１４０５、コアネットワーク１４０６／１４０７／１４０９、公衆交換電話網（ＰＳＴＮ）１４０８、インターネット１４１０、および他のネットワーク１４１２を含むことができるが、開示された実施形態は、任意の数のＷＴＲＵ、基地局、ネットワーク、および／またはネットワーク要素を企図することが認識されよう。それぞれのＷＴＲＵ１４０２ａ、１４０２ｂ、１４０２ｃ、１４０２ｄは、無線環境で操作し、および／または通信するように構成された任意のタイプのデバイスであってよい。例として、ＷＴＲＵ１４０２ａ、１４０２ｂ、１４０２ｃ、１４０２ｄは、無線信号を送信および／または受信するように構成することができ、そしてユーザ機器（ＵＥ）、移動局、固定式または移動式加入者ユニット、ページャ、セルラー電話、携帯情報端末（ＰＤＡ）、スマートフォン、ラップトップ、ネットブック、パーソナルコンピュータ、無線センサ、家電製品などを含むことができる。
【0099】
通信システム１４００はまた、基地局１４１４ａと基地局１４１４ｂを含むこともできる。それぞれの基地局１４１４ａ、１４１４ｂは、ＷＴＲＵ１４０２ａ、１４０２ｂ、１４０２ｃ、１４０２ｄのうちの少なくとも１つとワイヤレスにインタフェースして、コアネットワーク１４０６／１４０７／１４０９、インターネット１４１０、および／またはネットワーク１４１２など１または複数の通信ネットワークへのアクセスを容易にするように構成された任意のタイプのデバイスであってよい。例として、基地局１４１４ａ、１４１４ｂは、ベーストランシーバ基地局（ＢＴＳ）、Ｎｏｄｅ−Ｂ、ｅＮｏｄｅＢ、Ｈｏｍｅ ＮｏｄｅＢ、Ｈｏｍｅ ｅＮｏｄｅＢ、サイトコントローラ、アクセスポイント（ＡＰ）、無線ルータなどであってよい。基地局１４１４ａ、１４１４ｂはそれぞれ、単一要素として示されているが、基地局１４１４ａ、１４１４ｂは、相互接続された任意の数の基地局および／またはネットワーク要素を含んでもよいことが認識されよう。
【0100】
基地局１４１４ａは、基地局コントローラ（ＢＳＣ）、無線ネットワークコントローラ（ＲＮＣ）、中継ノードなどといった他の基地局および／またはネットワーク要素（図示せず）を含むこともできる、ＲＡＮ１４０３／１４０４／１４０５の一部にすることができる。基地局１４１４ａおよび／または基地局１４１４ｂは、セル（図示せず）と呼ぶことができる特定の地理的領域内で無線信号を送信および／または受信するように構成することができる。セルをセルセクタにさらに分割することができる。例えば、基地局１４１４ａと関連付けられたセルを３つのセクタに分割することができる。従って、一実施形態において、基地局１４１４ａは、３つのトランシーバ、例えば、セルの各セクタに１トランシーバを含むことができる。別の実施形態において、基地局１４１４ａは、多入力多出力（ＭＩＭＯ）技術を用いることができ、従って、セルの各セクタに複数のトランシーバを利用することができる。
【0101】
基地局１４１４ａ、１４１４ｂは、適した任意の無線通信リンク（例えば、無線周波数（ＲＦ）、マイクロ波、赤外線（ＩＲ）、紫外線（ＵＶ）、可視光線など）であってよい、エアインタフェース１４１５／１４１６／１４１７を介してＷＴＲＵ１４０２ａ、１４０２ｂ、１４０２ｃ、１４０２ｄのうちの１または複数と通信できる。エアインタフェース１４１５／１４１６／１４１７は、適した任意の無線アクセス技術（ＲＡＴ）を使用して確立することができる。
【0102】
より詳細には、上記のように、通信システム１４００は、多元接続システムにすることができ、そして、ＣＤＭＡ、ＴＤＭＡ、ＦＤＭＡ、ＯＦＤＭＡ、ＳＣ−ＦＤＭＡなど１または複数のチャネルアクセススキームを用いることができる。例えば、ＲＡＮ１４０３／１４０４／１４０５の基地局１４１４ａおよびＷＴＲＵ１４０２ａ、１４０２ｂ、１４０２ｃは、ＷＣＤＭＡ（登録商標）（広域帯ＣＤＭ）を使用してエアインタフェース１４１５／１４１６／１４１７を確立することができる、ＵＴＲＡ（ユニバーサル移動体通信システム（ＵＭＴＳ）地上波無線アクセス）など無線技術を実装することができる。ＷＣＤＭＡは、高速パケットアクセス（ＨＳＰＡ）および／または発展型ＨＳＰＡ（ＨＳＰＡ＋）など通信プロトコルを含むことができる。ＨＳＰＡは、高速ダウンリンクパケットアクセス（ＨＳＤＰＡ）および／または高速アップリンクパケットアクセス（ＨＳＵＰＡ）を含むことができる。
【0103】
別の実施形態において、基地局１４１４ａおよびＷＴＲＵ１４０２ａ、１４０２ｂ、１４０２ｃは、ＬＴＥ（ロングタームエボリューション）および／またはＬＴＥ−Ａ（ＬＴＥアドバンスト）を使用してエアインタフェース１４１５／１４１６／１４１７を確立することができる、Ｅ−ＵＴＲＡ（発展型ＵＭＴＳ地上波無線アクセス）など無線技術を実装することができる。
【0104】
他の実施形態において、基地局１４１４ａおよびＷＴＲＵ１４０２ａ、１４０２ｂ、１４０２ｃは、ＩＥＥＥ８０２．１６（即ち、Ｗｏｒｌｄｗｉｄｅ Ｉｎｔｅｒｏｐｅｒａｂｉｌｉｔｙ ｆｏｒ Ｍｉｃｒｏｗａｖｅ Ａｃｃｅｓｓ（ＷｉＭＡＸ））、ＣＤＭＡ２０００、ＣＤＭＡ２０００ １Ｘ、ＣＤＭＡ２０００ＥＶ−ＤＯ、Ｉｎｔｅｒｉｍ Ｓｔａｎｄａｒｄ ２０００（ＩＳ−２０００）、Ｉｎｔｅｒｉｍ Ｓｔａｎｄａｒｄ ９５（ＩＳ−９５）、Ｉｎｔｅｒｉｍ Ｓｔａｎｄａｒｄ ８５６（ＩＳ−８５６）、Ｇｌｏｂａｌ Ｓｙｓｔｅｍ ｆｏｒ Ｍｏｂｉｌｅ ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎｓ（ＧＳＭ（登録商標））、Ｅｎｈａｎｃｅｄ Ｄａｔａ ｒａｔｅｓ ｆｏｒ ＧＳＭ Ｅｖｏｌｕｔｉｏｎ（ＥＤＧＥ）などといった無線技術を実装することができる。
【0105】
図１４Ａの基地局１４１４ｂは、例えば、無線ルータ、Ｈｏｍｅ ＮｏｄｅＢ、Ｈｏｍｅ ｅＮｏｄｅＢ、またはアクセスポイントにすることができ、職場、自宅、車、キャンパスなど局所的な場所で無線接続性を容易にするために適した任意のＲＡＴを利用することができる。一実施形態において、基地局１４１４ｂおよびＷＴＲＵ１４０２ｃ、１４０２ｄは、無線ローカルエリアネットワーク（ＷＬＡＮ）を確立するＩＥＥＥ８０２．１１など無線技術を実装することができる。別の実施形態において、基地局１４１４ｂおよびＷＴＲＵ１４０２ｃ、１４０２ｄは、無線パーソナルエリアネットワーク（ＷＰＡＮ）を確立するＩＥＥＥ８０２．１５など無線技術を実装することができる。さらに別の実施形態において、基地局１４１４ｂおよびＷＴＲＵ１４０２ｃ、１４０２ｄは、セルベースのＲＡＴ（例えば、ＷＣＤＭＡ、ＣＤＭＡ２０００、ＧＳＭ、ＬＴＥ、ＬＴＥ−Ａなど）を利用して、ピコセルまたはフェムトセルを確立することができる。図１４Ａに示すように、基地局１４１４ｂは、インターネット１４１０に直接接続できる。従って、基地局１４１４ｂは、コアネットワーク１４０６／１４０７／１４０９経由でインターネット１４１０にアクセスする必要がない。
【0106】
ＲＡＮ１４０３／１４０４／１４０５は、音声、データ、アプリケーション、および／またはＶｏＩＰ（ボイスオーバーインターネットプロトコル）サービスをＷＴＲＵ１４０２ａ、１４０２ｂ、１４０２ｃ、１４０２ｄのうちの１または複数に提供するように構成された任意のタイプのネットワークであってよい、コアネットワーク１４０６／１４０７／１４０９と通信することができる。例えば、コアネットワーク１４０６／１４０７／１４０９は、呼制御、課金サービス、モバイルロケーションベースのサービス、プリペイド電話、インターネット接続性、ビデオ分散などを提供し、および／またはユーザ認証などハイレベルのセキュリティ機能を遂行できる。図１４Ａに示していないが、ＲＡＮ１４０３／１４０４／１４０５および／またはコアネットワーク１４０６／１４０７／１４０９は、ＲＡＮ１４０３／１４０４／１４０５と同じＲＡＴまたは異なるＲＡＴを用いる、他のＲＡＴとの直接または間接通信であってもよいことが認識されよう。例えば、Ｅ−ＵＴＲＡ無線技術を利用することができるＲＡＮ１４０３／１４０４／１４０５に接続されることに加えて、コアネットワーク１４０６／１４０７／１４０９はまた、ＧＳＭ無線技術を用いる別のＲＡＮ（図示せず）と通信することもできる。
【0107】
コアネットワーク１４０６／１４０７／１４０９はまた、ＷＴＲＵ１４０２ａ、１４０２ｂ、１４０２ｃ、１４０２ｄがＰＳＴＮ１４０８、インターネット１４１０、および／または他のネットワーク１４１２にアクセスするためのゲートウェイとして機能することもできる。ＰＳＴＮ１４０８は、旧来の音声電話サービス（ＰＯＳＴ）を提供する回線交換電話網を含むことができる。インターネット１４１０は、ＴＣＰ／ＩＰインターネットプロトコルスイートにおける伝送制御プロトコル（ＴＣＰ）、ユーザデータグラムプロトコル（ＵＤＰ）およびインターネットプロトコル（ＩＰ）など共通の通信プロトコルを使用する相互接続されたコンピュータネットワークおよびデバイスのグローバルシステムを含むことができる。ネットワーク１４１２は、他のサービスプロバイダによって所有されるおよび／またはオペレートされる有線および／または無線通信ネットワークを含むことができる。例えば、ネットワーク１４１２は、ＲＡＮ１４０３／１４０４／１４０５と同じＲＡＴまたは異なるＲＡＴを用いることができる１または複数のＲＡＮに接続された別のコアネットワークを含むことができる。
【0108】
通信システム１４００のＷＴＲＵ１４０２ａ、１４０２ｂ、１４０２ｃ、１４０２ｄの一部またはすべては、マルチモード能力を含むことができ、例えば、ＷＴＲＵ１４０２ａ、１４０２ｂ、１４０２ｃ、１４０２ｄは、異なる無線リンクを介して異なる無線ネットワークと通信する複数のトランシーバを含むことができる。例えば、図１４Ａに示したＷＴＲＵ１４０２ｃは、セルベースの無線技術を用いることができる基地局１４１４ａと、ＩＥＥＥ８０２無線技術を用いることができる基地局１４１４ｂとの通信を行うように構成することができる。
【0109】
図１４Ｂは、例示的なＷＴＲＵ１４０２のシステムである。図１４Ｂに示すように、ＷＴＲＵ１４０２は、プロセッサ１４１８、トランシーバ１４２０、送信／受信要素１４２２、スピーカ／マイクロフォン１４２４、キーパッド１４２６、ディスプレイ／タッチパッド１４２８、ノンリムーバブルメモリ１４３０、リムーバブルメモリ１４３２、電源１４３４、全地球測位システム（ＧＰＳ）チップセット１４３６、および他の周辺機器１４３８を含むことができる。ＷＴＲＵ１４０２は、実施形態と整合性を保った上で、上述の要素の任意の組み合わせを含んでもよいことが認識されよう。さらに、実施形態は、基地局１４１４ａおよび１４１４ｂ、および／または基地局１４１４ａおよび１４１４ｂが、限定されないが、とりわけトランシーバ基地局（ＢＴＳ）、Ｎｏｄｅ−Ｂ、サイトコントローラ、アクセスポイント（ＡＰ）、ホームノード−Ｂ、発展型ホームノード−Ｂ（ｅＮｏｄｅＢ）、ホーム発展型ノード−Ｂ（ＨｅＮＢ）、ホーム発展型ノード−Ｂゲートウェイ、およびプロキシノードを表すことができるノードが図１４Ｂおよび本明細書で説明される要素の一部またはすべてを含むことができることを企図する。
【0110】
プロセッサ１４１８は、汎用プロセッサ、専用プロセッサ、従来型プロセッサ、デジタル信号プロセッサ（ＤＳＰ）、複数のマイクロプロセッサ、ＤＳＰコアと関連付けられた１または複数のマイクロプロセッサ、コントローラ、マイクロコントローラ、特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣ）、現場プログラム可能ゲートアレイ（ＦＰＧＡ）回路、その他のタイプの集積回路（ＩＣ）、ステートマシンなどであってよい。プロセッサ１４１８は、信号コーディング、データ処理、電力制御、入力／出力処理、および／またはＷＴＲＵ１４０２が無線環境でオペレートすることを可能にするその他の機能性を遂行できる。プロセッサ１４１８をトランシーバ１４２０に結合することができ、そのトランシーバを送信／受信要素１４２２に結合することができる。図１４Ｂは、プロセッサ１４１８とトランシーバ１４２０とを別個のコンポーネントとして示しているが、プロセッサ１４１８とトランシーバ１４２０とを電子パッケージまたはチップに統合できることが認識されよう。
【0111】
送信／受信要素１４２２は、エアインタフェース１４１５／１４１６／１４１７を介して基地局（例えば、基地局１４１４ａ）に信号を送信し、または基地局から信号を受信するように構成することができる。例えば、一実施形態において、送信／受信要素１４２２は、ＲＦ信号を送信および／または受信するように構成されたアンテナにすることができる。別の実施形態において、送信／受信要素１４２２は、例として、ＩＲ、ＵＶ、または可視光線信号を送信および／または受信するように構成されたエミッタ／検出器にすることができる。さらに別の実施形態において、送信／受信要素１４２２は、ＲＦ信号と光信号との両方を送受信するように構成することができる。送信／受信要素１４２２は、無線信号の任意の組み合わせを送信および／または受信するように構成することができることが認識されよう。
【0112】
さらに、送信／受信要素１４２２を単一要素として図１４Ｂに示しているが、ＷＴＲＵ１４０２は、任意の数の送信／受信要素１４２２を含むことができる。より詳細には、ＷＴＲＵ１４０２は、ＭＩＭＯ技術を用いることができる。従って、一実施形態において、ＷＴＲＵ１４０２は、エアインタフェース１４１５／１４１６／１４１７を介して無線信号を送信および受信するための２または３以上の送信／受信要素１４２２（例えば、複数のアンテナ）を含むことができる。
【0113】
トランシーバ１４２０は、送信／受信要素１４２２によって送信される信号を変調して、送信／受信要素１４２２によって受信される信号を復調するように構成することができる。上記のように、ＷＴＲＵ１４０２は、マルチモード能力を有することができる、従って、トランシーバ１４２０は、ＷＴＲＵ１４０２が、例えば、ＵＴＲＡおよびＩＥＥＥ８０２．１１など複数のＲＡＴ経由で通信することを可能にする複数のトランシーバを含むことができる。
【0114】
ＷＴＲＵ１４０２のプロセッサ１４１８は、スピーカ／マイクロフォン１４２４、キーバッド１４２６、および／またはディスプレイ／タッチパッド１４２８（例えば、液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）ディスプレイユニットまたは有機発光ダイオード（ＯＬＥＤ）ディスプレイユニット）に結合することができ、そしてそれらからユーザ入力データを受信できる。プロセッサ１４１８はまた、スピーカ／マイクロフォン１４２４、キーバッド１４２６、および／またはディスプレイ／タッチパッド１４２８にユーザデータを出力することもできる。さらに、プロセッサ１４１８は、ノンリムーバブルメモリ１４３０および／またはリムーバブルメモリ１４３２など適した任意のタイプのメモリからの情報にアクセスして、それらのメモリにデータを記憶することができる。ノンリムーバブルメモリ１４３０は、ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）、リードオンリーメモリ（ＲＯＭ）、ハードディスク、またはその他のタイプのメモリ記憶デバイスを含むことができる。リムーバブルメモリ１４３２は、契約者識別モジュール（ＳＩＭ）カード、メモリスティック、セキュアデジタル（ＳＤ）メモリカードなどを含むことができる。他の実施形態において、プロセッサ１４１８は、サーバまたはホームコンピュータ（図示せず）など物理的にＷＴＲＵ１４０２に置かれていないメモリからの情報にアクセスして、それらのメモリにデータを記憶することができる。
【0115】
プロセッサ１４１８は、電源１４３４から電力を受信することができ、その電力をＷＴＲＵ１４０２の他のコンポーネントに分散および／または制御するように構成することができる。電源１４３４は、ＷＴＲＵ１４０２に電力供給するのに適した任意のデバイスであってよい。例として、電源１４３４は、１または複数の乾電池（例えば、ニッケルカドミウム（ＮｉＣｄ）、ニッケル亜鉛（ＮｉＺｎ）、ニッケル水素（ＮｉＭＨ）、リチウムイオン（Ｌｉ−ｉｏｎ）など）、太陽電池、燃料電池などを含むことができる。
【0116】
プロセッサ１４１８はまた、ＧＰＳチップセット１４３６を、ＷＴＲＵ１４０２の現在位置に関する位置情報（例えば、経緯度）を提供するように構成することができる、ＧＰＳチップセット１４３６にも結合され得る。追加または代替として、ＧＰＳチップセット１４３６からの情報により、ＷＴＲＵ１４０２は、基地局（例えば、基地局１４１４ａ、１４１４ｂ）からエアインタフェース１４１５／１４１６／１４１７を介して位置情報を受信し、および／または２または３以上の近隣の基地局から受信される信号のタイミングに基づいてＷＴＲＵの位置を判定することができる。ＷＴＲＵ１４０２は、実施形態と整合性を保った上で、適した任意の位置判定方法によって位置情報を獲得できることが認識されよう。
【0117】
プロセッサ１４１８は、付加的な特徴、機能性および／または有線または無線接続性を提供する、１または複数のソフトウェアモジュールおよび／またはハードウェアモジュールを含むことができる、他の周辺機器１４３８にさらに結合され得る。例えば、周辺機器１４３８は、加速度計、電子コンパス、衛星トランシーバ、デジタルカメラ（写真またはビデオ用）、ユニバーサルシリアルバス（ＵＳＢ）ポート、振動デバイス、テレビトランシーバ、ハンズフリーヘッドセット、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）モジュール、周波数変調（ＦＭ）無線ユニット、デジタル音楽プレーヤ、メディアプレーヤ、ビデオゲームプレーヤモジュール、インターネットブラウザなどを含むことができる。
【0118】
図１４Ｃは、実施形態に従ったＲＡＮ１４０３とコアネットワーク１４０６のシステム図である。上記のように、ＲＡＮ１４０３は、ＵＴＲＡ無線技術を用いてエアインタフェース１４１５を介してＷＴＲＵ１４０２ａ、１４０２ｂ、１４０２ｃと通信することができる。ＲＡＮ１４０３はまた、コアネットワーク１４０６と通信することもできる。図１４Ｃに示すように、ＲＡＮ１４０３は、エアインタフェース１４１５を介してＷＴＲＵ１４０２ａ、１４０２ｂ、１４０２ｃと通信するための１または複数のトランシーバを含むことができる、Ｎｏｄｅ−Ｂ１４４０ａ、１４４０ｂ、１４４０ｃを含むことができる。Ｎｏｄｅ−Ｂ１４４０ａ、１４４０ｂ、１４４０ｃのそれぞれをＲＡＮ１４０３内の特定のセル（図示せず）と関連付けることができる。ＲＡＮ１４０３はまた、ＲＮＣ１４４２ａ、１４４２ｂを含むこともできる。ＲＡＮ１４０４ａは、実施形態と整合性を保った上で、任意の数のＮｏｄｅ−ＢおよびＲＮＣを含んでもよいことが認識されよう。
【0119】
図１４Ｃに示すように、Ｎｏｄｅ−Ｂ１４４０ａ、１４４０ｂは、ＲＮＣ１４４２ａと通信することができる。さらに、Ｎｏｄｅ−Ｂ１４４０ｃは、ＲＮＣ１４４２ｂと通信することができる。Ｎｏｄｅ−Ｂ１４４０ａ、１４４０ｂ、１４４０ｃは、Ｉｕｂインタフェース経由でそれぞれのＲＮＣ１４４２ａ、１４４２ｂと通信することができる。ＲＮＣ１４４２ａ、１４４２ｂは、Ｉｕｒインタフェース経由で互いに通信することができる。それぞれの１４４２ａ、１４４２ｂは、接続されているそれぞれのＮｏｄｅ−Ｂ１４４０ａ、１４４０ｂ、１４４０ｃを制御するように構成することができる。さらに、それぞれのＲＮＣ１４４２ａ、１４４２ｂは、外ループ電力制御、読み込み制御、許可制御、パケットスケジューリング、ハンドオーバー制御、マクロダイバーシティ、セキュリティ関数、データ暗号化などといった他の機能性を実行し、またはサポートするように構成することができる。
【0120】
図１４Ｃに示したコアネットワーク１４０６は、メディアゲートウェイ（ＭＧＷ）１４４４、モバイル交換センター（ＭＳＣ）１４４６、サービングＧＰＲＳサポートノード（ＳＧＳＮ）１４４８、および／またはゲートウェイＧＰＲＳサポートノード（ＧＧＳＮ）１４５０を含むことができる。それぞれの上述した要素をコアネットワーク１４０６の一部として示しているが、これらの要素のいずれもコアネットワークオペレータ以外のエンティティによって所有されるおよび／またはオペレートされてもよいことが認識されよう。
【0121】
ＲＡＮ１４０３のＲＮＣ１４４２ａをＩｕＣＳインタフェース経由でコアネットワーク１４０６のＭＳＣ１４４６に接続することができる。ＭＳＣ１４４６をＭＧＷ１４４４に接続することができる。ＭＳＣ１４４６およびＭＧＷ１４４４は、ＷＴＲＵ１４０２ａ、１４０２ｂ、１４０２ｃにＰＳＴＮ１４０８など回路交換ネットワークへのアクセスを提供して、ＷＴＲＵ１４０２ａ、１４０２ｂ、１４０２ｃと従来の固定電話回線の通信デバイスとの間の通信を容易にすることができる。
【0122】
ＲＡＮ１４０３のＲＮＣ１４４２ａをＩｕＰＳインタフェース経由でコアネットワーク１４０６ａのＳＧＳＮ１４４８に接続することもできる。ＳＧＳＮ１４４８をＧＣＳＮ１４５０に接続することができる。ＳＧＳＮ１４４８およびＧＣＳＮ１４５０は、ＷＴＲＵ１４０２ａ、１４０２ｂ、１４０２ｃにインターネット１４１０などパケット交換ネットワークへのアクセスを提供して、ＷＴＲＵ１４０２ａ、１４０２ｂ、１４０２ｃとＩＰ対応デバイスとの間の通信を容易にすることができる。
【0123】
上記のように、コアネットワーク１４０６を他のサービスプロバイダによって所有されるおよび／またはオペレートされる他の有線または無線ネットワークを含むことができる、ネットワーク１４１２に接続することもできる。
【0124】
図１４Ｄは、実施形態に従ったＲＡＮ１４０４とコアネットワーク１４０７のシステム図である。上記のように、ＲＡＮ１４０４は、エアインタフェース１４１６を介してＷＴＲＵ１４０２ａ、１４０２ｂ、１４０２ｃと通信するＥ−ＵＴＲＡ無線技術を用いることができる。ＲＡＮ１４０４はまた、コアネットワーク１４０７と通信することもできる。
【0125】
ＲＡＮ１４０４は、ｅＮｏｄｅ−Ｂ１４６０ａ、１４６０ｂ、１４６０ｃを含むことができるが、ＲＡＮ１４０４は、実施形態と整合性を保った上で、任意の数のｅＮｏｄｅ−Ｂを含んでもよいことが認識されよう。ｅＮｏｄｅ−Ｂ１４６０ａ、１４６０ｂ、１４６０ｃはそれぞれ、エアインタフェース１４１６を介してＷＴＲＵ１４０２ａ、１４０２ｂ、１４０２ｃと通信するための１または複数のトランシーバを含むことができる。一実施形態において、ｅＮｏｄｅ−Ｂ１４６０ａ、１４６０ｂ、１４６０ｃは、ＭＩＭＯ技術を実装することができる。従って、ｅＮｏｄｅ−Ｂ１４６０ａは、例えば、ＷＴＲＵ１４０２ａに無線信号を送信し、そしてそのＷＴＲＵから無線信号を受信するための複数のアンテナを使用することができる。
【0126】
それぞれのｅＮｏｄｅ−Ｂ１４６０ａ、１４６０ｂ、１４６０ｃを特定のセル（図示せず）と関連付けることができ、そして無線リソース管理決定、ハンドオーバー決定、アップリンクおよび／またはダウンリンクのユーザのスケジューリングなどを処理するように構成することができる。図１４Ｄに示すように、ｅＮｏｄｅ−Ｂ１４６０ａ、１４６０ｂ、１４６０ｃは、Ｘ２インタフェースを介して互いに通信することができる。
【0127】
図１４Ｄに示したコアネットワーク１４０７は、モビリティ管理エンティティ（ＭＭＥ）１４６２、サービングゲートウェイ１４６４、およびパケットデータネットワーク（ＰＤＮ）ゲートウェイ１４６６を含むことができる。それぞれの上述した要素をコアネットワーク１４０７の一部として示しているが、これらの要素のいずれもコアネットワークオペレータ以外のエンティティによって所有されるおよび／またはオペレートされてもよいことが認識されよう。
【0128】
ＭＭＥ１４６２をＳ１インタフェース経由でそれぞれのＲＡＮ１４０４のｅＮｏｄｅ−Ｂ１４６０ａ、１４６０ｂ、１４６０ｃに接続することができ、制御ノードとして機能することができる。例えば、ＭＭＥ１４６２は、ＷＴＲＵ１４０２ａ、１４０２ｂ、１４０２ｃのユーザを認証すること、ベアラのアクティブ化／非アクティブ化、ＷＴＲＵ１４０２ａ、１４０２ｂ、１４０２ｃの初期接続（initial attach）中に特定のサービングゲートウェイを選択することなどに関与することができる。ＭＭＥ１４６２はまた、ＲＡＮ１４０４と、ＧＳＭまたはＷＣＤＭＡなど他の無線技術を用いる他のＲＡＮ（図示せず）とを切り替える制御プレーン機能を提供することもできる。
【0129】
サービングゲートウェイ１４６４をＳ１インタフェース経由でＲＡＮ１４０４のそれぞれのｅＮｏｄｅ−Ｂ１４６０ａ、１４６０ｂ、１４６０ｃに接続することができる。サービングゲートウェイ１４６４は一般に、ＷＴＲＵ１４０２ａ、１４０２ｂ、１４０２ｃへの／からのユーザデータパケットをルーティングカレントして転送することができる。サービングゲートウェイ１４６４はまた、ｅＮｏｄｅ−Ｂ間のハンドオーバー中にユーザプレーンをアンカーすること、ダウンリンクデータがＷＴＲＵ１４０２ａ、１４０２ｂ、１４０２ｃに使用可能になった時にページングをトリガすること、ＷＴＲＵ１４０２ａ、１４０２ｂ、１４０２ｃのコンテキストを管理して記憶することなどといった他の機能を遂行することもできる。
【0130】
サービングゲートウェイ１４６４はまた、ＷＴＲＵ１４０２ａ、１４０２ｂ、１４０２ｃにインターネット１４１０などパケット交換ネットワークへのアクセスを提供して、ＷＴＲＵ１４０２ａ、１４０２ｂ、１４０２ｃとＩＰ対応デバイスとの間の通信を容易にすることができる、ＰＤＮゲートウェイ１４６６に接続されることもできる。
【0131】
コアネットワーク１４０７は、他のネットワークとの通信を容易にすることもできる。例えば、コアネットワーク１４０７は、ＷＴＲＵ１４０２ａ、１４０２ｂ、１４０２ｃにＰＳＴＮ１４０８など回路交換ネットワークへのアクセスを提供して、ＷＴＲＵ１４０２ａ、１４０２ｂ、１４０２ｃと従来の固定電話回線による通信デバイスとの間の通信を容易にすることができる。例えば、コアネットワーク１４０７は、コアネットワーク１４０７とＰＳＴＮ１４０８との間のインタフェースとして機能するＩＰゲートウェイ（例えば、ＩＰマルチメディアサブシステム（ＩＭＳ）サーバ）を含むことができるか、またはこれと通信することができる。さらに、コアネットワーク１４０７は、他のサービスプロバイダによって所有されるおよび／またはオペレートされる他の有線および／または無線通信ネットワークを含むことができる、ネットワーク１４１２へのアクセスをＷＴＲＵ１４０２ａ、１４０２ｂ、１４０２ｃに提供することができる。
【0132】
図１４Ｅは、実施形態に従ったＲＡＮ１４０５とコアネットワーク１４０９のシステム図である。ＲＡＮ１４０５は、エアインタフェース１４１７を介してＷＴＲＵ１４０２ａ、１４０２ｂ、１４０２ｃと通信するＩＥＥＥ８０２．１６無線技術を用いるアクセスサービスネットワーク（ＡＳＮ）にすることができる。以下でさらに論じられるように、ＷＴＲＵ１４０２ａ、１４０２ｂ、１４０２ｃの異なる機能エンティティとＲＡＮ１４０５とコアネットワーク１４０９ｃとの間の通信リンクを参照ポイントとして定義することができる。
【0133】
図１４Ｅに示すように、ＲＡＮ１４０５は、基地局１４８０ａ、１４８０ｂ、１４８０ｃおよびＡＳＮゲートウェイ１４８２を含むことができるが、ＲＡＮ１４０５は、実施形態と整合性を保った上で、任意の数の基地局およびＡＳＮゲートウェイを含んでもよいことが認識されよう。基地局１４８０ａ、１４８０ｂ、１４８０ｃをそれぞれ、ＲＡＮ１４０５の特定のセル（図示せず）と関連付けることができ、そしてそれぞれは、エアインタフェース１４１７を介してＷＴＲＵ１４０２ａ、１４０２ｂ、１４０２ｃと通信するための１または複数のトランシーバを含むことができる。一実施形態において、基地局１４８０ａ、１４８０ｂ、１４８０ｃは、ＭＩＭＯ技術を実装することができる。従って、基地局１４８０ａは、例えば、ＷＴＲＵ１４０２ａに無線信号を送信し、およびそのＷＴＲＵから無線信号を受信するための複数のアンテナを使用できる。基地局１４８０ａ、１４８０ｂ、１４８０ｃはまた、ハンドオフトリガリング、トンネル確立、無線リソース管理、トラフィック分類、サービス品質（ＱｏＳ）ポリシー強制などといったモビリティ管理機能を提供することもできる。ＡＳＮゲートウェイ１４８２は、トラフィック集合ポイントとして機能することができ、そしてページング、加入者プロファイルのキャッシング、コアネットワーク１４０９ｃへのルーティングなどに関与することができる。
【0134】
ＷＴＲＵ１４０２ａ、１４０２ｂ、１４０２ｃとＲＡＮ１４０５との間のエアインタフェース１４１７を、ＩＥＥＥ８０２．１６仕様を実装するＲ１参照ポイントとして定義することができる。さらに、それぞれのＷＴＲＵ１４０２ａ、１４０２ｂ、１４０２ｃは、コアネットワーク１４０９との論理インタフェース（図示せず）を確立することができる。ＷＴＲＵ１４０２ａ、１４０２ｂ、１４０２ｃとコアネットワーク１４０９との間の論理インタフェースを、認証、承認、ＩＰホスト構成管理、および／またはモビリティ管理に使用できる、Ｒ２参照ポイントとして定義することができる。
【0135】
それぞれの基地局１４８０ａ、１４８０ｂ、１４８０ｃ間の通信リンクを、ＷＴＲＵハンドオーバーおよび基地局間のデータ転送を容易にするためのプロトコルを含むＲ８参照ポイントとして定義することができる。基地局１４８０ａ、１４８０ｂ、１４８０ｃとＡＳＮゲートウェイ１４８２との間の通信リンクをＲ６参照ポイントとして定義することができる。Ｒ６参照ポイントは、それぞれのＷＴＲＵ１４０２ａ、１４０２ｂ、１４０２ｃと関連付けられるモビリティイベントに基づいてモビリティ管理を容易にするためのプロトコルを含むことができる。
【0136】
図１４Ｅに示すように、ＲＡＮ１４０５をコアネットワーク１４０９に接続できる。ＲＡＮ１４０５とコアネットワーク１４０９との間の通信リンクを、例えば、データ転送およびモビリティ管理能力を容易にするためのプロトコルを含むＲ３参照ポイントとして定義することができる。コアネットワーク１４０９は、モバイルＩＰホームエージェント（ＭＩＰ−ＨＡ）１４８４、認証、承認、アカウンティング（ＡＡＡ）サーバ１４８６、およびゲートウェイ１４８８を含むことができる。上述したそれぞれの要素はコアネットワーク１４０９の一部として示されているが、これらの要素のいずれもコアネットワークオペレータ以外のエンティティによって所有されるおよび／またはオペレートされてもよいことが認識されよう。
【0137】
ＭＩＰ−ＨＡは、ＩＰアドレス管理に関与することができ、そしてＷＴＲＵ１４０２ａ、１４０２ｂ、１４０２ｃが異なるＡＳＮおよび／または異なるコアネットワーク間でロームできるようにする。ＭＩＰ−ＨＡ１４８４は、ＷＴＲＵ１４０２ａ、１４０２ｂ、１４０２ｃにインターネット１４１０などパケット交換ネットワークへのアクセスを提供して、ＷＴＲＵ１４０２ａ、１４０２ｂ、１４０２ｃとＩＰ対応デバイスとの間の通信を容易にすることができる。ＡＡＡサーバ１４８６は、ユーザ認証およびユーザサービスをサポートすることに関与することができる。ゲートウェイ１４８８は、他のネットワークとの相互作用を容易にすることができる。例えば、ゲートウェイ１４８８は、ＷＴＲＵ１４０２ａ、１４０２ｂ、１４０２ｃにＰＳＴＮ１４０８など回路交換ネットワークへのアクセスを提供して、ＷＴＲＵ１４０２ａ、１４０２ｂ、１４０２ｃと従来の固定電話回線の通信デバイスとの間の通信を容易にすることができる。さらに、ゲートウェイ１４８８は、他のサービスプロバイダによって所有されるおよび／またはオペレートされる他の有線および／または無線ネットワークを含むことができる、ネットワーク１４１２へのアクセスをＷＴＲＵ１４０２ａ、１４０２ｂ、１４０２ｃに提供することができる。
【0138】
図１４Ｅに示していないが、ＲＡＮ１４０５を他のＡＳＮに接続でき、およびコアネットワーク１４０９を他のコアネットワークに接続できることが認識されよう。ＲＡＮ１４０４ｃと他のＡＳＮとの間の通信リンクを、ＲＡＮ１４０５と他のＡＳＮとの間のＷＴＲＵ１４０２ａ、１４０２ｂ、１４０２ｃのモビリティを調整するためのプロトコルを含むことができる、Ｒ４参照ポイントとして定義することができる。コアネットワーク１４０９と他のコアネットワークとの間の通信リンクを、ホームコアネットワークと訪問されるコアネットワークとの間の相互作用を容易にするためのプロトコルを含むことができる、Ｒ５参照ポイントとして定義することができる。
【0139】
本明細書で開示されているプロセスおよび手段は、任意の組み合わせにおいて適用することができ、他の無線技術、および他のサービスに適用することができる。
【0140】
ＷＴＲＵは、物理的デバイスのアイデンティティ、または予約関連のアイデンティティ、例えば、ＭＳＩＳＤＮ、ＳＩＰ、ＵＲＩなどといったユーザのアイデンティティを参照することができる。ＷＴＲＵは、アプリケーションベースのアイデンティティ、例えば、１アプリケーション当たりに使用され得るユーザ名を参照することができる。
【0141】
上記のプロセスは、コンピュータまたはプロセッサによって実行されるコンピュータ可読媒体に組み込まれるコンピュータプログラム、ソフトウェア、および／またはファームウェアに実装されてもよい。コンピュータ可読媒体の例は、限定されないが、（有線および／または無線接続を介して送信される）電子信号および／またはコンピュータ可読記憶媒体を含む。コンピュータ可読記憶媒体の例は、限定されないが、リードオンリーメモリ（ＲＯＭ）、ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）、レジスタ、キャッシュメモリ、半導体メモリデバイス、限定されないが、内部ハードディスクおよびリムーバブルディスクなどの磁気媒体、光磁気媒体、および／またはＣＤ−ＲＯＭディスク、および／またはデジタル多用途ディスク（ＤＶＤ）などの光媒体を含む。ソフトウェアと関連付けられたプロセッサを使用して、ＷＴＲＵ、ＵＥ、端末機、基地局、ＲＮＣ、および／または任意のホストコンピュータで使用される無線周波数トランシーバを実装することができる。