特許 6873930 デジタル画像のコーディング方法、デコーディング方法、装置、および関連するコンピュータプログラム

(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】6873930

(24)【登録日】2021年4月23日

(45)【発行日】2021年5月19日

(54)【発明の名称】デジタル画像のコーディング方法、デコーディング方法、装置、および関連するコンピュータプログラム

(51)【国際特許分類】

   H04N 19/12 20140101AFI20210510BHJP

   H04N 19/14 20140101ALI20210510BHJP

   H04N 19/18 20140101ALI20210510BHJP

   H04N 19/463 20140101ALI20210510BHJP

   H04N 19/61 20140101ALI20210510BHJP

【ＦＩ】

   H04N19/12

   H04N19/14

   H04N19/18

   H04N19/463

   H04N19/61

【請求項の数】15

【全頁数】31

(21)【出願番号】特願2017-568269(P2017-568269)

(86)(22)【出願日】2016年6月16日

(65)【公表番号】特表2018-524923(P2018-524923A)

(43)【公表日】2018年8月30日

(86)【国際出願番号】FR2016051456

(87)【国際公開番号】WO2017001741

(87)【国際公開日】20170105

【審査請求日】2019年3月26日

(31)【優先権主張番号】1556016

(32)【優先日】2015年6月29日

(33)【優先権主張国】FR

(73)【特許権者】

【識別番号】516388447

【氏名又は名称】ベー−コム

【氏名又は名称原語表記】Ｂ ＣＯＭ

(74)【代理人】

【識別番号】100080447

【弁理士】

【氏名又は名称】太田 恵一

(72)【発明者】

【氏名】フィリップ，ピエリック

【審査官】 岩井 健二

(56)【参考文献】

【文献】 特表２０１２−５２７１６８（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特表２０１２−５１６６２５（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００２−３１４４２８（ＪＰ，Ａ）

【文献】 国際公開第２０１６／１２３０９１（ＷＯ，Ａ１）

【文献】 国際公開第２０１０／１１６８６９（ＷＯ，Ａ１）

【文献】 米国特許出願公開第２０１２／０２０１３０３（ＵＳ，Ａ１）

【文献】 Adria Arrufat, Anne-Flore Perrin and Pierrick Philippe，Image coding with incomplete transform competition for HEVC，2015 IEEE International Conference on Image Processing (ICIP)，IEEE，２０１５年 ９月，pp.2349-2353

【文献】 Adria Arrufat, Pierrick Philippe and Oliver Deforges，Rate-distortion optimised transform competition forintra coding in HEVC，2014 IEEE Visual Communications and Image Processing Conference，IEEE，２０１４年１２月，pp.73-76

【文献】 Jangbyung Kang, Haechul Choi and Jae-Gon Kim，Fast Transform Unit Decision for HEVC，2013 6th International Congress on Image and Signal Processing (CISP 2013)，IEEE，２０１３年１２月，pp.26-30

(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】

デジタル画像のコーディング方法において、前記デジタル画像（Ｉ_ｋ）が、規定の順序で処理された複数の画素ブロックに分割されている方法であって、既定の寸法のカレントブロックのために実施される、以下の
− 既定の複数のモードの中から選択された１予測モードにしたがって先に処理された少なくとも１つのブロックからカレントブロックの値を予測するステップ（Ｔ１）と、
− 前記カレントブロックのオリジナルの値から予測値を減算することにより残余ブロック（Ｒ）を計算するステップ（Ｔ２）と、
− 前記残余ブロックの画素に対して変換を適用することにより変換済み残余ブロック（ＲＴ）を得るステップであって、前記変換済み残余ブロックが係数を含み、変換は既定の変換リスト（Ｌ）に属している、ステップ（Ｔ３）と、
− 前記変換済み残余ブロックをコーディングするステップ（Ｔ９）と、
を含み、
前記カレントブロックから計算された前記変換済み残余ブロックに含まれる少なくとも１つの変換済み残余係数を表わす少なくとも１つの特性を計算するステップ（Ｔ７）と、前記少なくとも１つの計算された特性に結び付けられた少なくとも１つの変換のサブリストを表わす初期識別データを決定するステップ（Ｔ８）と、前記残余ブロックの前記画素に対して適用された前記変換が、前記初期識別データによって識別された前記サブリストに属するか否かを確認し、前記サブリスト内の前記適用された変換を識別可能にする初期識別データに相補的な符号化データか否かを決定するステップと、を含むことを特徴とする方法。

【請求項2】

前記変換の前記初期識別データ（ＤＩ）の相補的データ（ＤＣ）のコーディングステップを含むことを特徴とする、請求項１に記載のデジタル画像のコーディング方法。

【請求項3】

前記カレントブロックに適用された変換が決定された前記サブリストに属し、該サブリストが２以上の数の変換を含む場合、前記相補的データ（ＤＣ）は、決定された前記サブリスト（ＳＬ、ＳＬ’）内の変換の位置指数（ＰＯＳ）を含むことを特徴とする、請求項２に記載のデジタル画像のコーディング方法。

【請求項4】

前記カレントブロックに適用された変換が決定された前記サブリストに属していない場合、位置指数は、エスケープ値（ＥＣＨ）をとり、前記相補的データ（ＤＣ）はさらに、
前記カレントブロックに適用された変換の識別子（ＴＲ−ＩＤ）を含むことを特徴とする、請求項２に記載のデジタル画像のコーディング方法。

【請求項5】

前記変換済み残余ブロックの少なくとも１つの係数値を表わす前記少なくとも１つの特性が、少なくとも、
− 有意な量子化された最後の残余係数の位置と、
− 有意な残余係数位置のリストと、
− 量子化された残余係数の二乗和と、
− 量子化された残余係数の絶対値和と、
− 量子化された残余係数の二乗の推移を表わす値と、
− 量子化された残余係数の絶対値の推移を表わす値と、
− 量子化された残余係数の確率密度を表わす値と、
を含む群に属することを特徴とする、請求項１〜４のいずれか１つに記載のデジタル画像のコーディング方法。

【請求項6】

前記初期識別データを決定するステップＴ８が、決定された前記初期識別データのメモリ内での読み取りを含み、前記初期識別データは、前記カレントブロックの量子化された残余係数の少なくとも１つの値の前記少なくとも１つの特性に結び付けられていることを特徴とする、請求項１〜５のいずれか１つに記載のデジタル画像のコーディング方法。

【請求項7】

前記カレントブロックの量子化された残余係数の少なくとも１つの値の少なくとも１つの特性について、変換に対して１つのスコアが予め割当てられており、前記初期識別データを決定するステップは、既定の閾値より高いスコアをもつ前記既定の変換リスト（Ｌ）の変換から前記サブリスト（ＳＬ）を構成することを特徴とする、請求項１〜６のいずれか１つに記載のデジタル画像のコーディング方法。

【請求項8】

変換の前記初期識別データの決定ステップは、すでに処理された少なくとも１つのブロックに前記カレントブロックに適用された変換を前記サブリスト（ＳＬ’）内に挿入することを特徴とする、請求項１〜７のいずれか１つに記載のデジタル画像のコーディング方法。

【請求項9】

デジタル画像のコーディング装置（１００）において、前記デジタル画像（Ｉ_ｋ）が、
規定の順序で処理された複数の画素ブロックに分割されている装置であって、既定の寸法のカレントブロック（ｃ）のために実施され得る、以下の
− 既定の複数のモードの中から選択された１予測モードにしたがって先に処理された少なくとも１つのブロックから、前記カレントブロックの値を予測するユニット（ＰＲＥＤ）と、
− 前記カレントブロックのオリジナルの値から予測値を減算することにより、残余ブロック（Ｒ）を計算するユニット（ＤＥＴ ＲＥＳ）と、
− 前記残余ブロックの画素に対して変換を適用することにより変換済み残余ブロック（ＲＴ）を得るユニットであって、前記変換済み残余ブロックが係数を含み、変換は既定の変換のリストに属している、ユニット（ＴＲＡＮＳ）と、
− 前記変換済み残余ブロックをコーディングするユニット（ＥＮＣ ＲＱ）と、
を含み、
さらに前記カレントブロックから計算された前記変換済み残余ブロックに含まれる少なくとも１つの変換済み残余係数を表わす少なくとも１つの特性を計算するユニット（ＣＡＬＣ）、および前記少なくとも１つの計算された特性に結び付けられた少なくとも１つの変換のサブリストを表わす初期識別データ（ＤＩ）を決定し、少なくとも１つの変換の前記サブリストの識別を可能にするユニット（ＤＥＴ）を含むことを特徴とする、装置。

【請求項10】

デジタル画像を表すコーディングされたデータを含むビットストリームから前記デジタル画像をデコーディングする方法において、前記デジタル画像（Ｉ_ｋ）が、規定の順序で処理された複数のブロックに分割されている方法であって、カレントブロックと呼ばれるブロック（Ｃ’）のために実施される、以下の
− 先に処理された少なくとも１つのブロックから前記カレントブロックを予測するステップ（Ｄ２）と、
− ビットストリーム（ＴＢ）から抽出された変換済み残余ブロックの係数のコーディングされた値をデコーディングするステップ（Ｄ３）と、
− 後述する逆変換の識別子により既定の逆変換リスト中で識別された１つの逆変換を前記変換済み残余ブロックに適用することによって残余ブロックを得るステップ（Ｄ１０）と、
− 前記残余ブロックおよび前記カレントブロックの予測から、デコーディングされたブロックを再構築するステップ（Ｄ１１）と、
を含み、
前記変換済み残余ブロックの少なくとも１つの係数を表わす少なくとも１つの特性を計算するステップ（Ｄ４）と、前記少なくとも１つの計算された特性に結び付けられた少なくとも１つの、前記既定の逆変換リストにおける変換の一つの選択である変換のサブリストを表わす初期識別データを決定するステップ（Ｄ５）と、少なくとも決定された前記初期識別データから前記変換済み残余ブロックに適用すべき前記逆変換の前記識別子を再構築するステップ（Ｄ７）とを含むことを特徴とする、方法。

【請求項11】

前記初期識別データの相補的データのデコーディングステップをさらに含むこと、および適用すべき逆変換の識別子を再構築する前記ステップには前記相補的データが考慮されることを特徴とする、請求項１０に記載のデジタル画像のデコーディング方法。

【請求項12】

デジタル画像を表すコーディングされたデータを含むビットストリームから前記デジタル画像をデコーディングする装置（２００）において、前記デジタル画像が、規定の順序で処理された複数のブロックに分割されており、カレントブロックと呼ばれるブロックのために実施される、以下の
− 先に処理された少なくとも１つのブロックから前記カレントブロックを予測するユニット（ＰＲＥＤ’）と、
− ビットストリーム（ＴＢ）から抽出された変換済み残余ブロックの係数のコーディングされた値をデコーディングするユニット（ＤＥＣ ＲＥＳ）と、
− １つの逆変換を前記変換済み残余ブロックに適用することによって残余ブロックを得るユニット（ＴＲＡＮＳ−１）であって、後述する逆変換の識別子により識別された前記逆変換は既定の逆変換リストに属しているユニットと、
− 前記残余ブロックおよび前記カレントブロックの予測から、デコーディングされたブロックを再構築するユニット（ＲＥＣＯＮＳＴ）と、
を含み、
前記変換済み残余ブロックの少なくとも１つの係数を表わす少なくとも１つの特性を計算するユニット（ＣＡＬＣ）と、前記少なくとも１つの計算された特性に結び付けられた少なくとも１つの変換のサブリストを表わす初期識別データを決定するユニット（ＤＥＴ）とを含むこと、および少なくとも決定された前記初期識別データから前記変換済み残余ブロックに適用すべき前記逆変換の前記識別子を再構築するユニット（ＲＥＣＴＲ−ＩＤ）とを含むことを特徴とする、装置。

【請求項13】

請求項９に記載の前記デジタル画像のコーディング装置、および請求項１２に記載の前記デジタル画像のデコーディング装置を含むことを特徴とする、ユーザー端末（ＴＵ）。

【請求項14】

プロセッサにより実行された場合に請求項１〜８のいずれか１つに記載の前記デジタル画像のコーディング方法を実施するための命令を含む、コンピュータプログラム。

【請求項15】

プロセッサにより実行された場合に請求項１０または１１に記載の前記デジタル画像のデコーディング方法を実施するための命令を含むコンピュータプログラム。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明の分野は、信号、特に画素ブロックに分割されたデジタル画像またはデジタル画像シーケンスの圧縮の分野である。

【0002】

本発明は、より詳細には、変換のコンペティション（ｃｏｍｐｅｔｉｔｉｏｎ）という状況の下での、画素ブロックに適用された変換のシグナリング（ｓｉｇｎａｌｉｓａｔｉｏｎ）に関する。

【0003】

デジタル画像のコーディング／デコーディングは特に、次のものを含む少なくとも１つの映像シーケンスに由来する画像に適用される：
− 同じカメラに由来し時間的に連続する画像（２Ｄタイプのコーディング／デコーディング）、
− 異なるビューに沿って方向付けられた異なるカメラに由来する画像（３Ｄタイプのコーディング／デコーディング）、
− 対応するテクスチャおよび深度の成分（３Ｄタイプのコーディング／デコーディング）、
− その他。

【0004】

本発明は、２Ｄタイプまたは３Ｄタイプの画像コーディング／デコーディングに対して類似の形で適用される。

【0005】

本発明は特に、ただし排他的にではなく、ＡＶＣ（英語の「Ａｄｖａｎｃｅｄ Ｖｉｄｅｏ Ｃｏｄｉｎｇ」の略）およびＨＥＶＣ（英語の「Ｈｉｇｈ Ｅｆｆｉｃｉｅｎｃｙ Ｖｉｄｅｏ Ｃｏｄｉｎｇ」の略）およびそれらの拡張（ＭＶＣ、３Ｄ−ＡＶＣ、ＭＶ−ＨＥＶＣ、３Ｄ−ＨＥＶＣなど）という現在のビデオコーダにおいて実施される映像コーディング、ならびに対応するデコーディングに適用され得る。

【背景技術】

【0006】

画像を画素ブロックに分割する従来のデジタル画像圧縮スキームを考慮する。初期コーディングユニットを構成するコーディングすべきカレントブロックは概して、既定のカッティングモードにしたがって可変数のサブブロックにカットされる。

【0007】

図１に関連して、Ｋを非ゼロの整数としてデジタル画像シーケンスＩ₁、Ｉ₂、Ｉ_Kを考慮する。画像Ｉ_Kは、２０１３年１１月に公開された文書「ＩＳＯ／ＩＥＣ ２３００８−２：２０１３−Ｈｉｇｈ ｅｆｆｉｃｉｅｎｃｙ ｃｏｄｉｎｇ ａｎｄ ｍｅｄｉａ ｄｅｌｉｖｅｒｙ ｉｎ ｈｅｔｅｒｏｇｅｎｅｏｕｓ ｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔｓ−−Ｐａｒｔ ２：Ｈｉｇｈ ｅｆｆｉｃｉｅｎｃｙ ｖｉｄｅｏ ｃｏｄｉｎｇ、Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ Ｏｒｇａｎｉｚａｔｉｏｎ ｆｏｒ Ｓｔａｎｄａｒｄｉｚａｔｉｏｎ」中で規定されているＨＥＶＣ規格の用語法にしたがって、初期コーディングユニットつまりＣＴＵ（英語の「Ｃｏｄｉｎｇ Ｔｒｅｅ Ｕｎｉｔ」の略）へとカットされる。標準的コーダは概して、固定サイズのＣＵ（英語の「Ｃｏｄｉｎｇ Ｕｎｉｔｓ」の略）と呼ばれる方形または矩形ブロックに基づく規則的なパーティショニングを提案する。パーティショニングはつねに、パーティショニングされていない初期コーディングユニットから行なわれ、最終的パーティショニングは、このニュートラルベースから計算され次にシグナリングされる。

【0008】

各ＣＵは、非排他的に予測、残余計算、変換、量子化およびエントロピーコーディングを含む一連のオペレーションからなるエンコーディングまたはデコーディングオペレーションを受ける。この一連のオペレーションは、先行技術から公知であり、図２に関連して提示される。

【0009】

処理すべき第１のブロックＣＴＵをカレントブロックｃとして選択する。例えば、これは（辞書式順序で）最初のブロックである。このブロックはＮ×Ｎ個の画素を含み、ここでＮは非ゼロの整数であり、例えばＨＥＶＣ規格にしたがって６４に等しい。

【0010】

ステップＥ１の間に、オリジナルのブロックｂの予測Ｐｒが決定される。これは、公知の手段、典型的には動き補償によって（先にデコーディングされた１つの基準画像に由来するブロック）、またはイントラ予測によって（画像ＩＤに属するデコーディングされた画素から構築されたブロック）構築される予測ブロックである。Ｐｒに関連する予測情報は、ビットストリームＴＢまたは圧縮ファイルＦＣ内でコーディングされる。ここでは、Ｐを非ゼロの整数として、考えられるＰ個の予測モードｍ₁、ｍ₂、・・・ｍ_pが存在するものと仮定する。例えば、カレントブロックｃについて選択される予測モードは、モードｍ_pである。或る種の予測モードはイントラ（Ｉｎｔｒａ）タイプの予測に結び付けられ、他の予測モードはインター（ＩＮＴＥＲ）タイプの予測に結び付けられる。

【0011】

ステップＥ２の間に、カレントブロックｃからカレントブロックｃの予測Ｐｒを減算すること（Ｒ＝ｃ−Ｐｒ）によって、オリジナルの残余Ｒが形成される。

【0012】

Ｅ３では、得られた残余Ｒに適用すべき変換が識別される。

【0013】

変換ステップは、このような映像コーディングスキーマにおいて極めて重要な役割を果たす。実際、量子化オペレーションの前に情報を集中させるのはこのステップである。その結果として、エンコーディング前の残余画素全体が、同じ情報を表わす非ゼロのわずかな数の周波数係数上で表現されることになる。こうして、１つの画素ブロックを忠実に再構成するために、多数の係数を伝送する代りに、少数の係数だけが必要とされる。

【0014】

画像および映像のコーディングにおいては、概して、直交または準直交ブロック変換（４×４、８×８など）が使用される。最も利用頻度の高い変換は、コサイン基底をベースとするものである。こうして、ＤＣＴは、画像および映像についての大部分の規格の中に存在する。近年、ＨＥＶＣ規格も同様に、４×４というサイズのブロックの場合の特別な残余のコーディングのためにＤＳＴ（英語の「Ｄｉｓｃｒｅｔｅ Ｓｉｎｅ Ｔｒａｎｓｆｏｒｍ」の略）を導入した。

【0015】

現実には、計算は整数について実施されることから、利用されるのはこれらの変換の近似である。一般に、変換の基底は、所与の精度（概して８ビット）で、最も近い整数に近似される。

【0016】

一例として、図３Ａおよび３Ｂに関連して、４×４サイズのブロックについてＨＥＶＣ規格により使用されている変換を提示する。つまりこれは、ＤＣＴおよびＤＳＴ変換である。この表中に提示されている値を１２８で除すると、準直交変換を見出すことができる。

【0017】

より最近になって、変換コンペティション（ｃｏｍｐｅｔｉｔｉｏｎ ｄｅ ｔｒａｎｓｆｏｒｍｅｅｓ）の概念が導入された。所与のブロックサイズおよび予測モードについて、エンコーダは、Ｔを概して２以上の非ゼロの整数としてＴ個の変換の中から選択することができる。ブロックのパーティショニングの場合と同じようにして、エンコーダはこれらの変換を各々順番にカレントブロックに適用し、次にレート歪み基準に従ってこれらを評価する。選択される変換は、最高の性能を得る変換である。

【0018】

ＨＥＶＣ規格は、４×４ブロックについて、ＤＳＴタイプの変換かまたは変換なし「Ｔｒａｎｓｆｏｒｍ Ｓｋｉｐ」（すなわち残余係数は変換を受けない）の選択を想定している。

【0019】

マルタのバレッタで開催された２０１４年１２月のＩＥＥＥ Ｖｉｓｕａｌ Ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ ｏｎ Ｉｍａｇｅ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ会議の議事録内で公開された、「Ｒａｔｅ−ｄｉｓｔｏｒｔｉｏｎ ｏｐｔｉｍｉｓｅｄ ｔｒａｎｓｆｏｒｍ ｃｏｍｐｅｔｉｔｉｏｎ ｆｏｒ ｉｎｔｒａ ｃｏｄｉｎｇ ｉｎ ＨＥＶＣ」という題のＡ．Ａｒｒｕｆａｔらの刊行物の７３ページにおいて、エンコーダは多数の変換の中で選択肢を有する。例えば、４×４サイズのブロック用の５個の変換および８×８サイズのブロック用の１７個の変換が提案されている。したがって、ステップＥ３は、カレントブロックのサイズに応じて利用可能な変換の中から１つの変換を識別する。

【0020】

ステップＥ４の間に、残余Ｒは、識別された変換による、ＲＴと呼ばれる変換済み残余ブロックへと変換される。これは、例えばブロックタイプの変換（一般にＤＣＴ、さらにはＤＳＴ、さらには適応型変換）、またはウェーブレット変換であり、これらは全て当業者にとって公知であり、特にＤＣＴ／ＤＳＴについてはＪＰＥＧ／ＭＰＥＧ規格内で、ウェーブレット変換についてはＪＰＥＧ２０００規格内で使用されている。

【0021】

Ｅ５では、現状技術において公知の通り、これらの係数は、一次元ベクトルＲＱ［ｊ］を構成するように既定の順序で走査され、ここで指数ｊは０からＮｂ−１まで変動し、Ｎｂはブロックｃの画素数に等しい整数である。指数ｊは、係数ＲＱ［ｊ］の周波数と呼ばれる。従来、これらの係数は、ＪＰＥＧ固定画像コーディング規格から公知である例えばジグザグスキャニングに従った、周波数値の包括的漸増順または漸減順で走査される。

【0022】

Ｅ６では、変換済み残余ＲＴは、従来の例えばスカラーまたはベクトル量子化手段によって、例えば非ゼロの整数であるＮｂという、残余ブロックＲＱが格納する画素の数と同数の係数を含む量子化された残余ブロックＲＱへと量子化される。

【0023】

ステップＥ７に際して、例えばハフマンコーディングまたは算術コーディング技術にしたがって、エントロピーコーディングにより残余ブロックＲＱの係数に関する情報をコーディングすることになる。これらの情報は、少なくとも係数の振幅、その正負符号、およびエンコーダによりブロックに適用された変換のシグナリングを含む。振幅とは、ここでは係数の絶対値を意味する。従来から、各々の係数について、係数が非ゼロであることを表わす情報をコーディングすることができる。その後、非ゼロである各係数について、振幅に関する１つ以上の情報がコーディングされる。コーディングされた振幅ＣＡが得られる。同様に、非ゼロ係数の正負符号もコーディングされる。一般に、これらの正負符号は、単にビット０または１によりコーディングされ、各値は所与の極性に対応する。このようなコーディングは、変換を理由として、コーディングすべき振幅の値の大部分がゼロであることから、有効な性能を獲得する。

【0024】

適用される変換に関して、ＨＥＶＣ規格の場合、ｔｒａｎｓｆｏｒｍ＿ｓｋｉｐ＿ｆｌａｇと呼ばれるビットによるデコーダに対し、ＤＳＴまたは変換なしという２つの選択肢の中から適用すべき逆変換が標示される。

【0025】

Ａ．Ａｒｒｕｆａｔらの刊行物の場合、指標プラス明示的シグナリングというアプローチによって、デコーダにこの逆変換をシグナリングする。すなわち、エンコーダは、指標（位置０の指標）により、変換がＨＥＶＣタイプの変換であるか（サイズに応じて、これはＤＣＴまたはＤＳＴである）または特定の変換であるか（位置１の指標）をシグナリングする。指標が特定の変換を標示する場合、使用される特定の変換の指数は、固定の長さ（それぞれ考えられる４個および１６個の特定の変換をシグナリングするため、４×４ブロックについては２、８×８ブロックについては４）のコード上でデコーダにシグナリングされる。

【0026】

各変換は所与の１つの残余信号タイプの統計に適応させられることから、変換数を増やすことで、コーディング性能は改善される。テキストおよびグラフタイプの信号上の利得は、「ｔｒａｎｓｆｏｒｍ ｓｋｉｐ」技術によって、任意の内容（テキスト、合成グラフを格納するかまたは自然な撮影シーンを表わす画像）の信号についての利得は、Ａ．Ａｒｒｕｆａｔの刊行物中で提示された技術によって報告されている。

【0027】

Ｅ８では、エンコーダは、エンコードされた残余から、レート歪み基準の制御下で、適用された変換を評価する。

【0028】

エンコーダが利用可能なＴ個の変換について、カレントブロックｃに適用される先行するステップＥ１〜Ｅ８が反復される。

【0029】

Ｅ９では、利用可能な変換全てがひとたび適用されたならば、これらの変換は、レート歪み基準にしたがってコンペティションさせられ、この基準にしたがって最良の結果を得た変換が最終的に選定される。

【0030】

Ｅ１０では、カレントブロックに関するコーディングされたデータが、ビットストリームＴＢ内に挿入される。

【0031】

画像Ｉ１の他のブロックは、シーケンスの後続する画像の場合と同様、同じ方法で処理される。

【0032】

先行技術の欠点は以下のものである。
・ 変換数の増大により、エンコーダが選択した変換をデコーダに標示するためのシグナリングの増大が誘発される。
・ 変換の間のコンペティションの際に考慮に入れられるこのシグナリングコストの増大は、圧縮性能に影響を及ぼす。

【先行技術文献】

【非特許文献】

【0033】

【非特許文献1】「ＩＳＯ／ＩＥＣ ２３００８−２：２０１３−Ｈｉｇｈ ｅｆｆｉｃｉｅｎｃｙ ｃｏｄｉｎｇ ａｎｄ ｍeｄｉａ ｄｅｌｉｖｅｒｙ ｉｎ ｈｅｔｅｒｏｇｅｎｅｏｕｓ ｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔｓ −− Ｐａｒｔ ２：Ｈｉｇｈ ｅｆｆｉｃｉｅｎｃｙ ｖｉｄｅｏ ｃｏｄｉｎｇ、Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ Ｏｒｇａｎｉｚａｔｉｏｎ ｆｏｒ Ｓｔａｎｄａｒｄｉｚａｔｉｏｎ」

【非特許文献2】Ａ．Ａｒｒｕｆａｔ ｅｔ ａｌ．「Ｒａｔｅ−ｄｉｓｔｏｒｔｉｏｎ ｏｐｔｉｍｉｓｅｄ ｔｒａｎｓｆｏｒｍ ｃｏｍｐeｔｉｔｉｏｎ ｆｏｒ ｉｎｔｒａ ｃｏｄｉｎｇ ｉｎ ＨＥＶＣ」

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0034】

本発明がこの状況を改善する。

【0035】

本発明は、特に先行技術のこれらの欠点を軽減することを目的とする。

【0036】

より厳密には本発明の目的は、計算およびメモリリソースの有意な増大を必要とすることなく、伝送されるデータ量を削減することによって、デジタル画像のコーダの圧縮性能を改善する、１つの解決法を提案することにある。

【課題を解決するための手段】

【0037】

これらの目的ならびに以下で記す他の目的は、デジタル画像のコーディング方法において、前記画像が規定の順序で処理された複数の画素ブロックに分割されている方法であって、既定の寸法のカレントブロックのために実施される、以下の
− 既定の複数のモードの中から選択された１つの予測モードにしたがって先に処理された少なくとも１つのブロックからカレントブロックの値を予測するステップと、
− カレントブロックのオリジナルの値から予測値を減算することにより残余ブロックを計算するステップと、
− 残余ブロックの画素に対して変換を適用することにより変換済み残余ブロックを得るステップであって、前記変換済み残余ブロックが係数を含み、変換は既定の変換リストに属しているステップと、
− 変換済み残余ブロックをコーディングするステップと、
を含む方法を用いて達成される。

【0038】

本発明によると、該方法は、カレントブロックの少なくとも１つの変換済み残余係数を表わす少なくとも１つの特性を計算するステップと、前記少なくとも１つの計算された特性に結び付けられた少なくとも１つの変換のサブリストを表わす初期識別データを決定するステップとを含む。

【0039】

本発明によると、変換済み残余信号の少なくとも１つの特性から、エンコーダに対してカレントブロックについての確率の高い変換のサブリストが決定される。このようなサブリストは、エンコーダが利用できる変換のリストのサブグループを構成し、このリストの数より少ない要素数を有する。

【0040】

発明者は実際、カレントブロックの変換済み残余信号の或る特性の値と、このブロックに適用された変換との間の関係を確認した。換言すると、ブロックの残余信号は、それに適用された変換についての情報を搬送する。したがって発明者は、残余信号の１つ以上の特性から、このブロックの処理のためにエンコーダにより選択された確率の高い１つ以上の変換を識別する可能性を確立した。

【0041】

この決定は、デコーダがビットストリームから抽出する値に基づくものである。例えばこれは、エンコーダがコーディングしビットストリーム内に挿入した変換済み係数の値である。これらの値は、量子化ステップを受けていてもいなくてもよい。デコーダは、エンコーダのものと類似の方法で、ビットストリーム内にデコーダが読みとるデータからの残余信号の１つ以上の特性の計算、および変換のサブリストを表わす初期データの決定を再現する手段を有している、という仮説が立てられる。

【0042】

レート歪みの観点から見て最高の性能を導く変換をエンコーダがカレントブロックに対して適用する変換コンペティションのコンテキストにおいては、エンコーダによって選択される確率の高い変換のサブリストを予測することによって、デコーダが適用された変換を識別できるようにするために、ビットストリーム内でシグナリングすべき情報の量を削減することが可能になる、ということが理解される。

【0043】

したがって本発明は、一方では、コーダとデコーダが知識を共有している高い確率の変換のサブリストをカレントブロックのために決定すること、そして他方では、ビットストリーム内で伝送される、したがってデコーダのレベルで利用可能であるカレントブロックの変換済み残余信号に固有の情報に応じてこの決定を行なうことからなる、変換コンペティションの全く新規で発明力あるアプローチに基づいている。

【0044】

変換タイプの指標（ＨＥＶＣ他）によって、そしてＨＥＶＣタイプに属していない場合には使用される変換の識別子の明示的なシグナリングによって、使用される変換をシグナリングする先行技術とは異なり、本発明は、デコーダがエンコーダと同様に決定用手段を有する初期識別データに応じて、カレントブロックに適用された変換をシグナリングすることを提案することから、系統的シグナリングを不要にすることを可能にする。

【0045】

適用される変換が、予測されたサブリストの唯一の変換に対応する場合、エンコーダは潜在的に、デコーダに伝送すべきシグナリングを全く有さない。こうして本発明は、変換の選択に付随するシグナリングコストを削減し、したがって、所与のレートについてのコーディングされた画像シーケンスの品質を改善すること、またはもたらされるシグナリングレートの増大により所与の品質についてのコーディングレートを低下させることを可能にする。

【0046】

初期データがただ１つの変換を表わしている場合、シグナリングを１つのフラグ、例えば適用される変換が決定された初期データに対応することを標示するためにはゼロに等しいフラグ、または逆を標示するためには１に等しいフラグに限定することができる。決定された初期データに対応しない変換を探しに行かない単純化されたデコーダの場合には、全くシグナリングを行わないと決定されることができる。

【0047】

本発明の一態様によると、該方法は、変換の初期識別データを補完するデータのコーディングステップを含む。

【0048】

変換サブリストが２つ以上の要素を含む場合、相補的データは、カレントブロックについてデコーダが決定したサブリストをどのように活用するかをデコーダに明示するような形でコーディングされ、ビットストリーム内に挿入される。

【0049】

本発明の別の態様によると、相補的データは、決定されたサブリスト内の変換の位置指数を含む。

【0050】

カレントブロックに適用された変換が決定されたサブリストを含む場合、位置指数は、エンコーダによりカレントブロックに適用されたサブリストの変換をデコーダが識別することを可能にする。サブリストが短い場合、位置指数は、わずかなビット上でしかコーディングされ得ない、ということが分かる。

【0051】

この標示は有利にも、値０のビットによって搬送される。反対の場合、相補的識別子が、値１のビットにより搬送され、適用された変換の明示的シグナリングによって補完される。したがって、サブリストＳＬを表わす初期データが変換を正しく予測しているかぎりにおいて、相補的シグナリングは１つのビットしか含まない。本発明の別の態様によると、適用された変換が決定されたサブリストに属していない場合、位置指数はエスケープ値をとり、相補的データはさらに、適用された変換の識別子を含む。

【0052】

適用された変換が予測されたサブリスト内で選択されない場合、エンコーダが実際に適用した変換の完全な識別子をシグナリングする必要がある。

【0053】

本発明の１つの利点は、サブリストが適切に構成され最高の性能を得ることのできる変換を含む場合には、この状況が例外的なものにとどまるという点にある。

【0054】

さらにエンコーダは、変換コンペティションを実施する場合、有利にもコンペティション中の変換の各々のシグナリングコストを考慮に入れるレート歪み基準にしたがって、概して最良の変換を選択する、という点が指摘される。このようにしてエンコーダは、その性能がシグナリングの追加コストを補償する場合にのみ、サブリスト外の変換を選択する。

【0055】

本発明の別の態様によると、変換済み残余ブロックの少なくとも１つの係数値を表わす前記少なくとも１つの特性は、少なくとも、
− 有意な量子化された最後の残余係数の位置と、
− 有意な残余係数位置のリストと、
− 量子化された残余係数の二乗和と、
− 量子化された残余係数の絶対値和と、
− 量子化された残余係数の二乗の推移（ｅｖｏｌｕｔｉｏｎ）を表わす値と、
− 量子化された残余係数の絶対値の推移を表わす値と、
− 量子化された残余係数の確率密度を表わす値と、
を含む群に属する。

【0056】

これらの特性は、個別にまたは組合せた形で考慮することができる。本発明の原理は、カレントブロックについて最も確率の高い１つ以上の変換を分離することを可能にするために十分な弁別性を有する、このカレントブロックの量子化された残余信号の１つ以上の特性の１つの値または１つの値範囲に結び付けることにある。

【0057】

本発明の別の態様によると、決定ステップは、決定された初期識別データのメモリ内での読み取りを含み、前記データは、カレントブロックの量子化された残余係数の少なくとも１つの値の前記少なくとも１つの特性に結び付けられている。確率の高い変換のサブリストは、既定のものである。この実施形態の利点は、単純で計算リソースに関してコストが低いという点にある。

【0058】

本発明のさらに別の態様によると、カレントブロックの量子化された残余係数の少なくとも１つの値の少なくとも１つの特性について、１つのスコアが予め変換に対して割当てられており、決定ステップは、既定の閾値より高いスコアをもつリストの変換からサブリストを構成する。

【0059】

有利には、ブロックの量子化された残余信号の少なくとも１つの特性の少なくとも１つの値に応じたスコアが所与の変換に割当てられ、カレントブロックについて、既定の閾値より高いスコアをもつ変換のサブリストが動的に構築される。

【0060】

例えば、スコアは、テストシーケンス全体について計算された変換の性能の統計から確立されたものである。このような統計から、量子化された残余信号の少なくとも１つの特定の特性が特定の値をとっているブロックについて、特定の変換が最高の性能を示す確率の値を決定することができる。

【0061】

１つの利点は、カレントブロックに可能なかぎり良く適応したサブリストを構成するという点にある。

【0062】

代替的には、変換は、漸減的スコア値にしたがって順序付けされ、最高のスコアを得た既定の数の変換からサブリストが形成される。１つの利点は、形成されたサブリストが固定されたサイズを有するという点にある。

【0063】

本発明のさらに別の態様によると、変換の初期識別データの決定ステップは、すでに処理された少なくとも１つの隣接するブロックに適用された変換をサブデータ内に挿入する。

【0064】

有利には、カレントブロックにとって確率の高い変換のサブリストを構成するために、量子化された残余信号の特性に加えて、他の基準を考慮に入れることを企図することができる。１つのオプションは、すでに処理されたカレントブロックの隣接ブロックに適用される変換を考慮に入れることである。その後、隣接ブロックにより使用された変換をサブリストに追加することまたは共通の変換しか保存しないことを選択することができる。

【0065】

異なる実施形態において説明された方法は、有利には、本発明に係るデジタル画像のコーディング装置によって実施される。このような装置は少なくとも、既定の寸法のカレントブロックのために実施され得る、
− 既定の複数のモードの中から選択された１つの予測モードにしたがって先に処理された少なくとも１つのブロックからカレントブロックの値を予測するユニットと、
− カレントブロックのオリジナルの値から予測値を減算することにより残余ブロックを計算するユニットと、
− 残余ブロックの画素に対して変換を適用することにより変換済み残余ブロックを得るユニットであって、前記変換済み残余ブロックが係数を含み、変換は既定の変換のリストに属している、ユニットと、
− 変換済み残余ブロックをコーディングするユニットと、
を含む。

【0066】

本発明によると、このような装置はさらに、カレントブロックの少なくとも１つの変換済み残余係数を表わす少なくとも１つの特性を計算するユニット、および前記少なくとも１つの計算された特性に結び付けられた少なくとも１つの変換のサブリストを表わす初期識別データを決定するユニットを含む。

【0067】

当然のことながら、本発明に係るコーディング装置は、コーディング方法について以上で説明した実施形態全体を独立した形または組合せた形で実施するように配置され得る。

【0068】

詳細には本発明の一態様によると、この装置は、決定された初期データに相補的なデータのコーディングユニットを含む。

【0069】

相関的に、本発明は、デジタル画像を表すコーディングされたデータを含むビットストリームから前記デジタル画像をデコーディングする方法において、前記画像が、規定の順序で処理された複数のブロックに分割されている方法であって、カレントブロックと呼ばれるブロックのために実施される、
− 先に処理された少なくとも１つのブロックからカレントブロックを予測するステップと、
− ビットストリームから抽出された変換済み残余ブロックの係数のコーディングされた値をデコーディングするステップと、
− 識別された逆変換を変換済み残余ブロックに適用することによって残余ブロックを得るステップであって、前記逆変換が既定の逆変換リストに属しているステップと、
− 残余ブロックおよびカレントブロックの予測からデコーディングされたブロックを再構築するステップと、
を含む方法に関する。

【0070】

本発明によると、前記方法は、カレントブロックの少なくとも１つの変換済み残余係数を表わす少なくとも１つの特性を計算するステップと、前記少なくとも１つの計算された特性に結び付けられた変換の初期識別データを決定するステップと、決定された初期データから少なくとも適用された逆変換の識別子を再構築するステップとを含む。

【0071】

このような方法は、エンコーダについて以上で説明した変換済み残余信号の特性の計算ステップおよび変換の初期識別データの決定ステップを再現する。このために、この方法では、利用可能な情報すなわちビットストリームから抽出される情報、例えばカレントブロックの量子化されたまたはされていない変換済み残余信号、メモリ内に予め記憶されカレントブロックについてエンコーダと同じサブリストを決定できるようにする情報および規則が、活用される。

【0072】

その後、少なくともこのサブリストの知識からカレントブロックに対してエンコーダが適用した変換の識別子が再構築される。サブリストが多くとも１つの要素しか有していない場合、適用された変換の識別子を再構築するのに、初期識別データで十分であり得る。データＤＩによって表わされる変換を系統的に適用するように配置された１つのタイプのデコーダを考慮することができる。

【0073】

本発明の一態様によると、該方法は、決定された識別用データに相補的なデータのデコーディングステップを含む。

【0074】

また、このような相補的シグナリングを活用するように配置された別のタイプのデコーダを考慮することもできる。この相補的データのデコーディングによって、有利にも変換サブリスト内に格納された情報が明示される。この情報は詳細には、適用された変換がデータＤ１によって表わされたサブリスト内に正に存在するか否かを、デコーダに標示することができる。

【0075】

本発明の別の態様によると、相補的データは、決定されたサブリスト内での使用された変換の位置指数を含む。

【0076】

エンコーダによって適用された変換がサブリスト内に含まれている場合、このサブリストが２つ以上の要素を含むならば、シグナリングは、変換の位置を標示するということになる。さらに別の態様によると、相補的データは、エスケープコードおよび適用された変換の識別子を含む。

【0077】

エンコーダによりカレントブロックに適用された変換がサブリスト内に含まれていない場合、変換を完全にシグナリングする必要がある。

【0078】

異なる実施形態において以上で説明した方法は、有利には本発明に係るデジタル画像のデコーディング装置により実施される。このような装置は、カレントブロックと呼ばれるブロックのために実施され得る、少なくとも以下の、
− 先に処理された少なくとも１つのブロックからカレントブロックを予測するユニットと、
− ビットストリームから抽出された変換済み残余ブロックの係数のコーディングされた値をデコーディングするユニットと、
− １つの逆変換を変換済み残余ブロックに適用することによって残余ブロックを得るユニットであって、前記逆変換が既定の逆変換のリストに属しているユニットと、
− 残余ブロックおよびカレントブロックの予測からデコーディングされたブロックを再構築するユニットと、
を含む。

【0079】

本発明によると、このような装置は、カレントブロックの少なくとも１つの変換済み残余係数を表わす少なくとも１つの特性を計算するユニットと、前記少なくとも１つの計算された特性に結び付けられた変換の初期識別データを決定するステップとを含み、少なくとも決定された初期データから適用すべき逆変換の識別子を再構築するステップとを含む。

【0080】

当然のことながら、本発明に係るデコーディング装置は、デコーディング方法について以上で説明した実施形態全体を独立した形でまたは組み合わせた形で実施するように配置され得る。

【0081】

詳細には、本発明の一態様によると、この装置は、決定された初期データに相補的なデータをデコーディングするユニットを含み、再構築ユニットは、初期データおよび前記相補的データからカレントブロックに適用すべき逆変換の識別子を再構築することができる。

【0082】

本発明はさらに、デジタル画像を表わすコーディングされたデータを含みかつビットストリームを搬送する信号において、前記デジタル画像が、規定の順序で処理された画素ブロックに分割されており、カレントブロックの値が、複数の既定のモードの中から選択された予測モードにしたがって先に処理された少なくとも１つのブロックの値から予測され、残余ブロックの値は、カレントブロックのオリジナルの値から予測値を減算することによって計算され、変換済み残余ブロックが、残余ブロックの画素に対し変換を適用することによって得られ、前記変換済み残余ブロックは係数を含み、変換は既定の変換リストに属している、信号に関する。

【0083】

本発明によると、このような信号は、変換の初期識別データからカレント残余ブロックの値に適用すべき逆変換の識別子を再構築するために活用されることを目的とする、適用された変換を表すコーディングされた相補的データを含み、前記初期データは、前記リストの少なくとも１つの変換のサブリストを表わし、カレント変換済み残余ブロックの少なくとも１つの値の少なくとも１つの特性に結び付けられている。

【0084】

本発明は同様に、異なる実施形態で以上に説明されてきた、本発明に係るデジタル画像のコーディング装置および本発明に係るデジタル画像のデコーディング装置を含むコンピュータ端末にも関する。

【0085】

本発明はさらに、プログラムがプロセッサにより実行される場合に、前述のようなデジタル画像のコーディング方法のステップを実施するための命令を含むコンピュータプログラムにも関する。

【0086】

本発明はまた、プログラムがプロセッサにより実行される場合に、前述のようなデジタル画像のデコーディング方法のステップを実施するための命令を含むコンピュータプログラムにも関する。

【0087】

これらのプログラムは、いかなるプログラミング言語でも使用することができる。これらのプログラムは、通信ネットワークからダウンロードされ得かつ／またはコンピュータ可読媒体上に記録可能である。

【0088】

最後に本発明は、上述のような、コーディング方法を実施するコンピュータプログラムおよびデコーディング方法を実施するコンピュータプログラムをそれぞれ記憶する、場合によって取外し可能な、本発明に係るデジタル画像のコーディング装置およびデジタル画像のデコーディング装置に組込まれたまたは組込まれていない、プロセッサ可読記憶媒体に関する。

【0089】

本発明の他の利点および特徴は、非限定的で単なる例示用実施例として示された本発明の特定の実施形態についての以下の説明および添付図面を読み取ることによって、より明確になるものである。

【図面の簡単な説明】

【0090】

【図1】（既述）画素ブロックにカットされたデジタル画像シーケンスを概略的に示す。

【図2】（既述）先行技術に係る、デジタル画像の画素ブロックのコーディング方法のステップを概略的に示す。

【図3A】（既述）ＨＥＶＣ規格のエンコーダによって実施されるＤＣＴ変換を示す。

【図3B】（既述）ＨＥＶＣ規格のエンコーダによって実施されるＤＳＴ変換を示す。

【図4】本発明に係るデジタル画像のコーディング方法のステップを概略的に示す。

【図5】ブロックの残余信号の特性の測度に応じた３つの変換の確率密度の第１の例を示す。

【図6】本発明の一実施形態に係る、カレントブロックの変換済み残余信号の全く異なる２つの特性の組み合わせからの、確率の高い変換のサブリストの構築例を示す。

【図7】本発明の一実施形態に係る、カレントブロックについての確率の高い変換のサブリストを決定するために活用されたすでに処理済みの隣接ブロックの例を示す。

【図8A】本発明に係るコーディング方法によるカレントブロックに適用された変換のシグナリングの例を概略的に示す。

【図8B】本発明に係るコーディング方法によるカレントブロックに適用された変換のシグナリングの例を概略的に示す。

【図9】本発明に係るデジタル画像のデコーディング方法のステップを概略的に示す。

【図10】本発明に係るデジタル画像のコーディング装置のハードウェア構造を概略的に示す。

【図11】本発明に係るデジタル画像のデコーディング装置のハードウェア構造を概略的に示す。

【発明を実施するための形態】

【0091】

本発明の一般的原理は、特別な変換のサブリストの形の、かつカレントブロックの変換済み残余信号に固有の特性に応じたカレントブロックに適用された、変換の予測、ならびに予測されたサブリストから適用された変換の最小限のシグナリングに基づいている。

【0092】

図１に関係してすでに提示されたもののような、Ｋを非ゼロの整数とした一続きのＫ個の画像Ｉ₁、Ｉ₂．．．Ｉ_Kで構成されたオリジナルの映像を考慮する。画像はエンコーダによりエンコーディングされ、コーディングされたデータは、通信ネットワークを介して、デコーダに伝送されるビットストリームＴＢ内、または例えばハードディスク上に記憶されるための圧縮ファイルＦＣ内に挿入される。デコーダは、エンコーダおよびデコーダが認識済の順序、例えば時間的順序Ｉ₁、次にＩ₂．．．、次にＩＫといった順序でコーディングされ次にデコーダによって受信されデコーディングされるデータを抽出するが、この順序は実施形態によって異なるものであり得る。

【0093】

図４との関係において、ここで、本発明の一実施形態に係るコーディング方法のステップを考慮する。ステップＴ０〜Ｔ６は、図２に関連してすでに説明したステップＥ０〜Ｅ６と類似である。

【0094】

画像Ｉ_Kは、例えば６４×６４画素に等しいサイズのブロックＣＴＵにカットされる。

【0095】

ステップＴ０の間に、カレントブロックｃと呼ばれる処理すべきブロックを選択する。例えばこれは、ＣＴＵ（英語の「Ｃｏｄｉｎｇ Ｔｒｅｅ Ｕｎｉｔ」の略）ブロックのパーティショニングによって得られた、ＭおよびＮを非ゼロの整数としてＭ×Ｎの寸法を有する方形または矩形のＣＵ（英語の「Ｃｏｄｉｎｇ Ｕｎｉｔ」の略）ブロックである。

【0096】

ステップＴ１の間に、ブロックｃの予測ステップが行なわれる。先行技術に係るこのオペレーションは、コーディング（イントラコーディング）中に画像に由来する画素から実施されるか、またはエンコーディング（インターコーディング）オペレーションによってすでに処理された画像に基づいて行なわれる。予測されたブロックＰｒが得られる。

【0097】

ステップＴ２の間に、画素ブロックが、先のオペレーション中に予測されたブロックから画素毎に減算される。残余画素ブロックＲが得られる。

【0098】

ステップＴ３の間に、考慮された予測モードについて、ブロックのサイズおよび考えられる変換を識別する。考えられる変換とは、Ｔを例えば３２に等しい非ゼロの整数として、予め確立された形でエンコーダのメモリから入手可能な、複数Ｔ個の変換を意味する。例えば、この複数の変換は、変換の順序付けされたまたはされていない既定のリストＬの形でメモリ内に記憶されている。ここで、これらの変換が既定のものまたは適応的なものであり得るということを指摘しておく。

【0099】

ステップＴ４の間に、識別された変換Ｔｒ_iについて、ｉを０〜Ｔ−１の非ゼロの整数として、残余信号の変換が行なわれる。変換済み残余信号ＲＴ_iが得られる。

【0100】

Ｔ５では、技術的現状において公知のように、これらの係数は、一次元ベクトルＲＱ［ｊ］を構成するように既定の順序で走査されるが、ここでｊという指数は、０からＮｂ−１まで変動し、ここでＮｂはカレントブロックｃ内の画素数である。指数ｊは、係数ＲＱ［ｊ］の周波数と呼ばれる。従来、これらの係数は、例えば固定画像コーディング規格ＪＰＥＧから公知であるジグザグスキャニングに沿って、周波数値の包括的漸増または漸減順で、走査される。このスキャニングモード（英語で「ｓｃａｎｎｉｎｇ」）はまた、適用された変換にも左右され得る。スキャニングモードは必然的にベクトルＲＱ内の変換済み係数の最終的順序に影響を及ぼすことから、以下では、リストＬ内の識別された変換Ｔｒ_iが、特定のスキャニングモードに結び付けられるものとみなす。換言すると、別のスキャニングモードに結び付けられた同じ変換は、リストＬ内の別の変換識別子が割当てられ、このため全く異なる変換とみなされることになる。

【0101】

ステップＴ６の間に、変換済みデータは、当業者にとっては公知のスカラーまたはベクトル量子化という所与の量子化方法にしたがって量子化され、量子化パラメータＱＰが、このステップ中に実施される近似の精度を調整する。

【0102】

ステップＴ７の間に、量子化された変換済み残余信号の少なくとも１つの特性を計算する。

【0103】

Ｔ８では、計算された１つ以上の特性に結び付けられた少なくとも１つの変換を表わす変換の初期データを決定する。この初期データＤＩは、有利には、リストＬの変換サブリストＳＬを意味する。このサブリストは１つ以上の変換を含む。

【0104】

ステップＴ７およびＴ８の複数の実施形態が企図されており、これらについて以下で詳述する。

【0105】

本発明の第１の実施形態によると、量子化された残余データの非ゼロの最後の係数の位置の決定を行なう。その後、変換の初期識別データＤＩを、例えば最後の有意な係数の位置などの計算された特性に対応させる。この初期識別データは、計算された特性の値または計算された値を含む値範囲に結び付けられた変換のサブリストの識別を可能にする。有利には、サブリストは、１つの表内でメモリに記憶される。サブリストは１つ以上の変換を含むことができる。

【0106】

本発明の第２の実施形態によると、量子化された残余データ内の有意な係数の位置の決定を行なう。このために、各々の有意な残余係数（すなわち異なる非ゼロ）については「１」を、そしてゼロ係数については「０」を含むワードを構築する。例えば、値［１９、１２、−４、０、１８、３、０、−１、０、０］で構成された残余には、ワード「１１１０１１０１００」が割当てられる。メモリに記憶された表を用いて、変換の初期識別データＤＩが決定される。所与のコードワードについて、こうして、利用可能な最も信憑性の高い変換のサブリストが得られる。

【0107】

第３の実施形態によると、量子化された残余値の絶対値または２乗の和の特性データの計算を行なう。ファンクショナルな対応関係または表を用いて、この特性データから、変換の初期識別データＤＩを決定する。例えば、考慮対象の閾値を超えたエネルギーを搬送する残余は、１つ以上の変換を識別する。

【0108】

第４の実施形態によると、量子化された残余値の２乗または絶対値の推移の特性値の計算を行なう。この特性値は、連続する値（絶対値または二乗値）の絶対値差を合計すること、または、増大指標（２つの連続する値が絶対値で増大する場合には１、そうでなければ０）を合計することによって、得ることができる。得られた特性値から、表を用いて、変換の初期識別データを得る。この表は、計算された増大指標の値にしたがって１つ以上の変換を標示する。

【0109】

第５の実施形態によると、量子化された残余値の確率密度の特性を推定する。この確率密度は、Ｆｌｏｒｉｎ Ｇｈｉｄｏによる、「Ｎｅａｒ Ｏｐｔｉｍａｌ，Ｌｏｗ Ｃｏｍｐｌｅｘｉｔｙ Ａｒｉｔｈｍｅｔｉｃ Ｃｏｄｉｎｇ ｆｏｒ Ｇｅｎｅｒａｌｉｚｅｄ Ｇａｕｓｓｉａｎ Ｓｏｕｒｃｅｓ」という題の２００５年５月のＡＥＳ刊行物中で提示されているように、量子化された残余値の絶対値和と２乗和の間の比率関数によって得ることができる。ひとたび確率密度が推定されたならば、対応表により、変換の初期識別データＤＩをそれに結び付けることができる。例えば、所与の確率密度に対して、所与の１つ以上の変換が結び付けられる。

【0110】

変換の初期識別データＤＩはこうして、各々特定の１つの変換を指す１つ以上の識別子または指数を含むことができる。有利には、これらの変換識別子は、エンコーダおよびデコーダが利用できる変換の初期リストＬのサブリストＳＬを形成する。

【0111】

変換サブリストを演繹することを可能にする表が、例えば画像のコーディング方法の前の学習段階において得られる。例えば、画像ブロックの変換済み残余信号の特性値に応じて、エンコーダが利用可能なリストの各変換のエンコーダによる選択統計を計算するために、テストシーケンス全体が使用される。これらの結果から、１つのブロックの量子化された残余信号の１つ以上の特性に応じて１つの変換の選択確率を評価する。

【0112】

従来通り、各変換について、この変換を経験した（ｃｏｎｎａｉｓｓａｎｔ）所与の特性の確率を測定する。数学的には、これは条件付き確率によって表現される。図５に関して、一例として、全く異なるサイズ８×８の３つの変換について第１の変換済み係数のエネルギー確率の推定値を提示する。１つのブロックの各係数について、このエネルギーに結び付けられた同時確率密度を示した。この推定に基づいて、ベイズの定理により容易にエネルギー値から、そのブロックが各変換から計算されたものである確率を決定することができる。こうして、係数のエネルギーが９に相当するならば、使用される変換がＴ２である確率は極めて高く、それが変換Ｔ１である確率はやや低く、変換Ｔ０が利用された確率は極めて低い。したがって、エンコーダのレベルで、一例として、次の３つの間隔を定義する２つの閾値に、この確率関数を要約することができる。すなわち、エネルギーが１１．４未満である場合、Ｔ２およびＴ１の確率が最も高く、１１．４０〜１８．１０である場合Ｔ１の確率が高く、１８．１０超である場合、Ｔ１およびＴ０が最も確率の高い変換である。このようにして、残余信号について計算された特性が１つの変換の確率についての情報を提供し、変換の完全リストよりも短い確率の高い変換のサブリストを構成することを可能にすることが分かる。こうして、先の３つの間隔との関係におけるブロックのエネルギー値に応じて、変換（Ｔ２、Ｔ１）、（Ｔ１）、（Ｔ１、Ｔ０）を含む３つのサブリストＳＬ１、ＳＬ２およびＳＬ３を定義する。コーディングシステムの構想に先立つ段階において確立されるサブリスト、特性、間隔の結び付きは、エンコーダおよびデコーダにより認識されている。

【0113】

図６に関して、カレントブロックの残余信号の全く異なる２つの特性と３つの変換のリストＬの組合せからの変換サブリストの構成例を提示する。予備学習プロセスにおいて、変換済み残余信号のエネルギー特性および最後の有意な係数の位置に応じてコーダによって選択された変換値を測定する。この学習は、残余映像信号の大集合（ｇｒａｎｄ ｅｎｓｅｍｂｌｅ）について実施される。図６では、第１の軸に沿って第１の特性が、第２の軸に沿って第２の特性が表わされており、１つのブロックの変換済み残余信号の特性値対に対応しこのブロックについて選択された変換を表わす点が、これら２つの軸の平面内に置かれている。これらの点を、楕円形状で具体化された大まかなゾーンの形に簡潔にまとめることができるということが分かる。これらの楕円は、１つの変換のために選択された点の大部分を包含し、例えば、点の９０％を包括できる。

【0114】

これに基づいて、１つの変換要素を含むサブリストの形成を可能にする２つの閾値ｓ１、ｓ２が決定される。

【0115】

決定されたこれらの閾値は、この学習が終わった時点で認識済みとなり、エンコーダとデコーダに同時に記憶される。こうして、１つの要素のサブリストは、以下のように構成される、
− 残余信号から、Ｃ１と呼称されるエネルギー特性を計算する、
− 残余信号から、Ｃ２と呼称される最後の有意な係数の位置を決定する、
− Ｃ１＞ｓ１でＣ２＞ｓ２である場合には、サブリストは要素Ｔ０を含む、
− Ｃ１＞ｓ１でＣ２＜ｓ２である場合には、サブリストは要素Ｔ２を含む、
− Ｃ１＜ｓ１である場合には、サブリストは変換Ｔ１を含む。

【0116】

こうして、３つの変換のリストを、これら２つの基準およびデコーダおよびコーダにとって公知の２つの閾値を用いて、唯一の変換のサブリストに縮小することができる。

【0117】

代替的には、リストＬの所与の変換について、１つのブロックの変換済み残余信号の１つ以上の特性値に応じてスコアを予め設定することもできる。このスコアは有利には、前述の同時確率密度の推定から設定される。この場合、このまたはこれらの特性値に結び付けられた変換の初期データＤＩの決定ステップＴ７は、設定されたスコアに応じて、カレントブロックについての変換のサブリストＳＬを動的に構成する。

【0118】

例えば、サブリストＳＬは、カレントブロックについて確立されたスコアが既定の閾値よりも大きい変換で構成される。代替的には、サブリストは、最高のスコアを得たＮＢ−ＳＬ個の変換に対応する非ゼロ整数である既定の数ＮＢ−ＳＬの変換で構成される。

【0119】

リストＳＬ内に入るために選択された変換は、有利には漸減的スコアの値にしたがって順序付けされる。デコーダが、これらのスコアの知識、適用すべき閾値または選択すべき変換の数ＮＢ−ＳＬ、およびサブリスト内で変換を順序付けする方法をエンコーダと共有する必要がある、ということが分かる。このようにして、デコーダはエンコーダと同じサブリストＳＬを構成することになる。

【0120】

本発明の別の実施形態によると、この方法は予め、すでに処理された少なくとも１つのブロックに適用される変換の識別子ＴＲ−Ｖを得る。すでに処理されたブロックは、例えばカレントブロックの予測モードに応じて選択される。これらのブロックは、現在の画像内でカレントブロックに隣接するものであり得、または異なる瞬間に位置する他の画像に属する可能性もある。現在の画像内において、これらの隣接ブロックは、カレントブロックの直ぐ上、左、または左上に位置するブロックであり得る。図７に関して、一例として、カレントブロックＣに隣接するブロックＢａ、ＢｂおよびＢｃを表現した。

【0121】

インターコーディングの場合、これは例えば、カレントブロックと同じ空間的位置に位置設定された、または運動ベクトルは除いて「同時位置設定された（ｃｏ−ｌｏｃａｌｉｓｅｓ）」ブロックである。すでに処理されたこれらのブロックは、有利には、カレントブロックと同じ予測モードを共有する場合に選定される。カレントブロックがイントラモードにある場合には、選定されたすでに処理済みのブロックは、同じイントラ予測モードを共有する最も近いブロックとなる。

【0122】

有利には、ＮＢ−ＤＴを非ゼロの整数として、既定の数ＮＢ−ＤＴ個のすでに処理されたブロックを考慮する。例えば、ＮＢ−ＤＴは３に等しい。このようにして得られたすでに処理されたブロックの１つ以上の変換識別子は、すでに説明した実施形態の１つにしたがってカレントブロックの係数の値の１つ以上の特性にすでに結び付けられたサブリストＳＬから優先的変換の新規のサブリストＳＬ’を構成するために活用される。

【0123】

この新規サブリストＳＬ’を構成する複数の方法が企図されている。

【0124】

初期サブリストＳＬ’に、考慮対象のすでに処理されたブロックに適用された変換の識別子を連結することにより、この初期サブリストを補完することができる。

【0125】

例えば、３に等しい既定の数のすでに処理されたブロックに由来する変換識別子を活用することを決定することができる。

【0126】

図７に関連して、考慮対象のすでに処理されたブロックＢａ、Ｂｂ、Ｂｃが同じ変換を共有する場合（ＴＲ−ｖ＝ＴＲ−ｖａ＝ｔｒ−ｖｂ＝ｔｒ−ｖｃ）には、このリスト内にすでに含まれていないならば、サブリストＳＬに共通のこの変換の識別子（ＴＲ−ｖ）がつけ加えられる。例えば、サブリストの終りにこれを挿入するよう取り決めることができる。

【0127】

代替的には、すでに処理されたブロックに由来する既定の数ＮＢ−ＤＴの変換をサブリストＳＬ’内に挿入することを決定することができる。この場合、例えば、選定された唯一の識別子（ＴＲ−ｖ）を、変換の初期リストＬ内でこの識別子の直前および直後の変換識別子によって補完することができる。これは、直上（ＴＲ−ｖ₁＝ＴＲ−ｖ＋１）および直下（ＴＲ−ｖ₂＝ＴＲ−ｖ−１）の値である。この場合、エンコーダおよびデコーダが利用できる変換のリストＬは、変換の近接性または類似性基準にしたがって順序付けされ、こうして、ＴＲ−ｖ番目の変換が１つのブロックに十分適応された場合にはその隣接変換ＴＲ−ｖ−１およびＴＲ−ｖ＋１もまた比較的うまく適応されるようになっているとみなされることが分かる。

【0128】

ＮＢ−ＤＴ個の考慮対象のすでに処理されたブロックが全く異なる変換の適用を受けた場合、多数決（ｖｏｔｅ ｍａｊｏｒｉｔａｉｒｅ）による採択を用いて、すでに処理されたブロック内で最も代表的な変換の識別子をサブリストＳＬ’の中に挿入することができる。追加すべき既定数の変換識別子を補完し達成するために、以上で計算されたリストＬ中の選択された変換の隣接する値ＴＲ−ｖ１およびＴＲ−ｖ２を挿入するのが有利である。

【0129】

代替案は、すでにリスト内に記されていないかぎりにおいて、エンコーダおよびデコーダが共有するすでに処理されたブロックのスキャニング順序にしたがって、例えばサブリストＳＬの終りに、考慮対象のすでに処理されたブロックに対して適用された全ての変換の識別子を挿入することからなる。

【0130】

例えば、２つの全く異なる変換の適用を受けたすでに処理された３つの隣接するブロックを考慮する。例えば、サブリストＳＬの終りの第１および第２の位置に、これらの変換の識別子ｖ０およびｖ１を挿入し、例えばカレントブロックに最も近い隣接ブロック（より上のまたは異なる画像に属するブロックに対して、直ぐ左のブロックが優先される）から計算された変換の識別子の値ｖ２をつけ加える。一変形形態によると、初期サブリストＳＬとすでに処理された隣接するブロックに適用された変換のサブリストの交わりを実現する。この交差（ｃｒｏｉｓｅｍｅｎｔ）は、最終的サブリストのサイズ、ひいてはカレントブロックに適用された変換のシグナリングを削減できるようにする。この交差は、サブリスト内に挿入された変換の発生確率を考慮に入れて実現することができる。

【0131】

Ｔ９において、量子化されたデータは、例えばハフマンコーディング、算術コーディング、さらにはＨＥＶＣ規格中で用いられているようなＣＡＢＡＣコーディングなどの公知のエントロピーコーディング技術によってエンコーディングされる。

【0132】

必要な場合、ステップＴ１０の間に、変換の初期識別データＤＩの相補的データがエンコーディングされる。

【0133】

本発明の特定の実施形態においては、このステップは実施されない。変換の初期データが１つの変換識別子しか含まない場合および／または、予測された変換とは異なる変換をカレントブロックに適用したことをデコーダにシグナリングしないと決定された場合がそれである。ここでは、初期データにより識別された変換を専ら適用するためにデコーダが配置されている単純な事例を考えていることが理解される。

【0134】

この実施形態の利点は、実施が簡単であり、シグナリングを必要としないという点にある。

【0135】

カレントブロックの一定の特性に結び付けられた変換のサブリストが２つ以上の要素を含むか、または場合によってデコーダに対し、適用された変換が予測されたサブリストに属さないことをシグナリングすることが望まれる他の実施形態については、ステップＴ１０は確かに実施される。

【0136】

したがってＴ１０において、カレントブロックに適用された変換Ｔｒ_iがサブリストＳＬに属するかどうかを確認することから始める。この場合、そしてサブリストＳＬが１つの要素しか含まない場合、適用された変換は予測された変換に対応する。有利には、例えば「フラグ」アプローチなどを用いて、初期データが、適用された変換の適正な予測を構成することが、デコーダに対してシグナリングされる。この「フラグ」アプローチは、初期データＤ１によって標示された変換が考慮対象の変換であるか（フラグ＝０）否か（フラグ＝１）を標示する相補的データＤＣをエントロピー二進コードまたは直接的コードによって従来通りにコーディングすることからなる。

【0137】

フラグの値を１にした場合には、コード（エントロピーまたは非エントロピー）を用いて、元のリストＬ内の考慮対象の変換の例えば指数の形での識別子を標示するコードを、相補的情報に加える。

【0138】

１つの利点は、カレントブロックに適用された変換を正しく予測した場合、変換の識別子を明示的に伝送する技術的現状とは反対に、この変換をシグナリングするために１つのビットしか使用されない、という点にある。

【0139】

サブリストＳＬが複数の要素を含む場合、変換の初期識別データＤＩは、エンコーダによって適用された変換をデコーダが決定できるようにするのに十分なものではない。

【0140】

本発明の別の実施形態によると、Ｔ１０において、サブリストＳＬ、ＳＬ’内のカレントブロックに適用された変換の位置指数ＰＯＳを含む相補的データＤＣがエンコーディングされる。したがって、コーダおよびデコーダがサブリスト内の変換の位置の知識を共有するような形でサブリストが順序付けされるという仮説を立てる。

【0141】

一例として、Ｔ８で決定されたサブリストは変換｛１、４、７｝を含むものとする。すなわち、適用された変換が変換４である場合、「０１」で二進コーディングされた位置指標ＰＯＳ＝１を発出する。

【0142】

利点は、カレントブロックに適用された変換を正しく予測したならば、完全な識別子を明示的に伝送する技術的現状とは反対に、この変換をビットストリーム内でシグナリングするためにわずかなビットしか使用されない、という点にある。

【0143】

適用された変換がサブリストＳＬ、ＳＬ’に属さない場合、相補的データＤＣは、エスケープコードとそれに続く適用された変換の完全な識別子とを含む。このシグナリングが必然的にサブリスト内の位置指数ＰＯＳよりもコスト高であることが分かる。しかしながら、コンペティションによる変換の選択モードは、この追加コストにも関わらず、適用された変換が最良のレート歪み妥協点をもたらすものであることを保証する。

【0144】

例えば、考慮対象の変換が、決定されたサブリストに属さない変換６である場合には、例えば「１１」に等しいエスケープコードを発出し、二進形態で６を表現する例えば０１１０など、変換６を識別するコードを元のリストＬ内につけ加える。位置指数の使用されていないコードの組合せをエスケープコードに割当てることができる。例えば、二進法で４を表現するコード０１００を使用することができる。その目的は、特定のコードの長さを短縮し、こうしてレートを削減することにある。

【0145】

有利には、次に、デコーダに伝送すべきビットストリームのサイズを最小限に抑えるように、当業者にとって周知である二進コーディング技術により（算術的またはハフマン固定長コード）、相補的データＤＣをエンコーディングする。

【0146】

ステップＴ１１の間に、例えば量子化オペレータによって導入される、それ自体古典的な二乗誤差測定（ｍｅｓｕｒｅ ｄ’ｅｒｒｅｕｒ ｑｕａｄｒａｔｉｑｕｅ）にしたがって、歪みのカレント変換Ｔｒ_iについての評価が行なわれる。

【0147】

有利には、この評価ステップは、次のことをも含む、
− 変換され量子化された残余を伝送するために必要とされるビット数の評価、
− エンコーディングＴ１０の結果からの変換の指数のシグナリングに必要なビット数の評価。

【0148】

Ｔ１２では、カレント変換Ｔｒ_iがリストＬ中最後のものであるかどうかをテストする。最後のものでない場合、指数ｉを１だけ増分し、ステップＴ３〜Ｔ１１を反復する。

【0149】

変換Ｔｒ_iがリスト中最後のものである場合、発出すべき構成を選択するステップＴ１３へと移行する。構成というのは、エントロピー的に量子化されコーディングされた残余／相補的コードによる変換の指数のシグナリングの集合を意味する。この選択を行なうために、公知の技術にしたがって、対応する歪みおよび残余により搬送されるレート／相補的シグナリング集合を加重する各変換についてのラグランジュの構築（ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ ｄ’ｕｎ ｌａｇｒａｎｇｉｅｎ）を行なう。選択では、最小のラグランジュを提示する変換が選定される。

【0150】

ステップＴ１４では、選択された残余、およびカレントブロックに適用された変換に結び付けられたエンコーディングされた相補的データが、ビットストリーム内に挿入される。

【0151】

ビットストリームＴＢは次に、信号の形でデコーダに向けて発出され得る。

【0152】

図８Ａおよび８Ｂに関連して、本発明の一実施形態に係るブロックｃに適用された変換のシグナリングの実施例を提示する。図８Ａに関連して、ブロックｃに適用された変換Ｔｒ_iが決定されたサブリストＳＬ、ＳＬ’内に含まれている、第１の実施例を考慮する。これは、ブロックｃのために決定されたサブリストＳＬ、ＳＬ’の第１の位置を占有する変換Ｔｒ₁である。本発明によると、シグナリングは、サブリスト内のＴＲ１の位置指数ＰＯＳを表わす相補的データＤＣに限定される。例えば、３要素のこのサブリストについては、この指数は、値０１により２ビット上でコーディングされ得る。当然のことながら、すでに言及したように、当業者にとって公知のハフマンコードまたは別のエントロピーコーダなどの可変的長さのコードを選択することも可能である。

【0153】

図８Ｂに関連して、ブロックｃに適用された変換Ｔｒ_iが決定されたサブリストＳＬ、ＳＬ’内に含まれない第２の実施例を考慮する。換言すると、変換の予測は正しくない。例えば、適用された変換はＴｒ₆である。この場合、シグナリングされた相補的データは、例えば値１１をとるエスケープコードとそれに続く変換Ｔｒ₆の完全な識別子のコードを含む。

【0154】

先に説明したように、決定されたサブリストＳＬ、ＳＬ’に応じた適用された変換の識別子のシグナリングは、圧縮性能を改善するためにエントロピータイプのエンコーディングに付されてよい。

【0155】

本発明に係るコーディング方法によって生成されたビットストリームＴＢは、例えば、遠隔通信ネットワークを介してデコーダに信号の形で伝送される。この信号は、デコーダにより受信される。

【0156】

ビットストリームＴＢが、本発明に係るデコーディング方法を実施するデコーディング装置により受信されたと仮定する。このデコーディング方法について、以下で、図９に関連して説明する。

【0157】

Ｄ０では、カレントブロックＣ’として、処理すべき第１のブロックを選択することから始める。例えば、これは、（辞書式順序で）第１のブロックである。このブロックは、Ｍ×Ｎ個の画素を含み、ここでＭおよびＮは非ゼロの整数である。

【0158】

エンコーディング方法について説明した通り、考慮対象のブロックＣ’は、ブロックＣＴＵまたはブロックＣＴＵのカッティングによって得られるサブブロックＣＵ、さらにはカレントブロックからカレントブロックの予測を減算することによって得られる残余ブロックまたはサブブロックであり得る。

【0159】

ステップＤ１の間に、カレントブロックＣ’に関係するコーディングされたデータが読み取られ、デコーディングされる。コーディングされたデータは、例えば利用された予測モード、またはカレントブロックに適用された変換の識別子のシグナリングおよびカレントブロックの量子化された残余係数の振幅および正負符号に関する値などの、コーディングパラメータを含む。

【0160】

決定された予測モードが、エンコーダにより予測が行なわれたことを標示する場合、カレントブロックはＤ２で、すでに処理されたブロックから決定された予測モードにしたがって予測される。予測されたブロックＰｒ’が得られる。

【0161】

ステップＤ３の間に、値ＲＱ’のベクトルの形で、カレントブロックの残余量子化済み値を表わす読み取られたデータ（係数の値および正負符号）をデコーディングする。これはエンコーディング方法に関して先に説明したエントロピーコーディングのオペレーションの逆のオペレーションである、ということが分かる。

【0162】

ステップＤ４の間に、デコーディングされた量子化済み値の少なくとも１つの特性の計算を行なう。エンコーダに対して実施されたものに適合させて実施されるこの計算は、伝送された量子化済み残余に基づいた計算基準を考慮に入れる。

【0163】

Ｄ５では、１つ以上の計算された特性の値に結び付けられた変換のサブリストＳＬ、ＳＬ’を決定する。

【0164】

これらのステップＤ４およびＤ５の複数の実施形態が企図されている。これらは、コーディング方法のステップＴ６およびＴ７について図４に関連してすでに説明したものに対応する。これらの実施形態は互いに組み合わせることができる。
・ 第１の実施形態においては、カレントブロックの量子化されたデータの最後の非ゼロの係数の位置の決定を行なう。この位置から、メモリＭ１に記憶された表を用いて、１つ以上の変換を含む変換の初期識別データＤＩを対応させる。代替的に、計算された特性は、有意な係数の数に対応する。一例を挙げると、この場合表は、所与の有意な係数の閾値数に対し、１つ以上の既定変換を結び付けることができる。
・ 第２の実施形態においては、カレントブロックの量子化されたデータ内の有意な係数の位置の決定を行なう。このために、各々の有意な係数については「１」（すなわち異なる非ゼロ）そしてゼロ係数については「０」を含むワードを構築する。例えば、値［１９、１２、−４、０、１８、３、０、−１、０、０］で構成された信号には、ワード「１１１０１１０１００」が割当てられる。メモリに記憶された表を用いて、変換の初期識別データが決定される。所与のコードワードが、利用可能な最も信憑性の高い変換のサブリストＳＬを識別する。
・ 第３の実施形態において、係数の量子化された値の絶対値または二乗の和の特性データの計算を行なう。例えば特性の値の間隔と、予め設定された変換の初期識別データＤＩの間の、ファンクショナルな対応関係または表を用いて、この特性データから、この特性の値に十分適応した変換のサブリストＳＬに対応する変換の初期識別データＤ１を決定する。件の特性が、カレントブロックＣ’の係数により搬送されるエネルギーを表わしているということが指摘される。例えば、考慮対象の閾値を超えたエネルギーを搬送する残余は、サブリストＳＬ１を識別し、一方、エネルギーがこの閾値より小さい残余は、別のサブリストＳＬ２を識別する。
・ 第４の実施形態においては、量子化された値の二乗または絶対値の推移の特性値の計算を行なう。この特性値は、連続する値（絶対値または二乗値）の絶対値差を合計すること、または、増大指標（２つの連続する値が絶対値で増大する場合には１、そうでなければ０）を合計することによって、得ることができる。得られた特性値から、表を用いて、十分適応した変換のサブリストに対応する変換の初期識別データを得る。
・ 第５の実施形態においては、量子化された値の確率密度の特性を推定する。この確率密度は、Ｆｌｏｒｉｎ Ｇｈｉｄｏによる「Ｎｅａｒ Ｏｐｔｉｍａｌ，Ｌｏｗ Ｃｏｍｐｌｅｘｉｔｙ Ａｒｉｔｈｍｅｔｉｃ Ｃｏｄｉｎｇ ｆｏｒ Ｇｅｎｅｒａｌｉｚｅｄ Ｇａｕｓｓｉａｎ Ｓｏｕｒｃｅｓ」という題の２００５年５月のＡＥＳ刊行物中で提示されているように、量子化された値の絶対値和と二乗和の間の比率関数によって得ることができる。ひとたび確率密度が推定されたならば、対応表により、既定のサブリストを表す変換の初期識別データをそれに結び付けることができる。例えば、所与の確率密度の値に対して、所与の変換が結び付けられる。

【0165】

これらの実施形態は、識別計算の複雑さと変換との識別精度の異なる妥協点をもたらす。

【0166】

有利には、サブリストの１つ以上の変換にアクセスできるようにする表は、予備ステップにおいてデコーダに提供される。

【0167】

本発明の別の実施形態によると、変換の初期データＤ１またはサブリストＳＬの決定ステップＤ５は、ブロックの残余データの特性の一定の値についてエンコーダおよびデコーダが利用できる変換のリストＬのうちの各変換に対し予め結び付けられたスコアから、コーディング方法について先に説明したものと類似の方法で、動的に実施される。これらのスコアは、デコーダのメモリ内に、例えば、処理すべきブロックの残余信号の１つ以上の特性の値または値範囲について、１つの変換に１つのスコアを結び付ける表の中に、記憶されている。

【0168】

さらに別の実施形態によると、ステップＤ５はさらに、すでに処理されたブロックに由来する既定の数ＮＢ−ＤＴの変換のサブリストＳＬ’内への挿入を含む。このとき、これは、エンコーディングの方法と類似の方法で行なわれ、最終的サブリストＳＬ’がデコーダおよびエンコーダにおいて同一となるようになっている。

【0169】

この段階で２つの事例が考えられる。

【0170】

第１の事例によると、Ｄ５で決定されたサブリストは各々、唯一の変換識別子しか含まず、デコーダは相補的シグナリングを待たない。ステップＤ７の間に、デコーダは、Ｄ５で決定された初期データＤＩにより与えられた唯一の情報から、適用すべき逆変換の識別子を再構築する。

【0171】

第２の事例によると、デコーダは、ビットストリーム内に適用すべき変換の相補的シグナリングを探しに行くように構成されている。ステップＤ６の間に、デコーダは、決定された初期データＤＩに相補的なデータＤＣをデコーディングする。

【0172】

決定されたサブリストＳＬは、１つ以上の要素を含むことができる。

【0173】

このサブリストが１つの要素しか含まない場合、相補的データＤＣは、変換の予測が正しいかどうか、すなわち決定されたサブリストの変換をカレントブロックに対し適用しなければならないかどうかを標示する。

【0174】

カレントブロックのための変換のサブリストが複数の要素を含む場合、デコーダは、このサブリストが含む変換の順序および数、ならびにビットストリーム内でエンコーダが相補的データをシグナリングした方法を認識している。

【0175】

デコーダは、Ｄ６で、ビットストリームＴＢ内で読み取られた相補的データＤＣをデコーディングし、このデータが、サブリスト内の適用すべき変換の位置指数、または、エンコーダにより適用された変換が決定されたサブリストに属さないことを標示することを目的とするエスケープコードを含むかどうかを決定する。

【0176】

相補的データＤＣは、エスケープコードを含む場合、エスケープコードに続いて置かれた、適用された変換の完全な識別子も含んでいる。

【0177】

変換の初期識別子Ｄ１が、１つの値にしか結び付けられていない場合には、相補的データＤＣは、初期識別子により選定された選択肢が正しいかどうかを標示する。

【0178】

変換の初期識別子が複数の値を含む場合には、相補的識別子は、考えられる値の中から使用すべき変換を標示する。識別子は、エンコーダによって選定された選択肢が、変換の初期識別子によって標示された値に含まれていないかどうかを標示することができる。このため、相補的識別子は、エンコーダによって選択された変換の指数を特定する二進コード（エントロピー形態または非エントロピー形態のコード）を含む。

【0179】

一例として、考慮対象の予測モードの変換（１、３、９）が信憑性の高いものであるとみなす値（１、３、９）、を含む変換の初期識別子を考慮する。２ビット上でコーディングされた相補的識別子は、値「００」によって変換１を、値「０１」によって変換３を、そして「１０」によって変換９を標示する。相補的識別子が値「１１」を有する場合には、この相補的識別子は、初期識別子が指す３つを除いて、考慮対象の予測モードのためにセットアップされたものの中から選定された変換を特定する相補的コードにより補完される。

【0180】

Ｄ８では、カレントブロックＣ’のデータが逆量子化される。

【0181】

Ｄ９では、図４のステップＴ５の中で説明したカレントブロックのスキャニングとは逆のプロセスにしたがって、カレントブロック内での残余一次元ベクトルのデータの再組織（ｒｅｏｒｇａｎｉｓａｔｉｏｎ）を行なう。

【0182】

ステップＤ１０においては、Ｄ６で再構築された変換指数に対応する変換を、逆量子化されたデータに適用する。この変換は、エンコーダにおいて実施されるものと逆の変換に対応する。こうして、空間的ドメイン内の残余信号ｒ’が得られる。

【0183】

ステップＤ１１においては、得られたブロックｒ’からデコーディングされた画像の画素ブロックｃ’を再構築し、デコーディング中の画像ＩＤにそれを組込む。ブロックｃ’は残余ブロックであることから、先に処理された基準画像から得られたカレントブロックの予測ＰＤ’をこのブロックにつけ加える。

【0184】

ステップＤ１２の間に、先に定義したスキャニング順序を考慮に入れて、カレントブロックがデコーダを処理すべき最後のブロックであるかどうかをテストする。そうである場合には、デコーディング方法はその処理を終了している。そうでない場合には、後続するステップは後続するブロックの選択ステップＤ１３であり、選択された後続ブロックについて、先に説明したデコーディングステップＤ１〜Ｄ１２が反復される。

【0185】

説明されてきた本発明は、ソフトウェアおよび／またはハードウェアコンポーネントを用いて実施され得るということが指摘される。この観点において、本明細書中で使用される「モジュール」および「エンティティ」なる用語は、関係するモジュールまたはエンティティについて説明された１つ以上の機能を実施することのできるソフトウェアコンポーネントかまたはハードウェアコンポーネントか、さらには、ハードウェアおよび／またはソフトウェア構成要素のアセンブリに対応し得る。

【0186】

図１０に関連して、本発明に係るデジタル画像のコーディング装置１００の簡略化されたハードウェア構造の一実施例をここで提供する。装置１００は、図４に関連してその異なる実施形態において以上で説明してきた本発明に係るコーディング方法を実施する。

【0187】

例えば、装置１００は、プロセッサμ１を備え、メモリ１３０内に記憶され本発明に係る方法を実施するコンピュータプログラムＰｇ１ １２０によって制御される、処理ユニット１１０を含む。

【0188】

初期化時点で、コンピュータプログラムＰｇ₁ １２０のコード命令は、例えば、処理ユニット１１０のプロセッサにより実行される前に、メモリＲＡＭ内にロードされる。処理ユニット１１０のプロセッサは、コンピュータプログラム１２０の命令にしたがって、先に説明した方法のステップを実施する。

【0189】

本発明のこの実施例において、装置１００は少なくとも、カレントブロックのユニットＰＲＥＤ、カレントブロックから予測を減算することによるカレントブロックの残余の獲得ユニットＲＥＳを含む。

【0190】

装置はさらに、エンコーダが利用できる複数の変換をコンペティションさせるような形で、同じブロックのために複数回実施されるように配置された複数のユニットを含む。これは特に、例えばメモリ１３０などのメモリ内に例えば表の形で記憶されているエンコーダが利用できる変換のリストＬから、カレントブロックｃに対して適用すべき変換を識別するユニットＩＤ−ＴＲＡＮＳ、識別された変換を用いて、カレントブロックを変換済みブロックＣに周波数変換するユニットＴＲＡＮＳ、変換済みブロックを量子化するユニットＱＵＡＮＴ、一次元ベクトルＲＱ’［ｊ］を構成する形で既定の順序でスキャニングするユニットＳＣＡＮ、量子化された一次元ベクトルをコーディングするユニットＥＮＣ ＲＱ、およびレート歪み基準にしたがって適用された変換Ｔｒｉを評価するユニットＥＶＡＬである。本発明に係るコーディング装置はさらに、評価された変換についてユニットＥＶＡＬによって得られた結果から、最良の変換を選択するユニットＳＥＬを含む。選択された変換からコーディングされたデータは、次にビットストリームＴＢ内に挿入される。

【0191】

本発明によると、装置はさらに、カレントブロックの残余信号の少なくとも１つの特性を計算するユニットＣＡＬＣ、計算された少なくとも１つの特性に結び付けられた変換のサブリストの初期識別データを決定するユニットＤＥＴ、および決定されたサブリストに対する適用された変換の帰属を確認するユニットを含む。任意には、装置は、初期識別データの相補的データのコーディングを含む選択された変換の識別子をエンコーディングするユニットＥＮＣ ＴＲ−ＩＤを含む。このユニットは、少なくとも決定された変換サブリストに対する適用された変換の帰属に応じて、必要な場合に実施されるように配置されている。例えば、変換サブリストＳＬを含む変換の初期識別データは、例えばメモリ１３０などのメモリまたはこのサブリストに向かうリンク内に、表の形で記憶される。

【0192】

これらのユニットは、処理ユニット１１０のプロセッサμ１により制御される。

【0193】

有利には、装置１００を、ユーザー端末ＴＵに組込むことができる。このとき、装置１００は、遠隔通信ネットワークを介してビットストリームＴＢまたは圧縮ファイルＦＣをデコーディング装置に伝送する端末ＴＵのデータ送受信モジュールＥ／Ｒと少なくとも協働するように配置される。

【0194】

図１１に関連して、本発明に係るデコーディング装置の簡略化されたハードウェア構造の実施例を提示する。例えば、デコーディング装置２００は、メモリ２３０内に記憶され、図９に関連してその異なる実施形態において以上で説明した本発明に係るデコーディング方法を実施するコンピュータプログラムＰｇ２ ２２０によって制御され、かつプロセッサμ２を備える処理ユニット２１０を含む。

【0195】

初期化時点で、コンピュータプログラムＰｇ２ ２２０のコード命令は、例えば、処理ユニット２１０のプロセッサにより実行される前に、メモリＲＡＭ内にロードされる。処理ユニット２１０のプロセッサは、コンピュータプログラム２２０の命令にしたがって、先に説明した方法のステップを実施する。

【0196】

本発明のこの実施例において、装置２００は、少なくともコーディングパラメータおよび量子化された残余係数値を含む、カレントブロックについてのビットストリーム内のコーディングされたデータを読み取るユニットＧＥＴ、得られたデータから量子化された変換済みカレントブロックの係数をデコーディングするユニットＤＥＣ ＲＥＳ、デコーディングされた係数を逆量子化するユニットＤＥＱＵＡＮＴ、カレントブロック内の残余一次元ベクトルのデータを再組織するユニットＳＣＡＮ−１、変換済み残余カレントブロックを逆変換するユニットＴＲＡＮＳ−１、残余からカレントブロックを再構築しブロックを予測するユニットＲＥＣＯＮＳＴを含む。

【0197】

有利には、装置は、カレントブロックの量子化された残余信号の少なくとも１つの特性を計算するユニットＣＡＬＣ、および前記計算された少なくとも１つの特性に結び付けられた少なくとも１つの変換Ｄ１のサブリストの初期識別データを決定するユニットＤＥＴを含む。例えば、変換の初期識別データは、例えばメモリ２３０などのメモリ内に表の形で記憶されている変換のサブリストＳＬを含むか、またはこのサブリストのメモリに向かうリンクを含む。

【0198】

これら２つのユニットは、本発明に係るエンコーディング装置のユニットに類似している。本発明に係るデコーディング装置２００はさらに、少なくとも初期データＤＩから、カレントブロックに適用された変換の識別子を再構築するユニットＲＥＣ ＴＲ−ＩＤを含む。本発明の一実施形態によると、装置２００は、ビットストリーム内で読み取られた相補的データＤＣをデコーディングするユニットＤＥＣ ＤＣをさらに含む。この相補的データは、図９に関連して先に説明したように、変換サブリストの知識からカレントブロックに適用すべき逆変換の識別子を決定するために再構築ユニットＲＥＣ ＴＲ−ＩＤにより活用される。

【0199】

これらのユニットは、処理ユニット２１０のプロセッサμ２により制御されている。

【0200】

有利には、装置２００を、ユーザー端末ＴＵ’に組込むことができる。このとき、装置２００は、端末ＴＵ’の以下のモジュールと少なくとも協働するように配置される、
− 遠隔通信ネットワークからビットストリームＴＢまたは圧縮ファイルＦＣを受信するデータ送受信モジュールＥ／Ｒ、
− デコーディングされたデジタル画像またはデコーディングされた一連の画像をユーザーに対して再生する、端末スクリーンなどの画像再生装置ＤＩＳＰ。

【0201】

有利には、ユーザー端末ＴＵ、ＴＵ’は、本発明に係るコーディング装置１００およびデコーディング装置２００を同時に組込むことができる。

【0202】

当然のことながら、以上で説明した実施形態は、全く限定的でない純粋に参考として示されており、当業者であれば本発明の枠から逸脱することなく多くの修正を容易にもたらすことができる。

【符号の説明】

【0203】

１００ コーディング装置
１１０ 処理ユニット
１２０ コンピュータプログラムＰｇ１
１３０ メモリ
２００ デコーディング装置
２１０ 処理ユニット
２２０ コンピュータプログラムＰｇ２
２３０ メモリ
μ１、μ２ プロセッサ
ＴＵ、ＴＵ’ 端末

【図1】

【図2】

【図3A】

【図3B】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8A】

【図8B】

【図9】

【図10】

【図11】