特表 2022-511689 ゾーンへのブロック分割により画像を符号化及び復号する方法及びデバイス

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公表特許公報(A)

(11)【公表番号】

(43)【公表日】2022-02-01

(54)【発明の名称】ゾーンへのブロック分割により画像を符号化及び復号する方法及びデバイス

(51)【国際特許分類】

   H04N 19/593 20140101AFI20220125BHJP

   H04N 19/105 20140101ALI20220125BHJP

【ＦＩ】

H04N19/593

H04N19/105

【審査請求】未請求

【予備審査請求】未請求

(21)【出願番号】P 2021525162

(86)(22)【出願日】2019-11-06

(85)【翻訳文提出日】2021-07-07

(86)【国際出願番号】 EP2019080369

(87)【国際公開番号】W WO2020094703

(87)【国際公開日】2020-05-14

(31)【優先権主張番号】1860360

(32)【優先日】2018-11-09

(33)【優先権主張国・地域又は機関】FR

(81)【指定国・地域】

(71)【出願人】

【識別番号】521196970

【氏名又は名称】フォンダシオン ベー－コム

【氏名又は名称原語表記】ＦＯＮＤＡＴＩＯＮ Ｂ－ＣＯＭ

(74)【代理人】

【識別番号】100099623

【弁理士】

【氏名又は名称】奥山 尚一

(74)【代理人】

【識別番号】100107319

【弁理士】

【氏名又は名称】松島 鉄男

(74)【代理人】

【識別番号】100125380

【弁理士】

【氏名又は名称】中村 綾子

(74)【代理人】

【識別番号】100142996

【弁理士】

【氏名又は名称】森本 聡二

(74)【代理人】

【識別番号】100166268

【弁理士】

【氏名又は名称】田中 祐

(74)【代理人】

【識別番号】100180231

【弁理士】

【氏名又は名称】水島 亜希子

(74)【代理人】

【識別番号】100096769

【弁理士】

【氏名又は名称】有原 幸一

(72)【発明者】

【氏名】アンリ，フェリックス

(72)【発明者】

【氏名】クレール，ゴードン

(72)【発明者】

【氏名】フィリップ，ピエリック

【テーマコード（参考）】

5C159

【Ｆターム（参考）】

5C159KK13

5C159LC09

5C159MA04

5C159MA05

5C159MA23

5C159MC11

5C159ME01

5C159ME02

5C159ME11

5C159PP16

5C159RC12

5C159TA33

5C159TB08

5C159TC31

5C159TC42

5C159TD11

5C159UA02

5C159UA05

(57)【要約】

本発明は、少なくとも１つの画像を符号化又は復号する方法に関する。画像は複数の要素を有するブロックに分割される。上記方法は、少なくとも１つのブロックについて、当該ブロックを少なくとも２つのゾーンに分割するステップ（Ｅ１）と、少なくとも１つの前記ゾーンを処理するステップ（Ｅ２）とを含む。前記処理するステップは、所定のスキャン順序に従って前記ゾーン内の要素をスキャンするステップを含み、現在の要素と呼ばれる、スキャンされた少なくとも１つの要素について、予測関数に従って、先に符号化又は復号された少なくとも１つの予測子要素を選択するステップ（Ｅ２１）と、現在の要素を予測するステップ（Ｅ２５）とを含む。前記予測するステップは、少なくとも１つの近傍にある予測子要素が上記ゾーンに属する場合に、当該少なくとも１つの予測子要素に基づいて行われ、その他の場合には少なくとも１つの置換値に基づいて行われる。
【選択図】図２

【特許請求の範囲】

【請求項1】

少なくとも１つの画像を符号化又は復号する方法であって、
画像は、複数の要素を有する複数のブロックに分割され、
少なくとも１つのブロックにつき、
当該ブロックを少なくとも２つのエリアに分割するステップ（Ｅ１）と、
少なくとも１つの前記エリアを処理するステップ（Ｅ２）であって、所定のスキャン順序に従って前記エリア内の要素をスキャンするステップを含み、スキャンされた少なくとも１つの要素を現在の要素として前記現在の要素につき、
予測関数に基づいて、先に符号化又は復号された少なくとも１つの予測子要素を選択するステップ（Ｅ２１）と、
前記少なくとも１つの予測子要素が前記エリアに属する場合に、前記現在の要素を当該少なくとも１つの予測子要素から予測し、
その他の場合には、前記現在の要素を、少なくとも１つの別のエリアとは無関係に得られる少なくとも１つの置換値から予測するステップ（Ｅ２５）と
を含むステップ（Ｅ２）と
を含む方法。

【請求項2】

前記現在の要素（Ｘ）が或る行（ｌｉｎ）及び或る列（ｃｏｌ）に位置し、
前記予測関数は、前記先に符号化又は復号された、同じ列（ｃｏｌ）かつ直前の行（ｌｉｎ－１）に位置する要素（ＸＢ）を選択し、
前記少なくとも２つのエリア間の境界は水平である、
請求項１に記載の方法。

【請求項3】

行数がＨであるブロックについて、前記現在のブロックが、第１のエリア（Ｚ１）と第２のエリア（Ｚ２）とに分割され、
前記第１のエリア内の要素は、ｌｉｎ＜Ｈ／２という条件を満たす、
請求項２に記載の方法。

【請求項4】

前記現在の要素（Ｘ）が或る行（ｌｉｎ）及び或る列（ｃｏｌ）に位置し、
前記予測関数は、前記先に符号化又は復号された、同じ行（ｌｉｎ）かつ直前の列（ｃｏｌ－１）に位置する要素（ＸＢ）を選択し、
前記少なくとも２つのエリア間の境界は垂直な線である、
請求項１に記載の方法。

【請求項5】

列数がＷであるブロックについて、前記現在のブロックが、第１のエリア（Ｚ１）と第２のエリア（Ｚ２）とに分割され、
前記第１のエリア内の要素は、ｃｏｌ＜Ｗ／２という条件を満たす、
請求項４に記載の方法。

【請求項6】

前記現在の要素が或る行（ｌｉｎ）及び或る列（ｃｏｌ）に位置し、
前記予測関数は、先に処理された、同じ行（ｌｉｎ）かつ直前の列（ｃｏｌ－１）にある第１の要素（ＸＡ）と、先に処理された、直前の列（ｌｉｎ－１）かつ同じ先の列（ｃｏｌ）にある第２の要素（ＸＢ）と、先に処理された、直前の行かつ直前の列（ｌｉｎ－１，ｃｏｌ－１）にある第３の要素（ＸＣ）とを選択し、
境界が斜めである、
請求項１に記載の方法。

【請求項7】

行数がＨであり列数がＷであるブロックについて、前記現在のブロックが、２つのエリアに分割され、
第１のエリア内の要素は、ｌｉｎ＋ｃｏｌ＜（Ｈ＋Ｗ）／２＋１という条件を満たす、
請求項６に記載の方法。

【請求項8】

前記予測子要素が別のエリアに属する場合、前記置換値はメモリに読み込まれる所定の値である、請求項１～７のいずれか１項に記載の方法。

【請求項9】

前記少なくとも１つの置換値は、前記現在のブロックの近傍にある先に符号化又は復号されたブロックにおいて選択される、少なくとも１つの他の予測子要素から得られる、請求項１～７のいずれか１項に記載の方法。

【請求項10】

前記他の予測子要素は、前記予測子要素と同じ行又は同じ列にある前記近傍ブロックにおいて選択される、請求項９に記載の方法。

【請求項11】

選択される前記他の予測子要素は、前記予測子要素に最も近く同じ行又は同じ列にある前記近傍ブロック内の要素である、請求項１０に記載の方法。

【請求項12】

前記方法は、利用可能な予測関数のリストから前記予測関数を得るステップを含み、
少なくとも、前記現在のブロックを複数のエリアに分割することと、前記少なくとも１つのエリアを処理することとのいずれかは、得られた前記予測関数に依存する、
請求項１～１１のいずれか１項に記載の方法。

【請求項13】

少なくとも１つの前記置換値は、前記現在のブロック内の要素の強度の平均値等の、前記現在のブロックについて求められる値である、請求項１～７のいずれか１項に記載の符号化方法。

【請求項14】

得られた前記予測関数の識別子を符号化するステップを含む請求項１２に記載の符号化方法。

【請求項15】

請求項１～１３のいずれか１項に記載の少なくとも１つの画像を符号化する方法であって、
スキャンされた前記現在の要素について、
前記現在の要素から予測された要素を減ずることにより残差要素を得るステップ（Ｃ５３）と、
前記残差要素を符号化（Ｃ５５）し、前記画像を表す符号化済みデータに符号化された前記残差要素を加えるステップと
を含む方法。

【請求項16】

前記現在のブロックについての少なくとも１つの前記置換値は、符号化されて、符号化済みデータにおいて送られるか、又は、符号化済みデータを読み出すことにより得られる、請求項１～７のいずれか１項に記載の方法。

【請求項17】

前記方法は、前記予測関数の識別子（ＩＣｆ）を表す符号化済みデータを復号するステップを含み、前記予測関数は前記識別子から得られる、請求項１２に記載の復号方法。

【請求項18】

請求項１～１２、１６及び１７のいずれか１項に記載の少なくとも１つの画像を復号する方法であって、
前記現在の要素について、
前記画像を表す符号化済みデータを読み出すことにより前記現在の要素の残差を得るステップ（Ｄ５３）と、
得られた前記残差と予測された前記現在の要素とから、復号された現在の要素を再構築するステップと
を含む方法。

【請求項19】

少なくとも１つの画像を符号化又は復号するデバイス（１００、２００）であって、
画像は複数の要素を有する複数のブロックに分割され、
前記デバイスは、少なくとも１つのコンピューティングマシンを備え、
少なくとも１つの前記コンピューティングマシンは、少なくとも１つのブロックにつき、
前記ブロックを少なくとも２つのエリアに分割するステップと、
少なくとも１つの前記エリアを処理するステップであって、所定のスキャン順序に従って前記エリア内の要素をスキャンするステップを含み、スキャンされた少なくとも１つの要素を現在の要素として前記現在の要素につき、
予測関数に従って、先に符号化又は復号された少なくとも１つの予測子要素を選択するステップと、
前記少なくとも１つの予測子要素が前記エリアに属する場合に、前記現在の要素を当該少なくとも１つの予測子要素から予測し、
その他の場合には、前記現在の要素を、少なくとも１つの別のエリアとは無関係に得られる少なくとも１つの置換値から予測して、予測された現在の要素とするステップと
を含むステップと
を行う、デバイス。

【請求項20】

前記現在のブロックは、少なくとも、１つの第１のエリアと１つの第２のエリアとに分割され、
前記デバイスは、少なくとも、前記第１のエリアを処理する１つの第１コンピューティングマシンと、前記第２のエリアを処理する１つの第２コンピューティングマシンとを備える、
請求項１９に記載の符号化又は復号するデバイス（１００、２００）。

【請求項21】

前記第１のコンピューティングマシン及び前記第２のコンピューティングマシンは、前記ブロック内の１つの行の要素と、１つの列の要素と、１つの斜め成分の要素とのいずれかを１回のマシンサイクルにおいて処理する、
請求項１９又は２０に記載の符号化又は復号するデバイス（１００、２００）。

【請求項22】

少なくとも１つの画像を表す符号化済みデータを搬送する信号であって、
画像は複数のブロックに分割され、
前記符号化済みデータは、請求項１３に記載の符号化方法により得られており、
現在のブロックと呼ばれる或るブロックが、少なくとも２つのエリアに分割され、
前記符号化済みデータは、１つのブロックについて、前記符号化方法により求められた少なくとも１つの置換値を含み、
前記置換値は請求項１６に記載の復号方法により用いられて、前記ブロックにおける少なくとも１つの前記エリア内の現在の要素が前記置換値から予測される、
信号。

【請求項23】

少なくとも１つの画像を表す符号化済みデータを搬送する信号であって、
画像は複数のブロックに分割され、
前記符号化済みデータは、請求項１４に記載の符号化方法により得られており、
少なくとも１つのブロックは、少なくとも２つのエリアに分割され、
前記符号化済みデータは、前記ブロックについて、前記符号化方法により選択された予測関数の少なくとも１つの識別子を含み、
前記識別子は請求項１７に記載の復号方法により用いられて、現在の要素が少なくとも２つのエリアに分割され、１つの前記エリア内の現在の要素が前記予測関数に従って予測される、
信号。

【請求項24】

プロセッサによって実行されると、請求項１～１８のいずれか１項に記載の方法を実施するためのプログラムコード命令を有するコンピュータプログラム製品（Ｐｇ，Ｐｇ’）。

【請求項25】

請求項２４に記載のコンピュータプログラム製品（Ｐｇ，Ｐｇ’）を含むコンピュータ可読データを記録した媒体。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、画像又は画像シーケンス、特にビデオストリームの符号化及び復号の分野に関する。

【0002】

より詳細には、本発明は、ブロック単位の画像の表現を用いた画像又は画像シーケンスの圧縮に関する。

【0003】

特に、本発明は、従来の、又は将来開発される符号化器（ＪＰＥＧ、ＭＰＥＧ、Ｈ．２６４、ＨＥＶＣ等及びＶＶＣ並びにこれらの改良版）、及び対応する復号器において実施される画像又はビデオの符号化に適用することができる。

【背景技術】

【0004】

デジタル画像及び画像シーケンスは、膨大な量のメモリ空間を占有し、これにより、これらの画像が送信されるときに、その送信に用いられるネットワーク上の輻輳の問題を回避するためにこれらの画像を圧縮することが必要となる。実際、ネットワーク上の利用可能なレートには一般的に限りがある。

【0005】

ビデオデータを圧縮する多くの手法が知られている。なかでもＨＥＶＣ（非特許文献１）の圧縮標準規格は、現在の画像ピクセルの、同じ画像（イントラ予測）又は前の画像若しくは次の画像（インター予測）に属する別のピクセルに関する予測を実施することを提案している。

【0006】

より具体的には、イントラ予測は、一つの画像内の空間冗長性を利用する。その目的で、画像が、複数の要素又は複数のピクセルからなる複数のブロックに分割される。そして、複数のピクセルからなる複数のブロックは、既に再構築された情報を用いて予測される。この、既に再構築された情報は、現在の画像内のブロックをスキャンする順序に従って当該画像においてそれまでに符号化・復号されたブロックに対応する。

【0007】

さらに、従来の方法では、現在のブロックの符号化は、予測されたブロックと呼ばれる、現在のブロックの予測と、現在のブロックと予測されたブロックとの差に対応する予測残差すなわち「残差ブロック」とを用いて行われる。続いて、得られた残差ブロックは、例えばＤＣＴ（離散コサイン変換）タイプの変換により変換される。その後、変換された残差ブロックの係数が量子化され、次に、エントロピー符号化により符号化されて復号器へと送られる。復号器は、この残差ブロックを予測されたブロックに加えることにより現在のブロックを再構築することができる。

【0008】

復号は、画像単位で、そして各画像につきブロック単位で行われる。ブロックごとに、そのストリームの対応する要素が読み出される。残差ブロックの係数の逆量子化及び逆変換が行われる。次に、ブロックの予測が計算され、予測されたブロックが得られて、予測（予測されたブロック）を復号された残差ブロックに加えることにより現在のブロックが再構築される。

【0009】

（「差分パルス符号変調（Differential Pulse Code Modulation）」の略語である）ＤＰＣＭと呼ばれる、ブロック内の要素を予測する手法も知られている。これは、一つの画像の一つのピクセルの値を、１つ以上の近傍ピクセルの値に基づいて予測することから成る。例えば、この手法は、ＪＰＥＧ－ＬＳ（「Lossless Joint Photographic Expert Group」を意味する）の標準規格に適用され、非特許文献２に記載されている。

【0010】

図１を参照し、画像Ｉ内の要素すなわちピクセルＸについて検討する。この要素は、画像Ｉの行ｌｉｎ及び列ｃｏｌに位置する。当該ブロック内の要素は、画像内のいわゆる「辞書式の」スキャン順序に従って、すなわち１つの行において左から右へ向かって、そして、行単位で上から下へ向かって処理される。ピクセルＸは、既に復号された３つの近傍ピクセルによって囲まれている。３つの近傍ピクセルは、同じ行において左に位置するピクセルＸＡと、同じ列において上に位置するピクセルＸＢと、左斜め上に位置するピクセルＸＣとである。

【0011】

Ｘの予測値をＰ（Ｘ）とする。ＪＰＥＧ－ＬＳ標準規格によれば、Ｐ（Ｘ）は次のように計算される。
Ｐ（Ｘ）＝ｆ（ＸＡ，ＸＢ，ＸＣ）
ただし、ｆは所定の関数であり、以下において近傍関数と呼ぶ。

【0012】

関数ｆの例を以下に示す。
ｆ（Ａ，Ｂ，Ｃ）＝ｍｉｎ（Ａ，Ｂ） Ｃ≧ｍａｘ（Ａ，Ｂ）の場合
ｍａｘ（Ａ，Ｂ） Ｃ≦ｍｉｎ（Ａ，Ｂ）の場合
Ａ＋Ｂ－Ｃ その他の場合

【0013】

この関数ｆは、ＪＰＥＧ－ＬＳ標準規格において使用される関数である。

【0014】

この予測Ｐ（Ｘ）が計算されると、元の予測残差Ｒ（Ｘ）が、Ｘの元の値からピクセルＸの予測値を減ずることにより求められる。
Ｒ（Ｘ）＝Ｘ－Ｐ（Ｘ）

【0015】

ＪＰＥＧ－ＬＳによって定められるような、画像のロスの無い符号化の場合、残差Ｒ（Ｘ）は、統計的特性を利用するエントロピー符号化器によって符号化されたのち、復号器に送られる。

【0016】

画像のロスを伴う符号化の場合、残差Ｒ（Ｘ）は通常、例えばユーザによって設定される量子化ステップを伴う一様スカラ量子化器を用いて量子化される。
ＲＱ（Ｘ）＝ＮＩ（Ｒ（Ｘ）／ｄ）
ただし、ＮＩ（「最近傍整数（Nearest Integer）」の略語）は、最も近い整数を求める関数である。この関数は、上記式の事例では最小の最近傍整数を選択する。

【0017】

量子化された残差ＲＱ（Ｘ）は、当業者に知られているハフマン符号化又は算術符号化等のエントロピー符号化方法により事前に圧縮されたのち、復号器に送られる。符号化器においては、現在のピクセルＸについての復号された値Ｄ（Ｘ）が再構築されて、現在のピクセルが後に処理されるピクセルに対する予測子としての役割を果たすことができるようになる。現在のピクセルについての復号されたバージョンＤ（Ｘ）は、以下のように表すことができる。
Ｄ（Ｘ）＝Ｐ（Ｘ）＋ＲＱ（Ｘ）．ｄ

【0018】

復号器は、同じ式を用いて、符号化器から送られた符号化済みデータを搬送する信号のサンプルを再構築する。

【0019】

ＪＰＥＧ－ＬＳの関数以外の予測関数によって定められる、ピクセルＸの近傍ピクセルＸＡ、ＸＢ及びＸＣ以外のピクセルが、復号された形式で利用できる限り、これらのピクセルを用いてピクセルＸを予測することができることに留意すべきである。同様に、当業者に知られている任意の量子化器を用いることができる。

【0020】

画像に対してＤＰＣＭタイプの予測が適用される場合、いくつかのピクセルＸは、関数ｆによって定められるような予測子を有しないことに留意すべきである。先の例では、画像内のピクセルのうちの第１行のピクセル及び第１列のピクセルのことである。既知の解決策は、０～２５５の範囲を取り得る信号の場合には１２８のように、信号の状態の中央値等のデフォルト値をＸＡ、ＸＢ又はＸＣに割り当てることから成る。

【0021】

２０１６年２月に公開された特許文献１によれば、ブロックベースの符号化方式に対するＤＰＣＭ予測法の適応も知られている。すなわち、画像の（例えば、８×８ピクセルサイズの）ブロックＢにおいて、辞書式順序でピクセルがスキャンされ、前述したＤＰＣＭ予測が適用される。典型的には、ピクセルＸの予測計算に用いられるピクセルＸＡ、ＸＢ又はＸＣが現在のブロックの外にある場合、近傍ブロックから生じる、復号されたピクセルの値、例えば、図１Ｂに示すＸＣ’、ＸＢ’又はＸＣ’’、ＸＢ’’の値が使用される。

【0022】

本発明者らによって実施されるブロックレベルにおけるＤＰＣＭ手法の実験により、ビデオの圧縮、特に、合成コンテンツ等のいくつかのタイプのコンテンツに対する圧縮において利点が明らかになった。

【0023】

しかし、ＤＰＣＭ手法は、ピクセルの順次処理が必要という欠点を有する。その結果、１つのＤＰＣＭブロックを処理するのに多数のマシンサイクルを消費する。他方、ビデオ符号化器及びビデオ復号器は、ＪＰＥＧ－ＬＳのような静止画像の符号化器・復号器よりも厳しい速度の制約を受ける。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0024】

【特許文献1】米国特許第９２５３５０８号

【非特許文献】

【0025】

【非特許文献1】“High Efficiency Video Coding, Coding Tools and Specification”, Matthias Wien, Signals and Communication Technology, 2015

【非特許文献2】ISO/OEC 14495-1:1999 ITU-T Rec. T.87, 1998

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0026】

したがって、従来技術の欠点を有さず、特に、１つのブロックを処理するために必要となるマシンサイクルの数の削減を可能にするピクセル予測手法が求められている。

【課題を解決するための手段】

【0027】

少なくとも１つの実施の形態によれば、本発明は、少なくとも１つの画像を符号化又は復号する方法に関する。本方法において、画像は要素のブロックに分割される。本方法は、少なくとも１つのブロックについて、
ブロックを少なくとも２つのエリアに分割することと、
少なくとも１つの上記エリアを処理することであって、所定のスキャン順序に従ったエリアの要素をスキャンすることを含み、現在の要素と呼ばれる少なくとも１つのスキャンされる要素について、
予測関数に従って、先に符号化又は復号された少なくとも１つの予測子要素を選択することと、
現在の要素を予測することであって、
少なくとも１つの予測子要素が上記エリアに属する場合、当該少なくとも１つの予測子要素から予測を行い、
少なくとも１つの予測子要素が上記エリアに属さない場合、少なくとも１つの他のエリアから独立して得られた少なくとも１つの置換値から予測を行う、予測することと
を含む、処理することと
を含む。

【0028】

本発明は、極めて新しい手法に基づいており、この手法は、現在のブロックを、互いに独立して予測される少なくとも２つのエリアに分割することから構成される。１つのエリアの処理において、予測子が他のエリア内にある場合、この予測子は、置換値に置き換えられる。このようにして、２つのエリアは、独立して符号化又は復号が可能である。それゆえ、従来技術とは異なり、これらのエリアは、並列に処理することができ、これにより、現在のブロックを符号化するのに必要とされるマシンサイクル数を削減することができる。

【0029】

本発明の第１の実施の形態によれば、現在の要素Ｘは或る行ｌｉｎ及び或る列ｃｏｌに位置し、予測関数は、同じ列かつ直前の行に位置する、先に符号化又は復号された要素ＸＢを選択する。上記少なくとも２つのエリア間の境界は水平である。

【0030】

このような垂直予測の１つの利点は、垂直予測が、実施が容易である水平分割を可能にし、それと同時に、各エリアの１つの行にある全ての要素の同時処理を可能にすることである。

【0031】

本発明のこの第１の実施の形態の一態様によれば、Ｈ個の行を含むブロックについて、現在のブロックが、第１のエリア及び第２のエリアに分割され、第１のエリアの要素は、ｌｉｎ＜Ｈ／２という条件を満たす。

【0032】

１つの利点は、従来技術に比べて半分に削減された、同じ数の反復処理又はマシンサイクルを必要とする２つのエリアを形成することにある。

【0033】

本発明の第２の実施の形態によれば、現在の要素は或る行ｌｉｎ及び或る列ｃｏｌに位置し、予測関数は、同じ行かつ直前の列に位置する、先に符号化又は復号された要素ＸＢを選択し、上記少なくとも２つのエリア間の境界は垂直な線である。

【0034】

このような水平予測の１つの利点は、水平予測が、実施が容易であるブロックの垂直分割を可能にし、それと同時に、各エリアの１つの列にある全ての要素の同時処理を可能にすることである。

【0035】

本発明のこの第２の実施の形態の一態様によれば、Ｗ個の列を含むブロックについて、現在のブロックが、第１のエリア及び第２のエリアに分割され、第１のエリアの要素は、ｃｏｌ＜Ｗ／２という条件を満たす。

【0036】

１つの利点は、従来技術に比べて半分に削減された、同じ数の反復処理又はマシンサイクルを必要とする、サイズが同じ２つのエリアを形成することにある。

【0037】

本発明の第３の実施の形態によれば、現在の要素は或る行ｌｉｎ及び或る列ｃｏｌに位置し、予測関数は、同じ行かつ直前の列の、先に処理された第１の要素と、直前の列かつ同じ直前の列の、先に処理された第２の要素と、直前の行かつ直前の列の、先に処理された第３の要素とを選択する。境界は斜めの線である。

【0038】

エリアの同じ斜め成分の要素の全てを、同時に処理することができる。１つの利点は、現在の要素の予測のために近傍を適切に考慮することができる、いわゆるＪＰＥＧ－ＬＳ予測を使用することを可能にし、それと同時に、同じ反復にて予測される準備が整っている要素の数を最大化することにある。

【0039】

この第３の実施形態の一態様によれば、Ｈ個の行及びＷ個の列を含むブロックについて、現在のブロックが２つのエリアに分割され、第１のエリアの要素は、ｌｉｎ＋ｃｏｌ＜（Ｈ＋Ｗ）／２＋１という条件を満たす。

【0040】

１つの利点は、処理に必要な反復の回数がほぼ同数となる２つのエリアが形成されることである。

【0041】

本発明の別の実施の形態によれば、予測子要素が別のエリアに属する場合、置換値はメモリに読み込まれた所定の値である。

【0042】

この解決策の１つの利点は、この解決策の実施が容易であることである。

【0043】

本発明の別の実施の形態によれば、少なくとも１つの置換値は、現在のブロックの近傍にある、先に符号化又は復号されたブロック内で選択された、少なくとも１つの他の予測子要素から得られる。

【0044】

予測子が近傍ブロック内にあるのか、又は現在のブロックの別のエリア内にあるのかを問わず、現在のブロックの近傍のブロック内、例えば近傍ブロックと現在のブロックとの境界に隣接する、いわゆる参照要素内で置換用の予測子要素が選択される。現在のブロックの近傍内で置換値を選択する１つの利点は、良好な品質の予測を保証するということにある。

【0045】

本発明のこの実施の形態の一態様によれば、予測子要素と同じ行又は同じ列の上記近傍ブロック内で他の予測子要素が選択される。

【0046】

この実施の形態の１つの利点は、予測関数の方向が保たれるということである。

【0047】

本発明のこの実施の形態の別の態様によれば、予測子要素と同じ行又は同じ列で最も近い近傍ブロックの要素が他の予測子要素となる。

【0048】

１つの利点は、最も近い置換用の予測子を選択することにある。この方法において、良好な予測品質が保証される。

【0049】

本発明の別の実施の形態によれば、本方法は、利用可能な予測関数のリストから予測関数を得ることを含み、少なくとも、現在のブロックを複数のエリアに分割すること又は少なくとも１つのエリアを処理することは、得られた予測関数に依存する。

【0050】

１つの利点は、例えばレート歪み（rate-distortion）の基準に従った、現在のブロックについての最良の予測関数を使用し、選択された予測関数にブロックの分割を合わせることにある。

【0051】

本発明の更に別の実施の形態によれば、少なくとも１つの置換値は、現在のブロック内の要素の強度の平均値等の、現在のブロックについて求められた値である。

【0052】

１つの利点は、現在のブロックに適合した置換値の、符号化器による決定及び使用である。この値は符号化されたのち、復号器に送られるか、又は符号化器の内部にある復号器に提供される。

【0053】

本発明のこの実施の形態の一態様によれば、符号化方法は、得られた予測関数の識別子（インジケータ）を符号化することを含む。

【0054】

有利には、符号化器にて、選択された予測関数のインジケータは、符号化されて復号器に送られる。復号器はそのインジケータを考慮して現在のブロックを処理することができる。

【0055】

例えば、符号化される情報は、復号器にとって既知の所定のリストにおける予測関数のランクの形式とすることができる。

【0056】

本発明の別の実施の形態によれば、上記方法は、スキャンされる現在の要素について、
現在の要素から予測された要素を減ずることによって残差要素を得ることと、
残差要素を符号化し、上記画像を表す符号化されたデータ内に、符号化された残差要素を挿入することと
を含む。

【0057】

したがって、符号化器にて、本発明による現在のブロック内で分割されているエリアを符号化するステップの全てを、他の（複数の）エリアの符号化とは別個に行うことができる。

【0058】

本発明による少なくとも１つの画像を符号化又は復号する方法の一実施の形態によれば、現在のブロックについての少なくとも１つの置換値は、符号化されて、符号化済みデータにおいて送信されるか、又は、符号化されたデータを読み取ることによって得られる。

【0059】

１つの利点は、復号器が現在のブロックについて符号化器により選択された置換値を得ることである。

【0060】

本発明による復号方法の別の実施の形態によれば、本方法は、予測関数のインジケータを表す符号化されたデータを復号することを含み、予測関数はインジケータから得られる。

【0061】

復号器は、現在のブロックについて使用すべき予測関数を得るために符号化された情報を利用する。有利には、復号器は、この予測関数に関連付けられた最も適切な分割を、例えば、所定の規則、又はメモリに読み込まれた情報に従って推定する。有利には、復号された情報は、例えば、復号器に既知の所定のリストにおける予測関数のランクの形式とすることができる。

【0062】

本発明による復号方法の更に別の実施の形態によれば、上記方法は、現在の要素について、
上記画像を表す符号化されたデータを読み取ることによって現在の要素の残差を得ることと、
得られた残差及び予測された現在の要素から、復号された現在の要素を再構築することと
を含む。

【0063】

したがって、復号器にて、本発明による現在のブロック内で分割されているエリアを復号するステップの全てを、他の（複数の）エリアの復号とは別個に行うことができる。

【0064】

本発明は、本明細書にて上述した特定の実施の形態のうちのいずれかの１つによる符号化又は復号方法を実施する、少なくとも１つの画像を符号化又は復号するデバイスにも関する。当然、このデバイスは、本発明による符号化方法、又は復号方法に関する種々の特徴を含むことができる。したがって、このデバイスの特徴及び利点は、符号化方法、又は復号方法の特徴及び利点と同じであり、更に詳述することはしない。

【0065】

本発明の一実施の形態によれば、現在のブロックは、少なくとも、１つの第１のエリア及び１つの第２のエリアに分割され、符号化又は復号デバイスは、少なくとも、第１のエリアを処理するように専用化又は構成された１つの第１のコンピューティングマシンと、第２のエリアを処理するように専用化又は構成された１つの第２のコンピューティングマシンとを備える。

【0066】

このようにして、これら２つのエリアの処理を並列に実行することができる。

【0067】

本発明のこの実施の形態の一態様によれば、デバイスの第１のコンピューティングマシン及び第２のコンピューティングマシンは、１マシンサイクルにおいてブロック内の１つの行の要素、１つの列の要素、又は１つの斜め成分の要素を処理するように専用化及び構成される。

【0068】

１つの利点は、ブロックの各エリアを処理するのに必要なマシンサイクル数を更に一層削減することにある。

【0069】

１つの実施の形態によれば、本発明は、少なくとも１つの画像を表す符号化されたデータを搬送する信号に関する。画像は複数のブロックに分割される。上記符号化されたデータは、本発明による符号化方法によって得られる。現在のブロックと呼ばれるブロックは、少なくとも２つのエリアに分割される。上記符号化されたデータは、１つのブロックについて、上記符号化方法によって決定され、本発明による復号方法によって使用されるための少なくとも１つの置換値を含むことで、上記置換値からブロック内の少なくとも１つの上記エリアの現在の要素が予測される。

【0070】

別の実施の形態によれば、本発明は、少なくとも１つの画像を表す符号化されたデータを搬送する信号にも関する。画像は複数のブロックに分割される。上記符号化されたデータは、本発明による符号化方法によって得られる。少なくとも１つのブロックは、少なくとも２つのエリアに分割される。上記符号化されたデータは、ブロックについて、符号化方法によって選択され、本発明による復号方法によって使用されるための予測関数の少なくとも１つの識別子（インジケータ）を含むことで、現在の要素を少なくとも２つのエリアに分割し、上記予測関数に従って１つの上記エリアの現在の要素が予測される。

【0071】

特定の実施の形態によれば、本発明は、プロセッサによって実行されると、前述された特定の実施の形態のいずれか１つによる、少なくとも１つの画像を符号化又は復号する方法の実施のための命令を含む１つ又はいくつかのコンピュータプログラムにも関する。そのようなプログラムは、任意のプログラミング言語を使用するとともに、ソースコード、オブジェクトコード、若しくはソースコードとオブジェクトコードとの間の中間コードの形式、例えば、部分的にコンパイルされた形式、又は他の任意の所望の形式とすることができる。プログラムは、通信ネットワークからダウンロードし、及び／又は、コンピュータ可読媒体上に記録することができる。

【0072】

本発明は、本明細書の上記で言及されたようなコンピュータプログラムの命令を含むコンピュータ可読記録媒体又は情報媒体をも包含する。上記で言及された記録媒体は、プログラムを記憶することが可能である任意のエンティティ又はデバイスからなることができる。例えば、媒体は、記憶手段、例えば、ＲＯＭ、例としてＣＤ ＲＯＭ若しくは微小電子回路のＲＯＭ、又は磁気記録手段、例としてＵＳＢフラッシュディスク若しくはハードディスクを含むことができる。

【0073】

加えて、記録媒体は、送信可能媒体、例えば、無線又は他の手段によって電気ケーブル又は光ケーブルを介して搬送することができる電気信号又は光信号に対応することができる。特に、本発明によるプログラムは、インターネット型ネットワークからダウンロードすることができる。

【0074】

あるいは、記録媒体は、プログラムが内部に埋め込まれた集積回路に対応することができ、この回路は、上記方法を実行するか、その実行において使用される。

【0075】

本発明の他の目的、特徴及び利点は、図面を参照しながら、単に例示としての非限定的な例として提供される以下の説明から、より明確になる。

【図面の簡単な説明】

【0076】

【図1】図１Ａ及び図１Ｂは、一画像、及び一画像内の一ブロックに適用される従来のＤＰＣＭ予測技法を示す図である。

【図2】本発明による、一画像の一ブロックを処理する主なステップを示す図である。

【図3】図３Ａ～図３Ｃは、本発明の一実施形態による、垂直予測関数を使用してブロックの要素を分割及び予測する例を示す図である。図３Ｄ～図３Ｆは、本発明の別の実施形態による、水平予測関数を使用してブロックの要素を分割及び予測する例を示す図である。

【図4】図４Ａ～図４Ｄは、本発明に従って実施される種々の分割及び予測関数についてブロック内の複数の要素を処理する順序を示す図である。

【図5】図５Ａ～図５Ｃは、ＪＰＥＧ－ＬＳ予測関数及び斜め方向の分割を実施する、本発明の一変形形態を示す図である。

【図6】図６Ａ～図６Ｅは、ＪＰＥＧ－ＬＳ予測関数を用いて図５Ａ～図５Ｃの斜めのエリアを予測するのに使用される置換値の種々の例を示す図である。

【図7】図７Ａ及び図７Ｂは、本発明による、３つ以上のエリアへのブロックの分割の例を示す図である。

【図8】図８Ａ～図８Ｇは、一ブロックの一要素又は一ブロックの一エリアの処理に必要とされるマシンサイクル数を示す図である。

【図9】直列モードにおける、本発明による符号化又は復号の方法のステップを示す図である。

【図10】並列モードにおける、本発明による符号化又は復号の方法のステップを示す図である。

【図11】本発明の一実施形態による、一ブロック内で分割された一エリアを符号化するステップを詳述する図である。

【図12】本発明の一実施形態による、一ブロック内で分割された一エリアを復号するステップを詳述する図である。

【図13】本発明の一変形形態による、直列モードにおける符号化又は復号方法のステップを記述する図である。

【図14】本発明の一変形形態による、並列モードにおける符号化又は復号方法のステップを記述する図である。

【図15】本発明の別の実施形態による、少なくとも１つの画像をそれぞれ符号化又は復号する方法のステップを記述する図である。

【図16】本発明の別の実施形態による、少なくとも１つの画像をそれぞれ符号化又は復号する方法のステップを記述する図である。

【図17】図１７Ａ及び図１７Ｂは、本発明の変形形態のうちのいずれか１つによる符号化又は復号方法を実施するために適応された符号化又は復号デバイスのハードウェア構造の例を概略的に示す図である。

【図18】本発明の変形形態のうちのいずれか１つによる符号化又は復号方法を実施するために適応された符号化又は復号デバイスのハードウェア構造の例を概略的に示す図である。

【発明を実施するための形態】

【0077】

［１ 一般原理］
本発明は、符号化又は復号の対象となる画像のブロックの予測に関し、特に、前述したＤＰＣＭ技法に従った予測に関する。この技法によれば、現在のブロックの要素が、当該ブロックの他の要素から予測される。

【0078】

本発明は、符号化器又は復号器によるブロックの予測の実行速度を上げることを可能にすることによって、この技法を改善することを目標とする。

【0079】

本発明の１つの原理は、符号化又は復号の対象となる画像の現在のブロックを、独立して復号可能な複数のエリアに分割することに基づく。或るエリアの現在の要素が、当該現在の要素を予測するために別のエリアに位置する要素を必要とする場合、当該現在の要素は置換値を使用する。一例として、この値は、前もって定められてメモリに読み込まれるか、又は、現在のブロックにつき符号化器によって決定され、現在のブロック、若しくは、さらに、それまでに符号化又は復号されたブロックの要素の値、好ましくは、ブロックの中でも現在のブロックに最も近いブロックの要素の値を表す符号化されたデータにおいて復号器により読み出される。

【0080】

まず、本発明による、一ブロックの、いくつかのエリアへの分割及び得られたエリアの予測の実施態様の実施形態を説明し、次に、そのようなエリア単位の予測を使用した、本発明による符号化方法及び復号方法を説明する。

【0081】

［２ 現在のブロックの複数のエリアへの分割と、得られたエリアの予測］
現在のブロックを複数のエリアに分割することと、得られたエリアを互いに別々に予測することとの複数の実施態様を、図２～図８を参照しながら以下に説明する。

【0082】

図２に、本発明による、符号化又は復号すべき画像のブロックＢを符号化又は復号する方法において行われる複数のステップを示す。

【0083】

ステップＥ１において、ブロックＢが、複数のエリアＺ１、Ｚ２．．．ＺＮに分割される。ただし、Ｎは２以上の整数である。本発明によれば、Ｅ１においてブロックＢに適用される分割（split）又は分割モード（splitting mode）は、符号化・復号の状況に従って、すなわち、例えば、複数のブロック及び一ブロック内の複数の要素がスキャンされる順序、又は、ブロック内の一要素の（複数の）予測子要素が、当該要素がスキャンされるときに利用できるものとなるように、ブロックの要素を予測するモード等の、符号化器・復号器の動作制約に従って、選択されることに留意すべきである。分割モードは、所定のものとし、符号化器及び復号器にとって既知のものとすることもできるし、本発明の一実施形態によれば、圧縮されたストリーム又はファイルにおいて送信される符号化情報に従って決定することもできる。以下、変形形態を説明する。

【0084】

図３Ａ～図３Ｆ及び図５Ａ～図５Ｃを参照しながら、以下に分割の例を示す。

【0085】

Ｅ２において、エリアＺｉが以下のように予測される。ただし、ｉは１～Ｎの整数である。

【0086】

Ｅ２１において、エリアＺｉ内の少なくとも１つの要素又はピクセルＸが選択され、この要素の少なくとも１つの成分の値が検討される。例えば、これは、ビデオ処理において一般的な、色空間のＹＣｂＣｒ表現モデルにおける当該要素の輝度値Ｙである。当然、本発明はこの例に限定されるものではなく、色空間の別の表現モデルの任意の成分にも適用できる。

【0087】

以下の説明では、ブロックＢの要素が辞書式順序においてスキャンされることを説明する。当然、本発明は、このスキャン順序に限定されるものではなく、例えば当業者に知られているジグザグ式スキャン等の、他の任意のスキャン順序にも適用できる。

【0088】

処理ステップＥ２２にて、現在のブロックＢに適用すべき予測関数ｆが得られる。

【0089】

続くＥ２３において、この要素Ｘについて、得られた予測関数ｆ又は所定の予測関数を適用することによって、予測子要素が選択される。この予測関数ｆは、それまでに処理された近傍要素、すなわち符号化又は復号された近傍要素のうちの少なくとも１つから要素Ｘの値を予測する。

【0090】

以下の説明において、近傍要素とは、必ずしも現在の要素に隣接している必要はなく、広い意味で、現在の要素に近いブロックＢ内の一要素を意味するものと理解されたい。

【0091】

いわゆるＪＰＥＧ－ＬＳの予測関数すなわちｆ（Ａ，Ｂ，Ｃ）の例を、図１を参照しながら説明した。この関数は、現在の要素Ｘの値を、その左近傍Ａと、右近傍Ｂと、左斜め上の近傍Ｃとのうちの１つから予測する。

【0092】

予測関数の他の例を以下に示す。
ｆ（Ａ，Ｂ，Ｃ）＝ＸＡ
ｆ（Ａ，Ｂ，Ｃ）＝ＸＢ
ｆ（Ａ，Ｂ，Ｃ）＝ＸＡ＋ＸＢ－ＸＣ
ｆ（Ａ，Ｂ，Ｃ）＝０．３３ＸＡ＋０．３３ＸＢ＋０．３４ＸＣ

【0093】

以下、図３Ａ～図３Ｆを参照して、これらの例のうちのいくつかを説明する。つまり、このような予測関数は、１つ又は複数の予測子要素を使用することができる。

【0094】

Ｅ２４において、使用される予測関数ｆによって指定される予測子要素のそれぞれについて、当該予測子要素が現在のエリアＺｉに属するか否かをチェックする。

【0095】

予測子要素が現在のエリアＺｉに属する場合、Ｅ２５において予測関数が適用され、現在の要素Ｘについての予測された値Ｐ（Ｘ）が（複数の）予測子要素の値から得られる。

【0096】

予測子要素が現在のエリアＺｉに属さない場合、Ｅ２６において、現在のエリアＺｉの外部にある予測子要素についての置換値ＶＲが得られる。実施態様のいくつかのバリエーションが考えられる。その中でも、以下のものについて仔細な言及を行うことができる。
－ 所定の値、例えば、要素Ｘについて取り得る値の範囲の平均に等しい値をメモリに読み込む。要素Ｘが［０，２５５］の範囲の輝度値を取り得る場合、置換値ＶＲは１２８に設定される。
－ ブロック内の複数ある要素の強度の平均値等の、現在のブロックＢに特有の置換値を得る。この場合、この値は、符号化器にて計算され、符号化されて、符号化済みデータにおいて復号器へ送られる。復号器は、符号化済みデータを読み取ることによってこの値を得る。
－ 予測子要素を、それまでに符号化又は復号された近傍ブロックに位置する別の予測子要素に置き換える。この場合の実施態様の例については、図３Ｂ、図３Ｅ及び図６Ａ～図６Ｄを参照して後述する。

【0097】

現在のエリアＺｉの外に位置する予測子要素のそれぞれについて置換値が得られると、Ｅ２５にて現在の要素Ｘの値Ｐ（Ｘ）が予測される。

【0098】

Ｅ２７において、予測対象となるブロック内要素が依然として存在するかどうかをチェックする。予測すべきブロック内要素が依然として存在する場合、少なくとも１つの要素Ｘを選択するステップＥ２１に戻り、さもなければＥ２８において処理が終了する。

【0099】

［２．１ 実施態様の第１の例：垂直予測］
続いて図３Ａ～図３Ｃを参照しながら、垂直予測と呼ばれる予測関数を用いた本発明の実施態様の第１の例を説明する。この関数は、単一の予測子要素、すなわち、現在の要素Ｘの真上に位置する要素Ｂのみを利用する。行ｌｉｎ及び列ｃｏｌに位置する要素ＸすなわちＸ（ｌｉｎ，ｃｏｌ）を考えると、予測子要素Ｂは、行ｌｉｎ－１かつ同じ列ｃｏｌに位置する。図３Ａ～図３Ｃに、一例として、高さＨ＝８及び幅Ｗ＝４の、複数の要素を有するブロックＢを示す。ブロックＢは、同じサイズの２つのエリアＺ１及びＺ２に分けられている。両エリアとも、高さがＷ／２＝４、幅がＷ＝４である。エリアＺ１は、エリアＺ２の上に位置し、両エリアは、水平の線分の形式である境界Ｆｒによって分離されている。数学的な観点では、エリア１は、ブロックＢ内の要素のうち境界Ｆｒの上に位置する全ての要素、すなわちｌｉｎ＜５という関係を満たす行番号ｌｉｎを有する要素を含む。また、エリアＺ２は、上記要素のうち、水平線の下に位置する全ての要素、すなわち行番号がｌｉｎ≧５という関係を満たす要素を含む。

【0100】

まずエリアＺ１を考える。図３Ｂに示すように、ブロックＢの左上隅から数えて第１行すなわちｌｉｎ＝１の要素に関して、垂直予測関数は、ブロックＢの上に位置するブロックの最後の行に属し、Ｚ１には属さない予測子要素Ｂ’を指定する。

【0101】

この例では、先に列挙した選択肢のうちの１つに従ってステップＥ２５が行われ、置換値が得られる。特に、既知の方法で、垂直予測関数によって指示される以前のブロック内の要素ＸＢ’の値を用いることができる。実際には、このブロックは既に処理されているため、復号された要素ＸＢ’の値が利用できる。

【0102】

他の行の場合、垂直予測では、Ｚ１に属する予測子要素が指定される。つまり、エリアＺ１の要素の予測は、従来のＤＰＣＭ手法に従って行われる。

【0103】

次に第２エリアＺ２を検討する。図３Ｃに示すように、この第２エリアの第１行の要素は、第１のエリアＺ１内に位置する垂直予測子を利用する。しかし、本発明は、このような予測子要素を使用せず、これら２つのエリア間の処理の独立性を保証する。

【0104】

この事例では、先に列挙した選択肢のうちの１つに従ってステップＥ２５が行われ、置換値が得られる。特に、本発明は、現在のブロックの上に位置する近傍ブロックＢ_Ｓにおける予測子要素の探索を提案する。有利には、要素ＸＢを置き換えるために選択される予測子要素は、要素ＸＢ’’（ｌｉｎ＝４，ｃｏｌ）である。この要素は、現在の要素Ｘと同じ列に位置し、かつ、現在のブロックに最も近く、２つのエリアＺ１及びＺ２の境界Ｆｒに隣接する行ｌｉｎ＝４に位置する。もちろん、本発明がこの例に限定されるわけではない。近傍ブロック内の既に処理されている他の任意の要素を、禁止された予測子要素を置き換えるために使用することができるが、最も近くかつ同じ方向に位置する予測子要素を選択することが、良好な品質の予測をもたらす可能性がより高い。

【0105】

エリア２の次の複数の行の要素に関して、ステップＥ２２で、Ｚ２に属する予測子要素が指定される。つまり、Ｅ２４にて従来の方法に従って予測が行われる。

【0106】

本発明は、２つのエリアＺ１及びＺ２の間の予測におけるあらゆる依存性を排除することにより、それらの処理の並列化を可能にする。図４Ａに示すように、予測に垂直予測関数を用いる場合、現在のブロックＢ内の要素の処理の順序は辞書式スキャンの順序で割り当てられる。さらに、２つのエリアＺ１及びＺ２の各々について、第１の処理時間すなわち第１の反復にて第１行の要素を予測することができ、第２の反復にて第２行の要素を予測することができることが示され、以下同様である。したがって、この方法において、Ｈ＝８及びＷ＝４のサイズのブロックについて、ブロックの全体を予測するのに４回の反復、言い換えると４マシンサイクルで十分である。これに対し、本発明の実施態様を使用しない場合ではブロック全体のために８回の反復を要する。

【0107】

図４Ｂに本発明の実施態様の別の例を示す。４×４ブロックが、等しい寸法を有する２つのエリアＺ１及びＺ２に分割され、水平境界Ｆｒによって分けられている。ブロック全体を処理するのに４マシンサイクルが必要である一方、各エリアは２マシンサイクルを必要とする。

【0108】

［２．２ 実施態様の第２の例：水平予測］
次に、図３Ｄ～図３Ｆを参照して、水平予測と呼ばれる予測関数を使用する本発明の実施態様の第２の例を説明する。この関数は、単一の予測子要素、すなわち、同じ行の、現在の要素Ｘの左隣に位置する要素ＸＡのみを利用する。

【0109】

要素Ｘが行ｌｉｎ及び列ｃｏｌに位置するＸ（ｌｉｎ，ｃｏｌ）であるとすると、予測子要素ＸＡは、行ｌｉｎかつ列ｃｏｌ－１に位置する。

【0110】

図３Ｄ～図３Ｆに、一例として、高さＨ＝４及び幅Ｗ＝８の、要素のブロックＢを示す。ブロックＢは、サイズが同じである２つのエリアＺ１及びＺ２に分割される。各エリアは高さＨ＝４であり、幅Ｗ／２＝４である。エリアＺ１は、エリアＺ２の隣に位置し、両エリアは、垂直線分の形式である境界Ｆｒによって分離されている。数学的な観点では、エリア１は、ブロックＢ内の要素のうち、ｃｏｌ＜５という関係を満たす行番号ｃｏｌを有する、境界Ｆｒの左に位置する全ての要素を含む。また、エリアＺ２は、これらの要素のうち、この斜め右に位置する、すなわち、行番号がｃｏｌ≧５という関係を満たす全ての要素を含む。

【0111】

まず、エリアＺ１を検討する。図３Ｄに示すように、ブロックＢの左上隅からの第１行ｃｏｌ＝１の要素に関して、水平予測関数は、Ｚ１に属するのではなく、ブロックＢの左に位置するブロックの最後の列に属する予測子要素Ｘ_Ａを指定する。

【0112】

この事例では、先に列挙した選択肢のうちの１つに従ってステップＥ２５が行われて、置換値が得られる。特に、既に示した方法で、水平予測関数が指し示す先のブロック内の要素Ｘ_Ａのこの置換値を用いることができる。実際には、このブロックは既に処理されているため、要素Ｘ_Ａについて復号された値が利用できる。

【0113】

ブロックＢの次の複数の列について、水平予測は、ｃｏｌ＝２から開始して、Ｚ１に属する予測子要素を指定する。それゆえ、エリアＺ１の要素の予測は、従来のＤＰＣＭ技法に従って行われる。

【0114】

続いて第２のエリアＺ２を検討する。図３Ｅに示すように、この第２のエリアの第１列の要素は、第１のエリアＺ１内に位置する水平予測子を利用する。しかし、本発明では、これら２つのエリア間の処理の独立性が保証されるよう、これらの予測子要素を使用しない。

【0115】

この事例では、置換値を得るべく、先に列挙した選択肢のうちの１つに従ってステップＥ２５が行われる。特に、本発明は、現在のブロックの左に位置する近傍ブロックＢ_Ｇ内で予測子要素を探索することを提案する。有利には、要素ＸＡを置き換えるように選択される予測子要素は、現在の要素Ｘと同じ行に位置し、かつ、２つのエリアＺ１及びＺ２の間の境界Ｆｒに隣接する、ブロックＢ_Ｇの最も右にある列ｃｏｌ＝４内に位置する要素ＸＡ’（ｌｉｎ，ｃｏｌ＝４）である。

【0116】

もちろん、本発明は、この例に限定されるわけではない。近傍ブロックの既に処理されている他の任意の要素を、使用できない予測子要素を置き換えるのに用いることができるが、最も近くかつ同じ方向に従って位置する予測子要素の選択が、良好な品質の予測をもたらす可能性がより高い。

【0117】

エリア２の次の複数の行の要素に関して、ステップＥ２２は、Ｚ２に属する予測子要素を指定する。それゆえ、Ｅ２４にて予測が従来の方法に従って行われる。

【0118】

本発明によれば、２つのエリアＺ１及びＺ２の間の予測におけるあらゆる依存性を排除することにより、これらの処理の並列化が可能となる。図４Ｃに示すように、予測で水平予測関数を用いる場合、現在のブロックＢ内の要素の処理順序が辞書式スキャン順序で割り当てられる。２つのエリアＺ１及びＺ２のそれぞれについて、第１の処理時間すなわち第１の反復にて第１行の要素を予測することができ、第２の反復にて第２行の要素を予測することができ、以下同様であることが示されている。したがって、この方法において、Ｈ＝４及びＷ＝８のサイズを有するブロックについて、本発明の実施態様を使用しない場合ではブロック全体のために８回の反復を要するところ、４回の反復、言い換えると４マシンサイクルでブロックの全体を予測するのに十分である。

【0119】

図４Ｄに、４×４のブロックが、サイズが等しい２つのエリアＺ１及びＺ２に分割され、垂直境界Ｆｒによって分離される、本発明の実施態様の別の例を示す。ブロック全体を処理するのに４マシンサイクルが必要である一方、各エリアは２マシンサイクルを必要とする。

【0120】

［２．３ 実施態様の第３の例：ＪＰＥＧ－ＬＳ予測］
次に、図１Ａ及び図１Ｂと、高さＨ＝８及び幅Ｗ＝８を有するブロックＢとを参照して先に述べた、いわゆるＪＰＥＧ－ＬＳ予測関数を検討する。図５Ａに示す本発明の実施態様の例によれば、ブロックＢは、斜めの境界Ｆｒによって分離された２つのエリアＺ１及びＺ２に分割される。０から始めて付番される行ｌｉｎ及び列ｃｏｌに位置するピクセルをＸ（ｌｉｎ，ｃｏｌ）と呼ぶことにする。数学的な観点では、エリアＺ１は、ブロックＢの要素のうち、座標が不等式ｌｉｎ＋ｃｏｌ＜５を満たす要素に対応する、斜めの線Ｆｒの上方に位置する全ての要素を含む。エリアＺ２は、複数の要素のうち、ｌｉｎ＋ｃｏｌ≧５である要素に対応する、この斜めの境界の下方に位置する全ての要素を含む。

【0121】

エリアＺ１の要素は、従来の方法で予測される。現在の要素ＸについてＪＰＥＧ－ＬＳ予測関数によって指定された予測子要素Ｘ_Ａ、Ｘ_Ｂ又はＸ_Ｃが先に処理された近傍ブロック内にある場合、その予測子要素の値が要素Ｘの予測に使用される。

【0122】

続いてエリアＺ２を検討する、図６Ａ～図６Ｅに示すように、境界Ｆｒに隣接する要素は、第１のエリアＺ１内に位置する予測子を利用する。しかし、本発明は、これら２つのエリア間の処理の独立性が保証されるよう、これらの予測子要素を使用しない。この事例では、置換値を得るべく、先に列挙した選択肢のうちの１つに従ってステップＥ２５が行われる。特に、本発明は、現在のブロックの同じ行の左に位置する近傍ブロックＢ_Ｇ内で予測子要素Ｘ_Ａ’を探索することを提案する。有利には、要素Ｘ_Ａを置き換えるために選択される予測子要素は、現在の要素Ｘと同じ行に位置し、かつ、ブロックＢ_Ｇの最も右の列ｃｏｌ＝４内に位置する要素Ｘ_Ａ’と、上側の近傍ブロックＢ_Ｓ内の、Ｘと同じ列内に位置し、かつ、Ｂに最も近い行ｌｉｎ＝８に位置する予測子要素Ｘ_Ｂ’とである。図６Ｃ及び図６Ｄに示すように、予測子要素Ｘ_ＣがエリアＺ１内にある場合、置換後の予測子要素は、例えば、左側近傍ブロックＢ_Ｇ内の、予測関数によって指定される予測子要素と同じ行のＸ_Ｃ’、又は、上側近傍ブロックＢ_Ｓ内の同じ列に従ったＸＣ’とすることができる。

【0123】

当然、本発明は、この例に限定されない。近傍ブロックの先に処理されている他の任意の要素を、使用できない予測子要素を置き換えるために使用することができるが、最も近くかつ同じ方向に従って位置する予測子要素の選択が、良好な品質の予測をもたらす可能性がより高い。

【0124】

他方、エリア外に予測子要素を有しないエリアＺ２のピクセルは、従来の方法で予測される。

【0125】

図５Ｂから、この事例では、エリアＺ１及びＺ２を並列に処理することが可能になることと、各エリアにおいて、同じ反復において同じ斜め成分の要素の全てを処理することができることとが分かる。１１マシンサイクルを必要とするであろう４×８ブロックについて、本発明は、６マシンサイクルのみで行うことを可能にする。同様に、図５Ｃに示すように、７マシンサイクルを必要とするであろう４×４ブロックについて、本発明は、４マシンサイクルのみで行うことを可能にする。

【0126】

［２．４ 現在のブロックのＮ個のエリアへの分割（Ｎは２よりも大きい整数）］
１つのブロックを、独立して復号可能な３つ以上のエリアに分割すること、例えば、垂直予測についての図７Ａ及びＪＰＥＧ－ＬＳ予測についての図７Ｂに示すように４つのエリアＺ１～Ｚ４に分割することもできる。符号化器又は復号器が十分な数のプロセッサを有するとすると、ブロックＢを処理するのに必要なサイクルの数が更に削減される。提示される例では、各エリアは、同じ寸法か、又は同じ程度の大きさの寸法のいずれかを有し、これにより、必要となるサイクルの数を更に一層削減することができる。

【0127】

［２．５ 予測すべきブロックの寸法］
通常、一画像又は一画像シーケンスをブロック単位で符号化する技法では、一画像を種々のサイズを有する複数のブロックに分割する。例えば、ブロック寸法としては、４×４、４×８、８×４、８×８及び１６×１６が利用できる。

【0128】

一画像を処理するのに必要とされる最大数のマシンサイクルをもたらすブロック分割は、小サイズのブロックへの分割である。実際には、図８Ａ～図８Ｃに示すように、１６×１６ブロックは、１要素当たり０．１２マシンサイクル、すなわち当該ブロックについて３１サイクルを必要とし、８×８ブロックは、１要素当たり０．２３サイクルを必要とし、４×４ブロックは、１要素当たり０．４４サイクルを必要とする。

【0129】

次に、ＪＰＥＧ－ＬＳ予測関数及び１６×１６ピクセルサイズ画像の例を再び検討する。この画像が１６×１６ピクセルサイズの１つの単一ブロックに「分割」される場合、かつ、本発明において提案される技法が適用されない場合、必要とされるサイクルの数は３１であることを確認した。逆に、このブロックが１６個の４×４サイズブロックに分割され、そのそれぞれが７サイクルを必要とする場合、画像全体の処理は、１６×７＝１１２サイクルを必要とする。

【0130】

したがって、小ブロックを処理するためのサイクル数を削減することが必須である。実際には、ハードウェア復号器は、符号化されたデータストリームにおいて生じる「ワーストケース」、すなわち、最小サイズを有する複数のブロックに分割された画像のデータストリームをリアルタイムで処理するように設計される。

【0131】

図８Ｄ～図８Ｇに示すように、現在のブロックの２つのエリアへの分割を用いる本発明の実施態様により、処理コストを１要素当たり０．２５サイクル未満に削減することができることが分かる。

【0132】

［３ 画像を符号化又は復号する方法］
図９～図１４に、本発明の種々の変形形態による、少なくとも１つの画像を符号化又は復号する方法を示す。これらの変形形態は、図２～図８を参照して先に説明した本発明による一ブロックの処理の主要ステップを実施する。

【0133】

［３．１ 直列符号化又は復号方法］
図９に、直列モード（シリアルモード）すなわち順次モードに従って画像を符号化又は復号する方法のステップを示す。例として、このような符号化・復号の方法は、図１３を参照して説明するような符号化デバイス・復号デバイスによって実施される。以下の説明では、符号化方法の入力において提供される符号化すべき画像Ｉ_１、Ｉ_２、．．．、Ｉ_Ｎのシーケンス、又は復号方法の入力において提供される符号化されたデータストリーム・ファイルを検討する。当然、本発明は、静止画像の符号化・復号にも適用できる。

【0134】

既知の方法では、画像Ｉ_１、Ｉ_２、．．．、Ｉ_Ｎのシーケンスの符号化は、事前に決定されるとともに復号器にとって既知である符号化順序に従い、画像単位で行われる。例えば、画像は、時間順序Ｉ_１、Ｉ_２、．．．、Ｉ_Ｎにおいて、又は別の順序、例えばＩ_１、Ｉ_３、Ｉ_２、．．．、Ｉ_Ｎに従って、符号化することができる。

【0135】

図示されていないステップにおいて、画像Ｉ_１、Ｉ_２、．．．、Ｉ_Ｎのシーケンスからなる符号化すべき画像Ｉ_ｋは、最大サイズを有する複数のブロックに分割される。最大サイズを有する各ブロックは、より小さいブロックへとさらに分割することができる。例えば、最大サイズを有する一ブロックは、３２×３２ピクセルサイズを有する。そのような最大サイズを有するブロックは、正方形又は長方形のサブブロック、例えば、１６×１６、８×８、４×４、１６×８、８×１６、．．．のサイズを有するサブブロックに分割することができる。

【0136】

復号器において、符号化されたデータを読み取るステップは、行われた分割に関する情報を得ることを可能にする。

【0137】

ステップＣ０において、画像Ｉ_ｋの符号化・復号すべきブロックＢ（現在のブロックと呼ばれる）が、符号化器及び復号器に既知の、画像Ｉ_ｋの所定のスキャン順序、例えば、辞書式順序に従って選択される。

【0138】

ステップＣ１において、現在のブロックＢが本発明のＤＰＣＭ技法に従って処理されるべきか、又は、例えばＨＥＶＣ標準規格において記載されるような従来のイントラ予測モード又はインター予測モード等の別の予測モードに従って処理されるべきかをチェックする。既知の方法では、このテストは、モードのそれぞれに従って現在のブロックのレート歪みコストを比較することと、最小コストが得られるモードを選択することとから構成される場合がある。インジケータ（フラグ）等の、選択された予測モードに関する情報が符号化される。

【0139】

復号器において、上記情報は、現在のブロックが従来のモード（ＨＥＶＣ標準規格において記載されているようなイントラ復号又はインター復号）に従って復号されるべきか、又は本発明のＤＰＣＭモードに従って復号されるべきかを判断するために、圧縮ファイル又は符号化されたデータストリームにおいて読み取られる。

【0140】

特定されたモードが従来の予測モードである事例において、次のステップは、当業者に既知である従来のモードにおける符号化（又は復号）のステップＣ２である。これについては、更に説明することはしない。

【0141】

他方、得られた予測モードが本発明によるＤＰＣＭモードである場合において、次のステップは、現在のブロックの分割を得るステップＣ３である。このステップにて、現在のブロックは、セクション２において説明した本発明の変形形態のうちの１つに従っていくつかのエリアに分割される。セクション２．３にて説明した第１の例によれば、現在のブロックＢは、次のように定められる２つのエリアＺ１及びＺ２に分割される。
ブロックＢ内の要素Ｘ（ｌｉｎ，ｃｏｌ）は、ｌｉｎ＋ｃｏｌ＜Ｈ＋１（ただし、Ｈは行の数である）である場合、第１のエリアＺ１に属し、その他の場合、当該ピクセルは第２のエリアＺ１に属する。エリアＺ１及びＺ２は、斜めの境界Ｆｒによって分離される。

【0142】

セクション２．１において記載した第２の例によれば、ブロックＢは、２つのエリアＺ１及びＺ２に分割され、要素Ｘ（ｌｉｎ，ｃｏｌ）は、ｌｉｎ＜Ｈ＋１（ただし、Ｈは行の数である）である場合に第１のエリアに属することになり、その他の場合、当該要素は第２のエリアに属する。

【0143】

Ｃ４において、第１のエリアＺ１が現在のエリアとして選択される。ブロックＢの複数のエリアを処理する順序は、これらが互いに独立して符号化可能、復号可能である限り、任意であることに留意されたい。

【0144】

エリアＺ１を符号化するステップＣ５を、図１１を参照しながら以下に説明する。エリアＺ１を復号するステップＤ５を、図１２を参照しながら以下に説明する。

【0145】

Ｃ６において、符号化すべきエリアＺｉが依然として存在するかどうかをチェックする。検討される例では、Ｚ２が依然として存在する。それゆえ、ステップＣ４に戻って、エリアＺ２が選択される。その後、Ｚ２は、適切である場合、Ｃ５、Ｄ５において符号化又は復号される。Ｃ６において、最後のエリアのテストが充たされる。

【0146】

次のステップＣ７は、処理すべきブロックが依然として存在するかどうかをチェックする。依然として存在する場合、新たな現在のブロックを選択するステップＣ０に戻り、その他の場合には処理はＣ８において終了する。

【0147】

［３．２ 並列符号化又は復号方法］
図１０に、並列モード（パラレルモード）による、画像を符号化又は復号する方法のステップを示す。

【0148】

一ブロックを選択するステップＣ０と、予測モードをチェックするステップＣ１と、従来の符号化・復号のステップＣ２と、複数のエリアに分割するステップＣ３とに変わりはない。

【0149】

処理すべきエリアを選択するステップＣ４は、符号化器・復号器内で利用可能であるコンピューティングマシン又は処理ユニット間でエリアを分配するステップＣ４’に置き換えられる。図１０の例では、現在のブロック内のＮ個のエリアを処理するＮ個の処理ユニットがあり、各処理ユニットＵＴｉに対して１つのエリアＺｉが割り当てられる。この並列化は、現在のブロック内の１つのエリアの予測を、他のエリアとは独立して実行する本発明によって可能になる。

【0150】

当然、本発明は、この例に限定されず、処理すべきエリアの数よりも少ない数の処理ユニットを有する符号化器又は復号器にも適用できる。この事例では、Ｃ６において、処理すべきブロックのエリアが依然として存在するかどうかをチェックする。依然として存在する場合、本方法は、処理ユニット間でエリアを分配するステップＣ４’に戻る。その他の場合には、次のステップは、最後のブロックをチェックするステップＣ７である。処理すべきブロックが依然として存在する場合、ステップＣ０に戻り、その他の場合には本方法はＣ８において終了する。

【0151】

［３．３ 現在のブロックのエリアの符号化］
続いて図１１を参照し、本発明の一実施形態による現在のブロック内のエリアＺｉを符号化するステップＣ５について説明する。

【0152】

Ｃ５１において、エリアＺｉ内の少なくとも１つの要素又はピクセルｘが選択される。現在のエリアのピクセルについてスキャン順序が定められている。このスキャン順序は、それ自体既知であり、所定のものである。特に、このスキャン順序は、現在のピクセルの予測のために使用され、復号された形式において利用可能である（したがって、それまでに処理されている）複数のピクセルによって決定される。それゆえ、従来のスキャン順序は辞書式順序であり、これは、前述した局所的な予測関数の場合に機能する。

【0153】

現在の要素と呼ばれる、この選択された要素Ｘにつき、Ｃ５２にて、セクション２において述べたように、予測関数ｆを適用することによって既に処理された少なくとも１つの近傍にある予測子要素から値Ｐ（Ｘ）が予測される。

【0154】

Ｃ５３において、予測残差の値Ｒ（Ｘ）＝Ｘ－Ｐ（Ｘ）が計算される。その後、Ｃ５４において、例えばそれ自体既知であるスカラ量子化を使用して、値Ｒ（Ｘ）が量子化される。量子化された値Ｑ（Ｒ（Ｘ））が得られる。

【0155】

Ｃ５５において、ハフマン符号化器又は算術符号化器等の既知の手段を使用して、量子化された残差Ｑ（Ｒ（Ｘ））が符号化される。得られた符号化済みデータは、ストリーム又はファイル内に挿入される。

【0156】

Ｃ５６において、現在の要素Ｘについての復号された値Ｄ（Ｘ）は、逆演算を実行することにより計算される。この値は、現在のエリア又は画像の次の要素の予測のために利用できるよう、メモリに記憶される。

【0157】

直前のステップにおいて使用された量子化器に関連付けられた逆量子化器をＱＩとする場合、Ｘについての復号された値Ｄ（Ｘ）は、Ｄ（Ｘ）＝Ｐ（Ｘ）＋ＱＩ（Ｑ（Ｒ（Ｘ）））である。

【0158】

ステップＣ５７にて、現在の要素がエリアＺｉ内で処理すべき最後の要素であるかどうかをチェックする。最後の要素である場合、処理は終了する。その他の場合、次のステップは、符号化すべき要素を選択するステップＣ５１である。

【0159】

［３．４ 現在のブロック内のエリアの復号］
次に図１２を参照しながら、本発明の一実施形態による現在のブロック内のエリアＺｉを復号するステップＤ５について詳しく述べる。

【0160】

Ｄ５１において、符号化に関連してセクション３．３にて述べたように、エリアＺｉ内の少なくとも１つの要素又はピクセルＸが選択される。

【0161】

現在の要素と呼ばれる、この選択された要素Ｘについて、Ｄ５２において、符号化に関連してセクション２にて述べたように、予測関数ｆを適用することにより、先に処理された少なくとも１つの近傍予測子要素から値Ｐ（Ｘ）が予測される。

【0162】

Ｄ５３にて、符号化されたデータから量子化された残差Ｑ（Ｒ（Ｘ））が読み出される。これは、Ｄ５４において、符号化器にて実施された手段の逆である既知の手段を用いて復号される。

【0163】

Ｄ５５において、予測残差の、逆量子化された値Ｒ（Ｘ）が計算される。符号化器にて使用された、量子化器に関連付けられた逆量子化器をＱＩとする場合、Ｒ（Ｘ）の、逆量子化された値は、ＱＩ（Ｑ（Ｒ（Ｘ）））である。

【0164】

Ｄ５６において、現在の要素Ｘについて復号された値Ｄ（Ｘ）は、逆量子化された残差に予測された値を加えることによって以下のように計算される。
Ｄ（Ｘ）＝Ｐ（Ｘ）＋ＱＩ（Ｑ（Ｒ（Ｘ）））

【0165】

ステップＤ５７において、現在の要素がエリアＺｉ内で処理すべき最後の要素であるか否かがチェックされる。最後の要素である場合、本処理はＤ５８において終了する。その他の場合、次のステップは、復号すべき次の要素を選択するステップＤ５１である。

【0166】

［３．５ 現在のブロックの符号化又は復号の変形形態］
続いて、図１３及び図１４を参照しながら、現在のブロックを符号化又は復号する一変形形態を説明する。図１３に、直列モードに従ってこの変形形態を実施する、画像を符号化又は復号する方法のステップを示す。図１４には、並列モードに従ってこの変形形態を実施する、画像を符号化又は復号する方法のステップを示す。

【0167】

予測モードがＤＰＣＭモードである場合、追加のステップＣ１１において、利用可能な関数のリストから、現在のブロック内の要素を予測すべく当該現在のブロック内の要素に適用すべき予測関数ｆが得られる。例えば、このリストには、水平予測関数と、垂直予測関数と、ＪＰＥＧ－ＬＳ予測関数と、これらの関数のうちの２つの組み合わせとが含まれる。もちろん、本発明はこの例に限定されるものではなく、リストには、前述した関数以外の予測関数が含まれていてもよい。

【0168】

符号化器にて、リスト内に含まれる予測関数が、例えば導き出されるレート歪みコストを関数ごとに計算することによりテストされる。選択される予測関数ｆは、最小のレート歪みコストに関連付けられる関数である。次のステップＣ３及びＣ５又はＣ５１～Ｃ５Ｎは、この情報の知識を利用する。特に、現在のブロックを複数のエリアに分割するステップＣ３は、行われる分割を適応化するためにこの予測関数の情報を考慮する。実際には、前述のとおり、選択される各予測関数は、ブロックの特定の分割を調整し、これにより、現在のブロックを処理するのに必要とされるマシンサイクルの数を最小限に抑えることができる。しかし、処理すべきエリアを選択するステップＣ４、又は利用可能な処理ユニットにわたって処理すべきエリアを分配するステップＣ４’は、予測関数ｆの選択とは別個のものである。なぜならば、本発明によれば、現在のブロック内で分割されたエリアは、互いに独立して符号化又は復号ができるからである。符号化ステップＣ５も適応化される。なぜならば、エリアのうちのそれぞれの予測は、選択された予測関数を用いて行われるためである。

【0169】

有利には、選択された予測関数ｆは、符号化されて、符号化済みのデータストリーム・ファイルに挿入された特定の識別子（インジケータ）の形式で復号器に送られる。例えば、この識別子は、リスト内の予測関数のランク（順番）の形式のものである。当然、この識別子は、現在のブロックがＤＰＣＭモードにおいて符号化される場合にのみ挿入される。

【0170】

復号器におけるステップＤ１１は、符号化されたデータストリーム又はファイル内の予測関数の識別子の読み取り及びその復号を含む。当然、このような識別子は、ブロックがＤＰＣＭモードにおいて復号すべきである場合にのみ読み取られる。予測関数ｆは、復号された特定の識別子から得られる。

【0171】

符号化器と同様の方法で、次のステップＤ３、及びＤ５又はＤ５１～Ｄ５Ｎは、現在のブロックのそれらの処理を適応させるために得られた予測関数ｆを考慮する一方、ステップＤ４又はＤ４’は影響を受けない。

【0172】

本発明の別の態様によれば、差分パルス符号変調（ＤＰＣＭ）を使用して、要素のブロックに分割された少なくとも１つの画像を符号化する方法が提供される。

【0173】

本発明の、上記別の態様の一般的な特徴によれば、符号化方法は、符号化されたデータストリーム（ビットストリーム）における、要素のブロックの少なくとも１つの要素を別の要素から得ることを可能にするいわゆる予測関数を表す、符号化された情報の挿入を含む。この符号化された情報は、予測関数が予測関数の所定のリストに属する場合に挿入される。

【0174】

予測関数が予測関数の所定のリストに属さない事例では、上記符号化された情報は挿入されない。

【0175】

好ましくは、予測関数の所定のリストは、以下の予測関数のうちの少なくとも１つを含む。
・水平方向型の予測関数
・垂直方向型の予測関数
・ＪＰＥＧ－ＬＳ予測関数

【0176】

好ましくは、上記要素は、画像の上記ブロックの、先に符号化された要素である。

【0177】

図１５に、この方法の一実施形態を示す。符号化すべき画像Ｉについて検討する。この画像が複数のブロックに分割される。Ｃ１５０において、符号化すべきブロックＢが選択される。Ｃ１５１において、利用可能な関数のリストから、ブロックＢの要素を予測するために当該ブロックＢに適用すべき予測関数が得られる。例えば、リストには、水平予測関数と、垂直予測関数と、ＪＰＥＧ－ＬＳ予測関数と、これらの関数の２つの組み合わせとが含まれる。当然、本発明は、この例に限定されず、リストは、前述した関数以外の予測関数を含んでいてもよい。一例として、リスト内に含まれる予測関数は、導き出されるレート歪みコストを関数ごとに計算することによりテストされる。選択される予測関数ｆは、最小のレート歪みコストに関連付けられた関数である。

【0178】

Ｃ１５２において、得られた予測関数ｆを表す情報が符号化され、ストリーム又はファイルＢＳ内に挿入される。

【0179】

Ｃ１５３において、ブロックＢ内で少なくとも１つの要素又はピクセルｘが選択される。現在のエリア内のピクセルについてスキャン順序が定められている。このスキャン順序は、それ自体既知であり、所定のものである。特に、このスキャン順序は、現在のピクセルの予測のために使用され、復号された形式において利用可能である（したがって、先に処理されている）ピクセルによって決定される。このように、従来のスキャン順序は辞書式順序であり、これは前述した局所的な予測関数の場合に機能する。

【0180】

現在の要素と呼ばれる、この選択された要素Ｘについて、Ｃ１５４において、予測関数ｆを適用することにより、先に処理された少なくとも１つの近傍予測子要素から値Ｐ（Ｘ）が予測される。

【0181】

Ｃ１５５において、予測残差の値が、Ｒ（Ｘ）＝Ｘ－Ｐ（Ｘ）を計算することにより得られる。その後、Ｃ１５６において、例えばそれ自体既知であるスカラ量子化により値Ｒ（Ｘ）が量子化され、量子化された値Ｑ（Ｒ（Ｘ））が得られる。

【0182】

Ｃ１５７において、ハフマン符号化器又は算術符号化器等の既知の手段を使用して、量子化された残差Ｑ（Ｒ（Ｘ））が符号化される。得られた符号化済みデータは、ストリーム又はファイルＢＳ内に挿入される。

【0183】

Ｃ１５８において、現在の要素Ｘについて復号された値Ｄ（Ｘ）が、逆演算を行うことにより計算される。この値は、ブロックＢ、又は画像内の次の要素の予測のために利用できるよう、メモリＭ’に記憶される。

【0184】

直前のステップにおいて使用された量子化器に関連付けられた逆量子化器をＱＩとする場合、Ｘについて復号された値Ｄ（Ｘ）は、Ｄ（Ｘ）＝Ｐ（Ｘ）＋ＱＩ（Ｑ（Ｒ（Ｘ）））である。

【0185】

ステップＣ１５９にて、現在の要素ＸがエリアＺｉ内で処理すべき最後の要素であるかどうかがチェックされる。最後の要素である場合、Ｃ１６０において、処理すべきブロックがまだ存在するかどうかがチェックされる。そうであれば処理は終了し、その他の場合にはそれまでのステップが繰り返される。

【0186】

本発明の別の態様によれば、差分パルス符号変調（ＤＰＣＭ）を使用して、符号化されたデータストリーム内の少なくとも１つの符号化された画像を復号する方法が提供される。当該画像は、要素のブロックに分割される。本発明の上記別の態様の全体的な特徴によれば、復号方法は、ストリームから、要素のブロック内の少なくとも１つの要素を別の要素から得ることを可能にする、いわゆる予測関数を表す情報を得ることを含む。この予測関数は予測関数の所定のリストに属する。

【0187】

予測関数が予測関数の所定のリストに属さない事例では、上記情報は得られない。

【0188】

好ましくは、予測関数の所定のリストは、以下の予測関数のうちの少なくとも１つを含む。
・水平方向型の予測関数
・垂直方向型の予測関数
・ＪＰＥＧ－ＬＳ予測関数

【0189】

好ましくは、上記要素は、画像の上記ブロック内の、先に復号された要素である。

【0190】

図１６に、この方法の一実施形態を示す。符号化されたデータストリーム又は圧縮ファイルＢＳについて説明する。この符号化されたデータは、復号すべき画像Ｉを表す。Ｄ１６０において、画像Ｉ内で処理すべきブロックＢが選択され、ブロックＢに適用すべき予測関数を表す情報ＩＣｆがストリームから読み出される。Ｄ１６１において、情報ＩＣｆが復号され、Ｄ１６２において予測関数ｆが得られる。Ｄ１６３において、ブロックＢ内で要素又はピクセルＸが選択される。

【0191】

現在の要素と呼ばれる、この選択された要素Ｘについて、Ｄ１６４において、ＤＰＣＭ技法に従って、予測関数ｆを適用することにより、先に処理された少なくとも１つの近傍予測子要素から値Ｐ（Ｘ）が予測される。

【0192】

Ｄ１６５において、符号化されたデータから量子化された残差Ｑ（Ｒ（Ｘ））が読み出される。これは、Ｄ１６６において、符号化器にて実施された手段の逆である既知の手段を使用して復号される。

【0193】

Ｄ１６７において、予測残差の逆量子化された値Ｒ（Ｘ）が計算される。符号化器にて使用された量子化器に関連付けられた逆量子化器をＱＩとする場合、Ｒ（Ｘ）の逆量子化された値は、ＱＩ（Ｑ（Ｒ（Ｘ）））である。

【0194】

Ｄ１６８において、現在の要素Ｘについて復号された値Ｄ（Ｘ）は、逆量子化された残差に予測された値を加えることによって次にように計算される。
Ｄ（Ｘ）＝Ｐ（Ｘ）＋ＱＩ（Ｑ（Ｒ（Ｘ）））

【0195】

ステップＤ１６９にて、現在の要素がブロックＢ内で処理すべき最後の要素であるかどうかがチェックされる。最後の要素である場合、Ｄ１７０において、画像Ｉ内で処理すべきブロックがまだ存在するかどうかがチェックされる。そうであれば、処理は終了し、その他の場合は先のステップが繰り返される。

【0196】

本発明のこの態様の利点は、現在のブロックに最も良好に適合した予測関数を選択することにあり、これによって、予測の品質を改善すること、したがって符号化すべき残差を削減することが可能になる。

【0197】

［４ 符号化デバイス及び復号デバイス］
図１７Ａに示す本発明の特定の実施形態によれば、符号化方法のステップは、コンピュータプログラム命令によって実施される。このために、符号化デバイス１００又は復号デバイス２００は、コンピュータの従来のアーキテクチャを有し、特に、メモリＭＥＭ１０１、２０１と、例えば少なくとも１つのマイクロプロセッサＰ１が設けられ、メモリＭＥＭに記憶されたコンピュータプログラムＰｇによって駆動される処理ユニットＵＴ１０２、２０２とを備える。コンピュータプログラムＰｇは、プロセッサによって実行されると、本明細書にて先に説明したような符号化又は復号方法のステップを実施する命令を含む。

【0198】

最初に、コンピュータプログラムＰｇのコード命令が、プロセッサによって実行される前に、例えばＲＡＭメモリにロードされる。特に、処理ユニットＵＴのプロセッサは、コンピュータプログラムＰｇの命令に従って、これらの種々の変形形態において本明細書の上記で記載した符号化又は復号方法のステップを実施する。

【0199】

本発明の別の実施形態によれば、図１７Ｂに示すように、処理ユニットは、いくつかのプロセッサＰ１～ＰＮを備える。ただし、Ｎは２以上の整数である。プログラムＰｇ’は、方法の実行が、図１０を参照しながらセクション３．２の、いわゆる「並列」の実施形態において説明したように、プロセッサＰ１～ＰＮによって実行される場合に、本明細書にて先に説明したような符号化又は復号方法のステップを実施する命令を含む。この実施形態によれば、「マスタ」プロセッサ、例えばＰ１は、符号化方法を実行し、Ｃ’４において、符号化・復号ステップＣ５１・Ｄ５１．．．Ｃ５Ｎ・Ｄ５Ｎが並列に行われるように、利用可能なプロセッサに対し複数のエリアの処理を分配する。有利には、デバイス１００、２００は、メモリＭに加えて、現在のエリアの要素の予測と、それらの（逆）量子化された残差と、それらの符号化・復号された値となどを一時的に記憶するいくつかのメモリＭＥＭ２～ＭＥＭＮを備える。

【0200】

図１８に示す本発明の別の特定の実施形態によれば、本発明による符号化又は復号方法は、機能モジュールによって実施される。このために、デバイス１００、２００は、
－ ブロックを少なくとも２つのエリアに分割するモジュールＣＵＴと、
－ 少なくとも１つの上記エリアを処理するモジュールＰＲＯＣであって、この処理は、所定のスキャン順序に従ったエリアの要素のスキャンを含み、スキャンされる現在の要素について、
○ 所定の近傍関数に従って先に符号化又は復号された少なくとも１つの近傍予測子要素を選択すること（ＳＥＬ）と、
○ 現在の要素を予測すること（ＰＲＥＤ）であって、
・ 少なくとも１つの近傍予測子要素が上記エリアに属する場合、当該少なくとも１つの近傍予測子要素から、
・ 少なくとも１つの近傍予測子要素が上記エリアに属さない場合、少なくとも１つの置換値から、現在の要素を予測して、予測された現在の要素とすることと
を含む、モジュールＰＲＯＣと
を更に有する。

【0201】

処理ユニットＵＴは、符号化又は復号方法のステップを実施するために、上記で説明された種々の機能モジュール及びメモリＭＥＭと協働する。

【0202】

上記で説明された種々の機能モジュールは、ハードウェア及び／又はソフトウェア形式とすることができる。ソフトウェア形式の場合、そのような機能モジュールは、１つ又はいくつかのプロセッサ、メモリ、及び、コード命令が１つのプロセッサ／当該プロセッサによって実行されると、モジュールに対応する機能を実施するプログラムコード命令を含むことができる。ハードウェア形式の場合、そのような機能モジュールは、限定することなく、マイクロプロセッサ、デジタル信号プロセッサ（ＤＳＰ）、特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣ）、フィールドプログラマブルゲートアレイ（ＦＰＧＡ）回路、配線論理ユニット等の任意のタイプの適切な符号化回路によって実施することができる。

【0203】

これらのモジュールは、処理ユニットＵＴのプロセッサによって駆動される。

【0204】

有利には、機能モジュールＰＲＯＣは、本発明に従って現在のブロック内で分割されたエリアを並列に処理するいくつかのプロセッサを含むことができる。

【0205】

有利には、デバイス１００及び／又はデバイス２００は、スマートフォン、タブレット、テレビジョンセット、パーソナルコンピュータ等の端末機器ＥＴ１０内に埋め込むことができる。その場合、デバイス１００、２００は、少なくとも端末ＥＴの以下のモジュールと協働するように構成される。
－ ビットストリームＴＢ又は圧縮ファイルＦＣが、電気通信ネットワーク、例えば有線ネットワーク又は無線ネットワークにおいて送信される際のデータ送信機・受信機モジュールＥ、Ｒ１
－ 符号化すべき画像若しくは画像シーケンス、得られた符号化済みデータストリーム・ファイル又は復号された画像又は画像シーケンスを記憶する（Ｍ）モジュールＭ

【0206】

言うまでもなく、本明細書にて説明した実施形態は、単に例示のために、非限定的な目的で提供されており、当業者であれば、本発明の範囲から逸脱することなく、多くの変更を容易に行うことができる。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】

【図14】

【図15】

【図16】

【図17】

【図18】

【手続補正書】

【提出日】2021-07-08

【手続補正1】

【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】

少なくとも１つの画像を符号化又は復号する方法であって、
画像は、複数の要素を有する複数のブロックに分割され、
少なくとも１つのブロックにつき、
当該ブロックを少なくとも２つのエリアに分割するステップ（Ｅ１）と、
少なくとも１つの前記エリアを処理するステップ（Ｅ２）であって、所定のスキャン順序に従って前記エリア内の要素をスキャンするステップを含み、スキャンされた少なくとも１つの要素を現在の要素として前記現在の要素につき、
予測関数に基づいて、先に符号化又は復号された少なくとも１つの予測子要素を選択するステップ（Ｅ２１）と、
前記少なくとも１つの予測子要素が前記エリアに属する場合に、前記現在の要素を当該少なくとも１つの予測子要素から予測し、
その他の場合には、前記現在の要素を、少なくとも１つの別のエリアとは無関係に得られる少なくとも１つの置換値から予測するステップ（Ｅ２５）と
を含むステップ（Ｅ２）と
を含む方法。

【請求項2】

前記現在の要素（Ｘ）が或る行（ｌｉｎ）及び或る列（ｃｏｌ）に位置し、
前記予測関数は、前記先に符号化又は復号された、同じ列（ｃｏｌ）かつ直前の行（ｌｉｎ－１）に位置する要素（ＸＢ）を選択し、
前記少なくとも２つのエリア間の境界は水平である、
請求項１に記載の方法。

【請求項3】

行数がＨであるブロックについて、前記現在のブロックが、第１のエリア（Ｚ１）と第２のエリア（Ｚ２）とに分割され、
前記第１のエリア内の要素は、ｌｉｎ＜Ｈ／２という条件を満たす、
請求項２に記載の方法。

【請求項4】

前記現在の要素（Ｘ）が或る行（ｌｉｎ）及び或る列（ｃｏｌ）に位置し、
前記予測関数は、前記先に符号化又は復号された、同じ行（ｌｉｎ）かつ直前の列（ｃｏｌ－１）に位置する要素（ＸＢ）を選択し、
前記少なくとも２つのエリア間の境界は垂直な線である、
請求項１に記載の方法。

【請求項5】

列数がＷであるブロックについて、前記現在のブロックが、第１のエリア（Ｚ１）と第２のエリア（Ｚ２）とに分割され、
前記第１のエリア内の要素は、ｃｏｌ＜Ｗ／２という条件を満たす、
請求項４に記載の方法。

【請求項6】

前記現在の要素が或る行（ｌｉｎ）及び或る列（ｃｏｌ）に位置し、
前記予測関数は、先に処理された、同じ行（ｌｉｎ）かつ直前の列（ｃｏｌ－１）にある第１の要素（ＸＡ）と、先に処理された、直前の列（ｌｉｎ－１）かつ同じ先の列（ｃｏｌ）にある第２の要素（ＸＢ）と、先に処理された、直前の行かつ直前の列（ｌｉｎ－１，ｃｏｌ－１）にある第３の要素（ＸＣ）とを選択し、
境界が斜めである、
請求項１に記載の方法。

【請求項7】

行数がＨであり列数がＷであるブロックについて、前記現在のブロックが、２つのエリアに分割され、
第１のエリア内の要素は、ｌｉｎ＋ｃｏｌ＜（Ｈ＋Ｗ）／２＋１という条件を満たす、
請求項６に記載の方法。

【請求項8】

前記少なくとも１つの置換値は、前記現在のブロックの近傍にある先に符号化又は復号されたブロックにおいて選択される、少なくとも１つの他の予測子要素から得られる、請求項１～７のいずれか１項に記載の方法。

【請求項9】

前記方法は、利用可能な予測関数のリストから前記予測関数を得るステップを含み、
少なくとも、前記現在のブロックを複数のエリアに分割することと、前記少なくとも１つのエリアを処理することとのいずれかは、得られた前記予測関数に依存する、
請求項１～７のいずれか１項に記載の方法。

【請求項10】

得られた前記予測関数の識別子を符号化するステップを含む請求項１２に記載の符号化方法。

【請求項11】

請求項１～９のいずれか１項に記載の少なくとも１つの画像を符号化する方法であって、
スキャンされた前記現在の要素について、
前記現在の要素から予測された要素を減ずることにより残差要素を得るステップ（Ｃ５３）と、
前記残差要素を符号化（Ｃ５５）し、前記画像を表す符号化済みデータに符号化された前記残差要素を加えるステップと
を含む方法。

【請求項12】

前記現在のブロックについての少なくとも１つの前記置換値は、符号化されて、符号化済みデータにおいて送られるか、又は、符号化済みデータを読み出すことにより得られる、請求項１～７のいずれか１項に記載の方法。

【請求項13】

前記方法は、前記予測関数の識別子（ＩＣｆ）を表す符号化済みデータを復号するステップを含み、前記予測関数は前記識別子から得られる、請求項９に記載の復号方法。

【請求項14】

請求項１～９、１２及び１３のいずれか１項に記載の少なくとも１つの画像を復号する方法であって、
前記現在の要素について、
前記画像を表す符号化済みデータを読み出すことにより前記現在の要素の残差を得るステップ（Ｄ５３）と、
得られた前記残差と予測された前記現在の要素とから、復号された現在の要素を再構築するステップと
を含む方法。

【請求項15】

少なくとも１つの画像を符号化又は復号するデバイス（１００、２００）であって、
画像は複数の要素を有する複数のブロックに分割され、
前記デバイスは、少なくとも１つのコンピューティングマシンを備え、
少なくとも１つの前記コンピューティングマシンは、少なくとも１つのブロックにつき、
前記ブロックを少なくとも２つのエリアに分割するステップと、
少なくとも１つの前記エリアを処理するステップであって、所定のスキャン順序に従って前記エリア内の要素をスキャンするステップを含み、スキャンされた少なくとも１つの要素を現在の要素として前記現在の要素につき、
予測関数に従って、先に符号化又は復号された少なくとも１つの予測子要素を選択するステップと、
前記少なくとも１つの予測子要素が前記エリアに属する場合に、前記現在の要素を当該少なくとも１つの予測子要素から予測し、
その他の場合には、前記現在の要素を、少なくとも１つの別のエリアとは無関係に得られる少なくとも１つの置換値から予測して、予測された現在の要素とするステップと
を含むステップと
を行う、デバイス。

【請求項16】

前記現在のブロックは、少なくとも、１つの第１のエリアと１つの第２のエリアとに分割され、
前記デバイスは、少なくとも、前記第１のエリアを処理する１つの第１コンピューティングマシンと、前記第２のエリアを処理する１つの第２コンピューティングマシンとを備える、
請求項１９に記載の符号化又は復号するデバイス（１００、２００）。

【請求項17】

少なくとも１つの画像を表す符号化済みデータを搬送する信号であって、
画像は複数のブロックに分割され、
前記符号化済みデータは、請求項８に記載の符号化方法により得られており、
現在のブロックと呼ばれる或るブロックが、少なくとも２つのエリアに分割され、
前記符号化済みデータは、１つのブロックについて、前記符号化方法により求められた少なくとも１つの置換値を含み、
前記置換値は請求項１２に記載の復号方法により用いられて、前記ブロックにおける少なくとも１つの前記エリア内の現在の要素が前記置換値から予測されるか、
又は、
前記符号化済みデータは、請求項１０に記載の符号化方法により得られており、
少なくとも１つのブロックは、少なくとも２つのエリアに分割され、
前記符号化済みデータは、前記ブロックについて、前記符号化方法により選択された予測関数の少なくとも１つの識別子を含み、
前記識別子は請求項１３に記載の復号方法により用いられて、現在の要素が少なくとも２つのエリアに分割され、１つの前記エリア内の現在の要素が前記予測関数に従って予測される、
信号。

【請求項18】

プロセッサによって実行されると、請求項１～１４のいずれか１項に記載の方法を実施するためのプログラムコード命令を有するコンピュータプログラム製品（Ｐｇ，Ｐｇ’）。

【国際調査報告】