特表 2024-517851 データ処理方法及びシステム

(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】2024-04-23

(54)【発明の名称】データ処理方法及びシステム

(51)【国際特許分類】

   H04N 19/117 20140101AFI20240416BHJP

   H04N 19/167 20140101ALI20240416BHJP

   H04N 19/172 20140101ALI20240416BHJP

   H04N 19/85 20140101ALI20240416BHJP

【ＦＩ】

H04N19/117

H04N19/167

H04N19/172

H04N19/85

【審査請求】有

【予備審査請求】未請求

(21)【出願番号】P 2023568177

(86)(22)【出願日】2022-05-20

(85)【翻訳文提出日】2023-11-05

(86)【国際出願番号】 CN2022094004

(87)【国際公開番号】W WO2022247735

(87)【国際公開日】2022-12-01

(31)【優先権主張番号】202110594135.5

(32)【優先日】2021-05-28

(33)【優先権主張国・地域又は機関】CN

(81)【指定国・地域】

【公序良俗違反の表示】

（特許庁注：以下のものは登録商標）

１．ブルートゥース

２．ＺＩＧＢＥＥ

３．ＪＡＶＡ

(71)【出願人】

【識別番号】523059604

【氏名又は名称】于 江鴻

【氏名又は名称原語表記】ＹＵ，Ｊｉａｎｇｈｏｎｇ

【住所又は居所原語表記】Ｒｏｏｍ ６０１， Ｕｎｉｔ １， Ｂｕｉｌｄｉｎｇ ２４， Ｃｈａｎｇｃｈｕｎ Ｓｔｒｅｅｔ Ｘｉｃｈｅｎｇ Ｄｉｓｔｒｉｃｔ Ｂｅｉｊｉｎｇ １０００５３ Ｃｈｉｎａ

(74)【代理人】

【識別番号】100205936

【弁理士】

【氏名又は名称】崔 海龍

(74)【代理人】

【識別番号】100132805

【弁理士】

【氏名又は名称】河合 貴之

(72)【発明者】

【氏名】于 江鴻

【テーマコード（参考）】

5C159

【Ｆターム（参考）】

5C159LA00

5C159LC09

5C159MA04

5C159MA05

5C159MA21

5C159TA68

5C159TB08

5C159TC04

5C159TC10

5C159TD12

5C159TD15

5C159UA02

5C159UA05

5C159UA12

5C159UA13

5C159UA14

(57)【要約】

本明細書によるデータ処理方法及びシステムは、初期フレームを複数のユニットに分割し、異なるエッジ調整係数を用いて各ユニットの中周波数から高周波数領域での振幅を調整することができる。現在のユニットにおける中周波数から高周波数領域の振幅が大きい場合、１より小さく０より大きいエッジ調整係数を用いて、中周波数から高周波数領域の振幅を低減することによって、データ情報量を減少させ、データ圧縮の効率を向上させる。現在のユニットにおける中周波数から高周波数領域の振幅が小さい場合、１より大きいエッジ調整係数を用いて、中周波数から高周波数領域の振幅を増強し、ディテール損失を回避する。データ伸長の場合、前記方法及びシステムは、エッジ調整係数に対応するエッジ補償係数を用いて、各ユニットの中周波数から高周波数領域の振幅に対してエッジ補償を行い、前記エッジ調整が施された圧縮データを、初期フレームの明瞭度又は前記初期フレームよりも高い明瞭度に復元し、伸長フレームを得ることができる。
【選択図】図３Ａ

【特許請求の範囲】

【請求項1】

データ処理方法であって、
初期データにおける、予め設定されたバイト数の初期データを含む初期フレームを選択することと、
前記初期フレームに対してデータ圧縮を行い、圧縮フレームを得ることと、を含み、ここで、前記データ圧縮は、前記圧縮中フレームに対してエッジ調整を行うことを含み、前記圧縮中フレームは、前記初期フレームと、前記データ圧縮過程において前記圧縮フレームになる前の前記初期フレームのいずれかのデータ状態とを含み、
ここで、前記エッジ調整は、それらに対応するエッジ調整係数を用いて、前記圧縮中フレームの複数のユニットのうちの各ユニットの中周波数から高周波数領域での振幅を調整して、前記圧縮中フレームの前記中周波数から前記高周波数領域での振幅を低減することを含み、前記エッジ調整係数が０より大きい、ことを特徴とするデータ処理方法。

【請求項2】

前述した、圧縮中フレームに対してエッジ調整を行うことは、
予め設定されたユニットサイズに基づいて前記圧縮中フレームを前記複数のユニットに分割することと、
それらに対応する前記エッジ調整係数を用いて、前記各ユニットの中周波数から高周波数領域での振幅を調整することと、を含む、ことを特徴とする請求項１に記載のデータ処理方法。

【請求項3】

前述した、それらに対応する前記エッジ調整係数を用いて、前記各ユニットの中周波数から高周波数領域での振幅を調整することは、前記各ユニットに対して、
予め設定された符号化関数群から一つの関数を符号化関数として選択し、前記符号化関数によってそれらを調整して、第１のユニットを得て、それらの周波数領域内の低周波数領域での成分が保持されているが中周波数から高周波数領域での成分が減衰されるようにすることと、
それらと前記第１のユニットとの差を求め、それらに対応する第１のエッジを取得することであって、前記第１のエッジはそれらの前記中周波数から前記高周波数領域での成分を含むことと、
それらに対応する前記エッジ調整係数を用いて前記第１のエッジの振幅を調整して、それらに対応する符号化エッジを得ることと、
前記第１のユニットと前記符号化エッジを重畳することとを含む、ことを特徴とする請求項２に記載のデータ処理方法。

【請求項4】

前述した、それらに対応する前記エッジ調整係数を用いて前記第１のエッジの振幅を調整することは、
前記第１のエッジのエッジ値が予め設定された第１の閾値より小さいことを確定し、１より大きい前記エッジ調整係数によって前記第１のエッジの振幅を増強すること、又は
前記第１のエッジのエッジ値が予め設定された第２の閾値より大きいことを確定し、１により小さい前記エッジ調整係数によって前記第１のエッジの振幅を低減すること、を含む、ことを特徴とする請求項３に記載のデータ処理方法。

【請求項5】

前述した、１より大きい前記エッジ調整係数によって前記第１のエッジの振幅を増強することは、
予め設定された第１のエッジ調整係数群から一つの係数を前記エッジ調整係数として選択して、前記第１のエッジの振幅を増強することであって、前記第１のエッジ調整係数群における係数がいずれも１より大きいことを含み、
前述した、１より小さい前記エッジ調整係数によって前記第１のエッジの振幅を低減することは、
予め設定された第２のエッジ調整係数群から一つの係数を前記エッジ調整係数として選択して、前記第１のエッジの振幅を低減することであって、前記第２のエッジ調整係数群における係数がいずれも１より小さいことを含む、ことを特徴とする請求項４に記載のデータ処理方法。

【請求項6】

前述した、それらに対応する前記エッジ調整係数を用いて前記第１のエッジの振幅を調整することは、
歪曲率及び符号化率の加重値を最適化目標とし、最適化アルゴリズムに基づいて、前記エッジ調整係数を取得し、前記エッジ調整係数により前記第１のエッジの振幅を調整することを含む、ことを特徴とする請求項３に記載のデータ処理方法。

【請求項7】

前述した、前記初期フレームに対してデータ圧縮を行うことは、
前記初期フレームに対してまず前記エッジ調整を行い、次に前記エッジ調整された初期フレームを予測し残差を求める方法、
前記初期フレームに対してまず予測を行って予測フレームを得て、次に前記初期フレーム及び前記予測フレームに対して前記エッジ調整を行い、残差を求める方法、及び
前記初期フレームに対してまず予測を行い、残差を求め、次に前記残差に対して前記エッジ調整を行う方法のうちの少なくとも一つを含む、ことを特徴とする請求項３に記載のデータ処理方法。

【請求項8】

前記圧縮フレームは、前記複数のユニットのうちの各ユニットに対応する前記符号化関数及び前記エッジ調整係数をさらに含む、ことを特徴とする請求項７に記載のデータ処理方法。

【請求項9】

データ処理システムであって、
データを処理するための少なくとも一つの命令セットが記憶されている少なくとも一つの記憶媒体と、
前記少なくとも一つの記憶媒体と通信的に接続される少なくとも一つのプロセッサとを含み、
ここで、前記システムが作動する場合、前記少なくとも一つのプロセッサは、前記少なくとも一つの命令セットを読み取り、且つ前記少なくとも一つの命令セットの指示に従って請求項１～８のいずれか一項に記載のデータ処理方法を実行する、ことを特徴とするデータ処理システム。

【請求項10】

データ処理方法であって、
圧縮データを取得することであって、前記圧縮データは初期フレームに対してデータ圧縮を行って得られた圧縮フレームを含み、前記データ圧縮はエッジ調整を含むことと、
前記圧縮フレームに対してデータ伸長を行い、伸長フレームを得ることと、を含み、前記データ伸長は、伸長中フレームに対してエッジ補償を行うことを含み、前記伸長中フレームは、前記圧縮フレームと、前記データ伸長過程において前記伸長フレームになる前の前記圧縮フレームのいずれかのデータ状態とを含み、
ここで、前記エッジ補償と前記エッジ調整とは予め設定された相関関係にある、ことを特徴とするデータ処理方法。

【請求項11】

前記エッジ調整は、それらに対応するエッジ調整係数を用いて、圧縮中フレームの複数のユニットのうちの各ユニットの中周波数から高周波数領域での振幅を調整して、前記圧縮中フレームの前記中周波数から前記高周波数領域での振幅を低減することを含み、前記エッジ調整係数が０より大きく、前記圧縮中フレームは、前記初期フレームと、前記データ圧縮過程において前記圧縮フレームになる前の前記初期フレームのいずれかのデータ状態とを含み、
前記エッジ補償は、前記相関関係に基づいて、前記エッジ調整係数に対応するエッジ補償係数を用いて、前記伸長中フレームの前記複数のユニットのうちの前記各ユニットの中周波数から高周波数領域での振幅を補償することを含む、ことを特徴とする請求項１０に記載のデータ処理方法。

【請求項12】

前述した、圧縮中フレームに対してエッジ調整を行うことは、
予め設定されたユニットサイズに基づいて前記圧縮中フレームを前記複数のユニットに分割することと、
それらに対応する前記エッジ調整係数を用いて、前記各ユニットの中周波数から高周波数領域での振幅を調整することであって、前記各ユニットに対して、
予め設定された符号化関数群から一つの関数を符号化関数として選択し、前記符号化関数によってそれらを調整して、第１のユニットを得て、それらの周波数領域内の低周波数領域での成分が保持されているが中周波数から高周波数領域での成分が減衰されるようにすることと、
それらと前記第１のユニットとの差を求め、それらに対応する第１のエッジを取得することであって、前記第１のエッジはそれらの前記中周波数から前記高周波数領域での成分を含むことと、
それらに対応する前記エッジ調整係数を用いて前記第１のエッジの振幅を調整して、それらに対応する符号化エッジを得ることと、
前記第１のユニットと前記符号化エッジを重畳することとを含むこととを含む、ことを特徴とする請求項１１に記載のデータ処理方法。

【請求項13】

前述した、伸長中フレームに対してエッジ補償を行うことは、
予め設定された前記ユニットサイズに基づいて前記伸長中フレームを前記複数のユニットに分割することと、
前記エッジ調整係数に対応する前記エッジ補償係数を用いて、前記各ユニットの中周波数から高周波数領域での振幅を補償することと、を含む、ことを特徴とする請求項１２に記載のデータ処理方法。

【請求項14】

前述した、前記エッジ調整係数に対応する前記エッジ補償係数を用いて、前記各ユニットの中周波数から高周波数領域での振幅を補償することは、前記各ユニットに対して、
復号化関数を確定し、前記復号化関数によってそれらを調整して、第２のユニットを得て、それらの周波数領域内の低周波数領域での成分が保持されているが中周波数から高周波数領域での成分が減衰されるようにすることと、
それらと前記第２のユニットとの差を求め、それらに対応する第２のエッジを取得することであって、前記第２のエッジはそれらの前記中周波数から前記高周波数領域での成分を含むことと、
前記エッジ調整係数に対応する前記エッジ補償係数を用いて前記第２のエッジの振幅を補償して、それらに対応する復号化エッジを得ることと、
前記現在のユニットと前記復号化エッジを重畳することとを含む、ことを特徴とする請求項１３に記載のデータ処理方法。

【請求項15】

前述した、復号化関数を確定することは、
予め設定された復号化関数群から一つの関数を前記復号化関数として選択することを含む、ことを特徴とする請求項１４に記載のデータ処理方法。

【請求項16】

前述した、前記エッジ調整係数に対応する前記エッジ補償係数を用いて前記第２のエッジの振幅を補償することは、
予め設定されたエッジ補償係数群から一つの係数を前記エッジ補償係数として選択して、前記第２のエッジの振幅を補償することを含む、ことを特徴とする請求項１４に記載のデータ処理方法。

【請求項17】

前記圧縮フレームは、前記圧縮中フレームにおける複数のユニットのうちの各ユニットに対応する前記符号化関数及び前記エッジ調整係数を含む、ことを特徴とする請求項１４に記載のデータ処理方法。

【請求項18】

前述した、復号化関数を確定することは、
予め設定された復号化関数群から前記符号化関数に対応する関数を前記復号化関数として選択することを含む、ことを特徴とする請求項１７に記載のデータ処理方法。

【請求項19】

前述した、前記エッジ調整係数に対応する前記エッジ補償係数を用いて前記第２のエッジの振幅を補償することは、
前記エッジ調整係数と前記エッジ補償係数との相関関係に基づいて、前記エッジ補償係数を確定して、前記第２のエッジの振幅を補償することを含む、ことを特徴とする請求項１７に記載のデータ処理方法。

【請求項20】

前述した、前記圧縮フレームに対してデータ伸長を行うことは、
前記圧縮フレームに対してまず復号化を行い、次に前記エッジ補償を行う方法、
前記圧縮フレームに対して前記復号化を行う間に前記エッジ補償を行う方法、及び
前記圧縮フレームに対してまず前記エッジ補償を行い、次に前記復号化を行う方法のうちの少なくとも一つを含む、ことを特徴とする請求項１０に記載のデータ処理方法。

【請求項21】

前記相関関係は、
前記エッジ補償により、前記伸長フレームの低周波数から中周波数領域の任意の周波数での振幅が前記初期フレームの８５％以上になることを含む、ことを特徴とする請求項１０に記載のデータ処理方法。

【請求項22】

前記相関関係は、
前記エッジ補償により、前記初期フレームに対して前記伸長フレームの中周波数領域での振幅が穏やかに増加することをさらに含む、ことを特徴とする請求項２１に記載のデータ処理方法。

【請求項23】

前記相関関係は、
前記エッジ補償により、前記初期フレームに対して前記伸長フレームの高周波数領域での振幅が穏やかに低減することをさらに含む、ことを特徴とする請求項２１に記載のデータ処理方法。

【請求項24】

データ処理システムであって、
データを処理するための少なくとも一つの命令セットが記憶されている少なくとも一つの記憶媒体と、
前記少なくとも一つの記憶媒体と通信的に接続される少なくとも一つのプロセッサとを含み、
ここで、前記システムが作動する場合、前記少なくとも一つのプロセッサは、前記少なくとも一つの命令セットを読み取り、且つ前記少なくとも一つの命令セットの指示に従って請求項１０～２３のいずれか一項に記載のデータ処理方法を実行する、ことを特徴とするデータ処理システム。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本明細書は、データ処理分野に関し、特にデータ処理方法及びシステムに関する。

【背景技術】

【0002】

インターネット技術の普及、特に移動端末の普及に伴い、通信ネットワークにはますます多くのタイプのデータが現れるようになり、コンピュータの普及に伴い、ますます多くのデータ、例えば、ビデオデータ、オーディオデータなどがますます多くのネットワーク及び記憶リソースを占有するようになってきた。データには膨大な情報量が含まれ、記憶及び伝送に対する要求が高いことが多いため、記憶及び伝送を容易にするために、データを圧縮し、必要な時に圧縮されたデータを伸長し復元することがしばしば行われる。そのため、データ圧縮及び伸長技術はますます多く応用されている。

【0003】

例えば、ビデオ及び画像圧縮技術は、ここ数十年でますます多く応用されてきた。ビデオには膨大な情報量が含まれることが多い。従来のラジオ、映画、テレビ放送から現在の大量の監視及びインターネットアプリケーションに至るまでの圧縮後の画像ビデオ及び画像は、ますます多くのネットワーク及び記憶リソースを占有するようになっている。これにより、ネットワークを介してビデオの生データをある端末から別の端末に伝送する場合、大量のネットワークリソースを占有することになる。これにより、リアルタイムのビデオ伝送の場合に、画面のスムーズな伝送が困難になることがある。そのため、伝送を容易にするために、ビデオデータを伝送する前に、まずデータ圧縮装置で圧縮する必要がある。圧縮されたビデオが伝送媒体を介してデータ伸長装置に伝送された後、データ伸長装置は、前記ビデオを伸長してビデオ画像を少なくとも部分的に復元する。

【0004】

従来技術における主なビデオ圧縮規格は、Ｈ．２６４及びＨ．２６５規格である。伝送前、通常、Ｈ．２６４及びＨ．２６５規格に従って符号化器でビデオを全体的に圧縮し、伝送後に、Ｈ．２６４及びＨ．２６５規格に従って復号化器でビデオを全体的に伸長する。しかし、ビデオを全体的に圧縮する上記処理方法は、計算量と伸長後のビデオ明瞭度とのバランスに関して満足のいくものではない。それは、Ｈ．２６４及びＨ．２６５規格が、前記原ビデオを処理する場合に様々な複雑なアルゴリズムによって原フレームの予測フレームを生成し、そして前記原フレームと前記予測フレームとの残差を記録する必要があるからである。前記予測フレームが前記原フレームに近いほど、残差が小さくなり、ビデオを符号化した後のデータ量が少なくなる。符号化をより容易にするために、原フレームをフィルタリングすることによって原フレーム画像における高周波数情報を減少させる方法が一般的である。フーリエ変換から分かるように、画像において、物体のエッジ部分の周波数情報は豊かである場合が多く、エッジ部分の高周波数成分は、通常、他の緩やかな領域の高周波数成分より大きい。そのため、高周波数情報が減少したフレーム画像は、視覚的にぼやけている（つまり画像の明瞭度が低下した）が、予測フレームとフィルタリングされた原フレームとの残差をより小さくすることができる。これにより、ビデオ符号化に必要な計算量及び符号化後のデータストリームはいずれも大幅に低減された。しかしながら、フレーム予測の技術は、非常に複雑であり、大量の計算リソースを占有する。ビデオの符号化・復号化システムを例にとると、平均で符号化効率が３０％～４０％向上するごとに、計算量は約１０倍増加する。それとともに、伝送後のデータは、伸長された後に明瞭度が低下し、且つ様々なノイズ、例えば、ブロッキングアーティファクト又はリンギングアーティファクトが発生することが多い。前記ブロッキングアーティファクトとは、画像処理における、ブロックベースのフーリエ変換によって生じる画像エッジの不連続現象を指す。前記リンギングアーティファクトとは、画像処理において、ある画像に対してスペクトル調整処理を行う際、選択したスペクトル調整関数の値に大きな変化がある（つまり導関数が激しく変化する領域が存在する）場合、鐘が叩かれた後に空気振動が発生するように、階調が激しく変化する部分で出力画像に階調振動が発生することを指す。前記ノイズは画像エッジに多く現れる。ある出力画像に強いノイズが存在する場合、データの明瞭度に対する人々のますます高まる要求を満たすことができない。そのため、データの圧縮効率をさらに向上させるとともにデータ伸長後の明瞭度を向上させ、ノイズを除去することは、データ圧縮及び伸長技術分野で求められている目標である。

【0005】

そのため、データの伝送効率及びデータ伸長後の明瞭度を向上させるために、圧縮効率がより高く、且つデータ伸長がより鮮明なデータ処理方法及びシステムが必要とされている。

【発明の概要】

【0006】

本明細書は、圧縮効率がより高く、且つデータ伸長がより鮮明なデータ処理方法及びシステムを提供する。ビデオデータを例にとると、前記データ処理方法及びシステムは、初期ビデオデータにおける初期フレームを複数のユニットに分割し、各ユニットの中周波数から高周波数領域の振幅を取得し、異なるエッジ調整係数を用いて各ユニットにおける中周波数から高周波数領域の振幅を調整することによって、前記初期フレームの前記中周波数から前記高周波数領域での振幅を低減することができる。現在のユニットにおける中周波数から高周波数領域の振幅が大きく、現在のユニットには強いエッジが含まれることを示す場合、１より小さく０より大きいエッジ調整係数を用いて、現在のユニットの中周波数から高周波数領域の振幅を調整して、現在のユニットの中周波数から高周波数領域の振幅を低減することによって、現在のユニットにおける中周波数から高周波数領域内の信号強度を低下させて、データ情報量を減少させ、予測し残差を求める際にデータ圧縮の効率を向上させることができる。現在のユニットにおける中周波数から高周波数領域の振幅が小さく、現在のユニットには弱いエッジが含まれることを示す場合、１より大きいエッジ調整係数を用いて、現在のユニットの中周波数から高周波数領域の振幅を調整して、現在のユニットの中周波数から高周波数領域の振幅を増強することによって、現在のユニットにおける弱いエッジがデータ圧縮（予測し残差を求める）中に失われることを回避し、ディテール損失を回避する。前記データ処理方法及びシステムは、データ圧縮の効率を向上させるとともに弱いエッジのデータ情報量を増加させることによって、データ圧縮過程でディテール損失を引き起こすことを回避し、即ちデータ圧縮効率を向上させるとともにデータ歪みを減少させることができる。

【0007】

圧縮フレームに対してデータ伸長を行う場合、前記方法及びシステムは、データ圧縮際のユニットをデータ伸長ユニットとして、エッジ調整係数に対応するエッジ補償係数を用いて、各ユニットの中周波数から高周波数領域の振幅に対してエッジ補償を行うことによって、データ圧縮過程で低下した中周波数から高周波数領域の振幅を補償して、伸長フレームを得ることができる。前記エッジ補償は前記エッジ調整に対応し、エッジ補償係数とエッジ調整係数との間には対応する関係が存在する。前記エッジ補償は、前記エッジ調整が施された圧縮データを初期フレームの明瞭度又は前記初期フレームよりも高い明瞭度に復元することができる。つまり、復号化側は、符号化・復号化の計算量を著しく増加することなく、少なくとも伸長データの重要な周波数内のデータを初期フレームの明瞭度に復元することができ、さらに初期フレームよりも高い明瞭度を取得することができる。

【0008】

初期フレームのエッジ調整過程におけるエッジ調整係数がいずれも０より大きく、圧縮フレームにおける情報が欠落していないため、前記エッジ調整係数と前記エッジ補償係数との関係及びそれぞれの特徴に基づいて、エッジ調整係数及びエッジ補償係数を設計し、圧縮フレームにおける情報を復元することができる。前記方法及びシステムは、データの圧縮効率を著しく向上させ、データの伝送効率を向上させ、データロスを減少させ、ディテール損失を回避するとともに、ノイズを除去し、伸長後のデータの明瞭度を向上させることができる。

【0009】

これに基づいて、第１の態様によれば、本明細書は、データ処理方法を提供し、前記方法は、初期データにおける、予め設定されたバイト数の初期データを含む初期フレームを選択することと、前記初期フレームに対してデータ圧縮を行い、圧縮フレームを得ることとを含み、ここで、前記データ圧縮は、前記圧縮中フレームに対してエッジ調整を行うことを含み、前記圧縮中フレームは、前記初期フレームと、前記データ圧縮過程において前記圧縮フレームになる前の前記初期フレームのいずれかのデータ状態とを含み、ここで、前記エッジ調整は、それらに対応するエッジ調整係数を用いて、前記圧縮中フレームの複数のユニットのうちの各ユニットの中周波数から高周波数領域での振幅を調整して、前記圧縮中フレームの前記中周波数から前記高周波数領域での振幅を低減することを含み、前記エッジ調整係数が０より大きい。

【0010】

いくつかの実施例において、前述した、圧縮中フレームに対してエッジ調整を行うことは、予め設定されたユニットサイズに基づいて前記圧縮中フレームを前記複数のユニットに分割することと、それらに対応する前記エッジ調整係数を用いて、前記各ユニットの中周波数から高周波数領域での振幅を調整することとを含む。

【0011】

いくつかの実施例において、前述した、それらに対応する前記エッジ調整係数を用いて、前記各ユニットの中周波数から高周波数領域での振幅を調整することは、前記各ユニットに対して、予め設定された符号化関数群から一つの関数を符号化関数として選択し、前記符号化関数によってそれらを調整して、第１のユニットを得て、それらの周波数領域内の低周波数領域での成分が保持されているが中周波数から高周波数領域での成分が減衰されるようにすることと、それらと前記第１のユニットとの差を求め、それらに対応する第１のエッジを取得することであって、前記第１のエッジはそれらの前記中周波数から前記高周波数領域での成分を含むことと、それらに対応する前記エッジ調整係数を用いて前記第１のエッジの振幅を調整して、それらに対応する符号化エッジを得ることと、前記第１のユニットと前記符号化エッジを重畳することとを含む。

【0012】

いくつかの実施例において、前述した、それらに対応する前記エッジ調整係数を用いて前記第１のエッジの振幅を調整することは、前記第１のエッジのエッジ値が予め設定された第１の閾値より小さいことを確定し、１より大きい前記エッジ調整係数によって前記第１のエッジの振幅を増強すること、又は前記第１のエッジのエッジ値が予め設定された第２の閾値より大きいことを確定し、１により小さい前記エッジ調整係数によって前記第１のエッジの振幅を低減することを含む。

【0013】

いくつかの実施例において、前述した、１より大きい前記エッジ調整係数によって前記第１のエッジの振幅を増強することは、予め設定された第１のエッジ調整係数群から一つの係数を前記エッジ調整係数として選択して、前記第１のエッジの振幅を増強することであって、前記第１のエッジ調整係数群における係数がいずれも１より大きいことを含み、前述した、１より小さい前記エッジ調整係数によって前記第１のエッジの振幅を低減することは、予め設定された第２のエッジ調整係数群から一つの係数を前記エッジ調整係数として選択して、前記第１のエッジの振幅を低減することであって、前記第２のエッジ調整係数群における係数がいずれも１より小さいことを含む。

【0014】

いくつかの実施例において、前述した、それらに対応する前記エッジ調整係数を用いて前記第１のエッジの振幅を調整することは、歪曲率及び符号化率の加重値を最適化目標とし、最適化アルゴリズムに基づいて、前記エッジ調整係数を取得し、前記エッジ調整係数により前記第１のエッジの振幅を調整することを含む。

【0015】

いくつかの実施例において、前述した、前記初期フレームに対してデータ圧縮を行うことは、前記初期フレームに対してまず前記エッジ調整を行い、次に前記エッジ調整された初期フレームを予測し残差を求める方法、前記初期フレームに対してまず予測を行って予測フレームを得て、次に前記初期フレーム及び前記予測フレームに対して前記エッジ調整を行い、残差を求める方法、及び前記初期フレームに対してまず予測を行い、残差を求め、次に前記残差に対して前記エッジ調整を行う方法のうちの少なくとも一つを含む。

【0016】

いくつかの実施例において、前記圧縮フレームは、前記複数のユニットのうちの各ユニットに対応する前記符号化関数及び前記エッジ調整係数をさらに含む。

【0017】

第２の態様によれば、本明細書は、データ処理システムをさらに提供し、前記システムは、少なくとも一つの記憶媒体と少なくとも一つのプロセッサとを含み、前記少なくとも一つの記憶媒体には、データを処理するための少なくとも一つの命令セットが記憶されており、前記少なくとも一つのプロセッサは、前記少なくとも一つの記憶媒体に通信的に接続され、ここで、前記システムが作動する場合、前記少なくとも一つのプロセッサは、前記少なくとも一つの命令セットを読み取り、且つ前記少なくとも一つの命令セットの指示に従って本明細書の第１の態様に記載のデータ処理方法を実行する。

【0018】

第３の態様によれば、本明細書は、データ処理方法をさらに提供し、前記方法は、圧縮データを取得することであって、前記圧縮データは初期フレームに対してデータ圧縮を行って得られた圧縮フレームを含み、前記データ圧縮はエッジ調整を含むことと、前記圧縮フレームに対してデータ伸長を行い、伸長フレームを得ることとを含み、前記データ伸長は、伸長中フレームに対してエッジ補償を行うことを含み、前記伸長中フレームは、前記圧縮フレームと、前記データ伸長過程において前記伸長フレームになる前の前記圧縮フレームのいずれかのデータ状態とを含み、ここで、前記エッジ補償と前記エッジ調整とは予め設定された相関関係にある。

【0019】

いくつかの実施例において、前記エッジ調整は、それらに対応するエッジ調整係数を用いて、圧縮中フレームの複数のユニットのうちの各ユニットの中周波数から高周波数領域での振幅を調整して、前記圧縮中フレームの前記中周波数から前記高周波数領域での振幅を低減することを含み、前記エッジ調整係数が０より大きく、前記圧縮中フレームは、前記初期フレームと、前記データ圧縮過程において前記圧縮フレームになる前の前記初期フレームのいずれかのデータ状態とを含み、前記エッジ補償は、前記相関関係に基づいて、前記エッジ調整係数に対応するエッジ補償係数を用いて、前記伸長中フレームの前記複数のユニットのうちの前記各ユニットの中周波数から高周波数領域での振幅を補償することを含む。

【0020】

いくつかの実施例において、前述した、圧縮中フレームに対してエッジ調整を行うことは、予め設定されたユニットサイズに基づいて前記圧縮中フレームを前記複数のユニットに分割することと、それらに対応する前記エッジ調整係数を用いて、前記各ユニットの中周波数から高周波数領域での振幅を調整することであって、前記各ユニットに対して、予め設定された符号化関数群から一つの関数を符号化関数として選択し、前記符号化関数によってそれらを調整して、第１のユニットを得て、それらの周波数領域内の低周波数領域での成分が保持されているが中周波数から高周波数領域での成分が減衰されるようにすることと、それらと前記第１のユニットとの差を求め、それらに対応する第１のエッジを取得することであって、前記第１のエッジはそれらの前記中周波数から前記高周波数領域での成分を含むことと、それらに対応する前記エッジ調整係数を用いて前記第１のエッジの振幅を調整して、それらに対応する符号化エッジを得ることと、前記第１のユニットと前記符号化エッジを重畳することとを含むこととを含む。

【0021】

いくつかの実施例において、前述した、伸長中フレームに対してエッジ補償を行うことは、予め設定された前記ユニットサイズに基づいて前記伸長中フレームを前記複数のユニットに分割することと、前記エッジ調整係数に対応する前記エッジ補償係数を用いて、前記各ユニットの中周波数から高周波数領域での振幅を補償することとを含む。

【0022】

いくつかの実施例において、前述した、前記エッジ調整係数に対応する前記エッジ補償係数を用いて、前記各ユニットの中周波数から高周波数領域での振幅を補償することは、前記各ユニットに対して、復号化関数を確定し、前記復号化関数によってそれらを調整して、第２のユニットを得て、それらの周波数領域内の低周波数領域での成分が保持されているが中周波数から高周波数領域での成分が減衰されるようにすることと、それらと前記第２のユニットとの差を求め、それらに対応する第２のエッジを取得することであって、前記第２のエッジはそれらの前記中周波数から前記高周波数領域での成分を含むことと、前記エッジ調整係数に対応する前記エッジ補償係数を用いて前記第２のエッジの振幅を補償して、それらに対応する復号化エッジを得ることと、前記現在のユニットと前記復号化エッジを重畳することとを含む。

【0023】

いくつかの実施例において、前述した、復号化関数を確定することは、予め設定された復号化関数群から一つの関数を前記復号化関数として選択することを含む。

【0024】

いくつかの実施例において、前述した、前記エッジ調整係数に対応する前記エッジ補償係数を用いて前記第２のエッジの振幅を補償することは、予め設定されたエッジ補償係数群から一つの係数を前記エッジ補償係数として選択して、前記第２のエッジの振幅を補償することを含む。

【0025】

いくつかの実施例において、前記圧縮フレームは、前記圧縮中フレームにおける複数のユニットのうちの各ユニットに対応する前記符号化関数及び前記エッジ調整係数を含む。

【0026】

いくつかの実施例において、前述した、復号化関数を確定することは、予め設定された復号化関数群から前記符号化関数に対応する関数を前記復号化関数として選択することを含む。

【0027】

いくつかの実施例において、前述した、前記エッジ調整係数に対応する前記エッジ補償係数を用いて前記第２のエッジの振幅を補償することは、前記エッジ調整係数と前記エッジ補償係数との相関関係に基づいて、前記エッジ補償係数を確定して、前記第２のエッジの振幅を補償することを含む。

【0028】

いくつかの実施例において、前述した、前記圧縮フレームに対してデータ伸長を行うことは、前記圧縮フレームに対してまず復号化を行い、次に前記エッジ補償を行う方法、前記圧縮フレームに対して前記復号化を行う間に前記エッジ補償を行う方法、及び前記圧縮フレームに対してまず前記エッジ補償を行い、次に前記復号化を行う方法のうちの少なくとも一つを含む。

【0029】

いくつかの実施例において、前記相関関係は、前記エッジ補償により、前記伸長フレームの低周波数から中周波数領域の任意の周波数での振幅が前記初期フレームの８５％以上になることを含む。

【0030】

いくつかの実施例において、前記相関関係は、前記エッジ補償により、前記初期フレームに対して前記伸長フレームの中周波数領域での振幅が穏やかに増加することをさらに含む。

【0031】

いくつかの実施例において、前記相関関係は、前記エッジ補償により、前記初期フレームに対して前記伸長フレームの高周波数領域での振幅が穏やかに低減することをさらに含む。

【0032】

第４の態様によれば、本明細書は、データ処理システムをさらに提供し、前記システムは、少なくとも一つの記憶媒体と少なくとも一つのプロセッサとを含み、前記少なくとも一つの記憶媒体には、データを処理するための少なくとも一つの命令セットが記憶されており、前記少なくとも一つのプロセッサは、前記少なくとも一つの記憶媒体に通信的に接続され、ここで、前記システムが作動する場合、前記少なくとも一つのプロセッサは、前記少なくとも一つの命令セットを読み取り、且つ前記少なくとも一つの命令セットの指示に従って本明細書の第３の態様に記載のデータ処理方法を実行する。

【0033】

本明細書によるデータ処理方法及びシステムの他の機能は、以下に続く説明で部分的に記述される。説明によれば、以下の数字及び例に示される内容は、当業者にとって自明である。本明細書によるデータ処理方法、システム及び記憶媒体の創造的な態様は、以下の詳細な例に記載の方法、装置及び組み合わせの実践又は使用によって十分に解釈され得る。

【図面の簡単な説明】

【0034】

本明細書の実施例における技術案をより明確に説明するために、以下では、実施例の説明で使用する必要がある図面を簡単に説明するが、明らかなことに、以下の説明における図面は、本明細書の一部の実施例に過ぎず、当業者にとっては、創造的な労力を払うことなく、これらの図面に基づいて他の図面を入手することができる。

【図1】本明細書の実施例によるデータ処理システムの概略図である。

【図2】本明細書の実施例によるデータ処理のデータ圧縮装置の概略図である。

【図3A】本明細書の実施例によるデータ圧縮及びデータ伸長のフローチャートである。

【図3B】本明細書の実施例によるデータ圧縮及びデータ伸長のフローチャートである。

【図3C】本明細書の実施例によるデータ圧縮及びデータ伸長のフローチャートである。

【図4A】本明細書の実施例による、データを圧縮するデータ処理方法のフローチャートである。

【図4B】本明細書の実施例によるエッジ調整のフローチャートである。

【図5】本明細書の実施例によるエッジ調整の構造ブロック図である。

【図6】本明細書の実施例による符号化関数のグラフである。

【図7A】本明細書の実施例による、圧縮フレームを伸長するデータ処理方法のフローチャートである。

【図7B】本明細書の実施例によるエッジ補償のフローチャートである。

【図8】本明細書の実施例によるエッジ補償の構造フローチャートである。

【図9A】本明細書の実施例による全体的調整関数Ｈ_０（ｆ）のグラフである。

【図9B】本明細書の実施例による全体的調整関数Ｈ_０（ｆ）のグラフである。

【図9C】本明細書の実施例による全体的調整関数Ｈ_０（ｆ）のグラフである。

【図9D】本明細書の実施例による全体的調整関数Ｈ_０（ｆ）のグラフである。

【図10A】本明細書の実施例による通常モードの全体的調整関数Ｈ_０（ｆ）、エッジ調整関数Ｈ_１（ｆ）及び復号化関数Ｈ_２（ｆ）のグラフである。

【図10B】本明細書の実施例による増強モードの全体的調整関数Ｈ_０（ｆ）、エッジ調整関数Ｈ_１（ｆ）及び復号化関数Ｈ_２（ｆ）のグラフである。

【発明を実施するための形態】

【0035】

以下の説明は、当業者が本明細書における内容を作成及び使用することを可能にするために、本明細書の特定の適用シーンと要件を提供した。開示された実施例に対する様々な部分的な修正は、当業者にとって明らかであり、且つここで定義された一般原理は、本明細書の精神及び範囲から逸脱することなく、他の実施例及び用途に適用され得る。そのため、本明細書は、示された実施例に限定されるものではなく、請求項と一致する最も広い範囲である。

【0036】

ここで使用される用語は、特定の例示的な実施例を説明する目的のためだけのものであり、限定するものではない。例えば、文脈が別途明確に指示しない限り、ここで使用される単数形「一」、「一つ」及び「該」は、複数形を含むものでもあり得る。本明細書で使用される場合、「含む」、「包含」及び／又は「含有」という用語は、関連する整数、ステップ、動作、要素及び／又はコンポーネントの存在を意味するが、一つ又は複数の他の特徴、整数、ステップ、動作、要素、コンポーネント及び／又はグループの存在を排除するものではなく、又は該システム／方法に他の特徴、整数、ステップ、動作、要素、コンポーネント及び／又はグループが追加されてもよい。

【0037】

以下の説明を考慮すると、本明細書のこれらの特徴及び他の特徴、並びに構造の関連素子の動作及び機能、並びに部品の組み合わせ及び製造の経済性を明らかに向上させることができる。図面を参照すると、その全ては本明細書の一部を形成する。しかしながら、図面は、例示及び説明のみを目的とし、本明細書の範囲を限定することを意図していないことが明確に理解されるべきである。図面は縮尺どおりに描かれていないことも理解されるべきである。

【0038】

本明細書で使用されるフローチャートは、本明細書のいくつかの実施例によるシステム実現の動作を示す。フローチャートの動作は順序を違えて実現され得ることが明確に理解されるべきである。逆に、動作は、逆順で、又は同時に実現され得る。なお、フローチャートに一つ又は複数の他の動作を追加してもよい。フローチャートから一つ又は複数の動作を除去してもよい。

【0039】

一態様では、本明細書は、データ処理システム１００（以下にシステム１００と略称する）を提供する。第２の態様では、本明細書は、データを圧縮するデータ処理方法Ｐ２００を記述し、第３の態様では、本明細書は、圧縮フレームを伸長するデータ処理方法Ｐ３００を記述する。

【0040】

図１は、データ処理システム１００の概略図を示した。システム１００は、データ圧縮装置２００と、データ伸長装置３００と、伝送媒体１２０とを含んでもよい。

【0041】

データ圧縮装置２００は、圧縮される初期データにおける初期フレームを受信し、本明細書で提案されるデータ処理方法Ｐ２００を用いて初期データを圧縮して圧縮フレームを生成することができる。データ圧縮装置２００は、本明細書に記述されるデータ処理方法Ｐ２００を実行するデータ又は命令を記憶し、且つ前記データ及び／又は命令を実行することができる。

【0042】

データ伸長装置３００は、圧縮フレームを受信し、本明細書で提案されるデータ処理方法Ｐ３００を用いて圧縮フレームを伸長して伸長フレームを得ることができる。データ伸長装置３００は、本明細書に記述されるデータ処理方法Ｐ３００を実行するデータ又は命令を記憶し、前記データ及び／又は命令を実行することができる。

【0043】

データ圧縮装置２００及びデータ伸長装置３００は、広範囲の装置を含んでもよい。例えば、データ圧縮装置２００及びデータ伸長装置３００は、デスクトップコンピュータ、モバイルコンピューティングデバイス、ノート（例えば、ラップトップ）コンピュータ、タブレットコンピュータ、セットトップボックス、スマートフォンなどのハンドセット、テレビ、カメラ、表示装置、デジタルメディアプレーヤー、ビデオゲームコンソール、車載コンピュータなどを含んでもよい。

【0044】

図１に示すように、データ圧縮装置２００とデータ伸長装置３００は、伝送媒体１２０を介して接続され得る。伝送媒体１２０は、情報及び／又はデータの伝送を容易にすることができる。伝送媒体１２０は、圧縮フレームをデータ圧縮装置２００からデータ伸長装置３００に伝送できる任意のデータキャリアであってもよい。例えば、伝送媒体１２０は、記憶媒体（例えば、光ディスク）、有線又は無線通信媒体であってもよい。前記通信媒体は、ネットワークであってもよい。いくつかの実施例において、伝送媒体１２０は、任意のタイプの有線又は無線ネットワークであってもよいし、それらの組み合わせであってもよい。例えば、伝送媒体１２０は、ケーブルネットワーク、有線ネットワーク、光ファイバネットワーク、電気通信ネットワーク、イントラネット、インターネット、ローカルエリアネットワーク（ＬＡＮ）、ワイドエリアネットワーク（ＷＡＮ）、無線ローカルエリアネットワーク（ＷＬＡＮ）、メトロポリタンエリアネットワーク（ＭＡＮ）、ワイドエリアネットワーク（ＷＡＮ）、公衆交換電話網（ＰＳＴＮ）、ブルートゥースネットワーク、ＺｉｇＢｅｅネットワーク、近距離通信（ＮＦＣ）ネットワークなどを含んでもよい。データ伸長装置３００及びデータ圧縮装置２００における一つ又は複数のコンポーネントは、データ及び／又は情報を伝送するために伝送媒体１２０に接続されてもよい。伝送媒体１２０は、ルータ、スイッチ、基地局、又はデータ圧縮装置２００からデータ伸長装置３００への通信を容易にする他の装置を含んでもよい。別の実施例において、伝送媒体１２０は、記憶媒体、例えば、大容量メモリ、リムーバブルメモリ、揮発性リードライトメモリ、リードオンリメモリ（ＲＯＭ）など、又はそれらの任意の組み合わせであってもよい。例示的大容量メモリは、磁気ディスク、光ディスク、ソリッドステートドライブなどの非一時的な記憶媒体（ｎｏｎ－ｔｒａｎｓｉｔｏｒｙ ｓｔｏｒａｇｅ ｍｅｄｉｕｍ）を含み得る。リムーバブルメモリは、フラッシュドライブ、フロッピーディスク、光ディスク、メモリカード、ｚｉｐ磁気ディスク、磁気テープなどを含み得る。典型的な揮発性リードライトメモリは、ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）を含み得る。ＲＡＭは、ダイナミックＲＡＭ（ＤＲＡＭ）、ダブルデータレート同期式ダイナミックＲＡＭ（ＤＤＲ ＳＤＲＡＭ）、スタティックＲＡＭ（ＳＲＡＭ）、サイリスタＲＡＭ（Ｔ－ＲＡＭ）及びゼロキャパシタＲＡＭ（Ｚ－ＲＡＭ）などを含み得る。ＲＯＭは、マスクＲＯＭ（ＭＲＯＭ）、プログラマブルＲＯＭ（ＰＲＯＭ）、消去可能なプログラマブルＲＯＭ（ＰＥＲＯＭ）、電気的消去可能プログラマブルＲＯＭ（ＥＥＰＲＯＭ）、光ディスク（ＣＤ－ＲＯＭ）及びデジタル多用途ディスクＲＯＭなどを含み得る。いくつかの実施例において、伝送媒体１２０はクラウドプラットフォームであってもよい。単なる例として、前記クラウドプラットフォームは、プライベートクラウド、パブリッククラウド、ハイブリッドクラウド、コミュニティクラウド、分散型クラウド、インタークラウドなどの形態、又は上記形態に類似する形態、又はこれらの上記形態の任意の組み合わせを含み得る。

【0045】

図１に示すように、データ圧縮装置２００は、初期データを受信し、本明細書に記述されるデータ処理方法Ｐ２００の命令を実行し、初期データに対してデータ圧縮を行い、圧縮フレームを生成し、前記圧縮フレームは伝送媒体１２０を介してデータ伸長装置３００に伝送され、データ伸長装置３００は、本明細書に記述されるデータ処理方法Ｐ３００の命令を実行し、圧縮フレームに対してデータ伸長を行い、伸長フレームを得る。

【0046】

図２は、データ処理のデータ圧縮装置２００の概略図を示した。データ圧縮装置２００は、本明細書に記述されるデータ処理方法Ｐ２００を実行することができる。前記データ処理方法Ｐ２００は、本明細書の他の部分で紹介される。

【0047】

図２に示すように、データ圧縮装置２００は、少なくとも一つの記憶媒体２３０と、少なくとも一つの圧縮側プロセッサ２２０とを含む。いくつかの実施例において、データ圧縮装置２００は、通信ポート２５０と、内部通信バス２１０とをさらに含んでもよい。それとともに、データ圧縮装置２００は、Ｉ／Ｏコンポーネント２６０をさらに含んでもよい。

【0048】

内部通信バス２１０は、記憶媒体２３０と圧縮側プロセッサ２２０を含む様々なシステムコンポーネントに接続されてもよい。

【0049】

Ｉ／Ｏコンポーネント２６０は、データ圧縮装置２００と他のコンポーネントとの間の入力／出力をサポートする。

【0050】

記憶媒体２３０は、データ記憶装置を含んでもよい。前記データ記憶装置は、非一時的な記憶媒体であってもよいし、一時的な記憶媒体であってもよい。例えば、前記データ記憶装置は、磁気ディスク２３２、読み取り専用記憶媒体（ＲＯＭ）２３４又はランダムアクセス記憶媒体（ＲＡＭ）２３６のうちの一つ又は複数を含んでもよい。記憶媒体２３０は、前記データ記憶装置に記憶されている少なくとも一つの命令セットをさらに含む。前記命令は、コンピュータプログラムコードであり、前記コンピュータプログラムコードは、本明細書によるデータ処理方法を実行するプログラム、ルーチン、オブジェクト、コンポーネント、データ構造、プロセス、モジュールなどを含んでもよい。

【0051】

通信ポート２５０は、データ圧縮装置２００と外部とのデータ通信に用いられる。例えば、データ圧縮装置２００は、通信ポート２５０を介して伝送媒体１２０に接続され得る。

【0052】

少なくとも一つの圧縮側プロセッサ２２０は、内部通信バス２１０を介して、少なくとも一つの記憶媒体２３０に通信的に接続される。少なくとも一つの圧縮側プロセッサ２２０は、上記少なくとも一つの命令セットを実行するためのものである。システム１００が作動する場合、少なくとも一つの圧縮側プロセッサ２２０は、前記少なくとも一つの命令セットを読み取り、且つ前記少なくとも一つの命令セットの指示に従ってデータ処理方法Ｐ２００を実行する。圧縮側プロセッサ２２０は、データ処理方法Ｐ２００に含まれる全てのステップを実行することができる。圧縮側プロセッサ２２０は、一つ又は複数のプロセッサの形態であってもよく、いくつかの実施例において、圧縮側プロセッサ２２０は、一つ又は複数のハードウェアプロセッサ、例えば、マイクロコントローラ、マイクロプロセッサ、縮小命令セットコンピュータ（ＲＩＳＣ）、専用集積回路（ＡＳＩＣ）、特定用途向け命令セットプロセッサ（ＡＳＩＰ）、中央処理ユニット（ＣＰＵ）、グラフィックス処理ユニット（ＧＰＵ）、物理処理ユニット（ＰＰＵ）、マイクロコントローラユニット、デジタル信号プロセッサ（ＤＳＰ）、フィールドプログラマブルゲートアレイ（ＦＰＧＡ）、アドバンスドＲＩＳＣマシン（ＡＲＭ）、プログラマブルロジックデバイス（ＰＬＤ）、一つ又は複数の機能を実行できる任意の回路もしくはプロセッサなど、又はそれらの任意の組み合わせを含んでもよい。単に問題を説明するために、本明細書では、データ圧縮装置２００には一つの圧縮側プロセッサ２２０のみが説明されている。しかしながら、注意すべきこととして、本明細書におけるデータ圧縮装置２００は、複数のプロセッサをさらに含んでもよく、そのため、本明細書に開示された動作及び／又は方法ステップは、本明細書に記載されるように一つのプロセッサによって実行されてもよいし、複数のプロセッサによって共同で実行されてもよい。例えば、本明細書において、データ圧縮装置２００の圧縮側プロセッサ２２０がステップＡ及びステップＢを実行する場合、理解すべきこととして、ステップＡ及びステップＢは、二つの異なる圧縮側プロセッサ２２０によって共同で又は別々に実行されてもよい（例えば、第１のプロセッサがステップＡを実行し、第２のプロセッサがステップＢを実行し、又は第１の及び第２のプロセッサがステップＡ及びＢを共同で実行する）。

【0053】

上記構造ではデータ圧縮装置２００について説明したが、この構造はデータ伸長装置３００にも適用可能である。データ伸長装置３００は、本明細書に記述されるデータ処理方法Ｐ３００を実行することができる。前記データ処理方法Ｐ３００は、本明細書の他の部分で紹介される。

【0054】

データ処理方法Ｐ２００、Ｐ３００及びシステム１００は、データの圧縮及び伸長に用いられて、前記データの伝送効率を向上させ、リソース及びスペースを節約することができる。前記データは、非リアルタイムデータであってもよいし、リアルタイムデータであってもよい。従来のラジオ、映画、テレビ放送から現在の大量の監視及びインターネットアプリケーションまでには、様々なデータが存在する。例えば、前記データは、非リアルタイムのビデオデータ、オーディオデータ又は画像データなどであってもよい。前記データはさらに、リアルタイムの地図データ、リアルタイムのセンサデータ、リアルタイムのビデオ監視データ、ネットワーク観測データ、気象データ、航空宇宙データなどであってもよい。例えば、前記データは、自動運転車が走行中に基地局から受信する地図データであってもよい。本明細書は、前記データの具体的なカテゴリについては限定しない。本明細書に記載のデータ処理方法Ｐ２００、Ｐ３００及びシステム１００は、異なるカテゴリのデータを処理する際の方法及びステップが一致しており、説明を容易にするために、本明細書ではビデオデータの処理を例として説明する。

【0055】

データ圧縮及びデータ伸長では、フレーム単位で圧縮及び伸長を行うことが多い。フレームは、データ系列を構成する処理単位である。初期データには、一つ又は複数の初期フレームが含まれてもよい。各初期フレームは、予め設定されたバイト数の初期データを含む。ビデオ圧縮では、前記初期データは初期ビデオデータであってもよく、前記初期フレームは初期ビデオデータにおけるフレーム画像であってもよい。従来のビデオ圧縮技術では、通常、Ｈ．２６４及びＨ．２６５規格で初期ビデオデータを符号化することによって、前記ビデオデータを圧縮するという目的を達成する。Ｈ．２６４及びＨ．２６５規格でビデオデータを符号化する場合に、主に予測符号化という技術的手段を用い、即ちビデオデータにおける初期データを予測して予測値を得て、予測値と前記初期データの初期値とを減算して残差値を得ることによって、前記ビデオデータを圧縮する。復元及び伸長（即ち復号化）の場合に、残差値と予測値とを加算すれば前記初期フレームを復元することができる。

【0056】

本明細書によるデータ処理方法Ｐ２００、Ｐ３００及びシステム１００は、データ圧縮を行う場合に、エッジ調整と符号化を組み合わせて、符号化際のデータ量を低減しビデオデータの圧縮効率を向上させ、ビデオの伝送効率を向上させることができ、データ伸長を行う場合に、エッジ補償と復号化を組み合わせて、エッジ調整及び符号化が施された圧縮データを伸長することによって、伸長後のデータを初期データに復元することができる。

【0057】

データ処理方法Ｐ２００は、前記ビデオデータに対してデータ圧縮を行うことができる。データ処理方法Ｐ２００は、符号化（即ち予測し残差を求める）とエッジ調整を組み合わせる方法を用いて、初期フレームに対してデータ圧縮を行い、圧縮フレームを得ることができる。具体的には、データ処理方法Ｐ２００は、圧縮中フレームに対して前記エッジ調整及び前記符号化を行うことができる。前記圧縮中フレームは、前記初期フレームと、前記データ圧縮過程において前記圧縮フレームになる前の前記初期フレームのいずれかのデータ状態とを含む。前記エッジ調整は、処理されるデータのスペクトログラムの振幅を調整することを指す。例えば、前記エッジ調整は、前記処理されるデータのその周波数領域内の選択された領域での振幅、例えば、中周波数領域の振幅、高周波数領域の振幅、さらに例えば、低周波数から中周波数領域の振幅、さらに例えば、中周波数から高周波数領域の振幅などを調整することができる。いくつかの実施例において、前記エッジ調整は、０より大きく１より小さいエッジ調整係数でその周波数領域内の選択された領域の振幅の減衰を実現することによって、前記処理されるデータにおけるデータ情報量を低減することができる。当業者であれば理解できるように、振幅が減衰されたデータは、選択された周波数領域内での周波数成分が小さくなり、データにおける情報量が減少したため、振幅が減衰されたデータを符号化する際の効率を向上させ、圧縮率を向上させることができる。

【0058】

データ処理方法Ｐ３００は、データ処理方法Ｐ２００により前記データ圧縮が行われた前記圧縮フレームに対してデータ伸長を行い、伸長フレームを得ることによって、前記ビデオデータを復元することができる。データ処理方法Ｐ３００は、復号化（即ち残差値及び予測値に基づいて圧縮中フレームを復元する）とエッジ補償を組み合わせる方法を用いて、前記圧縮フレームに対してデータ伸長を行うことによって、前記圧縮フレームにおけるデータを復元することができる。具体的には、データ処理方法Ｐ３００は、伸長中フレームに対して前記エッジ補償及び前記復号化を行うことができる。前記伸長中フレームは、前記圧縮フレームと、前記データ伸長過程において前記伸長フレームになる前の前記圧縮フレームのいずれかのデータ状態とを含んでもよい。前記エッジ補償は、他の計算誤差を考慮することなく、前記エッジ調整が施されたデータをエッジ調整前の状態に完全に復元するか又は近似的に復元することができる。

【0059】

そのため、データ処理方法Ｐ２００、Ｐ３００及びシステム１００は、ビデオデータの圧縮効率を著しく向上させ、ビデオデータ圧縮際のデータロスを減少させ、ビデオの伝送効率、復元率及び伸長ビデオの明瞭度を向上させ、伸長後のビデオにおけるノイズを減少させることができる。前記エッジ調整及び前記エッジ補償の具体的なプロセスについては、後の説明で詳しく説明する。

【0060】

システム１００がビデオデータに対してデータ圧縮を行う場合、前記エッジ調整と前記符号化の順序は、交換されてもよいし、交差して行われてもよい。前記エッジ調整は、前記符号化の前に行われてもよいし、前記符号化の後に行われてもよい。同様に、システム１００が圧縮フレームに対してデータ伸長を行う場合、前記エッジ補償と前記復号化の順序は、交換されてもよいし、交差して行われてもよい。説明すべきこととして、伸長後のデータ情報が初期データにおける情報を復元できることを確保するために、前記データ伸長における前記エッジ補償及び前記復号化の順序と前記データ圧縮における前記エッジ調整及び前記符号化の順序とは対応しているべきであり、即ち前記エッジ補償及び前記復号化は、前記エッジ調整及び前記符号化と対称的に逆方向に動作することができる。例えば、前記圧縮フレームが前記エッジ調整を行ってから前記符号化を行うことで得られたものであれば、前記圧縮フレームに対してデータ伸長を行う場合に、まず前記復号化を行い、次に前記エッジ補償を行うべきである。説明を容易にするために、本発明者らは、データ圧縮処理前の前記初期フレームにおけるデータをＰ_０と定義し、データ伸長装置３００により伸長して得られた伸長フレームにおけるデータをＰ_４と定義する。

【0061】

データ処理方法Ｐ２００において、データ圧縮装置２００は、前記初期フレームに対してデータ圧縮を行う際に、前記初期フレームに対して前記エッジ調整を行ってから前記符号化を行ってもよいし、前記初期フレームに対して前記符号化を行ってから前記エッジ調整を行ってもよい。図３Ａ～図３Ｃは、本明細書の実施例によるいくつかのデータ圧縮及びデータ伸長のフローチャートを示した。

【0062】

図３Ａは、本明細書の実施例によるデータ圧縮及びデータ伸長のフローチャートを示した。図３Ａに示すように、データ圧縮装置２００が初期データに対してデータ圧縮を行うことは以下のとおりであってもよい。データ圧縮装置２００は、まず前記初期フレームＰ_０に対して前記エッジ調整を行い、次に前記符号化を行い、即ち前記エッジ調整後の初期フレームに対して予測を行い、残差を求め、予測データＰＩ及び残差データＲを得て、前記予測データＰＩ及び前記残差データＲをビットストリーム生成モジュールに入力して合成し、前記圧縮フレームを得る。前記圧縮フレームは、前記予測データＰＩと前記残差データＲとを含む。ここで、前記圧縮中フレームは、前記初期フレームＰ_０であってもよい。説明を容易にするために、本発明者らは、前記エッジ調整後のデータを符号化調整フレームＰ_１と定義する。前述のように、前記エッジ調整は、前記圧縮中フレーム（初期フレームＰ_０）を複数のユニットに分割し、対応するエッジ調整係数を用いて各ユニットに対して前記エッジ調整を行うことができる。いくつかの実施例において、データ圧縮装置２００はさらに、前記エッジ調整における各ユニットに対応する符号化関数及びエッジ調整係数をもビットストリーム生成モジュールに入力して合成することができる。即ち前記圧縮フレームは、前記エッジ調整における前記各ユニットに対応する前記符号化関数及び前記エッジ調整係数をさらに含んでもよい。説明を容易にするために、本発明者らは、前記圧縮フレームにおける前記各ユニットに対応する前記符号化関数及び前記エッジ調整係数のデータを符号化データＲＡＭＩ（Ｒｅｇｉｏｎａｌ Ａｍｐｌｉｔｕｄｅ Ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ Ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ）と定義する。説明を容易にするために、図３Ａにおいて、本発明者らは、前記圧縮フレームに符号化データＲＡＭＩが含まれることを例として説明する。前記エッジ調整における前記符号化関数及び前記エッジ調整係数については、後の説明で詳しく説明する。図３Ａに示すデータ圧縮方法は、符号化効率を向上させ、前記圧縮フレームにおけるデータ量をさらに減少させ、圧縮率を向上させることができるとともに、データロスを減少させ、ディテール損失を回避することができる。

【0063】

図３Ａに示すように、データ伸長装置３００が前記圧縮フレームに対してデータ伸長を行うことは以下のとおりであってもよい：データ伸長装置３００は、前記圧縮フレームに対して前記復号化を行ってから前記エッジ補償を行う。具体的には、データ伸長装置３００は、まず前記圧縮フレームに対して前記復号化を行い、即ちビットストリーム解析モジュールにより前記圧縮フレームを解析し、前記予測データＰＩ、前記残差データＲ及び符号化データＲＡＭＩを生成し、次に前記予測データＰＩに基づいて予測して予測フレームを得て、前記残差データＲと重畳して、復号化フレームを得ることができる。説明を容易にするために、本発明者らは、前記復号化フレームにおけるデータをＰ_２と定義する。そしてデータ伸長装置３００は、符号化データＲＡＭＩに基づいて、符号化データＲＡＭＩに対応する復号化データを用いて、復号化フレームＰ_２に対して前記エッジ補償を行い、前記伸長フレームＰ_４を得て出力する。前記伸長中フレームは、前記復号化フレームＰ_２であってもよい。前述のように、前記エッジ補償は、前記伸長中フレーム（復号化フレームＰ_２）を複数のユニットに分割し、前記エッジ調整係数に対応するエッジ補償係数を用いて各ユニットに対して前記エッジ補償を行うことができる。前記復号化データは、前記各ユニットに対応する復号化関数及びエッジ補償係数を含んでもよい。前記復号化関数は前記符号化関数に対応し、前記エッジ補償係数は前記エッジ調整係数に対応する。そのため、データ伸長装置３００は、前記符号化データＲＡＭＩに基づいて、前記各ユニットに対応する前記復号化関数及び前記エッジ補償係数を確定することができる。前記エッジ補償に対応する前記復号化関数及び前記エッジ補償係数の具体的な内容については、後の説明で詳しく説明する。説明を容易にするために、本発明者らは、伸長フレームＰ_４と初期データＰ_０との間の伝達関数を全体的スペクトル調整関数Ｈ_０（ｆ）と定義する。図３Ａに示す形態は、前記圧縮フレームにおけるデータ量を減少させることによって、前記初期データの圧縮率及び符号化効率を向上させ、前記初期データの伝送効率を向上させることができるとともに、データロスを減少させ、ディテール損失を回避することができる。

【0064】

データ圧縮装置２００が初期データに対してデータ圧縮を行うことは、前記エッジ調整を前記符号化過程に組み込むことであってもよい。前記エッジ調整は、前記符号化過程の任意の段階で行われ得る。それに応じて、前記エッジ補償も前記復号化過程の対応する段階で行われ得る。

【0065】

図３Ｂは、本明細書の実施例によるデータ圧縮及びデータ伸長のフローチャートを示した。図３Ｂに示すように、データ圧縮装置２００が初期データに対してデータ圧縮を行うことは以下のとおりであってもよい。データ圧縮装置２００は、まず前記初期フレームＰ_０を予測し、予測フレーム及び予測データＰＩを得て、次に前記初期フレームＰ_０及び前記予測フレームに対して前記エッジ調整を行い、残差を求め、前記残差データＲを得て、前記予測データＰＩ、前記残差データＲ及び前記符号化データＲＡＭＩをビットストリーム生成モジュールに入力して合成し、前記圧縮フレームを得る。前記圧縮中フレームは、前記予測フレーム及び前記初期フレームＰ_０であってもよい。図３Ｂに示すデータ圧縮の具体的な動作は、動作順序が異なる点を除いて、図３Ａに示す態様と同様である。前記エッジ調整の内容については、後の説明で詳しく説明する。

【0066】

図３Ｂに示すように、データ伸長装置３００が前記圧縮フレームに対してデータ伸長を行うことは以下のとおりであってもよい：データ伸長装置３００は、前記圧縮フレームに対して前記復号化を行う間に前記エッジ補償を行う。具体的には、データ伸長装置３００は、まずビットストリーム解析モジュールにより前記圧縮フレームを解析し、前記予測データＰＩ、前記残差データＲ及び前記符号化データＲＡＭＩを生成し、前記予測データＰＩに基づいて予測して予測フレームを得て、前記符号化データＲＡＭＩに基づいて、対応する復号化データを用いて前記予測フレームに対して前記エッジ補償を行い、前記エッジ補償が施された前記予測フレームと前記残差データＲを重畳し、重畳されたデータに対して前記エッジ補償を行い、前記伸長フレームＰ_４を得ることができる。前記伸長中フレームは、前記予測フレーム及び前記予測フレームと前記残差データＲとの重畳データであってもよい。説明を容易にするために、本発明者らは、前記重畳フレームにおけるデータをＰ_３と定義する。具体的には、前記重畳フレームＰ_３におけるエッジに対する前記エッジ補正の具体的な過程は、後に詳しく説明する。

【0067】

図３Ｂに示す形態は、前記圧縮フレームにおけるデータ量を減少させることによって、前記初期データの圧縮率及び符号化効率を向上させ、前記初期データの伝送効率を向上させることができるとともに、データロスを減少させ、ディテール損失を回避することができる。

【0068】

図３Ｃは、本明細書の実施例によるデータ圧縮及びデータ伸長のフローチャートを示した。図３Ｃに示すように、データ圧縮装置２００が初期データに対してデータ圧縮を行うことは以下のとおりであってもよい：データ圧縮装置２００は、まず前記初期フレームＰ_０に対して予測を行い、残差を求め、予測データＰＩ及び残差Ｒ_１を得て、次に前記残差Ｒ_１に対して前記エッジ調整を行い、前記残差データＲを得て、前記エッジ調整が施された残差データＲ、予測データＰＩ及び前記符号化データＲＡＭＩをビットストリーム生成モジュールに入力して合成し、前記圧縮フレームを生成する。前記圧縮中フレームは、前記残差Ｒ_１であってもよい。図３Ｃに示すデータ圧縮形態の具体的な動作は、動作順序が異なる点を除いて、図３Ａに示す態様と同様である。前記エッジ調整の内容については、後の説明で詳しく説明する。

【0069】

図３Ｃに示すように、データ伸長装置３００が前記圧縮フレームに対してデータ伸長を行うことは以下のとおりであってもよい。データ伸長装置３００は、ビットストリーム解析モジュールにより前記圧縮フレームを解析し、前記予測データＰＩ及び前記残差データＲを生成し、そして予測データＰＩに基づいて予測して予測フレームを得て、前記符号化データＲＡＭＩに基づいて、対応する復号化データを用いて前記残差データＲに対して前記エッジ補償を行い、残差Ｒ_１を得て、前記残差Ｒ_１と前記予測フレームを重畳し、前記伸長フレームＰ_４を得る。前記伸長中フレームは、前記残差データＲであってもよい。

【0070】

図３Ｃに示す形態は、前記圧縮フレームにおけるデータ量を減少させることによって、前記初期データの圧縮率及び符号化効率を向上させ、前記初期データの伝送効率を向上させることができるとともに、データロスを減少させ、ディテール損失を回避することができる。

【0071】

図４Ａは、データを圧縮するデータ処理方法Ｐ２００のフローチャートを示した。前述のように、データ圧縮装置２００は、データ処理方法Ｐ２００を実行することができる。具体的には、データ圧縮装置２００における記憶媒体は少なくとも一つの命令セットを記憶することができる。前記命令セットは、データ処理方法Ｐ２００を完了するようデータ圧縮装置２００における圧縮プロセッサ２２０に指示することができるように構成される。前記データ圧縮装置２００が作動する場合、圧縮プロセッサ２２０は、前記命令セットを読み取り、データ処理方法Ｐ２００を実行することができる。図４Ａに示すように、前記方法Ｐ２００は以下を含んでもよい。

【0072】

Ｓ２２０：初期データにおける初期フレームＰ_０を選択する。

【0073】

フレームは、データ系列を構成する処理単位である。データ処理の場合、フレーム単位で計算することが多い。前記初期データは、一つ又は複数の初期フレームを含んでもよい。前記初期フレームＰ_０は、予め設定されたバイト数の初期データを含む。前述のように、本明細書では、ビデオデータを例として説明するため、前記初期データは、初期ビデオデータであってもよく、前記初期フレームＰ_０は、初期ビデオデータにおけるフレーム画像であってもよい。ステップＳ２２０において、データ圧縮装置２００は、前記初期データから一部のフレーム画像を前記初期フレームＰ_０として選択してもよいし、前記初期データにおける全てのフレーム画像を前記初期フレームＰ_０として選択してもよい。データ圧縮装置２００は、前記初期データ応用シナリオに応じて前記初期フレームＰ_０を選択することができる。前記初期データが、精度及び圧縮品質がそれほど要求されないシナリオに適用される場合、一部のフレーム画像を前記初期フレームＰ_０として選択してもよく、例えば、奥まった場所の監視画像はほとんどの場合に画面に異物がないため、前記奥まった場所の監視画像の大多数のフレーム画像が同じであり、データ圧縮装置２００は、その中から一部のフレーム画像を前記初期フレームＰ_０として選択して圧縮し伝送してもよい。さらに例えば、高解像度のテレビ再生ビデオの場合、視聴効果を確保するために、データ圧縮装置２００は、全てのフレーム画像を前記初期フレームＰ_０として選択して圧縮し伝送してもよい。

【0074】

Ｓ２４０：前記初期フレームＰ_０に対して前記データ圧縮を行い、圧縮フレームを得る。

【0075】

前記データ圧縮は、圧縮中フレームに対する前記エッジ調整及び前記符号化を含んでもよい。前述した、前記圧縮中フレームに対して前記エッジ調整を行うことは、前記圧縮中フレームをエッジ調整装置に入力してエッジ調整を行うことであってもよい。前記圧縮中フレームは、前記初期フレームＰ_０と、前記データ圧縮過程において前記圧縮フレームになる前の前記初期フレームＰ_０のいずれかのデータ状態とを含んでもよい。例えば、前記圧縮中フレームは、前記初期フレームＰ_０と、前記エッジ調整及び符号化を行う過程における前記初期フレームＰ_０のいずれかのデータ状態、例えば、初期フレーム、予測フレーム、残差フレームなどとを含む。

【0076】

前記エッジ調整は、前記圧縮中フレームのスペクトログラムの振幅を調整することを指す。例えば、前記エッジ調整は、前記圧縮中フレームのその周波数領域内の選択された領域での振幅、例えば、中周波数領域の振幅、高周波数領域の振幅、さらに例えば、低周波数から中周波数領域の振幅、さらに例えば、中周波数から高周波数領域の振幅などを調整することができる。いくつかの実施例において、前記エッジ調整は、一つのエッジ調整係数により、その周波数領域内の選択された領域の振幅に対する調整を実現することができる。例えば、前記エッジ調整は、０より大きく１より小さいエッジ調整係数でその周波数領域内の選択された領域の振幅の減衰を実現することによって、前記圧縮中フレームにおけるデータ情報量を低減することができる。異なる形態のデータに対して、周波数に対する受信者の感度が異なるため、前記データ圧縮動作は、異なる形態のデータに応じて、周波数領域で異なる領域を選択して振幅減衰を行ってもよい。１フレームのデータスペクトルにおける中周波数から高周波数成分は、主にこのフレームのデータにおけるデータ変化の激しい領域、つまりデータのエッジデータに集まっている。前述のように、ビデオデータを例にとると、例えば、１フレームの画像の場合、前記中周波数から高周波数までのデータは、主に前記画像中の物体のエッジ、つまりこのフレームの画像のエッジデータに集まっている。画像中の物体のエッジ部分には大量の中周波数及び高周波数情報があり、中周波数及び高周波数領域はより多くのデータを搬送する。そのため、中周波数から高周波数領域の振幅の低減は、前記圧縮中フレームのエッジデータを視覚的にぼやかすとともに、画像における情報量を大幅に減少させる。説明すべきこととして、低周波数領域の振幅の低減も、画像における情報量を減少させる。本明細書では、ビデオデータを例にとると、前記エッジ調整は、前記圧縮中フレームの中周波数から高周波数領域の振幅を調整し、例えば、中周波数から高周波数領域の振幅を減衰して、中周波数から高周波数領域のデータ情報量を低減することであってもよい。当業者であれば理解できるように、エッジ調整処理が施されていない場合に比べて、エッジ調整処理が施された中間状態フレームにおける中周波数から高周波数領域の振幅が減衰し、データ情報量も減少したため、エッジ調整処理が施された中間状態フレームは、符号化においてより高い圧縮率を有する。

【0077】

ビデオデータ圧縮を例にとると、データ処理方法Ｐ２００は、エッジ調整と符号化を組み合わせる方法を用いて前記初期フレームＰ_０を圧縮して、中周波数から高周波数領域の振幅を調整することによって、データ情報量を減少させ、ビデオデータの圧縮率をさらに向上させ、ビデオ伝送の効率を向上させることができる。前述のように、前述した、前記初期フレームＰ_０に対してデータ圧縮を行う場合、前記エッジ調整と前記符号化の順序は、交換されてもよいし、交差して行われてもよい。ステップＳ２４０は、図３Ａ、図３Ｂ及び図３Ｃに示すデータ圧縮方法のうちの少なくとも一つを含んでもよい。説明を容易にするために、本明細書は、図３Ａに示す方法を例として、ステップＳ２４０を詳しく説明する。つまり、データ圧縮装置２００は、前記初期フレームＰ_０に対して、まず前記エッジ調整を行い、前記初期フレームＰ_０の中周波数から高周波数領域での振幅を減衰して、前記初期フレームＰ_０のエッジ情報をぼやかし、符号化調整フレームＰ_１を得て、前記初期フレームＰ_０における情報量を減少させることによって、圧縮後の前記初期フレームＰ_０が占有するスペースリソースを低減し、次に符号化調整フレームＰ_１に対して符号化を行い（即ち予測し残差を求め）、前記符号化調整フレームＰ_１に対して予測を行って前記符号化調整フレームＰ_１の予測フレーム及び前記予測データＰＩを得て、続いて前記符号化調整フレームＰ_１の予測フレームと前記符号化調整フレームＰ_１とを減算して残差データＲを得て、残差データＲ並びに前記予測データＰＩ及び前記符号化データＲＡＭＩをビットストリーム生成モジュールに入力して合成し、前記圧縮フレームを得る。データ処理方法Ｐ２００は、前記符号化調整フレームＰ_１の符号化効率を向上させ、前記圧縮フレームにおけるデータ量をさらに減少させ、符号化効率を向上させ、圧縮率を向上させることができる。前記エッジ調整のオブジェクトが前記初期フレームＰ_０であるため、前記圧縮中フレームは前記初期フレームＰ_０である。ビデオデータを例にとると、ステップＳ２４０では、前述した、前記圧縮中フレーム（初期フレーム）に対して前記データ圧縮を行うことは、データ圧縮装置２００の少なくとも一つの圧縮側プロセッサ２２０により、
Ｓ２４２：前記圧縮中フレーム（初期フレームＰ_０）に対して前記エッジ調整を行い、前記符号化調整フレームＰ_１を得るステップを実行することを含んでもよい。図４Ｂは、本明細書の実施例によるエッジ調整のフローチャートを示し、図５は、本明細書の実施例によるエッジ調整の構造ブロック図を示した。図４Ｂ及び図５に示すように、ステップＳ２４２は、データ圧縮装置２００の少なくとも一つの圧縮側プロセッサ２２０により以下のステップを実行することを含んでもよい。

【0078】

Ｓ２４２－２：予め設定されたユニットサイズに基づいて前記圧縮中フレーム（初期フレームＰ_０）を複数のユニットに分割する。

【0079】

知られているように、画像データ及びビデオデータに対して前記符号化を行う場合、処理するデータ処理ユニットは、１フレームのデータであってもよいし、１フレームのデータの一部であってもよい。例えば、１フレームのデータを複数の領域に分割し、そして各領域をそれぞれ符号化してもよい。ビデオデータを例にとると、該領域は、１フレームもしくは１フィールドの画像、又は１フレーム／フィールドの画像の一部であってもよい。例えば、ビデオ符号化において、画像をスライス（ｓｌｉｃｅ）、タイル（ｔｉｌｅ）、符号化ユニット（ｃｏｄｉｎｇ ｕｎｉｔ、ＣＵ）、マクロブロック（ｍａｃｒｏｂｌｏｃｋ）（ｍａｃｒｏｂｌｏｃｋ）、ブロック（ｂｌｏｃｋ）、又はサブブロック（ｓｕｂｂｌｏｃｋ）をさらに分割する。一つの領域は、通常、ＮｘＮの方形であるか、又はＭｘＮの長方形である。領域は、上記名前を含むが、それらに限られない。説明を容易にするために、本発明者らは、各領域を一つのユニットと定義する。前記エッジ調整は、上記ユニットを調整オブジェクトとして、各ユニットに対して前記エッジ調整を行うことができる。ここで、前記ユニットの大きさは、必要に応じに任意に選択することができ、即ちＭ及びＮの値は、任意の整数、例えば、４、８、１６、３２、１６、１２８、又は２５６であってもよく、さらにより小さい値、例えば、２であってもよい。いくつかの実施例において、前記ユニットは、一つの画素のみを含んでもよい。１フレームの画像の解像度が高いほど、前記ユニットのサイズを大きくすることもできる。前述のように、前記圧縮中フレーム（初期フレームＰ_０）は複数のユニットに分割されてもよい。説明を容易にするために、本発明者らは、初期フレームＰ_０におけるｉ行目及びｊ列目のユニットのデータをＰ_０ ^ｉｊと定義する。

【0080】

Ｓ２４２－４：それらに対応する前記エッジ調整係数を用いて、前記各ユニットの中周波数から高周波数領域での振幅を調整する。

【0081】

ビデオデータを例にとると、前記エッジ調整は、それらに対応するエッジ調整係数を用いて、前記圧縮中フレーム（初期フレームＰ_０）の複数のユニットのうちの各ユニットの中周波数から高周波数領域での振幅を調整して、前記圧縮中フレーム（初期フレームＰ_０）全体の前記中周波数から前記高周波数領域での振幅を低減することであってもよい。前記エッジ調整係数については、後の説明で詳しく説明する。ｉ行目及びｊ列目のユニットＰ_０ ^ｉｊに対して前記エッジ調整を行う場合、ステップＳ２４２－４は、現在のユニットＰ_０ ^ｉｊに対して、
Ｓ２４２－４２：予め設定された符号化関数群から一つの関数を符号化関数Ｈ_１ ^ｉｊ（ｆ）として選択し、前記符号化関数Ｈ_１ ^ｉｊ（ｆ）によって現在のユニットＰ_０ ^ｉｊを調整して、第１のユニットＰ_１ｂ ^ｉｊを得て、それらの周波数領域内の低周波数領域での成分が保持されているが中周波数から高周波数領域での成分が減衰されるようにするステップを実行することを含んでもよい。

【0082】

ここで、Ｈ_１ ^ｉｊ（ｆ）は、ｉ行目及びｊ列目の現在のユニットＰ_０ ^ｉｊに対応する符号化関数を表す。符号化関数Ｈ_１ ^ｉｊ（ｆ）は、周波数領域内でローパスフィルタであってもよく、前記初期フレームＰ_０における現在のユニットＰ_０ ^ｉｊの振幅を周波数領域において滑らかに低下させて、前記初期フレームＰ_０における現在のユニットＰ_０ ^ｉｊの周波数領域内の低周波数領域での成分が保持されているが中周波数から高周波数領域での成分が減衰されるようにすることによって、現在のユニットＰ_０ ^ｉｊに対応する第１のユニットＰ_１ｂ ^ｉｊを得る。実現に必要な計算量を節約し、リンギングアーティファクトの発生を回避するために、符号化関数Ｈ_１ ^ｉｊ（ｆ）は、前記現在のユニットＰ_０ ^ｉｊの周波数領域内の振幅を滑らかに遷移させるべきである。符号化関数Ｈ_１ ^ｉｊ（ｆ）は、滑らかに遷移する任意の形態のローパスフィルタであってもよく、本明細書はこれについて限定しない。

【0083】

説明すべきこととして、リンギングアーティファクトを回避するために、前記符号化関数Ｈ_１ ^ｉｊ（ｆ）は、滑らかに遷移する曲線であり、曲線における前記振幅調整利得の急激な変化を回避する。前述のように、前記リンギングアーティファクトとは、画像処理において、ある画像に対してスペクトル調整処理を行う際、選択した符号化関数Ｈ_１ ^ｉｊ（ｆ）には速い変化があれば、画像に「リンギング」が発生することを指す。いわゆる「リンギング」は、鐘が叩かれた後に空気振動が発生するように、出力画像の階調が激しく変化する部分で発生する振動を指す。リンギングアーティファクトは画像エッジに多く現れる。

【0084】

前記符号化関数Ｈ_１ ^ｉｊ（ｆ）によって現在のユニットＰ_０ ^ｉｊを調整することは、時間領域において符号化畳み込みカーネルを用いて前記現在のユニットＰ_０ ^ｉｊに対して畳み込みを行うと表現されてもよい。前記符号化関数Ｈ_１ ^ｉｊ（ｆ）によって現在のユニットＰ_０ ^ｉｊを調整することは、前記現在のユニットＰ_０ ^ｉｊに対して、周波数領域において伝達関数Ｈ_１ ^ｉｊ（ｆ）（即ち符号化関数）と乗算するか、又は時間領域で対応する畳み込み計算を行うと表現されてもよい。前記現在のユニットＰ_０ ^ｉｊがデジタル化されたデータである場合、前記畳み込み演算は、前記符号化関数Ｈ_１ ^ｉｊ（ｆ）に対応する符号化畳み込みカーネルを選択して畳み込み演算を行ってもよい。説明を容易にするために、本明細書は、時間領域で畳み込みを行うことを例として、前記符号化関数Ｈ_１ ^ｉｊ（ｆ）によって現在のユニットＰ_０ ^ｉｊを調整することを説明する。しかし、当業者であれば分かるように、周波数領域において符号化関数Ｈ_１ ^ｉｊ（ｆ）と乗算する形態も本明細書が保護すべき範囲である。

【0085】

データ圧縮装置２００の記憶媒体には、前記符号化関数群が記憶されてもよい。前記符号化関数群には、少なくとも一つの異なる符号化関数が含まれてもよい。各符号化関数は一つの符号化畳み込みカーネルに対応する。つまり、データ圧縮装置２００の記憶媒体には、少なくとも一つの符号化畳み込みカーネルが含まれてもよい。データ圧縮装置２００は、前記現在のユニットＰ_０ ^ｉｊに対して畳み込みを行う場合、前記符号化関数群から任意の一つの関数を現在のユニットＰ_０ ^ｉｊに対応する符号化関数Ｈ_１ ^ｉｊ（ｆ）として選択し、対応する畳み込みカーネルを前記符号化畳み込みカーネルとして、前記現在のユニットＰ_０ ^ｉｊに対して畳み込みを行ってもよい。

【0086】

一つの画像に対してエッジ調整処理を行う場合、選択した符号化関数には数値が激しく変化する領域が存在すれば、実現には次数のより高い畳み込みカーネル又は畳み込みカーネルの組み合わせが必要となる。これは、不要な演算量の増加を意味する。それとともに、高次畳み込みカーネルは、階調又は色が激しく変化する位置で、リンギングアーティファクトと呼ばれる強い色振動を出力画像に発生させる可能性が高くなる。リンギングアーティファクトは画像エッジに多く現れる。周波数領域内のＨ_１ ^ｉｊ（ｆ）前記現在のユニットＰ_０ ^ｉｊに対する前記符号化関数による振幅調整利得を滑らかに遷移させることによって、前記振幅調整利得の急激な変化を回避することができる。例えば、前記低周波数領域と前記中周波数領域がつながっていない場合、前記符号化関数Ｈ_１ ^ｉｊ（ｆ）は、周波数領域において、前記現在のユニットＰ_０ ^ｉｊの中低周波数領域の振幅を調整して、前記振幅調整利得の中低周波数領域での変化を滑らかで連続的にすることができる。

【0087】

前記符号化関数Ｈ_１ ^ｉｊ（ｆ）に対応する符号化畳み込みカーネルにおける負係数の和の絶対値と非負係数の和との比は０．１未満である。例えば、いくつかの実施例において、前記符号化畳み込みカーネルにおける畳み込みカーネル係数はいずれも非負数であってもよい。ビデオデータを例にとると、前記符号化畳み込みカーネルに多くの負係数が存在する場合、画像エッジでの画素値は大きく異なり、大きい画素値に負係数を乗算すると、畳み込みの最終的な結果を小さくすることになり、画像にすれば画素が暗くなる。畳み込み結果に負数が現れ、且つ負数の絶対値が大きい場合、符号なし整数計算で畳み込み結果を計算する際、符号なし整数計算結果の反転を引き起こす可能性があり、値が負数である符号なし補数値を取ると、畳み込み結果を大きくすることになり、画像にすれば画素が明るくなる。そのため、前記符号化畳み込みカーネルを設計する際、前記符号化畳み込みカーネルの係数をいずれも非負数にするか、又は前記符号化畳み込みカーネルにおける負係数の和の絶対値と非負係数の和との比を０．１未満にしてもよく、即ち絶対値の小さい負係数が前記符号化畳み込みカーネルにわずかに存在することが許容される。

【0088】

図６は、本明細書の実施例による符号化関数Ｈ_１ ^ｉｊ（ｆ）の概略グラフを示した。横軸は正規化周波数ｆであり、縦軸は符号化関数Ｈ_１ ^ｉｊ（ｆ）の振幅調整利得Ｈ_１である。前記横軸の正規化周波数ｆは、低周波数領域、中低周波数領域、中周波数領域、中高周波数領域及び高周波数領域に分けられ得る。低周波数、中周波数及び高周波数領域の定義は、データの種類によって異なっていてもよい。図６に示すように、横軸の正規化周波数の最大値は０．５である。前記高周波数領域は、正規化された周波数領域における（ｄ、０．５］の間の周波数を含んでもよい。ここで、ｄは、前記高周波数領域の周波数下限である。例えば、ｄは、前記正規化された周波数領域における０．３５、０．３６、０．３７、０．３８、０．３９、０．４、０．４１、０．４２、０．４３、０．４４及び０．４５のうちのいずれか一つの周波数であってもよい。いくつかの実施例において、前記高周波数は、正規化された周波数領域における（０．３３、０．５］の間の周波数を含んでもよい。例えば、前記高周波数は、前記正規化された周波数領域における０．３３、０．３４、０．３５、０．３６、０．３７、０．３８、０．３９、０．４、０．４１、０．４２、０．４３、０．４４、０．４５、０．４６、０．４７、０．４８、０．４９、０．５のうちの任意の二つの周波数の間の区間を含んでもよく、ここで、０．５は前記正規化された最大周波数である。前記中周波数領域は、（ｂ、ｃ］の間の周波数を含んでもよく、ここで、ｂは、前記中周波数領域の周波数下限であり、ｃは、前記中周波数領域の周波数上限である。例えば、前記中周波数領域の周波数下限ｂは、前記正規化された周波数領域における０．１５、０．１６、０．１７、０．１８、０．１９、０．２、０．２１、０．２２、０．２３、０．２４、０．２５、０．２６、０．２７及び０．２８のうちのいずれか一つの周波数であってもよく、前記中周波数領域の周波数上限ｃは、前記正規化された周波数領域における０．３５、０．３４、０．３３、０．３２及び０．３１のうちのいずれか一つの周波数であってもよい。前記低周波数領域は、正規化された周波数領域における［０、ａ］の間の周波数を含んでもよい。ここで、ａは、前記低周波数領域の周波数上限である。前記低周波数領域の周波数上限ａは、前記正規化された周波数領域における０．０１、０．０２、０．０３、０．０４、０．０５、０．０６、０．０７、０．０８、０．０９、０．１０、０．１２、０．１３、０．１４及び０．１５のうちのいずれか一つの周波数であってもよい。前記低周波数領域と前記中周波数領域がつながっていない場合、両者の間の周波数領域は中低周波数領域と呼ばれる。前記中周波数領域と前記高周波数領域がつながっていない場合、両者の間の周波数領域は中高周波数領域と呼ばれる。

【0089】

符号化関数Ｈ_１ ^ｉｊ（ｆ）は、中周波数から高周波数領域の成分をフィルタリングすることができる。符号化関数Ｈ_１ ^ｉｊ（ｆ）における阻止帯域区間は、周波数０．１５～０．５０の間の任意の区間であってもよい。例えば、符号化関数Ｈ_１ ^ｉｊ（ｆ）における阻止帯域区間は、０．１５、０．１７、０．１９、０．２１、０．２３、０．２５、０．２７、０．２９、０．３１、０．３３、０．３５、０．３７、０．３９、０．４１、０．４３、０．４５及び０．５０などの数値のうちの任意の二つによって規定される区間内にあってもよい。符号化関数Ｈ_１ ^ｉｊ（ｆ）における通過帯域区間は、周波数０～０．３５の間の任意の区間であってもよい。例えば、符号化関数Ｈ_１ ^ｉｊ（ｆ）における通過帯域区間は、０、０．０２、０．０４、０．０６、０．０８、０．１０、０．１２、０．１４、０．１５、０．１７、０．１９、０．２１、０．２３、０．２５、０．２７、０．２９、０．２１、０．２３及び０．３５などの数値のうちの任意の二つによって規定される区間内にあってもよい。

【0090】

説明すべきこととして、図６は単にビデオデータを例として説明し、当業者であれば分かるように、前記符号化関数Ｈ_１ ^ｉｊ（ｆ）の曲線は図６に示す形態に限定されるものではなく、前記現在のユニットＰ_０ ^ｉｊの振幅を周波数領域において滑らか低下させて、前記初期フレームＰ_０における現在のユニットＰ_０ ^ｉｊの周波数領域内の低周波数領域での成分が保持されているが中周波数から高周波数領域での成分が減衰されるようにすることができる全ての符号化関数Ｈ_１ ^ｉｊ（ｆ）及び符号化関数Ｈ_１ ^ｉｊ（ｆ）の線形組み合わせＨ_１ ^ｉｊ（ｆ）＝Σ_ｍ＝１ ^ｎｋ_ｍＨ_１ｍ ^ｉｊ（ｆ）、又は符号化関数Ｈ_１ ^ｉｊ（ｆ）の積組み合わせＨ_１ ^ｉｊ（ｆ）＝Π_ｑ＝１ ^ｎｋ_ｑＨ_１ｑ ^ｉｊ（ｆ）、又は線形組み合わせと積組み合わせとの組み合わせは、いずれも本明細書の保護範囲に属する。ここで、ｍ≧１であり、Ｈ_１ ^ｉｊ（ｆ）＝Σ_ｍ＝１ ^ｎｋ_ｍＨ_１ｍ ^ｉｊ（ｆ）は、ｎ個の関数の線形組み合わせを表し、Ｈ_１ ^ｉｊ（ｆ）は、ｍ番目の関数を表し、ｋ_ｍは、ｍ番目の関数に対応する重みを表す。ｑ≧１でありＨ_１ ^ｉｊ（ｆ）＝Π_ｑ＝１ ^ｎｋ_ｑＨ_１ｑ ^ｉｊ（ｆ）は、ｎ個の関数の積組み合わせを表し、ｋ_ｑは、ｑ番目の関数に対応する重みを表し、Ｈ_１ｑ ^ｉｊ（ｆ）は、任意の関数であってもよい。

【0091】

表１は、本明細書の実施例による符号化畳み込みカーネルのパラメータテーブルを示した。表１は、符号化畳み込みカーネルのパラメータを例示的に列挙しており、ここで、表１の各行は、一つの符号化畳み込みカーネルを表す。８ビットビデオ画像の場合に、符号化畳み込みで得られた前記第１のユニットＰ_Ｆ ^ｉｊにおける画素ビットの階調値が０～２５５以内であることを確保する必要があるため、本実施例では、畳み込み後の結果を１６で除算する必要がある。前記符号化畳み込みカーネルは、前記符号化関数Ｈ_１ ^ｉｊ（ｆ）に基づいてフーリエ変換によって得られたものである。表１では単に例示的に説明し、当業者であれば分かるように、前記符号化畳み込みカーネルは表１に示すパラメータに限定されるものではなく、前記現在のユニットＰ_０ ^ｉｊの振幅を周波数領域において滑らかに低下させて、前記初期フレームＰ_０における現在のユニットＰ_０ ^ｉｊの周波数領域内の低周波数領域での成分が保持されているが中周波数から高周波数領域での成分が減衰されるようにすることができる全ての符号化畳み込みカーネルは、いずれも本明細書の保護範囲に属する。

【表1】

【0092】

前述のように、前記エッジ調整において、データ圧縮装置２００は、各ユニットに対してステップＳ２４２－４２を実行することができる。各ユニットＰ_０ ^ｉｊは、符号化関数Ｈ_１ ^ｉｊ（ｆ）によって調整された後に、いずれも対応する第１のユニットＰ_１ｂ ^ｉｊを得る。全てのユニットに対応する符号化関数Ｈ_１ ^ｉｊ（ｆ）を組み合わせて符号化関数Ｈ_１（ｆ）を構成する。各ユニットに対応する符号化関数Ｈ_１ ^ｉｊ（ｆ）は、各ユニットが所在する位置に応じて組み合わせて符号化関数Ｈ_１（ｆ）を生成することができ、符号化関数Ｈ_１（ｆ）は行列と見なされ得る。説明すべきこととして、異なるユニットに対してステップＳ２４２－４２を実行する際、同じ符号化関数（即ち符号化畳み込みカーネル）を選択してもよいし、異なる符号化関数（即ち符号化畳み込みカーネル）を選択してもよい。即ち異なるユニットＰ_０ ^ｉｊに対応する符号化関数Ｈ_１ ^ｉｊ（ｆ）は、同じであってもよいし、異なっていてもよい。

【0093】

全てのユニットに対応する第１のユニットＰ_１ｂ ^ｉｊを組み合わせて第１のフレームＰ_１ｂを構成する。各ユニットに対応する第１のユニットＰ_１ｂ ^ｉｊは、各ユニットが所在する位置に応じて組み合わせて第１のフレームＰ_１ｂを生成することができ、第１のフレームＰ_１ｂはぼやけた画像である。Ｐ_０とＰ_０ｂとの間の関係は以下の式で表されてもよい。

【数1】

【0094】

図４Ｂ及び図５に示すように、ｉ行目及びｊ列目のユニットＰ_０ ^ｉｊに対して前記エッジ調整を行う場合、ステップＳ２４２－４は、現在のユニットＰ_０ ^ｉｊに対して、
Ｓ２４２－４４：現在のユニットＰ_０ ^ｉｊと第１のユニットＰ_１ｂ ^ｉｊとの差を求め、現在のユニットＰ_０ ^ｉｊに対応する第１のエッジＥ_１ｂ ^ｉｊを取得するステップを実行することを含んでもよい。

【0095】

各フレームのデータスペクトルにおける中周波数から高周波数成分は、主にこのフレームのデータにおけるデータ変化の激しい領域、つまりデータのエッジデータに集まっている。例えば、１フレームの画像の場合、前記中周波数から高周波数までのデータは、主に前記画像中の物体のエッジ、つまりこのフレームの画像のエッジデータに集まっている。前記符号化関数Ｈ_１ ^ｉｊ（ｆ）は、現在のユニットＰ_０ ^ｉｊの周波数領域内の振幅を滑らかに低下させて、中周波数から高周波数領域の成分を減衰する。そのため、第１のユニットＰ_１ｂ ^ｉｊは、現在のユニットＰ_０ ^ｉｊにおけるエッジ情報が除去されたデータであると理解され得る。次に、現在のユニットＰ_０ ^ｉｊと前記第１のユニットＰ_１ｂ ^ｉｊとの差を求め、現在のユニットＰ_０ ^ｉｊのエッジ、即ち第１のエッジＥ_１ｂ ^ｉｊを得ることができる。そのため、前記第１のエッジＥ_１ｂ ^ｉｊは、現在のユニットＰ_０ ^ｉｊの前記中周波数から前記高周波数領域での成分を含む。前記第１のエッジＥ_１ｂ ^ｉｊは、現在のユニットＰ_０ ^ｉｊにおけるエッジ情報を含む。各ユニットＰ_０ ^ｉｊは、ステップＳ２４２－４４の後に、いずれも対応する第１のエッジＥ_１ｂ ^ｉｊを得る。全てのユニットに対応する第１のエッジＥ_１ｂ ^ｉｊを組み合わせて第１のエッジフレームＥ_１ｂを構成する。各ユニットに対応する第１のエッジＥ_１ｂ ^ｉｊは、各ユニットが所在する位置に応じて組み合わせて第１のエッジフレームＥ_１ｂを生成することができる。前記第１のエッジフレームＥ_１ｂは以下の式で表されてもよい。

【数2】

【0096】

図４Ｂ及び図５に示すように、ｉ行目及びｊ列目のユニットＰ_０ ^ｉｊに対して前記エッジ調整を行う場合、ステップＳ２４２－４は、現在のユニットＰ_０ ^ｉｊに対して、
Ｓ２４２－４６：現在のユニットＰ_０ ^ｉｊに対応する前記エッジ調整係数を用いて第１のエッジＥ_１ｂ ^ｉｊの振幅を調整して、現在のユニットＰ_０ ^ｉｊに対応する符号化エッジＥ_１ｍ ^ｉｊを得るステップを実行することを含んでもよい。

【0097】

説明を容易にするために、本発明者らは、前記エッジ調整に対応する前記エッジ調整係数をｇ_１と定義する。本発明者らは、ｉ行目及びｊ列目のユニットＰ_０ ^ｉｊに対応するエッジ調整係数をｇ_１ ^ｉｊと定義する。１フレームの画像には、強いエッジが存在する場合があり、弱いエッジが存在する場合もあり、さらに強いエッジと弱いエッジの両方が存在する場合もある。前記強いエッジは、隣接する画素間の画素値の差が大きいエッジであってもよい。前記弱いエッジは、隣接する画素間の画素値の差が小さいエッジであってもよい。ステップＳ２４２－２で初期フレームＰ_０を複数のユニットに分割することによって、初期フレームＰ_０を複数の小さい領域に分割する。前記ユニットのサイズが小さいほど、ユニットに含まれるエッジが単一である。前記ユニットが十分に小さい場合、各ユニットには強いエッジのみが含まれてもよいし、弱いエッジのみが含まれてもよい。そのため、ステップＳ２４２－２で初期フレームＰ_０を複数のユニットに分割することによって、データ圧縮装置２００は、各ユニットのエッジ情報を個別に調整することができる。

【0098】

画像データ又はビデオデータの場合、規格Ｈ．２６４／Ｈ．２６５を用いて前記画像データ又はビデオデータを符号化する際、いくつかの画像及びビデオのディテール損失をある程度引き起こす可能性がある。つまり、隣接する画素間の差分が小さい弱いエッジは、前記符号化処理の後、その差分がより小さくなったり消えたりすることがあり、それによって画像データ又はビデオデータにおけるディテール損失を引き起こす。そのため、隣接する画素ビット間の差分が小さい弱いエッジが符号化及び復号化過程で失われることを回避するために、前記エッジ調整は、隣接する画素ビット間の差分が小さい弱いエッジの中周波数から高周波数領域での振幅を増強することによって、前記弱いエッジにおける隣接する画素間の画素値の差分を増加させ、弱いエッジが符号化で失われることを回避し、ディテール損失を回避し、符号化及び復号化後に、ディテール部分が依然として保持されるようにすることができる。

【0099】

隣接する画素間の差分が大きい強いエッジは、符号化及び復号化処理後に消えることはない。前記エッジ調整は、隣接する画素ビット間の差分が大きい前記強いエッジの中周波数から高周波数領域での振幅を減衰して、前記強いエッジにおける隣接する画素間の画素値の差分を減少させることによって、前記強いエッジに含まれるデータ情報を減少させ、圧縮率を向上させることができる。前記強いエッジは、隣接する画素ビット間の差分が十分に大きく、前記エッジ調整により振幅が減衰されても、保持されているエッジが依然として十分に大きく、符号化及び復号化処理後に消えることはない。

【0100】

ビデオデータを例にとると、前記エッジ調整係数ｇ_１ ^ｉｊを用いて第１のエッジＥ_１ｂ ^ｉｊの振幅を調整する場合、伸長際に情報をより良く復元できるように、初期フレームＰ_０に含まれる情報を可能な限り失わないように保持するべきである。そのため、エッジ調整係数ｇ_１ ^ｉｊは０より大きくなければならない。エッジ調整係数ｇ_１ ^ｉｊにより処理された符号化エッジＥ_１ｍ ^ｉｊの中周波数から高周波数領域での振幅もゼロより大きく、いかなるデータロスも発生しない。そのため、圧縮後のデータを伸長する際に全てのデータを復元することができる。さもなければ、エッジ調整係数ｇ_１ ^ｉｊにゼロ点が存在すれば、ゼロ点に対応するユニット内の中周波数から高周波数領域のデータが失われる可能性があり、伸長際に復号化側は失われたデータを復元できないため、初期データを復元することができなくなる。

【0101】

ステップＳ２４２－４６では、データ圧縮装置２００は、現在のユニットＰ_０ ^ｉｊに対応する第１のエッジＥ_１ｂ ^ｉｊのエッジ値の大きさに基づいて、現在のユニットＰ_０ ^ｉｊに対応するエッジ調整係数ｇ_１ ^ｉｊを確定することができる。異なるユニットＰ_０ ^ｉｊは、異なるエッジ調整係数ｇ_１ ^ｉｊを有し得る。前記エッジ値は、第１のエッジＥ_１ｂ ^ｉｊにおける画素に対応する値であってもよい。ステップＳ２４２－４６は以下を含んでもよい。

【0102】

Ｓ２４２－４６２：現在のユニットＰ_０ ^ｉｊに対応する前記第１のエッジＥ_１ｂ ^ｉｊのエッジ値が予め設定された第１の閾値より小さいことを確定し、１より大きい前記エッジ調整係数ｇ_１ ^ｉｊによって前記第１のエッジＥ_１ｂ ^ｉｊの振幅を増強する。

【0103】

Ｓ２４２－４６４：現在のユニットＰ_０ ^ｉｊに対応する前記第１のエッジＥ_１ｂ ^ｉｊのエッジ値が予め設定された第２の閾値より大きいことを確定し、１より小さい前記エッジ調整係数ｇ_１ ^ｉｊによって前記第１のエッジＥ_１ｂ ^ｉｊの振幅を低減する。

【0104】

ステップＳ２４２－４６２では、現在のユニットＰ_０ ^ｉｊに対応する第１のエッジＥ_１ｂ ^ｉｊのエッジ値が前記第１の閾値より小さい場合、現在のユニットには、多くの細かいディテールを含む弱いエッジが含まれることを意味する。この場合に、１より大きいエッジ調整係数ｇ_１ ^ｉｊを用いて現在のユニットＰ_０ ^ｉｊに対応する第１のエッジＥ_１ｂ ^ｉｊの中周波数から高周波数領域の振幅を調整して、現在のユニットＰ_０ ^ｉｊに対応する第１のエッジＥ_１ｂ ^ｉｊの中周波数から高周波数領域の振幅を増強し、現在のユニットＰ_０ ^ｉｊの信号対ノイズ比を維持し、それによって現在のユニットＰ_０ ^ｉｊにおける弱いエッジがデータ圧縮（予測し残差を求める）中に失われることを回避し、ディテール損失を回避し、符号化効果を確保する。データ処理方法Ｐ２００は、データ圧縮の効率を向上させるとともに、弱いエッジのデータ情報量を増加させることによって、データ圧縮過程でディテール損失を引き起こすことを回避し、即ちデータ圧縮効率を向上させるとともにデータ歪みを減少させることができる。前記第１の閾値は、５、１０、１５、２０、２５、３０、３５、４０、４５、５０などであってもよい。いくつかの実施例において、前記第１の閾値は、より小さくてもよく、例えば、１、２、３、４などであってもよい。いくつかの実施例において、前記第１の閾値は、５～３０の間の任意の数であってもよい。

【0105】

ステップＳ２４２－４６４では、現在のユニットＰ_０ ^ｉｊに対応する第１のエッジＥ_１ｂ ^ｉｊにおけるエッジ値が前記第２の閾値より大きく、現在のユニットＰ_０ ^ｉｊには強いエッジが含まれることを意味する場合、１より小さく０よい大きいエッジ調整係数ｇ_１ ^ｉｊを用いて、現在のユニットＰ_０ ^ｉｊに対応する第１のエッジＥ_１ｂ ^ｉｊの中周波数から高周波数領域の振幅を調整して、現在のユニットＰ_０ ^ｉｊに対応する第１のエッジＥ_１ｂ ^ｉｊの中周波数から高周波数領域の振幅を低減することによって、現在のユニットＰ_０ ^ｉｊに対応する第１のエッジＥ_１ｂ ^ｉｊにおける中周波数から高周波数領域内の信号の強度を低下させ、それによってデータ情報量を減少させ、予測し残差を求める際にデータ圧縮の効率を向上させることができる。前記第２の閾値は、前記第１の閾値より大きくてもよいし、前記第１の閾値に等しくてもよい。

【0106】

指摘すべきこととして、第１の閾値と第２の閾値が等しくない場合、第１のエッジＥ_１ｂ ^ｉｊにおけるエッジ値が前記第１の閾値と第２の閾値との間（第１の閾値及び第２の閾値を含む）にあるエッジ値に対して、エッジ調整を行わなくてもよく、この場合、前記エッジ調整係数ｇ_１ ^ｉｊは１であってもよい。

【0107】

いくつかの実施例において、データ圧縮装置２００の記憶媒体には、第１のエッジ調整係数群と第２のエッジ調整係数群が予め記憶されていてもよい。前記第１のエッジ調整係数群には少なくとも一つの係数が含まれている。且つ前記第１のエッジ調整係数群における係数はいずれも１より大きい。前記第１のエッジ調整係数群における係数は、１より大きい任意の数であってもよい。データ圧縮装置２００は、ステップＳ２４２－４６２を実行する際、予め設定された前記第１のエッジ調整係数群から一つの係数を前記エッジ調整係数ｇ_１ ^ｉｊとして選択して、前記第１のエッジＥ_１ｂ ^ｉｊの振幅を増強することができる。いくつかの実施例において、データ圧縮装置２００は、予め設定された前記第１のエッジ調整係数群から前記エッジ調整係数ｇ_１ ^ｉｊを選択する際、前記第１のエッジＥ_１ｂ ^ｉｊにおけるエッジ値の大きさに応じて選択することができる。第１のエッジＥ_１ｂ ^ｉｊのエッジ値が大きいほど、それに対応するエッジ調整係数ｇ_１ ^ｉｊが小さくなり、第１のエッジＥ_１ｂ ^ｉｊのエッジ値が小さいほど、それに対応するエッジ調整係数ｇ_１ ^ｉｊが大きくなる。

【0108】

前記第２のエッジ調整係数群には少なくとも一つの係数が含まれている。且つ前記第２のエッジ調整係数群における係数は、いずれも０より大きく１より小さい係数である。前記第２のエッジ調整係数群における係数は、０より大きく１より小さい任意の数であってもよい。データ圧縮装置２００は、ステップＳ２４２－４６４を実行する際、予め設定された第２のエッジ調整係数群から一つの係数を前記エッジ調整係数ｇ_１ ^ｉｊとして選択して、前記第１のエッジの振幅Ｅ_１ｂ ^ｉｊを低減することができる。いくつかの実施例において、データ圧縮装置２００は、予め設定された前記第２のエッジ調整係数群から前記エッジ調整係数ｇ_１ ^ｉｊを選択する際、前記第１のエッジＥ_１ｂ ^ｉｊにおけるエッジ値の大きさに応じて選択することができる。第１のエッジＥ_１ｂ ^ｉｊのエッジ値が大きいほど、それに対応するエッジ調整係数ｇ_１ ^ｉｊが小さくなり、第１のエッジＥ_１ｂ ^ｉｊのエッジ値が小さいほど、それに対応するエッジ調整係数ｇ_１ ^ｉｊが大きくなる。

【0109】

いくつかの実施例において、データ圧縮装置２００はさらに、最適化アルゴリズムによって現在のユニットＰ_０ ^ｉｊに対応するエッジ調整係数ｇ_１ ^ｉｊを確定することができる。具体的には、データ圧縮装置２００は最適化方程式を確立することができる。例えば、データ圧縮装置２００は、現在のユニットＰ_０ ^ｉｊに対応する歪曲率及び符号化率の加重値を最適化目標としてもよい。即ち現在のユニットＰ_０ ^ｉｊに対応する歪曲率及び符号化率の加重値の最小化を最適化目標とし、最適化アルゴリズムに基づいて、エッジ調整係数ｇ_１ ^ｉｊに対して反復計算を行うことによって、前記エッジ調整係数ｇ_１ ^ｉｊを確定し、前記エッジ調整係数ｇ_１ ^ｉｊによって前記第１のエッジＥ_１ｂ ^ｉｊの振幅を調整する。

【0110】

前述のように、前記エッジ調整において、データ圧縮装置２００は、各ユニットに対してステップＳ２４２－４６を実行することができる。各ユニットＰ_０ ^ｉｊに対応する第１のエッジＥ_１ｂ ^ｉｊは、エッジ調整係数ｇ_１ ^ｉｊによって調整された後に、いずれも対応する符号化エッジＥ_１ｍ ^ｉｊを得る。全てのユニットに対応するエッジ調整係数ｇ_１ ^ｉｊを組み合わせてエッジ調整係数ｇ_１を構成する。各ユニットに対応するエッジ調整係数ｇ_１ ^ｉｊは、各ユニットが所在する位置に応じて組み合わせてエッジ調整係数ｇ_１を生成することができる。エッジ調整係数ｇ_１は行列と見なされ得る。説明すべきこととして、異なるユニットＰ_０ ^ｉｊに対応するエッジ調整係数ｇ_１ ^ｉｊは、同じであってもよいし、異なっていてもよい。

【0111】

全てのユニットに対応する符号化エッジＥ_１ｍ ^ｉｊを組み合わせて符号化エッジフレームＥ_１ｍを構成する。各ユニットに対応する符号化エッジＥ_１ｍ ^ｉｊは、各ユニットが所在する位置に応じて組み合わせて符号化エッジフレームＥ_１ｍを生成することができる。Ｅ_１ｍとＥ_１ｂとの間の関係は以下の式で表されてもよい。

【数3】

【0112】

図４Ｂ及び図５に示すように、ｉ行目及びｊ列目のユニットＰ_０ ^ｉｊに対して前記エッジ調整を行う場合、ステップＳ２４２－４は、現在のユニットＰ_０ ^ｉｊに対して、
Ｓ２４２－４８：前記第１のユニットＰ_１ｂ ^ｉｊと符号化エッジＥ_１ｍ ^ｉｊを重畳して、現在のユニットＰ_０ ^ｉｊに対応する符号化ユニットＰ_１ ^ｉｊを得るステップを実行することを含んでもよい。

【0113】

各ユニットＰ_０ ^ｉｊに対応する第１のユニットＰ_１ｂ ^ｉｊ及び符号化エッジＥ_１ｍ ^ｉｊは、重畳後に、いずれも対応する符号化ユニットＰ_１ ^ｉｊを得る。全てのユニットに対応する符号化ユニットＰ_１ ^ｉｊを組み合わせて符号化調整フレームＰ_１を構成する。各ユニットに対応する符号化ユニットＰ_１ ^ｉｊは、各ユニットが所在する位置に応じて組み合わせて符号化調整フレームＰ_１を生成することができる。Ｐ_１とＥ_１ｍ及びＰ_１ｂとの間の関係は以下の式で表されてもよい。

【数4】

【0114】

式（１）～式（４）から分かるように、Ｐ_１とＰ_０との間の関係は以下の式で表されてもよい。

【数5】

【0115】

説明を容易にするために、本発明者らは、Ｐ_１とＰ_０との間の伝達関数を符号化伝達関数Ｈ_Ｅ（ｆ）に定義し、符号化伝達関数Ｈ_Ｅは以下の式で表されてもよい。

【数6】

【0116】

これにより、ステップＳ２４２－２で初期フレームＰ_０を複数のユニットに分割することによって、初期フレームＰ_０を複数の小さい領域に分割し、このように各ユニットの特徴に基づいて異なるエッジ調整係数ｇ_１ ^ｉｊを選択することによって、中周波数から高周波数領域の成分信号強度をより柔軟に調整し、符号化效果とビットストリーム大きさの間でより良いバランスを実現することができることが分かる。

【0117】

図４Ａに示すように、ステップＳ２４０は以下をさらに含んでもよい。
Ｓ２４４：前記符号化調整フレームＰ_１に対して前記符号化を行い（予測し残差を求め）、前記予測データＰＩ及び前記残差データＲを得る。
Ｓ２４６：前記予測データＰＩ及び前記残差データＲを前記ビットストリーム生成モジュールに入力し合成して、前記圧縮フレームを得る。

【0118】

いくつかの実施例において、ステップＳ２４０は、
Ｓ２４８：初期フレームＰ_０の前記エッジ調整過程における各ユニットの符号化関数Ｈ_１ ^ｉｊ（ｆ）及びエッジ調整係数ｇ_１ ^ｉｊを前記ビットストリーム生成モジュールに入力し合成して、前記圧縮フレームを得るステップをさらに含んでもよい。

【0119】

つまり初期フレームＰ_０に対応する符号化関数Ｈ_１（ｆ）及びエッジ調整係数ｇ_１を前記ビットストリーム生成モジュールに入力し合成して、前記圧縮フレームを得る。即ち前記圧縮フレームは、前記予測データＰＩと前記残差データＲとを含むだけでなく、前記複数のユニットのうちの各ユニットに対応する前記符号化関数Ｈ_１ ^ｉｊ（ｆ）及び前記エッジ調整係数ｇ_１ ^ｉｊをさらに含む。前記各ユニットに対応する前記符号化関数Ｈ_１ ^ｉｊ（ｆ）及び前記エッジ調整係数ｇ_１ ^ｉｊは前述の符号化データＲＡＭＩである。説明すべきこととして、エッジ調整係数ｇ_１はエッジ調整係数ｇ_１ ^ｉｊの間の差であってもよく、即ち前記複数のユニットのうちの一つを基本データとして、他のユニットに対応するエッジ調整係数ｇ_１ ^ｉｊはそれらと基本データとの間の差である。エッジ調整係数ｇ_１はまた、エッジ調整係数ｇ_１ ^ｉｊとその近くのあるエッジ調整係数ｇ_１ ^{（ｉ－ｍ，ｊ－ｎ）}との差であってもよい。ここで、ｍ及びｎは、いずれも整数であり、同時にゼロにならない。このようにエッジ調整係数ｇ_１におけるデータ量をさらに減少させ、圧縮率をさらに向上させることができる。

【0120】

データ圧縮装置２００が前記初期フレームＰ_０に対して前記エッジ調整を行った後に、前記符号化調整フレームＰ_１を得る。前記符号化調整フレームＰ_１における強いエッジの中周波数から高周波数までの振幅は減衰される。前記符号化調整フレームＰ_１における弱いエッジの中周波数から高周波数までの振幅が増強されるが、データ圧縮装置２００は、前記初期フレームＰ_０に対して前記エッジ調整を行うことによって、符号化調整フレームＰ_１全体のデータ情報量を減少させる。データ圧縮装置２００はまた、符号化調整フレームＰ_１に対して符号化及びビットストリーム生成計算を行い、前記初期フレームＰ_０に対する符号化効率を向上させることによって、前記初期フレームの圧縮率を向上させ、前記初期データの伝送効率を向上させることができる。それとともに、前記符号化調整フレームＰ_１における弱いエッジの中周波数から高周波数までの振幅の増強は、ディテール損失を回避することができる。

【0121】

以上のように、データ処理方法Ｐ２００は、前記初期フレームに対して前記エッジ調整を同時に行うことができ、前記初期フレームの圧縮率を向上させ、符号化効率及び前記初期データの伝送効率を向上させるとともに、データ損失を減少させ、ディテール損失を回避することができる。

【0122】

図７Ａは、圧縮フレームを伸長するデータ処理方法Ｐ３００のフローチャートを示した。前述のように、データ伸長装置３００は、データ処理方法Ｐ３００を実行することができる。具体的には、データ伸長装置３００における記憶媒体は少なくとも一つの命令セットを記憶することができる。前記命令セットは、データ処理方法Ｐ３００を完了するようデータ伸長装置３００における伸長プロセッサに指示することができるように構成される。前記データ伸長装置３００が作動する場合、伸長端プロセッサは、前記命令セットを読み取り、データ処理方法Ｐ３００を実行することができる。説明を容易にするために、本発明者らは、図３Ａに示す方法で前記データ処理方法Ｐ３００を説明する。前記方法Ｐ３００は以下を含んでもよい。

【0123】

Ｓ３２０：圧縮データを取得する。前記圧縮データは前記圧縮フレームを含む。

【0124】

前記圧縮データは、データ処理方法Ｐ２００により前記初期データにおける前記初期フレームに対してデータ圧縮を行って得られた前記圧縮フレームを含んでもよい。前記圧縮フレームは、圧縮された予測データＰＩ及び残差データＲを含む。いくつかの実施例において、前記圧縮フレームは、前記圧縮中フレームにおける複数のユニットのうちの各ユニットに対応する符号化関数Ｈ_１ ^ｉｊ（ｆ）及びエッジ調整係数ｇ_１ ^ｉｊ、即ち符号化関数Ｈ_１（ｆ）及びエッジ調整係数ｇ_１、つまり前述の符号化データＲＡＭＩをさらに含む。説明を容易にするために、以下の説明では、本発明者らは、前記圧縮フレームが符号化関数Ｈ_１（ｆ）とエッジ調整係数ｇ_１とをさらに含むことを例として説明する。図３Ａに示すように、ステップＳ３２０は、前記圧縮フレームを前記ビットストリーム解析モジュールに入力して分析し計算して、前記予測データＰＩ及び前記残差データＲ、並びに符号化関数Ｈ_１（ｆ）及びエッジ調整係数ｇ_１を得ることを含んでもよい。前述のように、本出願では、フレームは、データ系列を構成する一般的な処理単位である。データ処理の場合、フレーム単位で計算することが多い。データ圧縮装置２００がデータを圧縮するデータ処理方法Ｐ２００では、前記初期データをフレーム単位で圧縮してもよい。データ伸長装置３００が圧縮フレームを伸長する場合にも、フレーム単位でデータ伸長を行ってもよい。

【0125】

Ｓ３４０：前記圧縮フレームに対してデータ伸長を行い、伸長フレームを得る。

【0126】

前記データ伸長は、前記圧縮フレームに対して伸長計算を行い、伸長フレームを得て、前記伸長フレームを前記初期データに復元するかもしくは実質的に復元するか、又は前記伸長フレームを前記初期データよりも明瞭にすることを指す。ビデオデータを例にとると、前記伸長フレームの低周波数から中周波数領域の任意の周波数での振幅を前記初期フレームの閾値又は閾値以上に復元すると、人間の目には、前記伸長フレームと前記初期フレームとの相違点を認識することが困難になる。前記閾値は、８０％～９０％の間の任意の値であってもよい。例えば、前記閾値は、８０％、８１％、８２％、８３％、８４％、８５％、８６％、８７％、８８％、８９％、９０％のうちの任意の二つの数により定義される閉区間内の任意の値であってもよい。例えば、前記データ伸長は、前記伸長フレームの低周波数から中周波数領域の任意の周波数での振幅を前記初期フレームの８５％±３％以上にするべきである。

【0127】

前記データ伸長は、伸長中フレームに対してエッジ補償を行い、前記エッジ補償が施されたデータを復号化することによって、必要な伸長フレームを得ることを含む。前記伸長中フレームは、伸長中の１フレームのデータであり、前記圧縮フレームと、前記伸長過程において前記伸長フレームになる前の前記圧縮フレームのいずれかのデータ状態とを含む。

【0128】

ビデオデータを例にとると、前記データ処理方法Ｐ２００は、エッジ調整と符号化を組み合わせる方法を用いて前記初期フレームを圧縮して、ビデオデータの圧縮率をさらに向上させ、ビデオ伝送の効率を向上させる。ビデオ伸長技術では、データ処理方法Ｐ３００は、復号化（即ち残差データＲ及び予測データＰＩに基づいて圧縮中フレームを復元する）とエッジ補償を組み合わせる方法を用いて、前記圧縮フレームを伸長して、必要な伸長フレームを得ることによって、前記圧縮フレームにおけるデータを復元することができる。前記伸長中フレームは、前記圧縮フレームと、前記予測データＰＩ及び残差データＲに基づいて復号化する過程における前記圧縮フレームのいずれかのデータ状態とを含んでもよい。例えば、前記伸長中フレームは、前記圧縮フレームであってもよいし、復号化で得られた復号化フレーム、又は予測で得られた予測フレームなどであってもよい。

【0129】

前述のように、前記データ圧縮は、前記エッジ調整によって前記圧縮中フレームの中周波数から高周波数領域の振幅を調整し、例えば、中周波数から高周波数領域の振幅を減衰して、中周波数から高周波数領域のデータ情報量を低減することによって、前記圧縮中フレームにおけるデータ情報量を低減することであってもよい。ビデオデータを例にとると、画像中の物体のエッジ部分には大量の中周波数及び高周波数情報があり、中周波数及び高周波数領域がより多くのデータを搬送するため、中周波数から高周波数領域の振幅の低減は、前記圧縮中フレームのエッジデータを視覚的にぼやかすとともに、画像における情報量を大幅に減少させる。そのため、前記データ伸長は、エッジ補償によって前記圧縮フレームの中周波数から高周波数領域の振幅を補償し、例えば、中周波数から高周波数領域の振幅を増強して、それを前記初期フレームの状態を復元するか、又は前記初期フレームの状態よりも増強することであってもよい。

【0130】

前記圧縮フレームに対する前記データ伸長に適用される前記エッジ補償は、前記伸長中フレームをエッジ補償装置に入力してエッジ補償を行うことを指す。前記エッジ補償は前記エッジ調整に対応してもよく、つまり前記エッジ補償と前記エッジ調整とは予め設定された相関関係にあるべきである。前記エッジ補償と前記エッジ調整との相関関係を詳しく設定することにより、前記エッジ調整された圧縮フレームは、前記エッジ補償及び前記データ処理が施された後、他の計算誤差を考慮することなく、エッジ調整前のデータ指標（例えば、画像データの画像明瞭度）に完全に又は実質的に復元され、さらにいくつかの指標が符号化調整前のデータを上回る（例えば、復号化後の画像の明瞭度が原画像を上回る）。前述のように、前記エッジ調整過程で符号化データＲＡＭＩ（符号化関数Ｈ_１（ｆ））及びエッジ調整係数ｇ_１）が生成される。前記エッジ補償と前記エッジ調整とが予め設定された相関関係にあることは、前記エッジ補償における復号化データ（復号化関数Ｈ_２（ｆ）及びエッジ補償係数ｇ_２）同士が予め設定された相関関係にあることであってもよい。復号化データ（復号化関数Ｈ_２（ｆ）及びエッジ補償係数ｇ_２）及び符号化データＲＡＭＩ（符号化関数Ｈ_１（ｆ）及びエッジ調整係数ｇ_１）と復号化データ（復号化関数Ｈ_２（ｆ）及びエッジ補償係数ｇ_２）との間の相関関係については、後の説明で詳しく説明する。

【0131】

具体的には、ステップＳ３４０は以下を含んでもよい。
Ｓ３４２：前記圧縮フレームを復号化して、復号化フレームＰ_２を得る。

【0132】

前記方法Ｐ３００では、前記伸長中フレームは前記復号化フレームＰ_２であってもよい。前記圧縮フレームは、データ圧縮装置２００により前記符号化調整フレームＰ_１を符号化して得られたものであってもよい。データ伸長装置３００は、前記圧縮フレームを復号化して前記復号化フレームＰ_２を得ることができる。即ち前記予測データＰＩに基づいて予測して予測フレームを得て、前記残差データＲと重畳して、復号化データＰ_２を得て、前記復号化データＰ_２は前記復号化フレームのデータＰ_２である。符号化及び復号化過程にはある程度の誤差が存在する可能性があり、符号化・復号化過程による偏差が非常に小さいと仮定すると、前記復号化フレームＰ_２と前記符号化調整フレームＰ_１が実質的に一致しているため、Ｐ_１とＰ_２との間の関係は以下の式で表されてもよい。

【数7】

【0133】

Ｓ３４４：前記伸長中フレーム（復号化フレームＰ_２）に対して前記エッジ補償を行い、前記伸長フレームＰ_４を得る。

【0134】

図７Ｂは、本明細書の実施例によるエッジ補償のフローチャートを示し、図８は、本明細書の実施例によるエッジ補償の構造フローチャートを示した。図７Ｂ及び図８に示すように、ステップＳ３４４は、データ伸長装置３００の少なくとも一つの伸長端プロセッサによって以下のステップを実行することを含んでもよい。

【0135】

Ｓ３４４－２：予め設定された前記ユニットサイズに基づいて前記伸長中フレーム（復号化フレームＰ_２）を前記複数のユニットに分割する。前記伸長中フレーム（復号化フレームＰ_２）に対する分割方法は、ステップＳ２４２－２における前記圧縮中フレーム（初期フレームＰ_０）に対する分割方法と一致してもよく、各ユニットが互いに対応し、ここでこれ以上説明しない。説明を容易にするために、本発明者らは、復号化フレームＰ_２におけるｉ行目及びｊ列目のユニットのデータをＰ_２ ^ｉｊと定義する。

【0136】

Ｓ３４４－４：前記エッジ調整係数に対応するエッジ補償係数を用いて、前記各ユニットの中周波数から高周波数領域での振幅を補償する。

【0137】

圧縮フレームに対してデータ伸長を行う場合、データ処理方法Ｐ３００は、データ圧縮際のユニットをデータ伸長ユニットとして、エッジ調整係数に対応するエッジ補償係数を用いて、各ユニットの中周波数から高周波数領域の振幅に対してエッジ補償を行うことによって、データ圧縮過程で低下した中周波数から高周波数領域の振幅を補償して、伸長フレームを得ることができる。前記エッジ補償は前記エッジ調整に対応し、エッジ補償係数とエッジ調整係数との間には対応する関係が存在する。前記エッジ補償は、前記エッジ調整が施された圧縮データを初期フレームの明瞭度又は前記初期フレームよりも高い明瞭度に復元することができる。前記エッジ補償は、前記伸長中フレーム（復号化フレームＰ_２）の前記複数のユニットのうちの前記各ユニットに対して、前記相関関係に基づいて、前記エッジ調整係数に対応するエッジ補償係数を用いて、それらの中周波数から高周波数領域の振幅を補償することであってもよい。前記相関関係及び前記エッジ補償係数については、後の説明で詳しく説明する。ｉ行目及びｊ列目のユニットＰ_２ ^ｉｊに対して前記エッジ補償を行う場合、ステップＳ３４４－４は、現在のユニットＰ_２ ^ｉｊに対して、
Ｓ３４４－４２：復号化関数Ｈ_２ ^ｉｊ（ｆ）を確定し、前記復号化関数Ｈ_２ ^ｉｊ（ｆ）によって現在のユニットＰ_２ ^ｉｊを調整し、第２のユニットＰ_２ｂ ^ｉｊを得て、それらの周波数領域内の低周波数領域での成分が保持されているが中周波数から高周波数領域での成分が減衰されるようにするステップを実行することを含んでもよい。

【0138】

ここで、Ｈ_２ ^ｉｊ（ｆ）は、ｉ行目及びｊ列目の現在のユニットＰ_２ ^ｉｊに対応する復号化関数を表す。復号化関数Ｈ_２ ^ｉｊ（ｆ）は、周波数領域内でローパスフィルタであってもよく、前記復号化フレームＰ_２における現在のユニットＰ_２ ^ｉｊの振幅を周波数領域において滑らかに低下させて、前記復号化フレームＰ_２における現在のユニットＰ_２ ^ｉｊの周波数領域内の低周波数領域での成分が保持されているが中周波数から高周波数領域での成分が減衰されるようにすることによって、現在のユニットＰ_２ ^ｉｊに対応する第２のユニットＰ_２ ^ｉｊを得る。実現に必要な計算量を節約しリンギングアーティファクトの発生を回避するために、復号化関数Ｈ_２ ^ｉｊ（ｆ）は、前記現在のユニットＰ_２ ^ｉｊの周波数領域内の振幅を滑らかに遷移させるべきである。復号化関数Ｈ_２ ^ｉｊ（ｆ）は、滑らかに遷移する任意の形態のローパスフィルタであってもよく、本明細書はこれについて限定しない。

【0139】

説明すべきこととして、リンギングアーティファクトを回避するために、前記復号化関数Ｈ_２ ^ｉｊ（ｆ）は、滑らかに遷移する曲線であり、曲線における前記振幅調整利得の急激な変化を回避する。前述のように、前記リンギングアーティファクトとは、画像処理において、ある画像に対してスペクトル調整処理を行う際、選択した復号化関数Ｈ_２ ^ｉｊ（ｆ）には速い変化があれば、画像に「リンギング」が発生することを指す。いわゆる「リンギング」は、鐘が叩かれた後に空気振動が発生するように、出力画像の階調が激しく変化する部分で発生する振動を指す。リンギングアーティファクトは画像エッジに多く現れる。

【0140】

前記エッジ補償処理の方法は種々あるが、従来技術では、ハイパスフィルタ又はバンドパスフィルタを用いて復号化フレームＰ_２を直接フィルタリングし、前記復号化フレームＰ_２における低周波数領域の成分をフィルタリングし、前記復号化フレームＰ_２における中周波数から高周波数領域の成分を抽出することによって、エッジ情報を抽出する場合がある。しかし前記ハイパスフィルタ及びバンドパスフィルタに対応する畳み込みカーネルの係数には負係数が多く現れる。前述のように、畳み込みカーネルには負係数が多く現れる場合、前記畳み込みカーネルによって畳み込みを行って得られた画像には強いリンギングアーティファクトが現れる可能性がある。そのため、リンギングアーティファクトを回避するために、本明細書に記載のデータ伸長は、滑らかに遷移する復号化関数Ｈ_２ ^ｉｊ（ｆ）を用いて前記復号化フレームＰ_２を調整し、前記復号化フレームＰ_２における中周波数から高周波数領域の成分をフィルタリングし、そして前記復号化フレームＰ_２と前記復号化関数Ｈ_２ ^ｉｊ（ｆ）により調整されたデータとの差を求めれば、前記エッジ情報を得ることができ、エッジ補償係数を用いて前記エッジ情報を調整して、それを初期状態に復元するか、又は前記初期状態よりも増強する。上記方法でエッジ情報を取得する場合、全ての係数が非負数であるか、又は負係数の和の絶対値と非負係数の和との比が０．１より小さい復号化畳み込みカーネルを設計すれば、リンギングアーティファクトの発生を回避することができる。

【0141】

前記エッジ調整と同様に、前記復号化関数Ｈ_２ ^ｉｊ（ｆ）によって現在のユニットＰ_２ ^ｉｊを調整することは、時間領域において復号化畳み込みカーネルを用いて前記現在のユニットＰ_２ ^ｉｊに対して畳み込みを行うと表現されてもよい。そのため、前記エッジ補償で使用される復号化畳み込みカーネルと前記エッジ調整で使用される符号化畳み込みカーネルも対応する相関関係にあるべきである。つまり符号化関数Ｈ_１ ^ｉｊ（ｆ）と復号化関数Ｈ_２ ^ｉｊ（ｆ）も対応する相関関係にあるべきである。つまり符号化関数Ｈ_１ ^ｉｊ（ｆ）及び前記符号化畳み込みカーネルに対応する復号化関数Ｈ_２ ^ｉｊ（ｆ）及び復号化畳み込みカーネルを選択することにより、二つの方法で同じ効果を達成することができる。説明を容易にするために、本明細書は、時間領域において畳み込みを行うことを例として前記エッジ補償を説明するが、当業者であれば分かるように、周波数領域において復号化関数Ｈ_２ ^ｉｊ（ｆ）と乗算するによってスペクトル調整を行う形態も本明細書が保護すべき範囲である。

【0142】

一つの画像に対してエッジ調整処理を行う場合、選択した復号化関数には数値が激しく変化する領域が存在すれば、実現には次数のより高い畳み込みカーネル又は畳み込みカーネルの組み合わせが必要となる。これは、不要な演算量の増加を意味する。それとともに、高次畳み込みカーネルは、階調又は色が激しく変化する位置で、リンギングアーティファクトと呼ばれる強い色振動を出力画像に発生させる可能性が高くなる。リンギングアーティファクトは画像エッジに多く現れる。周波数領域内のＨ_２ ^ｉｊ（ｆ）前記現在のユニットＰ_２ ^ｉｊに対する前記復号化関数による振幅調整利得を滑らかに遷移させることによって、前記振幅調整利得の急激な変化を回避することができる。例えば、前記低周波数領域と前記中周波数領域がつながっていない場合、前記復号化関数Ｈ_２ ^ｉｊ（ｆ）は、周波数領域において、前記現在のユニットＰ_２ ^ｉｊの中低周波数領域の振幅を調整して、前記振幅調整利得の中低周波数領域での変化を滑らかで連続的にすることができる。

【0143】

リンギングアーティファクトを回避するために、前記復号化畳み込みカーネルにおける負係数の和の絶対値と非負係数の和との比は閾値より小さい。例えば、前記閾値は、０．０１、０．０２、０．０３、０．０４、０．０５、０．０６、０．０７、０．０８、０．０９、０．１、０．２、０．３、０．４のうちのいずれか一つの値又は任意の二つの数により定義される区間内の任意の値であってもよい。例えば、前記復号化畳み込みカーネルにおける畳み込みカーネル係数は、いずれも非負数であると選択されてもよい。復号化関数Ｈ_２ ^ｉｊ（ｆ）において、中周波数から高周波数領域に対する振幅調整利得は、０であり、一定の誤差範囲内で変動することができる。前記誤差範囲は、０、±１％、±２％、±３％、±４％、±５％、±６％、±７％、±８％、±９％、±１０％、±１１％、±１２％、±１３％、±１４％、±１５％、±１６％、±１７％、±１８％、±１９％、±２０％、±２１％、±２２％、±２３％、±２４％、±２５％、±２６％、±２７％、±２８％、±２９％、±３０％、±３１％、±３２％、±３３％、±３４％、±３５％などの数値のうちの任意の二つにより規定される区間内にあってもよい。

【0144】

復号化関数Ｈ_２ ^ｉｊ（ｆ）によって直流部分、即ち周波数が０である部分で振幅調整利得が１であるように維持して、初期フレームにおける基礎情報を保持できることを確保することができる。そのため、前記復号化関数Ｈ_２ ^ｉｊ（ｆ）によって現在のユニットＰ_２ ^ｉｊを調整する場合、前記低周波数領域に対する振幅調整利得は、周波数が０である位置の振幅調整利得１から中周波数領域の０に近い振幅調整利得に滑らかに遷移する。

【0145】

前述のように、符号化関数Ｈ_１ ^ｉｊ（ｆ）と復号化関数Ｈ_２ ^ｉｊ（ｆ）も対応する相関関係にあるべきである。つまり、復号化関数Ｈ_２ ^ｉｊ（ｆ）は、符号化関数Ｈ_１ ^ｉｊ（ｆ）に対応するべきである。データ伸長装置３００の記憶媒体には、復号化関数群が記憶されてもよい。前記復号化関数群には、少なくとも一つの異なる復号化関数が含まれてもよい。各復号化関数は一つの復号化畳み込みカーネルに対応する。つまり、データ伸長装置３００の記憶媒体には、少なくとも一つの復号化畳み込みカーネルが含まれてもよい。いくつかの実施例において、データ伸長装置３００の記憶媒体には、復号化関数Ｈ_２ ^ｉｊ（ｆ）と符号化関数Ｈ_１ ^ｉｊ（ｆ）との間の対応関係がさらに記憶されてもよい。

【0146】

前述のように、いくつかの実施例において、前記圧縮フレームには、前記符号化データＲＡＭＩ、即ち符号化関数Ｈ_１（ｆ）及びエッジ調整係数ｇ_１、つまり各ユニットに対応する符号化関数Ｈ_１ ^ｉｊ（ｆ）及びエッジ調整係数ｇ_１ ^ｉｊが含まれている。データ伸長装置３００は、前記現在のユニットＰ_２ ^ｉｊに対して畳み込みを行う際、符号化関数Ｈ_１（ｆ）及び復号化関数Ｈ_２ ^ｉｊ（ｆ）と符号化関数Ｈ_１ ^ｉｊ（ｆ）との間の対応関係に基づいて、予め設定された前記復号化関数群から現在のユニットＰ_２ ^ｉｊの符号化関数Ｈ_１ ^ｉｊ（ｆ）に対応する関数を現在のユニットＰ_２ ^ｉｊに対応する復号化関数Ｈ_２ ^ｉｊ（ｆ）として選択し、前記少なくとも一つの復号化畳み込みカーネルから現在のユニットＰ_２ ^ｉｊに対応する復号化関数Ｈ_２ ^ｉｊ（ｆ）に対応する畳み込みカーネルを前記復号化畳み込みカーネルとして選択し、前記現在のユニットＰ_２ ^ｉｊに対して畳み込みを行うことができる。
いくつかの実施例において、前記圧縮フレームには、前記符号化データＲＡＭＩ、即ち符号化関数Ｈ_１（ｆ）及びエッジ調整係数ｇ_１が含まれていない。この場合、データ伸長装置３００は、前記現在のユニットＰ_２ ^ｉｊに対して畳み込みを行う際、予め設定された前記復号化関数群から任意に一つの関数を前記復号化関数Ｈ_２ ^ｉｊ（ｆ）として選択し、それに対応する畳み込みカーネルを前記復号化畳み込みカーネルとして用いて、現在のユニットＰ_２ ^ｉｊに対して畳み込みを行うことができる。データ伸長装置３００は、また経験値に依存して前記復号化関数群から復号化関数Ｈ_２ ^ｉｊ（ｆ）を選択し、例えば、機械学習によって復号化関数Ｈ_２ ^ｉｊ（ｆ）を選択することができる。

【0147】

いくつかの実施例において、復号化関数Ｈ_２ ^ｉｊ（ｆ）は、符号化関数Ｈ_１ ^ｉｊ（ｆ）と同じであってもよい。図６に示すグラフは、復号化関数Ｈ_２ ^ｉｊ（ｆ）であってもよい。当業者であれば分かるように、前記現在のユニッＰ_２ ^ｉｊの振幅を周波数領域において滑らかに低下させて、前記復号化フレームＰ_２における現在のユニットＰ_２ ^ｉｊの周波数領域内の低周波数領域での成分が保持されているが中周波数から高周波数領域での成分が減衰されるようにすることができる全ての復号化関数Ｈ_２ ^ｉｊ（ｆ）及び復号化関数Ｈ_２ ^ｉｊ（ｆ）の線形組み合わせＨ_２ ^ｉｊ（ｆ）＝Σ_ｍ＝１ ^ｎｋ_ｍＨ_２ｍ ^ｉｊ（ｆ）、又は復号化関数Ｈ_２ ^ｉｊ（ｆ）の積組み合わせＨ_２ ^ｉｊ（ｆ）＝Π_ｑ＝１ ^ｎｋ_ｑＨ_２ｑ ^ｉｊ（ｆ）、又は線形組み合わせと積組み合わせとの組み合わせは、いずれも本明細書の保護範囲に属する。ここで、ｍ≧１であり、Ｈ_２ ^ｉｊ（ｆ）＝Σ_ｍ＝１ ^ｎｋ_ｍＨ_２ｍ ^ｉｊ（ｆ）は、ｎ個の関数の線形組み合わせを表し、Ｈ_２ｍ ^ｉｊ（ｆ）は、ｍ番目の関数を表し、ｋ_ｍは、ｍ番目の関数に対応する重みを表す。ｑ≧１であり、Ｈ_２ ^ｉｊ（ｆ）＝Π_ｑ＝１ ^ｎｋ_ｑＨ_２ｑ ^ｉｊ（ｆ）は、ｎ個の関数の積組み合わせを表し、ｋ_ｑは、ｑ番目の関数に対応する重みを表し、Ｈ_２ｑ ^ｉｊ（ｆ）は、任意の関数であってもよい。

【0148】

前述のように、前記エッジ補償において、データ伸長装置３００は、各ユニットに対してステップＳ３４４－４２を実行することができる。各ユニットＰ_２ ^ｉｊは、復号化関数Ｈ_２ ^ｉｊ（ｆ）により調整された後に、いずれも対応する第２のユニットＰ_２ｂ ^ｉｊを得る。全てのユニットに対応する復号化関数Ｈ_２ ^ｉｊ（ｆ）を組み合わせて復号化関数Ｈ_２（ｆ）を得る。各ユニットに対応する復号化関数Ｈ_２ ^ｉｊ（ｆ）は、各ユニットが所在する位置に応じて組み合わせて復号化関数Ｈ_２（ｆ）を生成することができる。復号化関数Ｈ_２（ｆ）は行列と見なされ得る。

【0149】

全てのユニットに対応する第２のユニットＰ_２ｂ ^ｉｊを組み合わせて第２のフレームＰ_２ｂを構成する。各ユニットに対応する第２のユニットＰ_２ｂ ^ｉｊは、各ユニットが所在する位置に応じて組み合わせて第２のフレームＰ_２ｂを生成することができる。第２のフレームＰ_２ｂはぼやけた画像である。Ｐ_２とＰ_２ｂとの間の関係は以下の式で表されてもよい。

【数8】

【0150】

図７Ｂ及び図８に示すように、ｉ行目及びｊ列目のユニットＰ_２ ^ｉｊに対して前記エッジ補償を行う場合、ステップＳ３４４－４は、現在のユニットＰ_２ ^ｉｊに対して、
Ｓ３４４－４４：現在のユニットＰ_２ ^ｉｊと前記第２のユニットＰ_２ｂ ^ｉｊとの差を求め、現在のユニットＰ_２ ^ｉｊに対応する第２のエッジＥ_２ｂ ^ｉｊを取得するステップを実行することをさらに含んでもよい。

【0151】

各フレームのデータスペクトルにおける中周波数から高周波数成分は、主にこのフレームのデータにおけるデータ変化の激しい領域、つまりデータのエッジデータに集まっている。例えば、１フレームの画像の場合、前記中周波数から高周波数までのデータは、主に前記画像中の物体のエッジ、つまりこのフレームの画像のエッジデータに集まっている。前記復号化関数Ｈ_２ ^ｉｊ（ｆ）は、現在のユニットＰ_２ ^ｉｊの周波数領域内の振幅を滑らかに低下させて、中周波数から高周波数領域の成分を減衰する。そのため、第２のユニットＰ_２ｂ ^ｉｊは、現在のユニットＰ_２ ^ｉｊにおけるエッジ情報が除去されたデータであると理解され得る。次に、現在のユニットＰ_２ ^ｉｊと前記第２のユニットＰ_２ｂ ^ｉｊとの差を求め、現在のユニットＰ_２ ^ｉｊのエッジ、即ち第２のエッジＥ_２ｂ ^ｉｊを得ることができる。そのため、前記第２のエッジＥ_２ｂ ^ｉｊは、現在のユニットＰ_２ ^ｉｊの前記中周波数から前記高周波数領域での成分を含む。前記第２のエッジＥ_２ｂ ^ｉｊは、現在のユニットＰ_２ ^ｉｊにおけるエッジ情報を含む。各ユニットＰ_２ ^ｉｊは、ステップＳ３４４－４４の後に、いずれも対応する第２のエッジＥ_２ｂ ^ｉｊを得る。全てのユニットに対応する第２のエッジＥ_２ｂ ^ｉｊを組み合わせて第２のエッジフレームＥ_２ｂを構成する。各ユニットに対応する第２のエッジＥ_２ｂ ^ｉｊは、各ユニットが所在する位置に応じて組み合わせて第２のエッジフレームＥ_２ｂを生成することができる。前記第２のエッジフレームＥ_２ｂは以下の式で表されてもよい。

【数9】

【0152】

図７Ｂ及び図８に示すように、ｉ行目及びｊ列目のユニットＰ_２ ^ｉｊに対して前記エッジ補償を行う場合、ステップＳ３４４－４は、現在のユニットＰ_２ ^ｉｊに対して、
Ｓ３４４－４６：現在のユニットＰ_２ ^ｉｊのエッジ調整係数ｇ_１ ^ｉｊに対応する前記エッジ補償係数を用いて第２のエッジＥ_２ｂ ^ｉｊの振幅を補償して、現在のユニットＰ_２ ^ｉｊに対応する復号化エッジＥ_２ｍ ^ｉｊを得るステップを実行することをさらに含んでもよい。

【0153】

説明を容易にするために、本発明者らは、前記エッジ補償に対応する前記エッジ補償係数をｇ_２と定義する。本発明者らは、ｉ行目及びｊ列目のユニットＰ_２ ^ｉｊに対応するエッジ補償係数をｇ_２ ^ｉｊと定義する。前述のように、前記エッジ調整は、前記圧縮中フレームにおける強いエッジのその周波数領域の中周波数から高周波数領域での振幅を減衰し、前記圧縮中フレームのエッジデータをぼやかすことによって、符号化によるデータ量を減少させることができる。前記エッジ補償は、前記エッジ調整が施されたデータを復元し、さらに増強することができる。つまり、前記エッジ補償は、前記伸長中フレームにおける中周波数から高周波数領域の振幅を減衰前の状態に完全に復元するか又は実質的に復元し、さらに前記減衰前の状態よりも増強することができる。つまり、エッジ調整係数ｇ_１ ^ｉｊとエッジ補償係数ｇ_２ ^ｉｊとは予め設定された前記相関関係にあり、即ちエッジ調整係数ｇ_１ ^ｉｊとエッジ補償係数ｇ_２ ^ｉｊは互いに対応する。データ伸長装置３００の記憶媒体には、エッジ補償係数群が記憶されてもよい。前記エッジ補償係数群には、少なくとも一つの異なる係数が含まれてもよい。いくつかの実施例において、データ伸長装置３００の記憶媒体には、エッジ調整係数ｇ_１ ^ｉｊとエッジ補償係数ｇ_２ ^ｉｊとの間の対応関係がさらに記憶されてもよい。

【0154】

前述のように、いくつかの実施例において、前記圧縮フレームには、前記符号化データＲＡＭＩ、即ち符号化関数Ｈ_１（ｆ）及びエッジ調整係数ｇ_１、つまり各ユニットに対応する符号化関数Ｈ_１ ^ｉｊ（ｆ）及びエッジ調整係数ｇ_１ ^ｉｊが含まれている。データ伸長装置３００は、ステップＳ３４４－４６を実行する際、エッジ調整係数ｇ_１ ^ｉｊとエッジ補償係数ｇ_２ ^ｉｊとの前記相関関係に基づいて、予め設定された前記エッジ補償係数群から現在のユニットＰ_２ ^ｉｊのエッジ調整係数ｇ_１ ^ｉｊに対応するエッジ補償係数ｇ_２ ^ｉｊを現在のユニットＰ_２ ^ｉｊに対応するエッジ補償係数ｇ_２ ^ｉｊとして選択し、前記第２のエッジＥ_２ｂ ^ｉｊの振幅を補償することができる。

【0155】

いくつかの実施例において、前記圧縮フレームには、前記符号化データＲＡＭＩ、即ち符号化関数Ｈ_１（ｆ）及びエッジ調整係数ｇ_１が含まれていない。この場合、データ伸長装置３００は、ステップＳ３４４－４６を実行する際、予め設定された前記エッジ補償係数群から任意に一つの係数を現在のユニットＰ_２ ^ｉｊに対応するエッジ補償係数ｇ_２ ^ｉｊとして選択し、前記第２のエッジＥ_２ｂ ^ｉｊの振幅を補償することができる。データ伸長装置３００は、また経験値に依存して前記エッジ補償係数群からエッジ補償係数ｇ_２ ^ｉｊを選択し、例えば、機械学習によってエッジ補償係数ｇ_２ ^ｉｊを選択することができる。

【0156】

全てのユニットに対応する復号化エッジＥ_２ｍ ^ｉｊを組み合わせて復号化エッジフレームＥ_２ｍを構成する。各ユニットに対応する復号化エッジＥ_２ｍ ^ｉｊは、各ユニットが所在する位置に応じて組み合わせて復号化エッジフレームＥ_２ｍを生成することができる。Ｅ_２ｍとＥ_２ｂとの間の関係は以下の式で表されてもよい。

【数10】

【0157】

図７Ｂ及び図８に示すように、ｉ行目及びｊ列目のユニットＰ_０ ^ｉｊに対して前記エッジ補償を行う場合、ステップＳ３４４－４は、現在のユニットＰ_２ ^ｉｊに対して、
Ｓ３４４－４８：現在のユニットＰ_２ ^ｉｊと復号化エッジＥ_２ｍ ^ｉｊを重畳して、現在のユニットＰ_２ ^ｉｊに対応する復号化ユニットＰ_４ ^ｉｊを得るステップを実行することを含んでもよい。

【0158】

各ユニットＰ_２ ^ｉｊ及び復号化エッジＥ_２ｍ ^ｉｊは、重畳後に、いずれも対応する復号化ユニットＰ_４ ^ｉｊを得る。全てのユニットに対応する復号化ユニットＰ_４ ^ｉｊを組み合わせて伸長フレームＰ_４を構成する。各ユニットに対応する復号化ユニットＰ_４ ^ｉｊは、各ユニットが所在する位置に応じて組み合わせて伸長フレームＰ_４を生成することができる。Ｐ_４とＥ_２ｍ及びＰ_２との間の関係は以下の式で表されてもよい。

【数11】

【0159】

式（８）～式（１１）から分かるように、Ｐ_２とＰ_４との間の関係は以下の式で表されてもよい。

【数12】

【0160】

説明を容易にするために、本発明者らは、Ｐ_４とＰ_２との間の伝達関数を復号化伝達関数Ｈ_Ｄ（ｆ）と定義し、復号化伝達関数Ｈ_Ｄは以下の式で表されてもよい。

【数13】

【0161】

式（５）、（６）、（１２）及び（１３）に基づいて、Ｐ_０とＰ_４との間の関係は以下の式で表されてもよい。

【数14】

【0162】

ビデオデータを例にとると、人間の目が低周波数から中周波数領域の情報に敏感であるため、前記エッジ調整の設計は初期フレームＰ_０における中周波数から高周波数領域のみの振幅を減衰し、符号化調整フレームＰ_１には初期フレームＰ_０における低周波数の周波数情報が保持されている。前記復号化フレームＰ_２と前記符号化調整フレームＰ_１が実質的に一致しているため、復号化フレームＰ_２にも低周波数の周波数情報が保持されている。一方、前記エッジ補償の設計は、復号化フレームＰ_２における中周波数から高周波数領域のみの振幅を補償した。そのため、伸長フレームＰ_４には初期フレームＰ_０における低周波数の周波数情報が保持されている。理論的には、他のアルゴリズムによる偏差を考慮することなく、前記エッジ補償により復号化フレームＰ_２における中周波数から高周波数領域の振幅を補償して得られた伸長フレームＰ_４は、初期フレームＰ_０における中周波数の全ての周波数情報を完全に復元するか又は実質的に復元することができる。つまり前記データ伸長は、中周波数の任意の周波数において、前記データ圧縮が施されたデータを復元し、さらに増強することができる。そのため、データ伸長後、前記伸長フレームＰ_４は、低周波数の任意の周波数での振幅が前記初期フレームＰ_０にほぼ等しく、中周波数領域の任意の周波数での振幅が約前記初期フレームＰ_０以上でなければならない。前述した、ほぼ等しいというのは、前記伸長フレームＰ_４の振幅が前記初期フレームＰ_０の振幅に等しく、一定の誤差範囲内で変動することを指す。ビデオデータを例にとると、前記伸長フレームＰ_４の低周波数から中周波数領域の任意の周波数での振幅を前記初期フレームＰ_０の８５％又は８５％以上に復元すると、人間の目には、前記伸長フレームＰ_４と前記初期フレームＰ_０との相違点を認識することが困難になる。そのため、データ伸長後に、前記伸長フレームＰ_４の低周波数から中周波数領域の任意の周波数での振幅は、前記初期フレームＰ_０の８５％以上でなければならない。即ち前記誤差範囲は、前記伸長フレームＰ_４の低周波数から中周波数領域の任意の周波数での振幅を前記初期フレームＰ_０の８５％未満にするべきではない。人間の目が高周波数領域の情報に敏感でないため、前記伸長フレームＰ_４における高周波数領域に関する情報は、高品質が求められるシナリオに対応するように保持されてもよいし、不要な高周波ノイズを抑制するように減衰されてもよい。つまり、前記伸長フレームＰ_４の高周波数の任意の周波数での振幅は、前記初期フレームＰ_０にほぼ等しくてもよいし、前記初期フレームＰ_０より低くてもよく、さらに前記初期フレームＰ_０より大きくてもよい。Ｐ０とＰ_４との間の関係は以下の式で表されてもよい。

【数15】

又は

【数16】

【0163】

説明すべきこととして、式では、一定範囲の誤差が許容される。例えば、Ｐ_４≧Ｐ_０とは、Ｐ_４の基準値がＰ_０以上である場合に、Ｐ_４が一定の誤差範囲内で変動することが許容されることであってもよい。つまり、Ｐ_４＝Ｐ_０の際、Ｐ_４は、負の誤差の場合に、Ｐ_４がＰ_０よりわずかに小さいことを許容する。ここでの式は、Ｐ_４とＰ_０との基本関係式を示しただけであり、誤差が式に記述されていない。当業者であれば分かるように、誤差範囲内の変動により、伸長フレームＰ_４の低周波数から中周波数領域の振幅が前記初期フレームＰ_０よりわずかに小さくなる場合も本明細書の保護範囲に属する。以下の式においても、一定範囲の誤差が許容される。以下においても、Ｐ_４の振幅が前記初期フレームＰ_０以上であるという基本的な関係についてのみ説明する。誤差範囲内の変動については、当業者は自ら推論することができる。

【0164】

説明を容易にするために、本発明者らが、Ｐ_０とＰ_４との間の全体的スペクトル調整関数をＨ_０（ｆ）と定義すれば、Ｐ_０とＰ_４との間の関係は以下の式で表されてもよい。

【数17】

【0165】

そうであれば、全体的スペクトル調整関数Ｈ_０（ｆ）は以下の式で表されてもよい。

【数18】

又は

【数19】

ここで、ｆ_０は人間の目が敏感な周波数の境界値であり、ビデオデータの場合、ｆ_０は、０．３３であってもよいし、０．３３より大きいか又は小さい他の数値であってもよい。データの種類によって、ｆ_０の値は異なる。

【0166】

上記式（１８）～（１９）におけるＨ_０（ｆ）は、選択された周波数領域区間Ｈ_０（ｆ）≒１である場合、前記伸長フレームＰ_４の選択された周波数領域区間内でのデータを前記初期フレームＰ_０に復元することができ、選択された周波数領域区間Ｈ_０（ｆ）＞１である場合、前記伸長フレームＰ_４の選択された周波数領域区間内でのデータを増強することができ、即ち前記伸長フレームＰ_４の選択された領域での振幅は前記初期フレームＰ０より高い。例えば、初期フレームＰ_０がビデオにおける１フレームである場合、選択された周波数領域区間においてＨ_０（ｆ）を１より大きくすれば、明瞭度の増強を実現することができる。説明を容易にするために、本発明者らは、Ｈ_０（ｆ）≒１を通常モードと定義し、Ｈ_０（ｆ）＞１を増強モードと定義する。以下では、本発明者らは、ビデオデータを例として、全体的スペクトル調整関数Ｈ_０（ｆ）を詳しく説明する。

【0167】

図９Ａは、本明細書の実施例による全体的調整関数Ｈ_０（ｆ）のグラフを示した。図９Ｂは、本明細書の実施例による全体的調整関数Ｈ_０（ｆ）のグラフを示した。図９Ｃは、本明細書の実施例による全体的調整関数Ｈ_０（ｆ）のグラフを示した。図９Ｄは、本明細書の実施例による全体的調整関数Ｈ_０（ｆ）のグラフを示した。図９Ａ～図９Ｄに示すように、横軸は正規化周波数ｆであり、縦軸は全体的スペクトル調整関数Ｈ_０（ｆ）の振幅調整利得Ｈ_０である。図９Ａ～９Ｄにおけるグラフは、異なる全体的スペクトル調整関数Ｈ_０（ｆ）を表す。横軸の正規化周波数の最大値は０．５である。前記横軸の正規化周波数ｆは、低周波数領域、中低周波数領域、中周波数領域、中高周波数領域及び高周波数領域に分けられ得る。（０、ａ］の間の周波数は低周波数に属し、（ａ、ｂ］の間の周波数は中低周波数に属し、（ｂ、ｃ］の間の周波数は中周波数に属し、（ｃ、ｄ］の間の周波数は中高周波数に属し、（ｄ、０．５］の間の周波数は高周波数に属する。ここで、ａ、ｂ、ｃ、ｄ、ｅの値は、図６を参照し、ここでこれ以上説明しない。

【0168】

人間の目が、ビデオデータにおける高周波数のデータより、低周波数から中周波数までのデータの方に敏感であるため、データ伸長後に、前記初期フレームＰ_０に対して、前記伸長フレームＰ_４の低周波数から中周波数領域の情報が失われないように維持するべきであり、つまり、全体的スペクトル調整関数Ｈ_０（ｆ）は、前記伸長フレームＰ_４の低周波数から中周波数領域での振幅を前記初期フレームＰ_０の８５％以上にするべきであり、さらに前記初期フレームＰ_０より大きくしてもよい。人間の目が高周波数領域の情報に敏感でないため、前記伸長フレームＰ_４の高周波数領域での振幅は異なる応用シナリオに応じて選択することができ、例えば、明瞭度要求が低いシナリオで、前記伸長フレームＰ_４の高周波数領域での振幅は前記初期フレームＰ_０より小さくてもよい。明瞭度要求が非常に高い偵察シナリオでは、前記伸長フレームＰ_４の高周波数領域での振幅は、前記初期フレームＰ_０にほぼ等しいか、又は前記初期フレームＰ_０より大きくてもよい。図９Ａ～９Ｄに示すように、全体的調整関数Ｈ_０（ｆ）の低周波数から中周波数領域（低周波数及び中周波数領域を含む）の任意の周波数ｆでの振幅調整利得Ｈ_０が１より大きいか又は１にほぼ等しいことによって、伸長後の伸長フレームＰ_４の振幅は前記初期フレームＰ_０の８５％未満であり、明瞭度を復元するか又は増強し、視覚的観察効果を向上させる。ここでは、前述した、１にほぼ等しいというは、１に等しい一定の誤差範囲内で変動することを指してもよい。前記誤差範囲は、０、±１％、±２％、±３％、±４％、±５％、±６％、±７％、±８％、±９％、±１０％、±１１％、±１２％、±１３％、±１４％、±１５％などの数値のうちの任意の二つにより規定される区間内にあってもよい。説明を容易にするために、本発明者らは、全体的調整関数Ｈ_０（ｆ）の高周波数領域での振幅調整利得を第１の振幅調整利得と定義し、中周波数領域での振幅調整利得を第２の振幅調整利得と定義し、低周波数領域での振幅調整利得を第３の振幅調整利得と定義する。前記第３の振幅調整利得値、第２の振幅調整利得値及び第１の振幅調整利得値は、前記誤差範囲内で変動することができる。

【0169】

図９Ａに示すように、全体的調整関数Ｈ_０（ｆ）の低周波数から高周波数領域での第３の振幅調整利得値、第２の振幅調整利得値及び第１の振幅調整利得値がいずれも１にほぼ等しく、それにより前記伸長フレームＰ_４の低周波数から高周波数領域での振幅がいずれも前記初期フレームＰ_０の８５％以上であり、それにより前記伸長フレームＰ_４の低周波数から高周波数領域でのデータは、初期フレームＰ_０の状態に穏やかに復元するか又は実質的に復元することができる。

【0170】

図９Ｂに示すように、全体的調整関数Ｈ_０（ｆ）の低周波数から中周波数領域での第３の振幅調整利得値及び第２の振幅調整利得値がいずれも１にほぼ等しく、それにより前記伸長フレームＰ_４の低周波数から中周波数領域でのデータは、初期フレームＰ_０の状態に穏やかに復元するか又は実質的に復元することができる。全体的調整関数Ｈ_０（ｆ）の高周波数領域での第１の振幅調整利得値が１より小さく、それにより前記伸長フレームＰ_４の高周波数領域での振幅は、前記初期フレームＰ_０に対して穏やかに低下して、高周波数ノイズを抑制する。前記振幅の穏やかな低下は、前記振幅が第１の振幅調整利得値で減衰することであってもよいし、前記振幅が前記第１の振幅調整利得値付近の一定の誤差範囲内で減衰することであってもよい。例えば、前記第１の振幅調整利得は、０～１の間の任意の数値であってもよい。例えば、前記第１の振幅調整利得値は、０、０．０４、０．０８、０．１２、０．１６、０．２０、０．２４、０．２８、０．３２、０．３６、０．４０、０．４４、０．４８、０．５２、０．５６、０．６０、０．６４、０．６８、０．７２、０．７６、０．８０、０．８４、０．８８、０．９２、０．９６及び１などの数値のうちの任意の二つによって規定される区間内にあってもよい。図９Ｂに示すように、前記全体的調整関数Ｈ_０（ｆ）の高周波数領域（概ね０．４～０．５の区間）での第１の振幅調整利得は約０．６である。第２及び第３の振幅調整利得値はいずれも１付近である。第２及び第３の振幅調整利得値は、一定の誤差範囲内で変動することができ、例えば、第２及び第３の振幅調整利得値は、０．８５、０．９０、０．９５、１、１．０５、１．１０、及び１．１５などの数値のうちの任意の二つによって規定される区間内にあってもよい。

【0171】

図９Ｃに示すように、全体的調整関数Ｈ_０（ｆ）の低周波数領域での第３の振幅調整利得値が１にほぼ等しく、それにより前記伸長フレームＰ_４の低周波数領域でのデータは、初期フレームＰ_０の状態に穏やかに復元するか又は実質的に復元することができる。全体的調整関数Ｈ_０（ｆ）の中周波数領域での第２の振幅調整利得値及び高周波数領域での第１の振幅調整利得値がいずれも１より大きく、それにより前記伸長フレームＰ_４の中周波数から高周波数領域での振幅が前記初期フレームＰ_０に対して穏やかに増加し、それによって中周波数から高周波数領域でのデータ明瞭度を増強する。前記振幅の穏やかな増加は、前記振幅が第２の振幅調整利得値及び第１の振幅調整利得値で増強することであってもよいし、前記振幅が前記第２の振幅調整利得値及び前記第１の振幅調整利得値付近の一定の誤差範囲内で増強することであってもよい。前記第２の振幅調整利得値と前記第１の振幅調整利得値の大きさが実質的に一致してもよいし、前記第２の振幅調整利得値が前記第１の振幅調整利得値より大きいか、又は前記第２の振幅調整利得値が前記第１の振幅調整利得値より小さくてもよい。図９Ｃに示すグラフにおいて、前記第２の振幅調整利得値と前記第１の振幅調整利得値のサイズは実質的に一致している。前記第２の振幅調整利得値及び前記第１の振幅調整利得値は１より大きい任意の数値であってもよい。例えば、前記第２の振幅調整利得値及び前記第１の振幅調整利得値は、１、１．１、１．２、１．３、１．４、１．５、１．６、１．７、１．８、１．９、２、２．１、２．２及び２．４などの数値のうちの任意の二つによって規定される区間内にあってもよい。図９Ｃに示すように、前記全体的調整関数Ｈ_０（ｆ）の中周波数から高周波数領域での第２の振幅調整利得及び第１の振幅調整利得は約１．２である。

【0172】

図９Ｄに示すように、全体的調整関数Ｈ_０（ｆ）の低周波数領域での第３の振幅調整利得値が１にほぼ等しく、それにより前記伸長フレームＰ_４の低周波数領域でのデータは、初期フレームＰ_０の状態に穏やかに復元するか又は実質的に復元することができる。全体的調整関数Ｈ_０（ｆ）の中周波数領域での第２の振幅調整利得値が１より大きく、それにより前記伸長フレームＰ_４の中周波数での振幅が前記初期フレームＰ_０に対して穏やかに増加し、それによって中周波数領域のデータ明瞭度を増強する。全体的調整関数Ｈ_０（ｆ）の高周波数領域での第１の振幅調整利得値が１より小さく、それにより前記伸長フレームＰ_４の高周波数領域での振幅が前記初期フレームＰ_０に対して穏やかに低下し、それによって敏感でない高周波数領域のデータ量を低下させて、高周波数ノイズを抑制する。図９Ｄに示すグラフは、データ量を減少させるとともに、明瞭度を増強することができる。前記第２の振幅調整利得値は、１より大きい任意の数値であってもよい。前記第１の振幅調整利得は、０～１の間の任意の数値であってもよい。図９Ｄに示すように、前記全体的調整関数Ｈ_０（ｆ）は、中周波数領域での第２の振幅調整利得が約１．２であり、高周波数領域での第１の振幅調整利得が約０．６である。

【0173】

さらに、前記高周波数領域と前記中周波数領域がつながっていない場合、前記全体的スペクトル調整関数Ｈ_０（ｆ）はさらに、高周波数領域の振幅を調整して、前記振幅調整利得の中高周波数領域での変化を滑らかで連続的にすることができる。

【0174】

さらに、前記中周波数領域と前記低周波数領域がつながっていない場合、前記全体的スペクトル調整関数Ｈ_０（ｆ）はさらに、中低周波数領域の振幅を調整して、前記振幅調整利得の中低周波数領域での変化を連続的にすることができる。

【0175】

前記全体的調整関数Ｈ_０（ｆ）の曲線は、滑らかに遷移する曲線である。工学的実現では、前記伸長フレームＰ_４の低周波数から中周波数領域での振幅が前記初期フレームＰ_０にほぼ等しいか又はそれより大きいことを実現した上で、前記全体的調整関数Ｈ_０（ｆ）の曲線には、伸長の効果に影響を及ぼさない小範囲の変動が存在することが許容され得る。ビデオデータ以外の他の形態のデータについて、前記全体的調整関数Ｈ_０（ｆ）のパラメータは、データに対する受信者の感度に基づいて設置されてもよい。データに対する受信者の感度は、データの形態によって異なる。

【0176】

説明を容易にするために、本発明者らは、式（１８）に示す状況を例として説明する。式（１７）及び式（１８）と併せると、前記伸長フレームＰ_４は以下の式で表されてもよい。

【数20】

【0177】

図１０Ａは、本明細書の実施例による通常モードの全体的調整関数Ｈ_０（ｆ）、符号化関数Ｈ_１（ｆ）、符号化伝達関数Ｈ_Ｅ（ｆ）及び復号化伝達関数Ｈ_Ｄ（ｆ）のグラフを示した。図１０Ｂは、本明細書の実施例による増強モードの全体的調整関数Ｈ_０（ｆ）、符号化関数Ｈ_１（ｆ）、符号化伝達関数Ｈ_Ｅ（ｆ）及び復号化伝達関数Ｈ_Ｄ（ｆ）のグラフを示した。図１０Ａ及び図１０Ｂで使用される符号化畳み込みカーネルと復号化畳み込みカーネルは同じであり、いずれも表１に示す畳み込みカーネルである。図１０Ａにおいて、エッジ調整係数ｇ_１＝０．５であり、エッジ補償係数ｇ_２＝０．９６である。図１０Ｂにおいて、エッジ調整係数ｇ_１＝０．５であり、エッジ補償係数ｇ_２＝１．６である。図１０Ａ及び図１０Ｂに示すように、横軸は正規化周波数ｆであり、縦軸は振幅調整利得Ｈである。図１０Ａに示すように、任意の周波数領域での全体的スペクトル調整関数Ｈ_０（ｆ）≒１であり、全体的スペクトル調整関数Ｈ_０（ｆ）は前記伸長フレームに対して通常モードのスペクトル調整を行い、即ち全体的スペクトル調整関数Ｈ_０（ｆ）において、全ての周波数に関する情報が完全に保持され、前記伸長フレームにおけるデータは、前記初期フレームにおけるデータに実質的に復元することができる。図１０Ｂに示すように、低周波数領域での全体的スペクトル調整関数Ｈ_０（ｆ）≒１であり、中周波数から高周波数領域での全体的スペクトル調整関数Ｈ_０（ｆ）＞１である。全体的スペクトル調整関数Ｈ_０（ｆ）は、前記伸長フレームの中周波数から高周波数領域に対して増強モードのスペクトル調整を行い、即ち全体的スペクトル調整関数Ｈ_０（ｆ）において、中周波数から高周波数領域に関する情報を増強し、前記伸長フレームにおける中周波数から高周波数領域のデータは、前記初期フレームにおける中周波数から高周波数領域のデータに比べて増強される。説明すべきこととして、図１０Ａ及び図１０Ｂに示すグラフは、単に例示的な説明に過ぎず、当業者であれば分かるように、Ｈ_０（ｆ）、Ｈ_１（ｆ）、Ｈ_Ｅ（ｆ）及びＨ_Ｄ（ｆ）のグラフは図１０Ａ及び図１０Ｂに示す形態に限定されるものではなく、式（１８）及び式（１９）を満たす全てのＨ_０（ｆ）、Ｈ_１（ｆ）、Ｈ_Ｅ（ｆ）及びＨ_Ｄ（ｆ）グラフはいずれも本明細書の保護範囲に属する。

【0178】

以上のように、本明細書によるデータ処理システム１００は、前記初期データを圧縮する際、データ圧縮装置２００によって方法Ｐ２００を実行し、初期ビデオデータにおける初期フレームを複数のユニットに分割し、各ユニットの中周波数から高周波数領域の振幅を取得し、異なるエッジ調整係数を用いて各ユニットにおける中周波数から高周波数領域の振幅を調整することによって、前記初期フレームの前記中周波数から前記高周波数領域での振幅を低減することができる。現在のユニットにおける中周波数から高周波数領域の振幅が大きく、現在のユニットには強いエッジが含まれることを示す場合、１より小さく０より大きいエッジ調整係数を用いて、現在のユニットの中周波数から高周波数領域の振幅を調整して、現在のユニットの中周波数から高周波数領域の振幅を低減することによって、現在のユニットにおける中周波数から高周波数領域内の信号強度を低下させて、データ情報量を減少させ、予測し残差を求める際にデータ圧縮の効率を向上させることができる。現在のユニットにおける中周波数から高周波数領域の振幅が小さく、現在のユニットには弱いエッジが含まれることを示す場合、１より大きいエッジ調整係数を用いて、現在のユニットの中周波数から高周波数領域の振幅を調整して、現在のユニットの中周波数から高周波数領域の振幅を増強することによって、現在のユニットにおける弱いエッジがデータ圧縮（予測し残差を求める）中に失われることを回避し、ディテール損失を回避する。前記データ処理方法Ｐ２００及びシステム１００は、データ圧縮の効率を向上させるとともに弱いエッジのデータ情報量を増加させることによって、データ圧縮過程でディテール損失を引き起こすことを回避し、即ちデータ圧縮効率を向上させるとともにデータ歪みを減少させることができる。

【0179】

本明細書によるデータ処理システム１００は、前記圧縮フレームに対してデータ伸長を行う際、データ伸長装置３００によって方法Ｐ３００を実行し、データ圧縮際のユニットをデータ伸長ユニットとして、エッジ調整係数に対応するエッジ補償係数を用いて、各ユニットの中周波数から高周波数領域の振幅に対してエッジ補償を行うことによって、データ圧縮過程で低下した中周波数から高周波数領域の振幅を補償して、伸長フレームを得ることができる。前記エッジ補償は前記エッジ調整に対応し、エッジ補償係数とエッジ調整係数との間には対応する関係が存在する。前記エッジ補償は、前記エッジ調整が施された圧縮データを初期フレームの明瞭度又は前記初期フレームよりも高い明瞭度に復元することができる。つまり、復号化側は、符号化・復号化の計算量を著しく増加することなく、少なくとも伸長データの重要な周波数内のデータを初期フレームの明瞭度に復元することができ、さらに初期フレームよりも高い明瞭度を取得することができる。初期フレームのエッジ調整過程におけるエッジ調整係数がいずれも０より大きく、圧縮フレームにおける情報が欠落していないため、前記エッジ調整係数と前記エッジ補償係数との関係及びそれぞれの特徴に基づいて、エッジ調整係数及びエッジ補償係数を設計し、圧縮フレームにおける情報を復元することができる。前記方法及びシステムは、データの圧縮効率を著しく向上させ、データの伝送効率を向上させ、データロスを減少させ、ディテール損失を回避するとともに、ノイズを除去し、伸長後のデータの明瞭度を向上させることができる。
本明細書はまた、非一時的な記憶媒体を提供し、データ処理を行うための少なくとも一組の実行可能な命令が記憶されており、前記実行可能な命令は、プロセッサにより実行される場合、データ処理方法Ｐ２００のステップを実施するように前記プロセッサに指示する。いくつかの可能な実施形態において、本明細書の各態様はさらに、プログラムコードを含むプログラムプロダクトの形態で実現され得る。前記プログラムプロダクトがデータ圧縮装置２００上で作動する場合、前記プログラムコードは、本明細書に記載されるデータ処理のステップをデータ圧縮装置２００に実行させるためのものである。上記方法を実現するためのプログラムプロダクトは、携帯型コンパクトディスクリードオンリメモリ（ＣＤ－ＲＯＭ）を用いてもよく、プログラムコードを含み、データ圧縮装置２００、例えば、パソコン上で作動可能である。しかしながら、本明細書のプログラムプロダクトは、これに限定されるものではなく、本明細書では、可読記憶媒体は、プログラムを含むか又は記憶する任意の有形媒体であってもよく、該プログラムは、命令実行システム（例えば、圧縮側プロセッサ２２０）によって使用されてもよく、又はそれと組み合わせて使用されてもよい。前記プログラムプロダクトは、一つ又は複数の可読媒体の任意の組み合わせを用い得る。可読媒体は、可読信号媒体又は可読記憶媒体であってもよい。可読記憶媒体は、例えば、電気、磁気、光学、電磁、赤外線、又は半導体のシステム、装置もしくはデバイス、又は以上の任意の組み合わせであってもよいが、これらに限定されない。可読記憶媒体は、更なる具体例として、一つ又は複数の導線を有する電気接続、携帯型ディスク、ハードディスク、ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）、リードオンリメモリ（ＲＯＭ）、消去可能なプログラマブルリードオンリーメモリ（ＥＰＲＯＭ又はフラッシュメモリ）、光ファイバ、携帯型コンパクトディスクリードオンリメモリ（ＣＤ－ＲＯＭ）、光学メモリデバイス、磁気メモリデバイス、又はこれらの任意の適切な組み合わせを含む。前記コンピュータ可読記憶媒体は、ベースバンドで又は搬送波の一部として伝搬され、可読性のプログラムコードが搭載されるデータ信号を含んでもよい。このように伝搬されるデータ信号は、電磁信号、光信号、又はこれらの任意の適切な組み合わせなどの様々な形態をとることができるが、これらに限定されない。可読記憶媒体はさらに、可読記憶媒体以外の任意の可読媒体であってもよく、該可読媒体は、命令実行システム、装置又はデバイスにより使用され、又はそれらと組み合わせて使用されるプログラムを送信、伝搬又は伝送することができる。可読記憶媒体に含まれるプログラムコードは、任意の好適な媒体で伝送することができ、無線、有線、光ケーブル、ＲＦなど、又は上記の任意の適切な組み合わせを含むが、これらに限定されない。本明細書の動作を実行するためのプログラムコードは、Ｊａｖａ、Ｃ＋＋などのようなオブジェクト指向プログラミング言語、「Ｃ」言語などのような一般的な手続き型プログラミング言語又は類似のプログラミング言語を含む一つ又は複数のプログラミング言語の任意の組み合わせで記述され得る。プログラムコードは、全部がデータ圧縮装置２００に実行されたり、一部がデータ圧縮装置２００に実行されたり、独立したソフトウェアパケットとして実行されたり、一部がデータ圧縮装置２００に実行されるとともに他部がリモート計算機器に実行されたり、全部がリモート計算機器に実行されたりし得る。リモート計算機器に関する場合、リモート計算機器は、伝送媒体１２０を介してデータ圧縮装置２００に接続されてもよく、又は外部計算機器に接続されてもよい。

【0180】

以上、本明細書の特定の実施例について説明した。他の実施例は、添付の特許請求の範囲内にある。いくつかの場合に、特許請求の範囲に記載される動作又はステップは、実施例とは異なる順序で実行されてもよく、且つ依然として所望の結果を実現することができる。また、図面に示されるプロセスは、所望の結果を実現するために、必ずしも特定の順序又は連続的な順序を示す必要はない。いくつかの実施形態において、マルチタスク処理及び並列処理も可能であり、又は有利であり得る。

【0181】

以上のように、本詳細な開示内容を読めば、当業者であれば分かるように、前記の詳細な開示内容は、単なる例として提示され得、且つ限定的なものではなくてもよい。ここでは明記されていないが、当業者であれば理解できるように、本明細書は、実施例に対する様々な合理的な変更、改良、及び修正を網羅する必要がある。これらの変更、改良、及び修正は、本明細書によって提示されることを意図しており、且つ本明細書の例示的な実施例の精神及び範囲内にある。

【0182】

なお、本明細書におけるいくつかの用語は、本明細書の実施例を説明するために用いられている。例えば、「一実施例」、「実施例」及び／又は「いくつかの実施例」は、該実施例に関連して説明された特定の特徴、構造又は特性が、本明細書の少なくとも一つの実施例に含まれ得ることを意味する。そのため、本明細書の各部分において、「実施例」又は「一実施例」又は「代替実施例」に対する二つ以上の引用が必ずしも同じ実施例を指すとは限らないことは、強調され理解されるべきである。なお、特定の特徴、構造又は特性は、本明細書の一つ又は複数の実施例において好適に組み合わされてもよい。

【0183】

理解すべきこととして、本明細書の実施例の前記の説明において、一つの特徴の理解を容易にするために、本明細書は、本明細書を簡略化する目的で、様々な特徴を単一の実施例、図面又はそれらの説明に組み合わせる。しかしながら、これらの特徴の組み合わせが必須であるとは言えず、当業者は、本明細書を読む時に、そのうちの一部の特徴を抽出して単独の実施例として理解することが十分に可能である。つまり、本明細書における実施例は、複数の二次的実施例の統合として理解され得る。各二次的実施例の内容は、前述の開示された単一の実施例の全ての特徴よりも少ない場合にも成立する。

【0184】

本明細書に引用される各特許、特許出願、特許出願の刊行物、及び他の資料、例えば、記事、書籍、明細書、刊行物、文書、物品などは、参照によりここに組み込まれ得る。あらゆる目的のための全ての内容は、それに関連する任意の訴求書履歴、本文書と一致しないかもしくは矛盾する任意の同一の訴求書履歴、又は請求項の最も広い範囲に対する制限効果を有する任意の同一の訴求書履歴を除いて、現在又は今後、本文書と関連付けられる。例えば、含まれる任意の資料に関連する用語の説明、定義及び／又は使用と、本文書の関連する用語の説明、定義及び／又は使用との間にいずれかの不一致又は矛盾が存在する場合には、本文書における用語が優先して適用するものとする。

【0185】

最後に、本明細書に開示された出願の実施形態は、本明細書の実施形態の原理についての説明であることを理解されたい。他の修正された実施例も本明細書の範囲内にある。そのため、本明細書に開示された実施例は、単なる例に過ぎず、限定するものではない。当業者は、本明細書における実施例に基づいて、代替的な構成を用いて本明細書における出願を実現することができる。そのため、本明細書の実施例は、出願において正確に説明された実施例に限定されない。

【図1】

【図2】

【図3A】

【図3B】

【図3C】

【図4A】

【図4B】

【図5】

【図6】

【図7A】

【図7B】

【図8】

【図9A】

【図9B】

【図9C】

【図9D】

【図10A】

【図10B】

【手続補正書】

【提出日】2023-11-05

【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】

データ処理方法であって、
初期データにおける、予め設定されたバイト数の初期データを含む初期フレームを選択することと、
前記初期フレームに対してデータ圧縮を行い、圧縮フレームを得ることと、を含み、ここで、前記データ圧縮は、前記圧縮中フレームに対してエッジ調整を行うことを含み、前記圧縮中フレームは、前記初期フレームと、前記データ圧縮過程において前記圧縮フレームになる前の前記初期フレームのいずれかのデータ状態とを含み、
ここで、前記エッジ調整は、それらに対応するエッジ調整係数を用いて、前記圧縮中フレームの複数のユニットのうちの各ユニットの中周波数から高周波数領域での振幅を調整して、前記圧縮中フレームの前記中周波数から前記高周波数領域での振幅を低減することを含み、前記エッジ調整係数が０より大きい、ことを特徴とするデータ処理方法。

【請求項2】

前述した、圧縮中フレームに対してエッジ調整を行うことは、
予め設定されたユニットサイズに基づいて前記圧縮中フレームを前記複数のユニットに分割することと、
それらに対応する前記エッジ調整係数を用いて、前記各ユニットの中周波数から高周波数領域での振幅を調整することと、を含む、ことを特徴とする請求項１に記載のデータ処理方法。

【請求項3】

前述した、それらに対応する前記エッジ調整係数を用いて、前記各ユニットの中周波数から高周波数領域での振幅を調整することは、前記各ユニットに対して、
予め設定された符号化関数群から一つの関数を符号化関数として選択し、前記符号化関数によってそれらを調整して、第１のユニットを得て、それらの周波数領域内の低周波数領域での成分が保持されているが中周波数から高周波数領域での成分が減衰されるようにすることと、
それらと前記第１のユニットとの差を求め、それらに対応する第１のエッジを取得することであって、前記第１のエッジはそれらの前記中周波数から前記高周波数領域での成分を含むことと、
それらに対応する前記エッジ調整係数を用いて前記第１のエッジの振幅を調整して、それらに対応する符号化エッジを得ることと、
前記第１のユニットと前記符号化エッジを重畳することとを含む、ことを特徴とする請求項２に記載のデータ処理方法。

【請求項4】

前述した、それらに対応する前記エッジ調整係数を用いて前記第１のエッジの振幅を調整することは、
前記第１のエッジのエッジ値が予め設定された第１の閾値より小さいことを確定し、１より大きい前記エッジ調整係数によって前記第１のエッジの振幅を増強すること、又は
前記第１のエッジのエッジ値が予め設定された第２の閾値より大きいことを確定し、１により小さい前記エッジ調整係数によって前記第１のエッジの振幅を低減すること、又は
歪曲率及び符号化率の加重値を最適化目標とし、最適化アルゴリズムに基づいて、前記エッジ調整係数を取得し、前記エッジ調整係数により前記第１のエッジの振幅を調整することを含む、ことを特徴とする請求項３に記載のデータ処理方法。

【請求項5】

前述した、１より大きい前記エッジ調整係数によって前記第１のエッジの振幅を増強することは、
予め設定された第１のエッジ調整係数群から一つの係数を前記エッジ調整係数として選択して、前記第１のエッジの振幅を増強することであって、前記第１のエッジ調整係数群における係数がいずれも１より大きいことを含み、
前述した、１より小さい前記エッジ調整係数によって前記第１のエッジの振幅を低減することは、
予め設定された第２のエッジ調整係数群から一つの係数を前記エッジ調整係数として選択して、前記第１のエッジの振幅を低減することであって、前記第２のエッジ調整係数群における係数がいずれも１より小さいことを含む、ことを特徴とする請求項４に記載のデータ処理方法。

【請求項6】

前述した、前記初期フレームに対してデータ圧縮を行うことは、
前記初期フレームに対してまず前記エッジ調整を行い、次に前記エッジ調整された初期フレームを予測し残差を求める方法、
前記初期フレームに対してまず予測を行って予測フレームを得て、次に前記初期フレーム及び前記予測フレームに対して前記エッジ調整を行い、残差を求める方法、及び
前記初期フレームに対してまず予測を行い、残差を求め、次に前記残差に対して前記エッジ調整を行う方法のうちの少なくとも一つを含み、
ここで、前記圧縮フレームは、前記複数のユニットのうちの各ユニットに対応する前記符号化関数及び前記エッジ調整係数をさらに含む、ことを特徴とする請求項３に記載のデータ処理方法。

【請求項7】

データ処理システムであって、
データを処理するための少なくとも一つの命令セットが記憶されている少なくとも一つの記憶媒体と、
前記少なくとも一つの記憶媒体と通信的に接続される少なくとも一つのプロセッサとを含み、
ここで、前記システムが作動する場合、前記少なくとも一つのプロセッサは、前記少なくとも一つの命令セットを読み取り、且つ前記少なくとも一つの命令セットの指示に従って請求項１～６のいずれか一項に記載のデータ処理方法を実行する、ことを特徴とするデータ処理システム。

【請求項8】

データ処理方法であって、
圧縮データを取得することであって、前記圧縮データは初期フレームに対してデータ圧縮を行って得られた圧縮フレームを含み、前記データ圧縮はエッジ調整を含むことと、
前記圧縮フレームに対してデータ伸長を行い、伸長フレームを得ることと、を含み、前記データ伸長は、伸長中フレームに対してエッジ補償を行うことを含み、前記伸長中フレームは、前記圧縮フレームと、前記データ伸長過程において前記伸長フレームになる前の前記圧縮フレームのいずれかのデータ状態とを含み、
ここで、前記エッジ補償と前記エッジ調整とは予め設定された相関関係にある、ことを特徴とするデータ処理方法。

【請求項9】

前記エッジ調整は、それらに対応するエッジ調整係数を用いて、圧縮中フレームの複数のユニットのうちの各ユニットの中周波数から高周波数領域での振幅を調整して、前記圧縮中フレームの前記中周波数から前記高周波数領域での振幅を低減することを含み、前記エッジ調整係数が０より大きく、前記圧縮中フレームは、前記初期フレームと、前記データ圧縮過程において前記圧縮フレームになる前の前記初期フレームのいずれかのデータ状態とを含み、
前記エッジ補償は、前記相関関係に基づいて、前記エッジ調整係数に対応するエッジ補償係数を用いて、前記伸長中フレームの前記複数のユニットのうちの前記各ユニットの中周波数から高周波数領域での振幅を補償することを含む、ことを特徴とする請求項８に記載のデータ処理方法。

【請求項10】

前述した、圧縮中フレームに対してエッジ調整を行うことは、
予め設定されたユニットサイズに基づいて前記圧縮中フレームを前記複数のユニットに分割することと、
それらに対応する前記エッジ調整係数を用いて、前記各ユニットの中周波数から高周波数領域での振幅を調整することであって、前記各ユニットに対して、
予め設定された符号化関数群から一つの関数を符号化関数として選択し、前記符号化関数によってそれらを調整して、第１のユニットを得て、それらの周波数領域内の低周波数領域での成分が保持されているが中周波数から高周波数領域での成分が減衰されるようにすることと、
それらと前記第１のユニットとの差を求め、それらに対応する第１のエッジを取得することであって、前記第１のエッジはそれらの前記中周波数から前記高周波数領域での成分を含むことと、
それらに対応する前記エッジ調整係数を用いて前記第１のエッジの振幅を調整して、それらに対応する符号化エッジを得ることと、
前記第１のユニットと前記符号化エッジを重畳することとを含むこととを含み、
前述した、伸長中フレームに対してエッジ補償を行うことは、
予め設定された前記ユニットサイズに基づいて前記伸長中フレームを前記複数のユニットに分割することと、
前記エッジ調整係数に対応する前記エッジ補償係数を用いて、前記各ユニットの中周波数から高周波数領域での振幅を補償することと、を含む、ことを特徴とする請求項９に記載のデータ処理方法。

【請求項11】

前述した、前記エッジ調整係数に対応する前記エッジ補償係数を用いて、前記各ユニットの中周波数から高周波数領域での振幅を補償することは、前記各ユニットに対して、
復号化関数を確定し、前記復号化関数によってそれらを調整して、第２のユニットを得て、それらの周波数領域内の低周波数領域での成分が保持されているが中周波数から高周波数領域での成分が減衰されるようにすることと、
それらと前記第２のユニットとの差を求め、それらに対応する第２のエッジを取得することであって、前記第２のエッジはそれらの前記中周波数から前記高周波数領域での成分を含むことと、
前記エッジ調整係数に対応する前記エッジ補償係数を用いて前記第２のエッジの振幅を補償して、それらに対応する復号化エッジを得ることと、
前記現在のユニットと前記復号化エッジを重畳することとを含む、ことを特徴とする請求項１０に記載のデータ処理方法。

【請求項12】

前述した、復号化関数を確定することは、
予め設定された復号化関数群から一つの関数を前記復号化関数として選択すること、又は
予め設定された復号化関数群から前記符号化関数に対応する関数を前記復号化関数として選択することを含む、ことを特徴とする請求項１１に記載のデータ処理方法。

【請求項13】

前述した、前記エッジ調整係数に対応する前記エッジ補償係数を用いて前記第２のエッジの振幅を補償することは、
予め設定されたエッジ補償係数群から一つの係数を前記エッジ補償係数として選択して、前記第２のエッジの振幅を補償すること、又は
前記エッジ調整係数と前記エッジ補償係数との相関関係に基づいて、前記エッジ補償係数を確定して、前記第２のエッジの振幅を補償することを含む、ことを特徴とする請求項１１に記載のデータ処理方法。

【請求項14】

前記相関関係は、
前記エッジ補償により、前記伸長フレームの低周波数から中周波数領域の任意の周波数での振幅が前記初期フレームの８５％以上になることと、
前記エッジ補償により、前記初期フレームに対して前記伸長フレームの中周波数領域での振幅が穏やかに増加するか、又は前記エッジ補償により、前記初期フレームに対して前記伸長フレームの高周波数領域での振幅が穏やかに低減することと、を含む、ことを特徴とする請求項１０に記載のデータ処理方法。

【請求項15】

データ処理システムであって、
データを処理するための少なくとも一つの命令セットが記憶されている少なくとも一つの記憶媒体と、
前記少なくとも一つの記憶媒体と通信的に接続される少なくとも一つのプロセッサとを含み、
ここで、前記システムが作動する場合、前記少なくとも一つのプロセッサは、前記少なくとも一つの命令セットを読み取り、且つ前記少なくとも一つの命令セットの指示に従って請求項８～１４のいずれか一項に記載のデータ処理方法を実行する、ことを特徴とするデータ処理システム。

【国際調査報告】