JP2006295927A - ランダムアクセスの遅延を最小化するビデオ復号化/符号化装置及び方法 - Google Patents

ランダムアクセスの遅延を最小化するビデオ復号化/符号化装置及び方法 Download PDF

Info

Publication number
JP2006295927A
JP2006295927A JP2006105297A JP2006105297A JP2006295927A JP 2006295927 A JP2006295927 A JP 2006295927A JP 2006105297 A JP2006105297 A JP 2006105297A JP 2006105297 A JP2006105297 A JP 2006105297A JP 2006295927 A JP2006295927 A JP 2006295927A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
enhancement layer
base layer
image
decoding
random access
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
JP2006105297A
Other languages
English (en)
Other versions
JP4467539B2 (ja
Inventor
Kwang-Yuel Ryu
光 烈 柳
Min-Kyu Park
民 奎 朴
Doug-Young Suh
徳 榮 徐
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Samsung Electronics Co Ltd
Original Assignee
Samsung Electronics Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Samsung Electronics Co Ltd filed Critical Samsung Electronics Co Ltd
Publication of JP2006295927A publication Critical patent/JP2006295927A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP4467539B2 publication Critical patent/JP4467539B2/ja
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04NPICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N19/00Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals
    • H04N19/50Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals using predictive coding
    • H04N19/59Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals using predictive coding involving spatial sub-sampling or interpolation, e.g. alteration of picture size or resolution
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B65CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
    • B65DCONTAINERS FOR STORAGE OR TRANSPORT OF ARTICLES OR MATERIALS, e.g. BAGS, BARRELS, BOTTLES, BOXES, CANS, CARTONS, CRATES, DRUMS, JARS, TANKS, HOPPERS, FORWARDING CONTAINERS; ACCESSORIES, CLOSURES, OR FITTINGS THEREFOR; PACKAGING ELEMENTS; PACKAGES
    • B65D23/00Details of bottles or jars not otherwise provided for
    • B65D23/12Means for the attachment of smaller articles
    • B65D23/14Means for the attachment of smaller articles of tags, labels, cards, coupons, decorations or the like
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B65CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
    • B65DCONTAINERS FOR STORAGE OR TRANSPORT OF ARTICLES OR MATERIALS, e.g. BAGS, BARRELS, BOTTLES, BOXES, CANS, CARTONS, CRATES, DRUMS, JARS, TANKS, HOPPERS, FORWARDING CONTAINERS; ACCESSORIES, CLOSURES, OR FITTINGS THEREFOR; PACKAGING ELEMENTS; PACKAGES
    • B65D25/00Details of other kinds or types of rigid or semi-rigid containers
    • B65D25/02Internal fittings
    • B65D25/04Partitions
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04NPICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N19/00Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals
    • H04N19/10Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals using adaptive coding
    • H04N19/102Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals using adaptive coding characterised by the element, parameter or selection affected or controlled by the adaptive coding
    • H04N19/103Selection of coding mode or of prediction mode
    • H04N19/107Selection of coding mode or of prediction mode between spatial and temporal predictive coding, e.g. picture refresh
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04NPICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N19/00Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals
    • H04N19/10Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals using adaptive coding
    • H04N19/102Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals using adaptive coding characterised by the element, parameter or selection affected or controlled by the adaptive coding
    • H04N19/103Selection of coding mode or of prediction mode
    • H04N19/114Adapting the group of pictures [GOP] structure, e.g. number of B-frames between two anchor frames
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04NPICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N19/00Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals
    • H04N19/10Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals using adaptive coding
    • H04N19/169Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals using adaptive coding characterised by the coding unit, i.e. the structural portion or semantic portion of the video signal being the object or the subject of the adaptive coding
    • H04N19/187Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals using adaptive coding characterised by the coding unit, i.e. the structural portion or semantic portion of the video signal being the object or the subject of the adaptive coding the unit being a scalable video layer
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04NPICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N19/00Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals
    • H04N19/30Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals using hierarchical techniques, e.g. scalability
    • H04N19/33Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals using hierarchical techniques, e.g. scalability in the spatial domain
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04NPICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N19/00Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals
    • H04N19/60Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals using transform coding
    • H04N19/61Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals using transform coding in combination with predictive coding
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B65CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
    • B65DCONTAINERS FOR STORAGE OR TRANSPORT OF ARTICLES OR MATERIALS, e.g. BAGS, BARRELS, BOTTLES, BOXES, CANS, CARTONS, CRATES, DRUMS, JARS, TANKS, HOPPERS, FORWARDING CONTAINERS; ACCESSORIES, CLOSURES, OR FITTINGS THEREFOR; PACKAGING ELEMENTS; PACKAGES
    • B65D2203/00Decoration means, markings, information elements, contents indicators
    • B65D2203/02Labels

Abstract

【課題】 ランダムアクセスの遅延を最小化するビデオ復号化/符号化装置及び方法を提供する。
【解決手段】 基本階層のイントラフレームの反復周期を向上階層のイントラフレームの反復周期より短く設定する符号化制御手段と、設定された反復周期によって原画像を縮小し、かつ符号化して基本階層のビットストリームを生成する基本階層符号化手段と、時間的に他の位置にある向上階層の画像及び基本階層のビットストリームを復号化した後、拡大した画像を参照して向上階層のビットストリームを生成する向上階層符号化手段と、を備えるランダムアクセスの遅延を最小化するビデオ符号化装置である。
【選択図】 図5

Description

本発明は、ランダムアクセスの遅延を最小化するビデオ復号化/符号化装置及び方法に係り、さらに詳細には、ビデオストリーミングサービスを受けるか、または圧縮された動画を再生する時、チャンネル変更後に新たな画面が浮かぶまでの遅延時間を短縮できる、ランダムアクセスの遅延を最小化するビデオ復号化/符号化装置及び方法に関する。
本発明と関連した技術であるMPEG2、MPEG4、H.263、H.264等のビデオ圧縮技術では、圧縮効率を高めるための3つの方式がある。
第1は、RGB入力をYCbCrの形態に変換する方式、すなわち、R、G、Bで重畳して存在する輝度及び色差情報をY及びCb、Crに変換することである。第2は、このように変換されたデータの空間的重畳性を除去することであって、一つの画面内に存在する空間的な類似性を離散余弦変換(DCT、Discrete Cosine Transform)、量子化及び可変長符号化(VLC、Variable Length Coding)などを利用して除去する。第3は、連続した画面の時間的重畳性を除去する連続したイメージは時間的に近い場合に類似した部分が多いということに着目する。このような時間的重畳性を除去することは、動き推定(ME、Motion Estimation)を通じて測定された動きベクトル(MV、Motion Vector)を利用し、DPCM(Differential Pulse Code Modulation)のような予測技法を利用する。
図1は、従来技術による単一階層符号化のI、P、Bフレームの配列及び参照形態を示す概念図である。
時間的重畳性を除去するために、MPEG技術では、図1のようにそれぞれのフレームのタイプを設定するが、フレームのタイプにはIntra(I)、Predictive(P)、Bi−directional(B)が存在し、Iフレームは独立したフレームであって、自体データだけでも復号化が可能である。Pフレームの場合、前のフレームを参照して復号化を行い、Bフレームの場合に前と後のIフレームまたはPフレームを参照して復号化を行う。ここで、GOP(Group of Picture)は、一つのIフレーム11から次のIフレーム14が出るまでのフレームの数であり、ここでのGOP値は9である。Pフレーム13は、Iフレーム11を参照せねばならず、Bフレーム12は、Iフレーム11及びPフレーム13を参照するか、左右のPフレームを参照する。符号化時、このように参照されたフレーム間の動き推定及び予測を利用して圧縮を行う。
図2は、従来技術による空間的階層符号化の過程を示すブロック図である。図2に示すように、ここで原画像は2つのビットストリームに分けられて符号化される。一つは、画面をダウンサンプリングして原本の1/4または1/16などのサイズに減らして符号化する基本階層符号化であり、他の一つは、原画像のサイズに符号化するが、基本階層符号化で生成したフレームとの差値をもって符号化する向上階層符号化である。
DCTは、フレームを周波数帯域に変形する過程であって、これは、人間の視覚能力が高周波より低周波に敏感な特性を利用したものである。DCTにより周波数領域に変更されたイメージは量子化過程を経て、高周波領域は少ないビットを使用し、低周波領域は多くのビットを使用するように変換される。このように変換されたイメージは、VLCを通じてさらに少ないビット率を持つビットストリームに変換される。
向上階層のビットストリームを生成するために、基本階層で量子化を経たデータは、逆量子化(IQ、Inverse Quanitzation)、逆DCT(IDCT、Inverse DCT)及びアップサンプリングを通じて原画像と同じサイズに復旧され、この復旧されたイメージと原画像との差値を得る。このように得られた差値を原画像と合せた後、基本階層の符号化に使われた方式の順にDCT、量子化及びVLCを経て向上階層ビットストリームを生成する。
図3は、従来技術による空間的階層復号化の過程を示すブロック図である。基本階層ビットストリームは、まず可変長復号化(VLD、Variable Length Decoding)を通じてIQのためのデータに変更される。IQを通じて画像は量子化以前の画像に復元される。量子化及びIQは損失変形であるために、IQを通じて復元された画像は量子化以前の画像と差が出る。このような差は、画質の差で現れるが、量子化時に画質の差を大きくしつつ圧縮効率を高めることもあり、画質の差を少なくしつつ圧縮効率を減らすこともある。このような画質の差及び圧縮効率の差は結局量子化時に決定される。一方、IDCT過程を経れば、周波数領域からイメージ領域に画像が復元される。
向上階層も基本階層と同じ方法で画像の復号化がなされる。基本階層で復元された画像をアップサンプリングした後、向上階層からVLD、IQ、IDCT過程を経て抽出された画像を合せれば、原画像を得るようになる。もちろんイメージが原画像と完全同じものではなく、ある程度差は発生する。この時、向上階層のビットストリームで復号化された画像が、基本階層のビットストリームで復号化された画像より一般的に画質がさらに優秀である。
図4は、従来技術による空間的階層符号化のI、P、Bフレームの配列及び参照形態を示す概念図である。一般的に基本階層のIフレームと向上階層のIフレームとが同じ時間軸に存在するように配置し、P及びBフレームも同じ時間軸に配置される。
一方、単一階層符号化方式でも空間的階層符号化方式でも一般的に最初の画面はIフレームから符号化を始め、以後にはPやBに符号化して初めてビット率を減らすことができる。しかし、P及びBフレームのみある場合には、一度エラーが生ずれば連続して画面が破られて復旧されず、ランダムアクセス時に復号化できない。したがって、中間にIフレームを挿入するが、これをイントラリフレッシュという。普通15フレームに一度イントラリフレッシュを行うが、1秒当たり30フレームの速度を持つ動画では0.5秒までの遅延が発生する問題が生じる。これは放送だけでなく、保存された動画の再生時も同じ問題が生じる。
また、図4に表示された空間的階層符号化構造の問題点は、Iフレームが基本階層と向上階層との同じ時間軸に同時に存在するために、Iフレームが位置する時間軸でのビット率がかなり高くなる。一般的にI:P:Bのビット率の比が概略的に8:3:2になるのに対し、この場合は、基本階層と向上階層とのIフレームが重畳するので、ビット率がIフレームに偏重する結果をもたらすという問題がある。
米国特許第6,057,884号公報
前記問題点を鑑みてなされたものであり、本発明の目的は、基本階層Iフレームの反復周期を向上階層Iフレームの反復周期より短く設定することによって、動画サービスのランダムアクセスの遅延を最小化し、空間的階層符号化(Spatial Scalable Coding)で生成されたビットストリームのビット率を平坦化するための、ランダムアクセスの遅延を最小化するビデオ符号化/復号化装置及び方法を提供するところにある。
前述した目的を達成するために、本発明によるランダムアクセスの遅延を最小化するビデオ符号化装置は、基本階層のイントラフレームの反復周期を向上階層のイントラフレームの反復周期より短く設定する符号化制御手段540と、前記設定された反復周期によって原画像を縮小し、かつ符号化して基本階層のビットストリームを生成する基本階層符号化手段510と、時間的に他の位置にある向上階層の画像及び前記基本階層のビットストリームを復号化した後、拡大した画像を参照して向上階層のビットストリームを生成する向上階層符号化手段520と、を備える。
望ましくは、本発明によるランダムアクセスの遅延を最小化するビデオ符号化装置は、前記設定された反復周期によって前記基本階層ビットストリームと前記向上階層ビットストリームとをマルチプレクシングするか、または優先順位を異ならせて復号化装置に伝送する伝送手段530をさらに含む。
また、前述した目的を達成するために、本発明によるランダムアクセスの遅延を最小化するビデオ復号化装置は、前記基本階層ビットストリームを復号化した後、原画像サイズに拡大する第1基本階層復号化手段610と、時間的に他の位置にある向上階層の画像及び前記復号化されて拡大された画像を参照して前記向上階層の画像を復号化する向上階層復号化手段630と、前記復号化された向上階層の画像のうちイントラフレームの再生時点以前には、前記復号化された基本階層の画像を拡大ディスプレイし、前記イントラフレームの再生時点からは前記復号化された向上階層の画像をディスプレイするように制御する復号化制御手段640と、を備える。望ましくは、前述した目的を達成するために、本発明によるランダムアクセスの遅延を最小化するビデオ復号化装置は、現在ディスプレイされる画面中にさらに他の画面をディスプレイするように、現在のチャンネルを除外した他チャンネルの基本階層の画像を同時に復号化する第2基本階層復号化手段620をさらに含む。
また、前述した目的を達成するために、本発明によるランダムアクセスの遅延を最小化するビデオ符号化方法は、基本階層のイントラフレームの反復周期を向上階層のイントラフレームの反復周期より短く設定する第1ステップと、前記設定された反復周期によって原画像を縮小し、かつ符号化して基本階層のビットストリームを生成する第2ステップと、時間的に他の位置にある向上階層の画像及び前記基本階層のビットストリームを復号化した後、拡大した画像を参照して向上階層のビットストリームを生成する第3ステップと、を備える。望ましくは、本発明によるランダムアクセスの遅延を最小化するビデオ符号化方法は、前記設定された反復周期によって前記基本階層ビットストリームと前記向上階層ビットストリームとをマルチプレクシングするか、または優先順位を異ならせて復号化装置に伝送する第4ステップをさらに含む。
また、前述した目的を達成するために、本発明によるランダムアクセスの遅延を最小化するビデオ復号化方法は、前記基本階層ビットストリームを復号化した後原画像サイズに拡大する第1ステップと、時間的に他の位置にある向上階層の画像及び前記復号化されて拡大された画像を参照して、向上階層の画像を復号化する第2ステップと、前記復号化された向上階層の画像のうち、イントラフレームの再生時点以前には前記復号化された基本階層の画像を拡大ディスプレイし、前記イントラフレームの再生時点からは前記復号化された向上階層の画像をディスプレイするように制御する第3ステップと、を備える。望ましくは、現在ディスプレイされる画面中にさらに他の画面をディスプレイするように、現在のチャンネルを除外した他チャンネルの基本階層の画像を同時に復号化する第4ステップをさらに含む。
本発明は、デジタルTVのような動画サービスで、基本階層のイントラフレームの反復周期を向上階層のイントラフレームの反復周期より短く設定することによって、ランダムアクセス時にビット率の増加を最小化しつつ遅延時間を最小化する効果がある。また、本発明によれば、向上階層のイントラフレームの時間的位置と基本階層のイントラフレームの時間的位置とを互いに不一致になるように設定することによって、ビット率がイントラフレームに集中してピークを形成することを防止してビット率の平坦化をもたらす効果がある。また、付随的効果として、PIP画面の複雑度を1/4または数十分の1に減らすことによってPIPを簡単に具現でき、無線網やインターネット網のように可用ビット率が可変的である場合、ネットワークの状況に合せて基本階層ストリームのみを伝送することもできる。
以下、本発明の望ましい実施形態について添付された図面を参照してさらに詳細に説明する。
図5は、本発明によるランダムアクセスの遅延を最小化するビデオ符号化装置を示すブロック図であり、図9は、本発明によるランダムアクセスの遅延を最小化するビデオ符号化方法を示すフローチャートである。
本発明で符号化方法の基本的な方式は、図2で説明した符号化方式に基づいている。しかし、ここでは、従来技術の空間的符号化方式と異なる点を中心に本発明の符号化方式を説明する。
まず、前記符号化制御手段540は、基本階層イントラフレームの反復周期を向上階層のイントラフレームの反復周期より短く設定する(S910)。なぜなら、前記基本階層を符号化する時、イントラリフレッシュを頻繁に行うほどランダムアクセスの遅延時間が短縮するためである。例えば、前記符号化制御手段540が、前記基本階層のイントラフレームの反復周期は3に、前記向上階層のイントラフレームの反復周期は15に設定する場合、すなわち、基本階層では3フレームごとにイントラリフレッシュを行い、向上階層では15フレームごとにイントラリフレッシュを行う場合、遅延時間は3/15、すなわち、1/5に短縮する効果がある。
一方、前記符号化制御手段540は、前記向上階層のイントラフレームの時間的位置と前記基本階層のイントラフレームの時間的位置とを互いに不一致になるように設定せねばならない。一般的にI:P:Bフレームのビット率の比が概略的に8:3:2になるので、Iフレームが基本階層と向上階層との同一時間軸に存在する場合、Iフレームが位置する時間軸でのビット率がかなり高くなるので、ビット率がIフレームに偏重する問題が発生する。ところが、前記向上階層のイントラフレームの時間的位置と前記基本階層のイントラフレームの時間的位置とを互いに不一致になるように設定すれば、このような問題を防止できる。図8は、従来技術による空間的階層符号化と、本発明によるビデオ符号化方式のビット率予想グラフとを比較した図面であるが、図8に示すように、本発明による場合、ビット率が相当部分低くなることが分かる。図8では、一つのGOPでI:P:Bフレームのビット率の比を概略的に8:3:2にし、基本階層対向上階層のビット率を60:40にした。この時、一つのGOPのビットの総和は28になる。したがって、従来技術では最初のフレームであるIフレームでのビットサイズは8であるが、本発明では約5.5のビットサイズを持つ。その結果、ピーク値を30%程減らすことができる。
前記基本階層符号化手段510は、前記反復周期によって原画像を縮小して符号化して基本階層のビットストリームを生成する(S920)。この時、前記基本階層符号化手段510は、原画像の縮小比率を任意の値に定めることができるが、2:1、4:1または8:1に設定することが、計算の便利性及び発明の具現可能性の側面で望ましい。
前記向上階層符号化手段520は、時間的に他の位置にある向上階層の画像及び前記基本階層のビットストリームを復号化した後、拡大した画像を参照して向上階層のビットストリームを生成する(S930)。ここで、時間的に他の位置にある向上階層の画像とは、現在符号化しようとする向上階層の画像と時間的に他の位置にある向上階層の画像を符号化して復号化した後の画像を意味する。一般的に開ループ方式と閉ループ方式のうち閉ループ方式に従うためである。時間的に他の位置の画像を参照するということは、動き補償に基づいた時間的予測を行うという意味であり、基本階層のビットストリームを復号化した後、拡大した画像を参照するということは、イントラBL予測を行うという意味である。
そして、前記伝送手段530は、前記設定された反復周期によって前記基本階層ビットストリームと前記向上階層ビットストリームとをマルチプレクシングするか、または優先順位を異ならせて復号化装置に伝送する(S940)。
図6は、本発明によるランダムアクセスの遅延を最小化するビデオ復号化装置を示すブロック図であり、図10は、本発明によるランダムアクセスの遅延を最小化するビデオ復号化方法を示すフローチャートである。
前記第1基本階層復号化手段610は、前記伝送手段530から基本階層ビットストリームを受信して復号化した後、原画像サイズに拡大して前記向上階層復号化手段630に送る役割を行う(S1010)。拡大された基本階層の画像は、向上階層イントラ(EI、Enhanced Intra)フレームの復号化に使われるか、向上階層の損失隠匿時に使われる。
前記第1基本階層復号化手段610から伝送された前記向上階層復号化手段630は、時間的に他の位置にある向上階層の画像及び前記復号化されて拡大された基本階層の画像を参照して、現在の向上階層の画像を復号化する役割を行う(S1020)。
前記復号化制御手段640は、前記復号化された向上階層の画像のうちイントラフレームの再生時点以前には前記復号化された基本階層の画像を拡大してディスプレイし、これまで受信される向上階層ビットストリームは捨てるように制御する。そして、前記イントラフレームの再生時点からは、前記復号化された向上階層の画像を画面表示手段650がディスプレイされるように制御する(S1030)。また、前記復号化制御手段640は、前記向上階層のビットストリームのデータ損失時に、時間的に他の位置にある向上階層のフレーム情報を利用するか、または前記基本階層の拡大されたフレーム情報を利用して損失を隠匿するように制御できる。この場合、基本階層ビットストリームの重要度が向上階層より高いために、まず伝送されるので損失可能性が一般的に低い。したがって、単純でありつつ動きが多い部分では基本階層の画像を利用し、動きが少なくて複雑な部分は時間的に先んじた以前の向上階層画像を利用することが望ましい。
前記第2基本階層復号化手段620は、現在ディスプレイされる画面中にさらに他の画面をディスプレイするPIP(ピクチャインピクチャ)を具現するために、現在のチャンネルを除外した他チャンネルの基本階層の画像を同時に復号化した後、前記復号化制御手段640の制御により前記画面表示手段650に伝送する(S1040)。この場合、同時に見ることができる画面の数は制限がなく、主画面は向上階層まで復号化してディスプレイし、PIPの小さな画面は基本階層の画像のみ復号化してディスプレイする。
図7は、本発明によるランダムアクセスの遅延を最小化するビデオ符号化のI、P、Bフレームの配列及び参照形態を示す概念図である。下段の小さな四角形の列でI(イントラ)及びP(プレディクティブ)は、基本階層の符号化フレームを表し、上段の大きい四角形の列は、向上階層の符号化フレームを表す。EI(エンハンスメントイントラ)フレームを符号化する時には基本階層のIフレームを参照する。本発明を使用せずに従来の技術によれば、GOPがランダムアクセスの遅延を決定するので、平均GOP/2の時間ほど遅延が生じる。しかし、本発明を使用すれば、平均N/2ほどの遅延が生じるので、従来技術に比べてN/GOPほど割合に遅延が減る。すなわち、図7では、基本階層のイントラフレームの反復周期(N)は3であり、向上階層のイントラフレームの反復周期(GOP)は9に設定した実施形態を示しているので、ランダムアクセスの遅延時間は3/9、すなわち、1/3に減る。
本発明は、ランダムアクセスの遅延を最小化するビデオ復号化/符号化装置の関連技術分野に好適に用いられる。
従来技術による単一階層符号化のI、P、Bフレームの配列及び参照形態を示す概念図である。 従来技術による空間的階層符号化の過程を示すブロック図である。 従来技術による空間的階層復号化の過程を示すブロック図である。 従来技術による空間的階層符号化のI、P、Bフレームの配列及び参照形態を示す概念図である。 本発明によるランダムアクセスの遅延を最小化するビデオ符号化装置を示すブロック図である。 本発明によるランダムアクセスの遅延を最小化するビデオ復号化装置を示すブロック図である。 本発明によるランダムアクセスの遅延を最小化するビデオ符号化のI、P、Bフレームの配列及び参照形態を示す概念図である。 従来技術による空間的階層符号化と、本発明によるビデオ符号化方式のビット率予想グラフとを比較した図である。 本発明によるランダムアクセスの遅延を最小化するビデオ符号化方法を示すフローチャートである。 本発明によるランダムアクセスの遅延を最小化するビデオ復号化方法を示すフローチャートである。
符号の説明
510 基本階層符号化手段
520 向上階層符号化手段
530 伝送手段
540 符号化制御手段

Claims (18)

  1. 基本階層のイントラフレームの反復周期を向上階層のイントラフレームの反復周期より短く設定する符号化制御手段と、
    前記設定された反復周期によって原画像を縮小し、かつ符号化して基本階層のビットストリームを生成する基本階層符号化手段と、
    時間的に他の位置にある向上階層の画像及び前記基本階層のビットストリームを復号化した後、拡大した画像を参照して向上階層のビットストリームを生成する向上階層符号化手段と、を含むランダムアクセスの遅延を最小化するビデオ符号化装置。
  2. 前記設定された反復周期によって前記基本階層ビットストリームと前記向上階層ビットストリームとをマルチプレクシングするか、または優先順位を異ならせて復号化装置に伝送する伝送手段をさらに含む請求項1に記載のランダムアクセスの遅延を最小化するビデオ符号化装置。
  3. 前記基本階層符号化手段は、原画像の縮小比率を2:1、4:1及び8:1のうちいずれか一つに設定する請求項1に記載のランダムアクセスの遅延を最小化するビデオ符号化装置。
  4. 前記符号化制御手段は、前記基本階層のイントラフレームの反復周期は3に、前記向上階層のイントラフレームの反復周期は15に設定する請求項1に記載のランダムアクセスの遅延を最小化するビデオ符号化装置。
  5. 前記符号化制御手段は、前記向上階層のイントラフレームの時間的位置と前記基本階層のイントラフレームの時間的位置とを互いに不一致になるように設定する請求項1に記載のランダムアクセスの遅延を最小化するビデオ符号化装置。
  6. 前記基本階層ビットストリームを復号化した後、原画像サイズに拡大する第1基本階層復号化手段と、
    時間的に他の位置にある向上階層の画像および前記復号化されて拡大された画像を参照して、前記向上階層の画像を復号化する向上階層復号化手段と、
    前記復号化された向上階層の画像のうちイントラフレームの再生時点以前には、前記復号化された基本階層の画像を拡大ディスプレイし、前記イントラフレームの再生時点からは前記復号化された向上階層の画像をディスプレイするように制御する復号化制御手段と、を備えるランダムアクセスの遅延を最小化するビデオ復号化装置。
  7. 現在ディスプレイされる画面中にさらに他の画面をディスプレイするように、現在のチャンネルを除外した他チャンネルの基本階層の画像を同時に復号化する第2基本階層復号化手段をさらに含む請求項6に記載のランダムアクセスの遅延を最小化するビデオ復号化装置。
  8. 前記復号化制御手段は、前記向上階層のビットストリームのデータ損失時、前記基本階層の拡大された画像情報を利用して損失を隠匿するように制御する請求項6に記載のランダムアクセスの遅延を最小化するビデオ復号化装置。
  9. 前記復号化制御手段は、前記向上階層のビットストリームのデータ損失時、時間的に他の位置にある向上階層の画像情報を利用して損失を隠匿するように制御する請求項6に記載のランダムアクセスの遅延を最小化するビデオ復号化装置。
  10. 基本階層のイントラフレームの反復周期を向上階層のイントラフレームの反復周期より短く設定する第1ステップと、
    前記設定された反復周期によって原画像を縮小し、かつ符号化して基本階層のビットストリームを生成する第2ステップと、
    時間的に他の位置にある向上階層の画像及び前記基本階層のビットストリームを復号化した後、拡大した画像を参照して向上階層のビットストリームを生成する第3ステップと、を含むランダムアクセスの遅延を最小化するビデオ符号化方法。
  11. 前記設定された反復周期によって前記基本階層ビットストリームと前記向上階層ビットストリームとをマルチプレクシングするか、または優先順位を異ならせて復号化装置に伝送する第4ステップをさらに含む請求項10に記載のランダムアクセスの遅延を最小化するビデオ符号化方法。
  12. 前記第1ステップは、前記基本階層のイントラフレームの反復周期は3に、前記向上階層のイントラフレームの反復周期は15に設定するステップである請求項10に記載のランダムアクセスの遅延を最小化するビデオ符号化方法。
  13. 前記第1ステップは、前記向上階層のイントラフレームの時間的位置と前記基本階層のイントラフレームの時間的位置とを互いに不一致になるように設定するステップである請求項10に記載のランダムアクセスの遅延を最小化するビデオ符号化方法。
  14. 前記第2ステップは、原画像の縮小比率を2:1、4:1及び8:1のうちいずれか一つに設定するステップである請求項10に記載のランダムアクセスの遅延を最小化するビデオ符号化方法。
  15. 前記基本階層ビットストリームを復号化した後原画像サイズに拡大する第1ステップと、
    時間的に他の位置にある向上階層の画像及び前記復号化されて拡大された画像を参照して、向上階層の画像を復号化する第2ステップと、
    前記復号化された向上階層の画像のうち、イントラフレームの再生時点以前には前記復号化された基本階層の画像を拡大ディスプレイし、前記イントラフレームの再生時点からは前記復号化された向上階層の画像をディスプレイするように制御する第3ステップと、を含むランダムアクセスの遅延を最小化するビデオ復号化方法。
  16. 現在ディスプレイされる画面中にさらに他の画面をディスプレイするように、現在のチャンネルを除外した他チャンネルの基本階層の画像を同時に復号化する第4ステップをさらに含む請求項15に記載のランダムアクセスの遅延を最小化するビデオ復号化方法。
  17. 前記第3ステップは、前記向上階層のビットストリームのデータ損失時、前記基本階層の拡大された画像情報を利用して損失を隠匿するように制御するステップである請求項15に記載のランダムアクセスの遅延を最小化するビデオ復号化方法。
  18. 前記第3ステップは、前記向上階層のビットストリームのデータ損失時、時間的に他の位置にある向上階層の画像情報を利用して損失を隠匿するように制御するステップである請求項15に記載のランダムアクセスの遅延を最小化するビデオ復号化方法。
JP2006105297A 2005-04-14 2006-04-06 ランダムアクセスの遅延を最小化するビデオ符号化装置及び方法 Expired - Fee Related JP4467539B2 (ja)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR20050031114A KR100643291B1 (ko) 2005-04-14 2005-04-14 랜덤 엑세스의 지연을 최소화하는 비디오 복부호화 장치 및방법

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2006295927A true JP2006295927A (ja) 2006-10-26
JP4467539B2 JP4467539B2 (ja) 2010-05-26

Family

ID=36677075

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2006105297A Expired - Fee Related JP4467539B2 (ja) 2005-04-14 2006-04-06 ランダムアクセスの遅延を最小化するビデオ符号化装置及び方法

Country Status (5)

Country Link
US (1) US20060233235A1 (ja)
EP (1) EP1713280A3 (ja)
JP (1) JP4467539B2 (ja)
KR (1) KR100643291B1 (ja)
CN (1) CN100542282C (ja)

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2011528529A (ja) * 2008-07-16 2011-11-17 トムソン ライセンシング 符号化効率を向上させるための高速チャネル変更のスケーラブルビデオ符号化方法
JP2011529321A (ja) * 2008-07-26 2011-12-01 トムソン ライセンシング スケーラブルビデオコーディング(svc)を使用する高速チャネル変更アプリケーションのためのリアルタイムトランスポートプロトコル(rtp)パケット化方法
JP2012519444A (ja) * 2009-03-02 2012-08-23 トムソン ライセンシング ピクチャ系列を表示する方法及び装置
JP2012525076A (ja) * 2009-04-24 2012-10-18 デルタ・ヴィディオ・インコーポレイテッド デジタルビデオ配信システムにおける即時マルチチャネルビデオコンテンツブラウジングのためのシステム、方法、およびコンピュータ可読媒体
JP2015526017A (ja) * 2012-07-06 2015-09-07 サムスン エレクトロニクス カンパニー リミテッド ランダムアクセスのためのマルチレイヤビデオ符号化方法及びその装置、並びにランダムアクセスのためのマルチレイヤビデオ復号化方法及びその装置
JP2016174363A (ja) * 2009-09-22 2016-09-29 クゥアルコム・インコーポレイテッドQualcomm Incorporated シグナリング又はブロック生成を用いた拡張ブロック−要求ストリーミングシステム
US9917874B2 (en) 2009-09-22 2018-03-13 Qualcomm Incorporated Enhanced block-request streaming using block partitioning or request controls for improved client-side handling

Families Citing this family (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
BRPI0622064A2 (pt) * 2006-10-25 2014-05-27 Thomson Licensing Novos elementos de sintaxe para padrões de codificação de vídeo com fornecimento de suporte para capacitação de profundidade de bit de cor
CN100499815C (zh) * 2007-01-12 2009-06-10 清华大学 一种支持视频帧随机读取的视频编解码方法
CA2704490A1 (en) * 2007-11-05 2009-05-14 Thomson Licensing A scalable video coding method for fast channel change and increased error resilience
EP2225882A2 (fr) 2007-11-30 2010-09-08 France Telecom Procede de codage d'un flux video echelonnable a destination d'utilisateurs de differents profils
KR100938553B1 (ko) * 2007-12-18 2010-01-22 한국전자통신연구원 스케일러블 영상 부/복호화기에서 주변 블록 정보를 이용한바운더리 처리 방법 및 장치
JP5369599B2 (ja) * 2008-10-20 2013-12-18 富士通株式会社 映像符号化装置、映像符号化方法
KR100958253B1 (ko) * 2008-10-21 2010-05-17 인하대학교 산학협력단 블록 단위 스케러블 부호화기, 복호화기 및 그 방법
CN103118272A (zh) * 2013-02-22 2013-05-22 浪潮齐鲁软件产业有限公司 一种多场景数字电视的实现方法
US20140301488A1 (en) * 2013-04-08 2014-10-09 General Instrument Corporation Derivation of resampling filters for scalable video coding
DE102014006080A1 (de) * 2014-04-25 2015-10-29 Unify Gmbh & Co. Kg Verfahren und Vorrichtung zur Übermittlung von kodierten Mediendaten

Family Cites Families (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3070110B2 (ja) * 1991-02-27 2000-07-24 日本電気株式会社 動画像信号の伝送システム
JP3511315B2 (ja) * 1994-08-08 2004-03-29 三菱電機株式会社 光ディスク、その再生装置、および再生方法、並びに光ディスクの記録装置および記録方法
CA2208950A1 (en) 1996-07-03 1998-01-03 Xuemin Chen Rate control for stereoscopic digital video encoding
JPH10257502A (ja) * 1997-03-17 1998-09-25 Matsushita Electric Ind Co Ltd 階層画像符号化方法、階層画像多重化方法、階層画像復号方法及び装置
FI109393B (fi) * 2000-07-14 2002-07-15 Nokia Corp Menetelmä mediavirran enkoodaamiseksi skaalautuvasti, skaalautuva enkooderi ja päätelaite
US7010043B2 (en) * 2001-07-05 2006-03-07 Sharp Laboratories Of America, Inc. Resolution scalable video coder for low latency
JP2003152752A (ja) * 2001-08-29 2003-05-23 Matsushita Electric Ind Co Ltd データ送受信方法
JP3708532B2 (ja) 2003-09-08 2005-10-19 日本電信電話株式会社 ステレオ動画像符号化方法および装置と、ステレオ動画像符号化処理用プログラムおよびそのプログラムの記録媒体

Cited By (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US11477253B2 (en) 2006-06-09 2022-10-18 Qualcomm Incorporated Enhanced block-request streaming system using signaling or block creation
JP2011528529A (ja) * 2008-07-16 2011-11-17 トムソン ライセンシング 符号化効率を向上させるための高速チャネル変更のスケーラブルビデオ符号化方法
JP2011529321A (ja) * 2008-07-26 2011-12-01 トムソン ライセンシング スケーラブルビデオコーディング(svc)を使用する高速チャネル変更アプリケーションのためのリアルタイムトランスポートプロトコル(rtp)パケット化方法
JP2012519444A (ja) * 2009-03-02 2012-08-23 トムソン ライセンシング ピクチャ系列を表示する方法及び装置
JP2012525076A (ja) * 2009-04-24 2012-10-18 デルタ・ヴィディオ・インコーポレイテッド デジタルビデオ配信システムにおける即時マルチチャネルビデオコンテンツブラウジングのためのシステム、方法、およびコンピュータ可読媒体
JP2016174363A (ja) * 2009-09-22 2016-09-29 クゥアルコム・インコーポレイテッドQualcomm Incorporated シグナリング又はブロック生成を用いた拡張ブロック−要求ストリーミングシステム
US9917874B2 (en) 2009-09-22 2018-03-13 Qualcomm Incorporated Enhanced block-request streaming using block partitioning or request controls for improved client-side handling
US10855736B2 (en) 2009-09-22 2020-12-01 Qualcomm Incorporated Enhanced block-request streaming using block partitioning or request controls for improved client-side handling
US11743317B2 (en) 2009-09-22 2023-08-29 Qualcomm Incorporated Enhanced block-request streaming using block partitioning or request controls for improved client-side handling
US11770432B2 (en) 2009-09-22 2023-09-26 Qualcomm Incorporated Enhanced block-request streaming system for handling low-latency streaming
JP2015526017A (ja) * 2012-07-06 2015-09-07 サムスン エレクトロニクス カンパニー リミテッド ランダムアクセスのためのマルチレイヤビデオ符号化方法及びその装置、並びにランダムアクセスのためのマルチレイヤビデオ復号化方法及びその装置

Also Published As

Publication number Publication date
KR100643291B1 (ko) 2006-11-10
KR20060108887A (ko) 2006-10-18
EP1713280A2 (en) 2006-10-18
JP4467539B2 (ja) 2010-05-26
CN100542282C (zh) 2009-09-16
US20060233235A1 (en) 2006-10-19
EP1713280A3 (en) 2010-11-24
CN1848954A (zh) 2006-10-18

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP4467539B2 (ja) ランダムアクセスの遅延を最小化するビデオ符号化装置及び方法
US7844166B2 (en) Reproduction device, video decoding device, synchronization/reproduction method, program and recording medium
JP3979897B2 (ja) 映像圧縮ビットストリームのトランスコーディング方法
US7010043B2 (en) Resolution scalable video coder for low latency
US20070009039A1 (en) Video encoding and decoding methods and apparatuses
US20020122491A1 (en) Video decoder architecture and method for using same
US20060285586A1 (en) Methods and systems for achieving transition effects with MPEG-encoded picture content
EP1553779A1 (en) Data reduction of video streams by selection of frames and partial deletion of transform coefficients
US20160127728A1 (en) Video compression apparatus, video playback apparatus and video delivery system
JPH07203433A (ja) デジタル画像符号化方法及びデジタル画像復号化方法
WO2002001883A1 (en) Image encoder and image encoding method
JP2001285876A (ja) 画像符号化装置とその方法、ビデオカメラ、画像記録装置、画像伝送装置
JP7026450B2 (ja) 送信装置、送信方法、受信装置および受信方法
JP5508024B2 (ja) ビデオ信号を符号化するための方法及びシステム、符号化されたビデオ信号、並びに、ビデオ信号を復号するための方法及びシステム
CN112235606A (zh) 一种多层视频处理方法、系统和可读存储介质
US20080117970A1 (en) Method and apparatus for encoding and decoding rgb image
JP2002142227A (ja) 映像信号の階層型符号化装置および階層型復号化装置
JP4043406B2 (ja) 画像復号方法と装置、およびそれらを利用可能なテレビジョン受信装置
JP3703088B2 (ja) 拡張画像符号化装置及び拡張画像復号化装置
JP2004200760A (ja) 画像処理方法および装置
KR100734141B1 (ko) 복수의 프레임을 참조하는 시간적 및 공간적 스케일러블인코딩 및 디코딩 방법과 그 장치
JP2008526077A (ja) ビデオストリーム変更装置
EP3777201A1 (en) Creating different video stream representations
JPH1168881A (ja) データストリーム処理装置及び方法
JP2002057986A (ja) 復号装置および方法、並びに記録媒体

Legal Events

Date Code Title Description
A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20090602

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20090902

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20090929

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20100104

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20100126

A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20100223

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130305

Year of fee payment: 3

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20140305

Year of fee payment: 4

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees