JP2003512787A - 微細粒状スケーラブルビデオ用の残差信号を符号化及び復号するシステム及び方法 - Google Patents

微細粒状スケーラブルビデオ用の残差信号を符号化及び復号するシステム及び方法

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Abstract

(57)【要約】 ビデオエンコーダとビデオデコーダとが開示されている。上記ビデオエンコーダは、ビデオフレームの入力ストリームを入力すると共にストリーミングビデオ受信機に送信するための圧縮された基本レイヤビデオデータを発生するような基本レイヤ回路を有している。上記ビデオエンコーダは、元の変換係数（Ｏ）と再現された基本レイヤ変換係数（Ｂ）とを入力して、これら元の変換係数（Ｏ）と再現された基本レイヤ変換係数（Ｂ）との間の差に比例する残差信号（Ｒ）を発生するような拡張レイヤ回路も有している。該拡張レイヤ回路は、上記ストリーミングビデオ受信機に対して、上記残差信号（Ｒ）の符号及び該残差信号（Ｒ）のビット面を符号化し及び送出する。上記ビデオデコーダは、再現される基本レイヤ変換係数を決定する基本レイヤ回路と、再現される拡張レイヤ変換係数を決定する拡張レイヤ回路とを有している。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【技術分野】
本発明は、 １．１９９９年７月６日に出願された“選択的品質向上を伴う微細粒状スケーラ
ブルビデオのためのシステム及び方法”なる名称の米国特許出願第09/347882号
； ２．１９９９年７月６日に出願された“基本レイヤ符号化情報を用いた改善され
た微細粒状スケーラブルビデオのためのシステム及び方法”なる名称の米国特許
出願第09/347881号；及び ３．１９９９年１０月１日に出願された“基本レイヤ量子化データを用いて拡張
レイヤデータを符号化及び復号するシステム及び方法”なる名称の米国特許出願
第09/411464号、 に開示されたシステム及び方法に関する。
【０００２】 上記出願は、本発明の譲受人に共通に譲渡されている。これらの関連する特許
出願の開示内容は、参照することにより、全ての目的に関してあたかも本明細書
に全て記載されているように本明細書に組み込まれるものとする。
【０００３】 本発明は、広くはビデオ符号化システムに関するもので、更に詳細にはストリ
ーミング型ビデオデータ用の符号化システム及び復号システムに関するものであ
る。
【０００４】
【背景技術】
近年、インターネットを含むデータネットワーク上のマルチメディア・コンテ
ンツのリアルタイム・ストリーミングは益々普通のアプリケーションとなってき
ている。ニュース・オンデマンド、生のネットワークテレビジョン視聴及びビデ
オ会議のような広範囲の対話型及び非対話型のマルチメディア・アプリケーショ
ンは、なかでも、端間ストリーミング型ビデオ技術に依存している。先ず“非リ
アルタイム”で取り込み、後に“リアルタイム”で視聴又は再生することができ
る“ダウンロードされた”ビデオファイルと異なり、ストリーミング型ビデオア
プリケーションは、ビデオ信号をリアルタイムで復号及び表示しなければならな
いビデオ受信機に対し、該ビデオ信号を符号化すると共にデータネットワークを
介して送信するビデオ送信機を必要とする。
【０００５】 広範囲の処理能力を備えたデコーダを採用しているシステムにおいて使用され
る多くのマルチメディア・アプリケーション及びサービスにとっては、スケーラ
ブル（scalable：拡縮可能な）ビデオ符号化は望ましい特徴である。拡縮可能性
は、低計算能力しか備えないプロセッサが当該スケーラブルビデオストリームの
部分集合のみを復号するのを可能にする。スケーラブルビデオの他の用途は、変
化し得る伝送帯域幅を伴う環境においてである。これらの環境においては、低ア
クセス帯域幅の受信機はスケーラブルビデオストリームの部分集合のみを受信し
、従って復号し、該部分集合の量は利用可能な帯域幅に比例したものとなる。
【０００６】 幾つかのビデオ拡縮可能性の方法が、ＭＰＥＧ−２及びＭＰＥＧ−４のような
先導的ビデオ圧縮規格により採用されている。これらの規格には、時間的、空間
的及び品質（例えば、信号対雑音比（ＳＮＲ））の拡縮可能性の型式が定義され
ている。これらの方法の全ては、基本レイヤ（basic layer:ＢＬ）と拡張レイヤ
（enhancement layer:ＥＬ）とからなっている。スケーラブルビデオストリーム
の基本レイヤ部は、通常、当該ストリームを復号するのに必要とされる最少量の
データを表している。該ストリームの拡張レイヤは追加の情報を表し、従って、
受信機により復号された場合に当該ビデオ信号の表示を向上させる。
【０００７】 例えば、インターネットのような変化し得る帯域幅のシステムにおいては、基
本レイヤの伝送レートは、当該可変帯域幅システムの最小の保証された伝送レー
トで確立することができる。従って、加入者が２５６kbpsなる最小の保証された
伝送レートを有している場合は、基本レイヤレートも２５６kbpsで確立すること
ができる。実際の利用可能な帯域幅が３８４kbpsである場合、余分な１２８kbps
の帯域幅は、基本レイヤレートで伝送される基本信号を改善するために拡張レイ
ヤにより使用することができる。
【０００８】 ビデオ拡縮可能性の各型式に関して、或る拡縮可能性の構造が識別される。該
拡縮可能性構造は、基本レイヤの画像及び拡張レイヤの画像の間の関係を定義す
る。或る類の拡縮可能性は、微細粒状拡縮可能性である。この型式の拡縮可能性
を用いて符号化された画像は、漸進的に復号することができる。言い換えると、
デコーダは画像を、当該画像を符号化するのに使用されたデータの部分集合のみ
を用いて復号し及び表示することができる。より多くのデータが受信されるにつ
れて、復号される画像の品質は、完全な情報が受信され、復号され且つ表示され
るまで、漸進的に向上される。
【０００９】 提案されているＭＰＥＧ−４規格は、ビデオ電話、移動体マルチメディア／オ
ーディオビジュアル通信、マルチメディアＥメイル、リモートセンシング、対話
型ゲーム等のような非常に低いビットレートに基づくビデオストリーミング・ア
プリケーションを対象とするものである。ＭＰＥＧ−４規格内では、微細粒状拡
縮可能性（ＦＧＳ）は、ネットワーク化されたビデオ配信にとっては必須の技術
であるとして認識されている。ＦＧＳは、ビデオが不均質なネットワーク上をリ
アルタイムでストリームされるようなアプリケーションを主として目標としてい
る。ＦＧＳは、一連のビデオレートに対して一度コンテンツを符号化し、ビデオ
送信サーバが当該ビットストリームに関する深い知識又は斯かるストリームの解
析なしで、送信レートを動的に変更するのを可能にすることにより帯域幅の適応
性を得る。
【００１０】 従来のＦＧＳ技術内での重要な優先度は、フレーム内符号化された拡張レイヤ
の符号化効率及び視覚品質を改善することである。これは、拡張レイヤの圧縮に
対して、非スケーラブルな（例えば、単一レイヤの）又は少ない粒度の（例えば
、多レベルのＳＮＲ拡縮可能性の）符号化方法の代わりにＦＧＳ技術を採用する
ことを正当化するために必要である。
【００１１】 ウェーブレット、ビット面（bit plane）ＤＣＴ及び整合追求を含み、拡張レ
イヤのＦＧＳ圧縮に関して多くのビデオ符号化技術が提案されている。１９９９
年３月の韓国、ソウルにおけるＭＰＥＧ−４会議で、オプチビジョンにより提案
されたビット面ＤＣＴ解決法が基準として選択された。ＦＧＳに関して基準とし
て採用されたビット面符号化方法は、エンコーダ側における下記のステップを含
んでいる。 １．元の各ＤＣＴ係数から基本レイヤの量子化及び逆量子化の後の再現されたＤ
ＣＴ係数を減算することによる、ＤＣＴドメインでの残差計算、 ２．ビデオ対象面（ＶＯＰ）における残差信号の全ての絶対値のうちの最大値、
及びこの最大値を表すための最大ビット数ｎの決定、 ３．ＶＯＰ内の各ブロックに対する、二進フォーマットでｎビットによる上記残
差信号の各絶対値の表現、及びｎビット面の形成、 ４．上記残差信号の絶対値のビット面符号化、及び ５．基本レイヤで零に量子化されるＤＣＴ係数の符号の符号化。
【００１２】 これらの符号化ステップは、デコーダ側では逆となる。ＤＣＴ係数の上記ビッ
ト面符号化の現在の実施化は基本レイヤの量子化情報に依存するということに注
意することが重要である。拡張レイヤへの入力信号は、主として、動き補償され
た画像の元のＤＣＴ係数と、基本レイヤの符号化の間に使用された低側量子化セ
ル境界の係数との間の差として計算される（これは、基本レイヤの再現されたＤ
ＣＴ係数が零でない場合に当てはまる；それ以外では、零が減算値として使用さ
れる）。ここでは“残差信号”と呼ぶ拡張レイヤ信号は、次いで、ビット面毎に
圧縮される。上記残差信号を計算するために、低側量子化セル境界が“基準”信
号として使用されるので、該残差信号は、基本レイヤのＤＣＴが零に量子化され
る場合を除き、常に正となる。このように、残差信号の符号ビットを符号化する
必要はない。
【００１３】 ストリーミング・ビデオを符号化及び復号する既存の方法の１つの重大な欠点
は、その複雑さにある。量子化パラメータのような大量の情報が、基本レイヤエ
ンコーダと拡張レイヤエンコーダとの間、及び基本レイヤデコーダと拡張レイヤ
デコーダとの間で伝送されねばならない。更に、拡張レイヤにおける残差信号の
符号化及び復号は、基本レイヤＤＣＴが零に量子化されるか否かに依存するよう
な条件付き処理である。このことは、使用されるコーダ／デコーダ（即ち、コー
デック）に更に複雑さを追加する。
【００１４】 従って、現状技術においてはストリーミング・ビデオ・システムに使用するた
めの改善されたエンコーダ及び符号化技術に対する要求がある。特に、上記残差
信号を符号化及び復号するための簡単な方法を使用するようなエンコーダ及びデ
コーダに対する要求が存在する。更に詳細には、基本レイヤＤＣＴが零に量子化
されるか否かに基づかないような符号化技術に対する要求がある。更に、基本レ
イヤＤＣＴが零に量子化されるかに基づかないような復号技術に対する要求も存
在する。
【００１５】
【発明の開示】
従来技術の上述した欠点に対処するため、本発明の主たる目的は、拡張レイヤ
の圧縮方法の複雑さを低減する新たな技術を提供することにある。本発明は、例
えばＭＰＥＧ−４規格内で基準として現在採用されている残差ＤＣＴ係数のビッ
ト面圧縮方法の複雑さを低減する技術を提案するものである。しかしながら、こ
の提案された改善策はＤＣＴ変換のみに限定されるものではないということを理
解することが重要である。当業者であれば、本発明の原理が基本及び拡張レイヤ
の圧縮のための他の変換（例えば、ウェーブレット）にも成功裏に適用すること
ができることを容易に理解するであろう。しかしながら、以下の説明においては
、ＤＣＴ係数が説明の目的のためにのみ使用される。
【００１６】 従って、本発明の有利な実施例においては、ビデオフレームの入力ストリーム
を受信すると共に、該ストリームからストリーミング・ビデオ受信機への送信に
適した圧縮された基本レイヤビデオデータを発生することができる基本レイヤ回
路を有するようなビデオエンコーダが提供される。該基本レイヤビデオデータは
、上記ビデオフレームの入力ストリームに関連する複数の元の変換係数（Ｏ）と
、該複数の元の変換係数を量子化し及び逆量子化することにより発生された複数
の再現された基本レイヤ変換係数（Ｂ）とを有している。上記ビデオエンコーダ
は、更に、上記複数の元の変換係数（Ｏ）と上記複数の再現された基本レイヤ変
換係数（Ｂ）とを受信すると共に、これら係数から残差信号（Ｒ）を発生するこ
とができる拡張レイヤ回路を有している。該残差信号（Ｒ）は、上記複数の元の
変換係数（Ｏ）と上記複数の再現された基本レイヤ変換係数（Ｂ）との間の差に
比例する。上記拡張レイヤ回路は、ストリーミング・ビデオ受信機に対して上記
残差信号（Ｒ）の符号を符号化し且つ送信する。本発明の一実施例においては、
上記基本レイヤ回路は上記複数の変換係数（Ｏ）を発生することができる変換回
路を有している。
【００１７】 本発明の他の実施例においては、上記変換回路は離散コサイン変換（ＤＣＴ）
回路である。
【００１８】 本発明の更に他の実施例においては、上記基本レイヤ回路は、上記複数の元の
変換係数（Ｏ）から上記複数の再現された基本レイヤ変換係数（Ｂ）を発生する
ことができる量子化回路と逆量子化回路とを有している。
【００１９】 本発明の更に他の実施例においては、上記拡張レイヤ回路は、上記複数の元の
変換係数（Ｏ）と上記複数の再現された基本レイヤ変換係数（Ｂ）とを比較する
ことができる残差計算回路を有している。
【００２０】 本発明はデコーダとして実施化することもできる。本発明の有利な実施例によ
れば、圧縮された基本レイヤビデオデータを受信すると共に、このデータから該
基本レイヤビデオデータを量子化し及び逆量子化することにより発生された複数
の再現された基本レイヤ変換係数（Ｂ）を決定することができる基本レイヤ回路
を有するようなビデオデコーダが提供される。該ビデオデコーダは、更に、上記
の圧縮された基本レイヤビデオデータに関連する拡張レイヤビデオデータを受信
すると共に、該データから残差信号（Ｒ）と該残差信号（Ｒ）に関連する符号と
を決定することができる拡張レイヤ回路を有している。該拡張レイヤ回路は、更
に、上記残差信号（Ｒ）と上記複数の再現された基本レイヤ変換係数（Ｂ）とか
ら複数の拡張レイヤ変換係数（Ｅ）を再現することができる。
【００２１】 本発明の一実施例においては、上記拡張レイヤ回路は、上記複数の再現された
拡張レイヤ変換係数（Ｅ）から複数の伸張された拡張レイヤビデオフレームを発
生することができる逆変換回路を有している。
【００２２】 本発明の他の実施例においては、上記逆変換回路は逆離散コサイン変換（ＩＤ
ＣＴ）回路である。
【００２３】 本発明の更に他の実施例においては、上記拡張レイヤ回路は、上記残差信号（
Ｒ）と上記複数の再現された基本レイヤ変換係数（Ｂ）とを加算することができ
る計算回路を有している。
【００２４】 本発明の更に他の実施例においては、上記拡張レイヤ回路は、上記拡張レイヤ
ビデオデータを受信すると共に、このデータから上記残差信号（Ｒ）と該残差信
号（Ｒ）に関連する上記符号とを決定することができる拡張レイヤ復号回路を有
している。
【００２５】 上記は、当業者が以下の“発明の詳細な説明”をより良く理解することができ
るように、本発明の特徴及び技術的利点をかなり広く概括した。本発明の請求項
の要旨を形成するような本発明の更なる特徴及び利点を以下に述べる。当業者は
、開示された技術思想及び特定の実施例を、本発明と同様の目的を達成するため
の他の構成を変更又は設計するための基礎として容易に利用することができると
理解すべきである。また、当業者は斯様な等価な構成が、広い形での本発明の趣
旨及び簡易から逸脱するものではないと理解すべきである。
【００２６】 “発明の詳細な説明を”開始する前に、この明細書を通して使用される幾つか
の用語及び表現の定義を示すことが有効であろう。“含む”及び“有する”なる
用語並びにその派生語は、限定なしで含むことを意味する。“又は”なる用語は
包括的なもので、及び／又は、を意味する。“関連する”及び“それに関連する
”なる表現並びにその派生表現は、含む、含まれる、相互に関連させる、包含す
る、包含される、接続する、結合する、通信可能である、共動する、インターリ
ーブする、併置する、近接する、拘束される、持つ、特性を持つ、等々を意味す
ることができる。“コントローラ”、“プロセッサ”又は“装置”なる用語は、
少なくとも１つの動作を制御する何らかの装置、システム又はそれらの一部を意
味し、斯かる装置はハードウェア、ファームウェア若しくはソフトウェア又はそ
れらの少なくとも２つの何らかの組合せで実施化することができる。何れかの特
別なコントローラに関連する機能は、局部的又は遠隔的に拘わらず集中又は分散
することができることに注意されたい。この明細書の全体を通して幾つかの用語
及び表現に関する定義がなされており、当業者は、殆どの場合ではなくても多く
においては斯かる定義は斯様に定義された用語及び表現の以前の及び将来の使用
に当てはまると理解すべきである。
【００２７】 本発明及び本発明の利点の一層完全な理解のためには、添付図面を参照してな
される以下の説明を参照されたいが、これら図面において同様の符号は同様の対
象を示している。
【００２８】
【発明を実施するための最良の形態】
本明細書における以下に述べる図１ないし図７及び本発明の原理を説明するた
めに使用する種々の実施例は、解説のみのものであり、如何なるやり方にせよ本
発明の範囲を限定するものと見なしてはならない。当業者であれば、本発明の原
理は如何なる適切に構成されたビデオエンコーダ及びビデオデコーダにおいても
実施することができることを理解するであろう。
【００２９】 図１は、本発明の一実施例による、ストリーミングビデオ送信機１１０からデ
ータネットワーク１２０を介して例示的ストリーミングビデオ受信機１３０のよ
うな１以上のストリーミングビデオ受信機へのストリーミングビデオの端間伝送
を行うためのビデオ伝送システムを図示している。アプリケーションに応じて、
ストリーミングビデオ送信機１１０は、データネットワークサーバ、テレビジョ
ン局送信機、ケーブルネットワーク又は卓上パーソナルコンピュータ（ＰＣ）等
を含む種々のビデオフレーム源の何れかであり得る。
【００３０】 ストリーミングビデオ送信機１１０は、ビデオフレーム源１１２と、ビデオエ
ンコーダ１１４と、記憶部１１５と、エンコーダバッファ１１６とを有している
。ビデオフレーム源１１２は、テレビジョンアンテナ及び受信機ユニット、ビデ
オカセットプレーヤ、ビデオカメラ並びに“生の”ビデオクリップを記憶するこ
とができるディスク記憶装置等を含む、一連の圧縮されていないビデオフレーム
を発生することが可能な如何なる装置でもよい。上記の圧縮されていないビデオ
フレームは、所与の画像レート（即ち“ストリーミング・レート”）でビデオエ
ンコーダ１１４に入り、ＭＰＥＧ−４エンコーダのような何れかの既知の圧縮ア
ルゴリズム又は装置により圧縮される。次いで、ビデオエンコーダ１１４は、デ
ータネットワーク１２０を経ての送信の準備としてのバッファリングのために、
上記の圧縮されたビデオフレームをエンコーダバッファ１１６に伝送する。デー
タネットワーク１２０は如何なる適切なネットワークでもよく、インターネット
のような公衆データネットワーク及び企業が所有するローカルエリアネットワー
ク（ＬＡＮ）又は広域ネットワーク（ＷＡＮ）のような専用データネットワーク
の両方の部分を含むことができる。
【００３１】 ストリーミングビデオ受信機１３０は、デコーダバッファ１３２と、ビデオデ
コーダ１３４と、記憶部１３５と、ビデオディスプレイ１３６とを有している。
アプリケーションに応じて、ストリーミングビデオ受信機は、テレビジョン受信
機、卓上パーソナルコンピュータ（ＰＣ）又はビデオカセットレコーダ（ＶＣＲ
）等を含む、種々のビデオフレーム受信機の何れかであり得る。デコーダバッフ
ァ１３２は、データネットワーク１２０から圧縮されたストリーミングビデオフ
レームを受信し且つ記憶する。次いで、デコーダバッファ１３２は該圧縮された
ビデオフレームを、必要に応じてビデオデコーダ１３４に伝送する。ビデオデコ
ーダ１３４は上記ビデオフレームを、当該ビデオフレームがビデオエンコーダ１
１４により圧縮されたのと同一のレート（理想的には）で、伸張する。ビデオデ
コーダ１３４は該伸張されたフレームを、ビデオディスプレイ１３６の画面上で
再生するためにビデオディスプレイ１３６に伝送する。
【００３２】 本発明の有利な実施例においては、ビデオエンコーダ１１４は、標準のＭＰＥ
Ｇエンコーダのような通常のデータプロセッサにより実行されるソフトウェアプ
ログラムとして実施化することができる。斯様な実施化において、ビデオエンコ
ーダ１１４は、記憶部１１５に記憶されたコンピュータが実行可能な複数の命令
を有することができる。記憶部１１５は、固定磁気ディスク、取り外し可能な磁
気ディスク、ＣＤ−ＲＯＭ、磁気テープ及びビデオディスク等を含む、如何なる
型式のコンピュータ記憶媒体も有することができる。更に、本発明の有利な実施
例においては、ビデオデコーダ１３４も、従来のＭＰＥＧデコーダのような通常
のデータプロセッサにより実行されるソフトウェアプログラムとして実施化する
ことができる。斯様な実施化において、ビデオデコーダ１３４は、記憶部１３５
に記憶されたコンピュータが実行可能な複数の命令を有することができる。記憶
部１３５は、固定磁気ディスク、取り外し可能な磁気ディスク、ＣＤ−ＲＯＭ、
磁気テープ及びビデオディスク等を含む、如何なる型式のコンピュータ記憶媒体
も有することができる。
【００３３】 図２は、従来技術の一実施例による例示的なビデオエンコーダ２００を図示し
ている。該ビデオエンコーダ２００は基本レイヤ符号化ユニット２１０と、拡張
レイヤ符号化ユニット２５０とを有している。該ビデオエンコーダ２００は元の
ビデオ信号を受信し、該ビデオ信号は基本レイヤビットストリームを発生するた
めに基本レイヤ符号化ユニット２１０に伝送されると共に、拡張レイヤビットス
トリームを発生するために拡張レイヤ符号化ユニット２５０に伝送される。
【００３４】 基本レイヤ符号化ユニット２１０は、動き予測回路２１２、離散コサイン変換
（ＤＣＴ）回路２１４、量子化回路２１６、エントロピ符号化回路２１８及び基
本レイヤビットバッファ２２０を含むような、基本レイヤビットストリームを発
生する主処理枝路を有している。該基本レイヤ符号化ユニット２１０は、更に、
逆量子化回路２２４、逆離散コサイン変換（ＩＤＣＴ）回路２２６及びフレーム
記憶回路２２８を有するような帰還枝路も含んでいる。
【００３５】 動き予測回路２１２は、前記元のビデオ信号を受信すると共に、フレーム記憶
部２２８により供給される基準フレームと現フレームとの間のピクセル特性の変
化により表される動き量を推定する。例えば、ＭＰＥＧ規格は、動き情報が当該
フレームの１６ｘ１６副ブロック当たり１ないし４の空間動きベクトルにより表
すことができると規定している。ＤＣＴ回路２１４は、上記動き予測回路２１２
からの結果としての動き差分推定出力を入力すると共に、該出力を離散コサイン
変換（ＤＣＴ）のような既知の相関除去（de-correlation）技術を用いて空間ド
メインから周波数ドメインへ変換する。
【００３６】 量子化回路２１６は、上記ＤＣＴ回路２１４から元のＤＣＴ係数出力（“Ｏ”
により示す）を入力すると共に、該動き補償予測情報を既知の量子化技術を用い
て更に圧縮する。該量子化回路２１６は、上記変換出力の量子化に関して適用さ
れるべき分割係数を決定する。量子化回路２１６の出力は、元の各ＤＣＴ係数に
関する低側量子化セル境界値（“Ｌ”で示す）を含む。
【００３７】 次に、エントロピ符号化回路２１８は、量子化回路２１６から量子化されたＤ
ＣＴ係数を入力すると共に、該データを、高い発生確率を持つ領域を比較的短い
コードで表し、低い発生確率を持つ領域を比較的長いコードで表すような可変長
符号化技術を用いて更に圧縮する。基本レイヤビットバッファ２２０は、上記エ
ントロピ符号器２１８の出力を入力すると共に、圧縮された基本レイヤビットス
トリーム（ＢＬＢ）の出力に対して必要なバッファリング処理を行う。
【００３８】 逆量子化回路２２４は量子化回路２１６の出力を逆量子化して該量子化回路２
１６に対する変換入力を表すような信号を生成する。この信号は、再現された基
本レイヤＤＣＴ係数（“Ｂ”で示す）を有する。周知のように、量子化回路２１
６により実行される分割において喪失されたビットは回復されないから、上記逆
量子化処理は“損失のある”処理である。ＩＤＣＴ回路２２６は、該逆量子化回
路２２４の出力を復号して、上記変換及び量子化処理により変化された元のビデ
オ信号のフレーム表現を示すような信号を生成する。フレーム記憶回路２２８は
、逆変換回路２２６からの復号された表現のフレームを入力すると共に、該フレ
ームを動き予測回路２１２に対する基準出力として記憶する。動き予測回路２１
２は、該記憶されたフレームを、元のビデオ信号における動き変化を判定するた
めの入力基準信号として使用する。
【００３９】 拡張レイヤ符号化ユニット２５０は、基準計算回路２５２と、残差計算回路２
５４と、拡張レイヤ符号化回路２５６と、拡張レイヤビットバッファ２５８とを
有している。基準計算回路２５２及び残差計算回路２５４は、元のＤＣＴ係数（
Ｏ）と、低側量子化セル境界値（Ｌ）と、再現された基本レイヤＤＣＴ係数（Ｂ
）とを入力し、これらから残差計算回路２５４の出力端に残差信号（“Ｒ”で示
す）を発生させる。該残差信号は以下のようにして計算される。即ち、上記再現
基本レイヤＤＣＴ係数（Ｂ）が零に等しい場合（Ｂ＝０）、該残差信号は元のＤ
ＣＴ係数である（Ｒ＝Ｏ）とする。それ以外の場合、該残差信号（Ｒ）は元のＤ
ＣＴ係数（Ｏ）と低側量子化セル境界値（Ｌ）との間の差に等しい（即ち、Ｒ＝
Ｏ−Ｌ）とする。
【００４０】 次いで、前記変換及び量子化処理の結果として上記再現基本レイヤフレームで
失われた画像情報を表す残差信号（Ｒ）は、拡張レイヤ符号化回路２５６におい
て符号化される。上記再現基本レイヤＤＣＴ係数（Ｂ）が零に等しい場合（Ｂ＝
０）、該拡張レイヤ符号化回路２５６は残差信号（Ｒ）の符号を符号化して送出
し、次いで該残差信号のビット面を送出する。再現基本レイヤＤＣＴ係数（Ｂ）
が零でない場合は、該拡張レイヤ符号化回路２５６は、単に、上記残差信号のビ
ット面を符号化し送出する。該符号化された残差信号は、送信のために拡張レイ
ヤビットバッファ２５８に記憶される。該拡張レイヤビットバッファ２５８の出
力は、該拡張レイヤのビットストリーム（ＥＬＢ）となる。
【００４１】 図３は、従来技術の一実施例による例示的なビデオデコーダ３００を示してい
る。該例示的ビデオデコーダ３００は、基本レイヤ復号ユニット３１０と、拡張
レイヤ復号ユニット３５０とを有している。基本レイヤ復号ユニット３１０は、
エントロピ復号回路３１２と、逆量子化回路３１４と、逆離散コサイン変換（Ｉ
ＤＣＴ）回路３１６と、動き補償回路３１８と、フレーム記憶回路３２０とを有
している。
【００４２】 エントロピ復号回路３１２は、前記基本レイヤビットストリームを入力すると
共に、ビデオエンコーダ２００における基本レイヤからのエントロピ符号化処理
を逆処理して、基本レイヤ符号化ユニット２１０における量子化回路２１６の出
力と同様の量子化されたデータ信号を生成する。該エントロピ復号回路３１２の
出力端における該量子化された信号は、動き情報、量子化ステップサイズ及びマ
クロブロックの型式等の情報を含んでいる。逆量子化回路３１４は、エントロピ
復号回路３１２の復号された量子化された（非量子化された）出力を入力すると
共に、逆量子化を実行して、前記逆量子化回路２２４により生成された再現基本
レイヤＤＣＴ係数（Ｂ）と等価な部分的に伸張された信号を生成する。該逆量子
化回路３１４は、以下に述べるように、拡張レイヤ復号ユニット３５０に対して
低側量子化セル境界値（Ｌ）も出力する。
【００４３】 ＩＤＣＴ回路３１６は、逆量子化回路３１４から上記の再現された基本レイヤ
ＤＣＴ係数（Ｂ）を入力すると共に、逆離散コサイン変換演算を実行する。該逆
変換は、前記の例示的ビデオエンコーダ２００に対する元のビデオ入力信号に関
する伸張された動き信号を表すような出力信号を生じる。該伸張された動き補償
信号は動き補償回路３１８により入力され、該動き補償回路は該信号から基本レ
イヤビデオフレームを発生し、これらフレームは最終的には拡張レイヤデータと
合成されてビデオディスプレイに送出される。上記基本レイヤビデオフレームは
、フレーム記憶回路３２０にも記憶され、後続の基本レイヤビデオフレームを発
生するのに使用するため動き補償回路３１８に帰還される。
【００４４】 拡張レイヤ復号ユニット３５０は、拡張レイヤ復号回路３５２と、拡張ＤＣＴ
計算回路３５４と、基準計算回路３５６と、逆離散コサイン変換（ＩＤＣＴ）回
路３５８とを有している。拡張レイヤ復号回路３５２は、デコーダバッファから
の拡張レイヤビットストリーム入力と逆量子化回路３１４により発生された再現
基本レイヤＤＣＴ係数（Ｂ）とを入力すると共に、残差信号（Ｒ）を発生する。
上記再現基本レイヤＤＣＴ係数が零の場合（Ｂ＝０）、拡張レイヤ復号回路３５
２は残差信号（Ｒ）の符号を復号し、次いで該残差信号（Ｒ）のビット面を復号
する。上記再現基本レイヤＤＣＴ係数が零でない場合は、拡張レイヤ復号回路３
５２は、単に、残差信号（Ｒ）のビット面を復号する。
【００４５】 基準計算回路３５６は、低側量子化セル境界値（Ｌ）と再現基本レイヤＤＣＴ
係数（Ｂ）とを入力すると共に、これら値を使用して、該拡張ＤＣＴ計算回路３
５４による拡張レイヤの復号され且つ再現されたＤＣＴ係数（Ｅ）の発生を制御
する。前記再現基本レイヤＤＣＴ係数が零の場合（Ｂ＝０）、拡張レイヤ復号再
現ＤＣＴ係数（Ｅ）は、拡張レイヤ復号回路３５２からの残差信号（Ｒ）に等し
い（Ｅ＝Ｒ）。前記再現基本レイヤＤＣＴ係数が零の場合（Ｂ＝０）、拡張レイ
ヤ復号再現ＤＣＴ係数（Ｅ）は、拡張レイヤ復号回路３５２からの残差信号（Ｒ
）と逆量子化回路３１４から入力された低側量子化セル境界値（Ｌ）との和に等
しい（Ｅ＝Ｒ＋Ｌ）。次いで、該拡張レイヤ復号再現ＤＣＴ係数（Ｅ）はＩＤＣ
Ｔ３５８により逆変換されて、拡張レイヤ出力ビデオフレームを生成し、これら
フレームは次いで基本レイヤビデオフレームと合成されてビデオディスプレイに
送出することができる。
【００４６】 上記から分かるように、拡張レイヤデータの計算、符号化、復号及び再現は、
基本レイヤ再現ＤＣＴ係数が零でないかに、及び使用される量子化パラメータ（
Ｌ）に大きく依存する。本発明は、これらの依存性を除去した改善されたエンコ
ーダ及び改善されたデコーダを提供する。
【００４７】 図４は、本発明の一実施例による例示的なビデオエンコーダ１１４を示してい
る。該ビデオエンコーダ１１４は基本レイヤ符号化ユニット４１０と、拡張レイ
ヤ符号化ユニット４５０とを有している。該ビデオエンコーダ１１４は元のビデ
オ信号を受信し、該ビデオ信号は基本レイヤビットストリームを発生するために
基本レイヤ符号化ユニット４１０に伝送されると共に、拡張レイヤビットストリ
ームを発生するために拡張レイヤ符号化ユニット４５０に伝送される。
【００４８】 基本レイヤ符号化ユニット４１０は、動き予測回路４１２、離散コサイン変換
（ＤＣＴ）回路４１４、量子化回路４１６、エントロピ符号化回路４１８及び基
本レイヤビットバッファ４２０を含むような、基本レイヤビットストリーム（Ｂ
ＬＢ）を発生する主処理枝路を含んでいる。該基本レイヤ符号化ユニット４１０
は、更に、逆量子化回路４２４、逆離散コサイン変換（ＩＤＣＴ）回路４２６及
びフレーム記憶回路４２８を有するような帰還枝路も含んでいる。該基本レイヤ
符号化ユニット４１０における構成要素は、従来のビデオエンコーダ２００にお
ける基本レイヤ符号化ユニット２１０の対応する構成要素と機能的に等価である
。本発明の説明の簡略化及び短縮化の目的で、基本レイヤ符号化ユニット４１０
の構成要素はこれ以上詳細には説明しない。何故なら、そのような説明は冗長と
なるからである。即ち、基本レイヤ符号化ユニット４１０は、元のＤＣＴ係数（
Ｏ）と再現された基本レイヤＤＣＴ係数（Ｂ）とを従来のエンコーダ２００にお
ける基本レイヤ符号化ユニット２１０と同様の方法で発生すると言うだけで充分
である。
【００４９】 拡張レイヤ符号化ユニット４５０は、残差計算回路４５４と、拡張レイヤ符号
化回路４５６と、拡張レイヤビットバッファ４５８とを有している。基本レイヤ
符号化ユニット４１０における場合と同様に、拡張レイヤ符号化ユニット４５０
における構成要素は、従来のビデオエンコーダ２００における拡張レイヤ符号化
ユニット２５０の対応する構成要素と機能的に等価である。ここでも、本発明の
説明の簡略化及び短縮化の目的で、拡張レイヤ符号化ユニット４５０の構成要素
の一般的動作はこれ以上詳細には説明しない。何故なら、そのような説明は冗長
となるからである。
【００５０】 本発明は、従来のビデオエンコーダ２００に見られる基準計算回路２５２を削
除している。残差計算回路４５４は、元のＤＣＴ係数（Ｏ）と再現された基本レ
イヤＤＣＴ係数（Ｂ）とを入力すると共に、これら係数から該残差計算回路４５
４の出力端において残差信号（“Ｒ”で示す）を発生する。該残差信号（Ｒ）は
、上記元のＤＣＴ係数（Ｏ）と再現基本レイヤＤＣＴ係数（Ｂ）との間の差であ
る（即ち、Ｒ＝Ｏ−Ｂ）。
【００５１】 次いで、前記変換及び量子化処理の結果として上記再現基本レイヤフレームで
失われた画像情報を表す該残差信号（Ｒ）は、拡張レイヤ符号化回路４５６にお
いて符号化される。拡張レイヤ符号化回路４５６は、残差信号（Ｒ）の符号を符
号化して送出し、次いで該残差信号のビット面を符号化して送出する。該符号化
された残差信号は、送信のために拡張レイヤビットバッファ４５８に記憶される
。該拡張レイヤビットバッファ４５８の出力は、該拡張レイヤのビットストリー
ム（ＥＬＢ）となる。
【００５２】 図５は、本発明の一実施例による例示的なビデオデコーダ１３４を示している
。該例示的ビデオデコーダ１３４は、基本レイヤ復号ユニット５１０と、拡張レ
イヤ復号ユニット５５０とを有している。基本レイヤ復号ユニット５１０は、エ
ントロピ復号回路５１２と、逆量子化回路５１４と、逆離散コサイン変換（ＩＤ
ＣＴ）回路５１６と、動き補償回路５１８と、フレーム記憶回路５２０とを有し
ている。該基本レイヤ復号ユニット５１０における構成要素は、従来のビデオデ
コーダ３００における基本レイヤ復号ユニット３１０の対応する構成要素と機能
的に等価である。本発明の説明の簡略化及び短縮化の目的で、基本レイヤ復号ユ
ニット５１０の構成要素はこれ以上詳細には説明しない。何故なら、そのような
説明は冗長となるからである。即ち、基本レイヤ復号ユニット５１０が再現基本
レイヤＤＣＴ係数（Ｂ）を従来のビデオデコーダ３００における基本レイヤ復号
ユニット３１０と同様の方法で発生すると言うだけで充分である。
【００５３】 拡張レイヤ復号ユニット５５０は、拡張レイヤ復号回路５５２と、拡張ＤＣＴ
計算回路５５４と、逆離散コサイン変換（ＩＤＣＴ）回路５５８とを有している
。基本レイヤ復号ユニット５１０における場合と同様に、拡張レイヤ復号ユニッ
ト５５０における構成要素は、従来のビデオデコーダ３００における拡張レイヤ
復号ユニット３５０の対応する構成要素と機能的に等価である。ここでも、本発
明の説明の簡略化及び短縮化の目的で、拡張レイヤ復号ユニット５５０の構成要
素はこれ以上詳細には説明しない。何故なら、そのような説明は冗長となるから
である。
【００５４】 本発明は従来のデコーダ３００に見られる基準計算回路３５６を削除している
。拡張レイヤ復号回路５５２は、デコーダバッファから拡張レイヤビットストリ
ーム入力を入力すると共に、残差信号（Ｒ）を発生する。該拡張レイヤ復号回路
５５２は残差信号（Ｒ）の入力符号を復号し、次いで該残差信号（Ｒ）のビット
面を復号する。拡張ＤＣＴ計算回路５５４は、上記残差信号（Ｒ）を入力して、
拡張レイヤの復号され再現されたＤＣＴ係数（Ｅ）を発生する。
【００５５】 拡張レイヤ復号再現ＤＣＴ係数（Ｅ）は、拡張レイヤ復号回路５５２からの残
差信号（Ｒ）と、基本レイヤ復号ユニット５１０における逆量子化回路５１４か
ら入力された再現された基本レイヤＤＣＴ係数（Ｂ）との和に等しい。次いで、
該拡張レイヤ復号再現ＤＣＴ係数（Ｅ）はＩＤＣＴ５５８により逆変換されて、
拡張レイヤ出力ビデオフレームを生成し、これらフレームは次いで基本レイヤビ
デオフレームと合成されてビデオディスプレイに送出することができる。
【００５６】 図６はフローチャート６００を示し、該フローチャートは本発明の一実施例に
よるエンコーダ１１４の例示的符号化動作を示している。エンコーダ１１４はビ
デオフレーム源１１２から入力ビデオフレームを受信する。動き予測回路４１２
は、受信されたフレームと前のフレームとの間の差を予測し、これらの値をＤＣ
Ｔ回路４１４に伝送する（処理ステップ６０５）。ＤＣＴ回路４１４は、入力ビ
デオフレーム信号（動き予測回路４１２による動き予測の後の）に対して離散コ
サイン変換演算を実行して、元のビデオ信号に関するＤＣＴ係数（Ｏ）を発生す
る（処理ステップ６１０）。
【００５７】 次いで、エンコーダ１１４は、量子化回路４１６及び逆量子化回路４２４を用
いて元のＤＣＴ係数（Ｏ）を量子化し及び逆量子化する。これは再現基本レイヤ
ＤＣＴ係数（Ｂ）を生じさせ、これら係数（Ｂ）は逆ＤＣＴ回路４２６及び残差
計算回路４５４へ転送される（処理ステップ６１５）。次に、残差計算回路４５
４は、元のＤＣＴ係数（Ｏ）と再現基本レイヤＤＣＴ係数（Ｂ）との間の差に等
しい残差信号（Ｒ）を発生する（処理ステップ６２０）。次いで、拡張レイヤ符
号化回路４５６は、該残差信号（Ｒ）の符号及びビット面を符号化し、これらを
ストリーミング・ビデオ受信機１３０に出力するために拡張レイヤビットバッフ
ァ４５８へ転送する（処理ステップ６２５）。
【００５８】 図７は、フローチャート７００を示し、該フローチャートは本発明の一実施例
によるビデオ受信機１３０に対応するデコーダ１３４の例示的復号動作を示して
いる。基本レイヤ復号ユニット５１０は、入力される基本レイヤビットストリー
ムを復号し、該復号された値に逆量子化演算を実行して再現基本レイヤＤＣＴ係
数（Ｂ）を生成する（処理ステップ７０５）。次いで、基本レイヤ復号ユニット
５１０は、該生成された再現基本レイヤＤＣＴ係数（Ｂ）に標準の逆ＤＣＴ及び
動き補償処理を適用して基本レイヤ出力ビデオ信号を再生成する。
【００５９】 拡張レイヤ復号回路５５２は、拡張レイヤビットバッファ４５８からの入力拡
張レイヤビットストリームを復号して、残差信号（Ｒ）に関する符号及びビット
面を再生成する（処理ステップ７１０）。拡張ＤＣＴ計算回路５５４は、該残差
信号（Ｒ）を再現基本レイヤＤＣＴ係数（Ｂ）に加算して、拡張レイヤの復号再
現ＤＣＴ係数（Ｅ）を生成する（処理ステップ７１５）。最後に、ＩＤＣＴ回路
５５８は、上記拡張レイヤ復号再現ＤＣＴ係数（Ｅ）に逆離散コサイン変換を実
行して、記憶及び／又はビデオディスプレイ１３６に転送するための拡張レイヤ
出力ビデオフレームを生成する（処理ステップ７２０）。
【００６０】 以上本発明を詳細に説明したが、当業者であれば、これらの種々の変更、置換
及び修正を本発明の最も広い形での趣旨及び範囲から逸脱することなしに行うこ
とができると理解すべきである。
【図面の簡単な説明】
【図１】 図１は、本発明の一実施例による、ストリーミング・ビデオ送信機からデータ
ネットワークを介してストリーミング・ビデオ受信機へのストリーミング・ビデ
オの端間伝送を図示している。
【図２】 図２は、従来の一実施例による例示的な微細粒状拡縮可能性（ＦＧＳ）エンコ
ーダを図示している。
【図３】 図３は、従来の一実施例による例示的な微細粒状拡縮可能性（ＦＧＳ）デコー
ダを図示している。
【図４】 図４は、本発明の一実施例による例示的な微細粒状拡縮可能性（ＦＧＳ）エン
コーダを図示している。
【図５】 図５は、本発明の一実施例による例示的な微細粒状拡縮可能性（ＦＧＳ）デコ
ーダを図示している。
【図６】 図６は、本発明の一実施例による図４の例示的エンコーダにおける例示的な符
号化動作を示すフローチャートである。
【図７】 図７は、本発明の一実施例による図５の例示的デコーダにおける例示的な復号
動作を示すフローチャートである。
【符号の説明】
１１０…ストリーミングビデオ送信機 １１２…ビデオフレーム源 １１４…ビデオエンコーダ １１５…記憶部 １１６…エンコーダバッファ １２０…データネットワーク １３０…ストリーミングビデオ受信機 １３２…デコーダバッファ １３４…ビデオデコーダ １３５…記憶部 １３６…ビデオディスプレイ ４１０…基本レイヤ符号化ユニット ４１２…動き予測回路 ４１４…ＤＣＴ回路 ４１６…量子化回路 ４１８…エントロピ符号化回路 ４２０…基本レイヤビットバッファ ４２４…逆量子化回路 ４２６…逆ＤＣＴ回路 ４２８…フレーム記憶回路 ４５０…拡張レイヤ符号化ユニット ４５４…算差計算回路 ４５６…拡張レイヤ符号化回路 ４５８…拡張レイヤビットバッファ ５１０…基本レイヤ復号ユニット ５１２…エントロピ復号回路 ５１４…逆量子化回路 ５１６…逆ＤＣＴ回路 ５１８…動き補償回路 ５２０…フレーム記憶回路 ５５０…拡張レイヤ復号ユニット ５５２…拡張レイヤ復号回路 ５５４…拡張レイヤＤＣＴ計算回路 ５５８…逆ＤＣＴ回路
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (81)指定国 ＥＰ(ＡＴ，ＢＥ，ＣＨ，ＣＹ， ＤＥ，ＤＫ，ＥＳ，ＦＩ，ＦＲ，ＧＢ，ＧＲ，ＩＥ，Ｉ Ｔ，ＬＵ，ＭＣ，ＮＬ，ＰＴ，ＳＥ)，ＯＡ(ＢＦ，ＢＪ ，ＣＦ，ＣＧ，ＣＩ，ＣＭ，ＧＡ，ＧＮ，ＧＷ，ＭＬ， ＭＲ，ＮＥ，ＳＮ，ＴＤ，ＴＧ)，ＡＰ(ＧＨ，ＧＭ，Ｋ Ｅ，ＬＳ，ＭＷ，ＭＺ，ＳＤ，ＳＬ，ＳＺ，ＴＺ，ＵＧ ，ＺＷ)，ＥＡ(ＡＭ，ＡＺ，ＢＹ，ＫＧ，ＫＺ，ＭＤ， ＲＵ，ＴＪ，ＴＭ)，ＡＥ，ＡＧ，ＡＬ，ＡＭ，ＡＴ， ＡＵ，ＡＺ，ＢＡ，ＢＢ，ＢＧ，ＢＲ，ＢＹ，ＢＺ，Ｃ Ａ，ＣＨ，ＣＮ，ＣＲ，ＣＵ，ＣＺ，ＤＥ，ＤＫ，ＤＭ ，ＤＺ，ＥＥ，ＥＳ，ＦＩ，ＧＢ，ＧＤ，ＧＥ，ＧＨ， ＧＭ，ＨＲ，ＨＵ，ＩＤ，ＩＬ，ＩＮ，ＩＳ，ＪＰ，Ｋ Ｅ，ＫＧ，ＫＰ，ＫＲ，ＫＺ，ＬＣ，ＬＫ，ＬＲ，ＬＳ ，ＬＴ，ＬＵ，ＬＶ，ＭＡ，ＭＤ，ＭＧ，ＭＫ，ＭＮ， ＭＷ，ＭＸ，ＭＺ，ＮＯ，ＮＺ，ＰＬ，ＰＴ，ＲＯ，Ｒ Ｕ，ＳＤ，ＳＥ，ＳＧ，ＳＩ，ＳＫ，ＳＬ，ＴＪ，ＴＭ ，ＴＲ，ＴＴ，ＴＺ，ＵＡ，ＵＧ，ＵＺ，ＶＮ，ＹＵ， ＺＡ，ＺＷ (72)発明者 ヴァン デァ スカール ミヒャエラ オランダ国 5656 アーアー アインドー フェン プロフ ホルストラーン ６ (72)発明者 ラドハ ハイデル オランダ国 5656 アーアー アインドー フェン プロフ ホルストラーン ６ Ｆターム(参考） 5C025 AA28 BA25 BA27 BA30 DA01 DA10 5C059 KK06 MA00 MA05 MA23 MA32 MC11 MC38 ME01 NN01 NN21 PP04 SS07 SS08 SS26 UA02 UA05 UA32 UA33 UA39 5C064 AA01 AA06 AB04 AD02 AD04 AD14

Claims (45)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 ビデオフレームの入力ストリームを入力すると共に該入力ス
    トリームからストリーミングビデオ受信機に送信するのに適した圧縮された基本
    レイヤビデオデータを発生することができる基本レイヤ回路であって、前記基本
    レイヤビデオデータが前記ビデオフレームの入力ストリームに関連する複数の元
    の変換係数と、該複数の元の変換係数を量子化し及び逆量子化することにより発
    生された複数の再現された基本レイヤ変換係数とを有するような基本レイヤ回路
    と、 前記複数の元の変換係数と前記複数の再現された基本レイヤ変換係数とを入力
    すると共に、これら係数から前記複数の元の変換係数と前記複数の再現された基
    本レイヤ変換係数との間の差に比例する残差信号を発生することができる拡張レ
    イヤ回路であって、該拡張レイヤ回路が前記ストリーミングビデオ受信機に対し
    て前記残差信号の符号を符号化し及び送出するような拡張レイヤ回路と、 を有していることを特徴とするビデオエンコーダ。
  2. 【請求項２】 請求項１に記載のビデオエンコーダにおいて、前記基本レイ
    ヤ回路が、前記複数の元の変換係数を発生することができる変換回路を有してい
    ることを特徴とするビデオエンコーダ。
  3. 【請求項３】 請求項２に記載のビデオエンコーダにおいて、前記変換回路
    が離散コサイン変換（ＤＣＴ）回路であることを特徴とするビデオエンコーダ。
  4. 【請求項４】 請求項１に記載のビデオエンコーダにおいて、前記基本レイ
    ヤ回路が前記複数の元の変換係数から前記複数の再現された基本レイヤ変換係数
    を発生することができる量子化回路と逆量子化回路とを有していることを特徴と
    するビデオエンコーダ。
  5. 【請求項５】 請求項１に記載のビデオエンコーダにおいて、前記拡張レイ
    ヤ回路が、前記複数の元の変換係数と前記複数の再現された基本レイヤ変換係数
    とを比較することができる残差計算回路を有していることを特徴とするビデオエ
    ンコーダ。
  6. 【請求項６】 圧縮された基本レイヤビデオデータを入力すると共に、該デ
    ータから前記圧縮された基本レイヤビデオデータの量子化に関連する複数の再現
    された基本レイヤ変換係数を決定することができる基本レイヤ回路と、 前記圧縮された基本レイヤビデオデータに関連する拡張レイヤビデオデータを
    入力すると共に、該データから残差信号と該残差信号に関連する符号とを決定す
    ることができる拡張レイヤ回路であって、該拡張レイヤ回路が前記残差信号と前
    記複数の再現された基本レイヤ変換係数とから複数の拡張レイヤ変換係数を再現
    することができるような拡張レイヤ回路と、 を有していることを特徴とするビデオデコーダ。
  7. 【請求項７】 請求項６に記載のビデオデコーダにおいて、前記拡張レイヤ
    回路が、前記複数の再現された拡張レイヤ変換係数から複数の伸張された拡張レ
    イヤビデオフレームを発生することができる逆変換回路を有していることを特徴
    とするビデオデコーダ。
  8. 【請求項８】 請求項７に記載のビデオデコーダにおいて、前記逆変換回路
    が逆離散コサイン変換（ＩＤＣＴ）回路であることを特徴とするビデオデコーダ
    。
  9. 【請求項９】 請求項６に記載のビデオデコーダにおいて、前記拡張レイヤ
    回路が、前記残差信号と前記複数の再現された基本レイヤ変換係数とを加算する
    ことができる計算回路を有していることを特徴とするビデオデコーダ。
  10. 【請求項１０】 請求項６に記載のビデオデコーダにおいて、前記拡張レイ
    ヤ回路が、前記拡張レイヤビデオデータを入力すると共に、該データから前記残
    差信号と該残差信号に関連する前記符号とを決定することができる拡張レイヤ復
    号回路を有していることを特徴とするビデオデコーダ。
  11. 【請求項１１】 ビデオフレームの入力ストリームを入力すると共に該入力
    ストリームからストリーミングビデオ受信機に送信するのに適した圧縮された基
    本レイヤビデオデータを発生することができる基本レイヤ回路と、前記圧縮され
    た基本レイヤビデオデータに関連すると共に前記ストリーミングビデオ受信機に
    送信するのに適した拡張レイヤビデオデータを発生することができる拡張レイヤ
    回路とを有するようなビデオエンコーダに使用するための該ビデオエンコーダを
    動作させる方法において、 前記ビデオフレームの入力ストリームに関連する複数の元の変換係数を発生す
    るステップと、 該複数の元の変換係数を量子化し及び逆量子化することにより複数の再現され
    た基本レイヤ変換係数を発生するステップと、 前記複数の元の変換係数と前記複数の再現された基本レイヤ変換係数とから、
    前記複数の元の変換係数と前記複数の再現された基本レイヤ変換係数との間の差
    に比例する残差信号を発生するステップと、 前記ストリーミングビデオ受信機に対して、前記残差信号の符号を符号化し及
    び送出するステップと、 を有することを特徴とするビデオエンコーダを動作させる方法。
  12. 【請求項１２】 請求項１１に記載の方法において、前記基本レイヤ回路が
    、前記複数の元の変換係数を発生することができる変換回路を有していることを
    特徴とする方法。
  13. 【請求項１３】 請求項１２に記載の方法において、前記複数の元の変換係
    数が離散コサイン変換（ＤＣＴ）係数であることを特徴とする方法。
  14. 【請求項１４】 請求項１１に記載の方法において、前記複数の元の変換係
    数を発生するステップが、前記ビデオフレームの入力ストリームを量子化し及び
    逆量子化することにより前記複数の元の変換係数を発生する副ステップを有して
    いることを特徴とする方法。
  15. 【請求項１５】 請求項１１に記載の方法において、前記残差信号を発生す
    るステップが、前記複数の元の変換係数と前記複数の再現された基本レイヤ変換
    係数とを比較するステップを有していることを特徴とする方法。
  16. 【請求項１６】 圧縮された基本レイヤビデオデータを入力することができ
    る基本レイヤ回路と、前記圧縮された基本レイヤビデオデータに関連する拡張レ
    イヤビデオデータを入力することができる拡張レイヤ回路とを有するようなビデ
    オデコーダにおいて使用するための、該ビデオデコーダを動作させる方法におい
    て、 前記圧縮された基本レイヤビデオデータから、該圧縮された基本レイヤビデオ
    データの量子化に関連する複数の再現された基本レイヤ変換係数を決定するステ
    ップと、 前記拡張レイヤビデオデータから残差信号と該残差信号に関連する符号とを決
    定するステップと、 前記残差信号と前記複数の再現された基本レイヤ変換係数とから複数の拡張レ
    イヤ変換係数を再現するステップと、 を有していることを特徴とするビデオデコーダを動作させる方法。
  17. 【請求項１７】 請求項１６に記載の方法において、前記拡張レイヤ回路が
    、前記複数の再現された拡張レイヤ変換係数から複数の伸張された拡張レイヤビ
    デオフレームを発生することができる逆変換回路を有していることを特徴とする
    方法。
  18. 【請求項１８】 請求項１７に記載の方法において、前記逆変換回路が逆離
    散コサイン変換（ＩＤＣＴ）回路であることを特徴とする方法。
  19. 【請求項１９】 請求項１６に記載の方法において、前記再現するステップ
    が、前記残差信号と前記複数の再現された基本レイヤ変換係数とを加算するステ
    ップを有していることを特徴とする方法。
  20. 【請求項２０】 請求項１６に記載の方法において、前記残差信号を決定す
    るステップが、前記入力された拡張レイヤビデオデータを復号すると共に、該デ
    ータから前記残差信号と該残差信号に関連する前記符号とを決定するステップを
    有していることを特徴とする方法。
  21. 【請求項２１】 圧縮された基本レイヤビデオデータと圧縮された拡張レイ
    ヤビデオデータとを入力し及び記憶することができるデコーダバッファと、 前記デコーダバッファに結合されたビデオデコーダと、 を有するようなテレビジョン受信機であって、前記ビデオデコーダが、 前記圧縮された基本レイヤビデオデータを入力すると共に、該データから前記
    圧縮された基本レイヤビデオデータの量子化に関連する複数の再現された基本レ
    イヤ変換係数を決定することができる基本レイヤ回路と、 前記圧縮された基本レイヤビデオデータに関連する前記圧縮された拡張レイヤ
    ビデオデータを入力すると共に、該データから残差信号と該残差信号に関連する
    符号とを決定することができる拡張レイヤ回路であって、該拡張レイヤ回路が前
    記残差信号と前記複数の再現された基本レイヤ変換係数とから複数の拡張レイヤ
    変換係数を再現することができるような拡張レイヤ回路と、 を有していることを特徴とするテレビジョン受信機。
  22. 【請求項２２】 請求項２１に記載のテレビジョン受信機において、前記拡
    張レイヤ回路が、前記複数の再現された拡張レイヤ変換係数から複数の伸張され
    た拡張レイヤビデオフレームを発生することができる逆変換回路を有しているこ
    とを特徴とするテレビジョン受信機。
  23. 【請求項２３】 請求項２２に記載のテレビジョン受信機において、前記逆
    変換回路が逆離散コサイン変換（ＩＤＣＴ）回路であることを特徴とするテレビ
    ジョン受信機。
  24. 【請求項２４】 請求項２１に記載のテレビジョン受信機において、前記拡
    張レイヤ回路が、前記残差信号と前記複数の再現された基本レイヤ変換係数とを
    加算することができる計算回路を有していることを特徴とするテレビジョン受信
    機。
  25. 【請求項２５】 請求項２１に記載のテレビジョン受信機において、前記拡
    張レイヤ回路が、前記拡張レイヤビデオデータを入力すると共に、該データから
    前記残差信号と該残差信号に関連する前記符号とを決定することができる拡張レ
    イヤ復号回路を有していることを特徴とするテレビジョン受信機。
  26. 【請求項２６】 圧縮された基本レイヤビデオデータと該圧縮された基本レ
    イヤビデオデータに関連する拡張レイヤビデオデータとを入力することができる
    ビデオ処理システムにおいて使用するための、コンピュータが読み取り可能な記
    憶媒体に記憶されて前記拡張レイヤビデオデータを復号するためのコンピュータ
    が実行可能な処理ステップであって、該コンピュータが実行可能な処理ステップ
    が、 前記圧縮された基本レイヤビデオデータから、該圧縮された基本レイヤビデオ
    データの量子化に関連する複数の再現された基本レイヤ変換係数を決定するステ
    ップと、 前記拡張レイヤビデオデータから残差信号と該残差信号に関連する符号とを決
    定するステップと、 前記残差信号と前記複数の再現された基本レイヤ変換係数とから複数の拡張レ
    イヤ変換係数を再現するステップと、 を有していることを特徴とするコンピュータが実行可能な処理ステップ。
  27. 【請求項２７】 請求項２６に記載のコンピュータが読み取り可能な記憶媒
    体に記憶されたコンピュータが実行可能な処理ステップにおいて、前記複数の再
    現された拡張レイヤ変換係数から複数の伸張された拡張レイヤビデオフレームを
    発生するステップを有していることを特徴とする処理ステップ。
  28. 【請求項２８】 請求項２７に記載のコンピュータが読み取り可能な記憶媒
    体に記憶されたコンピュータが実行可能な処理ステップにおいて、前記複数の伸
    張された拡張レイヤビデオフレームを発生するステップが、前記複数の再現され
    た拡張レイヤ変換係数を逆変換するステップを有していることを特徴とする処理
    ステップ。
  29. 【請求項２９】 請求項２８に記載のコンピュータが読み取り可能な記憶媒
    体に記憶されたコンピュータが実行可能な処理ステップにおいて、前記逆変換す
    るステップが、逆離散コサイン変換（ＩＤＣＴ）を実行するステップを有してい
    ることを特徴とする処理ステップ。
  30. 【請求項３０】 請求項２６に記載のコンピュータが読み取り可能な記憶媒
    体に記憶されたコンピュータが実行可能な処理ステップにおいて、前記再現する
    ステップが、前記残差信号と前記複数の再現された基本レイヤ変換係数とを加算
    するステップを有していることを特徴とする処理ステップ。
  31. 【請求項３１】 テレビジョン受信機を有するビデオシステムであって、前
    記テレビジョン受信機が、 圧縮された基本レイヤビデオデータと圧縮された拡張レイヤビデオデータとを
    入力し及び記憶することができるデコーダバッファと、 前記デコーダバッファに結合されたビデオデコーダと、 を有し、前記ビデオデコーダが、 前記圧縮された基本レイヤビデオデータを入力すると共に、該データから前記
    圧縮された基本レイヤビデオデータの量子化に関連する複数の再現された基本レ
    イヤ変換係数を決定することができる基本レイヤ回路と、 前記圧縮された基本レイヤビデオデータに関連する圧縮された拡張レイヤビデ
    オデータを入力すると共に、該データから残差信号と該残差信号に関連する符号
    とを決定することができる拡張レイヤ回路であって、該拡張レイヤ回路が前記残
    差信号と前記複数の再現された基本レイヤ変換係数とから複数の拡張レイヤ変換
    係数を再現することができるような拡張レイヤ回路と、 を有し、前記ビデオシステムが、 前記テレビジョン受信機に結合されて、前記基本レイヤビデオデータと前記拡
    張レイヤビデオデータとから導出されたビデオ画像を表示するビデオディスプレ
    イ、 を有していることを特徴とするビデオシステム。
  32. 【請求項３２】 請求項３１に記載のビデオシステムにおいて、前記拡張レ
    イヤ回路が、前記複数の再現された拡張レイヤ変換係数から複数の伸張された拡
    張レイヤビデオフレームを発生することができる逆変換回路を有していることを
    特徴とするビデオシステム。
  33. 【請求項３３】 請求項３２に記載のビデオシステムにおいて、前記逆変換
    回路が逆離散コサイン変換（ＩＤＣＴ）回路であることを特徴とするビデオシス
    テム。
  34. 【請求項３４】 請求項３１に記載のビデオシステムにおいて、前記拡張レ
    イヤ回路が、前記残差信号と前記複数の再現された基本レイヤ変換係数とを加算
    することができる計算回路を有していることを特徴とするビデオシステム。
  35. 【請求項３５】 請求項３１に記載のビデオシステムにおいて、前記拡張レ
    イヤ回路が、前記拡張レイヤビデオデータを入力すると共に、該データから前記
    残差信号と該残差信号に関連する前記符号とを決定することができる拡張レイヤ
    復号回路を有していることを特徴とするビデオシステム。
  36. 【請求項３６】 送信可能な拡張レイヤビデオ信号において、 ビデオエンコーダの基本レイヤ回路においてビデオフレームの入力ストリーム
    を入力すると共に該入力ストリームからストリーミングビデオ受信機に送信する
    のに適した圧縮された基本レイヤビデオデータを発生するステップと、 前記ビデオフレームの入力ストリームに関連する複数の元の変換係数を発生す
    るステップと、 該複数の元の変換係数に関連する複数の再現された基本レイヤ変換係数を発生
    するステップと、 前記複数の元の変換係数と前記複数の再現された基本レイヤ変換係数とから、
    前記複数の元の変換係数と前記複数の再現された基本レイヤ変換係数との間の差
    に比例する残差信号を発生するステップと、 前記残差信号の符号を符号化すると共に前記残差信号を符号化することにより
    、前記送信可能な拡張レイヤビデオ信号を作成するステップと、 により生成されることを特徴とする送信可能な拡張レイヤビデオ信号。
  37. 【請求項３７】 請求項３６に記載の送信可能な拡張レイヤビデオ信号にお
    いて、前記基本レイヤ回路が前記複数の元の変換係数を発生することができる変
    換回路を有していることを特徴とする拡張レイヤビデオ信号。
  38. 【請求項３８】 請求項３７に記載の送信可能な拡張レイヤビデオ信号にお
    いて、前記複数の元の変換係数が離散コサイン変換（ＤＣＴ）係数であることを
    特徴とする拡張レイヤビデオ信号。
  39. 【請求項３９】 請求項３６に記載の送信可能な拡張レイヤビデオ信号にお
    いて、前記複数の元の変換係数を発生するステップが、前記ビデオフレームの入
    力ストリームを量子化し及び逆量子化することにより前記複数の元の変換係数を
    発生する副ステップを有していることを特徴とする拡張レイヤビデオ信号。
  40. 【請求項４０】 請求項３６に記載の送信可能な拡張レイヤビデオ信号にお
    いて、前記残差信号を発生するステップが、前記複数の元の変換係数と前記複数
    の再現された基本レイヤ変換係数とを比較するステップを有していることを特徴
    とする拡張レイヤビデオ信号。
  41. 【請求項４１】 少なくとも１つのストリーミングビデオ受信機と、 ストリーミングビデオ送信機と、 を有するネットワークシステムにおいて、 前記ストリーミングビデオ送信機がビデオエンコーダを有し、 該ビデオエンコーダが、 ビデオフレームの入力ストリームを入力すると共に該入力ストリームから前記
    少なくとも１つのストリーミングビデオ受信機に送信するのに適した圧縮された
    基本レイヤビデオデータを発生することができる基本レイヤ回路であって、前記
    基本レイヤビデオデータが前記ビデオフレームの入力ストリームに関連する複数
    の元の変換係数と、該複数の元の変換係数に関連する複数の再現された基本レイ
    ヤ変換係数とを有するような基本レイヤ回路と、 前記複数の元の変換係数と前記複数の再現された基本レイヤ変換係数とを入力
    すると共に、これら係数から前記複数の元の変換係数と前記複数の再現された基
    本レイヤ変換係数との間の差に比例する残差信号を発生することができる拡張レ
    イヤ回路であって、該拡張レイヤ回路が前記少なくとも１つのストリーミングビ
    デオ受信機に対して前記残差信号の符号を符号化し及び送出するような拡張レイ
    ヤ回路と、 を有し、前記ネットワークシステムが、 前記基本レイヤビデオデータと前記拡張レイヤビデオデータとを前記ストリー
    ミングビデオ送信機から前記少なくとも１つのストリーミングビデオ受信機に伝
    送することができる可変帯域幅ネットワーク、 を有していることを特徴とするネットワークシステム。
  42. 【請求項４２】 請求項４１に記載のネットワークシステムにおいて、前記
    基本レイヤ回路が、前記複数の元の変換係数を発生することができる変換回路を
    有していることを特徴とするネットワークシステム。
  43. 【請求項４３】 請求項４２に記載のネットワークシステムにおいて、前記
    変換回路が離散コサイン変換（ＤＣＴ）回路であることを特徴とするネットワー
    クシステム。
  44. 【請求項４４】 請求項４１に記載のネットワークシステムにおいて、前記
    基本レイヤ回路が前記複数の元の変換係数から前記複数の再現された基本レイヤ
    変換係数を発生することができる量子化回路と逆量子化回路とを有していること
    を特徴とするネットワークシステム。
  45. 【請求項４５】 請求項４１に記載のネットワークシステムにおいて、前記
    拡張レイヤ回路が、前記複数の元の変換係数と前記複数の再現された基本レイヤ
    変換係数とを比較することができる残差計算回路を有していることを特徴とする
    ネットワークシステム。
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