JP2007312411A - ビデオ伝送におけるビットストリーム間の切換 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】第1のビデオストリームから第2のビデオストリームへ切換えられたビットストリームを復号する復号器であって、以前に復号化された参照情報を記憶するメモリと該メモリに記憶された参照情報を使用して予測ブロックを形成する予測器とを具備し、該復号器がさらに、予測ブロックを変換して変換された予測ブロックを形成する変換器と、変換された予測ブロックに現ブロックを表わす情報を加算して現ブロックの復号化において用いるための加算された情報を得る加算器とを具備する。
【選択図】図9
Description
I1 B2 B3 P4 B5 P6 B7 P8 B9 B10 P11 . . . Pn-3 Bn-2 Pn-1 In
これに対応する復号化の順序は以下のようになる:
I1 P4 B2 B3 P6 B5 P8 B7 P11 B9 B10 . . . Pn-1 Bn-2 In
P(x,y) = R(x+Δx, y+Δy)
E(x,y)= I(x,y)-P(x,y)
Ierr(i,j)=Q(cerr(i,j),QP)
但し、Ierr(i,j)は量子化変換係数である。量子化演算Q()により情報の損失が生じるが、より少ないビット数で量子化係数を表わすことが可能となる。圧縮(情報の損失)レベルは量子化パラメータ値QPの調整により制御される。
derr(i,j)=Q-1(Ierr(i,j), QP)
Ic(x,y)= R(x+Δx, y+Δy)+Ec(x,y)
drec = dpred + derr
または
crec = cpred + derr
値S(x,y)をさらに正規化し、フィルタにかけることができる。
Ierr = Iorig - Ipred
Irec = Ipred + Ierr
Irec = Ipred + Ierr
(1)2次SフレームS12の各ブロックの予測時に用いる参照フレームは、ビデオシーケンスにおいて現在のn番目のフレームまでの第1のビットストリーム510を復号化することにより得られる再構成フレームである。
(2)量子化予測誤差係数は以下のように計算される:I12 err=I2 rec−I12 pred ただし、I12 predは量子化予測変換係数である。
量子化予測誤差係数I12 errと動きベクトルとは復号器1200へ伝送される。
上式から、I12 recとI2 recとが同一であることは明らかである。したがって、第2のビットストリームの2次SフレームS12とSフレームS2とは異なる参照フレームを含むものではあるが、S12が復号化された場合、SフレームS2の復号化の結果生じるであろう画素値と同一の再構成された画素値を持つ画像がS12により生成される。
I12 rec = I12 pred + I12 err
I12 err = I2 rec - I12 pred
但し、I2 recは、量子化された再構成変換係数値であり、この係数値は、第2のビットストリーム内のSフレームS2を符号化し、次いで、このSフレームS2を後程復号化することにより生成される値である。これは、2次SフレームS12の圧縮ビデオ情報の復号化により生成される再構成変換係数I12 recが、第2のビットストリームから得られるSフレームS2が伝送され、復号化された場合に生成されたであろう再構成変換係数と同一であることを意味する。前述したように、上記のことは下記の式の結果として生じる:
I12 rec = I12 pred + I12 err
= I12 pred + I2 rec - I12 pred = I2 rec
したがって、I12 rec=I2 recとなる。
Irec = Ipred + Ierr
であるから、IpredとIerrとの構成時に同一の量子化パラメータを使用しなければ、再構成量子化変換係数Irecのエラーにつながることになる。
cerr = corig - cpred
crec = cpred + derr
crec = cpred + derr
前述したビットストリーム切り替え例では同じ画像シーケンスに属するビットストリームについて考えた。しかし、上記ビットストリームの切り替え例は、必ずしもビットストリームの切り替えが必要とされるすべての状況での事例となるとはかぎらない。その他の例として以下の例が含まれる:同じイベントを但し異なる視点からキャプチャする各種カメラや、監視用としてビルの周りに配置されているカメラから到来するビットストリーム間での切り替え、地方的プログラミング/国家的プログラミングまたはテレビ放送でのコマーシャルの挿入への切り替え、ビデオブリッジングなど。符号化されたビットストリームの連結処理を表す一般的な用語がスプライシングである。
直前に再構成されたフレームや時間的にずっと以前に再構成されたフレームから予測されるような様々な参照フレームから予測されるSフレームの形で単一フレームの複数の表現を用いて符号化されたビデオシーケンスのエラー復元力を高めおよび/またはビットストリームにおけるエラーからの回復の向上を図ることが可能である。これは図14に図示されている。前回符号化されたビットストリームのストリーミング中パケット紛失が生じた状況では、フレームまたはスライスが紛失し、受け手はこの紛失フレーム/スライスについて送り手に知らせ、送り手は次のSフレームの別の表現の1つを伝送することにより応答する。図14のフレームS12などの上記別の表現では、受け手によりすでに正しく受信された参照フレームが用いられる。スライスに基づくパケット化と配信の場合、送り手は、このようなスライス/フレーム紛失により影響を受けるスライスの推定を行い、これらスライスの別の表現を用いて次のSフレーム内の当該スライスのみを更新することも可能である。
同じ符号化されたビデオフレーム内に別様に符号化された領域が存在できるようにブロック毎にビデオフレームの符号化を行うことができる。例えば、上記フレームのいくつかの部分のインター符号化を行うことが可能であり、上記フレームの別のいくつかの部分のイントラ符号化を行うことが可能である。さらに、既述したように、いずれの時間的相関も用いられないため、上記イントラブロック符号化により、トランスポート上の欠陥に起因して始まる可能性があるいずれのエラーの拡散も止められる。
Sフレームには、I−フレームの代替機能ではないアプリケーションでの別の用途がある。ビデオ冗長符号化(VRC)をその一例として挙げることができる。VRC法の原理は、一続きの映像を2以上のスレッドに分割してシーケンス内のすべての映像をラウンドロビン方式でスレッドのうちの1つに割り当てるようにすることである。各スレッドは独立に符号化される。規則的な間隔で、すべてのスレッドがいわゆる同期フレームの中へ収束する。この同期フレームから新しいスレッドの連続が開始される。パケット紛失などに起因して、これらのスレッドの1つが損傷を受けた場合、残りのスレッドは一般に損傷を受けないまま残り、次の同期フレームの予測に用いることができる。映像品質のわずかな減損につながる損傷を受けたスレッドの復号化を続けたり、フレーム速度の低下につながる損傷を受けたスレッドの復号化を停止したりすることが可能である。同期フレームは損傷を受けていないスレッドのうちの1つから常に予測される。これは、完全な再同期化を行う必要性が存在しないために、伝送されたI−フレームの数を小さな数に保つことが可能であることを意味する。同期フレーム用として、2以上の表現(P−フレーム)が伝送され、各表現では異なるスレッドからの参照フレームが利用される。P−フレームの利用に起因してこれらの表現は同一の表現とはならない。したがって、表現の若干を復号化できない場合、不整合が生じ、次のスレッドの復号化の際に上記表現の類いが用いられる。同期フレームとしてのSフレームの利用はこの問題を取り除くものである。
Claims (8)
- 少なくとも1つのビデオブロックと該少なくとも1つのビデオブロックから予測される少なくとも1つの予測ビデオブロックとを含むビデオ情報を復号化する復号器であって、以前に復号化されたブロックに関する参照情報を記憶するメモリ(640,1250,1360)とメモリ(640,1250,1360)に記憶された参照情報を使用して予測ブロックを形成する予測器(650,1260,1270,1370,1380)とを具備する復号器において、該復号器がさらに、
予測ブロックを変換して変換された予測ブロックを形成する変換器(660,1290,1390)と、変換された予測ブロックに現ブロックを表わす情報を加算して現ブロックの復号化において用いるための加算された情報を得る加算器(615,1220,1325)とを具備することを特徴とする復号器。 - 前記加算の後の現ブロックを逆量子化し逆変換する逆量子器(620,1230,1330)と逆変換器(630,1240,1340)を含むことを特徴とする請求項1記載の復号器。
- 前記加算の前の前記変換された予測ブロックを量子化する量子化器を含むことを特徴とする請求項1または2記載の復号器。
- 現ブロックを表わす前記情報はビデオブロックを少なくとも変換し量子化して得られたものであり、該変換および量子化は前記予測ブロックの前記変換および量子化と同一である請求項3記載の復号器。
- 現ブロックを表わす前記情報はビデオブロックを少なくとも変換し量子化して得られたものであり、復号器は前記加算の前に現ブロックを表わす前記情報を逆量子化する逆量子化器(1320)を含むことを特徴とする請求項1または2記載の復号器。
- 現ブロックを表わす前記情報はビデオブロックを少なくとも変換し量子化して得られたものであり、復号器は前記加算の前に現ブロックを表わす前記情報をスケーリングする正規化ブロック(680)を含むことを特徴とする請求項1または2記載の復号器。
- 前記加算の後に現ブロックを量子化し逆量子化し逆変換する量子化器(1330)、逆量子化器(1340)および逆変換器(1350)を含むことを特徴とする請求項1または2記載の復号器。
- 変換基底関数が変換において使用するために配置される請求項1〜7のいずれか1項記載の復号器。
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