JP2007525906A - 立体3dビデオイメージディジタルコーディングのシステムおよび方法 - Google Patents
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Abstract
【選択図】図5
Description
4:4:4(4×4=16画素グループ内の4つのルマサンプルおよび4つのクロマサンプル)。
4:2:2(4×2=8画素グループ内の4つのルマサンプルおよび2つのクロマサンプル)。
4:1:1(4×1=4画素グループ内の4つのルマサンプルおよび1つのクロマサンプル)。
MPEG1の4:2:0(4×2=8画素グループ内の8つのルマサンプルおよび水平画素の間の2つのクロマサンプル)。
MPEG1の4:2:0(4×2=8画素グループ内の8つのルマサンプルおよび垂直画素の間の2つのクロマサンプル)。
トランスポートストリームは、干渉を受けやすい衛星システムなど、より高い誤りの可能性を有するシステムで使用される。各パッケージは、188バイト長であり、識別ヘッダから始まり、この識別ヘッダが、ギャップの認識および誤りの修復を可能にする。さまざまなオーディオプログラムおよびビデオプログラムを、単一のトランスポートストリーム上でトランスポートストリームを介して同時に伝送することができ、ヘッダに起因して、これらを独立に個別にデコードし、多数のプログラムに統合することができる。
プログラムストリームは、DVD再生時など、より低い誤りの可能性を有するシステムで使用される。この場合に、パッケージは、可変長を有し、トランスポートストリームで使用されるパッケージより実質的に大きいサイズを有する。主要な特性として、プログラムストリームは、単一のプログラム内容だけを許容する。
イントラコーディング(I)、その情報は、そのイメージ自体の内部データの関数としてコーディングされる。
予測コーディング(P)、その情報は、他の将来の時点に置かれたデータだけに依存する。
両方向予測コーディング(B)、その情報は、過去と将来に置かれたデータに依存する。
ビデオシーケンス(Video_Sequence)
シーケンスヘッダ(Sequence_Header)
シーケンス拡張(Sequence_Extension)
ユーザデータ(0)および拡張(Extension_and_User_Data(0))
イメージグループヘッダ(Group_of_Picture_Header)
ユーザデータ(1)および拡張(Extension_and_User_Data(1))
イメージヘッダ(Picture_Header)
コーディングされたイメージ拡張(Picture_Coding_Extension)
ユーザデータ(2)および拡張(Extension_and_User_Data(2))
イメージデータ(Picture_Data)
スライス(Slice)
マクロブロック(Macroblock)
動きベクトル(Motion_Vectors)
コーディングされたブロックパターン(Coded_Block_Pattern)
ブロック(Block)
最終シーケンスコード(Sequence_end_Code)
video_sequenceヘッダを変更する。
識別フラグを識別する。
データフィールドを変更する。
イメージフィールドを変更する。
左チャネルと右チャネルの間で電子比較を行う。
差をBタイプイメージとして処理する(誤り訂正)。
次に、これをTDVision(登録商標)識別子と共に保管する。
変更を、相補バッファに適用する。
結果を副バッファに保存し、保管する。
a)USER_DATA()(SW)識別子構造内
b)PICTURE_DATA3D()構造内
に保管される。次のフレームに継続する。
実際には、Texas Instruments社のTMS320C62X DSPのプログラミングAPIを呼び出す時に、2チャネルを初期化しなければならない。
MPEG2VDEC_create(const IMPEG2VDEC_fxns*fxns,const MEPG2VDEC_Params* params)
ここで、IMPEG2VDEC_fxns y MEPG2VDEC_Paramsは、各ビデオチャネルの動作パラメータを定義するポインタ構造であり、たとえば、
3DLhandle=MPEG2VDEC_create(fxns3DLEFT,Params3DLEFT)
3DRhandle=MPEG2VDEC_create(fxns3DRIGHT,Params3DRIGHT)
である。
これによって、左右の立体チャネルごとに1つずつの、2つのビデオチャネルをデコードできるようになり、2つのビデオハンドラが得られる。
すなわち、MPEG2VDEC_APPLY(3DRhandle,inputR1,inputR2,inputR3,3doutright_pb,3doutright_fb)
MPEG2VDEC_APPLY(3DLhandle,inputL1,inputL2,inputL3,3doutleft_pb,3doutleft_fb)
3DLhandleは、DSPの作成関数によって返されるハンドルへのポインタであり、input1パラメータは、FUNC_DECODE_FRAMEまたはFUNC_START_PARAのアドレスであり、input2は、外部入力バッファアドレスへのポインタであり、input3は、外部入力バッファのサイズである。
これは、他の構造を保管するコンテナであり、それ自体のデータを有しておらず、基本的に、一連のextension_data(1)構造およびuser_data()構造であり、いくつかの場合に、この構造が完全に空である可能性がある。
この構造には、単純な構造拡張が含まれる。含まれる拡張構造タイプは、(i)の値に依存し、この値は、1または2の値を有することができる。この値が「0」と等しい場合には、data_extensionがsequence_extensionに続き、extension_data(i)が、両方すなわち1つのsequence_display_extensionまたは1つのsequence_scalable_extensionを含むことができる。
user_data構造は、アプリケーション用の特定のデータをビデオシーケンス(video_sequence)内に保管することを可能にする。MPEG2仕様は、この機能のフォーマットを定義せず、ユーザデータのフォーマットも定義していない。この構造は、user_data_start_code=0x000001B5から始まり、データストリーム(stream)内の次の開始コードまで続く任意の個数のデータ(user_data)を含む。唯一の条件は、23個を超える連続する0を有してはならないことである。というのは、23個を超える連続する0が、開始コードとして解釈される可能性があるからである。
この構造は、デコーディングプロセスで使用されない情報すなわち、デコードされたビデオを正しく表示するのに有用な、コーディングされた内容に関する情報を提供する。
この構造は、すべてのスケーラブルビデオストリームに存在しなければならず、スケーラブルビデオストリームとは、ベースレイヤと1つまたは複数のエンハンスメントレイヤを含むビデオストリームである。異なるタイプのMPEG2スケーラビリティがあり、メインレイヤのスケーラビリティの例が、ビデオ内容の標準解像力を含むことであり、エクステンションレイヤは、解像力を高める追加データを有する。
時間スケーラビリティを有する場合に、2つの空間解像度ストリームが存在し、下レイヤは、ビデオフレームのより小さいインデックスの版を提供し、上レイヤは、同一ビデオのフレームのより大きいインデックスの版を導出するのに使用することができる。時間スケーラビリティは、低品質、低コスト、または無料のデコーダによって使用することができ、より高いフレーム毎秒は、有料で使用される。
イメージ空間スケーラビリティの場合に、エンハンスメントレイヤにデータが含まれ、このデータは、ベースレイヤのよりよい解像度を可能にし、したがって、ベースレイヤのよりよい解像度を再構築することができる。エンハンスメントレイヤが、動き補償の基準としてのベースレイヤの関数として使用される時に、エンハンスメントレイヤのより高い解像度を得るために、下レイヤをエスカレートし、オフセットしなければならない。
このMPEG2互換コーディングプロセスは、現在、図5の立体カメラ(52)を用いて撮影される3Dディジタルイメージをコーディングするのに使用され、そのコードは、次にコンパイラ(51)を通り、次に、それをPC(50)、DVD(53)で表示するための信号を得ることができ、デコーダ(54)内で信号がコーディングされる時に、これをデコーダ(55)内に送って、イメージをケーブル(56)、衛星(57)、高品位テレビジョン(59)(HDTV)、または3DVisor(登録商標)デバイス(59)などで表示することができる。したがって、イメージは、
DVD(ディジタル多用途ディスク)
DTV(ディジタルテレビジョン)
HDTV(高品位テレビジョン)
ケーブル(DVB、ディジタルビデオ放送)
衛星(DDS、ディジタル衛星システム)
で表示することができ、これはソフトウェアプロセスとハードウェアプロセスの統合である。
Claims (12)
- ソフトウェアアルゴリズムと関連するハードウェアの変更とを含むMPEGタイプコーディングプロセスからなる立体3Dビデオイメージディジタルコーディングの方法およびシステムであって、コーディングプロセスで前記ソフトウェアを変更すること、すなわち、
ビデオ構造を変更することと、
ビデオデータストリームのvideo_sequenceヘッダを変更することと、
ビットレベル識別フラグを変更することと、
データフィールドを変更することと、
イメージフィールドを変更することと
を含むことを特徴とする立体3Dビデオイメージディジタルコーディングの方法およびシステム。 - 前記video_sequenceビデオデータストリームが、次の構造すなわち、
sequence_header、sequence_extension、extension_and_user_data(0)、group_of_pictures_header、extension_and_user_data(1)、ピクチャヘッダ、picture_coding_extension、extensions_and_user_data(2)、picture_data、slice、macroblock、motion_vectors、coded_block_pattern、block、sequence_end_code
を含み、これがMPEG1およびMPEG2について適用されることをさらに特徴とする請求項1に記載の立体3Dビデオイメージディジタルコーディングの方法およびシステム。 - 前記sequence_header構造が、aspect_ratio_informationフィールド内で前記ビデオストリームに関するより高い情報レベルを提供し、2Dシステムとの後方互換性を得るために0111との論理「and」が実行されることと、2Dシステムとの後方互換性を得るために0111との論理「and」が実行されるframe_rate_codeとをさらに特徴とする請求項1に記載の立体3Dビデオイメージディジタルコーディングの方法およびシステム。
- extension_and_user_data(i)構造が、他の構造を保管するコンテナであり、いくつかの場合に空の構造であることと、iの値を0から2までとすることができ、iが0と等しい場合に、extension_dataがsequence_extensionに続き、extension_data(i)がsequence_display_extensionまたはsequence_scalable_extensionを含むことと、i=2の時に、次の構造が、quant_matrix_extension()、copyright_extension()、picture_spatial_scalable_extension()、またはpicture_temporal_scalable_extensionを含むpicture_coding_extensionであることとをさらに特徴とする請求項1に記載の立体3Dビデオイメージディジタルコーディングの方法およびシステム。
- sequence_display_extension()構造が、ビデオを正しく表示するのに有用なコーディングされた内容に関する情報を提供することと、video_formatフィールド内でこれが111を用いて識別されることとをさらに特徴とする請求項1に記載の立体3Dビデオイメージディジタルコーディングの方法およびシステム。
- sequence_scalable_extension構造が、空間スケーラビリティモード01および時間スケーラビリティ11と、layer_idと、lower_layer_prediction_vertical_sizeと、marker_bitと、lower_layer_prediction_vertical_sizeと、horizontal_subsampling_factor_mと、horizontal_subsampling_factor_nと、vertical_subsampling_factor_mと、vertical_subsampling_factor_nと、picture_mux_enableと、mux_to_progressive_sequenceと、picture_mux_orderと、picture_mux_factorと共にベースレイヤおよびエンハンスメントレイヤを含むので、解像力を高める追加データを有することをさらに特徴とする請求項1に記載の立体3Dビデオイメージディジタルコーディングの方法およびシステム。
- picture_header構造が、予測コーディング(P)について010、両方向予測コーディング(B)について011のイメージコーディングタイプフィールド(picture_coding_type)を用いて定義されることと、ビデオ一時メモリ(ビデオバッファ)検証機構とをさらに特徴とする請求項1に記載の立体3Dビデオイメージディジタルコーディングの方法およびシステム。
- picture_structureフィールドが、イメージがフィールドに分割されるのかフルフレームであるのかを指定し、00はTDVisionフォーマットイメージに予約済み、01は上フィールド、10は下フィールド、11はバイフレームイメージであることと、picture_structureフィールドが、composite_display_flagフィールド、V_axisフィールド、field_sequenceフィールド、sub_carrierフィールド、burst_amplitudeフィールド、およびsub_carrier_phaseフィールドも定義することとをさらに特徴とする請求項1に記載の立体3Dビデオイメージディジタルコーディングの方法およびシステム。
- ソフトウェアアルゴリズムと関連するハードウェアの変更とを含むMPEGタイプコーディングプロセスからなる立体3Dビデオイメージディジタルコーディングの方法およびシステムであって、コーディングプロセスで前記ハードウェアを変更すること、すなわち、
左チャネルと右チャネルとを電子的に比較する時に2つの独立のビデオ入力チャネルが使用可能にされ、左チャネルと右チャネルとの間の比較の差が処理され、立体イメージの以前の表示および同時表示を提供するためにメモリが2倍にされ、DSPが左右の両方のビデオ信号の同時入力バッファを比較することを可能にされる
ことを特徴とする立体3Dビデオイメージディジタルコーディングの方法およびシステム。 - TDVision(登録商標)カメラの既存の立体左右信号に対応する2つの独立のビデオ信号の同時入力を可能にするために2つの独立のビデオチャネルを使用可能にすることをさらに特徴とする請求項9に記載の立体3Dビデオイメージディジタルコーディングの方法およびシステム。
- DSPバッファの入力メモリを2倍にすることをさらに特徴とする請求項9に記載の立体3Dビデオイメージディジタルコーディングの方法およびシステム。
- ハードウェア変更が、
単一のビデオ入力チャネルの関数として通常の形式(MPEG2)でフレームコーディングするステップと、
両方の信号をとるステップと、
左信号と右信号とを電子的に比較するステップと、
前記左信号と前記右信号との間の誤り差分を得るステップと、
前記差分を一時バッファに保管するステップと、
前記左信号に関してルマおよびクロマの誤り訂正を計算するステップと、
DCTを適用するステップと、
情報をpicture_date3D()構造内のBタイプブロックに保管するステップと
にあることをさらに特徴とする請求項9に記載の立体3Dビデオイメージディジタルコーディングの方法およびシステム。
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