JP4120980B2

JP4120980B2 - Encoding apparatus and method, and decoding apparatus and method

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Publication number: JP4120980B2
Application number: JP2001335997A
Authority: JP
Inventors: 秀一渡部; 伸也長谷川; 靖昭徳毛
Original assignee: Sharp Corp
Current assignee: Sharp Corp
Priority date: 2001-07-10
Filing date: 2001-11-01
Publication date: 2008-07-16
Anticipated expiration: 2021-11-01
Also published as: JP2003092757A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、木構造を有する情報の葉または節の位置情報を符号化し、また復号する技術に関し、より詳細には、葉または節の位置情報を効率的に符号化／復号する装置及び方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
木構造によるデータ表現手法は、情報処理のさまざまな分野で使用されている。この一例として、ＭＰＥＧ−７最終委員会草案（ＦＣＤ）で用いられている動画像コンテンツ検索情報の表現手法がある。一般に、動画像コンテンツは１つまたは複数のシーンによって構成され、さらに各シーンは１つまた複数のショット、あるいはさらに別のシーンによって構成される、というように階層性を有している。
【０００３】
ＭＰＥＧ−７では、動画像コンテンツの検索時の利便性を高めるために、ショットの動き強度や色頻度などの特徴を示す検索情報を各ショットに付加する際の記述手法が規定されているが、前記階層性を表現するため、図１１に示すような木構造からなる表現手法を用いている。
【０００４】
図１１に示す例では、動画像コンテンツはシーン＃１とシーン＃２の２つのシーンから構成され、さらにシーン＃１はショット＃１−１からショット＃１−５までの５つのショットから構成されている。シーン＃２はショット＃２−１のみから構成されている。また、それぞれのショットには検索情報が付加されている。
【０００５】
木構造としては、動画像コンテンツが根にあたり、シーン及びショットが節にあたる。節の中でも、シーンの階層は根から見て最初の分岐先に相当するので、第１階層の節にあたる。また、ショットの階層は第２階層の節にあたる。そして、各検索情報が葉にあたる。また各シーン、各ショットは番号の小さいものほど前のシーン、ショットに相当する。
【０００６】
ここで、葉にあたる検索情報をまとめて保存したいという要求があった場合、検索情報自体を保存するだけでは十分ではなく、その検索情報の位置情報を同時に保存する必要がある。言い換えると、その検索情報がシーン番号何番のショット番号何番に関するものであるかという情報が必要となる。この位置情報の表現手法として、ＭＰＥＧ−７最終委員会草案で用いられているものを以下に説明する。
【０００７】
前記委員会草案では、ある節の下層に位置するすべての節について順に１番、２番と連番をつけ、根から葉に至るまでに経由する全ての節について、該連番を列挙することで位置情報を表現している。
【０００８】
この位置情報生成方法の具体例を検索情報＃１−３の場合について説明する。まず第１階層を見ると、検索情報＃１−３が属するシーン＃１は、根にあたる動画像コンテンツにぶら下がった一番左側の節である。このため、第１階層の位置情報は１番となる。
【０００９】
次に、第２階層を見ると、検索情報＃１−３が属するショット＃１−３は１階層上の節にあたるシーン＃１にぶら下がった節の中で左から３番目の節である。このため、第２階層での位置情報は３番となり、第１階層とあわせて（１、３）が該検索情報＃１−３の位置情報となる（厳密には、これは節の位置情報を表している。検索情報の階層は第３階層の葉にあたるが、図１１ではショット１つに対して検索情報の数が１つに限られているために、節の位置情報がそのまま葉である検索情報の位置情報として与えられる。葉が複数付される場合にはさらに葉の番号が追加される）。
【００１０】
尚、以降の説明中においては、上述のような形式による位置情報を絶対形式による位置情報と呼ぶこととする。この形式で全ての葉の位置情報を一意に表現することが可能である。
【００１１】
続いて、この絶対形式で位置情報を保存するのに必要なビット数を算出する。各階層にある全ての節を表現するのに必要なビット数を算出するには、最大の分岐可能数を知る必要がある。例えば、第１階層、第２階層とも各節について最大で８分岐までできるとすれば、各階層の節を表現するのにそれぞれ３ビット必要になる。
【００１２】
従って、１つの葉の位置情報を保存するためには、３×２＝６ビットが必要となる。図１１においては６つの葉が存在しており、全ての葉の位置情報を保存するには、６ビット×６＝３６ビットが必要となる。以上の規則にしたがって、図１１における全ての検索情報の位置情報を符号化した例を図１２に示す。
【００１３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上述した従来の技術においては、全ての葉または節について絶対的な位置情報を符号化するため、１階層の最大分岐数が増加するに従って、葉または節の位置情報を保存するためのビット量が増加するという問題がある。一般には、ひとつの動画像コンテンツには非常に多数のシーンまたはショットが含まれているため、最大の分岐可能数も膨大な数になり、この問題は無視できない。
【００１４】
本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであり、少ないビット数で効率良く葉または節の位置情報を符号化／復号することができる符号化／復号装置及び方法を提供するものである。
【００１５】
【問題を解決するための手段】
本願の第１の発明は、１つまたは複数の階層からなり、１つの節は１つ下の階層に１つまたは複数の葉または節を持ち、該１つまたは複数の葉または節が初期値から始まる連番の位置番号が付されて区別された木構造の同一階層内の複数の葉または節の位置情報を符号化する符号化装置であって、当該複数の葉または節の位置情報が、前記木構造の根から前記同一階層にある葉または節に至るまでに経由する分岐可能な階層の葉または節に付された前記位置番号の値の列で与えられ、前記同一階層の先頭の葉または節の位置情報は任意の手法により符号化されるものであり、前記同一階層にある複数の葉または節のうち、前記先頭の葉または節以外の葉または節について、ある葉または節とそのひとつ前の葉または節とがどの階層で分岐したかをそれぞれの位置情報を比較して判定する分岐階層判定手段と、前記分岐のあった階層に対応する符号を、該葉または節の位置情報のひとつ前の葉または節の位置情報からの更新内容を示す位置情報符号として出力する位置情報符号化手段とを備えた符号化装置を特徴とする。
【００１６】
本願の第２の発明は、さらに、前記木構造内の分岐可能な階層数を算出する階層数算出手段と、該分岐可能な階層数に基づき、位置情報符号に必要なビット数を算出するビット数算出手段とを備え、前記位置情報符号化手段は、前記算出されたビット数内で符号化することを特徴とする。
【００１８】
本願の第３の発明は、１つまたは複数の階層からなり、１つの節は１つ下の階層に１つまたは複数の葉または節を持ち、該１つまたは複数の葉または節が初期値から始まる連番の位置番号が付されて区別された木構造の同一階層内の複数の葉または節の位置情報を符号化する符号化方法であって、当該複数の葉または節の位置情報が、前記木構造の根から前記同一階層にある葉または節に至るまでに経由する分岐可能な階層の葉または節に付された前記位置番号の値の列で与えられ、前記同一階層の先頭の葉または節の位置情報は任意の手法により符号化されるものであり、前記同一階層にある複数の葉または節のうち、前記先頭の葉または節以外の葉または節について、ある葉または節とそのひとつ前の葉または節とがどの階層で分岐したかをそれぞれの位置情報を比較して判定し、前記分岐のあった階層に対応する符号を、該葉または節の位置情報のひとつ前の葉または節の位置情報からの更新内容を示す位置情報符号として出力する符号化方法を特徴とする。
【００１９】
本願の第４の発明は、１つまたは複数の階層からなり、１つの節は１つ下の階層に１つまたは複数の葉または節を持ち、該１つまたは複数の葉または節が初期値から始まる連番の位置番号が付されて区別された木構造によって構成され、前記木構造の根から同一階層にある葉または節に至るまでに経由する分岐可能な階層の葉または節に付された前記位置番号の値の列によって与えられる所定の同一階層の複数の葉または節の位置情報について、当該階層の先頭位置以外のある葉または節の位置情報を当該葉または節のひとつ前の葉または節の位置情報からの更新内容を示す位置情報符号によって符号化した位置情報符号を復号する復号装置であって、前記位置情報符号から、ある葉または節とそのひとつ前の葉または節とが分岐した階層を判定する分岐階層判定手段と、前記判定により判定した分岐階層に基づいて、当該階層に対応する前記ひとつ前の葉または節の位置情報の該分岐した階層の位置番号に対しては１を加算し、同前記ひとつ前の葉または節の位置情報の該分岐した階層より下の全ての階層の位置番号に対しては初期値に初期化する処理を行うことで、前記ひとつ前の葉または節の位置情報から該葉または節の位置情報を求める位置情報更新手段を備え、前記所定の階層の先頭位置の位置情報に基づいて順次前記同一階層の複数の葉または節の位置情報符号を復号する復号装置を特徴とする。
【００２１】
本願の第５の発明は、１つまたは複数の階層からなり、１つの節は１つ下の階層に１つまたは複数の葉または節を持ち、該１つまたは複数の葉または節が初期値から始まる連番の位置番号が付されて区別された木構造によって構成され、前記木構造の根から前記同一階層にある葉または節に至るまでに経由する分岐可能な階層の葉または節に付された前記位置番号の値の列によって与えられる所定の同一階層の複数の葉または節の位置情報について、先頭位置以外の当該階層のある葉または節の位置情報を当該葉または節のひとつ前の葉または節の位置情報からの更新内容を示す位置情報符号によって符号化された位置情報符号を復号する復号方法であって、前記先頭位置の次の位置情報符号から、当該葉または節が前記先頭位置の葉または節から分岐した階層を判定し、前記判定により判定した分岐階層に基づいて、当該階層に対応する前記先頭位置の葉または節の位置情報の該分岐した階層の位置番号に対しては１を加算し、同先頭位置の葉または節の位置情報の該分岐した階層より下の全ての階層の位置番号に対しては初期値に初期化する処理を行い、前記葉または節の次の葉または節についての位置情報符号から当該葉または節とそのひとつ前の前記葉または節とが分岐した階層を判定することにより前記同一階層の複数の葉または節の位置情報符号を順次復号する復号方法を特徴とする。
【００２２】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の第１の実施形態に係る符号化装置について、図１乃至図３、図１１を用いて説明する。
【００２３】
本実施形態においては、図１１に示した木構造を有する動画像コンテンツの検索情報（葉）及びその位置情報を符号化対象とした場合について説明する。但し、本発明によって新たに開示されるのは、このうち位置情報の符号化／復号についてである。図１１において、該動画像コンテンツはシーン＃１とシーン＃２の２つのシーンから構成され、さらにシーン＃１はショット＃１−１からショット＃１−５までの５つのショットから構成されている。シーン＃２はショット＃２−１のみから構成されている。また、それぞれのショットには検索情報が付加されている。木構造としては、各シーン及び各ショットが節にあたり、各検索情報が葉にあたる。また各シーン、各ショットは番号の小さいものほど前のシーン、前のショットに相当する。
【００２４】
図１１の検索情報を利用した動画像コンテンツの検索を行うためには、従来技術として上述したように、各検索情報に絶対形式で表した位置情報を付加しておけば良い。これにより、シーン番号をキーとした検索にも、ショット番号をキーとした検索にも柔軟に対応することができる。しかし、動画像コンテンツ内の検索情報のみを順に並べて保存したり伝送したりする場合、位置情報をより効率良く符号化する必要が生ずる。この必要性を満たすため、図１に示した本実施形態による位置情報符号化装置を用いる。
【００２５】
本実施形態の概略構成を示す図１において、階層数判定部１０１では、木構造が根から符号化対象となる検索情報（葉）に至るまでに分岐可能な階層を何階層持っているかを判定する。図１１の木構造は２階層の分岐可能な層を有しているので、２が出力される。尚、図１１の木構造の例では、全ての節の階層が分岐可能な階層となっているが、本実施形態の対象とする木構造はこれに限られるものではなく、例えば分岐が許されない節の階層が存在しても構わない。その場合は、分岐可能な節の階層のみを数えるものとする。
【００２６】
また、図１１の木構造の例では、最下層の葉の階層で分岐不可（１つのショットが１つの検索情報しか持たない）となっているが、本実施形態の対象とする木構造はこれに限られるものではなく、分岐が許される（１つのショットが複数の検索情報を持つ）としてもよい。その場合には、葉の階層も分岐可能な階層として数えられるものとする。
【００２７】
ビット数算出部１０２では、階層数判定部１０１から得られる階層数に基づいて、位置情報を表現するのに必要なビット数を計算する。ビット数は以下の＜式１＞によって算出される数以上で最も近い整数として与えられる。
【００２８】
ｌｏｇ２（階層数＋１）・・・＜式１＞
すなわち、図１１の木構造に対しては、ｌｏｇ２（２＋１）以上で最も近い整数であるから、２が出力される。
【００２９】
尚、本実施形態においては、階層数判定部１０１及びビット数算出部１０２を備えたものについて説明しているが、本発明の位置情報符号化装置にはこれらの構成要素は必ずしも必要でなく、例えば予め必要ビット数を規定しておく方法も考えられる。
【００３０】
前位置情報保存部１０３には、１つ前に入力された位置情報が保存されている。位置情報とは、例えば図１１の動画像コンテンツでは、葉にあたる各検索情報がどのシーンのどのショットに属しているかを示す情報であり、より具体的には、動画像コンテンツを木構造と見た場合の絶対形式による位置情報が考えられる。
【００３１】
一例として、検索情報＃１−３はシーン番号１番の中のショット番号３番に属していることから、絶対形式の位置情報としては（１、３）となる。ただし、該入力となる位置情報はシーン番号、ショット番号に限られるものではなく、例えば各シーン、各ショットの開始時間などを使用する方法も可能である。
【００３２】
また、図１１において、最初の葉は検索情報＃１−１であり、以下検索情報＃１−２、＃１−３、＃１−４、＃１−５、＃２−１の順となることから、例えば検索情報＃１−３の位置情報を符号化する際に、前位置情報保存部１０３に保存されている位置情報は検索情報＃１−２の位置情報ということになる。
【００３３】
分岐階層判定部１０４では、入力されてきた位置情報と、前位置情報保存部１０３に保存されている位置情報とを比較し、両者がどの階層で分岐したかを判定してその階層を示す情報を出力する。分岐した階層とは、図１１の木構造で見た場合、入力されてきた位置情報および前位置情報保存部１０３に保存されている位置情報に対応する検索情報のそれぞれまで木構造を根から辿ったときに、枝分かれして初めて異なる節に分かれる階層を指す。上記の絶対形式の位置情報では、左から順に値を見て、初めて値が異なった箇所が分岐階層にあたる。
【００３４】
例えば、入力されてきた位置情報が絶対形式で（１、３）に属するものである場合を例にとると、前位置情報保存部１０３には（１、２）に属する位置情報が保存されているので、両者の間には分岐可能な一番下の階層、すなわちショットの階層で分岐が発生し、それより上の階層はまったく同一であることがわかる。従って、分岐階層判定部１０４は、一番下の階層を示す情報として例えば１を出力する。
【００３５】
或いは、入力されてきた位置情報が（２、１）に属するものであれば、前位置情報保存部１０３には（１、５）に属する位置情報が保存されており、両者の間には下から２番目の分岐可能な階層、すなわちシーンの階層で分岐が発生していることがわかるので、下から２番目の階層を示す情報として例えば２を出力する。
【００３６】
尚、本実施形態では、ひとつ前の位置情報と入力された位置情報とを比較することにより、分岐階層を判定する手法をとっているが、本発明の位置情報符号化装置はこれに限られるものではなく、例えば木構造の規則性が予め判明しているような場合であれば、入力された位置情報のみから分岐階層を判定することも可能であり、この場合には前位置情報保存部１０３は不要となる。
【００３７】
位置情報符号化部１０５は、分岐階層判定部１０４から出力される階層に対応する符号を、ビット数算出部１０２から出力されるビット数内で生成し、これを位置情報符号として出力する。ただし、最初に入力された位置情報については変化を判定することができないため、シーン番号、ショット番号を直接出力するなどして対応する。
【００３８】
また、最後の位置情報、すなわち検索情報＃２−１の位置情報を符号化して出力した後には、位置情報がこれ以上無いことを示す終了コードを出力する。或いは、別の例として、図１１の木構造の一部を切り出してきて本実施形態の符号化装置への入力とした場合、例えばシーン＃１以下を切り出してきた場合には、検索情報＃１−５の位置情報を符号化した後に終了コードを出力するものとする。以上に基づいた具体的な符号割り当ての例を表１に示す。
【００３９】
【表１】

【００４０】
次に、本実施形態の位置情報符号化装置と表１の符号割り当てに基づいて、図１１に示す動画像コンテンツの検索情報の位置情報を符号化した例を図２に示す。
【００４１】
尚、本実施形態では、ビット数算出部１０２から出力されたビット数は、位置情報符号化部１０５が符号化を行う際に参照するのみで、位置情報符号化装置から明示的に出力されてはいないが、位置情報符号の中にこのビット数情報を含めて出力する手法も考えられる。
【００４２】
また、本実施形態では、図１１に示したシーン１階層、ショット１階層の２階層の木構造を対象としたが、本発明の位置情報符号化装置はこれに限られるものではなく、任意の構成、階層数の木構造の位置情報符号化に利用することができる。例えば、１つのシーンがさらに複数のシーンに分割される場合もありうるが、本発明の位置情報符号化装置はこのような場合にも問題なく適用することが可能である。
【００４３】
或いは、図３に示すようなより複雑な木構造に対しても適用することも可能である。図３においては、シーン＃２の下にさらにシーン＃２−１とシーン＃２−２が存在し、このうちシーン＃２−１はショット＃２−１−１とショット＃２−１−２から構成されている。この場合、同一の階層に属する検索情報のみを抽出した上で、本発明の位置情報符号化装置を適用することにより、効率的な位置情報の符号化を実現することができる。
【００４４】
例えば、検索情報＃１−１から＃１−５までは同一の階層に属しているため、これらの検索情報の位置情報を符号化するに際しては、本発明の位置情報符号化装置で直接取り扱うことができる。一方、検索情報＃２−１−１から＃２−１−２までは検索情報＃１−１から＃１−５とは別の階層に属しているため、検索情報＃１−１から＃１−５と同時に取り扱うことはできないものの、検索情報＃２−１−１と＃２−１−２は同一の階層に属しているため、同様にして取り扱うことができる。
【００４５】
以上のとおり、本実施形態では、木構造の葉の位置情報をそのまま記述するのではなく、１つ前の葉の位置情報との変化点のみを記述することにしているので、上記従来例による位置情報の表現手法より少ないビット数で効率良く位置情報を符号化することができる。
【００４６】
図１１に示した検索情報の位置情報を符号化する例において、従来例による方法が図１２に示すとおり３６ビットを必要としているのに対し、本実施形態による方法では図２に示すとおり１６ビットしか必要としない。この例における両者の差はわずかであるが、実際にはひとつの動画コンテンツに属するシーンの数は数百にも及ぶことが十分考えられ、この場合には両者の間の差は非常に大きくなる。
【００４７】
次に、本発明の第２の実施形態に係る復号装置について、図４を用いて説明する。本実施形態の位置情報復号装置においては、図２に示した位置情報符号を入力とした場合について説明する。図２の位置情報符号は、図１１の木構造における検索情報（葉）の位置情報を符号化した位置情報符号であり、上述した第１の実施形態の位置情報符号化装置で符号化することができるが、これに限定されるものではない。
【００４８】
本実施形態の概略構成を示す図４において、階層数判定部５０１は、復号対象の木構造が分岐可能な階層を何階層持っているかを判定する。ビット数算出部５０２は、階層数判定部５０１の判定した階層数から、符号化された位置情報が何ビットから生成されているかを算出する。これらの詳細な動作は、図１とともに上述した第１の実施形態における階層数判定部１０１、ビット数算出部１０２と同様であるので、ここでは省略する。
【００４９】
尚、本発明の復号装置には、階層数判定部５０１及びビット数算出部５０２は必ずしも必要ではなく、例えばビット数算出部５０２から出力されるビット数にあたる情報が位置情報符号の中に含めて符号化されていれば、それをビット数算出部５０２の出力の代用とすることも可能である。
【００５０】
前位置情報保存部５１１には、現在復号対象の位置情報の１つ前に復号された位置情報が保存されている。分岐階層判定部５１２では、ビット数算出部５０２から出力されたビット数に基づいて、現在復号対象の位置情報と前位置情報保存部５１１に保存されている位置情報とがどの階層で分岐したかを判定する。例えば、図２において左から６番目のブロックの符号が復号対象であった場合、現在の復号対象の符号が１０であることから、表１より下から２番目の階層、すなわちシーンの階層で分岐があったことがわかる。
【００５１】
位置情報更新部５１３は、前位置情報保存部５１１に保存されている位置情報の中で、分岐階層判定部５１２から出力された階層の位置番号を１増加させ、その上で、該階層より下の全ての階層の位置番号を初期値に初期化する。該階層より上の階層の位置番号はそのまま保持する。ここでの位置番号とは、例えば絶対形式で表わされた位置情報の場合は、各階層内の節に振られた連続番号に相当する。
【００５２】
例えば、図２において左から６番目のブロックが復号対象であった場合、前位置情報保存部５１１には５番目のブロックの符号から復号された検索情報＃１−５の位置情報である（１、５）が保存されている。
【００５３】
分岐階層判定部５１２からは、分岐があった階層が下から２番目の階層である旨が出力されてくるので、下から２番目の階層の位置番号を１加算して（２、５）とする。その上で、下から２番目の階層より下の階層、すなわちシーンより下の階層の位置番号を初期値である１に初期化し（２、１）とする。
【００５４】
これによって、最終的に出力される位置情報は（２、１）となり、検索情報＃２−１の位置情報が正しく復号されたことになる。この位置情報は、次の符号の復号に備えて、前位置情報保存部５１１に保存される。最後に、分岐階層判定部５１２が終了コードを受け取った時点で、位置情報の復号を終了する。
【００５５】
次に、本発明の第３の実施形態に係る符号化装置について、図５及び図６を用いて説明する。
【００５６】
図５は本実施形態の概略構成を示す機能ブロック図である。なお、図５中に示された位置情報符号化部６０５の内部構成は図１で与えられるものとする。図６は本実施形態の符号化装置の符号化対象であり、木構造を有する動画像コンテンツの検索情報を示す説明図である。図６のものは、図１１とともに上述したものと類似しているため、その差異のみを説明する。すなわち、図６においては、ショット＃１−３に属する検索情報が欠落している。言い換えると、ショット＃１−３の節には葉が存在しない。
【００５７】
尚、本実施形態では、葉にあたる検索情報が欠落している例を挙げて説明するが、本発明の位置情報符号化装置は、他の種類の検索情報が混在していてこれを区別したい場合等にも適用することが可能である。
【００５８】
例えば、図６におけるシーン＃１−１、＃１−２、＃１−４及び＃１−５には検索情報Ａが記述されている一方、シーン＃１−３には検索情報Ａは記述されておらず、代わりに検索情報Ｂが記述されている場合である。この構成の動画像コンテンツ検索情報で、検索情報Ａに関する位置情報のみを取り出して使用する場合も、本実施形態における検索情報が欠落している例と同様に取り扱うことができる。
【００５９】
図６に示すような葉の欠落があった場合、位置情報符号化部６０５は、欠落の有無にかかわらずに連番として位置情報を符号化しておき、欠落があった箇所については別手段で符号化することにより、位置情報を破綻なく符号化することができる。この別手段の具体的手法としては、図６における検索情報を符号化する際に、該欠落があった箇所に検索情報の代わりに欠落情報を符号化する手法が可能である。
【００６０】
欠落位置判定部６０１は、入力された位置情報が絶対形式で連番となっておらず欠番がある場合に、スイッチ６０２を操作する。具体的には、連番となっている場合には、スイッチ６０２を検索情報符号化部６０３側に操作し、検索情報符号が出力されるようにする。
【００６１】
一方、欠番となっている場合には、スイッチ６０２を欠落情報生成部６０４側に操作し、検索情報符号の代わりに、欠落情報符号が出力されるようにする。この時、位置情報符号化部６０５は該欠番に対応する位置情報符号を出力する。これにより、欠落部分については、欠落情報が記載された検索情報符号を得ることができ、したがって欠番の位置を知ることができる。
【００６２】
尚、本実施形態においては、検索情報符号化部６０３を備えているが、本発明の符号化装置はこれに限られるものではなく、例えば検索情報はまったく符号化せずに、そのままの形で出力することも可能である。本発明では、検索情報自体の符号化／復号については言及しない。
【００６３】
また、本実施形態では、欠落情報を検索情報符号に含めて符号化しているが、本発明の符号化装置はこれに限られるものではなく、例えば欠落のある葉の絶対形式による位置情報を別手段で符号化するものも考えられる。
【００６４】
次に、本発明の第４の実施形態に係る復号装置について、図７を用いて説明する。尚、第２の実施形態と同一部分には同一符号を付し、その説明は省略する。
【００６５】
本実施形態においては、図６に示した木構造に対して符号化された情報を入力とした場合について説明する。ここで、本実施形態の入力となる位置情報符号及び検索情報符号は、例えば図５とともに上述した第３の実施形態の位置情報及び検索情報符号化装置によって符号化された位置情報符号及び検索情報符号が挙げられるが、これに限定されるものではない。また、本実施形態で取り扱うことが可能な木構造も、図６のものに限定されない。
【００６６】
本実施形態の概略構成を示す図７において、検索／欠落情報復号部８０１では、入力された検索情報符号を復号する。ここで、検索情報が復号された場合には、検索情報を出力する。一方、欠落情報が復号された場合には、位置情報更新部８０２にその旨を通知し、検索情報は出力しない。
【００６７】
位置情報更新部８０２は、図４とともに上述した第２の実施形態における位置情報更新部５１３に類似した動作をする。異なるのは、検索／欠落情報復号部８０１から欠落情報が復号された旨が通知されると、その部分の位置情報を出力せず、次の位置情報の復号に進むことである。これによって、検索情報が欠落している部分を正しくスキップして、処理を続けることが可能となる。
【００６８】
尚、本実施形態においては、位置情報更新部８０２内で欠落情報に伴うスキップ処理を行っているが、本発明の復号装置はこれに限られるものではなく、例えば位置情報更新部８０２には、図４の位置情報更新部５１３とまったく同一の動作をさせておき、欠落の通知が行われた葉については位置情報を利用しないという方法を用いることも可能である。
【００６９】
次に、本発明の第５の実施形態に係る符号化装置について、図８及び図９を用いて説明する。図８は本実施形態の概略構成を示す機能ブロック図である。なお、図８における位置情報符号化部６０５の内部構成も、上述した第３の実施形態を示す図５と同様に、図１で与えられるものとする。
【００７０】
本実施の形態においても、第３の実施形態と同様に、図６に示した検索情報の欠落を含む木構造を有した検索情報の位置情報を符号化対象とする。第３の実施形態と本実施形態との差異を説明すると、上記第３の実施形態では欠落情報を検索情報符号に含めて符号化しているのに対し、本実施形態では欠落情報を位置情報符号に含めて符号化する点が異なっている。
【００７１】
図８で示された位置情報符号化装置において、欠落位置判定部８１１は、入力された位置情報を監視し、位置情報の欠落が判定されるとスイッチ８１２を切替えて欠落コードが位置情報符号に加えられるようにする。その後、スイッチ８１２を元の位置に戻し、欠落位置に対応する位置情報の符号を位置情報符号化部６０５から得て位置情報符号に加える。すなわち、欠落位置では、対応する位置情報を表す符号の直前に欠落を示す欠落コードが付加される。言い換えると、欠落コードは、欠落コードの次に来る符号によって更新される位置に検索情報の欠落があることを表す。
【００７２】
表２に、位置情報の欠落を示す欠落コードを含めた位置情報に対する符号割り当ての例を示す。
【００７３】
【表２】

【００７４】
この場合、位置情報を表現するためのビット数は、階層数に加えて終了コードと欠落コードを表すのに必要なビット数であるため、以下の＜式２＞によって算出される数以上で最も近い整数として与えられる。
【００７５】
ｌｏｇ２（階層数＋２）・・・＜式２＞
すなわち、図６の木構造に対しては、ｌｏｇ２（２＋２）以上で最も近い整数であるから、ビット数２が与えられる。（このビット数は位置情報符号化部６０５の内部構成のビット数算出部１０２で算出される。）
図９に、表２の符号を使って図６に示した検索情報の位置情報を符号化した位置情報符号の例を示す。
【００７６】
図９において、＃１−３の位置情報符号の直前に入れられた欠落コードは、欠落コードの直後の＃１−３の位置情報符号で表された位置で検索情報が欠落していることを示す。このようにして、図６に示したような欠落のある検索情報についても、位置情報を符号化することができる。
【００７７】
次に、本発明の第６の実施形態に係る復号装置について、図１０を用いて説明する。なお、第２あるいは第４の実施形態と同一部分には同一符号を付し、その説明は省略する。
【００７８】
本実施形態の位置情報復号装置では、図９に示した位置情報符号を入力とした場合について説明する。図９の位置情報符号は、図６に示した木構造を有する検索情報における検索情報（葉）の位置情報を符号化した位置情報符号であり、上述した第５の実施形態の位置情報符号化装置によって得ることができるが、本実施形態の入力となる位置情報符号はこれに限定されるものではない。また、本実施形態で取り扱うことが可能な木構造も、図６のものに限定されない。
【００７９】
本実施形態の概略構成を示す図１０において、ビット数算出部１００１は、階層数判定部５０１の判定した階層数から、＜式２＞に従って位置情報符号のビット数を算出する。第２あるいは第４の実施形態と同様、本発明の復号装置には、階層数判定部５０１及びビット数算出部１００１は必ずしも必要ではない。例えば該ビット数が位置情報符号の中に含めて符号化されていれば、ビット数算出部１００１の出力の代わりにそれを利用すればよい。
【００８０】
本実施形態の概略構成を示す図１０において、分岐階層／欠落判定部１００２は、上記ビット数分の位置情報符号を順に読み込み、分岐階層を示す位置情報符号であるか、欠落コードであるか、または終了コードであるかを判定する。分岐階層を示す位置情報符号であれば、分岐する階層を判定して位置情報更新部８０２に出力する。欠落コードであれば、欠落処理部１００３にそれを通知する。終了コードであれば復号を終了する。
【００８１】
欠落処理部１００３は、欠落コードが復号された旨を受け取ると、一旦保持し、位置情報更新部８０２が次に入力された位置情報符号を用いて位置情報を更新する際に欠落を通知する。位置情報更新部８０２は、第４の実施形態と同様に、欠落が通知されるとその部分の位置情報を出力せず、次の位置情報の復号に進む。この処理によって、欠落箇所にあたる位置情報は出力されることなく、正しい位置情報のみが出力されて得ることができる。
【００８２】
尚、本実施形態においても、第４の実施形態と同様、復号装置での処理は位置情報更新部８０２内で行う欠落に伴ったスキップ処理に限られるものではない。例えば位置情報更新部８０２には図４の位置情報更新部５１３とまったく同一の動作をさせておき、欠落の通知が行われた葉については位置情報を利用しないという方法を用いることも可能である。
【００８３】
以上説明した本発明の第１乃至第６の実施形態では、符号化対象として動画像コンテンツの検索情報を用いた場合について説明したが、本発明はこれに限られるものではなく、木構造を有し、かつ同一階層の各節または葉の間に順序関係があるあらゆるデータに対して適用することが可能である。
【００８４】
また、以上で説明した本発明の第１乃至第６の実施形態では、木構造中の検索情報にあたる葉の位置情報を符号化／復号する装置／方法を示したが、この符号化／復号する装置／方法は、そのまま木構造中の節の位置情報を符号化／復号する場合にも適用することができる。このことは、位置情報を符号化／復号する各節に対して、その節の下位に連結している節または葉を全て取り去った時に（あるいはその節とその節の下位に連結している節または葉を全て一まとめにして１つの葉と捉えた時に）、位置情報を符号化／復号するそれぞれの節を葉に見立てることができることから、明らかである。
【００８５】
すなわち、本発明は、木構造を有し、かつ同一階層の各節または葉の間に順序関係があるあらゆるデータの葉または節の位置情報に対して、適用することが可能である。
【００８６】
【発明の効果】
本発明によれば、木構造の葉または節の位置情報をそのまま記述するのではなく、１つ前の葉または節の位置情報との変化点のみを記述することとしているので、少ないビット数で効率良く位置情報を符号化／復号することができる。
【００８７】
また、葉または節が連番状に存在することを仮定している場合であっても、葉または節の欠落に関する情報を通知することにより、葉または節の位置情報を正しく符号化／復号することが可能である。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施形態にかかる符号化装置の概略構成を示す機能ブロック図である。
【図２】本発明の第１の実施形態にかかる符号化装置によって符号化された位置情報符号を示す説明図である。
【図３】本発明の第１の実施形態において用いる木構造を有する検索情報の別の形態例を示す説明図である。
【図４】本発明の第２の実施形態にかかる復号装置の概略構成を示す機能ブロック図である。
【図５】本発明の第３の実施形態にかかる符号化装置の概略構成を示す機能ブロック図である。
【図６】本発明の第３乃至第６の実施形態において用いる木構造を有する検索情報の例を示す説明図である。
【図７】本発明の第４の実施形態にかかる復号装置の概略構成を示す機能ブロック図である。
【図８】本発明の第５の実施形態にかかる符号化装置の概略構成を示す機能ブロック図である。
【図９】本発明の第５の実施形態にかかる符号化装置によって符号化された位置情報符号を示す説明図である。
【図１０】本発明の第６の実施形態にかかる復号装置の概略構成を示す機能ブロック図である。
【図１１】木構造を有する検索情報の一形態例を示す説明図である。
【図１２】従来技術によって符号化された位置情報符号を示す説明図である。
【符号の説明】
１０１階層数判定部
１０２ビット数算出部
１０３前位置情報保存部
１０４分岐階層判定部
１０５位置情報符号化部
５０１階層数判定部
５０２ビット数算出部
５１１前位置情報保存部
５１２分岐階層判定部
５１３位置情報更新部
６０１欠落位置判定部
６０２スイッチ
６０３検索情報符号化部
６０４欠落情報生成部
６０５位置情報符号化部
８０１検索／欠落情報復号部
８０２位置情報更新部
８１１欠落位置判定部
８１２スイッチ
１００１ビット数算出部
１００２分岐階層／欠落判定部
１００３欠落処理部[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a technique for encoding and decoding leaf or node position information of information having a tree structure, and more particularly to an apparatus and method for efficiently encoding / decoding leaf or node position information. Is.
[0002]
[Prior art]
Data representation methods using a tree structure are used in various fields of information processing. As an example of this, there is a method for expressing moving image content search information used in the MPEG-7 Final Committee Draft (FCD). In general, moving image content is composed of one or a plurality of scenes, and each scene is composed of one or a plurality of shots or still another scene.
[0003]
MPEG-7 stipulates a description method for adding search information indicating characteristics such as motion intensity and color frequency of shots to each shot in order to improve convenience when searching for moving image content. In order to express the hierarchy, an expression method having a tree structure as shown in FIG. 11 is used.
[0004]
In the example shown in FIG. 11, the moving image content is composed of two scenes, scene # 1 and scene # 2, and scene # 1 is composed of five shots from shot # 1-1 to shot # 1-5. ing. Scene # 2 is composed of only shot # 2-1. Search information is added to each shot.
[0005]
As a tree structure, moving image content is the root, and scenes and shots are nodes. Among the clauses, the hierarchy of the scene corresponds to the first branch destination as viewed from the root, and thus corresponds to the clause of the first hierarchy. The shot layer corresponds to the second layer node. Each search information corresponds to a leaf. Each scene and each shot corresponds to the previous scene and shot as the number is smaller.
[0006]
Here, when there is a request to collectively store search information corresponding to leaves, it is not sufficient to store the search information itself, and it is necessary to simultaneously store the position information of the search information. In other words, information about what shot number and what shot number the search information relates to is required. The position information expression technique used in the MPEG-7 Final Committee Draft is described below.
[0007]
In the committee draft,

number

1 and 2 in order for all sections located below a section, and list the numbers for all sections from the root to the leaf. The position information is expressed by.
[0008]
A specific example of this position information generation method will be described for search information # 1-3. First, looking at the first hierarchy, the scene # 1 to which the search information # 1-3 belongs is the leftmost node hanging from the moving image content corresponding to the root. For this reason, the position information of the first hierarchy is No. 1.
[0009]
Next, looking at the second layer, the shot # 1-3 to which the search information # 1-3 belongs is the third node from the left among the nodes hanging from the scene # 1 corresponding to the node on the first layer. Therefore, the position information in the second hierarchy is No. 3, and (1, 3) together with the first hierarchy is the position information of the search information # 1-3 (strictly, this is the position information of the node) Although the hierarchy of search information corresponds to the leaf of the third hierarchy, since the number of search information is limited to one for each shot in FIG. (It is given as position information of some search information. If multiple leaves are added, a leaf number is added.)
[0010]
In the following description, position information in the above format is referred to as absolute format position information. In this format, it is possible to uniquely represent the position information of all leaves.
[0011]
Subsequently, the number of bits necessary to store the position information in this absolute format is calculated. In order to calculate the number of bits necessary to represent all the clauses in each layer, it is necessary to know the maximum number of possible branches. For example, if a maximum of 8 branches can be made for each section in both the first and second hierarchies, 3 bits are required to express each hierarchy section.
[0012]
Therefore, 3 × 2 = 6 bits are required to store the position information of one leaf. In FIG. 11, there are six leaves, and 6 bits × 6 = 36 bits are required to store the position information of all the leaves. FIG. 12 shows an example in which the position information of all the search information in FIG. 11 is encoded according to the above rules.
[0013]
[Problems to be solved by the invention]
However, in the conventional technique described above, since absolute position information is encoded for all leaves or nodes, as the maximum number of branches in one layer increases, bits for storing the position information of leaves or nodes There is a problem that the amount increases. In general, since a single moving image content includes a very large number of scenes or shots, the maximum number of possible branches is enormous, and this problem cannot be ignored.
[0014]
The present invention has been made in view of the above problems, and provides an encoding / decoding apparatus and method that can efficiently encode / decode leaf or node position information with a small number of bits.
[0015]
[Means for solving problems]
The first invention of the present application comprises one or more hierarchies, and one node has one or more leaves or nodes in the next lower layer, and the one or more leaves or nodes Is the first Of sequential numbers starting from the period value The position number is Attached and distinguished tree structure of Same hierarchy Inside An encoding device for encoding position information of a plurality of leaves or nodes, Multiple leaves or knots location information But The leaves attached to the leaves or nodes that can be branched from the root of the tree structure to the leaves or nodes in the same hierarchy Position number Given in the value column The position information of the first leaf or node in the same hierarchy is encoded by an arbitrary method, A plurality of leaves or nodes in the same hierarchy Of which, leaves or nodes other than the top leaves or nodes Branch hierarchy determination means for comparing the position information of each branch or branch and the previous branch or leaf by comparing the position information; Said Position information encoding means for outputting a code corresponding to the branched hierarchy as a position information code indicating the update content from the position information of the leaf or node immediately before the position information of the leaf or node Encoder It is characterized by.
[0016]
The second invention of the present application further includes , The position information comprises: a hierarchy number calculating means for calculating the number of branches that can be branched in the tree structure; and a bit number calculating means for calculating the number of bits necessary for the position information code based on the number of branches that can be branched. Encoding means Is The encoding is performed within the calculated number of bits.
[0018]
No. of this application 3 The invention of the present invention consists of one or more hierarchies, and one node has one or more leaves or nodes in the next lower layer, and the one or more leaves or nodes Is the first Serial number starting from the period value Position number is Attached and distinguished tree structure of Same level Inside An encoding method for encoding position information of a plurality of leaves or nodes, Multiple leaves or knots location information But The leaves attached to the leaves or nodes that can be branched from the root of the tree structure to the leaves or nodes in the same hierarchy Position number Given in the value column The position information of the first leaf or node in the same hierarchy is encoded by an arbitrary method. Of a plurality of leaves or nodes in the same hierarchy Of which, leaves or nodes other than the top leaves or nodes , Determine which level the branch or branch of a leaf or node and the previous leaf or node branched by comparing the location information, Said The code corresponding to the branching hierarchy is output as a position information code indicating the update contents from the position information of the leaf or node immediately before the position information of the leaf or node. Encoding method It is characterized by.
[0019]
No. of this application 4 The invention of the present invention consists of one or more hierarchies, and one node has one or more leaves or nodes in the next lower layer, and the one or more leaves or nodes Is the first Serial number starting from the period value Position number is Consists of distinguished and attached tree structures A plurality of the same hierarchical level given by the sequence of the position number values attached to the leaves or nodes of the branchable hierarchy passing from the root of the tree structure to the leaves or nodes in the same hierarchy For the leaf or node position information, the position information of a certain leaf or node other than the head position of the hierarchy is encoded by the position information code indicating the update contents from the position information of the leaf or node immediately before the leaf or node. A decoding device for decoding a position information code, ,in front A branch hierarchy determination means for determining a hierarchy from which a certain leaf or node and a previous leaf or node branch from the position information code; Based on the branch hierarchy determined by the determination, corresponding to the hierarchy 1 is added to the position number of the branched hierarchy in the position information of the previous leaf or node, same The position information of the previous leaf or node is processed by initializing the position numbers of all the layers below the branched hierarchy of the previous leaf or node position information to the initial value. Position information updating means for obtaining position information of the leaf or node from And a decoding device for sequentially decoding position information codes of a plurality of leaves or nodes in the same hierarchy based on position information of a head position of the predetermined hierarchy It is characterized by.
[0021]
No. of this application 5 The invention of the present invention consists of one or more hierarchies, and one node has one or more leaves or nodes in the next lower layer, and the one or more leaves or nodes Is the first Serial number starting from the period value Position number is Consists of distinguished and attached tree structures A plurality of predetermined same hierarchies given by a sequence of position number values attached to leaves or nodes of a branchable hierarchy that passes from the root of the tree structure to the leaves or nodes in the same hierarchy For the position information of the leaf or node, the position information of the leaf or node in the hierarchy other than the head position is encoded by the position information code indicating the update content from the position information of the leaf or node immediately before the leaf or node A decoding method for decoding the received position information code, wherein From the location information code The hierarchy where the leaf or node branches from the leaf or the node at the head position is determined, and based on the branch hierarchy determined by the determination, the position of the head position corresponding to the hierarchy is determined. 1 is added to the position number of the branch hierarchy of the leaf or node position information, At the same position For the position numbers of all the layers below the branched hierarchy of the leaf or node position information, the initial value is processed. A plurality of leaves or nodes in the same hierarchy by determining a hierarchy in which the leaf or node branches from the position information code of the leaf or node next to the leaf or node and the preceding leaf or node. The position information codes of Decrypt Decryption method It is characterized by.
[0022]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, an encoding apparatus according to the first embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 1 to 3 and FIG. 11.
[0023]
In the present embodiment, a case will be described in which search information (leaf) of moving image content having the tree structure shown in FIG. 11 and its position information are to be encoded. However, what is newly disclosed by the present invention is about encoding / decoding of position information. In FIG. 11, the moving image content is composed of two scenes, scene # 1 and scene # 2, and scene # 1 is composed of five shots from shot # 1-1 to shot # 1-5. . Scene # 2 is composed of only shot # 2-1. Search information is added to each shot. In the tree structure, each scene and each shot is a node, and each search information is a leaf. Each scene and each shot corresponds to the previous scene and the previous shot as the number is smaller.
[0024]
In order to search for moving image content using the search information of FIG. 11, as described above as the prior art, position information expressed in an absolute format may be added to each search information. Thereby, it is possible to flexibly cope with a search using the scene number as a key and a search using the shot number as a key. However, when only the search information in the moving image content is stored and transmitted in order, the position information needs to be encoded more efficiently. In order to satisfy this need, the position information encoding apparatus according to the present embodiment shown in FIG. 1 is used.
[0025]
In FIG. 1 showing the schematic configuration of the present embodiment, the number-of-hierarchy determination unit 101 determines how many layers the tree structure can branch from the root to the search information (leaf) to be encoded. To do. Since the tree structure in FIG. 11 has two branchable layers, 2 is output. In the example of the tree structure in FIG. 11, the hierarchy of all sections is a branchable hierarchy, but the tree structure targeted by this embodiment is not limited to this, for example, branching is not allowed. There may be a hierarchy of clauses. In that case, only the level of the branchable clause is counted.
[0026]
Further, in the example of the tree structure in FIG. 11, branching is not possible in the lowermost leaf hierarchy (one shot has only one search information). The branching is permitted (one shot has a plurality of search information). In this case, the leaf hierarchy is also counted as a branchable hierarchy.
[0027]
The bit number calculation unit 102 calculates the number of bits necessary to express the position information based on the number of layers obtained from the layer number determination unit 101. The number of bits is given as the nearest integer greater than or equal to the number calculated by the following <Equation 1>.
[0028]
log 2 (number of hierarchies + 1)... <Formula 1>
That is, for the tree structure of FIG. 11, 2 is output because it is the nearest integer greater than or equal to log2 (2 + 1).
[0029]
In the present embodiment, a description has been given of a device including the hierarchy number determination unit 101 and the bit number calculation unit 102. However, the position information encoding device of the present invention does not necessarily require these components. For example, a method of prescribing the required number of bits can be considered.
[0030]
The previous position information storage unit 103 stores the position information input immediately before. For example, in the moving image content of FIG. 11, the position information is information indicating which shot of which scene each search information corresponding to a leaf belongs to. More specifically, the moving image content is regarded as a tree structure. Location information in the absolute form of the case is conceivable.
[0031]
As an example, since the search information # 1-3 belongs to the shot number 3 in the scene number 1, the position information in the absolute format is (1, 3). However, the position information to be input is not limited to the scene number and the shot number. For example, a method using the start time of each scene or each shot is also possible.
[0032]
Also, in FIG. 11, the first leaf is search information # 1-1, which is in the order of search information # 1-2, # 1-3, # 1-4, # 1-5, # 2-1. Thus, for example, when the position information of the search information # 1-3 is encoded, the position information stored in the previous position information storage unit 103 is the position information of the search information # 1-2.
[0033]
The branch hierarchy determination unit 104 compares the input position information with the position information stored in the previous position information storage unit 103, determines in which hierarchy the two branches, and indicates the hierarchy Is output. When viewed from the tree structure of FIG. 11, the branched hierarchy follows the tree structure from the root to the input position information and the search information corresponding to the position information stored in the previous position information storage unit 103. It is a hierarchy that branches into different sections only after branching. In the position information in the absolute format described above, when the values are viewed in order from the left, the portion where the values differ for the first time corresponds to the branch hierarchy.
[0034]
For example, in the case where the input position information belongs to (1, 3) in an absolute format, the previous position information storage unit 103 stores the position information belonging to (1, 2). Therefore, it can be seen that a branch occurs between the two layers at the lowest level that can be branched, that is, the shot layer, and the layers above it are exactly the same. Therefore, the branch hierarchy determination unit 104 outputs, for example, 1 as information indicating the lowest hierarchy.
[0035]
Alternatively, if the input position information belongs to (2, 1), the position information belonging to (1, 5) is stored in the previous position information storage unit 103, and between the two, Therefore, for example, 2 is output as information indicating the second hierarchy from the bottom.
[0036]
In the present embodiment, the branch hierarchy is determined by comparing the previous position information with the input position information. However, the position information encoding apparatus of the present invention is limited to this. For example, if the regularity of the tree structure is known in advance, it is possible to determine the branch hierarchy from only the input position information. In this case, the previous position information storage unit 103 becomes unnecessary.
[0037]
The position information encoding unit 105 generates a code corresponding to the hierarchy output from the branch hierarchy determining unit 104 within the number of bits output from the bit number calculating unit 102, and outputs this as a position information code. However, since it is impossible to determine a change in the position information that is input first, the scene number and shot number are directly output.
[0038]
Further, after encoding and outputting the last position information, that is, the position information of the search information # 2-1, an end code indicating that there is no more position information is output. Alternatively, as another example, when a part of the tree structure in FIG. 11 is cut out and used as an input to the encoding apparatus of the present embodiment, for example, when scene # 1 or lower is cut out, search information # 1 It is assumed that the end code is output after the position information of −5 is encoded. Table 1 shows an example of specific code assignment based on the above.
[0039]
[Table 1]

[0040]
Next, FIG. 2 shows an example in which the position information of the moving image content search information shown in FIG. 11 is encoded based on the position information encoding apparatus of the present embodiment and the code assignment in Table 1.
[0041]
In the present embodiment, the number of bits output from the bit number calculation unit 102 is only explicitly referred to when the position information encoding unit 105 performs encoding, and is explicitly output from the position information encoding device. However, a method of outputting the position information code including this bit number information is also conceivable.
[0042]
Further, in the present embodiment, the two-layer tree structure of the scene 1 layer and the shot 1 layer shown in FIG. 11 is targeted, but the position information encoding device of the present invention is not limited to this, and any arbitrary arbitrary structure is possible. It can be used to encode the position information of the tree structure of the structure and the number of layers. For example, one scene may be further divided into a plurality of scenes, but the position information encoding apparatus of the present invention can be applied without any problem in such a case.
[0043]
Alternatively, the present invention can be applied to a more complicated tree structure as shown in FIG. In FIG. 3, scene # 2-1 and scene # 2-2 further exist under scene # 2, and among these, scene # 2-1 includes shot # 2-1-1 and shot # 2-1-2. It is composed of In this case, it is possible to realize efficient encoding of position information by extracting only search information belonging to the same hierarchy and applying the position information encoding apparatus of the present invention.
[0044]
For example, since the search information # 1-1 to # 1-5 belong to the same hierarchy, when the position information of these search information is encoded, it is directly handled by the position information encoding device of the present invention. Can do. On the other hand, since the search information # 2-1-1 to # 2-1-2 belong to a layer different from the search information # 1-1 to # 1-5, the search information # 1-1 to # 1 Although search information # 2-1-1 and # 2-1-2 belong to the same hierarchy, they can be handled in the same way, though they cannot be handled simultaneously with −5.
[0045]
As described above, in the present embodiment, the position information of the leaf of the tree structure is not described as it is, but only the change point from the position information of the previous leaf is described. The position information can be efficiently encoded with a smaller number of bits than the position information expression method.
[0046]
In the example of encoding the position information of the search information shown in FIG. 11, the method according to the conventional example requires 36 bits as shown in FIG. 12, whereas the method according to this embodiment has 16 bits as shown in FIG. I only need it. The difference between the two in this example is slight, but in reality it is considered that there are hundreds of scenes belonging to one video content, and in this case, the difference between the two is very large. .
[0047]
Next, a decoding device according to the second embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. In the position information decoding apparatus of the present embodiment, a case will be described in which the position information code shown in FIG. 2 is input. The position information code of FIG. 2 is a position information code obtained by encoding the position information of the search information (leaf) in the tree structure of FIG. 11 and is encoded by the position information encoding device of the first embodiment described above. However, it is not limited to this.
[0048]
In FIG. 4 showing the schematic configuration of the present embodiment, the number-of-hierarchy determination unit 501 determines how many layers the tree structure to be decoded has can branch. The bit number calculation unit 502 calculates how many bits the encoded position information is generated from the number of layers determined by the layer number determination unit 501. These detailed operations are the same as those of the hierarchy number determination unit 101 and the bit number calculation unit 102 in the first embodiment described above with reference to FIG.
[0049]
Note that the decoding apparatus of the present invention does not necessarily require the layer number determination unit 501 and the bit number calculation unit 502. For example, information corresponding to the number of bits output from the bit number calculation unit 502 is included in the position information code. If it is encoded, it can be used as a substitute for the output of the bit number calculation unit 502.
[0050]
The previous position information storage unit 511 stores position information decoded immediately before position information to be decoded. Based on the number of bits output from the bit number calculation unit 502, the branch hierarchy determination unit 512 determines in which hierarchy the current decoding target position information and the position information stored in the previous position information storage unit 511 branch. Determine. For example, if the code of the sixth block from the left in FIG. 2 is the decoding target, the current decoding target code is 10, so that it branches at the second level from Table 1, that is, the scene level. You can see that there was.
[0051]
The location information update unit 513 increments the location number of the hierarchy output from the branch hierarchy determination unit 512 in the location information stored in the previous location information storage unit 511, and then lowers the level below that hierarchy. The position numbers of all hierarchies are initialized to the initial values. The position number of the hierarchy above the hierarchy is held as it is. For example, in the case of position information expressed in an absolute format, the position number here corresponds to a serial number assigned to a section in each layer.
[0052]
For example, when the sixth block from the left in FIG. 2 is a decoding target, the previous position information storage unit 511 stores the position information of the search information # 1-5 decoded from the code of the fifth block (1 5) is stored.
[0053]
Since the branch hierarchy determination unit 512 outputs that the hierarchy where the branch occurred is the second hierarchy from the bottom, 1 is added to the position number of the second hierarchy from the bottom (2, 5). To do. Then, the position number of the hierarchy below the second hierarchy from the bottom, that is, the hierarchy below the scene is initialized to 1, which is an initial value (2, 1).
[0054]
As a result, the position information finally output is (2, 1), and the position information of the search information # 2-1 is correctly decoded. This position information is stored in the previous position information storage unit 511 in preparation for decoding of the next code. Finally, when the branch hierarchy determination unit 512 receives the end code, the decoding of the position information is ended.
[0055]
Next, an encoding apparatus according to the third embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS.
[0056]
FIG. 5 is a functional block diagram showing a schematic configuration of the present embodiment. Note that the internal configuration of the position information encoding unit 605 shown in FIG. 5 is given in FIG. FIG. 6 is an explanatory diagram showing search information of moving image content having a tree structure, which is an encoding target of the encoding apparatus according to the present embodiment. The thing of FIG. 6 is similar to what was mentioned above with FIG. 11, Therefore Only the difference is demonstrated. That is, in FIG. 6, the search information belonging to the shot # 1-3 is missing. In other words, there is no leaf in the section of shot # 1-3.
[0057]
In the present embodiment, an example in which search information corresponding to a leaf is missing will be described. However, the position information encoding device of the present invention may include other types of search information that are to be distinguished from each other. It is also possible to apply to the above.
[0058]
For example, search information A is described in scenes # 1-1, # 1-2, # 1-4, and # 1-5 in FIG. 6, while search information A is described in scenes # 1-3. This is a case where search information B is described instead. In the moving image content search information having this configuration, when only the position information related to the search information A is extracted and used, it can be handled in the same manner as the example in which the search information is missing in this embodiment.
[0059]
When there is a missing leaf as shown in FIG. 6, the location information encoding unit 605 encodes the location information as a serial number regardless of the presence or absence of the missing portion. By encoding, position information can be encoded without failure. As a specific method of this different means, a method of encoding missing information in place of the search information at a place where the missing information is encoded when the search information in FIG. 6 is encoded is possible.
[0060]
The missing position determination unit 601 operates the switch 602 when the input position information is not a serial number in the absolute format and there is a missing number. Specifically, in the case of serial numbers, the switch 602 is operated to the search information encoding unit 603 side so that the search information code is output.
[0061]
On the other hand, when the number is missing, the switch 602 is operated to the missing information generation unit 604 side so that the missing information code is output instead of the search information code. At this time, the position information encoding unit 605 outputs a position information code corresponding to the missing number. As a result, for the missing portion, a search information code in which missing information is described can be obtained, and therefore the position of the missing number can be known.
[0062]
In the present embodiment, the search information encoding unit 603 is provided. However, the encoding apparatus of the present invention is not limited to this. For example, the search information is not encoded at all and is used as it is. It is also possible to output. The present invention does not mention encoding / decoding of search information itself.
[0063]
In this embodiment, the missing information is included in the search information code and encoded. However, the encoding apparatus of the present invention is not limited to this, and for example, the position information in the absolute format of the missing leaf is separated. What is encoded by means is also conceivable.
[0064]
Next, a decoding device according to the fourth embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. In addition, the same code | symbol is attached | subjected to the same part as 2nd Embodiment, and the description is abbreviate | omitted.
[0065]
In the present embodiment, a case will be described in which information encoded with respect to the tree structure shown in FIG. 6 is input. Here, the position information code and search information code that are input in this embodiment are, for example, the position information code and search information encoded by the position information and search information encoding device of the third embodiment described above with reference to FIG. Although a code | symbol is mentioned, it is not limited to this. Further, the tree structure that can be handled in the present embodiment is not limited to that shown in FIG.
[0066]
In FIG. 7 showing a schematic configuration of the present embodiment, a search / missing information decoding unit 801 decodes an input search information code. Here, when the search information is decoded, the search information is output. On the other hand, when the missing information is decoded, the position information update unit 802 is notified to that effect and the search information is not output.
[0067]
The position information update unit 802 operates similar to the position information update unit 513 in the second embodiment described above with reference to FIG. The difference is that when the fact that the missing information is decoded is notified from the search / missing information decoding unit 801, the position information of that part is not output and the process proceeds to decoding of the next position information. As a result, it is possible to correctly skip the portion where the search information is missing and continue the processing.
[0068]
In the present embodiment, the skip processing associated with the missing information is performed in the position information update unit 802. However, the decoding device of the present invention is not limited to this. For example, the position information update unit 802 includes: It is also possible to use a method in which exactly the same operation as that of the position information update unit 513 in FIG. 4 is performed, and position information is not used for a leaf that has been notified of missing.
[0069]
Next, an encoding apparatus according to the fifth embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. FIG. 8 is a functional block diagram showing a schematic configuration of the present embodiment. Note that the internal configuration of the position information encoding unit 605 in FIG. 8 is also given in FIG. 1 as in FIG. 5 showing the third embodiment described above.
[0070]
Also in the present embodiment, as in the third embodiment, the position information of the search information having a tree structure including the missing search information shown in FIG. The difference between the third embodiment and the present embodiment will be described. In the third embodiment, the missing information is included in the search information code and the missing information is encoded in the position information code in the present embodiment. Are different in that they are encoded.
[0071]
In the position information encoding device shown in FIG. 8, the missing position determination unit 811 monitors the input position information, and when it is determined that the position information is missing, the switch 812 is switched so that the missing code becomes the position information code. To be added. Thereafter, the switch 812 is returned to the original position, and the position information code corresponding to the missing position is obtained from the position information encoding unit 605 and added to the position information code. That is, at the missing position, a missing code indicating a missing is added immediately before the code representing the corresponding position information. In other words, the missing code indicates that there is a missing search information at the position updated by the code that follows the missing code.
[0072]
Table 2 shows an example of code allocation for position information including a missing code indicating missing position information.
[0073]
[Table 2]

[0074]
In this case, since the number of bits for expressing the position information is the number of bits necessary for representing the end code and the missing code in addition to the number of layers, the number more than the number calculated by the following <Equation 2>. Given as a close integer.
[0075]
log 2 (number of hierarchies +2) ... <Formula 2>
That is, for the tree structure of FIG. 6, since it is the nearest integer greater than or equal to log 2 (2 + 2), a bit number of 2 is given. (This number of bits is calculated by the number-of-bits calculation unit 102 of the internal configuration of the position information encoding unit 605.)
FIG. 9 shows an example of a position information code obtained by encoding the position information of the search information shown in FIG. 6 using the codes in Table 2.
[0076]
In FIG. 9, the missing code entered immediately before the position information code # 1-3 indicates that the search information is missing at the position represented by the position information code # 1-3 immediately after the missing code. Show. In this manner, position information can be encoded even for search information having a lack as shown in FIG.
[0077]
Next, a decoding device according to the sixth embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. In addition, the same code | symbol is attached | subjected to the part same as 2nd or 4th embodiment, and the description is abbreviate | omitted.
[0078]
In the position information decoding apparatus according to the present embodiment, a case where the position information code shown in FIG. 9 is input will be described. The position information code of FIG. 9 is a position information code obtained by encoding the position information of the search information (leaf) in the search information having the tree structure shown in FIG. 6, and the position information encoding of the fifth embodiment described above. Although it can be obtained by the apparatus, the position information code to be input in the present embodiment is not limited to this. Further, the tree structure that can be handled in the present embodiment is not limited to that shown in FIG.
[0079]
In FIG. 10 showing a schematic configuration of the present embodiment, a bit number calculation unit 1001 calculates the number of bits of the position information code from the number of layers determined by the number of layers determination unit 501 according to <Equation 2>. Similar to the second or fourth embodiment, the decoding apparatus of the present invention does not necessarily require the hierarchy number determination unit 501 and the bit number calculation unit 1001. For example, if the number of bits is encoded by being included in the position information code, it may be used instead of the output of the bit number calculation unit 1001.
[0080]
In FIG. 10 showing the schematic configuration of the present embodiment, the branch hierarchy / missing determination unit 1002 sequentially reads the position information codes for the number of bits, whether the position information code indicates the branch hierarchy or the missing code, Or it is determined whether it is an end code. If the position information code indicates a branch hierarchy, the branch hierarchy is determined and output to the position information update unit 802. If it is a missing code, the missing processor 1003 is notified of it. If it is an end code, the decoding ends.
[0081]
When the missing processing unit 1003 receives that the missing code has been decoded, the missing processing unit 1003 temporarily holds it, and notifies the missing when the location information update unit 802 updates the location information using the next inputted location information code. As in the fourth embodiment, the position information update unit 802 does not output the position information of the portion when the lack is notified, and proceeds to the decoding of the next position information. By this processing, only the correct position information can be output and obtained without outputting the position information corresponding to the missing part.
[0082]
In the present embodiment as well, as in the fourth embodiment, the processing in the decoding device is not limited to the skip processing that accompanies missing in the position information update unit 802. For example, it is possible to use a method in which the position information update unit 802 performs exactly the same operation as the position information update unit 513 in FIG. 4 and the position information is not used for a leaf that has been notified of a loss. .
[0083]
In the first to sixth embodiments of the present invention described above, the case where search information of moving image content is used as an encoding target has been described. However, the present invention is not limited to this and has a tree structure. However, the present invention can be applied to any data in which there is an order relationship between each section or leaf in the same hierarchy.
[0084]
In the first to sixth embodiments of the present invention described above, an apparatus / method for encoding / decoding leaf position information corresponding to search information in a tree structure has been described. This encoding / decoding is performed. The apparatus / method can also be applied to the case of encoding / decoding node position information in a tree structure as it is. This means that for each clause that encodes / decodes position information, when all the clauses or leaves connected to the subordinate of that clause are removed (or to the clause connected to the subordinate to that clause and that clause). It is clear that each node that encodes / decodes position information can be regarded as a leaf (when all leaves are considered as one leaf together).
[0085]
That is, the present invention can be applied to position information of leaves or nodes of any data having a tree structure and having an order relationship between the nodes or leaves of the same hierarchy.
[0086]
【The invention's effect】
According to the present invention, the position information of the leaf or node of the tree structure is not described as it is, but only the change point from the position information of the previous leaf or node is described, so that the number of bits is small. The position information can be efficiently encoded / decoded.
[0087]
Even if it is assumed that leaves or nodes are present in a serial number, the position information of the leaves or nodes is correctly encoded / decoded by notifying information on the missing leaves or nodes. It is possible.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a functional block diagram showing a schematic configuration of an encoding apparatus according to a first embodiment of the present invention.
FIG. 2 is an explanatory diagram showing a position information code encoded by the encoding apparatus according to the first embodiment of the present invention.
FIG. 3 is an explanatory diagram showing another example of search information having a tree structure used in the first embodiment of the present invention.
FIG. 4 is a functional block diagram showing a schematic configuration of a decoding apparatus according to a second embodiment of the present invention.
FIG. 5 is a functional block diagram showing a schematic configuration of an encoding apparatus according to a third embodiment of the present invention.
FIG. 6 is an explanatory diagram showing an example of search information having a tree structure used in the third to sixth embodiments of the present invention.
FIG. 7 is a functional block diagram showing a schematic configuration of a decoding apparatus according to a fourth embodiment of the present invention.
FIG. 8 is a functional block diagram showing a schematic configuration of an encoding apparatus according to a fifth embodiment of the present invention.
FIG. 9 is an explanatory diagram showing a position information code encoded by an encoding apparatus according to a fifth embodiment of the present invention.
FIG. 10 is a functional block diagram showing a schematic configuration of a decoding apparatus according to a sixth embodiment of the present invention.
FIG. 11 is an explanatory diagram showing an example of search information having a tree structure.
FIG. 12 is an explanatory diagram showing a position information code encoded by a conventional technique.
[Explanation of symbols]
101 Hierarchy number determination unit
102 bit number calculator
103 Previous position information storage unit
104 Branch hierarchy judgment part
105 Location information encoding unit
501 Hierarchy number determination unit
502 bit number calculation unit
511 Previous position information storage unit
512 Branch hierarchy judgment part
513 Location information update unit
601 Missing position determination unit
602 switch
603 Search information encoding unit
604 Missing information generator
605 position information encoding unit
801 Search / missing information decoding unit
802 Location information update unit
811 Missing position determination unit
812 switch
1001 Bit number calculation unit
1002 Branch hierarchy / missing judgment part
1003 Missing processing section

Claims

Consists of one or more hierarchies, one node has one or more leaves or nodes one level below, the position numbers of the serial number the one or more leaves or nodes begins initial value a coding apparatus for coding the position information of the plurality of leaves or nodes in the same layer of given will be distinguished tree structure,
A sequence of values of the position numbers attached to the leaves or nodes in a branchable hierarchy through which the position information of the plurality of leaves or nodes passes from the root of the tree structure to the leaves or nodes in the same hierarchy in given et been, the position information of the head of the leaves or nodes of the same layer is intended to be encoded by any of the methods,
Among the plurality of leaves or nodes in the same hierarchy, for each leaf or node other than the first leaf or node, the position at which a certain leaf or node and the previous leaf or node branched is at which position. Branch hierarchy determination means for comparing and determining information;
A code corresponding to a hierarchy of the branch, and a position information encoding means for outputting a position information code indicating the updates from the location information of the previous leaf or node of the positional information the leaves or nodes An encoding apparatus characterized by that.

In the encoding apparatus according to claim 1,
A hierarchy number calculating means for calculating the number of branches that can be branched in the tree structure;
A bit number calculating means for calculating the number of bits necessary for the position information code based on the number of layers that can be branched;
The encoding apparatus characterized in that the position information encoding means encodes within the calculated number of bits.

Consists of one or more hierarchies, one node has one or more leaves or nodes one level below, the position numbers of the serial number the one or more leaves or nodes begins initial value is a coding method for coding a position information of a plurality of leaves or nodes in the same layer of given will be distinguished tree structure,
A sequence of values of the position numbers attached to the leaves or nodes in a branchable hierarchy through which the position information of the plurality of leaves or nodes passes from the root of the tree structure to the leaves or nodes in the same hierarchy in given al is, position information of the head of the leaves or nodes of the same level is shall be encoded by any of the methods,
Among the plurality of leaves or nodes in the same hierarchy, for each leaf or node other than the first leaf or node, the position at which a certain leaf or node and the previous leaf or node branched is at which position. Judge by comparing information,
Encoding method and outputting a code corresponding to a hierarchy of the branch, as the position information code indicating the update content of the position information of the previous leaf or node of the positional information the leaves or sections.

Consists of one or more hierarchies, one node has one or more leaves or nodes one level below, the position numbers of the serial number the one or more leaves or nodes begins initial value The position number value attached to the leaf or node of the branchable hierarchy, which is configured by a distinguished tree structure to which is attached and goes from the root of the tree structure to the leaf or node in the same hierarchy For the position information of a plurality of leaves or nodes of the same hierarchy given by the column, the position information of a leaf or node other than the head position of the hierarchy is obtained from the position information of the leaf or node immediately before the leaf or node. A decoding device that decodes the position information code encoded by the position information code indicating the update content of
Before Symbol position information code, there leaves or nodes and branch hierarchy determining means for determining the one before the leaves or clause branched hierarchy,
Based on the branch hierarchy determined by the determination, 1 is added to the position number of the branched hierarchy in the position information of the previous leaf or node corresponding to the hierarchy, and the previous leaf or By performing a process of initializing the position numbers of all the levels below the branched hierarchy of the position information of the node to the initial value, the position information of the leaf or the node is obtained from the position information of the previous leaf or node. It includes a position information updating means for obtaining position information, the decoding apparatus characterized by decoding the position information code of the plurality of leaves or nodes of sequentially the same hierarchy based on the position information of the start position of the predetermined hierarchy.

Consists of one or more hierarchies, one node has one or more leaves or nodes one level below, the position numbers of the serial number the one or more leaves or nodes begins initial value The position number of the position number attached to the leaf or node that can be branched from the root of the tree structure to the leaf or node in the same hierarchy is configured by the distinguished tree structure For the position information of multiple leaves or nodes in the same hierarchy given by the value column, the position information of the leaf or node in the hierarchy other than the head position is the position information of the leaf or node immediately before the leaf or node. A decoding method for decoding a position information code encoded by a position information code indicating update content from:
From the position information code next to the head position, determine a hierarchy in which the leaf or section branches from the leaf or section of the head position,
Based on the branch hierarchy determined by the determination, 1 is added to the position number of the branched hierarchy in the position information of the leaf or node at the head position corresponding to the hierarchy, and the leaf or node at the head position is added. There rows process of initializing to an initial value for the position number of all layers below the branch hierarchy of the positional information,
Positions of a plurality of leaves or nodes in the same hierarchy by determining a hierarchy where the leaf or node and the previous leaf or node branch from the position information code of the leaf or node next to the leaf or node A decoding method characterized by sequentially decoding information codes .