JPH11225339A - オーディオ・ビジュアル圧縮システムにおける計算に関する優雅な縮退のための方法 - Google Patents

オーディオ・ビジュアル圧縮システムにおける計算に関する優雅な縮退のための方法

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JPH11225339A
JPH11225339A JP29814198A JP29814198A JPH11225339A JP H11225339 A JPH11225339 A JP H11225339A JP 29814198 A JP29814198 A JP 29814198A JP 29814198 A JP29814198 A JP 29814198A JP H11225339 A JPH11225339 A JP H11225339A
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 復号器の計算能力を前もって知らなくても復
号器に伝送するためのオーディオ・ビジュアル情報を符
号化する符号器のための方法を提案する。 【解決手段】 復号化プロセスの複雑さを概算するのに
使用することのできるパラメータを含んだ記述子が、シ
ステムストリームに組み込まれる。また、符号器は、必
要計算量を減少させるために、情報のいくつかを破棄す
るかどうかを復号器が選択でき、かつ、復号器は符号化
された情報のサブセットを復号化するだけでよいような
態様でビデオ情報を符号化する。この方法は、１より多
くの復号器が同じビットストリームを復号化し、その復
号器の計算能力に応じた様々な解像度を提供することを
可能にするものである。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、オーディオ・ビジ
ュアル圧縮システムにおける計算に関する優雅な縮退
（ｃｏｍｐｕｔａｔｉｏｎａｌ ｇｒａｃｅｆｕｌ ｄ
ｅｇｒａｄａｔｉｏｎ）のための方法に関する。本発明
は、ビットストリームの復号化に要求される計算量が明
確に規定されていないマルチメディアにおける符号化お
よび復号化の環境で役に立つものである。また、チャン
ネル容量が制限され、品質に関するなんらかの形態のサ
ービス保証が要求されるような場合にも役に立つ。さら
に、異なった解像度を有する２つのビデオサービス間の
相互接続にも役に立つ。
【０００２】
【従来の技術】すべてのビデオビットストリームを完璧
に復号化するほどシステム資源が十分ではないときに、
なんらかの形態の優雅な縮退を使用するのはソフトウェ
ア復号化の場合には一般的なことである。これらの縮退
は、画素の部分的な復号化からピクチャー全体の欠落に
までいたるものである。これは単一ビデオストリームの
場合には実現するのが容易である。ここで「優雅な縮
退」とは、データ処理を簡略化することである。
【０００３】提案されたＭＰＥＧ─４の新しいＩＳＯ／
ＩＥＣ ＳＣ２９／ＷＧ１１規格においては、複数のオ
ーディオ・ビジュアルオブジェクトすなわちＡＶオブジ
ェクトを送信することが可能である。したがって、シス
テム全体としての必要計算量（ｃｏｍｐｌｅｘｉｔｙ
ｒｅｑｕｉｒｅｍｅｎｔ）は、もはや１つのストリーム
ではなく複数のストリームによって決定されるのであ
る。
【０００４】ＭＰＥＧ−１、ＭＰＥＧ−２、および、Ｍ
ＰＥＧ−４のような圧縮システムにおいては、動き補償
を使用することによって、時間的な冗長性はかなり除去
される。ビデオシーケンスにおける連続的なピクチャー
には、きわめて類似した情報が含まれていることが認識
される。ピクチャーの動いている領域だけがピクチャー
ごとに変化する。さらに、これらの領域は、通常、均一
な動きでユニットとして動く。動き補償は、符号化およ
び復号化される現在のピクチャーを予測するため、再生
ピクチャーを符号器および復号器に保持し、参照する技
術である。符号器は、ローカル復号器ループを実現する
ことによって復号器の動作を模倣する。それによって、
再生ピクチャーを符号器と復号器との間で同期がとれた
状態に維持するのである。
【０００５】符号器は、再生ピクチャーにおけるブロッ
クの中から符号化されている現在のブロックにもっとも
良く一致するものを探索する。そして、符号器は、動き
補償されたブロックと符号化されている現在のブロック
との間の予測差分を計算する。動き補償されたブロック
は符号器および復号器において利用できるので、符号器
は、このブロックの位置と予測差分とを復号器に送信し
さえすればよい。ブロックの位置は、一般的には、動き
ベクトルと呼ばれる。予測差分は、一般的には、動き補
償予測誤差と呼ばれる。これらの情報は、現在のそのブ
ロックそのものを送信するよりも少ないビットしか必要
としない。イントラピクチャー符号化においては、空間
的な冗長性は、類似した方法で除去することができる。
ブロックの変換係数は、すでに復号化されているそれの
隣接するブロックの変換予測から予測されてもよい。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】本発明によって解決さ
れるべき２つの主たる問題が存在する。まず第１に、現
在のＡＶオブジェクトの復号化に必要な計算量をどのよ
うに指示するかである。複数のＡＶオブジェクトが存在
する場合、システム復号器は、どれだけの資源を特定の
オブジェクトに与えるべきか、また、どのオブジェクト
が他のオブジェクトよりも優先されるべきかを判定しな
ければならない。換言すれば、システムの必要計算量を
どのようにモデル化するかである。ここで注意すべき点
は、復号器の必要計算量は、復号器の実施形態に依存す
ることである。一方の実施形態で複雑な操作は、他方の
実施形態では単純な場合がある。したがって、実施形態
に影響されないなんらかの形態による複雑さの測定が必
要とされている。
【０００７】第２の問題は、復号器における必要計算量
をどのようにして低減するかである。これは、できるだ
け多くの情報を保持しながら復号化プロセスの必要計算
量を減少させる方法に関するものである。優雅な縮退に
おける１つのもっとも大きな問題は、動き補償における
誤差によって発生するドリフトの問題である。優雅な縮
退が使用されると、再生ピクチャーは不完全なもの、す
なわち、雑音を含んだものとなる。これらの誤差がピク
チャーからピクチャーに伝搬してますます大きな誤差を
生じることになる。この雑音の伝搬がドリフトと呼ばれ
る。
【０００８】
【課題を解決するための手段】上述したような問題を解
決するために、以下のステップが実行される。ＡＶオブ
ジェクト符号器は、復号器において異なった量の優雅な
縮退を使用することを可能にする態様でもってＡＶオブ
ジェクトを符号化する。ＡＶオブジェクトの必要計算量
に関するパラメータが、システム符号器において転送さ
れる。必要とされる操作の量を指示するパラメータを送
信することによって、実施形態に依存しない複雑さの測
定を実現することができる。
【０００９】システム復号器においては、これらのパラ
メータだけでなく使用される実施方法に基づいても必要
計算量の概算がなされる。そして、資源スケジューラー
が、適切な量の資源を様々なＡＶオブジェクトを復号化
することに割り当てる。ＡＶオブジェクト復号器におい
ては、ＡＶオブジェクトを完璧に復号化するのに十分な
資源がなければ、計算に関する優雅な縮退が使用され
る。
【００１０】第１の観点による発明は、複数のオーディ
オ・ビジュアルオブジェクトを、復号器における計算に
関する優雅な縮退に適した圧縮符号に、符号化する方法
であって、復号器において使用する計算に関する優雅な
縮退の組み込み方法を、前記オーディオ・ビジュアルオ
ブジェクトと共に、符号化するステップと、複数のブロ
ック復号化パラメータに対し、独立して計算量測定値を
概算するステップと、前記符号化されたオーディオ・ビ
ジュアルオブジェクトを複数のアクセスユニットに分割
し、パケットを形成するためのヘッダー情報を付加する
ステップと、前記ブロック復号化パラメータが含まれた
記述子を、パケットのヘッダーに挿入するステップと、
前記パケットを多重化して単一の多重化ビットストリー
ムを形成するステップとを備えた方法である。
【００１１】第２の観点による発明は、計算に関する優
雅な縮退を用いて多重化ビットストリームを復号化して
複数のオーディオ・ビジュアルオブジェクトを得る方法
であって、単一の多重化ビットストリームを、パケット
ヘッダーおよびアクセスユニットを備えた複数のパケッ
トに多重分離するステップと、複数のブロック復号化パ
ラメータを含んだ記述子をパケットヘッダーから取り出
すステップと、アクセスユニットを再アセンブルし、元
々の符号化されたオーディオ・ビジュアルオブジェクト
を生成するステップと、前記ブロック復号化パラメータ
および現在の復号器の動作状態に基づいて、復号器に固
有の計算量測定値を概算するステップと、復号器に固有
の概算された必要計算量を満足させるように、計算に関
する優雅な縮退を用いて、符号化されたオーディオ・ビ
ジュアルオブジェクトを復号化するステップとを備えた
方法である。
【００１２】第３の観点による発明は、第１の観点によ
る発明の方法であって、上記復号器において使用する計
算に関する優雅な縮退の組み込み方法は、第１番目の小
領域は、ピクチャー全体で生成し、それに続く小領域
は、先の小領域に包含される小領域として生成して、入
力ピクチャーから順番に複数の小領域を生成し、これら
の昇領域に昇順に番号を付すステップと、小領域の位置
および寸法をエントロピー符号化し、ビットストリーム
内に圧縮された符号として含ませるステップと、小領域
を複数のブロックにさらに分割し、ビットストリーム内
に圧縮された符号として含ませるステップと、前記ブロ
ックと同等か、より大きな順番を有する小領域に属する
再生ピクチャーからの画素だけを用いて、前記ブロック
に対して動き推定および動き補償を実行するステップ
と、動きベクトルをエントロピー符号化し、ビットスト
リーム内に圧縮された符号として含ませるステップと、
動き補償された予測差分を直交領域に変換するステップ
と、変換係数を量子化するステップと、量子化された変
換係数をエントロピー符号化し、ビットストリーム内に
圧縮された符号として含ませるステップとを備えた方法
である。
【００１３】第４の観点による発明は、第２の観点によ
る発明の方法であって、上記復号器に固有の概算された
必要計算量を満足させるように、計算に関する優雅な縮
退を用いて、符号化されたオーディオ・ビジュアルオブ
ジェクトを復号化するステップは、ビットストリーム内
に圧縮された符号から小領域の位置および寸法をエント
ロピー復号化するステップと、復号化に関係する小領域
に含まれるブロックだけを選択するステップと、圧縮さ
れた符号をエントロピー復号化して量子化された変換係
数を与えるステップと、前記与えられた量子化変換係数
を逆量子化して変換係数を与えるステップと、前記変換
係数を逆変換して空間領域の動き補償予測差分を与える
ステップと、ビットストリーム内に圧縮された符号から
の動きベクトルをエントロピー復号化するステップと、
前記ブロックと同じかまたはより大きな順番を有する小
領域に属する再生ピクチャーからの画素だけを用いて、
前記ブロックに対して動き補償を実行するステップと、
ピクチャーを再生し、次のピクチャーの予測のためにフ
レームメモリーに前記ピクチャーを記憶するステップと
を備えた方法である。
【００１４】第５の観点による発明は、第１の観点によ
る発明の方法であって、上記復号器において使用する計
算に関する優雅な縮退の組み込み方法は、第１番目の小
領域は、ピクチャー全体で生成し、それに続く小領域
は、先の小領域に包含される小領域として生成して、入
力ピクチャーから順番に複数の小領域を生成し、これら
の昇領域に昇順に番号を付すステップと、小領域の位置
および寸法をエントロピー符号化し、ビットストリーム
内に圧縮された符号として含ませるステップと、小領域
を複数のブロックにさらに分割し、ビットストリーム内
に圧縮された符号として含ませるステップと、前記ブロ
ックを直交領域に変換するステップと、変換係数を量子
化するステップと、前記ブロックと同等か、またはより
大きな順番を有する小領域に属し、上方および左側のブ
ロックからの量子化変換係数のみを用いて、前記ブロッ
クに対して量子化変換係数予測を実行するステップと、
量子化変換係数の予測差分を、ビットストリーム内に圧
縮された符号として含ませるためにエントロピー符号化
するステップとを備えた方法である。
【００１５】第６の観点による発明は、第２の観点によ
る発明の方法であって、上記復号器に固有の概算された
必要計算量を満足させるように、計算に関する優雅な縮
退を用いて、符号化されたオーディオ・ビジュアルオブ
ジェクトを復号化するステップは、ビットストリーム内
に圧縮された符号から小領域の位置および寸法をエント
ロピー復号化するステップと、復号化に関係する小領域
に含まれるブロックだけを選択するステップと、圧縮さ
れた符号をエントロピー復号化して量子化された変換係
数を与えるステップと、前記ブロックと同等か、または
より大きな順番を有する小領域に属し、上方および左側
のブロックからの量子化変換係数のみを用いて、前記ブ
ロックに対して量子化変換係数予測を実行するステップ
と、前記与えられた量子化変換係数を逆量子化して変換
係数を与えるステップと、前記変換係数を逆変換して空
間領域の画素値を与えるステップと、ピクチャーを再生
し、次のピクチャーの予測のためにフレームメモリーに
前記ピクチャーを記憶するステップとを備えた方法であ
る。
【００１６】第７の観点による発明は、第１の観点によ
る発明の方法であって、複数のブロック復号化パラメー
タに対し、独立して計算量測定値を概算するステップに
おいて、複数のブロック復号化パラメータは、ブロック
エントロピー復号化操作、ブロック動き補償操作、ブロ
ック逆量子化操作、ブロック変換操作、ブロック加算操
作、および、ブロックメモリーアクセス操作の回数を示
す数値を備える方法である。
【００１７】第８の観点による発明は、第１の観点によ
る発明の方法であって、パケットのヘッダーにあるブロ
ック復号化パラメータを符号化する記述子が、記述子タ
イプを指示する記述子識別番号と、記述子の大きさを指
示する記述子長フィールドと、複数のブロック復号化パ
ラメータと、を含む方法である。
【００１８】第９の観点による発明は、第３または５の
いずれかの観点による発明の方法であって、符号化され
るべき入力ピクチャーを複数の小領域に分割するステッ
プにおいて、前記小領域が長方形である方法である。
【００１９】第１０の観点による発明は、第３の観点に
よる発明の方法であって、前記ブロックに対して動き推
定および動き補償を実行するステップにおいて、前記ブ
ロックと同等か、またはより大きな順番を有する小領域
に属する再生ピクチャーからの画素だけを使用すること
によって、前記小領域内に存在する予測ブロックだけが
選択される方法である。
【００２０】第１１の観点による発明は、第３の観点に
よる発明の方法であって、前記ブロックに対して動き推
定および動き補償を実行するステップにおいて、前記ブ
ロックと同等か、またはより大きな順番を有する小領域
に属する再生ピクチャーからの画素だけを使用すること
によって、予測ブロックが部分的に前記小領域の外側に
位置していれば、前記小領域の外側に存在する画素が小
領域内部で最も近い画素に置換される方法である。
【００２１】第１２の観点による発明は、第３または５
のいずれかの観点による発明の方法であって、ピクチャ
ーを複数の小領域に分割するステップにおいて、それぞ
れの前記小領域の位置および寸法がピクチャーごとに変
化し、前記位置および寸法がパン−スキャンベクトルに
よって符号化され、水平方向および垂直方向の変位、
幅、および、高さが提供される方法である。
【００２２】第１３の観点による発明は、第３または５
のいずれかの観点による発明の方法であって、ピクチャ
ーを複数の小領域に分割するステップにおいて、小領域
の位置および寸法はピクチャーごとに同じものであり、
前記位置および寸法は、水平方向および垂直方向の変
位、幅、および、高さによってシーケンスの開始時点で
一度だけ符号化される方法である。
【００２３】第１４の観点による発明は、第３から６の
いずれかの観点による発明の方法であって、変換が離散
コサイン変換である方法である。
【００２４】第１５の観点による発明は、第３から６の
いずれかの観点による発明の方法であって、小領域の数
が２である方法である。
【００２５】第１６の観点による発明は、若い順に番号
を付された複数の小領域が存在し、かつ、動きベクトル
はより若い番号を有する小領域を指示することができる
が、より大きな番号の小領域は指示できない方法であ
る。
【００２６】
【発明の実施の形態】図１は、本発明の全体的なブロッ
ク構成図を示す。符号器１１０は、ビデオシーケンスを
符号化し、計算に関する優雅な縮退のための技術を可能
にする。符号器１１０の出力は符号化表現されたビデオ
シーケンスで、それは符号化バッファ１２０に格納され
る。ビデオシーケンスは複雑さパラメータ符号器１３０
にも送られ、そこで、復号化に必要とされる操作に関連
するパラメータが計算され符号化される。これらの情報
は符号化バッファ１２０の出力とともにシステム符号器
およびマルチプレクサ１４０に送られ、そこで、システ
ム多重化ストリームが形成されて伝送媒体１５０へ送信
される。
【００２７】デマルチプレクサおよびシステム復号器１
６０がシステム多重化ストリームを受け取り、そこで、
ビットストリームはそれの個別のエレメンタリーストリ
ームに多重分離される。ビデオエレメンタリーストリー
ムは復号化バッファ１７０に送られ、複雑さパラメータ
はスケジューラおよび複雑さ概算器１８０に送られる。
復号化バッファからはビデオエレメンタリーストリーム
が復号器１９０に送られる。
【００２８】復号器１９０は、復号化する前に、スケジ
ューラ１８０から到着するコマンドを待つ。複雑さ概算
器は、使用されるべき復号器１９０の計算に関する優雅
な縮退の量を与える。計算に関する優雅な縮退は、より
重要な情報を含むと考えられる完全なピクチャーの小領
域のみを復号化することによって、復号器１９０におい
て実行される。これらの条件下において、符号器は、符
号器および復号器をお互いからドリフトさせないように
しなければならない。復号化した後、復号器１９０は、
さらに、スケジューラおよび複雑さ概算器１８０に情報
をフィードバックするので、その情報を次のピクチャー
の複雑さを概算するのに使用することができる。上述し
た図１に示す本発明ブロック図の主要構成部分の具体例
が以下に示される。
【００２９】図２は、本発明における符号器１１０およ
び復号器１９０のブロック構成図である。入力ピクチャ
ーは、処理のために複数のブロックにセグメント化され
る。過去のピクチャーの動き補償されたピクチャーを現
在のピクチャーから引き算することによって、時間的な
冗長性がピクチャーから除去される。そして、ＤＣＴ部
１１１において、予測差分がＤＣＴ領域に変換される。
そして、量子化部１１２において、結果として得られた
ＤＣＴ係数が量子化される。そして、量子化された係数
は、可変長符号化部（ＶＬＣ）１１３においてエントロ
ピー符号化され、圧縮された出力ビットストリームが形
成される。
【００３０】符号器１１０は、さらに、逆量子化部１１
４、逆ＤＣＴ部１１５、フレーム記憶部１１６、およ
び、動き補償部１１７からなるローカル復号器ループを
有する。逆量子化部１１４および逆ＤＣＴ部１１５のそ
れぞれにおいて係数を逆量子化しそれを空間領域に戻す
ことによって、ローカル復号器ループは復号器の動作を
模倣するのである。そして、その出力に動き補償部１１
７からの出力が加算されて再生ピクチャーが形成され
る。このピクチャーは、次のピクチャーの動き補償のた
めにフレーム記憶部１１６に記憶される。本発明によれ
ば、動き推定部１１８および動き補償部１１７からなる
符号器は、動き補償と連係してドリフトを発生させるこ
となく計算に関する優雅な縮退を実行できるように変更
される。
【００３１】図３は、第１の実施形態により、ピクチャ
ーを２つの部分２２０，２１０に分割する方法を説明す
る図である。第１の部分は、計算に関する優雅な縮退が
使用されるかどうかに関係なく復号器において復号化さ
れなければならない小領域２２０である。第２の部分
は、計算に関する優雅な縮退が使用される場合に復号器
によって破棄されてもよい小領域２２０の外側の領域２
１０である。さらに、図３は、動き補償に使用される２
つのブロックを示す。小領域２２０に存在するブロック
２５０に対して動き補償が施される場合、動き補償予測
ブロックは、参照ピクチャーの小領域２２０の内部から
得られなければならない。換言すれば、小領域２２０の
外側を指示する動きベクトル２６０は許されない。これ
は制限された動きベクトルと呼ばれる。
【００３２】他方、ブロック２３０が小領域２２０の外
側に存在する場合には、動き補償予測ブロックは参照ピ
クチャーのどこからでも得ることができる。これは、小
領域２２０がない場合と同じである。
【００３３】図４は、それぞれのピクチャー内の小領域
２２０をどのようにして指示するかを説明する具体例を
示す。ピクチャーごとに長方形の小領域２２０を指定す
るために、以下のパラメータがピクチャーごとに指定さ
れ、また、かかるパラメータは符号化され、圧縮ビット
ストリームのピクチャーヘッダーに格納される。図４に
おいては、ピクチャー３１０および小領域２２０が示さ
れる。ピクチャーの左端からの小領域２２０の左端の水
平方向オフセット３３０と、ピクチャーの上端からの小
領域２２０の上端の垂直方向オフセット３４０とが示さ
れる。パン−スキャンベクトルと呼ばれるこれらの２つ
のパラメータは、小領域２２０の位置を指示するのに使
用される。小領域２２０の幅３５０および高さ３６０
は、小領域２２０の寸法を指定するのに必要な第２の組
のパラメータである。
【００３４】本発明の第２の実施形態において、小領域
２２０におけるブロックに対する動きベクトルは制限さ
れなくてもよい。それは参照ピクチャーの小領域２２０
の外側を指示することが許される。しかしながら、パデ
ィング(padding)が必要である。このことが図５に示さ
れる。同じように、符号３１０および２２０は、ピクチ
ャーおよび小領域をそれぞれ指示する。動き補償予測４
３０が、小領域２２０の境界をまたがるように示され
る。小領域２２０の外側に存在するブロック部分４３１
は予測に使用されず、小領域の縁において検出された画
素の値をそのまま繰り返して埋め込まれる。小領域２２
０の内側に存在するブロック部分４３２は、パディング
なしに使用される。同様のパディング方法は、垂直方向
の縁および水平方向の縁のそれぞれに位置するブロック
の行および列に用いられる。
【００３５】第１の実施形態と同じように、これによっ
てもまた計算に関する優雅な縮退を実現することがで
き、符号器および復号器をお互いからドリフトさせるこ
となく小領域２２０の外側にあるピクチャー部分を破棄
することができる。インターブロックにおいてドリフト
を発生させるかもしれない動き補償だけでなく、小領域
２２０の上側境界および左側境界におけるイントラブロ
ックもまた小領域の外側のブロックを予測のために使用
することが制限される。これは、計算に関する優雅な縮
退がなされている復号器においては、これらのブロック
は復号化されないためであり、そのために、予測が重複
することはあり得ない。このことは、一般に使用される
ＤＣ係数予測およびＡＣ係数予測が符号器で使用される
のを妨げるのである。
【００３６】図２は、復号器１９０のブロック構成図を
示す。ここで、計算に関する優雅な縮退を用いた復号器
を説明する。圧縮されたビットストリームが、伝送媒体
から得られ、可変長復号部１９１に送られ、そこで、使
用されるシンタックスおよびエントロピー方法に従って
ビットストリームが復号化される。そして、復号化され
た情報は、計算に関する優雅な縮退のセレクタ１９２に
送られ、そこでは、小領域に属する復号化された情報は
保持され、小領域の外側にある復号化された情報は破棄
される。そして、保持された情報は逆量子化部１９３に
送られ、そこで、ＤＣＴ係数が復元される。そして、復
元された係数は逆ＤＣＴ部１９４に送られ、そこで、係
数が空間領域に戻される。そして、動き補償予測が加算
されて再生ピクチャーが形成される。再生されたピクチ
ャーは、フレーム記憶部１９５に記憶され、そこで、次
のピクチャーの予測のために使用される。動き補償部１
９６は、符号器で使用されたものと同じ方法によって動
き補償を実行する。
【００３７】動きベクトルが制限された符号器の第１の
実施形態においては、さらなる制限は復号器において必
要でない。動きベクトルが制限されない符号器の第２の
実施形態においては、図５で示したようなパディングに
よる動き補償の方法が復号器１９０において使用され
る。結論として、小領域２２０の上側境界および左側境
界におけるイントラブロックもまた小領域２２０の外側
のブロックを予測のために使用することが制限される。
このことは、一般に使用されるＤＣ係数予測およびＡＣ
係数予測が使用されるのを妨げる。
【００３８】この実施形態においては、複雑さパラメー
タ符号器１３０は、必要とされるブロック復号化操作の
回数をカウントする計数器からなる。ブロック復号化操
作は、基本演算操作ではなく、むしろ、ブロックに施さ
れる操作の集合である。ブロック復号化操作としては、
ブロック逆量子化操作、ブロック逆ＤＣＴ操作、ブロッ
クメモリーアクセス、あるいは、なんらかの復号化タス
クをブロック単位に施すようなその他の操作からなる集
合などがある。複雑さパラメータ符号器１３０は、個々
に操作の組を必要とするブロックの数をカウントし、そ
れらをパラメータによって指示する。単純な演算操作の
代わりにブロック復号化操作が使用される理由は、異な
る実施形態は、異なる操作を他のものよりも効率的に実
施するかもしれないからである。
【００３９】また、復号器アーキテクチャーには違いが
あり、必要計算量を指示するための生データ処理能力
（ｒａｗ ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ ｐｏｗｅｒ）および
メモリーアクセスの測定値（ｍｅｍｏｒｙ ａｃｃｅｓ
ｓ ｍｅａｓｕｒｅｓ）の利用を信頼できないものにす
る様々な処理量を有するハードウェア解決手段およびソ
フトウェア解決手段が存在する。しかしながら、もし必
要とされる操作が必要なブロック復号化操作の回数をカ
ウントするパラメータによって指示されるならば、復号
器は複雑さを概算することができる。これは、それ自体
を実行するときにそれぞれのブロック復号化操作に必要
とされる操作の量が復号器にはわかっているからであ
る。
【００４０】システム符号器およびマルチプレクサの具
体例においては、エレメンタリービットストリームは、
送信するためにパケット化および多重化される。また、
複雑さパラメータに関連する情報もビットストリームに
多重化される。この情報は、パケットのヘッダーに挿入
される。このような情報を必要としない復号器は、この
情報をスキップするだけでよい。このような情報を必要
とする復号器は、必要計算量を概算するためにこの情報
を復号化してそれらを翻訳することができる。この実施
形態においては、符号器は、この情報を記述子の形態で
パケットのヘッダーに挿入する。記述子は、記述子の種
類を指示するＩＤを含み、そのＩＤに続いて、記述子に
含まれる総バイト数を含む。記述子の残りの部分には、
ブロック復号化操作ごとのパラメータが含まれる。ま
た、オプションとして、記述子は、いくつかのユーザ定
義パラメータを備えてもよい。
【００４１】図１に示されるスケジュールおよび複雑さ
概算器１８０において、復号器からのフィードバック情
報だけでなく記述子において検出されたパラメータにも
基づいて、すべてのオーディオ・ビジュアルオブジェク
トを復号化するのに要する時間が計算される。複雑さ概
算器１８０の一例が図６に示される。ブロック復号化操
作パラメータ１８１ａ、１８１ｂ、および、１８１ｃ
は、重み付け部１８２ａ、１８２ｂ、および、１８２ｃ
によってそれぞれ乗算された後に、複雑さ概算部１８３
に送られる。そして、複雑さ概算部１８３は、復号化さ
れるべきピクチャーの複雑さを概算し、その概算された
複雑さ１８４を復号器に送る。そのピクチャーを復号化
したのち、復号器は、ピクチャーの実際の複雑さ１８５
を送り返す。ピクチャーの概算された複雑さ１８４と実
際の複雑さ１８５との差分を得ることによって、複雑さ
概算部１８３における誤差１８６が得られる。そして、
この誤差がフィードバック利得部１８７に送られ、そこ
で、重み付け部への補正値１８８ａ、１８８ｂ、およ
び、１８８ｃが得られる。そして、これらの補正値によ
って重み付け部が修正され、次のピクチャーの複雑さを
概算する処理が続行される。
【００４２】
【発明の効果】本発明の効果は、最悪の事態を処理する
ことのできる実施形態がもはや必要ではないということ
である。計算量に関する指示および計算に関する優雅な
縮退のための手段を利用すれば、より簡素な復号器を実
現することができる。復号器はたいていのシーケンスを
復号化する能力を有するが、より負荷の大きいシーケン
スを取り扱うのであれば、そのビットストリームを復号
化するために復号器出力の品質および解像度を縮退させ
てもよい。さらに、本発明は、異なる解像度および／ま
たは異なる形式を有するサービスの相互接続にも役に立
つ。小領域はより低い解像度を有する復号器によって復
号化されてもよく、ピクチャー全体はより高い解像度を
有する復号器によって復号化されてもよい。１つの例と
しては、１６：９および４：３のアスペクト比を有する
復号器間の相互接続がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の全体的なブロック図。
【図２】本発明による符号器、復号器ブロック図。
【図３】本発明の第１の実施形態の小領域および動きベ
クトルの制限の説明図。
【図４】本発明のパン−スキャンベクトルおよび小領域
の大きさの具体例の説明図。
【図５】小領域の境界における動き補償予測のパディン
グ方法の第２の実施形態の説明図。
【図６】複雑さ概算器のブロック図。
【符号の説明】
１１０…符号器 １２０…符号化バッファ １３０…複雑さパラメータ符号器 １４０…システム符号器およびマルチプレクサ １５０…伝送媒体 １６０…デマルチプレクサおよびシステム復号器 １７０…復号化バッファ １８０…スケジューラおよび複雑さ概算器 １９０…復号器 １８１ａ、１８１ｂ、１８１ｃ…ブロック復号化操作パ
ラメータ １８２ａ、１８２ｂ、１８２ｃ…重み付け部 １８３…複雑さ概算部 １８４…概算された複雑さ １８５…実際の複雑さ １８６…複雑さ概算器における誤差 １８７…フィードバック利得部

Claims (16)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 複数のオーディオ・ビジュアルオブジェ
    クトを、復号器における計算に関する優雅な縮退に適し
    た圧縮符号に、符号化する方法であって、 復号器において使用する計算に関する優雅な縮退の組み
    込み方法を、前記オーディオ・ビジュアルオブジェクト
    と共に、符号化するステップと、 複数のブロック復号化パラメータに対し、独立して計算
    量測定値を概算するステップと、 前記符号化されたオーディオ・ビジュアルオブジェクト
    を複数のアクセスユニットに分割し、パケットを形成す
    るためのヘッダー情報を付加するステップと、 前記ブロック復号化パラメータが含まれた記述子を、パ
    ケットのヘッダーに挿入するステップと、 前記パケットを多重化して単一の多重化ビットストリー
    ムを形成するステップとを備えた方法。
  2. 【請求項２】 計算に関する優雅な縮退を用いて多重化
    ビットストリームを復号化して複数のオーディオ・ビジ
    ュアルオブジェクトを得る方法であって、 単一の多重化ビットストリームを、パケットヘッダーお
    よびアクセスユニットを備えた複数のパケットに多重分
    離するステップと、 複数のブロック復号化パラメータを含んだ記述子をパケ
    ットヘッダーから取り出すステップと、 アクセスユニットを再アセンブルし、元々の符号化され
    たオーディオ・ビジュアルオブジェクトを生成するステ
    ップと、 前記ブロック復号化パラメータおよび現在の復号器の動
    作状態に基づいて、復号器に固有の計算量測定値を概算
    するステップと、 復号器に固有の概算された必要計算量を満足させるよう
    に、計算に関する優雅な縮退を用いて、符号化されたオ
    ーディオ・ビジュアルオブジェクトを復号化するステッ
    プとを備えた方法。
  3. 【請求項３】 請求項１に記載の方法であって、上記復
    号器において使用する計算に関する優雅な縮退の組み込
    み方法は、 第１番目の小領域は、ピクチャー全体で生成し、それに
    続く小領域は、先の小領域に包含される小領域として生
    成して、入力ピクチャーから順番に複数の小領域を生成
    し、これらの昇領域に昇順に番号を付すステップと、 小領域の位置および寸法をエントロピー符号化し、ビッ
    トストリーム内に圧縮された符号として含ませるステッ
    プと、 小領域を複数のブロックにさらに分割し、ビットストリ
    ーム内に圧縮された符号として含ませるステップと、 前記ブロックと同等か、より大きな順番を有する小領域
    に属する再生ピクチャーからの画素だけを用いて、前記
    ブロックに対して動き推定および動き補償を実行するス
    テップと、 動きベクトルをエントロピー符号化し、ビットストリー
    ム内に圧縮された符号として含ませるステップと、 動き補償された予測差分を直交領域に変換するステップ
    と、 変換係数を量子化するステップと、 量子化された変換係数をエントロピー符号化し、ビット
    ストリーム内に圧縮された符号として含ませるステップ
    とを備えた方法。
  4. 【請求項４】 請求項２に記載の方法であって、上記復
    号器に固有の概算された必要計算量を満足させるよう
    に、計算に関する優雅な縮退を用いて、符号化されたオ
    ーディオ・ビジュアルオブジェクトを復号化するステッ
    プは、 ビットストリーム内に圧縮された符号から小領域の位置
    および寸法をエントロピー復号化するステップと、 復号化に関係する小領域に含まれるブロックだけを選択
    するステップと、 圧縮された符号をエントロピー復号化して量子化された
    変換係数を与えるステップと、 前記与えられた量子化変換係数を逆量子化して変換係数
    を与えるステップと、 前記変換係数を逆変換して空間領域の動き補償予測差分
    を与えるステップと、 ビットストリーム内に圧縮された符号からの動きベクト
    ルをエントロピー復号化するステップと、 前記ブロックと同じかまたはより大きな順番を有する小
    領域に属する再生ピクチャーからの画素だけを用いて、
    前記ブロックに対して動き補償を実行するステップと、 ピクチャーを再生し、次のピクチャーの予測のためにフ
    レームメモリーに前記ピクチャーを記憶するステップと
    を備えた方法。
  5. 【請求項５】 請求項１に記載の方法であって、上記復
    号器において使用する計算に関する優雅な縮退の組み込
    み方法は、 第１番目の小領域は、ピクチャー全体で生成し、それに
    続く小領域は、先の小領域に包含される小領域として生
    成して、入力ピクチャーから順番に複数の小領域を生成
    し、これらの昇領域に昇順に番号を付すステップと、 小領域の位置および寸法をエントロピー符号化し、ビッ
    トストリーム内に圧縮された符号として含ませるステッ
    プと、 小領域を複数のブロックにさらに分割し、ビットストリ
    ーム内に圧縮された符号として含ませるステップと、 前記ブロックを直交領域に変換するステップと、 変換係数を量子化するステップと、 前記ブロックと同等か、またはより大きな順番を有する
    小領域に属し、上方および左側のブロックからの量子化
    変換係数のみを用いて、前記ブロックに対して量子化変
    換係数予測を実行するステップと、 量子化変換係数の予測差分を、ビットストリーム内に圧
    縮された符号として含ませるためにエントロピー符号化
    するステップとを備えた方法。
  6. 【請求項６】 請求項２に記載の方法であって、上記復
    号器に固有の概算された必要計算量を満足させるよう
    に、計算に関する優雅な縮退を用いて、符号化されたオ
    ーディオ・ビジュアルオブジェクトを復号化するステッ
    プは、 ビットストリーム内に圧縮された符号から小領域の位置
    および寸法をエントロピー復号化するステップと、 復号化に関係する小領域に含まれるブロックだけを選択
    するステップと、 圧縮された符号をエントロピー復号化して量子化された
    変換係数を与えるステップと、 前記ブロックと同等か、またはより大きな順番を有する
    小領域に属し、上方および左側のブロックからの量子化
    変換係数のみを用いて、前記ブロックに対して量子化変
    換係数予測を実行するステップと、 前記与えられた量子化変換係数を逆量子化して変換係数
    を与えるステップと、 前記変換係数を逆変換して空間領域の画素値を与えるス
    テップと、 ピクチャーを再生し、次のピクチャーの予測のためにフ
    レームメモリーに前記ピクチャーを記憶するステップと
    を備えた方法。
  7. 【請求項７】 請求項１に記載の方法であって、複数の
    ブロック復号化パラメータに対し、独立して計算量測定
    値を概算するステップにおいて、複数のブロック復号化
    パラメータは、 ブロックエントロピー復号化操作、 ブロック動き補償操作、 ブロック逆量子化操作、 ブロック変換操作、 ブロック加算操作、および、 ブロックメモリーアクセス操作の回数を示す数値を備え
    る方法。
  8. 【請求項８】 請求項１に記載の方法であって、パケッ
    トのヘッダーにあるブロック復号化パラメータを符号化
    する記述子が、 記述子タイプを指示する記述子識別番号と、 記述子の大きさを指示する記述子長フィールドと、 複数のブロック復号化パラメータと、を含む方法。
  9. 【請求項９】 請求項３または５のいずれかに記載の方
    法であって、符号化されるべき入力ピクチャーを複数の
    小領域に分割するステップにおいて、前記小領域が長方
    形である方法。
  10. 【請求項１０】 請求項３に記載の方法であって、前記
    ブロックに対して動き推定および動き補償を実行するス
    テップにおいて、前記ブロックと同等か、またはより大
    きな順番を有する小領域に属する再生ピクチャーからの
    画素だけを使用することによって、前記小領域内に存在
    する予測ブロックだけが選択される方法。
  11. 【請求項１１】 請求項３に記載の方法であって、前記
    ブロックに対して動き推定および動き補償を実行するス
    テップにおいて、前記ブロックと同等か、またはより大
    きな順番を有する小領域に属する再生ピクチャーからの
    画素だけを使用することによって、予測ブロックが部分
    的に前記小領域の外側に位置していれば、前記小領域の
    外側に存在する画素が小領域内部で最も近い画素に置換
    される方法。
  12. 【請求項１２】 請求項３または５のいずれかに記載の
    方法であって、ピクチャーを複数の小領域に分割するス
    テップにおいて、それぞれの前記小領域の位置および寸
    法がピクチャーごとに変化し、前記位置および寸法がパ
    ン−スキャンベクトルによって符号化され、水平方向お
    よび垂直方向の変位、幅、および、高さが提供される方
    法。
  13. 【請求項１３】 請求項３または５のいずれかに記載の
    方法であって、ピクチャーを複数の小領域に分割するス
    テップにおいて、小領域の位置および寸法はピクチャー
    ごとに同じものであり、前記位置および寸法は、水平方
    向および垂直方向の変位、幅、および、高さによってシ
    ーケンスの開始時点で一度だけ符号化される方法。
  14. 【請求項１４】 請求項３から６のいずれかに記載の方
    法であって、変換が離散コサイン変換である方法。
  15. 【請求項１５】 請求項３から６のいずれかに記載方法
    であって、小領域の数が２である方法。
  16. 【請求項１６】 若い順に番号を付された複数の小領域
    が存在し、かつ、動きベクトルはより若い番号を有する
    小領域を指示することができるが、より大きな番号の小
    領域は指示できない方法。
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