JPWO2018074291A1 - 画像符号化方法、伝送方法および画像符号化装置 - Google Patents
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Abstract
Description
本開示者は、「背景技術」の欄において記載した非特許文献1に関する画像符号化方法において、以下の問題が生じることを見出した。
図5は、本実施の形態における画像符号化装置の構成を示すブロック図である。
このように、本実施の形態における画像符号化方法は、ピクチャを符号化することによってビットストリームを生成する画像符号化方法であって、この画像符号化方法では、まず、それぞれそのピクチャを構成する複数のCTUを順次符号化する。次に、その複数のCTUのうちの1つのCTUである対象CTUが符号化されるごとに、その対象CTUを含むスライスセグメントの符号量を特定し、特定された符号量が閾値以上か否かを判定する。そして、その閾値以上と判定された場合に、ビットストリームにおける符号化された対象CTUに対応する位置に、そのスライスセグメントの終端を示す終端情報を設定する。このスライスセグメントは、ピクチャに含まれるスライスを構成する、独立スライスセグメントと、その独立スライスセグメントに従属する少なくとも1つの従属スライスセグメントとのうち何れか1つのスライスセグメントである。また、閾値は、ビットストリームのネットワーク伝送に用いられるパケットサイズ以下の数値である。
上記実施の形態では、対象CTUに対してエントロピー符号化を行った後に、そのエントロピー符号化された対象CTUの実際の符号量を用いて、対象スライスセグメントの符号量を特定したが、その対象CTUの符号量を推定してもよい。本変形例では、符号量特定部12は、符号化処理部11による対象CTUのエントロピー符号化が完了する前に、その対象CTUの符号量を推定する。
実施の形態1では、最大ブロック数、すなわち最大CTU数は固定されているが、本実施の形態では、その最大CTU数を上限CTU数として更新する。なお、本実施の形態における画像符号化装置は、実施の形態1の画像符号化装置100と同一の構成を有し、本実施の形態では、判定部13が上限CTU数を更新する点が、実施の形態1と異なる。
実施の形態1では、最大ブロック数、すなわち最大CTU数は固定されているが、本実施の形態では、実施の形態2と同様に、その最大CTU数を上限CTU数として更新する。また、実施の形態2では、最初に比較的小さい数を初期値として上限CTU数に設定し、スライスセグメントが符号化されるごとに、そのスライスセグメントに含まれるCTUの数に応じて、上限CTU数を更新する。しかし、本実施の形態では、最初にできるだけ大きい数を初期値として上限CTU数に設定し、スライスセグメントが符号化されるごとに、そのスライスセグメントに含まれるCTUの数に応じて、上限CTU数を更新する。なお、本実施の形態における画像符号化装置は、実施の形態1および2の画像符号化装置100と同一の構成を有する。また、本実施の形態と実施の形態2とでは、判定部13が上限CTU数を設定および更新する方法が異なる。
画像符号化装置100は、ビットストリームの送信に用いられるMTU値を、TCP(Transmission Control Protocol)通信開始時のハンドシェイクによって取得してもよい。
以上の各実施の形態において、機能ブロックの各々は、通常、MPU及びメモリ等によって実現可能である。また、機能ブロックの各々による処理は、通常、プロセッサなどのプログラム実行部が、ROM等の記録媒体に記録されたソフトウェア(プログラム)を読み出して実行することで実現される。当該ソフトウェアはダウンロード等により配布されてもよいし、半導体メモリなどの記録媒体に記録して配布されてもよい。なお、各機能ブロックをハードウェア(専用回路)によって実現することも、当然、可能である。
図18は、コンテンツ配信サービスを実現するコンテンツ供給システムex100の全体構成を示す図である。通信サービスの提供エリアを所望の大きさに分割し、各セル内にそれぞれ固定無線局である基地局ex105、ex106、ex107、ex108、ex109、ex110、ex110が設置されている。
また、ストリーミングサーバex103は複数のサーバ又は複数のコンピュータであって、データを分散して処理したり記録したり配信するものであってもよい。例えば、ストリーミングサーバex103は、CDN(Contents Delivery Network)により実現され、世界中に分散された多数のエッジサーバとエッジサーバ間をつなぐネットワークによりコンテンツ配信が実現されていてもよい。CDNでは、クライアントに応じて物理的に近いエッジサーバが動的に割り当てられる。そして、当該エッジサーバにコンテンツがキャッシュ及び配信されることで遅延を減らすことができる。また、何らかのエラーが発生した場合又はトラフィックの増加などにより通信状態が変わる場合に複数のエッジサーバで処理を分散したり、他のエッジサーバに配信主体を切り替えたり、障害が生じたネットワークの部分を迂回して配信を続けることができるので、高速かつ安定した配信が実現できる。
近年では、互いにほぼ同期した複数のカメラex113及び/又はスマートフォンex115などの端末により撮影された異なるシーン、又は、同一シーンを異なるアングルから撮影した画像或いは映像を統合して利用することも増えてきている。各端末で撮影した映像は、別途取得した端末間の相対的な位置関係、又は、映像に含まれる特徴点が一致する領域などに基づいて統合される。
コンテンツの切り替えに関して、図19に示す、上記各実施の形態で示した動画像符号化方法を応用して圧縮符号化されたスケーラブルなストリームを用いて説明する。サーバは、個別のストリームとして内容は同じで質の異なるストリームを複数有していても構わないが、図示するようにレイヤに分けて符号化を行うことで実現される時間的/空間的スケーラブルなストリームの特徴を活かして、コンテンツを切り替える構成であってもよい。つまり、復号側が性能という内的要因と通信帯域の状態などの外的要因とに応じてどのレイヤまで復号するかを決定することで、復号側は、低解像度のコンテンツと高解像度のコンテンツとを自由に切り替えて復号できる。例えば移動中にスマートフォンex115で視聴していた映像の続きを、帰宅後にインターネットTV等の機器で視聴したい場合には、当該機器は、同じストリームを異なるレイヤまで復号すればよいので、サーバ側の負担を軽減できる。
図21は、コンピュータex111等におけるwebページの表示画面例を示す図である。図22は、スマートフォンex115等おけるwebページの表示画面例を示す図である。図21及び図22に示すようにwebページが、画像コンテンツへのリンクであるリング画像を複数含む場合があり、閲覧するデバイスによってその見え方は異なる。画面上に複数のリンク画像が見える場合には、ユーザが明示的にリンク画像を選択するまで、又は画面の中央付近にリンク画像が近付く或いはリンク画像の全体が画面内に入るまでは、表示装置(復号装置)は、リンク画像として各コンテンツが有する静止画又はIピクチャを表示したり、複数の静止画又はIピクチャ等でgifアニメのような映像を表示をしたり、ベースレイヤのみ受信して映像を復号及び表示したりする。
また、車の自動走行又は走行支援のため2次元又は3次元の地図情報などの静止画又は映像データを送受信する場合、受信端末は、1以上のレイヤに属する画像データに加えて、メタ情報として天候又は工事の情報なども受信し、これらを対応付けて復号してもよい。なお、メタ情報は、レイヤに属してもよいし、単に画像データと多重化されてもよい。
また、コンテンツ供給システムex100では、映像配信業者による高画質で長時間のコンテンツのみならず、個人による低画質で短時間のコンテンツのユニキャスト、又はマルチキャスト配信が可能である。また、このような個人のコンテンツは今後も増加していくと考えられる。個人コンテンツをより優れたコンテンツにするために、サーバは、編集処理を行ってから符号化処理を行ってもよい。これは例えば、以下のような構成で実現できる。
また、これらの符号化又は復号処理は、一般的に各端末が有するLSIex500において処理される。LSIex500は、ワンチップであっても複数チップからなる構成であってもよい。なお、動画像符号化又は復号用のソフトウェアをコンピュータex111等で読み取り可能な何らかの記録メディア(CD−ROM、フレキシブルディスク、又はハードディスクなど)に組み込み、そのソフトウェアを用いて符号化又は復号処理を行ってもよい。さらに、スマートフォンex115がカメラ付きである場合には、そのカメラで取得した動画データを送信してもよい。このときの動画データはスマートフォンex115が有するLSIex500で符号化処理されたデータである。
図23は、スマートフォンex115を示す図である。また、図24は、スマートフォンex115の構成例を示す図である。スマートフォンex115は、基地局ex110との間で電波を送受信するためのアンテナex450と、映像及び静止画を撮ることが可能なカメラ部ex465と、カメラ部ex465で撮像した映像、及びアンテナex450で受信した映像等が復号されたデータを表示する表示部ex458とを備える。スマートフォンex115は、さらに、タッチパネル等である操作部ex466と、音声又は音響を出力するためのスピーカ等である音声出力部ex457と、音声を入力するためのマイク等である音声入力部ex456と、撮影した映像或いは静止画、録音した音声、受信した映像或いは静止画、メール等の符号化されたデータ、又は、復号化されたデータを保存可能なメモリ部ex467と、ユーザを特定し、ネットワークをはじめ各種データへのアクセスの認証をするためのSIMex468とのインタフェース部であるスロット部ex464とを備える。なお、メモリ部ex467の代わりに外付けメモリが用いられてもよい。
12 符号量特定部
13 判定部
14 終端設定部
100 画像符号化装置
101 減算器
102 直交変換部
103 量子化部
104 エントロピー符号化部
105 逆量子化部
106 逆直交変換部
107 加算器
108 デブロッキングフィルタ
109 メモリ
110 面内予測部
111 インター予測部
112 動き検出部
113 スイッチ
Claims (14)
- ピクチャを符号化することによってビットストリームを生成する画像符号化方法であって、
それぞれ前記ピクチャを構成する複数のブロックを順次符号化し、
前記複数のブロックのうちの1つのブロックが対象ブロックとして符号化されるごとに、前記対象ブロックを含むスライスセグメントの符号量を特定し、
特定された符号量が閾値以上か否かを判定し、
前記閾値以上と判定された場合に、前記ビットストリームにおける符号化された前記対象ブロックに対応する位置に、前記スライスセグメントの終端を示す終端情報を設定する
画像符号化方法。 - 前記スライスセグメントは、前記ピクチャに含まれるスライスを構成する、独立スライスセグメントと、前記独立スライスセグメントに従属する少なくとも1つの従属スライスセグメントとのうち何れか1つのスライスセグメントである
請求項1に記載の画像符号化方法。 - 前記閾値は、前記ビットストリームのネットワーク伝送に用いられるパケットサイズ以下の数値である
請求項1または2に記載の画像符号化方法。 - 前記画像符号化方法では、さらに、
前記符号量が特定された前記スライスセグメントに含まれる符号化済みのブロックの数が、予め定められた最小ブロック数以上であるか否かを判定し、
特定された前記符号量の判定では、
前記符号化済みのブロックの数が前記最小ブロック数以上であると判定された場合に、特定された前記符号量が閾値以上か否かを判定する
請求項1〜3の何れか1項に記載の画像符号化方法。 - 前記画像符号化方法では、さらに、
特定された前記符号量が閾値未満と判定された場合に、前記符号量が特定された前記スライスセグメントに含まれる符号化済みのブロックの数が、予め定められた最大ブロック数以上であるか否かを判定し、
前記符号化済みのブロックの数が前記最大ブロック数以上であると判定された場合に、前記ビットストリームにおける符号化された前記対象ブロックに対応する位置に、前記スライスセグメントの終端を示す終端情報を設定する
請求項1〜4の何れか1項に記載の画像符号化方法。 - 前記複数のブロックの符号化は、2値化および算術符号化を含み、
前記スライスセグメントの符号量の特定では、
前記2値化が行われて前記算術符号化が行われる前の前記対象ブロックの2値化データのデータ量を用いて、前記スライスセグメントの符号量を特定する
請求項1〜5の何れか1項に記載の画像符号化方法。 - 前記スライスセグメントの符号量の特定では、
前記2値化データのデータ量から、算術符号化された前記対象ブロックの符号量を推定し、推定された前記対象ブロックの符号量を用いて、前記スライスセグメントの符号量を特定する
請求項6に記載の画像符号化方法。 - 前記画像符号化方法では、さらに、
特定された前記符号量が閾値未満と判定された場合に、前記符号量が特定された前記スライスセグメントに含まれる符号化済みのブロックの数が、上限ブロック数以上であるか否かを判定し、
前記符号化済みのブロックの数が前記上限ブロック数以上であると判定された場合に、前記ビットストリームにおける符号化された前記対象ブロックに対応する位置に、前記スライスセグメントの終端を示す終端情報を設定し、
前記終端情報によって終端が示された前記スライスセグメントに含まれる符号化済みのブロックの数であるスライスセグメントブロック数に応じて、前記上限ブロック数を更新する
請求項1〜4の何れか1項に記載の画像符号化方法。 - 前記画像符号化方法では、さらに、
予め定められた数である規定ブロック数を、前記上限ブロック数の初期値として設定し、
前記上限ブロック数の更新では、
更新前の上限ブロック数から前記スライスセグメントブロック数を減算することによって得られる値に、前記規定ブロック数を加算することによって、前記上限ブロック数を更新する
請求項8に記載の画像符号化方法。 - 前記画像符号化方法では、さらに、
前記ピクチャから得られるスライスセグメントの予め定められた数である規定スライス数に基づいて、前記上限ブロック数の初期値を設定し、
前記上限ブロック数の更新では、
更新前の上限ブロック数から前記スライスセグメントブロック数を減算することによって得られる値に、予め定められた最小ブロック数を加算することによって、前記上限ブロック数を更新し、
前記初期値は、
前記ピクチャに含まれる全てのブロックから、前記最小ブロック数のブロックを、前記規定スライス数よりも1つ少ない数のスライスセグメントのそれぞれに割り当てた場合に、前記ピクチャに含まれる残りのブロックの数である
請求項8に記載の画像符号化方法。 - ピクチャを符号化することによってビットストリームを生成する画像符号化方法であって、
それぞれ前記ピクチャを構成する複数のブロックを符号化し、
前記複数のブロックに含まれる対象ブロックを含むスライスセグメントの符号量を特定し、
特定された符号量が閾値以上か否かを判定し、
前記閾値以上と判定された場合に、前記ビットストリームにおける符号化された前記対象ブロックに対応する位置に、前記スライスセグメントの終端を示す終端情報を設定する
画像符号化方法。 - ピクチャを符号化することによって生成されたビットストリームを伝送する伝送方法であって、
それぞれ前記ピクチャを構成する複数のブロックを順次符号化し、
前記複数のブロックのうちの1つのブロックが対象ブロックとして符号化されるごとに、前記対象ブロックを含むスライスセグメントの符号量を特定し、
特定された符号量が閾値以上か否かを判定し、
前記閾値以上と判定された場合に、前記ビットストリームにおける符号化された前記対象ブロックに対応する位置に、前記スライスセグメントの終端を示す終端情報を設定し、
前記終端情報を含む前記スライスセグメントをパケットに格納して伝送する
伝送方法。 - ピクチャを符号化することによってビットストリームを生成する画像符号化装置であって、
それぞれ前記ピクチャを構成する複数のブロックを順次符号化する符号化処理部と、
前記複数のブロックのうちの1つのブロックが対象ブロックとして符号化されるごとに、前記対象ブロックを含むスライスセグメントの符号量を特定する符号量特定部と、
特定された符号量が閾値以上か否かを判定する判定部と、
前記閾値以上と判定された場合に、前記ビットストリームにおける符号化された前記対象ブロックに対応する位置に、前記スライスセグメントの終端を示す終端情報を設定する終端設定部とを備える
画像符号化装置。 - 処理回路と、前記処理回路からアクセス可能な記憶装置とを備え、ピクチャを符号化することによってビットストリームを生成する画像符号化装置であって、
前記処理回路は、前記記憶装置を用いて、
それぞれ前記ピクチャを構成する複数のブロックを順次符号化し、
前記複数のブロックのうちの1つのブロックが対象ブロックとして符号化されるごとに、前記対象ブロックを含むスライスセグメントの符号量を特定し、
特定された符号量が閾値以上か否かを判定し、
前記閾値以上と判定された場合に、前記ビットストリームにおける符号化された前記対象ブロックに対応する位置に、前記スライスセグメントの終端を示す終端情報を設定する
画像符号化装置。
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