JPWO2020026846A1 - 画像処理装置および方法 - Google Patents
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Abstract
Description
1.2Dデータの付加
2.第1の実施の形態(符号化装置)
3.第2の実施の形態(復号装置)
4.第3の実施の形態(復号装置)
5.付記
<技術内容・技術用語をサポートする文献等>
本技術で開示される範囲は、実施の形態に記載されている内容だけではなく、出願当時において公知となっている以下の非特許文献に記載されている内容も含まれる。
非特許文献2:(上述)
非特許文献3:(上述)
非特許文献4:(上述)
非特許文献5:TELECOMMUNICATION STANDARDIZATION SECTOR OF ITU(International Telecommunication Union), "Advanced video coding for generic audiovisual services", H.264, 04/2017
非特許文献6:TELECOMMUNICATION STANDARDIZATION SECTOR OF ITU(International Telecommunication Union), "High efficiency video coding", H.265, 12/2016
非特許文献7:Jianle Chen, Elena Alshina, Gary J. Sullivan, Jens-Rainer, Jill Boyce, "Algorithm Description of Joint Exploration Test Model 4", JVET-G1001_v1, Joint Video Exploration Team (JVET) of ITU-T SG 16 WP 3 and ISO/IEC JTC 1/SC 29/WG 11 7th Meeting: Torino, IT, 13-21 July 2017
従来、点群の位置情報や属性情報等により3次元形状のオブジェクトを表すポイントクラウドや、頂点、エッジ、面で構成され、多角形表現を使用して3次元形状のオブジェクトを定義するメッシュ等の3Dデータが存在した。
このようなポイントクラウドの位置と色情報それぞれを、小領域毎に2次元平面に投影して2次元画像化し、その2次元画像を2次元画像用の符号化方法で符号化するビデオベースドアプローチ(Video-based approach)が提案されている。
このように符号化される3Dデータは、例えば、符号化されてビットストリームとして伝送され、伝送先において、復号後、再生される。例えば、2次元画像を表示する2Dディスプレイを有するデバイスの場合、復号されて再構築された3Dデータが示す3次元形状のオブジェクトは、任意の位置および向きのカメラで撮像するようにレンダリングして、2次元画像(レンダリング画像とも称する)として2Dディスプレイに表示される。
そこで、図1の表10の上から1番目の行に示されるように、符号化側において、3Dデータのビデオベースドアプローチにおいて、ビットストリームに、3Dデータとは別の2Dデータを付加するようにする。つまり、レンダリングを必要とせずに表示可能なデータを、3Dデータのビットストリームに含めるようにする。
なお、この3Dデータのビットストリームに付加する2Dデータの内容は、3Dデータのパッチと異なるものであれば任意である。例えば、図1の表10の上から2行目に示されるように、3Dデータが示す3次元形状のオブジェクトのレンダリング画像であってもよい。
なお、2Dデータは、ビットストリームの任意の場所に付加するようにしてもよい。例えば、ビデオフレームに2Dデータが付加されるようにしてもよい。上述したように、ポイントクラウド(3Dデータ)は、点群の位置情報および属性情報により構成される。また、ビデオベースドアプローチの場合、ポイントクラウドの位置情報と属性情報とは、それぞれセグメンテーションごとに2次元平面に投影され、パッチとしてビデオフレームにパッキングされる。このようなビデオフレームに上述の2Dデータを付加するようにしてもよい。
以上のような3Dデータのビットストリームに付加する2Dデータに関する情報を、さらにビットストリームに含めるようにしてもよい。この2Dデータに関する情報は、どのような情報であってもよい。
例えば図1の表10の上から12行目に示されるように、カラービデオフレームに付加された2Dデータを、その部分だけ独立に(パッチ等とは独立に)符号化するようにしてもよい。つまり、カラービデオフレームに付加された2Dデータを、その部分だけ独立に(パッチ等とは独立に)復号することができるようにしてもよい。換言するに、2Dデータを、例えばタイル(Tile)、スライス(Slice)、またはピクチャ(Picture)のような、独立に符号化・復号可能なデータ単位としてビデオフレームに付加するようにしてもよい。
<符号化装置>
次に、以上のような2Dデータの付加を実現する構成について説明する。図8は、本技術を適用した画像処理装置の一態様である符号化装置の構成の一例を示すブロック図である。図8に示される符号化装置100は、ポイントクラウドのような3Dデータを2次元平面に投影して2次元画像用の符号化方法により符号化を行う装置(ビデオベースドアプローチを適用した符号化装置)である。
図9は、図8の2Dデータ生成部117の主な構成例を示すブロック図である。図9に示される世に、2Dデータ生成部117は、制御部131、レンダリング部132、配置制御部133、シンタックス生成部134、符号化制御部135、およびメタデータ生成部136を有する。
次に、符号化装置100により実行される符号化処理の流れの例を、図10のフローチャートを参照して説明する。
次に、図10のステップS101において実行される2Dデータ生成処理の流れの例を、図11のフローチャートを参照して説明する。
<復号装置>
図12は、本技術を適用した画像処理装置の一態様である復号装置の構成の一例を示すブロック図である。図12に示される復号装置200は、ポイントクラウドのような3Dデータが2次元平面に投影されて符号化された符号化データを2次元画像用の復号方法により復号し、3Dデータを再構築する装置(ビデオベースドアプローチを適用した復号装置)である。例えば、復号装置200は、符号化装置100(図8)が3Dデータを符号化して生成したビットストリーム(2Dデータが付加された3Dデータのビットストリーム)を復号し、その3Dデータを再構築する。また、復号装置200は、そのビットストリームに含まれる2Dデータの符号化データを復号し、レンダリングを行わずに、2Dデータを生成する。
次に、復号装置200により実行される復号処理の流れの例を、図13のフローチャートを参照して説明する。
<復号装置>
図12においては、復号装置200が、ビデオ復号部214とは別にビデオ復号部218を有するように説明したが、ビデオ復号部214およびビデオ復号部218は、ともにカラービデオフレームの符号化データを復号する処理部である。つまり、これらは互いに同様の機能を有する復号部である。したがって、ビデオ復号部214が行う処理と、ビデオ復号部218が行う処理とを1つのビデオ復号部において行うようにしてもよい。
<コンピュータ>
上述した一連の処理は、ハードウエアにより実行させることもできるし、ソフトウエアにより実行させることもできる。一連の処理をソフトウエアにより実行する場合には、そのソフトウエアを構成するプログラムが、コンピュータにインストールされる。ここでコンピュータには、専用のハードウエアに組み込まれているコンピュータや、各種のプログラムをインストールすることで、各種の機能を実行することが可能な、例えば汎用のパーソナルコンピュータ等が含まれる。
以上においては、ポイントクラウドデータの符号化・復号に本技術を適用する場合について説明したが、本技術は、これらの例に限らず、任意の規格の3Dデータの符号化・復号に対して適用することができる。つまり、上述した本技術と矛盾しない限り、符号化・復号方式等の各種処理、並びに、3Dデータやメタデータ等の各種データの仕様は任意である。また、本技術と矛盾しない限り、上述した一部の処理や仕様を省略してもよい。
本技術を適用したシステム、装置、処理部等は、例えば、交通、医療、防犯、農業、畜産業、鉱業、美容、工場、家電、気象、自然監視等、任意の分野に利用することができる。また、その用途も任意である。
なお、本明細書において「フラグ」とは、複数の状態を識別するための情報であり、真(1)または偽(0)の2状態を識別する際に用いる情報だけでなく、3以上の状態を識別することが可能な情報も含まれる。したがって、この「フラグ」が取り得る値は、例えば1/0の2値であってもよいし、3値以上であってもよい。すなわち、この「フラグ」を構成するbit数は任意であり、1bitでも複数bitでもよい。また、識別情報(フラグも含む)は、その識別情報をビットストリームに含める形だけでなく、ある基準となる情報に対する識別情報の差分情報をビットストリームに含める形も想定されるため、本明細書においては、「フラグ」や「識別情報」は、その情報だけではなく、基準となる情報に対する差分情報も包含する。
Claims (20)
- 3次元形状のオブジェクトを点群として表現するポイントクラウドを2次元平面上に投影したパッチと、前記パッチと異なる2次元画像とを含むビデオフレームを生成する生成部と、
前記生成部により生成された前記ビデオフレームを符号化して、ビットストリームを生成する符号化部と
を備える画像処理装置。 - 前記2次元画像は、前記オブジェクトをレンダリングしたレンダリング画像である
請求項1に記載の画像処理装置。 - 前記レンダリング画像は、推奨するカメラ位置および方向より前記オブジェクトを撮像したようにレンダリングした画像である
請求項2に記載の画像処理装置。 - 前記生成部は、前記レンダリング画像の動画像を複数含む、前記ビデオフレームからなる動画像を生成し、
前記符号化部は、前記生成部により生成された前記動画像を符号化して前記ビットストリームを生成する
請求項3に記載の画像処理装置。 - 複数の前記レンダリング画像の動画像は、互いに同一のカメラワークで前記オブジェクトをレンダリングしたレンダリング画像である
請求項4に記載の画像処理装置。 - 前記オブジェクトをレンダリングしてレンダリング画像を生成するレンダリング部をさらに備え、
前記生成部は、前記パッチと前記レンダリング部により生成された前記レンダリング画像とを含む前記ビデオフレームを生成する
請求項2に記載の画像処理装置。 - 前記生成部は、前記ポイントクラウドの属性情報を2次元平面上に投影したパッチと、前記パッチと異なる2次元画像とを含むカラービデオフレームを生成する
請求項1に記載の画像処理装置。 - 前記符号化部は、複数階層構造で前記ビデオフレームを符号化し、
前記生成部は、前記複数階層構造の一部の階層の前記ビデオフレームに前記2次元画像を含む動画像を生成する
請求項1に記載の画像処理装置。 - 前記符号化部は、複数階層構造で前記ビデオフレームを符号化し、
前記生成部は、前記複数階層構造の全ての階層の前記ビデオフレームに前記2次元画像を含む動画像を生成する
請求項1に記載の画像処理装置。 - 前記符号化部は、前記2次元画像に関する情報をさらに含む前記ビットストリームを生成する
請求項1に記載の画像処理装置。 - 前記2次元画像に関する情報は、前記ビットストリームに前記2次元画像のデータが含まれているか否かを示す2次元画像有無識別情報を含む
請求項10に記載の画像処理装置。 - 前記2次元画像に関する情報は、前記2次元画像の空間方向の位置を管理する2次元画像空間位置管理情報を含む
請求項10に記載の画像処理装置。 - 前記2次元画像に関する情報は、前記2次元画像の時間方向の位置を管理する2次元画像時間位置管理情報を含む
請求項10に記載の画像処理装置。 - 前記2次元画像に関する情報は、前記2次元画像の再生を補助する2次元画像再生補助情報を含む
請求項10に記載の画像処理装置。 - 前記符号化部は、前記2次元画像を、前記パッチとは独立に符号化する
請求項1に記載の画像処理装置。 - 前記符号化部は、前記2次元画像を、前記2次元画像用の符号化パラメータを用いて符号化する
請求項15に記載の画像処理装置。 - 3次元形状のオブジェクトを点群として表現するポイントクラウドを2次元平面上に投影したパッチと、前記パッチと異なる2次元画像とを含むビデオフレームを生成し、
生成された前記ビデオフレームを符号化して、ビットストリームを生成する
画像処理方法。 - 3次元形状のオブジェクトを点群として表現するポイントクラウドを2次元平面上に投影したパッチと、前記パッチと異なる2次元画像とを含むビデオフレームの符号化データを含むビットストリームより、前記符号化データを抽出する抽出部と、
前記抽出部により前記ビットストリームから抽出された前記符号化データを復号して、前記2次元画像を復元する2次元復号部と
を備える画像処理装置。 - 前記ビットストリームを復号して、前記ポイントクラウドを再構築する3次元復号部をさらに備える
請求項18に記載の画像処理装置。 - 3次元形状のオブジェクトを点群として表現するポイントクラウドを2次元平面上に投影したパッチと、前記パッチと異なる2次元画像とを含むビデオフレームの符号化データを含むビットストリームより、前記符号化データを抽出し、
前記ビットストリームから抽出された前記符号化データを復号して、前記2次元画像を復元する
画像処理方法。
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