(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
情報信号を誤り訂正するための装置は、前記情報信号の複数の部分（１０ａ，１０ｂ，１０ｃ）が品質（１２，１４）の異なるレベル（ｘ00，ｘ01）での情報コンテンツを表すようにスケーリングされ、ここで、少なくとも、前記複数の部分のうちの第１の部分（１０ａ）は、前記複数の部分のうちの前記第２の部分（１０ｃ）の一部を含むように前記第２の部分と重なり、前記複数の部分のうちの第２の部分（１０ｃ）が前記情報コンテンツを表している前記異なるレベルのうちの第２のレベル（ｘ00）よりも重要度の低い前記異なるレベルのうちの第１のレベル（ｘ01）での前記情報コンテンツを表し、ここで、前記情報信号は、各冗長情報が前記それぞれのレベルでの前記情報コンテンツを表す前記それぞれの部分に依存するようにそれに関連する冗長情報を有する前記各異なるレベル（ｘ00，ｘ01）によってＦＥＣ保護され、そして、前記異なるレベルのうちの前記第１のレベル（ｘ01）に関連する前記冗長情報は、前記複数の部分のうちの前記第２の部分（１０ｃ）と重なっているその領域、および前記複数の部分のうちの前記第２の部分と共通の要素を持たない前記第１の部分の領域のいずれをも含んでいる前記複数の部分のうちの前記第１の部分（１０ａ）に依存し、前記装置は、
前記複数の部分のうちの前記第２の部分の誤り訂正されたバージョンを得るために、前記複数のレベルのうちの前記第１および第２のレベル（ｘ00，ｘ01）に関連する前記冗長情報、ならびに前記複数の部分のうちの前記第２の部分と共通の要素を持たない前記複数の部分のうちの前記第１の部分の領域の使用により、前記複数の部分のうちの前記第２の部分（１０ｃ）の範囲内における前記情報信号の誤りを訂正するための訂正器（７０）と、
前記複数の部分のうちの前記第２の部分（１０ｃ）と共通の要素を持たない前記複数の部分のうちの前記第１の部分（１０ａ）の前記領域を切り捨てるとともに、前記複数の部分のうちの前記第２の部分の前記誤り訂正されたバージョンから前記複数のレベルのうちの前記第２のレベル（ｘ00）での前記情報コンテンツを導出するための導出器（７２）と
を含む、装置。
【請求項２】
前記情報信号は、前記情報信号の前記複数の部分（１０ａ，１０ｂ，１０ｃ）が複数の次元のそれぞれのレベルの異なる一群（ｘ10，ｘ11，ｘ00，ｘ01）における前記情報コンテンツを表すために前記複数の次元においてスケーラブルであって、前記情報信号は、
ここで、品質の前記異なるレベルは、前記複数の次元のうちの第１の次元の前記レベルであり、
ここで、少なくとも、前記複数の部分のうちの第３の部分（１０ｂ）は、前記複数の部分のうちの前記第１の部分と異なり、および前記複数の部分のうちの前記第２の部分（１０ｃ）が、前記情報コンテンツを表している前記第２の次元におけるレベルよりも重要度の低い前記複数の次元のうちの第２の次元のレベルでの前記情報コンテンツを表し、さらに、前記複数の部分のうちの前記第２の部分（１０ｃ）と重なり、
ここで、前記情報信号は、関連付けられた冗長情報を有する前記異なる各一群によってＦＥＣ保護され、ここで、
各冗長情報は、前記それぞれの一群における前記情報コンテンツを表す前記それぞれの部分に依存し、
前記複数の部分のうちの前記第３の部分（１０ｂ）が前記情報コンテンツを表している前記一群に関連する前記冗長情報が、前記複数の部分のうちの前記第２の部分と重なる前記複数の部分のうちの前記第３の部分の領域を含む前記複数の部分のうちの前記第３の部分に依存される、請求項１に記載の装置。
【請求項３】
前記複数の部分のうちの前記第２の部分は、前記複数の部分のうちの前記第１の部分の真部分集合であり、そして、前記複数の部分のうちの前記第３の部分の真部分集合である、請求項２に記載の装置。
【請求項４】
前記各部分のために、前記それぞれの冗長情報は、前記複数の部分の他のいずれかと重なっているそれぞれの部分の領域に依存する、請求項２に記載の装置。
【請求項５】
各部分は、前記複数の部分の他のどの部分からも独立しており、前記それぞれの一群での前記情報コンテンツを得るために、個々に復号化可能である、請求項２に記載の装置。
【請求項６】
各部分のために、前記それぞれの冗長情報は、組織的なコードを介して前記それぞれの部分に関連付けられる、請求項２に記載の装置。
【請求項７】
各部分のために、前記それぞれの冗長情報は、非組織的なコードを介して前記それぞれの部分に関連付けられる、請求項２に記載の装置。
【請求項８】
前記情報信号は、連続的な時間フレームのデータストリームとして配列され、ここで、各時間フレームの範囲内において、前記複数の部分のうち前記第１の部分が前記情報コンテンツを表している前記一群に関連する冗長情報に関係する前記データストリームの領域は、前記複数の部分のうちの前記第２の部分に関係する前記データストリームの領域の後に続き、および前記複数の部分のうちの前記第２の部分が前記情報コンテンツを表している前記一群に関連する冗長情報に関係する前記データストリームの領域は、前記複数の部分のうちの前記第２の部分と共通の要素を持たない前記複数の部分のうちの前記第１の部分の領域と関係する前記データストリームの領域に先行し、ならびに、前記複数の部分のうちの前記第３の部分が前記情報コンテンツを表している前記一群に関連する冗長情報に関係する前記データストリームの領域は、前記複数の部分のうちの前記第２の部分に関係する前記データストリームの領域の後に続く、請求項２に記載の装置。
【請求項９】
前記冗長情報は、ＬＴコード、ラプターコード、ＬＤＰＣコードまたはオンライン・コードに基づく、請求項２に記載の装置。
【請求項１０】
前記情報コンテンツは、音声コンテンツ、ビデオコンテンツおよび／または３Ｄモデルコンテンツである、請求項１に記載の装置。
【請求項１１】
前記複数の次元は、視野数、音声チャンネル数、実体鏡学／非実体鏡学および標本値ビット深度から構成されるグループから選択される、請求項１に記載の装置。
【請求項１２】
前記訂正器は、
前記複数の部分のうちの前記第１の部分の、前記複数の部分のうちの前記第２の部分と共通の要素を持たない領域、そして、前記複数のレベルのうちの前記第１のレベルと関連する前記冗長情報の使用なしに、前記複数のレベルのうちの前記第２のレベルに関連する前記冗長情報の使用により、前記複数の部分のうちの前記第２の部分の範囲内における前記情報信号の誤りの訂正を第１に試行するために構成され、
前記第１の試行が成功しない場合は、前記複数のレベルのうちの前記第２のレベルに関連する前記冗長情報、前記複数のレベルのうちの前記第１のレベルに関連する前記冗長情報、および前記複数の部分のうちの前記第１の部分の、前記複数の部分のうちの前記第２の部分と共通の要素を持たない領域の使用により、前記複数の部分のうちの前記第２の部分の範囲内における前記情報信号の誤りの訂正を再試行するために構成される、請求項１に記載の装置。
【請求項１３】
前記情報信号は、前記情報信号の部分が品質の異なるレベルにおける前記情報コンテンツの時刻を表すためにスケーリングされる、請求項１に記載の装置。
【請求項１４】
前記情報信号は、前記情報信号の部分が品質の異なるレベルにおける前記情報コンテンツを表すために３Ｄおよび／または音声情報コンテンツを表し、そしてスケーリングされる、請求項１に記載の装置。
【請求項１５】
情報コンテンツを情報信号に符号化するための装置は、前記情報信号の複数の部分（１０ａ，１０ｂ，１０ｃ）が、品質の異なるレベル（ｘ10，ｘ11，ｘ00，ｘ01）での前記情報コンテンツを表すようにスケーリングされ、前記装置は、
少なくとも、前記複数の部分のうちの第１の部分（１０ａ）は、前記第２の部分（１０ｃ）の一部を含むように前記第２の部分（１０ｃ）と重なり、複数の部分のうちの第２の部分が前記情報コンテンツを表している前記複数のレベルのうちの第２のレベルよりも重要度の低い前記複数のレベルのうちの第１のレベルにおける前記情報コンテンツを表す、前記複数の部分を生成するための発生器と、
互いの前記異なる一群に冗長情報を関連付けることによる前記情報信号をＦＥＣ保護するための保護装置であって、前記保護装置は、
各冗長情報が前記それぞれの一群における前記情報コンテンツを表す前記それぞれの部分に依存し、そしてＦＥＣ保護し、
前記異なるレベルのうちの前記第１のレベルに関連する前記冗長情報が、前記第２の部分と重なっている前記第１の部分の領域、および前記第２の部分と共通の要素を持たない前記第１の部分の領域のいずれをも含む前記第１の部分に依存する、
前記保護装置と
を含む、装置。
【請求項１６】
前記装置は、前記情報信号が複数の次元においてスケーリングされ、前記情報信号の前記部分が前記複数の次元のそれぞれのレベルの異なる一群における前記情報コンテンツを表すように、前記情報コンテンツを前記情報信号に符号化するように構成され、
ここで、品質の前記異なるレベルは、前記複数の次元のうちの第１の次元のレベルであり、そして、前記発生器は、少なくとも、前記複数の部分のうちの第３の部分は、前記複数の部分のうちの第１の部分と異なり、および前記複数の部分のうちの第２の部分が前記情報コンテンツを表している前記第２の次元におけるレベルよりも重要度の低い前記複数の次元のうちの第２の次元のレベルでの前記情報コンテンツを表し、さらに、前記複数の部分のうちの第２の部分と重なり、
ここで、前記保護装置は、互いに異なる一群に冗長情報が関連付けることによる前記情報信号をＦＥＣ保護するために構成され、前記保護装置は、
各冗長情報が前記それぞれの一群における前記情報コンテンツを表す前記それぞれの部分に依存し、そしてＦＥＣ保護し、
前記複数の部分のうちの前記第３の部分（１０ｂ）が前記情報コンテンツを表している前記一群に関連する前記冗長情報が、前記複数の部分のうちの前記第２の部分と重なっているその領域を含む前記複数の部分のうちの前記第３の部分に依存するような、
前記保護装置を含む、請求項１５に記載の装置。
【請求項１７】
前記発生器は、前記複数の部分のうちの前記第２の部分が、前記複数の部分のうちの前記第１の部分の真部分集合であり、そして、前記複数の部分のうちの前記第３の部分の真部分集合であるように、前記複数の部分を生成するために構成される、請求項１６に記載の装置。
【請求項１８】
各部分のために、前記それぞれの冗長情報は、前記複数の部分の他のいずれかと重なっている前記それぞれの部分の領域に依存するように、前記保護装置は、前記情報信号のＦＥＣ保護を構成する、請求項１６に記載の装置。
【請求項１９】
各部分は、前記複数の部分の他のどの部分からも独立しており、前記それぞれの一群での前記情報コンテンツを得るために、個々に復号化可能であるように、前記複数の部分を生成するために、前記発生器が構成される、請求項１６に記載の装置。
【請求項２０】
各部分のために、前記それぞれの冗長情報は、組織的なコードを介して前記それぞれの部分に関連付けられるように、前記保護装置は、前記情報信号のＦＥＣ保護を構成する、請求項１６に記載の装置。
【請求項２１】
各部分のために、前記それぞれの冗長情報は、非組織的なコードを介して前記それぞれの部分に関連付けられるように、前記保護装置は、前記情報信号のＦＥＣ保護を構成する、請求項１６に記載の装置。
【請求項２２】
前記情報信号が連続的な時間フレームのデータストリームとして配列するように前記複数の部分を生成するために構成される前記発生器であって、前記保護装置は、各時間フレームの範囲内において、前記複数の部分のうちの第１の部分が前記情報コンテンツを表している前記一群に関連する冗長情報に関係する前記データストリームの領域は、前記複数の部分のうちの前記第２の部分に関係する前記データストリームの領域の後に続き、および前記複数の部分のうちの前記第２の部分が前記情報コンテンツを表している前記一群に関連する冗長情報に関係する前記データストリームの領域は、前記複数の部分のうちの前記第２の部分と共通の要素を持たない前記複数の部分のうちの前記第１の部分の領域と関係する前記データストリームの領域に先行し、ならびに、前記複数の部分のうちの前記第３の部分が前記情報コンテンツを表している前記一群に関連する冗長情報に関係する前記データストリームの領域は、前記複数の部分のうちの前記第２の部分に関係する前記データストリームの領域の後に続く、請求項１６に記載の装置。
【請求項２３】
前記冗長情報は、ＬＴコード、ラプターコード、ＬＤＰＣコードまたはオンライン・コードに基づくように、前記保護装置は、前記情報信号のＦＥＣ保護するように構成する、請求項１６に記載の装置。
【請求項２４】
前記情報コンテンツは、音声コンテンツ、ビデオコンテンツおよび／または３Ｄモデルコンテンツである、請求項１６に記載の装置。
【請求項２５】
前記複数の次元は、視野数、音声チャンネル数、実体鏡学／非実体鏡学および標本ビット深度から構成されるグループから選択される、請求項１６に記載の装置。
【請求項２６】
情報コンテンツを情報信号に符号化するための方法は、前記情報信号の複数の部分（１０ａ，１０ｂ，１０ｃ）が、品質の異なるレベル（ｘ10，ｘ11，ｘ00，ｘ01）での前記情報コンテンツを表すようにスケーリングされ、前記方法は、
少なくとも、前記複数の部分のうちの第１の部分（１０ａ）は、前記第２の部分（１０ｃ）の一部を含むように前記第２の部分（１０ｃ）と重なり、複数の部分のうちの第２の部分が前記情報コンテンツを表している前記複数のレベルのうちの第２のレベルよりも重要度の低い前記複数のレベルのうちの第１のレベルにおける前記情報コンテンツを表す、前記複数の部分を生成するステップと、
互いの前記異なる一群に冗長情報が関連付けることによる前記情報信号をＦＥＣ保護するステップであって、保護するステップは、
各冗長情報が前記それぞれの一群における前記情報コンテンツを表す前記それぞれの部分に依存し、そしてＦＥＣ保護し、
前記異なるレベルのうちの前記第１のレベルに関連する前記冗長情報が、前記第２の部分と重なっている前記第１の部分の領域、および前記第２の部分と共通の要素を持たない前記第１の部分の領域いずれをも含む前記第１の部分に依存する、
前記保護するステップと
を含む、方法。
【請求項２７】
情報信号の誤りを訂正するための方法は、前記情報信号の複数の部分（１０ａ，１０ｂ，１０ｃ）が品質（１２，１４）の異なるレベル（ｘ00，ｘ01）での情報コンテンツを表すようにスケーリングされ、ここで、少なくとも、前記複数の部分のうちの第１の部分（１０ａ）は、前記複数の部分のうちの前記第２の部分（１０ｃ）の一部を含むように前記第２の部分と重なり、前記複数の部分のうちの第２の部分（１０ｃ）が前記情報コンテンツを表している前記異なるレベルのうちの第２のレベル（ｘ00）よりも重要度の低い前記異なるレベルのうちの第１のレベル（ｘ01）での前記情報コンテンツを表し、ここで、前記情報信号は、各冗長情報が前記それぞれのレベルでの前記情報コンテンツを表す前記それぞれの部分に依存するようにそれに関連する冗長情報を有する前記各異なるレベル（ｘ00，ｘ01）によってＦＥＣ保護され、そして、前記異なるレベルのうちの前記第１のレベル（ｘ01）に関連する前記冗長情報は、前記複数の部分のうちの前記第２の部分（１０ｃ）と重なっているその領域、および前記複数の部分のうちの前記第２の部分と共通の要素を持たない前記第１の部分の領域のいずれをも含んでいる前記複数の部分のうちの前記第１の部分（１０ａ）に依存し、前記方法は、
前記複数の部分のうちの前記第２の部分の誤り訂正されたバージョンを得るために、前記複数のレベルのうちの前記第１および第２のレベル（ｘ00，ｘ01）に関連する前記冗長情報、ならびに前記複数の部分のうちの前記第２の部分と共通の要素を持たない前記複数の部分のうちの前記第１の部分（１０ａ）の領域の使用により、前記複数の部分のうちの前記第２の部分（１０ｃ）の範囲内における前記情報信号の誤りを訂正するステップと、
前記複数の部分のうちの前記第２の部分（１０ｃ）と共通の要素を持たない前記複数の部分のうちの前記第１の部分（１０ａ）の前記領域を切り捨てるとともに、前記複数の部分のうちの前記第２の部分の前記誤り訂正されたバージョンから複数のレベルのうちの前記第２のレベル（ｘ00）での前記情報コンテンツを導出するステップと
を含む、方法。
【請求項２８】
コンピュータに、請求項２６および請求項２７のいずれかに記載の方法を実行させるためのプログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本願は、情報信号に関し、例えば、この種の情報信号のメディア信号、情報コンテンツのエンコードおよび誤り訂正に関する。
【背景技術】
【０００２】
メディア送信は、サービスの質（ＱｏＳ）なしでは、多くの送信チャンネルの送信エラーのための情報損失による影響を受ける。
【０００３】
メディアストリームの１つの実施例は、ビデオ・ビットストリームである。Ｈ．２６４／ＡＶＣまたは特にＨ．２６４／ＡＶＣ（ＳＶＣ）のスケーラブル拡張（非特許文献１参照）のような現在のビデオ・コーデックの空間的、および時間的依存構造のために、復号化されたビデオ品質の損失の効果は、主に、ビットストリームのどの部分が影響を受けるかに依存する。
【０００４】
一方向チャンネル前方誤り訂正（ＦＥＣ）において、技術は、この損失に有効に用いることができる。多くの保護機構（スキーム）は、不均一誤り保護（ＵＥＰ：ｕｎｅｑｕａｌ  ｅｒｒｏｒ  ｐｒｏｔｅｃｔｉｏｎ）（非特許文献５参照）または優先エンコーディング送信（ＰＥＴ：ｐｒｉｏｒｉｔｙ  ｅｎｃｏｄｉｎｇ  ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ）（非特許文献１１参照）のようなこの問題に対処して提案されている。両者のアプローチは、より多くの保護を下位のより重要なレイヤに与える。しかし、まず、非特許文献２において、上位レイヤの冗長シンボルと同様にすべてに依存しているレイヤにわたる保護を生成することは、下位のレイヤのための保護の増加を助けることを実現している。これは、スケーラブルビデオストリームの複数のレイヤが、例えば階層化マルチキャスト（非特許文献６）のような同時に送信される伝送方式において、非常に有益でありうる。
【０００５】
さまざまな依存構造が考慮される。１つの特定の重要な依存構造は、動き補正によって導入される。ここで、参照用画像は、他の画像を予測するために用いられる。参照された画像またはその参照用画像のスライスが失われる場合、それを参照している画像およびスライスもまた影響を受ける。従って、お互いを参照するその画像の順序で、チェーンにおける第１の画像は、最も重要である。数ポイントの損失は、概して、何らかの方法で全ての続いて起こる画像に影響を及ぼす。それゆえ、この種の依存チェーンにおいて、できるだけ多くの画像を保護することが望ましい。
【０００６】
0005523321.tif 000002
【０００７】
前方誤り訂正（ＦＥＣ）は、非ＱｏＳチャンネル上のメディア送信の信頼性を強化するために使用される。拡張階層の現今のスキームによって使用されるものとして独立のＥＦＣ保護は、レイヤの関係を考慮にいれない。この種のスキームにおいて、多くのｋソース・シンボル、多くのｐ＝ｎ−ｋが生成される。ｐより小さいかまたは等しいシンボルの消去が打開されるように、最大距離分離（ＭＤＳ）ＦＥＣコードの使用を仮定する。たとえ、より重要な下位レイヤ（これは、不均一誤り訂正として知られる）のための強いＦＥＣ保護（より冗長なシンボル）を使用した場合でも、いくつかの誤り条件において、比較的強く保護されたレイヤの復元が、より強くない保護されたレイヤよりも高い確率であるような保証がない。
【０００８】
0005523321.tif 000003
【先行技術文献】
【非特許文献】
【０００９】
【非特許文献１】ＩＴＵ−Ｔ  ａｎｄ  ＩＳＯ／ＩＥＣ  ＪＴＣ  １、「オーディオビジュアルサービス全般のための高度ビデオ符号化方式（Ａｄｖａｎｃｅｄ  ｖｉｄｅｏ  ｃｏｄｉｎｇ  ｆｏｒ  ｇｅｎｅｒｉｃ  ａｕｄｉｏｖｉｓｕａｌ  ｓｅｒｖｉｃｅｓ）」、ＩＴＵ−Ｔ  Ｒｅｃｏｍｍｅｎｄａｔｉｏｎ  Ｈ．２６４  ａｎｄ  ＩＳＯ／ＩＥＣ  １４４９６−１０（ＭＰＥＧ−４  ＡＶＣ）、Ｖｅｒｓｉｏｎ  １：２００３年５月、Ｖｅｒｓｉｏｎ  ２：２００４年５月、Ｖｅｒｓｉｏｎ  ３：２００５年３月、Ｖｅｒｓｉｏｎ  ４：２００５年９月、Ｖｅｒｓｉｏｎ  ５  ａｎｄ  Ｖｅｒｓｉｏｎ  ６：２００６年６月、Ｖｅｒｓｉｏｎ  ７：２００７年４月、Ｖｅｒｓｉｏｎ  ８（ＳＶＣ拡張を含む）：２００７年７月承認
【非特許文献２】Ａ．Ｂｏｕａｂｄａｌｌａｈ（Ａ．ブアブダラ）  ａｎｄ  Ｊ．Ｌａｃａｎ（Ｊ．ラカン）、「依存を意識した不均一消去保護コード（Ｄｅｐｅｎｄｅｎｃｙ−ａｗａｒｅ  ｕｎｅｑｕａｌ  ｅｒａｓｕｒｅ  ｐｒｏｔｅｃｔｉｏｎ  ｃｏｄｅｓ）」、浙江大学のジャーナル  科学  Ａ（Ｊｏｕｒｎａｌ  ｏｆ  Ｚｈｅｊｉａｎｇ  Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ  ＳＣＩＥＮＣＥ  Ａ）、２００６年７月（Ｓｕｐｐｌ．Ｉ）、ｐ２７−３３
【非特許文献３】Ｈ．Ｓｃｈｗａｒｚ（Ｈ．シュヴァルツ），Ｄ．Ｍａｒｐｅ（Ｄ．マルペー）  ａｎｄ  Ｔ．Ｗｉｅｇａｎｄ（Ｔ．ウィーガント）、「Ｈ．２６４／ＡＶＣのスケーラブルビデオ符号化拡張の概説（Ｏｖｅｒｖｉｅｗ  ｏｆ  ｔｈｅ  Ｓｃａｌａｂｌｅ  Ｖｉｄｅｏ  Ｃｏｄｉｎｇ  Ｅｘｔｅｎｓｉｏｎ  ｏｆ  Ｈ．２６４／ＡＶＣ）」、ビデオテクノロジーのための回路及びシステムにおけるＩＥＥＥ  Ｔｒａｎｓａｃｔｉｏｎ（ＩＥＥＥ  Ｔｒａｎｓａｃｔｉｏｎｓ  ｏｎ  Ｃｉｒｃｕｉｔｓ  ａｎｄ  Ｓｙｓｔｅｍｓ  ｆｏｒ  Ｖｉｄｅｏ  Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ）、ＳＶＣ特集号（Ｓｐｅｃｉａｌ  Ｉｓｓｕｅ  ｏｎ  ＳＶＣ）、２００７年１０月
【非特許文献４】Ｙ．−Ｋ．  Ｗａｎｇ（Ｙ．−Ｋ．ワング），Ｍ．Ｍ．  Ｈａｎｎｕｋｓｅｌａ（Ｍ．Ｍ．ハウンクセラ），Ｓ．Ｐａｔｅｕｘ（Ｓ．パトゥー）  ａｎｄ  Ａ．  Ｅｌｅｆｔｈｅｒｉａｄｉｓ（Ａ．エルフトリアド）、「ＳＶＣに接続するためのシステム及びトランスポートインターフェース（Ｓｙｓｔｅｍ  ａｎｄ  Ｔｒａｎｓｐｏｒｔ  Ｉｎｔｅｒｆａｃｅ  ｔｏ  ＳＶＣ）」、ビデオテクノロジーのための回路及びシステムにおけるＩＥＥＥ  Ｔｒａｎｓａｃｔｉｏｎ（ＩＥＥＥ  Ｔｒａｎｓａｃｔｉｏｎｓ  ｏｎ  Ｃｉｒｃｕｉｔｓ  ａｎｄ  Ｓｙｓｔｅｍｓ  ｆｏｒ  Ｖｉｄｅｏ  Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ）、ＳＶＣ特集号（Ｓｐｅｃｉａｌ  Ｉｓｓｕｅ  ｏｎ  ＳＶＣ）、２００７年１０月
【非特許文献５】Ｂ．Ｇｉｒｏｄ（Ｂ．ジロー），Ｕ．Ｈｏｒｎ（Ｕ．ホルン）  ａｎｄ  Ｂ．Ｂｅｌｚｅｒ（Ｂ．ベルツァー）、「マルチスケールの動き補正及び不均一誤り保護を有するスケーラブルビデオ符号化（Ｓｃａｌａｂｌｅ  Ｖｉｄｅｏ  Ｃｏｄｉｎｇ  Ｗｉｔｈ  Ｍｕｌｔｉｓｃａｌｅ  Ｍｏｔｉｏｎ  Ｃｏｍｐｅｎｓａｔｉｏｎ  Ａｎｄ  Ｕｎｅｑｕａｌ  Ｅｒｒｏｒ  Ｐｒｏｔｅｃｔｉｏｎ）」、マルチメディアコミュニケーション及びビデオ符号化における国際シンポジウムの国際会議（ｉｎ  Ｐｒｏｃ．Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ  Ｓｙｍｐｏｓｉｕｍ  ｏｎ  Ｍｕｌｔｉｍｅｄｉａ  Ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎｓ  ａｎｄ  Ｖｉｄｅｏ  Ｃｏｄｉｎｇ）、ニューヨーク、１９９５年１０月
【非特許文献６】Ｓ．ＭｃＣａｎｎｅ（Ｓ．マカニー），Ｖ．Ｊａｃｏｂｓｏｎ（Ｖ．ヤコブソン）  ａｎｄ  Ｍ．Ｖｅｔｔｅｒｌｉ（Ｍ．ベッテリ）、「受信者駆動型階層化マルチキャスト（Ｒｅｃｅｉｖｅｒ−ｄｒｉｖｅｎ  ｌａｙｅｒｅｄ  ｍｕｌｔｉｃａｓｔ）」、ＡＣＭ  ＳＩＧＣＯＭＭ（Ｓｐｅｃｉａｌ  Ｉｎｔｅｒｅｓｔ  Ｇｒｏｕｐ  ｏｎ  Ｄａｔａ  Ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎｓ）‘９６の国際会議（Ｉｎ  Ｐｒｏｃ．ｏｆ  ＡＣＭ  ＳＩＧＣＯＭＭ‘９６）、コネチカット州、スタンフォード、１９９６年８月、ｐ１１７−１３０
【非特許文献７】Ｍ．Ｌｕｂｙ（Ｍ．ルビー）、「ＬＴ−ｃｏｄｅｓ」、情報科学の基礎におけるＡＣＮシンポジウムの国際会議（ｉｎ  Ｐｒｏｃｅｅｄｉｎｇｓ  ｏｆ  ｔｈｅ  ＡＣＭ  Ｓｙｍｐｏｓｉｕｍ  ｏｎ  Ｆｏｕｎｄａｔｉｏｎ  ｏｆ  Ｃｏｍｐｕｔｅｒ  Ｓｃｉｅｎｃｅ（ＦＯＣＳ））、２００２年
【非特許文献８】Ｍ．Ｌｕｂｙ（Ｍ．ルビー），Ａ．Ｓｈｏｋｒｏｌｌａｈｉ（Ａ．ショクロライ），Ｍ．Ｗａｔｓｏｎ（Ｍ．ワットソン）  ａｎｄ  Ｔ．Ｓｔｏｃｋｈａｍｍｅｒ（Ｔ．ストックハマー）、「オブジェクト配信のためのラプター前方誤り訂正スキーム（Ｐａｐｔｏｒ  Ｆｏｒｗａｒｄ  Ｅｒｒｏｒ  Ｃｏｒｒｅｃｔｉｏｎ  Ｓｃｈｅｍｅ  ｆｏｒ  Ｏｂｊｅｃｔ  Ｄｅｌｉｖｅｒｙ）」、ｄｒａｆｔ−ｉｅｔｆ−ｒｍｔ−ｂｂ−ｆｅｃ−ｒａｐｔｏｒ−ｏｂｊｅｃｔ−０９（処理中）、２００７年６月２８日
【非特許文献９】Ｒ．Ｇ．Ｇａｌｌａｇｅｒ（Ｒ．Ｇ．ギャラガー）、「低密度パリティ・チェックコード（Ｌｏｗ−Ｄｅｎｓｉｔｙ  Ｐａｒｉｔｙ−Ｃｈｅｃｋ  Ｃｏｄｅｓ）」、ＩＲＥ  Ｔｒａｎｓ．情報理論（Ｉｎｆｏｒｍ．Ｔｈｅｏｒｙ）、１９６２年１月、第ＩＴ−８巻、ｐ２１−２８
【非特許文献１０】Ｍａｔｔｉａ  Ｃ．Ｏ．Ｂｏｇｉｎｏ（マッティア  Ｃ．Ｏ．ボギーノ），Ｐａｓｑｕａｌｅ  Ｃａｔａｌｄｉ（パスクワーレ  カタルディ），Ｍａｒｃｏ  Ｇｒａｎｇｅｔｔｏ（マルコ  グランゲット），Ｅｎｒｉｃｏ  Ｍａｇｌｉ（エンリコ  マリ）  ａｎｄ  Ｇａｂｒｉｅｌｌａ  Ｏｌｍｏ（ガブリエラ  オルモ）、「マルチメディアコンテンツのストリーミングのためのスライディングウィンドウのデジタルファウンテンコード（Ｓｌｉｄｉｎｇ−Ｗｉｎｄｏｗ  Ｄｉｇｉｔａｌ  Ｆｏｕｎｔａｉｎ  Ｃｏｄｅｓ  ｆｏｒ  Ｓｔｒｅａｍｉｎｇ  ｏｆ  Ｍｕｌｔｉｍｅｄｉａ  Ｃｏｎｔｅｎｔｓ）」、ＩＥＥＥ、２００７年
【非特許文献１１】Ａ．Ａｌｂａｎｅｓｅ（Ａ．アルバネーゼ），Ｊ．Ｂｌｏｍｅｒ（Ｊ．ブローマー），Ｊ．Ｅｄｍｏｎｄｓ（Ｊ．エドモンド），Ｍ．Ｌｕｂｙ（Ｍ．ルビー）  ａｎｄ  Ｍ．Ｓｕｄａｎ（Ｍ．スーダン）、「優先エンコーディング送信（Ｐｒｉｏｒｉｔｙ  ｅｎｃｏｄｉｎｇ  ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ）」、ＩＥＥＥ  Ｔｒａｎｓ．情報理論（ｏｎ  Ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ  Ｔｈｅｏｒｙ）、１９９６年、第４２巻（６）、ｐ１７３７−１７４４
【非特許文献１２】Ａ．Ｓｈｏｋｒｏｌｌａｈｉ（Ａ．ショクロライ）、「ラプターコード（Ｒａｐｔｏｒ  ｃｏｄｅｓ）」、デジタルファウンテン社（Ｄｉｇｉｔａｌ  Ｆｏｕｎｔａｉｎ）  技術レポートＤＲ２００３−０６−００１、２００３年６月
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【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
したがって、本発明の目的は、スケーラブル情報信号の保護のより効果的で及び／または、安全さを考慮する前方誤り訂正を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
実施例によれば、情報信号は、その部分が複数の次元のレベルの異なる一群における情報コンテンツを表すような複数の次元においてスケーラブルであって、前記情報信号は、以下のように構成され、
少なくとも、前記第２の部分と重なり、第２の前記複数の部分のうちの１つでの前記第１の次元におけるレベルよりも高い第１の前記複数の次元のうちの１つのレベルでの前記情報コンテンツを表す第１の前記複数の部分のうちの１つは、前記情報コンテンツを表し、
少なくとも、前記第１の部分と異なり、および前記第４の部分と重なり、第４の前記複数の部分のうちの１つでの前記第２の次元におけるレベルよりも高い第２の前記複数の次元のうちの１つのレベルでの前記情報コンテンツを表す、第３の前記複数の部分のうちの１つは、前記情報コンテンツを表し、そして、
前記情報信号は、関連付けられた冗長情報を有する前記異なる各一群によってＦＥＣ保護され、ここで、
各冗長情報は、前記それぞれの一群における前記情報コンテンツを表す前記それぞれの部分に依存され、
前記情報コンテンツを表す前記第１の部分の前記一群に関連する前記冗長情報が、前記第２の部分と重なっている部分を含む前記第１の部分に依存され、
前記情報コンテンツを表す前記第３の部分の前記一群に関連する前記冗長情報が、前記第４の部分と重なっている部分を含む前記第３の部分に依存される。
【００１２】
更なる実施例によれば、情報コンテンツを情報信号に符号化することは、その部分が前記複数の次元のレベルの異なる一群における前記情報コンテンツを表すような複数の次元においてスケーラブルであって、情報コンテンツを情報信号に符号化することは、
少なくとも、前記第２の部分と重なり、第２の前記複数の部分のうちの１つでの前記第１の次元におけるレベルよりも高い第１の前記複数の次元のうちの１つのレベルにおける前記情報コンテンツを表す第１の前記複数の部分のうちの１つは、前記情報コンテンツを表し、そして、少なくとも、前記第１の部分とは異なり、および前記第４の部分と重なり、第４の前記複数の部分のうちの１つでの前記第２の次元におけるレベルよりも高い第２の前記複数の次元のうちの１つのレベルにおける前記情報コンテンツを表す第３の前記複数の部分のうちの１つは、前記情報コンテンツを表すような、前記複数の部分を生成するステップ、および、
前記異なる各一群に冗長情報を関連付けることによる前記情報信号をＦＥＣ保護するステップであって、ここで、
前記冗長情報は、前記それぞれの一群における前記情報コンテンツを表す前記それぞれの部分に依存され、
前記情報コンテンツを表す前記第１の部分の前記一群に関連する前記冗長情報が、前記第２の部分と重なっている部分を含む前記第１の部分に依存され、
前記情報コンテンツを表す前記第３の部分の前記一群に関連する前記冗長情報が、前記第４の部分と重なっている部分を含む前記第３の部分に依存される、ことを含む。
【００１３】
更なる実施例によれば、情報信号は、情報コンテンツを表し、スケーラブルであって、その部分は、品質の異なるレベルにおいて前記情報コンテンツの時刻を表し、前記情報信号は、以下のように構成され、
少なくとも、前記第２の部分と重なり、第２の前記複数の部分のうちの１つでの第２の前記異なるレベルのうちの１つよりも高い第１の前記異なるレベルのうちの１つにおける前記情報コンテンツを表す第１の前記複数の部分のうちの１つは、前記情報コンテンツを表し、
前記情報信号は、関連付けられた冗長情報を有する前記異なる各レベルによってＦＥＣ保護され、ここで、
各冗長情報は、前記それぞれのレベルにおける前記情報コンテンツを表す前記それぞれの部分に依存され、
前記第１のレベルに関連する前記冗長情報は、前記第２の部分と重なっている部分を含む前記第１の部分に依存される。
【００１４】
更なる実施例によれば、情報コンテンツを情報信号に符号化することは、前記情報コンテンツを表し、そしてスケーラブルであって、その部分は、品質の異なるレベルにおいて前記情報コンテンツの時刻を表し、前記情報信号は、
少なくとも、前記第２の部分と重なり、第２の前記複数の部分のうちの１つでの前記第２の前記異なるレベルのうちの１つよりも高い第１の前記異なるレベルのうちの１つにおける前記情報コンテンツを表す第１の前記複数の部分のうちの１つは、前記情報コンテンツを表すような前記複数の部分を生成するステップ、および
前記異なる各レベルに冗長情報を関連付けることによる前記情報信号をＦＥＣ保護するステップであって、ここで、
各冗長情報は、前記それぞれのレベルにおける前記情報コンテンツを表す前記それぞれの部分に依存され、
前記第１のレベルに関連する前記冗長情報は、前記第２の部分と重なっている部分を含む前記第１の部分に依存されるように、構成される。
【００１５】
更なる誤り訂正の実施例によれば、情報信号は、その部分が品質の異なるレベルにおいて情報信号を表すようにスケーラブルであって、ここで、少なくとも、前記第２の部分と重なり、第２の前記複数の部分のうちの１つでの第２の前記異なるレベルよりも高い第１の前記異なるレベルのうちの１つにおける前記情報コンテンツを表す第１の前記複数の部分のうちの１つは、前記情報コンテンツを表し、ここで、前記情報信号は、関連付けられた冗長情報を有する前記異なる各レベルによってＦＥＣ保護され、ここで、
各冗長情報は、前記それぞれのレベルにおける前記情報コンテンツを表す前記それぞれの部分に依存され、そして、前記第１のレベルに関連する前記冗長情報は、前記第２の部分と重なっている部分を含む前記第１の部分に依存される、装置は、
第１および第２のレベル、ならびに前記第２の部分と共通の要素を持たない前記第１の部分の部分に関連する前記冗長情報の使用によって前記第２の部分の範囲内の前記情報信号の誤りを訂正し、
前記第１の部分の部分を切り捨てるとともに、前記誤りが訂正された部分から品質の前記第２のレベルにおいて前記情報コンテンツを導出するために構成される、装置である。
【００１６】
更なる実施例によれば、情報信号は、３Ｄおよび／またはオーディオ情報コンテンツを表し、およびスケーラブルであって、その部分は、品質の異なるレベルにおいて情報コンテンツを表し、前記情報信号は、以下のように構成され、
少なくとも、前記第２の部分と重なり、第２の前記複数の部分のうちの１つでの前記第２の異なるレベルのうちの１つより高い第１の前記異なるレベルのうちの１つにおける前記情報コンテンツを表す第１の前記複数の部分のうちの１つは、前記情報コンテンツを表し、
前記情報信号は、関連付けられた冗長情報を有する前記異なる各レベルによってＦＥＣ保護され、ここで、
各冗長情報は、前記それぞれのレベルにおける前記情報コンテンツを表す前記それぞれの部分に依存され、
前記第１のレベルに関連する前記冗長情報が、前記第２の部分と重なっている部分を含む前記第１の部分に依存される。
【００１７】
更なる実施例によれば、３Ｄおよび／またはオーディオ情報コンテンツを情報信号に符号化することは、その部分は、品質の異なるレベルにおいて前記３Ｄおよび／またはオーディオ情報コンテンツを表すように前記３Ｄおよび／またはオーディオ情報コンテンツを表し、およびスケーラブルであって、３Ｄおよび／またはオーディオ情報コンテンツを情報信号に符号化することは、
少なくとも、前記第２の部分と重なり、第２の前記複数の部分のうちの１つでの第２の前記異なるレベルのうちの１つより高い第１の前記異なるレベルうちの１つにおける前記情報コンテンツを表す第１の前記複数の部分のうちの１つは、前記情報コンテンツを表すような、前記複数の部分を生成し、
前記異なる各レベルに冗長情報を関連づけることによる前記情報信号をＦＥＣ保護し、ここで、
各冗長情報は、前記それぞれのレベルにおける前記情報コンテンツを表す前記それぞれの部分に依存され、
前記第１のレベルに関連する前記冗長情報は、前記第２の部分と重なっている部分を含む前記第１の部分に依存されるように、構成される。
【発明の効果】
【００１８】
本発明は、スケーラブルな情報信号が、情報信号のＦＥＣ保護において情報信号の範囲内で異なるレベルの複数の部分の中の相互関連性を採用することによって、より効率的な及び／または安全な方法で保護される発見に基づく。特に、より高いレベルにおける情報コンテンツを表している情報信号の部分は、単に下位レベルの部分で重なっているそれぞれに共通の要素を持たないこの部分の部分のみならず依存している冗長情報にそれとともに関連付けられる。むしろ、冗長情報は、受信側における下位レベル部分の範囲内での誤りを訂正している前方誤りの成功の可能性を増加させえるために後段の部分にも依存されなければならない。
【００１９】
さらに、上記の結果を複数のスケーラブルな情報信号を１つのスケーラブルな次元へと転送する場合に、訂正確率の増加の効果は、強化される。
【００２０】
換言すれば、冗長情報の量を増加することなしに、品質の可能なレベルのいずれかにおける情報コンテンツの誤りのない再構築の確率は、増加される。さらに換言すれば、情報信号の範囲内で、冗長情報の必要な量の減少と共に、適当な再構築の維持をすることは、可能である。
【００２１】
以下に、本発明の好適な実施形態が添付図面を参照してより詳細に説明される。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】図１ａないし図１ｃは、説明の便宜上、２次元のスケーラブルな情報信号のための異なる実施例の概略図を示す。
【図２】図２は、実施例による符号化装置のブロック図を示す。
【図３】図３は、実施例による訂正方法のフローチャートを示す。
【図４】図４は、更なる実施例による誤り訂正のための方法のフローチャートを示す。
【図５】図５は、実施例による複数の階層化情報の異なるレイヤの中の相互関連性の間の相互関係である一方、および異なる部分部分における冗長情報の依存である他方を例示している概略図を示す。
【図６】図６は、ＸＯＲｉｎｇコードを用いて２つのレイヤを有する階層化されたＦＥＣの例を符号化することを例示している概略図を示す。
【図７】図７は、典型的なＬ依存層を有する可能な階層化されたＦＥＣを例示している概略図を示す。
【図８】図８は、ＸＯＲｉｎｇコードを用いて２つのレイヤを有する階層化されたＦＥＣの例を復号化することを例示している概略図を示す。
【図９】図９は、ＳＶＣ信号の可能な依存構造を例示している概略図を示す。
【図１０】図１０は、実施例による階層化されたＦＥＣおよび多次元の依存構造の可能な一群の復号化することを例示している概略図を示す。
【図１１】図１１は、典型的に発生するエラーバーストを例示することに関する情報信号の概略図を示す。
【図１２】図１２は、階層化されたＬＴ−エンコーディングのための可能な生成行列の実施例を示す。
【図１３】図１３は、階層化された組織的なラプターコードのための可能なプレ符号化マトリックスを示す。
【図１４】図１４は、ＬＴ−コード符号化マトリックスＧLTのための実施例を示す。
【図１５】図１５は、ラプターコードのプレ符号化マトリックスＧpSysを示す。
【図１６】図１６は、２つの依存層のための可能な階層化されたＬＴ符号化マトリックスＧLT0およびＧlayeredLT（１）を示す。
【図１７】図１７は、２つの依存層のための可能な階層化されたプレ符号化マトリックスＧpSys（０）およびＧlayeredpSys（１）を示す。
【図１８】図１８は、ｋ＝１２００のソース・シンボル及びサイズｔ＝４８バイトのｎ＝２０の符号化シンボルを有するラプターコードのパフォーマンスを例示しているヒストグラムプロットを示す。
【図１９】図１９は、下位レイヤにおける参照を失うための復号可能な拡張階層を例示している概略図を示す。
【発明を実施するための形態】
【００２３】
実施例の以下の詳細な説明は、図１ａ−１ｃに関して可能な２次元のスケーラブル情報信号の表現から始める。これらの例示する情報信号を参照することによって、エンコーダ側における情報信号保護および受信側における可能な誤り訂正のための実施例は、図２−４に関して記載されている。一方、図２−１８に関して以下に記載されている実施例は、２次元のスケーラブル情報信号に制限されない。むしろ、情報信号は、２つ以上のスケーラブルな次元または単に１つのスケーラブルな次元さえのみ、提示することができる。
むしろ、情報信号は、２つ以上のスケーラビリティ次元または単に１つのスケーラビリティ次元さえだけ提示することができる。
【００２４】
図１−４の以下の説明において、情報信号のための実施例は、例えば、ビデオ、オーディオ等のいかなるアプリケーションにも制限されない。一般に、これらの実施例は、以下に詳細に記載されるように、スケーラブルを示している情報信号の多くのタイプに適用できる。したがって、図５−１８の次の説明は、時々、スケーラブルなビデオ符号化に集中するが、さらに、これらの図面に関して記載されている大部分の態様は、情報信号のほかの種類に転用可能である。さらに、図１−４の説明において、情報信号のスケーラビリティは、品質の異なるレベルにおける情報コンテンツを表すために情報信号の特性が記載されている。実質的に、スケーラブルな情報信号は、表現の品質の特定のレベルに対応する各レイヤを有する階層化された情報信号として考えられえる。したがって、図５−１８の次の説明において、図１−４に関して記載されている原理のいくつかは、「階層化されたＦＥＣ」によって参照される。
【００２５】
図１ａは、その部分が、品質の異なるレベルにおける情報信号を表すように、情報信号の実施例を示す。情報信号１０は、図１ａの左手側に例示される。特に、情報信号は、長方形として例示される。長方形によって制限される領域は、情報信号の範囲内でデータ量に対応する。一方、情報信号１０が、２次元領域として例示されているが、情報信号は、この例示の種類によって制限されない。むしろ、情報信号は、パケット化または非パケット化のフォーマットにおける線形データストリームでもよい。図１ａにおける情報信号１０の２次元表現が、２つのスケーラブルな次元において、情報信号１０が、情報コンテンツのスケーラブルな表現に対して提供方法を例示するために、単に用いられるにすぎない。
【００２６】
特に、情報信号１０の４つの異なる部分は、図１ａに示される。全体の情報信号を含んでいるこの部分１０は、実線１０によって示される。他の３つの部分１０ａ、１０ｂおよび１０ｃは、情報信号１０の真部分集合である。しかしながら、これらのサブの部分１０ａ−１０ｃの各々は、全体の情報信号と比較して品質の減少されたレベルにおける情報コンテンツの表現の再構築を可能にさせる。特に、サブの部分１０ａは、第１のスケーラブルな次元１２に沿って、レベル０における情報コンテンツを表す。このレベルは、全体の情報信号１０が情報コンテンツを表し、同じスケーラブルな次元においてレベル１よりも低い。同様に、全体の情報信号に基づいて再構築された場合、サブの部分１０ｂは、情報コンテンツが表現されたレベル１より低い第２のスケーラブルな次元１４におけるレベル０での情報コンテンツの表現を可能にさせる。
【００２７】
一方の全体の情報信号と他方のサブの部分１０ａおよび１０ｄの間の関係と同様に、サブの部分１０ｃは、２つのスケーラルブな次元１２および１４のいくつかにおいて、それぞれサブの部分１０ａおよび１０ｂのいくつかを使用することによって達成可能であるより低いレベルにおいて情報コンテンツの再構築を可能にさせる。特に、図１ａの実施例によれば、全体の情報信号は、両方のスケーラブルな次元１２および１４における１より高いレベルにおける情報コンテンツの再構築を可能にさせる。その一方で、サブの部分１０ｃは、単に、両方のスケーラブルな次元１２および１４におけるレベル０より低い情報コンテンツの再構築を可能にさせるだけである。図１ａの右手側に例示されるように、スケーラブルな次元１２および１４のうちの１つにおける１のレベルより高く、他の両方のスケーラブルな次元１２および１４におけるレベルより低い情報コンテンツの再構築を可能にさせるという点で、サブの部分１０ａおよび１０ｂがその間において存在する。
【００２８】
図１ａにおいて示されるように、サブの部分１０ｃは、両方の部分１０ａおよび１０ｂの真部分集合である。この指標によって、部分１０ｃの範囲内におけるより低い品質データは、部分１０ｃに関連して、スケーラブルな次元１２および１４のいくつかにおいて、より高いレベルでの情報コンテンツの再構築を可能にするために、このより低い品質データを洗練するために、より高いレベル部分１０ａ、１０ｂおよび１０ｃにおいて再使用される。このため、部分１０ｃの範囲内のデータは、この部分１０ｃ以外のデータよりもより重要と考えられる。特に、部分１０ｃの範囲内のデータが、どういうわけか壊された場合、情報コンテンツは、２つの次元１２および１４において、レベルの最も低い一群でさえ、情報コンテンツは、正確に再構築されない。部分部分１０ｃに範囲内でのデータへのそれらの依存のため、これは、より高いレベルに対しても真である。しかしながら、部分１０ｃの外側のデータ損失は、少なくとも、最も低いコンステレーション００における情報コンテンツの再構築を妨げない。
【００２９】
完全性だけのために、各部分が、それぞれの外側のデータにおけるいくつかの情報も必要とすることなしにそれぞれの品質の一群での情報コンテンツの再構築をするために自己内蔵型であるという点において、上述された部分１０および１０ａ−１０ｃの各々が、情報信号の個々に復号可能な部分に表すことができることに注意されたい。さらに、部分１０、１０ａ、１０ｂおよび１０ｃは、それぞれの部分の範囲内におけるいかなるデータ損失も、それぞれの部分の品質の一群と比較して情報コンテンツの誤った再構築に至るように、定義される。
【００３０】
図１ａの実施例において、情報信号１０は、他の次元において提供された完全なスケーラビリティにおいてある次元において再構築された情報コンテンツでの各々のレベルのために２つの次元においてスケーラブルである。しかしながら、このようなニーズが、必ずしも実情であるというわけではない。
【００３１】
例えば、図１ｂは、他のスケーラブルな次元１４におけるレベルの数の異なるスケーラブルな次元１２におけるレベルの数の情報信号の実施例を示す。より正確であるために、図１ａの中で、４つの一群のポイント１０、０１、００および１１に対応する４つの部分１０および１０ａ−１０ｃは、図１ａの右手に示されると共に、図１ｂの情報信号は、図１ｂの右手側に示される一群のポイント１１、０１、０２、１１および１２に対応する５つの部分を有する。
【００３２】
図１ｂにおいて、第２のスケーラブルな次元１４のより高いレベルでの各々の一群のポイントは、第１のスケーラブルな次元１２に沿って同じレベルにおける一分のポイントを有するけれども、第２のスケーラブルな次元１４における下位レベル０において、これも必要がない。例えば、図１ｃは、第１のスケーラブルな次元１２においてレベル０を提供する部分のみである両方のスケーラブルな次元１２および１４に沿ってレベル０（例えば、コンステレーション００）における情報コンテンツを表す最も小さいサブの部分のケースを示す。同様に、コンステレーション１１は、第１のスケーラブルな次元１２に沿ったレベル１での一群のポイントのみである。
【００３３】
図１ａ−１ｃを注目することによって、一方の例えば、１０、１０ａおよび１０ｂのようなより高いレベルの部分と他方の１０ｃのような下位レベルの部分との間の交差が必ずしも等しい必要があるというわけではないことが明らかになる。むしろ、図１ｃにおいて示されるように例えば、交点自体は、情報信号の複数の部分の一部分でなくてもよい。さらに、スケーラブルな次元のうちの少なくとも１つにおける他の部分のそれよりも下位レベルの部分が、それぞれ、最も小さい部分に関して、図１ａ〜１ｃにおいて共通に示されるように、必ずしも後の部分の真部分集合である必要があるというわけではないことに注意されたい。むしろ、より高いレベルの部分と下位レベルの部分との間の交差は、下位レベルの部分が、単に部分的にそれぞれのよりより高いレベルの部分と重複するだけのようなものでもよい。
【００３４】
図２−４に関して後述する実施例は、情報信号の受け取ったバージョンにおける情報信号を保護しおよび前方誤り訂正を実行することそれぞれにおいて、ＦＥＣにおけるスケーラブルな情報信号の部分における上記に概説された依存を採用する。一般に、より高いレベルまたはより高いレイヤ（すなわち、少なくとも１つのスケーラブルな次元におけるより高いレベルでの情報コンテンツを表している部分）の部分は、下位レベルの部分に重なることに共通の要素を持たない各部の部分の部分に依存しているだけではなく、後の部分と重なっている部分にも依存している、それぞれの冗長情報と関連する。
【００３５】
図２は、情報コンテンツを符号化するための装置２０を示す。装置２０は、情報コンテンツを受信するための入力２２および保護されたスケーラブルな情報信号のための出力２４を含む。内部的には、装置２０は、入力２２および出力２４の間に記載の命令において、連続的に接続される、情報信号の部分を生成するための手段を表す部分発生器２６、情報信号ＦＥＣ保護するための手段を表すＦＥＣ保護装置２８、およびマルチプレクサ３０を含む。
【００３６】
部分発生器２６は、情報コンテンツ２２を、図１ａ−１ｃにおいて、しかしながら、保護されていないフォーマットにおいて示される情報信号データのようなスケーラブルなデータに符号化するために構成される。例えば、部分発生器２６は、例えば、ｘ00のような最も低いレベル、または最も下位レイヤの部分のデータ３２ａを得るために情報コンテンツ２２を損失性圧縮するために構成される。この目的で、部分発生器２６は、例えば、情報コンテンツ２２の品質を減らして、その後、減らされたその品質において情報コンテンツを符号化した。この場合、部分発生器２６は、共通の要素を持たないより高いレベルの部分のデータ３２ｂによってこの最も下位レイヤ３２ａを添付するために構成される。共通の要素を持たないより高いレベルの部分のデータ３２は、特定のレベルまたは、最も下位レベルの部分のデータ３２ａと結合して、１つのまたはいくつかのスケーラブルな次元の再構成可能な品質の増加を可能にする。理解の容易のために、手本となって、図１ａの構成に対応するこれらの部分については、４つの異なる部分は、部分発生器２６による出力であることを示す。しかしながら、図１ａ−１ｃの表現と異なって、部分発生器２６による部分データ出力は、非オーバラップであると理解できる。つまり、部分発生器２６により出力された部分データｘ01は、最も下位レベルの部分ｘ00（すなわち、図１ａの長方形１０の右上角）のより下位レベル部分のデータに共通の要素を持たない一群ｘ01のために必要なデータの部分のみを含む。同様に部分発生器２６により出力された一群ｘ10の部分データは、より下位レイヤの部分１０ｃに重ならない図１ａの部分１０ｂの範囲内のデータのみを含む。そして、部分発生器２６によって出力された最も高いレベルの部分ｘ11は、順に、サブ部分のいずれによっても含まれて居ない図１ａ−１ｃの情報信号のデータを含むだけである。
【００３７】
複数の保護されていない共通の要素を持たない部分は、ＦＥＣ保護装置２８によってＦＥＣ保護がされる。特に、ＦＥＣ保護装置２８は、複数のモジュール２８ａ−ｄを含み、各モジュール２８ａ−ｄは、部分発生器２６によって出力された異なる部分の１つに、または部分の一致する品質レベル／レイヤの異なる部分の１つに独自に関連する。各モジュール２８ａ−ｄは、その各部のデータにおいてＦＥＣ保護を実行する。しかしながら、それぞれの共通の要素を持たない部分のデータに加えて、各モジュール２８ａ−ｄは、それぞれの品質レベルのために、貢献しているか、または必要な下位レベルのデータを受信する。例えば、モジュール２８ｂは、品質の一群ｘ01と関連付けられており、最も下位レベルの部分３２ａと共に部分発生器２６によって出力された共通の要素を持たない部分データｘ01を受信する。この量によって、モジュール２８ｄは、全体の部分データ１０ａ（図１ａ）を受信する。このように、各モジュール２８ａ−ｄは、モジュールが割当てられるデータの部分に関連する品質のそれぞれのレベルでの情報コンテンツを再構築するために必要な全てのデータにおいてＦＥＣ保護を実行する。換言すれば、モジュール２８ａ−ｄの各々は、実質的に、部分発生器２６によって出力された保護されていない情報信号がスケーラブルであるユニットにおいて品質のレベルまたは一群の品質の１つの相違に関連する。そして、これらのモジュールの各々は、関係する全てのデータにおいてＦＥＣ保護を実行するか、または品質のレベルもしくは一群の品質のそれぞれのために必要である。したがって、例えば、より高いレベルの部分データｘ01に関連するモジュール２８ｂの冗長情報は、例えば、より下位レベルの部分データ３２ａに依存し、そして保護される。
【００３８】
各モジュール２８ａ−ｄは、それぞれのＦＥＣ保護によって得られたそれぞれの冗長情報とともにそれぞれの共通の要素を持たない部分データを出力する。ＦＥＣ保護装置２８によって使用されたＦＥＣ保護のための実施例が、更に詳細に以下の説明に記載されるが、例えば、ＦＥＣ保護装置２８およびそのモジュール２８ａ−ｄのそれぞれは、冗長情報の生成のためのシステマティックコードを使用することができることに注意されたい。しかしながら、ＦＥＣモジュール２８ａ−ｄは、非システマティックな方法において、冗長情報によって混乱したそれぞれのモジュールに関連したそれぞれの部分のデータを表しているより下位の部分のデータが符号化された符号語を生成するために使用するように受信されたデータをそれらがマップするという点において、非システマティックコードを使用することは、可能である。この種の非システマティックなコードのための実施例は、ＬＴコードによって以下において挙げられる。
【００３９】
保護された方法以外で、保護されない情報信号が部分発生器２６によって出力する場合、マルチプレクサ３０は、ＦＥＣ保護装置２８から保護された部分を受信し、同じスケーラビリティを提供している保護された情報信号２４にそれらを多重送信する。これらの保護された共通の要素を持たない部分の各々は、保護された下位のレベルの共通の要素を持たない部分の保護も冗長情報を有する。また、異なるレベルでの再構成を可能にする出力２４での保護された情報信号のさまざまの重なっている部分は、保護された情報信号の残りからのいかなる情報を必要とすることなしにそれぞれのレベルでの情報コンテンツの再構成を可能にするために個々に復号化可能である。保護された情報信号２４は、データストリームとして連続的な時間フレームで配列される。ここで、各保護された共通の要素を持たない部分は、それぞれの冗長情報がそれぞれの共通の要素を持たない部分に接近するように、このデータストリームの連続的な部分を仮定する。
【００４０】
このように、装置２０によって生成された保護された情報信号は、図３に示される方法を使用することによって、受信サイトでの訂正される誤りでもよい。
【００４１】
図３の方法は、ステップ５０から開始される。ここで、レベル部分は、その関連する冗長情報とともに保護された情報信号から抽出される。例えば、最初のステップ５０が実行され、最も下位レベルの保護された部分は、保護された情報信号（すなわち、その冗長情報とともに図１ａの部分１０ｃ）から抽出される。その後、ステップ５２において、前方誤り検出または前方誤り訂正は、関連する冗長情報に基づいて抽出された部分において実行される。ステップ５０において抽出されるデータにおいて発生している誤りの厳しさに応じて、ステップ５２における前方誤り訂正は、成功するかどうかである。ステップ５４において、ステップ５２における前方誤り訂正が成功しているかどうかに関する点検が行われる。成功していない場合は、処理は、ステップ５６を開始する。ここで、抽出された部分に依存、または保護しているさらなる冗長情報が、より高いレベルの部分から可能かどうかに関する点検が行われる。例えば、現在抽出された部分が図１ａにおける１０ｃである場合、ステップ５６における点検は、部分１０ａおよび１０ｂの冗長情報が、部分１０ｃも保護することを明らかにする。さらに、この種の冗長情報が存在する場合、さらに前方誤り訂正の試行は、ステップ５６において確認される更なる冗長情報およびより高いレベルの部分をさらに使用することにより、ステップ５８において実行される。その後、ステップ５４における点検が再び実行される。ステップ５６において、冗長情報が存在しないと決定される場合、訂正は失敗し、方法が誤り６０で終了する。
【００４２】
しかしながら、条件試行５８は、抽出された部分の成功した誤り訂正の確率を上昇させる。ステップ５４における点検が成功した訂正を明らかにする場合、方法は、ステップ６２へ進む。ここで、品質のより高いレベルが、受信器での、例えばユーザまたは既定の設定によって要請されるかどうかに関して点検される。「はい（Ｙｅｓ）」の場合、方法は、すなわち、次のレベルの部分を抽出することによって、ステップ５０を続行する。当然、この抽出は、次のレベルの部分（すなわち、以前に抽出されている以前の部分に共通の要素を持たない次のレベル部分の部分）の共通の要素を持たない部分に制限される。さらに、この抽出は、ステップ５８において、既に実行される。この場合、再抽出は、スキップされる。しかしながら、ステップ６２における点検がより高いレベルが要請されないことが明らかである場合、情報コンテンツは、ステップ６４において、抽出され、そして要請されたレベルでの前方誤り訂正部分から導出される。すると、方法は、ステップ６６において首尾よく終了する。
【００４３】
図３によると、下位レベルの部分の誤り訂正は、第１に、関連する冗長情報に制限される。換言すれば、第１の試行は、それに関連する冗長情報のみを使用することによりこの部分の誤り訂正をするために実行される。単にミスだけの場合には、より高いレベルの部分の冗長情報がさらに使用される。言うまでも無く、図４に示されるより単純なアプローチによると、より高いレベルの部分の冗長情報は、より下位レベルの部分の誤り検出および誤り訂正において加えるために即時に使用される。図４は、この種の手順を示す。ステップ７０において、要請されたレベルの部分の範囲内における情報信号の誤りは、より高いレベルに関連する冗長情報とともに要請されたレベルに関連する冗長情報を使用することによって訂正され、そして、より高いレベルの部分の部分は、要請されたレベル部分と共通の要素を持たない。例えば、図１ａにおける部分１０ｃの範囲内において誤り訂正するために、ステップ７０において、誤り訂正は、部分１０ｃに関連する冗長情報だけでなく、より下位レベル部分１０ｃを共通の要素にもたず、それぞれより高いレベル部分１０ａおよび１０ｂの部分における部分１０ａおよび／または１０ｂに関連する冗長情報を使用することによって実行される。その後、ステップ７２において、要請されたレベルでの情報コンテンツは、要請されたレベル部分と共通の要素を持たないより高いレベル部分の部分を切り捨てることによって、誤り訂正された部分から導出される。
【００４４】
以下の図の説明から始める前に、図２−４の実施例に適用できるスケーラブルな情報信号が、ＦＥＣデータの供給において使用されるか、または採用されるより高い次元数のスケーラビリティを示すことができる点に注意される。換言すれば、ＦＥＣデータを作成することが、単に情報信号のスケーラブルな次元の真部分集合だけを含むことができる場合は、情報信号の依存が採用された。図１ａ〜１ｃを参照することによって、例えば、上記および以下に詳細に記載される階層化されたＦＥＣは、２つの次元１２および１４のうちのわずか１つに制限されている。
【００４５】
上述の実施例は、いかなる種類のアプリケーション（例えば、映像符号化等）にも、規制されることなく記載されていた。さらに、個々の品質レベルを保護するために使用される前方誤り訂正は、詳細には述べていない。同様のことは、スケーラブルなまたは異なる可能性にスケーラブルな次元に適用する。これらの条件のための実施例は、以下の実施例から導出される。そして、その説明は、時々図１−４のいずれかを参照する。特に、以下の実施例は、メディアストリーム、特に、ビデオ・ビットストリームに戻すことによって時々例示される。以下において記載されている実施例は、スケーラブルなビデオ・コーデックの各より高いレイヤに対するＦＥＣ保護が連結されるという点において、上記で概説される階層化前方誤り訂正を使用する。しかしながら、以下の実施例が、単にスケーラブルな映像符号化に参照するだけにもかかわらず、同じ実施例は、スケーラブルなオーディオ、コンピュータグラフィックスデータ、およびシーンの記述を含むいかなるデータ表現にも適用される。ここで、データのサブセットは、データの他のサブセットの正当性に依存する。
【００４６】
図５は、例えば、メディアストリームの従属構造のための実施例を示す。メディアストリームは、図５において示されるように、時間フレーム０，ｔおよび２ｔで、連続的な時間フレームで配置される。メディアストリームは、マルチレイヤで示される。特に、メディアストリームは、Ｌ依存層を有する。最も低い依存層０は、図１ｂの縦軸１４にそってレベル０に対応し、依存層１は、この軸に沿ってレベル１に対応し、依存層２は、レベル２に対応する。図５によれば、拡張階層のための冗長シンボルは、図５におけるＦＥＣ構造の例において表現されるような全てのソース・シンボルを通じて算出される。すなわち、すべてのレイヤのために、追加の保護は、全体のメディアストリームのＦＥＣ冗長符号の全体の量を増加させることなしに、より下位レイヤに加えられる。図５における両頭矢印は、どの層がＦＥＣ冗長符号生成のために使用されるかについて示す。依存層の最大数は、この例においてＬである。
【００４７】
最も下位レイヤのレイヤ０（ＦＥＣ０）に対するＦＥＣ冗長符号は、いくつかのコーディング技術Ｔによって与えられ生成される。ＦＥＣ１（レイヤ１）シンボルは、レイヤ０およびレイヤ１のソース・シンボルを超えて生成される。ＦＥＣ２（レイヤ２）シンボルは、レイヤ０、レイヤ１およびレイヤ２などのソース・シンボルを超えて生成される。ＦＥＣ  Ｌ−１に至るまでは、全てのレイヤ０からＬ−１を超えて生成される。これらのＦＥＣシンボルの生成は、図２において示されるモジュールによって実行される。
【００４８】
0005523321.tif 000004
【００４９】
したがって、図５の階層化されたＦＥＣは、関連したレイヤのためのＦＥＣ冗長符号の生成のために使用されたレイヤを示す二重矢印については、図５における実施例であるＦＥＣ構造において表されるようなすべての下にある参照レイヤのソース・シンボル上の拡張階層のための冗長符号を算出することによって、ｌ＞０を有する包括的な冗長または同等のシンボルのレイヤを生成するためにビットストリームにおける既存の依存を利用する。
【００５０】
記載されているように、Ｌ依存層に分割されているメディアビットストリームについては、最も下位レイヤｌ＝１の冗長符号（ＦＥＣ０）が、ＦＥＣ符号化技術によって与えられ生成される。ＦＥＣ１（レイヤ１）シンボルは、レイヤ０およびレイヤ１のソース・シンボル上に生成される。さらに、ＦＥＣ２（レイヤ２）シンボルは、レイヤ０、レイヤ１およびレイヤ２のソース・シンボルを上に生成され、そして、ＦＥＣ  Ｌ−１等までは、全ての下のレイヤ０からＬ−１までのソース・シンボル上に生成される。ＦＥＣシンボルの可能な符号化および復号化のスキームは、ｎ−ｋ＝２冗長ビットを有するビットレベルにおける２つのレイヤ上のＸＯＲｉｎｇコードを用いて例示される。ここで、ｋは、ソース／保護されていないビットの数であり、ｎは、ベイロード・データおよび冗長を含む保護されたビットの数である。しかしながら、上記の階層化ＦＥＣ保護は、他のいかなるＦＥＣ技術（例えば、冗長符号を生成するためのＸＯＲ結合を使用する技術）によっても用いられることができることに注意されたい。
【００５１】
0005523321.tif 000005
【００５２】
0005523321.tif 000006
【００５３】
階層化ＦＥＣアプローチの付加的なＸＯＲｉｎｇ結合のために、異なるレイヤの冗長符号（ビット）は、一群に含まれる全てのレイヤのソース・シンボルにおいて消去箇所を訂正するために結合される。
【００５４】
Ｌが依存層の数である場合、図７は、利用可能なレイヤＬに依存するコンステレーション０からＬ−１の符号化および復号化の全ての可能性を表す。
【００５５】
レイヤ０において誤りがある場合、各コンステレーションは、誤り訂正（ステップ７０を参照）のために使用される。より低い計算複雑さのために、最も下位のコンステレーション０は、誤りの訂正（図６を参照）のために最初に実行される。それが失敗した場合（ステップ５４）、次のコンステレーション１が実行等される（ステップ５８）。最後のコンステレーションＬ−１も失敗した場合、レイヤ０における誤りは、訂正されない（ステップ６０）。一方、レイヤ０が再構築された場合、データは、より高い一群を復号化するために使用されるが、下位から上位のレイヤまでのＸＯＲｉｎｇ接続でないため、いかなる保護ゲインを獲得する。換言すれば、レイヤ０が再構築される場合、コンステレーション１におけるデータは、レイヤ１を再構築するために使用される。
【００５６】
0005523321.tif 000007
【００５７】
0005523321.tif 000008
【００５８】
拡張階層ｌ＞０の保護の増加は、下位レイヤの保護が用いられることができない同じ方法で復号化されることができ、そして、下位レイヤの成功した復号化が要件である。
【００５９】
0005523321.tif 000009
【００６０】
このように、記載されている階層化ＦＥＣは、上位レイヤの等価ビットにおいてさらなる依存を加える。しかし、レイヤ依存のため、正しく受信されたより上位の拡張階層は、正しい下位レイヤなしで価値がない。
【００６１】
以下に、スケーラブルなメディアストリームを有する多次元の階層化ＦＥＣのための実施例が示される。上述した階層化ＦＥＣがスケーラブルなメディアの異なる次元と同時に異なる階層化ＦＥＣの符号化を許容することによって延長される場合、これは、以下の多次元の階層化ＦＥＣ（ＭＤＬ  ＦＥＣ）と呼ばれる。ＳＶＣ（非特許文献１、非特許文献３及び非特許文献４を参照）のような現代のスケーラブルなメディア符号化規格のスケーラブルなオプションのため、メディアストリームの範囲内の依存は、複数のスケーラブルな次元を有する。例えば、ＳＶＣメディアストリーム、ＳＮＲ品質のため、復号化可能なビデオの決定と同様にフレームレートは、レイヤを加えるかまたは取り除くことによって、同時に変えることができる。図９は、ビデオ信号が、時間軸分解度、４つのレベルにおけるスケーラビリティ、４つのレベルにおけるビットレートまたはＳＮＲスケーラビリティ、および空間解像度のスケーラビリティを供給するようにＳＶＣの依存構造の可能性を例示する。示される個々のブロックは、ＳＶＣ信号の共通の要素を持たない部分を示す。ここで、それらの間の矢印は、第１のそれに依存することからより高いレベルの部分からより下位レベルの部分を指し示す。
【００６２】
0005523321.tif 000010
【００６３】
0005523321.tif 000011
【００６４】
例えば、ベースレイヤにおいて誤りが発生する場合、コンステレーション０００からはじめている連続した一群は、訂正のために検証される。コンステレーション０００が、２つの連続したレイヤを有する一群に失敗する場合、図１０において示されるように、コンステレーション１００、０１０、０１１等が使用される。
【００６５】
ＭＤＬ  ＦＥＣを有するスケーラブルなメディアストリームの送信は、効果を提供することができる。例えば、不均一誤り保護（非特許文献５を参照）または階層化マルチキャスト（非特許文献６を参照）のようないくつかのシナリオにおいて、別々にレイヤを送信することは意味がある。この種の場合、ＭＤＬ  ＦＥＣは、次元の下位レイヤのための復号化の確率を増加させる。図１１は、階層化ＦＥＣを有する２つの依存層の実施例を表す。エラーバーストは、下位レイヤにおいて発生することを示す。
【００６６】
下位レイヤがそのようなエラーバーストによって影響を受ける場合、影響を受けないより高い拡張階層が、追加の冗長符号の範囲外で下のレイヤを復号化するためにさらに使用される。
【００６７】
上記の実施例は、図１２の右手側に表されるように、マトリックス拡張の符号化および復号化とともにＬＴコードによって使用される（非特許文献７を参照）。ＳＳｓは、例えば、図２の部分発生器２６によって出力としての保護されていない情報信号のソース・シンボルであり、そして、ＥＳｓは、例えば、図２における出力２４で出力された保護された情報信号において含まれるような符号化シンボルである。
【００６８】
符号化シンボルは、図１２の符号化マトリックスにおける１を有する１つのラインにおける全てのＳＳｓのＸＯＲｉｎｇによって算出される。図１２において、左手側のマトリックスは、図１９において示されるスキームの範囲内で使用可能であるような、生成行列を示す。そして、それは、共通の要素を持たないレイヤの各々の部分は、個別にＦＥＣ保護される。このように、左手側のマトリックスは、単に比較の理由のために示されるだけである。右手側の生成行列は、レイヤ０および１のシンボルが、レイヤ１の保護された共通の要素を持たないレイヤデータを形成するための符号化シンボルＥＳを達成するために結合され、そして、レイヤ０、１および２が、レイヤ２の保護された共通の要素を持たないレイヤデータを形成するための符号化シンボルＥＳを達成するために結合されることを示す。
【００６９】
実質的に、図１２に示される生成行列は、図２において示されるＦＥＣ保護装置２８によって実施される。ここで、各モジュール２８ａ−２８ｄは、右手側における「レイヤ０」、「レイヤ１」または「レイヤｎ」によって示されるこの生成行列のラインのいずれかに対応する。特に、レイヤ−ｎモジュールは、０≦ｍ＜ｎにおいて、レイヤ−ｍの部分の範囲内で、これらのｋm符号語の間の異なる合計または他の結合を実行する。それは、ｎn＞ｍnにおいて、ｎnを導出するために、図１２のマトリックスにおいて「ｏｎｅｓ」によって表示され、符号化された符号語は、非体系的な方法において、レイヤ−ｎの部分のペイロードデータと同様に両方の冗長情報を表す。
【００７０】
上記の実施例は、図１２において示される符号化および復号化マトリックス拡張並びに図１３において示される追加のプレ符号化マトリックスを有する非体系的および体系的なラプターコード（非特許文献８と比較）を使用することも可能である。ここで、再び、図１３において、左手側のマトリックスは、図１９において示されるスキームの範囲内で使用可能であるような、可能なプレ符号化マトリックスを示す。そして、それは、共通の要素を持たないレイヤの各々の部分は、個別に保護されているＦＥＣである。ここで、左手側のマトリックスは、ラプターコードを使用することによって階層化ＦＥＣを実装するときに用いられる。念のため、図１３は、レイヤの数は２であると仮定している点に注意する。ここで、図１２において、レイヤの数は３である。以上のように、図１３のプレ符号化マトリックスによって、より高いレイヤのシンボルは、下位レイヤのシンボルと結合することによってプレ符号化される。慎重に、プレ符号化マトリックス（図１３における右手側のマトリックスの下の左手部分）の結合の部分を設定することは、図１２の右手側のマトリックスを適用する場合、体系的なコードを結果として得る。以上のように、図１３のマトリックスの結合領域のＡ１*の部分のみが、設定されなければならず、残りの部分は、ゼロに設定される。
【００７１】
さらに、上記の実施例は、ＬＴコードの拡張された符号化マトリックス、または線形ブロックコード（例えば、非特許文献２を参照）と類似の拡張された等価マトリックスを有するＬＤＰＣ−コード（Ｌｏｗ−Ｄｅｎｓｉｔｙ  Ｐａｒｉｔｙ−Ｃｈｅｃｋ  Ｃｏｄｅｓ：低密度パリティ・チェックコード）（非特許文献９を参照）によって使用される。
【００７２】
上記の実施例は、スケーラブルなメディアコーデックと結合される。スケーラブルなメディアコーデックは、例えば、スケーラブルな映像および音声のコーデックでもよく、１次元または多次元の依存構造を有するスケーラブルなメディアコーデックと結合される。後者の場合、多次元の依存構造は、上述したように、ＭＤＬ  ＦＥＣを形成するために採用される。一般に、上述の実施例は、コンピュータ・グラフィックス、シーンの記述、メタデータ、意味的データを含むいくつかのデータ・セットの保護のために適用される。ここで、データの１つのサブセットの有用性は、データの他のサブセットの正当性に依存する。
【００７３】
さらに詳細に、レートレス符号を使用している実施例を記載する前に、以下のセクションは、ルビートランスフォームコード（ＬＴコード）およびラプターコードに焦点を有するレートレス符号上の概要を与える。また、スケーラブルなビデオ符号化は、図示するアプリケーションの実施例として使用される。そして、階層化ＦＥＣアプローチに対するレートレスコードの拡張は、いくつかの選択された結果の表現とともに説明される。
【００７４】
レートレスまたはファウンテンコード（レートレスコードおよびファウンテンコードは同じ概念を表す）は、パケット損失を有する環境において主に使用される誤り訂正コードである。それは、スパース符号化行列のための低い複雑さを有する符号化シンボル（ＥＳｓ）の理論的な無限数ｎを作り出すことができる。成功した復号化のために、受信されたシンボルＥｒｅｃの数は、ｋ＋λより高くなければならない。ここで、λは、必要な復号化オーバーヘッドを表し、そして、ＦＥＣ技術Ｔを使用することに依存するもとのソース・シンボルｋの約３％〜５％である。レートレス符号のデザインの問題点が、一方側のλと他方側の値に影響している複雑さのソース・シンボルの範囲とスパースマトリックス配分との間のバランスを提供するＸＯＲ結合のユニークなセットの理論的な無限数を作り出すために、アルゴリズムの発達にある。
【００７５】
レートレスコードの第１の現実的な解決方法は、ルビートランスフォーム（ＬＴ）コード（非特許文献７を参照）を有するルビー・マイケルによって２００２年に提案された。
【００７６】
0005523321.tif 000012
【００７７】
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【００７８】
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【００７９】
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【００８０】
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【００８１】
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【００８２】
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【００８３】
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【００８４】
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【００８５】
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【００８６】
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【００８７】
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【００８８】
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【００８９】
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【００９０】
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【００９１】
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【００９２】
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【００９３】
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【００９４】
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【００９５】
上記の階層化ＦＥＣラプターコードに基づいて得られる選択されたシミュレーションの結果は、以下に示される。一般に、ラプターコードのパフォーマンスは、成功した復号化のために必要な付加的なシンボルのオーバーヘッドＡによって測られる。以下の結果は、提案された階層化レートレスラプターが標準ラプターより同じ復号化確率を有することを示す。シミュレーションのために、非特許文献８において提案されたインプリメンテーションに記載のラプター符号化しているソフトウェアは、階層化ＦＥＣアプローチに拡張されている。
【００９６】
標準ラプター符号化のために、入力データは、サイズｔ＝４８バイトのｋ＝１２００のソース・シンボルから構成される。図１８に示されるように、リペアシンボルｐ＝２０の追加のオーバーヘッドによって、不規則な損失は、いかなるラプターシンボルも下げる。図１８において、ｘ軸で、付加的なリペアシンボルの残数がプロットされる。ここで、ｙ軸は、３０００のテストランの成功した符号化しているパーセンテージを示す。
【００９７】
一般に、レートレスコードのパフォーマンスは、元のシンボルを再構築するために、必要なソース・シンボルよりわずかに受信されることを意図する非特許文献８におけるアウトラインのようなうまく復号化するために必要な追加的なシンボルオーバーヘッドｎによって測られる。各ラプターシンボルは、ランダムなソース・シンボルの固有の数のＸＯＲ結合である。復号化は、受信したシンボルのＸＯＲ結合を構築した線形方程式系を解析することによって行われる。そして、受信されたシンボルが、十分に線形独立な方程式によって生成する場合、方程式系のみ解析される。
【００９８】
上記の実施例による階層化ＦＥＣアプローチは、より高いレイヤ符号化において付加的なＸＯＲ結合をより下位レイヤに加える。したがって、複数の階層化ＦＥＣレイヤを復号化する場合、利用可能な下位レイヤのためのより多くの方程式があり、そして、利用可能な十分な線形独立な方程式があるという確率が増加する。
【００９９】
図１８において、２つのレイヤは、階層化ＦＥＣアプローチによって、およびなしでシミュレーションされる。各レイヤに対するソース・シンボルの数は、シンボル・サイズｔ＝４８でｋ＝１０２４である。第２のレイヤは、第１のレイヤに依存する。最も下位のレイヤ復号化の確率は、付加的な受信されたラプターシンボルの数（残留するシンボル）ｎ＝ｒ−ｋを超えて、ｙ軸で示される。最も下位のレイヤのための付加的なＸＯＲ結合のために、復号化の確率が階層化ＦＥＣアプローチによって増加することを示す。同様な効果は、非特許文献１０において示される。
【０１００】
特に、特定の無線マルチキャスト環境における階層化送信のための選択されたシミュレーションが結果として得ることが表される。アプリケーションレイヤでの階層化レートレスＦＥＣによって保護されたＳＶＣの階層化送信は、ＤＶＢ−Ｈ（非特許文献１４および非特許文献１５を参照）のビデオ・サービスに適用される。ＭＰＥ−ＦＥＣ保護は、使用されないままであり、そして、ギルバート−エリオット（ＧＥ：Ｇｉｌｂｅｒｔ−Ｅｌｌｉｏｔ）モデル（非特許文献１６を参照）は、ＤＶＢ−Ｈ伝送パケットの損失のシミュレーションのための確率的モデルとして使用していた。ＧＥは、無線チャンネルにおける誤りの良好な表現を実現する一方、その単純性のため、広く使用されている。ＧＥは、２つの状態、良好な状態ｇおよび悪い状態ｂを有しており、そして、これらの状態の間に推移確率において定義される。したがって、式（１０）において送信マトリックスＴにおいて表される４つの確率がある。
0005523321.tif 000031
【０１０１】
0005523321.tif 000032
【０１０２】
損失パターンは、ＭＰＥ−ＦＥＣを使用することなしに１６ＱＡＭ変調および８ｋＦＦＴモードを使用している実際のＤＶＢ−Ｈチャンネルから測定される。異なるドップラー周波数での異なる受信特性は、異なる損失挙動に結果として測定されていた。
【０１０３】
階層化ＦＥＣの効果を示すために、我々は、ＳＶＣを有する２つの異なる解像度を送信することにより比較した。ベースレイヤは、２５ｆｐｓでＱＶＧＡの解像度を有し、拡張レイヤは、２５ｆｐｓでＶＧＡの解像度も提供する。ベースレイヤは、典型的な体系的ラプターコードおよびコードレートｃ0によって制御された、いくつかの付加的な冗長符号によって符号化される。より高いＶＧＡレイヤは、うまく受信されたＱＶＧＡレイヤに依存する。したがって、階層化ＦＥＣは、下位レイヤも保護しているコードレートｃ1によって制御された付加的な冗長符号を有するこのレイヤに適用される。最も高いレイヤが、送信誤りのために失われる場合、ＶＧＡ受信器は、高級なＱＶＧＡの解像度を受信してシミュレーションされる。標準および階層化されたＦＥＣを有する３つのＦＥＣ保護が比較される。第１は、均一誤り保護を有し、第２は、ＵＥＰおよびより下位レイヤにおけるより高い保護を有し、第３は、階層化ＦＥＣの影響を示すための上位レイヤにおけるより高い保護を有している。コードレートは、すべての保護スキームの総ビットレートは等しくなるように調整される。
【０１０４】
換言すれば、上記の実施例は、階層化ＦＥＣをレートレスコード、特に体系的なラプターコードに導入するためのアプローチを示す。総合的なＦＥＣ生成の依存層を達成すること、ならびに符号化およびプレ符号化マトリックスの体系的な挙動を維持することは、同時に拡張されていた。シミュレーションの結果は、階層化ラプターＦＥＣのパフォーマンスが、一定のパフォーマンスを有し、そして、標準ＦＥＣ保護よりパフォーマンスが優れていることを示している。上記の実施例は、最新の階層化またはスケーラブルなビデオ符号化技術において使用できる。それは、他のレイヤの参照のための様々な中間層に依存するビデオ・ビットストリームを生じている。既存の依存構造のラインに沿って、前方誤り修正コードを連結する方法は、レートレスコードに採用される。いわゆる階層化ＦＥＣは、ＦＥＣ冗長符号の全体の量を増加させることなく、下位およびより重要なレイヤの保護を増加させる。加えて、上記の実施例は、レートレスＬＴ−およびラプター−コードに採用される。階層化ＦＥＣのパフォーマンスの向上は、スケーラブル映像符号化（ＳＶＣ）を使用している階層化マルチキャスト送信を有するシミュレーション結果に示される。
【０１０５】
しかしながら、また、上記の実施例が、映像符号化またはＬＴおよびラプターコードに関して特別な実施例によって制限されないことに注意されたい。例えば、デジタルファウンテン（ＤＦ）コード（非特許文献１０を参照）を用いることができる。十分なパケットが受け取られると仮定すると、ソース・データが符号化されたパケットのサブセットからも再生することができるという点で、この種のファウンテンコードは、鍵となる特性を有するスパースグラフ・コードである。ソース・データから生成されたシンボルの数は、潜在的に無限であり、そして、その場で決定できるという点で、ＤＦ−コードは、レートレスである。ＤＦ−コードは、符号化および復号化の効率の良さの影響なく、１ビットバイナリシンボルから一般的なＬビットといった具合に、これらのコードに対するシンボル長さが任意であるという点で一般的である。ＤＦ−コードの実施例は、ＬＴ−コードである。さらに、ＬＴおよびラプターコードの他に、ＬＤＰＣコードまたはオンライン・コードが使用できる。下位レベルデータに関するＦＥＣ訂正における増加に関する上記の効果が結果として得られるため、上記の実施例に従って、同じことが、階層化ＦＥＣの保護されたデータを訂正することによって過剰に決定された方程式系を得るために可能にするように、使用されるＦＥＣコードは設計される。例えば、スケーラブルな次元に関しては、それらは、時間的サンプリング解像度、空間的サンプリング解像度、視野数、音声チャンネル数、実体鏡学／非実体鏡学、および標本値ビット深度から選択される。
【０１０６】
実際の実施要件によっては、本発明の方法は、ハードウェアまたはソフトウェアで実施することができる。したがって、本発明は、電子的に読み出し可能な媒体、例えば、ＣＤ、ディスクまたは他のいかなるデータキャリアにも保存することができる。したがって、本発明は、コンピュータに実行される場合に、上記の図と関連する発明の方法を実行するプログラムコードを有するコンピュータ・プログラムでもある。
【０１０７】
さらにまた、フローチャートに示す全てのステップまたは機能が、エンコーダにおけるそれぞれの手段によって実行され、そして、実施要件が、ＣＰＵ、ＡＳＩＣの回路部分等において動作している部分的ルーチンから構成されることに注意されたい。
【０１０８】
以上、それぞれの実施例に関して、本発明は記載されているが、本発明の範囲内に含まれる変更、置換および同等のものである。また、本発明の方法および構成を実行する多くの別の方法があることに注意されたい。したがって、本発明の真の趣旨および領域の範囲内に含まれるようなすべてのこの種の変更、置換および同等のものを含むように解釈される付加的な主張に従って意図される。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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