(57)【要約】本発明は、連続するシーンに対応するビデオシーケンスに適用され、符号化ビットストリームを生成する符号化方法に関し、前記符号化ビットストリームにおいて、各データアイテムは、復号化サイドにおいて、当該符号化ビットストリームのコンテンツのすべての要素の認識及び復号化を可能にするビットストリームシンタックスにより記述される。本発明によると、前記シンタックスは、各チャネルの空間解像度または各チャネルに対する入力シーケンスの各画像の空間解像度を個別に記述する特定のシンタックス手段を有する。さらに、前記記述は、絶対的な名目的空間解像度または前記チャネルの１つの空間解像度の何れかでありうる基準空間解像度に関して行われてもよい。本発明はまた、対応する符号化装置、送信可能な映像信号及び復号化装置に関する。【特許請求の範囲】
【請求項１】
連続するＶＯＰ（Ｖｉｄｅｏ  Ｏｂｊｅｃｔ  Ｐｌａｎｅ）に分割される連続するシーンに対応する入力ビデオシーケンスに適用され、前記シーンのすべてのビデオオブジェクトの符号化のため、符号化ビデオデータから構成される符号化ビットストリームを生成し、前記符号化ビデオデータにおいて、各データアイテムが個別チャネルに関し記述された前記ビットストリームのコンテンツのすべての要素の認識及び復号が可能なビットストリームシンタックスにより記述される符号化方法であって、該符号化方法はさらに、前記シンタックスが各チャネルの空間解像度を個別に記述する特定のシンタックス手段を有することを特徴とする符号化方法。
【請求項２】
請求項１記載の符号化方法であって、
前記シンタックス手段は、各チャネルに対して、前記入力ビデオシーケンス各画像の空間解像度を個別に記述する特定のシンタックス要素を有することを特徴とする方法。
【請求項３】
請求項２記載の符号化方法であって、
前記入力ビデオシーケンスの各画像の空間解像度の個別の記述は、任意的であることを特徴とする方法。
【請求項４】
請求項２または３記載の符号化方法であって、
前記シンタックス手段は、各チャネルに対して、前記入力ビデオシーケンスの現在の画像の空間解像度を同一チャネルの以前の画像の空間解像度に関して記述するためのシンタックス要素を有することを特徴とする方法。
【請求項５】
請求項２乃至４何れか一項記載の符号化方法であって、
前記空間解像度は、各チャネル及び各画像に対して、基準空間解像度に関して記述されることを特徴とする方法。
【請求項６】
請求項５記載の符号化方法であって、
前記基準空間解像度は、前記ビットストリームの始めに示される所定の空間解像度であることを特徴とする方法。
【請求項７】
請求項５記載の符号化方法であって、
前記基準空間解像度は、前記チャネルの１つの空間解像度であることを特徴とする方法。
【請求項８】
請求項５乃至７何れか一項記載の符号化方法であって、
前記空間解像度は、前記所定の基準空間解像度の除算により記述されることを特徴とする方法。
【請求項９】
請求項５乃至７何れか一項記載の符号化方法であって、
前記空間解像度は、前記所定の基準空間解像度の乗算により記述されることを特徴とする方法。
【請求項１０】
連続するＶＯＰ（Ｖｉｄｅｏ  Ｏｂｊｅｃｔ  Ｐｌａｎｅ）に分割される連続するシーンに対応するビデオシーケンスの符号化装置であって、
前記ビデオシーケンスの各シーンをＶＯ（Ｖｉｄｅｏ  Ｏｂｊｅｃｔ）の合成として構成する手段と、
前記ＶＯの各々の形状、動き及びテクスチャを符号化する手段と、
取得された符号化エレメンタリーストリームを符号化ビデオデータから構成される単一の符号化ビットストリームに多重化する手段と、
を有し、
前記符号化ビデオデータにおいて、各データアイテムは、個別チャネルに関して記述された前記ビットストリームのコンテンツのすべての要素の認識及び復号化を可能にするビットストリームシンタックスにより記述され、該符号化装置はさらに、前記多重化手段が、前記個別チャネルの各々の空間解像度を個別に記述するための特定情報を前記単一のビットストリームに導入する手段を有することを特徴とする符号化装置。
【請求項１１】
連続するＶＯＰ（Ｖｉｄｅｏ  Ｏｂｊｅｃｔ  Ｐｌａｎｅ）に分割される連続するシーンに対応するシーケンスに適用される符号化方法により生成される符号化ビットストリームから送信可能な映像信号であって、
前記符号化ビットストリームは、前記シーンのすべてのビデオオブジェクトの符号化のため生成され、符号化ビデオデータから構成され、前記符号化ビデオデータにおいて、各データアイテムは、個別チャネルに関し記述された前記ビットストリームのコンテンツのすべての要素の認識及び復号を可能にするビットストリームシンタックスにより記述され、該映像信号はさらに、前記個別チャネルの各々の空間解像度を個別に記述するための特定情報を有するという特徴を有する映像信号。
【請求項１２】
連続するＶＯＰ（Ｖｉｄｅｏ  Ｏｂｊｅｃｔ  Ｐｌａｎｅ）に分割される連続するシーンに対応するビデオシーケンスに適用される符号化方法により生成される符号化ビットストリームから構成される映像信号の受信及び復号を行う装置であって、
前記符号化ビットストリームは、前記シーンのすべてのビデオオブジェクトの符号化のため生成され、符号化ビデオデータから構成され、前記符号化ビデオデータにおいて、各データアイテムは、個別チャネルに関し記述された前記ビットストリームのコンテンツのすべての要素の認識及び復号化を可能にするビットストリームシンタックスにより記述され、前記符号化ビットストリームはさらに、前記個別チャネルの各々の空間解像度を個別に記述するための特定情報を有し、該復号化装置はさらに、前記個別チャネルの各々の解像度を前記受信した符号化ビットストリームにおいて読み出す手段を有することを特徴とする装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、映像圧縮技術、例えば、ＭＰＥＧ系（ＭＰＥＧ−１、ＭＰＥＧ−２、ＭＰＥＧ−４）の映像符号化規格及びＩＴＵ−Ｈ．２６Ｘ系（Ｈ．２６１、Ｈ．２６３及び拡張、Ｈ．２６４）勧告書に関する。より詳細には、本発明は、連続するＶＯＰ（Ｖｉｄｅｏ  Ｏｂｊｅｃｔ  Ｐｌａｎｅ）に分割される連続したシーンに対応するビデオシーケンスに適用され、当該シーンのすべてのビデオオブジェクトを符号化するため、別々のチャネルに関して記述されるビットストリームシンタックスのコンテンツのすべての要素の認識及び復号を可能にするビットストリームシンタックスにより記述される各データアイテムを有する符号化ビデオデータから構成される符号化ビットストリームを生成する符号化方法に関する。
【０００２】
本発明はまた、対応する符号化装置、このような符号化装置により生成される符号化ビットストリームから構成される送信可能な映像信号、及びこのような符号化ビットストリームから構成される映像信号の受信及び復号を行う装置に関する。
【背景技術】
【０００３】
最初の映像符号化規格（ＭＰＥＧ−２及びＨ．２６３まで）では、映像は、矩形であり、１つのルミナンスチャネル（ｌｕｍｉｎａｎｃｅ  ｃｈａｎｎｅｌ）と２つのクロミナンスチャネル（ｃｈｒｏｍｉｎａｎｃｅ  ｃｈａｎｎｅｌ）に関して記述されると仮定されていた。ＭＰＥＧ−４により、他のチャネルが導入され、その空間解像度が、ＭＰＥＧ−４ドキュメントｗ３０５６「Ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ  Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ−Ｃｏｄｉｎｇ  ｏｆ  ａｕｄｉｏ−ｖｉｓｕａｌ  ｏｂｊｅｃｔｓ−Ｐａｒｔ２：Ｖｉｓｕａｌ」（ＩＳＯ/ＩＥＣ/ＪＴＣ１/ＳＣ２９/ＷＧ１１、マウイ、米国、１９９９年１１月）に規定されるように、シーケンスレベルで（ＭＰＥＧ−４の用語では、Ｖｉｄｅｏ  Ｏｂｊｅｃｔ  ＬａｙｅｒまたはＶＯＬ）記述される。すべてのチャネルに対して、１つのみの記述が与えられる。当該規格は、画素単位でのルミナンス要素の表示可能部分の幅と高さを表す１３ビット符号なし整数である「ｖｉｄｅｏ＿ｏｂｊｅｃｔ＿ｌａｙｅｒ＿ｗｉｄｔｈ」と「ｖｉｄｅｏ＿ｏｂｊｅｃｔ＿ｌａｙｅｒ＿ｈｅｉｇｈｔ」シンタックス要素（ｗ３０５６の３６頁と１１３頁）を定義している。これらの値から、異なるチャネルの実際の空間解像度が以下のように推測される。
−ルミナンスチャネル空間解像度は、幅×高さであり、
−シェイプチャネル空間解像度もまた、幅×高さであり、
−クロミナンスチャネル空間解像度は、（幅/２）×（高さ/２）である。
【０００４】
ＭＰＥＧ−４はまた、いわゆる低減された解像度のＶＯＰツールを規定している。当該ツールが用いられる場合、動き補償復号化に利用されるマクロブロックのサイズは３２×３２画素であり、ブロックのサイズは１６×１６画素である。それは、符号化側での１/４解像度画像の符号化に対応する（係数２だけ垂直及び水平方向に減少される）。その後、この復号画像は、復号化側で通常の解像度（幅×高さ）にアップサンプリングされる。当該規格はまた、追加的なシンタックス要素を有する。ＶＯＬレベルで検出される１ビットフラグ「ｒｅｄｕｃｅｄ＿ｒｅｓｏｌｕｔｉｏｎ＿ｖｏｐ＿ｅｎａｂｌｅ」（ｗ３０５６の３８頁と１１８頁）は、それが「１」に設定されているとき、ＤＲＣ（Ｄｙｎａｍｉｃ  Ｒｅｓｏｌｕｔｉｏｎ  Ｃｏｎｖｅｒｓｉｏｎ）ツールがイネーブル状態であることを示している。このような場合、１ビットフラグ「ｖｏｐ＿ｒｅｄｕｃｅｄ＿ｒｅｓｏｌｕｔｉｏｎ」が、すべてのＶＯＰヘッダ（ｗ３０５６の４１頁、４７頁及び１２１頁）から抽出される必要がある。それは、ＶＯＰが空間的に低減された解像度において符号化されているか示す。このフラグが「１」に設定されているとき、ＶＯＰは空間的に低減された解像度により符号化され、「低減された解像度のＶＯＰ」と呼ばれる。このフラグが「０」に設定されているとき、あるいはこのフラグが存在しないとき、ＶＯＰは通常の空間解像度により符号化され、通常の復号処理により復号される。以上より、画像の空間解像度はＶＯＰレベルで記述され、残念なことに、すべてのチャネルが同一の記述を共有しなければならなくなるということがわかるであろう。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明の課題は、異なる解像度を有するチャネルによりビデオシーケンスを記述することを可能にする映像符号化方法を提案することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記課題に対し、本発明は、本開示の導入部で規定されるような、シンタックスが各チャネルの空間解像度を個別に記述するシンタックス手段を有すことを特徴とする方法に関する。
【０００７】
提示される解法は、異なる特徴を有する個別チャネルによりビデオシーケンスを記述することを可能にし、将来のＨ．２６４勧告などのデジタル映像符号化システムにおいてより高い柔軟性を提供する。
【０００８】
よりフレキシブルな解法では、前記シンタックス手段は、各チャネルに対して、前記ビデオシーケンスの各画像の空間解像度を個別に記述する特定のシンタックス要素を有するようにしてもよく（この解法は任意的であるかもしれない）、前記記述は、前記入力ビデオシーケンスの現在画像に対して、同一チャネルの前の画像の空間解像度に関して与えられるようにしてもよい。
【０００９】
各チャネル及び各現在画像に対して、前記空間解像度はさらに、例えば、ビットストリームの始めに示される所定の空間解像度または前記チャネルの１つの空間解像度である基準（または通常）空間解像度に関して記述されてもよい。前記空間解像度は、好ましくは、前記基準空間解像度の除算または乗算により記述される。
【００１０】
本発明はまた、連続するＶＯＰ（Ｖｉｄｅｏ  Ｏｂｊｅｃｔ  Ｐｌａｎｅ）に分割される連続するシーンに対応するビデオシーケンスの符号化装置であって、前記ビデオシーケンスの各シーンをＶＯ（Ｖｉｄｅｏ  Ｏｂｊｅｃｔ）の合成として構成する手段と、前記ＶＯの各々の形状、動き及びテクスチャを符号化する手段と、取得された符号化エレメンタリーストリームを符号化ビデオデータから構成される単一の符号化ビットストリームに多重化する手段とを有し、前記符号化ビデオデータにおいて、各データアイテムは、個別チャネルに関して記述された前記ビットストリームのコンテンツのすべての要素の認識及び復号化を可能にするビットストリームシンタックスにより記述され、該符号化装置はさらに、前記多重化手段が、前記個別チャネルの各々の空間解像度を個別に記述するための特定情報を前記単一のビットストリームに導入する手段を有することを特徴とする符号化装置に関する。
【００１１】
本発明はまた、連続するＶＯＰ（Ｖｉｄｅｏ  Ｏｂｊｅｃｔ  Ｐｌａｎｅ）に分割される連続するシーンに対応するシーケンスに適用される符号化方法により生成される符号化ビットストリームから送信可能な映像信号であって、前記符号化ビットストリームは、前記シーンのすべてのビデオオブジェクトの符号化のため生成され、符号化ビデオデータから構成され、前記符号化ビデオデータにおいて、各データアイテムは、個別チャネルに関し記述された前記ビットストリームのコンテンツのすべての要素の認識及び復号を可能にするビットストリームシンタックスにより記述され、該映像信号はさらに、前記個別チャネルの各々の空間解像度を個別に記述するための特定情報を有するという特徴を有する映像信号に関する。
【００１２】
最後に、本発明はまた、連続するＶＯＰ（Ｖｉｄｅｏ  Ｏｂｊｅｃｔ  Ｐｌａｎｅ）に分割される連続するシーンに対応するビデオシーケンスに適用される符号化方法により生成される符号化ビットストリームから構成される映像信号の受信及び復号を行う装置であって、前記符号化ビットストリームは、前記シーンのすべてのビデオオブジェクトの符号化のため生成され、符号化ビデオデータから構成され、前記符号化ビデオデータにおいて、各データアイテムは、個別チャネルに関し記述された前記ビットストリームのコンテンツのすべての要素の認識及び復号化を可能にするビットストリームシンタックスにより記述され、前記符号化ビットストリームはさらに、前記個別チャネルの各々の空間解像度を個別に記述するための特定情報を有し、該復号化装置はさらに、前記個別チャネルの各々の解像度を前記受信した符号化ビットストリームにおいて読み出す手段を有することを特徴とする装置に関する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
上述のように、異なる解像度を有するチャネルによりビデオシーケンスを記述することは不可能である。例えば、ビットレートの制約により、クロミナンスチャネルに対して従来の１/４の空間解像度（各方向に係数２だけ低減される）を有する代わりに、第９解像度クロミナンスチャネル（各方向に係数３だけ低減される）を有することが想像できるであろう。ここで提案される解法は、現在の規格の柔軟性の欠如を補うため、いくつかのシンタックス要素を提供する（将来の規格により高い柔軟性を提供するため、本解法はルミナンス及びクロミナンス以外の異なるチャネルに拡張され、低減された解像度チャネルツールを提案する）。
【００１４】
以下において、例えば以下の表のようなシーケンスレベル（ＭＰＥＧ−４の用語ではＶＯＬ）での複数のシンタックス要素により、チャネルの存在が記述されると仮定される。
【００１５】
【表１】
2005530419.tif 000002
上記シンタックス要素は、次のように読まれる。
−「Ｖｉｄｅｏ＿ｏｂｊｅｃｔ＿ｌａｙｅｒ＿ｌｕｍ」が「１」である場合、当該ビットストリームはルミナンスチャネルに対するシンタックス要素を有するということを意味し、
−「Ｖｉｄｅｏ＿ｏｂｊｅｃｔ＿ｌａｙｅｒ＿ｃｈｒｏｍ」が「１」である場合、当該ビットストリームはクロミナンスチャネルに対するシンタックス要素を有し、そうでない場合、当該シーケンスは白黒であるとみなされ、
−「Ｖｉｄｅｏ＿ｏｂｊｅｃｔ＿ｌａｙｅｒ＿ｓｈａｐｅ」が「１」である場合、当該ビットストリームは画像に対する非矩形形状を表すシンタックス要素を有し、そうでない場合、矩形であるとみなされ、
−「ｎｕｍｂｅｒ＿ｏｆ＿ａｄｄｉｔｉｏｎａｌ＿ｃｈａｎｎｅｌｓ」が「０」でない場合、当該ビットストリームは追加的チャネルを記述するシンタックス要素を有し、その有無は「ｖｉｄｅｏ＿ｏｂｊｅｃｔ＿ｌａｙｅｒ＿ａｄｄｉｔｉｏｎａｌ＿ｃｈａｎｎｅｌ［ｉ］」シンタックス要素により記述される。
【００１６】
以下のフラグ及びシンタックス要素（イタリック体の）は、空間解像度とすべてのチャネルの低減された解像度ツールの利用性を記述するのに提示されている。基本的アイデアは、通常の解像度（すべてのチャネルの最大解像度）から始まり、この通常サイズの比率に関してすべてのチャネルの空間解像度を表現することである。
【００１７】
高シーケンスレベルの記述では（ＶＯＬ  ＭＰＥＧ−４レベルに相当する）、以下のシンタックス要素が提示される。
【００１８】
【表２】
2005530419.tif 000003
本発明は、明らかに定義された符号化方法に限定されるものではない。本発明はまた、連続するＶＯＰに分割された連続するシーンに対応するビデオシーケンスの符号化装置に関し、該装置は、当該シーケンスの各シーンをＶＯの合成として構成する手段と、各ＶＯの形状、動き及びテクスチャを符号化する手段と、これにより得られた符号化されたエレメンタリーストリームを符号化ビデオデータから構成される単一の符号化ビットストリームに多重化する手段とから構成される。この符号化ビデオデータにおいて、各データアイテムは、当該ビットストリームの個々のチャネルに関し記述されたコンテンツのすべての要素の認識及び復号を可能にするビットストリームシンタックスにより記述され、該装置はさらに、前記多重化手段が各チャネルの空間解像度を個別に記述するため、前記単一のビットストリームを特定情報に導入する手段を有するという特徴を有する。
【００１９】
本発明はまた、連続するＶＯＰに分割される連続するシーンに対応するシーケンスに適用される符号化方法により生成される符号化ビットストリームから構成される送信可能な映像信号に関し、当該符号化ビットストリームは、前記シーンのすべてのＶＯの符号化のため生成され、符号化ビデオデータから構成される。この符号化ビデオデータにおいて、各データアイテムは、前記ビットストリームの個別チャネルに関して記述されたコンテンツのすべての要素の認識及び符号化が可能なビットストリームシンタックスにより記述され、前記映像信号はさらに、各チャネルの空間解像度を個々に記述するための特定情報を有するという特徴を有する。
【００２０】
最後に、本発明は、連続するＶＯＰに分割される連続するシーンに対応するビデオシーケンスに適用される符号化方法により生成された符号化ビットストリームから構成される映像信号の受信及び復号を行う装置に関し、前記符号化ビットストリームは、前記シーンのすべてのＶＯの符号化のため生成され、符号化ビデオデータから構成される。この符号化ビデオデータにおいて、各データアイテムは、前記ビットストリームの個別チャネルに関して記述されるコンテンツのすべての要素の認識及び復号を可能にするビットストリームシンタックスにより記述され、さらに、各チャネルの空間解像度を個々に記述するための特定情報を有する。前記復号化装置はさらに、各チャネルの特定の空間解像度を受信した符号化ビットストリームにおいて読み出す手段を有するという特徴を有する。
【００２１】
上記映像符号化方法は、ＭＰＥＧ−４規格仕様書に基づく符号化装置により実現されてもよい。ＭＰＥＧ−４ビデオフレームワークでは、１以上のビデオオブジェクト（及びおそらくそれらのエンハンスメントレイヤ）から構成される各シーンは、ＶＯと呼ばれるこれらオブジェクトを合成したものとして構成され、個々のエレメンタリービットストリームを用いて符号化される。従って、入力映像情報はまず、セグメント化回路によりＶＯに分割され、当該ＶＯは、形状符号化、動き符号化及びテクスチャ符号化に関する基本的符号化構成に送られる。各ＶＯは、これらの符号化ステップに関して、例えば、フォーマット４：２：０に対する４つのルミナンスブロックと２つのクロミナンスブロックから構成されるマクロブロックに分割され、１つずつ符号化される。本発明によると、上記符号化ステップによる符号化信号を有する多重化ビットストリームは、符号化ビットストリームにおいて記述される各チャネルに対して、符号化残差信号の有無を高い記述レベルで示すシンタックス要素を有することとなる。相互に、対応する復号化方法によると、復号化サイドに送信される当該シンタックス要素は、当該要素を有する符号化ビットストリームを受信し、該復号化方法を実行するビデオデコーダの適切な手段により読み出される。符号化ビットストリームのコンテンツのすべてのセグメントの認識及び復号が可能なデコーダは、前記追加的シンタックス要素を読み出し、符号化残差信号が存在しないことを知る。符号化復号化装置において、コントローラは、符号化または復号化ステップの管理のため備えられてもよい。
【００２２】
本発明の好適な実施例の上述の説明は、例示及び説明のため与えられたものである。それは、包括的なものとなることを意図したものでなく、本発明を開示された形態に限定するものではない。当業者には明らかであり、本発明の範囲に含まれるべき明らかな変更及び変形が、上記教示により可能であろう。
【００２３】
例えば、ここで説明された符号化及び復号化装置は、ハードウェア、ソフトウェアあるいはハードウェアとソフトウェアとの組み合わせにより実現可能であり、ハードウェアまたはソフトウェアの単一のアイテムが複数の機能を実行することが可能であること、あるいはハードウェア及びソフトウェアまたはその両方よるアイテムの組み合わせが単一の機能を実行することを排除するものでないということが理解されるであろう。上記方法及び装置は、何れのタイプのコンピュータシステムまたは他の適応させた装置により実現されてもよい。ハードウェアとソフトウェアの典型的な組み合わせは、ロード及び実行時に、上記方法を実行するようコンピュータシステムを制御するコンピュータプログラムを有する汎用的なコンピュータシステムであってもよい。あるいは、本発明の１以上の機能タスクを実行するための特化したハードウェアを有する特定用途向けコンピュータが利用されてもよい。
【００２４】
本発明はまた、上記方法及び機能の実現を可能にするすべての特徴を有し、コンピュータシステムへのロード時に、これらの方法及び機能を実行することが可能なコンピュータプログラムプロダクツに埋め込み可能である。ここでの文脈におけるコンピュータプログラム、ソフトウェアプログラム、プログラム、プログラムプロダクツあるいはソフトウェアは、（ａ）他の言語、コードまたは記号への変換、及び/または異なる材料による再生の何れかまたは両方により、またはその後で、情報処理能力を有するシステムに特定の機能を実行させるための命令群の任意の言語、コードまたは記号による任意の表現を意味するものである。
【国際調査報告】
2005530419.tif 000004
2005530419.tif 000005