(57)【要約】デジタルビデオシーケンスを符号化するための方法であって、量子化パラメータ（ＱＰ）の表示が、デコード目的のために、エンコードされたビットストリーム中で提供される。ＱＰ関連情報は、シーケンスレベル量子化パラメータ値ＳＱＰを導入することによって示される。より具体的には、ピクチャ／スライスＱＰの絶対値を符号化する代わりに、シーケンスレベル量子化パラメータＳＱＰとピクチャ／スライスＱＰとの差分ΔＱＰの表示が提供される。これにより、すべてのピクチャ／スライスについて完全なＱＰを伝送する必要が排除され、統計的により小さい差分値を伝送することが可能になり、従って、伝送ビットレートの低減がもたらされる。差分値はその後、ピクチャ／スライスＱＰを再構成するために、対応するデコーダにおいて用いられる。
2005524304.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
デジタルビデオシーケンスを表すエンコードされたビデオビットストリームを生成するビデオ符号化用途に用いられる、デジタルビデオシーケンスをエンコードする方法であって、デジタルビデオシーケンスは多数のフレームを含み、前記シーケンスの各フレームは、複数のブロックに分割されたピクセルの配列を含み、各ブロックは一定数の前記ピクセルを含み、
予測エラー値の対応するブロックを生成するために、動き補償予測をピクセルのブロックに適用することにより、デジタルビデオシーケンスのフレームをエンコードするステップと、
予測エラー値の前記ブロックを表す変換係数値のセットを生成するために、変換符号化手法を予測エラー値の前記ブロックに適用するステップとを含み、
変換係数値のセットを量子化するために、デジタルビデオシーケンスのエンコードにおいて用いられる量子化のデフォルトレベルを定義することを特徴とする方法。
【請求項２】
量子化の前記デフォルトレベルは、エンコードされているビデオシーケンスに固有であることを特徴とする請求項１に記載のエンコード方法。
【請求項３】
量子化の前記デフォルトレベルは、ビデオ符号化用途に固有であることを特徴とする請求項１に記載のエンコード方法。
【請求項４】
量子化のデフォルトレベルの表示をデコードプロセスに提供することをさらに特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載のエンコード方法。
【請求項５】
量子化のデフォルトレベルの前記表示は、デジタルビデオシーケンスを表すエンコードされたビットストリーム中で提供されることを特徴とする請求項４に記載のエンコード方法。
【請求項６】
エンコードされたビットストリームはビデオエンコード装置から対応するビデオデコード装置に伝送されることを特徴とする請求項５に記載のエンコード方法。
【請求項７】
デジタルビデオシーケンスのエンコードの間に量子化のデフォルトレベルが更新され、量子化の更新されたデフォルトレベルの表示をデコードプロセスに提供するステップをさらに含むことを特徴とする請求項１〜６のいずれか一項に記載のエンコード方法。
【請求項８】
量子化のデフォルトレベルと異なる量子化のレベルに基づいて予測エラー値の前記ブロックを表す量子化された変換係数値のセットを与えるために、変換係数値の前記セットが量子化されることを特徴とする請求項１〜７のいずれか一項に記載のエンコード方法。
【請求項９】
量子化の前記レベルと量子化のデフォルトレベルとの差分の表示を、デコードプロセスに提供することをさらに特徴とする請求項８に記載のエンコード方法。
【請求項１０】
量子化の前記レベルは、デジタルビデオシーケンスの特定のフレームについての変換係数のセットに適用される量子化の実際のレベルが量子化のデフォルトレベルと異なるように、デジタルビデオシーケンスの１つのフレームから別のフレームにかけて調整されることを特徴とする請求項８または９に記載のエンコード方法。
【請求項１１】
量子化の前記実際のレベルは、量子化のデフォルトレベルを基準とした差分として表現可能であることを特徴とする請求項１０に記載のエンコード方法。
【請求項１２】
量子化の前記実際のレベルと量子化のデフォルトレベルとの差分の表示をデコードプロセスに提供することをさらに特徴とする請求項１０に記載のエンコード方法。
【請求項１３】
前記デジタルビデオシーケンスのフレームが分割されるピクセルの複数のブロックは、１つ以上のセグメントにグループ化され、変換係数値の前記セットに適用される量子化のレベルは、フレームの特定のセグメントについての変換計数のセットに適用される量子化の実際のレベルが量子化のデフォルトレベルと異なるようにフレームの１つのセグメントから別のセグメントにかけて調整されることを特徴とする請求項８〜１２のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１４】
量子化の前記と量子化のデフォルトレベルとの差分の表示をデコードプロセスに提供することをさらに特徴とする請求項１３に記載のエンコード方法。
【請求項１５】
デジタルビデオシーケンスをエンコードしてそのデジタルビデオシーケンスを表すエンコードされたビデオビットストリームを生成するためのビデオエンコーダであって、デジタルビデオシーケンスは、多数のフレームを含み、前記シーケンスの各フレームは、複数のブロックに分割されたピクセルの配列を含み、各ブロックは、一定数の前記ピクセルを含み、
予測エラー値の対応するブロックを提供するために、動き補償予測をピクセルのブロックに適用することにより、デジタルビデオシーケンスのフレームをエンコードするための手段と、
予測エラー値の前記ブロックを表す変換係数値のセットを提供するために、予測エラー値の前記ブロックを変換するための手段とを含み、
変換係数値の前記セットを量子化するために、量子化のデフォルトレベルを選択するための手段を特徴とする方法。
【請求項１６】
量子化の前記デフォルトレベルは、エンコードされるビデオシーケンスに固有であることを特徴とする請求項１５に記載のビデオエンコーダ。
【請求項１７】
量子化の前記デフォルトレベルの表示を、デジタルビデオシーケンスを表すエンコードされたビットストリーム中で提供するための手段をさらに特徴とする請求項１５に記載のビデオエンコーダ。
【請求項１８】
量子化のデフォルトレベルと異なる量子化のレベルに基づいて予測エラー値の前記ブロックを表す量子化された変換係数値のセットを与えるために、変換係数値の前記セットが量子化されることを特徴とする請求項１５〜１７のいずれか一項に記載のビデオエンコーダ。
【請求項１９】
量子化の前記レベルとエンコードされたビットストリーム中の量子化のデフォルトレベルとの差分の表示を提供するための手段をさらに特徴とする請求項１８に記載のビデオエンコーダ。
【請求項２０】
量子化のデフォルトレベルが更新でき、ビデオエンコーダは、量子化の更新されたデフォルトレベルの表示を、エンコードされたビットストリーム中で提供するために構成されることを特徴とする請求項１５〜１９のいずれか一項に記載のビデオエンコーダ。
【請求項２１】
量子化のデフォルトレベルと異なる量子化のレベルに基づいて予測エラー値の前記ブロックを表す量子化された変換係数値のセットを与えるために、変換係数値の前記セットが量子化されることを特徴とする請求項２０に記載のビデオエンコーダ。
【請求項２２】
変換係数値の前記セットに適用される量子化の前記レベルは、デジタルビデオシーケンスの特定のフレームについての変換計数のセットに量子化の実際のレベルを適用するために調整でき、量子化の前記実際のレベルは量子化のデフォルトレベルと異なることを特徴とする請求項１８に記載のビデオエンコーダ。
【請求項２３】
量子化のデフォルトレベルを基準とした前記差分の表示を、デジタルビデオシーケンスを表すビットストリーム中で提供する手段をさらに特徴とする請求項２２に記載のビデオエンコーダ。
【請求項２４】
前記デジタルビデオシーケンスのフレームが分割される複数のブロックを１つ以上のセグメントにグループ化するための手段と、
フレームの特定のセグメントについての変換係数のセットに量子化の実際のレベルの適用するために、変換係数値の前記セットに適用される量子化のレベルをフレームの１つのセグメントから別のセグメントにかけて調整するための手段とをさらに特徴とし、量子化の前記実際のレベルが量子化のデフォルトレベルと異なっており、前記ビデオエンコーダーは、特定のセグメントにおいて用いられる量子化の実際のレベルを量子化のデフォルトレベルを基準とした差分として表すように構成されることを特徴とする請求項１８に記載のビデオエンコーダ。
【請求項２５】
デジタルビデオシーケンスを表すエンコードされたビットストリーム中の量子化のデフォルトレベルを基準とした前記差分の表示を提供するための手段をさらに特徴とする請求項２４に記載のビデオエンコーダ。
【請求項２６】
マルチメディア端末中に設けられる請求項１５〜２５のいずれか一項に記載のビデオエンコーダ。
【請求項２７】
無線通信装置中に設けられる請求項１５〜２５のいずれか一項に記載のビデオエンコーダ。
【請求項２８】
デコードされたデジタルビデオシーケンスを生成するビデオデコード用途に用いられる、エンコードされたデジタルビデオシーケンスをデコードする方法であって、デジタルビデオシーケンスは多数のフレームを含み、前記シーケンスの各フレームは複数のブロックに分割されたピクセルの配列を含み、各ブロックは一定数の前記ピクセルを含み、デジタルビデオシーケンスのフレームは、
予測エラー値の対応するブロックを生成するために、ピクセルのブロックに動き補償予測を適用するステップと、
予測エラー値の前記ブロックを表す変換係数値のセットを生成するために、予測エラー値の前記ブロックに変化符号化手法を適用するステップと、
予測エラー値の前記ブロックを表す変換係数値のセットを生成するために、予測エラー値の前記ブロックに変換符号化手法を適用するステップと、
予測エラー値の前記ブロックを表す量子化された変換係数値のセットを与えるために、変換係数値の前記セットに量子化のレベルを適用するステップによりエンコードされ、量子化の前記レベルの表示は、エンコードされたデジタルビデオシーケンスを含むエンコードされたビットストリーム中で提供され、前記デコード方法は、
量子化された変換係数値のセットを逆量子化するために、エンコードされたデジタルビデオシーケンスのデコードにおいて用いられる逆量子化のデフォルトレベルを選択するステップを特徴とし、前記デフォルトレベルは、エンコードされたビットストリーム中で提供される量子化の前記レベルの表示に基づいて選択されることを特徴とするデコード方法。
【請求項２９】
逆量子化の前記デフォルトレベルは、デコードされているエンコードされたビデオシーケンスに固有であることを特徴とする請求項２８に記載のデコード方法。
【請求項３０】
逆量子化の前記にデフォルトレベルは、ビデオデコード用途に固有であることを特徴とする請求項２８に記載のデコード方法。
【請求項３１】
量子化の前記レベルは、量子化された変換係数値の前記セットを与える前記ステップにおいて更新され、前記デコード方法は、量子化の更新されたレベルに応答して逆量子化のデフォルトレベルを更新することをさらに特徴とする請求項２８〜３０のいずれか一項に記載のデコード方法。
【請求項３２】
デコードされたデジタルビデオシーケンスを生成するために、エンコードされたデジタルビデオシーケンスをデコードするためのビデオデコーダであって、デジタルビデオシーケンスは多数のフレームを含み、前記シーケンスの各フレームは、複数のブロックに分割されたピクセルの配列を含み、各ブロックは一定数の前記ピクセルを含み、デジタルビデオシーケンスのフレームは、
予測エラー値の前記ブロックを表す変換係数値のセットを生成するために、予測エラー値の前記ブロックに変化符号化手法を適用するステップと、
予測エラー値の前記ブロックを表す変換係数値のセットを生成するために、予測エラー値の前記ブロックに変換符号化手法を適用するステップと、
予測エラー値の前記ブロックを表す量子化された変換係数値のセットを与えるために、変換係数値の前記セットに量子化のレベルを適用するステップとによりエンコードされ、量子化の前記レベルの表示は、エンコードされたデジタルビデオシーケンスを含むエンコードされたビットストリーム中で提供され、前記ビデオデコーダは、
エンコードされたビットストリームから、エンコードされたデジタルビデオシーケンスを取り出すための手段と、
量子化された変換係数値のセットを逆量子化するために、エンコードされたデジタルビデオシーケンスのデコードにおいて用いられる逆量子化のデフォルトレベルを選択するための手段を特徴とし、逆量子化の前記デフォルトレベルは、エンコードされたビットストリーム中で提供される量子化の前記レベルの表示に基づいて選択されることを特徴とするビデオデコーダ。
【請求項３３】
逆量子化の前記デフォルトレベルは、デコードされているエンコードされたビデオシーケンスに固有であることを特徴とする請求項３２に記載のビデオデコーダ。
【請求項３４】
量子化の前記レベルは、量子化された変換係数値の前記セットを与えるステップにおいて更新され、前記ビデオデコーダは、量子化の更新されたレベルに応答して逆量子化のデフォルトレベルを更新するために構成されることを特徴とする請求項３２または３３に記載のビデオデコーダ。
【請求項３５】
マルチメディア端末中に設けられる請求項３２〜３４のいずれか一項に記載のビデオデコーダ。
【請求項３６】
無線通信装置中に設けられる請求項３２〜３４のいずれか一項に記載のビデオデコーダ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本出願は２００２年４月２３日提出の米国仮出願番号第６０/３７４，６６７号に基づくものであり、この米国仮出願の優先権を主張する。
本発明は、デジタルビデオの符号化のための方法、エンコーダ、デコーダおよび装置に関する。より具体的には、本発明は、ビデオ符号化システムにおける量子化パラメータ（ＱＰ）値の表示に関する。
【背景技術】
【０００２】
デジタルビデオシーケンスは、フィルムに記録された通常の映画のように、一連の静止画像を含み、それらの画像を、典型的には毎秒１５〜３０フレームのレートで次々に表示することにより動きの幻覚が作り出される。
【０００３】
非圧縮のデジタルビデオシーケンスの各フレームは、画像ピクセルの配列を含む。クオーター共通交換形式（Quarter Common Interchange Format）（ＱＣＩＦ）として知られる、一般に用いられるデジタル画像形式において、１つのフレームは、１７６×１４４ピクセル（すなわち、２５，３４４ピクセル）の配列を含む。次に、各ピクセルは、ピクセルに対応する画像の領域の輝度および／または色コンテンツについての情報を伝える一定の数のビットにより表される。一般的に、画像の輝度およびクロミナンスコンテンツを表すために、いわゆるＹＵＶカラーモデルが用いられる。輝度、すなわちＹ、成分は画像の強度（明るさ）を表すのに対して、画像の色コンテンツは、ＵおよびＶと名付けられた２つのクロミナンスすなわち色差成分により表される。
【０００４】
画像コンテンツの輝度／クロミナンス表現に基づくカラーモデルは、原色（すなわち、赤、緑および青、ＲＧＢ）を伴う表現に基づくカラーモデルと比較して一定の利点を提供する。人間の視覚系は、色変化に対するよりも強度変化に対してより敏感であり、ＹＵＶカラーモデルは、輝度成分（Ｙ）についてよりもクロミナンス成分（Ｕ，Ｖ）についてより低い空間解像度を用いることによりこの特性を利用している。このように、画像品質の許容できる低下をもって、画像中の色情報を符号化するために必要な情報量が低減できる。
【０００５】
クロミナンス成分のより低い空間解像度は通常、サブサンプリングによって達成される。典型的には、ビデオシーケンスの各フレームは、いわゆる“マクロブロック”に分割され、マクロブロックは、輝度（Ｙ）情報および空間的にサブサンプリングされる関連クロミナンス（Ｕ，Ｖ）情報を含む。図１は、マクロブロックが形成できる１つの方法を例示している。図１に示されるように、ビデオシーケンスのフレームがＹＵＶカラーモデルを用いて表され、各成分は同じ空間解像度を有している。マクロブロックは、オリジナル画像中の１６×１６画像ピクセルの領域を、４つの輝度情報ブロックとして表すことにより形成され、各輝度ブロックは、輝度（Ｙ）値の８×８配列と、空間的に対応する２つのクロミナンス（ＵおよびＶ）成分とを含み、クロミナンス成分は、水平方向および垂直方向に両方で係数２によりサブサンプリングされて８×８クロミナンス（Ｕ，Ｖ）値の対応する配列を与える。国際電気通信連合（ＩＴＵ−Ｔ）勧告Ｈ．２６Ｌのような特定のビデオ符号化勧告によれば、マクロブロック内で用いられるブロックサイズは、８×８以外、例えば４×８または４×４とすることができる（T. Wiegand, "Joint Model Number 1", Doc. JVT-A003, Joint Video Team (JVT) of ISO/IEC MPEG and ITU-T VCEG, Jan. 2002, Sections 2.2 and 2.3を参照）。ＩＴＵ−Ｔ勧告Ｈ．２６Ｌは、マクロブロックを共にまとめて、いわゆる“スライス”を形成することも可能にしている。より具体的には、各スライスは多数の連続的なマクロブロックから符号化順序で形成され、同じフレームのどのような他のスライスも参照することなく独立してデコードできるようにエンコードされる。伝送エラーのため生じ得るデコードされたビデオ中の人工物の伝播を制限する傾向があるので、この段取りは有利である。スライスを構成できる方法には固有の制限は皆無であるが、１つの直接的な方式は、フレームの単独列中の全マクロブロックをスライスとしてまとめることである。この段取りは、ＱＣＩＦ形式画像の１６×１６マクロブロックへの分割と共に、図２において例示されている。
【０００６】
図２からわかるように、ＱＣＩＦ画像は、１１×９個のマクロブロックを含む（この場合には、各々１１個の連続マクロブロックの９個のスライスにグループ化されている）。輝度ブロックおよびクロミナンスブロックが８ビット解像度で（すなわち、０から２５５までの範囲の数により）表されるのであれば、マクロブロック毎に必要とされる総ビット数は、（１６×１６×８）＋２×（８×８×８）＝３０７２ビットである。ＱＣＩＦ形式のビデオフレームを表すために必要なビット数は、従って、９９×３０７２＝３０４，１２８ビットである。このことは、ＹＵＶカラーモデルを用いて表された、ＱＣＩＦ形式の非圧縮ビデオシーケンスを３０フレーム／秒のレートで伝送／記録／表示するために必要とされるデータ量が９Ｍｂｐｓ（１００万ビット／秒）を超えることを意味している。これは極めて高いデータレートであり、必要とされる保存容量、伝送チャンネル容量およびハードウェア性能が非常に大きいため、ビデオ記録、伝送および表示用途での使用には非実用的である。
【０００７】
ビデオデータが、ＩＳＤＮ（Integrated Services Digital Network：統合サービスデジタル網）またはＰＳＴＮ（Public Service Telephone Network：公衆電話網）のような固定回線網上をリアルタイムで伝送されるのであれば、利用可能なデータ伝送帯域幅は、典型的には６４キロビット／秒程度である。伝送が少なくとも部分的に無線通信リンク上で行われる移動ビデオ電話技術において、利用可能な帯域幅は２０キロビット／秒と低くなることがある。このことは、低帯域幅通信網上でのデジタルビデオシーケンスの伝送を可能にするために、ビデオデータを表すために用いられる情報量のかなりの低減を達成しなければならないことを意味している。この理由のため、許容できる画像品質を保持しつつ、伝送される情報量を低減するビデオ圧縮手法が開発されてきた。
【０００８】
ビデオ圧縮方法は、ビデオシーケンスの冗長かつ知覚的に関係のない部分を減らすことに基づいている。ビデオシーケンス中の冗長性は、空間、時間およびスペクトル冗長性に分類できる。“空間冗長性”は、フレーム内の近隣ピクセル間の相互関係（類似性）を説明するために用いられる用語である。用語“時間冗長性”は、シーケンスの１フレーム中に現れるオブジェクトがそれに続くフレーム中に現れる可能性があるという事実を表すのに対して、“スペクトル冗長性”は、同じ画像の異なる色成分間の相互関係を意味する。
【０００９】
デジタルビデオシーケンスの各フレームを構成するピクセル間に相当量の空間冗長性があることがよくある。言い換えれば、シーケンスのフレーム内のどんなピクセルの値も、その直近の他のピクセルの値と実質的に同じである。典型的には、ビデオ符号化システムは、数学的変換が画像のピクセルにマクロブロックごとに適用される“ブロックベース変換符号化”として知られている手法を用いて空間冗長性を低減し、この手法においては、２次元離散コサイン変換（ＤＣＴ）のような数学的変換が画像ピクセルのブロックに適用される。これは、ピクセル値を含む表現からの画像データを、空間周波数成分を表す係数値のセットを含む形式に変換する。画像データのこの代替的表現は、空間冗長性を著しく低減し、その結果、画像データのよりコンパクトな表現を作り出す。
【００１０】
ビデオシーケンス内の他のどのようなフレームも参照することなく、ブロックベース変換符号化を用いて圧縮されるビデオシーケンスのフレームは、ＩＮＴＲＡ符号化またはＩフレームと呼ばれる。
【００１１】
一般に、ビデオ符号化システムは、ビデオシーケンスの個々のフレーム内の空間冗長性を低減するだけでなく、シーケンス中の時間冗長性を減らすために“動き補償予測”として知られている手法も利用する。動き補償を用いると、デジタルビデオシーケンス中のいくつか（しばしば多く）のフレームの画像コンテンツが、“参照”フレームとして知られているシーケンス中の１つ以上の他のフレームから“予測される”。画像コンテンツの予測は、符号化（圧縮）されるフレームと参照フレームとの間での画像のオブジェクトまたは領域の動きを“動きベクトル”を用いて追跡することによって達成される。ＩＮＴＲＡ符号化の場合のように、ビデオフレームの動き補償予測は、典型的にはマクロブロックごとに実行される。
【００１２】
動き補償予測を用いて圧縮されたビデオシーケンスのフレームは、ＩＮＴＥＲ符号化またはＰフレームと一般に呼ばれる。動き補償予測のみでは、ビデオフレームの画像コンテンツの十分に精密な表現が提供されることはめったになく、従って、各ＩＮＴＥＲ符号化フレームにいわゆる“予測エラー”（ＰＥ）フレームを提供することが一般に必要である。予測エラーフレームは、ＩＮＴＥＲ符号化フレームのデコードされたバージョンと符号化されるフレームの画像コンテンツとの間の差分を表す。より具体的には、予測エラーフレームは、符号化されるフレーム中のピクセル値と当該フレームの予測されたバージョンに基づいて形成された対応する再構築されたピクセル値との間の差分を表す値を含む。その結果、予測エラーフレームは静止画像と同様な特性を有し、その空間冗長性およびそのフレームを表すのに必要なデータ量（ビット数）を低減するためにブロックベース変換符号化が適用できる。
【００１３】
ビデオ符号化システムの動作をより詳細に例示するために、図３および４を参照する。図３は、圧縮された（エンコードされた）ビデオビットストリームを作り出すためにＩＮＴＲＡおよびＩＮＴＥＲ符号化の組合せを利用する汎用ビデオエンコーダの概略図である。対応するデコーダが図４に例示されており、本明細書中で後述する。
【００１４】
ビデオエンコーダ１００は、カメラまたは他のビデオソース（図示せず）からデジタルビデオ信号を受信するための入力１０１を備えている。エンコーダは、ブロックベース離散コサイン変換（ＤＣＴ）を実行するために構成された変換ユニット１０４、量子化器１０６、逆量子化器１０８、逆ブロックベース離散コサイン変換（ＩＤＣＴ）を実行するために構成された逆変換ユニット１１０、結合器１１２および１１６、ならびにフレーム記憶装置１２０も含んでいる。エンコーダは、動き推定器１３０、動き場コーダ１４０および動き補償予測器１５０をさらに含んでいる。スイッチ１０２および１１４は、エンコーダをビデオエンコードのＩＮＴＲＡモードとビデオエンコードのＩＮＴＥＲモードとの間で切り替えるために、コントロールマネージャー１６０により協調的に操作される。エンコーダ１００は、遠方の受信端末へのさらなる伝送のため、または、例えば、コンピュータハードドライブのような大容量記憶媒体（図示せず）上での記憶のためにエンコーダ１００によって作り出された種々のタイプの情報から単一ビットストリームを形成するビデオ多重コーダ１７０も含んでいる。
【００１５】
エンコーダ１００は以下のように動作する。ビデオソースから入力１０１へ提供される非圧縮ビデオの各フレームは、好ましくはラスタ−スキャン順序でマクロブロックごとに受信および処理される。新しいビデオシーケンスのエンコードが開始すると、エンコードされる最初のフレームが、ＩＮＴＲＡ符号化フレームとしてエンコードされる。その後、以下の条件、すなわち、１）符号化されているフレームの現在のマクロブロックが、その予測に用いられる参照フレーム中のピクセル値と非常に異なるため、過剰な予測エラー情報が生成されると判定される（その場合、現在のマクロブロックはＩＮＴＲＡ符号化形式で符号化される）、２）あらかじめ定義されたＩＮＴＲＡフレーム繰返し間隔が満了した、または、３）フレームがＩＮＴＲＡ符号化形式で提供されることを要求する受信端末からのフィードバックが受信される、の１つが満たされない限り、エンコーダは各フレームをＩＮＴＥＲ符号化形式で符号化するようにプログラムされる。
【００１６】
ＩＮＴＲＡ符号化モードにおけるエンコーダ１００の動作を説明する。ＩＮＴＲＡ符号化モードにおいて、コントロールマネージャー１６０は、入力ライン１１８からビデオ入力を受信するようにスイッチ１０２を操作する。ビデオ信号入力は、マクロブロックごとに受信され、各マクロブロックを構成する輝度値およびクロミナンス値のブロックがＤＣＴ変換ブロック１０４に渡される。ここで、２次元離散コサイン変換が実行され、各ブロックについてＤＣＴ係数の２次元配列が形成される。
【００１７】
各ブロックについてのＤＣＴ係数は量子化器１０６に送られ、そこで量子化パラメータＱＰを用いて量子化される。量子化パラメータＱＰの選択は、コントロールライン１１５を介してコントロールマネージャー１６０により制御される。
【００１８】
より詳細には、ＤＣＴ係数の量子化は、各係数値を量子化パラメータＱＰにより分割し、結果を最も近い整数に丸めることにより実行される。このように、量子化プロセスは、本来ＤＣＴ変換ブロック１０４により生成された係数値と比較して、数値的精度が減少された量子化ＤＣＴ係数値をもたらす。従って、一般に、量子化ＤＣＴ係数の各々は、量子化前の対応する係数を表すために必要とされるよりもより少ないデータビット数で表し得る。さらに、特定のＤＣＴ係数は、量子化プロセスによってゼロになり、従って、符号化されなければならない係数の数を低減する。これらの効果は両方とも、ある画像ブロックについてのＤＣＴ係数を表すために必要とされるデータ量（すなわち、データビット）の低減という結果になる。従って、ビデオシーケンスの各画像を表すために必要とされるデータ量を低減できるさらなるメカニズムが量子化により提供される。量子化は、情報の不可逆的損失も生じさせ、この損失は画質の対応する低下につながる。この画質低下がいつも望ましいものであり得るわけではないが、ＤＣＴ係数値の量子化は、例えば、エンコードされたビデオシーケンスの伝送のために利用可能な帯域幅または符号化されたビデオの所望の品質を考慮に入れるためビデオシーケンスをエンコードするために必要とされるビット数を調整する可能性を提供する。より具体的には、ＤＣＴ係数を量子化するために用いられるＱＰ値を増大させることにより、ビデオシーケンスの、品質はより低いがよりコンパクトな表現が作り出される。逆に、ＱＰ値を減らすことにより、品質はより高いが、圧縮度合いがより少ないエンコードされたビットストリームを形成できる。
【００１９】
各ブロックについて量子化されたＤＣＴ係数は、図１のライン１２５により示されるように、量子化器１０６からビデオ多重コーダ１７０に渡される。ビデオ多重コーダ１７０は、ジグザグスキャン手順を用いて各ブロックについて量子化変換係数を順序付けし、これにより、量子化変換係数の２次元配列を１次元配列に変換する。典型的には、ビデオ多重コーダ１７０は次に、１次元配列中の各非ゼロ量子化された係数を、ｌｅｖｅｌおよびｒｕｎと呼ばれる２つの値で表し、ｌｅｖｅｌは、量子化された係数の値であり、ｒｕｎは、当該係数に先行する連続したゼロ値係数の数である。ｒｕｎおよびｌｅｖｅｌ値は、エントロピー符号化を用いてさらに圧縮される。例えば、可変長符号化（ＶＬＣ）のような方法を用いて、各（ｒｕｎ，ｌｅｖｅｌ）ペアを表す可変長符号語のセットを作り出すことができる。
【００２０】
（ｒｕｎ，ｌｅｖｅｌ）ペアがひとたびエントロピー（例えば、可変長）符号化されると、ビデオ多重コーダ１７０はさらに、それらを当該情報の種類に適した可変長符号化方法を用いてやはりエントロピー符号化された制御情報と結合させて、符号化された画像情報の単一の圧縮されたビットストリーム１３５を形成する。（ｒｕｎ，ｌｅｖｅｌ）ペアを表す可変長符号語および、特に、エンコーダから伝送され、ＤＣＴ係数を量子化するために用いられる量子化パラメータＱＰに関する制御情報を含んでいるのはこのビットストリームである。
【００２１】
マクロブロックの局所的にデコードされたバージョンも、エンコーダ１００中で形成される。これは、量子化器１０６により出力された各ブロックについての量子化された変換係数を、逆量子化器１０８を通して渡し、逆ＤＣＴ変換を逆変換ブロック１１０中で適用することによって行われる。逆量子化は、量子化器１０６において実行される量子化操作を逆にすることによって実行される。より具体的には、逆量子化器１０８は、各量子化されたＤＣＴ係数値に量子化パラメータＱＰを掛けることにより、所定の画像ブロックについてのオリジナルのＤＣＴ係数を回復しようと試みる。量子化器１０６における量子化プロセスの一部として実行される丸め操作のため、オリジナルのＤＣＴ係数値を正確に回復することは一般的には可能ではない。これは、回復されたＤＣＴ係数値と、本来ＤＣＴ変換ブロック１０４により生成さた係数値との間の不一致（それゆえ、上記で呼ばれた情報の不可逆的損失）という結果になる。
【００２２】
逆量子化器１０８および逆変換ブロック１１０により実行される操作により、１つのマクロブロックの各ブロックについてのピクセル値の再構成された配列がもたらされる。その結果生じるデコードされた画像データは、結合器１１２に入力される。ＩＮＴＲＡ符号化モードにおいて、スイッチ１１４は、スイッチ１１４を介した結合器１１２への入力がゼロになるように設定される。このようにして、結合器１１２により実行される操作は、デコードされた画像データを未変更のまま送ることに等しい。
【００２３】
現在のフレームの以降のマクロブロックが受信され、前に説明されたエンコードおよびデコードステップをブロック１０４、１０６、１０８、１１０、および１１２で受けるにつれて、ＩＮＴＲＡ符号化されたフレームのデコードされたバージョンがフレーム記憶装置１２０中に蓄積される。現在のフレームの最後のマクロブロックがＩＮＴＲＡ符号化され、続いてデコードされた時、フレーム記憶装置１２０は、その後受信されるＩＮＴＥＲ符号化形式のビデオフレームを符号化する際に予測参照フレームとして使用するために利用可能な完全にデコードされたフレームを含んでいる。ＩＮＴＲＡまたはＩＮＴＥＲ符号形式を示すフラッグは、ライン１２２中で提供される。
【００２４】
ＩＮＴＥＲ符号化モードでのエンコーダ１００の動作を説明する。ＩＮＴＥＲ符号化モードにおいて、コントロールマネージャー１６０は、結合器１１６の出力を含むその入力をライン１１７から受信するためにスイッチ１０２を操作する。結合器１１６は、入力１０１からマクロブロックごとにビデオ入力信号を受信する。マクロブロックを構成する輝度およびクロミナンス値のブロックを結合器１１６が受信するにつれて、結合器は対応する予測エラー情報ブロックを形成する。予測エラー情報は、当該ブロックと、動き補償予測ブロック１５０において作り出されたその予測との差分を表す。より具体的には、マクロブロックの各ブロックについての予測エラー情報は値の２次元配列を含み、値の各々は、符号化されている輝度またはクロミナンス情報のブロック中のピクセル値と、以下で説明される手順に従いそのブロックについての動き補償予測を形成することにより得られたデコードされたピクセル値との差分を表している。
【００２５】
マクロブロックの各ブロックについての予測エラー情報は、ＤＣＴ変換ブロック１０４に渡され、このブロックが、予測エラー値の各ブロックに対して２次元離散コサイン変換を実行して各ブロックについてＤＣＴ変換係数の２次元配列を生成する。
【００２６】
各予測エラーブロックについての変換係数は、量子化器１０６に渡され、そこで、ＩＮＴＲＡ符号化モードでのエンコーダの動作に関して上記で説明したやり方と類似したやり方で、量子化パラメータＱＰを用いて量子化される。再度、量子化パラメータＱＰの選択は、コントロールライン１１５を介してコントロールマネージャー１６０により制御される。予測エラー符号化の精度は、利用可能な帯域幅および／または符号化されたビデオの必要とされる品質に応じて調整できる。典型的な離散コサイン変換（ＤＣＴ）ベースのシステムにおいては、これは、ＤＣＴ係数ＤＣＴ係数を量子化する際に用いられる量子化器パラメータ（ＱＰ）を特定の精度に変えることによってなされる。
【００２７】
マクロブロックの各ブロックについての予測エラー情報を表す量子化されたＤＣＴ係数は、図１のライン１２５により示されるように、量子化器１０６からビデオ多重コーダ１７０に渡される。ＩＮＴＲＡ符号化モードにおけるように、ビデオ多重コーダ１７０は、ジグザグスキャン手順を用いて各予測エラーブロックについての変換係数を順序付けし、次に、各非ゼロ量子化係数を（ｌｅｖｅｌ，ｒｕｎ）ペアとして表す。このコーダはさらに、ＩＮＴＲＡ符号化モードに関して上記で説明したやり方と類似のやり方で、エントロピー符号化を用いて（ｒｕｎ，ｌｅｖｅｌ）ペアを圧縮する。ビデオ多重コーダ１７０は、ライン１２６を介して動き場符号化ブロック１４０から動きベクトル情報（以下で説明される）を、そしてコントロールマネージャー１６０から制御情報（例えば、量子化パラメータＱＰの表示を含む）も受信する。このコーダは、動きベクトル情報および制御情報をエントロピー符号化し、エントロピー符号化された動きベクトル、予測エラーおよび制御情報を含む符号化された画像情報の単独ビットストリーム１３５を形成する。量子化パラメータＱＰの表示、ｑｚは、ライン１２４を介して多重ｘｏｓｗｅ１７０に提供される。
【００２８】
マクロブロックの各ブロックについての予測エラー情報を表す量子化されたＤＣＴ係数も、量子化器１０６から逆量子化器１０８に渡される。ここで、それらの係数は、ＩＮＴＲＡ符号化モードにおけるエンコーダの動作に関連して前に説明されやり方と類似のやり方で逆量子化される。ＩＮＴＥＲ符号化モードにおいて、ビデオシーケンスを表すために必要とされるエンコードされたビデオビットストリームの品質およびビット数は、予測エラー情報を表すＤＣＴ係数に適用される量子化の程度を変えることによって調整できる。
【００２９】
その結果生じる逆量子化されたＤＣＴ係数のブロックが逆ＤＣＴ変換ブロック１１０に適用され、そこで逆ＤＣＴ変換を受けて予測エラー値の局所的にデコードされたブロックを生成する。予測エラー値の局所的にデコードされたブロックは次に結合器１１２に入力される。ＩＮＴＥＲ符号化モードにおいて、スイッチ１１４は、動き補償予測ブロック１５０により生成されるマクロブロックの各ブロックについての予測ピクセル値も結合器１１２が受信するように設定される。結合器１１２は、予測エラー値の局所的にデコードされたブロックの各々を、予測されたピクセル値の対応するブロックと結合して、再構成された画像ブロックを作り出してそれらをフレーム記憶装置１２０内に保存する。
【００３０】
ビデオ信号の以降のマクロブロックがビデオソースから受信され、前に説明されたエンコードおよびデコードステップをブロック１０４、１０６、１０８、１１０、１１２で受けるにつれて、フレームのデコードされたバージョンがフレーム記憶装置１２０中に蓄積される。フレームの最後のマクロブロックが処理された時、フレーム記憶装置１２０は、その後受信されるＩＮＴＥＲ符号化形式のビデオフレームをエンコードする際の予測参照フレームとして使用するために利用可能な完全にデコードされたフレームを含む。
【００３１】
現在のフレームのマクロブロックについての予測の形成を説明する。ＩＮＴＥＲ符号化形式でエンコードされたどのようなフレームも、動き補償予測のための参照フレームを必要とする。このことは必然的に，ビデオシーケンスをエンコードする時、エンコードされる最初のフレームは、それがシーケンス中の最初のフレームであろうと他のフレームであろうと、ＩＮＴＲＡ符号化された形式でエンコードされなければならないことを意味している。このことは、ひいては、ビデオエンコーダ１００がコントロールマネージャー１６０によりＩＮＴＥＲ符号化モードに切り替えられると、前にエンコードされたフレームを局所的にデコードすることによって形成された完全な参照フレームが、エンコーダのフレーム記憶装置１２０中ですでに利用可能であることを意味している。一般に、参照フレームは、ＩＮＴＲＡ符号化されたフレームかＩＮＴＥＲ符号化されたフレームを局所的にデコードすることによって形成される。
【００３２】
現在のフレームのマクロブロックについての予測形成における最初のステップは、動き推定ブロック１３０により実行される。動き推定ブロック１３０は、符号化されるフレームの現在のマクロブロックを構成する輝度およびクロミナンス値のブロックをライン１２８を介して受信する。動き推定ブロックは次に、現在のマクロブロックと実質的に対応する参照フレーム中の領域を識別するために、ブロックマッチング操作を実行する。ブロックマッチング操作を実行するために、動き場推定ブロックは、フレーム記憶装置１２０中に保存された参照フレームデータにライン１２７を介してアクセスする。より具体的には、動き推定ブロック１３０は、検査中のマクロブロックと、フレーム記憶装置１２０中に保存された参照フレームからの最もマッチする候補ピクセル領域との差分を表す差分値（例えば、絶対差分の合計）を計算することによりブロックマッチングを実行する。参照フレームの所定調査領域内の考えられるすべての位置における候補領域についての差分値が生成れ、動き推定ブロック１３０が最小の計算された差分値を決定する。現在のフレーム中のマクロブロックと、最小の差分値をもたらす参照フレーム中のピクセル値の候補ブロックとの間のオフセットは、当該マクロブロックについての動きベクトルを定義する。
【００３３】
動き推定ブロック１３０がマクロブロックについての動きベクトルをひとたび生成すると、このブロックは、動きベクトルを動き場符号化ブロック１４０に出力する。動き場符号化ブロック１４０は、基底関数および動き係数のセットを含む動きモデルを用いて、動き推定ブロック１３０から受信された動きベクトルを推定する。より具体的には、動き場符号化ブロック１４０は、動きベクトルを、基底関数を掛けられた時に、動きベクトルの近似値を形成する動き係数値のセットとして表す。典型的には、２つの動き係数と基底関数のみを有する並進運動モデルが用いられるが、複雑性がより大きい動きモデルも用い得る。
【００３４】
動き係数は、動き場符号化ブロック１４０から動き補償予測ブロック１５０に渡される。動き補償予測ブロック１５０は、動き推定ブロック１３０により識別されたピクセル値の最もマッチする候補領域もフレーム記憶装置１２０から受信する。動き場符号化ブロック１４０により生成された動きベクトルの近似表現と、参照フレームからの最もマッチする候補領域のピクセル値とを用いて、動き補償予測ブロック１５０は、マクロブロックの各ブロックについての予測されたピクセル値の配列を生成する。予測されたピクセル値の各ブロックは結合器１１６に渡され、そこで、予測されたピクセル値は、現在のマクロブロックの対応するブロック中の実際の（入力）ピクセル値から減じられ、それによって、マクロブロックについての予測エラーブロックのセットを形成する。
【００３５】
図２に示されるビデオデコーダ２００の動作を説明する。デコーダ２００は、エンコードされたビデオビットストリーム１３５をエンコーダ１００から受信しこれをその成分部分に多重分離するビデオ多重デコーダ２７０、逆量子化器２１０、逆ＤＣＴ変換器２２０、動き補償予測ブロック２４０、フレーム記憶装置２５０、結合器２３０、コントロールマネージャー２６０、および出力２８０を含む。
【００３６】
コントロールマネージャー２６０は、ＩＮＴＲＡ符号化されたフレームかそれともＩＮＴＥＲ符号化されたフレームがデコードされているかに呼応して、デコーダ２００の動作を制御する。デコーダをデコードモード間で切り替えさせるＩＮＴＲＡ／ＩＮＴＥＲトリガ制御信号が、例えば、エンコーダから受信された各圧縮ビデオフレームと関連付けられたピクチャタイプ情報から導き出される。ＩＮＴＲＡ／ＩＮＴＥＲトリガ制御信号は、エンコードされたビデオビットストリームからビデオ多重デコーダ２７０によって抽出され、コントロールライン２１５を介してコントロールマネージャー２６０に渡される。
【００３７】
ＩＮＴＲＡ符号化されたフレームのデコードは、マクロブロックごとに実行される。ビデオ多重デコーダ２７０は、当該マクロブロックに関連する考えられる制御情報から、マクロブロックのブロックについてのエンコードされた情報を分離する。ＩＮＴＲＡ符号化されたマクロブロックの各ブロックについてのエンコードされた情報は、ブロックの非ゼロ量子化されたＤＣＴ係数についてのＶＬＣ符号化されたｌｅｖｅｌおよびｒｕｎ値を表す可変長符号語を含む。ビデオ多重デコーダ２７０は、エンコーダ１００において用いられるエンコード方法に対応する可変長デコード方法を用いて可変長符号語をデコードし、それによって、（ｌｅｖｅｌ，ｒｕｎ）ペア値を復元する。次にこのデコーダは、マクロブロックの各ブロックについての量子化された変換係数値の配列を再構成し、それらを逆量子化器２１０に渡す。マクロブロックに関連するどのような制御情報も、適切な可変長デコード方法を用いてビデオ多重デコーダにおいてデコードされ、コントロールマネージャー２６０に渡される。特に、変換係数（すなわち、量子化パラメータＱＰ）に適用される量子化レベルに関する情報が、エンコードされたビットストリームからビデオ多重デコーダ２７０によって抽出され、コントロールライン２１７を介してコントロールマネージャー２６０に供給される。そして今度は、このコントロールマネージャーが、この情報をコントロールライン２１８を介して逆量子化器２１０に送る。逆量子化器２１０は、制御情報に従ってマクロブロックの各ブロックについて量子化されたＤＣＴ係数を逆量子化し、今逆量子化されたＤＣＴ係数を逆ＤＣＴ変換器２２０に提供する。逆量子化器２１０により実行される逆量子化操作は、エンコーダにおいて逆量子化器１０８により実行される操作と同一である。
【００３８】
逆ＤＣＴ変換器２２０は、マクロブロックの各ブロックについての逆量子化されたＤＣＴ係数に対して逆ＤＣＴ変換を実行し、再構成されたピクセル値を含む画像情報のデコードされたブロックを形成する。マクロブロックの各ブロックについての再構成されたピクセル値は、結合器２３０を介してデコーダのビデオ出力２８０に渡され、そこで、例えば表示装置（図示せず）に供給し得る。マクロブロックの各ブロックについての再構成されたピクセル値も、フレーム記憶装置２５０中に保存し得る。ＩＮＴＲＡ符号化されたマクロブロックのエンコード／デコードにおいて動き補償予測が用いられないので、コントロールマネージャー２６０は、ピクセル値の各ブロックそれ自体をビデオ出力２８０およびフレーム記憶装置２５０に渡すために結合器２３０を制御する。ＩＮＴＲＡ符号化されたフレームのその後のマクロブロックがデコードおよび記憶されるにつれて、デコードされたフレームは、フレーム記憶装置２５０中で順次アセンブルされ、かくして、その後受信されるＩＮＴＥＲ符号化されたフレームのデコードに関連して、動き補償予測のための参照フレームとして使用するために利用可能になる。
【００３９】
ＩＮＴＥＲ符号化されたフレームもマクロブロックごとにデコードされる。ビデオ多重デコーダ２７０は、エンコードされたビットストリーム１３５を受信し、ＩＮＴＥＲ符号化されたマクロブロックの各ブロックについてのエンコードされた予測エラー情報を、エンコードされた動きベクトル情報および当該マクロブロックに関連する考えられる制御情報から分離する。上記で説明したように、マクロブロックの各ブロックについてのエンコードされた予測エラー情報は典型的には、当該予測エラーブロックの非ゼロ量子化された変換係数についてのｌｅｖｅｌおよびｒｕｎ値を表す可変長符号語を含んでいる。ビデオ多重デコーダ２７０は、エンコーダ１００において用いられるエンコード方法に対応する可変長デコード方法を用いて可変長符号語をデコードし、それによって、（ｌｅｖｅｌ，ｒｕｎ）ペアを復元する。次にこのデコーダは、各予測エラーブロックについての量子化された変換係数値の配列を再構成し、それらを逆量子化器２１０に渡す。ＩＮＴＥＲ符号化されたマクロブロックに関する制御情報も、適切な可変長デコード方法を用いてビデオ多重デコーダ２７０においてデコードされ、コントロールマネージャー２６０に渡される。予測エラーブロックの変換係数に適用される量子化レベル（ＱＰ）に関する情報が、エンコードされたビットストリームから抽出され、コントロールライン２１７を介してコントロールマネージャー２６０に提供される。そして今度は、コントロールマネージャーは、この情報をコントロールライン２１８を介して逆量子化器２１０に送る。逆量子化器２１０は、制御情報に従ってマクロブロックの各ブロックについての予測エラー情報を表す量子化されたＤＣＴ係数を逆量子化し、今逆量子化されたＤＣＴ係数を逆ＤＣＴ変換器２２０に提供する。再度、逆量子化器２１０により実行される逆量子化操作は、エンコーダ中の逆量子化器１０８により実行される操作と同一である。ＩＮＴＲＡ／ＩＮＴＥＲフラッグは、ライン２１５中で提供される。
【００４０】
次に、各ブロックについての予測エラー情報を表す逆量子化されたＤＣＴ係数は、逆ＤＣＴ変換器２２０において逆変換されて、マクロブロックの各ブロックについての再構成された予測エラー値の配列をもたらす。
【００４１】
マクロブロックに関連したエンコードされた動きベクトル情報は、ビデオ多重デコーダ２７０によりエンコードされたビデオビットストリーム１３５から抽出され、デコードされる。このようにして得られたデコードされた動きベクトル情報は、データライン２２５を介して動き補償予測ブロック２４０に渡されて、このブロックが、ＩＮＴＥＲ符号化されたマクロブロックをエンコーダ１００においてエンコードするために使用されたものと同じ動きモデルを用いてマクロブロックについての動きベクトルを再構成する。再構成された動きベクトルは、元々はエンコーダの動き推定ブロック１３０により決定される動きベクトルを見積もる。デコーダの動き補償予測ブロック２４０は、フレーム記憶装置２５０中に保存された予測参照フレーム中の再構成されたピクセルの領域の位置を特定するために、再構成された動きベクトルを用いる。再構成された動きベクトルにより示されるピクセルの領域は、当該マクロブロックについての予測を形成するために使用される。より具体的には、動き補償予測ブロック２４０は、参照フレーム中で識別されたピクセルの領域から対応するピクセル値をコピーすることにより、マクロブロックの各ブロックについてのピクセル値の配列を形成する。参照フレームから導き出されたこれらのピクセル値のブロックは、動き補償予測ブロック２４０から結合器２３０へ渡され、そこで、デコードされた予測エラー情報と結合される。実際には、予測された各ブロックのピクセル値は、逆ＤＣＴ変換器２２０により出力される対応する再構成された予測エラー値に加算される。このようにして、マクロブロックの各ブロックについての再構成されたピクセル値の配列が得られる。再構成されたピクセル値は、デコーダのビデオ出力２８０に渡され、またフレーム記憶装置２５０中に保存される。
【００４２】
ＩＮＴＥＲ符号化されたフレームのその後のマクロブロックがデコードおよび保存されるにつれて、デコードされたフレームがフレーム記憶装置２５０中で順次アセンブルされ、このようにして、他のＩＮＴＥＲ符号化されたフレームの動き補償予測のための参照フレームとして使用するために利用可能になる。
【００４３】
上記で説明されたように、典型的なビデオエンコードおよびデコードシステム（一般には、ビデオコーデックと呼ばれる）は、動き補償予測および予測エラー符号化に基づいている。動き補償予測は、ビデオフレーム間の動きの分析および符号化ならびに動き情報を用いた画像セグメントの再構成によって得られる。予測エラー符号化は、動き補償された画像セグメントとオリジナル画像の対応するセグメントとの差分を符号化するために用いられる。予測エラー符号化の精度は、利用可能な帯域幅および符号化されたビデオの必要とされる品質に応じて調整できる。典型的な離散コサイン変換（ＤＣＴ）ベースのシステムにおいて、これは、ＤＣＴ係数を量子化する際に用いられる量子化パラメータ（ＱＰ）を特定の精度に変えることによりなされる。
【００４４】
エンコーダと同期したままでいるためには、符号化されたビデオシーケンスにおいて用いられたＱＰの正確な値をデコーダが知らなければならないことが注目されるべきである。典型的には、ＱＰ値は、スライスあたり１回送られ、画像をエンコードするために必要なビット数の増加につながる。（前に説明されたように、１つのスライスは、画像の一部を含んでおり、ピクチャ中での考えられる伝送エラーの伝播を回避するために、他のスライスから独立して符号化される）。例えば、単独のＱＰ値の符号化が６ビットを取り、各々１０個のスライスに分割された２０の画像が毎秒伝送されれば、ＱＰ情報だけのために１．２ｋｂｐｓが費やされる。
【００４５】
先行技術の解決策（例えば、T. Wiegandによる文献、"Joint Model Number 1", Doc. JVT-A003, Joint Video Team (JVT) of ISO/IEC MPEG and ITU-T VCEG, Jan. 2002中で提案されたＨ．２６Ｌビデオ符号化勧告）は、ピクチャ／スライスＱＰパラメータを、固定または可変長コードで独立して符号化する。これは、上記のように、伝送ビットレートの増大につながる。より具体的には、H.26L Joint Model Number 1によれば、ＤＣＴ係数値を量子化する際に用いられる量子化パラメータ値ＱＰは、典型的には各ピクチャの最初においてエンコードされたビットストリーム中で示される（T. Wiegand, "Joint Model Number 1", Doc. JVT-A003, Joint Video Team (JVT) of ISO/IEC MPEG and ITU-T VCEG, Jan. 2002, Section 3.3.1を参照）。フレーム内のマクロブロックがスライスに構成されれば、ＱＰ値も、フレームの各スライスの最初（例えば、エンコードされたビットストリームの任意のスライスヘッダ部分）に示される。両方の場合において、ＱＰ値はそれ自体で示されるか、適切な可変長符号化方式を用いて符号化される。上述のように、この方式は、特にフレームが多くのスライスに分割されおよび／またはエンコードされたビデオシーケンスの伝送に利用できる利用可能な帯域幅が低い状況において、量子化パラメータ情報を表すため必要とされるビット数に関して非常に高価であることが理解されるべきである。このことは、エンコードされたビデオビットストリームが無線通信リンク上を伝送される移動ビデオ用途において特に重要な問題である。この状況において、エンコードされたビデオビットストリームの伝送のために利用可能な帯域幅は、２０キロビット／秒と低く、ビットストリーム中に含まれるＱＰ情報は、利用可能な帯域幅全体の大きな比率を占めることがある。
【００４６】
さらに、Ｈ．２６Ｌによれば、当該マクロブロックを表すエンコードされたビットストリームの部分に量子化器変更パラメータ（Ｄｑｕａｎｔ）を挿入することによってＱＰの値はマクロブロックレベルにおいて任意に変え得る（T. Wiegand, "Joint Model Number 1", Doc. JVT-A003, Joint Video Team (JVT) of ISO/IEC MPEG and ITU-T VCEG, Jan. 2002, Section 3.4.7を参照）。このことは、ＱＰ関連情報の表示に振り向けられるエンコードされたビットストリームの情報量のさらなる増大につながる。前述の事項を考慮して、ビデオ符号化システムにおける量子化パラメータ値に関連する情報を示すための改善されたメカニズムに対する大きな要求があることが理解されるべきである。
【発明の開示】
【課題を解決するための手段】
【００４７】
本発明は、シーケンスレベルＱＰを導入することによりＱＰ関連情報を示すための先行技術の解決策を改善する。これにより、エンコーダ用途は、ピクチャ／スライスＱＰの符号化の際に用いられるビデオシーケンス依存参照ＱＰを決めることが可能になる。現在、本発明によれば、ピクチャ／スライスＱＰの絶対値を符号化する代わりに、参照シーケンスＱＰと実際に用いられたピクチャ／スライスＱＰとの差分を符号化すれば十分である。このように、すべてのピクチャ／スライスについて完全なＱＰを伝送する必要は全くないが、統計的により小さい差値が伝送され、ピクチャ／スライスＱＰを再構成するために用いられ、従って、伝送ビットレートの低減につながる。
【００４８】
ビットレート節減は、一定のＱＰの場合において最も明らかである。この場合、スライスをデコードする際にシーケンスＱＰが用いられる必要があることを示すためにスライスあたり１ビットだけ伝送すれば十分である。例えば、前に説明された例においては、ＱＰについてのビットレートは、１．２ｋｂｐｓから０．２ｋｂｓまで低減される（今や、各スライスについて６ビットでなく１ビットだけ送られる必要がある）。
【００４９】
本発明の第１の局面によれば、デジタルビデオシーケンスをエンコードする方法が提供され、この方法は、ビデオ符号化用途に適用されて、デジタルビデオシーケンスを表すエンコードされたビデオビットストリームを生成する。このデジタルビデオシーケンスは、多数のフレームを含んでおり、ピクセルの配列を含むシーケンスの各フレームは複数のブロックに分割され、各ブロックは一定数のピクセルを含む。この方法は、動き補償予測をピクセルのブロックに適用することによりデジタルビデオシーケンスのフレームをエンコードするステップを含み、それにより、予測エラー値の対応するブロックを生成する。予測エラー値のブロックを表す量子化された変換係数値のセットを与えるために、変換符号化手法が予測エラー値のブロックに適用され、量子化された変換係数値のセットを与えるために、量子化のレベルが変換係数値のセットに適用される。本発明によれば、この方法は、変換係数値のセットを量子化するためにデジタルビデオシーケンスのエンコード全体を通して用いられる量子化のデフォルトレベルを定義するステップをさらに含む。
【００５０】
有利には、本発明の第１の局面に従う方法は、ＩＮＴＥＲ符号化モードで符号化されたフレームについて生成された予測エラー値を表す変換係数値のセットを量子化するために用いられた量子化パラメータ値を示すために上記で説明されたやり方と類似したやり方でＩＮＴＲＡモードで符号化されたフレームについて生成されたピクセル値のブロックを表す変換係数値のセットを量子化するために用いられた量子化パラメータ（ＱＰ）値を示すためも用いられる。
【００５１】
有利には、デジタルビデオシーケンスのエンコード全体を通して用いられる量子化のデフォルトレベルは、エンコードされているビデオシーケンスに固有である。また、量子化のデフォルトレベルは、ビデオ符号化用途に固有である。
【００５２】
好ましくは、デジタルビデオシーケンスのエンコード全体を通して用いられる量子化のデフォルトレベルの表示が提供される。いっそう好ましくは、量子化のデフォルトレベルの表示は、デジタルビデオシーケンスを表すエンコードされたビットストリーム中で提供される。有利には、デジタルビデオシーケンスのエンコード全体を通して用いられる量子化のデフォルトレベルの表示を含むエンコードされたビットストリームは、ビデオデコード装置に伝送される。
【００５３】
有利には、変換係数値のセットを量子化するためにデジタルビデオシーケンスのエンコード全体を通して用いられる量子化のデフォルトレベルは、デジタルビデオシーケンスのエンコードの間に更新でき、量子化の更新されたデフォルトレベルを示すさらなる表示が提供される。
【００５４】
量子化の更新されたデフォルトレベルの表示は、好ましくは、ビデオデコード装置に、有利には、デジタルビデオシーケンスを表すエンコードされたビットストリーム中で伝送される。
【００５５】
有利には、変換係数値の前記セットに適用される量子化のレベルは、変換係数値のセットに適用された量子化の実際のレベルが、ビデオシーケンスのエンコード全体を通して用いられる量子化のデフォルトレベルと異なるように調整できる。好ましくは、適用された量子化の実際のレベルは、量子化のデフォルトレベルを基準にした差分として表される。有利には、量子化のデフォルトレベルを基準にした差分の表示は、デジタルビデオシーケンスを表すエンコードされたビットストリーム中で提供される。
【００５６】
本発明の第１の局面に従うビデオエンコード方法の実施の形態において、変換係数値のセットに適用される量子化のレベルは、デジタルビデオシーケンスの特定のフレームについての変換係数のセットに適用される量子化の実際のレベルが、デジタルビデオシーケンスのエンコード全体を通して用いられる量子化のデフォルトレベルと異なるように、デジタルビデオシーケンスの１つのフレームから別のフレームにかけて調整できる。有利には、この実施の形態においては、特定のフレームにおいて用いられる量子化の実際のレベルは、量子化のデフォルトレベルを基準にした差分として表され、量子化のデフォルトレベルを基準とした差分の表示は、デジタルビデオシーケンスを表すエンコードされたビットストリーム中で提供される。
【００５７】
本発明の第１の局面に従うビデオエンコード方法の別の実施の形態においては、デジタルビデオシーケンスの１つのフレームが分割される複数のブロックは、１つ以上のセグメントにグループ化され、変換係数値のセットに適用される量子化のレベルは、フレームの特定のセグメントのための変換係数値のセットに適用される量子化の実際のレベルが、デジタルビデオシーケンスのエンコード全体を通して用いられる量子化のデフォルトレベルと異なるように、フレームの１つのセグメントから別のセグメントにかけて調整できる。有利には、この代替の実施の形態においては、特定のセグメントにおいて用いられる量子化の実際のレベルは、量子化のデフォルトレベルを基準とした差分として表され、および量子化のデフォルトレベルを基準とした差分の表示は、デジタルビデオシーケンスを表すエンコードされたビットストリーム中で提供される。
【００５８】
有利には、デジタルビデオシーケンス全体を通して変換係数値の全てのセットを量子化するために量子化のデフォルトレベルが用いられるのであれば、量子化のデフォルトレベルの表示が、デジタルビデオシーケンス全体を通して変換係数値の全てのセットを量子化するために前記デフォルトレベルが用いられるという表示と共に提供される。
【００５９】
本発明の第２の局面によれば、エンコードされたデジタルビデオシーケンスをデコードする方法が提供され、この方法は、ビデオデコード用途に適用されて、デコードされたデジタルビデオシーケンスを生成する。このデジタルビデオシーケンスは、多数のフレームを含んでおり、シーケンスの各フレームは、ピクセルの配列を含んでおり複数のブロックに分割され、各ブロックは、一定数のピクセルを含んでおり、デジタルビデオシーケンスのフレームは、対応する予測エラー値のブロックを生成するために動き補償予測をピクセルのブロックに適用すること、予測エラー値のブロックを表す変換係数値のセットを生成するために転換符号化手法を予測エラー値のブロックに適用することおよび予測エラー値のブロックを表す量子化された変換係数値のセットを得るために量子化のレベルを変換係数値のセットに適用することによりエンコードされている。本発明によれば、このデコード方法は、量子化された変換係数値のセットを逆量子化するために、エンコードされたデジタルビデオシーケンスのデコード全体を通して用いられる逆量子化のデフォルトレベルを定義するステップを含む。
【００６０】
有利には、逆量子化のデフォルトレベルは、ビデオシーケンスのエンコードの間に変換係数値のセットを量子化するために用いられた量子化のデフォルトレベルと同一である。
【００６１】
有利には、エンコードされたデジタルビデオシーケンスのデコード全体を通して用いられるように定義された逆量子化のデフォルトレベルは、デコードされているエンコードされたビデオシーケンスに固有である。また、逆量子化のデフォルトレベルは、ビデオデコード用途に固有である。
【００６２】
有利には、デコード方法は、逆量子化のデフォルトレベルの表示を、好ましくはエンコードされたデジタルビデオシーケンスを表すビットストリームから取り出すステップを含む。
【００６３】
有利には、逆量子化のデフォルトレベルは、デジタルビデオシーケンスのデコードの間に更新できる。好ましくは、逆量子化のデフォルトレベルの更新は、エンコードされたデジタルビデオシーケンスを表すビットストリームから取り出された、ビデオシーケンスのエンコードの間に用いられた量子化の更新されたデフォルトレベルの表示に応じて実行される。また、逆量子化のデフォルトレベルは、ビデオエンコード装置から伝送された、ビデオシーケンスのエンコードの間に用いられ量子化の更新されたデフォルトレベルの表示に応じて更新される。
【００６４】
有利には、量子化された変換係数値のセットに適用される逆量子化のレベルは、量子化された変換係数値のセットに適用される逆量子化の実際のレベルが、エンコードされたデジタルビデオシーケンスのデコード全体を通して用いられる逆量子化のデフォルトレベルと異なるように調整できる。この場合、逆量子化の実際のレベルは、逆量子化のデフォルトレベルに差分値を加えることにより決定され、差分値は逆量子化のデフォルトレベルと適用される逆量子化の実際のレベルとの差分を表す。好ましくは、差分値の表示は、エンコードされたデジタルビデオシーケンスを表すビットストリームから取り出される。
【００６５】
本発明の第２の局面に従うビデオデコード方法の実施の形態においては、量子化された変換係数値のセットに適用される逆量子化のレベルは、デジタルビデオシーケンスの特定のフレームについての量子化された変換係数のセットに適用される逆量子化の実際のレベルが、エンコードされたデジタルビデオシーケンスのデコード全体を通して用いられる逆量子化のデフォルトレベルと異なるように、デジタルビデオシーケンスの１つのフレームから別のフレームにかけて調整される。有利には、この実施の形態においては、特定のフレームにおいて用いられる逆量子化の実際のレベルは、フレーム固有の差分値を逆量子化のデフォルトレベルに加えることにより決定され、フレーム固有の差分値は、逆量子化のデフォルトレベルと特定のフレームにおいて用いられる逆量子化の実際のレベルとの差分を表す。好ましくは、前記フレーム固有の差分値の表示は、エンコードされたデジタルビデオシーケンスを表すビットストリームから取り出される。
【００６６】
本発明の第２の局面に従うビデオデコード方法の別の実施の形態においては、前記デジタルビデオシーケンスの１つのフレームが分割される複数のブロックは、１つ以上のセグメントにグループ化され、量子化された変換係数値のセットに適用される逆量子化のレベルは、フレームの特定のセグメントについての量子化された変換係数値のセットに適用される逆量子化のレベルが、エンコードされたデジタルビデオシーケンスのデンコード全体を通して用いられる逆量子化のデフォルトレベルと異なるように、フレームの１つのセグメントから別のセグメントにかけて調整できる。有利には、この代替の実施の形態においては、特定のセグメントにおいて用いられる逆量子化の実際のレベルは、セグメント固有の差分値を逆量子化のデフォルトレベルに加えることにより決定され、セグメント固有の差分値は、逆量子化のデフォルトレベルと特定のセグメントにおいて用いられる逆量子化の実際のレベルとの差分を表す。好ましくは、セグメント固有の差分値の表示は、エンコードされたデジタルビデオシーケンスを表すビットストリームから取り出される。
【００６７】
本発明の第３の局面によれば、デジタルビデオシーケンスをエンコードしてそのデジタルビデオシーケンスを表すエンコードされたビデオビットストリームを生成するためのエンコーダが提供され、このデジタルビデオシーケンスは、多数のフレームを含み、シーケンスの各フレームはピクセルの配列を含んでおり、複数のブロックに分割され、各ブロックは一定数のピクセルを含んでいる。本発明の第３の局面に従うビデオエンコーダは、動き補償予測をピクセルのブロックに適用することによってデジタルビデオシーケンスのフレームをエンコードするために構成されており、それによって、予測エラー値の対応するブロックを生成する。このビデオエンコーダはさらに、変換符号化手法を予測エラー値のブロックに適用して予測エラー値の前記ブロックを表す変換係数値のセットを生成するために、および量子化のあるレベルを変換係数値の前記セットに適用して量子化された変換係数値のセットを与えるために構成される。本発明によれば、ビデオエンコーダはさらに、変換係数値のセットを量子化するためにデジタルビデオシーケンスのエンコード全体を通して用いられる量子化のデフォルトレベルを定義するために構成される。
【００６８】
有利には、本発明の第３の局面に従うエンコーダーは、ＩＮＴＥＲ符号化モードで符号化されたフレームについて生成された予測エラー値を表す変換係数値のセットを量子化するために用いられた量子化パラメータ値を示すために上記で説明されたやり方と類似したやり方でＩＮＴＲＡモードで符号化されたフレームについて生成されたピクセル値のブロックを表す変換係数値のセットを量子化するために用いられた量子化パラメータ（ＱＰ）値を示すようにも構成される。
【００６９】
有利には、ビデオエンコーダにより定義された量子化のデフォルトレベルは、エンコードされているビデオシーケンスに固有である。
【００７０】
有利には、ビデオエンコーダはさらに、デジタルビデオシーケンスを表すエンコードされたビットストリーム中で量子化のデフォルトレベルの表示を提供するために構成される。さらに有利には、エンコーダは、エンコードされたビットストリームを対応するビデオデコーダに伝送するために構成される。
【００７１】
有利には、ビデオエンコーダはさらに、デジタルビデオシーケンスのエンコードの間に量子化のデフォルトレベルを更新し、量子化の更新されたデフォルトレベルの表示を提供するために構成される。好ましくは、エンコーダは、量子化の更新されたデフォルトレベルの表示を対応するビデオデコーダに伝送するようにも構成される。有利には、エンコーダは、量子化の更新されたデフォルトレベルの表示を、デジタルビデオシーケンスを表すエンコードされたビットストリーム中に含む。
【００７２】
好ましくは、ビデオエンコーダはさらに、変換係数値のセットに適用された量子化のレベルを調整し、それによって、量子化のデフォルトレベルと異なる量子化の実際のレベルを適用するために構成される。好ましくは、ビデオエンコーダはさらに、量子化の実際のレベルを量子化のデフォルトレベルを基準にした差分として表し、量子化のデフォルトレベルを基準とした差分の表示を、デジタルビデオシーケンスを表すエンコードされたビットストリーム中で提供するために構成される。
【００７３】
１つの実施の形態において、本発明の第３の局面に従うビデオエンコーダは、変換係数値のセットに適用される量子化のレベルを、デジタルビデオシーケンスの１つのフレームから別のフレームにかけて調整するために構成される。このように、エンコーダは、デジタルビデオシーケンスのエンコード全体を通して用いられる量子化のデフォルトレベルと異なる量子化の実際のレベルを、特定のフレームについての変換係数のセットに適用するために構成される。有利には、この実施の形態に従うビデオエンコーダはさらに、特定のフレームにおいて用いられる量子化の実際のレベルを、量子化のデフォルトレベルを基準とした差分として表し、量子化のデフォルトレベルを基準とした差分の表示を、デジタルビデオシーケンスを表すエンコードされたビットストリーム中で提供するために構成される。
【００７４】
１つの別の実施の形態において、本発明の第３の局面に従うビデオエンコーダはさらに、デジタルビデオシーケンスのフレームが分割される複数のブロックを１つ以上のセグメントに分割し、変換係数値のセットに適用される量子化のレベルをフレームの１つのセグメントから別のフレームにかけて調整するために構成される。このように、ビデオエンコーダは、デジタルビデオシーケンスのエンコード全体を通して用いられる量子化のデフォルトレベルと異なる量子化の実際のレベルを、フレームの特定のセグメントについての変換係数のセットに適用するために構成される。有利には、この別の実施の形態に従うビデオエンコーダはさらに、特定のセグメントで用いられる量子化の実際のレベルを、量子化のデフォルトレベルを基準とした差分として表し、量子化のデフォルトレベルを基準とした差部の表示を、デジタルビデオシーケンスを表すエンコードされたビットストリーム中で提供するために構成される。
【００７５】
特定の実施の形態において、ビデオエンコーダは、量子化のデフォルトレベルの表示およびデジタルビデオシーケンス全体を通して変換係数値のすべてのセットを量子化するためにデフォルトレベルが用いられることになるという表示を提供するために構成される。
【００７６】
有利には、本発明の第３の局面に従うビデオエンコーダは、マルチメディア端末中に設けられる。より好ましくは、無線通信装置中に実施される。
【００７７】
本発明の第４の局面によれば、エンコードされたデジタルビデオシーケンスをデコードしてデコードされたデジタルビデオシーケンスを生成するためのデコーダが提供される。このデジタルビデオシーケンスは、多数のフレームを含んでおり、シーケンスの各フレームはピクセルの配列を含み複数のブロックに分割され、各ブロックは一定数のピクセルを含んでおり、デジタルビデオシーケンスのフレームは、予測エラー値の対応するブロックを生成するために動き補償予測をピクセルのブロックに適用し、予測エラー値の前記ブロックを表す変換係数値のセットを生成するために変換符号化手法を予測エラー値のブロックに適用し、予測エラー値のブロックを表す量子化された変換係数値のセットを与えるために、量子化のレベルを変換係数値のセットに適用することによりエンコードされる。本発明によれば、ビデオデコーダは、量子化された変換係数値のセットを逆量子化するために、エンコードされたデジタルビデオシーケンスのデコード全体を通して用いられる逆量子化のデフォルトレベルを定義するために構成される。
【００７８】
好ましくは、逆量子化のデフォルトレベルは、ビデオシーケンスのエンコードの間に変換係数値のセットを量子化するために用いられる量子化のデフォルトレベルと同一である。
【００７９】
有利には、エンコードされたデジタルビデオシーケンスのデコード全体を通して用いられるために定義された逆量子化のデフォルトレベルは、デコードされているエンコードされたビデオシーケンスに固有である。
【００８０】
有利には、ビデオデコーダは、逆量子化のデフォルトレベルの表示を、好ましくはエンコードされたデジタルビデオシーケンスを表すビットストリームから取り出すために構成される。
【００８１】
有利には、ビデオデコーダは、好ましくはエンコードされたデジタルビデオシーケンスを表すビットストリームから量子化の更新されたデフォルトレベルの表示を取り出すことにより、デジタルビデオシーケンスのデコードの間に逆量子化のデフォルトレベルを更新するために構成される。また、ビデオデコーダは、ビデオエンコード装置から伝送された量子化の更新されたデフォルトレベルの表示を受信するために構成される。
【００８２】
好ましくは、ビデオデコーダは、量子化された変換係数値のセットに適用される逆量子化のレベルを調整するため、および逆量子化のデフォルトレベルと異なる逆量子化の実際のレベルを量子化された変換係数値のセットに適用するために構成される。有利には、デコーダは、逆量子化のデフォルトレベルに差分値を加算することにより逆量子化の実際のレベルを決定するために構成され、差分値は、逆量子化のデフォルトレベルと適用される逆量子化の実際のレベルとの差分を表す。好ましくは、ビデオデコーダは、エンコードされたデジタルビデオシーケンスを表すビットストリームから差分値の表示を取り出すために構成される。
【００８３】
１つの実施の形態において、本発明の第４の局面に従うビデオデコーダは、量子化された変換係数値に適用される逆量子化のレベルをデジタルビデオシーケンスの１つのフレームから次のフレームにかけて調整するため、およびエンコードされたデジタルビデオシーケンス全体を通して用いられる逆量子化のデフォルトレベルと異なる逆量子化の実際のレベルをデジタルビデオシーケンスの特定のフレームについての量子化された変換係数値のセットに適用するために構成される。有利には、デコーダは、フレーム固有の差分値を逆量子化のデフォルトレベルに加算することにより、特定のフレームにおいて用いられる逆量子化の実際のレベルを決定するために構成され、フレーム固有の差分値は、逆量子化のデフォルトレベルと特定のフレームにおいて用いられる逆量子化の実際のレベルとの差分を表す。好ましくは、ビデオデコーダは、エンコードされたデジタルビデオシーケンスを表すビットストリームからフレーム固有の差分値の表示を取り出すために構成される。
【００８４】
別の実施の形態においては、本発明の第４の局面に従うビデオデコーダが、前記ビデオシーケンスのフレームが分割される複数のブロックが１つ以上のセグメントにグループ化されるエンコードされたデジタルビデオシーケンスをデコードするために構成され、さらに量子化された変換係数値のセットに適用される逆量子化のレベルを、フレームの１つのセグメントから別のセグメントにかけて調整するためおよびエンコードされたデジタルビデオシーケンスのデコード全体を通して用いられる逆量子化のデフォルトレベルと異なる逆量子化の実際のレベルをフレームの特定のセグメントについての量子化された変換係数のセットに適用するために構成される。好ましくは、デコーダは、逆量子化のデフォルトレベルにセグメント固有の差分値を加えることにより、特定のセグメントにおいて用いられる逆量子化の実際のレベルを決定するために構成され、セグメント固有の差分値は、逆量子化のデフォルトレベルと特定のセグメントにおいて用いられる逆量子化の実際のレベルとの差分を表す。好ましくは、ビデオデコーダは、エンコードされたデジタルビデオシーケンスを表すビットストリームからセグメント固有の差分値の表示を取り出すために構成される。
【００８５】
本発明の第５の局面によれば、本発明の第３の局面に従うエンコーダを含むマルチメディア端末が提供される。
【００８６】
本発明の第６の局面によれば、本発明の第４の局面に従うデコーダを含むマルチメディア端末が提供される。
【００８７】
好ましくは、本発明の第５および／または第６の局面に従うマルチメディア端末は、無線接続によって移動通信網と通信するために構成された移動マルチメディア端末である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００８８】
本発明の好ましい実施の形態において、ビデオシーケンス固有の量子化パラメータ（ＱＰ）が、実際のピクチャ／スライス量子化パラメータを符号化およびデコードする時に、参照として伝送および使用される。このように、すべてのピクチャ／スライスについて完全なＱＰを伝送する必要は全くないが、ピクチャ／スライスＱＰを再構成するために統計的により小さい差分値が伝送および使用され、従って、伝送ビットレートの低減につながる。
【００８９】
本発明の実施の形態を、図５〜８に関連して説明する。
【００９０】
図５は、本発明の好ましい実施の形態に従って実施されたビデオエンコーダ６００の概略ブロック図である。図５に示されるビデオエンコーダの構造は、図３に例示される先行技術のビデオエンコーダの構造と実質的に同一であり、ビデオエンコードプロセスにおいて用いられるＤＣＴ変換係数の量子化および量子化パラメータ（ＱＰ）値のシグナリングに関する動作を実行するエンコーダの部分が適宜修正されている。以前説明された先行技術のビデオエンコーダと同一のやり方で機能を実施し動作するビデオエンコーダのすべての部分は、同一の参照番号で識別される。本発明は特に、スライスまたはフレームレベルにおける量子化パラメータ（ＱＰ）値のシグナリングに関連しているので、本発明の好ましい実施の形態に従うビデオエンコーダ６００は、符号化されるビデオシーケンスのフレームがマクロブロックに分割され、マクロブロックがスライスにさらにグループ化され、量子化パラメータの表示が、各フレームの最初およびフレーム内の各新しいスライスの最初に提供されるビデオ符号化方法に特別に適合されていることが以下の説明全体を通して想定される。そのようなビデオ符号化方法の例は、T. Wiegand, "Joint Model Number 1", Doc. JVT-A003, Joint Video Team (JVT) of ISO/IEC MPEG and ITU-T VCEG, Jan. 2002に記載されるような、前に引用したＩＴＵ−ＴＨ．２６Ｌビデオ符号化勧告である。また、この方法は、量子化パラメータの表示がフレームの最初でのみ与えられるビデオ符号化システムにおいて適用できる。以下の詳細な説明は、スライスレベル量子化パラメータの表示およびシグナリングにおける本発明に従う方法の適用を例示するために具体的に記載されているが、この方法は、まさに同様なやり方でフレーム（ピクチャ）レベル量子化パラメータの表現に適用できることが理解されるべきである。
【００９１】
ビデオエンコーダ６００の動作を詳細に検討する。デジタルビデオシーケンスをエンコードする場合、エンコーダ６００は、ＩＮＴＲＡ符号化およびＩＮＴＥＲ符号化された圧縮ビデオフレームを生成するために図３に関連して前に説明された方法と同様な方法で動作する。本明細書中で前に説明されたように、ＩＮＴＲＡ符号化モードにおいては、変換係数値の対応する２次元配列を生成するために、離散コサイン変換（ＤＣＴ）が画像データ（ピクセル値）の各ブロックに適用される。ＤＣＴ操作は、変換ブロック１０４において実行され、このようにして生成された係数はその後、量子化器１０６に渡され、そこで量子化される。ＩＮＴＥＲ符号化モードにおいては、ブロック１０４において実行されたＤＣＴ変換は、予測エラー値のブロックに適用される。この動作の結果として生成された変換係数も量子化器１０６に渡され、そこでこれらも量子化される。
【００９２】
本発明によれば、新規なビデオシーケンスのエンコードを開始する場合、エンコーダ６００は、量子化器１０６において生成されたＤＣＴ係数値を量子化するために、ビデオシーケンスのエンコード全体を通して用いられる量子化のデフォルトまたは参照レベルを決定する。以下の説明全体を通して、量子化のこのデフォルトまたは参照レベルは、“シーケンスレベル量子化パラメータ”、または略してＳＱＰと呼ばれる。所与のビデオシーケンスについてのＳＱＰの選択は、コントロールマネージャー６６０により制御され、例えば、エンコードされるシーケンスの特性およびエンコーダにより生成されたエンコードされたビットストリームの伝送に利用可能な帯域幅の考慮に基づくことができる。
【００９３】
本発明の好ましい実施の形態において、エンコーダ６００はＳＱＰを、ＩＮＴＥＲ符号化モードで動作する場合、すなわち変換ブロック１０４において生成されたＤＣＴ係数が予測エラー値を表す場合の状況において用いられる量子化のデフォルトまたは参照レベルとして決定する。本発明に従う方法は、空間予測を全く利用しない伝統的なＩＮＴＲＡ符号化モードにおいて生成されたＤＣＴ係数値の量子化にも適用できることが理解されるべきである。しかしながら、ＩＮＴＲＡおよびＩＮＴＥＲ符号化モードにおける変換係数の種々の起源（ＩＮＴＲＡ符号化モードで生成されるＤＣＴ係数がピクセル値から導き出されるのに対して、ＩＮＴＥＲ符号化モードにおいて生成されたＤＣＴ係数は、ＤＣＴ変換を予測エラー値に適用することによって生成される）を仮定すると、ＩＮＴＲＡおよびＩＮＴＥＲ符号化モード両方におけるＤＣＴ係数の量子化に最適な単独のＳＱＰ値が決定できることはまずないであろう。従って、本発明に従う方法がＩＮＴＲＡおよびＩＮＴＥＲ符号化モード両方において用いられる実施の形態において、２つのＳＱＰ値が好ましくは用いられ、１つはＩＮＴＲＡ符号化モードにおいてＱＰ値の最も効率的な表現を提供し、もう１つはＩＮＴＥＲ符号化の間に使われるＱＰ値の最も効率的な表現を提供する。他のあらゆる点で、本発明に従う方法は、ＩＮＴＲＡおよびＩＮＴＥＲ符号化モード両方において直接的に類似したやり方で適用することができる。当然、別の実施の形態においては、単独のＳＱＰ値を、ＩＮＴＲＡおよびＩＮＴＥＲ両方で符号化されたフレームについてのシーケンスレベル量子化パラメータとして定義し、用いることができる。これは、ＩＮＴＲＡ  ｒｅｄｉｃｔｉｏｎエラーをＤＣＴで符号化する前に、ＴＮＴＲＡ符号化されたマクロブロックに空間予測が適用されるT. Wiegand, “Joint Model Number 1”, Doc. JVT-A003, Joint Video Team (JVT) of ISO/IECM PEG and ITU-T VCEG, Jan. 2002に記載されるような特に現代のビデオ符号化システムにおける実用的なアプローチである。
【００９４】
典型的なビデオシーケンス中の大部分がＩＮＴＥＲフレームとしてエンコードされるので、ビットレートの最大の節減は、本発明に従う方法をＩＮＴＥＲ符号化モードにおけるＱＰ値の表現に適用することによって達成されることがさらに注目されるべきである。従って、本発明の好ましい実施の形態においては、単独のＳＱＰ値が用いられ、この値は、ＩＮＴＥＲ符号化モードにおける予測エラー値を表す量子化ＤＣＴ係数の量子化において用いられる量子化のデフォルトまたは参照値を示す。
【００９５】
シーケンスについて用いられるＳＱＰ値を決定し、コントロールマネージャー６６０は、選択されたＳＱＰ値の表示をコントロールライン１２２を介してビデオ多重コーダ６７０に提供し、そして今度はこのコーダーがＳＱＰ値の表示を、ビデオシーケンスを表す符号化された画像情報のビットストリーム６３５中に挿入する。好ましくは、この表示は、エンコードされたビデオビットストリーム６３５のシーケンスヘッダ部分中に提供される。
【００９６】
次にビデオエンコーダ６００は、ビデオシーケンスのエンコードを開始する。図３に例示される先行技術のビデオエンコーダ１００の説明に関連して説明されたように、エンコードされるシーケンスの最初のフレームは、ＩＮＴＲＡ形式でエンコードされる。本発明の好ましい実施の形態に従って定義されたＳＱＰ値は、ＩＮＴＥＲ符号化モードで生成されたＤＣＴ係数値の量子化に固有なので、ＩＮＴＲＡ符号化モードでのエンコーダ６００の動作は、先行技術のビデオエンコーダ１００の動作と完全に類似しており、ここではこれ以上詳細に検討しない。
【００９７】
最初のフレームのエンコードがひとたび完了すると、コントロールマネージャー６６０は、ビデオエンコーダ６００をＩＮＴＥＲ符号化モードに切り替える。ＩＮＴＥＲ符号化モードで、スイッチ１０２は、結合器１１６の出力を含むライン１１７からのその入力を受信するために動作される。結合器１１６は、ビデオ入力信号をマクロブロックごとに入力１０１から受信し、マクロブロックの各ブロックについて予測エラー情報のブロックを形成する。各ブロックについての予測エラー情報は、ＤＣＴ変換器１０４に渡され、このＤＣＴ変換器は、予測エラー値の各ブロックについて２次元離散コサイン変換を実行し、当該ブロックについてのＤＣＴ変換係数の２次元配列を生成する。次に各予測エラーブロックについての変換係数は量子化器１０６に渡され、そこで、前に説明されたように、量子化パラメータＱＰを用いて量子化される。ＩＮＴＥＲ符号化プロセスの残りは、先行技術のビデオエンコーダ１００に関連して前に説明されたように続く。
【００９８】
各マクロブロックが受信される時に、コントロールマネージャー６６０は、現在処理されているマクロブロックがスライスの最初のマクロブロックであるかどうかを決定する。もしそうなら、コントロールマネージャーは、ＤＣＴ変換器１０４において生成されたＤＣＴ係数値を量子化する際に用いられる量子化パラメータ値ＱＰを決定する。フレーム、すでに前のスライスまたは同じフレーム中で費やされたビットおよびことによると前のフレーム中のスライスのために費やされたビットを考慮したビットバジェットに基づいてＱＰについての見積もりをすることが可能であることが注目されるべきである。これを行って、コントロールマネージャー６６０は、以前に定義されたシーケンスレベル量子化パラメータ値ＳＱＰと当該スライスについて用いられる実際のＱＰ値との差分（ΔＱＰ）を決定する。次にコントロールマネージャーは、この差分の表示をコントロールライン６２４を介してビデオ多重コーダ６７０に渡し、このコーダは差分値ΔＱＰの表示をビットストリーム６３５中にさらに含める。好ましくは、この表示は、当該スライスに固有の制御情報を含むエンコードされたビデオビットストリーム６３５のスライスヘッダ部分中に提供される。このプロセスは、現在のフレームの全スライスがＩＮＴＥＲ符号化された形式でエンコードされるまで繰り返され、その時点で、ビデオエンコーダは、ビデオシーケンスの次フレームのエンコードを開始する。
【００９９】
本発明の好ましい実施の形態に従って実施されたビデオデコーダ７００を図６に関連して説明する。図６に例示されるビデオデコーダの構造は、図４に示される先行技術のビデオデコーダの構造と実質的に同一であり、ＤＣＴ変換係数の逆量子化に関する動作を実行するデコーダの部分が適宜修正されている。以前説明された先行技術のビデオデコーダと同一のやり方で機能を実行し動作するビデオデコーダのすべての部分は、同一の参照番号で識別される。
【０１００】
ここでは、図６のビデオデコーダは、図５に関連して説明されたエンコーダに対応していると想定され、従ってエンコーダ６００により伝送さたビットストリーム６３５を受信およびデコードできる。前に説明されたように、本発明の好ましい実施の形態において、エンコーダ６００は、ＩＮＴＥＲ符号化モードにおいて用いられるシーケンスレベル量子化パラメータＳＱＰを決定する。それに応じて、デコーダ７００は、このＳＱＰ値の表示を受信し、ＩＮＴＥＲ符号化されたフレームについてのエンコードされたビットストリーム中で受信された量子化された変換係数値（予測エラー値を表す）のブロックに適用される逆量子化パラメータの決定においてシーケンスレベル量子化パラメータＳＱＰを用いるために適合される。本発明の別の実施の形態においては、同じプロセスを、ＩＮＴＲＡ符号化されたフレームについてのビットストリームから抽出された量子化された変換係数値にも適用できる。上記で説明されたように、この別の実施の形態においては、２つのＳＱＰ値の表示が提供でき、１つはシーケンスのＩＮＴＲＡ符号化されたフレームについてであり、１つはＩＮＴＥＲ符号化されたフレームについてである。さらなる別の実施の形態においては、単独のシーケンスレベル量子化パラメータを、ＩＮＴＲＡおよびＩＮＴＥＲ符号化モード両方で符号化されたフレームについて示し得る。
【０１０１】
本発明の好ましい実施の形態に従うビデオデコーダの動作を詳細に説明する。デコーダ７００は、ビットストリーム６３５を受信し、そのビットストリームをその構成部分に分離する。この動作は、ビデオ多重デコーダ７７０により実行される。
【０１０２】
新しいシーケンスのデコードを開始する時に、ビデオ多重デコーダ７７０は最初に、受信されたビットストリーム６３５のシーケンスヘッダ部分から、そのシーケンスに関する情報およびパラメータを全体として抽出する。エンコーダ６００の記述に関連して上記で説明されたように、本発明の好ましい実施の形態によれば、ビットストリームのシーケンスヘッダ部分は、ＩＮＴＥＲ符号化モードで生成されたＤＣＴ係数値の量子化において用いられたシーケンスレベル量子化パラメータＳＱＰの表示を含むために修正される。ビデオ多重デコーダは、ビットストリームからＳＱＰ値の表示を抽出し、もしＳＱＰ値が、例えば可変長符号化を用いてエンコードされたのであれば、適切なデコードを適用してＳＱＰ値を復元する。次にビデオ多重デコーダは、ＳＱＰ値をデコーダのコントロールマネージャー７６０に渡し、コントロールマネージャーはそのＳＱＰ値をデコーダのメモリ中に保存する。
【０１０３】
次にビデオデコーダ７００は、ビデオシーケンスのエンコードされたフレームのデコードを開始し、各フレームのデコードは、ビデオビットストリーム６３５中のフレームに関連する情報をビデオデコーダが受信し始めると直ちに始まる。ビデオ多重デコーダ７７０は、エンコードされたビットストリーム６３５中で受信された各圧縮されたビデオフレームと関連するピクチャタイプ情報からＩＮＴＲＡ／ＩＮＴＥＲトリガ制御信号を抽出し、コントロールライン２１５を介してコントロールマネージャー７６０にこの信号を渡す。コントロールマネージャー７６０は、デコーダを正しいデコードモードに切り替えるために、ＩＮＴＲＡ／ＩＮＴＥＲトリガ制御信号に応じてデコーダの動作を制御する。
【０１０４】
本発明の好ましい実施の形態においては、ＩＮＴＲＡ形式で符号化されたフレームのデコードは、先行技術のビデオデコーダ２００の動作に関連して前に説明されたやり方と類似のやり方で実行される。他方、ＩＮＴＥＲ形式でエンコードされたフレームのデコードは、以下に記載されるように進行する。
【０１０５】
受信されたビットストリームからビデオ多重デコーダ７７０により抽出された、デコードされる次フレームがＩＮＴＥＲ符号化されたフレームであるという表示をコントロールマネージャー７６０が受信すると、コントロールマネージャーは、デコーダ７００をＩＮＴＥＲモードに切り替える。各フレームのマクロブロックがスライスにグループ化される、本発明の好ましい実施の形態に従うエンコーダ６００の記述に関連して説明されたように、エンコードされたビットストリーム６３５は、一定のスライス固有制御情報を含んでおり、この情報は、シーケンスレベル量子化パラメータＳＱＰを基準とした差分値ΔＱＰとして表されるスライス固有ＱＰ値の表示を含んでいる。有利には、各スライスに特に関連する制御情報は、ビットストリーム中で当該スライスに固有のヘッダ部分として提供される。ビットストリームのそのような部分を受信すると、ビデオ多重デコーダは、ビットストリームのスライスヘッダ部分からスライス固有制御情報を抽出し、ビットストリームから取り出されたそのスライスについてのΔＱＰの表示を、コントロールライン７１７を介してコントロールマネージャー７６０に渡す。
【０１０６】
次に、コントロールマネージャー７６０は、そのスライス中のマクロブロックの量子化されたＤＣＴ係数に適用される逆量子化のレベルを決定する。これは、そのスライスについてのΔＱＰ値を、前に受信されたデコーダのメモリ中に保存されたシーケンス固有量子化パラメータＳＱＰと結合することによってなされる。本明細書中で以前に説明されたように、デコーダ中で実行される逆量子化操作は、当初適用された量子化のレベルに等しい値、すなわち、ＤＣＴ係数を量子化するために対応するエンコーダにおいて用いられたＱＰ値を、各量子化されたＤＣＴ係数に掛けるステップを伴う。従って、本発明の好ましい実施の形態によれば、コントロールマネージャー７６０は、スライスについての受信されたΔＱＰ値をＳＱＰに加えることにより、スライスのマクロブロックについての逆量子化のレベルを決定する。次にコントロールマネージャーは、この値をコントロールライン２１８を介して逆量子化器２１０に渡す。
【０１０７】
スライスの各マクロブロックについてのエンコードされた情報がビットストリーム６３５中で受信されると、ビデオ多重デコーダ７７０は、マクロブロックの各ブロックについてのエンコードされた予測エラー情報を、エンコードされた動きベクトル情報から分離する。ビデオ多重デコーダは、各ブロックについての予測エラー値を表す量子化されたＤＣＴ変換係数を再構成し、それらを逆量子化器２１０に渡す。次に逆量子化器２１０は、コントロールマネージャー７６０によってΔＱＰおよびＳＱＰ値から構成されたスライスＱＰに従って、量子化されたＤＣＴ係数を逆量子化する。次に逆量子化器は、逆量子化されたＤＣＴ係数を逆ＤＣＴ変換器２２０に提供する。デコードプロセスの残りは、先行技術のビデオデコーダ２００に関連して前に説明されたように続く。
【０１０８】
スライス固有ΔＱＰ値を受信するステップ、ΔＱＰをＳＱＰと結合するステップおよびスライス内のマクロブロックの各ブロックについて量子化されたＤＣＴ係数を逆量子化するステップは、現在のＩＮＴＥＲ符号化されたフレームの全スライスがデコードされるまで、フレームの各スライスについて繰り返される。この時点で、ビデオエンコーダ７００は、エンコードされたビデオシーケンスの次フレームのデコードを開始する。
【０１０９】
図７は、本発明の好ましい実施の形態に従ってスライス固有ＱＰ値が再構成される方法を例示する。図からわかるように、このプロセスは、以下のステップを含む：
１．  シーケンスレベル量子化パラメータ（ＳＱＰ）を取り出すステップ；
２．  ピクチャまたはスライスレベル差分量子化パラメータ（ΔＱＰ）を取り出すステップ；
３．  ピクチャまたはスライスについての量子化パラメータを得るために、差分量子化パラメータをシーケンスレベル量子化パラメータに加えるステップ；
４．  前記ピクチャまたはスライス量子化パラメータにより、受信された予測エラー符号化係数を構成するステップ。
【０１１０】
図８は、本発明に従って動作するために適合させ得るビデオエンコードおよびデコード装置を含む端末装置を示す。より正確には、この図は、ＩＴＵ−Ｔ勧告Ｈ．３２４に従って実施されたマルチメディア端末８０を例示する。この端末は、マルチメディア送受信装置と見なすことができる。この端末は、通信網を介した伝送のためにマルチメディアデータストリームを取り込み、エンコードおよび多重化する要素ならびに受信されたマルチメディアコンテンツを受信、多重分離、デコードおよび表示する要素も含んでいる。ＩＴＵ−Ｔ勧告Ｈ．３２４は、端末の全体的な動作を定義し、その様々な構成部分の動作を制御する他の勧告を参照している。この種類のマルチメディア端末は、会話式ビデオ電話のようなリアルタイム用途、または、例えばインターネット中のマルチメディアコンテンツサーバーからのビデオクリップの取得および／またはストリーミングのような非リアルタイム用途において用いることができる。
【０１１１】
本発明の文脈において、図８に示されるＨ．３２４端末は、本発明の方法の応用に適した多くの代替的マルチメディア端末実施の１つにすぎないことが理解されるべきである。端末装置の位置および実施に関して多数の選択肢が存在することも注目されるべきである。図８に例示されるように、マルチメディア端末は、アナログＰＳＴＮ（公衆交換電話網）のような固定回線に接続された通信装置中に置くことができる。この場合、マルチメディア端末は、ＩＴＵ−Ｔ勧告Ｖ８、Ｖ．３４、および任意にＶ．８ｂｉｓ準拠のモデム９１を備えている。また、マルチメディア端末は、外部モデムと接続できる。モデムは、マルチメディア端末により生成された多重化されたデジタルデータおよび制御信号を、ＰＳＴＮ上での伝送に適したアナログ形式に変換することを可能にする。モデムはさらに、マルチメディア端末が、ＰＳＴＮからアナログ形式のデータおよび制御信号を受信すること、ならびにそれらを端末により適切な方法で多重分離および処理できるデジタルデータストリームに変換することを可能にする。
【０１１２】
Ｈ．３２４マルチメディア端末は、ＩＳＤＮ（統合サービスデジタル網）のようなデジタル固定回線網に直接接続できるようなやり方で実施することもできる。この場合、モデム９１は、ＩＳＤＮユーザー−ネットワークインタフェースで置き換えられる。図８においては、このＩＳＤＮユーザー−ネットワークインタフェースは、代替ブロック９２で表されている。
【０１１３】
Ｈ．３２４マルチメディア端末は、移動通信用途における使用にも適合させ得る。ワイヤレス通信リンクと共に用いられれば、モデム９１は、図８における代替ブロック９３により表されるような、どのような適切な無線インタフェースででも置き換え得る。例えば、Ｈ．３２４／Ｍマルチメディア端末は、現行の第２世代ＧＳＭ移動電話網、または提案されている第３世代ＵＭＴＳ（汎用移動電話システム）への接続を可能にする無線送受信装置を含み得る。
【０１１４】
両方向通信、すなわちビデオデータの伝送および受信用に設計されたマルチメディア端末において、本発明に従って実施されたビデオエンコーダおよびビデオデコーダ双方を設けることが有利であることが注目されるべきである。そのようなエンコーダおよびデコーダペアは、“コーデック”と呼ばれる単独の結合された機能ユニットとして実施されることがよくある。
【０１１５】
典型的なＨ．３２４のマルチメディア端末を、図８に関連してより詳細に説明する。
【０１１６】
マルチメディア端末８０は、“端末装置”と呼ばれる各種の要素を含んでいる。これには、参照番号８１、８２および８３によりそれぞれ総称して示されるビデオ、オーディオおよびテレマティック装置が含まれる。ビデオ装置８１は、例えば、ビデオ画像を取り込むためのビデオカメラ、受信されたビデオコンテンツを表示するためのモニタおよび任意のビデオ処理装置を含み得る。オーディオ装置８２は典型的には、例えば発話されたメッセージを取り込むためのマイク、および受信されたオーディオコンテンツを再生するためのスピーカーを含む。オーディオ装置は、付加的なオーディオ処理ユニットも含み得る。テレマティック装置８３は、データ端末、キーボード、電子ホワイトボードまたはファックスユニットのような静止画像送受信装置を含み得る。
【０１１７】
ビデオ装置８１は、ビデオコーデック８５に連結されている。ビデオコーデック８５は、両方とも本発明に従って実施されたビデオエンコーダ６００および対応するビデオデコーダ７００を含んでいる（図５および６参照）。ビデオコーデック８５は、取り込まれたビデオデータを、通信リンク上でさらに伝送するために適切な形式でエンコードすること、および通信網から受信された圧縮されたビデオコンテンツをデコードすることを担当する。図８に例示される例において、ビデオコーデックは、ＩＴＵ−Ｔ勧告Ｈ．２６Ｌに従って実施され、ビデオコーデックのエンコーダおよびデコーダ両方で本発明に従う方法を実施するために適宜修正されている。
【０１１８】
端末のオーディオ装置は、図８において参照番号８６により示されるオーディオコーデックに連結されている。ビデオコーデック同様、オーディオコーデックはエンコーダ／デコーダペアを含んでいる。オーディオコーデックは、端末のオーディオ装置によって取り込まれたオーディオデータを、通信リンク上での伝送に適した形式に変換し、ネットワークから受信されたエンコードされたオーディオデータを、例えば端末のスピーカーでの再生に適した形式に変換して戻す。オーディオコーデックの出力は、遅延ブロック８７に渡される。遅延ブロックは、ビデオ符号化プロセスによって生じた遅延を補償し、こうしてオーディオおよびビデオコンテンツの同期を保証する。
【０１１９】
マルチメディア端末のシステム制御ブロック８４は、伝送端末と受信端末との間の共通動作モードを設定するために、適切な制御プロトコル（シグナリングブロック８８）を用いて、端末−ネットワークシグナリングを制御する。シグナリングブロック８８は、伝送端末および受信端末のエンコードおよびデコード能力についての情報を交換し、ビデオエンコーダの様々な符号化モードを可能にするために使用できる。システム制御ブロック８４は、データ暗号化の使用も制御する。データ伝送において用いられる暗号化タイプに関する情報は、暗号化ブロック８９から多重化装置／多重分離装置（ＭＵＸ／ＤＭＵＸユニット）９０に渡される。
【０１２０】
マルチメディア端末からのデータ伝送の間に、ＭＵＸ／ＤＭＵＸユニット９０は、エンコードおよび同期させられたビデオおよびオーディオストリームを、テレマティック装置８３から入力されたデータおよび考えられる制御データと結合して単一ビットストリームを形成する。暗号化ブロック８９により提供されたビットストリームに適用されるデータ暗号化（もしあれば）のタイプに関する情報は、暗号化モードを選択するために用いられる。それに対応して、多重化され、時には暗号化されたマルチメディアビットストリームが受信されている時に、ＭＵＸ／ＤＭＵＸユニット９０はビットストリームの解読を担当し、ビットストリームを、その構成マルチメディア成分に分割し、デコードおよび再生のためにそれらの成分を適切なコーデックおよび／または端末装置に渡す。
【０１２１】
マルチメディア端末８０が移動端末であれば、すなわち無線送受信装置９３を装備していれば、この端末は付加的要素も含み得ることが当業者により理解されるであろう。１つの実施の形態において、この端末は、ユーザーによるマルチメディア端末８０の操作を可能にするディスプレイおよびキーボードを有するユーザーインタフェース、マルチメディア端末の種々の機能を担当するブロックを制御するマイクロプロセッサのような中央処理装置、ランダムアクセスメモリＲＡＭ、リードオンリーメモリＲＯＭ、およびデジタルカメラを含む。マイクロプロセッサの操作命令、すなわち、マルチメディア端末８０の基本機能に対応するプログラムコードは、リードオンリーメモリＲＯＭ中に保存されており、例えばユーザーの制御下で、マイクロプロセッサにより要求される通りに実行できる。プログラムコードに従って、マイクロプロセッサは、移動通信網との接続を形成するために無線送受信装置９３を用い、マルチメディア端末８０が無線経路上で移動通信網と情報をやり取りできるようにする。
【０１２２】
マイクロプロセッサは、ユーザーインタフェースの状態を監視し、デジタルカメラを制御する。ユーザーコマンドに応答して、マイクロプロセッサは、デジタル画像をＲＡＭに記録することをカメラに指示する。ひとたび画像が取り込まれるか、あるいは取り込みプロセスの間に、マイクロプロセッサは、その画像を画像セグメント（例えば、マクロブロック）に分割し、上記の解説で説明されたように、圧縮された画像シーケンスを生成するために、エンコーダを用いてセグメントの動き補償エンコードを実行する。ユーザーは、マルチメディア端末８０に命じて、取り込まれた画像をそのディスプレイ上に表示させたり、圧縮された画像シーケンスを、無線送受信装置９３を用いて、別のマルチメディア端末、固定回線網（ＰＳＴＮ）と接続されたビデオ電話またはその他の離通信装置に送信することができる。好ましい実施の形態においては、受信者は対応するデコードプロセスを最小の遅延で開始できるように、画像データの伝送は最初のセグメントがエンコードされると直ちに開始される。
【０１２３】
特定の実施の形態の文脈において説明したが、これらの教示への多くの修正および様々な変換がなし得ることは当業者にとり明白であろう。従って、本発明は、その１つ以上の好ましい実施の形態に関連して特に提示および説明されてきたが、上記で述べた本発明の範囲および精神を逸脱することなく本発明において一定の修正または変更をなし得ることが当業者により理解されるであろう。
【０１２４】
特に、本発明の第２の考えられる実施の形態によれば、シーケンスＱＰが伝送されるのではなく、代わりに用途固有の定数がシーケンスＱＰとして用いられる。
【０１２５】
本発明の第３の考えられる実施の形態においては、新しいシーケンスＱＰを伝送する信頼できる方法が利用可能であれば、シーケンスＱＰは、ビデオシーケンスの変更特性に応じて更新できる。更新されたＳＱＰ値は、ビデオシーケンスを表すエンコードされたビットストリーム中に含められるか、関連した制御チャンネル中でエンコーダからデコーダに直接伝送され得る。
【０１２６】
本発明の第４の考えられる実施の形態においては、ビデオシーケンス全体についてＱＰが一定であれば、シーケンスＱＰの値のみが、すべてのピクチャ／スライスについてのＱＰとしてこの値が用いられるべきであるという情報と共に伝送される。
【図面の簡単な説明】
【０１２７】
【図１】先行技術に従う１６×１６マクロブロックの形成を例示する。
【図２】１６×１６マクロブロックへのＱＣＩＦピクチャの再分割およびスライスへの連続したマクロブロックのグループ化を例示する。
【図３】先行技術に従う一般的なビデオエンコーダの概略ブロック図である。
【図４】先行技術に従い、図３に示されるエンコーダに対応する一般的なビデオデコーダの概略ブロック図である。
【図５】本発明の実施の形態に従うビデオエンコーダの概略ブロック図である。
【図６】本発明の実施の形態に従い、図５に示されるエンコーダに対応するビデオデコーダの概略ブロック図である。
【図７】本発明の１つの考えられる実施の形態に従うデコードプロセスを例示する。各スライスについての量子化パラメータ（ＱＰ）は、シーケンスＱＰ（ＳＱＰ）をスライス固有の差分ＱＰ値（ΔＱＰｎ）に加えることにより得られる。
【図８】本発明に従う方法を実施し得るマルチメディア通信端末の概略ブロック図である。
【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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【国際調査報告】
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