(57)【要約】【課題】より良い品質のスケーラブルなコード化されたビデオ信号を非スケーラブルなコード化されたビデオ信号から生成する、第一の費用効果的なビデオ修正方法を提案すること。【解決手段】  本発明は、非スケーラブルなコード化されたビデオ信号を修正して、ベース・レイヤと1組のエンハンスメント・レイヤとを有するスケーラブルなコード化されたビデオ信号を生成するための費用効果的な方法に関する。このベース・レイヤは、係数に適用されるシフト行列により行われるビット・シフト、および低減した数の最下位ビット・プレーンを引き出すことから得られる。エンハンスメント・レイヤは、最下位ビット・プレーンのビット・プレーン・コード化から得られる。ブロック内の全ての係数を同様に切り捨てて視覚的アーチファクトを引き起こしてしまう再量子化方法とは反対に、シフト行列によって係数を段階的に減衰させることが可能となる。次に、ダンプされた係数からベース・レイヤが作られる。本発明は、当該スケーラブルなコード化されたビデオ信号を修正して、非スケーラブルなコード化されたビデオ信号を生成する費用効果的な方法にも関する。
2005529515.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ベース・レイヤと1組のエンハンスメント・レイヤとを有するスケーラブルなコード化されたビデオ出力信号を生成するために、入力量子化因子により量子化されている入力係数のブロックを有する非スケーラブルなコード化されたビデオ入力信号を修正する方法であって、
‐当該入力係数に適用される第一ビットシフト・ステップであって、シフト行列の係数により与えられた量だけ前記ビットを左にシフトさせて、シフトされた一次係数を生成することから成るステップと、
‐当該シフトされた一次係数に適用される第二ビットシフト・ステップであって、前記ビットを量N1だけ右にシフトさせて、シフトされた二次係数を生成することから成るステップと、
‐当該シフトされた二次係数に適用して、当該ベース・レイヤを定める可変長コード化された係数を生成するための可変長コード化ステップと、
‐当該シフトされた一次係数のN1個の最下位ビットから作られたビットプレーンをコード化して、当該エンハンスメント・レイヤを定めるコード化されたビットプレーンを生成するための、ビットプレーン・コード化ステップと、
を有することを特徴とする方法。
【請求項２】
N1が、当該シフト行列内のより大きな係数に対応することを特徴とする、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
‐N1が、当該シフト行列内の前記より大きな係数に量Kを加算したものに対応し、
‐前記入力量子化因子を再量子化して、再量子化された出力量子化因子を生成するための再量子化ステップであって、前記入力量子化因子を2Kに等しい因子により乗算することから成るステップを有する、
ことを特徴とする、請求項１に記載の方法。
【請求項４】
非スケーラブルなビデオ出力信号を生成するために、入力係数のブロックを有するベース・レイヤと1組のエンハンスメント・レイヤとを有するスケーラブルなコード化されたビデオ入力信号を修正する方法であって、
‐ダンプされていると見なされる入力係数のビットを1ユニットだけ左にシフトさせて、シフトされた一次係数を生成することから成る、当該入力係数に適用されるビットシフト・ステップと、
‐デコードされた一次値を定めるデコードされたビットプレーンを生成するためにエンハンスメント・レイヤをデコードするビットプレーン・デコーディング・ステップと、
‐当該シフトされた一次係数を当該デコードされた一次値に加算して、前記非スケーラブルなビデオ出力信号を定めるデコードされた値を生成するための加算ステップと、
から成る、エンハンスメント・レイヤの数に等しい回数だけ行われる再帰的な組を、エンハンスメント・レイヤ毎に有することを特徴とする方法。
【請求項５】
入力量子化因子により量子化された入力係数のブロックを有するベース・レイヤと1組のエンハンスメント・レイヤとを有するスケーラブルなコード化されたビデオ入力信号を修正して、非スケーラブルなビデオ出力信号を生成する方法であって、
a)
‐入力係数のビットを1ユニットだけ左にシフトさせて、シフトされた一次係数を生成することから成る、当該入力係数に適用される第一ビットシフト・ステップと 
‐前記エンハンスメント・レイヤをデコードして、デコードされた一次値を定めるビットプレーンを生成するビットプレーン・デコーディング・ステップと、
‐前記デコードされた一次値を当該シフトされた一次係数に加算して、修正された係数を生成するための第一加算ステップと、
‐前記入力量子化因子を再量子化し、かつ出力量子化因子を生成するための、前記入力量子化因子を2で除算することから成る再量子化ステップと、
をエンハンスメント・レイヤ毎に有する、所定の量Kに等しい最大回数だけ行われる第一再帰的ステップの組と、
b)
‐ダンプされていると見なされる修正されたデコードされた係数のビットを1ユニットだけ左にシフトさせて、シフトされた二次係数を生成することから成る、当該修正された係数に適用される第二ビットシフト・ステップと、
‐前記エンハンスメント・レイヤをデコードして、デコードされた二次値を定めるデコードされたビットプレーンを生成するビットプレーン・デコーディング・ステップと、 
‐当該シフトされた二次係数を当該デコードされた二次値に加算して、前記非スケーラブルな出力ビデオ信号を定めるデコードされた値を生成するための第二加算ステップと、
をエンハンスメント・レイヤ毎に有する、残されているエンハンスメント・レイヤの数に等しい回数だけ行われる第二再帰的ステップの組と、
を有することを特徴とする方法。
【請求項６】
‐前記ビデオ出力信号を定める当該デコードされた値に適用されて可変長コード化された係数を生成するための可変長コード化ステップと、
‐当該可変長コード化された係数をデコードして当該非スケーラブルなビデオ出力信号のデコードされたビデオ信号を生成するための規格ビデオ・デコーディングと、
を更に有することを特徴とする、請求項4または5に記載の方法。
【請求項７】
入力量子化因子により量子化された入力係数のブロックを有する、非スケーラブルなコード化されたビデオ入力信号を修正して、ベース・レイヤと1組のエンハンスメント・レイヤとを有するスケーラブルなコード化されたビデオ出力信号を生成するためのエンコーダにおいて、
‐シフト行列の前記係数により与えられた量だけ前記ビットを左にシフトさせて、シフトされた一次係数を生成することから成る、当該入力係数に適用される第一ビットシフト手段と、
‐前記ビットを量N1だけ右にシフトさせて、シフトされた二次係数を生成することから成る、当該シフトされた一次係数に適用される第二ビットシフト手段と、
‐当該ベース・レイヤを定める可変長コード化された係数を生成するための、当該シフトされた二次係数に適用される可変長コード化手段と、
‐当該シフトされた一次係数のN1個の最下位ビットから作られた前記ビットプレーンをコード化して、当該エンハンスメント・レイヤを定めるコード化されたビットプレーンを生成するためのビットプレーン・コード化手段と、
を有することを特徴とするエンコーダ。
【請求項８】
入力係数のブロックを有するベース・レイヤと1組のエンハンスメント・レイヤとを有するスケーラブルなコード化されたビデオ入力信号を修正して、非スケーラブルな出力ビデオ信号を生成するためのデコーダであって、
‐ダンプされていると見なされる入力係数の前記ビットを1ユニットだけ左にシフトさせて、シフトされた一次係数を生成することから成る、当該入力係数に適用されるビットシフト手段と、
‐前記エンハンスメント・レイヤをデコードして、デコードされた一次値を定めるためのビットプレーン・デコーディング手段と、
‐当該シフトされた一次係数を当該デコードされた一次値に加算して、前記非スケーラブルなビデオ出力信号を定めるデコードされた値を生成するための加算手段と、
から成る、前記エンハンスメント・レイヤの数に等しい回数だけ実行される再帰的に使用される手段の組を、エンハンスメント・レイヤ毎に有することを特徴とするデコーダ。
【請求項９】
入力量子化因子により量子化された入力係数のブロックを有するベース・レイヤと、1組のエンハンスメント・レイヤとを有するスケーラブルなコード化されたビデオ入力信号を修正して、非スケーラブルなビデオ出力信号を生成するためのデコーダであって、
a)
‐入力係数のビットを1ユニットだけ左にシフトさせて、シフトされた一次係数を生成することから成る、当該入力係数に適用される第一ビットシフト手段と 
‐前記エンハンスメント・レイヤをデコードして、デコードされた一次値を定めるビットプレーンを生成するビットプレーン・デコーディング手段と、
‐前記デコードされた一次値を当該シフトされた一次係数に加算して、修正された係数を生成するための第一加算手段と、
‐前記入力量子化因子を再量子化しかつ出力量子化因子を生成するための、前記入力量子化因子を2で除算することから成る再量子化手段と、
をエンハンスメント・レイヤ毎に有する、所定の量Kに等しい最大回数だけ行われる、第一の再帰的に用いられる手段の組と、
b)
‐ダンプされていると見なされる修正されたデコードされた係数のビットを1ユニットだけ左にシフトさせて、シフトされた二次係数を生成することから成る、当該修正された係数に適用される第二ビットシフト手段と、
‐前記エンハンスメント・レイヤをデコードして、デコードされた二次値を定めるデコードされたビットプレーンを生成するビットプレーン・デコーディング手段と、 
‐当該シフトされた二次係数を当該デコードされた二次値に加算して、前記非スケーラブルな出力ビデオ信号を定めるデコードされた値を生成するための第二加算手段と、 
をエンハンスメント・レイヤ毎に有する、残されているエンハンスメント・レイヤの数に等しい回数だけ行われる第二の再帰的に用いられる手段の組と、
を有することを特徴とするデコーダ。
【請求項１０】
請求項8または9に記載のデコーダを有する、スケーラブルなコード化されたビデオ信号を受信しかつ処理するためのセット・トップ・ボックス製品。
【請求項１１】
ベース・レイヤと1組のエンハンスメント・レイヤとを有するスケーラブルなコード化されたビデオ信号であって、
‐当該入力係数に適用される第一ビットシフト・ステップであって、シフト行列の係数により与えられた量だけ前記ビットを左にシフトさせて、シフトされた一次係数を生成することから成るステップと、
‐当該シフトされた一次係数に適用される第二ビットシフト・ステップであって、前記ビットを量N1だけ右にシフトさせて、シフトされた二次係数を生成することから成るステップと、
‐当該ベース・レイヤを定める可変長コード化された係数を生成するために、当該シフトされた二次係数に適用される可変長コード化ステップと、
‐当該シフトされた一次係数のN1個の最下位ビットから作られたビットプレーンをコード化して、当該エンハンスメント・レイヤを定めるコード化されたビットプレーンを生成するためのビットプレーン・コード化ステップと、
を有する、入力量子化因子により量子化された入力係数のブロックを有する非スケーラブルなコード化されたビデオ入力信号を修正する方法、
から得られる信号。
【請求項１２】
ベース・レイヤと1組のエンハンスメント・レイヤとを有するスケーラブルなコード化されたビデオ信号を格納した格納媒体であって、当該信号が、
‐シフト行列の係数により与えられた量だけ前記ビットを左にシフトさせて、シフトされた一次係数を生成することから成る、当該入力係数に適用される第一ビットシフト・ステップと、
‐当該シフトされた一次係数に適用される第二ビットシフト・ステップであって、前記ビットを量N1だけ右にシフトさせて、シフトされた二次係数を生成することから成るステップと、
‐当該ベース・レイヤを定める可変長コード化された係数を生成するために、当該シフトされた二次係数に適用される可変長コード化ステップと、
‐当該シフトされた一次係数のN1個の最下位ビットから作られたビットプレーンをコード化して、当該エンハンスメント・レイヤを定めるコード化されたビットプレーンを生成するためのビットプレーン・コード化ステップと、
を有する、入力量子化因子により量子化された入力係数のブロックを有する非スケーラブルなコード化されたビデオ入力信号を修正する方法から得られる、
格納媒体。
【請求項１３】
請求項1、請求項4、または請求項5に記載の方法の内の1方法のステップを実施するためのコード命令を有するコンピュータ・プログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、非スケーラブルなコード化されたビデオ信号を修正して、スケーラブルなコード化されたビデオ信号を生成するための方法に関する。
【０００２】
本発明は、スケーラブルなコード化されたビデオ信号を修正して、非スケーラブルなコード化されたビデオ信号を生成するため方法にも関する。
【０００３】
本発明は、デジタル・ビデオ処理の分野で用いることができる。
【背景技術】
【０００４】
コード化されたビデオ信号を用いることは、現在多くのアプリケーションで普及しており、特にMPEG2もしくはMPEG4ビデオ規格、またはウェーブレット変換コード化にしたがってコード化されたビデオ信号を用いたアプリケーションで普及している。
【０００５】
コード化されたビデオ信号の操作を、第一に格納の観点から民生用側で容易にし、かつ第二にこれらのビデオ信号がインターネット・ネットワークなどの通信路上を伝送している間にビット・レートの観点から容易にするために、スケーラブルなコード化されたビデオ信号を生成するためのビデオ・コード化方法が開発されてきている。
【０００６】
スケーラブルなコード化されたビデオ信号は、例えば、MPEG2またはMPEG4ビデオ規格にしたがってコード化された低ビット・レートのベース・レイヤと、品質がより低くかつ徐々に低下する1組のエンハンスメント・レイヤとを有する。ビデオ信号の全体的な品質は、ベース・レイヤとエンハンスメント・レイヤとの間で共有される。したがって、コード化されたビデオ信号の民生用側での格納容量は、1つまたは複数のエンハンスメント・レイヤを抑制することにより増加させることができる。同様に、1つまたは複数のエンハンスメント・レイヤを、通信チャネルのバンド幅容量に合うように抑制することができる。
【０００７】
MPEG4ビデオ規格には、ピクセル領域内のビデオ入力信号から、スケーラブルなコード化されたビデオ信号を生成するエンコーディング方法が説明されている。本方法は、「MPEG4ビデオ規格における微細粒状度のスケーラビリティ (FGS) の概要 (Overview of Fine Granularity Scalability (FGS) in MPEG4 video standard)」（ビデオ技術用の回路とシステムに関するIEEE会報 (IEEE TRANSACTIONS ON CIRCUITS AND SYSTEMS FOR VIDEO TECHNOLOGY)、第11巻、第3号、2001年3月）と題された論文にも説明されている。
【０００８】
図1には、このエンコーディング方法が表されている。図中、ピクセル領域内のビデオ信号101は、ベース・レイヤ103と1組のエンハンスメント・レイヤ104とを有するスケーラブルなコード化されたビデオ信号を生成するための処理ステップの組102によりエンコードされる。
【０００９】
この論文には、このようなスケーラブルなコード化されたビデオ信号201をデコードするデコーディング方法も説明されている。図2にはこのデコーディング方法が表されている。図中、ベース・レイヤ203と1組のエンハンスメント・レイヤ202とを有するスケーラブルなコード化されたビデオ信号は、デコードされたビデオ信号205を生成するための処理ステップの組204によりデコードされる。
【００１０】
従来技術によるエンコーディング方法の欠点は、本方法を用いても、非スケーラブルなコード化されたビデオ信号（例えば、MPEG2規格にしたがってコード化されたビデオ信号）からスケーラブルなコード化された信号を直接生成することができないので、能力が限定されてしまうことである。
【００１１】
非スケーラブルなコード化されたビデオ信号を入力信号として用いることは、現在多くのアプリケーション（例えば、民生用またはブロードキャスティング用のデバイス）で普及しているので、非スケーラブルなコード化されたビデオ信号からスケーラブルなコード化された信号を直接生成することは興味ある特徴となる。
【００１２】
基本的に、非スケーラブルなコード化されたビデオ信号からスケーラブルなコード化された信号を生成するために、従来技術で説明した方法を用いた場合、当該非スケーラブルなコード化されたビデオ信号の追加的なデコーディング・ステップを最初に行ってから、エンコーディング・ステップを適用しなければならない。このデコーディング・ステップは、例えばMPEG2規格のデコーダを用いた規格によるデコーディングで構成してもよい。
【００１３】
処理を高速化するためには、この追加的なデコーディング・ステップは、大量の処理資源を必要とするのでソリューションが高価になってしまい、このソリューションの民生用製品での用途が限定されてしまう。これとは反対に、処理資源が意図的に限定されている場合、リアルタイム・アプリケーションで用いるには処理が遅過ぎてしまう。
【００１４】
このエンコーディング・ステップは、ベース・レイヤ上での品質変動をなくす運動補償ステップを有する。しかしながら、この運動補償ステップは、処理資源だけでなくメモリ記憶容量も消耗してしまうので、エンコーディング方法自体が高価になってしまう。
【００１５】
更に、デコーディング・ステップとエンコーディング・ステップを縦続させることは、エンコーディング・パラメータが元の非スケーラブルなコード化されたビデオ信号のコード化パラメータとは異なる場合があるので、コード化品質の点で最適でない。この結果、このソリューションによりビデオ品質が失われ、かつ生成されたスケーラブルなコード化されたビデオ信号内にアーチファクトが生成されてしまう。
【００１６】
【特許文献１】欧州特許第01204442.6号
【非特許文献１】「MPEG4ビデオ規格における微細粒状度のスケーラビリティ (FGS) の概要 (Overview of Fine Granularity Scalability (FGS) in MPEG4 video standard)」（ビデオ技術用の回路とシステムに関するIEEE会報 (IEEE TRANSACTIONS ON CIRCUITS AND SYSTEMS FOR VIDEO TECHNOLOGY)、第11巻、第3号、2001年3月）
【非特許文献２】MPEG4規格書 (ISO/IEC14496-2/AMD4)
【発明の開示】
【課題を解決するための手段】
【００１７】
本発明の一目的は、より良い品質のスケーラブルなコード化されたビデオ信号を、非スケーラブルなコード化されたビデオ信号から生成する、第一の費用効果的なビデオ修正方法を提案することである。本方法は、例えば、DCT係数（ブロックベースのビデオ・コード化の場合）またはウェーブレット係数（ウェーブレットベースのビデオ・コード化の場合）の何れかを有する入力係数ブロックを含んでいるビデオ信号用である。
【００１８】
本発明は、
ベース・レイヤと1組のエンハンスメント・レイヤとを有するスケーラブルなコード化されたビデオ出力信号を生成するために、入力量子化因子により量子化されている入力係数のブロックを有する非スケーラブルなコード化されたビデオ入力信号を修正する方法に関する。この修正方法は、
‐当該入力係数に適用される第一ビットシフト・ステップであって、シフト行列の係数により与えられた量だけ前記ビットを左にシフトさせて、シフトされた一次係数を生成することから成るステップと、
‐当該シフトされた一次係数に適用される第二ビットシフト・ステップであって、前記ビットを量N1だけ右にシフトさせて、シフトされた二次係数を生成することから成るステップと、
‐当該シフトされた二次係数に適用して、当該ベース・レイヤを定める可変長コード化された係数を生成するための可変長コード化ステップと、
‐当該シフトされた一次係数のN1個の最下位ビットから作られたビットプレーンをコード化して、当該エンハンスメント・レイヤを定めるコード化されたビットプレーンを生成するための、ビットプレーン・コード化ステップと、
を有することを特徴とする方法である。
【００１９】
好ましい一態様の場合、この第一修正方法は、N1が当該シフト行列内のより大きな係数に対応することを特徴とする。
【００２０】
この修正方法によって、ベース・レイヤと1組のエンハンスメント・レイヤとを有するスケーラブルなコード化されたビデオ信号を生成することができる。
【００２１】
このベース・レイヤは、非スケーラブルなコード化されたビデオ信号の係数値を修正し、他のコード化パラメータ（運動ベクトル、フレーム・タイプ）は同じままにしておくことから得られる。ベース・レイヤのビット・レートは、当該非スケーラブルなコード化されたビデオ信号のビット・レートと比べ低減する。このビット・レートの低減は、係数に直接適用されるシフト行列を用いて、これらの係数の最少位ビット (LSB) を切り捨てることにより行われる。ブロック内の全ての係数を同様に切り捨てることで、視覚的アーチファクトを引き起こしてしまう係数再量子化ステップに基づく方法とは反対に、好ましくは高周波の係数を減衰させて係数を段階的に減衰させることが、シフト行列により可能となる。ダンプされた係数が次に得られる。したがって、低周波のビデオ細部は維持されるので、ベース・レイヤのビット・レートは低減され、ベース・レイヤの品質は良好に維持される。
【００２２】
本方法では、費用効果的なソリューションに寄与する運動補償ステップは用いられない。係数を減衰させることにより、ベース・レイヤ内で品質変動が生じてしまうが、この減衰は人間の目が感知しない高周波係数に関与していることが好ましいことを考慮すると、デコードされたベース・レイヤ内でこの品質変動を視覚認知することはできない。
【００２３】
エンハンスメント・レイヤの組は、切り捨てられた各係数のLSBから作られたビットプレーンをコード化することにより生成される。特にビットプレーンが別々にエンコードされている場合、コード化された各ビットプレーンがエンハンスメント・レイヤを組成してもよい。
【００２４】
ベース・レイヤと、当該エンハンスメント・レイヤの組の全てのエンハンスメント・レイヤとを加えることにより、非スケーラブルなコード化されたビデオ信号のビデオ品質を正確に回復させることが、本方法により可能となる。
【００２５】
エンハンスメント・レイヤが、通信チャネル上を伝送している間にエンハンスメント・レイヤの一部が失われてしまった場合でも、ダンプされた係数からベース・レイヤ自体が作られていることにより品質変動が低減するので、デコードされたビデオ品質は許容可能なままとなる。このような場合、ベース・レイヤの係数がダンプされずに単に再量子化される（つまり周波分布を考慮せずに一様に切り捨てられる）ことによって品質が大きく変動してしまい、かつ知覚品質が急速に落ちてしまう従来技術のソリューションと比べて、本発明によるソリューションは大きく改善されたものとなる。
【００２６】
ビットプレーンのコード化を用いることにより、スケーラブルなコード化されたビデオ信号の粒状度を微細にすることが可能となる理由は、当該LSB内でのランクが徐々に低くなるビットプレーンをコード化することから、エンハンスメント・レイヤが得られるからである。1つまたは複数のエンハンスメント・レイヤの抑制は、格納容量またはチャネル・バンド幅の容量に合うようにアプリケーション内で用いれば、段階的に行うことができる。具体的には、最も微細な細部を含んでいる（つまり、LSBビットプレーンに対応する）エンハンスメント・レイヤは、最初に抑制される。
【００２７】
大半の処理ステップは、ビット・シフトする2進データから成る。このことは、費用効果的なソリューションを得ること、およびシフト・レジスタにより実施を容易化させることにも寄与する。
【００２８】
シフト行列の係数を変化させることにより、ベース・レイヤのビット・レートを容易に変化させることができるので、本方法は柔軟になる。
【００２９】
シフト行列係数は、ベース・レイヤの所定のビット・レート目標に到達するように適合化させて変化させることができれば有利である。このようにシフト行列係数を適合化させて変化させることは特に、コード化された画像に用いられている量子化因子の値、コード化された画像の複雑さ、またはコード化された画像タイプに基づくことができる。
【００３０】
好ましい一態様の場合、第一修正方法は、
‐N1が、当該シフト行列内の前記より大きな係数に量Kを加算したものに対応し、
‐前記入力量子化因子を再量子化して、再量子化された出力量子化因子を生成するための再量子化ステップであって、前記入力量子化因子を2Kに等しい因子により乗算することから成るステップを有する、
ことを特徴とする。
【００３１】
非スケーラブルなコード化されたビデオ信号の係数値だけでなく量子化因子も修正して、他のコード化パラメータ（運動ベクトル、フレーム・タイプなど）は同じままにしておくことから、ベース・レイヤは得られる。この好ましい態様により、ビット・レートがはるかに低減したベース・レイヤを生成することができる。このことは、ブロック内の全ての係数と低周波係数さえも切り捨てること、および量子化因子に適用される再量子化ステップを行うことにより行われる。
【００３２】
この再量子化ステップは、入力量子化因子の2乗を乗算することから成る。この乗算は当該量子化因子をビットシフトさせることより行うことができるので、このソリューションは費用効果的なものになる。
【００３３】
同様に、切り捨てられた係数の全てのビットは、ビットプレーンでエンコードされるので、ベース・レイヤと当該エンハンスメント・レイヤとを加えることにより、非スケーラブルなコード化されたビデオ信号のビデオ品質を正確に回復することが可能となる。
【００３４】
本発明の更なる目的は、再量子化が行われていない場合に、本発明による第一修正方法により生成されたスケーラブルなコード化されたビデオ入力信号から非スケーラブルな出力ビデオ信号を生成する、第二の費用効果的なビデオ修正方法を提案することである。本方法は、入力係数のブロックを含んだビデオ信号を専用とする。当該ブロックは、例えば、DCT係数（ブロックベースのビデオ・コード化の場合）またはウェーブレット係数（ウェーブレットベースのビデオ・コード化の場合）の何れかを有する。
【００３５】
スケーラブルな信号の取り扱いに関しては、最上位ビットプレーンのコード化から得られるエンハンスメント・レイヤが受信されかつデコーディング処理で用いられた後に、最下位ビットプレーンのコード化からエンハンスメント・レイヤが得られることが想定されている。
【００３６】
本発明は、非スケーラブルなビデオ出力信号を生成するために、入力係数のブロックを有するベース・レイヤと1組のエンハンスメント・レイヤを有するスケーラブルなコード化されたビデオ入力信号を修正する方法に関する。この修正方法は、
‐ダンプされていると見なされる入力係数のビットを1ユニットだけ左にシフトさせて、シフトされた一次係数を生成することから成る、当該入力係数に適用されるビットシフト・ステップと、
‐デコードされた一次値を定めるデコードされたビットプレーンを生成するためにエンハンスメント・レイヤをデコードするビットプレーン・デコーディング・ステップと、
‐当該シフトされた一次係数を当該デコードされた一次値に加算して、前記非スケーラブルなビデオ出力信号を定めるデコードされた値を生成するための加算ステップと、
から成る、エンハンスメント・レイヤの数に等しい回数だけ行われる再帰的な組を、エンハンスメント・レイヤ毎に有することを特徴とする。
【００３７】
この第二修正方法は、逐次的なエンハンスメント・レイヤ毎に、当該エンハンスメント・レイヤを定めるビットプレーンのビットをベース・レイヤの入力されかつダンプされた係数のLSBに挿入することから構成される。利用可能な全てのエンハンスメント・レイヤに生じた修正された係数に対して、同じ処理が再帰的に繰り返される。この再帰的ステップの組が一度完了すると、これらの修正された係数により非スケーラブルなビデオ信号が定められる。
【００３８】
ダンプされなかった係数は同じままとなるので、本方法は処理資源の点で効率的である。
【００３９】
全てのエンハンスメント・レイヤがデコーディング処理により受信された場合、この結果得られる非スケーラブルなビデオ信号は、第一修正方法により生成された非スケーラブルなコード化されたビデオ入力信号と全く同一のものとなる。
【００４０】
低減した数のエンハンスメント・レイヤしか利用できない場合でも、ベース・レイヤ自体が、再量子化された係数で作られているだけでなく、ダンプされた係数でも作られているので、デコードされたビデオ品質は許容可能のままとなる。この場合には、本方法によって、許容可能なビデオ品質が確保される。
【００４１】
本発明の更なる目的は、再量子化が行われていない場合に、本発明による第一修正方法により生成されたスケーラブルなコード化されたビデオ入力信号から非スケーラブルな出力ビデオ信号を生成する、第三の費用効果的なビデオ修正方法を提案することである。
【００４２】
本発明は、
非スケーラブルなビデオ出力信号を生成するために、入力量子化因子により量子化された入力係数のブロックを有するベース・レイヤと1組のエンハンスメント・レイヤとを有するスケーラブルなコード化されたビデオ入力信号を修正する方法に関する。この修正方法は、
a)
‐入力係数のビットを1ユニットだけ左にシフトさせて、シフトされた一次係数を生成することから成る、当該入力係数に適用される第一ビットシフト・ステップと 
‐前記エンハンスメント・レイヤをデコードして、デコードされた一次値を定めるビットプレーンを生成するビットプレーン・デコーディング・ステップと、
‐前記デコードされた一次値を当該シフトされた一次係数に加算して、修正された係数を生成するための第一加算ステップと、
‐前記入力量子化因子を再量子化し、かつ出力量子化因子を生成するための、前記入力量子化因子を2で除算することから成る再量子化ステップと、
をエンハンスメント・レイヤ毎に有する、所定の量Kに等しい最大回数だけ行われる第一再帰的ステップの組と、
b)
‐ダンプされていると見なされる修正されたデコードされた係数のビットを1ユニットだけ左にシフトさせて、シフトされた二次係数を生成することから成る、当該修正された係数に適用される第二ビットシフト・ステップと、
‐前記エンハンスメント・レイヤをデコードして、デコードされた二次値を定めるデコードされたビットプレーンを生成するビットプレーン・デコーディング・ステップと、 
‐当該シフトされた二次係数を当該デコードされた二次値に加算して、前記非スケーラブルな出力ビデオ信号を定めるデコードされた値を生成するための第二加算ステップと、 
をエンハンスメント・レイヤ毎に有する、残されているエンハンスメント・レイヤの数に等しい回数だけ行われる第二再帰的ステップの組と、 
有することを特徴とする。
【００４３】
この第二修正方法は、当該エンハンスメント・レイヤを定めるビットプレーンのビットをベース・レイヤの全ての入力係数のLSB内に挿入することから成る第一再帰的ステップの組を、逐次的なエンハンスメント・レイヤ毎に含んでいる。再量子化から得られたと見なされる、利用可能な全てのエンハンスメント・レイヤに生じた修正された係数に対して、同じ処理が再帰的に繰り返される。同時に、これらの係数に関連付けられている量子化因子は、エンハンスメント・レイヤが挿入される毎に半減される。
【００４４】
この処理は、第一再帰的ステップの組から得られた修正された係数に適用される第二再帰的ステップの組により継続される。この第二再帰的ステップの組は、当該エンハンスメント・レイヤを定めるビットプレーンのビットを、ダンプされた係数のLSB内に挿入することから成る。利用可能な全てのエンハンスメント・レイヤに生じた修正された係数に対して、同じ処理が再帰的に繰り返される。この第二再帰的ステップの組が一度完了すると、修正された係数により非スケーラブルなビデオ信号が定められる。
【００４５】
この第三修正方法により、再量子化されかつダンプされた係数を持つスケーラブルなコード化されたビデオ信号を修正することができる。
【００４６】
第二再帰的ステップの組の場合、ダンプされなかった係数が同じままとなるので、本方法は処理資源の点で効率的である。
【００４７】
全てのエンハンスメント・レイヤがデコーディング処理により受信された場合、結果的に得られる非スケーラブルなビデオ信号は、第一修正方法により生成された非スケーラブルなコード化されたビデオ入力信号と全く同一のものである。
【００４８】
ベース・レイヤ自体は、再量子化された係数だけでなくダンプされた係数で構成されているので、低減した数のエンハンスメント・レイヤしか利用できない場合、デコードされたビデオ品質は依然として許容可能なままとなる。この場合は本方法によって、許容可能なビデオ品質が確保される。
【００４９】
好ましい一態様の場合、第二と第三の修正方法は、
‐前記ビデオ出力信号を定める当該デコードされた値に適用されて可変長コード化された係数を生成するための可変長コード化ステップと、
‐当該可変長コード化された係数をデコードして、当該非スケーラブルなビデオ出力信号のデコードされたビデオ信号を生成するための、規格ビデオ・デコーディング・ステップと、
を有することを特徴とする。
【００５０】
可変長コード化ステップを用いることによって、規格化されているビデオ・デコーディング方法（例えばMPEG2またはMPEG4のビデオ規格デコーディング方法）により非スケーラブルな出力ビデオ信号をデコードすることが可能となる。
【００５１】
本発明は、上述した第一修正方法のステップを実施するためのハードウエア手段とソフトウエア手段とを有するエンコーダにも関する。
【００５２】
本発明は、第二修正方法または第三の修正方法のステップを実施するためのハードウエア手段とソフトウエア手段とを有するデコーダにも関する。
【００５３】
本発明は、上述した第二修正方法または第三修正方法のステップを実施するためのハードウエア手段とソフトウエア手段とを有するデコーダを含むセット・トップ・ボックス製品にも関する。
【００５４】
本発明は、本発明による第一修正方法によって生成されるスケーラブルなコード化された信号にも関する。
【００５５】
本発明は、本発明による第一修正方法によって生成されるスケーラブルなコード化された信号を収容する格納媒体にも関する。
【００５６】
本発明は、上述した本発明による第一修正方法のステップを実施するためのコード命令を有する、信号プロセッサにより用いられる第一コンピュータ・プログラムにも関する。
【００５７】
本発明は、上述した本発明による第二修正方法のステップを実施するためのコード命令を有する、信号プロセッサにより用いられる第二コンピュータ・プログラムにも関する。
【００５８】
本発明は、上述した本発明による第三修正方法のステップを実施するためのコード命令を有する、信号プロセッサにより用いられる第三コンピュータ・プログラムにも関する。
【００５９】
以下に、本発明の詳細説明と他の態様を説明する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００６０】
次に、本発明の具体的な態様を、下述する実施例を参照しながらかつ添付の図面との関連で考慮しながら説明する。図中、同一の部分またはサブステップは同様に示されている。
【００６１】
以下、ビデオ信号が（例えば、MPEGベースのビデオ・コード化から導出されて）ブロックベースでコード化されており、ブロックが離散コサイン変換 (DCT: Discrete Cosine Transform) 係数を有していると想定して本発明を説明する。しかしながら、本方法は、DCT係数を有するビデオ信号に限定されるのではなく、ウェーブレット係数または別のビデオ・コード化から導出された係数を有するビデオ信号にも適用可能である。
【００６２】
同様に、ビデオ信号の入力係数は可変長コード化された係数であると想定して本発明を説明する。したがって、この場合は可変長デコーディング・ステップが行われる。しかしながら、本方法はこのような入力係数に限定されるのではなく、可変長コード化されていない入力係数にも適用可能である。したがって、この場合は可変長デコーディング・ステップは有効ではない。
【００６３】
図3は、非スケーラブルなコード化されたビデオ信号からスケーラブルなコード化されたビデオ信号を生成するための、本発明による方法のステップを表す線図である。
【００６４】
非スケーラブルなコード化されたビデオ信号は、入力量子化因子により量子化され、かつ例えばMPEG2またはMPEG4ビデオ規格にしたがってコード化された8×8 = 64個のDCT係数のブロックを有する信号である。
【００６５】
本方法は、可変長デコードされたDCT係数を生成させるための、当該DCT係数に適用される可変長デコーディング・ステップ301を含んでいる。このステップは、例えば、ハフマン・コードを用いたコード化から得られる入力DCT係数と、出力DCT係数との間の参照テーブル操作で構成してもよい。
【００６６】
本方法は、シフト行列の係数により与えられた量だけビットを左にシフトさせて、シフトされた一次DCT係数を生成することから成る、当該可変長デコーディングされたDCT係数に適用される第一ビットシフト・ステップ302も含んでいる。所定のDCTブロック内の所定の行と列に位置する各DCT係数は、同じ行と列を持つシフト行列内のシフト係数に関連付けられる。DCT係数が左にシフトされると、新たなLSBはゼロで満たされる。
【００６７】
本方法は、ビットを量N1だけ右にシフトさせて、シフトされた二次DCT係数を生成することから成る、当該シフトされた一次DCT係数に適用される第二ビットシフト・ステップ303を含んでいる。このようにN1個のユニットだけ右にシフトすることは、ベース・レイヤを定めるDCT係数を定めるために全てのDCT係数に適用される。
【００６８】
この量N1は、シフト行列内の大きなシフト係数Smaxに対応する。この結果、シフト係数が大きいほど、第二ビットシフト・ステップによりダンプされる対応するDCT係数は少なくなる。
【００６９】
本方法は、コード化効率が向上した当該ベース・レイヤを定める可変長コード化されたDCT係数を生成するための、当該シフトされた二次DCT係数に適用される可変長コード化ステップ304も含んでいる。このステップは、入力DCT係数と、例えばハフマン・コードを用いたコード化から得られる出力DCT係数との間の参照テーブル操作で構成してもよい。このステップにより、ベース・レイヤのビット数を減少させることができる。
【００７０】
本方法は、N1個のエンハンスメント・レイヤを定めるコード化されたビットプレーンを生成するための、当該シフトされた一次DCT係数のN1個の最下位ビットから作られた N1 = Smax 個のビットプレーンに適用されるビットプレーン・コード化ステップ305も含んでいる。
【００７１】
このために、MPEG4規格書（参照名：ISO/IEC14496-2/AMD4）に説明されている公知のコード化方法 (RUN, EOP) により、ビットプレーンを二次元シンボルに転化させることができる。
【００７２】
本方法は、以下のステップを含んでいる。
‐このビットプレーン上に残されている1の有無に関わらず、1の前の連続する0の数 (RUN) を計数するための計数ステップ、つまりプレーン終端 (EOP: End-Of Plane) 検出ステップ。最上位ビットプレーン (MSB) の後のビットプレーンに含まれているのが全て0の場合、全てゼロのビットプレーンを表す特殊なシンボルALL-ZEROが形成される。
【００７３】
例えば、10進値 (10, 0, 6, 0, 0, 3, 0, 2, 2, 0, 0, 2, 0, 0, 1, 0, ... 0, 0) で表現されるか、または2進値 (1010, 0000, 0110, 0000, 0000, 0011, 0000, 0010, 0010, 0000, 0000, 0010, 0000, 0000, 0001, 0000, ... 0000, 0000) で表現されるシフトされた一次DCT係数のN1個の最下位ビットにより、64個のデータの組が各々作られていると見なすことにする。したがって、4つのビットプレーンは次のように定められる。
2005529515.tif 000003
これらの4つのビットプレーンのビットを (RUN, EOP) シンボルにコード化すると、次のようになる。
2005529515.tif 000004
【００７４】
したがって、VLCコードを各2次元シンボルに割り当てる参照テーブルによって、各2次元シンボルを可変長コード化 (VLC: variable-length coding) ステップに通すことができる。
【００７５】
ビットプレーン・コード化ステップには、ビットプレーンの始めにあるゼロを送信しないで効率をより良くする方法などの、他の方法を用いることもできる。このような方法は、欧州特許第01204442.6号に説明されている。
【００７６】
図4は、再量子化ステップを含む本発明による第一方法の変種のステップを表す線図である。本方法は、図3に表されている方法から直接導出されるが、再量子化ステップを有する点が異なる。
非スケーラブルなコード化されたビデオ信号は、入力量子化因子により量子化された8×8 = 64個のDCT係数のブロックを有する信号であり、かつ例えば、MPEG2またはMPEG4ビデオ規格によりコード化されている。
【００７７】
本方法は、当該DCT係数に適用して可変長デコードされたDCT係数を生成させるための可変長デコーディング・ステップ401を含んでいる。このステップは、例えばハフマン・コードを用いたコード化から得られる入力DCT係数と、出力DCT係数との間の参照テーブル操作で構成してもよい。
【００７８】
本方法は、当該可変長デコードされたDCT係数に適用される第一ビットシフト・ステップ402も含んでいる。当該第一ビットシフト・ステップは、シフト行列の係数により与えられた量だけビットを左にシフトさせて、シフトされた一次DCT係数を生成することから成る。所定の行と列に位置する、所定のDCTブロック内の各DCT係数は、同一の行と列を持つシフト行列内のシフト係数に関連付けられる。DCT係数が左にシフトされると、新たなLSBはゼロで満たされる。
【００７９】
本方法は、当該シフトされた一次DCT係数に適用される第二ビットシフト・ステップ403を含んでいる。当該第二ビットシフト・ステップは、ビットを量N1だけ右にシフトさせて、シフトされた二次DCT係数を生成することから成る。このようにN1個のユニットだけ右へ移動させることは、ベース・レイヤを定めるDCT係数を定めるために、全てのDCT係数に適用される。
【００８０】
量N1は、シフト行列内の大きなシフト係数Smaxに積分量Kを加算したものに対応する。K個のユニットをシフトすることを補償するためには、再量子化ステップ404を実行してDCT係数に関連付けられている入力量子化因子を再量子化させ、再量子化された出力量子化因子を生成させる。当該再量子化ステップは、入力量子化因子を2Kに等しい因子により乗算することから成る。
【００８１】
本方法は、コード化効率が向上した当該ベース・レイヤを定める可変長コード化されたDCT係数を生成するための、当該シフトされた二次DCT係数に適用される可変長コード化ステップ405も含んでいる。このステップは、入力DCT係数と、例えば、ハフマン・コードを用いたコード化から得られる出力DCT係数との間の参照テーブル操作で構成してもよい。このステップにより、ベース・レイヤのビット数を減少させることができる。
【００８２】
本方法は、N1個のエンハンスメント・レイヤを定めるコード化されたビットプレーンを生成させるための、当該シフトされた一次DCT係数のN1個の最下位ビットから作られた N1 = (K+Smax) 個のビットプレーンに適用されるビットプレーン・コード化ステップ406も含んでいる。
【００８３】
このために、MPEG4規格書（参照番号：ISO/IEC14496-2/AMD4）に説明されており、かつ図3を参照しながら前述した公知のコード化方法 (RUN, EOP) により、ビットプレーンを2次元シンボルに転化させることができる。
【００８４】
図5は、本発明による方法で用いられるシフト行列M1とM2の非限定的な例を表している。
【００８５】
各行列M1とM2には、多様な整数を持つ1組の8×8のシフト係数が含まれている。具体的には、左上角に位置しているシフト係数は、右下角に位置しているシフト係数よりも大きい。実際には、左上角に位置しているシフト係数は、良好なビデオ品質を確保するために維持しなければならない低周波のDCT係数のシフト用であり、右下角に位置しているシフト係数は、ダンプ可能な高周波のDCT係数のシフト用である。
【００８６】
シフト行列係数は、ベース・レイヤの所定のビット・レート目標に達するように適合変化させることができると有利である。このようにシフト行列係数を適合変化させることは、特に、コード化された画像に用いられている量子化因子の値、コード化された画像の複雑さ、またはコード化された画像のタイプに基づくことができる。例えば、適合可能なスキームは、以下の内容から構成することができる。
‐一時予測が行われてきていないイントラ・コード化された (INTRA coded) 画像の場合：低周波のDCT係数に対しては大きなシフト係数でシフト行列を満たし、かつ高周波のDCT係数に対しては小さなシフト係数でシフト行列を満たすこと。
‐一時予測が行われてきているインター・コード化された (INTER coded) 画像の場合：低周波DCT係数に対しては、イントラ画像に対して定められた低周波DCT係数用のシフト係数よりも小さなシフト係数でシフト行列を満たし、かつ高周波のDCT係数に対しては、より小さなシフト係数でシフト行列を満たすこと。
DCT係数をダンプしても、イントラ画像上のビデオ品質が良好に維持され、かつこの結果インター画像上のビデオ品質が良好に維持されることが、このスキームにより確保される。
【００８７】
別の適合可能なスキームは、当該ベース・レイヤの所定のビット・レート目標に到達するために、シフト行列のシフト係数を修正して、ベース・レイヤのDCT係数をダンプさせることにより構成することができる。ビット・レートが高過ぎる場合は、高周波DCT係数に関連付けられているシフト係数と、低周波DCT係数に関連付けられているシフト係数との間のシフト係数の振幅差を増加させることにより、適合化を行うことができる。これ以外に、ビット・レートが低過ぎる場合には、高周波DCT係数に関連付けられているシフト係数と、低周波DCT係数に関連付けられているシフト係数との間のシフト係数振幅を減少させることにより、適合化を行うことができる。
【００８８】
図6は、図3に表されている第一修正方法により生成されたスケーラブルなコード化されたビデオ信号から非スケーラブルなコード化されたビデオ信号を生成するための、本発明による第二方法のステップを表す線図である。
【００８９】
本方法は、ランクiのビットプレーンBPiを収容しているエンハンスメント・レイヤの列を識別するインデックスiを値1に初期化するための初期化ステップ601を含んでいる。
【００９０】
本方法は、少なくとも1つのエンハンスメント・レイヤが受信済みの場合に受信済みと見なされるベース・レイヤを検出するための検出ステップ602も含んでいる。エンハンスメント・レイヤが受信済みでない場合、ベース・レイヤ自体を非スケーラブルなコード化されたビデオ信号として活用して、例えば、MPEG規格デコーディング・ステップ603によりデコードすることができる。
【００９１】
本方法は、可変長デコードされたDCT係数を生成するための、受信されたベース・レイヤを定める当該DCT係数に適用される可変長デコーディング・ステップ604も含んでいる。このステップは、例えば、ハフマン・コードを用いたコード化から得られる入力DCT係数と、出力DCT係数との間の参照テーブル操作で構成してもよい。
【００９２】
本方法は、ベース・レイヤの可変長デコードされたDCT係数がダンプされているか否かを検出するための検出ステップ605も含んでいる。DCT係数がダンプされているか否かという情報は、例えば、図3を参照しながら上述した修正方法により生成されたか、または局所的に格納されているスケーラブルなコード化されたビデオ信号でシフト行列を別々に送信することにより利用可能となるシフト行列から推定することができる。実際には、所定のDCT係数に対して、次のように想定することができる。このDCT係数の欠けているビットの数は、シフト行列の関連付けられているシフト係数に等しく（このシフト係数は、ビットプレーンを含んでいる利用可能なエンハンスメント・レイヤをデコードすれば知ることができる）、かつこれらの欠けているビットがゼロに等しければDCT係数はダンプされない。これらのビットがゼロに等しくなければ、DCT係数はダンプされていると見なされる。
【００９３】
DCT係数がダンプされていないと見なされた場合、これらのDCT係数は、最初に可変長コード化ステップ606に通した後、規格デコーディング・ステップ603でデコードすることができる。
【００９４】
DCT係数がダンプされていると見なされた場合のために、本方法は更に、当該可変長デコードされたDCT係数に適用されるビットシフト・ステップ607を含んでいる。当該ビットシフト・ステップ607は、当該可変長デコードされたDCT係数のビットを1ユニットだけ左にシフトさせて、シフトされた一次DCT係数を生成することから成る。
【００９５】
本方法は、検出ステップ602により検出されたエンハンスメント・レイヤをデコードして、デコードされた一次値を定めるデコードされたビットプレーンを生成するための、ビットプレーン・デコーディング・ステップ608も含んでいる。このステップは、例えば、上述した (RUN, EOP) 方法にしたがってコード化された、コード化されたビットプレーンをデコードすることにより構成してもよい。具体的には、このようなビットプレーン・デコーディング・ステップは、2次元シンボルに適用される可変長デコーディング・ステップと、可変長デコードされた2次元シンボルから「0」と「1」のストリングを生成するためのステップと、を有する。
【００９６】
本方法は、当該シフトされた一次DCT係数を当該デコードされた一次値に加算して、非スケーラブルな出力ビデオ信号を定めるデコードされた値を生成するための、加算ステップ609も含んでいる。
【００９７】
本方法は、別のエンハンスメント・レイヤが利用可能か否かということ、つまりビットプレーンの追加ビットを、既に修正済みのDCT係数に加算可能か否かということを検出するための検出ステップ610も含んでいる。エンハンスメント・レイヤの更なるビットを利用することができないDCT係数は、最初に可変長コード化ステップ606を通してから、規格デコーディング・ステップ603でデコード化することができる。別のエンハンスメント・レイヤが検出された場合は、まだダンプされていると見なされるDCT係数に対して検出ステップ605から処理が再開される。この処理は、エンハンスメント・レイヤの数に等しい回数だけ繰り返される。エンハンスメント・レイヤの数は、インデックスiのインクリメント・ステップ611によりシンボル化される。
【００９８】
図7は、図4に表されている第一修正方法によって生成されたスケーラブルなコード化されたビデオ信号から、非スケーラブルなコード化されたビデオ信号を生成するための、本発明による第三方法のステップを表す線図である。
【００９９】
本方法は、ランクiのビットプレーンBPiを収容しているエンハンスメント・レイヤのランクを識別化するインデックスiを値1に初期化するための、初期化ステップ701を含んでいる。
【０１００】
本方法は、ベース・レイヤが受信済みであると見なされている場合に、少なくとも1つのエンハンスメント・レイヤが受信済みか否かを検出するための検出ステップ702も含んでいる。エンハンスメント・レイヤが受信されていない場合、ベース・レイヤ自体を非スケーラブルなコード化されたビデオ信号として利用し、かつ例えば、MPEG規格によるデコーディング・ステップ703によりデコードすることができる。
【０１０１】
本方法は、受信されたベース・レイヤを定める当該DCT係数に適用して、可変長デコードされたDCT係数を生成させるための可変長デコード化ステップ704も含んでいる。このステップは、例えば、ハフマン・コードを用いたコード化から得られる入力DCT係数と、出力DCT係数との間の参照テーブル操作で構成してもよい。
【０１０２】
本方法は、当該可変長デコードされたDCT係数に適用される第一ビットシフト・ステップ705も含んでいる。当該第一ビットシフト・ステップは、可変長デコードされたDCT係数のビットを1ユニットだけ左にシフトさせて、シフトされた一次DCT係数を生成することから成る。
【０１０３】
本方法は、エンハンスメント・レイヤをデコードして、デコードされた一次値を定めるデコードされたビットプレーンを生成するための、ビットプレーン・デコーディング・ステップ706も含んでいる。ビットプレーン・デコーディング・ステップ706は、図6に基づく方法について説明したステップ608と同一である。つまり、ビットプレーン・デコーディング・ステップ706は、(RUN, EOP) 方法にしたがってコード化された2次元シンボルをデコードするためのステップに対応してもよい。
【０１０４】
本方法は、当該シフトされた一次DCT係数に、デコードされた一次値を加算して、修正されたDCT係数を生成するための、第一加算ステップ707も含んでいる。
【０１０５】
ステップ707により行われる加算を補償するために、本方法は、DCT係数に関連付けられている入力量子化因子を再量子化しかつ出力量子化因子を生成するための、再量子化ステップ708も含んでいる。当該再量子化ステップは、加算ステップ707が行われる毎に入力量子化因子を2で除算することから成る。
【０１０６】
本方法は、別のエンハンスメント・レイヤが受信済みか否かを検出するための検出ステップ709も含んでいる。更なるエンハンスメント・レイヤが検出されない場合、非スケーラブルなコード化されたビデオ信号を定めるベース・レイヤのDCT係数は、可変長コード化ステップ710に最初に通してから、規格ビデオ・デコーディング・ステップ703によりデコードすることができる。別のエンハンスメント・レイヤが検出された場合、検出ステップ711は、ステップ705-706-707-708-709で作られた帰納的なステップの組を再実行しなければならないか否かを点検する。別のエンハンスメント・レイヤが有効に検出された場合、インクリメント・ステップ712はインデックスiをインクリメントさせる。再帰的ステップの第1組は、図4を参照しながら説明した方法の量子化ステップ404から得られるビットプレーンの数に対応する所定の量Kに等しい最大回数だけ実行される。この量Kは、上述した第一修正方法により生成されたか、または局所的に格納されているスケーラブルなコード化されたビデオ信号で別々に送信される。
【０１０７】
再量子化された情報に対応するビットプレーンがベース・レイヤのDCT係数のLSB内に挿入された後、検出ステップ713により検出されているダンプされたDCT係数のLSB内に他のビットプレーンを挿入するための第二ステップの組が実行される。DCT係数がダンプされているか否かを知るためには、例えば、図4を参照しながら上述した修正方法を用いて生成されたか、または局所的に格納されているスケーラブルなコード化されたビデオ信号でシフト行列を別々に送信することにより利用可能となるシフト行列から、このことを推定することができる。所定のDCT係数の欠けているビット数は、（ビットプレーンを含んだ利用可能なエンハンスメント・レイヤをデコードして知ることができる）関連付けられているシフト行列のシフト係数に等しく、かつこれらの欠けているビットがゼロに等しければDCT係数はダンプされておらず、ゼロに等しくなければDCT係数はダンプされていると見なされる、ということを所定のDCT係数に対して実際に想定することができる。
【０１０８】
DCT係数がダンプされていないと見なされた場合、これらの係数は、最初に可変長コード化ステップ710に通した後、ビデオ規格デコードステップ703でデコードすることができる。
【０１０９】
DCT係数がダンプされていると見なされた場合のために、本方法は、当該可変長デコードされたDCT係数に適用されるビットシフト・ステップ714も含んでいる。当該ビットシフト・ステップ714は、当該可変長デコードされたDCT係数のビットを1ユニットだけ左にシフトさせて、シフトされた二次DCT係数を生成することから成る。
【０１１０】
本方法は、残されているエンハンスメント・レイヤをデコードして、デコードされた二次値を定めるデコードされたビットプレーンを生成するためのビットプレーン・デコーディング・ステップ715も含んでいる。このステップ715は、例えば、上述した (RUN, EOP) 方法にしたがってコード化されたコード化されたビットプレーンをデコードすることにより構成してもよい。具体的には、このようなビットプレーン・デコード・ステップは、2次元シンボルに適用される可変長デコーディング・ステップと、これらの可変長デコードされた2次元シンボルから「0」と「1」の文字列を生成するためのステップとを有する。
【０１１１】
本方法は、当該シフトされた二次DCT係数を当該デコードされた二次値に加算して、非スケーラブルな出力ビデオ信号を定めるデコードされた値を生成するための、第二加算ステップ716も含んでいる。
【０１１２】
本方法は、別のエンハンスメント・レイヤが利用可能か否か、つまり前に修正されたDCT係数にビットプレーンの追加ビットを加算することができるか否かを検出するための検出ステップ717も含んでいる。エンハンスメント・レイヤの更なるビットを利用することができないDCT係数は、最初に可変長コード化ステップ710に通してから、規格デコーディング・ステップ703でデコードすることができる。別のエンハンスメント・レイヤが検出された場合は、まだダンプされていると見なされるDCT係数に対して検出ステップ713から処理が再開される。この処理は、エンハンスメント・レイヤの数に等しい回数だけ繰り返される。この数は、インデックスiのインクリメント・ステップ718によりシンボル化される。
【０１１３】
以下に示す方法は、図3-4-6-7を参照しながら説明する。容易に理解できるように、シフト行列Mの最初の3つのシフト係数に関しては3つのDCT係数しか考慮されていないが、8×8DCTブロック内の全てのDCT係数にも同じ原則が適用される。
【０１１４】
DCTブロックは3つの係数 (A = a1 a2 a3, B = b1 b2 b3, C=c1 c2 c3) で作られていると仮定する。ai, bi, ci は当該係数のビット値である。
2005529515.tif 000005
A、BおよびCは、量子化されたDCT係数であり、かつ関連付けられている量子化因子QはQ = Q0に等しい。例えば、シフト行列M は、
2005529515.tif 000006
となるようなものである。この場合、最大シフト係数はSmax= 2である。
【０１１５】
1) 再量子化のないエンコーディング：
これらの説明は図3に基づく第一修正方法に関する。行列Mを用いた入力DCT係数のステップ302によるビットシフトから、以下が得られる。
2005529515.tif 000007
N1 = Smax = 2を用いたステップ303によるビットシフトの後、ベース・レイヤに対するDCT係数が以下により与えられる。
2005529515.tif 000008
したがってベース・レイヤ内では、係数bとcはこれらの元の値と比較して（シフト行列Mにしたがって各々2と4で除算されて）ダンプされている。ビットプレーン
2005529515.tif 000009
により定められた2つのエンハンスメント・レイヤが存在する。●は、この位置のビットがゼロに等しく、かつビットプレーン・コード化方法に応じてこのようなビットが伝送されているか否かということを示している。
【０１１６】
2) 再量子化を用いたエンコーディング：
これらの説明は、図4に基づく第一修正方法に関する。再量子化とは、2つのビットを余分にシフトすることが行われ、つまりK=2となるものであると仮定する。行列Mを用いた入力DCT係数のステップ402によるビットシフトにより以下が得られる。
2005529515.tif 000010
N1 = (K + Smax) = 4を用いたステップ403によるビットシフトの後、ベース・レイヤに対するDCT係数が以下により与えられる。
2005529515.tif 000011
ベース・レイヤに対するこのDCT係数に関連付けられている量子化因子は、再量子化ステップ404の結果 Q= Q0*2K= 4*Q0 となる。ビットプレーン
2005529515.tif 000012
により定められた4つのエンハンスメント・レイヤが存在する。
【０１１７】
3) 再量子化のないデコーディング：
これらの説明は、図6に基づく第二修正方法に関する。ここでは、受信されたベース・レイヤとエンハンスメント・レイヤは、図3に基づく修正方法により生成されたものであると想定する。Q = Q0に関連付けられている利用可能なベース・レイヤ係数は、以下の通りである。
2005529515.tif 000013
係数bとcはダンプされていると想定することができる。第一エンハンスメント・ビットプレーンBP1を受信した後、DCT係数は以下のように再構築される。
2005529515.tif 000014
係数aに対する更なるビット（および後のビットプレーンBP2内の係数bに対する更なるビット）を受信する必要がないことを、シフト行列に関する知識を利用して知ることができる。したがって、bとcに対する係数値は左にシフトされており、かつ正確なビット値がLSB位置に挿入されている。もはや係数bはどれもダンプされない。第二エンハンスメント・ビットプレーンBP2を受信後、これらの係数は遂に以下のように完全に再構築される。
2005529515.tif 000015
量子化された係数C1, C2およびC3は回復され、かつ量子化因子Q = Q0に関連付けられる。不完全な係数はダンプされることに留意されたい。全てのエンハンスメント・レイヤが存在する場合、デコードされた係数は元のストリームのものと全く同一である。1つまたは複数のエンハンスメント・レイヤが失われている場合、デコードされた係数は元のストリームと比較して、（エンハンスメント・レイヤが1つ失われている場合は2個、エンハンスメント・レイヤが2つ失われている場合は4個、エンハンスメント・レイヤがk個失われている場合は2k個）ダンプされている。
【０１１８】
4) 再量子化を用いたデコーディング：
これらの説明は、図7に基づく第三修正方法に関する。ここでは、受信されたベース・レイヤとエンハンスメント・レイヤが図4に基づく修正方法によって生成されたものであると想定する。Q = 4×Q0 に関連付けられている利用可能なベース・レイヤ係数は、以下の通りである。
2005529515.tif 000016
エンハンスメント・ビットプレーンBP1のデータがステップ707により加算されると、Q = 2×Q0（Qは半減されている）に関連付けられた以下のDCT係数が得られる。
2005529515.tif 000017
係数bはシフト行列Mにしたがって2つだけダンプされることに留意されたい。次に、エンハンスメント・ビットプレーンBP2のデータがステップ707により加算されると、Q = Q0（Qは半減されている）に関連付けられている以下のDCT係数が得られる。
2005529515.tif 000018
再量子化されたデータが更に利用可能になることはないので (K = 2)、今度は量子化ステップQはQ0のままとなり、かつ再量子化を行わない場合のようにデコーディングは継続される。ビットプレーンBP3のビットをステップ716により挿入することにより、ダンプされたDCT係数（つまり係数AとB）の修正が継続されると、以下の係数が得られる。
2005529515.tif 000019
ビットプレーンBP3のビットをステップ716により挿入することにより、ダンプされたDCT係数（つまり係数C）の修正が継続されると、以下の係数が得られる。
2005529515.tif 000020
【０１１９】
この第一修正方法はビデオ・エンコーダ内で実施可能であり、第二修正方法と第三修正方法は、コード化されたオーディオ／ビデオ信号の受信と処理を専用とするセット・トップ・ボックス製品内などにあるビデオ・デコーダ内で実施可能である。このためにこれらの方法は、結線された電子回路（VLCおよびVLD参照テーブル用のRAMメモリ、または運動補償ステップ間にビデオ・フレームを格納するためのRAMメモリ、シフト・ステップのためのシフト・レジスタ）などを用いたハードウエア構成要素、またはこれに代えて、当該回路の少なくとも一部の代用となり、かつ当該代用回路内で遂行される機能と同じものを実行するためにコンピュータまたはデジタル・プロセッサの管理下で実行可能な、コンピュータが読み取り可能な媒体内に格納された1組の命令により実施することができる。
【０１２０】
本発明は、DCT係数に適用されるダブル・シフト・ステップから得られる、本発明による第一方法により生成されるスケーラブルなコード化された信号にも関する。
【０１２１】
本発明は、本発明による第一方法により生成される、DCT係数に適用されるダブル・シフト・ステップから得られるスケーラブルなコード化された信号、を収容する格納媒体にも関する。
【０１２２】
本発明は、上述した本発明による第一修正方法のステップを実施するためのコード命令を有する、信号プロセッサにより用いられる第一コンピュータ・プログラムにも関する。
【０１２３】
本発明は、上述した本発明による第二修正方法のステップを実施するためのコード命令を有する、信号プロセッサにより用いられる第二コンピュータ・プログラムにも関する
本発明は、上述した本発明による第三修正方法のステップを実施するためのコード命令を有する、信号プロセッサにより使用される第三コンピュータ・プログラムにも関する。
【図面の簡単な説明】
【０１２４】
【図１】非スケーラブルなビデオ信号からスケーラブルなコード化されたビデオ信号を生成する公知の方法のステップを表す線図である。
【図２】スケーラブルなコード化されたビデオ信号からデコードされた非スケーラブルなビデオ信号を生成する公知の方法のステップを表す線図である。
【図３】非スケーラブルなコード化されたビデオ信号からスケーラブルなコード化されたビデオ信号を生成するための本発明による第一方法のステップを表す線図である。
【図４】再量子化ステップを含む本発明による第一方法の変種のステップを表す線図である。
【図５】本発明による修正方法で用いられるシフト行列の例を表す。
【図６】当該第一方法によって生成されたスケーラブルなコード化されたビデオ信号から非スケーラブルなコード化されたビデオ信号を生成するための、本発明による第二方法のステップを表す線図である。
【図７】当該第一方法によって生成されたスケーラブルなコード化されたビデオ信号から非スケーラブルなコード化されたビデオ信号を生成するための、本発明による第三方法のステップを表す線図である。
【符号の説明】
【０１２５】
101…ビデオ信号
102…処理ステップの組
103…ベース・レイヤ
104…エンハンスメント・レイヤ
201…スケーラブルなコード化されたビデオ信号
202…エンハンスメント・レイヤ
203…ベース・レイヤ
204…処理ステップの組
205…デコードされたビデオ信号
301…可変長デコーディング・ステップ
302…第一ビットシフト・ステップ
303…第二ビットシフト・ステップ
304…可変長コード化ステップ
305…ビットプレーン・コード化ステップ
401…可変長デコーディング・ステップ
402…第一ビットシフト・ステップ
403…第二ビットシフト・ステップ
404…再量子化ステップ
405…可変長コード化ステップ
406…ビットプレーン・コード化ステップ
【図１】
2005529515.tif 000021
【図２】
2005529515.tif 000022
【図３】
2005529515.tif 000023
【図４】
2005529515.tif 000024
【図５】
2005529515.tif 000025
【図６】
2005529515.tif 000026
【図７】
2005529515.tif 000027
【国際調査報告】
2005529515.tif 000028
2005529515.tif 000029
2005529515.tif 000030