JP2010507267A - マルチレイヤ・ビットストリームデータを情報伝達するための方法およびシステム - Google Patents
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Abstract
Description
現在のSVCシステムは、基本レイヤに加えてどんなレイヤでもAVCデバイスをサポートできるトランスコーディングを必要としている。これは、SVCの応用範囲を制限する。本発明の実施形態は、SVCビットストリームをAVC準拠のビットストリームへ高速で書き換えることを可能にするために、CGS(coarse grain scalable)レイヤのシンタックス(syntax)およびセマンティックス(semantics)への変更を含んでいる。一部の実施形態では、ネットワークデバイスは、誤差(drift)なしに、かつ、シーケンスを再構成する必要なしに、SVCデータをAVCビットストリームへ書き換えることができる。これは、一部の実施形態では、多数の粗粒度スケーラブルなレイヤをまとめる(merge)ことにより実現できる。
一部の実施形態は、インター符号化ブロックのための変更を含んでいる。これらの変更は、以下のものを含んでいる。基本レイヤ・ブロックから推定(infer)されるブロックは、基本レイヤ・ブロックと同じ変換を用いなければならない。例えば、粗粒度スケーラブルなレイヤ中のブロックが1に等しいbase_mode_flagを有しており、かつ同じ場所にある基本レイヤ・ブロックが4×4変換を用いる場合、拡張レイヤ・ブロックも4×4変換を用いなければならない。
イントラ符号化(画面内符号化)ブロックは、SVCからAVCへの書き換えの問題に、追加の障害を生じさせる。上記CGSシステム内では、拡張レイヤ中のブロックをIntraBLモードで符号化してもよい。このモードは、基本レイヤ中のイントラ符号化ブロックが復号され予測に使用されるべきであることを情報伝達する。その後、追加の残差を、拡張レイヤ中で情報伝達することができる。SVCからAVCへの書き換えを行うシステム内では、これは障害を作成する。なぜなら、再構成されたイントラ符号化ブロックを、その近傍の空間的予測と情報伝達された残差との和として記述することができないからである。したがって、イントラ符号化ブロックは、SVCからAVCへトランスコードされなければならない。これは、追加の計算上の複雑さを必要とする。さらに、それは、動き補償を介して伝播(propagate)しうる符号化誤差をもたらす。
F.7.3.2 シーケンス・パラメータ・セットSVC拡張のシンタックス
0に等しいnal_unit_extension_flagは、(dependency_id,temporal_level,quality_level)へのsimple_priority_idのマッピングを指定するパラメータがシーケンス・パラメータ・セット中で次に続くことを示す。1に等しいnal_unit_extension_flagは、(dependency_id,temporal_level,quality_level)へのsimple_priority_idのマッピングを指定するパラメータが存在しないことを示す。nal_unit_extension_flagが存在しない場合、nal_unit_extension_flagが1に等しいと推定されるものとする。現(current)シーケンス・パラメータ・セットを参照する、20および21に等しいnal_unit_typeを持つ、全てのNALユニットのNALユニットシンタックス要素extension_flagは、nal_unit_extension_flagに等しいものとする。
ScaledBaseLeftOffset=2*scaled_base_left_offset (F−40)
変数ScaledBaseLeftOffsetCは、次のように規定される:
ScaledBaseLeftOffsetC=ScaledBaseLeftOffset/SubWidthC (F−41)
scaled_base_top_offsetは、アップサンプリングされた基本レイヤのピクチャの左上の画素と現レイヤのピクチャの左上の画素との間の垂直オフセットを2つの輝度サンプルの単位で指定する。scaled_base_top_offsetが存在しない場合、scaled_base_top_offsetが0に等しいと推定されるものとする。
変数ScaledBaseTopOffsetCは、次のように規定される。
scaled_base_right_offsetは、アップサンプリングされた基本レイヤのピクチャの右下画素と現レイヤのピクチャの右下画素との間の水平オフセットを2つの輝度サンプルの単位で指定する。scaled_base_right_offsetが存在しない場合、scaled_base_right_offsetが0に等しいと推定されるものとする。
変数ScaledBaseWidthは、次のように規定される:
ScaledBaseWidth
=PicWidthInMbs*16-ScaledBaseLeftOffset-ScaledBaseRightOffset (F-45)
変数ScaledBaseWidthCは、次のように規定される:
ScaledBaseWidthC=ScaledBaseWidth/SubWidthC (F−46)
scaled_base_bottom_offsetは、アップサンプリングされた基本レイヤのピクチャの右下画素と現レイヤのピクチャの右下画素との間の垂直オフセットを2つの輝度サンプルの単位で指定する。scaled_base_bottom_offsetが存在しない場合、scaled_base_bottom_offsetが0に等しいと推定されるものとする。
変数ScaledBaseHeightは、次のように規定される。
=PicHeightInMbs*16-ScaledBaseTopOffset-ScaledBaseBottomOffset (F-48)
変数ScaledBaseHeightCは、次のように規定される。
chroma_phase_x_plus1は、現レイヤのピクチャの水平方向のサンプリング・スペースの4分の1の単位で色差成分の水平方向位相シフトを指定する。chroma_phase_x_plus1が存在しない場合、chroma_phase_x_plus1が0に等しいと推定されるものとする。chroma_phase_x_plus1は、0〜1の範囲内にある、2および3の値は未使用である。
マッピング・プロセスの計算は、多くの計算を単純化する方法で実施することができる。例えば、次のシステムが同等である。
これらの予め定められた値の一具体例は、次の通りである。
M=512
しかしながら、MおよびScaleMatrixについて他の値を用いてもよいことが容易に理解できるはずである。
M=512
一部の実施形態では、変換係数を下位レイヤから上位レイヤにマッピングした後、上述のプロセスを利用する一部の場合において、係数を微調整していてもよい。微調整の後、第2のスケーリング演算を使用することができる。このスケーリング演算は、変換係数を「非量子化する(de-quantize)」ものとすることができる。
重み行列を調整するために、一部の実施形態は、前記マッピング・プロセス中で示したアルゴリズムの修正版を利用できる。このアルゴリズムの修正版は、上記の説明を参照して以下のように規定できる。
重み行列を調整する代替の実施形態では、追加の重み行列をビットストリーム中で送ることができる。この追加の重み行列は、下位レイヤからレイヤを予測するのに必要な周波数の重みを明示的に規定することができる。例えば、重み行列は次のように使用できる。
一部の実施形態では、W1またはW2の何れかが伝送されなくてもよい。これらの実施形態では、伝送されない行列は0に等しい要素を有するものとみなすことができる。
このプロセスへの入力は、
マクロブロックがフィールドまたはフレームのマクロブロックであるかを示す変数fieldMb
輝度変換のタイプを示す変数lumaTrafo
256+2*MbWidthC*MbHeightCの要素を持つスケーリングされた変換係数値のリストsTCoeff
であり、
このプロセスの出力は、スケーリングされた変換係数値sTCoeffの修正版を含んでいる。
画像表現は、多くの方法によって代替表現に変換することができる。この変換が行われるトランスコーディング演算は、原画像表現を完全に復号し、当該画像表現を別のフォーマットで再符号化することによって、代替の画像表現を生成するステップを含みうる。代替の画像表現は、原画像表現を完全に復号する代わりに原画像表現を係数の逆変換なしに改変する、前述の方法によっても生成しうる。これらの実施形態では、係数をスケーリングし、他のレイヤの係数と統合して、単一レイヤ表現を形成することができる。場合によっては、これを誤差なしに行うことができる。画像表現を代替表現に変換するために他の方法を用いることもできる。
F.10.1.1 スケーラビリティ情報SEIメッセージのシンタックス
F.10.2 SEIペイロードのセマンティックス
F.10.2.1 スケーラビリティ情報SEIメッセージのセマンティックス
このSEIメッセージは、存在する場合であれば、IDRアクセスユニット内に表れるものとする。当該メッセージのセマンティックスは、同タイプの次のSEIメッセージまで有効である。
Claims (24)
- 拡張されたマルチレイヤビットストリームを作成するための方法であって、
a)ビデオシーケンスのスケーラブルなマルチレイヤ表現を受信するステップ;
b)上記ビデオシーケンスのレイヤの非スケーラブルな単一レイヤ表現に関する、上記ビデオシーケンスの上記レイヤの第1のビットレート特性を決定するステップ;および
c)ビットレート特性データを上記スケーラブルなマルチレイヤ表現に添付して、拡張されたスケーラブルな表現を形成するステップを含む方法。 - 上記スケーラブルなマルチレイヤ表現は、SVC表現であり、
上記非スケーラブルな単一レイヤ表現は、AVC表現である、請求項1に記載の方法。 - ビットレート特性データを添付する上記ステップは、SVCビットストリーム中にSEIメッセージを追加するステップを含む、請求項2に記載の方法。
- 上記第1のビットレート特性は、最大ビットレートである、請求項2に記載の方法。
- 上記第1のビットレート特性は、平均ビットレートである、請求項2に記載の方法。
- 上記第1のビットレート特性は第1のエントロピー・エンコーダ専用であり、
上記レイヤの上記非スケーラブルな単一レイヤ表現のための第2のエントロピー・エンコーダ専用の、第2のビットレート特性を決定するステップをさらに含み、
添付される上記ビットレート特性データは、上記第1のビットレート特性および上記第2のビットレート特性に関するデータを含む、請求項2に記載の方法。 - 上記スケーラブルなマルチレイヤ表現中の別のレイヤが、上記レイヤおよび上記別のレイヤ中の係数を逆変換することなく上記レイヤと統合可能であるかを判定し、上記レイヤと上記別のレイヤとがそのように統合可能である場合には、統合データを上記スケーラブルなマルチレイヤ表現に添付するステップをさらに含む、請求項1に記載の方法。
- 拡張されたマルチレイヤビットストリームを作成するための方法であって、
a)ビデオシーケンスのSVC表現を受信するステップ;
b)上記レイヤのAVC表現に関する、上記ビデオシーケンスのレイヤの第1の平均AVCビットレート特性および第1の最大AVCビットレート特性とを決定するステップ;および
c)第1のビットレート特性データを上記スケーラブルなマルチレイヤ表現に添付して、拡張されたSVC表現を形成するステップを含む方法。 - ビットレート特性データを添付する上記ステップは、上記SVC表現中にSEIメッセージを追加するステップを含む、請求項8に記載の方法。
- 上記レイヤの上記第1の特性は、第1のエントロピー・エンコーダ専用であり、
上記レイヤの上記AVC表現のための第2のエントロピー・エンコーダ専用の、第2の平均AVCビットレート特性および第2の最大AVCビットレート特性を決定するステップをさらに含み、
第2のビットレート特性データを、上記拡張されたSVCビットストリームに添付するステップをさらに含む、請求項8に記載の方法。 - 上記SVC表現中の別のレイヤが、上記レイヤおよび上記別のレイヤ中の係数を逆変換することなく上記レイヤと統合可能であるかを判定し、上記レイヤと上記別のレイヤとがそのように統合可能である場合には、統合データを上記SVC表現に添付するステップをさらに含む、請求項8に記載の方法。
- 拡張されたマルチレイヤビットストリームを作成するための方法であって、
a)ビデオシーケンスのSVC表現を受信するステップ;
b)コンテキスト適応的な可変長符号コーデックによって符号化された上記ビデオシーケンスの上記レイヤのAVC表現に関する、上記シーケンスの上記レイヤの平均AVC/VLCビットレート特性および最大AVC/VLCビットレート特性を決定するステップ;
c)コンテキスト適応的な算術符号コーデックによって符号化された上記レイヤのAVC表現に関する、上記シーケンスの上記レイヤの平均AVC/ACビットレート特性および最大AVC/ACビットレート特性を決定するステップ;および
d)上記AVC/VLC特性および上記AVC/AC特性を含むSEIメッセージを上記SVC表現に関連付けて、拡張されたSVC表現を形成するステップを含む方法。 - 上記SVC表現中の別のレイヤが、上記レイヤおよび上記別のレイヤ中の係数を逆変換することなく上記レイヤと統合可能であるかを判定し、上記レイヤと上記別のレイヤとがそのように統合可能である場合には、レイヤ統合SEIメッセージを上記SVC表現に関連付けるステップをさらに含む、請求項12に記載の方法。
- スケーラブルなマルチレイヤビットストリーム表現を単一レイヤビットストリーム表現に変換するための方法であって、
a)ビットレート特性データを含むビデオシーケンスのスケーラブルなマルチレイヤ表現を受信するステップであって、当該ビットレート特性データは、上記マルチレイヤ表現中の複数のレイヤが単一レイヤビットストリーム表現として表現されるときの、当該複数のレイヤのための、レイヤ専用且つエントロピー・エンコーダ専用のビットレート特性を含むステップ;
b)目標ビットレートパラメータを決定するステップ;
c)上記目標ビットレートパラメータと上記レイヤ専用且つエントロピー・エンコーダ専用のビットレート特性との間の関係に基づいて、上記レイヤのうちの1つ以上のレイヤを変換のために選択するステップ;および
d)選択された上記1つ以上のレイヤを上記単一レイヤビットストリーム表現に変換するステップを含む方法。 - 上記スケーラブルなマルチレイヤ表現はレイヤ統合データをさらに含み、
上記レイヤのうちの1つ以上のレイヤを変換のために選択する上記ステップは、上記レイヤ統合データの分析も含む、請求項14に記載の方法。 - 選択された上記レイヤのうちの2つ以上のレイヤを、係数を逆変換することなく統合可能であることを上記レイヤ統合データが示している場合に、当該統合を行うステップをさらに含む、請求項15に記載の方法。
- SVCビットストリーム表現をAVCビットストリーム表現に変換するための方法であって、
a)第1レイヤおよび第2レイヤを含むSVCビデオシーケンスを受信するステップであって、上記SVCビデオシーケンスはビットレート特性データをさらに含み、当該ビットレート特性データは、
i)上記第1レイヤがAVCビットストリームとして表現されてVLCエンコーダによって符号化されるときの、上記第1レイヤのための最大ビットレート特性および平均ビットレート特性;
ii)上記第1レイヤがAVCビットストリームとして表現されて算術エンコーダによって符号化されるときの、上記第1レイヤのための最大ビットレート特性および平均ビットレート特性;
iii)上記第2レイヤがAVCビットストリームとして表現されてVLCエンコーダによって符号化されるときの、上記第2レイヤのための最大ビットレート特性および平均ビットレート特性;および
iv)上記第2レイヤがAVCビットストリームとして表現されて算術エンコーダによって符号化されるときの、上記第2レイヤのための最大ビットレート特性および平均ビットレート特性を含むステップ;
c)目標ビットレートパラメータを決定するステップ;
d)上記目標ビットレートパラメータと、上記第1レイヤおよび第2レイヤのための上記最大ビットレート特性または上記平均ビットレート特性のうちの1つとの関係に基づいて、上記第1レイヤおよび第2レイヤのうちの1つ以上のレイヤを変換のために選択するステップ;および
e)選択された上記1つ以上のレイヤを上記AVCビットストリーム表現に変換するステップを含む方法。 - 上記ビットレート特性に基づいて上記VLCエンコーダおよび上記算術エンコーダのうちの1つを選択するステップをさらに含む、請求項17に記載の方法。
- 上記SVCビデオシーケンスはレイヤ統合データをさらに含み、
上記レイヤのうちの1つ以上のレイヤを変換のために選択する上記ステップは、上記レイヤ統合データの分析も含む、請求項17に記載の方法。 - 上記レイヤ統合データが上記統合が可能であることを示している場合に、上記変換が係数の逆変換なしに行われる、請求項19に記載の方法。
- 拡張されたマルチレイヤビットストリームを作成するためのシステムであって、
ビデオシーケンスのスケーラブルなマルチレイヤ表現を受信するための受信機;
上記ビデオシーケンスのレイヤの非スケーラブルな単一レイヤ表現に関する、上記ビデオシーケンスの上記レイヤの第1のビットレート特性を決定するための決定器;および
ビットレート特性データを上記スケーラブルなマルチレイヤ表現に添付して、拡張されたスケーラブルな表現を形成するための添付器を含むシステム。 - スケーラブルなマルチレイヤビットストリーム表現を単一レイヤビットストリーム表現に変換するためのシステムであって、
ビットレート特性データを含むビデオシーケンスのスケーラブルなマルチレイヤ表現を受信する受信機であって、上記ビットレート特性データは、上記マルチレイヤ表現中の複数のレイヤが単一レイヤビットストリーム表現として表現されるときの、当該複数のレイヤのためのレイヤ専用且つエントロピー・エンコーダ専用のビットレート特性を含む、受信機;
目標ビットレートパラメータを決定するための決定器;
上記目標ビットレートパラメータと上記レイヤ専用且つエントロピー・エンコーダ専用のビットレート特性との間の関係に基づいて、上記レイヤのうちの1つ以上のレイヤを変換のために選択するための選択器;および
選択された上記1つ以上のレイヤを上記単一レイヤビットストリーム表現に変換するための変換器を含むシステム。 - 請求項1〜20の何れか1項に記載の方法の各ステップをコンピュータに実行させるためのプログラム。
- 請求項23に記載のプログラムを記録した、コンピュータ読み取り可能な記録媒体。
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