JP4727669B2 - LASeR二進表現のポイントシーケンス符号化/復号化方法及び装置 - Google Patents
LASeR二進表現のポイントシーケンス符号化/復号化方法及び装置 Download PDFInfo
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Description
1)ポイント個数が2個以下なら、
i)x0、y0、x1及びy1を全て符号化することができる最小ビット数(bits)を計算及び符号化する。
ii)前記i)で求めたビット数(bits)を用いてポイント(x0、y0)、(x1、y1)を符号化する。
2)それとも、すなわち、ポイント個数が3個以上なら、
i)ポイント(x0、y0)を全て符号化することができる最小ビット数(bits)を計算及び符号化する。
ii)前記i)で求めた最小ビット数(bits)を用いてポイント(x0、y0)を符号化する。
iii)dx10、…dxnn−1(ここで、dxnn−1=xn−xn−1)を求めた後、これらの符号化に必要なビット数(bitsx)を求める。
iv)dy10、…dynn−1(ここで、dynn−1=yn−yn−1)を求めた後、これらの符号化に必要なビット数(bitsy)を求める。
v)前記ビット数(bitsx及びbitsy)を符号化する。
vi)dx10、dy10…、dxnn−1、dynn−1を符号化する。
ここで、Mは、リーディングゼロ(leading zero)の個数であり、INFOは、情報を運搬する(M+k)ビットのサフィックスオフセット(suffix offset)値である。リーディングゼロと次の“1”は、各コードを分離するプレフィックスコードの役目をする。コード番号(CodeNum)は、次のように決定される。
数式1
CodeNum=2M+k+INFO−2k
数式2
M=[log2(CodeNum+2k)]−k
数式3
INFO=CodeNum+2k−2M+k
If (CodeNum is 0) signed code = 0;
else if (CodeNum is even) signed code = -CodeNum/2;
else if (CodeNum is odd) signed code = (CodeNum+1)/2;
(1)ポイント(x0、y0)を符号化することができる最小ビット数を計算及び符号化する。
(2)前記最小ビット数を用いてポイント(x0、y0)を符号化する。
(3)前記ポイントシーケンスの残余ポイントの各々に対して、以前ポイントと現在ポイント間のx及びy座標の差分データを所定の規則に基づいてEGコード番号(CodeNum)に各々マッピングし、前記EGコード番号及び前記パラメータk値を用いて前記x及びy座標の差分データの各々に対応するEGコードワードを生成することによって、EG符号化を行う。
(i)xiとxi−1の差異(diffx)は、下記の規則によって符号なしEGコード番号(CodeNum)にマッピングされる。
if (diffx >= 0) CodeNum = diffx * 2 - 1;
else CodeNum = |diffx| * 2;
(ii)リーディングゼロの個数を示すMは、前述した数式2により求められることができる。
(iii)Mビットだけ0を記録する。
(iv)1ビットだけ1を記録する。
(v)情報を運搬するサフィックスオフセット(suffix offset)であるINFOは、前述した数式3により求められることができる。
(vi)M+kビットにINFOを記録する。
(vii)yiとyi−1の差異(diffy)は、下記の規則によって符号なしEGコード番号(CodeNum)にマッピングされる。
if (diffy >= 0) CodeNum = diffy * 2 - 1;
else CodeNum = |diffy| * 2;
(viii)前記数式2を用いてリーディングゼロの個数を示すMを求める。
(ix)Mビットだけ0を記録する。
(x)1ビットだけ1を記録する。
(xi)前記数式3を用いて情報を運搬するサフィックスオフセット(suffix offset)であるINFOを求める。
(xii)M+kビットにINFOを記録する。
(1)LASeR二進ストリームからポイントシーケンス内のポイント個数を抽出する。
(2)LASeR二進ストリームからポイントのxとyに必要なビット数(bits)を抽出する。
(3)ポイントが2個以下なら、bitsだけを読み取り、x0、y0、x1、y1の値を各々抽出する。
(4)それとも、
(i)bitsだけを読み取り、x0とy0を各々抽出する。
(ii)xとyの差分(各dxとdy)に必要なビット数であるbitsxとbitsyを抽出する。
(iii)i=1に置く。
(iv)bitsxとbitsyだけを読み取り、dxとdyの値を各々抽出し、xi=xi−1+dxとyi=yi−1+dyを計算する。
(v)i=i+1して、前記(iv)項をn−1回行う。
(1)LASeR二進ストリームからポイントシーケンスのポイント個数情報、前記ポイントの符号化に利用されたビット数(bits)情報及び前記パラメータkの情報を読み取る。
(2)前記抽出されたビット数(bits)単位でビットを読み取り、第1ポイント座標(x0、y0)を復号化する。
(3)LASeR二進ストリームから以前ポイントと現在ポイントのx及びy座標の差分データの各々に対応するEGコードワードを読み取り、前記パラメータkを用いて復号化し、前記復号化されたx及びy座標の差分データを前記以前ポイントの座標に合算することによって、前記現在ポイントの座標を計算する。
(4)(3)段階を前記第1ポイントを除いた残余ポイント個数だけ繰り返して行う。
(i)1が発見されるまで1ビットずつを読み取り、総ビット数をMという。
(ii)1を読み出して捨てる。
(iii)M+kビットを読み出し、INFOという。
(iv)CodeNum=2M+k+INFO−2kを求める。
(v)CodeNumからdxを求める。
(vi)xi=xi−1+dxを計算する。
(vii)1が発見されるまで1ビットずつを読み出し、総ビット数をMという。
(viii)1を読み出して捨てる。
(ix)M+kビットを読み出し、INFOという。
(x)CodeNum=2M+k+INFO−2kを求める。
(xi)CodeNumからdyを求める。
(xii)yi=yi−1+dyを計算する。
シンタックス:
decodingPointSequence {
nbPoints = Read(lenBits);
flag = Read(1);
if (flag == 0) {
if (nbPoints < 3) {
bits = Read(5);
for (int i = 0; i < nbPoints; i++) {
x[i] = Read(bits);
y[i] = Read(bits);
}
}
else {
bits = Read(5);
x[0] = Read(bits);
y[0] = Read(bits);
bitsx = Read(5);
bitsy = Read(5);
for (int i = 1; i < nbPoints; i++) {
dx = Read(bitsx);
dy = Read(bitsy);
x[i] = dx + x[i-1];
y[i] = dy + y[i-1];
}
}
}
else {
bits = Read(5);
x[0] = Read(bits);
y[0] = Read(bits);
kvalue = Read(4);
for(i=1; i < nbPoints; i++) {
l_zero = 0;
while (Read(1) == 0) l_zero++;
Mvalue = l_zero;
Read(1);
INFO = Read(Mvalue + kvalue);
CodeNum = 2M+kvalue+INFO-2kvalue;
if (CodeNum == 0) dx = 0;
else if (CodeNum == even) dx = -CodeNum/2;
else if (CodeNum == odd) dx = (CodeNum+1)/2;
x[i] = dx + x[i-1];
l_zero = 0;
while (Read(1) == 0) l_zero++;
Mvalue = l_zero;
Read(1);
INFO = Read(Mvalue + kvalue);
CodeNum = 2M+kvalue+INFO-2kvalue;
if (CodeNum == 0) dy = 0;
else if (CodeNum == even) dy = -CodeNum/2;
else if (CodeNum == odd) dy = (CodeNum+1)/2;
y[i] = dy + y[i-1];
}
}
}
セマンティックス:
flag − FL符号化(flag=0)またはEG符号化(flag=1)を示すフラグ
kvalue − EG符号化のためのパラメータであって、ジオメトリック分布の種類によって異なる値を使用する。例えば、kvalue値が増加するほど、ジオメトリック分布はだんだん緩やかになる。
Mvalue − リーディングゼロの個数
CodeNum − コード番号
dx − 現在ポイントのx座標値と以前ポイントのx座標値との差分。
dx=x[i]−x[i−1]
dy − 現在ポイントのy座標値と以前ポイントのy座標値との差分。
dy=y[i]−y[i−1]
INFO − dxまたはdyに関する情報を有する値
シンタックス:
decodingPointSequence {
nbPoints = Read(lenBits);
flag = Read(1);
if (flag == 0) {
if (nbPoints < 3) {
bits = Read(5);
for (int i = 0; i < nbPoints; i++) {
x[i] = Read(bits);
y[i] = Read(bits);
}
}
else {
bits = Read(5);
x[0] = Read(bits);
y[0] = Read(bits);
bitsx = Read(5);
bitsy = Read(5);
for (int i = 1; i < nbPoints; i++) {
dx = Read(bitsx);
dy = Read(bitsy);
x[i] = dx + x[i-1];
y[i] = dy + y[i-1];
}
}
}
else {
kvalue = Read(4);
bits Read(5);
x[0] = Read(bits);
y[0] = Read(bits);
for(i=1; i < nbPoints; i++) {
l_zero = 0;
while (Read(1) == 0) l_zero++;
Mvalue = l_zero;
Read(1);
INFO = Read(Mvalue + kvalue);
CodeNum = 2M+kvalue+INFO-2kvalue;
if (CodeNum == 0) dx = 0;
else if (CodeNum == even) dx = -CodeNum/2;
else if (CodeNum == odd) dx = (CodeNum+1)/2;
x[i] = dx + x[i-1];
l_zero = 0;
while (Read(1) == 0) l_zero++;
Mvalue = l_zero;
Read(1);
INFO = Read(Mvalue + kvalue);
CodeNum = 2M+kvalue+INFO-2kvalue;
if (CodeNum == 0) dy = 0;
else if (CodeNum == even) dy = -CodeNum/2;
else if (CodeNum == odd) dy = (CodeNum+1)/2;
y[i] = dy + y[i-1];
}
}
}
シンタックス:
decodingPointSequence {
uivlc5 nbPoints;
uint(1) flag;
if (flag == 0) {
if (nbPoints < 3) {
uint(5) bits;
for (int i = 0; i < nbPoints; i++) {
uint(bits) x[i];
uint(bits) y[i];
* }
} else {
uint(5) bits;
uint(bits) x[0];
uint(bits) y[0];
uint(5) bitsx;
uint(5) bitsy;
for (int i = 1; i < nbPoints; i++) {
uint(bitsx) dx;
uint(bitsy) dy;
x[i] = dx + x[i-1];
y[i] = dy + y[i-1];
}
}
}
else {
uint(4) kvalue;
uint(5) bits;
uint(bits) x[0];
uint(bits) y[0];
int XMvalue,YMvalue = 0;
int CodeNum = 0;
int Diff =0;
for(i=1; i < nbPoints; i++) {
// to calculate X point
do {
bit(1) bitX;
XMvalue ++;
} while (bitX == 0);
const bit(1) endX = 1;
uint(XMvalue+kvalue) INFO_dx;
CodeNum = GetCodeNum(kvalue, XMvalue, INFO_dx);
Diff = GetDiff(CodeNum);
x[i] = x[i-1] + Diff
// to calculate Y point
do {
unit(1) bitY;
YMvalue ++;
} while (bitY == 0);
const bit(1) endY = 1;
uint(YMvalue+kvalue) INFO_dy;
CodeNum = GetCodeNum(kvalue, YMvalue, INFO_dy);
Diff = GetDiff(CodeNum);
y[i] = y[i-1] + Diff
}
}
}
uint GetCodeNum(int k, int Mvalue, int INFO){
return 2(k+Mvalue) + INFO - 2k ;
}
int GetDiff (int CM) {
if ((CM%2)==0) return -1*CM/2;
else return CM//2;
}
Claims (11)
- LASeR(Lightweight Application Scene Representation)のポイントシーケンスを符号化する方法において、各ポイントシーケンスに対して、
(a)エクスポネンシャルゴロム(Exponential Golomb:EG)符号化または固定長さ(Fixed Length:FL)符号化方式のいずれか一方を選択する段階と、
(b)FL符号化方式が選択された場合に、FL符号化方式に基づいて前記ポイントシーケンスを符号化し、二進ストリームを生成する段階と、
(c)EG符号化方式が選択された場合に、EG符号化方式に基づいて前記ポイントシーケンスを符号化し、二進ストリームを生成する段階と、を備え、
前記符号化方式の選択結果を示すフラグ、及び前記選択された符号化方式がEG符号化方式である場合にEG符号化を最も効果的に行うことができるパラメータk値が前記二進ストリームに含まれ、前記パラメータk値はEG符号化に使用されるコード番号の幾何分布によって異なり、
前記(b)段階のFL符号化方式は、ポイントシーケンス(x 0 、y 0 )(x 1 、y 1 )…(x n 、y n )に対して、
(b1)前記ポイントシーケンスのポイント個数が2以下である場合に、
(b1−i)前記ポイントの座標(x 0 、y 0 、)(x 1 、y 1 )を符号化することができる最小ビット数(bits)を計算及び符号化する段階と、
(b1−ii)前記最小ビット数(bits)を用いて前記ポイントの座標(x 0 、y 0 )(x 1 、y 1 ))を符号化する段階と、
(b2)前記ポイントシーケンスのポイント個数が2を超過する場合に、
(b2−i)第1ポイントの座標(x 0 、y 0 )を符号化することができる最小ビット数(bits)を計算及び符号化する段階と、
(b2−ii)前記最小ビット数(bits)を用いて前記第1ポイントの座標(x 0 、y 0 )を符号化する段階と、
(b2−iii)隣接するポイント間のx座標の差分データ(dx 10 、…、dx nn−1 、ここで、dx nn−1 =x n −x n−1 )を求め、前記x座標の差分データの符号化に必要なビット数(bitsx)を計算する段階と、
(b2−iv)隣接するポイント間のy座標の差分データ(dy 10 、…、dy nn−1 、ここで、dy nn−1 =y n −y n−1 )を求め、前記y座標の差分データの符号化に必要なビット数(bitsy)を計算する段階と、
(b2−v)前記x座標の差分データ符号化に必要なビット数及び前記y座標の差分データの符号化に必要なビット数を符号化する段階と、
(b2−vi)前記x座標の差分データ及びy座標の差分データを符号化する段階と、を備えることを特徴とするLASeRポイントシーケンス符号化方法。 - 前記(c)段階は、EG符号化を最も効果的に行うことができるパラメータkを求める段階をさらに備えることを特徴とする請求項1に記載のLASeRポイントシーケンス符号化方法。
- 前記(a)段階で、前記ポイントシーケンスに対してEG符号化及びFL符号化を全て行った後、最も小さいビット数を発生させる符号化方式を選択することを特徴とする請求項1に記載のLASeRポイントシーケンス符号化方法。
- 前記(c)段階のEG符号化方式は、ポイントシーケンス(x0、y0)(x1、y1)…(xn、yn)に対して、
(c1)第1ポイントの座標(x0、y0)を符号化することができる最小ビット数を計算及び符号化する段階と、
(c2)前記最小ビット数を用いて前記第1ポイントの座標(x0、y0)を符号化する段階と、
(c3)残余ポイントの各々に対して、以前ポイントと現在ポイント間のx及びy座標の差分データを所定の規則に基づいてEGコード番号(CodeNum)に各々マッピングし、前記EGコード番号及び前記パラメータk値を用いて前記x及びy座標の差分データの各々に対応するEGコードワードを生成することによって、EG符号化を行う段階と、を備えることを特徴とする請求項1に記載のLASeRポイントシーケンス符号化方法。 - 前記(c3)段階は、残余ポイントの各々に対して、
(c3−i)以前ポイントと現在ポイント間のx座標の差分データを所定の規則に基づいてEGコード番号(CodeNum)にマッピングする段階と、
(c3−ii)前記(c3−i)段階で求めた前記EGコード番号(CodeNum)及び前記パラメータk値を用いてリーディングゼロの個数(M)及び情報を運搬するサフィックスオフセット(INFO)を求める段階と、
(c3−iii)前記(c3−ii)段階で求めたM個ビットの“0”、1個ビットの“1”及びM+kビットの前記サフィックスオフセット(INFO)を連結することによって、前記x座標の差分データに対応するEGコードワードを生成する段階と、
(c3−iv)以前ポイントと現在ポイント間のy座標の差分データを所定の規則に基づいてEGコード番号(CodeNum)にマッピングする段階と、
(c3−v)前記(c3−iv)段階で求めたEGコード番号(CodeNum)及び前記パラメータk値を用いてリーディングゼロの個数(M)及び情報を運搬するサフィックスオフセット(INFO)を求める段階と、
(c3−vi)前記(c3−v)段階で求めた前記M個ビットの“0”、1個ビットの“1”及び前記M+kビットのサフィックスオフセット(INFO)を連結することによって、前記y座標の差分データに対応するEGコードワードを生成する段階と、を備えることを特徴とする請求項4に記載のLASeRポイントシーケンス符号化方法。 - LASeR二進ストリームを復号化する方法において、
前記LASeR二進ストリームから符号化方式を示す情報を抽出し、前記抽出された情報に基づいてEG復号化及びFL復号化方式のいずれか一方を決定する段階と、
前記決定された復号化方式に基づいて前記LASeR二進ストリームを復号化する段階と、
EG復号化方式として決定されれば、前記EG復号化に必要なパラメータkを前記LASeR二進ストリームから抽出し、前記パラメータkを用いて前記EG復号化方式に基づいて前記LASeR二進ストリームを復号化する段階と、
を備え、前記パラメータk値はEG符号化に使用されるコード番号の幾何分布によって異なり、
前記FL復号化方式として決定されれば、前記LASeR二進ストリームがポイントシーケンス(x 0 、y 0 )(x 1 、y 1 )…(x n 、y n )に復号化されると仮定する時、
(a)前記LASeR二進ストリームからポイントシーケンスのポイント個数情報及びポイントの符号化に利用されたビット数(bits)情報を読み取る段階と、
(b)前記読み取られたポイント個数が2個以下である場合に、前記読み取られたビット数(bits)単位でビットを順次に読み取り、前記2個以下のポイント座標を復号化する段階と、
(c)前記ポイント個数が2個を超過する場合に、
(c1)前記読み取られたビット数(bits)単位でビットを順次に読み取り、第1ポイント座標(x 0 、y 0 )を復号化する段階と、
(c2)前記LASeR二進ストリームから隣接するポイント間のx及びy座標の差分データの符号化に利用されたビット数(bitsx、 bitsy)情報を順次に読み取る段階と、
(c3)前記読み取られたビット数(bitsx、 bitsy)の各々に該当するビットを順次に読み取り、以前ポイントと現在ポイント間のx及びy座標の差分データの各々を復号化し、前記復号化されたx及びy座標の差分データを前記以前ポイントの座標に合算することによって、前記現在ポイントの座標を計算する段階と、
(c4)前記(c3)段階を前記第1ポイントを除いた残余ポイント個数だけ繰り返す段階と、を備えることを特徴とするLASeR二進ストリーム復号化方法。 - 前記EG復号化方式に基づいて前記LASeR二進ストリームを復号化する段階は、前記LASeR二進ストリームがポイントシーケンス(x0、y0)(x1、y1)…(xn、yn)に復号化されると仮定する時、
(a)前記LASeR二進ストリームからポイントシーケンスのポイント個数情報、前記ポイントの符号化に利用されたビット数(bits)情報及び前記パラメータk情報を読み取る段階と、
(b)前記抽出されたビット数(bits)単位でビットを順次に読み取り、第1ポイント座標(x0、y0)を復号化する段階と、
(c)前記LASeR二進ストリームから以前ポイントと現在ポイントのx及びy座標の差分データの各々に対応するEGコードワードを読み取り、前記パラメータkを用いて復号化し、前記復号化されたx及びy座標の差分データを前記以前ポイントの座標に合算することによって、前記現在ポイントの座標を計算する段階と、
(d)前記(c)段階を前記第1ポイントを除いた残余ポイント個数だけ繰り返す段階と、を備えることを特徴とする請求項6に記載のLASeR二進ストリーム復号化方法。 - 場面記述情報(Scene Description)を示すLASeRポイントシーケンスを請求項1乃至5のいずれかに記載の方法により符号化することによって、符号化されたLASeR場面記述エレメンタリストリームを生成するためのLASeR場面符号化手段と、
前記符号化されたLASeR場面記述エレメンタリストリームと、前記LASeR場面を構成するその他のエレメンタリストリームを多重化し、多重化されたLASeR二進ストリームを生成するための多重化手段と、
前記多重化されたLASeR二進ストリームをユーザ端末に転送するための送信手段と、を備えることを特徴とするサーバー装置。 - LASeR二進ストリームを受信するための受信手段と、
前記受信されたLASeR二進ストリームからLASeR場面記述ストリームとその他のエレメンタリストリームを出力するための逆多重化手段と、
前記逆多重化手段から出力された前記LASeR場面記述エレメンタリストリームを請求項6乃至7のいずれかに記載の方法により復号化することによって、個別アクセス可能な複数の復号化されたLASeRアクセスユニットを生成するためのLASeR場面復号化手段と、
前記逆多重化手段から出力された前記その他のエレメンタリストリームを復号化するためのその他のエレメンタリ復号化手段と、
前記復号化されたアクセスユニットから場面ツリーを生成するための場面ツリーマネジャーと、
前記生成された場面ツリーと前記復号化されたその他のエレメンタリストリームを用いてユーザにLASeRサービスを提供するためのLASeRレンダラー(renderer)と、を備えることを特徴とするユーザ端末装置。 - 場面記述情報(Scene Description)を示すLASeRポイントシーケンスを請求項1乃至5のいずれかに記載の方法により符号化することによって、符号化されたLASeR場面記述エレメンタリストリームを生成するためのLASeR場面符号化部と、
前記符号化されたLASeR場面記述エレメンタリストリームと、前記LASeR場面を構成するその他のエレメンタリストリームを多重化し、多重化されたLASeR二進ストリームを生成するための多重化部と、
前記多重化されたLASeR二進ストリームを出力するための出力部と、を備えることを特徴とする符号化装置。 - LASeR二進ストリームを入力されるための入力部と、
前記入力されたLASeR二進ストリームからLASeR場面記述ストリームとその他のエレメンタリストリームを出力するための逆多重化部と、
前記逆多重化部から出力された前記LASeR場面記述エレメンタリストリームを請求項6乃至7のいずれかに記載の方法により復号化することによって、個別アクセス可能な複数の復号化されたLASeRアクセスユニットを生成するためのLASeR場面復号化部と、
前記逆多重化部から出力された前記その他のエレメンタリストリームを復号化するためのその他のエレメンタリ復号化部と、
前記復号化されたアクセスユニットから場面ツリーを生成するための場面ツリーマネジャーと、
前記生成された場面ツリーと前記復号化されたその他のエレメンタリストリームを用いてユーザにLASeRサービスを提供するためのLASeRレンダラー(renderer)と、を備えることを特徴とする復号化装置。
Applications Claiming Priority (5)
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