JP2000224588A

JP2000224588A - 画像再符号化方法および画像再符号化装置

Info

Publication number: JP2000224588A
Application number: JP2188399A
Authority: JP
Inventors: Toshiyuki Kondo; 敏志近藤
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Holdings Corp
Priority date: 1999-01-29
Filing date: 1999-01-29
Publication date: 2000-08-11

Abstract

(57)【要約】【課題】符号列を再符号化して伝送、記録する際に過
去の符号化方法を示す符号化パラメータを同時に伝送、
記録することができる再符号化方法および再符号化装置
を提供することを目的とする。【解決手段】符号列Ａを映像復号化器１０２で復号化
し、映像信号Ａ１０５と符号化パラメータ１０６を得
る。映像符号化器１０３においては、映像信号Ａを符号
化し、符号化パラメータをその符号列に埋め込むことに
より符号列Ｂを生成する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、ＭＰＥＧ２方式等
の高能率圧縮符号化方式により符号化された映像データ
を再符号化する画像再符号化方法および画像再符号化装
置に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、映像信号の高能率圧縮符号化方式
としてＭＰＥＧ２（ＭｏｖｉｎｇＰｉｃｕｔｒｅＥ
ｘｐｅｒｔｓＧｒｏｕｐ２）方式が映像データの通信
や記録に広く用いられている。ＭＰＥＧ２方式では、映
像フレーム（フィールド）をＩピクチャ、Ｐピクチャ、
Ｂピクチャの３種類のピクチャタイプに分類し符号化を
行う。Ｉピクチャではフレーム内符号化を行う。Ｐピク
チャでは時間的に前方にある最近傍のＩピクチャまたは
Ｐピクチャを参照フレームとして用いることにより、前
方向予測フレーム間符号化を行う。またＢピクチャでは
時間的に前方および後方にある最近傍のＩピクチャまた
はＰピクチャを参照フレームとして用いることにより、
両方向予測フレーム間符号化を行う。またＩピクチャか
ら次のＩピクチャの直前までのフレーム群をＧＯＰ（Ｇ
ｒｏｕｐＯｆＰｉｃｔｕｒｅｓ）と呼ぶ。

【０００３】ここでＭＰＥＧ２符号化した映像データを
復号化し、再びＭＰＥＧ２符号化することを考える。図
１６は、この処理を説明するためのブロック図であり、
ＭＰＥＧ２符号化器Ａ２０００、ＭＰＥＧ２復号化器２
００１、ＭＰＥＧ２符号化器Ｂ２００２からなる構成さ
れるＭＰＥＧ２再符号化装置のブロック図を示したもの
である。映像信号Ａは、ＭＰＥＧ２符号化器Ａ２０００
により、ＭＰＥＧ２符号化されて符号列Ａとなり、その
後ＭＰＥＧ２復号化器２００１で復号化され映像信号Ｂ
となる。そして映像信号ＢはＭＰＥＧ２符号化器Ｂ２０
０２で再びＭＰＥＧ２符号化されて符号列Ｂとなる。

【０００４】映像信号ＡがＭＰＥＧ２符号化器Ａ２００
０により符号化される際の各フレームのピクチャタイプ
を図１７（ａ）に示す。また、映像信号ＢがＭＰＥＧ２
符号化器Ｂ２００１により符号化される際の各フレーム
のピクチャタイプを図１７（ｂ）に示す。このようにＭ
ＰＥＧ２符号化器Ｂ２００１で符号化される際にＩピク
チャとなるフレーム２１０１が、ＭＰＥＧ２符号化器Ａ
２０００で符号化された際にはＢピクチャとなってい
る。一般的にＢピクチャは、両方向予測フレーム間符号
化を行っているために、Ｉ、Ｐピクチャよりも画質が劣
化する。そのため、ＭＰＥＧ２符号化器Ａ２０００でＢ
ピクチャであったフレーム２１０１をＭＰＥＧ２符号化
器Ｂ２００２でＩピクチャとして符号化すると、大きく
画質が劣化する原因となる。すなわち画質を考慮する
と、図１７（ｃ）に示すように、ＭＰＥＧ２符号化器Ａ
２０００で符号化した際にＩピクチャであったフレーム
をＭＰＥＧ２符号化器Ｂ２００２で符号化する際にもＩ
ピクチャとして符号化し、ＧＯＰ構造を一致させること
が望ましい。

【０００５】また、符号列Ａから得ることができる動き
ベクトル等の符号化パラメータをＭＰＥＧ２符号化器Ｂ
２００２で用いることができれば、ＭＰＥＧ２符号化器
Ｂ２００２の処理量を大きく削減することができる。

【０００６】しかしながら、ＭＰＥＧ２復号化器２００
１とＭＰＥＧ２符号化器Ｂ２００２の間で、符号列Ａの
符号化方法に関する情報を受け渡すことが難しい場合に
は、ＧＯＰ構造を一致させることは困難であった。

【０００７】また、符号列Ａから得ることができる動き
ベクトル等の符号化パラメータをＭＰＥＧ２符号化器Ｂ
２００２で用いることは困難であった。

【０００８】このような問題を解決するために、特表平
１０−５０６５０５公報では映像信号Ｂをアナログ信号
で伝送する際に、ＭＰＥＧ２復号化器２００１によっ
て、映像信号Ｂのブランキング期間にＧＯＰ構造を一致
させるための情報を重畳させる方法が提案されている。
この方法により、その重畳信号をＭＰＥＧ２符号化器Ｂ
２００２で検出することによって、ＭＰＥＧ２符号化器
Ａ２０００とＭＰＥＧ２符号化器Ｂ２００２でのＧＯＰ
構造を一致させることができる。

【０００９】また、特開平１０−２７１４９６公報で
は、ＭＰＥＧ２復号化器２００１とＭＰＥＧ２符号化器
Ｂ２００２との間で、映像信号Ｂの伝送路２００３以外
に、符号列Ａの符号化パラメータを伝送する経路２００
４を設ける方法が提案されている。これにより、符号列
Ａから得ることができる動きベクトル等の符号化パラメ
ータをＭＰＥＧ２符号化器Ｂ２００２で用いることがで
き、ＭＰＥＧ２符号化器Ｂ２００２の処理量を削減する
ことができる。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら上記従来
の方法は伝送路２００３がアナログ伝送路である場合は
用いることができるが、映像信号Ｂが伝送路２００３固
有の伝送方式により伝送される場合には上記従来の方法
は用いることができない。

【００１１】例えば伝送路２００３において、映像信号
Ｂがフレーム内符号化のみの符号化を施されて伝送され
る場合が上記従来の方法を用いることができない場合に
当てはまる。

【００１２】また、上記従来の方法では、映像信号Ｂの
伝送路２００３以外に伝送経路が得られない場合には用
いることができない。

【００１３】本発明は上記従来の問題点を解決するもの
で、符号列が再符号化されて伝送または記録されるよう
な場合であっても、符号列の符号化方法等を示す履歴を
後段に伝えることができ、それにより後段の処理におけ
る画質改善や処理量の削減を図ることができる再符号化
方法および再符号化装置を提供することを目的とする。

【００１４】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に本発明の再符号化方法は、第一の符号列を第二の符号
列に再符号化する際に、前記第一の符号列の符号化パラ
メータを前記第二の符号列に埋め込む構成を有してい
る。

【００１５】また本発明の再符号化方法は、第三の符号
列に埋め込まれた第三の符号列の過去の符号化方法を示
す符号化パラメータを用いて前記第三の符号列を第四の
符号列に再符号化する構成を有している。

【００１６】また本発明の再符号化方法は、第一の符号
列を第二の符号列に再符号化しディジタルインターフェ
ースを用いて伝送する際に、前記第一の符号列の符号化
パラメータを前記ディジタルインターフェースのヘッダ
情報に埋め込む構成を有している。

【００１７】また本発明の再符号化方法は、ディジタル
インターフェースを用いて伝送されてきた第三の符号列
と前記ディジタルインターフェースのヘッダ情報に埋め
込まれた第三の符号列の過去の符号化方法を示す符号化
パラメータを用いて前記第三の符号列を第四の符号列に
再符号化する構成を有している。

【００１８】また本発明の再符号化装置は、第一の符号
列を復号化し復号化データを生成する復号化手段と、前
記第一の符号列から符号化パラメータを抽出するパラメ
ータ抽出手段と、前記復号化手段により得られる復号化
データを第二の符号列に符号化する符号化器と、前記パ
ラメータ抽出手段により得られる前記符号化パラメータ
を前記符号化器により得られる第二の符号列に埋め込む
符号列生成手段とを具備した構成を有している。

【００１９】また本発明の再符号化装置は、第三の符号
列を復号化し復号化データを生成する復号化手段と、前
記第三の符号列に埋め込まれた前記第三の符号列の過去
の符号化方法を示す符号化パラメータを抽出する符号化
パラメータ抽出手段と、前記復号化手段により得られる
前記復号化データを前記符号化パラメータ抽出手段で得
られる前記符号化パラメータを用いて第四の符号列に符
号化する符号化器とを具備した構成を有している。

【００２０】また本発明の再符号化装置は、第一の符号
列を復号化し復号化データを生成する復号化手段と、前
記第一の符号列から符号化パラメータを抽出するパラメ
ータ抽出手段と、前記復号化手段により得られる復号化
データを第二の符号列に符号化する符号化手段と、前記
第二の符号列をパケット化しディジタルインターフェー
スに対して出力するデータ送信手段とを具備し、前記デ
ータ送信手段は前記パケットのヘッダ部に前記パラメー
タ抽出手段により得られる前記符号化パラメータを埋め
込む構成を有している。

【００２１】また本発明の再符号化装置は、ディジタル
インターフェースを介して受信したパケットから第三の
符号列を生成し、かつ前記パケットのヘッダ情報から前
記第三の符号列の過去の符号化方法を示す符号化パラメ
ータを抽出するデータ受信手段と、前記データ受信手段
により得られる前記第三の符号列を復号化し復号化デー
タを生成する復号化手段と、前記復号化手段により得ら
れる前記復号化データを前記データ受信手段により得ら
れる前記符号化パラメータを用いて第四の符号列に符号
化する符号化器とを具備する構成を有している。

【００２２】

【発明の実施の形態】以下、図面を参照しながら本発明
の実施の形態について説明する。

【００２３】（実施の形態１）図１は本発明の映像再符
号化装置１０１の全体構造を示すブロック図である。映
像符号化装置１０１は、映像復号化器１０２と映像符号
化器１０３から構成される。入力された符号列Ａは映像
復号化器１０２で復号化された後、映像符号化器１０３
で再び符号化され符号列Ｂとなる。映像符号化器１０３
では、伝送路１０４で伝送するために適した符号化を行
う。

【００２４】今ここでは、符号列ＡがＭＰＥＧ２方式に
より符号化されているとする。したがって、映像復号化
器１０２は、ＭＰＥＧ２の復号化装置となっている。映
像復号化器１０２の構成を図２に示す。図２に示すよう
に、映像復号化器１０２は、パラメータ抽出手段でもあ
る可変長復号化手段２０１、逆量子化手段２０２、逆Ｄ
ＣＴ（ＤｉｓｃｒｅｔｅＣｏｓｉｎｅＴｒａｎｓｆ
ｏｒｍ）手段２０３、フレームメモリ２０４、システム
制御手段２０５、加算手段２０６、スイッチ２０７から
構成される。また、符号列ＡのＧＯＰ構造を図３（ａ）
に示す。図３（ａ）はフレームの表示順に示しているの
で、符号列Ａとしては、フレーム３０３の符号列、フレ
ーム３０１の符号列、フレーム３０２の符号列、フレー
ム３０６の符号列といった順で映像符号化器１０２に入
力される。

【００２５】まず映像復号化器１０２にフレーム３０３
の符号列が入力された場合の動作について説明する。１
フレーム分の符号列は１６×１６画素のマクロブロック
を単位として符号化が行われており、マクロブロック順
に映像復号化器１０２に入力される。

【００２６】入力された符号列は可変長復号化手段２０
１で可変長復号化処理を施される。可変長復号化手段２
０１の出力のうち、画像データに関するものは逆量子化
手段２０２に入力される。画像データ以外のデータはシ
ステム制御手段２０５に送られる。可変長復号化手段２
０１からシステム制御手段２０５に送られるデータとし
ては、符号列Ａの符号化パラメータであるピクチャタイ
プ、動きベクトル等がある。フレーム３０３はＩピクチ
ャであるので、システム制御手段２０５には、ピクチャ
タイプとしてＩピクチャであることが知らされる。ま
た、Ｉピクチャは動きベクトルを有していないので、動
きベクトルのデータはシステム制御手段には送られな
い。

【００２７】逆量子化手段２０２に入力されたデータは
逆量子化を施されて、逆ＤＣＴ手段２０３に入力され
る。逆ＤＣＴ手段２０３では、逆ＤＣＴが施される。フ
レーム３０３はＩピクチャであるので、スイッチ２０７
はａに接続され、逆ＤＣＴ手段２０３の出力はそのまま
フレームメモリ２０４に蓄積される。このようにして、
フレーム３０３のマクロブロックが順に復号化されてフ
レームメモリ２０４に蓄積されていく。

【００２８】続いてフレーム３０１の符号列が映像復号
化器１０２に入力される。フレーム３０１の符号列は、
フレーム３０３の符号列と同様に可変長復号化手段２０
１、逆量子化手段２０２、逆ＤＣＴ手段２０３により処
理を施される。ここでフレーム３０１のピクチャタイプ
はＢピクチャであるので、スイッチ２０７はｂに接続さ
れる。フレーム３０１のマクロブロックを復号化する際
には、可変長復号化手段２０１からシステム制御手段２
０５に送られた動きベクトルを用いて、フレームメモリ
２０４から参照画像を取り出す。ここでは、フレーム３
００とフレーム３０３が参照画像となっている。これら
のフレームは既に復号化が終了しており、フレームメモ
リ２０４に蓄積されている。逆ＤＣＴを施されたデータ
と参照画像は加算手段２０６により加算されて復号化画
像となり、フレームメモリ２０４に蓄積される。このよ
うにして、フレーム３０１のマクロブロックが順に復号
化されてフレームメモリ２０４に蓄積されていく。

【００２９】以降のフレームに関しても同様に復号化が
行われてフレームメモリ２０４に蓄積されていく。ただ
し、フレームのピクチャタイプがＩピクチャである場合
には、スイッチ２０７はａに接続され、逆ＤＣＴ手段２
０３の出力がそのままフレームメモリ２０４に蓄積され
る。また、フレームのピクチャタイプがＰまたはＢピク
チャである場合には、スイッチ２０７はｂに接続され、
逆ＤＣＴ手段２０３の出力と参照画像とが加算手段２０
６によって加算され、フレームメモリ２０４に蓄積され
る。

【００３０】このようにしてフレームメモリ２０４に蓄
積された復号化画像は、時間順でフレームメモリ２０４
から出力される。すなわち図３（ａ）に示す順序で出力
されて、映像符号化器１０３に映像信号Ａとして入力さ
れる。

【００３１】また、システム制御手段２０５からは、ピ
クチャタイプ、動きベクトル等の符号化パラメータが１
０６を介して映像符号化器１０３に入力される。

【００３２】次に映像符号化器１０３の動作について説
明する。図４は、ブロック化手段４００、ＤＣＴ手段４
０１、量子化手段４０２、可変長符号化手段４０３、お
よび符号列生成手段４０４から構成される映像符号化器
１０３のブロック図である。映像符号化器１０３では、
図３（ｂ）に示すようにＭＰＥＧ２方式ですべてのフレ
ームをＩピクチャで符号化するものとする。

【００３３】映像符号化器１０３に入力された映像信号
Ａは、まずブロック化手段４００により１６×１６画素
のマクロブロックに分割され、マクロブロック順にＤＣ
Ｔ手段４０１に入力される。ＤＣＴ手段４０１では各マ
クロブロックを８×８画毎にＤＣＴ係数に変換する。Ｄ
ＣＴ手段４０１の出力であるＤＣＴ係数は量子化手段４
０２に入力され、量子化処理を施される。量子化手段４
０２の出力は可変長符号化手段４０３に入力されて可変
長符号化を施された後、符号列生成手段４０４に入力さ
れる。

【００３４】一方、映像復号化器１０２から１０６を介
して入力された符号化パラメータは符号列生成手段４０
４に入力される。符号列生成手段４０４では、可変長符
号化手段４０３の出力に対して、映像復号化器１０３か
ら送られてきた符号化パラメータを埋め込むことにより
符号列Ｂを生成して出力する。

【００３５】符号化パラメータを埋め込む方法として
は、符号化パラメータの種類によって様々な方法を用い
ることができる。

【００３６】まず、符号化パラメータとしてピクチャタ
イプを埋め込む場合について説明する。ピクチャタイプ
を埋め込む場合には、フレーム毎のユーザデータ領域
（例えばＭＰＥＧ２規格におけるｐｉｃｔｕｒｅ＿ｕｓ
ｅｒ＿ｄａｔａ）に埋め込む。例えば図３において、フ
レーム３０１’は符号列ＡではＢピクチャとして符号化
されていた。したがって、フレーム３０１’の符号列の
ユーザデータ領域に、フレーム３０１’はＢピクチャで
あったことを示すデータを入れる。また、フレーム３０
３’は符号列ＡではＩピクチャとして符号化されてい
た。したがって、フレーム３０３’の符号列のユーザデ
ータ領域に、フレーム３０３’はＩピクチャであったこ
とを示すデータを入れる。

【００３７】また、符号化パラメータとして動きベクト
ルを埋め込む場合には、ピクチャタイプと同様にフレー
ム毎のユーザデータ領域に埋め込むことができる。ま
た、ＭＰＥＧ２規格におけるｃｏｎｃｅａｌｍｅｎｔ＿
ｍｏｔｉｏｎ＿ｖｅｃｔｏｒとして埋め込んでもよい。

【００３８】また、符号化パラメータとして各マクロブ
ロックの符号化モードを埋め込む場合にも、ピクチャタ
イプと同様に、フレーム毎のユーザデータ領域に埋め込
むことができる。

【００３９】以上のように本発明の画像再符号化方法お
よび画像再符号化装置を用いることにより、映像の符号
列を再符号化する際に、再符号化の際に生成する符号列
に、元の符号列の符号化パラメータを埋め込むことがで
きる。

【００４０】したがって、符号化方法の履歴を後段の処
理に伝えることができ、さらに再符号化を行う際にその
符号化パラメータを参照することによって高画質化や処
理量の大幅な削減を図ることができる。

【００４１】（実施の形態２）次に本発明の第二の実施
の形態について説明する。図５は本発明の映像再符号化
装置５０１の全体構造を示すブロック図である。映像符
号化装置５０１は、映像復号化器５０２と映像符号化器
５０３から構成される。ここでは、本発明の第一の実施
の形態の映像符号化装置１０１で生成された符号列Ｂが
この映像符号化装置５０１に入力されるとする。

【００４２】入力された符号列Ｂは映像復号化器５０２
で復号化された後、映像符号化器５０３で再び符号化さ
れ符号列Ｃとなる。

【００４３】映像復号化器５０２の構成を図６に示す。
図６に示すように、映像復号化器５０２は、符号化パラ
メータ抽出手段でもある可変長復号化手段６０１、逆量
子化手段６０２、逆ＤＣＴ手段６０３、フレームメモリ
６０４、システム制御手段６０５、加算手段６０６、ス
イッチ６０７から構成される。

【００４４】映像復号化器５０２の動作は、本発明の第
一の実施の形態における映像復号化器１０２の動作とほ
ぼ同様である。ただし、可変長復号化手段６０１からシ
ステム制御手段６０５に渡される符号化パラメータの抽
出方法が異なる。

【００４５】今、符号列Ｂとして、図３（ｂ）の映像の
符号列が映像復号化器５０２に入力されたとする。この
場合、可変長復号化手段５０１は、符号列Ｂに埋め込ま
れた符号化パラメータを取り出す。この際に取り出す符
号化パラメータは符号列Ｂそのものの符号化パラメータ
ではなく、符号化履歴を示す埋め込まれた符号化パラメ
ータである。例えば、フレーム３０１’の符号列から
は、このフレームが以前にはＢピクチャとして符号化さ
れていたこと、またその際の動きベクトル、符号化モー
ド等が埋め込まれているので、それを取り出す。そして
その取り出された符号化パラメータはシステム制御手段
６０５に送られる。

【００４６】フレームメモリ６０４に蓄積された復号化
画像は時間順でフレームメモリ６０４から出力される。
すなわち図３（ｂ）に示す順序で出力されて、映像符号
化器５０３に映像信号Ｂとして入力される。

【００４７】また、システム制御器６０５からは符号列
Ｂに埋め込まれていたピクチャタイプ、動きベクトル、
符号モード等の符号化パラメータが５０６を介して映像
符号化器５０３に入力される。

【００４８】次に映像符号化器５０３の動作について説
明する。図７は、ブロック化手段７００、ＤＣＴ手段７
０１、量子化手段７０２、可変長符号化手段７０３、シ
ステム制御手段７０４、逆量子化手段７０５、逆ＤＣＴ
手段７０６、フレームメモリ７０７、動きベクトル計算
手段７０８、およびスイッチ７０９、７１０、７１１か
ら構成される映像符号化器５０３のブロック図である。

【００４９】映像符号化器５０３においては、映像復号
化器５０２から５０６を介してシステム制御手段７０４
に符号化パラメータが入力される。今、この符号化パラ
メータがピクチャタイプである場合について説明する。

【００５０】入力映像信号Ｂが図３（ｂ）に示すフレー
ム３０３’である場合、システム制御手段７０４は、符
号化パラメータからこのフレーム３０３’が以前はＩピ
クチャで符号化されていたことを知り、このフレームを
Ｉピクチャで符号化するように設定する。この場合、ス
イッチ７０９、７１０、７１１はａに接続される。

【００５１】したがって、映像符号化器５０３に入力さ
れたフレーム３０３’は、まずブロック化手段７００に
より１６×１６画素のマクロブロックに分割された後、
そのままマクロブロック順にＤＣＴ手段７０１に入力さ
れる。その後、ＤＣＴ手段７０１、量子化手段７０２、
可変長符号化処理手段７０３で処理を施された後、符号
列となる。ＤＣＴ手段７０１、量子化手段７０２、可変
長符号化処理手段７０３の動作は本発明の第一の実施の
形態で説明した映像符号化器１０３の動作と同様であ
る。また量子化手段７０２の出力は、逆量子化手段７０
５、逆ＤＣＴ手段７０６によって復号化されて動き補償
で用いるためにフレームメモリ７０７に蓄積される。

【００５２】次に入力映像信号Ｂとして図３（ｂ）に示
すフレーム３０５’が入力された場合について説明す
る。この場合、システム制御手段７０４は、符号化パラ
メータからこのフレーム３０５’が以前はＢピクチャで
符号化されていたことを知り、このフレームをＢピクチ
ャで符号化するように設定する。このときスイッチ７０
９、７１０、７１１はｂに接続される。

【００５３】したがって、映像符号化器５０３に入力さ
れたフレーム３０５’は、まずブロック化手段７００に
より１６×１６画素のマクロブロックに分割された後、
動きベクトル計算手段７０８でフレームメモリから読み
出されたフレーム３０３’、３０６’を参照フレームと
して動きベクトル計算が行われる。そして、動きベクト
ル計算の結果を元に選んだマクロブロックとの差分がＤ
ＣＴ手段７０１に入力される。そしてＤＣＴ手段７０
１、量子化手段７０２、可変長符号化処理手段７０３で
処理を施された後符号列となる。

【００５４】以降のフレームに関しても同様に各フレー
ムに対して符号化パラメータから得られるピクチャタイ
プと同じピクチャタイプとなるように符号化が行われて
符号列Ｃが生成される。ただし、フレームのピクチャタ
イプをＩピクチャとする場合には、スイッチ７０９、７
１０、７１１はａに接続され、フレームのピクチャタイ
プをＰピクチャとする場合には、スイッチ７０９、７１
０はｂに、スイッチ７１１はａに接続され、ピクチャタ
イプをＢピクチャとする場合には、スイッチ７０９、７
１０、７１１はｂに接続される。

【００５５】次に映像復号化器５０２の出力である符号
化パラメータとして動きベクトルが含まれている場合に
ついて説明する。この場合の映像符号化器５０３の構成
を図８に示す。図８は、図７に示す映像符号化器５０３
とほぼ同様の構成であるが、図７に示す映像符号化器５
０３から、動きベクトル計算手段７０８が省かれてい
る。すなわち動きベクトル計算手段７０８で動きベクト
ルを計算する代わりに、システム制御手段７０４で符号
化パラメータから動きベクトルを抽出することにより動
き補償を行う。動きベクトル計算以外の動作は図７の映
像符号化器５０３と同じであるので、動作の説明は省略
する。

【００５６】以上のように本発明の画像再符号化方法お
よび画像再符号化装置を用いることにより、映像の符号
列を再符号化する際に、その符号列に埋め込まれている
符号化履歴を示す符号化パラメータを抽出し、その符号
化パラメータを利用して再符号化を行う。

【００５７】したがって、符号化方法の履歴を再符号化
の処理に用いることができ、再符号化を行う際にその符
号化パラメータを参照することによって、高画質化や処
理量の大幅な削減を図ることができる。例えば、符号化
パラメータとしてピクチャタイプを用いた場合には、以
前のＧＯＰ構成と同じＧＯＰ構成を用いてピクチャタイ
プを一致させることにより、再符号化による画質劣化を
最小限に抑え高画質化を図ることができる。また符号化
パラメータとして動きベクトルを用いて符号化する場合
には、動きベクトルを再計算する必要がなく、符号化に
おける処理量を大幅に削減することができる。

【００５８】（実施の形態３）図１１は本発明の映像再
符号化装置１１０１の全体構造を示すブロック図であ
る。映像符号化装置１１０１は、映像復号化器１０２と
映像符号化器１１０３から構成される。入力された符号
列Ａは映像符号化器１０２で復号化された後、映像符号
化器１１０３で再び符号化され符号列Ｂとなる。

【００５９】映像復号化器１０２の構成は図２の通りで
あり、動作は第一の実施の形態で説明した動作と同様で
あるので、説明は省略する。

【００６０】次に映像符号化器１１０３の動作について
説明する。図１２は、ブロック化手段４００、ＤＣＴ手
段４０１、量子化手段４０２、可変長符号化手段４０
３、データ送信手段１２０１から構成される映像符号化
器１１０３のブロック図である。映像符号化器１１０３
では、図３（ｂ）に示すようにＭＰＥＧ２方式ですべて
のフレームをＩピクチャで符号化するものとする。

【００６１】ブロック化手段４００、ＤＣＴ手段４０
１、量子化手段４０２、可変長符号化手段４０３の動作
は第一の実施の形態と同様であるので省略する。

【００６２】可変長符号化手段４０３の出力である符号
列はデータ送信手段１２０１に入力される。また、一
方、映像復号化器１０２から１０６を介して入力された
符号化パラメータもデータ送信手段１２０１に入力され
る。データ送信手段１２０１は、可変長符号化手段４０
３の出力である符号列をパケット化し、そのパケットの
ヘッダ情報に符号化パラメータを埋め込む。パケット構
造の例を図１３に示す。図１３は、パケット構造を示す
模式図であり、１パケットはパケットヘッダ１３０１、
ペイロード１３０２、ＣＲＣ１３０３から構成される。

【００６３】例えば、符号化パラメータとしてピクチャ
タイプを埋め込む場合について説明する。ＭＰＥＧ２方
式ではピクチャタイプは３通り（Ｉ、Ｐ、Ｂピクチャ）
であるので、２ビットでピクチャタイプを表すことがで
きる。そこで、パケットヘッダ１３０１に２ビットのパ
ラメータ格納部１３０４を設け、ここにピクチャタイプ
を格納して送信する。例えば、Ｉピクチャであれば”０
０”、Ｐピクチャであれば”０１”、Ｂピクチャであれ
ば”１０”を格納すればよい。

【００６４】以上のように本発明の画像再符号化方法お
よび画像再符号化装置を用いることにより、映像の符号
列を再符号化してディジタルインターフェースを用いて
伝送する際に、パケットのヘッダ部に元の符号列の符号
化パラメータを埋め込むことができる。

【００６５】したがって、符号化方法の履歴を後段の処
理に伝えることができ、さらに再符号化を行う際にその
符号化パラメータを参照することによって高画質化や処
理量の大幅な削減を図ることができる。

【００６６】（実施の形態４）次に本発明の第四の実施
の形態について説明する。図１４は本発明の映像再符号
化装置１４０１の全体構造を示すブロック図である。映
像符号化装置１４０１は、映像復号化器１４０２と映像
符号化器５０３から構成される。ここでは、本発明の第
三の実施の形態の映像符号化装置１１０１で生成された
符号列Ｂが、この映像符号化装置１４０１に入力される
ものとする。

【００６７】入力された符号列Ｂは、映像復号化器１４
０２で復号化された後、映像符号化器５０３で再び符号
化され、符号列Ｃとなる。

【００６８】映像復号化器１４０２の構成を図１５に示
す。図１５に示すように、映像復号化器１４０２は、デ
ータ受信手段１５０１、可変長復号化手段６０１、逆量
子化手段６０２、逆ＤＣＴ手段６０３、フレームメモリ
６０４、システム制御手段６０５、加算手段６０６、ス
イッチ６０７から構成される。

【００６９】データ受信手段１５０１は、ディジタルイ
ンターフェース１４０４を介して符号列Ｂを含むパケッ
トを受信すると、受信したパケットから符号列Ｂを再構
成し、可変長復号化手段５０１に対して出力する。また
同時に、パケットヘッダに含まれる符号化パラメータを
抽出し、システム制御手段６０５に対して出力する。例
えば、図１３に示すパケットの形態である場合には、パ
ラメータ格納部１３０４からパラメータを抽出する。

【００７０】その他の動作は本発明の第二の実施の形態
と同様であるので省略する。

【００７１】また映像符号化器５０３の動作についても
本発明の第二の実施の形態と同様であるので省略する。

【００７２】以上のように本発明の画像再符号化方法お
よび画像再符号化装置を用いることにより、映像の符号
列を再符号化する際に、その符号列がディジタルインタ
ーフェースを介して伝送されてきた際のパケットヘッダ
に埋め込まれている符号化履歴を示す符号化パラメータ
を抽出し、その符号化パラメータを利用して再符号化を
行う。

【００７３】したがって、符号化方法の履歴を再符号化
の処理に用いることができ、再符号化を行う際にその符
号化パラメータを参照することによって高画質化や処理
量の大幅な削減を図ることができる。例えば、符号化パ
ラメータとしてピクチャタイプを用いた場合には、以前
のＧＯＰ構成と同じＧＯＰ構成を用いてピクチャタイプ
を一致させることにより、再符号化による画質劣化を最
小限に抑え高画質化を図ることができる。また符号化パ
ラメータとして動きベクトルを用いて符号化する場合に
は、動きベクトルを再計算する必要がなく、符号化にお
ける処理量を大幅に削減することができる。

【００７４】なお本発明の実施の形態では、符号化方式
としてＭＰＥＧ２方式を取り上げて説明したが、ＭＰＥ
Ｇ２方式以外の符号化方法であっても構わない。例え
ば、フレーム内符号化のみで符号化する場合には、ＤＶ
方式などを用いることができる。

【００７５】また本発明の実施例では、符号化パラメー
タとしてピクチャタイプ、動きベクトル、符号化モード
を取り上げて説明したが、これら以外の符号化パラメー
タに対して本発明を適用しても構わない。これら以外の
符号化パラメータとしては、平均ビットレート、符号化
難易度等がある。例えば、これらの符号化パラメータを
用いることにより、再符号化の際のレート制御の精度を
高くすることができ、かつ計算効率を高めることができ
る。

【００７６】また本発明の第一および第二の実施の形態
では、符号化パラメータをユーザデータ領域に格納する
場合にｐｉｃｋｔｕｒｅ＿ｕｓｅｒ＿ｄａｔａ領域を用
いる場合について説明したが、他のユーザデータ領域を
用いても構わないまた本発明の第一および第三の実施の
形態では、映像符号化器１０３で符号化する際に、フレ
ーム内符号化（Ｉピクチャ）のみを用いて符号化する場
合について説明したが、これはフレーム内符号化とフレ
ーム間符号化を用いて符号化してもよい。また、符号列
Ａがフレーム内符号化（Ｉピクチャ）、前方向予測フレ
ーム間符号化（Ｐピクチャ）、両方向予測フレーム間符
号化（Ｂピクチャ）を用いてＧＯＰ長６である符号列で
あるとして説明したが、これはこの構造に限るものでは
ない。符号列Ａと符号列ＢのＧＯＰ構造の別の例を図９
（ａ）、（ｂ）、図１０（ａ）、（ｂ）に示す。

【００７７】

【発明の効果】以上のように本発明の画像再符号化方法
および画像再符号化装置では、映像信号が符号化された
符号列を再符号化し新しい符号列を生成する際に、元の
符号列の符号化履歴を示す符号化パラメータをユーザデ
ータ領域等に埋め込む。

【００７８】また本発明の画像再符号化方法および画像
再符号化装置では、上記のような元の符号列の符号化パ
ラメータが埋め込まれた符号列から、その符号列に埋め
込まれている符号化パラメータを抽出し、その符号化パ
ラメータを利用して再符号化を行う。

【００７９】さらに本発明の本発明の画像再符号化方法
および画像再符号化装置を用いることにより、映像の符
号列を再符号化してディジタルインターフェースを用い
て伝送する際に、パケットのヘッダ部に元の符号列の符
号化パラメータを埋め込むことができる。

【００８０】さらに本発明の画像再符号化方法および画
像再符号化装置を用いることにより、映像の符号列を再
符号化する際に、その符号列がディジタルインターフェ
ースを介して伝送されてきた際のパケットヘッダに埋め
込まれている符号化履歴を示す符号化パラメータを抽出
し、その符号化パラメータを利用して再符号化を行う。

【００８１】したがって、本発明の画像再符号化方法お
よび画像再符号化装置を用いることにより、符号化方法
の履歴を後段の処理に伝えることができ、さらに再符号
化を行う際にその符号化パラメータを参照することによ
って高画質化や処理量の大幅な削減を図ることができ
る。

【００８２】また、本発明の画像再符号化方法および画
像再符号化装置を用いることにより、符号化方法の履歴
を再符号化の処理に用いることができ、再符号化を行う
際にその符号化パラメータを参照することによって高画
質化や処理量の大幅な削減を図ることができる。例え
ば、符号化パラメータとしてピクチャタイプを用いた場
合には、以前のＧＯＰ構成と同じＧＯＰ構成を用いてピ
クチャタイプを一致させることにより、再符号化による
画質劣化を最小限に抑え高画質化を図ることができる。
また符号化パラメータとして動きベクトルを用いて符号
化する場合には、動きベクトルを再計算する必要がな
く、符号化における処理量を大幅に削減することができ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態を説明するためのブロック
図

【図２】本発明の実施の形態を説明するためのブロック
図

【図３】本発明の実施の形態を説明するためのフレーム
構造を示した模式図

【図４】本発明の実施の形態を説明するためのブロック
図

【図５】本発明の実施の形態を説明するためのブロック
図

【図６】本発明の実施の形態を説明するためのブロック
図

【図７】本発明の実施の形態を説明するためのブロック
図

【図８】本発明の実施の形態を説明するためのブロック
図

【図９】本発明の実施の形態を説明するためのフレーム
構造を示した模式図

【図１０】本発明の実施の形態を説明するためのフレー
ム構造を示した模式図

【図１１】本発明の実施の形態を説明するためのブロッ
ク図

【図１２】本発明の実施の形態を説明するためのブロッ
ク図

【図１３】本発明の実施の形態を説明するためのパケッ
ト構造を示す模式図

【図１４】本発明の実施の形態を説明するためのブロッ
ク図

【図１５】本発明の実施の形態を説明するためのブロッ
ク図

【図１６】従来例を説明するためのブロック図

【図１７】従来例を説明するためフレーム構造を示した
模式図

【符号の説明】

１０１映像符号化装置１０２，５０２映像復号化器１０３，５０３映像符号化器２０１，６０１可変長復号化手段２０２，６０２，７０５逆量子化手段２０３，６０３，７０６逆ＤＣＴ手段２０４，６０４，７０７フレームメモリ２０５，６０５，７０４システム制御手段４００，７００ブロック化手段４０１，７０１ＤＣＴ手段４０２，７０２量子化手段４０３，７０３可変長符号化手段４０４符号列生成手段７０８動きベクトル計算手段２０００，２００２ＭＰＥＧ２符号化器２００１ＭＰＥＧ２復号化器

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】第一の符号列を第二の符号列に再符号化す
る際に、前記第一の符号列の符号化パラメータを前記第
二の符号列に埋め込むことを特徴とする画像再符号化方
法。
【請求項２】第一の符号列を第二の符号列に再符号化す
る際に、前記第一の符号列の符号化パラメータを前記第
二の符号列のユーザデータ領域に埋め込むことを特徴と
する画像再符号化方法。
【請求項３】第一の符号列を第二の符号列に再符号化し
ディジタルインターフェースを用いて伝送する際に、前
記第一の符号列の符号化パラメータを前記ディジタルイ
ンターフェースのヘッダ情報に埋め込むことを特徴とす
る画像再符号化方法。
【請求項４】第三の符号列に埋め込まれた第三の符号列
の過去の符号化方法を示す符号化パラメータを用いて前
記第三の符号列を第四の符号列に再符号化することを特
徴とする画像再符号化方法。
【請求項５】ディジタルインターフェースを用いて伝送
されてきた第三の符号列と前記ディジタルインターフェ
ースのヘッダ情報に埋め込まれた第三の符号列の過去の
符号化方法を示す符号化パラメータを用いて前記第三の
符号列を第四の符号列に再符号化することを特徴とする
画像再符号化方法。
【請求項６】前記第三の符号列は、請求項１または２記
載の前記第二の符号列であることを特徴とする請求項４
記載の画像再符号化方法。
【請求項７】前記第三の符号列が請求項３記載の前記第
二の符号列であることを特徴とする請求項５記載の画像
再符号化方法。
【請求項８】前記第一の符号列と前記第二の符号列とで
フレーム内符号化のフレーム周期が異なることを特徴と
する請求項１から３のいずれか一つに記載の画像再符号
化方法。
【請求項９】前記第三の符号列と前記第四の符号列とで
フレーム内符号化のフレーム周期が異なることを特徴と
する請求項４または５に記載の画像再符号化方法。
【請求項１０】前記第一の符号列がフレーム内符号化、
前方向予測フレーム間符号化および両方向予測フレーム
間符号化を用いて符号化された符号列であり、前記第二
の符号列がフレーム内符号化のみまたはフレーム内符号
化と前方向予測フレーム間符号化を用いて符号化された
符号列であることを特徴とする請求項１から３のいずれ
か１つに記載の画像再符号化方法。
【請求項１１】前記第三の符号列がフレーム内符号化の
みまたはフレーム内符号化と前方向予測フレーム間符号
化を用いて符号化された符号列であり、前記第四の符号
列がフレーム内符号化、前方向予測フレーム間符号化お
よび両方向予測フレーム間符号化を用いて符号化された
符号列であることを特徴とする請求項４または５に記載
の画像再符号化方法。
【請求項１２】前記符号化パラメータがピクチャタイプ
であることを特徴とする請求項１から５のいずれか１つ
に記載の画像再符号化方法。
【請求項１３】前記符号化パラメータが動きベクトルで
あることを特徴とする請求項１から５のいずれか１つに
記載の画像再符号化方法。
【請求項１４】前記符号化パラメータが動きベクトルで
あり、前記動きベクトルをＭＰＥＧ２方式のｃｏｎｃｅ
ａｌｍｅｎｔｍｏｔｉｏｎｖｅｃｔｏｒとして前記
第二の符号列に埋め込むことを特徴とする請求項１また
は２に記載の画像再符号化方法。
【請求項１５】前記符号化パラメータがマクロブロック
の符号化モードであることを特徴とする請求項１から５
のいずれか１つに記載の画像再符号化方法。
【請求項１６】第一の符号列を復号化し復号化データを
生成する復号化手段と、前記第一の符号列から符号化パラメータを抽出するパラ
メータ抽出手段と、前記復号化手段により得られる復号化データを第二の符
号列に符号化する符号化手段と、前記パラメータ抽出手段により得られる前記符号化パラ
メータを前記符号化手段により得られる第二の符号列に
埋め込む符号列生成手段とを具備することを特徴とする
画像再符号化装置。
【請求項１７】第一の符号列を復号化し復号化データを
生成する復号化手段と、前記第一の符号列から符号化パラメータを抽出するパラ
メータ抽出手段と、前記復号化手段により得られる復号化データを第二の符
号列に符号化する符号化手段と、前記パラメータ抽出手段により得られる前記符号化パラ
メータを前記符号化手段により得られる第二の符号列の
ユーザデータ領域に埋め込む符号列生成手段とを具備す
ることを特徴とする画像再符号化装置。
【請求項１８】第一の符号列を復号化し復号化データを
生成する復号化手段と、前記第一の符号列から符号化パラメータを抽出するパラ
メータ抽出手段と、前記復号化手段により得られる復号
化データを第二の符号列に符号化する符号化手段と、前記第二の符号列をパケット化しディジタルインターフ
ェースに対して出力するデータ送信手段とを具備し、前記データ送信手段は前記パケットのヘッダ部に前記パ
ラメータ抽出手段により得られる前記符号化パラメータ
を埋め込むことを特徴とする画像再符号化装置。
【請求項１９】第三の符号列を復号化し復号化データを
生成する復号化手段と、前記第三の符号列に埋め込まれた前記第三の符号列の過
去の符号化方法を示す符号化パラメータを抽出する符号
化パラメータ抽出手段と、前記復号化手段により得られる前記復号化データを前記
符号化パラメータ抽出手段で得られる前記符号化パラメ
ータを用いて第四の符号列に符号化する符号化手段とを
具備することを特徴とする画像再符号化装置。
【請求項２０】ディジタルインターフェースを介して受
信したパケットから第三の符号列を生成し、かつ前記パ
ケットのヘッダ情報から前記第三の符号列の過去の符号
化方法を示す符号化パラメータを抽出するデータ受信手
段と、前記データ受信手段により得られる前記第三の符号列を
復号化し復号化データを生成する復号化手段と、前記復号化手段により得られる前記復号化データを前記
データ受信手段により得られる前記符号化パラメータを
用いて第四の符号列に符号化する符号化手段とを具備す
ることを特徴とする画像再符号化装置。
【請求項２１】前記第三の符号列が請求項１６または請
求項１７記載の前記第二の符号列であることを特徴とす
る請求項１９記載の画像再符号化装置。
【請求項２２】前記第三の符号列が請求項１８記載の前
記第二の符号列であることを特徴とする請求項２０記載
の画像再符号化装置。
【請求項２３】前記第一の符号列と前記第二の符号列と
でフレーム内符号化のフレーム周期が異なることを特徴
とする請求項１６から１８のいずれか１つに記載の画像
再符号化装置。
【請求項２４】前記第三の符号列と前記第四の符号列と
でのフレーム内符号化のフレーム周期が異なることを特
徴とする請求項１９または２０に記載の画像再符号化装
置。
【請求項２５】前記第一の符号列がフレーム内符号化、
前方向予測フレーム間符号化および両方向予測フレーム
間符号化を用いて符号化された符号列であり、前記第二
の符号列がフレーム内符号化のみまたはフレーム内符号
化と前方向予測フレーム間符号化を用いて符号化された
符号列であることを特徴とする請求項１６から１８のい
ずれか１つに記載の画像再符号化装置。
【請求項２６】前記第三の符号列がフレーム内符号化の
みまたはフレーム内符号化と前方向予測フレーム間符号
化を用いて符号化された符号列であり、前記第四の符号
列がフレーム内符号化、前方向予測フレーム間符号化お
よび両方向予測フレーム間符号化を用いて符号化された
符号列であることを特徴とする請求項１９または２０に
記載の画像再符号化装置。
【請求項２７】前記符号化パラメータがピクチャタイプ
であることを特徴とする請求項１６から２０のいずれか
１つに記載の画像再符号化装置。
【請求項２８】前記符号化パラメータが動きベクトルで
あることを特徴とする請求項１６から２０のいずれか１
つに記載の画像再符号化装置。
【請求項２９】前記符号化パラメータが動きベクトルで
あり、前記動きベクトルをＭＰＥＧ２方式のｃｏｎｃｅ
ａｌｍｅｎｔｍｏｔｉｏｎｖｅｃｔｏｒとして前記
第二の符号列に埋め込むことを特徴とする請求項１６ま
たは１７に記載の画像再符号化装置。
【請求項３０】前記符号化パラメータがマクロブロック
の符号化モードであることを特徴とする請求項１６から
２０のいずれか１つに記載の画像再符号化装置。