JP2006086565A - Video signal processing apparatus and video signal recording apparatus - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、映像信号を動き補償予測を用いて映像データに圧縮して符号化する映像信号処理装置、及び、この映像信号処理装置を含む映像信号記録装置に関するものである。 The present invention relates to a video signal processing apparatus that compresses and encodes a video signal into video data using motion compensation prediction, and a video signal recording apparatus including the video signal processing apparatus.
従来の映像信号記録装置において扱われる映像信号はフレームを単位として構成されている。フレームは、時間の経過に伴い、映像の動き等によって、その内容が変化していくことから、映像信号記録装置は、動き補償予測を行い圧縮することによって映像の冗長性を削減して、記録を行っている。動き補償予測後のデータに対しては、直交変換が行われ、低周波成分から高周波成分までに対しての分布を符号にするMPEG符号化方式を利用することで、高能率に符号化される。このときに、動き補償等のフレーム間相関を用いて圧縮するフレームと、フレーム間相関を用いずに独立のフレームとして圧縮するフレームとを、時間軸上で区別して使用している。Pフレーム及びBフレームは、動き補償予測を用いるフレームであり、Iフレームは、動き補償予測を用いないフレームである。Pフレームは、時間軸上で一方向についてのみ動き補償予測を行うことによって得られたフレームであり、Bフレームは、時間軸上で正方向及び負方向の両方について動き補償予測を行うことによって得られたフレームである。これらの種類のフレームパターンは、一般的に、15フレーム単位で繰り返される。このパターンにおけるフレームの固まりをGOP(Group of Pictures)と言う。図1に示されるように、通常、1つのGOPは、1枚のIフレームと、4枚のPフレームと、10枚のBフレームとから構成され、エンコードされた状態では、フレームが並び替えられる。 A video signal handled in a conventional video signal recording apparatus is configured in units of frames. Since the content of the frame changes with the movement of the video over time, the video signal recording device reduces the redundancy of the video by compressing it by performing motion compensation prediction and recording. It is carried out. The data after motion compensation prediction is subjected to orthogonal transformation, and is encoded with high efficiency by using an MPEG encoding method that encodes the distribution from low frequency components to high frequency components. . At this time, a frame that is compressed using inter-frame correlation such as motion compensation and a frame that is compressed as an independent frame without using inter-frame correlation are distinguished from each other on the time axis. The P frame and the B frame are frames that use motion compensation prediction, and the I frame is a frame that does not use motion compensation prediction. The P frame is a frame obtained by performing motion compensation prediction only in one direction on the time axis, and the B frame is obtained by performing motion compensation prediction in both the positive direction and the negative direction on the time axis. Frame. These types of frame patterns are generally repeated in units of 15 frames. A group of frames in this pattern is called GOP (Group of Pictures). As shown in FIG. 1, normally, one GOP is composed of one I frame, four P frames, and ten B frames, and the frames are rearranged in the encoded state. .
従来の映像信号記録装置においては、このように動き補償予測を用いて高能率な符号化を行っているが、記録媒体の容量は限られているため、長時間記録を行う場合には、圧縮率を上げ、低いビットレートで記録することが行われてきた。しかし、この場合には画質が劣化してしまうため、実質的にビットレートを低くすることには限界があった。 In conventional video signal recording devices, high-efficiency encoding is performed using motion-compensated prediction as described above, but since the capacity of the recording medium is limited, compression is required when recording for a long time. Increasing the rate and recording at a lower bit rate has been done. However, in this case, since the image quality is deteriorated, there is a limit to substantially reducing the bit rate.
また、従来、ダミーデータで符号を代替することによって、メモリのオーバフローを生じさせることなく、圧縮符号化を行うようにする改善策が提案されている(例えば、特許文献1参照)。これは、可変長符号表の中に「ダミーデータ開始コード」及び「ダミーデータ終了コード」の可変長符号を設けておき、画像符号化装置の出力にダミーデータを挿入するものである。 Conventionally, an improvement measure has been proposed in which compression coding is performed without causing memory overflow by replacing the code with dummy data (see, for example, Patent Document 1). In this method, variable-length codes of “dummy data start code” and “dummy data end code” are provided in the variable-length code table, and dummy data is inserted into the output of the image coding apparatus.
また、動きベクトルの大きさが予め定められた値よりも小さい場合に、コマ数を下げてエンコードを行う改善策も提案されている(例えば、特許文献2参照)。 Further, an improvement measure has been proposed in which encoding is performed with a reduced number of frames when the magnitude of the motion vector is smaller than a predetermined value (see, for example, Patent Document 2).
しかし、上記特許文献1に開示された技術おいては、ダミーデータ開始コード等のように、MPEGで決められた以外のコードを使用する必要がある等、汎用性に欠ける符号化を行う必要があり(すなわち、符号化が特殊なものになってしまい)、DVD(Digital Versatile Disc)プレーヤのように、媒体を交換して再生するような用途では、上記特許文献1に開示された技術を使用できないという問題があった。
However, in the technique disclosed in
また、上記特許文献2に開示された技術においては、MPEGにおいて定められたフレームレートに制限があるために、汎用的な符号化手法の中では、長時間化のために実質的にコマ数を削減できないという問題があった。
In the technique disclosed in
そこで、本発明は上記したような従来技術の課題を解決するためになされたものであり、その目的は、汎用的なルールに則って符号化を行い、画質劣化を抑制しながら長時間記録を可能にする映像信号処理装置、及びこの映像信号処理装置を含む映像信号記録装置を提供することにある。 Therefore, the present invention has been made to solve the above-described problems of the prior art, and its purpose is to perform encoding for a long time while suppressing image quality deterioration by encoding according to general-purpose rules. An object of the present invention is to provide a video signal processing device that enables the video signal processing device and a video signal recording device including the video signal processing device.
本発明の映像信号処理装置は、映像信号をIフレーム、Pフレーム、及びBフレームに割り当て、前記Iフレームのデータ、又は、前記Pフレーム及びBフレームを構成するブロックごとの動き補償予測差分値を、直交変換して符号化する映像信号エンコード手段と、前記Bフレームのうちの少なくとも1つ以上のBフレームのブロックの動き補償予測差分値を強制的にゼロにする動き補償予測差分値切り換え手段とを有することを特徴としている。 The video signal processing apparatus of the present invention allocates video signals to I frames, P frames, and B frames, and uses the I frame data or motion compensated prediction difference values for each block constituting the P frames and B frames. Video signal encoding means for performing orthogonal transform and encoding; motion compensation prediction difference value switching means for forcibly setting the motion compensation prediction difference value of at least one B frame block of the B frames to zero; It is characterized by having.
また、本発明の他の映像信号処理装置は、映像信号をIフレーム、Pフレーム、及びBフレームに割り当て、前記Iフレームのデータ、又は、前記Pフレーム及びBフレームを構成するブロックごとの動き補償予測差分値を、直交変換して符号化する映像信号エンコード手段と、前記映像信号エンコード手段によって生成されたコードの中でBフレームに対応するコードを抽出する置き換えコード抽出処理手段と、前記置き換えコード抽出処理手段により抽出された少なくとも1つ以上のBフレームに対応するコードを、抽出されたBフレームのブロックの動き補償予測差分値をゼロとして符号化したコードと等価なコードに置換するコード置き換え処理手段とを有することを特徴としている。 Also, another video signal processing apparatus of the present invention allocates video signals to I frames, P frames, and B frames, and performs motion compensation for each block constituting the data of the I frames or the P frames and B frames. Video signal encoding means for encoding the prediction difference value by orthogonal transformation, replacement code extraction processing means for extracting a code corresponding to a B frame among codes generated by the video signal encoding means, and the replacement code Code replacement processing for replacing a code corresponding to at least one or more B frames extracted by the extraction processing means with a code equivalent to a code encoded with a motion compensated prediction difference value of a block of the extracted B frames as zero Means.
また、本発明のさらに他の映像信号処理装置は、映像信号をIフレーム、Pフレーム、及びBフレームに割り当て、前記Iフレームのデータ、又は、前記Pフレーム及びBフレームを構成するブロックごとの動き補償予測差分値を、直交変換して符号化する映像信号エンコード手段と、前記映像信号エンコード手段によって生成されたコードの中でBフレームに対応するコードを抽出する置き換えコード抽出処理手段と、前記置き換えコード抽出処理手段により抽出されたBフレームのうちの少なくとも1つ以上のBフレームに対応するコードを、スキップドマクロブロックを用いて変換したコードに置換するコード置き換え処理手段とを有することを特徴としている。 Still another video signal processing apparatus according to the present invention assigns video signals to I frames, P frames, and B frames, and moves the data of the I frames or the blocks constituting the P frames and B frames. Video signal encoding means for orthogonally transforming and encoding the compensated prediction difference value, replacement code extraction processing means for extracting a code corresponding to a B frame among codes generated by the video signal encoding means, and the replacement And a code replacement processing unit that replaces a code corresponding to at least one of the B frames extracted by the code extraction processing unit with a code converted using a skipped macroblock. Yes.
本発明の映像信号処理装置及び映像信号記録装置は、少なくとも1つ以上のBフレームのブロックの動き補償予測差分値を強制的にゼロにする動き補償予測差分値切り換え手段、少なくとも1つ以上のBフレームに対応するコードを、抽出されたBフレームのブロックの動き補償予測差分値をゼロとして符号化したコードと等価なコードに置換するコード置き換え処理手段、又は、少なくとも1つ以上のBフレームに対応するコードを、スキップドマクロブロックを用いて変換したコードに置換するコード置き換え処理手段を備えたので、長時間記録を実現することができ、しかも、単にビットレートを低下させることによって長時間記録を実現する場合に比べて画質劣化を少なくすることができるという効果を奏する。 The video signal processing apparatus and the video signal recording apparatus according to the present invention comprise a motion compensation prediction difference value switching means for forcibly setting a motion compensation prediction difference value of at least one block of B frames to zero, at least one B or more. Code replacement processing means for replacing the code corresponding to the frame with a code equivalent to the code encoded with the motion compensated prediction difference value of the extracted B frame block set to zero, or corresponding to at least one B frame Code replacement processing means that replaces the code to be replaced with the code converted using the skipped macroblock, so that long-time recording can be realized, and long-time recording can be achieved simply by lowering the bit rate. There is an effect that image quality deterioration can be reduced as compared with the case where it is realized.
また、本発明の映像信号処理装置及び映像信号記録装置は、汎用的なルールに則って符号化を行っているので、画実劣化を少なくしつつ長時間記録を実現することができるという上記効果に加え、DVD等のような交換可能な記録媒体を用いる装置にも適用できるという効果を奏する。 In addition, since the video signal processing apparatus and the video signal recording apparatus according to the present invention perform encoding in accordance with general-purpose rules, the above-described effect that long-time recording can be realized while reducing image deterioration. In addition, there is an effect that the present invention can be applied to an apparatus using a replaceable recording medium such as a DVD.
実施の形態1.
図2は、本発明の実施の形態1に係る映像信号処理装置の構成を示すブロック図である。図2に示される映像信号処理装置は、例えば、DVDレコーダやハードディスクレコーダ等のような映像信号記録装置又は映像信号記録再生装置の一部である。また、図2に示される映像信号処理装置は、例えば、パーソナルコンピュータ等に組み込まれる映像信号処理回路(ソフトウェアによって映像信号処理を実施する場合を含む)であってもよい。
FIG. 2 is a block diagram showing the configuration of the video signal processing apparatus according to
図2に示されるように、実施の形態1に係る映像信号処理装置は、映像信号を圧縮しデータ化する映像信号符号化回路1と、音声信号を圧縮しデータ化する音声信号符号化回路2と、Bフレームを検出する置き換えコード抽出処理器18と、Bフレームのコードを置き換えるコード置き換え処理器19と、コード置き換え処理器19の出力をパケット化するパケット化処理器20と、音声信号符号化回路2の出力をパケット化するパケット化処理器21と、映像データと音声データとを多重化するAV(オーディオ・ビジュアル)多重化処理器22とを有する。また、図2に示されるように、映像信号符号化回路1は、減算器3と、直交変換器(DCT)4と、量子化器(Q)5と、スキャン変換器6と、逆量子化器(Q−1)7と、加算器8と、フレームメモリ9,10と、フレームメモリコントローラ11,12と、正方向動きベクトル抽出器13と、負方向動きベクトル抽出器14と、加算器15と、統計符号化器(VLC)16と、エレメンタリヘッダ処理器17とを有する。
As shown in FIG. 2, the video signal processing apparatus according to
映像信号符号化回路1は、映像信号を、Iフレーム(Intra−Picture、フレーム内符号化画像)、Pフレーム(Predictive−Picture、フレーム間順方向予測符号化画像)、及びBフレーム(Bidirectionally Predictive−Picture、双方向予測符号化画像)に割り当て、Iフレームのデータ、又は、Pフレーム及びBフレームを構成するブロックごとの動き補償予測差分値を、直交変換して符号化する。Iフレームの符号化時は、映像信号符号化回路1に入力された映像信号は、減算器3による減算処理をされずに、そのまま直交変換器4に出力される。Pフレームの符号化時は、映像信号符号化回路1に入力された映像信号から、加算器5から出力された正方向の動き補償予測データのみの信号(即ち、符号化対象フレームより前の、図1におけるIフレーム又はPフレームの映像信号)が減算される。Bフレームの符号化時は、映像信号符号化回路1に入力された映像信号から、加算器5から出力されたIフレーム又はPフレームからの正方向及び負方向の動き補償予測データの信号(即ち、正方向(時間的に、より過去のフレームから現在のフレームへの予測)のフレームと負方向(時間的に、より未来のフレームから現在フレームへの予測)のフレームの動きベクトル分だけシフトされた映像信号の加算分のデータ)が減算される。
The video
したがって、減算器3からは、Pフレーム又はBフレームの符号化時は、動き補償予測差分値が出力され、Iフレームの符号化時は、入力された映像信号がそのまま出力される。減算器3の出力は、直交変換器4に入力され、離散コサイン変換(DCT)等により、周波数変換される。直交変換器4により変換された係数はそれぞれ、量子化器5により量子化され、視覚的に劣化が目立ちにくいようにデータ化される。量子化器5により量子化されたデータは、スキャン変換器6によりスキャンされ、ゼロの続く個数とゼロでなくなったときの値との組で、統計符号化器16によって可変長符号化(VLC)される。統計符号化器16によって可変長符号化されたデータは、エレメンタリヘッダ処理器17によって映像コードのヘッダ処理が施され、圧縮データに加工される。
Therefore, the motion compensation prediction difference value is output from the
一方、量子化器5の出力は、動き補償予測をするための動きベクトル抽出を行うために、逆量子化器7によって逆量子化され、加算器8によって動き補償予測されたフレームデータに加えられる。これにより、動きベクトルを求めるための元映像に伸張され、伸張された元映像をフレームメモリコントローラ11,12によってフレームメモリ9,10に蓄える。フレームメモリコントローラ11,12及びフレームメモリ9,10がそれぞれ2つずつ備えられているのは、Bフレームの予測を行う際に、正方向及び負方向の動き補償予測を行う必要があるので、それぞれの動きベクトルを求めるためである。正方向予測を行うためのフレームであれば、メモリコントローラ11によってフレームメモリ9に書き込まれ、負方向予測を行うためのフレームであれば、メモリコントローラ12によってフレームメモリ10に書き込まれる。また、正方向の動き補償を行うためには、正方向動きベクトル抽出器13によって、入力映像とフレームメモリ間で、各DCT単位のブロック(マクロブロック)毎にどのくらいずらして減算するのが最も良いかを示すずらし量(すなわち、動きベクトル)を抽出する。一方、負方向の動き補償を行うためには、負方向動きベクトル抽出器14が用いられる。正方向及び負方向の動きベクトル分だけシフトされた映像は、加算器15によって平均化され、その出力が動き補償予測の差分をとる減算器3に供給される。
On the other hand, the output of the
エレメンタリヘッダ処理器17により映像データとしてのヘッダ処理がされたストリームは、通常モードでは、コード置き換え処理器19をそのまま通過して、パケット化処理器20へ入力される。
The stream that has been subjected to header processing as video data by the
長時間記録モード(通常モードではないモードであり、図2に示される映像信号処理装置においては、コード置き換え処理器19による「コード置き換えモード」である。)が設定されているときには、エレメンタリヘッダ処理器17からの出力ストリームは、置き換えコード抽出処理器18とコード置き換え処理器19に供給される。長時間記録モード時は、Bフレームのコードを非常に短いコードに置き換えるように動作させるため、置き換えコード抽出処理器18は、Bフレームのストリームを抽出するよう動作する。
When the long-time recording mode (the mode is not the normal mode and is the “code replacement mode” by the
MPEGでは、フレーム(ピクチャ)のスタートは常に‘0x00000100’開始されるので、各フレームの最初の検出は、このコードを抽出することで実現できる。ここで、‘0x’は16進数表記を意味し、‘0x00000100’は16進数‘00000100’を意味する。32ビットのスタートコードの直後10ビットは、GOP内のピクチャの番号を示す領域に割り当てられているので、無視する。さらに、この10ビットに後続するデータ3ビットはフレームのタイプを表しているので、この部分を解読すれば、そのフレームが、Iフレームであるのか、Pフレームであるのか、Bフレームであるのかを判別できる。フレームのタイプが‘0b011’になっていれば、Bフレームであり、それ以外になっていれば、Bフレームではないので、一意にBフレームを同定することができる。ここで、‘0b’は2進数表記を意味し、‘0b011’は2進数‘011’を意味する。 In MPEG, since the start of a frame (picture) is always started at '0x00000100', the first detection of each frame can be realized by extracting this code. Here, '0x' means hexadecimal notation, and '0x00000100' means hexadecimal '00000100'. Since 10 bits immediately after the 32-bit start code are allocated to the area indicating the picture number in the GOP, they are ignored. Furthermore, since the 3 bits of data subsequent to the 10 bits indicate the type of the frame, if this part is decoded, it can be determined whether the frame is an I frame, a P frame, or a B frame. Can be determined. If the frame type is '0b011', it is a B frame, and if it is other than that, it is not a B frame, so that the B frame can be uniquely identified. Here, '0b' means binary notation, and '0b011' means binary number '011'.
言い換えれば、置き換えコード抽出処理器18は、‘0x00000100’で始まり、その次の11ビット目から13ビット目までが‘0b011’になっていて、なおかつ、次に検出される‘0x00000100’の直前までをBフレームのストリームであるとして抽出し、そのストリームの何番目のビット(X番地とする)から何番目のビット(Y番地とする)までがBフレームであるかを抽出し、XとYの番地をコード置き換え処理器19に渡す。コード置き換え処理器19は、X番地からY番地までのストリームを所定のコードに置き換えるよう動作する。ここで、所定のコードとは、動き補償予測の差分器3の出力(動き補償予測差分値)がゼロになった場合と等価なコードをさす。動き補償予測差分値がゼロになった場合には、そのフレームのコード量は非常に小さなものになるため、データ量が節約され、より長時間の記録が可能になる。
In other words, the replacement
パケット化処理器20は、コード置き換え処理器19の出力を受け、タイムスタンプ付与等の処理を行い、1024バイト等の長さにパケット化する処理を行う。また、パケット化処理器21は、音声信号符号化回路2からの出力を受け、パケット化処理器20と同様に、音声データに対してパケット化処理を行う。AV多重化処理器22は、パケット化処理器20からの圧縮された映像データとパケット化処理器21からの圧縮された音声データを時間軸多重して、誤り訂正符号等を付与して、DVD、ハードディスク、磁気テープ等の情報記録媒体が備えられた記録部へ送信する。記録部においては、情報記録媒体にデータが記録される。
The
図3は、GOP中に占めるIフレーム、Pフレーム、及びBフレームのデータ量の割合の実験結果を円グラフによって示す図である。通常モード(すなわち、本発明による長時間記録モード以外のモード)の場合には、例えば、DVDレコーダでは、XP(高画質)記録モード、SP(標準画質)記録モード、LP(2倍時間)記録モード、EP(3倍時間)記録モード等のビットレートに応じた複数の記録モードがある。図3は、EP記録モードのときのデータ量の割合を示したものである。 FIG. 3 is a diagram showing the experimental results of the ratio of the data amount of the I frame, P frame, and B frame in the GOP by a pie chart. In the normal mode (that is, a mode other than the long-time recording mode according to the present invention), for example, in a DVD recorder, XP (high image quality) recording mode, SP (standard image quality) recording mode, LP (double time) recording. There are a plurality of recording modes depending on the bit rate such as a mode and an EP (three times time) recording mode. FIG. 3 shows the ratio of the data amount in the EP recording mode.
実験の結果、GOPの平均符号量は、76629バイトであった。このうち、Bフレームは、全体の31%の23530バイトであり、これを動き補償予測差分値をゼロとしたときの最小符号量が、1380バイトである。したがって、本発明の長時間記録モードを設定した場合には、22150バイト(=23530バイト−1380バイト)の空き容量が得られる。つまり、約1.4倍(≒76629/(76629−22150))の記録時間が達成できることになる。しかも、このとき、1.4倍の記録時間にすることで、IフレームやPフレームの余分な画質劣化は全くない。例えば、通常モードにおけるEPモードで6時間記録できる場合に、通常モードを実施の形態1における長時間記録モード(コード置き換えモード)に切り換えることによって、8.4時間(=1.4倍×6時間)の記録ができることになる。実施の形態1における長時間記録モードを使用することによって、視感的に、Bフレームの動き映像が損なわれるために、通常モードを使用する場合に比べ、映像の動きが若干不自然になるということは生じるが、1フレーム内の画質劣化は通常モードにおけるEPモードの場合と全く変わりなく、8時間超の記録時間が達成できる利点がある。 As a result of the experiment, the average code amount of GOP was 76629 bytes. Among these, the B frame is 23530 bytes, which is 31% of the whole, and the minimum code amount when the motion compensation prediction difference value is set to zero is 1380 bytes. Therefore, when the long-time recording mode of the present invention is set, a free space of 22150 bytes (= 23530 bytes-1380 bytes) can be obtained. That is, a recording time of about 1.4 times (≈76629 / (76629-22150)) can be achieved. In addition, at this time, by setting the recording time to 1.4 times, there is no excessive image quality degradation of the I frame or P frame. For example, when 6 hours can be recorded in the EP mode in the normal mode, the normal mode is switched to the long-time recording mode (code replacement mode) in the first embodiment, so that 8.4 hours (= 1.4 times × 6 hours). ) Can be recorded. By using the long-time recording mode in the first embodiment, the motion image of the B frame is visually impaired, so that the motion of the image becomes slightly unnatural compared to the case of using the normal mode. However, image quality degradation within one frame is completely the same as that in the EP mode in the normal mode, and there is an advantage that a recording time of more than 8 hours can be achieved.
図4は、実施の形態1に係る映像信号処理装置が組み込まれた映像信号記録装置において長時間記録モードを設定する手順を示す図である。図4に示されるように、長時間記録モードにするためには、ユーザインターフェイスにて、モード設定する。実施の形態1の長時間記録モードを持つ映像信号記録装置(レコーダ)23に赤外線受光部25を設け、リモコン24を用いて、映像信号記録装置23に接続されたテレビ画面上から、本発明による長時間記録モード(UP)の表示26を選択するためのボタン操作をする。このような簡単な操作によって、長時間記録モードで記録することが設定できる。図4は、実施の形態1として説明したが、後述の実施の形態2及び3においても同様の設定ができる。なお、長時間記録モードの設定方法は、図4に示された手順に限定されない。
FIG. 4 is a diagram showing a procedure for setting the long-time recording mode in the video signal recording apparatus in which the video signal processing apparatus according to the first embodiment is incorporated. As shown in FIG. 4, to set the long-time recording mode, the mode is set on the user interface. According to the present invention, an infrared
上記説明においては、本発明による長時間記録モードが選択されたときに、Bフレームのコードを置き換える動作の説明を行ったが、Bフレームのときには、差分器3の出力をゼロに固定するという方式を採用しても良い。図5は、本発明の実施の形態1に係る映像信号処理装置の変形例の構成を示すブロック図である。図5において、図2に示される構成と同一又は対応する構成には同じ符号を付す。図5に示される映像信号処理装置は、少なくとも1つ以上のBフレームのブロックの動き補償予測差分値(すなわち、映像信号符号化器1aの差分器3の出力)を強制的にゼロにする動き補償予測差分値切り換え器40を備えている点、及び、書き換えコード抽出処理器18とコード置き換え処理器19を備えていない点が、図2に示される映像信号処理装置と相違する。図5に示される映像信号処理装置によれば、図2に示される映像信号処理装置の場合と同様に、画質の劣化を極力抑制しつつ、長時間記録を実現できる。
In the above description, the operation of replacing the code of the B frame when the long-time recording mode according to the present invention is selected has been described. However, in the case of the B frame, a method of fixing the output of the
図6は、実施の形態1に係る映像信号処理装置において長時間記録モードを実現するための置き換えコードの概念を示す図である。図6は、実施の形態1におけるコード置き換え処理器の置き換え動作について、別の形態で置き換えることを説明したものである。BフレームやPフレームでは、マクロブロックが順に符号化されているが、NTSCやPAL等の映像信号は、画面水平方向に720画素存在し、このため、マクロブロックは45個(=720÷16)存在する。この45個のマクロブロック(第1乃至第45マクロブロック)が集まったものをスライスと呼ぶ。スライス内では、図6に示されるように、マクロブロックの符号化をスキップすることが許容されており、このような符号はスキップドマクロブロックと称されている。通常は、1マクロブロック毎にエンコードしなければならないが、スキップドマクロブロックは、まとめて符号化することができる。 FIG. 6 is a diagram showing a concept of a replacement code for realizing the long-time recording mode in the video signal processing apparatus according to the first embodiment. FIG. 6 explains the replacement operation of the code replacement processor according to the first embodiment in another form. In the B frame and the P frame, macroblocks are encoded in order, but video signals such as NTSC and PAL have 720 pixels in the horizontal direction of the screen, and therefore, 45 macroblocks (= 720 ÷ 16). Exists. A group of these 45 macroblocks (first to 45th macroblocks) is called a slice. In the slice, as shown in FIG. 6, it is allowed to skip the encoding of the macroblock, and such a code is called a skipped macroblock. Normally, one macroblock must be encoded, but skipped macroblocks can be encoded together.
図7は、実施の形態1に係る映像信号処理装置における1スライス分のデータを具体的に説明するための図である。図7は、5バイトで1スライス分のデータをコード化した場合を示している。動きベクトルとしてその最短コードであるゼロを表す可変長符号として1を割り当て、マクロブロックエスケープコードを動きベクトルの次に配置し、一気にマクロブロックアドレスを33進めることをコーディングしている。さらに、マクロブロックアドレスインクリメント値を10に設定するようなコード配列にして、合計43マクロブロックのアドレスが一気にインクリメントされるようにし、かつ、第1マクロブロックと第45マクロブロックのタイプを表すコードとして非符号化を表すコードを割り当てることによって、最小コードを得ている。図7は、実施の形態1として説明したが、後述の実施の形態2及び3において同様の設定ができる。 FIG. 7 is a diagram for specifically explaining data for one slice in the video signal processing apparatus according to the first embodiment. FIG. 7 shows a case where data for one slice is encoded with 5 bytes. It is coded that 1 is assigned as a variable length code representing zero which is the shortest code as a motion vector, a macro block escape code is placed next to the motion vector, and the macro block address is advanced 33 at a stroke. Furthermore, the code arrangement is such that the macroblock address increment value is set to 10, so that the addresses of a total of 43 macroblocks are incremented at once, and the codes representing the types of the first macroblock and the 45th macroblock are as follows: A minimum code is obtained by assigning a code representing non-encoding. Although FIG. 7 has been described as the first embodiment, similar settings can be made in the second and third embodiments described later.
上記したような符号化を行う場合、再生時に、伸張を行う復号化処理を実施した後に、フィールドの動きがジャーキネス(動作が、ぎくしゃくして見える現象)として見えてしまうため、図8に示すようなフィールドの間引き処理を加えても良い。図9は、本発明の実施の形態1に係る映像信号処理装置において間引き処理を行う構成を示すブロック図である。図9において、図2に示される構成と同一又は対応する構成には同じ符号を付す。図9において、間引き処理器41は、入力された映像信号を、フィールドを間引いてプログレッシブ化された映像信号にして、映像信号符号化回路1bに入力する。DVDではフィールドの間引き処理を行う場合は、水平方向も間引くことが決められているので、NTSCの場合、水平352画素、垂直240画素になるように間引き処理を行う。この間引き処理を行う前には、ローパスフィルタ(LPF)でエリアジング(aliasing)対策を施す。また、水平352画素になるよう間引くことで、1スライスに含まれるマクロブロック数は、22個(=352÷16)になるため、マクロブロックエスケープを用いるまでもなく、マクロブロックアドレスインクリメントを‘0b00010100’とすれば、第1マクロブロックと第22マクロブロックのみを非符号化タイプに割り当てればよい。このとき、1スライスに割り当てる符号量は4バイトになる。スライススタートコードは4バイトであり、ピクチャヘッダ並びにピクチャ拡張ヘッダは18バイトであるから、
720画素×480画素の場合のBフレームの最短コード長は、
18+30×(5+4)=288バイト
であり、352画素×240画素の場合のBフレームの最短コード長は、
18+15×(4+4)=138バイト
である。
When encoding is performed as described above, the field motion appears as jerkiness (a phenomenon in which the operation appears jerky) after performing a decoding process that performs decompression during reproduction. Thin field decimation processing may be added. FIG. 9 is a block diagram showing a configuration for performing a thinning process in the video signal processing apparatus according to
The shortest code length of the B frame in the case of 720 pixels × 480 pixels is
18 + 30 × (5 + 4) = 288 bytes, and the shortest code length of the B frame in the case of 352 pixels × 240 pixels is
18 + 15 × (4 + 4) = 138 bytes.
エンコードの回路形態によっては、動き補償予測差分値を強制的にゼロにしても、上記したようなスキップドマクロブロックを用いないものもあり、最短化する上では、このようなコードストリームで置き換える方法を採用した場合の方が、最も効率のよいエンコード結果を得ることができる。なお、図8は実施の形態1として説明したが、後述の実施の形態2及び3においても同様の設定ができる。 Depending on the encoding circuit form, even if the motion compensated prediction difference value is forcibly set to zero, the skipped macroblock as described above is not used. The most efficient encoding result can be obtained in the case of adopting. Although FIG. 8 has been described as the first embodiment, the same setting can be made in the second and third embodiments described later.
実施の形態2.
図10は、本発明の実施の形態2に係る映像信号処理装置の構成を示すブロック図である。図10において、図2に示される構成と同一又は対応する構成には同じ符号を付す。図10に示される映像信号処理装置は、映像信号符号化回路1cにおけるエレメンタリヘッダ処理器17の出力をパケット化するパケット化処理器20aと、パケット化処理器20aの出力をデパケット化して、置き換えコード抽出処理器18及びコード置き換え処理器19にデパケット化されたコードを出力するデパケット化処理器27と、コード置き換え処理器19の出力をパケット化する再パケット化処理器28とを有する点が、図2に示される映像信号処理装置と相違する。図10に示される映像信号処理装置によれば、図2に示される映像信号処理装置の場合と同様に、画質の劣化を極力抑制しつつ、長時間記録を実現できる。
FIG. 10 is a block diagram showing a configuration of a video signal processing apparatus according to
エレメンタリヘッダ処理器17からは、ヘッダが付与された圧縮映像データが出力される。パケット化処理器20は、エレメンタリヘッダ処理器17からの出力データにタイムスタンプ等を付与して、固定長のパケットにする。LSI等の構成によっては、パケット化処理を行った信号を出力している場合があり、実施の形態2は、そのような場合に対応したものである。パケット化処理器20によりパケット化されたデータがLSIから出力される場合は、Bフレームを短いコードに置き換えるために、パケットをはずすデパケット化処理がデパケット処理器27にて施される。なお、この出力データに対して、通常モード(本発明による長時間モード以外のモード)では、デパケット処理器27、コード置き換え処理器19、及び再パケット化処理器28による処理は行われず、信号はそのまま通過する。
The
長時間記録モードが設定されているときには、デパケット処理器27の出力ストリームは、置き換えコード抽出処理器18とコード置き換え処理器19に供給される。長時間記録モード時は、Bフレームのコードを非常に短いコードに置き換えるように動作させるため、置き換えコード抽出処理器18は、Bフレームのストリームを抽出するよう動作する。
When the long-time recording mode is set, the output stream of the
MPEGでは、フレーム(ピクチャ)のスタートは常に‘0x00000100’で開始されるので、各フレームの最初の検出は、このコードを抽出することで実現できる。32ビットのスタートコードの直後10ビットは、GOP内のピクチャの番号を示す領域に割り当てられているので、無視する。さらに、この10ビットに後続するデータ3ビットでフレームのタイプを表しているので、この部分を解読すれば、そのフレームが、Iフレームであるのか、Pフレームであるのか、Bフレームであるのかを判別できる。フレームタイプが‘0b011’になっていれば、Bフレームであり、それ以外になっていればBフレームではないので、一意にBフレームを同定することができる。
In MPEG, since the start of a frame (picture) is always started at “0x00000100”, the first detection of each frame can be realized by extracting this code. Since 10 bits immediately after the 32-bit start code are allocated to the area indicating the picture number in the GOP, they are ignored. Further, since the
言い換えれば、置き換えコード抽出処理器18は、‘0x00000100’で始まり、その次の11ビット目から13ビット目までが‘0b011’になっていて、なおかつ、次のコード‘0x00000100’の直前までをBフレームのストリームであるとして抽出し、そのストリームの何番目のビット(X番地とする)から何番目のビット(Y番地とする)までがBフレームであるかを抽出し、XとYの番地をコード置き換え処理器19に渡す。コード置き換え処理器19は、X番地からY番地までのストリームを所定のコードに置き換えるよう動作する。ここで、所定のコードとは、動き補償予測の差分器3の出力(動き補償予測差分値)がゼロになった場合と等価なコードをさす。動き補償予測差分値がゼロになった場合には、そのフレームのコード量は非常に小さなものになるため、データ量が節約され、より長時間の記録が可能になる。再パケット化処理器28は、この長時間記録モードのとき、コード置き換え処理器19の出力を受け、タイムスタンプ付与等の処理を行い、1024バイト等の長さにパケット化する処理を行う。
In other words, the replacement
再パケット化処理器28は、コード置き換え処理器19の出力を受け、タイムスタンプ付与等の処理を行い、1024バイト等の長さにパケット化する処理を行う。また、パケット化処理器21は、音声信号符号化回路2からの出力を受け、パケット化処理器20と同様に、音声データに対してパケット化処理を行う。AV多重化処理器22は、再パケット化処理器28からの圧縮された映像データとパケット化処理器21からの圧縮された音声データを時間軸多重して、誤り訂正符号等を付与して、DVD、ハードディスク、磁気テープ等の情報記録媒体が備えられた記録部へ送信する。記録部においては、情報記録媒体にデータが記録される。
The
実施の形態2においては、以上のように信号を処理するので、LSI等が、パケット化処理まで行う回路構成では、長時間記録を行うことができる最適の形態となる。このようなLSIは、コスト面で効率的な構成となる。 In the second embodiment, since the signal is processed as described above, the circuit configuration in which the LSI or the like performs up to the packetization process is an optimal form in which recording can be performed for a long time. Such an LSI has a cost-effective configuration.
また、実施の形態2において、上記以外の点は、実施の形態1の場合と同じである。 In the second embodiment, points other than those described above are the same as in the first embodiment.
実施の形態3.
図11は、本発明の実施の形態3に係る映像信号処理装置の構成を示すブロック図である。図11において、図2に示される構成と同一又は対応する構成には同じ符号を付す。図11に示される映像信号処理装置においては、符号化回路29が、エレメンタリヘッダ処理器29から出力された映像データのパケット化処理を行うパケット化処理器20と、音声信号符号化回路2と、音声信号符号化回路2から出力された音声データのパケット化処理を行うパケット化手段21と、パケット化された映像信号と音声信号を多重化するAV多重化処理器22とを有する点、並びに、AV多重化処理器22の出力信号から映像信号と音声信号を分離するAV分離処理器30と、デパケット化処理器27と、再パケット化処理器28と、AV多重化処理器31とを有する点が、図2に示される実施の形態1の映像信号処理装置と相違する。図11に示される映像信号処理装置によれば、図2に示される映像信号処理装置の場合と同様に、画質の劣化を極力抑制しつつ、長時間記録を実現できる。
FIG. 11 is a block diagram showing a configuration of a video signal processing apparatus according to
実施の形態3においては、圧縮された映像と音声を多重化したデータが、AV多重化処理器22から出力され、AV分離処理器30により分離される。長時間記録モードにおいては、AV分離処理器30にて、符号化回路29の出力データから映像のパケットを抽出する。パケット抽出された映像パケットは、デパケット処理器27にてBフレームを短いコードに置き換えるために、パケットをはずすデパケット処理が施される。この出力データに対して、デパケット処理器27の出力ストリームは、置き換えコード抽出処理器18とコード置き換え処理器19に供給される。長時間記録モード時は、Bフレームのコードを非常に短いコードに置き換えるように動作させるため、置き換えコード抽出処理器18はBフレームのストリームを抽出するよう動作する。
In the third embodiment, data obtained by multiplexing compressed video and audio is output from the
MPEGでは、フレーム(ピクチャ)のスタートは常に‘0x00000100’で開始されるので、各フレームの最初の検出は、このコードを抽出することで実現できる。32ビットのスタートコードの直後10ビットは、GOP内のピクチャの番号を示す領域に割り当てられているので、無視する。さらに、この10ビットに後続するデータ3ビットでフレームのタイプを表しているので、この部分を解読すれば、そのフレームが、Iフレームであるのか、Pフレームであるのか、Bフレームであるのかを判別できる。フレームタイプが‘0b011’になっていれば、Bフレームであり、それ以外になっていればBフレームではないので、一意にBフレームを同定することができる。
In MPEG, since the start of a frame (picture) is always started at “0x00000100”, the first detection of each frame can be realized by extracting this code. Since 10 bits immediately after the 32-bit start code are allocated to the area indicating the picture number in the GOP, they are ignored. Further, since the
言い換えれば、置き換えコード抽出処理器18は、‘0x00000100’で始まり、その次の11ビット目から13ビット目までが‘0b011’になっていて、なおかつ、次のコード‘0x00000100’の直前までをBフレームのストリームであるとして抽出し、そのストリームの何番目のビット(X番地とする)から何番目のビット(Y番地とする)までがBフレームであるかを抽出し、XとYの番地をコード置き換え処理器19に渡す。コード置き換え処理器19は、X番地からY番地までのストリームを所定のコードに置き換えるよう動作する。ここで、所定のコードとは、動き補償予測の差分器3の出力(動き補償予測差分値)がゼロになった場合と等価なコードをさす。動き補償予測差分値がゼロになった場合には、そのフレームのコード量は非常に小さなものになるため、データ量が節約され、より長時間の記録が可能になる。
In other words, the replacement
再パケット化処理器28は、この長時間記録モードのとき、コード置き換え処理器19の出力を受け、タイムスタンプ付与等の処理を行い、1024バイト等の長さにパケット化する処理を行う。一方、オーディオである音声データのパケットはAV分離処理器30にて出力されているので、再パケット化された映像データと、AV再多重化処理器31にて、時間軸多重して、誤り訂正符号等を付与して、記録処理が施される。通常モード時は、データは、AV分離処理器30、デパケット処理器27、コード置き換え処理器19、再パケット化処理器28、及びAV再多重処理器31をそのまま通過するよう動作する。
In this long recording mode, the
実施の形態3においては、以上のように信号を処理するので、LSI等が、パケット化処理まで行う回路構成では、長時間記録を行うことができる最適の形態となる。このようなLSIは、コスト面で効率的な構成となる。 In the third embodiment, since the signal is processed as described above, the circuit configuration in which the LSI or the like performs up to the packetization process is an optimal form that can perform recording for a long time. Such an LSI has a cost-effective configuration.
次に、長時間記録モードでコードの置き換え処理を行う場合のVBV(Video Buffering Verifier)ディレイ値の導出方法について説明する。VBVディレイ値は、その圧縮データが再生伸張時にバッファ破綻なくデコードできるための処理タイミングを表しており、VBVバッファの推移を決定する値である。 Next, a method for deriving a VBV (Video Buffering Verifier) delay value when performing code replacement processing in the long-time recording mode will be described. The VBV delay value represents the processing timing for the compressed data to be able to be decoded without buffer failure during reproduction / decompression, and is a value that determines the transition of the VBV buffer.
図12(a)が通常モードでの記録時の仮想デコーダのVBVバッファの推移を示した図であり、図12(b)が長時間記録モードでの記録時における仮想デコーダのVBVバッファの推移を示した図である。図12(a)及び(b)において、横軸は時間、縦軸はVBVバッファの占有量を示し、実線がVBVバッファの遷移を示している。図12(a)におけるVBVバッファの実線の傾きaNが通常モードの記録における再生ストリームの転送レートを表している。先頭のIピクチャは転送レートaNでVBVバッファに充填が行われ、VBVディレイ値で示されるτN0時間後にデコードが開始される。そのときIピクチャのデータ量であるdN0がVBVバッファから抜き去られる。次のピクチャは先頭ピクチャの充填が完了し次第すぐに充填が開始され、同じくτN1時間後にデータ量dN1がVBVバッファから抜き去られる。 FIG. 12A is a diagram showing the transition of the VBV buffer of the virtual decoder during recording in the normal mode, and FIG. 12B is the transition of the VBV buffer of the virtual decoder during recording in the long-time recording mode. FIG. 12A and 12B, the horizontal axis indicates time, the vertical axis indicates the VBV buffer occupation amount, and the solid line indicates the transition of the VBV buffer. 12 by a solid line in the VBV buffer in (a) the slope a N represents the transfer rate of the play stream in the recording of the normal mode. The head of the I picture is carried out filling the VBV buffer at a transfer rate a N, decoding is started tau N0 hours after represented by VBV delay value. At that time, d N0 which is the data amount of the I picture is extracted from the VBV buffer. Filling of the next picture is started as soon as the filling of the first picture is completed. Similarly, after τ N1 hours, the data amount d N1 is extracted from the VBV buffer.
このとき隣接するピクチャの充填開始時間の差XN0は
XN0=τN0+Δf−τN1
で表される。ここで、Δfは表示フレームの間隔であり、NTSCでは1/29.97である。また、転送レートaNと符号量dN0との間には
dN0=aN・XN1
関係がある。
At this time, the difference X N0 between the filling start times of adjacent pictures is X N0 = τ N0 + Δf−τ N1
It is represented by Here, Δf is a display frame interval, which is 1 / 29.97 in NTSC. Also, d N0 = a N · X N1 between the transfer rate a N and the code amount d N0
There is a relationship.
一方、図12(b)に示される長時間記録ストリームについても上記通常ストリームと同じ関係がある。つまり、
XT0=τT0+Δf−τT1
dT0=aT・XT1
である。ここで、XT0は長時間記録ストリームの先頭Iピクチャと次のピクチャの充填開始時間の差、XT1は長時間記録ストリームの2番目のピクチャと3番目のピクチャの充填開始時間の差、τT0は長時間記録ストリームの先頭IピクチャのVBVディレイ値、τT1は長時間記録ストリームの2番目のピクチャのVBVディレイ値、dT0は長時間記録ストリームの先頭Iピクチャのデータ量、aTは長時間記録ストリームの転送レートである。さらに、通常ストリームと長時間記録ストリームの間において、先頭のVBVバッファの充填量を同じと仮定すると
aN・τ0=aT・τT0
の関係が導かれる。
On the other hand, the long-time recording stream shown in FIG. 12B has the same relationship as the normal stream. That means
X T0 = τ T0 + Δf−τ T1
d T0 = a T · X T1
It is. Here, X T0 is the difference in filling start time between the first I picture and the next picture in the long-time recording stream, X T1 is the difference in filling start time between the second picture and the third picture in the long-time recording stream, τ T0 is the VBV delay value of the first I picture of the long-time recording stream, τ T1 is the VBV delay value of the second picture of the long-time recording stream, d T0 is the data amount of the first I picture of the long-time recording stream, and a T is This is the transfer rate of the long recording stream. Further, assuming that the filling amount of the leading VBV buffer is the same between the normal stream and the long-time recording stream, a N · τ 0 = a T · τ T0
The relationship is guided.
これは図12(a)及び(b)において破線で示す内容である。以上より、長時間記録ストリームのVBVディレイ値は
τT0=aN/aT・τ0
τT1=τT0−dT0/aT+Δf
τT2=τT1−dT1/aT+Δf
の関係が導かれる。すなわち、通常ストリームの転送レートaN、長時間記録ストリームの転送レートaT、長時間記録ストリームにおける先頭ピクチャのVBVディレイ値τ0から、長時間記録ストリームのVBVディレイ値を求めることができる。以上より、一般的にVBVディレイ値を求めるときのようにVBVバッファの遷移をシミュレートすることによってVBVディレイ値を求めるのではなく、上記簡単な算術計算によって長時間記録ストリームのVBVディレイ値を求めることができる。
This is the content indicated by the broken lines in FIGS. 12 (a) and 12 (b). From the above, the VBV delay value of the long-time recording stream is τ T0 = a N / a T · τ 0
τ T1 = τ T0 -d T0 / a T + Δf
τ T2 = τ T1 −d T1 / a T + Δf
The relationship is guided. That is, the VBV delay value of the long-time recording stream can be obtained from the transfer rate a N of the normal stream, the transfer rate a T of the long-time recording stream, and the VBV delay value τ 0 of the first picture in the long-time recording stream. As described above, in general, the VBV delay value is not obtained by simulating the transition of the VBV buffer as in the case of obtaining the VBV delay value, but the VBV delay value of the long-time recording stream is obtained by the above simple arithmetic calculation. be able to.
上記では長時間記録ストリームのVBVディレイ値を計算によって導出する方法を示したが、すべてのVBVディレイ値を固定値‘0xFFFF’に置き換えることによっても長時間記録ストリームを構成することができる。VBVディレイ値が‘0xFFFF’であることは、ストリームがVBR(Variable Bit Rate)であることを示す値である。一方、VBVディレイ値として‘0xFFFF’以外の値が入っている場合はCBR(Constant Bit Rate)を示す。MPEG−2では、CBRはVBRの特殊な形態と定義されているため、生成した特殊再生ストリームをVBRに設定することについて何ら問題はない。この場合、VBVディレイ値に関する計算処理が全く必要なく、データの置き換えだけで済むのでさらに高速な処理が可能になる。 In the above description, the method of deriving the VBV delay value of the long-time recording stream by calculation has been described. However, the long-time recording stream can also be configured by replacing all the VBV delay values with the fixed value '0xFFFF'. The VBV delay value of “0xFFFF” is a value indicating that the stream is a VBR (Variable Bit Rate). On the other hand, when a value other than '0xFFFF' is entered as the VBV delay value, CBR (Constant Bit Rate) is indicated. In MPEG-2, since CBR is defined as a special form of VBR, there is no problem with setting the generated special reproduction stream to VBR. In this case, calculation processing related to the VBV delay value is not required at all, and only data replacement is required, so that higher speed processing is possible.
なお、図12(a)及び(b)に関する説明は実施の形態3として説明したが、上記実施の形態1及び2でも同様の設定ができる。 12A and 12B has been described as the third embodiment, the same setting can be made in the first and second embodiments.
また、実施の形態3において、上記以外の点は、実施の形態1又は2の場合と同じである。 In the third embodiment, points other than the above are the same as those in the first or second embodiment.
1,1a,1b,1c 映像信号符号化回路、 2 音声信号符号化回路、 3 減算器、 4 直交変換器(DCT)、 5 量子化器(Q)、 6 スキャン変換器、 7 逆量子化器(Q−1)、 8 加算器、 9,10 フレームメモリ、 11,12 フレームメモリコントローラ、 13 正方向動きベクトル抽出器、 14 負方向動きベクトル抽出器、 15 加算器、 16 統計符号化器(VLC)、 17 エレメンタリヘッダ処理器、 18 置き換えコード抽出処理器、 19 コード置き換え処理器、 20,21 パケット化処理器、 22 AV多重化処理器、 23 映像信号記録装置(レコーダ)、 24 リモコン、 25 映像信号記録装置の受光部、 26 長時間記録モードを表すボタン表示、 27 デパケット化処理器、 28 再パケット化処理器、 29 符号化回路、 30 AV分離処理器、 31 AV再多重化処理器、 40 動き補償予測差分値切り換え器、 41 間引き処理器。
1, 1a, 1b, 1c Video signal encoding circuit, 2 Audio signal encoding circuit, 3 Subtractor, 4 Orthogonal transformer (DCT), 5 Quantizer (Q), 6 Scan converter, 7 Inverse quantizer (Q −1 ), 8 adder, 9,10 frame memory, 11, 12 frame memory controller, 13 positive direction motion vector extractor, 14 negative direction motion vector extractor, 15 adder, 16 statistical encoder (VLC) ), 17 elementary header processor, 18 replacement code extraction processor, 19 code replacement processor, 20, 21 packetization processor, 22 AV multiplexing processor, 23 video signal recording device (recorder), 24 remote control, 25 Light receiving unit of video signal recording device, 26 button display indicating long-time recording mode, 27 depacketizing processor, 28 repacketizing processor, 29 Encoding circuit, 30 AV separation processor, 31 AV remultiplexing processor, 40 motion compensation prediction difference value switch, 41 decimation processor.
Claims (11)
前記Bフレームのうちの少なくとも1つ以上のBフレームのブロックの動き補償予測差分値を強制的にゼロにする動き補償予測差分値切り換え手段と
を有することを特徴とする映像信号処理装置。 Video in which video signals are allocated to I frame, P frame, and B frame, and the data of the I frame or the motion compensated prediction difference value for each block constituting the P frame and B frame is orthogonally transformed and encoded. Signal encoding means;
A video signal processing apparatus comprising: motion compensation prediction difference value switching means for forcibly setting a motion compensation prediction difference value of at least one B frame block of the B frames to zero.
前記映像信号エンコード手段によって生成されたコードの中でBフレームに対応するコードを抽出する置き換えコード抽出処理手段と、
前記置き換えコード抽出処理手段により抽出されたBフレームのうちの少なくとも1つ以上のBフレームに対応するコードを、当該Bフレームのブロックの動き補償予測差分値をゼロとして符号化したコードと等価なコードに置換するコード置き換え処理手段と
を有することを特徴とする映像信号処理装置。 Video in which video signals are allocated to I frame, P frame, and B frame, and the data of the I frame or the motion compensated prediction difference value for each block constituting the P frame and B frame is orthogonally transformed and encoded. Signal encoding means;
Replacement code extraction processing means for extracting a code corresponding to a B frame among the codes generated by the video signal encoding means;
A code equivalent to a code obtained by encoding a code corresponding to at least one B frame among the B frames extracted by the replacement code extraction processing unit with a motion compensation prediction difference value of a block of the B frame as zero. A video signal processing apparatus comprising: a code replacement processing unit that replaces
前記映像信号エンコード手段によって生成されたコードの中でBフレームに対応するコードを抽出する置き換えコード抽出処理手段と、
前記置き換えコード抽出処理手段により抽出されたBフレームのうちの少なくとも1つ以上のBフレームに対応するコードを、スキップドマクロブロックを用いて変換したコードに置換するコード置き換え処理手段と
を有することを特徴とする映像信号処理装置。 Video in which video signals are allocated to I frame, P frame, and B frame, and the data of the I frame or the motion compensated prediction difference value for each block constituting the P frame and B frame is orthogonally transformed and encoded. Signal encoding means;
Replacement code extraction processing means for extracting a code corresponding to a B frame among the codes generated by the video signal encoding means;
Code replacement processing means for replacing a code corresponding to at least one of the B frames extracted by the replacement code extraction processing means with a code converted using a skipped macroblock. A characteristic video signal processing apparatus.
前記第1のパケット化処理手段の出力をデパケット化して、前記置き換えコード抽出処理手段及び前記コード置き換え処理手段にデパケット化されたコードを出力するデパケット化処理手段と、
前記コード置き換え処理手段の出力をパケット化する第2のパケット化処理手段と
をさらに有することを特徴とする請求項3から6までのいずれかに記載の映像信号処理装置。 First packetization processing means for packetizing the output of the video signal encoding means;
Depacketization processing means for depacketizing the output of the first packetization processing means and outputting the depacketized code to the replacement code extraction processing means and the code replacement processing means;
The video signal processing apparatus according to claim 3, further comprising: a second packetization processing unit configured to packetize an output of the code replacement processing unit.
音声データをパケット化する第2のパケット化処理手段と、
前記第1のパケット化処理手段からの出力と前記第2のパケット化処理手段からの出力とを多重化する多重化処理手段と、
前記多重化処理手段からの出力から映像データと音声データを分離する分離処理手段と
をさらに有し、
前記分離処理手段により分離された映像データが、前記置き換えコード抽出処理手段と前記コード置き換え処理手段とに入力される
ことを特徴とする請求項3から6までのいずれかに記載の映像信号処理装置。 First packetization processing means for packetizing video data obtained by the video signal encoding means;
Second packetization processing means for packetizing audio data;
Multiplexing processing means for multiplexing the output from the first packetization processing means and the output from the second packetization processing means;
Separation processing means for separating video data and audio data from the output from the multiplexing processing means;
The video signal processing apparatus according to any one of claims 3 to 6, wherein the video data separated by the separation processing means is input to the replacement code extraction processing means and the code replacement processing means. .
前記映像信号処理装置から出力された圧縮データを記録する記録手段と
を有することを特徴とする映像信号記録装置。 A video signal processing device according to any one of claims 1 to 10,
A video signal recording apparatus comprising: recording means for recording the compressed data output from the video signal processing apparatus.
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2004
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