JP2001128164A - ビデオ符号処理方法およびそのシステム - Google Patents

ビデオ符号処理方法およびそのシステム

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JP2001128164A JP30122799A JP30122799A JP2001128164A JP 2001128164 A JP2001128164 A JP 2001128164A JP 30122799 A JP30122799 A JP 30122799A JP 30122799 A JP30122799 A JP 30122799A JP 2001128164 A JP2001128164 A JP 2001128164A
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 トランスコードされたビットストリームと元
のビットストリームとのビットストリーム途中での切替
えで連続的な動画像が円滑に得られる。 【解決手段】 バッファ部３は、トランスコーダ１が入
力した原ビットストリームＡを符号変換して出力する変
換ビットストリームａのフレームと同一タイミングの遅
れ時間ｔｐで、入力した原ビットストリームＡの対応す
るフレームを出力している。切替部３はバッファ部２出
力の原ビットストリームＡとトランスコーダ１出力の変
換ビットストリームａとを入力し対応するフレームを外
部からの指示でいずれか一方に切り替えて外部へ出力し
ている。更にビットストリームの構造を監視して構造に
応じた切替時点を設定してもよい。その結果、切替指示
を受けた後、短時間で切替えを行なうことができる。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、デジタル符号化さ
れたビデオ信号であるビデオ符号により形成されるビッ
トストリームを原ビットストリームとして入力し、この
原ビットストリームとこの原ビットストリームを別のビ
ットストリームに符号変換した変換ビットストリームと
のいずれか一方を出力するビデオ符号処理方法およびそ
のシステムに関し、特に、原ビットストリームと変換ビ
ットストリームとを相互に切り替える際に、復号した画
像に乱れを生じることなく円滑に切替えができるビデオ
符号処理方法およびそのシステムに関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、この種のビデオ符号処理方法で
は、ビデオ信号となる映像データを符号化しビットスト
リームを形成する場合、伝送路の帯域または記憶容量の
低減などを目的に、ビットストリームを低レートに変換
するトランスコードが行われる。例えばカラー動画を圧
縮伸長する標準方式のＭＰＥＧ２の場合、送信側から空
中線またはネットワークなどを介して受信側にビットス
トリームがトランスポートストリームとして伝送され
る。空中線またはネットワークの帯域が小さい場合には
送信側でトランスポートストリームを低レートのトラン
スポートストリームに変換する、すなわち、トランスコ
ードを実施した上で送信を行う。
【０００３】また、受信側でトランスポートストリーム
を記録する場合には、記録装置または記録媒体などによ
るビットレートの上限、容量の上限などの制限があり得
る。記録する際にトランスポートストリームを低レート
のトランスポートストリームに変換する、すなわち、ト
ランスコードを実行した上で記録すれば記録装置の記憶
容量としての性能が上がることになる。
【０００４】トランスコードの方法には各種あるが、簡
単な方法としては復号器と符号化器との組み合わせで実
現できる。つまり、ビットストリームを復号器に入力し
て完全に復号し、その出力画像データを符号化器に入力
し所望のレートのビットストリームを形成して出力すれ
ばよい。しかし、この方法はビットストリームを復号、
符号化する処理を行うため、復号、符号化それぞれの処
理にかかる時間だけ入力ビットストリームに対して出力
ビットストリームに遅れを生じることになる。
【０００５】例えば、ＭＰＥＧ２のようなフレーム間の
相関を利用する圧縮方式ではフレームの並べ替えを行う
ための時間遅れが生じる。すなわち、双方向予測符号化
画像（Bピクチャ）は画像の表示順とは異なる順序でビ
ットストリームに収容されている。一般的な「Ｍ＝３」
のＭＰＥＧ２ストリームでは復号すると3フレーム分の
遅れが発生する。更に、符号化処理の際にもイントラ符
号化画像（Ｉピクチャ）、予測符号化画像（Ｐピクチ
ャ）の符号化を待つため3フレーム分の遅れを生ずる。
【０００６】すなわち、入力する元のビットストリーム
に対してトランスコードされたビットストリームは６フ
レーム分の遅れが生じることになる。そのため、単純に
元のビットストリームとトランスコードされたビットス
トリームを切り替えると動画像が不連続になってしま
う。また、時間遅れがないように、フレームの並べ替え
を省略して切り替えようとすると、正常に復号、符号化
処理が行われないため画面の乱れが生じる。
【０００７】ここでは、トランスコードの方法として、
復号器で完全に復号する方法をあげたが、他の実現方
法、例えばＤＣＴ（離散コサイン変換）領域まで復号
し、再符号化する方法などでも、元のビットストリーム
に対してトランスコードされたビットストリームには遅
れが生じるので上記と同様な事態が発生する。
【０００８】従来、トランスコーダされたビットストリ
ーム自体のバッファ制御、レート制御に関する技術の提
案はあるが、トランスコーダされたビットストリームと
元のビットレートによるビットストリームとの間に生じ
る時間差に対する制御については該当する資料がない。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】上述した従来のビデオ
符号処理方法およびそのシステムでは、ビットストリー
ムの途中で、トランスコードされたビットストリームか
ら元のビットストリームへ、または元のビットストリー
ムからトランスコードされたビットストリームへ切り替
える際、連続的な動画像を得ることができないという問
題点があった。
【００１０】その理由は、トランスコードされたビット
ストリームは元のビットストリームに比べてトランスコ
ード処理にかかる時間だけ遅れが生じる。また符号化の
構造に基づくビットストリーム構造の相違から単純な切
替を行うことができないからである。
【００１１】本発明の目的は、このような問題点を解決
し、ビットストリームの途中で、トランスコードされた
ビットストリームから元のビットストリームへ、または
元のビットストリームからトランスコードされたビット
ストリームへ切り替える際にも、連続的な動画像を得る
ことができるビデオ符号処理方法およびそのシステムを
提供することである。
【００１２】
【課題を解決するための手段】本発明によるビデオ符号
処理方法は、デジタル符号化されたビデオ信号であるビ
デオ符号により形成されるビットストリームを原ビット
ストリームとして入力し、この原ビットストリームとこ
の原ビットストリームを別のビットストリームに符号変
換した変換ビットストリームとのいずれか一方を出力す
るビデオ符号処理方法において、入力する前記原ビット
ストリームを一時保持することにより前記原ビットスト
リームの出力タイミングを前記変換ビットストリームの
出力タイミングと一致させている。
【００１３】また、ビデオ符号処理システムでは、デジ
タル符号化されたビデオ信号であるビデオ符号により形
成されるビットストリームを原ビットストリームとして
入力し、この原ビットストリームとこの原ビットストリ
ームを別のビットストリームに符号変換した変換ビット
ストリームとのいずれか一方を出力するビデオ符号処理
システムにおいて、前記原ビットストリームを入力して
前記変換ビットストリームに符号変換するトランスコー
ダと、入力する前記原ビットストリームを前記トランス
コーダが変換ビットストリームに符号変換して出力する
まで一時保持しタイミングを一致させて出力するバッフ
ァ部と、前記トランスコーダおよび前記バッファ部それ
ぞれからタイミングが一致した出力を受けており外部か
らの切替指示に基づいて両者のいずれか一方を外部出力
に接続する切替部とが備えられている。
【００１４】このような手段により、入力する原ビット
ストリームを、一時保持してトランスコーダされたビッ
トストリームの出力とタイミングを一致させることによ
り、動画像の画面を一致させた符号化データを出力する
ことができる。
【００１５】更に、具体的な手段の一つは、原ビットス
トリームと変換ビットストリームとのいずれか一方を出
力する際の切替タイミングは、原ビットストリームを形
成する符号化画像のビットストリーム構造に応じた切替
タイミングを検出しこの検出した切替タイミングに一致
させる切替制御手段を備えることにより、異なる種類の
符号化画像のビットストリーム構造に対しても動画像の
同一画面に対応する符号化データに適確に応じることが
できる。
【００１６】また、前記原ビットストリームを入力して
前記変換ビットストリームに符号変換し出力するトラン
スコーダが、入力する前記原ビットストリームを変換ビ
ットストリームに符号変換して出力するまで一時保持し
タイミングを一致させて出力するバッファ機能と、この
バッファ機能からタイミングが一致した出力を受け外部
からの切替指示に基づいて前記変換ビットストリームの
出力を前記バッファ機能が出力する原ビットストリーム
に切り替えて外部に出力する切替機能とを内蔵してもよ
い。
【００１７】
【発明の実施の形態】次に、本発明の実施の形態につい
て図面を参照して説明する。
【００１８】図１は本発明の実施の一形態を示す機能ブ
ロック図である。図１に示されたビデオ符号処理システ
ムでは、入力する元のビットストリームである原ビット
ストリームを入力するトランスコーダ１およびバッファ
部２、並びにトランスコーダ１およびバッファ部２のい
ずれか一方の出力を切替えにより外部に接続する切替部
３が備えられている。
【００１９】図１が従来のビデオ符号処理システムと相
違する点は、バッファ部２が設けられていることであ
る。
【００２０】トランスコーダ１は入力された原ビットス
トリームＡを変換して低レートの変換ビットストリーム
ａを形成し切替部３へ出力する。バッファ部２は入力さ
れた原ビットストリームＡをトランスコーダ１の変換時
間だけ保持して切替部３へ出力する。切替部３はトラン
スコーダ１の出力の変換ビットストリームａとバッファ
部２から出力された原ビットストリームＡとを外部から
の切替指示に基づき切り替えていずれか一方のビットス
トリームを外部へ出力する。
【００２１】次に、図１に図２を併せ参照して図１にお
ける機能ブロックの動作について説明する。
【００２２】トランスコーダ１から出力される変換ビッ
トストリームａは、図２に示されるように、トランスコ
ーダ１に入力される原ビットストリームＡに比べてトラ
ンスコーダ１の処理時間ｔｐだけの遅れを生じる。
【００２３】バッファ部２はトランスコーダ１に入力さ
れる原ビットストリームＡを上記処理時間ｔｐだけ保持
して出力する。従って、切替部３の入力部では、トラン
スコーダ１から出力される変換ビットストリームａおよ
びバッファ部２から出力される原ビットストリームＡそ
れぞれのフレーム位置が時間的に一致している。切替部
３は二つの入力、すなわちトランスコーダされた変換ビ
ットストリームａとバッファ部２から出力される原ビッ
トストリームＡとをフレーム開始または終了といった時
点で切り替える。この結果、動画像の乱れがない符号化
データの切替えを行なうことができる。
【００２４】次に、図３を参照して図１とは別の実施の
形態について説明する。図３では、トランスコーダ１
１、バッファ部１２、切替部１３、バッファ制御部１
４、および切替制御部１５が備えられている。
【００２５】図３が図１と相違する点は、バッファ部１
２を制御するバッファ制御部１４と、切替部１３を制御
する切替制御部１５とが追加されていることである。
【００２６】トランスコーダ１１は、入力された原ビッ
トストリームＡを変換し低レートの変換ビットストリー
ムａを形成するという従来と同一の機能を有し、出力を
切替部１３、バッファ制御部１４、および切替制御部１
５へ接続する。
【００２７】バッファ部１２は入力された原ビットスト
リームＡをバッファ制御部１４の制御を受けて一時保持
し切替部１３、バッファ制御部１４、および切替制御部
１５へ出力する。
【００２８】切替部１３はトランスコーダ１１から出力
される変換ビットストリームａとバッファ部１２から出
力される原ビットストリームＡとを入力し切替制御部１
５の制御を受けて変換ビットストリームａと原ビットス
トリームＡとをフレームの切替時点で切り替え、いずれ
か一方のビットストリームを外部出力へ接続する。
【００２９】バッファ制御部１４は、トランスコーダ１
１からの変換ビットストリームａとバッファ部１２から
の原ビットストリームＡとを入力し、バッファ部１２か
ら出力される原ビットストリームＡがトランスコーダ１
１から出力される変換ビットストリームａとフレームの
切替時点で時間的に等しくなるようにバッファ部１２を
制御する。
【００３０】切替制御部１５は、トランスコーダ１１か
ら出力される変換ビットストリームａまたはバッファ部
１２から出力される原ビットストリームＡを入力し、外
部から入力する切替指示に基づきビットストリーム構造
にあったタイミングで切り替えるよう切替部１３を制御
する。
【００３１】次に、図４に図３を併せ参照して図３にお
けるバッファ制御部１４の動作について説明する。
【００３２】トランスコーダ１１から出力される変換ビ
ットストリームａは、図４に示されるように、トランス
コーダ１１に入力される原ビットストリームＡに比べて
トランスコーダ１１の処理時間ｔｐだけの遅れを生じ
る。バッファ部１２は、入力する原ビットストリームＡ
を一時保持しバッファ制御部１４の指示に従って出力す
る。
【００３３】バッファ制御部１４は、トランスコーダ１
１から出力される変換ビットストリームａとバッファ部
１２から出力される原ビットストリームＡとが時間的に
等しくなるように、バッファ部１２に対しビットストリ
ームの保持出力制御を行う。例えば、バッファ部１２か
ら出力される原ビットストリームＡをトランスコーダ１
１から出力される変換ビットストリームａと比較し、そ
のフレームにおける切替時点の差が小さくなるようバッ
ファ部１２にフィードバック制御を行う。
【００３４】次に、図５に図３を併せ参照して図３にお
ける切替制御部１５の動作について説明する。
【００３５】切替制御部１５はビットストリームが最適
なタイミングで切り替わるよう切替部１３を制御する。
切替時点としては、例えばビットストリームがＭＰＥＧ
２の場合、イントラ符号化画像（Ｉピクチャ）、予測符
号化画像（Ｐピクチャ）、および双方向予測符号化画像
（Ｂピクチャ）からなるグループオブピクチャ（ＧＯ
Ｐ）単位を用いることができる。
【００３６】切替制御部１５はユーザまたはシステムか
らのトランスコード切替指示をＴｉ時点で受けたものと
する。切替制御部１５は、トランスコードされた変換ビ
ットストリームａまたはバッファ部１２から出力された
原ビットストリームＡにおいてＴｉ時点以降で最初のＧ
ＯＰの先頭時点Ｔｓを検出し、この先頭時点Ｔｓで切替
動作を行うよう切替部１３に指示する。
【００３７】次に、図３に戻って、切替部１３について
説明する。
【００３８】切替部１３は２つの入力、すなわちトラン
スコーダされた変換ビットストリームａおよびバッファ
部１２から出力される原ビットストリームＡのいずれか
一方に切り替えて外部出力へ接続する。ＭＰＥＧ２はＧ
ＯＰごとにすべての符号化画像を復号できるので切替前
後での復号画像の乱れは発生しない。
【００３９】このように、異なる種類の符号化画像のビ
ットストリーム構造に対して、フレーム内で最短の切替
時点を選択することにより、外部からの切替指示に対し
て最短時間で動画像の同一画面に対応する符号化データ
に適確に応じることができるので、いずれのビットスト
リーム構造であっても、外部からの切替指示に対して最
短時間で画像の乱れなしに原ビットストリームＡと変換
ビットストリームａとを切り替えることができる。
【００４０】また、原ビットストリームＡを入力して変
換ビットストリームａに符号変換し出力するトランスコ
ーダが、入力する原ビットストリームＡを変換ビットス
トリームａに符号変換して出力するまで一時保持しタイ
ミングを一致させて出力するバッファ機能と、外部から
の切替指示に基づいて上記変換ビットストリームａとバ
ッファ機能を受けて同一タイミングとなった原ビットス
トリームＡとを切り替えて外部へ出力する切替機能とを
内蔵してもよい。
【００４１】上記説明では、バッファにおけるタイミン
グ調整をフレーム単位とし、切替制御の時点をＧＯＰ単
位としたが、ビットストリームの構成により別の適切な
単位を選択することもできる。
【００４２】また、機能ブロックを図示して説明した
が、機能の分離併合が上記機能を満たす限り自由であ
り、上記説明が本発明を限定するものではない。
【００４３】
【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、次
のような効果を得ることができる。
【００４４】第１の効果は、ビットストリームの途中
で、トランスコードされたビットストリームから元のビ
ットストリームへ、または元のビットストリームからト
ランスコードされたビットストリームへ切り替える際に
も、連続的な動画像を得ることができることである。
【００４５】その理由は、入力された原ビットストリー
ムに対してバッファ機能を設けトランスコードされたビ
ットストリームと同一タイミングで出力することができ
るからである。この結果、原ビットストリームまたはト
ランスコードされたビットストリームのいずれであって
も同一動画像の符号化データを外部出力へ接続すること
ができる。
【００４６】第２の効果は、いずれのビットストリーム
構造であっても、外部からの切替指示に対して最短時間
で画像の乱れなしに切り替えることができることであ
る。
【００４７】その理由は、切替制御機能によりビットス
トリームの構造から最適な切替時点を選択してビットス
トリームを切り替えることができるからである。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の一形態を示す機能ブロック図で
ある。
【図２】図１の主要個所におけるタイミングチャートで
ある。
【図３】図１とは別の本発明における実施の一形態を示
す機能ブロック図である。
【図４】図３のバッファ制御部に関するタイミングチャ
ートである。
【図５】図３の切替制御部に関するタイミングチャート
である。
【符号の説明】
１、１１ トランスコーダ ２、１２ バッファ部 ３、１３ 切替部 １４ バッファ制御部 １５ 切替制御部
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 5C059 KK21 MA00 PP04 RB02 RE01 UA05 UA34 5K047 AA05 DD02 GG43 GG52 LL01 LL09 MM24 MM53

Claims (9)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 デジタル符号化されたビデオ信号である
    ビデオ符号により形成されるビットストリームを原ビッ
    トストリームとして入力し、この原ビットストリームと
    この原ビットストリームを別のビットストリームに符号
    変換した変換ビットストリームとのいずれか一方を出力
    するビデオ符号処理方法において、入力する前記原ビッ
    トストリームを一時保持することにより前記原ビットス
    トリームの出力タイミングを前記変換ビットストリーム
    の出力タイミングと一致させることを特徴とするビデオ
    符号処理方法。
  2. 【請求項２】 請求項１において、出力される原ビット
    ストリームの出力タイミングは、少なくとも前記変換ビ
    ットストリームの出力タイミングを監視して前記一時保
    持する原ビットストリームの保持量を制御することによ
    り決定することを特徴とするビデオ符号処理方法。
  3. 【請求項３】 請求項１において、原ビットストリーム
    と変換ビットストリームとのいずれか一方を出力する際
    の切替タイミングは、原ビットストリームを形成する符
    号化画像のビットストリーム構造に応じた切替タイミン
    グを検出しこの検出した切替タイミングに一致させるこ
    とを特徴とするビデオ符号処理方法。
  4. 【請求項４】 デジタル符号化されたビデオ信号である
    ビデオ符号により形成されるビットストリームを原ビッ
    トストリームとして入力し、この原ビットストリームと
    この原ビットストリームを別のビットストリームに符号
    変換した変換ビットストリームとのいずれか一方を出力
    するビデオ符号処理システムにおいて、前記原ビットス
    トリームを入力して前記変換ビットストリームに符号変
    換するトランスコーダと、入力する前記原ビットストリ
    ームを前記トランスコーダが変換ビットストリームに符
    号変換して出力するまで一時保持しタイミングを一致さ
    せて出力するバッファ部と、前記トランスコーダおよび
    前記バッファ部それぞれからタイミングが一致した出力
    を受けており外部からの切替指示に基づいて両者のいず
    れか一方を外部出力に接続する切替部とを備えることを
    特徴とするビデオ符号処理システム。
  5. 【請求項５】 請求項４において、前記トランスコーダ
    および前記バッファ部それぞれが出力する原ビットスト
    リームおよび変換ビットストリームを引き込み両者の出
    力タイミングを一致させるように前記バッファ部に指示
    して原ビットストリームの一時保持量を制御するバッフ
    ァ制御部を、更に備えることを特徴とするビデオ符号処
    理システム。
  6. 【請求項６】 請求項４において、前記トランスコーダ
    および前記バッファ部それぞれが出力する原ビットスト
    リームおよび変換ビットストリームを引き込み、両者の
    うちいずれか一方で符号化画像のビットストリーム構造
    に応じた切替タイミングを検出し、外部から切替指示を
    受けた際にはこの切替タイミングに一致させて前記切替
    部に前記外部からの指示として切替えさせる切替制御部
    を、更に備えることを特徴とするビデオ符号処理システ
    ム。
  7. 【請求項７】 デジタル符号化されたビデオ信号である
    ビデオ符号により形成されるビットストリームを原ビッ
    トストリームとして入力し、この原ビットストリームと
    この原ビットストリームを別のビットストリームに符号
    変換した変換ビットストリームとのいずれか一方を出力
    するビデオ符号処理システムにおいて、前記原ビットス
    トリームを入力して前記変換ビットストリームに符号変
    換し出力するトランスコーダが、入力する前記原ビット
    ストリームを変換ビットストリームに符号変換して出力
    するまで一時保持しタイミングを一致させて出力するバ
    ッファ機能と、このバッファ機能からタイミングが一致
    した出力を受け外部からの切替指示に基づいて前記変換
    ビットストリームの出力を前記バッファ機能が出力する
    原ビットストリームに切り替えて外部に出力する切替機
    能とを内蔵することを特徴とするビデオ符号処理システ
    ム。
  8. 【請求項８】 請求項７において、トランスコーダは、
    前記変換ビットストリームおよび前記バッファ機能が出
    力する原ビットストリームを引き込み両者の出力タイミ
    ングを一致させるように前記バッファ機能に指示して原
    ビットストリームの一時保持量を制御するバッファ制御
    機能を、更に備えることを特徴とするビデオ符号処理シ
    ステム。
  9. 【請求項９】 請求項７において、トランスコーダは、
    前記変換ビットストリームおよび前記バッファ機能が出
    力する原ビットストリームを引き込み両者のうちいずれ
    か一方の符号化画像のビットストリーム構造に応じた切
    替タイミングを検出し外部から切替指示を受けた際にこ
    の切替タイミングに一致させて前記切替機能に前記外部
    からの指示として切替えさせる切替制御機能を、更に備
    えることを特徴とするビデオ符号処理システム。
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