JP2001169283A - 動画像圧縮符号化信号変換方法、装置および変換プログラムを記録した媒体 - Google Patents
動画像圧縮符号化信号変換方法、装置および変換プログラムを記録した媒体Info
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Abstract
ータに依存した再量子化レート歪み関数を考慮すること
により、復号量子化パラメータ、および前段で算出され
た量子化パラメータに基づいて最適な量子化パラメータ
の算出を実現する。 【解決手段】 逆量子化を行う逆量子化器53と、再量
子化を行う量子化器55と、を備えたトランスコーダ1
01において、入力量子化パラメータに基づくレート歪
み関数を考慮し、量子化パラメータを切り換える量子化
パラメータ切り換え部115を設けることにより、量子
化係数領域データから再量子化係数領域データへの変換
時における誤差を極力抑えることができる。
Description
信号変換方法および装置に関し、特に、復号量子化パラ
メータ、および前段で算出された量子化パラメータに基
づいて最適な量子化パラメータの算出を実現する動画像
圧縮符号化信号変換方法、装置および変換プログラムを
記録した媒体に関する。
て、発生する膨大な情報量を圧縮して符号化するための
方式として、ディジタルビデオおよび付随するオーディ
オに対する符号化方式の標準規格ISO−IEC 13
818−2(通称、「MPEG2」(Moving P
icture Expert Group Phase
2))がある。このようにして生成されたMPEG2の
規格に準拠したビットストリーム(以後、「MPEG2
ビットストリーム」と呼ぶ)は、通信やテレビジョン放
送など幅広い分野で使用されている。
有し、最上位のシーケンス層からGOP(Group
of Pictures)層、ピクチャ層、スライス
層、マクロブロック層およびブロック層の順の各層から
なる。
から構成される動画像において、各画面を一旦フレーム
メモリに保存し、フレーム間の差分を取ることによって
時間軸方向の冗長度を削減し、さらに、各フレームを構
成する複数の画素を離散コサイン変換(以後、「DC
T」と略す)等の直交変換処理を行うことにより空間軸
方向の冗長度を削減することにより、効率良い動画像圧
縮符号化を実現している。
号され再生される。復号器では、画面を再生し第1のフ
レームメモリに保存し、差分情報に基づいて次に続くべ
き画面を予測し第2のフレームメモリに保存し、2つの
フレームからその間に挿入される画面をさらに予測し
て、一連の画面を構成し動画像を再生する。このような
手法は双方向予測と呼ばれる。
るために、Iピクチャ、PピクチャおよびBピクチャと
いう3つのタイプを規定している。Iピクチャは、イン
トラ符号化ピクチャの略であり、他のピクチャとは独立
して静止画として符号化される画面のことである。Pピ
クチャは、順方向予測符号化ピクチャの略であり、時間
的に過去に位置するIまたはPピクチャに基づいて予測
符号化される画面のことである。Bピクチャは、双方向
予測符号化ピクチャの略であり、時間的に前後に位置す
るIまたはPピクチャを用いて順方向、逆方向または双
方向のピクチャに基づいて予測符号化される画面のこと
である。すなわち、IピクチャおよびPピクチャを先に
符号化処理した後、その間に挿入されるBピクチャが符
号化される。
ストリームは、所定の転送速度で伝送路に送出され、該
伝送路上の復号器に入力されて復号され再生される。し
かしながら、動画像を符号化して発生する情報量は一定
ではない。特にシーンチェンジ時には、情報量は一気に
増大する。このように一定しない符号化信号を固定レー
トの伝送路に送出するために、予め送信用バッファのレ
ベル以上の情報量が発生しないように符号化データのレ
ート制御を行う必要がある。
1/SC29/WG11/N0400 Test Mo
del 5 (April, 1993)(以後、「T
M5」と略す)にレート制御方式が記載されている。
テップ1で、まずピクチャタイプ毎にGOP内の未符号
化ピクチャに対する割り当て符号量Rに基づいてビット
配分する。ステップ2で、マクロブロック単位に符号化
処理をする際に使用する量子化スケールを、ビット配分
に基づいて算出した仮想バッファ占有量から算出する。
を有する復号器や、異なる転送速度の伝送路に接続され
た復号器も多数存在するため、異なる圧縮フォーマット
や異なる転送速度にMPEG2ビットストリームを変換
する動画像圧縮符号化信号変換装置が必要となる。これ
を実現するための装置が所謂トランスコーダである。符
号化器から伝送された画像圧縮符号化信号は、トランス
コーダで適切な信号に変換され、各復号器に信号が供給
される。
の第1例を示す。従来のトランスコーダ50は、第1ビ
ットレートを有する第1伝送路(図示なし)に接続さ
れ、第1MPEG2ビットストリームb1を入力する可
変長復号部(分離/VLDと示される)51と、逆量子
化器53と、量子化器55と、第2ビットレートを有す
る第2伝送路(図示なし)に接続され、第2MPEG2
ビットストリームb2を出力するVLC57と、量子化
器55で発生する符号量を制御するレート制御部59
と、を備えている。第2ビットレートは第1ビットレー
トより低い転送速度である。
て、第1MPEG2ビットストリームb1をマクロブロ
ック単位にDCT係数領域まで復号し、量子化器55お
よびVLC57によって、得られたDCT係数信号を符
号化して、第1MPEG2ビットストリームより少ない
符号量を有する第2MPEG2ビットストリームb2を
生成するものである。
CT変換で得られた係数を所定の量子化ステップで除算
する。これによりさらに画像信号は圧縮される。この量
子化ステップは、所定の量子化テーブルに含まれる複数
の量子化マトリクス値に量子化スケールを乗算して求め
られる。
ビットストリームb1内のシーケンス層、GOP層、ピ
クチャ層、スライス層およびマクロブロック層の符号化
情報を殆ど再利用する。基本的にブロック層のDCT係
数の変換およびブロック層の変換に伴い修正が必要なマ
クロブロック層の符号の変換の処理のみが行われる。
において、レート制御部59はMPEG2のTM5に記
載されているレート制御を行う。図7に従来のトランス
コーダ50のレート制御処理のフローチャートを示す。
同図に示されるように、従来のレート制御処理はステッ
プA1〜A14からなる。
ここで、変数nは、入力画像信号に含まれる複数のピク
チャに付けられた番号を示し、以後、n番目のピクチャ
をpic(n)と示す。
チャの複雑さを示す指標Xi、XpおよびXbを下記の式
(1)、(2)および(3)により算出する。
I、PおよびBピクチャの発生符号量であり、Qi、Qp
およびQbは、それぞれI、PおよびBピクチャ内の全
マクロブロックの量子化スケールコードの平均値である
平均量子化パラメータである。ただし、平均量子化パラ
メータは1〜31の範囲に正規化されている。
は、符号化情報量が多く発生するような画像、すなわち
低い圧縮率の画像に対して大きくなり、逆に高い圧縮率
の画像に対しては小さくなる。
雑さを示すパラメータXi、XpおよびXbの初期値は、
次式(4)、(5)および(6)でそれぞれ与えられ
る。
ダ50の目標ビットレートである。
よびBピクチャに対する割り当て符号量Ti、Tpおよび
Tbを、次式(7)、(8)および(9)によりそれぞ
れ算出する。ただし、NpおよびNbは、それぞれGO
P内の未符号化のPおよびBピクチャの数を示す。
ルコードを基準としたPおよびBピクチャの量子化スケ
ールコードの比率を示し、Kp=1.0およびKb=1.
4になる場合に、常に全体の画質が最適化されると仮定
する。
判定がなされる。すなわち、符号化対象のピクチャが1
番目のピクチャpic(1)か否かの判定がなされる。1番目
のピクチャの場合、ステップA5へ進み、1番目のピク
チャでない場合はステップA6へ進む。ステップA5で
は、次式(10)によりGOP内の一番最初のピクチャ
pic(1)を符号化する時のGOP内の未符号化ピクチャに
対する割り当て符号量Rを求める。
picture_rateは、入力画像の時間解像度を示す値であ
り、1秒間に復号され表示される画面の枚数を示す。
クチャに対する割り当て符号量Rを(n−1)番目のピ
クチャpic(n-1)が符号化された時のI、PおよびBピク
チャの発生符号量Si、SpまたはSbに基づいて、次式
(11)、(12)および(13)の何れかにより更新
する。
A7へ進み、変数jに1を設定する。ここで、変数j
は、1ピクチャ内の複数のマクロブロックに付けられた
番号を示し、以後、j番目のマクロブロックをMB(j)と
示す。
チャ内のj番目のマクロブロックMB(j)を符号化する時
の仮想バッファの占有量di(j)、dp(j)およびdb(j)が
次式(14)、(15)および(16)によりそれぞれ
算出される。
B(j-1)までの全マクロブロックの発生符号量である。
れぞれI、PおよびBピクチャの仮想バッファ占有量の
初期値であり、次式(17)、(18)および(19)
でそれぞれ与えられる。
ばれ、下記の式(20)で示され、フィードバックルー
プの応答速度を制御する。
時の仮想バッファ占有量、すなわちNMB番目のマクロ
ブロックMB(NMB)を符号化したときの仮想バッファ占有
量di(NMB)、dp(NMB)およびdb(NMB)は、ピクチャタイ
プ毎に、次回符号化する時の仮想バッファ占有量の初期
値di(0)、dp(0)およびdb(0)として用いられる。
の占有量d(j)に基づいて、各ピクチャ毎にj番目のマ
クロブロックMB(j)に対する量子化スケールコードQ(j)
を次式(21)により求める。
出された量子化スケールコードQ(j)を使用してj番目
のマクロブロックMB(j)を量子化する。続くステップA
11で、変数jをインクリメントして、ステップA12
へ進み、変数jがマクロブロック総数NMBを超えてい
るか否かの判定をする。ここで、NMBはn番目のピク
チャpic(n)内に含まれるマクロブロックの総数である。
変数jがマクロブロック総数NMBを超えていない場合
は、ステップA8へ戻り、変数jがマクロブロック総数
NMBを超えている場合は、ステップA13へ進む。
〜A11の符号化処理を繰り返すためのループカウンタ
としても使用される。これにより、n番目のピクチャpi
c(n)内の1番目のマクロブロックMB(1)からNMB番目
のマクロブロックMB(NMB)まで全てのマクロブロックに
対して順次符号化処理を行うことができる。
トして、ステップA14へ進み、変数nが符号化対象の
ピクチャ総数NPICを超えているか否かの判定をす
る。ここで、変数nがピクチャ総数NPICを超えてい
ない場合は、ステップA2へ戻り、変数nがピクチャ総
数NPICを超えている場合は、本処理を終了する。
は、IおよびPピクチャ周期などのような画像構造に関
する情報を持ち得ないために、図7に示されたTM5の
レート制御のような、画像GOP構造などの情報に基づ
いてビット配分を行う方法は、入力画像構造を仮定しな
ければ行うことができない。
御を行う方法を採用した例として、図8に示される第2
の従来のトランスコーダ60がある。同図に示されるよ
うに、第2の従来のトランスコーダ60は、図6の第1
の従来のトランスコーダ50の構成に加えて、遅延回路
61と、ビットレート比率計算部63と、入力符号量積
算部65と、差分符号量計算部67と、目標出力符号量
更新部69と、量子化スケールコード算出部71と、を
備えている。
の処理の流れを図9に示す。同図に示されるように、ト
ランスコーダ60の処理は、ステップB1〜B13から
なる。ステップB6〜B13は、図7に示されたレート
処理のステップA7〜A14と同じである。但し、ステ
ップB7では、目標出力符号量更新部69で算出された
目標出力符号量Toutに基づいて、仮想バッファ占有量
の算出がなされる。
ト制御を行う方法を採用した別の例として、図10およ
び図11に従来のトランスコーダの第3例を示す。図1
0に示されるように、第3の従来のトランスコーダ80
は、第1ビットレートを有する第1伝送路に接続され、
入力ビットストリームb3を入力するVLD81と、第
1の従来のトランスコーダ50と同じ、逆量子化器53
と、量子化器55と、VLC57と、を含み、図8のト
ランスコーダ60と同じビットレート比率計算部63
と、差分符号量計算部67と、を含み、さらに、目標出
力符号量更新部83と、量子化スケールコード算出部8
5と、を備えている。
ットストリームb3に予め符号量を情報として記述して
おき、その情報に基づいてレート制御を行うものであ
る。
におけるトランスコーディングについて、詳細は後述す
るが、逆量子化・再量子化による削減情報量と平均誤差
電力の関係について述べる。
2)に規定されている。式(22)において上式がノン
イントラMBの場合、下式がイントラMBの場合を示
す。以下同様である。
タ、QMは量子化マトリクス、qScaleは量子化パラメー
タ、levelは量子化係数領域データ(第1量子化係数領
域データ)をそれぞれ示す。一方、一般的な再量子化は
式(23)により実現する。
velは新たな量子化パラメータによる変換後の圧縮され
た量子化係数領域データ(第2量子化係数領域データ)
を示す。
evelは以下の式(24)により算出される。
し、1つの演算処理器として表す。これにより、DCT
係数を復元することなく、量子化係数領域データ(第1
量子化係数領域データ)から圧縮された量子化係数領域
データ(第2量子化係数領域データ)ヘの直接変換がお
こなえることになり、DCT係数変換演算処理の簡易化
が図れ、且つ処理効率の向上によるトランスコーディン
グ処理の高速化を実現できる。式(23)のdequantに
式(22)を代入し、整理することにより式(25)を
得る。
ータ)levelから圧縮された量子化係数領域データ(第
2量子化係数領域データ)tlevelへの変換処理により発
生する誤差をd(level)と定義すると、d(level)は非
結合方式の場合は式(24)により式(26)、結合方
式の場合は式(25)により式(27)として表現され
る。ただし本解析においては量子化/逆量子化演算につ
いて量子化マトリクスは考えず、量子化パラメータ値qS
cale、tqScaleを量子化ステップサイズと見なした形でd
(level)を表現する。
あると仮定した場合、DCT係数の確率密度関数p(x)
が式(28)で与えられ、この時、量子化係数領域デー
タ(第1量子化係数領域データ)levelの発生確率P(le
vel)は式(29)で与えられる。
は式(30)で与えられる。
の関数となる。ここで、qScaleを固定して、P(level)
が式(29)で与えられる場合、DはtqScaleの関数と
なる。
考察する。量子化係数領域データ(第1量子化係数領域
データ)levelの発生確率が与えられたとき、この量子
化係数領域データが有する情報量(自己情報量)I(leve
l)が以下の式(31)として与えられる。
下の式(32)として与えられる。
ータ(第2量子化係数領域データ)tlevelの発生確率P
(tlevel)により、削減後の平均情報量Rは以下の式(3
3)として与えられる。
表現する。
=1,2,4,6,8とした場合のそれぞれについて、
tqScaleを1から31まで変化させ、発生する量子化誤
差電力を式(30)により算出した。また、圧縮後の量
子化係数領域データ(第2量子化係数領域データ)の発
生確率P(tlevel)を算出して式(32)、式(33)、
式(34)により削減情報量の算出を行った。
てレート歪み特性は階段状になっていき、効率が低下す
るだけでなく、削減される情報量の値自体も制限され
る。特にqScale=8の場合には削減情報量として2つの
値しかとり得ることができない。さらに、特性が垂直と
なっている領域はレートの削減効果が全く無い一方で発
生する歪みは変動しているため、再量子化パラメータtq
Scaleを決定するにあたりこのレート歪み特性を考慮し
ていないと、レートの削減ができないにもかかわらず、
量子化誤差は増大してしまう可能性がある。
よび再量子化パラメータに依存した再量子化レート歪み
関数を考慮することにより、複号量子化パラメータ、お
よび前段で算出された量子化パラメータに基づいて最適
な量子化パラメータの算出を実現する動画像圧縮符号化
信号変換方法および装置を提供することを目的とする。
上記課題を解決するために、複数の画面から構成される
動画像を圧縮符号化した第1画像符号化信号を、第1転
送速度を有する第1伝送路を介して入力する入力ステッ
プと、該入力ステップで入力された第1画像符号化信号
から各画面毎に第1量子化係数領域データを順次可変長
復号する可変長復号ステップと、前記入力ステップで入
力された第1画像符号化信号から複数の領域毎に量子化
パラメータを順次固定長復号する固定長復号ステップ
と、前記可変長復号ステップで復号された第1量子化係
数領域データを、複数の領域毎に前記固定長復号ステッ
プで復号された量子化パラメータを用いて、順次逆量子
化して直交変換係数領域データを領域毎に生成する逆量
子化ステップと、該逆量子化ステップで生成された直交
変換係数領域データの圧縮率を決める量子化パラメータ
を前記各領域毎に順次設定する量子化パラメータ設定ス
テップと、該逆量子化ステップで生成された直交変換係
数領域データを、前記量子化パラメータ設定ステップで
設定された量子化パラメータを用いて各領域毎に順次量
子化して第2量子化係数領域データを前記各領域毎に生
成する量子化ステップと、該量子化ステップで生成され
た第2量子化係数領域データを各領域毎に順次可変長符
号化して、前記第1画像符号化信号より少ない符号量を
有する第2画像符号化信号を前記各画面毎に生成する可
変長符号化ステップと、前記第1転送速度より低い第2
転送速度を有する第2伝送路を介して、前記第2画像符
号化信号を出力する出力ステップと、前記可変長復号ス
テップ、前記逆量子化ステップ、前記量子化パラメータ
設定ステップ、前記量子化ステップ、前記可変長符号化
ステップ、に前記画面毎に当該画面内の全領域について
順次処理を繰り返し実行させる制御ステップと、を備え
た動画像圧縮符号化信号変換方法において、前記量子化
ステップが用いる量子化パラメータを、前記固定長復号
ステップが復号した量子化パラメータと、前記量子化パ
ラメータ設定ステップが設定した量子化パラメータと、
に基づいて切り換える量子化パラメータ切り換えステッ
プを備えたことを特徴とするものである。
る量子化パラメータを、再量子化の際に不要な誤差を含
まない量子化パラメータを選択することができるので、
最適な再量子化を行うことができる。
は、MPEG2ビットストリームであり、動画像圧縮符
号化信号変換装置すなわちトランスコーダは、所定のビ
ットレートを有する入力MPEG2ビットストリームを
入力して、目標ビットレートを有する出力MPEG2ビ
ットストリームに変換するものである。
するために、複数の画面から構成される動画像を圧縮符
号化した第1画像符号化信号を、第1転送速度を有する
第1伝送路を介して入力する入力ステップと、該入力ス
テップで入力された第1画像符号化信号から各画面毎に
第1量子化係数領域データを順次可変長復号する可変長
復号ステップと、前記入力ステップで入力された第1画
像符号化信号から複数の領域毎に量子化パラメータを順
次固定長復号する固定長復号ステップと、前記可変長復
号ステップで復号された第1量子化係数領域データを、
前記各領域毎に圧縮された第2量子化係数領域データに
レベル変換するレベル変換ステップと、該レベル変換ス
テップのレベル変換の圧縮率を決める量子化パラメータ
を前記各領域毎に順次設定する量子化パラメータ設定ス
テップと、前記レベル変換ステップで圧縮された第2量
子化係数領域データを各領域毎に順次可変長符号化し
て、前記第1画像符号化信号より少ない符号量を有する
第2画像符号化信号を前記各画面毎に生成する可変長符
号化ステップと、前記第1転送速度より低い第2転送速
度を有する第2伝送路を介して、前記第2画像符号化信
号を出力する出力ステップと、前記可変長復号ステッ
プ、前記レベル変換ステップ、前記量子化パラメータ設
定ステップ、前記可変長符号化ステップ、に前記画面毎
に当該画面内の全領域について順次処理を繰り返し実行
させる制御ステップと、を備えた動画像圧縮符号化信号
変換方法において、前記レベル変換ステップが用いる量
子化パラメータを、前記固定長復号ステップが復号した
量子化パラメータと、前記量子化パラメータ設定ステッ
プが設定した量子化パラメータと、に基づいて切り換え
る量子化パラメータ切り換えステップを備えたことを特
徴とするものである。
いる量子化パラメータを、再量子化の際に不要な誤差を
含まない量子化パラメータを選択することができるの
で、最適な再量子化を行うことができる。
するために、複数の画面から構成される動画像を圧縮符
号化した第1画像符号化信号を、第1転送速度を有する
第1伝送路を介して入力する入力ステップと、該入力ス
テップで入力された第1画像符号化信号から各画面毎に
第1量子化係数領域データを順次可変長復号する可変長
復号ステップと、前記入力ステップで入力された第1画
像符号化信号から複数の領域毎に量子化パラメータを順
次固定長復号する固定長復号ステップと、前記可変長復
号ステップで復号された第1量子化係数領域データを、
前記各領域毎に圧縮された第2量子化係数領域データに
係数データを削減する係数データ削減ステップと、該係
数データ削減ステップで圧縮された第2量子化係数領域
データを各領域毎に順次可変長符号化して、前記第1画
像符号化信号より少ない符号量を有する第2画像符号化
信号を前記各画面毎に生成する可変長符号化ステップ
と、前記第1転送速度より低い第2転送速度を有する第
2伝送路を介して、前記第2画像符号化信号を出力する
出力ステップと、前記可変長復号ステップ、前記係数デ
ータ削減ステップ、前記可変長符号化ステップ、に前記
画面毎に当該画面内の全領域について順次処理を繰り返
し実行させる制御ステップと、を備えた動画像圧縮符号
化信号変換方法において、
量子化係数領域データを前記第2量子化係数領域データ
に変換する圧縮率を決める量子化パラメータを前記各領
域毎に順次設定する量子化パラメータ設定ステップと、
前記固定長復号ステップが復号した量子化パラメータ
と、前記量子化パラメータ設定ステップが設定した量子
化パラメータと、に基づいて、前記圧縮率を決める量子
化パラメータを切り換える量子化パラメータ切り換えス
テップと、前記第1量子化係数領域データの各レベル値
を、前記量子化パラメータ切り換えステップに切り換え
られた量子化パラメータの比率を用いてスケール変換し
て前記第2量子化係数領域データを得るレベル変換ステ
ップと、を備えたことを特徴とするものである。
いる量子化パラメータを、復号した量子化パラメータ
と、圧縮率を決める量子化パラメータと、から最適な量
子化パラメータに切り換えるので、再量子化の際に不要
な誤差を含まない量子化パラメータを選択することがで
き、最適な圧縮率によりレベル変換をしつつ、誤差を極
力抑えることができる。
するために、請求項2または3記載の動画像圧縮符号化
信号変換方法において、前記量子化パラメータ切り換え
ステップが、所定の範囲毎に範囲内の値をとる量子化パ
ラメータを特定の値の量子化パラメータに制限する量子
化パラメータ制限ステップと、該量子化パラメータ制限
ステップが制限する前記所定の範囲と、前記特定の値の
量子化パラメータと、を前記レベル変換対象の領域の符
号化モードによって変更する制限変更ステップと、を備
えたことを特徴とするものである。
る量子化パラメータの値を圧縮率を決める量子化パラメ
ータの値に応じて特定の量子化パラメータに制限し、ま
た、この制限値をレベル変換対象の領域の符号化モード
によって変更するので、量子化パラメータの値の変化に
よる特性に基づいて、レベル変換時に使用する量子化パ
ラメータを求められる係数値の誤差が少ない最適な値と
することができるとともに、符号化モード毎に最適な量
子化パラメータを選択することができる
するために、第1目標転送速度を有する第1伝送路と、
前記第1転送速度より低い第2目標転送速度を有する第
2伝送路と、の間に介在するとともに、複数の画面から
構成される動画像を圧縮符号化した第1画像符号化信号
を、前記第1伝送路を介して入力する入力手段と、該入
力手段から入力された第1画像符号化信号から各画面毎
に第1量子化係数領域データを順次可変長復号する可変
長復号手段と、前記入力手段から入力された第1画像符
号化信号から複数の領域毎に量子化パラメータを順次固
定長復号する固定長復号手段と、前記可変長復号手段で
復号された第1量子化係数領域データを、複数の領域毎
に前記固定長復号手段で復号された量子化パラメータを
用いて、順次逆量子化して直交変換係数領域データを領
域毎に順次生成する逆量子化手段と、該逆量子化手段で
生成された直交変換係数領域データの圧縮率を決める量
子化パラメータを前記各領域毎に順次設定する量子化パ
ラメータ設定手段と、該逆量子化手段で生成された直交
変換係数領域データを、前記量子化パラメータ設定手段
で設定された量子化パラメータを用いて各領域毎に順次
量子化して第2量子化係数領域データを前記各領域毎に
生成する量子化手段と、該量子化手段で生成された第2
量子化係数領域データを各領域毎に順次可変長符号化し
て、前記第1画像符号化信号より少ない符号量を有する
第2画像符号化信号を前記各画面毎に生成する可変長符
号化手段と、前記第2伝送路を介して、前記第2画像符
号化信号を出力する出力手段と、前記可変長復号手段、
前記逆量子化手段、前記量子化パラメータ設定手段、前
記量子化手段、前記可変長符号化手段、に前記画面毎に
当該画面内の全領域について順次処理を繰り返し実行さ
せる制御手段と、を備えた動画像圧縮符号化信号変換装
置において、前記量子化手段が用いる量子化パラメータ
を、前記固定長復号手段が復号した量子化パラメータ
と、前記量子化パラメータ設定手段が設定した量子化パ
ラメータと、に基づいて切り換える量子化パラメータ切
り換え手段を備えたことを特徴とするものである。
子化パラメータを、再量子化の際に不要な誤差を含まな
い量子化パラメータを選択することができるので、最適
な再量子化を行うことができる。
するために、第1目標転送速度を有する第1伝送路と、
前記第1転送速度より低い第2目標転送速度を有する第
2伝送路と、の間に介在するとともに、複数の画面から
構成される動画像を圧縮符号化した第1画像符号化信号
を、前記第1伝送路を介して入力する入力手段と、該入
力手段から入力された第1画像符号化信号から各画面毎
に第1量子化係数領域データを順次可変長復号する可変
長復号手段と、前記入力手段から入力された第1画像符
号化信号から複数の領域毎に量子化パラメータを順次固
定長復号する固定長復号手段と、前記可変長復号手段で
復号された第1量子化係数領域データを、前記各領域毎
に圧縮された第2量子化係数領域データにレベル変換す
るレベル変換手段と、該レベル変換手段のレベル変換の
圧縮率を決める量子化パラメータを前記各領域毎に順次
設定する量子化パラメータ設定手段と、前記レベル変換
手段で圧縮された第2量子化係数領域データを各領域毎
に順次可変長符号化して、前記第1画像符号化信号より
少ない符号量を有する第2画像符号化信号を前記各画面
毎に生成する可変長符号化手段と、前記第2伝送路を介
して、前記第2画像符号化信号を出力する出力手段と、
前記可変長復号手段、前記レベル変換手段、前記量子化
パラメータ設定手段、前記可変長符号化手段、に前記画
面毎に当該画面内の全領域について順次処理を繰り返し
実行させる制御手段と、を備えた動画像圧縮符号化信号
変換装置において、前記レベル変換手段が用いる量子化
パラメータを、前記固定長復号手段が復号した量子化パ
ラメータと、前記量子化パラメータ設定手段が設定した
量子化パラメータと、に基づいて切り換える量子化パラ
メータ切り換え手段を備えたことを特徴とするものであ
る。
量子化パラメータを、再量子化の際に不要な誤差を含ま
ない量子化パラメータを選択することができるので、最
適な再量子化を行うことができる。
するために、第1目標転送速度を有する第1伝送路と、
前記第1転送速度より低い第2目標転送速度を有する第
2伝送路と、の間に介在するとともに、複数の画面から
構成される動画像を圧縮符号化した第1画像符号化信号
を、前記第1伝送路を介して入力する入力手段と、該入
力手段から入力された第1画像符号化信号から各画面毎
に第1量子化係数領域データを順次可変長復号する可変
長復号手段と、前記入力手段から入力された第1画像符
号化信号から複数の領域毎に量子化パラメータを順次固
定長復号する固定長復号手段と、前記可変長復号手段で
復号された第1量子化係数領域データを、前記各領域毎
に圧縮された第2量子化係数領域データに係数データを
削減する係数データ削減手段と、該係数データ削減手段
で圧縮された第2量子化係数領域データを各領域毎に順
次可変長符号化して、前記第1画像符号化信号より少な
い符号量を有する第2画像符号化信号を前記各画面毎に
生成する可変長符号化手段と、前記第2伝送路を介し
て、前記第2画像符号化信号を出力する出力手段と、前
記可変長復号手段、前記係数データ削減手段、前記可変
長符号化手段、に前記画面毎に当該画面内の全領域につ
いて順次処理を繰り返し実行させる制御手段と、を備え
た動画像圧縮符号化信号変換装置において、
化係数領域データを前記第2量子化係数領域データに変
換する圧縮率を決める量子化パラメータを前記各領域毎
に順次設定する量子化パラメータ設定手段と、前記固定
長復号手段が復号した量子化パラメータと、前記量子化
パラメータ設定手段が設定した量子化パラメータと、に
基づいて、前記圧縮率を決める量子化パラメータを切り
換える量子化パラメータ切り換え手段と、前記第1量子
化係数領域データの各レベル値を、前記量子化パラメー
タ切り換え手段に切り換えられた量子化パラメータの比
率を用いてスケール変換して前記第2量子化係数領域デ
ータを得るレベル変換手段と、を備えたことを特徴とす
るものである。
量子化パラメータを、復号した量子化パラメータと、圧
縮率を決める量子化パラメータと、から最適な量子化パ
ラメータに切り換えるので、再量子化の際に不要な誤差
を含まない量子化パラメータを選択することができ、最
適な圧縮率によりレベル変換をしつつ、誤差を極力抑え
ることができる。
するために、請求項6または7記載の動画像圧縮符号化
信号変換装置において、前記量子化パラメータ切り換え
手段が、所定の範囲毎に該範囲内の値の量子化パラメー
タを特定の値の量子化パラメータに制限する量子化パラ
メータ制限手段と、該量子化パラメータ制限手段が制限
する前記所定の範囲と、前記特定の値の量子化パラメー
タと、を前記レベル変換対象の領域の符号化モードによ
って変更する制限変更手段と、を備えたことを特徴とす
るものである。
る量子化パラメータの値を圧縮率を決める量子化パラメ
ータの値に応じて特定の量子化パラメータに制限し、ま
た、この制限値をレベル変換対象の領域の符号化モード
によって変更するので、量子化パラメータの値の変化に
よる特性に基づいて、レベル変換時に使用する量子化パ
ラメータを求められる係数値の誤差が少ない最適な値と
することができるとともに、符号化モード毎に最適な量
子化パラメータを選択することができる
するために、第1目標転送速度を有する第1伝送路と、
前記第1転送速度より低い第2目標転送速度を有する第
2伝送路と、の間に介在するとともに、複数の画面から
構成される動画像を圧縮符号化した第1画像符号化信号
を、前記第1伝送路を介して入力する入力手段と、該入
力手段から入力された第1画像符号化信号から各画面毎
に第1量子化係数領域データを順次可変長復号する可変
長復号手段と、前記入力手段から入力された第1画像符
号化信号から複数の領域毎に量子化パラメータを順次固
定長復号する固定長復号手段と、前記可変長復号手段で
復号された第1量子化係数領域データを、複数の領域毎
に前記固定長復号手段で復号された量子化パラメータを
用いて、順次逆量子化して直交変換係数領域データを領
域毎に順次生成する逆量子化手段と、該逆量子化手段で
生成された直交変換係数領域データの圧縮率を決める量
子化パラメータを前記各領域毎に順次設定する量子化パ
ラメータ設定手段と、該逆量子化手段で生成された直交
変換係数領域データを、前記量子化パラメータ設定手段
で設定された量子化パラメータを用いて各領域毎に順次
量子化して第2量子化係数領域データを前記各領域毎に
生成する量子化手段と、該量子化手段で生成された第2
量子化係数領域データを各領域毎に順次可変長符号化し
て、前記第1画像符号化信号より少ない符号量を有する
第2画像符号化信号を前記各画面毎に生成する可変長符
号化手段と、前記第2伝送路を介して、前記第2画像符
号化信号を出力する出力手段と、前記可変長復号手段、
前記逆量子化手段、前記量子化パラメータ設定手段、前
記量子化手段、前記可変長符号化手段、に前記画面毎に
当該画面内の全領域について順次処理を繰り返し実行さ
せる制御手段と、を備えた動画像圧縮符号化信号変換装
置における前記量子化手段に用いられる変換プログラム
を記録した媒体おいて、前記量子化パラメータを、前記
固定長復号手段が復号した量子化パラメータと、前記量
子化パラメータ設定手段が設定した量子化パラメータ
と、に基づいて切り換える量子化パラメータ切り換えス
テップを備えたことを特徴とするものである。
決するために、第1目標転送速度を有する第1伝送路
と、前記第1転送速度より低い第2目標転送速度を有す
る第2伝送路と、の間に介在するとともに、複数の画面
から構成される動画像を圧縮符号化した第1画像符号化
信号を、前記第1伝送路を介して入力する入力手段と、
該入力手段から入力された第1画像符号化信号から各画
面毎に第1量子化係数領域データを順次可変長復号する
可変長復号手段と、前記入力手段から入力された第1画
像符号化信号から複数の領域毎に量子化パラメータを順
次固定長復号する固定長復号手段と、前記可変長復号手
段で復号された第1量子化係数領域データを、前記各領
域毎に圧縮された第2量子化係数領域データにレベル変
換するレベル変換手段と、該レベル変換手段のレベル変
換の圧縮率を決める量子化パラメータを前記各領域毎に
順次設定する量子化パラメータ設定手段と、前記レベル
変換手段で圧縮された第2量子化係数領域データを各領
域毎に順次可変長符号化して、前記第1画像符号化信号
より少ない符号量を有する第2画像符号化信号を前記各
画面毎に生成する可変長符号化手段と、前記第2伝送路
を介して、前記第2画像符号化信号を出力する出力手段
と、前記可変長復号手段、前記レベル変換手段、前記量
子化パラメータ設定手段、前記可変長符号化手段、に前
記画面毎に当該画面内の全領域について順次処理を繰り
返し実行させる制御手段と、を備えた動画像圧縮符号化
信号変換装置における前記レベル変換手段に用いられる
変換プログラムを記録した媒体おいて、前記量子化パラ
メータを、前記固定長復号手段が復号した量子化パラメ
ータと、前記量子化パラメータ設定手段が設定した量子
化パラメータと、に基づいて切り換える量子化パラメー
タ切り換えステップを備えたことを特徴とするものであ
る。
決するために、第1目標転送速度を有する第1伝送路
と、前記第1転送速度より低い第2目標転送速度を有す
る第2伝送路と、の間に介在するとともに、複数の画面
から構成される動画像を圧縮符号化した第1画像符号化
信号を、前記第1伝送路を介して入力する入力手段と、
該入力手段から入力された第1画像符号化信号から各画
面毎に第1量子化係数領域データを順次可変長復号する
可変長復号手段と、前記入力手段から入力された第1画
像符号化信号から複数の領域毎に量子化パラメータを順
次固定長復号する固定長復号手段と、前記可変長復号手
段で復号された第1量子化係数領域データを、前記各領
域毎に圧縮された第2量子化係数領域データに係数デー
タを削減する係数データ削減手段と、該係数データ削減
手段で圧縮された第2量子化係数領域データを各領域毎
に順次可変長符号化して、前記第1画像符号化信号より
少ない符号量を有する第2画像符号化信号を前記各画面
毎に生成する可変長符号化手段と、前記第2伝送路を介
して、前記第2画像符号化信号を出力する出力手段と、
前記可変長復号手段、前記係数データ削減手段、前記可
変長符号化手段、に前記画面毎に当該画面内の全領域に
ついて順次処理を繰り返し実行させる制御手段と、を備
えた動画像圧縮符号化信号変換装置における前記係数デ
ータ削減手段に用いられる変換プログラムを記録した媒
体おいて、
子化パラメータを入力する入力ステップと、前記第1量
子化係数領域データを前記第2量子化係数領域データに
変換する圧縮率を決める量子化パラメータを前記各領域
毎に順次設定する量子化パラメータ設定ステップと、前
記入力ステップで入力した量子化パラメータと、前記量
子化パラメータ設定ステップが設定した量子化パラメー
タと、に基づいて、前記圧縮率を決める量子化パラメー
タを切り換える量子化パラメータ切り換えステップと、
前記第1量子化係数領域データの各レベル値を、前記量
子化パラメータ切り換えステップに切り換えられた量子
化パラメータの比率を用いてスケール変換して前記第2
量子化係数領域データを得るレベル変換ステップと、を
備えたことを特徴とするものである。
決するために、請求項10または11記載の変換プログ
ラムを記録した媒体において、前記量子化パラメータ切
り換えステップが、所定の範囲毎に範囲内の値をとる量
子化パラメータを特定の値の量子化パラメータに制限す
る量子化パラメータ制限ステップと、該量子化パラメー
タ制限ステップが制限する前記所定の範囲と、前記特定
の値の量子化パラメータと、を前記レベル変換対象の領
域の符号化モードによって変更する制限変更ステップ
と、を備えたことを特徴とするものである。
詳細な説明を示す。
置の実施形態として、非結合方式のトランスコーダの概
略ブロック図を図1に、結合方式のトランスコーダの概
略ブロック図を図2に示す。本実施例のトランスコーダ
は、従来のトランスコーダの第1例に適用したものであ
り、その他の従来の例に適用する場合も同様に実現可能
である。本実施例のトランスコーダ101,102は、
入力された第1ビットストリームb1を第2ビットスト
リームb2に変換して出力するものである。
子化・再量子化による削減情報量と平均誤差電力の関係
について以下に述べる。
に規定されている。式(22)において上式がノンイン
トラMBの場合、下式がイントラMBの場合を示す。以
下同様である。
タ、QMは量子化マトリクス、qScaleは量子化パラメー
タ、levelは量子化係数領域データ(第1量子化係数領
域データ)をそれぞれ示す。一方、一般的な再量子化は
式(23)により実現する。
velは新たな量子化パラメータによる変換後の圧縮され
た量子化係数領域データ(第2量子化係数領域データ)
を示す。
evelは以下の式(24)により算出される。
域データを生成し保存した後その係数に対し新たな量子
化ステップにより再量子化を行うため、一旦直行変換係
数領域データを保存するメモリが必要となる。また、直
行変換係数領域データはトランスコード処理過程におけ
る中間出力であり、目標となる出力ビットストリームに
直接は反映されない係数であるため、直行変換係数領域
データを生成することは処理効率の低下を招いている。
2)と再量子化式(23)を結合し、1つの演算処理器
として表す。これにより、DCT係数を復元することな
く、量子化係数領域データ(第1量子化係数領域デー
タ)から圧縮された量子化係数領域データ(第2量子化
係数領域データ)ヘの直接変換がおこなえることにな
り、DCT係数変換演算処理の簡易化が図れ、且つ処理
効率の向上によるトランスコーディング処理の高速化を
実現できる。式(23)のdequantに式(22)を代入
し、整理することにより式(25)を得る。
化、再量子化手順による量子化レベル変換操作(非結合
方式)および式(25)に示される逆量子化と量子化を
結合した量子化レベル変換操作(結合方式)におけるレ
ート歪みの関係について考察する。まず、本処理過程に
より発生する平均量子化誤差電力と削減される情報量に
ついて数学的に解析し、量子化ステップサイズとの関係
を導出する。次に検証実験により両方式の特性を解析
し、比較する。
域データ)levelから圧縮された量子化係数領域データ
(第2量子化係数領域データ)tlevelへの変換処理によ
り発生する誤差をd(level)と定義すると、d(level)
は非結合方式の場合は式(24)により式(26)、結
合方式の場合は式(25)により式(27)として表現
される。ただし本解析においては量子化/逆量子化演算
について量子化マトリクスは考えず、量子化パラメータ
値qScale、tqScaleを量子化ステップサイズと見なした
形でd(level)を表現する。
あると仮定した場合、DCT係数の確率密度関数p(x)
が式(28)で与えられ、この時、量子化係数領域デー
タ(第1量子化係数領域データ)levelの発生確率P(le
vel)は式(29)で与えられる。
は式(30)で与えられる。
の関数となる。ここで、qScaleを固定して、P(level)
が式(29)で与えられる場合、DはtqScaleの関数と
なる。
考察する。量子化係数領域データ(第1量子化係数領域
データ)levelの発生確率が与えられたとき、この量子
化係数領域データが有する情報量(自己情報量)I(leve
l)が以下の式(31)として与えられる。
下の式(32)として与えられる。
ータ(第2量子化係数領域データ)tlevelの発生確率P
(tlevel)により、削減後の平均情報量Rは以下の式(3
3)として与えられる。
表現する。
量に関して特性曲線を示す。図3に非結合方式、図4に
結合方式の結果をそれぞれ示す。実験では、σG=σL=
4.0とし、qScale=1,2,4,6,8とした場合の
それぞれについて、tqScaleを1から31まで変化さ
せ、発生する量子化誤差電力を式(30)により算出し
た。また、圧縮後の量子化係数領域データ(第2量子化
係数領域データ)の発生確率P(tlevel)を算出して式
(32)、式(33)、式(34)により削減情報量の
算出を行った。
いほど削減可能な情報量に対して発生する誤差が少ない
ことが分かる。すなわち初回の量子化が細かいほど変換
処理による誤差の発生が少なく、情報量の削減効率が良
いことが分かる。
につれてレート歪み特性は階段状になっていき、効率が
低下するだけでなく、削減される情報量の値自体も制限
される。特にqScale=8の場合には削減情報量として2
つの値しかとり得ることができない。さらに、特性が垂
直となっている領域はレートの削減効果が全く無い一方
で発生する歪みは変動しているため、再量子化パラメー
タtqScaleを決定するにあたりこのレート歪み特性を考
慮していないと、レートの削減ができないにもかかわら
ず、量子化誤差は増大してしまう可能性がある。
見られたような階段状の特性は見られなくなり、プロッ
トが特定の場所に集中する傾向が見られる。すなわち初
回の量子化が粗いほど、レベル変換後のステップサイズ
による削減情報量と発生歪みの違いはなくなっていき、
レート歪み特性がほとんど変化しないtqScaleが多くな
る。
いについて考察する。両方式に共通して、変化点以外の
tqScale値においては結合方式とほほ同一の特性を有す
るが、変化点が1ずつずれていることがわかる。例え
ば、qScale=4でイントラの場合についてみていくと、
非結合方式はtqScale=7とtqScale=8の間で特性が大
きく変化するのに対し、結合方式はtqScale=8とtqSca
le=9の間で特性が変化しており両方式でレート歪み特
性の変化点を与えるtqScale値が1ずつづれていること
がわかる。
ト歪み特性では、以下の式(35)および式(36)に
おいて大きな変化点が存在することがわかる。式(3
5)、式(36)において、上式が「イントラ」の場
合、下式が「インター」の場合を示す。以下同様であ
る。
した再量子化レート歪み関数を考慮することにより、複
号量子化パラメータ、および前段で算出された量子化パ
ラメータに基づいて最適な量子化パラメータの算出を実
現する。
ない部分(例えば、図4:qScale=4における△R=
1.32付近)においては、min{D}を採用する。非
結合方式
下の式(37)で表現される。
は式(38)により適応的に算出される。
の式(39)で表現される。
は式(40)により適応的に算出される。
タに基づくレート歪み関数を考慮することで、逆量子化
/再量子化処理の効率化を実現する。
ション実験から画質評価を行う。本実験で使用したビッ
トストリームの符号化条件を図5示す。
ケンスの違いに依存せず、全ての場合においてSN比の
向上が実現されており、特に、IピクチャにおけるSN
比向上の度合が大きくなっていることが分かる。これは
図4に示されるイントラMBにおける階段状のレート歪
み特性に基づいて制御を実現することにより、符号化効
率化を向上しているためであることが理解できる。さら
に、入力ビットレートの相違に着目した場合、低ビット
レートからの処理において効果が大きいことが分かる。
これは入力ビットストリーム中の量子化パラメータが高
ビットレートの場合と比較して大きいため、図4階段状
のレート歪み特性が極端になるため、適宜最適な量子化
パラメータを選択することで、より大きな符号化効率の
向上を実現することができる。
差電力を大きくなってしまう量子化パラメータの設定時
に、誤差電力が最も少ない量子化パラメータを選択でき
るので、誤差電力を極力抑え、削減情報量を増やし、効
率の良い量子化制御を行うことができる。
き、tqScale=9ではA点であり、tqScale=16ではB
点である。この場合、削減情報量は同じであるのに、誤
差は2倍近い値をとってしまうが、本発明では、tqScal
e=9〜16をとり得る場合に、全てtqScale=9をとる
ので、誤差を抑えて、削減情報量を増やすことができ
る。
一実施形態のトランスコーダ(非結合方式)を示す概略
ブロック図である。
一実施形態のトランスコーダ(結合方式)を示す概略ブ
ロック図である。
関する特性曲線を示すグラフである。
関する特性曲線を示すグラフである。
す図である。
る、MPEG2のTM5のレート制御処理示すフローチ
ャートである。
る。
示すフローチャートである。
る。
理を示すフローチャートである。
換装置) 51 VLD(入力手段、可変長復号手段) 53 逆量子化器(逆量子化手段) 54 レベル変換器(レベル変換手段) 55 量子化器(量子化手段) 57 VLC(可変長符号化手段、出力手段) 111 目標符号量設定処理部 113 量子化パラメータ設定処理部(量子化パラメー
タ設定手段) 115 量子化パラメータ切り換え処理部(量子化パラ
メータ切り換え手段) 117 複雑度算出処理部
Claims (12)
- 【請求項1】複数の画面から構成される動画像を圧縮符
号化した第1画像符号化信号を、第1転送速度を有する
第1伝送路を介して入力する入力ステップと、 該入力ステップで入力された第1画像符号化信号から各
画面毎に第1量子化係数領域データを順次可変長復号す
る可変長復号ステップと、 前記入力ステップで入力された第1画像符号化信号から
複数の領域毎に量子化パラメータを順次固定長復号する
固定長復号ステップと、 前記可変長復号ステップで復号された第1量子化係数領
域データを、複数の領域毎に前記固定長復号ステップで
復号された量子化パラメータを用いて、順次逆量子化し
て直交変換係数領域データを領域毎に生成する逆量子化
ステップと、 該逆量子化ステップで生成された直交変換係数領域デー
タの圧縮率を決める量子化パラメータを前記各領域毎に
順次設定する量子化パラメータ設定ステップと、 該逆量子化ステップで生成された直交変換係数領域デー
タを、前記量子化パラメータ設定ステップで設定された
量子化パラメータを用いて各領域毎に順次量子化して第
2量子化係数領域データを前記各領域毎に生成する量子
化ステップと、 該量子化ステップで生成された第2量子化係数領域デー
タを各領域毎に順次可変長符号化して、前記第1画像符
号化信号より少ない符号量を有する第2画像符号化信号
を前記各画面毎に生成する可変長符号化ステップと、 前記第1転送速度より低い第2転送速度を有する第2伝
送路を介して、前記第2画像符号化信号を出力する出力
ステップと、 前記可変長復号ステップと、前記逆量子化ステップと、
前記量子化パラメータ設定ステップと、前記量子化ステ
ップと、前記可変長符号化ステップと、に前記画面毎に
当該画面内の全領域について順次処理を繰り返し実行さ
せる制御ステップと、を備えた動画像圧縮符号化信号変
換方法において、 前記量子化ステップが用いる量子化パラメータを、前記
固定長復号ステップが復号した量子化パラメータと、前
記量子化パラメータ設定ステップが設定した量子化パラ
メータと、に基づいて切り換える量子化パラメータ切り
換えステップを備えたことを特徴とする動画像圧縮符号
化信号変換方法。 - 【請求項2】複数の画面から構成される動画像を圧縮符
号化した第1画像符号化信号を、第1転送速度を有する
第1伝送路を介して入力する入力ステップと、 該入力ステップで入力された第1画像符号化信号から各
画面毎に第1量子化係数領域データを順次可変長復号す
る可変長復号ステップと、 前記入力ステップで入力された第1画像符号化信号から
複数の領域毎に量子化パラメータを順次固定長復号する
固定長復号ステップと、 前記可変長復号ステップで復号された第1量子化係数領
域データを、前記各領域毎に圧縮された第2量子化係数
領域データにレベル変換するレベル変換ステップと、 該レベル変換ステップのレベル変換の圧縮率を決める量
子化パラメータを前記各領域毎に順次設定する量子化パ
ラメータ設定ステップと、 前記レベル変換ステップで圧縮された第2量子化係数領
域データを各領域毎に順次可変長符号化して、前記第1
画像符号化信号より少ない符号量を有する第2画像符号
化信号を前記各画面毎に生成する可変長符号化ステップ
と、 前記第1転送速度より低い第2転送速度を有する第2伝
送路を介して、前記第2画像符号化信号を出力する出力
ステップと、 前記可変長復号ステップと、前記レベル変換ステップ
と、前記量子化パラメータ設定ステップと、前記可変長
符号化ステップと、に前記画面毎に当該画面内の全領域
について順次処理を繰り返し実行させる制御ステップ
と、を備えた動画像圧縮符号化信号変換方法において、 前記レベル変換ステップが用いる量子化パラメータを、
前記固定長復号ステップが復号した量子化パラメータ
と、前記量子化パラメータ設定ステップが設定した量子
化パラメータと、に基づいて切り換える量子化パラメー
タ切り換えステップを備えたことを特徴とする動画像圧
縮符号化信号変換方法。 - 【請求項3】複数の画面から構成される動画像を圧縮符
号化した第1画像符号化信号を、第1転送速度を有する
第1伝送路を介して入力する入力ステップと、 該入力ステップで入力された第1画像符号化信号から各
画面毎に第1量子化係数領域データを順次可変長復号す
る可変長復号ステップと、 前記入力ステップで入力された第1画像符号化信号から
複数の領域毎に量子化パラメータを順次固定長復号する
固定長復号ステップと、 前記可変長復号ステップで復号された第1量子化係数領
域データを、前記各領域毎に圧縮された第2量子化係数
領域データに係数データを削減する係数データ削減ステ
ップと、 該係数データ削減ステップで圧縮された第2量子化係数
領域データを各領域毎に順次可変長符号化して、前記第
1画像符号化信号より少ない符号量を有する第2画像符
号化信号を前記各画面毎に生成する可変長符号化ステッ
プと、 前記第1転送速度より低い第2転送速度を有する第2伝
送路を介して、前記第2画像符号化信号を出力する出力
ステップと、 前記可変長復号ステップと、前記係数データ削減ステッ
プと、前記可変長符号化ステップと、に前記画面毎に当
該画面内の全領域について順次処理を繰り返し実行させ
る制御ステップと、を備えた動画像圧縮符号化信号変換
方法において、 前記係数データ削減ステップが、 前記第1量子化係数領域データを前記第2量子化係数領
域データに変換する圧縮率を決める量子化パラメータを
前記各領域毎に順次設定する量子化パラメータ設定ステ
ップと、 前記固定長復号ステップが復号した量子化パラメータ
と、前記量子化パラメータ設定ステップが設定した量子
化パラメータと、に基づいて、前記圧縮率を決める量子
化パラメータを切り換える量子化パラメータ切り換えス
テップと、 前記第1量子化係数領域データの各レベル値を、前記量
子化パラメータ切り換えステップに切り換えられた量子
化パラメータの比率を用いてスケール変換して前記第2
量子化係数領域データを得るレベル変換ステップと、を
備えたことを特徴とする動画像圧縮符号化信号変換方
法。 - 【請求項4】請求項2または3記載の動画像圧縮符号化
信号変換方法において、 前記量子化パラメータ切り換えステップが、 所定の範囲毎に範囲内の値をとる量子化パラメータを特
定の値の量子化パラメータに制限する量子化パラメータ
制限ステップと、 該量子化パラメータ制限ステップが制限する前記所定の
範囲と、前記特定の値の量子化パラメータと、を前記レ
ベル変換対象の領域の符号化モードによって変更する制
限変更ステップと、を備えたことを特徴とする動画像圧
縮符号化信号変換方法。 - 【請求項5】第1目標転送速度を有する第1伝送路と、
前記第1転送速度より低い第2目標転送速度を有する第
2伝送路と、の間に介在するとともに、 複数の画面から構成される動画像を圧縮符号化した第1
画像符号化信号を、前記第1伝送路を介して入力する入
力手段と、 該入力手段から入力された第1画像符号化信号から各画
面毎に第1量子化係数領域データを順次可変長復号する
可変長復号手段と、 前記入力手段から入力された第1画像符号化信号から複
数の領域毎に量子化パラメータを順次固定長復号する固
定長復号手段と、 前記可変長復号手段で復号された第1量子化係数領域デ
ータを、複数の領域毎に前記固定長復号手段で復号され
た量子化パラメータを用いて、順次逆量子化して直交変
換係数領域データを領域毎に順次生成する逆量子化手段
と、 該逆量子化手段で生成された直交変換係数領域データの
圧縮率を決める量子化パラメータを前記各領域毎に順次
設定する量子化パラメータ設定手段と、 該逆量子化手段で生成された直交変換係数領域データ
を、前記量子化パラメータ設定手段で設定された量子化
パラメータを用いて各領域毎に順次量子化して第2量子
化係数領域データを前記各領域毎に生成する量子化手段
と、 該量子化手段で生成された第2量子化係数領域データを
各領域毎に順次可変長符号化して、前記第1画像符号化
信号より少ない符号量を有する第2画像符号化信号を前
記各画面毎に生成する可変長符号化手段と、 前記第2伝送路を介して、前記第2画像符号化信号を出
力する出力手段と、 前記可変長復号手段と、前記逆量子化手段と、前記量子
化パラメータ設定手段と、前記量子化手段と、前記可変
長符号化手段と、に前記画面毎に当該画面内の全領域に
ついて順次処理を繰り返し実行させる制御手段と、を備
えた動画像圧縮符号化信号変換装置において、 前記量子化手段が用いる量子化パラメータを、前記固定
長復号手段が復号した量子化パラメータと、前記量子化
パラメータ設定手段が設定した量子化パラメータと、に
基づいて切り換える量子化パラメータ切り換え手段を備
えたことを特徴とする動画像圧縮符号化信号変換装置。 - 【請求項6】第1目標転送速度を有する第1伝送路と、
前記第1転送速度より低い第2目標転送速度を有する第
2伝送路と、の間に介在するとともに、 複数の画面から構成される動画像を圧縮符号化した第1
画像符号化信号を、前記第1伝送路を介して入力する入
力手段と、 該入力手段から入力された第1画像符号化信号から各画
面毎に第1量子化係数領域データを順次可変長復号する
可変長復号手段と、 前記入力手段から入力された第1画像符号化信号から複
数の領域毎に量子化パラメータを順次固定長復号する固
定長復号手段と、 前記可変長復号手段で復号された第1量子化係数領域デ
ータを、前記各領域毎に圧縮された第2量子化係数領域
データにレベル変換するレベル変換手段と、 該レベル変換手段のレベル変換の圧縮率を決める量子化
パラメータを前記各領域毎に順次設定する量子化パラメ
ータ設定手段と、 前記レベル変換手段で圧縮された第2量子化係数領域デ
ータを各領域毎に順次可変長符号化して、前記第1画像
符号化信号より少ない符号量を有する第2画像符号化信
号を前記各画面毎に生成する可変長符号化手段と、 前記第2伝送路を介して、前記第2画像符号化信号を出
力する出力手段と、 前記可変長復号手段と、前記レベル変換手段と、前記量
子化パラメータ設定手段と、前記可変長符号化手段と、
に前記画面毎に当該画面内の全領域について順次処理を
繰り返し実行させる制御手段と、を備えた動画像圧縮符
号化信号変換装置において、 前記レベル変換手段が用いる量子化パラメータを、前記
固定長復号手段が復号した量子化パラメータと、前記量
子化パラメータ設定手段が設定した量子化パラメータ
と、に基づいて切り換える量子化パラメータ切り換え手
段を備えたことを特徴とする動画像圧縮符号化信号変換
装置。 - 【請求項7】第1目標転送速度を有する第1伝送路と、
前記第1転送速度より低い第2目標転送速度を有する第
2伝送路と、の間に介在するとともに、 複数の画面から構成される動画像を圧縮符号化した第1
画像符号化信号を、前記第1伝送路を介して入力する入
力手段と、 該入力手段から入力された第1画像符号化信号から各画
面毎に第1量子化係数領域データを順次可変長復号する
可変長復号手段と、 前記入力手段から入力された第1画像符号化信号から複
数の領域毎に量子化パラメータを順次固定長復号する固
定長復号手段と、 前記可変長復号手段で復号された第1量子化係数領域デ
ータを、前記各領域毎に圧縮された第2量子化係数領域
データに係数データを削減する係数データ削減手段と、 該係数データ削減手段で圧縮された第2量子化係数領域
データを各領域毎に順次可変長符号化して、前記第1画
像符号化信号より少ない符号量を有する第2画像符号化
信号を前記各画面毎に生成する可変長符号化手段と、 前記第2伝送路を介して、前記第2画像符号化信号を出
力する出力手段と、 前記可変長復号手段と、前記係数データ削減手段と、前
記可変長符号化手段と、に前記画面毎に当該画面内の全
領域について順次処理を繰り返し実行させる制御手段
と、を備えた動画像圧縮符号化信号変換装置において、 前記係数データ削減手段が、 前記第1量子化係数領域データを前記第2量子化係数領
域データに変換する圧縮率を決める量子化パラメータを
前記各領域毎に順次設定する量子化パラメータ設定手段
と、 前記固定長復号手段が復号した量子化パラメータと、前
記量子化パラメータ設定手段が設定した量子化パラメー
タと、に基づいて、前記圧縮率を決める量子化パラメー
タを切り換える量子化パラメータ切り換え手段と、 前記第1量子化係数領域データの各レベル値を、前記量
子化パラメータ切り換え手段に切り換えられた量子化パ
ラメータの比率を用いてスケール変換して前記第2量子
化係数領域データを得るレベル変換手段と、を備えたこ
とを特徴とする動画像圧縮符号化信号変換装置。 - 【請求項8】請求項6または7記載の動画像圧縮符号化
信号変換装置において、 前記量子化パラメータ切り換え手段が、 所定の範囲毎に該範囲内の値の量子化パラメータを特定
の値の量子化パラメータに制限する量子化パラメータ制
限手段と、 該量子化パラメータ制限手段が制限する前記所定の範囲
と、前記特定の値の量子化パラメータと、を前記レベル
変換対象の領域の符号化モードによって変更する制限変
更手段と、を備えたことを特徴とする動画像圧縮符号化
信号変換装置。 - 【請求項9】第1目標転送速度を有する第1伝送路と、
前記第1転送速度より低い第2目標転送速度を有する第
2伝送路と、の間に介在するとともに、 複数の画面から構成される動画像を圧縮符号化した第1
画像符号化信号を、前記第1伝送路を介して入力する入
力手段と、 該入力手段から入力された第1画像符号化信号から各画
面毎に第1量子化係数領域データを順次可変長復号する
可変長復号手段と、 前記入力手段から入力された第1画像符号化信号から複
数の領域毎に量子化パラメータを順次固定長復号する固
定長復号手段と、 前記可変長復号手段で復号された第1量子化係数領域デ
ータを、複数の領域毎に前記固定長復号手段で復号され
た量子化パラメータを用いて、順次逆量子化して直交変
換係数領域データを領域毎に順次生成する逆量子化手段
と、 該逆量子化手段で生成された直交変換係数領域データの
圧縮率を決める量子化パラメータを前記各領域毎に順次
設定する量子化パラメータ設定手段と、 該逆量子化手段で生成された直交変換係数領域データ
を、前記量子化パラメータ設定手段で設定された量子化
パラメータを用いて各領域毎に順次量子化して第2量子
化係数領域データを前記各領域毎に生成する量子化手段
と、 該量子化手段で生成された第2量子化係数領域データを
各領域毎に順次可変長符号化して、前記第1画像符号化
信号より少ない符号量を有する第2画像符号化信号を前
記各画面毎に生成する可変長符号化手段と、 前記第2伝送路を介して、前記第2画像符号化信号を出
力する出力手段と、 前記可変長復号手段と、前記逆量子化手段と、前記量子
化パラメータ設定手段と、前記量子化手段と、前記可変
長符号化手段と、に前記画面毎に当該画面内の全領域に
ついて順次処理を繰り返し実行させる制御手段と、を備
えた動画像圧縮符号化信号変換装置における前記量子化
手段に用いられる変換プログラムを記録した媒体おい
て、 前記量子化パラメータを、前記固定長復号手段が復号し
た量子化パラメータと、前記量子化パラメータ設定手段
が設定した量子化パラメータと、に基づいて切り換える
量子化パラメータ切り換えステップを備えたことを特徴
とする変換プログラムを記録した媒体。 - 【請求項10】第1目標転送速度を有する第1伝送路
と、前記第1転送速度より低い第2目標転送速度を有す
る第2伝送路と、の間に介在するとともに、 複数の画面から構成される動画像を圧縮符号化した第1
画像符号化信号を、前記第1伝送路を介して入力する入
力手段と、 該入力手段から入力された第1画像符号化信号から各画
面毎に第1量子化係数領域データを順次可変長復号する
可変長復号手段と、 前記入力手段から入力された第1画像符号化信号から複
数の領域毎に量子化パラメータを順次固定長復号する固
定長復号手段と、 前記可変長復号手段で復号された第1量子化係数領域デ
ータを、前記各領域毎に圧縮された第2量子化係数領域
データにレベル変換するレベル変換手段と、 該レベル変換手段のレベル変換の圧縮率を決める量子化
パラメータを前記各領域毎に順次設定する量子化パラメ
ータ設定手段と、 前記レベル変換手段で圧縮された第2量子化係数領域デ
ータを各領域毎に順次可変長符号化して、前記第1画像
符号化信号より少ない符号量を有する第2画像符号化信
号を前記各画面毎に生成する可変長符号化手段と、 前記第2伝送路を介して、前記第2画像符号化信号を出
力する出力手段と、 前記可変長復号手段と、前記レベル変換手段と、前記量
子化パラメータ設定手段と、前記可変長符号化手段と、
に前記画面毎に当該画面内の全領域について順次処理を
繰り返し実行させる制御手段と、を備えた動画像圧縮符
号化信号変換装置における前記レベル変換手段に用いら
れる変換プログラムを記録した媒体おいて、 前記量子化パラメータを、前記固定長復号手段が復号し
た量子化パラメータと、前記量子化パラメータ設定手段
が設定した量子化パラメータと、に基づいて切り換える
量子化パラメータ切り換えステップを備えたことを特徴
とする変換プログラムを記録した媒体。 - 【請求項11】第1目標転送速度を有する第1伝送路
と、前記第1転送速度より低い第2目標転送速度を有す
る第2伝送路と、の間に介在するとともに、 複数の画面から構成される動画像を圧縮符号化した第1
画像符号化信号を、前記第1伝送路を介して入力する入
力手段と、 該入力手段から入力された第1画像符号化信号から各画
面毎に第1量子化係数領域データを順次可変長復号する
可変長復号手段と、 前記入力手段から入力された第1画像符号化信号から複
数の領域毎に量子化パラメータを順次固定長復号する固
定長復号手段と、 前記可変長復号手段で復号された第1量子化係数領域デ
ータを、前記各領域毎に圧縮された第2量子化係数領域
データに係数データを削減する係数データ削減手段と、 該係数データ削減手段で圧縮された第2量子化係数領域
データを各領域毎に順次可変長符号化して、前記第1画
像符号化信号より少ない符号量を有する第2画像符号化
信号を前記各画面毎に生成する可変長符号化手段と、 前記第2伝送路を介して、前記第2画像符号化信号を出
力する出力手段と、 前記可変長復号手段と、前記係数データ削減手段と、前
記可変長符号化手段と、に前記画面毎に当該画面内の全
領域について順次処理を繰り返し実行させる制御手段
と、を備えた動画像圧縮符号化信号変換装置における前
記係数データ削減手段に用いられる変換プログラムを記
録した媒体おいて、 前記固定長復号手段によって復号された量子化パラメー
タを入力する入力ステップと、 前記第1量子化係数領域データを前記第2量子化係数領
域データに変換する圧縮率を決める量子化パラメータを
前記各領域毎に順次設定する量子化パラメータ設定ステ
ップと、 前記入力ステップで入力した量子化パラメータと、前記
量子化パラメータ設定ステップが設定した量子化パラメ
ータと、に基づいて、前記圧縮率を決める量子化パラメ
ータを切り換える量子化パラメータ切り換えステップ
と、 前記第1量子化係数領域データの各レベル値を、前記量
子化パラメータ切り換えステップに切り換えられた量子
化パラメータの比率を用いてスケール変換して前記第2
量子化係数領域データを得るレベル変換ステップと、を
備えたことを特徴とする変換プログラムを記録した媒
体。 - 【請求項12】請求項10または11記載の変換プログ
ラムを記録した媒体において、 前記量子化パラメータ切り換えステップが、 所定の範囲毎に範囲内の値をとる量子化パラメータを特
定の値の量子化パラメータに制限する量子化パラメータ
制限ステップと、 該量子化パラメータ制限ステップが制限する前記所定の
範囲と、前記特定の値の量子化パラメータと、を前記レ
ベル変換対象の領域の符号化モードによって変更する制
限変更ステップと、を備えたことを特徴とする変換プロ
グラムを記録した媒体。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2000298894A JP2001169283A (ja) | 1999-09-30 | 2000-09-29 | 動画像圧縮符号化信号変換方法、装置および変換プログラムを記録した媒体 |
Applications Claiming Priority (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP11-278867 | 1999-09-30 | ||
JP27886799 | 1999-09-30 | ||
JP2000298894A JP2001169283A (ja) | 1999-09-30 | 2000-09-29 | 動画像圧縮符号化信号変換方法、装置および変換プログラムを記録した媒体 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2001169283A true JP2001169283A (ja) | 2001-06-22 |
Family
ID=26553079
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2000298894A Pending JP2001169283A (ja) | 1999-09-30 | 2000-09-29 | 動画像圧縮符号化信号変換方法、装置および変換プログラムを記録した媒体 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2001169283A (ja) |
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
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-
2000
- 2000-09-29 JP JP2000298894A patent/JP2001169283A/ja active Pending
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