JP2001218213A

JP2001218213A - 画像信号変換符号化装置

Info

Publication number: JP2001218213A
Application number: JP2000022541A
Authority: JP
Inventors: Tetsuya Matsumura; 哲哉松村; Toyohiko Yoshida; 豊彦吉田
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 2000-01-31
Filing date: 2000-01-31
Publication date: 2001-08-10
Also published as: US20010010707A1; US6792045B2

Abstract

(57)【要約】【課題】ＭＰＥＧ２規格もしくはＤＶ規格で符号化され
た画像信号の入力ビットストリームに対して変換符号化
を実行する変換符号化装置を提供する。【解決手段】ＭＰＥＧ２デコーダ部１１は、入力ビット
ストリームのデコード処理を実行してディジタル復号画
像を出力するとともに、符号化情報を抽出して制御部５
０に与える。ＭＰＥＧ２エンコーダ部３１は、ＭＰＥＧ
２デコーダ部１１から出力されるディジタル復号画像を
再エンコードする。再エンコード時における符号化パラ
メータには、制御部５０から与えられる符号化情報が反
映される。ＭＰＥＧ２デコーダ部１１およびＭＰＥＧ２
エンコーダ部３１のいずれか一方に代えて、ＤＶ規格に
対応するデコーダもしくはエンコードを配置することに
より、ＭＰＥＧ２規格とＤＶ規格との間の変換符号化も
実行することができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、画像信号を一旦
復号した後に所定の方式に従った再符号化を行なう（以
下、このような一連の復号処理および再符号化をまとめ
て変換符号化とも称する）装置に関し、より特定的に
は、ＭＰＥＧ２規格もしくはＤＶ規格で符号化された画
像信号についての入力ビットストリームに対して変換符
号化を実行することが可能な変換符号化装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、映像データをはじめとする画像信
号のデータ処理はディジタル化の傾向が顕著となってい
る。画像信号のディジタルデータ処理においては、信号
圧縮技術による圧縮符号化が重要なポイントとなるが、
画像信号の圧縮符号化方式（以下、画像圧縮方式とも称
する）の規格は必ずしも統一されていない。

【０００３】代表的な規格の一つとしては、ディジタル
放送を受信および再生可能な民生用セットトップボック
ス（ＳＴＢ）、映画・音楽映像作品のためのＤＶＤ（Di
gital Versatile Disc）であるＤＶＤ−Ｖｉｄｉｏ、お
よび録再型のＤＶＤであるＤＶＤ−ＲＴＲ等において用
いられるＭＰＥＧ２規格（Moving Picture Experts Gro
up２）が挙げられる。ＭＰＥＧ２規格に関する詳しい説
明は、文献“ISO-IEC/JTC1 SC29 DIS13818、Part2,199
4”に詳細に記載されている。

【０００４】また、民生用のディジタルＶＴＲであるＤ
ＶＣ（Digital Video Cassette）においては、Ｍｉｎｉ
ＤＶと呼ばれる専用のＤＶ規格が画像圧縮方式として用
いられている。このＤＶ規格に関する詳細な説明は、文
献“SD Specifications of Consumer-use Digital VC
R”HD DIGITALVCR CONFERENCE, DEC.,1994に記載されて
いる。

【０００５】このような画像データ処理のディジタル化
は、テレビ放送のディジタル化への移行や、ホーム・ネ
ットワークの形成に不可欠な他の機器とのアクセス性等
を考慮すれば今後もさらに拡大していくものと考えられ
る。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】このようにディジタル
信号処理化が進展すると、これらの画像圧縮方式を融合
して取扱うことが可能な応用製品、すなわち各符号化規
格で生成されたビットストリームを入力として、それを
復号し、かつ所定の画像圧縮方式によって再符号化する
ことによって、符号化規格すなわち画像圧縮方式の異な
るメディア間で画像データの蓄積を可能とする応用製品
の必要性が高まっている。

【０００７】一例として、セットトップボックス（ＳＴ
Ｂ）対応のＭＰＥＧ２規格に従う入力ビットストリーム
を受信し、異なるビットレートに変換符号化した上で録
再型ＤＶＤ（ＤＶＤ−ＲＴＲ）でディスクに書込む録画
機などの応用が想定される。このため、符号化規格の異
なる画像データのビットストリーム間、あるいはたとえ
同じ符号化規格下であってもビットレートの異なる画像
データのビットストリーム間における変換符号化が必要
となってきている。

【０００８】代表的な符号化規格として取上げたＭＰＥ
Ｇ２規格およびＤＶ規格は、いずれも可逆符号化方式
（ロスレス符号化方式）ではないため、圧縮および伸張
の過程で何らかの歪が付加される。この結果、一度符号
化されたビットストリームに基づく復号画像は、ソース
画像に比べ画質が劣化することになる。この劣化した画
像を再符号化する場合において、符号化方式によっては
さらに大幅に画像が劣化することが懸念される。

【０００９】本発明は、変換符号化の対象となる入力ビ
ットストリームに含まれる符号化情報に基づいて再符号
化時の符号化パラメータを決定することによって、同一
の符号化規格間あるいは異なる符号化規格間における変
換符号化に伴って生じる画質劣化を抑制することが可能
な画像信号変換符号化装置を提供することを目的とする
ものである。

【００１０】

【課題を解決するための手段】請求項１記載の画像信号
変換符号化装置は、入力された画像信号を一旦復号し、
さらに所定の方式に従って再符号化する画像信号変換符
号化装置であって、ＭＰＥＧ２規格に従う入力ビットス
トリームを復号して復号画像データを出力するとともに
入力ビットストリームの符号化情報を抽出する復号処理
部と、復号画像データをＭＰＥＧ２規格に従って再符号
化して出力ビットストリームを生成する符号化処理部
と、符号化情報に基づいて、再符号化における符号化パ
ラメータを設定する制御部とを備える。

【００１１】請求項２記載の画像信号変換符号化装置
は、請求項１記載の画像信号変換符号化装置であって、
符号化情報は、上位レイヤに関する情報と、マクロブロ
ックレベルの情報とを含む。

【００１２】請求項３記載の画像信号変換符号化装置
は、請求項２記載の画像信号変換符号化装置であって、
上位レイヤに関する情報は、入力ビットストリーム中の
各ピクチャのピクチャタイプに関する情報を含む。

【００１３】請求項４記載の画像信号変換符号化装置
は、請求項２記載の画像信号変換符号化装置であって、
上位レイヤに関する情報は、入力ビットストリーム中の
各ピクチャのＧＯＰ構成に関する情報を含む。

【００１４】請求項５記載の画像信号変換符号化装置
は、請求項２記載の画像信号変換符号化装置であって、
上位レイヤに関する情報は、入力ビットストリーム中の
各ピクチャの動きベクトル予測範囲に関する情報を含
む。

【００１５】請求項６記載の画像信号変換符号化装置
は、請求項２記載の画像信号変換符号化装置であって、
上位レイヤに関する情報は、入力ビットストリーム中の
各ピクチャの符号量実測値に関する情報を含む。

【００１６】請求項７記載の画像信号変換符号化装置
は、請求項６記載の画像信号変換符号化装置であって、
制御部は、各ピクチャの再符号化における発生符号量の
目標値を、符号量実測値および、入力ビットストリーム
のビットレートと出力ビットストリームの目標ビットレ
ートとの比に応じて設定する。

【００１７】請求項８記載の画像信号変換符号化装置
は、請求項２記載の画像信号変換符号化装置であって、
マクロブロックレベルの情報は、マクロブロックの種類
に関する情報と、有意ブロックパターンに関する情報
と、動き予測モードおよび動きベクトルに関する情報と
を含む。

【００１８】請求項９記載の画像信号変換符号化装置
は、請求項２記載の画像信号変換符号化装置であって、
マクロブロックレベルの情報は、量子化処理のステップ
サイズに関する情報であるＱスケールを含む。

【００１９】請求項１０記載の画像信号変換符号化装置
は、請求項２記載の画像信号変換符号化装置であって、
復号処理部は、入力ビットストリームを受けて、上位レ
イヤに関する情報を抽出するストリーム解析部と、スト
リーム解析部を介して受ける入力ビットストリームを復
号して復号画像データを出力するとともに、マクロブロ
ックレベルの情報を抽出するＭＰＥＧ２復号機能部と、
上位レイヤに関する情報をストリーム解析部から受けて
ＭＰＥＧ２復号機能部および制御部に与える上位レイヤ
情報格納部と、マクロブロックレベルの情報をＭＰＥＧ
２復号機能部から受けて制御部に与えるマクロブロック
レベル情報格納部とを含む。

【００２０】請求項１１記載の画像信号変換符号化装置
は、請求項１記載の画像信号変換符号化装置であって、
復号処理部は、入力ビットストリームを受けて復号して
復号画像データを出力するＭＰＥＧ２復号処理部と、入
力ビットストリームおよび復号画像データを受けて、制
御部に制御されて、いずれか一方を出力する第１の出力
切換回路とを含み、符号化処理部は、第１の出力切換回
路を介して受けた復号画像データを再符号化するＭＰＥ
Ｇ２符号化処理部と、ＭＰＥＧ２符号化処理部および第
１の出力切換回路の出力を受けて、制御部に制御され
て、いずれか一方を出力ビットストリームとして出力す
る第２の出力切換回路とを含み、制御部は、入力ビット
ストリームのビットレートと出力ビットストリームの目
標ビットレートとの関係に応じて、第１および第２の出
力切換回路の出力を制御する。

【００２１】請求項１２記載の画像信号変換符号化装置
は、請求項１１記載の画像信号変換符号化装置であっ
て、出力ビットストリームの目標ビットレートが入力ビ
ットストリームのビットレートよりも小さい場合におい
ては、制御部は、入力ビットストリームをそのまま出力
ビットストリームとして出力するように、第１および第
２の出力切換回路を制御する。

【００２２】請求項１３記載の画像信号変換符号化装置
は、請求項１記載の画像信号変換符号化装置であって、
復号処理部は、入力ビットストリームを復号して復号画
像データを出力するＭＰＥＧ２復号処理部と、復号画像
データを標準フォーマットに変換するポストプロセッシ
ング部とを含み、制御部は、符号化情報に基づいて、ポ
ストプロセッシング部におけるデータ変換を制御する。

【００２３】請求項１４記載の画像信号変換符号化装置
は、請求項１記載の画像信号変換符号化装置であって、
復号処理部は、標準フォーマットに従う復号画像データ
を出力し、符号化処理部は、標準フォーマットに従う復
号画像データを受けて、再符号化の準備のための変換を
行なうプリプロセッシング部と、プリプロセッシング部
から復号画像データを受けて再符号化を実行するＭＰＥ
Ｇ２符号化処理部を含み、制御部は、符号化情報に基づ
いて、プリプロセッシング部におけるデータ変換を制御
する。

【００２４】請求項１５記載の画像信号変換符号化装置
は、請求項１記載の画像信号変換符号化装置であって、
復号処理部は、入力ビットストリームを復号して復号画
像データを出力するＭＰＥＧ２復号処理部と、復号画像
データを標準フォーマットに変換するポストプロセッシ
ング部とを含み、符号化処理部は、標準フォーマットに
従う復号画像データを受けて再符号化の準備のための変
換を行なうプリプロセッシング部と、プリプロセッシン
グ部から復号画像データを受けて再符号化を実行するＭ
ＰＥＧ２符号化処理部を含み、制御部は、符号化情報に
基づいて、ポストプロセッシング部およびプリプロセッ
シング部におけるデータ変換を制御する。

【００２５】請求項１６記載の画像信号変換符号化装置
は、入力された画像信号を一旦復号し、さらに所定の方
式に従って再符号化する画像信号変換符号化装置であっ
て、ＤＶ規格に従う入力ビットストリームを復号して復
号画像データを出力するとともに、入力ビットストリー
ムの符号化情報を抽出する復号処理部と、復号画像デー
タをＭＰＥＧ２規格に従って再符号化して出力ビットス
トリームを生成する符号化処理部と、符号化情報に基づ
いて、再符号化における符号化パラメータを設定する制
御部とを備える。

【００２６】請求項１７記載の画像信号変換符号化装置
は、請求項１６記載の画像信号変換符号化装置であっ
て、符号化情報は、入力ビットストリームの所定単位毎
の量子化値を含む。

【００２７】請求項１８記載の画像信号変換符号化装置
は、請求項１６記載の画像信号変換符号化装置であっ
て、復号処理部は、入力ビットストリームを復号して復
号画像データを出力するＤＶ復号処理部と、復号画像デ
ータを標準フォーマットに変換するポストプロセッシン
グ部とを含み、符号化処理部は、標準フォーマットに従
う復号画像データを受けて、再符号化の準備のための変
換を行なうプリプロセッシング部と、プリプロセッシン
グ部から復号画像データを受けて再符号化を実行するＭ
ＰＥＧ２符号化処理部を含み、制御部は、符号化情報に
基づいて、ポストプロセッシング部およびプリプロセッ
シング部におけるデータ変換を制御する。

【００２８】請求項１９記載の画像信号変換符号化装置
は、入力された画像信号を一旦復号し、さらに所定の方
式に従って再符号化する画像信号変換符号化装置であっ
て、ＭＰＥＧ２規格に従う入力ビットストリームを復号
して復号画像データを出力するとともに、入力ビットス
トリームの符号化情報を抽出する復号処理部と、復号画
像データをＤＶ規格に従って再符号化して出力ビットス
トリームを生成する符号化処理部と、符号化情報に基づ
いて、再符号化における符号化パラメータを設定する制
御部とを備える。

【００２９】請求項２０記載の画像信号変換符号化装置
は、請求項１９記載の画像信号変換符号化装置であっ
て、復号処理部は、入力ビットストリームを復号して復
号画像データを出力するＭＰＥＧ２復号処理部と、復号
画像データを標準フォーマットに変換するポストプロセ
ッシング部とを含み、符号化処理部は、標準フォーマッ
トに従う復号画像データを受けて、再符号化の準備のた
めの変換を行なうプリプロセッシング部と、プリプロセ
ッシング部から復号画像データを受けて再符号化を実行
するＤＶ符号化処理部を含み、制御部は、符号化情報に
基づいて、ポストプロセッシング部およびプリプロセッ
シング部におけるデータ変換を制御する。

【００３０】

【発明の実施の形態】以下において、図面を参照して本
発明の実施の形態について詳細に説明する。

【００３１】なお、本発明の実施の形態で説明する画像
信号の変換符号化については、以下の３つのケースを想
定する。

【００３２】（１）同一符号化規格間での変換符号化
であり、ＭＰＥＧ２規格で符号化されたビットストリー
ムを復号して、ＭＰＥＧ２規格で再エンコードする場
合、（２）異なる符号化規格間での変換符号化であ
り、ＤＶ規格で符号化されたビットストリームを復号し
て、ＭＰＥＧ２規格で再エンコードする場合、および
（３）異なる符号化規格間での変換符号化であり、Ｍ
ＰＥＧ２規格符号化されたビットストリームを復号し
て、ＤＶ規格でエンコードする場合。

【００３３】［実施の形態１］実施の形態１において
は、上述した３つのケースのうち（１）のケースに対応
する画像信号変換符号化装置について説明する。

【００３４】図１は、本発明の実施の形態１に従う画像
信号変換符号化装置１００の構成を示す概略ブロック図
である。

【００３５】図１を参照して、画像信号変換符号化装置
１００は、ＭＰＥＧ２規格でエンコードされた入力ビッ
トストリームを復号（デコードとも称する）してディジ
タル復号画像に変換するＭＰＥＧ２復号化ブロック１０
と、当該ディジタル復号画像をＭＰＥＧ２規格によっ
て再符号化（再エンコードとも称する）して出力ビット
ストリームを生成するＭＰＥＧ２符号化ブロック３０と
を備える。

【００３６】ＭＰＥＧ２復号化ブロック１０およびＭＰ
ＥＧ２符号化ブロック３０は、実際のデコード処理およ
び再エンコード処理をそれぞれ実行するＭＰＥＧ２デコ
ーダ部１１およびＭＰＥＧ２エンコーダ部３１をそれぞ
れ含む。

【００３７】画像信号変換符号化装置１００は、さら
に、ＭＰＥＧ２デコーダ部１１におけるデコード時に得
られた符号化情報を保持し、ＭＰＥＧ２エンコーダ部３
１による再エンコード時における符号化パラメータの算
出に適応させる機能を有する制御部５０を備える。

【００３８】図２は、ＭＰＥＧ２デコーダ部１１の構成
を説明するのブロック図である。図２を参照して、ＭＰ
ＥＧ２デコーダ部１１は、入力ビットストリームを受け
るストリーム解析部１２と、ストリーム解析部１２の出
力を一時的に保持するためのストリームバッファ部１４
と、ストリームバッファ部１４から一定量ずつ出力され
るビットストリームのデコードを行なうＭＰＥＧ２復号
機能部１６と、ＭＰＥＧ２復号機能部１６によって得ら
れた復号画像を一時的に格納するためのフレームバッフ
ァ部１８とを含む。フレームバッファ部１８は、ディジ
タル復号画像をＭＰＥＧ２エンコーダ部３１に対して出
力する。

【００３９】ＭＰＥＧ２デコーダ部１１は、さらに、ス
トリーム解析部１２において抽出される上位レイヤの情
報を格納するための上位レイヤ情報格納部２０と、ＭＰ
ＥＧ２デコード処理時にＭＰＥＧ２復号機能部１６によ
って得られるマクロブロック層レベルの情報を格納する
ためのＭＢレイヤ情報格納部２２とをさらに含む。

【００４０】ＭＰＥＧ２規格に従う画像信号のビットス
トリームは、以下に示す各レイヤ（層）からなる階層構
造をとっている。

【００４１】・シーケンス層（シーケンスレベルヘッダ
情報を含む）・ＧＯＰ（Group of picture）層（ＧＯＰレベルヘッダ
情報を含む）・ピクチャ（画面）層（ピクチャレベルヘッダ情報を含
む）・スライス層（スライスレベルヘッダ情報を含む）・マクロブロック（ＭＢ）層（マクロブロックレベル情
報を含む）・ブロック層・シーケンスエンコードコード任意の動画像データのビットストリームは、上記の各レ
イヤから構成され、各レイヤごとにヘッダ部分と呼ばれ
る部分を含んでいる。各ヘッダ部分には、そのレイヤに
関する情報が、予め決められたＳＹＮＴＡＸと呼ばれる
文法に従ってコードとして挿入されている。

【００４２】ストリーム解析部１２は、このような階層
化構造を有するビットストリームのうち、シーケンス、
ＧＯＰ、およびピクチャの各レイヤ（以下これらのレイ
ヤを上位レイヤとも称する）のヘッダ部分から、入力ビ
ットストリームのビットレートおよび画像サイズと、ピ
クチャレベルの情報であり各ピクチャの符号化形式の種
類を示すピクチャタイプと、各ピクチャのＧＯＰ構成と
を含む、変換符号化に必要な情報を抽出する。

【００４３】また、ストリーム解析部１２は、上位レイ
ヤに関する情報の抽出と同時に、ピクチャ層レベルごと
に各ピクチャの符号量をカウントして求める。以下にお
いては、入力ビットストリーム中の第ｎ番目（ｎ：自然
数）のピクチャの符号量をＧｄ（ｎ）とも表記する。

【００４４】ストリーム解析部１２は、得られた各ピク
チャ符号量Ｇｄ（ｎ）および変換符号化に必要な上位レ
イヤに関する情報を上位レイヤ情報格納部２０に収め
る。上位レイヤ情報格納部２０に保持される情報は、制
御部５０およびＭＰＥＧ２復号機能部１６に対して与え
られる。

【００４５】ストリームバッファ部１４は、ストリーム
解析部１２から出力されたビットストリームを一時的に
バッファリングして、ＭＰＥＧ２復号機能部１６の処理
能力に対応して定められる所定量ずつを出力する。

【００４６】ＭＰＥＧ２復号機能部１６は、ストリーム
解析部１２で抽出された上位レイヤに関する情報を用い
て、ストリームバッファ部１４から出力される所定量ず
つのビットストリームに対してデコード処理を実行し、
復号画像を出力する。

【００４７】フレームバッファ部１８は、ＭＰＥＧ２
復号機能部１６が出力する復号画像を一時的に保持し、
ディジタル復号画像としてＭＰＥＧ２エンコーダ部３１
に対して出力する。

【００４８】ＭＰＥＧ２復号機能部１６は、デコード処
理の過程で、マクロブロック（ＭＢ）レベル情報を抽出
する。マクロブロックレベル情報は、量子化特性値（Ｍ
ＱＵＡＮＴ）、マクロブロックタイプ、および動きベク
トルの情報を含む。抽出されたマクロブロックレベルの
情報は、ＭＢレイヤ情報格納部２２に保持され、制御部
５０に与えられる。

【００４９】制御部５０は、入力ビットレートのデコー
ド処理を通じて抽出される、上位レイヤおよびマクロブ
ロックレベルの符号化情報を保持するとともに、再エン
コード処理の制御に使用する。

【００５０】次に、制御部５０から与えられるこれらの
符号化情報に基づくＭＰＥＧ２エンコーダ部３１による
再エンコード処理について説明する。

【００５１】実施の形態１においては、入力ビットスト
リームのビットレートが、再エンコードにおける目標ビ
ットレートよりも同等もしくは高い場合において、再エ
ンコードによる画像劣化を最小にする技術について説明
する。たとえば、６Ｍｂｐｓの入力ビットレートを、３
Ｍｂｐｓのビットレートで再エンコードする場合等に適
用することができる。

【００５２】図３は、ピクチャタイプ（Picture-coding
-type）に着目したＭＰＥＧ２エンコーダ部３１による
再エンコードを説明する図である。

【００５３】ＭＰＥＧ２規格においては、ピクチャ（画
面）の種類として、Ｉピクチャ（Intra-coded pictur
e：イントラ符号化画像）、Ｐピクチャ（Predictive-co
ded picture：前方予測符号化画像）、およびＢピクチ
ャ（Bidirectionally predictive-coded picture：両方
向予測符号化画像）の３つのコーディングタイプを有す
る。ピクチャタイプは、各ピクチャがＩ、ＰおよびＢピ
クチャのいずれによって符号化されているかを示す情報
である。

【００５４】Ｉピクチャは、符号化されるとき、その画
像１枚の中だけで閉じた情報を使用するものであり、復
号時には、Ｉピクチャ自身の情報のみで復号することが
可能である。Ｐピクチャは、予測画像（差分をとる基準
となる画像）として、時間的に前の既に復号されたＩピ
クチャまたはＰピクチャを使用するものであり、動き補
償された予測画像との差を符号化するが、差分をとらず
に符号化するか、効率のよい方をマクロブロック単位で
選択することができる。Ｂピクチャは、予測画像（差分
をとる基準となる画像）として、時間的に前の既に復号
されたＩピクチャまたはＰピクチャ、時間的に後の既に
復号されたＩピクチャまたはＰピクチャ、ならびにこの
両方から作られた補間画像の３種類を使用する。この３
種類のそれぞれの動き補償後の差分の符号化と、イント
ラ符号化の中で、最も効率のよいものが、マクロブロッ
ク単位で選択される。

【００５５】図３を参照して、ＭＰＥＧ２規格に従う画
像信号データは、１または複数枚のＩピクチャと０また
は複数枚の非Ｉピクチャとから構成されるＧＯＰを有す
る。図３においては、ｎ＝１〜１５の１５個のピクチャ
によってＧＯＰが構成され、ＩまたはＰピクチャの周期
が３の例が示されている。

【００５６】ＭＰＥＧ２エンコーダ部３１は、ストリー
ム解析部１２によって抽出され、上位レイヤ情報格納部
２０を介して制御部５０に与えられるピクチャタイプに
基づいて、ＭＰＥＧ２による再エンコーダ時の符号化パ
ラメータを決定する。

【００５７】具体的には、再エンコード時のピクチャタ
イプを、入力ビットストリーム上に含まれる対応する各
ピクチャと一致させる。

【００５８】すなわち、ＭＰＥＧ２復号機能部１６によ
ってデコードされた復号画像は、予めビットストリーム
上にピクチャレベルの情報として記載されたピクチャタ
イプに基づいて復号される。さらに、再エンコード時に
おいては、再符号化の対象となる画像とそのピクチャタ
イプとの間に、元の復号画像と復号ピクチャタイプとの
関係を保持しつつ再エンコードを実行する。すなわち、
ＭＰＥＧ２復号機能部１６におけるデコード時におい
て、ＩピクチャでデコードされたピクチャはＩピクチャ
に、ＰピクチャでデコードされたピクチャはＰピクチャ
に、ＢピクチャでデコードされたピクチャはＢピクチャ
によって再エンコードされる。これにより、ＭＰＥＧ２
規格に従う入力ビットストリームをより低いビットレー
トへ変換する場合において、変換符号化に伴う画質劣化
を抑えることが可能となる。

【００５９】次に、再エンコード時におけるビットレー
トの制御について説明する。図４は、ＭＰＥＧ２エンコ
ーダ部３１による再エンコード時のビットレート制御を
説明する図である。

【００６０】図４を参照して、第ｎ番目（ｎ：自然数）
の復号画像に対応する各ピクチャごとの符号量Ｇｄ
（ｎ）は、ストリーム解析部１２によってカウントされ
て上位レイヤ情報格納部２０に保持されている。

【００６１】ＭＰＥＧ２エンコーダ部３１は、再符号化
時の符号発生量を、入力ビットストリーム上の各ピクチ
ャごとの符号カウント量Ｇｄ（ｎ）に対応して定めるこ
とによって、符号量の割当を実行する。たとえば、入力
ビットストリームが６Ｍｂｐｓであり、再エンコード時
の目標ビットレートが３Ｍｂｐｓである場合において
は、各ピクチャの目標発生符号量は１／２となる。再符
号化時における各ピクチャの目標符号発生量をＧｅ
（ｎ）とすると、入力ビットレートから得られた復号画
像の符号カウント量Ｇｄ（ｎ）との間の関係は、下記の
以下の（１）式で表わすことができる。

【００６２】Ｇｅ（ｎ）＝ｆ（ｋ）・Ｇｄ（ｎ） … （１）ここでｋ＝ＢＲ（ｄ）／ＢＲ（ｅ）で表わされる。ただ
し、ＢＲ（ｄ）は、入力ビットストリームのビットレー
トを示し、ＢＲ（ｅ）は、再エンコード時の目標ビット
レートを示す。ｆ（ｋ）は、ビットレート比ｋによって
値が決定される所定の関数であり、（１）式は、再エン
コード時における各ピクチャの目標発生符号量は、ビッ
トレート比ｋに応じて定められることを示している。

【００６３】また、上記（１）式以外にも、単純なビッ
トレート比ｋの関数ｆ（ｋ）ではなく、各ビットレート
による関数ｆ（ＢＲ（ｅ），ＢＲ（ｄ））を用いた算出
式（２）を適用することも可能である。

【００６４】Ｇｅ（ｎ）＝ｆ（ＢＲ（ｅ），ＢＲ（ｄ））・Ｇｄ（ｎ） … （２）さらに、再エンコード時における各ピクチャの目標発生
符号量を、ストリーム解析部１２によって抽出されるピ
クチャタイプを反映して決定することも可能である。す
なわち、再エンコード時の目標発生符号量を、ピクチャ
タイプを考慮した上で、各ピクチャごとに復号画像に対
応するカウント符号量に比例する関係の下で設定する。

【００６５】すなわち、再エンコード時における各ピク
チャの目標発生符号量Ｇ（ｎ）は、各ピクチャタイプご
とに、ＧｅＩ（ｎ）、ＧｅＰ（ｎ）およびＧｅＢ（ｎ）
に細分化される。この場合、各ピクチャタイプにおける
復号画像のカウント符号量を各ピクチャタイプごとにそ
れぞれＧｄＩ（ｎ）、ＧｄＰ（ｎ）およびＧｄＢ（ｎ）
とすると、これらの間の関係は、以下の（３）〜（５）
式で示される。

【００６６】ＧｅＩ（ｎ）＝α・ｆ（ｋ）・ＧｄＩ（ｎ） …（３）ＧｅＰ（ｎ）＝β・ｆ（ｋ）・ＧｄＰ（ｎ） …（４）ＧｅＢ（ｎ）＝γ・ｆ（ｋ）・ＧｄＢ（ｎ） …（５）ｆ（ｋ）は（１）式と同様に、ビットレート比ｋに応じ
て定められる関数である。また、α、βおよびγは、各
ピクチャタイプごとに設けられる重み係数であり、これ
らの重み係数は各ピクチャごとに独立して設定すること
が可能である。

【００６７】これにより、特定のピクチャタイプに対し
てより多くの符号量を割当てて重点的に再エンコードす
ることが可能となり、変換符号化に伴う画質劣化をさら
に有効に抑制することが可能となる。

【００６８】また、上記（３），（４），（５）式以外
にも、単純なビットレート比ｋの関数ｆ（ｋ）ではな
く、各ビットレートと重み係数による関数を用いた算出
式（６），（７），（８）式を適用することも可能であ
る。

【００６９】ＧｅＩ（ｎ）＝ｆ（α，ＢＲ（ｅ），ＢＲ（ｄ））・ＧｄＩ（ｎ） …（６）ＧｅＰ（ｎ）＝ｆ（β，ＢＲ（ｅ），ＢＲ（ｄ））・ＧｄＰ（ｎ） …（７）ＧｅＢ（ｎ）＝ｆ（γ，ＢＲ（ｅ），ＢＲ（ｄ））・ＧｄＢ（ｎ） …（８）また、再エンコード時において、入力ビットレートに基
づく復号画像のＧＯＰ構成を、再エンコード時にそのま
ま適用することにより、再エンコード後の画質劣化をさ
らに抑制することができる。

【００７０】図５は、復号画像のＧＯＰ構成をそのまま
反映する再エンコードを説明する図である。

【００７１】図５を参照して、ｎ＝１〜９の復号画像
は、ＧＯＰ１を構成し、ｎ＝１０〜１２の復号画像はＧ
ＯＰ２を構成し、ｎ＝１３〜１８の復号画像はＧＯＰ３
を構成している。ＭＰＥＧ２エンコーダ部３１は、再エ
ンコード時において、復号画像が構成するＧＯＰをその
まま受け継ぎ、再エンコード対象画像についても第１〜
第９番目について再エンコード後のＧＯＰ１を形成し、
第１０〜１２番目の再符号化対象画像によって再エンコ
ード後のＧＯＰ２を形成し、第１３〜１８番目の再符号
化対象画像によって再エンコード後のＧＯＰ３を形成す
る。

【００７２】すなわち、再エンコード時のシーケンスの
最小単位として、復号画像が形成するＧＯＰ構造をこの
まま維持する。また、同一ＧＯＰ内の再符号化におい
て、既に説明したようにピクチャタイプの一致や、
（１）式もしくは（２）〜（４）式に基づく目標発生符
号量の設定を行なうことにより、変換符号化に伴う画質
劣化をさらに抑制することが可能となる。ただし、同一
ＧＯＰ内の再エンコード時において、ピクチャタイプや
目標発生符号量などを、新たに独立に再配分することに
よって柔軟性を向上させることも可能である。

【００７３】ＭＰＥＧ２デコーダ部１１中のビットスト
リーム解析部１２によって抽出されるその他の上位レイ
ヤ情報については、たとえばピクチャレベルの情報であ
る動きベクトル予測範囲（ＦＣｏｄｅ［０／１］［１／
０］）を用いて、ＭＰＥＧ２エンコーダ部３１における
再エンコード時の符号化パラメータを決定することも考
えられる。すなわち、再エンコード時における動きベク
トル予測範囲を、入力ビットストリーム中に含まれる各
ピクチャ上の動きベクトル予測範囲と、各ピクチャごと
に一致させる。

【００７４】つまり、デコード時にＦＣｏｄｅデータで
動き復号範囲を指定されたピクチャは、同様の範囲内で
の動き予測を実行し、再エンコードすることによって、
再エンコード時の無駄な動き予測動作を抑制して、再エ
ンコード時の画質劣化を抑制することが可能である。

【００７５】次に、ＭＰＥＧ２デコーダ部１１中におい
て、ＭＰＥＧ２復号機能部１６において得られるスライ
スレベルおよびマクロブロックレベルにおける情報に基
づいて再エンコードを行なう場合について説明する。

【００７６】このようなマクロブロックレベルの情報と
しては、以下のものが考えられる。・マクロブロックタイプ・ＣＢＰ（Coded Block Pattern）・動き予測モードおよび動きベクトル・Ｑスケール・アクティビティここで、マクロブロックタイプは、伝送されるマクロブ
ロックの種別を表わし、マクロブロック内で行なわれる
予測がフレーム内予測であるか、またはフレーム間予測
であるか、動き補償が行なわれているか、ループ内フィ
ルタがオンかオフか、量子化ステップサイズが変更され
るか否か等の情報を有する。

【００７７】ＣＢＰは、有意ブロックパターンとも呼ば
れ、マクロブロックに含まれるブロックが有意ブロック
（符号化ブロック）かどうかを示す。ここで、有意ブロ
ックとは、前画面の同じ位置に対して変化があったこと
を示しており、少なくとも１つの変換係数が伝送される
ブロックのことを一般的にいう。

【００７８】動き予測モードは、動きベクトルの予測方
法を示す情報であり、その予測の方法によりフィールド
予測、フレーム予測等が含まれる。また、動きベクトル
は水平成分と垂直成分の２つで表わされ、１つ前のマク
ロブロックの動きベクトルとの差分が符号化されてい
る。

【００７９】Ｑスケールはディジタル処理を実行する際
の量子化処理のステップサイズを示す。

【００８０】このように、各マクロブロックごとに抽出
あるいは演算されたこれらのデータを、任意の単位、つ
まりピクチャ単位もしくはスライス単位で統計処理を実
行し、たとえば平均値、分散値、最大値もしくは最小値
を求めて、これらの統計値を再エンコードに使用する。
たとえば、復号画像における、各スライス単位の平均Ｑ
スケールを再エンコードを実行する画像の対象スライス
のＱスケール算出式の１つのパラメータとして適用する
ことが考えられる。

【００８１】また、任意の単位の連続するマクロブロッ
ク群の動き予測モードおよび動きベクトル情報を抽出し
て、再エンコードの対象となるマクロブロック群に、以
下のモードを適用することも可能である。

【００８２】・復号マクロブロック群の動き予測モード
を、再エンコード対象マクロブロックに適用する。

【００８３】・復号マクロブロック群の動きベクトルの
範囲内のみを、再エンコード対象マクロブロックで動き
探索を実施する。

【００８４】・復号マクロブロック群の動きベクトル位
置を中心として任意の範囲で動き探索を実施する。

【００８５】このような、動き予測モードの適用は、マ
クロブロック群にまたがって行なうのみでなく、各マク
ロブロック単体に実行することも可能である。

【００８６】このように、スライスレベルおよびマクロ
ブロックレベルで得られた情報をもとに、再エンコード
を行なうことにより、再エンコード時における画像の劣
化を抑制することが可能となる。

【００８７】［実施の形態２］実施の形態２において
は、入力ビットストリームのビットレートが、再エンコ
ード時の目標ビットレートよりも同等もしくは低い場合
に画像劣化を抑制する構成について説明する。たとえ
ば、６Ｍｂｐｓの入力ビットストリームを、３Ｍｂｐｓ
の目標ビットレートで変換符号化する場合等に適用でき
る。

【００８８】図６は、本発明の実施の形態２に従う画像
信号変換符号化装置１０１の構成を示す概略ブロック図
である。

【００８９】画像信号変換符号化装置１０１は、入力ビ
ットストリームのビットレートが再エンコード時の目標
ビットレートよりも低いもしくは同等の場合において
は、入力ビットストリームを復号することなく、そのま
ま出力ビットストリームとして利用する。

【００９０】図６を参照して、画像信号変換符号化装置
１０１は、図１に示す画像信号変換符号化装置１００と
比較して、ＭＰＥＧ２復号化ブロック１０、ＭＰＥＧ２
符号化ブロック３０および制御部５０に代えて、ＭＰＥ
Ｇ２復号化ブロック１１０、ＭＰＥＧ２符号化ブロック
１３０および制御部５１をそれぞれ備える。

【００９１】ＭＰＥＧ２復号化ブロック１１０は、ＭＰ
ＥＧ２デコーダ部１１の後段にマルチプレクサ１５をさ
らに含み、ＭＰＥＧ２符号化ブロック１３０は、ＭＰ
ＥＧ２エンコーダ部３１の後段にマルチプレクサ３５を
さらに含む。

【００９２】入力ビットストリームのビットレートが再
エンコード時の目標ビットレート以下である場合には、
マルチプレクサ１５は、制御部５１が出力される制御信
号ＣＳｄに応じて、ＭＰＥＧ２デコーダ部１１をバイパ
スされた入力ビットストリームを、そのままマルチプレ
クサ３５に対して出力する。マルチプレクサ３５は、同
様に制御部５１から出力される制御信号ＣＳｅに応じ
て、ＭＰＥＧ２エンコーダ部３１の出力ではなく、マル
チプレクサ１５より出力されたそのままの入力ビットス
トリームを出力ビットストリームとして出力する。

【００９３】一方、入力ビットストリームのビットレー
トが再エンコード時の目標ビットレートよりも高い低い
場合には、マルチプレクサ１５は、制御部５１から出力
される制御信号ＣＳｄに応じて、ＭＰＥＧ２デコーダ部
１１から出力されるディジタル復号画像をマルチプレク
サ３５に対して出力する。マルチプレクサ３５は、同様
に制御部５１から出力される制御信号ＣＳｅに応じて、
ＭＰＥＧ２エンコーダ部３１によって再エンコードされ
た符号化データを出力ビットストリームとして出力す
る。この場合における、ＭＰＥＧ２デコーダ部１１およ
びＭＰＥＧ２エンコーダ部３１の動作は、実施の形態１
で説明したとおりであるので、説明は繰り返さない。

【００９４】制御部５１は、再エンコード後の目標ビッ
トレートと入力ビットストリームのビットレートとの関
係に応じて制御信号ＣＳｄ，ＣＳｅの信号レベルを制御
することによって、マルチプレクサ１５および３５の出
力を切換える。

【００９５】このように、マルチプレクサ１５および３
５を配置して、ＭＰＥＧ２デコーダ部１１によるデコー
ド処理およびＭＰＥＧ２エンコーダ部３１による再エン
コード処理をバイパスする経路を付加することにより、
再エンコード後の目標ビットレートが入力ビットストリ
ームのビットレート以下である場合におけるデータ処理
を簡単に行なうことができる。この場合には、ビットレ
ートの大小比較を、ピクチャ単位ではなく、最小ＧＯＰ
単位で行なうことにより、有効に再エンコード処理の省
略を図ることが可能となる。

【００９６】また、画像信号変更符号化装置１１０にお
いては、マルチプレクサ１５および３５の出力を切換え
て、ＭＰＥＧ２デコーダ部１１およびＭＰＥＧ２エンコ
ーダ部３１を経由させて入力ビットストリームを一旦復
号した後再エンコードして出力することも可能である。
すなわち、入力ビットストリームのビットレートと再エ
ンコード時の目標ビットレートとの間の大小に応じて制
御部５１によって制御信号ＣＳｄおよびＣＳｅを切換え
ることにより、ＭＰＥＧ２規格下における異なるビット
レートを有するビットストリーム間での変換符号化を効
率的に行なうことができる。

【００９７】［実施の形態３］実施の形態３において
は、入力ビットストリームの復号処理によって中間的に
得られるディジタル復号画像を標準フォーマットに従う
ものとするために設けられる、ポストプロセッシング機
能およびプリプロセッシング機能を具備する構成につい
て説明する。

【００９８】図７は、本発明の実施の形態３に従う画像
信号変換符号化装置２００の全体構成を示す概略ブロッ
ク図である。

【００９９】図７を参照して、画像信号変換符号化装置
２００は、図１に示す画像信号変換符号化装置１００と
比較して、ＭＰＥＧ２復号化ブロック１０に代えてＭＰ
ＥＧ２復号化ブロック２１０を備え、ＭＰＥＧ２符号化
ブロック３０に代えてＭＰＥＧ２符号化ブロック２３０
を備える。

【０１００】ＭＰＥＧ２復号化ブロック２１０は、ＭＰ
ＥＧ２デコーダ部１１に加えて、ＭＰＥＧ２デコーダ部
１１から出力される復号画像を標準フォーマットである
ＩＴＵ−Ｒ−６０１もしくはＩＴＵ−Ｒ−６５６形式等
に従わせるためのポストプロセッシング部１７をさらに
含む。ポストプロセッシング部１７は、ＭＰＥＧ２デコ
ーダ部１１によって復号されたディジタル復号画像に、
時間フィルタ、空間フィルタおよび解像度変換などの処
理を施す。

【０１０１】ＭＰＥＧ２符号化ブロック２３０は、ポス
トプロセッシング部１７から出力される標準ディジタル
復号画像に対して符号化に備えた処理を実行するプリプ
ロセッシング部３７を含む。ＭＰＥＧ２エンコーダ部３
１は、プリプロセッシング部３７から出力されるプリプ
ロセッシング後のディジタル復号画像について、ＭＰＥ
Ｇ２規格に従った再エンコードを実行する。

【０１０２】ポストプロセッシング部３７は、入力され
る標準ディジタル復号画像に対して、符号化に備えて時
間フィルタ、空間フィルタおよび解像度変換などの処理
を施す。

【０１０３】画像信号変換符号化装置２１０は、復号時
に抽出された上位レイヤ情報もしくはマクロブロックレ
イヤ情報を用いて、ポストプロセッシング部１７および
プリプロセッシング部３７に対して効果的な制御を施す
ことにより、デコード／再エンコードに伴う画像劣化の
抑制および高画質化を行なう。

【０１０４】一例として、解像度変換を用いた変換符号
化について説明する。符号化対象となるディジタル画像
は、主に以下の画像サイズのうちのいずれかに変換して
符号化が行なわれることが一般的である。

【０１０５】・７２０（７０４）ピクセル×４８０ライ
ン（ＦｕｌｌＤ１）・３６０（３５２）ピクセル×４８０ライン（Ｈａｌｆ
Ｄ１）・５４４ピクセル×４８０ライン（３／４Ｄ１）・４８０ピクセル×４８０ライン（２／３Ｄ１）・３６０ピクセル×２４０ライン（ＳＩＦ）ＦｕｌｌＤ１以外は、主に低いビットレートで符号化を
行なう場合に符号化対象となる画素数を削減し、等価的
にビットレートを上げて高画質化を図るために用いられ
る。

【０１０６】図７において、プリプロセッシング部３７
は、水平／垂直の空間フィルタ、時間フィルタおよび解
像度変換機能を有し、制御部５０から与えられる上位レ
イヤおよびマクロブロックレイヤレベルのパラメータ情
報を用いて、これらの機能は適応的に制御される。

【０１０７】すなわち、ＭＰＥＧ２デコーダ部１１によ
って復号された画像が、ＦｕｌｌＤ１サイズで構成され
ている場合、これをＨａｌｆＤ１や３／４Ｄ１などのＦ
ｕｌｌＤ１より小さな解像度に変換して符号化を実行す
る。この際に、実施の形態１で説明した、ピクチャタイ
プの一致や再エンコード時の目標ビットレートの設定等
の概念を組合せることによって、低ビットレートで変換
符号化を実施する場合においても、画質劣化を抑制する
ことが可能である。

【０１０８】また、ポストプロセッシング部１７におい
ても、同様にＭＰＥＧ２デコーダ部１１におけるデコー
ドプロセスで得られる上位レイヤ情報およびマクロブロ
ックレイヤ情報のパラメータを制御部５２から受けて、
画質制御を行なうことが可能である。

【０１０９】ポストプロセッシング部１７における解像
度変換は、ＳＩＦ、２／３Ｄ１、３／４Ｄ１およびＨａ
ｌｆＤ１等に予め変換されてビットストリーム化された
画像を、ＦｕｌｌＤ１に逆変換する機能を備えるが、通
常の変換符号化時には基本的にはこの機能は使用されな
い。

【０１１０】図８は、本発明の実施の形態３に従う他の
例の画像信号変換符号化装置２０１の全体構成を示す概
略ブロック図である。

【０１１１】図８を参照して、画像信号変換符号化装置
２０１は、図７に示す画像信号変換符号化装置２００と
比較して、ポストプロセッシング部１７が省略されてい
る点が異なる。その他の部分の構成および動作について
は、図７で説明したのと同様であるので説明は繰り返さ
ない。

【０１１２】画像信号変換符号化装置２０１の構成は、
ＭＰＥＧ２デコーダ部１１によって、直接標準フォーマ
ットに従うディジタル復号画像が得られる場合に適用す
ることが可能であり、この場合に画像信号変換符号化装
置２００と同様の効果を享受することができる。

【０１１３】図９は、本発明の実施の形態３に従う他の
もう一つの例の画像信号変換符号化装置２０２の全体構
成を示す概略ブロック図である。

【０１１４】図９を参照して、画像信号変換符号化装置
２０２は、図７に示す画像信号変換符号化装置２００と
比較して、プリプロセッシング部３７が省略されている
点が異なる。その他の部分の構成および動作について
は、図７で説明したのと同様であるので説明は繰り返さ
ない。

【０１１５】画像信号変換符号化装置２０２の構成は、
ＭＰＥＧ２エンコーダ部３１によって、直接標準フォー
マットに従うディジタル復号画像が直接符号化できる場
合に適用することが可能であり、この場合に画像信号変
換符号化装置２００と同様の効果を享受することができ
る。

【０１１６】［実施の形態４］実施の形態４において
は、異なる符号化規格間での変換符号化について説明す
る。

【０１１７】図１０は、本発明の実施の形態４に従う画
像信号変換符号化装置３００の構成を示す概略ブロック
図である。

【０１１８】画像信号変換符号化装置３００は、ＤＶ規
格とＭＰＥＧ２規格との間の変換符号化を実行する。

【０１１９】図１０を参照して、画像信号変換符号化装
置３００は、ＤＶ規格に従って符号化された入力ビット
ストリームを受けて標準フォーマットに従うディジタル
復号画像を出力するＤＶ復号化ブロック２７０と、ＤＶ
復号化ブロック２７０から出力される標準ディジタル復
号画像を受けてＭＰＥＧ２規格に従う出力ビットストリ
ームに再エンコードするＭＰＥＧ２符号化ブロック２３
０と、入力ビットストリームのデコード時に得られる符
号化情報に基づいて、再エンコード等を制御するための
制御部５５とを備える。

【０１２０】ＤＶ復号化ブロック２７０は、入力ビット
ストリームを復号してディジタル復号画像を得るための
ＤＶデコーダ部７０と、ＤＶデコーダ部７０から出力さ
れる復号画像データに時間フィルタ、空間フィルタおよ
び解像度変換などの処理を施して、標準フォーマットに
変換するポストプロセッシング部１７とを含む。

【０１２１】図１１は、ＤＶデコーダ部７０の構成を示
すブロック図である。図１１を参照して、ＤＶデコーダ
部７０は、入力ビットストリームを受けるストリーム解
析部７２と、ストリーム解析部７２の出力を一時的に保
持するためのストリームバッファ部７４と、ストリーム
バッファ部７４から一定量ずつ出力されるビットストリ
ームのデコードを行なうＤＶ復号機能部７６と、ＤＶ復
号機能部７６によって得られた復号画像を一時的に格納
するためのフレームバッファ部７８とを含む。フレーム
バッファ部７８は、ディジタル復号画像をポストプロセ
ッシング部１７に対して出力し、ポストプロセッシング
部１７は、ディジタル復号画像を標準フォーマットに変
換する。

【０１２２】ＤＶデコーダ部７０は、さらに、ＤＶデコ
ード処理時にＤＶ復号機能部７６によって得られるマク
ロブロック層レベルの情報を格納するためのＭＢレイヤ
情報格納部８０とをさらに含む。

【０１２３】画像信号変換符号化装置３１０において
も、ＤＶデコード処理時に得られた符号化情報に基づい
て再エンコード時のパラメータが設定されるが、ＤＶ規
格は固定長符号化方式であり、かつピクチャタイプも１
種類（ＭＰＥＧ２方式のＩフレームに相当する）である
ため、マクロブロック、あるいはスーパーブロックと呼
ばれるＤＶ規格特有の隣接する複数のマクロブロックで
構成される単位ごとに量子化値Ｑを抽出し、再エンコー
ド時の符号化パラメータの算出に用いる構成とすること
が効果的である。したがって、ＭＢレイヤ情報格納部８
０は、マクロブロック、あるいはスーパーブロックごと
の量子化値Ｑを保持し、制御部５４に与える。

【０１２４】再び図１０を参照して、ＭＰＥＧ２符号化
ブロック２３０は、標準ディジタル復号画像をＭＰＥＧ
２規格による再エンコードに備えて、時間フィルタ、空
間フィルタおよび解像度変換などの処理を施すプリプロ
セッシング部３７と、プリプロセッシング部３７の出力
を受けてＭＰＥＧ２規格に従う再エンコードを行なうＭ
ＰＥＧ２エンコーダ部３１とを含む。

【０１２５】ＭＰＥＧ２エンコーダ部３１は、プリプロ
セッシング後のディジタル画像を再エンコードする。制
御部５５は、上述のマクロブロックあるいはスーパーブ
ロックごとの量子化値Ｑに基づいて、ＭＰＥＧ２エンコ
ーダ部３１における再エンコード時の符号化パラメータ
を設定する。

【０１２６】図１２は、実施の形態４に従う他の例の画
像信号変換符号化装置３０１の構成を示す概略ブロック
図である。

【０１２７】画像信号変換符号化装置３０１は、ＭＰＥ
Ｇ２規格に従う入力ビットストリームを受けて、ＤＶ規
格に従う出力ビットストリームに変換符号化して出力す
る。

【０１２８】図１２を参照して、画像信号変換符号化装
置３０１は、ＭＰＥＧ２規格に従って符号化された入力
ビットストリームを受けて標準フォーマットに従うディ
ジタル復号画像を出力するＭＰＥＧ２復号化ブロック２
１０と、ＭＰＥＧ２復号化ブロック２１０から出力され
る標準ディジタル復号画像を受けてＤＶ規格に従う出力
ビットストリームに再エンコードするＤＶ符号化ブロッ
ク３７０と、入力ビットストリームのデコード時に得ら
れる符号化情報に基づいて、再エンコード等を制御する
ための制御部５６とを備える。

【０１２９】ＭＰＥＧ２復号化ブロック２１０の構成お
よび動作は、図７で説明したとおりであるので説明は繰
り返さない。

【０１３０】ＤＶ符号化ブロック３７０は、ＤＶ規格に
よる再エンコードに備えて、標準ディジタル復号画像に
対して時間フィルタ、空間フィルタおよび解像度変換な
どの処理を施すプリプロセッシング部１３７と、プリプ
ロセッシング部１３７の出力を受けてＤＶ規格に従う再
エンコードを行なうＤＶエンコーダ部７５とを含む。

【０１３１】制御部５６は、ＭＰＥＧ２デコーダ部１１
におけるデコード処理時に抽出される符号化情報を受け
て、ポストプロセッシングおよびポストプロセッシング
に反映するとともに、ＤＶエンコーダ部７５における再
エンコード時のＤＶ規格の符号化パラメータをこれらの
ＭＰＥＧ２規格の符号化情報に基づいて設定する。

【０１３２】これらの構成とすることにより、ＤＶ規格
およびＭＰＥＧ規格の間で、ビットストリームの変換符
号化を実行することができる。また、デコード時に得ら
れた情報に基づいて再エンコード時における符号化パラ
メータを設定するので、変換符号化に伴う画像劣化を抑
制することが可能となる。

【０１３３】今回開示された実施の形態はすべての点で
例示であって制限的なものではないと考えられるべきで
ある。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求
の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味お
よび範囲内でのすべての変更が含まれることが意図され
る。

【０１３４】

【発明の効果】請求項１から１０に記載の画像信号変換
符号化装置は、ＭＰＥＧ２規格に従う入力ビットストリ
ームの復号時に得られる符号化情報に基づいて、再符号
化時の符号化パラメータを設定するので、ＭＰＥＧ２規
格間における変換符号化に伴なう画像劣化を抑制するこ
とができる。

【０１３５】請求項１１および１２に記載の画像信号変
換符号化装置は、入力ビットストリームのビットレート
と出力ビットストリームとの関係に応じて、入力ビット
ストリームをそのまま出力ビットストリームとして出力
することができるので、請求項１記載の画像信号変換符
号化装置が奏する効果に加えて、異なるビットレートを
有するビットストリーム間での変換符号化を効率的に行
なうことができる。

【０１３６】請求項１３から１５に記載の画像信号変換
符号化装置は、請求項１記載の画像信号変換符号化装置
が奏する効果に加えて、ＭＰＥＧ２規格に従う入力ビッ
トストリームの復号時に得られる符号化情報に基づい
て、ポストプロセッシングおよびプリプロセッシングの
少なくとも一方を効率的に実行することができる。

【０１３７】請求項１６から１８に記載の画像信号変換
符号化装置は、ＤＶ規格に従う入力ビットストリームの
復号時に得られる符号化情報に基づいて、ＭＰＥＧ２規
格に従う再符号化時の符号化パラメータを設定するの
で、ＤＶ規格からＭＰＥＧ２規格への変換符号化に伴な
う画像劣化を抑制することができる。

【０１３８】請求項１９および２０に記載の画像信号変
換符号化装置は、ＭＰＥＧ２規格に従う入力ビットスト
リームの復号時に得られる符号化情報に基づいて、ＤＶ
規格に従う再符号化時の符号化パラメータを設定するの
で、ＭＰＥＧ２規格からＤＶ規格への変換符号化に伴な
う画像劣化を抑制することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態１に従う画像信号変換符
号化装置１００の構成を示す概略ブロック図である。

【図２】ＭＰＥＧ２デコーダ部１１の構成を説明する
のブロック図である。

【図３】ピクチャタイプに着目したＭＰＥＧ２エンコ
ーダ部３１による再エンコードを説明する図である。

【図４】ＭＰＥＧ２エンコーダ部３１による再エンコ
ード時のビットレート制御を説明する図である。

【図５】復号画像のＧＯＰ構成をそのまま反映する再
エンコードを説明する図である。

【図６】本発明の実施の形態２に従う画像信号変換符
号化装置１０１の構成を示す概略ブロック図である。

【図７】本発明の実施の形態３に従う画像信号変換符
号化装置２００の全体構成を示す概略ブロック図であ
る。

【図８】本発明の実施の形態３の従う他の例の画像信
号変換符号化装置２０１の全体構成を示す概略ブロック
図である。

【図９】本発明の実施の形態３の従う他のもう一つの
例の画像信号変換符号化装置２０２の全体構成を示す概
略ブロック図である。

【図１０】本発明の実施の形態４に従う画像信号変換
符号化装置３００の構成を示す概略ブロック図である。

【図１１】ＤＶデコーダ部７０の構成を示すブロック
図である。

【図１２】実施の形態４に従う他の例の画像信号変換
符号化装置３０１の構成を示す概略ブロック図である。

【符号の説明】

１１ＭＰＥＧ２デコーダ部、３１ＭＰＥＧ２エンコ
ーダ部、３５ポストプロセッシング部、３７，１３７
プリプロセッシング部、５０，５１，５２，５３，５
４，５５制御部、７０ＤＶデコーダ部、７５ＤＶ
エンコーダ部。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続きＦターム(参考） 5C053 FA30 GB05 GB06 GB37 HA40 JA01 KA04 KA24 5C059 KK01 KK41 MA00 PP04 RC11 RC14 RC16 RC28 SS02 SS12 TA16 TA17 TB17 TC00 TC27 UA02 UA05 UA32

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】入力された画像信号を一旦復号し、さら
に所定の方式に従って再符号化する画像信号変換符号化
装置であって、ＭＰＥＧ２規格に従う入力ビットストリームを復号して
復号画像データを出力するとともに、前記入力ビットス
トリームの符号化情報を抽出する復号処理部と、前記復号画像データをＭＰＥＧ２規格に従って再符号化
して出力ビットストリームを生成する符号化処理部と、前記符号化情報に基づいて、前記再符号化における符号
化パラメータを設定する制御部とを備える、画像信号変
換符号化装置。
【請求項２】前記符号化情報は、上位レイヤに関する
情報と、マクロブロックレベルの情報とを含む、請求項
１記載の画像信号変換符号化装置。
【請求項３】前記上位レイヤに関する情報は、前記入
力ビットストリーム中の各ピクチャのピクチャタイプに
関する情報を含む、請求項２記載の画像信号変換符号化
装置。
【請求項４】前記上位レイヤに関する情報は、前記入
力ビットストリーム中の各ピクチャのＧＯＰ構成に関す
る情報を含む、請求項２記載の画像信号変換符号化装
置。
【請求項５】前記上位レイヤに関する情報は、前記入
力ビットストリーム中の各ピクチャの動きベクトル予測
範囲に関する情報を含む、請求項２記載の画像信号変換
符号化装置。
【請求項６】前記上位レイヤに関する情報は、前記入
力ビットストリーム中の各ピクチャの符号量実測値に関
する情報を含む、請求項２記載の画像信号変換符号化装
置。
【請求項７】前記制御部は、前記各ピクチャの前記再
符号化における発生符号量の目標値を、前記符号量実測
値および、前記入力ビットストリームのビットレートと
前記出力ビットストリームの目標ビットレートとの比に
応じて設定する、請求項６記載の画像信号変換符号化装
置。
【請求項８】前記マクロブロックレベルの情報は、マ
クロブロックの種類に関する情報と、有意ブロックパタ
ーンに関する情報と、動き予測モードおよび動きベクト
ルに関する情報とを含む、請求項２記載の画像信号変換
符号化装置。
【請求項９】前記マクロブロックレベルの情報は、量
子化処理のステップサイズに関する情報であるＱスケー
ルを含む、請求項２記載の画像信号変換符号化装置。
【請求項１０】前記復号処理部は、前記入力ビットストリームを受けて、前記上位レイヤに
関する情報を抽出するストリーム解析部と、前記ストリーム解析部を介して受ける前記入力ビットス
トリームを復号して前記復号画像データを出力するとと
もに、前記マクロブロックレベルの情報を抽出するＭＰ
ＥＧ２復号機能部と、前記上位レイヤに関する情報を前記ストリーム解析部か
ら受けて前記ＭＰＥＧ２復号機能部および前記制御部に
与える上位レイヤ情報格納部と、前記マクロブロックレベルの情報を前記ＭＰＥＧ２復号
機能部から受けて前記制御部に与えるマクロブロックレ
ベル情報格納部とを含む、請求項２記載の画像信号変換
符号化装置。
【請求項１１】前記復号処理部は、前記入力ビットストリームを受けて復号して前記復号画
像データを出力するＭＰＥＧ２復号処理部と、前記入力ビットストリームおよび前記復号画像データを
受けて、前記制御部に制御されて、いずれか一方を出力
する第１の出力切換回路とを含み、前記符号化処理部は、前記第１の出力切換回路を介して受けた前記復号画像デ
ータを再符号化するＭＰＥＧ２符号化処理部と、前記ＭＰＥＧ２符号化処理部および前記第１の出力切換
回路の出力を受けて、前記制御部に制御されて、いずれ
か一方を前記出力ビットストリームとして出力する第２
の出力切換回路とを含み、前記制御部は、前記入力ビットストリームのビットレー
トと前記出力ビットストリームの目標ビットレートとの
関係に応じて、前記第１および前記第２の出力切換回路
の出力を制御する、請求項１記載の画像信号変換符号化
装置。
【請求項１２】前記出力ビットストリームの前記目標
ビットレートが前記入力ビットストリームのビットレー
トよりも小さい場合においては、前記制御部は、前記入
力ビットストリームをそのまま前記出力ビットストリー
ムとして出力するように、前記第１および前記第２の出
力切換回路を制御する、請求項１１記載の画像信号変換
符号化装置。
【請求項１３】前記復号処理部は、前記入力ビットストリームを復号して前記復号画像デー
タを出力するＭＰＥＧ２復号処理部と、前記復号画像データを標準フォーマットに変換するポス
トプロセッシング部とを含み、前記制御部は、前記符号化情報に基づいて、前記ポスト
プロセッシング部におけるデータ変換を制御する、請求
項１記載の画像信号変換符号化装置。
【請求項１４】前記復号処理部は、標準フォーマット
に従う前記復号画像データを出力し、前記符号化処理部は、前記標準フォーマットに従う復号画像データを受けて、
前記再符号化の準備のための変換を行なうプリプロセッ
シング部と、前記プリプロセッシング部から前記復号画像データを受
けて前記再符号化を実行するＭＰＥＧ２符号化処理部を
含み、前記制御部は、前記符号化情報に基づいて、前記プリプ
ロセッシング部におけるデータ変換を制御する、請求項
１記載の画像信号変換符号化装置。
【請求項１５】前記復号処理部は、前記入力ビットストリームを復号して前記復号画像デー
タを出力するＭＰＥＧ２復号処理部と、前記復号画像データを標準フォーマットに変換するポス
トプロセッシング部とを含み、前記符号化処理部は、前記標準フォーマットに従う復号画像データを受けて、
前記再符号化の準備のための変換を行なうプリプロセッ
シング部と、前記プリプロセッシング部から前記復号画像データを受
けて前記再符号化を実行するＭＰＥＧ２符号化処理部を
含み、前記制御部は、前記符号化情報に基づいて、前記ポスト
プロセッシング部および前記プリプロセッシング部にお
けるデータ変換を制御する、請求項１記載の画像信号変
換符号化装置。
【請求項１６】入力された画像信号を一旦復号し、さ
らに所定の方式に従って再符号化する画像信号変換符号
化装置であって、ＤＶ規格に従う入力ビットストリームを復号して復号画
像データを出力するとともに、前記入力ビットストリー
ムの符号化情報を抽出する復号処理部と、前記復号画像データをＭＰＥＧ２規格に従って再符号化
して出力ビットストリームを生成する符号化処理部と、前記符号化情報に基づいて、前記再符号化における符号
化パラメータを設定する制御部とを備える、画像信号変
換符号化装置。
【請求項１７】前記符号化情報は、前記入力ビットス
トリームの所定単位毎の量子化値を含む、請求項１６記
載の画像信号変換符号化装置。
【請求項１８】前記復号処理部は、前記入力ビットストリームを復号して前記復号画像デー
タを出力するＤＶ復号処理部と、前記復号画像データを標準フォーマットに変換するポス
トプロセッシング部とを含み、前記符号化処理部は、前記標準フォーマットに従う復号画像データを受けて、
前記再符号化の準備のための変換を行なうプリプロセッ
シング部と、前記プリプロセッシング部から前記復号画像データを受
けて前記再符号化を実行するＭＰＥＧ２符号化処理部を
含み、前記制御部は、前記符号化情報に基づいて、前記ポスト
プロセッシング部および前記プリプロセッシング部にお
けるデータ変換を制御する、請求項１６記載の画像信号
変換符号化装置。
【請求項１９】入力された画像信号を一旦復号し、さ
らに所定の方式に従って再符号化する画像信号変換符号
化装置であって、ＭＰＥＧ２規格に従う入力ビットストリームを復号して
復号画像データを出力するとともに、前記入力ビットス
トリームの符号化情報を抽出する復号処理部と、前記復号画像データをＤＶ規格に従って再符号化して出
力ビットストリームを生成する符号化処理部と、前記符号化情報に基づいて、前記再符号化における符号
化パラメータを設定する制御部とを備える、画像信号変
換符号化装置。
【請求項２０】前記復号処理部は、前記入力ビットストリームを復号して前記復号画像デー
タを出力するＭＰＥＧ２復号処理部と、前記復号画像データを標準フォーマットに変換するポス
トプロセッシング部とを含み、前記符号化処理部は、前記標準フォーマットに従う復号画像データを受けて、
前記再符号化の準備のための変換を行なうプリプロセッ
シング部と、前記プリプロセッシング部から前記復号画像データを受
けて前記再符号化を実行するＤＶ符号化処理部を含み、前記制御部は、前記符号化情報に基づいて、前記ポスト
プロセッシング部および前記プリプロセッシング部にお
けるデータ変換を制御する、請求項１９記載の画像信号
変換符号化装置。