JP2001339732A - 動画像符号化復号化装置、及び動画像符号化復号化方法 - Google Patents

動画像符号化復号化装置、及び動画像符号化復号化方法

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JP2001339732A
JP2001339732A JP2000156015A JP2000156015A JP2001339732A JP 2001339732 A JP2001339732 A JP 2001339732A JP 2000156015 A JP2000156015 A JP 2000156015A JP 2000156015 A JP2000156015 A JP 2000156015A JP 2001339732 A JP2001339732 A JP 2001339732A
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frame
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decoding
encoding
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JP2000156015A
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Hideki Takehara
英樹 竹原
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Victor Company of Japan Ltd
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Victor Company of Japan Ltd
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Publication date
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  • Television Systems (AREA)
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  • Compression, Expansion, Code Conversion, And Decoders (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 動画像符号化復号化装置(方法)に関し、特
に位置データなしにはインターネットなどで完全には表
示させることが出来ない動画像符号化及び動画像復号化
装置(方法)を提供する。 【解決手段】 入力画像データをマクロブロック単位で
符号化する符号化装置において、前記入力画像データを
符号化する手段17と、前記符号化する手段により符号
化されたフレームがフレーム内符号化されたフレームで
あるかどうかを判定するフレーム判定手段12と、前記
符号化されたフレームがフレーム内符号化されたフレー
ムである場合に、前記符号化されたフレームのマクロブ
ロックを並べ替える手段13と、前記並び替えられたマ
クロブロックの位置データを符号化する手段15とで構
成した。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、動画像符号化方法
及び動画像復号化解除方法に係り、特に、MPEG-1、MPEG
-2、MPEG-4やH.263のようなマクロブロック単位で符号
化を行なう動画像符号化方法で、位置データなしにはイ
ンターネットなどで完全には表示させることが出来ない
動画像符号化及び動画像復号化装置方法に関する。
【0002】
【従来の技術】従来の動画像符号化装置は、動画像を符
号化する前に符号化効率がよくなるようにブロックの並
び替えを行なっている。従来の動画像の暗号化装置では
符号化データ自体にDES(Data EncryptionStandar
d)のような特殊な暗号アルゴリズムを用いて暗号化処
理を行なっている。この符号化データを直接暗号化した
場合には、通常の復号化装置においてビットストリーム
を読み取ることが出来ないので、復号化装置は破綻を来
す。よって、符号化された動画像データのある程度の情
報の内容は、解除鍵なしには通常の動画像データ復号化
装置に表示することは出来ない。
【0003】
【本発明が解決しようとする課題】動画像データの秘匿
性を守るために、動画像符号化データを暗号化した場合
には、動画像復号装置において、その暗号化された動画
像符号化データを復号出来ず、動画像符号化データをシ
ンタックス的には正しく復号することは出来ない。
【0004】
【課題を解決するための手段】前記課題を解決するた
め、請求項1の発明は、入力画像データをマクロブロッ
ク単位で符号化する符号化装置において、前記入力画像
データを符号化する手段17と、前記符号化する手段に
より符号化されたフレームがフレーム内符号化されたフ
レームであるかどうかを判定するフレーム判定手段12
と、前記符号化されたフレームがフレーム内符号化され
たフレームである場合に、前記符号化されたフレームの
マクロブロックを並べ替える手段13と、前記並び替え
られたマクロブロックの位置データを符号化する手段1
5とを有することを特徴とする動画像符号化装置を提供
し、請求項2の発明は、請求項1に記載された動画像符
号化装置において、前記マクロブロック位置データ符号
化手段15は、所定の送出条件を満足したときに正しい
マクロブロック位置データに切り替えて送出する切り替
え手段18を有することを特徴とする動画像符号化装置
を提供し、請求項3の発明は、請求項1に記載された動
画像符号化装置よりの符号化信号を復号化する動画像復
号化装置において、並び替えられたマクロブロックの位
置データを復号化する手段22と、符号化されたフレー
ム内のブロックを前記マクロブロックの位置データに応
じて並び替えるマクロブロック位置データ並び替え手段
21と、前記マクロブロック位置データ並び替え手段の
出力を復号化する復号化手段23とを有することを特徴
とする動画像復号化装置を提供し、請求項4の発明は、
入力画像データをマクロブロック単位で符号化する符号
化方法において、前記入力画像データを符号化するステ
ップ11と、前記符号化するステップにより符号化され
たフレームがフレーム内符号化されたフレームであるか
どうかを判定するステップ12と、前記符号化されたフ
レームがフレーム内符号化されたフレームである場合
に、前記符号化されたフレームのマクロブロックを並べ
替えるステップ13と、前記並べ替えるステップにより
並び替えられたマクロブロックの位置データを符号化す
るステップ15とを有することを特徴とする動画像符号
化方法を提供し、請求項5の発明は、請求項4に記載さ
れた動画像符号化方法において、前記マクロブロック位
置データを符号化するステップ15は、所定の送出条件
を満足したときに正しいマクロブロック位置データに切
り替えて送出する切り替えステップ18を有することを
特徴とする動画像符号化方法を提供し、請求項6の発明
は、請求項4に記載された動画像符号化方法よりの符号
化信号を復号化する動画像復号化方法において、前記並
び替えられたブロックの位置データを復号化するステッ
プ22と、前記符号化されたフレーム内のブロックを前
記ブロックの位置データに応じて並び替えるステップ2
1と、前記マクロブロックの位置データに応じて並び替
えるステップの出力を復号化する復号化ステップ23と
を有することを特徴とする動画像復号化方法を提供する
ものである。
【0005】
【発明の実施の形態】(実施例)本発明の動画像符号化
復号化装置(方法)の一実施例のブロック構成図につい
て、以下に図と共に説明する。この発明の動画像符号化
復号化装置(方法)の一実施例を図1に示す。図1に示
されるように本発明の動画像符号化復号化装置の一実施
例は、符号化部10と復号化部20に分けることが出来
る。
【0006】図1に示される本発明の動画像符号化装置
の符号化部10の一実施例は、符号化フレームタイプ判
定部12、マクロブロック並び替え部13、マクロブロ
ック位置データ符号部15、切り替えスイッチ(SW2)
16、動画像符号化部17、及びスイッチ(SW1)18
より構成されている。
【0007】図1に示される本発明の動画像復号化装置
の復号部20の一実施例は、マクロブロック並び替え部
21、マクロブロック位置データ復号部22、及び動画
像復号化部23より構成されている。
【0008】図1に示されるように、本発明の動画像符
号化装置の符号化部10の出力は、蓄積部または伝送部
30を介して動画像復号化装置の復号部20に供給され
ている。
【0009】本実施例ではマクロブロック単位で動画像
符号化を行なう符号化方法としてMPEG符号化方法を用い
るものとする。
【0010】MPEG符号化方法では、マクロブロックは、
図2に示されるように8画素×8画素の輝度(Y)ブロ
ック4つと8画素×8画素の色差(Cb,Cr)ブロック2
つとからなる。以後説明を簡略化するために、輝度
(Y)成分についてのみ考える。すなわち、16画素×
16画素を1つのマクロブロックであると見立てる。
【0011】図3に示される96画素×64画素の入力
画像がある場合には、マクロブロックは16画素×16
画素の0番から23番までのマクロブロック24個に分
割される。
【0012】分割された結果は図4に示されるようにな
る。なお、図4の0から23までの数値はマクロブロッ
ク位置と一致している。
【0013】(動画像符号化部17)入力画像を動画像
符号化部17は、MPEG符号化方法によって符号化され
る。
【0014】(符号化フレームタイプ判定部12)MPEG
には、Iピクチャ(フレーム内符号化)、Pピクチャ(前
方向フレーム間予測符号化)、及びBピクチャ(両方向
フレーム間予測符号化)の3種類のピクチャがある。フ
レーム間予測符号化されるフレームについては、予測元
の画像データ(Iピクチャ)が正しくなければ、正しく
復号化されない。そこで、本実施例では、Iピクチャに
ついてのみマクロブロック位置の並び替えを行ない、他
のPピクチャ、Bピクチャについてはマクロブロック位置
の並び替えは行なわないものとする。
【0015】そこで、符号化されたフレームタイプがフ
レーム内符号化されたものであれば、スイッチSW2(1
6)をマクロブロック並び替え部13に送り、フレーム
間予測符号化されたフレームであれば、切り替えスイッ
チSW2(16)を切り替えて、そのまま蓄積部または伝
送部30へ送る。
【0016】(切り替えスイッチSW2(16))符号化
フレームタイプ判定部12により、符号化されたフレー
ムタイプがフレーム内符号化されたものであれば、切り
替えスイッチ16をマクロブロック並び替え部13へ切
り替え、フレーム間予測符号化されたフレームであれ
ば、切り替えスイッチ16を蓄積部または伝送部30へ
切り替える。
【0017】(マクロブロック並び替え部13)マクロ
ブロック並び替え部13は、24個に分割されたマクロ
ブロックを0番目のマクロブロック以外をランダムに並
び替える。本実施例では、その並び替えられた結果が、
図5に示されるようになったとする。また、マクロブロ
ック並び替え部13は、マクロブロックの並び順の情報
(マクロブロック位置情報)をマクロブロック位置デー
タ符号部15へ送る。
【0018】(マクロブロック位置データ符号部15)
本実施例においては、マクロブロックの位置データは、
図6に示されるように符号化される。最初に8ビットの
マクロブロック(MB)位置データ長を示す値を符号化
する。
【0019】つぎにマクロブロック位置0にあるマクロ
ブロック番号を符号化し、その次にマクロブロック位置
1にあるマクロブロック番号を符号化するというように
マクロブロック位置0から23までにあるマクロブロッ
ク番号を符号化していく。
【0020】図7は本実施例に関して実際に符号化され
たマクロブロック位置符号化データを表わす。以下、こ
の図7を用いて説明する。本実施例においては、マクロ
ブロック数は24個であるので5ビットで表わすことが
出来、マクロブロック番号データ長は5ビットとなる。
【0021】すなわち、図7に示されるように、5を示
す'00000101'が符号化される。つぎにマクロブロック位
置0にあるマクロブロック番号は0であるのでP0には'0
0000'が符号化され、つぎにマクロブロック位置1にあ
るマクロブロック番号は7であるので' P1には00111'が
符号化される。以下同様な作業が繰り返されて、マクロ
ブロック位置符号化データが符号化される。
【0022】なお、その他のマクロブロック数の場合に
おけるビット数については、下記の表1に示した。
【0023】
【表1】
【0024】(切り替えスイッチ(SW)18)前記マ
クロブロック位置データ符号化部の切び替えスイッチ
(SW)18をオンオフどちらにするかの判断について
は、例えば、コンテンツ課金システムなどに応用する場
合には、コンテンツ課金が出来ている場合には、切り替
えスイッチ18をオン(閉成)にして正しいマクロブロ
ック位置データを動画像復号部20へ送出する。
【0025】コンテンツ課金が出来ていない場合には、
切り替えスイッチ18をオフ(開成)にしてマクロブロ
ック位置データを送らないようにするかまたは故意に間
違ったマクロブロック位置データを送出するように出来
る。
【0026】(蓄積部または伝送部30)符号化部10
の符号化データ、マクロブロック位置データ符号部15
のマクロブロック位置データは、必要であれば多重化を
行ない、この蓄積メディアまたは伝送路30を経由させ
て、復号化部20に送出される。
【0027】(マクロブロック位置データ復号部22)
マクロブロック位置データ復号部22では、動画像符号
部10のマクロブロック位置データ符号部15から送ら
れてきたマクロブロック位置データを用いて、マクロブ
ロック位置データを復号する。復号されたマクロブロッ
ク位置データをマクロブロック並び替え部21に供給す
る。
【0028】(マクロブロック並び替え部21)マクロ
ブロック並び替え部21では、動画像符号化データに含
まれているフレーム内のマクロブロックを、マクロブロ
ック位置データ復号部22から送られてきたマクロブロ
ック位置データに基づいて、並び替える。
【0029】このとき、図5に示されるように並んでい
るマクロブロックがマクロブロック位置データに基づい
て、図4に示されるように並び替えられる。並び替えら
れた動画像符号化データは、動画像復号部23へと送ら
れる。
【0030】マクロブロック位置データ復号部22から
マクロブロック位置データが送られて来なかった場合に
は、動画像符号部10から送られてきた画像データをそ
のまま動画像復号化部23へ出力する。
【0031】(動画像復号部23)前記マクロブロック
並び替え部21より供給されたビットストリームをMPEG
復号化方法によって復号化する。
【0032】
【発明の効果】以上に説明したように、本発明の動画像
符号化復号化装置(方法)によるとブロック位置符号化
データを復号化出来ない場合には、動画像データの秘匿
性は守られる。
【0033】ブロック位置符号化データを復号化出来な
い場合であっても、ブロックが並び替えられただけの動
画像符号化データの復号化を行なうことが出来るので、
復号化装置が破綻することはない。
【0034】また、ブロックが並び替えられた動画像符
号化データを復号化することで、完全ではないが動画像
についてのある程度の何らかの情報を、並び替えられた
マクロブロックの位置データを受信しなくとも、得るこ
とが出来る。
【0035】最初にブロック位置情報のないビットスト
リームを受け取り、後でブロックの位置データだけを受
け取ることで、それらを組み合わせることで正しい動画
像を見ることが出来る。これらはコンテンツ課金システ
ムなどに応用することが出来る。
【0036】動画像符号化データに対して、ブロックの
並び替えを行なうために動画像を符号化する効率は落ち
ない。
【0037】符号化済み動画像符号化データに対しても
ブロックの並び替えを行なう場合にも、画質が劣化させ
ることなく符号化することが出来る。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の動画像符号化復号化装置(方法)の一
実施例のブロック構成図を示した図である。
【図2】本発明の動画像符号化復号化装置(方法)に適
用される、8画素×8画素の輝度(Y)ブロック4つと8
画素×8画素の色差(Cb,Cr)ブロック2つとからなるマ
クロブロックの一実施例を示した図である。
【図3】96画素×64画素の入力画像の一実施例を示
した図である。
【図4】マクロブロックは16画素×16画素として、
0番から23番までのマクロブロック24個に分割され
た入力画像の一実施例を示した図である。
【図5】本発明の動画像符号化復号化装置(方法)の一
実施例における、その並び替えられた結果を示した図で
ある。
【図6】本発明の動画像符号化復号化装置(方法)のマ
クロブロックの位置データが符号化された一実施例を概
念的に示した図である。
【図7】本発明の動画像符号化復号化装置(方法)のマ
クロブロックの位置データが符号化された一実施例をデ
ータにより示した図である。
【符号の説明】
10 符号化部 12 符号化フレームタイプ判定部 13 マクロブロック並び替え部 15 マクロブロック位置データ符号部 16 切り替えスイッチ(SW2 切り替えスイッチ部) 17 動画像符号化部 18 切り替えスイッチ(SW1 切り替え手段) 20 復号化部 21 マクロブロック並び替え部 22 マクロブロック位置データ復号化部 23 動画像復号化部 30 蓄積部または伝送部
フロントページの続き Fターム(参考) 5C053 FA13 GA11 GB06 GB07 GB38 JA24 KA21 KA24 LA06 LA14 5C059 KK33 KK43 MA00 MA05 MC38 ME01 PP05 RC11 RC35 SS08 TA03 TA11 TB04 TC24 TC31 TD13 UA02 UA05 5C063 AA01 AA20 AB03 AB05 AC01 BA01 CA05 CA11 CA36 DA01 DA07 DA13 5J064 AA00 BA15 BC02 BC14 BC25 BD02 BD03

Claims (6)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】入力動画像データをマクロブロック単位で
    符号化する符号化装置において、 前記入力動画像データを符号化する動画像データ符号化
    手段と、 前記動画像データ符号化手段により符号化されたフレー
    ムがフレーム内符号化されたフレームであるかどうかを
    判定するフレーム判定手段と、 前記符号化されたフレームがフレーム内符号化されたフ
    レームである場合に、前記符号化されたフレームのマク
    ロブロックを並び替えるマクロブロック並び替え手段
    と、 前記マクロブロック並び替え手段により並び替えられた
    マクロブロックの位置データを符号化するマクロブロッ
    ク位置データ符号化手段とを有することを特徴とする動
    画像符号化装置。
  2. 【請求項2】請求項1に記載された動画像符号化装置に
    おいて、 前記マクロブロック位置データ符号化手段は、所定の送
    出条件を満足したときに正しいマクロブロック位置デー
    タに切り替えて送出する切り替え手段を有することを特
    徴とする動画像符号化装置。
  3. 【請求項3】請求項1に記載された動画像符号化装置よ
    りの符号化信号を復号化する動画像復号化装置におい
    て、 前記並び替えられたマクロブロックの位置データを復号
    化する復号化手段と、 前記符号化されたフレーム内のブロックを前記マクロブ
    ロックの位置データに応じて並び替えるマクロブロック
    位置データ並び替え手段と、 前記マクロブロック位置データ並び替え手段の出力を復
    号化する復号化手段とを有することを特徴とする動画像
    復号化装置。
  4. 【請求項4】入力画像データをマクロブロック単位で符
    号化する符号化方法において、 前記入力画像データを符号化するステップと、 前記符号化するステップにより符号化されたフレームが
    フレーム内符号化されたフレームであるかどうかを判定
    するステップと、 前記符号化されたフレームがフレーム内符号化されたフ
    レームである場合に、前記符号化されたフレームのマク
    ロブロックを並び替えるステップと、 前記並び替えられたマクロブロック位置データを符号化
    するステップとを有することを特徴とする動画像符号化
    方法。
  5. 【請求項5】請求項4に記載された動画像符号化方法に
    おいて、 前記マクロブロック位置データを符号化するステップ
    は、所定の送出条件を満足したときに正しいマクロブロ
    ック位置データに切り替えて送出する切り替えステップ
    を有することを特徴とする動画像符号化方法。
  6. 【請求項6】請求項4に記載された動画像符号化装置よ
    りの符号化信号を復号化する動画像復号化方法におい
    て、 前記並び替えられたブロックの位置データを復号化する
    ステップと、 前記符号化されたフレーム内のブロックを前記ブロック
    の位置データに応じて並び替えるステップと、 前記マクロブロックの位置データに応じて並び替えるス
    テップの出力を復号化する復号化ステップとを有するこ
    とを特徴とする動画像復号化方法。
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1708484A2 (en) 2005-03-30 2006-10-04 Fujitsu Limited Encryption system, encryption device and decryption device
JP2008118406A (ja) * 2006-11-06 2008-05-22 Dainippon Printing Co Ltd コンテンツ暗号方法、コンテンツ暗号装置及びコンピュータプログラム

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