JP2002016913A - トランスコーディング方法およびトランスコーディング装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 画質の著しい劣化を伴うことなく、効率的に
符号化データの変換を行うことができるトランスコーデ
ィング方法およびトランスコーディング装置を提供す
る。 【解決手段】 動画像を構成する複数のピクチャから量
子化を含む符号化処理により得られた第１符号化データ
を、第２符号化データに変換する。具体的には、各ピク
チャを構成する複数のマクロブロックの各々に対応する
第１符号化データに対して上記量子化に対応する逆量子
化を施し、各マクロブロックが他のピクチャを構成する
マクロブロックの上記符号化処理に際して参照された程
度を表す被参照度を求めるとともに、各マクロブロック
に対応する逆量子化後の第１符号化データに対し、当該
マクロブロックの被参照度に応じた再量子化スケールを
用いた再量子化を施して第２符号化データを生成する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、動画像データを符
号化して伝送する技術に係り、特に、ある伝送レートを
想定して生成された符号化データを、異なる伝送レート
に対応する符号化データに変換するためのトランスコー
ディング方法およびトランスコーディング装置に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】従来よりＩＳＯ／ＩＥＣのＭＰＥＧ（Mo
ving Picture Experts Group）１等に代表される各種の
動画像符号化方法が提案されている。さらに、これらの
符号化方法を用いて得られた符号化データを、様々な通
信システムを用いて伝送することが検討されるに至って
いる。

【０００３】ところで、このような符号化方法によって
得られた符号化データを、伝送レートが相互に異なる複
数のネットワークを介して伝送しなければならない場合
がある。例えば、社内ＬＡＮやイントラネット等の高速
ネットワーク（伝送レート；１０乃至１００Ｍｂｐｓ）
と、ＩＳＤＮ（伝送レート；最高１２８ｋｂｐｓ）等の
低速ネットワークの双方を介して符号化データを伝送す
る場合等である。このような場合、各ネットワーク間に
トランスコーディング装置を介在させ、高速ネットワー
クの伝送レートを想定した符号化により得られた符号化
データを、低速ネットワークに対応する伝送レートに変
換する必要がある。

【０００４】ここで、図８は、従来のトランスコーディ
ング装置の構成例を模式的に示すブロック図である。な
お、ここでは、トランスコーディング装置５０が、ＭＰ
ＥＧ１方式の符号化処理によって得られた第１符号化デ
ータ（すなわち、量子化されたＤＣＴ（Discrete Cosin
e Transform）係数の可変長符号）を受信する場合を想
定する。

【０００５】同図に示すように、このトランスコーディ
ング装置５０は、可変長復号部５１、逆量子化部５２、
量子化部５３、可変長符号化部５４および量子化スケー
ル制御部５５を含んで構成される。かかる構成の下、ト
ランスコーディング装置５０は、高速ネットワークに対
応する伝送レートを想定して生成された第１符号化デー
タを受信し、この第１符号化データを、低速ネットワー
クの伝送レートに対応する第２符号化データに変換す
る。

【０００６】すなわち、まず、高速ネットワークを介し
て受信された第１符号化データは、可変長復号部５１に
よって可変調復号された後、逆量子化部５２によって逆
量子化される。そして、この逆量子化によって得られた
ＤＣＴ係数は、量子化部５３によって再量子化され、可
変長符号化部５４によって可変調符号化されて、第２符
号化データとして低速ネットワークに送信されるのであ
る。ここで、量子化部５３は、可変長復号部５２によっ
て出力されたデータに対し、量子化スケール制御部５５
によって指定された量子化スケールを用いて量子化を施
す。この量子化スケール制御部５５は、当該トランスコ
ーディング装置５０から送信される第２符号化データが
低速ネットワークの伝送レートに対応する符号化データ
となるように、量子化スケールの粗さを制御するように
なっている。具体的には、量子化スケール制御部５５
は、例えば可変長符号化部５４から出力される第２符号
化データを格納するバッファメモリの符号量を検出し、
この符号量に応じた粗さの量子化スケールを生成する。
すなわち、バッファメモリに格納された符号量が多い場
合には粗い量子化スケールを生成して符号量を減らす一
方、符号量が少ない場合には細かい量子化スケールを生
成して符号量を増やす（つまり、画質の劣化を抑制す
る）といった具合である。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
ように、バッファメモリ内の符号量のみに依存して量子
化スケールの粗さを指定する場合、例えば、第２符号化
データの受信側において復号を行う際に重要な役割を担
う画像のデータであるにも拘わらず、粗い量子化スケー
ルによって量子化される場合も生じ得る。このような場
合、当該画像の画質のみならず、当該画像に基づいて復
元されるべき画像の画質の劣化をも引き起こしてしま
い、受信側において再生される動画像の画質が著しく損
なわれてしまうという問題があった。このように、上記
手法を用いた従来のトランスコーディング装置において
は、動画像の画質を損なうことなく効率的に量子化を行
うのは困難であった。

【０００８】本発明は、以上説明した事情に鑑みてなさ
れたものであり、画質の著しい劣化を伴うことなく、効
率的に符号化データの変換を行うことができるトランス
コーディング方法およびトランスコーディング装置を提
供することを目的としている。

【０００９】

【課題を解決するための手段】上述した課題を解決する
ため、本発明は、動画像を構成する複数のピクチャから
量子化を含む符号化処理により得られた第１符号化デー
タを、第２符号化データに変換するトランスコーディン
グ方法であって、各ピクチャを構成する複数のマクロブ
ロックの各々に対応する第１符号化データに対して、前
記量子化に対応する逆量子化を施し、前記各マクロブロ
ックが他のピクチャを構成するマクロブロックの前記符
号化処理に際して参照された程度を表す被参照度を求
め、前記各マクロブロックに対応する前記逆量子化後の
第１符号化データに対し、当該マクロブロックについて
求められた前記被参照度に応じた再量子化スケールを用
いた再量子化を施して前記第２符号化データを生成する
ことを特徴としている。

【００１０】

【発明の実施の形態】以下、図面を参照して、本発明の
実施形態について説明する。かかる実施の形態は、本発
明の一態様を示すものであり、この発明を限定するもの
ではなく、本発明の範囲内で任意に変更可能である。

【００１１】Ａ：実施形態の構成 図１は、本発明の実施形態に係るトランスコーディング
装置３０を用いた通信システムの構成を模式的に例示す
るブロック図である。同図に示すように、この通信シス
テムは、送信側１１、第１ネットワーク１２、トランス
コーディング装置３０、第２ネットワーク２２および受
信側２１を含んで構成される。送信側１１は、例えば動
画像データをクライアントに対して提供するサーバであ
り、受信側２１に送信すべき動画像データを動き補償を
伴った符号化アルゴリズムによって符号化し、これによ
り得られた符号化データを第１ネットワーク１２に送信
する。一方、受信側２１は、例えばパーソナルコンピュ
ータ等の端末装置であり、送信側１１から送信された符
号化データを第２ネットワーク２２を介して受信すると
ともに、この符号化データを復号して動画像の再生を行
う。ここで、図１においては、第２ネットワーク２２の
伝送レートが第１ネットワーク１２の伝送レートよりも
低い場合を想定している。同図に示すトランスコーディ
ング装置３０は、第１ネットワーク１２と第２ネットワ
ーク２２との間に介在し、第１ネットワーク１２の伝送
レートを想定して送信側１１で生成された符号化データ
（以下、「第１符号化データ」という）を、第２ネット
ワーク２２の伝送レートに対応する符号化データ（以
下、「第２符号化データ」という）に変換するための役
割を担っている。

【００１２】ここで、本発明に係るトランスコーディン
グ装置３０の説明に先立ち、送信側１１に設けられた符
号化器１１０の構成および動作について説明する。この
符号化器１１０は、受信側２１への伝送対象となる動画
像データを符号化して第１符号化データを生成するため
の手段である。

【００１３】図２は、この符号化器１１０の構成を例示
するブロック図である。同図に示すように、この符号化
器１１０は、減算部１１１、ＤＣＴ部１１２、量子化部
１１３、逆量子化部１１４、逆ＤＣＴ部１１５、動き補
償部１１６、可変調符号化部１１７および１１８、なら
びに多重化部１１９を含んでいる。かかる構成におい
て、この符号化器１１０には、動画像を構成する複数の
画面（以下、「ピクチャ」という。）からなるピクチャ
グループ（以下、「ＧＯＰ（Group Of Picture）」とい
う。）の画像データが順次供給される。符号化器１１０
は、このＧＯＰを一単位として、画像データの符号化を
行う。１つのＧＯＰには、いわゆるフレーム内符号化の
対象となる１つのＩピクチャと、１または複数のＰピク
チャまたはＢピクチャが含まれる。なお、Ｐピクチャは
当該ピクチャの前のピクチャの画像を参照することによ
って符号化および復号が施されるピクチャであり、Ｂピ
クチャは当該ピクチャの前または後の各ピクチャを参照
することによって符号化および復号可が施されるピクチ
ャである。

【００１４】次に、この符号化器１１０の動作を説明す
る。なお、以下では、符号化器１１０に対し、Ｉピクチ
ャ、Ｂ１ピクチャ、Ｂ２ピクチャ、Ｐ１ピクチャ、Ｂ３
ピクチャ、…、という順序で各ピクチャが入力される場
合を想定する。ただし、符号化器１１０においては、Ｉ
ピクチャ、Ｐ１ピクチャ、Ｂ１ピクチャ、Ｂ２ピクチ
ャ、Ｂ３ピクチャという順序に並べ替えられて符号化が
施される。

【００１５】まず、Ｉピクチャに対応する画像データが
入力された場合、図２に示した各要素による処理は実行
されることなく、当該画像データに対してフレーム内符
号化が施され、この結果得られた第１符号化データが第
１ネットワーク１２に送信される。一方、この第１符号
化データは復号され、これにより得られたＩピクチャの
画像データが図示しないメモリに格納される。このよう
に、復号されてメモリに格納されたピクチャは、他のピ
クチャの符号化に際して参照されることとなる。以下で
は、このように他のピクチャの符号化に際して参照され
るピクチャを「被参照ピクチャ」という。

【００１６】続いて、Ｐ１ピクチャの符号化が実行され
る。具体的には、まず、Ｐ１ピクチャが複数のマクロブ
ロックに分割される。ここで、各マクロブロックは、２
×２＝４個のブロックにより構成され、各ブロックは８
×８＝６４個の画素により構成される（図７参照）。以
後、このような複数のマクロブロックの各々について、
以下に示す処理が実行される。

【００１７】まず、動き補償部１１６は、既に復号され
てメモリに格納された被参照ピクチャ（ここではＩピク
チャ）を参照することにより、現画像（Ｐ１ピクチャ）
のマクロブロックＭＢ１（図３（ａ）において斜線が付
されたマクロブロック）について、動きベクトルＭＶを
検出する。具体的には、図３（ｂ）に示すように、メモ
リに格納された被参照ピクチャたるＩピクチャのうち、
当該マクロブロックＭＢ１に類似する領域であって、当
該マクロブロックＭＢ１と同サイズの領域（図３（ｂ）
において破線で囲まれた領域。以下、「被参照領域」と
いう。）を探索するとともに、当該被参照領域からマク
ロブロックＭＢ１への移動距離および方位を表す動きベ
クトルＭＶを生成する。なお、図３（ｂ）においては、
被参照領域が参照ピクチャ中の１つのマクロブロックが
占める領域と一致する場合を例示しているが、図３
（ｃ）に示すように、被参照領域が被参照ピクチャ中の
複数のマクロブロックに跨る場合（つまり、複数のマク
ロブロックが被参照領域の一部を含む場合）もある。こ
うして生成された動きベクトルＭＶは、図２に示す可変
長符号部１１８によって可変長符号化される。

【００１８】次に、減算部１１１は、マクロブロックＭ
Ｂ１の画像データから、被参照領域の画像データを減算
して両画像の差分を算出する。ＤＣＴ部１１２は、この
差分に対し、直交変換の一種であるＤＣＴを施す。量子
化部１１３は、ＤＣＴ部１１２から得られる差分画像の
ＤＣＴ係数を量子化する。以下では、この量子化に際し
て用いられる量子化スケール（量子化ステップ）を「第
１量子化スケールＱ１」と呼ぶ。この第１量子化スケー
ルＱ１の粗さは、第１ネットワーク１２の伝送レート等
に応じて、例えばマクロブロック毎に選定される。

【００１９】この後、可変長符号化部１１７から出力さ
れたデータ（すなわち、量子化されたＤＣＴ係数の可変
長符号）と、可変長符号化部１１８から出力されたデー
タ（すなわち、動きベクトルＭＶの可変長符号）とが多
重化部１１９によって多重化され、当該マクロブロック
に対応する第１符号化データとして受信側２１宛に送信
される。

【００２０】一方、量子化部１１３によって量子化され
たＤＣＴ係数は、逆量子化部１１４によって逆量子化さ
れるとともに、逆ＤＣＴ部１１５によって逆ＤＣＴが施
され、この結果、逆ＤＣＴ部１１５からは差分画像（す
なわち、マクロブロックＭＢ１と被参照ピクチャ中の被
参照領域との差分情報）が出力される。動き補償部１１
６は、この差分画像と被参照領域との加算等を行うこと
により、現画像（Ｐ１ピクチャ）のマクロブロックＭＢ
１の画像データを復元する。こうして復元された画像デ
ータは、後に続くピクチャの符号化の際に参照される被
参照ピクチャの一部として図示しないメモリに格納され
る。以上の処理が、現画像（Ｐ１ピクチャ）を構成する
すべてのマクロブロックについて実行されるのである。

【００２１】次に入力されるＢ１ピクチャについても同
様の処理が実行される。ただし、Ｂピクチャについて
は、当該ピクチャの前に符号化処理の対象となったＩピ
クチャおよびＰピクチャ（もしくは２つのＰピクチャ）
を参照することによって符号化が実行される。このよう
に、ＩピクチャおよびＰピクチャは、ともに他のピクチ
ャの符号化に際して参照される場合があり得るため被参
照ピクチャとなり得るが、Ｂピクチャは他のピクチャの
符号化に際して参照されることはないため、被参照ピク
チャとはなり得ない。

【００２２】次に、図４を参照して、本発明に係るトラ
ンスコーディング装置３０の構成を説明する。同図に示
すように、このトランスコーディング装置３０は、受信
バッファ３１１、可変長復号部３１２、逆量子化部３１
３、量子化部３１４、可変長符号化部３１５、送信バッ
ファ３１６、動きベクトル抽出部３２１、可変長復号部
３２２、被参照度検知部３２３、被参照度テーブル３２
４、符号量検出部３２５および量子化スケール制御部３
２６を含んで構成される。なお、図４に示す各構成要素
は、ハードウェアによって構成することもできるが、所
定のプログラムを実行するＤＳＰ（Digital Signal Pro
cessor）等によって構成することもできる。

【００２３】図４に示す各部のうち、受信バッファ３１
１、可変長復号部３１２、逆量子化部３１３、量子化部
３１４、可変長符号化部３１５および送信バッファ３１
６は、第１ネットワーク１２を介して受信した第１符号
化データを第２符号化データに変換するための役割を担
っている。具体的には、以下の通りである。

【００２４】受信バッファ３１１は、第１ネットワーク
１２を介して受信された第１符号化データを順次格納す
るための手段である。本実施形態に係る受信バッファ３
１１は、各ＧＯＰを構成する複数のピクチャの第１符号
化データを格納するようになっている。この受信バッフ
ァ３１１に格納された第１符号化データは、所定のタイ
ミングで各ピクチャのマクロブロックごとに読み出さ
れ、可変長復号部３１２に順次出力される。可変長復号
部３１２は、各マクロブロックの第１符号化データを可
変長復号する。

【００２５】逆量子化部３１３は、可変長復号部３１２
から受信した符号化データを逆量子化するための手段で
ある。ここで、この逆量子化部３１３による逆量子化に
際しては、送信側１１における量子化に際して用いられ
た第１量子化スケールＱ１が用いられる。なお、この第
１量子化スケールＱ１は、当該トランスコーディング装
置３０が受信したビットストリーム中に含まれている。
さらに、この逆量子化部３１３は、上記第１量子化スケ
ールＱ１を量子化スケール制御部３２６に出力する。

【００２６】量子化部３１４は、逆量子化部３１３から
出力された逆量子化後の第１符号化データに対して、量
子化スケール制御部３２６によって指定される第２量子
化スケールＱ２を用いた量子化を施し、これにより得ら
れたデータを可変長符号化部３１５に出力する。なお、
以下では、送信側１１内の符号化器１１０における量子
化と区別するため、量子化部３１４において実行される
量子化を「再量子化」と呼ぶ。

【００２７】可変長符号化部３１５は、この量子化部３
１４からの出力データを可変長符号化し、この結果得ら
れた第２符号化データを送信バッファ３１６に出力す
る。この第２符号化データは、送信バッファ３１６から
所定のタイミングで読み出され、第２ネットワーク２２
を介して受信側２１に送信される。

【００２８】一方、図４に示す各部のうち、動きベクト
ル抽出部３２１、可変長復号部３２２、被参照度検知部
３２３、被参照度テーブル３２４、符号量検出部３２５
および量子化スケール制御部３２６は、上記量子化部３
１４における再量子化に際して用いられる第２量子化ス
ケールＱ２を指定するための役割を担っている。具体的
には、以下の通りである。

【００２９】動きベクトル抽出部３２１は、第１ネット
ワーク１２を介して受信した第１符号化データから、他
のピクチャを参照して符号化処理が施されたマクロブロ
ックに対応する動きベクトルＭＶの可変長符号を抽出し
て出力する。可変長復号部３２２は、この動きベクトル
ＭＶの可変長符号を可変長復号し、この結果得られた動
きベクトルＭＶを被参照度検知部３２３に出力する。

【００３０】被参照度検知部３２３は、受信バッファ３
１１に格納された各被参照ピクチャ（つまりＩピクチャ
またはＰピクチャ）が、他のピクチャのマクロブロック
に関する符号化に際してどの程度参照されたのかを検知
するとともに、メモリに格納された被参照度テーブル３
２４の内容を、この検知結果に応じて更新する。

【００３１】ここで、図５は、被参照度テーブル３２４
の内容を模式的に例示する図である。同図に示すよう
に、この被参照度テーブル３２４は、１つのピクチャを
構成するマクロブロックの各々に付されたアドレス（以
下、「ＭＢＡ」と表記する）と、各マクロブロックの被
参照度Ｒとが対応付けられて構成されている。なお、図
５においては、各マクロブロックのＭＢＡが“＃”が付
された数値によって示されており、各マクロブロックの
被参照度Ｒが括弧内の数値によって示されている。例え
ば、ＭＢＡ＝「３」のマクロブロックに対応する被参照
度Ｒは「１」であり、ＭＢＡ＝「１８」のマクロブロッ
クに対応する被参照度Ｒは「２」である。また、この被
参照度テーブル３２４は、受信バッファ３１１に第１符
号化データが格納されたピクチャの各々について作成さ
れる。ただし、Ｂピクチャは、他のピクチャの符号化に
際して参照されることはないので、Ｂピクチャについて
は被参照度テーブル３２４は作成されない。

【００３２】ここで、本実施形態における被参照度Ｒ
は、各マクロブロックが、他のピクチャの符号化処理に
際して参照された頻度を表すパラメータである。以下、
図６を参照して、被参照度Ｒについて説明する。上述し
たように、送信側１１におけるＰピクチャまたはＢピク
チャの符号化に際しては、被参照ピクチャ（つまり、Ｉ
ピクチャまたはＰピクチャ）のうち、符号化の対象とな
るマクロブロックに類似する領域、すなわち被参照領域
が探索されることとなる。例えば、図６（ｂ）において
は、被参照ピクチャのうちの破線で囲まれた領域が、被
参照領域として探索された場合を例示している。この場
合、この被参照領域の一部を含むマクロブロック、すな
わち、マクロブロックＭＢ９、１０、１７および１８の
被参照度Ｒが「１」だけ増やされることとなる。なお、
図６においては、被参照領域が４つのマクロブロックに
跨る場合を想定しているため、これらの４つのマクロブ
ロックの被参照度が「１」だけ増加されることとなる。
しかしながら、探索された被参照領域が、被参照ピクチ
ャのいずれかのマクロブロックが占める領域と一致する
場合には、当該マクロブロックの被参照度Ｒのみが
「１」だけ増やされることとなる。このように、本実施
形態における被参照度Ｒは、対応するマクロブロックの
全部または一部が、他のピクチャのマクロブロックの符
号化処理に際して参照された回数に応じた値となる。

【００３３】再び図４において、符号量検出部３２５
は、送信バッファ３１６に格納された第２符号化データ
の符号量を検知し、検知された符号量Ｘを量子化スケー
ル制御部３２６に出力する。

【００３４】量子化スケール制御部３２６は、量子化部
３１４における再量子化に際して用いられる第２量子化
スケールＱ２を生成するための手段である。具体的に
は、量子化スケール制御部３２６は、被参照度テーブル
３２４から、量子化部３１４による再量子化の対象たる
マクロブロックに対応する被参照度Ｒを読み出す。そし
て、量子化スケール制御部３２６は、この被参照度Ｒ
と、符号量検出部３２５から供給される符号量Ｘと、逆
量子化部３１３から供給される第１量子化スケールＱ１
とに基づいて、量子化部３１４における再量子化に際し
て用いられるべき第２量子化スケールＱ２を指定するの
である。

【００３５】Ｂ：実施形態の動作 次に、本実施形態の動作を説明する。なお、以下では、
一連のピクチャＩ１、Ｂ１、Ｂ２、Ｐ１、Ｂ３、…、が
送信側１１における符号化器１１０によって符号化さ
れ、これらの第１符号化データが、Ｉ１、Ｐ１、Ｂ１、
Ｂ２、…、の順に受信側２１宛に送信された場合を想定
する。

【００３６】まず、第１ネットワークを介して受信され
た一連のピクチャの第１符号化データが、受信バッファ
３１１に順次格納される。一方、動きベクトル抽出部３
２１は、受信された第１符号化データの中から各マクロ
ブロックに対応する動きベクトルＭＶの可変長符号を抽
出して出力する。各動きベクトルＭＶの可変長符号は、
可変長復号部３２２において復号され、この結果得られ
た動きベクトルＭＶが被参照度検知部３２３に出力され
る。被参照度検知部３２３は、可変長復号部３２２から
受取った各動きベクトルＭＶを参照して、各ピクチャの
被参照度テーブル３２４を適宜更新する。以下、この更
新処理について詳述する。

【００３７】まず、被参照度検知部３２３は、受信バッ
ファ３１１に格納された第１符号化データに対応する複
数のピクチャのうち、他のピクチャの符号化に際して参
照された可能性のあるすべてのピクチャ（つまり、Ｉピ
クチャまたはＰピクチャ）について、被参照度テーブル
３２４を生成してメモリに格納する。なお、この段階で
は、各被参照度テーブル３２４中のすべてのマクロブロ
ックについての被参照度Ｒは初期値「０」に設定され
る。以後、被参照度検知部３２３は、可変長復号部３２
２からいずれかのマクロブロックについての動きベクト
ルＭＶを受け取るたびに、被参照度テーブル３２４の被
参照度Ｒを更新するための処理を行う。詳述すると、以
下の通りである。

【００３８】まず、被参照度検知部３２３は、受け取っ
た動きベクトルＭＶに対応するマクロブロックの符号化
に際して参照された被参照ピクチャを特定する。例えば
Ｐ１ピクチャ内のマクロブロックについての動きベクト
ルを受取った場合、Ｉピクチャを被参照ピクチャとして
特定する。続いて、被参照度検知部３２３は、受け取っ
た動きベクトルＭＶに対応するマクロブロックの位置と
当該動きベクトルＭＶとに基づき、上記のようにして特
定された被参照ピクチャのうち、当該マクロブロックの
符号化に際して用いられた被参照領域を求める。例え
ば、図６（ａ）に斜線を付して示すように、ＭＢＡ＝
「２０」のマクロブロックに対応する動きベクトルＭＶ
を受け取った場合、被参照度検知部３２３は、図６
（ｂ）に示すように、被参照ピクチャのうち、受け取っ
た動きベクトルＭＶに応じた方向・距離だけ移動した場
合にＭＢＡ＝「２０」のマクロブロックに一致する領域
を、被参照領域として探索する。

【００３９】こうして被参照領域を求めると、被参照度
検知部３２３は、被参照ピクチャ内の複数のマクロブロ
ックのうち、当該被参照領域の一部または全部を含むマ
クロブロックを探索するとともに、当該マクロブロック
のＭＢＡを求める。例えば、図６（ｂ）に示す例にあっ
ては、被参照領域が４つのマクロブロックに跨っている
場合が示されているが、この場合、被参照度検知部３２
３は、これらのマクロブロックの各々のＭＢＡ、すなわ
ち、ＭＢＡ＝「９」、「１０」、「１７」および「１
８」を求める。なお、被参照領域が、被参照ピクチャ内
のいずれかのマクロブロックが占める領域と一致する場
合には、当該１つのマクロブロックのＭＢＡのみが求め
られることとなる。

【００４０】続いて、被参照度検知部３２３は、メモリ
に格納された複数の被参照度テーブル３２４のうち、当
該被参照ピクチャの被参照度テーブル３２４を選択す
る。そして、選択した被参照度テーブル３２４に含まれ
る被参照度Ｒのうち、先に算出されたＭＢＡに対応する
被参照度Ｒを「１」だけ増加させる。ここで、複数のＭ
ＢＡが算出されている場合には、すべてのＭＢＡに対応
する被参照度Ｒを「１」だけ増加させる。この結果、被
参照ピクチャ（例えばＩピクチャ）を構成するマクロブ
ロックのうち、他のピクチャのマクロブロックを符号化
する際に参照された被参照領域の一部または全部を含む
マクロブロックについての被参照度Ｒが「１」だけ増え
ることとなる。以上の処理が、いずれかのマクロブロッ
クについての動きベクトルＭＶが供給されるたびに実行
されるのである。

【００４１】さらに、いずれかのピクチャについての処
理が終了すると、次のピクチャのマクロブロックに関す
る動きベクトルが供給されることとなるが、この場合に
も、上記と同様の処理がなされる。つまり、他のピクチ
ャを参照して符号化された各ピクチャについて、被参照
ピクチャの特定、当該被参照ピクチャ内の被参照領域の
特定、当該被参照領域を含むマクロブロックのＭＢＡの
算出、および被参照度Ｒの更新の各処理が実行される。

【００４２】こうしてＧＯＰを構成するすべてのピクチ
ャについて上記の処理が完了すると、以後、各ピクチャ
を再量子化するための処理が実行される。以下、この再
量子化のための処理について説明する。

【００４３】まず、受信バッファ３１１に格納された第
１符号化データが、各マクロブロックごとに読み出され
て可変長復号部３１２に出力される。本実施形態におい
ては、まず最初にＩピクチャの第１符号化データが各マ
クロブロックごとに可変長復号部３１２に供給され、以
後、Ｐ１ピクチャの各マクロブロックの第１符号化デー
タ、Ｂ１ピクチャの各マクロブロックの第１符号化デー
タ、…、という順で可変長復号部３１２に供給される。
なお、可変長復号部３１２に供給される各マクロブロッ
クの第１符号化データには、第１量子化スケールＱ１に
よって量子化されたＤＣＴ係数の可変長符号が含まれ、
さらにＰピクチャまたはＢピクチャの各マクロブロック
の第１符号化データには、動きベクトルＭＶの可変長符
号が含まれている。

【００４４】まず、可変長復号部３１２は、受け取った
マクロブロック毎の第１符号化データのうち、量子化さ
れたＤＣＴ係数の可変長符号を抽出して可変長復号を施
し、これにより得られたデータ（すなわち、量子化され
たＤＣＴ係数）を逆量子化部３１３に出力する。なお、
ＰピクチャまたはＢピクチャに属するマクロブロックの
第１符号化データに含まれる動きベクトルＭＶの可変長
符号については、何らの処理も行われることなく、量子
化されたＤＣＴ係数ととともに逆量子化部３１３に出力
される。逆量子化部３１３は、可変長復号部３１２から
受け取ったデータのうち、量子化されたＤＣＴ係数に対
し、第１量子化スケールＱ１を用いた逆量子化を施し、
これにより得られたＤＣＴ係数を量子化部３１４に出力
する。なお、この場合にも、ＰピクチャまたはＢピクチ
ャ中の動きベクトルの可変長符号は、何ら処理がなされ
ることなくＤＣＴ係数とともに量子化部３１４に出力さ
れる。さらに、逆量子化部３１３は、この逆量子化に用
いた第１量子化スケールＱ１を量子化スケール制御部３
２６に出力する。

【００４５】一方、量子化スケール制御部３２６は、被
参照度テーブル３２４から、量子化部３１４による再量
子化の対象となるマクロブロックに対応する被参照度Ｒ
を検索する。そして、量子化スケール制御部３２６は、
この被参照度Ｒと、符号量検出部３２５から通知される
符号量Ｘと、逆量子化部３１３から供給される第１量子
化スケールＱ１とに基づいて、当該マクロブロックのＤ
ＣＴ係数の再量子化に用いるべき第２量子化スケールＱ
２を指定する。具体的には、量子化スケール制御部３２
６は、以下の各条件を考慮して、第２量子化スケールＱ
２を指定する。 （１）被参照度Ｒが大きいマクロブロック、つまり、他
のピクチャの符号化に際して参照される頻度が多かった
マクロブロックのＤＣＴ係数については、符号量の低減
よりも画質（情報量）の保持を優先させる必要があるた
め、比較的細かい第２量子化スケールＱ２を指定する。
一方、被参照度Ｒが小さいブロック、つまり、他のピク
チャの符号化に際して参照される頻度が少なかったマク
ロブロックについては、符号量の低減が画質に与える影
響がそれほど大きくないと考えられるため、画質（つま
り情報量）の保持よりも符号量の低減を優先し、比較的
粗い第２量子化スケールＱ２を指定する。 （２）再量子化後の第２符号化データを送信バッファ３
１６に格納した場合に、当該送信バッファ３１６の符号
量が所定の値を超えないように、第２量子化スケールの
粗さを指定する。具体的には、符号量検出部３２５から
通知される符号量Ｘが大きい場合には、粗い第２量子化
スケールＱ２を指定して符号量を減らす一方、符号量Ｘ
が小さい場合には細かい第２量子化スケールＱ２を指定
する。 （３）第２量子化スケールＱ２の粗さを、第１量子化ス
ケールＱ１の粗さに対応させる。つまり、第１量子化ス
ケールＱ１が比較的粗い場合には、粗い第２量子化スケ
ールＱ２を指定する一方、第１量子化スケールＱ１が比
較的細かい場合には、細かい第２量子化スケールを指定
する。

【００４６】ところで、上述したように、Ｂピクチャは
他のピクチャの符号化に際して参照されないため、Ｂピ
クチャに関する被参照度テーブルは作成されない。この
ため、量子化スケール制御部３２６は、Ｂピクチャの各
マクロブロックが再量子化の対象となっている場合に
は、符号量検出部３２５から供給される符号量Ｘと、逆
量子化部３１３から供給される第１量子化スケールＱ１
とに基づいて（すなわち、上記（２）および（３）の条
件を考慮して）、当該Ｂピクチャのマクロブロックを再
量子化するための第２量子化スケールＱ２を指定する。

【００４７】さて、量子化部３１４は、逆量子化部３１
３から受け取ったデータに含まれるＤＣＴ係数に対し
て、量子化スケール制御部３２６から供給される第２量
子化スケールＱ２を用いた量子化を施して出力する。こ
の出力データは、これに含まれる量子化されたＤＣＴ係
数が可変長符号化部３１５において可変長符号化された
後、第２符号化データとして送信バッファ３１６に順次
格納される。

【００４８】以上示した処理が、受信バッファ３１１に
格納された各ピクチャのマクロブロックごとに実行され
るのである。そして、送信バッファ３１６に格納された
第２符号化データは、所定のタイミングで順次第２ネッ
トワーク２２に送信される。

【００４９】以上説明したように、本実施形態によれ
ば、各マクロブロックが他のピクチャのマクロブロック
の符号化処理に際して参照された程度を表す被参照度Ｒ
が検知される一方、当該マクロブロックの第１符号化デ
ータは、当該被参照度Ｒに応じて粗さが指定された第２
量子化スケールＱ２を用いた再量子化が施されるように
なっている。この結果、例えば、他のピクチャの符号化
の際に参照された回数が多いマクロブロックについては
細かい第２量子化スケールＱ２を用いることにより、当
該マクロブロックのみならずこれを参照して得られた他
のマクロブロックの画質が損なわれないようにする一
方、他のピクチャの符号化に際して参照された回数が少
ないマクロブロックについては粗い第２量子化スケール
Ｑ２を用いることにより、他のピクチャの画質の著しい
劣化を伴うことなく符号量を低減する、といった具合
に、画質の著しい劣化を伴うことなく、効率的に再量子
化を実現することができるのである。

【００５０】Ｃ：変形例 以上この発明の一実施形態について説明したが、上記実
施形態はあくまでも例示であり、上記実施形態に対して
は、本発明の趣旨から逸脱しない範囲で様々な変形を加
えることができる。変形例としては、例えば以下のよう
なものが考えられる。

【００５１】＜変形例１＞上記実施形態においては、被
参照ピクチャ中の被参照領域が探索されるとともに、当
該被参照領域の一部または全部を含むマクロブロックの
被参照度Ｒが「１」だけ増やされるようにした。すなわ
ち、探索された被参照領域のうちのわずかな部分のみを
含むマクロブロックであっても、当該マクロブロックが
参照されたものとして被参照度Ｒを「１」だけ増やすよ
うにしたが、これに限らず、例えば以下のようにしても
よい。

【００５２】すなわち、被参照度検知部３２３は、探索
された被参照領域の一部または全部を含むマクロブロッ
クを特定すると、各マクロブロックを構成する画素のう
ち、当該被参照領域が占める領域に属する画素の個数を
算出するとともに、この画素の個数に応じて、当該マク
ロブロックの被参照度Ｒを更新するようにしてもよい。
例えば、図７に示すように、探索された被参照領域がマ
クロブロックＭＢ１、ＭＢ２、ＭＢ３およびＭＢ４に跨
っている場合を例にとると、被参照度検知部３２３は、
各マクロブロックのうちの被参照領域が占める領域に属
する画素の個数を求める。例えば、図７に示す例におい
ては、マクロブロックＭＢ１のうち被参照領域が占める
領域に属する画素は５０個（＝横５個×縦１０個）であ
る。この場合、被参照度検知部３２３は、この数値「５
０」を、当該マクロブロックＭＢ１の被参照度Ｒに加え
るのである。同様に、マクロブロックＭＢ２のうちの被
参照領域が占める領域に属する画素の個数は１１０個
（＝横１１個×縦１０個）であるから、被参照度検知部
３２３は、この数値「１１０」を、当該マクロブロック
ＭＢ２の被参照度Ｒに加えるといった具合である。な
お、この場合、探索された被参照領域がいずれかのマク
ロブロックが占める領域と一致する場合、画素の個数は
２５６個（＝横１６個×縦１６個）であるから、この数
値「２５６」が対応するマクロブロックの被参照度Ｒに
加えられることとなる。

【００５３】こうすることにより、同一の被参照領域が
跨る複数のマクロブロック同士であっても、その参照さ
れた度合（参照された画素の個数）に応じて被参照度Ｒ
を異ならせることができるから、第２量子化スケールＱ
２の粗さをより精細に指定することができるという利点
がある。なお、上記においては、画素の個数を計数する
ようにしたが、これ以外にも、各マクロブロックのう
ち、探索された被参照領域が占める領域の面積を被参照
度Ｒとしてもよい。もっとも、上記に挙げた手法は一例
に過ぎず、他にも種々の手法を用いることができる。つ
まり、各マクロブロック毎に、当該マクロブロックが他
のマクロブロックの符号化に際してどの程度参照された
のかが判別できるパラメータであれば、どのようなパラ
メータであっても被参照度Ｒとして用いることができる
のである。

【００５４】＜変形例２＞上記実施形態においては、各
マクロブロックごとに被参照度Ｒを求めるようにした
が、これに限らず、例えばブロック単位で被参照度Ｒを
求めたり、または複数のマクロブロック（またはブロッ
ク）単位で被参照度Ｒを求めるようにしてもよい。

【００５５】＜変形例３＞上記実施形態における量子化
スケール制御部３２６は、被参照度テーブル中の被参照
度と、符号量検出部３２５によって検出された符号量Ｘ
と、逆量子化部３１３から供給される第１量子化スケー
ルＱ１とを考慮して、第２量子化スケールを生成するよ
うにした。しかしながら、第２量子化スケールＱ２の生
成に際して考慮すべきパラメータは、これに限られるも
のではない。要は、第２量子化スケールＱ２の指定に際
して、少なくとも被参照度Ｒが考慮されるようになって
いればよいのである。

【００５６】＜変形例４＞上記実施形態においては、ひ
とつのＧＯＰに属するすべてのピクチャの第１符号化デ
ータを受信バッファ３１１に格納するとともに、当該Ｇ
ＯＰに属するすべてのピクチャ（Ｂピクチャを除く）の
被参照度テーブル３２４を作成した後に、各ピクチャの
第１符号化データに対して再量子化等の処理を施すよう
にしたが、必ずしもＧＯＰ単位で被参照度テーブルの更
新等の処理を行う必要はない。つまり、いずれかのピク
チャの被参照度テーブル３２４の更新が完了するたび
に、当該ピクチャの第１符号化データを再量子化するた
めの処理を実行するようにしてもよい。例えば、あるＧ
ＯＰのうちの最初に再量子化の対象となるＩピクチャの
各マクロブロックについて、当該Ｉピクチャを参照して
符号化された他のすべてのピクチャを反映させた被参照
度Ｒが算出されたら、当該ＧＯＰに属する他のピクチャ
の被参照度テーブルの更新が完了するのを待つことな
く、当該Ｉピクチャの再量子化のための処理を開始する
ようにしてもよい。

【００５７】また、上記実施形態においては、１つのＧ
ＯＰに属するすべてのピクチャを受信バッファ３１１に
格納したが、受信バッファ３１１に格納されるピクチャ
の数はこれに限られるものではない。要は、あるピクチ
ャに対応する第１符号化データと、当該ピクチャを参照
して得られた他の１または複数のピクチャに対応する第
１符号化データとが受信バッファ３１１に格納されるよ
うにすればよいのである。

【００５８】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
被参照ピクチャを構成する各マクロブロックが他のピク
チャのマクロブロックの符号化処理に際して参照された
程度を表す被参照度が検知される一方、当該マクロブロ
ックの第１符号化データに対して、当該被参照度Ｒに応
じて粗さが指定された第２量子化スケールＱ２を用いた
再量子化が施されるようになっているから、動画像の画
質の著しい劣化を伴うことなく、効率的に符号化データ
の変換を行うことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の実施形態に係るトランスコーディン
グ装置を用いた通信システムの構成を例示するブロック
図である。

【図２】 同通信システムにおける送信側の符号化器の
構成を例示するブロック図である。

【図３】 同符号化器における動作を説明するための図
である。

【図４】 同通信システムにおけるトランスコーディン
グ装置の構成を例示するブロック図である。

【図５】 同トランスコーディング装置における被参照
度テーブルの内容を模式的に例示する図である。

【図６】 同トランスコーディング装置の動作を説明す
るための図である。

【図７】 本発明の変形例に係るトランスコーディング
装置の動作を説明するための図である。

【図８】 従来のトランスコーディング装置の構成を例
示するブロック図である。

【符号の説明】

１１……送信側、１１０……符号化器、１１１……減算
器、１１２……ＤＣＴ部、１１３……量子化部、１１４
……逆量子化部、１１５……逆ＤＣＴ部、１１６……動
き補償部、１１７，１１８……可変調符号化部、１１９
……多重化部、１２……第１ネットワーク、２１……受
信側、２２……第２ネットワーク、３０……トランスコ
ーディング装置、３１１……受信バッファ、３１２……
可変調復号部、３１３……逆量子化部、３１４……量子
化部、３１５……可変調符号化部、３２１……動きベク
トル抽出部、３２２……可変調復号部、３２３……被参
照度検知部、３２４……被参照度テーブル、３２５……
符号量検出部、３２６……量子化スケール制御部。

Claims (10)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 動画像を構成する複数のピクチャから量
   子化を含む符号化処理により得られた第１符号化データ
   を、第２符号化データに変換するトランスコーディング
   方法であって、 各ピクチャを構成する複数のマクロブロックの各々に対
   応する第１符号化データに対して、前記量子化に対応す
   る逆量子化を施し、 前記各マクロブロックが他のピクチャを構成するマクロ
   ブロックの前記符号化処理に際して参照された程度を表
   す被参照度を求め、 前記各マクロブロックに対応する前記逆量子化後の第１
   符号化データに対し、当該マクロブロックの前記被参照
   度に応じた再量子化スケールを用いた再量子化を施して
   前記第２符号化データを生成することを特徴とするトラ
   ンスコーディング方法。
2. 【請求項２】 各マクロブロックの前記被参照度は、当
   該マクロブロックの全部または一部が、他のピクチャの
   マクロブロックの符号化処理に際して参照された回数に
   応じて求められることを特徴とする請求項１に記載のト
   ランスコーディング方法。
3. 【請求項３】 各マクロブロックの前記被参照度は、当
   該マクロブロックのうち、他のピクチャのマクロブロッ
   クの符号化処理に際して参照された領域に属する画素の
   数に応じて求められることを特徴とする請求項１に記載
   のトランスコーディング方法。
4. 【請求項４】 各マクロブロックの前記被参照度は、当
   該マクロブロックのうち、他のピクチャのマクロブロッ
   クの符号化処理に際して参照された領域の面積に応じて
   求められることを特徴とする請求項１に記載のトランス
   コーディング方法。
5. 【請求項５】 動画像を構成する複数のピクチャから量
   子化を含む符号化処理により得られた第１符号化データ
   を、第２符号化データに変換するトランスコーディング
   装置であって、 各ピクチャを構成する複数のマクロブロックの各々に対
   応する第１符号化データに対して、前記量子化に対応す
   る逆量子化を施す逆量子化手段と、 各ピクチャに属する複数のマクロブロックの各々につい
   て、当該マクロブロックが他のピクチャのマクロブロッ
   クの前記符号化処理に際して参照された程度を表す被参
   照度を求める被参照度検知手段と、 前記各マクロブロックの前記被参照度に応じて、当該マ
   クロブロックの再量子化スケールを指定する指定手段
   と、 前記各マクロブロックに対応する前記逆量子化後の第１
   符号化データに対し、当該マクロブロックについて指定
   された前記再量子化スケールを用いて再量子化を施し、
   前記第２符号化データを生成する再量子化手段とを具備
   することを特徴とするトランスコーディング装置。
6. 【請求項６】 前記符号化処理は、各マクロブロック毎
   に実行される動き補償を含み、 前記被参照度検知手段は、 各ピクチャのマクロブロックに対応する動きベクトルを
   用いて、当該マクロブロックの符号化処理に際して参照
   された被参照ピクチャ内の領域を探索し、 当該領域の位置に基づいて当該被参照ピクチャを構成す
   るマクロブロックの前記被参照度を求めることを特徴と
   する請求項５に記載のトランスコーディング装置。
7. 【請求項７】 前記被参照度検知手段は、 各マクロブロックの全部または一部が、他のピクチャの
   マクロブロックの符号化処理に際して参照された回数に
   応じて、当該マクロブロックの被参照度を求めることを
   特徴とする請求項５または６に記載のトランスコーディ
   ング装置。
8. 【請求項８】 前記被参照度検知手段は、 各マクロブロックのうち、他のピクチャのマクロブロッ
   クの符号化処理に際して参照された領域に属する画素の
   数に応じて、当該マクロブロックの被参照度を求めるこ
   とを特徴とする請求項５または６に記載のトランスコー
   ディング装置。
9. 【請求項９】 前記被参照度検知手段は、 各マクロブロックのうち、他のピクチャのマクロブロッ
   クの符号化処理に際して参照された領域の面積に応じ
   て、当該マクロブロックの被参照度を求めることを特徴
   とする請求項５または６に記載のトランスコーディング
   装置。
10. 【請求項１０】 前記第２符号化データを順次格納する
    格納手段と、 前記格納手段に格納された第２符号化データの符号量を
    検知する符号量検知手段とを具備し、 前記指定手段は、前記符号量検知手段によって検知され
    た符号量に応じて、前記量子化スケールを指定すること
    を特徴とする請求項５乃至９のいずれかに記載のトラン
    スコーディング装置。