JP2002077913A - ビデオストリームのトランスコーディング方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 理想的な画質でストリームトランスコーディ
ングを実現する方法を提供する。 【解決手段】 ビデオストリームをトランスコーディン
グする方法において、高解像度の入力ストリームを可変
長復号し、８×８ｉＤＣＴ係数を４×４ｉＤＣＴ係数へ
マスクし、それを走査パターンを用いて走査して可変長
符号化し、４つの４×４ブロックから１つの８×８マイ
クロブロックを形成し、１６×１６マイクロブロックに
基づく元の動きベクトルをスケーリングし、その動きベ
クトルを符号化し、新たに形成された８×８マイクロブ
ロックに対してスケーリング及び符号化された動きベク
トルの一組を、その新たに形成された８×８マイクロブ
ロックの動きベクトルとして送信し、それらの符号化さ
れたビットを元のストリームに挿入し、８×８ｉＤＣＴ
ブロックデータを基本的に４×４ｉＤＣＴブロックデー
タで置き換える。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明はビデオアプリケーシ
ョンに関し、特に、ビデオダウンコンバージョンが含ま
れ、かつ、ビデオトランスコーディングが要求されるア
プリケーションに関する。本方法は簡単ではあるが、非
常に効率的であってより少ない計算量で理想的な画質を
実現する。

【０００２】

【従来の技術】ＭＰＥＧ１、ＭＰＥＧ２およびＭＰＥＧ
４等のようなビデオ符号化技術の大いなる進歩により、
動画像やビデオを、さまざまなネットワークを介して圧
縮、送信、および鑑賞することができる。ネットワーク
の帯域幅が激増しているにもかかわらず、異種ネットワ
ークに対応したり、狭帯域と広帯域の間の送信間隙を埋
めるために、ビデオ送信の可変ビットレートや圧縮され
たビデオのスケーラビリティ／が必要とされることが多
い。

【０００３】例えば、デジタルＴＶ受像機はＨＤＴＶビ
デオコンテンツを受信および保存することができる。デ
ジタルＴＶ受話器が家庭用無線ゲートウェイとして用い
られる場合、他の家庭用端末もまた家庭用無線ゲートウ
ェイから送信されることができる類似のコンテンツを閲
覧する機能を備える必要がある。無線通信がますます普
及するにつれて、このようなアプリケーションは巨大な
マーケットを有することになるであろう。 無線の送信
帯域幅は２．３〜２．４ＧＨｚの周波数に対して、５０
０Ｋｂｐｓ〜６Ｍｂｐｓに過ぎず、これは少なくとも１
５ＭｂｐｓであるＨＤＴＶ送信帯域幅よりはるかに小さ
い。従って、アプリケーションを実現するために、何ら
かのビデオダウンコンバージョン（video down-convers
ion）又はビデオトランスコーディング（video transco
ding）が行なわなければならない。

【０００４】ビデオダウンコンバージョンを実現する多
くの方法がある。あるものは速度を犠牲にしてより良い
画質を実現するために非常に複雑であり、あるものは比
較的簡単であるが、画像のぼやけ、ドリフトエラー、画
像の不安定さ等、画質が劣っている。

【０００５】画像のサイズを一定に保ったまま画質を落
とすための各種の方法を用いて、全体のビットレートを
下げることはできる。しかし、画面が小さい携帯端末を
扱う多くの実際のアプリケーションにおいて、サイズ縮
小が求められている。このような目的を実現するため
に、元のビットストリームを、送信に用いる帯域幅がよ
り小さい別のストリームにダウンコンバージョンするビ
ットストリームトランスコーディングが求められてい
る。

【０００６】ここで、上述のビデオダウンコンバージョ
ンと同じ問題が生じるであろう。トランスコーディング
されたストリームを互換性のあるＭＰＥＧ２デコーダに
より復号化するために、携帯端末で用いられているｉＤ
ＣＴ動き補償、量子化、およびジグザグ走査パターンが
ＭＰＥＧ２ビデオ符号化シンタックスに従うよう考慮す
る必要がある。結果的に、縮小された画像の品質を良く
することとトランスコーディングを高速で行なうことを
両立させるには限界がある。

【０００７】ダウンロード可能なデコーダやプレーヤは
あらゆる場所、特に、固定式端末装置だけでなくインタ
ーネット関連のアプリケーションでも見られるため、も
はや互換性のあるデコーダを使う必要がない。 この種
の条件が緩和される可能性が最近高まるにつれて、より
少ない計算量で最良の画質を実現するために、トランス
コーディングを行なうさまざまな方法を考慮できる。

【０００８】この傾向はますます顕著になっており、従
ってこの種のアプリケーションは将来より多くの可能性
を秘めたマーケットをもたらすであろう。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】あるサイズから別のサ
イズへのビデオビットストリームのトランスコーディン
グは、画質の劣化を生ずる。なぜならば、トランスコー
ディングされたストリームは、互換性のあるデコーダに
より復号される必要があるからである。

【００１０】Ｈ．２６１、ＭＰＥＧ１、ＭＰＥＧ２、Ｍ
ＰＥＧ４およびＨ．２６３等のほとんどすべてのビデオ
標準は、例えば、８×８ＤＣＴおよびｉＤＣＴ、１６×
１６動き予測や動き補償等の類似のコーディング構造に
基づいている。

【００１１】高解像度から低解像度へのビットストリー
ムトランスコーディングは通常、高周波数領域での係数
を廃棄し、より低い周波数領域での係数を残すことによ
り実現される。例えば、サイズを１／２に縮小するには
低周波数領域の４×４ｉＤＣＴ係数のみが保持され、よ
り低い解像度を得るために動きベクトルもまた２分割さ
れなければならない。

【００１２】互換性のあるデコーダがトランスコーディ
ングされたストリームを復号できるようにするために、
トランスコーディングされたストリームは、８×８ｉＤ
ＣＴや１６×１６動き補償等の、同一のデコーダ・シン
タックス・フォーマットに従わなければならない。サイ
ズを１／２にする場合、１個の８×８ｉＤＣＴはトラン
スコーディングされたストリームへの４個の縮小された
４×４ｉＤＣＴから構成されている。最も問題となるの
は、動き補償を実行するための１６×１６マクロブロッ
クが、４個の縮小された８×８ブロックで構成されてい
て、それらがさらに縮小された４×４ｉＤＣＴから構成
されている点である。１個の動き補償モードでは元の４
個の１６×１６マクロブロックで用いられている４個の
異なるモードすべてを表わすことができないことに難点
がある。その結果、ドリフトエラーや画像の不安定さ等
の歪みが生じる恐れがある。

【００１３】

【課題を解決するための手段】ここで述べた問題を解決
する方法は、ユーザの端末にダウンロードできる縮小さ
れたデコーダを作ることである。端末はダウンロードさ
れたデコーダを用いて、端末に対して生成、送信され縮
小／トランスコーディングされたストリームを再生／デ
コードする。

【００１４】８×８ｉＤＣＴの代わりに４×４ｉＤＣＴ
手段がダウンロード可能なデコーダ内に実装される。

【００１５】１６×１６動き補償の代わりに８×８動き
補償手段がダウンロード可能なデコーダ内に実装され
る。

【００１６】８×８ｉＤＣＴの代わりに４×４ｉＤＣＴ
用に定義されたジグザグ走査パターン手段がダウンロー
ド可能なデコーダ内に実装される。

【００１７】適応型のフレーム／フィールドＤＣＴおよ
び動き予測のための特別な考慮の手段がダウンロード可
能なインターレース画像用のデコーダ内に実装される。

【００１８】要求されたビットレートを実現したり、あ
るいはさらにビットレートを下げるために、縮小された
４×４ｉＤＣＴ係数上での再量子化の手段がダウンロー
ド可能なデコーダ内に実装される。

【００１９】理想的な画質を実現するためにこのような
トランスコーディングされたストリームを生成する手段
が、トランスコーディングからデコードまでのシステム
全体に実装される。

【００２０】このように簡単なデコーダがユーザ端末側
でダウンロード可能かつ利用可能であるように定義する
手段が、トランスコーディングから復号化までのシステ
ム全体に実装される。

【００２１】例えば、最初に、ユーザの要求に応じて適
当な所定の縮小されたデコーダが家庭用ゲートウェイ等
のサーバからユーザ端末へダウンロードされる。例え
ば、ユーザは元の７０４×４８０の解像度に対して３５
２×２４０の解像度を要求する。

【００２２】次に、元のデコーダのシンタックスに基づ
いていくつかの修正や変更を加える、ダウンロードされ
た所定のデコーダ構造に従うことにより、トランスコー
ディングされたストリームが生成される。

【００２３】以下にサイズを１／２に縮小するケースを
例として、本発明の詳細な動作を述べる。

【００２４】４×４ｉＤＣＴを取得し、他のものは直接
廃棄するか、あるいは、８×８ｉＤＣＴを４×４ｉＤＣ
Ｔ係数に変換する。

【００２５】必要に応じて新たな４×４ｉＤＣＴ係数を
再量子化する。

【００２６】所定のジグザグ走査パターンを用いて４×
４ｉＤＣＴを走査する．

【００２７】標準ＶＬＣテーブルまたは所定のＶＬＣテ
ーブルを用いて４×４ｉＤＣＴ係数をＶＬＣ符号化す
る。

【００２８】ブロック内およびブロック間について、８
×８マトリクスの代わりに４×４マトリクスを送信す
る。

【００２９】奇妙な動きベクトルは特別に処理すること
により動きベクトルのスケーリングを行なう。

【００３０】動き補償に対して同一のモードを維持する
ことにより、新たに形成された８×８マイクロブロック
毎に１組の動きベクトルを送信する。例えば、早送りは
早送りのまま維持される。

【００３１】より具体的には、本発明に係る第１の方法
は、ビデオストリームをトランスコーディングする方法
であって、高解像度の入力ソースであるストリームを可
変長復号（ＶＬＤ）するステップと、８×８ｉＤＣＴ係
数を４×４ｉＤＣＴ係数へマスクするステップと、マス
クされた４×４ｉＤＣＴ係数を４×４ブロックに基づく
予め定義された走査パターンを用いて走査するステップ
と、走査された４×４ｉＤＣＴ係数を可変長符号化（Ｖ
ＬＣ）するステップと、４個の４×４ブロックから１個
の８×８マイクロブロックを形成するステップと、１６
×１６マイクロブロックに基づいた元の動きベクトルの
スケーリングを行なうステップと、スケーリングされた
動きベクトルを符号化するステップと、新たに形成され
た８×８マイクロブロックに対してスケーリング及び符
号化された動きベクトルの一組を、その新たに形成され
た８×８マイクロブロックの動きベクトルとして送信す
るステップと、それらの符号化されたビットを元のスト
リームに挿入し、８×８ｉＤＣＴブロックデータを基本
的に４×４ｉＤＣＴブロックデータで置き換えるステッ
プとを含む。そして、上記のステップに従って、トラン
スコーディングされたストリームを生成する。

【００３２】また、本発明に係る第２の方法は、ビデオ
ストリームをトランスコーディングする方法であって、
高解像度のストリームを可変長復号（ＶＬＤ）するステ
ップと、８×８ｉＤＣＴ係数を４×４ｉＤＣＴ係数へ変
換するステップと、変換された４×４ｉＤＣＴ係数を４
×４ブロックに対する予め定義された走査を用いて走査
するステップと、走査されたｉＤＣＴ係数を可変長符号
化（ＶＬＣ）するステップと、４個の４×４ブロックか
ら１個の８×８マイクロブロックを形成するステップ
と、１６×１６マイクロブロックに基づいた元の動きベ
クトルのスケーリングを行なうステップと、スケーリン
グされた動きベクトルを符号化するステップと、新たに
形成された８×８マイクロブロックに対してスケーリン
グおよび符号化された動きベクトルの一組を、その新た
に形成された８×８マイクロブロックの動きベクトルと
して送信するステップと、符号化されたビットを元のス
トリームに挿入して８×８ｉＤＣＴブロックデータを基
本的に４×４ｉＤＣＴブロックデータで置き換えるステ
ップとを含む。そして、上記のステップに従ってトラン
スコーディングされたストリームを生成する。

【００３３】また、本発明に係る第３の方法は、ビデオ
ストリームをトランスコーディングする方法であって、
ユーザ端末から所定の解像度でのサービス要求を受信す
るステップと、要求に応じてダウンロード可能なデコー
ダを生成するステップと、デコーダをユーザ端末へダウ
ンロードするステップと、ダウンロードされたデコーダ
によりトランスコーディングされたストリームを生成す
るステップと、トランスコーディングされたストリーム
をユーザ端末へ送信するステップと、ダウンロードされ
たデコーダを用いてトランスコーディングされたストリ
ームを復号し、表示するステップとを含む。

【００３４】

【発明の実施の形態】本発明を説明する前に図１と図２
を用いて本発明に対する従来技術を説明する。ここで説
明のため、高解像度の画像から低解像度の画像へのトラ
ンスコーディングを例に挙げる。

【００３５】図１に示すように、入力は高解像度の元の
ビデオストリームであり、モジュール１１は可変長デコ
ード（Variable Length Decoding:以下「ＶＬＤ」とい
う。）を行なっている。８×８ｉＤＣＴブロックから４
×４ｉＤＣＴブロックへのマスキングはモジュール１２
で行なわれる。モジュール１３において１個の８×８ｉ
ＤＣＴブロックが４個のマスクされた４×４ｉＤＣＴブ
ロックにより形成される。４個の元の１６×１６マイク
ロブロックに基づいた４組の動きベクトル（ＭＶ）がモ
ジュール１４において解像度を半分に下げるために縮小
（スケールダウン）される。モジュール１５において、
縮小された４組の動きベクトルから得られた１組の動き
ベクトルが符号化され、４個の形成された８×８ブロッ
クから形成された1個の１６×１６マイクロブロックに
伝送される。従来の出力されるトランスコーディングさ
れたストリームは、元のストリームのシンタックスに準
拠する。すなわち８×８ｉＤＣＴブロックおよび１６×
１６動き補償に基づいている。

【００３６】図２に別の従来技術を示す。図２に示すよ
うに、モジュール２２は変換等の各種の方法を用いて８
×８ｉＤＣＴを４×４ｉＤＣＴに変換する。ＶＬＤがモ
ジュール２１において高解像度の入力ストリームに対し
て行なわれる。元のシンタックスと互換性を保つために
モジュール２３において４個の変換された４×４ｉＤＣ
Ｔにより１個の新たな８×８ｉＤＣＴが形成される。モ
ジュール２４において４組の動きベクトルが縮小（スケ
ールダウン）される。モジュール２５において、スケー
リングされた４組の動きベクトルから得られる１組の動
きベクトルが符号化され、４個の形成された８×８ブロ
ックから形成された１個の１６×１６ブロックに送信さ
れる。従来の出力されるトランスコーディングされたス
トリームは、元のストリームのシンタックスに準拠す
る。すなわち８×８ｉＤＣＴブロックおよび１６×１６
動き補償に基づいている。

【００３７】次に本発明の実施形態を説明する。図３と
図４に本発明に係る実施の形態１と実施の形態２を示
す。

【００３８】図３に示すように、ＶＬＤ復号（デコーデ
ィング）がモジュール３１で実行される。モジュール３
２において元の８×８ｉＤＣＴからマスクすることによ
り、４×４ｉＤＣＴが得られる。モジュール３３におい
てジグザグ走査は、マスクされた４×４ｉＤＣＴに基づ
き、所定のジグザグパターンを用いて行なわれる。モジ
ュール３３において走査されたｉＤＣＴは、モジュール
３４において所定の可変長コーディング（Variable Len
gth Coding:以下「ＶＬＣ」という。）テーブルを用い
て、トランスコーディングされたストリームに符号化さ
れる。

【００３９】モジュールで３５において動きベクトルは
縮小され、モジュール３６に示すように、元のものと同
じマイクロブロックに属する４個のマスクされた４×４
ブロックにより形成された１個の新たな８×８マイクロ
ブロックに対して、１組の動きベクトル（ＭＶ）が符号
化され、伝送される。

【００４０】図３に示すトランスコーディングされた出
力ストリームは、８×８ｉＤＣＴと１６×１６動き補償
が必要とされる元のシンタックスに対してもはや互換性
がない４×４ｉＤＣＴ及び８×８動き補償に基づいてい
る。

【００４１】このようなトランスコーディングされたス
トリーム用のデコーダはサーバまたはゲートウェイ側で
生成され、ダウンロード可能である。元のデコーダのシ
ンタックスに従い、ユーザの要求に応じて何らかの修正
を施すだけで、このようなデコーダを容易に作ることが
できる。

【００４２】図４において、もう一つの実施の形態が示
され、説明される。

【００４３】図４に示すように、モジュール４１におい
て高解像度画像を有する入力ストリームに対してＶＬＤ
復号が行なわれる。モジュール４２はさまざまな種類の
方法を用いて８×８ｉＤＣＴを４×４ｉＤＣＴに変換す
る。変換された４×４ｉＤＣＴは、モジュール４３で所
定の４×４ｉＤＣＴ走査パターンを用いてジグザグ走査
される。モジュール４４において、変換および走査され
た４×４ｉＤＣＴは所定のＶＬＣテーブルを用いて、ト
ランスコーディングされたストリームに符号化される。

【００４４】モジュール４５において動きベクトルは縮
小され、１組の動きベクトルが符号化されて、モジュー
ル４６に示すように、元のものと同一のマイクロブロッ
クに属する４個のマスクされた４×４ブロックにより形
成された１個の新たな８×８マイクロブロックに送信さ
れる。

【００４５】図４の構成から出力されるトランスコーデ
ィングされたストリームは、８×８ｉＤＣＴと１６×１
６動き補償が必要とされる元のシンタックスに対しても
はや互換性がない４×４ｉＤＣＴ及び８×８動き補償に
基づいている。

【００４６】図３、図４はまた以下に挙げる他の事項を
包含していることに留意すべきである。すなわち、 ・４×４ブロックに基づいて量子化マトリクスを再定義
できる。 ・ビットレートをさらに下げるためには再量子化が必要
である。 ・４×４ブロックに基づいてＶＬＣテーブルを再定義で
きる。 ・走査パターンを予め定義して、複数回選択できる。 ・適応型のフレーム／フィールドＤＣＴおよび動き予測
のための特別な考慮がなされてもよい。 ・動きベクトルプロセスへの考慮はフレーム内ではな
く、フレーム間のみに関する。

【００４７】図５において、従来のストリームトランス
コーディングの図が例示されている。

【００４８】図５に示すように、サイズを半分に縮小す
るために、４個の１６×１６マイクロブロックが１個の
１６×１６マイクロブロックにダウンコンバージョンさ
れる。元のシンタックスとの互換性を保つために、新た
に形成されるマイクロブロックは１６×１６ブロックを
ベースとしたものでなければならず、１組の動きベクト
ルを有する。その１組の動きベクトルは、元の４組の動
きベクトルから計算される。つまり、動きベクトルの新
たな組は、動きベクトルの４個の組合わせ全てを表わし
ている。多くの場合、形成された８×８ブロックの全て
の４組に対する１組の正確な動きベクトルを、それらの
元のｉＤＣＴ値とマッチさせるのは不可能である。なぜ
ならば、これら４個の形成された８×８ブロックは、異
なる動作を示す異なる４個の１６×１６マイクロブロッ
クから得られるためである。

【００４９】新たに形成された１６×１６マイクロブロ
ックを表現する動きベクトル（ＭＶ）は、図５に示すよ
うに４組の元の動きベクトルから得られる。すなわち、 ＭＶ＝｛ＭＶ１／２、ＭＶ２／２、ＭＶ３／２、ＭＶ４
／２｝ ここに、ＭＶ１、ＭＶ２、ＭＶ３、ＭＶ４は４組の元の
動きベクトルである。

【００５０】図６において、本発明のストリームトラン
スコーディングスキームを図５と比較しながら説明す
る。

【００５１】図６に示すように、１個の１６×１６マイ
クロブロックは１個の８×８マイクロブロックに変換さ
れ、新たな８×８マイクロブロックに対する動きベクト
ルは元の動きベクトルからスケーリングするだけで直接
得られる。従って動きベクトルは新たに形成された８×
８マイクロブロックに対して正確である。

【００５２】動き補償は、１６×１６ブロックベースで
はなく、８×８ブロックベースであり、ｉＤＣＴブロッ
ク符号化は８×８ベースではなく、４×４ベースであ
る。ダウンロード可能なデコーダもまた同じ変更に基づ
いて生成される。

【００５３】図７に、マスクあるいは変換された４×４
ｉＤＣＴに対して、本発明によるストリームトランスコ
ーディング方法に基づく所定のジグザグ走査パターンを
用いて走査が行なわれたときの様子を示す。走査された
ｉＤＣＴ係数を符号化するために用いられるＶＬＣテー
ブルは４×４ブロックに基づいて再設計することができ
る。

【００５４】最終的に、マイクロブロックの総数は以前
と同じになる。しかし新たなマイクロブロックのサイズ
は１６×１６ではなく８×８になり、それにより、動き
補償は８×８ブロックベースで行なわれる。動きベクト
ルを再度生成する必要はなく、元の動きベクトルから正
確に得ることができる。

【００５５】ＤＣＴブロックのサイズもまた４×４ブロ
ックベースに縮小され、走査、ＶＬＣ符号化等は８×８
ブロックベースではなく４×４ブロックベースで行なわ
れる。しかし元のｉＤＣＴ値は同じに保つことができ、
さらに、全体のビットレートを減らすために再量子化の
ステップが必要とされるなら変更することができる。

【００５６】本発明のストリームトランスコーディング
プロセスのフローチャートを図８に示す。ステップＳ８
１では、高解像度の入力ストリームに対してＶＬＤ復号
を行なって８×８ブロックをｉＤＣＴの４×４ブロック
に変換する。ステップＳ８２では、変換された４×４ｉ
ＤＣＴを所定の走査パターンを用いて走査する。ステッ
プＳ８３では、走査されたｉＤＣＴ係数を、４×４ブロ
ックに基づく予め設計されたＶＬＣテーブルを用いてＶ
ＬＣ符号化する。ステップＳ８４では、動きベクトルの
スケーリングを行ない、ステップＳ８５では、新たに形
成された８×８ブロック毎に、スケーリングされた動き
ベクトルの１個の組を符号化し、送信する。ステップＳ
８６では、４×４ｉＤＣＴおよび８×８動き補償に基づ
いて、トランスコーディングされたストリームを形成す
る。

【００５７】図９に、開示したストリームトランスコー
ディングを用いた応用の一例を示す。

【００５８】図９に示すように、モジュール９１は受信
機であり、アナログまたはデジタル受信機であり得る。
モジュール９２は信号を復号して、モジュール９３にお
いて高解像度で表示するための通常のデコーダである。
モジュール９４はトランスコーダであり、モジュール９
８における端末からの要求を受信して、モジュール９５
でダウンロード可能なデコーダを生成する。モジュール
９６は、ダウンロードされたデコーダに従うことによ
り、トランスコーディングされたストリームを生成す
る。

【００５９】モジュール９７はモジュール９８内の携帯
端末等から要求を受信するためのユーザインタフェース
である。モジュール９９はサーバ、ＤＴＶ受信機又は家
庭用ゲートウェイであり、デコーダのダウンロード、限
定された帯域幅内でのトランスコーディングされたスト
リームの生成、伝送が可能である。

【００６０】

【発明の効果】本発明で開示された方法はストリームト
ランスコーディングに有用であり、特に解像度がダウン
サイズされたときの理想的な画質を実現するのに有用で
ある。ダウンロード可能なデコーダが機能を発揮できる
アプリケーションにおいて潜在的に大きな市場価値を持
つようになろう。

【００６１】これは簡単かつ直接的ではあるが、さまざ
まなネットワークやアプリケーションでストリームトラ
ンスコーディングを行なう非常に効率的なソリュージョ
ンである。ダウンロード可能なデコーダを有効にするこ
とにより、同様の概念を他の分野でも利用することがで
きる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 従来のビデオストリームトランスコーディン
グの技術を示す図。

【図２】 従来のビデオストリームトランスコーディン
グの別の技術を示す図。

【図３】 本発明によるストリームトランスコーディン
グの実施の形態１を示す図。

【図４】 本発明によるストリームトランスコーディン
グの実施の形態２を示す図。

【図５】 １６×１６動き補償スキームに基づく従来技
術を説明した図。

【図６】 ８×８動き補償に基づく本発明を説明した
図。

【図７】 本発明に対する４×４ブロックをベースとし
たジグザグ走査を説明した図。

【図８】 ストリームトランスコーディングプロセスの
フローチャート。

【図９】 本発明の方法を用いて可能なアプリケーショ
ンの一例を示す図。

【符号の説明】

３１〜３６、４１〜４６ モジュール ９１ 受信機 ９２ デコーダ ９３ 高解像度ディスプレイ ９４ トランスコーダ ９５ ダウンロード可能なデコーダ／プレーヤ ９６ デコーダ／プレーヤに従いトランスコーディング
されたストリームを生成する ９７ ユーザインターフェース ９８ 携帯端末 ９９ サーバ／ＤＴＶ受信機／家庭用ゲートウェイ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 デニス・チャン・ジャユ シンガポール534415シンガポール、タイ・ セン・アベニュー、ブロック1022、04− 3530番、タイ・セン・インダストリアル・ エステイト、パナソニック・シンガポール 研究所株式会社内 (72)発明者 ヤング・ジャ・クアン シンガポール534415シンガポール、タイ・ セン・アベニュー、ブロック1022、04− 3530番、タイ・セン・インダストリアル・ エステイト、パナソニック・シンガポール 研究所株式会社内 (72)発明者 上野 孝文 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内 Ｆターム(参考） 5C059 KK38 MA00 MA23 MA31 MC23 ME01 NN01 NN21 RB02 RC16 SS02 SS03 UA02 UA05 5J064 AA01 BA01 BA09 BA16 BB13 BC01 BC08 BC16

Claims (15)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ビデオストリームをトランスコーディン
   グする方法であって、 高解像度の入力ソースである前記ストリームを可変長復
   号（ＶＬＤ）するステップと、 ８×８ｉＤＣＴ係数を４×４ｉＤＣＴ係数へマスクする
   ステップと、 前記マスクされた４×４ｉＤＣＴ係数を４×４ブロック
   に基づく予め定義された走査パターンを用いて走査する
   ステップと、 前記走査された４×４ｉＤＣＴ係数を可変長符号化（Ｖ
   ＬＣ）するステップと、 ４個の４×４ブロックから１個の８×８マイクロブロッ
   クを形成するステップと、 １６×１６マイクロブロックに基づいた元の動きベクト
   ルのスケーリングを行なうステップと、 前記スケーリングされた動きベクトルを符号化するステ
   ップと、 前記新たに形成された８×８マイクロブロックに対して
   スケーリング及び符号化された動きベクトルの一組を、
   その新たに形成された８×８マイクロブロックの動きベ
   クトルとして送信するステップと、 それらの符号化されたビットを元のストリームに挿入
   し、８×８ｉＤＣＴブロックデータを基本的に４×４ｉ
   ＤＣＴブロックデータで置き換えるステップとを含み、 上記のステップに従って、トランスコーディングされた
   ストリームを生成することを特徴とする方法。
2. 【請求項２】 ビデオストリームをトランスコーディン
   グする方法であって、 高解像度の前記ストリームを可変長復号（ＶＬＤ）する
   ステップと、 ８×８ｉＤＣＴ係数を４×４ｉＤＣＴ係数へ変換するス
   テップと、 前記変換された４×４ｉＤＣＴ係数を４×４ブロックに
   対する予め定義された走査を用いて走査するステップ
   と、 前記走査されたｉＤＣＴ係数を可変長符号化（ＶＬＣ）
   するステップと、 ４個の４×４ブロックから１個の８×８マイクロブロッ
   クを形成するステップと、 １６×１６マイクロブロックに基づいた元の動きベクト
   ルのスケーリングを行なうステップと、 前記スケーリングされた動きベクトルを符号化するステ
   ップと、 前記新たに形成された８×８マイクロブロックに対して
   前記スケーリングおよび符号化された動きベクトルの一
   組を、その新たに形成された８×８マイクロブロックの
   動きベクトルとして送信するステップと、 前記符号化されたビットを元のストリームに挿入して８
   ×８ｉＤＣＴブロックデータを基本的に４×４ｉＤＣＴ
   ブロックデータで置き換えるステップとを含み、 上記ステップに従ってトランスコーディングされたスト
   リームを生成することを特徴とする方法。
3. 【請求項３】 請求項１記載のビデオストリームのトラ
   ンスコーディング方法において、 ８×８ｉＤＣＴ係数から４×４ｉＤＣＴ係数へマスクす
   るステップは、 高周波数帯域におけるｉＤＣＴ係数を放棄することによ
   り８×８ｉＤＣＴ係数を４×４ｉＤＣＴ係数にマスクす
   るステップと、 前記４×４ｉＤＣＴ係数に元のストリームで与えられる
   量子化ステップを乗ずるステップと、そのステップは逆
   量子化と呼ばれ、 前記逆量子化された４×４ｉＤＣＴ係数に予め定義され
   た４×４量子化マトリクスを乗ずるステップと、 上述の段階で得られた前記４×４ｉＤＣＴ係数を異なる
   かまたは同じ量子化ステップにより再量子化するステッ
   プと、 新たな４×４ｉＤＣＴブロックを形成するステップと、 トランスコーディングされたストリーム内の前記量子化
   マトリクスを送信するステップと、 トランスコーディングされたストリーム内の前記新たな
   量子化ステップを送信するステップとを含むことを特徴
   とする方法。
4. 【請求項４】 請求項１記載のビデオストリームのトラ
   ンスコーディング方法において、 ８×８ｉＤＣＴ係数から４×４ｉＤＣＴ係数へマスクす
   るステップは、 高周波数帯域におけるｉＤＣＴ係数を単に放棄すること
   により８×８ｉＤＣＴ係数を４×４ｉＤＣＴ係数にマス
   クするステップと、 残った４×４ｉＤＣＴ係数を用いて新たな４×４ｉＤＣ
   Ｔブロックを形成するステップとを含むことを特徴とす
   る方法。
5. 【請求項５】 請求項２記載のビデオストリームのトラ
   ンスコーディング方法において、 ８×８ｉＤＣＴ係数から４×４ｉＤＣＴ係数へのマスク
   するステップは、 元の８×８ｉＤＣＴ係数に元のストリームで与えられ、
   逆量子化と呼ばれるその量子化ステップを乗ずるステッ
   プと、 エネルギーを低周波数帯域に集中させ続けるため任意の
   変換方法を用いて８×８ｉＤＣＴ係数を４×４ｉＤＣＴ
   係数に変換するステップと、 前記変換された４×４ｉＤＣＴ係数に予め定義された４
   ×４量子化マトリクスを乗ずるステップと、 上述の段階で得られた前記４×４ｉＤＣＴ係数を異なる
   かまたは同じ量子化刻み幅により再量子化するステップ
   と、 新たな４×４ｉＤＣＴブロックを形成するステップと、 トランスコーディングされたストリーム内の前記量子化
   マトリクスを伝送するステップと、 トランスコーディングされたストリーム内の前記新たな
   量子化刻み幅を伝送するステップとを含むことを特徴と
   する方法。
6. 【請求項６】 請求項２記載のビデオストリームのトラ
   ンスコーディング方法において、 ８×８ｉＤＣＴ係数から４×４ｉＤＣＴ係数へ変換する
   ステップは、 元の８×８ｉＤＣＴ係数に元のストリームで与えられ、
   逆量子化と呼ばれるその量子化ステップを乗ずるステッ
   プと、 エネルギーを低周波数帯域に集中させ続けるため任意の
   変換方法を用いて８×８ｉＤＣＴ係数を４×４ｉＤＣＴ
   係数に変換するステップと、 変換された４×４ｉＤＣＴブロックを用いて新たな４×
   ４ｉＤＣＴブロックを形成するステップとを含むことを
   特徴とする方法。
7. 【請求項７】 請求項１記載のビデオストリームのトラ
   ンスコーディング方法において、 新たに形成された４×４ｉＤＣＴブロックを走査するス
   テップは、 ４×４ブロックに基づいた１個以上の走査パターンを予
   め定義するステップと、 マスクされた４×４ｉＤＣＴブロックの各々に対して前
   記予め定義された走査パターンを自動的に選択するステ
   ップと、 前記選択された走査パターンを用いて前記マスクされた
   ４×４ｉＤＣＴブロックを走査するステップと、 トランスコーディングされたストリーム内の選択された
   走査パターンの情報を伝送するステップとを含むことを
   特徴とする方法。
8. 【請求項８】 請求項２記載のビデオストリームのトラ
   ンスコーディング方法において、 新たに形成された４×４ｉＤＣＴブロックを走査するス
   テップは、 ４×４ブロックに基づいた１個以上の走査パターンを予
   め定義するステップと、 変換された４×４ｉＤＣＴブロック毎に前記予め定義さ
   れた走査パターンを自動的に選択するステップと、 前記選択された走査パターンを用いて前記変換された４
   ×４ｉＤＣＴブロックを走査するステップと、 トランスコーディングされたストリーム内の選択された
   走査パターンの情報を伝送するステップとを含むことを
   特徴とする方法。
9. 【請求項９】 請求項１または請求項２に記載のビデオ
   ストリームのトランスコーディング方法において、 走査された４×４ｉＤＣＴブロックを符号化するステッ
   プは、 ４×４ｉＤＣＴブロックに基づいて可変長符号化（ＶＬ
   Ｃ）テーブルを予め設計するステップと、 走査された４×４ｉＤＣＴブロックの各々に対して前記
   予め設計されたＶＬＣテーブルを自動的に選択するステ
   ップと、 前記選択されたＶＬＣテーブルを用いて前記走査された
   ４×４ｉＤＣＴブロックを符号化するステップと、 トランスコーディングされたストリーム内の選択された
   ＶＬＣテーブルの情報を伝送するステップとを含むこと
   を特徴とする方法。
10. 【請求項１０】 請求項１または請求項２に記載のビデ
    オストリームのトランスコーディング方法において、 動きベクトルのスケーリングするステップは、線形スケ
    ーリングまたは非線形スケーリングを用いて実行可能で
    あり、スケーリング比率はユーザからの実際の要求およ
    び端末装置の能力に基づくことを特徴とする方法。
11. 【請求項１１】 請求項１または請求項２に記載のビデ
    オストリームのトランスコーディング方法において、 スケーリングされた動きベクトルを符号化および伝送す
    るステップは、 ４個の４×４ブロックから新たな８×８マイクロブロッ
    クを形成するステップと、 前記形成された８×８マイクロブロックの各々に対して
    １組の動きベクトルを符号化するステップと、 トランスコーディングされたストリーム内の動きベクト
    ルの符号化された情報を伝送するステップとを含むこと
    を特徴とする方法。
12. 【請求項１２】 ビデオストリームをトランスコーディ
    ングする方法であって、 ユーザ端末から所定の解像度でのサービス要求を受信す
    るステップと、 前記要求に応じてダウンロード可能なデコーダを生成す
    るステップと、 前記デコーダを前記ユーザ端末へダウンロードするステ
    ップと、 前記ダウンロードされたデコーダによりトランスコーデ
    ィングされたストリームを生成するステップと、 前記トランスコーディングされたストリームを前記ユー
    ザ端末へ送信するステップと、 前記ダウンロードされたデコーダを用いて前記トランス
    コーディングされたストリームを復号し、表示するステ
    ップとを含むことを特徴とする方法。
13. 【請求項１３】 請求項１２記載のビデオストリームの
    トランスコーディング方法において、 前記ダウンロード可能なデコーダは必ずしも元のものと
    同一のシンタックスに従わなくてもよいことを特徴とす
    る方法。
14. 【請求項１４】 請求項１２に記載のビデオストリー
    ムのトランスコーディング方法において、復号スキーム
    は、 トランスコーディングされたストリームを可変長復号
    （ＶＬＤ）するステップと、 サイズを１／２に縮小するために走査パターンを用いて
    ４×４ｉＤＣＴブロックを形成するステップと、 伝送された量子化ステップを用いて前記４×４ｉＤＣＴ
    係数を逆量子化するステップと、 前記４×４ｉＤＣＴ係数を逆ＤＣＴ変換するステップと
    を含むことを特徴とする方法。
15. 【請求項１５】 請求項１２に記載のビデオストリーム
    のトランスコーディング方法において、復号スキーム
    は、 トランスコーディングされたストリーム内の動きベクト
    ル情報を復号するステップと、 ４個の４×４ブロックにより形成された８×８マイクロ
    ブロックの各々に対して動きベクトルを取得するステッ
    プと、 前記８×８マイクロブロックを、事前に復号されて得ら
    れた基準８×８マイクロブロックにより動き補償するス
    テップと、 ４×４逆量子化、逆ＤＣＴ、および８×８動き補償の後
    で８×８マイクロブロックを再構成して画像を形成する
    ステップとを含むことを特徴とする方法。