JP2002135774A - 圧縮映像情報の伝送装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 主映像と副映像の合成画像をＭＰＥＧ形式に
圧縮してデジタル伝送する場合に、ＭＰＥＧエンコーダ
を備えることはなく、ハードウェア規模を少なくできる
ようにすること。 【解決手段】 ＤＶＤ等で再生された主映像に副映像を
重ねあわせて再エンコードする際に、元の主映像の圧縮
パラメータをそのまま用いて、イントラモードのマクロ
ブロックのみに副映像データを重畳する。これによって
ハードウェアの規模を小さくし、映像品質の劣化を少な
くすることができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は圧縮された主映像
に、副映像を重畳してデジタル形式で伝送する圧縮映像
情報の伝送装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、例えばディジタルビデオディスク
（ＤＶＤ）の再生情報は、映画画面などの主映像と、メ
ニュー画面などの副映像の両方を一旦画面に再現して、
再現画面上で重ね合わせた上で、アナログ映像信号の形
式で、テレビ等のディスプレイ機器に伝送していた。し
かしながら、アナログ映像信号による伝送の場合には、
伝送系における画質劣化の問題や、接続ケーブル長の問
題から、ＤＶＤプレーヤとテレビセットは物理的に近接
して配置する必要がある。

【０００３】一方近年の映像機器の発展に伴って、現行
の画質を超える高精細画像の映像コンテンツが世に供さ
れることとなってきた。一般にこのような高精細なコン
テンツは、例えば映画制作会社から厳重な著作権保護が
要求されるが、アナログ信号形式での著作権保護では限
界があり、ぜひともデジタル形式での伝送に切り替え
て、例えば暗号化等の技術を利用して、充分な著作権保
護を達成することが望まれている。例えばＤＶＤでは、
ディスク上には、ＭＰＥＧ２形式で圧縮された映像コン
テンツが記録されているのであるから、これをこのまま
の圧縮形式でディスプレイ機器に伝送すればよいが、上
記のように、メニュー画面などの副映像を合成しなけれ
ばならない場合には、一旦ＭＰＥＧ２の圧縮をデコード
して、その後に副映像を合成する必要がある。この場
合、いわゆるベースバンドのデジタル映像信号になる
が、一般にデジタル形式の映像信号は情報量が莫大なも
のとなり、そのまま伝送するのには適してはいない。そ
こで、主映像と副映像を重ね合わせた後に、再度ＭＰＥ
Ｇエンコーダでエンコードして、ディジタル映像信号と
して伝送し、ＭＰＥＧデコーダを備えたテレビセットで
映像を再生するようなシステムが考えられる。図２，図
３は、そのような映像伝送装置の例である。

【０００４】従来の映像伝送装置の説明の前に、まずＭ
ＰＥＧ２における圧縮ストリームの概略構成を説明す
る。ＭＰＥＧの映像圧縮については、ＩＳＯ／ＩＥＣ１
３８１８−２に詳しく述べられている。図４は、ＭＰＥ
Ｇ２のビットストリーム構成の概略である。通常１つの
映像プログラムに対応するシーケンスは、図４（ａ）に
示すように、複数のＧＯＰ（グループオブピクチャ）か
らなる。シーケンス層は、複数のＧＯＰの最後に配置さ
れたシーケンスエンドで終了する。

【０００５】各ＧＯＰは、図４（ｂ）に見られるよう
に、複数のピクチャからなる。１枚１枚の画面（ピクチ
ャ）は、ピクチャタイプによって、下記の３種類に大別
されている。又、後に述べるマクロブロック（以下、Ｍ
Ｂという）毎に予測モードが指定可能で、各ピクチャタ
イプで指定可能な予測モードが異なる。予測モードに
は、ピクチャ間の相関に基づく予測符号化を用いないイ
ントラモードと、ピクチャ間相関を利用した予測符号化
を行う非イントラモードとがある。又、非イントラモー
ドには、順方向予測モードと、逆方向予測モード及び双
方向予測モードの３種類がある。 １）Ｉピクチャ・・・ピクチャ間の相関に基づいた予測
符号化を利用せず、ＤＣＴを用いた画面内の変換符号化
のみを用いる。ＭＢの予測モードとしては、イントラモ
ードのみとなる。 ２）Ｐピクチャ・・・過去のＩピクチャ又はＰピクチャ
からの動き予測を使って符号化する。ＭＢの予測モード
として、イントラモードと、順方向予測モードの２種類
がある。 ３）Ｂピクチャ・・・過去と未来の両方の、Ｉピクチャ
又はＰピクチャから予測して符号化する。ＭＢの予測モ
ードとして、イントラモードと、順方向予測、逆方向予
測、双方向予測の３種類がある。

【０００６】通常、１秒間に３０画面で動画を表現する
場合には、これら３種のピクチャは、図５の様な順番で
配置される。即ち１つのＧＯＰは、Ｉピクチャから始ま
り、ＩＢＢＰＢＢＰＢＢＰ・・・と繰り返し、１６枚目
の画面に再びＩピクチャが現れるまでを１ＧＯＰとす
る。実際の表示順序は図５の絵のようになるが、Ｂピク
チャは未来の画面からも予測を行うため、エンコード及
びデコード処理の順番は、図５の各ピクチャの上に番号
を付したように、１−３−４−２−６−７−５−９−・
・・という順番となる。ＭＰＥＧエンコーダは、Ｉピク
チャをエンコードした後４枚目のＰピクチャを予測符号
化を用いて予測し、これら２枚のピクチャから間にある
２枚のＢピクチャをエンコードする。デコーダでは、Ｉ
ピクチャをデコードした後、このＩピクチャを参照画面
としながら予測を用いてＰピクチャをデコードし、次に
これら２枚のピクチャを用いて間の２枚のＢピクチャを
デコードする。その後に、図５の絵に見られる順番に並
べ替えを行うのである。

【０００７】各ピクチャは図４（ｃ）のように、ピクチ
ャヘッダと複数のスライスとからなる。ピクチャヘッダ
には、ＧＯＰ内でのピクチャの番号や、ピクチャのタイ
プなどが書かれている。スライスは、スライス情報と複
数のマクロブロック（ＭＢと略す）から構成されてい
る。スライス情報には、スライスの開始位置情報と量子
化スケール情報などが書かれている。ＭＢは、マクロブ
ロック情報（ＭＢ情報と略す）とＤＣＴ符号化データと
からなっている。ＭＢ情報としては、ＭＢの予測モー
ド、量子化ステップ情報、動きベクトルなどが書かれて
いる。

【０００８】ピクチャ以下の構成を図６に示す。図６に
おいて、ピクチャ５０１はスライスＡ、Ｂ、Ｃ、Ｄ、・
・・Ｏ、Ｐ、Ｑとからなっている。スライス５０２は、
誤りの伝播を防ぐ目的で設定されており、複数のＭＢか
らなる。ＭＢ５０３は、８画素×８ラインのブロック５
０４を４つ分まとめて符号化したものであり、４ブロッ
クの符号化輝度信号Ｙ１、Ｙ２、Ｙ３、Ｙ４と、カラー
信号Ｃ１、Ｃ２とからなる。従って、ＭＰＥＧ２のビッ
トストリームはＭＢ層よりも上位層で、そのピクチャの
エンコード方法を表現し、実際の符号化データはＭＢに
書かれている。

【０００９】次に、図２，図３の説明に移る。図２は、
従来の映像伝送装置の、ＭＰＥＧ２デコーダ部分の一例
を示すブロック図である。図２において、ストリームデ
コーダ２０１は、図４で説明したＭＰＥＧビットストリ
ームの構成を解析して、マクロブロック情報に書かれ
た、量子化ステップ情報やＭＢの予測モード、及び動き
ベクトルなどの圧縮パラメータを得るとともに、ＭＢの
ＤＣＴ符号化データを抽出し、ＤＣＴ符号化データを、
量子化ステップ情報Ｓ２０１とともに逆量子化器（Ｉ
Ｑ）２０２に伝送する。逆ＤＣＴ変換器（ＩＤＣＴ）２
０３は、逆量子化器２０２の出力である、ＭＢ内の４つ
のブロックに対応する輝度信号、及び２つのカラー信号
のＤＣＴ係数を逆ＤＣＴ変換する。ＭＢの予測モードが
イントラモードの場合には、この逆ＤＣＴ変換データが
そのまま加算器２０４の出力になるが、ＭＢの予測モー
ドがイントラモードでなく、非イントラモードの場合に
は、動き補償器２０５（ＭＣ）は、ビデオメモリ２０６
に記憶される前画面の映像を参照し、ストリームデコー
ダ２０１から伝送される予測モード・動き補償ベクトル
情報Ｓ２０２に従って生成した動き補償データを、加算
器２０４にて前記逆ＤＣＴ変換データに加算する。この
ようにして再構成された画面は、図５で説明したよう
に、本来の表示順序に並べ替え器２０７において並べ換
えられ、再生主映像Ｓ２０３として出力される。

【００１０】図３は、従来の映像伝送装置の映像を再合
成するエンコーダ部分の一例を示すブロック図である。
図３において、映像合成器２２０は、図２の並べ替え器
２０７の出力する再構成された再生主映像Ｓ２０３と、
例えばメニュー画面のような副映像Ｓ２０４とを重ね合
わせる。並べ替え器２０８は、図２の並べ替え器２０７
と逆操作を施す。即ち図５で説明したピクチャタイプに
あわせた並べ替えを行う。加算器２０９は、並べ替え器
２０８の出力する重ね合わせ画像と、動き補償器２１６
から出力される参照画像との差分を計算して動き補償予
測残差を求め、ＤＣＴ変換器２１０に入力する。ピクチ
ャタイプがＩピクチャの場合には、スイッチ２１８によ
って加算器２０９は迂回し、並べ替え器２０８の出力を
そのままＤＣＴ変換器２１０でＤＣＴ変換する。ＤＣＴ
変換器２１０の出力するＤＣＴ係数は量子化器２１１
（Ｑ）で量子化され、ストリームエンコーダ２１２にお
いて、図４で説明したようなビットストリームＳ２０５
に整形される。

【００１１】又、逆量子化器（ＩＱ）２１３、逆ＤＣＴ
変換器（ＩＤＣＴ）２１４、加算器２１５、ビデオメモ
リ２１７、動き補償器（ＭＣ）２１６及びスイッチ２１
９は、局部デコーダを構成しており、その動作は、図２
で説明したＭＰＥＧデコーダの動作と同等である。スイ
ッチ２１９は、ＭＢがイントラモードの場合には開放さ
れ、非イントラモードの時は閉成される。

【００１２】

【発明が解決しようとする課題】このように従来の構成
では、主映像と副映像の合成画像をＭＰＥＧ形式に圧縮
してデジタル伝送することができる。しかしＭＰＥＧエ
ンコーダを備えなくてはならず、ハードウェア規模が増
大し、製品コストが高いものになってしまうという課題
があった。

【００１３】本発明はこのような従来の問題点に着目し
てなされたものであって、主映像と副映像とを合成する
際のハードウェア規模を縮小し、映像品質の劣化が少な
く、主映像と副映像とを重ね合わせた映像情報を伝送で
きるようにすることを目的とする。

【００１４】

【課題を解決するための手段】本願の請求項１の発明
は、圧縮された主映像と、主映像に重畳して表示される
副映像とを伝送する伝送装置であって、主映像の圧縮デ
ータストリームを解析して、圧縮パラメータ及び符号化
映像情報を抽出するストリームデコーダと、前記ストリ
ームデコーダで解析された符号化映像情報から復元主映
像を得る圧縮映像デコーダと、副映像と前記圧縮映像デ
コーダより出力された復元主映像とを合成して合成映像
を得る映像合成器と、前記映像合成器の出力する合成映
像を前記ストリームデコーダから抽出した圧縮パラメー
タに応じて符号化し、合成映像情報を得る符号化器と、
前記圧縮パラメータに応じて、前記ストリームデコーダ
の出力する符号化映像情報と前記合成映像情報のうち、
一方を選択して伝送映像情報を得るセレクタと、前記セ
レクタの出力する伝送映像情報と圧縮パラメータとを利
用して伝送用圧縮データストリームを生成するストリー
ムエンコーダと、を具備することを特徴とするものであ
る。

【００１５】本願の請求項２の発明は、圧縮された主映
像と、主映像に重畳して表示される副映像とを伝送する
伝送装置であって、主映像の圧縮データストリームを解
析して、圧縮パラメータ及び符号化映像情報を抽出する
ストリームデコーダと、前記ストリームデコーダで解析
された符号化映像情報から復元主映像を得る圧縮映像デ
コーダと、副映像と前記圧縮映像デコーダより出力され
る復元主映像とを合成して合成映像を得る映像合成器
と、前記映像合成器の出力する合成映像を前記ストリー
ムデコーダから抽出した圧縮パラメータに応じて符号化
し、合成映像情報を得る符号化器と、前記圧縮パラメー
タに応じて、前記ストリームデコーダの出力する符号化
映像情報と前記合成映像情報のうち、一方を選択して伝
送映像情報を得るセレクタと、前記セレクタの出力する
伝送映像情報と前記圧縮パラメータとを利用して伝送用
圧縮データストリームを生成するストリームエンコーダ
とを備え、前記セレクタは、副映像を主映像に重畳する
か否かを示す副映像オン信号が副映像重畳を指示してい
る場合にのみ、上記選択動作を行い、前記副映像オン信
号が、副映像重畳を指示していない場合には、常に前記
ストリームデコーダの出力する符号化映像情報を選択す
ることを特徴とするものである。

【００１６】本願の請求項３の発明は、請求項１又は２
の圧縮映像情報の伝送装置において、前記圧縮データス
トリームは、ＭＰＥＧ形式の圧縮データストリームであ
ることを特徴とするものである。

【００１７】本願の請求項４の発明は、請求項３の圧縮
映像情報の伝送装置において、前記圧縮パラメータは、
ＭＰＥＧ形式における予測モード情報、及び量子化ステ
ップ情報を含み、前記セレクタにおける選択は、予測モ
ードがイントラモードであるか否かに応じて行われるこ
とを特徴とするものである。

【００１８】本願の請求項５の発明は、請求項４の圧縮
映像情報の伝送装置において、前記セレクタは、ＭＰＥ
Ｇ２形式でのマクロブロック単位で選択を行うことを特
徴とするものである。

【００１９】本願の請求項６の発明は、請求項５の圧縮
映像情報の伝送装置において、前記セレクタは、予測モ
ードがイントラモードの時のみ、合成映像情報を選択
し、他の場合にはストリームデコーダの出力する符号化
映像情報を選択することを特徴とするものである。

【００２０】本願の請求項７の発明は、圧縮された主映
像と、主映像に重畳して表示される副映像とを伝送する
伝送装置であって、主映像の圧縮データストリームを解
析して、圧縮パラメータ及び符号化映像情報を抽出する
ストリームデコーダと、前記ストリームデコーダで解析
された符号化映像情報から復元主映像を得る圧縮映像デ
コーダと、副映像と前記圧縮映像デコーダより出力され
た復元主映像とを合成して合成映像を得る映像合成器
と、前記映像合成器の出力する合成映像を前記ストリー
ムデコーダから抽出した圧縮パラメータに応じて符号化
し、合成映像情報を得る符号化器と、前記圧縮パラメー
タと前記符号化器より得られる合成映像情報からデータ
ストリームを生成するストリームエンコーダと、を具備
することを特徴とするものである。

【００２１】本願の請求項８の発明は、圧縮された主映
像と、主映像に重畳して表示される副映像とを伝送する
伝送装置であって、主映像の圧縮データストリームから
復元主映像を得る圧縮映像デコーダと、副映像と前記圧
縮映像デコーダで復元された復元主映像とを合成して合
成映像を得る映像合成器と、前記映像合成器の出力する
合成映像を符号化し、伝送用圧縮データストリームを生
成するストリームエンコーダと、副映像を主映像に重畳
するか否かを示す副映像オン信号が、副映像重畳を指示
している場合に、前記ストリームエンコーダからの出力
を選択して出力し、前記副映像オン信号が、副映像重畳
を指示していない場合には、主映像の圧縮ストリームを
そのまま選択して出力するセレクタと、具備することを
特徴とするものである。

【００２２】本願の請求項９の発明は、請求項７又は８
の圧縮映像情報の伝送装置において、前記圧縮データス
トリームは、ＭＰＥＧ形式の圧縮データストリームであ
ることを特徴とするものである。

【００２３】

【発明の実施の形態】図１は、本発明の実施の形態を示
すブロック図である。図１において、ストリームデコー
ダ１０１は、図４で説明したＭＰＥＧビットストリーム
の構成を解析して、マクロブロック情報に書かれた、量
子化ステップ情報やＭＢの予測モード及び動きベクトル
などの圧縮パラメータを得るとともに、ＭＢのＤＣＴ符
号化データを抽出し、ＤＣＴ符号化データと量子化ステ
ップ情報Ｓ１０１を逆量子化器１０２に伝送する。逆量
子化器（ＩＱ）１０２は量子化ステップデータに基づい
てＤＣＴ符号化データを逆量子化する。逆ＤＣＴ変換器
（ＩＤＣＴ）１０３は、逆量子化器１０２の出力であ
る、ＭＢ内の４つのブロックに対応する輝度信号、及び
２つのカラー信号のＤＣＴ係数を逆ＤＣＴ変換する。Ｍ
Ｂの予測モードがイントラモードの場合には、この逆Ｄ
ＣＴ変換データがそのまま加算器１０４の出力になる。
ＭＢの予測モードがイントラモードでなく、非イントラ
モードの場合には、動き補償器（ＭＣ）１０５は、ビデ
オメモリ１０６に記憶される前画面の映像を参照して、
ストリームデコーダ１０１の出力する予測モード・動き
ベクトル情報Ｓ１０２に従って動き補償データを生成
し、加算器１０４にて逆ＤＣＴ変換データに加算する。
ここで逆量子化器１０２，逆ＤＣＴ変換器１０３，加算
器１０４，動き補償器１０５及びビデオメモリ１０６
は、ストリームデコーダから抽出されたマクロブロック
のＤＣＴ符号化データに基づいて圧縮映像をデコードす
る圧縮映像デコーダを構成している。

【００２４】このようにして得た主画像の再生映像は、
図２の場合とは異なり、並べ替え器による並べ替えを実
施することなく、映像合成器１０７に与えられる。映像
合成器１０７には又副映像Ｓ１０３が入力されており、
副映像Ｓ１０３との重ね合わせが行われる。副映像Ｓ１
０３については本発明の主旨と無関係なので詳述しない
が、例えば各種の機器動作設定メニューのビットマップ
データを、システム制御マイクロコンピュータが読み出
して、オンスクリーン情報としてビデオメモリに書き込
む場合や、ＤＶＤにおいて字幕データを表示する場合な
どがある。

【００２５】映像合成器１０７の出力する重ね合わせ画
像はＤＣＴ変換器（ＤＣＴ）１０８でＤＣＴ係数に変換
され、量子化器（Ｑ）１０９で量子化される。量子化器
１０９における量子化には、ストリームデコーダ１０１
において、ストリームを解析して得た各ＭＢの量子化ス
テップＳ１０５が用いられる。ここでＤＣＴ変換器１０
８と量子化器１０９とは合成した映像を符号化する符号
化器の機能を達成している。量子化器１０９から出力さ
れる合成された映像の符号化データと、後述するバッフ
ァメモリ１１２で保持された符号化データはセレクタ１
１０に与えられる。セレクタ１１０では、同じくストリ
ームデコーダ１０１でストリームを解析して得た各ＭＢ
の予測モードＳ１０４に応じて、予測モードが非イント
ラモードの場合には、ストリームデコーダ１０１で切り
出されたＭＢの符号化データをＭＢ単位で選択して出力
し、予測モードがイントラモードの場合には、量子化器
１０９の出力する符号化データを選択して出力する。バ
ッファメモリ１１２はストリームデコーダ１０１で抽出
した各種パラメータ及び符号化データを一時的に保持
し、量子化器１０９における量子化処理や、セレクタ１
１０における選択動作を制御するパラメータと、映像情
報との対応関係が保たれるように遅延タイミングを制御
しつつ、保持したデータを読出すものである。

【００２６】又セレクタ１１０には、副映像を主映像に
重畳するか否かを示す副映像オン信号Ｓ１０６が入力さ
れており、副映像オン信号Ｓ１０６が副映像重畳を指示
している場合にのみ、セレクタは上記選択動作を行う。
又副映像オン信号Ｓ１０６が、副映像重畳を指示してい
ない場合には、セレクタは常にバッファ１１２に保持さ
れたストリームデコーダ１０１の出力する符号化映像情
報を選択する。

【００２７】ストリームエンコーダ１１１は、セレクタ
１１０の出力する符号化データと、バッファメモリ１１
０からの各種パラメータＳ１０７を利用して、図４で説
明したようなＭＰＥＧのビットストリームＳ１０８を再
構成する。実際には、ストリームデコーダ１０１に入力
された主映像のＭＰＥＧストリームの中で、部分的にＭ
Ｂの内容が書きかえられたＭＰＥＧストリームＳ１０８
がストリームエンコーダ１１１から出力される。

【００２８】次に本発明の作用を説明する。本発明にお
いては、図２の従来例に比べて、エンコーダ部分が大幅
に簡素化されている。特に、図２の逆量子化器２１３、
逆ＤＣＴ変換器２１４、加算器２１５、ビデオメモリ２
１７、動き補償器２１８で構成するような局部デコーダ
が不要となっている。これは、下記の理由による。即
ち、イントラモードのＭＢは、予測符号化を行わないの
で、重ね合わせ画像を表現するためには、重ねあわせ画
像の符号化データそのものをＭＢの符号化データとして
設定する必要がある。一方、非イントラモードの場合
は、参照画像からの差分が符号化されるので、デコーダ
においては、当該画面に副映像のデータが符号化されて
いなくても、副映像のデータは、それ以前のＩピクチャ
或いはイントラモードの参照画面から引き継がれること
になる。従って非イントラモードのＭＢには、主映像と
副映像の重ねあわせ画像を符号化する必要がなく、単
に、前画面からの差分値を符号化すればよい。

【００２９】具体的に述べると、加算器１０４では、差
分映像のＤＣＴ係数を逆変換した差分映像が再生される
ので、例えば図５のＩピクチャやＰピクチャからなるビ
デオメモリ１０６上に再生された参照画面と、この差分
映像とを加算器１０４で重ねあわせることで映像を再生
する。従って、メニュー等の静止画を重ね合わせる場合
には、Ｉピクチャ及び、Ｐ、Ｂピクチャにおけるイント
ラモードＭＢの場合にのみ重ね合わせ画像のＤＣＴ係数
を伝送すれば、あとは例えば図２で説明したＭＰＥＧデ
コーダ内部のビデオメモリと加算器で構成される累積器
で保持されたイントラ画面に差分が加算されていくので
元の映像が再現されるのである。このことは、ＭＢ単位
の符号化において、ＭＢがイントラモードでない場合に
は、副映像を挿入する必要がないことを示す。

【００３０】又、図１における前半のデコーダ処理部に
も、後半のエンコーダ処理部にも並べ替え器が存在しな
いが、これは、上記の副映像復元が、イントラモードの
ＭＢにのみ施されればよいことによる。即ち、表示順序
を再現する必要がない。このため、本発明では、並べ替
えのための膨大なメモリが不要となっている。

【００３１】この概念を、図７及び図８を用いて説明す
る。図７は、３つの連続する画面が、すべてＩピクチャ
でできている場合を示している。図７（ａ）〜図７
（ｃ）では、家と雲と道路は静止しており、自動車は画
面右端から左側へ移動している。この３枚の画面に対し
て、副映像として、図７（ｄ）〜図７（ｆ）のような音
声選択メニューを重畳する。すると、３枚のＩピクチャ
は図７（ｇ）〜図７（ｉ）のようにそれぞれ（ａ）と
（ｄ）、（ｂ）と（ｅ）、（ｃ）と（ｆ）の重ね合わせ
画像となる。

【００３２】一方、図８は、図７と同じ３枚の映像を１
枚のＩピクチャと、それに続く２枚のＰピクチャで表現
する場合を示している。この場合の主映像は、図８
（ａ）のＩピクチャと、図８（ｂ）、図８（ｃ）のＰピ
クチャで構成される。主映像の再現の場合には、第１枚
目の図８（ａ）のＩピクチャに続いて、それに図８
（ｂ）を加算して第２枚目の画像を得て、更にその第２
枚目の画像に対して図８（ｃ）を加算して第３の画像を
得る。同じように、音声選択メニューの副映像も、Ｉピ
クチャに続いて２枚のＰピクチャで表現されたとする
と、図８（ｄ）〜図８（ｆ）のようになる。図８（ｅ）
及び図８（ｆ）が空白なのは、図７の（ｄ）〜（ｆ）が
静止画であり、全く同じデータの繰り返しであるため、
差分データとして空白となるためである。

【００３３】ここで、ＤＣＴ変換は線形変換であるた
め、主映像と副映像の合成後の変換データは、夫々の変
換データの重ね合わせで表現できるので、図８（ｇ）〜
図８（ｉ）のようになる。したがって、ＭＰＥＧデコー
ダにおいて、Ｉピクチャの図８（ｇ）とそれに続く２枚
のＰピクチャ、図８（ｈ）、図８（ｉ）をデコードする
と、Ｉピクチャの図８（ｇ）にＰピクチャの差分データ
が加算されながら、図７の（ｇ）〜（ｉ）と同等の画像
が得られることになる。

【００３４】ちなみに、図８（ｂ）、（ｃ）、（ｈ）、
（ｉ）で、実線の自動車に続いて描かれた破線の自動車
は、前の画像から消去される像を表している。但し、こ
れらの説明は、理解の簡単のために、簡易化した表現を
用いており、実際の応用の場合とは異なる。例えば、図
８では、自動車の急激な動作に対しても、非イントラモ
ード変換が用いられるごとく説明したが、実際は、この
ような急激な変化部分に対しては、非イントラモードは
用いられないのが普通である。

【００３５】このように本実施の形態では、合成画像を
再度ＭＰＥＧエンコードする場合に、簡単な構成でエン
コードすることができ、主映像のみの伝送モードの場
合、或いは副映像を重ねる場合であっても副映像が重な
らない部分は、元の映像品質が保存され、高品質で伝送
することができる。

【００３６】尚、実施の形態１では量子化器１０９の出
力をセレクタを介してストリームエンコーダに入力する
ようにしているが、量子化器１０９の出力を常にストリ
ームエンコーダに入力するようにして合成した映像をバ
ッファに保持されているパラメータを用いてエンコード
するようにしてもよい。

【００３７】次に本発明の第２の実施の形態について説
明する。図９は第２の実施の形態による映像情報の伝送
装置の構成を示すブロック図であり、前述した実施の形
態１と同一部分は同一符号を付して詳細な説明を省略す
る。実施の形態１の構成では、セレクタ１１０は、副映
像オン信号に応じた選択も行うようにしたが、本実施の
形態では主映像のストリームと、ストリームエンコーダ
１１１の出力するストリームとの選択を副映像オン信号
で行う独立したセレクタをストリームエンコーダの後ろ
に設ける。

【００３８】即ち図９に示すように、量子化器１０９の
出力をストリームエンコーダ１１１に出力する。ストリ
ームエンコーダ１１１はバッファ１１２に保持されてい
る各種パラメータＳ１０７を利用してエンコードを行っ
てセレクタ１１３に出力する。セレクタ１１３には入力
端より主映像のＭＰＥＧストリームＳ１００が入力され
ている。セレクタ１０８は副映像の挿入をするかどうか
を示す副映像オン信号Ｓ１０６が入力されており、この
信号Ｓ１０６に基づいてこれらの入力を選択するもので
ある。即ち副映像の重畳を指示している場合には、スト
リームエンコーダ１１１の出力を選択し、副映像の重畳
を指示していないときには、元の主映像のＭＰＥＧスト
リームＳ１０８を選択して信号Ｓ１０９として出力す
る。こうして元の映像と副映像とが重畳された信号を切
換えることができる。

【００３９】

【発明の効果】以上詳細に説明したように本願の請求項
１〜９の発明によれば、主映像と副映像を重ねあわせた
映像情報をデジタル伝送する場合に、映像品質の劣化が
少なく、しかも重ね合わせの処理に要するハードウェア
を大幅に削減することができる。又少ない伝送帯域で伝
送が可能となる。請求項３〜６の発明では、デジタルテ
レビ等の通常のＭＰＥＧデコーダを備えた表示装置で表
示が可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態１を示すブロック図であ
る。

【図２】従来例におけるデコーダ部分のブロック図であ
る。

【図３】従来例におけるエンコーダ部分のブロック図で
ある。

【図４】ＭＰＥＧのビットストリーム構成である。

【図５】ＧＯＰの構成例である。

【図６】ピクチャの構成例である。

【図７】Ｉピクチャのみの場合の概念説明図である。

【図８】Ｐピクチャを用いる場合の概念説明図である。

【図９】本発明の第２の実施の形態を示すブロック図で
ある。

【符号の説明】

１０１ ストリームデコーダ １０２ 逆量子化器 １０３ 逆ＤＣＴ変換器 １０４ 加算器 １０５ 動き補償予測器 １０６ ビデオメモリ １０７ 映像合成器 １０８ ＤＣＴ変換器 １０９ 量子化器 １１０，１１３ セレクタ １１１ ストリームエンコーダ １１２ バッファメモリ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 5C023 AA18 BA11 CA01 CA05 5C053 FA24 FA27 GA11 GB37 HA33 JA16 KA03 5C059 KK37 MA00 MA23 PP05 RC34 UA34

Claims (9)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 圧縮された主映像と、主映像に重畳して
   表示される副映像とを伝送する伝送装置であって、 主映像の圧縮データストリームを解析して、圧縮パラメ
   ータ及び符号化映像情報を抽出するストリームデコーダ
   と、 前記ストリームデコーダで解析された符号化映像情報か
   ら復元主映像を得る圧縮映像デコーダと、 副映像と前記圧縮映像デコーダより出力された復元主映
   像とを合成して合成映像を得る映像合成器と、 前記映像合成器の出力する合成映像を前記ストリームデ
   コーダから抽出した圧縮パラメータに応じて符号化し、
   合成映像情報を得る符号化器と、 前記圧縮パラメータに応じて、前記ストリームデコーダ
   の出力する符号化映像情報と前記合成映像情報のうち、
   一方を選択して伝送映像情報を得るセレクタと、 前記セレクタの出力する伝送映像情報と圧縮パラメータ
   とを利用して伝送用圧縮データストリームを生成するス
   トリームエンコーダと、を具備することを特徴とする圧
   縮映像情報の伝送装置。
2. 【請求項２】 圧縮された主映像と、主映像に重畳して
   表示される副映像とを伝送する伝送装置であって、 主映像の圧縮データストリームを解析して、圧縮パラメ
   ータ及び符号化映像情報を抽出するストリームデコーダ
   と、 前記ストリームデコーダで解析された符号化映像情報か
   ら復元主映像を得る圧縮映像デコーダと、 副映像と前記圧縮映像デコーダより出力される復元主映
   像とを合成して合成映像を得る映像合成器と、 前記映像合成器の出力する合成映像を前記ストリームデ
   コーダから抽出した圧縮パラメータに応じて符号化し、
   合成映像情報を得る符号化器と、 前記圧縮パラメータに応じて、前記ストリームデコーダ
   の出力する符号化映像情報と前記合成映像情報のうち、
   一方を選択して伝送映像情報を得るセレクタと、 前記セレクタの出力する伝送映像情報と前記圧縮パラメ
   ータとを利用して伝送用圧縮データストリームを生成す
   るストリームエンコーダとを備え、 前記セレクタは、副映像を主映像に重畳するか否かを示
   す副映像オン信号が副映像重畳を指示している場合にの
   み、上記選択動作を行い、前記副映像オン信号が、副映
   像重畳を指示していない場合には、常に前記ストリーム
   デコーダの出力する符号化映像情報を選択することを特
   徴とする圧縮映像情報の伝送装置。
3. 【請求項３】 前記圧縮データストリームは、ＭＰＥＧ
   形式の圧縮データストリームであることを特徴とする請
   求項１又は２記載の圧縮映像情報の伝送装置。
4. 【請求項４】 前記圧縮パラメータは、ＭＰＥＧ形式に
   おける予測モード情報、及び量子化ステップ情報を含
   み、前記セレクタにおける選択は、予測モードがイント
   ラモードであるか否かに応じて行われることを特徴とす
   る請求項３記載の圧縮映像情報の伝送装置。
5. 【請求項５】 前記セレクタは、ＭＰＥＧ２形式でのマ
   クロブロック単位で選択を行うことを特徴とする請求項
   ４記載の圧縮映像情報の伝送装置
6. 【請求項６】 前記セレクタは、予測モードがイントラ
   モードの時のみ、合成映像情報を選択し、他の場合には
   ストリームデコーダの出力する符号化映像情報を選択す
   ることを特徴とする請求項５記載の圧縮映像情報の伝送
   装置。
7. 【請求項７】 圧縮された主映像と、主映像に重畳して
   表示される副映像とを伝送する伝送装置であって、 主映像の圧縮データストリームを解析して、圧縮パラメ
   ータ及び符号化映像情報を抽出するストリームデコーダ
   と、 前記ストリームデコーダで解析された符号化映像情報か
   ら復元主映像を得る圧縮映像デコーダと、 副映像と前記圧縮映像デコーダより出力された復元主映
   像とを合成して合成映像を得る映像合成器と、 前記映像合成器の出力する合成映像を前記ストリームデ
   コーダから抽出した圧縮パラメータに応じて符号化し、
   合成映像情報を得る符号化器と、 前記圧縮パラメータと前記符号化器より得られる合成映
   像情報からデータストリームを生成するストリームエン
   コーダと、を具備することを特徴とする圧縮映像情報の
   伝送装置。
8. 【請求項８】 圧縮された主映像と、主映像に重畳して
   表示される副映像とを伝送する伝送装置であって、 主映像の圧縮データストリームから復元主映像を得る圧
   縮映像デコーダと、 副映像と前記圧縮映像デコーダで復元された復元主映像
   とを合成して合成映像を得る映像合成器と、 前記映像合成器の出力する合成映像を符号化し、伝送用
   圧縮データストリームを生成するストリームエンコーダ
   と、 副映像を主映像に重畳するか否かを示す副映像オン信号
   が、副映像重畳を指示している場合に、前記ストリーム
   エンコーダからの出力を選択して出力し、前記副映像オ
   ン信号が、副映像重畳を指示していない場合には、主映
   像の圧縮ストリームをそのまま選択して出力するセレク
   タと、具備することを特徴とする映像情報の伝送装置。
9. 【請求項９】 前記圧縮データストリームは、ＭＰＥＧ
   形式の圧縮データストリームであることを特徴とする請
   求項７又は８記載の圧縮映像情報の伝送装置。