JP2002314998A - 同時的フォーマット縮小方法、及びエンコード・ビデオ信号のデコード方法 - Google Patents

同時的フォーマット縮小方法、及びエンコード・ビデオ信号のデコード方法

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JP2002314998A
JP2002314998A JP2002086299A JP2002086299A JP2002314998A JP 2002314998 A JP2002314998 A JP 2002314998A JP 2002086299 A JP2002086299 A JP 2002086299A JP 2002086299 A JP2002086299 A JP 2002086299A JP 2002314998 A JP2002314998 A JP 2002314998A
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アデレド ジョゼフ
Robin Didier
ディディエ ロビン
Olivier Elbaz
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 縮小フォーマットとより良い品質とを有する
デコードビデオ信号群をＤＣＴブロックエンコード方法
に従ってエンコードされたビデオ信号群から経済的な方
法で生成すること。 【解決手段】 本発明は、それぞれがＤＣＴブロックを
有するＮ個のエンコードビデオ入力信号に適用され、該
エンコードビデオ入力信号をデコードし、そのフォーマ
ットを１／Ｎに縮小し、ピクセル領域のデコードビデオ
信号群を生成するビデオ処理方法に関する。本発明に係
るこの方法は、第一及び第二の逆ＤＣＴ工程を有し、各
逆ＤＣＴ工程は上記Ｎ個のエンコードビデオ入力信号か
ら抽出された縮小サイズの複数のＤＣＴブロックに対し
て同時に適用される。こうして、１／Ｎに縮小されたフ
ォーマットの上記デコードビデオ信号の一を定義する縮
小サイズのＮ個の出力ブロックが生成される。本発明
は、エンコードされた信号群からモザイクビデオ信号を
組み立てるのに用いられ得る。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、デコーディングの
ために１／Ｎにエンコードされたビデオ入力信号をビデ
オ処理する方法、及び各エンコード・ビデオ入力信号の
フォーマットを１／Ｎに縮小し、ピクセル領域における
縮小されたフォーマットのデコード・ビデオ信号群を生
成する方法に関する。ここで、各エンコード・ビデオ入
力信号は「ＤＣＴ入力ブロック」と呼ばれる８×８サイ
ズのＤＣＴブロックを有する。
【０００２】
【従来の技術】ディジタルテレビの出現により、ユーザ
がテレビで見ることができるテレビ番組の数は大幅に増
えてきている。このテレビ番組の増加に対処し、ユーザ
がこのテレビ番組群から選択できるように、ユーザのテ
レビ・スクリーン上にこれら前に削減されたテレビ番組
を並べたものを含む「モザイク」と呼ばれる表示が作成
された。ユーザはテレビ番組群のコンテンツを同時に見
ることができ、特定のテレビ番組を選択するのに役立
つ。
【０００３】米国特許第５，６３３，６８３号は、サー
ビス事業者のレベルにおいて、ＭＰＥＧ２規格に準拠し
てエンコードされたビデオ信号群からモザイク・ビデオ
信号を作成するシステムについて説明している。このビ
デオ信号は、例えばテレビ番組群のＭＰＥＧ２エンコー
ディングから得られる。この結果、各エンコード・ビデ
オ信号は、ビデオ・ディスクコーダによってデコードさ
れる。各エンコード・ビデオ信号のフォーマットも縮小
される。この縮小されたフォーマットを有するデコード
されたビデオ信号は、次いで、後に通信チャネルを通じ
て送信される前にＭＰＥＧ２規格に従ってエンコードさ
れる上記モザイク・ビデオ信号を生成するためにメモリ
に連結される。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】この従来技術文献に記
載されたモザイクを表すビデオ信号を作成する方法はい
くつかの制限を有する。
【０００５】まず、上記従来技術に記載された解決策
は、各エンコード・ビデオ信号が適切なデコーダによっ
て別々にデコードされるパラレル・アーキテクチャを使
用することを提案する。これは、デコード手段がデコー
ドされるべきエンコード・ビデオ信号と同じ数のデコー
ダが存在すべきであるという程度まで数が増やされなけ
ればならず、コスト高なシステムとなる。
【０００６】他方、ＩＮＴＲＡタイプの画像、すなわち
動き補償が為されていない画像のみがデコードされる。
これは、モザイクがスクリーン上に表示された時に視点
から見ると都合の悪い縮小されたビデオ周波数を有する
ビデオ信号が生成されるという欠点を有する。
【０００７】更に、ＩＮＴＲＡタイプの画像のデコーデ
ィング中、エンコード・ビデオ信号のＤＣＴブロックの
ＤＣ成分のみが逆ＤＣＴ変換（ＤＣＴ＝離散コサイン変
換）を受ける。これは、上記ＤＣＴブロックのより高周
波の他のＤＣＴ係数は考慮されないことを意味する。該
他の係数は視覚的品質に対して有害である。なぜなら、
縮小されたフォーマットを有するデコード信号の視覚的
ディテールはこのように抑圧されるからである。
【０００８】本発明の目的は、縮小されたフォーマット
とより良い品質とを有するデコード・ビデオ信号群をＤ
ＣＴブロック・エンコーディング方法に従ってエンコー
ドされたビデオ信号群から経済的な方法で生成するビデ
オ処理方法を提案することによって、上記制限を是正す
ることである。
【０００９】
【課題を解決するための手段】このために、本発明に係
るＮ個のエンコード・ビデオ入力信号をビデオ処理する
方法は、それぞれがＤＣＴ入力ブロックから抽出された
縮小サイズ（８／Ｎ×８／Ｎ）のＮ個のブロックの抽出
工程と、縮小サイズのＮ個のブロックを構成する行（若
しくは列）の係数によって置き換えられるサイズ８の入
力ベクトルに対して連続的に適用され、縮小サイズのＮ
個の中間ブロックの行（若しくは列）を定義するサイズ
８の出力ベクトルを生成し、該Ｎ個の縮小サイズのブロ
ックのすべての行（若しくは列）に対して繰り返される
第一の逆ＤＣＴ変換工程と、前記Ｎ個の中間ブロックを
構成する列（若しくは行）の係数によって置き換えられ
るサイズ８の入力ベクトルに対して連続的に適用され、
前記出力ベクトルの値に対して適用される再帰計算工程
を通じて、それぞれが１／Ｎに縮小されたフォーマット
を有する前記デコード・ビデオ信号の１つを定義する縮
小サイズのＮ個の出力ブロックの列（若しくは行）を定
義するサイズ８の出力ベクトルを生成する第二の逆ＤＣ
Ｔ変換工程とを有することを特徴とする。
【００１０】この方法を各ＤＣＴ入力ブロックにおける
ＤＣＴ係数の一部に対してのみ用いることによって、同
じ１回の演算で複数のエンコードされたビデオ信号をデ
コードすると共に、そのフォーマットを縮小することが
できる。これにより、従来の解決策とは対照的に、この
方法の物理的実現のコストが削減される。
【００１１】補助的な特徴によれば、本発明に係る方法
は、前記抽出工程が、各ＤＣＴ入力ブロックの低周波の
ＤＣＴ係数の抽出を実行することを特徴とする。
【００１２】よって、縮小フォーマットを有するビデオ
信号のより良い品質を得ることができる。なぜなら、非
ゼロ周波数係数によって定義される視覚的ディテールは
部分的に保存されるからである。
【００１３】補助的な特徴によれば、本発明に係る方法
は、前記第一及び第二の逆ＤＣＴ変換工程は、パラメー
タＮの値の関数である係数値を有する８×８サイズの変
換行列を用いることを特徴とする。
【００１４】このように、単に上記変換行列の係数を変
更することによって、エンコードされたビデオ入力信号
のフォーマットを縮小させることができる。これによ
り、本方法実現の柔軟性が大幅に向上する。なぜなら、
行列計算が同じ８×８サイズの行列を用いて実行される
からである。
【００１５】本発明は、更に、「ＤＣＴ入力ブロック」
と呼ばれる８×８サイズのＤＣＴブロックを有するエン
コード・ビデオ入力信号をデコードし、そのフォーマッ
トを１／Ｎに縮小し、ピクセル領域の縮小されたフォー
マットのデコード・ビデオ信号を生成するビデオ処理方
法であって、それぞれがＤＣＴ入力ブロックから抽出さ
れた縮小サイズ（８／Ｎ×８／Ｎ）のＮ個のブロックを
抽出する工程と、縮小サイズのＮ個のブロックを構成す
る行（若しくは列）の係数によって置き換えられるサイ
ズ８の入力ベクトルに対して連続的に適用され、縮小サ
イズのＮ個の中間ブロックの行（若しくは列）を定義す
るサイズ８の出力ベクトルを生成し、該Ｎ個の縮小サイ
ズのブロックのすべての行（若しくは列）に対して繰り
返される第一の逆ＤＣＴ変換工程と、前記Ｎ個の中間ブ
ロックを構成する列（若しくは行）の係数によって置き
換えられるサイズ８の入力ベクトルに対して連続的に適
用され、前記出力ベクトルの値に対して適用される再帰
計算工程を通じて、１／Ｎに縮小されたフォーマットを
有する前記デコード・ビデオ信号を定義する縮小サイズ
のＮ個の出力ブロックの列（若しくは行）を定義するサ
イズ８の出力ベクトルを生成し、該Ｎ個の中間ブロック
のすべての列（若しくは行）に対して繰り返される第二
の逆ＤＣＴ変換工程とを有することを特徴とするビデオ
処理方法に関する。
【００１６】この方法は、処理工程を最小化することに
よって単一のエンコード・ビデオ信号のフォーマットを
縮小するという利点を有する。なぜなら、複数のＤＣＴ
入力ブロックが同時に処理されるからである。
【００１７】本発明は、更に、「ＤＣＴ入力ブロック」
と呼ばれる８×８サイズのＤＣＴブロックを有する２Ｎ
個のエンコード・ビデオ入力信号から前記エンコード・
ビデオ入力信号から取得され、１／Ｎに縮小されたフォ
ーマットを有するデコード・ビデオ番組列から成る番組
モザイクを作成する方法であって、（２Ｎ／Ｎ）個のエ
ンコードされたビデオ入力信号の各サブセットに対し
て、検討中のサブセットに関連付けられたＤＣＴ入力ブ
ロックから抽出された縮小サイズ（８／Ｎ×８／Ｎ）の
Ｎ個のブロックを抽出する工程と、それぞれが縮小サイ
ズのＮ個のブロックを構成する行（若しくは列）の係数
によって置き換えられるサイズ８の入力ベクトルに対し
て連続的に適用され、縮小サイズのＮ個の中間ブロック
の行（若しくは列）を定義するサイズ８の出力ベクトル
を生成し、該Ｎ個の縮小サイズのブロックのすべての行
（若しくは列）に対して繰り返される第一の逆ＤＣＴ変
換工程と、それぞれが前記Ｎ個の中間ブロックを構成す
る列（若しくは行）の係数によって置き換えられるサイ
ズ８の入力ベクトルに対して連続的に適用され、前記出
力ベクトルの値に対して適用される再帰計算工程を通じ
て、それぞれが各サブセットにおいて１／Ｎに縮小され
たフォーマットを有する前記デコード・ビデオ信号の１
つを定義する縮小サイズのＮ個の出力ブロックの列（若
しくは行）を定義するサイズ８の出力ベクトルを生成
し、該Ｎ個の中間ブロックのすべての列（若しくは行）
に対して繰り返される第二の逆ＤＣＴ変換工程とを有す
ることを特徴とする番組モザイク作成方法に関する。
【００１８】本発明は、更に、Ｎ個のエンコードされた
ビデオ入力信号をビデオ処理するシステムに関する。こ
のビデオ処理システムは、上記一若しくは他の方法を用
いることを特徴とする。
【００１９】本発明は、更に、２Ｎ個のエンコードされ
たビデオ入力信号群から番組モザイクを作成するシステ
ムに関する。この番組モザイク作成システムは、上記番
組モザイク作成方法を用いることを特徴とする。
【００２０】本発明は、更に、ビデオ処理システムのシ
グナル・プロセッサ上で実行されると、上記一若しくは
他のビデオ処理方法の異なる工程を実行するプログラム
・コード命令を有するコンピュータ・プログラムに関す
る。
【００２１】本発明は、更に、ビデオ処理システムのシ
グナル・プロセッサ上で実行されると、上記モザイク作
成方法の異なる工程を実行するプログラム・コード命令
を有するコンピュータ・プログラムに関する。
【００２２】
【発明の実施の形態】本発明の上記及び他の態様は以下
に例示的に説明される実施形態を参照してより明らかに
される。
【００２３】以下の説明は、本発明に係る方法によって
処理されるビデオ信号がＭＰＥＧ−２ ＩＳＯ／ＩＥＣ
１３８１８−２規格に従ってエンコードされることを考
慮することによって与えられる。しかし、本発明は上記
ビデオ信号がＨ．２６３、ＭＰＥＧ−１、若しくはＭＰ
ＥＧ−４などのＤＣＴブロック・エンコーディング技術
を用いた他のビデオ規格従ってデコードされるときにも
同様に効果的となり得ることは当業者には明らかであ
る。
【００２４】ＭＰＥＧ２ ＩＳＯ／ＩＥＣ １３８１８
−２規格は、８×８サイズのピクセル・ブロックに適用
されるＤＣＴ変換の使用に基づく。量子化オペレーショ
ンを通じて、ＤＣＴ変換は各ピクセル・ブロックにおけ
る情報の逆相関を許容し、最も強い値（ＩＮＴＲＡタイ
プの各ピクセル・ブロック、すなわち別のピクセル・ブ
ロックと異ならないもの、又は、ＩＮＴＲＡタイプの各
ピクセル・ブロック、すなわち別のピクセル・ブロック
と異なるもの）を有するＤＣＴ係数のみを残す。このＤ
ＣＴ変換は、８×８のＤＣＴ係数を有する８×８サイズ
のＤＣＴブロックの生成をもたらす。
【００２５】逆に、ビデオ信号がＭＰＥＧ−２規格に従
ってエンコードされたとき、８×８サイズの各ＤＣＴブ
ロックは逆ＤＣＴ変換を用いることによってデコードさ
れ、８×８サイズのピクセル・ブロックを生成する。こ
の逆変換は、以下の式に支配される。
【００２６】
【数１】 ここで、
【００２７】
【数２】 であり、ｎはブロックの行であり、ｍはブロックの列で
あり、ｘ（ｎ，ｍ）は行ｎと列ｍとの間の交点に位置す
るピクセル値であり、ｆ（ｎ，ｍ）は行ｎと列ｍとの間
の交点に位置するＤＣＴ係数の値である。
【００２８】この逆ＤＣＴ変換は２つの指数ｉ、ｊを用
いる。これは、相当な計算手段を用いるという欠点を有
する。この欠点を軽減するために、式（１）の特性を利
用し、逆ＤＣＴ変換を２つの区別し得る連続した計算へ
分離することが可能である。式（１）が直接的に用いら
れた場合、８×８＝６４値のｆ（ｎ，ｍ）の一次結合か
ら各ピクセルが直接的に得られるとすぐに、各ピクセル
は８値のｆ（ｎ，ｍ）の２つの連続した一次結合が得ら
れる。換言すれば、式（１）によって支配されるような
逆ＤＣＴ変換は、ＤＣＴブロックの行への第一の逆ＤＣ
Ｔ変換と、その後のこの第一の逆ＤＣＴ変換後に得られ
た該ブロックの列への第二の逆ＤＣＴ変換とによって得
られ得る。各逆ＤＣＴ変換は以下の式によって支配され
る。
【００２９】
【数３】 ここで、
【００３０】
【数４】 であり、ｎは０≦ｎ≦７などの整数であり、ｘ（ｎ）は
ピクセルｎの値であり、ｙ（ｎ）はＤＣＴブロックの行
若しくは列のＤＣＴ係数ｎの値である。
【００３１】式（２）の計算は、デコードされるＤＣＴ
ブロックの一行若しくは一列に対応する８つのＤＣＴ係
数から構成されるベクトルを有する８×８サイズの行列
の乗算に用いられる。この乗算はピクセル領域の８つの
値から構成されるベクトルをもたらす。しかし、この計
算を簡素化するために、行列Ｍ８×８を用いることも可
能である。式（２）に基づくエントリ群に対して、逆Ｄ
ＣＴ変換は、次いで、ＤＣＴ係数ｙ（ｎ）の予めの乗算
（式（３）参照）、行列Ｍ８×８を有する行列の計算
（式（４）参照）、及び出力係数ｘ（ｎ）の決定を許す
再帰計算（式（５）参照）を用いる以下の式によって支
配される。
【００３２】
【数５】
【００３３】
【数６】 （ここで、
【００３４】
【数７】 である。）
【００３５】
【数８】 （ここで、
【００３６】
【数９】 である。） 本発明に係る方法は、１つの同じオペレーションにおい
て、複数のＤＣＴ入力ブロックの同時デコーディングを
可能にする。これは各ＤＣＴブロックの係数の部分的処
理に基づく。このデコーディングはブロック・サイズ及
び逆ＤＣＴ変換の係数の縮小も同時にもたらす。
【００３７】ＤＣＴ入力ブロックのフォーマットは、各
ＤＣＴブロックの行及び列のＤＣＴ係数群の一部を抽出
することによって縮小され、次いで、逆ＤＣＴ変換がこ
のこのＤＣＴ係数群の一部に対して適用される。実際、
単にＤＣＴ係数群の一部をデコードすることによって縮
小されたフォーマットの良い画質を得ることができる。
この一部とは８×８サイズのＤＣＴブロックにおける低
周波の係数に対応する。これら係数は、通常、係数が増
加周波数に分類される限り、各ＤＣＴブロックの左上の
正方形に位置する。ＤＣ成分は左上の角に位置する。
【００３８】ＤＣＴブロックのフォーマットを１／２又
は１／４に縮小することが考えら得る。このフォーマッ
トを１／２に縮小する場合、８×８サイズのＤＣＴブロ
ックは、４×４サイズのピクセル・ブロックをもたらす
ようにデコードされる。このフォーマットを１／４に縮
小する場合、８×８サイズのＤＣＴブロックは、２×２
サイズのピクセル・ブロックをもたらすようにデコード
される。このため、本発明に係る方法は、上記ＤＣＴ係
数群の一部を有するＤＣＴブロックの行及び列に連続的
な逆ＤＣＴ変換を用いる。
【００３９】フォーマットを１／２に縮小することが考
えられる場合、４つのＤＣＴ係数へ適用される変換は以
下の式に支配される。
【００４０】
【数１０】 ここで、
【００４１】
【数１１】 であり、ｎは０≦ｎ≦３などの整数であり、ｘ（ｎ）は
ピクセルｎの値であり、ｙ（ｎ）はＤＣＴブロックの行
若しくは列のＤＣＴ係数ｎの値である。
【００４２】式（６）の計算は、デコードされる８×８
サイズのＤＣＴブロックから抽出された４×４サイズの
ＤＣＴブロックの一行若しくは一列に対応する４つのＤ
ＣＴ係数から構成されるベクトルを有する４×４サイズ
の行列の乗算に用いられる。この乗算はピクセル領域の
４つの値から構成されるベクトルをもたらす。しかし、
この計算を簡素化するために、行列Ｍ４×４を用いるこ
とも可能である。式（６）に基づくエントリ群に対し
て、逆ＤＣＴ変換は、次いで、式（７）に基づくＤＣＴ
係数ｙ（ｎ）の予めの乗算、式（８）に基づく行列Ｍ
４×４を有する行列の計算、及び式（９）に基づく出力
係数すなわちピクセルｘ（ｋ）の値の決定を許す再帰計
算参照を用いる以下の式によって支配される。
【００４３】
【数１２】
【００４４】
【数１３】 （ここで、
【００４５】
【数１４】 である。）
【００４６】
【数１５】 （ここで、
【００４７】
【数１６】 である。） 式（４）は、８×８サイズのＤＣＴブロックの行及び列
に連続的に適用される逆ＤＣＴ変換は８×８の変換行列
の使用を含むことを示す。本発明に係る方法は、縮小サ
イズのＤＣＴブロックは、Ｍ２×２若しくはＭ４×４な
どの縮小サイズの変換行列を用いるという事実から利益
を得る。同様に、８×８サイズの逆ＤＣＴ変換行列、す
なわちＤＣＴブロックの行及び列から抽出されたＤＣＴ
係数群の一部に連続的に適用される単一の行列計算にお
いて複数のＤＣＴブロックを同時にデコードするために
縮小サイズの複数の変換行列を有する８×８のＤＣＴブ
ロックの逆ＤＣＴ変換に用いられる標準的なサイズの行
列を定義することが可能である。
【００４８】図１は、縮小されたフォーマットを有する
２つのデコード・ビデオ信号がＭＰＥＧ２規格に従って
エンコードされた２つのビデオ信号から得られる場合を
示す。それぞれがエンコード・ビデオ信号に関連付けら
れた８×８サイズの２つのＤＣＴブロック１０１及び１
０２は、それらの行、次いで列に連続して実行される処
理オペレーションを同時に受け、逆ＤＣＴ変換と同様に
フォーマットの縮小を得る。このピクセル・ブロック１
０３は、ＤＣＴブロック１０１をデコードすることによ
って得ることができ、ピクセル・ブロック１０４はＤＣ
Ｔブロック１０２を用いて得ることができる。このデコ
ーディング・オペレーションは、上記エンコード・ビデ
オ信号のすべてのＤＣＴブロックに対して実行される。
【００４９】この方法は、行列Ｍ４×４から導かれた係
数を有する８×８サイズの変換行列Ｍ２×４×４を用い
た行列計算工程を有する。この行列Ｍ２×４×４は、
【００５０】
【数１７】 によって定義される。
【００５１】このように、以下の式によって支配される
単一の行列計算によって、ＤＣＴブロック１０１及び１
０２に対する２つのデコーディング・オペレーションを
同時に実行することができる。
【００５２】
【数１８】
【００５３】
【数１９】 （ここで、
【００５４】
【数２０】 である。）
【００５５】
【数２１】 この連立方程式は、まず、８×８サイズのＤＣＴブロッ
ク１０１及び１０２から抽出された４×４サイズのブロ
ックの行Ｂ１及びＢ２に適用される。このブロックＢ１
及びＢ２は、ＤＣＴブロック１０１及び１０２の低周波
を有するＤＣＴ係数を有すると有益的である。
【００５６】この計算において、係数ｙ（ｎ）はブロッ
クＢ１及びＢ２から抽出され、８つの値Ｘ（ｎ）を定義
する。この値Ｘ（ｎ）は変換行列Ｍ２×４×４が適用さ
れるサイズ８の行ベクトルＶ２×４×４の成分の計算を
可能にする。
【００５７】８つの値ｘ’（ｎ）から構成される列ベク
トルを得るための式（１１）に従って行列計算の後、式
（１２）に従った再帰計算の解は、値ｘ（ｎ）、及び、
「中間ブロック」と呼ばれるそれぞれブロック１０５及
び１０６の第一行に対応する４つの第一の値［ｘ
（０），ｘ（１），ｘ（２），ｘ（３）］及び４つの最
後の値［ｘ（４），ｘ（５），ｘ（６），ｘ（７）］を
有するサイズ８の出力ベクトルを得ることを可能にす
る。
【００５８】係数［ｙ（０），ｙ（１），ｙ（２），ｙ
（３）］の行に対して実行されたのと同じオペレーショ
ンが、４つの第一の係数ｙ（ｎ）が抽出されるたびに、
ブロックＢ１及びＢ２の３つの他のラインに対して繰り
返される。このように、４×４サイズの２つの中間ブロ
ック１０５及び１０６は全体的に定義される。
【００５９】二番目として、出力ブロック１０３及び１
０４を得るために、連立式（１０）、（１１）、及び
（１２）は、図１に示す中間ブロック１０５及び１０６
の４つの列の値ｙ（ｎ）＝ｙｃｏｌ（ｎ）に対して用い
られる。これは、ブロックＢ１及びＢ２の４つの行に対
して実行されるオペレーションが再度実行されるが、今
回はブロック１０５及び１０６の転位後に得られた４×
４サイズのブロックに対して実行されることを意味す
る。
【００６０】４×４サイズの出力ブロック１０３及び１
０４を定義するために、ＤＣＴブロックＢ１及びＢ２に
対して実行されるオペレーションについて、まずブロッ
クＢ１及びＢ２の列に対して、次いで中間ブロック１０
５及び１０６の行に対して、式（１０）〜（１２）に係
るオペレーションを実行することも当然可能である。
【００６１】式（４）及び（８）と同様に、フォーマッ
トを１／４に縮小する場合を考えると、８×８サイズの
ＤＣＴブロックから抽出された２×２サイズの一行若し
くは一列の２つのＤＣＴ係数群の逆ＤＣＴ行列を可能に
する２×２サイズの変換行列Ｍ２×２を定義することが
可能である。この場合、本発明に係る８×８サイズの４
つのＤＣＴブロックをデコードすることが可能である。
ここで、各ＤＣＴブロックは２×２サイズのピクセル・
ブロックへ変換される。このため、式（１０）、（１
１）、及び（１２）に関連するアプローチと同一のアプ
ローチが、
【００６２】
【数２２】 （ここで、
【００６３】
【数２３】 である）によって定義される８×８サイズの行列Ｍ
４×４×４によって、式（１３）、（１４）、及び（１
５）に従った行列計算によって処理される。
【００６４】
【数２４】
【００６５】
【数２５】
【００６６】
【数２６】 本発明の注目すべき態様は、同じ８×８サイズの行列を
用いる行列計算によって、８×８サイズのＤＣＴブロッ
クに対して異なる種類のデコーディング・オペレーショ
ンを実行することが可能である点である。
【００６７】第一の行列計算は、行列Ｍ８×８を用い、
次いで、８×８サイズのピクセル・ブロックが得られる
ように単一のエンコード・ビデオ信号の８×８サイズの
ＤＣＴ入力ブロックのすべての係数のデコードを可能に
する再帰計算を行う。
【００６８】８×８サイズの行列Ｍ２×４×４を用いる
第二の行列計算は、再帰計算に先立つ同じ行列演算にお
いて、４×４サイズのピクセル・ブロックが得られるよ
うに２つのエンコード・ビデオ信号から８×８サイズの
２つのＤＣＴ入力ブロックをデコードすることを可能に
する。
【００６９】８×８サイズの行列Ｍ４×４×４を用いる
第三の行列計算は、再帰計算に先立つ同じ行列演算にお
いて、２×２サイズの４つのピクセル・ブロックが得ら
れるように４つのエンコード・ビデオ信号から８×８サ
イズの４つのＤＣＴ入力ブロックをデコードすることを
可能にする。
【００７０】このように、上記デコーディング方法は、
同時にデコードされるビデオ信号数に応じて８×８サイ
ズの計算行列の係数を単純に変えることによって、一の
縮小倍率を他の縮小倍率へ変えることを可能にする。
【００７１】図２は、本発明に係るデコーディング方法
を実現するモザイク信号作成システムである。このシス
テムは、サービス事業者による多重化されたビデオ信号
群２０２からのモザイクビデオ信号２０１の作成手段を
示す。
【００７２】このシステムは、４つの多重化されたビデ
オ入力信号２０２を処理した後、モザイク信号２０１を
生成することを可能にする。これらビデオ信号は、例え
ばＭＰＥＧ２規格に従って圧縮され、ＭＰＥＧ２トラン
スポート・ストリームにおいて多重化されたビデオ信号
に対応する。
【００７３】各ビデオ入力信号は、水平方向及び垂直方
向に１／２のフォーマット縮小を受ける。この信号は行
列Ｍ２×４×４を用いた行列計算を通じて、本発明に係
る方法において２つずつ処理される。
【００７４】信号２０２におけるＤＣＴ係数は、まず、
手段２０３（例えば、該信号の各係数を新しい出力係数
に一致させる対応テーブル）によってエントロピィ・デ
コーディングを受け、次いで、手段２０４（例えば、入
力係数に係数を掛ける乗算を実行する計算手段）によっ
て逆量子化演算を受ける。この手段２０４は、各圧縮ビ
デオ入力信号を特徴付けるＤＣＴ係数を有する信号２０
５を供給する。実施の複雑さを減らすために、演算２０
３及び２０４は、これらの演算が上記４つのビデオ入力
信号のそれぞれのＤＣＴ係数に対して連続的に実行され
るように一時的に多重化されてもよい。
【００７５】デマルチプレクサ２０６は、第一のエンコ
ード・ビデオ信号を定義する８×８のＤＣＴブロック２
０７に関連するＤＣＴ係数と、第二のエンコード・ビデ
オ信号を定義する８×８のＤＣＴブロック２０８に関連
するＤＣＴ係数と、第三のエンコード・ビデオ信号を定
義する８×８のＤＣＴブロック２０９に関連するＤＣＴ
係数と、第四のエンコード・ビデオ信号を定義する８×
８のＤＣＴブロック２１０に関連するＤＣＴ係数とをグ
ループ化するために、信号２０５のＤＣＴ係数の分離を
可能にする。
【００７６】この８×８のＤＣＴブロック２０７及び２
０８は、次いで、図１を参照して説明した方法の異なる
工程において手段２１１を用いて同時にデコードされ、
それぞれ４×４サイズのピクセル・ブロック２１２及び
２１３を供給する。手段２１１は、特に、ハードウェア
の行列計算手段（例えば、シグナル・プロセッサタイプ
の）及び／又はソフトウェア（命令群、計算プログラム
の編集からのプログラム・コード）を有する。この計算
手段は、ブロック２０７及び２０８の行から抽出された
８つの係数を有する寸法を有するベクトルに対して一連
の逆ＤＣＴ演算を実行するステート・マシンと、上記逆
ＤＣＴ変換の結果を記録するバッファ・メモリとによっ
て一時的にシーケンスされる。この行列計算手段は、次
いで、列に従った第二の一連の逆ＤＣＴ演算を上記バッ
ファ・メモリに記録された係数に対して実行する。８×
８の行列（ここでは、行列Ｍ２×４×４）と寸法８のベ
クトルとの間で実行される同じ行列乗算において、手段
２１１は、フォーマットの１／２の縮小と同時に、逆Ｄ
ＣＴ変換が実行されるように、ＤＣＴブロック２０７及
び２０８のデコーディンングを可能にする。
【００７７】ＤＣＴブロック２０７及び２０８に対する
のと同じように、ＤＣＴブロック２０９及び２１０は、
手段２１４によって、図１を参照して説明した方法に従
ってデコードされ、それぞれ４×４サイズのピクセル・
ブロック２１５及び２１６をもたらす。
【００７８】ビデオ入力信号がＭＰＥＧ２規格に従って
エンコードされるとき、ＤＣＴブロック２０７、２０
８、２０９、及び２１０は、動き補償が必要でないＩＮ
ＴＲＡタイプとなるか、又は、画質の経時ドリフトを防
ぐために動き補償が実行されなければならないＩＮＴＥ
Ｒタイプとなる。
【００７９】実施の複雑さを減らすために、要素２１
８、２１９、及び２２０によって形成される単一の動き
補償ループが設けられる。マルチプレクサ２１７は、４
×４サイズの異なるピクセル・ブロック２１２、２１
３、２１５、及び２１６を時間の関数として連続的に処
理することを可能にする。
【００８０】４×４ピクセル・ブロックがＩＮＴＲＡタ
イプの場合、信号２２３に基づくピクセル・ブロックが
ブロック２１２と同一になるように動き補償が実行され
ない。
【００８１】４×４ピクセル・ブロックがＩＮＴＥＲタ
イプの場合、加算器２１８による加算が、このブロック
のピクセルと、メモリ２２０に従前に記録され、動き補
償器２１９による動き補償を受けた同じ寸法の参照ブロ
ックのピクセルとの間で実行される。この動き補償器
は、スケールに動きベクトル２２１を用い、上記ＩＮＴ
ＥＲタイプのブロックと関連付けられている（ここで
は、水平成分及び垂直成分それぞれにおける１／２の縮
小によって）。
【００８２】マルチプレクサ２１７によって供給された
４×４ピクセル・ブロックがＩＮＴＲＡタイプである
か、又はＩＮＴＥＲタイプであるかという事実と無関係
に、デコードされた４×４のピクセル・ブロックが信号
２２３上に得られる。
【００８３】最後に、ビデオ構成器２２２は、同じ画像
平面において、信号２２３に基づいて異なるブロックを
組み立てる。このように、ビデオ入力信号に対して実行
される１／２の（水平方向及び垂直方向の）フォーマッ
トの縮小において、縮小されたフォーマットを有する４
つのビデオ信号は同じ画像平面において組み立てられ、
例えばテレビ・スクリーン上に表示されることが意図さ
れたモザイク・ビデオ信号２０１となる。
【００８４】図２を参照して説明されるシステムにおい
て用いられる本発明に係る方法は、逆ＤＣＴ変換を実行
するのに用いられる８×８行列における係数の単なる変
更によって、手段２１１及び２１４の物質的構造を変え
ることなく、１／２に縮小されたサイズを有する４つの
ビデオ信号を有するモザイク信号２０１の作成から、フ
ォーマットが縮小されていない単一のビデオ入力信号の
デコーディングへと移行することを可能にすることを特
徴とする。この特徴は、ユーザがモザイク信号において
縮小されたフォーマットを選択し、この選択された信号
をフルスクリーンで視覚化させたいときに特に有益的で
ある。実際、モザイク信号２０１が生成される場合、行
列Ｍ２×４×４は２１１及び２１４によって実行される
逆ＤＣＴ変換に関連する行列計算に用いられる。このよ
うに、８×８行列Ｍ２×４×４を８×８行列Ｍ８×８で
置き換え、次いで、該８×８行列Ｍ８×８を２０７、２
０８、２０９、及び２０１から選択された単一の入力信
号のＤＣＴブロックへ適用することで、十分にフォーマ
ットが縮小されていない上記選択されたビデオ信号を生
成することができる。
【００８５】本発明は、１６のビデオ入力信号からモザ
イク信号を生成する図２に示すタイプの第二のシステム
（図示せず）も提供する。この場合、それぞれがエンコ
ード・ビデオ入力信号に関連付けられた２×２サイズの
４つのＤＣＴブロックは行列Ｍ４×４×４を用いた同じ
行列演算によって同時にデコードされる。このようにし
て、各８×８ＤＣＴブロックは２×２ピクセル・ブロッ
クへ変換され、合成後、１６の縮小されたフォーマット
のビデオ信号を有するモザイク信号の生成を可能にす
る。
【００８６】より一般的に言えば、本発明は、上記方法
によってエンコードされた入力信号のフォーマットを１
／Ｎに縮小することによって、２Ｎ個のエンコードされ
たビデオ入力信号群からモザイク信号を生成するシステ
ムに関する。このため、上記方法を（２Ｎ／Ｎ）個のエ
ンコード・ビデオ入力信号の各サブセットに対して適用
することが必要である。
【００８７】モザイク信号を作成するこのシステムにお
いては、変換行列の係数の変更が、 ・行列Ｍ８×８を通じて本発明に係る方法を２Ｎ／Ｎ個
の信号のうちの１つに対して適用することによって、フ
ォーマットが縮小されていない単一のビデオ信号、 ・行列Ｍ２×４×４を通じて本発明に係る方法を２Ｎ／
Ｎ個の信号のうちの２つの信号から成る信号群の２つに
対して適用することによって、フォーマットが１／２に
縮小された４つのビデオ信号、又は、 ・行列Ｍ４×４×４を通じて本発明に係る方法を２Ｎ／
Ｎ個の信号のうちの４つの信号から成る信号群の４つに
対して適用することによって、フォーマットが１／４に
縮小された１６のビデオ信号、のいずれかを生成するた
めに、逆ＤＣＴ変換中に実行されることが可能であり、
有益的である。
【００８８】有益的なことに、本発明に係る方法は、更
に、同じエンコード・ビデオ信号に基づいて８×８ＤＣ
Ｔブロックに対して上記処理オペレーションを適用する
ことによって同じ１つのエンコード・ビデオ入力信号の
フォーマットを１／Ｎに縮小することに用いられてもよ
い。
【００８９】有益的なことに、本発明は、１若しくは複
数のエンコード・ビデオ信号のフォーマットを縮小する
ためにビデオ処理システム、又は、モザイク信号を作成
するシステムにおいて用いられてもよい。特に、このよ
うなシステムは、サービス事業者機器若しくはテレビ放
送システムにおいて実現され使用され得る。
【００９０】本発明の実行については、特に、シグナル
・プロセッサ上で実行されたときに上記方法の異なる工
程を実行するプログラム・コード命令を有するコンピュ
ータ・プログラムを用いる。
【００９１】
【発明の効果】本発明によれば、縮小されたフォーマッ
トとより良い品質とを有するデコード・ビデオ信号群を
ＤＣＴブロック・エンコーディング方法に従ってエンコ
ードされたビデオ信号群から経済的な方法で生成するビ
デオ処理方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】２つのエンコード・ビデオ信号を１／２に縮小
する本発明に係る処理方法を示す図である。
【図２】本発明に係る方法を用いてモザイク信号を構成
するシステムを示す図である。
【符号の説明】
１０１、１０２、２０７、２０８、２０９、２１０ Ｄ
ＣＴブロック １０３、１０４、２１２、２１３、２１５、２１６ ピ
クセル・ブロック １０５、１０６ ブロック ２０１ モザイク・ビデオ信号 ２０２ ビデオ入力信号 ２０３ 対応テーブル ２０４ 計算手段 ２０５ 信号 ２０６ デマルチプレクサ ２１１、２１４ 行列計算手段 ２１７ マルチプレクサ ２１８ 加算器 ２１９ 動き補償器 ２２０ メモリ ２２１ 動きベクトル ２２２ ビデオ構成器 ２２３ 信号
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ジョゼフ アデレド フランス国，78180 モンティニー・ル・ ブルトヌー，リュ・ド・シャトーブリアン ７ (72)発明者 ロビン ディディエ フランス国，92360 ムドン・ラ・フォレ, アヴニュ・デュ・ジェネラル・ド・ゴール ６ (72)発明者 オリヴィエ エルバ フランス国，75015 パリ，リュ・アント ワーヌ・ブルデル ３−２ Ｆターム(参考） 5C059 KK38 LC09 MA00 MA05 MA23 MC23 MC30 PP05 PP06 PP07 SS20 SS26 UA02 UA05

Claims (12)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 「ＤＣＴ入力ブロック」と呼ばれる８×
    ８サイズのＤＣＴブロックをそれぞれが有する各エンコ
    ード・ビデオ入力信号をデコードし、そのフォーマット
    を１／Ｎに縮小し、ピクセル領域の縮小されたフォーマ
    ットのデコード・ビデオ信号群を生成するＮ個のエンコ
    ード・ビデオ入力信号をビデオ処理する方法であって、 それぞれがＤＣＴ入力ブロックから抽出された縮小サイ
    ズ（８／Ｎ×８／Ｎ）のＮ個のブロックの抽出工程と、 縮小サイズのＮ個のブロックを構成する行（若しくは
    列）の係数によって置き換えられるサイズ８の入力ベク
    トルに対して連続的に適用され、縮小サイズのＮ個の中
    間ブロックの行（若しくは列）を定義するサイズ８の出
    力ベクトルを生成し、該Ｎ個の縮小サイズのブロックの
    すべての行（若しくは列）に対して繰り返される第一の
    逆ＤＣＴ変換工程と、 前記Ｎ個の中間ブロックを構成する列（若しくは行）の
    係数によって置き換えられるサイズ８の入力ベクトルに
    対して連続的に適用され、前記出力ベクトルの値に対し
    て適用される再帰計算工程を通じて、それぞれが１／Ｎ
    に縮小されたフォーマットを有する前記デコード・ビデ
    オ信号の１つを定義する縮小サイズのＮ個の出力ブロッ
    クの列（若しくは行）を定義するサイズ８の出力ベクト
    ルを生成する第二の逆ＤＣＴ変換工程とを有することを
    特徴とするビデオ処理方法。
  2. 【請求項２】 請求項１記載のビデオ処理方法であっ
    て、 前記抽出工程は、各ＤＣＴ入力ブロックの低周波のＤＣ
    Ｔ係数の抽出を実行することを特徴とするビデオ処理方
    法。
  3. 【請求項３】 請求項２記載のビデオ処理方法であっ
    て、 前記第一及び第二の逆ＤＣＴ変換工程は、パラメータＮ
    の値の関数である係数値を有する８×８サイズの変換行
    列を用いることを特徴とするビデオ処理方法。
  4. 【請求項４】 「ＤＣＴ入力ブロック」と呼ばれる８×
    ８サイズのＤＣＴブロックを有するエンコード・ビデオ
    入力信号をデコードし、そのフォーマットを１／Ｎに縮
    小し、ピクセル領域の縮小されたフォーマットのデコー
    ド・ビデオ信号を生成するビデオ処理方法であって、 それぞれがＤＣＴ入力ブロックから抽出された縮小サイ
    ズ（８／Ｎ×８／Ｎ）のＮ個のブロックを抽出する工程
    と、 縮小サイズのＮ個のブロックを構成する行（若しくは
    列）の係数によって置き換えられるサイズ８の入力ベク
    トルに対して連続的に適用され、縮小サイズのＮ個の中
    間ブロックの行（若しくは列）を定義するサイズ８の出
    力ベクトルを生成し、該Ｎ個の縮小サイズのブロックの
    すべての行（若しくは列）に対して繰り返される第一の
    逆ＤＣＴ変換工程と、 前記Ｎ個の中間ブロックを構成する列（若しくは行）の
    係数によって置き換えられるサイズ８の入力ベクトルに
    対して連続的に適用され、前記出力ベクトルの値に対し
    て適用される再帰計算工程を通じて、１／Ｎに縮小され
    たフォーマットを有する前記デコード・ビデオ信号を定
    義する縮小サイズのＮ個の出力ブロックの列（若しくは
    行）を定義するサイズ８の出力ベクトルを生成し、該Ｎ
    個の中間ブロックのすべての列（若しくは行）に対して
    繰り返される第二の逆ＤＣＴ変換工程とを有することを
    特徴とするビデオ処理方法。
  5. 【請求項５】 「ＤＣＴ入力ブロック」と呼ばれる８×
    ８サイズのＤＣＴブロックを有する２Ｎ個のエンコード
    ・ビデオ入力信号から前記エンコード・ビデオ入力信号
    から取得され、１／Ｎに縮小されたフォーマットを有す
    るデコード・ビデオ番組列から成る番組モザイクを作成
    する方法であって、 （２Ｎ／Ｎ）個のエンコードされたビデオ入力信号の各
    サブセットに対して、検討中のサブセットに関連付けら
    れたＤＣＴ入力ブロックから抽出された縮小サイズ（８
    ／Ｎ×８／Ｎ）のＮ個のブロックを抽出する工程と、 それぞれが縮小サイズのＮ個のブロックを構成する行
    （若しくは列）の係数によって置き換えられるサイズ８
    の入力ベクトルに対して連続的に適用され、縮小サイズ
    のＮ個の中間ブロックの行（若しくは列）を定義するサ
    イズ８の出力ベクトルを生成し、該Ｎ個の縮小サイズの
    ブロックのすべての行（若しくは列）に対して繰り返さ
    れる第一の逆ＤＣＴ変換工程と、 それぞれが前記Ｎ個の中間ブロックを構成する列（若し
    くは行）の係数によって置き換えられるサイズ８の入力
    ベクトルに対して連続的に適用され、前記出力ベクトル
    の値に対して適用される再帰計算工程を通じて、それぞ
    れが各サブセットにおいて１／Ｎに縮小されたフォーマ
    ットを有する前記デコード・ビデオ信号の１つを定義す
    る縮小サイズのＮ個の出力ブロックの列（若しくは行）
    を定義するサイズ８の出力ベクトルを生成し、該Ｎ個の
    中間ブロックのすべての列（若しくは行）に対して繰り
    返される第二の逆ＤＣＴ変換工程とを有することを特徴
    とする番組モザイク作成方法。
  6. 【請求項６】 請求項５記載の番組モザイク作成方法で
    あって、 前記抽出工程は、各ＤＣＴ入力ブロックの低周波のＤＣ
    Ｔ係数の抽出を実行することを特徴とするビデオ処理方
    法。
  7. 【請求項７】 請求項６記載の番組モザイク作成方法で
    あって、 前記第一及び第二の逆ＤＣＴ変換工程は、パラメータＮ
    の値の関数である係数値を有する８×８サイズの変換行
    列を用いることを特徴とする番組モザイク作成方法。
  8. 【請求項８】 Ｎ個のエンコードされたビデオ入力信号
    をビデオ処理するシステムであって、 請求項１記載の方法を用いることを特徴とするシステ
    ム。
  9. 【請求項９】 エンコードされたビデオ入力信号をビデ
    オ処理するシステムであって、 請求項４記載の方法を用いることを特徴とするシステ
    ム。
  10. 【請求項１０】 ２Ｎ個のエンコードされたビデオ入力
    信号群をビデオ処理するシステムであって、 請求項５記載の方法を用いることを特徴とするシステ
    ム。
  11. 【請求項１１】 ビデオ処理システムのシグナル・プロ
    セッサ上で実行されると、請求項１乃至４記載の方法の
    異なる工程を実行するプログラム・コード命令を有する
    コンピュータ・プログラム。
  12. 【請求項１２】 ビデオ処理システムのシグナル・プロ
    セッサ上で実行されると、請求項５記載の方法の異なる
    工程を実行するプログラム・コード命令を有するコンピ
    ュータ・プログラム。
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