JP2003309803A

JP2003309803A - ビデオストリーム編集装置

Info

Publication number: JP2003309803A
Application number: JP2002114112A
Authority: JP
Inventors: Eiji Yamamoto; 英治山本; Masaaki Hisanaga; 正明久永; Fumiyuki Izumihara; 史幸泉原; Koji Sakamoto; 功二坂本; Hidekazu Tanaka; 英一田中
Original assignee: Hitachi Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd
Priority date: 2002-04-17
Filing date: 2002-04-17
Publication date: 2003-10-31

Abstract

(57)【要約】【課題】画像の劣化を抑えて、ビデオストリームを任意
の箇所でリアルタイムに繋ぎ合わせることができるビデ
オストリーム編集装置を提供する。【解決手段】編集前のストリームＡとストリームＢから
ストリームを選択するためのストリーム選択器、ストリ
ームＢを復号する１個の復号器と復号された画像を編集
箇所で再符号化するための１個の符号化器、選択された
ストリームを編集後のストリーム再符号化されたストリ
ームと合わせるために編集前のストリームＡとストリー
ムＢを一時的に蓄える遅延器、編集前のストリームＡと
ストリームＢと編集箇所で再符号化されたストリームを
選択する切替えスイッチからなる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明はビデオデータを符号
化したストリームを編集する編集装置と編集方法に係
り、特に２つのストリームを途中で繋いで一つのストリ
ームをリアルタイムで作成する編集に好適なビデオスト
リーム編集装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】ビデオデータを記録媒体に記録する場
合、そのデータ量を低減させるために圧縮符号化が行わ
れる。画像を圧縮符号化するＭＰＥＧ方式では、ＤＣＴ
や予測符号化を用いてデータ量を低減させる。

【０００３】図３はビデオデータの符号化器の一般的な
構成を示している。図において符号化器は入力した画像
データとフレームメモリ３０１に蓄積された画像データ
との差分を演算する減算部３０２と、この差分にＤＣＴ
演算を行うＤＣＴ演算部３０３、ＤＣＴ係数を量子化す
る量子化部３０４、量子化されたデータを可変長符号化
する可変長符号化部３０５、量子化されたデータの逆量
子化を行う逆量子化部３０６、逆量子化部が出力するデ
ータに逆ＤＣＴ演算を行う逆ＤＣＴ演算部３０７、フレ
ームメモリ３０１に蓄積された画像データと逆ＤＣＴ演
算部３０７の出力を加算して入力された画像を復元する
加算部３０８、この画像データを蓄積するフレームメモ
リ３０１、入力した画像とフレームメモリ３０１の画像
データを比較して動きベクトル（ＭＶ）を算出する動き
ベクトル検出部３１０からなる。

【０００４】量子化部３０４は、可変長符号化部３０５
が可変長符号化したデータを一時的に蓄積するストリー
ムバッファ３０９から量子化情報（Ｑｕａｎｔ）で指定
された値に従い、ＤＣＴ係数の量子化を行う。量子化さ
れた結果と量子化情報（Ｑｕａｎｔ）は可変長符号化部
３０５および逆量子化部３０６に出力される。

【０００５】符号化器がフレーム間予測符号化を行う場
合、画像データが入力され動きベクトル検出部３１０が
入力した画像とフレームメモリ３０１の画像データを比
較して動きベクトル（ＭＶ）を算出し、フレームメモリ
３０１と可変長符号化部３０５に出力する。フレーム間
予測符号化を行わないフレーム内符号化の場合、フレー
ムメモリ３０１からの画像データの読み出しを行わず、
入力された画像に対してＤＣＴ演算以降の処理を行う。

【０００６】フレーム間予測を行う場合、フレームメモ
リ３０１にある過去の画像から予測する順方向フレーム
間予測符号化、フレームメモリ３０１にある未来の画像
から予測する逆方向フレーム間予測符号化がある。

【０００７】ＭＰＥＧ方式では入力された画像データか
らフレーム間予測符号化を行わないフレーム内符号化さ
れたマクロブロックのみで構成されるＩピクチャ、フレ
ーム間予測符号化を行わないフレーム内符号化されたマ
クロブロックおよび順方向フレーム間予測符号化された
マクロブロックで構成されるＰピクチャ、フレーム間予
測符号化を行わないフレーム内符号化されたマクロブロ
ックおよび順方向フレーム間予測符号化されたマクロブ
ロックおよび逆方向フレーム間予測符号化されたマクロ
ブロックで構成されるＢピクチャとして符号化される。

【０００８】入力された画像データは入力された順序と
は異なる順序に並び替えられＩ、Ｐ、Ｂピクチャに符号
化され、ビデオのエレメンタリストリーム（ＥＳ）が生
成される。

【０００９】このＭＰＥＧ方式が家庭用ホームビデオ、
ハンディビデオに採用されるに従いストリームを編集す
るという要求がおのずと現れ、ストリームをコンピュー
タに転送し、編集をソフトウエアで行うのが主流となっ
ている。しかしながら、編集をソフトウエアで行う場
合、ビデオ装置とは別にコンピュータを必要としたり、
ソフトウエアで行うため編集に長時間を要したりする。
また、ハードウエアで行う場合は、高価な専用機器が必
要となる。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】蓄積記憶媒体にある一
つのストリームＡの途中に他のストリームＢをつなぎ合
わせてストリームＣを生成する場合、ストリームＡを繋
ぎ合わせる箇所まで復号し、画像データを得る。この画
像データを再度符号化し、繋ぎ合わせる箇所までのスト
リームＣを得る。次に繋ぎ合わせる箇所以降の部分のス
トリームＢを復号し、この画像データを再符号化し、繋
ぎ合わせ箇所以降のストリームＣを得る。

【００１１】ストリームＡから復号された画像データと
ストリームＢから復号された画像データに時間的な相関
関係がなく、その両者の画像を用いてフレーム間予測を
行った場合、編集後の画像が著しく劣化するという問題
点がある。また、再符号化を行うため、編集後の画像が
劣化するという問題点がある。

【００１２】また、ストリームＡ、ストリームＢを直接
繋ぎ合わせる編集方法もあるが、この場合ストリームを
繋ぎ合わせる箇所が、Ｉピクチャの位置に限定される。
ＭＰＥＧ方式ではビデオデータが１枚のＩピクチャと複
数のＰピクチャおよびＢピクチャと含むＧＯＰ（Ｇｒｏ
ｕｐｏｆＰｉｃｔｕｒｅｓ）を単位としてグループ
化され、このＧＯＰのＩピクチャ以外のＰピクチャ、Ｂ
ピクチャの箇所でストリームを切り替えた場合、そのピ
クチャ単独でフレーム画像を復号することができないた
め、次のＩピクチャまで画像が乱れるという問題があ
る。

【００１３】他に複数個の復号器と符号化器を用いるこ
とにより、前述の画像劣化を抑えて編集を可能とする方
法もあるが、編集装置が図４に示すようにストリームＡ
を復号するための復号器４０２とストリームＢを復号す
るための復号器４０５が必要となり、装置が複雑になる
と共にそれを搭載した機器が高価になる。

【００１４】本発明は、このような問題を解決するもの
であり、画質の劣化を抑えて任意の箇所で繋ぎ合わせる
ことが可能である。また、その編集をリアルタイムに行
うことができると共に構成する装置を簡易にすることが
できる。

【００１５】

【課題を解決するための手段】本編集装置は、ストリー
ムＡとストリームＢを任意の箇所で繋ぎ合わせるため
に、編集前のストリームＡとストリームＢからストリー
ムを選択するためのストリーム選択器、ストリームＢを
復号する１個の復号器と復号された画像を編集箇所で再
符号化するための１個の符号化器、選択されたストリー
ムを編集後のストリーム再符号化されたストリームと合
わせるために編集前のストリームＡとストリームＢを一
時的に蓄える遅延器、編集前のストリームＡとストリー
ムＢと編集箇所で再符号化されたストリームを選択する
切替えスイッチからなる。

【００１６】本発明によれば、編集箇所はフレーム間予
測符号化を行わないフレーム内符号化されたマクロブロ
ックのみで構成されるＩピクチャとして再符号化を行う
ため、編集箇所でのフレーム間予測による画像の劣化・
乱れは生じない。また、再符号化を行うのは編集箇所に
限定するため画像の劣化を抑えることができる。

【００１７】

【発明の実施の形態】本発明の編集装置は図１に示すよ
うに蓄積記憶媒体１０７に記録されている２つのストリ
ームをリアルタイムに編集し、その編集結果を蓄積記憶
媒体１０７に記録するものである。

【００１８】図２に示す編集対象となる２つのストリー
ムは、蓄積記憶媒体１０７からストリーム制御器１０４
により読み出される。図２に示されるストリームＡは、
ストリーム選択器１０５に入力される。ストリームＢは
ストリーム選択器１０５と復号器１０２に入力される。

【００１９】ストリーム選択器１０５は切替え制御器１
０６からの切替え信号に従い、編集前のストリームＡも
しくはストリームＢから遅延器１０３に入力するストリ
ームを選択する。

【００２０】ストリームＢは復号器１０２に入力され、
画像データに復号される。復号された画像データは符号
化器１０１に入力される。

【００２１】符号化器１０１は編集部分で切替え制御器
１０６からストリームの切替え指示があると、ストリー
ムＢで切替え指示後に現れる初めのＩピクチャもしくは
Ｐピクチャ（図２に示すストリームＢのＰ４）までの間
の画像データを図２で示すＩｂ４’Ｉｂ５’のようにＩ
ピクチャとして符号化を行う。

【００２２】切替えスイッチ１０９は、切替え制御器１
０６からの切替え信号に従い編集前のストリームＡとス
トリームＢと編集箇所で再符号化されたストリームを選
択する。

【００２３】編集箇所以前のストリームＡの部分は遅延
器１０３から読み出される。ストリームの途中でストリ
ームＡは切断されるため、そのストリームは正常に復号
できない。それを回避するために、切断後のストリーム
Ａの最後の部分にストリームの終了（シーケンスの終
了）を示す符号をストリーム制御器１０４で付加する。

【００２４】ストリームの終了（シーケンスの終了）を
示す符号を付加されたストリームＣは、ストリーム制御
器１０４を介して蓄積記憶媒体１０７に記録される。こ
のとき、元のストリームＡに対してストリームの終了
（シーケンスの終了）を示す符号を付加するだけなの
で、編集に伴う画像の劣化がないことは明らかである。

【００２５】編集箇所では、図１で示す符号化器１０１
でＩピクチャに符号化されたストリームＩｂ５’を用い
る。このときもＩピクチャで符号化されているため、編
集箇所以前のストリームＡと編集箇所以降のストリーム
Ｂとのフレーム間予測による画像の劣化・乱れは生じな
い。ストリームＩｂ５’は新たなストリームの先頭とな
るため、先頭のストリーム（シーケンスの先頭）である
符号をストリーム制御器１０４で付加し、Ｉ５として蓄
積記憶媒体１０７に記録される。

【００２６】ストリームＢで切替え指示後に現れる初め
のＩピクチャもしくはＰピクチャ（図２に示すストリー
ムＢのＰ４）以降の部分は遅延器１０３から読み出され
る。元のストリームＢをそのままストリーム制御器１０
４を介して蓄積記憶媒体１０７に記録させる。

【００２７】ストリームＢのＢ６、Ｂ７はＰ３とＰ４を
参照して復号される画像である。いま、編集によりＢ
６、Ｂ７が参照する画像がＰ３からＩ５に変わったため
Ｂ６、Ｂ７の復号画像は影響を受けるが、それ以降の画
像に関しては編集による画像の劣化はない。また、Ｂ
６、Ｂ７についてもＰ３を参照して復号されたＩ５を用
いるため、劣化を抑えることができることは明らかであ
る。

【００２８】

【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
の編集装置および編集方法では１個の復号器と復号され
た画像を編集箇所で再符号化するための１個の符号化器
を用いることにより、編集による画像の劣化を抑えなが
ら任意の箇所での編集をリアルタイムで行うことができ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明における編集装置の構成を示すブロック
図。

【図２】本発明における編集装置の動作を示す説明図。

【図３】ＭＰＥＧ方式の符号化器を示すブロック図。

【図４】従来の編集装置の構成を示すブロック図。

【符号の説明】

１０１…符号化器、１０２…復号器、１０３…遅延器、
１０４…ストリーム制御器、１０５…ストリーム選択
器、１０６…切替え制御器、１０７…蓄積記憶媒体、１
０８…切替えスイッチ、１０９…切替えスイッチ、３０
１…フレームメモリ、３０２…減算部、３０３…ＤＣＴ
演算部、３０４…量子化部、３０５…可変長符号化部、
３０６…逆量子化部、３０７…逆ＤＣＴ演算部、３０８
…加算部、３０９…ストリームバッファ、３１０…動き
ベクトル検出部、４０１…符号化器、４０２…復号器、
４０３…遅延器、４０４…ストリーム制御器、４０５…
復号器、４０６…切替え制御器、４０７…蓄積記憶媒
体、４０８…切替えスイッチ、４０９…切替えスイッ
チ。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者久永正明東京都小平市上水本町５丁目22番１号株式会社日立超エル・エス・アイ・システムズ内 (72)発明者泉原史幸東京都小平市上水本町５丁目22番１号株式会社日立超エル・エス・アイ・システムズ内 (72)発明者坂本功二東京都青梅市新町六丁目16番の３株式会社日立製作所デバイス開発センタ内 (72)発明者田中英一東京都青梅市新町六丁目16番の３株式会社日立製作所デバイス開発センタ内Ｆターム(参考） 5C053 FA14 GA11 GB21 GB22 GB38 5D110 AA13 AA18 AA29 BB01 BB20 CA05 CA16 CB04 CC03 CD16 CF01

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】第１のビデオ符号化ビットストリームと第
２のビデオ符号化ビットストリームを任意の箇所でつな
ぎ合わせることにより第３のビデオ符号化ビットストリ
ームを形成するビデオストリーム編集装置において、第
１のビデオ符号化ビットストリームと第２のビデオ符号
化ビットストリームを入力して双方のストリームを選択
的に出力する手段と、上記ストリーム選択器の出力スト
リームを所定時間遅延させる手段と、上記第２のビデオ
符号化ビットストリームを復号するための復号器を備
え、上記復号器で復号された画像データを編集箇所で再
度符号化しビットストリームを生成する手段とを有し、
上記遅延器の出力ストリームと上記符号化器の出力スト
リームを切替えて第３のビデオ符号化ビットストリーム
を形成することを特徴とするビデオストリーム編集装
置。
【請求項２】請求項１において、前記符号化器によって
生成するビデオ符号化ストリームを、フレーム内符号化
によるＩ（Ｉｎｔｒａ）ピクチャのみで構成することを
特徴とするビデオストリーム編集装置。
【請求項３】請求項１または２において、前記符号化器
における符号化処理を編集箇所に限定することを特徴と
するビデオストリーム編集装置。