JP2005311822A - デジタル信号トランスコード装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 第１ストリームを第２ストリームへトランスコードを行うときの画質向上が可能なデジタル信号トランスコード装置を提供する。
【解決手段】 入力されたデジタル信号のストリームを解析する解析部１０１と、解析部で解析されたストリームを保存するメモリ部１０２と、該メモリ部から読み出されたストリームをデコードし且つ復号画像を生成して出力するデコード部１０３と、デコード部から出力された復号画像をスケーリングし第２ストリームへエンコードするエンコード部１０４と、解析部によるストリームの解析結果を用いてエンコード部でのエンコードを制御する制御部１０５と、エンコード部でエンコードされた第２ストリームを保存する第１記録部１０７とを備えたことを特徴とする。
【選択図】 図１

Description

本発明は、入力されたデジタル信号の第１ストリームを第２ストリームにトランスコードしてメモリ（ＨＤＤディスクやＤＶＤディスクや半導体メモリ）に保存するデジタル信号トランスコード装置に関する。

近年、デジタル放送信号をＨＤＤディスクやＤＶＤディスクにデジタル記録できるデジタルレコーダが開発されている。

このデジタルレコーダでは、デジタル放送等で取得した高画質ストリームを、各種記録媒体に対応したフォーマットへの変換や長時間記録の際の情報量の削減のために、低画質ストリームへトランスコードを行う。

このようなトランスコードとして、高画質ストリームのデコード時に、動きベクトルや量子化の情報等を取得して低画質ストリームへのトランスコードを効率よく行う手法が提案されている（例えば、特許文献１、特許文献２参照）。

特開２００３−３０９８５１号公報

特開２０００−３１２３６３号公報

上記特許文献１および２では、高画質ストリームをデコードした情報を用いて低画質ストリームへのトランスコードを行っている。

しかしながら、上記特許文献１および２には、低画質ストリームへトランスコードを行う際に長時間の画質の変化を見積ってトランスコード時の画質を向上させる工夫については考慮されていない。

そのためには、入力されたデジタル信号のストリームを、長期間（例えば数分）にわたり画質の推移を把握して、低画質ストリームへトランスコードを行うエンコード部でのレート制御に反映させることが望まれる。

本発明の目的は、入力されたデジタル信号の第１ストリームを第２ストリームへトランスコードを行うときの画質向上が可能なデジタル信号トランスコード装置を提供することにある。

本発明は、入力されたデジタル信号の第１ストリームを解析する解析部と、該解析部で解析された前記第１ストリームを保存するメモリ部と、該メモリ部から読み出された前記第１ストリームをデコードし且つ復号画像を生成して出力するデコード部と、該デコード部から出力された前記復号画像をスケーリングしてから第２ストリームへエンコードするエンコード部と、前記解析部による前記第１ストリームの解析結果を用いて前記エンコード部でのエンコードを制御する制御部と、前記エンコード部でエンコードされた前記第２ストリームを保存する第１記録部とを備えたことを特徴とする。

本発明によれば、入力されたデジタル信号の第１ストリームを第２ストリームへトランスコードを行うときの画質向上が可能なデジタル信号トランスコード装置を得ることができる。

以下、本発明に係る最良の形態を、図面を用いて説明する。

図１は、本発明に係るデジタル信号トランスコード装置の実施の形態を示す構成図である。

デジタル信号トランスコード装置１００では、入力された高画質ストリームを解析部１０１によりストリームを解析し、ストリーム中の各種情報（例えば、量子化値Ｑの平均値とピクチャ毎の情報量）の計測を行う。この情報を予め決めたストリーム解析期間（ここではｔ秒とする）集計を取りその期間での画質の推移を見積もる。

解析を終了した高画質ストリームはそのままメモリ部１０２に保存される。入力された高画質ストリームのｔ秒の解析を行った後に、メモリ部１０２に保存されている高画質ストリームは読み出され、サブデコード部１０３に転送されてデコードされ且つ表示可能な復号画像に変換され、サブデコード部１０３から出力される。

エンコード部１０４では、サブデコード部１０３より生成された復号画像を入力画像として、対象の画像サイズになるようにスケーリングを行い、トランスコードを行う際の各ピクチャへのビットの割り当てに従ってエンコードを行い、低画質ストリーム（例えば，ＭＰＥＧ２のＭＰ＠ＭＬ形成のストリームや、携帯電話等で用いられるＭＰＥＧ４形式やＨ．２６４形式のストリーム）をエンコードする。

エンコード部１０４でエンコードを行う際の、各ピクチャへのビットの割り振りの際、制御部１０５は、上記解析部１０１による高画質ストリームの長時間の解析結果を用いて、レート制御をきめ細かく行う。

またこの際、エンコードを行うときの各フレームの符号化タイプ（例えばＭＰＥＧのＩ，Ｐ，Ｇピクチャ）やランダムアクセスに用いるポイント（例えばＭＰＥＧ２のＧＯＰ（Ｇｒｏｕｐ ｏｆ Ｐｉｃｔｕｒｅ））についても、長時間の画質の推移を考慮して決定しても良い。

エンコードされた低画質ストリームは第１記録Ｉ／Ｆ部１０６を介して第１記録部１０７に保存する。この第１記録部１０７は、ＨＤＤディスクやＤＶＤディスクや半導体メモリである。また、携帯への無線・有線の通信を行ってもよい。

このことにより、入力されたデジタル信号の第１ストリームを第２ストリームへトランスコードを行うときの画質を向上させることが可能なデジタル信号トランスコード装置を得ることができる。

ここで、メモリ部のメモリ容量について考慮する。高画質ストリームの解析のため解析時間ｔが必要であり、この解析時間は長ければ長いほど画質の時間的な変化を見極めることが出来るため、良好なレート制御が可能となる。しかしその時間分の高画質ストリームをメモリ部に保存しておく必要があり、メモリ容量もそれに応じた容量が必要である。

本実施の形態では、図２に示す手法により、メモリ部のメモリ容量を極力減らす工夫をした。

解析部１０１が入力されたデジタル信号のストリームの取得を開始ｔ１してからストリーム解析時間ｔ後に、エンコード部１０４でエンコードを開始ｔ２する。

エンコード部１０４ではエンコードの前にスケーリングを行うが、スケーリングを行う時間は、サブデコード部１０４の出力である復号画像を取得してスケーリングを行うため、復号画像の表示を考慮した１フレーム分の時間ｔ１３である。

サブデコード部１０４ではデコードと復号画像の生成時間ｔ１２が必要であり、さらにその前に、メモリ部１０２から高画質ストリームを読み出しサブデコード部１０４でデコード開始するまでの時間ｔ１１が必要である。

したがって、本実施の形態では、ストリーム解析時間ｔから上記時間（ｔ１１＋ｔ１２＋ｔ１３）を引いた時間だけ、メモリ部１０２からの高画質ストリームの読み出しの処理を開始することにした。

このことで、ストリーム解析時間ｔの間は、本来なら高画質ストリームをメモリ部１０２に保存する必要があるが、保存時間をｔ０に短縮することができ、したがってメモリ部１０２のメモリ必要容量を減らすことができる。

図２中のＩ，ＰはそれぞれＭＰＥＧで用いられるＩピクチャ，Ｐピクチャを表している。図２では簡単のためこのＩ，Ｐのみを用いた例になっているが、通常ＭＰＥＧではＢピクチャも用いるのが一般的である。その時には、サブエンコード部１０３でＩピクチャのエンコードを始める時（Ｂピクチャからエンコードを始める時には、Ｂピクチャの入力画像を取得する時）を基準として、そこから逆算してデコード処理、メモリ部１０２からの高画質ストリームの読み出し処理を行う。

図３は、図１の本発明に係るデジタル信号トランスコード装置の実施の形態を使用したデジタル放送受信装置の構成を示す図である。図３において図１と同一箇所に同一符号を付けた。

デジタル放送によりリアルタイムのデジタル高画質ストリーム（例えば、ＢＳデジタルや地上波デジタル放送などのＭＰＥＧ２のＭＰ＠ＨＬ形式のストリーム）を、チューナ部３０１により受信して、高画質ストリームをメインデコード部３０２でデコードを行い、モニタＩ／Ｆ３０３を通じて図示していない外部のモニタに表示する。

デジタル信号トランスコード装置１００は、図１と同じで同じ動作をする。

本実施の形態によれば、デジタル放送を外部のモニタで見ながら、同チャネル又は他チャネルであるデジタル放送のトランスコードされたデジタル低画質ストリームを第１記憶部に記憶することができる。

図４は、図１の本発明に係るデジタル信号トランスコード装置の実施の形態を使用した第２記憶部からの再生装置の構成を示す図である。図２において図１と同一箇所に同一符号を付けた。

既に第２記録部に保存されている高画質ストリーム（例えば、ＭＰＥＧ２のＭＰ＠ＨＬ形式のストリーム）をトランスコードして低画質ストリーム（例えば、ＭＰＥＧ２のＭＰ＠ＭＬやＭＰＥＧ４の形式のストリーム）を第１の記録部に記録する際の構成図である。

第２記録部４０１（例えば、ＨＤＤディスク、ＤＶＤディスク、半導体メモリ等のメモリ）に既に保存されている高画質ストリームを、第２記録Ｉ／Ｆ部４０２を介して、デジタル信号トランスコード装置１００の解析部４に転送する。

デジタル信号トランスコード装置１００は、図１と同じで同じ動作をする。

本実施の形態によれば、既に保存されている高画質ストリームを、トランスコードしてデジタル低画質ストリームで第１記憶部に記憶することができる。

本発明に係るデジタル信号トランスコード装置の実施の形態を示す構成図である。 本実施の形態での、メモリ部のメモリ容量を極力減らす手法を説明する図である。 図１の本発明に係るデジタル信号トランスコード装置の実施の形態を使用したデジタル放送受信装置の構成を示す図である。 図１の本発明に係るデジタル信号トランスコード装置の実施の形態を使用した第２記憶部からの再生装置の構成を示す図である。

符号の説明

１００…デジタル信号トランスコード装置、１０１…解析部、１０２…メモリ部、１０３…サブデコード部、１０４…エンコード部、１０５…制御部、１０６…第１記録Ｉ／Ｆ部、１０７…第１記録部、３０１…チューナ部、３０２…メインデコード部、３０３…モニタＩ／Ｆ、４０１…第２記録部、４０２…第２記録Ｉ／Ｆ部。

Claims (6)

1. 入力されたデジタル信号の第１ストリームを解析する解析部と、該解析部で解析された前記第１ストリームを保存するメモリ部と、該メモリ部から読み出された前記第１ストリームをデコードし且つ復号画像を生成して出力するデコード部と、該デコード部から出力された前記復号画像をスケーリングしてから第２ストリームへエンコードするエンコード部と、前記解析部による前記第１ストリームの解析結果を用いて前記エンコード部でのエンコードを制御する制御部と、前記エンコード部でエンコードされた前記第２ストリームを保存する第１記録部とを備えたことを特徴とするデジタル信号トランスコード装置。
2. 請求項１記載のデジタル信号トランスコード装置において、前記入力されたデジタル信号の第１ストリームは、デジタル動画像ストリームを受信したチューナ部が出力するデジタル信号のストリームであることを特徴とするデジタル信号トランスコード装置。
3. 請求項１記載のデジタル信号トランスコード装置において、前記入力されたデジタル信号の第１ストリームは、第２記憶部から読み出されたデジタル信号のストリームであることを特徴とするデジタル信号トランスコード装置。
4. 請求項１から３のうちいずれか一つに記載のデジタル信号トランスコード装置において、前記第１ストリームはＭＰＥＧ２のＭＰ＠ＨＬの形式のストリームであり、前記第２ストリームはＭＰＥＧ２のＭＰ＠ＭＬ形式のストリームであることを特徴とするデジタル信号トランスコード装置。
5. 請求項１から３のうちいずれか一つに記載のデジタル信号トランスコード装置において、前記第１ストリームはＭＰＥＧ２のＭＰ＠ＨＬの形式のストリームであり、第２ストリームはＭＰＥＧ４形式のストリームであることを特徴とするデジタル信号トランスコード装置。
6. 請求項１から３のうちいずれか一つに記載のデジタル信号トランスコード装置において、前記メモリ部からの前記第１ストリームの読み出しを、前記エンコード部のエンコード開始より早く開始することを特徴とするデジタル信号トランスコード装置。

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