JP2006109418A - トランスコーディングのために出力マクロブロック及び動きベクトルを推定する方法及びトランスコーダ - Google Patents

Abstract

【課題】 入力マクロブロックを出力マクロブロックにトランスコーディングする方法及びトランスコーダを提供する。
【解決手段】 出力動きベクトルの推定方法は、ビデオトランスコーディングのために出力マクロブロックモードを推定する。空間加重値は、出力マクロブロックに連関する連関領域に各入力マクロブロックが重なる領域の広さに基づいて決定される。離散余弦変換（ＤＣＴ）加重値は、前記連関領域と重なる各入力マクロブロックの０でないＤＣＴ係数の数に基づいて決定される。出力マクロブロックは、前記空間加重値及びＤＣＴ加重値に基づいて推定される。
【選択図】 図６

Description

本発明は、ビデオトランスコーダ技術に係り、特にビデオトランスコーディングのための出力マクロブロックのモード及び出力動きベクトルを推定する方法及びこれを用いたトランスコーダに関する。

デジタルビデオ信号は、アナログ方式に比べて大きな利点を有する。例えば、デジタルビデオ信号は、情報の歪曲なしにデータを遠く伝送し、保存することができる。しかし、デジタル信号は、その厖大な量によって大きな帯域幅と、大きな保存空間とを必要とする。したがって、帯域幅が制限されているインターネットを通じたビデオ放送などにおいては、このようなデジタル信号の限界は深刻な問題になっている。

ビデオストリームのようなデジタル信号の帯域幅を減少するための努力はデータ圧縮技術に帰結されている。代表的な例として、ＭＰＥＧ（Ｍｏｖｉｎｇ Ｐｉｃｔｕｒｅｓ Ｅｘｐｅｒｔ Ｇｒｏｕｐ）によって定義されたＭＰＥＧ−２を挙げることができる。ＭＰＥＧ−２は、ビデオストリームに存在する相当量の余分情報（ｒｅｄｕｎｄａｎｔ ｉｎｆｏｍａｔｉｏｎ）を減少させてビデオデータを圧縮する。このような圧縮技術によってデジタルビデオ信号は大幅に圧縮される。

一般的に、ＭＰＥＧ符号化過程は、下記のように行われる。ビデオ信号はデジタルビデオピクセルの色及び輝度成分でサンプリング及び量子化される。色及び輝度値を示す成分はマクロブロックの構造として保存される。マクロブロックに保存された色及び輝度値は離散余弦変換（ＤＣＴ）を通じて周波数値に変換される。ＤＣＴによって変換された係数は画面の輝度及び色の互いに異なる周波数を示す。

ＭＰＥＧインコーディング過程は、人間の視覚システムが高周波成分の色及び輝度変化をよく感知することができないということに注目する。したがって、このような高周波成分については比較的精密には量子化しない。量子化されたＤＣＴ変換係数は、ランレベルコーディング（ＲＬＣ）及び可変長変換（ＶＬＣ）を経て更に圧縮されるようになる。

なお、ＭＰＥＧ基準は動き補償技法による追加的な圧縮を提供する。ＭＰＥＧ基準によると、画面又はフレームは、Ｉフレーム、Ｐフレーム、及びＢフレームの三つのフレームに分けられる。Ｉフレームはイントラ符号化されたフレームを示し、他の基準フレームなしに復号することができる。Ｐフレーム及びＢフレームは、インタ符号化されたフレームを示し、他の基準フレームを参照して復号することができる。例えば、Ｐフレーム及びＢフレームは、基準フレームに対する動きを示す動きベクトルを含む。ＭＰＥＧでこのような動きベクトルの使用は、特にビデオストリームで帯域幅を減少するのに大きく寄与することができる。ビデオストリームで隣接した画面には相当に類似な場合が多いためである。

最近、上述したＭＰＥＧのような圧縮技法を用いたデジタル応用分野が多様になりつつある。特に、圧縮されたビットストリームの状態で、ビデオ検索、画面内の画面（例えば、ＰＩＰ）、ビデオ結合、ビデオ編集、伝送ビット率の変換などの多様な応用が必要になることによって、特定ビット率を有するＭＰＥＧビットストリームを異なるビット率に変換させるトランスコーディング技法が要求される。このような例としては、ＪＰＥＧ方式のビットストリームをＭＰＥＧビットストリームに変換したり、或いはデジタルカムコーダのデジタル出力であるＤＶ（Ｄｉｇｉｔａｌ Ｖｉｄｅｏ）フォーマットをＭＰＥＧビットストリームに変換したり、或いは、高精細のＨＤ級ＭＰＥＧビットストリームを低画質のＳＤ級ＭＰＥＧビットストリームに変換する方式などを挙げることができる。

トランスコーディングアルゴリズムは、その処理領域によって空間領域トランスコーディングとＤＣＴ領域のトランスコーディングとに分ける。トランスコーディング時にトランスコーダは符号化過程で用いる出力パラメータを効果的に算出し、この出力パラメータを用いて符号化過程を行うようになる。出力パラメータ算出アルゴリズムは、主に出力マクロブロックのモード及び出力動きベクトルの算出に焦点を置くようになる。というのは、出力マクロブロックのモード及び出力動きベクトルが符号化過程で非常に重要に用いられるためである。

特に、高精細のＨＤ級ＭＰＥＧビットストリームを低精細のＳＤ級ＭＰＥＧビットストリームに変換する場合のように、ダウンサイジングする場合は、大きく二つに分けることができる。一番目は整数倍のスケーリングをする場合であり、二番目は非整数倍のスケーリングをする場合である。

図１は、整数倍のスケールでトランスコーディングする一番目の場合を説明するための概念図である。
図１を参照すると、整数倍のスケーリングをする場合には、それぞれの入力マクロブロック１１１、１１３、１１５、１１７によって出力マクロブロック１２０のモードが決定され、スケーリング代を考慮して動きベクトルが決定され、トランスコーディングが行われる。

図２は、非整数倍スケールでトランスコーディングする二番目の場合を説明するための概念図である。

実際に多様な解像度を支援する最近の技術傾向によると、このような非整数倍のトランスコーディングが頻繁に行われる。図２を参照すると、非整数倍のスケーリングをする場合には、整数倍の場合のように簡単に出力マクロブロックモード及び出力動きベクトルを求めることができないことがわかる。これは出力マクロブロックに連関する連関領域１５０と重なる部分があるそれぞれの入力マクロブロックが、同一程度には出力マクロブロックに影響を与えないためである。
したがって、非整数倍のスケーリングをする場合には、相当複雑な過程を通じて出力マクロブロックのモード及び出力動きベクトルを推定するようになる。

代表的な出力ブロックモード推定アルゴリズとして、同種マクロブロックの個数を有して出力マクロブロックのモードを推定する方式がある。しかし、同種マクロブロック個数を用いてマクロブロックを推定する方法は、マクロブロックの重要度を考慮しなかったため、効果的に出力マクロブロックのモードを推定し難く、結局全体のトランスコーダの性能低下を招来する。
出力動きベクトル選択アルゴリズムとして、入力マクロブロックの全般的な動きを推定してマクロブロックを推定する方法がある。しかし、このアルゴリズムも入力マクロブロックの全般的な動きのみを推定するアルゴリズムであって、マクロブロックの重要度を考慮していない。

また、他の出力動きベクトル選択アルゴリズムとして０でないＤＣＴ係数を用いてマクロブロックの活動度を求め、この活動度を用いて入力マクロブロックが有した全般的な動きを推定する方法がある。しかし、ＤＣＴ係数のみを用いてマクロブロックの活動度を求めるので、この活動度が入力マクロブロックの全般的な動きを正確に推定できず、効果的なトランスコーディングは行い難い。

特許文献１に「トランスコーダ及びトランスコーディング方法」が開示されている。特許文献１に開示されたトランスコーダ及びトランスコーディング方法は、画質劣化及び計算量を減らし、かつ、トランスコーディングするために、それぞれのマクロブロック及び出力マクロブロックに連関する連関領域が重なる領域の面積を用いた加重値を適用して出力マクロブロックのモードを推定する。

しかし、特許文献１に開示されたように、マクロブロックと連関領域とが重なる領域の面積を用いた加重値のみを適用するだけでは正確な出力マクロブロックのモードを得ることが難しい。したがって、より正確に出力マクロブロックモード及び出力動きベクトルを推定することができる方法がトランスコーディングに適用される必要がある。
大韓民国公開特許第２００３−０５０３８７号明細書

前記のような問題点を解決するための本発明の目的は、簡単で効果的に、トランスコーディングのための出力マクロブロックモードと出力動きベクトルとを推定することができる出力マクロブロックモードの推定方法及び出力動きベクトルの推定方法を提供することにある。
本発明の他の目的は、簡単で効果的に、トランスコーディングのため出力マクロブロックモードと出力動きベクトルとを推定することができるトランスコーダを提供することにある。

前記の本発明の目的を達成するための出力マクロブロックモードの推定方法は、入力マクロブロックのうち、出力マクロブロックに連関する連関領域と重なる部分が存在する入力マクロブロックごとにそれぞれの入力マクロブロックが連関領域と重なる領域の広さに係わる空間加重値を求める段階と、連関領域と重なる部分が存在するそれぞれの入力マクロブロックごとに０であるＤＣＴ係数の個数に係わるＤＣＴ加重値を求める段階と、空間加重値及びＤＣＴ加重値を用いて出力マクロブロックモードを推定する段階と、を含む。

ここで、出力マクロブロックのうち、イントラ／インターモード及びフレーム／フィールドモードは空間加重値及びＤＣＴ加重値を用いて推定することが望ましい。
ここで、出力マクロブロックのモードのうち、予測方向モードは、空間加重値を用いて推定することが望ましい。

前記の本発明の目的を達成するための出力動きベクトルの推定方法は、入力マクロブロックのうち、出力マクロブロックに連関する連関領域と重なる部分が存在するそれぞれの入力マクロブロックごとに０でないＤＣＴ係数の個数及び量子化ステップサイズを用いてブロック活動度を計算する段階と、連関領域と重なる部分が存在する入力マクロブロックのうち、出力マクロブロックモードと一致する入力マクロブロックの動きベクトルを集めて候補動きベクトル群を形成する段階、及びブロック活動度を用いて候補動きベクトル群のうち、出力動きベクトルを推定する段階を含む。

ここで、ブロック活動度は、０でないＤＣＴ係数の個数及び量子化ステップサイズに比例することが望ましい。
ここで、出力動きベクトルは、解像度減少率によってスケーリングした候補動きベクトルにその候補動きベクトルに該当するブロック活動度をかけたベクトルと、空間解像度の減少率によってスケーリングした他の候補動きベクトルにその候補動きベクトルそれぞれに該当するブロック活動度をかけたベクトルとの距離差の和が最小になる候補動きベクトルを出力動きベクトルで推定することが望ましい。

前記した本発明の目的を達成するための出力動きベクトルの推定方法は、入力マクロブロックのうち、出力マクロブロックに連関する連関領域と重なる部分が存在する入力マクロブロックごとにそれぞれの入力マクロブロックが連関領域と重なる領域の広さに係わる空間加重値を求める段階と、連関領域と重なるそれぞれの入力マクロブロックごとに０であるＤＣＴ係数に係わるＤＣＴ加重値を求める段階と、空間加重値及びＤＣＴ加重値を用いて出力マクロブロックモードを推定する段階と、連関領域と重なる部分が存在するそれぞれの入力マクロブロックごとに０でないＤＣＴ係数及び量子化ステップのサイズを用いてブロック活動度を計算する段階と、連関領域と重なる部分が存在する入力マクロブロックのうち、出力マクロブロックモードと一致する入力マクロブロックの動きベクトルを集めて候補動きベクトル群を形成するブロック活動度を用いて候補動きベクトル群から出力動きベクトルを求める段階を含むこともできる。

ここで、出力マクロブロックモードのうち、イントラ／インターモード及びフレーム／フィールドモードは、空間加重値及びＤＣＴ加重値を用いて推定することが望ましい。
ここで、出力マクロブロックモードのうち、予測方向モードは空間加重値を用いて推定することが望ましい。
ここで、ブロック活動度は、０でないＤＣＴ係数の個数及び量子化ステップサイズに比例することが望ましい。

ここで、出力動きベクトルは、空間解像度の減少率によってスケーリングした一つの候補動きベクトルにその候補動きベクトルに該当するブロック活動度をかけたベクトルと、空間解像度減少率によってスケーリングした他の候補動きベクトルにその候補動きベクトルそれぞれに該当するブロック活動度をかけたベクトルとの距離差の和が最小になる候補動きベクトルを出力動きベクトルで推定することが望ましい。

また、前記の本発明の他の目的を達成するためのトランスコーダは、復号化部で第１フォーマットで符号化されたデータを復号化する。ダウンサンプラは、復号化部の出力をダウンサンプリングしてダウンサンプリングされたストリームを生成する。情報抽出部は、復号化部から入力マクロブロックモード、入力動きベクトル情報、ＤＣＴ係数情報、出力マクロブロックに連関する連関領域と重なる領域情報及び量子化パラメータを抽出する。符号化パラメータ推定部は、入力マクロブロックモード、ＤＣＴ係数情報及び連関領域と重なる領域情報を用いて出力マクロブロックモードを推定し、入力動きベクトル情報、ＤＣＴ係数情報及び量子化パタメータを用いて出力動きベクトルを推定する。符号化部は、前記出力マクロブロックモード及び前記出力動きベクトルを用いて前記ダウンサンプリングされたストリームを第２フォーマットで符号化して出力ストリームを生成する。

ここで、第１フォーマットは高精細テレビ（ＨＤＴＶ）フォーマットであり、第２フォーマットは標準精細テレビ（ＳＤＴＶ）フォーマットであってもよい。
したがって、計算量の増加を減らしつつ効果的に出力マクロブロックモード及び出力動きベクトルを推定することができる。

以下、本発明による望ましい実施例を添付した図面を参照して詳細に説明する。
図３は、本発明の一実施例によるトランスコーディングの出力マクロブロックモード及び出力動きベクトルの推定を説明するための概念図である。

図３を参照すると、出力マクロブロック２５０に連関する連関領域２３０と重なる領域が存在する入力マクロブロック（２１１、２１２、２１３、２１４、２１５、２１６、２１７、２１８、２１９）は、出力マクロブロック２５０にトランスコーディングされる。ここで、入力マクロブロック（２１１、２１２、２１３、２１４、２１５、２１６、２１７、２１８、２１９）は、ＨＤＴＶフォーマットのデータであり、出力マクロブロック２５０はＳＤＴＶフォーマットであってもよい。図３に示した連関領域２３０は出力マクロブロック２５０に写像される領域であって、マップトブロック（ｍａｐｐｅｄ ｂｌｏｃｋ）とも称する。

トランスコーディングの実行過程で、図３に示した入力マクロブロック（２１１、２１２、２１３、２１４、２１５、２１６、２１７、２１８、２１９）から出力マクロブロック２５０のモード及び出力動きベクトルを推定し、この推定された出力マクロブロックのモード及び出力動きベクトルを用いてトランスコーディングが行われる。したがって、正確な出力マクロブロックのモード及び出力動きベクトルの推定は、トランスコーディングの性能に直結される非常に重要な要素となる。

本発明では、空間加重値及びＤＣＴ加重値を用いてトランスコーディングのための出力マクロブロックのモードの推定を行い、０でないＤＣＴ係数の個数及び量子化ステップサイズによるブロック活動度を用いた出力動きベクトルの推定を行う。

図４は、本発明の一実施例による出力マクロブロックモードの推定方法を説明するための動作流れ図である。
図４を参照すると、本発明の一実施例による出力マクロブロックモードの推定方法は、まず、空間加重値を求めることである（Ｓ３１０）。

ここで、空間加重値は、入力マクロブロックのうち、出力マクロブロックに連関する連関領域と重なる部分が存在するそれぞれのマクロブロックが連関領域と重なる領域の広さに比例する。実施例では、連関領域と重なる部分が存在するそれぞれのマクロブロックが連関領域と重なる領域内のピクセル数を空間加重値にすることもできる。

また、本発明の一実施例による出力マクロブロックモードの推定方法は、ＤＣＴ加重値を求めることである（Ｓ３２０）。
ここで、ＤＣＴ加重値は、入力マクロブロックのうち、出力マクロブロックに連関する連関領域と重なる部分が存在するそれぞれの入力マクロブロックの０であるＤＣＴ係数に係わる数である。

実施例では、ＤＣＴ加重値は、連関領域と重なる部分が存在するそれぞれの入力マクロブロックの０であるＤＣＴ係数の個数を総ＤＣＴ係数で割った値であることもできる。ここで、全てのＤＣＴ係数は２５６個であることができる。
実施例では、ＤＣＴ加重値は、連関領域と重なる部分が存在するそれぞれの入力マクロブロックである０であるＤＣＴ係数であることができる。

ＤＣＴ値が０であるときは、以前の画像から完全に一致する動きベクトルを有している画像データであり、量子化ノイズが全くないので、０であるＤＣＴ係数を多く含むマクロブロックに加重値を付与して効果的にマクロブロックモードを推定することができる。
空間加重値を求める段階（Ｓ３１０）及びＤＣＴ加重値を求める段階（Ｓ３２０）は、図４に示した順序、その逆順または同時に行うことができる。

その後、本発明の一実施例による出力マクロブロックモードの推定方法は、空間加重値及びＤＣＴ加重値を用いて出力マクロブロックモードを推定する（Ｓ３３０）。
出力マクロブロックモードは、イントラ／インターモード、フレーム／フィールドモード及び予測方向モードを含む。予測方向モードは、順方向、逆方向、及び両方向モードを含む。

まず、空間加重値及びＤＣＴ加重値を用いてイントラ／インターモードが推定される。
実施例によってイントラ／インターモードは連関領域と重なる部分があるマクロブロックごとに空間加重値及びＤＣＴ加重値に比例するマクロブロックの重要度を計算し、同一のイントラ／インターモードを有するマクロブロックの重要度を足し、その和が最大であるマクロブロックのモードによってイントラ／インターモードを推定する。

ここで、マクロブロックの重要度は、空間加重値及びＤＣＴ加重値の掛け算であることができる。
例えば、連関領域と重なる部分がある入力マクロブロックが九つなら、九つのマクロブロックごとに空間加重値及びＤＣＴ加重値の掛け算によってマクロブロックの重要度を計算し、この九つのマクロブロックの重要度を同一のイントラ／インターモードを有するもの同士足してその和が更に大きいイントラ／インターモードを出力マクロブロックモードのイントラ／インターモードと決める。

フレーム／フィールドモードは、空間加重値及びＤＣＴ加重値を用いて推定される。前記フレーム／フィールドモードもイントラ／インターモードの推定と同様にマクロブロックの重要度を用いて推定する。

例えば、連関領域と重なる部分がある入力マクロブロックが九つであるなら、この九つのマクロブロックを同一のフレーム／フィールドモードを有するもの同士足して、その和が更に大きいフレーム／フィールドモードを出力マクロブロックのフレーム／フィールドモードと決める。

ここで、フレーム／フィールドモードの推定は、出力マクロブロックモードがフィールドモードである場合には、トップフィールド／ボトムフィールドモードの推定も含むことができる。
予測方向モードは、空間加重値を用いて推定される。前記予測方向モードの推定はフレーム／フィールドモードやイントラ／インターモードの推定とは違って、ＤＣＴ加重値を用いない。

例えば、連関領域と重なる部分がある入力マクロブロックが九つであるなら、この九つの空間加重値を同一の予測方向を有するもの同士足して、その和が更に大きい予測方向モードを出力マクロブロックモードの予測方向モードと決める。

図５は、本発明の一実施例による出力動きベクトルの推定方法を説明するための動作流れ図である。
図５を参照すると、本発明の一実施例による出力動きベクトルの推定方法は、まず、連関領域と重なる部分が存在するマクロブロックごとに０でないＤＣＴ係数の個数及び量子化ステップサイズを用いてブロック活動度を計算する（Ｓ４１０）。

従来は、ＤＣＴ係数の個数を用いてブロック活動度を計算したが、本発明の一実施例による出力動きベクトルの推定方法では、０でないＤＣＴ係数の個数及び量子化ステップサイズを用いてブロック活動度を計算してトランスコーディングを効果的に実行するようにする。

ここで、ブロック活動度は、０でないＤＣＴ係数の個数及び量子化ステップサイズに比例することが望ましい。
ブロック活動度は、０でないＤＣＴ係数の個数及び量子化ステップサイズの掛け算であることができる。

また、連関領域と重なる部分が存在するマクロブロックのうち、出力マクロブロックモードと一致するモードを有する全てのマクロブロックの動きベクトルを集めて候補動きベクトル群を形成する（Ｓ４２０）。
ここで、出力マクロブロックモードは、図４で説明した方法だけでなく、多様な方法によって決定することができる。
ここで、Ｓ４１０段階及びＳ４２０段階は、図５に示した順序、逆順、又は同時に行うことができる。

その後、ブロック活動度を用いて候補動きベクトル群のうち、出力動きベクトルを推定する（Ｓ４３０）。
ここで、空間解像度の減少率によってスケーリングした一つの候補動きベクトルに、その候補動きベクトルに該当するブロック活動度をかけたベクトルと、空間解像度の減少率によってスケーリングした他の候補動きベクトルそれぞれに該当するブロック活動度をかけたベクトルとの距離差の和が最小になる候補動きベクトルを出力動きベクトルで推定する。

空間解像度減少率とは、トランスコーディングされる入力フォーマットの解像度と出力フォーマットの解像度との割合を示す。例えば、入力フォーマットは高精細テレビフォーマットであり、出力フォーマットは、標準精細テレビフォーマットであってもよい。
前記の動きベクトルの推定方法を下記の数式１で示すことができる。

（Ｎ：候補動きベクトル個数、Ｃ_ｉ、Ｃ_ｊ：ブロック活動度、ＭＶ’_ｉ、ＭＶ’_ｊ：それぞれ動きベクトルＭＶ_ｉ、ＭＶ_ｊを空間解像度の減少率によってスケーリングしたベクトル）

数式１でＭＶ_ｉ＝（ＭＶ_ｉｘ、ＭＶ_ｊｙ）であり、トランスコーディング以前の画面解像度に比べてトランスコーディング以後の画面解像度が（１／ａ、１／ｂ）倍になるならＭＶ’_ｉ＝（ＭＶ_ｉｘ／ａ、ＭＶ_ｉｙ／ｂ）になる。同様に、ＭＶｊ＝（ＭＶ_ｊｘ、ＭＶ_ｊｙ）であり、トランスコーディング以前の画面解像度に比べてトランスコーディング以後の画面解像度が（１／ａ、１／ｂ）倍になるなら、ＭＶ’_ｊ＝（ＭＶ_ｊｘ／ａ、ＭＶ_ｊｙ／ｂ）になる。
数式１で、ｄ_ｉが最小になるようにするＭＶ_ｉを出力動きベクトルで推定する。

図６は、本発明の一実施例による出力動きベクトルの推定方法を説明するための動作流れ図である。
図６を参照すると、まず、空間加重値を求める（Ｓ５１０）。ここで、空間加重値は、入力マクロブロックのうち、出力マクロブロックに連関する連関領域と重なる部分が存在するそれぞれのマクロブロックが連関領域と重なる領域の広さに比例する。実施例では、連関領域と重なる部分が存在するそれぞれのマクロブロックが連関領域と重なる領域内のピクセル数を空間加重値にすることもできる。

また、ＤＣＴ加重値を求める（Ｓ５２０）。ここで、ＤＣＴ加重値は、入力マクロブロックのうち、出力マクロブロックに連関する連関領域と重なる部分が存在するそれぞれの入力マクロブロックの０であるＤＣＴ係数に係わる数である。

実施例では、ＤＣＴ加重値は、連関領域と重なる部分が存在するそれぞれの入力マクロブロックの０であるＤＣＴ係数を総ＤＣＴ係数の個数で割った値であることができる。ここで、総ＤＣＴ係数は、２５６個であることができる。
実施例では、ＤＣＴ加重値は、連関領域と重なる部分が存在するそれぞれの入力マクロブロックの０であるＤＣＴ係数の個数であることができる。

ＤＣＴ値が０であるときには、以前画像から完全に一致する動きベクトルを有している画像データであり、量子化ノイズが全くないので、０であるＤＣＴ係数を多く含むマクロブロックに加重値を付与して効果的にマクロブロックモードを推定することができる。
空間加重値を求める段階（Ｓ５１０）及びＤＣＴ加重値を求める段階（Ｓ５２０）は、図６に示した順序、その逆順または同時に行うこともできる。

その後、空間加重値及びＤＣＴ加重値を用いて出力マクロブロックモードを推定する（Ｓ５３０）。
出力マクロブロックモードは、イントラ／インターモード、フレーム／フィールドモード及び予測方向モードを含む。予測方向モードは、順方向、逆方向、及び両方向モードを含む。

まず、空間加重値及びＤＣＴ加重値を用いてイントラ／インターモードを推定する。
実施例では、イントラ／インターモードは、連関領域と重なる部分があるマクロブロックごとに空間加重値及びＤＣＴ加重値に比例するマクロブロックの重要度を計算し、同一のイントラ／インターモードを有するマクロブロックのマクロブロック重要度を足してその和が最大であるマクロブロックのモードによってイントラ／インターモードを推定する。

ここで、マクロブロックの重要度は、空間加重値及びＤＣＴ加重値の掛け算であることができる。
例えば、連関領域と重なる部分がある入力マクロブロックが九つであるなら、九つのマクロブロックごとに空間加重値及びＤＣＴ加重値の掛け算によってマクロブロックの重要度を計算し、この九つのマクロブロックの重要度を同一のイントラ／インターモードを有するもの同士足して、その和が更に大きいイントラ／インターモードを出力マクロブロックモードのイントラ／インターモードと決める。

フレーム／フィールドモードは、空間加重値及びＤＣＴ加重値を用いて推定する。フレーム／フィールドモードもイントラ／インターモードの推定と同様にマクロブロックの重要度を用いて推定する。

例えば、連関領域と重なる部分がある入力マクロブロックが九つであるなら、この九つのマクロブロックの重要度を同一のフレーム／フィールドモードを有するもの同士足して、その和が更に大きいフレーム／フィールドモードを出力マクロブロックのフレーム／フィールドモードと決める。

ここで、フレーム／フィールドモードの推定は、出力マクロブロックモードがフィールドモードである場合には、トップフィールド／ボトムフィールドモードの推定も含むことができる。
予測方向モードは、空間加重値を用いて推定する。予測方向モードの推定は、フレーム／フィールドモードやイントラ／インターモードの推定とは違って、ＤＣＴ加重値を用いない。

例えば、連関領域と重なる部分がある入力マクロブロックが九つであるなら、この九つの空間加重値を同一の予測方向モードを有するもの同士足して、その和が更に大きい予測方向モードを出力マクロブロックモードの予測方向モードと決める。

その後、本発明の一実施例による出力動きベクトルの推定方法は、まず、連関領域と重なる部分が存在するマクロブロックごとに０でないＤＣＴ係数の個数及び量子化ステップサイズを用いてブロック活動度を計算する（Ｓ５４０）。

従来、ＤＣＴ係数を個数を用いてブロック活動度を計算したが、本発明の一実施例による出力動きベクトルの推定方法は０でないＤＣＴ係数の個数及び量子化ステップサイズを用いてブロック活動度を計算してトランスコーディングを効果的に行うようにする。

ここで、ブロック活動度は、０でないＤＣＴ係数の個数及び量子化ステップサイズに比例することが望ましい。ブロック活動度は、０でないＤＣＴ係数の個数及び量子化ステップサイズの掛け算であることもできる。

また、連関領域と重なる部分が存在するマクロブロックのうち、出力、マクロブロックモードと一致するモードを有する全てのマクロブロックの動きベクトルを集めて、候補動きベクトル群を形成する（Ｓ５５０）。
ここで、Ｓ５４０段階及びＳ５５０段階は、図６に示した順序、逆順または同時に行うこともできる。
その後、ブロック活動度を用いて候補動きベクトル群のうち、出力動きベクトルを推定する（Ｓ５６０）。

ここで、空間解像度の減少率によってスケーリングした一つの候補動きベクトルに、その候補動きベクトルに該当するブロック活動度をかけたベクトルと、空間解像度の減少率によってスケーリングしたほかの候補動きベクトルにその候補動きベクトルそれぞれに該当するブロック活動度をかけたベクトルとの距離差の和が最小になる候補動きベクトルを出力動きベクトルで推定する。

空間解像度減少率とは、トランスコーディングされる入力フォーマットの解像度と出力フォーマットの解像度との割合を意味する。例えば、入力フォーマットは高精細テレビフォーマットであり、出力フォーマットは標準精細テレビフォーマットであってもよい。
前記の動きベクトルの推定方法を数式１で示すことができるのは図５で説明したのと同一である。

図７は、本発明の一実施例によるトランスコーダのブロック図である。
図７を参照すると、本発明の一実施例によるトランスコーダは、復号化部６１０、ダウンサンプラ６２０、符号化部６３０、情報抽出部６４０、及び符号化パラメータ推定部６５０を含む。
復号化部６１０は、第１フォーマットで符号化された入力ストリームを復号化する。例えば、第１フォーマットは高精細テレビフォーマットである。

復号化部６１０は、可変長デコーディング（ＶＬＤ）部６１１、逆量子化（ＩＱ）部６１２、逆離散余弦変換（ＩＤＣＴ）部６１３、加算器６１４、動き補償（ＭＣ）部６１５、及びフレームメモリ６１６を含む。

可変長デコーディング部６１１は、入力ストリームの入力を受け、可変長デコーディングを行う。逆量子化部６１２は、可変長さデコーディングされたデータを逆量子化する。逆離散余弦部６１３は、逆量子化されたデータを逆離散余弦変換する。加算器６１４は、逆離散余弦変換されたデータ及び動き補償されたデータを加える。フレームメモリ６１６は、加算器６１４の出力を保存する。動き補償部６１５は、フレームメモリ６１６の出力を用いて動き補償を行い、動き補償されたデータを加算器６１４に出力する。ダウンサンプラ６２０は、復号化部６１０の出力をダウンサンプリングする。

符号化部６３０は、ダウンサンプラ６２０の出力を第２フォーマットで符号化して出力ストリームを生成する。例えば、第２フォーマットは標準精細テレビフォーマットである。
符号化部６３０は、減算器６３１、量子化部６３２、離散余弦変換（ＤＣＴ）部６３３、可変長符号化（ＶＬＣ）部６３４、逆量子化（ＩＱ）部６３５、逆離散余弦変換（ＩＤＣＴ）部６３６、フレームメモリ６３７及び動き推定（ＭＥ）部６３８を含む。

減算器６３１は、ダウンサンプラの出力から動き推定されたデータを引く。量子化部６３２は、減算器６３１の出力を量子化する。離散余弦変換部６３３は、量子化されたデータを離散余弦変換する。可変長符号化部６３４は、離散余弦変換されたデータを可変長符号化して出力ストリームを生成する。逆量子化部６３５は、離散余弦変換されたデータを再び逆量子化する。逆離散余弦変換部６３６は、逆量子化されたデータを再び逆離散余弦変換する。フレームメモリ６３７は、逆離散余弦変換部６３６の出力を保存する。動き推定部６３８は、フレームメモリ６３７の出力を用いて動き推定を行い、動き推定されたデータを生成する。

情報抽出部６４０は、復号化部６１０が、入力ストリームを復号化する過程にて入力マクロブロックモード、入力動きベクトル情報、ＤＣＴ係数情報、出力マクロブロックに連関される連関領域と重なる領域情報及び量子化パラメータを抽出する。

前記の情報は全て復号化部６１０で復号化を行う期間に用いられるか、生成される情報である。したがって、当該技術分野にて通常の知識を有する当業者であれば、復号化部６１０がハードウエア的に実現された場合には別途の出力ピンを割り当てる方法などで、復号化部６１０がソフトウエア的に実現された場合には、別の関数を生成する方法などで情報抽出部６４０を容易に実現することができる。

実施例では、情報抽出部６４０は、前記の情報以外に他の情報も抽出することができる。実施例では、情報抽出部６４０は、復号化部６１０内の可変長デコーディング部６１１から情報を抽出することもできる。

符号化パラメータ推定部６５０は、入力マクロブロックモード、ＤＣＴ係数情報及び連関領域と重なる領域情報を用いて出力マクロブロックモードを推定し、入力動きベクトル情報、ＤＣＴ係数情報及び量子化パラメータを用いて出力動きベクトルを推定し、出力マクロブロックモード及び出力動きベクトルを符号化部６３０に出力する。

したがって、符号化部６３０は、推定された出力マクロブロックモード及び出力動きベクトルを用いて効果的に符号化を行うことができる。
実施例では、符号化パラメータ推定部６５０が推定した出力マクロブロックモード及び出力動きベクトルは符号化部６３０の動き推定部６３８に出力することもでき、動き推定部６３８及び可変長符号化部６３４に出力することもでき、図７に示していない符号化部６３０内の他の部分に出力することもできる。

図８は、図７に示されたトランスコーダの動作を説明するための動作流れ図である。
図８を参照すると、図７に示したトランスコーダは、まず入力ストリームを復号化し、その過程で推定に必要な情報を抽出する（Ｓ７１０）。
ここで、入力マクロブロックモード、入力動きベクトル情報、ＤＣＴ係数情報、出力マクロブロックに連関する連関領域と重なる領域情報及び量子化パラメータを抽出する。
入力マクロブロックモードは、入力マクロブロックのイントラ／インターモード、フレーム／フィールドモード及び予測方向モードなどを含む。

入力動きベクトル情報は、入力マクロブロックの動きベクトルに対する情報である。
ＤＣＴ係数情報は、各マクロブロックごとに０であるＤＣＴ係数の個数及び０でないＤＣＴ係数の個数を含む。
出力マクロブロックに連関する連関領域と重なる領域情報は入力マクロブロックが連関領域と重なる領域の広さに係わる情報であって、入力マクロブロックが連関領域と重なる領域内のピクセル数などを含む。

量子化パラメータは、量子化ステップサイズを含む。
その後、図７に示したトランスコーダは、抽出された情報を用いて出力マクロブロックモードを推定する（Ｓ７２０）。
ここで、出力マクロブロックモードの推定は、入力マクロブロックモード、ＤＣＴ係数情報、及び連関領域と重なる領域情報を用いて図６のＳ５１０〜Ｓ５３０段階の出力マクロブロックの推定方法によって行われる。

その後、図７に示したトランスコーダは、推定された出力マクロブロックモードによって入力動きベクトルのうち、候補出力マクロブロックモードと同一のモードを有する動きベクトルを集めて、候補動きベクトル群を設定する（Ｓ７３０）。
その後、図７に示したトランスコーダは、抽出されたＤＣＴ係数情報、量子化パラメータ及び入力動きベクトル情報を用いて出力動きベクトルを推定する（Ｓ７４０）。

ここで、出力動きベクトルの推定は、Ｓ７２０段階で推定された出力マクロブロックモードを用いて図６に示したＳ５６０段階の方法によって行われる。この場合に０でないＤＣＴ係数の個数及び量子化ステップサイズを用いてブロック活動度を計算し、これを用いて出力動きベクトルを推定することもできる。

その後、図７に示したトランスコーダは、推定された出力マクロブロックモード及び出力動きベクトルを用いて符号化を行って出力ストリームを生成する（Ｓ７５０）。
図８に示した動作の流れ図の各段階は、図８に示した順序どおりに行うこともでき、同時に行うこともでき、図８に示した順序と異なるように行うこともできる。

図９は、図７に示した符号化パラメータ推定部の動作を説明するための動作の流れ図である。
図９を参照すると、符号化パラメータ推定部は、情報抽出部から抽出されたＤＣＴ係数情報、連関領域と重なる領域情報及び入力マクロブロックモードを用いて出力マクロブロックモードを推定する（Ｓ８１０）。

ここで、出力マクロブロックモードの推定は、図６に示したＳ５１０〜Ｓ５３０段階の方法によって行うことができる。
ここで、連関領域と重なる領域情報にて連関領域と重なる部分が存在するマクロブロックごとにそれぞれのマクロブロックが連関領域と重なる領域の広さに係わる空間加重値を求めることができる。また、ＤＣＴ係数情報から０であるＤＣＴ係数の個数を求めてＤＣＴ加重値を求めることができる。

その後、符号化パラメータ推定部は、情報抽出部から抽出されたＤＣＴ係数情報、量子化パラメータ、入力動きベクトル情報及び推定された出力マクロブロックモードを用いて出力動きベクトルを推定する（Ｓ８２０）。ここで、Ｓ８１０段階で推定された出力マクロブロックモードを用いて出力動きベクトルを推定する。

ここで、出力動きベクトルの推定は、図６に示したＳ５４０〜Ｓ５６０段階によって行うことができる。ここで、ＤＣＴ係数情報から０であるＤＣＴ係数の個数を求め、量子化パラメータから量子化ステップサイズを求めてブロック活動度を求めることができる。
また、数式１のｄ_ｉを最小化するＭＶ_ｉを出力動きベクトルで推定することは、図６で説明したのと同一である。

前記実施例を通じて説明したトランスコーディングのための出力マクロブロックモードの推定方法及び出力動きベクトルの推定方法は、コンピュータプログラムで実現可能であり、コンピュータプログラムのアルゴリズムに基づいてＨＤＬを用いて注文型半導体などで実現することもできる。本発明の技術思想は、その実現方法によって制限されず、請求項に記載の方法によって出力マクロブロックモードを推定するか、出力動きベクトルを推定する限り、本発明の技術思想の範囲内にある。

前記実施例を通じて説明した出力マクロブロック種類推定方法では、イントラ／インターモード及びフレーム／フィールドモードの選択は空間加重値及びＤＣＴ加重値を用いて行われ、予測方向モードの選択は空間加重値のみを用いて行われたが、本発明の技術思想はこの場合に限られるものではない。本発明の技術思想は、空間加重値及びＤＣＴ加重値を用いて出力マクロブロックの種類を推定する限り、予測方向モードの選択時にＤＣＴ加重値を考慮する場合も含む。

前記実施例を通じて説明した出力動きベクトルの決定方法では、数式１によって出力動きベクトルを推定したが、本発明の技術思想は、この場合に限られるものではない。本発明の技術思想は、本発明で提示したブロック活動度を用いる限り、他のアルゴリズムによって出力動きベクトルを推定する場合も含む。

前述したように、本発明の出力マクロブロックモードと出力動きベクトルを推定する方法及びトランスコーダは、計算量の大幅な増加なしに効果的に出力マクロブロックモードと出力動きベクトルとを推定することができる。したがって、トランスコーダがより正確な出力マクロブロックモード及び出力動きベクトルを用いてトランスコーディングを行うことができ、トランスコーダの性能を向上させ、トランスコーディング時の画質低下を減少させることができる。

以上、本発明の実施例によって詳細に説明したが、本発明はこれに限定されず、本発明が属する技術分野において通常の知識を有するものであれば本発明の思想と精神を離脱することなく、本発明を修正または変更できる。

整数倍スケールでビデオトランスコーディングをする場合を説明するための概念図である。 非整数倍スケールでビデオトランスコーディングをする場合を説明するための概念図である。 本発明の一実施例によるビデオトランスコーディングの出力マクロブロックモード及び出力動きベクトル推定を説明するための概念図である。 本発明の一実施例による出力マクロブロックモードの推定方法を説明するための動作流れ図である。 本発明の一実施例による出力動きベクトルの推定方法を説明するための動作流れ図である。 本発明の一実施例による出力動きベクトルの推定方法を説明するための動作流れ図である。 本発明の一実施例によるビデオトランスコーダのブロック図である。 図７に示したトランスコーダの動作を説明するための動作流れ図である。 図７に示した符号化パラメータ推定部の動作を説明するための流れ図である。

符号の説明

Ｓ５１０ 空間加重値の計算段階
Ｓ５２０ ＤＣＴ加重値の計算段階
Ｓ５３０ 出力マクロブロックモードの推定段階
Ｓ５４０ ブロック活動度の計算段階
Ｓ５５０ 候補動きベクトル群の形成段階
Ｓ５６０ 出力動きベクトルの推定段階

Claims (23)

1. 入力マクロブロックのうち、出力マクロブロックに連関する連関領域と重なる部分が存在する入力マクロブロックごとにそれぞれの入力マクロブロックが前記連関領域と重なる領域の広さに係わる空間加重値を求める段階と、
   前記連関領域と重なる部分が存在するそれぞれの入力マクロブロックごとに０である離散余弦変換（ＤＣＴ）係数の個数に係わるＤＣＴ加重値を求める段階と、
   前記空間加重値及び前記ＤＣＴ加重値を用いて出力マクロブロックモードを推定する段階と、を含むことを特徴とするトランスコーディングのための出力マクロブロックモードの推定方法。
2. 前記出力マクロブロックモードを推定する段階は、
   前記空間加重値及びＤＣＴ加重値を用いてイントラ／インターモード及びフレーム／フィールドモードを推定する段階と、
   前記空間加重値を用いて予測方向モードを推定する段階と、を含むことを特徴とする請求項１記載のトランスコーディングのための出力マクロブロックモードの推定方法。
3. 前記イントラ／インターモードを推定する段階は、
   前記連関領域と重なる部分が存在するそれぞれの入力マクロブロックごとにマクロブロックの重要度を計算し、同一のイントラ／インターモードを有する第１入力マクロブロック群に対して前記マクロブロックの重要度を足し、その和が最大である第１入力マクロブロック群のイントラ／インターモードを出力マクロブロックのイントラ／インターモードで推定し、
   前記フレーム／フィールドモードを推定する段階は、
   前記連関領域と重なる部分が存在するそれぞれの入力マクロブロックごとにマクロブロックの重要度を計算し、同一のフレーム／フィールドモードを有する第２入力マクロブロック群の前記マクロブロックの重要度を足し、その和が最大である第２入力マクロブロック群のフレーム／フィールドモードを出力マクロブロックのフレーム／フィールドモードで推定し、
   前記マクロブロックの重要度は、前記空間加重値及び前記ＤＣＴ加重値に比例することを特徴とする請求項２記載のトランスコーディングのための出力マクロブロックモードの推定方法。
4. 前記予測方向モードを推定する段階は、
   同一の予測方向を有する前記入力マクロブロックの前記空間加重値を足し、その和が最大であるマクロブロックの予測方向モードを出力マクロブロックの予測方向モードで推定することを特徴とする請求項３記載のトランスコーディングのための出力マクロブロックモードの推定方法。
5. 入力マクロブロックのうち、出力マクロブロックに連関する連関領域と重なる部分が存在するそれぞれの入力マクロブロックごとに、０でない離散余弦変換（ＤＣＴ）係数の個数及び量子化ステップサイズを用いてブロック活動度を計算する段階と、
   前記連関領域と重なる部分が存在する入力マクロブロックのうち、出力マクロブロックモードと一致するマクロブロックの動きベクトルを集めて候補動きベクトル群を形成する段階と、
   前記ブロック活動度を用いて候補動きベクトル群のうち、出力動きベクトルを推定する段階と、を含むことを特徴とするトランスコーディングのための出力動きベクトルの推定方法。
6. 前記ブロック活動度は、前記０でないＤＣＴ係数の個数及び前記量子化ステップサイズに比例することを特徴とする請求項５記載のトランスコーディングのための出力動きベクトルの推定方法。
7. 前記出力動きベクトルを推定する段階は、解像度減少率によってスケーリングした候補動きベクトルに前記候補動きベクトルに該当するブロック活動度をかけた第１ベクトルと、解像度減少率によってスケーリングした他の候補動きベクトルに前記候補動きベクトルそれぞれに該当するブロック活動度をかけた第２ベクトルとの距離差の和を最小にする前記候補動きベクトルを出力動きベクトルで推定することを特徴とする請求項６記載のトランスコーディングのための出力動きベクトルの推定方法。
8. 前記出力動きベクトルを推定する段階は、下記数式１のＤ_ｉを最小化するＭＶ_ｉを出力動きベクトルで推定することを特徴とする請求項６記載のトランスコーディングのための出力動きベクトルの推定方法。
   

   

   （Ｎ：候補動きベクトルの個数、Ｃ_ｉ、Ｃ_ｊ：ブロック活動度、ＭＶ_ｉ、ＭＶ_ｊを空間解像度減少率によってスケーリングしたベクトル）
9. 入力マクロブロックのうち、出力マクロブロックに連関する連関領域と重なる部分が存在するマクロブロックごとにそれぞれのマクロブロックが前記連関領域と重なる領域の広さに係わる空間加重値を求める段階と、
   前記連関領域と重なるそれぞれのマクロブロックごとに０である離散余弦変換（ＤＣＴ）係数の個数に係わるＤＣＴ加重値を求める段階と、
   前記空間加重値及び前記ＤＣＴ加重値を用いて出力マクロブロックモードを推定する段階と、
   前記連関領域と重なる部分が存在するそれぞれのマクロブロックごとに０でないＤＣＴ係数及び量子化ステップサイズを用いてブロック活動度を計算する段階と、
   前記連関領域と重なる部分が存在するマクロブロックのうち、前記マクロブロックモードと一致する入力マクロブロックの動きベクトルを集めて候補動きベクトル群を形成する段階と、
   前記ブロック活動度を用いて候補動きベクトル群のうち、出力動きベクトルを求める段階と、を含むことを特徴とするトランスコーディングのための出力動きベクトルの推定方法。
10. 前記出力マクロブロックモードを推定する段階は、
    前記空間加重値及びＤＣＴ加重値を用いてイントラ／インターモード及びフレーム／フィールドモードを推定する段階と、
    前記空間加重値を用いて予測方向モードを推定する段階と、を含むことを特徴とする請求項９記載の出力トランスコーディングのための出力動きベクトルの推定方法。
11. 前記イントラ／インターモードを推定する段階は、
    前記連関領域と重なる部分が存在するそれぞれの入力マクロブロックごとにマクロブロックの重要度を計算し、同一のイントラ／インターモードを有する第１入力マクロブロック群の前記マクロブロックの重要度を足し、その和が最大である第１入力マクロブロック群のイントラ／インターモードを出力マクロブロックのイントラ／インターモードで推定し、
    前記フレーム／フィールドモードを推定する段階は、
    前記連関領域と重なる部分が存在するそれぞれの入力マクロブロックごとにマクロブロックの重要度を計算し、同一のフレーム／フィールドモードを有する第２入力マクロブロック群の前記マクロブロック重要度を足し、その和が最大である第２マクロブロック群のフレーム／フィールドモードを出力マクロブロックのフレーム／フィールドモードで推定し、
    前記マクロブロックの重要度は、前記空間加重値及び前記ＤＣＴ加重値に比例することを特徴とする請求項１０記載のトランスコーディングのための出力動きベクトルの推定方法。
12. 前記予測方向モードを推定する段階は、前記連関領域と重なる部分が存在するそれぞれの入力マクロブロックのうち、同一の予測方向モードを有する入力マクロブロックの前記空間加重値を足し、その和が最大である入力マクロブロックの予測方向モードを出力マクロブロックの予測方向モードで推定することを特徴とする請求項１１記載のトランスコーディングのための出力動きベクトルの推定方法。
13. 前記ブロック活動度は、前記０でないＤＣＴ係数の個数及び前記量子化ステップサイズに比例することを特徴とする請求項１２記載のトランスコーディングのための出力動きベクトルの推定方法。
14. 前記出力動きベクトルを推定する段階は、空間解像度の減少率によってスケーリングした一つの候補動きベクトルに前記候補動きベクトルに該当するブロック活動度をかけた第１ベクトルと、空間解像度の減少率によってスケーリングした他の候補動きベクトルに前記候補動きベクトルそれぞれに該当するブロック活動度をかけた第２ベクトルとの距離差の和が最小になる前記候補動きベクトルを出力動きベクトルで推定することを特徴とする請求項１３記載のトランスコーディングのための出力動きベクトルの推定方法。
15. 前記出力動きベクトルを推定する段階は、前記数式１のｄ_ｉを最小化するＭＶ_ｉを出力動きベクトルで推定することを特徴とする請求項１４記載のトランスコーディングのための出力動きベクトルの推定方法。
16. 前記トランスコーディングは、高精細テレビ（ＨＤＴＶ）フォーマットデータを標準画質テレビ（ＳＤＴＶ）フォーマットのデータに変換することを特徴とする請求項１５記載のトランスコーディングのための出力マクロブロックモードの推定方法。
17. 第１フォーマットで符号化された入力ストリームを復号化する復号化部と、
    前記復号化部の出力をダウンサンプリングしてダウンサンプリングされたストリームを生成するダウンサンプラと、
    前記復号化部から入力マクロブロックモード、入力動きベクトル情報、ＤＣＴ係数情報、出力マクロブロックに連関する連関領域と重なる領域情報及び量子化パラメータの提供を受ける情報抽出部と、
    前記入力マクロブロックモード、前記ＤＣＴ係数情報及び前記連関領域と重なる領域情報を用いて出力マクロブロックモードを推定し、前記入力動きベクトル情報、前記ＤＣＴ係数情報及び前記量子化パラメータを用いて出力動きベクトルを推定し、前記出力マクロブロックモード及び前記出力動きベクトルを推定する符号化パラメータ推定部と、
    前記出力マクロブロックモード及び前記出力動きベクトルを用いて前記ダウンサンプリングされたストリームを第２フォーマットで符号化して出力ストリームを生成する符号化部と、を含むことを特徴とするトランスコーダ。
18. 前記符号化パラメータ推定部は、
    前記ＤＣＴ係数情報及び前記連関領域と重なる領域情報を用いてイントラ／インターモード及びフレーム／フィールドモードを推定し、
    前記連関領域と重なる領域情報を用いて予測方向モードを推定することを特徴とする請求項１７記載のトランスコーダ。
19. 前記イントラ／インターモードの推定は、
    前記連関領域と重なる領域が存在するそれぞれの入力マクロブロックごとに前記連関領域と重なる領域内のピクセル数及び０であるＤＣＴ係数の個数に比例するマクロブロック重要度を計算し、同一のイントラ／インターモードを有する第１入力マクロブロック群の前記マクロブロックの重要度を足し、その和が最大である第１入力マクロブロック群のモードを出力マクロブロックのイントラ／インターモードで推定し、
    フレーム／フィールドモードの推定は、
    前記連関領域と重なる領域が存在するそれぞれの入力マクロブロックごとにマクロブロックの重要度を計算し、同一のフレーム／フィールドモードを有する第２入力マクロブロック群の前記マクロブロックの重要度を足し、その和が最大である第２マクロブロック群のモードをフレーム／フィールドモードで推定し、
    前記マクロブロックの重要度は、前記連関領域と重なる領域内のピクセル数及び０であるＤＣＴ係数の個数に比例することを特徴とする請求項１８記載のトランスコーダ。
20. 前記予測方向モードを推定する段階は、前記連関領域と重なる領域が存在するそれぞれのマクロブロックのうち、同一の予測方向モードを有するマクロブロックの前記連関領域と重なる領域内のピクセル数を足し、その和が最大であるマクロブロックのモードによって予測方向モードを推定することを特徴とする請求項１９記載のトランスコーダ。
21. 前記符号化パラメータ推定部は、前記連関領域と重なる部分が存在するマクロブロックのうち、前記出力マクロブロックモードと一致するマクロブロックを集めて候補動きベクトル群を形成し、前記ＤＣＴ係数情報から得られた０でないＤＣＴ係数の個数及び前記量子化パラメータから得られた量子化ステップサイズを用いて前記候補動きベクトル群で前記出力動きベクトルを推定することを特徴とする請求項２０記載のトランスコーダ。
22. 前記出力動きベクトルは、前記０でないＤＣＴ係数及び前記量子化ステップサイズに比例するブロック活動度を用いて前記数式１のｄ_１を最小化するＭＶ_ｉであることを特徴とする請求項２１記載のトランスコーダ。
23. 前記第１フォーマットは高精細テレビ（ＨＤＴＶ）フォーマットであり、前記第２フォーマットは標準精細テレビであることを特徴とする請求項２２記載のトランスコーダ。

Images