JP2007089208A - トランスコード方法、デジタルビデオデータ送信方法、デジタルビデオデータ受信方法、デジタルビデオデータ記録方法、トランスコード装置、デジタルビデオデータ送信装置、デジタルビデオデータ受信装置、デジタルビデオデータ記録装置およびプログラム - Google Patents

Abstract

【課題】再符号化の際に生じる画質劣化を最小限に抑制し、再符号化処理に要する時間を短縮すること。
【解決手段】デジタル信号を受信してパラメータデータを抽出し、パラメータデータを利用しながらデジタルビデオデータを復号し、パラメータデータとデジタルビデオデータを符号化部に送信し、符号化部にて前記パラメータデータを利用しながらデジタルビデオデータを符号化するトランスコード方法において、パラメータデータを符号化部に送信した後にパラメータデータに関連するデジタルビデオデータを符号化部に送信する。
【選択図】図１

Description

本発明は、デジタル放送信号をトランスコードする技術に関し、復号化したデジタル放送信号を再符号化する際の映像劣化を最小限に抑える技術に関する。

昨今、デジタル放送が開始され、ビデオデータがデジタル化され、放送局や一般家庭において符号化されたビデオデータを編集あるいは記録する際に、いったんデータを復号した後、再符号化するトランスコーダシステムが開発されている。このようなトランスコーダシステムとしては、再符号化の際の画質劣化を最小限に抑えるものが要望されており、例えば、画質の劣化を抑制する従来例として、特許文献１に開示される「符号化装置および方法、並びに提供媒体」等がある。

上記従来例は、復号装置により供給されるビデオデータに、現符号化パラメータと履歴復号装置により供給される複数世代の符号化パラメータとを多重化して符号化装置に出力し、符号化装置側で最適な符号化パラメータを選択してビデオデータを符号化することにより、再符号化の際の画質劣化を最小限に抑えるものである。

図７は、従来のトランスコーダシステムの概略構成を示すブロック図である。図７に示すように、従来のトランスコーダシステムは、復号装置７１と、符号装置７２と、を有して構成される。復号装置７１は、入力されたビットストリームの中から符号化パラメータデータを参照しながらビデオデータを復号し、デジタルビデオデータを符号装置７２に出力する。符号装置７２は、復号装置７１からのデジタルビデオデータを元に、ＭＰＥＧ２の規格に準じた符号処理、演算を行なう、符号化におけるパラメータデータの生成処理も符号装置７２で行う。

図８は、従来のトランスコーダシステムにおける伝送フォーマットを示す平面図である。図８に示すように、例えば、ＨＤＩ規格の１０ビットの伝送路に対しては、上位８ビットにデジタルビデオデータを割り付け、下位２ビットは「００」を出力するようにする。
特開２０００−５９７８４号公報

しかしながら、上記従来例においては、復号装置から符号装置に対して全てのビデオデータと符号化パラメータデータとを全て転送しないと、符号装置側での再符号化処理ができないという問題点がある。

また、ビデオデータと符号化パラメータとが符号化装置に同時に送信されるため、符号化装置側でいったん分離して、それから、再符号化するまでの処理に時間がかかる、すなわち、再符号化処理に時間がかかるという問題点があった。

本発明は、上記問題点に鑑みて成されたものであり、再符号化の際に生じる画質劣化を最小限に抑制すると共に、ビデオデータの符号化処理に要する時間を短縮する技術を提供することを目的とする。

上記課題を解決するために、本発明は、デジタル信号を受信してパラメータデータを抽出し、
前記パラメータデータを利用しながらデジタルビデオデータを復号し、
前記パラメータデータと前記デジタルビデオデータを符号化部に送信し、
前記符号化部にて前記パラメータデータを利用しながら前記デジタルビデオデータを符号化するトランスコード方法において、
前記パラメータデータを符号化部に送信した後に該パラメータデータに関連する前記デジタルビデオデータを符号化部に送信するトランスコード方法を提供する。

また、本発明は、デジタルビデオデータを符号化して得られたビットストリームから分離されたパラメータデータを該パラメータデータに関連する前記デジタルビデオデータよりも先に送信するデジタルビデオデータ送信方法を提供する。

また、本発明は、デジタルビデオデータを符号化して得られたビットストリームから分離されたパラメータデータを該パラメータデータに関連する前記デジタルビデオデータよりも先に受信するデジタルビデオデータ受信方法を提供する。

また、本発明は、デジタルビデオデータを符号化して得られたビットストリームから分離されたパラメータデータを該パラメータデータに関連する前記デジタルビデオデータよりも先に記録するデジタルビデオデータ記録方法を提供する。

また、本発明は、デジタル信号を受信してパラメータデータを抽出し、
前記パラメータデータを利用しながらデジタルビデオデータを復号し、
前記パラメータデータと前記デジタルビデオデータを符号化部に送信し、
前記符号化部にて前記パラメータデータを利用しながら前記デジタルビデオデータを符号化するトランスコード装置において、
前記パラメータデータを符号化部に送信した後に該パラメータデータに関連する前記デジタルビデオデータを符号化部に送信するトランスコード装置を提供する。

また、本発明は、デジタルビデオデータを符号化して得られたビットストリームから分離されたパラメータデータを該パラメータデータに関連する前記デジタルビデオデータよりも先に送信するデジタルビデオデータ送信装置を提供する。

また、本発明は、デジタルビデオデータを符号化して得られたビットストリームから分離されたパラメータデータを該パラメータデータに関連する前記デジタルビデオデータよりも先に受信するデジタルビデオデータ受信装置を提供する。

また、本発明は、デジタルビデオデータを符号化して得られたビットストリームから分離されたパラメータデータを該パラメータデータに関連する前記デジタルビデオデータよりも先に記録するデジタルビデオデータ記録装置を提供する。

また、本発明は、トランスコード装置に、デジタル信号を受信してパラメータデータを抽出し、
前記パラメータデータを利用しながらデジタルビデオデータを復号し、
前記パラメータデータと前記デジタルビデオデータを符号化部に送信し、
前記符号化部にて前記パラメータデータを利用しながら前記デジタルビデオデータを符号化する機能を実現させ、
さらに、トランスコード装置に、前記パラメータデータを符号化部に送信した後に該パラメータデータに関連する前記デジタルビデオデータを符号化部に送信する機能を実現させるプログラムを提供する。

また、本発明は、デジタルビデオデータ送信装置に、デジタルビデオデータを符号化して得られたビットストリームから分離されたパラメータデータを該パラメータデータに関連する前記デジタルビデオデータよりも先に送信する機能を実現させるプログラムを提供する。

また、本発明は、デジタルビデオデータ受信装置に、デジタルビデオデータを符号化して得られたビットストリームから分離されたパラメータデータを該パラメータデータに関連する前記デジタルビデオデータよりも先に受信する機能を実現させるプログラムを提供する。

また、本発明は、デジタルビデオデータ記録装置に、デジタルビデオデータを符号化して得られたビットストリームから分離されたパラメータデータを該パラメータデータに関連する前記デジタルビデオデータよりも先に記録する機能を実現させるプログラムを提供する。

次に、添付図面を参照しながら本発明の実施形態であるトランスコード方法を詳細に説明する。図１から図６に、本発明に係るトランスコード方法の実施の形態を示す。

〈第１の実施形態〉
図１は、本発明の第１の実施形態であるトランスコード方法を用いるトランスコーダシステムの概略構成を示すブロック図である。図１において、本発明の実施形態であるトランスコード方法を用いるトランスコーダシステムは、復号化装置１と、符号化装置２と、を有して構成される。

復号化装置１は、復号ユニット１１と、多重化ユニット１２と、を有して構成される。復号ユニット１１は、入力されたビットストリームデータを復号してデジタルビデオデータを生成すると同時に、復号時に使用したビットストリーム中に含まれている符号化パラメータデータを抽出する。多重化ユニット１２は、復号ユニット１１により復号されたデジタルビデオデータと復号時に利用した符号化パラメータとを多重化して伝送路に出力する。

符号化装置２は、分離ユニット２１と、符号化ユニット２２と、を有して構成される。分離ユニット２１は、伝送路経由で受信した上述の多重化ユニット１２から出力されるデジタルビデオデータを、デジタルビデオデータと当該デジタルビデオデータに重畳された符号化パラメータデータとを分離する。符号化ユニット２２は、分離ユニット２１により分離された符号化パラメータデータを参照しながら、デジタルビデオデータを符号化しビットストリームデータにして出力する。

図２は、本発明の第１の実施形態における復号化装置の内部構成を示すブロック図である。図２において、復号化装置は、ＴＳフィルタ１１１と、ビデオ復号化回路１１２と、可変長復号化回路１１３と、多重化回路路１１４と、から構成されている。

ＴＳフィルタ１１１は、入力されたビットストリームデータからビデオ復号化回路１１２へ出力するためのＰＥＳ信号と、可変長復号化回路１１３へ出力するためのＥＳ信号と、をそれぞれ取り出し、ビデオ復号化回路１１２と可変長復号化回路１１３とへそれぞれ出力する。

ビデオ復号化回路１１２は、ＴＳフィルタ１１１から入力されたＰＥＳ信号からデジタルビデオデータに復号して、８ビットのＹ信号のデジタルビデオデータと、８ビットのＣ信号のデジタルビデオデータをそれぞれ多重化回路１１４に出力する。

可変長復号化回路１１３は、ＴＳフィルタ１１１から入力されたＥＳ信号に基づいて、ビットストリームデータから符号化パラメータデータを取り出し、８ビットのデータ形式で多重化回路１１４に出力する。

多重化回路１１４は、ビデオ復号化回路１１２から出力された８ビットのＹ信号のデジタルビデオデータと８ビットのＣ信号のデジタルビデオデータとに、可変長復号化回路１１３から出力された８ビットの符号化パラメータデータを多重化してデジタルビデオデータを伝送路に出力する。なお、この伝送路は、一般的に使用されているＳＤＩ／ＨＤＩ規格の伝送路である。

図３は、本発明の第１の実施形態における符号化装置の内部構成を示すブロック図である。図３において、符号化装置は、分離化回路２１１と、ビデオ符号化回路２１２と、符号化制御回路２１３と、から構成されている。

分離化回路２１１は、入力された符号化パラメータデータが重畳されたデジタルビデオデータを、デジタルビデオデータと符号化パラメータデータとに分離し、デジタルビデオデータをビデオ符号化回路２１２へ、符号化パラメータデータを符号化制御回路２１３へそれぞれ出力する。

ビデオ符号化回路２１２は、入力されたデジタルビデオデータを符号化しビットストリーム形式にするが、その符号化の際に、符号化制御回路２１３から入力される符号化パラメータデータを参照しながら符号化する。

符号化制御回路２１３は、分離化回路２１１から入力された符号化パラメータデータを、符号化回路２１２でデジタルビデオデータを符号化する際に入力する。

図４は、本発明の第１の実施形態における多重化回路における多重化フォーマット例を示す平面図である。図４に示すように、デジタルビデオデータと符号化パラメータとを多重化する際には、伝送路の空いたスロットに符号化パラメータを重畳させるフォーマットとする。すなわち、１フレームのデータ中にデジタルビデオデータと符号化パラメータデータとを多重化して伝送する構成とする。

図４においては、左側から順に伝送されるものとし、例えば、最初のフレーム（ブランキング期間中）では、第１のデジタルビデオデータ（１）を復号化した際に使用した第１の符号化パラメータデータ（１）のみを伝送する。次に、最初のフレームを伝送している間に、第１のデジタルビデオデータ（１）と第２のデジタルビデオデータ（２）を復号化した際に使用した第２の符号化パラメータデータ（２）を多重化して伝送するフォーマット（第１フレームのデータ）とする。

第１フレーム以降のデジタルビデオデータに重畳されている符号化パラメータデータは、上記と同様に符号化パラメータデータが１フレーム前にずれて、すなわち、符号化パラメータが先に伝送される構成とする。

また、最終フレーム（第ｎフレームのデータ）には、デジタルビデオデータ（ｎ）のみが伝送され、符号化パラメータデータは重畳されない状態で伝送される。

ここで、符号化パラメータデータは復号されたデジタルビデオデータよりも先に送付できる可能性に関し、符号化パラメータのデータ量は、デジタルビデオデータ量に比べて５分の１程度であり、２ドット分で１つのパラメータデータを送付しても、１フレームのデジタルビデオデータを出力している最中にすべてのパラメータデータを送付することができる。

また、復号化装置において、デジタルビデオデータの復号処理を行う必要はあるが、符号化パラメータデータは取り出すだけなので、処理量の観点からも符号化パラメータの方が時間的に早く出力することが可能である。

図５を参照しながら、多重化における符号化パラメータデータの重畳方法について説明する。符号化パラメータデータの重畳方法は図５に示す通りである。ここでは、通常使用されているＨＤＩ規格の１０ビットの伝送路に対する重畳方法について説明する。

１０ビットの伝送路中、上位８ビットにはビデオ復号化回路１１２から出力された８ビットのデジタルビデオデータをそのまま割り付ける。下位２ビットには符号化パラメータデータを割り付けるが、その際に、符号化パラメータデータ長は８ビット単位なので、２ビットづつ４つのデータに分割し、Ｙ信号のデジタルビデオデータの２ドット分、およびＣ信号のデジタルビデオデータの２ドット分にそれぞれ振り分ける。すなわち、トータルした場合、デジタルビデオデータの２ドット分のデータを伝送するにあたり、１つ分の符号化パラメータデータを伝送する方法となる。

上記の例では、符号化パラメータデータは、そのデジタルビデオデータより１フレーム先に伝送するという例で説明したが、２フレームあるいはそれ以上先に伝送することも可能なフォーマットである。

その際には、復号化装置１のビデオ復号化回路１１２の復号時間と符号化パラメータデータの可変調復号化回路１１３のそれぞれの演算の時間差は、符号化パラメータデータがデジタルビデオデータに先立ち送付可能となるフレーム数となる。その一方で、符号化装置２では、デジタルビデオデータより早く送付される符号化パラメータデータをセーブしておくバッファが必要となり、そのバッファ量は、上記に述べた時間差分のデータをセーブするだけのバッファ量が必要になる。

具体的に述べると、図２で説明した通り、ビデオデータの復号処理はビデオ復号化回路１１２で、符号化パラメータデータの抽出は可変長復号化回路１１３でそれぞれ処理するといった別の回路で行うため、データ量の異なりだけでなく処理時間が異なる。このことから、２つのデータの出力が開始される時間もそれぞれ異なり、復号化装置１から出力された符号化パラメータデータは、当該デジタルビデオデータに対して３フレーム分早く出力された場合には、符号化装置２では、３フレーム分、あるいは必要に応じて４フレーム分の符号化パラメータデータをセーブするバッファを所有する。

〈第２の実施形態〉
図６は、本発明の第２の実施形態であるトランスコード方法を用いるトランスコーダシステムの概略構成を示すブロック図である。本発明の第２の実施形態は、上述するようなパラメータデータをセーブするバッファを符号化装置内に備える構成において、第１の実施形態と相違するものである。

符号化装置２の中の符号ユニット２２にパラメータバッファ２３を構成する。このパラメータバッファ２３に上述したような、例えば、３フレーム分あるいは４フレーム分の符号化パラメータをセーブし、デジタルビデオデータが後から入力されたら、パラメータバッファ２３中にセーブされている符号化パラメータを使用して符号化処理を行う構成とする。

上述される各実施形態の構成において、上記各装置は、不図示のデータ処理回路（ＣＰＵ）によりＲＯＭ等に格納されている制御プログラムを読み出して動作制御されるものである。

以上の説明より明らかなように、本発明によれば、復号化装置でデジタルビデオデータを復号する際に使用した符号化パラメータデータを符号化装置へ伝送する際に、デジタルビデオデータの伝送よりも先に伝送することにより、デジタルビデオデータを受信すると共に直ちに符号化処理を行うことができ、再符号化処理に要する時間を短縮することができる。

また、本発明によれば、多重化して伝送する際には、ビデオデータを送信する伝送路フォーマット上の空いたスロットに符号化パラメータデータを挿入するので、従来の伝送路をそのまま利用することができる。

さらに、本発明によれば、符号化装置において、デジタルビデオデータの入力に先立ち符号化パラメータデータを受け取っているので、入力されたデジタルビデオデータを符号化可能なデジタルビデオデータから順次符号化処理を行うことができる。

なお、上述される各実施形態は、本発明の好適な実施形態であり、本発明の主旨を逸脱しない範囲内において種々変形して実施することが可能である。

本発明の第１の実施形態であるトランスコード方法を用いるトランスコーダシステムの概略構成を示すブロック図である。 復号化装置の内部構成を示すブロック図である。 符号化装置の内部構成を示すブロック図である。 多重化回路による伝送フォーマットを示す平面図である。 パラメータの重畳方法を示す図である。 本発明の第２の実施形態であるトランスコード方法を用いるトランスコーダシステムの概略構成を示すブロック図である。 従来のトランスコーダシステムの構成を示す図である。 従来のトランスコーダシステムによる伝送フォーマットを示す平面図である。

符号の説明

１ 復号化装置
２ 符号化装置
１１ 復号ユニット
１２ 多重化ユニット
２１ 分離ユニット
２２ 符号ユニット
２３ パラメータバッファ
１１１ ＴＳフィルタ
１１２ ビデオ復号化回路
１１３ 可変長復号化回路
１１４ 多重化回路
２１１ 分離化回路
２１２ ビデオ符号化回路
２１３ 符号化制御回路

Claims (16)

1. デジタル信号を受信してパラメータデータを抽出し、
   前記パラメータデータを利用しながらデジタルビデオデータを復号し、
   前記パラメータデータと前記デジタルビデオデータを符号化部に送信し、
   前記符号化部にて前記パラメータデータを利用しながら前記デジタルビデオデータを符号化するトランスコード方法において、
   前記パラメータデータを符号化部に送信した後に該パラメータデータに関連する前記デジタルビデオデータを符号化部に送信することを特徴とするトランスコード方法。
2. あるフレーム期間に送信される前記パラメータデータが関連する前記デジタルビデオデータのフレームは、前記あるフレーム期間に送信される前記デジタルビデオデータのフレームより1フレーム以上前のフレームであることを特徴とする請求項１記載のトランスコード方法。
3. デジタルビデオデータを符号化して得られたビットストリームから分離されたパラメータデータを該パラメータデータに関連する前記デジタルビデオデータよりも先に送信することを特徴とするデジタルビデオデータ送信方法。
4. あるフレーム期間に送信される前記パラメータデータが関連する前記デジタルビデオデータのフレームは、前記あるフレーム期間に送信される前記デジタルビデオデータのフレームより1フレーム以上前のフレームであることを特徴とする請求項３記載のデジタルビデオデータ送信方法。
5. デジタルビデオデータを符号化して得られたビットストリームから分離されたパラメータデータを該パラメータデータに関連する前記デジタルビデオデータよりも先に受信することを特徴とするデジタルビデオデータ受信方法。
6. あるフレーム期間に送信される前記パラメータデータが関連する前記デジタルビデオデータのフレームは、前記あるフレーム期間に送信される前記デジタルビデオデータのフレームより1フレーム以上前のフレームであることを特徴とする請求項５記載のデジタルビデオデータ受信方法。
7. デジタルビデオデータを符号化して得られたビットストリームから分離されたパラメータデータを該パラメータデータに関連する前記デジタルビデオデータよりも先に記録することを特徴とするデジタルビデオデータ記録方法。
8. あるフレーム期間に送信される前記パラメータデータが関連する前記デジタルビデオデータのフレームは、前記あるフレーム期間に送信される前記デジタルビデオデータのフレームより1フレーム以上前のフレームであることを特徴とする請求項７記載のデジタルビデオデータ記録方法。
9. デジタル信号を受信してパラメータデータを抽出し、
   前記パラメータデータを利用しながらデジタルビデオデータを復号し、
   前記パラメータデータと前記デジタルビデオデータを符号化部に送信し、
   前記符号化部にて前記パラメータデータを利用しながら前記デジタルビデオデータを符号化するトランスコード装置において、
   前記パラメータデータを符号化部に送信した後に該パラメータデータに関連する前記デジタルビデオデータを符号化部に送信することを特徴とするトランスコード装置。
10. デジタルビデオデータを符号化して得られたビットストリームから分離されたパラメータデータを該パラメータデータに関連する前記デジタルビデオデータよりも先に送信することを特徴とするデジタルビデオデータ送信装置。
11. デジタルビデオデータを符号化して得られたビットストリームから分離されたパラメータデータを該パラメータデータに関連する前記デジタルビデオデータよりも先に受信することを特徴とするデジタルビデオデータ受信装置。
12. デジタルビデオデータを符号化して得られたビットストリームから分離されたパラメータデータを該パラメータデータに関連する前記デジタルビデオデータよりも先に記録することを特徴とするデジタルビデオデータ記録装置。
13. トランスコード装置に、デジタル信号を受信してパラメータデータを抽出し、
    前記パラメータデータを利用しながらデジタルビデオデータを復号し、
    前記パラメータデータと前記デジタルビデオデータを符号化部に送信し、
    前記符号化部にて前記パラメータデータを利用しながら前記デジタルビデオデータを符号化する機能を実現させ、
    さらに、トランスコード装置に、前記パラメータデータを符号化部に送信した後に該パラメータデータに関連する前記デジタルビデオデータを符号化部に送信する機能を実現させることを特徴とするプログラム。
14. デジタルビデオデータ送信装置に、デジタルビデオデータを符号化して得られたビットストリームから分離されたパラメータデータを該パラメータデータに関連する前記デジタルビデオデータよりも先に送信する機能を実現させることを特徴とするプログラム。
15. デジタルビデオデータ受信装置に、デジタルビデオデータを符号化して得られたビットストリームから分離されたパラメータデータを該パラメータデータに関連する前記デジタルビデオデータよりも先に受信する機能を実現させることを特徴とするプログラム。
16. デジタルビデオデータ記録装置に、デジタルビデオデータを符号化して得られたビットストリームから分離されたパラメータデータを該パラメータデータに関連する前記デジタルビデオデータよりも先に記録する機能を実現させることを特徴とするプログラム。

Images