JP2008109624A - 動画像符号化装置、動画像符号化方法、及び動画像符号化プログラム - Google Patents
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Abstract
【課題】ＭＰＥＧ方式動画像符号化信号を復号してＤＶ方式で再符号化すると、ＭＰＥＧ方式動画像符号化信号中のピクチャタイプ情報が失われるため、ＤＶ方式の符号化画像信号を再度ＭＰＥＧ方式に再符号化すると、元のＭＰＥＧ方式動画像信号とは異なるピクチャタイプで再符号化される場合があり、その場合は画質が大幅に劣化する。
【解決手段】ＤＶ符号化部１３は、ＭＰＥＧ復号部１１から供給された復号画像データを、ディジタルビデオカメラで使われているＤＶ方式によりフレーム単位で圧縮符号化した画像データに、パック情報生成部１２で生成されたパック情報をセットしたＤＶデータを生成する。パック情報生成部１２は、復号画像データのフレーム毎に、そのフレーム又はフィールドが、ＭＰＥＧで符号化されていたときにどのピクチャタイプであったかを示すピクチャタイプ情報を、フレームに関連付けた補助情報であるパック情報として生成する。
【選択図】図１
【解決手段】ＤＶ符号化部１３は、ＭＰＥＧ復号部１１から供給された復号画像データを、ディジタルビデオカメラで使われているＤＶ方式によりフレーム単位で圧縮符号化した画像データに、パック情報生成部１２で生成されたパック情報をセットしたＤＶデータを生成する。パック情報生成部１２は、復号画像データのフレーム毎に、そのフレーム又はフィールドが、ＭＰＥＧで符号化されていたときにどのピクチャタイプであったかを示すピクチャタイプ情報を、フレームに関連付けた補助情報であるパック情報として生成する。
【選択図】図１
Description
本発明は、動画像符号化装置、動画像符号化方法、及び動画像符号化プログラムに係り、特に、ＭＰＥＧ（Moving Picture Experts Group）方式などの画像内符号化及び画像間符号化を用いた符号化方式、及びＤＶ(Digital Video)方式などの画像内符号化を用いた符号化方式を用いて符号化を行なう動画像符号化装置、動画像符号化方法、及び動画像符号化プログラムに関する。
ビデオカメラで撮影して得られた動画像信号が、ＭＰＥＧ方式で符号化されて動画像符号化信号とされ、その動画像符号化信号が、ビデオカメラに内蔵された記録装置、又はビデオカメラの外部に装着された記録装置に記録されている場合、その記録装置に記録されている動画像符号化信号を再生して、現在のビデオカメラにおいて標準的に用いられているディジタルインタフェース（Ｉ／Ｆ）であるＤＶ端子を介して他の記録装置にダビングする際は、そのダビング対象の動画像符号化信号の符号化方式を、ＭＰＥＧ方式からＤＶ方式へ方式変換する必要がある。
ＭＰＥＧ方式は、周知のように、動画像信号を構成する各画像（フレーム又はフィールド）を、Ｉピクチャ、Ｐピクチャ、Ｂピクチャのいずれかのピクチャタイプの画像に符号化する方式である。Ｉピクチャは、その符号化対象画像のみの画像情報だけで符号化したイントラ符号化画像である。また、Ｐピクチャは、時間的に過去のＩピクチャ又はＰピクチャを予測画像として、順方向の画面間予測を用いて符号化した順方向予測符号化画像である。Ｂピクチャは、時間的に過去と未来のＩピクチャ又はＰピクチャを予測画像として、双方向の画面間予測を用いて符号化した双方向予測符号化画像である。そして、一般にはＩピクチャが最も良い画質（Ｓ／Ｎ）が得られ、Ｐピクチャ、Ｂピクチャの順に画質（Ｓ／Ｎ）が低下する。
また、ＤＶ方式は、周知のように、動画像信号を構成する各画像（フレーム又はフィールド）を、その符号化対象画像のみの画像情報だけで符号化する方式である。
ＭＰＥＧ方式で符号化された動画像符号化信号をＤＶ方式に変換するには、通常、ＭＰＥＧ方式で符号化された動画像符号化信号を一旦復号して、元の動画像信号に戻し、この戻した動画像信号をＤＶ方式で再度符号化する方法が用いられる。従って、ＭＰＥＧ方式で符号化された動画像符号化信号を復号して、元の動画像信号に戻した時点で、この動画像信号を構成する各画像の復号前の各符号化画像が、Ｉピクチャ、Ｐピクチャ、Ｂピクチャのいずれの画像であったかという符号化情報は失われてしまう。
ＭＰＥＧ方式で符号化された動画像符号化信号をＤＶ方式に変換するには、通常、ＭＰＥＧ方式で符号化された動画像符号化信号を一旦復号して、元の動画像信号に戻し、この戻した動画像信号をＤＶ方式で再度符号化する方法が用いられる。従って、ＭＰＥＧ方式で符号化された動画像符号化信号を復号して、元の動画像信号に戻した時点で、この動画像信号を構成する各画像の復号前の各符号化画像が、Ｉピクチャ、Ｐピクチャ、Ｂピクチャのいずれの画像であったかという符号化情報は失われてしまう。
また、上記の方法によってＭＰＥＧ方式からＤＶ方式に変換して他の記録装置に記録した動画像信号を、例えばＤＶＤに記録したい場合がある。このような場合、ＤＶＤの記録フォーマットはＭＰＥＧ方式であるので、ＤＶ方式に変換した動画像符号化信号を再度ＭＰＥＧ方式に変換しなければならない。上記したように、ＤＶ方式に変換された動画像符号化信号を構成する各画像が、ＭＰＥＧ方式で符号化されていたときに、Ｉピクチャ、Ｐピクチャ、Ｂピクチャのいずれの画像であったかというピクチャタイプ情報が無くなっているため、それらを一切考慮せずにＭＰＥＧ方式への再変換を行うことになる。このため、ＭＰＥＧ方式で最初に符号化した際にＰピクチャやＢピクチャであった画像を、Ｉピクチャとして符号化する場合がある。
このときのＩピクチャのＳ／Ｎは、最初にＭＰＥＧ方式で符号化されたときのＰピクチャ又はＢピクチャのＳ／Ｎを超えることはないので、元々のピクチャタイプがＰピクチャやＢピクチャであった画像をＩピクチャとして符号化した場合、そのＩピクチャは、ＭＰＥＧ方式において参照されるべき基準ピクチャであるにもかかわらず、低いＳ／Ｎの画像となってしまう。従って、これを参照するＰピクチャ、Ｂピクチャは、さらに低いＳ／Ｎとなるので、ＭＰＥＧ方式に再変換された動画像符号化信号は、全体的に画質が大幅に劣化する。
図１１は、ＭＰＥＧ方式の動画像符号化信号のピクチャタイプ毎のＳ／Ｎを示した図である。同図中、ａは最初に符号化した時の各ピクチャタイプ毎の画像のＳ／Ｎを示し、ｂは、Ｉの各ピクチャタイプ毎の画像を再符号化した時に、本来Ｂピクチャである画像をＩピクチャとして符号化した場合のＳ／Ｎを示す。同図によって、最初にＢピクチャとして符号化された画像が、再符号化時にＩピクチャとして符号化されると、動画像符号化信号全体のＳ／Ｎが大幅に低下する様子が分かる。
これに対し、図１２のｃは、ａの各ピクチャタイプ毎の画像を再符号化する時に、最初に符号化した時の画像のピクチャタイプと同じピクチャタイプで再符号化した時のＳ／Ｎを示したものである。図１１のｂと比較して、ａを再符号した時のＳ／Ｎの低下が最小限に抑えられていることが分かる。
過去の符号化時のパラメータを複数世代分持ち、この符号化パラメータを伝送することで、効率良く再符号化するストリーム伝送装置が従来知られている（例えば、特許文献１参照）。このストリーム伝送装置は、例えば、ＰピクチャやＢピクチャで再符号化する場合、過去に同じピクチャタイプで符号化した際の符号化パラメータ（履歴情報）がないかを探し、もしあればその時の動きベクトル情報を利用することによって、再符号化時の動きベクトルを省略または簡略化するものであり、トランスコード時の利便性と負荷の軽減を目的とした装置である。
特開２０００−２３２６４６号公報
しかしながら、上記のストリーム伝送装置は、符号化パラメータ（履歴情報）をストリーム内にユーザーデータとして重畳するため、本来のストリームを伝送するよりもユーザーデータ分だけ伝送量（符号量）が増えてしまうという問題がある。
また、このストリーム伝送装置では、同じ符号化方式（特にＭＰＥＧ方式）間での変換を想定しているため、異なる符号化方式を用いて再符号化することは想定していないのはもちろん、異なる符号化方式で再符号化した後に、再度最初と同じ符号化方式で符号化することは想定していない。このため、異なる符号化方式間の変換を伴って符号化情報を伝送することはできない。
本発明は、以上の点に鑑みなされたもので、ＭＰＥＧ方式などに代表される、画像間符号化方式を用いて符号化された動画像信号を、ＤＶ方式などに代表される画像内符号化方式に変換した後でも、符号量を増やすことなく、画像間符号化方式で符号化されていた時のピクチャタイプ情報を保持することが可能な動画像符号化装置、動画像符号化方法、及び動画像符号化プログラムを提供することを目的とする。
また、上記のような装置、方法、プログラム等を用いて、画像間符号化方式で符号化されていた時のピクチャタイプ情報が保持されている画像内符号化動画像信号を、再度画像間符号化方式に再変換するときに、上記ピクチャタイプ情報を用いて再変換することにより、再変換による動画像の画質劣化を最小限に抑えたることが可能な動画像符号化装置、動画像符号化方法、及び動画像符号化プログラムを提供することを目的とする。
そこで、上記課題を解決するために、本発明は、下記の装置、方法、及びプログラムを提供するものである。
（１）動画像データが第１の画像内符号化及び画像間符号化を用いる第１の符号化方式で符号化されたストリームである第１のストリームを復号して復号動画像データを生成する復号手段と、
前記復号動画像データを構成するフレームまたはフィールドである各画像が、前記第１の画像内符号化を用いて符号化された画像を復号した第１のピクチャタイプの画像であるのか、前記画像間符号化を用いて符号化された画像を復号した第２のピクチャタイプの画像であるのかを示すピクチャタイプ情報を前記各画像毎に生成する生成手段と、
前記復号動画像データを、第２の画像内符号化を用いる第２の符号化方式で符号化して第２のストリームを生成すると共に、符号化した前記復号動画像データの各画像毎に関連付けて前記第２のストリーム中に補助情報領域を生成し、この補助情報領域に前記各画像毎の前記ピクチャタイプ情報を挿入する符号化手段と、
を有することを特徴とする動画像符号化装置。
（２）前記生成手段は、前記ピクチャタイプ情報を、前記第１のストリーム中の各画像毎に関連付けられた付加情報から取得することを特徴とする上記（１）記載の動画像符号化装置。
（３）第１の画像内符号化及び画像間符号化を用いる第１の符号化方式で符号化された動画像データが復号された後に、第２の画像内符号化を用いる第２の符号化方式を用いて符号化されたストリームである第１のストリームを復号して復号動画像データを生成する復号手段と、
前記復号動画像データを構成するフレームまたはフィールドである各画像毎に関連付けられて前記第１のストリーム中に存在する補助情報領域に予め挿入されている情報である、前記各画像が前記第１の符号化方式における前記第１の画像内符号化を用いて符号化された第１のピクチャタイプの画像であるのか、前記画像間符号化を用いて符号化された第２のピクチャタイプの画像であるのかを示すピクチャタイプ情報を取得する取得手段と、
前記復号動画像データを、前記ピクチャタイプ情報が示すピクチャタイプに応じて前記第１の符号化方式により符号化し、第２のストリームを生成する符号化手段と、
を有することを特徴とする動画像符号化装置。
（４）第１の画像内符号化及び第１の画像間符号化を用いる第１の符号化方式で符号化された動画像データが復号された後に、第２の画像内符号化を用いる第２の符号化方式を用いて符号化されたストリームである第１のストリームを復号して復号動画像データを生成する復号手段と、
前記復号動画像データを構成するフレームまたはフィールドである各画像毎に関連付けられて前記第１のストリーム中に存在する補助情報領域に予め挿入されている情報である、前記各画像が前記第１の符号化方式における前記第１の画像内符号化を用いて符号化された第１のピクチャタイプの画像であるのか、前記第１の画像間符号化を用いて符号化された第２のピクチャタイプの画像であるのかを示すピクチャタイプ情報を取得する取得手段と、
前記復号動画像データを、前記ピクチャタイプ情報が示すピクチャタイプに応じて、第３の画像内符号化及び第２の画像間符号化を用いる、前記第１の符号化方式とは異なる第３の符号化方式により符号化し、第２のストリームを生成する符号化手段と、
を有することを特徴とする動画像符号化装置。
（５）前記符号化手段は、前記復号動画像データを符号化する際に、この復号動画像データの各画像に対して、前記ピクチャタイプ情報が示すピクチャタイプに応じた符号化が行えるか否かを判断し、行えないと判断された画像に対しては、前記第１のピクチャタイプによる符号化を行うことを特徴とする上記（３）または（４）記載の動画像符号化装置。
（６）動画像データが第１の画像内符号化及び画像間符号化を用いる第１の符号化方式で符号化されたストリームである第１のストリームを復号して復号動画像データを生成する復号ステップと、
前記復号動画像データを構成するフレームまたはフィールドである各画像が、前記第１の画像内符号化を用いて符号化された画像を復号した第１のピクチャタイプの画像であるのか、前記画像間符号化を用いて符号化された画像を復号した第２のピクチャタイプの画像であるのかを示すピクチャタイプ情報を前記各画像毎に生成する生成ステップと、
前記復号動画像データを、第２の画像内符号化を用いる第２の符号化方式で符号化して第２のストリームを生成すると共に、符号化した前記復号動画像データの各画像毎に関連付けて前記第２のストリーム中に補助情報領域を生成し、この補助情報領域に前記各画像毎の前記ピクチャタイプ情報を挿入する符号化ステップと、
を含むことを特徴とする動画像符号化方法。
（７）前記生成ステップは、前記ピクチャタイプ情報を、前記第１のストリーム中の各画像毎に関連付けられた付加情報から取得することを特徴とする上記（６）記載の動画像符号化方法。
（８）第１の画像内符号化及び画像間符号化を用いる第１の符号化方式で符号化された動画像データが復号された後に、第２の画像内符号化を用いる第２の符号化方式を用いて符号化されたストリームである第１のストリームを復号して復号動画像データを生成する復号ステップと、
前記復号動画像データを構成するフレームまたはフィールドである各画像毎に関連付けられて前記第１のストリーム中に存在する補助情報領域に予め挿入されている情報である、前記各画像が前記第１の符号化方式における前記第１の画像内符号化を用いて符号化された第１のピクチャタイプの画像であるのか、前記画像間符号化を用いて符号化された第２のピクチャタイプの画像であるのかを示すピクチャタイプ情報を取得する取得ステップと、
前記復号動画像データを、前記ピクチャタイプ情報が示すピクチャタイプに応じて前記第１の符号化方式により符号化し、第２のストリームを生成する符号化ステップと、
を含むことを特徴とする動画像符号化方法。
（９）第１の画像内符号化及び第１の画像間符号化を用いる第１の符号化方式で符号化された動画像データが復号された後に、第２の画像内符号化を用いる第２の符号化方式を用いて符号化されたストリームである第１のストリームを復号して復号動画像データを生成する復号ステップと、
前記復号動画像データを構成するフレームまたはフィールドである各画像毎に関連付けられて前記第１のストリーム中に存在する補助情報領域に予め挿入されている情報である、前記各画像が前記第１の符号化方式における前記第１の画像内符号化を用いて符号化された第１のピクチャタイプの画像であるのか、前記第１の画像間符号化を用いて符号化された第２のピクチャタイプの画像であるのかを示すピクチャタイプ情報を取得する取得ステップと、
前記復号動画像データを、前記ピクチャタイプ情報が示すピクチャタイプに応じて、第３の画像内符号化及び第２の画像間符号化を用いる、前記第１の符号化方式とは異なる第３の符号化方式により符号化し、第２のストリームを生成する符号化ステップと、
を含むことを特徴とする動画像符号化方法。
（１０）前記符号化ステップは、前記復号動画像データを符号化する際に、この復号動画像データの各画像に対して、前記ピクチャタイプ情報が示すピクチャタイプに応じた符号化が行えるか否かを判断し、行えないと判断された画像に対しては、前記第１のピクチャタイプによる符号化を行うことを特徴とする上記（８）または（９）記載の動画像符号化方法。
（１１）動画像データが第１の画像内符号化及び画像間符号化を用いる第１の符号化方式で符号化されたストリームである第１のストリームを復号して復号動画像データを生成する復号ステップと、
前記復号動画像データを構成するフレームまたはフィールドである各画像が、前記第１の画像内符号化を用いて符号化された画像を復号した第１のピクチャタイプの画像であるのか、前記画像間符号化を用いて符号化された画像を復号した第２のピクチャタイプの画像であるのかを示すピクチャタイプ情報を前記各画像毎に生成する生成ステップと、
前記復号動画像データを、第２の画像内符号化を用いる第２の符号化方式で符号化して第２のストリームを生成すると共に、符号化した前記復号動画像データの各画像毎に関連付けて前記第２のストリーム中に補助情報領域を生成し、この補助情報領域に前記各画像毎の前記ピクチャタイプ情報を挿入する符号化ステップと、
をコンピュータに実行させることを特徴とする動画像符号化プログラム。
（１２）前記生成ステップは、前記ピクチャタイプ情報を、前記第１のストリーム中の各画像毎に関連付けられた付加情報から取得することを特徴とする上記（１１）記載の動画像符号化プログラム。
（１３）前記復号ステップと前記符号化ステップとの２つのステップにおける一方のステップを第１のコンピュータに実行させ、他方のステップを第２のコンピュータに実行させるか、または、前記復号ステップと前記符号化ステップとをマルチタスク処理により１つのコンピュータに実行させることを特徴とする上記（１１）または（１２）記載の動画像符号化プログラム。
（１４）第１の画像内符号化及び画像間符号化を用いる第１の符号化方式で符号化された動画像データが復号された後に、第２の画像内符号化を用いる第２の符号化方式を用いて符号化されたストリームである第１のストリームを復号して復号動画像データを生成する復号ステップと、
前記復号動画像データを構成するフレームまたはフィールドである各画像毎に関連付けられて前記第１のストリーム中に存在する補助情報領域に予め挿入されている情報である、前記各画像が前記第１の符号化方式における前記第１の画像内符号化を用いて符号化された第１のピクチャタイプの画像であるのか、前記画像間符号化を用いて符号化された第２のピクチャタイプの画像であるのかを示すピクチャタイプ情報を取得する取得ステップと、
前記復号動画像データを、前記ピクチャタイプ情報が示すピクチャタイプに応じて前記第１の符号化方式により符号化し、第２のストリームを生成する符号化ステップと、
をコンピュータに実行させることを特徴とする動画像符号化プログラム。
（１５）第１の画像内符号化及び第１の画像間符号化を用いる第１の符号化方式で符号化された動画像データが復号された後に、第２の画像内符号化を用いる第２の符号化方式を用いて符号化されたストリームである第１のストリームを復号して復号動画像データを生成する復号ステップと、
前記復号動画像データを構成するフレームまたはフィールドである各画像毎に関連付けられて前記第１のストリーム中に存在する補助情報領域に予め挿入されている情報である、前記各画像が前記第１の符号化方式における前記第１の画像内符号化を用いて符号化された第１のピクチャタイプの画像であるのか、前記第１の画像間符号化を用いて符号化された第２のピクチャタイプの画像であるのかを示すピクチャタイプ情報を取得する取得ステップと、
前記復号動画像データを、前記ピクチャタイプ情報が示すピクチャタイプに応じて、第３の画像内符号化及び第２の画像間符号化を用いる、前記第１の符号化方式とは異なる第３の符号化方式により符号化し、第２のストリームを生成する符号化ステップと、
をコンピュータに実行させることを特徴とする動画像符号化プログラム。
（１６）前記符号化ステップは、前記復号動画像データを符号化する際に、この復号動画像データの各画像に対して、前記ピクチャタイプ情報が示すピクチャタイプに応じた符号化が行えるか否かを判断し、行えないと判断された画像に対しては、前記第１のピクチャタイプによる符号化を行うことを特徴とする上記（１４）または（１５）記載の動画像符号化プログラム。
（１７）前記復号ステップと前記符号化ステップとの２つのステップにおける一方のステップを第１のコンピュータに実行させ、他方のステップを第２のコンピュータに実行させるか、または、前記復号ステップと前記符号化ステップとをマルチタスク処理により１つのコンピュータに実行させることを特徴とする上記（１４）乃至（１６）記載の動画像符号化プログラム。
（１）動画像データが第１の画像内符号化及び画像間符号化を用いる第１の符号化方式で符号化されたストリームである第１のストリームを復号して復号動画像データを生成する復号手段と、
前記復号動画像データを構成するフレームまたはフィールドである各画像が、前記第１の画像内符号化を用いて符号化された画像を復号した第１のピクチャタイプの画像であるのか、前記画像間符号化を用いて符号化された画像を復号した第２のピクチャタイプの画像であるのかを示すピクチャタイプ情報を前記各画像毎に生成する生成手段と、
前記復号動画像データを、第２の画像内符号化を用いる第２の符号化方式で符号化して第２のストリームを生成すると共に、符号化した前記復号動画像データの各画像毎に関連付けて前記第２のストリーム中に補助情報領域を生成し、この補助情報領域に前記各画像毎の前記ピクチャタイプ情報を挿入する符号化手段と、
を有することを特徴とする動画像符号化装置。
（２）前記生成手段は、前記ピクチャタイプ情報を、前記第１のストリーム中の各画像毎に関連付けられた付加情報から取得することを特徴とする上記（１）記載の動画像符号化装置。
（３）第１の画像内符号化及び画像間符号化を用いる第１の符号化方式で符号化された動画像データが復号された後に、第２の画像内符号化を用いる第２の符号化方式を用いて符号化されたストリームである第１のストリームを復号して復号動画像データを生成する復号手段と、
前記復号動画像データを構成するフレームまたはフィールドである各画像毎に関連付けられて前記第１のストリーム中に存在する補助情報領域に予め挿入されている情報である、前記各画像が前記第１の符号化方式における前記第１の画像内符号化を用いて符号化された第１のピクチャタイプの画像であるのか、前記画像間符号化を用いて符号化された第２のピクチャタイプの画像であるのかを示すピクチャタイプ情報を取得する取得手段と、
前記復号動画像データを、前記ピクチャタイプ情報が示すピクチャタイプに応じて前記第１の符号化方式により符号化し、第２のストリームを生成する符号化手段と、
を有することを特徴とする動画像符号化装置。
（４）第１の画像内符号化及び第１の画像間符号化を用いる第１の符号化方式で符号化された動画像データが復号された後に、第２の画像内符号化を用いる第２の符号化方式を用いて符号化されたストリームである第１のストリームを復号して復号動画像データを生成する復号手段と、
前記復号動画像データを構成するフレームまたはフィールドである各画像毎に関連付けられて前記第１のストリーム中に存在する補助情報領域に予め挿入されている情報である、前記各画像が前記第１の符号化方式における前記第１の画像内符号化を用いて符号化された第１のピクチャタイプの画像であるのか、前記第１の画像間符号化を用いて符号化された第２のピクチャタイプの画像であるのかを示すピクチャタイプ情報を取得する取得手段と、
前記復号動画像データを、前記ピクチャタイプ情報が示すピクチャタイプに応じて、第３の画像内符号化及び第２の画像間符号化を用いる、前記第１の符号化方式とは異なる第３の符号化方式により符号化し、第２のストリームを生成する符号化手段と、
を有することを特徴とする動画像符号化装置。
（５）前記符号化手段は、前記復号動画像データを符号化する際に、この復号動画像データの各画像に対して、前記ピクチャタイプ情報が示すピクチャタイプに応じた符号化が行えるか否かを判断し、行えないと判断された画像に対しては、前記第１のピクチャタイプによる符号化を行うことを特徴とする上記（３）または（４）記載の動画像符号化装置。
（６）動画像データが第１の画像内符号化及び画像間符号化を用いる第１の符号化方式で符号化されたストリームである第１のストリームを復号して復号動画像データを生成する復号ステップと、
前記復号動画像データを構成するフレームまたはフィールドである各画像が、前記第１の画像内符号化を用いて符号化された画像を復号した第１のピクチャタイプの画像であるのか、前記画像間符号化を用いて符号化された画像を復号した第２のピクチャタイプの画像であるのかを示すピクチャタイプ情報を前記各画像毎に生成する生成ステップと、
前記復号動画像データを、第２の画像内符号化を用いる第２の符号化方式で符号化して第２のストリームを生成すると共に、符号化した前記復号動画像データの各画像毎に関連付けて前記第２のストリーム中に補助情報領域を生成し、この補助情報領域に前記各画像毎の前記ピクチャタイプ情報を挿入する符号化ステップと、
を含むことを特徴とする動画像符号化方法。
（７）前記生成ステップは、前記ピクチャタイプ情報を、前記第１のストリーム中の各画像毎に関連付けられた付加情報から取得することを特徴とする上記（６）記載の動画像符号化方法。
（８）第１の画像内符号化及び画像間符号化を用いる第１の符号化方式で符号化された動画像データが復号された後に、第２の画像内符号化を用いる第２の符号化方式を用いて符号化されたストリームである第１のストリームを復号して復号動画像データを生成する復号ステップと、
前記復号動画像データを構成するフレームまたはフィールドである各画像毎に関連付けられて前記第１のストリーム中に存在する補助情報領域に予め挿入されている情報である、前記各画像が前記第１の符号化方式における前記第１の画像内符号化を用いて符号化された第１のピクチャタイプの画像であるのか、前記画像間符号化を用いて符号化された第２のピクチャタイプの画像であるのかを示すピクチャタイプ情報を取得する取得ステップと、
前記復号動画像データを、前記ピクチャタイプ情報が示すピクチャタイプに応じて前記第１の符号化方式により符号化し、第２のストリームを生成する符号化ステップと、
を含むことを特徴とする動画像符号化方法。
（９）第１の画像内符号化及び第１の画像間符号化を用いる第１の符号化方式で符号化された動画像データが復号された後に、第２の画像内符号化を用いる第２の符号化方式を用いて符号化されたストリームである第１のストリームを復号して復号動画像データを生成する復号ステップと、
前記復号動画像データを構成するフレームまたはフィールドである各画像毎に関連付けられて前記第１のストリーム中に存在する補助情報領域に予め挿入されている情報である、前記各画像が前記第１の符号化方式における前記第１の画像内符号化を用いて符号化された第１のピクチャタイプの画像であるのか、前記第１の画像間符号化を用いて符号化された第２のピクチャタイプの画像であるのかを示すピクチャタイプ情報を取得する取得ステップと、
前記復号動画像データを、前記ピクチャタイプ情報が示すピクチャタイプに応じて、第３の画像内符号化及び第２の画像間符号化を用いる、前記第１の符号化方式とは異なる第３の符号化方式により符号化し、第２のストリームを生成する符号化ステップと、
を含むことを特徴とする動画像符号化方法。
（１０）前記符号化ステップは、前記復号動画像データを符号化する際に、この復号動画像データの各画像に対して、前記ピクチャタイプ情報が示すピクチャタイプに応じた符号化が行えるか否かを判断し、行えないと判断された画像に対しては、前記第１のピクチャタイプによる符号化を行うことを特徴とする上記（８）または（９）記載の動画像符号化方法。
（１１）動画像データが第１の画像内符号化及び画像間符号化を用いる第１の符号化方式で符号化されたストリームである第１のストリームを復号して復号動画像データを生成する復号ステップと、
前記復号動画像データを構成するフレームまたはフィールドである各画像が、前記第１の画像内符号化を用いて符号化された画像を復号した第１のピクチャタイプの画像であるのか、前記画像間符号化を用いて符号化された画像を復号した第２のピクチャタイプの画像であるのかを示すピクチャタイプ情報を前記各画像毎に生成する生成ステップと、
前記復号動画像データを、第２の画像内符号化を用いる第２の符号化方式で符号化して第２のストリームを生成すると共に、符号化した前記復号動画像データの各画像毎に関連付けて前記第２のストリーム中に補助情報領域を生成し、この補助情報領域に前記各画像毎の前記ピクチャタイプ情報を挿入する符号化ステップと、
をコンピュータに実行させることを特徴とする動画像符号化プログラム。
（１２）前記生成ステップは、前記ピクチャタイプ情報を、前記第１のストリーム中の各画像毎に関連付けられた付加情報から取得することを特徴とする上記（１１）記載の動画像符号化プログラム。
（１３）前記復号ステップと前記符号化ステップとの２つのステップにおける一方のステップを第１のコンピュータに実行させ、他方のステップを第２のコンピュータに実行させるか、または、前記復号ステップと前記符号化ステップとをマルチタスク処理により１つのコンピュータに実行させることを特徴とする上記（１１）または（１２）記載の動画像符号化プログラム。
（１４）第１の画像内符号化及び画像間符号化を用いる第１の符号化方式で符号化された動画像データが復号された後に、第２の画像内符号化を用いる第２の符号化方式を用いて符号化されたストリームである第１のストリームを復号して復号動画像データを生成する復号ステップと、
前記復号動画像データを構成するフレームまたはフィールドである各画像毎に関連付けられて前記第１のストリーム中に存在する補助情報領域に予め挿入されている情報である、前記各画像が前記第１の符号化方式における前記第１の画像内符号化を用いて符号化された第１のピクチャタイプの画像であるのか、前記画像間符号化を用いて符号化された第２のピクチャタイプの画像であるのかを示すピクチャタイプ情報を取得する取得ステップと、
前記復号動画像データを、前記ピクチャタイプ情報が示すピクチャタイプに応じて前記第１の符号化方式により符号化し、第２のストリームを生成する符号化ステップと、
をコンピュータに実行させることを特徴とする動画像符号化プログラム。
（１５）第１の画像内符号化及び第１の画像間符号化を用いる第１の符号化方式で符号化された動画像データが復号された後に、第２の画像内符号化を用いる第２の符号化方式を用いて符号化されたストリームである第１のストリームを復号して復号動画像データを生成する復号ステップと、
前記復号動画像データを構成するフレームまたはフィールドである各画像毎に関連付けられて前記第１のストリーム中に存在する補助情報領域に予め挿入されている情報である、前記各画像が前記第１の符号化方式における前記第１の画像内符号化を用いて符号化された第１のピクチャタイプの画像であるのか、前記第１の画像間符号化を用いて符号化された第２のピクチャタイプの画像であるのかを示すピクチャタイプ情報を取得する取得ステップと、
前記復号動画像データを、前記ピクチャタイプ情報が示すピクチャタイプに応じて、第３の画像内符号化及び第２の画像間符号化を用いる、前記第１の符号化方式とは異なる第３の符号化方式により符号化し、第２のストリームを生成する符号化ステップと、
をコンピュータに実行させることを特徴とする動画像符号化プログラム。
（１６）前記符号化ステップは、前記復号動画像データを符号化する際に、この復号動画像データの各画像に対して、前記ピクチャタイプ情報が示すピクチャタイプに応じた符号化が行えるか否かを判断し、行えないと判断された画像に対しては、前記第１のピクチャタイプによる符号化を行うことを特徴とする上記（１４）または（１５）記載の動画像符号化プログラム。
（１７）前記復号ステップと前記符号化ステップとの２つのステップにおける一方のステップを第１のコンピュータに実行させ、他方のステップを第２のコンピュータに実行させるか、または、前記復号ステップと前記符号化ステップとをマルチタスク処理により１つのコンピュータに実行させることを特徴とする上記（１４）乃至（１６）記載の動画像符号化プログラム。
本発明によれば、ＭＰＥＧ方式などに代表される画像間符号化方式を用いて符号化された動画像信号を、ＤＶ方式などに代表される画像内符号化方式に変換した後でも、符号量を増やすことなく、画像間符号化方式で符号化されていた時のピクチャタイプ情報を保持することが可能となる。
また、画像間符号化方式で符号化されていた時のピクチャタイプ情報が保持されている画像内符号化動画像信号を、再度画像間符号化方式に再変換するときに、上記ピクチャタイプ情報を用いて再変換することにより、再変換による動画像の画質劣化を最小限に抑えたることが可能となる。
次に、本発明の実施の形態について図面と共に説明する。
［全体構成］
図１は、本発明になる動画像符号化装置の一実施の形態のブロック図である。
［全体構成］
図１は、本発明になる動画像符号化装置の一実施の形態のブロック図である。
本実施の形態の第１の動画像符号化装置は、ＭＰＥＧ−ＤＶ符号化装置２１であり、第２の動画像符号化装置は、ＤＶ−ＭＰＥＧ符号化装置２２である。
そして、ＭＰＥＧ−ＤＶ符号化装置２１は、ＭＰＥＧ復号部１１、パック情報生成部１２、ＤＶ符号化部１３、及び記録媒体１４へ信号を記録するための記録制御部１８を含む。
そして、ＭＰＥＧ−ＤＶ符号化装置２１は、ＭＰＥＧ復号部１１、パック情報生成部１２、ＤＶ符号化部１３、及び記録媒体１４へ信号を記録するための記録制御部１８を含む。
また、ＤＶ−ＭＰＥＧ符号化装置２２は、記録媒体１４から信号を再生するための再生制御部１９、ＤＶ復号部１５、パック情報抽出部１６、及びＭＰＥＧ符号化部１７を含む。
記録媒体１４としては、磁気テープ、光ディスク、半導体メモリなどを用いる。
なお、ＭＰＥＧ−ＤＶ符号化装置２１からＤＶ−ＭＰＥＧ符号化装置２２への動画像信号の伝送形態は、上記した記録媒体１４を用いたオフラインでの伝送形態だけではなく、お互いの符号化装置にディジタルＩ／Ｆ部２０を設け、このお互いのディジタルＩ／Ｆ部２０間をケーブルや無線等のディジタルＩ／Ｆで接続してオンラインで伝送する形態でも良い。そして、このディジタルＩ／Ｆを用いたオンラインの伝送形態は、リアルタイムのストリーム伝送の形態でも、非同期のファイル伝送の形態でもよい。
［ＭＰＥＧ−ＤＶ符号化装置］
まず、ＭＰＥＧ−ＤＶ符号化装置２１の内部構成を説明する。
なお、ＭＰＥＧ−ＤＶ符号化装置２１からＤＶ−ＭＰＥＧ符号化装置２２への動画像信号の伝送形態は、上記した記録媒体１４を用いたオフラインでの伝送形態だけではなく、お互いの符号化装置にディジタルＩ／Ｆ部２０を設け、このお互いのディジタルＩ／Ｆ部２０間をケーブルや無線等のディジタルＩ／Ｆで接続してオンラインで伝送する形態でも良い。そして、このディジタルＩ／Ｆを用いたオンラインの伝送形態は、リアルタイムのストリーム伝送の形態でも、非同期のファイル伝送の形態でもよい。
［ＭＰＥＧ−ＤＶ符号化装置］
まず、ＭＰＥＧ−ＤＶ符号化装置２１の内部構成を説明する。
ＭＰＥＧ復号部１１は、ＭＰＥＧ方式で符号化された動画像符号化データ列である第１のＭＰＥＧストリームを入力として受け、この入力された第１のＭＰＥＧストリームを復号して復号画像データを生成してＤＶ符号化部１３に供給するとともに、この第１のＭＰＥＧストリーム中に含まれる符号化情報を検出して取得する。
この符号化情報は、前記第１のＭＰＥＧストリームの各ピクチャ毎に対応付けられるピクチャヘッダに格納されている。なお、ピクチャヘッダだけではなく、例えばシーケンス層毎に対応付けられているシーケンスヘッダに格納された符号化情報なども参考として取得し利用してもよい。
この符号化情報から、復号した復号画像データの各画像（フレームまたはフィールド）が、Ｉ／Ｐ／Ｂいずれのピクチャタイプで符号化されていた画像であるのを示すピクチャタイプ情報を抽出し、パック情報生成部１２に供給する。
パック情報生成部１２は、各画像に関連付けた補助情報にＭＰＥＧ復号部１１から供給されたピクチャタイプ情報を含めた情報であるパック情報を生成する。
ＤＶ符号化部１３は、ＭＰＥＧ復号部１１から供給された復号画像データを、ディジタルビデオカメラで一般的に用いられる公知のＤＶ方式により各画像毎に画像内符号化するとともに、この画像内符号化した画像データそれぞれの所定領域に、パック情報生成部１２から供給されるパック情報をセットしたＤＶデータを生成する。
ＤＶ符号化部１３は、ＭＰＥＧ復号部１１から供給された復号画像データを、ディジタルビデオカメラで一般的に用いられる公知のＤＶ方式により各画像毎に画像内符号化するとともに、この画像内符号化した画像データそれぞれの所定領域に、パック情報生成部１２から供給されるパック情報をセットしたＤＶデータを生成する。
記録制御部１８は、生成したＤＶデータを記録媒体１４へ記録する。
図２（Ａ）は、記録媒体１４が磁気テープであるときの、ＤＶデータの１トラック分のデータ構造を示した図である。
図２（Ａ）は、記録媒体１４が磁気テープであるときの、ＤＶデータの１トラック分のデータ構造を示した図である。
１トラックは、ＩＴＩ(Insert and Track Information)領域３１、オーディオ(Audio)領域３２、ビデオ(Video)領域３３、サブコード(Subcode)領域３４の４つの領域で構成される。
そして、ＮＴＳＣ方式映像信号のＤＶデータの場合は、１フレーム分のデータは１０トラックに跨って記録され、ＰＡＬ方式映像信号のＤＶデータの場合は、１フレーム分のデータは１２トラックに跨って記録される。
ＩＴＩ領域３１は、主に、ＤＶデータが記録されて、既にトラックが形成されている場合に、そのトラックに新たなＤＶデータをインサート記録する際のトラッキングに用いられる領域である。インサート記録時は、回転ヘッドは、まずＩＴＩ領域３１に記録されているデータを再生する。そして、図示しないテープ走行制御部が、再生したデータが正常に読み取れるように、トラックと回転ヘッドの相対位置を制御する。次に、このＩＴＩ領域３１に続くオーディオ領域３２から、生成したＤＶデータのうちのオーディオデータ以降のデータの上書き記録を開始する。
なお、記録テープに最初にＤＶデータを記録する際は、このＩＴＩ領域３１のデータも含めて全てのＤＶデータが記録される。また、このＩＴＩ領域３１のデータは、記録制御部１８へは伝送されない。従って、記録制御部１８は、記録媒体１４へ信号を記録する際には、自らこのＩＴＩ領域３１のデータを生成して記録テープへ記録する。
なお、記録媒体１４は磁気テープに限定するものではなく、ハードディスクや光ディスクなどのディスク媒体や、不揮発性メモリなど、他の記録媒体でも良い。
記録媒体１４がディスク媒体の場合は、ＤＶデータは、ＤＩＦデータ又はそれに準ずる形式で記録される。従って、ＩＴＩ領域３１は不要となる。
記録媒体１４がディスク媒体の場合は、ＤＶデータは、ＤＩＦデータ又はそれに準ずる形式で記録される。従って、ＩＴＩ領域３１は不要となる。
オーディオ領域３２には音声信号が記録される。
サブコード領域３４には記録時の各種の補助情報が記録される。
ビデオ領域３３には動画像信号が記録される。
サブコード領域３４には記録時の各種の補助情報が記録される。
ビデオ領域３３には動画像信号が記録される。
図２（Ｂ）は、ＤＶデータのビデオ領域３３の構造を示した図である。
同図で示すように、ビデオ領域３３は、データシンクブロックナンバー（Data Sync Block No.）１９と２０の２シンクブロックに設けられた予備領域（ＶＡＵＸパック領域）４１と、データシンクブロックナンバー１２〜１５５の１４４シンクブロックに設けられたビデオ記録領域４２と、データシンクブロックナンバー１５６の１シンクブロックに設けられた予備領域（ＶＡＵＸパック領域）４３とからなる。
同図で示すように、ビデオ領域３３は、データシンクブロックナンバー（Data Sync Block No.）１９と２０の２シンクブロックに設けられた予備領域（ＶＡＵＸパック領域）４１と、データシンクブロックナンバー１２〜１５５の１４４シンクブロックに設けられたビデオ記録領域４２と、データシンクブロックナンバー１５６の１シンクブロックに設けられた予備領域（ＶＡＵＸパック領域）４３とからなる。
なお、データシンクブロックは、９０バイト固定長のデータ構造であるが、その構造自体は公知であり、また本発明の要旨とは直接の関係はないので、その詳細な説明は省略する。
また、ＤＶデータを、ディジタルＩ／Ｆで伝送する場合は、図３に示すように、ＤＩＦシーケンス並びで伝送する。
図３（Ａ）はＤＶデータの１フレームを示す。
図３（Ａ）はＤＶデータの１フレームを示す。
図３（Ｂ）はＤＩＦシーケンスを示す。ＤＶデータの１フレームが、時系列的に並んだｎ個のＤＩＦシーケンスによって構成されていることを示している。上記のｎは、ＮＴＳＣ方式映像信号のＤＶデータの場合は１０個、ＰＡＬ方式映像信号のＤＶデータの場合は１２個である。
各ＤＩＦシーケンスは図３（Ｃ）に示すように、ヘッダセクション、サブコードセクション、ＶＡＵＸセクション、及びオーディオ・ビデオセクションからなる。また、各ＤＩＦシーケンスは図３（Ｄ）に示すように、１５０個のＤＩＦブロックからなり、各ＤＩＦブロックは、同図（Ｅ）に示すように、３バイトのＩＤと７７バイトのデータとからなる。
図４は、図３（Ｄ）の１つのＤＩＦシーケンス中の１５０個のＤＩＦブロックの中身を詳細に説明する図である。図４中、Ｈ０は図３（Ｃ）のヘッダセクションに、ＳＣ０及びＳＣ１は図３（Ｃ）のサブコードセクションに、ＶＡ０〜ＶＡ２は図３（Ｃ）のＶＡＵＸセクションに、Ａ０〜Ａ８は図３（Ｃ）のオーディオ・ビデオセクション中のオーディオセクションに、Ｖ０〜Ｖ１３４は図３（Ｃ）のオーディオ・ビデオセクション中のビデオセクションにそれぞれ相当する。
なお、記録媒体１４へ記録するＤＶデータは、図２や図３で示されるすべての情報を記録しても、必要な情報のみを記録しても良く、更には必要に応じて付加情報などを追加しても良い。前述したピクチャタイプ情報をフレームに関連付けたパック情報は、基本的には図２のビデオ領域３３に記録するが、オーディオ領域３２、及びサブコード領域３４の一方又は両方に記録することも可能である。
図５は、記録媒体１４の１トラック内の予備領域（ＶＡＵＸパック領域）４１、４３の構造を示す図である。
図５（Ａ）、（Ｂ）はそれぞれ図２（Ｂ）に示した予備領域（ＶＡＵＸパック領域）４１のデータシンクブロックナンバー１９、２０の２つのシンクブロックにおける構造、図５（Ｃ）は図２（Ｂ）に示した予備領域（ＶＡＵＸパック領域）４３の１シンクブロックにおける構造を示す。１つのパック情報は５バイトのデータで構成される。従って、図５（Ａ）〜（Ｃ）に示すように、１トラック内の予備領域（ＶＡＵＸパック領域）を、０〜４４までの４５個のパック領域に分割し、この各パック領域にパック情報をそれぞれ記録することができる。
図５（Ａ）、（Ｂ）はそれぞれ図２（Ｂ）に示した予備領域（ＶＡＵＸパック領域）４１のデータシンクブロックナンバー１９、２０の２つのシンクブロックにおける構造、図５（Ｃ）は図２（Ｂ）に示した予備領域（ＶＡＵＸパック領域）４３の１シンクブロックにおける構造を示す。１つのパック情報は５バイトのデータで構成される。従って、図５（Ａ）〜（Ｃ）に示すように、１トラック内の予備領域（ＶＡＵＸパック領域）を、０〜４４までの４５個のパック領域に分割し、この各パック領域にパック情報をそれぞれ記録することができる。
なお、図５（Ａ）〜（Ｃ）の各シンクブロックの先頭の５バイトには、同期情報ＳＹＮＣ２バイトと、識別情報ＩＤ０、ＩＤ１、ＩＤＰとが記録される。また、Ｃ１には、７７バイトのデータに対して付加される８バイトの誤り訂正符号（リードソロモン符号）が記録される。また、ＲＳＶ(reserved)は規格上の未使用領域で、通常は１６進データ「ＦＦ」が記録される。
図６は、ＮＴＳＣ方式における１フレーム分（１０トラック）の予備領域内のＶＡＵＸパック領域だけを模式的に示した図である。同図において、縦方向に付された０、５、１０．．．４０がパックナンバーで、横方向に付された１〜１０がトラックナンバーを示す。
各トラックの、パックナンバー０〜４４までの４５個のパック領域にパック情報を記録することが可能である。この４５個のパック領域のうち６０〜６５の数字が記入されている６個のパック領域がメイン領域であり、それ以外の空白の３９個のパック領域がオプショナル領域である。メイン領域は、予め記録するデータの種類が決められているのに対し、オプショナル領域は記録するデータの種類が決められていないので、任意のデータを記録できる。従って、このオプショナル領域に、前述のピクチャタイプ情報を含むパック情報を記録することが可能である。
なお、ピクチャタイプ情報は、ビデオに関する情報であることから、上記したようにビデオ領域３３内の予備領域（ＶＡＵＸパック領域）４１、４３に、ピクチャタイプ情報を含むパック情報を記録するのが好ましいが、それに限定するものではなく、以下のようにオーディオ領域３２やサブコード領域３４内のオプショナルパック領域に記録してもよい。
図７は、図２（Ａ）におけるサブコード領域３４の構造を示す図である。サブコード領域３４には、０〜１１までの１２個のサブコードパックを記録することができる。１個のサブコードパックは１２バイト固定長の１個のシンクブロックを構成している。そしてこの１個のシンクブロックは２バイトの同期情報ＳＹＮＣと、各１バイトの識別情報ＩＤ０、ＩＤ１、及びＩＤＰと、５バイトのデータ（ＤＡＴＡ）と、２バイトのパリティＣ１とからなる。同図において、斜線が施されている３、４、５、９、１０、１１で示したシンクブロックナンバーのデータ領域がメイン領域である。
図８は、ＮＴＳＣ方式における１フレーム分（１０トラック）のサブコードの構造を模式的に示す図である。同図において、縦方向に付された０〜１１がシンクブロックナンバーで、図７の０〜１１に対応し、横方向に付された０〜９がトラックナンバーを示す。
図８において、斜線が施されたアルファベットの大文字の領域がメイン領域であり、この領域へ記録するデータの種類は決まっている。小文字の領域がオプショナル領域であり、この領域へ記録するデータの種類は決まっていない。従って、このオプショナル領域に前記ピクチャタイプ情報を含むパックを記録することが可能である。なお、図８のように、同じ文字が付されている複数の領域に同じパックを複数記録することで、信頼性を高めることができる。
次に、ピクチャタイプ情報を格納するパックの詳細内容について説明する。ピクチャタイプ情報を格納するパックとしては、例えば、ＶＡＵＸバイナリグループ（ＶＡＵＸ ＢＩＮＡＲＹ ＧＲＯＵＰ）や、メーカーコード（ＭＡＫＥＲ ＣＯＤＥ）のオプションパックを利用する。
図９は、ＶＡＵＸバイナリグループにピクチャタイプ情報を格納する例を示す図である。同図において、ＶＡＵＸバイナリグループ内の４ビットを利用して、この４ビットに前記ピクチャタイプ情報（ＰＩＣＴ ＴＹＰＥ）を格納する。図９の例では、ＭＰＥＧ方式においてフィールド毎に符号化が行われることも考慮して、フィールド毎にピクチャタイプを規定できるようにする。すなわち、ピクチャタイプ情報を４ビットとし、そのうちの上位２ビットＦ２を第２フィールドのピクチャタイプ情報に割り当て、下位２ビットＦ１を第１フィールドのピクチャタイプ情報に割り当てる。なお、フレーム毎に符号化が行われた場合は、第１フィールドと第２フィールドのピクチャタイプは必然的に同一のものとなる。
また、上記の各フィールド２ビットのピクチャタイプ情報は、例えば２進数の値が「０１」のときＩピクチャ、「１０」のときＰピクチャ、「１１」のときＢピクチャであると定義する。更にピクチャタイプがわからない場合も許容するために、「００」のときを"ｕｎｋｎｏｗｎ"と定義し、全部で４つの状態を２ビットで表す。
また、ＤＶ方式はフレーム毎に符号化を行うので、ＭＰＥＧ方式からＤＶ方式に変換するときに、元のＭＰＥＧ方式による符号化がフレーム毎に行われていた場合は、元のフレームのパラメータはフレーム毎に一つでよい。しかし、元のＭＰＥＧ方式による符号化がフィールド毎に行われていた場合は、フレームを構成する各フィールドの情報を一つのフレームの情報として格納する必要がある。そのため、パック内の情報が、元のＭＰＥＧ方式による符号化がフレーム毎に行われたときの情報なのかフィールド毎に行われたときの情報なのかが識別できるようにした（後述の図１０も同様）。図９においては、ＢＩＮＡＲＹ ＧＲＯＵＰ２［３］が０の場合をフレーム毎に符号化が行われたピクチャであるフレームピクチャを示すようにし、１の場合をフィールド毎に符号化が行われたピクチャであるフィールドピクチャを示すようにした。フィールドピクチャの場合は、ＢＩＮＡＲＹ ＧＲＯＵＰ４［３］も１とする。
なお、図９に示すように、ＶＡＵＸバイナリグループには、フレーム予測とフレームＤＣＴだけが使われていることを示す情報ＦＰＦＤＣＴ(frame＿pred＿frame＿dct)、順次走査画像のシーケンスであることを示す情報ＰＳＥＱ(progressive＿sequence)、フレームピクチャの場合に最初のフィールドが上位か下位かを示す情報ＴＦＦ（top＿field＿first）、２：３プルダウンに使用され、第１フィールドを繰り返して再生することを指示する情報ＲＦＦ（repeat＿first＿field）、このピクチャが順次走査画像であるかどうかを示す情報ＰＦ（progressive＿frame）なども格納する。
図１０は、メーカーコード（ＭＡＫＥＲ ＣＯＤＥ）パックに続くオプションパックにピクチャタイプ情報を格納する例を示す図である。メーカーコードパックは、各メーカー独自の機能拡張のために、メーカーの識別コードとともに利用できるパックである。
このメーカーコードパックには、このパックに続いて何個の有効なオプションパックがあるのかを記述する１０ビットの領域ＴＤＰがあり、これはＰＣ２とＰＣ３の各領域に分割されて配置される。このメーカーコードパックに続くオプションパックは、図１０の例では１個なので、本実施の形態では、１０ビットの領域ＴＤＰの値を"１"（すなわち、TDP[7:0]=1,TDP[9:8]=0）とする。
そして、メーカーコードパックに続くオプションパックに２ビットのピクチャタイプ情報ＰＴＹＰＥを含めるように構成した。元のＭＰＥＧ方式による符号化がフレーム毎に行われた場合（フレームピクチャの場合）、オプションパックのＰＣ１の領域のみにピクチャタイプ情報ＰＴＹＰＥを記述し、元のＭＰＥＧ式による符号化がフィールド毎に行われた場合（フィールドピクチャの場合）、ＰＣ１に第１フィールド、ＰＣ２に第２のフィールドのピクチャタイプ情報ＰＴＹＰＥを記述する。ＰＣ１［７］が０のときをフレームピクチャ、ＰＣ１［７］が１のときをフィールドピクチャ（このときＰＣ２［７］も１）であるとする。
なお、図１０に示すように、オプションパック（ＯＰＴＩＯＮ ＰＡＣＫ）の内容は、パックの識別コード（ＰＣＯ）を除いて、前記ＶＡＵＸバイナリグループを利用した場合と同じである。
なお、前記ＤＶデータをディジタルＩ／Ｆで伝送する場合も上記と同様であり、図３（Ｃ）のサブコードセクション、ＶＡＵＸセクション、オーディオ・ビデオセクションのどのオプショナルパック領域で伝送してもよい。
＜ＭＰＥＧ−ＤＶ符号化装置の処理の流れ＞
次に、ＭＰＥＧ−ＤＶ符号化装置の内部処理の流れを詳細に説明する。
＜ＭＰＥＧ−ＤＶ符号化装置の処理の流れ＞
次に、ＭＰＥＧ−ＤＶ符号化装置の内部処理の流れを詳細に説明する。
図１３は、図１のＭＰＥＧ−ＤＶ符号化装置２１の内部構成をより具体的に説明する図であり、ＣＰＵ５０が、ＣＰＵバス５７を介して各ブロックを制御するとともに、図１のパック情報生成部１２の動作を行う場合の例である。なおＣＰＵ５０は、ＤＳＰで置き換えることも可能である。
また、図１４〜１７は、このＭＰＥＧ−ＤＶ符号化装置２１の動作の流れを説明するフローチャートである。
以下、ＭＰＥＧ−ＤＶ符号化装置２１の動作を上記した図１３と図１４〜１７のフローチャートとを用いて詳細に説明する。なお、動作における主体は、特に記述がない限りはＣＰＵ５０である。
以下、ＭＰＥＧ−ＤＶ符号化装置２１の動作を上記した図１３と図１４〜１７のフローチャートとを用いて詳細に説明する。なお、動作における主体は、特に記述がない限りはＣＰＵ５０である。
＜ＭＰＥＧストリーム書き込み処理の流れ＞
入力されるＭＰＥＧストリームを装置内のメモリ５１に書き込む際の処理の流れを図１３と図１４のフローチャートとを用いて説明する。
入力されるＭＰＥＧストリームを装置内のメモリ５１に書き込む際の処理の流れを図１３と図１４のフローチャートとを用いて説明する。
ＭＰＥＧストリームの書き込み処理を開始する（ステップＳ１０１）。
ＣＰＵ５０は、入力されるＭＰＥＧストリームの処理単位（例えばＴＳ（トランスポートストリーム）のパケット）毎に、ＭＰＥＧストリーム書き込み部５３に対し、ＭＰＥＧストリームのメモリ５１への書き込み開始位置と１回毎の書き込みサイズなどのパラメータを設定する（ステップＳ１０２）。このパラメータの設定は、ＭＰＥＧストリームの書き込みサイズがいつも同じ場合（例えばＴＳのパケットの場合）は、書き込み処理の最初に１回設定するだけでよい。一方、１回の書き込み毎に書き込みサイズが異なる場合は、１回の書き込み処理毎に設定する。例えば、処理の進捗状況に応じて、１回に１パケットのみ処理する場合や、数パケット同時に処理する場合など、適切なスケジューリングを行いながら処理する際には、処理するパケット数に応じて書き込みサイズの指定を毎回行う。
ＣＰＵ５０は、入力されるＭＰＥＧストリームの処理単位（例えばＴＳ（トランスポートストリーム）のパケット）毎に、ＭＰＥＧストリーム書き込み部５３に対し、ＭＰＥＧストリームのメモリ５１への書き込み開始位置と１回毎の書き込みサイズなどのパラメータを設定する（ステップＳ１０２）。このパラメータの設定は、ＭＰＥＧストリームの書き込みサイズがいつも同じ場合（例えばＴＳのパケットの場合）は、書き込み処理の最初に１回設定するだけでよい。一方、１回の書き込み毎に書き込みサイズが異なる場合は、１回の書き込み処理毎に設定する。例えば、処理の進捗状況に応じて、１回に１パケットのみ処理する場合や、数パケット同時に処理する場合など、適切なスケジューリングを行いながら処理する際には、処理するパケット数に応じて書き込みサイズの指定を毎回行う。
次に、ＣＰＵ５０は、ＭＰＥＧストリーム書き込み部５３に書き込み開始を指示する（ステップＳ１０３）。
ＭＰＥＧストリーム書き込み部５３は、ＣＰＵ５０から書き込み開始の指示を受けたならば、書き込みを開始し、設定された書き込みサイズ毎に、メモリ５１上の設定された書き込み開始位置への書き込み処理を繰り返す（ステップＳ１０４、Ｓ１０５）。
ＭＰＥＧストリーム書き込み部５３は、ＣＰＵ５０から書き込み開始の指示を受けたならば、書き込みを開始し、設定された書き込みサイズ毎に、メモリ５１上の設定された書き込み開始位置への書き込み処理を繰り返す（ステップＳ１０４、Ｓ１０５）。
そして、ステップＳ１０５において、全てのＭＰＥＧストリームの書き込みが終了したと判断したならば書き込み処理を終了する（ステップＳ１０６）。
＜ＭＰＥＧ復号時の処理の流れ＞
次に、ＭＰＥＧ復号時の処理の流れを図１３と図１５のフローチャートとを用いて説明する。
＜ＭＰＥＧ復号時の処理の流れ＞
次に、ＭＰＥＧ復号時の処理の流れを図１３と図１５のフローチャートとを用いて説明する。
ＭＰＥＧ復号処理を開始する（ステップＳ２０１）。
ＣＰＵ５０は、処理単位（例えばTSのパケット単位）毎に、ＭＰＥＧ復号部１１に対し、メモリ５１に書き込まれたＭＰＥＧストリームの読み出し開始位置と処理単位に応じた読み出しサイズなどの初期パラメータを設定する（ステップＳ２０２）。
ＣＰＵ５０は、処理単位（例えばTSのパケット単位）毎に、ＭＰＥＧ復号部１１に対し、メモリ５１に書き込まれたＭＰＥＧストリームの読み出し開始位置と処理単位に応じた読み出しサイズなどの初期パラメータを設定する（ステップＳ２０２）。
次に、ＣＰＵ５０は、ＭＰＥＧ復号部１１に、ＭＰＥＧ復号処理開始を指示する（ステップＳ２０３）。
次に、読み出しサイズが毎回異なる場合は、処理単位毎に上記したパラメータを設定する（ステップＳ２０４）。なお、読み出しサイズがいつも同じ場合は、ステップＳ２０２の初期パラメータを設定するだけでよく、このステップＳ２０４は実行しなくても良い。
次に、読み出しサイズが毎回異なる場合は、処理単位毎に上記したパラメータを設定する（ステップＳ２０４）。なお、読み出しサイズがいつも同じ場合は、ステップＳ２０２の初期パラメータを設定するだけでよく、このステップＳ２０４は実行しなくても良い。
ＭＰＥＧ復号部１１は、ＣＰＵ５０から符号化開始の指示を受けたならば、設定された読み出し開始位置と処理単位に応じて、メモリ５１からＭＰＥＧストリームを読み出す。そして読み出したＭＰＥＧストリーム中のデータの種類を示すＩＤを検出し、その検出したＩＤによって、オーディオストリーム、ビデオストリーム、 その他のデータストリームにＭＰＥＧストリームを分割し、それぞれのストリーム毎に復号処理を行う（ステップＳ２０５〜Ｓ２０７）。あるいは、ＭＰＥＧストリーム書き込み部５３が、メモリ５１への書き込み時に、予めオーディオストリーム、ビデオストリーム、 その他のデータストリームに分割して、それぞれに対応するメモリ領域に書き込むようにし、読み出し時は、それぞれに対応するメモリ領域から読み出して復号処理を行うようにしてもよい。
ＣＰＵ５０は、ＭＰＥＧ復号部１１に対し、それぞれのストリームのデータの種類に応じて、それぞれ所定処理単位（例えばオーディオストリームに対しては、オーディオフレーム単位、ビデオストリームに対してはフレームまたはフィールド単位、その他のデータストリームに対しては、そのデータサイズ単位）毎に、各ストリームの書き込み開始位置、書き込みサイズなどのパラメータを指定し（ステップＳ２０４）、復号処理の開始を指示する（ステップＳ２０５）。ＭＰＥＧ復号部１１は、各ストリームを処理単位毎に復号し、その復号後の各ストリームをメモリ５１の所定のアドレス領域に書き込む処理を行う。必要に応じて、作業用の中間データなどをワークメモリ５２に書き込むこともある。
また、ストリーム中に記録されている各種符号化パラメータをメモリ５１または、ＭＰＥＧ復号部１１内のレジスタに記録する。記録する符号化パラメータには、フレーム毎の、そのフレームまたはフレームを構成するフィールドが、どのピクチャタイプで符号化されていたかというピクチャタイプ情報を含む。
そして、ステップＳ２０６では、処理単位の復号処理が終了したか否かを判断する。終了していなかった場合は、ステップＳ２０４へ処理を戻し、終了した場合はステップＳ２０７へ処理を移行する。
ステップＳ２０７では、全ての復号対象ストリームの復号および書き込み処理が終了したか否かを判断する。終了していなかった場合は、ステップＳ２０４へ処理を戻し、終了した場合はステップＳ２０８へ処理を移行し、ＭＰＥＧ復号処理を終了する。
＜ＤＶ符号化時の処理の流れ＞
次に、ＤＶ符号化時の処理の流れを図１３と図１６のフローチャートとを用いて説明する。
＜ＤＶ符号化時の処理の流れ＞
次に、ＤＶ符号化時の処理の流れを図１３と図１６のフローチャートとを用いて説明する。
ＤＶ符号化処理を開始する（ステップＳ３０１）。
ＣＰＵ５０は、ＤＶ符号化部１３に対し、処理単位毎にメモリ５１の所定のメモリ領域に書き込まれている復号後の各ストリームの先頭アドレスなどのパラメータを設定する（ステップＳ３０２）。
ＣＰＵ５０は、ＤＶ符号化部１３に対し、処理単位毎にメモリ５１の所定のメモリ領域に書き込まれている復号後の各ストリームの先頭アドレスなどのパラメータを設定する（ステップＳ３０２）。
次に各ストリームの処理単位毎に、メモリ５１に書き込まれた各ストリームの符号化処理開始を指示する（ステップＳ３０３）。その後、ビデオストリームについてはフレーム単位、オーディオストリームについては、オーディオフレーム単位、その他データストリームについては、フレーム毎に関連付けられた情報単位でパラメータを設定し（ステップＳ３０５）、処理単位毎の符号化処理開始を指示する（ステップＳ３０５）。
ＣＰＵ５０は、更に、ＤＶ符号化部１３に対し、ビデオストリームにおける各フレームを符号化させる時、そのフレームに対応する前記符号化パラメータのうち、Ｉ／Ｐ／Ｂいずれのピクチャタイプで符号化されていたかを示すピクチャタイプ情報を、前記メモリ５１またはＭＰＥＧ復号部１１内のレジスタから読み込み（ステップＳ３０６）、ＶＡＵＸ バイナリグループのオプショナルパック形式にパッキングして（ステップＳ３０７）、そのフレームに対するＶＡＵＸデータ(パック情報）として関連付けてメモリ５１に書き込む（ステップＳ３０８）。
ここで、関連付けとは、ＤＶ方式に符号化したビデオストリームの各フレームと、それに対応するＶＡＵＸデータが、同一フレームの情報として処理できるように、メモリ５１上のどこに記録してあるかをワークエリアの情報などによってＣＰＵ５０が参照できるようにすることを意味する。
従って、ＣＰＵ５０は、ＤＶ方式に符号化したビデオストリーム、オーディオストリーム、その他データストリームをマルチプレックスして一つのＤＶ符号化ストリーム（ＤＶデータ）とする際に、フレーム毎に各ストリームのデータを順番に読み出すことによって、同一フレームに関連する各データを同一フレーム内のデータとして符号化することができる。
マルチプレックスの処理は、ＣＰＵ５０がそれぞれを所定の順番にメモリから読み出すことによって実現してもよいし、ＤＶデータ出力部５４から直接読み出すように構成し、ＣＰＵ５０はそれに対して所定処理単位ごとに、必要なパラメータと開始指示を送るようにしてもよい。
そして、ステップＳ３０９では、処理単位毎の符号化処理が終了したか否かを判断する。終了していなかった場合は、ステップＳ３０４へ処理を戻し、終了した場合はステップＳ３１０へ処理を移行する。
ステップＳ３１０では、全ての符号化対象ストリームの符号化処理が終了したか否かを判断する。終了していなかった場合は、ステップＳ３０４へ処理を戻し、終了した場合はステップＳ３１１へ処理を移行し、ＤＶ符号化処理を終了する。
ＣＰＵ５０は、このようにして符号化したＤＶデータを、ＤＶデータ出力部５４を介して記録制御部１８を用いて記録媒体１４へ記録したり、ディジタルＩ／Ｆ部２０によって外部へ伝送したりする。
この場合、ＤＶ符号化部１３がＤＶデータを一旦メモリ５１に保存し、ＤＶデータ出力部５４が、この保存されたＤＶデータをメモリ５１から読み出してもよいし、メモリ５１を介さず、ＤＶ符号化部１３が符号化したＤＶデータを直接ＤＶデータ出力部５４が読み出してもよい。
なお、図１７は上記したＤＶデータの出力に関する処理を説明するフローチャートであるが、この処理は本実施の形態のポイント部分ではないのでフローチャートの提示と以下の簡単な説明のみにとどめ、詳細説明は省略する。
また、以上の説明においては、ＣＰＵ５０が、ＭＰＥＧ復号部１１、ＤＶ符号化部１３等のハードウェアの機能ブロックを制御するように説明したが、それらの機能ブロックの一部または全部を、すべてＣＰＵ５０のプログラムで実現してもよい。
ＭＰＥＧ復号部１１を制御する、またはＭＰＥＧ復号を直接実現するプログラムと、ＤＶ符号化部１３を制御する、またはＤＶ符号化を直接実現するプログラムとは、１つのプログラムの形態を構成していてもよいし、個別の２つのプロセスで実現される２つのプログラムとして構成してもよい。
また、ＭＰＥＧ復号とＤＶ符号化の処理を行うのは、単独のＣＰＵ５０でなくてもよく、それぞれ別のＣＰＵを用いて独立して行ってもよい。
ＭＰＥＧ復号したストリームに対してＤＶ符号化を行うので、ＤＶ符号化処理の方がＭＰＥＧ復号処理より若干処理のタイミングが遅れるものの、概ね、ほぼ同時に行われる。
ＭＰＥＧ復号したストリームに対してＤＶ符号化を行うので、ＤＶ符号化処理の方がＭＰＥＧ復号処理より若干処理のタイミングが遅れるものの、概ね、ほぼ同時に行われる。
なお、ＭＰＥＧ復号したストリームと、そのピクチャタイプなどの関連情報を保存しておくための十分な記録領域を確保できる場合は、ＭＰＥＧストリームに対するＭＰＥＧ復号処理を全て完了した後に、ＤＶ符号化処理を行ってもよい。
［ＤＶ−ＭＰＥＧ符号化装置］
次に、ＤＶ−ＭＰＥＧ符号化装置２２の内部構成を図１に戻って説明する。
［ＤＶ−ＭＰＥＧ符号化装置］
次に、ＤＶ−ＭＰＥＧ符号化装置２２の内部構成を図１に戻って説明する。
ＤＶ−ＭＰＥＧ符号化装置２２は、ＤＶ方式で符号化された動画像符号化信号と、その動画像符号化信号がＭＰＥＧ方式の動画像符号化信号を変換して得られたものであった場合に、そのＭＰＥＧ符号化において符号化されていたときにどのピクチャタイプであったかを示すピクチャタイプ情報をフレームに関連付けたパック情報としてセットしたＤＶデータを、記録媒体１４を介して再生制御部１９が入力ＤＶデータとして受けるか、または他の装置からディジタルＩ／Ｆを介してディジタルＩ／Ｆ部２０が入力ＤＶデータとして受ける。
ＤＶ復号部１５は、その入力ＤＶデータを復号して、復号動画像データとその復号フレームに対応する復号パック情報とを得て、復号動画像データはＭＰＥＧ符号化部１７に供給し、復号パック情報はパック情報抽出部１６に供給する。
パック情報抽出部１６は、復号パック情報からピクチャタイプ情報を格納したパックを検出して、フィールド毎のピクチャタイプ情報を特定し、そのピクチャタイプ情報をＭＰＥＧ符号化部１７に供給する。
ＭＰＥＧ符号化部１７は、ＤＶ復号部１５から供給される復号動画像データのフレーム又はフィールド毎に、パック情報抽出部１６から供給されるピクチャタイプ情報が示すピクチャタイプに従って符号化を行う。
＜ＤＶ−ＭＰＥＧ符号化装置の処理の流れ＞
次に、ＤＶ−ＭＰＥＧ符号化装置の内部処理の流れを詳細に説明する。
＜ＤＶ−ＭＰＥＧ符号化装置の処理の流れ＞
次に、ＤＶ−ＭＰＥＧ符号化装置の内部処理の流れを詳細に説明する。
図１８は、図１のＤＶ−ＭＰＥＧ符号化装置２２の内部構成をより具体的に説明する図であり、ＣＰＵ５０が、ＣＰＵバス５７を介して各ブロックを制御するとともに、図１のパック情報抽出部１６の動作を行う場合の例である。
また、図１９〜２２は、このＤＶ−ＭＰＥＧ符号化装置２２の動作の流れを説明するフローチャートである。
以下、ＤＶ−ＭＰＥＧ符号化装置２２の動作を上記した図１８と図１９〜２２のフローチャートとを用いて詳細に説明する。なお、動作における主体は、特に記述がない限りはＣＰＵ５０である。
以下、ＤＶ−ＭＰＥＧ符号化装置２２の動作を上記した図１８と図１９〜２２のフローチャートとを用いて詳細に説明する。なお、動作における主体は、特に記述がない限りはＣＰＵ５０である。
＜ＤＶデータ書き込み処理の流れ＞
入力されるＤＶデータを装置内のメモリ５１に書き込む際の処理の流れを図１８と図１９のフローチャートとを用いて説明する。
入力されるＤＶデータを装置内のメモリ５１に書き込む際の処理の流れを図１８と図１９のフローチャートとを用いて説明する。
ＤＶデータの書き込み処理を開始する（ステップＳ５０１）。
ＣＰＵ５０は、入力されるＤＶデータの処理単位毎に、ＤＶデータ書き込み部５５に対し、ＤＶデータのメモリ５１への書き込み開始位置と１回毎の書き込みサイズなどのパラメータを設定する（ステップＳ５０２）。
ＣＰＵ５０は、入力されるＤＶデータの処理単位毎に、ＤＶデータ書き込み部５５に対し、ＤＶデータのメモリ５１への書き込み開始位置と１回毎の書き込みサイズなどのパラメータを設定する（ステップＳ５０２）。
次に、ＣＰＵ５０は、ＤＶデータ書き込み部５３に書き込み開始を指示する（ステップＳ５０３）。
ＤＶデータ書き込み部５５は、ＣＰＵ５０から書き込み開始の指示を受けたならば、書き込みを開始し、ビデオ、オーディオ、システムデータなどの種類、及びその種類毎の所定の処理単位で、メモリ５１上の設定された書き込み開始位置への書き込み処理を繰り返す（ステップＳ５０４、Ｓ５０５）。
ＤＶデータ書き込み部５５は、ＣＰＵ５０から書き込み開始の指示を受けたならば、書き込みを開始し、ビデオ、オーディオ、システムデータなどの種類、及びその種類毎の所定の処理単位で、メモリ５１上の設定された書き込み開始位置への書き込み処理を繰り返す（ステップＳ５０４、Ｓ５０５）。
そして、ステップＳ５０５において、全てのＤＶデータの書き込みが終了したと判断したならば書き込み処理を終了する（ステップＳ５０６）。
＜ＤＶ復号時の処理の流れ＞
次に、ＤＶ復号時の処理の流れを図１８と図２０のフローチャートを用いて説明する。
＜ＤＶ復号時の処理の流れ＞
次に、ＤＶ復号時の処理の流れを図１８と図２０のフローチャートを用いて説明する。
ＤＶ復号処理を開始する（ステップＳ６０１）。
ＣＰＵ５０は、処理単位毎に、ＤＶ復号部１５に対し、メモリ５１に書き込まれたＤＶデータの読み出し開始位置と処理単位に応じた読み出しサイズなどの初期パラメータを設定する（ステップＳ６０２）。
ＣＰＵ５０は、処理単位毎に、ＤＶ復号部１５に対し、メモリ５１に書き込まれたＤＶデータの読み出し開始位置と処理単位に応じた読み出しサイズなどの初期パラメータを設定する（ステップＳ６０２）。
次に、ＣＰＵ５０は、ＤＶ復号部１５に、符号化開始を指示する（ステップＳ６０３）。
次に、読み出しサイズが毎回異なる場合は、処理単位毎に上記したパラメータを設定する（ステップＳ６０４）。なお、読み出しサイズがいつも同じ場合は、ステップＳ６０２の初期パラメータを設定するだけでよく、このステップＳ６０４は実行しなくても良い。
次に、読み出しサイズが毎回異なる場合は、処理単位毎に上記したパラメータを設定する（ステップＳ６０４）。なお、読み出しサイズがいつも同じ場合は、ステップＳ６０２の初期パラメータを設定するだけでよく、このステップＳ６０４は実行しなくても良い。
ＤＶ復号部１５は、ＣＰＵ５０から符号化開始の指示を受けたならば、オーディオストリーム、ビデオストリーム、 システムデータストリームそれぞれについて、設定された読み出し開始位置と所定処理単位に応じて、メモリ５１からＤＶデータを読み出し、それぞれの復号処理を行う（ステップＳ６０５〜Ｓ６１１）。
ＤＶ復号部１５は、復号処理によって復号された、ビデオストリーム、オーディオストリーム、システムデータストリームなどを、種類毎にメモリ５１の所定領域に記録する。
このとき、ＣＰＵ５０は、システムデータにピクチャタイプ情報が存在するかどうかを確認し（ステップＳ６０６）、存在する場合は、復号されたストリームが過去にＭＰＥＧ方式などに代表される画面内符号化と画面間符号化の２種類の符号化方法で符号化されたストリームであると判断し、そのピクチャタイプ情報を以降の処理で利用する。
このとき、ＣＰＵ５０は、システムデータにピクチャタイプ情報が存在するかどうかを確認し（ステップＳ６０６）、存在する場合は、復号されたストリームが過去にＭＰＥＧ方式などに代表される画面内符号化と画面間符号化の２種類の符号化方法で符号化されたストリームであると判断し、そのピクチャタイプ情報を以降の処理で利用する。
具体的には、ＣＰＵ５０は、ＤＶ復号部１５が復号してメモリに書き込んだシステムデータ、もしくは、ＤＶデータ書き込み部５５がメモリ５１に記録したシステムデータそのものを読み出し、フレームの復号処理時に対応するフレームのシステムデータ中のＶＡＵＸデータに、ピクチャタイプに関する情報を持つオプショナルパックがあるかどうかを検出し（ステップＳ６０６）、ある場合は、アンパッキングしてそのフレームに関するピクチャタイプ情報を取り出し（ステップＳ６０７）、メモリ５１またはＣＰＵ５０内の一時記憶領域内のそのフレームに対応する領域に保存する（ステップＳ６０８）。
そして、ステップＳ６０９では、所定処理単位の復号処理が終了したか否かを判断する。終了していなかった場合は、ステップＳ６０４へ処理を戻し、終了した場合はステップＳ６１０へ処理を移行する。
ステップＳ６１０では、全ての復号対象ＤＶデータの復号処理が終了したか否かを判断する。終了していなかった場合は、ステップＳ６０４へ処理を戻し、終了した場合はステップＳ６１１へ処理を移行し、ＤＶ復号処理を終了する。
＜ＭＰＥＧ符号化時の処理の流れ＞
次にＭＰＥＧ符号化時の処理の流れを図１８と図２１のフローチャートとを用いて説明する。
次にＭＰＥＧ符号化時の処理の流れを図１８と図２１のフローチャートとを用いて説明する。
ＭＰＥＧ符号化処理を開始する（ステップＳ７０１）。
ＣＰＵ５０は、ＭＰＥＧ符号化部１７に対し、処理単位毎にメモリ５１の所定のメモリ領域に書き込まれている復号後の各ストリームの先頭アドレスなどのパラメータを指定する（ステップＳＳ７０２）。
ＣＰＵ５０は、ＭＰＥＧ符号化部１７に対し、処理単位毎にメモリ５１の所定のメモリ領域に書き込まれている復号後の各ストリームの先頭アドレスなどのパラメータを指定する（ステップＳＳ７０２）。
次に各ストリームの処理単位毎に、メモリ５１に書き込まれた各ストリームの符号化開始を指示する（ステップＳ７０３）。
ＣＰＵ５０は、更に、ビデオストリームのフレーム毎のピクチャタイプ情報がメモリ５１、あるいはＣＰＵ内の一時記憶領域内に保存してあるかどうかを確認し、保存してあった場合はステップＳ７０５へ処理を移行し、保存していなかった場合はステップＳ７０７へ処理をジャンプする（ステップＳ７０４）。
ＣＰＵ５０は、更に、ビデオストリームのフレーム毎のピクチャタイプ情報がメモリ５１、あるいはＣＰＵ内の一時記憶領域内に保存してあるかどうかを確認し、保存してあった場合はステップＳ７０５へ処理を移行し、保存していなかった場合はステップＳ７０７へ処理をジャンプする（ステップＳ７０４）。
ステップＳ７０５では、保存してあったピクチャタイプ情報を読み出す。
ステップＳ７０６では、その読み出したピクチャタイプ情報をＭＰＥＧ符号化部１７に設定する。
ステップＳ７０６では、その読み出したピクチャタイプ情報をＭＰＥＧ符号化部１７に設定する。
そして、そのフレームまたはフィールドのピクチャタイプが、指示したピクチャタイプ情報のピクチャタイプと一致するように符号化を実行させる（ステップＳ７０７）。ピクチャタイプは、フレーム単位の場合も、フィールド単位の場合もありうる。
そして、ステップＳ７０８では、処理単位毎の符号化処理が終了したか否かを判断する。終了していなかった場合は、ステップＳ７０４へ処理を戻し、終了した場合はステップＳ７０９へ処理を移行する。
ステップＳ７０９では、全ての符号化対象ストリームの符号化処理が終了したか否かを判断する。終了していなかった場合は、ステップＳ７０４へ処理を戻し、終了した場合はステップＳ７１０へ処理を移行し、ＭＰＥＧ符号化処理を終了する。
なお、以上の説明においては、ＣＰＵ５０が、ＤＶ復号部１５、ＭＰＥＧ符号化部１７等のハードウェアの機能ブロックを制御するように説明したが、それらの機能ブロックの一部または全部を、すべてＣＰＵ５０やＤＳＰのプログラムで実現してもよい。
ＤＶ復号部１５を制御する、またはＤＶ復号を直接実現するプログラムと、ＭＰＥＧ符号化部１７を制御する、または、ＭＰＥＧ符号化を直接実現するプログラムとは、１つのプログラムとして構成されていてもよいし、個別の２つのプロセスによるマルチタスク処理で実現される２つのプログラムとして構成されていてもよい。
また、ＤＶ復号とＭＰＥＧ符号化の処理を行うのは、単独のＣＰＵ５０でなくてもよく、それぞれ別のＣＰＵを用いて独立して行ってもよい。
ＤＶ復号したストリームに対してＭＰＥＧ符号化を行うので、ＭＰＥＧ符号化処理の方がＤＶ復号処理より若干処理のタイミングが遅れるものの、概ね、ほぼ同時に行われる。
ＤＶ復号したストリームに対してＭＰＥＧ符号化を行うので、ＭＰＥＧ符号化処理の方がＤＶ復号処理より若干処理のタイミングが遅れるものの、概ね、ほぼ同時に行われる。
なお、ＤＶ復号したストリームと、そのピクチャタイプなどの関連情報を保存しておくための十分な記録領域を確保できる場合は、ＤＶデータに対するＤＶ復号処理を全て完了した後に、ＭＰＥＧ符号化処理を行ってもよい。
＜まとめ＞
このようにして、ＭＰＥＧ符号化部１７によりＭＰＥＧ方式で圧縮符号化して得られた動画像符号化データ列である第２のＭＰＥＧストリーム中の各ピクチャは、ピクチャタイプ情報に基づいて符号化された符号化画像であり、ＭＰＥＧ復号部１１に入力された第１のＭＰＥＧストリーム中の各ピクチャと同じピクチャタイプで符号化されているため、図１２と共に説明したように、第２のＭＰＥＧストリームの復号画像の画質劣化を最小限に抑えることができる。
＜まとめ＞
このようにして、ＭＰＥＧ符号化部１７によりＭＰＥＧ方式で圧縮符号化して得られた動画像符号化データ列である第２のＭＰＥＧストリーム中の各ピクチャは、ピクチャタイプ情報に基づいて符号化された符号化画像であり、ＭＰＥＧ復号部１１に入力された第１のＭＰＥＧストリーム中の各ピクチャと同じピクチャタイプで符号化されているため、図１２と共に説明したように、第２のＭＰＥＧストリームの復号画像の画質劣化を最小限に抑えることができる。
また、本実施の形態では、規格上利用可能なパック情報を利用してピクチャタイプ情報を伝送することで、特にそのためにデータ量を増やすことなく、付加情報の伝送を実現している。
なお、本実施の形態では、画像内符号化及び画像間符号化を用いる符号化方式（請求項における第１の符号化方式に対応する）としてＭＰＥＧ方式、画像内符号化のみを用いる符号化方式（請求項における第２の符号化方式対応する）としてＤＶ方式を例として説明したが、符号化方式はこれらに限らず、画像内符号化及び画像間符号化を用いる符号化方式と画像内符号化のみを用いる符号化方式との組み合わせであれば、どのような符号化方式であっても良い。
そして、本実施の形態では、変換前後のストリームは同一の画像内符号化及び画像間符号化を用いる符号化方式を用いる例で説明しているが、変換前後の画像内符号化及び画像間符号化を用いる符号化方式は同一である必要は無く、Ｉピクチャ、Ｐピクチャ、Ｂピクチャといったピクチャタイプ情報を用いる符号化方式であれば、異なる符号化方式でも良い（請求項における第１の符号化方式と第３の符号化方式に対応する）。例えば、ＭＰＥＧ２方式のストリームをＤＶストリームに変換した後、Ｈ.２６４方式のストリームに変換するような場合にも適用可能である。
また、本発明の最適な実施の形態は、図１２のように元のピクチャタイプと再符号化する際のピクチャタイプを同じにすることであるが、再符号化の都合、例えばハードウェアのリソースが不足していて同じシーケンスが再現できない場合には、処理が複雑となるＰピクチャ、Ｂピクチャの画像をＩピクチャの画像として処理するようにしても良い。これにより、処理のリソースが不足するような場合でも、再符号化処理を破錠させることなく、かつ、画質劣化を最小限に抑えることができる。
なお、本発明は、上記した装置の機能をコンピュータに実現させるためのプログラムを含むものである。これらのプログラムは、記録媒体から読みとられてコンピュータに取り込まれてもよいし、通信ネットワークを介して伝送されてコンピュータに取り込まれてもよい。コンピュータとは、処理装置内のＣＰＵまたはＤＳＰ等、プログラムの内容とその時のシステム状態によって、各種処理を順次実行していく装置一般のことを指し、物理的にはＬＳＩ内部の１ブロックであることも、独立したＬＳＩ、あるいは外部装置である場合もある。
１１ ＭＰＥＧ復号部
１２ パック情報生成部
１３ ＤＶ符号化部
１４ 記録媒体
１５ ＤＶ復号部
１６ パック情報抽出部
１７ ＭＰＥＧ符号化部
１８ 記録制御部
１９ 再生制御部
２０ ディジタルＩ／Ｆ部
２１ ＭＰＥＧ−ＤＶ符号化装置
２２ ＤＶ−ＭＰＥＧ符号化装置
１２ パック情報生成部
１３ ＤＶ符号化部
１４ 記録媒体
１５ ＤＶ復号部
１６ パック情報抽出部
１７ ＭＰＥＧ符号化部
１８ 記録制御部
１９ 再生制御部
２０ ディジタルＩ／Ｆ部
２１ ＭＰＥＧ−ＤＶ符号化装置
２２ ＤＶ−ＭＰＥＧ符号化装置
Claims (17)
- 動画像データが第１の画像内符号化及び画像間符号化を用いる第１の符号化方式で符号化されたストリームである第１のストリームを復号して復号動画像データを生成する復号手段と、
前記復号動画像データを構成するフレームまたはフィールドである各画像が、前記第１の画像内符号化を用いて符号化された画像を復号した第１のピクチャタイプの画像であるのか、前記画像間符号化を用いて符号化された画像を復号した第２のピクチャタイプの画像であるのかを示すピクチャタイプ情報を前記各画像毎に生成する生成手段と、
前記復号動画像データを、第２の画像内符号化を用いる第２の符号化方式で符号化して第２のストリームを生成すると共に、符号化した前記復号動画像データの各画像毎に関連付けて前記第２のストリーム中に補助情報領域を生成し、この補助情報領域に前記各画像毎の前記ピクチャタイプ情報を挿入する符号化手段と、
を有することを特徴とする動画像符号化装置。 - 前記生成手段は、前記ピクチャタイプ情報を、前記第１のストリーム中の各画像毎に関連付けられた付加情報から取得することを特徴とする請求項１記載の動画像符号化装置。
- 第１の画像内符号化及び画像間符号化を用いる第１の符号化方式で符号化された動画像データが復号された後に、第２の画像内符号化を用いる第２の符号化方式を用いて符号化されたストリームである第１のストリームを復号して復号動画像データを生成する復号手段と、
前記復号動画像データを構成するフレームまたはフィールドである各画像毎に関連付けられて前記第１のストリーム中に存在する補助情報領域に予め挿入されている情報である、前記各画像が前記第１の符号化方式における前記第１の画像内符号化を用いて符号化された第１のピクチャタイプの画像であるのか、前記画像間符号化を用いて符号化された第２のピクチャタイプの画像であるのかを示すピクチャタイプ情報を取得する取得手段と、
前記復号動画像データを、前記ピクチャタイプ情報が示すピクチャタイプに応じて前記第１の符号化方式により符号化し、第２のストリームを生成する符号化手段と、
を有することを特徴とする動画像符号化装置。 - 第１の画像内符号化及び第１の画像間符号化を用いる第１の符号化方式で符号化された動画像データが復号された後に、第２の画像内符号化を用いる第２の符号化方式を用いて符号化されたストリームである第１のストリームを復号して復号動画像データを生成する復号手段と、
前記復号動画像データを構成するフレームまたはフィールドである各画像毎に関連付けられて前記第１のストリーム中に存在する補助情報領域に予め挿入されている情報である、前記各画像が前記第１の符号化方式における前記第１の画像内符号化を用いて符号化された第１のピクチャタイプの画像であるのか、前記第１の画像間符号化を用いて符号化された第２のピクチャタイプの画像であるのかを示すピクチャタイプ情報を取得する取得手段と、
前記復号動画像データを、前記ピクチャタイプ情報が示すピクチャタイプに応じて、第３の画像内符号化及び第２の画像間符号化を用いる、前記第１の符号化方式とは異なる第３の符号化方式により符号化し、第２のストリームを生成する符号化手段と、
を有することを特徴とする動画像符号化装置。 - 前記符号化手段は、前記復号動画像データを符号化する際に、この復号動画像データの各画像に対して、前記ピクチャタイプ情報が示すピクチャタイプに応じた符号化が行えるか否かを判断し、行えないと判断された画像に対しては、前記第１のピクチャタイプによる符号化を行うことを特徴とする請求項３または４記載の動画像符号化装置。
- 動画像データが第１の画像内符号化及び画像間符号化を用いる第１の符号化方式で符号化されたストリームである第１のストリームを復号して復号動画像データを生成する復号ステップと、
前記復号動画像データを構成するフレームまたはフィールドである各画像が、前記第１の画像内符号化を用いて符号化された画像を復号した第１のピクチャタイプの画像であるのか、前記画像間符号化を用いて符号化された画像を復号した第２のピクチャタイプの画像であるのかを示すピクチャタイプ情報を前記各画像毎に生成する生成ステップと、
前記復号動画像データを、第２の画像内符号化を用いる第２の符号化方式で符号化して第２のストリームを生成すると共に、符号化した前記復号動画像データの各画像毎に関連付けて前記第２のストリーム中に補助情報領域を生成し、この補助情報領域に前記各画像毎の前記ピクチャタイプ情報を挿入する符号化ステップと、
を含むことを特徴とする動画像符号化方法。 - 前記生成ステップは、前記ピクチャタイプ情報を、前記第１のストリーム中の各画像毎に関連付けられた付加情報から取得することを特徴とする請求項６記載の動画像符号化方法。
- 第１の画像内符号化及び画像間符号化を用いる第１の符号化方式で符号化された動画像データが復号された後に、第２の画像内符号化を用いる第２の符号化方式を用いて符号化されたストリームである第１のストリームを復号して復号動画像データを生成する復号ステップと、
前記復号動画像データを構成するフレームまたはフィールドである各画像毎に関連付けられて前記第１のストリーム中に存在する補助情報領域に予め挿入されている情報である、前記各画像が前記第１の符号化方式における前記第１の画像内符号化を用いて符号化された第１のピクチャタイプの画像であるのか、前記画像間符号化を用いて符号化された第２のピクチャタイプの画像であるのかを示すピクチャタイプ情報を取得する取得ステップと、
前記復号動画像データを、前記ピクチャタイプ情報が示すピクチャタイプに応じて前記第１の符号化方式により符号化し、第２のストリームを生成する符号化ステップと、
を含むことを特徴とする動画像符号化方法。 - 第１の画像内符号化及び第１の画像間符号化を用いる第１の符号化方式で符号化された動画像データが復号された後に、第２の画像内符号化を用いる第２の符号化方式を用いて符号化されたストリームである第１のストリームを復号して復号動画像データを生成する復号ステップと、
前記復号動画像データを構成するフレームまたはフィールドである各画像毎に関連付けられて前記第１のストリーム中に存在する補助情報領域に予め挿入されている情報である、前記各画像が前記第１の符号化方式における前記第１の画像内符号化を用いて符号化された第１のピクチャタイプの画像であるのか、前記第１の画像間符号化を用いて符号化された第２のピクチャタイプの画像であるのかを示すピクチャタイプ情報を取得する取得ステップと、
前記復号動画像データを、前記ピクチャタイプ情報が示すピクチャタイプに応じて、第３の画像内符号化及び第２の画像間符号化を用いる、前記第１の符号化方式とは異なる第３の符号化方式により符号化し、第２のストリームを生成する符号化ステップと、
を含むことを特徴とする動画像符号化方法。 - 前記符号化ステップは、前記復号動画像データを符号化する際に、この復号動画像データの各画像に対して、前記ピクチャタイプ情報が示すピクチャタイプに応じた符号化が行えるか否かを判断し、行えないと判断された画像に対しては、前記第１のピクチャタイプによる符号化を行うことを特徴とする請求項８または９記載の動画像符号化方法。
- 動画像データが第１の画像内符号化及び画像間符号化を用いる第１の符号化方式で符号化されたストリームである第１のストリームを復号して復号動画像データを生成する復号ステップと、
前記復号動画像データを構成するフレームまたはフィールドである各画像が、前記第１の画像内符号化を用いて符号化された画像を復号した第１のピクチャタイプの画像であるのか、前記画像間符号化を用いて符号化された画像を復号した第２のピクチャタイプの画像であるのかを示すピクチャタイプ情報を前記各画像毎に生成する生成ステップと、
前記復号動画像データを、第２の画像内符号化を用いる第２の符号化方式で符号化して第２のストリームを生成すると共に、符号化した前記復号動画像データの各画像毎に関連付けて前記第２のストリーム中に補助情報領域を生成し、この補助情報領域に前記各画像毎の前記ピクチャタイプ情報を挿入する符号化ステップと、
をコンピュータに実行させることを特徴とする動画像符号化プログラム。 - 前記生成ステップは、前記ピクチャタイプ情報を、前記第１のストリーム中の各画像毎に関連付けられた付加情報から取得することを特徴とする請求項１１記載の動画像符号化プログラム。
- 前記復号ステップと前記符号化ステップとの２つのステップにおける一方のステップを第１のコンピュータに実行させ、他方のステップを第２のコンピュータに実行させるか、または、前記復号ステップと前記符号化ステップとをマルチタスク処理により１つのコンピュータに実行させることを特徴とする請求項１１または１２記載の動画像符号化プログラム。
- 第１の画像内符号化及び画像間符号化を用いる第１の符号化方式で符号化された動画像データが復号された後に、第２の画像内符号化を用いる第２の符号化方式を用いて符号化されたストリームである第１のストリームを復号して復号動画像データを生成する復号ステップと、
前記復号動画像データを構成するフレームまたはフィールドである各画像毎に関連付けられて前記第１のストリーム中に存在する補助情報領域に予め挿入されている情報である、前記各画像が前記第１の符号化方式における前記第１の画像内符号化を用いて符号化された第１のピクチャタイプの画像であるのか、前記画像間符号化を用いて符号化された第２のピクチャタイプの画像であるのかを示すピクチャタイプ情報を取得する取得ステップと、
前記復号動画像データを、前記ピクチャタイプ情報が示すピクチャタイプに応じて前記第１の符号化方式により符号化し、第２のストリームを生成する符号化ステップと、
をコンピュータに実行させることを特徴とする動画像符号化プログラム。 - 第１の画像内符号化及び第１の画像間符号化を用いる第１の符号化方式で符号化された動画像データが復号された後に、第２の画像内符号化を用いる第２の符号化方式を用いて符号化されたストリームである第１のストリームを復号して復号動画像データを生成する復号ステップと、
前記復号動画像データを構成するフレームまたはフィールドである各画像毎に関連付けられて前記第１のストリーム中に存在する補助情報領域に予め挿入されている情報である、前記各画像が前記第１の符号化方式における前記第１の画像内符号化を用いて符号化された第１のピクチャタイプの画像であるのか、前記第１の画像間符号化を用いて符号化された第２のピクチャタイプの画像であるのかを示すピクチャタイプ情報を取得する取得ステップと、
前記復号動画像データを、前記ピクチャタイプ情報が示すピクチャタイプに応じて、第３の画像内符号化及び第２の画像間符号化を用いる、前記第１の符号化方式とは異なる第３の符号化方式により符号化し、第２のストリームを生成する符号化ステップと、
をコンピュータに実行させることを特徴とする動画像符号化プログラム。 - 前記符号化ステップは、前記復号動画像データを符号化する際に、この復号動画像データの各画像に対して、前記ピクチャタイプ情報が示すピクチャタイプに応じた符号化が行えるか否かを判断し、行えないと判断された画像に対しては、前記第１のピクチャタイプによる符号化を行うことを特徴とする請求項１４または１５記載の動画像符号化プログラム。
- 前記復号ステップと前記符号化ステップとの２つのステップにおける一方のステップを第１のコンピュータに実行させ、他方のステップを第２のコンピュータに実行させるか、または、前記復号ステップと前記符号化ステップとをマルチタスク処理により１つのコンピュータに実行させることを特徴とする請求項１４乃至１６のいずれか１項に記載の動画像符号化プログラム。
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