JP2009077082A

JP2009077082A - 解像度変換装置、解像度変換方法及びプレビュー表示装置

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Publication number: JP2009077082A
Application number: JP2007243058A
Authority: JP
Inventors: Hiroyuki Miyauchi; 裕之宮内
Original assignee: Toshiba Corp
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 2007-09-19
Filing date: 2007-09-19
Publication date: 2009-04-09
Also published as: US20090074054A1

Abstract

【課題】圧縮符号化された高解像度の映像素材を低解像度の映像素材に高速に変換する。
【解決手段】ＣＰＵ１１は、入力部１２により、圧縮符号化された高解像度の映像素材を解像度の指定と共に取り込むと、第１の変換処理部１３により周波数上の解像度変換によって、指定された解像度に応じて、元の解像度の２のｎ乗分の１の解像度に変換する。デコード部１５では、第１の変換処理部１３により解像度変換された映像素材が復号される。さらに、ＣＰＵ１１は、第２の変換処理部１４において、復号された映像素材を空間上の解像度変換によって上記指定された解像度に変換する。高解像度の映像素材を第１の変換処理部１３により圧縮符号化された状態で解像度変換することで、デコード部１５の負荷を軽減する。
【選択図】図１

Description

この発明は、圧縮符号化された高解像度の映像素材を低解像度素材に変換する解像度変換装置、解像度変換方法及びプレビュー表示装置に関する。

ハイビジョン（ＨＤ：High Definition）等の高解像度の放送素材をビデオサーバ間で高速に転送する技術が進められている。それに伴って、転送された素材を確認するために、低解像度のプレビュー画像の生成処理の高速化が望まれている。

例えば、ＭＰＥＧ（Moving Picture Experts Group）等の高解像度の放送素材を低解像度素材に変換する場合には、通常、高解像度素材をデコードした後、低解像度に変換していた。このとき、デコード処理にかかる時間がネックとなり、プレビュー画像の生成に時間がかかっていた。なお、関連する技術が特許文献１〜３に開示されている。
特開２００３−７８８５６公報特開平１１−７３４１０号公報特開平８−９８１７３号公報

上述したように、圧縮された高解像度の映像素材からプレビュー等に用いる低解像度の映像素材を得る場合に、高解像度素材のデコード処理に時間がかかるため、解像度変換を高速化する上での妨げとなっていた。

この発明は上記事情に着目してなされたもので、その目的とするところは、圧縮符号化された高解像度の映像素材を低解像度の映像素材に高速に変換することができる解像度変換装置、解像度変換方法及びプレビュー表示装置を提供することにある。

上記目的を達成するためにこの発明に係わる解像度変換装置は、圧縮符号化された第１の解像度を有する映像素材を、前記第１の解像度より低い第２の解像度の指定と共に入力する入力手段と、前記第１の解像度の２のｎ乗分の１（ｎは自然数）の値が前記第２の解像度の値より大きいときの前記ｎの値を算出する算出手段と、前記算出されたｎの値を用いて、前記第１の解像度を有する映像素材を周波数上の解像度変換によって前記第１の解像度の２のｎ乗分の１の解像度に変換する第１の変換手段と、前記第１の変換手段により変換された映像素材を復号する復号手段と、前記復号された映像素材を空間上の解像度変換によって前記第２の解像度に変換する第２の変換手段とを具備することを特徴とする。

また、この発明の解像度変換方法は、圧縮符号化された第１の解像度を有する映像素材を、前記第１の解像度より低い第２の解像度の指定と共に入力し、前記第１の解像度の２のｎ乗分の１（ｎは自然数）の値が前記第２の解像度の値より大きいときの前記ｎの値を算出し、前記算出されたｎの値を用いて、前記第１の解像度を有する映像素材を周波数上の解像度変換によって前記第１の解像度の２のｎ乗分の１の解像度に変換し、前記第１の変換手段により変換された映像素材を復号し、前記復号された映像素材を空間上の解像度変換によって前記第２の解像度に変換する第２の変換手段することを特徴とする。

また、この発明のプレビュー表示装置は、圧縮符号化された第１の解像度を有する映像素材を入力すると共に、前記映像素材のプレビュー表示に要求される前記第１の解像度より低い第２の解像度の指定を入力する入力手段と、前記第１の解像度の２のｎ乗分の１（ｎは自然数）の値が前記第２の解像度の値より大きいときの前記ｎの値を算出する算出手段と、前記算出されたｎの値を用いて、前記第１の解像度を有する映像素材を周波数上の解像度変換によって前記第１の解像度の２のｎ乗分の１の解像度に変換する第１の変換手段と、前記第１の変換手段により変換された映像素材を復号する復号手段と、前記復号された映像素材を空間上の解像度変換によって前記第２の解像度に変換する第２の変換手段と、前記第２の変換手段により第２の解像度に変換された映像素材を表示する表示手段と
を具備することを特徴とする。

上記構成による解像度変換装置、解像度変換方法及びプレビュー表示装置では、ＭＰＥＧ等で圧縮符号化された映像素材を圧縮符号化された状態で周波数上の解像度変換によって２のｎ乗分の１の解像度に変換する。そして、変換された素材をデコードし、デコードされた素材を空間上の解像度変換により所望の解像度に変換する。すなわち、圧縮符号化された状態で一旦解像度を低くすることでデコード処理の負荷を軽減し、解像度変換にかかる時間を短縮する。

したがってこの発明によれば、圧縮符号化された高解像度の映像素材を低解像度の映像素材に高速に変換することができる解像度変換装置及び解像度変換方法を提供することができる。

以下、図面を参照しながら本発明の実施の形態を詳細に説明する。
図１は、この発明に係る解像度変換装置の一実施形態を示す機能ブロック図である。
解像度変換装置１００は、高解像度素材サーバから入力される高解像度の映像素材を低解像度の映像素材に変換して低解像度素材サーバに蓄積する。低解像度素材サーバにはパーソナル・コンピュータ（ＰＣ：Personal Computer）が接続され、低解像度素材サーバは、ＰＣから送信されるプレビュー要求に応じて、上記蓄積された低解像度素材を要求元のＰＣに送信する。ＰＣは、ＬＡＮ等のネットワークを介して低解像度素材を受信し、ディスプレイにプレビュー表示する。

本実施形態では、例えば、高解像度素材サーバには、ＭＰＥＧ形式で圧縮符号化されたＨＤ素材（１９２０×１０８０）が蓄積されており、このＨＤ素材がＳＩＦ素材（３５２×２４０）に変換されるものとする。なお、映像素材の解像度は任意に選択することができる。また、映像素材の圧縮符号化形式は、ＭＰＥＧに限らず、離散コサイン変換（ＤＣＴ：Discrete Cosine Transform）等の直交変換方式を用いた圧縮符号化形式であればよい。

解像度変換装置１００は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）１１と、入力部１２と、第１の変換処理部１３と、第２の変換処理部１４と、デコード部１５と、エンコード部１６と、出力部１７とを備える。

入力部１２は、ＣＰＵ１１制御の下で高解像度素材サーバからＭＰＥＧ形式で圧縮されたＨＤ素材を取り込む。また、入力部１２は、変換すべき解像度の指定を受け付ける。第１の変換処理部１３は、入力された映像素材を周波数上で解像度変換する機能を有する。ＭＰＥＧでは、画像データを周波数成分に変換する直交変換の１つであるＤＣＴを採用している。ＤＣＴは、画像信号を縦横（８×８）の画素のブロックに分割し、ブロック単位で符号化処理を行う。第１の変換処理部１３は、ＤＣＴ上で周波数領域による解像度変換処理を行うことで上記ＨＤ素材を圧縮されたままの状態で２のｎ乗分の１に解像度変換する。

デコード部１５は、第１の変換処理部１３により周波数上で解像度変換された映像素材を復号する。第２の変換処理部１４は、空間上で解像度変換する機能を有し、デコード部１５により復号された映像素材を指定された解像度（ＳＩＦ）に変換する。エンコード部１６は、第２の変換処理部１４によりＳＩＦ形式に解像度変換された素材を所定の圧縮符号化方式（例えば、ＭＰＥＧなど）で圧縮符号化する。出力部１７は、上記手法により指定された解像度に変換された低解像度素材を低解像度素材サーバに出力する。

次に、このように構成された解像度変換装置１００の動作について説明する。図２は、解像度変換装置１００の処理手順及び処理内容を示す図である。ここでは、ＨＤ素材（１９２０×１０８０）をＳＩＦ素材（３５２×２４０）に解像度変換する場合を例にとって説明する。

解像度変換装置１００のＣＰＵ１１は、高解像度素材サーバ２から入力されるＨＤ素材を入力部１２により受け付ける。また、このＨＤ素材を変換する解像度の指定を受け付ける。そうすると、ＣＰＵ１１は、元の解像度の２のｎ乗分の１（ｎは自然数）の値が指定された解像度の値より大きいときのｎの値を算出する。本実施形態では、ｎの値として１及び２が当てはまるが、求められた値うち最も大きな値を用いると良い。この算出されたｎの値を用いて、ＣＰＵ１１は第１の変換処理部１３によりＨＤ素材を周波数上の解像度変換によって元の解像度の２のｎ乗分の１の解像度に変換する（ステップＳ２ａ）。

ＭＰＥＧ等のようにＤＣＴなどの周波数変換を使用した圧縮技術では、８×８ピクセルの格子毎に周波数変換をかけ、動きベクトルと共に表現される。１／２または１／４のような、２のｎ乗分の１で表される縮小では、サンプリング周期、または動きベクトルの１／２または１／４に相当する周波数でサンプリングすればよく、簡単な変換で映像の解像度変換が可能になる。第１の変換処理部１３では、この特徴を利用して、ＤＣＴ上の解像度変換によりＨＤ素材（１９２０×１０８０）を圧縮された状態のまま１／４の解像度（４８０×２７０）に変換する。

ＣＰＵ１１は、上記第１の変換処理部１３により元の解像度の２のｎ乗分の１の解像度に変換された映像素材をデコード部１５により復号する（ステップＳ２ｂ）。そして、ＣＰＵ１１は、復号された映像素材（４８０×２７０）を空間上の解像度変換によって上記指定されたＳＩＦの解像度（３５２×２４０）に変換する（ステップＳ２ｃ）。ＣＰＵ１１は、第２の変換処理部１３において指定された解像度に変換された映像素材を、エンコード部１６により所定の圧縮符号化形式で圧縮符号化する（ステップＳ２ｄ）。ＣＰＵ１１は、ＳＩＦ形式に解像度変換された映像素材を出力部１７から低解像度サーバに出力する。

以上述べたように上記実施形態では、ＭＰＥＧ等で圧縮されたＨＤ素材（１９２０×１０８０、例５０Ｍｂｐｓ）から低解像度素材に変換する際に、ＤＣＴ上での周波数領域による解像度変換によって、一旦、１／２（９６０×５４０）、１／４（４８０×２７０）などの（１／２のｎ乗）解像度に変換するようにする。このように、高解像度の映像素材をデコードする前に圧縮符号化された状態で解像度を低くすることで、デコード部１５の負荷を軽減し、解像度変換にかかる時間を短縮することが可能となる。

したがって上記実施形態によれば、圧縮符号化された高解像度の映像素材を低解像度の映像素材に高速に変換することができる。また、解像度変換の高速化により、例えば、高解像度の映像素材の転送完了と同時に転送確認のためのプレビュー表示を行うことも可能となる。

なお、この発明は、上記実施形態に限定されるものではない。例えば、指定された解像度が２のｎ乗分の１に等しい場合には、第２の変換処理部１４の解像度変換処理を省略することができる。また、解像度変換装置１００に表示装置を設けるようにすれば、第２の変換処理部１４により指定された解像度に変換された素材をエンコードせずに表示装置にそのまま出力することで、プレビュー表示が可能となる。その他にも、解像度変換装置１００の構成及び処理手順についても、各機能モジュールは全てＣＰＵ上のソフトウェア処理で行なうなど、この発明の要旨に逸脱しない範囲で種々に変形できる。

すなわち、この発明は、上記実施形態そのままに限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化できる。また、上記実施形態に開示されている複数の構成要素の適宜な組み合せにより種々の発明を形成できる。例えば、実施形態に示される全構成要素から幾つかの構成要素を削除してもよい。さらに、異なる実施形態に亘る構成要素を適宜組み合せてもよい。

この発明に係る解像度変換装置の一実施形態を示す機能ブロック図。図１に示す解像度変換装置の動作の手順とその内容を示す図。

符号の説明

１００…解像度変換装置、１１…ＣＰＵ、１２…入力部、１３…第１の変換処理部、１４…第２の変換処理部、１５…デコード部、１６…エンコード部、１７…出力部。

Claims

圧縮符号化された第１の解像度を有する映像素材を、前記第１の解像度より低い第２の解像度の指定と共に入力する入力手段と、
前記第１の解像度の２のｎ乗分の１（ｎは自然数）の値が前記第２の解像度の値より大きいときの前記ｎの値を算出する算出手段と、
前記算出されたｎの値を用いて、前記第１の解像度を有する映像素材を周波数上の解像度変換によって前記第１の解像度の２のｎ乗分の１の解像度に変換する第１の変換手段と、
前記第１の変換手段により変換された映像素材を復号する復号手段と、
前記復号された映像素材を空間上の解像度変換によって前記第２の解像度に変換する第２の変換手段と
を具備することを特徴とする解像度変換装置。
前記第１の変換手段は、前記第１の解像度を有する映像素材のサンプリング周期または動きベクトルの２のｎ乗分の１に相当する周波数でサンプリングすることを特徴とする請求項１記載の解像度変換装置。
圧縮符号化された第１の解像度を有する映像素材を、前記第１の解像度より低い第２の解像度の指定と共に入力し、
前記第１の解像度の２のｎ乗分の１（ｎは自然数）の値が前記第２の解像度の値より大きいときの前記ｎの値を算出し、
前記算出されたｎの値を用いて、前記第１の解像度を有する映像素材を周波数上の解像度変換によって前記第１の解像度の２のｎ乗分の１の解像度に変換し、
前記第１の変換手段により変換された映像素材を復号し、
前記復号された映像素材を空間上の解像度変換によって前記第２の解像度に変換する第２の変換手段することを特徴とする解像度変換方法。
前記周波数上の解像度変換は、前記第１の解像度を有する映像素材のサンプリング周期または動きベクトルの２のｎ乗分の１に相当する周波数でサンプリングすることを特徴とする請求項３記載の解像度変換方法。
圧縮符号化された第１の解像度を有する映像素材を入力すると共に、前記映像素材のプレビュー表示に要求される前記第１の解像度より低い第２の解像度の指定を入力する入力手段と、
前記第１の解像度の２のｎ乗分の１（ｎは自然数）の値が前記第２の解像度の値より大きいときの前記ｎの値を算出する算出手段と、
前記算出されたｎの値を用いて、前記第１の解像度を有する映像素材を周波数上の解像度変換によって前記第１の解像度の２のｎ乗分の１の解像度に変換する第１の変換手段と、
前記第１の変換手段により変換された映像素材を復号する復号手段と、
前記復号された映像素材を空間上の解像度変換によって前記第２の解像度に変換する第２の変換手段と、
前記第２の変換手段により第２の解像度に変換された映像素材を表示する表示手段と
を具備することを特徴とするプレビュー表示装置。