JP3305999B2 - 画像圧縮ストリーム編集装置及びその方法 - Google Patents

画像圧縮ストリーム編集装置及びその方法

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Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、ＭＰＥＧ（Moving
Picture Experts Group）方式で作成した２つの圧縮画
像ストリームを符号化単位となるＧＯＰ（Group of Pic
ture）の途中のフレームでつなぎ合わせる画像圧縮スト
リーム編集装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、フレーム内符号化とフレーム間符
号化を使ったＭＰＥＧ方式で作成した画像圧縮ストリー
ムをつなぎ合わせる簡単な方法としては、図２に示した
ように編集点を１つの圧縮が完結する単位ＧＯＰまたは
シーケンス単位の区切りで２つのストリームを接続する
ことが行なわれていた。
【０００３】図２は、従来の画像圧縮ストリーム編集装
置で行なわれていたストリーム接続形態をＧＯＰ単位の
ストリーム構造で示したものである。ＧＯＰ単位での編
集の場合を示す。ＧＯＰ構造としては、連続性が保てる
が、ＶＢＶの連続性を保持するためには、ＧＯＰ毎に同
じＶＢＶの値を有するようにしなければならなかった。
【０００４】さらに、接続点のＶＢＶ（Video Bufferin
g Verifier）ディレーの連続性を保つために、ＧＯＰ単
位で符号量が一定になるようなクローズドＧＯＰまたは
ＧＯＰ単位でＶＢＶディレーを合わせるために再エンコ
ードすることが行なわれていた。この場合は自由に編集
ポイントをとることが出来なかった。
【０００５】一方、編集ポイントの制限を無くして編集
する方法も提案されている。その場合は、図３に示した
ように再符号化を行なうための領域を編集によって崩れ
た符号化単位（ＧＯＰ）のフレーム群だけをまとめてＧ
ＯＰとして再符号化することが行なわれていた。
【０００６】図３は、従来の画像圧縮ストリーム編集装
置で行なわれていたＧＯＰ構造が崩れた部分のみを新し
くＧＯＰとして構成する場合のＧＯＰ単位での編集の流
れを示したものである。編集点がＧＯＰ（Ａ４）にあっ
て、ＧＯＰ単位が崩れている。一方の編集点がＧＯＰ
（Ｂ３）にあって、ＧＯＰ単位が崩れている。ＧＯＰ単
位が崩れたＧＯＰ（Ａ４）とＧＯＰ（Ｂ３）を復号し、
再度符号化して、ＧＯＰ（Ｃ１）を構成している。この
場合は、再符号化フレーム群に割り当てられる符号量等
の制限によって、画質の劣化が目立つ場合があった。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】フレーム間予測を使っ
たＭＰＥＧ方式で作成した圧縮ストリームの編集は、参
照フレームが前後のフレームから行なわれているため、
単に２つの圧縮データをフレーム単位で接続すると、接
続点で画像の乱れが発生して利用することが出来ない。
また、デコーダ側で限られたバッファ量で入力符号化デ
ータのフレーム毎のデータ量の変動を吸収するようにな
っているため圧縮データ接続点でのＶＢＶディレー量の
連続性が保たれていないとデコーダ入力バッファでオー
バフロー、またはアンダーフローが発生し、画像の乱れ
や静止状態が発生する。それらの発生が無いのは勿論、
圧縮ストリームの接続付近の再生画質の劣化を少なくす
る方法を提案する。
【０００８】
【課題を解決するための手段】課題を解決する為に、フ
レーム内符号化とフレーム間符号化を使ったＭＰＥＧ方
式で作成した２つの画像圧縮ストリームを符号化単位と
なるＧＯＰの途中のフレームの第１及び第２の編集点で
つなぎ合わせる画像圧縮ストリーム編集装置において、
前記画像圧縮ストリームが供給される画像圧縮ストリー
ム入力手段と、前記画像圧縮ストリームを蓄積する画像
蓄積手段と、前記画像蓄積手段から出力された前記各編
集点のあるＧＯＰと前記各編集点のあるＧＯＰと連続関
係にある前後どちらかのＧＯＰを含めた画像圧縮ストリ
ームを復号する復号手段と、前記復号手段の出力が供給
されて、ストリーム接続点の再符号化のために、完結し
ているＧＯＰとそれに続く第１の編集点のあるＧＯＰの
うちの第１の編集点までの信号とよりなる画像データ部
分と、第２の編集点のあるＧＯＰのうちの第２の編集点
以降の信号とそれに続く完結しているＧＯＰとよりなる
画像データ部分とを少なくとも蓄積する画像データ蓄積
手段と、前記画像データ蓄積手段の出力が供給されて、
前記各編集点のあるＧＯＰと前記各編集点のあるＧＯＰ
と連続関係にある前後どちらかのＧＯＰとをまとめて、
新しい２つの可変長ＧＯＰとなるように再符号化する符
号化手段と、前記各手段を制御する制御手段とより構成
した。
【０００９】本発明は、フレーム内符号化とフレーム間
符号化を使ったＭＰＥＧ方式の画像圧縮ストリームの編
集で、編集ポイントの制限を無くすことで、再符号化に
よるストリームの接続点での画質の劣化を極力抑えるた
めに、崩れたＧＯＰと連続関係にある前後どちらかのＧ
ＯＰにまとめて新しく可変長ＧＯＰとして再符号化する
ことで符号量割り当てのバランスがとれた符号化が可能
となると共に、ストリームのつなぎ目、即ち、シーンチ
ェンジ部分をＧＯＰの境界とすることで、より画質劣化
を目立ちにくくすることが出来る。
【００１０】
【発明の実施の形態】本発明の画像圧縮ストリーム編集
装置の一実施例について、以下に図と共に説明する。図
１は本発明の画像圧縮ストリーム編集装置の一実施例の
ブロック図である。本発明装置の構成は、外部の機器か
ら圧縮ビットストリームが供給される入力インタフェー
ス１、全体の編集の流れを制御する制御部２、圧縮スト
リームを復号する復号部３、画像データを圧縮する符号
化部４、復号画像データを符号化のために一時保存する
フレームメモリ５、及び圧縮ストリームを蓄積する記憶
媒体（ＨＤＤ等）６とから構成される。モニタ７には、
復号部３から復号化された信号が供給される。
【００１１】本発明の実施例の動作を、一本の画像圧縮
ストリームがあって、その中から途中のストリームを抜
いて一本のストリームに編集する場合を例として、以下
に図と共に説明する。まず、符号化ストリームが外部の
機器またはシステム内の符号化部で作られたものが、入
力インタフェース１を介して記録媒体であるハードディ
スク（ＨＤＤ等）６に記録される。その記録媒体６から
の再生ストリームを復号部３でデコードして、モニタ７
で再生画像を見ながら有用な画像部分を残すための編集
を行なうための編集点を決める。
【００１２】編集点が決まると、そのストリームが先頭
方向のデータである場合、その接続点のフレームがＧＯ
Ｐ単位でみて完結していなければ、接続点のフレームか
らさかのぼって最初のフレーム構成が崩れたＧＯＰと次
に続く完結しているＧＯＰまでのストリームを復号し
て、その復号画像をフレームバッファ５に取り込む。画
像をフレームバッファ５に取り込んで、完結しているＧ
ＯＰとフレーム構造が崩れたＧＯＰを新しく１つのＧＯ
Ｐとする。
【００１３】後につながるストリームとなるもう一方の
編集点でのフレームがＧＯＰとして完結していないフレ
ームである場合は、ＧＯＰ構造が崩れているため前記と
同様に編集点から後方にＧＯＰを捜して、まずフレーム
構造が崩れたＧＯＰとそれに続く完結するＧＯＰまでの
復号を行なって画像フレームバッファ５に蓄積する。
【００１４】つぎに、画像フレームバッファ５に蓄積さ
れた画像信号を符号化部４に供給する。ここで、先頭方
向の接続点で蓄積した復号画像データと後方の接続点で
蓄積した復号画像を使って、接続点でＧＯＰが始まるよ
うに２つのＧＯＰ構成で再符号化処理を行なう。また、
元のストリームとこの編集ストリームとの接続点におい
て、ＶＢＶバッファの連続性を確保するために、符号化
部４で符号化制御を行なって、編集点でのストリームの
連続性を確保し、画質の劣化を最小限に抑えるようにも
している。編集が終了したストリーム編集情報は、記録
媒体（ＨＤＤ）６に蓄積するようにする。
【００１５】つぎに、本発明の編集方法について、以下
に図１、図６と共に以下に説明する。図６は本発明の画
像圧縮ストリーム編集装置の一実施例の編集方法を説明
した図である。編集点が決まると、先行する第一の編集
点（第１の編集点）（図６（ａ）参照）で、その編集点
がＧＯＰ単位で完結していなければ、編集点からさかの
ぼって、編集点を含むＧＯＰとそれに続くＧＯＰのスト
リームを記録媒体６から読み出し、復号部３で復号し
（図６（ｂ））、復号画像の先頭から編集点までの画像
（図６（ｃ））をフレームメモリ５に記録する。
【００１６】続いて第一の編集点に接続する第二の編集
点（第２の編集点）（図６（ｄ））で、その編集点がＧ
ＯＰ単位で完結していなければ、編集点を含むＧＯＰと
それの復号に必要となる続くＧＯＰのストリームを記録
媒体６から読み出して復号化部３で復号し（図６
（ｅ））、復号画像の先頭のＧＯＰから編集点までの画
像は取り込まないで編集点から画像の取り込みを開始
し、続くＧＯＰの最後の画像まで（図６（ｆ））をフレ
ームメモリ５に記録する。これらフレームメモリ５に記
録された２組の画像データを入力として符号化部４で符
号化を行なう。符号化は夫々の１組を一つのＧＯＰとし
て２つのＧＯＰとして符号化する。
【００１７】符号化を行なう場合にＶＢＶバッファ値の
連続性を確保するために、まず符号化を行なう先頭のＧ
ＯＰは、その前にあるフレームのＶＢＶバッファ値を参
照し継続するように設定する。符号化を行なう２つのＧ
ＯＰは連続して符号化するため２つのＧＯＰ間での連続
性は保持される。２つ目のＧＯＰの最後のフレームのＶ
ＢＶバッファ値は、符号化に先立って次に続くＧＯＰの
ＶＢＶバッファ値に連続させるために符号化前にチェッ
クしておいてそれをパラメータにして符号化を行ないＶ
ＢＶバッァ値の連続性を保持するようにしている。この
ような条件で符号化されたストリームは編集点前後の再
符号化されていない元のストリームに連続するストリー
ムとするために、ＧＯＰ単位に管理データが付加され
て、記録媒体６に記録される。
【００１８】図４は、本発明の画像圧縮ストリーム編集
装置のＧＯＰ単位での編集の状態を示したもので、編集
点がＧＯＰ（Ａ４）の中間とＧＯＰ（Ｂ３）の中間に入
った場合である。図４において、ＧＯＰ単位が完結しな
いＧＯＰ（Ａ４）がＧＯＰ単位が完結しているＧＯＰ
（Ａ３）と、さらにもう一方のＧＯＰ単位が完結しない
ＧＯＰ（Ｂ３）とＧＯＰ単位が完結しているＧＯＰ（Ｂ
４）とを復号し、再符号化して二つのＧＯＰ（Ｃ１）、
ＧＯＰ（Ｃ２）を構成して、元のストリームに挿入す
る。
【００１９】図５は、本発明の画像圧縮ストリーム編集
装置のＧＯＰ単位での編集の状態を示す。編集点の一つ
が丁度ＧＯＰ（Ａ３）とＧＯＰ（Ａ４）の境界に入った
場合で、もう一つの編集点がＧＯＰ（Ｂ３）の中に入っ
ている場合である。ＧＯＰが完結しているＧＯＰ（Ａ
３）とＧＯＰ単位が完結していないＧＯＰ（Ｂ３）とそ
れに続くＧＯＰの完結しているＧＯＰ（Ｂ４）を復号し
て、再符号化してＧＯＰ（Ｃ１）、ＧＯＰ（Ｃ２）を構
成させて、元のストリームに挿入する。
【００２０】
【発明の効果】本発明の編集装置は、フレーム内符号化
とフレーム間符号化を使ったＭＰＥＧ方式の画像圧縮ス
トリームの編集で、編集ポイントの制限を無くすことが
出来、ＧＯＰをまとめて新しく可変長ＧＯＰとして再符
号化することで符号量割り当てのバランスがとれた符号
化が可能となると共に、ストリームのつなぎ目、即ちシ
ーンチェンジ部分をＧＯＰの境界とすることでより画質
劣化を目立ちにくくすることが出来る。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の画像圧縮ストリーム編集装置の一実施
例のブロック図である。
【図２】従来の画像圧縮ストリーム編集装置のストリー
ムのつなぎ合わせ方の一例をＧＯＰ単位で説明した図で
ある。
【図３】従来の画像圧縮ストリーム編集装置のストリー
ムのつなぎ合わせ方のもう一つの例をＧＯＰ単位で説明
した図である。
【図４】本発明の画像圧縮ストリーム編集装置の一実施
例のストリームのつなぎ合わせ方をＧＯＰ単位で説明し
た図である。
【図５】本発明の画像圧縮ストリーム編集装置の一実施
例のストリームのつなぎ合わせ方をＧＯＰ単位で説明し
た図である。
【図６】本発明の画像圧縮ストリーム編集装置の一実施
例の編集方法を説明した図である。
【符号の説明】
１ 入力インタフェース（画像圧縮ストリーム入力手
段） ２ 制御部（制御手段） ３ 復号部（復号手段） ４ 符号化部（符号化手段） ５ フレームバッファ（フレームメモリ）（画像データ
蓄積手段） ６ 記憶媒体（ＨＤＤ）（画像蓄積手段） ７ モニタ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) H04N 5/91 - 5/956 H04N 7/24 - 7/68

Claims (2)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】フレーム内符号化とフレーム間符号化を使
    ったＭＰＥＧ（Moving PictureExperts Group）方式で
    作成した２つの画像圧縮ストリームを符号化単位となる
    ＧＯＰ（Group of Picture）の途中のフレームの第１及
    び第２の編集点でつなぎ合わせる画像圧縮ストリーム編
    集装置において、 前記画像圧縮ストリームが供給される画像圧縮ストリー
    ム入力手段と、 前記画像圧縮ストリームを蓄積する画像蓄積手段と、 前記画像蓄積手段から出力された前記各編集点のあるＧ
    ＯＰと前記各編集点のあるＧＯＰと連続関係にある前後
    どちらかのＧＯＰを含めた画像圧縮ストリームを復号す
    る復号手段と、 前記復号手段の出力が供給されて、ストリーム接続点の
    再符号化のために、完結しているＧＯＰとそれに続く第
    １の編集点のあるＧＯＰのうちの第１の編集点までの信
    号とよりなる画像データ部分と、第２の編集点のあるＧ
    ＯＰのうちの第２の編集点以降の信号とそれに続く完結
    しているＧＯＰとよりなる画像データ部分とを少なくと
    も蓄積する画像データ蓄積手段と、 前記画像データ蓄積手段の出力が供給されて、前記各編
    集点のあるＧＯＰと前記各編集点のあるＧＯＰと連続関
    係にある前後どちらかのＧＯＰとをまとめて、新しい２
    つの可変長ＧＯＰとなるように再符号化する符号化手段
    と、 前記各手段を制御する制御手段とより構成したことを特
    徴とする画像圧縮ストリーム編集装置。
  2. 【請求項２】フレーム内符号化とフレーム間符号化を使
    ったＭＰＥＧ（Moving PictureExperts Group）方式で
    作成した２つの圧縮画像ストリームを符号化単位となる
    ＧＯＰ（Group of Picture）の途中のフレームの第１及
    び第２の編集点でつなぎ合わせる画像圧縮ストリーム編
    集方法において、 前記各編集点のあるＧＯＰと、前記各編集点のあるＧＯ
    Ｐと連続関係にある前後どちらかのＧＯＰとを含めて復
    号を行ない、 完結しているＧＯＰとそれに続く第１の編集点のあるＧ
    ＯＰのうちの第１の編集点までの信号とにより可変ＧＯ
    Ｐが作成され、第２の編集点のあるＧＯＰのうちの第２
    の編集点以降の信号とそれに続く完結しているＧＯＰと
    により可変ＧＯＰが夫々作成されるようにして、２つの
    ストリームの編集点でＧＯＰが完結するような２つの可
    変ＧＯＰが作成されるように再符号化を行なって圧縮画
    像ストリームをつなぎ合わせるようにしたことを特徴と
    する画像圧縮ストリーム編集方法。
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