JP3519673B2 - 動画データ作成装置及び動画符号化装置 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、圧縮符号化された
動画データから、ビットレートの異なる動画データを作
成する動画符号化装置におけるビットレート制御方法に
関するものである。
動画データから、ビットレートの異なる動画データを作
成する動画符号化装置におけるビットレート制御方法に
関するものである。
【０００２】
【従来の技術】近年、デジタル信号処理技術の発達によ
り、動画データを圧縮符号化することが可能となり、圧
縮符号化された動画データを容易に扱うことができるよ
うになった。またコンピュータネットワークの発達に伴
い、圧縮符号化された動画データを様々な伝送路を介し
て送受信する機会が増えている。例えばTV放送局などの
ように、過去に蓄積した大量の動画データを圧縮符号化
して保存しておき、VOD（ビデオオンデマンド）のよう
に利用者の必要に応じて、圧縮符号化された動画データ
を伝送路に送信することが可能である。
り、動画データを圧縮符号化することが可能となり、圧
縮符号化された動画データを容易に扱うことができるよ
うになった。またコンピュータネットワークの発達に伴
い、圧縮符号化された動画データを様々な伝送路を介し
て送受信する機会が増えている。例えばTV放送局などの
ように、過去に蓄積した大量の動画データを圧縮符号化
して保存しておき、VOD（ビデオオンデマンド）のよう
に利用者の必要に応じて、圧縮符号化された動画データ
を伝送路に送信することが可能である。
【０００３】しかしながら、圧縮符号化された動画デー
タを伝送路に送信する場合、伝送路が伝送可能なビット
レートと動画データのビットレートが異なることがあ
り、動画データのビットレートが大きい場合には、その
まま動画データを送信すると受信データに遅延が生じ、
リアルタイムに動画を再生することができないという問
題が発生する。したがって、リアルタイムに動画を再生
するためには動画データのビットレートを下げる必要性
がある。さらには、動画データを受信する受信端末が受
信可能なビットレートに対しても動画データのビットレ
ートを合わせる必要性がある。また、圧縮符号化された
動画データのうちフレーム全体ではなく、フレームの一
部分だけを切り出して送信する場合においても、切り出
した動画データのビットレートが伝送路の伝送可能なビ
ットレートを越えていた場合には、ビットレートを下げ
る処理を行う必要性がある。このように、様々な受信端
末、伝送路を介して動画データを送信する場合には、動
画データのビットレートを様々なビットレートに合わせ
て変更しなければいけなく、レート制御の処理に時間が
かかる分だけ、データ送信に遅延が生じてしまう。
タを伝送路に送信する場合、伝送路が伝送可能なビット
レートと動画データのビットレートが異なることがあ
り、動画データのビットレートが大きい場合には、その
まま動画データを送信すると受信データに遅延が生じ、
リアルタイムに動画を再生することができないという問
題が発生する。したがって、リアルタイムに動画を再生
するためには動画データのビットレートを下げる必要性
がある。さらには、動画データを受信する受信端末が受
信可能なビットレートに対しても動画データのビットレ
ートを合わせる必要性がある。また、圧縮符号化された
動画データのうちフレーム全体ではなく、フレームの一
部分だけを切り出して送信する場合においても、切り出
した動画データのビットレートが伝送路の伝送可能なビ
ットレートを越えていた場合には、ビットレートを下げ
る処理を行う必要性がある。このように、様々な受信端
末、伝送路を介して動画データを送信する場合には、動
画データのビットレートを様々なビットレートに合わせ
て変更しなければいけなく、レート制御の処理に時間が
かかる分だけ、データ送信に遅延が生じてしまう。
【０００４】また、VODのようにVODサーバが複数の動画
データを複数の端末へ送出する場合においては、VODサ
ーバに接続する端末数に比例して、レート制御処理が重
くなり、VODサーバへの負担が大きくなってしまうた
め、同時に接続可能な端末数が制限されてしまう。すな
わち、動画データのビットレートを高速に変更するビッ
トレート制御方法が必要不可欠となる。
データを複数の端末へ送出する場合においては、VODサ
ーバに接続する端末数に比例して、レート制御処理が重
くなり、VODサーバへの負担が大きくなってしまうた
め、同時に接続可能な端末数が制限されてしまう。すな
わち、動画データのビットレートを高速に変更するビッ
トレート制御方法が必要不可欠となる。
【０００５】このような場合、圧縮符号化された動画デ
ータのビットレートを制御する従来技術として、まず動
画データを非圧縮の動画データに復号化し、もう一度符
号化し直してビットレートを変更する方法が知られてい
る。しかしながら、この方法では、一旦動画データを復
号化し、さらに再符号化を行うため、処理の負荷が大き
く、高速にビットレートを変更し動画データを作成する
ことが難しいという問題がある。
ータのビットレートを制御する従来技術として、まず動
画データを非圧縮の動画データに復号化し、もう一度符
号化し直してビットレートを変更する方法が知られてい
る。しかしながら、この方法では、一旦動画データを復
号化し、さらに再符号化を行うため、処理の負荷が大き
く、高速にビットレートを変更し動画データを作成する
ことが難しいという問題がある。
【０００６】また、この再符号化処理の軽減を行い、処
理の高速化を図った従来技術として、特開平８‐２３５
３９号公報に記載されたものが知られている。図３８に
従来の動画符号化装置の構造を示している。図３８にお
いて、動画符号化装置5001は、入力手段5006と接続した
可変長復号化手段5002と、再量子化手段5003と、可変長
符号化手段5004と、バッファ記憶手段5005と、バッファ
占有量検出5006手段を備えた構造となっており、出力手
段5008に接続している。
理の高速化を図った従来技術として、特開平８‐２３５
３９号公報に記載されたものが知られている。図３８に
従来の動画符号化装置の構造を示している。図３８にお
いて、動画符号化装置5001は、入力手段5006と接続した
可変長復号化手段5002と、再量子化手段5003と、可変長
符号化手段5004と、バッファ記憶手段5005と、バッファ
占有量検出5006手段を備えた構造となっており、出力手
段5008に接続している。
【０００７】次に動画符号化装置5001の動作について説
明する。図３８において、入力手段5007は符号化された
動画データを1フレーム毎に可変長復号化手段5002に入
力するとともに、再量子化手段5003に目的のビットレー
トを入力する。そして、可変長復号手段5002が入力デー
タについて可変長復号化を行い、量子化されたＤＣＴ
（Discrete Cosine Transform）係数を求め、再量子化
手段5003に出力する。そして、再量子化手段5003が量子
化されたＤＣＴ係数を再量子化し、可変長符号化手段50
04に出力する。但し、再量子化手段5003は入力手段5007
より入力されたビットレートとバッファ占有量検出手段
5006より入力されたバッファ占有量を比較して、所定の
ビットレートを満たすように量子化値を設定し再量子化
を行う。ここで、量子化値とは量子化においてＤＣＴ係
数を割る値のことを意味する。さらに、可変長符号化手
段5004は再量子化されたＤＣＴ係数を可変長符号化し、
バッファ記憶手段5005に可変長符号化した動画データを
供給する。バッファ記憶手段5005は可変長符号化手段50
04より入力された動画データを出力手段5008に出力する
とともに、動画データのデータ量をバッファ占有量検出
手段5006に出力する。バッファ占有量検出手段5006は、
データ量を加算しバッファ占有量を検出後、再量子化手
段5003にデータの総量を出力する。
明する。図３８において、入力手段5007は符号化された
動画データを1フレーム毎に可変長復号化手段5002に入
力するとともに、再量子化手段5003に目的のビットレー
トを入力する。そして、可変長復号手段5002が入力デー
タについて可変長復号化を行い、量子化されたＤＣＴ
（Discrete Cosine Transform）係数を求め、再量子化
手段5003に出力する。そして、再量子化手段5003が量子
化されたＤＣＴ係数を再量子化し、可変長符号化手段50
04に出力する。但し、再量子化手段5003は入力手段5007
より入力されたビットレートとバッファ占有量検出手段
5006より入力されたバッファ占有量を比較して、所定の
ビットレートを満たすように量子化値を設定し再量子化
を行う。ここで、量子化値とは量子化においてＤＣＴ係
数を割る値のことを意味する。さらに、可変長符号化手
段5004は再量子化されたＤＣＴ係数を可変長符号化し、
バッファ記憶手段5005に可変長符号化した動画データを
供給する。バッファ記憶手段5005は可変長符号化手段50
04より入力された動画データを出力手段5008に出力する
とともに、動画データのデータ量をバッファ占有量検出
手段5006に出力する。バッファ占有量検出手段5006は、
データ量を加算しバッファ占有量を検出後、再量子化手
段5003にデータの総量を出力する。
【０００８】このように、動画符号化装置5001を用い
て、圧縮符号化された動画データから、ビットレートを
制御して、新たに動画データを作成する場合は、入力動
画データを一度可変長復号化し、再量子化、そして可変
長符号化といった処理を経て、動画データの作成を行っ
ている。つまり、動画データを逆量子化処理まで復号化
し、再符号化しているため、演算負荷が大きく、高速に
レート制御を行うのは難しいといえる。また、動画デー
タは複数のフレームから構成され、動画像を圧縮符号化
する場合には効率を上げるために、時間的に1つ前のフ
レームとの相関を利用した、フレーム間予測符号化を用
いるのが一般的となっている。そして、動画データがフ
レーム間予測符号化を行ったフレームを含んでいた場合
には、前記動画符号化装置を用いて再量子化を行う時に
問題が存在する。
て、圧縮符号化された動画データから、ビットレートを
制御して、新たに動画データを作成する場合は、入力動
画データを一度可変長復号化し、再量子化、そして可変
長符号化といった処理を経て、動画データの作成を行っ
ている。つまり、動画データを逆量子化処理まで復号化
し、再符号化しているため、演算負荷が大きく、高速に
レート制御を行うのは難しいといえる。また、動画デー
タは複数のフレームから構成され、動画像を圧縮符号化
する場合には効率を上げるために、時間的に1つ前のフ
レームとの相関を利用した、フレーム間予測符号化を用
いるのが一般的となっている。そして、動画データがフ
レーム間予測符号化を行ったフレームを含んでいた場合
には、前記動画符号化装置を用いて再量子化を行う時に
問題が存在する。
【０００９】フレーム間予測符号化を用いる場合、動画
符号化装置5001において再量子化を行うフレーム（Ｐ
i）は、時間的に1つ後のフレーム（Ｐi+1）においてフ
レーム間予測符号化に用いられており、Pi+1を復号化す
る際に加算する必要なフレームである。
符号化装置5001において再量子化を行うフレーム（Ｐ
i）は、時間的に1つ後のフレーム（Ｐi+1）においてフ
レーム間予測符号化に用いられており、Pi+1を復号化す
る際に加算する必要なフレームである。
【００１０】そして、動画符号化装置5001において再量
子化を行う場合、再量子化手段が入力データの量子化値
を変化させるため、再量子化を行う前のフレーム（Pi）
と再量子化を行った後のフレーム（Pi'）は異なるもの
となる。したがって、逆量子化したPi+1に再量子化によ
って変化したPi 'を加算して、Ｐi+1を復号化する際に
は、本来加算すべきPiとPi'との間に相違があるため、
復号化画像を劣化させてしまう。以下、PiとPi'の相違
を動き補償エラーと呼ぶ。つまり、フレーム間予測符号
化を用いた動画データに対して、動画符号化装置5001を
用いて動画データを作成する場合には、動き補償エラー
により画質劣化を生じさせてしまう。また、前記画質劣
化を生じさせないためには、再量子化を行った次のフレ
ームについて動き補償を含めて、再符号化する必要があ
り、さらに処理時間を増加させてしまうという問題があ
る。
子化を行う場合、再量子化手段が入力データの量子化値
を変化させるため、再量子化を行う前のフレーム（Pi）
と再量子化を行った後のフレーム（Pi'）は異なるもの
となる。したがって、逆量子化したPi+1に再量子化によ
って変化したPi 'を加算して、Ｐi+1を復号化する際に
は、本来加算すべきPiとPi'との間に相違があるため、
復号化画像を劣化させてしまう。以下、PiとPi'の相違
を動き補償エラーと呼ぶ。つまり、フレーム間予測符号
化を用いた動画データに対して、動画符号化装置5001を
用いて動画データを作成する場合には、動き補償エラー
により画質劣化を生じさせてしまう。また、前記画質劣
化を生じさせないためには、再量子化を行った次のフレ
ームについて動き補償を含めて、再符号化する必要があ
り、さらに処理時間を増加させてしまうという問題があ
る。
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】課題１：従来の動画符
号化装置において、予め符号化された動画データのビッ
トレートを変更して、新たに動画データを作成する場
合、一度動画データを復号化し再量子化した後に再符号
化する必要があり、高速に動画データを作成することが
難しい。
号化装置において、予め符号化された動画データのビッ
トレートを変更して、新たに動画データを作成する場
合、一度動画データを復号化し再量子化した後に再符号
化する必要があり、高速に動画データを作成することが
難しい。
【００１２】課題２：従来の動画符号化装置を用いて、
再量子化を行うことによりレート制御を行うと、再量子
化を行った次のフレームにおいて、動き補償エラーによ
る画質劣化を生じさせてしまうため、画質劣化を生じさ
せずにレート制御を行うことが難しい。本発明は、上記
２つの課題を解決することを目的とする。すなわち、符
号化された動画データのビットレートを変更し、新たに
動画データを作成する場合において、動画データを復号
化することなく、高速かつ動き補償エラーによる画質劣
化を生じさせることなく、動画データ作成を実現するこ
とを目的とする。
再量子化を行うことによりレート制御を行うと、再量子
化を行った次のフレームにおいて、動き補償エラーによ
る画質劣化を生じさせてしまうため、画質劣化を生じさ
せずにレート制御を行うことが難しい。本発明は、上記
２つの課題を解決することを目的とする。すなわち、符
号化された動画データのビットレートを変更し、新たに
動画データを作成する場合において、動画データを復号
化することなく、高速かつ動き補償エラーによる画質劣
化を生じさせることなく、動画データ作成を実現するこ
とを目的とする。
【００１３】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に本発明は、予め圧縮符号化した動画データを入力と
し、ビットレートの異なる新たな動画データを作成し出
力する動画符号化装置において、
に本発明は、予め圧縮符号化した動画データを入力と
し、ビットレートの異なる新たな動画データを作成し出
力する動画符号化装置において、
【００１４】第１に、非圧縮動画データから動き予測を
用いた第１のビットレートの圧縮符号画像データを生成
する第１の符号化手段と、前記第１のビットレートの圧
縮符号画像データから予め定めた閾値以上の情報量の領
域である補正領域を前記非圧縮動画データから抽出する
領域検出手段と、前記補正領域から動き予測を用いた第
２のビットレートの圧縮符号画像データを生成する第２
の符号化手段と、次フレームの非圧縮動画データの動き
予測を行なう場合に、前記補正領域を参照しない動き補
償手段と、前記第１のビットレートの圧縮符号画像デー
タと前記第２のビットレートの圧縮符号画像データとを
結合する動画データ結合手段とを含む動画データ作成装
置としたものである。
用いた第１のビットレートの圧縮符号画像データを生成
する第１の符号化手段と、前記第１のビットレートの圧
縮符号画像データから予め定めた閾値以上の情報量の領
域である補正領域を前記非圧縮動画データから抽出する
領域検出手段と、前記補正領域から動き予測を用いた第
２のビットレートの圧縮符号画像データを生成する第２
の符号化手段と、次フレームの非圧縮動画データの動き
予測を行なう場合に、前記補正領域を参照しない動き補
償手段と、前記第１のビットレートの圧縮符号画像デー
タと前記第２のビットレートの圧縮符号画像データとを
結合する動画データ結合手段とを含む動画データ作成装
置としたものである。
【００１５】これにより、動き補償エラーを発生するこ
となく複数のビットレートの圧縮符号画像データを結合
することができる。
となく複数のビットレートの圧縮符号画像データを結合
することができる。
【００１６】第２に、非圧縮動画データの動き予測を行
なう動き補償手段と、非圧縮動画データから動き予測を
用いた第１のビットレートの圧縮符号画像データを生成
する第１の符号化手段と、前記動き予測に参照される確
率が低い領域である補正領域を算出する領域算出手段
と、前記補正領域から動き予測を用いた第２のビットレ
ートの圧縮符号画像データを生成する第２の符号化手段
と、前記第１のビットレートの圧縮符号画像データと前
記第２のビットレートの圧縮符号画像データとを結合す
る動画データ結合手段とを含む動画データ作成装置とし
たものである。これにより、次のフレームから参照され
る確率が低い領域を補正領域とすることにより、動き予
測の探索範囲限定の影響による予測符号化効率の低下を
小さくすることが出来る。
なう動き補償手段と、非圧縮動画データから動き予測を
用いた第１のビットレートの圧縮符号画像データを生成
する第１の符号化手段と、前記動き予測に参照される確
率が低い領域である補正領域を算出する領域算出手段
と、前記補正領域から動き予測を用いた第２のビットレ
ートの圧縮符号画像データを生成する第２の符号化手段
と、前記第１のビットレートの圧縮符号画像データと前
記第２のビットレートの圧縮符号画像データとを結合す
る動画データ結合手段とを含む動画データ作成装置とし
たものである。これにより、次のフレームから参照され
る確率が低い領域を補正領域とすることにより、動き予
測の探索範囲限定の影響による予測符号化効率の低下を
小さくすることが出来る。
【００１７】
【００１８】
【００１９】
【００２０】第３に、第２のビットレートの圧縮符号画
像データは、ローパスフィルタを用いて補正領域の画像
データの高周波成分を削除したデータ、又は、量子化し
た補正領域の画像データの後部データを削除したデータ
を符号化した画像データである請求項１又は２記載の動
画データ作成装置としたものである。
像データは、ローパスフィルタを用いて補正領域の画像
データの高周波成分を削除したデータ、又は、量子化し
た補正領域の画像データの後部データを削除したデータ
を符号化した画像データである請求項１又は２記載の動
画データ作成装置としたものである。
【００２１】これにより、第２のビットレートの圧縮符
号画像データの生成を高速に行うことができる。
号画像データの生成を高速に行うことができる。
【００２２】第４に、請求項１ないし３のいずれか記載
の動画データ作成装置により作成された圧縮符号画像デ
ータを、第１のビットレートの圧縮符号画像データと第
２のビットレートの圧縮符号画像データとに分離するデ
ータ分離手段と、出力すべきビットレートに合わせて前
記第１のビットレートの圧縮符号画像データと前記第２
のビットレートの圧縮符号画像データとをフレーム毎に
選択するデータ選択手段と、前記フレーム毎に選択され
た圧縮符号画像データを結合するフレームデータ結合手
段とを含む動画符号化装置としたものであり、符号化さ
れた画像データを復号化することなく、フレーム毎にビ
ットレートを制御することが可能となり、出力すべきビ
ットレートの動画像データを高速に作成することが可能
となる。
の動画データ作成装置により作成された圧縮符号画像デ
ータを、第１のビットレートの圧縮符号画像データと第
２のビットレートの圧縮符号画像データとに分離するデ
ータ分離手段と、出力すべきビットレートに合わせて前
記第１のビットレートの圧縮符号画像データと前記第２
のビットレートの圧縮符号画像データとをフレーム毎に
選択するデータ選択手段と、前記フレーム毎に選択され
た圧縮符号画像データを結合するフレームデータ結合手
段とを含む動画符号化装置としたものであり、符号化さ
れた画像データを復号化することなく、フレーム毎にビ
ットレートを制御することが可能となり、出力すべきビ
ットレートの動画像データを高速に作成することが可能
となる。
【００２３】
【００２４】
【００２５】
【００２６】
【００２７】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て、図１から図３７を用いて説明する。なお、本発明は
これら実施の形態に何ら限定されるものではなく、その
要旨を逸脱しない範囲において、種々なる態様で実施し
得る。
て、図１から図３７を用いて説明する。なお、本発明は
これら実施の形態に何ら限定されるものではなく、その
要旨を逸脱しない範囲において、種々なる態様で実施し
得る。
【００２８】(実施の形態1)第１の実施形態では、予め
圧縮符号化した動画データを用いて復号化することな
く、高速にレート制御を行い、新たに動画データを作成
する動画符号化装置とその方法について説明する。
圧縮符号化した動画データを用いて復号化することな
く、高速にレート制御を行い、新たに動画データを作成
する動画符号化装置とその方法について説明する。
【００２９】まず、動画符号化装置の入力となる動画デ
ータを予め作成する動画データ作成装置について説明す
る。
ータを予め作成する動画データ作成装置について説明す
る。
【００３０】図１に、高速にレート制御を行うためのデ
ータ構造を持つ動画データを予め作成する動画データ作
成装置の構成を示す。
ータ構造を持つ動画データを予め作成する動画データ作
成装置の構成を示す。
【００３１】図１において、動画データ作成装置101
は、入力手段116と接続したフレーム入力手段117と動き
補償手段102とDCT変換手段103と量子化手段104と可変長
符号化手段105と、復号化を行う逆量子化手段106と逆Ｄ
ＣＴ変換手段107と、復号化したフレームを記憶するフ
レームメモリ108を備え、可変長符号化手段105と接続
し、最大ビット量を持つ領域を順次検出する最大ビット
量領域検出手段110と、参照禁止領域記憶手段109と、Ｄ
ＣＴ変換手段103と接続する圧縮フレームバッファ112
と、圧縮フレームバッファ112と接続し量子化を行う量
子化手段111と、可変長符号化手段113を備え、可変長符
号化手段105と参照禁止領域記憶手段109と可変長符号化
手段113と接続し、動画データを結合する圧縮フレーム
データ結合手段114を備え、出力手段115と接続した構成
となっている。
は、入力手段116と接続したフレーム入力手段117と動き
補償手段102とDCT変換手段103と量子化手段104と可変長
符号化手段105と、復号化を行う逆量子化手段106と逆Ｄ
ＣＴ変換手段107と、復号化したフレームを記憶するフ
レームメモリ108を備え、可変長符号化手段105と接続
し、最大ビット量を持つ領域を順次検出する最大ビット
量領域検出手段110と、参照禁止領域記憶手段109と、Ｄ
ＣＴ変換手段103と接続する圧縮フレームバッファ112
と、圧縮フレームバッファ112と接続し量子化を行う量
子化手段111と、可変長符号化手段113を備え、可変長符
号化手段105と参照禁止領域記憶手段109と可変長符号化
手段113と接続し、動画データを結合する圧縮フレーム
データ結合手段114を備え、出力手段115と接続した構成
となっている。
【００３２】以上のように構成された動画データ作成装
置について、以下にその動作を説明する。
置について、以下にその動作を説明する。
【００３３】まず、入力手段116は非圧縮動画像をフレ
ーム入力手段117に入力する。フレーム入力手段117は、
圧縮フレームデータ結合手段114から入力されるフレー
ム符号化終了信号を受けると、非圧縮の1フレームデー
タを、動き補償手段102に入力する。ただし、一番初め
のフレームデータを入力する場合は、フレーム符号化終
了信号とは関係無く、入力手段116から入力が行われる
と同時に、非圧縮のフレームデータを動き補償手段102
に入力する。
ーム入力手段117に入力する。フレーム入力手段117は、
圧縮フレームデータ結合手段114から入力されるフレー
ム符号化終了信号を受けると、非圧縮の1フレームデー
タを、動き補償手段102に入力する。ただし、一番初め
のフレームデータを入力する場合は、フレーム符号化終
了信号とは関係無く、入力手段116から入力が行われる
と同時に、非圧縮のフレームデータを動き補償手段102
に入力する。
【００３４】そして、動き補償手段１０２は、フレーム
入力手段１１７から入力された非圧縮のフレームデータ
に対してフレーム間予測符号化を行う場合は、フレーム
メモリ１０８から入力される1 つ前のフレーム内での相
関の高い領域を検出後、動き補償を行い、動き補償した
フレームデータをＤＣＴ変換手段１０３に出力する。こ
の時、動き補償手段１０２は参照禁止領域記憶手段１０
９より入力される１つ前のフレームの参照禁止領域から
は動き検出を行わないこととする。また、フレーム内符
号化が行われるデータに対しては、動き予測を行わず、
入力データをそのままＤＣＴ変換手段へ出力する。
入力手段１１７から入力された非圧縮のフレームデータ
に対してフレーム間予測符号化を行う場合は、フレーム
メモリ１０８から入力される1 つ前のフレーム内での相
関の高い領域を検出後、動き補償を行い、動き補償した
フレームデータをＤＣＴ変換手段１０３に出力する。こ
の時、動き補償手段１０２は参照禁止領域記憶手段１０
９より入力される１つ前のフレームの参照禁止領域から
は動き検出を行わないこととする。また、フレーム内符
号化が行われるデータに対しては、動き予測を行わず、
入力データをそのままＤＣＴ変換手段へ出力する。
【００３５】ＤＣＴ変換手段１０３は、動き補償手段１
０２により入力されたフレームデータに対して、ＤＣＴ
変換を行ない、ＤＣＴ係数を量子化手段１０４と圧縮フ
レームバッファ１１２に出力する。
０２により入力されたフレームデータに対して、ＤＣＴ
変換を行ない、ＤＣＴ係数を量子化手段１０４と圧縮フ
レームバッファ１１２に出力する。
【００３６】図１０にフレーム内における領域の分け方
の一例を示す。ここで、図１０に示される領域は、任意
数のマクロブロック（例えば16x16画素）で構成され、
いかなる形状でも良く、図１０に示した形状に限定され
るものではない。また、図１１に圧縮フレームバッファ
の構造を示す。圧縮フレームバッファは、図１０の各領
域に対応する量子化値およびＤＣＴ係数をそれぞれ連続
して格納している。
の一例を示す。ここで、図１０に示される領域は、任意
数のマクロブロック（例えば16x16画素）で構成され、
いかなる形状でも良く、図１０に示した形状に限定され
るものではない。また、図１１に圧縮フレームバッファ
の構造を示す。圧縮フレームバッファは、図１０の各領
域に対応する量子化値およびＤＣＴ係数をそれぞれ連続
して格納している。
【００３７】量子化手段104はDCT変換手段103により求
められたＤＣＴ係数を図１０に示した領域毎に量子化を
行い、量子化したＤＣＴ係数を逆量子化手段106と可変
長符号化手段105に出力し、量子化で用いた量子化値を
圧縮フレームバッファ112に出力する。圧縮フレームバ
ッファ112は、図１０に示した各領域毎にＤＣＴ変換手
段103により入力された1フレーム分のＤＣＴ係数と、量
子化手段104より入力された量子化値を、図１１に示す
ようにそれぞれ対応させて記憶する。
められたＤＣＴ係数を図１０に示した領域毎に量子化を
行い、量子化したＤＣＴ係数を逆量子化手段106と可変
長符号化手段105に出力し、量子化で用いた量子化値を
圧縮フレームバッファ112に出力する。圧縮フレームバ
ッファ112は、図１０に示した各領域毎にＤＣＴ変換手
段103により入力された1フレーム分のＤＣＴ係数と、量
子化手段104より入力された量子化値を、図１１に示す
ようにそれぞれ対応させて記憶する。
【００３８】可変長符号化手段105は量子化されたＤＣ
Ｔ係数を可変長符号化し、最大ビット量領域検出手段11
0と圧縮フレームデータ結合手段114に出力する。ここ
で、可変長符号化手段105により符号化されたデータ
を、通常のフレームデータと呼ぶ。
Ｔ係数を可変長符号化し、最大ビット量領域検出手段11
0と圧縮フレームデータ結合手段114に出力する。ここ
で、可変長符号化手段105により符号化されたデータ
を、通常のフレームデータと呼ぶ。
【００３９】また、逆量子化手段106は、量子化手段104
手段により量子化されたＤＣＴ係数を逆量子化し、逆Ｄ
ＣＴ変換手段107に出力する。逆ＤＣＴ変換手段107は、
逆量子化手段106において求められたＤＣＴ係数を逆Ｄ
ＣＴ変換し、動き補償手段102に出力する。動き補償手
段102は、逆ＤＣＴ変換した係数と、フレームメモリか
ら入力される１つ前の復号化フレームを用いて、フレー
ムを復号化しフレームメモリの復号化フレームを更新す
る。ただし、Iフレームに対しては、逆ＤＣＴ変換した
フレームをそのままフレームメモリに記憶する。
手段により量子化されたＤＣＴ係数を逆量子化し、逆Ｄ
ＣＴ変換手段107に出力する。逆ＤＣＴ変換手段107は、
逆量子化手段106において求められたＤＣＴ係数を逆Ｄ
ＣＴ変換し、動き補償手段102に出力する。動き補償手
段102は、逆ＤＣＴ変換した係数と、フレームメモリか
ら入力される１つ前の復号化フレームを用いて、フレー
ムを復号化しフレームメモリの復号化フレームを更新す
る。ただし、Iフレームに対しては、逆ＤＣＴ変換した
フレームをそのままフレームメモリに記憶する。
【００４０】以上のように可変長符号化105において、
１フレームの符号化が終了すると、最大ビット量領域検
出手段110は、可変長符号化手段105により符号化された
フレーム内において最大のビット量を含む領域からビッ
ト量の大きい領域順に、予め決められた個数分の領域を
検出し、検出した領域を示したレート補正用領域データ
を参照禁止領域記憶手段109と圧縮フレームバッファ112
に出力する。図１２にレート補正用領域データの一例を
示す。図１２において、黒い領域は、フレーム最大ビッ
ト領域検出手段により選択された領域を示しており、こ
の領域を参照禁止領域と定義する。
１フレームの符号化が終了すると、最大ビット量領域検
出手段110は、可変長符号化手段105により符号化された
フレーム内において最大のビット量を含む領域からビッ
ト量の大きい領域順に、予め決められた個数分の領域を
検出し、検出した領域を示したレート補正用領域データ
を参照禁止領域記憶手段109と圧縮フレームバッファ112
に出力する。図１２にレート補正用領域データの一例を
示す。図１２において、黒い領域は、フレーム最大ビッ
ト領域検出手段により選択された領域を示しており、こ
の領域を参照禁止領域と定義する。
【００４１】参照禁止領域記憶手段109は、最大ビット
量領域検出手段110により検出された領域を示す補正用
領域データを動き補償手段102と動画データ結合手段114
に出力する。そして、圧縮フレームバッファ112では、
最大ビット量領域検出手段110により入力された補正用
領域データの参照禁止領域に対して、圧縮フレームバッ
ファ内から対応する領域のＤＣＴ係数と量子化値を切り
出し、量子化手段111に出力する。量子化手段111は、圧
縮フレームバッファ112より入力されたＤＣＴ係数に対
して、圧縮フレームバッファ112より入力された量子化
値の前後複数の量子化値を用いて量子化を行い、可変長
符号化手段113に出力する。
量領域検出手段110により検出された領域を示す補正用
領域データを動き補償手段102と動画データ結合手段114
に出力する。そして、圧縮フレームバッファ112では、
最大ビット量領域検出手段110により入力された補正用
領域データの参照禁止領域に対して、圧縮フレームバッ
ファ内から対応する領域のＤＣＴ係数と量子化値を切り
出し、量子化手段111に出力する。量子化手段111は、圧
縮フレームバッファ112より入力されたＤＣＴ係数に対
して、圧縮フレームバッファ112より入力された量子化
値の前後複数の量子化値を用いて量子化を行い、可変長
符号化手段113に出力する。
【００４２】量子化手段111において、異なる量子化値
を用いて量子化を行うことにより、ビット量の異なるデ
ータを作成することができる。
を用いて量子化を行うことにより、ビット量の異なるデ
ータを作成することができる。
【００４３】例えば、画面サイズがCIF(352x288)でフレ
ームレートが30fpsの入力ストリームに対して量子化値Q
=2で量子化を行いMPEG4ストリームを作成すると、ビッ
トレートは約1.6Mbpsとなり、Q=6で約384kbps、Q=16で
約128kbps、Q=30では約56kpbsというように、量子化値Q
に応じてビットレートの異なるデータを作成することが
できる。
ームレートが30fpsの入力ストリームに対して量子化値Q
=2で量子化を行いMPEG4ストリームを作成すると、ビッ
トレートは約1.6Mbpsとなり、Q=6で約384kbps、Q=16で
約128kbps、Q=30では約56kpbsというように、量子化値Q
に応じてビットレートの異なるデータを作成することが
できる。
【００４４】可変長符号化手段113は、量子化手段111手
段により量子化されたＤＣＴ係数を可変長符号化し補正
データを作成し、領域の個数、各領域の補正データの個
数、領域番号およびそれぞれの補正データのデータサイ
ズをヘッダ情報として持つレート補正用データを作成
し、圧縮フレームデータ結合手段114に出力する。ここ
で、可変長符号化手段113により作成されたデータをレ
ート補正用データと定義することにする。図１５にレー
ト補正用データの構造を示し、図１６にレート補正用デ
ータの内訳を示す。また、図１７にレート補正用データ
ヘッダの構造を示す。図１７において、レート補正用デ
ータヘッダ1502は、領域の個数と量子化値を変えて作成
したビット量の異なる補正データの各領域での個数と領
域番号および、それぞれの補正データのビット量が固定
長のデータとして格納された構造となっている。ここ
で、領域の順番は、ビット量の大きい順とする。そし
て、図１５において、レート補正用データはレート補正
用データヘッダ1502に続いて補正データがビット量の大
きい領域順に格納された構造となっている。 図１３に
圧縮フレームデータの構造を示す。図１３において、圧
縮フレームデータは通常のフレームデータの後に、レー
ト補正用領域データ、レート補正用データが連続して格
納された構造となっている。
段により量子化されたＤＣＴ係数を可変長符号化し補正
データを作成し、領域の個数、各領域の補正データの個
数、領域番号およびそれぞれの補正データのデータサイ
ズをヘッダ情報として持つレート補正用データを作成
し、圧縮フレームデータ結合手段114に出力する。ここ
で、可変長符号化手段113により作成されたデータをレ
ート補正用データと定義することにする。図１５にレー
ト補正用データの構造を示し、図１６にレート補正用デ
ータの内訳を示す。また、図１７にレート補正用データ
ヘッダの構造を示す。図１７において、レート補正用デ
ータヘッダ1502は、領域の個数と量子化値を変えて作成
したビット量の異なる補正データの各領域での個数と領
域番号および、それぞれの補正データのビット量が固定
長のデータとして格納された構造となっている。ここ
で、領域の順番は、ビット量の大きい順とする。そし
て、図１５において、レート補正用データはレート補正
用データヘッダ1502に続いて補正データがビット量の大
きい領域順に格納された構造となっている。 図１３に
圧縮フレームデータの構造を示す。図１３において、圧
縮フレームデータは通常のフレームデータの後に、レー
ト補正用領域データ、レート補正用データが連続して格
納された構造となっている。
【００４５】圧縮フレームデータ結合手段114は、可変
長符号化手段105より入力された通常のフレームデータ
と、参照禁止領域記憶手段109より入力された補正用領
域データと、可変長符号化手段113により入力されたレ
ート補正用データを図１３に示すように順番に格納し圧
縮フレームデータ1301として、出力手段115に出力する
とともに、１フレームの符号化が終了したことを示すフ
レーム符号化終了信号をフレーム入力手段117に出力す
る。図１４に動画データの構造を示す。図１４において
動画データ1401は圧縮フレームデータが連続して格納さ
れた構造となっている。
長符号化手段105より入力された通常のフレームデータ
と、参照禁止領域記憶手段109より入力された補正用領
域データと、可変長符号化手段113により入力されたレ
ート補正用データを図１３に示すように順番に格納し圧
縮フレームデータ1301として、出力手段115に出力する
とともに、１フレームの符号化が終了したことを示すフ
レーム符号化終了信号をフレーム入力手段117に出力す
る。図１４に動画データの構造を示す。図１４において
動画データ1401は圧縮フレームデータが連続して格納さ
れた構造となっている。
【００４６】このように符号化された動画データ1401
は、各フレームに対して、通常のフレームデータと、レ
ート補正用データが存在する領域を示したレート補正用
領域データと、ビット量の異なるレート補正用データが
順に並んだ構造となっている。そして、レート補正用デ
ータを持つ領域、すなわち参照禁止領域は動き予測時に
次のフレームからの参照を禁止しており、次のフレーム
から動き予測を受けていない状態となっているため、こ
の領域のデータをレート補正用データと入れ替えてビッ
トレート変更を行った場合においても、次のフレームを
復号化する際に動き補償エラーが生じることはない。
は、各フレームに対して、通常のフレームデータと、レ
ート補正用データが存在する領域を示したレート補正用
領域データと、ビット量の異なるレート補正用データが
順に並んだ構造となっている。そして、レート補正用デ
ータを持つ領域、すなわち参照禁止領域は動き予測時に
次のフレームからの参照を禁止しており、次のフレーム
から動き予測を受けていない状態となっているため、こ
の領域のデータをレート補正用データと入れ替えてビッ
トレート変更を行った場合においても、次のフレームを
復号化する際に動き補償エラーが生じることはない。
【００４７】次に図２に、図１の動画符号化装置により
符号化された動画データを入力データとして用い、入力
データを復号化することなくレート制御を行い、新たに
レート変更した動画データを作成する動画符号化装置の
構成を示す。
符号化された動画データを入力データとして用い、入力
データを復号化することなくレート制御を行い、新たに
レート変更した動画データを作成する動画符号化装置の
構成を示す。
【００４８】図２において、動画符号化装置201は、入
力手段202に接続したデータ分離手段207と、ビット量算
出手段203と、レート補正用データ選択手段204と、ビッ
トレート制御手段205と、動画データ結合手段208を備
え、出力手段206に接続した構成となっている。
力手段202に接続したデータ分離手段207と、ビット量算
出手段203と、レート補正用データ選択手段204と、ビッ
トレート制御手段205と、動画データ結合手段208を備
え、出力手段206に接続した構成となっている。
【００４９】以上のように構成される動画符号化装置に
ついて、以下にその動作を説明する。図２において、入
力手段202は圧縮符号化された動画データ1301と、ユー
ザが決定した目的のビットレートをデータ分離手段207
に入力する。データ分離手段207は、入力手段202よりデ
ータが入力されると、目的のビットレートを1フレーム
毎にビットレート制御手段205に入力し、さらに、入力
された動画データの先頭から順番にデータを取りだし、
通常のフレームデータを１フレーム毎にビット量算出手
段203に入力するとともに、レート補正用領域データと
レート補正用データを1フレーム毎にレート補正用デー
タ選択手段204に入力する。ここで、入力手段202は動画
データの最初の１フレーム以外を入力する場合は、レー
ト補正用データ選択手段204から、フレーム符号化終了
信号を受け取った後に、それぞれのデータ入力を行う。
ついて、以下にその動作を説明する。図２において、入
力手段202は圧縮符号化された動画データ1301と、ユー
ザが決定した目的のビットレートをデータ分離手段207
に入力する。データ分離手段207は、入力手段202よりデ
ータが入力されると、目的のビットレートを1フレーム
毎にビットレート制御手段205に入力し、さらに、入力
された動画データの先頭から順番にデータを取りだし、
通常のフレームデータを１フレーム毎にビット量算出手
段203に入力するとともに、レート補正用領域データと
レート補正用データを1フレーム毎にレート補正用デー
タ選択手段204に入力する。ここで、入力手段202は動画
データの最初の１フレーム以外を入力する場合は、レー
ト補正用データ選択手段204から、フレーム符号化終了
信号を受け取った後に、それぞれのデータ入力を行う。
【００５０】ビット量算出手段203は、入力された通常
のフレームデータのビット量を計算し、ビット量をビッ
トレート制御手段205に出力し、通常のフレームデータ
をレート補正用データ選択手段に出力する。
のフレームデータのビット量を計算し、ビット量をビッ
トレート制御手段205に出力し、通常のフレームデータ
をレート補正用データ選択手段に出力する。
【００５１】ビットレート制御手段205は、入力手段202
より入力された目的のビットレートと、ビット量検出手
段203より入力された現在のビット量を比較し、目的の
ビットレートを満たすために必要な不足ビット量、また
は過剰なビット量を求め、レート補正用データ選択手段
204に出力する。
より入力された目的のビットレートと、ビット量検出手
段203より入力された現在のビット量を比較し、目的の
ビットレートを満たすために必要な不足ビット量、また
は過剰なビット量を求め、レート補正用データ選択手段
204に出力する。
【００５２】レート補正用データ選択手段は、ビットレ
ート制御手段205より入力されたビットレート誤差であ
るビット量を受け、目的のビットレートを満たすよう
に、データ分離手段207より入力されるレート補正用領
域データが示す領域に対して、通常のフレームデータ内
での領域のビット量と、レート補正用データヘッダ1502
に格納されている複数の補正データのビット量を比較し
て、データを入替えた場合に、ビットレート誤差が小さ
くなるような補正データを、格納されている領域順に選
択し、通常のフレームデータ内のデータを選択した補正
データに置き換えることにより、ビット量を変更する。
さらに、ビット量誤差が大きい場合には、次の領域から
補正データを選択しデータを置き換えることによりビッ
ト量を変更する。以上の処理を繰り返すことにより、ビ
ット量誤差を最小にした動画データを動画データ結合手
段208に出力するとともに、１フレーム符号化終了信号
をデータ分離手段207に出力する。
ート制御手段205より入力されたビットレート誤差であ
るビット量を受け、目的のビットレートを満たすよう
に、データ分離手段207より入力されるレート補正用領
域データが示す領域に対して、通常のフレームデータ内
での領域のビット量と、レート補正用データヘッダ1502
に格納されている複数の補正データのビット量を比較し
て、データを入替えた場合に、ビットレート誤差が小さ
くなるような補正データを、格納されている領域順に選
択し、通常のフレームデータ内のデータを選択した補正
データに置き換えることにより、ビット量を変更する。
さらに、ビット量誤差が大きい場合には、次の領域から
補正データを選択しデータを置き換えることによりビッ
ト量を変更する。以上の処理を繰り返すことにより、ビ
ット量誤差を最小にした動画データを動画データ結合手
段208に出力するとともに、１フレーム符号化終了信号
をデータ分離手段207に出力する。
【００５３】動画データ結合手段208は、レート補正用
データ選択手段204から1フレーム毎に入力されるフレー
ムデータを順に繋げて、動画データを作成し、出力手段
206に出力する。
データ選択手段204から1フレーム毎に入力されるフレー
ムデータを順に繋げて、動画データを作成し、出力手段
206に出力する。
【００５４】ここで、レート補正用データ選択手段204
により領域を選択しビット量に応じてデータを置き換え
ると、従来手法では1フレーム後で動き補償として参照
していたデータの置き換えにより動き補償エラーが生じ
て、画質劣化を引き起こすという問題があるが、本発明
においては、図１の動画データ作成装置において参照禁
止領域記憶手段109によって、レート補正用データを持
つ領域への参照を禁止しているため、補正データを選択
し置き換えても動き補償エラーが生じることはない。し
たがって、動画データを復号化することなく、補正デー
タを選択することによって高速かつ、動き補償エラーに
よる画質劣化を生じさせずにレート制御を行うことが可
能となる。
により領域を選択しビット量に応じてデータを置き換え
ると、従来手法では1フレーム後で動き補償として参照
していたデータの置き換えにより動き補償エラーが生じ
て、画質劣化を引き起こすという問題があるが、本発明
においては、図１の動画データ作成装置において参照禁
止領域記憶手段109によって、レート補正用データを持
つ領域への参照を禁止しているため、補正データを選択
し置き換えても動き補償エラーが生じることはない。し
たがって、動画データを復号化することなく、補正デー
タを選択することによって高速かつ、動き補償エラーに
よる画質劣化を生じさせずにレート制御を行うことが可
能となる。
【００５５】また、本実施の形態において最大ビット領
域検出手段110が検出する領域の数は、入力データのビ
ットレートを何％まで変更可能にするかに応じて、ユー
ザーが決めるものであり、領域の数が大きいほど、ビッ
トレート変更の範囲が大きくなる。ただし、領域の数が
増えると、動き予測に使用する参照領域が狭くなるた
め、符号化効率の低下が生じる。その問題を解決するた
め、最大ビット領域検出手段110は最大ビットを持つ領
域からビット量の大きい順に領域検出を行う。なぜな
ら、圧縮符号化されたデータがフレーム内で均一のビッ
ト量を持つ訳ではなく、ビット量の大きいところが局所
的に存在することがあり、そうしたビット量の大きい領
域に対してレート補正用データを持つことにより、ビッ
トレート変更が容易になり、参照禁止領域を小さくする
ことが出来る。
域検出手段110が検出する領域の数は、入力データのビ
ットレートを何％まで変更可能にするかに応じて、ユー
ザーが決めるものであり、領域の数が大きいほど、ビッ
トレート変更の範囲が大きくなる。ただし、領域の数が
増えると、動き予測に使用する参照領域が狭くなるた
め、符号化効率の低下が生じる。その問題を解決するた
め、最大ビット領域検出手段110は最大ビットを持つ領
域からビット量の大きい順に領域検出を行う。なぜな
ら、圧縮符号化されたデータがフレーム内で均一のビッ
ト量を持つ訳ではなく、ビット量の大きいところが局所
的に存在することがあり、そうしたビット量の大きい領
域に対してレート補正用データを持つことにより、ビッ
トレート変更が容易になり、参照禁止領域を小さくする
ことが出来る。
【００５６】さらに、最大ビット領域検出手段１１０に
より選択された各領域のレート補正用データの数および
それぞれの量子化値の値もビットレート変更の幅に寄与
する。例えば、通常フレームデータの量子化をＱ＝６で
行った場合、ビットレートは約３８４ｋｂｐｓであり、
レート補正用データを持つ領域として、合計して全体の
約３／４のデータ量を持つ複数領域をビット量の大きい
領域から選択する。ビットの偏りを考慮すると、領域の
面積は３／４以下である。これらの領域に対して、量子
化値Ｑ＝２，Ｑ＝３０を用いて約１．６Ｍｂｐｓ，約５
６ｋｂｐｓの２種類のレート補正用データを作成する。
レート補正用データを含むと全体のデータサイズは約
１．６Ｍｂｐｓとなる。このレート補正用データを含む
動画データは、レート補正用データを組み合わせること
により、約１．５Ｍｂｐｓ〜約６４ｋｂｐｓまでの幅で
任意にビットレート変更が可能となり、様々な伝送路の
ビットレートに合わせた動画データを作成することが出
来る。また、そのレート変更に関わる計算コストは低
く、複数のビットレートが異なるストリームを高速に作
成することが可能である。また、はじめからビットレー
トが異なるストリームを用意しておく場合には、ビット
レートが固定かつ、そのデータサイズが膨大となってし
まう。それに比べて、本実施の形態では、データサイズ
は想定する最大ビットレートよりわずかに大きい程度で
十分である。
より選択された各領域のレート補正用データの数および
それぞれの量子化値の値もビットレート変更の幅に寄与
する。例えば、通常フレームデータの量子化をＱ＝６で
行った場合、ビットレートは約３８４ｋｂｐｓであり、
レート補正用データを持つ領域として、合計して全体の
約３／４のデータ量を持つ複数領域をビット量の大きい
領域から選択する。ビットの偏りを考慮すると、領域の
面積は３／４以下である。これらの領域に対して、量子
化値Ｑ＝２，Ｑ＝３０を用いて約１．６Ｍｂｐｓ，約５
６ｋｂｐｓの２種類のレート補正用データを作成する。
レート補正用データを含むと全体のデータサイズは約
１．６Ｍｂｐｓとなる。このレート補正用データを含む
動画データは、レート補正用データを組み合わせること
により、約１．５Ｍｂｐｓ〜約６４ｋｂｐｓまでの幅で
任意にビットレート変更が可能となり、様々な伝送路の
ビットレートに合わせた動画データを作成することが出
来る。また、そのレート変更に関わる計算コストは低
く、複数のビットレートが異なるストリームを高速に作
成することが可能である。また、はじめからビットレー
トが異なるストリームを用意しておく場合には、ビット
レートが固定かつ、そのデータサイズが膨大となってし
まう。それに比べて、本実施の形態では、データサイズ
は想定する最大ビットレートよりわずかに大きい程度で
十分である。
【００５７】以上のように、本実施の形態では、参照禁
止領域からは動き補償を行わない動き補償手段を有し、
レート補正用データを併せ持つ動画データを作成する動
画データ作成装置と、ビットレートに応じてレート補正
用データを選択する領域選択手段を備えることにより、
動画データを復号化することなく、高速かつ、動き補償
エラーによる画質劣化を生じさせることなくレート制御
を行うことが可能であり、ビットレートが異なる複数の
ストリームを高速に作成でき、その実用的効果は大き
い。
止領域からは動き補償を行わない動き補償手段を有し、
レート補正用データを併せ持つ動画データを作成する動
画データ作成装置と、ビットレートに応じてレート補正
用データを選択する領域選択手段を備えることにより、
動画データを復号化することなく、高速かつ、動き補償
エラーによる画質劣化を生じさせることなくレート制御
を行うことが可能であり、ビットレートが異なる複数の
ストリームを高速に作成でき、その実用的効果は大き
い。
【００５８】(実施の形態２）第２の実施の形態では、
予め符号化した動画データから、復号化することなくレ
ート制御を行い、新たに動画データを作成する装置であ
り、レート補正用データを作成する領域選択方法とし
て、動き予測時に参照されにくい既知の領域を用いるこ
とを特徴とする装置について説明する。
予め符号化した動画データから、復号化することなくレ
ート制御を行い、新たに動画データを作成する装置であ
り、レート補正用データを作成する領域選択方法とし
て、動き予測時に参照されにくい既知の領域を用いるこ
とを特徴とする装置について説明する。
【００５９】本実施の形態では、予め符号化した動画デ
ータからレート変更を行い新たに動画データを作成する
動画符号化装置については、実施の形態１と同じであ
る。
ータからレート変更を行い新たに動画データを作成する
動画符号化装置については、実施の形態１と同じであ
る。
【００６０】以下に、高速にレート制御を行う動画符号
化装置の入力となる動画データを予め作成する、動画デ
ータ作成装置について説明する。
化装置の入力となる動画データを予め作成する、動画デ
ータ作成装置について説明する。
【００６１】図３に、高速にレート制御を行うためのデ
ータ構造を持つ動画データを作成する、動画データ作成
装置の構成を示す。
ータ構造を持つ動画データを作成する、動画データ作成
装置の構成を示す。
【００６２】図３において、動画データ作成装置301
は、入力手段116と接続したフレーム入力手段117と動き
補償手段102とDCT変換手段103と量子化手段104と可変長
符号化手段105と、復号化を行う逆量子化手段106と逆Ｄ
ＣＴ変換手段107と、復号化したフレームを記憶するフ
レームメモリ108を備え、可変長符号化手段105と接続
し、レート補正用データを作成する領域を選択するレー
ト補正用領域選択手段310と、参照禁止領域記憶手段109
と、ＤＣＴ変換手段103と接続する圧縮フレームバッフ
ァ112と、圧縮フレームバッファ112と接続し量子化を行
う量子化手段111と、可変長符号化手段113を備え、可変
長符号化手段105と参照禁止領域記憶手段109と可変長符
号化手段113と接続し、動画データを結合する圧縮フレ
ームデータ結合手段114を備え、出力手段115と接続した
構成となっている。
は、入力手段116と接続したフレーム入力手段117と動き
補償手段102とDCT変換手段103と量子化手段104と可変長
符号化手段105と、復号化を行う逆量子化手段106と逆Ｄ
ＣＴ変換手段107と、復号化したフレームを記憶するフ
レームメモリ108を備え、可変長符号化手段105と接続
し、レート補正用データを作成する領域を選択するレー
ト補正用領域選択手段310と、参照禁止領域記憶手段109
と、ＤＣＴ変換手段103と接続する圧縮フレームバッフ
ァ112と、圧縮フレームバッファ112と接続し量子化を行
う量子化手段111と、可変長符号化手段113を備え、可変
長符号化手段105と参照禁止領域記憶手段109と可変長符
号化手段113と接続し、動画データを結合する圧縮フレ
ームデータ結合手段114を備え、出力手段115と接続した
構成となっている。
【００６３】以上のように構成された動画符号化装置に
ついて、以下にその動作を説明する。図３において、レ
ート補正用選択手段310以外のブロックの動作は、実施
の形態１と全く同様である。図３において、可変長符号
化手段105は、実施の形態１と同様に量子化手段104から
入力された量子化されたＤＣＴ係数を可変長符号化し、
レート補正用領域選択手段310と圧縮フレームデータ結
合手段114に出力する。ここで、可変長符号化手段105に
より符号化されたデータを、通常のフレームデータと呼
ぶ。
ついて、以下にその動作を説明する。図３において、レ
ート補正用選択手段310以外のブロックの動作は、実施
の形態１と全く同様である。図３において、可変長符号
化手段105は、実施の形態１と同様に量子化手段104から
入力された量子化されたＤＣＴ係数を可変長符号化し、
レート補正用領域選択手段310と圧縮フレームデータ結
合手段114に出力する。ここで、可変長符号化手段105に
より符号化されたデータを、通常のフレームデータと呼
ぶ。
【００６４】以上のように通常のフレームデータの符号
化が終了すると、レート補正用データ領域選択手段310
は、可変長符号化手段105において符号化されたフレー
ムからレート補正用の領域を選択し、図１２のように選
択した領域を示したレート補正用領域データ1201を参照
禁止領域記憶手段109と圧縮フレームバッファ112に出力
する。ここで、レート補正用領域として選択する領域
は、例えばフレームの枠の部分など、動き予測時に次の
フレームから参照される確率の低い領域であり、あらか
じめレート補正用データ領域選択手段310に記憶した既
知の領域とする。
化が終了すると、レート補正用データ領域選択手段310
は、可変長符号化手段105において符号化されたフレー
ムからレート補正用の領域を選択し、図１２のように選
択した領域を示したレート補正用領域データ1201を参照
禁止領域記憶手段109と圧縮フレームバッファ112に出力
する。ここで、レート補正用領域として選択する領域
は、例えばフレームの枠の部分など、動き予測時に次の
フレームから参照される確率の低い領域であり、あらか
じめレート補正用データ領域選択手段310に記憶した既
知の領域とする。
【００６５】本実施の形態では、レート補正用の領域は
動き予測時に参照されることを禁止しており、参照を禁
止することによって、動き予測時の探索領域が小さくな
るため予測符号化効率が低下する可能性がある。そこ
で、動き予測時に参照されにくい領域をレート補正用領
域として選択することとしている。これにより、動き予
測時の探索領域が小さくなっても、その領域は元々参照
される確率が低いため、実質の探索領域は小さくならな
い、つまり予測符号化効率の低下を防ぐことが可能であ
る。圧縮フレームバッファ112以下のブロックの動作は
実施の形態１と同様である。
動き予測時に参照されることを禁止しており、参照を禁
止することによって、動き予測時の探索領域が小さくな
るため予測符号化効率が低下する可能性がある。そこ
で、動き予測時に参照されにくい領域をレート補正用領
域として選択することとしている。これにより、動き予
測時の探索領域が小さくなっても、その領域は元々参照
される確率が低いため、実質の探索領域は小さくならな
い、つまり予測符号化効率の低下を防ぐことが可能であ
る。圧縮フレームバッファ112以下のブロックの動作は
実施の形態１と同様である。
【００６６】以上のように符号化された動画データは、
各フレームに対して、圧縮符号化された通常のフレーム
データと、レート補正用データが存在する領域を示すレ
ート補正用領域データと、ビット量の異なる複数の補正
データを含むレート補正用データを持つ構造となってお
り、レート補正用データを持つ領域は次のフレームから
の動き予測時に参照されていない状態となっている。
各フレームに対して、圧縮符号化された通常のフレーム
データと、レート補正用データが存在する領域を示すレ
ート補正用領域データと、ビット量の異なる複数の補正
データを含むレート補正用データを持つ構造となってお
り、レート補正用データを持つ領域は次のフレームから
の動き予測時に参照されていない状態となっている。
【００６７】以上のように符号化された動画データを入
力として、図２の動画符号化装置を用いて、実施の形態
1と同様にして、目的のビットレートに応じたレート補
正用データを選択し通常のフレームデータ内のデータと
置き換えることによって、新たな動画データを作成する
ことにより、復号化することなく、高速にレート制御を
行うことができる。
力として、図２の動画符号化装置を用いて、実施の形態
1と同様にして、目的のビットレートに応じたレート補
正用データを選択し通常のフレームデータ内のデータと
置き換えることによって、新たな動画データを作成する
ことにより、復号化することなく、高速にレート制御を
行うことができる。
【００６８】また、レート補正用データを作成する領域
は、動き予測時に参照されにくいフレームの枠の部分
等、既知の領域とするが、領域の大きさはビットレート
変更の範囲に応じてユーザーが決めることができる。ま
た、各領域におけるレート補正用データの数および量子
化値もビットレート変更の幅に寄与する。
は、動き予測時に参照されにくいフレームの枠の部分
等、既知の領域とするが、領域の大きさはビットレート
変更の範囲に応じてユーザーが決めることができる。ま
た、各領域におけるレート補正用データの数および量子
化値もビットレート変更の幅に寄与する。
【００６９】例えば、通常のフレームデータ（サイズ：
CIF,フレームレート30fps）の量子化をQ=24で行うと、
ビットレートは約100kbpsとなる。これに対して動き予
測されにくく、かつフレームの面積比で合計約40％の大
きさの領域をレート補正用データ領域とし、それぞれの
領域のデータに対して、量子化値Q=16,31の２つで量子
化を行い、約128kbps,約32kbps相当のビットレートを持
つレート補正用データを作成する。このレート補正用デ
ータを持つ動画データに対して、レート補正用データを
組み合わせることにより、約128kbps〜約64kbpsの間で
任意にビットレートが変更可能であり、伝送路の帯域の
揺らぎに対応した動画データを高速に作成することが出
来る。さらに、ビットレート変更にかかる計算コストは
低く、ビットレートが異なる複数の動画データを高速に
作成することが可能である。
CIF,フレームレート30fps）の量子化をQ=24で行うと、
ビットレートは約100kbpsとなる。これに対して動き予
測されにくく、かつフレームの面積比で合計約40％の大
きさの領域をレート補正用データ領域とし、それぞれの
領域のデータに対して、量子化値Q=16,31の２つで量子
化を行い、約128kbps,約32kbps相当のビットレートを持
つレート補正用データを作成する。このレート補正用デ
ータを持つ動画データに対して、レート補正用データを
組み合わせることにより、約128kbps〜約64kbpsの間で
任意にビットレートが変更可能であり、伝送路の帯域の
揺らぎに対応した動画データを高速に作成することが出
来る。さらに、ビットレート変更にかかる計算コストは
低く、ビットレートが異なる複数の動画データを高速に
作成することが可能である。
【００７０】本実施の形態では、実施の形態１に比べて
ビットレート変更の範囲が小さいが、参照禁止領域とし
て設定した領域は予測されにくいという性質を持つた
め、符号化効率の低減を抑えることが出来るという特徴
を持つ。また、動画データのデータサイズは、約128kbp
sとなりビットレート変更の最大値とほぼ等しい。
ビットレート変更の範囲が小さいが、参照禁止領域とし
て設定した領域は予測されにくいという性質を持つた
め、符号化効率の低減を抑えることが出来るという特徴
を持つ。また、動画データのデータサイズは、約128kbp
sとなりビットレート変更の最大値とほぼ等しい。
【００７１】以上のように、本実施の形態では、動き予
測時に参照される確率の低い領域に対してビット量の異
なる複数のレート補正用データを作成する動画データ作
成装置と、目的のビットレートに合わせて、レート補正
用データを選択し、レート制御するレート制御手段を備
えることにより、動き予測時の予測符号化効率を下げる
ことなく、高速かつ動き補償エラーによる画質劣化を生
じさせることなくレート制御を行うことが可能であるた
め、ビットレートの異なる複数の動画データを高速に作
成することができ、その実用的効果は大きい。
測時に参照される確率の低い領域に対してビット量の異
なる複数のレート補正用データを作成する動画データ作
成装置と、目的のビットレートに合わせて、レート補正
用データを選択し、レート制御するレート制御手段を備
えることにより、動き予測時の予測符号化効率を下げる
ことなく、高速かつ動き補償エラーによる画質劣化を生
じさせることなくレート制御を行うことが可能であるた
め、ビットレートの異なる複数の動画データを高速に作
成することができ、その実用的効果は大きい。
【００７２】(実施の形態３)第3の実施の形態は、予め
符号化した動画データから、復号化することなくレート
制御を行い、新たに動画データを作成する装置の入力動
画データを作成する動画データ作成装置において、動画
データに対して、動き予測時の被参照度を利用して、ビ
ット量の異なる複数のデータを作成するレート補正用領
域を選択する手段を有することを特徴とする装置につい
て述べる。
符号化した動画データから、復号化することなくレート
制御を行い、新たに動画データを作成する装置の入力動
画データを作成する動画データ作成装置において、動画
データに対して、動き予測時の被参照度を利用して、ビ
ット量の異なる複数のデータを作成するレート補正用領
域を選択する手段を有することを特徴とする装置につい
て述べる。
【００７３】また本実施の形態では、予め符号化した動
画データからレート変更を行い新たに動画データを作成
する動画符号化装置については、実施の形態１と全く同
じである。
画データからレート変更を行い新たに動画データを作成
する動画符号化装置については、実施の形態１と全く同
じである。
【００７４】図４に動画データ作成装置の構成を示す。
図４において動画データ作成装置401は入力手段116と接
続したフレーム入力手段117と動き補償手段402とDCT変
換手段103と量子化手段104と可変長符号化手段105と、
復号化を行う逆量子化手段106と逆ＤＣＴ変換手段107
と、復号化したフレームを記憶するフレームメモリ108
を備え、動き補償手段402と接続した被参照領域記憶手
段410と、レート補正用領域選択手段412を備え、ＤＣＴ
変換手段404と接続した圧縮フレームバッファ112と、量
子化手段111と、可変長符号化手段113を備え、レート補
正用領域選択手段412と、可変長符号化手段113と可変長
符号符号化手段105と接続した圧縮フレーム結合手段414
を備え、出力手段115に接続した構造を持つ。
図４において動画データ作成装置401は入力手段116と接
続したフレーム入力手段117と動き補償手段402とDCT変
換手段103と量子化手段104と可変長符号化手段105と、
復号化を行う逆量子化手段106と逆ＤＣＴ変換手段107
と、復号化したフレームを記憶するフレームメモリ108
を備え、動き補償手段402と接続した被参照領域記憶手
段410と、レート補正用領域選択手段412を備え、ＤＣＴ
変換手段404と接続した圧縮フレームバッファ112と、量
子化手段111と、可変長符号化手段113を備え、レート補
正用領域選択手段412と、可変長符号化手段113と可変長
符号符号化手段105と接続した圧縮フレーム結合手段414
を備え、出力手段115に接続した構造を持つ。
【００７５】以上のように構成された動画データ作成装
置について、以下にその動作を説明する。動画符号化装
置401において、入力手段116、フレーム入力手段117、
ＤＣＴ変換手段103、量子化手段104、可変長符号化手段
405、逆量子化手段106、逆ＤＣＴ変換手段107、フレー
ムメモリ108については、実施の形態１と全く同様に、
通常のフレームデータを作成するものである。ただし、
可変長符号化手段405は通常のフレームデータ作成が終
了すると、フレーム入力手段117にフレーム符号化終了
信号を出力する。このように１フレーム分の通常のフレ
ームデータが作成されると、フレーム入力手段117は次
の非圧縮フレームを動き補償手段402に出力する。
置について、以下にその動作を説明する。動画符号化装
置401において、入力手段116、フレーム入力手段117、
ＤＣＴ変換手段103、量子化手段104、可変長符号化手段
405、逆量子化手段106、逆ＤＣＴ変換手段107、フレー
ムメモリ108については、実施の形態１と全く同様に、
通常のフレームデータを作成するものである。ただし、
可変長符号化手段405は通常のフレームデータ作成が終
了すると、フレーム入力手段117にフレーム符号化終了
信号を出力する。このように１フレーム分の通常のフレ
ームデータが作成されると、フレーム入力手段117は次
の非圧縮フレームを動き補償手段402に出力する。
【００７６】動き補償手段402は、Iフレームに対しては
動き補償を行わず、ＤＣＴ変換手段103に出力を行う
が、Iフレーム以外の場合には、フレームメモリ108から
入力される１フレーム前のフレームと、フレーム入力手
段117から入力されたフレームを用いて動き補償を行
う。また、１フレーム前のフレーム内において、動き予
測の際に参照した領域情報を被参照領域記憶手段410に
出力する。
動き補償を行わず、ＤＣＴ変換手段103に出力を行う
が、Iフレーム以外の場合には、フレームメモリ108から
入力される１フレーム前のフレームと、フレーム入力手
段117から入力されたフレームを用いて動き補償を行
う。また、１フレーム前のフレーム内において、動き予
測の際に参照した領域情報を被参照領域記憶手段410に
出力する。
【００７７】図１８に被参照領域データを示す。被参照
領域データは、各領域の被参照度を記憶したものであ
る。被参照領域データにおいて、各領域の被参照度と
は、各領域内の画素のうち、次のフレームから動き予測
時に参照された総画素数を示したものであり、図１８に
おいて領域の色が濃い程、被参照度が高いものとする。
被参照領域記憶手段410は、動き補償手段403から入力さ
れた被参照領域を記憶し、被参照領域を示す被参照領域
データをレート補正用領域選択手段412に出力する。
領域データは、各領域の被参照度を記憶したものであ
る。被参照領域データにおいて、各領域の被参照度と
は、各領域内の画素のうち、次のフレームから動き予測
時に参照された総画素数を示したものであり、図１８に
おいて領域の色が濃い程、被参照度が高いものとする。
被参照領域記憶手段410は、動き補償手段403から入力さ
れた被参照領域を記憶し、被参照領域を示す被参照領域
データをレート補正用領域選択手段412に出力する。
【００７８】レート補正用領域選択手段412は、入力さ
れる被参照領域データにおいて、被参照領域が低い領域
から順に決められた個数の領域をレート補正用データ領
域として選択する。また、選択した領域は、現在フレー
ム入力手段から入力されているフレームに対して、一つ
前のフレームにおけるレート補正用領域であり、選択し
たレート補正用領域を示すレート補正用領域データ1201
を圧縮フレームバッファ112と、動画データ結合手段414
に出力する。また、圧縮フレームバッファ112、量子化
手段111、可変長符号化手段113の動作は、実施の形態１
と同様である。
れる被参照領域データにおいて、被参照領域が低い領域
から順に決められた個数の領域をレート補正用データ領
域として選択する。また、選択した領域は、現在フレー
ム入力手段から入力されているフレームに対して、一つ
前のフレームにおけるレート補正用領域であり、選択し
たレート補正用領域を示すレート補正用領域データ1201
を圧縮フレームバッファ112と、動画データ結合手段414
に出力する。また、圧縮フレームバッファ112、量子化
手段111、可変長符号化手段113の動作は、実施の形態１
と同様である。
【００７９】圧縮フレーム結合手段414は、可変長符号
化手段405から入力される通常のフレームデータと、レ
ート補正用領域選択手段412から入力されるレート補正
用領域データと、可変長符号化手段113から入力される
レート補正用データを図１３のように結合し、出力手段
115に出力する。本実施例では、実施の形態１および２
に示したように動き予測時に参照禁止領域を設定し、探
索領域に制限を与えることを行っていないため、探索領
域が限定されることが無く、実施の形態１や２よりも予
測符号化効率を高めることができる。
化手段405から入力される通常のフレームデータと、レ
ート補正用領域選択手段412から入力されるレート補正
用領域データと、可変長符号化手段113から入力される
レート補正用データを図１３のように結合し、出力手段
115に出力する。本実施例では、実施の形態１および２
に示したように動き予測時に参照禁止領域を設定し、探
索領域に制限を与えることを行っていないため、探索領
域が限定されることが無く、実施の形態１や２よりも予
測符号化効率を高めることができる。
【００８０】以上のように符号化された動画データを入
力として、図２の動画符号化装置を用いて、実施の形態
1と同様にして、新たな動画データを作成することによ
り、復号化することなく、高速にレート制御を行うこと
ができる。また、レート補正用データを持つ領域は、動
き予測時の被参照度が低い所を選択しているため、レー
ト制御時にレート補正用データを選択しても、動き補償
エラーを生じさせることが少ない。また、被参照度の低
い領域から順に選択する領域の個数は、ビットレート変
更の範囲に応じて、ユーザーが決める事が出来るもので
ある。さらに、それぞれの領域におけるレート補正用デ
ータの個数および量子化値もビットレート変更の幅に寄
与する。
力として、図２の動画符号化装置を用いて、実施の形態
1と同様にして、新たな動画データを作成することによ
り、復号化することなく、高速にレート制御を行うこと
ができる。また、レート補正用データを持つ領域は、動
き予測時の被参照度が低い所を選択しているため、レー
ト制御時にレート補正用データを選択しても、動き補償
エラーを生じさせることが少ない。また、被参照度の低
い領域から順に選択する領域の個数は、ビットレート変
更の範囲に応じて、ユーザーが決める事が出来るもので
ある。さらに、それぞれの領域におけるレート補正用デ
ータの個数および量子化値もビットレート変更の幅に寄
与する。
【００８１】例えば、通常のフレームデータ（サイズ：
CIF,フレームレート30fps）の量子化をQ=24で行うと、
ビットレートは約100kbpsとなる。これに対して被参照
度が低く、かつフレームの面積比で合計約30％の大きさ
の領域をレート補正用データ領域とし、それぞれの領域
のデータに対して、量子化値Q=16,31の２つで量子化を
行い、約128kbps,約32kbps相当のビットレートを持つレ
ート補正用データを作成する。このレート補正用データ
を持つ動画データに対して、レート補正用データを組み
合わせることにより、約128kbps〜約64kbpsの間で任意
にビットレートが変更可能であり、伝送路の帯域の揺ら
ぎに対応した動画データを高速に作成することが出来
る。さらに、ビットレート変更にかかる計算コストは低
く、ビットレートが異なる複数の動画データを高速に作
成することが可能である。また、動画データのデータサ
イズは、約128kbpsとなりビットレート変更の最大値と
ほぼ等しい。この例では、実施の形態１に比べてビット
レート変更の範囲が小さいが、参照禁止領域を設けてい
ないため、符号化効率の低減を抑えることが出来かつ、
レート補正用データを持つ領域は実際の被参照度が低い
ものであるため、データの入れ替えに伴う動き補償エラ
ーの発生を小さく抑える事が出来る。
CIF,フレームレート30fps）の量子化をQ=24で行うと、
ビットレートは約100kbpsとなる。これに対して被参照
度が低く、かつフレームの面積比で合計約30％の大きさ
の領域をレート補正用データ領域とし、それぞれの領域
のデータに対して、量子化値Q=16,31の２つで量子化を
行い、約128kbps,約32kbps相当のビットレートを持つレ
ート補正用データを作成する。このレート補正用データ
を持つ動画データに対して、レート補正用データを組み
合わせることにより、約128kbps〜約64kbpsの間で任意
にビットレートが変更可能であり、伝送路の帯域の揺ら
ぎに対応した動画データを高速に作成することが出来
る。さらに、ビットレート変更にかかる計算コストは低
く、ビットレートが異なる複数の動画データを高速に作
成することが可能である。また、動画データのデータサ
イズは、約128kbpsとなりビットレート変更の最大値と
ほぼ等しい。この例では、実施の形態１に比べてビット
レート変更の範囲が小さいが、参照禁止領域を設けてい
ないため、符号化効率の低減を抑えることが出来かつ、
レート補正用データを持つ領域は実際の被参照度が低い
ものであるため、データの入れ替えに伴う動き補償エラ
ーの発生を小さく抑える事が出来る。
【００８２】以上のように、本実施の形態では、動き予
測時の被参照度が低い領域に対してレート補正用データ
を持つ動画データ構造と、目的のビットレートに応じて
レート補正用データを選択しビットレートを変更する動
画データ作成装置を備えことにより、動き予測の予測符
号化効率を下げることなく、またレート補正用データを
使用する時に生じる動き補償エラーを低減し、高速にレ
ート制御を行うことが可能であるため、ビットレートの
異なる複数の動画データを高速に作成することができそ
の実用的効果は大きい。
測時の被参照度が低い領域に対してレート補正用データ
を持つ動画データ構造と、目的のビットレートに応じて
レート補正用データを選択しビットレートを変更する動
画データ作成装置を備えことにより、動き予測の予測符
号化効率を下げることなく、またレート補正用データを
使用する時に生じる動き補償エラーを低減し、高速にレ
ート制御を行うことが可能であるため、ビットレートの
異なる複数の動画データを高速に作成することができそ
の実用的効果は大きい。
【００８３】(実施の形態４)第４の実施の形態は、予め
符号化された動画データを復号化することなく、レート
制御を行い新たな動画データを作成する装置において、
その入力動画データが、若干ビット量が異なるレート補
正用データをフレーム全体に対して持つことを特徴とす
る装置について説明する。
符号化された動画データを復号化することなく、レート
制御を行い新たな動画データを作成する装置において、
その入力動画データが、若干ビット量が異なるレート補
正用データをフレーム全体に対して持つことを特徴とす
る装置について説明する。
【００８４】図５に、レート制御を行う動画符号化装置
の入力データ用に、予め符号化を行う動画データ作成装
置の構成を示す。図５において動画データ作成装置501
は、入力手段116と接続したフレーム入力手段117と動き
補償手段102と、ＤＣＴ変換手段103と量子化手段104
と、可変長符号化手段105を備え、復号化を行う逆量子
化手段106と、逆ＤＣＴ変換手段107と、フレームメモリ
108を備える。また、動画符号化装置501はフレーム入力
手段117に接続したローパスフィルタ503と、ローパスフ
ィルタ503に接続した動き補償手段102と、ＤＣＴ変換手
段103と、量子化手段104と、可変長符号化手段106を備
え、量子化手段104に接続し復号化を行う逆量子化手段1
06と逆ＤＣＴ変換手段107とフレームメモリ108を備え
る。また、動画データ作成装置501は可変長符号化手段1
05および可変長符号化手段105と接続した、圧縮フレー
ムデータ結合手段504と、出力手段115と接続した構成と
なっている。
の入力データ用に、予め符号化を行う動画データ作成装
置の構成を示す。図５において動画データ作成装置501
は、入力手段116と接続したフレーム入力手段117と動き
補償手段102と、ＤＣＴ変換手段103と量子化手段104
と、可変長符号化手段105を備え、復号化を行う逆量子
化手段106と、逆ＤＣＴ変換手段107と、フレームメモリ
108を備える。また、動画符号化装置501はフレーム入力
手段117に接続したローパスフィルタ503と、ローパスフ
ィルタ503に接続した動き補償手段102と、ＤＣＴ変換手
段103と、量子化手段104と、可変長符号化手段106を備
え、量子化手段104に接続し復号化を行う逆量子化手段1
06と逆ＤＣＴ変換手段107とフレームメモリ108を備え
る。また、動画データ作成装置501は可変長符号化手段1
05および可変長符号化手段105と接続した、圧縮フレー
ムデータ結合手段504と、出力手段115と接続した構成と
なっている。
【００８５】以上のように構成された動画データ作成装
置について、以下にその動作を説明する。動画符号化装
置501において、フレーム入力手段117、動き補償手段10
2、ＤＣＴ変換手段103、量子化手段104、可変長符号化
手段105、逆量子化手段106、逆ＤＣＴ変換手段107、フ
レームメモリ108は実施の形態１と同様に通常のフレー
ムデータを作成するブロックである。
置について、以下にその動作を説明する。動画符号化装
置501において、フレーム入力手段117、動き補償手段10
2、ＤＣＴ変換手段103、量子化手段104、可変長符号化
手段105、逆量子化手段106、逆ＤＣＴ変換手段107、フ
レームメモリ108は実施の形態１と同様に通常のフレー
ムデータを作成するブロックである。
【００８６】また、図５においてローパスフィルタ503
は、フレーム入力手段117より入力された非圧縮フレー
ムを、ローパスフィルタに通過させ、入力フレームの高
周波情報を削減し、動き補償手段102に出力する。以
下、ＤＣＴ変換手段103、量子化手段104、可変長符号化
手段506、逆量子化手段106、逆ＤＣＴ変換手段107、フ
レームメモリ108を用いて、通常のフレームデータ作成
と同様に、同じ量子化値を用いてフレームデータを作成
する。ただし、ここで作成されるフレームデータは、ロ
ーパスフィルタ503により入力フレームの高周波が削減
されたデータを符号化したものであり、通常のフレーム
データに比べて、ビット量が少ないデータとなってお
り、図１０に示す１フレーム内の全領域に対して、補正
データを持つ構造となっており、このデータをレート補
正用データと呼ぶ。可変長符号化手段506は、レート補
正用データに対して、図２０に示すようなレート補正用
データヘッダを算出し、レート補正用データとレート補
正用データヘッダを動画結合手段208に出力する。レー
ト補正用データヘッダは、レート補正用データ１フレー
ム内の領域数および、各領域のビット量を有する構造を
持つ。
は、フレーム入力手段117より入力された非圧縮フレー
ムを、ローパスフィルタに通過させ、入力フレームの高
周波情報を削減し、動き補償手段102に出力する。以
下、ＤＣＴ変換手段103、量子化手段104、可変長符号化
手段506、逆量子化手段106、逆ＤＣＴ変換手段107、フ
レームメモリ108を用いて、通常のフレームデータ作成
と同様に、同じ量子化値を用いてフレームデータを作成
する。ただし、ここで作成されるフレームデータは、ロ
ーパスフィルタ503により入力フレームの高周波が削減
されたデータを符号化したものであり、通常のフレーム
データに比べて、ビット量が少ないデータとなってお
り、図１０に示す１フレーム内の全領域に対して、補正
データを持つ構造となっており、このデータをレート補
正用データと呼ぶ。可変長符号化手段506は、レート補
正用データに対して、図２０に示すようなレート補正用
データヘッダを算出し、レート補正用データとレート補
正用データヘッダを動画結合手段208に出力する。レー
ト補正用データヘッダは、レート補正用データ１フレー
ム内の領域数および、各領域のビット量を有する構造を
持つ。
【００８７】圧縮フレームデータ結合手段504は可変長
符号化手段105から入力される通常のフレームデータ
と、可変長符号化手段506から入力されるレート補正用
データヘッダと、レート補正用データを図１９のように
結合し、出力手段115に出力する。
符号化手段105から入力される通常のフレームデータ
と、可変長符号化手段506から入力されるレート補正用
データヘッダと、レート補正用データを図１９のように
結合し、出力手段115に出力する。
【００８８】以上のように本実施例では、1フレームの
すべての領域に対して、レート補正用データを持つ構造
となっており、可変長符号化手段105より出力される通
常のフレームと、可変長符号化手段106より出力される
レート補正用データは、非圧縮フレームの高周波成分を
削減したことにより、それぞれデータ量が若干異なるも
のとなっている
すべての領域に対して、レート補正用データを持つ構造
となっており、可変長符号化手段105より出力される通
常のフレームと、可変長符号化手段106より出力される
レート補正用データは、非圧縮フレームの高周波成分を
削減したことにより、それぞれデータ量が若干異なるも
のとなっている
【００８９】以上のように符号化された動画データを入
力として、復号化することなく、レート制御を行い、新
たに動画データを作成する動画符号化装置の構成を図２
１に示す。図２１において、動画符号化装置2101は、入
力手段202に接続したデータ分離手段207と、ビット量算
出手段203と、レート補正用データ選択手段2104と、ビ
ットレート制御手段205と、動画データ結合手段208を備
え、出力手段206に接続した構成となっている。
力として、復号化することなく、レート制御を行い、新
たに動画データを作成する動画符号化装置の構成を図２
１に示す。図２１において、動画符号化装置2101は、入
力手段202に接続したデータ分離手段207と、ビット量算
出手段203と、レート補正用データ選択手段2104と、ビ
ットレート制御手段205と、動画データ結合手段208を備
え、出力手段206に接続した構成となっている。
【００９０】以上のように構成される動画符号化装置21
01について、以下にその動作を説明する。図２１におい
て、レート補正用データ選択手段2104以外のブロックの
動作は実施の形態１と全く同様である。レート補正用デ
ータ選択手段2104は、ビットレート制御手段205から入
力されるビットレート誤差と、データ分離手段207より
入力されるレート補正用データヘッダおよび、レート補
正用データと、ビット量算出手段203より入力される通
常のフレームデータを用いて、ビットレート誤差が小さ
くなるように、レート制御を行う。レート制御の処理の
流れを図２２に示す。
01について、以下にその動作を説明する。図２１におい
て、レート補正用データ選択手段2104以外のブロックの
動作は実施の形態１と全く同様である。レート補正用デ
ータ選択手段2104は、ビットレート制御手段205から入
力されるビットレート誤差と、データ分離手段207より
入力されるレート補正用データヘッダおよび、レート補
正用データと、ビット量算出手段203より入力される通
常のフレームデータを用いて、ビットレート誤差が小さ
くなるように、レート制御を行う。レート制御の処理の
流れを図２２に示す。
【００９１】図２２に示すように、
STEP1: まず、ビットレート誤差の正負を判定し、負も
しくは零ならば終了し、正すなわち、ビット過剰の場合
には、 STEP2: レート補正用データヘッダを参照して、ビット
量の最も大きい領域を選択する。STEP3: 選択した領域
に対して、通常のフレームデータをレート補正用データ
に置き換える。 STEP4: データ置き換えた後、ビットレート誤差を更新
し、ビットレート誤差判定処理へ移る。
しくは零ならば終了し、正すなわち、ビット過剰の場合
には、 STEP2: レート補正用データヘッダを参照して、ビット
量の最も大きい領域を選択する。STEP3: 選択した領域
に対して、通常のフレームデータをレート補正用データ
に置き換える。 STEP4: データ置き換えた後、ビットレート誤差を更新
し、ビットレート誤差判定処理へ移る。
【００９２】以上の処理をビットレート誤差が負になる
まで繰り返し、処理が終了すると、動画データ結合手段
にフレームデータを出力する。動画データ結合手段208
は、１フレーム毎に入力されるフレームデータを順につ
なぎ合わせ、動画データを作成し、出力手段206に出力
する。
まで繰り返し、処理が終了すると、動画データ結合手段
にフレームデータを出力する。動画データ結合手段208
は、１フレーム毎に入力されるフレームデータを順につ
なぎ合わせ、動画データを作成し、出力手段206に出力
する。
【００９３】本実施の形態においては、レート補正用デ
ータはローパスフィルタ通過後、通常のフレームと同じ
量子化値で量子化されているため、ローパスフィルタな
しで符号化した通常のデータと比べて僅かなビット量の
違いがあるだけであり、複数の領域に対してレート補正
用データを選択することにより、細かいレート制御が可
能である。
ータはローパスフィルタ通過後、通常のフレームと同じ
量子化値で量子化されているため、ローパスフィルタな
しで符号化した通常のデータと比べて僅かなビット量の
違いがあるだけであり、複数の領域に対してレート補正
用データを選択することにより、細かいレート制御が可
能である。
【００９４】このローパスフィルタの周波数特性は、ビ
ットレート変更の範囲に応じてユーザーが決めることが
出来る。例えば、符号化後のビットレートが128kbpsと
なる動画データに対してローパスフィルタ通過後の符号
化データが64kbpsとなる周波数特性を持つローパスフィ
ルタを使用する場合、入力データ128kbpsの時、128kbps
〜約64kbpsの範囲で細かいビットレート変更が可能な動
画データを作成することが出来る。また、ビットレート
変更に伴う計算コストは低く、ビットレートの異なる複
数の動画データを高速に作成することが出来る。
ットレート変更の範囲に応じてユーザーが決めることが
出来る。例えば、符号化後のビットレートが128kbpsと
なる動画データに対してローパスフィルタ通過後の符号
化データが64kbpsとなる周波数特性を持つローパスフィ
ルタを使用する場合、入力データ128kbpsの時、128kbps
〜約64kbpsの範囲で細かいビットレート変更が可能な動
画データを作成することが出来る。また、ビットレート
変更に伴う計算コストは低く、ビットレートの異なる複
数の動画データを高速に作成することが出来る。
【００９５】また、レート補正用データと通常のデータ
との画質の違いは実施例１，２，３のように量子化値を
変化させて作成したときと比べて小さいため、レート補
正用データを選択したことにより生じる動き補償エラー
が少ないという特徴を持つ。
との画質の違いは実施例１，２，３のように量子化値を
変化させて作成したときと比べて小さいため、レート補
正用データを選択したことにより生じる動き補償エラー
が少ないという特徴を持つ。
【００９６】以上のように、本実施の形態では、フレー
ム内の全領域に対して、高周波を除去して符号化するこ
とにより作成したレート補正用データを併せ持つ動画デ
ータ構造と、目的のビットレートに応じてレート補正用
データを選択し、レート制御を行う動画符号化装置を備
えことにより、動き補償エラーを低減させつつ、高速に
また細かいレート制御を行うことが可能であるため、ビ
ットレートの異なる複数の動画データを高速に作成する
ことができ、その実用的効果は大きい。
ム内の全領域に対して、高周波を除去して符号化するこ
とにより作成したレート補正用データを併せ持つ動画デ
ータ構造と、目的のビットレートに応じてレート補正用
データを選択し、レート制御を行う動画符号化装置を備
えことにより、動き補償エラーを低減させつつ、高速に
また細かいレート制御を行うことが可能であるため、ビ
ットレートの異なる複数の動画データを高速に作成する
ことができ、その実用的効果は大きい。
【００９７】(実施の形態５)第５の実施の形態は、予め
符号化した動画データから、復号化することなくレート
制御を行い、新たに動画データを作成する装置におい
て、その入力動画データがレート制御時にビット削減が
可能なデータ構造を有することを特徴とした装置につい
て説明する。本装置は予め符号化する動画データ作成装
置とレート制御を行い動画データを作成する動画符号化
装置の２つの装置から構成される。まず、レート制御時
にビット削減可能な構造を持つ動画データを作成する動
画データ作成装置について説明し、次にレート制御を行
い動画データを作成する動画符号化装置について説明す
る。
符号化した動画データから、復号化することなくレート
制御を行い、新たに動画データを作成する装置におい
て、その入力動画データがレート制御時にビット削減が
可能なデータ構造を有することを特徴とした装置につい
て説明する。本装置は予め符号化する動画データ作成装
置とレート制御を行い動画データを作成する動画符号化
装置の２つの装置から構成される。まず、レート制御時
にビット削減可能な構造を持つ動画データを作成する動
画データ作成装置について説明し、次にレート制御を行
い動画データを作成する動画符号化装置について説明す
る。
【００９８】図６に動画データ作成装置の構成を示す。
図６において、動画データ作成装置601は入力手段602と
接続した動画符号化手段603と、連続する任意個のマク
ロブロックで構成されるVideo Packetのデータ内で分割
可能な位置を選択するデータ分割位置選択手段605と、V
ideoPacket終端データ作成手段606と、レート補正用の
情報を記憶するレート補正用データ作成手段607を備
え、Video Packet作成手段604とレート補正用データ作
成手段607に接続した動画データ結合手段608を備え、出
力手段609に接続した構成となっている。
図６において、動画データ作成装置601は入力手段602と
接続した動画符号化手段603と、連続する任意個のマク
ロブロックで構成されるVideo Packetのデータ内で分割
可能な位置を選択するデータ分割位置選択手段605と、V
ideoPacket終端データ作成手段606と、レート補正用の
情報を記憶するレート補正用データ作成手段607を備
え、Video Packet作成手段604とレート補正用データ作
成手段607に接続した動画データ結合手段608を備え、出
力手段609に接続した構成となっている。
【００９９】以上のように構成される動画データ作成装
置601について、以下にその動作を説明する。まず、入
力手段602は非圧縮動画像を1フレーム毎に動画符号化手
段603に入力する。そして、動画符号化手段603は入力さ
れたフレームに対して、連続する任意のマクロブロック
で構成されるVideoPacket単位で、動き補償、ＤＣＴ変
換、量子化そして可変長符号化処理を行なう。また、動
画符号化手段603は符号化の際に、各VideoPacketに対し
て、それぞれ最終マクロブロックの開始位置を記憶し、
VideoPacket構造データを作成する。VideoPacket構造デ
ータを図３６に示す。図３６において、VideoPacket構
造データはVideoPacketの総数、それぞれのVideoPacket
内での最終マクロブロックの開始位置を記録している。
置601について、以下にその動作を説明する。まず、入
力手段602は非圧縮動画像を1フレーム毎に動画符号化手
段603に入力する。そして、動画符号化手段603は入力さ
れたフレームに対して、連続する任意のマクロブロック
で構成されるVideoPacket単位で、動き補償、ＤＣＴ変
換、量子化そして可変長符号化処理を行なう。また、動
画符号化手段603は符号化の際に、各VideoPacketに対し
て、それぞれ最終マクロブロックの開始位置を記憶し、
VideoPacket構造データを作成する。VideoPacket構造デ
ータを図３６に示す。図３６において、VideoPacket構
造データはVideoPacketの総数、それぞれのVideoPacket
内での最終マクロブロックの開始位置を記録している。
【０１００】そして、動画符号化手段603は、符号化し
たVideoPacketをデータ分割位置選択手段605と動画デー
タ結合手段608に出力するとともに、VideoPacket構造デ
ータをデータ分割位置選択手段605に出力する。ここ
で、VideoPacketは、例えば図１０に示した領域と同じ
構成であってもよいが、各VideoPacketは横方向に連続
するマクロブロックで構成されていなければならない。
たVideoPacketをデータ分割位置選択手段605と動画デー
タ結合手段608に出力するとともに、VideoPacket構造デ
ータをデータ分割位置選択手段605に出力する。ここ
で、VideoPacketは、例えば図１０に示した領域と同じ
構成であってもよいが、各VideoPacketは横方向に連続
するマクロブロックで構成されていなければならない。
【０１０１】データ分割位置選択手段605は入力されたV
ideoPacketそれぞれの最終マクロブロックついて、レー
ト制御時に削除可能な領域を選択し、その境界をVideoP
acketの分割位置として定める。各VideoPacketには連続
するマクロブロックが順に格納されており、各マクロブ
ロック内では量子化されたＤＣＴ係数の可変長符号が低
周波から順に格納されているため、VideoPacketの最終
マクロブロックにおいて、後ろ側の可変長符号は高周波
のＤＣＴ係数に相当している。そこで、図２３に示すよ
うに、レート制御時にVideoPaketの最終マクロブロック
を分割し、それ以降のデータを削除する位置を、各Vide
oPacketの最終マクロブロックの後ろ側から選択する。
つまり、データ分割位置選択手段605はVideoPacketの最
終マクロブロックの後ろ側に格納されている高周波のＤ
ＣＴ係数を削除可能な領域とする。また、高周波成分は
低周波成分に比べて、情報を削除しても画質への影響が
少ないため、高周波成分を削除することによる画質劣化
は少ない。そして、データ分割位置選択手段605は選択
した位置の情報、およびそれ以降のビット量を、レート
補正用データ作成手段607に出力し、選択した位置の情
報および各VideoPacketをVideoPacket終端データ作成手
段606に出力する。
ideoPacketそれぞれの最終マクロブロックついて、レー
ト制御時に削除可能な領域を選択し、その境界をVideoP
acketの分割位置として定める。各VideoPacketには連続
するマクロブロックが順に格納されており、各マクロブ
ロック内では量子化されたＤＣＴ係数の可変長符号が低
周波から順に格納されているため、VideoPacketの最終
マクロブロックにおいて、後ろ側の可変長符号は高周波
のＤＣＴ係数に相当している。そこで、図２３に示すよ
うに、レート制御時にVideoPaketの最終マクロブロック
を分割し、それ以降のデータを削除する位置を、各Vide
oPacketの最終マクロブロックの後ろ側から選択する。
つまり、データ分割位置選択手段605はVideoPacketの最
終マクロブロックの後ろ側に格納されている高周波のＤ
ＣＴ係数を削除可能な領域とする。また、高周波成分は
低周波成分に比べて、情報を削除しても画質への影響が
少ないため、高周波成分を削除することによる画質劣化
は少ない。そして、データ分割位置選択手段605は選択
した位置の情報、およびそれ以降のビット量を、レート
補正用データ作成手段607に出力し、選択した位置の情
報および各VideoPacketをVideoPacket終端データ作成手
段606に出力する。
【０１０２】VideoPacket終端データ作成手段606は、デ
ータ分割位置選択手段605により選択された位置から始
まる1つ目の可変長符号に対して、その符号がVideoPack
etの最後になった場合の可変長符号を算出し、さらに図
２４に示すようにVideoPacketの最後になった場合のバ
イトアライメント用のスタッフィングビットを加えたVi
deoPacket終端データを作成し、レート補正用データ作
成手段607に出力する。ここで、VideoPacket終端データ
自体もバイトアライメントを取るためスタッフィングビ
ットを加える。そして、レート補正用データ作成手段60
7はデータ分割位置選択手段605により入力された分割位
置と、その位置以降のビット量と、VideoPacket終端デ
ータ作成手段606により入力されるVideoPacket終端デー
タを、レート補正用データとしてまとめ、圧縮フレーム
データ結合手段608に出力する。図２５は本第５の実施
形態における、レート補正用データ構造および、レート
補正用データヘッダ構造を示す図である。また、図２６
は図２５に示すレート補正用データのデータ内容を示す
図である。レート補正用データは図２５および図２６に
示すように、レート補正用データヘッダと、複数のVide
oPacket終端データで構成され、レート補正用データヘ
ッダは１フレームのVideoPacket数と、各VideoPacketの
分割位置を示したビット数と、分割位置以降の削除可能
なビット量と、VideoPacket終端データのビット量を含
んだ構成となっている。
ータ分割位置選択手段605により選択された位置から始
まる1つ目の可変長符号に対して、その符号がVideoPack
etの最後になった場合の可変長符号を算出し、さらに図
２４に示すようにVideoPacketの最後になった場合のバ
イトアライメント用のスタッフィングビットを加えたVi
deoPacket終端データを作成し、レート補正用データ作
成手段607に出力する。ここで、VideoPacket終端データ
自体もバイトアライメントを取るためスタッフィングビ
ットを加える。そして、レート補正用データ作成手段60
7はデータ分割位置選択手段605により入力された分割位
置と、その位置以降のビット量と、VideoPacket終端デ
ータ作成手段606により入力されるVideoPacket終端デー
タを、レート補正用データとしてまとめ、圧縮フレーム
データ結合手段608に出力する。図２５は本第５の実施
形態における、レート補正用データ構造および、レート
補正用データヘッダ構造を示す図である。また、図２６
は図２５に示すレート補正用データのデータ内容を示す
図である。レート補正用データは図２５および図２６に
示すように、レート補正用データヘッダと、複数のVide
oPacket終端データで構成され、レート補正用データヘ
ッダは１フレームのVideoPacket数と、各VideoPacketの
分割位置を示したビット数と、分割位置以降の削除可能
なビット量と、VideoPacket終端データのビット量を含
んだ構成となっている。
【０１０３】最後に、動画データ結合手段608は、Video
Packet作成手段604より1フレーム毎に入力される通常の
VideoPacketと、レート補正用データ作成手段607より1
フレーム毎に入力されるレート補正用データを順に結合
し、動画データを作成し、出力手段609に出力する。
Packet作成手段604より1フレーム毎に入力される通常の
VideoPacketと、レート補正用データ作成手段607より1
フレーム毎に入力されるレート補正用データを順に結合
し、動画データを作成し、出力手段609に出力する。
【０１０４】次に、動画データ作成装置601により作成
された動画データから、レート制御を行い動画データを
作成する動画符号化装置について説明する。
された動画データから、レート制御を行い動画データを
作成する動画符号化装置について説明する。
【０１０５】図７に動画符号化装置の構成を示す。図７
において、動画符号化装置701は入力手段702と接続した
レート補正用データ抽出手段703と、データ合成手段704
と、レート補正手段706を備え、入力手段702とレート補
正用データ抽出手段703とデータ合成手段704と接続した
ビットレート制御手段705を備え、出力手段707と接続し
た構造となっている。 以上のように構成される動画符
号化装置について、以下にその動作を説明する。動画デ
ータ作成装置701は、図６の出力手段609が出力した動画
データを入力とし、レート変更を行い新たに動画データ
を作成する装置である。
において、動画符号化装置701は入力手段702と接続した
レート補正用データ抽出手段703と、データ合成手段704
と、レート補正手段706を備え、入力手段702とレート補
正用データ抽出手段703とデータ合成手段704と接続した
ビットレート制御手段705を備え、出力手段707と接続し
た構造となっている。 以上のように構成される動画符
号化装置について、以下にその動作を説明する。動画デ
ータ作成装置701は、図６の出力手段609が出力した動画
データを入力とし、レート変更を行い新たに動画データ
を作成する装置である。
【０１０６】入力手段702は、VideoPacketを含む符号化
された動画データを1フレーム毎に、レート補正用デー
タ抽出手段703に入力し、目的のビットレートをビット
レート制御手段705に入力する。レート補正用データ抽
出手段703は入力された動画データからレート補正用デ
ータを抽出し、ビットレート制御手段706に出力し、レ
ート補正用データ以外の通常のVideoPacketをデータ合
成手段704に出力する。データ合成手段704は、入力され
たVideoPacketを組み合わせてフレームデータを合成
し、発生したビット量をビットレート制御手段705に出
力し、合成したフレームデータをレート補正手段706に
出力する。また、ビットレート制御手段705は、入力手
段702より入力される目的のビットレートと、データ合
成手段704より入力される発生ビット量を比較して、ビ
ットレート誤差を算出し、目的のビットレートを満たす
ために、ビット量が超過していた場合には、レート補正
用データ抽出手段703より入力されるレート補正用デー
タ内のレート補正用データヘッダを参照し、どこの位置
のVideoPacketからビットを削除するかを選択し、その
位置を示すレート補正用データヘッダと対応する補正用
データをレート補正手段706に出力する。ここで、ビッ
トを削除するVideoPacketの選択方法は、レート補正用
データヘッダ内の削除ビット量が大きいVideoPacket順
に選択しビットを削除していき、ビットレート誤差から
削除可能ビット量を差分し終端データのビット量加算す
ることによって、ビットレート誤差を更新し、目的のビ
ットレートを満たすまで選択処理を続ける。
された動画データを1フレーム毎に、レート補正用デー
タ抽出手段703に入力し、目的のビットレートをビット
レート制御手段705に入力する。レート補正用データ抽
出手段703は入力された動画データからレート補正用デ
ータを抽出し、ビットレート制御手段706に出力し、レ
ート補正用データ以外の通常のVideoPacketをデータ合
成手段704に出力する。データ合成手段704は、入力され
たVideoPacketを組み合わせてフレームデータを合成
し、発生したビット量をビットレート制御手段705に出
力し、合成したフレームデータをレート補正手段706に
出力する。また、ビットレート制御手段705は、入力手
段702より入力される目的のビットレートと、データ合
成手段704より入力される発生ビット量を比較して、ビ
ットレート誤差を算出し、目的のビットレートを満たす
ために、ビット量が超過していた場合には、レート補正
用データ抽出手段703より入力されるレート補正用デー
タ内のレート補正用データヘッダを参照し、どこの位置
のVideoPacketからビットを削除するかを選択し、その
位置を示すレート補正用データヘッダと対応する補正用
データをレート補正手段706に出力する。ここで、ビッ
トを削除するVideoPacketの選択方法は、レート補正用
データヘッダ内の削除ビット量が大きいVideoPacket順
に選択しビットを削除していき、ビットレート誤差から
削除可能ビット量を差分し終端データのビット量加算す
ることによって、ビットレート誤差を更新し、目的のビ
ットレートを満たすまで選択処理を続ける。
【０１０７】レート補正手段706は、ビットレート制御
手段705より入力されたVideoPacketについて、レート補
正用データヘッダに格納されている削除可能ビット位置
以降のビットを削除し、代わりにレート制御手段706に
より入力されたVideoPacket終端データを挿入し、レー
ト補正したフレームデータを出力手段707に出力する。
出力手段707は、レート補正手段706より1フレーム毎に
入力される動画データを合成し、動画データを作成す
る。
手段705より入力されたVideoPacketについて、レート補
正用データヘッダに格納されている削除可能ビット位置
以降のビットを削除し、代わりにレート制御手段706に
より入力されたVideoPacket終端データを挿入し、レー
ト補正したフレームデータを出力手段707に出力する。
出力手段707は、レート補正手段706より1フレーム毎に
入力される動画データを合成し、動画データを作成す
る。
【０１０８】以上のように、レート補正するためにVide
oPacketの最終マクロブロックの後部ビットを削除する
ことは、VideoPacketの最終マクロブロックの高周波成
分を除去することと等価であり、可変長復号化および再
量子化を行ってビットレートを下げることと同等の効果
を持つ。また復号化処理を必要としないため、処理が軽
く、高速にレート制御を行うことができる。
oPacketの最終マクロブロックの後部ビットを削除する
ことは、VideoPacketの最終マクロブロックの高周波成
分を除去することと等価であり、可変長復号化および再
量子化を行ってビットレートを下げることと同等の効果
を持つ。また復号化処理を必要としないため、処理が軽
く、高速にレート制御を行うことができる。
【０１０９】また、レート補正用データの数は、VideoP
acketの数と等しく、VideoPacketの数はビットレート変
更の範囲に応じてユーザーが設定することが出来る。例
えば、１つのVideoPacketの大きさをフレーム全体の数
％と小さくして、削除可能な後部ビットのデータ量を１
つのVideoPacketのデータ量に対して約10％相当とする
とき、入力データが約64kbpsの場合には、約64kbps〜約
56kbpsの範囲でビットレート変更が可能なデータを作成
することが出来る。これにより、ネットワークの揺らぎ
に対応するために、高速に動画データのビットレート変
更を行う事が出来る。さらに、本実施の形態は、実施の
形態1〜４に比べてレート補正用データが小さくて済む
という特徴を持つ。
acketの数と等しく、VideoPacketの数はビットレート変
更の範囲に応じてユーザーが設定することが出来る。例
えば、１つのVideoPacketの大きさをフレーム全体の数
％と小さくして、削除可能な後部ビットのデータ量を１
つのVideoPacketのデータ量に対して約10％相当とする
とき、入力データが約64kbpsの場合には、約64kbps〜約
56kbpsの範囲でビットレート変更が可能なデータを作成
することが出来る。これにより、ネットワークの揺らぎ
に対応するために、高速に動画データのビットレート変
更を行う事が出来る。さらに、本実施の形態は、実施の
形態1〜４に比べてレート補正用データが小さくて済む
という特徴を持つ。
【０１１０】以上のように、本実施の形態では、後部ビ
ットが削減可能なVideoPacket構造とその位置情報およ
び終端データを記憶したレート補正用データを持つ動画
データ構造と、レート補正用データを参照し、VideoPac
ketの後部のビットを削減してレート制御する動画符号
化装置を備えることにより、動画データを復号化するこ
となく、高速にレート制御を行うことができ、その実用
的効果は大きい。
ットが削減可能なVideoPacket構造とその位置情報およ
び終端データを記憶したレート補正用データを持つ動画
データ構造と、レート補正用データを参照し、VideoPac
ketの後部のビットを削減してレート制御する動画符号
化装置を備えることにより、動画データを復号化するこ
となく、高速にレート制御を行うことができ、その実用
的効果は大きい。
【０１１１】(実施の形態６)第６の実施の形態は、予め
符号化した動画データから、復号化することなくレート
制御を行い、新たに動画データを作成する装置におい
て、入力動画データがレート補正用データとして、通常
のフレームに対してビット量の異なるフレーム内符号化
画像であるIフレームを持つ構造を有することを特徴と
する動画符号化装置について説明する。まず、動画符号
化装置の入力となる動画データを作成する動画データ作
成装置について説明し、次に、動画データ作成手段によ
り符号化された動画データから、復号化することなくレ
ート制御を行い、新たに動画データを作成する動画符号
化装置について説明する。
符号化した動画データから、復号化することなくレート
制御を行い、新たに動画データを作成する装置におい
て、入力動画データがレート補正用データとして、通常
のフレームに対してビット量の異なるフレーム内符号化
画像であるIフレームを持つ構造を有することを特徴と
する動画符号化装置について説明する。まず、動画符号
化装置の入力となる動画データを作成する動画データ作
成装置について説明し、次に、動画データ作成手段によ
り符号化された動画データから、復号化することなくレ
ート制御を行い、新たに動画データを作成する動画符号
化装置について説明する。
【０１１２】図８に、動画符合化装置の入力動画データ
を作成する動画データ作成装置の構成を示す。動画デー
タ作成装置801は、入力手段802に接続したフレーム入力
手段808と、Ｐフレーム符号化手段803と、ビット量バッ
ファ804を備え、フレーム入力手段808およびビット量バ
ッファ804と接続したIフレーム符号化手段805を備え、
またＰフレーム符号化手段803およびIフレーム符号化手
段805と接続した圧縮フレームデータ結合手段809と、動
画データ結合手段806を備え、出力手段807と接続した構
成となっている。
を作成する動画データ作成装置の構成を示す。動画デー
タ作成装置801は、入力手段802に接続したフレーム入力
手段808と、Ｐフレーム符号化手段803と、ビット量バッ
ファ804を備え、フレーム入力手段808およびビット量バ
ッファ804と接続したIフレーム符号化手段805を備え、
またＰフレーム符号化手段803およびIフレーム符号化手
段805と接続した圧縮フレームデータ結合手段809と、動
画データ結合手段806を備え、出力手段807と接続した構
成となっている。
【０１１３】以上のように構成される動画データ作成装
置について、以下にその動作について説明する。フレー
ム入力手段808は、非圧縮の画像を1フレーム毎に、Ｐフ
レーム符号化手段803およびIフレーム符号化手段805に
入力する。Ｐフレーム符号化手段は、入力されたフレー
ムに対して、動き補償、ＤＣＴ変換、量子化および可変
長符号化処理を経てＰフレーム符号化を行い、符号化し
たフレームを圧縮フレームデータ結合手段809に出力す
るとともに、符号化したフレームのビット量をビット量
バッファ804に出力する。ビット量バッファ804は、入力
されたビット量をIフレーム符号化手段805に出力する。
置について、以下にその動作について説明する。フレー
ム入力手段808は、非圧縮の画像を1フレーム毎に、Ｐフ
レーム符号化手段803およびIフレーム符号化手段805に
入力する。Ｐフレーム符号化手段は、入力されたフレー
ムに対して、動き補償、ＤＣＴ変換、量子化および可変
長符号化処理を経てＰフレーム符号化を行い、符号化し
たフレームを圧縮フレームデータ結合手段809に出力す
るとともに、符号化したフレームのビット量をビット量
バッファ804に出力する。ビット量バッファ804は、入力
されたビット量をIフレーム符号化手段805に出力する。
【０１１４】そして、Iフレーム符号化手段805は、入力
手段802より入力されたフレームに対して、ＤＣＴ変
換、量子化および可変長符号化処理を経てIフレーム符
号化を行い、符号化したフレームを圧縮フレームデータ
結合手段809に出力する。ここで、Iフレーム符号化手段
805の詳細な構成を図３７に示す。図３７において、Iフ
レーム符号化手段は、入力手段3701と接続し、DCT変換
手段3702とＤＣＴ係数メモリ3703と量子化手段3704と可
変長符号化手段3705と量子化値決定手段3706で構成さ
れ、出力手段3707と接続している。図３７において入力
手段3701は、図８のフレーム入力手段808の出力と、ビ
ット量バッファ804の出力に相当するものであり、非圧
縮のフレームをDCT変換手段3702に入力し、ビット量を
量子化値決定手段3706に入力する。ＤＣＴ変換手段3702
は入力された非圧縮のデータをＤＣＴ変換し、ＤＣＴ係
数メモリ3703に出力する。ＤＣＴ係数メモリ3703は、入
力されたＤＣＴ係数を内部メモリに記憶するとともに、
ＤＣＴ係数を量子化手段3704に入力する。また、量子化
値決定手段3706からＤＣＴ係数出力信号が入力されたと
きには、内部メモリに記憶してあるＤＣＴ係数を量子化
量子化手段3704に出力する。量子化手段3704はＤＣＴ係
数メモリから入力されたＤＣＴ係数と、量子化値決定手
段から入力された量子化値を用いて、量子化を行い、可
変長符号化手段3705に出力する。可変長符号化手段3705
は入力されたデータに対して可変長符号化を行い、可変
長符号データとそのビット量を出力手段3707に出力する
とともに、ビット量を量子化値決定手段3706に出力す
る。
手段802より入力されたフレームに対して、ＤＣＴ変
換、量子化および可変長符号化処理を経てIフレーム符
号化を行い、符号化したフレームを圧縮フレームデータ
結合手段809に出力する。ここで、Iフレーム符号化手段
805の詳細な構成を図３７に示す。図３７において、Iフ
レーム符号化手段は、入力手段3701と接続し、DCT変換
手段3702とＤＣＴ係数メモリ3703と量子化手段3704と可
変長符号化手段3705と量子化値決定手段3706で構成さ
れ、出力手段3707と接続している。図３７において入力
手段3701は、図８のフレーム入力手段808の出力と、ビ
ット量バッファ804の出力に相当するものであり、非圧
縮のフレームをDCT変換手段3702に入力し、ビット量を
量子化値決定手段3706に入力する。ＤＣＴ変換手段3702
は入力された非圧縮のデータをＤＣＴ変換し、ＤＣＴ係
数メモリ3703に出力する。ＤＣＴ係数メモリ3703は、入
力されたＤＣＴ係数を内部メモリに記憶するとともに、
ＤＣＴ係数を量子化手段3704に入力する。また、量子化
値決定手段3706からＤＣＴ係数出力信号が入力されたと
きには、内部メモリに記憶してあるＤＣＴ係数を量子化
量子化手段3704に出力する。量子化手段3704はＤＣＴ係
数メモリから入力されたＤＣＴ係数と、量子化値決定手
段から入力された量子化値を用いて、量子化を行い、可
変長符号化手段3705に出力する。可変長符号化手段3705
は入力されたデータに対して可変長符号化を行い、可変
長符号データとそのビット量を出力手段3707に出力する
とともに、ビット量を量子化値決定手段3706に出力す
る。
【０１１５】量子化値決定手段3706は入力手段3701より
入力されたビット量を内部メモリに記憶し、予め決めら
れた量子化値を量子化手段3704に出力する。また、可変
長符号化手段3705よりビット量が入力された時には、内
部メモリに記憶されているビット量と比較し、ビット量
が小さくなるように次の量子化値を決定し量子化手段37
04に量子化値を出力し、ＤＣＴ係数出力信号をＤＣＴ係
数メモリ3703に出力する。さらに、可変長符号化手段37
05より入力されたビット量を用いて内部メモリを更新す
る。
入力されたビット量を内部メモリに記憶し、予め決めら
れた量子化値を量子化手段3704に出力する。また、可変
長符号化手段3705よりビット量が入力された時には、内
部メモリに記憶されているビット量と比較し、ビット量
が小さくなるように次の量子化値を決定し量子化手段37
04に量子化値を出力し、ＤＣＴ係数出力信号をＤＣＴ係
数メモリ3703に出力する。さらに、可変長符号化手段37
05より入力されたビット量を用いて内部メモリを更新す
る。
【０１１６】以上の処理を、予めユーザが決めたレート
補正用データの個数回だけ繰り返したのち、量子化値決
定手段3706はIフレーム符号化終了信号を出力手段3707
に出力する。
補正用データの個数回だけ繰り返したのち、量子化値決
定手段3706はIフレーム符号化終了信号を出力手段3707
に出力する。
【０１１７】このように、Iフレーム符号化手段805は、
入力ビット量とは異なるビット量を持つIフレームを複
数作成し、作成したIフレームとそのビット量を圧縮フ
レームデータ結合手段に出力する。最後に、圧縮フレー
ムデータ結合手段809は、Ｐフレーム符号化手段803より
入力されるＰフレームデータと、Iフレーム符号化手段8
05より入力される複数のIフレームデータおよびそれら
のビット量から作成したレート補正用データを順に結合
し出力手段807に出力する。図２７は本第６の実施形態
における、レート補正用データ構造および、レート補正
用データヘッダ構造を示す図である。また、図２８は図
２７に示すレート補正用データのデータ内容を示す図で
ある。レート補正用データは図２７および図２８に示す
ように、レート補正用データヘッダと複数のIフレーム
より構成される。レート補正用データヘッダは、Iフレ
ームの数と、それぞれのビット量が固定長で格納された
構成となっている。
入力ビット量とは異なるビット量を持つIフレームを複
数作成し、作成したIフレームとそのビット量を圧縮フ
レームデータ結合手段に出力する。最後に、圧縮フレー
ムデータ結合手段809は、Ｐフレーム符号化手段803より
入力されるＰフレームデータと、Iフレーム符号化手段8
05より入力される複数のIフレームデータおよびそれら
のビット量から作成したレート補正用データを順に結合
し出力手段807に出力する。図２７は本第６の実施形態
における、レート補正用データ構造および、レート補正
用データヘッダ構造を示す図である。また、図２８は図
２７に示すレート補正用データのデータ内容を示す図で
ある。レート補正用データは図２７および図２８に示す
ように、レート補正用データヘッダと複数のIフレーム
より構成される。レート補正用データヘッダは、Iフレ
ームの数と、それぞれのビット量が固定長で格納された
構成となっている。
【０１１８】次に、動画データ作成装置801により符号
化された動画データを入力とし、符号化することなく、
レート制御を行い、新たに動画データを作成する動画符
号化装置について、図９にその構成を示す。動画符号化
装置901は、入力手段902と接続したレート補正用データ
抽出手段と、入力手段902およびレート補正用データ抽
出手段と接続したビットレート制御手段905を備え、ま
た、ビットレート制御手段905およびレート補正用デー
タ抽出手段903を接続したレート補正手段906を備えた構
造となっており、出力手段907と接続している。
化された動画データを入力とし、符号化することなく、
レート制御を行い、新たに動画データを作成する動画符
号化装置について、図９にその構成を示す。動画符号化
装置901は、入力手段902と接続したレート補正用データ
抽出手段と、入力手段902およびレート補正用データ抽
出手段と接続したビットレート制御手段905を備え、ま
た、ビットレート制御手段905およびレート補正用デー
タ抽出手段903を接続したレート補正手段906を備えた構
造となっており、出力手段907と接続している。
【０１１９】以上のように構成される動画符号化装置に
ついて、以下にその動作について説明する。入力手段90
2は、前記動画データ作成装置801により符号化された動
画データを1フレーム毎に、レート補正用データ抽出手
段903に入力し、目的のビットレートをビットレート制
御手段905に入力する。レート補正用データ抽出手段903
は、入力されたデータから、レート補正用データを抽出
しビットレート制御手段905に出力するとともに、レー
ト補正用データ以外の通常のPフレームデータをレート
補正手段906に出力し、Pフレームのビット量をビットレ
ート制御手段905に出力する。
ついて、以下にその動作について説明する。入力手段90
2は、前記動画データ作成装置801により符号化された動
画データを1フレーム毎に、レート補正用データ抽出手
段903に入力し、目的のビットレートをビットレート制
御手段905に入力する。レート補正用データ抽出手段903
は、入力されたデータから、レート補正用データを抽出
しビットレート制御手段905に出力するとともに、レー
ト補正用データ以外の通常のPフレームデータをレート
補正手段906に出力し、Pフレームのビット量をビットレ
ート制御手段905に出力する。
【０１２０】そして、ビットレート制御手段905は、入
力手段902より入力される目的のビットレートと、レー
ト補正用データ抽出手段903より入力されるビット量を
比較し、ビットレートを満たしており、かつ1フレーム
前のフレームがフレームスキップされていない場合に
は、レート補正手段906に対して、レート補正不要の制
御信号を出力する。それに対して、ビットレートを満た
していない、もしくは、1フレーム前のフレームがフレ
ームスキップされている場合には、レート補正用データ
ヘッダを参照し、レート補正用データ内のIフレームか
ら、目的のビットレートを満たすようなIフレームを選
択し、選択したIフレームをレート補正手段706に出力す
る。また、レート補正用データを用いてもビット量が超
過している場合には、フレームスキップ制御信号をレー
ト補正手段906に出力し、フレームスキップ制御信号を
出したか否かの情報を内部メモリに保存しておく。
力手段902より入力される目的のビットレートと、レー
ト補正用データ抽出手段903より入力されるビット量を
比較し、ビットレートを満たしており、かつ1フレーム
前のフレームがフレームスキップされていない場合に
は、レート補正手段906に対して、レート補正不要の制
御信号を出力する。それに対して、ビットレートを満た
していない、もしくは、1フレーム前のフレームがフレ
ームスキップされている場合には、レート補正用データ
ヘッダを参照し、レート補正用データ内のIフレームか
ら、目的のビットレートを満たすようなIフレームを選
択し、選択したIフレームをレート補正手段706に出力す
る。また、レート補正用データを用いてもビット量が超
過している場合には、フレームスキップ制御信号をレー
ト補正手段906に出力し、フレームスキップ制御信号を
出したか否かの情報を内部メモリに保存しておく。
【０１２１】さらに、レート補正手段906は、ビットレ
ート制御手段905からレート補正不要の制御信号が入力
された場合には、レート補正用データ抽出手段903より
入力されたフレームをそのまま出力手段907に出力し、
ビットレート制御手段905からIフレームが入力された場
合には、そのIフレームを出力手段907に出力し、またビ
ットレート制御手段905からフレームスキップ制御信号
が入力された場合には、出力手段907にフレームスキッ
プ制御信号を出力する。最後に、出力手段907は、レー
ト補正手段906から1フレーム毎に入力されるフレームデ
ータ、フレームスキップ制御信号をまとめ、動画データ
を作成する。但し、フレームスキップ制御信号が入力さ
れたときは、フレームをスキップする。
ート制御手段905からレート補正不要の制御信号が入力
された場合には、レート補正用データ抽出手段903より
入力されたフレームをそのまま出力手段907に出力し、
ビットレート制御手段905からIフレームが入力された場
合には、そのIフレームを出力手段907に出力し、またビ
ットレート制御手段905からフレームスキップ制御信号
が入力された場合には、出力手段907にフレームスキッ
プ制御信号を出力する。最後に、出力手段907は、レー
ト補正手段906から1フレーム毎に入力されるフレームデ
ータ、フレームスキップ制御信号をまとめ、動画データ
を作成する。但し、フレームスキップ制御信号が入力さ
れたときは、フレームをスキップする。
【０１２２】本実施の形態では、入力動画データがレー
ト補正用データとしてIフレームを持ち合わせているた
め、レート制御時にフレームスキップを行ったとして
も、次フレームにIフレームを用いることにより、動き
補償エラーの発生を防ぐことができる。
ト補正用データとしてIフレームを持ち合わせているた
め、レート制御時にフレームスキップを行ったとして
も、次フレームにIフレームを用いることにより、動き
補償エラーの発生を防ぐことができる。
【０１２３】また、レート補正用データであるIフレー
ムの個数及び、レート補正用データを作成する時の量子
化値は、ビットレート変更の範囲に応じてユーザーが設
定可能である。例えば、通常のフレームデータの量子化
を量子化値Q=2で行い、ビットレート約1.6Mbpsとする
時、レート補正用データとしてQ=6,Q=29の２つの量子化
値を用いて量子化を行い、約384kbpsと約64kbpsのデー
タを作成する。そして、レート補正用データを持つ動画
データに対して、レート補正用データを用いる、あるい
はフレームスキップを併用することにより、約1.6Mbps
〜約64kbpsまで任意のビットレート変更が可能な動画デ
ータを作成することが出来る。
ムの個数及び、レート補正用データを作成する時の量子
化値は、ビットレート変更の範囲に応じてユーザーが設
定可能である。例えば、通常のフレームデータの量子化
を量子化値Q=2で行い、ビットレート約1.6Mbpsとする
時、レート補正用データとしてQ=6,Q=29の２つの量子化
値を用いて量子化を行い、約384kbpsと約64kbpsのデー
タを作成する。そして、レート補正用データを持つ動画
データに対して、レート補正用データを用いる、あるい
はフレームスキップを併用することにより、約1.6Mbps
〜約64kbpsまで任意のビットレート変更が可能な動画デ
ータを作成することが出来る。
【０１２４】以上のように、本実施の形態では、動画デ
ータ作成装置がレート補正用データとして、ビット量の
異なるIフレームを作成する手段を有し、動画符号化装
置が、レート補正用データとしてIフレームを選択して
レート制御を行う手段を備えることによって、入力動画
データを復号化することなく、高速にレート制御を行う
ことができ、さらにフレームスキップを行った際の動き
補償エラーの発生を防ぐことが可能であり、ビットレー
トの異なる複数の動画データを高速に作成することがで
き、その実用的効果は大きい。
ータ作成装置がレート補正用データとして、ビット量の
異なるIフレームを作成する手段を有し、動画符号化装
置が、レート補正用データとしてIフレームを選択して
レート制御を行う手段を備えることによって、入力動画
データを復号化することなく、高速にレート制御を行う
ことができ、さらにフレームスキップを行った際の動き
補償エラーの発生を防ぐことが可能であり、ビットレー
トの異なる複数の動画データを高速に作成することがで
き、その実用的効果は大きい。
【０１２５】(実施の形態７)第７の実施の形態は、予め
符号化した動画データから、復号化することなくレート
制御を行い、新たに動画データを作成する装置におい
て、入力動画データのフレーム内で一部の領域を切り出
し、フレームサイズが入力動画データとは異なり、切り
出したフレームサイズとなる動画データを作成する特徴
を有する動画符号化装置について説明する。入力動画デ
ータのフレームサイズからサイズを切り出して動画デー
タを作成する場合、フレーム内でビットレートが均一で
はないために、切り出した位置によってビットレートが
整っておらず、切り出しを行うためには、ビットレート
を変更しなければならない。
符号化した動画データから、復号化することなくレート
制御を行い、新たに動画データを作成する装置におい
て、入力動画データのフレーム内で一部の領域を切り出
し、フレームサイズが入力動画データとは異なり、切り
出したフレームサイズとなる動画データを作成する特徴
を有する動画符号化装置について説明する。入力動画デ
ータのフレームサイズからサイズを切り出して動画デー
タを作成する場合、フレーム内でビットレートが均一で
はないために、切り出した位置によってビットレートが
整っておらず、切り出しを行うためには、ビットレート
を変更しなければならない。
【０１２６】まず、前記動画符号化装置の入力となる動
画データを作成する動画データ作成装置について説明
し、次に予め符号化した動画データから、復号化するこ
となくレート制御を行い、新たに動画データを作成する
動画符号化装置について説明する。
画データを作成する動画データ作成装置について説明
し、次に予め符号化した動画データから、復号化するこ
となくレート制御を行い、新たに動画データを作成する
動画符号化装置について説明する。
【０１２７】図２９に、前記動画符号化装置の入力動画
データを作成する動画データ作成装置の構成を示す。図
２９において、動画データ作成装置2901は入力手段116
と接続したフレーム入力手段117と動き補償手段2902とD
CT変換手段103と量子化手段104と可変長符号化手段105
と、復号化を行う逆量子化手段106と逆ＤＣＴ変換手段1
07と、復号化したフレームを記憶するフレームメモリ10
8を備え、可変長符号化手段105と接続し、最大ビット量
を持つ領域を検出する最大ビット量領域検出手段2910
と、参照禁止領域記憶手段109と、ＤＣＴ変換手段103と
接続する圧縮フレームバッファ112と、圧縮フレームバ
ッファ112と接続し量子化を行う量子化手段2911と、可
変長符号化手段2913を備え、可変長符号化手段105と参
照禁止領域記憶手段109と可変長符号化手段2913と接続
し、動画データを結合する圧縮フレームデータ結合手段
2914を備え、出力手段115と接続した構成となってい
る。 以上のように構成された動画データ作成装置につ
いて、以下にその動作を説明する。図２９において、動
き補償手段2902、最大ビット量領域検出手段2910、量子
化手段2911、可変長符号化手段2913および、圧縮フレー
ムデータ結合手段2914以外のブロックの動作について
は、実施の形態１と全く同様である。
データを作成する動画データ作成装置の構成を示す。図
２９において、動画データ作成装置2901は入力手段116
と接続したフレーム入力手段117と動き補償手段2902とD
CT変換手段103と量子化手段104と可変長符号化手段105
と、復号化を行う逆量子化手段106と逆ＤＣＴ変換手段1
07と、復号化したフレームを記憶するフレームメモリ10
8を備え、可変長符号化手段105と接続し、最大ビット量
を持つ領域を検出する最大ビット量領域検出手段2910
と、参照禁止領域記憶手段109と、ＤＣＴ変換手段103と
接続する圧縮フレームバッファ112と、圧縮フレームバ
ッファ112と接続し量子化を行う量子化手段2911と、可
変長符号化手段2913を備え、可変長符号化手段105と参
照禁止領域記憶手段109と可変長符号化手段2913と接続
し、動画データを結合する圧縮フレームデータ結合手段
2914を備え、出力手段115と接続した構成となってい
る。 以上のように構成された動画データ作成装置につ
いて、以下にその動作を説明する。図２９において、動
き補償手段2902、最大ビット量領域検出手段2910、量子
化手段2911、可変長符号化手段2913および、圧縮フレー
ムデータ結合手段2914以外のブロックの動作について
は、実施の形態１と全く同様である。
【０１２８】図３０に切り出しエリアの一例を示す。図
３０において、１フレームは太線で囲まれた４つの切り
出しエリアに分けられている。本実施の形態における動
画データ作成手段で作成した動画データは、後述する動
画符号化装置によって、入力フレームサイズとは異な
り、例えば図３０に示した任意の切り出しエリアのフレ
ームサイズとして動画データを作成されることが可能な
構造を有する。
３０において、１フレームは太線で囲まれた４つの切り
出しエリアに分けられている。本実施の形態における動
画データ作成手段で作成した動画データは、後述する動
画符号化装置によって、入力フレームサイズとは異な
り、例えば図３０に示した任意の切り出しエリアのフレ
ームサイズとして動画データを作成されることが可能な
構造を有する。
【０１２９】実施の形態１において最大ビット量領域検
出手段110は、図１０に示す１フレーム内の複数領域の
中で最大ビット量を含む領域から順に複数の領域を選択
し、選択した領域に対して、量子化手段111が量子化値
を変更することによってビット量の異なるレート補正用
データを作成している。
出手段110は、図１０に示す１フレーム内の複数領域の
中で最大ビット量を含む領域から順に複数の領域を選択
し、選択した領域に対して、量子化手段111が量子化値
を変更することによってビット量の異なるレート補正用
データを作成している。
【０１３０】それに対して、本実施の形態では、最大ビ
ット量領域検出手段2910は、例えば図３０に示すように
複数の切り出しエリア（太線矩形領域）に分けられた１
フレームに対して、各切り出しエリア内でビット量が最
大の領域から順に複数の領域を選択し、選択した各領域
を参照禁止領域記憶手段109、圧縮フレームバッファ112
に出力する。ただし、図３０に示した切り出しエリアは
一例であり、任意に切り出しエリアを決定することが可
能である。また、動き補償手段2902は、参照禁止領域記
憶手段から入力されるレート補正用領域データ３１に示
される参照禁止領域および、現在符号化している切り出
しエリアと異なる位置の切り出しエリアへの動き予測を
禁止して、動き補償を行う。例えば、切り出しエリア１
を動き補償する場合には、フレームメモリ108より入力
される１つ前のフレームで、切り出しエリア１の中で参
照禁止領域を除いた領域のみから動き予測を行う。仮
に、切り出しエリア外への動き予測を行った場合には、
１フレーム内から領域を切り出して動画データを作成し
た際に、動き補償に用いる参照画像が存在しないため、
復号不可能となる。このように、動き予測に制限を設け
ることにより、符号化された動画データは、フレーム全
体だけでなく、各切り出しエリアのみを用いても復号化
可能であり、符号化された動画データのフレームから一
部分を切り出して動画データを構築することが可能であ
る。
ット量領域検出手段2910は、例えば図３０に示すように
複数の切り出しエリア（太線矩形領域）に分けられた１
フレームに対して、各切り出しエリア内でビット量が最
大の領域から順に複数の領域を選択し、選択した各領域
を参照禁止領域記憶手段109、圧縮フレームバッファ112
に出力する。ただし、図３０に示した切り出しエリアは
一例であり、任意に切り出しエリアを決定することが可
能である。また、動き補償手段2902は、参照禁止領域記
憶手段から入力されるレート補正用領域データ３１に示
される参照禁止領域および、現在符号化している切り出
しエリアと異なる位置の切り出しエリアへの動き予測を
禁止して、動き補償を行う。例えば、切り出しエリア１
を動き補償する場合には、フレームメモリ108より入力
される１つ前のフレームで、切り出しエリア１の中で参
照禁止領域を除いた領域のみから動き予測を行う。仮
に、切り出しエリア外への動き予測を行った場合には、
１フレーム内から領域を切り出して動画データを作成し
た際に、動き補償に用いる参照画像が存在しないため、
復号不可能となる。このように、動き予測に制限を設け
ることにより、符号化された動画データは、フレーム全
体だけでなく、各切り出しエリアのみを用いても復号化
可能であり、符号化された動画データのフレームから一
部分を切り出して動画データを構築することが可能であ
る。
【０１３１】量子化手段2911は、圧縮フレームバッファ
112から入力されるレート補正領域データに示された参
照禁止領域、すなわち最大ビット量領域検出手段2910に
より選択された各領域のＤＣＴ係数および量子化値を用
いて、量子化値を変えて量子化を行い、ビット量の異な
るデータを作成し、それぞれ可変長符号化手段2913に出
力する。
112から入力されるレート補正領域データに示された参
照禁止領域、すなわち最大ビット量領域検出手段2910に
より選択された各領域のＤＣＴ係数および量子化値を用
いて、量子化値を変えて量子化を行い、ビット量の異な
るデータを作成し、それぞれ可変長符号化手段2913に出
力する。
【０１３２】可変長符号化手段2913は、量子化手段2911
より入力された各参照禁止領域のビット量が異なるＤＣ
Ｔ係数に対して、可変長符号化を行い、それぞれのデー
タサイズ、領域番号をヘッダ情報として持つレート補正
用データを作成し、圧縮フレームデータ結合手段114に
出力する。ここで、可変長符号化手段113により作成さ
れたデータをレート補正用データと呼ぶことにする。図
３３にレート補正用データの構造を示す。図３３におい
て、レート補正用データヘッダ3302は図３４に示すよう
に、各領域内の補正データの数、フレーム内での領域番
号、それぞれの補正データのビット量が固定長のデータ
として格納された構造となっている。そして、レート補
正用データはレート補正用データヘッダ3302に続いて補
正データが順番に格納された構造となっている。
より入力された各参照禁止領域のビット量が異なるＤＣ
Ｔ係数に対して、可変長符号化を行い、それぞれのデー
タサイズ、領域番号をヘッダ情報として持つレート補正
用データを作成し、圧縮フレームデータ結合手段114に
出力する。ここで、可変長符号化手段113により作成さ
れたデータをレート補正用データと呼ぶことにする。図
３３にレート補正用データの構造を示す。図３３におい
て、レート補正用データヘッダ3302は図３４に示すよう
に、各領域内の補正データの数、フレーム内での領域番
号、それぞれの補正データのビット量が固定長のデータ
として格納された構造となっている。そして、レート補
正用データはレート補正用データヘッダ3302に続いて補
正データが順番に格納された構造となっている。
【０１３３】圧縮フレームデータ結合手段2914は、可変
長符号化手段105より入力される通常のフレームデー
タ、参照禁止領域記憶手段109より入力されるレート補
正用領域データおよび、可変長符号化手段2913より入力
される各レート補正用データを図３２に示すように順に
つなぎあわせ、圧縮フレームデータを作成し、出力手段
115に出力する。
長符号化手段105より入力される通常のフレームデー
タ、参照禁止領域記憶手段109より入力されるレート補
正用領域データおよび、可変長符号化手段2913より入力
される各レート補正用データを図３２に示すように順に
つなぎあわせ、圧縮フレームデータを作成し、出力手段
115に出力する。
【０１３４】次に図３５に、図２９の動画符号化装置に
より符号化された動画データから、復号化することな
く、フレーム内の１部分を切り出して、さらに切り出し
に伴うビットレート調整を行い、新たに動画データを作
成する動画符号化装置の構成を示す。
より符号化された動画データから、復号化することな
く、フレーム内の１部分を切り出して、さらに切り出し
に伴うビットレート調整を行い、新たに動画データを作
成する動画符号化装置の構成を示す。
【０１３５】図３５において、動画符号化装置3501は、
入力手段3502に接続したデータ分離手段3507と、ビット
量算出手段203と、レート補正用データ選択手段204と、
ビットレート制御手段205と、動画データ結合手段208を
備え、出力手段206に接続した構成となっている。 以
上のように構成される動画符号化装置について、以下に
その動作を説明する。図３５において、入力手段3502、
データ分離手段3507以外のブロックの動作は実施の形態
１と全く同様である。
入力手段3502に接続したデータ分離手段3507と、ビット
量算出手段203と、レート補正用データ選択手段204と、
ビットレート制御手段205と、動画データ結合手段208を
備え、出力手段206に接続した構成となっている。 以
上のように構成される動画符号化装置について、以下に
その動作を説明する。図３５において、入力手段3502、
データ分離手段3507以外のブロックの動作は実施の形態
１と全く同様である。
【０１３６】入力手段3502は動画データ作成手段2901に
より圧縮符号化された動画データと、目的のビットレー
ト、図３０のように１フレームの切り出し方を示した切
り出しエリア情報、および入力データのどこの部分を切
り出すのかを示した切り出しエリア番号をデータ分離手
段207に入力する。データ分離手段3507は、入力手段350
2よりデータが入力されると、目的のビットレートを1フ
レーム毎にビットレート制御手段205に入力し、さら
に、入力された動画データの先頭から順番にデータを取
りだし、切り出しエリア番号に対応する通常のフレーム
データに対して切り出しおよび合成を行い、１フレーム
毎にビット量算出手段203に入力するとともに、レート
補正用領域データと切り出しエリア番号に対応するレー
ト補正用データをレート補正用データ選択手段204に入
力する。
より圧縮符号化された動画データと、目的のビットレー
ト、図３０のように１フレームの切り出し方を示した切
り出しエリア情報、および入力データのどこの部分を切
り出すのかを示した切り出しエリア番号をデータ分離手
段207に入力する。データ分離手段3507は、入力手段350
2よりデータが入力されると、目的のビットレートを1フ
レーム毎にビットレート制御手段205に入力し、さら
に、入力された動画データの先頭から順番にデータを取
りだし、切り出しエリア番号に対応する通常のフレーム
データに対して切り出しおよび合成を行い、１フレーム
毎にビット量算出手段203に入力するとともに、レート
補正用領域データと切り出しエリア番号に対応するレー
ト補正用データをレート補正用データ選択手段204に入
力する。
【０１３７】一般に、あらかじめ符号化された動画デー
タに対して、フレームの一部分を切り出してフレームサ
イズの異なる新たな動画データを作成した際には、予め
符号化された動画データが切り出したエリア以外の領域
から動き予測を行っていた場合に復号化できないという
問題が生じる。それは、切り出したエリアを復号化する
ために必要な参照データがエリア内に存在しないためで
ある。つまり、必要な参照データは切り出したエリアの
外にあるため、単純に切り出しを行うことは、不可能で
あり、動画データからフレームの一部分を切り出してフ
レームサイズの異なる新たな動画データを作成するため
には、一度フレーム全体を復号化したのち、切り出しエ
リア内を再符号化する必要があり処理負荷が大きいとい
う問題がある。
タに対して、フレームの一部分を切り出してフレームサ
イズの異なる新たな動画データを作成した際には、予め
符号化された動画データが切り出したエリア以外の領域
から動き予測を行っていた場合に復号化できないという
問題が生じる。それは、切り出したエリアを復号化する
ために必要な参照データがエリア内に存在しないためで
ある。つまり、必要な参照データは切り出したエリアの
外にあるため、単純に切り出しを行うことは、不可能で
あり、動画データからフレームの一部分を切り出してフ
レームサイズの異なる新たな動画データを作成するため
には、一度フレーム全体を復号化したのち、切り出しエ
リア内を再符号化する必要があり処理負荷が大きいとい
う問題がある。
【０１３８】それに対して、本実施の形態では、データ
分離手段3507が通常のフレームデータから切り出しエリ
ア番号で示されたエリアのデータを切り出して、フレー
ムサイズの異なる新たなフレームを合成する場合、切り
出されたエリアの動き予測は、同一のエリア内のみで行
われているために、切り出しによって動き補償エラーが
発生し復号できなくなることはない。したがって、復号
化することなく切り出し合成を行うことが可能となる。
また、切り出しに伴うビットレートの変更も、実施の形
態１と同様にして、レート補正用データを目的のビット
レートに合わせて選択することによって、復号化するこ
となく行うことが可能である。
分離手段3507が通常のフレームデータから切り出しエリ
ア番号で示されたエリアのデータを切り出して、フレー
ムサイズの異なる新たなフレームを合成する場合、切り
出されたエリアの動き予測は、同一のエリア内のみで行
われているために、切り出しによって動き補償エラーが
発生し復号できなくなることはない。したがって、復号
化することなく切り出し合成を行うことが可能となる。
また、切り出しに伴うビットレートの変更も、実施の形
態１と同様にして、レート補正用データを目的のビット
レートに合わせて選択することによって、復号化するこ
となく行うことが可能である。
【０１３９】また、レート補正用データを持つ領域の個
数および各領域のレート補正用データはビットレート変
更の範囲に応じてユーザーが設定可能であり、実施の形
態１と同様の効果を持つが、切り出しに伴うビットレー
ト調整を行うためだけに必要なレート補正用データは少
なくて良い。例えば、切り出しエリアが４つで、通常の
フレームデータの量子化値がQ=8でビットレートが約256
kbpsの場合、レート補正用データとして、それぞれの切
り出しエリア内で少なくとも１つのビット量が大きい領
域を選び、量子化値Q=20を用いて量子化を行った約96kb
ps（フレーム全体として）のレート補正用データを作成
しておけば、切り出しに伴って発生するビットレートの
調整には十分足りる。つまり、切り出しエリアが４つで
ビットレートが約256kbpsのとき、エリアの切り出しに
より切り出したフレームのビットレートは全体の1/4約6
4kbpsとしなければならないが、実際はビット量の偏り
により、64kbpsを越えているエリアが存在する。本実施
の形態では、レート補正用データを作成しておき、エリ
ア切り出し時にレート補正用データを用いることによ
り、そうしたエリアのビットレートを調整する事が出来
る。
数および各領域のレート補正用データはビットレート変
更の範囲に応じてユーザーが設定可能であり、実施の形
態１と同様の効果を持つが、切り出しに伴うビットレー
ト調整を行うためだけに必要なレート補正用データは少
なくて良い。例えば、切り出しエリアが４つで、通常の
フレームデータの量子化値がQ=8でビットレートが約256
kbpsの場合、レート補正用データとして、それぞれの切
り出しエリア内で少なくとも１つのビット量が大きい領
域を選び、量子化値Q=20を用いて量子化を行った約96kb
ps（フレーム全体として）のレート補正用データを作成
しておけば、切り出しに伴って発生するビットレートの
調整には十分足りる。つまり、切り出しエリアが４つで
ビットレートが約256kbpsのとき、エリアの切り出しに
より切り出したフレームのビットレートは全体の1/4約6
4kbpsとしなければならないが、実際はビット量の偏り
により、64kbpsを越えているエリアが存在する。本実施
の形態では、レート補正用データを作成しておき、エリ
ア切り出し時にレート補正用データを用いることによ
り、そうしたエリアのビットレートを調整する事が出来
る。
【０１４０】以上のように、本実施の形態では、各切り
出しエリア毎にビット量の異なるレート補正用データを
持つ領域を有する動画データ構造と、フレーム内の一部
分のエリアを切り出して合成する手段と、ビットレート
に応じたレート補正用データを選択する領域選択手段を
備えることにより、動画データを復号化することなく、
また高速かつ、画質劣化を生じさせることなく、フレー
ムの一部分を切り出して、さらにビットレート調整を行
いフレームサイズの異なるあらたな動画データを作成す
ることができ、その実用的効果は大きい。
出しエリア毎にビット量の異なるレート補正用データを
持つ領域を有する動画データ構造と、フレーム内の一部
分のエリアを切り出して合成する手段と、ビットレート
に応じたレート補正用データを選択する領域選択手段を
備えることにより、動画データを復号化することなく、
また高速かつ、画質劣化を生じさせることなく、フレー
ムの一部分を切り出して、さらにビットレート調整を行
いフレームサイズの異なるあらたな動画データを作成す
ることができ、その実用的効果は大きい。
【０１４１】また、本実施の形態では、実施の形態１に
おける、参照禁止領域およびレート補正用データを持つ
領域を１フレーム内で作成していた点を、切り出しエリ
ア毎に作成することにし、それに伴い、動き補償につい
ても切り出しエリア外からは動き予測を行わないことと
すると変更する事によって、符号化された動画データを
復号化することなく、レート制御するだけでなく、復号
化することなくフレーム内の一部分を切り出してフレー
ムサイズの異なる動画データを作成できるという効果が
得られることを示したものであり、実施の形態２から６
についても、同様の変更を行うことによって、フレーム
内の一部分を切り出して動画データを作成することが可
能となる。
おける、参照禁止領域およびレート補正用データを持つ
領域を１フレーム内で作成していた点を、切り出しエリ
ア毎に作成することにし、それに伴い、動き補償につい
ても切り出しエリア外からは動き予測を行わないことと
すると変更する事によって、符号化された動画データを
復号化することなく、レート制御するだけでなく、復号
化することなくフレーム内の一部分を切り出してフレー
ムサイズの異なる動画データを作成できるという効果が
得られることを示したものであり、実施の形態２から６
についても、同様の変更を行うことによって、フレーム
内の一部分を切り出して動画データを作成することが可
能となる。
【０１４２】さらに、実施の形態１から７において、動
画データ作成装置は、通常のフレームデータの後にレー
ト補正用データを格納すると述べたが、格納する位置は
これに限定されるものではない。例えば、動画データ作
成装置が、動画データ内のユーザーデータ開始符号の後
にレート補正用データを格納することにより、通常の動
画復号化装置を用いて再生することが可能である。
画データ作成装置は、通常のフレームデータの後にレー
ト補正用データを格納すると述べたが、格納する位置は
これに限定されるものではない。例えば、動画データ作
成装置が、動画データ内のユーザーデータ開始符号の後
にレート補正用データを格納することにより、通常の動
画復号化装置を用いて再生することが可能である。
【０１４３】ここで、ユーザーデータ開始符号とは、例
えばMPEG符号化の規格書であるISO/IEC 11172-2に示さ
れているように、将来の拡張用に用意された領域の開始
を示す符号であり、通常の動画復号化装置はユーザーデ
ータ開始符号から次の開始符号までのデータを読み飛ば
して復号化を行う。したがって、実施の形態１から７に
おける動画データ作成装置が作成した動画データは、通
常の動画復号化装置を用いて再生が可能である。
えばMPEG符号化の規格書であるISO/IEC 11172-2に示さ
れているように、将来の拡張用に用意された領域の開始
を示す符号であり、通常の動画復号化装置はユーザーデ
ータ開始符号から次の開始符号までのデータを読み飛ば
して復号化を行う。したがって、実施の形態１から７に
おける動画データ作成装置が作成した動画データは、通
常の動画復号化装置を用いて再生が可能である。
【０１４４】また、本発明において動画符号化装置の入
力データと出力データを比較して、もしくは、ビットレ
ートの異なる複数の出力データを比較して、局所的にビ
ット配列に違いのある場合、そのビット配列はユーザデ
ータ内もしくは、通常のフレームデータ以外の場所に格
納されている構造となっている。
力データと出力データを比較して、もしくは、ビットレ
ートの異なる複数の出力データを比較して、局所的にビ
ット配列に違いのある場合、そのビット配列はユーザデ
ータ内もしくは、通常のフレームデータ以外の場所に格
納されている構造となっている。
【０１４５】さらに、単色のフレームを入力としたと
き、動画データ作成装置の出力する動画データの各フレ
ームは、それぞれ通常のフレームデータ以外にレート補
正用データとして、領域間で全く同じデータが領域の数
だけ繰り返し含まれた周期構造となっており、フレーム
間においても全く同じレート補正用データが含まれるた
め、動画データは周期構造を持つ。
き、動画データ作成装置の出力する動画データの各フレ
ームは、それぞれ通常のフレームデータ以外にレート補
正用データとして、領域間で全く同じデータが領域の数
だけ繰り返し含まれた周期構造となっており、フレーム
間においても全く同じレート補正用データが含まれるた
め、動画データは周期構造を持つ。
【０１４６】
【発明の効果】以上のように本発明によれば、第１に、
動画データがPフレーム（フレーム間予測符号化画像）
内のビット量が大きい領域に対して、ビット量の異なる
レート補正用データを合わせ持つ構造を備えたことによ
り、予め符号化した動画データから新たに動画データを
作成する場合において、目的のビットレートに応じて、
ビット量の異なるデータを選択することによって、動画
データを復号化することなく、ビットレートを変更し高
速に動画データ作成を行うことができる。
動画データがPフレーム（フレーム間予測符号化画像）
内のビット量が大きい領域に対して、ビット量の異なる
レート補正用データを合わせ持つ構造を備えたことによ
り、予め符号化した動画データから新たに動画データを
作成する場合において、目的のビットレートに応じて、
ビット量の異なるデータを選択することによって、動画
データを復号化することなく、ビットレートを変更し高
速に動画データ作成を行うことができる。
【０１４７】第２に、動画データが、Pフレーム（フレ
ーム間予測符号化画像）内において、予め定められた、
次のフレームから動き予測時に参照される確率の低い領
域に対して、ビット量が異なり、レート変更を可能とす
るレート補正用データを備えたことにより、予め符号化
した動画データから新たに動画データを作成する場合に
おいて、目的のビットレートに合わせて、入力動画デー
タ内のビット量の異なるレート補正用データから１つの
データを選択することによって、動画データを復号化す
ることなく、ビットレートを変更し高速に動画データ作
成を行うことができる。また、次のフレームから参照さ
れる確率の低い領域にレート補正用データを作成するこ
とにより、動き予測の探索範囲限定の影響による予測符
号化効率の低下を小さくすることが出来る。
ーム間予測符号化画像）内において、予め定められた、
次のフレームから動き予測時に参照される確率の低い領
域に対して、ビット量が異なり、レート変更を可能とす
るレート補正用データを備えたことにより、予め符号化
した動画データから新たに動画データを作成する場合に
おいて、目的のビットレートに合わせて、入力動画デー
タ内のビット量の異なるレート補正用データから１つの
データを選択することによって、動画データを復号化す
ることなく、ビットレートを変更し高速に動画データ作
成を行うことができる。また、次のフレームから参照さ
れる確率の低い領域にレート補正用データを作成するこ
とにより、動き予測の探索範囲限定の影響による予測符
号化効率の低下を小さくすることが出来る。
【０１４８】第３に、動画データ作成装置において、符
号化を行う動画データのＰフレーム内で、レート補正用
データを持つ領域に対して、次のフレームの動き予測時
に参照を禁止する動き補償手段を備えたことにより、符
号化された動画データから新たに動画データを作成する
際に、目的のビットレートに応じて、ビット量の異なる
レート補正用データを選択しても、データが代わったこ
とによる動き補償エラーの発生を防ぐことができる。
号化を行う動画データのＰフレーム内で、レート補正用
データを持つ領域に対して、次のフレームの動き予測時
に参照を禁止する動き補償手段を備えたことにより、符
号化された動画データから新たに動画データを作成する
際に、目的のビットレートに応じて、ビット量の異なる
レート補正用データを選択しても、データが代わったこ
とによる動き補償エラーの発生を防ぐことができる。
【０１４９】第４に、動画データ作成装置において、動
画データのＰフレームを作成する場合、動き予測時に参
照に用いた前フレーム内での領域を示した被参照領域デ
ータを記録し、前記被参照領域データを用いて、被参照
度が低い領域として選択した領域に対して、ビット量の
異なるレート補正用データを作成する手段を備えたこと
により、フレーム間予測符号化の符号化効率を下げるこ
となく動画符号化を行うことができる。また、予め符号
化した動画データから、新たに動画データを作成する際
に、目的のビットレートに応じて、ビット量の異なるデ
ータを選択することにより、復号化することなく、高速
にビットレート変更を行い、動画データを作成すること
ができる。
画データのＰフレームを作成する場合、動き予測時に参
照に用いた前フレーム内での領域を示した被参照領域デ
ータを記録し、前記被参照領域データを用いて、被参照
度が低い領域として選択した領域に対して、ビット量の
異なるレート補正用データを作成する手段を備えたこと
により、フレーム間予測符号化の符号化効率を下げるこ
となく動画符号化を行うことができる。また、予め符号
化した動画データから、新たに動画データを作成する際
に、目的のビットレートに応じて、ビット量の異なるデ
ータを選択することにより、復号化することなく、高速
にビットレート変更を行い、動画データを作成すること
ができる。
【０１５０】第５に、動画データ作成装置において、動
画データのPフレームに対して、原画像をフレーム間予
測符号化したデータと、原画像の高周波成分を除去し、
フレーム間予測符号化を行うことにより、ビット量の異
なるレート補正用データを作成する手段を備えることに
より、符号化された動画データを復号化せずに、新たに
動画データを作成する際に、高周波成分を除去して符号
化したビット量の異なるレート補正用データ内の領域を
複数選択することにより、高速に細かなビットレート制
御を行うことができる。
画データのPフレームに対して、原画像をフレーム間予
測符号化したデータと、原画像の高周波成分を除去し、
フレーム間予測符号化を行うことにより、ビット量の異
なるレート補正用データを作成する手段を備えることに
より、符号化された動画データを復号化せずに、新たに
動画データを作成する際に、高周波成分を除去して符号
化したビット量の異なるレート補正用データ内の領域を
複数選択することにより、高速に細かなビットレート制
御を行うことができる。
【０１５１】第６に、動画データ作成装置において、動
画データの各Video Packetに対して、それ以降のビット
が削減可能な位置および、終端データを作成する手段を
備えることによって、符号化された動画データから新た
な動画データを作成する動画符号化装置において、目的
のビットレートに応じて、Video Packetを選択し、後部
ビットを削除することにより、高速にビットレート制御
を行うことができる。
画データの各Video Packetに対して、それ以降のビット
が削減可能な位置および、終端データを作成する手段を
備えることによって、符号化された動画データから新た
な動画データを作成する動画符号化装置において、目的
のビットレートに応じて、Video Packetを選択し、後部
ビットを削除することにより、高速にビットレート制御
を行うことができる。
【０１５２】第７に、動画データ作成装置において、動
画データのPフレームに対して、レート補正用データと
してビット量の異なる複数のIフレームを作成する手段
を備えることにより、予め符号化した動画データから新
たに動画データを作成する際に、目的のビットレートに
応じて、レート補正用データを選択またはフレームスキ
ップすることにより、復号化することなく、高速にビッ
トレート制御を行い、動画データを作成することができ
る。
画データのPフレームに対して、レート補正用データと
してビット量の異なる複数のIフレームを作成する手段
を備えることにより、予め符号化した動画データから新
たに動画データを作成する際に、目的のビットレートに
応じて、レート補正用データを選択またはフレームスキ
ップすることにより、復号化することなく、高速にビッ
トレート制御を行い、動画データを作成することができ
る。
【０１５３】第８に、動画データのPフレーム（フレー
ム間予測符号化画像）内におけるビット量の異なるレー
ト補正用データを合わせ持つ領域を、フレーム内に定め
られた切り出しエリア毎に少なくとも１つ有する構造を
備え、動画データ作成手段が異なる切り出しエリアおよ
びレート補正用データを持つ領域からは動き予測を行わ
ない動き補償手段を備えたことにより、予め符号化した
動画データからフレーム内の１部分を切り出して新たに
動画データを作成する場合において、目的のビットレー
トに応じて、ビット量の異なるデータを選択することに
よって、動画データを復号化することなく、また、動き
補償エラーを発生させることなく、ビットレートを制御
し高速に動画データ作成を行うことができる。
ム間予測符号化画像）内におけるビット量の異なるレー
ト補正用データを合わせ持つ領域を、フレーム内に定め
られた切り出しエリア毎に少なくとも１つ有する構造を
備え、動画データ作成手段が異なる切り出しエリアおよ
びレート補正用データを持つ領域からは動き予測を行わ
ない動き補償手段を備えたことにより、予め符号化した
動画データからフレーム内の１部分を切り出して新たに
動画データを作成する場合において、目的のビットレー
トに応じて、ビット量の異なるデータを選択することに
よって、動画データを復号化することなく、また、動き
補償エラーを発生させることなく、ビットレートを制御
し高速に動画データ作成を行うことができる。
【図１】本発明の第１の実施形態における動画データ作
成装置の構成を示すブロック図である。
成装置の構成を示すブロック図である。
【図２】本発明の第１の実施形態における動画符号化装
置の構成を示すブロック図である。
置の構成を示すブロック図である。
【図３】本発明の第２の実施形態における動画データ作
成装置の構成を示すブロック図である。
成装置の構成を示すブロック図である。
【図４】本発明の第３の実施形態における動画データ作
成装置の構成を示すブロック図である。
成装置の構成を示すブロック図である。
【図５】本発明の第４の実施形態における動画データ作
成装置の構成を示すブロック図である。
成装置の構成を示すブロック図である。
【図６】本発明の第５の実施形態における動画データ作
成装置の構成を示すブロック図である。
成装置の構成を示すブロック図である。
【図７】本発明の第５の実施形態における動画符号化装
置の構成を示すブロック図である。
置の構成を示すブロック図である。
【図８】本発明の第６の実施形態における動画データ作
成装置の構成を示すブロック図である。
成装置の構成を示すブロック図である。
【図９】本発明の第６の実施形態における動画符号化装
置の構成を示すブロック図である。
置の構成を示すブロック図である。
【図１０】本発明の第１の実施形態における、フレーム
内を分割する領域の一例を示すである。
内を分割する領域の一例を示すである。
【図１１】本発明の第１の実施形態における、圧縮フレ
ームバッファ構造を示す図である。
ームバッファ構造を示す図である。
【図１２】本発明の第１の実施形態における、レート補
正用領域データを示す図である。
正用領域データを示す図である。
【図１３】本発明の第１の実施形態における、圧縮フレ
ームデータを示す図である。
ームデータを示す図である。
【図１４】本発明の第１の実施形態における、動画デー
タ構造を示す図である。
タ構造を示す図である。
【図１５】本発明の第１の実施形態における、レート補
正用データのデータ構成を示す図である。
正用データのデータ構成を示す図である。
【図１６】本発明の第１の実施形態における、レート補
正用データの内訳を示す図である。
正用データの内訳を示す図である。
【図１７】本発明の第１の実施形態における、レート補
正用データヘッダ構造を示す図である。
正用データヘッダ構造を示す図である。
【図１８】本発明の第３の実施形態における、被参照領
域データを示す図である。
域データを示す図である。
【図１９】本発明の第４の実施形態における、圧縮フレ
ームデータを示す図である。
ームデータを示す図である。
【図２０】本発明の第４の実施形態における、レート補
正用データヘッダ構造を示す図である。
正用データヘッダ構造を示す図である。
【図２１】本発明の第４の実施形態における、動画符号
化装置の構造を示す図である。
化装置の構造を示す図である。
【図２２】本発明の第４の実施形態における、レート制
御方法の流れを示す図である。
御方法の流れを示す図である。
【図２３】本発明の第５の実施形態における、VideoPac
ketの構造を示す図である。
ketの構造を示す図である。
【図２４】本発明の第５の実施形態における、VideoPac
ket終端データ構造を示す図である。
ket終端データ構造を示す図である。
【図２５】本発明の第５の実施形態における、レート補
正用データ構造および、レート補正用データヘッダ構造
を示す図である。
正用データ構造および、レート補正用データヘッダ構造
を示す図である。
【図２６】本発明の第５の実施形態における、レート補
正用データのデータ内容を示す図である。
正用データのデータ内容を示す図である。
【図２７】本発明の第６の実施形態における、レート補
正用データ構造および、レート補正用データヘッダ構造
を示す図である。
正用データ構造および、レート補正用データヘッダ構造
を示す図である。
【図２８】本発明の第６の実施形態における、レート補
正用データのデータ内容を示す図である。
正用データのデータ内容を示す図である。
【図２９】本発明の第７の実施形態における、動画デー
タ作成装置の構造を示す図である。
タ作成装置の構造を示す図である。
【図３０】本発明の第７の実施形態における、１フレー
ム内の切り出しエリアの例を示す図である。
ム内の切り出しエリアの例を示す図である。
【図３１】本発明の第７の実施形態における、レート補
正用領域データ構造を示す図である。
正用領域データ構造を示す図である。
【図３２】本発明の第７の実施形態における、圧縮フレ
ームデータ構造を示す図である。
ームデータ構造を示す図である。
【図３３】本発明の第７の実施形態における、レート補
正用データ構造を示す図である。
正用データ構造を示す図である。
【図３４】本発明の第７の実施形態における、レート補
正用データヘッダ構造を示す図である。
正用データヘッダ構造を示す図である。
【図３５】本発明の第７の実施形態における、動画符号
化装置の構造を示す図である。
化装置の構造を示す図である。
【図３６】本発明の第５の実施形態における、VideoPac
ket構造データを示す図である。
ket構造データを示す図である。
【図３７】本発明の第６の実施形態における、Iフレー
ム符号化手段の構造を示す図である。
ム符号化手段の構造を示す図である。
【図３８】従来技術である動画符号化装置の構成を示す
ブロック図である。
ブロック図である。
【符号の説明】
101 動画符号化装置
102 動き補償手段
103 ＤＣＴ変換手段
104 量子化手段
105 可変長符号化手段
106 逆量子化手段
107 逆ＤＣＴ変換手段
108 フレームメモリ
109 動き補償手段
110 最大ビット量検出手段
111 量子化手段
112 圧縮フレームバッファ
113 可変長符号化手段
114 圧縮フレームデータ結合手段
115 出力手段
116 入力手段
117 フレーム入力手段
201 動画データ作成装置
202 入力手段
203 ビット量算出手段
204 レート補正用データ選択手段
205 ビットレート制御手段
206 出力手段
207 データ分離手段
208 動画データ結合手段
301 動画データ作成装置
302 動き補償手段
303 DCT変換手段
304 量子化手段
305 可変長符号化手段
306 逆量子化手段
307 逆DCT変換手段
308 フレームメモリ
309 参照禁止領域記憶手段
310 レート補正用領域選択手段
311 量子化手段
312 DCT係数バッファ
313 可変長符号化手段
314 動画データ結合手段
315 出力手段
316 入力手段
401 動画データ作成装置
402 入力手段
403 動き補償手段
404 DCT変換手段
405 量子化手段
406 可変長符号化手段
407 逆量子化手段
408 逆DCT変換手段
409 フレームメモリ
410 被参照領域記憶手段
412 レート補正用領域選択手段
413 DCT係数バッファ
414 量子化手段
415 可変長符号化手段
416 可変長符号バッファ
417 動画データ結合手段
418 出力手段
501 動画データ作成装置
503 ローパスフィルタ
504 圧縮フレームデータ結合手段
601 動画データ作成装置
602 入力手段
603 動画符号化手段
605 データ分割位置選択手段
606 レート補正用データ作成手段
607 レート補正用情報記憶手段
608 動画データ結合手段
609 出力手段
701 動画符号化装置
702 入力手段
703 レート補正用情報抽出手段
704 データ合成手段
705 ビットレート制御手段
706 レート補正手段
707 出力手段
801 動画データ作成装置
802 入力手段
803 フレーム間予測符号化手段
804 ビット量バッファ
805 フレーム内符号化手段
806 動画データ結合手段
807 出力手段
901 動画符号化装置
902 入力手段
903 レート補正データ抽出手段
904 データ合成手段
905 ビットレート制御手段
906 レート補正手段
907 出力手段
1401 動画データ
1501 レート補正用データ
1502 レート補正用データヘッダ
1701 被参照領域データ
1801 圧縮フレームデータ
1901 レート補正用データヘッダ
2101 動画符号化装置
2104 レート補正用データ選択手段
2301 VideoPacket
2401 VideoPacket終端データ
2501 レート補正用データ
2502 レート補正用データヘッダ
2801 レート補正用データ
2802 レート補正用データヘッダ
2901 動画データ作成装置
2902 動き補償手段
2910 最大ビット量領域検出手段
2911 量子化手段
2913 可変長符号化手段
2914 圧縮フレームデータ結合手段
3101 レート補正用領域データ
3201 圧縮フレームデータ
3301 レート補正用データ
3302 レート補正用データヘッダ
3501 動画符号化装置
3502 入力手段
3507 データ分離手段装置
5002 可変長復号化手段
5003 再量子化手段
5004 可変長符号化手段
5005 バッファ記憶手段
5006 バッファ占有量検出手段
5007 入力手段
5008 出力手段
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(56)参考文献 特開 平２−75247（ＪＰ，Ａ)
特開 平６−54310（ＪＰ，Ａ)
特開2000−92485（ＪＰ，Ａ)
特開 昭54−71923（ＪＰ，Ａ)
特開 平４−177990（ＪＰ，Ａ)
特開 平５−75867（ＪＰ，Ａ)
特開 平10−108184（ＪＰ，Ａ)
(58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名)
H04N 7/24 - 7/68
Claims (4)
- 【請求項１】 非圧縮動画データから動き予測を用いた
第１のビットレートの圧縮符号画像データを生成する第
１の符号化手段と、前記第１のビットレートの圧縮符号
画像データから予め定めた閾値以上の情報量の領域であ
る補正領域を前記非圧縮動画データから抽出する領域検
出手段と、前記補正領域から動き予測を用いた第２のビ
ットレートの圧縮符号画像データを生成する第２の符号
化手段と、次フレームの非圧縮動画データの動き予測を
行なう場合に、前記補正領域を参照しない動き補償手段
と、前記第１のビットレートの圧縮符号画像データと前
記第２のビットレートの圧縮符号画像データとを結合す
る動画データ結合手段とを含む動画データ作成装置。 - 【請求項２】 非圧縮動画データの動き予測を行なう動
き補償手段と、非圧縮動画データから動き予測を用いた
第１のビットレートの圧縮符号画像データを生成する第
１の符号化手段と、前記動き予測に参照される確率が低
い領域である補正領域を算出する領域算出手段と、前記
補正領域から動き予測を用いた第２のビットレートの圧
縮符号画像データを生成する第２の符号化手段と、前記
第１のビットレートの圧縮符号画像データと前記第２の
ビットレートの圧縮符号画像データとを結合する動画デ
ータ結合手段とを含む動画データ作成装置。 - 【請求項３】 第２のビットレートの圧縮符号画像デー
タは、ローパスフィルタを用いて補正領域の画像データ
の高周波成分を削除したデータ、又は、量子化した補正
領域の画像データの後部データを削除したデータを符号
化した画像データである請求項１又は２記載の動画デー
タ作成装置。 - 【請求項４】 請求項１ないし３のいずれか記載の動画
データ作成装置により作成された圧縮符号画像データ
を、第１のビットレートの圧縮符号画像データと第２の
ビットレートの圧縮符号画像データとに分離するデータ
分離手段と、出力すべきビットレートに合わせて前記第
１のビットレートの圧縮符号画像データと前記第２のビ
ットレートの圧縮符号画像データとをフレーム毎に選択
するデータ選択手段と、前記フレーム毎に選択された圧
縮符号画像データを結合するフレームデータ結合手段と
を含む動画符号化装置。
Priority Applications (4)
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|---|---|---|---|
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| EP20010116451 EP1170955A1 (en) | 2000-07-07 | 2001-07-06 | Bit rate correction in a moving picture coding apparatus |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000207477A JP3519673B2 (ja) | 2000-07-07 | 2000-07-07 | 動画データ作成装置及び動画符号化装置 |
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Family
ID=18704231
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2000207477A Expired - Fee Related JP3519673B2 (ja) | 2000-07-07 | 2000-07-07 | 動画データ作成装置及び動画符号化装置 |
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| EP (1) | EP1170955A1 (ja) |
| JP (1) | JP3519673B2 (ja) |
| CN (1) | CN1343075A (ja) |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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| JP3991800B2 (ja) * | 2002-07-19 | 2007-10-17 | ソニー株式会社 | 情報信号処理装置、情報信号処理方法、画像信号処理装置および画像表示装置、それに使用される補正データの生成装置および生成方法、並びに各方法を実行するためのプログラムおよびそのプログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な媒体 |
| EP2246013A1 (en) * | 2003-10-23 | 2010-11-03 | Proxy Biomedical Limited | A gastric constriction device |
| US7986731B2 (en) * | 2004-02-06 | 2011-07-26 | Apple Inc. | H.264/AVC coder incorporating rate and quality controller |
| US7492820B2 (en) | 2004-02-06 | 2009-02-17 | Apple Inc. | Rate control for video coder employing adaptive linear regression bits modeling |
| US7869503B2 (en) * | 2004-02-06 | 2011-01-11 | Apple Inc. | Rate and quality controller for H.264/AVC video coder and scene analyzer therefor |
| JP2006050531A (ja) * | 2004-06-30 | 2006-02-16 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 情報記録装置 |
| KR101431272B1 (ko) * | 2008-01-30 | 2014-08-20 | 엘지전자 주식회사 | 외장형 스토리지가 연결 접속된 보안기기에서의 비트레이트 조정 장치 및 방법 |
| JP5294767B2 (ja) * | 2008-09-16 | 2013-09-18 | キヤノン株式会社 | 動画再生装置、動画再生方法、プログラム及び記録媒体 |
| JP5436458B2 (ja) * | 2009-02-12 | 2014-03-05 | 日本電信電話株式会社 | 多視点画像符号化方法、多視点画像復号方法、多視点画像符号化装置、多視点画像復号装置、多視点画像符号化プログラムおよび多視点画像復号プログラム |
| KR101344425B1 (ko) * | 2009-02-23 | 2013-12-23 | 고쿠리츠 다이가쿠 호우징 나고야 다이가쿠 | 다시점 화상 부호화 방법, 다시점 화상 복호 방법, 다시점 화상 부호화 장치, 다시점 화상 복호 장치, 다시점 화상 부호화 프로그램 및 다시점 화상 복호 프로그램 |
| JP5558766B2 (ja) * | 2009-09-24 | 2014-07-23 | キヤノン株式会社 | 画像処理装置及びその制御方法 |
| US9667981B2 (en) * | 2012-04-11 | 2017-05-30 | City University Of Hong Kong | Rate control for content transcoding |
| FR2994517A1 (fr) | 2012-08-10 | 2014-02-14 | I Ces Innovative Compression Engineering Solutions | Procede, notamment pour optimiser la compression d'un fichier video et/ou audio, utilisant un codec affectant un poids en bits par seconde au fichier compresse correspondant, et systeme associe. |
| FR3033114A1 (fr) * | 2015-02-19 | 2016-08-26 | Orange | Procede de codage et decodage d'images, dispositif de codage et decodage et programmes d'ordinateur correspondants |
Family Cites Families (22)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5471923A (en) | 1977-11-21 | 1979-06-08 | Oki Electric Ind Co Ltd | Coding system for television signal |
| JP2659226B2 (ja) | 1988-09-10 | 1997-09-30 | 日本電信電話株式会社 | 可変レート画像階層符号化装置 |
| JPH02226886A (ja) * | 1989-02-28 | 1990-09-10 | Sony Corp | データ伝送装置及び伝送方法 |
| US5144426A (en) * | 1989-10-13 | 1992-09-01 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Motion compensated prediction interframe coding system |
| US5038209A (en) * | 1990-09-27 | 1991-08-06 | At&T Bell Laboratories | Adaptive buffer/quantizer control for transform video coders |
| JP2700355B2 (ja) | 1990-11-13 | 1998-01-21 | 日本電気ホームエレクトロニクス株式会社 | 画像データの圧縮装置 |
| JPH0575867A (ja) | 1991-09-12 | 1993-03-26 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 画像データ符号化装置 |
| JP3532221B2 (ja) * | 1991-11-05 | 2004-05-31 | ソニー株式会社 | 符号化方法 |
| JP3526057B2 (ja) | 1992-07-31 | 2004-05-10 | キヤノン株式会社 | 動画像伝送装置 |
| JPH0753942B2 (ja) | 1992-11-20 | 1995-06-07 | 株式会社日阪製作所 | 気流式斑染装置及び斑染方法 |
| US5748245A (en) * | 1993-03-29 | 1998-05-05 | Canon Kabushiki Kaisha | Encoding apparatus for encoding input information data while controlling a code quantity of encoded information data |
| US5754235A (en) * | 1994-03-25 | 1998-05-19 | Sanyo Electric Co., Ltd. | Bit-rate conversion circuit for a compressed motion video bitstream |
| JPH0823539A (ja) * | 1994-07-11 | 1996-01-23 | Nippon Hoso Kyokai <Nhk> | 高能率符号化におけるトランスコーダ装置 |
| US5708473A (en) * | 1994-08-30 | 1998-01-13 | Hughes Aircraft Company | Two stage video film compression method and system |
| EP0739138A3 (en) | 1995-04-19 | 1997-11-05 | AT&T IPM Corp. | Method and apparatus for matching compressed video signals to a communications channel |
| JPH10108184A (ja) | 1996-10-02 | 1998-04-24 | Sony Corp | 画像データ処理装置およびその方法 |
| US6037987A (en) * | 1997-12-31 | 2000-03-14 | Sarnoff Corporation | Apparatus and method for selecting a rate and distortion based coding mode for a coding system |
| CA2265089C (en) | 1998-03-10 | 2007-07-10 | Sony Corporation | Transcoding system using encoding history information |
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| US6603883B1 (en) * | 1998-09-08 | 2003-08-05 | Canon Kabushiki Kaisha | Image processing apparatus including an image data encoder having at least two scalability modes and method therefor |
| US6775325B1 (en) | 1998-10-07 | 2004-08-10 | Sarnoff Corporation | Method and apparatus for converting the bitrate of an encoded bitstream without full re-encoding |
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