JP4178521B2 - Encoded video signal recording method and video signal encoding apparatus - Google Patents
Encoded video signal recording method and video signal encoding apparatus Download PDFInfo
- Publication number
- JP4178521B2 JP4178521B2 JP2004258056A JP2004258056A JP4178521B2 JP 4178521 B2 JP4178521 B2 JP 4178521B2 JP 2004258056 A JP2004258056 A JP 2004258056A JP 2004258056 A JP2004258056 A JP 2004258056A JP 4178521 B2 JP4178521 B2 JP 4178521B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- video signal
- motion vector
- encoding
- recording
- motion
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims description 27
- 239000013598 vector Substances 0.000 claims description 254
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 claims description 31
- 238000007906 compression Methods 0.000 claims description 20
- 230000006835 compression Effects 0.000 claims description 19
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 37
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 23
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 11
- 230000006870 function Effects 0.000 description 7
- 101100025317 Candida albicans (strain SC5314 / ATCC MYA-2876) MVD gene Proteins 0.000 description 5
- 101150079299 MVD1 gene Proteins 0.000 description 5
- 101150020780 MVD2 gene Proteins 0.000 description 5
- 230000008707 rearrangement Effects 0.000 description 5
- 238000013139 quantization Methods 0.000 description 3
- 241001505382 Marek's disease virus serotype 2 MDV2 Species 0.000 description 2
- 239000000284 extract Substances 0.000 description 2
- 230000005236 sound signal Effects 0.000 description 2
- 230000002123 temporal effect Effects 0.000 description 2
- 230000006978 adaptation Effects 0.000 description 1
- 238000004364 calculation method Methods 0.000 description 1
- 238000007796 conventional method Methods 0.000 description 1
- 230000000593 degrading effect Effects 0.000 description 1
- 238000003780 insertion Methods 0.000 description 1
- 230000037431 insertion Effects 0.000 description 1
- 238000010606 normalization Methods 0.000 description 1
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 1
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 description 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 1
Images
Landscapes
- Television Signal Processing For Recording (AREA)
- Compression Or Coding Systems Of Tv Signals (AREA)
- Compression, Expansion, Code Conversion, And Decoders (AREA)
Description
本発明は、MPEG(moving picture experts group)等により圧縮符号化された映像
信号の記録及び再生に関するもので、特にトランスポートストリームにより実時間記録さ
れた映像信号を高速再生し、高速再生された映像信号の画像サイズを変換して高速で記録
するための再符号化を行う符号化映像信号の記録方法、及び映像信号符号化装置に関する。
The present invention relates to recording and playback of video signals compressed and encoded by moving picture experts group (MPEG) or the like, and in particular, video signals recorded in real time by a transport stream are played back at high speed and video played back at high speed. The present invention relates to an encoded video signal recording method and video signal encoding apparatus for performing re-encoding for converting a signal image size and recording at high speed.
従来より、MPEG等の符号化方式を用いた映像信号記録装置及び再生装置が開発されている。MPEGビデオ規格はISO/IEC1172−2、ITU−T−H.262、ISO/IEC13818−2として規定されている。MPEGシステム規格はITU−T−H.222、ISO/IEC13818−1に詳細に規定されている。MPEGストリームにはDVD等で用いられるプログラミングストリームと、デジタル放送等で用いられるMPEG−2多重化規格、即ちトランスポートストリーム規格がある。Blu-ray等のディスクメディアにもトランスポートストリームが用いられる。 2. Description of the Related Art Conventionally, video signal recording apparatuses and reproducing apparatuses using an encoding method such as MPEG have been developed. MPEG video standards are ISO / IEC1172-2, ITU-T-H. 262, ISO / IEC13818-2. The MPEG system standard is ITU-TH. 222, ISO / IEC13818-1. The MPEG stream includes a programming stream used for DVD and the like, and an MPEG-2 multiplexing standard used for digital broadcasting and the like, that is, a transport stream standard. Transport streams are also used for disc media such as Blu-rays.
映像信号の記録装置に関しては光デスクメディア記録機と大容量ハードディスクドライブ記録機の両者を搭載するハイブリッド型記録機器も開発されている。ハイブリッド型記録機器では、例えば、最初にハードディスクドライブに高レートで記録し、次にレートに変換してディスクに再記録する方法も用いられる。レート変換は通常低レートへの変換が目的であり、再記録される記録媒体の容量に応じたレート設定がなされる。特に低レートに再符号化して記録する場合は、映像の大きな破綻を回避するため、映像の画像サイズ変換して、解像度を下げた映像信号に対して再符号化を行うことが一般的である。最初の圧縮符号化及び記録は実時間で入力される映像信号を実時間で符号化し記録する。しかし、次の再記録はディスクの記録可能速度に合わせて高速で行えるのが望ましい。再記録は高速で記録可能な記録媒体と同程度の速度で行えることが望まし。再記録を再符号化処理によりさらに圧縮し、レート変換してディスクに記録する場合もある。 Regarding video signal recording devices, hybrid recording devices equipped with both optical desk media recorders and large-capacity hard disk drive recorders have been developed. In a hybrid recording device, for example, a method of first recording on a hard disk drive at a high rate, then converting to a rate and re-recording on the disk is also used. The rate conversion is usually aimed at conversion to a low rate, and the rate is set according to the capacity of the recording medium to be re-recorded. In particular, when re-encoding at a low rate and recording, it is common to re-encode the video signal with a reduced resolution by converting the image size of the video in order to avoid a major video corruption. . In the first compression encoding and recording, a video signal input in real time is encoded and recorded in real time. However, it is desirable that the next re-recording can be performed at a high speed in accordance with the recordable speed of the disc. It is desirable that re-recording can be performed at the same speed as a recording medium capable of recording at high speed. In some cases, re-recording is further compressed by re-encoding processing, rate-converted, and recorded on the disc.
特許文献1に、画像サイズを変換して再符号化する方法が開示されている。符号化された画像データの画像サイズを変換して再符号化する時に、動き予測補償のための動きベクトル検出精度を劣化させることなく信号処理量を削減する方法として、符号化された画像データを復号する際に動きベクトルを一時記憶し、記憶された動きベクトルを基に解像度変換された動きベクトルを行い、変換された動きベクトルの中から再符号化の際に用いる動きベクトルを選択して、再符号化処理を行っている。
しかしながら、従来は、高速で記録可能な記録媒体に記録可能な速度で処理を行う再符号化の方法が実現されていなかった。特許文献1にに開示される方法による再符号化は、画像データを復号する際に動きベクトルが抽出可能であるものの、複数候補ベクトルを用いて動き補償予測を行うことにより処理時間は大きくなる。また、再符号化時に動きベクトルのスケーリング(解像度変換に係る正規化)処理が必要であるなど高速再符号化の性能が十分得られなかった。再符号化時に要求される処理速度は、DVDの記録速度である例えば8倍速、16倍速が必要である。高速再符号化を行うための演算処理時間の削減が更に必要である。
However, conventionally, a re-encoding method for performing processing at a recording speed on a recording medium capable of recording at high speed has not been realized. Although re-encoding by the method disclosed in
そこで、本発明は、上記のような問題点を解消するためになされたもので、入力される
映像信号を実時間で圧縮符号化して内蔵される記録媒体に記録すると共に、記録された符
号化信号を再生して更に圧縮した再符号化信号を生成して、可搬型記録媒体に高速で記録
することの出来る符号化映像信号の記録方法、及び映像信号符号化装置を提供することを目的とする。
Accordingly, the present invention has been made to solve the above-described problems, and compresses and encodes an input video signal in real time and records it on a built-in recording medium, and also performs the recorded encoding. An object of the present invention is to provide an encoded video signal recording method and video signal encoding apparatus capable of reproducing a signal and generating a further re-encoded signal and recording it on a portable recording medium at a high speed. To do.
そこで、上記課題を解決するために本発明は、以下の方法、及び装置を提供するものである。
(1)入力ビデオ信号の動きベクトルを求め、この動きベクトルを用いて第1の圧縮率で符号化して得られる第1の圧縮ビデオ信号を、予め定められている所定のストリーム形式におけるビデオ用パケットに挿入して第1の記録媒体に記録した後、前記第1の記録媒体に記録された前記第1の圧縮ビデオ信号を復号化して復号化ビデオ信号を得て、次に前記復号化ビデオ信号を前記第1の圧縮率よりも高い第2の圧縮率で符号化して得られる第2の圧縮ビデオ信号を第2の記録媒体に記録する符号化映像信号の記録方法において、
前記第1の圧縮率ビデオ信号を生成する際に用いた前記動きベクトルを基に、前記第2の圧縮ビデオ信号の符号化に用いる変換動きベクトルを生成する第1のステップと、
前記変換動きベクトルを、この変換動きベクトルに係る前記第1の圧縮ビデオ信号が挿入される前記ビデオ用パケットの前方に位置する無効パケットに挿入し、前記ビデオ用パケットに挿入された前記第1の圧縮ビデオ信号とともに前記第1の記録媒体に記録する第2のステップと、
前記第1の記録媒体から前記変換動きベクトルを得ると共に、前記第1の圧縮ビデオ信号を復号化して得られる前記復号化ビデオ信号のサイズを縮小した変換ビデオ信号を得る第3のステップと、
前記変換動きベクトルを用い、前記変換ビデオ信号を符号化して前記第2の圧縮ビデオ信号を得る第4のステップと
よりなることを特徴とする符号化映像信号の記録方法。
(2)前記第4のステップは、前記第3のステップにおいて前記変換動きベクトルが得られなかった場合は、前記変換ビデオ信号から生成した動きベクトルを用いて符号化を行なうことを特徴とする上記(1)記載の符号化映像信号の記録方法。
(3)入力ビデオ信号の動きベクトルを求め、この動きベクトルを用いて第1の圧縮率で符号化して得られる第1の圧縮ビデオ信号を、予め定められている所定のストリーム形式におけるビデオ用パケット毎に挿入して第1の記録媒体に記録した後、前記第1の記録媒体に記録された前記第1の圧縮ビデオ信号を復号化して復号化ビデオ信号を得て、次に前記復号化ビデオ信号を前記第1の圧縮率よりも高い第2の圧縮率で符号化して得られる第2の圧縮ビデオ信号を第2の記録媒体に記録する映像信号符号化装置において、
前記第1の圧縮率ビデオ信号を生成する際に用いた前記動きベクトルを基に、前記第2の圧縮ビデオ信号の符号化に用いる変換動きベクトルを生成する手段と、
前記変換動きベクトルを、この変換動きベクトルに係る前記第1の圧縮ビデオ信号が挿入される前記ビデオ用パケットの前方に位置する無効パケットに挿入し、前記ビデオ用パケットに挿入された前記第1の圧縮ビデオ信号とともに前記第1の記録媒体に記録する手段と、
前記第1の記録媒体から前記変換動きベクトルを得ると共に、前記第1の圧縮ビデオ信号を復号化して得られる前記復号化ビデオ信号のサイズを縮小した変換ビデオ信号を得る手段と、
前記変換動きベクトルを用い、前記変換ビデオ信号を符号化して前記第2の圧縮ビデオ信号を得る手段と
を有することを特徴とする映像信号符号化装置。
(4)前記第2の圧縮ビデオ信号を得る手段は、前記変換ビデオ信号を得る手段において前記変換動きベクトルが得られなかった場合は、前記変換ビデオ信号から生成した動きベクトルを用いて符号化を行なうことを特徴とする上記(3)記載の映像信号符号化装置。
In order to solve the above problems, the present invention provides the following method and apparatus.
(1) A video packet in a predetermined stream format obtained by obtaining a motion vector of an input video signal and encoding a first compressed video signal obtained by encoding at a first compression rate using the motion vector. after recording on the first recording medium is inserted into said first recording medium the first compressed video signal recorded by decoding to obtain a decoded video signal, the following prior Symbol decoding video In a method for recording an encoded video signal, wherein a second compressed video signal obtained by encoding a signal at a second compression rate higher than the first compression rate is recorded on a second recording medium.
Based on the motion vectors had use in generating the first compressed video signal a first step of generating conversion motion vectors used for coding of the second compressed video signal,
The transformed motion vector is inserted into an invalid packet positioned in front of the video packet into which the first compressed video signal related to the transformed motion vector is inserted, and the first motion video inserted into the video packet A second step of recording on the first recording medium together with a compressed video signal ;
A third step of obtaining the transformed motion vector from the first recording medium and obtaining a transformed video signal in which the size of the decoded video signal obtained by decoding the first compressed video signal is reduced ;
Said conversion using motion vectors, records how encoded video signal characterized by comprising further a fourth step of the converting video signal is encoded to obtain a second compressed video signal.
(2) In the fourth step, when the converted motion vector is not obtained in the third step, encoding is performed using a motion vector generated from the converted video signal. (1) A method for recording an encoded video signal according to (1).
(3) A video packet in a predetermined stream format obtained by obtaining a motion vector of an input video signal and encoding the first compressed video signal obtained by encoding at a first compression rate using the motion vector. Each time it is inserted and recorded on the first recording medium, the first compressed video signal recorded on the first recording medium is decoded to obtain a decoded video signal, and then the decoded video In a video signal encoding apparatus for recording a second compressed video signal obtained by encoding a signal at a second compression rate higher than the first compression rate on a second recording medium,
Means for generating a transformed motion vector used for encoding the second compressed video signal based on the motion vector used when generating the first compression rate video signal;
The transformed motion vector is inserted into an invalid packet positioned in front of the video packet into which the first compressed video signal related to the transformed motion vector is inserted, and the first motion video inserted into the video packet Means for recording on the first recording medium together with a compressed video signal;
Means for obtaining the converted motion vector from the first recording medium and obtaining a converted video signal obtained by reducing the size of the decoded video signal obtained by decoding the first compressed video signal;
Means for encoding the transformed video signal to obtain the second compressed video signal using the transformed motion vector;
A video signal encoding apparatus comprising:
(4) The means for obtaining the second compressed video signal, when the converted motion vector is not obtained by the means for obtaining the converted video signal, performs encoding using the motion vector generated from the converted video signal. The video signal encoding apparatus as set forth in (3), wherein
本発明によれば、第1の圧縮率ビデオ信号を生成する際に用いられた動きベクトルを基
に、第2の圧縮ビデオ信号の符号化に用いる変換動きベクトルを生成する第1のステップ
と、既記録されている前記第1の圧縮ビデオ信号に加えて前記変換動きベクトルを前記第
1の記録媒体に記録する第2のステップと、前記第1の記録媒体を再生して前記変換動き
ベクトルを得ると共に、前記第1の圧縮ビデオ信号を復号化して得られる復号化ビデオ信
号をサイズ変換して変換ビデオ信号を得る第3のステップと、前記変換動きベクトルを用
い、前記変換ビデオ信号を符号化して前記第2の圧縮ビデオ信号を得る第4のステップと
よりなる主要部を有しているので、入力される映像信号を実時間で圧縮符号化して内蔵さ
れる記録媒体に記録すると共に、記録された符号化信号を再生して更に圧縮した再符号化
信号を生成して、可搬型記録媒体に高速で記録することが出来る符号化映像信号の記録方
法、及び映像信号符号化装置を実現できる。
According to the present invention, a first step of generating a transformed motion vector used for encoding the second compressed video signal based on the motion vector used when generating the first compression rate video signal; A second step of recording the converted motion vector on the first recording medium in addition to the already recorded first compressed video signal; and reproducing the first recording medium to obtain the converted motion vector. A third step of obtaining a converted video signal by converting the size of the decoded video signal obtained by decoding the first compressed video signal, and encoding the converted video signal using the converted motion vector And the fourth step of obtaining the second compressed video signal, and the main part comprising the fourth step, the input video signal is compressed and encoded in real time and recorded on the built-in recording medium. To generate a re-coded signal further compressed by reproducing the recorded encoded signals, the recording method of encoded video signals can be recorded at high speed on a portable recording medium, and realize a video signal encoding apparatus it can.
以下に本発明の各実施例に係る映像信号符号化装置について図1〜図15を用いて説明する。
図1は、本発明の第1の実施に係る映像信号符号化装置の概略構成例を示すブロック図である。
図2は、本発明の第1の実施に係るビデオエンコーダ部の構成例を示すブロック図である。
図3は、本発明の第1の実施に係る多重化処理部の構成例を示すブロック図である。
図4は、本発明の第1の実施に係る符号化情報パケットの挿入例を示す図である。
図5は、本発明の実施に係るトランスポートストリームのパケット構成例を示す図である。
図6は、本発明の実施に係る動きベクトル情報パケットの記述例を示す図である。
図7は、本発明の実施に係る動きベクトル情報データの記述例を示す図である。
図8は、本発明の第1の実施に係る分離化処理部の構成例を示すブロック図である。
図9は、本発明の第1の実施に係るビデオデコーダ部の構成例を示すブロック図である。
図10は、本発明の第1の実施に係る再符号化動きベクトル情報並び替え部でなされる並び替えデータ例を示す図である。
図11は、本発明の第1の実施に係る動き補償予測部の構成例を示すブロック図である。
図12は、本発明の第2の実施に係る動き補償予測部の構成例を示すブロック図である。
図13は、本発明の第3の実施に係る動き補償予測部の構成例を示すブロック図である。
図14は、本発明の第3の実施に係る階層動きベクトル検出の概念を示す図である。
図15は、本発明の第3の実施に係る階層動きベクトルの検出例を示す図である。
A video signal encoding apparatus according to each embodiment of the present invention will be described below with reference to FIGS.
FIG. 1 is a block diagram showing a schematic configuration example of a video signal encoding apparatus according to the first embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a block diagram showing a configuration example of the video encoder unit according to the first embodiment of the present invention.
FIG. 3 is a block diagram showing a configuration example of the multiplexing processing unit according to the first embodiment of the present invention.
FIG. 4 is a diagram showing an example of inserting an encoded information packet according to the first embodiment of the present invention.
FIG. 5 is a diagram showing a packet configuration example of a transport stream according to the embodiment of the present invention.
FIG. 6 is a diagram showing a description example of a motion vector information packet according to the embodiment of the present invention.
FIG. 7 is a diagram showing a description example of motion vector information data according to the embodiment of the present invention.
FIG. 8 is a block diagram illustrating a configuration example of the separation processing unit according to the first embodiment of the present invention.
FIG. 9 is a block diagram illustrating a configuration example of the video decoder unit according to the first embodiment of the present invention.
FIG. 10 is a diagram illustrating an example of rearrangement data performed by the re-encoded motion vector information rearrangement unit according to the first embodiment of the present invention.
FIG. 11 is a block diagram illustrating a configuration example of the motion compensation prediction unit according to the first embodiment of the present invention.
FIG. 12 is a block diagram illustrating a configuration example of a motion compensation prediction unit according to the second embodiment of the present invention.
FIG. 13 is a block diagram illustrating a configuration example of a motion compensation prediction unit according to the third embodiment of the present invention.
FIG. 14 is a diagram showing the concept of hierarchical motion vector detection according to the third embodiment of the present invention.
FIG. 15 is a diagram illustrating an example of detecting a hierarchical motion vector according to the third embodiment of the present invention.
その映像信号符号化装置は入力される映像信号を実時間で圧縮符号化して内蔵される記録媒体に記録する際に、記録した信号をさらに圧縮して可搬型記録媒体に再記録するときに用いる再符号化用動きベクトルを生成して共に内蔵型記録媒体に記録する。内蔵型記録媒体に記録した圧縮符号化信号を復号化して得られる復号化ビデオ信号を、さらに高い圧縮率で行う再符号化を先に記録した再符号化用動きベクトルを用いて行う。再符号化のスピードは高速度な信号の記録が可能である可搬型記録媒体の速度での高速再符号化を可能とし、高速度で高圧縮符号化信号を可搬型記録媒体に記録できる。 The video signal encoding device is used to further compress the recorded signal and re-record it on a portable recording medium when the input video signal is compressed and encoded in real time and recorded on a built-in recording medium. Re-encoding motion vectors are generated and recorded together on the built-in recording medium. A decoded video signal obtained by decoding a compression-coded signal recorded on a built-in recording medium is re-encoded using a re-encoding motion vector previously recorded at a higher compression rate. The re-encoding speed enables high-speed re-encoding at the speed of a portable recording medium capable of recording a high-speed signal, and a high-compression encoded signal can be recorded on the portable recording medium at a high speed.
映像信号符号化装置の構成について述べる。
図1に示す映像信号符号化装置は、ビデオエンコーダ部1、多重化処理部2、記録媒体部3、復号化画像サイズ変換部4、分離化処理部5、及びビデオデコーダ部6により構成される。記録媒体部3には記録媒体としてハードディスク31とDVD(Digital versatile Disc)32とがある。ビデオエンコーダ部1にはスイッチS1を介して映像信号が入力される。使用者の操作により得られる記録モード情報は、ビデオエンコーダ部1、多重化処理部2、復号化画像サイズ変換部4、分離化処理部5、及びビデオデコーダ部6に入力される。ビデオデコーダ部6からは復号化された映像信号が出力される。分離化処理部5からはオーディオES(Elementary Stream)が出力される。
図2に示すビデオエンコーダ部1は、第1の画像メモリ11、減算器12a、加算器12b、DCT(discrete cosine transform)器13、量子化器14、VLC(variable length coding)器15、動き補償予測器16、逆量子化器17、逆量子化器18、及び第2の画像メモリ19から構成される。第1の画像メモリ11には映像信号が入力される。動き補償予測器16には再符号化動きベクトル情報及び記録モード情報が入力される。VLC器15からはビデオES(Elementary Stream)が出力される。動き補償予測器16からは動きベクトル情報が出力される。
The configuration of the video signal encoding device will be described.
The video signal encoding apparatus shown in FIG. 1 includes a
2 includes a
図3に示す多重化処理部2はTSパケット生成器21、TS(Transport Stream)−MUX(multiplex)器22、及び動きベクトル情報TSパケット生成器23より構成される。
図8に示す分離化処理部5は再符号化動きベクトル情報抽出器51、TS−DEMUX(demultiplex)器52、及びES抽出器53より構成される。
図9に示すビデオデコーダ部6は、VLD(variable length decoding)器61、逆量子化器62、逆DCT器63、加算器64、動き補償予測器65、バッファメモリ66、及び再符号化動きベクトル情報並び替え器67より構成される。
図11に示す動き補償予測器16は、画像サイズ変換回路161、動きベクトル検出回路162、動き補償回路163、及び動きベクトル情報性正回路164より構成される。
The
8 includes a re-encoded motion
9 includes a VLD (variable length decoding)
The
映像信号符号化装置の動作について述べる。
まず、記録モード情報として、ハードディスク31には受信して得られる番組の映像信号が高画質モードにより記録され、DVD32にはその番組を片面に記録出来る様に圧縮符号化して記録するモード情報が図示しない操作部から入力される。次に、スイッチS1がa側に投入され、受信される番組の映像信号はビデオエンコーダ部1に入力される。ビデオエンコーダ部1では実時間で入力される映像信号は高画質のまま実時間符号化される。入力される映像信号の動きベクトルが求められ、動き補償された画像信号はDCT(discrete cosine transform)演算及び可変長符号化などによる符号化が行われる。その符号化の際に求められた動きベクトルは、更に圧縮された符号化信号が再符号化により生成され、実時間記録後の任意の時間にDVD32に記録される際に用いられる。
The operation of the video signal encoding device will be described.
First, as recording mode information, a video signal of a program obtained by reception is recorded in the
ビデオエンコーダ部1では、符号化して得られたビデオエレメンタリーストリーム(ES)、受信される番組の音声信号を図示しないオーディオエンコーダで符号化して得られるオーディオES、再符号化時に用いる動きベクトル、及び上記の記録モード情報は多重化処理部2に供給され、そこでは、入力されたそれらの信号が多重化されてトランスポートストリーム(TS)が生成される。生成されたTSは記録媒体部3のハードディスク31に入力され、そこに記録される。
The
ハードディスク31に記録されたTS信号は必要に応じて再生される。分離化処理部5では多重化処理部2で多重化されたそれぞれの信号が分離される。分離化して得られるビデオESはビデオデコーダ部6で復号化される。復号化して得られたビデオ信号はモニタTVに表示される。分離化して得られたオーディオESは図示しないオーディオデコーダで復号化され、復号化して得られたオーディオ信号は図示しないスピーカに供給されて発音される。使用者により操作され、ハードディスク31に記録された記録部分の全て、又は記録された番組のうち指定される部分がDVD32に記録される。DVD32は所定の記録容量を有しており、8倍速や16倍速など高速記録可能な可搬型の記録媒体である。
The TS signal recorded on the
ここで、ハードディスク31に高品質で記録された映像信号はDVD32の片面に記録可能なデータ量の映像信号にサイズ変換され、及び再符号化されてDVD32に記録される。その記録は番組を視聴しながら行う記録ではないので可能な限り高速に行えるのが望ましい。
ハードディスク31に記録されたTSは高速で読出される。読み出されたTSは分離化処理部5で分離化される。分離化して得られたビデオES及び再符号化用動きベクトルはビデオデコーダ部6に供給される。ビデオデコーダ部6では、入力されたビデオESは復号化されて復号化映像信号が得られる。符号化映像信号は復号化画像サイズ変換部4に入力され、画素数が少ない数(サイズ)の画像に変換される。
Here, the video signal recorded with high quality on the
The TS recorded on the
DVD32に記録するためのデータ量の削減が少なくて良い場合はスイッチS2はb側とされ、データ量の削減が更に必要な場合にはスイッチS2はa側に投入される。復号化映像信号又はサイズ変換のされた復号化画像はb側に投入されたスイッチS1を介してビデオデコーダ部6に入力される。再符号化用動きベクトルはビデオデコーダ部6で所定の順に並び替えられた再符号化動きベクトル情報として生成され、ビデオエンコーダ部1に入力される。
ビデオエンコーダ部1では、入力された復号化映像信号又はサイズ変換のされた復号化画像と再符号化動きベクトル情報とが共に入力され、そこで再符号化されたビデオESが高速で生成される。多重化処理部2では入力されたビデオESとオーディオESとが多重化された信号が生成される。記録媒体部3のDVD32には多重化信号が高速で記録される。
The switch S2 is set to the b side when the data amount to be recorded on the
In the
詳細に説明する。
図2に示すビデオエンコーダ部1での最初の実時間記録時には、入力される映像信号は実時間符号化されてハードディスク31に記録される信号が出力される。さらに、生成された動きベクトルは、ハードディスク31に記録された信号を高速で再符号化してDVD32に記録する、2回目の高速記録時に用いられる再符号化用動きベクトル情報に変換されて出力される。
最初の実時間符号化時には、いわゆるMPEG(moving picture experts group)による符号化でなされる動きベクトルの検出、DCTによる直交変換、ジグザグスキャン、及び可変長符号化が行われてビデオエレメンタリストリーム(ES)が生成されて、再符号化用動きベクトル情報と共に出力される。
This will be described in detail.
At the time of the first real time recording in the
At the first real-time encoding, motion vector detection performed by so-called MPEG (moving picture experts group) encoding, orthogonal transform by DCT, zigzag scanning, and variable length encoding are performed to obtain a video elementary stream (ES ) Is generated and output together with re-encoding motion vector information.
まず、実時間記録時に入力される映像信号は、第1の画像メモリ11に複数フレーム分の画像データが記憶される。記憶されたそれらの画像データは輝度データが16×16画素、色データ(Cb/Cr)はそれぞれ16×8画素単位でブロック化されたデータである。色データは縦方向に1画素おきにサブサンプリングされ、それぞれ8×8画素のブロック画像とされる。ブロック化された画像データは動き補償予測16で第1の画像メモリ11から読み出された画像データと第2の画像メモリ19から読み出されたフレーム(フィールド)のローカルデコードされた再生画像データとよりなる。動き補償予測16では第1の画像メモリ11から入力される画像データに対する、前のフレーム(フィールド)の全てのブロック画像の移動位置が例えば32×32画素の範囲の中から探索により演算され、フレーム間(フィールド間)予測の動きベクトルが検出される。動きベクトルの探索は符号化時に最も演算時間を要する処理である。その動きベクトルと第2の画像メモリ19より読み出された再生画像データが用いられて動き補償が行われる。動き補償予測器16から動き補償画像データと動きベクトル、予測モードが出力される。記録モードが実時間記録のときに生成された動きベクトル情報は次回の再符号化時に利用可能なベクトル情報とされる。即ち、再符号化がサイズ変換を伴って行われる場合の動きベクトル情報は、変換される画像サイズに基づいた画素数による動きベクトル量に変換される。変換された動きベクトルはVLC器15に供給される。
First, image data for a plurality of frames is stored in the
実時間符号化時の映像信号の符号化はMPEG−2ビデオで規定される方法と同様になされる。減算器12で第1の画像メモリ11から読み出された画像データと動き補償映像データとが減算され、差分画像データが得られる。DCT器13には差分画像データが入力され、離散コサイン変換がなされてDCT係数が出力される。量子化器14ではDCT係数が入力され、量子化が行われて量子化画像データが出力されると同時に量子化テーブルに係る量子化情報が出力される。VLC器15には量子化データ、動きベクトル、及び予測モードが入力される。それらを可変長符号化したビデオエレメンタリストリーム(ES)が出力される。
I(Intra-coded)ピクチャ及びP(Predictive-coded)ピクチャはB(Bidirectionally predictive-coded)ピクチャに対する動き補償予測用の参照画像データとして用いるため必要である。逆量子化器17では量子化データの逆量子化が行われDCT係数が出力される。逆DCT器18では、DCT係数が入力され逆DCTがなされて差分再生画像が得られる。加算器12bでは差分再生画像と動き補償画像データが加算されて再生画像データが得られる。第2の画像メモリ19には、再生画像データが入力され、記憶される。
The video signal is encoded at the time of real-time encoding in the same manner as defined in MPEG-2 video. The
An I (Intra-coded) picture and a P (Predictive-coded) picture are necessary because they are used as reference image data for motion compensation prediction for a B (Bidirectionally predictive-coded) picture. In the
ビデオエンコーダ部1において、入力される映像信号のサイズ変換を伴う再符号化について述べる。
まず、第1の画像メモリ11から読み出された画像データはサイズ変換される。同様に第2の画像メモリ19から読み出されたフレーム(フィールド)のローカルデコードされた再生画像データはサイズ変換される。それらのサイズ変換された画像データのフレーム間(フィールド間)予測に係る動きベクトルは、実時間符号化時に生成された再符号化動きベクトル情報が用いられる。所定ブロックごとの再符号化動きベクトルは符号化のピクチャタイプと共に動きベクトル情報として生成されたものが用いられる。入力された再符号化動きベクトルが用いられ、再符号化される映像信号のピクチャタイプを基にして動き補償が行われる。ピクチャタイプで、Pピクチャはひとつ前のIピクチャもしくはひとつ前のPピクチャから予測される。Bピクチャは時間的に過去及び未来の両側にあるIピクチャやPピクチャから予測される。
ビデオエンコーダ部1でなされる再符号化は、実時間符号化時に生成され、サイズ変換処理された再符号化動きベクトルが用いられ、入力されるサイズ変換された映像信号を符号化する動作である。符号化して得られる信号自体は通常のMPEG−2などにより生成される信号と同じである。但し、動きベクトルを演算して求める探索動作が不要であるため、高速化された符号化が可能である点で異なっている。
In the
First, the size of the image data read from the
The re-encoding performed by the
図3に示すTSパケット生成器21では入力されるビデオESとオーディオESが多重化されてAVトランスポートストリーム(TS)が生成される。TSパケット生成器23では入力される再符号化用動きベクトル情報は動きベクトル情報TSパケットとして生成される。TS−MUX器22ではAVトランスポートストリームの無効パケットの期間に動きベクトル情報を記述したTSパケットが挿入されたトランスポートストリームとして生成され、出力される。
In the
図4は動きベクトル情報TSパケットが挿入され、多重化処理部2から出力されるトランスポートストリームである。TSパケットの後にN0、N1、・・・、Nnとして示す無効パケットの期間に動きベクトル情報TSパケットが挿入されており、それに続けてビデオ及びオーディオに係るパケットが配列されている。動きベクトル情報はその動きベクトル情報に係るビデオパケットの前に置くことで、ビデオストリームとその動きベクトル情報の管理が容易になされる。なお、記録モードが高速再符号化記録の場合には、動きベクトル情報パケットは生成されることなく、トランスポートストリームにも多重化されない。
FIG. 4 shows a transport stream output from the
図5は、多重化処理部2から出力されるトランスポートストリームのパケット構成である。MPEG2で用いられるTSパケットと同じ構成としてある。PID(Packet Identification)にNulpacketID(0x1fff)、ユニット開始表示が“1”、アダプテーションフィールド制御に“01”(ペイロードのみ)が設定される無効パケットの期間に再符号化用動きベクトル情報は184バイトのペイロードに挿入されて伝送される。
FIG. 5 shows a packet structure of a transport stream output from the
図6はそのペイロード信号のフォーマット例である。1バイトのデータ識別に続けて再符号化用動きベクトル情報が伝送される。データ識別には、無効パケットのペイロードが動きベクトル情報であるか、又は通常の無効パケットのペイロードであるかが記述される。 FIG. 6 shows a format example of the payload signal. Following the 1-byte data identification, re-encoding motion vector information is transmitted. The data identification describes whether the payload of the invalid packet is motion vector information or the payload of a normal invalid packet.
図7は動きベクトル情報データの構成例である。動きベクトル情報はピクチャのI、P、及びBに係るピクチャタイプ、再符号化時の画像サイズ識別、及び各マクロブロックアドレスに続く予測モード、動きベクトルなどの再符号化用動きベクトルが各マクロブロックごとに構成される。
再符号化用動きベクトルを複数の画像サイズに対して作成して伝送することも可能であり、その場合は異なる再符号化画像サイズごとに再符号化用動きベクトルが記述される。それらの動きベクトル情報がペイロードの184バイトを超えるときには複数のヌルパケットにまたがって記述される。
FIG. 7 is a configuration example of motion vector information data. Motion vector information includes picture types related to pictures I, P, and B, image size identification at the time of re-encoding, prediction modes following each macro block address, and re-encoding motion vectors such as motion vectors for each macro block. Configured for each.
It is also possible to create and transmit re-encoding motion vectors for a plurality of image sizes. In this case, re-encoding motion vectors are described for each different re-encoded image size. When the motion vector information exceeds 184 bytes of the payload, it is described over a plurality of null packets.
図8の分離化処理部5では、TS−DEMUX器52により記録媒体から読み出されたトランスポートストリームからビデオパケット、オーデイオパケット、及び無効パケットのそれぞれが分離されて出力される。再符号化動きベクトル情報抽出器51では、再符号化に対して設定される記録モード情報を基に、TS−DEMUX器52で分離された無効パケットの再符号化画像サイズ識別より再符号化画像サイズ識別、及び再符号化用動きベクトルが抽出され、再符号化動きベクトル情報として出力される。ES抽出器53では入力されるビデオ、オーデイオパケットからビデオES、及びオーディオESのそれぞれが抽出されて、出力される。
In the
図9に示すビデオデコーダ部6では、入力されるビデオESはVLD器61で可変長符号信号がブロック毎に復号され、動きベクトル情報と、量子化された画像データとが出力される。逆量子化器62では量子化された画像データは逆量子化され、DCTされた画像データ(DCT係数)が得られる。逆DCT器63ではそのDCT係数は逆DCT処理され、差分画像データが得られる。その差分画像データは加算器64に入力され、動き補償予測器65からの画像データと加算され復号化映像信号が得られる。バッファメモリ66に蓄えられる。動き補償予測器65ではバッファメモリ66に蓄えられた画像データとVLD器61からの動きベクトル情報が入力され、それらの入力信号が基にされて動き補償がなされて、復号化映像信号が加算器64から出力される。
再符号化動きベクトル並び替え器67では、入力される再符号化動きベクトル情報及び記録モード情報が基にされ、再符号化記録時に用いられる再符号化動きベクトル情報が生成されて出力される。バッファメモリ66には再符号化動きベクトル情報が記憶される。
In the
The re-encoded motion vector rearranger 67 generates and outputs re-encoded motion vector information used at the time of re-encoding and recording based on the input re-encoded motion vector information and recording mode information. The
図10は、ビデオデコーダ部6に入力される再符号化動きベクトル情報と、ビデオデコーダ部6から出力される再符号化動きベクトル情報の時間関係を示したものである。バッファメモリ66に記憶される復号化映像信号は、同図に示すピクチャの入替え順を基に正規の映像信号の順で読み出されて出力される。ビデオデコーダ部6(復号器)に入力されるピクチャと、ビデオデコーダ部6から出力されるピクチャは同図に示すように入替えられている。ビデオエンコーダ部1におけるピクチャと再符号化用動きベクトルの時間関係は一致させられて再符号化演算が行われる。
FIG. 10 shows a temporal relationship between the re-encoded motion vector information input to the
図11に示す第1の実施例の動き補償予測器16では、記録モードが実時間記録の時は最初の符号化であるためスイッチS3、S4はそれぞれbが選択される。動きベクトル検出回路162には画像サイズ変換のなされない画像データが入力される。動きベクトル検出回路162では入力された画像データに対して、入力された再生画像を参照データとして所定の探索範囲についてブロック単位で動きベクトルが検出される。検出して得られる動きベクトル候補が出力される。S5はaが選択され、動き補償回路163では、この動きベクトルと再生画像データとを入力して動き補償が行われ、最終的な動きベクトルが決定される。それにより生成された動き補償画像データ、及び動きベクトル/予測モードが出力される。
In the motion compensated
画像サイズ変換回路161では画像データが入力され、画像データは記録モード情報に記述される再符号化画像サイズデータに変換されて出力される。スイッチS3、及びS4のそれぞれはaが選択されており、動きベクトル検出回路162には画像サイズ変換後の、再生画像データが入力される。動きベクトル検出回路162では入力された画像データに対し、入力された再生画像が参照データとして所定の探索範囲についてブロック単位での動きベクトル検出が行われ、検出して得られた動きベクトル候補が出力される。S5ではaが選択され、動き補償回路163では、この動きベクトルと画像サイズ変換された再生画像データとが入力されて動き補償が行われる。最終的な動きベクトルが決定され、動きベクトル/予測モードが図7に示した形式により出力される。
The image
記録モードが再符号化の場合では、画像サイズ変換回路161には、スイッチS1がbに接続され及びスイッチS2がaに接続され、復号化画像サイズ変換部4でサイズ変換された(S2がbに接続されるときにはサイズ変換のなされない)再生画像データが入力される。動きベクトル検出回路162では再生画像データの動きベクトル検出は行われないので、画像サイズ変換回路161では再生画像データの画像サイズ変換は行われない。S3及びS4のそれぞれはaが選択される。但し、再符号化時の画像サイズが最初の符号化時と同じである場合には、S3及びS4のそれぞれはbが選択される。S5はbが選択される。動き補償回路163には再符号化動きベクトル情報と再生画像データとが入力される。動き補償が行われ、動き補償画像データ及び動きベクトル/予測モードが出力される。動きベクトル情報生成回路164では動きベクトル情報は生成されない。以上のように、再符号化時は動きベクトル検出を行わないので、動き補償予測での処理時間を大幅に低減出来る。再生画像データの再符号化を高速に実行できる。
In the case where the recording mode is re-encoding, the switch S1 is connected to b and the switch S2 is connected to a in the image
本発明の第2実施例について図12を用いて説明する。実施例1と同じ機能を有する部分には同一の符号を付し説明を省く。
構成について述べる。
同図に示す動き補償予測器16aは、図11に示した動き補償予測器16に比し動き補償回路163が動き補償回路163aで構成される点のみが異なっている。その動き補償予測器16aでは、実時間符号化時に演算時間が不足するなどにより再符号化用動きベクトルの一部又は全部が生成できなかった場合にでも再符号化した映像信号をDVD32に記録可能とするものである。すなわち、再符号化時に、動きベクトル検出回路162は再符号化入力された画像データに対して、その入力再生画像を参照データとして所定の探索範囲にブロック単位で動きベクトルを検出する機能を有しているので、独自に動きベクトル候補を求めて、出力する機能を有している。
A second embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. Parts having the same functions as those of the first embodiment are denoted by the same reference numerals and description thereof is omitted.
The configuration will be described.
The motion compensation predictor 16a shown in the figure is different from the
動作について述べる。
まず、動き補償回路163aには、動きベクトル検出回路162から出力された動きベクトルと、実時間符号化時に得られた場合の再符号化動きベクトル情報とが入力される。2つの動きベクトルを基にして動き補償が行われ、再符号化時に用いられる動きベクトルが決定される。動き補償画像データ、及び動きベクトル/予測モードが出力される。再符号化時の画像サイズが最初の符号化時と同じ場合には、スイッチS3、S4のそれぞれではbが選択され、画像サイズ変換回路161での画像データ、再生画像データの画像サイズ変換は行われない。
The operation will be described.
First, the
これにより、再符号化動きベクトル情報が得られていない再生映像部分については再符号化時の動き補償予測の処理時間は低減出来ないものの、復号化映像信号に対する動きベクトル検出が行われるため、仮に部分的に再符号化動きベクトル情報が得られていない場合であっても、それが原因となりDVD32への記録が失敗してしまう事故を防止できる。
また、復号化映像信号に対する動きベクトル検出動作は実時間程度の時間を要して行われるので、実時間処理の割合に応じて高速性は減少するものの、その場合では候補を増やした動き補償を行うことができるため、動き補償予測の精度を向上させることが出来る。
As a result, although the processing time of motion compensation prediction at the time of re-encoding cannot be reduced for a reproduced video portion for which re-encoded motion vector information is not obtained, motion vector detection is performed on the decoded video signal. Even when partially re-encoded motion vector information is not obtained, it is possible to prevent an accident in which recording on the
In addition, since the motion vector detection operation for the decoded video signal is performed in a time of about real time, the high speed is reduced according to the ratio of the real time processing, but in that case, motion compensation with increased candidates is performed. Therefore, the accuracy of motion compensation prediction can be improved.
実時間処理に適した動きベクトル検出方法として階層型動きベクトル検出方法がある。
本発明の第3実施例について図13〜図15を用いて説明する。実施例1と同じ機能を有する部分には同一の符号を付し説明を省く。
構成について述べる。
図13に示す動き補償予測器16bは、図11に示した動き補償予測器16に比し動きベクトル検出回路162が階層動きベクトル検出回路162aと動きベクトルメモリ162bで構成される点で異なっている。即ち、その動き補償予測器16bは、動きベクトル検出に階層動きベクトル検出回路162aとして、各階層の動きベクトル検出の画像データ、リファレンスとなる再生画像データのサイズを再符号化時の画像データサイズに変換した動きベクトル検出を行う点で異なる。
As a motion vector detection method suitable for real-time processing, there is a hierarchical motion vector detection method.
A third embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. Parts having the same functions as those of the first embodiment are denoted by the same reference numerals and description thereof is omitted.
The configuration will be described.
The motion compensated predictor 16b shown in FIG. 13 is different from the motion compensated
動作について述べる。
その階層型動きベクトル検出方法では、動き補償を行う入力画像と比較画像とは階層ごとに水平方向及び垂直方向にサブサンプリングされ、上位階層の場合では小さな縮小画像が作成され、その縮小画像に対し広い範囲の動きベクトルが求められる。下位階層では上位階層で求められた動きベクトルのレンジは下位階層のベクトルに変換され、求められた動きベクトルの位置が中心とされて、更に探索が行われ、精度の高い動きベクトルが求められる。動きベクトルは広い探索範囲で効率良く求められる。
The operation will be described.
In the hierarchical motion vector detection method, the input image to be subjected to motion compensation and the comparison image are subsampled in the horizontal direction and the vertical direction for each layer, and a small reduced image is created in the upper layer, and the reduced image A wide range of motion vectors is required. In the lower layer, the motion vector range obtained in the upper layer is converted into a vector in the lower layer, and a further search is performed with the position of the obtained motion vector as the center to obtain a highly accurate motion vector. The motion vector is efficiently obtained in a wide search range.
図14に示す階層動きベクトル検出の概念には、3階層を用いた階層動きベクトル検出例が示されている。上位からMVD1、MVD2、MVD3の3つの階層について動きベクトルが検出される。それぞれの階層に用いられる入力画像及び参照画像は上位階層からサブサンプルした縮小画像であるMVD1、及びMVD2と等倍のMVD3の画像である。まず、MVD1で(0,0)を中心として所定の探索範囲についてブロック単位で動きベクトルが検出される。MVD2では上位階層で求められたそれぞれの動きベクトルの縮小比及び位置が補正され、上位階層で求められた動きベクトルが示す位置を中心として所定の探索範囲についてブロック単位での動きベクトルが検出される。MVD3ではMDV2で求められた動きベクトルの縮小比と位置が補正され、MDV2で求められた動きベクトルが示す位置を中心として、所定の探索範囲についてブロック単位で動きベクトルが検出される。 The hierarchical motion vector detection concept shown in FIG. 14 shows an example of hierarchical motion vector detection using three layers. Motion vectors are detected for the three layers MVD1, MVD2, and MVD3 from the top. The input image and the reference image used for each layer are images of MVD1 and MVD3, which are reduced images subsampled from the upper layer, and the same magnification as MVD2. First, a motion vector is detected in block units for a predetermined search range centered on (0, 0) in MVD1. In MVD2, the reduction ratio and position of each motion vector obtained in the upper layer are corrected, and a motion vector in a block unit is detected for a predetermined search range around the position indicated by the motion vector obtained in the upper layer. . In MVD3, the reduction ratio and position of the motion vector obtained in MDV2 are corrected, and the motion vector is detected in block units for a predetermined search range with the position indicated by the motion vector obtained in MDV2 as the center.
ここで、実時間記録モードの時には、例えば縮小画像MVD1、ないしはMVD2の画像サイズを再符号化時に用いるサイズ変換後の画像サイズにしておけば、画像サイズ変換回路161で変換された縮小画像に対する再符号化用動きベクトルが得られる。スイッチS3、及びS4は共にaが選択され、階層動きベクトル検出回路162aでは、入力された画像データに対する動きベクトルが検出される。検出された動きベクトルは動きベクトルメモリ162bに一時記憶される。実時間記録時には、スイッチS5ではaが選択されており、その動きベクトルは動き補償回路163にも出力される。動き補償回路163では、入力される動きベクトルと画像サイズ変換された再生画像データが基にされ、動き補償が行われる。設定された画像サイズでの最終的な動きベクトルが決定され、動きベクトル/予測モードが出力される。
Here, in the real-time recording mode, for example, if the image size of the reduced image MVD1 or MVD2 is set to the image size after size conversion used at the time of re-encoding, the reduced image converted by the image
次に、階層動きベクトル検出回路162aでは、動きベクトルメモリに記憶され、先に求められた動きベクトル候補が読み出され、現画像サイズに正規化される。そのベクトル候補が示す位置を中心(0,0)として、入力された画像データに対して所定の探索範囲についてブロック単位で動きベクトルが検出される。求められた動きベクトル候補は動きベクトルメモリ162bに一時記憶される。この動きベクトル候補はスイッチS5を介して動き補償回路163にも出力される。動き補償回路163では、その動きベクトル候補と画像サイズ変換された再生画像データが入力される。動き補償が行われ、その画像サイズでの最終的な動きベクトルが決定され、動きベクトル/予測モードが出力される。次に、スイッチS3、及びS4が端子bに接続され、画像サイズの変換が行われない等倍の画像データは階層動きベクトル検出回路162aに入力される。階層動きベクトル検出回路162aでは、動きベクトルメモリ162bに記憶された動きベクトル候補が読み出される。動きベクトル候補は現画像サイズ(等倍)に正規化され、所定の探索範囲での動きベクトル検出が求められる。
Next, in the hierarchical motion
その動きベクトルは動き補償回路163に入力される。動き補償回路163では動きベクトルとサイズ変換された画像データが入力され、動き補償が行われる。最終的な動きベクトルが決定されて動きベクトル/予測モードが出力される。動きベクトル情報生成回路164では前述の図7に示した動きベクトル情報が生成され、出力される。縮小画像を扱う階層で求められた動きベクトルは、画像サイズが縮小されてなされる再符号化時の動きベクトルとして用いることができる。
なお、再符号化の際には、復号化画像サイズ変換部4の代わりに画像サイズ変換回路161を用いて画像サイズの変換されたビデオESを生成するようにしても良い。
The motion vector is input to the
At the time of re-encoding, a video ES whose image size has been converted may be generated using the image
図15に示す方法により階層動きベクトル検出が可能である。即ち、図14に示した方法は3つの階層の画像を用いて動きベクトルを生成しているのに比し、図15による方法では画像の領域ごとに異なるサイズの縮小画像を用いて動きベクトルを生成する。動き成分を多く含む領域はMVD1により、動き成分の少ない領域はMVD2により動きベクトル候補を求め、MVD3で動きベクトルを決定する方法である。図15に示す方法では、実施例1での動作に加え、最初の符号化時に動き補償予測の各画像サイズの動きベクトル検出の処理工程を低減させることが出来る。 The hierarchical motion vector can be detected by the method shown in FIG. In other words, the method shown in FIG. 14 generates motion vectors using images of three layers, whereas the method shown in FIG. 15 uses a reduced image having a different size for each image area. Generate. This is a method in which a motion vector candidate is determined by MVD1 for a region containing a lot of motion components, and a motion vector candidate is determined by MVD2 for a region having a small motion component. In the method shown in FIG. 15, in addition to the operation in the first embodiment, it is possible to reduce the motion vector detection processing step for each image size in motion compensation prediction at the time of the first encoding.
第1〜第3の実施例により述べた映像信号符号化装置によれば、入力される映像信号を第1の圧縮ビデオ信号に符号化する際に求められる動きベクトルを基にして、第2の圧縮ビデオ信号を再符号化して生成する時に用いる再符号化用動きベクトルを生成し、第1の圧縮ビデオ信号と再符号化用動きベクトルとを内蔵される記録媒体に記録し、内蔵される記録媒体を再生して再符号化用動きベクトルを得ると共に、第1の圧縮ビデオ信号を復号化して得られる復号化ビデオ信号をサイズ変換して変換ビデオ信号を得、再符号化用動きベクトルを用いて変換ビデオ信号を符号化して第2の圧縮ビデオ信号を得る得るようにしているので、入力される映像信号を実時間で圧縮符号化して内蔵される記録媒体に記録すると共に、記録された符号化信号を再生して更に圧縮した再符号化信号を生成して、可搬型記録媒体に高速で記録することが出来る映像信号符号化装置を実現できる。
実時間符号化時に再符号化用動きベクトルの生成時間が不足する場合では、再符号化時に不足した再符号化用動きベクトルを生成する機能を併せ持たせておけばハードディスク31に記録した第1の圧縮ビデオ信号を基にして生成する第2の圧縮ビデオ符号化信号の生成ミスを防止することが出来る。
また、実時間ビデオエンコーダに階層動きベクトル検出の機能を持たせ、その階層にサイズ変換された画像と同一の画素数を扱う層を持たせれば、第1の圧縮ビデオ信号と第2の圧縮ビデオ信号の両者に対する動きベクトルを容易に、且つ高精度に作成することが出来る。
According to the video signal encoding apparatus described in the first to third embodiments, the second video signal is generated based on the motion vector obtained when the input video signal is encoded into the first compressed video signal. A re-encoding motion vector used when re-encoding and generating the compressed video signal is generated, the first compressed video signal and the re-encoding motion vector are recorded on the built-in recording medium, and the built-in recording The medium is reproduced to obtain a re-encoding motion vector, and the decoded video signal obtained by decoding the first compressed video signal is resized to obtain a converted video signal, and the re-encoding motion vector is used. Since the converted video signal is encoded to obtain a second compressed video signal, the input video signal is compressed and encoded in real time and recorded on a built-in recording medium. Chemical The generate a re-coded signal further compressed by reproducing can be realized a video signal coding apparatus capable of high-speed recording on a portable recording medium.
In the case where the generation time of the re-encoding motion vector is insufficient at the time of real-time encoding, the first recorded in the
Further, if the real-time video encoder has a function of detecting a hierarchical motion vector and a layer that handles the same number of pixels as the size-converted image is provided in the hierarchy, the first compressed video signal and the second compressed video are provided. Motion vectors for both signals can be created easily and with high accuracy.
なお、符号化方式としてMPEG−2を中心に述べたが、時間的な冗長性を削減して行う符号化方法で、そのためのベクトルを演算に時間を要する他の圧縮符号化についても上述の方法を応用することができる。
また、DVD32の記録器を内蔵している場合について述べたが、映像信号符号化装置外に設けられるDVD記録装置に図4〜図7で示したフォーマットのTS信号を伝送し、DVD記録装置はスタフィング情報として伝送される信号から再符号化用動きベクトル情報を得て高速に再符号化を行いつつ第2の圧縮ビデオ信号を記録することが出来る。その場合、再符号化用動きベクトル情報を用いる機能のない外部装置はスタフィングビットを無視するため、従来の方法により第2のビデオ信号を生成して記録することは正常に出来る。
さらに、再符号化用動きベクトル情報はスタフィング情報として第1のビデオ信号と共にハードディスク31に記録されるため、ハードディスク31には再符号化用動きベクトル情報を格納するための領域を別に定めて記録情報を管理するなどの領域管理が必要なくなる。
そして、上述の例ではDVDにTSを記録するとして説明した。通常のDVDにはPS(Program Stream)が記録される。DVD32は可搬型記録媒体の一例として記述した。記録媒体はDVDに限ることなく圧縮符号化信号を記録できる媒体であれば、半導体メモリなど他の記録媒体であっても構わない。
さらにまた、第2の圧縮ビデオ信号をDVD32に記録する代わりにハードディスク31の別領域に記録するようにしても良い。その場合は第2の符号量で圧縮された符号化信号をライブラリとして保存することが可能となる。ハードディスク31に記録される第2のビデオ信号のうちの希望するもの可搬型記録媒体にコピーし、移動先で再生することもできる。
Although MPEG-2 is mainly described as an encoding method, the above-described method is also applied to other compression encoding that requires time to calculate a vector for the encoding method performed by reducing temporal redundancy. Can be applied.
Also, the case where a
Furthermore, since the re-encoding motion vector information is recorded as stuffing information on the
In the above example, the TS is recorded on the DVD. A PS (Program Stream) is recorded on a normal DVD. The
Furthermore, the second compressed video signal may be recorded in another area of the
実時間記録された圧縮符号化映像信号を高速再生し、高速再生された映像信号の画像サイズを変換してさらに圧縮された符号化信号を可搬型記録媒体に高速で再記録するための映像信号符号化装置に適用できる。 Video signal for high-speed playback of compressed and encoded video signals recorded in real time, converting the image size of the video signals that were played back at high speed, and re-recording the compressed encoded signals on a portable recording medium at high speed It can be applied to an encoding device.
1 ビデオエンコーダ部
2 多重化処理部
3 記録媒体部
4 復号化画像サイズ変換部
5 分離化処理部
6 ビデオデコーダ部
11 第1の画像メモリ
12a 減算器
12b 加算器
13 DCT器
14 量子化器
15 VLC器
16、16a、16b 動き補償予測器
17 逆量子化器
18 逆量子化器
19 第2の画像メモリ
21 TSパケット生成器
22 TS−MUX器
23 動きベクトル情報TSパケット生成器
31 ハードディスク
32 DVD
51 再符号化動きベクトル情報抽出器
52 TS−DEMUX器
53 ES抽出器
61 VLD器
62 逆量子化器
63 逆DCT器
64 加算器
65 動き補償予測器
66 バッファメモリ
67 再符号化動きベクトル情報並び替え器
161 画像サイズ変換回路
162 動きベクトル検出回路
162a 動きベ階層動きベクトル検出回路
162b 動きベクトルメモリ
163、163a 動き補償回路
164 動きベクトル情報性正回路
DESCRIPTION OF
51 Re-encoded motion
Claims (4)
前記第1の圧縮率ビデオ信号を生成する際に用いた前記動きベクトルを基に、前記第2の圧縮ビデオ信号の符号化に用いる変換動きベクトルを生成する第1のステップと、
前記変換動きベクトルを、この変換動きベクトルに係る前記第1の圧縮ビデオ信号が挿入される前記ビデオ用パケットの前方に位置する無効パケットに挿入し、前記ビデオ用パケットに挿入された前記第1の圧縮ビデオ信号とともに前記第1の記録媒体に記録する第2のステップと、
前記第1の記録媒体から前記変換動きベクトルを得ると共に、前記第1の圧縮ビデオ信号を復号化して得られる前記復号化ビデオ信号のサイズを縮小した変換ビデオ信号を得る第3のステップと、
前記変換動きベクトルを用い、前記変換ビデオ信号を符号化して前記第2の圧縮ビデオ信号を得る第4のステップと
よりなることを特徴とする符号化映像信号の記録方法。 A motion vector of an input video signal is obtained , and a first compressed video signal obtained by encoding at a first compression rate using this motion vector is inserted for each video packet in a predetermined stream format. after recording on the first recording medium and to obtain a first decoded video signal by decoding said first compressed video signal recorded on the recording medium, the pre-Symbol decoded video signal to the next In a method of recording an encoded video signal, the second compressed video signal obtained by encoding at a second compression rate higher than the first compression rate is recorded on a second recording medium.
Based on the motion vectors had use in generating the first compressed video signal a first step of generating conversion motion vectors used for coding of the second compressed video signal,
The transformed motion vector is inserted into an invalid packet positioned in front of the video packet into which the first compressed video signal related to the transformed motion vector is inserted, and the first motion video inserted into the video packet A second step of recording on the first recording medium together with a compressed video signal ;
A third step of obtaining the transformed motion vector from the first recording medium and obtaining a transformed video signal in which the size of the decoded video signal obtained by decoding the first compressed video signal is reduced ;
A method of recording an encoded video signal, comprising: a fourth step of encoding the converted video signal using the converted motion vector to obtain the second compressed video signal.
前記第1の圧縮率ビデオ信号を生成する際に用いた前記動きベクトルを基に、前記第2の圧縮ビデオ信号の符号化に用いる変換動きベクトルを生成する手段と、Means for generating a transformed motion vector used for encoding the second compressed video signal based on the motion vector used when generating the first compression rate video signal;
前記変換動きベクトルを、この変換動きベクトルに係る前記第1の圧縮ビデオ信号が挿入される前記ビデオ用パケットの前方に位置する無効パケットに挿入し、前記ビデオ用パケットに挿入された前記第1の圧縮ビデオ信号とともに前記第1の記録媒体に記録する手段と、The transformed motion vector is inserted into an invalid packet positioned in front of the video packet into which the first compressed video signal related to the transformed motion vector is inserted, and the first motion video inserted into the video packet Means for recording on the first recording medium together with a compressed video signal;
前記第1の記録媒体から前記変換動きベクトルを得ると共に、前記第1の圧縮ビデオ信号を復号化して得られる前記復号化ビデオ信号のサイズを縮小した変換ビデオ信号を得る手段と、Means for obtaining the converted motion vector from the first recording medium and obtaining a converted video signal obtained by reducing the size of the decoded video signal obtained by decoding the first compressed video signal;
前記変換動きベクトルを用い、前記変換ビデオ信号を符号化して前記第2の圧縮ビデオ信号を得る手段とMeans for encoding the transformed video signal to obtain the second compressed video signal using the transformed motion vector;
を有することを特徴とする映像信号符号化装置。A video signal encoding apparatus comprising:
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2004258056A JP4178521B2 (en) | 2004-09-06 | 2004-09-06 | Encoded video signal recording method and video signal encoding apparatus |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2004258056A JP4178521B2 (en) | 2004-09-06 | 2004-09-06 | Encoded video signal recording method and video signal encoding apparatus |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2006074651A JP2006074651A (en) | 2006-03-16 |
JP4178521B2 true JP4178521B2 (en) | 2008-11-12 |
Family
ID=36154736
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2004258056A Expired - Fee Related JP4178521B2 (en) | 2004-09-06 | 2004-09-06 | Encoded video signal recording method and video signal encoding apparatus |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP4178521B2 (en) |
Families Citing this family (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP4750759B2 (en) * | 2007-06-25 | 2011-08-17 | パナソニック株式会社 | Video / audio playback device |
EP3687173A1 (en) | 2012-09-03 | 2020-07-29 | Sony Corporation | Image processing device and method with inter-layer motion vector compression |
TW201824870A (en) * | 2016-12-08 | 2018-07-01 | 日商半導體能源研究所股份有限公司 | Electronic device and system including the same |
-
2004
- 2004-09-06 JP JP2004258056A patent/JP4178521B2/en not_active Expired - Fee Related
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2006074651A (en) | 2006-03-16 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP4311570B2 (en) | Playback apparatus, video decoding apparatus, and synchronous playback method | |
JP4769717B2 (en) | Image decoding method | |
KR101227330B1 (en) | Picture coding apparatus and picture decoding apparatus | |
JP4838251B2 (en) | Image decoding apparatus, image decoding method, and image decoding system | |
JP5090158B2 (en) | VIDEO INFORMATION RECORDING DEVICE, VIDEO INFORMATION RECORDING METHOD, VIDEO INFORMATION RECORDING PROGRAM, AND RECORDING MEDIUM CONTAINING VIDEO INFORMATION RECORDING PROGRAM | |
KR19990072968A (en) | Picture signal processing system, decoder, picture signal processing method, and decoding method | |
JP2002359848A (en) | Image processor | |
JP4337248B2 (en) | Image information transmission apparatus, transmission system, and transmission method | |
JP2001346165A (en) | Image processing method and image processing unit utilizing this method and television receiver | |
US8155186B2 (en) | Bit stream recording medium, video encoder, and video decoder | |
JP2776212B2 (en) | Code recording device | |
KR100860661B1 (en) | Image reproducing method and image processing method, and image reproducing device, image processing device, and television receiver capable of using the methods | |
JP4902854B2 (en) | Moving picture decoding apparatus, moving picture decoding method, moving picture decoding program, moving picture encoding apparatus, moving picture encoding method, moving picture encoding program, and moving picture encoding / decoding apparatus | |
JP4178521B2 (en) | Encoded video signal recording method and video signal encoding apparatus | |
JPH11308618A (en) | Image signal processor and method therefor, and image signal reproducing device | |
JP4193224B2 (en) | Moving picture coding apparatus and method, and moving picture decoding apparatus and method | |
JP2009290387A (en) | Encoder, decoder and recording reproducing device | |
JP3821714B2 (en) | Moving picture encoding apparatus and moving picture recording / reproducing apparatus | |
JP2011091592A (en) | Image encoder, code converter, image recorder, image reproduction device, image encoding method, and integrated circuit | |
JP3045696B2 (en) | Decoding method and apparatus | |
JP2000023167A (en) | Video decoder, method therefor, receiver and reproducing device | |
JP2009111797A (en) | Encoder, and recording device | |
JP2001238167A (en) | Image reproducing method, image reproducing apparatus capable of using the method and television receiver | |
JP2001339726A (en) | Image processing method, and image processing apparatus and television receiver capable of using this method | |
JP2010056849A (en) | Video signal re-encoding apparatus and method |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20061227 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20080411 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20080605 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20080801 |
|
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20080814 |
|
R151 | Written notification of patent or utility model registration |
Ref document number: 4178521 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R151 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110905 Year of fee payment: 3 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120905 Year of fee payment: 4 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120905 Year of fee payment: 4 |
|
S111 | Request for change of ownership or part of ownership |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313111 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120905 Year of fee payment: 4 |
|
R350 | Written notification of registration of transfer |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120905 Year of fee payment: 4 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130905 Year of fee payment: 5 |
|
LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |