JPH0851631A - トランスコーディング方法及び装置 - Google Patents
トランスコーディング方法及び装置Info
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Abstract
ング装置を提供することにある。 【構成】 画像系列を表す符号化ディジタル信号をトラ
ンスコーディングする装置であり、この装置は可変長復
号化チャネル12の後段に可変長符号化チャネル13を
具える。本発明では、これらの2つのチャネル間に直列
に予測サブアセンブリ140を接続する。このサブアセ
ンブリは、前記符号化チャネル13の予測出力端子及び
入力端子間に接続された第1減算器114と前記復号化
チャネル12の出力端子及び前記符号化サブアセンブリ
の入力端子間の第2減算器45との間に、画像メモリ4
1及び前画像に対する現画像の動きを表す動きベクトル
基づく動き補償回路42を直列に具える。他の実施例で
は、前記予測サブアセンブリに少なくとの2つ、一般に
所望の画質レベルと同数の複数の符号化及び復号化チャ
ネルを直列に配置する。
Description
化されたディジタル信号をトランスコーディングする方
法及びこの方法の変形に関するものである。本発明はま
たこの方法又はその変形を実施するトランスコーディン
グ装置にも関するものである。
所定のビットレートを有するデータストリームを異なる
ビットレートを有する別のデータストリームに変換する
処理を意味する。本発明はデータストリームをMPEG
標準に従ってトランスコーディングするのに特に好適で
ある(ここでMPEGは1990年に設立された国際標
準化機構ISOの一専門委員会である”Moving Picture
Eeperts Group" の略称であり、このMPEG標準は動
画の伝送及び蓄積用にこの委員会が採用したものであ
り、ISOにより多くの刊行物に公表されている)。こ
のMPEG標準は、例えば”Communications of the AC
M", April 91, vol.34, no.4, pp.46-45, に発表された
D. LeGall の論文" MPEG: A Video Compression Standa
rd for Multimedia" に記載されている。
号輸送手段が他の信号輸送手段とインタフェースする場
合に起こりうる。例えば、(衛星により送信されるよう
な)9Mビット/秒のMPEG圧縮ビデオ信号を限られ
たケーブル容量のケーブルヘッドエンドで中継する必要
がある場合には、ケーブルヘッドエンドはこの入信号を
低ビットレート、例えば5Mビット/秒で中継しなけれ
ばならない。従って、特定のトランスコーディング問題
はビットレート変換にあり、基本的にはトランスコーダ
は直列に接続されたデコーダ及びエンコーダからなる。
準とコンパチブルな慣例の構成のエンコーダを開示して
おり、このような構成のエンコーダの一例を本願の図2
に示す。図1はMPEG型の慣例のデコーダの一例を示
す。
を具え、この復号化チャネルは可変長復号化回路(VL
D)1、逆量子化回路(IQ)2及び逆周波数変換回路
(例えば逆ディスクリートコサイン変換回路(IDC
T)3ような逆直交変換回路)を直列に具える。このデ
コーダは、更に、動き補償段4を直列に具え、この段は
デコーダからの出力信号を受信する画像メモリ(ME
M)41と、このメモリ41の出力信号とデコーダが符
号化信号と同時に受信する動きベクトルV(伝送され及
び/又は蓄積される)とに基づく動き補償回路(COM
P)42と、逆ディスクリートコサイン変換回路3の出
力信号と回路42の出力信号を加算する加算器43とを
直列に具え、この加算器の出力端子がデコーダの出力端
子とメモリ41の入力端子の両方を構成する。
化チャネル13と予測チャネル10を具える。符号化及
び復号化チャネルは、周波数変換回路(同様に、例えば
ディスクリートコサイン変換回路(DCT)5のような
直交変換回路)、量子化回路(Q)6及び可変長符号化
回路(LVC)7を直列に具え、回路6の出力側に、更
に、逆量子化回路(IQ)8及び逆周波数変換回路(例
えば逆ディスクリートコサイン変換回路(IDCT)9
のような逆直交変換回路)を具える。以下の記載におい
て、回路7の出力端子は符号化出力端子といい、トラン
スコーダの出力端子を構成し、回路9の出力端子は予測
出力端子といい、予測チャネルの入力端子を構成する。
予測チャネルは、ブロックを再構成する加算器101
(本例では動画像の系列に対応する原ビデオ信号が各m
×n画素の同一サイズのブロックに分割されている)
と、画像メモリ(MEM)102と、予め推定された動
きベクトルに基づく動き補償回路(COMP)103
と、正入力端子にエンコーダの入力信号を受信し、負入
力端子に回路103の出力信号を受信してこれらの信号
の差のみを符号化する減算器11とを具えるサブアセン
ブリからなる。加算器101は回路103からのこの出
力信号と符号化及び復号化チャネルからの予測出力信号
とを受信する。
わせてなるトランスコーダアセンブリを図3に示す。図
3はデコーダの回路1、2、3(VLD,IQ,IDC
T)をこれに等価な素子、即ちチャネル12(DECO
Dで示す)と置き換えて簡略化してある。図3は、更
に、エンコーダ内の回路5、6、7をこれに実質的に等
価な素子、即ちチャネル13(CODECで示す)と置
き換えて更に簡略化してある。上述したように、回路7
及び9の出力端子を符号化出力端子及び予測出力端子と
いう。上述したトランスコーディング方法及び装置のコ
ストは特に画像メモリのような幾つかの素子に依存す
る。
と簡単に低コストで実施しうる上述した方法と同様のト
ランスコーディング方法を提供することにある。
明は、各現画像と関連する入力ディジタル信号の復号化
ステップに続いて符号化ステップを具え、画像系列に対
応する符号化されたディジタル信号をトランスコーディ
ングする方法において、前記復号化ステップと符号化ス
テップとの間に、予測ステップを具え、該予測ステップ
が、(a)前記符号化ステップ中の符号化エラーを決定
する第1減算サブステップと、(b)前記符号化エラー
を蓄積する蓄積サブステップと、(c)前記現画像と前
画像との間の動き補償を行うサブステップと、(d)前
記復号化ステップ後に得られた復号された信号と前記動
き補償サブステップ後に得られた動き補償された信号と
を減算する第2減算サブステップとを直列に具え、前記
第2減算サブステップの出力を前記符号化ステップの入
力とすることを特徴とする。
せることにより、このように構成されたトランスコーデ
ィング方法は完全なデコーダと完全なエンコーダとをそ
のまま単に組み合わせたものと比較して複雑度の著しい
低減をもたらす。本発明は、デコーダで使用する動きベ
クトルを後段のエンコーダで再使用することができ、
(MPEG標準に従う画像群の構成がトランスコーダに
入力するデータストリーム及びこれから出るデータスト
リームに対し同一である場合には)エンコーダ内に通常
配置される動き推定回路を省略することができるという
事実に主として基づくものである。このように動きベク
トルを推定する必要がなくなると、トランスコーディン
グ装置の計算の複雑度を著しく低減する。同様に、MP
EG標準の場合には、画像を種々のモードで符号化しう
る。この場合、エンコーダはデコーダで使用されるイメ
ージ符号化又はフィールド符号化の選択に関する決定だ
けを再使用する。また、一群の画像内において、画像を
エンコーダに送る順序をB型の画像を予測しうるように
変更することが既知である(これらの画像は前画像及び
次画像を用いる2方向動き補償のために予測される)。
これらのB型画像を2画像周期だけ遅延し、この変更順
序を送信に使用し、もとの順序をデコーダ出力端でのみ
復元する。デコーダの後段にエンコーダを具えるこのト
ランスコーディング構成の場合には、他の画像順序付け
がエンコーダで必要になるため、このような画像順序復
元をデコーダ出力端で行わないほうが簡単である。最後
に、その入力データの殆どをデコーダからエンコーダへ
複写することができるので、復号された画像をトランス
コーディング装置内に使用可能に維持する必要がないた
め、先に復号された画像を蓄積するのに必要なメモリ容
量が減少する。
ディジタル信号の復号化ステップに続いて符号化ステッ
プを具え、画像系列に対応する符号化されたディジタル
信号をトランスコーディングする方法において、前記復
号化ステップと符号化ステップとの間に、予測ステップ
を具え、該予測ステップが、(a)前記符号化ステップ
中の符号化エラーを決定する第1減算サブステップと、
(b)周波数信号を空間信号に変換する第1変換サブス
テップと、(c)前記第1変換サブステップ後に得られ
た信号を蓄積する蓄積サブステップと、(d)前記現画
像と前画像との間の動き補償を行うサブステップと、
(e)空間信号を周波数信号に変換する第2変換サブス
テップと、(f)前記復号化ステップ後に得られた復号
された信号と前記第2変換サブステップ後に得られた信
号とを減算する第2減算サブステップとを直列に具え、
前記第2減算サブステップの出力を前記符号化ステップ
の入力とすることを特徴とする。
分配する場合には、このような方法において、更に少な
くとも一つの追加の符号化ステップを付加し、符号化ス
テップの総数を所望の画質レベルの数に対応させること
ができる。
全なエンコーダを用いる慣例の実施装置より著しく簡単
且つ安価であるトランスコーディング装置をもたらすこ
のような方法の実施装置を提供することにある。
対応する符号化されたディジタル信号をトランスコーデ
ィングするために、 (A)各現画像と関連する入力信号を復号する復号化サ
ブアセンブリと、 (B)符号化出力端子及び予測出力端子を有する符号化
サブアセンブリとを具えたトランスコーディング装置に
おいて、 (C)前記復号化サブアセンブリの出力端子と前記符号
化サブアセンブリの入力端子との間に予測サブアセンブ
リを具え、該予測サブアセンブリが、(a)その正及び
負入力端子が前記符号化サブアセンブリの予測出力端子
及び入力端子にそれぞれ接続された第1減算器、及びそ
の正入力端子及び出力端子が前記復号化サブアセンブリ
の出力端子及び前記符号化サブアセンブリの入力端子に
それぞれ接続された第2減算器と、(b)前記第1減算
器の出力端子と前記第2減算器の負入力端子との間に直
列に接続された画像メモリ及び前画像に対する現画像の
動きを表す動きベクトル基づく動き補償回路と、を具え
たことを特徴とする。
化されたディジタル信号をトランスコーディングするた
めに、 (A)各現画像と関連する入力信号を復号する復号化サ
ブアセンブリと、 (B)符号化出力端子及び予測出力端子を有する符号化
サブアセンブリとを具えたトランスコーディング装置に
おいて、 (C)前記復号化サブアセンブリの出力端子と前記符号
化サブアセンブリの入力端子との間に予測サブアセンブ
リを具え、該予測サブアセンブリが、(a)その正及び
負入力端子が前記符号化サブアセンブリの予測出力端子
及び入力端子にそれぞれ接続された第3減算器、及びそ
の正入力端子及び出力端子が前記復号化サブアセンブリ
の出力端子及び前記符号化サブアセンブリの入力端子に
それぞれ接続された第4減算器と、(b)前記第3減算
器の出力端子と前記第4減算器の負入力端子との間に直
列に接続された逆周波数変換回路、画像メモリ、前画像
に対する現画像の動きを表す動きベクトル基づく動き補
償回路及び周波数変換回路と、を具えたことを特徴とす
る。
場合には、前記予測サブアセンブリが、第3減算器の出
力端子と逆周波数変換回路の入力端子との間に、第2符
号化出力端子及び第2予測出力端子を有する少なくとも
一つの追加の符号化サブアセンブリを具え、この追加の
符号化サブアセンブリの後段に第5減算器を具え、その
正及び負入力端子を前記第2予測出力端子及び前記第3
減算器の出力端子にそれぞれ接続し、且つその出力端子
を前記逆周波数変換回路の入力端子に接続する。一般
に、前記予測サブアセンブリには画質レベルと同数の複
数個の同様の符号化サブアセンブリを直列に設けること
ができる。本発明のこれらの特徴及び他の特徴が以下に
記載する本発明の実施例の説明から明らかになる。
ィング装置の3つの実施例を説明する。しかし、これら
は本発明の特定の実施例に対応するものにすぎず、例え
ばこれらの実施例に設けられた回路の幾つか又は全ての
動作に対応する一連の命令のオペレーティングプロセス
を制御するマイクロプロセッサを含む他の実施例を提案
することもできる。従って、これらの実施例の説明の後
に、これらの実施例を本発明トランスコーディング方法
のステップで説明する。
スコーディング装置は、図3に示す従来の場合と同様
に、回路1、2、3を直列に具える復号化チャネル12
と、回路5〜9を具える符号化及び復号化チャネル13
とを具える。本発明の装置は、これらのチャネル12及
び13間に、予測サブアセンブリ140を具え、このサ
ブアセンブリは、正入力端子がチャネル13の予測出力
端子(即ち、逆ディスクリートコサイン変換回路9の出
力端子)に接続され、負入力端子が符号化サブアセンブ
リ13の入力端子に接続された第1減算器114、及び
正入力端子が復号化サブアセンブリ12の出力端子(即
ち逆ディスクリートコサイン変換回路3の出力端子)に
接続され、出力端子が符号化サブアセンブリ13の入力
端子(即ちディスクリートコサイン変換回路5の入力端
子)に接続された第2減算器45と、第1減算器114
の出力端子と第2減算器45の負入力端子間に直列に配
置された画像メモリ41及び動き補償回路42とを具え
る。
成と比較すると、本発明によれば複雑度の著しい低減が
得られることがわかる。即ち、図3に比較して、一つの
画像メモリと一つの動き補償回路が節約され且つ2つの
加算器の一つが減算器と置き換えられる。
ング装置がそれにもかかわらず図3に示す複雑な装置と
同一に動作することを証明する必要がある。この目的の
ためには、図3の装置(及び図1及び図2のデコーダ及
びエンコーダ)内の種々の点に存在する信号を定義する
のが有用である。符号化時には原信号と予測信号との差
信号のみが符号化チャネルに供給される点を考慮する
と、復号化チャネル12は差信号を出力する。ここでは
この差信号を(例えば画像I1(n)の) 残差信号R 1(n)と
いい、nは画像系列内の関連する画像の番号(又はラン
ク)を示す。この残差信号R1(n)に基づいて、対応する
復号画像I1(n)が、この残差信号R1(n)にその前に復号
された画像I1(n-1)から形成され回路42で動き補償さ
れた予測画像S(I1(n-1),V)が加算されて構成され
る。従って、この予測画像は動き補償回路42の出力端
子に得られる(画像は各々4つの輝度ブロックと2つの
クロミナンスブロックを具えるマクロブロックに分割さ
れ、動きベクトルVは各マクロブロックに関連し、Vは
予め決定された動きベクトルフィールドを示し、これに
従って動き補償が前画像に対し実行され、Sはシフト処
理を示し、これに従って、画像I1(n-1)に基づいて、予
測された又は動き補償された画像を相関により得ること
ができる。このベクトルフィールドVは原画像のブロッ
クと最良の相関を有する前画像内のブロックをサーチす
る慣例のサーチ方法により簡単に得られる)。
は、差信号を符号化する。これらの差信号は、I1(n)か
らこのエンコーダの予測チャネルの動き補償回路103
の出力端子に得られる予測画像を減算することにより得
られる。この減算により得られる各残差信号をR2(n)で
示し、nは関連する原画像の番号を示し、添数2は第2
の残差信号であることを示し、この信号R2(n)が符号化
処理に供給される。
予測チャネルにおける減算によるR 2(n)の計算に必要な
復号化処理を実行する。動き補償による予測処理はS
(I2(n-1),V)で示され、ここでI2(n-1)は(加算器
101の出力端子に得られ、メモリ102に蓄積され
た)先に復号された画像を示し、Vは前述したように動
き補償が前画像に対し行われる動きベクトルフィールド
を示し、Sは画像I2(n-1)に基づいて予測された又は動
き補償された画像が相関により得られるシフト処理を示
す。
トコサイン変換、直接量子化処理、逆量子化処理、及び
逆ディスクリートコサイン変換は完全に可逆的ではな
い。これらの処理はもとの信号と前記逆処理後の再構成
信号との間に符号化エラー(又は量子化エラー)という
比較的小さなエラーe2(n)を導入する。この事実のため
に、チャネル13の入力端子(即ち、ディスクリートコ
サイン変換回路5の入力端子)における、量子化後に回
路7により符号化すべき残差信号R2(n)は、回路5及び
6で実行された処置及び回路8及び9で実行された逆処
理後に純粋に残差信号のみにならず、信号R2(n)+e
2(n)(再構成された差分画像)になる。従って、加算器
101の出力端子における、予測前の画像I2(n)はI
2(n)=I1(n)にならず(前記符号化エラーがない場合に
等しくなる)、I2(n)=I1(n)+e2(n)になる。
2(n)は、信号R2(n)+e2(n)及び信号R2(n)がそれぞれ
存在するチャネル13の出力端子及び入力端子間に減算
器114を配置することにより計算することができる。
このように、一方ではe2(n)が既知であり、他方では信
号I1(n)+e2(n)が加算器101の出力端子に存在する
場合、この加算器101の出力側に減算器15を配置
し、その正入力端子にこの信号I1(n)+e2(n)を受信さ
せ、その負入力端子に減算器114からの出力信号、即
ちe2(n)を受信させることができる。この場合には、減
算器15の出力端子がI1(n)を出力し、動き補償段4の
画像メモリ41の入力端子を、図3に示すように、予測
により再構成された信号I1(n)を発生する加算器43の
出力端子に接続する代わりに、図5に示すように、符号
化エラーe2(n)の除去により再構成された信号I1(n)を
発生するこの減算器15の出力端子に接続することがで
きる。従って、図5の構成は図3の構成と等価であり、
置換可能である。
償回路42の出力は慣例の如くS(I1(n-1),V)と示
すことができ、ここでI1(n-1)は加算器43の出力端子
の現画像がI1(n)であるとき再構成された前画像を示し
(図示の場合)、Vは前述したように動きベクトルフィ
ールドを示し、SはI1(n-1)に基づいて予測された又は
動き補償された画像が相関により得られるシフト処理を
示す。
前画像内のブロックの選択及びこれらのブロックを結ぶ
動きベクトルに対応するシフトからなるこのような動き
補償処理は線形であること明らかである。従って、符号
化エラーのためにその入力信号がI2(n)=I1(n)+e
2(n)である予測チャネルでは、次式が書き表せ、 S(I2(n),V)= S((I1(n)+ e2(n)),V) (1) 前画像に対しては、 S(I2(n-1),V)=S((I1(n-1)+ e2(n-1)),V) (2) が書き表せ、線形特性を利用すると、 S((I1(n-1)+ e2(n-1)),V) =S(I1(n-1), V)+S(e2(n-1),V) (3) が書き表せる。
端子に再構成される現画像がI1(n)である場合における
項S(I1(n-1), V)はこの加算器の補償信号入力端子
(即ち加算段4の動き補償回路42の出力端子)に存在
する信号を構成する。従って、式(2)に基づき且つ式
(3)の場合と同様に線形特性を利用すると、回路42
のこの出力信号は、 S(I1(n-1),V)=S(I2(n-1),V)−S(e2(n-1),V) (4) と書き表せる。
2の入力信号がI2(n-1)であるときの動き補償回路10
3の出力信号に関するものであるから、既知である。ま
た、項S(e2(n-1),V)は、トランスコーダ内の符号
化エラーが得られる点(即ち前述したしたように減算器
114の出力端子)の後段に画像メモリ(信号e2(n-1)
を蓄積する)及び動き補償回路(演算S(e2(n-1),
V)を実行する)を直列に具える別の予測チャネルを設
けることにより得ることができる。後述の図6には、こ
の予測チャネルが実際に既に存在している。
に示す。この構成は、図5から、減算器15及び加算器
101の出力端子とこの減算器の正入力端子との間の接
続を省略し、減算器44を回路42の出力端子側に挿入
することにより得られる。この減算器44の正入力端子
は動き補償回路103の出力信号S(I2(n-1),V)を
受信し(このために図5に比較して追加の接続を設け
る)、その負入力端子は画像メモリ41と動き補償回路
42を用いて構成された上述した追加の予測チャネルの
出力信号S(e2(n-1)),V)を受信し、このためにメ
モリ41の入力端子は減算器114の出力信号に接続さ
れている。
す構成に簡単化することができる。図6において、信号
R2(n)は次式: R2(n)=I1(n)−S(I2(n-1),V) (5) 又は R2(n)=R1(n)+S(I1(n-1),V)−S(I2(n-1),V) (6) に従って得られる。
出力端子に存在する信号S(I1(n-1),V)はS(I
2(n-1),V)−S(e2(n-1),V)と等価であり、これ
と置換することができ、R2(n)は式(6)に基づいて次
式(7): R2(n)=R1(n)−S(e2(n-1),V) (7) に簡単化される。
像再構成の必要なしに残差信号R1(n)に基づいて直接計
算することができることを意味し、図7に示すように、
図6の減算器11及びその負入力端子への接続を省略す
ることができることを意味する。他方では、これは、チ
ャネル13の入力端子に存在するこの残差信号R2(n)
は、残差信号R1(n)から信号S(e2(n-1),V)を減算
することにより簡単に得られることを意味する。従っ
て、図7に示すように、図6の減算器44並びにその正
入力端子への接続を省略するとともに、加算器43を減
算器45と置換し、旧減算器44の負入力端子を新減算
器45の負入力端子に直接接続することができる。
1、42、101、102、103は理論的には同一の
ままである。しかし、この図から明らかなように、素子
101、102、103は閉ループを構成し、何処えも
信号を送出しないので不要である。従って、これらの素
子101、102、103は構成の他の部分を変更する
必要なしに省略することができ、この省略により図4に
示す本発明の装置が得られる(図4には本発明装置の全
体、即ちチャネル12及び13も明示されている)。
発明提案の技術的解決策により複雑度の著しい低減が得
られること明らかである。図3の構成と比較して、画像
メモリ及び動き補償回路が省略される。尚、2つの加算
器の一つが減算器と置換される点に注意されたい。
くの変更が考えられる。特に、図8は本発明トランスコ
ーディング装置の第2の実施例を示す。この実施例は図
4の実施例と比較して次の点が相違する。
2の代わりに212で示す)が可変長復号化回路1と逆
量子化回路2のみを具える。 (2)符号化及び復号化チャネル(ここでは図4の13
の代わりに213で示す)は量子化回路6と、可変長符
号化回路7と、逆量子化回路8のみを具える。
の140の代わりに240で示す)は、(a)チャネル
212の出力端子とチャネル213の入力端子との間の
減算器245と、(b)この減算器245の出力端子と
チャネル213の出力端子との間に接続された減算器2
14と、(c)この減算器214の出力端子と減算器2
45の負入力端子との間に直列に配置された画像メモリ
241及び動き補償回路242と、(d)図4の対応す
る素子114、41、42、45に類似のこれらの素子
214、241、242、245に加えて、減算器21
4の出力端子とメモリ214の入力端子との間に直列に
配置された逆周波数変換回路、例えば逆ディスクートコ
サイン変換回路のような逆直交変換回路243、及び動
き補償回路242の出力端子と減算器245の負入力端
子との間に直列に配置された周波数変換回路、例えばデ
ィスクートコサイン変換回路のような直交変換回路24
4とを具える。
は、復号化チャネル(回路1及び2)並びに符号化及び
復号化チャネル(回路6、7及び8)全体が永久に周波
数領域に維持される。動き補償処理は周波数領域の代わ
りに空間領域で実行される点を考慮して、回路3及び5
の省略を補償するために、予測サブアセンブリ内に24
3及び244で示す回路を再挿入し、これらの回路によ
り回路242による動き補償のために空間領域に変換
し、次いでこの動き補償の実現後に周波数領域に再び戻
すことができるようにする必要がある。本例トランスコ
ーディング装置は図4の実施例における2個の逆周波数
変換回路の代わりに1個の逆周波数変換回路を具えるの
みであり、複雑度の他の低減をもたらす。
ベル(例えば2レベル)に従って画像を分配するものに
対応する。このような符号化方式はMPEG−2標準の
フレーム内で選択されている。図9は2画質レベルを有
するエンコーダの一例を示す。この2層エンコーダは、 (1)一方では、標準画質を有する第1のMPEG−2
データストリームを供給するために図2の素子5、6、
7、8、9、11、101、102、103を具え、 (2)他方では、高画質符号化及び高精度予測をもたら
す高精度量子化技術を実現可能にする追加の素子を具
え、これらの追加の素子は、(a)量子化ステップ前の
信号及び逆量子化ステップ後の信号間の減算器301
と、(b)第2の可変長符号化回路303が後続された
第2の量子化回路302と、(c)この回路302の出
力端子に直列に接続された第2の逆量子化回路304及
び第1及び第2入力端子がこの第2の逆量子化回路及び
第1の逆量子化回路8の出力端子に接続され出力端子が
逆ディスクリートコサイン変換回路9の入力端子に接続
された加算器305とを具える。
は、メモリと可変長デコーダと逆量子化回路と逆周波数
変換回路(本例では逆ディスクリートコサイン変換回
路)を直列に具える標準画質の慣例のデコーダ、又は2
つの並列チャネルの各々内にメモリと可変長デコーダと
逆量子化回路を具える高画質のデコーダのいずれかにす
ることができる。これらの2つのチャネルの出力端子と
逆ディスクリートコサイン変換回路の入力端子との間に
加算器を設ける。
な符号化方式、又はもっと一般的に数画質レベルを有す
る符号化方式とコンパチブルである。図10は入力デー
タストリームを2つの画質レベルを有する2つの出力デ
ータストリームに変換しうる本発明トランスコーディン
グ装置の第3の実施例を示す。
出力データストリームを得るために図8に示すものと同
一の素子212及び213を具え、 (2)他方では、予測サブアセンブリ440を具え、該
サブアセンブリは、(a)図8と同一の素子214、2
41、242、243、244、245を具えるととも
に、(b)減算器214の出力端子と逆ディスクリート
コサイン変換回路243の入力端子との間に、追加の符
号化及び復号化チャネル413を具え、該チャネルは、
チャネル213と同様に、量子化回路(Q)406及び
可変長符号化回路(VLC)407と、この量子化回路
406の出力端子に後続された逆量子化回路(IQ)4
08及び第2減算器414とを具える。
スコーディング装置の第2出力端子であり、この出力か
ら高画質の画像に対応する第2データストリームが得ら
れる。減算器414の正入力端子を逆量子化回路408
の出力端子に接続し、その負入力端子を減算器214の
出力端子に接続し、その出力端子を逆ディスクリートコ
サイン変換回路243の入力端子に接続する。
の実施例から、トランスコーディング方法の費用のかか
るステップを省略する本発明の基本原理の明確な理解が
得られたものと思う。
法は、復号化ステップに続いて動き補償ステップを含む
復号化部分と、符号化及び復号化ステップと予測ステッ
プを含む符号化部分を具える。復号化ステップは可変長
復号化サブステップと逆量子化サブステップと逆周波数
変換サブステップとを直列に具える。符号化及び復号化
ステップは周波数変換サブステップと量子化サブステッ
プとを直列に具え、量子化サブステップに続いて並列
に、一方では可変長符号化サブステップを、他方では逆
量子化サブステップ及び逆周波数変換サブステップを直
列に具える。動き補償ステップ並びに予測ステップは信
号蓄積サブステップに続いて動き補償サブステップを具
える。
ステップで2つの信号蓄積サブステップを必要とせず、
一つの信号蓄積サブステップを必要とするだけにする。
このような状態は、前記復号化ステップと前記符号化及
び復号化ステップとの間に、量子化前の信号と逆量子化
後の信号とを減算する第1減算サブステップと、得られ
た信号を蓄積する蓄積サブステップと、現画像と前画像
との間の動き補償を行う動き補償サブステップと、符号
化すべき復号された信号と補償された信号とを減算する
第2減算サブステップとを直列に具える変形予測ステッ
プを挿入することにより得られ、前記動き補償ステップ
及び前記予測ステップはもはや必要なくなる。
の利点が容易に理解される。特に、この方法は、変形予
測ステップ内に、前記第1減算サブステップと前記蓄積
サブステップとの間で周波数信号を空間信号に変換する
追加のサブステップ、即ち逆周波数変換サブステップを
設けるとともに、前記動き補償サブステップと前記第2
減算サブステップとの間で空間信号を周波数信号に変換
する追加のサブステップ、即ち周波数変換サブステップ
を設けることにより、複雑度の更に良好な低減が得られ
る。その理由は、このような追加のサブステップの付加
により復号化サブステップの逆周波数変換サブステップ
と符号化サブステップの逆周波数変換サブステップの省
略が可能になるためである。
像を幾つかの画質レベル(一般に2つの画質レベル)に
従って分配するのに使用することができる。低画質は可
変長符号化サブステップの実行後に得られる信号に相当
する。もっと高画質の少なくとも一つのレベルを得るた
めには、少なくとも一つの追加の符号化ステップが必要
である。このような追加の符号化ステップは量子化前の
信号と逆量子化後の信号との間の第1減算サブステップ
と周波数信号を空間信号に変換するサブステップとの間
に設ける。この追加の符号化ステップは第2の量子化サ
ブステップを具え、この量子化サブステップの後段に並
列に、一方では第2の可変長符号化サブステップを、他
方では第3の逆量子化サブステップ及び量子化前の信号
とこの第3の逆量子化後の信号との間の第2減算サブス
テップを直列に具えるものとする。更に、このような符
号化ステップを直列に反復してもうけることにより順に
高い画質レベルを得ることができる。
の構成を示す図である。
例の構成を示す図である。
るトランスコーディング装置の慣例の構成を示す図であ
る。
例を示す図である。
ある。
図である。
図である。
例を示す図である。
一例を示す図である。
従って2つの出力データストリームに変換しうる本発明
トランスコーディング装置の第3の実施例を示す図であ
る。
回路IDCT) 13;213 符号化及び復号化チャネル 5 周波数変換回路(ディスクリートコサイン変換回路
DCT) 6 量子化回路(Q) 7 可変長符号化回路(VLC) 8 逆量子化回路(IQ) 9 逆周波数変換回路(逆ディスクリートコサイン変換
回路IDCT) 140;240 予測サブアセンブリ 114;214 減算器 41;241 画像メモリ 42;242 動き補償回路 45;245 減算器 243 逆周波数変換回路(逆ディスクリートコサイン
変換回路IDCT) 244 周波数変換回路(ディスクリートコサイン変換
回路DCT)
Claims (9)
- 【請求項1】 画像系列に対応する符号化されたディジ
タル信号をトランスコーディングする方法であって、各
現画像と関連する入力ディジタル信号の復号化ステップ
に続いて符号化ステップを行うものにおいて、 前記復号化ステップと符号化ステップとの間に、予測ス
テップを具え、該予測ステップが、(a)前記符号化ス
テップ中の符号化エラーを決定する第1減算サブステッ
プと、(b)前記符号化エラーを蓄積する蓄積サブステ
ップと、(c)前記現画像と前画像との間の動き補償を
行うサブステップと、(d)前記復号化ステップ後に得
られた復号された信号と前記動き補償サブステップ後に
得られた動き補償された信号とを減算する第2減算サブ
ステップとを直列に具え、 前記第2減算サブステップの出力を前記符号化ステップ
の入力とすることを特徴とするトランスコーディング方
法。 - 【請求項2】 前記復号化ステップが可変長復号化サブ
ステップ、第1逆量子化サブステップ及び第1逆周波数
変換サブステップを直列に具え、且つ前記符号化ステッ
プが周波数変換サブステップ及び量子化サブステップを
直列に具え、該量子化サブステップの後段に並列に、一
方では可変長符号化サブステップを、他方では逆量子化
サブステップ及び逆周波数変換サブステップを直列に具
える請求項1記載の方法において、前記第1減算サブス
テップが前記周波数変換サブステップ前の信号と前記第
2逆周波数変換サブステップ後の信号とを減算すること
を特徴とするトランスコーディング方法。 - 【請求項3】 画像系列に対応する符号化されたディジ
タル信号をトランスコーディングする方法であって、各
現画像と関連する入力ディジタル信号の復号化ステップ
に続いて符号化ステップを行うものにおいて、 前記復号化ステップと符号化ステップとの間に、予測ス
テップを具え、該予測ステップが、(a)前記符号化ス
テップ中の符号化エラーを決定する第1減算サブステッ
プと、(b)周波数信号を空間信号に変換する第1変換
サブステップと、(c)前記第1変換サブステップ後に
得られた信号を蓄積する蓄積サブステップと、(d)前
記現画像と前画像との間の動き補償を行うサブステップ
と、(e)空間信号を周波数信号に変換する第2変換サ
ブステップと、(f)前記復号化ステップ後に得られた
復号された信号と前記第2変換サブステップ後に得られ
た信号とを減算する第2減算サブステップとを直列に具
え、 前記第2減算サブステップの出力を前記符号化ステップ
の入力とすることを特徴とするトランスコーディング方
法。 - 【請求項4】 前記復号化ステップが可変長復号化サブ
ステップ及び第1逆量子化サブステップを具え、且つ前
記符号化ステップが、第1量子化サブステップに続いて
並列に、一方では第1可変長符号化サブステップを、他
方では第2逆量子化サブステップを具える請求項3記載
の方法において、前記第1減算サブステップが前記第1
量子化サブステップ前の信号と前記第2逆量子化サブス
テップ後の信号とを減算することを特徴とするトランス
コーディング方法。 - 【請求項5】 前記第1減算サブステップと周波数信号
を空間信号に変換する前記第1変換サブステップとの間
に、少なくとも一つの追加の符号化ステップを具え、こ
の追加の符号化ステップが、第2量子化サブステップに
続いて並列に、一方では第2可変長符号化サブステップ
を、他方では第3逆量子化サブステップ及びその後段に
あって前記第2量子化サブステップ前の信号とこの第3
逆量子化サブステップ後の信号とを減算する第3減算サ
ブステップを具えることを特徴とする請求項4記載の方
法。 - 【請求項6】 画像系列に対応する符号化されたディジ
タル信号をトランスコーディングする装置であって、 (A)各現画像と関連する入力信号を復号する復号化サ
ブアセンブリと、 (B)符号化出力端子及び予測出力端子を有する符号化
サブアセンブリとを具えたものにおいて、 (C)前記復号化サブアセンブリの出力端子と前記符号
化サブアセンブリの入力端子との間に予測サブアセンブ
リを具え、該予測サブアセンブリが、(a)その正及び
負入力端子が前記符号化サブアセンブリの予測出力端子
及び入力端子にそれぞれ接続された第1減算器、及びそ
の正入力端子及び出力端子が前記復号化サブアセンブリ
の出力端子及び前記符号化サブアセンブリの入力端子に
それぞれ接続された第2減算器と、(b)前記第1減算
器の出力端子と前記第2減算器の負入力端子との間に直
列に接続された画像メモリ及び前画像に対する現画像の
動きを表す動きベクトル基づく動き補償回路と、を具え
たことを特徴とするトランスコーディング装置。 - 【請求項7】 画像系列に対応する符号化されたディジ
タル信号をトランスコーディングする装置であって、 (A)各現画像と関連する入力信号を復号する復号化サ
ブアセンブリと、 (B)符号化出力端子及び予測出力端子を有する符号化
サブアセンブリとを具えたものにおいて、 (C)前記復号化サブアセンブリの出力端子と前記符号
化サブアセンブリの入力端子との間に予測サブアセンブ
リを具え、該予測サブアセンブリが、(a)その正及び
負入力端子が前記符号化サブアセンブリの予測出力端子
及び入力端子にそれぞれ接続された第3減算器、及びそ
の正入力端子及び出力端子が前記復号化サブアセンブリ
の出力端子及び前記符号化サブアセンブリの入力端子に
それぞれ接続された第4減算器と、(b)前記第3減算
器の出力端子と前記第4減算器の負入力端子との間に直
列に接続された逆周波数変換回路、画像メモリ、前画像
に対する現画像の動きを表す動きベクトル基づく動き補
償回路及び周波数変換回路と、を具えたことを特徴とす
るトランスコーディング装置。 - 【請求項8】 前記予測サブアセンブリは、更に、前記
第3減算器の出力端子と前記逆周波数変換回路の入力端
子との間に、第2符号化出力端子及び第2予測出力端子
を有する少なくとも一つの追加の符号化サブアセンブリ
を具え、この追加の符号化サブアセンブリの後段に第5
減算器を具え、その正及び負入力端子が前記第2予測出
力端子及び前記第3減算器の出力端子にそれぞれ接続さ
れ、且つその出力端子が前記逆周波数変換回路の入力端
子に接続されていることを特徴とする請求項7記載の装
置。 - 【請求項9】 前記予測サブアセンブリは画質レベルと
同数の複数個の同様の符号化サブアセンブリを具えてい
ることを特徴とする請求項8記載の装置。
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FR9410583A FR2724280A1 (fr) | 1994-09-02 | 1994-09-02 | Procede et dispositif de transcodage d'une sequence de signaux numeriques |
FR9410583 | 1994-09-02 |
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