JPH0870440A - 異なるビデオ伝送標準で符号化されたビデオ信号の変換方法と装置 - Google Patents

異なるビデオ伝送標準で符号化されたビデオ信号の変換方法と装置

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JPH0870440A
JPH0870440A JP7222768A JP22276895A JPH0870440A JP H0870440 A JPH0870440 A JP H0870440A JP 7222768 A JP7222768 A JP 7222768A JP 22276895 A JP22276895 A JP 22276895A JP H0870440 A JPH0870440 A JP H0870440A
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video transmission
image frame
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Dror Nahumi
ナフミ ドロア
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    • H04N19/40—Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals using video transcoding, i.e. partial or full decoding of a coded input stream followed by re-encoding of the decoded output stream
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  • Television Systems (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 本発明は、異なるビデオ伝送標準で符号化さ
れたビデオ信号の変換方法と装置を提供する。 【解決手段】 同期回路で複数のエントロピー符号化ビ
デオ信号パラメータビットストリームからなる複数の動
画ビデオイメージフレームを表示する第１圧縮ビットス
トリームを受信し第１ビデオ伝送標準を用いてそれを符
号化し、第２ビデオ伝送標準を用いて復号化された複数
のビデオ信号パラメータビットストリームに変換する。
圧縮されたビットストリームをビデオ信号の形態に戻す
ことなく第１ビデオ伝送標準を用いて符号化されたビデ
オ信号の圧縮ビットストリーム表示を第２ビデオ伝送標
準を用いて符号化されたビデオ信号の圧縮ビットストリ
ーム表示に変換する。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明はビデオイメージの伝
送に関し、特に第１ビデオ伝送標準を用いて符号化され
たビデオ信号の圧縮ビットストリーム表示を第２ビデオ
伝送標準を用いて符号化されたビデオ信号の圧縮ビット
ストリーム表示に変換する方法と装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】ビデオ信号はビデオ通信システム内のビ
デオ伝送ソースとビデオ受信端末との間で圧縮あるいは
符号化ビットストリームと称するデイタルデータビット
のストリームとして伝送される。この伝送ソース内のビ
デオ符号化装置を用いて特定のビデオ伝送標準を用いて
ビデオ信号を符号化している。このビデオ伝送標準はビ
デオ信号を符号化するのに用いられる、イメージ解像度
およびイメージフレームレートのような、空間解像度お
よび時間解像度を規定している。そして受信端末のビデ
オ復号化装置はこの圧縮されたビットストリームを通常
のビデオ信号形態に復号化あるいは脱圧縮（decompres
s）している。
【０００３】ビデオ信号の伝送技術が進むにつれて様々
なビデオ伝送標準を用いて動作するようなビデオ符号化
装置およびビデオ復号化装置が開発されている。しかし
ビデオ復号化装置を有するビデオ受信装置は、ビデオ符
号化装置が用いたのと同一のビデオ伝送標準を用いて受
信した圧縮ビットストリームを復号化することができ
る。第１ビデオ伝送標準を用いて符号化されたビデオ信
号をこの第１ビデオ伝送標準以外のビデオ伝送標準を用
いて動作するようなビデオ符号化装置で受信される可能
性が高くなっているために、第１ビデオ伝送標準を用い
て符号化された第１の圧縮ビットストリームを第２ビデ
オ伝送標準を用いて符号化された第２の圧縮ビットスト
リームに変換する経済的で効率的な方法の必要性が生じ
ている。
【０００４】これに対する標準的なアプローチは第１圧
縮ビットストリームをビデオ信号の形態に変換し、その
後第２のビデオ伝送標準を用いて、ビデオ信号を符号化
するよう構成される付属のビデオ符号化装置をビデオ符
号化装置の一部として用いて、このビデオ信号を第２の
圧縮ビットストリームに変換することである。しかしこ
のように付属のビデオ符号化装置を用いることは、例え
ば、テレビのようなビデオ信号を表示するのに用いられ
るビデオ復号化装置のコストが上昇することになる。さ
らにまたこの付属のビデオ復号化装置はその処理時間の
点からもビデオ伝送のコストを増加させることになる。
【０００５】さらにまた、複数の異なるビデオ伝送標準
で符号化された圧縮ビットストリーム間で変換するビデ
オ符号化装置を用いることはビデオ伝送標準に関連する
ビデオ信号の符号化パラメータにおける差を効率よく補
償することができない。例えば、高解像度のビデオ符号
化装置は、その装置により再度圧縮されたビデオ信号
は、低解像度のビデオ伝送標準を用いて動作するよう構
成されたビデオ符号化装置によりまず符号化されるとい
う事実を補償することができない。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】したがって本発明の目
的は、圧縮されたビットストリームをビデオ信号の形態
に戻すことなく第１ビデオ伝送標準を用いて符号化され
たビデオ信号の圧縮ビットストリーム表示を第２ビデオ
伝送標準を用いて符号化されたビデオ信号の圧縮ビット
ストリーム表示に変換する方法と装置を提供することで
ある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明の一実施例によれ
ば、本発明の方法と装置は同期回路で複数のエントロピ
ー符号化ビデオ信号パラメータビットストリームに含ま
れ、第１ビデオ伝送標準を用いて符号化された複数の動
画ビデオイメージフレームを表示する第１圧縮ビットス
トリームを受信する。その後この同期回路は、この第１
圧縮ビットストリーム内のどのビットが各動画ビデオイ
メージフレームを表すかを識別する。その後エントロピ
デコーダ／ビデオ信号パラメータ抽出回路がこの第１圧
縮ビットストリームから複数のエントロピ符号化された
ビデオ信号パラメータビットストリームを抽出し、この
複数のエントロピ符号化ビデオ信号パラメータビットス
トリームをエントロピ復号化する。パラメータレート制
御回路は、第１のビデオ伝送標準を用いて符号化された
複数のビデオ信号パラメータビットストリームを第２の
ビデオ伝送標準を用いて復号化された複数のビデオ信号
パラメータビットストリームに変換する。エントロピエ
ンコーダ／ビデオ信号パラメータ合成回路がこの変換さ
れた複数のビデオ信号パラメータビットストリームをエ
ントロピ符号化しこのエントロピ符号化で変換された複
数のビデオ信号パラメータビットストリームを多重化し
て第２のビデオ伝送標準を用いて符号化された第２の圧
縮ビットストリームを生成する。
【０００８】本発明の他の実施例においては、変換ステ
ップの前に脱量子化回路が離散型コサイン変換（discre
te cosine transform (DCT)）係数からなるビデオ信号
パラメータビットストリームから量子化を取り除き、そ
の後エントロピ符号化と多重化ステップの前に量子化回
路がこの変換されたＤＣＴ係数を量子化する。
【０００９】この変換はインターポレーション技術ある
いはデシメーション技術（interpolation or decimatio
n techniques）のいずれかを用いて行われるが、これは
第１ビデオ伝送標準と第２ビデオ伝送標準の例えば、イ
メージフレームレートあるいはイメージ解像度のよう
な、空間解像度特徴および時間解像度特徴によって選択
される。
【００１０】
【発明の実施の形態】図１においてビデオ通信システム
５はビデオ伝送端末２００と、ビデオ受信端末２５０と
コンバータ１０とを有する。このコンバータ１０の詳細
は図３に示す。そして動画のビデオイメージフレームの
ビデオ信号表示がビデオ通信システム内でどのように圧
縮形態で処理され伝送されるかに付いて説明する。
【００１１】ビデオ伝送端末２００はビデオエンコーダ
１６０に接続されたイメージディジタイザ１５０を有す
る。伝送チャネル１７０はビデオエンコーダ１６０をコ
ンバータ１０の入力１５に接続する。
【００１２】ビデオ受信端末２５０はビデオデコーダ１
９０とビデオ表示モニタ１９５とを有する。そしてこの
ビデオデコーダ１９０はビデオ表示モニタ１９５に接続
されている。受信チャネル１８０はコンバータ１０の出
力１０５をビデオデコーダ１９０に接続している。
【００１３】このイメージディジタイザ１５０はまず画
素即ちピクセルのｎ×ｍのマトリックスとして動画ビデ
オイメージフレームの光エネルギ強度変化を表す強度変
化の空間表示を記憶する。ここでｎはイメージフレーム
当たりのピクチャーラインの数でｍはピクチャーライン
当たりのピクセルの数である。このｎとｍの数は本発明
にとってそれほど重要なものではなく、例えばそれらは
ｎが６４０、ｍが４８０でも良い。その後イメージディ
ジタイザ１５０はイメージフレームの各ピクセルの光エ
ネルギ強度情報の表示をデジタル形態に変換する。
【００１４】一連の連続的に記憶された動画ビデオイメ
ージフレームの全てのピクセルの光エネルギ強度のデジ
タル表示はその後イメージディジタイザ１５０により従
来技術を用いたビデオ信号としてビデオエンコーダ１６
０に転送される。本発明のコンバータ１０とともに用い
られるビデオ伝送端末２００のイメージディジタイザ１
５０は動画ビデオイメージフレームの空間光エネルギ強
度変化のデジタル化ビットストリーム表示を含むビデオ
信号をビデオエンコーダ１６０に提供するような機器を
適宜含む。
【００１５】このビデオエンコーダ１６０はイメージデ
ィジタイザ１５０から受信した複数のビデオ信号パラメ
ータビットストリームからなる圧縮形態に符号化する。
このビデオエンコーダ１６０はビデオ信号符号化するた
めに公知のアルゴリズムを用いる。これらの符号化アル
ゴリズム、例えばＤＣＴ（離散型コサイン変換）は、ビ
デオエンコーダ１６０が動作するようなビデオ伝送標準
で規定される。例えばこのビデオ伝送標準はＤＣＴ係数
のビットストリームは２０フレーム／秒のイメージフレ
ームレートを用いて符号化する必要がある。同様に、ビ
デオデコーダ１９０が動作するようなビデオ伝送標準は
それが受信した圧縮ビットストリームをビデオ信号に復
号化即ち脱圧縮を行うために用いられるアルゴリズムを
規定する。
【００１６】ビデオエンコーダ１６０が動作するような
ビデオ伝送標準は、本発明を記載する目的では、ビデオ
受信端末２５０内のビデオデコーダ１９０が動作するよ
うなビデオ伝送標準とは異なったものである。以下に説
明するように、コンバータ１０はビデオ伝送端末２００
から提供されたこの圧縮ビットストリームをビデオデコ
ーダ１９０により復号化されるビデオ伝送標準を用いて
符号化された圧縮ビットストリームに変換される。
【００１７】ここで説明を明確にするために、ビデオ伝
送端末２００で符号化が行われるビデオ伝送標準を第１
ビデオ伝送標準と定義する。そしてビデオ受信端末２５
０で復号化が行われるビデオ伝送標準を第２ビデオ伝送
標準と定義する。同様に、第１圧縮ビットストリームは
ビデオ伝送端末２００で符号化された圧縮ビットストリ
ームと定義し第２圧縮ビットストリームはコンバータ１
０によりビデオ受信端末２５０で符号化された圧縮ビッ
トストリームと定義する。
【００１８】本発明によれば、コンバータ１０による第
１圧縮ビットストリームを第２圧縮ビットストリームに
変換するには、例えばＤＣＴのような同一の基本アルゴ
リズムを必要とし、このアルゴリズムを用いて動画ビデ
オイメージフレームを表すビデオ信号をビデオ伝送端末
２００における複数のビデオ信号パラメータビットスト
リームに圧縮し、また同時にこの変換された圧縮ビット
ストリームに脱圧縮（decompress）用でもビデオ受信端
末２５０で用いられる。言い替えると、ビデオ伝送端末
２００とビデオ受信端末２５０は同一のビデオ信号パラ
メータビットストリームからなる圧縮ビットストリーム
で動作する必要がある。現在用いられているビデオ伝送
標準はこの動作要件に合致するものである。
【００１９】例として、ビデオ通信システム５内のコン
バータ１０の使用はＤＣＴイメージ符号化係数のビット
ストリームと動き補償符号化ベクトルのビットストリー
ムと動作モードコードワードのビットストリームとから
なる第１圧縮ビットストリームに関連している。このビ
デオ信号圧縮技術は本発明の特徴を説明するために以下
に詳述する。より詳細なこれらの圧縮技術については
「Arun N. Netravali and Barry C. Haskell, Digital
Pictures pp. 204-05 (1988)」を参照のこと。ただし、
本明細書に記載する、ビデオ信号パラメータビットスト
リームは本発明により変換されるビデオ信号パラメータ
ビットストリームの１例に過ぎない。
【００２０】ビデオエンコーダ１６０はＤＣＴイメージ
符号化をビデオ信号（言い替えると、動画ビデオイメー
ジフレーム用の空間領域内のピクセルの光エネルギ強度
のデイタルビット表示）を周波数領域のデイタルＤＣＴ
係数に変換することにより行う。イメージフレームのビ
デオ信号表示はブロックと称する部分に分割される。そ
して各ブロックは複数のピクセルを含む。ＤＣＴイメー
ジ符号化はこれらのブロックに基づいて行われる。符号
化ＤＣＴイメージフレーム２６０が図２に示されてい
る。この符号化ＤＣＴイメージフレーム２６０は複数の
ＤＣＴブロック２７０1,2,...p;1,2,...q を有し、これ
らはマトリックス上に配置されている。ここでｐは符号
化ＤＣＴイメージフレーム２６０内のＤＣＴブロックの
行数でｑは列数である。符号化ＤＣＴイメージフレーム
２６０内のＤＣＴブロックの位置はＤＣＴイメージ符号
化により符号化されたイメージフレームのブロック内の
ピクセルの位置に空間的に対応する。言い替えると、符
号化ＤＣＴイメージフレーム２６０内の特定のＤＣＴブ
ロックは行と列の指数を持ちこれらがＤＣＴ係数の形態
で符号化されたイメージフレームのピクセルの行と列に
空間的に対応する。
【００２１】その後符号化ＤＣＴイメージフレーム２６
０のＤＣＴブロックのＤＣＴ係数は従来技術を用いてビ
デオエンコーダ１６０により量子化される。量子化によ
り通常イメージフレームはピクセルあるいはピクセルの
ブロックからなりそして大部分のエネルギは低周波領域
で集中するという公知の事実が明かとなる。低周波ＤＣ
Ｔ係数を量子化するにはより少ないビットが用いられ高
周波ＤＣＴ係数を量子化するにはより多くのビットが用
いられる。
【００２２】例えば、ビデオ通信システム５のビデオエ
ンコーダ１６０はそれが受信したビデオ信号に対し、動
き補償イメージ符号化を実行する。動き補償イメージ処
理はＤＣＴブロック（差動ＤＣＴブロックと称する）を
用いて動画ビデオイメージの空間光エネルギ強度のデジ
タルビットストリーム表示の符号化と動き補償ベクトル
を含む。この動き補償符号化は基準イメージフレームと
来入イメージフレームとが高い相関関係を有する場合に
実行される。動き補償ベクトルと差動ＤＣＴブロックビ
ットストリームは少ない数のビットを用いて連続的に転
送されるイメージフレームを再構成するためには充分な
データビットを提供する。
【００２３】動作モードコードワードはビデオエンコー
ダ１６０により通常割り当てられる。この動作モードコ
ードワードはイメージフレームのブロックを符号化する
ためにビデオエンコーダ１６０により選択された圧縮方
法を示す。例えば、この動作モードコードワードはビデ
オ符号化装置は差動ブロックの量子化ＤＣＴ係数を有す
る伝送された動き補償ベクトルかあるいは来入イメージ
フレーム内のブロックを表す量子化されたＤＣＴ係数の
いずれかを有することを指示する。
【００２４】このビデオエンコーダ１６０はＤＣＴ係数
を含む複数のビデオ信号パラメータビットストリームを
エントロピ符号化し、かつ多重化して第１圧縮ビットス
トリームを生成する。このエントロピ符号化はハフマン
（Huffman） 符号化のようなデータパターンの統計的発
生に基づくような、どのような適当なデータ圧縮技術を
用いて実行される。伝送チャネル１７０はビデオエンコ
ーダ１６０で圧縮ビットストリームをコンバータ１０に
送信する。
【００２５】本発明においては、ビデオ伝送端末２００
のビデオエンコーダ１６０により提供された圧縮ビット
ストリームは伝送チャネル１７０を介してコンバータ１
０の入力１５に入力される。この伝送チャネル１７０が
低いバンド幅を有する場合にはこの第１圧縮ビットスト
リームは変調しても良い。このようなシステムにおいて
は、この変調された信号はコンバータ１０で処理される
前に復調機（図示せず）により復調されてデイタルビッ
トの第１圧縮ビットストリームに変換される。同様に、
コンバータ１０の出力１０５で提供される第２圧縮ビッ
トストリームの出力の変調と復調は受信チャネル１８０
の伝送に必要な場合もあり、これはビデオ受信端末２５
０に含まれる復号化装置のタイプによりおよび受信チャ
ネル１８０の特性によって決められることである。
【００２６】コンバータ１０は第２圧縮ビットストリー
ムを出力１０５に提供しこれを受信チャネル１８０を介
してビデオ受信端末２５０のビデオデコーダ１９０に配
送する。このビデオデコーダ１９０は従来技術を用いて
第２圧縮ビットストリームを脱圧縮（圧縮を元に戻す）
し、ビデオ信号をビデオ表示モニタ１９５に提供し、そ
こで転送された動画ビデオイメージが再構成される。
【００２７】このビデオデコーダ１９０にはビデオデコ
ーダ１９０が受信してビデオ信号にするような圧縮ビッ
トストリームを脱圧縮するような構成部品を有してい
る。ビデオ表示モニタ１９５はビデオ信号を表示するの
に用いられる、例えばテレビのような、表示装置でも良
い。
【００２８】コンバータ１０の１実施例を図３に示す。
このコンバータ１０はハードワイヤード回路として実現
される相互接続された複数の回路を有する。このような
ハードワイヤードの回路は、例えば、大容量の集積回路
ＶＬＳＩの半導体チップ上に形成することができる。例
えば、コンバータ１０の回路動作させるのに必要な標準
部品は、電力供給等であるが、それらは公知のものであ
るために図３には示していない。
【００２９】このコンバータ１０は第１ビデオ伝送標準
を用いて符号化された第１圧縮ビットストリームを第２
ビデオ伝送標準を用いて符号化された第２圧縮ビットス
トリームに変換するがその間第１圧縮ビットストリーム
をビデオ信号の形態に変換することはしない。そのた
め、付属のエンコーダ（これは異なるビデオ伝送標準で
符号化された圧縮ビットストリーム間の変換を実行する
のに用いられる）は、本発明によればビデオ受信端末２
５０でのビデオ復号化装置の１部としては必要ない。こ
れは大幅なコスト削減につながる、その理由としては動
き補償符号化回路と空間イメージ表示をＤＣＴ係数に変
換する回路を用いないからである。さらに、第１ビデオ
伝送標準を用いて符号化されたＤＣＴ係数を空間イメー
ジ表示、言い替えると、ビデオ信号形態に変換するビデ
オデコーダ（復号化装置）も同様に必要ないからであ
る。
【００３０】コンバータ１０の回路はシンクロナイザ２
０と、エントロピデコーダ／ビデオ信号パラメータ抽出
機３０と、ＤＣＴ脱等価機５０と、ビデオ信号パラメー
タビットストリームレートコントローラ６０と、ＤＣＴ
等価機７０と、エントロピエンコーダ／ビデオ信号パラ
メータ合成機９０とを含む。
【００３１】シンクロナイザ２０はコンバータ１０の入
力１５とエントロピデコーダ／ビデオ信号パラメータ抽
出機３０の入力ポート３５に接続される。このエントロ
ピデコーダ／ビデオ信号パラメータ抽出機３０はさらに
ＤＣＴ脱等価機５０に接続される出力ポート３１と、ビ
デオ信号パラメータビットストリームレートコントロー
ラ６０の入力ポート６２に接続される出力ポート３２
と、ビデオ信号パラメータビットストリームレートコン
トローラ６０の入力ポート６３に接続される出力ポート
３３とを有する。ＤＣＴ脱等価機５０はビデオ信号パラ
メータビットストリームレートコントローラ６０の入力
ポート６１に接続されている。このビデオ信号パラメー
タビットストリームレートコントローラ６０はさらにＤ
ＣＴ等価機７０に接続される出力ポート６４と、エント
ロピエンコーダ／ビデオ信号パラメータ合成機９０の入
力ポート９２に接続される出力ポート６５と、エントロ
ピエンコーダ／ビデオ信号パラメータ合成機９０の入力
ポート９３に接続される出力ポート６６とを有する。そ
してこのＤＣＴ等価機７０はエントロピエンコーダ／ビ
デオ信号パラメータ合成機９０の入力ポート９１に接続
される。エントロピエンコーダ／ビデオ信号パラメータ
合成機９０の出力ポート７５はコンバータ１０の出力１
０５に圧縮ビットストリームを提供する。
【００３２】エントロピデコーダ／ビデオ信号パラメー
タ抽出機３０とエントロピエンコーダ／ビデオ信号パラ
メータ合成機９０は本発明のためにビデオ信号パラメー
タビットストリームレートコントローラ６０と共に使用
される公知の回路である。例えばエントロピデコーダ／
ビデオ信号パラメータ抽出機３０はさらに付属のビット
ストリーム出力ポートを有し、そしてエントロピエンコ
ーダ／ビデオ信号パラメータ合成機９０はさらに付属の
ビットストリーム入力ポートを有し、これらはある特定
のビット伝送標準を用いてビデオ信号を圧縮形態に符号
化するのに用いられるビデオ信号パラメータビットスト
リームの数によって決められる。このビデオ信号パラメ
ータビットストリームレートコントローラ６０もまた一
般的な回路で、付属のビデオ信号パラメータビットスト
リーム入力ポートとビデオ信号パラメータビットストリ
ーム出力ポートとを有し、これも同様にまた第１圧縮ビ
ットストリームとしてビデオ信号を符号化するのに用い
られるビデオ伝送標準に依存して決められる。
【００３３】コンバータ１０内の回路により実行される
プロセスを変換プロセス４００のステップ４１０から４
６０を参照しながら以下に説明する。この変換プロセス
４００はＤＣＴ係数からなる第１圧縮ビットストリーム
と、動き補償ベクトルと動作モードコードワードがコン
バータ１０で、如何に変換されるかについて説明する。
第１と第２のビデオ伝送標準の間でのイメージフレーム
レートの差に関する符号化ＤＣＴ係数ビットの変換につ
いて以下説明する。しかし、この変換は、イメージ解像
度および他の空間的時間的イメージ解像度パラメータに
関しても実行し得るものである。
【００３４】ステップ４１０において、シンクロナイザ
２０は第１ビデオ伝送標準でもって符号化された第１圧
縮ビットストリームをコンバータ１０の入力１５から受
信する。このシンクロナイザ２０は個別のイメージフレ
ームを表すビットストリームの開始を識別するために一
連の同期信号を提供する公知の回路を含んでいる。エン
トロピ符号化はイメージフレームを表すために伝送され
るビットの数が代わるために同期は必要なものである。
各連続して伝送されるイメージフレームを表すビットを
識別した後、シンクロナイザ２０は第１圧縮ビットスト
リームとともに一連の同期信号をエントロピデコーダ／
ビデオ信号パラメータ抽出機３０の入力ポート３５に伝
送する。
【００３５】ステップ４２０において、エントロピデコ
ーダ／ビデオ信号パラメータ抽出機３０は適当なエント
ロピ復号化テーブルを用いて、圧縮ビットストリームか
ら複数のエントロピ符号化されたビデオ信号パラメータ
を抽出しその後この抽出されたエントロピ符号化ビデオ
信号パラメータをエントロピ復号化する。例えば、ビデ
オ通信システム５においては、エントロピデコーダ／ビ
デオ信号パラメータ抽出機３０は第１ビデオ伝送標準に
適合するエントロピ復号化表を用いて量子化されたＤＣ
Ｔ係数動き補償ベクトルのエントロピ符号化ビットスト
リームと動作モードコードワードをこの第１圧縮ビット
ストリームから抽出し、その後この抽出されたビデオ信
号パラメータビットストリームをエントロピ復号化す
る。
【００３６】ビデオ通信システム５においては、エント
ロピデコーダ／ビデオ信号パラメータ抽出機３０は出力
ポート３１に量子化ＤＣＴ係数のビットストリームを提
供しさらにそれをＤＣＴ脱等価機５０に伝送する。動き
補償ベクトルと動作モードコードワードのビットストリ
ームはそれぞれエントロピデコーダ／ビデオ信号パラメ
ータ抽出機３０の出力ポート３２と３３に提供され、さ
らにビデオ信号パラメータビットストリームレートコン
トローラ６０の入力ポート６２と６３に伝送される。動
き補償を採用しないシステムにおいては、この動きベク
トル情報は必要ないものである。
【００３７】ステップ４３０において、ＤＣＴ脱等価機
５０は公知の技術を用いて量子化されたＤＣＴ係数のビ
ットストリームからこの量子化を取り除く。その結果得
られたＤＣＴ係数のビットストリームはその後ビデオ信
号パラメータビットストリームレートコントローラ６０
の入力ポート６１に伝送される。
【００３８】ステップ４４０において、ビデオ信号パラ
メータビットストリームレートコントローラ６０はそれ
が受信した複数のビデオ信号パラメータビットストリー
ム（第１ビデオ伝送標準を用いて符号化されている）を
第２ビデオ伝送標準を用いて符号化された複数のビデオ
信号パラメータビットストリームに変換する。ビデオ信
号パラメータビットストリームレートコントローラ６０
におけるこの変換は従来のインターポレーション技術あ
るいはデシメーション技術を用いて適宜実行される。こ
のビデオ信号パラメータビットストリームレートコント
ローラ６０の回路は変換が実行される第１と第２のビデ
オ伝送標準のパラメータにより公知技術により変更可能
である。ビデオ通信システム５においては、このビデオ
信号パラメータビットストリームレートコントローラ６
０はＤＣＴ係数のビットストリームと、動き補償ベクト
ルのビットストリームと動作モードコードワードのビッ
トストリーム（これらは全て第１ビデオ伝送標準により
符号化されている）を第２ビデオ伝送標準を用いて符号
化された複数のそれぞれのビデオ信号パラメータビット
ストリームに変換する。
【００３９】本明細書においては、ビデオ通信システム
５における第１ビデオ伝送標準は第２ビデオ伝送標準よ
りもより低いバンド幅を利用する。例えば、第１圧縮ビ
ットストリームが符号化される時間解像度あるいはイメ
ージフレームレートは第２圧縮ビットストリームを符号
化するのに用いられるものよりは低いものである。その
ため、付属のデータビットを計算するために適当なイン
ターポレーション技術がビデオ信号パラメータビットス
トリームレートコントローラ６０での変換の間用いられ
る第１ビデオ伝送標準を用いて符号化されたビデオ信号
のビデオ信号パラメータビットストリーム表示に挿入さ
れる。この第１ビデオ伝送標準を用いて符号化されるビ
デオ信号パラメータビットストリーム表示はこの付属の
計算されたビットと結合されて第２ビデオ伝送標準を用
いて符号化されるビデオ信号パラメータビットストリー
ム表示を提供する。
【００４０】第１ビデオ伝送標準を用いて符号化された
ＤＣＴ係数のビデオ信号パラメータビットストリームを
第２ビデオ伝送標準を用いて符号化されたＤＣＴ係数の
ビデオ信号パラメータビットストリームに変換する様子
を図５，６で説明して本発明の利点を明らかにする。こ
こでは説明を分かりやすくするために、ＤＣＴ係数の変
換はイメージフレームの空間的に対応するＤＣＴブロッ
クのＤＣＴ係数表示を参照して説明する。
【００４１】図５はビデオ信号のＤＣＴ係数ビデオ信号
パラメータ表示をＤＣＴ係数３００1，３００2，...３
００Mの複数のブロックからそれぞれなる一連のＤＣＴ
イメージフレーム３１０1，３１０2，...３１０Mとして
示す。これらのＤＣＴイメージフレーム３１０1，３１
０2，...３１０Mはビデオ伝送端末２００でデジタル化
された一連の連続する動画ビデオイメージフレームのビ
デオ信号表示の符号化版を表す。ＤＣＴ係数３００の複
数のブロックはＤＣＴイメージフレーム３１０1，３１
０2，...３１０MのＤＣＴ係数のビットストリームの一
部を含む。
【００４２】ＤＣＴ係数３００1，３００2，...３００M
の複数のブロックは同一の空間座標を有する連続した一
連のデジタル化イメージフレーム内の符号化領域を表
す。例として、ＤＣＴ係数３００1，３００2，...３０
０M内で符号化された空間座標はデジタル化されたイメ
ージフレームの上部で最も左側のコーナーの領域に対応
する。従って、図５はＤＣＴ係数３００1，３０
０2，...３００MをそれぞれＤＣＴイメージフレーム３
１０1，３１０2，...３１０Mの上部の最も左側のコーナ
ー内に位置するＤＣＴブロックとして示している。
【００４３】このビデオ信号パラメータビットストリー
ムレートコントローラ６０は線形インターポレーション
技術を用いて異なるビデオ伝送標準間でのＤＣＴ係数ビ
ットストリームを変換する。この線形インターポレーシ
ョン技術を利用することはビデオ信号パラメータビット
ストリームレートコントローラ６０が異なるビデオ伝送
標準間で如何に変換されるかを明瞭に示すものである
が、また別のインタポレーション技術も利用可能であ
る。
【００４４】ここでは線形インターポレーション等式：
ＰａｒI,J＝（１−Ｊ／Ｎ）Ｐａｒ0 ,J＋Ｐａｒ1,J（Ｊ
／Ｎ）を用いてＤＣＴ係数ビデオ信号パラメータビット
ストリームに挿入する必要のある付属のＤＣＴ係数ビッ
トを計算する。変数Ｐａｒ0,Jは第１ビデオ伝送標準を
用いて符号化された基準イメージフレームのブロック上
のビデオ信号パラメータビットストリーム標準である。
変数Ｐａｒ1,J は第１ビデオ伝送標準を用いて符号化さ
れた来入イメージフレームのビデオ信号パラメータビッ
トストリーム表示でありこれはＰａｒ0,J により払わさ
れるブロックに空間的に対応するものである。等式中の
変数Ｉは変換中の特定のビデオ信号パラメータを表す、
言い替えると、この変数Ｉは付属ビットが計算中のビデ
オ信号パラメータを表す。変数Ｎは第１ビデオ標準を用
いてビデオ信号を符号化するのに用いられたイメージフ
レームレートと第２ビデオ伝送標準を用いてビデオ信号
を符号化するのに用いられたイメージフレームレートと
の間の差の関数である。例えば、第１ビデオ伝送標準用
のイメージフレームレートが２０フレーム／秒で第２ビ
デオ伝送標準用のイメージフレームレートが４０フレー
ム／秒である場合には、Ｎは２となる。Ｊは線形インタ
ーポレーション等式が実行される回数を定義する変数で
ある。この等式がＪの値が０，１，... Ｎに対してＮ＋
１回実行される。このＮ＋１回連続して計算されたＤＣ
Ｔ係数は第２のビデオ伝送標準を用いて符号化された基
準イメージフレームと来入イメージフレームに対するビ
デオ信号パラメータビットストリーム表示を含む全ての
ＤＣＴ係数を含む。同様な計算は基準イメージフレーム
と来入イメージフレーム内の他の全てのＤＣＴブロック
についても同様な計算が実行され、また同様に連続する
ＤＣＴイメージフレーム内の全てのＤＣＴブロックにつ
いても行われる。
【００４５】例として、代表的なＤＣＴ係数のインター
ポレーション計算を、それぞれ基準イメージフレームと
来入イメージフレームとを含むＤＣＴイメージフレーム
３１０1と３１０2のＤＣＴブロック３００1と３００2に
ついて示す。ここでは第１ビデオ伝送標準を用いたＤＣ
Ｔ係数の符号化のイメージフレームレートを２０フレー
ム／秒とし第２ビデオ伝送標準を用いたＤＣＴ係数の符
号化のイメージフレームレートを４０フレーム／秒とす
る。するとＰａｒ0,JはＤＣＴブロック３００1のＤＣＴ
係数を表し、Ｐａｒ1,JはＤＣＴブロック３００2のＤＣ
Ｔ係数を表す。ここでＮは２に等しいので、追加のビッ
トＰａｒX,Jは公知の技術を用いて線形インターポレー
ション等式により計算されＤＣＴイメージフレーム３１
０XのＤＣＴブロック３００Xを表す。ＤＣＴイメージフ
レームブロック３１０XのＤＣＴブロック３００XのＤＣ
Ｔ係数は第１ビデオ伝送標準を用いて符号化されたＤＣ
Ｔ係数ビットストリーム内に挿入されて第２ビデオ伝送
標準を用いて符号化されたＤＣＴ係数ビットストリーム
を提供し、これが基準イメージフレームと来入イメージ
フレームの空間領域を表す。図６はＤＣＴイメージフレ
ーム３１０1と３１０2の間に挿入されたＤＣＴイメージ
フレーム３１０Xを表す。そしてこのイメージフレーム
３１０を表すＤＣＴ係数が従って挿入されている。
【００４６】イメージフレーム３１０X内の他の全ての
ＤＣＴブロックのＤＣＴ係数は同様に計算することがで
きる。イメージフレーム３１０Xのこのブロックに対し
計算されたＤＣＴ係数とイメージフレーム３１０Xに対
する他のブロックに対し同様に計算された結果は第２の
ビデオ伝送標準を用いて符号化されたＤＣＴ係数のビッ
トストリームを含む。さらに、第１圧縮ビットストリー
ム内の動き補償ベクトルは同様なインターポレーション
技術によってインターポレートされ第２ビデオ伝送標準
を用いて符号化された動き補償ベクトルのビットストリ
ームが得られる。同様に、このビデオ信号パラメータビ
ットストリームレートコントローラ６０は第１圧縮ビッ
トストリームの動作モードコードワードビットストリー
ムを変換されたビットストリームに適宜対応するものに
変換する。
【００４７】別法として、ビデオ信号パラメータビット
ストリームレートコントローラ６０を用いて第２ビデオ
伝送標準のイメージフレームレート特性よりも高い第１
ビデオ伝送標準のイメージフレームレート特性を用いて
符号化された圧縮ビットストリーム表示を変換すること
により圧縮ビットストリームをビデオ信号パラメータビ
ットストリームレートコントローラ６０を用いてデシメ
ートする事ができる。
【００４８】ＤＣＴ係数と動き補償ベクトルと動作モー
ドコードワードのこの変換されたビットストリームは、
それぞれビデオ信号パラメータビットストリームレート
コントローラ６０の出力ポート６４，６５，６６に提供
される。ステップ４５０において、この変換されたＤＣ
Ｔ係数はビデオ信号パラメータビットストリームレート
コントローラ６０の出力ポート６４から得られるもので
あるが、ＤＣＴ等価機７０により量子化される。このＤ
ＣＴ等価機７０は第２のビデオ伝送標準によりＤＣＴ係
数を量子化する従来の回路である。その後、この変換さ
れた量子化ＤＣＴ係数はエントロピエンコーダ／ビデオ
信号パラメータ合成機９０の入力ポート９１に伝送され
る。
【００４９】動き補償ベクトルと動作モードコードワー
ドのこの変換されたビットストリームは、それぞれ、ビ
デオ信号パラメータビットストリームレートコントロー
ラ６０の出力ポート６５と６６からエントロピエンコー
ダ／ビデオ信号パラメータ合成機９０の入力ポート９２
と９３に送信される。次にステップ４６０において、エ
ントロピエンコーダ／ビデオ信号パラメータ合成機９０
は複数の変換されたビデオ信号パラメータビットストリ
ームを第２の圧縮ビットストリームにエントロピ符号化
しその後多重化する。この第２の圧縮ビットストリーム
はコンバータ１０の出力１０５からビデオ受信端末２５
０に受信チャネル１８０を介して配送される。この出力
１０５に提供された第２圧縮ビットストリームは、この
時点では、第２ビデオ伝送標準を用いて符号化される。
この第２圧縮ビットストリームはビデオデコーダ１９０
によりビデオ信号に復号化される。その後このビデオ信
号はビデオ表示モニタ１９５を用いて表示される。
【００５０】別の実施例として、コンバータ１０の全て
あるいは１部の機能は従来のマイクロプロセッサを用い
たソフトウェアで適宜実行することもできる。
【００５１】
【発明の効果】以上述べたように本発明の方法と装置は
同期回路で複数のエントロピー符号化ビデオ信号パラメ
ータビットストリームからなる複数の動画ビデオイメー
ジフレームを表示する第１圧縮ビットストリームを受信
し第１ビデオ伝送標準を用いてそれを符号化し、第２ビ
デオ伝送標準を用いて復号化された複数のビデオ信号パ
ラメータビットストリームに変換する。圧縮されたビッ
トストリームをビデオ信号の形態に戻すことなく第１ビ
デオ伝送標準を用いて符号化されたビデオ信号の圧縮ビ
ットストリーム表示を第２ビデオ伝送標準を用いて符号
化されたビデオ信号の圧縮ビットストリーム表示に変換
する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明による圧縮ビットストリームコンバータ
を用いたビデオ通信システムのブロック図
【図２】ＤＣＴイメージフレームを表す図
【図３】図１のシステムに用いられる圧縮ビットストリ
ームコンバータを表す図
【図４】本発明による圧縮ビットストリームの変換方法
を表すフローチャート図
【図５】ＤＣＴ係数ビットストリームを用いて表された
１連の伝送動画ビデオイメージフレームを表す図
【図６】図５に示された伝送動画ビデオイメージフレー
ムのＤＣＴ係数ビットストリーム表示上の圧縮ビットス
トリームコンバータの動作を表す図
【符号の説明】
５ ビデオ通信システム １０ コンバータ １５ 入力 １０５ 出力 １５０ イメージディジタイザ １６０ ビデオエンコーダ １７０ 伝送チャネル １８０ 受信チャネル １９０ ビデオデコーダ １９５ ビデオ表示モニタ ２００ ビデオ伝送端末 ２５０ ビデオ受信端末 ２６０ 符号化ＤＣＴイメージフレーム ２７０ ＤＣＴブロック ３００ ＤＣＴ係数 ３１０ ＤＣＴイメージフレーム

Claims (18)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 第１ビデオ伝送標準を用いて符号化され
    たビデオ信号の第１圧縮ビデオストリーム表示を第２ビ
    デオ伝送標準を用いて符号化された第２圧縮ビットスト
    リーム表示に変換する方法において、 （Ａ）第１圧縮ビットストリームを受信するステップ
    と、ここで第１圧縮ビットストリームは第１ビデオ伝送
    標準を用いて符号化された複数のエントロピ符号化され
    たビットからなり、 （Ｂ）基準イメージフレームと来入イメージフレームと
    を含む第１圧縮ビットストリーム内の複数のビットを識
    別するステップと、 （Ｃ）この複数のビットをエントロピ復号化するステッ
    プと、 （Ｄ）この複数のビットを第２のビデオ伝送標準を用い
    て、符号化された複数のビットに変換するステップと、 （Ｅ）基準イメージフレームと来入イメージフレームの
    第２の圧縮ビットストリーム表示を形成するために前記
    の変換された複数のビットをエントロピ符号化するステ
    ップとからなることを特徴とする異なるビデオ伝送標準
    で符号化されたビデオ信号の変換方法。
  2. 【請求項２】 前記複数のビットは、複数の動き補償ベ
    クトルビットからなることを特徴とする請求項１の方
    法。
  3. 【請求項３】 第１ビデオ伝送標準を用いて符号化され
    たビデオ信号の第１圧縮ビデオストリーム表示を第２ビ
    デオ伝送標準を用いて符号化された第２圧縮ビットスト
    リーム表示に変換する方法において、 （Ａ）第１圧縮ビットストリームを受信するステップ
    と、前記ビデオ信号は、複数の伝送された動画ビデオイ
    メージフレームのデジタルビット表示に含まれ、前記第
    １圧縮ビットストリームは、第１ビデオ伝送標準を用い
    て符号化された複数のエントロピ符号化ビットに含まれ
    る複数のビットストリムに含まれ、前記複数のビットス
    トリームは、複数の伝送された動画ビデオイメージフレ
    ームのデジタルビット表示であり、 （Ｂ）基準イメージフレームと来入イメージフレームと
    を含むそれぞれの複数のビットストリーム内の複数のビ
    ットを識別するステップと、 （Ｃ）前記第１圧縮ビットストリームからそれぞれ複数
    のビットストリーム内の複数のビットを抽出しその後エ
    ントロピ復号化するステップと、 （Ｄ）それぞれの複数のビットストリーム内の複数のビ
    ットを第２ビデオ伝送標準を用いて符号化されたそれぞ
    れの複数のビットストリーム内の複数のビットに変換す
    るステップと、 （Ｅ）基準イメージフレームと来入イメージフレームの
    第２圧縮ビットストリーム表示を提供するために複数の
    ビットストリーム内の変換された複数のビットをエント
    ロピ符号化しその後多重化するステップとからなること
    を特徴とする異なるビデオ伝送標準で符号化されたビデ
    オ信号の変換方法。
  4. 【請求項４】 前記第１圧縮ビットストリームは、部分
    的には複数のエントロピ符号化された量子化ＤＣＴ係数
    のビットストリームからなり、 （Ｆ）エントロピ復号化ステップの後で変換ステップの
    前に複数の量子化ＤＣＴ係数から量子化を戻すステップ
    と、 （Ｇ）変換ステップの後エントロピ符号化ステップの前
    にこの変換された複数のＤＣＴ係数を量子化するステッ
    プとをさらに有することを特徴とする請求項３の方法。
  5. 【請求項５】 前記変換するステップは、第１ビデオ伝
    送標準を用いて符号化されたイメージフレームレートと
    第２ビデオ伝送標準を用いて符号化されたイメージフレ
    ームレートとの間の差に基づいて実行することを特徴と
    する請求項４の方法。
  6. 【請求項６】 前記変換するステップは、第１ビデオ伝
    送標準を用いて符号化されたイメージフレーム解像度と
    第２ビデオ伝送標準を用いて符号化されたイメージフレ
    ーム解像度との間の差に基づいて実行することを特徴と
    する請求項１または４の方法。
  7. 【請求項７】 前記変換するステップは、インターポレ
    ーション技術を用いて行うことを特徴とする請求項１ま
    たは４の方法。
  8. 【請求項８】 前記変換するステップは、デシメーショ
    ン技術を用いて行うことを特徴とする請求項１または４
    の方法。
  9. 【請求項９】 前記第１圧縮ビットストリームは、少な
    くとも１部に複数のエントロピ符号化された動き補償ベ
    クトルビットのビットストリームからなることを特徴と
    する請求項３の方法。
  10. 【請求項１０】 前記第１圧縮ビットストリームは、少
    なくとも１部は複数のエントロピ符号化された動作モー
    ドコードワードビットのビットストリームからなること
    を特徴とする請求項３の方法。
  11. 【請求項１１】 第１ビデオ伝送標準を用いて符号化さ
    れたビデオ信号の第１圧縮ビデオストリーム表示を第２
    ビデオ伝送標準を用いて符号化された第２圧縮ビットス
    トリーム表示に変換する装置において、 （Ａ）第１圧縮ビットストリームを受信する同期回路
    と、前記ビデオ信号は複数の伝送された動画ビデオイメ
    ージフレームのデジタルビット表示に含まれ、前記第１
    圧縮ビットストリームは、複数のエントロピ符号化ビッ
    トに含まれ第１ビデオ伝送標準を用いて符号化された複
    数のビＴＴＰストリームに含まれ、前記複数のビットス
    トリームは、複数の伝送された動画ビデオイメージフレ
    ームのデジタルビット表示からなり、 前記同期回路は基準イメージフレームと来入イメージフ
    レームとを含む基準イメージフレームと来入イメージフ
    レームとを含むそれぞれの複数のビットストリーム内の
    複数のビットを識別し、 （Ｂ）前記第１圧縮ビットストリームからそれぞれ複数
    のビットストリーム内の複数のビットを抽出しその後エ
    ントロピ復号化するエントロピ復号化／ビデオ信号パラ
    メータ抽出回路（ＥＤ／ＶＳＰＥ）と、 （Ｃ）それぞれの複数のビットストリーム内の複数のビ
    ットを第２のビデオ伝送標準を用いて符号化されたそれ
    ぞれの複数のビットストリーム内の複数のビットに変換
    するパラメータレート制御回路と、 （Ｄ）基準イメージフレームと来入イメージフレームの
    第２圧縮ビットストリーム表示を提供するために複数の
    ビットストリーム内の変換された複数のビットをエント
    ロピ符号化しその後多重化するエントロピ復号化／ビデ
    オ信号パラメータ合成回路（ＥＥ／ＶＳＰＳ）とからな
    ることを特徴とする異なるビデオ伝送標準で符号化され
    たビデオ信号の変換方法と装置。
  12. 【請求項１２】 前記第１圧縮ビットストリームは少な
    くとも１部に複数のエントロピ符号化された動き補償ベ
    クトルビットのビットストリームからなる、 前記ＥＤ／ＶＳＰＥ回路によりエントロピ復号化された
    複数の量子化ＤＣＴ係数から量子化を戻すＤＣＴ脱量子
    化回路と、 前記パラメータレート制御回路手段により第２ビデオ伝
    送標準を用いて符号化された変換された複数のＤＣＴ係
    数を量子化するＤＣＴ量子化回路とをさらに有すること
    を特徴とする請求項１１の装置。
  13. 【請求項１３】 前記変換は第１ビデオ伝送標準を用い
    て符号化されたイメージフレームレートと第２ビデオ伝
    送標準を用いて符号化されたイメージフレームレートと
    の間の差に基づいて実行することを特徴とする請求項１
    ２の装置。
  14. 【請求項１４】 前記変換は第１ビデオ伝送標準を用い
    て符号化されたイメージフレーム解像度と第２ビデオ伝
    送標準を用いて符号化されたイメージフレーム解像度と
    の間の差に基づいて実行することを特徴とする請求項１
    ２の装置。
  15. 【請求項１５】 前記変換はインターポレーション技術
    を用いて行われることを特徴とする請求項１１の装置。
  16. 【請求項１６】 前記変換はデシメーション技術を用い
    て行われることを特徴とする請求項１１の装置。
  17. 【請求項１７】 前記同期回路とＥＤ／ＶＳＰＥ回路と
    パラメータレート制御回路とＥＥ／ＶＳＰＳ回路とＤＣ
    Ｔ脱量子化回路とＤＣＴ量子化回路は、全て半導体チッ
    プ上に集積されることを特徴とする請求項１１の装置。
  18. 【請求項１８】 前記同期回路とＥＤ／ＶＳＰＥ回路と
    パラメータレート制御回路とＥＥ／ＶＳＰＳ回路とＤＣ
    Ｔ脱量子化回路とＤＣＴ量子化回路の機能を実行するた
    めにマイクロプロセッサがソフトウェアコードからのア
    ルゴリズムを実行することを特徴とする請求項１１の装
    置。
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