JPH11122580A - 画像信号の編集装置、符号化装置及び復号装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 従来の編集装置では、直交変換及び量子化処
理は処理前の情報からの劣化を伴うため、編集過程での
符号化・復号処理の反復により生じる誤差が増大する。
また、回路構成若しくは演算量の増大を招く。 【解決手段】 復号回路５３は復号テーブル５４を参照
して可変長若しくは固定長符号化された符号を復号し、
符号化を行った単位の符号化ユニット毎に量子化された
ＤＣＴ係数を取り出す。アドレス制御回路５５は、再符
号化する際の符号化テーブル５６のアドレスを作成す
る。特殊効果処理がネガ・ポジ変換の場合には、係数の
正負をひっくり返した値を用いてアドレスを算出するこ
とにより実現できる。作成されたアドレスは、再符号化
回路５７に入力される。再符号化回路５７は、入力され
たアドレスを用いて符号化テーブル５６から再符号化す
る符号化ユニットを読み出す。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は画像信号の編集装
置、符号化装置及び復号装置に係り、特にディジタル化
された画像信号に対して所定の特殊効果処理を施す画像
信号の編集装置、符号化装置及び復号装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、ディジタル化された画像信号に対
して、高能率符号化による圧縮された情報を光ディスク
や磁気媒体等のメディアに記録し、この記録メディアを
再生した情報に対して、復号処理を行い画像信号を復元
し再生する記録再生システムが開発・実用化されてい
る。

【０００３】これらの記録再生システムに用いられてい
る代表的な高能率符号化方式として動画像に対する符号
化であるＭＰＥＧ（Moving Picture Experts Group）２
がある。このＭＰＥＧ２においては、まず基準となる画
像（Ｉフレーム）を決定してその画像データを水平・垂
直の２次元ブロックに分割し、分割された単位で直交変
換の一種であるＤＣＴ（離散コサイン変換）処理を施
し、変換された各々のＤＣＴ係数を可変長符号化する。

【０００４】ＤＣＴ変換された成分は、画像の持つ周波
数成分に相当する値となるため、人間の視覚的特性を考
慮して、高域成分を粗く低域成分を細かく量子化するこ
とにより情報量を削減する。最低域成分であるＤＣ成分
は、ブロックの平均値を表わし、その値はブロック間の
画像の相関を用い、差分データが可変長符号化される。
量子化された高域成分（ＡＣ成分）は、０が連続するこ
とが多くなり、ＤＣＴ係数を低域から高域へと順番にス
キャンしていき、０の連続する係数の数と０でない成分
の値を可変長符号化する。

【０００５】以上の処理により、少ない情報量でＤＣＴ
係数を表すことができる。更に、上記基準となる画像
（Ｉフレーム）を用いて他の画像（Ｐフレーム、Ｂフレ
ーム）の動き成分を求め、予測符号化を行う。

【０００６】動きベクトル検出は分割した２次元ブロッ
ク単位で行い、水平・垂直の動き成分が２次元ベクトル
として求められる。求められた動きベクトルだけ移動し
た位置の基準画像ブロックの値を、符号化する画像のブ
ロックの値から引くことにより予測ブロックを構成し、
これを基準画像と同様に直交変換し可変長符号化を行
う。予測符号化を行うことでより大きな情報圧縮を行う
ことができる。

【０００７】Ｐフレームは、フレーム間順方向予測符号
化方式によるフレーム画像で、更に基準画像となること
ができ、他のＰフレーム、Ｂフレームの予測符号化に使
用される。また、Ｂフレームは、前後のフレームを用い
る双方向予測符号化方式によるフレーム画像である。図
６はＭＰＥＧ２の基本的な符号化シンタックスを示す。
同図中、Ｉ、Ｂ及びＰはＩフレーム、Ｂフレーム及びＰ
フレームを示す。Ｐフレームは、時間的に前のフレーム
（Ｉフレーム、又はＰフレーム）から予測するフレーム
であり、Ｂフレームは、時間的に前後両方向の２フレー
ムから予測される。

【０００８】上記のような高能率符号化を行う装置とし
て、従来より図７に示すブロック構成の高能率符号化装
置が知られている。同図において、入力されたディジタ
ル画像信号はフレームメモリ１１に記録され、符号化シ
ンタックスに従って符号化される順番に並べ替えを行う
ため遅延される。フレームメモリ１１から出力されたデ
ィジタル信号は、減算器１２を介して２次元ブロック変
換回路１３に供給され、ここで基準フレームにおいては
垂直方向Ｎ画素・水平方向Ｍ画素（通常Ｎ，Ｍは８）の
２次元ブロックに変換される。

【０００９】２次元ブロックに変換されたデータは直交
変換回路１４にてＤＣＴ変換が行われた後、量子化回路
１５に供給され、ここで量子化される。量子化されたＤ
ＣＴ係数は、符号化回路１６において符号化テーブル１
７の係数に対応したアドレスを参照されることにより、
可変長または固定長の符号化が行われた後、マルチプレ
クサ１８により上記２次元ブロックに変換されたデータ
と画面内でのブロックの場所等を示す情報と多重化さ
れ、符号化ビットストリームとして出力される。

【００１０】この符号化ビットストリームの符号量は、
レートコントロール回路１９において目標の符号量と比
較され、その比較結果が目標符号量に近付けるために量
子化回路１５にフィードバック制御されることにより、
その量子化の細かさが調節されて、続くブロックの符号
化処理が行われる。

【００１１】上記の符号化処理と共に、量子化されたＤ
ＣＴ係数は逆量子化回路２０、逆直交変換回路２１にお
いて逆量子化及び逆ＤＣＴ変換が行われることにより、
符号化ビットストリームが復号された状態の画像信号に
復元され、更にデブロック回路２２、加算器２３を介し
て予測メモリ２４に供給されて格納される。

【００１２】続いて、予測フレームにおいては、フレー
ムメモリ１１から出力される画像と予測メモリ２４に格
納されている画像との間で動きベクトル検出回路２５に
よって、画像間での動きベクトルが求められる。動きベ
クトル検出回路２５は、一般的にブロックマッチングに
より動きベクトルを求め、符号化する画像と予測メモリ
２４の画像をそれぞれ２次元ブロック化し、画素毎の差
分絶対値総和（若しくは差分二乗総和）の最も小さいブ
ロックに対する画面内の動き成分を、動きベクトルとし
て出力する。

【００１３】動き補償予測回路２６は上記の動きベクト
ルにより、予測ブロックを予測メモリ２４から切り出
す。すなわち、動き補償予測回路２６は、予測を使用す
るか使用しないか、予測モードの選択（Ｂフレームの場
合には、２つの基準フレームを持つため、どの予測を適
用するかを判断する）を行い、符号化する画像ブロック
との差分を予測ブロックとして、減算器１２及び加算器
２３に供給する。以降の処理は、前記フレームの各ブロ
ックと同様の処理が行われ、ＤＣＴ係数が動きベクトル
や予測モードと共にビットストリームとして出力され、
記録メディア２７に記録される。

【００１４】一方、ディジタル記録メディアを用いて、
様々な画像情報を配給する際に、原画像に対して様々な
特殊効果処理を施し、映像表現の幅を広げる処理が一般
的に行われる。従来、このような特殊効果処理は、高能
率符号化される前に編集処理として行われることが多
く、何回かの試行処理により効果を施す場所を決定して
最終的に作成された編集画像を用い、高能率符号化処理
が行われて記録される。このような編集処理を行うため
には、非圧縮の状態で編集後の大容量ディジタル画像デ
ータを記録することのできるメディアが必要になり、業
務用途の大規模な編集システムが必要となる。

【００１５】そこで、上記編集処理を大規模な編集シス
テム無しに行う方法として、符号化されたビットストリ
ームを元に、復元処理を行った画像データに対して特殊
効果処理を行い、再度符号化処理を行い特殊効果を施し
たビットストリームを再記録する方法がある。

【００１６】この場合、編集過程でのディジタル画像デ
ータは１フレーム記憶するだけでよく（もし予測フレー
ムを適用している場合には基準画像用として最大２フレ
ームの追加が必要である）、編集前のビットストリーム
と編集後のビットストリームを記録することのできるメ
ディアと合わせても、前記した編集システムに対してコ
ストを下げてシステムが構築できる。

【００１７】図８はこの手法を用いた従来の編集装置の
一例のブロック図を示す。同図中、図７と同一構成部分
には同一符号を付し、その説明を省略する。図８におい
て、ハードディスクドライブ（ＨＤＤ）等の記録メディ
ア３１から読み出された符号化ビットストリームは、デ
マルチプレクサ３２により動きベクトルや画面の位置情
報等の付加情報とＤＣＴ係数の符号化情報に分けられ、
符号化情報は復号回路３３に入力され、付加情報は動き
補償予測回路２６、３８、デブロック回路３７及びマル
チプレクサ１８にそれぞれ入力される。

【００１８】復号回路３３は、復号テーブル３４を参照
して可変長若しくは固定長符号化された符号を復号し、
量子化されたＤＣＴ係数を取り出す。取り出されたＤＣ
Ｔ係数は、逆量子化回路３５により逆量子化され、更に
逆直交変換回路３６により逆ＤＣＴ変換が行われた後、
デブロック回路３７に供給され、ここで２次元ブロック
がディスプレイのスキャンライン順に並べ替えられ、予
測ブロックである場合には動き補償予測回路３８により
予測メモリ３９より切り出された値と加算器４０におい
て加算されて、ディジタル画像データとして復元され
る。

【００１９】この復元された画像データは予測メモリ３
９及びフレームメモリ４１にそれぞれ格納される。フレ
ームメモリ４１から読み出された復元された画像データ
は、特殊効果処理回路４２に供給されて特殊効果処理が
行われる。例として、ネガ・ポジ変換を挙げると、復元
された画像データは１画素ずつ特殊効果処理回路４２に
入力され、その値が画像データの全体のレンジから差し
引かれることにより変換される。１画素が８ビット表現
されている画像データでは、２５６＝２⁸）から入力画
素値が引かれその結果がメモリに記録される。上記処理
を画面の全ての画素に対して行うことにより、ネガ・ポ
ジ変換が行われる。

【００２０】変換処理後のデータは、特殊効果処理回路
４２より出力されて、図７と同様の構成の高能率符号化
装置に入力され、再度直交変換回路１４、量子化回路１
５及び符号化回路１６において符号化処理を行われ、マ
ルチプレクサ１８により付加情報と多重化され、レート
コントロール回路１９により符号量の制御が行われ、編
集されたストリームが追記型ＣＤ（ＣＤ−Ｒ：商品名）
等の記録メディア４３に出力されて記録される。

【００２１】

【発明が解決しようとする課題】しかるに、上記の従来
の編集装置により編集処理を行うと、直交変換及び量子
化処理は処理前の情報からの劣化を伴うため、編集過程
での符号化・復号処理の反復により生じる誤差が増大す
る。

【００２２】また、誤差の増大した画像を動き補償予測
する場合に予測の精度が悪化することによる誤差も生じ
る。また、直交変換回路１４以降の符号化処理に要する
高能率符号化装置を編集装置にも持つ必要があり、回路
構成若しくは演算量の増大を招くという欠点がある。

【００２３】本発明は以上の点に鑑みなされたもので、
より簡易な装置及び手段で高能率符号化された画像の符
号化ビットストリームを特殊効果処理機能を備えた編集
処理を画質の劣化なく実現する画像信号の編集装置、符
号化装置及び復号装置を提供することを目的とする。

【００２４】

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
め、本発明の編集装置は、ディジタル化された画像信号
に直交変換処理、量子化処理及び符号化処理が行われた
結果出力される符号化ビットストリームを加工する編集
装置であって、入力された符号化ビットストリームを、
復号テーブルを用いて復号する復号手段と、復号手段か
らの復号データを符号化テーブルを用いて再符号化する
再符号化手段と、復号手段の出力復号データに基づき、
復号テーブル又は符号化テーブルのアドレスを特殊効果
処理のために制御する、復号手段若しくは再符号化手段
のどちらかに設けられたアドレス制御手段とを具備する
構成としたものである。

【００２５】また、本発明の編集装置は、入力された符
号化ビットストリームから可変長符号と固定長符号の符
号化単位での切り出しを行う符号切り出し手段と、符号
切り出し手段により切り出された符号に対して、特殊効
果処理のための変換処理を行う符号変換手段と、符号変
換手段により変換された符号を元の符号の場所に書き込
み出力する符号挿げ替え手段とを具備する構成としても
よい。

【００２６】上記の編集装置は、符号化ビットストリー
ムに対し特殊効果処理を施すに際し、符号化ビットスト
リームを元の画像信号に復号してから特殊効果処理を施
すのではなく、復号の際に使用する復号テーブルあるい
は、再符号化の際に使用する符号化テーブルのアドレス
を制御するか、あるいは符号切り出し手段により切り出
された符号に対して、特殊効果処理のための変換処理を
行うことで、特殊効果処理が施された符号化データを得
ることができる。

【００２７】また、本発明の符号化装置は、上記の目的
達成のため、ディジタル化された画像信号に対して直交
変換処理を行って直交変換係数を出力する直交変換処理
手段と、直交変換処理手段からの直交変換係数を量子化
する量子化手段と、量子化手段により量子化された直交
変換係数に基づき、符号化テーブルのアドレスを特殊効
果処理のために制御するアドレス制御手段と、アドレス
制御手段により得たアドレスに基づき、符号化テーブル
を用いて符号化したビットストリームを出力する符号化
処理手段とを具備する構成としたものである。

【００２８】本発明では、符号化テーブルのアドレスを
制御することにより、符号化処理手段から特殊効果処理
された符号化データを得ることができる。

【００２９】更に、本発明の復号装置は、ディジタル化
された画像信号に直交変換処理、量子化処理及び符号化
処理が行われた結果出力される符号化ビットストリーム
に対し、復号テーブルを用いて復号処理を行う復号処理
手段と、復号テーブルのアドレスを特殊効果処理のため
に制御するアドレス制御手段と、アドレス制御手段によ
り得られたアドレスに基づき復号テーブルを参照して復
号処理手段により得られた復号処理手段の出力復号信号
に対して逆量子化処理を施す逆量子化手段と、逆量子化
手段の出力信号に対して逆直交変換処理を施す逆直交変
換処理手段とを具備する構成としたものである。

【００３０】この発明では、復号処理手段で用いる復号
テーブルの、アドレスを特殊効果処理のための制御を行
うことにより、特殊効果処理の施された復号画像信号を
えることができる。

【００３１】

【発明の実施の形態】図１は本発明になる編集装置の一
実施の形態のブロック図を示す。この実施の形態はネガ
・ポジ変換を行うことのできる編集装置である。図１に
おいて、編集される符号化ビットストリームは、ハード
ディスク等の記録メディア５１より読み出されてデマル
チプレクサ５２に入力され、ここで動きベクトルや画面
の位置情報等の付加情報とＤＣＴ係数の符号化情報に分
けられ、符号化情報は復号回路５３に入力され、付加情
報は、後述のマルチプレクサ５８に入力される。

【００３２】復号回路５３は復号テーブル５４を参照し
て可変長若しくは固定長符号化された符号を復号し、符
号化を行った単位の符号化ユニット毎に量子化されたＤ
ＣＴ係数を取り出す。取り出されたＤＣＴ係数は、以下
の規格に従って可変長若しくは固定長の符号化テーブル
５６をアクセスすることにより再符号化値を生成する。

【００３３】ＭＰＥＧ２の場合には、非予測ブロック
（イントラブロック）のＤＣＴ係数のＤＣ成分は輝度と
２つの色差信号別に隣り合うブロックのＤＣ成分との差
分値が取られ、その値の絶対値に依存した可変長の成分
サイズ符号とそのサイズで規定された固定ビット数の差
分値符号が符号化ユニットとして送られている。

【００３４】また、予測ブロック（インターブロック）
のＤＣ成分及び、ＤＣＴ係数のＡＣ成分は、０の続く長
さ（０ラン）とその後のＡＣ係数の値（レベル）が可変
長符号になって符号化ユニットとして送られている。

【００３５】ＭＰＥＧ２における、量子化された係数の
符号化・復号テーブルの中で本発明のアドレス変換処理
を適用する部分の例として、ＤＣ成分の成分サイズが３
の場合の差分値の固定長符号化テーブルを図２（Ａ）
に、またＡＣ成分の可変長符号化テーブルの一部分を図
２（Ｂ）に示す。なお、図２（Ｂ）に示すＤＣＴ係数の
０ランとＡＣレベルの符号化・復号用可変テーブル中、
ＥＯＢはブロックの終りを示す符号、ＥＳＣＡＰＥは発
生頻度の少ない係数を符号化する場合の固定長符号を送
る前にセットする符号を示す。

【００３６】復号された符号化データに対して、ＤＣ成
分の差分値とＡＣ成分の係数の値は、０を中心として正
負の整数となる。図１のアドレス制御回路５５において
は、再符号化する際の符号化テーブル５６のアドレスを
作成する。特殊効果処理がネガ・ポジ変換の場合には、
係数の正負をひっくり返した値を用いてアドレスを算出
することにより実現できる。アルゴリズムについては後
述する。作成されたアドレスは、再符号化回路５７に入
力される。再符号化回路５７は、入力されたアドレスを
用いて符号化テーブル５６から再符号化する符号化ユニ
ットを読み出す。

【００３７】再符号化回路５７を通して出力された再符
号化する符号化ユニットは、マルチプレクサ５８におい
てデマルチプレクサ５２からの付加情報と多重化され、
編集されたストリームが追記型ＣＤ（ＣＤ−Ｒ：商品
名）等の記録メディア５９に出力されて記録される。な
お、図１の実施の形態では、入力と出力の記録メディア
が異なる例を挙げたが、同一メディアであっても同様の
処理を行うことができる。

【００３８】次に、上記構成の実施の形態においてネガ
・ポジ変換を可能とするアルゴリズムを説明する。

【００３９】ＤＣＴの係数を求める演算式は係数をＦ
（μ，ｖ）、画素値をｆ（ｘ，ｙ）とすると、両者には
次式の関係がある。

【００４０】

【数１】 ただし、μ，ｖはＤＣＴ変換後の周波数軸、ｘ，ｙは時
間軸、Ｎはブロックサイズで、ＭＰＥＧ２では８であ
る。

【００４１】ここで、ネガ・ポジ変換を行うためには、
画素値ｆ（ｘ，ｙ）を２５６から引いた値に対して符号
化を行うことになる。その場合、ネガ・ポジ変換された
ＤＣＴ係数Ｆｎ（μ，ｖ）は、次式で表される。

【００４２】

【数２】 となる。

【００４３】ここで、上式中、Ｆ（μ，ｖ）以外の項を
考えると、ｘ，ｙの全ての場合に対して２５６の値が入
った場合のＤＣＴ係数を意味するため、ＤＣ成分が２５
６で、他のＡＣ成分は０となる。よって、次式が成立す
る。

【００４４】

【数３】 ＭＰＥＧにおいては、ＤＣ成分は初期値が１２８（画素
のレベルの中心値）として、差分値が符号化されてい
る。そのため、ネガ・ポジ変換されたＤＣ係数Ｆｎ
（μ，ｖ）は初期値に続く場合には、 Ｆｎ（０，０）−１２８＝｛２５６−Ｆ（０，０）｝−１２８ ＝１２８−Ｆ（０，０） ＝−｛Ｆ（０，０）−１２８｝ となる。この値は、変換前の差分値の正負を逆にした値
であるため、符号化テーブル５６の正負逆のテーブルの
符号化データを読み出すことにより、ネガ・ポジ変換で
きることがわかる。

【００４５】一方、ＤＣ係数同士の差分値が取られる２
番目以降のＤＣ係数Ｆｎ２に対しては、 Ｆｎ２（０，０）−Ｆｎ（０，０）＝{256-F2(0,0)}-{256-F(0,0)} ＝−｛Ｆ２（０，０）−Ｆ（０，０）｝ となる。この値も同様に変換前の差分値の正負を逆にし
た値となり、同様にネガ・ポジ変換できることがわか
る。

【００４６】次に、ＡＣ成分に関しては、前述した式よ
り、Ｆｎ（μ，ｖ）＝−Ｆ（μ，ｖ）であるため、０の
続く長さはそのままでその後の係数の値の正負を逆にし
た値を用いることにより、ネガ・ポジ変換が可能とな
る。

【００４７】次に、予測処理を行うフレームのブロック
のＤＣＴ係数に関しては、前記処理により基準となるフ
レームのネガ・ポジ変換は完成しているため、予測され
たブロックのＤＣＴ係数のみをネガ・ポジ変換すればよ
い。この場合、ＤＣＴ係数は予測処理を行わない場合の
ネガ・ポジ変換と同様にＦｎ（μ，ｖ）＝−Ｆ（μ，
ｖ）となるため、予測処理のＤＣＴ係数のＡＣ成分の処
理も同様に行うことができる。

【００４８】ＭＰＥＧ２においては、図２で示したよう
に係数の正負を逆にした場合の符号化ビット数は変わら
ない。そのため、ネガ・ポジ変換に関しては出力するビ
ットストリームのサイズを全く変えることなく変換処理
が可能となる。よって、再符号化に際するレートコント
ロールも不要となる。

【００４９】このように、この実施の形態によれば、処
理前の情報からの劣化を伴う直交変換処理及び量子化処
理や、編集過程での符号化、復号化の反復を不要にでき
るため、従来に比べ簡易な構成にて画質劣化の大幅に少
ない特殊効果の施された編集処理ができる。

【００５０】次に、本発明の編集装置の他の実施の形態
について説明する。図３は本発明になる編集装置の他の
実施の形態のブロック図を示す。同図中、図１と同一構
成部分には同一符号を付してある。図３において、編集
される符号化ビットストリームは、ハードディスク等の
記録メディア６１より読み出されてデマルチプレクサ５
２に入力され、ここで可変長符号と固定長符号の符号化
単位での切り出しが行われ、動きベクトルや画面の位置
情報等の付加ユニットとＤＣＴ係数の符号化情報に分け
られ、符号化ユニットは符号書き換え回路６２に入力さ
れ、付加情報は、後述のマルチプレクサ５８に入力され
る。

【００５１】この実施の形態では、ストリームのサイズ
が変わらないことを利用しているため、復号装置におい
て符号化ユニットから係数への復号テーブルを持たず、
デマルチプレクサ５２からの符号化ユニットは、符号書
き換え回路６２において直接係数を書き換えるための変
換テーブル６３のみを用いて書き換えられ、更にその書
き換えられた符号化ユニットが元の（変換前の）符号化
ユニットの場所に直接置き換えられる。符号書き換え回
路６２から取り出された符号化ユニットは、マルチプレ
クサ５８においてデマルチプレクサ５２からの付加情報
と多重化され、編集されたストリームが記録メディア６
１に出力されて記録される。

【００５２】この実施の形態では、復号化した値を用い
てアドレスを作る必要が無く、また符号化・復号テーブ
ルを一つにまとめて構成することができるため、さらに
少ない回路構成で変換処理が可能となる。なお、この実
施の形態では、入力と出力の記録メディアが同一の記録
メディア６１である例を示しているが、図１の実施の形
態のように異なる記録メディアでもよいことは勿論であ
る。

【００５３】次に、上記構成を用いて他の特殊変換処理
を行うための処理として、フェードイン／アウト処理を
行う場合を説明する。

【００５４】フェードイン／アウト処理は、時間的に連
続して画像データのミキシングレベルを０％から１００
％へ、若しくは１００％から０％へ滑らかに移行させる
ことにより実現される。フェードイン／アウト処理に関
してもネガ・ポジ変換処理と同様に考えると、ＤＣＴ変
換式の画素値ｆ（ｘ，ｙ）に対してミキシング乗数（乗
算係数）α（αは０以上１以下の実数）をフレーム毎に
変化させれば可能である。すなわち、アドレス制御回路
５５、７１あるいは８２を、アドレス値に対して乗算係
数αを乗算する乗算回路と、その乗算係数αの時間的な
変化をコントロールできる係数コントロール手段とによ
り構成する。

【００５５】ネガ・ポジ変換処理と同様に、数１に示し
たＤＣＴ変換式を展開することによって、ＤＣＴ係数の
ＤＣ、ＡＣ成分を構成する符号化ユニットに対して、変
換後の係数Ｆｆは、 Ｆｆ（μ，ｖ）＝αＦ（μ，ｖ） の変換処理で導き出せることがわかる。

【００５６】上記の場合には、ＤＣ成分の符号化時の初
期値１２８が不変のため、フェードイン／アウトのミキ
シング０％の状態の輝度及び色差のレベルが１２８にな
る。一般的に使用されているフェード処理においては、
０％での輝度のレベルが黒レベルや白レベルであるた
め、初期値からのＤＣの差分値に対する符号化ユニット
に対しては以下の式から導かれる処理が必要である。

【００５７】 {Ff(0,0)-128}＝αＦ（０，０）−１２８ ＝α｛Ｆ（０，０）−１２８｝−（１−α）×１２８ ここで、α｛１２８−Ｆ（０，０）｝は、初期値からの
ＤＣの差分値をα倍した値であるため、（１−α）×１
２８を差分値から減算することによって、輝度レベル０
（黒レベル）に対してフェードイン／アウトの処理を行
うことができる。

【００５８】同様に、白レベルなど輝度や色差の特定レ
ベルに対してフェードイン／アウトさせる場合も、上記
の手法を用いて実現することが可能である。

【００５９】フェードイン／アウト処理を行う場合に
は、ネガ・ポジ変換処理と異なり、変換後の符号化ユニ
ットのビット長が異なる。しかしながら、ミキシングレ
ベル１００％時の各符号化ユニットのビット長と比較し
て、レベルを下げていくことによってＡＣ係数の絶対値
は小さくなっていくことより、図２（Ｂ）を参照すれば
わかるようにビット長は確実に短くなる。ＤＣ係数は１
２８以外の値にフェードイン／アウトさせていく場合に
は最初のＤＣ差分値のみはビット長が長くなる可能性が
あるが、全体の符号量に対する割合は小さいため、符号
量は減少する方向へ動作する。

【００６０】記録メディアがビットレートを可変にでき
る物であれば、減少したビットをそのまま削減すること
により、情報を削減して記録できる。また、ビットレー
トを固定にしなくてはならないメディアであれば、符号
化ビットストリームのフレーム毎のスタートを示すヘッ
ダ情報の前に、前フレームで変換後に減少したビット部
分の０を詰め込むことにより、符号量の変動なく変換処
理ができる。

【００６１】今まで述べてきた変換処理は、編集装置に
おいて実現できるのと同様に、符号化装置及び復号装置
に組み込まれることによって、符号化時、復号時におけ
る特殊効果処理を可能とする。

【００６２】図４は本発明になる符号化装置の一実施の
形態のブロック図を示す。同図中、図７と同一構成部分
には同一符号を付し、その説明を省略する。図４に示す
符号化装置において、符号化回路７３にアドレス制御回
路７１が具備されており、アドレス制御回路７１が量子
化回路１５からの量子化されたＤＣＴ係数を受け、符号
化する際の符号化テーブル７２のアドレスを特殊変換の
アルゴリズムに従って変換処理する。

【００６３】符号化回路７３はアドレス制御回路７１に
より作成されたアドレスを用いて、符号化テーブル７２
から符号化ビットを読み出してストリームとしてマルチ
プレクサ１８へ出力することにより、特殊効果変換され
た符号化ビットストリームを作成することができる。

【００６４】図５は本発明になる復号装置の一実施の形
態のブロック図を示す。同図中、図８と同一構成部分に
は同一符号を付し、その説明を省略する。図５の復号装
置においては、復号回路８１にアドレス制御回路８２が
具備されている。このアドレス制御回路８２は、復号回
路８１から復号されたＤＣＴ係数を受け、そのＤＣＴ係
数に基づいて、特殊変換のアルゴリズムに従って復号す
る際の復号テーブル８３のアドレスを作成する。

【００６５】復号回路８１はアドレス制御回路８２によ
り作成されたアドレスを受け、このアドレスにより復号
テーブル８３を読み出し制御することにより、復号テー
ブル８３から量子化されたＤＣＴ係数成分の復号値を出
力させ、これを逆量子化回路３５に供給する。逆量子化
回路３５で逆量子化された復号信号は、逆直交変換回路
３６で逆ＤＣＴ変換処理され、デブロック回路３７によ
り２次元ブロックがディスプレイのスキャンライン順に
並べ替えられて、特殊効果変換された画像信号として出
力される。

【００６６】なお、本発明は以上の各実施の形態に限定
されるものではなく、例えば、図１の実施の形態では、
再符号化回路５７で使用する符号化テーブル５６のアド
レスを制御するように説明したが、復号回路５３で使用
する復号テーブル５４のアドレスを、所望の特殊効果処
理のために図５に示した復号装置と同様の方法で制御す
ることもできる。また、符号化テーブルをある法則に従
って、参照アドレスを変化させることにより特殊効果を
得る各種の装置に、本発明を適用することができる。

【００６７】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
符号化ビットストリームに対し特殊効果処理を施すに際
し、符号化ビットストリームを元の画像信号に復号して
から特殊効果処理を施すのではなく、復号の際に使用す
る復号テーブルあるいは、再符号化の際に使用する符号
化テーブルのアドレスを制御するか、あるいは符号切り
出し手段により切り出された符号に対して、特殊効果処
理のための変換処理を行うことで、特殊効果処理が施さ
れた符号化データを得ることにより、処理前の情報から
の劣化を伴う直交変換処理及び量子化処理を不要にで
き、また、編集過程での符号化、復号化の反復を不要に
できるため、従来に比べ画質劣化の大幅に少ない特殊効
果の施された編集処理ができる。

【００６８】また、本発明によれば、直交変換回路以降
の符号化処理に要する回路を不要にできるため、回路構
成や演算量を従来に比べて減らすことができる。

【００６９】更に、本発明の符号化装置によれば、画質
劣化の少ない特殊効果の施された符号化データを得るこ
とができ、本発明の復号装置によれば、符号化ビットス
トリームに対して画質劣化の少ない特殊効果の施された
復号画像データを得ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明を編集装置に適用した第１の実施の形態
を示す構成図である。

【図２】ＭＰＥＧ２のＤＣＴ係数のＤＣ差分値符号化・
復号用固定長テーブル（サイズ＝３）の一部分と、ＭＰ
ＥＧ２のＤＣＴ係数の０ラン＋ＡＣレベルの符号化・復
号用可変長テーブル（可変長ビット数が８ビット以下の
部分のみ表示）の一部分を示す図である。

【図３】本発明を編集装置に適用した第２の実施の形態
を示す構成図である。

【図４】本発明を符号化装置に適用した第３の実施の形
態を示す構成図である。

【図５】本発明を復号装置に適用した第４の実施の形態
を示す構成図である。

【図６】ＭＰＥＧ２の符号化シンタックスの例を示す図
である。

【図７】従来の符号化装置の一例の構成を示すブロック
図である。

【図８】従来の編集装置の一例の構成を示すブロック図
である。

【符号の説明】

１１、４１ フレームメモリ １３ ２次元ブロック変換回路 １４ 直交変換回路 １５ 量子化回路 １９ レートコントロール回路 ２０、３５ 逆量子化回路 ２１、３６ 逆直交変換回路 ２４、３９ 予測メモリ ２５ 動きベクトル検出回路 ２６、３８ 動き補償予測回路 ２７、３１、５１、６１ 記録メディア ３２ デマルチプレクサ ５２ デマルチプレクサ（符号切り出し手段） ５３ 復号回路（復号手段） ５４ 復号テーブル（復号手段） ５５、７１、８２ アドレス制御回路（アドレス制御手
段） ５６ 符号化テーブル（再符号化手段） ５７ 再符号化回路（再符号化手段） ５８ マルチプレクサ ６２ 符号書き換え回路（符号変換手段、符号置き換え
手段） ６３ 変換テーブル（符号変換手段） ７２ 符号化テーブル（符号化処理手段） ７３ 符号化回路（符号化処理手段） ８１ 復号回路（復号処理手段） ８３ 復号テーブル（復号処理手段）

Claims (8)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ディジタル化された画像信号に直交変換
   処理、量子化処理及び符号化処理が行われた結果出力さ
   れる符号化ビットストリームを加工する編集装置であっ
   て、 入力された前記符号化ビットストリームを、復号テーブ
   ルを用いて復号する復号手段と、 前記復号手段からの復号データを符号化テーブルを用い
   て再符号化する再符号化手段と、 前記復号手段の出力復号データに基づき、前記復号テー
   ブル又は前記符号化テーブルのアドレスを特殊効果処理
   のために制御する、前記復号手段若しくは再符号化手段
   のどちらかに設けられたアドレス制御手段とを具備する
   ことを特徴とする画像信号の編集装置。
2. 【請求項２】 ディジタル化された画像信号に直交変換
   処理、量子化処理及び符号化処理が行われた結果出力さ
   れる符号化ビットストリームを加工する編集装置であっ
   て、 入力された前記符号化ビットストリームから可変長符号
   と固定長符号の符号化単位での切り出しを行う符号切り
   出し手段と、 前記符号切り出し手段により切り出された符号に対し
   て、特殊効果処理のための変換処理を行う符号変換手段
   と、 前記符号変換手段により変換された符号を元の符号の場
   所に書き込み出力する符号置き換え手段とを具備するこ
   とを特徴とする画像信号の編集装置。
3. 【請求項３】 ディジタル化された画像信号に対して直
   交変換処理を行って直交変換係数を出力する直交変換処
   理手段と、 前記直交変換処理手段からの直交変換係数を量子化する
   量子化手段と、 前記量子化手段により量子化された直交変換係数に基づ
   き、符号化テーブルのアドレスを特殊効果処理のために
   制御するアドレス制御手段と、 前記アドレス制御手段により得たアドレスに基づき、前
   記符号化テーブルを用いて符号化したビットストリーム
   を出力する符号化処理手段とを具備することを特徴とす
   る符号化装置。
4. 【請求項４】 ディジタル化された画像信号に直交変換
   処理、量子化処理及び符号化処理が行われた結果出力さ
   れる符号化ビットストリームに対し、復号テーブルを用
   いて復号処理を行う復号処理手段と、 前記復号テーブルのアドレスを特殊効果処理のために制
   御するアドレス制御手段と、 前記アドレス制御手段により制御されるアドレスに基づ
   き前記復号テーブルを参照して前記復号処理手段により
   得られた前記復号処理手段の出力復号信号に対して逆量
   子化処理を施す逆量子化手段と、 前記逆量子化手段の出力信号に対して逆直交変換処理を
   施す逆直交変換処理手段とを具備することを特徴とする
   復号装置。
5. 【請求項５】 前記アドレス制御手段は、復号手段の出
   力復号データに基づき、符号化する直交変換係数の正負
   を逆にした値を読み出すアドレスを算出することを特徴
   とする請求項１記載の画像信号の編集装置。
6. 【請求項６】 前記符号変換手段は、符号化する直交変
   換係数の正負を逆にした符号に変換することを特徴とす
   る請求項２記載の画像信号の編集装置。
7. 【請求項７】 前記アドレス制御手段は、アドレスの値
   と乗算係数とを乗算する乗算回路と、前記乗算係数の時
   間的な変化をコントロールできる係数コントロール手段
   とを具備することを特徴とする請求項１記載の画像信号
   の編集装置。
8. 【請求項８】 前記符号変換手段は、直交変換係数の直
   流、交流成分を構成する符号化ユニットに対して乗算係
   数を乗ずる乗算回路と、前記乗算係数の時間的な変化を
   コントロールできる係数コントロール手段とを具備する
   ことを特徴とする請求項２記載の画像信号の編集装置。