JPH11252546A - 伝送速度変換装置 - Google Patents
伝送速度変換装置Info
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- JPH11252546A JPH11252546A JP4673198A JP4673198A JPH11252546A JP H11252546 A JPH11252546 A JP H11252546A JP 4673198 A JP4673198 A JP 4673198A JP 4673198 A JP4673198 A JP 4673198A JP H11252546 A JPH11252546 A JP H11252546A
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- Japan
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- Compression Or Coding Systems Of Tv Signals (AREA)
- Communication Control (AREA)
Abstract
(57)【要約】 (修正有)
【課題】圧縮符号化された画像信号を出力帯域に合わせ
て伝送速度を変換し、効率良い多重を行う伝送速度変換
装置を提供する。 【解決手段】 DCT係数を再量子化及びDCT係数を
処理する過程とを有し、さらに入力伝送速度と出力伝送
速度とからより効率的な情報削減方法を選択する選択制
御過程と、入力された信号と変換後の信号との差分を求
め動き補償とフレーム/フィールド間予測符号化を行う
過程とから高効率に伝送速度変換を実現する。また、係
数処理過程は効率の良い係数処理モードを選択すること
により最適な伝送速度変換を実現する。 【効果】 圧縮符号化された画像信号の伝送速度を変換
する際、画質劣化の少ない効率的な速度変換を実現でき
る。また、再量子化及び係数処理による予測誤差は現在
の画像の予測画像で補正しながら符号化するので誤差が
蓄積せず、画像復号装置での正しい復号動作が期待でき
る。
て伝送速度を変換し、効率良い多重を行う伝送速度変換
装置を提供する。 【解決手段】 DCT係数を再量子化及びDCT係数を
処理する過程とを有し、さらに入力伝送速度と出力伝送
速度とからより効率的な情報削減方法を選択する選択制
御過程と、入力された信号と変換後の信号との差分を求
め動き補償とフレーム/フィールド間予測符号化を行う
過程とから高効率に伝送速度変換を実現する。また、係
数処理過程は効率の良い係数処理モードを選択すること
により最適な伝送速度変換を実現する。 【効果】 圧縮符号化された画像信号の伝送速度を変換
する際、画質劣化の少ない効率的な速度変換を実現でき
る。また、再量子化及び係数処理による予測誤差は現在
の画像の予測画像で補正しながら符号化するので誤差が
蓄積せず、画像復号装置での正しい復号動作が期待でき
る。
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、ディジタル符号化
した画像信号を伝送,記録,表示を行う機器において、
データの情報量を削減する装置に関する。
した画像信号を伝送,記録,表示を行う機器において、
データの情報量を削減する装置に関する。
【0002】
【従来の技術】衛星放送のディジタル化に始まり、今後
地上波及びCATVもディジタルによる画像及び音声の
配信が行われる予定である。さらには従来放送の伝送媒
体ではなかったインターネットなどのコンピュータネッ
トワークにおいても画像及び音声の放送が行われようと
している。現在の衛星ディジタル放送は、画像信号と音
響信号をそれぞれMPEG−2(Moving Picture Exper
ts Group-2) Video,Audioの標準規格に基
づき圧縮符号化し伝送している。
地上波及びCATVもディジタルによる画像及び音声の
配信が行われる予定である。さらには従来放送の伝送媒
体ではなかったインターネットなどのコンピュータネッ
トワークにおいても画像及び音声の放送が行われようと
している。現在の衛星ディジタル放送は、画像信号と音
響信号をそれぞれMPEG−2(Moving Picture Exper
ts Group-2) Video,Audioの標準規格に基
づき圧縮符号化し伝送している。
【0003】以下衛星ディジタル放送の番組をCATV
局で再送信する場合についての例を説明する。現在の衛
星の中継器内のディジタル伝送帯域は29.162Mb
psであり、この帯域内に複数の番組を多重伝送してい
る。各番組の帯域は必ずしも同一ではなく、異なる帯域
の番組が多重されていることがある。既存のCATVに
おいて誤り訂正及びQAM(Quadrature Amplitude Mod
ulation)による変調を行うことによって、1つの伝送
帯域が29.162Mbpsとなる。従って、ディジタ
ル衛星放送で伝送された複数の番組を含むディジタル信
号をCATVで用いられている変調方式に変調すること
で、CATV網を利用した伝送を実現することが可能と
なる。しかしながら、この場合衛星の中継器内の全ての
番組を再送信するので、望まない番組も再送信すること
になる。この方法は望まない番組のために伝送帯域を消
費するので効率が悪いと言える。そこで、ディジタル衛
星放送の番組の内所望の番組のみを抽出し、これらの番
組のみを再多重することによって、伝送路の効率的利用
が可能となる。先にも述べたように、各番組の帯域は必
ずしも同一ではない。
局で再送信する場合についての例を説明する。現在の衛
星の中継器内のディジタル伝送帯域は29.162Mb
psであり、この帯域内に複数の番組を多重伝送してい
る。各番組の帯域は必ずしも同一ではなく、異なる帯域
の番組が多重されていることがある。既存のCATVに
おいて誤り訂正及びQAM(Quadrature Amplitude Mod
ulation)による変調を行うことによって、1つの伝送
帯域が29.162Mbpsとなる。従って、ディジタ
ル衛星放送で伝送された複数の番組を含むディジタル信
号をCATVで用いられている変調方式に変調すること
で、CATV網を利用した伝送を実現することが可能と
なる。しかしながら、この場合衛星の中継器内の全ての
番組を再送信するので、望まない番組も再送信すること
になる。この方法は望まない番組のために伝送帯域を消
費するので効率が悪いと言える。そこで、ディジタル衛
星放送の番組の内所望の番組のみを抽出し、これらの番
組のみを再多重することによって、伝送路の効率的利用
が可能となる。先にも述べたように、各番組の帯域は必
ずしも同一ではない。
【0004】従って、所望の番組のみを多重した場合、
伝送帯域が29.162Mbpsを少し越えることが考
えられる。多重して帯域を越えた番組を別の帯域で伝送
すると新たな伝送路と余剰帯域が発生するので多重効率
の低下を招く。ここで伝送路の帯域を越えた番組の情報
量を削減し伝送速度を低下させ、伝送帯域内に抑えるこ
とにより高効率伝送が可能となる。このようにディジタ
ルデータの伝送速度を変換することにより高効率多重が
行える。
伝送帯域が29.162Mbpsを少し越えることが考
えられる。多重して帯域を越えた番組を別の帯域で伝送
すると新たな伝送路と余剰帯域が発生するので多重効率
の低下を招く。ここで伝送路の帯域を越えた番組の情報
量を削減し伝送速度を低下させ、伝送帯域内に抑えるこ
とにより高効率伝送が可能となる。このようにディジタ
ルデータの伝送速度を変換することにより高効率多重が
行える。
【0005】圧縮符号化されたビデオ信号の伝送速度を
変換する、従来知られている速度変換装置(トランスコ
ーデック)のブロック図を図2に示す(「Transcoding
of MPEG bitstreams」G. Keesman他,Signal Processin
g: Image Communication,1996年)。まず、可変長
復号部31で復号された信号は、第1の逆量子化部32
にて逆量子化してDCT(Discrete Cosine Transfor
m)係数を得る。この係数は過去の画像との差分演算を
演算部33で行い、再び量子化部34において第2の量
子化を行う。
変換する、従来知られている速度変換装置(トランスコ
ーデック)のブロック図を図2に示す(「Transcoding
of MPEG bitstreams」G. Keesman他,Signal Processin
g: Image Communication,1996年)。まず、可変長
復号部31で復号された信号は、第1の逆量子化部32
にて逆量子化してDCT(Discrete Cosine Transfor
m)係数を得る。この係数は過去の画像との差分演算を
演算部33で行い、再び量子化部34において第2の量
子化を行う。
【0006】量子化出力の一方は可変長符号化部35に
て符号化し情報量を削減した符号化信号を出力する。他
方、量子化部34の出力は第2の逆量子化部36で逆量
子化を行い、演算部37で再量子化前のデータとの差分
を求める。差分結果は逆コサイン変換(Inverse Cosine
Transform)をIDCT部38で行いフレームメモリ3
9に保存する。
て符号化し情報量を削減した符号化信号を出力する。他
方、量子化部34の出力は第2の逆量子化部36で逆量
子化を行い、演算部37で再量子化前のデータとの差分
を求める。差分結果は逆コサイン変換(Inverse Cosine
Transform)をIDCT部38で行いフレームメモリ3
9に保存する。
【0007】また、入力信号に含まれる動き補償情報を
可変長復号部31が動き補償部40に通知し、動き補償
部40はフレームメモリ39の画像に対して動き補償を
行う。動き補償された信号はコサイン変換部41にてD
CT演算を行い演算部33に入力される。このトランス
コーデックの基本的動作は、符号化された信号を逆量子
化してDCT係数を得て、再び、符号化時より粗い量子
化ステップを用いて量子化することにより情報量の削減
を図っている。
可変長復号部31が動き補償部40に通知し、動き補償
部40はフレームメモリ39の画像に対して動き補償を
行う。動き補償された信号はコサイン変換部41にてD
CT演算を行い演算部33に入力される。このトランス
コーデックの基本的動作は、符号化された信号を逆量子
化してDCT係数を得て、再び、符号化時より粗い量子
化ステップを用いて量子化することにより情報量の削減
を図っている。
【0008】図6に再量子化方法による伝送速度変換装
置を示す(特開平8−228156「デジタル信号を部
分的に再圧縮するための方法及び装置」)。入力信号は
可変長復号部91で復号し、逆量子化部92でDCT係
数を得る。このDCT係数は量子化部93で符号化時の
量子化ステップより粗い量子化ステップで再量子化す
る。再量子化した信号は可変長符号化部94で符号化
し、出力される。量子化部93の量子化値は量子化ステ
ップ設定部95で制御する。この方法は、図2に示した
従来の方法と比較して、変換誤差の補正部分が省略され
た形になっている。フレームメモリや(逆)DCT変換
部が不要となり、回路構成は簡略化できるが、符号化装
置のローカルフレームメモリと復号装置の復号内容に不
一致が発生し、予測誤差符号に誤りを生じてしまう。
置を示す(特開平8−228156「デジタル信号を部
分的に再圧縮するための方法及び装置」)。入力信号は
可変長復号部91で復号し、逆量子化部92でDCT係
数を得る。このDCT係数は量子化部93で符号化時の
量子化ステップより粗い量子化ステップで再量子化す
る。再量子化した信号は可変長符号化部94で符号化
し、出力される。量子化部93の量子化値は量子化ステ
ップ設定部95で制御する。この方法は、図2に示した
従来の方法と比較して、変換誤差の補正部分が省略され
た形になっている。フレームメモリや(逆)DCT変換
部が不要となり、回路構成は簡略化できるが、符号化装
置のローカルフレームメモリと復号装置の復号内容に不
一致が発生し、予測誤差符号に誤りを生じてしまう。
【0009】従来のトランスコーデックの他の例を図3
を用いて説明する(「ビットレート変換方式の検討」,
松本他,1994年TV学会年次大会)。入力された符
号化信号は可変長復号部51にて復号された後、逆量子
化部52にてDCT係数を得る。係数処理部53は、低
周波成分のみを抜き出し出力する。得られた係数は量子
化部54にて量子化された後、可変長符号化部55にて
符号化信号を得る。符号化信号は出力バッファ56に一
旦保持される。バッファ56の蓄積容量により量子化部
54の量子化ステップを量子化制御部57が制御し、一
定の伝送速度を得る。入力信号の伝送速度が出力信号の
帯域を下回る場合は、入力信号をそのまま出力するた
め、選択部58と選択制御を行う制御部59が出力信号
の選択を行う。出力の伝送帯域に対して、入力の伝送帯
域が等しいかもしくは、下回る場合は変換の必要がない
ので、入力のバッファ部60にて単位時間のデータ蓄積
量を選択制御部59へ通知し、選択部58を制御する。
また、逆量子化を行わずに係数処理を行うこともでき
る。図11において、入力信号はバッファ131に一旦
保持され、可変長復号部132にで復号する。可変長復
号部132で得られる信号はランレングス,レベルの組
合せである。係数を0にするのであれば、この組合せを
削除すれば良い。係数処理部133で係数処理を行い、
可変長符号化部134で符号化する。選択部136では
変換した信号と無変換の信号を選択し出力する。選択さ
れた信号はバッファ137を介して出力される。選択制
御部135は入力伝送帯域と出力伝送帯域を比較して出
力する信号の制御を行う。
を用いて説明する(「ビットレート変換方式の検討」,
松本他,1994年TV学会年次大会)。入力された符
号化信号は可変長復号部51にて復号された後、逆量子
化部52にてDCT係数を得る。係数処理部53は、低
周波成分のみを抜き出し出力する。得られた係数は量子
化部54にて量子化された後、可変長符号化部55にて
符号化信号を得る。符号化信号は出力バッファ56に一
旦保持される。バッファ56の蓄積容量により量子化部
54の量子化ステップを量子化制御部57が制御し、一
定の伝送速度を得る。入力信号の伝送速度が出力信号の
帯域を下回る場合は、入力信号をそのまま出力するた
め、選択部58と選択制御を行う制御部59が出力信号
の選択を行う。出力の伝送帯域に対して、入力の伝送帯
域が等しいかもしくは、下回る場合は変換の必要がない
ので、入力のバッファ部60にて単位時間のデータ蓄積
量を選択制御部59へ通知し、選択部58を制御する。
また、逆量子化を行わずに係数処理を行うこともでき
る。図11において、入力信号はバッファ131に一旦
保持され、可変長復号部132にで復号する。可変長復
号部132で得られる信号はランレングス,レベルの組
合せである。係数を0にするのであれば、この組合せを
削除すれば良い。係数処理部133で係数処理を行い、
可変長符号化部134で符号化する。選択部136では
変換した信号と無変換の信号を選択し出力する。選択さ
れた信号はバッファ137を介して出力される。選択制
御部135は入力伝送帯域と出力伝送帯域を比較して出
力する信号の制御を行う。
【0010】以上2つの従来例について説明したが、次
にそれぞれの方法の特性について述べる。図4にそれぞ
れの方法に対する、変換後伝送速度とSNRのおおよそ
の関係を示す。速度変換をせずに符号化した場合のSN
Rのグラフ71に対し、再量子化を行う方法のSNRの
グラフ72はおおよそ並行に推移している。係数処理を
行う方法のSNR73は、元の伝送速度に近い範囲、お
およそ元の伝送速度の約1割程度の範囲内では再量子化
方法と比較し良い結果となり、その範囲を下回ると再量
子化方法のSNRを下回っている。伝送速度の変換は画
質劣化を引き起こす。しかしながら、入力伝送速度に対
する出力伝送速度の差により、画質劣化度が変化する。
例えば、入力6Mbpsの符号化信号に対して、出力信
号の伝送速度を5.7Mbpsに変換したい場合は再量
子化方法の画質劣化度は大きい。
にそれぞれの方法の特性について述べる。図4にそれぞ
れの方法に対する、変換後伝送速度とSNRのおおよそ
の関係を示す。速度変換をせずに符号化した場合のSN
Rのグラフ71に対し、再量子化を行う方法のSNRの
グラフ72はおおよそ並行に推移している。係数処理を
行う方法のSNR73は、元の伝送速度に近い範囲、お
およそ元の伝送速度の約1割程度の範囲内では再量子化
方法と比較し良い結果となり、その範囲を下回ると再量
子化方法のSNRを下回っている。伝送速度の変換は画
質劣化を引き起こす。しかしながら、入力伝送速度に対
する出力伝送速度の差により、画質劣化度が変化する。
例えば、入力6Mbpsの符号化信号に対して、出力信
号の伝送速度を5.7Mbpsに変換したい場合は再量
子化方法の画質劣化度は大きい。
【0011】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、圧縮符号化
された画像信号を出力帯域に合わせて伝送速度を変換
し、効率良い多重を行うとともに、前記問題点を解決し
高効率の伝送速度変換装置を提供することにある。
された画像信号を出力帯域に合わせて伝送速度を変換
し、効率良い多重を行うとともに、前記問題点を解決し
高効率の伝送速度変換装置を提供することにある。
【0012】
【課題を解決するための手段】前記課題を解決するため
に、本発明の伝送速度変換装置は、DCT係数を再量子
化する過程とDCT係数を処理する過程とを有し、さら
に入力伝送速度と出力伝送速度とからより効率的な情報
削減方法を選択する選択制御過程と、入力された信号と
変換後の信号との差分を求め動き補償とフレーム/フィ
ールド間予測符号化を行う過程とから高効率に伝送速度
変換を実現する。また、係数処理過程は係数処理方法に
より情報削減割合を係数処理制御過程へ通知し、効率の
良い係数処理モードを選択することにより最適な伝送速
度変換を実現する。
に、本発明の伝送速度変換装置は、DCT係数を再量子
化する過程とDCT係数を処理する過程とを有し、さら
に入力伝送速度と出力伝送速度とからより効率的な情報
削減方法を選択する選択制御過程と、入力された信号と
変換後の信号との差分を求め動き補償とフレーム/フィ
ールド間予測符号化を行う過程とから高効率に伝送速度
変換を実現する。また、係数処理過程は係数処理方法に
より情報削減割合を係数処理制御過程へ通知し、効率の
良い係数処理モードを選択することにより最適な伝送速
度変換を実現する。
【0013】
【発明の実施の形態】本発明の実施形態を図を用いて説
明する。図5に本発明の一実施形態を示す。入力の符号
化信号は選択部81にて選択制御部82が示す伝送速度
変換部へ出力される。
明する。図5に本発明の一実施形態を示す。入力の符号
化信号は選択部81にて選択制御部82が示す伝送速度
変換部へ出力される。
【0014】選択制御部82は入力の符号化信号の伝送
速度と出力の符号化信号の伝送速度から最も効率の高い
変換方式を選択し、選択部81へ通知する。入力及び出
力伝送速度の設定は速度設定部83にて行う。入力の選
択部81は、選択型ではなく、図8に示すような分配器
でも構わない。ここで入力伝送速度riと出力伝送速度
roとし、伝送速度変換比をrr=ro/riとする。
速度変換効率は速度変換方法及び速度変換比rrにより
異なるので、図9に示すような効率表を作成することが
できる。図9に示した表は変換方法及び変換比に対する
SNRの劣化を表している。
速度と出力の符号化信号の伝送速度から最も効率の高い
変換方式を選択し、選択部81へ通知する。入力及び出
力伝送速度の設定は速度設定部83にて行う。入力の選
択部81は、選択型ではなく、図8に示すような分配器
でも構わない。ここで入力伝送速度riと出力伝送速度
roとし、伝送速度変換比をrr=ro/riとする。
速度変換効率は速度変換方法及び速度変換比rrにより
異なるので、図9に示すような効率表を作成することが
できる。図9に示した表は変換方法及び変換比に対する
SNRの劣化を表している。
【0015】SNRは入力画像に対して若干異なる値を
示すが、変換方法によりおよそ図4に示すようになる。
複数の動画像に対してSNRの平均を求めて表の値とす
る。求めた表は効率データとして図10に示す効率デー
タ保持部121に保存する。速度設定部83が入出力伝
送速度変換比を通知し、効率データ保持部121がその
変換比に基づいた最も効率の良い選択信号を出力する。
つまり、図4のグラフではグラフ72,73,74の変
換方式の特性を示しているが、出力伝送速度によりSN
Rが最もよい方式を選択すれば良い。このグラフでは
5.5Mbps以上では73に示される方法,4.5M
bps〜5.5Mbpsでは72に示される方法,4.
5Mbps以下では74に示される方法を選択すれば良
い。出力信号は出力選択部84へ通知し、選択部84は
符号化信号を出力する。
示すが、変換方法によりおよそ図4に示すようになる。
複数の動画像に対してSNRの平均を求めて表の値とす
る。求めた表は効率データとして図10に示す効率デー
タ保持部121に保存する。速度設定部83が入出力伝
送速度変換比を通知し、効率データ保持部121がその
変換比に基づいた最も効率の良い選択信号を出力する。
つまり、図4のグラフではグラフ72,73,74の変
換方式の特性を示しているが、出力伝送速度によりSN
Rが最もよい方式を選択すれば良い。このグラフでは
5.5Mbps以上では73に示される方法,4.5M
bps〜5.5Mbpsでは72に示される方法,4.
5Mbps以下では74に示される方法を選択すれば良
い。出力信号は出力選択部84へ通知し、選択部84は
符号化信号を出力する。
【0016】図5において伝送速度変換部85,86及
び87は従来の伝送速度変換方法を用いることにより伝
送速度変換を行う。従来の方法は前述したように、再符
号化方法と再量子化方法と係数処理方法などがある。
び87は従来の伝送速度変換方法を用いることにより伝
送速度変換を行う。従来の方法は前述したように、再符
号化方法と再量子化方法と係数処理方法などがある。
【0017】伝送速度変換の従来方法である、再量子化
方法と係数処理方法は可変長復号と符号化は行うので共
通化することができる。従って図5のように全く独立に
動作させることも可能であるが、共通化を図り構成の簡
略化を実現できる。図1にその実施形態を示す。入力信
号は1つの番組の符号化された画像信号としてバッファ
1に入力される。バッファ1は情報の蓄積量を経路制御
部2へ通知する。経路制御部2は単位時間のバッファの
入力量から入力伝送速度を求める。バッファ1の出力は
可変長復号部3において復号し、選択部4による2つの
経路による処理を行う。
方法と係数処理方法は可変長復号と符号化は行うので共
通化することができる。従って図5のように全く独立に
動作させることも可能であるが、共通化を図り構成の簡
略化を実現できる。図1にその実施形態を示す。入力信
号は1つの番組の符号化された画像信号としてバッファ
1に入力される。バッファ1は情報の蓄積量を経路制御
部2へ通知する。経路制御部2は単位時間のバッファの
入力量から入力伝送速度を求める。バッファ1の出力は
可変長復号部3において復号し、選択部4による2つの
経路による処理を行う。
【0018】ここで2つの経路を経路1と経路2とす
る。経路1は逆量子化部5でDCT係数を求める。経路
2は特に処理は行わず選択部6にて経路1と経路2の信
号を選択する。次に前画面の予測誤差信号と演算部7に
て現在の画像のDCT係数を得る。演算部7の出力は先
ほどの2つの経路に同期して再び経路1と経路2の処理
を行う。経路1では、量子化部9において再量子化を行
う。量子化ステップは制御設定部10より初期値が与え
られる。符号化時の量子化ステップより粗い量子化ステ
ップを用いて再量子化することにより情報量を削減す
る。経路2では、可変長符号化部3の出力から係数処理
部11にて、例えば、係数のうちの高周波成分を削除し
情報量を削減する。
る。経路1は逆量子化部5でDCT係数を求める。経路
2は特に処理は行わず選択部6にて経路1と経路2の信
号を選択する。次に前画面の予測誤差信号と演算部7に
て現在の画像のDCT係数を得る。演算部7の出力は先
ほどの2つの経路に同期して再び経路1と経路2の処理
を行う。経路1では、量子化部9において再量子化を行
う。量子化ステップは制御設定部10より初期値が与え
られる。符号化時の量子化ステップより粗い量子化ステ
ップを用いて再量子化することにより情報量を削減す
る。経路2では、可変長符号化部3の出力から係数処理
部11にて、例えば、係数のうちの高周波成分を削除し
情報量を削減する。
【0019】係数制御部12は係数処理部11での制御
方法を示す。経路1で再量子化された信号または、係数
処理部11で処理された信号は選択部13で選択して出
力される。この信号は可変長符号化部14にて符号化さ
れバッファ15で一旦保持された後伝送路へと出力され
る。再量子化に伴う変換誤差を吸収するため、選択部1
3の出力は選択部16へ入力され、経路1の信号を出力
する。選択部16の出力は逆量子化部17にて逆量子化
されDCT係数を得る。この信号と変換前の信号の差分
を演算部18にて求め、変換誤差信号を得る。この信号
を逆DCT部19にて画素成分に変換しフレームメモリ
20に保存する。入力信号には動き補償に関する信号が
含まれており、可変長復号部3から動き補償に関する信
号を受け、動き補償処理部21にて処理を行う。
方法を示す。経路1で再量子化された信号または、係数
処理部11で処理された信号は選択部13で選択して出
力される。この信号は可変長符号化部14にて符号化さ
れバッファ15で一旦保持された後伝送路へと出力され
る。再量子化に伴う変換誤差を吸収するため、選択部1
3の出力は選択部16へ入力され、経路1の信号を出力
する。選択部16の出力は逆量子化部17にて逆量子化
されDCT係数を得る。この信号と変換前の信号の差分
を演算部18にて求め、変換誤差信号を得る。この信号
を逆DCT部19にて画素成分に変換しフレームメモリ
20に保存する。入力信号には動き補償に関する信号が
含まれており、可変長復号部3から動き補償に関する信
号を受け、動き補償処理部21にて処理を行う。
【0020】動き補償後の信号はDCT部22でDCT
係数に変換した後、変換誤差信号として演算部7に入力
する。出力のバッファ15の蓄積量によりレート制御部
24にて量子化部9の量子化ステップを制御する。例え
ば、バッファの蓄積量Sbがある定めた閾値Tbを越え
た時に量子化ステップを粗くする。
係数に変換した後、変換誤差信号として演算部7に入力
する。出力のバッファ15の蓄積量によりレート制御部
24にて量子化部9の量子化ステップを制御する。例え
ば、バッファの蓄積量Sbがある定めた閾値Tbを越え
た時に量子化ステップを粗くする。
【0021】次に、図7を用いて他の実施形態について
説明する。基本的には図1に示す実施形態と類似してい
るが、図1に示す実施形態に含まれる係数処理が逆量子
化を行わず伝送速度変換を実現しているのに対し、図7
に示す実施形態は逆量子化を行っている。バッファ10
1は入力信号を一旦保持するとともに、バッファ蓄積量
を経路制御部102へ通知する。バッファの出力は可変
長復号部103にて復号され逆量子化部104でDCT
係数を得る。次に前画面の予測誤差信号と演算部105
にて現在の画像のDCT係数を得る。この係数に対して
選択部106が経路1と経路2に対して選択出力し、経
路1はそのまま次の選択部107へ出力され、経路2の
出力は係数処理部108へ出力される。ここでの係数処
理は図1と同様なので省略する。係数処理部108の出
力信号は選択部107で選択される。選択部107の信
号は量子化部109で再量子化し、一部は可変長符号化
部110で符号化し出力バッファ111に一旦保持され
た後出力信号として出力される。バッファ111の蓄積
量はレート制御部112へ通知し、レート制御部112
は量子化ステップを量子化部109へ通知する。レート
制御及び量子化ステップの通知については図1と同様で
ある。量子化部109の出力の一部は選択部113より
逆量子化部114にてDCT係数を得る。その後の、逆
DCT変換,フレームメモリ,動き補償,DCT変換,
変換誤差演算に関しては図1と同じなので説明は省略す
る。
説明する。基本的には図1に示す実施形態と類似してい
るが、図1に示す実施形態に含まれる係数処理が逆量子
化を行わず伝送速度変換を実現しているのに対し、図7
に示す実施形態は逆量子化を行っている。バッファ10
1は入力信号を一旦保持するとともに、バッファ蓄積量
を経路制御部102へ通知する。バッファの出力は可変
長復号部103にて復号され逆量子化部104でDCT
係数を得る。次に前画面の予測誤差信号と演算部105
にて現在の画像のDCT係数を得る。この係数に対して
選択部106が経路1と経路2に対して選択出力し、経
路1はそのまま次の選択部107へ出力され、経路2の
出力は係数処理部108へ出力される。ここでの係数処
理は図1と同様なので省略する。係数処理部108の出
力信号は選択部107で選択される。選択部107の信
号は量子化部109で再量子化し、一部は可変長符号化
部110で符号化し出力バッファ111に一旦保持され
た後出力信号として出力される。バッファ111の蓄積
量はレート制御部112へ通知し、レート制御部112
は量子化ステップを量子化部109へ通知する。レート
制御及び量子化ステップの通知については図1と同様で
ある。量子化部109の出力の一部は選択部113より
逆量子化部114にてDCT係数を得る。その後の、逆
DCT変換,フレームメモリ,動き補償,DCT変換,
変換誤差演算に関しては図1と同じなので説明は省略す
る。
【0022】経路制御部102は入力伝送帯域と出力伝
送帯域とから情報削減方法の経路を決定する。ここで入
力伝送帯域は入力バッファ101の単位時間当たりの入
力情報量より求め、出力伝送帯域はあらかじめ設定され
ている。例えば、rrがあらかじめ設定された閾値RR
を越えるか否かで選択するようにする。つまり、rr>
RRのとき係数処理経路を選択するようにする。係数処
理経路が選択された場合、DCT係数は係数処理部10
8において係数制御部115で示される処理方法で処理
される。
送帯域とから情報削減方法の経路を決定する。ここで入
力伝送帯域は入力バッファ101の単位時間当たりの入
力情報量より求め、出力伝送帯域はあらかじめ設定され
ている。例えば、rrがあらかじめ設定された閾値RR
を越えるか否かで選択するようにする。つまり、rr>
RRのとき係数処理経路を選択するようにする。係数処
理経路が選択された場合、DCT係数は係数処理部10
8において係数制御部115で示される処理方法で処理
される。
【0023】また、入力伝送帯域は単位時間のバッファ
101の入力量から自動算出する方法以外にもあらかじ
め経路制御部102に設定しておくこともできる。
101の入力量から自動算出する方法以外にもあらかじ
め経路制御部102に設定しておくこともできる。
【0024】係数処理部11は係数制御部12に従い、
係数を0に置換する。係数制御部12における制御方法
を図を用いて説明する。図12の151はDCT係数の
ブロックを示している。
係数を0に置換する。係数制御部12における制御方法
を図を用いて説明する。図12の151はDCT係数の
ブロックを示している。
【0025】DCT係数は図中の矢印で示された順に読
み出される。この図では左上から始まり右したへ矢印が
続いているが、読出順の後にある係数が高次の係数であ
る。従って、請求項6記載の高次の非零係数から一定の
数の係数を零に置換するということは、例えば、図13
に示すような非零係数(図中NZ)がブロック161内
に分布している時に、高次の非零係数から3つの係数を
零に置換すると図14に示されるブロック171のよう
な分布になることを表している。他に非零係数を零係数
に置換する方法としてはブロック内の非零係数の個数に
対して一定の割合数の高次の非零係数を0に置換する方
法やブロック内にさらに小さなブロック領域をDC係数
を含むように設定し、その領域外の非零係数を零に置換
する方法がある。
み出される。この図では左上から始まり右したへ矢印が
続いているが、読出順の後にある係数が高次の係数であ
る。従って、請求項6記載の高次の非零係数から一定の
数の係数を零に置換するということは、例えば、図13
に示すような非零係数(図中NZ)がブロック161内
に分布している時に、高次の非零係数から3つの係数を
零に置換すると図14に示されるブロック171のよう
な分布になることを表している。他に非零係数を零係数
に置換する方法としてはブロック内の非零係数の個数に
対して一定の割合数の高次の非零係数を0に置換する方
法やブロック内にさらに小さなブロック領域をDC係数
を含むように設定し、その領域外の非零係数を零に置換
する方法がある。
【0026】
【発明の効果】本発明により、圧縮符号化された画像信
号の伝送速度を変換する際、従来より画質劣化の少ない
効率的な速度変換を実現できる。また、再量子化及び係
数処理による予測誤差は現在の画像の予測画像で補正し
ながら符号化するので誤差が蓄積せず、画像復号装置で
の正しい復号動作が期待できる。
号の伝送速度を変換する際、従来より画質劣化の少ない
効率的な速度変換を実現できる。また、再量子化及び係
数処理による予測誤差は現在の画像の予測画像で補正し
ながら符号化するので誤差が蓄積せず、画像復号装置で
の正しい復号動作が期待できる。
【図1】伝送速度変換装置のブロック図。
【図2】再符号化方法による速度変換部のブロック図。
【図3】係数処理方法による速度変換部のブロック図。
【図4】各変換方法における画質特性のグラフ。
【図5】伝送速度変換装置のブロック図。
【図6】再量子化方法による速度変換のブロック図。
【図7】伝送速度変換装置のブロック図。
【図8】符号化信号分配部の構成図。
【図9】画質変換効率表。
【図10】選択制御部の説明図。
【図11】係数処理方法による速度変換のブロック図。
【図12】係数のジグザグスキャンによる読出し説明
図。
図。
【図13】DCT係数処理の説明図。
【図14】DCT係数処理の説明図。
1,15,56,60,101,111,131,13
7…バッファ、2,102…経路制御部、3,31,5
1,91,103,132…可変長復号部、4,6,1
3,16,58,81,84,106,107,11
3,136…選択部、5,17,32,36,52,9
2,104,114…逆量子化部、7,18,33,3
7,105…演算部、9,34,54,93,109…
量子化部、10…制御設定部、12…係数制御部、1
4,35,55,94,110,134…可変長符号化
部、19,38…逆DCT変換部、20,39…フレー
ムメモリ、21,40…動き補償部、22,41…DC
T変換部、11,53,108,133…係数処理部、
57…量子化制御部、59,82,135…選択制御
部、71,72,73,74…SNRのグラフ、83…
速度設定、85,86,87…伝送速度変換部、88…
分配部、95…量子化ステップ制御部、112…レート
制御部、121…効率データ保持部、151,161,
171…DCT係数ブロック。
7…バッファ、2,102…経路制御部、3,31,5
1,91,103,132…可変長復号部、4,6,1
3,16,58,81,84,106,107,11
3,136…選択部、5,17,32,36,52,9
2,104,114…逆量子化部、7,18,33,3
7,105…演算部、9,34,54,93,109…
量子化部、10…制御設定部、12…係数制御部、1
4,35,55,94,110,134…可変長符号化
部、19,38…逆DCT変換部、20,39…フレー
ムメモリ、21,40…動き補償部、22,41…DC
T変換部、11,53,108,133…係数処理部、
57…量子化制御部、59,82,135…選択制御
部、71,72,73,74…SNRのグラフ、83…
速度設定、85,86,87…伝送速度変換部、88…
分配部、95…量子化ステップ制御部、112…レート
制御部、121…効率データ保持部、151,161,
171…DCT係数ブロック。
Claims (9)
- 【請求項1】少なくとも2つ以上の伝送速度変換手段
と、該伝送速度変換手段の出力を選択して出力する選択
出力手段と、該選択出力手段を制御する選択制御手段と
を備えることを特徴とする伝送速度変換装置。 - 【請求項2】前記選択制御手段が、前記伝送速度変換手
段の変換効率データを保持する手段を具備し、伝送速度
変換比から選択信号を出力することを特徴とする請求項
1記載の伝送速度変換装置。 - 【請求項3】前記伝送速度変換手段が、再量子化方法を
用いた伝送速度変換手段または係数処理方法を用いた伝
送速度変換手段または再符号化方法を用いた伝送速度変
換手段であることを特徴とする請求項1乃至2記載の伝
送速度変換装置。 - 【請求項4】入力データを一時保持するバッファ手段
と、上記入力データを可変長復号する復号手段と、該復
号手段により得られた係数を逆量子化する逆量子化手段
と、第2の量子化を行う第1の量子化手段と、量子化信
号を可変長符号化する符号化手段と、符号化信号を一時
保持するバッファ手段と、前記第2の量子化を制御する
レート制御手段と、前記係数の処理を行う係数処理手段
と、係数処理を制御する係数制御手段と、係数制御のモ
ードを設定する制御設定手段と、上記復号手段の出力先
を選択する第1の選択手段と、該第1の選択手段と同期
して上記逆量子化手段の出力か上記第1の選択手段の出
力を選択する第2の選択手段と、該第2の選択手段と同
期して出力先を選択する第3の選択手段と、該第3の選
択手段と同期して上記第1の量子化手段の出力か上記係
数処理手段の出力を選択する第4の選択手段と、上記第
1,第2,第3及び第4の各選択手段を制御する経路制
御手段とを有することを特徴とする伝送速度変換装置。 - 【請求項5】前記第4の選択手段の出力を選択する第5
の選択手段と、該第5の選択手段の1つの出力信号を逆
量子化する第2の逆量子化手段と、逆量子化信号の出力
が上記第5の選択手段の出力を選択する第6の選択手段
と、上記第2の逆量子化手段の出力信号と過去の画像デ
ータとから差分信号を求める第1の演算手段と、該第1
の演算手段の出力から画素値を求める第2の演算手段
と、該第2の演算手段の出力を保持するフレームメモリ
と、入力データに含まれる動き補償情報をもとに動き補
償を行う補償手段と、直交変換を行う第3の演算手段
と、演算出力信号と入力信号との差分を求める第4の演
算手段とを有することを特徴とする請求項4記載の伝送
速度変換装置。 - 【請求項6】前記経路制御手段が、入力データの伝送速
度と出力速度とから第1,第2,第3,第4,第5及び
第6の各選択手段を制御する請求項5記載の伝送速度変
換装置。 - 【請求項7】前記係数制御手段が、高次の0でない係数
から一定の数の係数を0に置換することを特徴とする請
求項4乃至6記載の伝送速度変換装置。 - 【請求項8】前記係数制御手段が、n×nの係数ブロッ
クの内のm×m(n>m)の外側の0でない係数を0に
置換することを特徴とする請求項4乃至6記載の伝送速
度変換装置。 - 【請求項9】互いに異なる方法により速度変換を実行す
る複数の伝送速度変換手段と、上記各伝送速度変換手段
における各画質劣化度を複数の速度変換比毎に管理した
テーブルと、入力の伝送速度を測定する速度測定手段
と、出力の伝送速度を設定する速度設定手段と、上記速
度測定手段で測定された伝送速度と上記速度設定手段で
設定された伝送速度から速度変換比を演算し、演算結果
の速度変換比に基づいて上記テーブルを参照し、前記複
数の伝送速度変換手段のうちから画質劣化度が最小の伝
送速度変換手段を選択するための制御手段とを有するこ
とを特徴とする伝送速度変換装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP4673198A JPH11252546A (ja) | 1998-02-27 | 1998-02-27 | 伝送速度変換装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP4673198A JPH11252546A (ja) | 1998-02-27 | 1998-02-27 | 伝送速度変換装置 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH11252546A true JPH11252546A (ja) | 1999-09-17 |
Family
ID=12755488
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP4673198A Pending JPH11252546A (ja) | 1998-02-27 | 1998-02-27 | 伝送速度変換装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH11252546A (ja) |
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2001060075A1 (en) * | 2000-02-14 | 2001-08-16 | Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha | Apparatus and method for converting compressed bit stream |
WO2001078399A1 (en) * | 2000-04-11 | 2001-10-18 | Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha | Method and apparatus for transcoding of compressed image |
US6959041B2 (en) | 1999-12-03 | 2005-10-25 | Nec Corporation | Picture encoding system conversion device and encoding rate conversion device |
US7978768B2 (en) | 2005-09-29 | 2011-07-12 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Recompression method and apparatus for video data |
US8576919B2 (en) | 2002-02-08 | 2013-11-05 | Microsoft Corporation | Methods and apparatuses for use in switching between streaming video bitstreams |
-
1998
- 1998-02-27 JP JP4673198A patent/JPH11252546A/ja active Pending
Cited By (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US6959041B2 (en) | 1999-12-03 | 2005-10-25 | Nec Corporation | Picture encoding system conversion device and encoding rate conversion device |
US7809065B2 (en) | 1999-12-03 | 2010-10-05 | Nec Corporation | Picture encoding system conversion device and encoding rate conversion device |
WO2001060075A1 (en) * | 2000-02-14 | 2001-08-16 | Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha | Apparatus and method for converting compressed bit stream |
JP4601889B2 (ja) * | 2000-02-14 | 2010-12-22 | ミツビシ・エレクトリック・リサーチ・ラボラトリーズ・インコーポレイテッド | 圧縮ビットストリームを変換するための装置及び方法 |
WO2001078399A1 (en) * | 2000-04-11 | 2001-10-18 | Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha | Method and apparatus for transcoding of compressed image |
US8576919B2 (en) | 2002-02-08 | 2013-11-05 | Microsoft Corporation | Methods and apparatuses for use in switching between streaming video bitstreams |
US9686546B2 (en) | 2002-02-08 | 2017-06-20 | Microsoft Technology Licensing, Llc | Switching between streaming video bitstreams |
US7978768B2 (en) | 2005-09-29 | 2011-07-12 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Recompression method and apparatus for video data |
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