JPH1174798A - 圧縮入力ビットストリーム処理装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】いかなる圧縮状態のビットストリームをも復号
処理し、入力と同じまたは相違する圧縮状態の出力ビッ
トストリームを生成することができるビデオ処理システ
ムを提供する。 【解決手段】本発明のシステムは、入力ビットストリー
ムを復号する複数の復号モジュールを含む多層復号器、
復号されたビットストリームに対しして所望の処理を実
行して修正ビットストリームを作成するプロセッサ、お
よび、修正ビットストリームを再符号化して圧縮出力ビ
ットストリームを作成する複数の符号化モジュールを含
む多層符号化器を備える。多層復号器は所望の復号のレ
ベルの復号の完了と共に後段の復号動作を停止し、多層
符号化器が復号段階に対応するレベルからの符号化を行
うようことによって、すべてを復号しすべてを符号化す
る場合に必要となる計算処理資源を節約すると共に、い
かなる圧縮状態のビットストリームをも入出力すること
ができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、ビットストリーム
の処理に関するもので、特に、処理の実行に必要な資源
を節約しながら圧縮されたビットストリームを処理する
技術に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】情報信号を表現するビットストリーム
は、通信バンド幅または必要記憶容量を節約するためし
ばしば圧縮される。例えば、動画を表現するビデオ・ビ
ットストリームを送信または記憶するために必要とされ
るバンド幅または信号記憶容量は、適切な空間的一時的
圧縮を適用することによって１００というオーダーで縮
減させることができる。そのような空間的および一時的
圧縮方式はＩＳＯによって標準化されているＭＰＥＧ−
１およびＭＰＥＧ−２方式を含む。

【０００３】ビデオ信号を表現するビデオ・ビットスト
リームの生成、分配および表示は、たびたび、なんらか
の形でビデオ・ビットストリームを処理することを伴
う。そのような処理がビデオ・ビットストリームによっ
て表現されたビデオ信号を修正する場合もある。例え
ば、処理は、ビデオ信号へカラー補償または異なるガン
マ補償を適用するかもしれないし、あるいは、ノイズ減
少を適用するかもしれない。そのような処理は、付加的
にあるいは代替的にビデオ信号を１つの規格から別の規
格へ変換するように実行されることもある。その際、各
ピクチャの画素(ピクセル)の数が変わるかもしれない
し、それに加えてあるはいそれとは別にピクチャ率が変
わるかもしれない。更に、ビデオ・ビットストリームが
圧縮される時、処理は、圧縮されたビデオ・ビットスト
リームのビットストリーム特性を修正するかもしれな
い。例えば、圧縮ビデオ・ビットストリームは、異なる
サイズの復号器バッファを持つ復号器を使用して復号さ
れることができるように、そのビット率を変えるかまた
はそれを再構成するように処理されることもある。

【０００４】圧縮入力ビットストリームを処理する従来
技術の装置１０の１例が図１に示されている。この例で
は、圧縮入力ビットストリームは、ＭＰＥＧ準拠のビデ
オ・ビットストリームである。同様の構成を使用して、
他の規格に従って圧縮デオ・ビットストリームを処理す
ることもできる。図１に示される従来技術の装置１０に
おいて、ＭＰＥＧ復号器１４は、ビデオ・ビットストリ
ーム１６を復元するため圧縮入力ビットストリーム１２
を復号する。ビデオ・プロセッサ１８は、処理選択ブロ
ック２０によって定義される処理をビデオ・ビットスト
リーム１６に適用して修正ビデオ・ビットストリーム２
２を生成する。修正ビデオ・ビットストリームはＭＰＥ
Ｇ符号化器２４に供給され、ＭＰＥＧ符号化器２４は、
処理選択ブロック２０によって定義されたビット率、バ
ッファ・サイズなどのようなビットストリーム特性を持
つように、修正ビデオ・ビットストリームを再符号化す
ることによって圧縮出力ビットストリーム２６を生成す
る。圧縮出力ビットストリームの特性は圧縮入力ビット
ストリーム１２の特性と同じことも異なることもある。
処理選択ブロックによって選択された処理がビットスト
リーム特性を変更することだけを必要とすれば、ビデオ
・プロセッサ１８は、無修正のままビットストリーム１
６をＭＰＥＧ符号化器２４に渡す。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】修正ビデオ・ビットス
トリーム２２に対してＭＰＥＧ符号化器２４によって実
行される演算は、圧縮入力ビットストリーム１２に対し
てＭＰＥＧ復号器１４によって実行される演算に比較し
て非常に計算処理集約的である。例えば、ＮＴＳＣビデ
オ信号を表現するビデオ・ビットストリームをリアル・
タイムで符号化するためには、６８６型マイクロプロセ
ッサに等しい計算能力を持つマイクロプロセッサを基に
する専用ハードウェアまたはコンピュータが必要とされ
る。従って、従来技術の装置１０は複雑でコスト高であ
る。

【０００６】ＭＰＥＧ符号化器２４によって実行される
演算のうち、各ブロック毎の動きベクトルを決定するた
めに使用される動き推定演算が最も計算集約的である。
動き推定を実行するために要求される演算の数は、動き
検索地域の範囲の減少によってあるいは迅速な動き検索
アルゴリズムの使用によって減少させることが可能であ
るが、これらアプローチの両方とも必然的にビデオ品質
を劣化させる。受け入れることのできるビデオ品質を保
証するためには、ＭＰＥＧ符号化器２４は、効率的では
あるが最適状態に及ばない動き推定アルゴリズムを用い
て比較的大きい検索地域を使用して大部分のシーケンス
を符号化する。しかし、このアプローチは、多大な計算
処理資源を必要とする。

【０００７】必要とされることは、特別なハードウェア
の必要性なしに、あるいは、比較的低コストのマイクロ
プロセッサを基にしたコンピュータを使用して、圧縮入
力ビットストリームに対する上述の処理を実行する能力
である。また、現在利用可能なハードウェアを使用して
リアルタイムで一層迅速に圧縮された入力ビットストリ
ームに対する上述の処理を実行する能力が必要とされて
いる。

【０００８】ビデオ作成および分配環境においては、ビ
デオ・ビットストリームは、多数の異なる処理演算に依
存することがある。従来技術では、多数のプロセッサを
連結することによって、複数の処理演算がビデオ・ビッ
トストリームに適用される。各プロセッサは、先行プロ
セッサによって生成された従来技術のピクセル・レベル
のビデオ・ビットストリームに対して処理を行う。その
ようなプロセッサ連結構成は、図１で示されるビデオ・
プロセッサ１８を置き換えるものである。

【０００９】ビデオ・ビットストリームに対して複数の
処理演算を実行するため連結構成のプロセッサを使用す
ることは、各プロセッサによって処理されるビデオ・ビ
ットストリームが従来技術のビデオ・ビットストリーム
であることを必要とする。圧縮されたまたは部分的に圧
縮されたビデオ・ビットストリームを処理するプロセッ
サは、従来技術のビデオ・ビットストリームを処理する
プロセッサ、または、別の形態で圧縮されたビデオ・ビ
ットストリームに対する処理を行うプロセッサと連結す
ることはできない。更に、従来技術のビデオ・ビットス
トリームすなわち圧縮されていないビデオ・ビットスト
リームに対して処理を行うプロセッサは、処理の前に圧
縮された入力ビットストリームを全面的に復号しプロセ
ッサによって生成される修正ビットストリームを全面的
に再符号化するため、計算処理資源を費やさなければな
らない。最後に、プロセッサの前段階に従来型の復号器
が配置されプロセッサの後段に従来型の符号化器が配置
される処理システムは、圧縮入力ビットストリームが復
号器の圧縮基準に合うように圧縮され、符号化器の圧縮
基準に従って出力ビットストリームが圧縮されること必
要とする。

【００１０】このように、異なる圧縮状態のビットスト
リームを処理する複数プロセッサが連結されることを可
能にし、いかなる圧縮状態の圧縮入力ビットストリーム
をも処理することができ、圧縮入力ビットストリームと
同じ、またはそれより大きい、またはそれより小さい圧
縮状態で圧縮出力ビットストリームを生成することがで
きるビデオ処理システムが求められている。

【００１１】

【課題を解決するための手段】本発明は、ビデオ信号の
ような情報信号を表現する圧縮入力ビットストリームを
処理する装置を提供する。該装置は、圧縮入力ビットス
トリームによって表現されている情報信号を変更するよ
うに圧縮入力ビットストリームを処理する。該装置は、
圧縮入力ビットストリームを復号して復号ビットストリ
ームを作成する多層復号器、復号ビットストリームを処
理して修正ビットストリームを作成する復号ビットスト
リーム・プロセッサ、修正ビットストリームを再符号化
して圧縮出力ビットストリームを提供する多層符号化
器、および選択的相互連結経路を備える。多層復号器
は、直列に連結された複数の復号モジュールを含む。復
号ビットストリーム・プロセッサは、情報信号を修正す
るように復号ビットストリームを処理する。多層符号化
器は、各々が多層復号器における復号モジュールの１つ
に対応する直列に連結された複数の符号化モジュールを
含む。選択的相互連結経路は、復号モジュールのうちの
１つの出力を復号ビットストリーム・プロセッサの入力
に選択的に接続し、復号ビットストリーム・プロセッサ
の出力を復号モジュールのうちの１つに対応する符号化
モジュールの１つの入力に選択的に接続する。

【００１２】本発明は、また、情報信号を表現する圧縮
入力ビットストリームのビットストリーム特性を修正す
る装置を提供する。該装置は、圧縮入力ビットストリー
ムによって表現される情報信号を必ずしも実質的に変更
せずに圧縮入力ビットストリームのビットストリーム特
性を修正する。該装置は、圧縮出力ビットストリームの
ビットストリーム特性を定義する出力ビットストリーム
定義を提供するコントローラ、圧縮入力ビットストリー
ムからビットストリーム・パラメータを導出する導出エ
レメントを含む多層復号器、ビットストリーム・パラメ
ータ送出経路、および圧縮出力ビットストリームを生成
する多層符号化器を備える。多層復号器は、圧縮入力ビ
ットストリームを復号して復号ビットストリームを作成
する。ビットストリーム・パラメータ送出経路は、多層
復号器からビットストリーム・パラメータを受け取るよ
うに多層復号器に接続する。多層符号化器は、ビットス
トリーム・パラメータ送出経路に接続し，圧縮入力ビッ
トストリームから導出されたビットストリーム・パラメ
ータを再使用して出力ビットストリーム定義に従って復
号ビットストリームを再符号化する。

【００１３】本発明は、また、情報信号を表現する圧縮
入力ビットストリームを処理する方法を提供する。該方
法は、圧縮入力ビットストリームによって表現される情
報信号を変更するように圧縮入力ビットストリームを処
理する。該方法では、圧縮入力ビットストリームは部分
的に復号され、復号ビットストリームが作成される。復
号ビットストリームは、情報信号を表現する部分的に符
号化されたビットストリームである。修正ビットストリ
ームは、情報信号を修正するように復号ビットストリー
ムを処理することによって生成される。修正ビットスト
リームは部分的に符号化されたビットストリームであ
る。最後に、修正ビットストリームが再符号化され、圧
縮出力ビットストリームが生成される。

【００１４】本発明は、更に、情報信号を表現する圧縮
入力ビットストリームのビットストリーム特性を修正す
る方法を提供する。該方法は、圧縮入力ビットストリー
ムによって表現される情報信号を必ずしも実質的に変更
せずにビットストリーム特性を修正する。該方法におい
て、出力ビットストリーム定義が生成される。出力ビッ
トストリーム定義は、圧縮出力ビットストリームのビッ
トストリーム特性を定義する。ビットストリーム・パラ
メータが、圧縮入力ビットストリームから導出される。
圧縮入力ビットストリームは、復号ビットストリームを
提供するため少くとも部分的に復号される。最後に、圧
縮入力ビットストリームから導出されたパラメータを使
用して復号ビットストリームが再符号化され、出力ビッ
トストリーム定義によって定義されたビットストリーム
特性を持つ圧縮出力ビットストリームが生成される。

【００１５】本発明は、また、情報信号を表現する圧縮
入力ビットストリームを処理する装置を提供する。該装
置は、圧縮入力ビットストリームによって表現される情
報信号を変更するように圧縮入力ビットストリームを処
理する。該装置は、第１の圧縮状態変換ユニット、プロ
セッサおよび第２の圧縮状態変換ユニットを含む。第１
の圧縮状態変換ユニットは、圧縮入力ビットストリーム
を入力ビットストリームとして受け取り、圧縮入力ビッ
トストリームの圧縮状態を変更して、出力ビットストリ
ームを生成する。プロセッサは、第１の圧縮状態変換ユ
ニットの出力ビットストリームを受け取ってそれを処理
して修正ビットストリームを生成する。プロセッサは、
情報信号を修正するように出力ビットストリームを処理
する。第２の圧縮状態変換ユニットは、修正ビットスト
リームを入力ビットストリームとして受け取り、修正ビ
ットストリームの圧縮状態を変更して、圧縮出力ビット
ストリームとして出力ビットストリームを生成する。

【００１６】第１および第２の状態変換ユニットは、各
々、多層符号化／復号モジュール、入力インタフェース
・モジュールおよび出力インタフェース・モジュールを
含む。入力インタフェース・モジュールは、入力ビット
ストリームを符号化／復号モジュールの１つに選択的に
接続する。入力ビットストリームがどの符号化／復号モ
ジュールの１つに接続されるかは、入力ビットストリー
ムの圧縮状態に依存する。出力インタフェース・モジュ
ールは、符号化／復号モジュールの１つの出力からビッ
トストリームを出力ビットストリームとして選択的に受
け取る。ビットストリームをどの符号化／復号モジュー
ルの１つから受け取るかは、出力ビットストリームの圧
縮状態に依存する。出力ビットストリームの圧縮状態
は、入力ビットストリームのそれと異なることも可能で
ある。

【００１７】最後に、本発明は、情報信号を表現する圧
縮された入力ビットストリームを処理する方法を提供す
る。該方法において、多層符号化／復号モジュールが提
供される。符号化／復号モジュールの第１のセットおよ
び符号化／復号モジュールの第２のセットが多層符号化
モジュールから選択される。圧縮入力ビットストリーム
の圧縮状態は符号化／復号モジュールの第１のセットを
使用して変更され、第１の出力ビットストリームが作成
される。第１の出力ビットストリームは処理されて、修
正ビットストリームが生成される。第１の出力ビットス
トリームは情報信号を修正するように処理されるが、第
１の出力ビットストリームと同じ圧縮状態の修正ビット
ストリームが生成される。最後に、修正ビットストリー
ムの圧縮状態が符号化／復号モジュールの第２のセット
を使用して変更され、第２の出力ビットストリームが作
成される。

【００１８】

【発明の実施の形態】本明細書において、情報信号の圧
縮状態という用語を引用する。ＭＰＥＧおよびそれと同
様の圧縮方式に従って圧縮されたビットストリームは、
オリジナルの情報信号に対して適用される定められた数
の圧縮の層の結果である。圧縮ビットストリームは、オ
リジナルの情報信号に対して定められた数より少ない圧
縮層を適用して生成される場合もある。従って、情報信
号を表現する圧縮ビットストリームは、情報信号へ適用
された圧縮の層の数に依存する圧縮状態を持つものとし
て見なすことができる。圧縮ビットストリームの圧縮状
態は、圧縮ビットストリームに符号化演算の層を付加的
に適用することによって増加され、圧縮ビットストリー
ムに復号演算の層を適用することによって減少される。

【００１９】図２には、本発明に従う圧縮ビットストリ
ーム処理装置の第１の実施形態１００が示されている。
図示されている例は、ＭＰＥＧ準拠のビデオ・ビットス
トリームを処理するように構成されているが、情報信号
を表現するその他のタイプの圧縮ビットストリームを処
理するためにも容易に適応できる。圧縮ビットストリー
ム処理装置１００は、多層復号器１１４、復号ビットス
トリーム・プロセッサ１１８、多層符号化器１２４およ
び多層復号器および多層符号化器を相互連結させるビッ
トストリーム・パラメータ送出経路１２８という４つの
主要ユニットから構成される。また、実行される処理演
算をユーザが選択または定義することを可能にするよう
に圧縮ビットストリーム処理装置が設計されるとすれ
ば、該装置は、ユーザから命令を受け取り、多層復号
器、プロセッサおよび多層符号化器によって実行される
処理を制御する処理選択モジュール１２０を更に含む。
ユーザから命令を受け取らない場合、処理選択モジュー
ルは、圧縮ビットストリーム処理装置が圧縮入力ビット
ストリームに対してあらかじめ定められた処理演算を実
行するように、多層復号器、プロセッサおよび多層符号
化器によって実行される処理を制御する。

【００２０】多層復号器１１４は、圧縮入力ビットスト
リーム１１２を復号して、復号されたビットストリーム
１１６を生成し、復号ビットストリーム・プロセッサ１
１８に、復号ビットストリームを渡す。多層復号器は、
復号ビットストリーム・プロセッサ１１８によって必要
とされる圧縮状態の復号ビットストリームを生成する。
例えば、復号ビットストリーム・プロセッサが従来技術
のビデオ・ビットストリームを処理する従来技術のビッ
トストリーム・プロセッサである場合、復号ビットスト
リームは従来技術のビデオ・ビットストリームである。
代替的に、復号ビットストリーム・プロセッサは、主に
ＤＣＴ係数からなるビットストリームのような部分的に
圧縮されたビデオ・ビットストリームを処理することも
できる。この場合、復号されたビットストリームは、主
としてＤＣＴ係数から構成される。

【００２１】多層復号器１１４は、更に、圧縮入力ビッ
トストリームからビットストリーム・パラメータと呼ば
れる種々のパラメータを導出する。ビットストリーム・
パラメータは、圧縮入力ビットストリーム１１２から導
出されるか、あるいは、圧縮入力ビットストリームを復
号する過程で多層復号器によって導出される。以下の記
述において、導出されるという用語は、これらのいずれ
の可能性をも含むものと解釈されるべきである。ビット
ストリーム・パラメータは、圧縮入力ビットストリーム
によって表現されるビデオ・ビットストリームの各ピク
チャを定義し、符号化された量子化ＤＣＴ係数、動きベ
クトル、量子化テーブル、マクロブロック・タイプ情報
およびヘッダ情報を含む。ヘッダ情報は、ブロックあた
りのビット数およびピクチャあたりのビット数のような
統計情報を含む。多層復号器は、ビットストリーム・パ
ラメータ送出経路１２８を経由してビットストリーム・
パラメータを多層符号化器１２４に送出する。

【００２２】復号ビットストリーム・プロセッサ１１８
は、多層復号器１１４から受け取る復号ビットストリー
ム１１６を処理して、処理結果である修正ビットストリ
ーム１２２を多層符号化器１２４に渡す。多層符号化器
は、また、ビットストリーム・パラメータ送出経路１２
８に接続していて、そこから、多層復号器によって圧縮
入力ビットストリーム１１２から導出されたビットスト
リーム・パラメータを受け取る。多層符号化器は、修正
ビットストリームを部分的または全面的に再符号化する
ことによって圧縮出力ビットストリーム１２６を生成す
る。この実施形態において、多層符号化器によって実行
される再符号化の範囲は、多層復号器によって実行され
た復号の範囲と同じものである。

【００２３】多層復号器１１４は、復号ビットストリー
ム・プロセッサ１１８によって必要とされる圧縮状態に
圧縮入力ビットストリーム１１２を復号ようにだけ動作
する。この圧縮状態は、圧縮入力ビットストリーム１１
２の圧縮状態より少ないが、従来技術のビデオ・ビット
ストリームの圧縮状態より大きいかもしれない。この実
施形態においては、修正ビットストリーム１２２は復号
ビットストリーム１１６と同じ圧縮状態にある。多層符
号化器１２４は、多層復号器１１４によって圧縮入力ビ
ットストリーム１１２から導出されたビットストリーム
・パラメータの少くともいくつかを再使用して修正ビッ
トストリームを再符号化する。ビットストリーム・パラ
メータの再使用は、再使用されるビットストリーム・パ
ラメータと同等の新しいパラメータを計算するとした場
合多層符号化器が計算処理資源を費やす無駄を防止す
る。このように、本発明に従う圧縮ビットストリーム処
理装置１００は、従来技術の圧縮ビットストリーム処理
装置に比較して、小規模のハードウェアまたは能力の小
さいコンピュータまたはデジタル信号プロセッサを使用
して、圧縮された入力ビットストリームの所望の処理を
実行することができる。代替的には、従来技術の装置と
比較して、本発明に従う圧縮ビットストリーム処理装置
は、所与のハードウェアまたは所与のコンピュータを使
用して、一層迅速に、例えばリアルタイムより速く、所
望の処理を実行することができる。

【００２４】圧縮ビットストリーム処理装置１００の詳
細を以下に記述する。特に、多層復号器１１４および多
層符号化器１２４の詳細を図２および図３を参照して記
述する。多層復号器１１４を最初に記述する。多層復号
器は、圧縮入力ビットストリーム１１２を受け取り、部
分的または全面的に圧縮入力ビットストリームを復号
し、復号結果である復号ビットストリーム１１６を復号
ビットストリーム・プロセッサ１１８へ供給する。多層
復号器は、また、圧縮入力ビットストリームからビット
ストリーム・パラメータを導出し、ビットストリーム・
パラメータ送出経路１２８を経由してビットストリーム
・パラメータを多層符号化器１２４に供給する。図示さ
れている例においては、圧縮入力ビットストリーム１１
２および圧縮出力ビットストリーム１２６は、共に、Ｍ
ＰＥＧ準拠のビデオ・ビットストリームである。

【００２５】従来技術のＭＰＥＧ復号器と同様に、多層
復号器１１４は、圧縮入力ビットストリーム１１２を復
号するため共同動作する直列接続の(複数の)復号モジュ
ールを含む。しかしながら、本発明の多層復号器は、従
来技術のＭＰＥＧ復号器と相違して、復号モジュールの
いずれか１つの復号完了時点で圧縮入力ビットストリー
ムの復号を停止することができるので、圧縮入力ビット
ストリームは、復号ビットストリーム・プロセッサ１１
８によって必要とされる圧縮状態にのみ復号されること
ができる。多層復号器がその時点で復号を停止する復号
モジュールは、制御経路１３２を経由して処理選択モジ
ュール１２０によって供給される復号制御データに依存
する。復号制御データが、すべての復号モジュールが圧
縮入力ビットストリームを復号するように多層復号器を
設定すると、多層復号器は、従来技術のビデオ・ビット
ストリームとして復号ビットストリーム１１６を生成す
るように圧縮入力ビットストリームを復号する。従来技
術のビデオ・ビットストリームのピクチャは提示の順序
であり、ビットストリームは各ピクチャの各ピクセルに
対するピクセル値を含む。圧縮入力ビットストリームを
復号するため復号モジュールの一部が選択されるように
復号制御データが多層復号器を設定すると、圧縮入力ビ
ットストリームは部分的に復号されるだけである。この
場合、復号されたビットストリーム１１６は、従来技術
のビデオ・ビットストリームではなく、部分的に圧縮さ
れている。例えば、復号ビットストリーム１１６は、各
ピクチャの各ブロックに関してＤＣＴ値のセットを含む
かもしれない。

【００２６】多層復号器１１４が復号モジュールのいず
れか１つの復号完了時点で圧縮入力ビットストリームの
復号を停止することができるので、各復号モジュールの
出力は、後続の復号モジュールの入力に接続しているだ
けではなく、出力セレクタ２１５にデータを送る出力バ
ス１３４にも接続している。出力セレクタの詳細は後述
される。

【００２７】多層復号器１１４を構成する複数復号モジ
ュールは、従来技術のＭＰＥＧ復号器の対応するモジュ
ールに基づいている。当業者がそのような従来技術のモ
ジュールの構造および動作に精通していると仮定される
ので、復号モジュールについては以下にその要点を記述
するにとどめる。復号モジュールは、図３に示されるよ
うに、復号器バッファ２０１、デマルチプレクサ(ＤＥ
ＭＵＸ)２０３、逆可変長符号化器(ＩＶＬＣ)２０５、
逆量子化器(ＩＱ)２０７、逆離散型コサイン変換モジュ
ール(ＩＤＣＴ)２０９、動き補償器(ＭＣ)２１１および
空間ビットストリーム出力モジュール２１３を含む。

【００２８】圧縮入力ビットストリーム、すなわち、こ
の例においては一定のビット率ビデオ・ストリームは、
復号器バッファ２０１に一時的に記憶される。圧縮入力
ビットストリームは、ビットストリームに埋め込まれた
ヘッダに含まれるタイミング制御データに応じて一度に
１ピクチャずつ復号器バッファからデマルチプレクサ２
０３へ転送される。デマルチプレクサは、各ピクチャに
関連する圧縮入力ビットストリーム部分をその構成ビッ
トストリーム・パラメータに分割する。ビットストリー
ム・パラメータは、圧縮入力ビットストリームによって
表現されるビデオ・ビットストリームの各ピクチャを定
義し、コード化され量子化されたＤＣＴ係数、動きベク
トル、量子化テーブル、マクロブロック・タイプ情報お
よびヘッダ情報を含む。ヘッダ情報は、ブロックあたり
のビット数およびピクチャあたりのビット数のような統
計情報を含む。復号器ビットストリーム・パラメータ・
バス１３６は、デマルチプレクサの出力をその他の復号
モジュールの入力と連結させ、デマルチプレクサからそ
の他の復号モジュールへビットストリーム・パラメータ
を渡す。復号モジュールの各々は、１つまたは複数の先
行復号モジュールから受け取るデータのみならず復号器
ビットストリーム・パラメータ・バスを経由して受け取
るビットストリーム・パラメータをも使用して復号演算
を実行する。加えて、復号器ビットストリーム・パラメ
ータ・バスは、ビットストリーム・パラメータ送出モジ
ュール１３０に接続してビットストリーム・パラメータ
送出経路１２８の一部を形成する。

【００２９】ビットストリーム・パラメータ送出モジュ
ール１３０は、復号器ビットストリーム・パラメータ・
バス１３６を経由して多層復号器１１４からビットスト
リーム・パラメータを受け取る。ビットストリーム・パ
ラメータ送出モジュールは、復号ビットストリーム・プ
ロセッサ１１８および多層符号化器１２４のいずれかあ
るいは両者による後の使用に備えてそれらビットストリ
ーム・パラメータを一時的に記憶する。ビットストリー
ム・パラメータ送出モジュールは、また、符号化器ビッ
トストリーム・バス１４０の適切な経路にビットストリ
ーム・パラメータを送り出す。符号化器ビットストリー
ム・パラメータ・バスは、後刻修正ビットストリーム１
２２を再符号化する際の使用のためビットストリーム・
パラメータを多層符号化器の符号化モジュールに接続す
る。

【００３０】逆可変長符号化器２０５はデマルチプレク
サ２０３から符号化された量子化ＤＣＴ係数を受け取
り、それら係数に適用された可変長符号化動作を反転さ
せて量子化されたＤＣＴ係数を生成する。量子化ＤＣＴ
係数は、逆量子化器２０７および出力セレクタ２１５へ
の接続のため出力バス１３４に供給される。更に、量子
化ＤＣＴ係数は、多層符号化器１２４への送出のためビ
ットストリーム・パラメータとしてビットストリーム・
パラメータ送出経路１２８にも供給される場合もある。

【００３１】逆量子化器２０７は、逆可変長符号化器２
０５から量子化ＤＣＴ係数を受け取り、また、復号器ビ
ットストリーム・パラメータ・バス１３６を経由してデ
マルチプレクサ２０３から量子化テーブルを受け取る。
逆量子化器は、ＤＣＴ係数のブロックを生成するため量
子化ＤＣＴ係数に適用された量子化を反転させる。ＤＣ
Ｔ係数は、逆ＤＣＴモジュール２０９、および出力セレ
クター２１５への接続のため出力バス１３４に供給され
る。更に、ＤＣＴ係数は、多層符号化器１２４への送出
のためビットストリーム・パラメータとしてビットスト
リーム・パラメータ送出経路１２８にも供給される場合
もある。

【００３２】逆ＤＣＴモジュール２０９は、逆量子化器
２０７からＤＣＴ係数のブロックを受け取り、ＤＣＴ係
数のブロックへ逆離散コサイン変換を適用して、それぞ
れの差分ブロックを生成する。差分ブロックは、動き補
償器２１１、および、出力セレクター２１５への接続の
ため出力バス１３４に供給される。更に、差分ブロック
は、多層符号化器１２４への送出のためビットストリー
ム・パラメータとしてビットストリーム・パラメータ送
出経路１２８にも供給される場合もある。

【００３３】動き補償器２１１は、逆ＤＣＴモジュール
２０９から差分ブロックを受け取り、また、空間ビット
ストリーム出力モジュール２１３におけるピクチャ・メ
モリ(図示されていない)のページに記憶されている再構
築されたピクチャからそれぞれの基準ブロックを受け取
る。ピクチャ・メモリは、差分ブロックに関する動きベ
クトルに応答して再構築されたピクチャからそれぞれの
基準ブロックを選択する。ピクチャ・メモリは、復号器
ビットストリーム・パラメータ・バス１３６を経由して
マルチプレクサ２０３から動きベクトルを受け取る。動
き補償器は、差分ブロックにおける各々の差分を基準ブ
ロックにおける対応するピクセル値へ追加して新しい再
構築されたピクチャ・ブロックの新しいピクセル値を生
成する。動き補償器は、空間ビットストリーム出力モジ
ュール２１３に再構築されたピクチャ・ブロックを供給
する。動き補償器は、また、出力セレクタ２１５への接
続のため出力バス１３４上へ再構築されたピクチャ・ブ
ロックを供給する。出力セレクタに供給される連続的再
構築ピクチャ・ブロックが、ブロック形式ビデオ・ビッ
トストリームを構成する。このビットストリームにおけ
るピクチャの順序は符号化の順である。符号化の順序
は、ピクチャが見る人に提示される提示順序とは異な
る。

【００３４】差分ブロックがＢピクチャとして符号化さ
れたピクチャのブロックである場合、基準ブロックは、
ピクチャ・メモリに記憶された２つの再構築されたピク
チャから選択されるかもしれない。しかしながら、以下
の記述を単純化するため、ピクチャがＢピクチャとして
復号または符号化される場合再構築ピクチャのブロック
の選択は再構築されたピクチャより多数のブロックを選
択することを意味するものとする。

【００３５】空間ビットストリーム出力モジュール２１
３が動き補償器２１１から各再構築ピクチャ・ブロック
を受け取り、再構築されたピクチャがピクチャ・メモリ
のページに構築されているものとしてピクチャ・メモリ
に再構築されたピクチャ・ブロックを記憶する。このペ
ージは、基準ブロックを供給したピクチャが記憶される
ページとは異なる。再構築されたピクチャのすべてのブ
ロックがピクチャ・メモリに記憶されると、再構築され
たピクチャは、空間ビットストリーム出力モジュールが
出力セレクタ２１５への接続のため出力バス１３４上へ
それを読み出すことができる状態となる。空間ビットス
トリーム出力モジュールは、従来技術のビデオ・ビット
ストリームのピクチャとして、ラスタ走査形式および提
示の順序で再構築されたピクチャを読み出す。

【００３６】上述のように、逆可変長符号化器２０５、
逆量子化器２０７、逆ＤＣＴモジュール２０９、動き補
償器２１１および空間ビットストリーム出力モジュール
２１３は、制御経路１３２を経由して処理選択モジュー
ル１２０から受け取った復号制御データに応じて選択的
に動作する。復号制御データは、圧縮入力ビットストリ
ームを復号するため実際に使用される復号モジュールを
選択する。例えば、ユーザがシステムに対して圧縮入力
ビットストリームに関する空間フィルタリングの実行を
命令し、復号ビットストリーム・プロセッサ１１８が、
ＤＣＴ係数のブロックに対するそのようなフィルタリン
グを実行する機能を有しているとすれば、復号制御デー
タによって逆可変長符号化器２０５および逆量子化器２
０７が稼働し、出力セレクタ２１５が、逆量子化器から
復号ビットストリーム・プロセッサ１１８へ部分的に復
号されたビットストリームを復号ビットストリーム１１
６として接続する。復号制御データは、出力が復号ビッ
トストリーム１１６として選択される復号モジュールの
下流にある復号モジュールを非活動状態にさせる。それ
ら復号モジュールは、例えば、逆ＤＣＴモジュール２０
９、動き補償器２１１および空間ビットストリーム出力
モジュール２１３である。それら復号モジュールは圧縮
入力ビットストリームをＤＣＴ係数レベルへ復号するた
めに必要とされないので、非活動状態とすることができ
る。これによって、さもなければ復号モジュールのため
に使用されるであろう計算処理資源を他の目的に使用す
ることが可能となる。

【００３７】多層復号器１１４において、出力セレクタ
２１５が出力バス１３４に接続し、そこを経由して復号
モジュール２０１−２１３の出力を受け取る。出力セレ
クタは、また、復号制御データを受け取るため制御経路
１３２に接続している。出力セレクタの出力は、復号ビ
ットストリーム・プロセッサ１１８の入力に接続してい
る。復号制御データに応答して、出力セレクタは、復号
ビットストリーム１１６の役目を果たす復号モジュール
のうちの１つの出力を選択し、このビットストリームを
復号ビットストリーム・プロセッサ１１８の入力へ送
る。

【００３８】注意されるべき点であるが、本発明に従う
圧縮ビットストリーム処理装置１００がコンピュータま
たはデジタル信号プロセッサとして実施される場合、コ
ンピュータまたはデジタル信号プロセッサ(すなわちＤ
ＳＰ)が、ビットストリーム・パラメータ送出経路１２
８、ビットストリーム・パラメータ送出モジュール１３
０、出力バス１３４および復号器ビットストリーム・パ
ラメータ・バス１３６のようなエレメントを欠いている
可能性がある。その場合、上記形態に代えて、例えば、
出力セレクタ２１５は、圧縮入力ビットストリームを復
号するため最後の復号モジュールによって出力されたデ
ータが記憶されているアドレスを復号ビットストリーム
・プロセッサ１１８に通信することも可能である。次
に、復号ビットストリーム・プロセッサは、それらアド
レスに記憶されているデータを取り出し、それらデータ
に対して復号されたビットストリーム処理を実行するこ
とができる。同じように、ビットストリーム・パラメー
タ送出経路１２８が、多層復号器によって圧縮入力ビッ
トストリームから導出されたビットストリーム・パラメ
ータが記憶されているアドレスを多層符号化器１２４に
通信することも可能である。次に、多層符号化器１２４
の該当する符号化モジュールは、その符号化処理を実行
する際に使用するためこれらアドレスに記憶されている
ビットストリーム・パラメータを取り出すことができ
る。更に注意すべき点であるが、コンピュータおよびＤ
ＳＰに基づく実施形態においては、復号モジュールは短
命かもしれないし、装置は、圧縮入力ビットストリーム
１１２を復号するために使用されない復号モジュールに
対応するるエレメントを備えない場合もあり得る。

【００３９】次に復号ビットストリーム・プロセッサ１
１８を記述する。復号ビットストリーム・プロセッサ
は、多層復号器１１４から復号されたビットストリーム
１１６を受け取り、復号ビットストリーム１１６を処理
して修正されたビットストリーム１２２を生成する。復
号ビットストリーム・プロセッサは、ＭＰＥＧ圧縮の一
部ではないようないかなる従来技術の処理演算をも実行
することができる。これらの処理演算は、色補償、スケ
ーリング、鮮明化、ノイズ減少等々を含む。図示されて
いる例では、復号ビットストリーム・プロセッサ１１８
によって復号ビットストリーム１１６に対して実行され
る処理演算は、ユーザが指定するものであり、それは処
理選択モジュール１２０へのユーザの入力によって設定
される。

【００４０】復号ビットストリーム・プロセッサ１１８
によって実行される処理演算は、復号ビットストリーム
１１６の圧縮状態に依存する。例えば、復号ビットスト
リーム・プロセッサは、ピクチャ鮮明化演算を、空間ビ
ットストリーム出力モジュール２１３によって生成され
た従来技術のビデオ・ビットストリームに対してでも、
逆量子化器２０７によって生成されたＤＣＴ係数に対し
てでも、実行することができる。所望のピクチャ鮮明化
を達成するため、復号ビットストリーム・プロセッサ
は、復号ビットストリーム１１６が空間ビットストリー
ム出力モジュールによって生成されたかあるいは逆量子
化器によって生成されたかどうかに応じて、異なるピク
チャ鮮明化演算を実行する。

【００４１】復号ビットストリーム・プロセッサ１１８
によって処理された復号ビットストリーム１１６が、多
層復号器１１４による圧縮入力ビットストリーム１１２
の部分的復号かあるいは全面的復号の結果であるか否か
は、ピクチャ品質と計算処理量の間のトレードオフに依
存する。例えば、復号ビットストリーム・プロセッサが
多層復号器の空間ビットストリーム出力モジュール２１
３によって生成された従来技術のビデオ・ビットストリ
ームに対するピクチャ鮮明化演算を実行する時、結果
は、復号ビットストリーム・プロセッサが逆量子化器２
０７によって生成されたＤＣＴ係数に対してピクチャ鮮
明化演算を実行する場合に得られるものより典型的には
良好である。しかしながら、従来技術のビデオ・ビット
ストリームに対して行われる復号ビットストリーム・プ
ロセッサ演算のコスト効率は比較的悪い。なぜならば、
多層復号器が従来技術のビデオ・ビットストリームのレ
ベルへ圧縮入力ビットストリームを復号するため、およ
び、多層符号化器が従来技術のビデオ・ビットストリー
ムのレベルから修正ビデオ・ビットストリームを再符号
化するため必要とされる付加的復号および符号化モジュ
ールを備えるには一層多くの計算処理資源が費消されな
ければならないからである。

【００４２】圧縮ビットストリーム処理装置１００が、
圧縮入力ビットストリーム１２２によって表されるビデ
オ信号を修正することなく圧縮入力ビットストリーム１
１２のビットストリーム特性を修正するように構成され
る場合には、処理セレクタ１２０は復号ビットストリー
ム・プロセッサ１１８を識別ユニットとして構成し、修
正ビットストリーム１２２は復号ビットストリーム１１
６と同一となる。圧縮入力ビットストリームのビットス
トリーム特性を修正する例には、ビット率変更、基準バ
ッファ・サイズ変更、量子化テーブルの変更等々が含ま
れる。

【００４３】以下、図２および図３を参照しながら、多
層符号化器１２４に関する記述を行う。多層符号化器の
主な特徴は、多層復号器１１４によって圧縮入力ビット
ストリームから導出されたビットストリーム・パラメー
タを使用して修正ビットストリーム１２２を再符号化す
る点にある。多層符号化器のビットストリーム・パラメ
ータを使用することによって、多層符号化器が、ビット
ストリーム・パラメータを新たに生成する場合に比較し
て少ないコンピュータ資源を使用して修正ビットストリ
ームを再符号化することが可能となる。例えば、圧縮入
力ビットストリームから導出された動きベクトルおよび
ＤＣＴ情報を使用して修正ビットストリームを再符号化
することは、圧縮入力ビットストリームのビットストリ
ーム特性に対して多くの修正を実行するために必要とさ
れる計算処理資源を大幅に減らすことができる。例え
ば、ビット率変換、復号器バッファ・サイズ変更および
ピクチャ・サイズ変更のようなビットストリーム特性の
修正を実行することができる。ビットストリーム特性の
そのような修正が実行される時、圧縮入力ビットストリ
ームから導出されたオリジナルの動きベクトルでも新し
い動きベクトルでもいずれを使用してでも再符号化を実
行することができる。非常に単純なローカル検索のため
の出発点としてオリジナルの動きベクトルを使用して新
しい動きベクトルが生成される。新しい動きベクトルを
生成するために必要とされる付加的計算処理資源を費消
すべきか否かの判断は、動きベクトルの品質と必要な追
加の計算処理資源の間のトレードオフによる。オリジナ
ルの動きベクトルがピクチャ拡大縮小の後修正ビットス
トリームを再符号化するため使用される時、オリジナル
の動きベクトルはピクチャ拡大縮小因子に比例して拡大
縮小されなければならない。

【００４４】多層符号化器１２４は、また、圧縮入力ビ
ットストリーム１１２のＤＣＴ係数に関連する情報をビ
ットストリーム・パラメータとして使用して修正ビット
ストリーム１２２を再符号化することができる。これ
は、計算処理上の便宜性を与えるとともに、符号化器バ
ッファおよび出力ビット率を制御するために必要とされ
る計算処理資源を減らす。例えば、多層符号化器のＤＣ
Ｔモジュールは、圧縮入力ビットストリームの各ブロッ
クにおける非ゼロＤＣＴ係数の位置を表示しそれによっ
て前方ＤＣＴを計算する速度を向上させるビットストリ
ーム・パラメータを使用することができる。ＤＣＴモジ
ュールは、ビットストリーム・パラメータによって標示
される非ゼロ位置に関するＤＣＴ係数だけを計算すれば
よい。更に、多層符号化器の量子化器は、圧縮入力ビッ
トストリームのＤＣＴ係数のビット統計量を示すビット
ストリーム・パラメータを使用して、量子化係数「ＭＱ
ＵＡＮＴ」を制御することができる。

【００４５】多層符号化器１２４は、復号ビットストリ
ーム・プロセッサ１１８によって出力された修正ビット
ストリーム１２２から圧縮出力ビットストリーム１２６
を生成する。図２および図３において示される例におい
ては、圧縮出力ビットストリームは、処理選択モジュー
ル１２０によって定義されるユーザ指定ＭＰＥＧヘッダ
制約の新しいセットをもつＭＰＥＧ準拠のビデオ・ビッ
トストリームである。しかしながら、圧縮出力ビットス
トリームのヘッダ情報は、データ層を除くすべての層に
おいて圧縮入力ビットストリーム１１２のヘッダ情報と
同じものである場合も、異なるものである場合もある。
層は、シーケンス、ＧＯＰ、ピクチャ、スライス、ＭＢ
およびその他いかなる拡張ヘッダ情報をも含む。

【００４６】多層符号化器１２４と復号ビットストリー
ム・プロセッサ１１８の間の主要な相違を理解すること
は重要である。復号ビットストリーム・プロセッサと相
違して、多層符号化器は、ユーザ指定のヘッダ情報およ
び復号ビットストリーム・プロセッサ１１８から送られ
た修正ビットストリーム１２２に基づいて圧縮出力ビッ
トストリーム１２６を生成することについて責任がある
だけである。多層符号化器は、圧縮出力ビットストリー
ムによって表現されるビデオ信号を変更しない。但し、
例外として、多層符号化器の量子化器は、ＤＣＴ係数が
圧縮入力ビットストリームにおいて量子化された場合と
相違するようにＤＣＴ係数を量子化する場合がある。

【００４７】多層符号化器１２４は、復号ビットストリ
ーム・プロセッサ１１８から修正ビットストリーム１２
２を受け取り、多層復号器１１４によって圧縮入力ビッ
トストリーム１１２から導出されたビットストリーム・
パラメータを使用して修正ビットストリームを再符号化
し、その結果圧縮された出力ビットストリーム１２６を
圧縮ビットストリーム処理装置１００の出力として供給
する。ビットストリーム・パラメータは、ビットストリ
ーム・パラメータ送出経路１２８を経由して多層復号器
から多層符号化器に転送される。多層符号化器は、修正
ビットストリーム圧縮状態によって求められる程度およ
び符号化器制御データによって設定されたビットストリ
ーム特性で圧縮出力ビットストリーム１２６を生成する
必要性に応じて、修正ビットストリームを再符号化す
る。

【００４８】多層符号化器１２４は、制御経路１４２を
経由して処理選択ブロック１２０によって供給される符
号化制御データに従って動作する。符号化制御データ
は、圧縮出力ビットストリーム１２６に対するヘッダ情
報を含む。符号化制御データは、ユーザによって処理セ
レクタ１２０に入力される処理選択に依存する。

【００４９】従来技術のＭＰＥＧ符号化器と同様に、多
層符号化器１２４は、修正ビットストリーム１２２を符
号化するため共同動作する多数の直列接続符号化モジュ
ールを含む。しかし、従来技術のＭＰＥＧ符号化器と相
違して、多層符号化器は、部分的に圧縮された状態の修
正ビットストリームを受け取ることができ、符号化制御
データによって定義されたビットストリーム特性を圧縮
出力ビットストリームに与えるために必要とされる度合
いに応じて部分的に圧縮された修正ビットストリームを
符号化するため、一部の符号化モジュールを使用するこ
とができる。

【００５０】制御経路１４２を経由して処理選択モジュ
ール１２０によって供給された符号化制御データは、多
層符号化器が符号化を開始する符号化モジュールを決定
する。修正ビットストリーム１２２が圧縮されていない
場合、すなわち、修正ビットストリームが各ピクチャの
各ピクセルに関するピクセル値を持っている従来技術の
ビデオ・ビットストリームである場合、符号化制御デー
タは、すべての符号化モジュールを使用して修正ビット
ストリームを符号化するように多層符号化器を設定す
る。しかしながら、復号ビットストリーム・プロセッサ
１１８によって処理された復号ビットストリーム１１６
が、多層復号器１１４によって部分的に復号されたもの
であれば、修正ビットストリームは部分的に圧縮され、
従って従来技術のビデオ・ビットストリームではない。
この場合、多層符号化器が部分的に圧縮された修正ビッ
トストリームの符号化を完了するために使用することが
できるように、符号化制御データは符号化モジュールの
一部を選択する。例えば、復号ビットストリーム・プロ
セッサ１１８は、ＤＣＴ係数のブロックから構成される
復号ビットストリーム１１６に対してその処理を実行す
るかもしれない。この場合、修正ビットストリーム１２
２は、部分的に圧縮されていて、多層符号化器は、空間
ビットストリーム入力モジュール、動き補償器、ＤＣＴ
モジュールおよびローカル復号器を使用することなく修
正ビットストリームのＤＣＴ係数のブロックを処理する
ことによってこの修正ビットストリームを符号化する。

【００５１】多層符号化器１２４を構成する符号化モジ
ュールは、従来技術の符号化器の対応するモジュールに
基づいている。当業者がそのような従来技術の符号化モ
ジュールの構造および動作に精通していると仮定される
ので、符号化モジュールについて以下要点だけを記述す
る。多層符号化器を構成している符号化モジュールは、
空間ビットストリーム入力モジュール３１３、動き補償
器(ＭＣ)３１１、離散型コサイン変換(ＤＣＴ)モジュー
ル３０９、量子化器(ＱＵＡＮＴ)３０７、可変長符号化
器(ＶＬＣ)３０５、マルチプレクサ(ＭＵＸ)３０３、符
号化器バッファ３０１およびローカル復号器３１７を含
む。

【００５２】上記の符号化モジュールに加えて、多層符
号化器１２４は、入力セレクタ３１５、入力バス１３８
および符号化器ビットストリーム・パラメータ・バス１
４０を含む。入力セレクタは、修正ビットストリーム１
２２を受け取るため復号ビットストリーム・プロセッサ
１１８の出力に接続する入力部を持つ。入力セレクタ
は、入力バス１３８に接続した出力部を持つ。入力バス
は、次に、空間ビットストリーム入力モジュール３１
３、動き補償器３１１、ＤＣＴモジュール３０９、量子
化器３０７、可変長符号化器３０５およびマルチプレク
サ３０３の各々の入力に接続する。入力セレクタは、符
号化制御データを受け取るため制御経路１４２に接続す
る制御入力部を持つ。符号化制御データに応答して、入
力セレクタは、空間ビットストリーム入力モジュール３
１３、動き補償器３１１、ＤＣＴモジュール３０９、量
子化器３０７および可変長符号化器３０５のうちのどれ
が修正ビットストリームを処理する符号化モジュールの
最初のものであるかを決定する。

【００５３】次に、入力セレクタは、最初に処理する符
号化モジュールの入力を入力バス１３８を経由して復号
ビットストリーム・プロセッサ１１８の出力に接続す
る。例えば、復号ビットストリーム・プロセッサ１１８
からの修正ビットストリーム１２２がラスタ走査形式お
よび提示順序の従来技術ビデオ・ビットストリームであ
る場合、入力セレクタ３１５は、復号ビットストリーム
・プロセッサ１１８の出力を空間ビットストリーム入力
モジュール３１３の入力に接続する。そこで、空間ビッ
トストリーム入力モジュールは、多層符号化器の残りの
符号化モジュールによる処理のため符号順にマクロブロ
ックおよびブロックにラスタ走査および提示順序形式の
修正ビットストリームを変換することができる。

【００５４】符号化器ビットストリーム・パラメータ・
バス１４０は、ビットストリーム・パラメータ送出モジ
ュール１３０の出力部に接続する入力部および符号化モ
ジュール３０３−３１３の各々の付加的入力部へ接続す
る出力部を持つ。符号化器ビットストリーム・パラメー
タ・バスに接続した付加的入力によって、符号化モジュ
ールが、多層復号器１１４によって圧縮入力ビットスト
リームから導出され、ビットストリーム・パラメータ送
出経路１２８を経由して転送されたビットストリーム・
パラメータを受け取ることが可能となる。

【００５５】多層符号化器１２４において、空間入力ビ
ットストリーム・モジュール３１３は、ラスタ走査形式
および提示順序の従来技術ビデオ・ビットストリームを
受け取り、多層符号化器の残りの符号化モジュールによ
る処理に適する符号順にマクロブロックおよびブロック
にビデオ・ビットストリームを変換する。空間入力ビッ
トストリーム・モジュールは、その結果であるブロック
形式ビデオ・ビットストリームを動き補償器３１１に供
給する。

【００５６】動き補償器３１１は、ＰピクチャまたはＢ
ピクチャとして符号化される各ピクチャの各マクロブロ
ックに関する動きベクトルを決定する。これらのピクチ
ャは、Ｉピクチャとして独立して符号化されないピクチ
ャである。各マクロブロックに関する動きベクトルは、
マクロブロックと１つまたは複数の基準ピクチャから選
択される基準ブロックの間のブロック一致演算を実行す
ることによって決定される。基準ピクチャは、通常、量
子化器３０７によって出力されるビットストリームを復
号するローカル復号器３１７の結果として取得される再
構造化されたピクチャである。再構築されたピクチャ
は、ローカル復号器の一部を構成するマルチページ・ピ
クチャ・メモリに記憶される。

【００５７】従来技術の符号化器においては、動きベク
トルを決定するブロック一致演算は、符号化器によって
実行される演算のうちで最大の計算処理資源を要求す
る。しかしながら、本発明の圧縮ビットストリーム処理
装置１００における動きベクトル決定のための計算処理
要件は、多層復号器１１４によって圧縮入力ビットスト
リーム１１２から導出されビットストリーム・パラメー
タ送出経路１２８を経由して多層符号化器に転送される
動きベクトルを再利用することによって、大幅に減少さ
せることができ、場合によっては不要とさえすることが
できる。

【００５８】動き補償器３１１は、その上、Ｐピクチャ
およびＢピクチャとして符号化されるピクチャのブロッ
クを処理して差分ブロックを生成する。この処理に従う
ブロックは、基準ブロックおよび差分ブロックと区別す
るためピクチャ・ブロックと呼ばれる。各ピクチャ・ブ
ロックに関する差分ブロックは、ピクチャ・ブロックと
基準ブロックの間の減算の実行によって取得される。基
準ブロックは、ピクチャ・ブロックの動きベクトルによ
って標示される基準ピクチャのブロックである。

【００５９】動き補償器３１１は、また、ＤＣＴモジュ
ール３０９に符号化ブロックを渡す。ピクチャがＩピク
チャとして符号化されるべきものであれば、符号化ブロ
ックはピクチャ・ブロックであり、ＰピクチャまたはＢ
ピクチャであれば、差分ブロックである。

【００６０】ＤＣＴモジュール３０９は、動き補償器３
１１から符号化ブロックを受け取り、離散型コサイン変
換を使用して各符号化ブロックを空間領域から頻度領域
へ直交変換する。ＤＣＴモジュールは、処理結果のＤＣ
Ｔ係数ブロックを量子化器３０７に渡す。

【００６１】量子化器３０７は、ＤＣＴモジュール３０
９からＤＣＴ係数のブロックを受け取り、各ブロックに
おけるＤＣＴ係数の各々を量子化する。量子化のステッ
プ・サイズは、符号化器バッファ３０１によって生成さ
れるバッファ占有制御信号(図示されていない)によって
制御される。量子化のステップ・サイズは、符号化器バ
ッファおよび仮説上の標準的ビデオ復号器がオーバフロ
ーもアンダーフローもしないことを保証するように制御
される。その結果として、量子化器は可変長符号化器３
０５に量子化されたＤＣＴ係数ブロックを渡す。

【００６２】可変長符号化器３０５は、量子化器３０７
から量子化されたＤＣＴ係数ブロックを受け取り、各ブ
ロックにおける量子化されたＤＣＴ係数に可変長符号化
を適用する。可変長符号化器は、処理結果の符号化され
た量子化ＤＣＴ係数ブロックをマルチプレクサ３０３お
よびローカル復号器３１７に渡す。

【００６３】マルチプレクサ３０３は、可変長符号化器
３０５から符号化された量子化ＤＣＴ係数ブロックを受
け取り、更に、動き補償器３１１から動きベクトルのよ
うなパラメータを、量子化器３０７から量子化ステップ
・サイズ情報を、可変長符号化器３０５からランレング
ス情報をそれぞれ受け取り、それらパラメータを組み合
わせてピクチャ層ビデオ・ビットストリームを生成す
る。マルチプレクサは、処理結果のビデオ・ビットスト
リームを出力バッファ３０１にピクチャ単位で送り出
す。

【００６４】出力バッファ３Ｏ１は、マルチプレクサ３
０３からビデオ・ビットストリームを受け取り、圧縮さ
れた出力ビットストリームである一定ビット率ビットス
トリーム１２６を生成する。付加的マルチプレクサ(図
示されていない)が、圧縮ビットストリームを圧縮音声
ビットストリームのような他のビットストリームとイン
ターリーブし、付加ヘッダ情報と共に複合出力ビットス
トリームを生成する場合もある。

【００６５】空間ビットストリーム入力モジュール３１
３、動き補償器３１１、ＤＣＴモジュール３０９、量子
化器３０７および可変長符号化器３０５は、制御経路１
４２を経由して処理選択モジュール１２０から受け取る
符号化制御データに応答して、選択的に動作する。符号
化制御データは、上記モジュールの各々が実際に動作す
るか否かを決定する。例えば、ユーザが圧縮入力ビット
ストリームに対して空間フィルタリングを実行すること
を望み、復号ビットストリーム・プロセッサがＤＣＴ係
数に対するそのようなフィルタリングを実行することが
できる機能を持つとすれば、符号化制御データに応じ
て、量子化器３０７および可変長符号化器３０５が起動
し、入力セレクタ３１５が部分的に圧縮された修正ビッ
トストリーム１２２を復号ビットストリーム・プロセッ
サ１１８から量子化器３０７の入力に接続する。符号化
器制御データは、また、修正ビットストリームを受け取
る符号化モジュールの上流にある符号化モジュールすな
わちＤＣＴモジュール３０９、動き補償器３１１、空間
ビットストリーム入力モジュール３１３およびローカル
復号器３１７を非活動状態に設定する。使われない符号
化モジュールを非活動状態にすることによって、さもな
ければ使用される計算処理資源を別の目的のため使用す
ることが可能となる。

【００６６】注意すべき点ではあるが、本発明に従う圧
縮ビットストリーム処理装置がコンピュータまたはデジ
タル信号プロセッサの形態で実施されている場合、コン
ピュータまたはデジタル信号プロセッサが、入力バス１
３８および符号化器ビットストリーム・パラメータ・バ
ス１４０のようなエレメントを備えていない可能性があ
る。その場合、上記形態に代えて、例えば、入力セレク
タ３１５は、復号ビットストリーム・プロセッサ１１８
が修正ビットストリーム１２２を記憶したアドレスを、
修正ビットストリームを処理する最初の符号化モジュー
ルに通信することも可能である。この符号化モジュール
は，次に、そのアドレスから修正ビットストリームを取
り出す。同様に、ビットストリーム・パラメータ送出モ
ジュール１３０が、多層復号器１１４によって圧縮入力
ビットストリーム１１２から導出されたビットストリー
ム・パラメータが記憶されているアドレスを多層符号化
器１２４に通信することも可能である。多層符号化器
は、次に、そのアドレスに記憶されているビットストリ
ーム・パラメータを取り出し、修正ビットストリームの
符号化の際に使用することができる。また、注意すべき
点であるが、コンピュータおよびＤＳＰに基づく実施形
態において、符号化モジュールが短命であるかもしれな
いし、装置は修正ビットストリーム１２２を符号化する
ために使用されない符号化モジュールに対応するエレメ
ントを備えていないこともある。

【００６７】次に、多層復号器１１４によって圧縮入力
ビットストリーム１１２から導出されるビットストリー
ム・パラメータが使用されるいくつかの形態を以下に記
述する。最初の例では、圧縮入力ビットストリームから
導出されたビットストリーム・パラメータが復号ビット
ストリーム・プロセッサ１１８に送られ、そこで復号ビ
ットストリーム・プロセッサによって実行される処理を
単純化するため使用される。ビットストリーム・パラメ
ータは、圧縮入力ビットストリームによって表現される
ビデオ信号のカラー特性を標示するカラー・データであ
る。そのようなカラー・データは、デマルチプレクサ２
０３によって圧縮入力ビットストリームから導出された
ピクチャ・ヘッダに含められている。デマルチプレクサ
は、ビットストリーム・パラメータ送出経路１２８を経
由してカラー・データを復号ビットストリーム・プロセ
ッサ１１８に転送する。復号ビットストリーム・プロセ
ッサは、次に、カラー・データを使用して、色補償を復
号ビットストリーム１１６に適用する必要があるか否か
を判断する。復号ビットストリーム・プロセッサが色補
償が必要とされると判断すれば、該当するカラー校正方
式を設計するためカラー・データを更に使用する。

【００６８】多層復号器１１４は、復号ビットストリー
ム・プロセッサ１１８による処理にふさわしい圧縮状態
の復号ビットストリーム１１６を生成するように圧縮入
力ビットストリーム１１２を復号する。復号ビットスト
リーム・プロセッサは、次に、圧縮入力ビットストリー
ムから導出されたカラー・データから引き出されるカラ
ー校正方式を使用して復号ビットストリームに色補償を
適用する。多層符号化器１２４は、次に、復号ビットス
トリーム・プロセッサ１１８によって生成された修正ビ
ットストリーム１２２を再符号化して、圧縮出力ビット
ストリーム１２６を生成する。圧縮出力ビットストリー
ムによって表現されるビデオ信号は、圧縮入力ビットス
トリームによって表現されるビデオ信号に対応してカラ
ー補償されている。修正ビットストリーム１２２を符号
化するために必要な処理を単純化するため、以下に述べ
るように、多層符号化器が圧縮入力ビットストリーム１
１２から導出された付加的ビットストリーム・パラメー
タを使用することもできる。

【００６９】上述のように、従来技術のＭＰＥＧ圧縮に
おいては、符号化プロセスの動き推定演算は最大の計算
処理資源を必要とする。従来技術の動き推定は、多層符
号化器１２４の動き補償器３１１の位置に対応する符号
化器内の位置にある動き補償器モジュールを使用して、
実行される。従って、動き推定演算の除去または実質的
な単純化によって、多層符号化器１２４によって必要と
される計算処理資源の大幅な節約を達成することができ
る。

【００７０】多層復号器１１４によって圧縮入力ビット
ストリーム１１２から導出されたＤＣＴ係数を使用して
ユーザ選択の処理演算を復号ビットストリーム・プロセ
ッサ１１８が実行することができるならば、動き補償器
３１１を完全に使用不可状態にすることができる。これ
によって、多層符号化器によって要求される計算処理資
源が大幅に減少する。しかしながら、復号ビットストリ
ーム・プロセッサ１１８によって実行される処理演算
が、多層復号器が復号ビットストリーム１１６として従
来技術のビデオ・ビットストリームを作成するため圧縮
入力ビットストリームを全面的に復号することを必要と
する場合は、修正ビットストリーム１２２は全面的に再
符号化されなければならない従来技術のビデオ・ビット
ストリームである。

【００７１】圧縮ビットストリーム処理装置１００は、
修正ビットストリームが従来技術のビデオ・ビットスト
リームである時修正ビットストリームを再符号化するた
めに必要とされる計算処理資源を減少させる多数の方法
を提供する。ビットストリーム・パラメータ送出経路１
２８は、圧縮入力ビットストリーム１１２から導出され
た動きベクトルを多層符号化器１２４へ転送する。多層
符号化器は、次に、動き補償器３１１によって実行され
る動き補償演算における動きベクトルとしてこれら動き
ベクトルを使用することができる。これによって、動き
推定演算が実行されないので、多層符号化器１２４によ
って必要とされる計算処理資源は顕著に減少する。圧縮
入力ビットストリームから導出された動きベクトルの再
使用によって、多層符号化器における動き推定の性能は
圧縮入力ビットストリームを符号化するため元々使用さ
れた場合より向上することはないという制約を受ける。
しかし、これは通常重要な欠点ではない。なぜならば、
大部分のハードウェアまたはソフトウェア符号化器が実
用的ではあるが効率的な動き推定アルゴリズムを用いて
いるからである。

【００７２】圧縮入力ビットストリーム１１２から導出
された動きベクトルの単なる再使用が許容可能な動き推
定精度を生み出すが、圧縮入力ビットストリームから導
出された動きベクトルを完全なピクセル動きベクトルと
して使用し、完全なピクセル動きベクトルに対して追加
の２分の１ピクセル検索を実行して最終的動き推定を行
うことによって、一層良好な動き推定精度を得ることが
可能である。この代替的方法は、オリジナルの圧縮入力
ビットストリームから導出された動きベクトルを再使用
する場合より多い計算処理資源を必要とする。しかし、
これは比較的良好なピクチャ品質および高い圧縮効率を
生み出す。更に、動き推定検索の範囲が従来技術の動き
推定において使用される場合より大幅に小さいので、従
来技術の動き推定の場合に比較して、必要とされる付加
的計算処理資源は実質的に少ない。

【００７３】ローカル動き推定を実行する動き補償器３
１１の構造の例が図４に示されている。動き補償器はロ
ーカル動き推定器４４１および減算器４４３を含む。ロ
ーカル動き推定器は、空間ビットストリーム入力モジュ
ール３１３、符号化器ビットストリーム・パラメータ・
バス１４０およびローカル復号器３１７の出力に接続す
る入力部を持つ。ローカル動き推定器は、ローカル復号
器における再構築ピクチャ・メモリ４４５、符号化器ビ
ットストリーム・パラメータ・バスおよび減算器４４３
の２つの入力に接続する出力部を持つ。

【００７４】ローカル動き推定器４４１は、空間ビット
ストリーム入力モジュール３１３から連続したピクチャ
・ブロックを受け取りそれらの各々に対して動き推定演
算を実行する。現在の動き推定演算の対象であるピクチ
ャ・ブロックは、現在時ピクチャ・ブロックと呼ばれ
る。ローカル動き推定器は、また、符号化器ビットスト
リーム・パラメータ・バス１４０から現在時ピクチャ・
ブロックに関する動きベクトルを受け取る。この動きベ
クトルは、ビットストリーム・パラメータとして圧縮入
力ビットストリーム１１２から導出され、ビットストリ
ーム・パラメータ送出経路１２８を経由して転送された
ものである(図２)。ローカル動き推定器は、転送された
動きベクトルから現在時ピクチャ・ブロックに関するア
ドレスを引き出し、このアドレスをローカル復号器３１
７のピクチャ・メモリ４４５へ送る。それに応答して、
ピクチャ・メモリは、スーパー基準ブロックをローカル
動き推定器に送り返す。スーパー基準ブロックは、アド
レスによって指定されたピクチャ・メモリの位置に記憶
されている再構築ピクチャ・ブロックであり、従来技術
ピクチャ・ブロックより水平および垂直の両方向におい
て２ピクセル分大きい。このようにスーパー基準ブロッ
クのサイズが大きいことによって、２分の１ピクセル精
度の一致ブロックをスーパー基準ブロックから生成する
ことが可能とされる。

【００７５】ローカル動き推定器４４１は、スーパー基
準ブロックにおける隣接ピクセル値間の補間演算を実行
して、８個の８×８ピクセル一致ブロック・セットを生
成する。各一致ブロックは、スーパー基準ブロックの中
心に対して北、北東、東、南東、南、南西、西，および
北西という方向のうちの異なる１方向にスーパー基準ブ
ロックにおける隣接ピクセル間の距離の半分に等しい距
離だけずらして配置される。ローカル動き推定器は、ま
た、１０×１０ピクセルのスーパー基準ブロックの中心
にある８×８ピクセル・ピクチャ・ブロックの大きさの
サブセットを選択することによって９番目の一致ブロッ
クを生成する。

【００７６】次に、ローカル動き推定器４４１は、現在
時ピクチャ・ブロックおよび９つの一致ブロックの間の
ブロック一致演算を実行して、どの一致ブロックが現在
時ピクチャ・ブロックに最も近接しているかを判断す
る。この一致ブロックは、最近接一致ブロックと呼ばれ
る。ローカル動き推定器は、転送された動きベクトルに
関する最近接一致ブロックの変位を転送された動きベク
トルに加算して、現在時ピクチャ・ベクトルに関して２
分の１ピクセル精度を持つ新しい動きベクトルを生成す
る。ローカル動き推定器は、また、現在時ピクチャ・ブ
ロックに関する基準ブロックとして最近接一致ブロック
を採用する。

【００７７】ローカル動き推定器４４１は、２分の１ピ
クセル精度の新しい動きベクトルを符号化器バッファ３
０１への送信のため符号化器ビットストリーム・パラメ
ータ・バス１４０へ供給し、現在時ピクチャ・ブロック
およびその基準ブロックを減算器４４３の入力に供給す
る。減算器４４３は、現在時ピクチャ・ブロックから基
準ブロックをピクセル毎に減算し、結果の差分ブロック
をＤＣＴモジュール４０９へ供給する。

【００７８】圧縮入力ビットストリーム１１２から導出
されたビットストリーム・パラメータを使用することに
よって、多層符号化器１２４によって実行されるビット
率制御の計算処理要件を減少することが可能である。ビ
ット率制御は、良好なビデオ品質を達成する上で重要な
役割を演ずるし、圧縮出力ビットストリーム１２６が実
用的復号器によってリアル・タイムで復号されることが
できることを確実にすることに役立つ。ビット率制御
は、各ピクチャを符号化するために割り当てられるビッ
トの数を制御する。各ピクチャを符号化するために割り
当てられるビットの数は、許容可能な提示品質を達成す
る上で十分な数の量子化レベルでピクチャのすべてのＤ
ＣＴ係数を量子化しなければならないだけではなく、Ｍ
ＰＥＧによって定義されているバッファ・オーバフロー
およびアンダーフロー制約を満たさなければならない。

【００７９】圧縮入力ビットストリーム１１２は、各マ
クロブロックの特性を標示するビットストリーム・パラ
メータを含む。多層復号器１１４は、圧縮入力ビットス
トリームからそのようなビットストリーム・パラメータ
を導出して、それらを多層符号化器１２４に渡し、そこ
で、ビットストリーム・パラメータは適応的ビット割り
当てを実行する場合に役立つように再使用される。２つ
の異なるアプローチの各マクロブロックのＤＣＴ係数に
ビットを再割り当てする２つの異なるアプローチの例を
図３、図５および図６を参照して以下に記述する。

【００８０】図５に示されている第１のアプローチにお
いて、多層復号器１１４は、圧縮入力ビットストリーム
１１２から量子化ステップ・サイズin_MQUANT[k]を導出
する。量子化ステップ・サイズin_MQUANT[k]は、圧縮入
力ビットストリームにおける現在時マクロブロックkの
量子化ステップ・サイズである。多層復号器は、量子化
ステップ・サイズをビットストリーム・パラメータとし
て多層符号化器に渡す。量子化ステップ・サイズは逆量
子化器２０７にも渡され、この量子化ステップ・サイズ
を使用して現在時マクロブロックのＤＣＴ係数に対する
逆量子化演算が実行される。次に、多層符号化器１２４
において、量子化器３０７が、現在時マクロブロックの
ＤＣＴ係数を量子化するため新しい量子化ステップ・サ
イズMQUANT[k]を計算し、新しい量子化ステップ・サイ
ズを持つ現在時マクロブロックのＤＣＴ係数を再量子化
する。量子化器は、現在時マクロブロックのため圧縮入
力ビットストリームから送られた量子化ステップ・サイ
ズを使用して新しい量子化ステップ・サイズMQUANT[k]
を計算する。

【００８１】図６に示される第２のアプローチでは、現
在時マクロブロックに関する量子化されたＤＣＴ係数
が、逆可変長符号化器２０５によって圧縮入力ビットス
トリームから導出され、ビットストリーム・パラメータ
送出経路１２８を経由して多層復号器１１４から多層符
号化器１２４の量子化器３０７に転送される。また、現
時マクロブロックにおける非ゼロＤＣＴ係数の数を標示
するビットストリーム・パラメータmb_incoeff[k]が圧縮
入力ビットストリームから導出され、多層復号器から多
層符号化器の量子化器へ転送される。次に、ビットスト
リーム・パラメータmb_incoeff[k]を使用して、量子化器
は、圧縮出力ビットストリームが上述したバッファ制約
に合致するように選択された非ゼロ量子化ＤＣＴ係数に
対するゼロ化演算を実行する。

【００８２】第２のアプローチにおける選択された非ゼ
ロ量子化ＤＣＴ係数のゼロ化は、逆量子化および再量子
化が実行されないので、第１のアプローチに比較して必
要なコンピュータ資源が少ない。しかしながら、第１の
アプローチは、通常、より良好な提示品質を提供する。

【００８３】圧縮入力ビットストリームから導出された
ビットストリーム・パラメータを使用して、圧縮出力ビ
ットストリームのビット率の制御に役立つように圧縮入
力ビットストリームのビット割り当てを適応させること
によって第１のアプローチに必要な計算処理資源を減少
させることができる。第１のアプローチで実行される処
理ステップが図５に示されている。以下の記述におい
て、現在時量子化演算の対象であるＤＣＴ係数のブロッ
クは、現在時ブロックと呼ばれ、現在時ブロックが一部
を形成するピクチャは現在時ピクチャと呼ばれる。

【００８４】符号化の始めに、ステップＳ１およびステ
ップＳ２が実行される。ステップＳ１において、多層復
号器１１４は、圧縮入力ビットストリーム１１２からビ
ットストリーム・パラメータR_inを導出し、このビット
ストリーム・パラメータをビットストリーム・パラメー
タ送出経路１２８を経由して量子化器３０７へ転送す
る。ビットストリーム・パラメータR_inは、圧縮入力ビ
ットストリームのビット率を示す。ステップＳ２におい
て、多層符号化器１２４における量子化器３０７は、符
号化器ビットストリーム・パラメータ・バス１４０から
ビットストリーム・パラメータR_inを受け取り、処理選
択モジュール１２０からパラメータR_outを受け取る。量
子化器は、次に、R_outをR_inで除算することによってビ
ット率bits_{r atio0}を決定する。

【００８５】ステップＳ３において、逆可変長符号化器
２０３は、圧縮入力ビット・ストリーム１１２における
各マクロブロックからビットストリーム・パラメータin
_MQUANT[k]を導出する。圧縮入力ビット・ストリーム１
１２の現在時マクロブロックkのビットストリーム・パ
ラメータin_MQUANT[k]は、現在時のマクロブロックkのＤ
ＣＴ係数を量子化するために使用された量子化ステップ
・サイズを標示する。逆可変長符号化器２０３は、ビッ
トストリーム・パラメータin_MQUANT[k]を多層符号化器
１２４の量子化器３０７に転送する。

【００８６】ステップＳ４において、逆可変長符号化器
２０３は、現在時マクロブロックkのＤＣＴ係数に先立
ち現在時ピクチャのＤＣＴ係数を表現するために使用さ
れた圧縮入力ビットストリームのビット数をカウントす
ることによって、現在時マクロブロックｋに関するビッ
トストリーム・パラメータinbits[k]を導出する。逆可
変長符号化器は、多層符号化器１２４の量子化器１２４
へビットストリーム・パラメータinbits[k]を転送す
る。

【００８７】ステップＳ５−Ｓ８において、多層符号化
器１２４の量子化器３０７は、多層復号器１１４によっ
て転送されたビットストリーム・パラメータを使用し
て、圧縮出力ビットストリーム１２６のビット率が上述
のバッファ制約に満たすことができる量子化ステップ・
サイズで現在時マクロブロックにおけるＤＣＴ係数を量
子化する。可変長符号化器３０５は、現在時マクロブロ
ックkのＤＣＴ係数に先立ち現在時ピクチャのＤＣＴ係
数を表現するために使用される圧縮出力ビットストリー
ムのビット数outbits[k]をカウントするカウンタを含
む。可変長符号化器は、outbits[k]の各値を量子化器に
送り戻す。最後に、量子化器は制御経路１４２を経由し
て符号化制御データを受け取る。

【００８８】ステップＳ５において、量子化器は、outb
its[k]とinbits[k]の間の比率bits_ratio[k]を bitsratio[k] = outbits[k]/inbits[k] によって決定する。

【００８９】ステップＳ６において、量子化器３０７は
現在時マクロブロックkに関する変換因子f[k]を決定す
る。量子化器は、次の式を使用して、比率bits_ratio[k]
およびbits_ratio0から変換因子f[k]を計算する。 f(k)=(2 x buts_ratio[k] + bits_ratio0)/(bits_ratio[k]
+ 2 x bits_ratio0) 但し0.7<f[k]<1.3である。

【００９０】ステップＳ７において、量子化器３０７
は、現在時マクロブロックkに関するMQUANT[k]の値を計
算する。MQUANT[k]の値は、量子化器が現在時マクロブ
ロックkに関するＤＣＴ係数を量子化するために使用す
る量子化ステップ・サイズである。量子化器は、ビット
ストリーム・パラメータin_MQUANT[k]の値に変換因子f
[k]を乗算することによって現在時マクロブロックkに関
するMQUANT[k]の値を計算する。この計算式は次のよう
になる。 MQUANT[k] = in_MQUANT[k] x f[k] ステップＳ８において、量子化器３０７は、量子化ステ
ップ・サイズMQUANT[k]を使用して現在時マクロブロッ
クkにおけるすべての非ゼロＤＣＴ係数を量子化する。

【００９１】ステップＳ９において、量子化器は現在時
ビットストリームのすべてのマクロブロックが量子化さ
れたか否か判断する。もしそうであれば、処理はステッ
プＳ１０へ進み、そこで終了する。そうでなければ、処
理はステップＳ３に戻り、次のマクロブロックkに関し
て比率bits_ratio[k]、変換因子f[k]および量子化ステッ
プ・サイズMQUANT[k]を計算するプロセス、および、量
子化ステップ・サイズMQUANT[k]を使用して次のマクロ
ブロックのＤＣＴ係数を量子化するステップが、ピクチ
ャの符号化が完了するまで、そして、すべての圧縮入力
ビットストリームが処理されるまで、反復される。

【００９２】第２のアプローチに関しても、圧縮入力ビ
ットストリームから導出されたビットストリーム・パラ
メータを使用して、圧縮出力ビットストリームのビット
率の制御に役立つように圧縮入力ビットストリームのビ
ット割り当てを適応させることによって必要な計算処理
資源を減少させることができる。第２のアプローチで実
行される処理ステップが図６に示されている。ステップ
Ｓ１、Ｓ２、Ｓ４−Ｓ６およびＳ９は、図５を参照した
上述の第１のアプローチの場合と同じであるので、以下
の記述では省略する。

【００９３】ステップＳ３において、多層復号器１１４
は、圧縮入力ビットストリーム１１２の各マクロブロッ
クからビットストリーム・パラメータmb_incoeff[k]を導
出し、このビットストリーム・パラメータをビットスト
リーム・パラメータ送出経路１２８を経由して多層符号
化器１２４の量子化器３０７へ転送する。ビットストリ
ーム・パラメータmb_incoeff[k]は、圧縮入力ビットスト
リームの現在時マクロブロックkにおける非ゼロＤＣＴ
係数の数を標示する。

【００９４】ステップＳ５Ａにおいて、多層復号器１１
４は、逆可変長符号化器２０５によって圧縮入力ビット
ストリーム１１２から導出された量子化ＤＣＴ係数を、
ビットストリーム・パラメータ送出経路１２８を経由し
て量子化器３０７に転送する。

【００９５】ステップＳ７において、多層符号化器１２
４の量子化器３０７は、多層復号器から量子化ＤＣＴ係
数を受け取り、ビットストリーム・パラメータmb
_incoeff[k]を使用して、圧縮出力ビットストリームのビ
ット率を制御するためゼロに設定される量子化ＤＣＴ係
数の数を決定する。量子化器は、現在時マクロブロック
kに関するmb_outcoeff[k]の値を計算する。mb
_outcoeff[k]の値は、非ゼロの値を持つ可能性のあるマ
クロブロックkにおけるＤＣＴ係数の数である。現在時
マクロブロックkに関するmb_outcoeff[k]の値を計算する
ため、量子化器は、ビットストリーム・パラメータmb
_incoeff[k]の値にステップ６で計算された変換因子f[k]
を乗算する。従って、計算式は次のようになる。 mb_outcoeff[k] = mb_incoeff[k] x f[k] ステップＳ８において、量子化器３０７は逆可変長符号
化器２０５から現在時マクロブロックkのすべての量子
化ＤＣＴ係数を受け取り、mb_outcoeff[k]の値によって
示された数を除くすべてをゼロにセットする。

【００９６】上述の実施形態において、圧縮入力信号お
よび圧縮出力信号は、共に、ＭＰＥＧ準拠ビットストリ
ームであった。次に、本発明に従う圧縮ビットストリー
ム処理装置の第２の実施形態７００の例を図７および図
８を参照しながら記述する。この実施形態は、いかなる
圧縮状態の圧縮入力ビットストリームに対しても処理を
実行し、いかなる圧縮状態の圧縮出力ビットストリーム
をも生成し、各々が異なる圧縮状態を持つ複数のビット
ストリームに対して処理を行い、それらを連結すること
を可能にする。以下に記述する例では、圧縮ビットスト
リーム処理装置は、ビデオ信号を表現する圧縮入力ビッ
トストリームを処理する。

【００９７】圧縮ビットストリーム処理装置７００は、
第１の圧縮状態変換ユニット７１４Ａ、最終圧縮状態変
換ユニット７２４、プロセッサ７１８Ａ、および、ビッ
トストリーム・パラメータ送出モジュール７３０を含む
ビットストリーム・パラメータ送出経路７２８という４
つの基本ユニットから構成される。圧縮ビットストリー
ム処理装置がユーザによる処理演算の選択または定義を
許容するように設計されるとすれば、該装置は、ユーザ
から命令を受け取り、圧縮状態変換ユニットおよびプロ
セッサによって実行される処理を制御する処理選択モジ
ュール７２０を更に含む。ユーザから命令を受け取らな
い場合、処理選択モジュールは、圧縮ビットストリーム
処理装置が圧縮入力ビットストリームに対してあらかじ
め定められた処理演算を実行するように、圧縮状態変換
ユニットおよびプロセッサによって実行される処理を制
御する。

【００９８】図７で示される例は、圧縮状態変換ユニッ
ト７１４Ｂおよび第２のプロセッサ７１８Ｂという２つ
のオプションの付加装置を含む。これらの付加装置は、
圧縮ビットストリーム装置７００に、圧縮入力ビットス
トリームによって表現されるビデオ信号を２つの異なる
方法で処理する能力を付与する。それらは、第１のプロ
セッサ７１８Ａによって実行される方法と第２のプロセ
ッサ７１８Ｂによって実行される方法の２つである。圧
縮状態変換ユニット７１４Ｂは、オプションの第２のプ
ロセッサ７１８Ｂに先行して配置され、これら２つのユ
ニットは、第１のプロセッサ７１８Ａと最終圧縮状態変
換ユニット７２４の間に配置される。また、圧縮状態変
換ユニット７１４Ｂおよび第２のプロセッサは、ビット
ストリーム・パラメータ送出経路７２８に接続して、処
理選択ユニット７２０によって制御される。

【００９９】圧縮状態変換ユニット７１４Ｂを第２のプ
ロセッサ７１８Ｂに先行して配置することによって、第
２のプロセッサが、第１のプロセッサによって出力され
たビットストリームと異なる圧縮状態を持つビットスト
リームに対する処理を行うことが可能とされる。オプシ
ョンとして、各々圧縮状態変換ユニットの後段に配置さ
れる複数の付加プロセッサを第１のプロセッサと最終圧
縮状態変換ユニットの間に配置することも可能である。

【０１００】図７に示される例において、圧縮入力ビッ
トストリーム７１２によって表現されるビデオ信号は２
つの異なる処理演算に従う。１つは第１のプロセッサ７
１８Ａによって実行され、もう一方は第２のプロセッサ
７１８Ｂによって実行される演算である。第１のプロセ
ッサの前に圧縮状態変換ユニット７１４Ａが配置され
る。圧縮状態変換ユニット７１４Ａは、圧縮入力ビット
ストリームの圧縮状態を変更して、第１のプロセッサに
よって要求される圧縮状態の出力ビットストリーム７１
６Ａを生成する。第１の圧縮状態変換ユニットによっ
て、圧縮入力ビットストリーム７１２は、第１のプロセ
ッサによって要求されるものとは異なる圧縮状態を持つ
ことができる。

【０１０１】第１のプロセッサ７１８Ａは、圧縮状態変
換ユニット７１４Ａによって生成された出力ビットスト
リーム７１６Ａを処理して、修正ビットストリーム７２
２Ａを生成する。第１のプロセッサは、出力ビットスト
リーム７１６Ａによって表現されたビデオ信号を修正す
るが、出力ビットストリームの圧縮状態は変更しない。
従って、修正されたビットストリーム７２２Ａの圧縮状
態は、出力ビットストリーム７１６Ａのそれと同じもの
である。オプションとして、すべてが同じ圧縮状態のビ
ットストリームに対して動作する複数の連結されたプロ
セッサを第１のプロセッサ７１４Ａが含むこともでき
る。

【０１０２】第２のプロセッサ７１８Ｂに先行して配置
される圧縮状態変換ユニット７１４Ｂは、修正ビットス
トリーム７２２Ａの圧縮状態を変更して、第２のプロセ
ッサによって要求される圧縮状態の出力ビットストリー
ム７１６Ｂを生成する。圧縮状態変換ユニット７１４Ｂ
によって、第１のプロセッサ７１８Ａと第２のプロセッ
サは、両者が異なる圧縮状態の入力ビットストリームに
対して動作するとはいえ、相互に連結される。

【０１０３】第２のプロセッサ７１８Ｂは、圧縮状態変
換ユニット７１４Ｂによって生成された出力ビットスト
リーム７１６Ｂを処理して、修正ビットストリーム７２
２Ｂを生成する。第２のプロセッサは、出力ビットスト
リーム７１６Ｂによって表現されるビデオ信号を修正す
るが、出力ビットストリームの圧縮状態は変更しない。
従って、修正ビットストリーム７２２Ｂの圧縮状態は、
出力ビットストリーム７１６Ｂのそれと同じものであ
る。オプションとして、すべてが同じ圧縮状態のビット
ストリームに対して動作する複数の連結されたプロセッ
サを第２のプロセッサは含むこともできる。

【０１０４】第２のプロセッサ７１８Ｂの後に、最終圧
縮状態変換ユニット７２４が続き、修正ビットストリー
ム７２２Ｂの圧縮状態を変更して、圧縮出力信号７２６
を生成する。これによって、圧縮ビットストリーム処理
装置７００が、所望の圧縮状態の圧縮された出力信号を
送達することが可能とされる。最終圧縮状態変換ユニッ
トは、また、修正ビットストリームのビット率、バッフ
ァ・サイズ等のビットストリーム特性を変更して、所望
のビットストリーム特性を持つ圧縮出力ビットストリー
ムを生成するこもできる。圧縮出力信号の状態およびビ
ットストリーム特性は、圧縮入力ビットストリーム７１
２のそれと同じとすることも、異なるものとすることも
できる。

【０１０５】図８は、図７に示された実施形態の圧縮状
態変換ユニット７１４Ａ、７１４Ｂおよび７２４と同じ
構造および同じ動作を持つ圧縮状態変換ユニット７１４
の詳細を示す。圧縮状態変換ユニット７１４は、第１の
圧縮状態の入力ビットストリーム７１２を受け取り、入
力ビットストリームの圧縮状態を選択的に変更して、入
力ビットストリームと異なる圧縮状態を持つ出力ビット
ストリーム７１６を生成する。出力ビットストリームの
圧縮状態は、入力ビットストリームのそれより大きくも
小さくもすることができる。すなわち、圧縮状態変換ユ
ニット７１４は、制御経路７３２を経由して受け取る制
御データに応じて符号化モードまたは復号モードのいず
れでも動作することができる。

【０１０６】圧縮状態変換ユニット７１４は、入力イン
タフェース７１９、出力インタフェース７２１および多
層符号化／復号モジュール７２３という３つの主なモジ
ュールから構成される。多層符号化／復号モジュール
は、圧縮入力ビットストリームの各圧縮状態に対応する
符号化／復号モジュールから成る。この例において、多
層符号化／復号モジュールは、可変長符号化／復号モジ
ュール７０５、量子化／逆量子化モジュール７０７、直
交変換モジュール７０９および動き補償／空間処理モジ
ュール７１１である。

【０１０７】入力インタフェース・モジュール７１９
は、入力ビットストリーム７１２からビットストリーム
・パラメータを導出するバッファリングおよびデマルチ
プレキング・エレメント(図示されていない)を含む。入
力インタフェース・モジュールは、ビットストリーム・
パラメータを要求する多層符号化／復号モジュール７２
３のエレメントへ入力バス７３８を経由してビットスト
リーム・パラメータを選択的に供給する。入力バスによ
って、入力インタフェース・モジュールが符号化／復号
モジュールのいずれかのエレメントへビットストリーム
・パラメータを供給することが可能にされる。制御経路
７３２を経由して受け取られる制御データは、符号化／
復号モジュールのうちのどれが入力バスからビットスト
リーム・パラメータを受け取るかを決定する。

【０１０８】入力インタフェース・モジュール７１９
は、また、ビットストリーム・パラメータ送出経路７２
８を経由してプロセッサ７１８Ａおよび７１８Ｂならび
にその他の圧縮状態変換ユニットへの転送のためビット
ストリーム・パラメータ送出バス７３６にビットストリ
ーム・パラメータを供給する。制御経路７３２を経由し
て受け取られる制御データは、ビットストリーム・パラ
メータのどれがビットストリーム・パラメータ送出バス
７３６に供給されるかを決定する。

【０１０９】多層符号化／復号モジュール７２３によっ
て生成されるビットストリームはデータ出力バス７２５
に供給される。これらのビットストリームは、ピクセル
値、動きベクトル、符号化された量子化ＤＴＣ係数のよ
うなデータ・エレメントから成る。データ出力バスは、
これらビットストリームを、より高位またはより低位の
符号化／復号モジュールへ、また、出力インタフェース
・モジュール７２１へ、転送する。

【０１１０】出力インタフェース・モジュール７２１
は、１つまたは複数の多層符号化／復号モジュール７２
３によって生成されたビットストリームから出力ビット
ストリーム７１６を構築するマルチプレキングおよびバ
ッファーリング・エレメント(図示されていない)を含
む。出力インタフェース・モジュールは、出力ビットス
トリームに含めるため、符号化／復号モジュールのいず
れかによって出力されるビットストリームを選択するこ
とができる。出力インタフェース・モジュールは、制御
経路７３２を経由して受け取られる制御データに応じ
て、符号化／復号モジュールを選択して、出力ビットス
トリームに含めるビットストリームを受け取る。

【０１１１】多層符号化／復号モジュール７２３は、す
べて、二重機能モジュールである。モジュールの各々
は、制御経路７３２を経由して受け取られる制御データ
に応じて、符号化モードでもあるいは復号モードでも動
作することができる。例えば、制御データが直交変換モ
ジュール７０９を符号化モードに設定する時、このモジ
ュールは、前方および反転離散コサイン変換を実行す
る。この場合、反転離散コサイン変換は、符号化器のロ
ーカル復号機能部分を提供するために必要とされる。制
御データが直交変換モジュールを復号モードに設定する
時、このモジュールは反転離散コサイン変換のみを実行
する。

【０１１２】制御経路７３２を経由して受け取られる制
御データは、また、圧縮状態変換ユニットにその所望の
圧縮状態変換特性を提供するために必要とされる符号化
／復号モジュールを選択する。制御データは、入力およ
び出力ビットストリームの圧縮状態に従って、符号化／
復号モジュールのすべたまたは符号化／復号モジュール
のサブセットを選択する。

【０１１３】コンピュータまたはＤＳＰに基づく圧縮ビ
ットストリーム処理装置においては、制御経路７３２を
経由して受け取られる制御データは、多層符号化／復号
モジュール７２３の各々に対する計算処理資源の割当て
を決定する。圧縮状態変換ユニットは、多層符号化／復
号モジュールのサブセットを使用して部分的な符号化ま
たは復号演算を実行する。この場合、通常、残っている
未使用の符号化／復号モジュールに計算処理資源は割り
当てられない。

【０１１４】符号化／復号モジュール７２３の各々は、
入力インタフェース・モジュール７１９か、あるいは、
少なくとも１つ高位または低位の層にある符号化／復号
モジュールのいずれかによって出力されたビットストリ
ームに対して処理を行う。符号化／復号モジュールの各
々は、出力インタフェース・モジュール７２１へ、ある
いは少なくとも１つ高位または低位の層にある符号化／
復号モジュールへ、ビットストリームを出力する。符号
化／復号モジュールの間のビットストリーム経路、およ
び、入出力インタフェース・モジュール７１９、７２１
と符号化／復号モジュールの間のビットストリーム経路
は、制御経路７３２を経由して受け取られる制御データ
によって決定される。高位または低位の層にある符号化
／復号モジュールへビットストリームが出力されるか否
かは、圧縮状態変換ユニットが符号化モードで動作して
いるか復号モードで動作しているかに依存する。

【０１１５】加えて、多層符号化／復号モジュール７２
３は、ビットストリーム・パラメータ送出経路７２８を
経由して受け取られるビットストリーム・パラメータを
使用して動作することもでき、また、多層符号化／復号
モジュールは、圧縮入力ビットストリームからビットス
トリーム・パラメータを代替的にあるいは付加的に導出
して、ビットストリーム・パラメータ送出経路７２８を
経由してそのようなビットストリーム・パラメータを他
の圧縮状態変換ユニットおよびプロセッサに転送するこ
ともできる。

【０１１６】圧縮状態変換ユニットの第１の実際的例を
以下に記述する。この例では、圧縮状態変換ユニット
は、圧縮ビットストリーム処理装置の第１の圧縮状態変
換ユニット７１４Ａであり、第１のプロセッサ７１８Ａ
がＤＣＴ係数から成る部分的に圧縮されたビットストリ
ームに対して処理を行う。この例では、第１の圧縮状態
変換ユニットの入力ビットストリーム７１２はＭＰＥＧ
ビットストリームであり、第１の圧縮状態変換ユニット
は、第１のプロセッサによって必要とされる圧縮状態に
ＭＰＥＧビットストリームを復号するように動作する。

【０１１７】制御経路７３２を経由して受け取られる制
御データが圧縮状態変換ユニット７１４Ａを以下のよう
に動作させる。すなわち、可変長符号化／復号モジュー
ル７０５が可変長復号モードで動作し、量子化／逆量子
化モジュール７０７が逆量子化モードで動作し、残りの
符号化／復号モジュールは使用不可状態とされる。使用
不可状態の符号／復号モジュールに計算処理資源は割り
当てられない。

【０１１８】入力インタフェース・モジュール７１９が
入力ビットストリーム７１２から符号化された量子化Ｄ
ＣＴ係数、量子化テーブル、動きベクトル、ピクチャ・
ヘッダおよびその他のビットストリーム・パラメータを
導出する。入力バス７３８を使用して、入力インタフェ
ース・モジュールは、可変長復号モジュール７０５にＤ
ＣＴ係数を供給し、逆量子化モジュール７０７に量子化
テーブルを供給し、出力インタフェース・モジュール７
２１に動きベクトルおよびピクチャ・ヘッダを供給す
る。入力インタフェース・モジュールは、また、ビット
ストリーム・パラメータ送出バス７３６を使用して、入
力ビットストリームから導出された量子化テーブル、動
きベクトル、ピクチャ・ヘッダおよびその他のビットス
トリーム・パラメータをビットストリーム・パラメータ
送出経路７２８および出力インタフェース・モジュール
７２１に供給する。

【０１１９】出力インタフェース・モジュール７２１
は、出力バス７２５を経由して、逆量子化モジュール７
０７によって出力されるＤＣＴ係数のビットストリーム
を受け取る。出力インタフェース・モジュールは、ビッ
トストリーム・パラメータ送出バス７３６を経由して、
それぞれのピクチャ・ヘッダおよび動きベクトルからな
るビットストリームを入力インタフェース・モジュール
７１９から受け取る。出力インタフェース・モジュール
は、ＤＣＴ係数およびそれぞれのピクチャ・ヘッダおよ
び動きベクトルから出力ビットストリーム７１６を作り
上げる。

【０１２０】第１の圧縮状態変換ユニット７１４Ａによ
って入力ビットストリーム７１２から導出されたビット
ストリーム・パラメータが、圧縮状態変換ユニット７１
４Ａによって生成された出力ビットストリームの処理に
おける使用のためビットストリーム送出経路７２８を経
由して第１および第２のプロセッサ７１８Ａおよび７１
８Ｂへ転送される。また、ビットストリーム・パラメー
タは、ビットストリーム送出経路７２８を経由して、第
１および第２のプロセッサによって生成される修正ビッ
トストリームを再符号化する場合の使用に備えて圧縮状
態変換ユニット７１４Ｂおよび７２４に転送される。

【０１２１】圧縮状態変換ユニットの第２の実際的例を
以下に記述する。この例では、圧縮状態変換ユニット
は、第１の例と同様に、圧縮ビットストリーム処理装置
７００の第１の圧縮状態変換ユニット７１４Ａであり、
第１のプロセッサ７１８ＡはＤＣＴ係数から成る部分的
に圧縮されたビットストリームに対する処理を行う。こ
の第２の例では、入力ビットストリーム７１２は、符号
順のピクチャから構成される部分的に圧縮されたビット
ストリームであり、各ピクチャは符号化ブロック・セッ
トである。ピクチャがＩピクチャである場合符号化ブロ
ックは各ピクセルに関するピクセル値から成るピクチャ
・ブロックであり、ピクチャがＰまたはＢピクチャであ
れば各ピクセルに関する差分の値からなる差分ブロック
である。後者の場合、各符号化ブロックはそれぞれの動
きベクトルを持つ。圧縮状態変換ユニット７１４Ａは、
部分的に圧縮されている入力ビットストリームを符号化
して第１のプロセッサによって必要とされる圧縮状態に
入力ビットストリームの圧縮状態を変更するように動作
する。

【０１２２】制御経路７３２を経由して受け取られる制
御データが圧縮状態変換ユニット７１４Ａを以下のよう
に動作させる。すなわち、直交変換モジュール７０９が
前方変換モードで動作し、残りの符号化／復号モジュー
ルは使用不可状態にされる。使用不可状態の符号化／復
号モジュールには計算処理資源は割り当てられない。

【０１２３】入力インタフェース・モジュール７１９
は、入力ビットストリームから符号化ブロック、動きベ
クトルおよびその他のビットストリーム・パラメータを
導出する。入力バス７２５を使用して、入力インタフェ
ース・モジュールは直交変換モジュール７０９に符号化
ブロックを供給する。入力インタフェース・モジュール
は、また、入力ビットストリームから導出された動きベ
クトルおよびその他のビットストリーム・パラメータ
を、ビットストリーム・パラメータ送出経路７２８およ
び出力インタフェース・モジュール７２１への送出のた
め、ビットストリーム・パラメータ送出バス７３６へ供
給する。

【０１２４】出力インタフェース・モジュール７２１
は、直交変換モジュール７０９によって出力されたＤＣ
Ｔ係数のビットストリームを出力バス７２５経由で受け
取る。出力インタフェース・モジュールは、また、入力
インタフェース・モジュール７１９から、ビットストリ
ーム・パラメータ送出バスを経由して、ＤＣＴ係数に関
するそれぞれの動きベクトルからなるビットストリーム
を受け取る。出力インタフェース・モジュールは、ＤＣ
Ｔ係数およびそれぞれの動きベクトルから出力ビットス
トリーム７１６を作り上げる。

【０１２５】この第２の例の場合も、第１の圧縮状態変
換ユニット７１４Ａによって入力ビットストリーム７１
２から導出されたビットストリーム・パラメータが、圧
縮状態変換ユニット７１４Ａによって生成される出力ビ
ットストリームの処理における使用のため、ビットスト
リーム送出経路７２８を経由して、第１および第２のプ
ロセッサへ転送される。ビットストリーム・パラメータ
は、また、第１および第２のプロセッサによって生成さ
れる修正ビットストリームの圧縮状態を変更する際の使
用に備えて、ビットストリーム送出経路７２８を経由し
て、圧縮状態変換ユニット７１４Ｂおよび７２４へも転
送される。

【０１２６】上記２つの例において、第１の圧縮状態変
換ユニット７１４Ａからのビットストリーム・パラメー
タの転送は、圧縮状態変換ユニット７１４Ａによって転
送されるビットストリーム・パラメータに等しい新しい
ビットストリーム・パラメータを生成するためさもなけ
れば必要とされる圧縮状態変換ユニット７１４Ｂおよび
７２４の計算処理資源の費消を防ぐ。従って、本発明に
従う圧縮ビットストリーム処理装置７００は、従来技術
の圧縮情報信号処理装置に比較して、より小規模のハー
ドウェアあるいは性能の低いコンピュータまたはデジタ
ル信号プロセッサを使用して圧縮入力ビットストリーム
の所望の処理を実行することができる。代替的には、従
来技術の処理装置に比較して、本発明の圧縮ビットスト
リーム処理装置７００は、所与のハードウェアまたは所
与のコンピュータを使用して、一層高速に例えばリアル
タイムより高速に所望の処理を実行することができる。

【０１２７】以上特定の実施形態を用いて本発明の詳細
を記述したが、本発明が上記実施形態に限定されるもの
ではなく、本発明の原理を逸脱することなく種々の修正
を加えることが可能である点は理解されるべきである。

【０１２８】本発明には、例として次のような実施様態
が含まれる。 （１）情報信号を表現する圧縮入力ビットストリームを
処理する装置であって、各々が出力部を有し直列に連結
された複数の復号モジュールを含み、上記圧縮入力ビッ
トストリームを復号して復号ビットストリームを作成す
る多層復号器と、入力部および出力部を有し、上記情報
信号を修正して修正ビットストリームを作成するため上
記復号ビットストリームを処理する復号ビットストリー
ム・プロセッサと、各々が入力部を有し上記多層復号器
の復号モジュールの１つに対応し相互に直列に連結され
た複数の符号化モジュールを含み、上記修正ビットスト
リームを再符号化して圧縮出力ビットストリームを作成
する多層符号化器と、上記復号モジュールの１つの出力
部を上記復号ビットストリーム・プロセッサの入力部に
選択的に接続し、復号ビットストリーム・プロセッサの
出力部を符号化モジュールの対応する１つの入力部に選
択的に接続する選択的相互連結経路と、を備える圧縮入
力ビットストリーム処理装置。 （２）上記復号モジュールの１つより下流に位置する復
号モジュールをすべて非活動状態に設定し、上記符号化
モジュールの１つより上流に位置する符号化モジュール
をすべて非活動状態に設定する手段を更に備える、上記
（１）に記載の圧縮入力ビットストリーム処理装置。 （３）上記多層復号器が、上記圧縮入力ビットストリー
ムからビットストリーム・パラメータを導出する手段を
含み、上記装置が、上記多層符号化器と上記多層復号器
を相互連結させるビットストリーム・パラメータ送出経
路を更に備え、上記符号化モジュールのうちの少くとも
１つが、上記ビットストリーム・パラメータ送出経路に
接続し、上記導出手段によって上記圧縮入力ビットスト
リームから導出されたビットストリーム・パラメータを
使用して符号化演算を実行する、上記（１）に記載の圧
縮入力ビットストリーム処理装置。

【０１２９】（４）情報信号を表現する圧縮入力ビット
ストリームのビットストリーム特性を修正する装置であ
って、圧縮出力ビットストリームのビットストリーム特
性を定義する出力ビットストリーム定義を提供するコン
トローラと、復号ビットストリームを作成するため上記
圧縮入力ビットストリームを復号する機能を持ち、上記
圧縮入力ビットストリームからビットストリーム・パラ
メータを導出する手段を含む多層符号化器と、上記多層
復号器から上記ビットストリーム・パラメータを受け取
るように配置されるビットストリーム・パラメータ送出
経路と、上記ビットストリーム・パラメータ送出経路に
接続し、上記導出手段によって上記圧縮入力ビットスト
リームから導出されたビットストリーム・パラメータを
再使用して、上記出力ビットストリーム定義に従って上
記復号ビットストリームを再符号化して圧縮出力ビット
ストリームを作成する多層符号化器と、を備えるビット
ストリーム特性修正装置。 （５）復号ビットストリームが上記情報信号に関して部
分的に符号化される、上記（４）に記載のビットストリ
ーム特性修正装置。 （６）上記装置が、上記復号ビットストリームを受け取
り、該復号ビットストリームを修正するように処理して
修正ビットストリームを作成し、それを上記多層符号化
器へ提供する復号ビットストリーム・プロセッサを更に
備え、上記多層符号化器が上記修正ビットストリームを
再符号化するため上記ビットストリーム・パラメータを
再使用する、上記（４）に記載のビットストリーム特性
修正装置。 （７）上記復号ビットストリーム・プロセッサが更に上
記ビットストリーム・パラメータ送出経路に接続し、上
記導出手段によって上記圧縮入力ビットストリームから
導出されたビットストリーム・パラメータに応じて上記
復号ビットストリームを処理する、上記（６）に記載の
ビットストリーム特性修正装置。

【０１３０】（８）情報信号を表現する圧縮入力ビット
ストリームを処理する方法であって、情報信号を表現す
る部分的に圧縮されたビットストリームとして復号ビッ
トストリームを作成するため上記圧縮入力ビットストリ
ームを部分的に復号するステップと、情報信号の修正を
通して上記復号ビットストリームを処理して、部分的に
符号化された修正ビットストリームを生成するステップ
と、上記修正ビットストリームを再符号化して圧縮出力
ビットストリームを生成するステップと、を含む圧縮入
力ビットストリーム処理方法。 （９）上記方法が、上記圧縮入力ビットストリームから
ビットストリーム・パラメータを導出するステップを更
に含み、上記修正ビットストリームが、上記圧縮入力ビ
ットストリームから導出されたビットストリーム・パラ
メータを使用して再符号化される、上記（８）に記載の
圧縮入力ビットストリーム処理方法。

【０１３１】（１０）情報信号を表現する圧縮入力ビッ
トストリームのビットストリーム特性を修正する方法で
あって、圧縮出力ビットストリームのビットストリーム
特性を定義する出力ビットストリーム定義を生成するス
テップと、上記圧縮入力ビットストリームからビットス
トリーム・パラメータを導出するステップと、上記圧縮
入力ビットストリームを少なくとも部分的に復号して復
号ビットストリームを作成するステップと、上記圧縮入
力ビットストリームから導出されたビットストリーム・
パラメータを使用して復号ビットストリームを再符号化
して、上記出力ビットストリーム定義によって定義され
るビットストリーム特性を持つ圧縮た出力ビットストリ
ームを生成するステップと、を含むビットストリーム特
性修正方法。 （１１）上記圧縮入力ビットストリームから導出される
ビットストリーム・パラメータが、多量の計算処理資源
を使用して生成されるビットストリーム・パラメータで
ある、上記（１０）に記載のビットストリーム特性修正
方法。 （１２）上記方法が、情報信号の修正を通して上記復号
ビットストリームを処理して復号ビットストリームを生
成するステップを更に含み、復号ビットストリームに代
わって上記修正ビットストリームを上記ビットストリー
ム・パラメータを使用して再符号化して圧縮出力ビット
ストリームが生成される、上記（１０）に記載のビット
ストリーム特性修正方法。 （１３）上記復号ビットストリームが上記ビットストリ
ーム・パラメータに応じて処理される、上記（１０）に
記載のビットストリーム特性修正方法。

【０１３２】（１４）情報信号を表現し、１つの圧縮状
態を持つ圧縮入力ビットストリームを処理する装置であ
って、上記圧縮入力ビットストリームを入力ビットスト
リームとして受け取り、該圧縮入力ビットストリームの
上記圧縮状態を変更して、出力ビットストリームを生成
する第１の圧縮状態変換ユニットと、上記第１の圧縮状
態変換ユニットの上記出力ビットストリームを受け取
り、上記情報信号を変更するようにそれを処理して修正
ビットストリームを生成するプロセッサと、上記修正ビ
ットストリームを入力ビットストリームとして受け取
り、該修正ビットストリームの上記圧縮状態を変更し
て、圧縮出力ビットストリームとして出力ビットストリ
ームを生成する第２の圧縮状態変換ユニットと、を備
え、上記第１および第２の圧縮状態変換ユニットの各々
が、入力部および出力部をそれぞれ有する多層符号化／
復号モジュール、上記入力ビットストリームの圧縮状態
に応じて上記入力ビットストリームを上記符号化／復号
モジュールの１つに選択的に接続する入力インタフェー
ス、および、出力ビットストリームの圧縮状態に応じて
上記符号化／復号モジュールの１つの上記出力部からビ
ットストリームを出力ビットストリームとして選択的に
受け取る出力インタフェース・モジュールを含む、圧縮
入力ビットストリーム処理装置。 （１５）上記入力ビットストリームの上記圧縮状態を変
更する際必要とされない符号化／復号モジュールを非活
動状態にさせる手段を更に備える上記（１４）に記載の
圧縮入力ビットストリーム処理装置。 （１６）上記第１の圧縮状態変換ユニットが上記入力ビ
ットストリームからビットストリーム・パラメータを導
出する手段を含み、上記装置が上記第１の圧縮状態変換
ユニットと上記第２の圧縮状態変換ユニットを接続する
パラメータ送出経路を更に備え、上記第２の圧縮状態変
換ユニットの上記符号化／復号モジュールの少なくとも
１つが上記パラメータ送出経路に接続して上記圧縮入力
ビットストリームから導出された上記ビットストリーム
・パラメータを使用して符号化演算を実行する、上記
（１４）に記載の圧縮入力ビットストリーム処理装置。

【０１３３】（１７）情報信号を表現し、１つの圧縮状
態を持つ圧縮入力ビットストリームを処理する方法であ
って、多層符号化／復号モジュールを用意するステップ
と、上記多層符号化／復号モジュールから符号化／復号
モジュールの第１のセットおよび符号化／復号モジュー
ルの第２のセットを選択するステップと、上記符号化／
復号モジュールの第１のセットを使用して上記圧縮入力
ビットストリームの上記圧縮状態を変更して第１の出力
ビットストリームを作成するステップと、上記情報信号
を修正するように上記第１の出力ビットストリームを処
理し、上記第１の出力ビットストリームと同じ圧縮状態
を持つ修正ビットストリームを生成するステップと、上
記符号化／復号モジュールの第２のセットを使用して上
記修正ビットストリームの圧縮状態を変更して、第２の
出力ビットストリームを生成するステップと、を含む圧
縮入力ビットストリーム処理方法。 （１８）上記第１のセットの上記符号化／復号モジュー
ルに関して符号化モードおよび復号モードの１つを選択
するステップと、上記第２のセットの上記符号化／復号
モジュールに関して符号化モードおよび復号モードの１
つを選択するステップと、を更に含む上記（１７）に記
載の圧縮入力ビットストリーム処理方法。 （１９）上記方法が上記圧縮入力ビットストリームから
ビットストリーム・パラメータを導出するステップを更
に含み、上記圧縮入力ビットストリームから導出された
上記ビットストリーム・パラメータを使用して上記修正
ビットストリームの圧縮状態が変更される、上記（１
７）に記載の圧縮入力ビットストリーム処理方法。 （２０）上記方法が上記圧縮入力ビットストリームから
ビットストリーム・パラメータを導出するステップを更
に含み、上記圧縮入力から導出された上記ビットストリ
ーム・パラメータを使用して上記第１の出力ビットスト
リームが処理される、上記（１７）に記載の圧縮入力ビ
ットストリーム処理方法。

【０１３４】

【発明の効果】本発明に従うビデオ処理システムによっ
て、異なる圧縮状態のビットストリームを処理する複数
プロセッサの連結が可能となり、それによって、いかな
る圧縮状態の圧縮入力ビットストリームも処理すること
ができ、圧縮入力ビットストリームと同じまた異なる圧
縮状態の圧縮出力ビットストリームを生成することが可
能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】圧縮入力ビットストリームを処理する従来技術
の装置のブロック図である。

【図２】圧縮入力ビットストリームを処理する本発明に
従う装置の第１の実施形態のブロック図である。

【図３】図２の装置の部分的詳細を示すブロック図であ
る。

【図４】圧縮入力ビットストリームから導出されるビッ
トストリーム・パラメータが本発明に従う装置における
多層符号化器においてどのように再使用されるかを示す
ブロック図である。

【図５】圧縮入力ビットストリームから導出される量子
化パラメータを再使用することによって多層符号化器に
おいて量子化が実行される第１のプロセスの流れ図であ
る。

【図６】圧縮入力ビットストリームから導出される量子
化パラメータを再使用することによって多層符号化器に
おいて量子化が実行される第２のプロセスの流れ図であ
る。

【図７】圧縮入力ビットストリームを処理する本発明に
従う装置の第２の実施形態のブロック図である。

【図８】図７の第２の実施形態の装置の圧縮状態変換ユ
ニットの詳細を示すブロック図である。

【符号の説明】

１００、７００ 圧縮ビットストリーム処理装置 １１２、７１２ 圧縮入力ビットストリーム １１４ 多層復号器 １１６ 復号ビットストリーム １１８ 復号ビットストリーム・プロセッサ １２０、７２０ 処理選択モジュール １２２ 修正ビットストリーム １２４ 多層符号化器 １２６、７２６ 圧縮出力ビットストリーム １２８、７２８ ビットストリーム・パラメータ送出
経路 １３０、７３０ ビットストリーム・パラメータ送出
モジュール １３２ 復号制御経路 １３４、７２５ 出力バス １３６ 復号器ビットストリーム・パラメータ・バス １３８、７３８ 入力バス １４０ 符号化器ビットストリーム・パラメータ・バ
ス １４２ 符号化制御経路 ２０１ 復号器バッファ ２０３ デマルチプレクサ(ＤＥＭＵＸ) ２０５ 逆可変長符号化器(ＩＶＬＣ) ２０７ 逆量子化器(ＩＱ) ２０９ 逆離散型コサイン変換モジュール(ＩＤＣＴ) ２１１ 動き補償器(ＭＣ) ２１３ 空間ビットストリーム出力モジュール ２１５ 出力セレクタ ３０１ 符号化器バッファ ３０３ マルチプレクサ(ＭＵＸ) ３０５ 可変長符号化器(ＶＬＣ) ３０７ 量子化器(ＱＵＡＮＴ) ３０９ 離散型コサイン変換モジュール(ＤＣＴ) ３１１ 動き補償器(ＭＣ) ３１３ 空間ビットストリーム入力モジュール ３１５ 入力セレクタ ３１７ ローカル復号器 ７０５ 可変長符号化／復号モジュール ７０７ 量子化／逆量子化モジュール ７０９ 直交変換モジュール ７１１ 動き補償／空間処理モジュール ７１４ 圧縮状態変換ユニット ７１４Ａ 第１の圧縮状態変換ユニット ７１４Ｂ 第１の圧縮状態変換ユニット ７２４ 最終圧縮状態変換ユニット ７１８Ａ 第１のプロセッサ ７１８Ｂ 第２のプロセッサ ７１９ 入力インタフェース ７２１ 出力インタフェース ７２３ 多層符号化／復号モジュール ７３２ 制御経路 ７３６ ビットストリーム・パラメータ送出バス

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】情報信号を表現する圧縮入力ビットストリ
   ームを処理する装置であって、 各々が出力部を有し直列に連結された複数の復号モジュ
   ールを含み、上記圧縮入力ビットストリームを復号して
   復号ビットストリームを作成する多層復号器と、 入力部および出力部を有し、上記情報信号を修正して修
   正ビットストリームを作成するため上記復号ビットスト
   リームを処理する復号ビットストリーム・プロセッサ
   と、 各々が入力部を有し上記多層復号器の復号モジュールの
   １つに対応し相互に直列に連結された複数の符号化モジ
   ュールを含み、上記修正ビットストリームを再符号化し
   て圧縮出力ビットストリームを作成する多層符号化器
   と、 上記復号モジュールの１つの出力部を上記復号ビットス
   トリーム・プロセッサの入力部に選択的に接続し、復号
   ビットストリーム・プロセッサの出力部を符号化モジュ
   ールの対応する１つの入力部に選択的に接続する選択的
   相互連結経路と、 を備える圧縮入力ビットストリーム処理装置。