JPWO2006123606A1 - レート変換器 - Google Patents

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レート変換器は、入力される映像データの単位データグループに含まれると共に予め設定された複数のピクチャ種別のうちいずれか一つのピクチャ種別に夫々分類される複数のピクチャに係る、少なくともピクチャ種別を含むピクチャ構成を判別するピクチャ構成判別手段と、所定のレート変換率で前記ピクチャのビットレートを選択的にレート変換するレート変換手段とを備える。更に、ピクチャ構成判別手段により判別されたピクチャ構成のうち少なくともピクチャ種別に応じて、複数のピクチャのうち、レート変換手段によってレート変換すべきピクチャを選択するピクチャ選択手段を備える。

Description

本発明は、例えば映像データをレート変換するレート変換器の技術分野に関する。
映像データ或いは映像データビットストリームのレート変換或いはビットレート変換は、例えば放送局からデジタル配信される映像コンテンツを例えばＨＤＤ、ＤＶＤ等の記録媒体に録画する場合などにおいて、限られた記録媒体の利用性を高めることができる。
このような映像データのレート変換を行うレート変換器は、所望のレート変換率でレート変換することが必要とされる。一般に、所望のレート変換率でレート変換するためには、レート変換器のレート変換率をソフトウエア的に処理するため、構成が複雑になってしまう。
この点、特許文献１では、複雑な処理を必要とせずにレート変換を可能とするビットレート変換装置が提案されている。
特開２００３−２６４８３９号公報
しかしながら、上述した特許文献１のビットレート変換装置では、なお、所望のレート変換率に合わせて、レート変換率をソフトウエア的に処理する必要があり、構成を十分に単純化することができないという技術的な問題点を有している。
本発明は、例えば上述した問題点に鑑みなされたものであり、例えば比較的単純な構成で、映像データを所望のレート変換率でレート変換することが可能なレート変換器を提供することを課題とする。
（レート変換器）
本発明のレート変換器は上記課題を解決するために、入力される映像データの単位データグループに含まれると共に予め設定された複数のピクチャ種別のうちいずれか一つのピクチャ種別に夫々分類される複数のピクチャに係る、少なくとも前記ピクチャ種別を含むピクチャ構成を判別するピクチャ構成判別手段と、所定のレート変換率で前記ピクチャのビットレートを選択的にレート変換するレート変換手段と、前記ピクチャ構成判別手段により判別された前記ピクチャ構成のうち少なくとも前記ピクチャ種別に応じて、前記複数のピクチャのうち、前記レート変換手段によってレート変換すべきピクチャを選択するピクチャ選択手段とを備える。
本発明のレート変換器によれば、その動作時には、先ず、例えばＭＰＥＧ（Moving Picture Experts Group）２形式等の映像データが、レート変換器に入力される。ここで、ＭＰＥＧ２形式等の映像データは、例えば、ＧＯＰ（Group of Picture）を単位データグループとして、複数のデータグループから構成される。各データグループには、複数のピクチャが含まれ、複数のピクチャは、予め設定された例えば３つのピクチャ種別、即ちＩピクチャ（Intra-coded picture ：イントラ符号化画像）、Ｐピクチャ（Predictive-coded picture：前方予測符号化画像）及びＢピクチャ（Bidirectionally predictive-coded picture：両方向予測符号化画像）のうちいずれか一つのピクチャ種別に夫々分類される。
このように入力された映像データは、例えば所望のレート変換率でレート変換され、例えばＨＤＤ、ＤＶＤ等の記録媒体に記録されることになる。
本発明では特に、入力された映像データの単位データグループに含まれる複数のピクチャに係る、少なくともピクチャ種別を含むピクチャ構成が、ピクチャ構成判別手段によって判別される。尚、ピクチャ種別に加えて、単位データグループに含まれるピクチャの数やピクチャサイズ等のピクチャ構成を判別してもよい。このように判別されたピクチャ構成は、例えばメモリ等に記憶される。
更に、このように判別されたピクチャ種別に応じて、単位データグループに含まれる複数のピクチャのうち、レート変換手段によってレート変換すべきピクチャが、ピクチャ選択手段によって、選択される。このように選択されるピクチャだけがレート変換手段によって、例えば、１／２等の所定のレート変換率で、レート変換される。一方、選択されないピクチャは、レート変換されず、そのまま出力される。即ち、本発明においてレート変換手段が「選択的にレート変換する」とは、ピクチャ選択手段によって選択されたピクチャのみについてレート変換を行い、それ以外のピクチャについてはレート変換を行わないこと意味する。
選択される（即ちレート変換される）ピクチャと選択されない（即ちレート変換されない）ピクチャとは、いずれも同じ記憶媒体に出力され、再び単位データグループを構成する。よって、レート変換された映像データを得ることができる。
以上のように、ピクチャ種別に応じて選択されたピクチャに対して、レート変換手段のみによって、レート変換するので、比較的単純な構成で、映像データをレート変換することができる。このような構成は、比較的安価に構成することができるので、実践上は大変有利となる。
本発明のレート変換器の一の態様では、前記ピクチャ選択手段は、前記ピクチャ種別に加えて、前記入力された映像データに対する出力すべき映像データに係る、所望のレート変換率に応じて、前記レート変換すべきピクチャを選択する。
この態様によれば、所望のレート変換率に応じて、レート変換すべきピクチャが、ピクチャ選択手段によって、選択される。ここで、「所望のレート変換率」とは、レート変換の対象に係る一連の映像データについて時間的に平均化されたレート変換率を意味する。個々のピクチャのレート変換率については、１だったり、１/２だったり、刻々と変化する。
このような選択は、例えば、単位データグループに含まれる複数のピクチャのうち、レート変換すべきピクチャを、そのレート変換後の単位データグループのデータサイズが、所望のレート変換率でレート変換された場合のデータサイズと殆ど或いは完全に一致するようにして行われる。
このため、入力された映像データに対して、所望のレート変換率でレート変換された映像データを出力することができる。よって、例えばユーザによって指定されたレート変換率でレート変換することができる。
本発明のレート変換器の他の態様では、前記所望のレート変換率を設定する設定手段を更に備える。
この態様によれば、所望のレート変換率は、例えばユーザからの入力操作に従って、設定手段によって設定される。尚、設定手段は、例えばリモコン、フロントパネル等における外部操作による設定でも、レコーダ内部における自動設定による設定でもよい。
このため、所望のレート変換率の設定が容易となる。特に、ユーザからの指定が容易となり、大変便利である。
本発明のレート変換器の他の態様では、前記ピクチャ構成判別手段は、前記ピクチャ種別に加えて、前記複数のピクチャに係る、少なくともピクチャサイズを含むピクチャ構成を判別し、前記ピクチャ選択手段は、前記ピクチャ種別に加えて、前記ピクチャサイズに応じて、前記レート変換すべきピクチャを選択する。
この態様によれば、レート変換手段によってレート変換すべきピクチャは、ピクチャ種別に加えて、ピクチャサイズに応じて、ピクチャ選択手段によって選択される。このため、出力された映像データが記録される記録媒体における、記録可能なデータ容量を更に加味して、レート変換すべきピクチャを選択することも可能である。例えば、記録可能なデータ容量が相対的に大きければ、レート変換すべきピクチャのピクチャ種別を相対的に減らし、記録可能なデータ容量が相対的に小さければ、レート変換すべきピクチャのピクチャ種別を相対的に増やすように構成してもよい。
本発明のレート変換器の他の態様では、少なくとも１つの単位データグループについて、前記判別されたピクチャ構成を示すピクチャ構成情報を一時的に記憶するピクチャ構成情報記憶手段を更に備え、前記ピクチャ選択手段は、前記ピクチャ構成情報記憶手段に一時的に記憶された前記ピクチャ構成情報に基づいて、前記レート変換すべきピクチャを選択する。
この態様によれば、ピクチャ構成判別手段によって判別されたピクチャ構成を示すピクチャ構成情報が、例えばメモリ等からなるピクチャ構成情報記憶手段によって一時的に記憶される。この際、少なくとも１つのデータグループについて一時的に記憶される。このように一時的に記憶されたピクチャ構成情報に基づいて、レート変換すべきピクチャが、ピクチャ選択手段によって選択される。このため、少なくとも１つのデータグループ毎に、レート変換すべきピクチャを選択することができる。例えば、ピクチャの種類、ピクチャサイズ等のピクチャ構成に、１つのデータグループ内で優先順位を付けて、１つのデータグループ毎にレート変換すべきピクチャを選択することができる。
本発明のレート変換器の他の態様では、前記ピクチャ選択手段は、前記入力された映像データの供給経路を、前記レート変換手段に供給する第１経路と、前記レート変換手段をバイパスする第２経路との間で切り替え可能な経路切替スイッチと、該経路切替スイッチを、前記少なくともピクチャ種別に応じて選択的に切り替える切替制御手段とを有する。
この態様によれば、入力された映像データの供給経路は、切替制御手段によって経路切替スイッチが選択的に切り替えられることで、レート変換手段に供給する第１経路とレート変換手段をバイパスする第２経路との間で切り替えられる。このため、ピクチャ選択手段によって、選択されたピクチャについては第１経路を、選択されなかったピクチャについては第２経路を通過するようにすることができる。よって、レート変換すべきピクチャをレート変換手段によって確実にレート変換することができる。
本発明のレート変換器の他の態様では、前記ピクチャ選択手段は、前記レート変換すべきピクチャとして、前記ピクチャ種別がＢピクチャ、Ｐピクチャ及びＩピクチャであるピクチャを、この順に優先して選択する。
この態様によれば、ピクチャ種別がＢピクチャ、Ｐピクチャ及びＩピクチャであるピクチャが、この順に優先して、ピクチャ選択手段によって選択される。例えば、先ず、Ｂピクチャがレート変換すべきピクチャとして選択され、例えばＢピクチャの全てが選択されても所望のレート変換率が実現できない場合に、Ｐピクチャが選択される。そして、更にＰピクチャの全てが選択されても所望のレート変換率を実現できない場合に限って、Ｉピクチャが選択される。即ち、レート変換した場合に画質に対する影響の大きいＩピクチャは、できる限り選択されない。このため、レート変換後の画質の劣化を小さくすることができる。
本発明の作用及び他の利得は次に説明する実施例から明らかにされる。
以上説明したようにレート変換器は、ピクチャ構成を判別するピクチャ構成判別手段と、所定のレート変換率でレート変換するレート変換手段とピクチャ構成のうち少なくともピクチャ種別に応じて、レート変換手段によってレート変換すべきピクチャを選択するピクチャ選択手段と備えるので、比較的単純な構成で、映像データをレート変換することができ、比較的安価に構成することが可能となり、実践上大変有利となる。
第１実施例に係るレート変換器の基本構成を示すブロック図である。 第１実施例に係るピクチャ構成情報記憶部のメモリ内のピクチャ構成情報の配置を示す概念図である。 第１実施例に係るレート変換器の動作を示すフローチャートである。 第１実施例に係るピクチャ選択処理の動作を示すフローチャートである。 第１実施例に係るＰピクチャ選択処理の動作を示すフローチャートである。 第１実施例に係るＩピクチャ選択処理の動作を示すフローチャートである。 第１実施例に係るピクチャ選択処理の一例を示す表である。
符号の説明
１００ レート変換器
１１０ 入力部
１２０ ピクチャ構成判別部
１３０ ピクチャ構成情報記憶部
１４０ 設定部
１５０ 固定レート変換器
１６０ ピクチャ選択部
１６２ 経路切替スイッチ
１６４ 切替制御部
１７０ 記録媒体
１８０ 制御部
以下、本発明を実施するための最良の形態について実施例毎に順に図面に基づいて説明する。
（第１実施例）
先ず、図１から図７を参照して本発明の第１実施例に係るレート変換器について説明する。
（１−１）基本構成
先ず、図１及び図２を参照して、本発明の第１実施例に係るレート変換器の基本構成について説明する。ここに、図１は、第１実施例に係るレート変換器の基本構成を示すブロック図である。図２は、第１実施例に係るピクチャ構成情報記憶部のメモリ内のピクチャ構成情報の配置を示す概念図である。
図１に示すように、本実施例に係るレート変換器１００は、入力部１１０、ピクチャ構成判別部１２０、ピクチャ構成情報記憶部１３０、設定部１４０、固定レート変換器１５０、ピクチャ選択部１６０、記録媒体１７０及び制御部１８０を備えて構成されている。
入力部１１０は、外部から映像データを入力するためのインターフェースであり、外部からの映像データは、入力部１１０を介して、レート変換器１００に入力される。
ピクチャ構成判別部１２０は、メモリ等を備えており、後述するように、入力部１１０を介して入力される映像データの単位データグループに含まれる複数のピクチャに係るピクチャ構成を判別する。
ピクチャ構成情報記憶部１３０は、メモリ等からなり、１つの単位データグループについて、ピクチャ構成判別部１２０によって判別されたピクチャ構成を示すピクチャ構成情報を一時的に記憶する。
具体的には、図２に示すように、ピクチャ構成情報記憶部１３０が有するメモリ上には、単位データグループ、即ち単位ＧＯＰに含まれるピクチャ数を記憶するためのＧＯＰ内ピクチャ数領域１３１、単位ＧＯＰのサイズを記憶するためのＧＯＰサイズ領域１３２、並びに、単位ＧＯＰ内に含まれる複数のピクチャのピクチャ種別及びピクチャサイズを記憶するためのピクチャ種別領域１３３及びピクチャサイズ領域１３４が配置されている。
設定部１４０は、操作パネル等であり、設定部１４０を介してユーザにより、後述する所望のレート変換率を設定可能である。尚、設定部１４０は、例えば音声入力や、リモコン等の遠隔操作によるものであってもよいし、レート変換器１００の内部における自動設定によるものであってもよい。
固定レート変換器１５０は、本発明に係る「レート変換手段」の一例であり、１／２（即ち５０％）に固定されたレート変換率でレート変換可能なレート変換器である。尚、個々のピクチャに対するレート変換処理については、従来からある技術を用いることとし、詳細な説明は省略する。また、本実施例においてはピクチャ単位のレート変換率を１／２（即ち５０％）としているが、この値に限定されるものではなく、４／５（即ち８０％）や３／４（即ち７５％）等、適宜、レート変換率の値を設定できるようにしてもよい。
ピクチャ選択部１６０は、経路切替スイッチ１６２及び切替制御部１６４を含んでいる。ピクチャ選択部１６０は、メモリ等を備えており、後述するように、ピクチャ構成判別部１２０により判別されたピクチャ構成のうち少なくともピクチャ種別に応じて、複数のピクチャのうち、固定レート変換部１５０によってレート変換すべきピクチャを選択する。
経路切替スイッチ１６２は、入力された映像データの供給経路を、固定レート変換器１５０に供給する第１経路１１と、固定レート変換部１５０をバイパスする第２経路１２との間で切り替え可能である。
切替制御部１６４は、後述するように、経路切替スイッチ１６２を、ピクチャ種別に応じて選択的に切り替える。
記録媒体１７０は、ハードディスクであり、レート変換されたピクチャとレート変換を必要としなかったピクチャとから構成される映像データを記録可能である。尚、記録媒体１７０は、例えばＤＶＤ等であってもよい。
制御部１８０は、これらレート変換器１００を構成する構成要素を統括制御する。
（１−２）基本動作
次に、図１を参照して、本発明の第１実施例に係るレート変換器の基本動作について説明する。
図１において、レート変換器１００の動作時には、先ず、入力部１１０を介して、ＭＰＥＧ２形式の映像データが、レート変換器１００に入力される。ここで、ＭＰＥＧ２形式の映像データは、ＧＯＰを単位データグループとして、複数のデータグループから構成されている。各データグループには、複数のピクチャが含まれており、複数のピクチャは、予め設定された３つのピクチャ種別、即ちＩピクチャ、Ｐピクチャ及びＢピクチャのうちいずれか一つのピクチャ種別に夫々分類されている。
入力されるＭＰＥＧ２形式の映像データとしては、ＭＰＥＧ２に準拠したトランスポートストリーム（ＴＳ）又はプログラムストリーム（ＰＳ）を構成する、エレメンタリーストリーム（ＥＳ）であってもよい。例えば、入力時に一つのトランスポートストリームに含まれるエレメンタリーストリーム毎にレート変換され、出力時にレート変換後の複数のエレメンタリーストリームが再びまとめられトランスポートストリームとして出力される。
このように入力された映像データは、設定部１４０を介してユーザにより設定される所望のレート変換率で、後述するようにレート変換され、記録媒体１７０に記録される。
（１−３）動作の詳細
（１−３−１）全体動作
次に、図１から図３を参照して、本発明の第１実施例に係るレート変換器の動作について詳細に説明する。ここに図３は、第１実施例に係るレート変換器の動作を示すフローチャートである。
図３に示すように、先ず、ＭＰＥＧ２形式の映像データが、入力部１００を介して、レート変換器１００に入力される（ステップＳ１０１）。この際、映像データが、トランスポートストリームの場合は、一つのトランスポートストリームに含まれるエレメンタリーストリーム毎に入力される。
次に、入力された映像データは、入力されたピクチャ順に、ピクチャ構成判別部１２０によって、ＧＯＰの先頭のピクチャであるかが判定される（ステップＳ１０２）。入力されたピクチャが、ＧＯＰの先頭のピクチャでない場合（ステップ１０２：Ｎｏ）には、そのピクチャは、ピクチャ構成判別部１２０にそのまま入力される（ステップＳ１２０）。このような判定は、ＧＯＰの先頭のピクチャがあるまで繰り返される。即ち、ピクチャ構成判別部１２０には、単位ＧＯＰ毎に入力され、その後の処理が行われる。
入力されたピクチャが、ＧＯＰの先頭のピクチャである場合（ステップＳ１０２：Ｙｅｓ）には、レート変換終了の指示がないかが判定される（ステップＳ１０３）。レート変換終了の指示がある場合（ステップＳ１０３：Ｎｏ）には、レート変換器１００の動作は終了する。レート変換終了の指示がない場合（ステップＳ１０３：Ｙｅｓ）には、入力されたピクチャ、即ち単位ＧＯＰ分のピクチャが、ピクチャ構成判別部１２０によって、一時的に記憶、即ちバッファリングされる（ステップＳ１０４）。
次に、バッファリングされた映像データ、即ち単位ＧＯＰのピクチャについて、ピクチャ毎に、ピクチャ構成判別部１２０によってピクチャ構成が判別される。即ち、バッファリングされた映像データについて、先頭から順に、次のピクチャの先頭かどうかが、ピクチャ構成判別部１２０によって判定される（ステップＳ１０５）。次のピクチャの先頭でない場合（ステップＳ１０５）には、再びレート変換終了の指示がないかが判定され（ステップＳ１０３）、上述の動作が繰り返される。次のピクチャの先頭である場合（ステップＳ１０５：Ｙｅｓ）には、そのピクチャが次のＧＯＰの先頭のピクチャであるかがピクチャ構成情報判別部１２０によって判定される（ステップＳ１０６）。そのピクチャが次のＧＯＰの先頭のピクチャでない場合（ステップＳ１０６：Ｎｏ）には、そのピクチャのピクチャ種別及びピクチャサイズ、即ちピクチャ構成が、ピクチャ構成判別部１２０によって判別される。更に、判別されたピクチャ構成は、ピクチャ構成情報として、ピクチャ構成情報記憶部１３０によって記憶される（ステップＳ１３０）。その後、再びレート変換終了の指示がないかが判定され（ステップＳ１０３）、上述の動作が繰り返される。
以上のように、本実施例では特に、ピクチャ構成情報判別部１２０によって、ピクチャ毎に、ピクチャ構成が判別され、ピクチャ構成情報として、ピクチャ構成情報記憶部１３０に記憶される。このような記憶は単位ＧＯＰに含まれる複数のピクチャについて繰り返される。
次に、ＧＯＰ内のピクチャ数Ｎが、ピクチャ構成情報判別部１２０によって、ピクチャ構成情報記憶部１３０に記憶される（ステップＳ１０７）。この際、ＧＯＰのサイズを示すＧＯＰサイズＢもピクチャ構成情報記憶部１３０に記憶される。
次に、ピクチャ構成情報記憶部１３０にピクチャ構成情報が記憶されたことが、ピクチャ構成判別部１２０によって、ピクチャ選択部１６０に通知される（ステップＳ１０８）。
次に、ピクチャ選択手段によって、ピクチャ選択処理がなされる（ステップＳ２００）。ピクチャ選択処理では、後述するように、ＧＯＰ内に含まれる複数のピクチャのうち固定レート変換部１５０によってレート変換すべきピクチャが選択される。
次に、切替制御部１６４によって経路切替スイッチ１６２が選択的に切り替えられる（ステップＳ１０９）。即ち、固定レート変換部１５０に供給する第１経路１１と固定レート変換部１５０をバイパスする第２経路１２との間で選択的に切り替えられる。具体的には、ピクチャ選択部１６０によって、選択されたピクチャについては第１経路１１を、選択されなかったピクチャについては第２経路１２を通過するように切り替えられる。このため、レート変換すべきピクチャは固定レート変換器１５０によって確実にレート変換され、記録媒体１７０に記録されることになる。
次に、ピクチャ選択部１６０からピクチャ構成判別部１２０に対して、対応するピクチャ、即ち、切り替えた後の経路切替スイッチ１６２を通過すべきピクチャを出力するように要求がなされる（ステップＳ１１０）。
次に、ピクチャ構成判別部１２０によって、ピクチャを出力し終えたかが判定される（ステップＳ１１１）。ピクチャを出力し終えていない場合（ステップＳ１１１：Ｎｏ）には、ピクチャの出力が継続されるように、再び経路スイッチの切替（ステップＳ１０９）及びピクチャ構成判別手部１２０に対する出力の要求がなされる（ステップＳ１１０）。
ピクチャを出力し終えている場合（ステップＳ１１１：Ｙｅｓ）には、ピクチャ構成判別部１２０によって、ＧＯＰを出力し終えたかが判定される（ステップＳ１１２）。ＧＯＰを出力し終えていない場合（ステップＳ１１２：Ｎｏ）には、ピクチャの出力が継続されるように、再び経路スイッチの切替（ステップＳ１０９）及びピクチャ構成判別手部１２０に対する出力の要求がなされる（ステップＳ１１０）。ＧＯＰを出力し終えている場合（ステップＳ１１２：Ｙｅｓ）には、再びレート変換終了の指示がないかが判定され（ステップＳ１０３）、レート変換終了の指示がない場合（ステップＳ１０３：Ｙｅｓ）には、次のＧＯＰについて上述した動作と同様の動作が行われる。
このようにピクチャ構成判別部１２０によってＧＯＰ毎に出力されたピクチャは、第１経路１１又は第２経路１２を通過して、記録媒体１７０に記録される。即ち、ピクチャ選択部１６０によって、選択される（即ちレート変換される）ピクチャと選択されない（即ちレート変換されない）ピクチャとは、いずれも同じ記憶媒体１７０に出力され、再び単位ＧＯＰを構成する。よって、レート変換された映像データを得ることができる。
以上のように、選択されたピクチャに対して、固定レート変換器１５０のみによって、レート変換するので、比較的単純な構成で、映像データをレート変換することができる。このような構成は、比較的安価に構成することができるので、実践上は大変有利となる。
（１−３−１）ピクチャ選択処理
次に、図１及び、図４から図６を参照して、本発明の第１実施例に係るピクチャ選択処理について説明する。ここに、図４は、ピクチャ選択処理の動作を示すフローチャートである。図５は、Ｐピクチャ選択処理の動作を示すフローチャートである。図６は、Ｉピクチャ選択処理の動作を示すフローチャートである。
図４に示すように、ピクチャ選択部１６０によってピクチャ選択処理が開始されると、先ず、変数ｉに、ピクチャ構成情報記憶部１３０に記憶されているＧＯＰ内のピクチャ数Ｎが代入される（ステップＳ２０１）。
次に、所望のレート変換率Ｐ及びＧＯＰサイズＢに基づいて、削減すべきデータサイズＤを算出する（ステップＳ２０２）。所望のレート変換率Ｐは、ＧＯＰ単位のレート変換率であり、ユーザからの入力操作に従って、設定部１４０によって設定される。ＧＯＰサイズＢは、ピクチャ構成情報記憶部１３０を参照することにより得る。削減すべきデータサイズＤは、関係式Ｄ＝（１−Ｐ／１００）×Ｂにより算出される。
次に、変数ｉの値が０でないかが判定される（ステップＳ２０３）。変数ｉの値が０である場合（ステップＳ２０３：Ｎｏ）には、後述するＰピクチャ選択処理（ステップＳ３００）がなされる。変数ｉの値が０でない場合（ステップＳ２０３：Ｙｅｓ）には、ＧＯＰに含まれるピクチャのうち先頭からｉ番目のピクチャのピクチャ種別がＢピクチャであるかが判定される（ステップＳ２０４）。ｉ番目のピクチャ種別がＢピクチャでない場合（ステップＳ２０４：Ｎｏ）には、変数ｉの値を１減らし、即ちｉ＝ｉ−１とし（ステップＳ２１０）、上述の動作を繰り返す（ステップＳ２０３、ステップＳ２０４）。ｉ番目のピクチャ種別がＢピクチャである場合（ステップＳ２０４：Ｙｅｓ）には、ｉ番目のピクチャを固定レート変換器１５０でレート変換すべきものとして選択し、一時的に記憶する（ステップＳ２０５）。
次に、ｉ番目のピクチャを固定レート変換器１５０でレート変換した後のｉ番目のピクチャのピクチャサイズ、即ち、ｉ番目のピクチャのピクチャサイズの１／２のデータサイズを、削減すべきデータサイズＤから減ずる（ステップＳ２０６）。
次に、削減すべきデータサイズＤが０以下であるかが判定される（ステップＳ２０７）。即ち、選択されたピクチャをレート変換することにより、所望のレート変換率Ｐが実現されるかが判定される。削減すべきデータサイズＤが０以下でない場合（ステップＳ２０７：Ｎｏ）には、更に別のピクチャを選択すべく、変数ｉの値を１減らし、即ちｉ＝ｉ−１とし（ステップＳ２１０）、上述の動作を繰り返す。削減すべきデータサイズＤが０以下である場合（ステップＳ２０７：Ｙｅｓ）には、選択されたピクチャをレート変換することにより所望のレート変換率Ｐが実現されるので、ピクチャ選択処理を終了する。
次に、図５を参照して、Ｐピクチャ選択処理について説明する。
図５に示すように、ピクチャ選択部１６０によって、Ｐピクチャ選択処理が開始されると、先ず、変数ｉに、ピクチャ構成情報記憶部１３０に記憶されているＧＯＰ内のピクチャ数Ｎが代入される（ステップＳ３０１）。
次に、変数ｉの値が０でないかが判定される（ステップＳ３０２）。変数ｉの値が０である場合（ステップＳ３０２：Ｎｏ）には、後述するＩピクチャ選択処理（ステップＳ４００）がなされる。変数ｉの値が０でない場合（ステップＳ３０２：Ｙｅｓ）には、ＧＯＰに含まれるピクチャのうち先頭からｉ番目のピクチャのピクチャ種別がＰピクチャであるかが判定される（ステップＳ３０３）。ｉ番目のピクチャ種別がＰピクチャでない場合（ステップＳ３０３：Ｎｏ）には、変数ｉの値を１減らし、即ちｉ＝ｉ−１とし（ステップＳ３１０）、上述の動作を繰り返す（ステップＳ３０２、ステップＳ３０３）。ｉ番目のピクチャ種別がＰピクチャである場合（ステップＳ３０３：Ｙｅｓ）には、ｉ番目のピクチャを固定レート変換器１５０でレート変換すべきものとして選択し、一時的に記憶する（ステップＳ３０４）。
次に、ｉ番目のピクチャを固定レート変換器１５０でレート変換した後のｉ番目のピクチャのピクチャサイズ、即ち、ｉ番目のピクチャのピクチャサイズの１／２のデータサイズを、削減すべきデータサイズＤから減ずる（ステップＳ３０５）。
次に、削減すべきデータサイズＤが０以下であるかが判定される（ステップＳ３０６）。即ち、選択されたピクチャをレート変換することにより、所望のレート変換率Ｐが実現されるかが判定される。削減すべきデータサイズＤが０以下でない場合（ステップＳ３０６：Ｎｏ）には、更に別のピクチャを選択すべく、変数ｉの値を１減らし、即ちｉ＝ｉ−１とし（ステップＳ３１０）、上述の動作を繰り返す。削減すべきデータサイズＤが０以下である場合（ステップＳ３０６：Ｙｅｓ）には、選択されたピクチャをレート変換することにより所望のレート変換率Ｐが実現されるので、Ｐピクチャ選択処理を終了する。
次に、図６を参照して、Iピクチャ選択処理について説明する。
図６に示すように、ピクチャ選択部１６０によって、Iピクチャ選択処理が開始されると、先ず、変数ｉに、ピクチャ構成情報記憶部１３０に記憶されているＧＯＰ内のピクチャ数Ｎが代入される（ステップＳ４０１）。
次に、変数ｉの値が０でないかが判定される（ステップＳ４０２）。変数ｉの値が０である場合（ステップＳ４０２：Ｎｏ）には、すべてのピクチャについて選択すべきかを判定し終えたとしてIピクチャ選択処理は終了する。変数ｉの値が０でない場合（ステップＳ４０２：Ｙｅｓ）には、ＧＯＰに含まれるピクチャのうち先頭からｉ番目のピクチャのピクチャ種別がIピクチャであるかが判定される（ステップＳ４０３）。ｉ番目のピクチャ種別がIピクチャでない場合（ステップＳ４０３：Ｎｏ）には、変数ｉの値を１減らし、即ちｉ＝ｉ−１とし（ステップＳ４１０）、上述の動作を繰り返す（ステップＳ４０２、ステップＳ４０３）。ｉ番目のピクチャ種別がＰピクチャである場合（ステップＳ４０３：Ｙｅｓ）には、ｉ番目のピクチャを固定レート変換器１５０でレート変換すべきものとして選択し、一時的に記憶する（ステップＳ４０４）。
次に、ｉ番目のピクチャを固定レート変換器１５０でレート変換した後のｉ番目のピクチャのピクチャサイズ、即ち、ｉ番目のピクチャのピクチャサイズの１／２のデータサイズを、削減すべきデータサイズＤから減ずる（ステップＳ４０５）。
次に、削減すべきデータサイズＤが０以下であるかが判定される（ステップＳ４０６）。即ち、選択されたピクチャをレート変換することにより、所望のレート変換率Ｐが実現されるかが判定される。削減すべきデータサイズＤが０以下でない場合（ステップＳ４０６：Ｎｏ）には、更に別のピクチャを選択すべく、変数ｉの値を１減らし、即ちｉ＝ｉ−１とし（ステップＳ４１０）、上述の動作を繰り返す。削減すべきデータサイズＤが０以下である場合（ステップＳ４０６：Ｙｅｓ）には、選択されたピクチャをレート変換することにより所望のレート変換率Ｐが実現されるので、Iピクチャ選択処理を終了する。
以上説明したように、ピクチャ選択処理（ステップ２００）では、ピクチャ種別がＢピクチャ、Ｐピクチャ及びＩピクチャであるピクチャが、この順に優先して、ピクチャ選択部１６０によって選択される。即ち、先ず、Ｂピクチャがレート変換すべきピクチャとして選択され、Ｂピクチャの全てが選択されても所望のレート変換率Ｐが実現できない場合には、Ｐピクチャ選択処理（ステップＳ３００）によって、Ｐピクチャが選択される。そして、更にＰピクチャの全てが選択されても所望のレート変換率Ｐを実現できない場合に限って、Ｉピクチャ選択処理（ステップＳ４００）によって、Ｉピクチャが選択される。即ち、レート変換した場合に画質に対する影響の大きいＩピクチャは、できる限り選択されないようになっている。このため、レート変換後の画質の劣化を小さくすることができる。
更に、実施例では、ピクチャ構成情報記憶部１３０にピクチャ種別に加えて、ピクチャサイズを記憶しているので、ピクチャ選択処理において、ピクチャ種別に加えて、ピクチャサイズに応じて、ピクチャ選択部１６０によって選択されるようにしてもよい。このようにすれば、出力された映像データが記録される記録媒体１７０における、記録可能なデータ容量を更に加味して、レート変換すべきピクチャを選択することも可能となる。例えば、記録可能なデータ容量が相対的に大きければ、レート変換すべきピクチャのピクチャ種別を相対的に減らし、記録可能なデータ容量が相対的に小さければ、レート変換すべきピクチャのピクチャ種別を相対的に増やすように構成してもよい。
次に、図７を参照して、ピクチャ選択処理について更に説明する。ここに、図７は、ピクチャ選択処理の一例を示す表である。
図７は、単位データグループの一例としてＧＯＰ内のピクチャ数Ｎが１５のＧＯＰについて、図４から図６に示したピクチャ選択処理によって、レート変換すべきピクチャが選択されていく推移を示している。
図７の表中、「ｉ番目」の列に示した数値は、先頭からｉ番目のピクチャであることを示している。「種別」の列に示した「Ｂ」、「Ｐ」及び「Ｉ」の文字は、ピクチャ種別を示し、夫々「Ｂピクチャ」、「Ｐピクチャ」及び「Ｉピクチャ」であることを示している。例えば、先頭から２番目のピクチャのピクチャ種別はＢピクチャであることを示している。
「選択ピクチャ数」の行に示した数値は、ピクチャ選択処理によって、選択されたピクチャの数を示している。例えば、「選択ピクチャ数」の行に示した数値「０」は、ピクチャ選択処理によって選択されたピクチャの数が０、即ちレート変換される前であることを示している。
ｉ番目のピクチャに対応する行に示した数値は、「選択ピクチャ数」だけピクチャが選択されたときのｉ番目のピクチャのピクチャサイズを示している。例えば、選択ピクチャ数が１であるときの１５番目のピクチャのピクチャサイズは、２７、６６４バイトであることを示している。尚、図７の表中、色付きの欄は選択されたピクチャのピクチャサイズであることを示す。
「ＧＯＰサイズ」の行に示した数値は、「選択ピクチャ数」だけピクチャが選択されたとき、即ち「選択ピクチャ数」だけレート変換すべきピクチャがレート変換されたときのＧＯＰサイズを示している。
「レート変換率」の行に示した数値は、「選択ピクチャ数」だけレート変換すべきピクチャがレート変換されたときに実現されるＧＯＰ単位のレート変換率Ｐを示している。
図４及び図７において、ピクチャ選択部１６０によってピクチャ選択処理が開始されると、先ず、変数ｉに、ピクチャ構成情報記憶部１３０に記憶されているＧＯＰ内のピクチャ数Ｎ（即ち、１５）が代入される（ステップＳ２０１）。
次に、所望のレート変換率Ｐ（例えば、８０％とする。）及びＧＯＰサイズＢ（即ち、１、２４７、３１１バイト）に基づいて、削減すべきデータサイズＤが算出される（ステップＳ２０２）。即ち、削減すべきデータサイズＤは、Ｄ＝０．２×１、２４７、３１１バイトと算出される。
次に、先頭から１５番目のピクチャのピクチャ種別がＢピクチャであるかが判定される（ステップＳ２０４）。図７に示すように１５番目のピクチャのピクチャ種別はＢピクチャであるので、レート変換すべきピクチャとして選択される（ステップＳ２０５）。
次に、１５番目のピクチャをレート変換することにより、所望のレート変換率Ｐ（即ち８０％）が実現されるかが判定される（ステップＳ２０７）。即ち、削減すべきデータサイズＤからレート変換後の１５番目のピクチャのピクチャサイズ２７、６６４バイトを減算した値が０以上かが判定される（ステップＳ２０７）。この値が０以下でないので、（ステップＳ２０７：Ｎｏ）、更に別のピクチャを選択すべく、１４番目、１３番目・・・のピクチャに対してこの順に、上述の動作が行われる。このように順に動作が行われ、所望のレート変換率Ｐ８０％を実現することができるのは、図７に示すように実現されるレート変換率Ｐが７９％である、選択ピクチャ数が９となったときである。このときレート変換すべきピクチャとして選択されるのは、１５、１４、１２、１１、９、８、６、５及び３番目のピクチャであり、これらのピクチャのピクチャ種別は全てＢピクチャである。
仮に所望のレート変換率Ｐが７０％である場合には、ＧＯＰ内の、ピクチャ種別がＢピクチャであるピクチャを全て選択した場合、即ち選択ピクチャ数１０の場合であっても実現されるレート変換率Ｐは７７％であるので、所望のレート変換率Ｐである７０％を実現することができない。この場合には、ピクチャ種別がＰピクチャであるピクチャも選択することになる、即ち、図５に示したＰピクチャ選択処理が行われることになる。所望のレート変換率Ｐ７０％を実現することができるのは、図７に示すように実現されるレート変換率Ｐが６８％である、選択ピクチャ数が１２となったときである。このときレート変換すべきピクチャとして選択されるのは、ピクチャ種別がＢピクチャである全てのピクチャ（即ち、１５、１４、１２、１１、９、８、６、５、３及び２番目のピクチャ）に加えて、ピクチャ種別がＰピクチャである１３及び１０番目のピクチャである。
ここで特に、レート変換率Ｐが８０％及び７０％のいずれの場合にも、画質に対する影響の大きいＩピクチャは、選択されていない。このため、レート変換後の画質の劣化を小さくすることができる。
尚、図７の表から分かるように、所望のレート変換率Ｐを得るためのピクチャのレート変換率の変更方法として、どのピクチャ種別をレート変換するかについて複数通りの組み合わせが考えられるが、いずれの組み合わせを採用することも可能である。但し、Ｉピクチャについてレート変換の対象としないことが、上述のように画質劣化を小さくする上で有利である。また、固定レート変換器１５０における変換率については、１／２が、その構造を簡素化する上で有利であるが、例えば、１／３、１／４、２／３、…など、他の変換率を有する固定レート変換器を採用することも可能である。
本発明は、上述した実施例に限られるものではなく、請求の範囲及び明細書全体から読み取れる発明の要旨或いは思想に反しない範囲で適宜変更可能であり、そのような変更を伴うレート変換器もまた本発明の技術的範囲に含まれるものである。
以上詳細に説明したように、本実施例によるレート変換器によれば、ピクチャ構成を判別するピクチャ構成判別部１２０と、固定のレート変換率でレート変換する固定レート変換部１５０とピクチャ構成のうち少なくともピクチャ種別に応じて、固定レート変換部１５０によってレート変換すべきピクチャを選択するピクチャ選択部１６０と備えるので、比較的単純な構成で、映像データをレート変換することができ、比較的安価に構成することが可能となり、実践上大変有利である。
本発明に係るレート変換器は、例えば映像データをレート変換するレート変換器に利用可能である。

Claims (7)

  1. 入力される映像データの単位データグループに含まれると共に予め設定された複数のピクチャ種別のうちいずれか一つのピクチャ種別に夫々分類される複数のピクチャに係る、少なくとも前記ピクチャ種別を含むピクチャ構成を判別するピクチャ構成判別手段と、
    所定のレート変換率で前記ピクチャのビットレートを選択的にレート変換するレート変換手段と、
    前記ピクチャ構成判別手段により判別された前記ピクチャ構成のうち少なくとも前記ピクチャ種別に応じて、前記複数のピクチャのうち、前記レート変換手段によってレート変換すべきピクチャを選択するピクチャ選択手段と
    を備えたことを特徴とするレート変換器。
  2. 前記ピクチャ選択手段は、前記ピクチャ種別に加えて、前記入力された映像データに対する出力すべき映像データに係る、所望のレート変換率に応じて、前記レート変換すべきピクチャを選択することを特徴とする請求の範囲第１項に記載のレート変換器。
  3. 前記所望のレート変換率を設定する設定手段を更に備えたことを特徴とする請求の範囲第２項に記載のレート変換器。
  4. 前記ピクチャ構成判別手段は、前記ピクチャ種別に加えて、前記複数のピクチャに係る、少なくともピクチャサイズを含むピクチャ構成を判別し、
    前記ピクチャ選択手段は、前記ピクチャ種別に加えて、前記ピクチャサイズに応じて、前記レート変換すべきピクチャを選択する
    ことを特徴とする請求の範囲第１項に記載のレート変換器。
  5. 少なくとも１つの単位データグループについて、前記判別されたピクチャ構成を示すピクチャ構成情報を一時的に記憶するピクチャ構成情報記憶手段を更に備え、
    前記ピクチャ選択手段は、前記ピクチャ構成情報記憶手段に一時的に記憶された前記ピクチャ構成情報に基づいて、前記レート変換すべきピクチャを選択する
    ことを特徴とする請求の範囲第１項に記載のレート変換器。
  6. 前記ピクチャ選択手段は、
    前記入力された映像データの供給経路を、前記レート変換手段に供給する第１経路と、前記レート変換手段をバイパスする第２経路との間で切り替え可能な経路切替スイッチと、
    該経路切替スイッチを、前記少なくともピクチャ種別に応じて選択的に切り替える切替制御手段と
    を有することを特徴とする請求の範囲第１項に記載のレート変換器。
  7. 前記ピクチャ選択手段は、前記レート変換すべきピクチャとして、前記ピクチャ種別がＢピクチャ、Ｐピクチャ及びＩピクチャであるピクチャを、この順に優先して選択することを特徴とする請求の範囲第１項に記載のレート変換器。

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