WO2009119721A1 - 映像トランスコーダ監視装置、その方法及びその監視プログラム - Google Patents

映像トランスコーダ監視装置、その方法及びその監視プログラム Download PDF

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WO2009119721A1
WO2009119721A1 PCT/JP2009/056080 JP2009056080W WO2009119721A1 WO 2009119721 A1 WO2009119721 A1 WO 2009119721A1 JP 2009056080 W JP2009056080 W JP 2009056080W WO 2009119721 A1 WO2009119721 A1 WO 2009119721A1
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image
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frame
monitoring
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尚司 谷内田
木本 崇博
山田 徹
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日本電気株式会社
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    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04NPICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N19/00Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals
    • H04N19/40Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals using video transcoding, i.e. partial or full decoding of a coded input stream followed by re-encoding of the decoded output stream
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04NPICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N19/00Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals
    • H04N19/46Embedding additional information in the video signal during the compression process
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    • H04N19/48Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals using compressed domain processing techniques other than decoding, e.g. modification of transform coefficients, variable length coding [VLC] data or run-length data
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    • H04N19/90Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals using coding techniques not provided for in groups H04N19/10-H04N19/85, e.g. fractals
    • H04N19/91Entropy coding, e.g. variable length coding [VLC] or arithmetic coding

Definitions

  • the present invention relates to an apparatus, a method, and a program for determining a failure of a transcoder that is a part of a transmission facility, and a program thereof, and more particularly, an operation monitoring apparatus for a transcoder that re-encodes compressed image data, a method thereof
  • An apparatus for detecting an abnormality of a transcoder by performing estimation evaluation without decoding input compressed image data and output recompressed image data after transcoding into an original image, a method thereof, and a program thereof An apparatus for detecting an abnormality of a transcoder by performing estimation evaluation without decoding input compressed image data and output recompressed image data after transcoding into an original image, a method thereof, and a program thereof .
  • the NGN network will be used as a means to smoothly transition to terrestrial digital broadcasting toward 2011 when terrestrial analog broadcasting stops, and to make the coverage of digital terrestrial broadcasting 100% of the terrestrial analog broadcasting viewable area. Utilized IPTV broadcasting (terrestrial digital IP retransmission) is considered.
  • the band that can be used in one channel is narrower than the band used in broadcast waves.
  • JP 2003-174647 A Japanese Patent Laying-Open No. 2005-066469 JP 2006-080832 A JP 2007-096800 A JP 2007-274445 A JP 2007-295468 A JP 2007-306363 A JP 2008-005197 A JP 2008-035538 A
  • the input compressed image data is once decoded and returned to the image signal, and the output recompressed image data is further decoded and returned to the image signal, and then the two image data are compared.
  • image quality degradation of the transcoder and abnormal operation within the transcoder were detected.
  • the H.264 transcoder 2 receives input compressed image data (MPEG-2 stream) 1, transcodes it to output recompressed image data (H.624 stream) 4, and outputs it.
  • the transcoder monitoring device 3 inputs the input compressed image data 1 and the output recompressed image data 4 and converts them into the MPEG-2 decoder 31 and the H.264 decoder, respectively.
  • the H.264 decoder 33 decodes the original image data 3a and the evaluation image data 3b, and outputs the original image data 3a and the evaluation image data 3b. Between the original image data 3a and evaluation image data 3b, H.
  • T all T 1 + T 2 ⁇ T 3 (1)
  • the original image data 3e after the delay processing is generated via the image memory 37 in order to delay the time by T all . Therefore, the delayed original image data 3e is compared with the evaluation image data 3b instead of the original image data 3a.
  • the image comparison / monitoring unit 32 detects a transcode abnormality by image comparison processing of the evaluation image data 3b and the original image data 3e after the delay processing, and outputs image error information 5. The image comparison process will be specifically described.
  • Image error information 5 is calculated by a method of outputting PSNR (Peak Signal to Noise Ratio) of the input image and outputting image error information 5 when it falls below a prescribed threshold, or by an evaluation method based on the double stimulus continuous quality scale method. The output method was used.
  • PSNR Peak Signal to Noise Ratio
  • an HDTV image requires about 25 Mbits of memory per screen, a large amount of memory is required to delay input image data by a delay time due to transcoding, and the circuit scale of the image memory 37 increases. It was. Further, detailed information such as image quality is not necessary during actual operation, and redundant information is output.
  • None of the cited references 1 to 9 describes detecting an abnormality of a transcoder based on image information indicating characteristics of image data, not image data itself.
  • the present invention provides a transcoder abnormality monitoring apparatus, a method thereof, and a program thereof capable of detecting an operation abnormality in the transcoder and a deterioration in image quality of the transcoder without decoding input compressed image data and output recompressed image data, respectively. Objective.
  • a transcoder monitoring apparatus that monitors the operation of a transcoder that performs recompression coding of an encoded image stream, the first encoded image stream being input, and variable length decoding First variable length decoding means for performing encoding, second variable length decoding means for performing variable length decoding by inputting a second image stream that has been recompressed and encoded, and first variable length decoding
  • the transcoder operates by inputting the first image information output from the converting means and the second image information output from the second variable length decoding means, and comparing and evaluating the two pieces of image information.
  • a transcoder monitoring device comprising data comparison monitoring means for detecting an abnormality.
  • a transcoder monitoring method for monitoring an operation of a transcoder that performs recompression encoding of an encoded image stream, wherein the encoded first image stream is input and variable.
  • a first variable length decoding step for performing long decoding a second variable length decoding step for performing variable length decoding by inputting a second image stream that has been recompressed and encoded, and a first variable
  • the transcoder is operated by inputting the first image information output from the long decoding means and the second image information output from the second variable length decoding means, and comparing and evaluating these two pieces of image information.
  • a data comparison and monitoring step for detecting the abnormal operation of the transcoder.
  • a transcoder monitoring program for causing a computer to execute a transcoder monitoring method for monitoring an operation of a transcoder that performs recompression encoding of an encoded image stream
  • the transcoder monitoring program comprising: The monitoring method inputs a first encoded image stream, inputs a first variable length decoding step that performs variable length decoding, and inputs a second image stream that is recompressed and encoded.
  • a data comparison and monitoring step of detecting an abnormal operation of the transcoder by comparing and evaluating these two pieces of image information.
  • variable length decoding process only the variable length decoding process is performed and the feature amount of the image data is compared, so that the required memory amount is greatly reduced, and other functional blocks are reduced to use only a part of the functions of the decoder. can do.
  • FIG. 9 is a flowchart (1/2) showing the operation of the synchronization processing / comparison processing unit shown in FIG. 8.
  • FIG. 9 is a flowchart (2/2) showing the operation of the synchronization processing / comparison processing unit shown in FIG. 8.
  • FIG. It is a block diagram which shows the 3rd transcoder monitoring part by embodiment of this invention connected to the transcoder and this transcoder. It is a block diagram which shows the structure of the data comparison monitoring part shown in FIG.
  • H.264 Decrypted data after inverse DCT 3j H.264 intra prediction data 3k H.264 H.264 output image decoding data (evaluation image data) 35a MPEG-2 code amount 35b MPEG-2 quantized average value 35c MPEG-2 DC component variance 35d H.264 code amount 35e H.264. H.264 quantization average value 35f MPEG-2 I picture variance value 35g H.264 H.264 I-slice variance
  • an encoded image stream is described as an image stream that is compression-encoded according to the ISO / IEC13818-2 (MPEG-2 Video) standard.
  • IEC10918-1 JPEG
  • ISO / IEC117172-2 MPEG-1 Video
  • ISO / IEC14496-2 MPEG-4 Visual
  • ISO / IEC144960-10 MPEG-4 AVC / H. H.264
  • an image stream that has been compression-encoded according to another image encoding method such as a standard.
  • a compression encoding method conforming to the ISO / IEC 144960-10 (MPEG-4 AVC / H.264) standard is used as an encoding method when performing recompression encoding.
  • the present invention can also be applied using a method.
  • FIG. 2 is a block diagram of a transcoder abnormality monitoring apparatus according to an embodiment of the present invention.
  • the MPEG-2 video stream 1 is input to the transcoder 2 and H.264. H.264 video stream 4 is converted. The operation of the transcoder 2 will be described.
  • the MPEG-2 video stream 1 is expanded to a baseband video signal 2a by the MPEG-2 decoder 21.
  • the baseband video signal 2a is H.264. H.264 encoder 22 H.264 video stream 4 is encoded.
  • the configuration of the transcoder 2 in FIG. H.264 encoder 22 is connected in tandem, but MPEG-2 data is not completely decoded without being decoded.
  • a transcoder that converts to H.264 data may be used.
  • the transcoder monitoring unit 3 inputs the MPEG-2 video stream 1, and the MPEG-2 variable length decoding unit 34 performs variable length decoding on the MPEG-2 video stream 1, and the header information and encoding information obtained thereby are recorded.
  • the data 3c is supplied to the data comparison / monitoring unit 35. At this time, if the MPEG-2 variable length decoding unit 34 cannot normally decode the MPEG-2 video stream 1, an MPEG-2 stream error 6 is output.
  • the transcoder monitoring unit 3 outputs the H.264 output from the transcoder 2.
  • H.264 video stream 4 is input.
  • H.264 variable length decoding unit 36 H.264 video stream 4 is subjected to variable length decoding, and data 3 d such as header information and encoding information obtained thereby is supplied to the data comparison monitoring unit 35.
  • data 3 d such as header information and encoding information obtained thereby is supplied to the data comparison monitoring unit 35.
  • H.C. H.264 video stream 4 If the H.264 variable length decoding unit 36 cannot decode normally, the H.264 variable length decoding unit 36 H.264 stream error 7 is output.
  • the data comparison / monitoring unit 35 outputs image error information 5 such as an input image error or an output image error by comparing and evaluating the data 3c and 3d such as the input header information and encoding information.
  • FIG. 3 is a block diagram of an apparatus for performing the data comparison and monitoring method according to an embodiment of the present invention.
  • the MPEG-2 code amount statistical processing unit 351 counts the code amount in units of frames from the data 3c including the header information and encoding information of the MPEG-2 video stream 1, and outputs the MPEG-2 code amount 35a.
  • FIG. 4 shows an example in which the transition of the MPEG-2 stream in which the code amount is counted in units of pictures is graphed.
  • the transition of the code amount of a general image signal is characterized by gradually decreasing in the order of I picture, P picture, and B picture depending on the picture type.
  • the MPEG-2 quantized value average processing unit 352 calculates an average value of quantized values (average value of Q scale values for each macroblock) for each picture, and outputs an MPEG-2 quantized average value 35b.
  • the MPEG-2 DC component dispersion processing unit 353 obtains and outputs the DC component dispersion value 35c of the DCT coefficient of the luminance signal of the entire screen when the picture type is I picture, and when the picture type is P picture or B picture.
  • the intra macro block and the inter macro block are divided, and the DC component variance 35c of each DCT coefficient is obtained and output. Further, the MPEG-2 DC component dispersion processing unit 353 obtains and outputs not only the luminance component but also the dispersion value 35c of the color difference component.
  • H. H.264 code amount statistical processing 355 H.264 video stream 4 header information and encoding amount of data 3d including encoding information is counted for each picture.
  • H.264 code amount 35d is output.
  • FIG. It is an example which made the transition which carried out the statistical process of the code amount for a H.264 stream in the slice unit on the graph. As shown in FIG. 5, the transition of the code amount of a general image signal is characterized by gradually decreasing in the order of I slice, P slice, and B slice depending on the slice type.
  • H.264 quantized value average processing unit 356 calculates the average value of quantized values (average value of Q scale values for each macroblock) for each picture. H.264 quantization average value 35e is output.
  • the synchronization processing / comparison processing unit 354 takes into account the re-encoding delay time by the transcoder 2, the code amount 35 a obtained from the MPEG-2 stream, the quantized average value 35 b, and the H.
  • the synchronization processing is performed so that the code amount 35d obtained from the H.264 stream and the quantized average value 35e become data obtained from the same video frame, the transition of the generated code amount 35a is compared with the transition of the generated code amount 35d, and quantization is performed.
  • the transition of the average value 35b and the transition of the quantized average value 35e are compared, and when a clearly different transition is detected, it is determined that there is some abnormality in the transcoder and the image error information 5 is output.
  • the H.264 codec For example, despite the fact that the average value of the MPEG-2 code amount 35a is substantially constant and the variance of the MPEG-2 quantized average value 35b during that time is also a small value, the H.264 codec.
  • the average value of the H.264 code amount 35d is extremely small (for example, 1 ⁇ 2 or less) as compared with the target code amount.
  • the H.264 quantization average value 35e is an extremely small value (for example, 10 or less), it is determined that there is an abnormality inside the transcoder.
  • the average value of the MPEG-2 code amount 35a is smaller than the prescribed code amount and the MPEG-2 quantized average value 35b between them is also a small value, the input MPEG-2 image is flat. It is possible to predict that the image is a correct image.
  • the average value of the H.264 code amount 35d is close to the target code amount. When the H.264 quantized average value 35e indicates a large value, it is determined that there is an abnormality in the transcoder.
  • MPEG-2 motion vector information and H.264 H.264 motion vector information, the direction and magnitude of the MPEG-2 motion vector, The direction and size of H.264 motion vectors are compared. If the match rate (match rate in the predicted vector direction) falls below a threshold value (for example, 50%), a sign of image quality deterioration is detected by wrong prediction, and the transcoder internal Judge as abnormal.
  • a threshold value for example, 50%
  • This series of processing makes it easy to distinguish between errors that have occurred in the transcoder 2 and errors that already exist on the input side.
  • calculation processing such as calculation of a quantized average value and DC component variance
  • the processing is stopped and the state of the entire screen is estimated from the transition of the code amount thereafter.
  • the calculation processing time can be shortened.
  • FIGS. 6A and 6B are flowcharts for explaining operations related to the synchronization processing / comparison processing unit 354 in the data comparison monitoring unit of the transcoder abnormality monitoring apparatus according to the embodiment of the present invention.
  • This flow chart includes MPEG-2 parameters and H.264 for simplicity of explanation. Although the synchronization processing of H.264 parameters is not included, the synchronization processing is actually performed.
  • MPEG-2 parameters are input (step 601), and the synchronization processing / comparison processing unit 354 determines whether the average value of the MPEG-2 code amount 35a is smaller than 1 ⁇ 2 of the MPEG-2 transmission band (step). 602). If so (YES in step 602), it is determined that there is a possibility that the entire screen of the MPEG-2 image data is monotonous.
  • the synchronization / comparison processing unit 354 further determines whether or not the MPEG-2 quantized average value 35b is equal to or less than a threshold (10 as an example) (step 603). If YES in step 603, it is determined that there is a possibility that the MPEG-2 image data may be monotonous on the entire screen.
  • the synchronization processing / comparison processing unit 354 further determines whether or not the MPEG-2 DC component dispersion value is equal to or less than a threshold value (100 as an example) (step 604). If YES in step 604, the synchronization / comparison processing unit 354 determines that the MPEG-2 image data is monotonic data for the entire screen (step 605).
  • step 604 If NO in step 602, NO in step 603, or NO in step 604, the synchronization / comparison processing unit 354 determines that the MPEG-2 image data is not monotonic data for the entire screen. (Step 614).
  • step 604 may be omitted, and if the determination in step 602 and step 603 is YES, the MPEG-2 image may be determined to be monotonous data for the entire screen. If step 604 is omitted, this corresponds to this, and if NO in step 602 or NO in step 603, the MPEG-2 image data is determined not to be monotonous data on the entire screen (step 614).
  • step 603 and step 604 are omitted and only YES in step 602, the MPEG-2 image may be determined to be monotonous data for the entire screen. If step 603 and step 604 are omitted, this corresponds to this, and if NO in step 602, it is determined that the MPEG-2 image data is not monotonic data on the entire screen (step 614).
  • H. H.264 parameters are input, and the synchronization processing / comparison processing unit 354 receives the H.264 parameters.
  • the average value of the H.264 code amount 35d is H.264. It is determined whether it is smaller than 1 ⁇ 2 of the H.264 transmission band (step 607). If so (YES in step 607), It is determined that there is a possibility that the H.264 image data is monotonous data on the entire screen.
  • the H.264 quantized value average processing unit 356 is an It is determined whether or not the H.264 quantization average value 35e is equal to or less than a threshold value (10 as an example) (step 608). If so (YES in step 608), the synchronization / comparison processing unit 354 determines that the It is determined that the H.264 image data is monotonous data for the entire screen (step 609).
  • step 607 the synchronization / comparison processing unit 354 determines whether the It is determined that the H.264 image data is not monotonous data on the entire screen (step 615).
  • step 608 is omitted and YES in step 607, H.
  • the H.264 image may be determined to be monotonous data for the entire screen. When step 608 is omitted, this corresponds to this, and when NO at step 607, H.H. It is determined that the H.264 image data is not monotonous data on the entire screen (step 615).
  • the synchronization processing / comparison processing unit 354 determines that the MPEG-2 image data is monotonous data for the entire screen (YES in step 610). If the H.264 image data is data whose entire screen is not monotonous (NO in step 611), it is determined that there is an abnormality in the transcoder.
  • the synchronization / comparison processing unit 354 although the MPEG-2 image data is data whose whole screen is not monotonous (NO in step 610), Even when the H.264 image data is data whose entire screen is monotonous (YES in step 616), it is determined that there is an abnormality in the transcoder, and image error information 5 is output (step 612).
  • the MPEG-2 image data is monotonous data for the entire screen (YES in step 610).
  • the H.264 image data is monotonous data for the entire screen (YES in step 611). If the number of frames continues for a predetermined number or more (for example, 30 frames or more), it is determined that there is some abnormality in the MPEG-2 stream.
  • Information 5 is output.
  • the first image information is a code amount and motion vector information for each frame of the first image stream
  • the second image information is a code amount and motion vector information for each frame of the second image stream.
  • the data comparison / monitoring unit may determine a transcoder abnormality from the code amount and motion vector information for each frame of the first image stream and the code amount and motion vector information for each frame of the second image stream.
  • a comparative monitoring method using motion vectors is described.
  • the first image information is a P picture or a B picture
  • a variance value and an average value of vertical and horizontal components of motion vector information are calculated.
  • the maximum value of the motion prediction range for example, 256
  • the second image is a P picture or a B picture
  • a variance value and an average value of vertical and horizontal components of motion vector information are calculated.
  • the maximum value of the motion prediction range for example, 256
  • the vertical dispersion value of the first motion vector information is twice or 1/2 of the vertical dispersion value of the second motion vector information
  • the horizontal dispersion value of the first motion vector information is the second. If it is twice or 1/2 of the horizontal dispersion value of the motion vector information, it is determined that the transcoder is abnormal.
  • the horizontal average value of the first motion vector information is 10 times or 1/10 of the horizontal average value of the second motion vector information
  • the vertical average value of the first motion vector information is When it is 10 times or 1/10 of the average value of the second motion vector in the vertical direction, it is determined that the transcoder is abnormal.
  • the first image information is a code amount for each frame of the first image stream, a DC component of the DCT coefficient, and motion vector information
  • the second image information is a code amount for each frame of the second image stream. It is motion vector information
  • the data comparison / monitoring unit converts the code amount for each frame of the first image stream, the DC component of the DCT coefficient and the motion vector information, and the code amount for each frame of the second image stream and the motion vector information.
  • a coder abnormality may be determined.
  • the first image information is the code amount, the quantization value, and the motion vector information for each frame of the first image stream
  • the second image information is the code amount, the quantization, for each frame of the second image stream.
  • Value and motion vector information, and the data comparison and monitoring unit includes a code amount, quantized value, and motion vector information for each frame of the first image stream and a code amount, quantized value, and motion for each frame of the second image stream. You may make it determine the abnormality of a transcoder from vector information.
  • the first image information is a code amount for each frame of the first image stream, a DC component of a DCT coefficient, a quantization value, and motion vector information
  • the second image information is for each frame of the second image stream.
  • Code comparison amount, quantization value, and motion vector information, and the data comparison and monitoring unit sets the code amount for each frame of the first image stream, the DC component of the DCT coefficient, the quantization value and motion vector information, and the second image stream.
  • the transcoder abnormality may be determined from the code amount, quantized value, and motion vector information for each frame.
  • FIG. 7 is a block diagram of a transcoder abnormality monitoring apparatus according to an embodiment of the present invention.
  • the transcoder monitoring unit 3 performs variable length decoding of the MPEG-2 stream 1 by the MPEG-2 variable length decoding unit 34, and the data 3c such as header information and encoding information obtained thereby is compared with the data comparison monitoring unit 35 and the MPEG. -2 is supplied to the inverse quantization unit 38. At this time, if the MPEG-2 variable length decoding unit 34 cannot decode normally, an MPEG-2 stream error 6 is output.
  • the MPEG-2 inverse quantization unit 38 selects intra-coded data from the data 3c, performs inverse quantization, and outputs DCT coefficient data 3f.
  • the MPEG-2 inverse DCT unit 39 supplies image data 3g obtained by inverse DCT conversion from the DCT coefficient data 3f to the data comparison monitoring unit 35.
  • the image data 3g does not include a motion compensation function necessary for a normal decoding operation, only intra-coded data can be decoded.
  • the data comparison / monitoring unit 35 receives the H.264 output from the transcoder 2.
  • H.264 video stream 4 is supplied.
  • the H.264 variable length decoding unit 36 performs variable length decoding, and supplies the data 3 d such as header information and encoding information obtained thereby to the data comparison monitoring unit 35. At this time, H.C. If the H.264 variable length decoding unit 36 cannot decode normally, the H.264 variable length decoding unit 36 H.264 stream error 7 is output.
  • the data comparison monitoring unit 35 compares and evaluates the input data 3c and 3d such as header information and encoding information and the image data 3g obtained by decoding the intra-encoded frame.
  • Image error information 5 such as an image error or an output image error is output.
  • FIG. 8 is a block diagram of the data comparison monitoring unit 35 according to an embodiment of the present invention.
  • the data 3c including the header information and encoding information of the MPEG-2 video stream 1 supplied to the data comparison / monitoring unit 35 is converted into an MPEG-2 code amount statistical processing unit 351 and an MPEG-2 quantized value average processing unit 352. And supplied to the MPEG-2 DC component dispersion processing unit 353.
  • the MPEG-2 code amount statistical processing unit 351 counts the code amount of the data 3c including the header information and encoding information of the MPEG-2 video stream 1 for each frame, and outputs the MPEG-2 code amount 35a.
  • the MPEG-2 quantized value average processing unit 352 calculates an average value of quantized values for each picture from the quantized values set in units of macroblocks, and outputs an MPEG-2 quantized average value 35b.
  • the MPEG-2 DC component dispersion processing unit 353 obtains and outputs the DC component dispersion value 35c of the DCT coefficient of the luminance signal of the entire screen, and the picture type is P picture or B picture.
  • the intra macro block and the inter macro block are divided, and the dispersion value 35c of the DC component of each DCT coefficient is obtained and output.
  • the MPEG-2 DC component dispersion processing unit 353 may obtain the dispersion value of the DC component of the color difference signal in addition to the dispersion value of the DC component of the DCT coefficient of the luminance signal of the entire screen.
  • the MPEG-2 baseband processing unit 357 obtains the variance between the pixels of the luminance component and the color difference component of the image data obtained by decoding the I picture, and outputs a pixel variance value 35f.
  • the data 3d including the header information and encoding information of the H.264 video stream 4 is H.264.
  • H.264 code amount statistical processing unit 355 counts the code amount in units of frames. H.264 code amount 35d is output.
  • H.264 quantized value average processing unit 356 calculates an average value for each picture of the quantized values set in units of macroblocks. H.264 quantization average value 35e is output.
  • the synchronization processing / comparison processing unit 354 considers the re-encoding delay time by the transcoder 2 and processes data 35a, 35b, 35c, 35f obtained from the MPEG-2 stream, and the H.264 after transcoding.
  • the synchronization processing is performed so that the processing data 35d and 35e obtained from the H.264 stream become data obtained from the same video data, the transition of the generated code amount 35a is compared with the transition of the generated code amount 35d, and the quantization average value
  • the transition of 35b is compared with the transition of the quantized average value 35e, and when a clearly different transition is detected, it is determined that there is some abnormality in the transcoder 2, and the image error information 5 is output.
  • the average value of the MPEG-2 code amount 35a is substantially constant and the variance of the MPEG-2 quantized average value 35b during that time is also a small value
  • the average value of the H.264 code amount 35d is extremely small (for example, 1 ⁇ 2 or less) as compared with the target code amount.
  • the H.264 quantization average value 35e is an extremely small value (for example, 10 or less)
  • the input MPEG-2 image is flat. It can be predicted that the image is an image.
  • the average value of the H.264 code amount 35d is close to the target code amount. Even when the H.264 quantization average value 35e shows a large value, it is determined that an abnormality has occurred inside the transcoder 2, and the image error information 5 is output.
  • a threshold for example, 50%
  • a monitoring system can be provided.
  • FIGS. 9A and 9B are flowcharts for explaining the operation related to the comparison processing unit in the data comparison monitoring unit of the transcoder abnormality monitoring apparatus according to the embodiment of the present invention.
  • MPEG-2 parameters and H.264 It is assumed that H.264 parameter synchronization processing has already been performed.
  • MPEG-2 parameters are input (step 901), and it is determined whether the current picture is an MPEG-2 intra picture (step 902).
  • the MPEG-2 pixel variance value is compared with a threshold value (eg, 10) (step 903).
  • the comparison processing unit 354 determines that the MPEG-2 image data is a flat image, sets the Flat Flag indicating that it is flat image data to “1” (step 904), and if it is equal to or greater than the threshold value (NO in step 903), Flat Flag indicating that the image is flat is set to “0” (step 905).
  • the flow advances to H.264 parameter input processing (step 911).
  • the synchronization processing / comparison processing unit 354 determines whether the MPEG-2 average code amount 35a is 1 ⁇ 2 of the target code amount. (Step 906).
  • step 906 If the MPEG-2 average code amount is 1 ⁇ 2 of the target code amount (YES in step 906), the process proceeds to step 907; otherwise (NO in step 906), the process proceeds to step 910.
  • step 907 the synchronization processing / comparison processing unit 354 determines whether or not the MPEG-2 quantization average value is equal to or less than a threshold value (for example, 10). If the MPEG-2 quantized average value is less than or equal to the threshold value (YES in step 907), the process proceeds to step 908. Otherwise (NO in step 907), the process proceeds to step 910.
  • a threshold value for example, 10
  • step 908 the synchronization processing / comparison processing unit 354 determines whether or not the MPEG-2 DC component dispersion value is less than or equal to a threshold value (for example, 100). If the MPEG-2 DC component variance is less than or equal to the threshold (YES in step 908), the synchronization / comparison processing unit 354 determines that the MPEG-2 image data is a flat image, and proceeds to step 909. Therefore, the Flat Flag is set to “1”. If not (NO in step 908), the process proceeds to step 910.
  • a threshold value for example, 100
  • step 910 the synchronization processing / comparison processing unit 354 sets the Flat Flag to “0”.
  • step 905 step 909 or step 910, H. H.264 parameters are input (step 911).
  • the synchronization processing / comparison processing unit 354 performs H.264 processing.
  • the average value of the H.264 code amount is H.264. It is determined whether it is smaller than 1 ⁇ 2 of the H.264 transmission band (step 912). If YES in step 912, H.264 is entered. It is determined that there is a possibility that the entire H.264 image data is monotonous data, and the process proceeds to step 913. On the other hand, if NO at step 912, the process proceeds to step 915.
  • step 913 the synchronization processing / comparison processing unit 354 performs the H.264 processing. It is determined whether the H.264 quantization average value is equal to or less than a threshold value (for example, 10). If so (YES in step 913), The H.264 image data is determined to be monotonous data on the entire screen, and the process proceeds to step 914. Set H.264 Flat Flag to “1”. On the other hand, if NO at step 913, the process proceeds to step 915.
  • a threshold value for example, 10
  • step 915 the synchronization processing / comparison processing unit 354 performs the H.264 processing. Set H.264 Flat Flag to “0”.
  • step 916 subsequent to step 914 or step 915, the synchronization processing / comparison processing unit 354 performs MPEG-2 Flat Flag and H.264. It is determined whether or not H.264 Flat Flag matches. If they match (YES in step 916), it is determined that there is no abnormality in the transcoder, and the process proceeds to step 918. On the other hand, MPEG-2 Flat Flag and H.264. When the H.264 Flat Flag does not match (NO in Step 916), the synchronization processing / comparison processing unit 354 determines that the transcoder is abnormal, and in Step 917, the synchronization processing / comparison processing unit 354 The image error information 5 is output and the process proceeds to Step 918.
  • step 918 if the next MPEG-2 parameter is input, the process returns to the process 901, and if all the parameter processes are completed, the end process is performed.
  • FIG. 10 is a block diagram of a transcoder abnormality monitoring apparatus according to an embodiment of the present invention.
  • the transcoder monitoring block 3 receives the MPEG-2 stream 1 and performs variable length decoding by the MPEG-2 variable length decoding unit 34, and the data 3c such as header information and encoding information obtained thereby is the data comparison monitoring unit 35. And input to the MPEG-2 inverse quantization unit 38.
  • the MPEG-2 inverse quantization unit 38 selects intra-coded data from the data 3c, performs inverse quantization, and outputs DCT coefficient data 3f.
  • the MPEG-2 inverse DCT unit 39 performs inverse DCT conversion on the DCT coefficient data 3 f and supplies the image data 3 g obtained thereby to the data comparison monitoring unit 35.
  • an MPEG-2 stream error 6 is output.
  • the data comparison / monitoring unit 35 receives the H.264 output from the transcoder 2.
  • H.264 video stream 4 is provided.
  • the H.264 variable length decoding unit 36 is an H.264 variable length decoding unit.
  • H.264 video stream 4 is subjected to variable length decoding, and data 3d such as header information and encoding information obtained thereby is converted into data comparison monitor 35 and H.264.
  • H.264 is supplied to the inverse quantization unit 40.
  • the H.264 inverse quantization unit 40 selects intra-coded data from the data 3d, performs inverse quantization, and outputs orthogonal transform coefficient data 3h.
  • the H.264 inverse orthogonal transform unit 41 supplies the image data 3i obtained by performing the inverse orthogonal transform on the orthogonal transform coefficient data 3h to the data adding unit 43.
  • the data adder 43 is an H.264 signal.
  • the data predicted by the H.264 intra prediction unit 42 and the image data 3i are combined and processed, so H.264 image data 3k is obtained and supplied to the data comparison / monitoring unit 35. At this time, H.C.
  • the H.264 variable length decoding unit 36 cannot decode normally, the H.264 variable length decoding unit 36 H.264 stream error 7 is output.
  • the data comparison / monitoring unit 35 compares and evaluates the input data 3c and 3d such as header information and encoding information and the image data 3g and 3k obtained by decoding the intra-encoded frame, and the input image error or Output image error information 5 such as an output image error.
  • FIG. 11 is a block diagram of a data comparison and monitoring device according to an embodiment of the present invention.
  • the data 3c including the header information and encoding information of the MPEG-2 video stream 1 supplied to the data comparison / monitoring unit 35 is converted into an MPEG-2 code amount statistical processing unit 351 and an MPEG-2 quantized value average processing unit 352. And supplied to the MPEG-2 DC component dispersion processing unit 353.
  • the MPEG-2 code amount statistical processing unit 351 counts the code amount of the data 3c including the header information and encoding information of the MPEG-2 video stream 1 for each frame, and outputs the MPEG-2 code amount 35a.
  • the MPEG-2 quantized value average processing unit 352 averages the quantized values of the picture type I picture and outputs an MPEG-2 quantized average value 35b.
  • the MPEG-2 DC component dispersion processing unit 353 obtains and outputs a dispersion value 35c of the DC component of the DCT coefficient of the luminance signal of the entire picture in which the picture type is I picture.
  • the MPEG-2 DC component dispersion processing unit 353 may obtain the dispersion value of the DC component of the color difference signal in addition to the dispersion value of the DC component of the DCT coefficient of the luminance signal of the entire screen.
  • the MPEG-2 baseband processing unit 357 obtains the variance between the luminance component and the color difference component of the image data obtained by decoding the I picture, and outputs a pixel variance value 35f.
  • the data 3d including the header information and encoding information of the H.264 video stream 4 is H.264.
  • the H.264 code amount statistical processing unit 355 is an H.264 code quantity statistical processing unit 355.
  • the code amount of the data 3d including the header information and encoding information of the H.264 video stream 4 is counted for each frame, and the H.264 video stream 4 H.264 code amount 35d is output.
  • H.264 quantized value average processing unit 356 averages the quantized values of the picture type I picture.
  • H.264 quantization average value 35e is output.
  • H. H.264 baseband processing unit 358 decodes an I picture
  • the variance between the pixels of the luminance component and the color difference component of the data is obtained and a pixel variance value 35g is output.
  • the synchronization processing / comparison processing unit 354 considers the re-encoding delay time by the transcoder 2 and processes data 35a, 35b, 35c, 35f obtained from the MPEG-2 stream, and the H.264 after transcoding.
  • the synchronization processing is performed so that the processing data 35d, 35e, and 35g obtained from the H.264 stream become data obtained from the same video data, the transition of the generated code amount 35a is compared with the transition of the generated code amount 35d, and the quantized average value
  • the transition of 35b is compared with the transition of the quantized average value 35e, and when a clearly different transition is detected, it is determined that there is some abnormality in the transcoder and the image error information 5 is output.
  • the average value of the MPEG-2 code amount 35a is substantially constant and the variance of the MPEG-2 quantized average value 35b is also a small value
  • the average value of the H.264 code amount 35d is extremely small (1/2 or less) as compared with the target code amount.
  • the H.264 quantization average value 35e is an extremely small value (10 or less)
  • the input MPEG-2 image is flat. It can be predicted that the image is an image.
  • the average value of the H.264 code amount 35d is close to the target code amount.
  • the H.264 quantization average value 35e indicates a large value, it is determined that an abnormality has occurred in the transcoder, and the image error information 5 is output.
  • Image error information 5 is output.
  • FIG. 12 is a block diagram of a data comparison and monitoring device according to an embodiment of the present invention.
  • the input MPEG-2 streams are 1-1, 1-2, 1-n, which are input to transcoders 2-1, 2-2, 2-n, respectively.
  • H.264 streams 4-1, 4-2, 4-n are converted and output.
  • the transcoder monitoring device 3 transmits the MPEG-2 streams 1-1, 1-2, 1-n and H.264.
  • H.264 streams 4-1, 4-2, 4-n are input to monitor a plurality of stream information.
  • the MPEG-2 streams 1-1, 1-2, and 1-n are respectively input to the MPEG-2 variable length decoding units 34-1, 34-2, and 34-n to perform variable length decoding processing.
  • the data 3c subjected to the variable length decoding is input to the data comparison monitoring unit 35. Further, the data of picture type I picture in the data 3c is temporarily stored in the memory 46 and input to the MPEG-2 inverse quantization unit 38 via the SW 44.
  • the selected input stream data is dequantized by the MPEG-2 dequantization unit 38, and DCT coefficient data 3f is output.
  • the DCT coefficient data 3f is inverse orthogonal transformed by the MPEG-2 inverse DCT transform unit 39 and output as baseband data 3g.
  • the MPEG-2 variable length decoding units 34-1, 34-2, 34-n perform variable length decoding, and header information and encoding information of the MPEG-2 video streams 1-1, 1-2, 1-n.
  • the MPEG-2 code amount obtained by counting the code amount including the frame unit is calculated and input to the data comparison monitoring unit 35.
  • n is an arbitrary integer, and 1-n may not exist when data processing for two channels is performed.
  • 1-n indicates 1-3 and 1-4.
  • H. H.264 streams 4-1, 4-2, 4-n are respectively H.264 streams.
  • H.264 variable length decoding units 36-1, 36-2, and 36-n are subjected to variable length decoding processing.
  • the variable length decoded data 3d is supplied to the data comparison monitoring unit 35. Further, in the data 3d, the data whose slice type is I slice is H.264 via SW45. H.264 is supplied to the inverse quantization unit 40.
  • the selected output stream data is H.264.
  • the H.264 inverse quantization unit 40 performs inverse quantization and outputs the orthogonal transformation coefficient data 3h.
  • the orthogonal transformation coefficient data 3h is H.264.
  • the H.264 inverse orthogonal transform unit 41 performs inverse orthogonal transform and outputs the transform coefficient data 3i.
  • the conversion coefficient data 3i is H.264.
  • the arithmetic unit 43 performs arithmetic processing together with the prediction data 3j output from the H.264 intra prediction unit 42, and outputs the baseband data 3k.
  • H. H.264 variable length decoding units 36-1, 36-2, 36-n perform variable length decoding.
  • the H.264 code amount is calculated and input to the data comparison monitoring unit 35.
  • the data comparison / monitoring unit 35 detects an abnormality caused by the transcoder by comparing the transition of the input code amount and the quantization value and the baseband data obtained by decoding the intra picture, and outputs the image error information 5.
  • the data 3c including the header information and encoding information of the MPEG-2 video stream 1 supplied to the data comparison / monitoring unit 35 is H.264.
  • the H.264 video stream 4 is compared and evaluated with data 3d including header information and encoding information.
  • the transition of the code amount according to the MPEG-2 encoding system The transition of the code amount according to the H.264 encoding method is compared and evaluated, and when the code amount distribution is significantly different between the two, it is determined that a code amount control error has occurred during transcoding.
  • MPEG-2 motion vectors and H.264 The tendency of the encoded image is determined by comparing the H.264 motion vectors.
  • FIG. 13 is a block diagram of a data comparison and monitoring method according to an embodiment of the present invention.
  • the input MPEG-2 streams are 1-1, 1-2, 1-n, which are input to transcoders 2-1, 2-2, 2-n, respectively.
  • H.264 streams 4-1, 4-2, 4-n are converted and output.
  • the transcoder monitoring device 3 transmits the MPEG-2 streams 1-1, 1-2, 1-n and H.264.
  • H.264 streams 4-1, 4-2, 4-n are input to monitor a plurality of stream information.
  • the MPEG-2 streams 1-1, 1-2, 1-n are stored in the memories 46-1, 46-2, 46-n, respectively.
  • an MPEG-2 header decoding function capable of detecting the picture type at the input stage of the memory may be provided, and only the image data of the intra picture may be stored in the memory.
  • the stream read from each memory is supplied to the switching MPEG-2 variable length decoding unit 34 and subjected to variable length decoding processing.
  • Data 3c obtained by the variable length decoding is supplied to the data comparison / monitoring unit 35.
  • data of picture type I picture is supplied to the MPEG-2 inverse quantization unit 38.
  • the selected input stream data is dequantized by the MPEG-2 dequantization unit 38 and output as DCT coefficient data 3f.
  • the DCT coefficient data 3f is inverse orthogonal transformed by the MPEG-2 inverse DCT transform unit 39 and output as baseband data 3g.
  • H. H.264 streams 4-1, 4-2, 4-n are stored in the memories 47-1, 47-2, 47-n, respectively.
  • the slice type can be detected at the input stage of the memory in order to control the memory.
  • An H.264 simple decoding function may be provided, and memory usage may be reduced by storing only intra-slice image data in the memory.
  • the stream read from each memory is switched by SW45, and then H.264 is switched.
  • H.264 variable length decoding unit 36 is supplied and subjected to variable length decoding processing.
  • the data 3d obtained by variable length decoding is supplied to the data comparison / monitoring unit 35.
  • the intra slice data is H.264.
  • H.264 is supplied to the inverse quantization unit 40.
  • the selected output stream data is H.264.
  • the H.264 inverse quantization unit 40 performs inverse quantization and outputs the orthogonal transformation coefficient data 3h.
  • the orthogonal transformation coefficient data 3h is H.264.
  • the H.264 inverse orthogonal transform unit 41 performs inverse orthogonal transform and outputs the image data 3i.
  • the prediction data 3j output from the H.264 intra prediction unit 42 is subjected to arithmetic processing by the arithmetic unit 43, whereby the baseband data 3k is output.
  • the data comparison / monitoring unit 35 detects image error information 5 by detecting an abnormality caused by the transcoder by comparing the input code amount and the quantized value, and comparing the baseband data obtained by decoding the intra picture. Output.
  • the data 3c including the header information and encoding information of the MPEG-2 video stream 1 supplied to the data comparison / monitoring unit 35 is H.264.
  • the H.264 video stream 4 is compared with data 3d including header information and encoding information.
  • the transition of the code amount according to the MPEG-2 encoding system The transition of the code amount according to the H.264 encoding method is compared and evaluated, and when the code amount distribution is significantly different between the two, it is determined that a code amount control error has occurred during transcoding.
  • MPEG-2 motion vectors and H.264 The tendency of the encoded image is determined by comparing the H.264 motion vectors.
  • FIG. 14A and FIG. 14B are flowcharts for explaining operations related to the comparison processing unit in the data comparison monitoring unit 35 of the transcoder abnormality monitoring apparatus according to the embodiment of the present invention.
  • This flowchart describes a method of comparing only intra pictures in order to monitor stream abnormality by a plurality of transcoder processes.
  • MPEG-2 parameters and H.264 It is assumed that the H.264 parameter synchronization processing has already been performed.
  • the comparison processing unit 35 inputs MPEG-2 parameters (step 1401), determines whether or not it is the start of an intra picture by examining the MPEG-2 header (step 1402). (NO in step 1402), the process is continued until an intra picture header is input (step 1401). If the picture is an intra picture (YES in step 1402), the comparison processing unit 35 obtains a dispersion value between pixels of the luminance component of the intra-decoded image data and a dispersion value of the color difference component, and the dispersion value is a threshold value (for example, 100) or less (YES in step 1403), the comparison processing unit 35 sets MPEG-2 Flat Flag to “1” (step 1404). If the variance value exceeds the threshold (NO in step 1403), the comparison processing unit 35 sets MPEG-2 Flat Flag to “0” (step 1405).
  • MPEG-2 Flat Flag for example, 100
  • step 1404 or step 1405 the comparison processing unit 35 determines whether or not the average value of the MPEG-2 code amount 35a is smaller than 1 ⁇ 2 of the MPEG-2 transmission band (step 1406). In this case (YES in step 1406), the comparison processing unit 35 determines that there is a possibility that the MPEG-2 image data is monotonous data on the entire screen, and the process proceeds to step 1407. In step 1407, the comparison processing unit 35 determines whether or not the MPEG-2 quantized average value 35b is equal to or less than a threshold value (for example, 10). If so (YES in step 1407), the comparison processing unit 35 determines that there is a possibility that the MPEG-2 image data is monotonous on the entire screen, and the flow advances to step 1408.
  • a threshold value for example, 10
  • step 1408 the comparison processing unit 35 determines whether or not the MPEG-2 DC component dispersion value is equal to or less than a threshold value (100 as an example). If so (YES in step 1408), the comparison processing unit 35 proceeds to step 1409, where it is determined that the MPEG-2 image data is monotonic data for the entire screen, and the MPEG-2 Flat Flag is set. Set to “1”.
  • step 1408 If NO in step 1406, NO in step 1407, or NO in step 1408, the comparison processing unit 35 sets the MPEG-2 Flat Flag to “0”.
  • the comparison processing unit 35 performs an H.264 operation.
  • H.264 parameters are input (step 1411). By checking the H.264 header, it is determined that it is the start of the intra slice. If it is not the intra slice (NO in step 1412), the processing is continued until the intra slice header is input (step 1411). If the slice is an intra slice (YES in step 1412), the comparison processing unit 35 obtains a variance value between the pixels of the luminance component of the intra-decoded image data and a variance value of the color difference component, and the variance value is a threshold value (for example, 100) or less (YES in step 1413), the comparison processing unit 35 determines that the H.264 Flat Flag is set to “1” (step 1414). When the variance value exceeds the threshold value (NO in step 1413), the comparison processing unit 35 determines that the H.264 is H.264. H.264 Flat Flag is set to “0” (step 1415).
  • the comparison processing unit 35 performs an H.264 operation.
  • the average value of the H.264 code amount 35d is H.264. It is determined whether it is smaller than 1 ⁇ 2 of the H.264 transmission band (step 1416). If so (YES in step 1416), the comparison processing unit 35 determines that the It is determined that there is a possibility that the entire H.264 image data is monotonous data, and the process proceeds to step 1417.
  • the comparison processing unit 35 determines that the H.264 It is determined whether the H.264 quantized average value 35e is equal to or less than a threshold value (for example, 10). If so (YES in step 1417), the comparison processing unit 35 determines that the H.264 image data is determined to be monotonous data for the entire screen.
  • H.264 Flat Flag is set to “1” (step 1418).
  • step 1416 determines whether the H.264 Flat Flag is set to “0” (step 1419).
  • step 1418 the comparison processing unit 35 performs MPEG-2 Flat Flag and H.264 in step 1420. It is determined whether the H.264 Flat Flag is the same. If they are different (NO in step 1420), the comparison processing unit 35 determines that there is a transcoder error and outputs image error information 5 (step 1421).
  • MPEG-2 Flat Flag and H.264
  • the comparison processing unit 35 determines that there is some abnormality in the MPEG-2 stream and outputs the image error information 5.
  • This series of processing makes it easy to distinguish between errors that have occurred in the transcoder 2 and errors that already exist on the input side.
  • the first image information is a code amount and motion vector information for each frame of the first image stream
  • the second image information is a code amount and motion vector information for each frame of the second image stream.
  • the data comparison / monitoring unit may determine a transcoder abnormality from the code amount and motion vector information for each frame of the first image stream and the code amount and motion vector information for each frame of the second image stream.
  • the first image information is a code amount for each frame of the first image stream, a DC component of the DCT coefficient, and motion vector information
  • the second image information is a code amount for each frame of the second image stream. It is motion vector information
  • the data comparison / monitoring unit converts the code amount for each frame of the first image stream, the DC component of the DCT coefficient and the motion vector information, and the code amount for each frame of the second image stream and the motion vector information.
  • a coder abnormality may be determined.
  • the first image information is the code amount, the quantization value, and the motion vector information for each frame of the first image stream
  • the second image information is the code amount, the quantization, for each frame of the second image stream.
  • Value and motion vector information, and the data comparison and monitoring unit includes a code amount, quantized value, and motion vector information for each frame of the first image stream and a code amount, quantized value, and motion for each frame of the second image stream. You may make it determine the abnormality of a transcoder from vector information.
  • the first image information is a code amount for each frame of the first image stream, a DC component of a DCT coefficient, a quantization value, and motion vector information
  • the second image information is for each frame of the second image stream.
  • Code comparison amount, quantization value, and motion vector information, and the data comparison and monitoring unit sets the code amount for each frame of the first image stream, the DC component of the DCT coefficient, the quantization value and motion vector information, and the second image stream.
  • the transcoder abnormality may be determined from the code amount, quantized value, and motion vector information for each frame.
  • transcoder monitoring apparatus can be realized by hardware, software, or a combination thereof.
  • the present invention can be used for detecting abnormalities in a transcoder.

Landscapes

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Abstract

入力圧縮画像データ及び出力再圧縮画像データをそれぞれデコードすることなく、トランスコーダ内の動作異常やトランスコーダの画質劣化を検出できるトランスコーダ異常監視装置を提供する。 符号化された画像ストリームの再圧縮符号化を行うトランスコーダの動作を監視するトランスコーダ監視装置であって、符号化された第一の画像ストリームを入力し、可変長復号化を行う第一の可変長復号化手段と、再圧縮符号化された第二の画像ストリームを入力し、可変長復号化を行う第二の可変長復号化手段と、第一の可変長復号化手段より出力される第一の画像情報と第二の可変長復号化手段より出力される第二の画像情報とを入力し、これら2つの画像情報の比較評価を行うことによりトランスコーダの動作異常を検出するデータ比較監視手段と、を備える。

Description

映像トランスコーダ監視装置、その方法及びその監視プログラム
 本発明は送信設備の一部であるトランスコーダの故障を判断し警告を発する装置、その方法及びそのプログラムに関し、特に、圧縮画像データの再符号化を行うトランスコーダの動作監視装置、その方法及びそのプログラムであって、入力圧縮画像データとトランスコード後の出力再圧縮画像データを原画像に復号化することなく推定評価を行うことによりトランスコーダの異常を検出する装置、その方法及びそのプログラムに関する。
 地上アナログ放送が停波する2011年に向けて円滑に地上デジタル放送に移行させ、且つ地上アナログ放送の視聴可能エリアに対し地上デジタル放送のカバー率を100%にするための一手段としてNGN網を利用したIPTV放送(地デジIP再送信)が考えられている。
 このとき、IP網で数多くのユーザーに対応するため、1チャンネルで使用できる帯域が放送波における使用帯域と比較して狭帯域になる。
 そのため、放送で規定されている映像符号化方式であるISO/IEC13818-2(MPEG-2)方式と比較して符号化効率の高いISO/IEC14496-10 (H.264)方式に符号化方式変換(トランスコード)を行いサービスすることが検討されている。
 また、Quality of Services(QoS)の観点から、地デジIP再送信を行う場合、送信設備等に異常監視装置を設置する必要があり、トランスコーダを含む送信設備内の不具合箇所の特定を容易にする異常監視装置が求められている。
 画像異常等は直接放送事故につながるため早急な異常場所の特定と、予備系への切り替えの判断が必要となる。
特開2003-174647号公報 特開2005-064569号公報 特開2006-080832号公報 特開2007-096800号公報 特開2007-274445号公報 特開2007-295468号公報 特開2007-306363号公報 特開2008-005197号公報 特開2008-035538号公報
 しかしながら、本発明に関連したトランスコーダ異常監視装置では、入力圧縮画像データを一旦復号し画像信号に戻し、更に出力再圧縮画像データを復号し画像信号に戻した後、2枚の画像データの比較評価を行うことでトランスコーダの画質劣化やトランスコーダ内の動作異常を検出していた。
 本発明に関連した方法に関し図1を用いて説明する。MPEG-2/H.264トランスコーダ2は入力圧縮画像データ(MPEG-2ストリーム)1を入力し、これを出力再圧縮画像データ(H.624ストリーム)4にトランスコードし出力する。トランスコーダ監視装置3は入力圧縮画像データ1と出力再圧縮画像データ4を入力し、これらをそれぞれMPEG-2デコーダ31とH.264デコーダ33で原画像データ3aと評価画像データ3bに復号化し、原画像データ3aと評価画像データ3bを出力する。原画像データ3aと評価画像データ3bとの間には、トランスコーダ2による処理遅延時間TとH.264デコーダ33による処理遅延時間Tの加えた遅延時間から、MPEG-2デコーダ31の処理遅延時間Tを引いた、システムにおける処理遅延時間Tallがある。式1に処理遅延時間の計算式を示す。
   Tall=T+T-T   (1)
 従って、原画像データ3aと評価画像データ3bとを比較するために、Tallの時間分遅延させるために画像メモリ37を介して遅延処理後の原画像データ3eを生成する。従って、原画像データ3aの代わりに、遅延後の原画像データ3eが評価画像データ3bと比較される。画像比較監視部32は評価画像データ3bと遅延処理後の原画像データ3eの画像比較処理によりトランスコード異常を検出し、画像エラー情報5を出力する。画像比較処理を具体的に説明する。入力画像のPSNR(Peak Signal to Noise Ratio)を算出し規定の閾値を下回った場合に画像エラー情報5を出力する方法や、二重刺激連続品質尺度法に基づいた評価方法により画像エラー情報5を出力する方法が使用されていた。
 そのため、例えばHDTV画像であれば1画面に約25Mビットのメモリが必要で、トランスコードによる遅延時間分入力画像データを遅らせるためには大きなメモリ量を必要とし、画像メモリ37の回路規模が大きくなっていた。更に、実運用時に画像品質などの詳細情報は必要でなく冗長な情報が出力されていた。
 引用文献1乃至9のいずれにも、画像データそのものではなく、画像データの特性を示す画像情報に基づいてトランスコーダの異常を検出することは記載されていない。
 本発明では、入力圧縮画像データ及び出力再圧縮画像データをそれぞれデコードすることなく、トランスコーダ内の動作異常やトランスコーダの画質劣化を検出できるトランスコーダ異常監視装置、その方法及びそのプログラムの提供を目的とする。
 本発明によれば、符号化された画像ストリームの再圧縮符号化を行うトランスコーダの動作を監視するトランスコーダ監視装置であって、符号化された第一の画像ストリームを入力し、可変長復号化を行う第一の可変長復号化手段と、再圧縮符号化された第二の画像ストリームを入力し、可変長復号化を行う第二の可変長復号化手段と、第一の可変長復号化手段より出力される第一の画像情報と第二の可変長復号化手段より出力される第二の画像情報とを入力し、これら2つの画像情報の比較評価を行うことによりトランスコーダの動作異常を検出するデータ比較監視手段と、を備えることを特徴とするトランスコーダ監視装置が提供される。
 また、本発明によれば、符号化された画像ストリームの再圧縮符号化を行うトランスコーダの動作を監視するトランスコーダ監視方法であって、符号化された第一の画像ストリームを入力し、可変長復号化を行う第一の可変長復号化ステップと、再圧縮符号化された第二の画像ストリームを入力し、可変長復号化を行う第二の可変長復号化ステップと、第一の可変長復号化手段より出力される第一の画像情報と第二の可変長復号化手段より出力される第二の画像情報とを入力し、これら2つの画像情報の比較評価を行うことによりトランスコーダの動作異常を検出するデータ比較監視ステップと、を備えることを特徴とするトランスコーダ監視方法が提供される。
 更に、本発明によれば、符号化された画像ストリームの再圧縮符号化を行うトランスコーダの動作を監視するトランスコーダ監視方法をコンピュータに実行させるためのトランスコーダ監視プログラムであって、前記トランスコーダ監視方法は、符号化された第一の画像ストリームを入力し、可変長復号化を行う第一の可変長復号化ステップと、再圧縮符号化された第二の画像ストリームを入力し、可変長復号化を行う第二の可変長復号化ステップと、第一の可変長復号化手段より出力される第一の画像情報と第二の可変長復号化手段より出力される第二の画像情報とを入力し、これら2つの画像情報の比較評価を行うことによりトランスコーダの動作異常を検出するデータ比較監視ステップと、を備えることを特徴とするトランスコーダ監視プログラムが提供される。
 本発明によれば、可変長復号処理のみを行い画像データの特徴量を比較することにより、必要なメモリ量を大幅に削減し、デコーダの一部機能のみ使用するためにその他の機能ブロックを削減することができる。
本発明に関連したトランスコーダ異常監視装置の構成を示すブロック図である。 トランスコーダ及び該トランスコーダに接続された本発明の実施形態による第1のトランスコーダ監視部を示すブロック図である。 図2に示すデータ比較監視部の構成を示すブロック図である。 ピクチャタイプ毎の発生符号量を示すグラフである。 スライスタイプ毎の発生符号量を示すグラフである。 図3に示す同期処理/比較処理部の動作を示すフローチャート(1/2)である。 図2に示す同期処理/比較処理部の動作を示すフローチャート(2/2)である。 トランスコーダ及び該トランスコーダに接続された本発明の実施形態による第2のトランスコーダ監視部を示すブロック図である。 図7に示すデータ比較監視部の構成を示すブロック図である。 図8に示す同期処理/比較処理部の動作を示すフローチャート(1/2)である。 図8に示す同期処理/比較処理部の動作を示すフローチャート(2/2)である。 トランスコーダ及び該トランスコーダに接続された本発明の実施形態による第3のトランスコーダ監視部を示すブロック図である。 図10に示すデータ比較監視部の構成を示すブロック図である。 トランスコーダ及び該トランスコーダに接続された本発明の実施形態による第4のトランスコーダ監視部を示すブロック図である。 トランスコーダ及び該トランスコーダに接続された本発明の実施形態による第5のトランスコーダ監視部を示すブロック図である。 図13に示すトランスコーダ異常監視装置のデータ比較監視部内の比較処理部の動作を示すフローチャート(1/2)である。 図13に示すトランスコーダ異常監視装置のデータ比較監視部内の比較処理部の動作を示すフローチャート(2/2)である。
符号の説明
 1 入力圧縮符号化データ(MPEG-2ストリーム)
 2 トランスコーダ部(MPEG-2→H.264トランスコーダ)
 3 トランスコーダ監視部
 4 出力再圧縮符号化データ(H.264ストリーム)
 5 画像エラー情報
 6 MPEG-2ストリームエラー
 7 H.264ストリームエラー
 21 MPEG-2デコーダ部
 22 H.264エンコーダ部
 31 MPEG-2デコーダ部
 32 画像比較監視部
 33 H.264デコーダ部
 34 MPEG-2可変長復号部
 35 データ比較監視部
 36 H.264可変長復号部
 37 画像メモリ部
 38 MPEG-2逆量子化部
 39 MPEG-2逆DCT部
 40 H.264逆量子化部
 41 H.264逆DCT部
 42 H.264イントラ予測部
 43 加算部
 44 切り替えSW部
 45 切り替えSW部
 46 メモリ部
 47 メモリ部
 351 MPEG-2符号量統計処理部
 352 MPEG-2量子化値平均処理部
 353 MPEG-2 DC成分分散処理部
 354 同期処理/比較処理部
 355 H.264符号量統計処理部
 356 H.264量子化値平均処理部
 357 MPEG-2ベースバンド処理部
 358 H.264ベースバンド処理部
 2a 入力画像復号データ(原画像データ)
 3a 入力画像復号データ(原画像データ)
 3b 出力画像復号データ(評価画像データ)
 3c MPEG-2ヘッダ情報や符号化情報などのデータ
 3d H.264ヘッダ情報や符号化情報などのデータ
 3e 遅延処理後の入力画像復号データ(原画像データ)
 3f MPEG-2 DCT係数データ
 3g MPEG-2入力画像復号データ
 3h H.264逆量子化後のDCT係数データ
 3i H.264逆DCT後の復号データ
 3j H.264イントラ予測データ
 3k H.264の出力画像復号データ(評価画像データ)
 35a MPEG-2符号量
 35b MPEG-2量子化平均値
 35c MPEG-2 DC成分分散値
 35d H.264符号量
 35e H.264量子化平均値
 35f MPEG-2 Iピクチャ分散値
 35g H.264 Iスライス分散値
 以下、図面を参照して本発明を実施するための最良の形態について詳細に説明する。
 本発明の実施形態では、符号化された画像ストリームをISO/IEC13818-2 (MPEG-2 Video)規格に準じて圧縮符号化された画像ストリームとして述べるが、符号化された画像ストリームは、ISO/IEC10918-1 (JPEG)規格や、ISO/IEC11172-2 (MPEG-1 Video)規格や、ISO/IEC14496-2 (MPEG-4 Visual)規格や、ISO/IEC144960-10 (MPEG-4 AVC/H.264)規格等の他の画像符号化方式に準じて圧縮符号化された画像ストリームであっても良い。さらに再圧縮符号化を行う際の符号化方式として、ISO/IEC144960-10 (MPEG-4 AVC/H.264)規格に準じた圧縮符号化方式を利用することとするが、他の画像符号化方式を利用しても本発明を適用できる。
 図2は本発明の一実施形態に係るトランスコーダ異常監視装置のブロック構成図である。MPEG-2ビデオストリーム1はトランスコーダ2に入力されH.264ビデオストリーム4に変換される。トランスコーダ2の動作に関して説明する。MPEG-2ビデオストリーム1は、MPEG-2デコーダ21によりベースバンド映像信号2aに伸張される。ベースバンド映像信号2aはH.264エンコーダ22によりH.264ビデオストリーム4に符号化される。ここで、図2におけるトランスコーダ2の構成は、一例でありMPEG-2デコーダ21とH.264エンコーダ22をタンデム接続しているが、MPEG-2データを完全にデコードしないままH.264データに変換するトランスコーダでも良い。
 トランスコーダ監視部3はMPEG-2ビデオストリーム1を入力し、MPEG-2可変長復号部34でMPEG-2ビデオストリーム1を可変長復号し、それにより得られたヘッダ情報や符号化情報等のデータ3cをデータ比較監視部35に供給する。このとき、MPEG-2可変長復号部34でMPEG-2ビデオストリーム1を正常に復号できない場合にはMPEG-2ストリームエラー6を出力する。
 また、トランスコーダ監視部3はトランスコーダ2から出力されたH.264ビデオストリーム4を入力し、H.264可変長復号部36でH.264ビデオストリーム4を可変長復号し、それにより得られたヘッダ情報や符号化情報などのデータ3dをデータ比較監視部35に供給する。このとき、H.264ビデオストリーム4をH.264可変長復号部36で正常に復号できない場合にはH.264ストリームエラー7を出力する。
 データ比較監視部35は、入力されたヘッダ情報や符号化情報などのデータ3c、3dを比較評価することにより、入力画像エラー又は出力画像エラーといった画像エラー情報5を出力する。
 図3は本発明の一実施形態に係るデータ比較監視方法を実施する装置のブロック図である。
 MPEG-2符号量統計処理部351はMPEG-2ビデオストリーム1のヘッダ情報や符号化情報を含んだデータ3cからフレーム単位での符号量をカウントし、MPEG-2符号量35aを出力する。図4にMPEG-2ストリームをピクチャ単位で符号量をカウントした推移をグラフにした一例を示す。一般的な画像信号の符号量の推移は、ピクチャタイプによりIピクチャ、Pピクチャ、Bピクチャの順で徐々に減少するのが特徴となっている。
 MPEG-2量子化値平均処理部352はピクチャ毎に量子化値の平均値(マクロブロック毎のQスケール値の平均値)を算出し、MPEG-2量子化平均値35bを出力する。
 MPEG-2 DC成分分散処理部353は、ピクチャタイプがIピクチャの場合には画面内全体の輝度信号のDCT係数のDC成分の分散値35cを求め出力し、PピクチャやBピクチャの場合にはイントラマクロブロックとインターマクロブロックを分け、それぞれのDCT係数のDC成分の分散値35cを求め出力する。さらに、MPEG-2 DC成分分散処理部353は、輝度成分のみではなく色差成分の分散値35cを求め出力する。
 H.264符号量部統計処理355はH.264ビデオストリーム4のヘッダ情報や符号化情報を含んだデータ3dの符号量をピクチャ単位にカウントし、H.264符号量35dを出力する。図5はH.264ストリームをスライス単位で符号量を統計処理した推移をグラフにした一例である。一般的な画像信号の符号量の推移は、図5に示すようにスライスタイプによりIスライス、Pスライス、Bスライスの順で徐々に減少するのが特徴となっている。
 H.264量子化値平均処理部356はピクチャ毎に量子化値の平均値(マクロブロック毎のQスケール値の平均値)を算出し、H.264量子化平均値35eを出力する。
 同期処理/比較処理部354は、トランスコーダ2による再符号化遅延時間を考慮して、MPEG-2ストリームから得られる符号量35a及び量子化平均値35bと、トランスコード後のH.264ストリームから得られる符号量35d及び量子化平均値35eが同じ映像フレームから得られるデータになるよう同期処理を行ない、発生符号量35aの推移と発生符号量35dの推移とを比較し、量子化平均値35bの推移と量子化平均値35eの推移とを比較し、明らかに異なる推移が検出された場合、トランスコーダに何らかの異常があると判定し画像エラー情報5を出力する。例えばMPEG-2符号量35aの平均値がほぼ一定で推移し、その間のMPEG-2量子化平均値35bの分散も小さな値で推移しているにもかかわらず、H.264符号量35dの平均値が目標とする符号量と比較して極端に(例えば、1/2以下)小さな値であり、またH.264量子化平均値35eが極端に小さな値(例えば、10以下)である場合には、トランスコーダ内部での異常と判定する。
 もしくは、MPEG-2符号量35aの平均値が規定の符号量と比較して小さな値で、その間のMPEG-2量子化平均値35bも小さな値である場合には、入力MPEG-2画像が平坦な画像であることが予測できるが、H.264符号量35dの平均値が目標とする符号量に近い値となり、H.264量子化平均値35eが大きな値を示している場合には、トランスコーダ内部での異常と判定する。
 また、MPEG-2の動きベクトル情報と、H.264の動きベクトル情報から、MPEG-2の動きベクトルの方向及び大きさと、H.264の動きベクトルの方向及び大きさを比較し、一致率(予測ベクトル方向の一致率)が閾値(例えば50%)を下回る場合には間違った予測で画質劣化の兆候を検出しトランスコーダ内部の異常と判定する。
 これら一連の処理によりトランスコーダ2内部で発生したエラーと、入力側で既に存在したエラーとの切り分けを容易にすることが可能となる。
 また、量子化平均値の算出やDC成分の分散値などの演算処理に関しては、例えば画像全体の1/3以上演算したところで処理を停止させ以降の符号量の推移から画面全体の状態を推定することにより演算処理時間の短縮が可能である。
 図6A、図6Bに本発明の一実施形態に係るトランスコーダ異常監視装置のデータ比較監視部内の同期処理/比較処理部354に関する動作を説明するためのフローチャートを示す。このフローチャートには、説明を簡単にするために、MPEG-2パラメータとH.264パラメータの同期処理を含めていないが、実際には、同期処理は行われている。
 まずMPEG-2パラメータを入力し(ステップ601)、同期処理/比較処理部354が、MPEG-2符号量35aの平均値がMPEG-2伝送帯域の1/2より小さいかどうかを判断する(ステップ602)。そうであ場合には(ステップ602でYES)、MPEG-2画像データは画面全体が単調なデータの可能性があると判断する。
 ステップ602でYESである場合には、更に、同期処理/比較処理部354が、MPEG-2量子化平均値35bが閾値(一例として10)以下であるかどうかを判断する(ステップ603)。ステップ603でYESである場合には、MPEG-2画像データは画面全体が単調なデータの可能性があると判断する。
 ステップ603でYESである場合には、更に、同期処理/比較処理部354が、MPEG-2 DC成分分散値が閾値(一例として100)以下であるかどうかを判断する(ステップ604)。ステップ604でYESである場合には、同期処理/比較処理部354が、MPEG-2画像データは画面全体が単調なデータであると判定する(ステップ605)。
 ステップ602でNOである場合、ステップ603でNOである場合又はステップ604でNOである場合には、同期処理/比較処理部354が、MPEG-2画像データは画面全体が単調なデータでないと判断する(ステップ614)。
 なお、ステップ604を省略し、ステップ602及びステップ603でYESである場合に、MPEG-2画像は画面全体が単調なデータであると判定してもよい。ステップ604を省略した場合には、これに対応し、ステップ602でNOである場合又はステップ603でNOである場合には、MPEG-2画像データは画面全体が単調なデータでないと判断する(ステップ614)。
 更に、ステップ603及びステップ604を省略し、ステップ602のみでYESである場合に、MPEG-2画像は画面全体が単調なデータであると判定してもよい。ステップ603及びステップ604を省略した場合には、これに対応し、ステップ602でNOである場合には、MPEG-2画像データは画面全体が単調なデータでないと判断する(ステップ614)。
 ステップ605又はステップ614の次に、H.264パラメータを入力し、同期処理/比較処理部354が、H.264符号量35dの平均値がH.264伝送帯域の1/2より小さいかどうかを判断する(ステップ607)。そうである場合には(ステップ607でYES)、H.264画像データは画面全体が単調なデータの可能性があると判断する。
 ステップ607でYESである場合には、更に、H.264量子化値平均処理部356は、H.264量子化平均値35eが閾値(一例として10)以下であるかどうかを判断する(ステップ608)。そうである場合には(ステップ608でYES)、同期処理/比較処理部354が、H.264画像データは画面全体が単調なデータであると判定する(ステップ609)。
 ステップ607でNOである場合又はステップ608でNOである場合には、同期処理/比較処理部354が、H.264画像データは画面全体が単調なデータでないと判断する(ステップ615)。
 なお、ステップ608を省略し、ステップ607でYESである場合に、H.264画像は画面全体が単調なデータであると判定してもよい。ステップ608を省略した場合には、これに対応し、ステップ607でNOである場合には、H.264画像データは画面全体が単調なデータでないと判断する(ステップ615)。
 次に、同期処理/比較処理部354は、MPEG-2画像データは画面全体が単調なデータであるが(ステップ610でYES)、H.264画像データは画面全体が単調でないデータである場合(ステップ611でNO)には、トランスコーダに異常があると判断する。
 また、これとは逆に、同期処理/比較処理部354は、MPEG-2画像データは画面全体が単調でないデータであるが(ステップ610でNO)、H.264画像データは画面全体が単調であるデータである場合(ステップ616でYES)にも、トランスコーダに異常があると判断し、画像エラー情報5を出力する(ステップ612)。
 更に、図示しないが、MPEG-2画像データは画面全体が単調なデータであり(ステップ610でYES)、H.264画像データは画面全体が単調なデータである(ステップ611でYES)フレームが所定数以上(例えば、30フレーム以上)連続する場合にはMPEG-2ストリームに何らかの異常があると判断し、画像エラー情報5を出力する。
 従って、トランスコーダ2の異常と入力MPEG-2ストリームの異常との区別をつけることができる。
 また、第一の画像情報は第一の画像ストリームのフレーム毎の符号量及び動きベクトル情報であり、第二の画像情報は第二の画像ストリームのフレーム毎の符号量及び動きベクトル情報であり、データ比較監視部は第一の画像ストリームのフレーム毎の符号量及び動きベクトル情報と第二の画像ストリームのフレーム毎の符号量及び動きベクトル情報からトランスコーダの異常を判定するようにしてもよい。
 一例として、動きベクトルを利用した比較監視方法を述べる。第一の画像情報がPピクチャもしくはBピクチャの場合、動きベクトル情報の垂直成分と水平成分の分散値及び平均値を計算する。この時イントラ予測を行なっているマクロブロックに関しては動き予測範囲の最大値(例えば256)を代入して計算する。次に第二の画像がPピクチャもしくはBピクチャの場合、動きベクトル情報の垂直成分と水平成分の分散値及び平均値を計算する。この時、イントラ予測を行なっている第二の動きベクトルのマクロブロックに関しては動き予測範囲の最大値(例えば256)を代入して計算する。第一の動きベクトル情報の垂直方向の分散値が第二の動きベクトル情報の垂直方向の分散値の2倍もしくは1/2であり、第一の動きベクトル情報の水平方向の分散値が第二の動きベクトル情報の水平方向の分散値の2倍もしくは1/2である場合には、トランスコーダの異常と判定する。もしくは、第一の動きベクトル情報の水平方向の平均値が第二の動きベクトル情報の水平方向の平均値の10倍もしくは1/10であり、第一の動きベクトルの垂直方向の平均値が第二の動きベクトルの垂直方向の平均値の10倍もしくは1/10である場合には、トランスコーダの異常と判定する。
 更に、第一の画像情報は第一の画像ストリームのフレーム毎の符号量、DCT係数のDC成分及び動きベクトル情報であり、第二の画像情報は第二の画像ストリームのフレーム毎の符号量及び動きベクトル情報であり、データ比較監視部は第一の画像ストリームのフレーム毎の符号量、DCT係数のDC成分及び動きベクトル情報と第二の画像ストリームのフレーム毎の符号量及び動きベクトル情報からトランスコーダの異常を判定するようにしてもよい。
 更に、第一の画像情報は第一の画像ストリームのフレーム毎の符号量、量子化値及び動きベクトル情報であり、第二の画像情報は第二の画像ストリームのフレーム毎の符号量、量子化値及び動きベクトル情報であり、データ比較監視部は第一の画像ストリームのフレーム毎の符号量、量子化値及び動きベクトル情報と第二の画像ストリームのフレーム毎の符号量、量子化値及び動きベクトル情報からトランスコーダの異常を判定するようにしてもよい。
 更に、第一の画像情報は第一の画像ストリームのフレーム毎の符号量、DCT係数のDC成分、量子化値及び動きベクトル情報であり、第二の画像情報は第二の画像ストリームのフレーム毎の符号量、量子化値及び動きベクトル情報であり、データ比較監視部は第一の画像ストリームのフレーム毎の符号量、DCT係数のDC成分、量子化値及び動きベクトル情報と第二の画像ストリームのフレーム毎の符号量、量子化値及び動きベクトル情報からトランスコーダの異常を判定するようにしてもよい。
 図7に本発明の一実施形態に係るトランスコーダ異常監視装置のブロック構成図を示す。
 トランスコーダ監視部3は、MPEG-2可変長復号部34によりMPEG-2ストリーム1を可変長復号し、これにより得られたヘッダ情報や符号化情報などのデータ3cをデータ比較監視部35及びMPEG-2逆量子化部38に供給する。このとき、MPEG-2可変長復号部34で正常に復号できない場合にはMPEG-2ストリームエラー6を出力する。
 MPEG-2逆量子化部38は、データ3cからイントラ符号化されたデータを選択し、逆量子化しDCT係数データ3fを出力する。
 MPEG-2逆DCT部39は、DCT係数データ3fから逆DCT変換した画像データ3gをデータ比較監視部35に供給する。
 このとき画像データ3gは通常のデコード動作に必要な動き補償機能が含まれていないため、イントラ符号化されたデータのみデコード可能である。
 また、データ比較監視部35には、トランスコーダ2から出力されたH.264ビデオストリーム4を供給し、H.264可変長復号部36で可変長復号し、これにより得られたヘッダ情報や符号化情報などのデータ3dをデータ比較監視部35に供給する。このとき、H.264可変長復号部36で正常に復号できない場合にはH.264ストリームエラー7を出力する。
 データ比較監視部35では、入力されたヘッダ情報や符号化情報などのデータ3c、3d及びイントラ符号化されたフレームを復号化して得た画像データ3gを比較評価し、評価結果が悪ければ、入力画像エラーもしくは出力画像エラーといった画像エラー情報5を出力する。
 図8は本発明の一実施形態に係るデータ比較監視部35のブロック図である。
 データ比較監視部35に供給されたMPEG-2ビデオストリーム1のヘッダ情報や符号化情報を含んだデータ3cは、MPEG-2符号量統計処理部351と、MPEG-2量子化値平均処理部352と、MPEG-2 DC成分分散処理部353に供給される。
 MPEG-2符号量統計処理部351はMPEG-2ビデオストリーム1のヘッダ情報や符号化情報を含んだデータ3cの符号量をフレーム単位にカウントしMPEG-2符号量35aを出力する。
 MPEG-2量子化値平均処理部352はマクロブロック単位で設定されている量子化値からピクチャ毎に量子化値の平均値を算出し、MPEG-2量子化平均値35bを出力する。
 MPEG-2 DC成分分散処理部353は、ピクチャタイプがIピクチャの場合には画面内全体の輝度信号のDCT係数のDC成分の分散値35cを求め出力し、ピクチャタイプがPピクチャやBピクチャの場合にはイントラマクロブロックとインターマクロブロックを分け、それぞれのDCT係数のDC成分の分散値35cを求め出力する。
 また、MPEG-2 DC成分分散処理部353は、画面全体の輝度信号のDCT係数のDC成分の分散値の他に色差信号のDC成分の分散値を求めても良い。
 MPEG-2ベースバンド処理部357はIピクチャを復号化して得た画像データの輝度成分及び色差成分の画素間の分散を求め画素分散値35fを出力する。
 また、データ比較監視部35に供給されたH.264ビデオストリーム4のヘッダ情報や符号化情報を含んだデータ3dは、H.264符号量統計処理部355と、H.264量子化値平均処理部356に供給される。
 H.264符号量統計処理部355はフレーム単位で符号量をカウントし、H.264符号量35dを出力する。
 H.264量子化値平均処理部356はマクロブロック単位で設定されている量子化値のピクチャ毎の平均値を算出し、H.264量子化平均値35eを出力する。
 同期処理/比較処理部354は、トランスコーダ2による再符号化遅延時間を考慮して、MPEG-2ストリームから得られる処理データ35a、35b、35c、35fと、トランスコード後のH.264ストリームから得られる処理データ35d、35eが同じ映像データから得られるデータになるよう同期処理を行ない、発生符号量35aの推移と発生符号量35dの推移とを比較し、また、量子化平均値35bの推移と量子化平均値35eの推移とを比較し、明らかに異なる推移が検出された場合、トランスコーダ2に何らかの異常があると判定し画像エラー情報5を出力する。
 例えばMPEG-2符号量35aの平均値がほぼ一定で推移し、その間のMPEG-2量子化平均値35bの分散も小さな値で推移している場合に、H.264符号量35dの平均値が目標とする符号量と比較して極端に(例えば、1/2以下)小さな値であり、またH.264量子化平均値35eが極端に小さな値(例えば、10以下)である場合には、トランスコーダ2の内部で異常が発生したと判定し、画像エラー情報5を出力する。また、MPEG-2符号量35aの平均値が規定の符号量と比較して小さな値で、その間のMPEG-2量子化平均値35bも小さな値である場合に、入力MPEG-2画像が平坦な画像であることが予測できるが、H.264符号量35dの平均値が目標とする符号量に近い値となり、H.264量子化平均値35eが大きな値を示している場合にも、トランスコーダ2の内部で異常が発生したと判定し、画像エラー情報5を出力する。
 また、MPEG-2の動きベクトル情報と、H.264の動きベクトル情報から、MPEG-2の動きベクトルの方向及び大きさと、H.264の動きベクトルの方向及び大きさを比較し、一致率(予測ベクトル方向の一致率)が閾値(例えば50%)を下回る場合には間違った予測で画質劣化の兆候を検出し画像エラー情報5を出力する。
 更に、Iピクチャの画像データから得られた画像情報35fから入力画像が真っ黒の状態であるとかブルーバックであるなどの情報を得ることが可能となり、入力画像エラーの種別を判定でき、精度の高い監視システムを提供することが可能となる。
 図9A及び図9Bに本発明の一実施形態に係るトランスコーダ異常監視装置のデータ比較監視部内の比較処理部に関する動作を説明するためのフローチャートを示す。このフローチャートではMPEG-2パラメータとH.264パラメータの同期処理は既に行われているものとしている。まずMPEG-2パラメータを入力し(ステップ901)、現在のピクチャがMPEG-2 イントラピクチャであるか判断する(ステップ902)。
 イントラピクチャである場合には(ステップ902でYES)、MPEG-2画素分散値を閾値(例えば、10)と比較し(ステップ903)、閾値以下の場合には(ステップ903でYES)、同期処理/比較処理部354が、MPEG-2画像データが平坦な画像であると判断し、平坦な画像データであることを示すFlat Flagを”1”にセットし(ステップ904)、閾値以上の場合には(ステップ903でNO)、平坦な画像であることを示すFlat Flagを”0”にセットし(ステップ905)、H.264パラメータ入力処理(ステップ911)に進む。
 インターピクチャ(Pピクチャ又はBピクチャ)である場合には(ステップ902でNO)、同期処理/比較処理部354が、MPEG-2平均符号量35aが目標符号量の1/2であるか判断する(ステップ906)。
 MPEG-2平均符号量が目標符号量の1/2である場合には(ステップ906でYES)、ステップ907に進み、そうでない場合には(ステップ906でNO)、ステップ910に進む。
 ステップ907では、同期処理/比較処理部354が、MPEG-2量子化平均値が閾値(例えば、10)以下であるかどうかを判断する。MPEG-2量子化平均値が閾値以下の場合には(ステップ907でYES)、ステップ908に進み、そうでない場合には(ステップ907でNO)、ステップ910に進む。
 ステップ908では、同期処理/比較処理部354が、MPEG-2 DC成分分散値が閾値(例えば、100)以下であるかどうかを判断する。MPEG-2 DC成分分散値が閾値以下である場合には(ステップ908でYES)、同期処理/比較処理部354が、MPEG-2画像データが平坦な画像であると判断し、ステップ909に進み、そこでFlat Flagを”1”にセットする。そうでない場合には(ステップ908でNO)、ステップ910に進む。
 ステップ910では、同期処理/比較処理部354が、Flat Flagを”0”にセットする。
 ステップ904、ステップ905、ステップ909又はステップ910の次に、H.264パラメータを入力する(ステップ911)。
 次に、同期処理/比較処理部354が、H.264符号量の平均値がH.264伝送帯域の1/2より小さいかどうかを判断する(ステップ912)。ステップ912でYESである場合には、H.264画像データは画面全体が単調なデータの可能性があると判断して、ステップ913に進む。他方、ステップ912でNOである場合には、ステップ915に進む。
 ステップ913では、同期処理/比較処理部354が、H.264量子化平均値が閾値(例えば、10)以下であるかどうかを判断する。そうである場合には(ステップ913でYES)、H.264画像データは画面全体が単調なデータであると判定し、ステップ914に進み、そこで、同期処理/比較処理部354が、H.264 Flat Flagを”1”にセットする。他方、ステップ913でNOである場合には、ステップ915に進む。
 ステップ915では、同期処理/比較処理部354が、H.264 Flat Flagを”0”にセットする。
 ステップ914又はステップ915の次のステップ916にて、同期処理/比較処理部354が、MPEG-2 Flat FlagとH.264 Flat Flagが一致したかどうかを判断する。一致した場合には(ステップ916でYES)、トランスコーダの異常がなかったと判断し、ステップ918に進む。他方、MPEG-2 Flat FlagとH.264 Flat Flagが一致しなかった場合には(ステップ916でNO)、同期処理/比較処理部354が、トランスコーダに異常があると判断し、ステップ917で、同期処理/比較処理部354が、画像エラー情報5を出力し、ステップ918に進む。
 ステップ918では、次のMPEG-2パラメータが入力されれば処理901に戻り、全てのパラメータ処理が終了すれば終了処理を行なう。
 図10は本発明の一実施形態に係るトランスコーダ異常監視装置のブロック構成図である。
 トランスコーダ監視ブロック3は、MPEG-2ストリーム1を入力し、MPEG-2可変長復号部34で可変長復号し、それにより得られるヘッダ情報や符号化情報などのデータ3cをデータ比較監視部35及びMPEG-2逆量子化部38に供給入力する。MPEG-2逆量子化部38は、データ3cからイントラ符号化されたデータを選択し、逆量子化しDCT係数データ3fを出力する。MPEG-2逆DCT部39は、DCT係数データ3fを逆DCT変換して、これにより得られる画像データ3gをデータ比較監視部35に供給する。このとき、MPEG-2可変長復号部34で正常に復号ができない場合にはMPEG-2ストリームエラー6を出力する。
 また、データ比較監視部35には、トランスコーダ2から出力されたH.264ビデオストリーム4が供給される。H.264可変長復号部36は、H.264ビデオストリーム4を可変長復号し、これにより得られるヘッダ情報や符号化情報などのデータ3dをデータ比較監視部35及びH.264逆量子化部40に供給する。H.264逆量子化部40は、データ3dからイントラ符号化されたデータを選択し、逆量子化し直交変換係数データ3hを出力する。H.264逆直交変換部41は、直交変換係数データ3hを逆直交変換することにより得た画像データ3iをデータ加算部43に供給する。データ加算部43は、H.264イントラ予測部42にて予測されたデータと画像データ3iとを合わせて演算処理することにより、H.264画像データ3kを得て、これをデータ比較監視部35に供給する。このとき、H.264可変長復号部36で正常に復号ができない場合にはH.264ストリームエラー7を出力する。
 データ比較監視部35は、入力されたヘッダ情報や符号化情報などのデータ3c、3d及びイントラ符号化されたフレームを復号することにより得た画像データ3g、3kを比較評価し、入力画像エラーもしくは出力画像エラーといった画像エラー情報5を出力する。
 図11は本発明の一実施形態に係るデータ比較監視装置のブロック図である。
 データ比較監視部35に供給されたMPEG-2ビデオストリーム1のヘッダ情報や符号化情報を含んだデータ3cは、MPEG-2符号量統計処理部351と、MPEG-2量子化値平均処理部352と、MPEG-2 DC成分分散処理部353に供給される。
 MPEG-2符号量統計処理部351はMPEG-2ビデオストリーム1のヘッダ情報や符号化情報を含んだデータ3cの符号量をフレーム単位にカウントしMPEG-2符号量35aを出力する。
 MPEG-2量子化値平均処理部352はピクチャタイプがIピクチャの量子化値を平均し、MPEG-2量子化平均値35bを出力する。MPEG-2 DC成分分散処理部353は、ピクチャタイプがIピクチャの画面内全体の輝度信号のDCT係数のDC成分の分散値35cを求め出力する。
 また、MPEG-2 DC成分分散処理部353は、画面全体の輝度信号のDCT係数のDC成分の分散値の他に色差信号のDC成分の分散値を求めても良い。
 MPEG-2ベースバンド処理部357はIピクチャを復号化した画像データの輝度成分及び色差成分の画素間の分散を求め画素分散値35fを出力する。
 また、データ比較監視部35に供給されたH.264ビデオストリーム4のヘッダ情報や符号化情報を含んだデータ3dは、H.264符号量統計処理部355と、H.264量子化値平均処理部356に供給される。
 H.264符号量統計処理部355はH.264ビデオストリーム4のヘッダ情報や符号化情報を含んだデータ3dの符号量をフレーム単位で符号量をカウントしH.264符号量35dを出力する。
 H.264量子化値平均処理部356はピクチャタイプがIピクチャの量子化値を平均し、H.264量子化平均値35eを出力する。
 また、H.264ベースバンド処理部358はIピクチャを復号化した画像
データの輝度成分及び色差成分の画素間の分散を求め画素分散値35gを出力する。
 同期処理/比較処理部354は、トランスコーダ2による再符号化遅延時間を考慮して、MPEG-2ストリームから得られる処理データ35a、35b、35c、35fと、トランスコード後のH.264ストリームから得られる処理データ35d、35e、35gが同じ映像データから得られるデータになるよう同期処理を行ない、発生符号量35aの推移と発生符号量35dの推移とを比較し、量子化平均値35bの推移と量子化平均値35eの推移とを比較し、明らかに異なる推移が検出された場合、トランスコーダに何らかの異常があると判定し画像エラー情報5を出力する。例えばMPEG-2符号量35aの平均値がほぼ一定で推移し、その間のMPEG-2量子化平均値35bの分散も小さな値で推移している場合に、H.264符号量35dの平均値が目標とする符号量と比較して極端に(1/2以下)小さな値であり、またH.264量子化平均値35eが極端に小さな値(10以下)である場合には、トランスコーダ内部で異常が発生したと判定しアラーム5を出力する。また、MPEG-2符号量35aの平均値が規定の符号量と比較して小さな値で、その間のMPEG-2量子化平均値35bも小さな値である場合に、入力MPEG-2画像が平坦な画像であることが予測できるが、H.264符号量35dの平均値が目標とする符号量に近い値となり、H.264量子化平均値35eが大きな値を示している場合には、トランスコーダ内部で異常が発生していると判定し画像エラー情報5を出力する。
 また、MPEG-2の動きベクトル情報と、H.264の動きベクトル情報から、MPEG-2の動きベクトルの方向及び大きさと、H.264の動きベクトルの方向及び大きさを比較し、一致率(予測ベクトル方向の一致率)が閾値(例えば50%)を下回る場合には間違った予測で画質が劣化する兆候があることを検出し画像エラー情報5を出力する。
 更に、Iピクチャの画像データから得られた画像情報35f、35gから入出力画像が真っ黒の状態であるとかブルーバックであるなどの情報を得ることが可能となり、入出力で画像は平坦であるが、一目で異なる画像あることが判定できる場合などに対しても、精度の高い監視システムを提供することが可能となる。
 図12は本発明の一実施形態に係るデータ比較監視装置のブロック図である。
 図12の構成に示すようにトランスコードを行なう画像データが2つ以上の複数の画像データを扱っている場合、複数の画像データを一つの監視装置で監視する方法に関し説明する。入力するMPEG-2ストリームを1-1、1-2、1-nとし、それぞれがトランスコーダ2-1、2-2、2-nに入力され、トランスコード後のH.264ストリーム4-1、4-2、4-nに変換され出力される。このとき、トランスコーダ監視装置3は、MPEG-2ストリーム1-1、1-2、1-n及びH.264ストリーム4-1、4-2、4-nを入力し複数のストリーム情報の監視処理を行なう。MPEG-2ストリーム1-1、1-2、1-nはそれぞれMPEG-2可変長復号部34-1、34-2、34-nに入力し可変長復号処理を行なう。可変長復号を行なったデータ3cはデータ比較監視部35に入力される。更に、データ3cの中でピクチャタイプがIピクチャのデータはメモリ46に一時蓄積され、SW44を介してMPEG-2逆量子化部38に入力される。選択された入力ストリームデータはMPEG-2逆量子化部38で逆量子化され、DCT係数データ3fを出力される。DCT係数データ3fはMPEG-2逆DCT変換部39で逆直交変換されベースバンドデータ3gとして出力される。尚、MPEG-2可変長復号部34-1、34-2、34-nで可変長復号を行ない、MPEG-2ビデオストリーム1-1、1-2、1-nのヘッダ情報や符号化情報を含んだ符号量をフレーム単位にカウントしたMPEG-2符号量を算出し、データ比較監視部35に入力する。ここで、nは、任意の整数であり2チャンネル分のデータ処理を行なう際には1-nは存在しなくても良い。また、4チャンネル分のデータ処理を行なう際には1-nは1-3と1-4を示す。
 H.264ストリーム4-1、4-2、4-nはそれぞれH.264可変長復号部36-1、36-2、36-nに入力され、可変長復号処理をされる。可変長復号されたデータ3dはデータ比較監視部35に供給される。また、データ3dの中でスライスタイプがIスライスのデータはSW45を介してH.264逆量子化部40に供給される。選択された出力ストリームデータはH.264逆量子化部40で逆量子化され、直交変換係数データ3hとして出力される。直交変換係数データ3hはH.264逆直交変換部41で逆直交変換され変換係数データ3iとして出力される。このとき、変換係数データ3iは、H.264イントラ予測部42より出力された予測データ3jと共に演算器43により演算処理を施され、ベースバンドデータ3kと出力される。尚、H.264可変長復号部36-1、36-2、36-nで可変長復号を行ない、H.264ストリーム4-1、4-2、4-nのヘッダ情報や符号化情報を含んだ符号量をフレーム単位にカウントしたH.264符号量を算出し、データ比較監視部35に入力する。データ比較監視部35は、入力された符号量と量子化値の推移や、イントラピクチャをデコードしたベースバンドデータの比較によりトランスコーダによる異常を検出して画像エラー情報5を出力する。
 データ比較監視部35に供給されたMPEG-2ビデオストリーム1のヘッダ情報や符号化情報を含んだデータ3cは、それぞれH.264ビデオストリーム4のヘッダ情報や符号化情報を含んだデータ3dと比較評価される。例えば、MPEG-2符号化方式による符号量の推移と、H.264符号化方式による符号量の推移を比較評価し、符号量配分が両者で著しく異なる場合にはトランスコード時に符号量制御エラーが発生していると判定する。更にMPEG-2の動きベクトルとH.264の動きベクトルを比較することで、符号化画像の傾向を判定する。
 また、Iピクチャの画像データから得られた画像情報3g、3kから入出力画像が真っ黒の状態であるとかブルーバックであるなどの情報を得ることが可能となり、入出力で画像は平坦であるが、一目で異なる画像あることが判定できる場合などに対しても、精度の高い監視システムを提供することが可能となる。Iピクチャ画像を画面上に提供することで、目視による監視も可能となる。
 図13は本発明の一実施形態に係るデータ比較監視方法のブロック図である。
 図13の構成に示すようにトランスコードを行なう画像データが2つ以上の複数の画像データを扱っている場合、複数の画像データを一つの監視装置で監視する方法に関し説明する。入力するMPEG-2ストリームを1-1、1-2、1-nとし、それぞれがトランスコーダ2-1、2-2、2-nに入力され、トランスコード後のH.264ストリーム4-1、4-2、4-nに変換され出力される。このとき、トランスコーダ監視装置3は、MPEG-2ストリーム1-1、1-2、1-n及びH.264ストリーム4-1、4-2、4-nを入力し複数のストリーム情報の監視処理を行なう。MPEG-2ストリーム1-1、1-2、1-nはそれぞれメモリ46-1、46-2、46-nに格納される。このとき、メモリを制御する際にメモリの入力段にピクチャタイプを検出することが出来るMPEG-2ヘッダデコード機能をもち、イントラピクチャの画像データのみメモリに記憶させておいても良い。次にSW44で、それぞれのメモリから読み出したストリームを切り替えMPEG-2可変長復号部34に供給し、可変長復号処理に施す。可変長復号により得られたデータ3cはデータ比較監視部35に供給される。データ3cの中でピクチャタイプがIピクチャのデータはMPEG-2逆量子化部38に供給される。選択された入力ストリームデータはMPEG-2逆量子化部38で逆量子化され、DCT係数データ3fとして出力される。DCT係数データ3fはMPEG-2逆DCT変換部39で逆直交変換されベースバンドデータ3gとして出力される。H.264ストリーム4-1、4-2、4-nはそれぞれメモリ47-1、47-2、47-nに格納される。このときメモリを制御するためにメモリの入力段にスライスタイプを検出することが出来るH.264簡易デコード機能を持ち、イントラスライスの画像データのみメモリに記憶させることでメモリ使用量を削減しても良い。次に、それぞれのメモリから読み出されたストリームは、SW45で切り替えてられから、H.264可変長復号部36に供給され、可変長復号処理を施される。可変長復号により得られたデータ3dはデータ比較監視部35に供給される。また、データ3dの中でイントラスライスデータはH.264逆量子化部40に供給される。選択された出力ストリームデータはH.264逆量子化部40で逆量子化され、直交変換係数データ3hとして出力される。直交変換係数データ3hはH.264逆直交変換部41で逆直交変換され、画像データ3iとして出力される。このとき、画像データ3iとH.264イントラ予測部42より出力された予測データ3jとは、演算器43による演算処理にかけられ、これによりベースバンドデータ3kが出力される。データ比較監視部35は、入力された符号量と量子化値の推移や、イントラピクチャをデコードすることにより得られたベースバンドデータ同士の比較によりトランスコーダによる異常を検出して画像エラー情報5を出力する。
 データ比較監視部35に供給されたMPEG-2ビデオストリーム1のヘッダ情報や符号化情報を含んだデータ3cは、それぞれH.264ビデオストリーム4のヘッダ情報や符号化情報を含んだデータ3dと比較される。例えば、MPEG-2符号化方式による符号量の推移と、H.264符号化方式による符号量の推移を比較評価し、符号量配分が両者で著しく異なる場合にはトランスコード時に符号量制御エラーが発生していると判定する。更にMPEG-2の動きベクトルとH.264の動きベクトルを比較することで、符号化画像の傾向を判定する。
 また、Iピクチャの画像データから得られた画像情報3g、3kから入出力画像が真っ黒の状態であるとかブルーバックであるなどの情報を得ることが可能となり、入出力で画像は平坦であるが、一目で異なる画像であることが判定できる場合などに対しても、精度の高い監視システムを提供することが可能となる。Iピクチャ画像を画面上に提供することで、目視による監視も可能となる。
 図14A及び図14Bに本発明の一実施形態に係るトランスコーダ異常監視装置のデータ比較監視部35内の比較処理部に関する動作を説明するためのフローチャートを示す。このフローチャートでは複数のトランスコーダ処理によるストリームの異常監視を行うためにイントラピクチャのみを比較する方法を説明している。MPEG-2パラメータとH.264パラメータの同期処理は、すでに行われているものとする。
 まず、比較処理部35が、MPEG-2パラメータを入力し(ステップ1401)、MPEG-2ヘッダを調べることによりイントラピクチャの開始であるか否か判定し(ステップ1402)、イントラピクチャでない場合には(ステップ1402でNO)、イントラピクチャヘッダが入力されるまで処理を続ける(ステップ1401)。イントラピクチャである場合には(ステップ1402でYES)、比較処理部35が、イントラデコードした画像データの輝度成分の画素間の分散値及び色差成分の分散値を求め、この分散値が閾値(例えば、100)以下である場合には(ステップ1403でYES)、比較処理部35が、MPEG-2 Flat Flagを”1”にセットする(ステップ1404)。分散値が閾値を越えるような場合には(ステップ1403でNO)、比較処理部35が、MPEG-2 Flat Flagを”0”にセットする(ステップ1405)。
 ステップ1404又はステップ1405の次に、比較処理部35が、MPEG-2符号量35aの平均値がMPEG-2伝送帯域の1/2より小さいか否かを判断する(ステップ1406)、そうである場合には(ステップ1406でYES)、比較処理部35が、MPEG-2画像データは画面全体が単調なデータの可能性があると判断してステップ1407に進む。ステップ1407では、比較処理部35が、MPEG-2量子化平均値35bが閾値(例えば、10)以下であるか否かを判断する。そうである場合には(ステップ1407でYES)、比較処理部35が、MPEG-2画像データは画面全体が単調なデータの可能性があると判断してステップ1408に進む。ステップ1408では、比較処理部35が、MPEG-2 DC成分分散値が閾値(一例として100)以下であるかどうかを判断する。そうである場合には(ステップ1408でYES)、比較処理部35が、ステップ1409に進み、ここでMPEG-2画像データは画面全体が単調なデータであると判定し、MPEG-2 Flat Flagを”1”にセットする。
 ステップ1406でNOである場合、ステップ1407でNOである場合又はステップ1408でNOである場合には、比較処理部35が、MPEG-2 Flat Flagを”0”にセットする。
 ステップ1409又はステップ1410の次に、比較処理部35が、H.264パラメータを入力し(ステップ1411)、ステップ1412でH.264ヘッダをみることにより、イントラスライスの開始であることを判定し、イントラスライスでない場合には(ステップ1412でNO)、イントラスライスヘッダが入力されるまで処理を続ける(ステップ1411)。イントラスライスである場合には(ステップ1412でYES)、比較処理部35が、イントラデコードした画像データの輝度成分の画素間の分散値及び色差成分の分散値を求め、この分散値が閾値(例えば、100)以下である場合には(ステップ1413でYES)、比較処理部35が、H.264 Flat Flagを”1”にセットする(ステップ1414)。分散値が閾値を越えるような場合には(ステップ1413でNO)、比較処理部35が、H.264 Flat Flagを”0”にセットする(ステップ1415)。
 ステップ1414又はステップ1415の次に、比較処理部35が、H.264符号量35dの平均値がH.264伝送帯域の1/2より小さいかどうかを判断する(ステップ1416)。そうである場合には(ステップ1416でYES)、比較処理部35が、H.264画像データは画面全体が単調なデータの可能性があると判断し、ステップ1417に進む。ステップ1417では、比較処理部35が、H.264量子化平均値35eが閾値(例えば、10)以下であるかどうかを判断する。そうである場合には(ステップ1417でYES)、比較処理部35が、H.264画像データは画面全体が単調なデータであると判定し、H.264 Flat Flagを”1”にセットする(ステップ1418)。
 ステップ1416でNOである場合又はステップ1417でNOである場合には、比較処理部35が、H.264 Flat Flagを”0”にセットする(ステップ1419)。
 ステップ1418又はステップ1419の次に、比較処理部35が、ステップ1420にて、MPEG-2 Flat FlagとH.264 Flat Flagが同一かどうかを判断する。異なっている場合には(ステップ1420でNO)、比較処理部35が、トランスコーダエラーと判断し画像エラー情報5を出力する(ステップ1421)。
 また、図示しないが、MPEG-2 Flat Flag及びH.264 Flat Flagとも”1”である状態が少なくとも30フレーム以上連続する場合には、比較処理部35が、MPEG-2ストリームに何らかの異常があると判断し、画像エラー情報5を出力する。
 これら一連の処理によりトランスコーダ2内部で発生したエラーと、入力側で既に存在したエラーとの切り分けを容易にすることが可能となる。
 また、第一の画像情報は第一の画像ストリームのフレーム毎の符号量及び動きベクトル情報であり、第二の画像情報は第二の画像ストリームのフレーム毎の符号量及び動きベクトル情報であり、データ比較監視部は第一の画像ストリームのフレーム毎の符号量及び動きベクトル情報と第二の画像ストリームのフレーム毎の符号量及び動きベクトル情報からトランスコーダの異常を判定するようにしてもよい。
 更に、第一の画像情報は第一の画像ストリームのフレーム毎の符号量、DCT係数のDC成分及び動きベクトル情報であり、第二の画像情報は第二の画像ストリームのフレーム毎の符号量及び動きベクトル情報であり、データ比較監視部は第一の画像ストリームのフレーム毎の符号量、DCT係数のDC成分及び動きベクトル情報と第二の画像ストリームのフレーム毎の符号量及び動きベクトル情報からトランスコーダの異常を判定するようにしてもよい。
 更に、第一の画像情報は第一の画像ストリームのフレーム毎の符号量、量子化値及び動きベクトル情報であり、第二の画像情報は第二の画像ストリームのフレーム毎の符号量、量子化値及び動きベクトル情報であり、データ比較監視部は第一の画像ストリームのフレーム毎の符号量、量子化値及び動きベクトル情報と第二の画像ストリームのフレーム毎の符号量、量子化値及び動きベクトル情報からトランスコーダの異常を判定するようにしてもよい。
 更に、第一の画像情報は第一の画像ストリームのフレーム毎の符号量、DCT係数のDC成分、量子化値及び動きベクトル情報であり、第二の画像情報は第二の画像ストリームのフレーム毎の符号量、量子化値及び動きベクトル情報であり、データ比較監視部は第一の画像ストリームのフレーム毎の符号量、DCT係数のDC成分、量子化値及び動きベクトル情報と第二の画像ストリームのフレーム毎の符号量、量子化値及び動きベクトル情報からトランスコーダの異常を判定するようにしてもよい。
 なお、本発明の実施形態によるトランスコーダ監視装置は、ハードウェア、ソフトウェア又はこれらの組合せにより実現することができる。
 本願は、日本の特願2008-080248(2008年3月26日)及び特願2008-087114(2008年3月28日)に基づいたものであり、又、特願2008-080248及び特願2008-087114に基づくパリ条約の優先権を主張するものである。特願2008-080248及び特願2008-087114の開示内容は、特願2008-080248及び特願2008-087114を参照することにより本発明に援用される。
 本発明の代表的な実施形態が詳細に述べられたが、様々な変更(changes)、置き換え(substitutions)及び選択(alternatives)が請求項で定義された発明の精神と範囲から逸脱することなくされることが理解されるべきである。また、仮にクレームが出願手続きにおいて補正されたとしても、クレームされた発明の均等の範囲は維持されるものと発明者は意図する。
 本発明は、トランスコーダの異常検出に利用することができる。

Claims (18)

  1.  符号化された画像ストリームの再圧縮符号化を行うトランスコーダの動作を監視するトランスコーダ監視装置であって、
     符号化された第一の画像ストリームを入力し、可変長復号化を行う第一の可変長復号化手段と、
     再圧縮符号化された第二の画像ストリームを入力し、可変長復号化を行う第二の可変長復号化手段と、
     第一の可変長復号化手段より出力される第一の画像情報と第二の可変長復号化手段より出力される第二の画像情報とを入力し、これら2つの画像情報の比較評価を行うことによりトランスコーダの動作異常を検出するデータ比較監視手段と、
     を備えることを特徴とするトランスコーダ監視装置。
  2.  請求項1に記載のトランスコーダ監視装置において、
     前記第一の画像ストリームの画面内圧縮符号化された画像データをデコードする第1のデコード手段を更に備え、
     前記データ比較監視手段は、
     前記第一のデコード手段によりデコードされた第1の画像データと前記第一の可変長復号化手段より出力される第一の画像情報と前記第二の可変長復号化手段より出力される第二の画像情報とを入力し、前記第一の画像データの特徴と前記第一の画像情報と第二の画像情報との比較評価を行い、出力画像データの劣化を推定することによりトランスコーダの動作異常を検出することを備えることを特徴とするトランスコーダ監視装置。
  3.  請求項2に記載のトランスコーダ監視装置において、
     前記第一の画像データの特徴は少なくとも輝度信号の分散値を含み、
     前記第一の画像情報は少なくとも前記第一の画像ストリームのフレーム毎の符号量を含み、
     前記第二の画像情報は少なくとも前記第二の画像ストリームのフレーム毎の符号量を含み、
     前記データ比較監視手段は前記輝度信号の分散値と、前記第一の画像ストリームのフレーム毎の符号量と、第二の画像ストリームのフレーム毎の符号量から前記トランスコーダの異常を判定することを特徴とするトランスコーダ監視装置。
  4.  請求項2に記載のトランスコーダ監視装置において、
     前記第一の画像データの特徴は少なくとも輝度信号の平均値及び分散値を含み、
     前記第一の画像情報は少なくとも前記第一の画像ストリームのフレーム毎の符号量を含み、
     前記第二の画像情報は少なくとも前記第二の画像ストリームのフレーム毎の符号量を含み、
     前記データ比較監視手段は前記第一の画像データの平均値及び分散値が2フレーム以上にわたり等しい値であるか否かをみることにより前記第一の画像ストリームの異常を判定し、前記第一の画像データの符号量と、前記第二の画像データの符号量から前記トランスコーダにより生じた前記第二の画像ストリームの異常を判定することを特徴とするトランスコーダ監視装置。
  5.  請求項2に記載のトランスコーダ監視装置において、
     前記第一の画像データの特徴は輝度信号の分散値及び色差信号の分散値を含み、
     前記第一の画像情報は第一の画像ストリームのフレーム毎の符号量を含み、
     前記第二の画像情報は第二の画像ストリームのフレーム毎の符号量を含み、
     前記データ比較監視手段は前記第一の画像データの輝度成分の分散値及び色差成分の分散値と、前記第一の画像ストリームのフレーム毎の符号量と、前記第二の画像ストリームのフレーム毎の符号量からトランスコーダの異常を判定することを特徴とするトランスコーダ監視装置。
  6.  請求項2に記載のトランスコーダ監視装置において、
     前記第一の画像データの特徴は輝度信号の平均値及び分散値並びに色差信号の平均値及び分散値を含み、
     前記第一の画像情報は前記第一の画像ストリームのフレーム毎の符号量を含み、
     前記第二の画像情報は前記第二の画像ストリームのフレーム毎の符号量を含み、
     前記データ比較監視手段は前記第一の画像データの輝度成分の平均値及び分散値並びに色差成分の平均値及び分散値が2フレーム以上にわたり等しい値であるか否かをみることにより前記第一の画像ストリームの異常を判定し、前記第一の画像データの符号量と、前記第二の画像データの符号量からトランスコーダにより生じた前記第二の画像ストリームの異常を判定することを特徴とするトランスコーダ監視装置。
  7.  請求項1に記載のトランスコーダ監視装置において、前記第1の画像情報が示す特性と、前記第2の画像情報が示す特性とが異なる場合に、トランスコーダに動作異常があると判断することを特徴とするトランスコーダ監視装置。
  8.  請求項1に記載のトランスコーダ監視装置であって、
     前記第一の画像情報は第一の画像ストリームのフレーム毎の符号量であり、前記第二の画像情報は第二の画像ストリームのフレーム毎の符号量であり、前記データ比較監視手段は前記第一の画像ストリームのフレーム毎の符号量と前記第二の画像ストリームのフレーム毎の符号量からトランスコーダの異常を判定することを特徴とするトランスコーダ監視装置。
  9.  請求項1に記載のトランスコーダ監視装置であって、
     前記第一の画像情報は第一の画像ストリームのフレーム毎の符号量及びDCT係数のDC成分であり、前記第二の画像情報は第二の画像ストリームのフレーム毎の符号量であり、前記データ比較監視手段は前記第一の画像ストリームのフレーム毎の符号量及びDCT係数のDC成分と前記第二の画像ストリームのフレーム毎の符号量からトランスコーダの異常を判定することを特徴とするトランスコーダ監視装置。
  10.  請求項1に記載のトランスコーダ監視装置であって、
     前記第一の画像情報は第一の画像ストリームのフレーム毎の符号量及び量子化値であり、前記第二の画像情報は第二の画像ストリームのフレーム毎の符号量及び量子化値であり、前記データ比較監視手段は前記第一の画像ストリームのフレーム毎の符号量及び量子化値と前記第二の画像情報は第二の画像ストリームのフレーム毎の符号量及び量子化値からトランスコーダの異常を判定することを特徴とするトランスコーダ監視装置。
  11.  請求項1に記載のトランスコーダ監視装置であって、
     前記第一の画像情報は第一の画像ストリームのフレーム毎の符号量、量子化値及びDCT係数のDC成分であり、前記第二の画像情報は第二の画像ストリームのフレーム毎の符号量及び量子化値であり、前記データ比較監視手段は前記第一の画像ストリームのフレーム毎の符号量、量子化値及びDCT係数のDC成分と前記第二の画像ストリームのフレーム毎の符号量及び量子化値からトランスコーダの異常を判定することを特徴とするトランスコーダ監視装置。
  12.  請求項1に記載のトランスコーダ監視装置であって、
     前記第一の画像情報は第一の画像ストリームの動きベクトル情報であり、前記第二の画像情報は第二の画像ストリームの動きベクトル情報であり、前記データ比較監視手段は前記第一の動きベクトル情報と前記第二の動きベクトル情報からトランスコーダの異常を判定することを特徴とするトランスコーダ監視装置。
  13.  請求項1に記載のトランスコーダ監視装置であって、
     前記第一の画像情報は第一の画像ストリームのフレーム毎の符号量及び動きベクトル情報であり、前記第二の画像情報は第二の画像ストリームのフレーム毎の符号量及び動きベクトル情報であり、前記データ比較監視手段は前記第一の画像ストリームのフレーム毎の符号量及び動きベクトル情報と第二の画像ストリームのフレーム毎の符号量及び動きベクトル情報からトランスコーダの異常を判定することを特徴とするトランスコーダ監視装置。
  14.  請求項1に記載のトランスコーダ監視装置であって、
     前記第一の画像情報は第一の画像ストリームのフレーム毎の符号量、DCT係数のDC成分及び動きベクトル情報であり、前記第二の画像情報は第二の画像ストリームのフレーム毎の符号量及び動きベクトル情報であり、前記データ比較監視手段は前記第一の画像ストリームのフレーム毎の符号量、DCT係数のDC成分及び動きベクトル情報と前記第二の画像ストリームのフレーム毎の符号量及び動きベクトル情報からトランスコーダの異常を判定することを特徴とするトランスコーダ監視装置。
  15.  請求項1に記載のトランスコーダ監視装置であって、
     前記第一の画像情報は第一の画像ストリームのフレーム毎の符号量、量子化値及び動きベクトル情報であり、前記第二の画像情報は第二の画像ストリームのフレーム毎の符号量、量子化値及び動きベクトル情報であり、前記データ比較監視手段は前記第一の画像ストリームのフレーム毎の符号量、量子化値及び動きベクトル情報と前記第二の画像ストリームのフレーム毎の符号量、量子化値及び動きベクトル情報からトランスコーダの異常を判定することを特徴とするトランスコーダ監視装置。
  16.  請求項1に記載のトランスコーダ監視装置であって、
     前記第一の画像情報は第一の画像ストリームのフレーム毎の符号量、DCT係数のDC成分、量子化値及び動きベクトル情報であり、前記第二の画像情報は第二の画像ストリームのフレーム毎の符号量、量子化値及び動きベクトル情報であり、前記データ比較監視手段は前記第一の画像ストリームのフレーム毎の符号量、DCT係数のDC成分、量子化値及び動きベクトル情報と前記第二の画像ストリームのフレーム毎の符号量、量子化値及び動きベクトル情報からトランスコーダの異常を判定することを特徴とするトランスコーダ監視装置。
  17.  符号化された画像ストリームの再圧縮符号化を行うトランスコーダの動作を監視するトランスコーダ監視方法であって、
     符号化された第一の画像ストリームを入力し、可変長復号化を行う第一の可変長復号化ステップと、
     再圧縮符号化された第二の画像ストリームを入力し、可変長復号化を行う第二の可変長復号化ステップと、
     第一の可変長復号化手段より出力される第一の画像情報と第二の可変長復号化手段より出力される第二の画像情報とを入力し、これら2つの画像情報の比較評価を行うことによりトランスコーダの動作異常を検出するデータ比較監視ステップと、
     を備えることを特徴とするトランスコーダ監視方法。
  18.  符号化された画像ストリームの再圧縮符号化を行うトランスコーダの動作を監視するトランスコーダ監視方法をコンピュータに実行させるためのトランスコーダ監視プログラムであって、
     前記トランスコーダ監視方法は、
     符号化された第一の画像ストリームを入力し、可変長復号化を行う第一の可変長復号化ステップと、
     再圧縮符号化された第二の画像ストリームを入力し、可変長復号化を行う第二の可変長復号化ステップと、
     第一の可変長復号化手段より出力される第一の画像情報と第二の可変長復号化手段より出力される第二の画像情報とを入力し、これら2つの画像情報の比較評価を行うことによりトランスコーダの動作異常を検出するデータ比較監視ステップと、
     を備えることを特徴とするトランスコーダ監視プログラム。
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