JP2001186517A - 圧縮動画像再符号化装置および圧縮動画像再符号化方法 - Google Patents
圧縮動画像再符号化装置および圧縮動画像再符号化方法Info
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 圧縮動画像の再符号化時における処理遅延の
短縮と、より高画質な圧縮動画像再符号化装置を得る。 【解決手段】 入力圧縮動画ストリームの量子化幅と符
号量のいずれか一方または両方を用いて、二種類以上の
ある定められた期間またはピクチャ枚数におけるそれぞ
れの複雑度を複雑度計算手段１０１が計算する。また、
ピクチャ群量子化幅計算手段１０２が複数の複雑度から
ある複雑度を出力し、量子化幅調整手段１０３が予め設
定された平均ビットレートと出力された複雑度とを用い
て量子化幅を計算する。さらに、目標符号量と実際の符
号量との過不足量から、ある期間毎に量子化幅を調整す
る量子化幅選択器１０４が再符号化に用いる量子化幅を
計算し、量子化幅と入力圧縮動画ストリームにおける量
子化幅を入力として、実際の再符号化に用いる量子化幅
を出力することで符号量制御を行う。これにより、可変
ビットレートで再符号化し、ビットレートを変更した圧
縮動画ストリームを出力する。
短縮と、より高画質な圧縮動画像再符号化装置を得る。 【解決手段】 入力圧縮動画ストリームの量子化幅と符
号量のいずれか一方または両方を用いて、二種類以上の
ある定められた期間またはピクチャ枚数におけるそれぞ
れの複雑度を複雑度計算手段１０１が計算する。また、
ピクチャ群量子化幅計算手段１０２が複数の複雑度から
ある複雑度を出力し、量子化幅調整手段１０３が予め設
定された平均ビットレートと出力された複雑度とを用い
て量子化幅を計算する。さらに、目標符号量と実際の符
号量との過不足量から、ある期間毎に量子化幅を調整す
る量子化幅選択器１０４が再符号化に用いる量子化幅を
計算し、量子化幅と入力圧縮動画ストリームにおける量
子化幅を入力として、実際の再符号化に用いる量子化幅
を出力することで符号量制御を行う。これにより、可変
ビットレートで再符号化し、ビットレートを変更した圧
縮動画ストリームを出力する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、圧縮動画像再符号
化装置および圧縮動画像再符号化方法に関し、特に、入
力信号となる圧縮動画像の符号量を削減する圧縮動画像
再符号化装置および圧縮動画像再符号化方法に関する。
化装置および圧縮動画像再符号化方法に関し、特に、入
力信号となる圧縮動画像の符号量を削減する圧縮動画像
再符号化装置および圧縮動画像再符号化方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、圧縮動画像再符号化装置および圧
縮動画像再符号化方法は、例えば、ディジタル放送シス
テムやサービス等、動画像信号を伝送・蓄積する装置ま
たは方法に適用される。このディジタル放送システムや
サービス等、動画像信号を伝送・蓄積する場合に、動画
像信号は圧縮符号化され伝送・蓄積される。さらに近年
では、動画像信号の圧縮符号化方式としてISO/ICE IS13
818-2(MPEG-2 VIDEO）等が規格化され、ディジタル放送
システムやサービス等に用いられている。
縮動画像再符号化方法は、例えば、ディジタル放送シス
テムやサービス等、動画像信号を伝送・蓄積する装置ま
たは方法に適用される。このディジタル放送システムや
サービス等、動画像信号を伝送・蓄積する場合に、動画
像信号は圧縮符号化され伝送・蓄積される。さらに近年
では、動画像信号の圧縮符号化方式としてISO/ICE IS13
818-2(MPEG-2 VIDEO）等が規格化され、ディジタル放送
システムやサービス等に用いられている。
【０００３】一方、放送局や家庭では、所定のビットレ
ートで圧縮符号化された圧縮動画ストリームを、異なる
ビットレートの圧縮動画ストリームとして再符号化して
伝送・蓄積するアプリケーションが期待されている。例
えば、ディジタル記録装置への録画機能がある。
ートで圧縮符号化された圧縮動画ストリームを、異なる
ビットレートの圧縮動画ストリームとして再符号化して
伝送・蓄積するアプリケーションが期待されている。例
えば、ディジタル記録装置への録画機能がある。
【０００４】放送局から家庭に分配される圧縮動画スト
リームは、所定のビットレートで符号化されている。視
聴者が長時間録画等を目的とし、限られた記憶容量に分
配された圧縮動画ストリームを録画する場合、分配時の
ビットレートよりも低いビットレートで圧縮動画ストリ
ームを再符号化する必要がある。この場合、再符号化時
の画質劣化を抑制することが望ましい。以下では、その
ような圧縮動画ストリームの再符号化処理に関する従来
技術を具体的に述べる。
リームは、所定のビットレートで符号化されている。視
聴者が長時間録画等を目的とし、限られた記憶容量に分
配された圧縮動画ストリームを録画する場合、分配時の
ビットレートよりも低いビットレートで圧縮動画ストリ
ームを再符号化する必要がある。この場合、再符号化時
の画質劣化を抑制することが望ましい。以下では、その
ような圧縮動画ストリームの再符号化処理に関する従来
技術を具体的に述べる。
【０００５】以下の説明では、圧縮動画ストリームはMP
EG-2 VIDEOに従って圧縮符号化されているものとする。
よって以下では、MPEG-2ビットストリームとする。MPEG
-2 VIDEOでは、ピクチャを複数の画素の集合からなるブ
ロックに分割し、各ブロックに対して離散コサイン変換
（ＤＣＴ）を施すことにより、空間領域の信号を周波数
領域の信号に変換する。この離散コサイン変換により得
られる各周波数成分は、定められた量子化幅で量子化さ
れ、量子化変換係数に可変長符号を割り当てることで可
変長符号化し、MPEG-2ビットストリームとして出力す
る。圧縮動画像再符号化装置は、基本的には入力信号で
あるMPEG-2ビットストリームを動画像信号に復号し、復
号された動画像信号を再符号化することで実現できる。
そのため圧縮動画像再符号化装置は、直列に接続された
復号器と符号化器から構成される。
EG-2 VIDEOに従って圧縮符号化されているものとする。
よって以下では、MPEG-2ビットストリームとする。MPEG
-2 VIDEOでは、ピクチャを複数の画素の集合からなるブ
ロックに分割し、各ブロックに対して離散コサイン変換
（ＤＣＴ）を施すことにより、空間領域の信号を周波数
領域の信号に変換する。この離散コサイン変換により得
られる各周波数成分は、定められた量子化幅で量子化さ
れ、量子化変換係数に可変長符号を割り当てることで可
変長符号化し、MPEG-2ビットストリームとして出力す
る。圧縮動画像再符号化装置は、基本的には入力信号で
あるMPEG-2ビットストリームを動画像信号に復号し、復
号された動画像信号を再符号化することで実現できる。
そのため圧縮動画像再符号化装置は、直列に接続された
復号器と符号化器から構成される。
【０００６】図１２に、復号器の基本構成を示す。この
図１２に示す復号器は、可変長復号器２０１と、逆量子
化器２０２と、逆離散コサイン変換器２０３と、加算器
２０４と、フレームメモリ２０５と、動き補償予測器２
０６とにより構成される。
図１２に示す復号器は、可変長復号器２０１と、逆量子
化器２０２と、逆離散コサイン変換器２０３と、加算器
２０４と、フレームメモリ２０５と、動き補償予測器２
０６とにより構成される。
【０００７】図１３に、符号化器の基本構成を示す。こ
の図１３に示す符号化器は、減算器３０１と、離散コサ
イン変換器３０２と、量子化器３０３と、可変長符号化
器３０４と、符号量制御手段３０５と、逆量子化器３０
６と、逆離散コサイン変換器３０７と、加算器３０８
と、フレームメモリ３０９と、動き補償予測器３１０と
により構成される。
の図１３に示す符号化器は、減算器３０１と、離散コサ
イン変換器３０２と、量子化器３０３と、可変長符号化
器３０４と、符号量制御手段３０５と、逆量子化器３０
６と、逆離散コサイン変換器３０７と、加算器３０８
と、フレームメモリ３０９と、動き補償予測器３１０と
により構成される。
【０００８】図１４に、圧縮動画像再符号化装置の基本
構成を示す。説明のため以下では、可変長復号器２０１
と逆量子化器２０２を復号経路部４１、量子化器３０３
と可変長符号化器３０４を符号化経路部４３とし、復号
経路部４１と符号化経路部４３と符号量制御手段４０１
以外の構成部を誤差補償部４２とする。
構成を示す。説明のため以下では、可変長復号器２０１
と逆量子化器２０２を復号経路部４１、量子化器３０３
と可変長符号化器３０４を符号化経路部４３とし、復号
経路部４１と符号化経路部４３と符号量制御手段４０１
以外の構成部を誤差補償部４２とする。
【０００９】前述したように、図１４に示す圧縮動画像
再符号装置は、直列に接続された復号器と符号器とで構
成するため、図１２に示す復号器と図１３に示す符号化
器を直列に接続している。また、圧縮動画像再符号化装
置は、処理の高速化、画質向上の目的で可変長復号器２
０１で復号された符号化情報を再符号化時の符号化パラ
メータとして再利用する。
再符号装置は、直列に接続された復号器と符号器とで構
成するため、図１２に示す復号器と図１３に示す符号化
器を直列に接続している。また、圧縮動画像再符号化装
置は、処理の高速化、画質向上の目的で可変長復号器２
０１で復号された符号化情報を再符号化時の符号化パラ
メータとして再利用する。
【００１０】これに対し、より低コストかつ簡易に圧縮
動画像の再符号化を行う装置が特開平８−２３５３９号
公報や特開平８−５１６３１号公報等において開示され
ている。図１５に、特開平８−２３５３９号公報に開示
されている圧縮動画像再符号装置の基本構成を示す。本
図１５に示す圧縮動画像再符号装置は、処理の簡略化の
ために、図１４の誤差補償部４２を省略した構成になっ
ており、復号経路５１と符号化経路５２と符号量制御器
５０１のみで構成される。ただし、この装置を用いた場
合、再量子化による量子化誤差の蓄積のために画質劣化
が生じる。
動画像の再符号化を行う装置が特開平８−２３５３９号
公報や特開平８−５１６３１号公報等において開示され
ている。図１５に、特開平８−２３５３９号公報に開示
されている圧縮動画像再符号装置の基本構成を示す。本
図１５に示す圧縮動画像再符号装置は、処理の簡略化の
ために、図１４の誤差補償部４２を省略した構成になっ
ており、復号経路５１と符号化経路５２と符号量制御器
５０１のみで構成される。ただし、この装置を用いた場
合、再量子化による量子化誤差の蓄積のために画質劣化
が生じる。
【００１１】図１６に、特開平８−５１６３１号公報に
開示されている圧縮動画像再符号装置の基本構成を示
す。本図１６に示す圧縮動画像再符号装置は、図１４の
誤差補償部４２に対して等価な変換である、誤差補償部
６２を用いることで処理の簡単化を行う。
開示されている圧縮動画像再符号装置の基本構成を示
す。本図１６に示す圧縮動画像再符号装置は、図１４の
誤差補償部４２に対して等価な変換である、誤差補償部
６２を用いることで処理の簡単化を行う。
【００１２】これらの従来技術は、圧縮動画像再符号化
装置の構成について開示されたものであり、符号量制御
手段４０１における符号量制御に関しては述べられてい
ない。次に圧縮動画像再符号化装置の符号量制御方式に
おける従来技術について述べる。
装置の構成について開示されたものであり、符号量制御
手段４０１における符号量制御に関しては述べられてい
ない。次に圧縮動画像再符号化装置の符号量制御方式に
おける従来技術について述べる。
【００１３】従来例１として、符号化装置の符号量制御
方式であるMPEG-2のテストモデル（Test Model 5, ISO/
ICE JTC1/SC21/WG11/N0400, 1993年 4月）の方式が知ら
れている。この方式では、フレーム内符号化およびフレ
ーム間予測符号化により発生した符号量を、ある単位時
間毎に一定にしようとする固定ビットレート符号化方式
を採用している。この結果、複数ピクチャの集合である
ＧＯＰ（Group Of Pictures ）を単位として、ＧＯＰ毎
に対する符号化処理により発生する符号量が一定になる
よう、ピクチャを１６×１６画素に分割したマクロブロ
ック単位毎に設定する基本量子化幅を設定することで、
符号量を制御する。
方式であるMPEG-2のテストモデル（Test Model 5, ISO/
ICE JTC1/SC21/WG11/N0400, 1993年 4月）の方式が知ら
れている。この方式では、フレーム内符号化およびフレ
ーム間予測符号化により発生した符号量を、ある単位時
間毎に一定にしようとする固定ビットレート符号化方式
を採用している。この結果、複数ピクチャの集合である
ＧＯＰ（Group Of Pictures ）を単位として、ＧＯＰ毎
に対する符号化処理により発生する符号量が一定になる
よう、ピクチャを１６×１６画素に分割したマクロブロ
ック単位毎に設定する基本量子化幅を設定することで、
符号量を制御する。
【００１４】しかしながら、上記従来例１は符号化装置
の符号量制御方式であり、制御にはMPEG-2ビットストリ
ームに含まれていない情報を必要とするため、直接適用
することはできない。これに対し、上記従来例１の符号
量制御方式に代わり、圧縮動画像再符号化装置に適した
符号量制御方式が提案されている。例えば、従来例２と
して、図１５に示した圧縮動画像再符号装置における符
号量制御方式が、United State Patent 5,657,015 に開
示されている。
の符号量制御方式であり、制御にはMPEG-2ビットストリ
ームに含まれていない情報を必要とするため、直接適用
することはできない。これに対し、上記従来例１の符号
量制御方式に代わり、圧縮動画像再符号化装置に適した
符号量制御方式が提案されている。例えば、従来例２と
して、図１５に示した圧縮動画像再符号装置における符
号量制御方式が、United State Patent 5,657,015 に開
示されている。
【００１５】この方式では、マクロブロック毎に再符号
化後のピクチャの平均量子化幅と、ピクチャの目標符号
量と、実際の符号量から基本量子化幅を設定する。次に
ピクチャの平均量子化幅と、符号化を行うマクロブロッ
クの量子化幅の比率またはピクチャの符号量と、符号化
を行うマクロブロックの符号量の比率を用いてアクティ
ビティを計算し、基本量子化幅を調整することで符号量
の制御を行う。
化後のピクチャの平均量子化幅と、ピクチャの目標符号
量と、実際の符号量から基本量子化幅を設定する。次に
ピクチャの平均量子化幅と、符号化を行うマクロブロッ
クの量子化幅の比率またはピクチャの符号量と、符号化
を行うマクロブロックの符号量の比率を用いてアクティ
ビティを計算し、基本量子化幅を調整することで符号量
の制御を行う。
【００１６】従来例３として、United State Patent 5,
805,224 が開示されている。この方式では、入力ビット
レートと、出力ビットレートと、符号化を行うピクチャ
の符号量から再符号化時のサブピクチャの目標符号量を
設定し、符号量と量子化幅の積によりピクチャの複雑度
を求める。次に、複雑度をサブピクチャの目標発生符号
量に応じて分配し、サブピクチャの量子化幅を設定す
る。また次に、目標符号量と実際の符号量の差分を制御
に反映し、量子化幅を調整することで符号量の調整を行
う。これら従来例２および従来例３では、再符号化時の
目標符号量を入力圧縮動画ストリームのピクチャの符号
量と、入力ビットレートと、出力ビットレートを用い
て、設定している。
805,224 が開示されている。この方式では、入力ビット
レートと、出力ビットレートと、符号化を行うピクチャ
の符号量から再符号化時のサブピクチャの目標符号量を
設定し、符号量と量子化幅の積によりピクチャの複雑度
を求める。次に、複雑度をサブピクチャの目標発生符号
量に応じて分配し、サブピクチャの量子化幅を設定す
る。また次に、目標符号量と実際の符号量の差分を制御
に反映し、量子化幅を調整することで符号量の調整を行
う。これら従来例２および従来例３では、再符号化時の
目標符号量を入力圧縮動画ストリームのピクチャの符号
量と、入力ビットレートと、出力ビットレートを用い
て、設定している。
【００１７】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来の方式では、入力圧縮動画ストリームの符号量に応じ
て、再符号化時の目標符号量を設定し、動画像のシーン
特性や符号化に必要となる符号量に係わらずほぼ一様に
発生符号量を削減するため、画質が劣化する問題を伴
う。
来の方式では、入力圧縮動画ストリームの符号量に応じ
て、再符号化時の目標符号量を設定し、動画像のシーン
特性や符号化に必要となる符号量に係わらずほぼ一様に
発生符号量を削減するため、画質が劣化する問題を伴
う。
【００１８】本発明は、圧縮動画像の再符号化時におけ
る処理遅延の短縮と画質の向上と符号化効率の向上とを
実現した、圧縮動画像再符号化装置および圧縮動画像再
符号化方法を提供することを目的とする。さらに述べる
と、本発明は、リアルタイム処理可能な圧縮動画像デー
タの再符号化装置において、より高効率でより高画質な
動画像データの再符号化を実現する圧縮動画像再符号化
装置および圧縮動画像再符号化方法を提供することを目
的とする。
る処理遅延の短縮と画質の向上と符号化効率の向上とを
実現した、圧縮動画像再符号化装置および圧縮動画像再
符号化方法を提供することを目的とする。さらに述べる
と、本発明は、リアルタイム処理可能な圧縮動画像デー
タの再符号化装置において、より高効率でより高画質な
動画像データの再符号化を実現する圧縮動画像再符号化
装置および圧縮動画像再符号化方法を提供することを目
的とする。
【００１９】
【課題を解決するための手段】かかる目的を達成するた
め、本発明の圧縮動画像再符号化装置は、動画像データ
を圧縮符号化して生成された入力圧縮動画ストリームを
入力信号とし、予め設定した平均ビットレートで、且つ
可変ビットレートで再符号化し、ビットレートを変更し
た出力圧縮動画ストリームを出力信号とする圧縮動画像
再符号化装置において、再符号化に用いる量子化幅を計
算する手段と、計算された量子化幅と入力圧縮動画スト
リームにおける量子化幅を入力し、実際の再符号化に用
いる量子化幅を出力する手段とを有することを特徴とし
ている。
め、本発明の圧縮動画像再符号化装置は、動画像データ
を圧縮符号化して生成された入力圧縮動画ストリームを
入力信号とし、予め設定した平均ビットレートで、且つ
可変ビットレートで再符号化し、ビットレートを変更し
た出力圧縮動画ストリームを出力信号とする圧縮動画像
再符号化装置において、再符号化に用いる量子化幅を計
算する手段と、計算された量子化幅と入力圧縮動画スト
リームにおける量子化幅を入力し、実際の再符号化に用
いる量子化幅を出力する手段とを有することを特徴とし
ている。
【００２０】また、上記の再符号化に用いる量子化幅と
入力圧縮動画ストリームにおける量子化幅からより大き
い量子化幅を選択する手段をさらに有し、入力圧縮動画
ストリームあるいは再符号化した圧縮動画ストリームの
何れかにおける、量子化幅と符号量の一方または両方を
用いて、二種類以上の所定の予め定められた期間または
ピクチャ枚数におけるそれぞれの複雑度を計算する手段
と、複数の複雑度から所定の複雑度を出力する手段と、
予め設定された平均ビットレートと出力された複雑度と
を用いて量子化幅を計算する手段と、目標符号量と実際
の符号量との過不足量から所定の期間毎に量子化幅を調
整して再符号化に用いる量子化幅とするとよい。
入力圧縮動画ストリームにおける量子化幅からより大き
い量子化幅を選択する手段をさらに有し、入力圧縮動画
ストリームあるいは再符号化した圧縮動画ストリームの
何れかにおける、量子化幅と符号量の一方または両方を
用いて、二種類以上の所定の予め定められた期間または
ピクチャ枚数におけるそれぞれの複雑度を計算する手段
と、複数の複雑度から所定の複雑度を出力する手段と、
予め設定された平均ビットレートと出力された複雑度と
を用いて量子化幅を計算する手段と、目標符号量と実際
の符号量との過不足量から所定の期間毎に量子化幅を調
整して再符号化に用いる量子化幅とするとよい。
【００２１】なお、上記の定められた期間またはピクチ
ャ枚数として用いられる複数ピクチャとして、再符号化
開始から現在再符号化をしている直前のピクチャまたは
フレーム内符号化された画像を一枚含む複数のピクチャ
を使用し、目標符号量と過不足量から基本量子化幅を調
整する所定の期間は、ピクチャを分割したブロックの集
合を使用し、複数の複雑度の中で最小となる複雑度を選
択する手段をさらに有するとよい。
ャ枚数として用いられる複数ピクチャとして、再符号化
開始から現在再符号化をしている直前のピクチャまたは
フレーム内符号化された画像を一枚含む複数のピクチャ
を使用し、目標符号量と過不足量から基本量子化幅を調
整する所定の期間は、ピクチャを分割したブロックの集
合を使用し、複数の複雑度の中で最小となる複雑度を選
択する手段をさらに有するとよい。
【００２２】さらに、上記の再符号化に用いられる量子
化幅に対して画像特性による重み付けをしてこの量子化
幅を調整する手段と、入力圧縮動画ストリームの量子化
幅と符号量の何れか一方または両方を用いて、所定の定
められた期間またはピクチャ枚数における複雑度と再符
号化対象の複雑度の比率を計算し、量子化幅の重み付け
をし、この量子化幅を調整する手段と、複雑度の計算に
用いられる入力圧縮動画ストリームの量子化幅に対して
画像特性による重み付けをし、この量子化幅を調整する
手段を有し、入力圧縮動画ストリームの量子化幅と符号
量の何れか一方または両方を用いて、所定の定められた
期間またはピクチャ枚数におけるそれぞれの複雑度と再
符号化対象の複雑度との比率を計算し、量子化幅の重み
付けをし、この量子化幅を調整する手段をさらに有する
とよい。
化幅に対して画像特性による重み付けをしてこの量子化
幅を調整する手段と、入力圧縮動画ストリームの量子化
幅と符号量の何れか一方または両方を用いて、所定の定
められた期間またはピクチャ枚数における複雑度と再符
号化対象の複雑度の比率を計算し、量子化幅の重み付け
をし、この量子化幅を調整する手段と、複雑度の計算に
用いられる入力圧縮動画ストリームの量子化幅に対して
画像特性による重み付けをし、この量子化幅を調整する
手段を有し、入力圧縮動画ストリームの量子化幅と符号
量の何れか一方または両方を用いて、所定の定められた
期間またはピクチャ枚数におけるそれぞれの複雑度と再
符号化対象の複雑度との比率を計算し、量子化幅の重み
付けをし、この量子化幅を調整する手段をさらに有する
とよい。
【００２３】また、上記の入力圧縮動画ストリームの量
子化幅と符号量の何れか一方または両方を用いて、二種
類以上の所定の定められた期間またはピクチャ枚数にお
けるそれぞれの複雑度を計算する手段と、複数の複雑度
から所定の複雑度を出力する手段と、予め設定された平
均ビットレートと、出力された複雑度を用いて量子化幅
を計算する手段と、入力圧縮動画ストリームの量子化幅
を用いて、所定の期間またはピクチャ枚数毎に量子幅の
平均を計算する手段と、量子化幅と平均量子化幅を用い
て加算値を計算し、入力圧縮動画ストリームの量子化幅
に加算値を加算し、加算量子化幅を計算する手段と、目
標符号量と実際の符号量との過不足量から所定の期間毎
に加算量子化幅を調整して、再符号化に用いる量子化幅
とするとよい。
子化幅と符号量の何れか一方または両方を用いて、二種
類以上の所定の定められた期間またはピクチャ枚数にお
けるそれぞれの複雑度を計算する手段と、複数の複雑度
から所定の複雑度を出力する手段と、予め設定された平
均ビットレートと、出力された複雑度を用いて量子化幅
を計算する手段と、入力圧縮動画ストリームの量子化幅
を用いて、所定の期間またはピクチャ枚数毎に量子幅の
平均を計算する手段と、量子化幅と平均量子化幅を用い
て加算値を計算し、入力圧縮動画ストリームの量子化幅
に加算値を加算し、加算量子化幅を計算する手段と、目
標符号量と実際の符号量との過不足量から所定の期間毎
に加算量子化幅を調整して、再符号化に用いる量子化幅
とするとよい。
【００２４】なお、上に記載の入力圧縮動画ストリーム
の量子化幅と符号量の何れか一方または両方を用いて、
二種類以上の所定の定められた期間またはピクチャ枚数
におけるそれぞれの複雑度を計算する手段と、複数の複
雑度から所定の複雑度を出力する手段と、予め設定され
た平均ビットレートと、出力された複雑度を用いて量子
化幅を計算する手段と、入力圧縮動画ストリームの量子
化幅を用いて、入力圧縮動画ストリームの符号化予測モ
ードに応じて、所定の期間またはピクチャ枚数毎にそれ
ぞれの量子幅の平均を計算する手段と、量子化幅と平均
量子化幅を用いて、符号化予測モード毎の加算値を計算
し、入力圧縮動画ストリームの量子化幅に加算値を加算
し、加算量子化幅を計算する手段と、目標符号量と実際
の符号量との過不足量から所定の期間毎に加算量子化幅
を調整して、再符号化に用いる量子化幅とするとよい。
の量子化幅と符号量の何れか一方または両方を用いて、
二種類以上の所定の定められた期間またはピクチャ枚数
におけるそれぞれの複雑度を計算する手段と、複数の複
雑度から所定の複雑度を出力する手段と、予め設定され
た平均ビットレートと、出力された複雑度を用いて量子
化幅を計算する手段と、入力圧縮動画ストリームの量子
化幅を用いて、入力圧縮動画ストリームの符号化予測モ
ードに応じて、所定の期間またはピクチャ枚数毎にそれ
ぞれの量子幅の平均を計算する手段と、量子化幅と平均
量子化幅を用いて、符号化予測モード毎の加算値を計算
し、入力圧縮動画ストリームの量子化幅に加算値を加算
し、加算量子化幅を計算する手段と、目標符号量と実際
の符号量との過不足量から所定の期間毎に加算量子化幅
を調整して、再符号化に用いる量子化幅とするとよい。
【００２５】さらに、加算量子化幅に対して、所定の複
数の量子化幅においては閾値設定し、設定されたビット
レートの内の最大ビットレートと入力圧縮動画ストリー
ムの量子化幅と符号量の何れか一方または両方を用い
て、最大ビットレートにおける最大ビットレート量子化
幅を計算する手段と、最大ビットレート量子化幅と再符
号化に用いる量子化幅を入力とし、再符号化に用いる量
子化幅を出力する手段を有し、最大ビットレート量子化
幅を計算する手段は、入力圧縮動画ストリームの所定の
期間または枚数における符号量に対して、入力ビットス
トリームのビットレートと最大ビットレートの比率を満
たす符号量制御とし、再符号化に用いる量子化幅に対し
て、最小値を設定するとよい。
数の量子化幅においては閾値設定し、設定されたビット
レートの内の最大ビットレートと入力圧縮動画ストリー
ムの量子化幅と符号量の何れか一方または両方を用い
て、最大ビットレートにおける最大ビットレート量子化
幅を計算する手段と、最大ビットレート量子化幅と再符
号化に用いる量子化幅を入力とし、再符号化に用いる量
子化幅を出力する手段を有し、最大ビットレート量子化
幅を計算する手段は、入力圧縮動画ストリームの所定の
期間または枚数における符号量に対して、入力ビットス
トリームのビットレートと最大ビットレートの比率を満
たす符号量制御とし、再符号化に用いる量子化幅に対し
て、最小値を設定するとよい。
【００２６】本発明の圧縮動画像再符号化方法は、動画
像データを圧縮符号化して生成された入力圧縮動画スト
リームを入力信号とし、予め設定した平均ビットレート
で、且つ可変ビットレートで再符号化し、ビットレート
を変更した出力圧縮動画ストリームを出力信号とする圧
縮動画像再符号化方法において、再符号化に用いる量子
化幅を計算する工程と、計算された量子化幅と入力圧縮
動画ストリームにおける量子化幅を入力し、実際の再符
号化に用いる量子化幅を出力する工程とを有することを
特徴としている。
像データを圧縮符号化して生成された入力圧縮動画スト
リームを入力信号とし、予め設定した平均ビットレート
で、且つ可変ビットレートで再符号化し、ビットレート
を変更した出力圧縮動画ストリームを出力信号とする圧
縮動画像再符号化方法において、再符号化に用いる量子
化幅を計算する工程と、計算された量子化幅と入力圧縮
動画ストリームにおける量子化幅を入力し、実際の再符
号化に用いる量子化幅を出力する工程とを有することを
特徴としている。
【００２７】また、上記の再符号化に用いる量子化幅と
入力圧縮動画ストリームにおける量子化幅からより大き
い量子化幅を選択する工程をさらに有し、入力圧縮動画
ストリームあるいは再符号化した圧縮動画ストリームの
何れかにおける、量子化幅と符号量の一方または両方を
用いて、二種類以上の所定の予め定められた期間または
ピクチャ枚数におけるそれぞれの複雑度を計算する工程
と、複数の複雑度から所定の複雑度を出力する工程と、
予め設定された平均ビットレートと出力された複雑度と
を用いて量子化幅を計算する工程と、目標符号量と実際
の符号量との過不足量から所定の期間毎に量子化幅を調
整して再符号化に用いる量子化幅とするとよい。
入力圧縮動画ストリームにおける量子化幅からより大き
い量子化幅を選択する工程をさらに有し、入力圧縮動画
ストリームあるいは再符号化した圧縮動画ストリームの
何れかにおける、量子化幅と符号量の一方または両方を
用いて、二種類以上の所定の予め定められた期間または
ピクチャ枚数におけるそれぞれの複雑度を計算する工程
と、複数の複雑度から所定の複雑度を出力する工程と、
予め設定された平均ビットレートと出力された複雑度と
を用いて量子化幅を計算する工程と、目標符号量と実際
の符号量との過不足量から所定の期間毎に量子化幅を調
整して再符号化に用いる量子化幅とするとよい。
【００２８】
【発明の実施の形態】次に、添付図面を参照して本発明
による圧縮動画像再符号化装置および圧縮動画像再符号
化方法の実施形態を詳細に説明する。図１から図１１を
参照すると、本発明の圧縮動画像再符号化装置および圧
縮動画像再符号化方法の一実施形態が示されている。
による圧縮動画像再符号化装置および圧縮動画像再符号
化方法の実施形態を詳細に説明する。図１から図１１を
参照すると、本発明の圧縮動画像再符号化装置および圧
縮動画像再符号化方法の一実施形態が示されている。
【００２９】（第１の実施形態）図１は、本発明の圧縮
動画像再符号化装置を説明するための図である。ここ
で、圧縮符号化方式としてMPEG-2 VIDEOを用いることと
するが、圧縮符号化方式としては、MPEG-2VIDEO に限ら
ず、量子化幅により符号量の制御を行う圧縮符号化方式
であればよい。例えば、ISO/ICE IS１１172（MPEG-1 VI
DEO）あるいは ITU-T H.261 、ITU-T H.263 等の方式を
用いてもよい。また、複雑度の計算を行う期間は符号化
開始時から現在まで符号化した全ピクチャと、複数のピ
クチャから構成されるピクチャ群とし、目標符号量と実
際の符号量の過不足量を調整する期間としては、マクロ
ブロック単位とする。
動画像再符号化装置を説明するための図である。ここ
で、圧縮符号化方式としてMPEG-2 VIDEOを用いることと
するが、圧縮符号化方式としては、MPEG-2VIDEO に限ら
ず、量子化幅により符号量の制御を行う圧縮符号化方式
であればよい。例えば、ISO/ICE IS１１172（MPEG-1 VI
DEO）あるいは ITU-T H.261 、ITU-T H.263 等の方式を
用いてもよい。また、複雑度の計算を行う期間は符号化
開始時から現在まで符号化した全ピクチャと、複数のピ
クチャから構成されるピクチャ群とし、目標符号量と実
際の符号量の過不足量を調整する期間としては、マクロ
ブロック単位とする。
【００３０】この符号化単位は、画像符号化単位の一例
を示したにすぎず、複雑度の計算を行う期間は一定期間
の画質を制御する単位であり、過不足量を調整する期間
としてはより細かな制御を行うための複雑度の計算を行
う期間より小さな単位であればよい。他に、ピクチャ群
の単位としては、フレーム内予測された画像を一枚含む
複数ピクチャ群や、一枚のピクチャや、ある時間におけ
るピクチャ等もある。ここで、図１によれば、本発明の
圧縮動画像再符号装置は、復号経路部１１と、誤差補償
部１２と、符号化経路部１３と、符号量制御手段１４か
ら構成される。
を示したにすぎず、複雑度の計算を行う期間は一定期間
の画質を制御する単位であり、過不足量を調整する期間
としてはより細かな制御を行うための複雑度の計算を行
う期間より小さな単位であればよい。他に、ピクチャ群
の単位としては、フレーム内予測された画像を一枚含む
複数ピクチャ群や、一枚のピクチャや、ある時間におけ
るピクチャ等もある。ここで、図１によれば、本発明の
圧縮動画像再符号装置は、復号経路部１１と、誤差補償
部１２と、符号化経路部１３と、符号量制御手段１４か
ら構成される。
【００３１】まず、MPEG-2ビットストリームが入力とし
て復号経路部１１に供給される。復号経路部１１におい
ては、入力ビットストリームの可変長復号および逆量子
化を行い、入力ビットストリームのビットレートと、フ
レームレート、およびマクロブロック毎に入力ビットス
トリームの量子化幅と、入力ビットストリームの符号量
を符号量制御手段１４に供給する。また、復号経路部１
１においては、ＤＣＴ係数と、動きベクトル等を誤差補
償部１２へ供給し、再符号化時に再利用できる符号化情
報を符号化経路部１３に供給する。
て復号経路部１１に供給される。復号経路部１１におい
ては、入力ビットストリームの可変長復号および逆量子
化を行い、入力ビットストリームのビットレートと、フ
レームレート、およびマクロブロック毎に入力ビットス
トリームの量子化幅と、入力ビットストリームの符号量
を符号量制御手段１４に供給する。また、復号経路部１
１においては、ＤＣＴ係数と、動きベクトル等を誤差補
償部１２へ供給し、再符号化時に再利用できる符号化情
報を符号化経路部１３に供給する。
【００３２】誤差補償部１２においては、復号経路部１
１から供給される再量子化前のＤＣＴ係数と、動きベク
トル等と、符号化経路部１３から供給される再量子化後
のＤＣＴ係数を用いて、再量子化による誤差の蓄積を防
止し、再量子化を行うＤＣＴ係数を符号化経路部１３に
供給する。
１から供給される再量子化前のＤＣＴ係数と、動きベク
トル等と、符号化経路部１３から供給される再量子化後
のＤＣＴ係数を用いて、再量子化による誤差の蓄積を防
止し、再量子化を行うＤＣＴ係数を符号化経路部１３に
供給する。
【００３３】符号化経路部１３においては、復号経路部
１１から供給される符号化情報と、誤差補償部１２から
供給されるＤＣＴ係数と、符号量制御手段１４から供給
される量子化幅と、外部から供給される目標平均ビット
レートを用いて、ＤＣＴ係数の再量子化と、再符号化を
行い出力ビットストリームを出力し、再符号化後の符号
量を符号量制御手段１４に供給する。
１１から供給される符号化情報と、誤差補償部１２から
供給されるＤＣＴ係数と、符号量制御手段１４から供給
される量子化幅と、外部から供給される目標平均ビット
レートを用いて、ＤＣＴ係数の再量子化と、再符号化を
行い出力ビットストリームを出力し、再符号化後の符号
量を符号量制御手段１４に供給する。
【００３４】符号量制御手段１４においては、復号経路
部１１から供給される入力ビットストリームのビットレ
ートと、フレームレートと、入力ビットストリームの量
子化幅と、入力ビットストリームの符号量、符号化経路
部１３から供給される再符号化後の符号量、外部から供
給される目標平均ビットレートを用いて量子化幅を計算
し、符号化経路部１３に供給する。ここで、符号量制御
手段１４は、複雑度計算手段１０１と、ピクチャ群量子
化幅計算手段１０２と、量子化幅調整手段１０３と、量
子化幅選択器１０４から構成される。
部１１から供給される入力ビットストリームのビットレ
ートと、フレームレートと、入力ビットストリームの量
子化幅と、入力ビットストリームの符号量、符号化経路
部１３から供給される再符号化後の符号量、外部から供
給される目標平均ビットレートを用いて量子化幅を計算
し、符号化経路部１３に供給する。ここで、符号量制御
手段１４は、複雑度計算手段１０１と、ピクチャ群量子
化幅計算手段１０２と、量子化幅調整手段１０３と、量
子化幅選択器１０４から構成される。
【００３５】複雑度計算手段１０１においては、復号経
路部１１からマクロブロック毎に供給される入力ビット
ストリームの量子化幅と、入力ビットストリームの符号
量を用いて、複数ピクチャにおけるピクチャ群複雑度お
よび符号化を行った全ピクチャにおける複雑度を計算
し、ピクチャ群量子化幅計算手段１０２に供給する。
路部１１からマクロブロック毎に供給される入力ビット
ストリームの量子化幅と、入力ビットストリームの符号
量を用いて、複数ピクチャにおけるピクチャ群複雑度お
よび符号化を行った全ピクチャにおける複雑度を計算
し、ピクチャ群量子化幅計算手段１０２に供給する。
【００３６】ピクチャ群量子化幅計算手段１０２におい
ては、復号経路部１１から供給されるフレームレート、
外部から供給される目標平均ビットレートと、複雑度計
算手段１０１から供給される複雑度と、ピクチャ群複雑
度を用いて基本量子化幅を計算し、計算した結果を量子
化幅調整手段１０３に供給する。
ては、復号経路部１１から供給されるフレームレート、
外部から供給される目標平均ビットレートと、複雑度計
算手段１０１から供給される複雑度と、ピクチャ群複雑
度を用いて基本量子化幅を計算し、計算した結果を量子
化幅調整手段１０３に供給する。
【００３７】量子化幅調整手段１０３においては、復号
経路部１１から供給される入力ビットストリームのビッ
トレートと、フレームレートと、入力ビットストリーム
の符号量、外部から供給される目標平均ビットレートを
用いて目標符号量を設定し、符号化経路部１３から供給
される再符号化後の符号量との差分を求め、差分に応じ
てピクチャ群量子化幅計算手段１０２から供給される基
本量子化幅の調整を行い、調整した量子化幅を量子化幅
選択器１０４に供給する。
経路部１１から供給される入力ビットストリームのビッ
トレートと、フレームレートと、入力ビットストリーム
の符号量、外部から供給される目標平均ビットレートを
用いて目標符号量を設定し、符号化経路部１３から供給
される再符号化後の符号量との差分を求め、差分に応じ
てピクチャ群量子化幅計算手段１０２から供給される基
本量子化幅の調整を行い、調整した量子化幅を量子化幅
選択器１０４に供給する。
【００３８】量子化幅選択器１０４においては、量子化
幅調整手段１０３から供給される量子化幅が復号経路部
１１から供給される入力ビットストリームの量子化幅よ
りも小さい値であれば、入力ビットストリームの量子化
幅を符号化経路部１３に供給する。
幅調整手段１０３から供給される量子化幅が復号経路部
１１から供給される入力ビットストリームの量子化幅よ
りも小さい値であれば、入力ビットストリームの量子化
幅を符号化経路部１３に供給する。
【００３９】（動作の説明）次に、本発明の符号量制御
手段１４における動作例を説明する。なお、以下に示す
式（１）〜式（１６）は、複雑度計算における処理例で
あり、これらの式は、複雑度計算１０１における処理例
を表している。本複雑度計算１０１においては、復号経
路部１１からマクロブロック毎に供給される入力ビット
ストリームの量子化幅Ｑｏｊと入力ビットストリームの
符号量Ｓｏｊを用いて、複数ピクチャにおけるピクチャ
群の量子化幅累算値Ｑｏｐおよび符号量累算値Ｓｏｐお
よび複雑度Ｘｐ、全ピクチャにおける量子化幅累算値Ｑ
ｏｔおよび符号量累算値Ｓｏｔおよび複雑度Ｘｔを、例
えば式（１）〜式（６）により計算し、ピクチャ群複雑
度Ｘｐと複雑度Ｘｔをピクチャ群量子化幅計算手段１０
２に供給する。ここで、符号Ｎｐはピクチャ群における
ピクチャ数、符号Ｎｔは符号化を行った全ピクチャ数、
符号Ｎｍｂはピクチャ当たりのマクロブロック数を表
す。
手段１４における動作例を説明する。なお、以下に示す
式（１）〜式（１６）は、複雑度計算における処理例で
あり、これらの式は、複雑度計算１０１における処理例
を表している。本複雑度計算１０１においては、復号経
路部１１からマクロブロック毎に供給される入力ビット
ストリームの量子化幅Ｑｏｊと入力ビットストリームの
符号量Ｓｏｊを用いて、複数ピクチャにおけるピクチャ
群の量子化幅累算値Ｑｏｐおよび符号量累算値Ｓｏｐお
よび複雑度Ｘｐ、全ピクチャにおける量子化幅累算値Ｑ
ｏｔおよび符号量累算値Ｓｏｔおよび複雑度Ｘｔを、例
えば式（１）〜式（６）により計算し、ピクチャ群複雑
度Ｘｐと複雑度Ｘｔをピクチャ群量子化幅計算手段１０
２に供給する。ここで、符号Ｎｐはピクチャ群における
ピクチャ数、符号Ｎｔは符号化を行った全ピクチャ数、
符号Ｎｍｂはピクチャ当たりのマクロブロック数を表
す。
【００４０】
【数１】
【００４１】ピクチャ群量子化幅計算手段１０２におい
ては、復号経路部１１から供給されるフレームレートＦ
Ｒと、外部から供給される目標平均ビットレートＡＢＲ
と、複雑度計算手段１０１から供給される複雑度Ｘｔ
と、ピクチャ群複雑度Ｘｐを用いて、基本量子化幅Ｑｂ
を、例えば式（７）により計算し、量子化幅調整手段１
０３に供給する。ここで、ｍｉｎ（Ｘｔ，Ｘｐ）はＸｔ
とＸｐの小さい値を選択する。上記計算では、入力ビッ
トストリームの長期的なシーン特性とそれよりも短い期
間のシーン特性を複雑度の比較を行うことで実現し、小
さい値を選択することで多くの符号量を発生させる制御
となり、画質の低下を抑えることができる。
ては、復号経路部１１から供給されるフレームレートＦ
Ｒと、外部から供給される目標平均ビットレートＡＢＲ
と、複雑度計算手段１０１から供給される複雑度Ｘｔ
と、ピクチャ群複雑度Ｘｐを用いて、基本量子化幅Ｑｂ
を、例えば式（７）により計算し、量子化幅調整手段１
０３に供給する。ここで、ｍｉｎ（Ｘｔ，Ｘｐ）はＸｔ
とＸｐの小さい値を選択する。上記計算では、入力ビッ
トストリームの長期的なシーン特性とそれよりも短い期
間のシーン特性を複雑度の比較を行うことで実現し、小
さい値を選択することで多くの符号量を発生させる制御
となり、画質の低下を抑えることができる。
【００４２】
【数２】
【００４３】量子化幅調整手段１０３においては、符号
化経路部１１から供給される入力ビットストリームのビ
ットレートＢＲと、フレームレートＦＲと、入力ビット
ストリームの符号量Ｓｏｊと、外部から供給される目標
平均ビットレートＡＢＲを用いて、ピクチャ群符号量累
算値Ｓｏｐと、ピクチャ群目標符号量Ｔｐと、全ピクチ
ャの目標符号量Ｔｔを、例えば上記の式（２）、並びに
下記の式（８）および式（９）により計算する。また、
符号化経路部１３からマクロブロック毎に供給される再
符号化後の符号量Ｓｒｊを用いて、全ピクチャの符号量
累算値Ｓｒｔを式（１０）により計算し、差分ＶＢＯを
式（１１）により求める。さらに、ピクチャ群量子化手
段１０２から供給される基本量子化幅Ｑｂの調整を、例
えば式（１２）により計算し、量子化幅選択器１０４に
調整を行った量子化幅Ｑｍを供給する。
化経路部１１から供給される入力ビットストリームのビ
ットレートＢＲと、フレームレートＦＲと、入力ビット
ストリームの符号量Ｓｏｊと、外部から供給される目標
平均ビットレートＡＢＲを用いて、ピクチャ群符号量累
算値Ｓｏｐと、ピクチャ群目標符号量Ｔｐと、全ピクチ
ャの目標符号量Ｔｔを、例えば上記の式（２）、並びに
下記の式（８）および式（９）により計算する。また、
符号化経路部１３からマクロブロック毎に供給される再
符号化後の符号量Ｓｒｊを用いて、全ピクチャの符号量
累算値Ｓｒｔを式（１０）により計算し、差分ＶＢＯを
式（１１）により求める。さらに、ピクチャ群量子化手
段１０２から供給される基本量子化幅Ｑｂの調整を、例
えば式（１２）により計算し、量子化幅選択器１０４に
調整を行った量子化幅Ｑｍを供給する。
【００４４】
【数３】
【００４５】ここで、上記の式（９）はピクチャ群目標
符号量Ｔｐの累算値であり、符号α、ｒは目標平均ビッ
トレートに対する発生符号量の差分における制御の反応
の大きさを決めるパラメータである。
符号量Ｔｐの累算値であり、符号α、ｒは目標平均ビッ
トレートに対する発生符号量の差分における制御の反応
の大きさを決めるパラメータである。
【００４６】量子化幅選択器１０４においては、量子化
幅調整手段１０３から供給される量子化幅Ｑｍが、復号
経路部１１から供給される入力ビットストリームの量子
化幅Ｑｊよりも小さい値であれば、入力ビットストリー
ムの量子化幅Ｑｊを符号化経路部１３に供給する。
幅調整手段１０３から供給される量子化幅Ｑｍが、復号
経路部１１から供給される入力ビットストリームの量子
化幅Ｑｊよりも小さい値であれば、入力ビットストリー
ムの量子化幅Ｑｊを符号化経路部１３に供給する。
【００４７】（第２の実施形態）次に、本発明の第２の
実施形態を図２に示す。第１の実施形態では、複雑度計
算手段１０１においては、復号経路部１１から供給され
る入力ビットストリームの量子化幅と、入力ビットスト
リームの符号量を用いて、複雑度およびピクチャ群複雑
度を計算する。本実施形態によれば、複雑度計算手段１
０１においては、符号化経路部１３から供給される再符
号化後の量子化幅と、再符号化後の符号量を用いて、複
雑度およびピクチャ群複雑度を計算する。
実施形態を図２に示す。第１の実施形態では、複雑度計
算手段１０１においては、復号経路部１１から供給され
る入力ビットストリームの量子化幅と、入力ビットスト
リームの符号量を用いて、複雑度およびピクチャ群複雑
度を計算する。本実施形態によれば、複雑度計算手段１
０１においては、符号化経路部１３から供給される再符
号化後の量子化幅と、再符号化後の符号量を用いて、複
雑度およびピクチャ群複雑度を計算する。
【００４８】（第３の実施形態）次に、本発明の第３の
実施形態を図３に示す。第１の実施形態では、量子化幅
選択器１０４においては、量子化幅調整手段１０３から
供給された量子化幅を用いて、量子化幅の選択を行って
いる。本実施形態は図１に示されるブロック図に適応量
子化手段９０１を追加したものである。適応量子化手段
９０１においては、復号経路部１１から供給される入力
ビットストリームの量子化幅と、入力ビットストリーム
の符号量を用いて、量子化幅調整手段１０３から供給さ
れる量子化幅をさらに調整し、量子化幅選択器１０４へ
供給する。
実施形態を図３に示す。第１の実施形態では、量子化幅
選択器１０４においては、量子化幅調整手段１０３から
供給された量子化幅を用いて、量子化幅の選択を行って
いる。本実施形態は図１に示されるブロック図に適応量
子化手段９０１を追加したものである。適応量子化手段
９０１においては、復号経路部１１から供給される入力
ビットストリームの量子化幅と、入力ビットストリーム
の符号量を用いて、量子化幅調整手段１０３から供給さ
れる量子化幅をさらに調整し、量子化幅選択器１０４へ
供給する。
【００４９】次に適応量子化手段９０１の動作の一例を
示す。適応量子化手段９０１においては復号経路１１か
ら供給される入力ビットストリームの量子化幅Ｑｊと、
符号量Ｓｊ、量子化幅調整手段１０３から供給される量
子化幅Ｑｍを用いて、例えば式（３）から得られるピク
チャ群複雑度Ｘｐおよび下記の式（１３）により量子化
幅Ｑａを計算し、量子化幅選択器１０４へ供給する。こ
こで、ピクチャ群におけるピクチャ数Ｎｐは、複雑度計
算手段１０１で用いられるピクチャ群のピクチャ数と同
じである必要はない。本実施形態では、通常画像信号を
用いて行うアクティビティの計算を、入力ビットストリ
ームの量子化幅と符号量を用いて計算を行い、量子化幅
を修正する。その結果、画像信号レベルまで復号を行わ
ない構成の圧縮画像再符号化装置に対しても、画像の性
質を用いた適応量子化を行える。
示す。適応量子化手段９０１においては復号経路１１か
ら供給される入力ビットストリームの量子化幅Ｑｊと、
符号量Ｓｊ、量子化幅調整手段１０３から供給される量
子化幅Ｑｍを用いて、例えば式（３）から得られるピク
チャ群複雑度Ｘｐおよび下記の式（１３）により量子化
幅Ｑａを計算し、量子化幅選択器１０４へ供給する。こ
こで、ピクチャ群におけるピクチャ数Ｎｐは、複雑度計
算手段１０１で用いられるピクチャ群のピクチャ数と同
じである必要はない。本実施形態では、通常画像信号を
用いて行うアクティビティの計算を、入力ビットストリ
ームの量子化幅と符号量を用いて計算を行い、量子化幅
を修正する。その結果、画像信号レベルまで復号を行わ
ない構成の圧縮画像再符号化装置に対しても、画像の性
質を用いた適応量子化を行える。
【００５０】
【数４】
【００５１】（第４の実施形態）次に、本発明の第４の
実施形態を図４に示す。第１の実施形態では、ピクチャ
群複雑度１０１においては、複雑度の計算に入力ビット
ストリームの量子化幅を用いている。本実施形態は、図
１に示されるブロック図に逆適応量子化器１００１を追
加したものである。
実施形態を図４に示す。第１の実施形態では、ピクチャ
群複雑度１０１においては、複雑度の計算に入力ビット
ストリームの量子化幅を用いている。本実施形態は、図
１に示されるブロック図に逆適応量子化器１００１を追
加したものである。
【００５２】逆適応量子化器１００１においては、復号
経路部１１から供給されるビットストリームの量子化幅
と、入力ビットストリームの符号量を用いて、復号経路
部１１から供給される入力ビットストリームの量子化幅
を調整し、複雑度計算手段１０１に供給する。逆適応量
子化手段１００１の動作例としては、例えば、図３にお
ける適応量子化手段９０１の逆変換が考えられる。本実
施形態では、複雑度の計算のために、入力ビットストリ
ームの量子化幅と、入力ビットストリームの符号量を用
いて、入力ビットストリームの量子化幅を調整する。そ
の結果、符号化時に適応量子化が行われた入力ビットス
トリームの量子化幅に対しても、適応量子化前の量子化
幅を推定することが可能であり、適応量子化前の量子化
幅を用いた複雑度の計算が可能になる。
経路部１１から供給されるビットストリームの量子化幅
と、入力ビットストリームの符号量を用いて、復号経路
部１１から供給される入力ビットストリームの量子化幅
を調整し、複雑度計算手段１０１に供給する。逆適応量
子化手段１００１の動作例としては、例えば、図３にお
ける適応量子化手段９０１の逆変換が考えられる。本実
施形態では、複雑度の計算のために、入力ビットストリ
ームの量子化幅と、入力ビットストリームの符号量を用
いて、入力ビットストリームの量子化幅を調整する。そ
の結果、符号化時に適応量子化が行われた入力ビットス
トリームの量子化幅に対しても、適応量子化前の量子化
幅を推定することが可能であり、適応量子化前の量子化
幅を用いた複雑度の計算が可能になる。
【００５３】（第５の実施形態）次に、本発明の第５の
実施形態を図５に示す。本実施形態は、図１に対して、
量子化幅選択器１０４の外部入力が追加されている。第
１の実施形態の量子化幅選択器１１０１においては、量
子化幅調整手段１０３から供給される量子化幅が復号経
路部１１から供給される入力ビットストリームの量子化
幅よりも小さい値であれば、入力ビットストリームの量
子化幅を符号化経路部１３に供給している。本実施形態
の量子化幅選択器１１０１においては、上記入力に加
え、外部から最小量子化幅が供給され、量子化幅調整手
段１０３から供給される量子化幅と入力ビットストリー
ムの量子化幅が最小量子化幅よりも小さい値であれば、
最小量子化幅を符号化経路部１３に供給する。これによ
り本実施形態では、量子化幅を小さく設定しすぎること
による無駄な符号の発生を抑えることが可能になる。
実施形態を図５に示す。本実施形態は、図１に対して、
量子化幅選択器１０４の外部入力が追加されている。第
１の実施形態の量子化幅選択器１１０１においては、量
子化幅調整手段１０３から供給される量子化幅が復号経
路部１１から供給される入力ビットストリームの量子化
幅よりも小さい値であれば、入力ビットストリームの量
子化幅を符号化経路部１３に供給している。本実施形態
の量子化幅選択器１１０１においては、上記入力に加
え、外部から最小量子化幅が供給され、量子化幅調整手
段１０３から供給される量子化幅と入力ビットストリー
ムの量子化幅が最小量子化幅よりも小さい値であれば、
最小量子化幅を符号化経路部１３に供給する。これによ
り本実施形態では、量子化幅を小さく設定しすぎること
による無駄な符号の発生を抑えることが可能になる。
【００５４】（第６の実施形態）次に、本発明の第６の
実施形態を図６に示す。本実施形態は図１に示されるブ
ロック図に最大ビットレート量子化幅計算手段１２０１
を追加したものである。最大ビットレート量子化幅計算
手段１２０１においては、復号経路部１１から供給され
る入力ビットストリームの量子化幅と、入力ビットスト
リームの符号量と、入力ビットストリームのビットレー
トおよびフレームレート、復号経路部１３から供給され
る再符号化後の量子化幅と、再符号化後の符号量、外部
から供給される最大ビットレート等を用いて、指定され
た最大ビットレートを超えないような最大ビットレート
量子化幅を設定し、量子化幅選択器１０４へ供給する。
実施形態を図６に示す。本実施形態は図１に示されるブ
ロック図に最大ビットレート量子化幅計算手段１２０１
を追加したものである。最大ビットレート量子化幅計算
手段１２０１においては、復号経路部１１から供給され
る入力ビットストリームの量子化幅と、入力ビットスト
リームの符号量と、入力ビットストリームのビットレー
トおよびフレームレート、復号経路部１３から供給され
る再符号化後の量子化幅と、再符号化後の符号量、外部
から供給される最大ビットレート等を用いて、指定され
た最大ビットレートを超えないような最大ビットレート
量子化幅を設定し、量子化幅選択器１０４へ供給する。
【００５５】量子化幅選択器１２０２においては、上記
入力に加え、最大ビットレート量子化幅計算手段１２０
１から供給される最大ビットレート量子化幅を用いて、
量子化幅調整手段１０３から供給される量子化幅と、入
力ビットストリームの量子化幅が最大ビットレート量子
化幅よりも小さい値であれば、最大ビットレート量子化
幅を符号化経路部１３に供給する。ここで、最大ビット
レート量子化幅計算手段１２０１における最大ビットレ
ート量子化幅の計算方法としては、例えば、入力ビット
ストリームのビットレートと最大ビットレート比率およ
び入力ビットストリームの符号量を用いて、目標符号量
を設定し、目標符号量を満たすような符号量制御を用い
て、マクロブロック単位の量子化幅を計算することで実
現できる。本実施形態では、入力ビットストリームのビ
ットレートが非常に高く、目標平均ビットレートが低い
場合に、必要以上に符号化幅を小さく設定しすぎて、無
駄な符号の発生を抑えることが可能になる。
入力に加え、最大ビットレート量子化幅計算手段１２０
１から供給される最大ビットレート量子化幅を用いて、
量子化幅調整手段１０３から供給される量子化幅と、入
力ビットストリームの量子化幅が最大ビットレート量子
化幅よりも小さい値であれば、最大ビットレート量子化
幅を符号化経路部１３に供給する。ここで、最大ビット
レート量子化幅計算手段１２０１における最大ビットレ
ート量子化幅の計算方法としては、例えば、入力ビット
ストリームのビットレートと最大ビットレート比率およ
び入力ビットストリームの符号量を用いて、目標符号量
を設定し、目標符号量を満たすような符号量制御を用い
て、マクロブロック単位の量子化幅を計算することで実
現できる。本実施形態では、入力ビットストリームのビ
ットレートが非常に高く、目標平均ビットレートが低い
場合に、必要以上に符号化幅を小さく設定しすぎて、無
駄な符号の発生を抑えることが可能になる。
【００５６】（第７の実施形態）次に、本発明の第７の
実施形態を図７に示す。本実施形態の、符号量制御手段
１４は、複雑度計算手段１０１と、ピクチャ群量子化幅
計算手段１０２と、量子化幅調整手段１０３と、量子化
幅選択器１０４と、平均量子化幅計算手段１３０１と、
加算値計算手段１３０２から構成される。
実施形態を図７に示す。本実施形態の、符号量制御手段
１４は、複雑度計算手段１０１と、ピクチャ群量子化幅
計算手段１０２と、量子化幅調整手段１０３と、量子化
幅選択器１０４と、平均量子化幅計算手段１３０１と、
加算値計算手段１３０２から構成される。
【００５７】以下では、第１の実施形態と異なる部分に
関してのみ説明する。平均量子化幅計算手段１３０１に
おいては、復号経路部１１から供給される入力ビットス
トリームの量子化幅を複数ピクチャ期間累算し、その平
均値を加算値計算手段１３０２に供給する。
関してのみ説明する。平均量子化幅計算手段１３０１に
おいては、復号経路部１１から供給される入力ビットス
トリームの量子化幅を複数ピクチャ期間累算し、その平
均値を加算値計算手段１３０２に供給する。
【００５８】加算値計算手段１３０２においては、ピク
チャ群量子化幅計算手段１０２から供給される基本量子
化幅と、平均量子化幅計算手段１３０１から供給される
平均量子化幅の差分値を、復号経路部１１から供給され
る入力ビットストリームの量子化幅に加算し、量子化幅
調整手段１０３に供給する。
チャ群量子化幅計算手段１０２から供給される基本量子
化幅と、平均量子化幅計算手段１３０１から供給される
平均量子化幅の差分値を、復号経路部１１から供給され
る入力ビットストリームの量子化幅に加算し、量子化幅
調整手段１０３に供給する。
【００５９】次に平均量子化幅計算手段１３０１および
加算値計算手段１３０２の動作の一例を示す。平均量子
化幅計算手段１３０１においては、平均量子化幅Ｑａｖ
ｅは復号経路部１１から供給される量子化幅Ｑｊを用い
て、上記の式（１）および下記の式（１４）により計算
され、加算値計算手段１３０２へ供給される。ここで、
ピクチャ群におけるピクチャ数Ｎｐは、複雑度計算手段
１０１で用いられるピクチャ群のピクチャ数と同じであ
る必要はない。
加算値計算手段１３０２の動作の一例を示す。平均量子
化幅計算手段１３０１においては、平均量子化幅Ｑａｖ
ｅは復号経路部１１から供給される量子化幅Ｑｊを用い
て、上記の式（１）および下記の式（１４）により計算
され、加算値計算手段１３０２へ供給される。ここで、
ピクチャ群におけるピクチャ数Ｎｐは、複雑度計算手段
１０１で用いられるピクチャ群のピクチャ数と同じであ
る必要はない。
【００６０】
【数５】
【００６１】加算値計算手段１３０２においては、加算
値Ａをピクチャ群量子化幅計算手段１０２から供給され
る量子化幅Ｑｂ、平均量子化幅計算手段１３０１から供
給される平均量子化幅Ｑａｖｅを用いて、例えば下記の
式（１５）により計算し、量子化幅調整手段１０３へ供
給する。これにより本実施形態では、入力ビットストリ
ームの量子化幅に加算値を加えるため、符号化時に適応
量子化を用いて量子化幅が設定されている場合、適応量
子化を考慮することなく量子化幅を設定できる。
値Ａをピクチャ群量子化幅計算手段１０２から供給され
る量子化幅Ｑｂ、平均量子化幅計算手段１３０１から供
給される平均量子化幅Ｑａｖｅを用いて、例えば下記の
式（１５）により計算し、量子化幅調整手段１０３へ供
給する。これにより本実施形態では、入力ビットストリ
ームの量子化幅に加算値を加えるため、符号化時に適応
量子化を用いて量子化幅が設定されている場合、適応量
子化を考慮することなく量子化幅を設定できる。
【００６２】
【数６】
【００６３】（第８の実施形態）次に、本発明の第８の
実施形態を図８に示す。本実施形態は、図７に対して、
加算値計算手段１３０２への外部入力が追加されてい
る。第７の実施形態の加算値計算手段１３０２において
は、ピクチャ群量子化幅計算手段１０２から供給される
基本量子化幅と、平均量子化幅計算手段１３０１から供
給される平均量子化幅の差分値を、復号経路部１１から
供給される入力ビットストリームの量子化幅に加算し、
量子化幅を計算している。
実施形態を図８に示す。本実施形態は、図７に対して、
加算値計算手段１３０２への外部入力が追加されてい
る。第７の実施形態の加算値計算手段１３０２において
は、ピクチャ群量子化幅計算手段１０２から供給される
基本量子化幅と、平均量子化幅計算手段１３０１から供
給される平均量子化幅の差分値を、復号経路部１１から
供給される入力ビットストリームの量子化幅に加算し、
量子化幅を計算している。
【００６４】本実施形態の量子化幅設定手段１４０１に
おいては、上記入力に加え、外部から最小量子化幅もし
くは閾値が供給される。加算値計算手段１４０１におい
ては、計算した量子化幅と、量子化幅もしくは閾値を比
較することで、量子化幅の選択を行い、量子化幅調整手
段１０３に量子化幅を供給する。
おいては、上記入力に加え、外部から最小量子化幅もし
くは閾値が供給される。加算値計算手段１４０１におい
ては、計算した量子化幅と、量子化幅もしくは閾値を比
較することで、量子化幅の選択を行い、量子化幅調整手
段１０３に量子化幅を供給する。
【００６５】加算値計算手段の動作例を図９に示す。本
図９は、最小量子化幅と閾値が設定されていた場合にど
の量子化幅が選択されるかを示したものである。横軸は
入力ビットストリームの量子化幅を表し、縦軸は再符号
化後の量子化幅を表す。グラフの太線が本量子化幅設定
により選択される量子化幅である。
図９は、最小量子化幅と閾値が設定されていた場合にど
の量子化幅が選択されるかを示したものである。横軸は
入力ビットストリームの量子化幅を表し、縦軸は再符号
化後の量子化幅を表す。グラフの太線が本量子化幅設定
により選択される量子化幅である。
【００６６】ここで、最小量子化幅により、量子化幅の
最小値を設定し、閾値によりある量子化幅以降において
は、入力ビットストリームの量子化幅が閾値を超えるま
では、再符号化後の量子化幅が閾値を越えないように量
子化幅が設定される。これにより本実施形態では、再量
子化後の量子化幅の最小値を設定することで過剰な符号
量の発生を抑制する。また、閾値よりも大きな量子化幅
を選択しないようにし、画質劣化を抑制する。
最小値を設定し、閾値によりある量子化幅以降において
は、入力ビットストリームの量子化幅が閾値を超えるま
では、再符号化後の量子化幅が閾値を越えないように量
子化幅が設定される。これにより本実施形態では、再量
子化後の量子化幅の最小値を設定することで過剰な符号
量の発生を抑制する。また、閾値よりも大きな量子化幅
を選択しないようにし、画質劣化を抑制する。
【００６７】（第９の実施形態）次に、本発明の第９の
実施形態について説明する。第７および第８の実施形態
では、どの符号化予測方式においても等しい加算値を入
力ビットストリームの量子化幅に加算している。第９の
実施形態では、ピクチャの符号化予測方式毎に加算値を
保持する。例えば、MPEG-2におけるフレーム内符号化
（Ｉピクチャ）、前方向フレーム間符号化（Ｐピクチ
ャ）、双方向フレーム間符号化（Ｂピクチャ）に対し
て、平均量子化幅計算手段１３０１において符号化モー
ド毎に平均量子化幅Ｑａｖｅを計算し、加算値計算手段
１３０２へ供給する。
実施形態について説明する。第７および第８の実施形態
では、どの符号化予測方式においても等しい加算値を入
力ビットストリームの量子化幅に加算している。第９の
実施形態では、ピクチャの符号化予測方式毎に加算値を
保持する。例えば、MPEG-2におけるフレーム内符号化
（Ｉピクチャ）、前方向フレーム間符号化（Ｐピクチ
ャ）、双方向フレーム間符号化（Ｂピクチャ）に対し
て、平均量子化幅計算手段１３０１において符号化モー
ド毎に平均量子化幅Ｑａｖｅを計算し、加算値計算手段
１３０２へ供給する。
【００６８】加算値計算手段１３０２においてピクチャ
群量子化幅計算手段１０２から供給される基本量子化幅
と、平均量子化幅計算手段１３０１から供給される符号
化モード毎の平均量子化幅の差分値を計算し、符号化モ
ード毎に復号経路部１１から供給される入力ビットスト
リームの量子化幅に加算し、量子化幅の計算を行う。こ
れにより本実施形態では、符号化モードに応じて加算値
を切り替えるため、単一の加算値よりも細かな制御が可
能になり、画質を向上させることが可能になる。
群量子化幅計算手段１０２から供給される基本量子化幅
と、平均量子化幅計算手段１３０１から供給される符号
化モード毎の平均量子化幅の差分値を計算し、符号化モ
ード毎に復号経路部１１から供給される入力ビットスト
リームの量子化幅に加算し、量子化幅の計算を行う。こ
れにより本実施形態では、符号化モードに応じて加算値
を切り替えるため、単一の加算値よりも細かな制御が可
能になり、画質を向上させることが可能になる。
【００６９】（動作原理の説明）上記の実施形態におい
て、例えば、入力である圧縮動画ストリーム１を再符号
化し、圧縮動画ストリーム２を出力することを考える。
図１０は圧縮動画ストリーム１および再符号化後の圧縮
動画ストリーム２におけるピクチャ当たりの平均量子化
幅と時間の関係と、図１１はその時の発生符号量と時間
の関係の一例を示したものである。図１０および図１１
の細い実線が圧縮動画ストリーム１を表す。
て、例えば、入力である圧縮動画ストリーム１を再符号
化し、圧縮動画ストリーム２を出力することを考える。
図１０は圧縮動画ストリーム１および再符号化後の圧縮
動画ストリーム２におけるピクチャ当たりの平均量子化
幅と時間の関係と、図１１はその時の発生符号量と時間
の関係の一例を示したものである。図１０および図１１
の細い実線が圧縮動画ストリーム１を表す。
【００７０】一般に、符号量の削減は、圧縮動画ストリ
ーム１における量子化幅よりも大きな量子化幅を設定し
て再量子化することで実現できる。ちなみに従来の方式
では、圧縮動画ストリーム１の符号量に応じて、再符号
化時の目標符号量を設定し、量子化幅を設定する。例え
ば図１１のような場合には、どの期間においても、ほぼ
一定の符号量を削減する必要があるため、一様に量子化
幅を大きく設定してまう。その結果、図１０の破線に示
すように、入力圧縮動画ストリームの量子化幅が大きく
画質の悪いピクチャに対しても、再符号化時にさらに大
きい値を設定してしまい、画質劣化を引き起こす原因に
なる。そこで、図１０の太い実線で示すような、動画像
のシーン特性に応じた量子化幅の設定をすれば、このよ
うな問題は解決できる。本発明では、入力圧縮動画スト
リームに含まれる符号化情報を用いて、動画像のシーン
特性を求め、特性に応じた量子化幅を設定する。
ーム１における量子化幅よりも大きな量子化幅を設定し
て再量子化することで実現できる。ちなみに従来の方式
では、圧縮動画ストリーム１の符号量に応じて、再符号
化時の目標符号量を設定し、量子化幅を設定する。例え
ば図１１のような場合には、どの期間においても、ほぼ
一定の符号量を削減する必要があるため、一様に量子化
幅を大きく設定してまう。その結果、図１０の破線に示
すように、入力圧縮動画ストリームの量子化幅が大きく
画質の悪いピクチャに対しても、再符号化時にさらに大
きい値を設定してしまい、画質劣化を引き起こす原因に
なる。そこで、図１０の太い実線で示すような、動画像
のシーン特性に応じた量子化幅の設定をすれば、このよ
うな問題は解決できる。本発明では、入力圧縮動画スト
リームに含まれる符号化情報を用いて、動画像のシーン
特性を求め、特性に応じた量子化幅を設定する。
【００７１】次に、設定した量子化幅に対して、平均ビ
ットレート等を用いて求めた目標符号量と、実際の符号
量との差分を用いて修正を行う。その結果、ある期間に
わたり画質が一定の品質となり、また平均ビットレート
を満たし、目標符号量に近づくような制御を実現でき
る。また、量子化幅は入力圧縮動画ストリームの量子化
幅よりも小さな値にならないようにすることで、必要以
上に多くの符号量を割り当てることなく、より平均的な
画質の向上を実現できる。さらに、本発明では、一旦、
圧縮動画ストリーム全体を復号し、動画像の特性を求め
ることなく再符号化を行うため、遅延の少ないリアルタ
イム処理が実現できる。
ットレート等を用いて求めた目標符号量と、実際の符号
量との差分を用いて修正を行う。その結果、ある期間に
わたり画質が一定の品質となり、また平均ビットレート
を満たし、目標符号量に近づくような制御を実現でき
る。また、量子化幅は入力圧縮動画ストリームの量子化
幅よりも小さな値にならないようにすることで、必要以
上に多くの符号量を割り当てることなく、より平均的な
画質の向上を実現できる。さらに、本発明では、一旦、
圧縮動画ストリーム全体を復号し、動画像の特性を求め
ることなく再符号化を行うため、遅延の少ないリアルタ
イム処理が実現できる。
【００７２】尚、上述の実施形態は本発明の好適な実施
の一例である。但し、これに限定されるものではなく、
本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々変形実施
が可能である。
の一例である。但し、これに限定されるものではなく、
本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々変形実施
が可能である。
【００７３】
【発明の効果】以上の説明より明かなように、本発明の
圧縮動画像再符号化装置および圧縮動画像再符号化方法
は、再符号化に用いる量子化幅を計算し、計算された量
子化幅と入力圧縮動画ストリームにおける量子化幅を入
力し、実際の再符号化に用いる量子化幅を出力してい
る。よって、入力圧縮動画ストリームに含まれる符号化
情報を用いて動画像のシーン特性を求め、特性に応じた
量子化幅の設定を行い、設定した量子化幅に対して目標
符号量と実際の符号量との差分を用いて修正を行うこと
で、ある期間に渡り、画質が一定の品質となり、平均ビ
ットレートを満たし、目標符号量に近づくような制御を
実現できる。これにより、高画質な再符号化を達成する
ことができる。また、圧縮動画ストリーム全体を復号
し、動画像の特性を求めることなく再符号化を行うた
め、低遅延かつリアルタイムに圧縮動画像ストリームの
再符号化を達成することができる。
圧縮動画像再符号化装置および圧縮動画像再符号化方法
は、再符号化に用いる量子化幅を計算し、計算された量
子化幅と入力圧縮動画ストリームにおける量子化幅を入
力し、実際の再符号化に用いる量子化幅を出力してい
る。よって、入力圧縮動画ストリームに含まれる符号化
情報を用いて動画像のシーン特性を求め、特性に応じた
量子化幅の設定を行い、設定した量子化幅に対して目標
符号量と実際の符号量との差分を用いて修正を行うこと
で、ある期間に渡り、画質が一定の品質となり、平均ビ
ットレートを満たし、目標符号量に近づくような制御を
実現できる。これにより、高画質な再符号化を達成する
ことができる。また、圧縮動画ストリーム全体を復号
し、動画像の特性を求めることなく再符号化を行うた
め、低遅延かつリアルタイムに圧縮動画像ストリームの
再符号化を達成することができる。
【図１】本発明の圧縮動画像再符号化装置の実施形態の
構成例を示すブロック図である。
構成例を示すブロック図である。
【図２】第２の実施形態における圧縮動画像再符号化装
置の構成例を示すブロック図である。
置の構成例を示すブロック図である。
【図３】第３の実施形態における圧縮動画像再符号化装
置の構成例を示すブロック図である。
置の構成例を示すブロック図である。
【図４】第４の実施形態における圧縮動画像再符号化装
置の構成例を示すブロック図である。
置の構成例を示すブロック図である。
【図５】第５の実施形態における圧縮動画像再符号化装
置の構成例を示すブロック図である。
置の構成例を示すブロック図である。
【図６】第６の実施形態における圧縮動画像再符号化装
置の構成例を示すブロック図である。
置の構成例を示すブロック図である。
【図７】第７の実施形態における圧縮動画像再符号化装
置の構成例を示すブロック図である。
置の構成例を示すブロック図である。
【図８】第８の実施形態における圧縮動画像再符号化装
置の構成例を示すブロック図である。
置の構成例を示すブロック図である。
【図９】第８の実施形態における量子化幅設定手段の動
作例の説明図である。
作例の説明図である。
【図１０】原理説明図である。
【図１１】原理説明図である。
【図１２】従来の復号器の構成を示すブロック図であ
る。
る。
【図１３】従来の符号化器の構成を示すブロック図であ
る。
る。
【図１４】従来の圧縮動画像再符号化装置の構成例を示
すブロック図である。
すブロック図である。
【図１５】従来の圧縮動画像再符号化装置の構成例を示
すブロック図である。
すブロック図である。
【図１６】従来の圧縮動画像再符号化装置の構成例を示
すブロック図である。
すブロック図である。
１１ 復号経路部 １２ 誤差補償部 １３ 符号化経路部 １４ 符号量制御手段 １０１ 複雑度計算手段 １０２ ピクチャ群量子化幅計算手段 １０３ 量子化幅調整手段 １０４ 量子化幅選択器 ２０１ 可変長復号器 ２０２ 逆量子化器 ２０３ 逆離散コサイン変換器 ２０４ 加算器 ２０５ フレームメモリ ２０６ 動き補償予測器 ３０１ 減算器 ３０２ 離散コサイン変換器 ３０３ 量子化器 ３０４ 可変長符号化器 ３０５ 符号量制御手段 ３０６ 逆量子化器 ３０７ 逆離散コサイン変換器 ３０８ 加算器 ３０９ フレームメモリ ３１０ 動き補償予測器 ４１ 復号経路部 ４２ 誤差補償部 ４３ 符号化経路部 ４０１ 符号量制御手段 ５１ 復号経路部 ５２ 符号化経路部 ５０１ 符号量制御手段 ６１ 復号経路部 ６２ 誤差補償部 ６３ 符号化経路部 ６０１ 減算器 ６０２ 逆量子化器 ６０３ 減算器 ６０４ 逆離散コサイン変換器 ６０５ フレームメモリ ６０６ 動き補償予測器 ６０７ 離散コサイン変換器 ６０８ 符号量制御手段 ９０１ 適応量子化手段 １００１ 逆適応量子化手段 １１０１ 量子化幅選択器 １２０１ 最大ビットレート量子化幅計算手段 １２０２ 量子化幅選択器 １３０１ 平均量子化幅計算手段 １３０２、１４０１ 加算値計算手段
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 5C059 KK01 KK41 MA00 MA23 MC11 NN01 NN21 PP04 SS11 SS12 TA41 TA45 TA46 TA60 TA61 TB04 TC18 TC37 TD01 TD11 UA02 UA05 UA31 UA33 5J064 AA00 AA02 BA13 BA16 BB01 BB10 BC02 BC08 BC21 BC24 BC25
Claims (19)
- 【請求項１】 動画像データを圧縮符号化して生成され
た入力圧縮動画ストリームを入力信号とし、予め設定し
た平均ビットレートで、かつ可変ビットレートで再符号
化し、ビットレートを変更した出力圧縮動画ストリーム
を出力信号とする圧縮動画像再符号化装置において、 前記再符号化に用いる量子化幅を計算する手段と、 前記計算された量子化幅と前記入力圧縮動画ストリーム
における量子化幅を入力し、実際の再符号化に用いる量
子化幅を出力する手段と、 を有することを特徴とする圧縮動画像再符号化装置。 - 【請求項２】 前記再符号化に用いる量子化幅と前記入
力圧縮動画ストリームにおける量子化幅からより大きい
量子化幅を選択する手段を、さらに有することを特徴と
する請求項１記載の圧縮動画像再符号化装置。 - 【請求項３】 前記入力圧縮動画ストリームあるいは前
記再符号化した圧縮動画ストリームの何れかにおける、
量子化幅と符号量の一方または両方を用いて、二種類以
上の所定の予め定められた期間またはピクチャ枚数にお
けるそれぞれの複雑度を計算する手段と、 複数の前記複雑度から所定の複雑度を出力する手段と、 前記予め設定された平均ビットレートと前記出力された
複雑度とを用いて前記量子化幅を計算する手段と、 目標符号量と実際の符号量との過不足量から所定の期間
毎に前記量子化幅を調整して前記再符号化に用いる量子
化幅とすることを特徴とする請求項１または２に記載の
圧縮動画像再符号化装置。 - 【請求項４】 前記定められた期間またはピクチャ枚数
として用いられる複数ピクチャとして、再符号化開始か
ら現在再符号化をしている直前のピクチャまたはフレー
ム内符号化された画像を一枚含む複数のピクチャを使用
することを特徴とする請求項３に記載の圧縮動画像再符
号化装置。 - 【請求項５】 前記目標符号量と過不足量から基本量子
化幅を調整する前記所定の期間は、ピクチャを分割した
ブロックの集合を使用することを特徴とする請求項３ま
たは４に記載の圧縮動画像再符号化装置。 - 【請求項６】 前記複数の複雑度の中で最小となる複雑
度を選択する手段をさらに有することを特徴とする請求
項３または４に記載の圧縮動画像再符号化装置。 - 【請求項７】 前記再符号化に用いられる量子化幅に対
して画像特性による重み付けをし、該量子化幅を調整す
る手段をさらに有することを特徴とする請求項１記載の
圧縮動画像再符号化装置。 - 【請求項８】 前記入力圧縮動画ストリームの量子化幅
と符号量の何れか一方または両方を用いて、所定の定め
られた期間またはピクチャ枚数における複雑度と再符号
化対象の複雑度との比率を計算し、前記量子化幅の重み
付けをし、該量子化幅を調整する手段をさらに有するこ
とを特徴とする請求項７に記載の圧縮動画像再符号化装
置。 - 【請求項９】 前記複雑度の計算に用いられる前記入力
圧縮動画ストリームの量子化幅に対して画像特性による
重み付けをし、該量子化幅を調整する手段をさらに有す
ることを特徴とする請求項３から６の何れかに記載の圧
縮動画像再符号化装置。 - 【請求項１０】 前記入力圧縮動画ストリームの量子化
幅と符号量の何れか一方または両方を用いて、所定の定
められた期間またはピクチャ枚数におけるそれぞれの複
雑度と再符号化対象の複雑度との比率を計算し、前記量
子化幅の重み付けをし、該量子化幅を調整する手段をさ
らに有することを特徴とする請求項９に記載の圧縮動画
像再符号化装置。 - 【請求項１１】 前記入力圧縮動画ストリームの量子化
幅と符号量の何れか一方または両方を用いて、二種類以
上の所定の定められた期間またはピクチャ枚数における
それぞれの複雑度を計算する手段と、 前記複数の複雑度から所定の複雑度を出力する手段と、 前記予め設定された平均ビットレートと前記出力された
複雑度とを用いて量子化幅を計算する手段と、 前記入力圧縮動画ストリームの量子化幅を用いて、所定
の期間またはピクチャ枚数毎に量子幅の平均を計算する
手段と、 前記量子化幅と前記平均量子化幅を用いて加算値を計算
し、前記入力圧縮動画ストリームの量子化幅に加算値を
加算した加算量子化幅を計算する手段と、 目標符号量と実際の符号量との過不足量から所定の期間
毎に前記加算量子化幅を調整して、再符号化に用いる量
子化幅とすることを特徴とする請求項１記載の圧縮動画
像再符号化装置。 - 【請求項１２】 前記入力圧縮動画ストリームの量子化
幅と符号量の何れか一方または両方を用いて、二種類以
上の所定の定められた期間またはピクチャ枚数における
それぞれの複雑度を計算する手段と、 前記複数の複雑度から所定の複雑度を出力する手段と、 前記予め設定された平均ビットレートと、前記出力され
た複雑度を用いて量子化幅を計算する手段と、 前記入力圧縮動画ストリームの量子化幅を用いて、前記
入力圧縮動画ストリームの符号化予測モードに応じて、
所定の期間またはピクチャ枚数毎にそれぞれの量子化幅
の平均を計算する手段と、 前記量子化幅と前記平均量子化幅とを用いて符号化予測
モード毎の加算値を計算し、前記入力圧縮動画ストリー
ムの量子化幅に加算値を加算した加算量子化幅を計算す
る手段と、 目標符号量と実際の符号量との過不足量から所定の期間
毎に前記加算量子化幅を調整して、再符号化に用いる量
子化幅とすることを特徴とする請求項１記載の圧縮動画
像再符号化装置。 - 【請求項１３】 前記加算量子化幅に対して、所定の複
数の量子化幅においては閾値設定することを特徴とする
請求項１０または１１に記載の圧縮動画像再符号化装
置。 - 【請求項１４】 前記設定されたビットレートの内の最
大ビットレートと前記入力圧縮動画ストリームの量子化
幅と符号量の何れか一方または両方を用いて、前記最大
ビットレートにおける最大ビットレート量子化幅を計算
する手段と、 前記最大ビットレート量子化幅と前記再符号化に用いる
量子化幅を入力とし、再符号化に用いる量子化幅を出力
する手段を有することを特徴とする請求項１記載の圧縮
動画像再符号化装置。 - 【請求項１５】 前記最大ビットレート量子化幅を計算
する手段は、前記入力圧縮動画ストリームの所定の期間
または枚数における符号量に対して、前記入力ビットス
トリームのビットレートと前記最大ビットレートの比率
を満たす符号量制御であることを特徴とする請求項１４
に記載の圧縮動画像再符号化装置。 - 【請求項１６】 前記再符号化に用いる量子化幅に対し
て、最小値を設定することを特徴とする請求項１記載の
圧縮動画像再符号化装置。 - 【請求項１７】 動画像データを圧縮符号化して生成さ
れた入力圧縮動画ストリームを入力信号とし、予め設定
した平均ビットレートで、且つ可変ビットレートで再符
号化し、ビットレートを変更した出力圧縮動画ストリー
ムを出力信号とする圧縮動画像再符号化方法において、 前記再符号化に用いる量子化幅を計算する工程と、 前記計算された量子化幅と前記入力圧縮動画ストリーム
における量子化幅を入力し、実際の再符号化に用いる量
子化幅を出力する工程と、 を有することを特徴とする圧縮動画像再符号化方法。 - 【請求項１８】 前記再符号化に用いる量子化幅と前記
入力圧縮動画ストリームにおける量子化幅からより大き
い量子化幅を選択する工程を、さらに有することを特徴
とする請求項１７記載の圧縮動画像再符号化方法。 - 【請求項１９】 前記入力圧縮動画ストリームあるいは
前記再符号化した圧縮動画ストリームの何れかにおけ
る、量子化幅と符号量の一方または両方を用いて、二種
類以上の所定の予め定められた期間またはピクチャ枚数
におけるそれぞれの複雑度を計算する工程と、 前記複数の複雑度から所定の複雑度を出力する工程と、 前記予め設定された平均ビットレートと前記出力された
複雑度とを用いて前記量子化幅を計算する工程と、 目標符号量と実際の符号量との過不足量から所定の期間
毎に前記量子化幅を調整して前記再符号化に用いる量子
化幅とすることを特徴とする請求項１７または１８に記
載の圧縮動画像再符号化方法。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP36763799A JP3871840B2 (ja) | 1999-12-24 | 1999-12-24 | 圧縮動画像再符号化装置 |
| US09/742,113 US6915018B2 (en) | 1999-12-24 | 2000-12-22 | Compressed moving picture re-encoding apparatus and compressed moving picture re-encoding method |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP36763799A JP3871840B2 (ja) | 1999-12-24 | 1999-12-24 | 圧縮動画像再符号化装置 |
Related Child Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2004026118A Division JP4023451B2 (ja) | 2004-02-02 | 2004-02-02 | 圧縮動画像再符号化装置及び圧縮動画像再符号化方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2001186517A true JP2001186517A (ja) | 2001-07-06 |
| JP3871840B2 JP3871840B2 (ja) | 2007-01-24 |
Family
ID=18489820
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP36763799A Expired - Lifetime JP3871840B2 (ja) | 1999-12-24 | 1999-12-24 | 圧縮動画像再符号化装置 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US6915018B2 (ja) |
| JP (1) | JP3871840B2 (ja) |
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| KR101353290B1 (ko) | 2012-07-06 | 2014-01-27 | 인텔렉추얼디스커버리 주식회사 | 멀티미디어 스티칭을 위한 트랜스코딩 방법 및 이를 이용한 트랜스코더 |
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