JP2001268571A - 動画像再符号化装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 メモリ容量が小さい動画像再符号化装置を提
供する。 【解決手段】 動画像再符号化装置１０は、ＭＰＥＧ方
式で符号化された動画像データを入力として受け、符号
化された動画像データを予め定められたビット数のデー
タに削減しながら復号化する復号化部１２と、復号化部
１２に接続され、復号化された動画像データを上記予め
定められたビット数との関係で定められるビット数のデ
ータに削減しながらＭＰＥＧ方式で符号化する再符号化
部１４とを含む。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、符号化された動画
像データを復号化した後、再度符号化する動画像再符号
化装置に関し、特に、少ないメモリで動画像データの復
号化および再符号化を実行可能な動画像再符号化装置に
関する。

【０００２】

【従来の技術】インターネット等を利用したデジタル映
像データの配信が近年普及している。映像データの配信
を受けたコンピュータ上では、その処理能力に応じて、
伝送条件（伝送タイミング、伝送レート）または画像サ
イズの変更が行なわれる。

【０００３】従来、ＭＰＥＧ（Moving Picture Experts
Group）方式で符号化された動画像データの伝送条件ま
たは画像サイズを変更するには、動画像データを復号化
し、必要に応じて画像サイズを変更した後、再度符号化
を実行している。

【０００４】図８を参照して、動画像データの伝送条件
および画像サイズを変更する動画像再符号化装置２１０
は、ＭＰＥＧ方式で符号化された動画像データを入力と
して受け、動画像データを復号化する復号化部１２と、
復号化部１２に接続され、復号化された動画像データの
画像サイズを変更する画像サイズ変更部２１３と、画像
サイズ変更部２１３に接続され、画像サイズが変更され
た動画像データを再度ＭＰＥＧ方式で符号化する再符号
化部２１４とを含む。

【０００５】復号化部１２として、特開２０００−００
４４４０号公報に開示されている動画像復号化装置が用
いられる。復号化部１２は、参照画像データを一時的に
記憶する参照画像用メモリの記憶容量を削減することを
目的としている。このため、復号化部１２は、アダマー
ル変換処理を行なった後に、ビット数の削減を行なって
いる。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかし、再符号化部２
１４は、通常のＭＰＥＧ符号化装置である。このため、
復号化部と再符号化部とのいずれにおいても参照画像用
メモリが必要となり、動画像再符号化装置２１０全体と
してみた場合に大きなメモリ容量が必要であるという課
題を抱えている。

【０００７】本発明は上述の課題を解決するためになさ
れたもので、その目的は、メモリ容量が小さい動画像再
符号化装置を提供することである。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明のある局面に従う
動画像再符号化装置は、符号化された動画像データを予
め定められたビット数のデータに削減しながら復号化す
る復号化部と、復号化部に接続され、復号化された動画
像データを予め定められたビット数との関係で定められ
るビット数のデータに削減しながら符号化する再符号化
部とを含む。

【０００９】復号化部でデータ削減された結果のビット
数に従い、再符号化部でのデータ削減の結果のビット数
が定められる。このため、復号化部でビット削減される
ことにより情報が失われているにもかかわらず、再符号
化部で、不必要に大きいデータのビット数を確保する必
要がなくなる。このため、復号化部および再符号化部と
もにメモリ容量の削減を行なうことができ、メモリ容量
の小さい動画像再符号化装置を提供することができる。

【００１０】本発明の他の局面に従う動画像符号化装置
は、符号化された動画像データを予め定められたビット
数のデータに削減しながら復号化する復号化部と、復号
化部に接続され、動画像データの画像サイズを変更する
画像サイズ変更部と、画像サイズ変更部に接続され、復
号化された動画像データを予め定められたビット数との
関係で定められるビット数のデータに削減しながら符号
化する再符号化部とを含む。

【００１１】復号化部でデータ削減された結果のビット
数に従い、再符号化部でのデータ削減の結果のビット数
が定められる。このため、復号化部でビット削減される
ことにより情報が失われているにもかかわらず、再符号
化部で、不必要に大きいデータのビット数を確保する必
要がなくなる。このため、復号化部および再符号化部と
もにメモリ容量の削減を行なうことができ、メモリ容量
の小さい動画像再符号化装置を提供することができる。

【００１２】好ましくは、画像サイズ変更部は、周波数
領域で動画像データの画像サイズを変更する。

【００１３】さらに好ましくは、画像サイズ変更部は、
周波数領域で動画像データの画像サイズを変更するとと
もに、変更の結果を逆直交変換する。

【００１４】周波数領域で画像サイズを変更することに
より、高周波成分のみ除去した画像サイズ変更が可能と
なり、人間の見た目にも違和感がなく動画像データを再
符号化することができる。

【００１５】

【発明の実施の形態】［実施の形態１］図１を参照し
て、本発明の実施の形態１に係る動画像再符号化装置１
０は、ＭＰＥＧ方式で符号化された動画像データを入力
として受け、動画像データを復号化する復号化部１２
と、復号化部１２に接続され、復号化された画像データ
を再度ＭＰＥＧ方式で符号化する再符号化部１４とを含
む。

【００１６】図２を参照して、復号化部１２は、変換係
数の可変長符号を受け、可変長符号を復号する可変長復
号化部２２と、可変長復号化部２２に接続され、可変長
復号化部２２より得られた変換係数（量子化されたＤＣ
Ｔ（Discrete Cosine Transform）係数）を逆量子化し
てＤＣＴ係数に変換する逆量子化部２４と、逆量子化部
２４に接続され、逆量子化部２４で生成されたＤＣＴ係
数列をブロック単位のデータに変換する逆ＤＣＴ部２６
と、逆ＤＣＴ部２６に接続され、逆ＤＣＴ部２６の出力
と参照画像データとを加算する加算器２８とを含む。

【００１７】復号化部１２は、さらに、加算器２８に接
続され、加算器２８の出力に４次のアダマール変換処理
および量子化処理を施すアダマール変換部３０と、アダ
マール変換部３０に接続され、アダマール変換部３０よ
りＩ（Intra）ピクチャまたはＰ（Predictive）ピクチ
ャの再生画像データを受け、２つの出力に交互に切換え
て再生画像データを出力するスイッチ３９と、各々、ス
イッチ３９の対応の出力に接続され、スイッチ３９を介
してアダマール変換部３０より得られるＩピクチャまた
はＰピクチャの再生画像データを記憶する参照画像用メ
モリ３８および４０と、参照画像用メモリ３８に接続さ
れ、参照画像用メモリ３８よりマクロブロック単位の再
生画像データを読出し、逆アダマール変換を施す逆アダ
マール変換部３４と、参照画像用メモリ４０に接続さ
れ、参照画像用メモリ４０よりマクロブロック単位の再
生画像データを読出し、逆アダマール変換を施す逆アダ
マール変換部３６とを含む。

【００１８】復号化部１２は、さらに、逆アダマール変
換部３４および３６に接続され、逆アダマール変換部３
４および３６よりそれぞれ画像データを読出し、平均化
し、双方向予測符号化に用いられるマクロブロック単位
の参照画像データを生成する平均化部３２と、平均化部
３２、逆アダマール変換部３４および３６、ならびに接
地端子５２に接続され、逆ＤＣＴ部２６から出力された
データの種類に応じて状態を定め、平均化部３２、逆ア
ダマール変換部３４および３６、ならびに接地端子５２
より与えられるデータを加算器２８に供給するスイッチ
４６と、アダマール変換部３０、参照画像用メモリ３８
および参照画像用メモリ４０のいずれかに接続され、ア
ダマール変換部３０より出力されるＢ（Bidirectionall
y predictive）ピクチャの再生画像データ、参照画像用
メモリ３８より出力されるＩピクチャまたはＰピクチャ
の再生画像データおよび参照画像用メモリ４０より出力
されるＩピクチャまたはＰピクチャの再生画像データが
原画像の再生順序と同じ順番で出力されるように状態を
変化させるスイッチ４４とを含む。

【００１９】復号化部１２は、さらに、スイッチ４４に
接続され、スイッチ４４から出力される再生画像データ
に逆アダマール変換処理を行ない、動画像データを出力
する逆アダマール変換部４２と、アダマール変換部３
０、逆アダマール変換部３４および３６、ならびにスイ
ッチ３９、４４および４６に接続され、マクロブロック
タイプを含む制御信号を受け、制御信号に基づいて、ア
ダマール変換部３０、逆アダマール変換部３４および３
６、ならびにスイッチ３９、４４および４６を制御する
ＣＰＵ（Central Processing Unit）４８と、動きベク
トルの可変長符号を受け、その可変長符号を復号化する
とともに、参照画像の切出し位置を制御するための制御
信号として動きベクトルを参照画像用メモリ３８および
４０に供給する可変長復号化部５０とを含む。

【００２０】図３を参照して、再符号化部１４は、復号
化部１２の逆アダマール変換部４２より出力される各フ
レームが表示順に並んだ動画像データを受け、符号化に
適した順序に並べ替える画面並べ替え部６２と、画面並
べ替え部６２に接続され、符号化対象のフレームと、参
照画像フレームとの間で差分をとる減算器６４と、減算
器６４に接続され、符号化対象のフレームと参照画像フ
レームとの差分を８×８画素単位に分割し、各ブロック
に離散コサイン変換処理を施すＤＣＴ部６６と、ＤＣＴ
部６６に接続され、ＤＣＴ部６６より出力されるＤＣＴ
係数の情報量を減らすために量子化を行なう量子化部６
８とを含む。

【００２１】再符号化部１４は、さらに、量子化部６８
に接続され、量子化されたＤＣＴ係数を可変長符号化
し、情報量を削減することなくビット数を減らす処理を
行なう可変長符号化部７０と、可変長符号化部７０に接
続され、可変長符号化された符号化データを再符号化部
１４が想定する伝送条件（伝送タイミング、伝送レート
等）で出力するために、符号化データを一時的に記憶す
るバッファ部７２とを含む。

【００２２】再符号化部１４は、さらに、量子化部６８
に接続され、符号化対象の画像データの種類に応じて状
態を遷移させるスイッチ６９と、スイッチ６９に接続さ
れ、量子化されたＤＣＴ係数を元に戻す逆量子化部７４
と、逆量子化部７４に接続され、ＤＣＴ係数に逆離散コ
サイン変換処理を施し、元のフレームを復元する逆ＤＣ
Ｔ部７６とを含む。

【００２３】再符号化部１４は、さらに、後述するスイ
ッチ９８の出力を受け、動き補償を行なうか否かに応じ
て、スイッチ９８の出力を出力するまたは出力しないの
いずれかを選択するスイッチ９４と、逆ＤＣＴ部７６に
接続され、逆ＤＣＴ部７６の出力とスイッチ９４の出力
とを加算する加算器７８と、加算器７８に接続され、加
算器７８の出力にアダマール変換を施し、かつビット数
の削減を行なうアダマール変換部９０と、アダマール変
換部９０に接続され、アダマール変換部９０よりＩピク
チャまたはＰピクチャに対する参照画像データを受け、
２つの出力に交互に切換えて参照画像データを出力する
スイッチ９６と、各々、スイッチ９６の対応の出力に接
続され、スイッチ９６を介してアダマール変換部９０よ
り得られるＩピクチャまたはＰピクチャに対する参照画
像データを記憶する参照画像用メモリ８６および８８と
を含む。

【００２４】再符号化部１４は、さらに、参照画像用メ
モリ８６に接続され、参照画像用メモリ８６よりマクロ
ブロック単位で参照画像データを読出し、逆アダマール
変換を行なうとともに、削減したビットの復元を行なう
逆アダマール変換部８０と、参照画像用メモリ８８より
マクロブロック単位で参照画像データを読出し、逆アダ
マール変換を行なうとともに、削減したビットの復元を
行なう逆アダマール変換部８２と、逆アダマール変換部
８０および８２に接続され、逆アダマール変換部８０お
よび８２よりそれぞれ参照画像データをブロック単位で
読出し、平均化する平均化部８４とを含む。

【００２５】再符号化部１４は、さらに、参照画像用メ
モリ８６および８８に接続され、参照画像用メモリ８６
および８８の一方に記憶された符号化対象のマクロブロ
ックに最も類似した部分を、他方に記憶された参照画像
データより探し出し、予測方法を選択する動き補償部９
２と、逆アダマール変換部８０および８２、平均化部８
４、および接地端子１００に接続され、動き補償部９２
より出力される予測方法に応じて状態を定め、参照画像
フレームを減算器６４およびスイッチ９４に供給するス
イッチ９８とを含む。

【００２６】図２を参照して、復号化部１２は以下のよ
うに動作する。ＭＰＥＧ方式で符号化されたデータのう
ち、変換係数の可変長符号は、可変長復号化部２２に送
られる。動きベクトルの可変長符号は、可変長復号化部
５０に送られて復号化される。可変長復号化部５０は、
参照画像の切出し位置を制御するための制御信号とし
て、動きベクトルの可変長符号を参照画像用メモリ３８
および参照画像用メモリ４０に与える。

【００２７】可変長復号化部２２は、変換係数の可変長
符号を復号化する。逆量子化部２４は、可変長復号化部
２２から得られた変換係数（量子化されたＤＣＴ係数）
を逆量子化してＤＣＴ係数に変換する。逆ＤＣＴ部２６
は、逆量子化部２４で生成されたＤＣＴ係数に、逆ＤＣ
Ｔ変換処理を施す。加算器２８において、逆ＤＣＴ部２
６より出力される画像データに、マクロブロックタイプ
に応じた参照画像データが加算され、再生画像データが
生成される。参照画像データは、スイッチ４６を介して
加算器２８に送られる。ただし、逆ＤＣＴ部２６から出
力される画像データがフレーム内予測符号に対する再生
画像データである場合には、スイッチ４６は、接地端子
５２を選択し、参照画像データは加算器２８に与えられ
ない。

【００２８】加算器２８の加算結果により得られたマク
ロブロック単位の再生画像データは、アダマール変換部
３０に送られる。アダマール変換部３０は、４次アダマ
ール変換処理および量子化処理を行なう。再生画像デー
タは、２×２のブロックに分割される。各ブロック内の
各画素の画素値（８ビット）を、O(0,0),O(1,0),O(0,
1),O(1,1)とし、アダマール変換後の２×２のブロック
の各画素の画素値をA(0,0),A(1,0),A(0,1),A(1,1)とす
ると、アダマール変換は以下の式（１）〜（４）のよう
に表わすことができる。

【００２９】 A(0,0)=[O(0,0)+O(1,0)+O(0,1)+O(1,1)]/2 …（１） A(1,0)=[O(0,0)+O(1,0)-O(0,1)-O(1,1)]/2 …（２） A(0,1)=[O(0,0)-O(1,0)+O(0,1)-O(1,1)]/2 …（３） A(1,1)=[O(0,0)-O(1,0)-O(0,1)+O(1,1)]/2 …（４） A(0,0),A(1,0),A(0,1)およびA(1,1)はそれぞれ８ビット
の値である。すなわち、合計３２ビットの値である。ア
ダマール変換部３０は、合計のビット数が半分の１６ビ
ットとなるようにアダマール変換後の４つの画素を量子
化する。たとえば、A(0,0),A(1,0),A(0,1)およびA(1,1)
の値がそれぞれ８ビット、４ビット、４ビット、０ビッ
トになるように量子化する。

【００３０】アダマール変換部３０によって得られたマ
クロブロック単位の再生画像データがＩピクチャまたは
Ｐピクチャに対する再生画像データである場合には、そ
の再生画像データはスイッチ３９を介して参照画像用メ
モリ３８または４０に格納される。参照画像用メモリ３
８または４０に格納される画像データのサイズは従来の
１／２となる。なお、スイッチ３９は、ＣＰＵ４８によ
って制御される。

【００３１】逆アダマール変換部３４は、参照画像用メ
モリ３８から読出されたマクロブロック単位の再生画像
データに対して、逆量子化処理および逆アダマール変換
処理を施し、参照画像データを作成する。すなわち、ビ
ット割当てを８：４：４：０とした量子化後の画素値
が、すべて８ビットになるように逆量子化する。その
後、逆アダマール変換部３４は、逆アダマール変換処理
を実行する。逆量子化後の値をそれぞれA'(0,0),A'(1,
0),A'(0,1)およびA'(1,1)とし、逆アダマール変換後の
画素値をO'(0,0),O'(1,0),O'(0,1),O'(1,1)とすると、
逆アダマール変換は以下の式（５）〜（８）で表わされ
る。

【００３２】 O'(0,0)=[A'(0,0)+A'(0,1)+A'(1,0)+A'(1,1)]/2 …（５） O'(1,0)=[A'(0,0)+A'(0,1)-A'(1,0)-A'(1,1)]/2 …（６） O'(0,1)=[A'(0,0)-A'(0,1)+A'(1,0)-A'(1,1)]/2 …（７） O'(1,1)=[A'(0,0)-A'(0,1)-A'(1,0)+A'(1,1)]/2 …（８） 逆アダマール変換部３６も、逆アダマール変換部３４と
同様にして、参照画像用メモリ４０から読出されたマク
ロブロック単位の再生画像データに対して、逆量子化処
理および逆アダマール変換処理を施し、参照画像データ
を作成する。

【００３３】逆アダマール変換後の画素値O'(x,y)は、
アダマール変換部３０に入力される画素値O(x,y)とは異
なる。すなわち、アダマール変換部３０でビット数削減
が行なわれているため、逆アダマール変換後の画像では
画質の劣化および誤差の蓄積が生じてしまう。しかし、
アダマール変換部３０で、高周波成分のビットを削減す
ることにより、視覚的な影響を軽減することができる。

【００３４】平均化部３２は、逆アダマール変換部８０
および８２からそれぞれ読出されたマクロブロックを平
均化し、双方向予測符号化に用いられるマクロブロック
単位の参照画像データを生成する。

【００３５】なお、参照画像用メモリ３８または４０か
ら参照画像が読出される際には、可変長復号化部５０か
らの動きベクトルに基づいて、その切出し位置が制御さ
れる。

【００３６】逆ＤＣＴ部２６から出力されたデータが前
方向予測符号に対する予測誤差データである場合または
後方向予測符号に対する予測誤差データである場合に
は、スイッチ４６は、逆アダマール変換部３４または３
６から出力される参照画像データを選択するように切換
えられる。

【００３７】逆ＤＣＴ部２６から出力されたデータが双
方向予測符号に対する予測誤差データである場合には、
スイッチ４６は、平均化部３２から出力される参照画像
データを選択するように切換えられる。

【００３８】スイッチ４４は、アダマール変換部３０か
らスイッチ４４に送られてきたＢピクチャに対する再生
画像データ、参照画像用メモリ３８に格納されているＩ
ピクチャまたはＰピクチャに対する再生画像データ、参
照画像用メモリ４０に格納されているＩピクチャまたは
Ｐピクチャに対する再生画像データが原画像の順序（表
示順）と同じ順番で出力されるようにＣＰＵ４８によっ
て制御される。

【００３９】スイッチ４４から出力された再生画像デー
タは、逆アダマール変換部４２によって、上述したと同
様な逆量子化処理および逆アダマール変換処理を受けた
後、出力される。

【００４０】図３を参照して、再符号化部１４は以下の
ように動作する。画面並べ替え部６２は、表示順で復号
化部１２より入力される画像データを、符号化に適した
順序（ストリーム順）に並べ替える。すなわち、周期ご
とにＩピクチャおよびＰピクチャをＢピクチャよりも前
になるように並べ替える。たとえば、Ｂ，Ｂ，Ｉ，Ｂ，
Ｂ，Ｐの表示順の画像データは、Ｉ，Ｂ，Ｂ，Ｐ，Ｂ，
Ｂの順に並べ替えられる。

【００４１】減算器６４は、画面並べ替え部６２より受
けた画像データのマクロブロックと、スイッチ９８より
出力される参照画像データのマクロブロックとの差分を
取る。ＤＣＴ部６６は、減算器６４よりマクロブロック
を受け、８×８画素単位で離散コサイン変換を行なう。
量子化部６８は、ＤＣＴ部６６よりＤＣＴ係数を受け、
量子化する。

【００４２】可変長符号化部７０は、量子化されたＤＣ
Ｔ係数を可変長符号化し、バッファ部７２に記憶する。
バッファ部７２に記憶された符号化データが、予め定め
られた伝送タイミング、伝送レート等の条件を満たすよ
うに読出されることにより、ＭＰＥＧ符号化データが出
力される。

【００４３】一方、符号化対象の画像データがＩピクチ
ャまたはＰピクチャの場合には、その画像データは他の
画像データの予測符号化に用いられる。このため、量子
化部６８と逆量子化部７４とを接続するようにスイッチ
６９が切換えられる。符号化対象の画像データは後に、
参照画像用メモリ８６または８８に記憶されることにな
る。

【００４４】符号化対象の画像データがＢピクチャの場
合には、その画像データは他の画像データの予測符号化
には用いられない。このため、量子化部６８と逆量子化
部７４とは接続されない。

【００４５】符号化対象の画像データがＩピクチャまた
はＰピクチャの場合には、逆量子化部７４は、量子化部
６８より出力される逆量子化されたＤＣＴ係数を元に戻
す処理を行なう。逆ＤＣＴ部７６は、逆量子化部７４よ
り出力されるＤＣＴ係数に逆離散コサイン変換処理を施
し、元のフレームを復元する。

【００４６】スイッチ９４は、動き補償フレーム間予測
を行なう際にスイッチ９８からの出力を受けるように接
続され、動き補償フレーム間予測を行なわない場合に
は、接地端子に接続される。

【００４７】加算器７８は、逆ＤＣＴ部７６の出力と、
スイッチ９４の出力とを加算する。アダマール変換部９
０は、加算器７８の出力にアダマール変換を施し、かつ
ビット数を削減する処理を行なう。アダマール変換につ
いては、上述した式（１）〜式（４）に示した通りであ
る。アダマール変換後の値は、それぞれ８ビットの値で
ある。アダマール変換した後の値をA(0,0),A(1,0),A(0,
1)およびA(1,1)とすると、アダマール変換部９０は、そ
れぞれの値が８ビット、４ビット、４ビット、０ビット
となるように量子化する。すなわち、復号化部１２のア
ダマール変換部３０におけるビット削減と同様の規則に
従いビット削減が行なわれる。量子化により、ビット数
の合計が半分になる。

【００４８】アダマール変換部９０によって得られたマ
クロブロック単位の画像データがＩピクチャまたはＰピ
クチャに対するものである場合には、その画像データは
スイッチ９６を介して参照画像用メモリ８６または８８
に格納される。参照画像用メモリ８６または８８に格納
される画像データのサイズは従来の１／２となる。

【００４９】逆アダマール変換部８０は、参照画像用メ
モリ８６から読出されたマクロブロック単位の画像デー
タに対して、逆量子化処理および逆アダマール変換処理
を施し、参照画像データを作成する。すなわち、ビット
割当てを８：４：４：０とした量子化後の画素値が、す
べて８ビットになるように逆量子化する。その後、逆ア
ダマール変換部８０は、上述の逆アダマール変換部３４
と同様に式（５）〜（８）に従って逆アダマール変換を
行なう。

【００５０】逆アダマール変換部８２も、逆アダマール
変換部８０と同様にして、参照画像用メモリ８８から読
出されたマクロブロック単位の画像データに対して、逆
量子化処理および逆アダマール変換処理を施し、参照画
像データを作成する。

【００５１】平均化部８４は、双方向予測符号化に用い
られるマクロブロック単位の参照画像データを作成す
る。

【００５２】動き補償部９２は、符号化対象のマクロブ
ロックに最も類似した部分を参照画像用メモリ８６また
は８８から探索し、探索結果に基づいて、前方向予測、
後方向予測および双方向予測のうちいずれの画面間予測
を行なうかを決定する。または画面間予測を行なわない
ことを決定する。

【００５３】動き補償部９２は、画面間予測の種類に応
じてスイッチ９８を制御する。すなわち、前方向予測ま
たは後方向予測の場合には、スイッチ９８は、逆アダマ
ール変換部８０または８２の出力を減算器６４に供給す
るように状態を遷移する。

【００５４】双方向予測の場合には、スイッチ９８は、
平均化部８４の出力を減算器６４に供給するように状態
を遷移する。画面間予測を行なわない場合には、スイッ
チ９８は、減算器６４に何も供給しないように接地端子
１００に接続する。

【００５５】処理対象のマクロブロックの種類別にスイ
ッチ９８の状態を分類すると以下のようになる。マクロ
ブロックがＩピクチャの場合には、画面間予測が行なわ
れないため、スイッチ９８は接地端子１００に接続され
る。

【００５６】マクロブロックがＰピクチャの場合には、
前方向予測が行なわれるか、画面間予測が行なわれない
ため、スイッチ９８は、逆アダマール変換部８０、逆ア
ダマール変換部８２または接地端子１００のいずれかに
接続される。

【００５７】マクロブロックがＢピクチャの場合には、
上述した４つの状態のうちいずれをも取り得るため、ス
イッチ９８は、逆アダマール変換部８０、逆アダマール
変換部８２、平均化部８４または接地端子１００のいず
れかに接続される。

【００５８】スイッチ９４は、符号化対象の画像データ
がＰピクチャの場合にのみオンされ、スイッチ９８の出
力が加算器７８に与えられる。

【００５９】以上説明したように、符号化対象の画像デ
ータ（マクロブロック）の種類または動き補償部９２に
おける探索結果に応じて、各スイッチの状態が定められ
る。このようにして、再符号化部１４から入力された画
像データが符号化される。

【００６０】復号化部１２のアダマール変換部３０では
量子化の際に、高周波成分を除去するようなビット削減
を行ない、参照画像用メモリ３８および４０の記憶容量
の削減を行なっている。このため、再符号化部１４で高
周波成分のデータを保持しても意味がない。よって、再
符号化部１４のアダマール変換部９０では、アダマール
変換部３０と同一の条件によりビット削減を行なってい
る。このため、復号化部１２で復号された画像データと
同様の画質を維持しつつ、参照画像用メモリ８６および
８８の記憶容量を削減することができる。

【００６１】［実施の形態２］図４を参照して、本発明
の実施の形態２に係る動画像再符号化装置１１０は、Ｍ
ＰＥＧ方式で符号化された動画像データを入力として受
け、復号化すると同時に画像サイズを変更する復号化部
１１２と、復号化部１１２に接続され、復号化部１１２
より出力される周波数領域の画像データを受け、当該画
像データの画像サイズを周波数領域で変更する画像サイ
ズ変更部１１３と、画像サイズ変更部１１３に接続さ
れ、画像サイズが変更された周波数領域の画像データを
受け、当該画像データをＭＰＥＧ方式で再度符号化する
再符号化部１１４とを含む。

【００６２】図５を参照して、復号化部１１２は、図２
に示した復号化部１２の構成において、逆アダマール変
換部４２を除いたものである。すなわち、復号化部１１
２は、周波数領域のまま復号化された画像データを出力
する。その他の構成要件は、図２と同様であり、復号化
部１１２の動作も同様である。このため、その詳細な説
明はここでは繰返さない。

【００６３】図６を参照して、再符号化部１１４は、図
３の再符号化部１４の構成において、画面並べ替え部６
２と減算器６４との間に、逆アダマール変換部４２を設
けた構成である。再符号化部１１４には、周波数領域の
画像データが入力される。このため、一度もとの画像デ
ータに戻す必要があり、再符号化部１１４に逆アダマー
ル変換部４２が設けられている。逆アダマール変換部４
２は、再符号化部１４の逆アダマール変換部４２と同様
の動作を行なう。よって、その詳細な説明はここでは繰
返さない。

【００６４】図４の画像サイズ変更部１１３は、周波数
領域において画像サイズの変更を行なう。たとえば、３
２０×４８０画素の画像データを３２０×２４０画素の
画像データに変換する場合を考える。サイズの変更方法
としては、縦に隣接した２画素からサイズ変更後の画像
データの画素値を求めることにする。たとえば、復号化
部１１２のアダマール変換部３０で、２×２画素のブロ
ックの画素値A(0,0),A(1,0),A(0,1),A(1,1)にそれぞれ
８ビット、４ビット、０ビット、０ビットのビット数割
当てが行なわれたとする。このような場合には、縦方向
の周波数成分A(0,1)およびA(1,1)を削除し、A(0,0)およ
びA(1,0)を新しい２×１画素のブロックの画素値とす
る。

【００６５】再符号化部１１４のアダマール変換部９０
は、画像サイズ変更部１１３より出力される画素値のビ
ット数に対応させ、量子化後の値A'(0,0),A'(1,0),A'
(0,1)およびA'(1,1)のビット数がそれぞれ８ビット、４
ビット、８ビット、４ビットとなるように量子化を行な
う。このようなビット割当てを行なうことにより、再符
号化部１１４における画質の劣化を防ぎながら、参照画
像用メモリ８６および８８の記憶容量を削減することが
できる。

【００６６】［実施の形態３］図７を参照して、本発明
の実施の形態３に係る動画像再符号化装置１２０は、Ｍ
ＰＥＧ方式で符号化された動画像データを入力として受
け、復号化すると同時に画像サイズを変更する復号化部
１１２と、復号化部１１２に接続され、周波数領域での
画像サイズ変更とアダマール逆変換処理とを同時に実行
する画像サイズ変更逆アダマール変換部１２３と、画像
サイズ変更逆アダマール変換部１２３に接続され、復号
化された画像データを再度ＭＰＥＧ方式で符号化する再
符号化部１４とを含む。

【００６７】復号化部１１２は、図４を参照して説明し
た実施の形態２に係る復号化部１１２と同様の構成であ
る。このため、その詳細な説明はここでは繰返さない。

【００６８】再符号化部１４は、図３を参照して説明し
た実施の形態１に係る再符号化部１４と同様の構成であ
る。このため、その詳細な説明はここでは繰返さない。

【００６９】画像サイズ変更逆アダマール変換部１２３
は、式（９）および式（１０）に従い逆アダマール変換
および画像サイズ変更を同時に行なう。ここでは、画像
のサイズを縦方向に１／２にする場合を想定している。

【００７０】 N(0,0)=A(0,0)+A(0,1) …（９） N(0,1)=A(0,0)-A(0,1) …（１０） ここで、A(u,w)は２×２画素のブロックのアダマール変
換後の画素値を示す。N(x,y)は、２×１画素のブロック
の逆アダマール変換後の画素値を示す。

【００７１】逆アダマール変換を行なう際に、縦方向の
周波数成分A(1,0)およびA(1,1)が削除される。このた
め、逆アダマール変換後の値は、上述の式（９）および
式（１０）に従い求められる。

【００７２】なお、本実施の形態においても、実施の形
態２と同様に、画質の劣化を防ぎながら参照画像用メモ
リ８６および８８の記憶容量を削減するため、アダマー
ル変換部３０より出力されるデータのビット数と、アダ
マール変換部９０より出力されるデータのビット数とが
関係づけられている。

【００７３】今回開示された実施の形態はすべての点で
例示であって制限的なものではないと考えられるべきで
ある。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求
の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味お
よび範囲内でのすべての変更が含まれることが意図され
る。

【００７４】

【発明の効果】本発明によれば、メモリ容量の小さい動
画像再符号化装置を提供することができる。

【００７５】また、周波数領域で画像サイズを変更する
ことにより、高周波成分のみ除去した画像サイズ変更が
可能となり、人間の見た目にも違和感がなく動画像デー
タを再符号化することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の実施の形態１に係る動画像再符号化
装置の構成を示すブロック図である。

【図２】 復号化部の構成を示すブロック図である。

【図３】 再符号化部の構成を示すブロック図である。

【図４】 実施の形態２に係る動画像再符号化装置の構
成を示すブロック図である。

【図５】 復号化部の構成を示すブロック図である。

【図６】 再符号化部の構成を示すブロック図である。

【図７】 実施の形態３に係る動画像再符号化装置の構
成を示すブロック図である。

【図８】 従来の動画像再符号化装置の構成を示すブロ
ック図である。

【符号の説明】

１０，１１０，１２０，２１０ 動画像再符号化装置、
１２，１１２ 復号化部、１４，１１４，２１４ 再符
号化部、２２，５０，７０ 可変長符号化部、２４，７
４ 逆量子化部、２６，７６ 逆ＤＣＴ部、２８，７８
加算器、３０，９０ アダマール変換部、３２，８４
平均化部、３４，３６，４２，８０，８２ 逆アダマ
ール変換部、３８，４０，８６，８８ 参照画像用メモ
リ、３９，４４，４６，６９，９４，９６，９８ スイ
ッチ、４８ ＣＰＵ、５２，１００ 接地端子、６２
画面並べ替え部、６４ 減算器、６６ ＤＣＴ部、６８
量子化部、７２ バッファ部、９２ 動き補償部、１１
３，２１３ 画像サイズ変更部、１２３ 画像サイズ変
更逆アダマール変換部。

Claims (10)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 符号化された動画像データを予め定めら
   れたビット数のデータに削減しながら復号化する復号化
   部と、 前記復号化部に接続され、復号化された動画像データを
   前記予め定められたビット数との関係で定められるビッ
   ト数のデータに削減しながら符号化する再符号化部とを
   含む、動画像再符号化装置。
2. 【請求項２】 符号化された動画像データを予め定めら
   れたビット数のデータに削減しながら復号化する復号化
   部と、 前記復号化部に接続され、動画像データの画像サイズを
   変更する画像サイズ変更部と、 前記画像サイズ変更部に接続され、復号化された動画像
   データを前記予め定められたビット数との関係で定めら
   れるビット数のデータに削減しながら符号化する再符号
   化部とを含む、動画像再符号化装置。
3. 【請求項３】 前記復号化部は、 変換係数の可変長符号から得られる再生画像データと参
   照画像データとを加算する第１の加算器と、 前記第１の加算器に接続され、前記第１の加算器の出力
   を直交変換するとともに、直交変換の結果を予め定めら
   れたビット数のデータに削減する第１の直交変換部と、 前記第１の直交変換部に接続され、前記第１の直交変換
   部の出力を記憶する第１の参照画像用メモリと、 前記第１の参照画像用メモリに接続され、前記第１の参
   照画像用メモリに記憶されたデータより参照画像データ
   を生成し、前記第１の加算器に供給するための参照画像
   データ生成手段と、 前記第１の直交変換部および前記第１の参照画像用メモ
   リに接続され、前記第１の直交変換部の出力および前記
   第１の参照画像用メモリに記憶されたデータを受け、制
   御信号に基づいて、いずれか一方を選択的に出力するス
   イッチと、 前記スイッチに接続され、前記スイッチを介して受けた
   データを逆直交変換する第１の逆直交変換部とを含む、
   請求項１または２に記載の動画像再符号化装置。
4. 【請求項４】 前記再符号化部は、 復号化された動画像データを予め定められた順序に従い
   並べ替える画面並べ替え部と、 前記画面並べ替え部に接続され、符号化対象の画像デー
   タと参照画像データとの間で差分を取る減算器と、 前記減算器に接続され、前記減算器の出力を直交変換す
   る第２の直交変換部と、 前記第２の直交変換部に接続され、前記第２の直交変換
   部の出力を可変長符号化する可変長符号化部と、 前記第２の直交変換部に接続され、前記第２の直交変換
   部の出力を逆直交変換する第２の逆直交変換部と、 前記第２の逆直交変換部に接続され、前記第２の逆直交
   変換部の出力および参照画像データを加算する第２の加
   算器と、 前記第２の加算器の出力を直交変換し、直交変換の結果
   を前記予め定められたビット数との関係で定められるビ
   ット数のデータに削減する第３の直交変換部と、 前記第３の直交変換部に接続され、前記第３の直交変換
   部の出力を記憶する第２の参照画像用メモリと、 前記第２の参照画像用メモリに接続され、前記第２の参
   照画像用メモリに記憶されたデータより参照画像データ
   を生成し、前記減算器および前記第２の加算器に供給す
   るための参照画像データ生成手段とを含む、請求項３に
   記載の動画像再符号化装置。
5. 【請求項５】 前記画像サイズ変更部は、周波数領域で
   動画像データの画像サイズを変更する、請求項２に記載
   の動画像再符号化装置。
6. 【請求項６】 前記復号化部は、 変換係数の可変長符号から得られる再生画像データと、
   参照画像データとを加算する第１の加算器と、 前記第１の加算器に接続され、前記第１の加算器の出力
   を直交変換するとともに、直交変換の結果を予め定めら
   れたビット数のデータに削減する第１の直交変換部と、 前記第１の直交変換部に接続され、前記第１の直交変換
   部の出力を記憶する第１の参照画像用メモリと、 前記第１の参照画像用メモリに接続され、前記第１の参
   照画像用メモリに記憶されたデータより参照画像データ
   を生成し、前記第１の加算器に供給するための参照画像
   データ生成手段と、 前記第１の直交変換部および前記第１の参照画像用メモ
   リに接続され、前記第１の直交変換部の出力および前記
   第１の参照画像用メモリに記憶されたデータを受け、制
   御信号に基づいて、いずれか一方を選択的に出力するス
   イッチとを含む、請求項５に記載の動画像再符号化装
   置。
7. 【請求項７】 前記再符号化部は、 復号化された動画像データを予め定められた順序に従い
   並べ替える画面並べ替え部と、 前記並べ替え部に接続され、前記並べ替え部の出力を逆
   直交変換する第１の逆直交変換部と、 前記第１の逆直交変換部に接続され、符号化対象の画像
   データと参照画像データとの間で差分を取る減算器と、 前記減算器に接続され、前記減算器の出力を直交変換す
   る第２の直交変換部と、 前記第２の直交変換部に接続され、前記第２の直交変換
   部の出力を可変長符号化する可変長符号化部と、 前記第２の直交変換部に接続され、前記第２の直交変換
   部の出力を逆直交変換する第２の逆直交変換部と、 前記第２の逆直交変換部に接続され、前記第２の逆直交
   変換部の出力および参照画像データを加算する第２の加
   算器と、 前記第２の加算器の出力を直交変換し、直交変換の結果
   を前記予め定められたビット数との関係で定められるビ
   ット数のデータに削減する第３の直交変換部と、 前記第３の直交変換部に接続され、前記第３の直交変換
   部の出力を記憶する第２の参照画像用メモリと、 前記第２の参照画像用メモリに接続され、前記第２の参
   照画像用メモリに記憶されたデータより参照画像データ
   を生成し、前記減算器および前記第２の加算器に供給す
   るための参照画像データ生成手段とを含む、請求項６に
   記載の動画像再符号化装置。
8. 【請求項８】 前記画像サイズ変更部は、周波数領域で
   動画像データの画像サイズを変更するとともに、変更の
   結果を逆直交変換する、請求項２に記載の動画像再符号
   化装置。
9. 【請求項９】 前記復号化部は、 変換係数の可変長符号から得られる再生画像データと、
   参照画像データとを加算する第１の加算器と、 前記第１の加算器に接続され、前記第１の加算器の出力
   を直交変換するとともに、直交変換の結果を予め定めら
   れたビット数のデータに削減する第１の直交変換部と、 前記第１の直交変換部に接続され、前記第１の直交変換
   部の出力を記憶する第１の参照画像用メモリと、 前記第１の参照画像用メモリに接続され、前記第１の参
   照画像用メモリに記憶されたデータより参照画像データ
   を生成し、前記第１の加算器に供給するための参照画像
   データ生成手段と、 前記第１の直交変換部および前記第１の参照画像用メモ
   リに接続され、前記第１の直交変換部の出力および前記
   第１の参照画像用メモリに記憶されたデータを受け、制
   御信号に基づいて、いずれか一方を選択的に出力するス
   イッチとを含む、請求項８に記載の動画像再符号化装
   置。
10. 【請求項１０】 前記再符号化部は、 復号化された動画像データを予め定められた順序に従い
    並べ替える画面並べ替え部と、 前記画面並べ替え部に接続され、符号化対象の画像デー
    タと参照画像データとの間で差分を取る減算器と、 前記減算器に接続され、前記減算器の出力を直交変換す
    る第２の直交変換部と、 前記第２の直交変換部に接続され、前記第２の直交変換
    部の出力を可変長符号化する可変長符号化部と、 前記第２の直交変換部に接続され、前記第２の直交変換
    部の出力を逆直交変換する第１の逆直交変換部と、 前記第１の逆直交変換部に接続され、前記第１の逆直交
    変換部の出力および参照画像データを加算する第２の加
    算器と、 前記第２の加算器の出力を直交変換し、直交変換の結果
    を前記予め定められたビット数との関係で定められるビ
    ット数のデータに削減する第３の直交変換部と、 前記第３の直交変換部に接続され、前記第３の直交変換
    部の出力を記憶する第２の参照画像用メモリと、 前記第２の参照画像用メモリに接続され、前記第２の参
    照画像用メモリに記憶されたデータより参照画像データ
    を生成し、前記減算器および前記第２の加算器に供給す
    るための参照画像データ生成手段とを含む、請求項９に
    記載の動画像再符号化装置。