JP2005094693A - 動画像データ処理装置および動画像データ処理方法 - Google Patents

Abstract

【課題】画質の劣化を伴うことなく、動画像データのデータ量を減少させ、かつ動画像データファイル全体を解凍するといった処理を行うことなく動画像を再生する。
【解決手段】放送波等から取得したＭＰＥＧ−２形式のデータがビデオレコーダ３１０に入力され、動画像データ変換部１００に供給される。動画像データ変換部１００では、ＭＰＥＧ−２形式のデータの中から、画像復元に必要なモード情報、動きベクトル情報、ＤＣＴ係数情報を取得し、これらを一旦復号する。そして、これらの復号したデータに対し、ＭＰＥＧ−２形式のデータよりも符号化効率のよい符号化処理を行い、拡張ＭＰＥＧ−２形式のデータを出力する。このような拡張ＭＰＥＧ−２形式のデータが映像蓄積部３０１に蓄積される。
【選択図】 図１

Description

本発明は、圧縮された動画像データを処理する動画像データ処理装置および動画像データ処理方法に関するものである。

近年、動画像処理技術の発展により、動画像をデジタルデータとして扱うことが多くなっている。例えば、テレビジョン放送によって配信される動画像を、ＭＰＥＧ（Moving Pictures Experts Group）１、２、４などの圧縮符号化方式で圧縮したデジタルデータをＨＤＤ（Hard Disk Drive）やＤＶＤ（Digital Versatile Disc）等の記録メディアに録画するＰＶＲ（Personal Video Recorder）が普及しつつある。このＰＶＲは、テレビジョン放送などによって供給されるアナログ映像をデジタル化し、ＭＰＥＧ方式で圧縮して録画するものである。

また、ＢＳ（Broadcasting Satellite）デジタル放送、ＣＳ（Communication Satellite）デジタル放送、地上波デジタル放送などでは、放送局からＭＰＥＧ２方式で圧縮符号化された動画像データが供給される。このようなデジタル放送によって供給される映像を録画するＰＶＲでは、放送されるＭＰＥＧ２データ（ＭＰＥＧ２方式で圧縮符号化されたデータをいう）をそのままＨＤＤなどの記録メディアに記録することができる。しかしながら、ＨＤＴＶ（High Definition TeleVision）用のＭＰＥＧ２データは、圧縮されているとはいえデータ量が膨大であり、多くのコンテンツを録画するには大容量の記録媒体が必要となる。したがって、放送されるＭＰＥＧ２データをさらに圧縮してデータ量を減少させ、より長時間の録画を行いないというニーズがある。

そこで、放送局等から供給されるＭＰＥＧ２データのビットレートを低減する技術が提案されている（例えば、特許文献１参照）。また、データ量を削減する方法としては、放送等により供給されたＭＰＥＧ２データファイルを、データ圧縮方法として知られているＬＺ（Ziv Lempel）符号など、ユニバーサル符号を用いて圧縮を行うことが考えられる。

すなわち、従来では、デジタル放送等で供給される動画像を録画し、再生する手順としては図２３に示すような３つのケースのいずれかが用いられている。ケース１では、デジタル放送等で送られてくるＭＰＥＧ−２形式の映像を、そのままＨＤＤ等の蓄積メディアに記録する。この蓄積されたＭＰＥＧ−２形式の映像は、ＭＰＥＧ−２デコーダにて再生可能である。

ケース２は特許文献１に開示された技術等を用いたケースであり、長時間録画の為にデジタル放送等で送られてくるＭＰＥＧ−２形式の映像を低いビットレートへレート変換することで、ファイルサイズＡより少ないファイルサイズＢのＭＰＥＧ−２形式で録画ずる。

ケース３では、デジタル放送等で送られてくるＭＰＥＧ−２形式の映像をファイルサイズＡのままでＨＤＤ等の蓄積メディアに記録する。次に、蓄積されたＭＰＥＧ−２形式のファイルをZip形式の圧縮ファイルに変換する。この際のファイルサイズＣは、ほとんどの場合ファイルサイズＡよりも小さくなる。しかし、Zip形式のままでは映像を再生することは出来ないため、映像を再生する際には、再度元のＭＰＥＧ−２形式へと解凍を行う必要がある。

特開２００１−１６９２８３号公報

しかしながら、上述したケース１の手順では、ＨＤＴＶ等の高品位な映像を録画するとファイルサイズＡが膨大となってしまう。例えば、ＢＳデジタル放送では２時間の録画で約２０（ＧＢ）のファイルサイズとなる。

また、上記ケース２のようにビットレートを変更してデータ量を減少させた場合、動画像の画質が劣化してしまう。例えば、デジタル放送などでは、ＨＤＴＶといった高品質の映像再生が可能となるデータが供給されているにもかかわらず、録画再生を行う場合にはその画質が劣化してしまうことになる。

また、上記ケース３のようにユニバーサル符号を用いてＭＰＥＧ２データファイルを圧縮する方法では、画質劣化は問題とならないが、再生しようとする時には圧縮したデータファイルを解凍する必要がある。

本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、画質の劣化を伴うことなく、動画像データのデータ量を減少させ、かつ動画像データファイル全体を解凍するといった処理を行うことなく動画像を再生することができる動画像データ処理装置および動画像データ処理方法を提供することを目的とする。

上述した課題を解決するために、本発明は、圧縮動画像データの中から、当該圧縮動画像データを復元するために必要なデータであって、第１の符号化処理によって符号化された復元用データを取得する復元用データ取得手段と、前記復元用データ取得手段によって取得された復元用データを、前記第１の符号化処理に対応する復号化処理によって復号する復号化処理手段と、前記復号化処理手段によって復号された復元用データを、前記第１の符号化処理よりも効率のよい符号化処理によって符号化する符号化処理手段とを具備することを特徴とする。

また、本発明の別の態様は、圧縮動画像データの中から、当該圧縮動画像データを復元するために必要なデータであって、第１の符号化処理によって符号化された復元用データを取得する復元用データ取得ステップと、前記復元用データ取得ステップで取得された復元用データを、前記第１の符号化処理に対応する復号化処理によって復号する復号化処理ステップと、前記復号化処理ステップで復号された復元用データを、前記第１の符号化処理よりも効率のよい符号化処理によって符号化する符号化処理ステップとを具備することを特徴とする。

本発明によれば、画質の劣化を伴うことなく、動画像データのデータ量を減少させ、かつ動画像データファイル全体を解凍するといった処理を行うことなく動画像を再生することができるという効果を奏する。

以下に添付図面を参照して、この発明にかかる動画像データ処理装置および動画像データ処理方法の実施の形態を詳細に説明する。

（第１の実施の形態）
図１は、本発明の第１の実施の形態にかかる動画像処理方法を実施するビデオレコーダ（動画像データ処理装置）の構成を示すブロック図である。同図に示すように、このビデオレコーダ３１０は、動画像データ変換部１００と、映像蓄積部３０１と、拡張ＭＰＥＧ−２デコーダ３１３とを備えている。

ビデオレコーダ３１０には、放送局から放送されるＭＰＥＧ−２形式で圧縮符号化された映像（動画像データ）が入力される。なお、ビデオレコーダ３１０は、放送波を受信する構成（アンテナ）、放送波に含まれるＭＰＥＧ−２形式の動画像データを分離する構成等を備えているが、これらについての図示は省略する。このようにビデオレコーダ３１０に入力されたＭＰＥＧ−２形式の動画像データは動画像データ変換部１００に供給される。

なお、ビデオレコーダ３１０には、上記のようなＭＰＥＧ−２形式の動画像データに限らず、他の規格にしたがって圧縮符号化された動画像データ、例えばＭＰＥＧ−１形式、ＭＰＥＧ−４形式のデータを入力するようにしてもよい。以下においては、ＭＰＥＧ−２形式の動画像データが入力され、ビデオレコーダ３１０によって録画等する場合の構成および動作について説明する。

動画像データ変換部１００は、ＭＰＥＧ−２形式の動画像データを、当該ＭＰＥＧ−２形式の圧縮率よりも高い圧縮率で圧縮した動画像データに変換し、変換後の動画像データを映像蓄積部３０１に出力する。本実施形態では、当該高い圧縮率の圧縮符号化形式で圧縮符号化された動画像データを拡張ＭＰＥＧ−２形式と称し、放送局等から供給されたＭＰＥＧ−２形式と区別することとする。

また、動画像データ変換部１００によって行われる拡張ＭＰＥＧ−２形式の圧縮符号化処理によれば、上記のようにＭＰＥＧ−２形式より高い圧縮率での圧縮が可能であるとともに、その再生映像の劣化を伴わないようになっている。このような動画像データ変換部１００による拡張ＭＰＥＧ−２形式の圧縮符号化処理の内容および当該処理を行う構成の詳細については後述する。

映像蓄積部３０１は、ＨＤＤ（Hard Disk Drive）などの記憶装置であり、動画像データ変換部１００から出力される拡張ＭＰＥＧ−２形式の動画像データを蓄積する。拡張ＭＰＥＧ−２デコーダ３１３は、映像蓄積部３０１に蓄積されている拡張ＭＰＥＧ−２形式の動画像データから動画像を復元し、ベースバンドの映像信号を再生する。拡張ＭＰＥＧ−２デコーダ３１３は、再生した映像信号を図示せぬ映像表示装置（ＬＣＤ（Liquid Crystal Display）、ＣＲＴ（Cathode-Ray Tube）、ＰＤＰ（Plasma Display Panel）など）に供給する。これにより映像蓄積部３０１に蓄積された動画像データに基づく映像、つまり録画映像が再生表示される。

上述したように本実施の形態における動画像データ変換部１００は、デジタル放送などによって供給されるＭＰＥＧ−２形式の動画像データを、これとは異なる形式の拡張ＭＰＥＧ−２形式の動画像データに変換するものである。以下、まず放送局から配信されるＭＰＥＧ−２形式のデータ構成、およびＭＰＥＧ−２形式の動画像データの復号処理の内容について説明し、その後当該動画像データ変換部１００について説明する。

図２は、ＭＰＥＧ−２形式の動画像データのフォーマットを示す図である。同図に示すように、ＭＰＥＧ２−形式で圧縮符号化されたデータは、シーケンス層、ＧＯＰ（Group Of Picture）層、ピクチャ層、スライス層、マクロブロック層およびブロック層からなる階層構造となっている。

シーケンス層は、ビデオクリップの１単位である。ランダムアクセスを可能とするために複数のＧＯＰに分割することも可能である。ＧＯＰの先頭にある“ＳＨ”とは、“シーケンスヘッダ”である。ＧＯＰ層は、ランダムアクセスの１単位であり、複数のピクチャを含む。ピクチャ層は、１画面を構成する単位であり、その中は複数のスライスに分割されている。

スライス層は、複数のＭＢ（マクロブロック）で構成される、最小の同期回復単位である。ＭＰＥＧ−２では、ピクチャ内でスライスごとの依存関係が無いようにしているため、それぞれ独立に復号可能となっている。マクロブロック層は、複数のブロックで構成され、４：２：０フォーマットの場合は、図２に示すようにＹ成分が４ブロック、Ｃｒ，Ｃｂ成分がそれぞれ１ブロックとなる。また、４：２：２フォーマットや４：４：４フォーマットの場合は、Ｃｂ，Ｃｒ成分がそれぞれ２ブロックおよび４ブロックとなる。ブロック層は、８×８画素で構成されＤＣＴ係数符号化の単位となる。

以上がＭＰＥＧ−２形式のデータフォーマットであり、ＭＰＥＧ−２形式における符号化／復号化処理は、ＭＢ単位で行なわれている。図３は、ＭＢの符号化データ構造の概略図であり、図４はその復号化プロセスを示す図である。

図３に示されるように、ＭＢには、そのＭＢの符号化モード情報を表す「モード符号」と、動きベクトル情報を表す「動きベクトル符号」と、ＤＣＴ（Discrete Cosine）係数の情報を表す「ＤＣＴ係数符号」とが含まれる。すなわち、ＭＢには、モード情報、動きベクトル情報、ＤＣＴ係数をそれぞれ符号化したデータが含まれている。ここで、“モード符号”は、全てのＭＢに含まれるが、図４に示されるようにモード情報によって復号の状態遷移があるため、“動きベクトル符号”や“ＤＣＴ係数符号”が含まれない場合もある。すなわち、ＭＢによっては動きベクトル情報のないものあり、ＤＣＴ係数のないものあり、どの情報を含むか否かはＭＢごとに異なっている。したがって、すべてのＭＢに、モード符号、動きベクトル符号およびＤＣＴ係数符号が含まれているわけではない。

次に、図５および図６は、ＭＰＥＧ−２ビデオの規格書（ISO/IEC 13818-2:2000(E)）にしたがった画像の復号プロセスの概略を示す図である。図５は、復号プロセスの全体の流れであり、図６は、動き補償部（Motion Compensation）に着目した復号プロセスを説明するための図である。

図５に示すように、可変長復号化部４１０には可変長符号化されたＤＣＴ係数の符号化データ（図３中のＤＣＴ係数符号）が供給され、可変長復号化部４１０によって量子化されたＤＣＴ係数の１次元配列QFS[n]が復号される。QFS[n]は、逆スキャン部４２０にて８×８の２次元配列QF[v][u]に並べ替えられる。QF[v][u]は、逆量子化部４３０にてＤＣＴ係数F[v][u]に復元される。F[v][u]は、逆ＤＣＴ部４４０にて、ＭＣ残差f[y][x]に復元される。f[y][x]は、動き補償部５０１にて動き補償予測値が加算され、再生画素値d[y][x]が復元される。

次に、図６に示すように、動きベクトル復号化部５１０には、可変長符号化された動きベクトルの符号化データ（図３中の動きベクトル符号）が供給され、動きベクトル復号化部５１０によって差分ベクトル値が復号される。更に、動きベクトル復号化部５１０では、動きベクトル予測部５２０から供給される動きベクトルの予測値と、先に復号化された差分ベクトル値との加算が行なわれ、動きベクトルが復元される。

復元された動きベクトルは、デュアルプライム（Dual-Prime）処理部５３０に供給され、デュアルプライム（Dual-Prime）モードが選択されている場合には、動きベクトルのスケーリングとデュアルプライム（Dual-Prime）差分ベクトルの加算が行なわれ、輝度信号用の動きベクトルVector'[r][s][t]が再生される。Vector'[r][s][t]は、色差信号用動きベクトル生成部５４０に供給され、スケーリング処理が行なわれた後、輝度成分／色差成分を含んだ動き補償用の動きベクトルVector[r][s][t]が再生される。

アドレス生成部５５０では、フィールド予測／フレーム予測選択部５６０の結果と、動きベクトルVector[r][s][t]とから、動き補償に用いる画素のアドレスを生成する。アドレス生成部５５０によりアドレス指定された画素値は、半画素予測値生成部５７０に供給され、半画素予測値生成部５７０および予測結合部５８０にて動き補償予測値p[y][x]に変換される。そして、ＭＣ残差f[y][x]と動き補償予測値p[y][x]が加算されて、再生画素値d[y][x]が復元される。

以上説明したのがＭＰＥＧ−２形式の動画像データの復号プロセスの概略である。以上のようにＭＰＥＧ−２形式の動画像データに含まれるＤＣＴ係数の符号化データは、QFS[n]がエントロピー符号化されたものである。したがって、ＭＰＥＧ−２規格より効率の良いエントロピー符号化でQFS[n]を符号化すれば、後段の信号処理部（逆スキャン部４２０、逆量子化部４３０、逆ＤＣＴ部４４０、動き補償部５０１）がＭＰＥＧ−２規格と同一であるため、ＭＰＥＧ−２で圧縮した場合と同一の画質で、より高い圧縮率を実現することができる。

また、上述したＤＣＴ係数の場合と同様に、動きベクトルの符号化データは、動きベクトル復号化部５１０から出力される動きベクトルと動きベクトル予測部５２０で生成される予測ベクトルとの差分ベクトルがエントロピー符号化されたものである。したがって、ＭＰＥＧ−２規格よりも効率の良いエントロピー符号化を行なえば、ＭＰＥＧ−２で圧縮した場合と同一の画質で、より高い圧縮率を実現することが出来る。

本実施の形態にかかるビデオレコーダ３１０の動画像データ変換部１００では、上記のような点に着目し、モード情報、動きベクトル情報（本実施の形態では差分ベクトル情報）およびＤＣＴ係数といった画像復元に必要な情報を、ＭＰＥＧ−２規格にしたがった符号化よりも効率のよい符号化処理で符号化するといった処理を含むデータ変換処理を行う。以下、このような符号化処理を含むデータ変換処理を行う動画像データ変換部１００の構成について説明する。

図７は、動画像データ変換部１００の構成を示すブロック図である。同図に示すように、動画像データ変換部１００は、符号化データ分離化部（復元用データ取得手段）１１０と、モード符号フォーマット変換部１２０と、動きベクトル符号フォーマット変換部１３０と、ＤＣＴ係数符号フォーマット変換部１４０と、符号化データ多重化部１５０とを備えている。

符号化データ分離化部１１０は、ビデオレコーダ３１０に入力されたＭＰＥＧ−２形式の動画像データの中に含まれる動画像を復元するために必要な復元用データを、その他のデータと分離し、復元用データを取得する。本実施形態では、復元用データとして、上記ＭＰＥＧ−２形式データ（図２、図３参照）のＭＢに含まれている、モード情報、動きベクトル情報およびＤＣＴ係数情報がそれぞれ符号化されたもの、つまりモード符号、動きベクトル符号およびＤＣＴ係数符号を分離し取得する。

モード符号フォーマット変換部１２０は、上記のように符号化データ分離化部１１０によって分離取得されたモード符号（モード情報の符号化データ）を一旦復号し、復号したモード情報に対して、ＭＰＥＧ−２形式で行われる符号化処理よりも高い効率の符号化処理を行う。

ここで、図８は、本実施の形態におけるモード符号フォーマット変換部１２０の構成を示す。同図に示すように、モード符号フォーマット変換部１２０は、可変長復号化部１２１と、モード情報エントロピー符号化部１２２とを有している。

可変長復号化部１２１は、モード符号に対し、ＭＰＥＧ−２形式で圧縮符号化する際になされた符号化処理に対応する復号化処理を行い、モード情報を復号する。モード情報エントロピー符号化部１２２は、上記のように復号されたモード情報に対し、ＭＰＥＧ−２形式にしたがった符号化処理よりも効率の高い符号化処理を行う。

本実施の形態では、モード情報エントロピー符号化部１２２は、符号化対象となっているＭＢの直前に符号化されたＭＢの状態に応じて可変長テーブルを切り換え、切り換えた可変長テーブルを参照して可変長符号化処理を行う。以下、このような可変長符号化処理の詳細について説明する。なお、ＭＰＥＧ−２形式のデータのモード情報としては、「Macroblock_type」、「coded_block_」pattern」などがあるが、ここでは、モード情報が「Macroblock_type」である場合を例にあげて説明する。

ＭＰＥＧ−２の規格では、「Macroblock_type」は、周囲のＭＢの符号化状態を加味せず、無記憶情報源として設計された（エントロピー符号化の一種である）ハフマン符号により可変長符号化される。したがって、周囲のＭＢの状態を加味した条件付確率に基づいて設計されたハフマン符号を用いて可変長符号化すれば、より圧縮率の高い符号化が実現される。そこで、本実施の形態におけるモード情報エントロピー符号化部１２２では、周囲のＭＢの状態を加味した可変長符号化処理を行うようにしている。

すなわち、ＭＰＥＧ−２規格にしたがったモード情報の符号化処理では、周囲のＭＢの状態にかかわらず、図９に示すような可変長符号テーブルが用いられる。しかしながら、直前に符号化されたＭＢが「Skipped MB（No MC, Not Coded）」の場合、処理対象ＭＢが「MC, Coded」となる確率よりも、「 No MC, Not Coded」に似た状態である「MC, Not Coded」や「No MC, Coded」となる確率が高くなる。この場合に、図９に示す可変長テーブルを参照した符号化をなせば、符号長の短い符号語「1」（＝「MC, Coded」）となる確率よりも、符号長の長い符号語「01」、「001」となる確率が大きくなり、効率のよい符号化とはいえない。

そこで、本実施形態におけるモード情報エントロピー符号化部１２２では、通常は図９に示す可変長テーブルを用いて符号化を行うが、直前に符号化されたＭＢがSkipped MBであった場合には、図１０に示す可変長符号テーブルを使って符号化する。これにより図９に示す可変長テーブルを用いて符号化するＭＰＥＧ−２形式の符号化処理よりも、効率のよい符号化を行うことができる。

以上が本実施の形態におけるモード情報エントロピー符号化部１２２が行う符号化処理の内容である。なお、モード情報エントロピー符号化部１２２が行う符号化処理は上記のようなものに限定されるわけではなく、入力されるモード情報に対して行われた符号化処理（本実施の形態では、ＭＰＥＧ−２形式にしたがった符号化処理）よりも効率のよい符号化処理であればよく、例えば算術符号化などを行うようにしてもよい。

図７に戻り、動きベクトル符号フォーマット変換部１３０は、上記のように符号化データ分離化部１１０によって分離取得された動きベクトル符号（差分ベクトル情報の符号化データ）を一旦復号し、復号した差分ベクトル情報に対して、ＭＰＥＧ−２形式で行われる符号化処理よりも高い効率の符号化処理を行う。

図１１に示すように、動きベクトル符号フォーマット変換部１３０は、動きベクトル復号化部５１０と、動きベクトルエントロピー符号化部１３１とを有している。動きベクトル復号化部５１０は、動きベクトル符号に対し、ＭＰＥＧ−２形式で圧縮符号化する際になされた符号化処理に対応する復号化処理を行い、差分ベクトル情報を復号する。

動きベクトルエントロピー符号化部１３１は、上記のように復号された差分ベクトル情報に対し、ＭＰＥＧ−２形式にしたがった符号化処理よりも効率の高い符号化処理を行う。以下、動きベクトルエントロピー符号化部１３１によって行われる符号化処理の内容について説明するが、それに先立ち、ＭＰＥＧ−２形式にしたがった差分ベクトル情報の符号化処理の内容について説明する。

ＭＰＥＧ−２規格では、上記動きベクトル情報である差分ベクトル値（delta）を以下の２つの情報に分割して符号化している。
motion_code[r][s][t]
motion_residual[r][s][t]

ここで、r：First/Second, s：Forward/Backward, t：Horizontal/Verticalを表す。「motion_code[r][s][t]」は、図１２の可変長符号テーブルを用いて可変長符号化される。動きベクトル情報のダイナミックレンジが±１６に収まる場合は、「motion_code[r][s][t]」が動きベクトル情報に等しいが、±１６の範囲に収まりきらない場合は、「motion_residual[r][s][t]」を使って対応する。その概要を以下に示す。ダイナミックレンジは「f_code[s][t]」と呼ばれる情報を用いて特定できるため、差分ベクトル値deltaは、以下のプロセスで求められる。

r_size = f_code[s][t] −1
f = 1 << r_size
if ( (f = = 1) || (motion_code[r][s][t] = = 0) )
delta = motion_code[r][s][t] ;
else [
delta = ( ( Abs(motion_code[r][s][t]) −1 ) * f ) + motion_residual[r][s][t] + 1;
if (motion_code[r][s][t] < 0)
delta = −delta;
]

図１３は、「f_code[s][t]=1」の場合と「f_code[s][t]=3」の場合の符号語長を比較して示した図である。同図に示すように、「f_code[s][t]=1」の場合は、「motion_code[r][s][t]」そのものであり、「f_code[s][t]=1」の場合は、「motion_code[r][s][t]」に加えて２ビットの符号語長の「motion_residual[r][s][t]」が付与されたものとなる。

以上のようにＭＰＥＧ−２規格にしたがった動きベクトル情報の符号化処理では、符号化処理の際に用いる可変長符号テーブルを図１２に示すテーブルに限定することで、テーブルのコードサイズを小さくしている。しかしながら、符号化効率を考慮した場合、テーブルを１つに限定するのではなく、「f_code[s][t]」のとりうる値の数（Main Levalの場合、１〜８、計８個）だけ可変長符号テーブルを用意して、それぞれに最適な可変長符号を設計したほうが、符号化効率が高くなる。

そこで、本実施の形態における動きベクトルエントロピー符号化部１３１では、予め用意されている「f_code[s][t]」のとりうる値の数（Main Levalの場合、１〜８、計８個）の各々に対応する可変長符号テーブルを用い、差分ベクトル情報の符号化処理を行う。これにより、ＭＰＥＧ−２形式の符号化処理よりも、効率のよい符号化を行うことができる。

なお、上記動きベクトル符号フォーマット変換部１３０では、差分ベクトル情報を一旦復号し、復号した差分ベクトル情報に対して効率のよい符号化処理を行うようになっているが、復号した差分ベクトルと動きベクトルの予測値とを加算して動きベクトル情報を復号してから、復号した動きベクトル情報に対してＭＰＥＧ−２形式の符号化処理よりも効率のよい符号化処理を行うようにしてもよい。

図７に戻り、ＤＣＴ係数符号フォーマット変換部１４０は、上記のように符号化データ分離化部１１０によって分離取得されたＤＣＴ係数符号（ＤＣＴ係数の符号化データ）を一旦復号し、復号したＤＣＴ係数情報に対して、ＭＰＥＧ−２形式で行われる符号化処理よりも高い効率の符号化処理を行う。

図１４に示すように、ＤＣＴ係数符号フォーマット変換部１４０は、可変長復号化部４１０と、ＤＣＴ係数エントロピー符号化部１４１とを有している。可変長復号化部４１０は、ＤＣＴ係数符号に対し、ＭＰＥＧ−２形式で圧縮符号化する際になされた符号化処理に対応する復号化処理を行い、ＤＣＴ係数情報を復号する。

ＤＣＴ係数エントロピー符号化部１４１は、上記のように復号されたＤＣＴ係数情報に対し、ＭＰＥＧ−２形式にしたがった符号化処理よりも効率の高い符号化処理を行う。以下、ＤＣＴ係数エントロピー符号化部１４１によって行われる符号化処理の内容について説明する。

ＭＰＥＧ−２規格にしたがったＤＣＴ係数の符号化処理では、ＤＣＴ係数情報QFS[n]のｎを０から６３までカウントアップして、QFS[n]が「０」である事象が連続する数（Run）とQFS[n]が「０」でない値（Level）との組み合わせ事象（Run, Level）をシンボルとして可変長符号化している。また、この可変長符号は、あるｎから先は全てQFS[n]が「０」であることを示すシンボル（EOB：End of Block）も含めて設計されている。

一方、Ｈ．２６３やＭＰＥＧ−４ビデオ規格では、（Run, Level）とＥＯＢを組み合わせた事象（Run, Level, Last）をシンボルとして可変長符号を設計することで、より圧縮率の高いエントロピー符号化を実現している。そこで、本実施の形態におけるＤＣＴ係数エントロピー符号化部１４１は、Ｈ．２６３やＭＰＥＧ−４ビデオ規格にしたがった符号化と同様、（Run, Level, Last）をシンボルとして設計された可変長符号を用いて符号化処理を行う。

なお、ＤＣＴ係数エントロピー符号化部１４１が行う符号化処理は上記のようなものに限定されるわけではなく、入力されるＤＣＴ係数情報に対して行われた符号化処理（本実施の形態では、ＭＰＥＧ−２形式にしたがった符号化処理）よりも効率のよい符号化処理であればよく、例えば算術符号化などを行うようにしてもよい。

図７に戻り、符号化データ多重化部１５０には、モード符号フォーマット変換部１２０によって符号化されたモード符号と、動きベクトル符号フォーマット変換部１３０によって符号化された動きベクトル符号と、ＤＣＴ係数符号フォーマット変換部１４０によって符号化されたＤＣＴ係数符号とが供給される。また、符号化データ多重化部１５０には、モード情報、動きベクトル情報およびＤＣＴ係数情報以外のデータが符号化データ分離化部１１０からそのまま供給される。なお、ＭＰＥＧ−２の符号化データに含まれる、モード情報の符号化データと、動きベクトル情報の符号化データと、ＤＣＴ係数の符号化データとを合わせたデータ量は、ＭＰＥＧ−２の符号化データ総量のほとんどを占める。そのため、その他の符号化データは変換を加えずに、符号化データ多重化部１５０に供給される。

符号化データ多重化部１５０は、各フォーマット変換部から供給される符号化データを、ＭＰＥＧ−２形式のシンタックスに基づいて多重化し、拡張ＭＰＥＧ−２形式の符号化データとして出力する。すなわち、符号化データ多重化部１５０は、図２に示すようなＭＰＥＧ−２形式と同様の階層構造を有するデータを出力するのであるが、出力される拡張ＭＰＥＧ−２形式のデータ中の各ＭＢ（図３参照）の「モード符号」にはモード符号フォーマット変換部１２０から供給されたモード符号が多重化されている。また、「動きベクトル符号」には動きベクトル符号フォーマット変換部１３０から供給される動きベクトル符号が多重化されている。さらに「ＤＣＴ係数符号」にはＤＣＴ係数符号フォーマット変換部１４０から供給されたＤＣＴ係数符号が多重化されている。

なお、当該ビデオレコーダ３１０に供給されるＭＰＥＧ−２形式の符号化データが、デジタル放送を受信して得られたものである場合、固定符号化レート制御の為に、データ中「stuffing bit」あるいは「stuffing byte」が挿入されている場合がある。この場合、上記３種類の符号化データ以外のデータの中から「stuffing bit」あるいは「stuffing byte」を取り除いてから、符号化データ分離化部１１０から符号化データ多重化部１５０に供給することで、録画される映像のファイルサイズが更に小さくすることができる。

以上が動画像データ変換部１００の構成である。図１に戻り、動画像データ変換部１００によって変換された拡張ＭＰＥＧ−２形式の動画像データは映像蓄積部３０１に蓄積される。そして、拡張ＭＰＥＧ−２デコーダ３１３は、映像蓄積部３０１に蓄積されている拡張ＭＰＥＧ−２形式の動画像データから動画像を復元し、映像信号を再生する。ここで、拡張ＭＰＥＧ−２デコーダ３１３では、拡張ＭＰＥＧ−２形式のデータ中に含まれるモード符号、動きベクトル符号およびＤＣＴ係数符号に対し、上記動画像データ変換部１００の各フォーマット変換部が行った符号化処理に対応する復号化処理を行い、動画像の復元に必要なモード情報、動きベクトル情報およびＤＣＴ係数情報を取得する。

以上説明したのが本実施の形態にかかるビデオレコーダ３１０の構成である。かかる構成のビデオレコーダ３１０により実施される動画像データ変換方法では、図１５に示すように、動画像データ変換部１００によって放送波等から取得される。そして、取得された動画像データに対してロスレストランスコードがなされる。より具体的には、ＭＰＥＧ−２形式の圧縮動画像データの中から、動画像を復元するために必要な復元用データ（動きベクトル、モード情報、ＤＣＴ係数）が取得され、一旦当該復元用データが復号される。そして、復号された復元用データがより符号化効率のよい符号化処理によって符号化される。このように効率のより符号化処理によって符号化された復元用データを含む圧縮符号化データ、つまり拡張ＭＰＥＧ−２形式のデータが出力され、これが映像蓄積部３０１に蓄積される。そして、このように蓄積された拡張ＭＰＥＧ−２形式のデータを用いて映像再生を行う。

上述したように本実施形態では、ＭＰＥＧ−２形式で圧縮された動画像を復元するために用いられる情報（動きベクトル、モード情報、ＤＣＴ係数）が、ＭＰＥＧ−２形式よりも高効率の符号化処理で符号化されているため、動画像データのデータ量を削減することができる。上述したように動きベクトル情報、モード情報およびＤＣＴ係数情報のデータ量は、ＭＰＥＧ−２形式データの大部分を占めることになるので、これらの情報に対してより高効率の符号化を行うことで、データ量の削減が可能となる。

また、本実施形態では、上記のようにデータ量を削減することができるとともに、高校率化に伴う画像の劣化が生じない。すなわち、本実施形態では、ビットレートを変更するといった処理を行うのではなく、動きベクトル情報、モード情報およびＤＣＴ係数情報といった画像復元に必要な情報を、効率よく符号化することでデータ量の削減を実現しており、画像復元に必要な情報自体は元の圧縮動画像データ（ＭＰＥＧ−２形式データ）と変わらない。

したがって、効率よく符号化された動きベクトル情報等の画像復元に必要なデータを復号すれば、変換前のＭＰＥＧ−２データと同じ動きベクトル情報等を取得することができ、これを用いて画像を復元することができる。このため、上記のようにデータ量を削減する場合であっても、画像劣化を生じないのである。例えば、デジタル放送などでは、ＨＤＴＶといった高品質の映像再生が可能となるデータが供給されているが、この映像品質を保持しつつ、録画に必要となるデータ量を削減することができるのである。

また、本実施形態では、高効率の符号化処理がなされた動きベクトル、モード情報およびＤＣＴ係数といった画像復元のためのデータを、当該符号化処理に対応する復号化処理を行って復号すれば、画像を復元することができる。したがって、ユニバーサル符号を用いて動画像データファイルの圧縮を行った場合にように、動画像を再生するために圧縮ファイルを解凍するといった作業を行う必要がない。

（第２の実施の形態）
次に、本発明の第２の実施の形態にかかるビデオレコーダ（動画像データ処理装置）について図１６を参照しながら説明する。同図に示すように、第２の実施の形態におけるビデオレコーダ４００は、拡張ＭＰＥＧ−２デコーダ３１３に代えてＭＰＥＧ−２デコーダ３０３を備える点、および動画像データ再変換部２００を備える点で、上記第１の実施の形態におけるビデオレコーダ３１０と相違している。なお、第２の実施の形態において、第１の実施の形態と共通する構成要素には、同一の符号を付けてその説明を省略する。

第２の実施の形態におけるビデオレコーダ４００では、放送波等によって供給されるＭＰＥＧ−２形式の圧縮動画像データが動画像データ変換部１００によって変換され、映像蓄積部３０１に蓄積される、つまり放送される番組等が録画される。上述したように映像蓄積部３０１に蓄積される動画像データは、放送波等により供給されるＭＰＥＧ−２形式のデータよりもデータ量の少ない拡張ＭＰＥＧ−２形式の圧縮動画像データである。

ビデオレコーダ４００では、映像蓄積部３０１に蓄積されている拡張ＭＰＥＧ−２形式の動画像データに基づく再生、つまり録画した動画像を再生する際に、拡張ＭＰＥＧ−２形式の動画像データをそのままデコーダに供給するのではなく、動画像データ再変換部２００によって元のＭＰＥＧ−２形式のデータに変換してからＭＰＥＧ−２デコーダ３０３に供給するようになっている。

図１７に示すように、動画像データ再変換部２００は、符号化データ分離化部２１０と、モード符号フォーマット復元部２２０と、動きベクトル符号フォーマット復元部２３０と、ＤＣＴ係数符号フォーマット復元部２４０と、符号化データ多重化部２５０とを備える。

符号化データ分離化部（第２の復元用データ取得手段）２１０は、映像蓄積部３０１に蓄積されている拡張ＭＰＥＧ−２形式の動画像データの中に含まれる動画像を復元するために必要な復元用データを、その他のデータと分離し、復元用データを取得する。本実施形態では、復元用データとして、モード情報、動きベクトル情報およびＤＣＴ係数情報がそれぞれ符号化されたもの、つまりモード符号、動きベクトル符号およびＤＣＴ係数符号を分離取得する。

モード符号フォーマット復元部２２０は、上記のように符号化データ分離化部２１０によって分離取得されたモード符号（モード情報の符号化データ）に対し、上記動画像データ変換部１００のモード符号フォーマット変換部１２０によって行われた符号化処理に対応する復号化処理を行う。そして、復号したモード情報に対して、ＭＰＥＧ−２形式にしたがった符号化処理を行う。

ここで、図１８は、本実施の形態におけるモード符号フォーマット復元部２２０の構成を示す。同図に示すように、モード符号フォーマット復元部２２０は、モード情報エントロピー復号化部２２１と、可変長符号化部２２２とを有している。

モード情報エントロピー復号化部２２１は、上記動画像データ変換部１００のモード情報エントロピー符号化部１２２（図８参照）が行った符号化処理に対応する復号化処理を行い、モード情報を復号する。モード情報エントロピー符号化の一例として、上記第１の実施の形態のように直前に符号化されたＭＢの状態に応じて可変長符号テーブルを切り換える方式を用いた場合、モード情報エントロピー復号化部２２１でも同様に、直前に復号化されたＭＢの状態に応じて可変長符号テーブルを切り換えて復号化処理を行なう。

可変長符号化部２２２は、ＭＰＥＧ−２形式にしたがった符号化処理を行うものであり、モード情報エントロピー復号化部２２１によって復号されたモード情報を再度符号化する。したがって、モード符号フォーマット復元部２２０からは、放送波等によって供給されたＭＰＥＧ−２形式の動画像データに含まれるモード符号と同じ符号化データが出力される。

図１７に戻り、動きベクトル符号フォーマット復元部２３０は、上記のように符号化データ分離化部２１０によって分離取得された動きベクトル符号（差分ベクトル情報の符号化データ）に対し、上記動画像データ変換部１００の動きベクトル符号フォーマット変換部１３０（図１１参照）によって行われた符号化処理に対応する復号化処理を行う。そして、復号した動きベクトル情報に対して、ＭＰＥＧ−２形式にしたがった符号化処理を行う。

図１９に示すように、動きベクトル符号フォーマット復元部２３０は、動きベクトルエントロピー復号化部２３１と、動きベクトル符号化部２３２とを有している。動きベクトルエントロピー復号化部２３１は、上記動画像データ変換部１００の動きベクトルエントロピー符号化部１３１（図１１参照）が行った符号化処理に対応する復号化処理を行い、動きベクトル情報を復号する。

上記第１の実施の形態のように、動きベクトル情報エントロピー符号化の一例として、"f_code[s][t]"のとりうる値の数だけ可変長符号テーブルを用意する方法を用いた場合、動きベクトルエントロピー復号化部２３１でも同様に、"f_code[s][t]"のとりうる値の数だけ可変長符号テーブルを用意する方法を用いて復号化処理を行なう。

動きベクトル符号化部２３２は、動きベクトルエントロピー復号化部２３１によって復号された動きベクトル情報に対し、ＭＰＥＧ−２形式にしたがった符号化処理を行い、動きベクトル情報を再符号化する。したがって、動きベクトル符号フォーマット復元部２３０からは、放送波等によって供給されたＭＰＥＧ−２形式の動画像データに含まれる動きベクトル符号と同じ符号化データが出力される。

図１７に戻り、ＤＣＴ係数符号フォーマット復元部２４０は、上記のように符号化データ分離化部２１０によって分離取得されたＤＣＴ係数符号（ＤＣＴ係数の符号化データ）に対し、上記動画像データ変換部１００のＤＣＴ係数符号フォーマット変換部１４０（図１４参照）によって行われた符号化処理に対応する復号化処理を行う。そして、復号したＤＣＴ係数情報に対して、ＭＰＥＧ−２形式にしたがった符号化処理を行う。

図２０に示すように、ＤＣＴ係数符号フォーマット復元部２４０は、ＤＣＴ係数エントロピー復号化部２４１と、可変長符号化部２４２とを有している。ＤＣＴ係数エントロピー復号化部２４１は、上記動画像データ変換部１００のＤＣＴ係数エントロピー符号化部１４１（図１４参照）が行った符号化処理に対応する復号化処理を行い、ＤＣＴ係数を復号する。

上述した第１の実施の形態のように、ＤＣＴ係数情報エントロピー符号化の一例として、Ｈ．２６３やＭＰＥＧ−４ビデオ規格の様に（Run, Level, Last）をシンボルとして設計された可変長符号を用いる方法を用いた場合、ＤＣＴ係数エントロピー復号化部２４１でも同様に、Ｈ．２６３やＭＰＥＧ−４ビデオ規格の様に（Run, Level, Last）をシンボルとして設計された可変長符号を用いて復号化処理を行なう。

可変長符号化部２４２は、ＤＣＴ係数エントロピー復号化部２４１によって復号されたＤＣＴ係数情報に対し、ＭＰＥＧ−２形式にしたがった可変長符号化処理を行い、ＤＣＴ係数情報を再符号化する。したがって、ＤＣＴ係数符号フォーマット復元部２４０からは、放送波等によって供給されたＭＰＥＧ−２形式の動画像データに含まれるＤＣＴ係数符号と同じ符号化データが出力される。

図１７に戻り、符号化データ多重化部２５０には、モード符号フォーマット復元部２２０によって符号化されたモード符号と、動きベクトル符号フォーマット復元部２３０によって符号化された動きベクトル符号と、ＤＣＴ係数符号フォーマット復元部２４０によって符号化されたＤＣＴ係数符号とが供給される。また、符号化データ多重化部２５０には、モード情報、動きベクトル情報およびＤＣＴ係数情報以外のデータが符号化データ分離化部２１０からそのまま供給される。

符号化データ多重化部２５０は、各フォーマット変換部から供給される符号化データを、ＭＰＥＧ−２形式のシンタックスに基づいて多重化し、拡張ＭＰＥＧ−２形式の符号化データとして出力する。すなわち、符号化データ多重化部２５０は、放送等によって当該ビデオレコーダ４００に供給されたデータと同じ、ＭＰＥＧ−２形式の動画像データを出力する。

図１６に戻り、動画像データ再変換部２００により再変換されたＭＰＥＧ−２形式の動画像データは、ＭＰＥＧ−２デコーダ３０３に供給される。ＭＰＥＧ−２デコーダ３０３では、ＭＰＥＧ−２形式にしたがったデコードが行われ、動画像が復元される。これにより図示せぬ表示装置等に動画像が表示される。

以上説明したように第２の実施の形態では、放送波等により供給されるＭＰＥＧ−２形式のデータよりもデータ量の少ない拡張ＭＰＥＧ−２形式のデータに変換され、映像蓄積部３０１に蓄積される。したがって、放送されるＭＰＥＧ−２形式のデータをそのまま蓄積する場合よりも、より多くの動画像を録画することができる。

また、このように映像蓄積部３０１には拡張ＭＰＥＧ−２形式のデータとして記憶されているが、再生する際にはかかる動画像データ再変換部２００によって当該拡張ＭＰＥＧ−２形式のデータが、汎用性のあるＭＰＥＧ−２形式データに変換されるため、既に市場に広まっているＭＰＥＧ−２規格に準拠したＭＰＥＧ−２デコーダ３０３を利用して、動画像再生を行うことができる。

（第３の実施の形態）
次に、本発明の第３の実施の形態にかかるビデオレコーダ（動画像データ処理装置）について図２１を参照しながら説明する。同図に示すように、第３の実施の形態におけるビデオレコーダ５００は、上記第１の実施の形態におけるビデオレコーダ３１０の構成に加え、制御部３１２、動画像データ再変換部２００およびリムーバルメディア記録装置３０４を備える点で、上記第１の実施の形態におけるビデオレコーダ３１０と相違している。なお、第３の実施の形態において、第１の実施の形態および第２の実施の形態と共通する構成要素には、同一の符号を付けてその説明を省略する。

第３の実施の形態におけるビデオレコーダ５００では、放送波等によって供給されるＭＰＥＧ−２形式の圧縮動画像データが動画像データ変換部１００によって変換され、映像蓄積部３０１に蓄積される、つまり放送される番組等が録画される。上述したように映像蓄積部３０１に蓄積される動画像データは、放送波等により供給されるＭＰＥＧ−２形式のデータよりもデータ量の少ない拡張ＭＰＥＧ−２形式の圧縮動画像データである。

制御部３１２は、図示せぬユーザインターフェース（操作ボタン等）から入力されるユーザの要求にしたがい、映像蓄積部３０１に蓄積されている拡張ＭＰＥＧ−２形式の動画像データを読出して拡張ＭＰＥＧ−２デコーダ３１３または動画像データ再変換部２００に供給する。

すなわち、ユーザからの要求が当該ビデオレコーダ５００による動画像再生であった場合、制御部３１２は、映像蓄積部３０１に蓄積されている拡張ＭＰＥＧ−２形式の動画像データの中から、ユーザが指定する番組等に対応するデータを読出し、これを拡張ＭＰＥＧ−２デコーダ３１３に供給する。これにより当該拡張ＭＰＥＧ−２形式のデータが拡張ＭＰＥＧ−２デコーダ３１３によって復元され、動画像が再生される。

一方、ユーザからの要求がリムーバルメディアへの動画像データの記録であった場合、制御部３１２は、映像蓄積部３０１に蓄積されている拡張ＭＰＥＧ−２形式の動画像データの中から、ユーザが指定する番組等に対応するデータを読出し、これを動画像データ再変換部２００に供給する。

上述したように動画像データ再変換部２００は、拡張ＭＰＥＧ−２形式の動画像データを、通常のＭＰＥＧ−２形式の動画像データに変換する。したがって、制御部３１２によって動画像データ再変換部２００に供給された拡張ＭＰＥＧ−２形式の動画像データは、通常のＭＰＥＧ−２形式の動画像データに変換され、リムーバルメディア記録装置３０４に供給される。

リムーバルメディア記録装置３０４は、ＤＶＲ−Ｒ、ＤＶＤ−ＲＷ、ＤＶＤ−ＲＡＭ、半導体メモリカードなどのリムーバルメディアに対し、動画像データ再変換部２００から供給されるＭＰＥＧ−２形式の動画像データを記録する。このようにユーザがリムーバルメディアに映像蓄積部３０１に蓄積されている動画像データの記録を要求した場合、通常のＭＰＥＧ−２形式の動画像データがリムーバルメディアに記録される。

以上説明したように第３の実施の形態では、放送されるＭＰＥＧ−２形式のデータをそのまま蓄積する場合よりも、より多くの動画像を録画蓄積することができる。また、このように映像蓄積部３０１には拡張ＭＰＥＧ−２形式のデータとして記憶されているが、映像蓄積部３０１に蓄積されている動画像データをリムーバルメディアに記録する場合には、通常のＭＰＥＧ−２形式のデータに変換されてから記録される。したがって、当該リムーバルメディアに記録されている動画像データを、他の動画像再生装置、つまり広く普及しているＭＰＥＧ−２再生機能付き装置で再生することができる。

（第４の実施の形態）
次に、本発明の第４の実施の形態にかかるビデオレコーダ（動画像データ処理装置）について図２２を参照しながら説明する。同図に示すように、第４の実施の形態におけるビデオレコーダ６００は、拡張ＭＰＥＧ−２デコーダ３１３に代えてＭＰＥＧ−２デコーダ３０３を備える点と、動画像データ再変換部２００および制御部３０２を備える点で、上記第１の実施の形態におけるビデオレコーダ３１０と相違している。なお、第４の実施の形態において、第１の実施の形態〜第３の実施の形態と共通する構成要素には、同一の符号を付けてその説明を省略する。

第４の実施の形態におけるビデオレコーダ６００では、放送波等によって供給されるＭＰＥＧ−２形式の圧縮動画像データが動画像データ変換部１００によって変換され、映像蓄積部３０１に蓄積される、つまり放送される番組等が録画される。上述したように映像蓄積部３０１に蓄積される動画像データは、データ量の少ない拡張ＭＰＥＧ−２形式の圧縮動画像データである。

ビデオレコーダ６００では、図示せぬユーザインターフェース（操作ボタン等）を介して、ユーザからの動画像データの再生指示またはリムーバルメディアへの記録指示がなされた場合、映像蓄積部３０１に蓄積されている拡張ＭＰＥＧ−２形式の動画像データが読み出され、動画像データ再変換部２００に供給されるようになっている。

上述したように動画像データ再変換部２００では、拡張ＭＰＥＧ−２形式の動画像データが、通常のＭＰＥＧ−２形式の動画像データに変換される。このように動画像データ再変換部２００によって変換された通常のＭＰＥＧ−２形式の動画像データが制御部３１２に供給される。

制御部３０２は、ユーザインタフェースを介して入力されるユーザの指示にしたがい、動画像データ再変換部２００から供給されるＭＰＥＧ−２形式のデータをＭＰＥＧ−２デコーダ３０３またはリムーバルメディア記録装置３０４に供給する。より具体的には、ユーザからの指示が動画像再生である場合には、ＭＰＥＧ−２デコーダ３０３に動画像データを供給する。これによりＭＰＥＧ−２デコーダ３０３によって動画像が再生され、図示せぬ表示装置に表示される。

一方、ユーザからの指示がリムーバルメディアへの記録である場合には、リムーバルメディア記録装置３０４に供給する。これによりリムーバルメディア記録装置３０４によってＭＰＥＧ−２形式の動画像データがリムーバルメディアに記録される。

以上説明したように第４の実施の形態では、放送されるＭＰＥＧ−２形式のデータをそのまま蓄積する場合よりも，より多くの動画像を録画することができるとともに、汎用性のあるデコーダを用いて動画像再生を行うことができる。さらに、映像蓄積部３０１に蓄積されている動画像データをリムーバルメディアに記録する場合には、通常のＭＰＥＧ−２形式のデータに変換されてから記録される。したがって、当該リムーバルメディアに記録されている動画像データを、広く普及しているＭＰＥＧ−２再生機能付き装置で再生することができる。

（変形例）
なお、本発明は、上述した各実施の形態に限定されるものではなく、以下に例示するような種々の変形が可能である。
（変形例１）
上述した各実施の形態では、放送波等から供給されるＭＰＥＧ−２形式の動画像データを拡張ＭＰＥＧ−２形式の動画像データに変換して蓄積するようにしていたが、ＭＰＥＧ−２形式の動画像データに限らず、他の規格にしたがって圧縮符号化された動画像データ、例えばＭＰＥＧ−１形式、ＭＰＥＧ−４形式のデータを入力してもよい。この場合、これらに含まれる動画像復元に必要なデータを取得し、一旦復号する。そして、復号した復元用のデータを、より高効率の符号化方式で符号化するようにすればよい。

（変形例２）
また、上述した第３の実施の形態および第４の実施の形態では、映像蓄積部３０１に一旦蓄積された動画像データをリムーバルメディアに記録する場合の構成について説明したが、放送等により供給されるＭＰＥＧ−２形式の動画像データをリアルタイムでリムーバルメディア記録装置３０４に記録する場合には、動画像データ変換部１００や動画像データ再変換部２００を介さず、受信等したＭＰＥＧ−２形式の動画像データをそのままリムーバルメディア記録装置３０４に供給し、リムーバルメディアに記録するようにしてもよい。

（変形例３）
また、上述した第２の実施の形態および第４の実施の形態では、映像蓄積部３０１に一旦蓄積された動画像データを読み出して再生する構成について説明したが、放送等により供給されるＭＰＥＧ−２形式の動画像データをリアルタイムで再生する場合には、動画像データ変換部１００や動画像データ再変換部２００を介さず、受信等したＭＰＥＧ−２形式の動画像をそのままＭＰＥＧ−２デコーダ３０３に供給し、再生するようにしてもよい。

以上のように、本発明にかかる動画像データ処理装置および動画像データ処理方法は、ＭＰＥＧ−２形式等の圧縮符号化された動画像データを蓄積する場合に有用であり、特に、ビデオレコーダなどに適している。

本発明の第１の実施の形態にかかるビデオレコーダの構成を示すブロック図である。 前記ビデオレコーダに入力されるＭＰＥＧ−２形式のデータ構成を示す図である。 前記ＭＰＥＧ−２形式のデータに含まれるＭＢのデータ構成を示す図である。 前記ＭＰＥＧ−２形式のＭＢの復号化プロセスを示す図である。 前記ＭＰＥＧ−２形式のデータの復号化プロセスを示す図である。 前記ＭＰＥＧ−２形式のデータの復号化プロセスを示し、特に動き補償の流れを示す図である。 前記ビデオレコーダの構成要素である動画像データ変換部の構成を示すブロック図である。 前記動画像データ変換部のモード符号フォーマット変換部の構成を示す図である。 前記ＭＰＥＧ−２形式のモード情報の符号化に利用される可変長符号テーブルを示す図である。 前記モード符号フォーマット変換部によって行われる符号化処理で用いられる可変長符号テーブルの一例を示す図である。 前記動画像データ変換部の動きベクトル符号フォーマット変換部の構成を示す図である。 前記ＭＰＥＧ−２形式のデータ中の動きベクトル情報を符号化するために用いられる可変長符号テーブルを示す図である。 前記ＭＰＥＧ−２形式のデータ中の動きベクトル情報の符号後長を説明するための図である。 前記動画像データ変換部のＤＣＴ係数符号フォーマット変換部の構成を示す図である。 前記ビデオレコーダによって実施される動画像データ処理方法の流れを示す図である。 本発明の第２の実施の形態にかかるビデオレコーダの構成を示すブロック図である。 第２の実施の形態にかかるビデオレコーダの構成要素である動画像データ再変換部の構成を示す図である。 前記動画像データ再変換部のモード符号フォーマット復元部の構成を示す図である。 前記動画像データ再変換部の動きベクトル符号フォーマット復元部の構成を示す図である。 前記動画像データ再変換部のＤＣＴ係数符号フォーマット復元部の構成を示す図である。 本発明の第３の実施の形態にかかるビデオレコーダの構成を示すブロック図である。 本発明の第４の実施の形態にかかるビデオレコーダの構成を示すブロック図である。 従来のＭＰＥＧ−２形式の録画、再生手順を説明するための図である。

符号の説明

１００ 動画像データ変換部
１１０ 符号化データ分離化部
１２０ モード符号フォーマット変換部
１２１ 可変長復号化部
１２２ モード情報エントロピー符号化部
１３０ 動きベクトル符号フォーマット変換部
１３１ 動きベクトルエントロピー符号化部
１４０ ＤＣＴ係数符号フォーマット変換部
１４１ ＤＣＴ係数エントロピー符号化部
１５０ 符号化データ多重化部
２００ 動画像データ再変換部
２１０ 符号化データ分離化部
２２０ モード符号フォーマット復元部
２２１ モード情報エントロピー復号化部
２２２ 可変長符号化部
２３０ 動きベクトル符号フォーマット復元部
２３１ 動きベクトルエントロピー復号化部
２３２ 動きベクトル符号化部
２４０ ＤＣＴ係数符号フォーマット復元部
２４１ ＤＣＴ係数エントロピー復号化部
２４２ 可変長符号化部
２５０ 符号化データ多重化部
３０１ 映像蓄積部
３０２ 制御部
３０３ ＭＰＥＧ−２デコーダ
３０４ リムーバルメディア記録装置
３１０ ビデオレコーダ
３１２ 制御部
３１３ 拡張ＭＰＥＧ−２デコーダ
４００ ビデオレコーダ
４１０ 可変長復号化部
４２０ 逆スキャン部
４３０ 逆量子化部
４４０ 逆ＤＣＴ部
５００ ビデオレコーダ
５０１ 動き補償部
５１０ ベクトル復号化部
５２０ ベクトル予測部
６００ ビデオレコーダ

Claims (8)

1. 圧縮動画像データの中から、当該圧縮動画像データを復元するために必要なデータであって、第１の符号化処理によって符号化された復元用データを取得する復元用データ取得手段と、
   前記復元用データ取得手段によって取得された復元用データを、前記第１の符号化処理に対応する復号化処理によって復号する復号化処理手段と、
   前記復号化処理手段によって復号された復元用データを、前記第１の符号化処理よりも効率のよい符号化処理によって符号化する符号化処理手段と
   を具備することを特徴とする動画像データ処理装置。
2. 前記復元用データ取得手段は、ＭＰＥＧ（Moving Pictures Experts Group）形式で圧縮された圧縮動画像データの中から、当該圧縮動画像データを復元するために必要なデータであって、ＭＥＰＧ形式にしたがった前記第１の符号化処理によって符号化された復元用データを取得する
   ことを特徴とする請求項１に記載の動画像データ処理装置。
3. 前記復元用データ取得手段は、前記復元用データとして、符号化モードを示すモード情報、動きベクトル情報およびＤＣＴ（Discrete Cosine Transform）係数情報の少なくとも１つを取得することを特徴とする請求項２に記載の動画像データ処理装置。
4. 前記符号化処理手段によって符号化された復元用データを含む圧縮動画像データを記憶する記憶手段と、
   前記記憶手段によって記憶されている圧縮動画像データに含まれる符号化された復元用データを復号し、復号した復元用データを用いて動画像を復元し再生する再生手段と
   をさらに具備することを特徴とする請求項１ないし３のいずれかに記載の動画像データ処理装置。
5. 前記符号化処理手段によって符号化された復元用データを含む圧縮動画像データを記憶する記憶手段と、
   前記記憶手段に記憶されている圧縮動画像データの中から、前記符号化処理手段によって符号化された復元用データを取得する第２の復元用データ取得手段と、
   前記第２の復元用データ取得手段によって取得された復元用データを、前記符号化処理手段による符号化処理に対応する復号化処理によって復号する第２の復号化処理手段と、
   前記第２の復号化処理手段によって復号された復元用データを、前記第１の符号化処理によって符号化する再符号化処理手段と、
   前記再符号化処理手段によって符号化された復元用データを含む圧縮動画像データを可搬型記録媒体に記録する記録手段と
   をさらに具備することを特徴とする請求項１ないし３のいずれかに記載に動画像データ処理装置。
6. 前記符号化処理手段によって符号化された復元用データを含む圧縮動画像データを記憶する記憶手段と、
   前記記憶手段に記憶されている圧縮動画像データの中から、前記符号化処理手段によって符号化された復元用データを取得する第２の復元用データ取得手段と、
   前記第２の復元用データ取得手段によって取得された復元用データを、前記符号化処理手段による符号化処理に対応する復号化処理によって復号する第２の復号化処理手段と、
   前記第２の復号化処理手段によって復号された復元用データを、前記第１の符号化処理によって符号化する再符号化処理手段と、
   前記再符号化処理手段によって符号化された復元用データを復号し、復号した復元用データを用いて動画像を復元し再生する再生手段と
   をさらに具備することを特徴とする請求項１ないし３のいずれかに記載に動画像データ処理装置。
7. 前記再符号化処理手段によって符号化された復元用データを含む圧縮動画像データを可搬型記録媒体に記録する記録手段をさらに具備することを特徴とする請求項６に記載の動画像データ処理装置。
8. 圧縮動画像データの中から、当該圧縮動画像データを復元するために必要なデータであって、第１の符号化処理によって符号化された復元用データを取得する復元用データ取得ステップと、
   前記復元用データ取得ステップで取得された復元用データを、前記第１の符号化処理に対応する復号化処理によって復号する復号化処理ステップと、
   前記復号化処理ステップで復号された復元用データを、前記第１の符号化処理よりも効率のよい符号化処理によって符号化する符号化処理ステップと
   を具備することを特徴とする動画像データ処理方法。

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