JPH1066033A - 動画像符号化ビットストリーム変換装置 - Google Patents
動画像符号化ビットストリーム変換装置Info
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- JPH1066033A JPH1066033A JP23994196A JP23994196A JPH1066033A JP H1066033 A JPH1066033 A JP H1066033A JP 23994196 A JP23994196 A JP 23994196A JP 23994196 A JP23994196 A JP 23994196A JP H1066033 A JPH1066033 A JP H1066033A
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- H04N19/40—Methods 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
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- Compression, Expansion, Code Conversion, And Decoders (AREA)
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 高画質かつ簡易な動画像符号化ビットストリ
ーム変換を行える動画像の符号化ビットストリーム変換
装置を提供することにある。 【解決手段】 ＴＶ画像の圧縮されたビットストリーム
ａは、符号化制御情報抽出部１ａにて、符号化制御情報
ｍを抽出される。動き補正ＴＶ方式変換装置２の動ベク
トル算出部２ａは該符号化制御情報ｍから細分化された
ブロックの動ベクトルｎを生成する。ライン数・フイー
ルド数変換部２ｂは該動ベクトルｎを用いて、高画質の
ビットストリーム変換を行う。動き補償符号化装置３の
符号化制御部３ａは前記符号化制御情報ｍ、動ベクトル
ｎおよび内挿フィールド位置情報ｐを用いて、符号化部
３ｂに供給する動ベクトルｑを生成する。本発明では、
前記符号化制御情報ｍを利用して、前記動ベクトルｎと
ｑを生成できるので、従来装置のように独立した動き推
定部が不要となり、ハードウェア規模を縮小することが
できる。
ーム変換を行える動画像の符号化ビットストリーム変換
装置を提供することにある。 【解決手段】 ＴＶ画像の圧縮されたビットストリーム
ａは、符号化制御情報抽出部１ａにて、符号化制御情報
ｍを抽出される。動き補正ＴＶ方式変換装置２の動ベク
トル算出部２ａは該符号化制御情報ｍから細分化された
ブロックの動ベクトルｎを生成する。ライン数・フイー
ルド数変換部２ｂは該動ベクトルｎを用いて、高画質の
ビットストリーム変換を行う。動き補償符号化装置３の
符号化制御部３ａは前記符号化制御情報ｍ、動ベクトル
ｎおよび内挿フィールド位置情報ｐを用いて、符号化部
３ｂに供給する動ベクトルｑを生成する。本発明では、
前記符号化制御情報ｍを利用して、前記動ベクトルｎと
ｑを生成できるので、従来装置のように独立した動き推
定部が不要となり、ハードウェア規模を縮小することが
できる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は動画像の符号化ビ
ットストリーム変換装置に関し、特に、圧縮ビットスト
リーム中に含まれる動画像の動き情報を始めとする種々
の情報を利用して、該動画像符号化ビットストリームの
テレビジョン方式の変換を、高画質でかつ簡易に行なう
ことができるようにした動画像の符号化ビットストリー
ム変換装置に関する。
ットストリーム変換装置に関し、特に、圧縮ビットスト
リーム中に含まれる動画像の動き情報を始めとする種々
の情報を利用して、該動画像符号化ビットストリームの
テレビジョン方式の変換を、高画質でかつ簡易に行なう
ことができるようにした動画像の符号化ビットストリー
ム変換装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、テレビジョンの方式が異なる地域
間でテレビジョン伝送を行なう際には、ＴＶ方式変換が
行なわれている。また、従来では、このＴＶ方式変換の
時にＴＶ画像を高画質に保つために、動画像の動きを推
定した結果である動ベクトルを利用する動き補正ＴＶ方
式変換が採用されている。この動き補正ＴＶ方式変換法
については、例えば、本出願人の特許である特公平３−
２５１１９号公報「動き量を用いた動画像フレームレー
ト変換方式」等に詳しく述べられている。
間でテレビジョン伝送を行なう際には、ＴＶ方式変換が
行なわれている。また、従来では、このＴＶ方式変換の
時にＴＶ画像を高画質に保つために、動画像の動きを推
定した結果である動ベクトルを利用する動き補正ＴＶ方
式変換が採用されている。この動き補正ＴＶ方式変換法
については、例えば、本出願人の特許である特公平３−
２５１１９号公報「動き量を用いた動画像フレームレー
ト変換方式」等に詳しく述べられている。
【０００３】ここで、その概略を説明する。テレビジョ
ン画像を含む一般の動画像は、毎秒一定のフレームレー
トで静止画像を次々と表示することを基本原理とし、時
間的に連続した信号としては与えられていない。例え
ば、放送テレビジョン方式をみると、日本では、３０フ
レーム／秒のフレームレートが採用され、一方、ヨーロ
ッパ諸国では、２５フレーム／秒のフレームレートが採
用されている。したがって、これらのフレームレートが
異なるテレビジョン方式を採用する国の間で、放送プロ
グラムを交換する場合には、フレームレートの変換技術
が不可欠となる。
ン画像を含む一般の動画像は、毎秒一定のフレームレー
トで静止画像を次々と表示することを基本原理とし、時
間的に連続した信号としては与えられていない。例え
ば、放送テレビジョン方式をみると、日本では、３０フ
レーム／秒のフレームレートが採用され、一方、ヨーロ
ッパ諸国では、２５フレーム／秒のフレームレートが採
用されている。したがって、これらのフレームレートが
異なるテレビジョン方式を採用する国の間で、放送プロ
グラムを交換する場合には、フレームレートの変換技術
が不可欠となる。
【０００４】図８は該フレームレートの変換の原理図を
示す。図は、フレームレートが２５フレーム／秒の画像
（ａ25、ｂ25、ｃ25、…）から、フレームレートが、３
０フレーム／秒の画像（ａ30、ｂ30、ｃ30、…）への変
換を示しており、今、ａ25フレームとａ30フレームとを
同期させたとすると、フレームレートの比率は、２５：
３０＝５：６であるから、６フレームおきに、両者のフ
レームが同期することになる。
示す。図は、フレームレートが２５フレーム／秒の画像
（ａ25、ｂ25、ｃ25、…）から、フレームレートが、３
０フレーム／秒の画像（ａ30、ｂ30、ｃ30、…）への変
換を示しており、今、ａ25フレームとａ30フレームとを
同期させたとすると、フレームレートの比率は、２５：
３０＝５：６であるから、６フレームおきに、両者のフ
レームが同期することになる。
【０００５】同期するフレームは、元の画像のフレーム
をそのまま使用できるが、同期しないフレームは元の画
像の隣接する２フレームから、内挿により作成される。
例えば、ｂ30フレームは隣接するａ25フレームとｂ25フ
レームの内挿により作成され、ｃ30フレームは隣接する
ｂ25フレームとｃ25フレームの内挿により作成される。
この内挿フレームすなわち内挿フィールドを生成する
際、元の画像の動きを補正することが必要になる。
をそのまま使用できるが、同期しないフレームは元の画
像の隣接する２フレームから、内挿により作成される。
例えば、ｂ30フレームは隣接するａ25フレームとｂ25フ
レームの内挿により作成され、ｃ30フレームは隣接する
ｂ25フレームとｃ25フレームの内挿により作成される。
この内挿フレームすなわち内挿フィールドを生成する
際、元の画像の動きを補正することが必要になる。
【０００６】この動き補正をしてフィールド内挿を行う
際の種々の動き推定においては、従来、画像中の動きの
一様性を仮定し、１フィールドの画像を多数のブロック
に分けて、ブロック毎に動き推定を行うようにしてい
る。具体的には、隣合う２枚のフィールド同士でブロッ
ク毎に動きを検出し、そのベクトルに基づき、内挿フィ
ールドを前記２枚のフィールドを参照して作成するよう
にしている。
際の種々の動き推定においては、従来、画像中の動きの
一様性を仮定し、１フィールドの画像を多数のブロック
に分けて、ブロック毎に動き推定を行うようにしてい
る。具体的には、隣合う２枚のフィールド同士でブロッ
ク毎に動きを検出し、そのベクトルに基づき、内挿フィ
ールドを前記２枚のフィールドを参照して作成するよう
にしている。
【０００７】次に、前記ＴＶ方式変換とは全く異なる技
術ではあるが、近年、動画像を伝送するために、ＭＰＥ
Ｇ−２等に代表されるディジタル圧縮符号化が利用され
るようになってきている。このＭＰＥＧ−２に関して
は、ＩＴＵ−Ｔ勧告Ｈ．２６２などに詳しく述べられて
いる。これらの圧縮符号化装置の多くは、ＭＰＥＧ−２
も含め、動画像の動きを推定した結果である動ベクトル
を、圧縮効率を高めるために利用している。
術ではあるが、近年、動画像を伝送するために、ＭＰＥ
Ｇ−２等に代表されるディジタル圧縮符号化が利用され
るようになってきている。このＭＰＥＧ−２に関して
は、ＩＴＵ−Ｔ勧告Ｈ．２６２などに詳しく述べられて
いる。これらの圧縮符号化装置の多くは、ＭＰＥＧ−２
も含め、動画像の動きを推定した結果である動ベクトル
を、圧縮効率を高めるために利用している。
【０００８】従来では、これらの動き補正ＴＶ方式変換
と圧縮符号化は独立に行なわれ、統一的な処理は全く行
なわれていない。前記の両機能を実現する従来の装置の
一例を図９を参照して説明する。
と圧縮符号化は独立に行なわれ、統一的な処理は全く行
なわれていない。前記の両機能を実現する従来の装置の
一例を図９を参照して説明する。
【０００９】ＴＶ画像の符号化された入力ビットストリ
ームａが入力してくると、復号装置３１はこれを復号化
して、元のＴＶ方式の画像（以下、入力方式映像と呼
ぶ）ｂに復元する。動き補正方式変換装置３２は動き推
定部３２ａとライン数・フイールド数変換部３２ｂから
構成されており、動き推定部３２ａは前記入力方式映像
ｂから動ベクトルを求め、該動ベクトルｃをライン数・
フイールド数変換部３２ｂに供給する。該ライン数・フ
イールド数変換部３２ｂは該動ベクトルｃを用いて、前
記した特公平３−２５１１９号公報に開示されている技
術を用いて、他の方式に変換する。該ライン数・フイー
ルド数変換部３２ｂからは変換されたＴＶ方式の画像
（以下、出力方式映像と呼ぶ）ｄが出力される。
ームａが入力してくると、復号装置３１はこれを復号化
して、元のＴＶ方式の画像（以下、入力方式映像と呼
ぶ）ｂに復元する。動き補正方式変換装置３２は動き推
定部３２ａとライン数・フイールド数変換部３２ｂから
構成されており、動き推定部３２ａは前記入力方式映像
ｂから動ベクトルを求め、該動ベクトルｃをライン数・
フイールド数変換部３２ｂに供給する。該ライン数・フ
イールド数変換部３２ｂは該動ベクトルｃを用いて、前
記した特公平３−２５１１９号公報に開示されている技
術を用いて、他の方式に変換する。該ライン数・フイー
ルド数変換部３２ｂからは変換されたＴＶ方式の画像
（以下、出力方式映像と呼ぶ）ｄが出力される。
【００１０】次に、該出力方式映像ｄはＭＰＥＧ−２等
の圧縮符号化装置、すなわち動き補償符号化装置３３に
入力する。該動き補償符号化装置３３は、動き推定部３
３ａと符号化部３３ｂとからなり、動き推定部３３ａは
前記出力方式映像ｄから動ベクトルを生成する。符号化
部３３ｂは該動ベクトルｅを用いて出力方式映像ｄを符
号化し、新たな出力ビットストリームｆとして出力す
る。
の圧縮符号化装置、すなわち動き補償符号化装置３３に
入力する。該動き補償符号化装置３３は、動き推定部３
３ａと符号化部３３ｂとからなり、動き推定部３３ａは
前記出力方式映像ｄから動ベクトルを生成する。符号化
部３３ｂは該動ベクトルｅを用いて出力方式映像ｄを符
号化し、新たな出力ビットストリームｆとして出力す
る。
【００１１】以上のように、従来は、動き補正方式変換
装置３２と動き補償符号化装置３３は、全く独立的に動
作していた。
装置３２と動き補償符号化装置３３は、全く独立的に動
作していた。
【００１２】
【発明が解決しようとする課題】前記した動き補正ＴＶ
方式変換装置３２および動き補償符号化装置３３の双方
において、動ベクトルを求める処理はハードウェアの大
きな部分を占めているが、どちらの装置においても、こ
れを省略することはできない。すなわち、方式変換装置
３２においては、動画像の動き推定を正確に行わない
と、ＴＶ方式変換後のＴＶ画像の画質を良好に保つこと
ができない。換言すれば、動画像の正確な動き推定は、
変換画質を高画質に保つための第一の重要な要因である
と言うことができる。一方、動き補償符号化装置３３に
おいても、動き推定は圧縮効率を大きく高めるための重
要な要因である。
方式変換装置３２および動き補償符号化装置３３の双方
において、動ベクトルを求める処理はハードウェアの大
きな部分を占めているが、どちらの装置においても、こ
れを省略することはできない。すなわち、方式変換装置
３２においては、動画像の動き推定を正確に行わない
と、ＴＶ方式変換後のＴＶ画像の画質を良好に保つこと
ができない。換言すれば、動画像の正確な動き推定は、
変換画質を高画質に保つための第一の重要な要因である
と言うことができる。一方、動き補償符号化装置３３に
おいても、動き推定は圧縮効率を大きく高めるための重
要な要因である。
【００１３】上記したように、従来は動き補正ＴＶ方式
変換と動き補償符号化が独立に行なわれているため、動
き推定処理を重複して行なわなければならず、両機能を
実現する装置を考えた場合、装置全体としてのハードウ
ェアの増大を招いているという問題があった。換言すれ
ば、前記動き推定部３２ａ、３３ａは、それぞれ動き補
正ＴＶ方式変換装置３２および動き補償符号化装置３３
においてハードウェアの大きな部分を占めており、全体
でのハードウェア規模は莫大なものになるという問題が
あった。
変換と動き補償符号化が独立に行なわれているため、動
き推定処理を重複して行なわなければならず、両機能を
実現する装置を考えた場合、装置全体としてのハードウ
ェアの増大を招いているという問題があった。換言すれ
ば、前記動き推定部３２ａ、３３ａは、それぞれ動き補
正ＴＶ方式変換装置３２および動き補償符号化装置３３
においてハードウェアの大きな部分を占めており、全体
でのハードウェア規模は莫大なものになるという問題が
あった。
【００１４】また、従来は、図９から明らかなように、
動き補正ＴＶ方式変換装置３２は、一旦復号装置３１で
復号化された画像を用いて動ベクトルを生成しているた
め、該復号化画像に劣化があると、動き推定部３２ａは
該劣化した画像をもとに動き推定を行なうことになり、
動き推定に誤推定が引き起こされる可能性があるという
問題があった。
動き補正ＴＶ方式変換装置３２は、一旦復号装置３１で
復号化された画像を用いて動ベクトルを生成しているた
め、該復号化画像に劣化があると、動き推定部３２ａは
該劣化した画像をもとに動き推定を行なうことになり、
動き推定に誤推定が引き起こされる可能性があるという
問題があった。
【００１５】本発明の目的は、前記した従来技術の問題
点を除去し、これら圧縮ビットストリーム内に存在する
動ベクトルを始めとする種々の符号化制御情報を有効に
利用しながら動き補正方式変換及びその後の再符号化を
行なうことにより、高画質かつ簡易な動画像符号化ビッ
トストリーム変換を行える動画像の符号化ビットストリ
ーム変換装置を提供することにある。
点を除去し、これら圧縮ビットストリーム内に存在する
動ベクトルを始めとする種々の符号化制御情報を有効に
利用しながら動き補正方式変換及びその後の再符号化を
行なうことにより、高画質かつ簡易な動画像符号化ビッ
トストリーム変換を行える動画像の符号化ビットストリ
ーム変換装置を提供することにある。
【００１６】
【課題を解決するための手段】前記した目的を達成する
ために、本発明は、ある方式のＴＶ信号を符号化したビ
ットストリームを他の方式のビットストリームに変換す
る動画像符号化ビットストリーム変換装置において、入
力方式ビットストリームから、マクロブロック毎の動ベ
クトル、符号化モードおよび量子化ステップサイズを含
む符号化制御情報を抽出する符号化制御情報抽出手段
と、前記符号化制御情報を用いて前記ビットストリーム
を復号化する復号化手段と、抽出した動ベクトルを前記
符号化モード情報を利用して動き補正方式変換の動ベク
トルに変換する動ベクトル算出手段と、前記動ベクトル
を用いて、前記復号化により得られた映像を他の方式の
映像に変換する方式変換手段と、前記動ベクトル、内挿
フィールド位置情報及び前記量子化ステップサイズを利
用して動ベクトルを生成し、該動ベクトルを用いて前記
方式変換後の映像を符号化する符号化手段とを具備した
点に特徴がある。
ために、本発明は、ある方式のＴＶ信号を符号化したビ
ットストリームを他の方式のビットストリームに変換す
る動画像符号化ビットストリーム変換装置において、入
力方式ビットストリームから、マクロブロック毎の動ベ
クトル、符号化モードおよび量子化ステップサイズを含
む符号化制御情報を抽出する符号化制御情報抽出手段
と、前記符号化制御情報を用いて前記ビットストリーム
を復号化する復号化手段と、抽出した動ベクトルを前記
符号化モード情報を利用して動き補正方式変換の動ベク
トルに変換する動ベクトル算出手段と、前記動ベクトル
を用いて、前記復号化により得られた映像を他の方式の
映像に変換する方式変換手段と、前記動ベクトル、内挿
フィールド位置情報及び前記量子化ステップサイズを利
用して動ベクトルを生成し、該動ベクトルを用いて前記
方式変換後の映像を符号化する符号化手段とを具備した
点に特徴がある。
【００１７】この発明によれば、前記符号化制御情報抽
出手段で抽出したビットストリームの符号化制御情報を
用いて、ＴＶ方式変換に必要な動ベクトルと、再符号化
に使用される動ベクトルを生成することができるように
なり、ＴＶ方式変換された画像の高画質化を図ることが
できると共に、装置のハードウェア規模を大幅に小形化
することができるようになる。
出手段で抽出したビットストリームの符号化制御情報を
用いて、ＴＶ方式変換に必要な動ベクトルと、再符号化
に使用される動ベクトルを生成することができるように
なり、ＴＶ方式変換された画像の高画質化を図ることが
できると共に、装置のハードウェア規模を大幅に小形化
することができるようになる。
【００１８】
【発明の実施の形態】以下に、図面を参照して、本発明
の一実施形態を詳細に説明する。図１は本発明の一実施
形態の構成を示すブロック図である。なお、図１では、
図９と同一または同等の信号には、同じ符号が付されて
いる。
の一実施形態を詳細に説明する。図１は本発明の一実施
形態の構成を示すブロック図である。なお、図１では、
図９と同一または同等の信号には、同じ符号が付されて
いる。
【００１９】図において、あるＴＶ方式の画像であっ
て、かつ符号化された入力ビットストリームａは復号装
置１に入力する。該復号装置１は、該入力ビットストリ
ームａから、動ベクトル情報、符号化制御情報（符号化
モード情報）、量子化ステップサイズ等の符号化制御情
報を抽出する符号化制御情報抽出部１ａと、該符号化制
御情報ｍを用いて入力ビットストリームａを復号化する
復号化部１ｂから構成されている。
て、かつ符号化された入力ビットストリームａは復号装
置１に入力する。該復号装置１は、該入力ビットストリ
ームａから、動ベクトル情報、符号化制御情報（符号化
モード情報）、量子化ステップサイズ等の符号化制御情
報を抽出する符号化制御情報抽出部１ａと、該符号化制
御情報ｍを用いて入力ビットストリームａを復号化する
復号化部１ｂから構成されている。
【００２０】次に、動き補正ＴＶ方式変換装置２は前記
符号化制御情報ｍ中の動ベクトルおよび内挿フィールド
位置情報ｐから、ＴＶ方式の変換に適した動ベクトルｎ
を算出する動ベクトル算出部２ａと、ライン数・フイー
ルド数変換部２ｂとから構成されている。また、動き補
償符号化装置３は、前記符号化制御情報ｍ、動ベクトル
ｎおよび内挿フィールド位置情報ｐから、再符号化に必
要な動ベクトルｑを生成する符号化制御部３ａと、該動
ベクトルｑを用いて再符号化する符号化部３ｂから構成
されている。
符号化制御情報ｍ中の動ベクトルおよび内挿フィールド
位置情報ｐから、ＴＶ方式の変換に適した動ベクトルｎ
を算出する動ベクトル算出部２ａと、ライン数・フイー
ルド数変換部２ｂとから構成されている。また、動き補
償符号化装置３は、前記符号化制御情報ｍ、動ベクトル
ｎおよび内挿フィールド位置情報ｐから、再符号化に必
要な動ベクトルｑを生成する符号化制御部３ａと、該動
ベクトルｑを用いて再符号化する符号化部３ｂから構成
されている。
【００２１】次に、前記動ベクトル算出部２ａの動作を
詳細に説明する。該動ベクトル算出部２ａは、ＴＶ方式
の変換によって生成される内挿フィールド（例えば、図
８のａ30、ｂ30、ｃ30、…）の動ベクトルを算出する。
例えば、図２に示されているように、前フィールド５と
後フィールド７の動ベクトルから内挿フィールド６の動
ベクトルを算出する働きをする。
詳細に説明する。該動ベクトル算出部２ａは、ＴＶ方式
の変換によって生成される内挿フィールド（例えば、図
８のａ30、ｂ30、ｃ30、…）の動ベクトルを算出する。
例えば、図２に示されているように、前フィールド５と
後フィールド７の動ベクトルから内挿フィールド６の動
ベクトルを算出する働きをする。
【００２２】まず、各フィールドのマクロブロック、例
えば前記前フィールド５のマクロブロックＡと、後フィ
ールド７のマクロブロックＣに、ＭＰＥＧ−２ストリー
ムから抽出された動ベクトルＭＶが既に登録されている
ものとして、前記内挿フィールド６の動ベクトルを、次
のようにして求める。
えば前記前フィールド５のマクロブロックＡと、後フィ
ールド７のマクロブロックＣに、ＭＰＥＧ−２ストリー
ムから抽出された動ベクトルＭＶが既に登録されている
ものとして、前記内挿フィールド６の動ベクトルを、次
のようにして求める。
【００２３】(1) 図３(a) に示されているように、前記
マクロブロックＡに後方向ベクトルｖ1 、マクロブロッ
クＣに前方向ベクトルｖ2 が存在する時には、Ａ，Ｃ共
に内挿フィールド６方向からの予測ベクトルが存在す
る。したがって、どちらのベクトルも信頼性が比較的大
きいので、マクロブロックＢに距離的に近い方のベクト
ルｖ2 を内挿フィールド６のマクロブロックＢの動ベク
トルとして採用する。なお、前記内挿フィールド６の位
置情報ｐは前記ライン数・フイールド数変換部２ｂから
得ても良いし、動ベクトル算出部２ａが予めデータとし
て持っていてもよい。
マクロブロックＡに後方向ベクトルｖ1 、マクロブロッ
クＣに前方向ベクトルｖ2 が存在する時には、Ａ，Ｃ共
に内挿フィールド６方向からの予測ベクトルが存在す
る。したがって、どちらのベクトルも信頼性が比較的大
きいので、マクロブロックＢに距離的に近い方のベクト
ルｖ2 を内挿フィールド６のマクロブロックＢの動ベク
トルとして採用する。なお、前記内挿フィールド６の位
置情報ｐは前記ライン数・フイールド数変換部２ｂから
得ても良いし、動ベクトル算出部２ａが予めデータとし
て持っていてもよい。
【００２４】(2) 図３(b) に示されているように、Ａに
後方向ベクトルｖ1 が存在し、Ｃに前方向ベクトルが存
在しない時には、Ｃには内挿フィールド６方向からのベ
クトルは存在しない。このため、後フィールド７とそれ
以前のフィールドでは、連続性が保たれていない可能性
がある。したがって、ＡのベクトルＶ1 の方が信頼性が
高いので、該ＡのベクトルＶ1 をマクロブロックＢの動
ベクトルとして採用する。
後方向ベクトルｖ1 が存在し、Ｃに前方向ベクトルが存
在しない時には、Ｃには内挿フィールド６方向からのベ
クトルは存在しない。このため、後フィールド７とそれ
以前のフィールドでは、連続性が保たれていない可能性
がある。したがって、ＡのベクトルＶ1 の方が信頼性が
高いので、該ＡのベクトルＶ1 をマクロブロックＢの動
ベクトルとして採用する。
【００２５】(3) 図３(c) に示されているように、Ｃに
前方向ベクトルｖ2 が存在し、Ａに後方向ベクトルが存
在しない時には、(2) と同様の理由から、Ｃのベクトル
ｖ2をマクロブロックＢの動ベクトルとして採用する。
前方向ベクトルｖ2 が存在し、Ａに後方向ベクトルが存
在しない時には、(2) と同様の理由から、Ｃのベクトル
ｖ2をマクロブロックＢの動ベクトルとして採用する。
【００２６】(4) 図３(d) に示されているように、Ａに
後方向ベクトルが存在せず、Ｃに前方向ベクトルが存在
しない時には、Ａ，Ｃ共に、内挿フィールド６方向から
の予測ベクトルが存在しないことになる。このような時
には、画像の動きが複雑に変化している等の状態が考え
られるから、無理にＢの動きを推定するよりも０ベクト
ルを割り当てておいた方が無難である。そこで、マクロ
ブロックＢの動ベクトルとして０ベクトルを採用する。
なお、Ａ，Ｃがイントラ符号化されている時も、この場
合に含まれる。
後方向ベクトルが存在せず、Ｃに前方向ベクトルが存在
しない時には、Ａ，Ｃ共に、内挿フィールド６方向から
の予測ベクトルが存在しないことになる。このような時
には、画像の動きが複雑に変化している等の状態が考え
られるから、無理にＢの動きを推定するよりも０ベクト
ルを割り当てておいた方が無難である。そこで、マクロ
ブロックＢの動ベクトルとして０ベクトルを採用する。
なお、Ａ，Ｃがイントラ符号化されている時も、この場
合に含まれる。
【００２７】次に、前記の(1) 〜(4) で求めた内挿フィ
ールド６上のマクロブロックＢ1 、Ｂ2 、…、Ｂn の動
ベクトルｚ1 〜ｚn は、例えば図４に示されているよう
に互いにばらついているものと考えられる。該マクロブ
ロックベクトルｚ1 〜ｚn をこのまま前記ライン数・フ
ィールド数変換部２ｂの変換に使用すると、ブロック歪
みが目立つことになる。そこで、該内挿フィールド６上
のベクトルに対して、順序統計フィルタをかけ、このば
らつきを除去するようにする。この順序統計フィルタの
構成例と動作例については、本発明者による特許出願で
ある特願平６−１９２２５３号「動ベクトル処理装置」
に詳細に開示されている。該順序統計フィルタの動作の
概略は、注目しているマクロブロックとその周辺のマク
ロブロック（合計９個のマクロブロック）の各ベクトル
の大きさを求め、該大きさを大きい順または小さい順に
並べて、その中間に位置する大きさのベクトルを該注目
マクロブロックの大きさとするものである。
ールド６上のマクロブロックＢ1 、Ｂ2 、…、Ｂn の動
ベクトルｚ1 〜ｚn は、例えば図４に示されているよう
に互いにばらついているものと考えられる。該マクロブ
ロックベクトルｚ1 〜ｚn をこのまま前記ライン数・フ
ィールド数変換部２ｂの変換に使用すると、ブロック歪
みが目立つことになる。そこで、該内挿フィールド６上
のベクトルに対して、順序統計フィルタをかけ、このば
らつきを除去するようにする。この順序統計フィルタの
構成例と動作例については、本発明者による特許出願で
ある特願平６−１９２２５３号「動ベクトル処理装置」
に詳細に開示されている。該順序統計フィルタの動作の
概略は、注目しているマクロブロックとその周辺のマク
ロブロック（合計９個のマクロブロック）の各ベクトル
の大きさを求め、該大きさを大きい順または小さい順に
並べて、その中間に位置する大きさのベクトルを該注目
マクロブロックの大きさとするものである。
【００２８】次に、１個のマクロブロックＢは１６画素
×１６ラインであるので、真の動きを必要とする動き補
正方式変換用のブロックとしては大き過ぎ、もっと小さ
い物体の動きに対応できるようにしなければならない。
そこで、内挿フィールド６上のブロックを、例えば４画
素×２ラインのブロックに細分化する。該細分化したブ
ロックのベクトルは、上記の順序統計フィルタで求めた
マクロブロックベクトルを代表ベクトルとして、周知の
線形補間により、各細分化ブロックにベクトルを割り当
てる。
×１６ラインであるので、真の動きを必要とする動き補
正方式変換用のブロックとしては大き過ぎ、もっと小さ
い物体の動きに対応できるようにしなければならない。
そこで、内挿フィールド６上のブロックを、例えば４画
素×２ラインのブロックに細分化する。該細分化したブ
ロックのベクトルは、上記の順序統計フィルタで求めた
マクロブロックベクトルを代表ベクトルとして、周知の
線形補間により、各細分化ブロックにベクトルを割り当
てる。
【００２９】次に、動き補正方式変換の劣化の一つとし
て、ボールや字幕等の画面中の静止物体に、誤って動き
が与えられることによるものがある。これを防ぐため
に、各細分化ブロックのベクトルを０ベクトルと比較す
る。具体的には、図５に示されているように、内挿フィ
ールド６上の細分化ブロック１０を前後のフィールド５
と７に投影し、差分絶対値ＤＦＤを取り、また０ベクト
ルの前後フィールド５と７差分絶対値ＤＦＤを取り、該
差分絶対値ＤＦＤの小さい方を採用する。
て、ボールや字幕等の画面中の静止物体に、誤って動き
が与えられることによるものがある。これを防ぐため
に、各細分化ブロックのベクトルを０ベクトルと比較す
る。具体的には、図５に示されているように、内挿フィ
ールド６上の細分化ブロック１０を前後のフィールド５
と７に投影し、差分絶対値ＤＦＤを取り、また０ベクト
ルの前後フィールド５と７差分絶対値ＤＦＤを取り、該
差分絶対値ＤＦＤの小さい方を採用する。
【００３０】最後に、さらにベクトルのばらつきを取り
除くため、再び前記順序統計フィルタを上記の差分絶対
値ＤＦＤで求めたベクトルに適用する。このようにして
求めた動ベクトルｎ（図１参照）を用いて、前記ライン
数・フィールド数変換部２ｂにて、動き補正方式変換を
行う。
除くため、再び前記順序統計フィルタを上記の差分絶対
値ＤＦＤで求めたベクトルに適用する。このようにして
求めた動ベクトルｎ（図１参照）を用いて、前記ライン
数・フィールド数変換部２ｂにて、動き補正方式変換を
行う。
【００３１】次に、該ライン数・フィールド数変換部２
ｂにより方式変換された出力方式映像ｄに対して再符号
化を行う動き補償符号化装置３の動作を説明する。該出
力方式映像ｄには、図８の(a)30 、(g)30 のように、ラ
イン内挿のみによる変換で作成されたフィールドが周期
的に存在する。これらは、動ベクトルエラーによる劣化
が全くないため、ＭＰＥＧ−２において、高画質を要求
されるＩまたはＰピクチャとして用いる。また、ピクチ
ャ構造としては、ＴＶ方式変換がフィールド単位で行わ
れ、動ベクトルもフィールド毎に割り当てられているこ
とに鑑み、フィールドピクチャとする。
ｂにより方式変換された出力方式映像ｄに対して再符号
化を行う動き補償符号化装置３の動作を説明する。該出
力方式映像ｄには、図８の(a)30 、(g)30 のように、ラ
イン内挿のみによる変換で作成されたフィールドが周期
的に存在する。これらは、動ベクトルエラーによる劣化
が全くないため、ＭＰＥＧ−２において、高画質を要求
されるＩまたはＰピクチャとして用いる。また、ピクチ
ャ構造としては、ＴＶ方式変換がフィールド単位で行わ
れ、動ベクトルもフィールド毎に割り当てられているこ
とに鑑み、フィールドピクチャとする。
【００３２】動き補償符号化装置３の符号化制御部３ａ
は、前記符号化制御情報抽出部１ａから抽出された符号
化制御情報ｍと、動ベクトル算出部２ａで算出した動き
ベクトルｎと、内挿フィールド位置情報ｐを用いて、符
号化部３ｂに供給する動ベクトルｑを生成する。すなわ
ち、マクロブロック内の細分化ブロックに割り当てられ
た動ベクトルの分布の仕方から、マクロブロックタイプ
を決定し、マクロブロックの動ベクトルも細分化ブロッ
ク動ベクトルから算出する。この算出方法はいろいろ考
えられるが、以下に一つの方法を説明する。
は、前記符号化制御情報抽出部１ａから抽出された符号
化制御情報ｍと、動ベクトル算出部２ａで算出した動き
ベクトルｎと、内挿フィールド位置情報ｐを用いて、符
号化部３ｂに供給する動ベクトルｑを生成する。すなわ
ち、マクロブロック内の細分化ブロックに割り当てられ
た動ベクトルの分布の仕方から、マクロブロックタイプ
を決定し、マクロブロックの動ベクトルも細分化ブロッ
ク動ベクトルから算出する。この算出方法はいろいろ考
えられるが、以下に一つの方法を説明する。
【００３３】簡単化のため、Ｂピクチャは用いないこ
とにする。 マクロブロック内細分化動ベクトルの分散σv 2 を計
算する。 ある閾値を、Ｔh1、Ｔh2とする。Ｔh2＞σv 2 ≧Ｔh1
の時は、ベクトルのばらつきは中程度であり、マクロブ
ロックを分割することが効果的であると考え、１６×８
予測とする。σv 2 ＜Ｔh1の時は、ベクトルが比較的揃
っているので、フィールド予測とする。σv 2 ＞Ｔh2の
時は、ベクトルが非常にばらついており、インター符号
化効率が低いと考え、イントラ符号化とする。
とにする。 マクロブロック内細分化動ベクトルの分散σv 2 を計
算する。 ある閾値を、Ｔh1、Ｔh2とする。Ｔh2＞σv 2 ≧Ｔh1
の時は、ベクトルのばらつきは中程度であり、マクロブ
ロックを分割することが効果的であると考え、１６×８
予測とする。σv 2 ＜Ｔh1の時は、ベクトルが比較的揃
っているので、フィールド予測とする。σv 2 ＞Ｔh2の
時は、ベクトルが非常にばらついており、インター符号
化効率が低いと考え、イントラ符号化とする。
【００３４】１６×８予測の場合は、１６×８のブロ
ック毎、フィールド予測の場合は１６×１６のブロック
毎に、以下の処理をする。
ック毎、フィールド予測の場合は１６×１６のブロック
毎に、以下の処理をする。
【００３５】(a) ０ベクトルが大半を占めるブロック
は、そのまま同パリティフィールドからの０ベクトル予
測とする（図６参照）。
は、そのまま同パリティフィールドからの０ベクトル予
測とする（図６参照）。
【００３６】(b) ブロック内のベクトルの分散σ
v2 2 （フィールド予測の場合は、σv2 2 ＝σv 2 ）があ
る閾値をＴh3として、σv2 2 ≦Ｔh3の時、動きが均一と
みなせ、同ベクトルの信頼性も高い。この場合、ベクト
ルの平均をとり、それを、図７に示されているように、
同パリティと異パリティフィールドに投影し、その指示
位置が半画素位置、画素位置に、より近くなる方のフィ
ールドから予測する。図７の場合、（Ａ）のベクトルの
投影位置は同パリティフィールドの半画素位置により近
いため、同パリティフィールドからの予測とする。
（Ｂ）のベクトルはその逆となる。
v2 2 （フィールド予測の場合は、σv2 2 ＝σv 2 ）があ
る閾値をＴh3として、σv2 2 ≦Ｔh3の時、動きが均一と
みなせ、同ベクトルの信頼性も高い。この場合、ベクト
ルの平均をとり、それを、図７に示されているように、
同パリティと異パリティフィールドに投影し、その指示
位置が半画素位置、画素位置に、より近くなる方のフィ
ールドから予測する。図７の場合、（Ａ）のベクトルの
投影位置は同パリティフィールドの半画素位置により近
いため、同パリティフィールドからの予測とする。
（Ｂ）のベクトルはその逆となる。
【００３７】(c) σv2 2 ＞Ｔh3の時は、ベクトルのばら
つきが比較的大きい。このような時は、画像の変化の仕
方が早いと考え、距離的に近い異パリティフィールドか
らの予測とする。
つきが比較的大きい。このような時は、画像の変化の仕
方が早いと考え、距離的に近い異パリティフィールドか
らの予測とする。
【００３８】次に、量子化パラメータに関しては、それ
ぞれのマクロブロックの量子化スケールコードは、それ
が内挿された前後フィールドのマクロブロックの量子化
スケールコードに比べて、なるべく粗くならないように
制御を行う。
ぞれのマクロブロックの量子化スケールコードは、それ
が内挿された前後フィールドのマクロブロックの量子化
スケールコードに比べて、なるべく粗くならないように
制御を行う。
【００３９】以上のように、符号化制御部３ａにおい
て、再符号化に用いる動ベクトルｑを生成することによ
り、従来のように、符号化装置３が独立した動き推定部
を所有する必要がなくなり、装置のハードウェア規模を
大幅に低減することができるようになる。
て、再符号化に用いる動ベクトルｑを生成することによ
り、従来のように、符号化装置３が独立した動き推定部
を所有する必要がなくなり、装置のハードウェア規模を
大幅に低減することができるようになる。
【００４０】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
入力符号化ビットストリーム中に含まれる動ベクトル情
報を始めとする符号化制御情報を、その後の動き補正方
式変換と再符号化に有効に利用できるようになる。この
ため、動画像符号化ビットストリームのテレビジョン方
式の変換の高画質化と、装置全体のハードウェアの大幅
な簡易化を実現することができるという効果がある。
入力符号化ビットストリーム中に含まれる動ベクトル情
報を始めとする符号化制御情報を、その後の動き補正方
式変換と再符号化に有効に利用できるようになる。この
ため、動画像符号化ビットストリームのテレビジョン方
式の変換の高画質化と、装置全体のハードウェアの大幅
な簡易化を実現することができるという効果がある。
【図１】 本発明の一実施形態の構成を示すブロック図
である。
である。
【図２】 内挿フィールドと、前後フィールドの一例の
概念図である。
概念図である。
【図３】 内挿フィールドの動ベクトルを求める手法の
説明図である。
説明図である。
【図４】 図３の手法で求められたマクロブロックの動
ベクトルの一例を示す図である。
ベクトルの一例を示す図である。
【図５】 細分化ブロックのベクトルの一補正方法を示
す説明図である。
す説明図である。
【図６】 １６×８予測およびフィールド予測の場合
の、ベクトル予測の一例の説明図である。
の、ベクトル予測の一例の説明図である。
【図７】 １６×８予測およびフィールド予測の場合
の、ベクトル予測の他の例の説明図である。
の、ベクトル予測の他の例の説明図である。
【図８】 従来のフレームレートの変換の原理を示す図
である。
である。
【図９】 従来の動画像符号化ビットストリーム変換装
置のブロック図である。
置のブロック図である。
１…復号装置、１ａ…符号化制御情報抽出部、１ｂ…復
号化部１ｂ、２…動き補正ＴＶ方式変換装置、２ａ…動
ベクトル算出部、２ｂ…ライン数・フイールド数変換
部、３…動き補償符号化装置、３ａ…符号化制御部、３
ｂ…符号化部。
号化部１ｂ、２…動き補正ＴＶ方式変換装置、２ａ…動
ベクトル算出部、２ｂ…ライン数・フイールド数変換
部、３…動き補償符号化装置、３ａ…符号化制御部、３
ｂ…符号化部。
Claims (7)
- 【請求項１】 ある方式のＴＶ信号を符号化したビット
ストリームを他の方式のビットストリームに変換する動
画像符号化ビットストリーム変換装置において、 入力方式ビットストリームから、マクロブロック毎の動
ベクトル、符号化モードおよび量子化ステップサイズを
含む符号化制御情報を抽出する符号化制御情報抽出手段
と、 前記符号化制御情報を用いて前記ビットストリームを復
号化する復号化手段と、 抽出した動ベクトルを前記符
号化モード情報を利用して動き補正方式変換の動ベクト
ルに変換する動ベクトル算出手段と、 前記動ベクトルを用いて、前記復号化により得られた映
像を他の方式の映像に変換する方式変換手段と、 前記動ベクトル、内挿フィールド位置情報及び前記量子
化ステップサイズを利用して動ベクトルを生成し、該動
ベクトルを用いて前記方式変換後の映像を符号化する符
号化手段とを具備したことを特徴とする動画像符号化ビ
ットストリーム変換装置。 - 【請求項２】 前記請求項１記載の動画像符号化ビット
ストリーム変換装置において、 前記動ベクトル算出手段は、抽出した前方向、後方向ベ
クトルのうち、内挿フィールドの存在する方向のベクト
ルを優先して動き補正方式変換の動ベクトルに採用する
ことを特徴とする動画像符号化ビットストリーム変換装
置。 - 【請求項３】 前記請求項１記載の動画像符号化ビット
ストリーム変換装置において、 前記動ベクトル算出手段は、抽出した前方向、後方向ベ
クトルの中に内挿フィールドの存在する方向のベクトル
が存在しない時には、０ベクトルを動き補正方式変換の
動ベクトルに採用することを特徴とする動画像符号化ビ
ットストリーム変換装置。 - 【請求項４】 前記請求項１〜３のいずれかに記載の動
画像符号化ビットストリーム変換装置において、 前記動ベクトル算出手段は、マクロブロックの前記ベク
トルのばらつきを除去するために、該マクロブロックの
ベクトルに順序統計フィルタをかけることを特徴とする
動画像符号化ビットストリーム変換装置。 - 【請求項５】 前記請求項４記載の動画像符号化ビット
ストリーム変換装置において、 前記動ベクトル算出手段は、細分化したマクロブロック
のベクトルを、前記マクロベクトルを代表ベクトルとし
て、線形補間により求めるようにしたことを特徴とする
動画像符号化ビットストリーム変換装置。 - 【請求項６】 前記請求項１記載の動画像符号化ビット
ストリーム変換装置において、 前記符号化手段は、ライン内挿のみによる変換で作成さ
れたフィールドを、ＭＰＥＧ−２等の圧縮符号化におい
て高画質を要求されるＩまたはＰピクチャとして用いる
ことを特徴とする動画像符号化ビットストリーム変換装
置。 - 【請求項７】 前記請求項１記載の動画像符号化ビット
ストリーム変換装置において、 前記符号化手段は、マクロブロック内の細分化ブロック
に割り当てられた動ベクトルの分布の仕方から、マクロ
ブロックタイプを決定し、該細分化ブロック動ベクトル
からマクロブロックの動ベクトルを算出することを特徴
とする動画像符号化ビットストリーム変換装置。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP23994196A JP3363036B2 (ja) | 1996-08-23 | 1996-08-23 | 動画像符号化ビットストリーム変換装置 |
| GB9717923A GB2316568B (en) | 1996-08-23 | 1997-08-22 | Motion picture coded-bitstream converter |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP23994196A JP3363036B2 (ja) | 1996-08-23 | 1996-08-23 | 動画像符号化ビットストリーム変換装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH1066033A true JPH1066033A (ja) | 1998-03-06 |
| JP3363036B2 JP3363036B2 (ja) | 2003-01-07 |
Family
ID=17052104
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP23994196A Expired - Fee Related JP3363036B2 (ja) | 1996-08-23 | 1996-08-23 | 動画像符号化ビットストリーム変換装置 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3363036B2 (ja) |
| GB (1) | GB2316568B (ja) |
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| JP2005278168A (ja) * | 2004-03-02 | 2005-10-06 | Mitsubishi Electric Research Laboratories Inc | 圧縮された入力ビデオを処理する方法及びシステム |
| JP2007300542A (ja) * | 2006-05-02 | 2007-11-15 | Sony Corp | コンテンツ処理装置および方法、プログラム並びに記録媒体 |
| JP2007536817A (ja) * | 2004-05-04 | 2007-12-13 | クゥアルコム・インコーポレイテッド | 動作補償されたフレームレートアップコンバージョンのための方法および装置 |
| JP2008193691A (ja) * | 2007-02-02 | 2008-08-21 | Samsung Electronics Co Ltd | 復元されたフレームのフレーム率をアップコンバートする装置および方法 |
| US8189670B2 (en) | 2002-11-22 | 2012-05-29 | Panasonic Corporation | Device, method and program for generating interpolation frame |
| US8374246B2 (en) | 2004-07-20 | 2013-02-12 | Qualcomm Incorporated | Method and apparatus for encoder assisted-frame rate up conversion (EA-FRUC) for video compression |
| US8553776B2 (en) | 2004-07-21 | 2013-10-08 | QUALCOMM Inorporated | Method and apparatus for motion vector assignment |
| US8634463B2 (en) | 2006-04-04 | 2014-01-21 | Qualcomm Incorporated | Apparatus and method of enhanced frame interpolation in video compression |
| US8750387B2 (en) | 2006-04-04 | 2014-06-10 | Qualcomm Incorporated | Adaptive encoder-assisted frame rate up conversion |
| US8948262B2 (en) | 2004-07-01 | 2015-02-03 | Qualcomm Incorporated | Method and apparatus for using frame rate up conversion techniques in scalable video coding |
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| KR100686480B1 (ko) * | 1998-09-29 | 2007-02-23 | 코닌클리케 필립스 일렉트로닉스 엔.브이. | 코딩된 비디오 데이터 수정 방법 |
| EP1404113A1 (de) * | 2002-09-24 | 2004-03-31 | Agfa-Gevaert AG | Verfahren zur automatischen Bearbeitung digitaler Bilddaten |
| EP1443776B1 (en) * | 2003-01-29 | 2012-08-15 | Sony Deutschland GmbH | Video signal processing system |
| JP4765475B2 (ja) | 2005-08-17 | 2011-09-07 | ソニー株式会社 | 情報信号の処理装置および処理方法 |
| WO2008120330A1 (ja) * | 2007-03-28 | 2008-10-09 | Pioneer Corporation | 画像処理装置、画像処理方法、画像処理プログラムおよび記録媒体 |
| JP5329770B2 (ja) * | 2007-05-08 | 2013-10-30 | 日立コンシューマエレクトロニクス株式会社 | 画像変換装置 |
| JP2009118456A (ja) * | 2007-10-18 | 2009-05-28 | Sharp Corp | 画像補間装置および方法 |
-
1996
- 1996-08-23 JP JP23994196A patent/JP3363036B2/ja not_active Expired - Fee Related
-
1997
- 1997-08-22 GB GB9717923A patent/GB2316568B/en not_active Expired - Fee Related
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| JP2011061811A (ja) * | 2004-05-04 | 2011-03-24 | Qualcomm Inc | 動作補償されたフレームレートアップコンバージョンのための方法および装置 |
| JP2007536817A (ja) * | 2004-05-04 | 2007-12-13 | クゥアルコム・インコーポレイテッド | 動作補償されたフレームレートアップコンバージョンのための方法および装置 |
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Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| GB2316568B (en) | 1998-11-04 |
| JP3363036B2 (ja) | 2003-01-07 |
| GB2316568A (en) | 1998-02-25 |
| GB9717923D0 (en) | 1997-10-29 |
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