JPH11215491A - 信号処理装置及び方法 - Google Patents
信号処理装置及び方法Info
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- JPH11215491A JPH11215491A JP1608998A JP1608998A JPH11215491A JP H11215491 A JPH11215491 A JP H11215491A JP 1608998 A JP1608998 A JP 1608998A JP 1608998 A JP1608998 A JP 1608998A JP H11215491 A JPH11215491 A JP H11215491A
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- H04N19/00—Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals
- 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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- Signal Processing (AREA)
- Compression Or Coding Systems Of Tv Signals (AREA)
Abstract
供する。 【解決手段】 信号処理装置は、ビットストリームS1
0を復号して画像信号S1及び符号化パラメータS8を
出力するデコーダ1と、デコーダ1からの画像信号S1
の出力先を切り換えるスイッチSW1と、スイッチSW
1の被選択端子Bからの画像信号に後処理を施して画像
信号S2を出力するポスト処理回路2と、画像信号S4
に前処理を施すプリ処理手段3と、プリ処理回路3から
の画像信号またはスイッチSW1からの画像信号S3の
いずれか一方に切り換えるスイッチSW2と、画像信号
S5及び符号化パラメータを符号化してビットストリー
ムを出力するエンコーダ4とを有する。
Description
ストリームを復号して画像信号とし、この画像信号を再
びビットストリームとして出力する信号処理装置及び方
法に関する。
償処理(MC;motion compensation)及び離散余弦変
換(DCT;descrete cosine )等の直交変換による冗
長度低減処理とを組み合わせたMPEG(moving pictu
re experts group)や、MPEG2が広く用いられるよ
うになった。
法により、画像内符号化画像(Iピクチャ)、順方向予
測符号化画像(Pピクチャ)、双方向予測符号化画像
(Bピクチャ)のような符号化画像に圧縮して光磁気デ
ィスク等の蓄積媒体に記録したり、あるいは通信回線を
使用して伝送したりする。
され、その画像信号が再びビットストリームに変換され
ることがある。例えば、映画フィルムからビデオに変換
するには、映画の1秒24コマをテレビ/ビデオの1秒
30フレームに変換するため、4コマから5フレームを
作るいわゆる2:3プルダウンの処理が行われる。
画像を再びMPEG符号化して、ビットストリームを出
力する場合の従来の信号処理装置の概略的な構成を図5
に示す。
るビットストリームS26を復号する復号器であるデコ
ーダ101と、上記デコーダ101にて復号された画像
信号に後処理であるポスト処理を施すポスト処理回路1
02と、ポスト処理回路102からの画像信号に符号化
の前処理を施すプリ処理回路103と、上記プリ処理回
路103からの画像信号を符号化する符号化器であるエ
ンコーダ104とから構成される。
リームS26を復号して、復号画像S20を出力する。
また、デコーダ101は、入力されるビットストリーム
S26から復号画像S20に対する表示コントロールパ
ラメータS23を復号して、この表示コントロールパラ
メータS23をポスト処理回路102に出力する。次に
示す表示コントロールパラメータS23は、MPEG2
video規格で規定されているものである。
te,display_horizontal_size,display_vertical_size,a
spect_ratio_information,progressive_frame,repeat_f
irst_field,top_field_first,frame_centre_horizontal
_offset,frame_centre_vertical_offset。
ルパラメータS23に基づいて、復号画像S20を処理
して、処理画像S21を出力する。具体的には、top_fi
eld_first,repeat_first_fieldに基づいて、2:3プル
ダウン処理を行い、また、progressive_frameに基づい
て、クロマ信号を4:2:0フォーマットから4:2:
2フォーマットへアップサンプリングを行い、また、ho
rizontal_size,vertical_size,display_horizontal_siz
e,display_vertical_size,aspect_ratio_information,f
rame_centre_horizontal_offset,frame_centre_vertica
l_offsetに基づいて、画像からの矩形型ウインドウの切
り出し処理、及び表示画枠サイズへのサンプリング処理
変換、すなわちアップサンプリング又はダウンサンプリ
ングを行う。
PEG2のMP@ML(メインプロファイル/メインレ
ベル)で採用されるビデオ信号の符号化のコンポーネン
ト形式である。この4,2,0と言う数字は、ビデオ画
像の横方向のライン(走査線)に含まれる輝度(Y)信
号と二つの色差(CbとCr)信号の標本化周波数の
比、すなわり解像度の比を示している。4:2:2フォ
ーマットについても同様である。
入力される。プリ処理回路103は、入力画像S21に
対して、逆3:2プルダウン処理、クロマ信号の4:
2:2フォーマットから4:2:0フォーマットへのダ
ウンサンプリング処理などを行って、処理画像S22を
出力する。また、プリ処理回路103は、処理画像S2
2から処理画像S21への逆処理の内容を表すパラメー
タとして、表示コントロールパラメータS24を出力す
る。
号化し、また、処理画像S22の表示コントロールパラ
メータS24を符号化された処理画像S22のビットス
トリームのヘッダ情報として符号化して、ビットストリ
ームS27を出力する。
ムを復号して、その復号画像を再びMPEG符号化し
て、ビットストリームを出力する場合に、画像を高画質
に符号化するためには、その画像を符号化する時の符号
化パラメータS25であるピクチャコーディングタイプ
(picture_coding_type )を元のビットストリームの時
と同じにすると有効なことが広く知られている。そのた
め、デコーダ101からエンコーダ104へ符号化パラ
メータS25が入力されている。この符号化パラメータ
S25の情報は、復号画像S20と処理画像S22のピ
クチャが1:1に対応している場合に有効となる。
0と処理画像S22のピクチャが1:1に対応している
保証がないため、符号化パラメータS25を有効に使え
ない場合がある。
に対応しない原因としては、プリ処理回路103のポス
ト処理回路102に対する逆2:3プルダウン処理が、
完全な逆処理にならない可能性があること、ポスト処理
回路102で表示画枠サイズの変換処理を行っているこ
と、が挙げられる。
ロマ信号のアップサンプリング処理とプリ処理回路10
3で行われるクロマ信号のダウンサンプリング処理を繰
り返して行うことによるクロマ信号の劣化も問題にな
る。
ものであって、符号化パラメータの情報を有効に利用し
て、画像信号を符号化したビットストリームを復号した
画像を高画質に符号化するような信号処理装置及び方法
を、提供することを目的とする。
めに、本発明に係る信号処理装置は、画像信号が符号化
されたビットストリームを復号して画像信号及び符号化
パラメータを出力する復号手段と、上記復号手段からの
画像信号の出力先を切り換える第1の切り換え手段と、
上記第1の切り換え手段の一方の被選択端子からの画像
信号に後処理を施す後処理手段と、画像信号に前処理を
施す前処理手段と、上記前処理手段からの画像信号又は
上記第1の切り換え手段からの画像信号のいずれか一方
に切り換える第2の切り換え手段と、上記第2の切り換
え手段からの画像信号及び上記復号手段からの符号化パ
ラメータを符号化してビットストリームを出力する符号
化手段とを有する。
る信号処理方法は、画像信号が符号化されたビットスト
リームを復号して画像信号及び符号化パラメータを出力
する復号手段と、上記復号手段からの画像信号の出力先
を切り換える第1の切り換え手段と、上記第1の切り換
え手段の被選択端子からの画像信号に後処理を施す後処
理手段と、画像信号に前処理を施す前処理手段と、上記
前処理手段の画像信号又は上記第1の切り換え手段から
の画像信号のいずれか一方に切り換える第2の切り換え
手段と、上記第2の切り換え手段からの画像信号及び上
記復号手段からの符号化パラメータを符号化してビット
ストリームを出力する符号化手段とを有する信号処理装
置を用い、上記復号手段にてビットストリームを画像信
号に復号する復号工程と、上記復号工程からの画像信号
を上記符号化手段にて符号化する符号化工程とを有す
る。
及び方法について、図面を参照して説明する。
から供給されるビットストリームS10を復号して画像
信号S1及び表示コントロールパラメータS6とする復
号手段であるデコーダ1と、デコーダ1から出力される
画像信号S1を与えられ、第2のスイッチSW2に接続
される被選択端子A又はポスト処理回路2に接続される
被選択端子Bのいずれか一方に切り換える第1の切り換
え手段である第1のスイッチSW1とを有している。
ムS10をデコードして、処理画像の画像信号S1を出
力する。また、デコーダ1は、ビットストリームS10
から画像信号S1に対応する表示コントロールパラメー
タS6及び符号化パラメータS8を復号する。次に示す
表示コントロールパラメータS6は、MPEGvide
o規格で規定されているものである:horizontal_size,
vertical_size,frame_rate,display_horizontal_size,d
isplay_vertical_size,aspect_ratio_information,prog
ressive_frame,repeat_first_field,top_field_first,f
rame_centre_horizontal_offset,frame_centre_vertica
l_offset。
ある:表示コントロールパラメータを除くシーケンスレ
イヤのヘッダ情報、表示コントロールパラメータを除く
ピクチャレイヤヘッダのパラメータ、動きベクトル情報
(mb_type,frame_motion_type or field_motion_type,
動きベクトル)、dct_type、量子スケール。
力される表示コントロールパラメータS6を与えられ、
この表示コントロールパラメータS6を、第4のスイッ
チSW4に接続される被選択端子A又はポスト処理回路
2に接続される被選択端子Bのいずれか一方に切り換え
る第3のスイッチSW3と、デコーダ1から第1のスイ
ッチSW1を介して画像信号S1を、第3のスイッチS
W3を介して表示コントロールパラメータS3を与えら
れ、この画像信号S1及び表示コントロールパラメータ
S6に復号後の後処理であるポスト処理を施した画像信
号S2として外部に出力する後処理手段であるポスト処
理回路2を有している。
ッチSW3を介して与えられる表示コントロールパラメ
ータS6に基づいて、画像信号S1を処理した画像信号
S2を外部に出力する。具体的には、top_field_first,
repeat_first_fieldに基づいて、2:3プルダウン処理
を行い、また、progressive_frame に基づいて、クロマ
信号を4:2:0フォーマットから4:2:2フォーマ
ットへアップサンプリングを行い、また、horizontal_s
ize,vertical_size,display_horizontal_size,display_
vertical_size,aspect_ratio_information,frame_centr
e_horizontal_offset,frame_centre_vertical_offsetに
基づいて、画像からの矩形型ウインドウの切り出し処
理、及び表示画枠サイズへのサンプリング処理変換、す
なわちアップサンプリング又はダウンサンプリングを行
う。
れる画像信号S4に前処理であるプリ処理を施してビッ
トストリーム及び表示コントロールパラメータを出力す
る前処理手段であるプリ処理回路3と、第1のスイッチ
SW1の被選択端子Aに接続される被選択端子A及びプ
リ処理回路3に接続される被選択端子Bのいずれか一方
を切り換えてエンコーダ4に画像信号S5を与える第2
の切り換え手段である第2のスイッチSW2とを有して
いる。
4に対して、逆3:2プルダウン処理、クロマ信号の
4:2:2フォーマットから4:2:0フォーマットへ
のダウンサンプリングなどを行って、画像信号をスイッ
チSW2に与える。また、プリ処理回路3は、画像信号
S4への逆処理の内容を表すパラメータとして、表示コ
ントロールパラメータをスイッチSW4に出力する。
SW3の被選択端子Aに接続される被選択端子A及びプ
リ処理回路2からの表示コントロールパラメータが与え
られる被選択端子Bのいずれか一方を切り換えてエンコ
ーダ4に表示コントロールパラメータS7を与える第4
のスイッチSW4と、プリ処理回路3から第2のスイッ
チSW2を介して与えられる画像信号S5及び第4のス
イッチSW4を介して与えられる表示コントロールパラ
メータS7を符号化する符号化手段であるエンコーダ4
とを有している。
回路3のいずれか一方からそれぞれスイッチSW1又は
スイッチSW2を介して与えられる画像信号S5を符号
化し、また、表示コントロールパラメータS7を画像信
号S5のヘッダ情報として符号化して、ビットストリー
ムS11を出力する。
選択端子Aに与えられる符号化パラメータS8又は外部
から供給される符号化パラメータS9のいずれか一方に
切り換えてエンコーダ4に与える第5のスイッチSW5
を有している。
して、その復号画像を再びMPEG符号化して、ビット
ストリームを出力する場合に、画像を高画質に符号化す
るためには、その画像を符号化するときのピクチャコー
ディングタイプ(picture_coding_type )を元のビット
ストリームと同じにすると有効であることが広く知られ
ている。そのため、デコーダ1からエンコーダ4は、ス
イッチSW5を介して符号化パラメータS8が入力され
ている。また、外部からの符号化パラメータS9が上記
スイッチSW5を介して入力される場合もある。
復号動画像を再び符号化して、ビットストリームS11
を出力する場合、スイッチSW1,SW2,SW3,S
W4,SW5は、A側にスイッチされる。
その復号動画像を再びMPEG化する場合、図1に示す
符号化パラメータS8は、デコーダ1からエンコーダ4
へ指示される。エンコーダ4は、入力された符号化パラ
メータに基づいて、画像信号S5符号化してビットスト
リームを出力する。
ドして、復号された画像信号S2を出力する場合には、
スイッチSW1,SW3はB側にスイッチされる。
ビットストリームS11を出力する場合、スイッチSW
2,SW4,SW5は、B側にスイッチされる。
リームをデコードして、このデーコードされた再びエン
コードしたビットストリームを出力する場合、デコーダ
1のポスト処理とエンコーダ4のプリ処理をスルーにし
てMPEGビデオビットストリームから取り出した符号
化パラメータを、エンコーダへ入力して、エンコーダ
は、入力された符号化パラメータに基づいて、画像を符
号化する。
いて説明する。
に、入力されるMPEG2規格のビットストリームがバ
ッファ41に蓄えられ、バッファ41からのビットスト
リームは可変長復号回路42にて可変長復号され、この
可変長復号回路42にては、表示コントロールパラメー
タ及び符号化パラメータが得られる。逆DCT回路42
は可変長復号回路42からの出力に逆離散コサイン変換
(DCT)を施し、逆量子化回路44にては逆DCT回
路43からの出力が逆量子化される。
45にて、この加算回路45から1フレームの画像を記
憶するフレームメモリ46及び動き補償を行う動き補償
回路47を介して得られた信号と加算され、上記フレー
ムメモリ46及びピクチャの順序を並べ替えるピクチャ
順序並べ替え回路48に入力され、このピクチャ順序並
べ替え回路48の出力は、デコーダ1からの出力画像と
なる。
に、1フレームの画像を記憶するフレームメモリ21に
入力画像が入力され、フレームメモリ21からの出力は
動き予測回路22に入力されて動き予測が行われる。こ
の動き予測回路からの出力はピクチャ順序並べ替え回路
23に与えられ、また、動きベクトルが動き補償回路3
3に入力される。
は加算回路24に与えられる。加算回路24において、
ピクチャ順序並べ替え回路23の出力から動き補償回路
33の出力の減算がなされ、その結果がDCT変換を行
うDCT回路25に与えられる。
化回路26から得られる出力は、一方は可変長符号化を
施す可変長符号化回路27及びデータを蓄えるバッファ
を経てこのエンコーダ4からの出力となり、他方は逆量
子化を施す逆量子化回路29及び逆DCT変換を施す逆
DCT回路30を経て、加算回路31に達する。加算回
路31においては、逆DCT回路30及び動き補償回路
33からの出力が加算され、その結果がフレームメモリ
32に与えられる。
いて、図4に示すフローチャートを参照して説明する。
1に示したような、画像信号が符号化されたビットスト
リームを復号して画像信号及び符号化パラメータを出力
するデコーダ1と、デコーダ1からの画像信号の出力先
を切り換えるスイッチSW1と、スイッチSW1の被選
択端子Aからの画像信号に後処理を施すポスト処理回路
2と、画像信号に前処理を施すプリ処理回路3と、プリ
処理回路3の画像信号又はスイッチSW1からの画像信
号のいずれか一方に切り換えるスイッチSW2と、スイ
ッチSW2からの画像信号及びデコーダ1からの符号化
パラメータを符号化してビットストリームを出力するエ
ンコーダ4とを有する信号処理装置を用いる。
ーダ1にて入力されるビットストリームS10を復号
(デコード)して画像信号とする。
接入力する経路を介してデコーダ1からエンコーダ4に
送られた画像信号が符号化(エンコード)されてビット
ストリームS11として出力される。
置は、デコーダのポスト処理とエンコーダのプリ処理を
スルーにし、入力された符号化パラメータに基づいて画
像を符号化するので、画像を高画質に符号化することが
できる。
ト処理と符号化のプリ処理をスルーにし、入力された符
号化パラメータに基づいて画像を符号化するので、画像
を高画質に符号化することができる。
である。
図である。
ク図である。
トである。
ある。
理回路
Claims (5)
- 【請求項1】 画像信号が符号化されたビットストリー
ムを復号して画像信号及び符号化パラメータを出力する
復号手段と、 上記復号手段からの画像信号の出力先を切り換える第1
の切り換え手段と、 上記第1の切り換え手段の一方の被選択端子からの画像
信号に後処理を施す後処理手段と、 画像信号に前処理を施す前処理手段と、 上記前処理手段からの画像信号又は上記第1の切り換え
手段からの画像信号のいずれか一方に切り換える第2の
切り換え手段と、 上記第2の切り換え手段からの画像信号及び上記復号手
段からの符号化パラメータを符号化してビットストリー
ムを出力する符号化手段とを有することを特徴とする信
号処理装置。 - 【請求項2】 上記復号手段にて復号された画像信号を
上記符号化手段にて復号化する再符号化の際には、上記
第1の切り換え手段は上記復号手段からの画像信号を上
記第2の切り換え手段に送り、上記第2の切り換え手段
は上記第1の切り換え手段からの画像信号を上記符号化
手段に送ることを特徴とする請求項1記載の信号処理装
置。 - 【請求項3】 上記復号手段は画像信号及び符号化パラ
メータと共に表示コントロールパラメータを出力し、上
記後処理手段は上記復号手段から上記画像信号と共に上
記表示コントロールパラメータを入力され、上記前処理
手段は画像信号と共に表示コントロールパラメータを出
力し、上記符号化手段は画像信号及び符号化パラメータ
共に上記前処理手段からの表示コントロールパラメータ
を入力され、上記再符号化の際には上記復号手段からの
表示コントロールパラメータは上記符号化手段に入力さ
れることを特徴とする請求項1記載の信号処理装置。 - 【請求項4】 上記後処理手段における処理は、画像信
号及び表示コントロールパラメータに基づいて行う、プ
ルダウン処理、クロマ信号のアップサンプリング、画像
からの矩形型ウインドウの切り出し処理又は表示画枠サ
イズへのサンプリング変換処理を含み、上記前処理手段
における処理は、画像信号の逆プルダウン処理、クロマ
信号のダウンサンプリングを含むことを特徴とする請求
項3記載の信号処理装置。 - 【請求項5】 画像信号が符号化されたビットストリー
ムを復号して画像信号及び符号化パラメータを出力する
復号手段と、 上記復号手段からの画像信号の出力先を切り換える第1
の切り換え手段と、 上記第1の切り換え手段の被選択端子からの画像信号に
後処理を施す後処理手段と、 画像信号に前処理を施す前処理手段と、 上記前処理手段の画像信号又は上記第1の切り換え手段
からの画像信号のいずれか一方に切り換える第2の切り
換え手段と、 上記第2の切り換え手段からの画像信号及び上記復号手
段からの符号化パラメータを符号化してビットストリー
ムを出力する符号化手段とを有する信号処理装置を用
い、 上記復号手段にてビットストリームを画像信号に復号す
る復号工程と、 上記復号工程からの画像信号を上記符号化手段にて符号
化する符号化工程とを有することを特徴とする信号変換
方法。
Priority Applications (2)
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US09/238,011 US6556714B2 (en) | 1998-01-28 | 1999-01-26 | Signal processing apparatus and method |
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JP1608998A JP4038858B2 (ja) | 1998-01-28 | 1998-01-28 | 信号処理装置及び方法 |
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JPH11215491A true JPH11215491A (ja) | 1999-08-06 |
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