(57)【要約】【課題】メモリの容量を少なくできるビデオトランスコーダを提供する。【解決手段】エンコード部２１は、可変長復号結果Ｄ１のデコード結果であるピクチャＰ１を得て、ピクチャをエンコードしようとする際、符号化パラメータＰｒ１１，Ｐｒ１２，…，Ｐｒ１ｎ，Ｐｒ２１，Ｐｒ２２，…，Ｐｒ２ｎを読み出す。また、エンコード部２１は、デコード部１３３に、可変長復号結果Ｄ１のデコードを要求し、デコード結果であるピクチャＰ１を受け取る。エンコード部２１は、受け取ったピクチャをエンコードし、その際、符号化パラメータを使用し、例えば、エンコード結果の符号量が少なくなるようにする。【選択図】図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ストリームを可変長復号する可変長復号部と、
前記可変長復号部により得られた可変長復号結果と前記ストリームに関する符号化パラメータを記憶するメモリと、
前記メモリから可変長復号結果を読み出してデコードするデコード部と、
前記デコード部にデコードを要求し、前記メモリから符号化パラメータを読み出し、前記デコード部から、要求によるデコードで得られたピクチャを受け取ってエンコードし、前記読み出した符号化パラメータをエンコードで使用するエンコード部と
を含むことを特徴とするビデオトランスコーダ。
【請求項２】
前記可変長復号結果が符号化パラメータを含み、
前記ビデオトランスコーダが、前記可変長復号結果から符号化パラメータを取り出して前記メモリに記憶させる符号化パラメータ取得部を含む
ことを特徴とする請求項１記載のビデオトランスコーダ。
【請求項３】
前記ストリームが符号化パラメータを含み、
前記ビデオトランスコーダが、前記ストリームから符号化パラメータを取り出して前記メモリに記憶させる符号化パラメータ取得部を含む
ことを特徴とする請求項１または２記載のビデオトランスコーダ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、メモリの容量を少なくできるビデオトランスコーダに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
エンコードされたデータをデコードし、再度エンコードすることをトランスコードといい、トランスコードを行う装置をトランスコーダという。トランスコーダは、放送波を１セグメント放送用や地方局伝送用のものに変換するというように用途に合わせて変換する際や、例えば、ＭＰＥＧ‐２形式からＨ．２６４／ＭＰＥＧ‐４  ＡＶＣ形式（以下、「Ｈ．２６４」という）に圧縮方式を変更する際に用いられる。
【０００３】
エンコードには、動きベクトルや量子化パラメータなどの符号化パラメータが必要である。符号化パラメータの算出には多くの演算量が必要である。そこで、デコードの際にデータから符号化パラメータを取得して使用することで演算量を少なくする技術がある。例えば、ＥＳ信号をデコードする際に動きベクトルを取得し使用する技術である。これにより、動きベクトルの探索を省略でき、演算量を少なくすることができる。
【０００４】
図３は、デコードの際に取得した符号化パラメータをエンコードで使用するビデオトランスコーダの構成を示すブロック図である。
【０００５】
ビデオトランスコーダは、デコード部１Ａとエンコード部２Ａを含む。デコード部１Ａは、分離部１１、デコード部１２、デコード部１３Ａおよび符号化パラメータ取得部１５Ａを含む。デコード部１３Ａは、可変長復号部１３１およびデコード部１３３を含む。エンコード部２Ａは、エンコード部２１Ａ、エンコード部２２および多重化部２３を含む。
【０００６】
分離部１１は、ＴＳ信号Ｓ１に対してシンタックスの解析を行い、トランスコードの対象となるビデオ信号を特定し、ビデオのＰＥＳ信号Ｓ２を出力する。デコード部１２は、ＰＥＳ信号Ｓ２からヘッダを除去し、ビデオのＥＳ信号Ｓ３を分離し出力する。可変長復号部１３１は、ＥＳ信号Ｓ３を可変長復号する（例えば、ハフマン復号を行う）。
【０００７】
デコード部１３３は、符号化パラメータと離散コサイン変換（ＤＣＴ）係数が混在する可変長復号結果Ｄｉ（ｉ＝１，２，…）に例えば、ＥＳ信号の圧縮形式（ＭＰＥＧ‐２形式など）に対応した処理（逆量子化や逆離散コサイン変換など）を行う。
【０００８】
エンコード部２１Ａは、処理結果である例えば、非圧縮のビデオ信号つまり時系列のピクチャをＭＰＥＧ‐２やＨ．２６４などでエンコードする。符号化パラメータ取得部１５Ａは、可変長復号結果Ｄｉから符号化パラメータを取り出す。エンコード部２１Ａは、例えば、任意のピクチャＰｊをエンコードする際、符号化パラメータ取得部１５Ａから、対応する符号化パラメータＰｒｊを取得し使用する。
【０００９】
エンコード部２１Ａは、ピクチャのエンコードの結果であるＥＳ信号Ｓ１１をエンコード部２２に出力する。エンコード部２２は、ＥＳ信号Ｓ１１をパケット化し、パケット化の結果であるＰＥＳ信号Ｓ１２を多重化部２３に出力する。多重化部２３は、ＰＥＳ信号Ｓ１２と他の信号（音声のＰＥＳ信号など）を多重化し、多重化の結果であるＴＳ信号Ｓ１３をビデオトランスコーダの外部に出力する。
【００１０】
図４は、ピクチャＰｊをエンコードする際、符号化パラメータＰｒｋ（ｋ＞ｊ）つまり未来のピクチャについての符号化パラメータを使用可能としたビデオトランスコーダのブロック図である。図３のビデオトランスコーダの構成要素と同一のものには同一符号を付与する。
【００１１】
ビデオトランスコーダは、デコード部１Ｂとエンコード部２Ｂを含む。デコード部１Ｂは、分離部１１、デコード部１２、デコード部１３Ａ、符号化パラメータ取得部１５Ａおよびメモリ１６を含む。エンコード部２Ｂは、エンコード部２１Ｂ、エンコード部２２および多重化部２３を含む。
【００１２】
符号化パラメータ取得部１５Ａは、符号化パラメータＰｒｉ（ｉ＝１，２，…）をメモリ１６に記憶させる。デコード部１３３は、ピクチャＰｉ（ｉ＝１，２，…）をメモリ１６に記憶させる。
【００１３】
図５に示すように、メモリ１６は、ピクチャＰ１，Ｐ２，…，Ｐｎをこの順で記憶していく。メモリ１６は、同様に符号化パラメータＰｒ１，Ｐｒ２，…，Ｐｒｎをこの順で記憶していく。
【００１４】
エンコード部２１Ｂは、ピクチャＰ１をエンコードする際、メモリ１６から符号化パラメータＰｒ１，Ｐｒ２，…，Ｐｒｎを読み出す。エンコード部２１Ｂは、ピクチャＰ１から見て未来のピクチャＰ２，…，Ｐｎについての符号化パラメータを参照し、シーンチェンジの有無を予測する。エンコード部２１Ｂは、ピクチャＰ１をＭＰＥＧ‐２やＨ．２６４などでエンコードする。ここでエンコード部２１Ｂは、シーンチェンジが有ると予測した場合、エンコード結果の符号量が少なくなるようにする。
【００１５】
シーンチェンジを表現するには、未来のピクチャのエンコード結果の符号量を多くする必要があるので、こうして、符号量を均一化することができる。
【００１６】
なお、ピクチャＰ１、符号化パラメータＰｒ１は、例えば、ピクチャＰｎ＋１および符号化パラメータＰｒｎ＋１をメモリ１６に記憶させるタイミングに先だって消去される。
【００１７】
エンコード部２１Ｂは、ピクチャＰｉ（ｉ＝２，３，…）も同様にエンコードする。
【００１８】
エンコード部２１Ｂは、ピクチャＰｉ（ｉ＝１，２，…）のエンコードの結果であるＥＳ信号Ｓ１１をエンコード部２２に出力する。エンコード部２２は、ＥＳ信号Ｓ１１をパケット化し、パケット化の結果であるＰＥＳ信号Ｓ１２を多重化部２３に出力する。多重化部２３は、ＰＥＳ信号Ｓ１２と他の信号を多重化し、多重化の結果であるＴＳ信号Ｓ１３をビデオトランスコーダの外部に出力する。
【００１９】
この出願の発明に関連する先行技術文献情報としては次のものがある。  
【特許文献１】特開２００７−０８９２０８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００２０】
上記のように、ビデオトランスコーダでは、メモリがピクチャおよび符号化パラメータを記憶することで、エンコード結果の符号量を均一化することができる。
【００２１】
例えば、１ピクチャの画素数が１９２０×１０８８個であり、１画素の符号量が２４ｂｉｔ（つまりＲＧＢの各信号が８ｂｉｔ信号）であるとすると、ｎ（＝１５）個分のピクチャの符号量は、画素数（１９２０×１０８８）と１画素の符号量（２４）とｎ（＝１５）の積で計算でき、ｎ＝１５の場合、ピクチャについては、この符号量に等しい７５２Ｍｂｉｔの容量がメモリに必要となる。また、ｎ＝１５の場合、符号化パラメータについては、約８．８Ｍｂｉｔの容量が必要となる。よって、メモリには７６０．８Ｍｂｉｔもの大容量が必要となる。
【００２２】
本発明は、上記の課題に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、メモリの容量を少なくできるビデオトランスコーダを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００２３】
上記の課題を解決するために、本発明に係るビデオトランスコーダは、ストリームを可変長復号する可変長復号部と、前記可変長復号部により得られた可変長復号結果と前記ストリームに関する符号化パラメータを記憶するメモリと、前記メモリから可変長復号結果を読み出してデコードするデコード部と、前記デコード部にデコードを要求し、前記メモリから符号化パラメータを読み出し、前記デコード部から要求によるデコードで得られたピクチャを受け取ってエンコードし、前記読み出した符号化パラメータをエンコードで使用するエンコード部とを含むことを特徴とする。
【発明の効果】
【００２４】
本発明によれば、メモリには可変長復号結果を記憶し、これをピクチャのエンコード時に読み出しデコードすることで、メモリにピクチャを記憶する場合に比べ、メモリの容量を少なくすることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２５】
以下、本発明の実施の形態を図面を参照して説明する。
【００２６】
図１は、本実施の形態に係るビデオトランスコーダの構成を示すブロック図である。
【００２７】
ビデオトランスコーダは、入力されたＴＳ信号Ｓ１をデコードするデコード部１とＴＳ信号Ｓ１のデコード結果であるピクチャＰｉ（ｉ＝１，２，…）をエンコードするエンコード部２を含む。
【００２８】
デコード部１は、ＴＳ信号Ｓ１からＰＥＳ信号Ｓ２を分離する分離部１１、ＰＥＳ信号Ｓ２からＥＳ信号Ｓ３（ストリーム）を分離するデコード部１２、ＥＳ信号Ｓ３をデコードするデコード部１３、ＥＳ信号Ｓ３から符号化パラメータＰｒ１ｉ（ｉ＝１，２，…）を取り出す符号化パラメータ取得部１４およびＥＳ信号Ｓ３の可変長復号結果Ｄｉ（ｉ＝１，２，…）から符号化パラメータＰｒ２ｉ（ｉ＝１，２，…）を取り出す符号化パラメータ取得部１５を含む。
【００２９】
デコード部１３は、ＥＳ信号Ｓ３を可変長復号する可変長復号部１３１と、可変長復号結果Ｄｉ、符号化パラメータＰｒ１ｉおよび符号化パラメータＰｒ２ｉを記憶するメモリ１３２と、メモリ１３２から可変長復号結果Ｄｉを読み出してデコードするデコード部１３３とを含む。
【００３０】
エンコード部２は、デコード部１３３にデコードを要求し、メモリ１３２から符号化パラメータＰｒ１ｉおよび符号化パラメータＰｒ２ｉを読み出し、デコード部１３３から、要求によるデコードで得られたピクチャＰｉ（ｉ＝１，２，…）を受け取ってエンコードし、読み出した符号化パラメータをエンコードで使用するエンコード部２１と、ピクチャのエンコードの結果であるＥＳ信号Ｓ１１をパケット化するエンコード部２２およびＥＳ信号Ｓ１１をパケット化の結果であるＰＥＳ信号Ｓ１２と他の信号（図示せず）を多重化する多重化部２３を含む。
【００３１】
（本実施の形態に係るビデオトランスコーダの動作）
ビデオトランスコーダの外部では、図示しないが、時系列のピクチャがエンコードされ、エンコード結果であるＥＳ信号がパケット化され、パケット化の結果であるＰＥＳ信号と他の信号が多重化され、多重化結果であるＴＳ信号Ｓ１がビデオトランスコーダに入力される。
【００３２】
デコード部１の分離部１１は、ＴＳ信号Ｓ１に対してシンタックスの解析を行い、トランスコードの対象となるビデオ信号を特定し、ビデオのＰＥＳ信号Ｓ２を出力する。デコード部１２は、ＰＥＳ信号Ｓ２からヘッダを除去し、ビデオのＥＳ信号Ｓ３を分離し出力する。符号化パラメータ取得部１４は、ＥＳ信号Ｓ３のスタートコードを検出することで、符号化パラメータＰｒ１ｉとして、符号量やピクチャタイプをＥＳ信号Ｓ３から取り出し、メモリ１３２に記憶させる。
【００３３】
デコード部１３の可変長復号部１３１は、ＥＳ信号Ｓ３を可変長復号し（例えば、ハフマン復号を行い）、可変長復号結果Ｄｉをメモリ１３２に記憶させる。可変長復号部１３１は、可変長復号結果Ｄｉを符号化パラメータ取得部１５に出力する。
【００３４】
符号化パラメータ取得部１５は、符号化パラメータと離散コサイン変換（ＤＣＴ）係数が混在する可変長復号結果Ｄｉから符号化パラメータＰｒ２ｉとして、動きベクトルや量子化パラメータを取り出し、メモリ１３２に記憶させる。
【００３５】
図２に示すように、メモリ１３２は、可変長復号結果Ｄ１，Ｄ２，…，Ｄｎをこの順でつまり時系列で記憶していく。メモリ１３２は、同様に符号化パラメータＰｒ１１，Ｐｒ１２，…，Ｐｒ１ｎをこの順で、また、符号化パラメータＰｒ２１，Ｐｒ２２，…，Ｐｒ２ｎをこの順で記憶していく。図示しないが、メモリ１３２は、可変長復号結果Ｄｉ（ｉ＞ｎ）、符号化パラメータＰｒ１ｉ（ｉ＞ｎ）および符号化パラメータＰｒ２ｉ（ｉ＞ｎ）も同様に記憶していく。
【００３６】
以下、可変長復号結果Ｄ１，Ｄ２，…がこの順でデコードおよびエンコードされていくのだが、それぞれは同様な処理なので、代表として、可変長復号結果Ｄ１の場合を詳しく説明する。
【００３７】
エンコード部２１は、可変長復号結果Ｄ１のデコード結果であるピクチャＰ１を得て、ピクチャをエンコードしようとする際、メモリ１３２から複数の符号化パラメータＰｒ１ｉ、例えば符号化パラメータＰｒ１１，Ｐｒ１２，…，Ｐｒ１ｎを読み出す。
【００３８】
また、エンコード部２１は、メモリ１３２から複数の符号化パラメータＰｒ２ｉ、例えば符号化パラメータＰｒ２１，Ｐｒ２２，…，Ｐｒ２ｎを読み出す。
【００３９】
なお、エンコード部２１が読み出す各符号化パラメータの個数ｎは、ユーザが設定して、予めエンコード部２１が記憶しておけばよい。この場合、メモリ１３２は、ｎ個の可変長復号結果と各符号化パラメータを記憶できる容量を有していればよい。
【００４０】
例えば、ＥＳ信号のビットレートが２０Ｍｂｐｓ、ＥＳ信号に占める可変長復号結果の割合が約８０％、フレームレートが２９．９７ｆｐｓの場合、ｎ（＝１５）個分の可変長復号結果の符号量は、２０Ｍ×０．８÷２９．９７×１５で計算できる。したがって、ｎ＝１５の場合、可変長復号結果については、この符号量に等しい８Ｍｂｉｔの容量がメモリ１３２に必要となる。また、ｎ＝１５の場合、符号化パラメータについては、約８．８Ｍｂｉｔの容量が必要となる。よって、メモリ１３２の容量は１６．８Ｍｂｉｔでよい。
【００４１】
さて、エンコード部２１は、例えば、符号化パラメータＰｒ１ｉと符号化パラメータＰｒ２ｉをそれぞれｎ個づつ読み出すことで、ピクチャＰ１から見て未来のピクチャＰ２，Ｐ３，…，Ｐｎについての符号化パラメータを参照することができる。
【００４２】
エンコード部２１は、ピクチャごとに、例えば、符号化パラメータＰｒ１ｉである符号量と符号化パラメータＰｒ２ｉである量子化パラメータの積つまりピクチャの複雑さを示す指標（以下、「複雑さ指標」という）を計算し、その変化量から、未来のピクチャにおけるシーンチェンジ（撮影場面の変化）の有無を予測する。
【００４３】
一方、エンコード部２１は、デコード部１３３に、可変長復号結果Ｄ１のデコードを要求する。これにより、デコード部１３３は、メモリ１３２から可変長復号結果Ｄ１を読み出してデコードする。ここでデコード部１３３は、例えば、ＥＳ信号の圧縮形式（ＭＰＥＧ‐２形式など）に対応した処理（逆量子化や逆離散コサイン変換など）を行う。エンコード部２１は、デコード結果である例えば、非圧縮のビデオ信号つまりピクチャＰ１を受け取る。
【００４４】
なお、可変長復号結果Ｄ１、符号化パラメータＰｒ１１および符号化パラメータＰｒ２１は、例えば、可変長復号結果Ｄｎ＋１、符号化パラメータＰｒ１ｎ＋１および符号化パラメータＰｒ２ｎ＋１をメモリ１３２に記憶させるタイミングに先だって消去される。
【００４５】
エンコード部２１は、ピクチャＰ１をエンコードする。ここでエンコード部２１は、ピクチャをＭＰＥＧ‐２やＨ．２６４などでエンコードする。また、エンコード部２１は、複雑さ指標が予め記憶したしきい値以上であるかを判定し、複雑さ指標がしきい値以上である場合には、エンコード結果の符号量が少なくなるようにする。
【００４６】
複雑さ指標がしきい値以上である場合には、シーンチェンジが発生する可能性が高く、そのようなシーンチェンジを表現するには、未来のピクチャのエンコード結果の符号量を多くする必要がある。その場合、ピクチャＰ１のエンコード結果の符号量も多くしてしまうと、符号量が継続的に多くなってしまう。そこで、ピクチャＰ１のエンコード結果の符号量を少なくすることで、未来のピクチャでは符号量が多くても、平均すれば符号量は一定とすることができる。しかも、シーンチェンジにおけるピクチャのエンコード結果の符号量を多くすることができる。
【００４７】
エンコード部２１は、可変長復号結果Ｄｉ（ｉ＝２，３，…）も可変長復号結果Ｄ１と同様にデコードさせ、そのデコード結果であるピクチャＰｉ（ｉ＝２，３，…）もピクチャＰ１と同様にエンコードする。
【００４８】
エンコード部２１は、ピクチャＰｉ（ｉ＝１，２，…）のエンコードの結果であるＥＳ信号Ｓ１１をエンコード部２２に出力する。エンコード部２２は、ＥＳ信号Ｓ１１をパケット化し、パケット化の結果であるＰＥＳ信号Ｓ１２を多重化部２３に出力する。多重化部２３は、ＰＥＳ信号Ｓ１２と他の信号を多重化し、多重化の結果であるＴＳ信号Ｓ１３をビデオトランスコーダの外部に出力する。
【００４９】
したがって、本実施の形態に係るビデオトランスコーダによれば、メモリに可変長復号結果を記憶し、これをピクチャのエンコード時に読み出しデコードすることで、メモリにピクチャを記憶する場合に比べ、メモリの容量を少なくすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００５０】
【図１】本実施の形態に係るビデオトランスコーダの構成を示すブロック図である。
【図２】図１のビデオトランスコーダにおけるメモリ１３２の使用方法を示す図である。
【図３】従来のビデオトランスコーダの構成を示すブロック図である。
【図４】従来のメモリを含むビデオトランスコーダの構成を示すブロック図である。
【図５】図４のビデオトランスコーダにおけるメモリ１６の使用方法を示す図である。
【符号の説明】
【００５１】
１，１Ａ，１Ｂ，１２，１３，１３Ａ，１３３…デコード部
２，２Ａ，２Ｂ，２１，２１Ａ，２１Ｂ，２２…エンコード部
１１…分離部
１４，１５，１５Ａ…符号化パラメータ取得部
１６，１３２…メモリ
２３…多重化部
１３１…可変長復号部
Ｄｉ…可変長復号結果
Ｐｉ，Ｐｊ…ピクチャ
Ｐｒｉ，Ｐｒｊ，Ｐｒｋ，Ｐｒ１ｉ，Ｐｒ２ｉ…符号化パラメータ
Ｓ１，Ｓ１３…ＴＳ信号
Ｓ１１，Ｓ３…ＥＳ信号
Ｓ１２，Ｓ２…ＰＥＳ信号
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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