(57)【要約】【課題】  映像差し替え処理を、手間やコストをかけることなく且つ画質を劣化させることなく実行することを可能とする。【解決手段】  データ処理装置は、映像データの各フレームをフレーム内符号化して第１符号化フレーム列として出力する符号化部と、第１符号化フレーム列を、ｎ個（ｎは２以上の正の整数）の符号化フレームを含み且つデータ長が予め定めた規定データ長となるブロック毎にまとめて第２符号化フレーム列として出力するブロック化部と、を備える。【選択図】      図１
2014086838.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
映像データの各フレームをフレーム内符号化して第１符号化フレーム列として出力する符号化部と、
前記第１符号化フレーム列を、ｎ個（ｎは２以上の正の整数）の符号化フレームを含み且つデータ長が予め定めた規定データ長となるブロック毎にまとめて第２符号化フレーム列として出力するブロック化部と、
を備えることを特徴とするデータ処理装置。
【請求項２】
所定のデータ差し替え区間についての差し替え用符号化フレームからなる第３符号化フレーム列と、前記第３符号化フレーム列の符号化フレームに対応する符号化フレームが属する全てのブロックを少なくとも含む前記第２符号化フレーム列を取得し、前記第３符号化フレーム列を前記第２符号化フレーム列のブロックと同様のフレーム構成となるようにグループに分類し、前記グループ毎にデータ差し替え処理を実行するデータ差替部を、
さらに備えることを特徴とする請求項１記載のデータ処理装置。
【請求項３】
前記第２符号化フレーム列上の第１ブロックに対応するグループであり、前記第１ブロック内の全ての符号化フレームについての差し替え用の符号化フレームを備える第１グループに関し、前記データ差替部は、前記第１グループに分類された全ての符号化フレームを含み、且つデータ長が前記規定データ長となるように調整された第１差替用ブロックを作成し、前記第１差替用ブロックと前記第１ブロックとを差し替えることを特徴とする請求項２のデータ処理装置。
【請求項４】
前記第２符号化フレーム列上の第２ブロックに対応するグループであり、前記第３符号化フレーム列の最初の符号化フレームを含み且つ前記最初の符号化フレームが前記第２ブロックの先頭に配置される符号化フレームではない第２グループに関し、前記データ差替部は、前記第２グループに分類された全ての符号化フレームが前記第２ブロックにおいて差し替え対象となっていない符号化フレームの直後に配置され、且つデータ長が前記規定データ長となるように調整された第２差替用ブロックを作成し、前記第２差替用ブロックと前記第２ブロックとを差し替えることを特徴とする請求項２または３記載のデータ処理装置。
【請求項５】
前記第２符号化フレーム列上の第３ブロックに対応するグループであり、前記第３符号化フレーム列の最後の符号化フレームを含み且つ前記最後の符号化フレームが前記第３ブロックの最後に配置される符号化フレームではない第３グループに関し、前記データ差替部は、前記第３グループに分類された全ての符号化フレームが配置された直後に前記第３ブロックにおいて差し替え対象となっていない符号化フレームが配置され、且つデータ長が前記規定データ長となるように調整された第３差替用ブロックを作成し、前記第３差替用ブロックと前記第３ブロックとを差し替えることを特徴とする請求項２−４のいずれか１項に記載のデータ処理装置。
【請求項６】
所定のブロックにおいて全ての符号化フレームのデータ長の総和が前記規定データ長に満たない場合、該ブロックのデータ長が前記規定データ長となるように該ブロックの所定箇所にダミーデータが挿入されることを特徴とする請求項１−５のいずれか１項に記載のデータ処理装置。
【請求項７】
前記規定データ長は、（平均フレーム符号長）×（ｎ−１）＋（最大フレーム符号長）で計算される値であることを特徴とする請求項１−６のいずれか１項に記載のデータ処理装置。
【請求項８】
前記符号化部は、前記映像データの各フレームを、ＭＰＥＧ２  Ｉ−ＯＮＬＹ形式で符号化することを特徴とする請求項１−７のいずれか１項に記載のデータ処理装置。
【請求項９】
映像データの各フレームをフレーム内符号化し、複数の符号化フレームを含む符号化フレーム列を出力し、
前記符号化フレーム列を、ｎ個（ｎは２以上の正の整数）の符号化フレームを含み且つデータ長が予め定めた規定データ長となるブロック毎にまとめる
ことを特徴とするデータ処理方法。
【請求項１０】
映像データの各フレームをフレーム内符号化し、複数の符号化フレームを含む符号化フレーム列を出力する第１処理と、
前記符号化フレーム列を、ｎ個（ｎは２以上の正の整数）の符号化フレームを含み且つデータ長が予め定めた規定データ長となるブロック毎にまとめる第２処理と、
をデータ処理装置のコンピュータに実行させるためのデータ処理プログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、映像データの差し替えを行うデータ処理装置、データ処理方法、およびデータ処理プログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
ビデオサーバに記録されている映像データの一部を差し替えようとする場合、特許文献１に示すようなノンリニア編集機が利用されるケースが一般的である。この場合、ノンリニア編集機への、対象となる映像データの送信およびノンリニア編集機からの編集後のデータの受信が必要となり、操作上においても処理上においてかなりの手間となっている。また、ノンリニア編集機を利用する場合、映像データの再エンコードが必要となる。ところが、ＭＰＥＧ２のように非可逆圧縮された映像データは、再エンコードすると画質が劣化する。さらに、ノンリニア編集機は一般的に高価な機材であり、映像データの編集処理がコスト高になるという問題もある。上記において、ＭＰＥＧは、Ｍｏｖｉｎｇ  Ｐｉｃｔｕｒｅ  Ｅｘｐｅｒｔｓ  Ｇｒｏｕｐの略である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００８−１２４９３２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上記ノンリニア編集機を利用せずにビデオサーバ自体で映像データの一部差し替えを行うことは不可能ではない。しかしながら、例えば、ＭＰＥＧ２のように可変長符号化されたデータを扱う場合、差し替え対象データと差し替えデータとのデータ長とが一致しない場合がある。従って、差し替え部分以降のデータを再エンコードするか、あるいは、差し替え部分以降のデータを一旦別の領域に保存しておき、差し替え後に再書き込みするなどの措置が必要となる。
【０００５】
なお、特許文献１には、ノンリニア編集機において映像データの特定部分を高速に差し替えるために、各符号化フレームにダミーデータを付加することによりフレーム長を固定化する技術についての記載がある。しかしながら、フレーム長を固定した場合、カラーバーのような単純な映像であれば特に問題はないが、映像が複雑な場合には、符号化データがフレーム上限を超えないようにするための量子化制御が行われるため、画質が劣化するという問題がある。
【０００６】
本発明は上記課題を解決するためになされたものであり、映像データ差し替え処理を、手間やコストをかけることなく且つ画質を劣化させることなく実行することが可能な、データ処理装置、データ処理方法、およびデータ処理プログラムを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明のデータ処理装置は、映像データの各フレームをフレーム内符号化して第１符号化フレーム列として出力する符号化部と、前記第１符号化フレーム列を、ｎ個（ｎは２以上の正の整数）の符号化フレームを含み且つデータ長が予め定めた規定データ長となるブロック毎にまとめて第２符号化フレーム列として出力するブロック化部と、を備える。
【０００８】
本発明のデータ処理方法では、映像データの各フレームをフレーム内符号化し、複数の符号化フレームを含む符号化フレーム列を出力し、前記符号化フレーム列を、ｎ個（ｎは２以上の正の整数）の符号化フレームを含み且つデータ長が予め定めた規定データ長となるブロック毎にまとめる。
【０００９】
本発明のデータ処理プログラムは、映像データの各フレームをフレーム内符号化し、複数の符号化フレームを含む符号化フレーム列を出力する第１処理と、前記符号化フレーム列を、ｎ個（ｎは２以上の正の整数）の符号化フレームを含み且つデータ長が予め定めた規定データ長となるブロック毎にまとめる第２処理と、をデータ処理装置のコンピュータに実行させる。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、映像データ差し替え処理を、手間やコストをかけることなく且つ画質を劣化させることなく実行することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明の第１の実施形態に係るデータ処理装置の構成例を示すブロック図である。
【図２】図１に示すデータ処理装置の動作例を説明するためのフローチャートである。
【図３】本発明の第２の実施形態に係るビデオサーバの構成例を示すブロック図である。
【図４】図３に示すブロック化部の動作を説明するための図である。
【図５】図３に示すデータ差替部の動作を説明するための図である。
【図６】本発明の第３の実施形態に係るデータ処理装置の構成例を示すブロック図である。
【図７】図６に示すメモリに格納されるデータ処理プログラムの構成例を示すブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
［第１の実施形態］
図１は、本発明の第１の実施形態に係るデータ処理装置１０の構成例を示すブロック図である。データ処理装置１０は、符号化部１２と、ブロック化部１４と、を備える。
【００１３】
符号化部１２は、映像データの各フレームをフレーム内符号化して第１符号化フレーム列として出力する。ブロック化部１４は、第１符号化フレーム列を、ｎ個（ｎは２以上の正の整数）の符号化フレームを含み且つデータ長が予め定めた規定データ長となるブロック毎にまとめて第２符号化フレーム列として出力する。
【００１４】
図２は、図１に示すデータ処理装置１０の動作例を説明するためのフローチャートである。符号化部１２は、映像データの各フレームをフレーム内符号化して第１符号化フレーム列として出力する（ステップＳ１）。ブロック化部１４は、第１符号化フレーム列を、ｎ個（ｎは２以上の正の整数）の符号化フレームを含み且つデータ長が予め定めた規定データ長となるブロック毎にまとめて第２符号化フレーム列として出力する（ステップＳ２）。
【００１５】
以上説明した第１の実施形態において、第２符号化フレーム列は、同数のフレームを含み且つ同一のデータ長となるブロックにまとめられている。従って、フレームが可変長符号化されている場合であっても、差し替え処理がブロック単位で行われる限り、差し替え部分以外のデータに影響を与えることはない。従って、再エンコードをすることなく映像差し替え処理を行うことができるので、映像劣化を回避することができる。また、差し替え部分以降の一時的なデータ退避等の面倒な処理を行う必要もない。
【００１６】
従って、第１の実施形態のデータ処理装置１０が、例えば、ビデオサーバである場合、ノンリニア編集機を利用することなく単独で映像差し替え処理を実行することが可能となる。これにより、ノンリニア編集機を利用することにより発生する問題点（再エンコードによる画像劣化、手間や装置コストの増大）も解消される。
【００１７】
さらに、特許文献１の場合はフレーム単位でデータ長を揃えるのに対して、本実施形態の場合は所定の複数のフレームを含むブロック単位でデータ長を揃えている。すなわち、本実施形態の場合、可変長符号化が維持されるので、固定長符号化に比して量子化制御が実行される機会が減り、少なくとも特許文献１の技術により得られる画像よりは高品質な画像を得ることができる。
【００１８】
以上を纏めると、第１の実施形態によれば、映像データ差し替え処理を、手間やコストをかけることなく且つ画質を劣化させることなく実行することが可能となる。
［第２の実施形態］
図３は、本発明の第２の実施形態に係るビデオサーバ２０の構成例を示すブロック図である。ビデオサーバ２０は、符号化部２２と、ブロック化部２４と、記録部２６と、データ差替部２８と、差替データ供給部３０と、を備える。
【００１９】
符号化部２２は、映像データを所定の符号化形式で符号化し符号化データを出力する。以下、この符号化データを、「第１符号化データ（第１の実施形態の「第１符号化フレーム列」に相当）」と呼ぶ。本実施形態では、映像データをＭＰＥＧ２  Ｉ−ＯＮＬＹ形式で符号化する場合を例に挙げる。Ｉ−ＯＮＬＹ形式で符号化された第１符号化データは、フレーム内符号化されたフレーム（Ｉピクチャフレーム）のみで構成される。すなわち、第１符号化データにおいて、各フレームは独立に符号化されている。また、第１符号化データにおいて、各フレームは可変長に符号化されている。
【００２０】
ブロック化部２４は、第１符号化データを、所定数ｎ（ｎは２以上の正の整数）のフレームを含み且つ規定データ長となるブロックに固定長化する。ここで、規定データ長は、例えば、「１フレームの平均符号量×（ｎ−１）＋ｖｂｖ＿ｂｕｆｆｅｒ＿ｓｉｚｅ（１フレームの最大符号量）×１」にて規定されるものとする。以下では、１０フレーム単位にブロック化する場合を例に挙げる。また、以下、固定長化された符号化データを「第２符号化データ（第１の実施形態の「第２符号化フレーム列」に相当）」と呼ぶ。
【００２１】
記憶部２６は、ブロック化部２４によって固定長化された第２符号化データを記録する。
【００２２】
差替データ供給部３０は、所定のデータ差し替え区間についての差し替え用符号化フレームからなる第３符号化データ（「第３符号化フレーム列」とも呼ぶ）を、データ差替部２８へ供給する。ここで、第３符号化データは、第１符号化データと同様に、Ｉピクチャフレームのみで構成され且つそれらは可変長に符号化される。
【００２３】
データ差替部２８は、差替データ供給部３０から第３符号化データを読み出すとともに、記録部２６から第３符号化データのフレームに対応するフレームが属する全てのブロックを少なくとも含む第２符号化データを読み出す。データ差替部２８は、第３符号化データを第２符号化データのブロックと同様のフレーム構成となるようにグループ分けし、グループ毎（すなわち、ブロック毎）にデータ差し替え処理を実行する。
【００２４】
図４は、ブロック化部２４の動作を説明するための図である。ブロック化部２４は、第１符号化データから１０個単位でフレームを切り出す。ブロック化部２４は、１０フレーム分のデータをブロックの先頭から先詰め配置し、余った領域にダミーデータを挿入する。以上の処理によって第２符号化データが生成される。
【００２５】
図５は、データ差替部２８の動作を説明するための図である。図５では、１６個のフレームＦ１〜Ｆ１６をフレームＦ１’〜Ｆ１６’に差し替える場合を例に挙げる。この場合、フレームＦ１は、１番目のブロックＢ１の１０番目に位置しているものとする。フレームＦ２〜１１は、２番目のブロックＢ２の１〜１０番目に各々位置しているものとする。フレームＦ１２〜１６は、３番目のブロックＢ３の１〜５番目に各々位置しているものとする。
【００２６】
データ差替部２８は、差替データ供給部３０から第３符号化データを読み出すとともに、記録部２６から第３符号化データのフレームに対応するフレームが属する全てのブロックを少なくとも含む第２符号化データを読み出す。データ差替部２８は、第３符号化データを第２符号化データのブロックと同様のフレーム構成となるようにグループ分けし、グループ毎（すなわち、ブロック毎）に差し替え処理を実行する。
【００２７】
具体的には、データ差替部２８は、フレームＦ１’をブロックＢ１グループに分類し、フレームＦ２’〜Ｆ１１’をブロックＢ２グループに分類し、フレームＦ１２’〜Ｆ１６’をブロックＢ３グループに分類する。
（１）ブロックＢ１の差し替え処理
データ差替部２８は、まず、第２符号化データのブロックＢ１を所定の作業用記憶エリア（不図示）にコピーし、それを差し替え用ブロックＢ１’とする。データ差替部２８は、差し替え用ブロックＢ１’の、差し替え対象となっていないフレーム（１〜９番目のフレーム）以外のデータ（１０番目のフレームおよびダミーデータ）を削除する。次いで、データ差替部２８は、９番目のフレームの直後にフレームＦ１’を１０番目のフレームとして配置し、差し替え用ブロックＢ１’のデータ長が規定データ長となるようにダミーデータを挿入する。データ差替部２８は、ブロックＢ１を差し替え用ブロックＢ１’に差し替える。
（２）ブロックＢ２の差し替え処理
データ差替部２８は、差し替え用ブロックＢ２’を作成する。差し替え用ブロックＢ２’は、先詰めされたフレームＦ２’〜Ｆ１１’とダミーデータとで構成される。この場合、差し替え用ブロックＢ２’のデータ長が規定データ長となっていることは言うまでもない。データ差替部２８は、ブロックＢ２を差し替え用ブロックＢ２’に差し替える。
（３）ブロックＢ３の差し替え処理
データ差替部２８は、まず、第２符号化データのブロックＢ３を所定の作業用記憶エリアにコピーし、それを差し替え用ブロックＢ３’とする。データ差替部２８は、差し替え用ブロックＢ３’において、差し替え対象外フレーム（６〜１０番目のフレーム）を作業用記憶エリアに退避した後に差し替え用ブロックＢ３’内を空にする。データ差替部２８は、フレームＦ１２’〜Ｆ１６’を差し替用ブロックＢ３’の先頭から先詰め配置し、その直後に、退避した差し替え対象外フレーム（６〜１０番目のフレーム）を配置する。データ差替部２８は、差し替え用ブロックＢ３’のデータ長が規定データ長となるようにダミーデータを挿入する。データ差替部２８は、ブロックＢ３を差し替え用ブロックＢ３’に差し替える。
【００２８】
以上説明した第２の実施形態において、第２符号化データは、同数のフレームを含み且つ同一のデータ長となるブロックにまとめられている。そして、映像データの差し替え処理は、ブロック単位で行われる。すなわち、本実施形態によれば、例えば、ＭＰＥＧ２  Ｉ−ＯＮＬＹ形式のように可変長符号化されたデータであっても、再エンコードすることなく（すなわち、画像の品質を劣化させることなく）且つ最小限のファイル操作で差し替え処理を実行することができる。さらに、ノンリニア編集機に頼ることなくビデオサーバ２０が自前で映像データの差し替え処理を実行することが可能となるため、ノンリニア編集機を利用することにより発生する問題点（再エンコードによる画像劣化、手間や装置コストの増大）も解消される。
【００２９】
さらに、特許文献１の場合はフレーム単位でデータ長を揃えるのに対して、本実施形態の場合は所定の複数のフレームを含むブロック単位でデータ長を揃えている。すなわち、本実施形態の場合、可変長符号化が維持されるので、固定長符号化に比して量子化制御の発動機会が減り、少なくとも特許文献１の技術より得られる画像よりは高品質な画像を得ることができる。
【００３０】
以上を纏めると、第２の実施形態によれば、映像データ差し替え処理を、手間やコストをかけることなく且つ画質を劣化させることなく実行することが可能となる。
【００３１】
なお、以上説明した第２の実施形態において、ブロックのデータ長が規定データ長となるようにすることが重要なのであって、ダミーデータの挿入は必ずしも必須の要件ではない。例えば、所定ブロック内における全フレームのデータ長の総和が規定データ長と等しくなる場合、該ブロックにおいてダミーデータの挿入は不要である。
【００３２】
また、以上説明した第２の実施形態では、ダミーデータの挿入箇所を後端部とする場合を例に挙げたが、ダミーデータの挿入箇所はブロック内の任意の位置とすることができる。さらに、ダミーデータを複数個所に分割して挿入することも可能である。
【００３３】
また、ダミーデータは必ずしも意味の無いデータである必要はなく、ある目的のために活用することも可能である。例えば、データ差替部２８によるデータ差し替え後のブロックにおけるダミーデータに、差し替えに関連する情報（差し替え履歴情報、差し替え日時、差し替え依頼者情報等）を埋め込むことも可能である。
【００３４】
また、以上説明した第２の実施形態において、ブロック化されるフレーム数を１０にする場合を例に挙げたが、これはあくまで一例であって、その数は任意である。
【００３５】
また、以上説明した第２の実施形態では、差し替えるブロックの数が３である場合を例にあ挙げたが、当然の如く、差し替えるブロックの数は３に限定されることはない。
【００３６】
また、以上説明した第２の実施形態は、ＭＰＥＧ２  Ｉ−ＯＮＬＹ形式に限定されることはなく、フレーム内で完結し且つ可変長な符号化形式であれば他の如何なる符号化形式にも拡張可能である。
［第３の実施形態］
図６は、本発明の第３の実施形態に係るデータ処理装置４０の構成例を示すブロック図である。データ処理装置４０は、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ  Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ  Ｕｎｉｔ）４２と、メモリ４４と、を備える。
【００３７】
メモリ４４は、データ処理プログラム５０を記憶する。ＣＰＵ４２は、データ処理プログラム５０を実行する。メモリ４４の例としては、たとえば、ＲＯＭ（Ｒｅａｄ  Ｏｎｌｙ  Ｍｅｍｏｒｙ）、ハードディスク、リムーバブルメディア、あるいはリムーバブルディスク等を挙げることができる。
【００３８】
図７は、データ処理プログラム５０の構成例を示すブロック図である。データ処理プログラム５０は、第１プログラム５２と、第２プログラム５４と、を含む。
【００３９】
第１プログラム５２は、映像データの各フレームをフレーム内符号化して第１符号化フレーム列として出力する第２処理を実行するための命令群である。具体的には、第１処理は、第１の実施形態の符号化部１２によって実行される処理（図２のステップＳ１の処理）に相当する。
【００４０】
第２プログラム５４は、第１符号化フレーム列を、ｎ個（ｎは２以上の正の整数）の符号化フレームを含み且つデータ長が予め定めた規定データ長となるブロック毎にまとめて第２符号化フレーム列として出力する第２処理を実行する命令群である。具体的には、第２処理は、第１の実施形態のブロック化部１４によって実行される処理（図２のステップＳ２の処理）に相当する。
【００４１】
第１の実施形態と同一の理由により、以上説明した第３の実施形態によって、映像差し替え処理を、手間やコストをかけることなく且つ画質を劣化させることなく実行することが可能となる。
【符号の説明】
【００４２】
１０    データ処理装置
１２    符号化部
１４    ブロック化部
２０    ビデオサーバ
２２    符号化部
２４    ブロック化部
２６    記録部
２８    データ差替部
３０    差替データ供給部
４０    データ処理装置
４２    ＣＰＵ
４４    メモリ
５０    データ処理プログラム
５２    第１プログラム
５４    第２プログラム
【図１】
2014086838.tif 000003
【図２】
2014086838.tif 000004
【図３】
2014086838.tif 000005
【図４】
2014086838.tif 000006
【図５】
2014086838.tif 000007
【図６】
2014086838.tif 000008
【図７】
2014086838.tif 000009