(57)【要約】【課題】  高速にビデオ情報のビットレート変換を行うビデオ情報変換装置を提供する。【解決手段】  ビデオ情報変換装置は、入力ビデオ情報のマクロブロックの符号化モードを、変換前符号化モードとして出力する解析手段と、変換後の符号化モードである変換後符号化モードを決定する符号化モード決定手段と、変換後の量子化パラメータを有し、変換後符号化モード及び変換後の量子化パラメータに従い、前記マクロブロックの符号変換を行う変換手段とを有し、符号化モード決定手段は、変換前符号化モードがインターモードに属する場合は、スキップモード及び変換前符号化モードの画素ブロック以上のサイズである画素ブロックのインターモードに対してコスト計算を行って、変換後符号化モードを決定する。【選択図】  図２
2006295598.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
圧縮符号により符号化されたビデオ情報のビットレートを変換する装置であって、
入力ビデオ情報のマクロブロックの符号化モードを、変換前符号化モードとして出力する解析手段と、
変換後の符号化モードである変換後符号化モードを決定する符号化モード決定手段と、
変換後の量子化パラメータを有し、変換後符号化モード及び変換後の量子化パラメータに従い、前記マクロブロックの符号変換を行う変換手段と、
を有し、
符号化モード決定手段は、変換前符号化モードがインターモードに属する場合は、スキップモード及び変換前符号化モードの画素ブロック以上のサイズである画素ブロックのインターモードに対してコスト計算を行って、変換後符号化モードを決定することを特徴とするビデオ情報変換装置。
【請求項２】
符号化モード決定手段は、変換前符号化モードがインターモード以外の符号化モードに属する場合は、変換前符号化モードを変換後符号化モードに決定することを特徴とする請求項１に記載のビデオ情報変換装置。
【請求項３】
符号化モード決定手段は、変換前符号化モードがスキップモードである場合は、スキップモード及び圧縮符号で使用できる最大サイズの画素ブロックのインターモードに対してコスト計算を行って、変換後符号化モードを決定することを特徴とする請求項１に記載のビデオ情報変換装置。
【請求項４】
圧縮符号は、画素ブロックのサイズ及び隣接画素からの予測方向で分類され、画素ブロックのサイズは、第１のサイズ又は第１のサイズより小さい第２のサイズから選択可能であり、１つの第１のサイズの画素ブロックと複数の第２のサイズの画素ブロックが置換される関係となるイントラモードを有し、
符号化モード決定手段は、変換前符号化モードが、第２のサイズの画素ブロックのイントラモードに属する場合は、１つの第１の画素ブロックと置換される関係にある複数の第２のサイズの画素ブロックそれぞれの予測方向に基づき、前記複数の第２のサイズの画素ブロック全体としての予測方向の偏りを求め、偏りがない場合には、前記複数の第２のサイズの画素ブロックそれぞれの変換前符号化モードを変換後符号化モードとし、偏りがある場合には、前記第１のサイズの画素ブロックのインターモードのうち偏りに応じた符号化モード及び前記複数の第２のサイズの画素ブロックそれぞれの変換前符号化モードに対してコスト計算を行って、変化後符号化モードを決定することを特徴とする請求項１又は３に記載のビデオ情報変換装置。
【請求項５】
圧縮符号により符号化されたビデオ情報のビットレートを変換する装置であって、
入力ビデオ情報のマクロブロックの符号化モードを、変換前符号化モードとして出力する解析手段と、
変換後の量子化パラメータを有し、変換前符号化モードを変換後符号化モードとし、変換後符号化モード及び変換後の量子化パラメータに従い、前記マクロブロックの符号変換を行う変換手段と、
を有することを特徴とするビデオ情報変換装置。
【請求項６】
前記圧縮符号は、ＭＰＥＧ−４ＡＶＣ（Ｍｏｔｉｏｎ  Ｐｉｃｔｕｒｅ  Ｅｘｐｅｒｔ  Ｇｒｏｕｐ  Ｐｈａｓｅ  ４  Ａｄｖａｎｃｅｄ  Ｖｉｄｅｏ  Ｃｏｄｉｎｇ）であることを特徴とする請求項１から５のいずれか１項に記載のビデオ情報変換装置。
【請求項７】
圧縮符号により符号化されたビデオ情報のビットレートを変換する装置としてコンピュータを機能させるプログラムであって、
コンピュータに、
入力ビデオ情報のマクロブロックの符号化モードである変換前符号化モードを解析する第１のステップと、
変換後の符号化モードである変換後符号化モードを決定する第２のステップと、
変換後符号化モード及び予め決められた変換後に使用する量子化パラメータに従い、前記マクロブロックの符号変換を行う第３のステップと、
を実行させ、
第３のステップにおいて、変換前符号化モードがインターモードに属する場合は、変換前符号化モードの画素ブロック以上のインターモード及びスキップモードに対してコスト計算を行って、変換後符号化モードを決定するように機能させることを特徴とするプログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、圧縮符号により符号化されたビデオ情報のビットレート変換を行うビデオ情報変換装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
画像圧縮技術として、従来からあるＭＰＥＧ−１（Ｍｏｔｉｏｎ  Ｐｉｃｔｕｒｅ  Ｅｘｐｅｒｔ  Ｇｒｏｕｐ  Ｐｈａｓｅ  １）規格、ＭＰＥＧ−２規格及びＭＰＥＧ−４規格に加え、これらより高い符号化効率を実現できるＭＰＥＧ−４ＡＶＣ（Ｍｏｔｉｏｎ  Ｐｉｃｔｕｒｅ  Ｅｘｐｅｒｔ  Ｇｒｏｕｐ  Ｐｈａｓｅ  ４  Ａｄｖａｎｃｅｄ  Ｖｉｄｅｏ  Ｃｏｄｉｎｇ；ＩＳＯ／ＩＥＣ  １４４９６−１０）規格が注目を集めている。
【０００３】
ＭＰＥＧ−４ＡＶＣは、国際電気通信連合−電気通信標準化部門（ＩＴＵ−Ｔ）標準Ｈ．２６４と同一であり、携帯電話向けのデジタル放送に利用されることが決定したことを始め、今後は通信や、蓄積メディア等の分野において、利用が拡大することが予想されている。
【０００４】
様々な再生能力のビデオ情報受信端末が存在し、これら受信端末が様々な伝送帯域でネットワークに接続する環境下においては、動画像情報の提供者は、受信端末の能力や、受信端末までの伝送帯域に応じた伝送速度のビデオ情報を生成する必要がある。このため、ビデオ情報のビットレート変換を行うトランスコーディング技術は、動画像情報提供サービスには必須であり、特にその変換の高速化が重要な課題となる。
【０００５】
図１０は、従来技術によるビデオ情報変換装置のブロック図である。以後、従来技術によるビデオ情報変換、即ち、トランスコーディング方式を、単純トランスコーディングとして参照する。図１０によると、従来技術によるビデオ情報変換装置は、復号化部１０と、符号化部１１で構成されている。元のビデオ情報は、復号化部１０で復号されて、符号化部１１で、異なるビットレートのビデオ情報に変換されて出力される。符号化部１１は、総ての符号化モードについてレート歪を計算し、最適な符号化モードを決定するため、再符号化誤差が小さいという特徴をもつ。
【０００６】
ここで、符号化モードについて説明を行う。動画像を構成し、画面上に表示される個々の絵をフレーム又はピクチャと呼ぶが、動画像圧縮符号において、ピクチャは、他のピクチャの参照を行わず、独立して符号化されるイントラピクチャと、他のピクチャを参照して、動き補償等を行い符号化されるインターピクチャに大きく分けられる。
【０００７】
ＭＰＥＧ−４ＡＶＣにおいて、イントラピクチャは、ピクチャ内予測により符号化を行うイントラモードのマクロブロックのみで構成される。イントラモードのマクロブロックでは、画素ブロックとして１６×１６画素と４×４画素が利用でき、１６×１６画素では、図７に示すように、予測方向により４つの符号化モードが存在し、４×４画素では、図８に示すように、予測方向により９つの符号化モードが存在する。
【０００８】
インターピクチャは、ピクチャ内で、前述したイントラモードのマクロブロックと、ピクチャ内予測及び他のピクチャを参照ピクチャとして利用するピクチャ間予測を行うインターモードのマクロブロックとが混在することが許容されている。インターモードでは、画素ブロックとして、１６×１６画素、１６×８画素、８×１６画素及び８×８画素が利用でき、更に、８×８画素については、８×８画素、４×８画素、８×４画素及び４×４画素に分割することもできる。
【０００９】
また、マクロブロックの情報を送らずに、周囲ブロックからの動きベクトルを用いて符号化を行うスキップモードが存在する。図９に符号化モードの全体を示す。以下の説明において、例えば、イントラモードとの表現は、４×４画素ブロックの全９モードと、１６×１６画素の全４モードとを合わせた合計１３の符号化モードを総称する言葉として使用し、１６×１６画素イントラモードとは、１６×１６画素での４つの画面内符号化モードを総称する言葉として使用し、４×４画素イントラモードとは、４×４画素での９つの画面内符号化モードを総称する言葉として使用する。同様にインターモードとは、７つの画素ブロックの符号化モードを総称する言葉として使用する。
【００１０】
符号化の際には、各マクロブロックに対して使用する符号化モードの決定のために、所定のコスト計算を行うが、コスト計算は計算量が多く、高速処理の問題点となっている。以下、現在提案されている符号化モードの選択方法について簡単に説明する。
【００１１】
非特許文献１は、符号化モード決定のためのコスト計算を行うに当たり、コスト計算の対象となる符号化モードを減らすことを提案している。非特許文献１によると、対象となる符号化モードを４モードとして最適な符号化モードが決定できるとしている。
【００１２】
また、非特許文献２は、まず、４×４画素イントラモードを使用するものとして、９つの符号化モードから１の符号化モードを選択し、各画素ブロックの予測方向の偏りを調べ、偏りに応じて１６×１６画素イントラモードのコスト計算を行うか否かを、コスト計算を行う場合には、１６×１６画素の４つの符号化モード総てに対して行うか否かを決定する方法が記載されている。
【００１３】
【非特許文献１】Ｈｙｕｎｇｊｏｏｎ  Ｋｉｍ、Ｙｕｃｅｌ  Ａｌｔｕｎｂａｓａｋ、“Ｌｏｗ−Ｃｏｍｐｌｅｘｉｔｙ  Ｍａｃｒｏｂｌｏｃｋ  Ｍｏｄｅ  Ｓｅｌｅｃｔｉｏｎ  ｆｏｒ  Ｈ．２６４／ＡＶＣ  Ｅｎｃｏｒｄｅｒｓ”、ＩＥＥＥ  Ｉｎｔ．Ｃｏｎｆ．ｏｎ  Ｉｍａｇｅ  Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ，Ｓｕｎｔｅｃ  Ｃｉｔｙ，Ｓｉｎｇａｐｏｒｅ，２００４年１０月
【非特許文献２】常松、渡辺、“Ｈ．２６４／ＡＶＣにおけるＩｎｔｒａ予測モードの決定手法に関する一検討”、画像符号化シンポジウム（ＰＣＳＪ２００４）、Ｐ-Ｐ５．１６、ｐｐ８９−９０、２００４年１１月
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１４】
ＭＰＥＧ−４ＡＶＣのマクロブロックの符号化モード数は、他のＭＰＥＧ符号より多く、マクロブロックの符号化時に最適な符号化モードを決定するための選択肢が膨大にあるため、単純トランスコーディング方式は、処理時間が長くなるという問題がある。
【００１５】
従って、本発明は、従来の方式より高速かつ品質劣化の少ないビデオ情報のビットレート変換を行うビデオ情報変換装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１６】
本発明におけるビデオ情報変換装置によれば、
圧縮符号により符号化されたビデオ情報のビットレートを変換する装置であって、入力ビデオ情報のマクロブロックの符号化モードを、変換前符号化モードとして出力する解析手段と、変換後の符号化モードである変換後符号化モードを決定する符号化モード決定手段と、変換後の量子化パラメータを有し、変換後符号化モード及び変換後の量子化パラメータに従い、前記マクロブロックの符号変換を行う変換手段とを有し、符号化モード決定手段は、変換前符号化モードがインターモードに属する場合は、スキップモード及び変換前符号化モードの画素ブロック以上のサイズである画素ブロックのインターモードに対してコスト計算を行って、変換後符号化モードを決定することを特徴とする。
【００１７】
本発明のビデオ情報変換装置における他の実施形態によれば、
符号化モード決定手段は、変換前符号化モードがインターモード以外の符号化モードに属する場合は、変換前符号化モードを変換後符号化モードに決定することも好ましい。
【００１８】
また、本発明のビデオ情報変換装置における他の実施形態によれば、
符号化モード決定手段は、変換前符号化モードがスキップモードである場合は、スキップモード及び圧縮符号で使用できる最大サイズの画素ブロックのインターモードに対してコスト計算を行って、変換後符号化モードを決定することも好ましい。
【００１９】
更に、本発明のビデオ情報変換装置における他の実施形態によれば、
圧縮符号は、画素ブロックのサイズ及び隣接画素からの予測方向で分類され、画素ブロックのサイズは、第１のサイズ又は第１のサイズより小さい第２のサイズから選択可能であり、１つの第１のサイズの画素ブロックと複数の第２のサイズの画素ブロックが置換される関係となるイントラモードを有し、符号化モード決定手段は、変換前符号化モードが、第２のサイズの画素ブロックのイントラモードに属する場合は、１つの第１の画素ブロックと置換される関係にある複数の第２のサイズの画素ブロックそれぞれの予測方向に基づき、前記複数の第２のサイズの画素ブロック全体としての予測方向の偏りを求め、偏りがない場合には、前記複数の第２のサイズの画素ブロックそれぞれの変換前符号化モードを変換後符号化モードとし、偏りがある場合には、前記第１のサイズの画素ブロックのインターモードのうち偏りに応じた符号化モード及び前記複数の第２のサイズの画素ブロックそれぞれの変換前符号化モードに対してコスト計算を行って、変化後符号化モードを決定することも好ましい。
【００２０】
更に、本発明のビデオ情報変換装置における他の実施形態によれば、
圧縮符号により符号化されたビデオ情報のビットレートを変換する装置であって、入力ビデオ情報のマクロブロックの符号化モードを、変換前符号化モードとして出力する解析手段と、変換後の量子化パラメータを有し、変換前符号化モードを変換後符号化モードとし、変換後符号化モード及び変換後の量子化パラメータに従い、前記マクロブロックの符号変換を行う変換手段とを有することを特徴とする。
【００２１】
更に、本発明のビデオ情報変換装置における他の実施形態によれば、
前記圧縮符号は、ＭＰＥＧ−４ＡＶＣであることも好ましい。
【００２２】
本発明のビデオ情報変換装置は、コンピュータプログラムにより実現されることも好ましい。
【発明の効果】
【００２３】
ビデオ情報変換の際に、総ての符号化モードに対してコスト計算を行うのではなく、変換前の符号化モードに応じて、限られた符号化モードについてのみコスト計算を行うことで、変換処理に要する時間を短縮すると共に、コスト計算を行う符号化モードを、最適な処理を行った場合に選択される可能性の高い符号化モードとすることで符号化効率の劣化も抑えることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２４】
本発明を実施するための最良の実施形態について、以下では図面を用いて詳細に説明する。
【００２５】
（第１実施形態）  図１は、本発明によるビデオ情報変換装置の第１実施形態のブロック図である。図１によると、ビデオ情報変換装置は、解析部１と、変換部２とを備える。
【００２６】
解析部１は、入力ビデオ情報の各マクロブロックの符号化モードを解析して、入力ビデオ情報と、解析した各マクロブロックの符号化モードを変換部２に出力する。
【００２７】
変換部２は、変換後に使用する量子化パラメータを保持し、解析部１から指定される符号化モード及び保持している量子化パラメータに従い、各マクロブロックの変換を行うことで、ビットレートが変換されたビデオ情報を生成して出力する。
【００２８】
即ち、本実施形態は、各マクロブロックの符号化モードを、変換前と変換後で同一とし、量子化パラメータのみを変更してビットレートの変換を行うものである。
【００２９】
表１及び２は、量子化パラメータＱＰを３０として符号化したビデオ情報を、量子化パラメータＱＰを３６として、従来技術である単純トランスコーディングで変換した場合の、変換前の符号化モードと、変換後の符号化モードの関係を要約して示し、表１はイントラピクチャの、表２はインターピクチャの結果を示している。尚、使用したビデオ情報は、ＩＳＯ／ＩＥＣ  ＪＴＣ１／ＳＣ２９／ＷＧ１１、Ｒｅｐｏｒｔ  ｏｆ  Ｔｈｅ  Ｆｏｒｍａｌ  Ｖｅｒｉｆｉｃａｔｉｏｎ  Ｔｅｓｔｓ  ｏｎ  ＡＶＣ（ＩＳＯ／ＩＥＣ１４４９６−１０  ｜ＩＴＵ−Ｔ  Ｈ．２６４）Ｇ  ＭＰＥＧ２００３／Ｎ６２３１、Ｄｅｃ．２００３の標準画像であるＦｏｒｅｍａｎで、画像サイズはＣＩＦサイズである。
【００３０】
例えば、イントラピクチャでは、４×４画素ブロックのイントラモードの使用割合は、変換前には、全体の７５．５％であり、変換後には、このうち８０．６％が４×４のままであり、３．７％が１６×１６垂直に変更され、５．４％が１６×１６水平、５．０％が１６×１６平均、５．４％が１６×１６平面に変更されている。
【００３１】
【表１】
2006295598.tif 000003
【００３２】
【表２】
2006295598.tif 000004
表１から、イントラモードでは、量子化パラメータを６だけ変更しても、符号化モードが変更されるのは約２０％であり、約８０％は、変換後も同じ符号化モードが使用されている。一方インターモードの場合は、約４０％のマクロブロックで符号化モードが変更されている。
【００３３】
単純トランスコーディング方式は、既に説明した通り、一旦完全に復号して、再度符号化する方式であるため、処理時間は長いが、選択される符号化モードは最適なものであると考えることができる。従って、本実施形態では、イントラモードについては、最適な符号化モードが選択される割合が約８０％、インターモードについては、最適な符号化モードが選択される割合が約６０％と言える。表３及び４は、量子化パラメータＱＰが１２で符号化されたビデオ情報と、量子化パラメータＱＰが２４で符号化されたビデオ情報それぞれを、出力の量子化パラメータＱＰを３６として本実施形態及び単純トランスコーディング方式で変換したときの、出力ビット量を示している。尚、単純トランスコーディング方式は、一旦復号して、再符号化するため変換前の量子化パラメータに関わらず同じビット量となる。
【００３４】
【表３】
2006295598.tif 000005
【００３５】
【表４】
2006295598.tif 000006
上記結果と、表１及び２から、イントラモードに属するマクロブロックのみで構成されるイントラピクチャにおいては、変換前の符号化モードをそのまま変換後においても適用しても、符号化効率の劣化、つまり発生ビット量の最適値からの乖離は少ないことがわかる。一方、主にインターモードとスキップモードに属するマクロブロックで構成されるインターピクチャにおいては、量子化パラメータＱＰを６程度変化させた場合で、発生ビット量が４０％以上増加していることがわかる。本実施形態では、若干の符号化効率の劣化はあるものの、符号化モードの変更を行わないため高速処理が可能である。
【００３６】
（第２実施形態）図２は、本発明によるビデオ情報変換装置の第２実施形態のブロック図である。図２によると、ビデオ情報変換装置は、解析部１と、変換部２と、符号化モード決定部３とを備える。
【００３７】
解析部１は、入力ビデオ情報の各マクロブロックの符号化モードを解析して、入力ビデオ情報と、解析した各マクロブロックの符号化モードを符号化モード決定部３に出力する。
【００３８】
符号化モード決定部３は、解析部１が解析したマクロブロックの符号化モードから、後述する方法で、前記マクロブロックの変換後の符号化モードを決定する。
【００３９】
変換部２は、変換後に使用する量子化パラメータを保持し、符号化モード決定部３が決定した符号化モード及び保持している量子化パラメータに従い、前記マクロブロックの変換を行うことで、ビットレートが変換されたビデオ情報を生成して出力する。
【００４０】
符号化モード決定部３は、変換後に使用する符号化モードを決定するが、この際、全モードについてコスト計算を行うのではなく、変換前のマクロブロックの符号化モードに応じ、限られた符号化モードについてのみコスト計算を行い、使用する符号化モードの決定を行う。表５は、符号化モード決定部３に入力される変換前の符号化モードと、符号化モード決定部３がコスト計算を行う符号化モードとの関係を示している。尚、変換前の符号化モードがイントラモード又はスキップモードに属する場合は、変換後も同じ符号化モードを使用するためコスト計算は行わない。
【００４１】
【表５】
2006295598.tif 000007
表５の考え方は、変換前の符号化モードがイントラモード又はスキップモードに属する場合は、第１実施形態と同じく、変換後も同じ符号化モードを使用し、インターモードに属する場合には、インターモードで、変換前と同じ画素ブロック及び変換前の画素ブロックより大きな画素ブロックと、スキップモードについてのみコスト計算を行い、変換後に使用する符号化モードを決定するというものである。
【００４２】
表６及び表８は、量子化パラメータＱＰを１８として符号化したビデオ情報を、量子化パラメータＱＰを２４として、従来技術である単純トランスコーディングで変換した場合に、インターモード及びスキップモードで符号化されていたマクロブロックが、それぞれ、どの符号化モードに変換されるかを示したものであり、表７及び表９は、量子化パラメータＱＰを３０として符号化したビデオ情報を、量子化パラメータＱＰを３６として、従来技術である単純トランスコーディングで変換した場合に、インターモード及びスキップモードで符号化されていたマクロブロックが、それぞれ、どの符号化モードに変換されるかを示したものである。尚、使用したビデオ情報は、表６及び表７は、ＩＳＯ／ＩＥＣ  ＪＴＣ１／ＳＣ２９／ＷＧ１１、Ｒｅｐｏｒｔ  ｏｆ  Ｔｈｅ  Ｆｏｒｍａｌ  Ｖｅｒｉｆｉｃａｔｉｏｎ  Ｔｅｓｔｓ  ｏｎ  ＡＶＣ（ＩＳＯ／ＩＥＣ１４４９６−１０  ｜ＩＴＵ−Ｔ  Ｈ．２６４）Ｇ  ＭＰＥＧ２００３／Ｎ６２３１、Ｄｅｃ．２００３の標準画像であるＦｏｒｅｍａｎで、表８及び表９は、同じく、Ｍｏｂｉｌｅ＆Ｃａｌｅｎｄａｒで、画像サイズはＣＩＦサイズである。
【００４３】
【表６】
2006295598.tif 000008
【００４４】
【表７】
2006295598.tif 000009
【００４５】
【表８】
2006295598.tif 000010
【００４６】
【表９】
2006295598.tif 000011
表６〜表９の結果から、変換前にインターモードであったものが、変換後にイントラモードに変更されることはほとんどなく、変換前の符号化モードと同じモードへの変換と、より大きな画素ブロックの符号化モードへの変換と、スキップモードへの変換の割合が高いことがわかる。表６〜表９のコスト計算対象割合は、表５に示す本実施形態でのコスト計算対象に含まれ符号化モードの割合の合計であり、この値が高いということは、最適な符号化モードが選択される可能性が高くなることを意味する。例えば、表６に示すように、変換前の符号化モードが１６×８画素ブロックのインターモードである場合、１６×１６画素ブロックのインターモードに変更される割合は３４．０％、１６×８画素ブロックのインターモードのままである割合は４２．０％、スキップモードに変更される割合は１８．０％で、これらの合計であるコスト計算対象割合は９４．０％となる。
【００４７】
以上の通り本実施形態は、変換前の符号化モードがインターモードに属する場合は、画素ブロックの種類に応じて決定されるコスト計算対象符号化モードそれぞれに付いてコスト計算を行って、変換後の符号化モードを決定し、それ以外のモードの場合は、変換前と同一の符号化モードを使用することで、符号効率の劣化を抑えつつ、高速な変換処理を実現するものである。
【００４８】
（第３実施形態）  第３実施形態のブロック図は、図２と同じである。
【００４９】
第２実施形態においては、変換前の符号化モードがスキップモードの場合は、変換後もスキップモードとしていた。スキップモードは、隣接マクロブロックの動きベクトルの中央値を予測ベクトルとして使用するが、隣接マクロブロックの符号化モードやその動きベクトルが変更された場合、変換前のスキップモードをそのまま承継させることは符号効率の劣化を生じさせる原因となり得る。
【００５０】
従って、本実施形態において、符号化モード決定部３は、変換前の符号化モードがスキップモードである場合は、１６×１６画素のインターモードと、スキップモードについてコスト計算を行い、変換後の符号化モードを決定する。それ以外の符号化モードの場合は、第２実施形態と同じである。表１０に、符号化モード決定部３に入力される変換前のマクロブロックの符号化モードと、符号化モード決定部３がコスト計算を行う符号化モードとの関係を示す。
【００５１】
【表１０】
2006295598.tif 000012
第２実施形態及び第３実施形態の有効性確認のため、表１１に示す符号化条件の元、単純トランスコーディング方式での結果を基準とした、ＰＳＮＲ（Ｐｅａｋ  Ｓｉｇｎａｌ  ｔｏ  Ｎｏｉｓｅ  Ｒａｔｉｏ）、ビット量の増減及び処理時間の増減について、各標準画像での試験結果を表１２及び表１３に示す。また、標準画像Ｆｏｒｅｍａｎで量子化パラメータＱＰを３０から３６に変更して変換した場合の各ピクチャに対するＰＳＮＲを図３に、ビット量を図４に示す。
【００５２】
【表１１】
2006295598.tif 000013
【００５３】
【表１２】
2006295598.tif 000014
【００５４】
【表１３】
2006295598.tif 000015
表１２及び表１３より、第２実施形態では、単純トランスコーディング方式と比較して、処理時間は単純トランスコーディング方式の６％から３３％、ＰＳＮＲは、最大でも１ｄＢ程度の劣化であることがわかる。ビット量の増加も量子化パラメータＱＰを３０から３６に変更する場合で、最大約４．５％、量子化パラメータＱＰを３６から４２に変更する場合で、最大約１３％程度の増加で抑えられている。しかし、個々のピクチャでみた場合、図３に示すように、ＰＳＮＲの劣化が生じていることが確認できる。
【００５５】
表１２及び表１３より、第３実施形態では、単純トランスコーディング方式と比較して、処理時間は単純トランスコーディング方式の３２％から３６％、ＰＳＮＲ劣化は、最大でも０．１ｄＢ程度であることがわかる。ビット量の増加も量子化パラメータＱＰを３０から３６に変更する場合で、最大約４．１％、量子化パラメータＱＰを３６から４２に変更する場合で、最大約１６％程度の増加で抑えられている。また、個々のピクチャでみた場合でも、図３に示すように、第２実施形態で発生したＰＳＮＲの劣化はなく、変換前がスキップモードの場合に、変換後に使用する符号化モードの選択肢として１６×１６画素のインターモードを追加した効果が現れている。
【００５６】
〈第４実施形態〉第４実施形態のブロック図は、図２と同じである。
【００５７】
第１〜３実施形態においては、変換前の符号化モードがイントラモードに属する場合は、変換後も同じ符号化モードとしていた。しかし、携帯電話等、低ビットレートでの動画像配信を行うためには、表３に示す程度のビット量の増加も無視できない場合が生じ得る。
【００５８】
イントラモードにおいては、画素ブロックは、１６×１６画素又は４×４画素ブロックからの選択となるため、４×４画素ブロックの場合は常に１６個がまとまって存在している。即ち、１つの１６×１６画素ブロックと、１６個の４×４画素ブロックは置換関係にあり、ビット量の増加を抑えるためには、１６個の４×４画素ブロックを、置換関係にある１個の１６×１６画素ブロックに置換ることが望ましい。従って、本実施形態において、符号化モード決定部３は、変換前の符号化モードが、１６個単位で存在する４×４画素ブロックのイントラモードである場合は、各４×４画素ブロックの符号化モード、即ち予測方向を調べて統計をとり、１６個の４×４画素ブロック全体としての予測方向を、偏り有りと、偏り無しに分類し、偏り無しの場合には、１６個の４×４画素ブロックの変換後符号化モードは、変換前符号化モードと同一とする。偏り有りの場合は、更に、その平均値の方向に応じて、垂直、水平、平均に分類し、偏りの方向に応じて決定される１６×１６画素ブロックのイントラモードに属する符号化モードと、１６個の４×４画素ブロックに対してコスト計算を行って、変換後の符号化モードの決定を行う。表１４に、変換前の符号化モードと、コスト計算対象符号化モードの対応を示す。
【００５９】
【表１４】
2006295598.tif 000016
第４実施形態の有効性確認のため、表１１に示す符号化条件の元、単純トランスコーディング方式での結果を基準としたＰＳＮＲ及びビット量の増減について、各標準画像での試験結果を表１５、１６、１７及び表１８に示す。尚、表１５及び１６は、イントラピクチャのみの結果であり、表１７及び１８は、全ピクチャについての結果である。また、標準画像Ｆｏｒｅｍａｎで量子化パラメータＱＰを３０から３６に変更して変換した場合の各ピクチャに対するＰＳＮＲを図５に、ビット量を図６に、単純トランスコーディング方式及び第３実施形態による結果と合わせて示す。
【００６０】
【表１５】
2006295598.tif 000017
【００６１】
【表１６】
2006295598.tif 000018
【００６２】
【表１７】
2006295598.tif 000019
【００６３】
【表１８】
2006295598.tif 000020
表１５及び１６に示すように、イントラピクチャのＰＳＮＲの劣化は殆どないどころか、試験画像によってはＰＳＮＲの向上が見られる。また、発生ビット量も第３実施形態と比較して、量子化パラメータＱＰを３０から３６に変更する場合で、約１〜４％減少し、量子化パラメータＱＰを３６から４２に変更する場合には、最大で約１５％減少している。表１７及び１８に示すように、全ピクチャについてもＰＳＮＲ劣化は殆どなく、発生ビット量も平均して２％程度減少している。
【図面の簡単な説明】
【００６４】
【図１】本発明によるビデオ情報変換装置の第１実施形態のブロック図である。
【図２】本発明によるビデオ情報変換装置の第２実施形態のブロック図である。
【図３】本発明第２実施形態、第３実施形態及び単純トランスコーディング方式によるビデオ情報変換後の各ピクチャに対するＰＳＮＲを示す図である。
【図４】本発明の第２実施形態、第３実施形態及び単純トランスコーディング方式によるビデオ情報変換後の各ピクチャに対するビット量を示す図である。
【図５】本発明の第３実施形態、第４実施形態及び単純トランスコーディング方式によるビデオ情報変換後の各ピクチャに対するＰＳＮＲを示す図である。
【図６】本発明の第３実施形態、第４実施形態及び単純トランスコーディング方式によるビデオ情報変換後の各ピクチャに対するビット量を示す図である。
【図７】イントラモードの１６×１６画素ブロックの符号化モードを示す図である。
【図８】イントラモードの４×４画素ブロックでの符号化モードを示す図である。
【図９】ＭＰＥＧ−４ＡＶＣの符号化モードを示す図である。
【図１０】従来技術によるビデオ情報変換装置のブロック図である。
【符号の説明】
【００６５】
１  解析部
２  変換部
３  符号化モード選択部
１０  復号化部
１１  符号化部
【図１】
2006295598.tif 000021
【図２】
2006295598.tif 000022
【図３】
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【図４】
2006295598.tif 000024
【図５】
2006295598.tif 000025
【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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