(57)【要約】【課題】  再生時間よりも短い時間で映像のダビングが可能な新規の高速符号化映像信号変換方法及び高速符号化映像変換装置を提供する。【解決手段】  第１の圧縮映像記録媒体(9,10)に記録された映像信号を第２の圧縮映像記録媒体(6)に記録する映像符号化変換装置であって、前記第１の圧縮映像記録媒体に記録された映像信号を再生するｎ／ｍ倍速再生機能付映像複号器(1)と、前記再生された映像信号を符号化する映像符号化器(2)と、前記ｎ／ｍ倍速再生機能付映像複号器と映像符号化器とを同期させて映像符号化器の出力を第２の圧縮映像記録媒体に記録する制御を実行する中央演算器(3)とを備える。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１の圧縮映像記録媒体に記録された映像信号を第２の圧縮映像記録媒体に記録する映像符号化変換装置であって、
前記第１の圧縮映像記録媒体に記録された映像信号を再生するｎ／ｍ倍速再生機能付映像複号器と、
前記再生された映像信号を符号化する映像符号化器と、
前記ｎ／ｍ倍速再生機能付映像複号器と映像符号化器とを同期させて映像符号化器の出力を第２の圧縮映像記録媒体に記録する制御を実行する中央演算器と、
を備えることを特徴とする映像符号化変換装置。
【請求項２】
前記第１の圧縮映像記録媒体にはＭＰＥＧ１／２で圧縮され、前記第２の圧縮映像記録媒体にはＭＰＥＧ４／Ｈ．２６４で圧縮された映像信号であることを特徴とする請求項１に記載の映像符号化変換装置。
【請求項３】
前記ｎ／ｍ倍速再生機能付映像復号器におけるｎ／ｍ倍速再生は、再生されたビットストリームの内の、Ｉピクチャ及び／又はＰピクチャを選択して読み出すことを特徴とする請求項２に記載の映像符号化変換装置。
【請求項４】
前記ｎ／ｍ倍速再生機能付映像複号器と映像符号化器との間に、解像度変換器を備えることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の映像符号化変換装置。
【請求項５】
第１の圧縮映像記録媒体に記録された映像信号を第２の圧縮映像記録媒体に記録する映像符号化変換方法であって、
前記第１の圧縮映像記録媒体に記録された映像信号をｎ／ｍ倍速で再生するステップと、
前記再生された映像信号を同期させて符号化するステップと、
を含むことを特徴とする映像符号化変換方法。
【請求項６】
前記第１の圧縮映像記録媒体にはＭＰＥＧ１／２で圧縮され、前記第２の圧縮映像記録媒体にはＭＰＥＧ４／Ｈ．２６４で圧縮された映像信号であり、前記ｎ／ｍ倍速再生は、再生されたビットストリームの内の、Ｉピクチャ及び／又はＰピクチャを選択して読み出すことを特徴とする請求項５に記載の映像符号化変換方法。
【請求項７】
第１の圧縮映像記録媒体に記録された映像信号を再生するｎ／ｍ倍速再生機能付映像複号器と、再生された映像信号を符号化する映像符号化器と、前記ｎ／ｍ倍速再生機能付映像複号器と映像符号化器とを同期させて映像符号化器の出力を第２の圧縮映像記録媒体に記録する制御を実行する中央演算器とを備えた映像符号化変換装置において、前記第１の圧縮映像記録媒体に記録された映像信号を第２の圧縮映像記録媒体に記録する映像符号化変換プログラムであって、
前記請求項５又は６に記載のステップを前記中央演算器に実行させることを特徴とする
映像符号化変換プログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、再生時間よりも短い時間で映像のダビングが可能な高速符号化映像信号変換方法及び符号化映像変換装置、変換方法及びそのプログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来実用化されていた高速符号化映像変換は、例えばＨＤＤ／ＤＶＤレコーダの高速ダビング機能にあるように変換元の映像符号化方式と変換先の映像符号化方式が同一であって、高速変換は、実際はデータのヘッダ部を変更しつつペイロード部をデータコピーする形で行われていた。
【０００３】
また、昨今、携帯機器で圧縮映像が再生可能になっておりその形式はＭＰＥＧ４形式が一般化しているが、その再生能力からTV映像の３０フレーム／秒よりは少ない、最大１０フレーム／秒であるであるので、ＴＶ映像は符号化時に間引かれて符号化されるので、１０分の映像はやはり１０分掛けてダビングされる。
【特許文献１】特開２００１−３２０６６９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
従来のダビングでは、１０分再生時間の映像のダビングには１０分を必要とし、高速のダビングができなかった。
【０００５】
本発明が解消しようとする課題としては、再生時間よりも短い時間で映像のダビングが可能な新規の高速符号化映像信号変換方法及び高速符号化映像変換装置を提供することが一例として挙げられる。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
請求項１に記載の発明は、第１の圧縮映像記録媒体に記録された映像信号を第２の圧縮映像記録媒体に記録する映像符号化変換装置であって、前記第１の圧縮映像記録媒体に記録された映像信号を再生するｎ／ｍ倍速再生機能付映像複号器と、前記再生された映像信号を符号化する映像符号化器と、前記ｎ／ｍ倍速再生機能付映像複号器と映像符号化器とを同期させて映像符号化器の出力を第２の圧縮映像記録媒体に記録する制御を実行する中央演算器とを備えることを特徴とする。
【０００７】
請求項５に記載の発明は、第１の圧縮映像記録媒体に記録された映像信号を第２の圧縮映像記録媒体に記録する映像符号化変換方法であって、前記第１の圧縮映像記録媒体に記録された映像信号をｎ／ｍ倍速で再生するステップと、前記再生された映像信号を同期させて符号化するステップとを含むことを特徴とする。
【０００８】
請求項７に記載の発明は、第１の圧縮映像記録媒体に記録された映像信号を再生するｎ／ｍ倍速再生機能付映像複号器と、再生された映像信号を符号化する映像符号化器と、前記ｎ／ｍ倍速再生機能付映像複号器と映像符号化器とを同期させて映像符号化器の出力を第２の圧縮映像記録媒体に記録する制御を実行する中央演算器とを備えた映像符号化変換装置において、前記第１の圧縮映像記録媒体に記録された映像信号を第２の圧縮映像記録媒体に記録する映像符号化変換プログラムであって、前記請求項５又は６に記載のステップを前記中央演算器に実行させることを特徴とする。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
本発明の原理は、ＤＶＤ、ＨＤＤなどRandom Access性の高い記録媒体に記録されている圧縮映像の復号処理において復号を間引くことで実現されるn／m倍速再生機能と、この再生映像を別の符号化方式での符号化を行う映像符号化器と、これらをユーザー操作による命令などにしたがって同期して復号・符号化開始を制御する中央演算器によって高速符号化映像変換を実現している。
【００１０】
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照して説明する。
図１は、本発明の高速符号化映像変換装置のシステム構成を示す概略図である。
図１において、１はｎ／ｍ倍再生機能付ＭＰＥＧ１／２映像復号器、２はＭＰＥＧ４／Ｈ．２６４映像符号化器、３は中央演算器（ＣＰＵ）、４は確認用モニタ、５はリモコン受信部、６はメモリーインタフェース（Ｉ／Ｆ）である。
【００１１】
８は解像度変換器で、通常ＤＶＤなどに記録されている圧縮映像が毎フレーム水平７２０画素、垂直４８０ラインであるのに対して、昨今の携帯機器で表示される解像度が最大でも水平３２０画素、垂直２４０ラインのＱＶＧＡであることから、必要に応じて設けるものであって、省略することもできる。
【００１２】
図１の構成で、９の記録型ＤＶＤ又は１０のＨＤＤ等の圧縮映像記録媒体を、１のｎ／ｍ倍再生機能付ＭＰＥＧ１／２映像復号器で復号して、２のＭＰＥＧ４／Ｈ．２６４映像符号化器及びメモリーＩ／Ｆを介して携帯機器等で使用される携帯機器用圧縮映像媒体（例えば、ＳＤメモリー）に記録する。
【００１３】
次に、１のｎ／ｍ倍再生機能付ＭＰＥＧ１／２映像復号器で、ｎ／m倍速再生映像得る具体的手法について説明する。
ＭＰＥＧ１／２ Video Elementary Layerではその符号化の特徴が可変長符号化であることから、各フレーム（ＭＰＥＧではPictureと表現)の符号量は一定とはならない。
また、各フレームの先頭であることを示すため、データ列(ＭＰＥＧではBitstreamと表現)内にpicture_headerなる固定データ列が配置されている。
【００１４】
したがって、n／m倍速(n／mは1より大きい)の再生映像を得るひとつの方法としては、Bitstream内をシーケンシャルにサーチしてこのpicture_headerを探し出し、所望するフレームのpicture_ headerであればその後の符号を復号し表示することで再生映像を得る。
【００１５】
この場合、1倍速より早いn／m倍速の映像を得るには、圧縮映像記録媒体から1倍速より早いn／m倍速の再生映像を得るに十分な速度でのBitstreamの読出しと1倍速より早いpicture _headerをサーチする能力をもつ圧縮映像復号器を有するシステムが必要になる。
【００１６】
そこで、例えばＤＶＤ−Video形式での記録においては、圧縮映像復号器のサーチ能力を軽減すべくＭＰＥＧ２System LayerのPack構造の自由度を利用し、ＮＶ＿ＰＣＫ(navigation pack)を定義してpicture_headerの位置(具体的には記録媒体内に記録されているＧＯＰ(group_of_picture)内のいくつかのreference pictureに対するpicture_headerの相対アドレス)を記述することで該当のpictureの先頭データを探しやすくしている。
【００１７】
図1の中央演算器（ＣＰＵ）はn／m倍速再生機能付映像復号器から「フレーム周波数」「水平画素数」「垂直画素数」各記述子を読出し、所望の値に変換し、これをビットストリーム中に記述するよう映像符号化器に命令することにより、変換後再生時のフレーム周波数を1倍速映像になるようなビットストリームを生成する。
【００１８】
図２にＤＶＤ−Video形式で記録された圧縮映像から３倍速の再生映像を得る場合を示す。
図２には、ダビング元のビットストリームとダビング操作で生成される変換後のビットストリームが示されている。
図２（ａ）に示す如く、ダビング元のビットストリームは、「Ｉ３」「Ｂ１」「Ｂ２」「Ｐ６」「Ｂ４」「Ｂ５」「Ｐ９」「Ｂ７」「Ｂ８」・・・「Ｐ１５」であるが、１倍速再生映像では、
表示順は、図２（ｂ）に示す如く「Ｂ１」「Ｂ２」「Ｉ３」「Ｂ４」「Ｂ５」「Ｐ６」「Ｂ７」「Ｂ８」「Ｐ９」・・・「Ｐ１５」「Ｂ１「Ｂ２」・・・・となる。
ここで、「Ｉ」はＩピクチャ、「Ｂ」はＢピクチャ、「Ｐ」はＰピクチャである。
【００１９】
ここで、３倍速再生では、ダビング元のビットストリームの飛ばし読みを行う。
図２（ｃ）に示す如く、Ｉピクチャ及びＰピクチャのみの飛ばし読みを行うと、３倍速になり、表示順は、図２（ｄ）に示す如く、「Ｉ３」「Ｐ６」「Ｐ９」「Ｐ１５」・・・・となる。
【００２０】
このビットストリームを、図１の２の映像符号化器で、図２（ｅ）に示す如く、「Ｉ３」「Ｂ１」「Ｂ２」「Ｐ６」「Ｂ４」「Ｂ５」のビットストリームとしてメモリーＩ／Ｆを介して出力する。
【００２１】
図２（ａ）のダビング元のビットストリームのフレーム周波数は２９．９７Ｈｚであるのに対して、図２（ｅ）のメモリーＩ／Ｆから出力されるビットストリームは１０Ｈｚであるので、外部メモリーであるＳＤメモリーには３倍速でダビングが実行されることになる。
【００２２】
次にn／m倍速再生映像の再符号化について説明する。
図２ので得られたn／m倍速再生映像は、ＭＰＥＧ４／Ｈ．２６４映像符号化器に入力される。ＭＰＥＧ４／Ｈ．２６４映像符号化器は１／３０秒毎に所望のパラメータで再圧縮する。
【００２３】
このとき、解像度は携帯機器が再生可能な解像度に変換する必要がある。
図３にDVDの録画に用いられる解像度と携帯機器で用いられている代表的な解像度を示す。図1の解像度変換器は例えば図３に示すような解像度の変換を行うが、解像度変換は必ずしも行わなくとも良い。
【００２４】
また、フレーム周波数は１／３０のままの映像同期に載せて伝送しているが、再符号化におけるビットストリーム中のフレーム周波数の記述子には１／３０÷(n／m)の値、すなわち３倍速であれば１／１０を記述することで、再生時に１倍速での再生を確保できる。
【００２５】
映像復号器と映像符号化器の同期について、
ユーザー使用の観点から高速ダビングを行う映像の確認とダビング開始位置・終了位置を決定する機能が必要である。
本発明では図１に示す確認用モニタ出力をテレビなどに映し出して確認する。
モニタに出力される映像はn／m倍速再生機能付き圧縮映像復号器の出力する映像およびグラフィックスなどである。例えば図４のようなものである。
【００２６】
このようなユーザーインターフェースにおいて、開始・終了時間を設定してダビングを開始するものとすると、映像復号器と映像符号化器はそれぞれ同じフレームから複号動作、符号化動作を行うこと(映像復号器と映像符号化器の同期)が求められる。
【００２７】
そこで、図1の中央演算器はリモコンからのダビング操作命令を受けて、圧縮映像記録媒体から所望の複号開始ポイントを探し出し、そこから読み出されるビットストリームを映像復号器に入力して復号映像を得るよう復号開始命令を発するとともに、その先頭の復号映像の出力と同時に符号化器の符号化開始命令を発する。また映像符号化器からの変換されたビットストリをメモリーに書込むよう制御する手順を図５及び図６のフローチャートを用いて説明する。
【００２８】
図５は、高速ダビング処理の初期設定に関するフローチャートである。
・ダビングモードか否かの判断をする。（ステップＳ１）
・ステップＳ１の判断がＹｅｓの場合には、前回設定パラメータを読み出す。（ステップＳ２）
・次に、選択タイトルのデータ読み出しを実行する。（ステップＳ３）
・更に、ダビングモードＧＵＩを表示する。（ステップＳ４）
・更に、選択タイトル画像及び情報を表示する。（ステップＳ５）
・次に、メモリーが装填されているか否かの判断をし（ステップＳ６）、Ｎｏの場合にはメモリー未装填の表示をして（ステップＳ９）、ステップＳ６に戻る。
・ステップＳ６の判断がＹｅｓの場合には、メモリー情報の読み出しを実行し（ステップＳ７）、メモリー残り時間の表示をして（ステップＳ８）、ダビング処理を開始する。
・メモリーの装填を実行される（ステップＳ１０）と、ダビングモードか否かの判断をして、
ステップＳ７に進み、Ｎｏの場合は処理無しとなる。
【００２９】
図６は、高速ダビング操作に関するフローチャートである。
・高速符号化映像変換装置のリモコン受信部５がリモコン命令を受信したか否かの判断をしＮｏの場合にはステップＳ２１に戻る。（ステップＳ２１）
・ステップＳ２１の判断がＹｅｓの場合には、命令の解読を実行する。（ステップＳ２２）
・「戻る」の選択命令か否かの判断をする。（ステップＳ２３）
・ステップＳ２３の判断がＹｅｓの場合には、ダビングモードＧＵＩの消画を実行してダビングモードを終了する。（ステップＳ２８）
・ステップＳ２３の判断がＮｏの場合には、ダビング開始命令か否かの判断をする。（ステップＳ２４）
・ステップＳ２４の判断がＹｅｓの場合は、ダビングを実行する。（ステップＳ２５）
・映像が終了したか否かの判断をする。（ステップＳ２６）
・ステップＳ２６の判断がＹｅｓの場合は、符号化器の停止処理を実行し、（ステップＳ２９）
メモリー記録内容の更新処理をして、（ステップＳ３０）ステップＳ１に戻る。
・ステップＳ２６の判断がＮｏの場合には、ダビング終了命令か否かの判断をする。（ステップＳ２７）
・ステップＳ２７の判断がＹｅｓの場合には、ステップＳ２９に進み、Ｎｏの場合にはステップＳ２５に戻る。
【００３０】
上記フローチャートにおいて、下記の用語は以下の意味で使用している。
機能選択枠：ＧＵＩ上で、例えば、これから実行しようとする機能表示に他の機能とは異なる枠を表示する。
機能選択枠移動命令：例えば、リモコンの「↑」「→」「↓」「←」ボタンを押下されたこと。
機能実行命令：例えば、リモコンの「決定」ボタンを押下されたこと。
【００３１】
図６において「機能」は、図４にある「前」「次」「開始」「停止」やメモリーに対する「初期化」「ファイル削除」「解像度」設定などを示している。例えば、ダビング元の映像タイトルを探すには「前」や「次」のGUIに機能選択枠移動し「決定」を押下することでその機能を実行する。
【００３２】
以下ユーザーの操作手順の一例を示す。
・機能選択枠をリモコンの「↑」「→」「↓」「←」ボタンを押下してメモリーの「解像度」に移動し「決定」ボタンを押下する。
・「↑」「↓」ボタンを押して所望の解像度をGUI画面に表示させて「決定」ボタンを押下する。
・機能選択枠をリモコンの「↑」「→」「↓」「←」ボタンを押下して「前」または「次」に移動し「決定」を押下する。
⇒「前」ならば現在表示しているタイトルのひとつ前のタイトルが表示される。「次」ならば現在表示しているタイトルのひとつ後のタイトルが表示される。
・表示されるタイトルが所望の映像であることを確認し、「←」「→」ボタンを押下して「開始」に移動し「決定」ボタンを押下する。
⇒ダビングを開始する。
・当該タイトルの演奏時間が終了するか、または演奏中に「→」ボタンを押下して「終了」に移動し「決定」ボタンを押下するとダビングを終了する。
【００３３】
なお、上記説明では、変換先の映像符号化器の符号化速度を実時間である1秒当り30フレームとしているが、これより遅い符号化器の場合はその符号化速度に変換元映像復号器の再生スピードを合せることでフレーム同期性を取ることができる。ただし変換速度はその分遅くなる。
【００３４】
本発明では、変換元となる圧縮映像の復号器(本実施例の場合ＭＰＥＧ１／２映像復号器)において再生スピードを制御する、n／m倍速再生機能を有することと、これと同期するように変換先の映像符号化器(本実施例の場合ＭＰＥＧ４／Ｈ．２６４映像符号化器)を中央演算器のプログラムで制御することによって、高速の変換でありながら復号器と符号化器の間での映像同期周波数は1倍速の同期周波数と同じにすることで安価なシステムが構築できる。
また、携帯機器に対しては既存の動画像再生仕様と整合を取っていることから、新たな機能を追加することなく再生できる。
【００３５】
本発明は、ＰＣメモリーＩ／Ｆをもつ、ＭＰＥＧ／Ｈ．２６ｘ方式のデジタル録画再生機およびデジタルビデオカメラにも適用することができる。
なお、現在メモリーカード対応ＤＶ方式デジタルビデオカメラでは、その仕組上、今のところ早送りでの映像が1フレーム時間に正しい1枚の映像として再生できないが、今後技術改良によりＤＶＤ／ＨＤＤレコーダのように品位の高い早送り映像が得られれば、本発明の適用が可能になる。
【図面の簡単な説明】
【００３６】
【図１】図１は本発明の高速符号化映像変換装置のシステム構成を示す概略図である。
【図２】ＤＶＤ−Video形式で記録された圧縮映像から３倍速の再生映像を得る課程を示す図である。
【図３】DVDの録画で用いられる解像度と携帯機器で用いられている解像度の例を示す図である。
【図４】本発明の確認用モニタに出力される映像の１例を示す図である。
【図５】図５は高速ダビング処理の初期設定に関するフローチャートである。
【図６】図６は高速ダビング操作に関するフローチャートである。
【符号の説明】
【００３７】
１  ｎ／ｍ倍速再生機能付ＭＰＥＧ１／２映像復号器
２  ＭＰＥＧ４／Ｈ．２６４映像符号化器
３  中央演算器（ＣＰＵ）
４  確認用モニタ
５  リモコン受信部
６  メモリーＩ／Ｆ
７  ＳＤメモリー（外部メモリー）
８  解像度変換器
９  記録型ＤＶＤ
１０  ＨＤＤ
【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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【図６】
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