(57)【要約】【課題】符号化信号の復号処理において、処理速度の向上、処理装置の負担軽減を行う。また、符号量圧縮変換時において、極端な画像圧縮を防止し、変換後の画像内のオブジェクトが見やすく、判別可能な映像に変換すること。【解決手段】入力された第１画面符号化信号からスライスヘッダまで復号する第１復号部１１００と、この復号された信号から切り出し領域を設定する切り出し領域設定部１２００と、前記設定された切り出し領域にしたがって信号を抽出する切り出し領域データ抽出部１３００と、前記抽出された信号からブロックレイヤまで復号する第２復号部１４００と、を備えて、抽出された領域のみをブロックレイヤまで復号することにより、復号処理効率がよく、復号処理速度の向上、処理装置の負担軽減を行う。【選択図】　　　図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
画面サイズが第１画面サイズである複数の画面から構成される動画像を符号化した第１画面符号化信号を入力する入力手段と、
前記第１画面サイズより小さい第２画面サイズを設定し、前記第１画面符号化信号から前記動画像の前記第２画面サイズの領域を復号した第２画面復号信号を生成する符号化領域変換復号手段と、
前記符号化領域変換復号手段に生成された第２画面復号信号を出力する出力手段と、
を備え、
前記符号化領域変換復号手段が、
前記入力手段に入力された第１画面符号化信号から、前記画面を複数に分割した小画像内の統一情報を復号し、第１画面１次復号信号に変換する第１復号手段と、
前記第１画面サイズの画像領域から前記第２画面サイズの所定の切り出し領域を設定する切り出し領域設定手段と、
前記第１復号手段に復号された第１画面１次復号信号から前記切り出し領域設定手段に設定された切り出し領域を復号するための第２画面１次復号信号を抽出する切り出し領域データ抽出手段と、
前記切り出し領域データ抽出手段に抽出された第２画面１次復号信号から、前記第２画面サイズの第２画面復号信号に復号する第２復号手段と、
を備えたことを特徴とする符号化信号復号装置。
【請求項２】
請求項１に記載の符号化信号復号装置において、
前記切り出し領域設定手段が、前記第１画面サイズの動画像の所定領域に固定の前記第２画面サイズの領域を設定し、この第２画面サイズの領域を前記切り出し領域として設定することを特徴とする符号化信号復号装置。
【請求項３】
請求項１に記載の符号化信号復号装置において、
前記切り出し領域設定手段が設定する切り出し領域を指定する切り出し領域指定情報を入力させる切り出し領域指定情報入力手段を備え、
前記切り出し領域設定手段が、前記切り出し領域指定情報入力手段に入力された切り出し領域指定情報にしたがって切り出し領域を設定することを特徴とする符号化信号復号装置。
【請求項４】
請求項１に記載の符号化信号復号装置において、
前記入力手段が入力する第１画面符号化信号が、前記動画像を構成する画面内の複数の画素からなるマクロブロックごとの画素値を直交変換係数領域データに直交変換し、変換された前記直交変換係数領域データを量子化パラメータにより量子化係数領域データに量子化し、任意個の前記マクロブロックの帯からなるスライスごとに統一情報を作成し、前記スライス内の統一情報および前記マクロブロックごとの量子化係数領域データを有するデータを可変長符号化した信号であって、
前記第１復号手段が、前記入力手段に入力された第１画面符号化信号から、前記スライス内の統一情報を復号し、前記任意個のマクロブロック内の直交変換係数領域データを量子化した量子化パラメータの代表値である代表量子化パラメータを復号し、
前記切り出し領域設定手段が、前記第１復号手段に復号された代表量子化パラメータにしたがって、複数の前記スライスから前記切り出し領域とするスライスを設定し、
前記切り出し領域データ抽出手段が、前記第１画面１次復号信号から前記設定されたスライスを選択して、前記第２画面１次復号信号を抽出することを特徴とする符号化信号復号装置。
【請求項５】
請求項４に記載の符号化信号復号装置において、
前記第２復号手段が、
前記切り出し領域データ抽出手段が抽出したスライスの第２画面１次復号信号から、前記マクロブロックごとに前記第２画面サイズ分の前記量子化係数領域データと、前記量子化パラメータと、を復号するマクロブロック復号手段と、
前記マクロブロック復号手段に復号された量子化係数領域データを、前記復号された量子化パラメータを用いて逆量子化して、第２画面サイズ分の直交変換係数領域データを生成する逆量子化手段と、
前記逆量子化手段で生成された直交変換係数領域データを、逆直交変換して変換係数から復号される第２画面サイズ分の係数領域復号データを生成する逆直交変換手段と、
復号された再生画像の信号である前記第２画面復号信号を記憶する再生画像記憶手段と、
前記再生画像記憶手段で記憶された再生画像と、前記逆直交変換手段で新たに生成された係数領域復号データと、から新たな再生画像の信号である前記第２画面復号信号を生成する再生画像生成手段と、
を備えたことを特徴とする符号化信号復号装置。
【請求項６】
請求項５に記載の符号化信号復号装置において、
前記マクロブロック復号手段が、他の画面内の同一の画像情報を有する領域との領域の移動量を示す動きベクトルを復号し、
前記再生画像生成手段が、前記再生画像記憶手段で記憶された再生画像と、前記マクロブロック復号手段で復号された動きベクトルと、から前記新たな再生画像を生成することを特徴とする符号化信号復号装置。
【請求項７】
請求項６に記載の符号化信号復号装置において、
前記切り出し領域データ抽出手段が、前記動きベクトルの移動元となる画像領域を有する前記第２画面１次復号信号をも抽出し、
前記再生画像記憶手段が、前記移動元となる画像領域の再生画像を記憶することを特徴とする符号化信号復号装置。
【請求項８】
請求項１から請求項７のいずれか１項に記載の符号化信号復号装置において、
前記入力手段が、第１画面符号化信号としてＭＰＥＧ−２ビットストリームを入力し、
前記第１復号手段が、前記ＭＰＥＧ−２ビットストリームからスライスヘッダまで復号し、
前記第２復号手段が、スライスヘッダまで復号された信号からブロックレイヤまで復号することを特徴とする符号化信号復号装置。
【請求項９】
請求項１から請求項８のいずれか１項に記載の符号化信号復号装置と、
前記符号化信号復号装置から出力された前記第２画面復号信号を入力し、前記第２画面復号信号を前記第２画面サイズの符号化信号である第２画面符号化信号に符号化し、前記第２画面符号化信号を出力する復号信号符号化装置と、
を備えたことを特徴とする符号化信号変換装置。
【請求項１０】
画面サイズが第１画面サイズである複数の画面から構成される動画像を符号化した第１画面符号化信号を入力する入力ステップと、
前記第１画面サイズより小さい第２画面サイズを設定し、前記第１画面符号化信号から前記動画像の前記第２画面サイズの領域を復号した第２画面復号信号を生成する符号化領域変換復号ステップと、
前記符号化領域変換復号ステップで生成された第２画面復号信号を出力する出力ステップと、
を備え、
前記符号化領域変換復号ステップが、
前記入力ステップで入力された第１画面符号化信号から、前記画面を複数に分割した小画像内の統一情報を復号し、第１画面１次復号信号に変換する第１復号ステップと、
前記第１画面サイズの画像領域から前記第２画面サイズの所定の切り出し領域を設定する切り出し領域設定ステップと、
前記第１復号ステップで復号された第１画面１次復号信号から前記切り出し領域設定ステップで設定された切り出し領域を復号するための第２画面１次復号信号を抽出する切り出し領域データ抽出ステップと、
前記切り出し領域データ抽出ステップで抽出された第２画面１次復号信号から、前記第２画面サイズの第２画面復号信号に復号する第２復号ステップと、
を備えたことを特徴とする符号化信号復号方法。
【請求項１１】
請求項１０に記載の符号化信号復号方法において、
前記切り出し領域設定ステップが、前記第１画面サイズの動画像の所定領域に固定の前記第２画面サイズの領域を設定し、この第２画面サイズの領域を前記切り出し領域として設定することを特徴とする符号化信号復号方法。
【請求項１２】
請求項１０に記載の符号化信号復号方法において、
前記切り出し領域設定ステップで設定する切り出し領域を指定する切り出し領域指定情報を入力させる切り出し領域指定情報入力ステップを備え、
前記切り出し領域設定ステップが、前記切り出し領域指定情報入力ステップで入力された切り出し領域指定情報にしたがって切り出し領域を設定することを特徴とする符号化信号復号方法。
【請求項１３】
請求項１０に記載の符号化信号復号方法において、
前記入力ステップで入力する第１画面符号化信号が、前記動画像を構成する画面内の複数の画素からなるマクロブロックごとの画素値を直交変換係数領域データに直交変換し、変換された前記直交変換係数領域データを量子化パラメータにより量子化係数領域データに量子化し、任意個の前記マクロブロックの帯からなるスライスごとに統一情報を作成し、前記スライス内の統一情報および前記マクロブロックごとの量子化係数領域データを有するデータを可変長符号化した信号であって、
前記第１復号ステップが、前記入力ステップで入力された第１画面符号化信号から、前記スライス内の統一情報を復号し、前記任意個のマクロブロック内の直交変換係数領域データを量子化した量子化パラメータの代表値である代表量子化パラメータを復号し、
前記切り出し領域設定ステップが、前記第１復号ステップで復号された代表量子化パラメータにしたがって、複数の前記スライスから前記切り出し領域とするスライスを設定し、
前記切り出し領域データ抽出ステップが、前記第１画面１次復号信号から前記設定されたスライスを選択して、前記第２画面１次復号信号を抽出することを特徴とする符号化信号復号方法。
【請求項１４】
請求項１３に記載の符号化信号復号方法において、
前記第２復号ステップが、
前記切り出し領域データ抽出ステップで抽出したスライスの第２画面１次復号信号から、前記マクロブロックごとに前記第２画面サイズ分の前記量子化係数領域データと、前記量子化パラメータと、を復号するマクロブロック復号ステップと、
前記マクロブロック復号ステップで復号された量子化係数領域データを、前記復号された量子化パラメータを用いて逆量子化して、第２画面サイズ分の直交変換係数領域データを生成する逆量子化ステップと、
前記逆量子化ステップで生成された直交変換係数領域データを、逆直交変換して変換係数から復号される第２画面サイズ分の係数領域復号データを生成する逆直交変換ステップと、
復号された再生画像の信号である前記第２画面復号信号を記憶する再生画像記憶ステップと、
前記再生画像記憶ステップで記憶された再生画像と、前記逆直交変換ステップで新たに生成された係数領域復号データと、から新たな再生画像の信号である前記第２画面復号信号を生成する再生画像生成ステップと、
を備えたことを特徴とする符号化信号復号方法。
【請求項１５】
請求項１４に記載の符号化信号復号方法において、
前記マクロブロック復号ステップが、他の画面内の同一の画像情報を有する領域との領域の移動量を示す動きベクトルを復号し、
前記再生画像生成ステップが、前記再生画像記憶ステップで記憶された再生画像と、前記マクロブロック復号ステップで復号された動きベクトルと、から前記新たな再生画像を生成することを特徴とする符号化信号復号方法。
【請求項１６】
請求項１５に記載の符号化信号復号方法において、
前記切り出し領域データ抽出ステップが、前記動きベクトルの移動元となる画像領域を有する前記第２画面１次復号信号をも抽出し、
前記再生画像記憶ステップが、前記移動元となる画像領域の再生画像を記憶することを特徴とする符号化信号復号方法。
【請求項１７】
請求項１０から請求項１６のいずれか１項に記載の符号化信号復号方法において、
前記入力ステップが、第１画面符号化信号としてＭＰＥＧ−２ビットストリームを入力し、
前記第１復号ステップが、前記ＭＰＥＧ−２ビットストリームからスライスヘッダまで復号し、
前記第２復号ステップが、スライスヘッダまで復号された信号からブロックレイヤまで復号することを特徴とする符号化信号復号方法。
【請求項１８】
画面サイズが第１画面サイズである複数の画面から構成される動画像を符号化した第１画面符号化信号を入力し、前記第１画面符号化信号から前記第１画面サイズより小さい第２画面サイズの領域を復号した第２画面復号信号を出力する符号化信号復号ステップと、
前記符号化信号復号ステップで出力された前記第２画面復号信号を入力し、前記第２画面復号信号を前記第２画面サイズの符号化信号である第２画面符号化信号に符号化し、前記第２画面符号化信号を出力する復号信号符号化ステップと、
を備え、
前記符号化信号復号ステップが、請求項１０から請求項１７のいずれか１項に記載の符号化信号復号方法により、前記第１画面符号化信号を前記第２画面復号信号に復号することを特徴とする符号化信号変換方法。
【請求項１９】
画面サイズが第１画面サイズである複数の画面から構成される動画像を符号化した第１画面符号化信号を入力する入力ステップと、
前記第１画面サイズより小さい第２画面サイズを設定し、前記第１画面符号化信号から前記動画像の前記第２画面サイズの領域を復号した第２画面復号信号を生成する符号化領域変換復号ステップと、
前記符号化領域変換復号ステップで生成された第２画面復号信号を出力する出力ステップと、
を備え、
前記符号化領域変換復号ステップが、
前記入力ステップで入力された第１画面符号化信号から、前記画面を複数に分割した小画像内の統一情報を復号し、第１画面１次復号信号に変換する第１復号ステップと、
前記第１画面サイズの画像領域から前記第２画面サイズの所定の切り出し領域を設定する切り出し領域設定ステップと、
前記第１復号ステップで復号された第１画面１次復号信号から前記切り出し領域設定ステップで設定された切り出し領域を復号するための第２画面１次復号信号を抽出する切り出し領域データ抽出ステップと、
前記切り出し領域データ抽出ステップで抽出された第２画面１次復号信号から、前記第２画面サイズの第２画面復号信号に復号する第２復号ステップと、
を備えたことを特徴とする符号化信号復号プログラム。
【請求項２０】
請求項１９に記載の符号化信号復号プログラムにおいて、
前記切り出し領域設定ステップが、前記第１画面サイズの動画像の所定領域に固定の前記第２画面サイズの領域を設定し、この第２画面サイズの領域を前記切り出し領域として設定することを特徴とする符号化信号復号プログラム。
【請求項２１】
請求項１９に記載の符号化信号復号プログラムにおいて、
前記切り出し領域設定ステップで設定する切り出し領域を指定する切り出し領域指定情報を入力させる切り出し領域指定情報入力ステップを備え、
前記切り出し領域設定ステップが、前記切り出し領域指定情報入力ステップで入力された切り出し領域指定情報にしたがって切り出し領域を設定することを特徴とする符号化信号復号プログラム。
【請求項２２】
請求項１９に記載の符号化信号復号プログラムにおいて、
前記入力ステップで入力する第１画面符号化信号が、前記動画像を構成する画面内の複数の画素からなるマクロブロックごとの画素値を直交変換係数領域データに直交変換し、変換された前記直交変換係数領域データを量子化パラメータにより量子化係数領域データに量子化し、任意個の前記マクロブロックの帯からなるスライスごとに統一情報を作成し、前記スライス内の統一情報および前記マクロブロックごとの量子化係数領域データを有するデータを可変長符号化した信号であって、
前記第１復号ステップが、前記入力ステップで入力された第１画面符号化信号から、前記スライス内の統一情報を復号し、前記任意個のマクロブロック内の直交変換係数領域データを量子化した量子化パラメータの代表値である代表量子化パラメータを復号し、
前記切り出し領域設定ステップが、前記第１復号ステップで復号された代表量子化パラメータにしたがって、複数の前記スライスから前記切り出し領域とするスライスを設定し、
前記切り出し領域データ抽出ステップが、前記第１画面１次復号信号から前記設定されたスライスを選択して、前記第２画面１次復号信号を抽出することを特徴とする符号化信号復号プログラム。
【請求項２３】
請求項２２に記載の符号化信号復号プログラムにおいて、
前記第２復号ステップが、
前記切り出し領域データ抽出ステップで抽出したスライスの第２画面１次復号信号から、前記マクロブロックごとに前記第２画面サイズ分の前記量子化係数領域データと、前記量子化パラメータと、を復号するマクロブロック復号ステップと、
前記マクロブロック復号ステップで復号された量子化係数領域データを、前記復号された量子化パラメータを用いて逆量子化して、第２画面サイズ分の直交変換係数領域データを生成する逆量子化ステップと、
前記逆量子化ステップで生成された直交変換係数領域データを、逆直交変換して変換係数から復号される第２画面サイズ分の係数領域復号データを生成する逆直交変換ステップと、
復号された再生画像の信号である前記第２画面復号信号を記憶する再生画像記憶ステップと、
前記再生画像記憶ステップで記憶された再生画像と、前記逆直交変換ステップで新たに生成された係数領域復号データと、から新たな再生画像の信号である前記第２画面復号信号を生成する再生画像生成ステップと、
を備えたことを特徴とする符号化信号復号プログラム。
【請求項２４】
請求項２３に記載の符号化信号復号プログラムにおいて、
前記マクロブロック復号ステップが、他の画面内の同一の画像情報を有する領域との領域の移動量を示す動きベクトルを復号し、
前記再生画像生成ステップが、前記再生画像記憶ステップで記憶された再生画像と、前記マクロブロック復号ステップで復号された動きベクトルと、から前記新たな再生画像を生成することを特徴とする符号化信号復号プログラム。
【請求項２５】
請求項２４に記載の符号化信号復号プログラムにおいて、
前記切り出し領域データ抽出ステップが、前記動きベクトルの移動元となる画像領域を有する前記第２画面１次復号信号をも抽出し、
前記再生画像記憶ステップが、前記移動元となる画像領域の再生画像を記憶することを特徴とする符号化信号復号プログラム。
【請求項２６】
請求項１９から請求項２５のいずれか１項に記載の符号化信号復号プログラムにおいて、
前記入力ステップが、第１画面符号化信号としてＭＰＥＧ−２ビットストリームを入力し、
前記第１復号ステップが、前記ＭＰＥＧ−２ビットストリームからスライスヘッダまで復号し、
前記第２復号ステップが、スライスヘッダまで復号された信号からブロックレイヤまで復号することを特徴とする符号化信号復号プログラム。
【請求項２７】
画面サイズが第１画面サイズである複数の画面から構成される動画像を符号化した第１画面符号化信号を入力し、前記第１画面符号化信号から前記第１画面サイズより小さい第２画面サイズの領域を復号した第２画面復号信号を出力する符号化信号復号ステップと、
前記符号化信号復号ステップで出力された前記第２画面復号信号を入力し、前記第２画面復号信号を前記第２画面サイズの符号化信号である第２画面符号化信号に符号化し、前記第２画面符号化信号を出力する復号信号符号化ステップと、
を備え、
前記符号化信号復号ステップが、請求項１９から請求項２６のいずれか１項に記載の符号化信号復号プログラムにより、前記第１画面符号化信号を前記第２画面復号信号に復号することを特徴とする符号化信号変換プログラム。
【請求項２８】
画面サイズが第１画面サイズである複数の画面から構成される動画像を符号化した第１画面符号化信号を入力する入力ステップと、
前記第１画面サイズより小さい第２画面サイズを設定し、前記第１画面符号化信号から前記動画像の前記第２画面サイズの領域を復号した第２画面復号信号を生成する符号化領域変換復号ステップと、
前記符号化領域変換復号ステップで生成された第２画面復号信号を出力する出力ステップと、
を備え、
前記符号化領域変換復号ステップが、
前記入力ステップで入力された第１画面符号化信号から、前記画面を複数に分割した小画像内の統一情報を復号し、第１画面１次復号信号に変換する第１復号ステップと、
前記第１画面サイズの画像領域から前記第２画面サイズの所定の切り出し領域を設定する切り出し領域設定ステップと、
前記第１復号ステップで復号された第１画面１次復号信号から前記切り出し領域設定ステップで設定された切り出し領域を復号するための第２画面１次復号信号を抽出する切り出し領域データ抽出ステップと、
前記切り出し領域データ抽出ステップで抽出された第２画面１次復号信号から、前記第２画面サイズの第２画面復号信号に復号する第２復号ステップと、
を備えたことを特徴とする符号化信号復号プログラムを記録した媒体。
【請求項２９】
請求項２８に記載の符号化信号復号プログラムを記録した媒体において、
前記入力ステップで入力する第１画面符号化信号が、前記動画像を構成する画面内の複数の画素からなるマクロブロックごとの画素値を直交変換係数領域データに直交変換し、変換された前記直交変換係数領域データを量子化パラメータにより量子化係数領域データに量子化し、任意個の前記マクロブロックの帯からなるスライスごとに統一情報を作成し、前記スライス内の統一情報および前記マクロブロックごとの量子化係数領域データを有するデータを可変長符号化した信号であって、
前記第１復号ステップが、前記入力ステップで入力された第１画面符号化信号から、前記スライス内の統一情報を復号し、前記任意個のマクロブロック内の直交変換係数領域データを量子化した量子化パラメータの代表値である代表量子化パラメータを復号し、
前記切り出し領域設定ステップが、前記第１復号ステップで復号された代表量子化パラメータにしたがって、複数の前記スライスから前記切り出し領域とするスライスを設定し、
前記切り出し領域データ抽出ステップが、前記第１画面１次復号信号から前記設定されたスライスを選択して、前記第２画面１次復号信号を抽出し、
前記第２復号ステップが、
前記切り出し領域データ抽出ステップで抽出したスライスの第２画面１次復号信号から、前記マクロブロックごとに前記第２画面サイズ分の前記量子化係数領域データと、前記量子化パラメータと、を復号するマクロブロック復号ステップと、
前記マクロブロック復号ステップで復号された量子化係数領域データを、前記復号された量子化パラメータを用いて逆量子化して、第２画面サイズ分の直交変換係数領域データを生成する逆量子化ステップと、
前記逆量子化ステップで生成された直交変換係数領域データを、逆直交変換して変換係数から復号される第２画面サイズ分の係数領域復号データを生成する逆直交変換ステップと、
復号された再生画像の信号である前記第２画面復号信号を記憶する再生画像記憶ステップと、
前記再生画像記憶ステップで記憶された再生画像と、前記逆直交変換ステップで新たに生成された係数領域復号データと、から新たな再生画像の信号である前記第２画面復号信号を生成する再生画像生成ステップと、
を備えたことを特徴とする符号化信号復号プログラムを記録した媒体。
【請求項３０】
請求項２９に記載の符号化信号復号プログラムを記録した媒体において、
前記マクロブロック復号ステップが、他の画面内の同一の画像情報を有する領域との領域の移動量を示す動きベクトルを復号し、
前記再生画像生成ステップが、前記再生画像記憶ステップで記憶された再生画像と、前記マクロブロック復号ステップで復号された動きベクトルと、から前記新たな再生画像を生成することを特徴とする符号化信号復号プログラムを記録した媒体。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、符号化信号復号装置、方法および復号プログラムに関し、特に、復号および再符号化後の画像サイズに適した画像圧縮率で符号化信号復号処理を行う符号化信号復号装置、方法および復号プログラムに関する。
【０００２】
【従来の技術】
動画像をディジタル化する技術において、発生する膨大な情報量を圧縮して符号化するための方式として、ディジタルビデオおよび付随するオーディオに対する符号化方式の標準規格ＩＳＯ／ＩＥＣ　１３８１８（通称、「ＭＰＥＧ−２」（Ｍｏｖｉｎｇ　Ｐｉｃｔｕｒｅ　Ｅｘｐｅｒｔ　Ｇｒｏｕｐ　Ｐｈａｓｅ　２））がある。このようにして生成されたＭＰＥＧ−２の規格に準拠したビットストリーム（以後、「ＭＰＥＧ−２ビットストリーム」と呼ぶ）は、通信やテレビジョン放送など幅広い分野で使用されている。
【０００３】
ＭＰＥＧ−２ビットストリームは階層構造を有し、最上位のシーケンスレイヤからＧＯＰ（Ｇｒｏｕｐ　ｏｆ　Ｐｉｃｔｕｒｅｓ）レイヤ、ピクチャレイヤ、スライスレイヤ、マクロブロックレイヤおよびブロックレイヤの順の各レイヤからなる。
【０００４】
ＭＰＥＧ−２においては、一連の複数の画面から構成される動画像において、各画面を一旦フレームメモリに保存し、フレーム間の差分を取ることによって時間軸方向の冗長度を削減し、さらに、各フレームを構成する複数の画素を離散コサイン変換（以後、「ＤＣＴ」と略す）等の直交変換処理を行うことにより空間軸方向の冗長度を削減することにより、効率良い動画像圧縮符号化を実現している。
【０００５】
符号化された信号は、復号器に送られて復号され再生される。復号器では、画面を再生し第１のフレームメモリに保存し、差分情報に基づいて次に続くべき画面を予測し第２のフレームメモリに保存し、２つのフレームからその間に挿入される画面をさらに予測して、一連の画面を構成し動画像を再生する。このような手法は双方向予測と呼ばれる。
【０００６】
ＭＰＥＧ−２では、この双方向予測を実現するために、Ｉピクチャ、ＰピクチャおよびＢピクチャという３つのタイプを規定している。Ｉピクチャは、イントラ符号化ピクチャの略であり、他のピクチャとは独立して静止画として符号化される画面のことである。Ｐピクチャは、順方向予測符号化ピクチャの略であり、時間的に過去に位置するＩまたはＰピクチャに基づいて予測符号化される画面のことである。Ｂピクチャは、双方向予測符号化ピクチャの略であり、時間的に前後に位置するＩまたはＰピクチャを用いて順方向、逆方向または双方向のピクチャに基づいて予測符号化される画面のことである。すなわち、ＩピクチャおよびＰピクチャを先に符号化処理した後、その間に挿入されるＢピクチャが符号化される。
【０００７】
符号化器で符号化されたＭＰＥＧ−２ビットストリームは、所定の転送速度で伝送路に送出され、該伝送路上の復号器に入力されて復号され再生される。しかしながら、動画像を符号化して発生する情報量は一定ではない。特にシーンチェンジ時には、情報量は一気に増大する。このように一定しない符号化信号を固定レートの伝送路に送出するために、予め送信用バッファのレベル以上の情報量が発生しないように符号化データのレート制御を行う必要がある。
【０００８】
ＭＰＥＧ−２では、ＩＳＯ／ＩＥＣ　ＪＴＣ１／ＳＣ２９／ＷＧ１１／Ｎ０４００　Ｔｅｓｔ　Ｍｏｄｅｌ　５　（Ａｐｒｉｌ，　１９９３）（以後、「ＴＭ５」と略す）にレート制御方式が記載されている。
【０００９】
ＭＰＥＧ−２のＴＭ５のレート制御では、ステップ１で、まずピクチャタイプ毎にＧＯＰ内の未符号化ピクチャに対する割り当て符号量Ｒに基づいてビット配分する。ステップ２で、マクロブロック単位に符号化処理を行う際に使用する量子化スケールを、ビット配分に基づいて算出した仮想バッファ占有量から算出する。
【００１０】
また、ＭＰＥＧ−２以外の圧縮フォーマットを有する復号器や、異なる転送速度の伝送路に接続された復号器も多数存在するため、異なる圧縮フォーマットや異なる転送速度にＭＰＥＧ−２ビットストリームを変換する動画圧縮符号化信号変換装置が必要となる。これを実現するための装置が所謂トランスコーダである。符号化器から伝送された画像圧縮符号化信号は、トランスコーダで適切な信号に変換され、各復号器に信号が供給される。
【００１１】
図９に一般的な従来のトランスコーダ５０の第１例を示す。従来のトランスコーダ５０は、第１ビットレートを有する第１伝送路（図示なし）に接続され、第１ＭＰＥＧ−２ビットストリームｂ１を入力する可変長復号部（ＶＬＤ）５１と、逆量子化器５３と、量子化器５５と、第２ビットレートを有する第２伝送路（図示なし）に接続され、第２ＭＰＥＧ−２ビットストリームｂ２を出力するＶＬＣ５７と、量子化器５５で発生する符号量を制御するレート制御部５９と、を備えている。第２ビットレートは第１ビットレートより低い転送速度である。
【００１２】
ＶＬＤ５１および逆量子化器５３によって、第１ＭＰＥＧ−２ビットストリームｂ１をマクロブロック単位にＤＣＴ係数領域まで復号し、量子化器５５およびＶＬＣ５７によって、得られたＤＣＴ係数信号を符号化して、第１ＭＰＥＧ−２ビットストリームより少ない符号量を有する第２ＭＰＥＧ−２ビットストリームｂ２を生成するものである。
【００１３】
量子化器５５における量子化処理では、ＤＣＴ変換で得られた係数を所定の量子化ステップで除算する。これにより画像信号は圧縮される。この量子化ステップは、所定の量子化テーブルに含まれる複数の量子化マトリクス値に量子化スケールを乗算して求められる。
【００１４】
トランスコーダ５０では、第１ＭＰＥＧ−２ビットストリームｂ１内のシーケンスレイヤ、ＧＯＰレイヤ、ピクチャレイヤ、スライスレイヤおよびマクロブロックレイヤの符号化情報を殆ど再利用する。基本的にブロックレイヤのＤＣＴ係数の変換およびブロックレイヤの変換に伴い修正が必要なマクロブロックレイヤの符号の変換の処理のみが行われる。
【００１５】
このように構成されたトランスコーダ５０において、レート制御部５９はＭＰＥＧ−２のＴＭ５に記載されているレート制御を行う。図１０に従来のトランスコーダ５０のレート制御処理のフローチャートを示す。同図に示されるように、従来のレート制御処理はステップＡ１〜Ａ１４からなる。
【００１６】
ステップＡ１で、変数ｎを１に設定する。ここで、変数ｎは、入力画像信号に含まれる複数のピクチャに付けられた番号を示し、以後、ｎ番目のピクチャをｐｉｃ（ｎ）と示す。
【００１７】
続くステップＡ２で、Ｉ、ＰおよびＢピクチャの複雑さを示す指標Ｘｉ、ＸｐおよびＸｂを下記の式（ａ１）、式（ａ２）および式（ａ３）により算出する。
【００１８】
Ｘｉ＝Ｓｉ×Ｑｉ　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　…式（ａ１）
【００１９】
Ｘｐ＝Ｓｐ×Ｑｐ　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　…式（ａ２）
【００２０】
Ｘｂ＝Ｓｂ×Ｑｂ　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　…式（ａ３）
【００２１】
ここで、Ｓｉ、ＳｐおよびＳｂはそれぞれＩ、ＰおよびＢピクチャの発生符号量であり、Ｑｉ、ＱｐおよびＱｂは、それぞれＩ、ＰおよびＢピクチャ内の全マクロブロックの量子化スケールコードの平均値である平均量子化パラメータである。ただし、平均量子化パラメータは１〜３１の範囲に正規化されている。
【００２２】
この画面の複雑さ指標Ｘｉ、ＸｐおよびＸｂは、符号化情報量が多く発生するような画像、すなわち低い圧縮率の画像に対して大きくなり、逆に高い圧縮率の画像に対しては小さくなる。
【００２３】
また、Ｉ、ＰおよびＢピクチャの画面の複雑さを示すパラメータＸｉ、ＸｐおよびＸｂの初期値は、次式（ａ４）、式（ａ５）および式（ａ６）でそれぞれ与えられる。
【００２４】
Ｘｉ＝１６０×ｔａｒｇｅｔ＿Ｂｉｔｒａｔｅ／１１５　　　　　　　　　　…式（ａ４）
【００２５】
Ｘｐ＝６０×ｔａｒｇｅｔ＿Ｂｉｔｒａｔｅ／１１５　　　　　　　　　　　…式（ａ５）
【００２６】
Ｘｂ＝４２×ｔａｒｇｅｔ＿Ｂｉｔｒａｔｅ／１１５　　　　　　　　　　　…式（ａ６）
【００２７】
ここで、ｔａｒｇｅｔ＿Ｂｉｔｒａｔｅは、トランスコーダ５０の目標ビットレートである。
【００２８】
続くステップＡ３で、ＧＯＰ内のＩ、ＰおよびＢピクチャに対する割り当て符号量Ｔｉ、ＴｐおよびＴｂを、次式（ａ７）、式（ａ８）および式（ａ９）によりそれぞれ算出する。ただし、ＮｐおよびＮｂは、それぞれＧＯＰ内の未符号化のＰおよびＢピクチャの数を示す。
【数１】
2004056616.tif 000003
ここで、ＫｐおよびＫｂは、Ｉピクチャの量子化スケールコードを基準としたＰおよびＢピクチャの量子化スケールコードの比率を示し、Ｋｐ＝１．０およびＫｂ＝１．４になる場合に、常に全体の画質が最適化されると仮定する。
【００２９】
続くステップＡ４で、変数ｎが１か否かの判定がなされる。すなわち、符号化対象のピクチャが１番目のピクチャｐｉｃ（１）か否かの判定がなされる。１番目のピクチャの場合、ステップＡ５へ進み、１番目のピクチャでない場合はステップＡ６へ進む。ステップＡ５では、次式（ａ１０）によりＧＯＰ内の一番初めのピクチャｐｉｃ（１）を符号化する時のＧＯＰ内の未符号化ピクチャに対する割り当て符号量Ｒを求める。
【００３０】
Ｒ＝ｔａｒｇｅｔ＿Ｂｉｔｒａｔｅ×Ｎ／ｐｉｃｔｕｒｅ＿ｒａｔｅ＋Ｒ　　　　　　　…式（ａ１０）
【００３１】
ここで、ＮはＧＯＰ内のピクチャの総数、ｐｉｃｔｕｒｅ＿ｒａｔｅは、入力画像の時間解像度を示す値であり、１秒間に復号され表示される画面の枚数を示す。
【００３２】
ステップＡ６では、ＧＯＰ内の未符号化ピクチャに対する割り当て符号量Ｒを（ｎ−１）番目のピクチャｐｉｃ（ｎ−１）が符号化された時のＩ、ＰおよびＢピクチャの発生符号量Ｓｉ、ＳｐまたはＳｂに基づいて、次式（ａ１１）、式（ａ１２）および式（ａ１３）の何れかにより更新する。
【００３３】
Ｒ＝Ｒ−Ｓｉ　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　…式（ａ１１）
【００３４】
Ｒ＝Ｒ−Ｓｐ　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　…式（ａ１２）
【００３５】
Ｒ＝Ｒ−Ｓｂ　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　…式（ａ１３）
【００３６】
ステップＡ５およびＡ６はともにステップＡ７へ進み、変数ｊに１を設定する。ここで、変数ｊは、１ピクチャ内の複数のマクロブロックに付けられた番号を示し、以後、ｊ番目のマクロブロックをＭＢ（ｊ）と示す。
【００３７】
続くステップＡ８で、Ｉ、ＰおよびＢピクチャ内のｊ番目のマクロブロックＭＢ（ｊ）を符号化する時の仮想バッファの占有量ｄｉ（ｊ）、ｄｐ（ｊ）およびｄｂ（ｊ）が次式（ａ１４）、式（ａ１５）および式（ａ１６）によりそれぞれ算出される。
【数２】
2004056616.tif 000004
ここで、Ｂ（ｊ−１）は、（ｊ−１）番目のマクロブロックＭＢ（ｊ−１）までの全マクロブロックの発生符号量である。
【００３８】
また、ｄｉ（０）、ｄｐ（０）およびｄｂ（０）は、それぞれＩ、ＰおよびＢピクチャの仮想バッファ占有量の初期値であり、次式（ａ１７）、式（ａ１８）および式（ａ１９）でそれぞれ与えられる。
【００３９】
ｄｉ（０）＝１０×ｒ／３１　　　　　　　　　　　　　　　　…式（ａ１７）
【００４０】
ｄｐ（０）＝Ｋｐ×ｄｉ（０）　　　　　　　　　　　　　　　　　　…式（ａ１８）
【００４１】
ｄｂ（０）＝Ｋｂ×ｄｉ（０）　　　　　　　　　　　　　　　　　　…式（ａ１９）
【００４２】
ここで、ｒはリアクションパラメータと呼ばれ、下記の式（ａ２０）で示され、フィードバックループの応答速度を制御する。
【００４３】
ｒ＝２×ｔａｒｇｅｔ＿Ｂｉｔｒａｔｅ／ｐｉｃｔｕｒｅ＿ｒａｔｅ　　　　　　　　　…式（ａ２０）
【００４４】
また、Ｉ、ＰおよびＢピクチャ符号化終了時の仮想バッファ占有量、すなわちＮＭＢ番目のマクロブロックＭＢ（ＮＭＢ）を符号化したときの仮想バッファ占有量ｄｉ（ＮＭＢ）、ｄｐ（ＮＭＢ）およびｄｂ（ＮＭＢ）は、ピクチャタイプ毎に、次回符号化する時の仮想バッファ占有量の初期値ｄｉ（０）、ｄｐ（０）およびｄｂ（０）として用いられる。
【００４５】
続くステップＡ９で、上記の仮想バッファの占有量ｄ（ｊ）に基づいて、各ピクチャ毎にｊ番目のマクロブロックＭＢ（ｊ）に対する量子化スケールコードＱ（ｊ）を次式（ａ２１）により求める。
【００４６】
Ｑ（ｊ）＝ｄ（ｊ）×３１／ｒ　　　　　　　　　　　　　　　　…式（ａ２１）
【００４７】
続くステップＡ１０で、ステップＡ９で算出された量子化スケールコードＱ（ｊ）を使用してｊ番目のマクロブロックＭＢ（ｊ）を量子化する。続くステップＡ１１で、変数ｊをインクリメントして、ステップＡ１２へ進み、変数ｊがマクロブロック総数ＮＭＢを超えているか否かの判定をする。ここで、ＮＭＢはｎ番目のピクチャｐｉｃ（ｎ）内に含まれるマクロブロックの総数である。変数ｊがマクロブロック総数ＮＭＢを超えていない場合は、ステップＡ８へ戻り、変数ｊがマクロブロック総数ＮＭＢを超えている場合は、ステップＡ１３へ進む。
【００４８】
このようにして、変数ｊは、ステップＡ８〜Ａ１１の符号化処理を繰り返すためのループカウンタとしても使用される。これにより、ｎ番目のピクチャｐｉｃ（ｎ）内の１番目のマクロブロックＭＢ（１）からＮＭＢ番目のマクロブロックＭＢ（ＮＭＢ）まで全てのマクロブロックに対して順次符号化処理を行うことができる。
【００４９】
ステップＡ１３で、変数ｎをインクリメントして、ステップＡ１４へ進み、変数ｎが符号化対象のピクチャ総数ＮＰＩＣを超えているか否かの判定をする。ここで、変数ｎがピクチャ総数ＮＰＩＣを超えていない場合は、ステップＡ２へ戻り、変数ｎがピクチャ総数ＮＰＩＣを超えている場合は、本処理を終了する。
【００５０】
このように第１のトランスコーダ５０では、ＩおよびＰピクチャ周期などのような画像構造に関する情報を持ち得ないために、図１０に示されたＴＭ５のレート制御のような、画像ＧＯＰ構造などの情報に基づいてビット配分を行う方法は、入力画像構造を仮定しなければ行うことができない。
【００５１】
そこで、ＧＯＰ構造を仮定せずにレート制御を行う方法を採用した例として、図１１に示される第２の従来のトランスコーダ６０がある。同図に示されるように、第２の従来のトランスコーダ６０は、上記第１の従来のトランスコーダ５０の構成に加えて、遅延回路６１と、ビットレート比率計算部６３と、入力符号量積算部６５と、差分符号量計算部６７と、目標出力符号量更新部６９と、量子化スケールコード算出部７１と、を備えている。
【００５２】
このように構成されたトランスコーダ６０の処理の流れを図１２に示す。同図に示されるように、トランスコーダ６０の処理は、ステップＢ１〜Ｂ１３からなる。ステップＢ６〜Ｂ１３は、上記第１従来例に示されたレート処理のステップＡ７〜Ａ１４と同じである。但し、ステップＢ７では、目標出力符号量更新部６９で算出された目標出力符号量Ｔｏｕｔに基づいて、仮想バッファ占有量の算出がなされる。
【００５３】
また、同様にＧＯＰ構造を仮定せずにレート制御を行う方法を採用した別の例として、図１３および図１４に従来のトランスコーダの第３例を示す。図１３に示されるように、第３の従来のトランスコーダ８０は、第１ビットレートを有する第１伝送路に接続され、入力ビットストリームｂ３を入力するＶＬＤ８１と、第１の従来のトランスコーダ５０と同じ、逆量子化器５３と、量子化器５５と、ＶＬＣ５７と、を含み、図１１のトランスコーダ６０と同じビットレート比率計算部６３と、差分符号量計算部６７と、を含み、さらに、目標出力符号量更新部８３と、量子化スケールコード算出部８５と、を備えている。
【００５４】
第３の従来のトランスコーダ８０では、ビットストリームｂ３に予め符号量を情報として記述しておき、その情報に基づいてレート制御を行うものである。
【００５５】
このように、トランスコーダは様々な利用環境に適した形へのビットストリーム変換を実現する処理器である。また、リアルタイムトランスコーディングの実現によって、要求帯域に応じた多種多様なフォーマットの映像配信が可能となりつつある。
【００５６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、ある一定の画面サイズで作られた映像を、極端に縮小して得られる情報は、送受信および再生が可能であるとはいえ、失われてしまう情報も多い。
【００５７】
例えば、ディジタル放送様式、ハイビジョン放送様式の映像を、携帯端末様式にトランスコーディングすると、画面サイズに対して小さい画面内の人物、物体、文字（以下、オブジェクトという）が見えず、内容によっては映っているものが何か判別できなくなってしまう。
【００５８】
また、全ての符号化情報を復号、および再符号化するには、時間が長くかかり、処理装置にも大きな負担がかかるという問題がある。
【００５９】
そこで本発明は、既存の符号化信号復号装置（デコーダ）の持つ機能に加え、映像を編集加工する機能を加えることにより、既存の符号化信号復号装置と比較して、復号処理スピードが速く、また、再符号化の際に、画面内のオブジェクトが見やすく、判別可能な映像へと変換することができる符号化信号復号装置、方法および復号プログラムを提供することを課題とする。
【００６０】
【課題を解決するための手段】
請求項１記載の発明は、上記課題を解決するため、画面サイズが第１画面サイズである複数の画面から構成される動画像を符号化した第１画面符号化信号を入力する入力手段と、前記第１画面サイズより小さい第２画面サイズを設定し、前記第１画面符号化信号から前記動画像の前記第２画面サイズの領域を復号した第２画面復号信号を生成する符号化領域変換復号手段と、前記符号化領域変換復号手段に生成された第２画面復号信号を出力する出力手段と、を備え、
【００６１】
前記符号化領域変換復号手段が、前記入力手段に入力された第１画面符号化信号から、前記画面を複数に分割した小画像内の統一情報を復号し、第１画面１次復号信号に変換する第１復号手段と、前記第１画面サイズの画像領域から前記第２画面サイズの所定の切り出し領域を設定する切り出し領域設定手段と、前記第１復号手段に復号された第１画面１次復号信号から前記切り出し領域設定手段に設定された切り出し領域を復号するための第２画面１次復号信号を抽出する切り出し領域データ抽出手段と、前記切り出し領域データ抽出手段に抽出された第２画面１次復号信号から、前記第２画面サイズの第２画面復号信号に復号する第２復号手段と、を備えたことを特徴とするものである。
【００６２】
請求項２記載の発明は、上記課題を解決するため、請求項１に記載の符号化信号復号装置において、前記切り出し領域設定手段が、前記第１画面サイズの動画像の所定領域に固定の前記第２画面サイズの領域を設定し、この第２画面サイズの領域を前記切り出し領域として設定することを特徴とするものである。
【００６３】
請求項３記載の発明は、上記課題を解決するため、請求項１に記載の符号化信号復号装置において、前記切り出し領域設定手段が設定する切り出し領域を指定する切り出し領域指定情報を入力させる切り出し領域指定情報入力手段を備え、
【００６４】
前記切り出し領域設定手段が、前記切り出し領域指定情報入力手段に入力された切り出し領域指定情報にしたがって切り出し領域を設定することを特徴とするものである。
【００６５】
請求項４記載の発明は、上記課題を解決するため、請求項１に記載の符号化信号復号装置において、前記入力手段が入力する第１画面符号化信号が、前記動画像を構成する画面内の複数の画素からなるマクロブロックごとの画素値を直交変換係数領域データに直交変換し、変換された前記直交変換係数領域データを量子化パラメータにより量子化係数領域データに量子化し、任意個の前記マクロブロックの帯からなるスライスごとに統一情報を作成し、前記スライス内の統一情報および前記マクロブロックごとの量子化係数領域データを有するデータを可変長符号化した信号であって、
【００６６】
前記第１復号手段が、前記入力手段に入力された第１画面符号化信号から、前記スライス内の統一情報を復号し、前記任意個のマクロブロック内の直交変換係数領域データを量子化した量子化パラメータの代表値である代表量子化パラメータを復号し、前記切り出し領域設定手段が、前記第１復号手段に復号された代表量子化パラメータにしたがって、複数の前記スライスから前記切り出し領域とするスライスを設定し、前記切り出し領域データ抽出手段が、前記第１画面１次復号信号から前記設定されたスライスを選択して、前記第２画面１次復号信号を抽出することを特徴とするものである。
【００６７】
請求項５記載の発明は、上記課題を解決するため、請求項４に記載の符号化信号復号装置において、前記第２復号手段が、前記切り出し領域データ抽出手段が抽出したスライスの第２画面１次復号信号から、前記マクロブロックごとに前記第２画面サイズ分の前記量子化係数領域データと、前記量子化パラメータと、を復号するマクロブロック復号手段と、前記マクロブロック復号手段に復号された量子化係数領域データを、前記復号された量子化パラメータを用いて逆量子化して、第２画面サイズ分の直交変換係数領域データを生成する逆量子化手段と、前記逆量子化手段で生成された直交変換係数領域データを、逆直交変換して変換係数から復号される第２画面サイズ分の係数領域復号データを生成する逆直交変換手段と、復号された再生画像の信号である前記第２画面復号信号を記憶する再生画像記憶手段と、前記再生画像記憶手段で記憶された再生画像と、前記逆直交変換手段で新たに生成された係数領域復号データと、から新たな再生画像の信号である前記第２画面復号信号を生成する再生画像生成手段と、を備えたことを特徴とするものである。
【００６８】
請求項６記載の発明は、上記課題を解決するため、請求項５に記載の符号化信号復号装置において、前記マクロブロック復号手段が、他の画面内の同一の画像情報を有する領域との領域の移動量を示す動きベクトルを復号し、前記再生画像生成手段が、前記再生画像記憶手段で記憶された再生画像と、前記マクロブロック復号手段で復号された動きベクトルと、から前記新たな再生画像を生成することを特徴とするものである。
【００６９】
請求項７記載の発明は、上記課題を解決するため、請求項６に記載の符号化信号復号装置において、前記切り出し領域データ抽出手段が、前記動きベクトルの移動元となる画像領域を有する前記第２画面１次復号信号をも抽出し、前記再生画像記憶手段が、前記移動元となる画像領域の再生画像を記憶することを特徴とするものである。
【００７０】
請求項８記載の発明は、上記課題を解決するため、請求項１から請求項７のいずれか１項に記載の符号化信号復号装置において、前記入力手段が、第１画面符号化信号としてＭＰＥＧ−２ビットストリームを入力し、前記第１復号手段が、前記ＭＰＥＧ−２ビットストリームからスライスヘッダまで復号し、前記第２復号手段が、スライスヘッダまで復号された信号からブロックレイヤまで復号することを特徴とするものである。
【００７１】
請求項９記載の発明は、上記課題を解決するため、請求項１から請求項８のいずれか１項に記載の符号化信号復号装置と、前記符号化信号復号装置から出力された前記第２画面復号信号を入力し、前記第２画面復号信号を前記第２画面サイズの符号化信号である第２画面符号化信号に符号化し、前記第２画面符号化信号を出力する復号信号符号化装置と、を備えたことを特徴とするものである。
【００７２】
請求項１０記載の発明は、上記課題を解決するため、画面サイズが第１画面サイズである複数の画面から構成される動画像を符号化した第１画面符号化信号を入力する入力ステップと、前記第１画面サイズより小さい第２画面サイズを設定し、前記第１画面符号化信号から前記動画像の前記第２画面サイズの領域を復号した第２画面復号信号を生成する符号化領域変換復号ステップと、前記符号化領域変換復号ステップで生成された第２画面復号信号を出力する出力ステップと、を備え、
【００７３】
前記符号化領域変換復号ステップが、前記入力ステップで入力された第１画面符号化信号から、前記画面を複数に分割した小画像内の統一情報を復号し、第１画面１次復号信号に変換する第１復号ステップと、前記第１画面サイズの画像領域から前記第２画面サイズの所定の切り出し領域を設定する切り出し領域設定ステップと、前記第１復号ステップで復号された第１画面１次復号信号から前記切り出し領域設定ステップで設定された切り出し領域を復号するための第２画面１次復号信号を抽出する切り出し領域データ抽出ステップと、前記切り出し領域データ抽出ステップで抽出された第２画面１次復号信号から、前記第２画面サイズの第２画面復号信号に復号する第２復号ステップと、を備えたことを特徴とするものである。
【００７４】
請求項１１記載の発明は、上記課題を解決するため、請求項１０に記載の符号化信号復号方法において、前記切り出し領域設定ステップが、前記第１画面サイズの動画像の所定領域に固定の前記第２画面サイズの領域を設定し、この第２画面サイズの領域を前記切り出し領域として設定することを特徴とするものである。
【００７５】
請求項１２記載の発明は、上記課題を解決するため、請求項１０に記載の符号化信号復号方法において、前記切り出し領域設定ステップで設定する切り出し領域を指定する切り出し領域指定情報を入力させる切り出し領域指定情報入力ステップを備え、前記切り出し領域設定ステップが、前記切り出し領域指定情報入力ステップで入力された切り出し領域指定情報にしたがって切り出し領域を設定することを特徴とするものである。
【００７６】
請求項１３記載の発明は、上記課題を解決するため、請求項１０に記載の符号化信号復号方法において、前記入力ステップで入力する第１画面符号化信号が、前記動画像を構成する画面内の複数の画素からなるマクロブロックごとの画素値を直交変換係数領域データに直交変換し、変換された前記直交変換係数領域データを量子化パラメータにより量子化係数領域データに量子化し、任意個の前記マクロブロックの帯からなるスライスごとに統一情報を作成し、前記スライス内の統一情報および前記マクロブロックごとの量子化係数領域データを有するデータを可変長符号化した信号であって、
【００７７】
前記第１復号ステップが、前記入力ステップで入力された第１画面符号化信号から、前記スライス内の統一情報を復号し、前記任意個のマクロブロック内の直交変換係数領域データを量子化した量子化パラメータの代表値である代表量子化パラメータを復号し、前記切り出し領域設定ステップが、前記第１復号ステップで復号された代表量子化パラメータにしたがって、複数の前記スライスから前記切り出し領域とするスライスを設定し、前記切り出し領域データ抽出ステップが、前記第１画面１次復号信号から前記設定されたスライスを選択して、前記第２画面１次復号信号を抽出することを特徴とするものである。
【００７８】
請求項１４記載の発明は、上記課題を解決するため、請求項１３に記載の符号化信号復号方法において、前記第２復号ステップが、前記切り出し領域データ抽出ステップで抽出したスライスの第２画面１次復号信号から、前記マクロブロックごとに前記第２画面サイズ分の前記量子化係数領域データと、前記量子化パラメータと、を復号するマクロブロック復号ステップと、前記マクロブロック復号ステップで復号された量子化係数領域データを、前記復号された量子化パラメータを用いて逆量子化して、第２画面サイズ分の直交変換係数領域データを生成する逆量子化ステップと、前記逆量子化ステップで生成された直交変換係数領域データを、逆直交変換して変換係数から復号される第２画面サイズ分の係数領域復号データを生成する逆直交変換ステップと、復号された再生画像の信号である前記第２画面復号信号を記憶する再生画像記憶ステップと、前記再生画像記憶ステップで記憶された再生画像と、前記逆直交変換ステップで新たに生成された係数領域復号データと、から新たな再生画像の信号である前記第２画面復号信号を生成する再生画像生成ステップと、を備えたことを特徴とするものである。
【００７９】
請求項１５記載の発明は、上記課題を解決するため、請求項１４に記載の符号化信号復号方法において、前記マクロブロック復号ステップが、他の画面内の同一の画像情報を有する領域との領域の移動量を示す動きベクトルを復号し、前記再生画像生成ステップが、前記再生画像記憶ステップで記憶された再生画像と、前記マクロブロック復号ステップで復号された動きベクトルと、から前記新たな再生画像を生成することを特徴とするものである。
【００８０】
請求項１６記載の発明は、上記課題を解決するため、請求項１５に記載の符号化信号復号方法において、前記切り出し領域データ抽出ステップが、前記動きベクトルの移動元となる画像領域を有する前記第２画面１次復号信号をも抽出し、前記再生画像記憶ステップが、前記移動元となる画像領域の再生画像を記憶することを特徴とするものである。
【００８１】
請求項１７記載の発明は、上記課題を解決するため、請求項１０から請求項１６のいずれか１項に記載の符号化信号復号方法において、前記入力ステップが、第１画面符号化信号としてＭＰＥＧ−２ビットストリームを入力し、前記第１復号ステップが、前記ＭＰＥＧ−２ビットストリームからスライスヘッダまで復号し、前記第２復号ステップが、スライスヘッダまで復号された信号からブロックレイヤまで復号することを特徴とするものである。
【００８２】
請求項１８記載の発明は、上記課題を解決するため、画面サイズが第１画面サイズである複数の画面から構成される動画像を符号化した第１画面符号化信号を入力し、前記第１画面符号化信号から前記第１画面サイズより小さい第２画面サイズの領域を復号した第２画面復号信号を出力する符号化信号復号ステップと、
【００８３】
前記符号化信号復号ステップで出力された前記第２画面復号信号を入力し、前記第２画面復号信号を前記第２画面サイズの符号化信号である第２画面符号化信号に符号化し、前記第２画面符号化信号を出力する復号信号符号化ステップと、を備え、
【００８４】
前記符号化信号復号ステップが、請求項１０から請求項１７のいずれか１項に記載の符号化信号復号方法により、前記第１画面符号化信号を前記第２画面復号信号に復号することを特徴とするものである。
【００８５】
請求項１９記載の発明は、上記課題を解決するため、画面サイズが第１画面サイズである複数の画面から構成される動画像を符号化した第１画面符号化信号を入力する入力ステップと、前記第１画面サイズより小さい第２画面サイズを設定し、前記第１画面符号化信号から前記動画像の前記第２画面サイズの領域を復号した第２画面復号信号を生成する符号化領域変換復号ステップと、前記符号化領域変換復号ステップで生成された第２画面復号信号を出力する出力ステップと、を備え、
【００８６】
前記符号化領域変換復号ステップが、前記入力ステップで入力された第１画面符号化信号から、前記画面を複数に分割した小画像内の統一情報を復号し、第１画面１次復号信号に変換する第１復号ステップと、前記第１画面サイズの画像領域から前記第２画面サイズの所定の切り出し領域を設定する切り出し領域設定ステップと、前記第１復号ステップで復号された第１画面１次復号信号から前記切り出し領域設定ステップで設定された切り出し領域を復号するための第２画面１次復号信号を抽出する切り出し領域データ抽出ステップと、前記切り出し領域データ抽出ステップで抽出された第２画面１次復号信号から、前記第２画面サイズの第２画面復号信号に復号する第２復号ステップと、を備えたことを特徴とするものである。
【００８７】
請求項２０記載の発明は、上記課題を解決するため、請求項１９に記載の符号化信号復号プログラムにおいて、前記切り出し領域設定ステップが、前記第１画面サイズの動画像の所定領域に固定の前記第２画面サイズの領域を設定し、この第２画面サイズの領域を前記切り出し領域として設定することを特徴とするものである。
【００８８】
請求項２１記載の発明は、上記課題を解決するため、請求項１９に記載の符号化信号復号プログラムにおいて、前記切り出し領域設定ステップで設定する切り出し領域を指定する切り出し領域指定情報を入力させる切り出し領域指定情報入力ステップを備え、前記切り出し領域設定ステップが、前記切り出し領域指定情報入力ステップで入力された切り出し領域指定情報にしたがって切り出し領域を設定することを特徴とするものである。
【００８９】
請求項２２記載の発明は、上記課題を解決するため、請求項１９に記載の符号化信号復号プログラムにおいて、前記入力ステップで入力する第１画面符号化信号が、前記動画像を構成する画面内の複数の画素からなるマクロブロックごとの画素値を直交変換係数領域データに直交変換し、変換された前記直交変換係数領域データを量子化パラメータにより量子化係数領域データに量子化し、任意個の前記マクロブロックの帯からなるスライスごとに統一情報を作成し、前記スライス内の統一情報および前記マクロブロックごとの量子化係数領域データを有するデータを可変長符号化した信号であって、
【００９０】
前記第１復号ステップが、前記入力ステップで入力された第１画面符号化信号から、前記スライス内の統一情報を復号し、前記任意個のマクロブロック内の直交変換係数領域データを量子化した量子化パラメータの代表値である代表量子化パラメータを復号し、前記切り出し領域設定ステップが、前記第１復号ステップで復号された代表量子化パラメータにしたがって、複数の前記スライスから前記切り出し領域とするスライスを設定し、前記切り出し領域データ抽出ステップが、前記第１画面１次復号信号から前記設定されたスライスを選択して、前記第２画面１次復号信号を抽出することを特徴とするものである。
【００９１】
請求項２３記載の発明は、上記課題を解決するため、請求項２２に記載の符号化信号復号プログラムにおいて、前記第２復号ステップが、前記切り出し領域データ抽出ステップで抽出したスライスの第２画面１次復号信号から、前記マクロブロックごとに前記第２画面サイズ分の前記量子化係数領域データと、前記量子化パラメータと、を復号するマクロブロック復号ステップと、前記マクロブロック復号ステップで復号された量子化係数領域データを、前記復号された量子化パラメータを用いて逆量子化して、第２画面サイズ分の直交変換係数領域データを生成する逆量子化ステップと、前記逆量子化ステップで生成された直交変換係数領域データを、逆直交変換して変換係数から復号される第２画面サイズ分の係数領域復号データを生成する逆直交変換ステップと、復号された再生画像の信号である前記第２画面復号信号を記憶する再生画像記憶ステップと、前記再生画像記憶ステップで記憶された再生画像と、前記逆直交変換ステップで新たに生成された係数領域復号データと、から新たな再生画像の信号である前記第２画面復号信号を生成する再生画像生成ステップと、を備えたことを特徴とするものである。
【００９２】
請求項２４記載の発明は、上記課題を解決するため、請求項２３に記載の符号化信号復号プログラムにおいて、前記マクロブロック復号ステップが、他の画面内の同一の画像情報を有する領域との領域の移動量を示す動きベクトルを復号し、前記再生画像生成ステップが、前記再生画像記憶ステップで記憶された再生画像と、前記マクロブロック復号ステップで復号された動きベクトルと、から前記新たな再生画像を生成することを特徴とするものである。
【００９３】
請求項２５記載の発明は、上記課題を解決するため、請求項２４に記載の符号化信号復号プログラムにおいて、前記切り出し領域データ抽出ステップが、前記動きベクトルの移動元となる画像領域を有する前記第２画面１次復号信号をも抽出し、前記再生画像記憶ステップが、前記移動元となる画像領域の再生画像を記憶することを特徴とするものである。
【００９４】
請求項２６記載の発明は、上記課題を解決するため、請求項１９から請求項２５のいずれか１項に記載の符号化信号復号プログラムにおいて、前記入力ステップが、第１画面符号化信号としてＭＰＥＧ−２ビットストリームを入力し、前記第１復号ステップが、前記ＭＰＥＧ−２ビットストリームからスライスヘッダまで復号し、前記第２復号ステップが、スライスヘッダまで復号された信号からブロックレイヤまで復号することを特徴とするものである。
【００９５】
請求項２７記載の発明は、上記課題を解決するため、画面サイズが第１画面サイズである複数の画面から構成される動画像を符号化した第１画面符号化信号を入力し、前記第１画面符号化信号から前記第１画面サイズより小さい第２画面サイズの領域を復号した第２画面復号信号を出力する符号化信号復号ステップと、
【００９６】
前記符号化信号復号ステップで出力された前記第２画面復号信号を入力し、前記第２画面復号信号を前記第２画面サイズの符号化信号である第２画面符号化信号に符号化し、前記第２画面符号化信号を出力する復号信号符号化ステップと、を備え、
【００９７】
前記符号化信号復号ステップが、請求項１９から請求項２６のいずれか１項に記載の符号化信号復号プログラムにより、前記第１画面符号化信号を前記第２画面復号信号に復号することを特徴とするものである。
【００９８】
請求項２８記載の発明は、上記課題を解決するため、画面サイズが第１画面サイズである複数の画面から構成される動画像を符号化した第１画面符号化信号を入力する入力ステップと、前記第１画面サイズより小さい第２画面サイズを設定し、前記第１画面符号化信号から前記動画像の前記第２画面サイズの領域を復号した第２画面復号信号を生成する符号化領域変換復号ステップと、前記符号化領域変換復号ステップで生成された第２画面復号信号を出力する出力ステップと、を備え、
【００９９】
前記符号化領域変換復号ステップが、前記入力ステップで入力された第１画面符号化信号から、前記画面を複数に分割した小画像内の統一情報を復号し、第１画面１次復号信号に変換する第１復号ステップと、前記第１画面サイズの画像領域から前記第２画面サイズの所定の切り出し領域を設定する切り出し領域設定ステップと、前記第１復号ステップで復号された第１画面１次復号信号から前記切り出し領域設定ステップで設定された切り出し領域を復号するための第２画面１次復号信号を抽出する切り出し領域データ抽出ステップと、前記切り出し領域データ抽出ステップで抽出された第２画面１次復号信号から、前記第２画面サイズの第２画面復号信号に復号する第２復号ステップと、を備えたことを特徴とするものである。
【０１００】
請求項２９記載の発明は、上記課題を解決するため、請求項２８に記載の符号化信号復号プログラムを記録した媒体において、前記入力ステップで入力する第１画面符号化信号が、前記動画像を構成する画面内の複数の画素からなるマクロブロックごとの画素値を直交変換係数領域データに直交変換し、変換された前記直交変換係数領域データを量子化パラメータにより量子化係数領域データに量子化し、任意個の前記マクロブロックの帯からなるスライスごとに統一情報を作成し、前記スライス内の統一情報および前記マクロブロックごとの量子化係数領域データを有するデータを可変長符号化した信号であって、
【０１０１】
前記第１復号ステップが、前記入力ステップで入力された第１画面符号化信号から、前記スライス内の統一情報を復号し、前記任意個のマクロブロック内の直交変換係数領域データを量子化した量子化パラメータの代表値である代表量子化パラメータを復号し、前記切り出し領域設定ステップが、前記第１復号ステップで復号された代表量子化パラメータにしたがって、複数の前記スライスから前記切り出し領域とするスライスを設定し、前記切り出し領域データ抽出ステップが、前記第１画面１次復号信号から前記設定されたスライスを選択して、前記第２画面１次復号信号を抽出し、
【０１０２】
前記第２復号ステップが、前記切り出し領域データ抽出ステップで抽出したスライスの第２画面１次復号信号から、前記マクロブロックごとに前記第２画面サイズ分の前記量子化係数領域データと、前記量子化パラメータと、を復号するマクロブロック復号ステップと、前記マクロブロック復号ステップで復号された量子化係数領域データを、前記復号された量子化パラメータを用いて逆量子化して、第２画面サイズ分の直交変換係数領域データを生成する逆量子化ステップと、前記逆量子化ステップで生成された直交変換係数領域データを、逆直交変換して変換係数から復号される第２画面サイズ分の係数領域復号データを生成する逆直交変換ステップと、復号された再生画像の信号である前記第２画面復号信号を記憶する再生画像記憶ステップと、前記再生画像記憶ステップで記憶された再生画像と、前記逆直交変換ステップで新たに生成された係数領域復号データと、から新たな再生画像の信号である前記第２画面復号信号を生成する再生画像生成ステップと、を備えたことを特徴とするものである。
【０１０３】
請求項３０記載の発明は、上記課題を解決するため、請求項２９に記載の符号化信号復号プログラムを記録した媒体において、前記マクロブロック復号ステップが、他の画面内の同一の画像情報を有する領域との領域の移動量を示す動きベクトルを復号し、前記再生画像生成ステップが、前記再生画像記憶ステップで記憶された再生画像と、前記マクロブロック復号ステップで復号された動きベクトルと、から前記新たな再生画像を生成することを特徴とするものである。
【０１０４】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について、添付図面を参照しつつ説明する。
【０１０５】
本発明に係る第１の実施の形態における符号化信号復号装置（デコーダ）を、図１、図２に示す。図１、図２に示すように、符号化信号復号装置１００１は、信号入力部１０１０、符号化領域変換復号部１０２０、信号出力部１０５０を備えている。
【０１０６】
また、符号化信号復号装置１００１は、画面サイズが第１画面サイズである複数の画面から構成される動画像を符号化した第１画面符号化信号を入力し、この第１画面符号化信号から必要な信号を取り出し、前記第１画面サイズより小さい第２画面サイズの動画像の復号信号である第２画面復号信号に復号し、出力するものである。
【０１０７】
さらに、本実施の形態の符号化信号復号装置に続けて、一般的な符号化装置（エンコーダ）を設けて、この符号化信号復号装置から出力される第２画面復号信号を符号化することにより、第１画面サイズの符号化信号を第２画面サイズの符号化信号に変換する符号化信号変換装置（トランスコーダ）を実現することができる。この符号化信号変換装置については、後述する。
【０１０８】
ここで、第１画面符号化信号は、例えば、ＭＰＥＧ−２やＭＰＥＧ−４といった圧縮方式で圧縮符号化されたビットストリーム（ＢＳ）である。本実施の形態においては、取り扱う符号化信号をＭＰＥＧ−２ビデオ信号として、主に説明する。
【０１０９】
説明に先立ち、ＭＰＥＧ−２ビデオ信号のデータ構造について、簡単に述べる。
【０１１０】
図３、図４、図５に、ＭＰＥＧ−２ビデオ信号のデータ構造を説明する図を示す。図３は、ＭＰＥＧ−２画像データの階層構成を示すものであり、図４は、ＭＰＥＧ−２ビデオ信号のデータの階層構成を分かりやすく示すものであり、図５は、ＭＰＥＧ−２ビデオ信号の実データのならびを示すものである。
【０１１１】
図３、図４、図５に示すように、ＭＰＥＧ−２ビデオ信号が扱う画像データは、シーケンス層、ＧＯＰ（グループ・オブ・ピクチャ）層、ピクチャ層、スライス層、マクロブロック（ＭＢ）層、ブロック層の６層の階層構造からなる。また、ＧＯＰ層はなくてもかまわない。
【０１１２】
このような階層構造において、動画像の１つの画面は、スライスに分割され、さらに、１６画素×１６画素のマクロブロックに分割される。１つのマクロブロックは、８×８画素の４個の輝度ブロックと、たて、横とも間引かれた８×８画素の２個の色差ブロックに分割される。そして、各ブロックの画素値を直交変換し、量子化して、さらに、符号化したものがＭＰＥＧ−２ビデオ信号となる。
【０１１３】
また、シーケンス層は、一連の同じ属性を持つ画面グループ、例えば、画像サイズ、画像レートなどを示すものであり、ＧＯＰ層は、ランダムアクセスの単位となる画面グループの最小単位（シーケンス先頭からの時間など）を示すものである。
【０１１４】
ピクチャ層は、１枚の画面に共通な属性、例えば、画面符号化モード（画面内の符号化か、前後の画面を用いた符号化か等を示すピクチャタイプ）を示すものであり、スライス層は、１枚の画面を細分した（ＭＰＥＧ−１では、任意の長さに分割した）小画面（マクロブロックの帯）に共通の情報、例えば、量子化特性などを示すものである。
【０１１５】
マクロブロック層は、スライス層をさらに分割した画素ブロック（１６×１６画素からなるマクロブロック）に共通の情報、例えば、動きベクトル（前後の画面中の同じ絵柄との移動量）値などを示すものである。ブロック層は、上記各ブロックの画素値を直交変換した変換係数そのものを示すものである。
【０１１６】
したがって、本実施の形態の第１画面符号化信号は、前記動画像を構成する画面内の複数の画素からなるマクロブロックごとの画素値を直交変換係数領域データに直交変換し、変換された前記直交変換係数領域データを量子化パラメータにより量子化係数領域データに量子化し、任意個の前記マクロブロックの帯からなるスライスごとに統一情報を作成し、前記スライス内の統一情報および前記マクロブロックごとの量子化係数領域データを有するデータを可変長符号化した信号である。
【０１１７】
ここで、符号化信号復号装置１００１の構成図の説明に戻る。
【０１１８】
信号入力部１０１０は、第１画面符号化信号を入力するものである。また、上述したように、第１画面符号化信号は、画面サイズが第１画面サイズである複数の画面から構成される動画像を符号化した信号である。
【０１１９】
符号化領域変換復号部１０２０は、前記第１画面サイズより小さい第２画面サイズを設定し、前記第１画面符号化信号から前記第２画面復号信号を生成するものである。また、上述したように、第２画面復号信号は、前記動画像の前記第２画面サイズの領域を復号した信号である。
【０１２０】
信号出力部１０５０は、前記符号化領域変換復号部１０２０に生成された第２画面復号信号、すなわち、信号入力部１０１０に入力された第１画面符号化信号が持つ第１画面サイズより小さい第２画面サイズの動画像の復号信号である第２画面符号化信号を出力するものである。
【０１２１】
また、符号化領域変換復号部１０２０は、第１復号部１１００、切り出し領域設定部１２００、切り出し領域データ抽出部１３００、第２復号部１４００を備えている。
【０１２２】
第１復号部１１００は、前記信号入力部１０１０に入力された第１画面符号化信号から、前記画面を複数に分割した小画像内の統一情報を復号し、第１画面１次復号信号に変換するものである。ここで、本実施の形態においては、前記画面を分割した小画像をＭＰＥＧ−２におけるスライスを中心に説明する。
【０１２３】
また、第１復号部１１００は、前記信号入力部１０１０に入力された第１画面符号化信号から、前記スライス内の統一情報を復号し、前記任意個のマクロブロック内の直交変換係数領域データを量子化した量子化パラメータの代表値である代表量子化パラメータを復号するものである。
【０１２４】
切り出し領域設定部１２００は、前記第１画面サイズの画像領域から前記第２画面サイズの所定の切り出し領域を設定するものである。この切り出し領域として設定した情報は、切り出し領域設定情報として、切り出し領域データ抽出部１３００に出力する。
【０１２５】
切り出し領域の設定方法としては、例えば、第１復号部１１００に復号された情報（代表量子化パラメータ）にしたがって、複数の前記スライスから前記切り出し領域とするスライスを設定する方法がある。
【０１２６】
また、前記第１画面サイズの動画像の所定領域に固定の前記第２画面サイズの領域を設定し、この第２画面サイズの領域を前記切り出し領域として設定することもできる。
【０１２７】
切り出し領域データ抽出部１３００は、前記第１復号部１１００に復号された第１画面１次復号信号から、前記切り出し領域設定部１２００に設定された切り出し領域設定情報にしたがって、第２画面１次復号信号を抽出するものである。
【０１２８】
この第２画面１次復号信号とは、第１画面サイズの情報を有する第１画面１次復号信号から、前記切り出し領域設定部１２００に設定された第２画面サイズの切り出し領域を復号するために必要な信号を、抽出したものである。
【０１２９】
例えば、前記第１画面１次復号信号から、前記切り出し領域設定部１２００に設定されたスライスのみを抽出するものである。
【０１３０】
また、予測モード、動きベクトル等を考慮したこれらの予測で必要となる領域をも抽出するものである。
【０１３１】
図６に、設定された切り出し領域と復号するために抽出する領域例を示す。
【０１３２】
図６（ａ）に示すように、切り出し領域が画面中央下部に設定された場合、図６（ｂ）に示すように、切り出し領域を有するスライス、すなわち、切り出し領域を含む画面内の全ての水平領域が、復号（デコード）領域として抽出される。さらに、図６（ｃ）に示すように、切り出し領域の上下の領域から、動き補償のために使用される領域も、復号領域として抽出することができる。
【０１３３】
第２復号部１４００は、前記切り出し領域データ抽出部１３００に抽出された第２画面１次復号信号から、前記第２画面サイズの第２画面復号信号に復号するものである。
【０１３４】
さらに、図２は、第２復号部１４００の詳細構成を示すブロック図である。
【０１３５】
図２に示すように、第２復号部１４００は、マクロブロック復号部１４１０、逆量子化部１４２０、逆直交変換部１４３０、フレームメモリ（再生画像記憶部）１４４０、再生画像生成部１４５０を備えている。
【０１３６】
マクロブロック復号部１４１０は、前記切り出し領域データ抽出部１３００が抽出したスライスの第２画面１次復号信号から、前記マクロブロックごとに、画素値データを直交変換した直交変換係数領域データを量子化した量子化パラメータと、前記直交変換係数領域データが前記量子化パラメータにより量子化された量子化係数領域データと、を復号するものである。
【０１３７】
また、マクロブロック復号部１４１０は、動きベクトルが符号化されている場合には、符号化されている動きベクトルも復号するものである。
【０１３８】
逆量子化部１４２０は、前記マクロブロック復号部１４１０に復号された量子化係数領域データを、復号された量子化パラメータを用いて逆量子化して、直交変換係数領域データを生成するものである。
【０１３９】
逆直交変換部１４３０は、前記逆量子化部１４２０で生成された直交変換係数領域データを、逆直交変換して変換係数から復号される第２画面サイズの係数領域復号データを生成するものである。
【０１４０】
フレームメモリ１４４０は、復号された再生画像の信号である前記第２画面復号信号を記憶するものである。
【０１４１】
また、フレームメモリ１４４０は、前記動きベクトルの移動元となる画像領域の再生画像も記憶するものである。
【０１４２】
再生画像生成部１４５０は、前記フレームメモリ１４４０で記憶された再生画像と、前記マクロブロック復号部１４１０で復号された動きベクトルと、前記逆直交変換部１４３０で新たに生成された係数領域復号データと、から新たな再生画像の信号である第２画面復号信号を生成するものである。
【０１４３】
また、再生画像生成部１４５０は、動き補償部１４５１、合成部１４５２を備えている。
【０１４４】
動き補償部１４５１は、マクロブロック復号部１４１０で復号された動きベクトルを入力し、この動きベクトルの移動元となる領域を、フレームメモリ１４４０に記憶された復号済の再生画像から入力し、復号済の再生画像と動きベクトルとから、動きベクトルから復号される再生画像の一部を示す動きベクトル復号領域データを生成するものである。
【０１４５】
合成部１４５２は、逆直交変換部１４３０で変換された係数領域復号データと、動き補償部１４５１で生成された動きベクトル復号領域データと、を合成し、第２画面サイズの再生画像である第２画面復号信号を生成するものである。
【０１４６】
以上のように構成された符号化信号復号装置１００１において、例えば、信号入力部１０１０から第１画面符号化信号としてＭＰＥＧ−２ビットストリームを入力した場合、第１復号部１１００で、ＭＰＥＧ−２ビットストリームからスライスヘッダまで復号し、第１画面１次復号信号とし、切り出し領域データ抽出部１３００で第２画面サイズの動画像で必要な第２画面１次復号信号を抽出し、第２復号部１４００で、スライスヘッダまで復号された第２画面１次復号信号からブロックレイヤまで復号することとなる。
【０１４７】
以下、符号化信号復号装置１００１における動作について説明する。
【０１４８】
符号化信号復号装置１００１において、第１画面符号化信号、例えば、ＭＰＥＧ−２ＢＳ（ビットストリーム）などの信号は、信号入力部１０１０に入力される。信号入力部１０１０に入力された第１画面符号化信号は、信号入力部１０１０から符号化領域変換復号部１０２０に出力される。
【０１４９】
符号化領域変換復号部１０２０では、信号入力部１０１０から入力された第１画面符号化信号を第１復号部１１００に入力する。
【０１５０】
第１復号部１１００では、入力された第１画面符号化信号をスライスヘッダまで復号し、第１画面１次復号信号を生成する。この第１画面１次復号信号には、復号前のマクロブロックレイヤデータ、スライス内の代表量子化パラメータなどがある。生成した第１画面１次復号信号は、切り出し領域設定部１２００と、切り出し領域抽出部１３００と、に出力する。
【０１５１】
切り出し領域設定部１２００では、第１復号部１１００から上記第１画面１次復号信号を入力し、スライスヘッダから復号したスライスごとの代表量子化パラメータにしたがって切り出す領域のスライスを設定する。この設定情報を、切り出し領域設定情報とする。また、動画像から切り出す領域が固定されている場合には、この固定の領域を復号するためのスライスを設定する。設定した切り出し領域設定情報は、切り出し領域データ抽出部１３００に出力する。
【０１５２】
切り出し領域データ抽出部１３００は、第１復号部１１００から上記第１画面１次復号信号を入力し、切り出し領域設定部１２００から上記切り出し領域設定情報を入力する。切り出し領域設定情報を入力すると、この切り出し領域設定情報にしたがって、第２画面領域の再生画像を復号するためのスライスのみからなる第１画面１次復号信号、すなわち、第２画面１次復号信号を抽出する。抽出した第２画面１次復号信号は、第２復号部１４００に出力する。
【０１５３】
第２復号部１４００では、切り出し領域データ抽出部１３００から入力された第２画面１次復号信号をマクロブロック復号部１４１０に入力する。
【０１５４】
マクロブロック復号部１４１０では、第２画面１次復号信号を入力し、マクロブロックごとに復号し、量子化パラメータ、量子化係数領域データ、動きベクトル等を得る。復号した量子化パラメータと、量子化係数領域データは、逆量子化部１４２０に出力し、動きベクトルは、再生画像生成部１４５０に出力する。
【０１５５】
逆量子化部１４２０では、マクロブロック復号部１４１０から上記量子化パラメータと、上記量子化係数領域データと、を入力し、量子化パラメータを用いて量子化係数領域データを逆量子化し、第２画像サイズ分の直交変換係数領域データを生成する。生成した第２画像サイズ分の直交変換係数領域データは、逆直交変換部１４３０に出力する。
【０１５６】
逆直交変換部１４３０では、逆量子化部１４２０から上記直交変換係数領域データを入力し、逆直交変換して、第２画像サイズ分の係数領域復号データを生成する。生成した第２画像サイズ分の係数領域復号データは、再生画像生成部１４５０に出力する。
【０１５７】
再生画像生成部１４５０では、マクロブロック復号部１４１０から入力された動きベクトルを動き補償部１４５１に入力し、逆直交変換部１４３０から入力された第２画面サイズの係数領域復号データを合成部１４５２に入力する。
【０１５８】
動き補償部１４５１では、マクロブロック復号部１４１０から動きベクトルを入力し、この動きベクトルの移動元となる領域を、フレームメモリ１４４０に記憶された復号済の再生画像から入力する。そして、上記復号済の再生画像と上記動きベクトルとから、再生画像の一部を示す動きベクトル復号領域データを生成する。生成した動きベクトル復号領域データは、合成部１４５２に出力する。
【０１５９】
合成部１４５２では、逆直交変換部１４３０から係数領域復号データを入力し、動き補償部１４５１から動きベクトル復号領域データを入力する。入力した直交変換係数領域データと、動きベクトル復号領域データと、を合成し、第２画面サイズの再生画像である第２画面復号信号を生成する。生成した第２画面復号信号は、信号出力部１０５０に出力するとともに、フレームメモリ１４４０に出力する。
【０１６０】
フレームメモリ１４４０は、合成部１４５２から第２画面復号信号を入力し、再生画像として記憶する。この記憶した再生画像は、以降の信号復号処理のため、動き補償部１４５１に出力し、上述のように利用される。
【０１６１】
信号出力部１０５０では、符号化領域変換復号部１０２０から入力した第２画面復号信号、すなわち、符号化信号復号装置１００１に入力された第１画面サイズの動画像の信号である第１画面符号化信号から、第２画面サイズの動画像を復号した信号を、外部に出力する。
【０１６２】
以上の処理により、第１画像サイズの動画像が符号化された第１符号化信号を入力して、スライスヘッダまで復号し、第１画像サイズより小さい第２画像サイズの領域のみを切り出し、必要な部分のみブロックレイヤまで復号処理を行い、第２画像サイズの再生画像を出力するので、不必要な復号処理を行うことなく、効率よく復号処理を行うことができ、すばやく必要な画像を再生することができる。
【０１６３】
また、本処理に続いて圧縮率を変更する再符号化を行う符号量変換を行う際に、画面サイズをあらかじめ小さくして符号化を行うことができるので、無用な部分により圧縮率が高くならず、変換後の画像サイズに適した画像圧縮率で符号量変換を行うことができ、変換後の画像を鮮明に保つことができる。
【０１６４】
次に、本発明に係る第２の実施の形態における符号化信号復号装置を、図７に示し、説明する。
【０１６５】
図７に示すように、符号化信号復号装置１００５は、信号入力部１０１０、符号化領域変換復号部１０２５、信号出力部１０５０を備えている。
【０１６６】
信号入力部１０１０、信号出力部１０５０は、上記第１の実施の形態で示した同一番号のものと同様のものである。
【０１６７】
符号化領域変換復号部１０２５は、第１復号部１１００、切り出し領域設定部１２０５、切り出し領域データ抽出部１３００、第２復号部１４００、切り出し領域情報入力部１５００を備えている。
【０１６８】
第１復号部１１００、切り出し領域データ抽出部１３００、第２復号部１４００についても、上記第１の実施の形態で示した同一番号のものと同様のものである。
【０１６９】
切り出し領域指定情報入力部１５００は、切り出し領域設定部１２０５が設定する切り出し領域を指定する切り出し領域指定情報を、外部から入力させるものである。
【０１７０】
また、切り出し領域設定部１２０５は、第１の実施の形態に示した切り出し領域設定部１２００と同様に、第１画面サイズの画像領域から第２画面サイズの所定の切り出し領域を設定し、この切り出し領域として設定した情報を、切り出し領域設定情報として、切り出し領域データ抽出部１３００に出力する機能に加え、切り出し領域指定情報入力部１５００に入力された切り出し領域指定情報にしたがって切り出し領域を設定するものである。
【０１７１】
以下、符号化信号復号装置１００５における動作について説明する。
【０１７２】
符号化信号復号装置１００５において、切り出し領域指定情報入力部１５００から切り出し領域設定部１２００が設定する切り出し領域を指定する切り出し領域指定情報を、外部から入力する。
【０１７３】
切り出し領域指定情報入力部１５００は、切り出し領域指定情報を入力すると、切り出し領域設定部１２００に入力した切り出し領域指定情報を出力し、切り出し領域を指定させる。
【０１７４】
以下、切り出し領域設定部１２０５に、切り出し領域情報入力部１５００から切り出し領域指定情報が入力された状態で、本符号化信号復号装置１００５に第１画面符号化信号が入力されたときの動作を説明する。
【０１７５】
符号化信号復号装置１００５において、第１画面符号化信号は、信号入力部１０１０に入力される。信号入力部１０１０に入力された第１画面符号化信号は、信号入力部１０１０から符号化領域変換復号部１０２５に出力される。
【０１７６】
符号化領域変換復号部１０２５では、信号入力部１０１０から入力された第１画面符号化信号を第１復号部１１００に入力する。
【０１７７】
第１復号部１１００では、入力された第１画面符号化信号をスライスヘッダまで復号し、第１画面１次復号信号を生成する。生成した第１画面１次復号信号は、切り出し領域設定部１２０５と、切り出し領域抽出部１３００と、に出力する。
【０１７８】
切り出し領域設定部１２０５では、第１復号部１１００から上記第１画面１次復号信号を入力し、前記切り出し領域情報入力部１５００から入力された切り出し領域指定情報にしたがって切り出す領域のスライスを設定する。この設定した切り出し領域設定情報は、切り出し領域データ抽出部１３００に出力する。
【０１７９】
切り出し領域データ抽出部１３００は、第１復号部１１００から上記第１画面１次復号信号を入力し、切り出し領域設定部１２０５から上記切り出し領域設定情報を入力する。切り出し領域設定情報を入力すると、この切り出し領域設定情報にしたがって、第２画面領域の再生画像を復号するためのスライスのみからなる第１画面１次復号信号、すなわち、第２画面１次復号信号を抽出する。抽出した第２画面１次復号信号は、第２復号部１４００に出力する。
【０１８０】
以下、上記第１の実施の形態と同様に、抽出された範囲内のみの復号処理を行い、信号出力部１０５０から第２画面復号信号、すなわち、符号化信号復号装置１００５に入力された第１画面サイズの動画像の信号である第１画面符号化信号から、第２画面サイズの指定した領域の動画像を復号した信号を、外部に出力する。
【０１８１】
以上の処理により、第１画像サイズの動画像が符号化された第１符号化信号を入力して、外部から領域を指定し、必要な部分のみの復号を行い、第２画像サイズの再生画像を出力するので、不必要な復号処理を行うことなく、効率よく復号処理を行うことができ、すばやく必要な画像を再生することができる。
【０１８２】
次に、本発明に係る第３の実施の形態における符号化信号変換装置を、図８に示し、説明する。
【０１８３】
図８に示すように、符号化信号変換装置５０００は、符号化信号復号装置１００７、符号化装置３０００を備えている。
【０１８４】
符号化信号復号装置１００７は、前述した第１の実施の形態の符号化信号復号装置１００１と同様のものであり、第１画像サイズの動画像が符号化された第１画面符号化信号を入力して、第１画像サイズより小さい第２画像サイズの領域のみを切り出し、必要な部分のみの復号を行い、第２画像サイズの再生画像である第２画面復号信号を出力するものである。
【０１８５】
符号化装置３０００は、一般的な符号化装置であり、第２画像サイズの再生画像である第２画面復号信号を入力して、第２画像サイズの符号化信号である第２画面符号化信号に再符号化し、この符号化した第２画面符号化信号を出力するものである。
【０１８６】
以下、符号化信号変換装置５０００における動作について説明する。
【０１８７】
符号化信号変換装置５０００において、第１画像サイズの動画像が符号化された第１画面符号化信号を入力すると、この第１画面符号化信号は、符号化信号復号装置１００７に入力される。
【０１８８】
符号化信号復号装置１００７では、第１画面符号化信号を入力して、第１画像サイズより小さい第２画像サイズの領域のみを切り出し、必要な部分のみの復号を行い、第２画像サイズの再生画像である第２画面復号信号を、復号装置３０００に出力する。
【０１８９】
符号化装置３０００では、符号化信号復号装置１００７から第２画面復号信号を入力し、再符号化して、第２画像サイズの符号化信号である第２画面符号化信号を出力する。
【０１９０】
したがって、第１画像サイズの動画像が符号化された第１画面符号化信号を入力して、必要な領域のみを切り出し、復号および再符号化することができるので、処理速度が速く、装置の負担を軽減した符号化信号変換処理を行うことができる。
【０１９１】
【発明の効果】
本発明によれば、第１画像サイズの動画像が符号化された第１符号化信号を入力して、ヘッダ情報のみを復号し、第１画像サイズより小さい第２画像サイズの領域の信号のみを切り出し、必要な部分のみの復号を行い、第２画像サイズの再生画像を出力するので、不必要な復号処理を行うことなく、復号処理効率を大幅に向上することができ、すばやく必要な画像を再生することができる。
【０１９２】
また、本発明によれば、第１画像サイズの動画像が符号化された第１符号化信号を入力して、外部から領域を指定し、必要な部分のみの復号を行い、第２画像サイズの再生画像を出力するので、不必要な復号処理を行うことなく、効率よく復号処理を行うことができ、すばやく必要な画像を再生することができる。
【０１９３】
さらに、本発明によれば、入力信号を復号後、圧縮率を変更して再符号化を行う符号量変換を行う際に、第１画像サイズの動画像が符号化された第１画面符号化信号を入力して、必要な領域のみを切り出し、復号して、再符号化することができるので、画面サイズをあらかじめ小さくして符号化を行うことができ、処理速度が速く、装置の負担を軽減した符号化信号変換処理を行うことができるとともに、無用な部分により圧縮率が高くならず、変換後の画像サイズに適した画像圧縮率で符号量変換を行うことができ、変換後の画像を鮮明に保つことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る符号化信号復号装置の一実施の形態を示すブロック図である。
【図２】本発明に係る符号化信号復号装置（第２復号部）の一実施の形態を示すブロック図である。
【図３】ＭＰＥＧ−２画像データの階層を示す構成図である。
【図４】ＭＰＥＧ−２ビデオ信号のデータの階層を示す構成図である。
【図５】ＭＰＥＧ−２ビデオ信号の実データのならびを示す構成図である。
【図６】一実施の形態の切り出し領域とデータ抽出領域示す図である。
【図７】一実施の形態の符号化信号復号装置を示すブロック図である。
【図８】一実施の形態の符号化信号変換装置を示すブロック図である。
【図９】従来のトランスコーダ（符号化信号変換装置）の概略ブロック図である。
【図１０】従来のトランスコーダにおける、ＭＰＥＧ−２のＴＭ５のレート制御処理示すフローチャートである。
【図１１】従来のトランスコーダの概略ブロック図である。
【図１２】従来のトランスコーダの処理を示すフローチャートである。
【図１３】従来のトランスコーダの概略ブロック図である。
【図１４】従来のトランスコーダの処理を示すフローチャートである。
【符号の説明】
５０　トランスコーダ（符号化信号変換装置）
５１　ＶＬＤ（可変長復号手段）
５３　逆量子化器（逆量子化手段）
５５　量子化器（量子化手段）
５７　ＶＬＣ（可変長符号化手段）
５９　レート制御部
６０　トランスコーダ
６１　遅延回路
６３　ビットレート比率計算部
６５　入力符号量積算部
６７　差分符号量計算部
６９　目標出力符号量更新部
７１　量子化スケールコード算出部
８０　トランスコーダ
８１　ＶＬＤ
８３　目標出力符号量更新部
８５　量子化スケールコード算出部
１００１、１００５、１００７　符号化信号復号装置
１０１０　信号入力部
１０２０、１０２５　符号化領域変換復号部
１０５０　信号出力部
１１００　第１復号部
１２００、１２０５　切り出し領域設定部
１３００　切り出し領域データ抽出部
１４００　第２復号部
１４１０　マクロブロック復号部
１４２０　逆量子化部
１４３０　逆直交変換部
１４４０　フレームメモリ（再生画像記憶部）
１４５０　再生画像生成部
１４５１　動き補償部
１４５２　合成部
１５００　切り出し領域情報入力部
３０００　符号化装置
５０００　符号化信号変換装置
【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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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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