(57)【要約】本発明は、画像系列を含む１次符号化信号Ｓ１を２次符号化信号Ｓ２にトランスコーディングする方法２００に関する。かかるトランスコーディング方法は、第１の変換信号Ｒ１を生成するための逆量子化サブステップ１２を含み、１次符号化信号Ｓ１の現在の画像を復号するステップ、及び量子化サブステップ１３を含み、該復号するステップに続いて、２次符号化信号Ｒ２を取得するために符号化するステップ、及び該符号化するステップと該復号するステップの間に位置され、該符号化するステップから導出された変換された符号化誤差Ｒｅから、変換された動き補償信号Ｒｍｃを予測するステップを少なくとも備える。かかるトランスコーディング方法は、該逆量子化サブステップと該量子化サブステップの間に、低ビットレートアプリケーション向けに良好な画質を得るためのフィルタリングするステップ２１をさらに備える。
2004512784.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
画像系列を含む１次符号化信号を２次符号化信号にトランスコーディングする方法であって、
第１の変換信号を生成するための逆量子化サブステップを含み、前記１次符号化信号の現在の画像を復号するステップと、
量子化サブステップを含み、前記復号するステップに続いて、前記２次符号化信号を取得するために符号化するステップとを備え、
前記逆量子化サブステップと前記量子化サブステップの間にフィルタリングするステップをさらに備える、
ことを特徴とするトランスコーディング方法。
【請求項２】
前記符号化するステップと前記復号するステップの間に位置され、前記符号化するステップから導出された変換された符号化誤差から、変換された動き補償信号を予測するステップを備え、
前記フィルタリングするステップは、前記変換された動き補償信号と前記第１の変換信号とを受けて、フィルタリングされた変換信号を前記量子化サブステップに送出するための時間フィルタリングによるステップである、
ことを特徴とする請求項１記載のトランスコーディング方法。
【請求項３】
前記時間フィルタリングによるステップは、
Ｒｆ［ｉ］＝（１−α［ｉ］）（Ｒ１［ｉ］−Ｒｍｃ［ｉ］）のような再帰型フィルタを使用することが意図され、Ｒｆ［ｉ］、Ｒ１［ｉ］及びＲｍｃ［ｉ］は、前記フィルタリングされた変換信号、前記第１の変換信号及び前記変換された動き補償信号に含まれる変換係数であり、α［ｉ］は、０と１の間の値をとるフィルタ係数である、
ことを特徴とする請求項２記載のトランスコーディング方法。
【請求項４】
前記符号化するステップと前記復号するステップの間に位置され、前記符号化するステップから導出された変換された符号化誤差から、変換された動き補償信号を予測するステップを備え、
前記フィルタリングするステップは、前記第１の変換信号を受けて、フィルタリングされた変換信号を生成するための空間フィルタリングによるステップであり、
前記フィルタリングされた変換信号と前記変換された動き補償信号は、前記量子化サブステップに送出される、
ことを特徴とする請求項１記載のトランスコーディング方法。
【請求項５】
前記符号化するステップと前記復号するステップの間に位置され、前記符号化するステップから導出された変換された符号化誤差から、変換された動き補償信号を予測するステップを備え、
前記フィルタリングするステップは、前記変換された動き補償信号と前記第１の変換信号とを受けて、フィルタリングされた変換信号を前記量子化サブステップに送出するための空間フィルタリングによるステップであり、
前記符号化するステップは、逆フィルタリングするステップをさらに備える、
ことを特徴とする請求項１記載のトランスコーディング方法。
【請求項６】
前記符号化するステップと前記復号するステップの間に位置され、前記符号化するステップから導出された変換された符号化誤差から、変換された動き補償信号を予測するステップを備え、
前記フィルタリングするステップは、前記変換された動き補償信号と前記第１の変換信号とを受けて、フィルタリングされた変換信号を前記量子化サブステップに送出するための空間フィルタリングによるステップであり、
前記空間フィルタリングによるステップは、前記現在の画像に含まれるイントラ符号化マクロブロックにのみ適用される、
ことを特徴とする請求項１記載のトランスコーディング方法。
【請求項７】
現在のマクロブロックにラベルを与えるための検出ステップをさらに備え、
前記空間フィルタリングによるステップは、前記ラベルの機能として前記現在のマクロブロックにフィルタを適用するために適合される、
ことを特徴とする請求項６記載のトランスコーディング方法。
【請求項８】
画像系列を含む１次符号化信号を２次符号化信号にトランスコーディングするための装置であって、
第１の変換信号を生成するための逆量子化回路を有し、前記１次符号化信号の現在の画像を復号するための復号ユニットと、
量子化回路を有し、前記２次符号化信号を取得するための符号化ユニットとを備え、
前記逆量子化回路と前記量子化回路の間にフィルタ回路をさらに備える、
ことを特徴とするトランスコーディング装置。
【請求項９】
前記符号化ユニットと前記復号ユニットの間に位置され、前記符号化ユニットから導出された変換された符号化誤差から、変換された動き補償信号を予測するための予測ユニットを備え、
前記フィルタ回路は、前記変換された動き補償信号と前記第１の変換信号とを受けて、フィルタリングされた変換信号を前記量子化回路に送出するための時間フィルタ回路である、
ことを特徴とする請求項８記載のトランスコーディング装置。
【請求項１０】
前記符号化ユニットと前記復号ユニットの間に位置され、前記符号化ユニットから導出された変換された符号化誤差から、変換された動き補償信号を予測するための予測ユニットを備え、
前記フィルタ回路は、前記第１の変換信号を受けて、フィルタリングされた変換信号を生成するための空間フィルタ回路であり、
前記フィルタリングされた変換信号と前記変換された動き補償信号は、前記量子化回路に送出される、
ことを特徴とする請求項８記載のトランスコーディング装置。
【請求項１１】
前記符号化ユニットと前記復号ユニットの間に位置され、前記符号化ユニットから導出された変換された符号化誤差から、変換された動き補償信号を予測するための予測ユニットを備え、
前記フィルタ回路は、前記変換された動き補償信号と前記第１の変換信号とを受けて、フィルタリングされた変換信号を前記量子化回路に送出するための空間フィルタ回路であり、
前記符号化ユニットは、逆フィルタ回路をさらに備える、
ことを特徴とする請求項８記載のトランスコーディング装置。
【請求項１２】
前記符号化ユニットと前記復号ユニットの間に位置され、前記符号化ユニットから導出された変換された符号化誤差から、変換された動き補償信号を予測するための予測ユニットを備え、
前記フィルタ回路は、前記変換された動き補償信号と前記第１の変換信号とを受けて、フィルタリングされた変換信号を前記量子化ユニットに送出するための空間フィルタ回路であり、
前記空間フィルタ回路は、前記現在の画像に含まれるイントラ符号化マクロブロックにのみ適用される、
ことを特徴とする請求項８記載のトランスコーディング装置。
【請求項１３】
現在のマクロブロックにラベルを与えるための検出回路をさらに備え、
前記空間フィルタ回路は、前記ラベルの機能として前記現在のマクロブロックにフィルタを適用するために適合される、
ことを特徴とする請求項１２記載のトランスコーディング装置。
【請求項１４】
デジタルビデオレコーダにロードされたときに、前記デジタルビデオレコーダに請求項１乃至７のいずれか記載の方法を実行させるための命令からなるセットを備える、デジタルビデオレコーダ向けのコンピュータプログラムプロダクト。
【請求項１５】
セットトップボックスにロードされたときに、前記セットトップボックスに請求項１乃至７のいずれか記載の方法を実行させるために命令からなる、セットトップボックス向けのコンピュータプログラムプロダクト。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
［発明の分野］
本発明は、画像系列を含む１次符号化信号を２次符号化信号にトランスコーディングする方法に関し、第１の変換信号を生成するための逆量子化サブステップを含み、１次符号化信号の現在の画像を復号するステップ、及び量子化サブステップを含み、該復号するステップに続いて、２次符号化信号を取得するための符号化するステップを少なくとも備えている。
また、本発明は、かかるトランスコーディング方法を実行するための対応する装置に関する。
本発明は、特に、ＭＰＥＧ符号化ビデオ信号のトランスコーディングに関する。
【０００２】
［発明の背景］
ビットレートトランスコーディングは、ビットレートＢＲ１で符号化された１次ビデオストリームをＢＲ１よりも低いビットレートＢＲ２で符号化される２次ビットストリームに変換することを可能にする。ビットレート低減は、ブロードキャスティングの間に伝送により課される要件に合致させるために実行される。
【０００３】
開始節で記載されるようなトランスコーディング装置は、欧州特許出願第０６９０３９２号に開示されており、図１に示されている。画像系列を表す符号化デジタル信号をトランスコーディングするためのかかる装置は、復号チャネル１１，１２、続いて符号化チャネル１３，１４，１５を備えている。予測チャネルは、これら２つのチャネルの間にカスケード接続されており、該予測チャネルは、２つの加算器１０１，１０２の間に、逆離散コサイン変換回路（ＩＤＣＴ）１６、画像メモリ（ＭＥＭ）１７、それぞれの画像の動きを表す変位ベクトルＶの観点で、動き補償のための回路（ＭＣ）１８、及び離散コサイン変換回路（ＤＣＴ）１９を直列に備えている。
【０００４】
［発明の概要］
本発明の目的は、低ビットレートの用途向けに良好な画質を可能にするトランスコーディング方法及びトランスコーディング装置を提供することにある。本発明は、以下の態様を考慮している。
【０００５】
ホームデジタルビデオ、ＭＰＥＧブロードキャストの記録の出現により、トランスコーダは、家庭用機器として使用され、長時間モードを実現し、記録時間を保証することができる。しかし、トランスコードされる入力信号は、低い平均ビットレートを有する可変ビットレートで符号化されていることがある。これは、帯域幅を確保するために、多数のビデオプログラムを多重化することをブロードキャスタに対して可能にする一般的な統計的多重による。
【０００６】
従来のトランスコーディング方法を使用した入力信号の粗野な再量子化は、量子化による顕著なアーチファクトを生じる可能性がある。結果的に、かかるトランスコーディング方法は、低ビットレートの用途には適用されない。
【０００７】
この問題点を克服するために、本発明によるトランスコーディング方法は、逆量子化サブステップと量子化サブステップの間にフィルタリングステップをさらに備えることを特徴としている。
【０００８】
本発明によるトランスコーディング方法は、従来のトランスコーダにおいて無視することができるコストで実現することをフィルタに対して可能にする。これらのフィルタは、静的な解像度及び動的な解像度を制御するために調整することができる。同じビット数について、フィルタリングされた変換信号は、より小さな量子化スケールで符号化され、ブロッキング、リンギング及びモスキートノイズのような視覚的なアーチファクトが低減される。
【０００９】
本発明の第１の実施の形態では、トランスコーディング方法は、符号化ステップから導出される変換された符号化誤差から、変換された動き補償信号を予測するステップを備えており、かかる予測するステップは、符号化ステップと復号ステップの間に位置され、フィルタリングするステップは、該変換された動き補償信号と該第１の変換信号とを受けて、フィルタリングされた変換信号を量子化サブステップに送出するための時間フィルタリングによるステップであることを特徴としている。
かかる時間フィルタリングにより、たとえば、再帰型フィルタを使用して、雑音の低減を実行することができる。結果として、画像に含まれる有効な情報に関してのみビットが使用され、これにより、画質が向上される。
【００１０】
本発明の第２の実施の形態では、トランスコーディング方法は、予測するステップを備えており、フィルタリングするステップは、該第１の変換信号を受けて、フィルタリングされた変換信号を生成するための空間フィルタリングによるステップであることを特徴とし、該フィルタリングされた変換信号と該変換された動き補償信号は、量子化サブステップに送出される。
かかる空間フィルタリングにより、画像の鮮鋭さの低減、並びにリンギング及びモスキートノイズの可能性のあるソースを減少することが可能となる。
【００１１】
また、本発明は、かかるトランスコーディング方法を実行するための対応する装置に関する。
本発明は、最後に、デジタルビデオレコーダ又はセットトップボックスのような受信機向けのコンピュータプログラムに関する。該プログラムは、受信機にロードされたときに、該受信機に本発明のトランスコーディング方法を実行させるための命令からなるセットを備えている。
【００１２】
［発明の実施の形態］
本発明のこれら及び他の態様は、以下に記載される実施の形態を参照して明らかになるであろう。本発明は、添付図面を参照して、例示を介してより詳細に記載される。
【００１３】
本発明は、ビデオ符号化信号をトランスコーディングするための改善された方法及び対応する装置に関し、より詳細には、ＭＰＥＧ−２符号化信号に関する。しかし、かかるトランスコーディング方法は、ＭＰＥＧ−１、ＭＰＥＧ−４，Ｈ−２６１又はＨ−２６３標準により提供されるようなブロックベースの技法を介して符号化された、いずれかのタイプのビデオ信号に対しても適用することができることは、当業者には明らかであろう。
【００１４】
本トランスコーディング装置は、第１の量子化スケールで予め符号化され、画像の系列を備える１次符号化信号Ｓ１を、第２の量子化スケールで符号化された２次符号化信号Ｓ２に変換することを可能にする。
【００１５】
かかるトランスコーディング装置は、少なくとも以下の要素を備えている。復号ユニットは、１次符号化信号の現在の画像を復号して、第１の変換信号を送出するために、可変長デコーダＶＬＤ及び第１の逆量子化器ＩＱを備えている。符号化ユニットは、量子化器Ｑ、２次符号化信号を取得するための可変長エンコーダＶＬＣ、及び第２の逆量子化器ＩＱを備えている。
【００１６】
予測ユニットは、符号化ユニットと復号ユニットの間にあり、以下の要素を直列に備えている。
・逆離散変換回路（ＩＤＣＴ）（ＭＰＥＧの場合には、逆離散コサイン変換）。
・画像メモリ（ＭＥＭ）。
・それぞれの画像の動きを表す変位ベクトルの観点で動き補償のための回路（ＭＣ）。
・符号化ユニットから導出される変換された符号化誤差Ｒｅから、変換された動き補償信号Ｒｍｃを予測するための離散変換回路（ＤＣＴ）。
・変換された動き補償信号及び変換信号Ｒ１又はＲｆの総和を決定するための加算器。
・該総和と符号化ユニットにより生成された第２の変換信号Ｒ２との間の差から、変換された符号化誤差を決定するための減算器。
【００１７】
フィルタ回路は、第１の逆量子化器と量子化器の間にあり、フィルタリングされた変換信号Ｒｆを送出する。
かかるフィルタ回路は、静的な解像度及び動的な解像度を制御して、画像における雑音の低減を実行するための時間フィルタ回路又は空間フィルタ回路とすることができる。かかるフィルタ回路の異なる実現は、以下の図２〜図５において記載される。
【００１８】
変換された信号Ｒ１又はＲｆと変換された動き補償信号Ｒｍｃの間の差を決定するために適合される別の減算器により、加算器が置き換えられる場合、及び第２の変換信号Ｒ２と他の減算器の出力の間の差から変換された符号化誤差Ｒｅを決定するために、第１の引用された減算器が適合される場合、トランスコーディング装置の結果が不変であることは、当業者には明らかであろう。
【００１９】
本発明の第１の実施の形態では、トランスコーダは、動き補償された時間フィルタを実現する。時間フィルタによるフィルタリングは、フレームからフレームに相互に関係付けされていない信号を低減することを可能にする。時間フィルタによるフィルタリングは、動き補償がフレームからフレームに画像の内容を相互に関係付けようとするときに、動き補償と結合されるときに、ノイズを非常に効果的に低減することができる。本実施の形態では、低コストで良好な選択性を提供することから、再帰型フィルタが実現される。
【００２０】
動き補償された再帰型の時間フィルタによる単純なトランスコーディングチェインは、以下の要素をカスケード接続にして通常有している。デコーダは、入力ストリームから復号された画像の動き補償ブロックＤ１を生成する。再帰型の時間フィルタは、復号された画像のフィルタリングされたブロックＤｆを生成する。エンコーダは、符号化後に、出力ストリーム及び局部的に復号された画像の動き補償ブロックＤ２を生成する。
【００２１】
コストを低減するために、エンコーダにおける動き補償は、再帰型の時間フィルタにおいて再使用される。したがって、信号Ｄ２は、Ｄｆの代わりにかかるフィルタにフィードバックされる。動き補償ブロックＤｆ（ｎ，ｍ）のフィルタリングの式は、以下のように示される。
【数１】
2004512784.tif 000003
ここで、ｎは、現在のピクチャのインデックスである。ｍは、該現在のピクチャのブロックのインデックスである。Ｖ（ｎ，ｍ）は、ピクチャｎのブロックｍに関連付けされる動きである。ｐ（ｎ）は、画像ｎに関連付けされるアンカーピクチャのインデックスである。ＭＣは、動き補償オペレータである。αは、フィルタ応答を変えるスケールよりも小さな正のスケーラーである。
【００２２】
式（１）に類似の表現は、双方向の動き補償について導出することができる。しかし、一般性を失うことなしに、１方向の場合に限定して説明する。なお、イントラ符号化ブロックは、それらについて予測が形成されないので、フィルタリングすることができない。また、非イントラピクチャにおけるイントラ符号化ブロックは、時間的にフィルタリングすることができない、新たに露出された領域に対応することがある。
【００２３】
単純なトランスコーディングチェインは、動き補償情報が不変であるという仮説を使用して簡略化することができる。このために、動き補償ブロックＤ１（ｎ，ｍ）は以下のよう表現される。
【数２】
2004512784.tif 000004
ここで、Ｍは、８×８離散コサイン変換マトリクスである。Ｍｔは、対応する転置マトリクスである。Ｒ１（ｎ，ｍ）は、可変長デコーディング（ＶＬＣ）及び逆量子化器（ＩＱ）の後に、入力ビットストリームから検索された剰余である。
【００２４】
Ｍは、式（３）により定義され、ＭＭｔ＝Ｉである。
【数３】
2004512784.tif 000005
【００２５】
次いで、フィルタリングされたブロックは、同じ動き補償情報を使用して符号化される。Ｒｆ（ｎ，ｍ）を以下の剰余とする。
【数４】
2004512784.tif 000006
【００２６】
次いで、剰余は量子化され、局部的に復号されたピクチャＤ２を計算するために再び逆量子化される。Ｒ２（ｎ，ｍ）を以下の量子化及び逆量子化された剰余とする。
【数５】
2004512784.tif 000007
【００２７】
式（１）及び式（４）は結合され、以下のように、ＲｆがＤ１及びＤ２から直接導出される。
【数６】
2004512784.tif 000008
【００２８】
式（２）を式（６）と結合することにより、以下を与える。
【数７】
2004512784.tif 000009
【００２９】
動き補償は、Ｄ１及びＤ２から同様に実行されるので、動き補償オペレータＭＣは、ピクチャの差異、すなわち、トランスコーディング処理により誤差信号に関して処理することができる。δＤ＝Ｄ１−Ｄ２を定義すると、式（７）は、以下のように書かれる。
【数８】
2004512784.tif 000010
【００３０】
誤差信号δＤは、式（５）と式（６）を結合することにより、予測誤差から導出することができる。
【数９】
2004512784.tif 000011
【００３１】
式（８）及び式（９）は、図２に示されるトランスコーダ構造を定義する。かかるトランスコーダ２００は、以下の要素を備える。復号チャネルは、１次復号化信号Ｓ１の現在のピクチャを復号して、第１の変換信号Ｒ１を生成するための可変長デコーダ（ＶＬＤ）１１及び第１の逆量子化器（ＩＱ）１２を備えている。符号化チャネルは、量子化器（Ｑ）１３、２次符号化信号Ｓ２を取得するための可変長エンコーダ（ＶＬＣ）１４、及び第２の変換信号Ｒ２を送出するための第２の逆量子化器（ＩＱ）１５を備えている。
【００３２】
予測チャネルは、以下の要素を直列に備えている。
・変換された符号化誤差Ｒｅを決定し、その負の入力が第２の変換信号を受ける減算器。
・逆離散コサイン変換回路（ＩＤＣＴ）１６。
・ピクチャメモリ（ＭＥＭ）１７。
・動き補償のための回路（ＭＣ）１８。
・変換された動き補償信号Ｒｍｃを予測するための離散コサイン変換回路（ＤＣＴ）１９。
・変換された動き補償信号と第１の変換信号Ｒ１の総和を、減算器の負の入力に送出するための加算器。
【００３３】
時間フィルタ回路Ｗｔ２１は、かかる総和を受け、フィルタリングされた変換信号Ｒｆを量子化器（Ｑ）１３に送出する。
本発明の好適な変形例では、動き補償の再帰型フィルタの強度は、それぞれの変換係数Ｒｆ［ｉ］について、すなわち、それぞれのＤＣＴサブバンドについて個別に調整される。ランクｉの変換係数は、以下のようにＷ［ｉ］＝１−α［ｉ］により乗算される。
【数１０】
2004512784.tif 000012
このように、雑音の低減は、雑音のスペクトルの形状に調整される。粗悪な動き補償の場合に可視のアーチファクトを回避するために、及びノイズを低減するために、低周波数成分をフィルタリングしないように決定することもできる。
【００３４】
本発明の第２及び第３の実施の形態では、トランスコーダは、空間フィルタを実現する。空間フィルタによるフィルタリングは、動き補償の時間フィルタのように雑音を低減するために有効ではない。しかし、低ビットレートでのブロッキングアーチファクトを回避することができ、さもなければリンギング作用を作る鋭いエッジを平滑にする。また、空間フィルタは、さもなければあるピクチャから別のピクチャにランダムに歪ませ、いわゆるモスキートノイズを生じる複雑なパターンを簡単にする。
【００３５】
単純なトランスコーディングチェインを再び検討する。画素領域のフィルタは、デコーダが有する細分性と同じ細分性を有する。したがって、ブロック毎のフィルタを考慮する。Ｄ１（ｎ，ｍ）をピクチャｎのブロックｍとする。フィルタリングされたブロックＤ１（ｎ，ｍ）は、以下のように計算される。
【数１１】
2004512784.tif 000013
ここで、Ｆｖ（ｎ）及びＦｈ（ｎ）は、ブロック内の垂直フィルタリング及び水平フィルタリングをそれぞれ定義するマトリクスである。
【００３６】
式（１１）を式（２）と結合することにより、以下を得る。
【数１２】
2004512784.tif 000014
【００３７】
フィルタがグループオブピクチャについて同じである場合、Ｆｖ（ｎ）＝Ｆｖ（ｐ（ｎ））である。したがって、以下の近似は、ブロック毎のフィルタリングが動き補償により変わるという仮定に基づく式（１２）のために与えることができる。
【数１３】
2004512784.tif 000015
【００３８】
ブロック毎のフィルタリングは、逆離散コサイン変換（ＩＤＣＴ）の後に、剰余Ｒ１（ｎ，ｍ）に適用することができる。トランスコーダにおいて空間フィルタを実現するために、剰余Ｒ１（ｎ，ｍ）は、以下により置き換えられる必要がある。
【数１４】
2004512784.tif 000016
【００３９】
マトリクスＭ・Ｆｖ（ｎ）・Ｍｔ及びＭ・Ｆｈｔ（ｎ）・Ｍｔは、予め計算することができる場合であっても、それらの計算は、多くの処理を含むことが考えられる。かかる計算は、２つのマトリクスが対角であるブロック毎のフィルタのクラスについて簡略化することができる。かかるフィルタは、偶数のタップを有する対称フィルタである。
【００４０】
本実施の形態では、小さなブロックについてより適しているので、正規化された３タップの対称フィルタを考慮する。かかるフィルタは、ａで示される１つのパラメータを有している。
【００４１】
対応する画素領域のフィルタリングのマトリクス（Ｆｉｊ）０≦ｉ，ｊ＜８は、以下のように定義される。
【数１５】
2004512784.tif 000017
このとき、
【数１６】
2004512784.tif 000018
である。
【００４２】
したがって、水平パラメータａｈ、及び垂直パラメータａｖを有するフィルタリングを実現するために、剰余Ｒ１（ｎ，ｍ）は、以下のように定義される（ＷＳｉｊ）０≦ｉ，ｊ＜８により（成分毎に）重み付けされる必要がある。
【数１７】
2004512784.tif 000019
【００４３】
図３は、本発明の第２の実施の形態による空間プリフィルタリングを有するトランスコーダを示している。かかるトランスコーダ３００は、以下の要素を備えている。
復号チャネルは、第１の変換信号Ｒ１を生成するために、可変長デコーダ（ＶＬＤ）１１及び第１の逆量子化器（ＶＬＤ）１１を備えている。空間フィルタ回路Ｗｓ３１は、第１の変換信号を受けて、フィルタリングされた変換信号Ｒｆを生成する。符号化チャネルは、第２の変換信号Ｒ２を生成するために、量子化器（Ｑ）１３、可変長エンコーダ（ＶＬＣ）１４及び第２の逆量子化器（ＩＱ）１５を備えている。
【００４４】
予測チャネルは、以下の要素を直列に備えている。
・変換された符号化誤差Ｒｅを決定し、その負の入力が第２の変換信号を受ける減算器２０１。
・逆離散コサイン変換回路（ＩＤＣＴ）１６。
・ピクチャメモリ （ＭＥＭ）１７。
・動き補償のための回路（ＭＣ）１８。
・変換された動き補償信号Ｒｍｃを予測するための離散コサイン変換回路（ＤＣＴ）１９。
・該変換された動き補償信号及びフィルタリングされた変換信号Ｒｆの総和を、減算器の正の入力に送出する加算器３０２。
【００４５】
図４は、本発明の第３の実施の形態によるトランスコーダであり、その重み付け要素がＷＳｉｊである空間ポストフィルタリングを有している。かかるトランスコーダ４００は、以下の要素を備えている。復号チャネルは、第１の変換信号Ｒ１を生成するために、可変長デコーダ（ＶＬＤ）１１及び第１の逆量子化器（ＩＱ）１２を備えている。符号化チャネルは、量子化器（Ｑ）１３、可変長エンコーダ（ＶＬＣ）１４及び第２の逆量子化器（ＩＱ）１５を備え、第２の変換信号Ｒ２を生成するための逆フィルタ回路４２をさらに備えている。
【００４６】
予測チャネルは、以下の要素を直列接続により備えている。
・変換された符号化誤差Ｒｅを決定し、その負の入力が第２の変換信号を受ける減算器２０１。
・逆離散コサイン変換回路 （ＩＤＣＴ）１６。
・画素メモリ（ＭＥＭ）１７。
・動き補償のための回路（ＭＣ）１８。
・変換された動き補償信号Ｒｍｃを予測するための離散コサイン変換回路（ＤＣＴ）１９。
・該変換された動き補償信号と第１の変換信号Ｒ１の総和を、減算器の正の入力に送出するための加算器２０２。
【００４７】
空間フィルタ回路Ｗｓ４１は、該総和を受けて、フィルタリングされた変換信号Ｒｆを符号化チャネルに送出する。
プリフィルタリングと比較して、空間フィルタリングは、トランスコーダの符号化部分において実行される。
【００４８】
図５は、本発明の第４の実施の形態によるトランスコーダであり、空間ポストフィルタリングを有している。かかるトランスコーダ５００は、以下の要素を備えている。復号チャネルは、第１の変換信号Ｒ１を送出するために、可変長デコーダ（ＶＬＤ）１１及び第１の逆量子化器（ＩＱ）１２を備えている。符号化チャネルは、第２の変換信号を送出するために、量子化器（Ｑ）１３、可変長エンコーダ（ＶＬＣ）１４及び第２の逆量子化器（ＩＱ）１５を備えている。
【００４９】
予測チャネルは、以下の要素を直列接続により備えている。
・変換された符号化誤差Ｒｅを決定し、その負の入力が第２の変換信号を受ける減算器２０１。
・逆離散コサイン変換回路（ＩＤＣＴ）１６。
・ピクチャメモリ（ＭＥＭ）１７。
・動き補償のための回路（ＭＣ）１８。
・変換された動き補償信号Ｒｍｃを予測するための離散コサイン変換回路（ＤＣＴ）１９。
・該変換された動き補償信号と第１の変換信号Ｒ１との総和を、減算器の正の入力に送出するための加算器２０２。
【００５０】
かかるトランスコーダは、スイッチを更に備えており、該スイッチは、少なくとも１つの位置を有している。このスイッチの第１の位置（ａ）では、空間フィルタ回路Ｗｓ５１が適合され、加算器の出力を受けてフィルタリングされた変換信号Ｒｆを量子化回路１３に送出する。その場合、図３及び図４とは反対に、空間フィルタ回路は、現在のピクチャに含まれるそれぞれのマクロブロックに適用されないが、かかるピクチャに含まれているイントラ符号化マクロブロックにのみ適用される。このスイッチの第２の位置（ｂ）では、フィルタリングが適用されない。この位置は、非イントラ符号化マクロブロックに主に対応している。
【００５１】
この第２の位置の代替は、位置（ｃ）である場合があり、該位置は、上述されたような時間フィルタ回路Ｗｔ５１に対応し、加算器の出力を受けて、フィルタリングされた変換信号Ｒｆを量子化回路１３に送出するために適合される。かかる代替の結果として、通常のように、時間フィルタリングが非イントラ符号化マクロブロックに適用され、空間フィルタがイントラ符号化マクロブロックに適用される。
【００５２】
かかる方法は、特に、ノイズレベルが高いときに、画質を向上する場合がある。
さらに、イントラ符号化マクロブロックは、たとえば、雑音測定のようなマクロブロックベースの測定（ＢＭ）に依存して、様々なフィルタリングレベルでフィルタリングされるか、又は全然フィルタリングされない場合がある。
【００５３】
たとえば、現在のイントラ符号化マクロブロックは、以下のようにラベル付けされる。
・マクロブロックベースの測定が第１の閾値よりも高い場合の、「雑音のある」マクロブロック。
・マクロブロックベースの測定が第２の閾値よりも高く、第１の閾値よりも低い場合、雑音のある領域の「エッジ」マクロブロック。
・マクロブロックベースの測定が第２の閾値よりも低い場合、「雑音がない」マクロブロック。
【００５４】
空間フィルタ回路は、適切なフィルタが選択されて、そのラベルの機能（「雑音のない」、「雑音のある」、「エッジ」マクロブロック）として、現在のイントラ符号化マクロブロックに適用されるように適合される。たとえば、マクロブロックが「雑音がない」にラベル付けされている場合、フィルタリングは行われない。マクロブロックが「雑音がある」にラベル付けされている場合、ミディアムフィルタリング（たとえば、ａｈ＝ａｖ＝８）が実行される。マクロブロックが「エッジ」にラベル付けされている場合、ソフトフィルタリング（たとえば、ａｈ＝ａｖ＝１６）が実行される。
【００５５】
これまで説明されたトランスコーダ２００，３００，４００及び５００において、フィルタリングは、逆量子化されたデータに関して実行され、これにより、良好な精度となる。これまでの最良の結果は、ピクチャの空間フィルタリングと予測されたピクチャの時間フィルタリングの結合について得られる。連続的なフィルタリングブロックＷｔ又はＷｓはマージされて、本発明の範囲から逸脱することなしに、その重み付けが個々の重みの積である１つのブロックにすることができる。
【００５６】
これまでの図面及び記載は、トランスコーディング装置及びトランスコーディング方法の両者に対して言及しており、図の機能ブロックは、かかる装置の回路、又はかかる方法のステップにそれぞれ対応している。これらは、本発明を限定するよりはむしろ例示するものである。様々な代替が存在し、それらの代替は、特許請求の範囲内に含まれることは明らかであろう。この点に関して、以下の記載がなされる。
【００５７】
ハードウェア又はソフトウェア、或いはその両者の項目により、機能を実現する様々なやり方が存在する。この点に関して、図２〜図５の図面は、図解的であり、それぞれの図は、本発明の１つの可能性のある実施の形態のみを表している。したがって、図面は、異なるブロックとして異なる機能を示しているが、このことは、ハードウェア又はソフトウェアからなる１つの項目が幾つかの機能を実行することを排除するものではない。また、ハードウェア又はソフトウェアの或いはその両者の項目の組合せは、１つの機能を実行することを排除するものでもない。たとえば、フィルタリングステップは、量子化ステップと組み合わせて、本発明によるトランスコーディング方法を変更することなしに、１つのステップを形成することができる。
【００５８】
かかるトランスコーディング方法は、配線された電子回路、又は代替的に、命令からなるセットによる様々なやり方で、デジタルビデオレコーダ、又はセットトップボックスにおいて実現することができる。上記命令からなるセットは、たとえば、プログラミングメモリに記憶されており、かかる命令は、上記回路の少なくとも１部を置き換え、デジタルプロセッサの制御下で実行可能であり、これにより、かかる置き換えられた回路において実行されるのと同じ機能を実行することができる。
【００５９】
たとえば、適切にプログラムされた集積回路を使用して、本トランスコーディング方法を実現することが可能である。プログラミングメモリに含まれる命令のセットは、本トランスコーディング方法の異なるステップを集積回路に実行させる場合がある。かかる命令のセットは、たとえば、ディスクであるデータキャリヤを読むことによりプログラミングメモリにロードされ、命令のセットは、たとえば、インターネットのような通信ネットワークを介して、サービスプロバイダにより利用することができる。
【００６０】
特許請求の範囲における参照符号は、請求項を限定するものとして解釈されるべきではない。動詞「備える」及びその派生の使用は、請求項に列挙されたステップ又は要素の他に、他のステップ又は他の要素が存在することを排除するものではない。構成要素又はステップに先行する単語“ａ”又は“ａｎ”は、複数のかかる構成要素又はステップの存在を排除するものではない。
【図面の簡単な説明】
【図１】
従来技術によるトランスコーディング装置に対応するブロック図である。
【図２】
時間フィルタ回路を備える、本発明によるトランスコーディング装置の第１の実施の形態に対応するブロック図である。
【図３】
空間フィルタ回路を備える、本発明によるトランスコーディング装置の第２の実施の形態に対応するブロック図である。
【図４】
空間フィルタ回路を備える、本発明によるトランスコーディング装置の第３の実施の形態に対応するブロック図である。
【図５】
空間フィルタ回路及び時間フィルタ回路を備える、本発明によるトランスコーディング装置の第４の実施の形態に対応するブロック図である。
【国際公開パンフレット】
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【国際調査報告】
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