(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
圧縮動画像データをビデオ信号多重化復号する手段と、
該手段によって得られたビデオ信号多重化復号情報から、量子化パラメータ、
変換符号化係数及び動きベクトル情報を少なくとも抽出する手段と、
該抽出された量子化パラメータ及び変換符号化係数を用いて逆量子化を行う手段と、
前記逆量子化手段にて逆量子化された変換符号化係数から再度予測符号化モード情報を決定する手段と、
該予測符号化モード情報を用いて求められた変換符号化係数を、更新された量子化パラメータで再量子化する手段と、
該再量子化されたデータをビデオ信号多重化符号化する手段と、
前記再量子化前の変換符号化係数と再量子化後の変換符号化係数から再量子化に伴う変換符号化係数誤差を演算する変換符号化係数誤差演算手段と、
該変換符号化係数誤差から情報源復号により差分画素を生成する差分画素生成手段と、
ビデオ信号多重化復号情報から抽出された動きベクトルを用いて、該差分画素領域で動き補償予測を行うことにより再量子化に伴う誤差を補償する誤差補償手段とを具備し、
前記誤差補償手段は、該差分画素と差分画像メモリに格納された差分画素とを加算して該差分画像メモリに格納する手段と、該差分画像メモリに格納された差分画素を情報源符号化して差分変換符号化係数を生成する手段と、前記逆量子化された該変換符号化係数と該差分変換符号化係数を加算して新たな変換符号化係数を生成する手段とを含み、
前記再度予測符号化モード情報を決定する手段は、変換符号化係数ブロックに含まれる成分の絶対値総和が予め定められた閾値以下の場合には該変換符号化係数ブロックの成分を全て零にしかつ予測符号化モード情報としてスキップモードを選択し、該閾値より大きい場合または元の予測符号化モードがイントラ符号化モードの場合には該成分を不変更としかつ元の予測符号化モードを保持し、該選択されたスキップモードまたは元の予測符号化モードを前記誤差補償手段に通知し、該誤差補償手段は、前記スキップモードの場合または元の予測符号化モードがイントラ符号化モードの場合には前記差分画素を差分画像メモリに格納し、元の予測符号化モードがインター符号化モードの場合には前記差分画素と差分画像メモリに格納された差分画素とを加算して差分画像メモリに格納することを特徴とする動画像の伝送レート変換装置。
【請求項２】
請求項１に記載の動画像の伝送レート変換装置において、
入力されたフレームが画像間符号化フレームか画像内符号化フレームかを判別する手段を具備し、
該入力されたフレームが画像間符号化フレームの場合には、請求項１に記載した装置により伝送レート変換を行い、
画像内符号化フレームの場合には、該抽出された量子化パラメータ及び変換符号化係数を前記逆量子化手段を用いて逆量子化し、前記再量子化手段を用いて該逆量子化された変換符号化係数を更新された量子化パラメータで再量子化することを特徴とする動画像の伝送レート変換装置。
【請求項３】
請求項１に記載の動画像の伝送レート変換装置において、
前記差分変換符号化係数を生成する手段の前段に、差分動き補償画像内の画素値分布を測定する手段を具備し、
該手段は、空間的に間引いた画像の画素値の絶対値総和がある閾値を超える場合に有意な画素が存在すると判定し、前記閾値を超えない場合に有意な画素が存在しないと判定し、前記差分動き補償画像内に、有意な画素が存在すると判定された場合に差分動き補償画素を出力し、有意な画素が存在しないと判定された場合に差分動き補償画素の全ての値を零に設定することを特徴とする動画像の伝送レート変換装置。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれかに記載の動画像の伝送レート変換装置において、
前記再量子化手段は、前記ビデオ信号多重化符号化におけるレート制御によって新たに設定された量子化パラメータを用いて再量子化を行うことを特徴とする動画像の伝送レート変換装置。
【請求項５】
請求項１に記載の動画像の伝送レート変換装置において、
圧縮動画像データとしてＭＰＥＧデータを用いた場合に、
前記ビデオ信号多重化復号手段は可変長復号を行い、
前記情報源復号は逆離散コサイン変換を行い、
前記情報源符号化は離散コサイン変換を行い、
前記ビデオ信号多重化符号化手段は可変長符号化を行うことを特徴とする動画像の伝送レート変換装置。
【請求項６】
請求項５に記載の動画像の伝送レート変換装置において、
前記変換符号化係数誤差演算手段の後段に、該変換符号化係数誤差の係数分布を測定する手段を具備し、
該係数分布を測定する手段は、
ＤＣＴ係数ブロックの低周波数成分の複数個の係数を調べ、該複数個の係数の中に非零係数が存在する場合に有意なＤＣＴ係数が存在すると判定し、前記非零係数が存在しない場合に有意な係数が存在しないと判定し、ＤＣＴ係数ブロック内に、有意なＤＣＴ係数が存在すると判定された場合には入力された差分ＤＣＴ係数を出力し、有意なＤＣＴ係数が存在しないと判定された場合にブロック内の全てのＤＣＴ係数を零に設定することを特徴とする動画像の伝送レート変換装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は動画像データの伝送レート変換装置に関し、特に、ある伝送レートで圧縮された動画像データから、それよりも低い任意の伝送レートの圧縮動画像データへ変換する場合において、変換に伴う視覚的な劣化を最小限に抑え、かつ少ない処理コストで伝送レート変換を行うことのできる伝送レート変換装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
動画像の伝送レートの変換は、例えばあるレートで符号化された動画像コンテンツを、より低い伝送レートを有するネットワークなどを介して配信する場合などに有効であり、動画像素材の相互利用性を高めることができる。
【０００３】
従来の動画像の伝送レートを変換する方式としては、図７(a) のように、圧縮された動画像データｄ1 を可変長復号部２１、情報源復号部２２で一旦画像領域まで復号し、画像領域で伝送レートを変換し、これを情報源符号化部２３、可変長符号化部２４で再度符号化して低レート圧縮動画像データｄ2 に変換する手法（すなわち、トランス符号化方式）が主流であった。
【０００４】
しかし、近年ではこのようなトランス符号化を行わずに、図７(b) のように、可変長復号部３１、可変長符号化部３２を用いてＤＣＴ係数領域で伝送レートを変換する方式が提案されている。例えば、村木、石橋、小林による“MPEG-2ビットストリームの低レート化変換に関する検討”（電子情報通信学会システムソサイエティ大会、D-11-37 （1998））では、８×８画素のＤＣＴ係数のうち低周波成分の４×４画素のＤＣＴ係数を残すことでビットレートを低減している。これはビットレートの低減と共に、空間解像度の変換も同時に行っている。また、松本、木村による“ビットレート変換方式の検討”（テレビジョン学会年次大会、No.11-10（1994））では、同じく８×８のＤＣＴ係数のうち、高周波成分から数えてｎ個の有意係数（非零係数）を０に設定することで高周波成分を削減し、ビットレートを変換している。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
これらの従来技術のうち、まずトランス符号化による伝送レート変換では、変換に要する処理が膨大になるだけでなく、復号した動画像データを一時的に蓄積しておくための装置なども必要となる。同時に、再符号化による符号化歪みの影響により、変換した画像に劣化が生じてしまう。
【０００６】
これに対してトランス符号化を行わない動画像データ上での伝送レート変換では、まず低周波側の４×４のＤＣＴ係数を復号する方式では、標準的な復号器を使用することができない場合がある。また、８×８のＤＣＴ係数の高周波成分を削減する方式では、局所的な部分で雑音が目立ったり、鮮明さのないぼやけた画像になるなど、視覚的な劣化が顕著である。さらに、変換すべき伝送レートを柔軟に設定できることが困難であるという問題がある。
【０００７】
本発明の目的は、前記した従来技術の問題点を解決し、圧縮された動画像データの伝送レート変換において、再符号化などの複雑な処理を必要とせず、かつ変換後の動画像データにおいて視覚的な劣化を生じないようにして、高速かつ効率的に、所望の伝送レートへと変換することのできる伝送レート変換装置を提供することにある。
【０００８】
上記目的を達成するために、本発明は、圧縮動画像データをビデオ信号多重化復号する手段と、該手段によって得られたビデオ信号多重化復号情報から、量子化パラメータ、変換符号化係数及び動きベクトル情報を少なくとも抽出する手段と、該抽出された量子化パラメータ及び変換符号化係数を用いて逆量子化を行う手段と、前記逆量子化手段にて逆量子化された変換符号化係数から再度予測符号化モード情報を決定する手段と、該予測符号化モード情報を用いて求められた変換符号化係数を、更新された量子化パラメータで再量子化する手段と、該再量子化されたデータをビデオ信号多重化符号化する手段と、前記再量子化前の変換符号化係数と再量子化後の変換符号化係数から再量子化に伴う変換符号化係数誤差を演算する変換符号化係数誤差演算手段と、該変換符号化係数誤差から情報源復号により差分画素を生成する差分画素生成手段と、ビデオ信号多重化復号情報から抽出された動きベクトルを用いて、該差分画素領域で動き補償予測を行うことにより再量子化に伴う誤差を補償する誤差補償手段とを具備し、前記誤差補償手段は、該差分画素と差分画像メモリに格納された差分画素とを加算して該差分画像メモリに格納する手段と、該差分画像メモリに格納された差分画素を情報源符号化して差分変換符号化係数を生成する手段と、前記逆量子化された該変換符号化係数と該差分変換符号化係数を加算して新たな変換符号化係数を生成する手段とを含み、前記再度予測符号化モード情報を決定する手段は、変換符号化係数ブロックに含まれる成分の絶対値総和が予め定められた閾値以下の場合には該変換符号化係数ブロックの成分を全て零にしかつ予測符号化モード情報としてスキップモードを選択し、該閾値より大きい場合または元の予測符号化モードがイントラ符号化モードの場合には該成分を不変更としかつ元の予測符号化モードを保持し、該選択されたスキップモードまたは元の予測符号化モードを前記誤差補償手段に通知し、該誤差補償手段は、前記スキップモードの場合または元の予測符号化モードがイントラ符号化モードの場合には前記差分画素を差分画像メモリに格納し、元の予測符号化モードがインター符号化モードの場合には前記差分画素と差分画像メモリに格納された差分画素とを加算して差分画像メモリに格納することを特徴とする点に第１の特徴がある。
【００１０】
また、本発明は、圧縮動画像データとしてＭＰＥＧデータを用いた場合に、前記ビデオ信号多重化復号手段は可変長復号を行い、前記情報源復号は逆離散コサイン変換を行い、前記情報源符号化は離散コサイン変換を行い、前記ビデオ信号多重化符号化手段は可変長符号化を行うようにした点に第２の特徴がある。
【００１１】
また、本発明は、前記変換符号化係数誤差演算手段の後段に、該変換符号化係数誤差の係数分布を測定する手段を具備し、該係数分布を測定する手段は、ＤＣＴ係数ブロック内の係数分布を測定し、該測定により有意なＤＣＴ係数が存在するか否かを判定し、有意なＤＣＴ係数が存在すると判定された場合には入力された差分ＤＣＴ係数を出力し、有意なＤＣＴ係数が存在しないと判定された場合にブロック内の全てのＤＣＴ係数を零に設定するようにした点に第３の特徴がある。
【００１２】
さらに、本発明は、前記差分変換符号化係数を生成する手段の前段に、差分動き補償画像内の画素値分布を測定する手段を具備し、該手段は、該差分動き補償画像内に、有意な画素が存在するか否かを判定し、有意な画素が存在すると判定された場合に差分動き補償画素を出力し、有意な画素が存在しないと判定された場合に差分動き補償画素の全ての値を零に設定するようにした点に第４の特徴がある。
【００１３】
前記した第１〜４の特徴によれば、圧縮された動画像データの伝送レートを、従来手法よりも少ない処理で、かつ視覚的な劣化を最小限に抑えて、より低い任意の伝送レートへ変換することが可能となる。また、前記第３、４の特徴によれば、有意なＤＣＴ係数あるいは有意な画素が存在しないと判定された場合には、ブロック内の全てのＤＣＴ係数あるいは差分動き補償画素の全ての値を零に設定するようにしたので、高速かつ効率的に、所望の伝送レートへと変換することができるようになる。
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下に、図面を参照して、本発明を詳細に説明する。まず、本発明の一実施形態を、図１および図２を参照して説明する。図１は、本発明の一実施形態の伝送レート変換装置の構成を示すブロック図、図２は、該伝送レート変換装置に入力するＭＰＥＧ動画像ストリームＶＳ1 の構成を示す説明図である。なお、本実施形態では、汎用動画像符号化の国際標準であるＭＰＥＧによって圧縮された動画像データの伝送レート変換方法について説明するが、本発明はこれに限定されるものではなく、他方式により圧縮された動画像データに対しても、同様な処理により伝送レートの変換を行うことができる。
【００１５】
ＭＰＥＧ動画像ストリームＶＳ1 は、図２に示すようにシーケンス層、ＧＯＰ層、ピクチャ層、スライス層までのヘッダ情報と、マクロブロック層、ブロック層の符号化パラメータから構成される。まずＭＰＥＧ動画像ストリームＶＳ1 がビデオ信号多重化復号手段である可変長復号部１に入力されると、各種ヘッダ情報と、符号化パラメータが、可変長復号される。
【００１６】
このうち、ヘッダ情報については新たに生成する、伝送レートの異なるＭＰＥＧストリームＶＳ2 でも同様に使用するため、ビデオ信号多重化符号化する手段である可変長符号化部５に送られる。また、符号化パラメータのうち、マクロブロック毎の動きベクトルＭＶは、差分画像メモリ部１１に送られる。また、量子化パラメータＱＰ1 及び量子化されたＤＣＴ係数情報ＣＯＥＦ1 は、逆量子化部２に入力される。さらに、マクロブロックの予測符号化モードＭＢＴは、符号化モード判定部１４に送られる。
【００１７】
逆量子化部２に入力された量子化パラメータＱＰ1 及び量子化されたＤＣＴ係数情報ＣＯＥＦ1 は、該逆量子化部２において、ＭＰＥＧでの通常の逆量子化によりＤＣＴ係数情報ＣＯＥＦ2 に変換される。逆量子化は、例えばＭＰＥＧ−２で規定された逆量子化などを適用することができる。逆量子化されたＤＣＴ係数情報ＣＯＥＦ2 は、符号化モード判定部１４およびＤＣＴ係数減算部７に送られる。
【００１８】
符号化モード判定部１４では、可変長復号部１から入力されたマクロブロックの予測符号化モードＭＢＴと、逆量子化部２から入力されたＤＣＴ係数情報ＣＯＥＦ2 を用いて、該当するマクロブロックの予測符号化モードを判定する。ここでは、例えば、図３のステップＳ１のように、ＤＣＴ係数情報ＣＯＥＦ2 のＤＣ成分ＤＣ、及びＡＣ成分ＡＣn （ｎ＝１〜６３）の絶対値の総和がある閾値Ｔhよりも小さい場合には、ステップＳ２のように該当するマクロブロックの予測符号化モードＭＢＴを「スキップモード（SKIP_MODE ）」に変更し、ＭＢＴ' として出力する。また、ＤＣＴ係数情報ＣＯＥＦ2 を全て０に設定し、ＣＯＥＦ2'とする。一方、ステップＳ１での判定式が否であり、ＤＣＴ係数情報ＣＯＥＦ2 の成分に有意な係数が存在する場合には、ステップＳ３のように該当するマクロブロックの予測符号化モードＭＢＴを変更せずに、ＭＢＴ' として出力する。また、ＤＣＴ係数情報ＣＯＥＦ2 も更新せずに、ＣＯＥＦ2'として出力する。ただし、入力された予測符号化モードＭＢＴが画面内予測符号化モード（イントラ符号化モード）である場合には、上記の判定処理は行なわれず、ＭＢＴ' はイントラ符号化モードのままであり、ＣＯＥＦ2 も更新されない（すなわち、ＣＯＥＦ2 ＝ＣＯＥＦ2'）。該符号化モード判定部１４は、処理の高速化に寄与する。
【００１９】
上記のようにして求められた予測符号化モードＭＢＴ' はＤＣＴ係数加算部３および差分フレーム加算部１０へ送られる。また、更新されたＤＣＴ係数情報ＣＯＥＦ2'は、ＤＣＴ係数加算部３に送られる。
【００２０】
ＤＣＴ係数加算部３では、符号化モード判定部１４から入力されたＤＣＴ係数情報ＣＯＥＦ2'とマクロブロックの予測符号化モード情報ＭＢＴ' 、及びＤＣＴ変換部１３から入力される差分フレームのＤＣＴ係数ＣＯＥＦ4 を用いて、新たなＤＣＴ係数情報ＣＯＥＦ3 を生成する。ここで、ＭＢＴ' がイントラ符号化モードの場合には、ＤＣＴ係数情報ＣＯＥＦ2'を新たなＤＣＴ係数情報ＣＯＥＦ3として用いる。また、ＭＢＴ' が画面間予測符号化モード（インター符号化モード）の場合には、ＤＣＴ係数情報ＣＯＥＦ2'とＣＯＥＦ4 を加算し、新たなＤＣＴ係数情報ＣＯＥＦ3 とする。ただし、ＭＢＴ' が前記スキップマモード（SKIP_MODE ）の場合には、ＤＣＴ係数情報ＣＯＥＦ2'を新たなＤＣＴ係数情報ＣＯＥＦ3 として用いる。ここで求められたＤＣＴ係数情報ＣＯＥＦ3 は、再量子化部４に入力される。
【００２１】
再量子化部４では、ＤＣＴ係数加算部３からの新しいＤＣＴ係数情報ＣＯＥＦ3 と、新たな量子化パラメータＱＰ2 を用いて、ＤＣＴ係数情報の量子化を行う。新たな量子化パラメータＱＰ2 は、可変長符号化部５でのレート制御によって求められる。再量子化部４での量子化は、例えばＭＰＥＧ−２のＴＭ5 （Test Model 5) で規定された量子化を用いることができる。
【００２２】
可変長符号化部５でのレート制御は、例えばＭＰＥＧ−２でのＴＭ5 で規定されたレート制御などを適用することができる。ここで、再量子化されたＤＣＴ係数情報ＣＯＥＦ5 は、可変長復号部１から渡されたヘッダ情報、及び更新された量子化パラメータＱＰ2 と共に可変長符号化部５において可変長符号化され、新たな動画像データとして出力される。このとき、ヘッダ情報については、元のストリームＶＳ1 から抽出されたものと同じ情報を用いるが、ビットレート、ＶＢＶバッファサイズ、及びＶＢＶディレイなどの情報は、新しいストリームＶＳ2の伝送レートに対応させて、再計算を行う。また、ＤＣＴ係数情報ＣＯＥＦ5 および更新された量子化パラメータＱＰ2 は、局所逆量子化部６へ入力される。
【００２３】
局所逆量子化部６では、入力されたＤＣＴ係数情報ＣＯＥＦ5 と量子化パラメータＱＰ2 を用いて通常の逆量子化を行い、ＤＣＴ係数情報ＣＯＥＦ6 を得る。ここでの逆量子化は、例えばＭＰＥＧ−２で定められた逆量子化を用いることができる。逆量子化されたＤＣＴ係数情報ＣＯＥＦ6 は、ＤＣＴ係数減算部７に送られる。
【００２４】
変換符号化係数誤差演算手段であるＤＣＴ係数減算部７では、符号化モード判定部１４から入力された、更新されたＤＣＴ係数情報ＣＯＥＦ２' から、局所逆量子化部６から入力された、伝送レート変換された新たなストリームＶＳ2 に対するＤＣＴ係数情報ＣＯＥＦ6 を減算し、差分ＤＣＴ係数情報ＤＣＯＥＦ1 を生成する。ここで得られた差分ＤＣＴ係数情報ＤＣＯＥＦ1 は、ＤＣＴ係数分布測定部８へ入力される。
【００２５】
ＤＣＴ係数分布測定部８では、入力された差分ＤＣＴ係数情報ＤＣＯＥＦ1 の８×８係数ブロックに対して、その低域側の係数の分布を調べる。ここでは例えば、図４のステップＳ４のように、差分ＤＣＴ係数情報ＤＣＯＥＦ1 のＤＣ成分ＤＣ、及び低域側の２つのＡＣ成分ＡＣ1 とＡＣ2 を調べる。これらのいずれかが非零係数を含む場合には、該係数ブロックには有意な係数が存在すると判定し、そのままの値を保持してＤＣＯＥＦ1'とする。一方、ＤＣ、ＡＣ1 、及びＡＣ2が全て０である場合には、該係数ブロックには有意な係数が存在しないと判定し、ステップＳ５のように該係数ブロックの全ての係数を０に設定し、これを新たな差分ＤＣＴ係数情報ＤＣＯＥＦ1'とする。ＤＣＯＥＦ1'は、逆ＤＣＴ変換部９へ入力される。
【００２６】
差分画素生成手段である逆ＤＣＴ変換部９では、入力されたＤＣＯＥＦ1'に対して差分画素を生成する情報源復号、すなわち逆ＤＣＴ変換を施し、差分画素データＤＰＩＸ1 を生成する。ここでの逆ＤＣＴ変換は、例えばＭＰＥＧ−２で規定された逆ＤＣＴ変換を用いることができる。差分画素データＤＰＩＸ1 は、１画素当たり８ビットとした場合、−２５６から２５５までの値を採る。この差分画素データＤＰＩＸ1 は、差分フレーム加算部１０に送られる。
【００２７】
差分フレーム加算部１０では、逆ＤＣＴ変換部９から入力された差分画素データＤＰＩＸ1 と、差分画像メモリ部１１から入力された差分動き補償予測画素データＤＰＩＸ2 を、マクロブロックの予測符号化モード情報ＭＢＴ' に基づいて加算を行い、新たな差分画素データＤＰＩＸ3 を求める。ここでは、ＭＢＴ' がイントラ符号化モードの場合は、逆ＤＣＴ変換部９から入力された差分画素データＤＰＩＸ1 を、新たな差分画素データＤＰＩＸ3 として用いる。一方、ＭＢＴ' がインター符号化モードの場合は、差分画像メモリ部１１から入力された差分動き補償画素データＤＰＩＸ2 と、逆ＤＣＴ変換部９から入力された差分画素データＤＰＩＸ1 を加算し、新たな差分画素データＤＰＩＸ3 を生成する。ただし、ＭＢＴ' が前記スキップモード（SKIP_MODE ）の場合には、前記差分画素データＤＰＩＸ1 を、新たな差分画素データＤＰＩＸ3 として用いる。ここで生成された差分画素データＤＰＩＸ3 は、差分画像メモリ部１１に送られる。
【００２８】
差分画像メモリ部１１では、そのフレームの符号化タイプが画像内符号化画像（Ｉピクチャ）及び順方向画像間予測符号化画像（Ｐピクチャ）の場合に、各マクロブロックはその対応する位置の画像メモリに格納される。差分画像メモリ部１１は、差分画素データを格納するため、例えば１画素当たり１バイトとした場合には、２バイトの符号付きメモリ領域を必要とする。ここで、可変長復号部１から動きベクトルＭＶが入力された場合、即ちマクロブロックの予測符号化モード情報ＭＢＴ' がインター符号化モードのとき、差分画像メモリ内の差分画素データＤＰＩＸ3 と動きベクトルＭＶを用いて、通常の動き補償予測と同様の方式により差分動き補償予測画素データＤＰＩＸ2 を求める。これによって得られた差分動き補償予測画素データＤＰＩＸ2 は、差分フレーム加算部１０および差分画素分布測定部１２に渡される。ＭＢＴ' がイントラ符号化モードの場合は、動きベクトルは存在しないため動き補償予測は行われない。
【００２９】
差分画素分布測定部１２では、入力された差分動き補償予測画素データＤＰＩＸ2 の８×８画素ブロックの画素値を調べる。ここでは例えば、図５のステップＳ６に示すように、ＤＰＩＸ2 の８×８画素ブロックａij（ｉ，ｊ＝０〜７）を空間的に間引いた３２画素ｂik（ｉ＝０〜７，ｋ＝０〜３）の値を調べる。ステップＳ７では、これらの絶対値総和がある閾値Ｔh （例えば、１００）を超える場合には、該画素ブロックには有意な画素が存在すると判定し、そのままの値を保持してＤＰＩＸ2'とする。一方、これら３２画素の絶対値総和が同じ閾値Ｔh以下である場合には、該画素ブロックには有意な画素が存在しないと判定し、ステップＳ８のように該画素ブロック内の全ての画素を０に設定し、これをＤＰＩＸ2'とする。ＤＰＩＸ2'は、差分変換符号化係数を生成する手段であるＤＣＴ変換部１３へ入力される。
【００３０】
ＤＣＴ変換部１３に渡された差分画素分布判定部１２での処理により補正された差分動き補償予測画素データＤＰＩＸ2'は情報源符号化、すなわちＤＣＴ変換され、差分フレームのＤＣＴ係数情報ＣＯＥＦ4 を生成する。ここでのＤＣＴ変換は、例えばＭＰＥＧ−２のＴＭ5 で規定されたＤＣＴ変換などを用いることができる。生成された差分フレームのＤＣＴ係数情報ＣＯＥＦ4 は、前出のＤＣＴ係数加算部３に入力される。
【００３１】
前記差分フレーム加算部１０、差分画像メモリ部１１、ＤＣＴ変換部１３およびＤＣＴ係数加算部３は、再量子化に伴う誤差を補償する誤差補償手段を構成している。
【００３２】
本実施形態によれば、ＤＣＴ係数減算部７において、伝送レート変換前のＤＣＴ係数情報ＣＯＥＦ2'から変換後のＤＣＴ係数情報ＣＯＥＦ6 を減算して、伝送レート変換前と変換後の誤差分である差分ＤＣＴ係数情報ＤＣＯＥＦ1 を生成し、該誤差分を逆ＤＣＴ変換部９で逆ＤＣＴ変換し、動き補償予測により伝送レート変換前と変換後の参照画像の誤差分を求め、該誤差分をＤＣＴ変換部１３でＤＣＴ変換し、伝送レート変換前の予測誤差画像のＤＣＴ係数にフィードバックするようにしているので、前記誤差分が補正され、再量子化に伴う誤差の蓄積を防止することができるようになる。
【００３３】
しかしながら、図７に示した従来装置では、伝送レート変換前と変換後の誤差分である差分ＤＣＴ係数情報ＤＣＯＥＦ1 がフィードバックされないために、この誤差が蓄積し、通常１５個のピクチャからなるＧＯＰ(group of pictures) の後のフレームになる程画質の劣化が大きくなる。
【００３４】
また、前記ＤＣＴ係数分布測定部８あるいは差分画素分布測定部１２において、有意なＤＣＴ係数あるいは有意な画素が存在しないと判定された場合には、ブロック内の全てのＤＣＴ係数あるいは差分動き補償画素の全ての値を零に設定するようにしたので、高速かつ効率的に、所望の伝送レートへと変換することができるようになる。
【００３５】
次に、本発明の第２実施形態を、図６を参照して説明する、図中の図１と同符号は、同一または同等物を示す。
【００３６】
この実施形態の特徴は、可変長復号部１から得られる予測符号化モード情報ＭＢＴと、逆量子化部２から得られるＤＣＴ係数情報ＣＯＥＦ2 が、ＤＣＴ係数加算部３に送られるようにした点、新たな量子化パラメータＱＰ2 を決定する手段としては、元の量子化パラメータＱＰ1 を、変換前後の伝送レートの比に応じて計算する量子化パラメータ変換部１５を設けた点にある。なお、この実施形態では、図１のＤＣＴ係数分布測定部８と差分画素分布測定部１２は除去されているが、図１と同様に付加されてもよい。
【００３７】
この実施形態においても、伝送レート変換前のＤＣＴ係数情報ＣＯＥＦ2 から変換後のＤＣＴ係数情報ＣＯＥＦ6 を減算して求めた、伝送レート変換前と変換後の誤差分である差分ＤＣＴ係数情報ＤＣＯＥＦ1 をＤＣＴ変換し、伝送レート変換前の予測誤差画像のＤＣＴ係数にフィードバックするようにしているので、前記誤差分が補正され、再量子化に伴う誤差の蓄積を防止することができるようになる。
【００３８】
【発明の効果】
以上のように本発明を用いることにより、圧縮された動画像データをなるべく少ない処理で、かつ視覚的な劣化をできる限り抑制し、元の動画像データの伝送レートよりも低いレートを持つ動画像データに変換できるという効果がある。
【００３９】
一例として、ＭＰＥＧ−２方式により９．０Ｍビット/ 秒の伝送レートで符号化された標準ＴＶサイズの動画像データを、５．０Ｍビット/ 秒の伝送レートに変換する場合では、トランス符号化と比較して１／１０以下の処理量で変換することが可能となる。また画質評価として信号対雑音比を求めたところ、通常符号化と比較して約０．５デシベル程度の低下のみで変換処理を行うことが可能となる。
【００４０】
また、本発明では、トランス符号化のような複雑な処理が不要であり、少ない装置コストで効果的に伝送レートを変換することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明の一実施形態の構成を示すブロック図である。
【図２】  ＭＰＥＧ動画像ストリームＶＳ1 の構成を示す説明図である。
【図３】  図１の符号化モード判定部の動作を示すフローチャートである。
【図４】  図１のＤＣＴ係数分布測定部の動作を示すフローチャートである。
【図５】  図１の差分画素分布測定部の動作を示すフローチャートである。
【図６】  本発明の第２実施形態の構成を示すブロック図である。
【図７】  従来の動画像の伝送レート変換装置の構成を示すブロック図である。
【符号の説明】
１…可変長復号部、２…逆量子化部、３…ＤＣＴ係数加算部、４…再量子化部、５…可変長符号化部、６…逆量子化部、７…ＤＣＴ係数減算部、８…ＤＣＴ係数分布測定部、９…逆ＤＣＴ変換部、１０…差分フレーム加算部、１１…差分画像メモリ部、１２…差分画素分布測定部、１３…ＤＣＴ変換部、１４…符号化モード判定部、１５…量子化パラメータ変換部。
【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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