(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
映像信号を符号化したビットストリームを復号化する復号化処理部と、
この復号処理部で復号された映像信号を再度符号化する再符号化処理部と、
前記ビットストリームを解析してその符号化構造を監視する符号化構造監視部と、
この符号化構造監視部の監視結果から符号化構造の変化を検出し、検出した符号化構造に合わせて前記再符号化処理部の符号化構造を制御する符号化構造制御部とを具備し、
前記符号化構造制御部は、処理動作開始時の符号化構造解析結果の次の解析結果に基づいて前記再符号化処理部の符号化構造を設定し、第２回目の符号化構造解析結果が初回の解析結果と異なる場合に第２回目の符号化構造に合わせて前記再符号化処理部の符号化構造を制御し、以後、符号化構造解析結果がｎ回（ｎは２以上の自然数）連続して一致する状態がくるまで設定を繰り返すことを特徴とするトランスコーダ装置。
【請求項２】
前記ビットストリームは、少なくとも１枚のフレーム内符号化画面とこの画面を基に作成した予測画面を有する画面群構造（ＧＯＰ：Group of Pictures）をもち、前記符号化構造解析部は前記画面群構造を解析し、符号化構造制御部はその解析結果に基づいて再符号化処理部の画面群構造を設定することを特徴とする請求項１記載のトランスコーダ装置。
【請求項３】
さらに、前記復号化処理部と再符号化処理部との間に、復号された映像信号を遅延する遅延処理部を介在させるようにしたことを特徴とする請求項１記載のトランスコーダ装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、映像信号を符号化したビットストリームの復号化、再符号化を行うトランスコーダ装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、アナログ放送におけるスタジオ機器にあっては、ビデオ信号の切り替え、同期化、多重化などの信号処理を施している。また、近年ではＢＳ（broadcasting satellite）デジタル放送、地上波デジタル放送の実用化が進められているが、これらのデジタル放送においては、ＭＰＥＧ２（Moving Picture Experts Group 2）符号化方式により符号化されたビットストリームの切り替え、同期化、多重化などの信号処理を施すスタジオ機器が必要不可欠である。さらに、種々のビットレートをもつ複数のビットストリーム信号系統を切り替えるためのマトリクススイッチ装置の開発も進められている。
【０００３】
ここで、上記マトリクススイッチ装置では、スイッチングのタイミング制御を容易にするために、内部の処理レートを一定にする手法がとられる。このために、入出力部にはビットレートを揃えるためのトランスコーダ装置が必要となっている。このトランスコーダ装置は、入力ビットストリームをいったん復号し、所定のビットレートで再符号化するものである。このトランスコーダ装置をマトリクススイッチ装置の入出力部に用いれば、どのようなビットレートのストリームも入力側のトランスコーダ装置によって所定のビットレートでマトリクススイッチ装置に入力されるようになり、また出力側のトランスコーダ装置により元のビットレートのストリームに戻されて出力されるようになる。
【０００４】
ところで、ＭＰＥＧ２符号化方式によるビットストリームは、少なくとも１枚のフレーム内符号化画面とこの画面を基に作成した予測画面を有するＧＯＰ（Group of Pictures）と称される画面群構造を持つ。この場合、トランスコーダ装置で復号し、伝送レートを変更して再符号化すると、元のＧＯＰ構造がくずれ、オリジナルの情報を伝送できなくなるという問題を生じてしまう。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
上述したように、従来のトランスコーダ装置では、映像信号を符号化したビットストリームをいったん復号し、再符号化する際、画面群構造の再構成を行うことができず、オリジナルの情報を伝送できなくなるという問題があった。
【０００６】
本発明は上記の問題を解決し、映像信号を符号化したビットストリームをいったん復号し、再符号化する際に、画面群構造の再構成を実現し、オリジナルの情報を確実に伝送することのできるトランスコーダ装置を提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するために本発明は、以下のような特徴的構成を有する。
【０００８】
（１）映像信号を符号化したビットストリームを復号化する復号化処理部と、この復号処理部で復号された映像信号を再度符号化する再符号化処理部と、前記ビットストリームを解析してその符号化構造を監視する符号化構造監視部と、この符号化構造監視部の監視結果から符号化構造の変化を検出し、検出した符号化構造に合わせて前記再符号化処理部の符号化構造を制御する符号化構造制御部とを具備する。
【０００９】
この構成により、映像信号を符号化したビットストリームをいったん復号し、再符号化する際に、画面群構造を再構成することができるようになり、オリジナルの情報を確実に伝送できるようになる。
【００１０】
（２）（１）の構成において、前記符号化構造制御部は、処理動作開始時の符号化構造解析結果の次の解析結果に基づいて前記再符号化処理部の符号化構造を設定し、第２回目の符号化構造解析結果が初回の解析結果と異なる場合に第２回目の符号化構造に合わせて前記再符号化処理部の符号化構造を制御し、以後、符号化構造解析結果がｎ回（ｎは２以上の自然数）連続して一致する状態がくるまで設定を繰り返す。
【００１１】
この構成により、入出力信号間の符号化構造の一致または一致の確率の向上を達成することができ、再符号化出力の品質を向上させることができる。
【００１２】
（３）（１）の構成において、前記ビットストリームは、少なくとも１枚のフレーム内符号化画面とこの画面を基に作成した予測画面を有する画面群構造（ＧＯＰ：Group of Pictures）をもち、前記符号化構造解析部は前記画面群構造を解析し、符号化構造制御部はその解析結果に基づいて再符号化処理部の画面群構造を設定する。
【００１３】
これにより、ＭＰＥＧ２規格のビットストリームに対応することができるようになる。
【００１４】
（４）（１）の構成において、前記復号化処理部と再符号化処理部との間に、復号された映像信号を遅延する遅延処理部を介在させる。
【００１５】
この構成により、符号化構造監視部と符号化構造制御部の処理に要する時間だけ復号映像信号を遅延して再符号化処理部に入力することができるので、画面群構造の設定時間を確保することができる。
【００１６】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して本発明の実施の形態を詳細に説明する。
【００１７】
図１は本発明の実施形態となるトランスコーダ装置の構成を示すもので、映像信号を符号化したビットストリームは復号器１に入力されて映像信号に復号化され、タイミング調整用の遅延器２を介して再符号化器３に入力される。一方、入力ビットストリームはＧＯＰ構造解析器４に入力され、ここでビットストリームの持つＧＯＰ構造が解析される。このＧＯＰ構造解析器４の解析結果は符号化制御器５に送られる。この符号化制御器５はＧＯＰ解析結果からＧＯＰ構造の変化を検出し、検出したＧＯＰ構造に合わせて再符号化器３の符号化ビットレート及びＧＯＰパターン等のパラメータを設定するものである。符号化ビットレートは外部からの指示により任意に設定可能である。
【００１８】
上記構成において、以下にその処理動作を説明する。
【００１９】
図２はＭＰＥＧ２符号化方式によるビットストリームのＧＯＰパターンを示すもので、このＧＯＰ構造ではフレーム内符号化によるＩ（Intra）ピクチャ、フレーム間順方向予測符号化によるＰ（Predictive）ピクチャ、双方向予測符号化によるＢ（Bidirectionally predictive）ピクチャの３タイプのピクチャを有する。その配列順序はＩＢＢＰＢＢＰ…となっており、一つのＧＯＰ期間では通常１５〜１６フレーム程度に設定されている。
【００２０】
映像信号を符号化したビットストリームは復号器１で復号され、遅延器２を介して再符号化器３に入力されて再符号化される。この再符号化器３は符号化制御器５により符号化モードとして、符号化ビットレートやＧＯＰ構造のパターン等の設定がなされる。符号化モードのうち、符号化ビットレートなどは入力とは無関係に外部から任意の値を設定することができる。一方、ＧＯＰ構造としては、入力ビットストリームの内容に従ったパターン設定を行う必要がある。
【００２１】
ＧＯＰ構造はＧＯＰ構造解析器４にて検出され、その解析結果は符号化制御器５に送られる。符号化制御器５では、まず、動作開始時点においては、ＧＯＰ構造が不明であるため、一つのＧＯＰ期間におけるＩ、Ｂ、Ｐフレームのパターン解析結果を取り込み、いったん記憶しておく。次に、第２回目のＧＯＰ検出と共に、再符号化器３に対して第１回目で検出されたＧＯＰ構造に基づく符号化設定を行う。
【００２２】
尚、入力ビットストリームのＧＯＰ開始付近にＧＯＰ構造が記述されているストリームに関しては、第１回目より再符号化の符号化モード設定を行い、再符号化を開始することができる。
【００２３】
次に、第２回目から再符号化を開始した場合に対しては、以下の検査を行う。まず、符号化を開始した直後のＧＯＰ構造が異なるものであるときは、直前のＧＯＰ構造の設定を再度実行する。ＧＯＰ開始付近にＧＯＰ構造情報が含まれていてこれを検出できる場合は、ＧＯＰ構造情報の到来ごとにＧＯＰ構造を検出し、直前のＧＯＰ構造と異なる場合はＧＯＰ設定を更新する。
【００２４】
以上の処理により、本発明によるトランスコーダ装置は、ＧＯＰ構造がＧＯＰ先頭付近で検出可能な場合は、入力符号化ビットストリームのＧＯＰパターンと一致した再符号化を行うことができる。ＧＯＰ構造がＧＯＰ先頭で検出できない場合、例えばＧＯＰ構造情報が存在しない場合や処理速度の低下で検出が十分に実時間で行われない場合は、２回以上連続してＧＯＰ構造が一致している場合に、ＧＯＰパターンの一致または一致の確率の向上を達成することができ、再符号化ビットストリームの品質を向上させることができる。
【００２５】
【発明の効果】
以上説明したように本発明によれば、映像信号を符号化したビットストリームをいったん復号し、再符号化する際に、画面群構造の再構成を実現し、オリジナルの情報を確実に伝送することのできるトランスコーダ装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明の実施形態に係るトランスコーダ装置の構成を示すブロック回路図。
【図２】  ＭＰＥＧ２符号化方式におけるビットストリームのＧＯＰ構造パターンを説明するための図。
【符号の説明】
１…復号器
２…遅延器
３…再符号化器
４…ＧＯＰ構造解析器
５…符号化制御器
【図１】
0004031149.tif 000002
【図２】
0004031149.tif 000003