(57)【要約】【課題】量子化幅を変動させ符号量が略一定レートとなっている圧縮符号化された映像信号であっても復号化時に確実にシーンチェンジを検出し、再符号化時の画質劣化を抑制する。【解決手段】複雑度解析手段１０４は、符号量抽出手段１０２と量子化幅抽出手段１０３によりそれぞれ抽出された現在および未来の画像に対応する符号量と量子化幅を乗算して複雑度を算出するとともに、算出した複雑度の時間変化を用いてシーンチェンジを検出し、シーンチェンジの検出結果および複雑度に関する情報を量子化幅決定手段１０５に送出する。量子化幅決定手段１０５は、複雑度解析手段１０４から送出されたシーンチェンジの検出結果および複雑度に関する情報を基に、動画像符号化手段１０６がバッファ１０７に蓄積されている復号画像を符号化するときの量子化幅を制御する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
圧縮符号化された第１の映像信号を圧縮符号化された第２の映像信号に変換する映像信号変換装置であって、前記第１の映像信号の符号量の時間軸上の変化を抽出する符号量抽出手段と、前記第１の映像信号の量子化幅の時間軸上の変化を抽出する量子化幅抽出手段と、前記第１の映像信号を前記第２の映像信号に圧縮符号化する符号化手段を備え、前記符号化手段は、前記第１の映像信号を前記第２の映像信号に圧縮符号化する際、前記符号量抽出手段にて抽出した符号量に関する情報と前記量子化幅抽出手段にて抽出した量子化幅に関する情報に基づき、前記第２の映像信号の符号量を制御することを特徴とする映像信号変換装置。
【請求項２】
前記符号量抽出手段にて抽出した符号量に関する情報と前記量子化幅抽出手段にて抽出した量子化幅に関する情報には、前記符号化手段が前記第１の映像信号を前記第２の映像信号に圧縮符号化する画像よりも表示順で未来の画像に対応する前記第１の映像信号の符号量に関する情報および量子化幅に関する情報を、少なくとも画像１枚分含んでいることを特徴とする請求項１記載の映像信号変換装置。
【請求項３】
前記符号量抽出手段からの符号量に関する情報と前記量子化幅抽出手段からの量子化幅に関する情報を乗算して各画像における複雑度を算出する複雑度解析手段をさらに備え、算出した前記複雑度を用いて前記第２の映像信号の符号量を制御することを特徴とする請求項１または２記載の映像信号変換装置。
【請求項４】
圧縮符号化された第１の映像信号を圧縮符号化された第２の映像信号に変換する映像信号変換方法であって、前記第１の映像信号の符号量の時間軸上の変化を抽出する符号量抽出ステップと、前記第１の映像信号の量子化幅の時間軸上の変化を抽出する量子化幅抽出ステップと、前記第１の映像信号を前記第２の映像信号に圧縮符号化する符号化ステップを有し、前記符号化ステップにおいて前記第１の映像信号を前記第２の映像信号に圧縮符号化する際、前記符号量抽出ステップにて抽出した符号量に関する情報と前記量子化幅抽出ステップにて抽出した量子化幅に関する情報に基づき、前記第２の映像信号の符号量を制御することを特徴とする映像信号変換方法。
【請求項５】
前記符号量抽出ステップにて抽出した符号量に関する情報と前記量子化幅抽出ステップにて抽出した量子化幅に関する情報には、前記符号化ステップにおいて前記第１の映像信号を前記第２の映像信号に圧縮符号化する画像よりも表示順で未来の画像に対応する前記第１の映像信号の符号量に関する情報および量子化幅に関する情報を、少なくとも画像１枚分含んでいることを特徴とする請求項４記載の映像信号変換方法。
【請求項６】
前記符号量抽出ステップからの符号量に関する情報と前記量子化幅抽出ステップからの量子化幅に関する情報を乗算して各画像における複雑度を算出する複雑度解析ステップをさらに備え、算出した前記複雑度を用いて前記第２の映像信号の符号量を制御することを特徴とする請求項４または５記載の映像信号変換方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、圧縮符号化された映像信号を、符号化方式の変更や符号化レートを変更するために再圧縮（トランスコード）する映像信号変換装置並びに映像信号変換方法であって、特に、シーンチェンジ時の画質改善が可能な装置並びに方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、映像信号とりわけ動画像信号を圧縮符号化して記録媒体に記録する技術、あるいはインターネットや無線などの通信媒体を介して伝送する技術が様々な分野で用いられている。これらの用途においては、記録媒体の記録容量を節約するために、あるいは伝送時における帯域を節約するために、映像データ量を小さくする動画像信号の圧縮伸張技術が用いられる。例えば、デジタルテレビ放送においては、圧縮伸張の方式としてＩＳＯ／ＩＥＣにより規格化されているＭＰＥＧ−２（ＩＳＯ／ＩＥＣ１３８１８）方式が採用されている。また、インターネットや無線などにおけるストリーミング動画配信においては、ＭＰＥＧ−４（ＩＳＯ／ＩＥＣ１４４９６）方式が用いられている。このように、圧縮符号化の方式は用途に応じて多数存在するが、これらの圧縮方式の間には互換性のない場合がある。また、同一の圧縮符号化方式であっても、画像サイズやビットレートなどの信号形式の違いによって互換性を保てない場合も存在する。
【０００３】
このような状況において、ある圧縮符号化方式から異なる圧縮符号化方式、あるいは同一の圧縮符号化方式における異なる信号形式への変換を行う、いわゆるトランスコード技術が要求される。トランスコードを行う際、例えば特許文献１に開示されているように、トランスコード元の圧縮符号化信号（ストリーム）に含まれる情報を抽出して利用することで、トランスコード後の圧縮符号化信号の画質劣化を低減する方法が提案されている。特許文献１に開示されている方法は、入力ストリームに含まれる動きベクトル、予測誤差、直交変換係数および量子化値などの情報を利用して、トランスコードによって生じる画質劣化を抑えることを一つの特徴としている。
【０００４】
しかしながら、上記特許文献１に開示されている方法では、時間的に対応する（すなわち同時刻の）フレームのストリーム情報のみを用いてトランスコードを行っているため、符号量が急変するシーンチェンジのごとき動画像に対しては十分に対応できず、そのため急変する部分の画像が劣化することがあった。このような課題を解決するための装置および方法が、例えば、特許文献２に開示されている。
【０００５】
特許文献２に開示されている装置（装置１）は、圧縮符号化された第１の映像信号を異なる圧縮符号化方式もしくは異なる信号形式の第２の映像信号に変換するものであって、第１の映像信号の符号量の時間軸上の変化を取得する符号量解析部と、第１の映像信号を第２の映像信号に圧縮符号化する符号化部とを備え、符号化部は第１の映像信号を圧縮符号化する際、符号量解析部にて取得した符号量に基づき第２の映像信号の符号量を制御するように構成されている。また、特許文献２に開示されている装置（装置２）は、圧縮符号化された第１の映像信号を異なる圧縮符号化方式もしくは異なる信号形式の第２の映像信号に変換するものであって、第１の映像信号の符号量の時間軸上の変化を取得する符号量解析部と、符号量解析部にて解析した符号量の変化を格納する符号量格納部と、第１の映像信号を所定時間だけ格納する映像信号格納部と、映像信号格納部に格納された第１の映像信号を復号化する復号化部と、復号化部で復号化した映像信号を第２の映像信号に圧縮符号化する符号化部とを備え、符号化部は、第１の映像信号を圧縮符号化する際、時間軸上で未来の位置における符号量格納部に格納された符号量に基づき第２の映像信号の符号量を制御するように構成されている。すなわち、特許文献２においては、トランスコード処理において、入力ビットストリームを先読みし、符号化する順番で未来の符号化ピクチャにおいて発生する符号量を取得し、その取得した符号量を用いて変換レートを制御する方法が取られている。
【０００６】
以上のように構成することにより、入力する圧縮映像信号の符号量が急変するシーンチェンジのような場合でも十分に対応することができ、画質劣化の少ない映像信号変換を行う装置を提供することを可能としている。
【特許文献１】特開２０００−２４４９２１号公報
【特許文献２】特開２００６−３３０１４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、デジタルテレビ放送においては、符号化対象の映像が複雑であるか単純であるかに応じて量子化幅を変動させるために映像信号を圧縮符号化する場合に発生する符号量は概ね定レート（ＣＢＲ：Ｃｏｎｓｔａｎｔ  Ｂｉｔ  Ｒａｔｅ）となっているが、このように符号量が概ねＣＢＲとなっているデジタルテレビ放送のような場合には、単純に符号量の変化を解析するだけではシーンチェンジの検出を行うことはできない。このことを、図３および図４を用いて説明する。なお、図３（ａ）は、量子化幅を変化させずに符号化した場合のシーンチェンジが発生したときの符号量の時間変化を示す図であり、図３（ｂ）は、量子化幅を変化させない場合の量子化幅の時間変化を示す図である。また、図４（ａ）は、量子化幅を変化させて符号化した場合のシーンチェンジが発生したときの符号量の時間変化を示す図であり、図４（ｂ）は、量子化幅を変化させた場合の量子化幅の時間変化を示す図である。
【０００８】
図３（ａ）は、特許文献２における第１の映像信号を量子化幅が図３（ｂ）に示すように一定として符号化した場合に相当する。この場合、フィールド番号（時刻）５０付近で発生符号量が３Ｍｂｐｓから４Ｍｂｐｓに変化していることが確認できる。特許文献２に開示されているような従来技術では、このような発生符号化量の変化を検出することは可能であるが、特許文献２における第１の映像信号を生成する符号化方式が、図４（ｂ）に示すようにシーンチェンジのポイントで量子化幅を変更するような処理を行う場合には、図４（ａ）に示すように、発生符号量はほぼ一定となりシーンチェンジの有無を検出することができず、その結果、シーンチェンジのごとき急変する動画像部分に対しては画像の劣化を抑えることができないという課題を有していた。
【０００９】
本発明は、このような課題を解決し、映像信号を圧縮符号化する場合に量子化幅を変動させるために発生する符号量が概ねＣＢＲとなっているデジタルテレビ放送のような場合においても、確実にシーンチェンジのごとき急変する動画像部分を検出し、再符号化時の変換レートを適切に制御して画質劣化を抑えることができる映像信号変換装置並びに映像信号変換方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記目的を達成するために、本願の第１の発明の映像信号変換装置は、圧縮符号化された第１の映像信号を圧縮符号化された第２の映像信号に変換する映像信号変換装置であって、前記第１の映像信号の符号量の時間軸上の変化を抽出する符号量抽出手段と、前記第１の映像信号の量子化幅の時間軸上の変化を抽出する量子化幅抽出手段と、前記第１の映像信号を前記第２の映像信号に圧縮符号化する符号化手段を備え、前記符号化手段は、前記第１の映像信号を前記第２の映像信号に圧縮符号化する際、前記符号量抽出手段にて抽出した符号量に関する情報と前記量子化幅抽出手段にて抽出した量子化幅に関する情報に基づき、前記第２の映像信号の符号量を制御することを特徴とするものである。
【００１１】
また、第２の発明の映像信号変換装置は、本願の第１の発明の映像信号変換装置において、前記符号量抽出手段にて抽出した符号量に関する情報と前記量子化幅抽出手段にて抽出した量子化幅に関する情報には、前記符号化手段が前記第１の映像信号を前記第２の映像信号に圧縮符号化する画像よりも表示順で未来の画像に対応する前記第１の映像信号の符号量に関する情報および量子化幅に関する情報を、少なくとも画像１枚分含んでいることを特徴とするものである。
【００１２】
また、第３の発明の映像信号変換装置は、本願の第１または第２の発明の映像信号変換装置において、前記符号量抽出手段からの符号量に関する情報と前記量子化幅抽出手段からの量子化幅に関する情報を乗算して各画像における複雑度を算出する複雑度解析手段をさらに備え、算出した前記複雑度を用いて前記第２の映像信号の符号量を制御することを特徴とするものである。
【００１３】
また、第４の発明の映像信号変換方法は、圧縮符号化された第１の映像信号を圧縮符号化された第２の映像信号に変換する映像信号変換方法であって、前記第１の映像信号の符号量の時間軸上の変化を抽出する符号量抽出ステップと、前記第１の映像信号の量子化幅の時間軸上の変化を抽出する量子化幅抽出ステップと、前記第１の映像信号を前記第２の映像信号に圧縮符号化する符号化ステップを有し、前記符号化ステップにおいて前記第１の映像信号を前記第２の映像信号に圧縮符号化する際、前記符号量抽出ステップにて抽出した符号量に関する情報と前記量子化幅抽出ステップにて抽出した量子化幅に関する情報に基づき、前記第２の映像信号の符号量を制御することを特徴とするものである。
【００１４】
また、第５の発明の映像信号変換方法は、本願の第４の発明の映像信号変換方法において、前記符号量抽出ステップにて抽出した符号量に関する情報と前記量子化幅抽出ステップにて抽出した量子化幅に関する情報には、前記符号化ステップにおいて前記第１の映像信号を前記第２の映像信号に圧縮符号化する画像よりも表示順で未来の画像に対応する前記第１の映像信号の符号量に関する情報および量子化幅に関する情報を、少なくとも画像１枚分含んでいることを特徴とするものである。
【００１５】
また、第６の発明の映像信号変換方法は、本願の第４または第５の発明の映像信号変換方法において、前記符号量抽出ステップからの符号量に関する情報と前記量子化幅抽出ステップからの量子化幅に関する情報を乗算して各画像における複雑度を算出する複雑度解析ステップをさらに備え、算出した前記複雑度を用いて前記第２の映像信号の符号量を制御することを特徴とするものである。
【発明の効果】
【００１６】
本発明の映像信号変換装置並びに映像信号変換方法によれば、圧縮符号化された第１の映像信号を圧縮符号化された第２の映像信号に変換する際に、第１の映像信号における符号量の時間変化に関する情報のみならず、第１の映像信号における量子化幅の時間変化に関する情報も用いるため、シーンチェンジのごとき急変する動画像部分を確実に検出することができ、画像の劣化を抑えることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
以下に、本発明を実施するための最良の形態について、図面を参照しながら説明する。
【００１８】
（実施の形態１）
図１は、本発明の実施の形態１における映像信号変換装置の構成を示すブロック図である。
【００１９】
図１において、本発明の実施の形態１における映像信号変換装置は、動画像復号化手段１０１、符号量抽出手段１０２、量子化幅抽出手段１０３、複雑度解析手段１０４、量子化幅決定手段１０５、動画像符号化手段１０６およびバッファ１０７を備えている。
【００２０】
動画像復号化手段１０１は、圧縮符号化された第１の映像信号である入力圧縮画像データの符号化方式、例えば、ＭＰＥＧ２方式に則して入力圧縮画像データを復号化し、復号化した画像を表示順でバッファ１０７を経由して動画像符号化手段１０６に出力するとともに、入力圧縮画像データの復号化時の情報を符号量抽出手段１０２および量子化幅抽出手段１０３にそれぞれ出力する。
【００２１】
符号量抽出手段１０２は、動画像復号化手段１０１より入力される入力圧縮画像データの復号化時の情報から、動画像を構成する各画像に対応する符号量を抽出して複雑度解析手段１０４に出力する。また、量子化幅抽出手段１０３は、動画像復号化手段１０１より入力される入力圧縮画像データの復号化時の情報から、動画像を構成する各画像に対応する量子化幅を抽出して複雑度解析手段１０４に出力する。
【００２２】
なお、量子化幅抽出手段１０３において抽出し出力する量子化幅は、ＭＰＥＧ２の場合であれば各マクロブロックでの量子化幅を抽出し、抽出した各マクロブロックでの量子化幅の平均を求めて出力するようにし、Ｈ．２６４の場合であれば、ＭＰＥＧ２の場合と同様に、各マクロブロックでの量子化幅の平均を求めて出力してもよいし、もしくは、シーケンスパラメタ、ピクチャパラメタおよびスライスヘッダなどの情報よりスライス層で用いるＱＰ値（Ｈ．２６４の規格書に示されるＱＰ値）を算出し、これを量子化幅に変換して出力するようにしてもよい。
【００２３】
また、符号量抽出手段１０２および量子化幅抽出手段１０３は、それぞれ、抽出した符号量または量子化幅を移動平均などの時系列データへの平均化処理を行い、例えば、直近１秒あたりの符号量または量子化幅の移動平均の値を算出する処理を行い、これらの値をそれぞれ出力するようにしてもよい。
【００２４】
動画像符号化手段１０６は、後述する量子化幅決定手段１０５が出力する量子化幅に関する情報に基づき、バッファ１０７に蓄積されている復号画像を符号化し、圧縮符号化された第２の映像信号である出力圧縮画像データとして出力する。なお、圧縮符号化された第２の映像信号の符号化方式がＨ．２６４で量子化に用いる情報がＱＰ値である場合は、量子化幅をＱＰ値に変換する必要がある。
【００２５】
バッファ１０７は、ＦＩＦＯ（Ｆｉｒｓｔ−Ｉｎ  Ｆｉｒｓｔ−Ｏｕｔ  Ｍｅｍｏｒｙ）であって、例えば、ＦＩＦＯが１段当たり画像１枚分に相当する容量のメモリで、１０段で構成されているとすると、複雑度解析手段１０４および量子化幅決定手段１０５は、動画像符号化手段１０６において符号化される画像に対して、表示順で未来の画像１０枚分の情報を用いて、それぞれ量子化幅を決定または複雑度を解析することができる。
【００２６】
複雑度解析手段１０４は、符号量抽出手段１０２から入力される符号量と量子化幅抽出手段１０３から入力される量子化幅との乗算により複雑度を算出し、算出した複雑度の時系列データを作成し保持しつつ量子化幅決定手段１０５に出力する。複雑度解析手段１０４は、また、算出した複雑度の時系列データを解析することによりシーンチェンジを検出する。複雑度解析手段１０４がシーンチェンジを検出する方法としては、例えば、１０秒程度の長時間での複雑度の移動平均と現時点の複雑度を比較することによりシーンチェンジを検出することができる。上記の両複雑度を比較する方法およびシーンチェンジ有無の検出方法は、例えば、次式の関係で示すことができ、［ａｂｓ（現時点での複雑度 − 複雑度の移動平均）／複雑度の移動平均の値］の値がｔｈの値より大きい場合にシーンチェンジ有りと判断することでシーンチェンジを検出する。
【００２７】
ｔｈ＜ａｂｓ（現時点での複雑度−複雑度の移動平均）／複雑度の移動平均
ここで、ａｂｓは、（）内の演算の絶対値を算出する関数であり、ｔｈは、図１に示す本発明の実施の形態１における映像信号変換装置において実際に実験を行い、シーンチェンジを検出するのに適した値として実験的に求めた閾値である。
【００２８】
量子化幅決定手段１０５は、複雑度解析手段１０４からシーンチェンジ検出結果、現時点での複雑度および複雑度の移動平均などの情報を受け取り、複雑度解析手段１０４においてシーンチェンジが検出された時には、次に示す（イ）または（ロ）のように量子化幅を決定し、その決定した量子化幅の情報を動画像符号化手段１０６に出力する。
【００２９】
（イ）現時点での複雑度  ＞  複雑度の移動平均  の時、量子化幅を上げる
（ロ）現時点での複雑度  ＜  複雑度の移動平均  の時、量子化幅を下げる
動画像符号化手段１０６は、量子化幅決定手段１０５が出力した量子化幅の情報に基づいてバッファ１０７に蓄積されている復号画像を符号化し、圧縮符号化された第２の映像信号として出力する。
【００３０】
以上のように構成することにより、本発明の実施の形態１における映像信号変換装置は、シーンチェンジが発生しているにもかかわらず図４（ａ）に示すように符号量の時間変化が発生しないような場合であっても、符号量に関する情報と量子化幅に関する情報とを用いることで、より具体的には符号量に関する情報と量子化幅に関する情報との積である複雑度を用いることで、シーンチェンジを検出することができる。また、複雑度解析手段１０４において解析された複雑度の値が大きい場合に、量子化幅決定手段１０５において量子化幅を上げるように決定することにより、動画像符号化手段１０６から出力される出力圧縮画像データの符号量を概ね一定に抑えるように制御することが可能となる。
【００３１】
なお、量子化幅決定手段１０５は、複雑度解析手段１０４の出力する複雑度（現時点の複雑度）に基づき、次に示す関係式により量子化幅を決定するようにしてもよい。
【００３２】
量子化幅  ＝  （α×複雑度）／符号化レート
ここで、符号化レートは動画像符号化手段１０６から出力される出力圧縮画像データの１秒あたりの符号量であり、αは、図１に示す本発明の実施の形態１における映像信号変換装置において実際に実験を行い、シーンチェンジ有と判定したときに量子化幅を如何なる値にすれば画質劣化が少ないかを確認することで、実験的に求める定数であって、入力圧縮画像データと出力圧縮画像データが同じ符号化方式の場合はα＝１であるが、異なる符号化方式の場合、例えば、入力圧縮画像データがＭＰＥＧ２で出力圧縮画像データがＨ．２６４などの場合はα≠１となる。つまり、異なる符号化方式の場合、量子化幅決定手段１０５は、入力圧縮画像データでの複雑度を用いて出力圧縮画像データの複雑度を次に示す関係式で推定し、推定した複雑度により動画像符号化手段１０６において再符号化する場合の量子化幅を決定する、ということを意味する。
【００３３】
出力圧縮画像データの複雑度＝（α×入力圧縮画像データの複雑度）
また、ＭＰＥＧ２やＨ．２６４などの圧縮符号化方式においては、ピクチャの符号化タイプとしては次の３種類がある。
【００３４】
（１）Ｉピクチャ（面内での予測のみを用いる方式）
（２）Ｐピクチャ（表示順で過去のピクチャを参照ピクチャとして予測符号化する方式）
（３）Ｂピクチャ（表示順で過去および未来のピクチャを用いる方式）
この３種類の符号化タイプにおける予測効率の高さは、（３）＞（２）＞（１）の順であり、一般的に発生符号量の多さは（１）＞（２）＞（３）の順となる。このように、発生符号量はピクチャの符号化タイプの違いによる影響が大きいので、符号化タイプ毎に複雑度を計算する方がより精度良く複雑度を求めることができる。つまり、先に述べた方法では、符号化タイプによらず、符号量と量子化幅より複雑度を算出するようにしたが、各符号化タイプのピクチャ毎に複雑度を算出し、これらを合成することでより精度の良い複雑度を算出することができる。この場合の複雑度を算出する方法については、以下に示す本発明の実施の形態２においてもう少し詳しく説明する。
【００３５】
（実施の形態２）
図２は、本発明の実施の形態２における映像信号変換装置の構成を示すブロック図である。
【００３６】
図２において、本発明の実施の形態２における映像信号変換装置は、動画像復号化手段２０１、符号量抽出手段２０２、量子化幅抽出手段２０３、複雑度解析手段２０４、量子化幅決定手段１０５、動画像符号化手段１０６およびバッファ１０７を備えている。
【００３７】
量子化幅決定手段１０５、動画像符号化手段１０６およびバッファ１０７については、本発明の実施の形態１における各手段と同様であるので、それぞれ同じ符号を付しここでは説明を省略する。
【００３８】
動画像復号化手段２０１は、圧縮符号化された第１の映像信号である入力圧縮画像データの符号化方式、例えば、ＭＰＥＧ２方式に則して入力圧縮画像データを復号化し、復号化した画像データを表示順でバッファ１０７を経由して動画像符号化手段１０６に出力するとともに、入力圧縮画像データの復号化時の情報および符号化タイプの情報を符号量抽出手段２０２と量子化幅抽出手段２０３にそれぞれ出力する。
【００３９】
符号量抽出手段２０２は、動画像復号化手段２０１から受信した復号化時の情報および符号化タイプの情報を用いて、符号化タイプ毎に動画像を構成する各画像に対応する符号量を抽出し、Ｉピクチャの符号量をＢｉ、Ｐピクチャの符号量をＢｐ、およびＢピクチャの符号量をＢｂとして、複雑度解析手段２０４に出力する。また、量子化幅抽出手段２０３は、同様に、動画像復号化手段２０１から受信した復号化時の情報および符号化タイプの情報を用いて、符号化タイプ毎に動画像を構成する各画像に対応する量子化幅を抽出し、Ｉピクチャの量子化幅をＱｉ、Ｐピクチャの量子化幅をＱｐ、およびＢピクチャの量子化幅をＱｂ、として複雑度解析手段２０４に出力する。
【００４０】
複雑度解析手段２０４は、符号量抽出手段２０２から入力された符号化タイプ毎の符号量Ｂｉ、ＢｐおよびＢｂと、量子化幅抽出手段２０３から入力された符号化タイプ毎の量子化幅Ｑｉ，ＱｐおよびＱｂを用いて、以下の式で複雑度を算出し、その結果を量子化幅決定手段１０５に出力する。
【００４１】
（複雑度）＝Ｎｉ×（Ｂｉ×Ｑｉ）＋Ｎｐ×（Ｂｐ×Ｑｐ）＋Ｎｂ×（Ｂｂ×Ｑｂ）
ここで、Ｎｉ、Ｎｐ、Ｎｂは、ＧＯＰ（Ｇｒｏｕｐ  ｏｆ  Ｐｉｃｔｕｒｓ）あたりの符号化タイプ毎のピクチャの枚数であって、例えば、ＭＰＥＧ２であれば、通常は、Ｎｉ＝１、Ｎｐ＝４、Ｎｂ＝１０である。
【００４２】
以上のように構成することにより、本発明の実施の形態２における映像信号変換装置は、シーンチェンジが発生しているにもかかわらず図４（ａ）に示すように符号量の時間変化が発生しないような場合であっても、符号量に関する情報と量子化幅に関する情報とを用いることで、より具体的には、ピクチャ毎（符号化タイプ毎）に複雑度を算出して合成した本発明の実施の形態１と比べてより精度の良い複雑度を用いることで、シーンチェンジをより精度良く検出することができる。また、複雑度解析手段２０４において解析された複雑度の値が大きい場合に、量子化幅決定手段１０５において量子化幅を上げるように決定することにより、動画像符号化手段１０６から出力される出力圧縮画像データの符号量を概ね一定に抑えるように制御することが可能となる。
【００４３】
なお、本発明の実施の形態１において、符号量抽出手段１０２および量子化幅抽出手段１０３は、それぞれ、抽出した符号量または量子化幅を移動平均などの時系列データへの平均化処理を行い、例えば直近１秒あたりの符号量または量子化幅の移動平均の値を算出する処理を行い、これらの値をそれぞれ出力するようにしてもよいと述べたが、本発明の実施の形態２においては、符号化タイプ毎に複雑度を計算するため、移動平均などの平均化処理は符号化タイプ毎に独立に処理する必要があり、そのために、移動平均処理に必要な過去の符号量および量子化幅の情報を符号化タイプと共に保持する必要がある。
【００４４】
また、本発明は、本発明の実施の形態１および２における各手段を備える映像信号変換装置として提供することができるばかりでなく、映像信号変換装置が具備する各手段を各ステップとする映像信号変換方法として提供することも可能である。
【産業上の利用可能性】
【００４５】
本発明に係る映像信号変換装置は、圧縮符号化された第１の映像信号を圧縮符号化された第２の映像信号に変換する装置として利用されるものであって、現在および未来の画像に対応する符号量だけではなく、現在および未来の画像に対応する量子化幅の情報も含めてシーンチェンジを検出するため、上記第１の映像信号が、量子化幅を変動させて発生する符号量が略一定レートとなっているデジタルテレビ放送におけるような映像信号であったとしても、シーンチェンジを確実に検出して画質劣化を抑えることができるので、発生符号量が略一定レートとなっている圧縮符号化された第１の映像信号を圧縮符号化された第２の映像信号に変換する装置並びに方法などに有用である。
【図面の簡単な説明】
【００４６】
【図１】本発明の実施の形態１における映像信号変換装置の構成を示すブロック図
【図２】本発明の実施の形態２における映像信号変換装置の構成を示すブロック図
【図３】（ａ）は、量子化幅を変化させずに符号化した場合のシーンチェンジが発生したときの符号量の時間変化を示す図、（ｂ）は、量子化幅を変化させない場合の量子化幅の時間変化を示す図
【図４】（ａ）は、量子化幅を変化させて符号化した場合のシーンチェンジが発生したときの符号量の時間変化を示す図、（ｂ）は、量子化幅を変化させた場合の量子化幅の時間変化を示す図
【符号の説明】
【００４７】
１０１  動画像復号化手段
１０２  符号量抽出手段
１０３  量子化幅抽出手段
１０４  複雑度解析手段
１０５  量子化幅決定手段
１０６  動画像符号化手段
１０７  バッファ
２０１  動画像復号化手段
２０２  符号量抽出手段
２０３  量子化幅抽出手段
２０４  複雑度解析手段
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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