JP2000244927A - 動画変換装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 動画変換装置において動画符号化形式の変換
を高速且つ画質劣化を小さく行なう。 【解決手段】 前記可変長復号手段の出力する動き情報
に基づき画像を補償する動き補償手段42と、動き補償手
段使用する参照用画像を蓄積する画像メモリ41からなる
動画復号化部120と、前記動画復号化部の出力する動き
情報を記憶する動き情報メモリ部20と、前記動き情報メ
モリに蓄積された動き情報を基に動きベクトルの候補を
出力するとともに動き予測の実行を制御する動き予測制
御部60と、前記動き予測制御部の出力を複数順番に記憶
する動き候補メモリ手段53と、前記動画復号部の出力す
る画像を動き候補メモリに蓄積された動き候補を動き探
索情報に蓄積された探索済み情報と前記動き予測制御部
に従って動き予測を行なう適用型動き予測手段51と、そ
れらから符号化を行う動画符号化部130とを備える。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、動画圧縮形式の変
換を行なう動画変換装置に関し、特に動きベクトルの再
利用や参照によって動きベクトル検出の演算量を減らし
て動画変換の高速化と画質劣化の低減を図るようにした
動画変換装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、電気通信技術のデジタル化が進
み、現行のNTSC/PAC/SECAM等のアナログ放送方式もデジ
タル化する計画も進行中である。また、デジタル技術を
応用した新たな放送サービスとして、多チャンネルサー
ビスを提供する衛星放送や、ハイビジョン放送の地上波
放送(ATV:Adavanced Television)やビデオ・オン・デマ
ンドなどがあり、一方でデジタル技術を応用したコミュ
ニケーションサービスとしてテレビ電話や電子会議シス
テム等もある。

【０００３】ところが、このような動画をデジタル信号
で通信する際、共通の課題として情報量の多大性が挙げ
られる。リアルタイムでフレームレートを上げて再生す
るために、またネットワークのトラフィックを押さえる
ためにも動画圧縮技術が必要不可欠となる。

【０００４】多大な情報量を有する動画像データを効率
よく圧縮するために、時間軸方向、あるいは空間軸方向
の相関を利用し、冗長度を削減する手法が用いられてい
る。色々な圧縮方式があるが、代表的なものとしてMPEG
(Moving Picture Experts Group)による方式がある。こ
れは、ISO-IEC/JTC1/SC2/WG11にて議論され、標準案と
して提案されたものであり、動き補償符号化、DCT(Disc
rete CosINTERansform)符号化、可変長(VLC:Variable L
ength Coding)符号化を組み合わせたハイブリッド方式
が採用されている。

【０００５】また一方で通信メディア上の制限でビット
レートの変換を行なうためのトランスコーディングとい
う技術も取り上げられる用になってきたが、今後は、す
でに蓄積された動画コンテンツの再利用という観点や、
既に普及しているテレビ電話・電子会議システムと今後
の携帯動画コミュニケーションの相互利用という観点か
らも異なる動画圧縮方式間でのトランスコーディングが
より重要視されてくると思われる。

【０００６】典型的なMPEGによる復号化装置の構成図を
図１に、符号化装置の構成図を図２に、代表的なトラン
スコーディング技術を使用した画像伝送の一例として特
開平８−５１６３１号公報記載の「トランスコーディン
グ方法及び装置」の構成例を図３に示す。

【０００７】図１の示すデコーダは符号化チャネル12を
備え、この符号化チャネルは可変長符号化手段1、逆量
子化手段2及び逆周波数変換手段（例えば逆ディスクリ
ートコサイン変換手段3のような逆直行変換手段）を直
列にそなえる。このデコーダは、更に、動き補償段４を
直列に備え、この段はデコーダからの出力信号を受信す
る画像メモリ(MEM)41と、このメモリ41の出力信号とデ
コーダが符号化信号と同時に受信する動きベクトルV(伝
送され及び/又は蓄積される)とに基づく動き補償手段42
と逆ディスクリートコサイン変換手段3の出力信号と手
段42の出力信号を加算する加算器43とを直列に備え、こ
の加算器の出力端子がデコーダの出力端子がデコーダの
出力端子とメモリ41の入力端子の両方を構成する。

【０００８】図２に示すエンコーダは、符号化及び復号
化チャネル13と予測チャネル10を備える。符号化及び復
号化チャネルは、周波数変換手段（同様に、例えばディ
スクリートコサイン変換手段5のような直交変換手
段）、量子化手段６及び可変長符号化手段7を直列に備
え、手段6の出力側に、更に、逆量子化手段8及び逆周波
数変換手段（例えば逆ディスクリートコサイン変換手段
9のような逆直交変換手段）を備える。以下の記載にお
いて、手段7の出力端子は予測出力端子といい、予測チ
ャネルの入力端子を構成する。予測チャネルは、ブロッ
クを再構成する加算器101（本例では動画像の系列に対
応する原ビデオ信号が各Ｍ×Ｎ画素の同一サイズのブロ
ックに分割されている）と、画像メモリ102と、予め推
定された動きベクトルに基づく動き補償手段103と、正
入力端子にエンコーダの入力信号を受信し、負入力端子
に手段103の出力信号を受信してこれらの信号の差のみ
を符号化する減算器101は手段103からのこの出力信号と
符号化及び復号化チャネルからの予測出力信号とを受信
する。

【０００９】図３に示す動画変換装置は、可変長復号化
チャネル部12の後段に可変長符号化チャネル部13を備
え、これら２つのチャネルの間に画像メモリ及び動きベ
クトル補償手段を有する予測機能部140を接続したもの
である。

【００１０】

【発明が解決しょうとする課題】上述した従来の動画変
換装置は、動画圧縮度を変更して動画のビットレート
（単位時間当たりの符号容量：ビット／秒で表現され
る）を変更する（一般に圧縮によって劣化した画質を上
げることはできないので、主に下げる）ことを、動き予
測の省略と動き補償手段の共有化によって簡単且つ安価
に実現することが目的であり、異なる画像圧縮形式への
変換（特に、空間解像度や時間解像度が異なる形式への
変換）は実現できず、空間解像度や時間解像度（フレー
ムレート）が同じでも同一形式でない場合、動きベクト
ルをそのまま再利用すると予測画像との差分画像が大き
くなり、一定のビットレートに変換するためには画質劣
化が大きくなるなどの欠点を有している。

【００１１】本発明の目的は、異なる動画圧縮形式への
高速且つ画質劣化の少ない変換を実現することである。

【００１２】

【課題を解決するための手段】本発明は前記課題を解決
するために、第１に、圧縮された動画像の符号化デジタ
ル信号を入力して量子化された映像情報と動き情報を出
力する可変長復号手段と、前記可変長復号化手段が出力
した量子化された映像情報の量子化を戻す逆量子化手段
と、前記逆量子化手段の出力を逆直交変換する逆直交変
換手段と、前記可変長復号手段の出力する動き情報に基
づき画像を補償する動き補償手段と、動き補償手段使用
する参照用画像を蓄積する画像メモリからなる動画復号
化部と、前記動画復号化部の出力する動き情報を記憶す
る動き情報メモリ部と、前記動き情報メモリに蓄積され
た動き情報を基に、動きベクトルの候補を出力するとと
もに動き予測の実行を制御する動き予測制御部と、前記
動き予測制御部の出力を複数順番に記憶する動き候補メ
モリ手段と、複数の探索候補の探索による重複を避ける
ための探索済み情報を記憶し前記動き予測制御により制
御される探索情報メモリ手段と、前記動画復号部の出力
する画像を動き候補メモリに蓄積された動き候補を動き
探索情報に蓄積された探索済み情報と前記動き予測制御
部に従って動き予測を行なう適用型動き予測手段と、画
像を直交変換する直交変換手段と、前記直交変換手段に
よって直交変換された画像を量子化する量子化手段と、
前記量子化手段によって量子化された画像を符号化して
出力する可変長符号化手段と、前記量子化手段の逆変換
を行なう第２の逆量子化手段と、前記直交変換手段の逆
変換を行なう第２の逆直交変換手段と、符号化すべき動
画の解像度に対応した第２の画像メモリと、適応型動き
予測手段の出力した動き情報に従う動き補償手段からな
る動画符号化部とを備え原動画符号に含まれる動き情報
を有効に利用することにより、動き予測に要する演算量
を少なくして高速化を実現するとともに画質の劣化を少
なくする。

【００１３】第２に、前記動き候補メモリ手段に候補を
書込む際に、動きベクトルが探索範囲を超えていれば動
きベクトルが探索範囲を横切る位置を動き候補メモリに
書込む動き範囲限定手段を動き予測制御部が有すること
により、動き情報の利用率を向上し、動き予測に要する
演算量を少なくして高速化を実現するとともに画質の劣
化を少なくする。

【００１４】第３に、前記動き情報メモリ部が複数画像
分のメモリを持ち、前記動き予測制御部が動き情報を持
つ画像構成単位毎の動き情報を時間軸に沿って合成して
動き候補メモリ手段に出力し、動き合成中に動きベクト
ルが無いフレームを検出した場合、動きベクトル無効を
示す情報を動きベクトルの代わりに動き候補メモリに出
力する動き情報合成手段を持つことにより連続する複数
の動きベクトルを含む差分画像からフレーム間引きによ
り１画像を符号化する場合動きベクトルを参照利用可能
とし、動き情報の利用率を向上し、動き予測に要する演
算量を少なくして高速化を実現するとともに画質の劣化
を少なくする。

【００１５】第４に、前記動き情報メモリ部に蓄積され
た当該画像構成単位の動きベクトルがない場合に隣接す
る画像構成単位の動きベクトルの平均を代用ベクトルと
して補間を行なう動き情報空間補間手段を動き予測制御
部が有することにより、動き情報の利用率を向上し、動
き予測に要する演算量を少なくして高速化を実現すると
ともに画質の劣化を少なくする。

【００１６】第５に、前記動き予測制御部が、一画面分
の全ベクトルの平均値を求める平均値計算手段と、各ベ
クトルと平均ベクトルの差の二乗総和を計算する二乗総
和計算手段と、前記二乗総和計算手段の出力を一定値と
比較して二乗総和が一定値以下の場合に前記動き情報候
補メモリに出力する比較判断手段を前記動き予測制御部
が有することにより、動き予測に要する演算量を少なく
して高速化を実現するとともに画質の劣化を少なくす
る。

【００１７】第６に、前記動画復号部の出力に対して空
間解像度変換を行う空間解像度変換手段を有し、前記動
き情報メモリ部の動き情報を解像度に応じて変換する動
き情報解像度変換手段を動き予測制御部が有することに
より、動き予測に要する演算量を少なくして高速化を実
現するとともに画質の劣化を少なくする。

【００１８】第７に、前記動き予測制御部が確信度の高
い動きベクトルから順に動き情報候補メモリに格納し、
前記動画符号化部の適用型動き予測手段の実行を一定時
間又は一定回数の動き探索で中断し、それまでに求めた
最良の動きベクトルを予測結果とさせる動き予測中断手
段を持つことにより、限定された処理時間又は演算量で
より画質劣化の少ない動画変換を実現する。

【００１９】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て、図を用いて説明する。

【００２０】（第１の実施の形態）図４は、本発明の第
１の実施の形態である動画変換装置の構成を示す図であ
る。

【００２１】本実施の形態はH.261動画を同じ解像度、
例えばCIF(Common Intermediate Format:352×288)形式
の画像解像度のMPEG4動画に変換する動画変換装置であ
る。

【００２２】H.261動画は、動画復号化部120の可変長復
号化手段1により可変長符号化が解かれ、時系列にそっ
た複数の画面を画像構成単位であるマクロブロック（大
きさ16×16）に分割され、時間的に一つ前の画像との差
分情報から構成されるマクロブロック(INTERマクロブロ
ック)の場合は、全画面のどの位置の画像との差分であ
るかを示すための動きベクトルや、差分がマクロブロッ
ク全体なのかマクロブロックを構成する部分構成要素
（輝度・色差の８×８の大きさの単位）なのかを示すCB
P(Coded Block Pattern)等の動き情報が出力するととも
に、マクロブロック単位の量子化された情報を逆量子化
手段2へ出力する。一方他のマクロブロックと独立して
画像を再現可能なマクロブロック(INTRAマクロブロッ
ク)の場合はそのままマクロブロック単位の量子化され
た情報を逆量子化手段２へ出力する。

【００２３】逆量子化手段２は定められた量子化ステッ
プの変換対応表に基づき、量子化を解いてDCT係数を出
力する。出力された量子化係数は逆DCT手段3によって画
像情報に変換される。INTRAマクロブロックの場合は、
加算器43は動作せず画像参照メモリ41に蓄積されると共
にMPEG4符号化部へ出力される。INTERマクロブロックの
場合は画像メモリ41に蓄積された時間的に一つ前の画像
に対して可変長復号化手段１によって抽出された動きベ
クトルなどの動き情報によって動き補償（参照画面から
動きベクトル分だけずらしたマクロブロック単位の画像
取り出す）を行なって加算器43によって合成し出力され
る。一方可変長復号化手段によって抽出された動き情報
は、マクロブロック単位で動き情報メモリ20に記憶され
必要に応じてマクロブロック単位で読み出すことが出来
る。動き予測制御部60は動き情報メモリの内容に応じ
て、動きベクトルがあれば動き情報候補メモリ53に動き
ベクトルによって示される参照位置を動き予測開始位置
として動き情報候補メモリに格納する。動きベクトルが
ない場合は動き情報候補メモリにデフォルトの動き探索
開始位置を示す情報を記憶する。

【００２４】MPEG4符号化部130はINTRAマクロブロック
出力の場合は、適応型動き予測手段51と減算手段11は動
作せず画像情報はDCT手段5によって輝度・色差毎の６つ
のDCT係数に変換される。変換されたDCT係数は量子化手
段6によって量子化が行われ可変長符号化手段7によりMP
EG4形式に可変長符号化されて出力されるとともに、逆
量子化手段8によて再度量子化が解かれたDCT係数が逆DC
T手段9により輝度・色差からなる画像情報のブロックに
変換され画像メモリ46に蓄積される。一方INTERマクロ
ブロック出力の場合は、適応型動き予測手段51は動き予
測制御部60の出力した動き情報候補メモリ53に従い、動
き予測を行なう。動き情報候補メモリの内容がデフォル
トの動き探索であれば、現在のマクロブロックを中心と
した動き探索を行なう。ここで動き探索の方法としては
慣例となっているThree Step Search等の公知の高速な
動き検出方法のいずれかを使用する。一方特定位置から
の探索が動き情報候補メモリ53に指定されている場合
は、指定された位置を中心とした探索を行なう。ここで
指定された位置からの探索には先述したThree Step Sea
rchのStep2以降を実行しても良いし指定位置の８近傍の
最も差分情報を小さくする位置のみを検索しても良い、
またその他の公知の検索方法を行なっても良い。予め原
動画が動き情報を持っている場合、現在のマクロブロッ
ク位置を中心とした動き探索よりもより少ない演算量で
動きベクトルを求めることが可能である。また、動き情
報候補メモリ53は複数の特定位置からの探索とデフォル
ト位置からの探索を組み合わせて記憶することを可能と
し、適応型動き予測手段が重複した探索を避けるための
探索情報メモリ手段52も持つ。探索情報メモリ手段52は
適応型動き予測手段51の探索済みの位置を記憶してお
き、動き予測制御部60から初期化等が行なえる。適用型
動き予測手段51の結果に従い、H261復号化部120によっ
て出力された画像情報と画像メモリ46に蓄積された画像
に動き補償手段47により動き補償された画像が減算手段
11により差分画像が生成され以下INTRAマクロブロック
と同様にDCT手段5、量子化手段6で処理されて可変長符
号化手段7で動き情報をとともに符号化されて出力され
る。

【００２５】（第２の実施の形態）図５は、本発明の第
２の実施の形態である動画変換装置の構成を示す図であ
る。

【００２６】本装置はMPEG1動画を同解像度のH261動画
に変換する動画変換装置である。

【００２７】MPEG1動画とH261動画ではもともとの応用
が異なっており、MPEG1は非リアルタイムに符号化して
蓄積されたものを復号化して動画として再生する例えば
VideoCDなどに使われることを想定した規格であり動き
ベクトルの探索範囲が広い、一方H261はテレビ電話等の
リアルタイムに符号化・伝送・復号してコミュニケーシ
ョン用途に使用することを想定した規格のため、演算量
に影響が大きい探索の範囲がMPEG1より狭くなってい
る。つまりMPEG１で認められている動きベクトルがH261
では規格外となり直接利用できないことがある。本装置
では、動き情報範囲限定手段621を動き予測制御部にも
たせることによって、動きベクトルが変換後の符号化規
格の範囲外になった場合に探索領域を動きベクトルが横
切る位置を新たな動き情報として動き情報候補メモリ53
に出力する。全ての場合で差分情報を最小に出来る保証
はないが範囲を大きく超えてない場合や画像に特徴があ
る場合はベクトルの方向を参照するだけでも有効であ
り、動き予測に要する演算量の増加を押さえるととも
に、INTERマクロブロックをINTRAマクロブロックに変換
するために起こる量子化ステップ値変更による画像劣化
を防ぐ。

【００２８】（第３の実施形態）図６は、第３の実施の
形態の構成を示す図である。

【００２９】本装置はH261動画を同じ解像度のMPEG4動
画にフレームを間引いて変換する動画変換装置である。
H261動画復号化部120とMPEG4動画符号化部130は第一の
実施の形態と同様の構成・動作を行なうので説明を省
く。

【００３０】フレームの間引きとは、例えば秒３０コマ
の映像を秒１５コマの映像に変換することを示す。

【００３１】フレーム間引きを行なう場合、各フレーム
の動き情報は基本的には時間的に前の映像との差分情報
を持つため（圧縮形式によっては時間的に後の映像との
差分情報を持つ場合もあるがH261ではないので省略す
る）、フレームを間引いた場合、間引かれたINTRAマク
ロブロックを参照する、以降のフレームを再現できない
場合がある。

【００３２】ここで、本装置では動き情報メモリ20を複
数フレーム分実装し、間引かれるフレームの分も動き情
報も蓄積する。動き予測制御部60は内部に動き情報合成
手段621を持ち図１１に示すような時間軸方向の合成を
行なうことによってフレーム間引きされた前後のフレー
ム間の動き情報を生成する。

【００３３】ここで図１１図１２を用いて動き情報構成
手段の動作を説明する。動き情報メモリはマクロブロッ
ク毎に動き情報を記録し、複数フレーム分の動き情報を
持つ。あるマクロブロックMB(1,1)のＮ番目の画像の動
きベクトルが(16,0)でありN+1番目の画像のMB(1,2)の動
きベクトルが(16,0)であった場合のN番目の画像を間引
いたことによるN-1番目の画像からN+1番目の画像へ動き
ベクトルは(32,0)となる。同様にN+2番目のMB(1,3)の動
きベクトルが(16,16)であれば、N,N+1番目の画像を間引
いたことによるN-1番目の画像からN+2番目の画像への動
きベクトルは(32,16)として計算される。

【００３４】ここで説明のため図１１ではベクトルの大
きさをマクロブロック単位の大きさで示したが、実際に
は動きベクトルは画素単位（時には画素単位の半分）で
示される。この場合は合成にあたっては画素単位のベク
トルという概念が必要になる。図１２はマクロブロック
単位の動きベクトルから画素単位の動きベクトルを導く
方法を示している。図１２ではMB(0,0),MB(1,0),MB(0,
1),MB(1,1)の四つの動きベクトルを用いてMB(0,0)内に
ある画素位置(4,5)の動きベクトルを計算する。まず求
める画素位置を中心とするマクロブロックと同じ大きさ
の領域を決め、領域が各マクロブロックを占めているサ
ブ領域の大きさにベクトルの書く成分を乗算しその総和
を領域の大きさで割ることで各成分を求めることができ
る。

【００３５】以上のような動き情報の合成によりフレー
ム間引きを行なっても動き情報を利用することが可能に
なり、動き予測に必要な演算量を低減することが出き
る。

【００３６】（第４の実施の形態）図７は、本発明の第
４の実施の形態である動画変換装置の構成を示す図であ
る。

【００３７】本装置はH.261動画を同じ解像度のMPEG4動
画に変換する動画変換装置である。

【００３８】H261動画ではある一定間隔以内でINTRAマ
クロブロックをそれぞれのマクロブロック位置に含めな
いといけないことに規格で定められている。これをMPEG
4に変換する場合、必ずしもH261と同様にINTRAマクロブ
ロックにする必要があるわけではない。圧縮率を下げる
必要がある場合はINTRAマクロブロックをINTETマクロブ
ロックに変換する必要もありうる。この場合もともとの
映像が大きくシーン切換がなく、画面全体がINTRAマク
ロブロックになっていない場合は、当該マクロブロック
の動きベクトルは動き情報メモリ部20に貯えられた隣接
するマクロブロックの動き情報から補間することが可能
である。本装置は、動き予測制御部60内に動き情報空間
補完手段631を持つことによりMPEG4符号化部がINTRAマ
クロブロックからINTERマクロブロックを生成する際に
動き情報候補メモリ53に補完された動き情報を出力する
ことで、動き予測に要する演算量を低減することができ
る。補間の方式については、既知の補間方式を単独で用
いることも、複数の補間方式を採用し動き情報候補メモ
リ53に出力することも可能である。

【００３９】（第５の実施の形態）図８は、本発明の第
５の実施の形態である動画変換装置の構成を示す図であ
る。

【００４０】本装置はH.261動画を同じ解像度のMPEG4動
画に変換する動画変換装置である。

【００４１】実施の形態の４と類似した状況で、探索範
囲を少し超えた動きがあった場合やINTRAマクロブロッ
クが集中的にエンコードされて近傍に動きベクトルがな
い場合、画面全体の動きベクトルの平均値を動きベクト
ルの代用とすることが出来る。

【００４２】この場合動き情報メモリ20に貯えられた動
き情報の平均値を平均値計算手段641で算出し、この平
均値と各動きベクトルとの差の二乗総和を二乗総和計算
手段642で算出し、この値が一定値以下の場合は画面全
体にわたって同様な動きがあると判断して欠落した複数
のマクロブロックの動き情報の代わりに画面全体の平均
ベクトルを動き情報候補メモリ53に比較判断手段643が
書込む。

【００４３】（第６の実施の形態）図９は、本発明の第
６の実施の形態である動画変換装置の構成を示す図であ
る。

【００４４】本装置はQCIF(Quarter CIF:176×144)形式
の画像解像度のH.261動画をCIF解像度のMPEG4動画に変
換する動画変換装置である。

【００４５】解像度が異なる場合、空間解像度変換手段
70を第１の実施形態に加えて備えている。空間解像度変
換手段70は本実施例では縦横共に2倍の拡大変換である
が解像度の縦横共に1/2の縮小変換であっても任意の拡
大縮小でも良い、また縮小拡大にあたって画像の補間等
を同時に行なっても良い。

【００４６】動き情報は解像度が異なる場合そのまま使
えないため、動き予測制御部60内に動き情報解像度変換
手段651を有し、復号化する解像度と符号化する解像度
の比率に合わせて動きベクトルを変換する。単純に動き
ベクトルを拡大した場合動き探索範囲を超える場合があ
るので、本発明の適応型動き予測手段を用いて、探索範
囲内の動きベクトルは再利用して、探索範囲に収まりき
らない動きベクトルの場合は単純にINTRAマクロブロッ
クとして符号化して量子化劣化を引き起こさないように
通常の動き予測を行い、動き予測の高速化と画質劣化の
低減を図る。

【００４７】（第７の実施の形態）図１０は、本発明の
第７の実施の形態である動画変換装置の構成を示す図で
ある。

【００４８】本装置はH.261動画を同じ解像度のMPEG4動
画に変換する動画変換装置である。

【００４９】動きベクトルがある場合は、動き情報候補
メモリ53への書込みが動き予測制御部60によって行われ
る。次に動き情報が無い場合は、まず第１に、動き情報
空間補完手段631による出力が動き情報候補メモリへ書
込まれる。続いて画面全体の動きベクトルの平均値が平
均値計算手段641、二乗総和計算手段642、比較判断手段
643を経て動き情報候補メモリ53に書込まれる。このよ
うに確度の高い動き情報から順番に動き情報候補メモリ
53に蓄積し、適応型動き予測手段51の実行を行い確度の
高い動きベクトル候補から探索を行い、一定の時間また
は一定の演算量で動き探索中断手段661によって途中で
打切ることで、リアルタイム処理など限られた処理時間
のうちでより精度の高い動きベクトルを求めることが可
能になる。探索中断手段の実現方法としては、時間によ
るタイマー割り込み処理による実現や、探索情報メモリ
52に蓄積された探索回数で打切る実現の方法等がある。

【００５０】

【発明の効果】以上説明したように、本発明の動画変換
装置は符号化部の動き予測においてオリジナル動画圧縮
形式に含まれる動き情報を再利用・参照することにより
画質劣化の低減を行なうためのより良い動きベクトル探
索に必要な演算量の削減を図り、異なる動画圧縮形式へ
の高速且つ画質劣化の少ない変換を実現するという効果
を有している。

【図面の簡単な説明】

【図１】MPEG標準とコンパチブルなデコーダの慣例の構
成を示す図

【図２】MPEG標準とコンパチブルなエンコーダの慣例の
構成を示す図

【図３】従来動画変換装置の慣例の構成を示す図

【図４】本発明の第１の実施の形態における動画変換装
置の構成を示す図

【図５】本発明の第2の実施の形態における動画変換装
置の構成を示す図

【図６】本発明の第3の実施の形態における動画変換装
置の構成を示す図

【図７】本発明の第4の実施の形態における動画変換装
置の構成を示す図

【図８】本発明の第５の実施の形態における動画変換装
置の構成を示す図

【図９】本発明の第６の実施の形態における動画変換装
置の構成を示す図

【図１０】本発明の第７の実施の形態における動画変換
装置の構成を示す図

【図１１】動き情報の時間軸合成を説明する図

【図１２】動き情報の時間軸合成に必要な画素単位の位
置での動き情報を説明する図

【符号の説明】

12 符号化チャネル 1 可変長復号手段 2 逆量子化手段 3 逆直交変換手段（逆ディスクリートコサイン変
換） 4 動き補償段 13 符号化及び復号化チャネル 5 直交変換手段 6 量子化手段 7 可変長符号化手段 8 逆量子化手段 9 逆直交変換手段（逆ディスクリートコサイン変
換）

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 上野山 努 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内 Ｆターム(参考） 5C059 KK41 LB07 LB15 MA00 MA05 MA23 MC11 MC38 ME01 NN01 NN02 NN03 NN28 PP04 RC38 SS02 SS07 TA62 TA63 TC11 TC12 TC24 TD03 TD06 UA05 UA38

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】圧縮された動画像の符号化デジタル信号を
   入力して量子化された映像情報と動き情報を出力する可
   変長復号手段と、前記可変長復号化手段が出力した量子
   化された映像情報の量子化を戻す逆量子化手段と、前記
   逆量子化手段の出力を逆直交変換する逆直交変換手段
   と、前記可変長復号手段の出力する動き情報に基づき画
   像を補償する動き補償手段と、前記動き補償手段の使用
   する参照用画像を蓄積する画像メモリからなる動画復号
   化部と、前記動画復号化部の出力する動き情報を記憶す
   る動き情報メモリ部と、前記動き情報メモリに蓄積され
   た動き情報を基に、動きベクトルの候補を出力するとと
   もに動き予測の実行を制御する動き予測制御部と、前記
   動き予測制御部の出力を複数順番に記憶する動き候補メ
   モリ手段と、複数の探索候補の探索による重複を避ける
   ため探索済み情報を記憶する探索情報メモリ手段と、前
   記動画復号部の出力する画像を前記動き候補メモリに蓄
   積された動き候補と前記探索情報メモリに蓄積された探
   索済み情報により前記動き予測制御部に従って動き予測
   を行なう適用型動き予測手段と、画像を直交変換する直
   交変換手段と、前記直交変換手段によって直交変換され
   た画像を量子化する量子化手段と、前記量子化手段によ
   って量子化された画像を再度符号化して出力する可変長
   符号化手段と、前記量子化手段の逆変換を行なう第２の
   逆量子化手段と、前記直交変換手段の逆変換を行なう第
   ２の逆直交変換手段と、符号化すべき動画の解像度に対
   応した第２の画像メモリと、適応型動き予測手段の出力
   した動き情報に従う動き補償手段からなる動画符号化部
   とを備える動画変換装置。
2. 【請求項２】前記動き情報候補メモリ手段に動き情報候
   補を書込む際に、動きベクトルが探索範囲を超えていれ
   ば動きベクトルが探索範囲を横切る位置を動き候補メモ
   リに書込む動き情報範囲限定手段を動き予測制御部が有
   することを特徴とする請求項１に記載された動画変換装
   置。
3. 【請求項３】前記動き情報メモリ部が複数画像分のメモ
   リを持ち、前記動き予測制御部が動き情報を持つ画像構
   成単位毎の動き情報を時間軸に沿って合成して動き候補
   メモリ手段に出力し、動き合成中に動きベクトルが無い
   フレームを検出した場合、動きベクトル無効を示す情報
   を動きベクトルの代わりに動き候補メモリに出力する動
   き情報合成手段を持つことにより連続する複数の動きベ
   クトルを含む差分画像からフレーム間引きにより１画像
   を符号化する場合動きベクトルを参照利用可能とするこ
   と特徴とする請求項１又は２に記載された動画変換装
   置。
4. 【請求項４】前記動き情報メモリ部に蓄積された当該画
   像構成単位の動きベクトルがない場合に隣接する画像構
   成単位の動きベクトルの平均を代用ベクトルとして補間
   を行なう動き情報空間補間手段を動き予測制御部が有す
   ることを特徴とする請求項１、２又は３に記載された動
   画変換装置。
5. 【請求項５】前記動き予測制御部が、一画面分の全ベク
   トルの平均値を求める平均値計算手段と、各ベクトルと
   平均ベクトルの差の二乗総和を計算する二乗総和計算手
   段と、前記二乗総和計算手段の出力を一定値と比較して
   二乗総和が一定値以下の場合に前記動き情報候補メモリ
   に出力する比較判断手段を備えることを特徴とする請求
   項１、２、３又は４に記載された動画変換装置。
6. 【請求項６】前記動画復号部の出力に対して空間解像度
   変換を行う空間解像度変換手段を有し、前記動き情報メ
   モリ部の動き情報を解像度に応じて変換する動き情報解
   像度変換手段を動き予測制御部が有することを特徴とす
   る前記請求項１、２、３、４又は５に記載された動画変
   換装置。
7. 【請求項７】前記動き予測制御部が、前記動画符号化部
   の適用型動き予測手段の実行を中断しそれまでに求めた
   最良の動きベクトルを予測結果とさせる動き予測中断手
   段を持つことを特徴とする請求項１、２、３、４、５又
   は６に記載された動画変換装置。