專利名稱：代碼轉換器、代碼轉換方法、解碼器以及解碼方法
技術領域：
本發(fā)明涉及用于對影像數(shù)據(jù)進行代碼轉換的代碼轉換器及代碼轉換方 法，進而涉及用于對代碼轉換得到的影像數(shù)據(jù)進行再現(xiàn)的解碼器及解碼方 法。
背景技術：
以往而來，MPEG2方式作為對影像進行壓縮編碼的方式之一已眾所周 知。MPEG2方式能夠抑制畫質(zhì)的劣化并且壓縮影像數(shù)據(jù)，所以廣泛應用于 DVD、數(shù)字廣播等各種領域。
近年來，還開發(fā)了稱為&264方式的新的壓縮編碼方式。根據(jù)H.264 方式，能夠以比MPEG2方式更高的壓縮率對影像進行壓縮編碼。例如，通 過MPEG2方式和H.264方式，對相同的影像數(shù)據(jù)以相同程度的畫質(zhì)進行 壓縮編碼時，通過H.264方式進行壓縮編碼的影像數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)量為通過 MPEG2方式的數(shù)據(jù)量的一半左右。進而，H.264方式在"藍光盤(Blue-Ray Disc)"和具備動畫再現(xiàn)功能的各種便攜式終端裝置中，作為標準動畫形式 而使用。
其中，廣播工作者、節(jié)目制作者、鬼影制作者等對過去龐大的影像資 產(chǎn)通過MPEG2方式進行壓縮編碼。因此，需要開發(fā)一種代碼轉換器(代碼 轉換裝置)，將通過MPEG2方式進行了壓縮編碼的影像數(shù)據(jù)，通過H.264 方式再次進行壓縮編碼。
作為將通過MPEG2方式進行了壓縮編碼的影像數(shù)據(jù)(MPEG2影像數(shù) 據(jù))代碼轉換為通過11.264方式進行壓縮編碼的影像數(shù)據(jù)(11.264影像數(shù) 據(jù))的代碼轉換器，已知利用了閉環(huán)架構(closed loop architecture)的 代碼轉換器(例如，參照日本特開2007-104231號公報。)。在日本特開 2007-104231號公報中公開的代碼轉換器具備解碼器和編碼器。
解碼器對于原來的MPEG2影像數(shù)據(jù)，依次進行可變長度解碼(VLD)、
6逆量化以及IDCT (逆離散余弦轉換)，生成再現(xiàn)影像。再現(xiàn)影像被輸出至 編碼器的緩沖存儲器。編碼器按每幀來提取被積蓄在緩沖存儲器中的再現(xiàn) 影像，對于所提取的再現(xiàn)影像，進行DCT (離散余弦變換)、量化以及可變 長度編碼，并制作R264影像數(shù)據(jù)。另外，編碼器為了對所提取的再現(xiàn)影 像進行運動補償，利用積蓄了參照圖片(picture)的參照存儲器來生成運 動矢量，并對所生成的運動矢量也進行可變長度編碼。進而，在運動信息 的生成中，編碼器還參照MPEG2影像數(shù)據(jù)中的運動信息。
這樣，根據(jù)日本特開2007-104231號公報中公開的代碼轉換器，能 夠?qū)PEG2影像數(shù)據(jù)代碼轉換為H.264影像數(shù)據(jù)，并能夠使數(shù)據(jù)量為原 MPEG2影像數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)量的一半以下。因此，例如，在硬盤記錄器具備上 述代碼轉換器時，節(jié)約了硬盤容量，可以進行更多的標題的錄制。另外， 在傳輸速度低的網(wǎng)絡內(nèi)，也可以傳輸畫質(zhì)優(yōu)良的影像。
此外，還已知采用開環(huán)架構(open loop architecture)的代碼轉換 器(例如，參照日本特許第3244399號公報)。該代碼轉換器對原影像數(shù) 據(jù)進行可變解碼及逆量化，并對于得到的數(shù)據(jù)，改變量化步長值Q進行量 化，然后執(zhí)行可變編碼。結果，生成數(shù)據(jù)量比原影像數(shù)據(jù)更被壓縮的新的 影像數(shù)據(jù)。
但是，在利用閉環(huán)架構的前者的代碼轉換器中，如上所述，緩沖存儲 器和參考存儲器是不可缺少的，需要較多的存儲器資源。另外，為了實現(xiàn) 上述代碼轉換器，需要大規(guī)模電路。從這幾點出發(fā)，在前者的代碼轉換器 中，存在無法以廉價的成本提供該代碼轉換器的問題。
進而，在前者的代碼轉換器中，解碼器需要進行可變長度解碼、逆量 化以及逆DCT，另外，編碼器需要進行DCT、量化以及可變長度編碼。因 此，在上述代碼轉換器中，難以進行處理的高速化，還存在到完成代碼轉 換為止的時間比原影像數(shù)據(jù)的再現(xiàn)時間更長的情況。
另一方面，在利用了開環(huán)架構的后者的代碼轉換器中，不進行基于解 碼器的逆DCT和基于編碼器的DCT。因此，無需存儲器資源，進而電路 規(guī)模也較小即可，所以抑制了成本的上升。另外，也容易達到代碼轉換的 高速化。
但是，后者的代碼轉換器的目的不在于變更壓縮編碼方式，而僅在于壓縮MPEG2影像數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)量。即，在后者的代碼轉換器中，不進行對不 同壓縮編碼方式間的語法(syntax)或運動補償?shù)牟町愡M行了考慮的代碼 轉換，不能夠進行從MPEG2影像數(shù)據(jù)向H.264影像數(shù)據(jù)的代碼轉換。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于，解決上述問題，提供能夠以廉價的成本且高速地 進行壓縮編碼方式不同的影像數(shù)據(jù)間的代碼轉換的代碼轉換器及代碼轉換 方法，并提供對通過該代碼轉換器得到的影像數(shù)據(jù)進行解碼的解碼器及解 碼方法。
為了達到上述目的，本發(fā)明中的代碼轉換器對按照進行運動補償幀間 差分編碼的第一壓縮編碼方式進行了壓縮編碼的影像數(shù)據(jù)進行解碼，并對 其按照第二壓縮編碼方式再次進行壓縮編碼，其特征在于，具備解碼器、 語法轉換部以及編碼器；上述解碼器對按照上述第一壓縮編碼方式進行了 壓縮編碼的上述影像數(shù)據(jù)進行解碼，從解碼后的上述影像數(shù)據(jù)中，提取按 照上述第一壓縮編碼方式制作的運動矢量，并將提取的上述運動矢量輸入 至上述編碼器，另外，對上述運動矢量以外的解碼后的上述影像數(shù)據(jù)進行 逆量化，并將逆量化后的上述影像數(shù)據(jù)輸入至上述語法轉換部；上述語法 轉換部將由上述解碼器輸入的上述影像數(shù)據(jù)的語法轉換為由上述第二壓縮 編碼方式規(guī)定的語法；上述編碼器對轉換了語法的上述影像數(shù)據(jù)以設定的 量化步長值進行量化，將量化后的上述影像數(shù)據(jù)和從上述解碼器輸入的上 述運動矢量結合，并對其按照上述第二壓縮編碼方式進行壓縮編碼，進而， 在按照上述第二壓縮編碼方式進行了壓縮編碼的數(shù)據(jù)中，附加識別符，該 識別符表示上述運動矢量是按照上述第一壓縮編碼方式制作的。
為了達到上述目的，本發(fā)明中的代碼轉換方法對按照進行運動補償幀
間差分編碼的第一壓縮編碼方式進行了壓縮編碼的影像數(shù)據(jù)進行解碼，并 對其按照第二壓縮編碼方式再次進行壓縮編碼，其特征在于，具有以下步
驟(a)對按照上述第一壓縮編碼方式進行了壓縮編碼的上述影像數(shù)據(jù)進
行解碼；(b)從在上述(a)的步驟中被解碼的上述影像數(shù)據(jù)中，提取按照
上述第一壓縮編碼方式制作的運動矢量；(C)對上述運動矢量以外的被解 碼的上述影像數(shù)據(jù)迸行逆量化；(d)將在上述(C)的步驟中進行了逆量化的上述影像數(shù)據(jù)的語法轉換為由上述第二壓縮編碼方式規(guī)定的語法；(e) 對在上述(d)的步驟中轉換了語法的上述影像數(shù)據(jù)，以設定的量化步長值 進行量化；(f)將在上述(e)的步驟中進行了量化的上述影像數(shù)據(jù)和在上 述(b)的步驟中提取的上述運動矢量結合，并對其按照上述第二壓縮編碼 方式進行壓縮編碼；以及(g)在上述(f)的步驟中按照上述第二壓縮編
碼方式進行了壓縮編碼的數(shù)據(jù)中，附加識別符，該識別符表示上述運動矢 量是按照上述第一壓縮編碼方式制作的。
為了達到上述目的，本發(fā)明中的解碼器根據(jù)通過上述代碼轉換器進行
的再次的壓縮編碼得到的影像數(shù)據(jù)，生成再現(xiàn)圖像，其特征在于，具備
運動補償部，根據(jù)通過上述再次的壓縮編碼得到的影像數(shù)據(jù)中包括的運動
矢量，進行運動補償；上述運動補償部判斷上述代碼轉換器對于通過上述 再次的壓縮編碼得到的影像數(shù)據(jù)是否附加了識別符，該識別符表示上述運 動矢量是按照上述第一壓縮編碼方式制作的；在附加了上述識別符的情況 下，按照上述第一壓縮編碼方式進行運動補償。
為了達到上述目的，本發(fā)明中的解碼方法根據(jù)通過上述代碼轉換方法 進行的再次的壓縮編碼得到的影像數(shù)據(jù)，生成再現(xiàn)圖像，其特征在于，具 有以下步驟(a)判斷在通過上述再次的壓縮編碼所得到的影像數(shù)據(jù)中是
否附加了識別符，該識別符表示影像數(shù)據(jù)中包括的運動矢量是按照上述第
一壓縮編碼方式制作的；以及(b)在上述(a)的步驟中，在判斷為附加
了上述識別符的情況下，按照上述第一壓縮編碼方式進行運動補償。
根據(jù)本發(fā)明，能夠?qū)τ诎凑者M行運動補償幀間差分編碼的第一壓縮編 碼方式進行了壓縮編碼的影像數(shù)據(jù)，按照第二壓縮編碼方式進行再次編碼。 這時，原影像數(shù)據(jù)的運動矢量被原樣利用，而不再次制作，所以不像利用 現(xiàn)有的閉環(huán)架構的情況那樣需要大存儲器資源或電路規(guī)模。因此，根據(jù)本
發(fā)明，抑制了代碼轉換器相關的成本上升。另外，在本發(fā)明中，不進行DCT (離散余弦變換)或IDCT (逆離散余弦變換)便能夠進行代碼轉換，所以 還謀求了處理時間的縮短。


圖1是表示本發(fā)明的實施方式中的代碼轉換器的概略結構的框圖。
9圖2是表示MPEG2影像數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)結構的圖。 圖3是表示運動補償所需的信息的一例的圖。
圖4是說明第一壓縮編碼方式(MPEG2方式)中的預測插入信號的生 成的圖。
圖5是說明第二壓縮編碼方式(R264方式)中的預測插入信號的生 成的圖。
圖6是說明本發(fā)明的實施方式中的代碼轉換方法中的流程的流程圖。 圖7是表示本發(fā)明的實施方式中的解碼器的概略結構的框圖。 圖8是說明本發(fā)明的實施方式中的解碼方法中的流程的流程圖。
具體實施例方式
本發(fā)明中的代碼轉換器對按照進行運動補償幀間差分編碼的第一壓縮 編碼方式進行了壓縮編碼的影像數(shù)據(jù)進行解碼，并對其按照第二壓縮編碼 方式再次進行壓縮編碼，其特征在于，具備解碼器、語法轉換部以及編 碼器；上述解碼器對按照上述第一壓縮編碼方式進行了壓縮編碼的上述影 像數(shù)據(jù)進行解碼，從解碼后的上述影像數(shù)據(jù)中，提取按照上述第一壓縮編 碼方式制作的運動矢量，并將提取的上述運動矢量輸入至上述編碼器，另 外，對上述運動矢量以外的解碼后的上述影像數(shù)據(jù)進行逆量化，并將逆量 化后的上述影像數(shù)據(jù)輸入至上述語法轉換部；上述語法轉換部將由上述解
碼器輸入的上述影像數(shù)據(jù)的語法轉換為由上述第二壓縮編碼方式規(guī)定的語
法；上述編碼器對轉換了語法的上述影像數(shù)據(jù)以設定的量化步長值進行量 化，將量化后的上述影像數(shù)據(jù)和從上述解碼器輸入的上述運動矢量結合， 并對其按照上述第二壓縮編碼方式進行壓縮編碼，進而，在按照上述第二 壓縮編碼方式進行了壓縮編碼的數(shù)據(jù)中，附加識別符，該識別符表示上述 運動矢量是按照上述第一壓縮編碼方式制作的。
本發(fā)明中的代碼轉換方法對按照進行運動補償幀間差分編碼的第一壓 縮編碼方式進行了壓縮編碼的影像數(shù)據(jù)進行解碼，并對其按照第二壓縮編 碼方式再次進行壓縮編碼，其特征在于，具有以下步驟(a)對按照上述 第一壓縮編碼方式進行了壓縮編碼的上述影像數(shù)據(jù)進行解碼；(b)從在上 述(a)的步驟中被解碼的上述影像數(shù)據(jù)中，提取按照上述第一壓縮編碼方式制作的運動矢量；(C)對上述運動矢量以外的被解碼的上述影像數(shù)據(jù)進 行逆量化；(d)將在上述(C)的步驟中進行了逆量化的上述影像數(shù)據(jù)的語 法轉換為由上述第二壓縮編碼方式規(guī)定的語法；(e)對在上述(d)的步驟 中轉換了語法的上述影像數(shù)據(jù)，以設定的量化步長值進行量化；(f)將在
上述(e)的步驟中進行了量化的上述影像數(shù)據(jù)和在上述(b)的步驟中提
取的上述運動矢量結合，并對其按照上述第二壓縮編碼方式進行壓縮編碼; 以及(g)在上述(f)的步驟中按照上述第二壓縮編碼方式進行了壓縮編 碼的數(shù)據(jù)中，附加識別符，該識別符表示上述運動矢量是按照上述第一壓 縮編碼方式制作的。
另外，本發(fā)明也可以是一種程序，用于具體實現(xiàn)上述本發(fā)明中的代碼 轉換器。通過將該程序安裝至計算機中執(zhí)行，能夠得到本發(fā)明中的代碼轉 換器。進而，記錄了該程序的記錄介質(zhì)也是本發(fā)明的一個實施方式。
另外，本發(fā)明中的解碼器根據(jù)通過上述代碼轉換器進行的再次的壓縮 編碼得到的影像數(shù)據(jù)，生成再現(xiàn)圖像，其特征在于，具備運動補償部， 根據(jù)通過上述再次的壓縮編碼得到的影像數(shù)據(jù)中包括的運動矢量，進行運 動補償；上述運動補償部判斷上述代碼轉換器對于由上述再次的壓縮編碼 得到的影像數(shù)據(jù)是否附加了識別符，該識別符表示上述運動矢量是按照上 述第一壓縮編碼方式制作的;在附加了上述識別符的情況下，按照上述第 —壓縮編碼方式進行運動補償。
本發(fā)明中的解碼方法根據(jù)通過上述代碼轉換方法進行的再次的壓縮編 碼得到的影像數(shù)據(jù)，生成再現(xiàn)圖像，其特征在于，具有以下步驟(a)判 斷在通過上述再次的壓縮編碼所得到的影像數(shù)據(jù)中是否附加了識別符，該 識別符表示影像數(shù)據(jù)中包括的運動矢量是按照上述第一壓縮編碼方式制作 的；以及(b)在上述(a)的步驟中，在判斷為附加了上述識別符的情況 下，按照上述第一壓縮編碼方式進行運動補償。
另外，本發(fā)明也可以是一種程序，用于具體實現(xiàn)上述本發(fā)明中的解碼 器。通過將該程序安裝至計算機中執(zhí)行，能夠得到本發(fā)明中的解碼器。進 而，記錄了該程序的記錄介質(zhì)也是本發(fā)明的一個實施方式。
在本發(fā)明中，作為上述第一壓縮編碼方式，可以舉出MPEG2方式。另 外，作為上述第二壓縮編碼方式，可以舉出H,264方式。以下，對本發(fā)明的一個實施方式所涉及的代碼轉換器、代碼轉換方法、
解碼器、解碼方式參照圖1至圖8進行說明。 (關于代碼轉換器及代碼轉換方法的說明)
最初，利用圖1至圖5說明本實施方式中的代碼轉換器的結構。圖1 是表示本發(fā)明的實施方式中的代碼轉換器的概略結構的框圖。如圖1所示， 本實施方式中的代碼轉換器具備解碼器1、語法轉換部2和編碼器3。通過 該結構，按照進行運動補償幀間差分編碼的第一壓縮編碼方式進行了壓縮 編碼的影像數(shù)據(jù)被解碼，并按照第二壓縮編碼方式被再次進行壓縮編碼。 在本實施方式中，第一壓縮編碼方式是MPEG2方式，第二壓縮編碼方式是 H.264方式。
解碼器1具備解碼部4和逆量化部5。解碼部4對作為代碼轉換對象 的轉換源的影像數(shù)據(jù)進行解碼，生成被進行壓縮編碼之前的數(shù)據(jù)。在本實 施方式中，作為對象的影像數(shù)據(jù)是根據(jù)MPEG2方式、例如通過哈夫曼 (Huffman)編碼被壓縮編碼的MPEG2影像數(shù)據(jù)(MPEG2 ES (基本流 Elementary Stream))。解碼部4執(zhí)行可變長度代碼解碼(VLD: Variable Length Decoding )。
另外，解碼部4從解碼后的影像數(shù)據(jù)中提取根據(jù)MPEG2方式制作的 運動矢量，并將提取的運動矢量直接輸入至編碼器3。對于運動矢量，利用 圖2至圖5后述。
逆量化部5對于被解碼的影像數(shù)據(jù)進行逆量化。其中，由逆量化部5 進行的逆量化僅對運動矢量以外的被解碼的影像數(shù)據(jù)進行。逆量化部5將 進行了逆量化的影像數(shù)據(jù)輸入至語法轉換部2。
語法轉換部2將由解碼器2的逆量化部5輸入的影像數(shù)據(jù)的語法轉換 為由R264方式規(guī)定的語法。在MPEG2方式中，圖片為編碼的單位，與 此相對，在H,264方式中，片(slice)為編碼的單位(參照圖2)，所以與 此對應地轉換語法。
具體的，語法轉換部2提取轉換源的MPEG2影像數(shù)據(jù)的序列頭(SH: SequenceHead)和在各圖片的前端附加的圖片頭(參照圖2)。然后，語 法轉換部2根據(jù)這些來制作由H.264方式規(guī)定的序列參數(shù)集(SPS: Sequence Parameter Set)和圖片參數(shù)集(PPS: Picture Parameter Set)。在SPS及PPS之中，分別附加了號碼。通過在各片(參照圖2)上附 加的片頭之中指定PPS號碼，從而識別要使用哪個PPS。另外，通過在PPS 之中指定SPS號碼，從而識別各片屬于哪個序列。另外，語法轉換部2將 這些參數(shù)集配置在參照它們的數(shù)據(jù)之前。
進而，語法轉換部2還能夠進行SEI (補充加強信息Supplemental Enhancement Information)和AU定界符(接入單元定界符Access Unit Delimiter)的附加。SEI是包括各圖片的定時信息或隨機接入信息等 的附加信息在內(nèi)的頭。AU定界符是用于確定圖片的前端的符號。
編碼器3具備量化部6和編碼部7。量化部6對于由語法轉換部2轉 換了語法的影像數(shù)據(jù)，以設定的量化步長值進行量化。編碼部7將由量化 部6進行了量化的影像數(shù)據(jù)和從解碼器1輸入的運動矢量進行對應，并將 它們按照H.264方式進行壓縮編碼。
具體的，編碼部7按照CAVLC (上下文適應性可變長度編碼方式 Context-Adaptive Variable Length Coding )、或者CABAC (上下文適 應性二元算術編碼方式Context-Adaptive Binary Arithmetic Coding),執(zhí)行壓縮編碼。
進而，編碼部7在進行了再次編碼的影像數(shù)據(jù)中附加識別符，該識別 符表示運動矢量是按照MPEG2方式制作的(即，對于運動矢量，不是按照 H.264方式制作的)。然后，編碼部7將進行了再次編碼的影像數(shù)據(jù)(H.264 ES (基本流Elementary Stream))向外部輸出。
另外，在本實施方式中，編碼器3具備比特率控制部8。比特率控制 部8根據(jù)由解碼器1的解碼部4解碼的數(shù)據(jù)和由編碼器3的編碼部7進行 壓縮編碼而制作的影像數(shù)據(jù)，求出作為目標的比特率。然后，比特率控制 部8設定用于達到被求出的比特率的量化步長值(除法值)，并將設定的量 化步長值輸入至量化部6。若輸入了量化步長值，則量化部6以輸入的值 執(zhí)行量化。
在此，利用圖2至圖5具體說明運動矢量。首先，對包括運動矢量在 內(nèi)的MPEG2影像數(shù)據(jù)的整體結構進行說明。圖2是表示MPEG2影像數(shù)據(jù) 的數(shù)據(jù)結構的圖。如圖2所示，MPEG2影像數(shù)據(jù)由序列層、GOP (圖片組: Group of Picture)層、圖片層、片層、宏塊層以及塊層這6層(階層)
13構成。
構成序列層的序列由一個以上的GOP、與其對應的序列頭、以及l(fā)個 序列終止代碼(終止符)形成。在序列頭中，包括對運動圖像序列的特征 進行確定的信息，例如畫面的縱橫的尺寸、縱橫比、圖像率、量化矩陣等。
構成GOP層的GOP由多個畫面(圖片)的集合構成。作為圖片，存 在以下三種，即通過幀內(nèi)編碼得到的I圖片、通過雙向預測編碼得到的B 圖片、以及通過順方向預測編碼得到的P圖片。
構成圖片層的圖片由一個運動圖像幀構成。雖然沒有圖示，但在各圖 片中附加了圖片頭。在圖片頭之中，包括表示圖片的顯示順序的號碼、確 定圖片的種類的代碼等。
構成片層的片是將一個圖片切斷為帶狀而得到的，是多個宏塊(MB) 的集合體。另外，宏塊層由作為片的一部分的一個宏塊構成。宏塊是16像 素X 16行的正方形的像素塊，由亮度塊Y和所對應的2個8像素X8行的 色差塊(Cb、 Cr)構成。進而，宏塊被細分為作為DCT的處理單位的8 像素X8行的塊，而該塊構成了塊層。
在圖2中,公開了 MPEG2影像數(shù)據(jù)，但H.264影像數(shù)據(jù)也具備大致 相同的數(shù)據(jù)結構。其中，如上所述，在H,264方式中，片為編碼的單位， 所以在一個圖片中，還有不同種類的片混雜存在的情況。進而，在H.264 方式中，DCT的處理單位是4像素X4行，宏塊被進一步細分。
另外，MPEG2方式及H.264方式這兩者中進行運動補償。然后，對 于分割運動圖像幀而得到的每個運動補償塊，求出運動矢量，并進行運動 矢量的編碼。作為運動補償塊的尺寸，在MPEG2方式中僅認可16X16。 另一方面，在H,264中，作為運動補償塊的尺寸，在16X16之外，還認 可16X8、 8X16、 8X8、 8X4、 4X8、 4X4。
為了進行運動補償所需的信息被附加至宏塊層。圖3是表示運動補償 0f需的信息的一例的圖。如圖3所示，在MPEG2方式及H.264方式這兩 者中，在宏塊層中，為了確定運動補償，附加了各運動補償塊的參照圖片 號碼和各運動補償塊的運動矢量。
另外，為了進行運動補償，在MPEG2方式及H.264方式的任何一個 中，都進行預測插入信號的生成。預測插入信號是具有比整數(shù)像素的像素
14精度低的像素精度的信號，根據(jù)參照圖片的像素值生成。其中，在兩個方
式中，預測插入信號的生成方法不同。對于這一點，以下利用圖4及圖5 進行說明。
圖4是說明第一壓縮編碼方式(MPEG2方式)中的預測插入信號的生 成的圖。圖5是說明第二壓縮編碼方式(H264方式)中的預測插入信號 的生成的圖。
如圖4所示,在MPEG2方式中，預測插入信號的生成是利用2階(tap) 濾波器，通過在相鄰的整數(shù)像素信號(□)的中間點上求出兩者的平均值 (〇)、或者通過在4個整數(shù)像素信號的中央求出它們的平均值( )來進 行的。在MPEG2方式中，運動矢量基本上以半像素精度表現(xiàn)。
另一方面，如圖5所示，在R264方式中，預測插入信號的生成利用 6階(tap)濾波器進行。具體的，位于2個整數(shù)像素信號(□)的、水平 方向的中間位置的(1/2)像素信號(〇)通過對在水平方向上排列的6 個整數(shù)像素信號施以6階濾波處理來制作。同樣的，位于2個整數(shù)像素信 號(□)的、垂直方向的中間位置的(1/2)像素信號(〇)通過對在垂直 方向上排列的6個整數(shù)像素信號施以6階濾波處理來制作。
另外，位于4個整數(shù)像素信號(□)的中間位置的(1/2)像素信號( ) 通過對在水平方向或垂直方向上排列的6個(1/2)像素信號(〇)施以6 階濾波處理來制作。在制作(1/2)像素信號之后，通過平均值濾波器制作 (1/4)像素信號(拳以及令)。
像這樣，在預測插入信號的生成中，H.264方式與MPEG2方式大為 不同。在比264方式中，與MPEG2方式相比，由于運動矢量的預測精度 上升，所以可以進行精度更高的運動補償。其中，因此，要將按照MPEG2 方式制作的運動矢量完全代碼轉換為按照H.264方式制作的運動矢量，像 利用現(xiàn)有的閉環(huán)架構的代碼轉換器那樣，需要緩沖存儲器或參照存儲器。 即，對MPEG2影像數(shù)據(jù)進行逆量化之后，如果不進一步進行IDCT (逆離 散余弦變換)，然后將得到的圖像在存儲器上展開，那么難以進行再次編碼。
對此，在本實施方式中，如圖l所示，解碼器l對于運動矢量，在解 碼之后，保持原樣向編碼器3輸出。在本實施方式中，不再次制作預測插 入信號。然后，編碼器3對于運動矢量，保持原樣進行再次編碼。因此，在本實施方式中的代碼轉換器中，不像利用現(xiàn)有的閉環(huán)架構的情況那樣需 要大存儲器資源或電路規(guī)模。
接著，利用圖6說明本實施方式中的代碼轉換方法。圖6是說明本發(fā) 明的實施方式中的代碼轉換方法中的流程的流程圖。本實施方式中的代碼 轉換方法通過使圖1所示的本實施方式中的代碼轉換器工作來實施。因此, 在以下的說明中， 一邊適當參照圖1， 一邊與圖1所示的代碼轉換器的工 作一起進行說明。
如圖6所示，首先，如果變換源的MPEG2影像數(shù)據(jù)(MPEG2ES)輸 入至解碼器1，那么解碼器1的解碼部4執(zhí)行可變長度代碼解碼(VLD: Variable Length Decoding)(步驟Sl)。進而，解碼部4從被解碼的 MPEG2圖像數(shù)據(jù)中僅提取運動矢量，對于提取的運動矢量，輸入至編碼器 3 (步驟S2)。解碼部4對于運動矢量以外的影像數(shù)據(jù)，輸入至逆量化部5。
接下來，逆量化部5對于輸入的影像數(shù)據(jù)，執(zhí)行逆量化(步驟S3)。 另外，逆量化部5將進行逆量化而得到的影像數(shù)據(jù)輸入至語法轉換部2。 接著，語法轉換部2對于進行了逆量化的影像數(shù)據(jù)，執(zhí)行語法的轉換(步 驟S4)。由此，制作由R264方式規(guī)定的、序列參數(shù)集和圖片參數(shù)集等， 并將其加入影像數(shù)據(jù)中。轉換了語法的影像數(shù)據(jù)被輸入至構成編碼器3的 量化部6。
接著，如果輸入了影像數(shù)據(jù)，則量化部6對該影像數(shù)據(jù)以設定的量化 步長值執(zhí)行量化(步驟S5)。這時，量化步長值的設定通過比特率控制部8 進行。比特率控制部8如上所述，設定量化步長值(除法值)以達到作為 目標的比特率。另外，量化部6將進行了量化的影像數(shù)據(jù)輸入至構成編碼 部3的編碼部7。
之后，編碼部7對于進行了量化的影像數(shù)據(jù)按照H.264方式執(zhí)行再次 壓縮編碼(步驟S6)。另外，編碼部7在進行了再次壓縮編碼的影像數(shù)據(jù) 上附加識別符。該識別符表示運動矢量是按照代碼轉換前的壓縮編碼方式 (MPEG2方式)制作的，寫入至影像數(shù)據(jù)的用戶區(qū)域。
像這樣，通過執(zhí)行步驟S1至步驟S6，得到了按照圧264方式進行了 再次壓縮編碼(進行了代碼轉換)的影像數(shù)據(jù)。另外，如上所述，在代碼 轉換時沒有要求大存儲器資源或電路規(guī)模，所以根據(jù)本實施方式，抑制了與代碼轉換相關的成本的上升。另外，在本實施方式中，由于不進行DCT 或IDCT就能夠進行代碼轉換，所以也謀求了處理時間的縮短。
另外，本實施方式中的代碼轉換器還能夠通過在計算機中安裝使其進 行圖6所示的步驟Sl至S6的程序、并執(zhí)行該程序來實現(xiàn)。這時，計算機 的CPU (中央處理單元central processing unit)作為解碼器1、語法 轉換部2、編碼器3執(zhí)行功能，進行處理。
另外，在執(zhí)行步驟S6 (參照圖6)之后從編碼器3 (參照圖1)輸出 的影像數(shù)據(jù)中，運動矢量按照MPEG2方式制作，所以嚴格地說，不是完全 的H.264影像數(shù)據(jù)。因此，解碼器在再現(xiàn)被進行了代碼轉換的影像數(shù)據(jù)時， 如果按照H.264方式進行運動補償，則存在畫質(zhì)劣化的可能性。
但是，在迸行了該代碼轉換的影像數(shù)據(jù)中，附加了上述識別符。因此， 在對進行了該代碼轉換的影像數(shù)據(jù)進行解碼時，在解碼器側判斷有無識別 符，存在識別符的情況下，按照代碼轉換前的編碼方式執(zhí)行運動補償即可。 這時，不使畫質(zhì)劣化來再現(xiàn)影像。以下說明本實施方式中的解碼器及解碼 方法。
(關于解碼器及解碼方法的說明)
接著，利用圖7及圖8說明本實施方式中的解碼器及解碼方法。本實 施方式中的解碼器及解碼方法能夠根據(jù)通過本實施方式中的代碼轉換器及 代碼轉換方法進行了再次編碼的影像數(shù)據(jù)，生成再現(xiàn)圖像。
首先，利用圖7說明本實施方式中的解碼器的結構。圖7是表示本發(fā) 明的實施方式中的解碼器的概略結構的框圖。如圖7所示，解碼器具備 運動補償部14，根據(jù)由再次的壓縮編碼得到的影像數(shù)據(jù)中包括的運動矢量， 進行運動補償。另外，解碼器除此之外還具備解碼部11、逆量化部12、IDCT 部13、幀存儲器15、畫面內(nèi)預測部16以及濾波器17。
若輸入了 H.264影像數(shù)據(jù)(H.264 ES)，則解碼部11對其進行解碼(熵 解碼)，并將進行了解碼的影像數(shù)據(jù)輸入至逆量化部12。逆量化部12對被 解碼的影像數(shù)據(jù)進行逆量化，并將進行了逆量化的影像數(shù)據(jù)輸入至IDCT 部13。 IDCT部13對進行了逆量化的影像數(shù)據(jù)執(zhí)行IDCT (逆離散余弦變 換)，并輸出由像素值構成的影像數(shù)據(jù)。
濾波器17是解塊濾波器，對于由IDCT部13輸出的影像數(shù)據(jù)，進行塊失真的消除。由濾波器17消除了塊失真的影像數(shù)據(jù)作為再現(xiàn)圖像輸出至 外部，并且儲存在幀存儲器15中。畫面內(nèi)預測部16在原數(shù)據(jù)是通過畫面 內(nèi)預測編碼制作的情況下，根據(jù)由IDCT部13輸出的影像數(shù)據(jù)制作運動圖 像幀。
運動補償部14利用被儲存在幀存儲器15中的運動圖像幀，執(zhí)行運動 補償，并制作運動圖像幀。由畫面內(nèi)預測部16制作的運動圖像幀和運動補 償部14制作的運動圖像幀根據(jù)再現(xiàn)順序被加入至由IDCT部13輸出的影 像數(shù)據(jù)中。
另外，通常的，運動補償部14與H.264用的解碼器中具備的運動補 償部同樣，按照11.264方式執(zhí)行運動補償。但是，在本實施方式中，運動 補償部14除了基于執(zhí)行運動補償?shù)闹谱鬟\動圖像幀的功能之外，還具備判 斷有無識別符的功能。進而，運動補償部14還具備以下功能，艮卩在判斷 為附加了識別符的情況下，按照代碼轉換前的壓縮編碼方式、即MPEG2 方式執(zhí)行運動補償。
另外，運動補償部14在判定為沒有附加識別符的情況下，如上所述， 按照H.264方式執(zhí)行運動補償。"識別符"是圖1所示的本實施方式中的 代碼轉換器所制作的識別符，表示運動矢量是按照MPEG2方式制作的。
在此，利用圖8說明本實施方式中的解碼方法。圖8是說明本實施方 式中的解碼方法中的流程的流程圖。本實施方式中的解碼方法通過使圖7 所示的本實施方式中的解碼器工作來實施。因此，在以下的說明中， 一邊 適當參照圖7, —邊與圖7所示的解碼器的工作一起進行說明。另外，圖8 僅圖示出解碼方法中整個步驟之中與運動補償相關的步驟，即由運動補償 部14執(zhí)行的步驟。
如圖8所示，如果輸入了影像數(shù)據(jù)，則運動補償部14對輸入的影像數(shù) 據(jù)是否包括由代碼轉換器所附加的"識別符"進行判斷(步驟Sll)。
在步驟Sll的判斷的結果是包括"識別符"的情況下，運動補償部14 按照MPEG2方式執(zhí)行運動補償(步驟S12)。具體的，運動補償部14在 步驟S12中，以運動矢量為半像素精度為前提，生成運動圖像幀。
另一方面，在沒有包括"識別符"的情況下，運動補償部14與通常的 H.264用的解碼器中具備的運動補償部同樣，按照H.264方式執(zhí)行運動補償(步驟S13)。具體的，運動補償部14在步驟S13中，以根據(jù)基于6階 濾波處理的預測插入信號生成了運動矢量為前提，生成運動圖像幀。
另外，在步驟Sll中的判斷在影像數(shù)據(jù)的輸入開始時執(zhí)行。另外，步 驟S12及S13執(zhí)行到影像數(shù)據(jù)向圖7所示的解碼器的輸入結束為止。
像這樣，如果使用本實施方式中的解碼器或解碼方法，則能夠?qū)τ杀?實施方式中的代碼轉換器及代碼轉換方法進行了再次壓縮編碼的影像數(shù)據(jù) 進行再現(xiàn)。另外，根據(jù)本實施方式中的解碼器或解碼方法，對于由本實施 方式中的代碼轉換器及代碼轉換方法進行了再次壓縮編碼的影像數(shù)據(jù)以外 的H.264影像數(shù)據(jù)，也能夠進行再現(xiàn)。
另外，本實施方式中的解碼器還能夠通過在計算機中安裝使其執(zhí)行圖8 所示的步驟Sll至S13、解碼處理、逆量化處理、IDCT處理、畫面內(nèi)預 測處理以及解塊濾波處理的程序，并執(zhí)行該程序來實現(xiàn)。這時，計算機的 CPU (中央處理單元，central processing unit)作為解碼部ll、逆量化 部12、 IDCT部13、運動補償部14、畫面內(nèi)預測部16執(zhí)行功能，進行處 理。另外，計算機的存儲器作為幀存儲器15執(zhí)行功能。
工業(yè)可利用性
本發(fā)明中的代碼轉換器及代碼轉換方法對各種影像設備是有用的，具 有工業(yè)可利用性。另外，本發(fā)明中的解碼器及解碼方法作為用于再現(xiàn)由本 發(fā)明中的代碼轉換器或代碼轉換方法進行了再次壓縮編碼的影像數(shù)據(jù)的解 碼器及解碼方法，具有工業(yè)可利用性。
權利要求
1、一種代碼轉換器，對按照進行運動補償幀間差分編碼的第一壓縮編碼方式進行了壓縮編碼的影像數(shù)據(jù)進行解碼，并對其按照第二壓縮編碼方式再次進行壓縮編碼，其特征在于，具備解碼器、語法轉換部以及編碼器；上述解碼器對按照上述第一壓縮編碼方式進行了壓縮編碼的上述影像數(shù)據(jù)進行解碼，從解碼后的上述影像數(shù)據(jù)中，提取按照上述第一壓縮編碼方式制作的運動矢量，并將提取的上述運動矢量輸入至上述編碼器，另外，對上述運動矢量以外的解碼后的上述影像數(shù)據(jù)進行逆量化，并將逆量化后的上述影像數(shù)據(jù)輸入至上述語法轉換部；上述語法轉換部將由上述解碼器輸入的上述影像數(shù)據(jù)的語法轉換為由上述第二壓縮編碼方式規(guī)定的語法；上述編碼器對轉換了語法的上述影像數(shù)據(jù)以設定的量化步長值進行量化，將量化后的上述影像數(shù)據(jù)和從上述解碼器輸入的上述運動矢量結合，并對其按照上述第二壓縮編碼方式進行壓縮編碼，進而，在按照上述第二壓縮編碼方式進行了壓縮編碼的數(shù)據(jù)中，附加識別符，該識別符表示上述運動矢量是按照上述第一壓縮編碼方式制作的。
2、 如權利要求1所述的代碼轉換器，其中，上述第一壓縮編碼方式是MPEG2方式，上述第二壓縮編碼方式是 H.264方式。
3、 一種代碼轉換方法，對按照進行運動補償幀間差分編碼的第一壓縮 編碼方式進行了壓縮編碼的影像數(shù)據(jù)進行解碼，并對其按照第二壓縮編碼方式再次進行壓縮編碼，其特征在于，具有以下步驟(a) 對按照上述第一壓縮編碼方式進行了壓縮編碼的上述影像數(shù)據(jù)進 行解碼；(b) 從在上述(a)的步驟中被解碼的上述影像數(shù)據(jù)中，提取按照上述第一壓縮編碼方式制作的運動矢量；(C)對上述運動矢量以外的被解碼的上述影像數(shù)據(jù)進行逆量化；(d) 將在上述(C)的步驟中進行了逆量化的上述影像數(shù)據(jù)的語法轉 換為由上述第二壓縮編碼方式規(guī)定的語法；(e) 對在上述(d)的步驟中轉換了語法的上述影像數(shù)據(jù)，以設定的量化步長值進行量化；(f) 將在上述(e)的步驟中進行了量化的上述影像數(shù)據(jù)和在上述(b)的步驟中提取的上述運動矢量結合，并對其按照上述第二壓縮編碼方式進行壓縮編碼；以及(g) 在上述(f)的步驟中按照上述第二壓縮編碼方式進行了壓縮編 碼的數(shù)據(jù)中，附加識別符，該識別符表示上述運動矢量是按照上述第一壓 縮編碼方式制作的。
4、 如權利要求3所述的代碼轉換方法，其中， 上述第一壓縮編碼方式是MPEG2方式，上述第二壓縮編碼方式是H.264方式。
5、 一種解碼器，根據(jù)通過上述權利要求1中記載的代碼轉換器進行的 再次的壓縮編碼所得到的影像數(shù)據(jù)，生成再現(xiàn)圖像，其特征在于，具備運動補償部，根據(jù)通過上述再次的壓縮編碼所得到的影像數(shù)據(jù) 中包括的運動矢量，進行運動補償；上述運動補償部判斷上述代碼轉換器是否對通過上述再次的壓縮編碼 所得到的影像數(shù)據(jù)附加了識別符，該識別符表示上述運動矢量是按照上述 第一壓縮編碼方式制作的；在附加了上述識別符的情況下，按照上述第一 壓縮編碼方式進行運動補償。
6、 如權利要求5所述的解碼器，其中，上述第一壓縮編碼方式是MPEG2方式，上述第二壓縮編碼方式是 H.264方式。
7、 一種解碼方法，根據(jù)通過上述權利要求3中記載的代碼轉換方法進 行的再次的壓縮編碼所得到的影像數(shù)據(jù)，生成再現(xiàn)圖像，其特征在于，具 有以下步驟-(a) 判斷在通過上述再次的壓縮編碼所得到的影像數(shù)據(jù)中是否附加了 識別符，該識別符表示影像數(shù)據(jù)中包括的運動矢量是按照上述第一壓縮編 碼方式制作的；以及(b) 在上述(a)的步驟中，在判斷為附加了上述識別符的情況下， 按照上述第一壓縮編碼方式進行運動補償。
8、 如權利要求7所述的解碼方法，其中，上述第一壓縮編碼方式是MPEG2方式，上述第二壓縮編碼方式是 H.264方式。
9、 一種程序，用于通過計算機執(zhí)行代碼轉換方法，該代碼轉換方法對 按照進行運動補償幀間差分編碼的第一壓縮編碼方式進行了壓縮編碼的影 像數(shù)據(jù)進行解碼，并對其按照第二壓縮編碼方式再次進行壓縮編碼，上述 程序的特征在于，使計算機執(zhí)行以下步驟-(a) 對按照上述第一壓縮編碼方式進行了壓縮編碼的上述影像數(shù)據(jù)進 行解碼；(b) 從在上述(a)的步驟中被解碼的上述影像數(shù)據(jù)中，提取按照上 述第一壓縮編碼方式制作的運動矢量；(c) 對上述運動矢量以外的被解碼的上述影像數(shù)據(jù)進行逆量化；(d) 將在上述(c)的步驟中進行了逆量化的上述影像數(shù)據(jù)的語法轉換為由上述第二壓縮編碼方式規(guī)定的語法；(e) 對在上述(d)的步驟中轉換了語法的上述影像數(shù)據(jù)，以設定的壓縮率進行量化；(f) 將在上述(e)的步驟中量化后的上述影像數(shù)據(jù)和在上述(b)的 步驟中提取的上述運動矢量結合，并按照上述第二壓縮編碼方式對其進行壓縮編碼；以及(g) 在上述(f)的步驟中按照上述第二壓縮編碼方式進行了壓縮編碼的數(shù)據(jù)中，附加識別符，該識別符表示上述運動矢量是按照上述第一壓 縮編碼方式制作的。
10、 一種程序，用于通過計算機執(zhí)行解碼方法，該解碼方法根據(jù)通過 上述權利要求3中記載的代碼轉換方法進行的再次的壓縮編碼所得到的影像數(shù)據(jù)，生成再現(xiàn)圖像，其特征在于，使計算機執(zhí)行以下步驟(a) 判斷在通過上述再次的壓縮編碼所得到的影像數(shù)據(jù)中是否附加了 識別符，該識別符表示影像數(shù)據(jù)中包括的運動矢量是按照上述第一壓縮編 碼方式制作的；以及(b) 在上述(a)的步驟中，在判斷為附加了上述識別符的情況下， 按照上述第一壓縮編碼方式進行運動補償。
全文摘要
提供一種代碼轉換器及代碼轉換方法，能夠不增大電路規(guī)模并且高速地進行壓縮編碼方式不同的影像數(shù)據(jù)間的代碼轉換。使用具備解碼器(1)、語法轉換部(2)、編碼器(3)的代碼轉換器。解碼器(1)對按照MPEG2方式進行了壓縮編碼的影像數(shù)據(jù)進行解碼，然后，提取按照MPEG2方式制作的運動矢量，進而，對于運動矢量以外的影像數(shù)據(jù)進行逆量化。語法轉換部(2)將來自解碼器(1)的影像數(shù)據(jù)的語法轉換為H.264方式。編碼器(3)對于語法轉換后的影像數(shù)據(jù)進行量化，并將其與提取的運動矢量按照H.264方式進行壓縮編碼。編碼器(3)進而在該得到的數(shù)據(jù)中，附加表示運動矢量是按照MPEG2方式制作的情況的識別符。
文檔編號H04N7/32GK101569203SQ20088000115
公開日2009年10月28日 申請日期2008年7月10日 優(yōu)先權日2007年7月11日
發(fā)明者宮內(nèi)進吾, 松浦隆治 申請人:松下電器產(chǎn)業(yè)株式會社