JP3812407B2 - STREAM AREA EXTRACTION METHOD AND DEVICE, PROGRAM THEREOF, AND RECORDING MEDIUM CONTAINING THE PROGRAM - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、MPEG符号化方式およびその他のデジタル符号化方式により符号化されたストリームから任意の1つ又は複数の領域抽出する技術に関し、特に、前記ストリームを完全に復号化することなく複数のストリームを抽出する技術に関する。
【0002】
【従来の技術】
特開2000−125263号公報には、複数の動画のそれぞれの画像を1つの画像に合成し、これを1つの符号化装置により符号化することで、1つの符号化装置での複数動画の同時記録あるいは伝送を行なう方法が示されている。前記符号化方法によれば、複数の動画を符号化するのに要する符号化器が1つで済むためコスト的に有利である。しかし、前記符号化方法により符号化されたストリームからそれぞれの画像を取り出す際には、前記ストリームを完全に復号し、復号された合成画像から任意の画像を取り出す処理を行なう必要がある。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】
前記符号化装置により符号化されたストリームから合成されたそれぞれの画像を取り出す際に、一般的な復号処理により全ての画像を復号した後に、復号された合成画像から任意の画像を抽出する処理が必要なので、復号する際に一般的な復号化装置を用いることができないという問題がある。また、抽出対象でない領域の画像についても復号処理が行なわれるため無駄な処理が多くなる問題がある。さらに、1つの画像に合成された複数のコンテンツは1つのストリームとして記録されるため、各々のコンテンツ毎別個に削除したりジャンル分けしたりといった別個の管理ができないという問題がある。
【0004】
ここで、前記符号化装置で符号化されたストリームを一度画像に復号し任意の領域を抜き出し、その領域のみを再符号化すれば一般的なデコーダで復号できる上不要な領域の復号に処理を割く必要がなく、さらに画像中の抽出する領域をコンテンツの数だけ設定しこの前記再符号化処理を繰り返せばコンテンツ毎のストリームを作成することができる。しかし、この場合も画像までの復号化処理とその画像中の抽出領域の再符号化が必要となるのでやはり多大な処理量を要する問題がある。さらに、複数の領域を抽出する場合、前記再符号化方式では1個のエンコーダのときは抽出領域数だけ抽出処理を繰り返す必要があり、より膨大な手間と時間がかかる。また、抽出する領域数だけのエンコーダを用いて処理を行なう場合1回の抽出処理ですむが、高コストになり装置も複雑になる。
【0005】
本発明はこれらの問題に鑑みてなされたものであり、本発明の第1の目的は、複数の映像コンテンツを1つの画像に合成し、それを符号化して得たストリームなどから、1つ乃至は複数の領域を抽出し、抽出した領域毎の新たなストリームも作成することで、これにより例えばコンテンツ毎の削除やジャンル分けなど個別の管理を容易にするストリーム任意領域抽出方式を提供することである。
【0006】
本発明の第2の目的は、前記ストリームから1つ乃至は複数の領域を抽出しそれぞれ別個のストリームとすることで、一般のデコーダで復号した場合も抽出対象とした領域の画像を意図どおりに復号可能なストリーム任意領域抽出方式を提供することである。
【0007】
本発明の第3の目的は、前記ストリームから1つ乃至は複数の領域の抽出処理を高速で実現し、しかも抽出する領域数に関わらず1度の処理で複数領域を抽出可能とするストリーム任意領域抽出方式を提供することである。
【0008】
本発明の第4の目的は、前記ストリームから1つ乃至は複数の領域を抽出し記録装置に記録する際に、記録媒体にあるまとまったデータ単位毎に配置し、目的のデータを検出するためのシーク動作の回数が少なくなるように記録することで、目的のデータを検出するまでのシーク時間が比較的大きな記録媒体を用いる場合も記録したストリームの復号処理に記録装置からのストリームのリード処理が間に合わない事態を防止可能で、さらに記録装置への負担を低減可能なストリーム任意領域抽出方式を提供することである。
【0009】
本発明の第5の目的は、前記ストリームから複数の領域を抽出し記録装置に記録する際に、抽出したそれぞれのストリームが記録媒体にあるまとまったデータ単位毎に隣接して配置されるように記録することで、複数ストリームの同時復号処理を行なう場合にもシーク回数およびシーク時間を低減できるため、それぞれのストリームのリード処理が間に合わない事態を防止可能で、さらに記録装置への負担を低減可能なストリーム任意領域抽出方式を提供することである。
【0010】
【課題を解決するための手段】
本発明のストリーム任意領域抽出方式は、MPEGストリーム中のMBデータが属する領域を判定するMB領域判定部、およびMB領域判定部の判定結果に基づき当該MBがそのまま抽出可能かあるいは再符号化が必要かどうかを判定するMB処理決定部、および前記MB処理決定部により再符号化が必要と判定された場合再符号化を行なう再符号化部を備えることで、抽出されたMBが他の領域を動き補償のために参照する場合にも参照画像の同領域から動き予測を行なうかあるいは動き補償を行なわないフレーム内MBとして再符号化することで抽出後のそれぞれのMPEGストリームでの動き補償は全て抽出した領域内から参照とすることができる。さらに、抽出したMBデータにより抽出領域に合うようにスライスデータを再構成するスライス構成部、および抽出領域とする数や範囲にしたがってMPEG規格に準拠するようMPEGストリームのヘッダ情報を修正および複製するヘッダ複製部、および前記構成したスライスデータと前記修正および複製されたヘッダ情報を抽出する領域毎に合成する合成部(合成部A、合成部B)を備える構成とすることで、MPEGストリームから任意を1つ乃至は複数の領域から新たなストリームを抽出し記録装置に記録することができる。複数の領域からストリームを抽出し記録する場合は、それぞれのストリームはMPEG規格に準拠した独立したストリームとして記録されるため、ストリーム毎の削除や個別の管理が行なうことができ、本発明の第1の目的を達成できる。ここで、前記抽出したストリームには抽出領域とした画像のみがを含むストリームであり、かつ前述のようにMPEG規格に準拠したストリームであるため、抽出した各ストリームは一般の汎用デコーダで復号した場合でも抽出対象とした領域の画像が意図どおりに復号可能であり、本発明の第2の目的を達成できる。
【0011】
また、前記本発明の構成による任意領域抽出処理において、MBデータをそれが属する領域毎に分別する処理が主となり、非常に負荷の大きい再符号化処理が必要となるのはほとんど各領域の境界付近のMBデータのみで済むため、全領域を一度完全に画像に復号して任意の領域を再符号化する一般の方式と比較して非常に高速な処理が可能である。また領域毎に分別したMBデータは、それぞれ抽出領域数分備えた合成部でヘッダ複製で抽出数分複製されたヘッダ情報と合成されることで、抽出数分のストリームが同時に構成される。つまり、抽出する領域数に関わらず1度の処理で複数領域を抽出可能であり、本発明の第3の目的を達成できる。
【0012】
本発明のストリーム任意領域抽出方式では、前記スライス構成部により構成したスライスデータ毎に記録媒体へ出力するため記録媒体へのストリームの配置はほぼスライスデータ毎の配置となる。光ディスクなどのように目的のデータを検出するまでのシークタイムが比較的大きな記録媒体を用いる場合、記録したストリームの復号処理にストリームリードが間に合わない事態が生じる場合がある。これを防止するため抽出したストリームをあるまとまったデータ単位だけ蓄積するメモリAおよびメモリBおよび前記メモリA、メモリBから前記データ単位だけストリームを読出し連続して記録装置に出力するライト制御部をさらに備える構成としたストリーム任意領域抽出方式とし、抽出したストリームを記録媒体に前記データ単位で連続した配置となるよう記録装置へ出力することで、記録装置のシーク回数やシークタイムを削減でき、その結果ストリームの復号処理にリード処理が間に合わない事態を防止でき、記録装置への負荷を低減できるため、本発明の第4の目的を達成できる。また、ライト制御部が抽出した複数ストリームのそれぞれを前記データ単位毎に隣接して記録媒体に配置されるよう記録装置へ出力することで、複数ストリームの同時復号処理を行なう場合にも記録装置のシーク回数やシークタイムを削減でき、その結果複数ストリームの同時復号処理時にもリード処理が間に合わない事態を防止でき、記録装置への負荷を低減できるため本発明の第5の目的を達成できる。
【0013】
【発明の実施の形態】
本発明のストリーム任意領域抽出方式の実施の形態について図面を参照して詳細に説明する。
【0014】
(発明の第1の実施の形態)
本発明のストリーム任意領域抽出方式の第1の実施の形態は、図1に示す構成となる。
【0015】
本実施の形態では抽出数や抽出領域を指定するための領域指定信号を外部から指定する構成とし、図2のように領域抽出数は2で、720x480画素の画像の水平位置hが0から351までの352画素を領域A、hが368から719ピクセルまでの352画素を領域Bとし、領域A、Bを抽出領域としている。ただし抽出数や抽出領域はこれに限らない。抽出数や抽出領域を固定とする場合、外部から領域指定信号を指定する必要はない。また、直接的領域数や抽出領域を指定しなくとも何らかのパラメータを領域指定信号として入力することとし、そこから抽出数や抽出領域を算出しても構わない。さらに、入力ストリームに抽出数や抽出領域の情報を重畳し、ストリーム分離部101で抽出数や抽出する領域の情報を分離する構成とし、領域指定信号を入力する経路を省くようにしても構わない。いずれの場合でも領域指定信号の抽出領域指定は、マクロブロック(以下、MBという)に相当する16x16画素の精度で指定するものとする。
【0016】
図1に示す第1の実施の形態では、本発明のストリーム任意領域抽出部100は、ストリーム分離部101およびMBデータ分析部102およびMB領域判定部103およびMB処理決定部104およびMB領域変化判定部105およびメモリ106およびスライス構成部107およびヘッダ分析部108およびヘッダ複製部109および合成部A 110および合成部B 111および再符号化部120および選択器A 130および選択器B 131により構成される。
【0017】
ここで再符号化部120はさらに、MB復号化部121およびMB符号化部122および参照画像メモリ123から構成される。
【0018】
ストリーム分離部101には図3のように例えば2つの画像を1枚に合成した画像をMPEG符号化方式で符号化した映像ストリームが入力され、ストリーム分離部101は入力されたMPEG映像ストリームを分析し、MPEGで定義されたシーケンスヘッダおよびGOP(Group Of Pictures)ヘッダおよびピクチャヘッダなどのヘッダ情報と、MBデータを分離し、ヘッダ情報をヘッダ分析部108へ出力する。一方、MBデータをMB単位で順次MBデータ分析部102へ出力する。本実施の形態では、画像A、画像Bは画素間引きなどにより縮小され、それぞれ図2の領域A、領域Bに配置された画像を想定している。
【0019】
MBデータ分析部102は、ストリーム分離部101から入力されるMBデータを分析し、そこからマクロブロックアドレス(以下、MBAという)および動きベクトル情報を抽出する。MBデータ分析部102はまた、前記MBAから当該MBデータの画像中での位置(MBx、MBy)を式1により算出する。ここで式1中のH_MB_NUMは、ヘッダ分析部108から入力される画像の水平画素数を16で割ることで得られる水平MB数であり、%は整数割り算のあまりを求める演算子で、/は整数割り算の商を求める演算子を表わす。
(MBx,MBy)= ( (MBA%H_MB_NUM)x16,(MBA/H_MB_NUM)x16) ・・・ 式1
MBデータ分析部102はまた、直前に入力されたMBデータの動きベクトルを記憶しておき、当該MBデータの動きベクトルが直前のMBデータの差分値であった場合は、前記記憶された直前のMBデータの動きベクトルを加えて得られる動きベクトルを前記算出したMB位置(MBx、MBy)に加えることで当該MBが参照する位置(RMBx、RMBy)を算出する。当該MBデータの動きベクトル差分値でない場合は、当該MBデータの動きベクトルを前記算出したMB位置に加えることで当該MBが参照する位置を算出する。当該MBデータが動き補償の必要のないイントラMBであった場合は、当該MBが参照する位置を、たとえば当該MBの位置と同じ値とする。当該MBが動きベクトルを複数持つ場合は、全ての動きベクトルでの参照位置を算出する。MBデータ分析部102は、このように算出した当該MBの位置および当該MBが参照する位置をMB領域判定部103に出力し、当該MBデータを選択器A 130およびMB複合化部121に出力する。MBデータ分析部102はまた、当該MBデータがイントラMBであるか否かを判別するためのイントラMB判定信号をMB処理決定部104に出力する。前記イントラMB判定信号は、たとえばイントラMBの場合”Intra”、非イントラMBの場合”NotIntra”とすることができる。
【0020】
MB領域判定部103では、外部から入力される領域指定信号から得られる抽出領域情報とMBデータ分析部102から入力されるMB位置情報(MBx、MBy)とそのMBが参照するMB参照位置情報(RMBx、RMBy)から当該MB位置およびMB参照位置が属する領域を判定し、当該MBが属する領域に対応させたMB領域判定信号をMB領域変化判定部105およびMB符号化部122および選択器B 131に出力する。前記MB領域判定信号には当該MBが属する領域を抽出対象としているかどうかの情報も含む。ここで、図2のように720画素x480画素の画像から抽出領域として領域A、領域Bとした場合、次のように当該MBの属する領域を判定できる。
(a) MBx ≧0 かつ (MBx+15) ≦ 359
当該MBは領域Aに属する。
(b)MBx ≧ 360 かつ (MBx+15) ≦ 719
当該MBは領域Bに属する。
(c) (a)および(b)以外
当該MBは領域Aと領域Bの間にある。
【0021】
このとき、たとえば(a)の場合は、”A”を、(b)の場合は”B”を、(c)の場合は本実施の形態では抽出対象外の領域として”X”をMB領域判定信号としてMB領域変化判定部105およびMB符号化部122および選択器B 131に出力する。
【0022】
MB領域判定部103はさらに、当該MB位置とMB参照位置の属する領域の一致あるいは不一致を示す同領域参照判定信号をMB処理決定部104に出力する。前記同領域参照判定信号には当該MBが属する領域を抽出対象としているかどうかの情報も含む。ここで、前記MB領域判定方法と同様に当該MBとその参照位置の判定を行ない当該MBと当該MBが参照する領域が一致していた場合はたとえば”Same”を、不一致の場合は”Diff”を、あるいは前記(c)の場合を含め当該MBが抽出対象外の領域の場合は”X”を同領域参照判定信号としてMB処理決定部104に出力する。
【0023】
MB処理決定部104は、MBデータ分析部102から入力されるイントラMB判定信号とMB領域判定部103から入力される同領域参照判定信号を用いて図4に示した処理の流れで当該MBを再符号化する必要があるかどうか、あるいは抽出対象とするか否かの決定を行ない、その結果得られた処理決定信号をMB復号化部121および選択器A 130に出力する。本実施の形態では処理決定信号を、再符号化が必要ない場合”Orginal”、再符号化が必要な場合”ReENC”、抽出対象でない場合”Dump”とした。
【0024】
図4に示した処理決定信号を出力するまでの流れを説明する。まず、ステップA1においてMB領域判定部103から入力される同領域判定信号が“X”、つまり当該MBが抽出対象でない領域であると判定された場合は、ステップA4に進み“Dump”を出力する。そうでない場合は、ステップA2へ進みMBデータ分析部102から入力されるイントラMB判定信号が“Intra”かどうかを調べる。判定の結果“Intra”のとき、つまり当該MBがイントラMBであると判定された場合はステップA5に進み“Original”を出力する。そうでない場合は、ステップA3に進み前記同領域判定信号が“Same”であるかどうかを調べる。判定の結果“Same”のとき、つまり当該MBの属する領域とそれが参照する領域が一致していると判定された場合、ステップA6へ進みこの場合も“Original”を出力する。そうでない場合は“ReENC”を出力する。処理決定信号を出力するまでの流れは以上で説明した図4の流れ図に必ずしも従う必要はなく同様の結果が得られれば良い。
【0025】
MB領域変化判定部105は、MB領域判定部103から入力されるMB領域判定信号と1つ前に入力されたMB領域判定信号とを比較し、当該MBが属する領域が、ある抽出対象としている領域から別の抽出対象領域に変化した場合、あるいはある抽出領域から抽出対象としていない領域に変化した場合、これを通知するMB領域変化信号 をスライス構成部107に出力する。具体的には、前記MB領域判定信号が、”A”から”B”あるいは”X”に変化したとき、また、”B”から”A”あるいは”X”に変化したときMB領域変化信号を出力する。
【0026】
MB復号化部121は、ヘッダ分析部108から入力されるピクチャタイプ情報によって当該MBデータがIピクチャまたはPピクチャという他の画面から動き補償時に参照される画像のMBである場合、あるいはMB処理決定部104から入力される処理決定信号が”ReENC”の場合、つまり再符号化が必要な場合、入力されるMBデータに対し可変長復号化、逆量子化および逆DCT、さらに必要な場合は参照画像メモリ123中の参照画像を使って動き補償を行ない16x16の画像に復号し、前記処理決定信号が”ReENC”の場合は復号された前記16x16の画像をMB符号化部122へ出力する。また、当該MBデータがIピクチャまたはPピクチャである場合は復号された前記16x16の画像を参照画像とするため参照画像メモリ123に記憶する。
【0027】
MB符号化部122は、MB処理決定部104により当該MBの再符号化が必要と判定された場合にMB復号化部121から入力される16x16の画像に復号されたMBデータに対し、参照画像メモリ123に記憶された参照用画像中の当該MBと同じ領域から動き予測し、その後DCT、量子化、可変長符号化により再符号化し、再符号化されたMBデータを選択器B 131に出力する。ここで、外部から指定される領域指定信号やMB領域判定部103から入力される当該MBデータが属する領域情報を利用することで参照画像のどの領域が当該MBと同じとなるかの判定ができる。処理量の軽減を図りたい場合は、再符号化時に動き予測せず、フレーム内MBとして符号化しても構わない。
【0028】
MB符号化部122で再符号化処理を行なうのは、MB処理決定部104により当該MBの再符号化が必要と判定された場合であるが、これは図5に示すようにある抽出領域に属するMBデータが動き補償用の参照画像の異なる領域を参照している場合である。この異領域の参照は各領域の境界付近となる場合がほとんどであるため他の大部分のMBデータでは負荷の大きい再符号化処理は行なわれない。したがって、高速な任意領域の抽出処理が可能となる。
【0029】
参照画像メモリ123には、MB復号化部121で16x16の画像に復号されたMBデータが記憶される。このとき、前記MBデータは、参照用画像として参照できるようにメモリ中に配置される。また参照画像メモリ123は、2画面分の参照画面が記憶され、新たな参照画像が記憶される毎に、古い順に参照画像は参照画像メモリ123中から削除される。
【0030】
選択器A 130は、MB処理決定部104から入力される処理決定信号により、メモリ106へ出力するMBデータをMBデータ分析部102から入力されるMBデータ(図1端子a)あるいはMB符号化部122から入力されるMBデータ(図1端子c)あるいはいずれも入力しない(図1端子b)の3通りから選択し、いずれかのMBデータが選択された場合は、それをメモリ106へ出力する。具体的な例としては、処理決定信号が”Original”の場合、MBデータ分析部102から入力される再符号化していないMBデータを選択し、”ReENC”の場合、MB符号化部122から入力される再符号化されたMBデータを選択する。さらに、処理決定信号が”Dump”のときは、MBデータは入力せずMBデータはメモリ106へ出力されない。
【0031】
スライス構成部107は、MB領域変化判定部105から入力されるMB領域変化信号により同領域に属し、かつ同垂直位置のMBのMBデータがメモリ106に蓄積されたことを判断し、メモリ106に蓄積された前記MBデータ順次読み出し、MBデータの情報を利用してスライスヘッダを生成すると共に、前記生成したヘッダと読みだされたMBデータで1スライス分のデータを構成し、前記構成したスライスデータを選択器B 131へ出力する。もし、前記MB領域変化信号が入力されたときにメモリ106に読み出すべきMBデータがなかった場合、スライスヘッダの生成およびスライスデータの構成は行なわず、選択器B 131には何も出力しない。
【0032】
スライスヘッダを生成する際にはメモリ106に記憶されたMBデータの分析を行なう。具体的には、スライスの先頭となるMBデータの量子化スケールコードの値をスライスヘッダ中の量子化スケールコードの値として用いる。さらに1スライスとする全てのMBデータが全てイントラMBの場合はそれを示すスライスヘッダ中のフラグを1とする。また、メモリ106のMBデータでスライスを構成する際には、MBデータ中の動きベクトル値およびイントラMBのDC係数および量子化スケールコードの変更あるいは削除が必要な場合はその処理を行なう。前記MBデータの変更あるいは削除処理について具体的に説明する。動きベクトルは、MB領域変換判定部105から入力されるMB領域変化信号の直後ではなく、すなわちスライスの先頭MBでなく、かつ直前のMBがイントラMBでなく、直前のMBと当該MBのMBAが連続した値のとき、当該MBの動きベクトル値を直前のMBの動きベクトルとの差分値に変更する。イントラDC係数は、当該MBがスライスの先頭でなく、直前のMBと当該MBが共にイントラMBでかつMBAが連続した値のとき、当該MBのイントラDC係数値を直前のMBのイントラDC係数との差分値に変更する。量子化スケールコードは、当該MBが、スライスの先頭あるいは直前のMBの量子化スケールコードと同じ値の場合、MBデータ中から削除する。これにより、図6に示すように各抽出領域毎に同水平位置のMBデータの集合を1スライスとする構造となる。
【0033】
本実施の形態では、図6に示すようなスライス構成としたが、MPEG規格に準拠する限りスライスを他の構成としても構わない。
【0034】
ヘッダ分析部108は、ストリーム分離部101から入力されたヘッダ情報を分析し、当該画像が画像内で符号化が行われるIピクチャあるいは、他画面から動き予測が行われるP、Bピクチャといったピクチャタイプ情報を抽出、これをMB復号化部121へ出力する。一方ヘッダ情報は、ヘッダ複製部109へ出力する。また、画像の水平画素数をMBデータ分析部102に出力する。
ヘッダ複製部109は、ヘッダ分析部108から入力されるヘッダ情報を抽出する領域の数だけ複製すると同時にヘッダ情報内の画面のピクセルサイズや表示サイズ、1ピクセルの水平、垂直サイズの比率など任意の領域を抽出するにあたり変更が必要なパラメータ値の変更する。本実施の形態では抽出数は2つであり、ヘッダ情報は2つに複製する。また、抽出領域のピクセルサイズはいずれも352x480であり、表示サイズは例えば720x480とし、1ピクセルの縦、横サイズの比率もこれにあった値とすることができる。ヘッダ複製部109は、ヘッダの複製を行なった後、領域Aについてのヘッダ情報を合成部A 130に、領域Bについてのヘッダ情報を成部B 131に出力する。
【0035】
選択器B 131は、MB領域判定部103から入力されるMB領域判定信号に従い、スライス構成部107から入力されるスライスデータの出力先を合成部A 110あるいは合成部B 111に振り分ける。具体的には、領域Aのスライスデータを合成部A 110に、領域Bのスライスデータを合成部B 111に出力する。
【0036】
合成部A 110は、ヘッダ複製部109から入力されるヘッダデータと選択器B 131から入力されるスライスデータを合成してMPEGストリームとし記録装置200にファイルA 201として出力する。
【0037】
合成部B 111は前記合成部110と同様に、ヘッダ複製部109から入力されるヘッダデータと選択器B 131から入力されるスライスデータを合成してMPEGストリームとし記録装置200にファイルB 202として出力する。
【0038】
ここで、合成部A 110および合成部B 111から出力されるMPEGストリームには、それぞれ領域A、領域Bの画像のみが含まれるストリームとなっており、以上説明した本発明の第1の実施の形態の構成によりストリームの任意領域の抽出処理が達成される。また、1度の処理で複数の領域から抽出したストリームを同時に得ることができる。
【0039】
さらにことのとき、前記抽出したMPEGストリームは、MB処理決定部104および再符号化部120の作用により抽出対象としたそれぞれの領域のみを参照するように修正されている、またヘッダ複製部109の作用により抽出領域に応じた適切なパラメータの値としたヘッダ情報となっており、さらにスライス構成部107の作用により抽出領域に応じたスライス構成とされている。このため前記抽出したMPEGストリームは、MPEG規格に準拠したストリームとなっており一般のデコーダで復号した場合、意図どおり抽出領域の画像が復号される。
【0040】
第1の実施の形態では、前記合成部110および前記合成部111からそれぞれ出力されるMPEGストリームを同一の記憶装置200に出力したが、それぞれ別々の記憶装置に出力しても構わない。また、前記出力されるMPEGストリームを直接デコーダへ出力することにしても構わない。さらに、前記MPEGストリームを出力する記憶装置あるいはデコーダは、装置内に存在している必要はなくネットワーク上に配置されたものであっても構わない。
【0041】
第1の実施の形態ではMPEGストリームから任意領域を抽出する例を記述したが、同様の方法は画像がMBあるいはDCTブロックのように複数のブロックで構成され、かつ前記ブロック単位ごとに独立した処理が可能な符号化方式に適用できる。前記符号化方式がフレーム間の相関を利用しない符号化方式である場合、再符号化部120が必要ないためさらに簡易な構成でストリーム任意領域抽出方式を実施することができる。
【0042】
(発明の第2の実施の形態)
本発明の第2の実施の形態は、図7のように図1で示した本発明の実施の形態の構成に加え、合成部A 110、合成部B 111のそれぞれの後段に符号量制御部140をさらに備えた構成となる。
【0043】
符号量制御部140は図8に示すように、符号レート変換部141および符号量計算部142から構成される。
【0044】
符号レート変換部141は、入力されるMPEGストリームを可変長復号化および逆量子化を行なう。その後、符号量計算部142から入力される符号量制御信号をもとに新たな量子化ステップ値で量子化し可変長符号化して符号レートを変換したストリームを符号量計算部142に出力する。ここで、符号量制御信号は外部から指定される目標符号レートに対する符号レート変換部141から出力されるストリームの実符号レートの誤差を表わす信号である。従って、前記符号量制御信号により前記目標符号レートに対し、前記実符号レートが大きいと判定された場合は量子化ステップ値を大きな値とすることで符号レートを削減することができ、実符号レートが目標符号レートとなるよう制御できる。
【0045】
符号量計算部142は、符号レート変換部141から入力される符号レートが変換されたストリームの符号量をカウントし、たとえばピクチャ毎に外部から入力される目標符号レートと前記符号量のカウント値から算出した実符号レートを比較し、目標符号レートに対する実符号レートの誤差を符号量制御信号として符号レート変換部141に出力する。また、符号量計算部142は入力されるストリームをそのまま出力する。目標符号レートと実符号レートの比較は、ピクチャ毎とは限らずスライス毎やその他の単位毎の比較として構わない。
【0046】
このように本発明の第2の実施の形態では、合成部A 110、合成部B 111のそれぞれの後段に前記符号量制御部140を備え、それぞれの符号量制御部140に各抽出領域の目標符号レートを入力することで、各領域から抽出したそれぞれのストリームの符号レートを任意に設定可能となる。
【0047】
符号レート変換部141で行なわれる処理は、DCTや逆DCTの処理と比較してはるかに負荷の小さい処理であり、逆量子化および量子化をまとめて処理することでさらに高速にすることができる。したがって、第2の実施の形態により、高速性を保持したまま第1の実施の形態で示したストリーム任意領域抽出方式が可能とする機能に加え、各領域から抽出したそれぞれのストリームの符号レートを任意に設定可能なストリーム任意領域抽出方式を提供できる。
【0048】
本発明の第2の実施の形態では、符号レート変換部141が合成部A 110および合成部B 111の後段に配置される構成としたが、符号レート変換部141を選択器A 130の後段、あるいはメモリ106の後段、あるいはスライス構成部107の後段に配置する構成としても構わない。この場合符号レート変換部141には、領域Aおよび領域Bから抽出したそれぞれのストリームについての符号量制御信号を入力する必要があり、また当該MBが属する領域を判定する必要があるためMB領域判定部103からMB領域判定信号を入力する必要があるが、符号レート変換部141は抽出領域数に関わらず1つで済むことになり装置の簡略化が可能である。
【0049】
(発明の第3の実施の形態)
本発明の第3の実施の形態は、ストリーム任意領域抽出部100に加え、さらにメモリA 300およびメモリB 400およびライト制御部500を備えた図9に示す構成となる。ストリーム任意領域抽出部100は、本発明の第1の実施の形態である図1のストリーム任意領域抽出部100あるいは本発明の第2の実施の形態である図7のストリーム任意領域抽出部100と同様の機能を有し、また記録装置200はライト制御部300からの制御信号によりデータ書き込み位置が制御可能な記録装置である。
【0050】
メモリA 300およびメモリB 400は、それぞれに入力されるストリーム任意領域抽出部100で領域Aおよび領域Bから抽出された2系統のストリームを記録する。
【0051】
ライト制御部500は、1フレームあるいはGOPなどある程度まとまったストリームをデータ単位とし、前記メモリA 300およびメモリB 400に前記データ単位のストリームが蓄積された後に、メモリA 300およびメモリB400のそれぞれから前記データ単位のストリームを読出し記録装置200に出力する。このとき、読み出されたストリームを前記データ単位で可能な限り物理的に連続して記録媒体上に配置されるような記録位置を指定するための制御信号を記録装置200に出力する。さらに複数の領域から抽出したストリームをライトする場合もそれぞれのストリームができるだけ隣接して記録媒体に配置されるような制御信号を記録装置200に出力する。例えば記録装置200で用いる記録媒体が光ディスクの場合は、領域Aおよび領域Bから抽出されたストリームの物理的な配置は図10のように、領域Aと領域Bから抽出したストリームは前記データ単位で連続して記録され、さらにそれぞれのストリームが隣接して交互に配置される。前記データ単位は、1フレーム単位あるいはGOP単位あるいはそれ以上の単位でもそれ以下の単位であっても良い。さらに、前記データ単位はストリーム全体とすることもできる。
【0052】
このとき、記録装置200が光ディスクの内周から外周までをいくつかのゾーンに分けてその中で回転速度を一定とするZCAV(Zone Constant Angular Velocity)方式を用いている場合は、前記制御信号を用いてストリームをなるべく同一ゾーンに配置すれば、ストリームのリード処理時に記録装置200が時間と負荷のかかる回転速度の変更を行なう頻度を削減できるためシーク時間や記録装置200への負荷の低減できる。
【0053】
記録装置200が、制御信号により正確に物理的な書き込み位置の制御が可能であり、シークタイム等のアクセス速度が十分な速度である場合は、メモリA 300およびメモリB 400を省略することができる。一方、記録装置200が、制御信号による物理的な書き込み位置の制御が不可能な場合にも、メモリA300およびメモリB 400は、ライトするデータ単位を記録可能な容量とし、ストリームをデータ単位で連続して記録装置200へ出力することで大概の記録装置において可能な限り物理的に連続した記録ができる。
【0054】
以上の構成となる本発明の第3の実施の形態とすることで、ストリームから1つ乃至は複数の領域から抽出したストリームを記録装置に記録する際に、ストリームのあるまとまったデータ単位毎に連続して記録媒体に配置できる。これにより、ストリームを記録装置200からリードし復号する際に、シーク回数およびシーク時間を最小限にでき、復号処理時に記録装置200からのストリームのリード処理が間に合わない事態を防止でき、記録装置200への負担も低減可能なストリーム任意領域抽出方式を提供できる。また、本発明の第3の実施の形態の構成とすることで、複数領域から抽出したそれぞれのストリームを隣接して記録媒体に配置できる。これにより、複数ストリーム同時復号処理を行なう場合でもシーク回数およびシーク時間を最小限にできるため複数ストリームの同時復号処理時に記録装置200からのストリームのリード処理が間に合わない事態を防止でき、記録装置200負担も低減可能なストリーム任意領域抽出方式を提供できる。
【0055】
本発明によるストリーム任意領域抽出方式を、前記実施の形態として実施するにあたり、ストリーム任意領域抽出方式の各ブロックをこれと等価な機能を有する回路にて実現することが可能である。また同じく、ストリーム任意領域抽出方式の各ブロックはこれと等価な処理を行なうプログラムをコンピユータ上で実行することにより実現することが可能である。このとき前記コンピユータは前記プログラムを格納する記録媒体を備える。この記録媒体は、半導体メモリ、磁気ディスク、光ディスクその他の記録媒体であってよい。さらに、本発明のストリーム任意領域抽出方式における再符号化部120での処理は比較的処理の付加が大きいためソフトウェアで実現すると必要な処理速度に至らない場合は、それらの部分を回路により実現しても構わない。このように、本発明の実施においては、一部のブロックを回路、つまりハードウェアによる構成とし、他の部分をソフトウェアによる構成としても構わない。
【0056】
また、メモリA 300およびメモリB 400としては、半導体メモリや磁気ディスクドライブ、その他にもストリームのバッファリングに十分に間に合う高速な記録装置により実施できる。
【0057】
また、記録装置200としては半導体メモリ、あるいは磁気ディスク、光ディスク、その他の記憶媒体にデータをライト・リード可能な装置により実施できる。本発明の第3の実施の形態を実施するにあたっては、記録装置200は制御信号により記録媒体への物理的な記録位置を制御できることが望ましいが、必ずしもそうである必要はない。
【0058】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明には以下の効果がある。
【0059】
本発明の第1の効果は、MPEGストリーム中から1つ乃至複数の任意領域の画像部分を別個のストリームとして抽出し、別個のファイルとして記録できることである。これによりたとえば複数の映像コンテンツを1つの画像に合成しそれを符号化して得たストリームからそれぞれのコンテンツを抽出し別個のファイルとして記録すればコンテンツ毎の管理が容易となる。
【0060】
本発明の第2の効果は、それぞれのストリームを復号する際には、本発明のストリーム任意領域抽出方式が使われたことに配慮したMPEGデコーダを使う必要はなく、一般のMPEGデコーダを用いることでそれぞれのストリームから抽出領域とした画像が復号できることである。これは、抽出領域に属するMBデータを抽出する際に当該MBが参照するMBが異なる領域に属している場合、一度復号し、同じ領域から動き予測して再符号化したMBデータと、一方抽出領域の数だけ複製し、抽出領域に応じて変更したMPEGヘッダ情報によりMPEG規格に準拠したストリームを再構成することで実現している。
【0061】
本発明の第3の効果は、ストリームを一度画像に復号した後、抽出領域を切り出し再符号化する一般の方式と比較して、はるかに高速な抽出処理ができることである。これは、抽出するMBデータが動き補償用の参照画像の補償を異なる領域を参照しているときのみ再符号化を行なう方式であり、さらにこの場合再符号化処理を行なうMBデータはほとんど各領域の境界付近のMBデータのみだけであり、大部分のMBデータには非常に負荷が大きい再符号化処理が行なわれないためである。
【0062】
本発明の第4の効果は、抽出領域が複数の場合でも1度の処理で全ての領域のストリーム抽出を行なうことができることである。これは、1度の処理で各抽出領域に属するMBデータを抽出し、抽出領域の数だけ複製したヘッダ情報とそれぞれの領域に属するMBデータにより構成したスライスデータと合成するため、スライスデータ毎に各領域のストリームが順次作成されるためである。
【0063】
本発明の第5の効果は、抽出したストリームを任意の符号レートとすることができることである。これは、抽出したストリーム毎に指定された目標符号レートと実際のストリームの実符号レートとの差に応じてストリームの量子化ステップ数の変更を行ない、実符号レートが目標レートとなるよう制御するためである。
【0064】
本発明の第6の効果は、抽出したストリームをあるまとまったデータ単位だけ連続して配置されるよう記録媒体に記録し記録装置のデータシーク回数やシーク時間を削減することで、ストリーム復号時にストリームリード処理が間に合わない事態を防止でき、かつ記録装置への負荷を小さくできることである。
【0065】
本発明の第7の効果は、複数のストリームを抽出し記録媒体に記録する際に、それぞれのストリームがあるまとまったデータ単位毎に隣接して配置されるよう記録することで、複数ストリームの同時復号処理を行なう場合、それぞれのストリームリード処理が間に合わない事態を防止でき、かつ記録装置への負荷を小さくできることである。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1の実施の形態の構成を示すブロック図である。
【図2】本発明の第1の実施の形態での抽出領域を示す図である。
【図3】本発明の第1の実施の形態での入力とする画像の例を示す図である。
【図4】MB処理決定部でのMB処理決定手順を示す流れ図である。
【図5】参照画像中の異領域参照を示す図である。
【図6】スライス構成部でのスライス構成例を示す図である。
【図7】本発明の第2の実施の形態の構成を示すブロック図である。
【図8】符号量制御部を示すブロック図である。
【図9】本発明の第3の実施の形態の構成を示すブロック図である。
【図10】記録媒体へのストリーム配置を示す図である。
【符号の説明】
100 ストリーム任意領域抽出部
101 ストリーム分離部
102 MBデータ分析部
103 MB領域判定部
104 MB処理決定部
105 MB領域変化判定部
106 MBデータ蓄積用メモリ
107 スライス構成部
108 ヘッダ分析部
109 ヘッダ複製部
110 合成部A
111 合成部B
120 再符号化部
121 MB復号化部
122 MB符号化部
123 参照画像メモリ
130 選択器A
131 選択器B
140 符号量制御部
141 符号レート変換部
142 符号量計算部
200 記録装置
201 ファイルA(領域Aから抽出されたストリーム)
202 ファイルB(領域Bから抽出されたストリーム)
300 メモリA
400 メモリB
500 ライト制御部[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a technique for extracting any one or a plurality of regions from a stream encoded by an MPEG encoding method and other digital encoding methods, and more particularly, a plurality of streams without completely decoding the stream. It relates to the technology to extract.
[0002]
[Prior art]
In Japanese Patent Laid-Open No. 2000-125263, each of a plurality of moving images is combined into one image, and this is encoded by one encoding device, whereby a plurality of moving images can be simultaneously processed by one encoding device. A method of recording or transmitting is shown. The encoding method is advantageous in terms of cost because only one encoder is required for encoding a plurality of moving images. However, when each image is extracted from the stream encoded by the encoding method, it is necessary to perform a process of completely decoding the stream and extracting an arbitrary image from the decoded composite image.
[0003]
[Problems to be solved by the invention]
When extracting each image synthesized from the stream encoded by the encoding device, a process of extracting an arbitrary image from the decoded synthesized image after decoding all images by a general decoding process Since it is necessary, there is a problem that a general decoding device cannot be used for decoding. In addition, there is a problem that wasteful processing increases because an image in an area that is not an extraction target is also subjected to decoding processing. Furthermore, since a plurality of contents combined into one image are recorded as one stream, there is a problem that separate management such as deletion or genre division for each content cannot be performed.
[0004]
Here, the stream encoded by the encoding device is once decoded into an image, an arbitrary area is extracted, and if only that area is re-encoded, it can be decoded by a general decoder and processing for decoding unnecessary areas is performed. There is no need to divide, and a stream for each content can be created by setting the number of areas to be extracted in the image by the number of contents and repeating the re-encoding process. However, in this case as well, there is a problem that a large amount of processing is required because it is necessary to perform decoding processing up to an image and re-encoding of an extraction region in the image. Further, when extracting a plurality of regions, the re-encoding method needs to repeat the extraction process as many times as the number of extraction regions with a single encoder, which requires much more labor and time. Further, when processing is performed using as many encoders as the number of areas to be extracted, only one extraction process is required, but the cost is increased and the apparatus is complicated.
[0005]
The present invention has been made in view of these problems, and a first object of the present invention is to combine a plurality of video contents into a single image, and from one or more streams obtained by encoding it. By extracting multiple areas and creating a new stream for each extracted area, this provides a stream arbitrary area extraction method that facilitates individual management such as deletion and genre division for each content, for example. is there.
[0006]
The second object of the present invention is to extract one or a plurality of regions from the stream and make them separate streams, so that even when decoded by a general decoder, the image of the region to be extracted is as intended. It is to provide a stream arbitrary area extraction method that can be decoded.
[0007]
A third object of the present invention is to provide an arbitrary stream that can quickly extract one or a plurality of areas from the stream and that can extract a plurality of areas in a single process regardless of the number of areas to be extracted. It is to provide a region extraction method.
[0008]
A fourth object of the present invention is to detect one or more areas from the stream and arrange them for each unit of data in the recording medium when detecting the target data when recording it on a recording apparatus. When a recording medium with a relatively long seek time until the target data is detected is recorded by recording so that the number of seek operations is reduced, the stream read processing from the recording device is performed for decoding the recorded stream It is an object of the present invention to provide a stream arbitrary area extraction method that can prevent a situation where the time is not in time and can further reduce the burden on the recording apparatus.
[0009]
According to a fifth object of the present invention, when a plurality of areas are extracted from the stream and recorded on a recording apparatus, the extracted streams are arranged adjacent to each other in a unit of data on the recording medium. By recording, the number of seeks and seek time can be reduced even when simultaneous decoding of multiple streams is performed, so it is possible to prevent situations where the read processing of each stream is not in time and further reduce the burden on the recording device A stream arbitrary area extraction method is provided.
[0010]
[Means for Solving the Problems]
In the stream arbitrary area extraction method of the present invention, the MB area determination unit that determines the area to which the MB data in the MPEG stream belongs, and the MB can be extracted as it is based on the determination result of the MB area determination unit, or re-encoding is necessary. An MB processing determining unit that determines whether or not the MB processing determining unit determines that re-encoding is necessary, and a re-encoding unit that performs re-encoding when the MB processing determining unit determines that re-encoding is necessary. Even when referring for motion compensation, motion compensation is performed for each MPEG stream after extraction by performing motion prediction from the same region of the reference image or by re-encoding as an intra-frame MB without motion compensation. Reference can be made from within the extracted region. Furthermore, a slice configuration unit that reconstructs slice data to fit the extraction area by the extracted MB data, and a header that modifies and duplicates the header information of the MPEG stream according to the MPEG standard according to the number and range of extraction areas By including a duplicating unit and a synthesizing unit (synthesizing unit A, synthesizing unit B) for synthesizing the configured slice data and the modified and duplicated header information for each region, any arbitrary MPEG stream can be obtained. A new stream can be extracted from one or a plurality of areas and recorded in a recording device. When streams are extracted and recorded from a plurality of areas, each stream is recorded as an independent stream conforming to the MPEG standard, so that each stream can be deleted or managed individually. Can achieve the purpose. Here, the extracted stream is a stream including only an image as an extraction area, and is a stream that complies with the MPEG standard as described above. Therefore, each extracted stream is decoded by a general-purpose decoder. However, the image of the region to be extracted can be decoded as intended, and the second object of the present invention can be achieved.
[0011]
In the arbitrary region extraction processing according to the configuration of the present invention, the MB data is mainly classified for each region to which the data belongs, and the re-encoding processing requiring a very large load is almost necessary for the boundary between the regions. Since only the nearby MB data is required, the processing can be performed at a very high speed as compared with a general method in which the entire region is completely decoded once and an arbitrary region is re-encoded. The MB data sorted for each region is combined with the header information duplicated by the number of extractions by the header duplication by the synthesis unit provided for the number of extraction regions, respectively, so that the streams for the number of extractions are configured at the same time. That is, regardless of the number of areas to be extracted, a plurality of areas can be extracted by a single process, and the third object of the present invention can be achieved.
[0012]
In the stream arbitrary area extraction method of the present invention, since the slice data configured by the slice configuration unit is output to the recording medium, the arrangement of the stream on the recording medium is almost the arrangement of each slice data. When a recording medium having a relatively long seek time until the target data is detected, such as an optical disk, is used, there may occur a situation where stream read cannot be performed in time for decoding the recorded stream. In order to prevent this, a memory A and a memory B that store the extracted streams in a certain unit of data, and a write control unit that reads out the stream from the units of data from the memory A and the memory B and outputs them to the recording device continuously. The stream arbitrary area extraction method is configured to be provided, and the extracted stream is output to the recording device so as to be continuously arranged in the data unit on the recording medium, so that the number of seeks and seek time of the recording device can be reduced. Since it is possible to prevent the read process from being in time for the stream decoding process and to reduce the load on the recording apparatus, the fourth object of the present invention can be achieved. Further, by outputting each of the plurality of streams extracted by the write control unit to the recording apparatus so as to be arranged on the recording medium adjacent to each data unit, even when simultaneous decoding processing of the plurality of streams is performed, the recording apparatus The number of seeks and seek time can be reduced. As a result, it is possible to prevent a situation in which read processing is not in time even when simultaneously decoding a plurality of streams, and the load on the recording apparatus can be reduced. Thus, the fifth object of the present invention can be achieved.
[0013]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
An embodiment of a stream arbitrary area extraction method of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
[0014]
(First Embodiment of the Invention)
Stream of the present invention Arbitrary area extraction method The first embodiment has the configuration shown in FIG.
[0015]
In this embodiment, a region designation signal for designating the number of extractions and extraction regions is designated from the outside. As shown in FIG. 2, the number of region extractions is 2, and the horizontal position h of an image of 720 × 480 pixels is 0 to 351. 352 pixels up to 352 pixels from 368 to 719 pixels are defined as region B, and regions A and B are defined as extraction regions. However, the number of extraction and the extraction area are not limited to this. When the number of extractions and extraction areas are fixed, it is not necessary to specify an area designation signal from the outside. Further, it is also possible to input some parameters as an area designation signal without designating the number of direct areas or the extraction areas, and calculate the number of extractions or the extraction areas therefrom. Further, the number of extractions and information on the extraction area may be superimposed on the input stream, and the
[0016]
In the first embodiment shown in FIG. 1, stream arbitrary area extraction according to the present invention is performed. Part 100 The
[0017]
Here, the re-encoding unit 120 further includes an
[0018]
As shown in FIG. 3, for example, a video stream obtained by encoding an image obtained by combining two images into one by MPEG encoding is input to the
[0019]
The MB
(MBx, MBy) = ((MBA% H_MB_NUM) × 16, (MBA / H_MB_NUM) × 16) Equation 1
The MB
[0020]
In the MB
(A) MBx ≧ 0 and (MBx + 15) ≦ 359
The MB belongs to the area A.
(B) MBx ≧ 360 and (MBx + 15) ≦ 719
The MB belongs to region B.
(C) ( a )and( b Other than
The MB is between region A and region B.
[0021]
At this time, for example, in the case of (a), “A”, in the case of (b) “B”, and in the case of (c), “X” is an MB area as an area not to be extracted in this embodiment. The determination signal is output to the MB region
[0022]
The MB
[0023]
The MB
[0024]
The flow until the processing determination signal shown in FIG. 4 is output will be described. First, in step A1, if the same region determination signal input from the MB
[0025]
The MB region
[0026]
The
[0027]
When the MB
[0028]
The
[0029]
The
[0030]
The
[0031]
The
[0032]
When generating the slice header, the MB data stored in the
[0033]
In this embodiment, the slice configuration as shown in FIG. 6 is used, but the slice may have other configurations as long as it conforms to the MPEG standard.
[0034]
The
The
[0035]
The
[0036]
The synthesizing
[0037]
Similar to the
[0038]
Here, the MPEG streams output from the synthesizing
[0039]
Further, at that time, the extracted MPEG stream is modified so as to refer only to the respective areas to be extracted by the action of the MB
[0040]
In the first embodiment, the MPEG streams output from the combining
[0041]
In the first embodiment, an example in which an arbitrary area is extracted from an MPEG stream has been described. However, in a similar method, an image is composed of a plurality of blocks such as MB or DCT blocks, and independent processing is performed for each block unit. It can be applied to an encoding method capable of When the encoding method is an encoding method that does not use the correlation between frames, the re-encoding unit 120 is not necessary, so that the stream arbitrary region extraction method can be implemented with a simpler configuration.
[0042]
(Second Embodiment of the Invention)
In the second embodiment of the present invention, in addition to the configuration of the embodiment of the present invention shown in FIG. 1 as shown in FIG. 7, a code amount control unit is provided in the subsequent stage of each of the combining
[0043]
The code
[0044]
The code
[0045]
The code
[0046]
As described above, in the second embodiment of the present invention, the code
[0047]
The process performed by the code
[0048]
In the second embodiment of the present invention, the code
[0049]
(Third embodiment of the invention)
The third embodiment of the present invention has a configuration shown in FIG. 9, further including a
[0050]
The
[0051]
The
[0052]
At this time, when the
[0053]
When the
[0054]
With the third embodiment of the present invention having the above-described configuration, when a stream extracted from one or a plurality of areas from a stream is recorded on a recording device, each data unit of the stream is collected. It can be continuously arranged on the recording medium. As a result, when the stream is read from the
[0055]
Stream Any area extracting method according to the present invention, when carried out as the above embodiment, a respective block of the stream any area extraction method can be realized by a circuit having an equivalent function. Further Similarly, each block of the stream any area extraction method can be implemented by executing a program for performing this processing equivalent on computer. At this time, the computer includes a recording medium for storing the program. This recording medium may be a semiconductor memory, a magnetic disk, an optical disk or other recording medium. Furthermore, since the processing in the re-encoding unit 120 in the stream arbitrary area extraction method of the present invention is relatively large in addition to processing, if it is not possible to achieve the required processing speed by software, those portions are realized by a circuit. It doesn't matter. Thus, in the practice of the present invention, the circuit part of the block, that is configured by hardware, may be the other portions as software configurable.
[0056]
Further, as the
[0057]
The
[0058]
【The invention's effect】
As described above, the present invention has the following effects.
[0059]
The first effect of the present invention extracts an image portion of the one or more optional areas from the MPEG stream as a separate stream is to be recorded as a separate file. Thus if the recording management of each content is facilitated as extracted separate file each content it was synthesized, for example a plurality of video contents into one image from the stream obtained by coding.
[0060]
The second effect of the present invention is that when decoding each stream, it is not necessary to use an MPEG decoder considering that the stream arbitrary area extraction method of the present invention is used, and a general MPEG decoder is used. Thus, an image as an extraction region can be decoded from each stream. This is because when MB data belonging to an extraction area is extracted, if the MB referred to by the MB belongs to a different area, the MB data decoded once and re-encoded by predicting motion from the same area is extracted. This is realized by duplicating the number of areas and reconstructing a stream compliant with the MPEG standard with MPEG header information changed according to the extraction area.
[0061]
The third effect of the present invention is that a much faster extraction process can be performed as compared with a general method in which a stream is once decoded into an image and then an extraction region is cut out and re-encoded. This is a method of performing re-encoding only when MB data to be extracted refers to a different region for compensation of a reference image for motion compensation, and in this case, MB data to be re-encoded is almost each region. This is because only the MB data in the vicinity of the boundary is not subjected to re-encoding processing with a very heavy load on most MB data.
[0062]
The fourth effect of the present invention is that, even when there are a plurality of extraction areas, stream extraction of all areas can be performed by a single process. This is because MB data belonging to each extraction area is extracted in a single process, and is combined with the header information copied by the number of extraction areas and slice data composed of MB data belonging to each area. This is because the stream of each area is created sequentially.
[0063]
The fifth effect of the present invention is that the extracted stream can be set to an arbitrary code rate. This changes the number of quantization steps of the stream according to the difference between the target code rate specified for each extracted stream and the actual code rate of the actual stream, and controls the actual code rate to be the target rate. Because.
[0064]
The sixth effect of the present invention is that the extracted stream is recorded on a recording medium so as to be continuously arranged in a certain unit of data, and the data seek frequency and seek time of the recording apparatus are reduced, so that the stream is decoded at the time of stream decoding. It is possible to prevent a situation in which the read process is not in time, and to reduce the load on the recording apparatus.
[0065]
The seventh effect of the present invention is that when a plurality of streams are extracted and recorded on a recording medium, the streams are recorded so as to be arranged adjacent to each other in a unit of data. When performing the decoding process, it is possible to prevent a situation in which the respective stream read processes are not in time, and to reduce the load on the recording apparatus.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a block diagram showing a configuration of a first exemplary embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a diagram showing an extraction area in the first embodiment of the present invention.
FIG. 3 is a diagram showing an example of an image to be input in the first embodiment of the present invention.
FIG. 4 is a flowchart showing an MB process determination procedure in an MB process determination unit.
FIG. 5 is a diagram illustrating different area reference in a reference image;
FIG. 6 is a diagram illustrating a slice configuration example in a slice configuration unit.
FIG. 7 is a block diagram showing a configuration of a second exemplary embodiment of the present invention.
FIG. 8 is a block diagram illustrating a code amount control unit.
FIG. 9 is a block diagram showing a configuration of a third exemplary embodiment of the present invention.
FIG. 10 is a diagram illustrating a stream arrangement on a recording medium.
[Explanation of symbols]
100 stream arbitrary area extraction unit
101 Stream separator
102 MB data analysis department
103 MB area determination unit
104 MB processing decision unit
105 MB region change determination unit
106 MB data storage memory
107 Slice component
108 Header analyzer
109 Header replication part
110 Synthesizer A
111 Synthesis Unit B
120 Re-encoding unit
121 MB decoding unit
122 MB encoding unit
123 Reference image memory
130 Selector A
131 Selector B
140 Code amount control unit
141 Code rate conversion unit
142 Code amount calculator
200 Recording device
201 File A (stream extracted from area A)
202 File B (stream extracted from area B)
300 memory A
400 memory B
500 Light controller
Claims (7)
MPEG符号化方式で符号化されたストリームから、外部からの設定又は予め設定又は内部で決定の所定の方法で設定された、画像中の1つ又は複数の領域を抽出する際に、ストリーム中のMBが、前記設定された画像の領域に属しているかどうかを判定し、前記ストリーム中のMBが、前記設定された画像の領域に属していると判定された場合には、前記ストリーム中から前記MBのデータ部分を抜き出すことで、前記設定された画像中の1つ又は複数の領域を抽出し、
当該MBの属する領域と前記MBが動き補償のために参照する領域が異なる場合に、新たに当該MBが属する領域と同じ領域から動き予測を行ないフレーム又はフィールド間の相関を利用した符号化を行なう手段を備えること
を特徴とするストリーム任意領域抽出方式。In a stream arbitrary area extraction method for extracting an area to which any one or a plurality of MBs (macroblocks) belong from a stream encoded by an MPEG (Motion Picture Expert Group) encoding system,
When extracting one or a plurality of areas in an image from a stream encoded by the MPEG encoding method, set from the outside, or set in advance by a predetermined method or determined internally, It is determined whether the MB belongs to the set image area, and when it is determined that the MB in the stream belongs to the set image area, the MB is included in the stream. Extract one or more areas in the set image by extracting the data part of the MB ,
When a region to which the MB belongs and a region to which the MB refers for motion compensation are different, motion prediction is newly performed from the same region as the region to which the MB belongs, and encoding using the correlation between frames or fields is performed. A stream arbitrary area extraction method comprising: means .
MPEG符号化方式で符号化されたストリームから、外部からの設定又は予め設定又は内部で決定の所定の方法で設定された、画像中の1つ又は複数の領域を抽出する際に、ストリーム中のMBが、前記設定された画像の領域に属しているかどうかを判定し、前記ストリーム中のMBが、前記設定された画像の領域に属していると判定された場合には、前記ストリーム中から前記MBのデータ部分を抜き出すことで、前記設定された画像中の1つ又は複数の領域を抽出し、
当該MBの属する領域と前記MBが動き補償のために参照する領域が異なる場合に、フレーム又はフィールド内符号化を行なう手段を備えること
を特徴とするストリーム任意領域抽出方式。In a stream arbitrary area extraction method for extracting an area to which any one or a plurality of MBs (macroblocks) belong from a stream encoded by an MPEG (Motion Picture Expert Group) encoding system,
When extracting one or a plurality of areas in an image from a stream encoded by the MPEG encoding method, set from the outside, or set in advance by a predetermined method or determined internally, It is determined whether the MB belongs to the set image area, and when it is determined that the MB in the stream belongs to the set image area, the MB is included in the stream. Extract one or more areas in the set image by extracting the data part of the MB ,
A stream arbitrary region extraction method comprising means for performing intraframe or field encoding when a region to which the MB belongs and a region to which the MB refers for motion compensation are different .
複数の画像を1つの画像に合成した画像をMPEG符号化方式で符号化されたストリームから、MBが、前記合成された画像のいずれかの画像の領域に属しているかどうかを判定し、抽出対象とする画像の領域に属していた場合、前記MBのデータ部分を抜き出すことで、前記合成された画像の全て又はその一部を、抽出し、
当該MBの属する領域と前記MBが動き補償のために参照する領域が異なる場合に、新たに当該MBが属する領域と同じ領域から動き予測を行ないフレーム又はフィールド間の相関を利用した符号化を行なう手段を備えること
を特徴とするストリーム任意領域抽出方式。In a stream arbitrary area extraction method for extracting an area to which any one or a plurality of MBs belong from a stream encoded by the MPEG encoding system,
It is determined whether or not the MB belongs to one of the image areas of the synthesized image from a stream obtained by combining an image obtained by synthesizing a plurality of images into one image using the MPEG encoding method. To extract all or part of the synthesized image by extracting the data portion of the MB ,
When a region to which the MB belongs and a region to which the MB refers for motion compensation are different, motion prediction is newly performed from the same region as the region to which the MB belongs, and encoding using the correlation between frames or fields is performed. A stream arbitrary area extraction method comprising: means .
複数の画像を1つの画像に合成した画像をMPEG符号化方式で符号化されたストリームから、MBが、前記合成された画像のいずれかの画像の領域に属しているかどうかを判定し、抽出対象とする画像の領域に属していた場合、前記MBのデータ部分を抜き出すことで、前記合成された画像の全て又はその一部を、抽出し、
当該MBの属する領域と前記MBが動き補償のために参照する領域が異なる場合に、フレーム又はフィールド内符号化を行なう手段を備えること
を特徴とするストリーム任意領域抽出方式。In a stream arbitrary area extraction method for extracting an area to which any one or a plurality of MBs belong from a stream encoded by the MPEG encoding system,
It is determined whether or not the MB belongs to one of the image areas of the synthesized image from a stream obtained by combining an image obtained by synthesizing a plurality of images into one image using the MPEG encoding method. To extract all or part of the synthesized image by extracting the data portion of the MB ,
A stream arbitrary region extraction method comprising means for performing intraframe or field encoding when a region to which the MB belongs and a region to which the MB refers for motion compensation are different .
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