トランスコーダ、トランスコーディング方法及びトランスコーディング用コンピュータプログラムならびに動画像伝送装置
【課題】入力された符号化動画像データを少ない遅延時間でトランスコード可能なトランスコーダを提供する。
【解決手段】トランスコーダ１は、第１の符号化方式に従って符号化された第１の動画像データに含まれる各ピクチャを復号するデコーダ１２と、復号された各ピクチャのうち、第１の動画像データにおいて他のピクチャを符号化するための基準となった第１のピクチャを含む所定枚数のピクチャを廃棄するピクチャ廃棄部１４と、ピクチャ廃棄部１４により廃棄されなかった残りのピクチャのうちの先頭のピクチャを、他のピクチャの符号化の基準となるピクチャとして、第２の符号化方式に従ってその残りのピクチャを再符号化するエンコーダ１５とを有する。
【解決手段】トランスコーダ１は、第１の符号化方式に従って符号化された第１の動画像データに含まれる各ピクチャを復号するデコーダ１２と、復号された各ピクチャのうち、第１の動画像データにおいて他のピクチャを符号化するための基準となった第１のピクチャを含む所定枚数のピクチャを廃棄するピクチャ廃棄部１４と、ピクチャ廃棄部１４により廃棄されなかった残りのピクチャのうちの先頭のピクチャを、他のピクチャの符号化の基準となるピクチャとして、第２の符号化方式に従ってその残りのピクチャを再符号化するエンコーダ１５とを有する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
ここに開示される実施形態は、符号化された動画像データを他の符号化方式に従って符号化された動画像データに変換するトランスコーダ、トランスコーディング方法、トランスコーディング用コンピュータプログラム及びそれらを用いた動画像伝送装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、インターネットプロトコル（Internet Protocol、IP）ネットワークを介して、動画像データを配信するサービスが提供されている。このようなサービスの一つとして、地上波デジタルテレビジョン放送を受信することが困難な地域に対して、放送電波により配信された動画像データを受信し、IPネットワークを通じてその動画像データを再配信するサービスが検討されている。
【０００３】
しかし、IPネットワークで使用可能な通信帯域幅は、放送波で使用可能な通信帯域幅よりも狭い。そこで、入力された符号化動画像データを一旦復号し、その復号された動画像データをより符号化効率の高い符号化方式に従って再度符号化する技術が開発されている（例えば、特許文献１を参照）。このように、特定の符号化方式に従って符号化された動画像データを他の符号化方式に従って符号化された動画像データに変換する処理はトランスコードと呼ばれる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００４−９６４９１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
また、放送電波により配信された動画像データを受信し、IPネットワークを通じてその動画像データを再配信するサービスでは、その再配信される動画像データに対して、放送電波により直接配信される動画像データとサービス及び技術面での同一性が要求される。そのため、放送電波により配信される動画像データを受信して、その動画像データを再配信する映像再送信システムは、放送電波により直接配信される動画像データに対する再配信される動画像データの遅延を極力小さくしなければならない。
例えば、地上デジタル放送補完再送信審査会は、再送信される動画像データに対する要件を定めた地上デジタル放送IP再送信方式審査ガイドラインを策定している。この地上デジタル放送IP再送信方式審査ガイドラインでは、「映像・音声・データ放送の遅延は、地上デジタルテレビジョン放送の電波による受信の場合に比べて、システム全体で2.5秒以下であること」と定められている。なお、地上デジタル放送IP再送信方式審査ガイドラインに関しては、http://nab.or.jp/shinsakaiに公開されているgideline20071026.pdfを参照されたい。
【０００６】
そこで、本明細書は、入力された符号化動画像データを少ない遅延時間でトランスコード可能なトランスコーダ、トランスコーディング方法及びトランスコーディング用コンピュータプログラムならびに動画像伝送装置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】
【０００７】
一つの実施形態によれば、トランスコーダが提供される。このトランスコーダは、第１の符号化方式に従って符号化された第１の動画像データに含まれる各ピクチャを復号するデコーダと、復号された各ピクチャのうち、第１の動画像データにおいて他のピクチャを符号化するための基準となった第１のピクチャを含む所定枚数のピクチャを廃棄するピクチャ廃棄部と、廃棄部により廃棄されなかった残りのピクチャのうちの先頭のピクチャを、他のピクチャの符号化の基準となるピクチャとして、第２の符号化方式に従ってその残りのピクチャを再符号化するエンコーダとを有する。
【０００８】
また他の実施形態によれば、動画像伝送装置が提供される。この動画像伝送装置は、映像信号をパケット単位で受信する受信部と、映像信号から第１の符号化方式により符号化された第１の動画像データと、他のデータを分離するマルチプレクサと、第１の動画像データに含まれる各ピクチャを復号するデコーダと、復号された各ピクチャのうち、第１の動画像データにおいて他のピクチャを符号化するための基準となった第１のピクチャを含む所定枚数のピクチャを廃棄するピクチャ廃棄部と、廃棄部により廃棄されなかった残りのピクチャのうちの先頭のピクチャを、他のピクチャの符号化の基準となるピクチャとして、第２の符号化方式に従ってその残りのピクチャを再符号化するエンコーダと、他のデータと第２の符号化方式に従って再符号化された各ピクチャを含む動画像データを多重化することによりパケットを作成するマルチプレクサと、パケットを暗号化する暗号化部と、暗号化されたパケットを出力する送信部とを有する。
【０００９】
さらに他の実施形態によれば、トランスコーディング方法が提供される。このトランスコーディング方法は、第１の符号化方式に従って符号化された第１の動画像データに含まれる各ピクチャを復号し、復号された各ピクチャのうち、第１の動画像データにおいて他のピクチャを符号化するための基準となった第１のピクチャを含む所定枚数のピクチャを廃棄し、復号された各ピクチャのうち、廃棄されなかった残りのピクチャのうちの先頭のピクチャを、他のピクチャの符号化の基準となるピクチャとして、第２の符号化方式に従ってその残りのピクチャを再符号化することを含む。
【００１０】
さらに他の実施形態によれば、コンピュータに第１の符号化方式に従って符号化された動画像データを第２の符号化方式に従って符号化された動画像データに変換させるトランスコーディング用コンピュータプログラムが提供される。このコンピュータプログラムは、第１の符号化方式に従って符号化された第１の動画像データに含まれる各ピクチャを復号し、復号された各ピクチャのうち、第１の動画像データにおいて他のピクチャを符号化するための基準となった第１のピクチャを含む所定枚数のピクチャを廃棄し、復号された各ピクチャのうち、廃棄されなかった残りのピクチャのうちの先頭のピクチャを、他のピクチャの符号化の基準となるピクチャとして、第２の符号化方式に従ってその残りのピクチャを再符号化することをコンピュータに実行させる命令を有する。
【００１１】
本発明の目的及び利点は、請求項において特に指摘されたエレメント及び組み合わせにより実現され、かつ達成される。
上記の一般的な記述及び下記の詳細な記述の何れも、例示的かつ説明的なものであり、請求項のように、本発明を限定するものではないことを理解されたい。
【発明の効果】
【００１２】
本明細書に開示されたトランスコーダ、トランスコーディング方法及びトランスコーディング用コンピュータプログラムならびに動画像伝送装置は、入力された符号化動画像データを少ない遅延時間でトランスコードすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】第１の実施形態に係るトランスコーダの概略構成図である。
【図２】（ａ）〜（ｃ）は、それぞれ、ピクチャを廃棄しない場合、１枚、２枚のピクチャを廃棄した場合の遅延時間の概念図である。
【図３】第１の実施形態に係るトランスコーダにより実行される、符号化動画像データのトランスコード処理の動作フローチャートである。
【図４】第２の実施形態に係るトランスコーダの概略構成図である。
【図５】第２の実施形態に係るトランスコーダにより生じる遅延時間の概念図である。
【図６】第２の実施形態に係るトランスコーダにより実行される、符号化動画像データのトランスコード処理の動作フローチャートである。
【図７】第３の実施形態に係るトランスコーダの概略構成図である。
【図８】映像再送信システムの概略構成図である。
【図９】図８に示された映像再送信システムが有する、何れかの実施形態によるトランスコーダを有する動画像伝送装置の概略構成図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、図を参照しつつ、第１の実施形態によるトランスコーダについて説明する。
このトランスコーダは、入力された符号化動画像データに含まれる、符号化演算量が相対的に多い、他のピクチャを符号化する際の基準として参照されるピクチャを含む最初の所定枚数のピクチャを廃棄することで、再符号化による遅延時間の短縮を図る。
なお、トランスコードされる動画像データに含まれるピクチャは、インターレース方式により取得されるフィールド、または、プログレッシブ方式により取得されるフレームの何れであってもよい。
【００１５】
図１は、第１の実施形態によるトランスコーダ１の概略構成図である。図１に示すように、トランスコーダ１は、デマルチプレクサ１１と、デコーダ１２と、エンコード開始位置部１３と、ピクチャ廃棄部１４と、エンコーダ１５と、バッファ１６と、マルチプレクサ１７とを有する。トランスコーダ１が有するこれらの各部は、例えば、それぞれ別個の回路とすることができる。またトランスコーダ１は、トランスコーダ１が有するこれらの各部の機能を有する回路が集積された集積回路であってもよい。あるいはまた、トランスコーダ１が有するこれらの各部は、トランスコーダ１が有する一つまたは複数のプロセッサ上で実行されるコンピュータプログラムにより実現される機能モジュールであってもよい。
【００１６】
デマルチプレクサ１１は、トランスコーダ１に入力された多重化された映像信号を、符号化された動画像データと、オーディオ信号、字幕などの他のデータに分離する。そしてデマルチプレクサ１１は、符号化された動画像データをデコーダ１２に渡す。またデマルチプレクサ１１は、符号化された動画像データ以外のデータをバッファ１６に保存する。
さらにデマルチプレクサ１１は、符号化された動画像データに含まれる各ピクチャの符号化種別、各ピクチャのデータ量及び量子化スケールをエンコード開始位置決定部１３に渡す。
【００１７】
デコーダ１２は、デマルチプレクサ１１から受け取った、第１の符号化方式により符号化された動画像データに含まれる各ピクチャを、その第１の符号化方式に従った復号方法により復号する。例えば、第１の符号化方式がMoving Picture Experts Group phase 2（MPEG-2）であれば、デコーダ１２は、符号化された動画像データの各ピクチャ及び動きベクトルなど付随するデータを可変長復号する。そしてデコーダ１２は、可変長復号されたデータに対して逆量子化処理及び逆直交変換処理を実行する。逆量子化処理及び逆直交変換処理が行われることにより、復号対象となるピクチャがIピクチャであれば、そのピクチャは復号される。一方、復号対象となるピクチャがPピクチャあるいはBピクチャであれば、デコーダ１２は、逆直交変換処理により得られた差分信号に、既に復号されている参照ピクチャの対応ブロックから求められた予測画像を加算することによりそのピクチャを復号する。
なお、Iピクチャは、符号化対象の１枚のピクチャ内に含まれる情報のみを用いてそのピクチャを符号化するイントラ符号化方法により符号化されるピクチャである。一方、Pピクチャ及びBピクチャは、符号化対象のピクチャの前後のピクチャの情報を用いて符号化するインター符号化方法により符号化されるピクチャである。このうち、Pピクチャは、符号化対象のピクチャよりも時間的に前のピクチャのみを用いて符号化される。またBピクチャは、符号化対象のピクチャよりも時間的に前のピクチャと時間的に後のピクチャの両方を用いて符号化される。
Iピクチャ、Bピクチャ、Pピクチャは、予め定められた一定の周期で繰り返される。この一定周期で繰り返される、連続する複数のピクチャを含み、各ピクチャに対する符号化方法が規定された構造はGroup Of Pictures（GOP）と呼ばれる。
デコーダ１２は、GOPの構造に従った符号化順序で各ピクチャを復号する。そしてデコーダ１２は、ピクチャが復号される度に、その復号されたピクチャと、復号前におけるそのピクチャの符号化種別（すなわち、Iピクチャ、Pピクチャ、Bピクチャ）を示す情報をピクチャ廃棄部１４に渡す。
【００１８】
エンコード開始位置決定部１３は、各ピクチャの符号化種別、各ピクチャのデータ量または量子化スケールに基づいて、トランスコードによる遅延時間が最小となるように、エンコーダ１５が最初に再符号化するピクチャである符号化先頭ピクチャの位置を決定する。
GOPでは、一般的に、インター符号化される他のピクチャを符号化するための基準となるIピクチャが、符号化順序において先頭に配置される。そのため、符号化された動画像データをトランスコードするためには、通常、デコーダが各GOPのIピクチャを最初に復号し、次に、エンコーダがその復号されたIピクチャを再度符号化する。この場合、そのIピクチャに対する復号処理、符号化処理及びデータ伝送処理に要する時間がそのままトランスコードによる遅延時間となってしまう。
しかも、符号化されたIピクチャのデータ量は、符号化されたPピクチャ及びBピクチャのデータ量よりも一般的に多い。そのため、Iピクチャの復号処理、符号化処理及びデータ伝送に要する時間は、Pピクチャ及びBピクチャの復号処理、符号化処理及びデータ伝送に要する時間よりも長くなる。
【００１９】
そこでエンコード開始位置決定部１３は、元の動画像データの最初のGOPからIピクチャを含む最初の所定枚数のピクチャを廃棄することにより、再符号化される先頭のピクチャの位置を変更した場合の遅延時間を推定する。なお、放送電波によって配信される映像信号を通信ネットワークを介して再配信する映像再送信システムにこのトランスコーダ１が用いられる場合、上記のようなピクチャの廃棄は、映像再送信システムの起動時のみに発生する。そのため、ピクチャの廃棄に伴う不利益は、廃棄されたピクチャの枚数に相当する非常に僅かな時間だけ、サービス提供開始時刻が遅れること以外に発生しない。
【００２０】
遅延時間を推定するために、エンコード開始位置決定部１３は、符号化先頭ピクチャの復号開始待機期間を推定する。この復号開始待機期間は、元の動画像データの最初のIピクチャがデコーダ１２に伝送開始されてから、元の動画像データのGOPの符号化順序に従って符号化先頭ピクチャがデコーダ１２に伝送開始されるまでの期間である。またエンコード開始位置決定部１３は、所定枚数のピクチャを廃棄したときの符号化先頭ピクチャの再符号化処理期間を推定する。この再符号化処理期間は、元の動画像データの最初のIピクチャがデコーダ１２に伝送開始されてから、エンコーダ１５が再符号化された符号化先頭ピクチャを出力終了するまでに要する時間である。再符号化処理期間には、元の動画像データのGOPの符号化順序に従って符号化先頭ピクチャまでの各ピクチャが復号されるのに要する期間と、符号化先頭ピクチャがエンコーダ１５により再符号化されるのに要する期間が含まれる。さらに再符号化処理期間には、元の動画像データの最初のIピクチャがデマルチプレクサ１１からデコーダ１２へ伝送されるために要する期間と、復号された符号化先頭ピクチャがデコーダ１２からエンコーダ１５まで伝送されるために要する期間及び再符号化された符号化先頭ピクチャがエンコーダ１５からマルチプレクサ１７へ伝送されるために要する期間が含まれる。そしてエンコード開始位置決定部１３は、符号化先頭ピクチャの再符号化処理期間から復号開始待機期間の差を遅延時間とする。
【００２１】
図２（ａ）〜図２（ｃ）は、それぞれ、ピクチャを廃棄しない場合、１枚、２枚のピクチャを廃棄した場合の遅延時間の概念図である。なお、簡単化のために、図２（ａ）〜図２（ｃ）では、GOPは符号化順序と画像の再生順序が一致し、Bピクチャが含まれないIPPP構成を有するものとして説明する。図２（ａ）〜図２（ｃ）のそれぞれにおいて、横軸は経過時間を表す。グラフ２０１は、トランスコーダ１に入力された第１の符号化方式により符号化された元の動画像データのGOPを復号するのに要する時間を表す。そしてグラフ２０１内の縦線のそれぞれは、GOP内の一つのピクチャがデマルチプレクサ１１からデコーダ１２に伝送開始された時刻に対応する。またグラフ２０２〜２０４は、それぞれ、トランスコーダ１によりトランスコードされた動画像データの一つのGOPのトランスコードに要する時間を表す。グラフ２０２〜２０４のそれぞれにおいて、グラフ内の縦線は、それぞれ一つのピクチャについてエンコーダ１５が出力を終了した時刻、すなわち、マルチプレクサ１７への伝送を終了した時刻に対応する。
【００２２】
例えば、図２（ａ）では、遅延時間Δtは、元の動画像データの先頭のIピクチャがデコーダ１２に伝送開始された時刻t0と、そのIピクチャがエンコーダ１５によりIピクチャとして再符号化され、マルチプレクサ１７への伝送が終了した時刻t1との差(t1-t0)となる。この場合、復号処理及びデータ伝送に要する時間が長いIピクチャが再度Iピクチャとして符号化されるため、全体としての遅延時間Δtも長くなる。
一方、図２（ｂ）では、遅延時間Δtは、元の動画像データのGOP内の２番目に位置するPピクチャがデコーダ１２に伝送開始された時刻t2と、そのPピクチャがIピクチャとして再符号化され、マルチプレクサ１７への伝送が終了した時刻t3との差(t3-t2)となる。この場合、復号処理及びデマルチプレクサ１１からデコーダ１２へのデータ伝送に要する時間が比較的短いPピクチャがIピクチャとして再符号化されるため、再符号化が開始されるまでに要する時間がグラフ２０２に示した場合よりも短縮される。同様に、図２（ｃ）では、遅延時間Δtは、元の動画像データの３番目に位置するPピクチャがデコーダ１２に伝送開始された時刻t4と、そのPピクチャがIピクチャとして再符号化され、マルチプレクサ１７への伝送が終了した時刻t5との差(t5-t4)となる。
【００２３】
符号化先頭ピクチャの復号開始待機期間及び再符号化処理期間を推定するために、Iピクチャ、Pピクチャなど、ピクチャの符号化種別ごとに復号処理、符号化処理及び各部間のデータ伝送に要する時間が予め設定されてもよい。あるいは、エンコード開始位置決定部１３は、各符号化種別のピクチャの復号処理、符号化処理及び各部間のデータ伝送に要する時間を、符号化種別とともに、第１の符号化方式により符号化された各ピクチャの符号化データ量に基づいて決定してもよい。この場合、符号化種別及び符号化データ量と、復号処理、符号化処理及びデータ伝送に要する時間の関係は、トランスコーダ１の処理能力に応じて予め求められる。例えば、その関係を表す参照テーブルがエンコード開始位置決定部１３が有するメモリに予め記憶される。そしてエンコード開始位置決定部１３は、その参照テーブルを参照することにより、デマルチプレクサ１１から受け取った符号化種別及び符号化データ量に対応する復号処理、符号化処理及び各部間のデータ伝送に要する時間を特定できる。さらにエンコード開始位置決定部１３は、各符号化種別のピクチャの復号処理、符号化処理及び各部間のデータ伝送に要する時間を、符号化種別、各ピクチャの符号化データ量及びその符号化に用いられた量子化スケールに基づいて決定してもよい。この場合も、符号化種別、符号化データ量及び量子化スケールと、復号処理、符号化処理及びデータ伝送に要する時間の関係は、トランスコーダ１の処理能力に応じて予め求められる。そして、その関係を表す参照テーブルがエンコード開始位置決定部１３が有するメモリに予め記憶される。エンコード開始位置決定部１３は、その参照テーブルを参照することにより、デマルチプレクサ１１から受け取った符号化種別、符号化データ量及び量子化スケールに対応する復号処理、符号化処理及び各部間のデータ伝送に要する時間を特定できる。
【００２４】
エンコード開始位置決定部１３は、符号化先頭ピクチャの位置をGOPに含まれる枚数以内で一つずつ変更し、各位置に対する遅延時間をそれぞれ算出する。ただし、元の動画像データのGOPの構造によっては、ピクチャの符号化順序とピクチャの再生順序が異なることがある。符号化順序と再生順序が異なる場合、ピクチャの廃棄枚数によっては、エンコーダ１５が何れかのピクチャについて再符号化を開始するまでに、デコーダ１２によるそのピクチャの復号処理が終了しないこともある。そこでエンコード開始位置決定部１３は、所定の廃棄枚数について、何れかのピクチャの再符号化開始までにそのピクチャの復号が終了しない場合、その廃棄枚数に対応する符号化先頭ピクチャの位置が選択されないように遅延時間を決定する。例えば、エンコード開始位置決定部１３は、その所定の廃棄枚数に対する遅延時間を、ピクチャを１枚も廃棄しない場合の遅延時間よりも大きな値とする。
エンコード開始位置決定部１３は、遅延時間が最小となる符号化先頭ピクチャの位置に対応するピクチャの廃棄枚数を決定する。そしてエンコード開始位置決定部１３は、遅延時間が最小となるピクチャの廃棄枚数をピクチャ廃棄部１４に通知する。
【００２５】
ピクチャ廃棄部１４は、デコーダ１２から受け取った、復号された動画像データのうち、最初のGOPについて、エンコード開始位置決定部１３から通知された廃棄枚数のピクチャを廃棄する。そしてピクチャ廃棄部１４は、廃棄されたピクチャ以降のピクチャをエンコーダ１５に渡す。
【００２６】
エンコーダ１５は、ピクチャ廃棄部１４から受け取った各ピクチャを、第１の符号化方式よりも符号化効率の高い第２の符号化方式に従って再符号化する。例えば、第２の符号化方式がH.264 MPEG-4 Advanced Video Coding（H.264 MPEG-4 AVC）である場合、エンコーダ１５は、Iピクチャに対しては、マクロブロック単位でピクチャ内予測を行う。そしてエンコーダ１５は、ピクチャ内予測信号の基準となるマクロブロック及びピクチャ内予測信号との差分信号に対して直交変換処理、量子化処理を実行する。一方、PピクチャまたはBピクチャに対しては、エンコーダ１５は、マクロブロック単位でピクチャ間の動き予測及び動き補償を行うことにより予測信号を作成し、その予測信号とマクロブロックとの差分信号に対して直交変換処理、量子化処理を実行する。そしてエンコーダ１５は、量子化処理された各ピクチャ及び動きベクトルを可変長符号化することにより、第２の方式に従って符号化された符号化動画像データを生成する。
またエンコーダ１５は、ピクチャ廃棄部１４から受け取った各ピクチャのうち、先頭のピクチャをIピクチャとして再符号化する。なお、エンコーダ１５は、元の符号化動画像データのGOP構造とは異なるGOP構造を持つように、動画像データを再符号化してもよい。
エンコーダ１５は、第２の符号化方式に従って再符号化された符号化動画像データをマルチプレクサ１７へ出力する。
【００２７】
バッファ１６は、デマルチプレクサ１１から受け取った符号化された動画像データ以外のオーディオ信号、字幕などのデータを一時的に保存する。そしてバッファ１６は、動画像データのトランスコードに要する一定期間の後、保存しているデータをマルチプレクサ１７へ出力する。
【００２８】
マルチプレクサ１７は、エンコーダ１５から受け取った符号化動画像データと、バッファ１６から受け取ったオーディオ信号、字幕などのデータを多重化する。そしてマルチプレクサ１７は、その多重化により生成された映像データを、例えばMPEG-2 TS形式に従ってパケット単位に分割し、パケットごとに出力する。
【００２９】
図３は、トランスコーダ１により実行されるトランスコード処理の動作フローチャートである。なお、トランスコーダ１の各部がコンピュータプログラムにより実現される機能モジュールである場合、図３に示す動作フローは、トランスコーダ１が有するプロセッサ上で動作するコンピュータプログラムにより制御される。
まず、デマルチプレクサ１１は、トランスコーダ１に入力された多重化された映像信号を、第１の符号化方式に従って符号化された動画像データと、オーディオ信号、字幕などの他のデータに分離する（ステップＳ１０１）。そしてデマルチプレクサ１１は、符号化された動画像データをピクチャ単位でデコーダ１２に渡す。またデマルチプレクサ１１は、符号化された動画像データ以外のデータをバッファ１６に保存する。さらにデマルチプレクサ１１は、符号化された動画像データに含まれる各ピクチャの符号化種別、各ピクチャのデータ量及び量子化スケールをエンコード開始位置決定部１３に渡す。
デコーダ１２は、デマルチプレクサ１１から符号化されたピクチャを受け取る度に、その符号化されたピクチャを第１の符号化方式に応じた復号方法によって復号する（ステップＳ１０２）。そしてデコーダ１２は、ピクチャを復号する度に、その復号されたピクチャをピクチャ廃棄部１４に渡す。
【００３０】
また、エンコード開始位置決定部１３は、符号化された動画像データの最初のGOPについて、再符号化される符号化先頭ピクチャの位置を変更しつつ、各位置に対する遅延時間を推定する（ステップＳ１０３）。そしてエンコード開始位置決定部１３は、遅延時間が最小となる符号化先頭ピクチャの位置に対応するピクチャの廃棄枚数を決定する（ステップＳ１０４）。エンコード開始位置決定部１３は、求めた廃棄枚数をピクチャ廃棄部１４へ通知する。
【００３１】
ピクチャ廃棄部１４は、デコーダ１２から順次受け取った、復号されたピクチャのうち、先頭のピクチャからエンコード開始位置決定部１３により決定された廃棄枚数分のピクチャを廃棄する（ステップＳ１０５）。そしてピクチャ廃棄部１４は、残りのピクチャをエンコーダ１５に渡す。エンコーダ１５は、ピクチャ廃棄部１４から受け取った残りのピクチャの先頭ピクチャをIピクチャとして、各ピクチャを第２の符号化方式に従って符号化することで再符号化された動画像データを作成する（ステップＳ１０６）。エンコーダ１５は、１枚のピクチャの符号化処理が終了する度に、その符号化されたピクチャをマルチプレクサ１７に渡す。そしてマルチプレクサ１７は、再符号化された動画像データと、オーディオ信号、字幕などの他のデータを多重化することで映像信号を作成し、その多重化された映像信号を出力する（ステップＳ１０７）。
なお、トランスコーダ１は、ステップＳ１０２とステップＳ１０３、Ｓ１０４の処理順序を入れ替えてもよい。あるいは、トランスコーダ１は、ステップＳ１０２の処理とステップＳ１０３、Ｓ１０４の処理を並列に実行してもよい。
【００３２】
以上に説明してきたように、第１の実施形態によるトランスコーダは、入力された符号化動画像データに含まれる、トランスコードに要する時間が長いIピクチャを含む最初の所定枚数のピクチャを廃棄する。これにより、このトランスコーダは、データ伝送及び復号処理の時間が短いPピクチャまたはBピクチャをIピクチャとして再符号化できるため、トランスコードによる遅延時間を短縮することができる。
【００３３】
なお、ピクチャ廃棄部は、復号された動画像データに含まれる最初のGOPにおいて、Iピクチャを含む予め定められた所定枚数のピクチャを廃棄してもよい。この所定枚数は、例えば、1枚からGOPに含まれるピクチャ枚数の総計よりも１少ない枚数の範囲内の任意の枚数の設定される。この場合、エンコード開始位置決定部は省略されてもよい。
【００３４】
次に、第２の実施形態に係るトランスコーダについて説明する。
このトランスコーダは、映像信号を受信したときの基準ピクチャの受信タイミングに基づいて、トランスコードされた基準ピクチャの送信タイミングを決定し、送信タイミング調整をマルチプレクサで実行する。そしてこのトランスコーダは、デコーダ、エンコーダなどの各部がピクチャを出力するタイミングを調節するために、一時的にデータをバッファしなくてもよくすることにより、冗長な待機時間を省くことで遅延時間の短縮を図る。
【００３５】
図４は、第２の実施形態によるトランスコーダ２の概略構成図である。図２に示すように、トランスコーダ２は、デマルチプレクサ１１と、デコーダ１２と、エンコーダ１５と、バッファ１６と、マルチプレクサ１７と、ピクチャタイミング検出部１８とを有する。
第２の実施形態によるトランスコーダ２は、エンコード開始位置決定部１３およびピクチャ廃棄部１４の代わりに、ピクチャタイミング検出部１８を有する点で、第１の実施形態によるトランスコーダ１と異なる。そのため、以下では、第１の実施形態によるトランスコーダ１と異なる点を主として説明する。なお、図４に示されるトランスコーダ２の各構成要素には、図１に示されたトランスコーダ１の対応する構成要素と同一の参照番号を付した。
またトランスコーダ２が有するこれらの各部は、例えば、それぞれ別個の回路とすることができる。またトランスコーダ２は、トランスコーダ２が有するこれらの各部の機能を有する回路が集積された集積回路であってもよい。あるいはまた、トランスコーダ２が有するこれらの各部は、トランスコーダ２が有する一つまたは複数のプロセッサ上で実行されるコンピュータプログラムにより実現される機能モジュールであってもよい。
【００３６】
デマルチプレクサ１１は、トランスコーダ１にパケット単位で入力された多重化された映像信号を、第１の符号化方式に従って符号化された動画像データと、オーディオ信号、字幕などの他のデータに分離する。そしてデマルチプレクサ１１は、符号化された動画像データをピクチャ単位でデコーダ１２に渡す。またデマルチプレクサ１１は、符号化された動画像データ以外のデータをバッファ１６に保存する。
さらにデマルチプレクサ１１は、入力された映像信号のパケットから、符号化された動画像データのピクチャが含まれるパケットのヘッダ情報をピクチャタイミング検出部１８に通知する。このパケットは、例えば、MPEG-2のPacketized Elementary Stream（PES）パケットである。またデマルチプレクサ１１は、各パケットの受信時刻をピクチャタイミング検出部１８に通知する。
【００３７】
ピクチャタイミング検出部１８は、デマルチプレクサ１１から受け取ったパケットのヘッダ情報から、基準となるピクチャ、例えば、最初のGOPのIピクチャが含まれるパケットを検出する。そしてデマルチプレクサ１１は、そのパケットに対して、基準ピクチャが含まれていることを示す識別情報を基準ピクチャ識別情報として抽出する。なお、この識別情報は、例えば、MPEG-2 TS/PSにおいて使用されるPresentation Time Stamp（PTS）とすることができる。
【００３８】
さらにピクチャタイミング検出部１８は、トランスコードされた基準ピクチャが含まれるパケットをトランスコーダ２が送出するタイミングである送信タイミングを決定する。そこでピクチャタイミング検出部１８は、基準となるピクチャを含むパケットがトランスコーダ２に入力されてから、トランスコードされた基準ピクチャを含むパケットが送出されるまでの遅延時間を表す遅延設定量を決定する。この遅延設定量は、例えば、トランスコーダ２の各部が基準ピクチャに対して一連の処理を実行するために必要とする演算量と、トランスコーダ２の処理能力に基づいて予め設定される。あるいは、この遅延設定量は、基準ピクチャを含むパケットがデマルチプレクサ１１に入力されてから、その基準ピクチャについてマルチプレクサ１７への伝送が終了するまでの所要時間の履歴に基づいて設定されてもよい。この場合、トランスコーダ２は、基準ピクチャが入力される度にその所要時間を計測し、その所要時間をトランスコーダ２が有するメモリ（図示せず）に記憶しておく。そしてピクチャタイミング検出部１８は、例えば、記憶されている所要時間の最大値を遅延設定量とする。
【００３９】
ピクチャタイミング決定部１８は、デマルチプレクサ１１から通知された、各パケットの受信時刻から、基準ピクチャが含まれるパケットの受信時刻を特定する。そしてピクチャタイミング決定部１８は、基準ピクチャが含まれるパケットの受信時刻に、遅延設定量を加算することにより、送信タイミングを決定する。
ピクチャタイミング検出部１８は、基準ピクチャ識別情報及び基準ピクチャを含むパケットの送信タイミングをマルチプレクサ１７へ通知する。
【００４０】
デコーダ１２は、第１の符号化方式（例えば、MPEG-2）に従って符号化された動画像データに含まれる各ピクチャを復号し、復号された各ピクチャをエンコーダ１５に渡す。またエンコーダ１５は、その復号された各ピクチャを第２の符号化方式（例えば、H.264 MPEG-4 AVC）に従って再符号化し、その再符号化された各ピクチャ、すなわち、トランスコードされた各ピクチャをマルチプレクサ１７へ出力する。
またデマルチプレクサ１１、デコーダ１２及びエンコーダ１５は、デマルチプレクサ１１が受信したパケットのうち、基準ピクチャが含まれているパケットから抽出された基準ピクチャを示す識別情報を基準ピクチャとともに伝送する。デマルチプレクサ１１から、デコーダ１２及びエンコーダ１５を経由してマルチプレクサ１７へ伝送されるこの識別情報は、ピクチャタイミング検出部１８により抽出される基準ピクチャ識別情報と同一である。そのため、マルチプレクサ１７は、エンコーダ１５から受け取った識別情報が基準ピクチャ識別情報と一致するか否かを調べることにより、基準ピクチャを受け取ったか否か判別できる。
【００４１】
マルチプレクサ１７は、エンコーダ１５から受け取った符号化動画像データと、バッファ１６から受け取ったオーディオ信号、字幕などのデータを多重化し、それらのデータが含まれるパケットを作成する。
またマルチプレクサ１７は、エンコーダ１５から再符号化されたピクチャとともに受け取った識別情報が、ピクチャタイミング検出部１８から受け取った基準ピクチャ識別情報と一致するか否か判定する。そしてそれら二つの識別情報が一致する場合、マルチプレクサ１７は、基準ピクチャを受け取ったと判定する。そしてマルチプレクサ１７は、その基準ピクチャが格納されたパケットを、ピクチャタイミング検出部１８から受け取った送信タイミングにおいて送出開始する。
なお、マルチプレクサ１７は、基準ピクチャ以後の各ピクチャが含まれるパケットの送信タイミングを、基準ピクチャに対応するクロック（例えば、Program Clock Reference、PCR）を基準として決定する。そしてマルチプレクサ１７は、各ピクチャが含まれるパケットの送信タイミングを、基準ピクチャに対応するクロックと、各ピクチャに対応するクロックとの差を基準ピクチャが含まれるパケットの送信タイミングに加算することにより決定する。
【００４２】
図５は、トランスコーダ２により生じる遅延時間の概念図である。図５において、パケット群５１０は、トランスコーダ２に入力される映像信号が含まれるパケット群である。またパケット群５２０は、トランスコーダ２によりトランスコードされた動画像データが含まれ、トランスコーダ２により出力されるパケット群である。そしてパケット群５１０のうちのパケットＡ〜Ｄに基準ピクチャが含まれている。特にパケットＡに、基準ピクチャに対応するPTSが含まれており、12時0分0秒丁度にパケットＡがトランスコーダ２に入力されたとする。また遅延設定量は500m秒に設定される。
この場合、マルチプレクサ１７は、エンコーダ１５から再符号化されたピクチャとともに送られてきたPTSが、ピクチャタイミング決定部１８から送られてきたPTSと一致すると、そのピクチャが基準ピクチャであると判定する。そしてマルチプレクサ１７は、パケット群５２０のうちの基準ピクチャが含まれるパケットa〜cを、パケットaから順に、12時0分0秒に遅延設定量である500m秒を加えた時刻に送出開始する。
【００４３】
図６は、トランスコーダ２により実行されるトランスコード処理の動作フローチャートである。なお、トランスコーダ２の各部がコンピュータプログラムにより実現される機能モジュールである場合、図６に示す動作フローは、トランスコーダ２が有するプロセッサ上で動作するコンピュータプログラムにより制御される。
【００４４】
先ず、デマルチプレクサ１１は、パケット単位で入力された多重化された映像信号を、第１の符号化方式に従って符号化された動画像データと、オーディオ信号、字幕などの他のデータに分離する（ステップＳ２０１）。そしてデマルチプレクサ１１は、符号化された動画像データをピクチャ単位でデコーダ１２に渡す。その際、デマルチプレクサ１１は、パケットのヘッダ情報から基準ピクチャに対する識別情報を検出し、その識別情報を基準ピクチャとともにデコーダ１２に渡す。またデマルチプレクサ１１は、符号化された動画像データ以外のデータをバッファ１６に保存する。さらにデマルチプレクサ１１は、符号化された動画像データのピクチャが含まれるパケットのヘッダ情報をピクチャタイミング検出部１８に通知する。
ピクチャタイミング検出部１８は、パケットのヘッダ情報から基準ピクチャ識別情報を検出し、かつ基準ピクチャが含まれるパケットの受信時刻に所定の遅延時間を加算することにより、送信タイミングを決定する（ステップＳ２０２）。そしてピクチャタイミング検出部１８は、基準ピクチャ識別情報及び送信タイミングをマルチプレクサ１７に通知する。
【００４５】
デコーダ１２は、デマルチプレクサ１１から符号化されたピクチャを受け取る度に、各ピクチャを第１の符号化方式に応じた復号方法により復号する（ステップＳ２０３）。そしてデコーダ１２は、復号された各ピクチャをエンコーダ１５に渡す。その際、デコーダ１２は、基準ピクチャに対する識別情報を復号された基準ピクチャとともにエンコーダ１５に渡す。エンコーダ１５は、復号された各ピクチャを第２の符号化方式に従って符号化する（ステップＳ２０４）。そしてエンコーダ１５は、再符号化された各ピクチャをマルチプレクサ１７に渡す。その際、エンコーダ１５は、基準ピクチャに対する識別情報を再符号化された基準ピクチャとともにマルチプレクサ１７に渡す。
【００４６】
マルチプレクサ１７は、再符号化された動画像データの各ピクチャと、オーディオ信号、字幕などの他のデータを多重化してパケット作成する（ステップＳ２０５）。またマルチプレクサ１７は、基準ピクチャ識別情報と一致する識別情報をエンコーダ１５から受信したか否か判定する（ステップＳ２０６）。基準ピクチャ識別情報と一致する識別情報をエンコーダ１５から受信していない場合（ステップＳ２０６−Ｎｏ）、マルチプレクサ１７は、ステップＳ２０６の処理を繰り返す。一方、基準ピクチャ識別情報と一致する識別情報をエンコーダ１５から受信した場合（ステップＳ２０６−Ｙｅｓ）、マルチプレクサ１７は、その識別情報とともに受信したピクチャを基準ピクチャと判定することにより、基準ピクチャが含まれるパケットを特定する（ステップＳ２０７）。
【００４７】
次に、マルチプレクサ１７は、現在時刻が送信タイミングになったか否か判定する（ステップＳ２０８）。現在時刻が送信タイミングになっていない場合（ステップＳ２０８−Ｎｏ）、マルチプレクサ１７は、ステップＳ２０８の処理を繰り返す。一方、現在時刻が送信タイミングになった場合（ステップＳ２０８−Ｙｅｓ）、マルチプレクサ１７は、再符号化された基準ピクチャが含まれるパケットから送信開始する（ステップＳ２０９）。
【００４８】
以上に説明してきたように、第２の実施形態によるトランスコーダは、映像信号を受信したときの基準ピクチャの受信タイミングに基づいて、トランスコードされた基準ピクチャの送信タイミングを決定する。そしてこのトランスコーダは、その送信タイミング調整をマルチプレクサで実行する。そのため、このトランスコーダは、デコーダ、エンコーダなどの各部がピクチャを出力するタイミングを調節するために、一時的にデータをバッファしなくてもよいため、冗長な待機時間を省くことができる。したがって、このトランスコーダは、トランスコードによる遅延時間を短縮することができる。
【００４９】
次に、第３の実施形態によるトランスコーダについて説明する。このトランスコーダは、第１の実施形態によるトランスコーダの機能と第２の実施形態によるトランスコーダの機能を組み合わせることにより、さらなる遅延時間の短縮を図るものである。
【００５０】
図７は、第３の実施形態によるトランスコーダ３の概略構成図である。図７に示すように、トランスコーダ３は、デマルチプレクサ１１と、デコーダ１２と、エンコード開始位置決定部１３と、ピクチャ廃棄部１４と、エンコーダ１５と、バッファ１６と、マルチプレクサ１７と、ピクチャタイミング検出部１８とを有する。なお、図７に示されるトランスコーダ３の各構成要素には、図１に示されたトランスコーダ１及び図４に示されたトランスコーダ２の対応する構成要素と同一の参照番号を付した。
【００５１】
第３の実施形態によるトランスコーダ３は、第１の実施形態によるトランスコーダ１の各部と、第２の実施形態によるトランスコーダ２の各部を併せ持つ。そしてエンコーダ３の各部は、トランスコーダ１の対応する各部及びトランスコーダ２の対応する各部と同様の機能を有する。
ただし、デマルチプレクサ１１は、元の動画像データに含まれる最初のIピクチャだけでなく、最初のGOPの各ピクチャとともに、それぞれのピクチャが含まれるパケットを示す識別情報をデコーダ１２に伝送する。ピクチャタイミング検出部１８は、エンコード開始位置決定部１３により決定された、再符号化される符号化先頭ピクチャを基準ピクチャとする。そしてピクチャタイミング検出部１８は、その基準ピクチャに対応する基準ピクチャ識別情報及び送信タイミングを決定する。またピクチャタイミング検出部１８は、送信タイミングの決定に用いる遅延設定量を、第２の実施形態によるトランスコーダ２が使用する遅延設定量よりも短く設定できる。これは、第１の実施形態について説明したように、最初の所定枚数のピクチャが廃棄されることで、トランスコード処理による遅延時間が短縮されるためである。
そのため、第３の実施形態によるトランスコーダは、第１の実施形態及び第２の実施形態によるトランスコーダよりも、トランスコード処理による遅延時間を短縮することができる。
なお、トランスコーダ３においても、ピクチャ廃棄部１４が、元の動画像データに含まれる最初のGOPのIピクチャを含む、予め定められた所定枚数のピクチャを廃棄する場合、エンコード開始位置決定部１３は省略されてもよい。この場合、ピクチャタイミング検出部１８は、その廃棄される所定枚数のピクチャの次のピクチャを基準ピクチャとする。
【００５２】
なお、上記の各実施形態において、第１の符号化方式は、MPEG-2に限られず、他の符号化方式であってもよい。例えば、第１の符号化方式は、Digital Video（DV）方式であってもよい。また、第２の符号化方式も、H.264 MPEG-4 AVCに限られず、他の符号化方式であってもよい。例えば、第２の符号化方式は、MPEG-4であってもよい。
また、第１の符号化方式と第２の符号化方式は同一であってもよい。ただしこの場合には、トランスコーダが有するエンコーダは、第１の符号化方式により符号化された元の動画像データのGOP構成よりも圧縮効率の高いGOP構成の動画像データに変換することが好ましい。例えば、元の動画像データのGOP構成が、Bピクチャを含まない、いわゆるIPPP構成である場合、エンコーダは、動画像データのGOP構成を、Bピクチャを含む、例えば、IBBP構成に変換する。
【００５３】
図８は、上記の各実施形態の何れかのトランスコードを含む、映像再送信システムの概略構成図である。図８に示すように、映像再送信システム１００は、アンテナ１０１と、チューナー装置１０２と、動画像伝送装置１０３と、ＴＳ−ＩＰ変換装置１０４とを有する。
映像再送信システム１００は、アンテナ１０１を介して、放送電波により搬送された映像信号を受信する。そしてその映像信号は、アンテナ１０１と接続されたチューナー装置１０２に伝送される。
チューナー装置１０２は、受け取った映像信号をアナログ−デジタル変換する。そしてチューナー装置１０２は、デジタル化された映像信号を放送電波の変調方式に応じた復調方式（例えば、直交周波数分割多重（Orthogonal Frequency Division Multiplexing、OFDM）復調方式）にて復調する。チューナー装置１０２は、その復調された映像信号に対して、前方誤り訂正などの誤り訂正処理を実行する。そしてチューナー装置１０２は、復調され、かつ誤り訂正処理が施されることにより得られたMPEG-2 TSパケットなどのようにパケット化された映像信号を動画像伝送装置１０３に出力する。
【００５４】
動画像伝送装置１０３は、チューナー装置１０２から受け取った、パケット化された映像信号をトランスコードする。
図９は、動画像伝送装置１０３の概略構成図である。図９に示すように、動画像伝送装置１０３は、受信部４１と、リアルタイムトランスコーダ４２と、暗号化部４３と、送信部４４とを有する。
【００５５】
受信部４１は、チューナー装置１０２と動画像伝送装置１０３とを接続するための通信インターフェースを有する。そして受信部４１は、チューナー装置１０２からパケット化された映像信号を受信し、その映像信号をリアルタイムトランスコーダ４２に渡す。
【００５６】
リアルタイムトランスコーダ４２は、受信部４１を介して受け取った映像信号に含まれる、第１の符号化方式による符号化された動画像データを第２の符号化方式に従った符号化動画像データに変換する。そしてリアルタイムトランスコーダ４２は、第２の符号化方式で符号化された動画像データを、再度MPEG-2 TSパケットなど、動画像伝送用の規格に従ったパケットに含める。そのために、リアルタイムトランスコーダ４２は、上記の各実施形態のトランスコーダの何れかとすることができる。
【００５７】
暗号化部４３は、リアルタイムトランスコーダ４２から受け取った映像信号を暗号化する。暗号化部４３は、映像信号を暗号化するために、例えば、Advanced Encryption Standard（AES）、Camelliaなどの共通鍵暗号方式、あるいはRSA暗号などの公開鍵暗号方式を用いることができる。
【００５８】
送信部４４は、ＴＳ−ＩＰ変換装置１０４と動画像伝送装置１０３を接続する通信インターフェースを有する。そして送信部４４は、暗号化部４３により暗号化された映像信号をＴＳ−ＩＰ変換装置１０４へ出力する。
【００５９】
ＴＳ−ＩＰ変換装置１０４は、動画像伝送装置１０３から受け取った映像信号を、インターネットプロトコル（Internet Protocol、IP）に従ったIPパケットに分割する。そしてＴＳ−ＩＰ変換装置１０４は、そのIPパケットを、インターネットプロトコルに従ってデータ通信するコンテンツ配信網（Contents Delivery Network、CDN）１０５を介して、各映像再生機１０６へ送信する。
なお、動画像伝送装置１０３とＴＳ−ＩＰ変換装置１０４の接続順序は入れ替わってもよい。この場合、動画像伝送装置１０３は、IPパケット化された映像信号を受信することになるので、リアルタイムトランスコーダ４２のデマルチプレクサは、そのIPパケットから動画像伝送用の規格に従ってパケット化された映像信号を取り出す。また送信部４４は、暗号化部４３から出力された、動画像伝送用の規格に従ってパケット化された映像信号をIPパケット化して出力する。
【００６０】
この映像再送信システムは、上記の実施形態の何れかのトランスコーダを用いて映像信号に含まれる動画像データをトランスコードしているため、動画像伝送装置におけるトランスコードにより発生する遅延時間を低減できる。そのため、この映像再送信システムは、放送電波により直接される映像信号に対する、再送信された映像信号の遅延を抑制することができる。
【００６１】
ここに挙げられた全ての例及び特定の用語は、読者が、本発明及び当該技術の促進に対する本発明者により寄与された概念を理解することを助ける、教示的な目的において意図されたものであり、本発明の優位性及び劣等性を示すことに関する、本明細書の如何なる例の構成、そのような特定の挙げられた例及び条件に限定しないように解釈されるべきものである。本発明の実施形態は詳細に説明されているが、本発明の精神及び範囲から外れることなく、様々な変更、置換及び修正をこれに加えることが可能であることを理解されたい。
【００６２】
以上説明した実施形態及びその変形例に関し、更に以下の付記を開示する。
（付記１）
第１の符号化方式に従って符号化された第１の動画像データに含まれる各ピクチャを復号するデコーダと、
前記復号された各ピクチャのうち、前記第１の動画像データにおいて他のピクチャを符号化するための基準となった第１のピクチャを含む所定枚数のピクチャを廃棄するピクチャ廃棄部と、
前記廃棄部により廃棄されなかった残りのピクチャのうちの先頭のピクチャを、他のピクチャの符号化の基準となるピクチャとして、第２の符号化方式に従って当該残りのピクチャを再符号化するエンコーダと、
を有するトランスコーダ。
（付記２）
前記先頭ピクチャの位置を変更しつつ、それぞれの先頭ピクチャの位置に対する、当該先頭ピクチャが前記デコーダへ伝送開始されてから、前記エンコーダが当該符号化された先頭ピクチャを出力終了するまでの所要時間である遅延時間を推定し、該推定された遅延時間が最小となる先頭ピクチャの位置と前記第１のピクチャの位置との差に対応するピクチャの枚数を、前記廃棄するピクチャの枚数として算出し、該枚数を前記ピクチャ廃棄部に通知するエンコード開始位置決定部をさらに有する、付記１に記載のトランスコーダ。
（付記３）
前記エンコード開始位置決定部は、前記第１の符号化方式に応じた復号順序に従って前記第１のピクチャが前記デコーダへ伝送開始されてから前記先頭ピクチャが前記デコーダへ伝送開始されるまでの復号開始待機期間と、前記第１のピクチャが前記デコーダへ伝送開始されてから前記エンコーダが再符号化された前記先頭ピクチャを出力終了するまでの再符号化処理期間とを推定し、該再符号化処理期間と前記復号開始待機期間の差を前記遅延時間とする、付記２に記載のトランスコーダ。
（付記４）
前記エンコード開始位置決定部は、前記第１の符号化方式により符号化された前記第１のピクチャから前記先頭ピクチャまでの各ピクチャのデータ量及びピクチャの符号化方法の種別と、ピクチャのデータ伝送、前記デコーダによる復号処理に要する時間及び前記エンコーダによる符号化処理に要する時間の関係を示すテーブルを参照することにより、前記復号開始待機期間及び前記再符号化処理期間を算出する、付記３に記載のトランスコーダ。
（付記５）
映像信号をパケット単位で受信し、該映像信号から第１の符号化方式により符号化された動画像データを抽出し、該動画像データに含まれる各ピクチャ及び該各ピクチャのうちの他のピクチャの符号化の基準となる基準ピクチャに対応する第１の識別情報を出力するデマルチプレクサと、
前記基準ピクチャが含まれる第１のパケットを受信した時刻に所定の遅延時間を加算することにより、前記基準ピクチャが送信されるタイミングを表す送信タイミングを決定し、かつ前記第１のパケットから前記基準ピクチャを識別する第２の識別情報を抽出するピクチャタイミング決定部と、
第１の符号化方式に応じて前記符号化された各ピクチャを復号し、該復号されたピクチャのそれぞれを出力し、かつ復号された前記基準ピクチャに関連付けて前記デマルチプレクサから受け取った前記第１の識別情報を出力するデコーダと、
前記復号された各ピクチャを、第２の符号化方式に従って再符号化し、該再符号化されたピクチャのそれぞれを出力し、かつ再符号化された前記基準ピクチャに関連付けて前記デコーダから受け取った前記第１の識別情報を出力するエンコーダと、
前記再符号化された各ピクチャをパケット化するとともに、前記ピクチャタイミング決定部から受け取った前記第２の識別情報と一致する前記エンコーダから受け取った前記第１の識別情報に関連付けられた基準ピクチャを含むパケットを前記送信時刻に送信開始するマルチプレクサと、
を有するトランスコーダ。
（付記６）
映像信号をパケット単位で受信し、該映像信号から第１の符号化方式により符号化された動画像データを抽出し、該動画像データに含まれる各ピクチャ及び各ピクチャを識別する第１の識別情報をそれぞれ出力するデマルチプレクサと、
第１の符号化方式に従って符号化された第１の動画像データに含まれる各ピクチャを復号し、該復号されたピクチャのそれぞれを出力し、かつ復号された前記ピクチャのそれぞれに対応する前記デマルチプレクサから受け取った前記第１の識別情報を出力するデコーダと、
前記復号された各ピクチャのうち、前記第１の動画像データにおいて他のピクチャを符号化するための基準となった第１のピクチャを含む所定枚数のピクチャを廃棄するピクチャ廃棄部と、
前記廃棄部により廃棄されなかった残りのピクチャのうちの先頭のピクチャを、他のピクチャの符号化の基準となる基準ピクチャとして、第２の符号化方式に従って当該残りのピクチャを再符号化し、該再符号化されたピクチャのそれぞれを出力し、かつ再符号化された前記ピクチャのそれぞれに対応する前記デコーダから受け取った前記第１の識別情報を出力するするエンコーダと、
前記基準ピクチャが含まれる第１のパケットを受信した時刻に所定の遅延時間を加算することにより、前記基準ピクチャが送信されるタイミングを表す送信タイミングを決定し、かつ前記第１のパケットから前記基準ピクチャを識別する第２の識別情報を抽出するピクチャタイミング決定部と、
前記エンコーダから受け取った前記再符号化された各ピクチャをパケット化するとともに、前記ピクチャタイミング決定部から受け取った前記第２の識別情報と前記第１の識別情報が一致する場合、当該第１の識別情報に対応する基準ピクチャを含むパケットを前記送信時刻に送信開始するマルチプレクサと、
を有するトランスコーダ。
（付記７）
映像信号をパケット単位で受信する受信部と、
前記映像信号から第１の符号化方式により符号化された第１の動画像データと、他のデータを分離するマルチプレクサと、
前記第１の動画像データに含まれる各ピクチャを復号するデコーダと、
前記復号された各ピクチャのうち、前記第１の動画像データにおいて他のピクチャを符号化するための基準となった第１のピクチャを含む所定枚数のピクチャを廃棄するピクチャ廃棄部と、
前記廃棄部により廃棄されなかった残りのピクチャのうちの先頭のピクチャを、他のピクチャの符号化の基準となるピクチャとして、第２の符号化方式に従って当該残りのピクチャを再符号化するエンコーダと、
前記他のデータと前記第２の符号化方式に従って再符号化された各ピクチャを含む動画像データを多重化することによりパケットを作成するマルチプレクサと、
前記パケットを暗号化する暗号化部と、
暗号化された前記パケットを出力する送信部と、
を有する動画像伝送装置。
（付記８）
第１の符号化方式に従って符号化された第１の動画像データに含まれる各ピクチャを復号し、
前記復号された各ピクチャのうち、前記第１の動画像データにおいて他のピクチャを符号化するための基準となった第１のピクチャを含む所定枚数のピクチャを廃棄し、
前記復号された各ピクチャのうち、廃棄されなかった残りのピクチャのうちの先頭のピクチャを、他のピクチャの符号化の基準となるピクチャとして、第２の符号化方式に従って当該残りのピクチャを再符号化する、
ことを含むトランスコーディング方法。
（付記９）
第１の符号化方式に従って符号化された第１の動画像データに含まれる各ピクチャを復号し、
前記復号された各ピクチャのうち、前記第１の動画像データにおいて他のピクチャを符号化するための基準となった第１のピクチャを含む所定枚数のピクチャを廃棄し、
前記復号された各ピクチャのうち、廃棄されなかった残りのピクチャのうちの先頭のピクチャを、他のピクチャの符号化の基準となるピクチャとして、第２の符号化方式に従って当該残りのピクチャを再符号化する、
ことをコンピュータに実行させるトランスコーディング用コンピュータプログラム。
【符号の説明】
【００６３】
１、２、３ トランスコーダ
１１ デマルチプレクサ
１２ デコーダ
１３ エンコード開始位置決定部
１４ ピクチャ廃棄部
１５ エンコーダ
１６ バッファ
１７ マルチプレクサ
１８ ピクチャタイミング検出部
１００ 映像再送信システム
１０１ アンテナ
１０２ チューナー装置
１０３ 動画像伝送装置
１０４ ＴＳ−ＩＰ変換装置
４１ 受信部
４２ リアルタイムトランスコーダ
４３ 暗号化部
４４ 送信部
【技術分野】
【０００１】
ここに開示される実施形態は、符号化された動画像データを他の符号化方式に従って符号化された動画像データに変換するトランスコーダ、トランスコーディング方法、トランスコーディング用コンピュータプログラム及びそれらを用いた動画像伝送装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、インターネットプロトコル（Internet Protocol、IP）ネットワークを介して、動画像データを配信するサービスが提供されている。このようなサービスの一つとして、地上波デジタルテレビジョン放送を受信することが困難な地域に対して、放送電波により配信された動画像データを受信し、IPネットワークを通じてその動画像データを再配信するサービスが検討されている。
【０００３】
しかし、IPネットワークで使用可能な通信帯域幅は、放送波で使用可能な通信帯域幅よりも狭い。そこで、入力された符号化動画像データを一旦復号し、その復号された動画像データをより符号化効率の高い符号化方式に従って再度符号化する技術が開発されている（例えば、特許文献１を参照）。このように、特定の符号化方式に従って符号化された動画像データを他の符号化方式に従って符号化された動画像データに変換する処理はトランスコードと呼ばれる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００４−９６４９１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
また、放送電波により配信された動画像データを受信し、IPネットワークを通じてその動画像データを再配信するサービスでは、その再配信される動画像データに対して、放送電波により直接配信される動画像データとサービス及び技術面での同一性が要求される。そのため、放送電波により配信される動画像データを受信して、その動画像データを再配信する映像再送信システムは、放送電波により直接配信される動画像データに対する再配信される動画像データの遅延を極力小さくしなければならない。
例えば、地上デジタル放送補完再送信審査会は、再送信される動画像データに対する要件を定めた地上デジタル放送IP再送信方式審査ガイドラインを策定している。この地上デジタル放送IP再送信方式審査ガイドラインでは、「映像・音声・データ放送の遅延は、地上デジタルテレビジョン放送の電波による受信の場合に比べて、システム全体で2.5秒以下であること」と定められている。なお、地上デジタル放送IP再送信方式審査ガイドラインに関しては、http://nab.or.jp/shinsakaiに公開されているgideline20071026.pdfを参照されたい。
【０００６】
そこで、本明細書は、入力された符号化動画像データを少ない遅延時間でトランスコード可能なトランスコーダ、トランスコーディング方法及びトランスコーディング用コンピュータプログラムならびに動画像伝送装置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】
【０００７】
一つの実施形態によれば、トランスコーダが提供される。このトランスコーダは、第１の符号化方式に従って符号化された第１の動画像データに含まれる各ピクチャを復号するデコーダと、復号された各ピクチャのうち、第１の動画像データにおいて他のピクチャを符号化するための基準となった第１のピクチャを含む所定枚数のピクチャを廃棄するピクチャ廃棄部と、廃棄部により廃棄されなかった残りのピクチャのうちの先頭のピクチャを、他のピクチャの符号化の基準となるピクチャとして、第２の符号化方式に従ってその残りのピクチャを再符号化するエンコーダとを有する。
【０００８】
また他の実施形態によれば、動画像伝送装置が提供される。この動画像伝送装置は、映像信号をパケット単位で受信する受信部と、映像信号から第１の符号化方式により符号化された第１の動画像データと、他のデータを分離するマルチプレクサと、第１の動画像データに含まれる各ピクチャを復号するデコーダと、復号された各ピクチャのうち、第１の動画像データにおいて他のピクチャを符号化するための基準となった第１のピクチャを含む所定枚数のピクチャを廃棄するピクチャ廃棄部と、廃棄部により廃棄されなかった残りのピクチャのうちの先頭のピクチャを、他のピクチャの符号化の基準となるピクチャとして、第２の符号化方式に従ってその残りのピクチャを再符号化するエンコーダと、他のデータと第２の符号化方式に従って再符号化された各ピクチャを含む動画像データを多重化することによりパケットを作成するマルチプレクサと、パケットを暗号化する暗号化部と、暗号化されたパケットを出力する送信部とを有する。
【０００９】
さらに他の実施形態によれば、トランスコーディング方法が提供される。このトランスコーディング方法は、第１の符号化方式に従って符号化された第１の動画像データに含まれる各ピクチャを復号し、復号された各ピクチャのうち、第１の動画像データにおいて他のピクチャを符号化するための基準となった第１のピクチャを含む所定枚数のピクチャを廃棄し、復号された各ピクチャのうち、廃棄されなかった残りのピクチャのうちの先頭のピクチャを、他のピクチャの符号化の基準となるピクチャとして、第２の符号化方式に従ってその残りのピクチャを再符号化することを含む。
【００１０】
さらに他の実施形態によれば、コンピュータに第１の符号化方式に従って符号化された動画像データを第２の符号化方式に従って符号化された動画像データに変換させるトランスコーディング用コンピュータプログラムが提供される。このコンピュータプログラムは、第１の符号化方式に従って符号化された第１の動画像データに含まれる各ピクチャを復号し、復号された各ピクチャのうち、第１の動画像データにおいて他のピクチャを符号化するための基準となった第１のピクチャを含む所定枚数のピクチャを廃棄し、復号された各ピクチャのうち、廃棄されなかった残りのピクチャのうちの先頭のピクチャを、他のピクチャの符号化の基準となるピクチャとして、第２の符号化方式に従ってその残りのピクチャを再符号化することをコンピュータに実行させる命令を有する。
【００１１】
本発明の目的及び利点は、請求項において特に指摘されたエレメント及び組み合わせにより実現され、かつ達成される。
上記の一般的な記述及び下記の詳細な記述の何れも、例示的かつ説明的なものであり、請求項のように、本発明を限定するものではないことを理解されたい。
【発明の効果】
【００１２】
本明細書に開示されたトランスコーダ、トランスコーディング方法及びトランスコーディング用コンピュータプログラムならびに動画像伝送装置は、入力された符号化動画像データを少ない遅延時間でトランスコードすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】第１の実施形態に係るトランスコーダの概略構成図である。
【図２】（ａ）〜（ｃ）は、それぞれ、ピクチャを廃棄しない場合、１枚、２枚のピクチャを廃棄した場合の遅延時間の概念図である。
【図３】第１の実施形態に係るトランスコーダにより実行される、符号化動画像データのトランスコード処理の動作フローチャートである。
【図４】第２の実施形態に係るトランスコーダの概略構成図である。
【図５】第２の実施形態に係るトランスコーダにより生じる遅延時間の概念図である。
【図６】第２の実施形態に係るトランスコーダにより実行される、符号化動画像データのトランスコード処理の動作フローチャートである。
【図７】第３の実施形態に係るトランスコーダの概略構成図である。
【図８】映像再送信システムの概略構成図である。
【図９】図８に示された映像再送信システムが有する、何れかの実施形態によるトランスコーダを有する動画像伝送装置の概略構成図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、図を参照しつつ、第１の実施形態によるトランスコーダについて説明する。
このトランスコーダは、入力された符号化動画像データに含まれる、符号化演算量が相対的に多い、他のピクチャを符号化する際の基準として参照されるピクチャを含む最初の所定枚数のピクチャを廃棄することで、再符号化による遅延時間の短縮を図る。
なお、トランスコードされる動画像データに含まれるピクチャは、インターレース方式により取得されるフィールド、または、プログレッシブ方式により取得されるフレームの何れであってもよい。
【００１５】
図１は、第１の実施形態によるトランスコーダ１の概略構成図である。図１に示すように、トランスコーダ１は、デマルチプレクサ１１と、デコーダ１２と、エンコード開始位置部１３と、ピクチャ廃棄部１４と、エンコーダ１５と、バッファ１６と、マルチプレクサ１７とを有する。トランスコーダ１が有するこれらの各部は、例えば、それぞれ別個の回路とすることができる。またトランスコーダ１は、トランスコーダ１が有するこれらの各部の機能を有する回路が集積された集積回路であってもよい。あるいはまた、トランスコーダ１が有するこれらの各部は、トランスコーダ１が有する一つまたは複数のプロセッサ上で実行されるコンピュータプログラムにより実現される機能モジュールであってもよい。
【００１６】
デマルチプレクサ１１は、トランスコーダ１に入力された多重化された映像信号を、符号化された動画像データと、オーディオ信号、字幕などの他のデータに分離する。そしてデマルチプレクサ１１は、符号化された動画像データをデコーダ１２に渡す。またデマルチプレクサ１１は、符号化された動画像データ以外のデータをバッファ１６に保存する。
さらにデマルチプレクサ１１は、符号化された動画像データに含まれる各ピクチャの符号化種別、各ピクチャのデータ量及び量子化スケールをエンコード開始位置決定部１３に渡す。
【００１７】
デコーダ１２は、デマルチプレクサ１１から受け取った、第１の符号化方式により符号化された動画像データに含まれる各ピクチャを、その第１の符号化方式に従った復号方法により復号する。例えば、第１の符号化方式がMoving Picture Experts Group phase 2（MPEG-2）であれば、デコーダ１２は、符号化された動画像データの各ピクチャ及び動きベクトルなど付随するデータを可変長復号する。そしてデコーダ１２は、可変長復号されたデータに対して逆量子化処理及び逆直交変換処理を実行する。逆量子化処理及び逆直交変換処理が行われることにより、復号対象となるピクチャがIピクチャであれば、そのピクチャは復号される。一方、復号対象となるピクチャがPピクチャあるいはBピクチャであれば、デコーダ１２は、逆直交変換処理により得られた差分信号に、既に復号されている参照ピクチャの対応ブロックから求められた予測画像を加算することによりそのピクチャを復号する。
なお、Iピクチャは、符号化対象の１枚のピクチャ内に含まれる情報のみを用いてそのピクチャを符号化するイントラ符号化方法により符号化されるピクチャである。一方、Pピクチャ及びBピクチャは、符号化対象のピクチャの前後のピクチャの情報を用いて符号化するインター符号化方法により符号化されるピクチャである。このうち、Pピクチャは、符号化対象のピクチャよりも時間的に前のピクチャのみを用いて符号化される。またBピクチャは、符号化対象のピクチャよりも時間的に前のピクチャと時間的に後のピクチャの両方を用いて符号化される。
Iピクチャ、Bピクチャ、Pピクチャは、予め定められた一定の周期で繰り返される。この一定周期で繰り返される、連続する複数のピクチャを含み、各ピクチャに対する符号化方法が規定された構造はGroup Of Pictures（GOP）と呼ばれる。
デコーダ１２は、GOPの構造に従った符号化順序で各ピクチャを復号する。そしてデコーダ１２は、ピクチャが復号される度に、その復号されたピクチャと、復号前におけるそのピクチャの符号化種別（すなわち、Iピクチャ、Pピクチャ、Bピクチャ）を示す情報をピクチャ廃棄部１４に渡す。
【００１８】
エンコード開始位置決定部１３は、各ピクチャの符号化種別、各ピクチャのデータ量または量子化スケールに基づいて、トランスコードによる遅延時間が最小となるように、エンコーダ１５が最初に再符号化するピクチャである符号化先頭ピクチャの位置を決定する。
GOPでは、一般的に、インター符号化される他のピクチャを符号化するための基準となるIピクチャが、符号化順序において先頭に配置される。そのため、符号化された動画像データをトランスコードするためには、通常、デコーダが各GOPのIピクチャを最初に復号し、次に、エンコーダがその復号されたIピクチャを再度符号化する。この場合、そのIピクチャに対する復号処理、符号化処理及びデータ伝送処理に要する時間がそのままトランスコードによる遅延時間となってしまう。
しかも、符号化されたIピクチャのデータ量は、符号化されたPピクチャ及びBピクチャのデータ量よりも一般的に多い。そのため、Iピクチャの復号処理、符号化処理及びデータ伝送に要する時間は、Pピクチャ及びBピクチャの復号処理、符号化処理及びデータ伝送に要する時間よりも長くなる。
【００１９】
そこでエンコード開始位置決定部１３は、元の動画像データの最初のGOPからIピクチャを含む最初の所定枚数のピクチャを廃棄することにより、再符号化される先頭のピクチャの位置を変更した場合の遅延時間を推定する。なお、放送電波によって配信される映像信号を通信ネットワークを介して再配信する映像再送信システムにこのトランスコーダ１が用いられる場合、上記のようなピクチャの廃棄は、映像再送信システムの起動時のみに発生する。そのため、ピクチャの廃棄に伴う不利益は、廃棄されたピクチャの枚数に相当する非常に僅かな時間だけ、サービス提供開始時刻が遅れること以外に発生しない。
【００２０】
遅延時間を推定するために、エンコード開始位置決定部１３は、符号化先頭ピクチャの復号開始待機期間を推定する。この復号開始待機期間は、元の動画像データの最初のIピクチャがデコーダ１２に伝送開始されてから、元の動画像データのGOPの符号化順序に従って符号化先頭ピクチャがデコーダ１２に伝送開始されるまでの期間である。またエンコード開始位置決定部１３は、所定枚数のピクチャを廃棄したときの符号化先頭ピクチャの再符号化処理期間を推定する。この再符号化処理期間は、元の動画像データの最初のIピクチャがデコーダ１２に伝送開始されてから、エンコーダ１５が再符号化された符号化先頭ピクチャを出力終了するまでに要する時間である。再符号化処理期間には、元の動画像データのGOPの符号化順序に従って符号化先頭ピクチャまでの各ピクチャが復号されるのに要する期間と、符号化先頭ピクチャがエンコーダ１５により再符号化されるのに要する期間が含まれる。さらに再符号化処理期間には、元の動画像データの最初のIピクチャがデマルチプレクサ１１からデコーダ１２へ伝送されるために要する期間と、復号された符号化先頭ピクチャがデコーダ１２からエンコーダ１５まで伝送されるために要する期間及び再符号化された符号化先頭ピクチャがエンコーダ１５からマルチプレクサ１７へ伝送されるために要する期間が含まれる。そしてエンコード開始位置決定部１３は、符号化先頭ピクチャの再符号化処理期間から復号開始待機期間の差を遅延時間とする。
【００２１】
図２（ａ）〜図２（ｃ）は、それぞれ、ピクチャを廃棄しない場合、１枚、２枚のピクチャを廃棄した場合の遅延時間の概念図である。なお、簡単化のために、図２（ａ）〜図２（ｃ）では、GOPは符号化順序と画像の再生順序が一致し、Bピクチャが含まれないIPPP構成を有するものとして説明する。図２（ａ）〜図２（ｃ）のそれぞれにおいて、横軸は経過時間を表す。グラフ２０１は、トランスコーダ１に入力された第１の符号化方式により符号化された元の動画像データのGOPを復号するのに要する時間を表す。そしてグラフ２０１内の縦線のそれぞれは、GOP内の一つのピクチャがデマルチプレクサ１１からデコーダ１２に伝送開始された時刻に対応する。またグラフ２０２〜２０４は、それぞれ、トランスコーダ１によりトランスコードされた動画像データの一つのGOPのトランスコードに要する時間を表す。グラフ２０２〜２０４のそれぞれにおいて、グラフ内の縦線は、それぞれ一つのピクチャについてエンコーダ１５が出力を終了した時刻、すなわち、マルチプレクサ１７への伝送を終了した時刻に対応する。
【００２２】
例えば、図２（ａ）では、遅延時間Δtは、元の動画像データの先頭のIピクチャがデコーダ１２に伝送開始された時刻t0と、そのIピクチャがエンコーダ１５によりIピクチャとして再符号化され、マルチプレクサ１７への伝送が終了した時刻t1との差(t1-t0)となる。この場合、復号処理及びデータ伝送に要する時間が長いIピクチャが再度Iピクチャとして符号化されるため、全体としての遅延時間Δtも長くなる。
一方、図２（ｂ）では、遅延時間Δtは、元の動画像データのGOP内の２番目に位置するPピクチャがデコーダ１２に伝送開始された時刻t2と、そのPピクチャがIピクチャとして再符号化され、マルチプレクサ１７への伝送が終了した時刻t3との差(t3-t2)となる。この場合、復号処理及びデマルチプレクサ１１からデコーダ１２へのデータ伝送に要する時間が比較的短いPピクチャがIピクチャとして再符号化されるため、再符号化が開始されるまでに要する時間がグラフ２０２に示した場合よりも短縮される。同様に、図２（ｃ）では、遅延時間Δtは、元の動画像データの３番目に位置するPピクチャがデコーダ１２に伝送開始された時刻t4と、そのPピクチャがIピクチャとして再符号化され、マルチプレクサ１７への伝送が終了した時刻t5との差(t5-t4)となる。
【００２３】
符号化先頭ピクチャの復号開始待機期間及び再符号化処理期間を推定するために、Iピクチャ、Pピクチャなど、ピクチャの符号化種別ごとに復号処理、符号化処理及び各部間のデータ伝送に要する時間が予め設定されてもよい。あるいは、エンコード開始位置決定部１３は、各符号化種別のピクチャの復号処理、符号化処理及び各部間のデータ伝送に要する時間を、符号化種別とともに、第１の符号化方式により符号化された各ピクチャの符号化データ量に基づいて決定してもよい。この場合、符号化種別及び符号化データ量と、復号処理、符号化処理及びデータ伝送に要する時間の関係は、トランスコーダ１の処理能力に応じて予め求められる。例えば、その関係を表す参照テーブルがエンコード開始位置決定部１３が有するメモリに予め記憶される。そしてエンコード開始位置決定部１３は、その参照テーブルを参照することにより、デマルチプレクサ１１から受け取った符号化種別及び符号化データ量に対応する復号処理、符号化処理及び各部間のデータ伝送に要する時間を特定できる。さらにエンコード開始位置決定部１３は、各符号化種別のピクチャの復号処理、符号化処理及び各部間のデータ伝送に要する時間を、符号化種別、各ピクチャの符号化データ量及びその符号化に用いられた量子化スケールに基づいて決定してもよい。この場合も、符号化種別、符号化データ量及び量子化スケールと、復号処理、符号化処理及びデータ伝送に要する時間の関係は、トランスコーダ１の処理能力に応じて予め求められる。そして、その関係を表す参照テーブルがエンコード開始位置決定部１３が有するメモリに予め記憶される。エンコード開始位置決定部１３は、その参照テーブルを参照することにより、デマルチプレクサ１１から受け取った符号化種別、符号化データ量及び量子化スケールに対応する復号処理、符号化処理及び各部間のデータ伝送に要する時間を特定できる。
【００２４】
エンコード開始位置決定部１３は、符号化先頭ピクチャの位置をGOPに含まれる枚数以内で一つずつ変更し、各位置に対する遅延時間をそれぞれ算出する。ただし、元の動画像データのGOPの構造によっては、ピクチャの符号化順序とピクチャの再生順序が異なることがある。符号化順序と再生順序が異なる場合、ピクチャの廃棄枚数によっては、エンコーダ１５が何れかのピクチャについて再符号化を開始するまでに、デコーダ１２によるそのピクチャの復号処理が終了しないこともある。そこでエンコード開始位置決定部１３は、所定の廃棄枚数について、何れかのピクチャの再符号化開始までにそのピクチャの復号が終了しない場合、その廃棄枚数に対応する符号化先頭ピクチャの位置が選択されないように遅延時間を決定する。例えば、エンコード開始位置決定部１３は、その所定の廃棄枚数に対する遅延時間を、ピクチャを１枚も廃棄しない場合の遅延時間よりも大きな値とする。
エンコード開始位置決定部１３は、遅延時間が最小となる符号化先頭ピクチャの位置に対応するピクチャの廃棄枚数を決定する。そしてエンコード開始位置決定部１３は、遅延時間が最小となるピクチャの廃棄枚数をピクチャ廃棄部１４に通知する。
【００２５】
ピクチャ廃棄部１４は、デコーダ１２から受け取った、復号された動画像データのうち、最初のGOPについて、エンコード開始位置決定部１３から通知された廃棄枚数のピクチャを廃棄する。そしてピクチャ廃棄部１４は、廃棄されたピクチャ以降のピクチャをエンコーダ１５に渡す。
【００２６】
エンコーダ１５は、ピクチャ廃棄部１４から受け取った各ピクチャを、第１の符号化方式よりも符号化効率の高い第２の符号化方式に従って再符号化する。例えば、第２の符号化方式がH.264 MPEG-4 Advanced Video Coding（H.264 MPEG-4 AVC）である場合、エンコーダ１５は、Iピクチャに対しては、マクロブロック単位でピクチャ内予測を行う。そしてエンコーダ１５は、ピクチャ内予測信号の基準となるマクロブロック及びピクチャ内予測信号との差分信号に対して直交変換処理、量子化処理を実行する。一方、PピクチャまたはBピクチャに対しては、エンコーダ１５は、マクロブロック単位でピクチャ間の動き予測及び動き補償を行うことにより予測信号を作成し、その予測信号とマクロブロックとの差分信号に対して直交変換処理、量子化処理を実行する。そしてエンコーダ１５は、量子化処理された各ピクチャ及び動きベクトルを可変長符号化することにより、第２の方式に従って符号化された符号化動画像データを生成する。
またエンコーダ１５は、ピクチャ廃棄部１４から受け取った各ピクチャのうち、先頭のピクチャをIピクチャとして再符号化する。なお、エンコーダ１５は、元の符号化動画像データのGOP構造とは異なるGOP構造を持つように、動画像データを再符号化してもよい。
エンコーダ１５は、第２の符号化方式に従って再符号化された符号化動画像データをマルチプレクサ１７へ出力する。
【００２７】
バッファ１６は、デマルチプレクサ１１から受け取った符号化された動画像データ以外のオーディオ信号、字幕などのデータを一時的に保存する。そしてバッファ１６は、動画像データのトランスコードに要する一定期間の後、保存しているデータをマルチプレクサ１７へ出力する。
【００２８】
マルチプレクサ１７は、エンコーダ１５から受け取った符号化動画像データと、バッファ１６から受け取ったオーディオ信号、字幕などのデータを多重化する。そしてマルチプレクサ１７は、その多重化により生成された映像データを、例えばMPEG-2 TS形式に従ってパケット単位に分割し、パケットごとに出力する。
【００２９】
図３は、トランスコーダ１により実行されるトランスコード処理の動作フローチャートである。なお、トランスコーダ１の各部がコンピュータプログラムにより実現される機能モジュールである場合、図３に示す動作フローは、トランスコーダ１が有するプロセッサ上で動作するコンピュータプログラムにより制御される。
まず、デマルチプレクサ１１は、トランスコーダ１に入力された多重化された映像信号を、第１の符号化方式に従って符号化された動画像データと、オーディオ信号、字幕などの他のデータに分離する（ステップＳ１０１）。そしてデマルチプレクサ１１は、符号化された動画像データをピクチャ単位でデコーダ１２に渡す。またデマルチプレクサ１１は、符号化された動画像データ以外のデータをバッファ１６に保存する。さらにデマルチプレクサ１１は、符号化された動画像データに含まれる各ピクチャの符号化種別、各ピクチャのデータ量及び量子化スケールをエンコード開始位置決定部１３に渡す。
デコーダ１２は、デマルチプレクサ１１から符号化されたピクチャを受け取る度に、その符号化されたピクチャを第１の符号化方式に応じた復号方法によって復号する（ステップＳ１０２）。そしてデコーダ１２は、ピクチャを復号する度に、その復号されたピクチャをピクチャ廃棄部１４に渡す。
【００３０】
また、エンコード開始位置決定部１３は、符号化された動画像データの最初のGOPについて、再符号化される符号化先頭ピクチャの位置を変更しつつ、各位置に対する遅延時間を推定する（ステップＳ１０３）。そしてエンコード開始位置決定部１３は、遅延時間が最小となる符号化先頭ピクチャの位置に対応するピクチャの廃棄枚数を決定する（ステップＳ１０４）。エンコード開始位置決定部１３は、求めた廃棄枚数をピクチャ廃棄部１４へ通知する。
【００３１】
ピクチャ廃棄部１４は、デコーダ１２から順次受け取った、復号されたピクチャのうち、先頭のピクチャからエンコード開始位置決定部１３により決定された廃棄枚数分のピクチャを廃棄する（ステップＳ１０５）。そしてピクチャ廃棄部１４は、残りのピクチャをエンコーダ１５に渡す。エンコーダ１５は、ピクチャ廃棄部１４から受け取った残りのピクチャの先頭ピクチャをIピクチャとして、各ピクチャを第２の符号化方式に従って符号化することで再符号化された動画像データを作成する（ステップＳ１０６）。エンコーダ１５は、１枚のピクチャの符号化処理が終了する度に、その符号化されたピクチャをマルチプレクサ１７に渡す。そしてマルチプレクサ１７は、再符号化された動画像データと、オーディオ信号、字幕などの他のデータを多重化することで映像信号を作成し、その多重化された映像信号を出力する（ステップＳ１０７）。
なお、トランスコーダ１は、ステップＳ１０２とステップＳ１０３、Ｓ１０４の処理順序を入れ替えてもよい。あるいは、トランスコーダ１は、ステップＳ１０２の処理とステップＳ１０３、Ｓ１０４の処理を並列に実行してもよい。
【００３２】
以上に説明してきたように、第１の実施形態によるトランスコーダは、入力された符号化動画像データに含まれる、トランスコードに要する時間が長いIピクチャを含む最初の所定枚数のピクチャを廃棄する。これにより、このトランスコーダは、データ伝送及び復号処理の時間が短いPピクチャまたはBピクチャをIピクチャとして再符号化できるため、トランスコードによる遅延時間を短縮することができる。
【００３３】
なお、ピクチャ廃棄部は、復号された動画像データに含まれる最初のGOPにおいて、Iピクチャを含む予め定められた所定枚数のピクチャを廃棄してもよい。この所定枚数は、例えば、1枚からGOPに含まれるピクチャ枚数の総計よりも１少ない枚数の範囲内の任意の枚数の設定される。この場合、エンコード開始位置決定部は省略されてもよい。
【００３４】
次に、第２の実施形態に係るトランスコーダについて説明する。
このトランスコーダは、映像信号を受信したときの基準ピクチャの受信タイミングに基づいて、トランスコードされた基準ピクチャの送信タイミングを決定し、送信タイミング調整をマルチプレクサで実行する。そしてこのトランスコーダは、デコーダ、エンコーダなどの各部がピクチャを出力するタイミングを調節するために、一時的にデータをバッファしなくてもよくすることにより、冗長な待機時間を省くことで遅延時間の短縮を図る。
【００３５】
図４は、第２の実施形態によるトランスコーダ２の概略構成図である。図２に示すように、トランスコーダ２は、デマルチプレクサ１１と、デコーダ１２と、エンコーダ１５と、バッファ１６と、マルチプレクサ１７と、ピクチャタイミング検出部１８とを有する。
第２の実施形態によるトランスコーダ２は、エンコード開始位置決定部１３およびピクチャ廃棄部１４の代わりに、ピクチャタイミング検出部１８を有する点で、第１の実施形態によるトランスコーダ１と異なる。そのため、以下では、第１の実施形態によるトランスコーダ１と異なる点を主として説明する。なお、図４に示されるトランスコーダ２の各構成要素には、図１に示されたトランスコーダ１の対応する構成要素と同一の参照番号を付した。
またトランスコーダ２が有するこれらの各部は、例えば、それぞれ別個の回路とすることができる。またトランスコーダ２は、トランスコーダ２が有するこれらの各部の機能を有する回路が集積された集積回路であってもよい。あるいはまた、トランスコーダ２が有するこれらの各部は、トランスコーダ２が有する一つまたは複数のプロセッサ上で実行されるコンピュータプログラムにより実現される機能モジュールであってもよい。
【００３６】
デマルチプレクサ１１は、トランスコーダ１にパケット単位で入力された多重化された映像信号を、第１の符号化方式に従って符号化された動画像データと、オーディオ信号、字幕などの他のデータに分離する。そしてデマルチプレクサ１１は、符号化された動画像データをピクチャ単位でデコーダ１２に渡す。またデマルチプレクサ１１は、符号化された動画像データ以外のデータをバッファ１６に保存する。
さらにデマルチプレクサ１１は、入力された映像信号のパケットから、符号化された動画像データのピクチャが含まれるパケットのヘッダ情報をピクチャタイミング検出部１８に通知する。このパケットは、例えば、MPEG-2のPacketized Elementary Stream（PES）パケットである。またデマルチプレクサ１１は、各パケットの受信時刻をピクチャタイミング検出部１８に通知する。
【００３７】
ピクチャタイミング検出部１８は、デマルチプレクサ１１から受け取ったパケットのヘッダ情報から、基準となるピクチャ、例えば、最初のGOPのIピクチャが含まれるパケットを検出する。そしてデマルチプレクサ１１は、そのパケットに対して、基準ピクチャが含まれていることを示す識別情報を基準ピクチャ識別情報として抽出する。なお、この識別情報は、例えば、MPEG-2 TS/PSにおいて使用されるPresentation Time Stamp（PTS）とすることができる。
【００３８】
さらにピクチャタイミング検出部１８は、トランスコードされた基準ピクチャが含まれるパケットをトランスコーダ２が送出するタイミングである送信タイミングを決定する。そこでピクチャタイミング検出部１８は、基準となるピクチャを含むパケットがトランスコーダ２に入力されてから、トランスコードされた基準ピクチャを含むパケットが送出されるまでの遅延時間を表す遅延設定量を決定する。この遅延設定量は、例えば、トランスコーダ２の各部が基準ピクチャに対して一連の処理を実行するために必要とする演算量と、トランスコーダ２の処理能力に基づいて予め設定される。あるいは、この遅延設定量は、基準ピクチャを含むパケットがデマルチプレクサ１１に入力されてから、その基準ピクチャについてマルチプレクサ１７への伝送が終了するまでの所要時間の履歴に基づいて設定されてもよい。この場合、トランスコーダ２は、基準ピクチャが入力される度にその所要時間を計測し、その所要時間をトランスコーダ２が有するメモリ（図示せず）に記憶しておく。そしてピクチャタイミング検出部１８は、例えば、記憶されている所要時間の最大値を遅延設定量とする。
【００３９】
ピクチャタイミング決定部１８は、デマルチプレクサ１１から通知された、各パケットの受信時刻から、基準ピクチャが含まれるパケットの受信時刻を特定する。そしてピクチャタイミング決定部１８は、基準ピクチャが含まれるパケットの受信時刻に、遅延設定量を加算することにより、送信タイミングを決定する。
ピクチャタイミング検出部１８は、基準ピクチャ識別情報及び基準ピクチャを含むパケットの送信タイミングをマルチプレクサ１７へ通知する。
【００４０】
デコーダ１２は、第１の符号化方式（例えば、MPEG-2）に従って符号化された動画像データに含まれる各ピクチャを復号し、復号された各ピクチャをエンコーダ１５に渡す。またエンコーダ１５は、その復号された各ピクチャを第２の符号化方式（例えば、H.264 MPEG-4 AVC）に従って再符号化し、その再符号化された各ピクチャ、すなわち、トランスコードされた各ピクチャをマルチプレクサ１７へ出力する。
またデマルチプレクサ１１、デコーダ１２及びエンコーダ１５は、デマルチプレクサ１１が受信したパケットのうち、基準ピクチャが含まれているパケットから抽出された基準ピクチャを示す識別情報を基準ピクチャとともに伝送する。デマルチプレクサ１１から、デコーダ１２及びエンコーダ１５を経由してマルチプレクサ１７へ伝送されるこの識別情報は、ピクチャタイミング検出部１８により抽出される基準ピクチャ識別情報と同一である。そのため、マルチプレクサ１７は、エンコーダ１５から受け取った識別情報が基準ピクチャ識別情報と一致するか否かを調べることにより、基準ピクチャを受け取ったか否か判別できる。
【００４１】
マルチプレクサ１７は、エンコーダ１５から受け取った符号化動画像データと、バッファ１６から受け取ったオーディオ信号、字幕などのデータを多重化し、それらのデータが含まれるパケットを作成する。
またマルチプレクサ１７は、エンコーダ１５から再符号化されたピクチャとともに受け取った識別情報が、ピクチャタイミング検出部１８から受け取った基準ピクチャ識別情報と一致するか否か判定する。そしてそれら二つの識別情報が一致する場合、マルチプレクサ１７は、基準ピクチャを受け取ったと判定する。そしてマルチプレクサ１７は、その基準ピクチャが格納されたパケットを、ピクチャタイミング検出部１８から受け取った送信タイミングにおいて送出開始する。
なお、マルチプレクサ１７は、基準ピクチャ以後の各ピクチャが含まれるパケットの送信タイミングを、基準ピクチャに対応するクロック（例えば、Program Clock Reference、PCR）を基準として決定する。そしてマルチプレクサ１７は、各ピクチャが含まれるパケットの送信タイミングを、基準ピクチャに対応するクロックと、各ピクチャに対応するクロックとの差を基準ピクチャが含まれるパケットの送信タイミングに加算することにより決定する。
【００４２】
図５は、トランスコーダ２により生じる遅延時間の概念図である。図５において、パケット群５１０は、トランスコーダ２に入力される映像信号が含まれるパケット群である。またパケット群５２０は、トランスコーダ２によりトランスコードされた動画像データが含まれ、トランスコーダ２により出力されるパケット群である。そしてパケット群５１０のうちのパケットＡ〜Ｄに基準ピクチャが含まれている。特にパケットＡに、基準ピクチャに対応するPTSが含まれており、12時0分0秒丁度にパケットＡがトランスコーダ２に入力されたとする。また遅延設定量は500m秒に設定される。
この場合、マルチプレクサ１７は、エンコーダ１５から再符号化されたピクチャとともに送られてきたPTSが、ピクチャタイミング決定部１８から送られてきたPTSと一致すると、そのピクチャが基準ピクチャであると判定する。そしてマルチプレクサ１７は、パケット群５２０のうちの基準ピクチャが含まれるパケットa〜cを、パケットaから順に、12時0分0秒に遅延設定量である500m秒を加えた時刻に送出開始する。
【００４３】
図６は、トランスコーダ２により実行されるトランスコード処理の動作フローチャートである。なお、トランスコーダ２の各部がコンピュータプログラムにより実現される機能モジュールである場合、図６に示す動作フローは、トランスコーダ２が有するプロセッサ上で動作するコンピュータプログラムにより制御される。
【００４４】
先ず、デマルチプレクサ１１は、パケット単位で入力された多重化された映像信号を、第１の符号化方式に従って符号化された動画像データと、オーディオ信号、字幕などの他のデータに分離する（ステップＳ２０１）。そしてデマルチプレクサ１１は、符号化された動画像データをピクチャ単位でデコーダ１２に渡す。その際、デマルチプレクサ１１は、パケットのヘッダ情報から基準ピクチャに対する識別情報を検出し、その識別情報を基準ピクチャとともにデコーダ１２に渡す。またデマルチプレクサ１１は、符号化された動画像データ以外のデータをバッファ１６に保存する。さらにデマルチプレクサ１１は、符号化された動画像データのピクチャが含まれるパケットのヘッダ情報をピクチャタイミング検出部１８に通知する。
ピクチャタイミング検出部１８は、パケットのヘッダ情報から基準ピクチャ識別情報を検出し、かつ基準ピクチャが含まれるパケットの受信時刻に所定の遅延時間を加算することにより、送信タイミングを決定する（ステップＳ２０２）。そしてピクチャタイミング検出部１８は、基準ピクチャ識別情報及び送信タイミングをマルチプレクサ１７に通知する。
【００４５】
デコーダ１２は、デマルチプレクサ１１から符号化されたピクチャを受け取る度に、各ピクチャを第１の符号化方式に応じた復号方法により復号する（ステップＳ２０３）。そしてデコーダ１２は、復号された各ピクチャをエンコーダ１５に渡す。その際、デコーダ１２は、基準ピクチャに対する識別情報を復号された基準ピクチャとともにエンコーダ１５に渡す。エンコーダ１５は、復号された各ピクチャを第２の符号化方式に従って符号化する（ステップＳ２０４）。そしてエンコーダ１５は、再符号化された各ピクチャをマルチプレクサ１７に渡す。その際、エンコーダ１５は、基準ピクチャに対する識別情報を再符号化された基準ピクチャとともにマルチプレクサ１７に渡す。
【００４６】
マルチプレクサ１７は、再符号化された動画像データの各ピクチャと、オーディオ信号、字幕などの他のデータを多重化してパケット作成する（ステップＳ２０５）。またマルチプレクサ１７は、基準ピクチャ識別情報と一致する識別情報をエンコーダ１５から受信したか否か判定する（ステップＳ２０６）。基準ピクチャ識別情報と一致する識別情報をエンコーダ１５から受信していない場合（ステップＳ２０６−Ｎｏ）、マルチプレクサ１７は、ステップＳ２０６の処理を繰り返す。一方、基準ピクチャ識別情報と一致する識別情報をエンコーダ１５から受信した場合（ステップＳ２０６−Ｙｅｓ）、マルチプレクサ１７は、その識別情報とともに受信したピクチャを基準ピクチャと判定することにより、基準ピクチャが含まれるパケットを特定する（ステップＳ２０７）。
【００４７】
次に、マルチプレクサ１７は、現在時刻が送信タイミングになったか否か判定する（ステップＳ２０８）。現在時刻が送信タイミングになっていない場合（ステップＳ２０８−Ｎｏ）、マルチプレクサ１７は、ステップＳ２０８の処理を繰り返す。一方、現在時刻が送信タイミングになった場合（ステップＳ２０８−Ｙｅｓ）、マルチプレクサ１７は、再符号化された基準ピクチャが含まれるパケットから送信開始する（ステップＳ２０９）。
【００４８】
以上に説明してきたように、第２の実施形態によるトランスコーダは、映像信号を受信したときの基準ピクチャの受信タイミングに基づいて、トランスコードされた基準ピクチャの送信タイミングを決定する。そしてこのトランスコーダは、その送信タイミング調整をマルチプレクサで実行する。そのため、このトランスコーダは、デコーダ、エンコーダなどの各部がピクチャを出力するタイミングを調節するために、一時的にデータをバッファしなくてもよいため、冗長な待機時間を省くことができる。したがって、このトランスコーダは、トランスコードによる遅延時間を短縮することができる。
【００４９】
次に、第３の実施形態によるトランスコーダについて説明する。このトランスコーダは、第１の実施形態によるトランスコーダの機能と第２の実施形態によるトランスコーダの機能を組み合わせることにより、さらなる遅延時間の短縮を図るものである。
【００５０】
図７は、第３の実施形態によるトランスコーダ３の概略構成図である。図７に示すように、トランスコーダ３は、デマルチプレクサ１１と、デコーダ１２と、エンコード開始位置決定部１３と、ピクチャ廃棄部１４と、エンコーダ１５と、バッファ１６と、マルチプレクサ１７と、ピクチャタイミング検出部１８とを有する。なお、図７に示されるトランスコーダ３の各構成要素には、図１に示されたトランスコーダ１及び図４に示されたトランスコーダ２の対応する構成要素と同一の参照番号を付した。
【００５１】
第３の実施形態によるトランスコーダ３は、第１の実施形態によるトランスコーダ１の各部と、第２の実施形態によるトランスコーダ２の各部を併せ持つ。そしてエンコーダ３の各部は、トランスコーダ１の対応する各部及びトランスコーダ２の対応する各部と同様の機能を有する。
ただし、デマルチプレクサ１１は、元の動画像データに含まれる最初のIピクチャだけでなく、最初のGOPの各ピクチャとともに、それぞれのピクチャが含まれるパケットを示す識別情報をデコーダ１２に伝送する。ピクチャタイミング検出部１８は、エンコード開始位置決定部１３により決定された、再符号化される符号化先頭ピクチャを基準ピクチャとする。そしてピクチャタイミング検出部１８は、その基準ピクチャに対応する基準ピクチャ識別情報及び送信タイミングを決定する。またピクチャタイミング検出部１８は、送信タイミングの決定に用いる遅延設定量を、第２の実施形態によるトランスコーダ２が使用する遅延設定量よりも短く設定できる。これは、第１の実施形態について説明したように、最初の所定枚数のピクチャが廃棄されることで、トランスコード処理による遅延時間が短縮されるためである。
そのため、第３の実施形態によるトランスコーダは、第１の実施形態及び第２の実施形態によるトランスコーダよりも、トランスコード処理による遅延時間を短縮することができる。
なお、トランスコーダ３においても、ピクチャ廃棄部１４が、元の動画像データに含まれる最初のGOPのIピクチャを含む、予め定められた所定枚数のピクチャを廃棄する場合、エンコード開始位置決定部１３は省略されてもよい。この場合、ピクチャタイミング検出部１８は、その廃棄される所定枚数のピクチャの次のピクチャを基準ピクチャとする。
【００５２】
なお、上記の各実施形態において、第１の符号化方式は、MPEG-2に限られず、他の符号化方式であってもよい。例えば、第１の符号化方式は、Digital Video（DV）方式であってもよい。また、第２の符号化方式も、H.264 MPEG-4 AVCに限られず、他の符号化方式であってもよい。例えば、第２の符号化方式は、MPEG-4であってもよい。
また、第１の符号化方式と第２の符号化方式は同一であってもよい。ただしこの場合には、トランスコーダが有するエンコーダは、第１の符号化方式により符号化された元の動画像データのGOP構成よりも圧縮効率の高いGOP構成の動画像データに変換することが好ましい。例えば、元の動画像データのGOP構成が、Bピクチャを含まない、いわゆるIPPP構成である場合、エンコーダは、動画像データのGOP構成を、Bピクチャを含む、例えば、IBBP構成に変換する。
【００５３】
図８は、上記の各実施形態の何れかのトランスコードを含む、映像再送信システムの概略構成図である。図８に示すように、映像再送信システム１００は、アンテナ１０１と、チューナー装置１０２と、動画像伝送装置１０３と、ＴＳ−ＩＰ変換装置１０４とを有する。
映像再送信システム１００は、アンテナ１０１を介して、放送電波により搬送された映像信号を受信する。そしてその映像信号は、アンテナ１０１と接続されたチューナー装置１０２に伝送される。
チューナー装置１０２は、受け取った映像信号をアナログ−デジタル変換する。そしてチューナー装置１０２は、デジタル化された映像信号を放送電波の変調方式に応じた復調方式（例えば、直交周波数分割多重（Orthogonal Frequency Division Multiplexing、OFDM）復調方式）にて復調する。チューナー装置１０２は、その復調された映像信号に対して、前方誤り訂正などの誤り訂正処理を実行する。そしてチューナー装置１０２は、復調され、かつ誤り訂正処理が施されることにより得られたMPEG-2 TSパケットなどのようにパケット化された映像信号を動画像伝送装置１０３に出力する。
【００５４】
動画像伝送装置１０３は、チューナー装置１０２から受け取った、パケット化された映像信号をトランスコードする。
図９は、動画像伝送装置１０３の概略構成図である。図９に示すように、動画像伝送装置１０３は、受信部４１と、リアルタイムトランスコーダ４２と、暗号化部４３と、送信部４４とを有する。
【００５５】
受信部４１は、チューナー装置１０２と動画像伝送装置１０３とを接続するための通信インターフェースを有する。そして受信部４１は、チューナー装置１０２からパケット化された映像信号を受信し、その映像信号をリアルタイムトランスコーダ４２に渡す。
【００５６】
リアルタイムトランスコーダ４２は、受信部４１を介して受け取った映像信号に含まれる、第１の符号化方式による符号化された動画像データを第２の符号化方式に従った符号化動画像データに変換する。そしてリアルタイムトランスコーダ４２は、第２の符号化方式で符号化された動画像データを、再度MPEG-2 TSパケットなど、動画像伝送用の規格に従ったパケットに含める。そのために、リアルタイムトランスコーダ４２は、上記の各実施形態のトランスコーダの何れかとすることができる。
【００５７】
暗号化部４３は、リアルタイムトランスコーダ４２から受け取った映像信号を暗号化する。暗号化部４３は、映像信号を暗号化するために、例えば、Advanced Encryption Standard（AES）、Camelliaなどの共通鍵暗号方式、あるいはRSA暗号などの公開鍵暗号方式を用いることができる。
【００５８】
送信部４４は、ＴＳ−ＩＰ変換装置１０４と動画像伝送装置１０３を接続する通信インターフェースを有する。そして送信部４４は、暗号化部４３により暗号化された映像信号をＴＳ−ＩＰ変換装置１０４へ出力する。
【００５９】
ＴＳ−ＩＰ変換装置１０４は、動画像伝送装置１０３から受け取った映像信号を、インターネットプロトコル（Internet Protocol、IP）に従ったIPパケットに分割する。そしてＴＳ−ＩＰ変換装置１０４は、そのIPパケットを、インターネットプロトコルに従ってデータ通信するコンテンツ配信網（Contents Delivery Network、CDN）１０５を介して、各映像再生機１０６へ送信する。
なお、動画像伝送装置１０３とＴＳ−ＩＰ変換装置１０４の接続順序は入れ替わってもよい。この場合、動画像伝送装置１０３は、IPパケット化された映像信号を受信することになるので、リアルタイムトランスコーダ４２のデマルチプレクサは、そのIPパケットから動画像伝送用の規格に従ってパケット化された映像信号を取り出す。また送信部４４は、暗号化部４３から出力された、動画像伝送用の規格に従ってパケット化された映像信号をIPパケット化して出力する。
【００６０】
この映像再送信システムは、上記の実施形態の何れかのトランスコーダを用いて映像信号に含まれる動画像データをトランスコードしているため、動画像伝送装置におけるトランスコードにより発生する遅延時間を低減できる。そのため、この映像再送信システムは、放送電波により直接される映像信号に対する、再送信された映像信号の遅延を抑制することができる。
【００６１】
ここに挙げられた全ての例及び特定の用語は、読者が、本発明及び当該技術の促進に対する本発明者により寄与された概念を理解することを助ける、教示的な目的において意図されたものであり、本発明の優位性及び劣等性を示すことに関する、本明細書の如何なる例の構成、そのような特定の挙げられた例及び条件に限定しないように解釈されるべきものである。本発明の実施形態は詳細に説明されているが、本発明の精神及び範囲から外れることなく、様々な変更、置換及び修正をこれに加えることが可能であることを理解されたい。
【００６２】
以上説明した実施形態及びその変形例に関し、更に以下の付記を開示する。
（付記１）
第１の符号化方式に従って符号化された第１の動画像データに含まれる各ピクチャを復号するデコーダと、
前記復号された各ピクチャのうち、前記第１の動画像データにおいて他のピクチャを符号化するための基準となった第１のピクチャを含む所定枚数のピクチャを廃棄するピクチャ廃棄部と、
前記廃棄部により廃棄されなかった残りのピクチャのうちの先頭のピクチャを、他のピクチャの符号化の基準となるピクチャとして、第２の符号化方式に従って当該残りのピクチャを再符号化するエンコーダと、
を有するトランスコーダ。
（付記２）
前記先頭ピクチャの位置を変更しつつ、それぞれの先頭ピクチャの位置に対する、当該先頭ピクチャが前記デコーダへ伝送開始されてから、前記エンコーダが当該符号化された先頭ピクチャを出力終了するまでの所要時間である遅延時間を推定し、該推定された遅延時間が最小となる先頭ピクチャの位置と前記第１のピクチャの位置との差に対応するピクチャの枚数を、前記廃棄するピクチャの枚数として算出し、該枚数を前記ピクチャ廃棄部に通知するエンコード開始位置決定部をさらに有する、付記１に記載のトランスコーダ。
（付記３）
前記エンコード開始位置決定部は、前記第１の符号化方式に応じた復号順序に従って前記第１のピクチャが前記デコーダへ伝送開始されてから前記先頭ピクチャが前記デコーダへ伝送開始されるまでの復号開始待機期間と、前記第１のピクチャが前記デコーダへ伝送開始されてから前記エンコーダが再符号化された前記先頭ピクチャを出力終了するまでの再符号化処理期間とを推定し、該再符号化処理期間と前記復号開始待機期間の差を前記遅延時間とする、付記２に記載のトランスコーダ。
（付記４）
前記エンコード開始位置決定部は、前記第１の符号化方式により符号化された前記第１のピクチャから前記先頭ピクチャまでの各ピクチャのデータ量及びピクチャの符号化方法の種別と、ピクチャのデータ伝送、前記デコーダによる復号処理に要する時間及び前記エンコーダによる符号化処理に要する時間の関係を示すテーブルを参照することにより、前記復号開始待機期間及び前記再符号化処理期間を算出する、付記３に記載のトランスコーダ。
（付記５）
映像信号をパケット単位で受信し、該映像信号から第１の符号化方式により符号化された動画像データを抽出し、該動画像データに含まれる各ピクチャ及び該各ピクチャのうちの他のピクチャの符号化の基準となる基準ピクチャに対応する第１の識別情報を出力するデマルチプレクサと、
前記基準ピクチャが含まれる第１のパケットを受信した時刻に所定の遅延時間を加算することにより、前記基準ピクチャが送信されるタイミングを表す送信タイミングを決定し、かつ前記第１のパケットから前記基準ピクチャを識別する第２の識別情報を抽出するピクチャタイミング決定部と、
第１の符号化方式に応じて前記符号化された各ピクチャを復号し、該復号されたピクチャのそれぞれを出力し、かつ復号された前記基準ピクチャに関連付けて前記デマルチプレクサから受け取った前記第１の識別情報を出力するデコーダと、
前記復号された各ピクチャを、第２の符号化方式に従って再符号化し、該再符号化されたピクチャのそれぞれを出力し、かつ再符号化された前記基準ピクチャに関連付けて前記デコーダから受け取った前記第１の識別情報を出力するエンコーダと、
前記再符号化された各ピクチャをパケット化するとともに、前記ピクチャタイミング決定部から受け取った前記第２の識別情報と一致する前記エンコーダから受け取った前記第１の識別情報に関連付けられた基準ピクチャを含むパケットを前記送信時刻に送信開始するマルチプレクサと、
を有するトランスコーダ。
（付記６）
映像信号をパケット単位で受信し、該映像信号から第１の符号化方式により符号化された動画像データを抽出し、該動画像データに含まれる各ピクチャ及び各ピクチャを識別する第１の識別情報をそれぞれ出力するデマルチプレクサと、
第１の符号化方式に従って符号化された第１の動画像データに含まれる各ピクチャを復号し、該復号されたピクチャのそれぞれを出力し、かつ復号された前記ピクチャのそれぞれに対応する前記デマルチプレクサから受け取った前記第１の識別情報を出力するデコーダと、
前記復号された各ピクチャのうち、前記第１の動画像データにおいて他のピクチャを符号化するための基準となった第１のピクチャを含む所定枚数のピクチャを廃棄するピクチャ廃棄部と、
前記廃棄部により廃棄されなかった残りのピクチャのうちの先頭のピクチャを、他のピクチャの符号化の基準となる基準ピクチャとして、第２の符号化方式に従って当該残りのピクチャを再符号化し、該再符号化されたピクチャのそれぞれを出力し、かつ再符号化された前記ピクチャのそれぞれに対応する前記デコーダから受け取った前記第１の識別情報を出力するするエンコーダと、
前記基準ピクチャが含まれる第１のパケットを受信した時刻に所定の遅延時間を加算することにより、前記基準ピクチャが送信されるタイミングを表す送信タイミングを決定し、かつ前記第１のパケットから前記基準ピクチャを識別する第２の識別情報を抽出するピクチャタイミング決定部と、
前記エンコーダから受け取った前記再符号化された各ピクチャをパケット化するとともに、前記ピクチャタイミング決定部から受け取った前記第２の識別情報と前記第１の識別情報が一致する場合、当該第１の識別情報に対応する基準ピクチャを含むパケットを前記送信時刻に送信開始するマルチプレクサと、
を有するトランスコーダ。
（付記７）
映像信号をパケット単位で受信する受信部と、
前記映像信号から第１の符号化方式により符号化された第１の動画像データと、他のデータを分離するマルチプレクサと、
前記第１の動画像データに含まれる各ピクチャを復号するデコーダと、
前記復号された各ピクチャのうち、前記第１の動画像データにおいて他のピクチャを符号化するための基準となった第１のピクチャを含む所定枚数のピクチャを廃棄するピクチャ廃棄部と、
前記廃棄部により廃棄されなかった残りのピクチャのうちの先頭のピクチャを、他のピクチャの符号化の基準となるピクチャとして、第２の符号化方式に従って当該残りのピクチャを再符号化するエンコーダと、
前記他のデータと前記第２の符号化方式に従って再符号化された各ピクチャを含む動画像データを多重化することによりパケットを作成するマルチプレクサと、
前記パケットを暗号化する暗号化部と、
暗号化された前記パケットを出力する送信部と、
を有する動画像伝送装置。
（付記８）
第１の符号化方式に従って符号化された第１の動画像データに含まれる各ピクチャを復号し、
前記復号された各ピクチャのうち、前記第１の動画像データにおいて他のピクチャを符号化するための基準となった第１のピクチャを含む所定枚数のピクチャを廃棄し、
前記復号された各ピクチャのうち、廃棄されなかった残りのピクチャのうちの先頭のピクチャを、他のピクチャの符号化の基準となるピクチャとして、第２の符号化方式に従って当該残りのピクチャを再符号化する、
ことを含むトランスコーディング方法。
（付記９）
第１の符号化方式に従って符号化された第１の動画像データに含まれる各ピクチャを復号し、
前記復号された各ピクチャのうち、前記第１の動画像データにおいて他のピクチャを符号化するための基準となった第１のピクチャを含む所定枚数のピクチャを廃棄し、
前記復号された各ピクチャのうち、廃棄されなかった残りのピクチャのうちの先頭のピクチャを、他のピクチャの符号化の基準となるピクチャとして、第２の符号化方式に従って当該残りのピクチャを再符号化する、
ことをコンピュータに実行させるトランスコーディング用コンピュータプログラム。
【符号の説明】
【００６３】
１、２、３ トランスコーダ
１１ デマルチプレクサ
１２ デコーダ
１３ エンコード開始位置決定部
１４ ピクチャ廃棄部
１５ エンコーダ
１６ バッファ
１７ マルチプレクサ
１８ ピクチャタイミング検出部
１００ 映像再送信システム
１０１ アンテナ
１０２ チューナー装置
１０３ 動画像伝送装置
１０４ ＴＳ−ＩＰ変換装置
４１ 受信部
４２ リアルタイムトランスコーダ
４３ 暗号化部
４４ 送信部
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１の符号化方式に従って符号化された第１の動画像データに含まれる各ピクチャを復号するデコーダと、
前記復号された各ピクチャのうち、前記第１の動画像データにおいて他のピクチャを符号化するための基準となった第１のピクチャを含む所定枚数のピクチャを廃棄するピクチャ廃棄部と、
前記廃棄部により廃棄されなかった残りのピクチャのうちの先頭のピクチャを、他のピクチャの符号化の基準となるピクチャとして、第２の符号化方式に従って当該残りのピクチャを再符号化するエンコーダと、
を有するトランスコーダ。
【請求項２】
前記先頭ピクチャの位置を変更しつつ、それぞれの先頭ピクチャの位置に対する、当該先頭ピクチャが前記デコーダへ伝送開始されてから、前記エンコーダが該符号化された先頭ピクチャを出力終了するまでの所要時間である遅延時間を推定し、当該推定された遅延時間が最小となる先頭ピクチャの位置と前記第１のピクチャの位置との差に対応するピクチャの枚数を、前記廃棄するピクチャの枚数として算出し、該枚数を前記ピクチャ廃棄部に通知するエンコード開始位置決定部をさらに有する、請求項１に記載のトランスコーダ。
【請求項３】
前記エンコード開始位置決定部は、前記第１の符号化方式に応じた復号順序に従って前記第１のピクチャが前記デコーダへ伝送開始されてから前記先頭ピクチャが前記デコーダへ伝送開始されるまでの復号開始待機期間と、前記第１のピクチャが前記デコーダへ伝送開始されてから前記エンコーダが再符号化された前記先頭ピクチャを出力終了するまでの再符号化処理期間とを推定し、該再符号化処理期間と前記復号開始待機期間の差を前記遅延時間とする、請求項２に記載のトランスコーダ。
【請求項４】
前記エンコード開始位置決定部は、前記第１の符号化方式により符号化された前記第１のピクチャから前記先頭ピクチャまでの各ピクチャのデータ量及びピクチャの符号化方法の種別と、ピクチャのデータ伝送、前記デコーダによる復号処理に要する時間及び前記エンコーダによる符号化処理に要する時間の関係を示すテーブルを参照することにより、前記復号開始待機期間及び前記再符号化処理期間を算出する、請求項３に記載のトランスコーダ。
【請求項５】
映像信号をパケット単位で受信する受信部と、
前記映像信号から第１の符号化方式により符号化された第１の動画像データと、他のデータを分離するマルチプレクサと、
前記第１の動画像データに含まれる各ピクチャを復号するデコーダと、
前記復号された各ピクチャのうち、前記第１の動画像データにおいて他のピクチャを符号化するための基準となった第１のピクチャを含む所定枚数のピクチャを廃棄するピクチャ廃棄部と、
前記廃棄部により廃棄されなかった残りのピクチャのうちの先頭のピクチャを、他のピクチャの符号化の基準となるピクチャとして、第２の符号化方式に従って当該残りのピクチャを再符号化するエンコーダと、
前記他のデータと前記第２の符号化方式に従って再符号化された各ピクチャを含む動画像データを多重化することによりパケットを作成するマルチプレクサと、
前記パケットを暗号化する暗号化部と、
暗号化された前記パケットを出力する送信部と、
を有する動画像伝送装置。
【請求項６】
第１の符号化方式に従って符号化された第１の動画像データに含まれる各ピクチャを復号し、
前記復号された各ピクチャのうち、前記第１の動画像データにおいて他のピクチャを符号化するための基準となった第１のピクチャを含む所定枚数のピクチャを廃棄し、
前記復号された各ピクチャのうち、廃棄されなかった残りのピクチャのうちの先頭のピクチャを、他のピクチャの符号化の基準となるピクチャとして、第２の符号化方式に従って当該残りのピクチャを再符号化する、
ことを含むトランスコーディング方法。
【請求項７】
第１の符号化方式に従って符号化された第１の動画像データに含まれる各ピクチャを復号し、
前記復号された各ピクチャのうち、前記第１の動画像データにおいて他のピクチャを符号化するための基準となった第１のピクチャを含む所定枚数のピクチャを廃棄し、
前記復号された各ピクチャのうち、廃棄されなかった残りのピクチャのうちの先頭のピクチャを、他のピクチャの符号化の基準となるピクチャとして、第２の符号化方式に従って当該残りのピクチャを再符号化する、
ことをコンピュータに実行させるトランスコーディング用コンピュータプログラム。
【請求項１】
第１の符号化方式に従って符号化された第１の動画像データに含まれる各ピクチャを復号するデコーダと、
前記復号された各ピクチャのうち、前記第１の動画像データにおいて他のピクチャを符号化するための基準となった第１のピクチャを含む所定枚数のピクチャを廃棄するピクチャ廃棄部と、
前記廃棄部により廃棄されなかった残りのピクチャのうちの先頭のピクチャを、他のピクチャの符号化の基準となるピクチャとして、第２の符号化方式に従って当該残りのピクチャを再符号化するエンコーダと、
を有するトランスコーダ。
【請求項２】
前記先頭ピクチャの位置を変更しつつ、それぞれの先頭ピクチャの位置に対する、当該先頭ピクチャが前記デコーダへ伝送開始されてから、前記エンコーダが該符号化された先頭ピクチャを出力終了するまでの所要時間である遅延時間を推定し、当該推定された遅延時間が最小となる先頭ピクチャの位置と前記第１のピクチャの位置との差に対応するピクチャの枚数を、前記廃棄するピクチャの枚数として算出し、該枚数を前記ピクチャ廃棄部に通知するエンコード開始位置決定部をさらに有する、請求項１に記載のトランスコーダ。
【請求項３】
前記エンコード開始位置決定部は、前記第１の符号化方式に応じた復号順序に従って前記第１のピクチャが前記デコーダへ伝送開始されてから前記先頭ピクチャが前記デコーダへ伝送開始されるまでの復号開始待機期間と、前記第１のピクチャが前記デコーダへ伝送開始されてから前記エンコーダが再符号化された前記先頭ピクチャを出力終了するまでの再符号化処理期間とを推定し、該再符号化処理期間と前記復号開始待機期間の差を前記遅延時間とする、請求項２に記載のトランスコーダ。
【請求項４】
前記エンコード開始位置決定部は、前記第１の符号化方式により符号化された前記第１のピクチャから前記先頭ピクチャまでの各ピクチャのデータ量及びピクチャの符号化方法の種別と、ピクチャのデータ伝送、前記デコーダによる復号処理に要する時間及び前記エンコーダによる符号化処理に要する時間の関係を示すテーブルを参照することにより、前記復号開始待機期間及び前記再符号化処理期間を算出する、請求項３に記載のトランスコーダ。
【請求項５】
映像信号をパケット単位で受信する受信部と、
前記映像信号から第１の符号化方式により符号化された第１の動画像データと、他のデータを分離するマルチプレクサと、
前記第１の動画像データに含まれる各ピクチャを復号するデコーダと、
前記復号された各ピクチャのうち、前記第１の動画像データにおいて他のピクチャを符号化するための基準となった第１のピクチャを含む所定枚数のピクチャを廃棄するピクチャ廃棄部と、
前記廃棄部により廃棄されなかった残りのピクチャのうちの先頭のピクチャを、他のピクチャの符号化の基準となるピクチャとして、第２の符号化方式に従って当該残りのピクチャを再符号化するエンコーダと、
前記他のデータと前記第２の符号化方式に従って再符号化された各ピクチャを含む動画像データを多重化することによりパケットを作成するマルチプレクサと、
前記パケットを暗号化する暗号化部と、
暗号化された前記パケットを出力する送信部と、
を有する動画像伝送装置。
【請求項６】
第１の符号化方式に従って符号化された第１の動画像データに含まれる各ピクチャを復号し、
前記復号された各ピクチャのうち、前記第１の動画像データにおいて他のピクチャを符号化するための基準となった第１のピクチャを含む所定枚数のピクチャを廃棄し、
前記復号された各ピクチャのうち、廃棄されなかった残りのピクチャのうちの先頭のピクチャを、他のピクチャの符号化の基準となるピクチャとして、第２の符号化方式に従って当該残りのピクチャを再符号化する、
ことを含むトランスコーディング方法。
【請求項７】
第１の符号化方式に従って符号化された第１の動画像データに含まれる各ピクチャを復号し、
前記復号された各ピクチャのうち、前記第１の動画像データにおいて他のピクチャを符号化するための基準となった第１のピクチャを含む所定枚数のピクチャを廃棄し、
前記復号された各ピクチャのうち、廃棄されなかった残りのピクチャのうちの先頭のピクチャを、他のピクチャの符号化の基準となるピクチャとして、第２の符号化方式に従って当該残りのピクチャを再符号化する、
ことをコンピュータに実行させるトランスコーディング用コンピュータプログラム。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【公開番号】特開２０１０−２３９５４６（Ｐ２０１０−２３９５４６Ａ）
【公開日】平成２２年１０月２１日（２０１０．１０．２１）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−８７２７０（Ｐ２００９−８７２７０）
【出願日】平成２１年３月３１日（２００９．３．３１）
【出願人】（０００００５２２３）富士通株式会社 (25,993)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２２年１０月２１日（２０１０．１０．２１）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年３月３１日（２００９．３．３１）
【出願人】（０００００５２２３）富士通株式会社 (25,993)
【Ｆターム（参考）】
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