JP2010213187A - Video coding transmission apparatus - Google Patents
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Abstract
Description
この発明は、入力された映像信号を適用的に加工して圧縮符号化を行うことで、圧縮後の符号情報量である情報発生レートが指定の伝送レートを超えないようにする映像符号化伝送装置に関するものである。 This invention encodes and transmits video so that the information generation rate, which is the amount of encoded code information after compression, does not exceed a specified transmission rate by adaptively processing the input video signal and performing compression encoding It relates to the device.
近年、映像及び音声の情報量を減らす方法として、種々の映像圧縮方法が提案されており、その代表的なものにMPEG−2(Moving Picture Experts Group Phase 2)と呼ばれる方式がある。
MPEG−2方式を用いて、映像及び音声の放送データを圧縮符号化し、地上波又は衛星波を用いて放送するデジタル放送システムが開始されている。
In recent years, various video compression methods have been proposed as methods for reducing the amount of video and audio information, and a representative method is called MPEG-2 (Moving Picture Experts Group Phase 2).
A digital broadcasting system has been started in which video and audio broadcast data is compressed and encoded using the MPEG-2 system and broadcast using terrestrial or satellite waves.
図4は以下の特許文献1に開示されている映像符号化伝送装置を示す構成図であり、図4の映像符号化伝送装置は、MPEG−2方式を用いて、映像信号を圧縮符号化している映像符号化伝送装置である。
以下、図4の映像符号化伝送装置の処理内容を説明する。
FIG. 4 is a block diagram showing a video encoding / transmission apparatus disclosed in the following
Hereinafter, the processing content of the video encoding transmission apparatus of FIG. 4 is demonstrated.
プリフィルタ102は、映像入力端子101が、例えば、ビデオテープレコーダ等の映像信号供給装置から出力された映像信号を入力すると、量子化レート制御部106から出力される周波数特性制御信号に応じた帯域制限処理を実施することで、その映像信号の高域成分を削減し、高域成分削減後の映像信号を帯域制限映像信号として画素数変換部103に出力する。
ここで、映像信号の高域成分は、当該映像の細かい部分を表現するものである。
したがって、映像信号の高域成分が削減されることにより、映像の細かい部分が省略されるが、高域成分が削減されても、映像全体に対する影響は少なく、映像信号の帯域幅が減少される。
For example, when the
Here, the high frequency component of the video signal represents a fine portion of the video.
Therefore, by reducing the high frequency component of the video signal, fine details of the video are omitted, but even if the high frequency component is reduced, there is little influence on the entire video and the bandwidth of the video signal is reduced. .
画素数変換判定部107は、量子化レート制御部106から出力される周波数特性制御信号に応じて画素数制御信号を生成する。
画素数変換部103は、プリフィルタ102から帯域制限映像信号を受けると、その帯域制限映像信号の画素数を変換する処理を行う。
即ち、画素数変換部103は、画素数変換判定部107から出力された画素数制御信号に応じて、変換後の画素数である削減水平画素数Nを設定する。
そして、画素数変換部103は、映像入力端子101から入力された映像信号の水平方向の画素数(水平画素数)がMであるとき、水平画素数M>削減水平画素数Nであれば、プリフィルタ102から出力された帯域制限映像信号の画素数を削減水平画素数Nに削減する。
ここで、削減水平画素数Nは、映像信号の番組内容に応じて決定されるものであり、高画質を要求される番組であれば大きな数に設定され、高画質を要求されない番組であれば小さな数に設定される。
The pixel number
When receiving the band limited video signal from the pre-filter 102, the pixel
That is, the pixel
Then, when the number of pixels in the horizontal direction (the number of horizontal pixels) of the video signal input from the
Here, the reduced number of horizontal pixels N is determined according to the program content of the video signal, and is set to a large number if the program requires high image quality, and if the program does not require high image quality. Set to a small number.
符号化部104は、画素数変換部103から画素数変換後の映像信号である画素数変換映像信号を受けると、その画素数変換映像信号に対するフレーム間符号化処理として、動き補償処理、離散コサイン変換処理(DCT:Discrete Cosine Transform)、量子化処理及び可変長符号化処理(VLC:Variable Length Coding)を実施することで、その画素数変換映像信号を圧縮して、その画素数変換映像信号の可変長符号化データをバッファ105に格納する。
このとき、符号化部104は、量子化レート制御部106から出力される量子化制御信号に応じて量子化処理における量子化レートを調整する。また、符号化部制御回路108から出力される符号化制御情報に応じて符号化タイミング及び動き補償処理における動きベクトル探索範囲を設定する。
When the
At this time, the
ここで、映像信号における映像の動き量が多い場合や映像が複雑な場合、符号化部104から出力される可変長符号化データの符号情報量が増大する。
可変長符号化データの符号情報量が多い映像信号を「圧縮難易度が高い」と表現すると、かかる圧縮難易度は、映像信号の番組内容やシーンに応じて変動する。
このため、バッファ105における可変長符号化データのデータ占有量を基準にして、符号化部104における量子化処理の量子化値や、プリフィルタ102における帯域制限処理を制御することにより、一定期間(例えば、GOP(Group Of Pictures))当りの符号情報量を一定に制御している。
Here, when the amount of motion of the video in the video signal is large or when the video is complicated, the amount of code information of the variable-length encoded data output from the
When a video signal having a large amount of code information of variable-length encoded data is expressed as “high compression difficulty”, the compression difficulty varies depending on the program content and scene of the video signal.
For this reason, by controlling the quantization value of the quantization process in the
即ち、量子化レート制御部106は、バッファ105における可変長符号化データの蓄積状態を常に監視しており、その蓄積状態を可変長符号化データのデータ占有率として出力する。
そして、量子化レート制御部106は、可変長符号化データのデータ占有率に基づいて量子化制御信号及び周波数特性制御信号を生成して、その量子化制御信号を符号化部104に出力し、その周波数特性制御信号をプリフィルタ102に出力することにより、可変長符号化データの一定期間当りの符号情報量を一定に制御するようにしている。
That is, the quantization
Then, the quantization
しかし、映像符号化伝送装置では、プリフィルタ102による帯域削減幅が映像信号の圧縮難易度によって変動するのに対して、画素数変換部103による削減水平画素数Nが映像信号の番組内容に応じて決定される。
このため、画素数削減映像信号の削減水平画素数Nが、帯域制限映像信号の映像を表現するに必要な水平画素数を上回る場合が考えられる。
この場合、帯域制限映像信号の映像を表現するに必要な画素数以上の画素を符号化することになり、量子化処理における量子化値は上限まで上昇する。
このような映像信号の圧縮難易度が高い映像が連続すると、一定期間当りの符号情報量を一定に制御することができず、バッファ105における可変長符号化データのデータ占有率がMPEG−2規格で定められた上限値を上回る状況が発生する。
However, in the video encoding transmission apparatus, the band reduction width by the
For this reason, there may be a case where the reduced horizontal pixel number N of the pixel number-reduced video signal exceeds the number of horizontal pixels necessary for expressing the video of the band limited video signal.
In this case, pixels exceeding the number of pixels necessary for expressing the video of the band limited video signal are encoded, and the quantization value in the quantization process increases to the upper limit.
If such a video signal with a high degree of compression difficulty continues, the amount of code information per fixed period cannot be controlled to be constant, and the data occupancy rate of the variable length encoded data in the
従来の映像符号化伝送装置は以上のように構成されているので、符号化部104から出力される可変長符号化データの符号情報量は、映像入力端子101から入力される映像信号の符号化難易度に左右され、符号化難易度が高い映像信号(例えば、高周波成分が多く含まれており、かつ、動きが激しい映像信号)が連続して入力された場合、可変長符号化データの一定期間当りの符号情報量が伝送レートによって決定される符号量を超えてしまうことがある。このとき、バッファ105の出力レートは一定であるため、1画面の可変長符号化データを送出する時間が増加し、その結果、映像受信側における可変長符号化データの復号が映像の表示時刻に間に合わず、映像異常が発生することがあるなどの課題があった。
Since the conventional video encoding transmission apparatus is configured as described above, the amount of code information of the variable length encoded data output from the
この発明は上記のような課題を解決するためになされたもので、符号化難易度が高い映像信号が連続して入力されても、一定期間当りの可変長符号化データの符号情報量である情報発生レートが指定の伝送レートを超えないように抑制することができる映像符号化伝送装置を得ることを目的とする。 The present invention has been made in order to solve the above-described problems, and is the amount of code information of variable-length encoded data per fixed period even when video signals with high encoding difficulty are continuously input. It is an object of the present invention to obtain a video encoding transmission apparatus capable of suppressing an information generation rate so as not to exceed a specified transmission rate.
この発明に係る映像符号化伝送装置は、データ蓄積手段における符号化データのデータ占有率に応じて、画素数変換手段により画素数が変換された最新の映像信号、または、前回出力している映像信号と同じ映像信号のいずれか一方を選択して符号化手段に出力する映像選択手段を設けるようにしたものである。 According to the video encoding / transmission apparatus of the present invention, the latest video signal in which the number of pixels is converted by the pixel number conversion unit according to the data occupancy rate of the encoded data in the data storage unit, or the video output last time Video selecting means for selecting any one of the same video signals as the signal and outputting the selected video signal to the encoding means is provided.
この発明によれば、データ蓄積手段における符号化データのデータ占有率に応じて、画素数変換手段により画素数が変換された最新の映像信号、または、前回出力している映像信号と同じ映像信号のいずれか一方を選択して符号化手段に出力する映像選択手段を設けるように構成したので、符号化難易度が高い映像信号が連続して入力されても、一定期間当りの可変長符号化データの符号情報量である情報発生レートが指定の伝送レートを超えないように抑制することができる効果がある。 According to the present invention, the latest video signal in which the number of pixels is converted by the pixel number conversion unit or the same video signal as the previous output video signal in accordance with the data occupancy rate of the encoded data in the data storage unit Since the video selection means for selecting any one of these and outputting to the encoding means is provided, even if video signals with high encoding difficulty are continuously input, variable length encoding per fixed period There is an effect that it is possible to suppress the information generation rate, which is the amount of code information of data, from exceeding the specified transmission rate.
実施の形態1.
図1はこの発明の実施の形態1による映像符号化伝送装置を示す構成図である。
図1において、映像入力端子1は例えばビデオテープレコーダ等の映像信号供給装置から出力された映像信号を入力する端子である。
量子化レート制御部2はバッファ10における可変長符号化データの蓄積状態を監視して、そのバッファ10における可変長符号化データのデータ占有率を計測し、その可変長符号化データのデータ占有率に基づいて量子化制御信号及び周波数特性制御信号を生成する処理を実施する。
1 is a block diagram showing a video encoding / transmission apparatus according to
In FIG. 1, a
The quantization
プリフィルタ3は量子化レート制御部2から出力された周波数特性制御信号に応じた帯域制限処理を実施することで、映像入力端子1から入力された映像信号の信号帯域(例えば、映像信号の高域成分)を削減し、帯域削減後の映像信号を帯域制限映像信号として画素数変換部5に出力する処理を実施する。なお、プリフィルタ3は信号帯域削減手段を構成している。
画素数変換判定部4は量子化レート制御部2から出力された周波数特性制御信号に応じて画素数制御信号を生成する処理を実施する。
The pre-filter 3 performs a band limiting process according to the frequency characteristic control signal output from the quantization
The pixel number
画素数変換部5は画素数変換判定部4から出力された画素数制御信号に応じて、変換後の画素数である削減水平画素数Nを設定し、プリフィルタ3から出力された帯域制限映像信号の画素数を削減水平画素数Nに変換し、画素数変換後の映像信号を画素数変換映像信号としてリピート映像変換部8に出力する処理を実施する。なお、画素数変換判定部4及び画素数変換部5から画素数変換手段が構成されている。
符号化部制御回路6は画素数変換判定部4から出力された画素数制御信号に応じて、符号化タイミングや、動き補償処理における動きベクトルの探索範囲を示す符号化制御情報を符号化部9に出力する処理を実施する。
The pixel
In accordance with the pixel number control signal output from the pixel number
リピート映像変換判定部7はバッファ10における可変長符号化データの蓄積状態を監視して、そのバッファ10における可変長符号化データのデータ占有率を計測し、そのデータ占有率が閾値Th未満であれば、画素数変換部5から出力された最新の画素数変換映像信号の選択を指示する映像選択信号をリピート映像変換部8に出力し、そのデータ占有率が閾値Th以上であれば、リピート映像信号(前回、符号化部9に出力している画素数変換映像信号と同じ画素数変換映像信号)の選択を指示する映像選択信号をリピート映像変換部8に出力する処理を実施する。
リピート映像変換部8はリピート映像変換判定部7から最新の画素数変換映像信号の選択を指示する映像選択信号が出力された場合、画素数変換部5から出力された最新の画素数変換映像信号を符号化部9に出力し、リピート映像変換判定部7からリピート映像信号の選択を指示する映像選択信号が出力された場合、リピート映像信号を符号化部9に出力する処理を実施する。
なお、リピート映像変換判定部7及びリピート映像変換部8から映像選択手段が構成されている。
The repeat video
When the video selection signal for instructing the selection of the latest pixel number converted video signal is output from the repeat video
The repeat video
符号化部9はリピート映像変換部8から出力された最新の画素数変換映像信号又はリピート映像信号をフレーム間符号化して、その画素数変換映像信号又はリピート映像信号の可変長符号化データを生成する処理を実施する。なお、符号化部9は符号化手段を構成している。
バッファ10は符号化部9により生成された可変長符号化データを一時的に蓄積してから、一定の出力レートで当該可変長符号化データを送出する処理を実施する。なお、バッファ10はデータ蓄積手段を構成している。
The encoding unit 9 encodes the latest pixel number converted video signal or repeat video signal output from the repeat
The
符号化部9のフレーム間差分器9aはリピート映像変換部8から出力された最新の画素数変換映像信号又はリピート映像信号と動き補償部9iから出力された予測画像の画像信号との差分を求め、その差分を示す差分映像信号を出力する処理を実施する。
DCT部9bはフレーム間差分器9aから出力された差分映像信号にDCTを施してDCT係数を量子化部9cに出力する処理を実施する。
The inter-frame differentiator 9a of the encoding unit 9 obtains the difference between the latest pixel number converted video signal or repeat video signal output from the repeat
The
量子化部9cは量子化レート制御部2から出力される量子化制御信号に応じた量子化値で、DCT部9bから出力されたDCT係数を量子化することで量子化インデックスを算出する処理を実施する。
逆量子化部9dは量子化レート制御部2から出力される量子化制御信号に応じた量子化値で、量子化部9cにより算出された量子化インデックスを逆量子化することで上記DCT係数を算出する処理を実施する。
逆DCT部9eは逆量子化部9dにより算出されたDCT係数に逆DCTを施して上記差分映像信号を復号する処理を実施する。
The quantization unit 9c performs a process of calculating a quantization index by quantizing the DCT coefficient output from the
The inverse quantization unit 9d is a quantization value corresponding to the quantization control signal output from the quantization
The inverse DCT unit 9e performs a process of decoding the difference video signal by performing inverse DCT on the DCT coefficient calculated by the inverse quantization unit 9d.
加算器9fは逆DCT部9eにより復号された差分映像信号と動き補償部9iから出力された予測画像の画像信号との和を求め、その和を示す画像参照信号を出力する処理を実施する。
フレームメモリ9gは加算器9fから出力された画像参照信号を格納するメモリである。
動きベクトル検出部9hはリピート映像変換部8から出力された最新の画素数変換映像信号又はリピート映像信号とフレームメモリ9gに格納されている画像参照信号との間で動きベクトルを検出する処理を実施する。
The
The
The motion
動き補償部9iは動きベクトル検出部9hにより検出された動きベクトルを用いて、フレームメモリ9gに格納されている画像参照信号の動き補償を実施することで予測画像の画像信号を生成する処理を実施する。
VLC部9jは量子化部9cにより算出された量子化インデックスや動きベクトル検出部9hにより検出された動きベクトルなどを可変長符号化し、その可変長符号化データをバッファ10に出力する処理を実施する。
The motion compensation unit 9i performs a process of generating an image signal of the predicted image by performing motion compensation of the image reference signal stored in the
The VLC unit 9j performs variable length encoding on the quantization index calculated by the quantization unit 9c, the motion vector detected by the motion
図2はこの発明の実施の形態1による映像符号化伝送装置のリピート映像変換部8を示す構成図である。
図2において、フレームメモリ21はリピート映像変換判定部7から最新の画素数変換映像信号の選択を指示する映像選択信号が出力された場合、画素数変換部5から出力された最新の画素数変換映像信号をリピート映像信号として、フレーム単位に格納するメモリである。
また、フレームメモリ21はリピート映像変換判定部7からリピート映像信号の選択を指示する映像選択信号が出力された場合、画素数変換部5から出力された最新の画素数変換映像信号を格納せずに、前回格納したリピート映像信号を引き続き保持する。
FIG. 2 is a block diagram showing the repeat
In FIG. 2, the
Further, the
セレクタ22はリピート映像変換判定部7から最新の画素数変換映像信号の選択を指示する映像選択信号が出力された場合、画素数変換部5から出力された最新の画素数変換映像信号を選択して、その画素数変換映像信号を符号化部9に出力し、リピート映像変換判定部7からリピート映像信号の選択を指示する映像選択信号が出力された場合、フレームメモリ21に格納されているリピート映像信号を選択して、そのリピート映像信号を符号化部9に出力する処理を実施する。
When the video selection signal instructing selection of the latest pixel number conversion video signal is output from the repeat video
次に動作について説明する。
量子化レート制御部2は、バッファ10における可変長符号化データの蓄積状態を常に監視することで、そのバッファ10における可変長符号化データのデータ占有率を計測する。
量子化レート制御部2は、バッファ10における可変長符号化データの一定期間当りの符号情報量を一定に制御するため、その可変長符号化データのデータ占有率に基づいて量子化制御信号及び周波数特性制御信号を生成する。
なお、量子化制御信号及び周波数特性制御信号の生成処理は、例えば、上記の特許文献1に開示されている方法を用いればよいので、詳細な説明を省略する。
Next, the operation will be described.
The quantization
The quantization
Note that the generation process of the quantization control signal and the frequency characteristic control signal may be performed using, for example, the method disclosed in
プリフィルタ3は、量子化レート制御部2から周波数特性制御信号を受けると、その周波数特性制御信号に応じた帯域制限処理を実施することで、映像入力端子1から入力された映像信号の信号帯域を削減し、帯域削減後の映像信号を帯域制限映像信号として画素数変換部5に出力する。
例えば、その周波数特性制御信号が映像信号の高域成分に削減を指示する場合、映像入力端子1から入力された映像信号の高域成分を削減する。
映像信号の高域成分は、上述したように、映像の細かい部分を表現するものである。
したがって、映像信号の高域成分が削減されることにより、映像の細かい部分が省略されるが、高域成分が削減されても、映像全体に対する影響は少なく、映像信号の帯域幅が減少される。
When the
For example, when the frequency characteristic control signal instructs to reduce the high frequency component of the video signal, the high frequency component of the video signal input from the
As described above, the high frequency component of the video signal represents a fine part of the video.
Therefore, by reducing the high frequency component of the video signal, fine details of the video are omitted, but even if the high frequency component is reduced, there is little influence on the entire video and the bandwidth of the video signal is reduced. .
リピート映像変換判定部7は、量子化レート制御部2と同様に、バッファ10における可変長符号化データの蓄積状態を監視して、そのバッファ10における可変長符号化データのデータ占有率を計測する。
符号化難易度が高い映像信号が連続して入力された場合、上述したように、可変長符号化データの一定期間当りの符号情報量が増加するので、バッファ10における可変長符号化データのデータ占有率は高くなる。
一方、符号化難易度が高い映像信号が連続して入力されない場合には、可変長符号化データの一定期間当りの符号情報量が減少するので、バッファ10における可変長符号化データのデータ占有率は低くなる。
Similar to the quantization
When video signals with high encoding difficulty are continuously input, as described above, the amount of code information per fixed period of the variable-length encoded data increases, so the data of the variable-length encoded data in the
On the other hand, when video signals with high encoding difficulty are not continuously input, the amount of code information per fixed period of variable-length encoded data decreases, so the data occupancy rate of variable-length encoded data in the
リピート映像変換判定部7は、バッファ10における可変長符号化データのデータ占有率と所定の閾値Thを比較し、そのデータ占有率が閾値Th未満であれば、バッファ10から1画面分の可変長符号化データが送出されるのに要する時間が短く、映像の表示時刻に間に合うように可変長符号化データが映像受信側に届くと考えられるので、画素数変換部5から出力された最新の画素数変換映像信号の選択を指示する映像選択信号をリピート映像変換部8に出力する。
一方、そのデータ占有率が閾値Th以上であれば、バッファ10から1画面分の可変長符号化データが送出されるのに要する時間が長く、映像の表示時刻に間に合うように可変長符号化データが映像受信側に届かない可能性が高いので、画素数変換部5から出力された最新の画素数変換映像信号ではなく、リピート映像信号の選択を指示する映像選択信号をリピート映像変換部8に出力する。
The repeat video
On the other hand, if the data occupancy is equal to or greater than the threshold value Th, it takes a long time to send the variable length encoded data for one screen from the
リピート映像変換部8は、リピート映像変換判定部7から最新の画素数変換映像信号の選択を指示する映像選択信号が出力された場合、画素数変換部5から出力された最新の画素数変換映像信号を符号化部9に出力し、リピート映像変換判定部7からリピート映像信号の選択を指示する映像選択信号が出力された場合、リピート映像信号を符号化部9に出力する。
即ち、リピート映像変換部8のフレームメモリ21は、リピート映像変換判定部7から最新の画素数変換映像信号の選択を指示する映像選択信号が出力された場合、画素数変換部5から出力された最新の画素数変換映像信号をリピート映像信号として格納し、そのリピート映像信号を1フレームだけ遅延してからセレクタ22に出力する。
一方、リピート映像変換判定部7からリピート映像信号の選択を指示する映像選択信号が出力された場合、画素数変換部5から出力された最新の画素数変換映像信号を格納せずに、前回格納したリピート映像信号を引き続き保持し、そのリピート映像信号をセレクタ22に出力する。
When the video selection signal for instructing selection of the latest pixel number conversion video signal is output from the repeat video
That is, the
On the other hand, when a video selection signal instructing selection of a repeat video signal is output from the repeat video
セレクタ22は、リピート映像変換判定部7から最新の画素数変換映像信号の選択を指示する映像選択信号が出力された場合、画素数変換部5から出力された最新の画素数変換映像信号を選択して、その画素数変換映像信号を符号化部9に出力する。
一方、リピート映像変換判定部7からリピート映像信号の選択を指示する映像選択信号が出力された場合、フレームメモリ21に格納されているリピート映像信号を選択して、そのリピート映像信号を符号化部9に出力する。
The
On the other hand, when a video selection signal instructing selection of a repeat video signal is output from the repeat video
符号化部9は、リピート映像変換部8から最新の画素数変換映像信号又はリピート映像信号を受けると、その最新の画素数変換映像信号又はリピート映像信号をフレーム間符号化することで、その画素数変換映像信号又はリピート映像信号の可変長符号化データを生成する。
このとき、符号化部9は、フレーム間差分器9aを実装しており、リピート映像変換部8から出力された映像信号が、前回の映像信号と同じリピート映像信号であれば、フレーム間差分器9aから出力される差分映像信号がゼロになるため、その差分映像信号に係る可変長符号化データの符号情報量がゼロになる。
この場合、VLC部9jは、当該差分映像信号を符号化するのではなく、前フレームのリピートを示すフラグ情報のみを符号化すればよいので、可変長符号化データの符号情報量を最小限に抑えることができる。
このため、バッファ10における可変長符号化データのデータ占有率が減少し、一定期間当りの可変長符号化データの符号情報量である情報発生レートが、指定の伝送レートを超えないように制御することができる。
When receiving the latest pixel number converted video signal or repeat video signal from the repeat
At this time, the encoding unit 9 is equipped with an inter-frame differentiator 9a, and if the video signal output from the repeat
In this case, the VLC unit 9j does not encode the difference video signal, but only encodes flag information indicating the repeat of the previous frame, so that the amount of code information of the variable-length encoded data is minimized. Can be suppressed.
For this reason, the data occupation rate of the variable-length encoded data in the
以上で明らかなように、この実施の形態1によれば、バッファ10における可変長符号化データのデータ占有率が閾値Th未満であれば、画素数変換部5により画素数が変換された最新の映像信号を符号化部9に出力し、バッファ10における可変長符号化データのデータ占有率が閾値Th以上であれば、リピート映像信号を符号化部9に出力するように構成したので、符号化難易度が高い映像信号が連続して入力されても、一定期間当りの可変長符号化データの符号情報量である情報発生レートが指定の伝送レートを超えないように抑制することができるようになり、その結果、映像受信側における可変長符号化データの復号が映像の表示時刻に間に合わないことによる映像異常の発生を防止することができる効果を奏する。
As is apparent from the above, according to the first embodiment, if the data occupancy rate of the variable-length encoded data in the
なお、この実施の形態1では、バッファ10における可変長符号化データのデータ占有率が閾値Th以上である場合、リピート映像変換部8が前回出力した映像信号と同じ映像信号をリピートする例を示したが、予め用意されている静止画の映像信号を符号化部9に出力するようにしてもよい。
In the first embodiment, when the data occupancy rate of the variable length encoded data in the
実施の形態2.
図3はこの発明の実施の形態2による映像符号化伝送装置を示す構成図であり、図において、図1と同一符号は同一又は相当部分を示すので説明を省略する。
適応画素数変換判定部11はバッファ10における可変長符号化データの蓄積状態を監視して、そのバッファ10における可変長符号化データのデータ占有率を計測し、そのデータ占有率に応じて適応画素数変換部12における変換後の画素数である削減水平画素数Nを決定し、その削減水平画素数Nを示す画素数制御信号を出力する処理を実施する。
適応画素数変換部12はプリフィルタ3から出力された帯域制限映像信号の画素数を適応画素数変換判定部11から出力された画素数制御信号が示す削減水平画素数Nに変換し、画素数変換後の映像信号を画素数変換映像信号としてリピート映像変換部8に出力する処理を実施する。
なお、適応画素数変換判定部11及び適応画素数変換部12から画素数変換手段が構成されている。
3 is a block diagram showing a video encoding / transmission apparatus according to
The adaptive pixel number
The adaptive pixel
The adaptive pixel number
次に動作について説明する。
適応画素数変換判定部11は、バッファ10における可変長符号化データの蓄積状態を常に監視することで、そのバッファ10における可変長符号化データのデータ占有率を計測する。
適応画素数変換判定部11は、バッファ10における可変長符号化データのデータ占有率が高いほど、映像信号の符号化難易度が高くなるので、そのデータ占有率が高いほど、削減水平画素数Nを小さな数に決定し、その削減水平画素数Nを示す画素数制御信号を出力する。
Next, the operation will be described.
The adaptive pixel number
The adaptive pixel number
適応画素数変換部12は、プリフィルタ3から水平画素数M(M>N)の帯域制限映像信号を受けると、その帯域制限映像信号の画素数を適応画素数変換判定部11から出力された画素数制御信号が示す削減水平画素数Nに変換することで画素数を削減する。
適応画素数変換部12は、画素数変換後の映像信号を画素数変換映像信号としてリピート映像変換部8に出力する。
When the adaptive pixel
The adaptive pixel
符号化部制御回路6は、符号化部9が符号化処理を実施しているときに、映像信号の水平方向の画素数を変更することで、映像受信側で受信される映像にショックが現れないようにするために、符号化部9が符号化パラメータを変更するタイミングと、符号化部9に出力する映像信号の水平方向の画素数が変更されるタイミングとが一致するように、符号化部9に水平方向の画素数を設定する。
When the encoding unit 9 is performing the encoding process, the encoding
ここで、デジタル放送におけるHDTV放送において、帯域制限映像信号の水平画素数Mを削減水平画素数Nに変換することで、画素数を「1920」から「1440」に変更する例を説明する。
MPEG−2規格に従って構成される符号化部9では、DCT部9bが水平16画素/垂直16ライン単位のMB(Macro Block)単位にDCT処理を実施する。
水平画素数の削減は、1画面当りに符号化するデータ量の削減に直結し、この例では、1/4が削減される。
このため、バッファ10における可変長符号化データのデータ占有率は減少し、一定期間当りの可変長符号化データの符号情報量である情報発生レートが伝送レートを超えないように制御することができる。
Here, an example in which the number of pixels is changed from “1920” to “1440” by converting the number of horizontal pixels M of the band limited video signal into the reduced number of horizontal pixels N in HDTV broadcasting in digital broadcasting will be described.
In the encoding unit 9 configured in accordance with the MPEG-2 standard, the
The reduction in the number of horizontal pixels directly leads to a reduction in the amount of data encoded per screen, and in this example, 1/4 is reduced.
For this reason, the data occupancy rate of the variable length encoded data in the
なお、適応画素数変換判定部11により決定される削減水平画素数Nは、使用されるアプリケーションによって決定することができる値が決まっている。
例えば、デジタル放送におけるHDTV放送の水平画素数は、「1920」と「1440」の2値しか有しないため、初期パラメータが「1440」で動作させる場合は適用することができない。
Note that the reduced horizontal pixel number N determined by the adaptive pixel number
For example, since the number of horizontal pixels of HDTV broadcasting in digital broadcasting has only two values “1920” and “1440”, it cannot be applied when operating with the initial parameter “1440”.
1 映像入力端子、2 量子化レート制御部、3 プリフィルタ(信号帯域削減手段)、4 画素数変換判定部(画素数変換手段)、5 画素数変換部(画素数変換手段)、6 符号化部制御回路、7 リピート映像変換判定部(映像選択手段)、8 リピート映像変換部(映像選択手段)、9 符号化部(符号化手段)、9a フレーム間差分器、9b DCT部、9c 量子化部、9d 逆量子化部、9e 逆DCT部、9f 加算器、9g フレームメモリ、9h 動きベクトル検出部、9i 動き補償部、9j VLC部、10 バッファ(データ蓄積手段)、11 適応画素数変換判定部(画素数変換手段)、12 適応画素数変換部(画素数変換手段)、21 フレームメモリ、22 セレクタ、101 映像入力端子、102 プリフィルタ、103 画素数変換部、104 符号化部、105 バッファ、106 量子化レート制御部、107 画素数変換判定部、108 符号化部制御回路。 1 video input terminal, 2 quantization rate control unit, 3 pre-filter (signal band reduction unit), 4 pixel number conversion determination unit (pixel number conversion unit), 5 pixel number conversion unit (pixel number conversion unit), 6 encoding Part control circuit, 7 repeat video conversion determination part (video selection means), 8 repeat video conversion part (video selection means), 9 encoding part (encoding means), 9a inter-frame differentiator, 9b DCT part, 9c quantization Unit, 9d inverse quantization unit, 9e inverse DCT unit, 9f adder, 9g frame memory, 9h motion vector detection unit, 9i motion compensation unit, 9j VLC unit, 10 buffer (data storage means), 11 adaptive pixel number conversion determination Part (pixel number conversion means), 12 adaptive pixel number conversion part (pixel number conversion means), 21 frame memory, 22 selector, 101 video input terminal, 102 prefilter, 1 03 pixel number conversion unit, 104 encoding unit, 105 buffer, 106 quantization rate control unit, 107 pixel number conversion determination unit, 108 encoding unit control circuit.
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