JPH10108171A - Image coding and multiplexer - Google Patents

Image coding and multiplexer

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JPH10108171A
JPH10108171A JP26065296A JP26065296A JPH10108171A JP H10108171 A JPH10108171 A JP H10108171A JP 26065296 A JP26065296 A JP 26065296A JP 26065296 A JP26065296 A JP 26065296A JP H10108171 A JPH10108171 A JP H10108171A
Authority
JP
Japan
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image
coding
circuit
encoding
rate
Prior art date
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Pending
Application number
JP26065296A
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Japanese (ja)
Inventor
Masato Kato
真佐人 加藤
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Canon Inc
Original Assignee
Canon Inc
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Publication date
Application filed by Canon Inc filed Critical Canon Inc
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Publication of JPH10108171A publication Critical patent/JPH10108171A/en
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To reduce deterioration in image quality of a decoded image even from coded image data of any program in the case of coding/multiplexing image data of a plurality of programs and outputting the result at a fixed transmission rate. SOLUTION: The multiplexer is provided with an image coding control circuit 20 that respectively controls a coding rate of a plurality of kinds of image coding circuits 10, 12, 14. In the case of coding and multiplexing a plurality of kinds of image data, a coding rate is set lower as to the image coding circuit to which, e.g. a small quantization scale is assigned and a coding rate is set higher as to the image coding circuit to which a high quantization scale is assigned through the control of the circuit 20, then the coding rate of the image data is properly controlled to adjust produced information amount thereby decreasing deterioration in image quality of the coded image data.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、画像符号化多重化
装置に関し、特に、複数プログラムの画像データを符号
化し、それらを多重化する画像符号化多重化装置に関す
る。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an image encoding and multiplexing apparatus, and more particularly to an image encoding and multiplexing apparatus for encoding image data of a plurality of programs and multiplexing them.

【0002】[0002]

【従来の技術】画像データを圧縮するための画像符号化
方式として、通信・放送・蓄積メディア・コンピュータ
等の分野で共通的に用いることのできる汎用符号化方式
として注目を集めているMPEG(Moving Picture Ima
ge Coding Experts Group )方式がある。MPEGは、
動き補償フレーム間符号化とDCT(Discrete CosineT
ransform )とを組み合わせたハイブリッド符号化方式
である。
2. Description of the Related Art As an image coding method for compressing image data, MPEG (Moving) has been receiving attention as a general-purpose coding method that can be commonly used in fields such as communication, broadcasting, storage media, and computers. Picture Ima
ge Coding Experts Group) method. MPEG is
Motion compensated interframe coding and DCT (Discrete CosineT)
ransform).

【0003】図10は、上記MPEG符号化方式を説明
するためのブロック図である。図10において、10は
画像符号化回路、30はシステム多重化回路、50は各
種メディア、60はシステム多重分離回路、70は画像
復号化回路である。
FIG. 10 is a block diagram for explaining the MPEG encoding method. 10, reference numeral 10 denotes an image encoding circuit, 30 denotes a system multiplexing circuit, 50 denotes various media, 60 denotes a system demultiplexing circuit, and 70 denotes an image decoding circuit.

【0004】画像符号化回路10では、入力されたデジ
タル画像データに対して、動き補償(MC)予測と離散
コサイン変換(DCT)とを用いてデータ量を削減する
符号化処理を行い、その処理結果をシステム多重化回路
30へ供給する。システム多重化回路30では、不図示
の音声符号化回路で符号化された音声符号化データとそ
の他のデータと上記画像符号化回路10で符号化された
画像符号化データとを多重する。そして、その多重デー
タに同期情報・多重化情報等を付加し、各種メディア5
0(通信網、放送網、蓄積メディア、コンピュータ等)
に供給する。
The image encoding circuit 10 performs an encoding process on the input digital image data by using motion compensation (MC) prediction and discrete cosine transform (DCT) to reduce the data amount. The result is supplied to the system multiplexing circuit 30. The system multiplexing circuit 30 multiplexes audio encoded data encoded by an audio encoding circuit (not shown), other data, and image encoded data encoded by the image encoding circuit 10. Then, synchronization information and multiplexing information are added to the multiplexed data, and various media 5 are added.
0 (communication network, broadcast network, storage media, computer, etc.)
To supply.

【0005】一方、上記各種メディア50からシステム
多重分離回路60に入力されたデータは、このシステム
多重分離回路60で画像、音声やその他のデータに分離
される。そして、分離された各種データのうち、画像符
号化データは画像復号化回路70に入力され、この画像
復号化回路70で画像符号化回路10と逆の処理により
復号化が行われ、画像復号化データが出力される。
On the other hand, data input from the various media 50 to the system demultiplexing circuit 60 is separated by the system demultiplexing circuit 60 into images, sounds, and other data. Then, of the separated various data, the image coded data is input to the image decoding circuit 70, and the image decoding circuit 70 performs decoding by the reverse process of the image coding circuit 10 to perform image decoding. Data is output.

【0006】次に、上述した画像符号化回路10を更に
詳しく説明する。図11は、上記画像符号化回路10の
従来例を示すブロック図である。図11において、10
4はスイッチ、106は予測誤差算出回路、108はD
CT回路、110は量子化回路、112は逆量子化回
路、114はIDCT(逆DCT)回路、116は加算
器、118はフレームメモリ、120はMC(動き補
償)回路、122はME(動き検出)回路、124はV
LC(可変長符号化)回路、126は送信バッファ、1
28はレートコントロール回路、130は予測判定回
路、132はスイッチである。
Next, the above-described image encoding circuit 10 will be described in more detail. FIG. 11 is a block diagram showing a conventional example of the image encoding circuit 10. As shown in FIG. In FIG. 11, 10
4 is a switch, 106 is a prediction error calculation circuit, and 108 is D
CT circuit, 110 is a quantization circuit, 112 is an inverse quantization circuit, 114 is an IDCT (inverse DCT) circuit, 116 is an adder, 118 is a frame memory, 120 is an MC (motion compensation) circuit, and 122 is ME (motion detection). ) Circuit, 124 is V
LC (variable length coding) circuit, 126 is a transmission buffer, 1
28 is a rate control circuit, 130 is a prediction judgment circuit, and 132 is a switch.

【0007】以下に、上記のように構成した画像符号化
回路10の動作を説明する。なお、ここでは画像符号化
回路10へ入力される画像データは、16×16画素の
ブロック単位で入力されるものとする。この入力画像デ
ータは、スイッチ104の端子aと予測誤差算出回路1
06の一方の入力端とME回路122の一方の入力端と
に入力される。
The operation of the image encoding circuit 10 configured as described above will be described below. Here, it is assumed that the image data input to the image encoding circuit 10 is input in block units of 16 × 16 pixels. This input image data is supplied to the terminal a of the switch 104 and the prediction error calculation circuit 1.
06 and one input terminal of the ME circuit 122.

【0008】予測誤差算出回路106のもう一方の入力
端には、MC回路120の出力である画像符号化回路1
0への入力画像データの予測信号が入力されており、こ
こで上記入力画像データとの差分が計算される。予測誤
差算出回路106の差分出力は、スイッチ104の端子
bに入力される。そして、予測判定回路130の出力に
よってスイッチ104が制御されることにより、スイッ
チ104から入力画像データか差分データ(予測誤差デ
ータ)かの何れかが出力され、DCT回路108へと入
力される。
The other input terminal of the prediction error calculation circuit 106 is connected to the image coding circuit 1 which is the output of the MC circuit 120.
A prediction signal of the input image data to 0 is input, and a difference from the input image data is calculated here. The difference output of the prediction error calculation circuit 106 is input to the terminal b of the switch 104. When the switch 104 is controlled by the output of the prediction determination circuit 130, either the input image data or the difference data (prediction error data) is output from the switch 104 and input to the DCT circuit 108.

【0009】上述の予測判定回路130では、入力画像
データと予測誤差算出回路106からの予測誤差データ
とを比較する。例えば、レベル変動のエネルギー成分の
大小による比較を行い、その比較結果に応じて制御信号
を出力し、スイッチ104とスイッチ132とを制御す
る。
The above-mentioned prediction judgment circuit 130 compares the input image data with the prediction error data from the prediction error calculation circuit 106. For example, a comparison is made based on the magnitude of the energy component of the level fluctuation, and a control signal is output according to the comparison result to control the switches 104 and 132.

【0010】DCT回路108は、画像を例えば8×8
画素のブロックに分割し、DCT(離散コサイン変換)
を行うことにより画像データを周波数係数データF[v]
[u]に変換し、それを量子化回路110に供給する。な
お、この例でv,uは共に0〜7の値である。
The DCT circuit 108 converts an image into, for example, 8 × 8
Divided into blocks of pixels, DCT (Discrete Cosine Transform)
Is performed to convert the image data into the frequency coefficient data F [v].
[u], and supplies it to the quantization circuit 110. In this example, v and u are both 0 to 7.

【0011】量子化回路110は、上記周波数係数デー
タF[v][u]を用いて、例えば次の(1)式に示す量子化
を行い、量子化係数データQF[v][u]を出力する。 QF[v][u]=16×F[v][u]/(W[w][v][u] ×量子化スケール) (1) W[w][v][u] :量子化マトリックステーブル 量子化スケール:量子化を行うためのスケール値 この量子化回路110から出力された量子化係数データ
QF[v][u]は、逆量子化回路112とVLC(可変長符
号化)回路124とに入力される。
Using the frequency coefficient data F [v] [u], the quantization circuit 110 performs, for example, the quantization shown in the following equation (1), and generates the quantized coefficient data QF [v] [u]. Output. QF [v] [u] = 16 × F [v] [u] / (W [w] [v] [u] × quantization scale) (1) W [w] [v] [u]: quantization Matrix table Quantization scale: Scale value for performing quantization Quantization coefficient data QF [v] [u] output from the quantization circuit 110 is converted into an inverse quantization circuit 112 and a VLC (variable length coding) circuit. 124.

【0012】逆量子化回路112では、量子化回路11
0と逆の特性で逆量子化が行われ、その演算結果が復号
係数データとしてIDCT(逆DCT)回路114へと
入力される。IDCT回路114では逆DCT処理が行
われ、その演算結果が加算器116の一方の入力端へ入
力される。加算器116のもう一方の入力端には、スイ
ッチ132からの出力が入力されており、上記逆DCT
されたデータとの加算が行われる。これにより、加算器
116からは復号画像データが出力され、それがフレー
ムメモリ118へ入力される。
In the inverse quantization circuit 112, the quantization circuit 11
Inverse quantization is performed with a characteristic opposite to 0, and the operation result is input to an IDCT (inverse DCT) circuit 114 as decoded coefficient data. In the IDCT circuit 114, an inverse DCT process is performed, and the operation result is input to one input terminal of the adder 116. The output from the switch 132 is input to the other input terminal of the adder 116, and the inverse DCT
Is added to the input data. As a result, the decoded image data is output from the adder 116 and input to the frame memory 118.

【0013】上記スイッチ132の端子aには“0”が
入力され、端子bにはMC回路120の出力である入力
画像データの予測信号が入力されている。このスイッチ
132は、スイッチ104と連動して、予測判定回路1
30より出力される制御信号によって制御される。
A terminal "a" of the switch 132 receives "0" and a terminal "b" receives a prediction signal of input image data which is an output of the MC circuit 120. The switch 132 operates in conjunction with the switch 104 to
It is controlled by a control signal output from the control signal 30.

【0014】上記フレームメモリ118は、加算器11
6により得られる復号画像データを格納し、それをMC
回路120とME回路122とに供給する。ME回路1
22では、フレームメモリ118からの復号画像データ
と画像符号化回路10への入力画像データとを用いて、
例えば差分の総和を使って動き検出を行い、差分の総和
が小さい動きベクトルをMC回路120に出力する。M
C回路120では、このME回路122より供給された
動きベクトルを用いて動き補償を行い、入力画像データ
の予測信号を計算して予測誤差算出回路106とスイッ
チ132の端子bとに供給する。
The frame memory 118 includes the adder 11
6, and stores the decoded image data in MC
It is supplied to the circuit 120 and the ME circuit 122. ME circuit 1
At 22, using the decoded image data from the frame memory 118 and the input image data to the image encoding circuit 10,
For example, motion detection is performed using the sum of the differences, and a motion vector having a small sum of the differences is output to the MC circuit 120. M
The C circuit 120 performs motion compensation using the motion vector supplied from the ME circuit 122, calculates a prediction signal of the input image data, and supplies it to the prediction error calculation circuit 106 and the terminal b of the switch 132.

【0015】VLC回路124では、ハフマン符号化方
式を用いてデータ量の削減を行い、その処理結果を送信
バッファ126へ供給する。送信バッファ126は、所
定の符号化ビットレートでデータを読み出し、それを図
10のシステム多重化回路30へ供給する。また、この
送信バッファ126は、バッファの充足度を表す情報を
レートコントロール回路128へ供給する。
The VLC circuit 124 reduces the data amount by using the Huffman coding method, and supplies the processing result to the transmission buffer 126. The transmission buffer 126 reads out data at a predetermined coding bit rate and supplies it to the system multiplexing circuit 30 of FIG. Also, the transmission buffer 126 supplies information indicating the buffer sufficiency to the rate control circuit 128.

【0016】レートコントロール回路128は、送信バ
ッファ126の充足度に応じて、量子化回路110を制
御する量子化スケールを適宜更新し、更新した量子化ス
ケールを量子化回路110に供給する。すなわち、送信
バッファ126の充足度が小さい場合は、データ発生量
を増やすため、量子化回路110の量子化ステップが小
さくなるように量子化スケールを小さい値にする。一
方、送信バッファ126の充足度が大きい場合は、デー
タ発生量を減少させるために、量子化回路110の量子
化ステップが大きくなるように量子化スケールを大きい
値にする。
The rate control circuit 128 appropriately updates the quantization scale for controlling the quantization circuit 110 in accordance with the sufficiency of the transmission buffer 126, and supplies the updated quantization scale to the quantization circuit 110. That is, when the sufficiency of the transmission buffer 126 is small, the quantization scale is set to a small value so that the quantization step of the quantization circuit 110 is reduced in order to increase the data generation amount. On the other hand, when the degree of sufficiency of the transmission buffer 126 is large, the quantization scale is set to a large value so as to increase the quantization step of the quantization circuit 110 in order to reduce the data generation amount.

【0017】[0017]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな画像符号化方式では、レートコントロール回路12
8の制御によって発生情報量が一定になるようにしてい
るので、複雑な画像でも簡単な画像でも発生情報量がほ
ぼ同じになり、画像データの内容により画質が変化する
ことがあった。
However, in such an image coding system, the rate control circuit 12
Since the amount of generated information is made constant by the control of step 8, the amount of generated information becomes almost the same for both complex and simple images, and the image quality sometimes changes depending on the content of the image data.

【0018】そのため、複数プログラムの画像データを
符号化し、これら複数の画像符号化データを1本のスト
リームに多重して固定の伝送レートで出力する場合に、
複数プログラムの画像データの中のあるプログラムの画
像データの内容によっては、他のプログラムの復号画像
はほとんど画質が劣化しないが、上記あるプログラムの
復号画像は画質が大きく劣化してしまうという問題があ
った。
For this reason, when encoding image data of a plurality of programs, multiplexing the plurality of encoded image data into one stream and outputting the stream at a fixed transmission rate,
Depending on the contents of the image data of a certain program among the image data of a plurality of programs, the image quality of a decoded image of another program hardly deteriorates, but the decoded image of the above-mentioned program has a problem that the image quality greatly deteriorates. Was.

【0019】また、複数プログラムの画像データを符号
化し、新たなプログラムを追加して符号化多重化する場
合に、もとのプログラムの復号画像の画質が大きく劣化
してしまうことがあるという問題もあった。
Further, when image data of a plurality of programs are encoded and a new program is added and encoded and multiplexed, there is also a problem that the image quality of a decoded image of the original program may be greatly deteriorated. there were.

【0020】本発明は上記問題点を解決するために成さ
れたものであり、複数プログラムの画像データを符号化
・多重化して固定の伝送レートで出力する場合に、どの
プログラムの符号化画像データもその復号画像の画質劣
化を少なくできるようにすることを目的とする。また、
複数プログラムの画像データに新たなプログラムの画像
データを追加して符号化・多重化する場合に、元のプロ
グラムの符号化画像データの復号画像に大きな画質劣化
が生じないようにすることも目的とする。
The present invention has been made in order to solve the above-mentioned problems, and in the case where image data of a plurality of programs are encoded and multiplexed and output at a fixed transmission rate, the encoded image data of It is another object of the present invention to reduce the deterioration of the image quality of the decoded image. Also,
When encoding and multiplexing image data of a new program by adding image data of a new program to image data of a plurality of programs, it is another object of the present invention to prevent a large deterioration in image quality of a decoded image of the encoded image data of the original program. I do.

【0021】[0021]

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明の画像符号化多重化装置は、複数プログラム
の画像データを符号化する複数の画像符号化手段と、上
記複数の画像符号化手段の符号化レートをそれぞれ制御
する画像符号化制御手段と、上記複数の画像符号化手段
からの出力を多重化する多重化手段とを備える。
In order to achieve the above object, an image coding and multiplexing apparatus according to the present invention comprises: a plurality of image coding means for coding image data of a plurality of programs; Image encoding control means for controlling the encoding rates of the means, and multiplexing means for multiplexing the outputs from the plurality of image encoding means.

【0022】本発明の他の特徴とするところは、上記画
像符号化制御手段は、上記複数の画像符号化手段の量子
化情報を用いて上記符号化レートを制御することを特徴
とする。
According to another feature of the present invention, the image coding control means controls the coding rate using quantization information of the plurality of image coding means.

【0023】本発明のその他の特徴とするところは、上
記画像符号化制御手段は、上記複数の画像符号化手段よ
り出力される量子化情報を蓄える量子化情報記憶手段
と、上記複数の画像符号化手段より出力される符号化レ
ート情報を蓄える符号化レート記憶手段と、上記量子化
情報記憶手段の出力と上記符号化レート記憶手段の出力
とに基づいて、上記複数の画像符号化手段の符号化レー
トをそれぞれ制御するレート制御手段とで構成されるこ
とを特徴とする。
According to another feature of the present invention, the image encoding control means includes: a quantization information storage means for storing quantization information output from the plurality of image encoding means; Coding rate storage means for storing coding rate information output from the coding means, and codes of the plurality of image coding means based on outputs of the quantization information storage means and outputs of the coding rate storage means. And rate control means for controlling each of the conversion rates.

【0024】本発明のその他の特徴とするところは、上
記複数の画像符号化手段および上記多重化手段は、MP
EG方式による符号化データを生成することを特徴とす
る。
According to another feature of the present invention, the plurality of image encoding means and the multiplexing means include an MP
It is characterized by generating encoded data by the EG method.

【0025】本発明のその他の特徴とするところは、上
記複数の画像符号化手段および上記多重化手段は、MP
EG方式による符号化データを生成し、上記画像符号化
制御手段は、上記複数の画像符号化手段の量子化スケー
ルを用いて上記符号化レートを制御することを特徴とす
る。
According to another feature of the present invention, the plurality of image encoding means and the multiplexing means include an MP
The coded data is generated by the EG method, and the image coding control means controls the coding rate by using the quantization scales of the plurality of image coding means.

【0026】本発明のその他の特徴とするところは、上
記画像符号化制御手段は、上記複数の画像符号化手段の
うち、最小量子化スケールが割り当てられている画像符
号化手段の符号化レートを低くするとともに、最大量子
化スケールが割り当てられている画像符号化手段の符号
化レートを高くするように制御することを特徴とする。
According to another feature of the present invention, the image coding control means sets the coding rate of the image coding means to which the minimum quantization scale is assigned among the plurality of image coding means. The encoding rate is controlled so as to increase the encoding rate of the image encoding means to which the maximum quantization scale is assigned.

【0027】本発明のその他の特徴とするところは、上
記画像符号化制御手段は、上記複数の画像符号化手段の
総符号化レートを一定に保ちながら各画像符号化手段の
符号化レートの制御を行うことを特徴とする。
Another feature of the present invention is that the image coding control means controls the coding rate of each image coding means while keeping the total coding rate of the plurality of image coding means constant. Is performed.

【0028】本発明のその他の特徴とするところは、上
記画像符号化制御手段は、上記複数の画像符号化手段の
うち小さい量子化スケールが割り当てられている画像符
号化手段の符号化レートを、新たに追加される画像符号
化手段の符号化レートの分だけ低くするように制御する
ことを特徴とする。
According to another feature of the present invention, the image encoding control means sets the encoding rate of the image encoding means to which a smaller quantization scale is assigned among the plurality of image encoding means. The present invention is characterized in that control is performed so as to be lowered by the coding rate of the newly added image coding means.

【0029】本発明は上記技術手段より成るので、複数
種類の画像データを符号化して多重化する際に、各々の
画像データの符号化レートが適当に制御され、各符号化
画像データについて復号画像の画質劣化が少なくなるよ
うに発生情報量が調整されるようになる。
Since the present invention comprises the above technical means, when encoding and multiplexing a plurality of types of image data, the encoding rate of each image data is appropriately controlled, and the decoded image data is decoded for each encoded image data. The amount of generated information is adjusted so that the image quality degradation of the image is reduced.

【0030】例えば、複数の画像符号化データを多重化
して固定レートで出力する場合に、割り当てられている
量子化スケールが小さく画質劣化がほどんどないような
画像データについては符号化レートを低くし、割り当て
られている量子化スケールが大きく画質劣化が発生しや
すい画像データについては符号化レートを高くするよう
に制御される。
For example, when multiplexing a plurality of coded image data and outputting the multiplexed data at a fixed rate, the coding rate is reduced for the image data to which the assigned quantization scale is small and the image quality is hardly degraded. For image data to which the assigned quantization scale is large and image quality is likely to deteriorate, the encoding rate is controlled to be high.

【0031】また、新たな画像符号化手段を追加した場
合には、既存の画像符号化手段に割り当てられている量
子化スケールが小さく画質劣化がほどんどないような画
像データについての符号化レートを、上記追加された画
像符号化手段の符号化レートの分だけ低くするように制
御される。
Further, when a new image encoding means is added, the encoding rate for the image data which has a small quantization scale assigned to the existing image encoding means and whose image quality hardly deteriorates is reduced. , Is controlled so as to be reduced by the coding rate of the added image coding means.

【0032】[0032]

【発明の実施の形態】以下、図面を用いて本発明の実施
形態について説明する。図1は本発明に係る画像符号化
多重化装置の第1の実施形態を示すブロック図である。
なお、本実施形態は、MPEG2のビデオ符号化・シス
テム多重化に本発明を適用したものである。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 is a block diagram showing a first embodiment of the image coding and multiplexing apparatus according to the present invention.
In this embodiment, the present invention is applied to MPEG2 video coding and system multiplexing.

【0033】図1において、10,12,14は画像符
号化回路、20は画像符号化制御回路、30,32,3
4はシステム多重化回路、40はプログラム多重化回路
である。画像符号化回路10では、入力されたデジタル
画像データに対して、動き補償(MC)予測と離散コサ
イン変換(DCT)とを用いてデータ量を削減する符号
化処理を行い、その処理結果をシステム多重化回路30
へ供給する。
In FIG. 1, reference numerals 10, 12, and 14 denote image encoding circuits, reference numeral 20 denotes an image encoding control circuit, and reference numerals 30, 32, and 3
4 is a system multiplexing circuit, and 40 is a program multiplexing circuit. The image encoding circuit 10 performs an encoding process on the input digital image data by using motion compensation (MC) prediction and discrete cosine transform (DCT) to reduce the amount of data. Multiplexing circuit 30
Supply to

【0034】システム多重化回路30では、不図示の音
声符号化回路で符号化された音声符号化データとその他
のデータと上記画像符号化回路10で符号化された画像
符号化データとを多重する。そして、その多重データに
同期情報・多重化情報等を付加し、1つのストリームデ
ータとしてプログラム多重化回路40へ供給する。他の
画像符号化回路12,14とシステム多重化回路32,
34とにおいても上述した画像符号化回路10とシステ
ム多重化回路30と同様に動作する。
The system multiplexing circuit 30 multiplexes the audio encoded data encoded by the audio encoding circuit (not shown) and other data with the image encoded data encoded by the image encoding circuit 10. . Then, synchronization information and multiplexing information are added to the multiplexed data, and the multiplexed data is supplied to the program multiplexing circuit 40 as one stream data. The other image encoding circuits 12, 14 and the system multiplexing circuit 32,
34 operates in the same manner as the image encoding circuit 10 and the system multiplexing circuit 30 described above.

【0035】また、画像符号化制御回路20では、画像
符号化回路10,12,14のそれぞれより得られる量
子化情報とビットレート情報とをもとに、それぞれの画
像符号化回路10,12,14で符号化された画像デー
タの復号画像について画質劣化が少なくなるように、画
像符号化回路10,12,14の符号化ビットレートを
それぞれ制御する。
In the image coding control circuit 20, based on the quantization information and the bit rate information obtained from each of the image coding circuits 10, 12, and 14, each image coding circuit 10, 12, The encoding bit rates of the image encoding circuits 10, 12, and 14 are respectively controlled so that the image quality of the decoded image of the image data encoded at 14 is reduced.

【0036】プログラム多重化回路40では、各システ
ム多重化回路30,32,34から入力される3つのス
トリームデータを多重し、それに各プログラム情報等を
付加して1つのストリームデータに多重化する。この多
重化のストリームとしては、MPEG2ではトランスポ
ートストリームがある。そして、このプログラム多重化
回路40で多重化されたストリームデータは伝送路へ出
力される。
The program multiplexing circuit 40 multiplexes the three stream data input from each of the system multiplexing circuits 30, 32 and 34, adds each piece of program information and the like, and multiplexes them into one stream data. As the multiplexed stream, there is a transport stream in MPEG2. The stream data multiplexed by the program multiplexing circuit 40 is output to a transmission path.

【0037】次に、図1に示した画像符号化回路10を
更に詳しく説明する。図2は、上記画像符号化回路10
の一構成例を示すブロック図である。なお、この図2に
示す画像符号化回路10の構成において、図11に示し
た従来例と同一の部分については、同一の番号を付して
重複する説明を省略する。
Next, the image encoding circuit 10 shown in FIG. 1 will be described in more detail. FIG. 2 shows the image encoding circuit 10
FIG. 3 is a block diagram showing an example of the configuration of FIG. In the configuration of the image encoding circuit 10 shown in FIG. 2, the same portions as those of the conventional example shown in FIG. 11 are denoted by the same reference numerals, and redundant description will be omitted.

【0038】図2において、レートコントロール回路1
29は、送信バッファ126の充足度に応じて、量子化
回路110を制御する量子化スケールを適宜更新し、更
新した量子化スケールを量子化回路110に供給する。
すなわち、送信バッファ126の充足度が小さい場合
は、データ発生量を増やすため、量子化回路110の量
子化ステップが小さくなるように量子化スケールを小さ
い値にする。一方、送信バッファ126の充足度が大き
い場合は、データ発生量を減少させるために、量子化回
路110の量子化ステップが大きくなるように量子化ス
ケールを大きい値にする。以上の動作は図11の場合と
同じである。
In FIG. 2, the rate control circuit 1
29 appropriately updates the quantization scale that controls the quantization circuit 110 in accordance with the sufficiency of the transmission buffer 126 and supplies the updated quantization scale to the quantization circuit 110.
That is, when the sufficiency of the transmission buffer 126 is small, the quantization scale is set to a small value so that the quantization step of the quantization circuit 110 is reduced in order to increase the data generation amount. On the other hand, when the degree of sufficiency of the transmission buffer 126 is large, the quantization scale is set to a large value so as to increase the quantization step of the quantization circuit 110 in order to reduce the data generation amount. The above operation is the same as in the case of FIG.

【0039】さらに本実施形態においてレートコントロ
ール回路129は、上記量子化スケールの1フレーム分
の平均値を算出し、それを図1の量子化情報s11とし
て、ビットレート信号s12と共に画像符号化制御回路
20へ供給する。また、画像符号化制御回路20からビ
ットレート制御情報s13を受け取り、そのビットレー
ト制御情報s13に基づいて量子化回路110を制御す
る。
Further, in the present embodiment, the rate control circuit 129 calculates the average value of one frame of the above-mentioned quantization scale, and uses it as the quantization information s11 of FIG. 1 together with the bit rate signal s12. 20. Further, it receives bit rate control information s13 from the image coding control circuit 20, and controls the quantization circuit 110 based on the bit rate control information s13.

【0040】なお、図1に示した他の画像符号化回路1
2,14もこの画像符号化回路10と同様の構成を有
し、同様の動作をする。
The other image coding circuit 1 shown in FIG.
2 and 14 have the same configuration as the image encoding circuit 10 and perform the same operation.

【0041】次に、上記画像符号化制御回路20を詳細
に説明する。図3は、上記画像符号化制御回路20の一
構成例を示すブロック図である。図3において、22は
量子化スケールメモリ、24はビットレートメモリ、2
6はビットレートコントローラである。
Next, the image encoding control circuit 20 will be described in detail. FIG. 3 is a block diagram showing a configuration example of the image encoding control circuit 20. In FIG. 3, 22 is a quantization scale memory, 24 is a bit rate memory, 2
6 is a bit rate controller.

【0042】以下に、このように構成した画像符号化制
御回路20の動作を説明する。まず、図1の画像符号化
回路10,12,14から量子化スケールメモリ22に
量子化情報s11,s21,s31がフレーム単位で入
力される。上述のように、量子化情報とは、MPEGで
の量子化ステップを決める量子化スケールのことであ
り、ここで入力されるのは1フレームの平均値である。
The operation of the image coding control circuit 20 configured as described above will be described below. First, quantization information s11, s21, and s31 are input from the image encoding circuits 10, 12, and 14 of FIG. As described above, the quantization information is a quantization scale that determines a quantization step in MPEG, and the input here is the average value of one frame.

【0043】量子化スケールメモリ22は、ピクチャー
のかたまりである1シーケンス分の量子化情報を蓄え、
各画像符号化回路10,12,14の1シーケンス当た
りの量子化スケールの平均値を算出する。
The quantization scale memory 22 stores quantization information for one sequence, which is a group of pictures,
The average value of the quantization scale per sequence of each of the image encoding circuits 10, 12, and 14 is calculated.

【0044】また、ビットレートメモリ24には、図1
の画像符号化回路10,12,14から現シーケンスの
ビットレート情報s12,s22,s32が入力され、
それらが蓄えられる。
Also, the bit rate memory 24 has
, Bit rate information s12, s22, and s32 of the current sequence are input from the image coding circuits 10, 12, and 14,
They are stored.

【0045】ビットレートコントローラ26は、上記量
子化スケールメモリ22から各画像符号化回路10,1
2,14の1シーケンス当たりの平均量子化スケールを
読み出し、その読み出した情報に基づいて、ビットレー
トメモリ24に蓄えられた各画像符号化回路10,1
2,14のビットレートのコントロールを行う。ここ
で、このビットレートコントローラ26によって行われ
るビットレートコントロール動作を、図4のフローチャ
ートを用いて説明する。
The bit rate controller 26 stores the image encoding circuits 10, 1 from the quantization scale memory 22.
The average quantization scale per sequence of 2, 14 is read out, and based on the read out information, each of the image coding circuits 10, 1 stored in the bit rate memory 24 is read.
The bit rates of 2, 14 are controlled. Here, the bit rate control operation performed by the bit rate controller 26 will be described with reference to the flowchart of FIG.

【0046】まずステップS1でビットレートコントロ
ーラ26は、量子化スケールメモリ22から読み出した
各画像符号化回路10,12,14の1シーケンス当た
りの平均量子化スケールの中から最大値(Max)と最
小値(Min)とを選択し、それらの差分を求める。
First, in step S 1, the bit rate controller 26 determines the maximum value (Max) and the minimum value from the average quantization scale per sequence of each of the image encoding circuits 10, 12, and 14 read from the quantization scale memory 22. The value (Min) is selected, and the difference between them is obtained.

【0047】そして、その求めた差分値が所定の値Mt
h以上であれば、ステップS2に進む。一方、求めた差
分値が所定値Mthよりも小さければ、ビットレートコ
ントローラ26の処理は終了する。ここでMthは、画
像符号化制御回路20でビットレートの変更を行うか否
かを表すQスケール(量子化スケール)の最大値と最小
値との差のしきい値である。
Then, the obtained difference value is equal to a predetermined value Mt.
If not less than h, the process proceeds to step S2. On the other hand, if the obtained difference value is smaller than the predetermined value Mth, the process of the bit rate controller 26 ends. Here, Mth is a threshold value of the difference between the maximum value and the minimum value of the Q scale (quantization scale) indicating whether or not the image coding control circuit 20 changes the bit rate.

【0048】ステップS2では、量子化スケールメモリ
22に蓄えられている1シーケンス当たりの各平均量子
化スケールを、量子化スケールの大きさに応じて複数に
分けられたグループ中の該当するグループにそれぞれ分
類する。ステップS3では、上記複数のグループの中か
ら、上記ステップS1で選択した平均量子化スケールの
最大値Maxと最小値Minの属するグループを各々選
択する。
In step S2, each average quantization scale per sequence stored in the quantization scale memory 22 is assigned to a corresponding one of a plurality of groups according to the size of the quantization scale. Classify. In step S3, a group to which the maximum value Max and the minimum value Min of the average quantization scale selected in step S1 belong is selected from the plurality of groups.

【0049】ステップS4では、上記ステップS3で選
択されたグループ、すなわち、上記平均量子化スケール
の最大値Maxと最小値Minの属するグループに分類
された平均量子化スケールの総数を各々求める。ステッ
プS5では、上記ステップS4で求めた各々の総数に応
じて、ビットレートの増減分が“0”になるように、量
子化スケールの最大値Maxのグループ内と最小値Mi
nのグループ内とでビットレートの変更割り当てを行
う。
In step S4, the total number of average quantization scales classified into the group selected in step S3, that is, the group to which the maximum value Max and the minimum value Min of the average quantization scale belong, is obtained. In step S5, the maximum value Max of the quantization scale and the minimum value Mi are set such that the increase / decrease of the bit rate becomes “0” according to the total number obtained in step S4.
The bit rate is changed and assigned within the n groups.

【0050】次に、上記ステップS1〜S5の処理の具
体例を、図5を用いて説明する。具体例の1つ目では、
図5(1)のように、画像符号化回路10,12,14
において画像データがそれぞれビットレート2Mbp
s,4Mbps,6Mbpsで符号化されているものと
する。また、各画像符号化回路10,12,14の1シ
ーケンス当たりの平均量子化スケールがそれぞれ28,
50,22であったとする。また、ステップS1での比
較に用いるしきい値はMth=20とする。さらに、ス
テップS2でのグループ分けは、図6に従って行うもの
とする。
Next, a specific example of the processing in steps S1 to S5 will be described with reference to FIG. In the first example,
As shown in FIG. 5A, the image encoding circuits 10, 12, 14
The image data has a bit rate of 2 Mbp
s, 4 Mbps, and 6 Mbps. The average quantization scale per sequence of each of the image encoding circuits 10, 12, 14 is 28,
Assume that they are 50 and 22. Further, the threshold value used for the comparison in step S1 is Mth = 20. Further, the grouping in step S2 is performed according to FIG.

【0051】まずステップS1において、50(平均量
子化スケールの最大値Max)−22(平均量子化スケ
ールの最小値Min)≧20(しきい値Mth)が成り
立つので、ステップS2に進む。ステップS2では、図
6のグループ分けの図を用いると、各画像符号化回路1
0,12,14の1シーケンス当たりの平均量子化スケ
ール値28,50,22は、それぞれグループ3、グル
ープ5、グループ2に分類される。
First, in step S1, since 50 (maximum value Max of average quantization scale) −22 (minimum value Min of average quantization scale) ≧ 20 (threshold value Mth), the process proceeds to step S2. In step S2, using the grouping diagram of FIG.
The average quantization scale values 28, 50, and 22 per sequence of 0, 12, and 14 are classified into group 3, group 5, and group 2, respectively.

【0052】ステップS3では、グループ5(最大値M
axの属するグループ)とグループ2(最小値Minの
属するグループ)とが選択される。ステップS4では、
このようにして選択された最大値Maxの属するグルー
プ5と最小値Minの属するグループ2とには、他の平
均量子化スケールが分類されていないので(最大値・最
小値以外の平均量子化スケールの値は28であり、これ
は他のグループ3に分類されている)、グループ2およ
びグループ5に分類された平均量子化スケールの総数は
各々1つと求められる。
In step S3, group 5 (maximum value M
The group to which ax belongs and the group 2 (the group to which the minimum value Min belongs) are selected. In step S4,
No other average quantization scale is classified into the group 5 to which the maximum value Max belongs and the group 2 to which the minimum value Min belongs in this way (the average quantization scale other than the maximum value / minimum value). Is 28, which is classified into other group 3), and the total number of average quantization scales classified into group 2 and group 5 is determined to be one each.

【0053】ステップS5では、上記ステップS4の結
果に応じて、例えば、画像符号化回路12のビットレー
トを0.1Mbps増加させて4.1Mbpsにすると
ともに、画像符号化回路14のビットレートを0.1M
bps減少させて5.9Mbpsにする。なお、仮に、
画像符号化回路10の平均量子化スケールもグループ2
に分類されていたら、画像符号化回路12のビットレー
トを0.2Mbps増加させるとともに、画像符号化回
路10,14のビットレートを0.1Mbpsずつ減少
させる。
In step S5, according to the result of step S4, for example, the bit rate of the image coding circuit 12 is increased by 0.1 Mbps to 4.1 Mbps, and the bit rate of the image coding circuit 14 is set to 0. .1M
bps to 5.9 Mbps. In addition, temporarily
The average quantization scale of the image encoding circuit 10 is also group 2
, The bit rate of the image encoding circuit 12 is increased by 0.2 Mbps and the bit rates of the image encoding circuits 10 and 14 are decreased by 0.1 Mbps.

【0054】具体例の2つ目は、各画像符号化回路1
0,12,14のビットレートおよび平均量子化スケー
ルが図5(2)に示すような状態で、しきい値Mthと
グループの分け方とが上述した1つ目の具体例と同じで
あるとする。この場合には、40(平均量子化スケール
の最大値Max)−31(平均量子化スケールの最大値
Min)<20(しきい値Mth)となり、ステップS
1の条件式が不成立であるので、ここで処理を終了し、
ビットレートの変更は行わない。
The second specific example is that each image encoding circuit 1
When the bit rates and average quantization scales of 0, 12, and 14 are as shown in FIG. 5B, the threshold value Mth and the method of dividing groups are the same as those in the first specific example described above. I do. In this case, 40 (maximum value Max of average quantization scale) −31 (maximum value Min of average quantization scale) <20 (threshold value Mth), and step S
Since the conditional expression (1) is not satisfied, the processing is terminated here.
Does not change the bit rate.

【0055】図3に示したように、ビットレートコント
ローラ26は、図4の動作を終了すると、画像符号化回
路10,12,14に次のシーケンスのビットレート情
報s13,s23,s33を供給する。
As shown in FIG. 3, when the operation of FIG. 4 is completed, the bit rate controller 26 supplies the bit rate information s13, s23, and s33 of the next sequence to the image encoding circuits 10, 12, and 14. .

【0056】画像符号化回路10,12,14は、上記
ビットレートコントローラ26から供給されるビットレ
ート情報s13,s23,s33に基づいて次のシーケ
ンスで符号化ビットレートを変更し、画像符号化を行
う。MPEGでは、ビットレートの変更は同一のシーケ
ンスでは行うことができない。そのため、本実施形態で
もビットレートの変更は、シーケンス終了処理を行い、
次に新しいシーケンス処理を開始してから行う。以上の
動作をシーケンス毎に繰り返して行う。
The image coding circuits 10, 12, and 14 change the coding bit rate in the following sequence based on the bit rate information s13, s23, and s33 supplied from the bit rate controller 26, and perform image coding. Do. In MPEG, the bit rate cannot be changed in the same sequence. Therefore, in the present embodiment, the change of the bit rate is performed by performing a sequence end process.
Next, it is performed after starting a new sequence process. The above operation is repeated for each sequence.

【0057】ところで、画像符号化回路10,12,1
4への入力画像データとしては、例えばTV会議などで
は、画像ソースとしてある時間同じような画像が続くこ
とが多い。このため、量子化スケールが大きくなるよう
なソースでは大きな画質劣化が発生しやすくなる。しか
し、本実施形態では、2つ以上のプログラムの画像デー
タを多重化して伝送する場合に、量子化スケールが小さ
く画質劣化のほとんどないソースの符号化ビットレート
を下げて、画質劣化の発生しやすいソースにその分のビ
ットレート(すなわち発生情報量)を割り振るようにし
ているので、画質劣化を少なくすることができる。
Incidentally, the image encoding circuits 10, 12, 1
For example, in a TV conference or the like, a similar image continues as an image source for a certain period of time as input image data to the input device 4. Therefore, in a source having a large quantization scale, large image quality degradation is likely to occur. However, in the present embodiment, when multiplexing image data of two or more programs and transmitting the multiplexed image data, the encoding bit rate of a source having a small quantization scale and almost no image quality deterioration is reduced, and image quality deterioration is likely to occur. Since the bit rate (that is, the amount of generated information) is allocated to the source, image quality degradation can be reduced.

【0058】なお、以上の実施形態では、画像符号化回
路が3個の例で説明したが、2個以上であれば同様に本
発明を適用することができる。また、以上の実施形態で
は、MPEGを例にして説明したが、符号化ビットレー
トを可変にでき、量子化のステップを8×8画素ブロッ
クや16×16画素ブロック、フレーム、フィールド、
フレーム(フィールド)を集めたシーケンス単位で変え
ることができる他の画像符号化方式にも適用することが
できる。
In the above embodiment, the example in which the number of image coding circuits is three has been described. However, the present invention can be similarly applied if the number of image coding circuits is two or more. Also, in the above embodiment, MPEG was described as an example, but the encoding bit rate can be made variable and the quantization step can be performed in 8 × 8 pixel blocks, 16 × 16 pixel blocks, frames, fields,
The present invention can be applied to other image coding schemes that can be changed in units of a sequence in which frames (fields) are collected.

【0059】また、図3のビットレートコントローラ2
6では、ビットレートの変更処理を行うか否かのしきい
値Mthを20としたが、これ以外の数値でもかまわな
い。さらに、平均量子化スケール値のグループ分けを図
6のように行ったが、これ以外のグループの分け方をし
ても良い。また、ビットレートの変更を0.1Mbps
ずつ増減させることによって行ったが、これ以外でもか
まわない。また、図4のフローチャートは一例であり、
量子化情報(量子化スケール)を用いて同じような制御
を行うものであれば、この変形でもかまわない。
The bit rate controller 2 shown in FIG.
In 6, the threshold value Mth for determining whether or not to perform the bit rate change processing is set to 20, but may be a numerical value other than this. Further, the grouping of the average quantization scale values is performed as shown in FIG. 6, but other grouping methods may be used. Also, change the bit rate by 0.1Mbps
This was done by increasing or decreasing each time, but other than this may be used. The flowchart in FIG. 4 is an example,
This modification may be used as long as the same control is performed using the quantization information (quantization scale).

【0060】次に、本発明の画像符号化多重化装置の第
2の実施形態を説明する。図7は、第2の実施形態によ
る画像符号化多重化装置の構成例を示すブロック図であ
る。この第2の実施形態は、上述した第1の実施形態に
対して新たなストリームデータを追加させるために、画
像符号化回路16およびシステム多重化回路36を追加
したものである。
Next, a description will be given of a second embodiment of the image encoding / multiplexing apparatus according to the present invention. FIG. 7 is a block diagram illustrating a configuration example of an image coding and multiplexing device according to the second embodiment. In the second embodiment, an image encoding circuit 16 and a system multiplexing circuit 36 are added in order to add new stream data to the first embodiment.

【0061】すなわち、図7は、まず第1の実施形態で
述べたように画像符号化回路10,12,14とシステ
ム多重化回路30,32,34とで符号化・多重化動作
を行っていたところに、画像符号化回路16とシステム
多重化回路36とが新たに追加されるところを示したも
のである。このように新たな追加があっても、プログラ
ム多重化回路40の出力レートは変わらないものとす
る。
That is, FIG. 7 shows that the image encoding circuits 10, 12, 14 and the system multiplexing circuits 30, 32, 34 perform the encoding / multiplexing operation as described in the first embodiment. In this case, the image coding circuit 16 and the system multiplexing circuit 36 are newly added. It is assumed that the output rate of the program multiplexing circuit 40 does not change even if such a new addition is made.

【0062】図7において、画像符号化回路16は、第
1の実施形態で述べた画像符号化回路10,12,14
と同様の構成を有し、同様の動作をする。また、システ
ム多重化回路36も第1の実施形態で述べたシステム多
重化回路30,32,34と同様のものである。
In FIG. 7, the image encoding circuit 16 includes the image encoding circuits 10, 12, and 14 described in the first embodiment.
And has the same operation. The system multiplexing circuit 36 is the same as the system multiplexing circuits 30, 32, and 34 described in the first embodiment.

【0063】なお、画像符号化回路16およびシステム
多重化回路36が追加される前の各画像符号化回路1
0,12,14のビットレートおよび量子化情報(1シ
ーケンス当たりの平均量子化スケール)は、図8のよう
に2Mbps,4Mbps,6Mbpsとなっているも
のとし、新たに追加する画像符号化回路16の符号化ビ
ットレートは1Mbpsに割り当てるように設定されて
いるものとする。
Each of the image encoding circuits 1 before the image encoding circuit 16 and the system multiplexing circuit 36 are added.
The bit rates and quantization information (average quantization scale per sequence) of 0, 12, and 14 are 2 Mbps, 4 Mbps, and 6 Mbps as shown in FIG. 8, and a newly added image coding circuit 16 is used. Is set to be assigned to 1 Mbps.

【0064】以下に、本実施形態における画像符号化制
御回路20の動作を説明する。画像符号化制御回路20
の構成は図3と同様であり、量子化スケールメモリ2
2、ビットレートメモリ24の動作は第1の実施形態と
同様である。これに対してビットレートコントローラ2
6は、一例として図9のフローチャートに示す動作を行
う。
Hereinafter, the operation of the image encoding control circuit 20 according to the present embodiment will be described. Image coding control circuit 20
Is the same as that shown in FIG.
2. The operation of the bit rate memory 24 is the same as in the first embodiment. On the other hand, bit rate controller 2
6 performs the operation shown in the flowchart of FIG. 9 as an example.

【0065】図9において、まずステップS21で、既
存の画像符号化回路10,12,14の1シーケンス当
たりの平均量子化スケールの中から最小値Minを選択
する。次のステップS22では、上記ステップS21で
選択した平均量子化スケールの最小値Min(または後
述のステップS25で選択した小さい量子化スケール)
に対応する画像符号化回路のビットレートに対し、新た
に追加される画像符号化回路16のビットレート(また
はその不足分)の比を求める。そして、この求めた値が
所定値N以下であればステップS26に進み、所定値N
より大きければステップS23に進む。
In FIG. 9, first, in step S21, the minimum value Min is selected from the average quantization scale per sequence of the existing image encoding circuits 10, 12, and 14. In the next step S22, the minimum value Min of the average quantization scale selected in step S21 (or the small quantization scale selected in step S25 described later)
The ratio of the bit rate of the image coding circuit 16 to be newly added (or the shortage thereof) to the bit rate of the image coding circuit corresponding to. If the obtained value is equal to or smaller than the predetermined value N, the process proceeds to step S26, where the predetermined value N
If it is larger, the process proceeds to step S23.

【0066】ここで、Nは各画像符号化回路のビットレ
ートの可変範囲内にする係数であり、追加される前の各
画像符号化回路10,12,14の総和のビットレート
*Nを追加分のビットレート以内になるように、Nと追
加ビットレートを設定する。
Here, N is a coefficient to be within the variable range of the bit rate of each image coding circuit, and the bit rate * N of the sum of the image coding circuits 10, 12, and 14 before being added is added. N and the additional bit rate are set so as to be within the minute bit rate.

【0067】ステップS23では、上記ステップ21で
選択した平均量子化スケールの最小値Min(またはス
テップS25で選択した小さい量子化スケール)のビッ
トレートに上述の係数Nを乗じる。ステップS24で
は、追加分(不足分)のビットレートから上記ステップ
S23で求めたビットレート分を減算し、これを新たに
追加分(不足分)のビットレートとする。
In step S23, the bit rate of the minimum value Min of the average quantization scale selected in step 21 (or the small quantization scale selected in step S25) is multiplied by the coefficient N described above. In step S24, the bit rate obtained in step S23 is subtracted from the bit rate of the additional portion (insufficient portion), and this is set as the bit rate of the additional portion (insufficient portion).

【0068】ステップS25では、先に求めた平均量子
化スケールの最小値Min(または小さい量子化スケー
ル)の次に小さい量子化スケールを選択する。そして、
ステップS22に戻ってステップS22〜S25のルー
プ処理を繰り返す。ステップS22では、一番最初はス
テップS21で選択された最小値Minを使用するが、
2回目以降のループではステップS25で選択された値
を使用する。
In step S25, a quantization scale smaller than the minimum value Min (or smaller quantization scale) of the average quantization scale previously obtained is selected. And
Returning to step S22, the loop processing of steps S22 to S25 is repeated. In step S22, the minimum value Min selected in step S21 is used at first,
In the second and subsequent loops, the value selected in step S25 is used.

【0069】一方、ステップS26では、ステップS2
3,S24,S25の処理が行われた場合には、ステッ
プS23で該当した画像符号化回路のビットレートから
B*Nを減じた値へビットレートを変更し、さらにステ
ップS26に流れてきた時のステップS22に該当した
画像符号化回路のビットレートからステップS22の分
子である“追加(不足)ビットレート”を減じた値へビ
ットレートを変更するのと、追加の画像符号化回路のビ
ットレートを変更する。
On the other hand, in step S26, step S2
If the processing in steps S3, S24, and S25 has been performed, the bit rate is changed to a value obtained by subtracting B * N from the bit rate of the corresponding image encoding circuit in step S23, and the flow proceeds to step S26. The bit rate is changed from the bit rate of the image coding circuit corresponding to step S22 to a value obtained by subtracting the "additional (deficient) bit rate" which is the numerator of step S22, and the bit rate of the additional image coding circuit is changed. To change.

【0070】以上の図9に示した各ステップの処理を図
8の場合に適用してみる。ここで、Nの値は例えば0.
33とする。この場合、平均量子化スケールの最小値M
inは画像符号化回路14のものであり、この画像符号
化回路14の符号化ビットレートは、図9の処理によっ
て図8のように6Mbpsから5Mbpsへと変更され
る。そして、この変更後のビットレートに従って画像符
号化多重化を行う。
The processing of each step shown in FIG. 9 will be applied to the case of FIG. Here, the value of N is, for example, 0.
33. In this case, the minimum value M of the average quantization scale
“in” is for the image encoding circuit 14, and the encoding bit rate of the image encoding circuit 14 is changed from 6 Mbps to 5 Mbps as shown in FIG. 8 by the processing of FIG. Then, image coding and multiplexing are performed according to the changed bit rate.

【0071】このように、第2の実施形態では、1シー
ケンス当たりの平均量子化スケールが小さく画質劣化の
ほとんどない画像プログラムから符号化ビットレート
(発生情報量)を削減して、その削減した分を新たな画
像プログラムに割り当てるようにしているので、新たな
ストリームを追加する場合でも、追加する前の画像プロ
グラムの画質劣化を低減することができる。
As described above, in the second embodiment, the coding bit rate (the amount of generated information) is reduced from an image program in which the average quantization scale per sequence is small and image quality hardly deteriorates. Is assigned to a new image program, so even when a new stream is added, it is possible to reduce the image quality deterioration of the image program before the addition.

【0072】なお、図7の実施形態では、新たに追加す
る画像符号化回路が1個、追加前の画像符号化回路が3
個の例で説明したが、複数の画像符号化回路に新たに追
加するのであれば、これ以外の数でも構わない。また、
追加する画像符号化回路も、1個以上であれば同様に適
応することができる。また、図9のフローチャートは一
例であり、量子化情報(量子化スケール)を用いて同じ
ような制御を行うものであれば、この変形でもかまわな
い。
In the embodiment of FIG. 7, one image coding circuit to be newly added and three image coding circuits before addition are added.
As described above, the number may be any other number as long as it is newly added to a plurality of image encoding circuits. Also,
The image coding circuit to be added can be similarly applied if it is one or more. The flowchart in FIG. 9 is an example, and any modification may be used as long as similar control is performed using quantization information (quantization scale).

【0073】また、図9中の係数Nの値は0.33で説
明したが、これ以外の数値でもかまわない。また、適応
できる画像符号化方式については第1の実施形態と同様
である。さらに、この第2の実施形態では、多重化する
プログラムが増える例で説明したが、符号化プログラム
数は一定で、伝送路上での輻輳などに応じて伝送レート
を下げる場合でも有効である。
Although the value of the coefficient N in FIG. 9 has been described as 0.33, other values may be used. The applicable image coding scheme is the same as in the first embodiment. Furthermore, in the second embodiment, the example in which the number of programs to be multiplexed is increased has been described. However, the number of coding programs is constant, and the present invention is also effective when the transmission rate is reduced in accordance with congestion on the transmission path.

【0074】[0074]

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
複数種類の画像データを符号化し、それらを多重化する
画像符号化多重化装置において、上記複数種類の画像デ
ータの符号化レートをそれぞれ制御する画像符号化制御
手段を設けたので、複数種類の画像データを符号化する
際に、各々の画像データの符号化レートを適当に制御し
て各画像データの画質劣化が少なくなるようにすること
ができる。
As described above, according to the present invention,
In an image coding and multiplexing apparatus for coding a plurality of types of image data and multiplexing the plurality of types of image data, image coding control means for controlling the coding rates of the plurality of types of image data is provided. When encoding data, the encoding rate of each image data can be appropriately controlled so that the image quality of each image data can be reduced.

【0075】これにより、例えば、複数プログラムで画
像符号化を行い、それらの画像符号化データを1つのス
トリームに多重化して固定レートで伝送する場合に、画
質劣化の少ないようなプログラムによる画像符号化デー
タの発生情報量を一部減らし、その減らした分を画質劣
化の大きいプログラムによる画像符号化データに割り当
てるようにすることができ、画質劣化の大きいようなプ
ログラムでの画質劣化を少なくすることができる。よっ
て、どのプログラムの符号化画像データでも良好な復号
画像を得ることができる。
Thus, for example, when image encoding is performed by a plurality of programs, and the image encoded data is multiplexed into one stream and transmitted at a fixed rate, the image encoding by a program that causes little image quality deterioration The amount of generated information of data can be reduced in part, and the reduced amount can be assigned to image encoded data by a program with large image quality degradation, and image quality degradation in programs with large image quality degradation can be reduced. it can. Therefore, a good decoded image can be obtained with the encoded image data of any program.

【0076】また、複数プログラムで画像符号化を行
い、それらの画像符号化データを1つのストリームに多
重化して伝送している状態で、追加プログラムによる画
像符号化データを新たに多重化したり、伝送レートを下
げたりした場合に、画質劣化の少ないようなプログラム
による画像符号化データの発生情報量を一部減らすこと
により、追加プログラムへの情報量割り当てを行ったり
伝送レートを下げたりしても、元のプログラムでの画質
劣化を低減することができる。
In a state where image encoding is performed by a plurality of programs and the image encoded data is multiplexed into one stream and transmitted, the image encoded data by the additional program is newly multiplexed or transmitted. When the rate is reduced, by reducing a part of the amount of generated information of the image coded data by the program such that the image quality is less deteriorated, even if the amount of information is allocated to the additional program or the transmission rate is reduced, Image quality deterioration in the original program can be reduced.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の画像符号化多重化装置の第1の実施形
態を示すブロック図である。
FIG. 1 is a block diagram illustrating a first embodiment of an image encoding / multiplexing apparatus according to the present invention.

【図2】図1の画像符号化回路の構成例を示すブロック
図である。
FIG. 2 is a block diagram illustrating a configuration example of an image encoding circuit in FIG. 1;

【図3】図1の画像符号化制御回路の構成例を示すブロ
ック図である。
FIG. 3 is a block diagram illustrating a configuration example of an image encoding control circuit in FIG. 1;

【図4】図3のビットレートコントローラによる第1の
実施形態の動作を説明するためのフローチャートであ
る。
FIG. 4 is a flowchart for explaining an operation of the first embodiment by the bit rate controller of FIG. 3;

【図5】図4のフローチャートを説明するための図であ
る。
FIG. 5 is a diagram for explaining the flowchart of FIG. 4;

【図6】図4のフローチャートを説明するための図であ
る。
FIG. 6 is a diagram for explaining the flowchart in FIG. 4;

【図7】本発明の画像符号化多重化装置の第2の実施形
態を示すブロック図である。
FIG. 7 is a block diagram showing a second embodiment of the image coding and multiplexing apparatus of the present invention.

【図8】図7の画像符号化多重化装置の動作を説明する
ための図である。
FIG. 8 is a diagram for explaining the operation of the image coding and multiplexing device of FIG. 7;

【図9】図3のビットレートコントローラによる第2の
実施形態の動作を説明するためのフローチャートであ
る。
FIG. 9 is a flowchart for explaining the operation of the second embodiment by the bit rate controller of FIG. 3;

【図10】画像符号化多重化装置の従来例を示すブロッ
ク図である。
FIG. 10 is a block diagram showing a conventional example of an image encoding / multiplexing apparatus.

【図11】図10の画像符号化回路の従来例を示すブロ
ック図である。
11 is a block diagram illustrating a conventional example of the image encoding circuit in FIG.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

10,12,14,16 画像符号化回路 20 画像符号化制御回路 22 量子化スケールメモリ 24 ビットレートメモリ 26 ビットレートコントローラ 30,32,34,36 システム多重化回路 40 プログラム多重化回路 129 レートコントロール回路 10, 12, 14, 16 Image coding circuit 20 Image coding control circuit 22 Quantization scale memory 24 Bit rate memory 26 Bit rate controller 30, 32, 34, 36 System multiplexing circuit 40 Program multiplexing circuit 129 Rate control circuit

Claims (8)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 複数プログラムの画像データを符号化す
る複数の画像符号化手段と、 上記複数の画像符号化手段の符号化レートをそれぞれ制
御する画像符号化制御手段と、 上記複数の画像符号化手段からの出力を多重化する多重
化手段とを備えたことを特徴とする画像符号化多重化装
置。
A plurality of image encoding means for encoding image data of a plurality of programs; an image encoding control means for controlling an encoding rate of each of the plurality of image encoding means; and a plurality of image encoding means. Multiplexing means for multiplexing the output from the means.
【請求項2】 上記画像符号化制御手段は、上記複数の
画像符号化手段の量子化情報を用いて上記符号化レート
を制御することを特徴とする請求項1に記載の画像符号
化多重化装置。
2. The image coding and multiplexing method according to claim 1, wherein said image coding control means controls said coding rate using quantization information of said plurality of image coding means. apparatus.
【請求項3】 上記画像符号化制御手段は、上記複数の
画像符号化手段より出力される量子化情報を蓄える量子
化情報記憶手段と、 上記複数の画像符号化手段より出力される符号化レート
情報を蓄える符号化レート記憶手段と、 上記量子化情報記憶手段の出力と上記符号化レート記憶
手段の出力とに基づいて、上記複数の画像符号化手段の
符号化レートをそれぞれ制御するレート制御手段とで構
成されることを特徴とする請求項1に記載の画像符号化
多重化装置。
3. The image encoding control unit includes: a quantization information storage unit that stores quantization information output from the plurality of image encoding units; and an encoding rate output from the plurality of image encoding units. Coding rate storage means for storing information; rate control means for controlling coding rates of the plurality of image coding means based on an output of the quantization information storage means and an output of the coding rate storage means, respectively. 2. The image coding and multiplexing apparatus according to claim 1, comprising:
【請求項4】 上記複数の画像符号化手段および上記多
重化手段は、MPEG方式による符号化データを生成す
ることを特徴とする請求項1〜3の何れか1項に記載の
画像符号化多重化装置。
4. The image encoding and multiplexing method according to claim 1, wherein said plurality of image encoding means and said multiplexing means generate encoded data according to an MPEG system. Device.
【請求項5】 上記複数の画像符号化手段および上記多
重化手段は、MPEG方式による符号化データを生成
し、 上記画像符号化制御手段は、上記複数の画像符号化手段
の量子化スケールを用いて上記符号化レートを制御する
ことを特徴とする請求項1〜3の何れか1項に記載の画
像符号化多重化装置。
5. The image encoding means and the multiplexing means generate encoded data according to the MPEG system, and the image encoding control means uses a quantization scale of the image encoding means. The image coding and multiplexing apparatus according to any one of claims 1 to 3, wherein the coding rate is controlled by controlling the coding rate.
【請求項6】 上記画像符号化制御手段は、上記複数の
画像符号化手段のうち、最小量子化スケールが割り当て
られている画像符号化手段の符号化レートを低くすると
ともに、最大量子化スケールが割り当てられている画像
符号化手段の符号化レートを高くするように制御するこ
とを特徴とする請求項5に記載の画像符号化多重化装
置。
6. The image encoding control means reduces the encoding rate of the image encoding means to which the minimum quantization scale is assigned among the plurality of image encoding means, and sets the maximum quantization scale to be smaller. 6. The image coding and multiplexing apparatus according to claim 5, wherein control is performed to increase the coding rate of the allocated image coding means.
【請求項7】 上記画像符号化制御手段は、上記複数の
画像符号化手段の総符号化レートを一定に保ちながら各
画像符号化手段の符号化レートの制御を行うことを特徴
とする請求項6に記載の画像符号化多重化装置。
7. The image coding control means for controlling the coding rate of each image coding means while keeping the total coding rate of the plurality of image coding means constant. 7. The image coding and multiplexing device according to 6.
【請求項8】 上記画像符号化制御手段は、上記複数の
画像符号化手段のうち小さい量子化スケールが割り当て
られている画像符号化手段の符号化レートを、新たに追
加される画像符号化手段の符号化レートの分だけ低くす
るように制御することを特徴とする請求項5に記載の画
像符号化多重化装置。
8. The image encoding means, wherein the encoding rate of the image encoding means to which a smaller quantization scale is assigned among the plurality of image encoding means is newly added. 6. The image coding and multiplexing apparatus according to claim 5, wherein the control is performed such that the coding rate is reduced by the coding rate.
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