JPH11196422A - Encode method of image signal - Google Patents

Encode method of image signal

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JPH11196422A
JPH11196422A JP34623797A JP34623797A JPH11196422A JP H11196422 A JPH11196422 A JP H11196422A JP 34623797 A JP34623797 A JP 34623797A JP 34623797 A JP34623797 A JP 34623797A JP H11196422 A JPH11196422 A JP H11196422A
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JP
Japan
Prior art keywords
scene change
equation
screen
distribution
bit
Prior art date
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Pending
Application number
JP34623797A
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Japanese (ja)
Inventor
Akira Yamauchi
暁 山内
Shunichi Masuo
俊一 増尾
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Texas Instruments Inc
Original Assignee
Texas Instruments Inc
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Publication date
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Publication of JPH11196422A publication Critical patent/JPH11196422A/en
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    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04NPICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N19/00Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals
    • H04N19/85Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals using pre-processing or post-processing specially adapted for video compression
    • H04N19/87Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals using pre-processing or post-processing specially adapted for video compression involving scene cut or scene change detection in combination with video compression
    • HELECTRICITY
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    • H04NPICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
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    • H04N19/134Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals using adaptive coding characterised by the element, parameter or criterion affecting or controlling the adaptive coding
    • H04N19/142Detection of scene cut or scene change
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    • H04N19/10Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals using adaptive coding
    • H04N19/169Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals using adaptive coding characterised by the coding unit, i.e. the structural portion or semantic portion of the video signal being the object or the subject of the adaptive coding
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To suppress screen deterioration in a scene change by judging the scene change, allocating a bit amount equal to that of an intra-picture with respect to the screen of the scene change, dividing the increased amount of generated bits through geometrical progression and correcting a lot of screens. SOLUTION: The scene change is detected by using an image error value from a motion estimating part 2. A rate control part 31 discriminates the scene change from a scene change flag outputted from a scene change detecting part 30 and determines bit distribution to each screen. Namely, when the scene change flag from the scene change detecting part 30 is turned on, the rate control part 31 corrects the bit distribution to that screen. Consequently, the distribution of bits equal to these of the intra-picture is set and further, the correction of increased amount by that distribution is performed on a lot of images after the scene change. Then, the calculation of a correction value is performed by the geometrical progression.

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】本発明は画像信号のエンコー
ダ、特にMPEGに適用し得るエンコード技術に関す
る。
[0001] 1. Field of the Invention [0002] The present invention relates to an encoder for an image signal, particularly to an encoding technique applicable to MPEG.

【0002】[0002]

【従来の技術及びその課題】従来のMPEGエンコーダ
のエンコード方法を図1で説明すると、ピクチャ並べ換
え部1が入力オリジナル画像の符号化順序を入れ替え、
動き推定部2が画像の時間方向の動きを推定し、定めた
符号化モードで検出した動きベクトルを出力する。差分
演算部3は動き推定部2の出力である「圧縮前の画像」
と動き予測された圧縮画像との差を出力する。DCT部
4はその差分出力をDCTし、量子化部5はそのDCT
出力をバッファ10の利用率より算出したビットレート
制御値を用いて量子化する。可変長符号化部6は量子化
値を可変長符号に変換する。逆量子化部7は量子化値に
対し前述のビットレート制御値を用いて逆量子化を行
い、IDCT部8で逆DCTされる。多重化部9は可変
長符号化6及び動き推定部2からの出力を多重化してバ
ッファ10へ送り、バッファ10はその入力を格納し、
そのデータをビットストリームとして出力する。加算部
11はIDCT部8の出力と動き予測部13の出力を加
算して出力する。メモリ12は圧縮画像を格納する。動
き予測部13は圧縮画像、動きベクトル、符号化モード
を用いて最適な動きを予測し出力する。
2. Description of the Related Art An encoding method of a conventional MPEG encoder will be described with reference to FIG. 1. A picture rearranging unit 1 changes the encoding order of an input original image,
The motion estimating unit 2 estimates the motion of the image in the time direction, and outputs a motion vector detected in the determined encoding mode. The difference calculation unit 3 outputs the “image before compression” which is the output of the motion estimation unit 2.
And a difference between the compressed image and the motion-predicted compressed image. The DCT unit 4 performs DCT on the difference output, and the quantization unit 5 performs DCT on the DCT.
The output is quantized using the bit rate control value calculated from the utilization rate of the buffer 10. The variable length coding unit 6 converts the quantized value into a variable length code. The inverse quantization unit 7 performs inverse quantization on the quantized value using the above-mentioned bit rate control value, and the inverse DCT is performed by the IDCT unit 8. The multiplexing unit 9 multiplexes the output from the variable length coding 6 and the motion estimating unit 2 and sends the multiplexed output to the buffer 10, which stores the input,
The data is output as a bit stream. The addition unit 11 adds the output of the IDCT unit 8 and the output of the motion prediction unit 13 and outputs the result. The memory 12 stores the compressed image. The motion prediction unit 13 predicts and outputs an optimal motion using a compressed image, a motion vector, and a coding mode.

【0003】しかし、従来のMPEGエンコード方法で
は、画像のシーンチェンジに関して画質劣化が目立つと
いう課題がある。即ち、ビットレート制御はGOP(Gr
oupof picture)と呼ばれる画像のグループ、例えば1
5枚の画像を1つのグループとし、15枚分の画像を圧
縮して発生するビットストリームの量をなるべく一定に
保つようにフィードバックをかける方法であることに依
る。例えばビットレートが4Mbit/sec、入力画
像のレートが30枚/secであれば、15枚分の画像
に割り当てられるビット量は
[0003] However, the conventional MPEG encoding method has a problem that image quality deterioration is conspicuous with respect to an image scene change. That is, the bit rate control is performed by GOP (Gr.
oupof picture), for example 1
This is based on a method in which five images are grouped into one group, and feedback is performed so that the amount of a bit stream generated by compressing 15 images is kept as constant as possible. For example, if the bit rate is 4 Mbit / sec and the input image rate is 30 images / sec, the bit amount allocated to 15 images is

【数1】 (15枚÷30枚/sec)×4Mbit/sec=2Mbit (1) となる。GOPは1枚のイントラ(Intra)ピクチ
ャと14枚のノン・イントラ・ピクチャから構成され、
その14枚は1枚のイントラ・ピクチャと「絵がら」が
似ているという前提で差分情報が圧縮される。ここでイ
ントラ・ピクチャとはその画像そのものを圧縮するピク
チャであり、ノン・イントラ・ピクチャとは絵がらに相
関があれば差分を算出し、その差分も圧縮対象になるピ
クチャである。
## EQU1 ## (15 sheets / 30 sheets / sec) × 4 Mbit / sec = 2 Mbit (1) A GOP is composed of one Intra picture and 14 non-Intra pictures.
The difference information of the 14 pictures is compressed on the assumption that one intra picture is similar to the "picture". Here, an intra picture is a picture that compresses the image itself, and a non-intra picture is a picture that calculates a difference if there is a correlation between pictures, and the difference is also a picture to be compressed.

【0004】従来の技術では前述のようにGOP内の画
像は「絵がら」が似ていると言う前提で2Mbitを1
5枚に配分する。この時イントラ・ピクチャには多めに
配分、例えば0.5Mbitを配分し、他のピクチャに
残りの1.5Mbitを配分して、圧縮率をフィードバ
ック・コントロール(レート・コントロール)する。し
かしこの方法ではGOP内でシーンチェンジ等により
「絵がら」が変わると前提がくずれてしまい、画質劣化
が目立つ。図2を用いてその理由を説明する。1GOP
の発生するビット量の総和を2Mbitを目標としてレ
ート・コントロールを行う際、各画面の配分を図2
(a)のように決める。ここで1枚目の画面はイントラ
・ピクチャであり、配分量は多い(0.5Mbit)。
この(a)に示した配分となるようにフィード・バック
がかかるとGOP内の発生するビット数の総和は(b)
に示すようになる。ただし、ここで(c)に示すように
5枚目の画面でシーンチェンジが発生すると、5枚目の
画面については前方の1〜4枚目の画像には相関がな
く、1枚目と同等の画質を得ようとすると、配分したい
ビット数は1枚目と同数が必要となる。しかし配分は
(a)で定めた値に設定される為に、5枚目の画面は
「高圧縮された絵」になり劣化が目立つ。又、5枚目の
画像が劣化しているとその次の6〜15枚目の画像も5
枚目を基準に差分圧縮処理を行うので劣化する。これは
画質劣化を次のGOPまで引きずることになり長時間の
劣化が発生する。図2(a)の配分となるようにフィー
ドバックにてコントロールを行うが、この時のフィード
バック用のパラメータは(a)で定めた値と図1のバッ
ファ10の使用率により算出される。
[0004] In the prior art, as described above, 2 Mbits are set to 1 on the premise that the picture in the GOP is similar to the "picture".
Distribute to 5 cards. At this time, a relatively large amount, for example, 0.5 Mbit is allocated to the intra picture, and the remaining 1.5 Mbit is allocated to other pictures, and the compression ratio is feedback-controlled (rate controlled). However, in this method, if the "picture" is changed in the GOP due to a scene change or the like, the assumption is broken, and the image quality is noticeably deteriorated. The reason will be described with reference to FIG. 1 GOP
When the rate control is performed with the total bit amount of occurrence of 2M bits as a target, the distribution of each screen is shown in FIG.
Decide as in (a). Here, the first screen is an intra picture, and the allocation amount is large (0.5 Mbit).
When feedback is applied so as to achieve the distribution shown in (a), the total number of bits generated in the GOP becomes (b)
It becomes as shown in. However, if a scene change occurs on the fifth screen as shown in (c), there is no correlation between the first to fourth images on the fifth screen and the same as the first screen. In order to obtain the image quality of, the number of bits to be distributed needs to be the same as that of the first image. However, since the distribution is set to the value determined in (a), the fifth screen becomes a “highly compressed picture” and the deterioration is conspicuous. If the fifth image is degraded, the next sixth to fifteenth images are also degraded.
Since the difference compression processing is performed on the basis of the sheet, the image is deteriorated. This causes the image quality deterioration to be dragged to the next GOP, resulting in long-term deterioration. The control is performed by feedback so as to achieve the distribution shown in FIG. 2A, and the feedback parameter at this time is calculated based on the value determined in FIG. 2A and the usage rate of the buffer 10 in FIG.

【0005】[0005]

【課題を達成するための手段及び作用】本発明のMPE
Gエンコーダにおいては、シーンチェンジの画面を検出
し、その画面についてはイントラ・ピクチャと同等のビ
ット配分を設定するものである。更に、その配分の増加
のための補正を、シーンチェンジ後の画像に対して多数
の画像に対して行い、補正値の算出は等比数列により行
う。又、シーンチェンジの検出を動き補正用部分の出力
結果を用いるものである。更に、シーンチェンジの判定
を誤差画像のパワーにより行う。
SUMMARY OF THE INVENTION The MPE of the present invention
The G encoder detects a scene change screen and sets the same bit allocation as that of an intra picture for the screen. Further, the correction for increasing the distribution is performed on a large number of images after the scene change, and the correction values are calculated by geometric progression. In addition, the detection of a scene change uses the output result of the motion correction portion. Further, the determination of the scene change is performed based on the power of the error image.

【0006】[0006]

【実施例】本発明の一実施例を図面を参照して説明す
る。図1は一実施例に係るMPEGエンコーダのブロッ
ク図であり、その特徴部分はシーンチェンジ検出部30
とレート制御部31を設けた点にある。即ち、動き推定
部2からの画像誤差値を用いてシーンチェンジを検出す
る。レート制御部31はシーンチェンジ検出部30から
出力されるシーンチェンジ・フラグによりシーンチェン
ジを判別し、各画面に対してのビット配分を決定する。
ここで、画像誤差値とは現時点で圧縮を行う「圧縮前の
画像」(動き推定部2の出力)と、ピクチャ蓄積部12
の出力の圧縮画像をエンコードする時に使用した動き推
定部2出力の「圧縮前の画像」を動きベクトル補正した
結果の画像との差分である。
An embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a block diagram of an MPEG encoder according to one embodiment.
And the rate control unit 31 is provided. That is, a scene change is detected using the image error value from the motion estimating unit 2. The rate control unit 31 determines a scene change based on a scene change flag output from the scene change detection unit 30, and determines a bit distribution for each screen.
Here, the image error value is a “pre-compression image” (output of the motion estimation unit 2) to be compressed at the current time,
This is the difference from the image obtained as a result of the motion vector correction of the “image before compression” of the output of the motion estimator 2 used when encoding the output compressed image.

【0007】シーンチェンジ検出部30は画像誤差を一
枚分計算し、その値が所定の値より大きい時にシーンチ
ェンジ画像と判断し、シーンチェンジ・フラグをセット
する。本実施例では1画素当り8ビットの画像に対して
平均誤差が6以上の場合に、シーンチェンジと判断して
いる。
[0007] The scene change detection unit 30 calculates an image error for one image, determines that the image error is a scene change image when the value is larger than a predetermined value, and sets a scene change flag. In this embodiment, a scene change is determined when the average error of an 8-bit image per pixel is 6 or more.

【0008】次にレート制御部31について説明する。
レート制御部31は、シーンチェンジが無い時(図1に
おけるシーンチェンジ検出部30からのシーンチェンジ
・フラグがオフ時)に、図2(a)のように各画面にビ
ットを配分する。その配分方法を以下に示す。
Next, the rate control section 31 will be described.
When there is no scene change (when the scene change flag from the scene change detection unit 30 in FIG. 1 is off), the rate control unit 31 allocates bits to each screen as shown in FIG. The method of distribution is shown below.

【0009】図1のバッファ10は16Mbitのメモ
リであり、GOP単位の周期でこのバッファの使用率を
チェックした場合8Mbitが使用されるように、ビッ
トレート制御値がコントロールされる。始めにGOPの
総ビット使用量を求める。この総ビット使用量は前記式
1で得られる値と、バッファ10の使用量で決まる。 例えば ・ビットレート=4Mbit/sec ・ピクチャレート ⇒ 30枚/sec ・1GOP ⇒ 15枚/GOP ・バッファ10の使用ビット 0c=7.8Mbit であればそのGOPの総ビット使用量(W)は
The buffer 10 shown in FIG. 1 is a 16 Mbit memory, and the bit rate control value is controlled so that 8 Mbits are used when the usage rate of this buffer is checked in a cycle of GOP. First, the total bit usage of the GOP is determined. The total bit usage is determined by the value obtained by the above equation 1 and the usage of the buffer 10. For example:-Bit rate = 4 Mbit / sec-Picture rate-> 30 images / sec-1 GOP-> 15 images / GOP-Bits used in buffer 10 If 0c = 7.8 Mbits, the total bit usage (W) of the GOP is

【数2】 W=4M/30枚×15枚−(0c−8M) =4M/30×15−(7.8M−8M)=2.2Mbit (2) となる。## EQU2 ## W = 4M / 30 sheets × 15 sheets− (0c−8M) = 4M / 30 × 15− (7.8M−8M) = 2.2 Mbit (2)

【0010】次にGOP内の最初の画面であるイントラ
・ピクチャの配分を求める。今、イントラ・ピクチャの
配分がGOP全体の1/5とすれば2.2M×1/5=
2.2/5Mbitとなる。
Next, the distribution of an intra picture which is the first screen in the GOP is obtained. Now, if the distribution of intra pictures is 1 / of the entire GOP, 2.2M × 1 / =
It becomes 2.2 / 5 Mbit.

【0011】イントラ・ピクチャのエンコード処理は、
この2.2/5Mbitとなるようにビットレート制御
が行われる。このイントラ・ピクチャのエンコード処理
後、配分ビット2.2/5Mbitに対して実際に発生
したビット量が判る。
The encoding process of the intra picture is as follows.
Bit rate control is performed so as to be 2.2 / 5 Mbit. After the encoding processing of the intra picture, the bit amount actually generated with respect to the allocation bits of 2.2 / 5 Mbit can be determined.

【0012】このビット量をREALI =2.2/5M
+0.1Mとすると、今のGOP内の残りのビット量L
AST(2)
[0012] This bit amount is expressed as REAL I = 2.2 / 5M
+ 0.1M, the remaining bit amount L in the current GOP
AST (2)

【数3】 (Equation 3)

【0013】次に、イントラ・ピクチャの次のピクチャ
に対して配分を決める。ここで、残りの14枚の画面に
対して均等に配分するようにすると次の配分T(2)
Next, allocation is determined for the picture following the intra picture. Here, if the distribution is made evenly over the remaining 14 screens, the next distribution T (2) is

【数4】 となる。(Equation 4) Becomes

【0014】同様にこの配分に対してエンコード処理が
行われ、実際に発生したビット量がREAL(2) であっ
たなら、GOPの残りのビット量LAST(3)
Similarly, the encoding process is performed on this distribution, and if the actually generated bit amount is REAL (2) , the remaining bit amount LAST (3) of the GOP becomes

【数5】 となる。次の画面に対しても同様に残りを均等に分配す
るので、次の配分T(3)
(Equation 5) Becomes In the same way, the remainder is equally distributed to the next screen, so the next distribution T (3) is

【数6】 となる。(Equation 6) Becomes

【0015】この様に15枚の画面についてそれぞれ配
分を定めエンコードしていく。そして次のGOPについ
ても上記を繰り返していく。
As described above, the allocation is determined for each of the fifteen screens and the encoding is performed. Then, the above is repeated for the next GOP.

【0016】次にシーンチェンジが発生した時のビット
配分について説明する。
Next, the bit distribution when a scene change occurs will be described.

【0017】初めにそのGOPの総ビット使用量(W)
を定める。Wについては前述の式(2)を用いて同様に
求める。図1におけるシーンチェンジ検出部30からの
シーンチェンジフラグがオフであれば、各画面の配分は
前述と同様の処理が行われる。もし、シーンチェンジフ
ラグがオンとなればその画面に対するビット配分を補正
する。
First, the total bit usage (W) of the GOP
Is determined. W is similarly obtained by using the above-described equation (2). If the scene change flag from the scene change detection unit 30 in FIG. 1 is off, the same processing as described above is performed for distribution of each screen. If the scene change flag is turned on, the bit distribution for the screen is corrected.

【0018】今GOP内でイントラ・ピクチャから2画
面後にシーンチェンジフラグがオンとなった時について
説明する。
The case where the scene change flag is turned on two screens after the intra picture in the GOP will be described.

【0019】まず、GOPの残りのビット量は式(5)
で示されLAST(3) となる。ここで配分T(3) を次の
様に補正する
First, the remaining bit amount of the GOP is calculated by the following equation (5).
Is given as LAST (3) . Here, the distribution T (3) is corrected as follows

【数7】 式(7)は「シーンチェンジフラグがオンの画面は配分
がイントラ・ピクチャと同量とする」ことを表してお
り、この画面がイントラ・ピクチャレベルの劣化の少な
い画面になることを表している。
(Equation 7) Equation (7) expresses that “the screen with the scene change flag on is allocated the same amount as the intra picture”, and indicates that this screen is a screen with little deterioration of the intra picture level. .

【0020】この画面のエンコード処理が行われ実際に
発生したビット量をREAL(3) とすると、GOPの残
りのビット量LAST(4)
Assuming that the bit amount actually generated by the encoding processing of this screen is REAL (3) , the remaining bit amount LAST (4) of the GOP is

【数8】 となる。(Equation 8) Becomes

【0021】さらに次の画面に対する配分T(4) は次の
ように補正される。ここでCOMPは補正量のイニシャ
ル値である。
Further, the distribution T (4) for the next screen is corrected as follows. Here, COMP is an initial value of the correction amount.

【数9】 (Equation 9)

【数10】 ここでγは補正パラメータで本実施例ではγ=0.97
としている。
(Equation 10) Here, γ is a correction parameter and in this embodiment, γ = 0.97
And

【0022】この場面のエンコード処理が行われ実際に
発生したビット量をREAL(4) とすると、GOPの残
りのビット量LAST(5)
Assuming that the bit amount actually generated by the encoding process of this scene is REAL (4) , the remaining bit amount LAST (5) of the GOP is

【数11】 となる。[Equation 11] Becomes

【0023】さらに次の画面に対する配分T(5) Further, the distribution T (5) for the next screen is

【数12】 であり、同様にして(Equation 12) And in the same way

【数13】 (Equation 13)

【数14】 [Equation 14]

【数15】 (Equation 15)

【数16】 と順次、設定される。(Equation 16) Are sequentially set.

【0024】前述で説明した通り、本実施例では配分の
補正量をγx ・COMP(xは整数)の式で設定し、γ
x ・COMP=0となるまで補正処理を続けて行う。即
ちγx・COMPが‘零’でない限りは、GOPの単位
に関係なく、補正していく。
As described above, in this embodiment, the correction amount of the distribution is set by the equation of γ x · COMP (x is an integer), and γ
The correction process is continuously performed until x · COMP = 0. That is, as long as γx · COMP is not “zero”, correction is performed regardless of the GOP unit.

【0025】この方法により、シーンチェンジした画面
には十分なビットを配分でき、さらに、その増加した量
を他の画面の配分量を減らすことで見かけ上補正する。
しかし、配分量を減少する画面を多く取り、少しのビッ
ト量ずつ、それぞれの画面から減じるので、視覚上、劣
化を目立たなくしている。
According to this method, sufficient bits can be allocated to a scene-changed screen, and the increased amount is apparently corrected by reducing the allocation amount of another screen.
However, since a large number of screens are used to reduce the distribution amount, and a small bit amount is subtracted from each screen, deterioration is not visually noticeable.

【0026】又、γx ・COMPが零でないうちに次の
シーンチェンジが発生した際には、その時のγx ・CO
MPの値に、次式の値を加算することにより、最適な補
正値を決定する。
When the next scene change occurs before γ x · COMP is not zero, γ x · CO
The optimum correction value is determined by adding the value of the following equation to the value of MP.

【数17】 (nはGOP内のエンコードされる順番) 以上説明した内容を近似して記述しなおすと、シーンチ
ェンジ発生によりビット配分を増加した量ADDは式
(18)で示される。
[Equation 17] (N is the order of encoding in the GOP) If the contents described above are approximated and described again, the amount ADD obtained by increasing the bit allocation due to the occurrence of a scene change is expressed by Expression (18).

【数18】 この式(18)を等比数列の形に直し、その右辺につい
て各項ごとに各画面の配分ビット量と対応させる。
(Equation 18) This equation (18) is converted into a geometric progression, and the right side thereof is made to correspond to the distribution bit amount of each screen for each item.

【0027】即ち、「シーンチェンジが発生しなかった
と仮定した時の各画面の配分ビット量」からその右辺の
各項を減じた量を実際の配分ビット量とする。
That is, the amount obtained by subtracting each term on the right side from the “distribution bit amount of each screen when it is assumed that no scene change has occurred” is set as the actual distribution bit amount.

【0028】ここで式(18)を等比数列の形に変形す
ることにより実際のシステム構築(設計)において補正
用のCOMPの値を格納するメモリを一つにすることが
でき、コストの面においても優れている。
Here, by transforming the equation (18) into a geometric progression, it is possible to use a single memory for storing the value of the COMP for correction in the actual system construction (design), thereby reducing cost. Is also excellent.

【0029】次に増加したADDの補正について説明す
る。LAST(n)(nは任意)について、シーンチェ
ンジがなかった時のLAST' (n)とシーンチェンジ
が発生し本発明を適用した時のLAST''(n)を想定
し、このLAST''(n)を補正したLAST'''
(n)について、LAST' (n)とLAST'''
(n)との差分を一つのパラメータとする。その差分を
ΔL(n)とするとΔL(n)は式(19)で示され
る。
Next, the correction of the increased ADD will be described. As for LAST (n) (n is arbitrary), LAST ′ (n) when there is no scene change and LAST ″ (n) when a scene change occurs and the present invention is applied. LAST '''corrected for (n)
For (n), LAST '(n) and LAST ""
The difference from (n) is defined as one parameter. Assuming that the difference is ΔL (n), ΔL (n) is expressed by equation (19).

【数19】 ここで、LAST(n)''はシーンチェンジがなければ
LAST(n)’と同一である。
[Equation 19] Here, LAST (n) ″ is the same as LAST (n) ′ if there is no scene change.

【0030】今m=0にてシーンチェンジが発生し、式
(18)で示すADD分のビット増加処理を行ったとす
れば、ΔL(m)(m≧0)は
If a scene change occurs at m = 0 and bit addition processing for ADD shown in equation (18) is performed, ΔL (m) (m ≧ 0) becomes

【数20】 で示される。ここで(Equation 20) Indicated by here

【外1】 は前記式(12)〜式(16)の右辺に示される式の分
母と同等である。
[Outside 1] Is equivalent to the denominator of the equations shown on the right side of Equations (12) to (16).

【0031】又、Also,

【外2】 は式(12)〜式(16)の右辺第2項と同等である。[Outside 2] Is equivalent to the second term on the right side of Expressions (12) to (16).

【0032】式(20)について詳細に説明する。mは
画面の番号であり、m=0にてシーンチェンジが発生
し、m=1なら、その次の画面を示す数字である。
Formula (20) will be described in detail. m is a screen number. When m = 0, a scene change occurs, and when m = 1, it is a number indicating the next screen.

【数21】 (Equation 21)

【数22】 (Equation 22)

【数23】 (Equation 23)

【0033】式(21)のΔL(1)はシーンチェンジ
によりADD=LAST(1)’−LAST(1)''の
差をγ・ADDで補正しADD−γ・ADDとなったこ
とを示している。ここで、ΔL(1)をN(1)で割っ
た値はm=1の画像配分値となる。
ΔL (1) in the equation (21) indicates that the difference of ADD = LAST (1) ′ − LAST (1) ″ is corrected by γ · ADD and becomes ADD−γ · ADD due to a scene change. ing. Here, a value obtained by dividing ΔL (1) by N (1) is an image distribution value of m = 1.

【0034】式(22)は式(21)に対し、γ・AD
Dがγ2 ・ADDとなり、さらにm=1の配分値が反映
する為、ADD−△L(1)/N(1)−γ2 ・ADD
となる。
Equation (22) is different from equation (21) in that γ · AD
Since D becomes γ 2 · ADD and the distribution value of m = 1 is reflected, ADD− △ L (1) / N (1) −γ 2 · ADD
Becomes

【0035】同様に式(23)はm=1とm=2の配分
値が反映するので、ADD−(△L(1)/N(1)+
△L(2)/N(2))−γ3 ・ADDとなる。よって
mを任意とすれば式(20)となる。
Similarly, since equation (23) reflects the distribution values of m = 1 and m = 2, ADD− (△ L (1) / N (1) +
ΔL (2) / N (2)) − γ 3 · ADD. Therefore, if m is arbitrary, Expression (20) is obtained.

【0036】式(20)を変換し、式(24)を得る。
また、mをm−1にして式(25)を得る。
By transforming equation (20), equation (24) is obtained.
Further, the equation (25) is obtained by setting m to m-1.

【数24】 (Equation 24)

【数25】 式(25)−式(24)より(Equation 25) From Equation (25) -Equation (24)

【数26】 (Equation 26)

【0037】今、m→∞とすれば、式(24)、式(2
6)はそれぞれ式(27)、式(28)となる。
Now, if m → ∞, equations (24) and (2)
6) are expressed by Expressions (27) and (28), respectively.

【数27】 [Equation 27]

【数28】 ここで0≦γ<1である。式(28)よりm→∞におい
ては
[Equation 28] Here, 0 ≦ γ <1. From equation (28), for m → ∞

【数29】 となり、カッコ内は全て(1−1/N(m))<1であ
る為
(Equation 29) And the values in parentheses are (1-1 / N (m)) <1

【数30】 となり、式(31)を得る。[Equation 30] And the equation (31) is obtained.

【数31】 (Equation 31)

【0038】式(30)、式(31)は以下のことを意
味する。 *式(30)より、本発明における補正は長時間後には
シーンチェンジが発生しなかった時と同じ状態になる。 *式(31)より、補正する量はADDと等しい。
Equations (30) and (31) mean the following. * According to equation (30), the correction in the present invention is in the same state after a long time as when no scene change has occurred. * From equation (31), the amount to be corrected is equal to ADD.

【0039】又、式(29)よりΔL(m)はΔL
(1)=ADD−γ・ADDよりも必ず小さく、シーン
チェンジでの画質劣化はない。
From equation (29), ΔL (m) is ΔL
(1) = ADD-γ · ADD is always smaller, and there is no image quality deterioration due to a scene change.

【0040】上述の様に、補正する値を等比数列の形で
算出する為、実際のシステム構築(設計)において、補
正用のCOMPの値を格納するメモリを一つにすること
ができ、コストの面においても優れている。
As described above, since the value to be corrected is calculated in the form of a geometric progression, it is possible to use a single memory for storing the value of the COMP for correction in the actual system construction (design). Excellent in terms of cost.

【0041】本発明を実施例に関し説明したが本発明は
それらに限定されるものではない。
Although the present invention has been described with reference to the embodiments, the present invention is not limited thereto.

【0042】[0042]

【発明の効果】本発明のMPEGエンコーダは、動き推
定回路の結果を使用することによりシーンチェンジを判
断し、シーンチェンジの画面に対してはイントラ・ピク
チャと同等のビット量を割当て、その割当てたことによ
り発生するビットの増加分を等比数列で分割し、多数の
画面で補正することにより、シーンチェンジでの画質劣
化をおさえることができる。
The MPEG encoder of the present invention determines a scene change by using the result of the motion estimation circuit, and allocates a bit amount equivalent to that of an intra picture to a scene change screen, and allocates the allocated bit amount. The increase in the number of generated bits is divided by a geometric progression and corrected on a large number of screens, whereby image quality deterioration due to a scene change can be suppressed.

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

【図1】本発明の一実施例に係るMPEGエンコーダの
ブロック図。
FIG. 1 is a block diagram of an MPEG encoder according to one embodiment of the present invention.

【図2】従来の各画面に対するビット配分を説明する
図。
FIG. 2 is a view for explaining conventional bit allocation for each screen.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

2 動き推定部 30 シーンチェンジ検出部 31 レート制御部 2 motion estimation unit 30 scene change detection unit 31 rate control unit

Claims (2)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 画像誤差値に基いてシーンチェンジの画
像を検出し、 前記シーンチェンジの画像に対してイントラ・ピクチャ
と同等のビット配分を設定し、 前記ビット配分の設定により発生するビットの増加分を
分割してシーンチェンジ後の複数の画像に対して割当て
るステップを含む画像信号のエンコード方法。
1. An image of a scene change is detected based on an image error value, a bit allocation equivalent to an intra picture is set for the image of the scene change, and an increase in bits caused by the setting of the bit allocation is performed. A method for encoding an image signal, comprising a step of dividing a minute and assigning the divided image to a plurality of images after a scene change.
【請求項2】 ビットの増加分の分割を等比数列で行う
ことを特徴とする請求項1記載の画像信号のエンコード
方法。
2. The image signal encoding method according to claim 1, wherein division of the bit increment is performed by a geometric progression.
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