CN100576752C

CN100576752C - 编码控制电路及编码电路

Info

Publication number: CN100576752C
Application number: CN200510067359A
Authority: CN
Inventors: 江原正己; 高永治
Original assignee: Sanyo Electric Co Ltd
Current assignee: Sanyo Electric Co Ltd
Priority date: 2004-04-22
Filing date: 2005-04-21
Publication date: 2009-12-30
Anticipated expiration: 2025-04-21
Also published as: CN1691520A

Abstract

本发明提供一种编码电路。通过按照根据产生代码量的累计值选择不使信息量减小的第1视频信号与使信息量减小的第2视频信号的任一个并进行输出的方式构成的编码电路，而解决上述课题。因此，可极力抑制画质的低下，并且能够控制产生代码量。

Description

编码控制电路及编码电路

技术领域

本发明涉及用于控制视频编码电路中的产生代码量的编码控制电路及其使用该电路的编码电路。

背景技术

采样作为模拟信号的视频信号，通过量化其采样值，变换成数字信号的处理方法正在被广泛使用。另外，也有将采样值进行正交变换的压缩处理等的编码处理。例如，专利文献2、3中公开的哈达马(Hadamard)变换处理与此相当。

此时，以往，对于产生代码量的控制是通过对正交变换后的各成分，进行除法运算而实现的。n次正交变换的成分表示为：H＝S(n)(n＝0到n-1)。

在编码控制中，通过将成分H除以值Q(量化步长)来实现。例如，如果H是用10位表示的值时，在除以Q＝8的情况下，可变成用7位表示，使其产生代码量减少。

然而，如果在这种编码控制中，增大Q值，则在逆正交变换后不能完全地还原为原始图像。即这是因为增大了量化步长，但编码后的信息量减少的缘故。例如，在MPEG中作为信息块噪声，存在画质劣化很大的问题。

专利文献1：特开平6-217284号公报

专利文献2：特许第2574312号公报

专利文献3：特许第2827997号公报

发明内容

本发明正是鉴于上述问题而提出的，其目的在于提供一种极力抑制画质低下，并且能控制产生代码量的编码控制电路及编码电路。

本发明的编码控制电路，为解决上述课题，是用于控制视频编码电路的产生代码量的编码控制电路，其特征在于，按照在所述视频编码电路中的产生代码量的累计值，选择不使频率特性下降的第1视频信号和使频率特性下降的第2视频信号中的任何一个并输出的方式构成。

另外，本发明的编码控制电路是用于控制视频编码电路的产生代码量的编码控制电路，其特征在于，具备：基准值生成部，其被设置为与输出实际的代码量的累计值的时间间隔同步地输出预先设定的代码基准值，该实际的代码量的累计值是在视频编码电路中的编码单位时间内的一定时间间隔的实际的代码量的累计值；将所述累计值与所述基准值进行大小比较的比较判定电路；选择不使频率带宽下降的第1视频信号和使频率带宽下降的第2视频信号中的任何一个，输入到上述视频编码电路的开关；和当上述累计值不超过上述基准值的状态时，使上述开关选择第1视频信号，而在所述累计值超过所述基准值时使上述开关选择第2视频信号的开关控制部。上述第2视频信号可以是由低通滤波器缩小频率带宽，使其采样频率也减小的视频信号。

另外，本发明是将视频信号编码并输出的编码电路，其特征在于，具备通过减小第1视频信号的信息量来产生第2视频信号，并将所述第2视频信号输出的信息量低减部；根据选择信号，选择第1视频信号和第2视频信号中的任何一个的选择部；编码从上述选择部输出的视频信号的编码器；在规定的编码单位期间，将从上述编码器输出的编码视频信号的代码量进行累计，并输出累计值的产生代码量累计算出部；基准值生成部，其被设置为与输出所述累计值的时间间隔同步地输出预先设定的基准值；和将上述累计值与上述基准值进行比较，输出上述选择信号的比较器。

在此，上述信息量低减部，适于限制上述第1视频信号的频带，并作为上述第2视频信号输出。另外，上述信息量低减部，还适于减小上述第1视频信号的采样频率，并作为上述第2视频信号输出。也可适于进行上述两方。

(发明效果)

通过本发明，可达到极力抑制画质低下，并且控制产生代码量的效果。

附图说明

图1是表示本发明的实施方式的编码电路的框图。

图2是表示与一定时间间隔的实际的产生代码量的累积值和上述时间间隔相对应，与预先设定的基准产生代码量的累积值之间的关系的说明图。

图3是表示编码器的一例的框图。

图中：1-编码电路；10-低通滤波器；11-采样率低减部；12-开关；13-编码器；14-产生代码量累积算出部；15-基准值生成部；16-比较器。

具体实施方式

图1是表示编码电路1的框图。被输入的视频信号是数字化后的视频信号(亮度/色差信号、RGB信号等)。在开关12的第1输入端子上，输入经过作为数字滤波器的低通滤波器(LPF)10及采样率低减部11处理后的视频信号，在第2输入端子上直接输入视频信号。开关12根据下述的比较器16的比较结果，选择其中一个。低通滤波器10，只能使输入信号的低频带通过。例如，在本实施方式中，可将视频信号的频带缩小为一半。另外，采样率低减部11，每隔一个输出从低通滤波器10输出的值。即每隔一个丢弃所输出的值，使采样率减小为一半。

将由开关12选择的视频信号输入到编码器13中。关于编码器13的编码方式并没有特别地限定。作为编码方式，已知例如，DCT(离散余弦变换)、哈达马变换等正交变换方式等。在本实施方式中，将编码器13作为进行哈达马变换的装置进行说明。在图3中，作为一例，表示进行哈达马变换的编码器13。

在编码器13的第1哈达马变换电路13b上，输入由帧延迟存储器13a延迟后的视频信号。另外，在第2哈达马变换电路13c上，直接输入视频信号。第1哈达马变换电路13b和第2哈达马变换电路13c，对视频信号进行2维哈达马变换，输出给加法器13d及减法器13e。2维哈达马变换的成分，在行(m)、列(n)块(block)的情况下，变为m×n个。例如，当m＝2、n＝2时，输出4个成分。

加法器13d及减法器13e，将从第1哈达马变换电路13b及第2哈达马变换电路13c的得到的2维哈达马变换的成分分别进行加法运算和减法运算。在此，如果将无帧延迟的信号所对应的成分作为S(0)到S(m×n-1)，将有帧延迟的信号所对应的成分作为FS(0)到FS(m×n-1)，则下一段的加法器13d及减法器13e会进行如下的运算。

加法器＝S(k)+FS(k)

减法器＝S(k)-FS(k)

量化部13f、13g，对各运算结果进行量化处理。两个量化的结果以一维排列的方式排列，输入到霍夫曼编码器13h。霍夫曼编码器13h可进行熟知的霍夫曼编码处理。在霍夫曼编码器13h的后段上，例如，设有图中未示出的发送部。如果将编码器13设置在例如电视接收装置中，则可以将接收节目从发送部发送。作为所述电视接收装置的附属装置的子电视装置，接收来自所述发送部的发送信号，进行解调处理，进一步通过解码处理显示视频。

在上述的编码器13中，将编码单位期间作为视频信号的2帧期间(4半帧(field)期间)。另外，在帧延迟存储器中，将延迟时间作为2半帧期间。具体地说，如果看有帧延迟的信号和无帧延迟的信号时，则与第1半帧和第3半帧对应，对于上述两半帧的对应的信息块，实行哈达马变换，再进行上述的加法运算和减法运算。同样地，对应第2半帧和第4半帧，对于上述两半帧的对应的信息块，实行哈达马变换，进行上述的加法运算和减法运算。而且，在下一个编码单位期间内，与第5半帧和第7半帧对应，与第6半帧和第8半帧对应。

产生代码量累积算出部14，只在规定的期间，将从编码器13输出的代码的代码量累计并输出。算出从编码器13中输出的编码单位期间的一定时间间隔的实际的产生代码量的累积值(以下称为“实际值”)。即横跨编码单位期间对从编码器13输出的代码量进行累计，在每个规定的时间间隔将其值作为实际值输出。

基准值生成部15，与输出实际值的时间间隔同步，输出预先设定的基准产生代码量(以下称为“基准值”)。例如，基准值生成部15，例如由存储器构成，将来自图中未示出的计数器的计数值(时刻)作为地址输入，顺次输出保持数据(R1、R2、R3...、Rn)。

比较器16，接受来自产生代码量累积算出部14的实际值和来自基准值生成部15的基准值，比较实际值和基准值，输出其比较结果。具体地说，当实际值低于基准值时，向开关12输出低电平(0)，当实际值高于基准值时，向开关12输出高电平(1)。

开关12，当接受低电平(0)时，将输入的视频信号直接供给编码器13，而当接受高电平(1)时，向编码器13供给经低通滤波器10处理后的输入视频信号。

图2是表示经过的时间与产生代码的累计的情况的说明图。图2中的R1、R2、R3...、Rn，表示从基准值生成部15，在每个规定时间间隔输出的基准值。在本实施方式中，虽然基准值是与时间对应由1次式表示的直线上的某些值，但也可设定为位于任意曲线上的值。在此，如果编码单位期间从时刻0到时刻n，则供给比较器16的基准值，变为在时刻0为R0、在时刻1为R1、在时刻n为Rn。

另外，图2中用粗线表示的曲线表示的是未进行代码量控制时的产生代码量的累计值(实际值)。比较器16，在实际值比基准值小的区间，输出低电平(0)。因此，开关12将输入视频信号直接供给编码器13。在图2的点P所表示的位置上，实际值超过基准值。此时，比较器16的输出变为高电平，通过开关12，向编码器13输入经低通滤波器10及采样率低减部11处理后的输入视频信号。因为经低通滤波器10及采样率低减部11处理后的输入视频信号，是频带减小、采样率也减小的信号，因此在其后的编码器13中的产生代码量减少，用图2中的粗虚线表示其变化。

假设，如果考虑通过低通滤波器10，将输入视频信号的频带限制为一半，而且采样率也减小为一半时的情况，则在编码器13中的产生代码量会减小为一半。在此，如果假定在没有产生代码量调整的情况下，在连结图2中的点Q与原点的直线的延长线上，实际值(被累积的代码量)增加，则在时刻X_Q，开始产生代码量的调整的情况下，由于频带的减小和采样率的减小，产生代码量减为一半，实际值(被累计的代码量)的增加率也减为一半。用于实施编码控制的实际值，在编码期间(从时刻0到n)不超过Rn的条件如下式表示：

设Q点的坐标为(X_Q、Y_Q)，

(Y_Q/2X_Q)×n+(Y_Q/2)＜Rn...(1)

Y_Q由(2)式求得。

Y_Q＜2×X_Q×Rn/(n+X_Q)...(2)

式中，X_Q＝0、1、2、...、n

即通过(2)式中所示的值Y_Q求得从R0到Rn的基准值，累积代码量可不超过Rn。另外，虽然这个条件是假定在点Q，其后的产生代码量以相同倾斜度增加，但即使假定为以成倍的倾斜度增加时，也可得到同样的条件式。此时的条件式变为(Y_Q/X_Q)×n+(Y_Q/2)＜Rn。在上述编码控制中的编码器13的输出数据传输率由Rn/n(bps)表示。基于该数据传输率，设定传送通路的传送频带，将编码信号送出给传送通路。或者，在规定传送频带的情况下，根据该传送频带，通过设定基准值Rn，设定其他的基准值。

在选择从低通滤波器10输入的视频信号的状态下，视频信号的分辨率减半。例如，编码器13的编码单位期间为视频信号的2帧期间时，选择经低通滤波器10的输入视频信号的期间，因为概率上集中在编码期间的后半部分，因此有不被识别为画质劣化的优点。作为典型的例子，如果在2帧(4半帧)期间，如果经低通滤波器10的输入视频信号被选择的期间是最后的第4半帧时，则由于在表示分辨率高的3张画像之后，仅出现1张分辨率低的画像，所以很难被识别为画质劣化。

还有，在上述例子中，通过实际的代码量的累积值和基准值之间的比较，使开关12动作的方法并不限于此，例如，也可检测代码量的变化(增加倾向)，当变化超过预先设定的基准时，使开关12动作。

Claims

1、一种编码控制电路，是用于控制视频编码电路的产生代码量的编码控制电路，其特征在于，

具备：

基准值生成部，其被设置为与输出实际的代码量的累计值的时间间隔同步地输出预先设定的代码基准值，该实际的代码量的累计值是在视频编码电路中的编码单位时间内的一定时间间隔的实际的代码量的累计值；

比较判断电路，其将所述累计值与所述基准值进行大小比较；

开关，其选择不使频率带宽下降的第1视频信号和使频率带宽下降的第2视频信号中的任何一个，输入给所述视频编码电路；和

开关控制部，其在所述累计值不超过所述基准值的状态下，使所述开关选择第1视频信号；而在所述累计值超过所述基准值时，使所述开关选择第2视频信号。

2、根据权利要求1所述的编码控制电路，其特征在于，

所述第2视频信号是由低通滤波器缩小频率带宽，且使其采样频率也减小的视频信号。

3、一种编码电路，是编码视频信号并输出的编码电路，其特征在于，

具备：

信息量低减部，其通过减小第1视频信号的信息量来产生第2视频信号，并将所述第2视频信号输出；

选择部，其根据选择信号，选择所述第1视频信号和所述第2视频信号中的任一方；

编码器，其将从所述选择部输出的视频信号进行编码；

产生代码量累计算出部，其在规定的编码单位期间，将从所述编码器输出的被编码的视频信号的代码量进行累计，并输出累计值；

基准值生成部，其被设置为与输出所述累计值的时间间隔同步地输出预先设定的基准值；和

比较器，其将所述累计值和所述基准值进行比较，并输出所述选择信号。

4、根据权利要求3所述的编码电路，其特征在于，

所述信息量低减部，限制所述第1视频信号的频率带宽来作为所述第2视频信号。

5、根据权利要求3中所述的编码电路，其特征在于，

所述信息量低减部，减小所述第1视频信号的采样频率来作为所述第2视频信号。

6、根据权利要求4中所述的编码电路，其特征在于，