CN1917640A - 编码装置、使用它的摄像机装置及编码方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种在同时进行MPEG2及MPEG4记录时，能够提高MPEG4的图象质量的编码装置。在通过第1及第2编码装置各自对同时刻的输入图象进行编码并输出流的图象编码装置中，第2编码装置使用第1编码装置的编码信息进行编码。

Description

编码装置、使用它的摄像机装置及编码方法
本申请是申请号为200610092379.9、申请日为2003年8月29日、发明名称为“编码装置、使用它的摄像机装置及编码方法”的申请的分案申请。
技术领域
本发明涉及编码图象信息的编码装置及使用它的摄像机装置。
背景技术
作为以高速、高分辨率为目的的动画图象压缩方式有例如MPEG2-Video(ISO/IECl3818-2)。另外，以高速、低分辨率为目的的动画图象压缩方式有例如MPEG4-Video(ISO/IECl4496)。
在此，提案出了在将MPEG流译码为MPEG4流的时候，使用解码MPEG2时的编码信息(总编码量等)，进行MPEG4的比特率控制的方法(专利文献1：特开2000-312363号公报)。
另一方面，对于编码高分辨率的影象信号的帧，提案出了利用低分辨率的影象信号的方法(专利文献2：特开平11-136683号公报)。
在上述专利文献1所揭示的译码中，输出是一个系统，无法同时输出并同时记录高分辨率、高比特率的图象信息和低分辨率、低比特率的图象信息。
在更有效地利用上述专利文献2所揭示的低分辨率的影象信号，编码高分辨率的图象信息的装置中，无法谋求提高低分辨率、低比特率的图象信息的画质。
发明内容
本发明的目的在于提供一种能够高画质地输出图象信息的编码装置、使用它的摄像机装置及编码方法。
而上述目的通过以下这样的编码装置实现：其特征在于包括：用作为第1比特率或第1分辨率的第1方式对输入的图象信息进行编码的第1编码装置；以及用作为比上述第1比特率还低的第2比特率或比上述第1分辨率还低的第2分辨率的第2方式对输入的该图象信息进行编码的第2编码装置，其中输入包含换帧信号的图象信息，即输入在上述第1编码装置中进行正常的编码而只在上述第2编码装置中不能对应于上述换帧信号而被跳帧那样的图象信息，在上述第2方式中不跳帧而进行编码。
本发明的另一种编码装置，其特征在于包括：用第1比特率或第1分辨率对输入的图象信息进行编码的第1编码装置；用比上述第1比特率还低的第2比特率或比上述第1分辨率还低的第2分辨率对输入的该图象信息进行编码的第2编码装置；以及输出通过上述第2编码装置进行了编码的图象信息的第1模式及第2模式，其中在输入了包含换帧信号的图象信息，即输入了在上述第1编码装置中进行正常的编码而只在上述第2编码装置中不能对应于上述换帧信号而被跳帧那样的图象信息的时候，用上述第1模式输出的图象信息被不跳帧地输出，用上述第2模式输出的图象信息被跳帧地输出。
本发明的其他目的、特点和优点将通过以下详细说明及附图进一步明了。
附图说明
图1是同时记录MPEG2、4的简易框图。
图2是同时记录MPEG2、4的框图。
图3是同时记录MPEG2、4的定时图。
图4是摄像机装置的框图。
图5是数字信号输入输出装置的框图。
具体实施方式
下面，利用附图说明本实施例。
图1是展示本发明的编码装置的实施例的框图。在用第1编码装置1和第2编码装置2对同时刻的输入图象各自进行编码的时候，第2编码装置使用与第1编码装置的编码产生量有关的信息、与量子化值有关的信息、图象内(Intra)和图象间(Inter)的判断结果，进行编码。
图2是展示本发明的编码装置的实施例的框图。MPEG2记录是通过图象输入部件，将从照相机部件10输入的模拟信号转换为数字图象形式，并存储在记录RAM部件90中。MC部件(动态补偿部件)30为了对每个编码单位进行动态补偿，读出必要的图象，进行动态补偿。在判断部件(图象内/间判断部件)80进行图象内/间编码的切换判断，在DCT部件(离散余弦转换部件)40进行离散余弦转换，在Q部件(量子化部件)50进行量子化，在比特率控制部件(信息量控制部件)70进行信息量控制，在VLC部件(可变长编码部件)60转换为MPEG2的码字，生成MPEG2的流。另外，通过Q部件、DCT部件、MC部件将局部解码了的解码图象存储在记录RAM部件中，并用于下面的帧的动态补偿。
MPEG4记录是通过比例变换部件(图象分辨率变换部件)100，将由图象输入部件数字化了的动画图象数据比例变换为MPEG4的对象图象大小，并保存在记录RAM部件。从该记录RAM部件读出动画图象数据，与MPEG2一样通过MC部件120、判断部件110、DCT部件130、Q部件140、比特率控制部件150、VLC部件160进行动画图象压缩，作成MPEG4的流。另外，进行与MPEG2一样的局部解码，并将解码图象保存在记录RAM部件。
这时，在MPEG4的比特率控制部件中已经能够参照MPEG2的判断部件的图象内/间切换信息和在比特率控制部件中用于比特率控制的Q值、编码产生量等信息了。另外，在MPEG4的判断部件中也能够参照图象内/间切换信息。
在MPEG4部件中，根据该MPEG2的信息，能够对适宜量子化值和帧比特率进行最优化。具体地说，对MPEG2的每个输入图象的编码产生量和量子化值的平均值、各宏块的图象内/间编码的切换状况、量子化系数进行监视。对这些系数发生了急剧变化的图象将其假设为换帧信号而进行容易使MPEG4的量子化值增加的处理、在各宏块的编码中容易选择图象内编码的处理、将该图像自身作为图像内编码的处理、抽出不进行图象自身的编码的图象的处理。另外，在图象内，也监视MPEG2的各量子化值和图象内/间编码的切换状况，确定图象内的编码的难易度，对与之对应的量子化值和图象内/间编码的切换进行控制。通过使用MPEG2的编码信息进行MPEG4的编码，抑制了因急剧的换帧信号造成画质的劣化，能够提高MPEG4的图象画质。
另外，例如，在安装了本发明的双编码的装置中，也可以设置使用MPEG2的编码信息进行MPEG4编码的情况的第1模式、不使用MPEG2的编码信息进行MPEG4编码的情况的第2模式的2种模式。如果比较第1模式和第2模式，则第1模式在画质方面比第2模式优越。具体地说，如果用上述第2模式对突然发生换帧信号的图象信息进行编码，则比特率控制会产生混乱，跳帧或分配给其后的图象的比特位变少，但如果用上述第1模式进行编码，则比特率控制不会发生混乱，不产生跳帧等，与上述第2模式相比能够提高画质。另一方面，由于第2模式没有使用MPEG2编码，所以与第1模式相比，在消耗电力方向优越，因而如果设置了能够切换两模式的切换开关等，则能够适合于用户的喜好，进行图象优先和电力优先的切换。
下面，利用图3说明进行MPEG2和MPEG4编码的时候的编码定时。
MPEG2和MPEG4进行上述编码动作来对输入的图象进行编码，但MPEG4将比例变换后的输入图象存储在记录RAM部件中，通过进行与MPEG2的图象编码的延迟来进行编码，能够容易地利用MPEG2的编码信息。
下面，利用图4说明使用了本图象编码装置的摄像机装置。通过照相机部件500将模拟图象转换为数字图象，通过图象编码部件520进行MPEG2和MPEG4的图象编码。对于声音，通过麦克风部件510输入模拟声音，转换为数字声音，在声音编码部件530进行声音编码。在MUX部件540中进行声音和图象数据的多路复用，作为MPEG的流保存在记录介质550。系统控制部件570对各部件进行控制。图象显示部件560对显示图象的形式(例如NTSC)等进行转换。图象转送部件580在将用MPEG4记录的数据转送到便携电话等时进行控制。根据用户的选择，适当地在同时进行MPEG2和MPEG4的编码。然后，MPEG2流被记录在记录介质，MPEG4流在输出显示器上被重放、被转送到便携电话等。通过将本实施例的摄像机装置用于监视照相机系统等中，在将用MPEG2进行了编码的数据记录到记录介质中的同时，将用MPEG4进行了编码的数据转送到通信终端等，在摄像图象发生变化的情况(照相机装置发现例如犯人等的情况)等下，能够提供高画质的图象。另外，在摄像图象发生很大变化的情况(编码产生量等编码信息的变化很大的情况)下，也可以在通信终端侧用某种方法，通过报警音或光等通知用户。
下面，利用图5说明使用了本图象编码装置的数字信号输入输出装置及使用它的系统结构图。省略已经说明了的部分的说明。在此，用虚线表示的部分是数字信号输入输出装置。在此，输出部件610将图象信息转送到通信终端710、记录介质730或图象显示装置720等。另外，在此，可以将记录介质730及图象显示装置720设置在外部，也可以设置在数字信号输入输出装置的内部。另外，在此，与输入部件600连接的装置并不只限于照相机装置700。
本发明在其目的和特征范围内可以有各种变形。本发明的保护范围并不仅限定于上述说明，权利要求所述的范围内的各种等价变化也包含在本发明中。

Claims (12)

1、一种编码装置，其特征在于包括：
用第1比特率或第1分辨率对输入的图象信息进行编码的第1编码单元；以及
用第2比特率或第2分辨率对输入的该图象信息进行编码的第2编码单元，其中
上述第2编码单元只从上述第1编码单元编码图象信息的定时延迟规定时间，对对应的图象信息进行编码，并且在对图象信息进行编码的时候，使用与该图象信息对应的第1编码单元中的图象信息的编码信息进行编码，并输出通过该第1编码单元和该第2编码单元各自进行了编码的图象信息。
2、根据权利要求1所述的编码装置，其特征在于：上述编码信息是量子化系数。
3、根据权利要求1所述的编码装置，其特征在于：上述编码信息是上述第1编码单元中的图象信息的宏块的图象内编码或图象间编码的切换信息。
4、根据权利要求1所述的编码装置，其特征在于：
上述第1编码单元是MPEG2编码装置，上述第2编码单元是MPEG4编码装置。
5、一种编码装置，其特征在于包括：
具有输入第1图象信息的图象信息输入部件、进行图象内编码或图象间编码的切换判断的第1判断部件、进行量子化的第1量子化部件及进行信息量控制的第1信息量控制部件的用第1比特率或第1分辨率对从该图象信息输入部件输入的第1图象信息进行编码的第1编码单元；
具有对上述第1图象信息进行比例变换，作成第2图象信息的比例变换部件、进行该第2图象信息的图象内编码或图象间编码的切换判断的第2判断部件、进行该第2图象信息的量子化的第2量子化部件、使用参数对该第2图象信息的信息量进行控制的第2信息量控制部件的用第2比特率或第2分辨率对该第2图象信息进行编码的第2编码单元，其中
在上述第2编码单元中，在对上述第2图象信息进行编码的时候，上述第2信息量控制部件参照上述第1判断部件的图象内编码或图象间编码的切换信息、或用于上述第1信息量控制部件中的信息量控制的参数，上述第2判断部件参照上述第1判断部件中的图象内编码或图象间编码的切换信息，在被参照的参数有了规定的变化的情况下，上述第2信息量控制部件对对应于该变化的信息量进行控制，对第2图象信息进行编码，并输出通过该第1编码单元和该第2编码单元各自进行了编码的第1及第2图象信息，
上述参数是在上述第1编码单元中进行编码时产生的编码产生量、或上述第1量子化部件中的量子化系数或量子值，
上述第2信息量控制部件在该参数变化超过规定值的情况下，对应于该变化，使该第2编码单元中的量子化值或量子化系数增加，并减少编码产生量或帧比特率那样地进行控制。
6、根据权利要求5所述的编码装置，其特征在于：
上述第1编码单元是MPEG2编码装置，上述第2编码单元是MPEG4编码装置。
7、一种编码方法，使用了用第1比特率或第1分辨率对输入的图象信息进行编码的第1编码单元、用第2比特率或第2分辨率进行编码的第2编码单元，其特征在于包括以下步骤：
使用上述第1编码单元对图象信息进行编码的步骤；
在使用上述第2编码单元对图象信息进行编码的时候，使用与该图象信息对应的第1编码单元中的图象信息的编码信息进行编码的步骤；
输出通过该第1编码单元和该第2编码单元各自进行了编码的第1及第2图象信息的步骤。
8、根据权利要求7所述的编码方法，其特征在于：
上述第1编码单元是MPEG2编码装置，上述第2编码单元是MPEG4编码装置。
9、一种摄像机装置，能够将摄像了的图象信息记录在记录介质中，其特征在于包括：
用第1比特率或第1分辨率对摄像的图象信息进行编码的第1编码单元；
用第2比特率或第2分辨率对该摄像的图象信息进行编码的第2编码单元；
记录图象信息的记录单元；以及
将图象信息传输到外部的传输单元，其中
上述第2编码单元在对图象进行编码的时候，使用与该图象信息对应的第1编码单元中的图象信息的编码信息进行编码；
上述记录单元记录通过上述第1编码单元被编码了的图象信息，
上述传输单元将通过上述第2编码单元被编码了的图象信息传输到外部。
10、根据权利要求9所述的摄像机装置，其特征在于：
上述第1编码单元是MPEG2编码单元，上述第2编码单元是MPEG4编码单元。
11、一种数字信号输入输出装置，其特征在于包括：
从外部输入数字信号的输入单元；
用第1比特率或第1分辨率对输入的数字信号进行编码的第1编码单元；
用第2比特率或第2分辨率对输入的该数字信号进行编码的第2编码单元；以及
将数字信号输出到外部的输出单元，其中
上述第2编码单元在对图象信息进行编码的时候，使用与该图象信息对应的第1编码单元中的图象信息的编码信息进行编码；
上述输出单元向记录介质输出通过上述第1编码单元被编码了的图象信息，向通信终端输出通过上述第2编码单元被编码了的图象信息。
12、一种编码装置，其特征在于包括：
用第1比特率或第1分辨率对输入的图象信息进行编码的第1编码单元；
用第2比特率或第2分辨率对输入的该图象信息进行编码的第2编码单元；以及
对第1模式、第2模式进行切换的切换单元，其中，该第1模式是上述第2编码单元在对图象信息进行编码的时候，使用与该图象信息对应的第1编码单元中的图象信息的编码信息进行编码并输出的模式，该第2模式是上述第2编码单元在对图象信息进行编码的时候，不使用与该图象信息对应的第1编码单元中的图象信息的编码信息进行编码并输出的模式。
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