JP2000013789A - Method and device for encoding video, recording medium and video communication system - Google Patents

Method and device for encoding video, recording medium and video communication system

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JP2000013789A
JP2000013789A JP19360698A JP19360698A JP2000013789A JP 2000013789 A JP2000013789 A JP 2000013789A JP 19360698 A JP19360698 A JP 19360698A JP 19360698 A JP19360698 A JP 19360698A JP 2000013789 A JP2000013789 A JP 2000013789A
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video frame
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a video encoding device capable of improving the quantity of information per frame and selecting whether picture quality or motion is given priority on the side of reproduction. SOLUTION: This video encoding device is composed of an output part 300, input part 100 and encoding part 200. The input part 100 is provided with an input video updating part 102 of updating contents in an input video buffer 103. The encoding part 200 is provided with an encoding control part 201, code source selecting part 202 for selecting information, orthogonal transforming part 203 for generating a video stream from the information, quantizing part 204, variable length encoding part 205, structure encoding part 207, inverse quantization part 207 and inverse orthogonal transformation part 208 for decoding the video or differential information, video decoding part 211 for adding the differential information to decoded video, decoded video buffer 209 for storing the decoded video, and video substation part 210 for generating the differential information. The output par 300 is provided with an output circuit 301 for outputting the video stream.

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、デジタル映像信号
を圧縮して符号化する映像符号化方法、その装置、その
プログラムを記録した記録媒体、及び映像通信システム
に関し、特に、映像信号に応じて映像データを生成する
ことにより、少ない符号量で再生される映像の画質を向
上する映像符号化方法、その装置、そのプログラムを記
録した記録媒体、及び映像通信システムに関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a video coding method for compressing and coding a digital video signal, a device therefor, a recording medium storing the program, and a video communication system. The present invention relates to a video encoding method for improving the image quality of a video reproduced with a small code amount by generating video data, an apparatus thereof, a recording medium storing the program, and a video communication system.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来から、デジタル映像信号を圧縮して
符号化する映像符号化方法及びその装置に関連して、数
多くの映像フォーマットが存在している。これらの映像
符号化方法及び装置の多くは、直交変換を用いたフレー
ム内圧縮と、動き予測を用いたフレーム間圧縮とを組み
合わせた圧縮方式を採用している。特に、この圧縮方式
の中で、ISO(International Organization for Sta
ndardization)で定める画像圧縮規格の通称MPEG
(Motion Picture Experts Group)や、ITU(Intern
ational Telecommunication Unit)で定める画像圧縮規
格のH.261などが、現在広く利用されている。
2. Description of the Related Art Conventionally, there are many video formats related to a video encoding method and apparatus for compressing and encoding a digital video signal. Many of these video encoding methods and apparatuses adopt a compression method that combines intra-frame compression using orthogonal transform and inter-frame compression using motion prediction. In particular, in this compression method, ISO (International Organization for Sta
ndardization), commonly known as MPEG, an image compression standard
(Motion Picture Experts Group) and ITU (Intern
a. Telecommunication Unit) of the image compression standard 261 and the like are currently widely used.

【0003】近年、このようなMPEGやH.261な
どのフォーマットに符号化された圧縮画像を、多様なデ
ジタルネットワークを介して伝送する利用が増えてい
る。このデジタルネットワークとしては、データの転送
速度が64キロビット毎秒などのデジタル動画を伝送す
る上では遅い転送速度のものから、100メガビット毎
秒を超える速い転送速度のものまで、各種の転送速度の
ネットワークが存在している。
In recent years, MPEG and H.264 have been widely used. Transmission of compressed images encoded in a format such as H.261 via various digital networks is increasing. As this digital network, there are networks of various transfer speeds, from a low transfer speed for transmitting digital moving images such as a data transfer speed of 64 kilobits per second to a high transfer speed exceeding 100 megabits per second. are doing.

【0004】また、特開平7−95566には、映像信
号の少ない情報量で効率よく動画圧縮を行う方法が示さ
れている。この方法によれば、H.261フォーマット
の圧縮符号化を行う際、対象となる映像の動きに応じて
映像の解像度を変化させることができる。
Japanese Patent Laid-Open No. 7-95566 discloses a method for efficiently compressing a moving image with a small amount of information of a video signal. According to this method, H. When performing compression encoding in the H.261 format, the resolution of a video can be changed according to the motion of the target video.

【0005】[0005]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
映像符号化方法及びその装置によれば、ネットワークを
介して、先に延べたMPEGやH.261などのフォー
マットの圧縮動画データをリアルタイムに伝送する場
合、次に述べるような問題があった。
However, according to the conventional video coding method and the conventional video coding method, the MPEG or H.264 standard, which has already been extended through a network, is used. When transmitting compressed moving image data in a format such as H.261 in real time, there are the following problems.

【0006】第1に、広く普及しているMPEGの場
合、フレームレートは24フレーム毎秒以上の高いフレ
ームレートに限定されており、非常に低い転送ビットレ
ートの映像情報を符号化する場合、転送ビットレートに
対してフレームレートが高すぎるため、各フレームの画
質が極度に劣化して実用的でないという問題があった。
First, in the case of MPEG, which is widely used, the frame rate is limited to a high frame rate of 24 frames per second or more. When encoding video information having a very low transfer bit rate, the transfer bit rate is limited. Since the frame rate is too high with respect to the rate, there is a problem that the image quality of each frame is extremely deteriorated and is not practical.

【0007】第2に、MPEG1、MPEG2メインプ
ロファイル・メインレベル、H.261、及びH.26
3などの規格では、1つの動画データに対して、各フレ
ームの画質やフレームレートを選択して低下させ、動画
の転送レートを低減する機能が含まれていない。そのた
め、例えば、転送レートの高い動画データをあらかじめ
用意して、画質優先又は動き(フレームレート)優先を
選択して転送レートを下げるといったような処理ができ
ないため、必要な転送レートのデータを得るために、そ
の都度映像信号の圧縮を行わなければならず、映像処理
のコストが増大するという問題があった。
Second, MPEG1, MPEG2 main profile main level; 261, and H.264. 26
Standards such as No. 3 do not include a function of selecting and lowering the image quality and frame rate of each frame for one moving image data, thereby reducing the moving image transfer rate. Therefore, for example, it is not possible to prepare moving image data with a high transfer rate in advance, and to perform processing such as selecting image quality priority or motion (frame rate) priority to lower the transfer rate. In addition, there is a problem that the video signal must be compressed each time, and the cost of the video processing increases.

【0008】特に、上述した特開平7−95566にお
いては、映像信号を圧縮して符号化する時に映像の解像
度を決定するため、再生側で画質の良し悪しを選択する
ことはできず、上記第2の問題を解決することができな
い。
In particular, in the above-mentioned Japanese Patent Application Laid-Open No. 7-95566, since the resolution of the video is determined when the video signal is compressed and coded, the quality of the image cannot be selected on the reproduction side. The second problem cannot be solved.

【0009】また、不特定多数の者に動画を伝送するこ
とができる汎用性や互換性のある圧縮方式で、上述の問
題点を解決した規格のものはない。
Further, there is no versatile or compatible compression system capable of transmitting a moving image to an unspecified number of people, and there is no standard which solves the above-mentioned problems.

【0010】したがって、本発明は上述の問題を解決す
るためになされたもので、その目的は、MPEGやH.
261などの汎用性や互換性のある標準的な動画圧縮規
格に準拠しながら、固定された高いフレームレートに対
して、実質的なフレームレートを低下させて1フレーム
当たりの情報量を向上させることができる、映像符号化
方法、その装置、記録媒体、及び映像通信システムを提
供することである。
[0010] Accordingly, the present invention has been made to solve the above-mentioned problems, and its object is to provide MPEG and H.264.
To reduce the substantial frame rate and increase the amount of information per frame for a fixed high frame rate while complying with general-purpose or compatible standard video compression standards such as H.261 It is an object of the present invention to provide a video encoding method, a device therefor, a recording medium, and a video communication system.

【0011】また、本発明の目的は、スケーラビリティ
に対応していない一般的なデコーダでも、フレーム毎の
画質を優先させるか、動き(フレームレート)を優先さ
せるかの選択をすることができる、映像符号化方法、そ
の装置、記録媒体、映像通信システムを提供することで
ある。
Another object of the present invention is to enable a general decoder which does not support scalability to select between giving priority to image quality for each frame or giving priority to motion (frame rate). An encoding method, an apparatus, a recording medium, and a video communication system are provided.

【0012】[0012]

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するた
め、本発明の第1態様の映像符号化方法は、複数の映像
フレームから成る映像信号を所定の量子化スケールでフ
レーム間圧縮して符号化する映像符号化方法であって、
複数の映像フレームを入力し、入力された複数の映像フ
レームから符号化する映像フレームを所定のパターンで
選択し、選択した映像フレームを次に選択される映像フ
レームで更新されるまで保持し、保持している映像フレ
ームを符号化して映像データを生成し、映像データを復
号して復号映像フレームを生成し、映像フレームを保持
している間、映像フレームと復号映像フレームとの差分
情報を求め、差分情報を符号化して差分映像データを生
成する、ことを特徴とする。
According to a first aspect of the present invention, there is provided a video encoding method comprising the steps of: compressing a video signal composed of a plurality of video frames at a predetermined quantization scale; Video encoding method,
Input a plurality of video frames, select a video frame to be encoded from the input plurality of video frames in a predetermined pattern, hold the selected video frame until updated with the next selected video frame, and hold Encoding the video frame to generate video data, decoding the video data to generate a decoded video frame, while holding the video frame, find the difference information between the video frame and the decoded video frame, Encoding difference information to generate difference video data.

【0013】映像フレームを所定のパターンで更新し、
映像フレームが次の映像フレームに更新されるまで同一
の映像フレームに対する差分情報を映像データとして生
成するため、実質的なフレームレートを低下させて1フ
レーム当たりの情報量を向上させることができる。
The video frame is updated in a predetermined pattern,
Until a video frame is updated to the next video frame, difference information for the same video frame is generated as video data, so that the substantial frame rate can be reduced and the amount of information per frame can be improved.

【0014】また、上記課題を解決するため、本発明の
第2態様の映像符号化方法は、複数の映像フレームから
成る映像信号を所定の量子化スケールでフレーム間圧縮
して符号化する映像符号化方法であって、複数の映像フ
レームを入力し、入力された複数の映像フレームから符
号化する映像フレームを所定のパターンで選択し、選択
した映像フレームを次に選択される映像フレームで更新
されるまで保持し、保持している映像フレームを符号化
して映像データを生成し、映像データを復号して復号映
像フレームを生成し、映像フレームを保持している間、
映像フレームと、復号映像フレームとの差分情報を求
め、差分情報を符号化して差分映像データを生成し、映
像フレームが更新されたとき、復号映像フレームに対す
る更新された映像フレームの動きベクトルを求め、動き
ベクトルに基づいて差分情報を生成し、更新された映像
フレームか差分情報かの何れか一方を符号化して映像デ
ータ又は差分映像データを生成する、ことを特徴とす
る。
According to another aspect of the present invention, there is provided a video coding method for compressing a video signal composed of a plurality of video frames by inter-frame compression at a predetermined quantization scale. A plurality of video frames are input, a video frame to be encoded is selected from a plurality of input video frames in a predetermined pattern, and the selected video frame is updated with a next selected video frame. Hold the video frame, generate the video data by encoding the held video frame, decode the video data to generate a decoded video frame, and while holding the video frame,
Video frame, obtain difference information between the decoded video frame, encode the difference information to generate difference video data, when the video frame is updated, determine the motion vector of the updated video frame for the decoded video frame, Differential information is generated based on the motion vector, and either the updated video frame or the differential information is encoded to generate video data or differential video data.

【0015】第2態様の映像符号化方法においては、上
述の第1の態様の映像符号化方法の特徴に加え、復号映
像フレームに対する更新された映像フレームの動きベク
トルに基づいて差分情報を生成し、符号化するフレーム
を更新された映像フレーム又はその差分情報から選択す
るため、実質的な映像の変化があった場合にのみ映像の
内容を変化させることができる。
In a video encoding method according to a second aspect, in addition to the features of the video encoding method according to the first aspect, difference information is generated based on a motion vector of an updated video frame for a decoded video frame. Since the frame to be encoded is selected from the updated video frame or its difference information, the content of the video can be changed only when there is a substantial change in the video.

【0016】また、上述の第1及び第2態様の映像符号
化方法においては、差分映像データを生成する段階で、
映像フレームと、復号映像フレームとの差分情報を符号
化する際に、量子化スケールを前回の量子化スケールよ
り小さくすることもできる。
Further, in the video encoding methods of the first and second aspects described above, in the step of generating the differential video data,
When encoding the difference information between the video frame and the decoded video frame, the quantization scale can be made smaller than the previous quantization scale.

【0017】量子化スケールを徐々に小さくすることに
よって、再生される映像の画質の品質をより向上するこ
とができる。
By gradually reducing the quantization scale, the quality of the reproduced image can be further improved.

【0018】また、上述の映像符号化方法においては、
映像フレームを所定のパターンで選択する段階で、入力
された複数の映像フレームから符号化する映像フレーム
を所定の間隔で選択してもよく、又は、入力された複数
の映像フレームの1つの入力映像フレーム毎に、入力映
像フレームと維持されている映像フレームとの変位を測
定し、測定された変位が所定の閾値を超えた場合に、維
持されている映像フレームを更新するために入力映像フ
レームを選択するようにしてもよい。さらに、このと
き、変位を測定する段階で、入力された複数の映像フレ
ームの1つの入力映像フレーム毎に、入力映像フレーム
と維持されている映像フレームとの画素値の差分から算
出される平均自乗誤差を変位として測定するようにして
もよく、また、入力された複数の映像フレームの1つの
入力映像フレーム毎に、入力映像フレームと維持されて
いる映像フレームとを所定のブロックに分割し、各々対
応するブロック毎に動きベクトルを求め、該動きベクト
ルの大きさの総和を変位として測定するようにしてもよ
い。
In the above-described video encoding method,
At the stage of selecting video frames in a predetermined pattern, video frames to be encoded may be selected at predetermined intervals from a plurality of input video frames, or one input video of the plurality of input video frames may be selected. For each frame, the displacement between the input video frame and the maintained video frame is measured, and when the measured displacement exceeds a predetermined threshold, the input video frame is updated to update the maintained video frame. You may make it select. Further, at this time, in the step of measuring the displacement, the mean square calculated from the pixel value difference between the input video frame and the maintained video frame for each one of the input video frames. The error may be measured as displacement, and the input video frame and the maintained video frame are divided into predetermined blocks for each input video frame of the plurality of input video frames, and A motion vector may be obtained for each corresponding block, and the total sum of the magnitude of the motion vector may be measured as a displacement.

【0019】符号化される映像フレームを任意に選択す
ることによって、再生される映像に応じて又はデータの
通信速度に応じて、映像データを生成することができ
る。これによって、スケーラビリティに対応していない
一般的なデコーダでも、フレーム毎の画質を優先させる
か、動き(フレームレート)を優先させるかの選択を容
易にすることができる
By arbitrarily selecting a video frame to be encoded, video data can be generated according to a video to be reproduced or according to a data communication speed. As a result, even a general decoder that does not support scalability can easily select between giving priority to image quality for each frame or giving priority to motion (frame rate).

【0020】また、上記課題を解決するため、本発明の
映像符号化装置は、信号を入力する入力部と、信号を符
号化して圧縮データを生成する符号化部と、圧縮データ
を出力する出力部とを有する映像符号化装置において、
入力部は、複数の映像フレームからなるデジタル映像信
号を入力する入力手段と、デジタル映像信号から所定の
映像フレームを入力映像フレームとして格納する入力映
像バッファと、入力手段で入力したデジタル映像信号か
ら所定のパターンで映像フレームを選択して入力映像バ
ッファに格納されている入力映像フレームを更新する入
力映像更新手段と、を備え、符号化部は、符号化するフ
レームを選択する符号源選択手段と、符号源選択手段に
より選択されたフレームを所定の量子化スケールで量子
化して量子化係数を生成する量子化手段と、量子化手段
で生成された量子化係数を符号化して圧縮動画データを
生成する符号化手段と、量子化手段で生成された量子化
係数に基づいて、復号映像フレーム又は復号差分フレー
ムを生成する復号手段と、復号映像フレームを格納する
復号映像バッファと、復号手段で生成されたフレームが
復号差分フレームの場合には、復号差分フレームと、復
号映像バッファに格納されている復号映像フレームとに
基づいて、新たな復号映像フレームを生成し、復号映像
バッファの内容を新たな復号映像フレームで更新する復
号映像生成手段と、復号映像バッファに格納されている
復号映像フレームと、入力映像バッファに格納されてい
る入力映像フレームとから、差分フレームを生成する映
像減算手段と、符号源選択手段が入力映像バッファに格
納されている入力映像フレームか映像減算手段で生成さ
れた差分フレームかの何れか一方を符号化するフレーム
として選択するように制御する制御手段と、を備え、出
力部は、符号化手段で生成された圧縮動画データを出力
する出力手段を備える、ことを特徴とする。
According to another aspect of the present invention, there is provided a video encoding apparatus comprising: an input unit for inputting a signal; an encoding unit for encoding a signal to generate compressed data; and an output unit for outputting compressed data. And a video encoding device having
The input unit includes an input unit for inputting a digital video signal composed of a plurality of video frames, an input video buffer for storing a predetermined video frame from the digital video signal as an input video frame, and a predetermined An input video updating means for selecting a video frame in the pattern and updating the input video frame stored in the input video buffer, comprising: a coding source selecting means for selecting a frame to be coded; Quantizing means for quantizing the frame selected by the code source selecting means at a predetermined quantization scale to generate a quantized coefficient, and coding the quantized coefficient generated by the quantizing means to generate compressed moving image data Encoding means and decoding for generating a decoded video frame or a decoded difference frame based on the quantized coefficients generated by the quantizing means. Stage, a decoded video buffer for storing the decoded video frame, and, if the frame generated by the decoding means is a decoded differential frame, based on the decoded differential frame and the decoded video frame stored in the decoded video buffer. A decoded video generating means for generating a new decoded video frame and updating the content of the decoded video buffer with the new decoded video frame; a decoded video frame stored in the decoded video buffer; and a decoded video frame stored in the input video buffer. Video subtraction means for generating a difference frame from an input video frame which is present, and code source selection means for coding one of the input video frame stored in the input video buffer and the difference frame generated by the video subtraction means. Control means for controlling selection as a frame to be encoded, wherein the output unit outputs the compressed signal generated by the encoding means. An output means for outputting the video data, and wherein the.

【0021】また、上述の本発明の映像符号化装置にお
いて、量子化手段は、符号源選択手段により選択された
フレームを所定のブロック単位に直交変換して直交変換
係数を生成する手段と、直交変換係数を所定の量子化ス
ケールで量子化して量子化係数を生成する手段と、を備
え、符号化手段は、量子化手段で生成された量子化係数
を可変長に符号化して可変長符号を生成する可変長符号
化手段と、可変長符号化手段で生成された可変長符号に
ヘッダなどを付加して圧縮動画データを生成する構造符
号化手段と、を備え、復号手段は、量子化手段で生成さ
れた量子化係数を逆量子化して変換係数を生成する手段
と、変換係数を逆直交変換する手段と、を備え、制御手
段は、入力部の入力映像バッファと入力映像更新手段、
及び符号化部を制御するようにすることもできる。
In the above-described video encoding apparatus of the present invention, the quantizing means includes means for orthogonally transforming the frame selected by the code source selecting means in predetermined block units to generate orthogonal transform coefficients. Means for generating a quantized coefficient by quantizing the transform coefficient at a predetermined quantization scale, wherein the coding means encodes the quantized coefficient generated by the quantizing means to a variable length to generate a variable length code. A variable-length coding unit for generating the variable-length code generated by the variable-length coding unit, and a structure coding unit for generating compressed moving image data by adding a header or the like to the variable-length code. Means for inversely transforming the quantized coefficients generated in the above to generate transform coefficients, and means for performing inverse orthogonal transform on the transform coefficients, the control means includes an input video buffer and an input video update means of the input unit,
And the encoding unit can be controlled.

【0022】映像フレームを所定のパターンで更新し、
また、同一の映像フレームに対する差分フレームを生成
し、この映像フレームか又は差分フレームかを選択する
ことによって、実質的なフレームレートを低下させて1
フレーム当たりの情報量を向上させることができる。
The video frame is updated with a predetermined pattern,
Further, by generating a difference frame for the same video frame and selecting the video frame or the difference frame, the substantial frame rate can be reduced to 1
The amount of information per frame can be improved.

【0023】また、上述の本発明の映像符号化装置にお
いて、符号化部は、量子化スケールを決定する量子化制
御手段を備え、量子化制御手段は、符号源選択手段で選
択されたフレームが差分フレームの場合には、量子化ス
ケールを前回の量子化スケールよりも小さくするように
することができる。
Further, in the above-described video encoding apparatus of the present invention, the encoding unit includes quantization control means for determining a quantization scale, and the quantization control means determines whether or not the frame selected by the code source selection means is selected. In the case of a difference frame, the quantization scale can be made smaller than the previous quantization scale.

【0024】選択されたフレームが差分フレームの場合
には、量子化スケールを徐々に小さくすることによっ
て、再生される映像の画質の品質をより向上することが
できる。
When the selected frame is a difference frame, the quality of the reproduced image can be further improved by gradually reducing the quantization scale.

【0025】また、上述の本発明の映像符号化装置にお
いて、入力映像更新手段は、入力手段で入力したデジタ
ル映像信号から所定の間隔で映像フレームを選択して入
力映像バッファに格納されている入力映像フレームを更
新することができる。また、入力部は、入力手段で入力
したデジタル映像信号から1つの映像フレーム毎に、映
像フレームと入力映像バッファに格納されている入力映
像フレームとの変位を測定し、変位が所定の閾値を超え
た場合、入力映像更新手段が映像フレームを選択して入
力映像バッファに格納されている入力映像フレームを更
新するように制御する映像解析手段を備えることもでき
る。さらに、この映像解析手段は、映像フレームと入力
映像フレームの画素値の平均自乗誤差を変位として測定
する誤差測定手段と、誤差測定手段により測定された平
均自乗誤差に基づいて、入力映像バッファに格納されて
いる入力映像フレームを更新するか否かの判定をする判
定手段とを備えるようにしてもよく、映像フレームと入
力映像フレームを所定のブロックに区切り、各々の対応
するブロックの単位で動きベクトルを探索し、動きベク
トルの大きさの総和を変位として測定する動き測定手段
と、動き測定手段によって測定された動きベクトルの大
きさの総和に基づいて、入力映像バッファに格納されて
いる入力映像フレームを更新するか否かの判定をする判
定手段とを備えるようにしてもよい。
In the above-described video encoding apparatus of the present invention, the input video updating means selects video frames at predetermined intervals from the digital video signal input by the input means and stores the input video frames in the input video buffer. Video frames can be updated. The input unit measures a displacement between the video frame and the input video frame stored in the input video buffer for each video frame from the digital video signal input by the input unit, and the displacement exceeds a predetermined threshold. In this case, the input video updating means may include a video analyzing means for controlling the selection of the video frame and updating the input video frame stored in the input video buffer. Further, the video analyzing means includes an error measuring means for measuring a mean square error between a pixel value of the video frame and the input video frame as a displacement, and a mean square error measured by the error measuring means. And a determination unit for determining whether to update the input video frame that has been input. The video frame and the input video frame are divided into predetermined blocks, and a motion vector is set in units of each corresponding block. And a motion measuring means for measuring the sum of the magnitudes of the motion vectors as displacement, and an input video frame stored in the input video buffer based on the sum of the magnitudes of the motion vectors measured by the motion measuring means. And a determination unit for determining whether or not to update.

【0026】符号化される映像フレームを入力手段で入
力したデジタル映像信号から任意に選択することによっ
て、再生される映像に応じて又はデータの通信速度に応
じて、映像データを生成することができる。これによっ
て、スケーラビリティに対応していない一般的なデコー
ダでも、フレーム毎の画質を優先させるか、動き(フレ
ームレート)を優先させるかの選択を容易にすることが
できる
By arbitrarily selecting a video frame to be encoded from the digital video signal input by the input means, video data can be generated according to a video to be reproduced or a communication speed of data. . As a result, even a general decoder that does not support scalability can easily select between giving priority to image quality for each frame or giving priority to motion (frame rate).

【0027】また、上述の本発明の映像符号化装置にお
いて、符号化部は、入力映像バッファに格納されている
入力映像フレームが更新されたとき、復号映像バッファ
に格納されている復号映像フレームに対する更新された
入力映像フレームの動きベクトルを求める動きベクトル
探索手段を備え、映像減算手段は、動きベクトル探索手
段で求められた動きベクトルに基づいて差分フレームを
生成し、符号化手段は、動きベクトルと量子化手段で生
成された量子化係数とに基づいて可変長符号を生成し、
可変長符号に基づいて圧縮動画データを生成するように
してもよい。
In the above-described video encoding apparatus of the present invention, when the input video frame stored in the input video buffer is updated, the encoding unit performs processing on the decoded video frame stored in the decoded video buffer. A motion vector search unit that obtains a motion vector of the updated input video frame; a video subtraction unit generates a difference frame based on the motion vector obtained by the motion vector search unit; Generating a variable-length code based on the quantization coefficient generated by the quantization means,
The compressed moving image data may be generated based on the variable length code.

【0028】復号映像フレームに対する更新された映像
フレームの動きベクトルに基づいて差分フレームを生成
し、符号化するフレームを更新された映像フレーム又は
その差分フレームから選択するため、実質的な映像の変
化があった場合にのみ映像の内容を変化させることがで
きる。
A difference frame is generated based on the motion vector of the updated video frame with respect to the decoded video frame, and a frame to be encoded is selected from the updated video frame or the difference frame. The video content can be changed only when there is.

【0029】また、上記課題を解決するため、本発明の
第1態様のコンピュータ読み取り可能な記録媒体は、複
数の映像フレームを入力するステップと、複数の映像フ
レームから符号化する映像フレームを所定のパターンで
選択するステップと、選択した映像フレームを次に選択
される映像フレームで更新されるまで保持するステップ
と、保持している映像フレームを符号化して映像データ
を生成するステップと、映像データを復号して復号映像
フレームを生成するステップと、映像フレームを保持し
ている間、映像フレームと復号映像フレームとの差分情
報を求め、差分情報を符号化して差分映像データを生成
するステップと、を有する映像符号化方法をコンピュー
タに実行させるためのプログラムを記録したことを特徴
とする。
According to another aspect of the present invention, there is provided a computer-readable recording medium comprising: a step of inputting a plurality of video frames; Selecting with a pattern, holding the selected video frame until updated with the next selected video frame, encoding the held video frame to generate video data, Decoding to generate a decoded video frame; and, while holding the video frame, obtaining difference information between the video frame and the decoded video frame, and encoding the difference information to generate difference video data. A program for causing a computer to execute the video encoding method is recorded.

【0030】映像フレームを所定のパターンで更新し、
映像フレームが次の映像フレームに更新されるまで同一
の映像フレームに対する差分情報を映像データとして生
成するため、実質的なフレームレートを低下させて1フ
レーム当たりの情報量を向上させることができる。
The video frame is updated in a predetermined pattern,
Until a video frame is updated to the next video frame, difference information for the same video frame is generated as video data, so that the substantial frame rate can be reduced and the amount of information per frame can be improved.

【0031】また、上記課題を解決するため、本発明の
第2態様のコンピュータ読み取り可能な記録媒体は、複
数の映像フレームを入力するステップと、複数の映像フ
レームから符号化する映像フレームを所定のパターンで
選択するステップと、選択した映像フレームを次に選択
される映像フレームで更新されるまで保持するステップ
と、保持している映像フレームを符号化して映像データ
を生成するステップと、映像データを復号して復号映像
フレームを生成するステップと、映像フレームを保持し
ている間、映像フレームと、復号映像フレームとの差分
情報を求め、差分情報を符号化して差分映像データを生
成するステップと、映像フレームが更新されたとき、復
号映像フレームに対する更新された映像フレームの動き
ベクトルを求め、動きベクトルに基づいて差分情報を生
成し、更新された映像フレームか差分情報かの何れか一
方を符号化して映像データ又は差分映像データを生成す
るステップと、を有する映像符号化方法をコンピュータ
に実行させるためのプログラムを記録したことを特徴と
する。
According to another aspect of the present invention, there is provided a computer-readable recording medium comprising: a step of inputting a plurality of video frames; Selecting with a pattern, holding the selected video frame until updated with the next selected video frame, encoding the held video frame to generate video data, Decoding and generating a decoded video frame, and while holding the video frame, obtaining difference information between the video frame and the decoded video frame, encoding the difference information to generate differential video data, When the video frame is updated, a motion vector of the updated video frame with respect to the decoded video frame is obtained, Generating difference information based on the reference vector, and coding either the updated video frame or the difference information to generate video data or differential video data. A program for causing the program to be recorded.

【0032】第2態様の記録媒体においては、上述の第
1の態様の記録媒体の特徴に加え、復号映像フレームに
対する更新された映像フレームの動きベクトルに基づい
て差分情報を生成し、符号化するフレームを更新された
映像フレーム又はその差分情報から選択するため、実質
的な映像の変化があった場合にのみ映像の内容を変化さ
せることができる。
In the recording medium according to the second aspect, in addition to the features of the recording medium according to the first aspect, difference information is generated and encoded based on a motion vector of an updated video frame for a decoded video frame. Since the frame is selected from the updated video frame or its difference information, the content of the video can be changed only when there is a substantial change in the video.

【0033】また、上述の第1及び第2態様の記録媒体
においては、差分映像データを生成するステップで、映
像フレームと、復号映像フレームとの差分情報を、前回
の量子化スケールよりも小さい量子化スケールで符号化
して差分映像データを生成するようにすることもでき
る。
In the recording medium according to the first and second aspects, in the step of generating the difference video data, the difference information between the video frame and the decoded video frame is converted to a quantization information smaller than the previous quantization scale. It is also possible to generate differential video data by encoding on a quantization scale.

【0034】量子化スケールを徐々に小さくすることに
よって、再生される映像の画質の品質をより向上するこ
とができる。
By gradually reducing the quantization scale, the quality of the reproduced image can be further improved.

【0035】また、上述の記録媒体においては、映像フ
レームを所定のパターンで選択するステップで、複数の
映像フレームから符号化する映像フレームを所定の間隔
で選択することができ、又は、複数の映像フレームの1
つの入力映像フレーム毎に、入力映像フレームと維持さ
れている映像フレームとの変位を測定するステップと、
測定された変位が所定の閾値を超えた場合に、維持され
ている映像フレームを更新するために入力映像フレーム
を選択するステップとを有するようにしてもよい。さら
に、変位を測定するステップは、入力された複数の映像
フレームの1つの入力映像フレーム毎に、入力映像フレ
ームと維持されている映像フレームとの画素値の差分か
ら算出される平均自乗誤差を変位として測定することも
でき、入力された複数の映像フレームの1つの入力映像
フレーム毎に、入力映像フレームと維持されている映像
フレームとを所定のブロックに分割するステップと、各
々対応するブロック毎に動きベクトルを求めるステップ
と、動きベクトルの大きさの総和を変位として測定する
ステップとを有するようにすることもできる。
In the above-described recording medium, in the step of selecting video frames in a predetermined pattern, video frames to be encoded can be selected from a plurality of video frames at predetermined intervals. Frame 1
Measuring the displacement between the input video frame and the maintained video frame for every two input video frames;
Selecting an input video frame to update a maintained video frame when the measured displacement exceeds a predetermined threshold. Further, the step of measuring the displacement includes, for each input video frame of the plurality of input video frames, a mean square error calculated from a difference in pixel value between the input video frame and the maintained video frame. For each input video frame of the plurality of input video frames, dividing the input video frame and the maintained video frame into predetermined blocks; and for each corresponding block, The method may include a step of obtaining a motion vector and a step of measuring a sum of magnitudes of the motion vectors as a displacement.

【0036】符号化される映像フレームを任意に選択す
ることによって、再生される映像に応じて又はデータの
通信速度に応じて、映像データを生成することができ
る。これによって、スケーラビリティに対応していない
一般的なデコーダでも、フレーム毎の画質を優先させる
か、動き(フレームレート)を優先させるかの選択を容
易にすることができる
By arbitrarily selecting a video frame to be encoded, video data can be generated according to a video to be reproduced or a communication speed of data. As a result, even a general decoder that does not support scalability can easily select between giving priority to image quality for each frame or giving priority to motion (frame rate).

【0037】また、上記課題を解決するため、本発明の
映像通信システムは、撮影した映像又は記録された映像
をデジタル映像信号として出力する映像入力装置と、映
像入力装置より出力されるデジタル映像信号を入力して
符号化し、圧縮動画データを生成する映像符号化装置
と、映像符号化装置により生成された圧縮動画データを
ネットワーク上に送信する映像送信装置と、ネットワー
クを介して送信された圧縮動画データを受信し再生する
映像受信再生装置と、を備える映像通信システムにおい
て、映像符号化装置は、上述した映像符号化装置で構成
され、映像送信装置は、ネットワーク上でのデータ転送
速度に応じて、圧縮動画データの一部を削除して送信す
ることを特徴とする。
According to another aspect of the present invention, there is provided a video communication system comprising: a video input device for outputting a captured video or a recorded video as a digital video signal; and a digital video signal output from the video input device. A video encoding device that inputs and encodes to generate compressed video data, a video transmission device that transmits the compressed video data generated by the video encoding device over a network, and a compressed video that is transmitted via the network And a video receiving and reproducing device that receives and reproduces data, in a video communication system, the video encoding device is configured with the above-described video encoding device, and the video transmitting device is configured according to a data transfer rate on a network. , Wherein a part of the compressed moving image data is deleted and transmitted.

【0038】本発明の映像通信システムにおいては、映
像符号化装置が上述した構成になっており、映像送信装
置がデータ転送速度に応じて圧縮動画データの一部を削
除することができるため、ネットワークのデータ転送速
度に応じて、実質的なフレームレートを変化させてデー
タ転送速度に最適なものにすることができる。
In the video communication system of the present invention, the video encoding device has the above-described configuration, and the video transmitting device can delete a part of the compressed moving image data according to the data transfer speed. The actual frame rate can be changed in accordance with the data transfer speed of the data to optimize the data transfer speed.

【0039】また、上述の本発明の映像通信システムに
おいて、映像受信再生装置が、圧縮動画データを受信す
る手段と、受信した圧縮動画データを伸長して映像を再
生する再生手段とを備え、再生手段が、再生する映像を
固定して、映像の画質を向上させる画質向上手段を有す
るように構成することができる。また、画質向上手段
が、圧縮動画データから再生されている映像に関する差
分フレームを復号して映像の画質を向上させる構成にす
ることもできる。
In the above-described video communication system of the present invention, the video receiving and reproducing apparatus includes means for receiving the compressed moving image data, and reproducing means for expanding the received compressed moving image data and reproducing the image. The means can be configured to have an image quality improving means for fixing the video to be reproduced and improving the quality of the video. Further, the image quality improving means may be configured to decode the difference frame related to the video reproduced from the compressed moving image data to improve the image quality of the video.

【0040】データの通信速度に応じて、映像データを
生成することができるため、スケーラビリティに対応し
ていない一般的な映像受信再生装置(デコーダなど)で
も、フレーム毎の画質を優先させるか、動き(フレーム
レート)を優先させるかの選択を容易にすることができ
る。
Since video data can be generated in accordance with the data communication speed, even a general video receiving / reproducing device (such as a decoder) which does not support scalability gives priority to the image quality of each frame or (Frame rate) can be easily selected.

【0041】[0041]

【発明の実施の形態】以下、図面を参照しつつ本発明の
映像符号化方法及びその装置、並びに記録媒体を説明す
る。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, a video encoding method and apparatus according to the present invention and a recording medium will be described with reference to the drawings.

【0042】<第1の実施の形態>図1は、本発明によ
る映像符号化装置の全体的な概略を示すブロック図であ
る。この映像符号化装置は、映像信号を入力する入力部
100 と、映像信号を圧縮して符号化する符号化部200
と、符号化された映像フォーマットを出力する出力部30
0 と、入力部100 、符号化部200 、及び出力部300 など
の装置の各構成部を制御する制御部10と、から構成さ
れている。
< First Embodiment > FIG. 1 is a block diagram showing an overall outline of a video encoding apparatus according to the present invention. This video encoding device has an input unit for inputting a video signal.
100 and an encoding unit 200 for compressing and encoding the video signal
And an output unit 30 for outputting an encoded video format
0, and a control unit 10 that controls each component of the apparatus such as the input unit 100, the encoding unit 200, and the output unit 300.

【0043】図2は、図1の入力部100 、符号化部200
、及び出力部300 を詳細に示したブロック図である。
図2において、入力部100 は、例えば、30フレーム毎
秒などの高いフレームレートの非圧縮のデジタル映像信
号を入力する入力回路101 と、入力回路101 から入力さ
れたデジタル映像信号から例えば3フレームの内1フレ
ームというように一定の間隔でフレームを間引いて入力
映像バッファ103 に渡し、入力映像バッファ103 の内容
を更新する入力映像更新部102 と、入力映像更新部102
より渡されたデジタル映像信号を一時的に格納する入力
映像バッファ103を備えている。
FIG. 2 shows the input unit 100 and the encoding unit 200 of FIG.
, And a block diagram showing the output unit 300 in detail.
In FIG. 2, an input unit 100 includes an input circuit 101 for inputting an uncompressed digital video signal having a high frame rate such as 30 frames per second, and a digital video signal input from the input circuit 101. An input video update unit 102 for thinning out frames at a fixed interval such as one frame and passing the frames to the input video buffer 103 to update the contents of the input video buffer 103;
An input video buffer 103 for temporarily storing the passed digital video signal is provided.

【0044】また、符号化部200 は、符号化部200 内の
各構成部と入力部100 の入力映像更新部102 及び入力映
像バッファ103 を制御する符号化制御部201 と、入力映
像バッファ103 からの映像信号と映像減算部210 からの
差分信号とから次に符号化すべき情報を選択して直交変
換部203 に渡す符号源選択部202 と、符号源選択部202
から渡された情報をブロック単位に直交変換する直交変
換部203 と、直交変換部203 により生成された直交変換
係数を量子化する量子化部204 と、量子化部204 により
量子化された係数を可変長の符号に符号化する可変長符
号化部205 と、該符号にデータ長などの必要な情報をヘ
ッダとして付加し、最終的な映像ストリーム(MPEG
ストリームなど)を生成する構造符号化部206 と、量子
化部204より生成された量子化係数を逆量子化する逆量
子化部207 と、逆量子化部207 により生成された変換係
数を逆直交変換する逆直交変換部208 と、逆量子化部20
7び逆直交変換部208 により復号された差分情報と復号
映像バッファ209 に格納されている前の復号映像とを加
算する映像復号部211 と、復号映像を一時的に格納する
復号映像バッファ209 と、復号映像バッファ209 に格納
されている復号映像と入力映像とから差分情報を生成す
る映像減算部210 とを備えている。
The encoding section 200 includes an encoding control section 201 for controlling the components in the encoding section 200, the input video updating section 102 and the input video buffer 103 of the input section 100, and an input video buffer 103. A code source selection unit 202 that selects information to be encoded next from the video signal of the video signal and the difference signal from the video subtraction unit 210 and passes it to the orthogonal transformation unit 203;
An orthogonal transform unit 203 for orthogonally transforming the information passed from the block unit, a quantizing unit 204 for quantizing the orthogonal transform coefficient generated by the orthogonal transform unit 203, and a coefficient quantized by the quantizing unit 204. A variable-length encoding unit 205 for encoding into a variable-length code, and necessary information such as a data length are added to the code as a header, and the final video stream (MPEG
Stream, etc.), an inverse quantization unit 207 that inversely quantizes the quantized coefficients generated by the quantization unit 204, and an inverse orthogonal transform coefficient generated by the inverse quantization unit 207. Inverse orthogonal transform unit 208 for transforming and inverse quantization unit 20
A video decoding unit 211 for adding the difference information decoded by the inverse orthogonal transform unit 208 and the previous decoded video stored in the decoded video buffer 209; and a decoded video buffer 209 for temporarily storing the decoded video. And a video subtraction unit 210 that generates difference information from the decoded video stored in the decoded video buffer 209 and the input video.

【0045】また、出力部300 は、符号化部200 の構造
符号化部206 に接続され、生成された映像ストリームを
出力する出力回路301 を備えている。次に、本発明の映
像符号化装置の動作について説明する。
The output unit 300 includes an output circuit 301 connected to the structure coding unit 206 of the coding unit 200 and outputting the generated video stream. Next, the operation of the video encoding device of the present invention will be described.

【0046】図3は、図1及び図2に示した本発明の映
像符号化装置の全体の動作の流れを示すフローチャート
である。図3に示すように、本発明の映像符号化装置は
次の流れで処理を行う。
FIG. 3 is a flowchart showing the overall operation flow of the video encoding apparatus of the present invention shown in FIG. 1 and FIG. As shown in FIG. 3, the video encoding device of the present invention performs processing according to the following flow.

【0047】ステップ1100:入力すべき未処理の映像が
存在すれば、 ステップ1200:入力回路101 が、1フレーム分の非圧縮
映像信号を入力し、 ステップ1300:入力映像更新部102 で、入力されたフレ
ームが、更新すべき所定のフレーム数(更新フレーム
数)に達しているか否かを判断し、 ステップ2100:入力されたフレームが、更新フレーム数
に達していた場合、入力映像更新部102 が、入力回路10
1 から入力された映像信号を入力映像バッファ103 に書
き込んで格納している映像信号を更新し、 ステップ2200:符号源選択部202 が、次に符号化すべき
映像情報として入力映像バッファ103 に格納されている
映像信号を選択して直交変換部203 に渡し、ステップ41
00の処理に進む。 ステップ3100:一方、ステップ1300において、入力され
たフレームが、更新フレーム数に達していない場合、映
像減算部210 が、復号映像バッファ209 と入力映像バッ
ファ103 とに格納された映像情報から差分情報を生成し
て符号源選択部202 に渡し、 ステップ3200:符号源選択部202 が、次に符号化すべき
情報として、渡された差分情報を選択し、直交変換部20
3 に渡す。 ステップ4100:直交変換部203 は、符号源選択部202 か
ら入力映像情報(ステップ2200)又は差分情報(ステッ
プ3200)を受け取り、受け取った情報をブロック単位に
直交変換し、変換係数を生成する。 ステップ4200:次に量子化部204 が、直交変換部203 に
より生成された変換係数を量子化して量子化係数を生成
し、可変長符号化部205 及び逆量子化部207 に渡す。 ステップ4300:逆量子化部207 及び逆直交変換部208
で、量子化部204 により生成された量子化係数を用いて
映像を復号し、復号映像バッファ209 に格納する。 ステップ4400:一方、可変長符号化部205 は、量子化部
204 により生成された変換係数から可変長の符号を生成
(可変長符号化)し、 ステップ4500:構造符号化部206 が、可変長符号にデー
タ長などの必要な情報をヘッダとして付加して、最終的
な映像ストリームを生成し、 ステップ4600:出力回路301 が、構造符号化部206 によ
り生成された映像ストリームを出力し、再び次のフレー
ムに対し、最初から処理を続ける(ステップ1100に戻
る)。
Step 1100: If there is an unprocessed video to be input, Step 1200: the input circuit 101 inputs one frame of uncompressed video signal, and Step 1300: the input video updating unit 102 It is determined whether or not the input frame has reached the predetermined number of frames to be updated (the number of update frames). Step 2100: If the input frame has reached the number of update frames, the input video update unit 102 , Input circuit 10
The video signal input from 1 is written to the input video buffer 103 to update the stored video signal. Step 2200: The code source selection unit 202 stores the video signal in the input video buffer 103 as video information to be encoded next. The selected video signal is passed to the orthogonal transformation unit 203, and the
Proceed to the process of 00. Step 3100: On the other hand, in step 1300, if the number of input frames has not reached the number of updated frames, the video subtraction unit 210 extracts difference information from the video information stored in the decoded video buffer 209 and the input video buffer 103. Step 3200: The code source selecting unit 202 selects the passed difference information as information to be encoded next, and
Pass to 3. Step 4100: The orthogonal transformer 203 receives the input video information (step 2200) or the difference information (step 3200) from the code source selector 202, and orthogonally transforms the received information in block units to generate transform coefficients. Step 4200: Next, the quantizing section 204 quantizes the transform coefficient generated by the orthogonal transform section 203 to generate a quantized coefficient, which is passed to the variable-length coding section 205 and the inverse quantization section 207. Step 4300: Inverse quantization section 207 and inverse orthogonal transform section 208
Then, the video is decoded using the quantized coefficients generated by the quantization unit 204 and stored in the decoded video buffer 209. Step 4400: On the other hand, the variable length coding unit 205
A variable-length code is generated (variable-length coding) from the transform coefficient generated by step 204. Step 4500: The structure coding unit 206 adds necessary information such as a data length to the variable-length code as a header, A final video stream is generated. Step 4600: The output circuit 301 outputs the video stream generated by the structure coding unit 206, and continues the processing for the next frame again from the beginning (return to step 1100). .

【0048】次に、図3のフローチャートで示したステ
ップ4300の映像復号処理について詳述する。
Next, the video decoding processing in step 4300 shown in the flowchart of FIG. 3 will be described in detail.

【0049】図4は、図3のフローチャートで示したス
テップ4300の映像復号処理を示すフローチャートであ
る。図4に示すように、映像復号処理は、符号化された
情報が入力映像情報か、差分情報かによって処理の内容
が異なる。以下その処理について説明する。
FIG. 4 is a flowchart showing the video decoding process in step 4300 shown in the flowchart of FIG. As shown in FIG. 4, the content of the video decoding process differs depending on whether the encoded information is input video information or difference information. Hereinafter, the processing will be described.

【0050】ステップ4301:逆量子化部207 が、量子化
部204 により生成された量子化係数を逆量子化して変換
係数を生成し、 ステップ4302:逆直交変換部208 が、逆量子化部207 に
より生成された変換係数を逆直交変換して情報を復号す
る。 ステップ4303:復号された情報が差分情報か否かを判断
し、 ステップ4304:復号された情報が差分情報ならば、映像
加算部211 が、復号された差分情報と、復号映像バッフ
ァ209 に格納された復号映像とを加算して新たな復号映
像を生成する。 ステップ4305:復号された情報が差分情報でない場合
は、逆直交変換208 により生成された復号映像を、ま
た、復号された情報が差分情報の場合は、映像加算部21
1 により生成された復号映像を、復号映像バッファ209
に格納する。
Step 4301: The inverse quantization unit 207 inversely quantizes the quantized coefficient generated by the quantization unit 204 to generate a transform coefficient. Step 4302: The inverse orthogonal transform unit 208 executes the inverse quantization unit 207 Performs inverse orthogonal transform on the transform coefficient generated by the above to decode information. Step 4303: It is determined whether or not the decoded information is difference information. Step 4304: If the decoded information is difference information, the video adding unit 211 stores the decoded difference information and the decoded video information in the decoded video buffer 209. The new decoded video is generated by adding the decoded video and the decoded video. Step 4305: If the decoded information is not difference information, the decoded video generated by the inverse orthogonal transform 208 is used. If the decoded information is difference information, the video adding unit 21 is used.
1 is transferred to the decoded video buffer 209.
To be stored.

【0051】以上のように、本発明の映像符号化装置及
び映像符号化方法によれば、映像信号をMPEGフォー
マットなどの映像フォーマットに圧縮し、高いフレーム
レートの信号形式を保持しつつ、実質的なフレームレー
トを低下させて、極めて低い転送レートにおいても再生
される映像の画質を向上させることができるようになっ
た。
As described above, according to the video encoding apparatus and the video encoding method of the present invention, a video signal is compressed into a video format such as the MPEG format, and a signal format of a high frame rate is substantially retained while maintaining the signal format. It is possible to improve the image quality of video reproduced even at an extremely low transfer rate by lowering the frame rate.

【0052】次に、入力映像情報(以下、単に「入力映
像」とも言う)、復号映像、及び差分情報(以下、単に
「差分映像」とも言う)について説明する。
Next, input video information (hereinafter, also simply referred to as "input video"), decoded video, and difference information (hereinafter, also simply referred to as "difference video") will be described.

【0053】図5(A)は入力映像、(B)は復号映
像、及び(C)は差分映像のそれぞれについて、1フレ
ームの一部を示す図である。ここで、図5(A)におい
て、Io(x,y) は、横x、縦yの位置にある画素の輝度、
又は色差の入力の値である。また、図5(B)におい
て、Ir(x,y) は、横x、縦yの位置にある画素の輝度、
又は色差の復号された値である。ここで色差の復号され
た値とは、フレーム内符号化されている符号の場合、一
旦直交変換して量子化された値を逆量子化し、逆直交変
換して生成された画素値であり、また、フレーム間符号
化されている符号の場合、前述のようにして生成された
画素値と以前に復号されている画素値とを加算した画素
値である。また、図5(C)において、D(x,y)は、横
x、縦yの位置にある画素の入力映像と復号映像との輝
度の差又は色差を示す画素値である。
FIG. 5A shows a part of one frame for each of the input video, FIG. 5B shows the decoded video, and FIG. 5C shows the differential video. Here, in FIG. 5A, Io (x, y) is the luminance of the pixel at the horizontal x and vertical y position,
Or it is a value of the input of the color difference. Also, in FIG. 5B, Ir (x, y) is the luminance of the pixel at the horizontal x and vertical y positions,
Or the decoded value of the color difference. Here, the decoded value of the chrominance is, in the case of a code that is intra-frame coded, a pixel value generated by inversely transforming the quantized value once by orthogonal transformation and inverse orthogonal transformation, In the case of a code that has been subjected to inter-frame coding, it is a pixel value obtained by adding a pixel value generated as described above to a previously decoded pixel value. Also, in FIG. 5C, D (x, y) is a pixel value indicating a luminance difference or a color difference between the input video and the decoded video of the pixel at the horizontal x and vertical y positions.

【0054】図6は、本発明の映像符号化装置の処理
と、該装置に使用される入力映像、復号映像、及び出力
される映像ストリームとの関係を示した図である。図6
において、本発明の映像符号化装置では、最初に入力映
像O の1フレーム目が入力映像バッファ103 (図2)に
蓄積される。この入力映像O の1フレーム目が図6のO1
に対応する。最初の符号化処理(図3及び図4参照)で
は、この入力映像フレームO1が、直交変換部203 (図
2)及び量子化部204 (図2)で直接符号化(イントラ
符号化)され、映像ストリームのI ピクチャが生成され
る。この最初の符号化処理で生成される、映像ストリー
ムのI ピクチャが、図6のI1に対応する。一方、I1に用
いられている量子化係数は、上述のようにして逆量子化
部207 (図2)及び逆直交変換部208 (図2)で復号映
像R に復号されて、復号映像バッファ103 に格納され
る。この格納される復号映像R が、図6のR11 に対応す
る。
FIG. 6 is a diagram showing the relationship between the processing of the video encoding apparatus according to the present invention and the input video, decoded video and output video stream used in the apparatus. FIG.
In the video encoding apparatus of the present invention, first, the first frame of the input video O is first stored in the input video buffer 103 (FIG. 2). The first frame of this input video O is O1 in FIG.
Corresponding to In the first encoding process (see FIGS. 3 and 4), the input video frame O1 is directly encoded (intra-encoded) by the orthogonal transformation unit 203 (FIG. 2) and the quantization unit 204 (FIG. 2). An I picture of the video stream is generated. The I picture of the video stream generated in the first encoding process corresponds to I1 in FIG. On the other hand, the quantized coefficients used for I1 are decoded into the decoded video R by the inverse quantization unit 207 (FIG. 2) and the inverse orthogonal transform unit 208 (FIG. 2) as described above, and the decoded video buffer 103 Is stored in The stored decoded video R corresponds to R11 in FIG.

【0055】次の符号化処理では、入力映像O1と復号映
像R11 との差分が映像減算部210 (図2)で計算され、
その結果の差分情報(O1-R11)が直交変換部203 及び量
子化部204 で符号化され、映像ストリームのP ピクチャ
(差分映像ストリーム)が生成される。このとき生成さ
れる、差分映像ストリームP が、図6のP1に対応する。
一方、差分映像ストリームP1に用いられている量子化係
数は、逆量子化部207び逆直交変換部208 で復号され
て、復号映像R11 と加算されて新しい復号映像R12 とな
り、復号映像バッファ103 に格納される(なお、復号映
像R11 を復号する前の量子化係数はI1であるので、簡単
のために図6では、「(I1+P1 )を復号」としてい
る)。以下同様にして、差分映像ストリームP2、P3及び
復号映像R13 が生成される。差分映像ストリームP3を生
成した次の符号化処理を行う際、入力映像バッファ103
の入力映像O が入力映像更新部102 によって更新され
る。更新された入力映像O が、図6のO2に対応する。以
降、入力映像O1に対する符号化と同様に入力映像O2の符
号化が行われる。
In the next encoding process, the difference between the input video O1 and the decoded video R11 is calculated by the video subtraction unit 210 (FIG. 2).
The resulting difference information (O1-R11) is encoded by the orthogonal transform unit 203 and the quantization unit 204, and a P picture (differential video stream) of the video stream is generated. The difference video stream P generated at this time corresponds to P1 in FIG.
On the other hand, the quantized coefficients used for the difference video stream P1 are decoded by the inverse quantization unit 207 and the inverse orthogonal transform unit 208, and are added to the decoded video R11 to form a new decoded video R12. (The quantized coefficient before decoding the decoded video R11 is I1, and therefore, in FIG. 6, "(I1 + P1) is decoded" for simplicity). Hereinafter, similarly, difference video streams P2 and P3 and a decoded video R13 are generated. When performing the next encoding process that has generated the differential video stream P3, the input video buffer 103
Is updated by the input video updating unit 102. The updated input video O 2 corresponds to O2 in FIG. Thereafter, the encoding of the input video O2 is performed in the same manner as the encoding of the input video O1.

【0056】以上のように、図6の処理の場合、入力映
像O は、映像ストリームの4フレーム分、変化しない。
この間、フレーム間符号化が行われるが、基となる入力
映像O は、すべて同一の映像O1である。そのため、生成
された映像ストリームを再生した場合、見かけ上4分の
1のフレームレートのように見える。すなわち、図6に
おいては、出力される映像ストリームの実質的なフレー
ムレートは、実際のフレームレートの4分の1となるた
め、例えば、30フレーム毎秒のフレームレートをもつ
MPEGストリームの場合、実質的な(見かけ上の)フ
レームレートは7.5フレーム毎秒となる。
As described above, in the case of the processing in FIG. 6, the input video O does not change for four frames of the video stream.
During this time, inter-frame encoding is performed, but the input video O as a base is all the same video O1. Therefore, when the generated video stream is reproduced, it looks like a quarter frame rate in appearance. That is, in FIG. 6, since the substantial frame rate of the output video stream is one quarter of the actual frame rate, for example, in the case of an MPEG stream having a frame rate of 30 frames per second, The (apparent) frame rate is 7.5 frames per second.

【0057】さらに、入力映像O が固定されている間、
映像ストリームには、P ピクチャとして、基となる入力
映像O と、復号映像R との差分情報が符号化されてい
る。この差分情報P は、符号化する前と後との差分であ
るため、符号化の誤差を示し、言い換えれば符号化時に
失われた情報である。そのため、生成された映像ストリ
ームを再生した場合、P ピクチャが再生されている間
は、映像(I ピクチャ)は動かず、徐々に鮮明になって
いくように見える。
Further, while the input image O is fixed,
In the video stream, difference information between the base input video O and the decoded video R is encoded as P pictures. Since the difference information P is a difference between before and after encoding, it indicates an encoding error, in other words, information lost during encoding. Therefore, when the generated video stream is reproduced, while the P picture is being reproduced, the video (I picture) does not move, but appears to be gradually clearer.

【0058】一方、P ピクチャを除いて映像ストリーム
のI ピクチャのみを選択して再生した場合、上述のよう
にP ピクチャにより映像が鮮明にならないが、ある一定
のフレームレートで動く映像を見ることができる。すな
わち、P ピクチャを除いた分だけの符号量(ビットレー
ト)を低下させた場合でも、所定のフレームレートを維
持したまま、画質を下げて映像を再生することができ
る。
On the other hand, when only the I picture of the video stream is selected and reproduced without the P picture, the video is not sharpened by the P picture as described above. it can. That is, even when the code amount (bit rate) is reduced by the amount excluding the P picture, the video can be reproduced with the image quality reduced while maintaining the predetermined frame rate.

【0059】以上の説明で明らかなように、本発明の第
1の実施の形態の映像符号化装置及び映像符号化方法に
よれば、例えば、MPEGの様に高いフレームレートに
限定されたフォーマットであっても、任意に見かけのフ
レームレートを下げ、符号量を削減して極めて低いビッ
トレートのストリームを生成することができる。
As is clear from the above description, according to the video encoding apparatus and the video encoding method of the first embodiment of the present invention, for example, a format limited to a high frame rate such as MPEG is used. Even if there is, it is possible to arbitrarily lower the apparent frame rate and reduce the amount of code to generate a stream with an extremely low bit rate.

【0060】<第2の実施の形態>次に、本発明の映像
符号化装置及び映像符号化方法の第2の実施の形態につ
いて説明する。本実施の形態と第1の実施の形態との相
違点は、本実施の形態の映像符号化装置及び映像符号化
方法では、差分情報を符号化する際に量子化スケールを
徐々に細かくして量子化することで、より詳細な差分情
報を送ることができることである。
< Second Embodiment > Next, a second embodiment of the video encoding apparatus and the video encoding method of the present invention will be described. The difference between the present embodiment and the first embodiment is that the video encoding device and the video encoding method of the present embodiment gradually reduce the quantization scale when encoding the difference information. By quantizing, it is possible to send more detailed difference information.

【0061】図7は、本発明の映像符号化装置のブロッ
ク図である。この映像符号化装置の構成は、第1の実施
の形態に示した装置の構成と以下の点で相違する。すな
わち、第1の実施の形態で示した映像符号化装置が有す
る各構成部に加えて、第2の実施の形態の映像符号化装
置では、符号化部200 内において、量子化部204 に接続
され、量子化部204 で使用される量子化スケールを制御
する量子化制御部212備える点である。次に、本実施の
形態の映像符号化装置の動作を説明する。
FIG. 7 is a block diagram of a video encoding apparatus according to the present invention. The configuration of this video encoding device differs from the configuration of the device shown in the first embodiment in the following points. That is, in addition to the components included in the video encoding device described in the first embodiment, in the video encoding device according to the second embodiment, the video encoding device 200 is connected to the quantization unit 204 in the encoding unit 200. And a quantization control unit 212 for controlling the quantization scale used in the quantization unit 204. Next, the operation of the video encoding device according to the present embodiment will be described.

【0062】図8は、本実施の形態の映像符号化装置の
全体の動作の流れを示すフローチャートである。図8に
示す通り、本実施の形態の映像符号化装置の処理の流れ
は、図3に示したフローチャートにおいて、ステップ12
00とステップ1300との間にステップ1210が追加されてい
る点で異なっている。すなわち、本実施の形態の映像符
号化装置による映像符号化方法は、以下の様な処理フロ
ーとなる。
FIG. 8 is a flowchart showing the overall operation flow of the video encoding apparatus according to the present embodiment. As shown in FIG. 8, the processing flow of the video encoding device according to the present embodiment is the same as that of the flowchart shown in FIG.
The difference is that a step 1210 is added between 00 and 1300. That is, the video encoding method by the video encoding device according to the present embodiment has the following processing flow.

【0063】ステップ1100:入力すべき未処理の映像が
存在すれば、 ステップ1200:入力回路101 が、1フレーム分の非圧縮
映像信号を入力し、 ステップ1210:量子化制御部212 が、次の符号化の量子
化に適した量子化スケールを設定して量子化部204 の量
子化スケールを更新し、 ステップ1300:入力映像更新部102 で、入力されたフレ
ームが、更新すべき所定のフレーム数(更新フレーム
数)に達しているか否かを判断し、 ステップ2100:入力されたフレームが、更新フレーム数
に達していた場合、入力映像更新部102 が、入力回路10
1 から入力された映像信号を入力映像バッファ103 に書
き込んで格納している映像信号を更新し、 ステップ2200:符号源選択部202 が、次に符号化すべき
映像情報として入力映像バッファ103 に格納されている
映像信号を選択して直交変換部203 に渡し、ステップ41
00の処理に進む。 ステップ3100:一方、ステップ1300において、入力され
たフレームが、更新フレーム数に達していない場合、映
像減算部210 が、復号映像バッファ209 と入力映像バッ
ファ103 とに格納された映像情報から差分情報を生成し
て符号源選択部202 に渡し、 ステップ3200:符号源選択部202 が、次に符号化すべき
情報として、渡された差分情報を選択し、直交変換部20
3 に渡す。 ステップ4100:直交変換部203 は、符号源選択部202 か
ら入力映像情報(ステップ2200)又は差分情報(ステッ
プ3200)を受け取り、受け取った情報をブロック単位に
直交変換し、変換係数を生成する。 ステップ4200:次に量子化部204 が、直交変換部203 に
より生成された変換係数を、量子化制御部212 によって
設定された量子化スケールで量子化して量子化係数を生
成し、可変長符号化部205 及び逆量子化部207 に渡す。 ステップ4300:逆量子化部207 及び逆直交変換部208
で、量子化部204 により生成された量子化係数を用いて
映像を復号し、復号映像バッファ209 に格納する。 ステップ4400:一方、可変長符号化部205 は、量子化部
204 により生成された変換係数から可変長の符号を生成
(可変長符号化)し、 ステップ4500:構造符号化部206 が、可変長符号にデー
タ長などの必要な情報をヘッダとして付加して、最終的
な映像ストリームを生成し、 ステップ4600:出力回路301 が、構造符号化部206 によ
り生成された映像ストリームを出力し、再び次のフレー
ムに対し、最初から処理を続ける(ステップ1100に戻
る)。
Step 1100: If there is an unprocessed video to be input, Step 1200: the input circuit 101 inputs one frame of uncompressed video signal. Step 1210: The quantization control unit 212 A quantization scale suitable for encoding quantization is set and the quantization scale of the quantization unit 204 is updated. Step 1300: In the input video updating unit 102, the input frame is updated by a predetermined number of frames to be updated. (Step 2100) If the number of input frames has reached the number of updated frames, the input video updating unit 102
The video signal input from 1 is written to the input video buffer 103 to update the stored video signal. Step 2200: The code source selection unit 202 stores the video signal in the input video buffer 103 as video information to be encoded next. The selected video signal is passed to the orthogonal transformation unit 203, and the
Proceed to the process of 00. Step 3100: On the other hand, in step 1300, if the number of input frames has not reached the number of updated frames, the video subtraction unit 210 extracts difference information from the video information stored in the decoded video buffer 209 and the input video buffer 103. Step 3200: The code source selecting unit 202 selects the passed difference information as information to be encoded next, and
Pass to 3. Step 4100: The orthogonal transformer 203 receives the input video information (step 2200) or the difference information (step 3200) from the code source selector 202, and orthogonally transforms the received information in block units to generate transform coefficients. Step 4200: Next, the quantizing section 204 quantizes the transform coefficient generated by the orthogonal transform section 203 with the quantization scale set by the quantization control section 212 to generate a quantized coefficient, and performs variable length coding. This is passed to the section 205 and the inverse quantization section 207. Step 4300: Inverse quantization section 207 and inverse orthogonal transform section 208
Then, the video is decoded using the quantized coefficients generated by the quantization unit 204 and stored in the decoded video buffer 209. Step 4400: On the other hand, the variable length coding unit 205
A variable-length code is generated (variable-length coding) from the transform coefficient generated by step 204. Step 4500: The structure coding unit 206 adds necessary information such as a data length to the variable-length code as a header, A final video stream is generated. Step 4600: The output circuit 301 outputs the video stream generated by the structure coding unit 206, and continues the processing for the next frame again from the beginning (return to step 1100). .

【0064】上述から明らかな通り、第1の実施の形態
における処理と異なる点は、本実施の形態の映像符号化
装置において、符号化毎に量子化スケールの更新を行う
(ステップ1210)点である。なお、図8に示したフロー
チャートにおいて、符号化毎に量子化スケールの更新を
行うステップ(ステップ1210)を、ステップ4100とステ
ップ4200との間に追加するようにしてもよい。
As is clear from the above description, the difference from the processing in the first embodiment is that the quantization scale is updated for each encoding in the video encoding apparatus of the present embodiment (step 1210). is there. In the flowchart shown in FIG. 8, a step of updating the quantization scale for each encoding (step 1210) may be added between steps 4100 and 4200.

【0065】この量子化スケールは、I ピクチャ(図6
参照)の符号化時に最も粗い量子化を行い、P ピクチャ
(図6参照)が繰り返される毎に徐々に細かい量子化を
行えるように更新し、再びI ピクチャの符号化時に最も
粗い量子化スケールに戻すようにすると、全てのピクチ
ャの符号化時に最も効率の良い符号化を行うことができ
る。すなわち、P ピクチャは、その前に符号化された映
像の入力映像O に対する誤差(差分)なので、誤差であ
るP ピクチャを加算して入力映像O を繰り返し符号化す
ると、入力映像に対する誤差が徐々に減っていくため、
その値は徐々に小さくなっていく。
This quantization scale is determined by the I picture (FIG. 6).
), The coarsest quantization is performed, and each time a P picture (see FIG. 6) is repeated, the quantization is updated so that fine quantization can be performed. If it returns, the most efficient encoding can be performed at the time of encoding all the pictures. That is, since the P picture is an error (difference) of the previously coded video with respect to the input video O, if the P video which is an error is added and the input video O is repeatedly encoded, the error with respect to the input video O gradually increases. To decrease,
Its value gradually decreases.

【0066】一般に、符号化される誤差の値が、量子化
スケールに対して十分小さくなった場合、全ての誤差の
値は量子化時に0になってしまい、それ以上の画質の向
上ができなくなる。それに対し、本実施の形態の映像符
号化装置及び映像符号化方法では、符号化するピクチャ
が何回目の差分情報かに応じて、量子化スケールを任意
に小さくすることができ、さらに映像を鮮明にする差分
情報を符号化することができる。
In general, when the value of an error to be coded becomes sufficiently small with respect to the quantization scale, all the error values become 0 at the time of quantization, so that it is impossible to further improve the image quality. . On the other hand, in the video encoding device and the video encoding method according to the present embodiment, the quantization scale can be arbitrarily reduced in accordance with the number of pieces of difference information of the picture to be encoded. Can be encoded.

【0067】したがって、本実施の形態の映像符号化装
置及び映像符号化方法においては、第1の実施の形態に
示した特徴に加えて、差分情報を符号化する際に量子化
スケールを徐々に細かくして量子化することができるた
め、より詳細な差分情報を送ることができる。すなわ
ち、本実施の形態の映像符号化装置及び映像符号化方法
では、映像を鮮明にするためのP ピクチャを多く挿入し
て見かけのフレームレートを極めて低く(10分の1、
20分の1など)する場合に、特に有効なものとなる。
Therefore, in the video encoding device and the video encoding method of the present embodiment, in addition to the features shown in the first embodiment, the quantization scale is gradually increased when encoding the difference information. Since the quantization can be made finer, more detailed difference information can be sent. That is, in the video encoding device and the video encoding method of the present embodiment, the apparent frame rate is extremely low (1/10,
This is particularly effective in the case where it is 1/20.

【0068】以上の説明で明らかなように、第2の実施
の形態の映像符号化装置及び映像符号化方法によれば、
入力映像と復号映像との差分を多数回繰り返して符号化
する場合においても、効果的に符号化した映像の画質を
向上させることができる。
As is apparent from the above description, according to the video encoding device and the video encoding method of the second embodiment,
Even when the difference between the input video and the decoded video is repeatedly encoded many times, the image quality of the encoded video can be effectively improved.

【0069】<第3の実施の形態>次に、本発明の映像
符号化装置及び映像符号化方法の第3の実施の形態につ
いて説明する。本実施の形態と第1の実施の形態との相
違点は、本実施の形態の映像符号化装置及び映像符号化
方法では、入力映像を更新するフレーム間隔を、一定間
隔でなく、入力映像の変化の大きさに応じて任意に変化
させることができる点である。
< Third Embodiment > Next, a description will be given of a third embodiment of the video encoding apparatus and the video encoding method according to the present invention. The difference between the present embodiment and the first embodiment is that, in the video encoding device and the video encoding method of the present embodiment, the frame interval for updating the input video is not a fixed interval, but the input video is updated. The point is that it can be arbitrarily changed according to the magnitude of the change.

【0070】図9は、本実施の形態の映像符号化装置の
ブロック図である。この映像符号化装置の構成は、第1
の実施の形態に示した装置の構成と以下の点で相違す
る。すなわち、第1の実施の形態で示した映像符号化装
置が有する各構成部に加えて、第3の実施の形態の映像
符号化装置では、入力部100 内において、入力映像更新
部102 及び入力バッファ103 に接続され、入力映像を更
新するか否かを、入力映像を参照して決定する映像解析
部104 を備える点である。次に、本実施の形態の映像符
号化装置の動作を説明する。
FIG. 9 is a block diagram of a video encoding apparatus according to the present embodiment. The configuration of this video encoding device is the first
It differs from the configuration of the device shown in the embodiment in the following points. That is, in addition to the components included in the video encoding device described in the first embodiment, in the video encoding device according to the third embodiment, the input video updating unit 102 and the input video It is connected to the buffer 103 and has a video analyzing unit 104 that determines whether or not to update the input video with reference to the input video. Next, the operation of the video encoding device according to the present embodiment will be described.

【0071】図10は、本実施の形態の映像符号化装置
の全体の動作の流れを示すフローチャートである。図1
0に示す通り、本実施の形態の映像符号化装置の処理の
流れは、図3に示したフローチャートにおいて、ステッ
プ1300がステップ1220及びステップ1310に置き換わって
いる点で異なっている。すなわち、本実施の形態の映像
符号化装置による映像符号化方法は、以下の様な処理フ
ローとなる。
FIG. 10 is a flowchart showing the overall operation flow of the video encoding apparatus according to the present embodiment. FIG.
As shown in FIG. 0, the processing flow of the video encoding apparatus according to the present embodiment is different in that step 1300 is replaced by step 1220 and step 1310 in the flowchart shown in FIG. That is, the video encoding method by the video encoding device according to the present embodiment has the following processing flow.

【0072】ステップ1100:入力すべき未処理の映像が
存在すれば、 ステップ1200:入力回路101 が、1フレーム分の非圧縮
映像信号を入力し、 ステップ1220:映像解析部104 が、入力された映像信号
と、現在符号化に用いられている映像信号とを比較して
その変化の大きさを測定し、 ステップ1310:その変化の大きさが所定の閾値よりも大
きいか否かを判断し、 ステップ2100:映像信号の変化の大きさが所定の閾値よ
りも大きければ、入力映像更新部102 が、入力回路101
から入力された映像信号を入力映像バッファ103 に書き
込んで格納している映像信号を更新し、 ステップ2200:符号源選択部202 が、次に符号化すべき
映像情報として入力映像バッファ103 に格納されている
映像信号を選択して直交変換部203 に渡し、ステップ41
00の処理に進む。 ステップ3100:一方、ステップ1310において、変化の大
きさが所定の閾値よりも大きくなければ、映像減算部21
0 が、復号映像バッファ209 と入力映像バッファ103 と
に格納された映像情報から差分情報を生成して符号源選
択部202 に渡し、 ステップ3200:符号源選択部202 が、次に符号化すべき
情報として、渡された差分情報を選択し、直交変換部20
3 に渡す。 ステップ4100:直交変換部203 は、符号源選択部202 か
ら入力映像情報(ステップ2200)又は差分情報(ステッ
プ3200)を受け取り、受け取った情報をブロック単位に
直交変換し、変換係数を生成する。 ステップ4200:次に量子化部204 が、直交変換部203 に
より生成された変換係数を量子化して量子化係数を生成
し、可変長符号化部205 及び逆量子化部207 に渡す。 ステップ4300:逆量子化部207 及び逆直交変換部208
で、量子化部204 により生成された量子化係数を用いて
映像を復号し、復号映像バッファ209 に格納する。 ステップ4400:一方、可変長符号化部205 は、量子化部
204 により生成された変換係数から可変長の符号を生成
(可変長符号化)し、 ステップ4500:構造符号化部206 が、可変長符号にデー
タ長などの必要な情報をヘッダとして付加して、最終的
な映像ストリームを生成し、 ステップ4600:出力回路301 が、構造符号化部206 によ
り生成された映像ストリームを出力し、再び次のフレー
ムに対し、最初から処理を続ける(ステップ1100に戻
る)。
Step 1100: If there is an unprocessed video to be input, Step 1200: the input circuit 101 inputs one frame of uncompressed video signal, and Step 1220: the video analysis unit 104 Measuring the magnitude of the change by comparing the video signal with the video signal currently being used for encoding, step 1310: determining whether the magnitude of the change is greater than a predetermined threshold, Step 2100: If the magnitude of the change in the video signal is larger than a predetermined threshold, the input video update unit 102
Step 2200: The code source selecting unit 202 stores the video signal input from the input video buffer 103 in the input video buffer 103 as video information to be coded next. The selected video signal is passed to the orthogonal transform unit 203, and the
Proceed to the process of 00. Step 3100: On the other hand, if the magnitude of the change is not larger than the predetermined threshold in step 1310, the video subtraction unit 21
0 generates difference information from the video information stored in the decoded video buffer 209 and the input video buffer 103 and passes the difference information to the code source selection unit 202. Step 3200: The code source selection unit 202 The selected difference information is selected as the
Pass to 3. Step 4100: The orthogonal transformer 203 receives the input video information (step 2200) or the difference information (step 3200) from the code source selector 202, and orthogonally transforms the received information in block units to generate transform coefficients. Step 4200: Next, the quantizing section 204 quantizes the transform coefficient generated by the orthogonal transform section 203 to generate a quantized coefficient, which is passed to the variable-length coding section 205 and the inverse quantization section 207. Step 4300: Inverse quantization section 207 and inverse orthogonal transform section 208
Then, the video is decoded using the quantized coefficients generated by the quantization unit 204 and stored in the decoded video buffer 209. Step 4400: On the other hand, the variable length coding unit 205
A variable-length code is generated (variable-length coding) from the transform coefficient generated by step 204. Step 4500: The structure coding unit 206 adds necessary information such as a data length to the variable-length code as a header, A final video stream is generated. Step 4600: The output circuit 301 outputs the video stream generated by the structure coding unit 206, and continues the processing for the next frame again from the beginning (return to step 1100). .

【0073】図10から明らかなように、第1の実施の
形態における処理と異なる点は、本実施の形態の映像符
号化装置において、映像信号を入力する毎に映像信号を
解析し(ステップ1220)、その解析結果に応じて、符号
化に用いる映像信号を更新するか否かを判断する(ステ
ップ1310)点である。
As is apparent from FIG. 10, the difference from the processing in the first embodiment is that the video encoding apparatus of the present embodiment analyzes the video signal every time the video signal is input (step 1220). ), It is determined whether or not to update the video signal used for encoding according to the analysis result (step 1310).

【0074】図11(A)及び(B)は、それぞれ図9
で示した映像解析部104 の構成の例を示すブロック図で
ある。図11(A)において、映像解析部104 は、誤差
測定部111 と、判定部112 を備えている。まず、映像解
析部104 の誤差測定部111 が、入力回路101 (図9)と
入力映像バッファ103 (図9)から映像信号を入力し
て、2つの映像の各画素値(例えば輝度値)の差分を求
めて平均自乗誤差を計算する。次に、判定部112 が、求
められた平均自乗誤差の値を予め定められた閾値と比較
する。判定部112 は、この平均自乗誤差が閾値より大き
い場合、入力映像更新部102 (図9)に入力映像信号を
更新することを指示する更新制御信号を送信し、平均自
乗誤差が閾値より小さい場合、入力映像信号を更新しな
いことを指示する更新制御信号を入力映像更新部102 に
送信する。
FIGS. 11A and 11B correspond to FIGS.
FIG. 3 is a block diagram showing an example of the configuration of a video analysis unit 104 shown by. In FIG. 11A, the video analysis unit 104 includes an error measurement unit 111 and a determination unit 112. First, the error measuring unit 111 of the video analyzing unit 104 inputs a video signal from the input circuit 101 (FIG. 9) and the input video buffer 103 (FIG. 9), and calculates the pixel value (for example, luminance value) of each of two videos. The difference is calculated and the mean square error is calculated. Next, the determination unit 112 compares the obtained value of the mean square error with a predetermined threshold value. When the mean square error is larger than the threshold, the determination unit 112 transmits an update control signal instructing to update the input video signal to the input video updating unit 102 (FIG. 9). Then, an update control signal instructing not to update the input video signal is transmitted to the input video update unit 102.

【0075】また、図11(B)において、映像解析部
104 は、動き測定部113 と、判定部112 を備えている。
まず、動き測定部113 が入力回路101 (図9)と入力映
像バッファ103 (図9)から映像信号を入力して、入力
回路101 からの映像の一部分、例えば、各マクロブロッ
クについて、動きベクトルを検出し、すべての動きベク
トルの大きさ(距離)の総和を計算する。次に、判定部
112 が、求められた動きベクトルの総和をあらかじめ定
められた閾値と比較する。判定部112 は、動きベクトル
の総和が閾値より大きい場合、入力映像更新部102 (図
9)に入力映像信号を更新するように指示する更新制御
信号を送信し、動きベクトルの総和が閾値より小さい場
合、入力映像信号を更新しないことを指示する更新制御
信号を送信する。
In FIG. 11B, a video analyzing unit
104 includes a motion measurement unit 113 and a determination unit 112.
First, the motion measuring unit 113 inputs a video signal from the input circuit 101 (FIG. 9) and the input video buffer 103 (FIG. 9), and calculates a motion vector for a part of the video from the input circuit 101, for example, for each macroblock. Detect and calculate the sum of the magnitudes (distances) of all motion vectors. Next, the judgment unit
112 compares the sum of the determined motion vectors with a predetermined threshold. If the sum of the motion vectors is larger than the threshold, the determination unit 112 transmits an update control signal instructing the input video update unit 102 (FIG. 9) to update the input video signal, and the sum of the motion vectors is smaller than the threshold. In this case, an update control signal instructing not to update the input video signal is transmitted.

【0076】ここで、図11(A)に示す構成で映像解
析を行う場合、平均自乗誤差を変化量とするため、解析
に要する計算量が少なくてすむという有用な効果があ
る。但し、映像全体が明るくなったなど、輝度のみが変
化して映像の見かけの動きが無い場合でも、入力映像を
更新してしまうため、映像の見かけ上の変化と入力映像
の更新が一致しない場合が生じる場合もある。一方、図
11(B)に示す構成でで映像解析を行う場合、実際の
動きベクトルを変化量とするため、映像の見かけ上の変
化と入力映像の更新が一致する。但し、この場合には図
11(A)に比べて、動きベクトル検出に多くの計算量
を要する。
Here, when performing video analysis with the configuration shown in FIG. 11A, since the mean square error is used as a variation, there is a useful effect that the amount of calculation required for the analysis can be reduced. However, even when only the luminance changes and there is no apparent movement of the video, such as when the entire video becomes brighter, the input video is updated. Therefore, when the apparent change in the video does not match the update of the input video. May occur. On the other hand, when the video analysis is performed with the configuration shown in FIG. 11B, the apparent change of the video matches the update of the input video because the actual motion vector is used as the change amount. However, in this case, a larger amount of calculation is required for motion vector detection than in FIG.

【0077】以上説明したように、本実施の形態の映像
符号化装置及び映像符号化方法においては、第1の実施
の形態に示した特徴に加えて、入力映像を更新するフレ
ーム間隔を、一定間隔でなく、入力映像の変化の大きさ
に応じて任意に変化させることができる。すなわち、本
実施の形態の映像符号化装置で生成された映像ストリー
ムを再生した場合、元の映像の変化が大きくない部分
は、見かけの動きが止まる代わりに徐々に画質が向上
し、大きな動きや変化がある部分は、画質の向上を抑え
て見かけの動きや変化を滑らかにすることができる。
As described above, in the video encoding apparatus and the video encoding method of the present embodiment, in addition to the features shown in the first embodiment, the frame interval for updating the input video is fixed. It can be changed arbitrarily according to the magnitude of the change of the input image instead of the interval. That is, when the video stream generated by the video encoding device according to the present embodiment is reproduced, the portion where the change of the original video is not large gradually improves the image quality instead of stopping the apparent movement, and In a portion where there is a change, it is possible to suppress an improvement in image quality and smooth an apparent movement or change.

【0078】なお、第3の実施の形態に示す装置に、第
2の実施の形態に示した装置の量子化制御部212 を加
え、量子化スケールを変化させることも可能であり、第
2の実施の形態で説明したような、多数回の差分情報を
符号化する場合でも効果的に画質を向上させるという効
果を得ることができる。
The quantization scale can be changed by adding the quantization control section 212 of the device shown in the second embodiment to the device shown in the third embodiment. As described in the embodiment, the effect of effectively improving the image quality can be obtained even when encoding the difference information many times.

【0079】以上の説明から明らかなように、本実施の
形態によれば、固定かつ低い転送レートの圧縮ストリー
ムを生成する場合であっても、動きが大きい場合は動き
を優先し、動きが小さい場合は画質を優先させて、圧縮
ストリーム映像の品質を向上させることができる。
As is apparent from the above description, according to the present embodiment, even when a compressed stream having a fixed and low transfer rate is generated, if the motion is large, the motion is prioritized, and the motion is small. In this case, the quality of the compressed stream video can be improved by giving priority to the image quality.

【0080】<第4の実施の形態>次に、本発明の映像
符号化装置及び映像符号化方法の第4の実施の形態につ
いて説明する。本実施の形態と第1の実施の形態との相
違点は、本実施の形態の映像符号化装置及び映像符号化
方法では、入力映像自体をI ピクチャだけでなく、P ピ
クチャとしても符号化することで、第1 の実施の形態と
同様の複数の転送レートでの再生を可能にした上で、更
に映像の圧縮効率を向上させる点である。
< Fourth Embodiment > Next, a fourth embodiment of the video coding apparatus and the video coding method of the present invention will be described. The difference between the present embodiment and the first embodiment is that, in the video encoding device and the video encoding method of the present embodiment, the input video itself is encoded not only as I pictures but also as P pictures. In this way, it is possible to reproduce at a plurality of transfer rates similar to the first embodiment, and further improve the video compression efficiency.

【0081】図12は、本実施の形態の映像符号化装置
のブロック図である。この映像符号化装置の構成は、第
1の実施の形態に示した装置の構成と以下の点で相違す
る。すなわち、第1の実施の形態で示した映像符号化装
置が有する各構成部に加えて、第4の実施の形態の映像
符号化装置では、入力映像バッファ103 、可変長符号化
部205 、復号映像バッファ209 、及び映像減算部210 に
接続され、入力映像と復号映像とから動きベクトルの検
出を行う動きベクトル探索部213 を、符号化部200 内に
備える点である。次に、本実施の形態の映像符号化装置
の動作を説明する。
FIG. 12 is a block diagram of a video encoding apparatus according to the present embodiment. The configuration of this video encoding device differs from the configuration of the device shown in the first embodiment in the following points. That is, in addition to the components included in the video encoding device shown in the first embodiment, in the video encoding device according to the fourth embodiment, the input video buffer 103, the variable-length encoding unit 205, The encoding unit 200 includes a motion vector search unit 213 that is connected to the video buffer 209 and the video subtraction unit 210 and detects a motion vector from the input video and the decoded video. Next, the operation of the video encoding device according to the present embodiment will be described.

【0082】図13は、本実施の形態の映像符号化装置
の全体の動作の流れを示すフローチャートである。図1
3に示す通り、本実施の形態の映像符号化装置の処理の
流れは、図3に示したフローチャートにおいて、ステッ
プ2100とステップ2200の間にステップ2110が追加され、
また、ステップ2110で分岐する処理としてステップ2310
〜2330が追加されている点で異なっている。すなわち、
本実施の形態の映像符号化装置による映像符号化方法
は、以下の様な処理フローとなる。
FIG. 13 is a flowchart showing the flow of the entire operation of the video encoding apparatus according to the present embodiment. FIG.
As shown in FIG. 3, the process flow of the video encoding device according to the present embodiment is such that a step 2110 is added between steps 2100 and 2200 in the flowchart shown in FIG.
Also, as the process branched in step 2110, step 2310
The difference is that ~ 2330 has been added. That is,
The video encoding method by the video encoding device according to the present embodiment has the following processing flow.

【0083】ステップ1100:入力すべき未処理の映像が
存在すれば、 ステップ1200:入力回路101 が、1フレーム分の非圧縮
映像信号を入力し、 ステップ1300:入力映像更新部102 で、入力されたフレ
ームが、更新すべき所定のフレーム数(更新フレーム
数)に達しているか否かを判断し、 ステップ2100:入力されたフレームが、更新フレーム数
に達していた場合、入力映像更新部102 が、入力回路10
1 から入力された映像信号を入力映像バッファ103 に書
き込んで格納している映像信号を更新し、 ステップ2110:符号化制御部201 が、更新された入力映
像信号の符号化形式を決定し、 ステップ2200:入力映像信号をI ピクチャとして符号化
する場合は、符号源選択部202 が、次に符号化すべき映
像情報として入力映像バッファ103 に格納されている映
像信号を選択して直交変換部203 に渡し、ステップ4100
の処理に進む。 ステップ2310:入力映像信号をP ピクチャとして符号化
する場合は、動きベクトル探索部213 が、入力映像バッ
ファ103 の映像信号に対して、復号映像バッファ209 に
格納されている映像信号と比較して動きベクトルの探索
を行い、求めた動きベクトルを映像減算部210 と可変長
符号化部205 に渡し、 ステップ2320:映像減算部210 が、動きベクトル探索部
213 から渡された動きベクトルを用いて、入力映像バッ
ファ103 の入力映像信号と復号映像バッファ209 の復号
映像信号との差分を求めて差分情報として符号源選択部
202 に渡し、 ステップ2330:符号源選択部202 が、次に符号化すべき
情報として、渡された差分情報を選択し、直交変換部20
3 に渡す。 ステップ3100:一方、ステップ1300において、入力され
たフレームが、更新フレーム数に達していない場合、映
像減算部210 が、復号映像バッファ209 と入力映像バッ
ファ103 とに格納された映像情報から差分情報を生成し
て符号源選択部202 に渡し、 ステップ3200:符号源選択部202 が、次に符号化すべき
情報として、渡された差分情報を選択し、直交変換部20
3 に渡す。 ステップ4100:直交変換部203 は、符号源選択部202 か
ら入力映像情報(ステップ2200)又は差分情報(ステッ
プ2330又はステップ3200)を受け取り、受け取った情報
をブロック単位に直交変換し、変換係数を生成する。 ステップ4200:次に量子化部204 が、直交変換部203 に
より生成された変換係数を量子化して量子化係数を生成
し、可変長符号化部205 及び逆量子化部207 に渡す。 ステップ4300:逆量子化部207 及び逆直交変換部208
で、量子化部204 により生成された量子化係数を用いて
映像を復号し、復号映像バッファ209 に格納する。 ステップ4400:一方、可変長符号化部205 は、量子化部
204 により生成された変換係数から、又は量子化部204
により生成された変換係数と動きベクトル探索部213 か
ら渡された動きベクトルとから、可変長の符号を生成
(可変長符号化)し、 ステップ4500:構造符号化部206 が、可変長符号にデー
タ長などの必要な情報をヘッダとして付加して、最終的
な映像ストリームを生成し、 ステップ4600:出力回路301 が、構造符号化部206 によ
り生成された映像ストリームを出力し、再び次のフレー
ムに対し、最初から処理を続ける(ステップ1100に戻
る)。
Step 1100: If there is an unprocessed video to be input, Step 1200: The input circuit 101 inputs the uncompressed video signal for one frame. Step 1300: The input circuit 101 It is determined whether or not the input frame has reached the predetermined number of frames to be updated (the number of update frames). Step 2100: If the input frame has reached the number of update frames, the input video update unit 102 , Input circuit 10
The video signal input from step 1 is written to the input video buffer 103 to update the stored video signal. Step 2110: The encoding control unit 201 determines the encoding format of the updated input video signal. 2200: When encoding an input video signal as an I picture, the code source selection unit 202 selects a video signal stored in the input video buffer 103 as video information to be encoded next, and sends the video signal to the orthogonal transformation unit 203. Hand over, step 4100
Proceed to processing. Step 2310: When encoding the input video signal as a P picture, the motion vector search unit 213 compares the video signal of the input video buffer 103 with the video signal stored in the decoded video buffer 209, and A vector search is performed, and the obtained motion vector is passed to the video subtraction unit 210 and the variable-length coding unit 205. Step 2320: The video subtraction unit 210
The difference between the input video signal of the input video buffer 103 and the decoded video signal of the decoded video buffer 209 is obtained using the motion vector passed from the
Step 2330: The code source selecting unit 202 selects the passed difference information as information to be encoded next, and
Pass to 3. Step 3100: On the other hand, in step 1300, if the number of input frames has not reached the number of updated frames, the video subtraction unit 210 extracts difference information from the video information stored in the decoded video buffer 209 and the input video buffer 103. Step 3200: The code source selecting unit 202 selects the passed difference information as information to be encoded next, and
Pass to 3. Step 4100: The orthogonal transformer 203 receives the input video information (step 2200) or the difference information (step 2330 or step 3200) from the code source selector 202, and orthogonally transforms the received information into blocks to generate transform coefficients. I do. Step 4200: Next, the quantizing section 204 quantizes the transform coefficient generated by the orthogonal transform section 203 to generate a quantized coefficient, which is passed to the variable-length coding section 205 and the inverse quantization section 207. Step 4300: Inverse quantization section 207 and inverse orthogonal transform section 208
Then, the video is decoded using the quantized coefficients generated by the quantization unit 204 and stored in the decoded video buffer 209. Step 4400: On the other hand, the variable length coding unit 205
204 or from the transform coefficients generated by
A variable-length code is generated (variable-length coding) from the transform coefficients generated by the above and the motion vector passed from the motion vector search unit 213. Step 4500: The structure coding unit 206 Step 4600: The output circuit 301 outputs the video stream generated by the structure coding unit 206 and adds the necessary information such as the length as a header to the next frame. On the other hand, the processing is continued from the beginning (return to step 1100).

【0084】図13から明らかなように、第1の実施の
形態における処理と異なる点は、本実施の形態の映像符
号化装置及び映像符号化方法において、入力映像バッフ
ァ103 の入力映像信号が更新された時、更新された映像
をP ピクチャとして符号化する処理が加わった点(ステ
ップ2110、2310、2320、2330)である。すなわち、本実
施の形態の映像符号化装置及び映像符号化方法では、第
1の実施の形態の特徴に加えて、入力映像自体をI ピク
チャだけでなく、P ピクチャとしても符号化することに
よって、さらに映像の圧縮効率を向上させることができ
る。
As is apparent from FIG. 13, the difference from the processing in the first embodiment is that the input video signal of the input video buffer 103 is updated in the video encoding device and the video encoding method of the present embodiment. This is the point where the processing for encoding the updated video as a P picture has been added when the update is performed (steps 2110, 2310, 2320, and 2330). That is, in the video encoding device and the video encoding method of the present embodiment, in addition to the features of the first embodiment, by encoding the input video itself not only as an I picture but also as a P picture, Further, the compression efficiency of the video can be improved.

【0085】また、本実施の形態の映像符号化装置及び
映像符号化方法では、入力映像バッファ103 の入力映像
信号が更新された時、映像減算部210 は、動きベクトル
探索部213 から渡される動きベクトルを用いて、動き予
測した差分映像を生成する。一方、入力映像バッファ10
3 の入力映像信号が更新されない場合には、差分情報を
生成するステップ3100で、映像減算部210 は、動きベク
トル探索部213 から入力映像の動きが無いことを示す0
の値を動きベクトルとして受け取って差分情報を生成す
る。したがって、ここで生成される差分情報は、第1の
実施の形態で生成される差分情報と同じものになる。
In the video coding apparatus and the video coding method according to the present embodiment, when the input video signal of the input video buffer 103 is updated, the video subtraction unit 210 A motion-predicted difference image is generated using the vector. On the other hand, the input video buffer 10
If the input video signal of No. 3 is not updated, in a step 3100 for generating difference information, the video subtraction unit 210 determines from the motion vector search unit 213 that there is no motion of the input video.
Is received as a motion vector to generate difference information. Therefore, the difference information generated here is the same as the difference information generated in the first embodiment.

【0086】ここで、上述の第4の実施の形態におけ
る、入力される映像信号と符号化される映像情報との関
係を、図を用いて説明する。
Here, the relationship between the input video signal and the video information to be encoded in the above-described fourth embodiment will be described with reference to the drawings.

【0087】図14は、本実施の形態の映像符号化装置
の処理と、該映像符号化装置に使用される入力映像、復
号映像、及び出力される映像ストリームとの関係を示し
た図である。この図14は、第1の実施の形態で示した
図6に対応する。第4の実施の形態の映像符号化装置に
おいて、最初のI ピクチャからその後に続く3つのPク
チャを符号化するまでは、図6に示した第1の実施の形
態と同様の処理になる。本実施の形態が第1の実施の形
態と異なるのは、入力映像バッファ103 (図12)の入
力映像信号が更新されてからの処理である。
FIG. 14 is a diagram showing the relationship between the processing of the video coding apparatus according to the present embodiment, the input video, the decoded video used in the video coding apparatus, and the output video stream. . FIG. 14 corresponds to FIG. 6 shown in the first embodiment. In the video encoding device according to the fourth embodiment, the same processing as in the first embodiment shown in FIG. 6 is performed until the following three pictures are encoded from the first I picture. This embodiment differs from the first embodiment in the processing after the input video signal of the input video buffer 103 (FIG. 12) is updated.

【0088】本実施の形態の映像符号化装置では、入力
映像バッファ103 に格納されている入力映像O が更新さ
れ、更新された入力映像O をP ピクチャ(差分映像スト
リーム)として符号化する場合、図14で示したP ピク
チャPO1 を符号化する時の処理が行われる。すなわち、
その前に符号化された映像情報を復号した復号映像R13
と、更新された入力映像O2とから、動き補償を用いたP
ピクチャの符号化を行い、新しいP ピクチャPO1 を生成
する。このP ピクチャPO1 は、図6の映像ストリームI2
と同じ内容の映像を符号化したものとなり、差分映像ス
トリームP1からP3を再生するとき見かけの動きが無いの
に対して、P ピクチャPO1 を再生すると、再生映像に動
きが生じる。その後は、第1の実施の形態と同様に、入
力映像O2と、P ピクチャPO1 を復号した映像との差分
を、次のP ピクチャとして符号化して符号化処理を続け
る。
In the video encoding apparatus according to the present embodiment, when the input video O stored in the input video buffer 103 is updated, and the updated input video O is encoded as a P picture (differential video stream), Processing for encoding the P picture PO1 shown in FIG. 14 is performed. That is,
A decoded video R13 obtained by decoding the video information encoded before
And the updated input video O2, P
Encode the picture to generate a new P picture PO1. This P picture PO1 is a video stream I2 of FIG.
When the P-picture PO1 is reproduced, there is a motion in the reproduced video, while the video having the same contents as the above is encoded and there is no apparent movement when the differential video streams P1 to P3 are reproduced. After that, as in the first embodiment, the difference between the input video O2 and the video obtained by decoding the P picture PO1 is coded as the next P picture, and the coding process is continued.

【0089】このように、本実施の形態の映像符号化装
置で生成した映像ストリームを再生すると、第1の実施
の形態と同様、見かけのフレームレートが低下する換わ
りに、各映像フレームの画質が徐々に向上する。
As described above, when the video stream generated by the video encoding apparatus according to the present embodiment is reproduced, similarly to the first embodiment, the apparent frame rate is reduced, but the image quality of each video frame is reduced. It gradually improves.

【0090】また、この装置で符号化された映像ストリ
ームのI ピクチャと、入力映像を符号化したP ピクチャ
のみを選択して再生した場合、画質が向上することはな
いが、見かけのフレームレートは維持される。一方、I
ピクチャと、I ピクチャの画質を向上させるP ピクチャ
(図14で示したI1、P1、P2、P3)のみを選択して再生
すれば、見かけのフレームレートは低下するが、1フレ
ームごとの画質は向上する。
When only the I picture of the video stream coded by this device and the P picture of the input video coded are selected and reproduced, the image quality is not improved, but the apparent frame rate is Will be maintained. On the other hand, I
If only the picture and the P picture (I1, P1, P2, P3 shown in FIG. 14) for improving the picture quality of the I picture are selected and reproduced, the apparent frame rate is reduced, but the picture quality of each frame is reduced. improves.

【0091】このように、再生する際に、再生するフレ
ームを選択することで、限られた転送レートであって
も、動きを優先させるか、1フレームごとの画質を優先
させるかを選択して映像を再生することができる。ま
た、I ピクチャのみを選択して再生すれば、見かけのフ
レームレートを更に低下させることができ、より低い転
送レートの映像ストリームとして扱うことができる。こ
のように、本実施の形態の映像符号化装置により符号化
した映像ストリームは、再生側で映像の特徴を選択でき
る上、一般に利用されている符号化の規格、例えば、M
PEGなどの規格に準拠した符号化をすることができる
ため、特殊な再生装置を必要としない。
As described above, by selecting a frame to be reproduced at the time of reproduction, it is possible to select whether to give priority to motion or image quality for each frame even at a limited transfer rate. Video can be played. Also, if only the I picture is selected and reproduced, the apparent frame rate can be further reduced, and the video stream can be handled as a lower transfer rate video stream. As described above, the video stream encoded by the video encoding device according to the present embodiment can select the characteristics of the video on the reproduction side and can use a generally used encoding standard such as M
Since encoding can be performed in accordance with standards such as PEG, a special reproducing device is not required.

【0092】以上の説明で明らかなように、第4の実施
の形態で示したような映像符号化装置及び映像符号化方
法によれば、再生される映像ストリームを極めて低い転
送レートにすることができ、また、特別な再生装置を用
いることなくフレームレートや画質を再生側で選択する
ことができる圧縮映像ストリームを生成することができ
る。
As is clear from the above description, according to the video encoding apparatus and the video encoding method described in the fourth embodiment, the video stream to be reproduced can be set to an extremely low transfer rate. Also, it is possible to generate a compressed video stream in which the frame rate and image quality can be selected on the reproduction side without using a special reproduction device.

【0093】以上、第1〜第4の実施の形態として映像
符号化方法について説明したが、このような処理をコン
ピュータに実行させるためのプログラムとしてコンピュ
ータ読取り可能な記録媒体に記録することもできる。
The video encoding method has been described as the first to fourth embodiments. However, such a process may be recorded on a computer-readable recording medium as a program for causing a computer to execute such a process.

【0094】<第5の実施の形態>次に、第5の実施の
形態として、第1から第4の実施の形態で示したような
本発明の映像符号化装置を使用した映像通信システムに
ついて説明する。
< Fifth Embodiment > Next, as a fifth embodiment, a video communication system using the video encoding device of the present invention as shown in the first to fourth embodiments will be described. explain.

【0095】図15は、本発明による映像通信システム
の構成を示すブロック図である。この映像通信システム
は、映像を撮影してそれをデジタル映像信号として出力
するビデオカメラ5100と、ビデオカメラ5100より出力さ
れる映像信号を圧縮して映像ストリームに符号化する映
像符号化装置5200と、映像符号化装置5200により生成さ
れた映像ストリームをネットワーク上に送信する映像送
信装置5300と、LAN(Local Area Network)などの高
速ネットワーク5410と、狭帯域ISDN(Integrated s
ervices Digital Network )などの低速ネットワーク54
20と、高速ネットワーク5410又は低速ネットワーク5420
を介して送信された映像ストリームを受信してそれを再
生する映像受信再生装置5500から構成されている。ここ
で、映像符号化装置5200は、第1乃至第4のいずれかの
実施の形態で説明した、映像符号化装置を用いるとよ
い。次に、図15に示した映像通信システムの動作につ
いて説明する。
FIG. 15 is a block diagram showing a configuration of a video communication system according to the present invention. The video communication system includes a video camera 5100 that captures a video and outputs it as a digital video signal, a video encoding device 5200 that compresses a video signal output from the video camera 5100 and encodes the video stream, A video transmission device 5300 for transmitting a video stream generated by the video encoding device 5200 over a network, a high-speed network 5410 such as a LAN (Local Area Network), and a narrow-band integrated services digital network (ISDN).
ervices Digital Network)
20, high speed network 5410 or low speed network 5420
And a video receiving / reproducing device 5500 that receives the video stream transmitted through the device and reproduces the video stream. Here, the video encoding device 5200 may use the video encoding device described in any of the first to fourth embodiments. Next, the operation of the video communication system shown in FIG. 15 will be described.

【0096】図16は、本発明による映像通信システム
の動作の流れを示すフローチャートである。以下、図1
6を用いて本発明の映像通信システムの動作を説明す
る。 ステップ10000 :ビデオカメラ5100が映像を撮影し、そ
の映像をデジタル映像信号に変換して映像符号化装置52
00に渡し、 ステップ11000 :映像符号化装置5200がデジタル映像信
号から映像ストリームを生成して映像送信装置5300に渡
し、 ステップ12000 :映像送信装置5300は、高速ネットワー
ク5410にはこの映像ストリームをそのまま直接送信し、
低速ネットワーク5420には映像ストリーム中の一部(例
えば、I ピクチャのみ)を選択して送信する。 ステップ13000 :映像受信再生装置5500は、高速ネット
ワーク5410又は低速ネットワーク5420から映像ストリー
ムを受信し、 ステップ14000 :受信した映像ストリームを再生する。
FIG. 16 is a flowchart showing the operation flow of the video communication system according to the present invention. Hereinafter, FIG.
6, the operation of the video communication system of the present invention will be described. Step 10000: The video camera 5100 captures an image, converts the image into a digital image signal, and converts the image into a digital image signal.
Step 11000: The video encoding device 5200 generates a video stream from the digital video signal and passes it to the video transmission device 5300. Step 12000: The video transmission device 5300 directly transmits this video stream to the high-speed network 5410 as it is. Send,
A part (for example, only I pictures) in the video stream is selected and transmitted to the low-speed network 5420. Step 13000: The video receiving / reproducing device 5500 receives a video stream from the high-speed network 5410 or the low-speed network 5420, and Step 14000: reproduces the received video stream.

【0097】このように、本発明の映像通信システムに
よれば、ビデオカメラ5100で撮影した映像を、映像符号
化装置5200で映像フォーマットに圧縮して符号化し、こ
の生成された映像ストリームを映像送信装置5300で高速
及び低速ネットワーク5410、5420を介して送信し、送信
された映像ストリームを映像受信再生装置5500で受信し
て再生することができる。
As described above, according to the video communication system of the present invention, the video captured by the video camera 5100 is compressed and encoded into the video format by the video encoding device 5200, and the generated video stream is transmitted. The video stream transmitted by the device 5300 via the high-speed and low-speed networks 5410 and 5420, and the transmitted video stream can be received and reproduced by the video reception / reproduction device 5500.

【0098】この処理において、映像符号化装置5200が
生成する映像ストリームの全体の転送レートを、高速ネ
ットワーク5410で送信するのに適した転送レートに設定
しておき、この映像ストリームを低速ネットワーク5420
で送信する場合には、映像送信装置5300が映像ストリー
ムを選択的に間引きして、低速ネットワーク5420で送信
するのに適した転送レートにすることができる。このよ
うにすることによって、1度の符号化処理で、複数の転
送レートの映像ストリームを得ることができ、映像通信
システムの処理効率を向上させることができる。
In this processing, the transfer rate of the entire video stream generated by the video encoding device 5200 is set to a transfer rate suitable for transmission on the high-speed network 5410, and this video stream is set to the low-speed network 5420.
When the transmission is performed by the video transmission device 5300, the video transmission device 5300 can selectively thin out the video stream to have a transfer rate suitable for transmission over the low-speed network 5420. By doing so, it is possible to obtain video streams at a plurality of transfer rates in one encoding process, and to improve the processing efficiency of the video communication system.

【0099】また、低速ネットワーク5420に接続された
映像受信再生装置5500が映像を再生する場合、映像スト
リームの転送レートを低く抑えられているために再生中
は画質の向上ができないが、再生を一時停止した時、映
像フレームを進める必要が無くなるため、映像送信装置
5300が、停止した映像フレームに対して画質を向上させ
る差分情報を送信し、映像受信再生装置5500が送信され
た差分情報を再生すれば、映像の動きを停止ししたま
ま、徐々に画質を向上させることができる。
When the video receiving / reproducing apparatus 5500 connected to the low-speed network 5420 reproduces a video, the image quality cannot be improved during the reproduction because the transfer rate of the video stream is kept low. When stopped, there is no need to advance the video frame.
If the 5300 sends the difference information to improve the image quality for the stopped video frame, and the video receiving and reproducing device 5500 plays the transmitted difference information, the image quality gradually improves while the motion of the video is stopped. Can be done.

【0100】以上、本発明の映像符号化装置、映像符号
化方法、記録媒体、及び映像通信システムについて説明
したが、上述した本発明は、映像信号の符号化のフォー
マットとしてMPEG、H.261、H.263などの
動画の映像に関する一般的なフォーマットを容易に適用
することができる。
The video coding apparatus, the video coding method, the recording medium, and the video communication system according to the present invention have been described above. 261, H .; For example, a general format relating to a moving image such as H.263 can be easily applied.

【0101】[0101]

【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
の映像符号化装置、映像符号化方法、記録媒体、及び映
像通信システムによれば、MPEGやH.261などの
フレーム間圧縮とフレーム内圧縮を組み合わせた標準的
な動画圧縮規格に準拠しながら、固定された高いフレー
ムレートに対して、実質的なフレームレートを低下さ
せ、1フレームあたりの情報量を向上させることができ
るようになった。
As is clear from the above description, according to the video encoding apparatus, the video encoding method, the recording medium, and the video communication system of the present invention, MPEG and H.264 are used. 261 and the like, while reducing the substantial frame rate for a fixed high frame rate and reducing the amount of information per frame, while complying with the standard video compression standard that combines inter-frame compression and intra-frame compression. Can be improved.

【0102】また、スケーラビリティに対応していない
一般のデコーダで、フレーム毎の画質を優先させるか、
動き(フレームレート)を優先させるかの選択ができる
ようになった。
Also, in a general decoder that does not support scalability, the image quality of each frame is given priority.
You can now select whether to give priority to movement (frame rate).

【0103】さらに、これによって、利用者側に特殊な
再生装置やスキルを必要とせず、様々な環境や要求に適
応した動画を、低コストで再生することができるように
なった。
Further, this makes it possible to reproduce a moving picture adapted to various environments and requests at low cost without requiring a special reproducing device or skill on the user side.

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

【図1】本発明の映像符号化装置の全体的なブロック図
である。
FIG. 1 is an overall block diagram of a video encoding device according to the present invention.

【図2】本発明の映像符号化装置のブロック図である。FIG. 2 is a block diagram of a video encoding device according to the present invention.

【図3】本発明の映像符号化装置の処理全体のフローチ
ャートである。
FIG. 3 is a flowchart of the entire processing of the video encoding device of the present invention.

【図4】映像復号処理のフローチャートである。FIG. 4 is a flowchart of a video decoding process.

【図5】入力映像、復号映像、及び差分映像を示す図で
ある。
FIG. 5 is a diagram showing an input video, a decoded video, and a difference video.

【図6】出力される圧縮データと処理との関係を示す図
である。
FIG. 6 is a diagram showing the relationship between output compressed data and processing.

【図7】本発明の映像符号化装置のブロック図である。FIG. 7 is a block diagram of a video encoding device according to the present invention.

【図8】本発明の映像符号化装置の処理全体のフローチ
ャートである。
FIG. 8 is a flowchart of the entire processing of the video encoding device of the present invention.

【図9】本発明の映像符号化装置のブロック図である。FIG. 9 is a block diagram of a video encoding device according to the present invention.

【図10】本発明の映像符号化装置の処理全体のフロー
チャートである。
FIG. 10 is a flowchart of the entire processing of the video encoding device of the present invention.

【図11】映像解析部のブロック図である。FIG. 11 is a block diagram of a video analysis unit.

【図12】本発明の映像符号化装置のブロック図であ
る。
FIG. 12 is a block diagram of a video encoding device according to the present invention.

【図13】本発明の映像符号化装置の処理全体のフロー
チャートである。
FIG. 13 is a flowchart of the entire processing of the video encoding device of the present invention.

【図14】出力される圧縮データと処理との関係を示す
図である。
FIG. 14 is a diagram illustrating a relationship between output compressed data and processing.

【図15】本発明の映像通信システムを示す構成図であ
る。
FIG. 15 is a configuration diagram showing a video communication system of the present invention.

【図16】本発明の映像配信システムの処理全体のフロ
ーチャートである。
FIG. 16 is a flowchart of the entire processing of the video distribution system of the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

10 制御部 100 入力部 101 入力回路 102 入力映像更新部 103 入力映像バッファ 104 映像解析部 111 誤差測定部 112 判定部 113 動き測定部 200 符号化部 201 符号化制御部 202 符号源選択部 203 直交変換部 204 量子化部 205 可変長符号化部 206 構造符号化部 207 逆量子化部 208 逆直交変換部 209 復号映像バッファ 210 映像減算部 211 映像加算部 212 量子化制御部 213 動きベクトル探索部 300 出力部 301 出力回路 5100 ビデオカメラ 5200 映像符号化装置 5300 映像送信装置 5410 高速ネットワーク 5420 低速ネットワーク 5500 映像受信再生装置 Reference Signs List 10 control unit 100 input unit 101 input circuit 102 input video update unit 103 input video buffer 104 video analysis unit 111 error measurement unit 112 determination unit 113 motion measurement unit 200 coding unit 201 coding control unit 202 code source selection unit 203 orthogonal transform Unit 204 quantization unit 205 variable length encoding unit 206 structure encoding unit 207 inverse quantization unit 208 inverse orthogonal transform unit 209 decoded video buffer 210 video subtraction unit 211 video addition unit 212 quantization control unit 213 motion vector search unit 300 output Unit 301 output circuit 5100 video camera 5200 video encoding device 5300 video transmission device 5410 high-speed network 5420 low-speed network 5500 video reception / reproduction device

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 山田 和範 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内 Fターム(参考) 5C059 KK34 MA01 MA05 MA21 MC18 ME01 NN01 NN27 PP05 PP06 RA01 RC08 RC28 RE20 SS06 TA18 TB04 TC12 TD03 TD12 UA02 UA33 UA39  ────────────────────────────────────────────────── ─── Continuing on the front page (72) Inventor Kazunori Yamada 1006 Kazuma Kadoma, Kazuma City, Osaka Prefecture F-term (reference) 5C059 KK34 MA01 MA05 MA21 MC18 ME01 NN01 NN27 PP05 PP06 RA01 RC08 RC28 RE20 SS06 TA18 TB04 TC12 TD03 TD12 UA02 UA33 UA39

Claims (25)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 複数の映像フレームから成る映像信号を
所定の量子化スケールでフレーム間圧縮して符号化する
映像符号化方法であって、 複数の映像フレームを入力し、 入力された前記複数の映像フレームから符号化する映像
フレームを所定のパターンで選択し、 選択した前記映像フレームを次に選択される映像フレー
ムで更新されるまで保持し、 保持している前記映像フレームを符号化して映像データ
を生成し、 前記映像データを復号して復号映像フレームを生成し、 前記映像フレームを保持している間、前記映像フレーム
と前記復号映像フレームとの差分情報を求め、前記差分
情報を符号化して差分映像データを生成する、 ことを特徴とする映像符号化方法。
1. A video encoding method for compressing a video signal composed of a plurality of video frames by inter-frame compression at a predetermined quantization scale and encoding the plurality of video frames, comprising: A video frame to be encoded is selected from a video frame in a predetermined pattern, the selected video frame is held until it is updated by a next selected video frame, and the held video frame is encoded to generate video data. Generating the decoded video frame by decoding the video data, while holding the video frame, determine the difference information between the video frame and the decoded video frame, encoding the difference information A video encoding method for generating differential video data.
【請求項2】 複数の映像フレームから成る映像信号を
所定の量子化スケールでフレーム間圧縮して符号化する
映像符号化方法であって、 複数の映像フレームを入力し、 入力された前記複数の映像フレームから符号化する映像
フレームを所定のパターンで選択し、 選択した前記映像フレームを次に選択される映像フレー
ムで更新されるまで保持し、 保持している前記映像フレームを符号化して映像データ
を生成し、 前記映像データを復号して復号映像フレームを生成し、 前記映像フレームを保持している間、前記映像フレーム
と、前記復号映像フレームとの差分情報を求め、前記差
分情報を符号化して差分映像データを生成し、 前記映像フレームが更新されたとき、前記復号映像フレ
ームに対する更新された映像フレームの動きベクトルを
求め、前記動きベクトルに基づいて差分情報を生成し、
前記更新された映像フレームか前記差分情報かの何れか
一方を符号化して映像データ又は差分映像データを生成
する、 ことを特徴とする映像符号化方法。
2. A video encoding method for compressing a video signal composed of a plurality of video frames by inter-frame compression at a predetermined quantization scale and coding the plurality of video frames. A video frame to be encoded is selected from a video frame in a predetermined pattern, the selected video frame is held until it is updated by a next selected video frame, and the held video frame is encoded to generate video data. Generating the decoded video frame by decoding the video data, while holding the video frame, obtain the difference information between the video frame and the decoded video frame, encoding the difference information When the video frame is updated, the motion vector of the updated video frame with respect to the decoded video frame is generated. Determined, and generates difference information based on the motion vector,
A video encoding method comprising: encoding one of the updated video frame and the difference information to generate video data or difference video data.
【請求項3】 前記差分映像データを生成する段階は、
前記映像フレームと、前記復号映像フレームとの差分情
報を符号化する際に、量子化スケールを前回の量子化ス
ケールより小さくすることを特徴とする請求項1又は2
記載の映像符号化方法。
3. The step of generating the difference image data includes:
3. The encoding apparatus according to claim 1, wherein when encoding the difference information between the video frame and the decoded video frame, a quantization scale is made smaller than a previous quantization scale.
The video encoding method as described in the above.
【請求項4】 前記映像フレームを所定のパターンで選
択する段階は、入力された前記複数の映像フレームから
符号化する映像フレームを所定の間隔で選択することを
特徴とする請求項1乃至3記載の映像符号化方法。
4. The method according to claim 1, wherein the step of selecting the video frames in a predetermined pattern includes selecting video frames to be encoded at predetermined intervals from the plurality of input video frames. Video encoding method.
【請求項5】 前記映像フレームを所定のパターンで選
択する段階は、入力された前記複数の映像フレームの1
つの入力映像フレーム毎に、前記入力映像フレームと維
持されている映像フレームとの変位を測定し、測定され
た前記変位が所定の閾値を超えた場合に、維持されてい
る前記映像フレームを更新するために前記入力映像フレ
ームを選択する、ことを特徴とする請求項1乃至3記載
の映像符号化方法。
5. The method according to claim 1, wherein the step of selecting the video frame in a predetermined pattern includes the step of selecting one of the plurality of input video frames.
For each of the input video frames, measure the displacement between the input video frame and the maintained video frame, and update the maintained video frame when the measured displacement exceeds a predetermined threshold. 4. The video encoding method according to claim 1, wherein the input video frame is selected for the purpose.
【請求項6】 前記変位を測定する段階は、入力された
前記複数の映像フレームの1つの入力映像フレーム毎
に、前記入力映像フレームと維持されている映像フレー
ムとの画素値の差分から算出される平均自乗誤差を変位
として測定することを特徴とする請求項5記載の映像符
号化方法。
6. The step of measuring the displacement is performed by calculating, for each input video frame among the plurality of input video frames, a difference between pixel values of the input video frame and a maintained video frame. 6. The video encoding method according to claim 5, wherein a mean square error is measured as a displacement.
【請求項7】 前記変位を測定する段階は、入力された
前記複数の映像フレームの1つの入力映像フレーム毎
に、前記入力映像フレームと維持されている映像フレー
ムとを所定のブロックに分割し、各々対応するブロック
毎に動きベクトルを求め、該動きベクトルの大きさの総
和を変位として測定することを特徴とする請求項5記載
の映像符号化方法。
7. The step of measuring the displacement includes dividing the input video frame and the maintained video frame into predetermined blocks for each one input video frame of the plurality of input video frames, 6. The video encoding method according to claim 5, wherein a motion vector is obtained for each corresponding block, and a total sum of magnitudes of the motion vectors is measured as a displacement.
【請求項8】 信号を入力する入力部と、前記信号を符
号化して圧縮データを生成する符号化部と、前記圧縮デ
ータを出力する出力部とを有する映像符号化装置におい
て、 前記入力部は、 複数の映像フレームからなるデジタル映像信号を入力す
る入力手段と、 前記デジタル映像信号から所定の映像フレームを入力映
像フレームとして格納する入力映像バッファと、 前記入力手段で入力した前記デジタル映像信号から所定
のパターンで映像フレームを選択して前記入力映像バッ
ファに格納されている入力映像フレームを更新する入力
映像更新手段と、を備え、 前記符号化部は、 符号化するフレームを選択する符号源選択手段と、 前記符号源選択手段により選択された前記フレームを所
定の量子化スケールで量子化して量子化係数を生成する
量子化手段と、 前記量子化手段で生成された前記量子化係数を符号化し
て圧縮動画データを生成する符号化手段と、 前記量子化手段で生成された前記量子化係数に基づい
て、復号映像フレーム又は復号差分フレームを生成する
復号手段と、 復号映像フレームを格納する復号映像バッファと、 前記復号手段で生成されたフレームが復号差分フレーム
の場合には、前記復号差分フレームと、復号映像バッフ
ァに格納されている前記復号映像フレームとに基づい
て、新たな復号映像フレームを生成し、前記復号映像バ
ッファの内容を前記新たな復号映像フレームで更新する
復号映像生成手段と、 前記復号映像バッファに格納されている前記復号映像フ
レームと、前記入力映像バッファに格納されている前記
入力映像フレームとから、差分フレームを生成する映像
減算手段と、 前記符号源選択手段が前記入力映像バッファに格納され
ている前記入力映像フレームか前記映像減算手段で生成
された前記差分フレームかの何れか一方を符号化するフ
レームとして選択するように制御する制御手段と、を備
え、 前記出力部は、前記符号化手段で生成された前記圧縮動
画データを出力する出力手段を備える、 ことを特徴とする映像符号化装置。
8. A video encoding apparatus comprising: an input unit for inputting a signal; an encoding unit for encoding the signal to generate compressed data; and an output unit for outputting the compressed data. Input means for inputting a digital video signal composed of a plurality of video frames; input video buffer for storing a predetermined video frame from the digital video signal as an input video frame; predetermined input from the digital video signal input by the input means; Input image updating means for selecting an image frame in the input image buffer by selecting an image frame according to the pattern described above, wherein the encoding unit selects a frame to be encoded. And quantizing the frame selected by the code source selecting means at a predetermined quantization scale to generate a quantized coefficient. Decoding means; coding means for coding the quantized coefficients generated by the quantizing means to generate compressed moving image data; decoded video based on the quantized coefficients generated by the quantizing means. A decoding unit that generates a frame or a decoded difference frame; a decoded video buffer that stores a decoded video frame; and a frame that is generated by the decoding unit is a decoded difference frame. Decoding video generating means for generating a new decoded video frame based on the stored decoded video frame and updating the content of the decoded video buffer with the new decoded video frame; and storing the decoded video buffer in the decoded video buffer. A difference frame from the decoded video frame that has been input and the input video frame stored in the input video buffer. A video subtraction unit to be generated, and the code source selection unit selects one of the input video frame stored in the input video buffer or the difference frame generated by the video subtraction unit as a frame to be encoded. And a control unit for performing control so as to perform the processing, wherein the output unit includes an output unit that outputs the compressed moving image data generated by the encoding unit.
【請求項9】 前記量子化手段は、前記符号源選択手段
により選択された前記フレームを所定のブロック単位に
直交変換して直交変換係数を生成する手段と、前記直交
変換係数を所定の量子化スケールで量子化して量子化係
数を生成する手段と、を備え、 前記符号化手段は、前記量子化手段で生成された前記量
子化係数を可変長に符号化して可変長符号を生成する可
変長符号化手段と、前記可変長符号化手段で生成された
前記可変長符号にヘッダなどを付加して圧縮動画データ
を生成する構造符号化手段と、を備え、 前記復号手段は、前記量子化手段で生成された量子化係
数を逆量子化して変換係数を生成する手段と、前記変換
係数を逆直交変換する手段と、を備え、 前記制御手段は、前記入力部の前記入力映像バッファと
前記入力映像更新手段、及び前記符号化部を制御する、 ことを特徴とする請求項8記載の映像符号化装置。
9. The quantization means includes means for orthogonally transforming the frame selected by the code source selection means in a predetermined block unit to generate an orthogonal transformation coefficient, and a method for quantizing the orthogonal transformation coefficient by a predetermined quantization. Means for quantizing on a scale to generate a quantized coefficient, wherein the encoding means encodes the quantized coefficient generated by the quantizing means to a variable length to generate a variable length code. Encoding means, and a structure encoding means for generating compressed moving image data by adding a header or the like to the variable-length code generated by the variable-length encoding means, wherein the decoding means comprises: Means for generating a transform coefficient by inversely quantizing the quantized coefficient generated in the above, and means for performing an inverse orthogonal transform of the transform coefficient, wherein the control means includes the input video buffer of the input unit and the input. Image update The video encoding device according to claim 8, wherein the video encoding device controls the encoding unit.
【請求項10】 前記符号化部は、前記量子化スケール
を決定する量子化制御手段を備え、 前記量子化制御手段は、前記符号源選択手段で選択され
たフレームが前記差分フレームの場合には、前記量子化
スケールを前回の量子化スケールよりも小さくすること
を特徴とする請求項8又は9記載の映像符号化装置。
10. The encoding unit includes quantization control means for determining the quantization scale. The quantization control means, when the frame selected by the code source selection means is the difference frame, 10. The video encoding apparatus according to claim 8, wherein the quantization scale is smaller than a previous quantization scale.
【請求項11】 前記入力映像更新手段は、前記入力手
段で入力した前記デジタル映像信号から所定の間隔で映
像フレームを選択して前記入力映像バッファに格納され
ている入力映像フレームを更新することを特徴とする請
求項8乃至10記載の映像符号化装置。
11. The input video updating unit selects video frames at predetermined intervals from the digital video signal input by the input unit and updates the input video frames stored in the input video buffer. 11. The video encoding device according to claim 8, wherein:
【請求項12】 前記入力部は、前記入力手段で入力し
た前記デジタル映像信号から1つの映像フレーム毎に、
前記映像フレームと前記入力映像バッファに格納されて
いる前記入力映像フレームとの変位を測定し、前記変位
が所定の閾値を超えた場合、前記入力映像更新手段が前
記映像フレームを選択して前記入力映像バッファに格納
されている前記入力映像フレームを更新するように制御
する映像解析手段を備える、ことを特徴とする請求項8
乃至10記載の映像符号化装置。
12. The input unit, for each video frame from the digital video signal input by the input unit,
A displacement between the video frame and the input video frame stored in the input video buffer is measured, and when the displacement exceeds a predetermined threshold, the input video updating means selects the video frame and inputs the video frame. 9. The image processing apparatus according to claim 8, further comprising a video analyzing unit that controls the input video frame stored in the video buffer to be updated.
11. The video encoding device according to any one of claims 10 to 10.
【請求項13】 前記映像解析手段は、前記映像フレー
ムと前記入力映像フレームの画素値の平均自乗誤差を前
記変位として測定する誤差測定手段と、前記誤差測定手
段により測定された平均自乗誤差に基づいて、前記入力
映像バッファに格納されている前記入力映像フレームを
更新するか否かの判定をする判定手段と、を備えること
を特徴とする請求項12記載の映像符号化装置。
13. The image analyzing means includes: an error measuring means for measuring a mean square error between pixel values of the video frame and the input video frame as the displacement; and a mean square error measured by the error measuring means. 13. The video encoding apparatus according to claim 12, further comprising: a determination unit configured to determine whether to update the input video frame stored in the input video buffer.
【請求項14】 前記映像解析手段は、前記映像フレー
ムと前記入力映像フレームを所定のブロックに区切り、
各々の対応する前記ブロックの単位で動きベクトルを探
索し、前記動きベクトルの大きさの総和を前記変位とし
て測定する動き測定手段と、前記動き測定手段によって
測定された前記動きベクトルの大きさの総和に基づい
て、前記入力映像バッファに格納されている前記入力映
像フレームを更新するか否かの判定をする判定手段と、
を備えることを特徴とする請求項12記載の映像符号化
装置。
14. The video analysis unit divides the video frame and the input video frame into predetermined blocks,
A motion measuring unit that searches for a motion vector in units of each corresponding block, and measures a sum of the magnitudes of the motion vectors as the displacement; Based on, determining means for determining whether to update the input video frame stored in the input video buffer,
The video encoding device according to claim 12, further comprising:
【請求項15】 前記符号化部は、前記入力映像バッフ
ァに格納されている前記入力映像フレームが更新された
とき、前記復号映像バッファに格納されている前記復号
映像フレームに対する更新された入力映像フレームの動
きベクトルを求める動きベクトル探索手段を備え、 前記映像減算手段は、前記動きベクトル探索手段で求め
られた前記動きベクトルに基づいて差分フレームを生成
し、 前記符号化手段は、前記動きベクトルと前記量子化手段
で生成された前記量子化係数とに基づいて可変長符号を
生成し、前記可変長符号に基づいて圧縮動画データを生
成する、 ことを特徴とする請求項8乃至14記載の映像符号化装
置。
15. The encoding unit, when the input video frame stored in the input video buffer is updated, updates the input video frame with respect to the decoded video frame stored in the decoded video buffer. Motion vector searching means for calculating a motion vector of the motion vector, the video subtracting means generates a difference frame based on the motion vector obtained by the motion vector searching means, the encoding means, the motion vector The video code according to any one of claims 8 to 14, wherein a variable length code is generated based on the quantization coefficient generated by the quantization unit, and compressed moving image data is generated based on the variable length code. Device.
【請求項16】 複数の映像フレームを入力するステッ
プと、 前記複数の映像フレームから符号化する映像フレームを
所定のパターンで選択するステップと、 選択した前記映像フレームを次に選択される映像フレー
ムで更新されるまで保持するステップと、 保持している前記映像フレームを符号化して映像データ
を生成するステップと、 前記映像データを復号して復号映像フレームを生成する
ステップと、 前記映像フレームを保持している間、前記映像フレーム
と前記復号映像フレームとの差分情報を求め、前記差分
情報を符号化して差分映像データを生成するステップ
と、 を有する映像符号化方法をコンピュータに実行させるた
めのプログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な
記録媒体。
16. A step of inputting a plurality of video frames, a step of selecting a video frame to be coded from the plurality of video frames in a predetermined pattern, and a step of replacing the selected video frame with a next selected video frame. Holding until updated, encoding the held video frame to generate video data, decoding the video data to generate a decoded video frame, holding the video frame Calculating difference information between the video frame and the decoded video frame, encoding the difference information to generate differential video data, and causing the computer to execute a video encoding method. A computer-readable recording medium that has been recorded.
【請求項17】 複数の映像フレームを入力するステッ
プと、 前記複数の映像フレームから符号化する映像フレームを
所定のパターンで選択するステップと、 選択した前記映像フレームを次に選択される映像フレー
ムで更新されるまで保持するステップと、 保持している前記映像フレームを符号化して映像データ
を生成するステップと、 前記映像データを復号して復号映像フレームを生成する
ステップと、 前記映像フレームを保持している間、前記映像フレーム
と、前記復号映像フレームとの差分情報を求め、前記差
分情報を符号化して差分映像データを生成するステップ
と、 前記映像フレームが更新されたとき、前記復号映像フレ
ームに対する更新された映像フレームの動きベクトルを
求め、前記動きベクトルに基づいて差分情報を生成し、
前記更新された映像フレームか前記差分情報かの何れか
一方を符号化して映像データ又は差分映像データを生成
するステップと、 を有する映像符号化方法をコンピュータに実行させるた
めのプログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な
記録媒体。
17. A method comprising: inputting a plurality of video frames; selecting a video frame to be coded from the plurality of video frames in a predetermined pattern; Holding until updated, encoding the held video frame to generate video data, decoding the video data to generate a decoded video frame, holding the video frame While obtaining the difference information between the video frame and the decoded video frame, encoding the difference information to generate difference video data, and when the video frame is updated, Obtain a motion vector of the updated video frame and generate difference information based on the motion vector And
Encoding one of the updated video frame and the differential information to generate video data or differential video data; and reading a computer-readable recording program for causing the computer to execute the video encoding method. Possible recording medium.
【請求項18】 前記差分映像データを生成するステッ
プは、前記映像フレームと、前記復号映像フレームとの
差分情報を、前回の量子化スケールよりも小さい量子化
スケールで符号化して差分映像データを生成することを
特徴とする請求項16又は17記載の記録媒体。
18. The step of generating differential video data includes generating differential video data by encoding differential information between the video frame and the decoded video frame at a quantization scale smaller than a previous quantization scale. 18. The recording medium according to claim 16, wherein:
【請求項19】 前記映像フレームを所定のパターンで
選択するステップは、前記複数の映像フレームから符号
化する映像フレームを所定の間隔で選択することを特徴
とする請求項16乃至18記載の記録媒体。
19. The recording medium according to claim 16, wherein the step of selecting the video frames in a predetermined pattern selects video frames to be encoded from the plurality of video frames at predetermined intervals. .
【請求項20】 前記映像フレームを所定のパターンで
選択するステップは、前記複数の映像フレームの1つの
入力映像フレーム毎に、前記入力映像フレームと維持さ
れている映像フレームとの変位を測定するステップと、
測定された前記変位が所定の閾値を超えた場合に、維持
されている前記映像フレームを更新するために前記入力
映像フレームを選択するステップと、を有することを特
徴とする請求項16乃至18記載の記録媒体。
20. The method according to claim 20, wherein the step of selecting the video frame in a predetermined pattern includes the step of measuring a displacement between the input video frame and a maintained video frame for each one of the plurality of video frames. When,
19. The method of claim 16, further comprising: selecting the input video frame to update the maintained video frame when the measured displacement exceeds a predetermined threshold. Recording medium.
【請求項21】 前記変位を測定するステップは、入力
された前記複数の映像フレームの1つの入力映像フレー
ム毎に、前記入力映像フレームと維持されている映像フ
レームとの画素値の差分から算出される平均自乗誤差を
変位として測定することを特徴とする請求項20記載の
記録媒体。
21. The step of measuring the displacement is, for each input video frame of the plurality of input video frames, calculated from a difference between pixel values of the input video frame and a maintained video frame. 21. The recording medium according to claim 20, wherein a mean square error is measured as a displacement.
【請求項22】 前記変位を測定するステップは、入力
された前記複数の映像フレームの1つの入力映像フレー
ム毎に、前記入力映像フレームと維持されている映像フ
レームとを所定のブロックに分割するステップと、各々
対応するブロック毎に動きベクトルを求めるステップ
と、前記動きベクトルの大きさの総和を変位として測定
するステップと、を有することを特徴とする請求項20
記載の記録媒体。
22. The step of measuring the displacement includes dividing the input video frame and the maintained video frame into predetermined blocks for each one input video frame of the plurality of input video frames. 21. A step of obtaining a motion vector for each corresponding block, and a step of measuring a sum of magnitudes of the motion vectors as displacement.
The recording medium according to the above.
【請求項23】 撮影した映像又は記録された映像をデ
ジタル映像信号として出力する映像入力装置と、前記映
像入力装置より出力される前記デジタル映像信号を入力
して符号化し、圧縮動画データを生成する映像符号化装
置と、前記映像符号化装置により生成された前記圧縮動
画データをネットワーク上に送信する映像送信装置と、
前記ネットワークを介して送信された前記圧縮動画デー
タを受信し再生する映像受信再生装置と、を備える映像
通信システムにおいて、 前記映像符号化装置は、請求項8乃至15記載の映像符
号化装置で構成され、 前記映像送信装置は、前記ネットワーク上でのデータ転
送速度に応じて、前記圧縮動画データの一部を削除して
送信することを特徴とする映像通信システム。
23. A video input device that outputs a captured video or a recorded video as a digital video signal, and inputs and encodes the digital video signal output from the video input device to generate compressed video data. A video encoding device, a video transmission device that transmits the compressed moving image data generated by the video encoding device over a network,
16. A video communication system comprising: a video reception / playback device that receives and plays back the compressed moving image data transmitted via the network. The video coding device is configured by the video coding device according to claim 8 to 15. The video communication system, wherein the video transmission device deletes a part of the compressed moving image data and transmits the compressed moving image data according to a data transfer rate on the network.
【請求項24】 前記映像受信再生装置は、前記圧縮動
画データを受信する手段と、受信した前記圧縮動画デー
タを伸長して映像を再生する再生手段とを備え、 前記再生手段は、再生する映像を固定して、前記映像の
画質を向上させる画質向上手段を有する、 ことを特徴とする請求項23記載の映像通信システム。
24. The video reception / playback apparatus comprises: means for receiving the compressed video data; and playback means for expanding the received compressed video data and playing the video. 24. The video communication system according to claim 23, further comprising: an image quality improving unit that fixes the image quality and improves the image quality of the video.
【請求項25】 前記画質向上手段は、前記圧縮動画デ
ータから再生されている映像に関する差分フレームを復
号して前記映像の画質を向上させる構成の請求項24記
載の映像通信システム。
25. The video communication system according to claim 24, wherein said image quality improving means is configured to decode a difference frame relating to a video being reproduced from said compressed moving image data to improve the image quality of said video.
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Cited By (2)

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JP2008026946A (en) * 2006-07-18 2008-02-07 Fuji Xerox Co Ltd Print server, print server program and print server method
JP2008236005A (en) * 2007-03-16 2008-10-02 Nippon Hoso Kyokai <Nhk> Video transmission system, transmitter and receiver

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008026946A (en) * 2006-07-18 2008-02-07 Fuji Xerox Co Ltd Print server, print server program and print server method
JP4710743B2 (en) * 2006-07-18 2011-06-29 富士ゼロックス株式会社 Print server, print server program
JP2008236005A (en) * 2007-03-16 2008-10-02 Nippon Hoso Kyokai <Nhk> Video transmission system, transmitter and receiver

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