JP2000197011A - 動画像符号化方法、動画像符号化装置及び動画像符号化プログラムを記憶した記憶媒体 - Google Patents
動画像符号化方法、動画像符号化装置及び動画像符号化プログラムを記憶した記憶媒体Info
- Publication number
- JP2000197011A JP2000197011A JP37354898A JP37354898A JP2000197011A JP 2000197011 A JP2000197011 A JP 2000197011A JP 37354898 A JP37354898 A JP 37354898A JP 37354898 A JP37354898 A JP 37354898A JP 2000197011 A JP2000197011 A JP 2000197011A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- moving picture
- encoding
- code amount
- data
- filter
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
Landscapes
- Television Signal Processing For Recording (AREA)
- Compression Or Coding Systems Of Tv Signals (AREA)
Abstract
間の後半でも画質を劣化させずに動画像データを符号化
する。 【解決手段】 開示される動画像符号化方法は、発生符
号量検出手段14によって検出された総発生符号量と、
外部から供給された目標平均レートでの総発生符号量と
の差分値が少なくとも1個の閾値を越えた場合には、符
号量制御手段15は、当該閾値に応じてフィルタ11か
ら出力される情報量を変更するために、制御信号SC1
をフィルタ11に供給する。
Description
法、動画像符号化装置及び動画像符号化プログラムを記
憶した記憶媒体に関し、詳しくは、記録時間が制限され
た記録媒体に動画像データを記録するために可変レート
で動画像データを圧縮符号化する動画像符号化方法、動
画像符号化装置及び動画像符号化プログラムを記憶した
記憶媒体に関する。
号化方法として、従来から各種の方法が提案されている
が、そのうち、可変レートで動画像データを圧縮符号化
する動画像符号化方法においては、総発生符号量を予め
知ることができないため、記録時間が制限された記録媒
体の記録時間を維持できなくなってしまう虞がある。こ
の場合、当初の記録時間を維持するために、記録媒体の
記録可能容量の残量が少なくなった時点で急激にビット
レートを変化させると、復号化された動画像データを再
生した際の主観的品質が一定にならない。この点、記録
媒体の記録可能容量を越えないように平均の圧縮率を高
めに設定することが考えられるが、その場合には、もや
もやした高い周波数のノイズであるモスキート・ノイズ
や画像処理の単位であるブロック状の透明なノイズであ
るブロック・ノイズが目立ち、動画像全体の画質が低下
してしまうという問題が生ずる。そこで、以下に示すよ
うに、従来から、当初の記録時間を維持すると共に、動
画像全体の画質が均一にすることを目的とした技術が様
々に提案されている。
報に開示された従来の動画像符号化装置の電気的構成例
を示すブロック図である。以下、これを第1の従来例と
呼ぶ。この例の動画像符号化装置は、符号化手段1と、
記録媒体2と、空容量検出手段3と、発生符号量検出手
段4と、符号量制御手段5とから概略構成されている。
符号化手段1は、動画像データを、例えば、MPEG
(Moving Picture Experts Group)方式で符号化データ
に圧縮符号化して出力する。記録媒体2は、光ディス
ク、光磁気ディスク、磁気ドラム、あるいは磁気テープ
等からなり、符号化手段1から供給される符号化データ
が記憶される。空容量検出手段3は、記録媒体2の空容
量を検出して符号量制御手段5に供給する。発生符号量
検出手段4は、符号化手段1から供給される符号化デー
タの発生符号量を検出して符号量制御手段5に供給す
る。符号量制御手段5は、外部から供給される記録予定
時間に対応するセグメント(一定時間)数を求めると共
に、空容量検出手段3から供給される空容量をセグメン
ト数で除算して単位セグメント当たりの符号量である目
標符号量を求め、この目標符号量に発生符号量検出手段
4から供給される発生符号量が近づくように、符号化手
段1を制御する。上記構成の動画像符号化装置によれ
ば、図11に示すように、発生符号量がセグメント毎に
ほぼ一定の値(図中●印)に収束するので、セグメント
毎に符号化データの量が平均化され、画像劣化が分散さ
れる。
は、固定されたビットレートで動画像データを第1の符
号化データに圧縮符号化してその時の圧縮率に対応する
符号化情報と共に大容量の第1の記録媒体に記録した
後、第1の記録媒体から第1の符号化データを符号化情
報と共に読み出して動画像データに復号し、その動画像
データを、上記符号化情報に基づいて、動画像全体を通
して各画面又は各場面の主観的な画質が一様になるよう
に可変レートで第2の符号化データに圧縮符号化して比
較的小容量の第2の記録媒体に記録する技術が開示され
ている。以下、これを第2の従来例と呼ぶ。上記第2の
従来例によれば、記録媒体の記録可能容量を越えること
を心配することなく、記録媒体の記録可能容量に応じた
最良の画質で動画像データを圧縮符号化することができ
る。
は、記録媒体の記録可能容量を使用者が所望する記録時
間で除算して記録すべき動画像データの再生後の画質が
ほぼ一定になる平均ビットレートを算出してこの平均ビ
ットレートを初期のビットレートとし、ビットレートを
記録媒体の容量の残部、記録時間の残部及び記録内容の
複雑さに基づいてビットレートを変更する技術が開示さ
れている。以下、これを第3の従来例と呼ぶ。
は、符号化手段の前段でノイズフィルタ処理等の前処理
を行い、フィルタパラメータを調整してビットレートを
制御する旨の記載がある。これは、符号化すべき動画像
データの情報量自体を減少させることにより発生符号量
を削減するものである。この符号化手段の前段に設けら
れたフィルタのフィルタパラメータを調整して発生符号
量を削減する技術としては、例えば、特開平6−225
276号公報や特開平8−79766号公報に開示され
ている。まず、特開平6−225276号公報に開示さ
れている技術は、符号化手段の前段に設けられたフィル
タの通過帯域及び符号化手段を構成する量子化手段の量
子化ステップサイズを過去に符号化された動画像データ
に関する当該フィルタの係数や当該量子化手段の量子化
ステップサイズ等に基づいて変更することにより、動き
が激しいシーンに関する動画像データを符号化した場合
の発生符号量を低減して画質の劣化を防止する技術であ
る。以下、これを第4の従来例と呼ぶ。
されている技術は、動画像データを複数回符号化してそ
の際の発生符号量に応じて最終回の符号化の際に動画像
データにフィルタ処理を施すと共に、上記発生符号量及
び上記フィルタ処理で使用するフィルタ特性に応じて、
最終回の符号化の際のビットレートを決定し、可変レー
トで動画像データを符号化する技術である。以下、これ
を第5の従来例と呼ぶ。
種の従来の動画像符号化の技術においては、以下に示す
ような欠点や問題点があった。まず、第1の従来例にお
いては、図11に示すように、発生符号量が目標符号量
に近づくように符号化手段1を制御することはできる
が、目標符号量は単に空容量をセグメント数で除算して
求めているだけであるので、記録予定時間の終盤におい
て記録予定時間の最初の頃に比べて変化の激しい動画像
データが供給された場合には、目標符号量を維持でき
ず、圧縮率を高めに設定しなければ記録予定時間に到達
する前に記録媒体2の記録可能容量の残量がなくなって
しまう。しかし、圧縮率を高めに設定した場合には、モ
スキート・ノイズやブロック・ノイズが目立ち、動画像
全体の画質が低下してしまう。第3の従来例において
も、記録内容の複雑さを先に圧縮符号化したデータから
判断しているため、記録内容が前半と後半で極端に変化
した場合には、上記した第1の従来例における問題が同
様に発生する。この点、第2の従来例においては、動画
像データを一旦第1の符号化データに圧縮符号化して第
1の記録媒体に記録するので、総発生符号量も把握でき
ており、第1及び第3の従来例のような問題は発生しな
いが、動画像データを2度も符号化をする必要があり、
装置が大型化、複雑化して高価になってしまう。
の通過帯域及び符号化手段を構成する量子化手段の量子
化ステップサイズを変更しているが、そのためにフィル
タ制御回路及び動き量パラメータ測定部を設けると共
に、それらが符号化手段と複雑なループを形成してお
り、装置が複雑化してしまうという欠点がある。さら
に、第5の従来例においては、複数回符号化処理してい
るため、処理時間がかかってしまい、短時間で動画像デ
ータを符号化することはできないという問題がある。
もので、簡単かつ安価な構成で、しかも短時間に、記録
予定時間の後半においても画質を劣化させることなく動
画像データを符号化することができる動画像符号化方
法、動画像符号化装置及び動画像符号化プログラムを記
憶した記憶媒体を提供することを目的としている。
に、請求項1記載の発明は、動画像データを可変レート
で圧縮符号化して記録媒体に記録する動画像符号化方法
に係り、上記記録媒体への記録開始時から現在までに上
記動画像データを圧縮符号化した結果発生した符号量の
累計である総発生符号量と、上記記録媒体の記録可能容
量と使用者によって設定された画質に関する記録モード
とから決定される当該記録モードの画質を維持するため
に目標とすべきビットレートである目標平均レートでの
総発生符号量との差分値が少なくとも1個の閾値を越え
た場合には、当該閾値に応じて段階的に圧縮符号化にお
ける圧縮率を変更することを特徴としている。
画像符号化方法に係り、上記圧縮率の変更は、圧縮符号
化する前の動画像データから所定の成分を除去する割合
を変更することにより行うことを特徴としている。
画像符号化方法に係り、上記所定の成分は、ノイズや、
現在の動画像データと過去の動画像データとの微少な変
化であることを特徴としている。
載の動画像符号化方法に係り、上記所定の成分は、上記
動画像データの斜め方向成分であることを特徴としてい
る。
いずれか1に記載の動画像符号化方法に係り、上記圧縮
率の変更は、上記動画像データの性質にも応じて行われ
ることを特徴としている。
いずれか1に記載の動画像符号化方法に係り、上記圧縮
率の変更は、上記少なくとも1個の閾値に対してヒステ
リシス特性を有して行われることを特徴としている。
置は、動画像データを可変レートで圧縮符号化して記録
媒体に記録する符号化手段と、上記記録媒体への記録開
始時から現在までに上記動画像データを上記符号化手段
が圧縮符号化した結果発生した符号量の累計である総発
生符号量を検出する発生符号量検出手段と、上記総発生
符号量と、上記記録媒体の記録可能容量と使用者によっ
て設定された画質に関する記録モードとから決定される
当該記録モードの画質を維持するために目標とすべきビ
ットレートである目標平均レートでの総発生符号量との
差分値が少なくとも1個の閾値を越えた場合には、当該
閾値に応じて段階的に上記符号化手段における圧縮率を
変更する変更手段とを備えてなることを特徴としてい
る。
画像符号化装置に係り、上記動画像データから所定の成
分を除去して上記符号化手段に供給するフィルタを備
え、上記変更手段は、上記フィルタにおける上記所定の
成分を除去する割合を変更することにより上記圧縮率の
変更を行うことを特徴としている。
画像符号化装置に係り、上記フィルタは、上記動画像デ
ータから、ノイズや、現在の動画像データと過去の動画
像データとの微少な変化を除去することを特徴としてい
る。
記載の動画像符号化装置に係り、上記フィルタは、上記
動画像データから、上記動画像データの斜め方向成分を
除去することを特徴としている。
0のいずれか1に記載の動画像符号化装置に係り、上記
変更手段は、上記動画像データの性質にも応じて上記圧
縮率を変更することを特徴としている。
1のいずれか1に記載の動画像符号化装置に係り、上記
変更手段は、上記少なくとも1個の閾値についてヒステ
リシス特性を有して上記圧縮率を変更することを特徴と
している。
コンピュータに請求項1乃至12のいずれか1つに記載
の機能を実現させるための動画像符号化プログラムが記
憶されていることを特徴としている。
で、しかも短時間に、記録予定時間の後半においても画
質を劣化させることなく動画像データを符号化すること
ができる。
の実施の形態について説明する。説明は、実施例を用い
て具体的に行う。 A.第1の実施例 まず、第1の実施例について説明する。図1は、この発
明の第1の実施例である動画像符号化装置の電気的構成
を示すブロック図である。この例の動画像符号化装置
は、フィルタ11と、符号化手段12と、記録媒体13
と、発生符号量検出手段14と、符号量制御手段15と
から概略構成されている。フィルタ11は、隣接するフ
レーム間の相関性を利用して相関性のないノイズや微少
な変化を除去するノイズ・リダクション・フィルタによ
り構成されており、符号量制御手段15から供給される
制御信号SC1に基づいて、入力された動画像データか
らノイズ等を除去してノイズ除去データとして出力す
る。フィルタ11は、図2に示すように、減算手段21
と、変換手段22と、加算手段23と、フレームメモリ
24とから概略構成されている。
る動画像データと、フレームメモリ24から供給される
1フレーム前のノイズ除去データを減算して減算結果を
出力する。変換手段22は、例えば、ROMなどからな
り、制御信号SC1に基づいてそのノイズ除去のレベル
がレベルL0〜L6のいずれかに設定され、設定された
レベルL0〜L6のデータ変換テーブルを参照して、減
算結果を所定のデータに変換して出力する。加算手段2
3は、変換手段22から供給されるデータとフレームメ
モリ24から供給される1フレーム前のノイズ除去デー
タを加算して加算結果をノイズ除去データとして出力す
る。フレームメモリ24は、例えば、RAM等の半導体
メモリからなり、ノイズ除去データを1フレーム分記憶
して出力する。
0〜L6毎のデータ変換テーブルの一部の例を示す。図
3(1)は、レベルL0のデータ変換テーブルの例(値
2以上は値1と同様であるので省略)であり、入力デー
タ(減算結果)はそのまま変換手段22の出力データと
なる、即ち、何等の処理も施されない。数値は量子化後
の値を表している。図3(2)は、レベルL1のデータ
変換テーブルの例であり、入力データの値が0及び10
以上の場合はそのまま出力データとなり、入力データの
値が1、2、8及び9の場合はその値より1だけ小さい
値を出力データとし、入力データの値が3〜7の場合は
その値より2だけ小さい値を出力データとしている。図
3(3)は、レベルL2のデータ変換テーブルの例であ
り、入力データの値が0及び15以上の場合はそのまま
出力データとなり、入力データの値が1及び14の場合
はその値より1だけ小さい値を出力データとし、入力デ
ータの値が2、3、12及び13の場合はその値より2
だけ小さい値を出力データとし、入力データの値が4〜
6及び9〜11の場合はその値より3だけ小さい値を出
力データとし、入力データの値が7及び8の場合はその
値より4だけ小さい値を出力データとしている。図3
(4)は、レベルL3のデータ変換テーブルの例であ
り、入力データの値が0及び20以上の場合はそのまま
出力データとなり、入力データの値が1及び19の場合
はその値より1だけ小さい値を出力データとし、入力デ
ータの値が2、3、17及び18の場合はその値より2
だけ小さい値を出力データとし、入力データの値が4、
5、15及び16の場合はその値より3だけ小さい値を
出力データとし、入力データの値が6、7、13及び1
4の場合はその値より4だけ小さい値を出力データと
し、入力データの値が8〜12の場合はその値より5だ
け小さい値を出力データとしている。以下、図示しない
が、レベルL4〜L6のデータ変換テーブルについて
も、上記したレベルL1〜L3のデータ変換テーブルと
同様に、レベルが高くなるに従って、中位の値を有する
入力データと出力データとの差を大きくする、即ち、フ
ィルタの特性を強くするような入出力データの関係とす
る。
フィルタ11から供給されるノイズ除去データを、例え
ば、MPEG方式等の可変レートの符号化方式を用い
て、符号量制御手段15から供給される制御信号SC2
に基づいた符号量の符号化データに圧縮符号化して出力
する。記録媒体13は、光ディスク、光磁気ディスク、
磁気ドラム、あるいは磁気テープ等からなり、符号化手
段12から供給される符号化データが記憶される。発生
符号量検出手段14は、符号化手段12から供給される
符号化データの総発生符号量を検出して符号量制御手段
15に供給する。符号量制御手段15は、外部から供給
される目標平均レートと符号化手段12から供給される
発生符号量とに基づいて、符号化手段12の発生符号量
を制御するための制御信号SC2を生成して符号化手段
12に供給すると共に、発生符号量検出手段14から供
給される総発生符号量と目標平均レートでの総発生符号
量との差分値が所定の閾値を越えた場合にフィルタ11
のノイズ除去のレベルの設定を変更するための制御信号
SC1をフィルタ11に供給する。
3の従来例のような記録媒体の記録可能容量を記録予定
時間で除算して得られるビットレートではなく、記録媒
体13の記録可能容量と使用者によって設定された記録
モード(高画質モード、通常画質モード、低画質モード
など)とから決定される、当該記録モードの画質を維持
するために目標とすべきビットレートである。また、図
4に制御信号SC2により可変される符号化手段12の
ビットレートの時間特性の一例を示す。この実施例にお
いては、第1の従来例(図11参照)のように、動画像
データの内容に関わらず所定周期毎の発生符号量をほぼ
一定の値に収束させるのではなく、ビットレートを、目
標平均レートOARに対して、上記記録モード毎に実験
的に求められた上限ULTと下限DLTとを設定してそ
の範囲内に収まるように制御して、ビットレートの制御
についてある程度自由度を持たせている。
について、図5に示すフローチャートを参照して説明す
る。まず、符号量制御手段15は、ステップSP1へ進
み、フィルタ11の初期特性(例えば、レベルL3)を
設定するための制御信号SC1を生成してフィルタ11
に供給すると共に、外部から供給された目標平均レート
に基づいて目標平均符号量を計算し、目標平均符号量を
示す制御信号SC2を生成して符号化手段12に供給し
た後、ステップSP2へ進む。これにより、フィルタ1
1は、制御信号SC1に基づいて、初期特性としてレベ
ルL3が設定されるので、そのレベルL3で入力される
動画像データからノイズ等を除去してノイズ除去データ
として符号化手段12に供給する。したがって、符号化
手段12は、フィルタ11から供給されるノイズ除去デ
ータを、例えば、MPEG方式等の可変レートの符号化
方式を用いて符号量制御手段15から供給される制御信
号SC2に基づいた目標平均符号量の符号化データに圧
縮符号化して記録媒体13に記録する。また、発生符号
量検出手段14は、所定時間毎に、符号化手段12から
供給される符号化データの総発生符号量を検出して符号
量制御手段15に供給する。
は、上記目標平均レートと符号化手段12から新たに供
給される発生符号量とに基づいて制御信号SC2を新た
に生成して符号化手段12に供給すると共に、発生符号
量検出手段14から所定時間毎に供給される総発生符号
量を入力した後、ステップSP3へ進む。ステップSP
3では、符号量制御手段15は、発生符号量検出手段1
4から供給された総発生符号量と目標平均レートでの総
発生符号量との差分値を計算した後、ステップSP4へ
進む。
は、上記差分値が現在のレベルより1レベル上位のレベ
ルの上閾値UTH(今の場合、上閾値UTH4)より大
きいか否かを判断する。このような判断を行うのは、以
下に示す理由による。即ち、図6に曲線で示すように、
隣接するレベルの境界(図6の例ではレベルL3とレベ
ルL4との境界)付近において、総発生符号量が増減を
繰り返した場合、それに直ちに反応してフィルタ11の
特性を変化させると、フリッカ的なノイズが発生してし
まう。そこで、この実施例においては、隣接するレベル
の境界に上閾値UTH及び下閾値DTH(図6の例では
上閾値UTH4及び下閾値DTH4)を設けて、総発生
符号量が一旦上閾値UTHより大きくなった後は、再び
上閾値UTHより小さくなった場合でもフィルタ11の
特性のレベルを下位のレベルに変更せず、下閾値DTH
より小さくなって初めてフィルタ11の特性のレベルを
下位のレベルに変更し、総発生符号量が一旦下閾値DT
Hより小さくなった後は、再び下閾値DTHより大きく
なった場合でもフィルタ11の特性のレベルを上位のレ
ベルに変更せず、上閾値UTHより大きくなって初めて
フィルタ11の特性のレベルを上位のレベルに変更す
る、即ち、ヒステリシス特性を持たせているのである。
場合、即ち、上記差分値が現在のレベルより1レベル上
位のレベルの上閾値UTH(今の場合、上閾値UT
H4)より大きい場合には、符号量制御手段15は、ス
テップSP5へ進む。ステップSP5では、符号量制御
手段15は、フィルタ11のノイズ除去のレベルの設定
を1レベル強め(今の場合、レベルL4)に変更するた
めの制御信号SC1を生成してフィルタ11に供給した
後、ステップSP2へ戻る。これにより、フィルタ11
が変更されたレベルL4で入力される動画像データから
ノイズ等をより多く除去して情報量が削減されたノイズ
除去データとして符号化手段12に供給するので、符号
化手段12は、フィルタ11から供給されるノイズ除去
データを可変レートの符号化方式を用いて符号量制御手
段15から新たに供給された制御信号SC2に基づいた
符号量の符号化データに圧縮符号化して記録媒体13に
記録する。また、発生符号量検出手段14は、所定時間
毎に、符号化手段12から供給される符号化データの総
発生符号量を検出して符号量制御手段15に供給する。
O」の場合、即ち、上記差分値が現在のレベルより1レ
ベル上位のレベルの上閾値UTH(今の場合、上閾値U
TH4)以下である場合には、符号量制御手段15は、
何もせず、ステップSP6へ進む。 ステップS6で
は、符号量制御手段15は、上記差分値が現在のレベル
の下閾値DTH(今の場合、下閾値DTH3)より小さ
いか否かを判断する。この判断結果が「YES」の場合
には、符号量制御手段15は、ステップSP7へ進む。
ステップSP7では、符号量制御手段15は、フィルタ
11のノイズ除去のレベルの設定を1レベル弱め(今の
場合、レベルL2)に変更するための制御信号SC1を
生成してフィルタ11に供給した後、ステップSP2へ
戻る。これにより、フィルタ11が変更されたレベルL
2で入力される動画像データからノイズ等をより少なく
除去して情報量が増加されたノイズ除去データとして符
号化手段12に供給するので、符号化手段12は、フィ
ルタ11から供給されるノイズ除去データを可変レート
の符号化方式を用いて符号量制御手段15から新たに供
給された制御信号SC2に基づいた符号量の符号化デー
タに圧縮符号化して記録媒体13に記録する。また、発
生符号量検出手段14は、所定時間毎に、符号化手段1
2から供給される符号化データの総発生符号量を検出し
て符号量制御手段15に供給する。
O」の場合、即ち、上記差分値が現在のレベルの下閾値
DTH(今の場合、下閾値DTH3)以上である場合に
は、符号量制御手段15は、何もせず、ステップSP2
へ戻る。これにより、フィルタ11が初期特性として設
定されたレベルL3のままで入力される動画像データか
らノイズ等を除去してノイズ除去データとして符号化手
段12に供給するので、符号化手段12は、フィルタ1
1から供給されるノイズ除去データを可変レートの符号
化方式を用いて符号量制御手段15から新たに供給され
た制御信号SC2に基づいた符号量の符号化データに圧
縮符号化して記録媒体13に記録する。また、発生符号
量検出手段14は、所定時間毎に、符号化手段12から
供給される符号化データの総発生符号量を検出して符号
量制御手段15に供給する。この後、記録媒体13の記
録可能容量の残量がなくなるまで、上記した処理を繰り
返す。この場合、フィルタ11における制御信号SC1
に基づくノイズ除去のレベル切換のうち、差分値がプラ
スの場合については、図7に示すように、隣接するレベ
ルへの切換のための差分値の閾値TH0〜TH7並びに
各閾値TH0〜TH7に対応する上閾値UTH及び下閾
値DTHを経過時間に従って段階的に低下させる。この
ように制御すれば、図8に曲線aで示すように、曲線b
で示された第1の従来例の場合に比べて、目標平均レー
トOARから離れて行くのを抑制することができる。
の従来例のように、動画像データの内容に関わらず所定
周期毎の発生符号量をほぼ一定の値に収束させるのでは
なく、ビットレートを、目標平均レートOARに対し
て、上記記録モード毎に実験的に求められた上限ULT
と下限DLTとを設定してその範囲内に収まるように制
御して、ビットレートの制御についてある程度自由度を
持たせているので、記録予定時間の終盤において記録予
定時間の最初の頃に比べて変化の激しい動画像データが
供給された場合でも、ビットレートが目標平均レートか
ら離れて行くのを防止することができる。したがって、
モスキート・ノイズやブロック・ノイズの発生を防止す
ることができ、動画像全体の画質の低下を防止すること
ができる。また、この例の構成によれば、動画像データ
を1回の符号化処理により符号化していると共に、符号
量制御手段15は制御信号SC1及びSC2によりフィ
ルタ11のレベル及び符号化手段12の符号量を制御し
ているだけであるので、複数回符号化する第2及び第5
の従来例や符号化手段を構成する量子化手段の量子化ス
テップサイズも変更する第4の従来例に比べて、動画像
符号化装置を簡単かつ安価な構成でき、しかも短時間に
動画像データを符号化することができる。さらに、この
例の構成によれば、ノイズ・リダクション・フィルタに
より構成されたフィルタ11により、本来符号化する必
要のないノイズや知覚しにくい微少な変化など動画像デ
ータの再生に影響が少ない成分を除去することにより、
符号化する情報量を削減しているので、再生画像の画質
が劣化することはない。また、この例の構成によれば、
フィルタ11がヒステリシス特性を有しているので、フ
ィルタ11の特性が頻繁に変化することにより発生する
フリッカ的なノイズの発生を抑制することができる。
明の第2の実施例である動画像符号化装置を構成するフ
ィルタ31の電気的構成の一例を示すブロック図であ
る。このフィルタ31以外の動画像符号化装置の構成に
ついては、上記した第1の実施例と略同様であるので、
その説明を省略する。この例のフィルタ31は、人間の
視覚では知覚しにくい動画像データの斜め方向成分を除
去する斜め方向成分除去フィルタにより構成されてお
り、符号量制御手段15から供給される制御信号SC1
に基づいて、入力された動画像データから動画像データ
の斜め方向成分を除去して斜め方向成分除去データとし
て出力する。フィルタ31は、水平方向ローパスフィル
タ(以下、LPFという)32と、垂直方向LPF33
とから概略構成されている。
画素を水平方向に1画素分遅延する遅延手段411〜4
14と、動画像データ及び遅延手段411〜414の出
力データにそれぞれ係数a1〜a5を乗算する乗算手段
421〜425と、乗算手段421の出力データと乗算
手段422の出力データとを加算する加算手段43
1と、加算手段431の出力データと乗算手段423の
出力データとを加算する加算手段432と、加算手段4
32の出力データと乗算手段424の出力データとを加
算する加算手段433と、加算手段433の出力データ
と乗算手段425の出力データとを加算する加算手段4
34とから概略構成されている。
ラインを1ライン分遅延する遅延手段511〜51
4と、動画像データ及び遅延手段511〜514の出力
データにそれぞれ係数b1〜b5を乗算する乗算手段5
21〜525と、乗算手段521の出力データと乗算手
段522の出力データとを加算する加算手段531と、
加算手段531の出力データと乗算手段523の出力デ
ータとを加算する加算手段532と、加算手段532の
出力データと乗算手段524の出力データとを加算する
加算手段533と、加算手段533の出力データと乗算
手段525の出力データとを加算する加算手段534と
から概略構成されている。そして、係数a1〜a5及び
係数b1〜b5は、例えば、0から1までの実数であ
り、第1の実施例のフィルタ11と同様、フィルタ特性
が6個のレベルL0〜L6に分かれており、各レベルL
0〜L6毎に係数a1〜a5及び係数b1〜b5の値の
組み合わせが予め設定され、例えば、図示しないが、フ
ィルタ31の内部に設けられたROMに予め記憶されて
いるものとする。そして、符号量制御手段15からある
レベルを選択するための制御信号SC1が供給される
と、その制御信号SC1により選択されたレベルに対応
した係数a1〜a5及び係数b1〜b5の値の組み合わ
せがROMから読み出され、各乗算手段421〜425
及び521〜525に設定される。
について説明する。まず、フィルタ31の制御(図5の
ステップSP5及びSP7)以外の動作については、上
記した第1の実施例と略同様であるので、その説明を省
略する。次に、フィルタ31の制御については、例え
ば、フィルタ特性をレベルL3からレベルL4に強める
場合には、フィルタ31に対して符号量制御手段15か
らレベルL4を選択するための制御信号SC1を供給す
る。これにより、フィルタ31において、制御信号S
C1により選択されたレベルL4に対応した係数a1〜
a5及び係数b1〜b5の値の組み合わせがフィルタ3
1内部のROMから読み出され、各乗算手段421〜4
25及び521〜525に設定されるので、水平方向L
PF32及び垂直方向LPF33において、動画像デー
タの水平方向成分及び垂直方向成分がレベルL3の場合
に比べてより多く削除され、結果的に動画像データの斜
め方向成分がレベルL3の場合に比べてより多く削除さ
れ、レベルL3の場合に比べて情報量が少ない斜め方向
成分除去データとして符号化手段12に供給される。
ルL2に弱める場合には、フィルタ31に対して符号量
制御手段15からレベルL2を選択するための制御信号
SC 1を供給する。これにより、フィルタ31におい
て、制御信号SC1により選択されたレベルL2に対応
した係数a1〜a5及び係数b1〜b5の値の組み合わ
せがフィルタ31内部のROMから読み出され、各乗算
手段421〜425及び521〜525に設定されるの
で、水平方向LPF32及び垂直方向LPF33におい
て、動画像データの水平方向成分及び垂直方向成分がレ
ベルL3の場合に比べてより少なく削除され、結果的に
動画像データの斜め方向成分がレベルL3の場合に比べ
てより少なく削除され、レベルL3の場合に比べて情報
量が多い斜め方向成分除去データとして符号化手段12
に供給される。
方向成分除去フィルタにより構成されたフィルタ31に
より、人間の視覚では知覚しにくい動画像データの斜め
方向成分を除去することにより、符号化する情報量を削
減しているので、上記した第1の実施例と同様、再生画
像の画質が劣化することはない。
詳述してきたが、具体的な構成はこの実施例に限られる
ものではなく、この発明の要旨を逸脱しない範囲の設計
の変更等があってもこの発明に含まれる。例えば、上述
の各実施例においては、符号化手段12における動画像
データの符号化方式としてMPEG方式を採用する場合
について述べたが、これに限定されず、可変レートの符
号化方式であればどのような符号化方式でも採用するこ
とができる。また、上述の各実施例においては、フィル
タ11とフィルタ31とを別々に設ける例を示したが、
これに限定されず、フィルタ11とフィルタ31とを縦
続接続して設けるように構成しても良い。このような構
成によれば、画質を劣化させることなく、効率良く動画
像データを圧縮符号化することができる。さらに、上述
の各実施例においては、入力される動画像データの性質
については何等考慮していないが、これに限定されな
い。動画像データの性質としては、登場する人物や物が
激しく動くスポーツ番組があるし、反対に登場する人物
や物がほとんど動かないトーク番組や美術品紹介番組も
ある。そこで、これらに関する情報を使用者にスイッチ
操作等により入力させると共に、各動画像データの性質
に対応して、フィルタ11の場合には各レベルL0〜L
6のデータ変換テーブルを設け、フィルタ31の場合に
は係数a1〜a5及び係数b1〜b5の値の組み合わせ
を用意しておき、入力された動画像データの性質に応じ
て各レベルL0〜L6のデータ変換テーブルや係数a1
〜a5及び係数b1〜b5の値の組み合わせを選択する
ように構成しても良い。このような構成によれば、動画
像データの性質に合致した圧縮符号化を行うことができ
る。
をハードウェアで構成した例を示したが、これに限定さ
れない。即ち、上記動画像符号化装置を、CPU(中央
処理装置)と、ROMやRAM等の内部記憶装置と、F
DD(フロッピー・ディスク・ドライバ)、HDD(ハ
ード・ディスク・ドライバ)、CD−ROMドライバ等
の外部記憶装置と、出力手段と、入力手段とを有するコ
ンピュータによって構成し、上記フィルタ11を構成す
る減算手段21及び加算手段23、フィルタ31を構成
する乗算手段421〜425、乗算手段521〜5
25、加算手段43 1〜434及び加算手段531〜5
34、符号化手段12、発生符号量検出手段13並びに
符号量制御手段15がCPUによって構成され、これら
の機能が動画像符号化プログラムとして、ROM等の半
導体メモリや、FD、HDやCD−ROM等の記憶媒体
に記憶されていると構成しても良い。この場合、上記内
部記憶装置、あるいは外部記憶装置がフィルタ11を構
成する変換手段22及びフレームメモリ24、フィルタ
31を構成する遅延手段411〜424及び遅延手段5
11〜514並びに記録媒体13となり、動画像符号化
プログラムは、記憶媒体からCPUに読み込まれ、CP
Uの動作を制御する。CPUは、動画像符号化プログラ
ムが起動されると、上記フィルタ11を構成する減算手
段21及び加算手段23、フィルタ31を構成する乗算
手段421〜425、乗算手段521〜525、加算手
段431〜434及び加算手段531〜534、符号化
手段12、発生符号量検出手段13並びに符号量制御手
段15として機能し、動画像符号化プログラムの制御に
より、上記した処理を実行するのである。
よれば、総発生符号量と、目標平均レートでの総発生符
号量との差分値が少なくとも1個の閾値を越えた場合に
は、当該閾値に応じて段階的に圧縮符号化における圧縮
率を変更するようにしたので、簡単かつ安価な構成で、
しかも短時間に、記録予定時間の後半においても画質を
劣化させることなく動画像データを符号化することがで
きる。また、この発明の別の構成によれば、本来符号化
する必要のないノイズ、知覚しにくい微少な変化や動画
像データの斜め方向成分など動画像データの再生に影響
が少ない成分を除去することにより、符号化する情報量
を削減しているので、再生画像の画質が劣化することは
ない。さらに、この発明の別の構成によれば、圧縮率の
変更は、少なくとも1個の閾値に対してヒステリシス特
性を有して行われるので、フリッカ的なノイズの発生を
抑制することができる。
置の電気的構成を示すブロック図である。
を示すブロック図である。
〜L6毎のデータ変換テーブルの一部の例を示す図であ
る。
ビットレートの時間特性の一例を示す図である。
制御する動作の一例を表すフローチャートである。
制御する動作の一例を説明するための図である。
制御する動作の一例を説明するための図である。
発生符号量との関係の違いを説明するための図である。
置を構成するフィルタの電気的構成の一例を示すブロッ
ク図である。
的構成を示すブロック図である。
の関係を示す図である。
Claims (13)
- 【請求項1】 動画像データを可変レートで圧縮符号化
して記録媒体に記録する動画像符号化方法において、 前記記録媒体への記録開始時から現在までに前記動画像
データを圧縮符号化した結果発生した符号量の累計であ
る総発生符号量と、前記記録媒体の記録可能容量と使用
者によって設定された画質に関する記録モードとから決
定される当該記録モードの画質を維持するために目標と
すべきビットレートである目標平均レートでの総発生符
号量との差分値が少なくとも1個の閾値を越えた場合に
は、当該閾値に応じて段階的に圧縮符号化における圧縮
率を変更することを特徴とする動画像符号化方法。 - 【請求項2】 前記圧縮率の変更は、圧縮符号化する前
の動画像データから所定の成分を除去する割合を変更す
ることにより行うことを特徴とする請求項1記載の動画
像符号化方法。 - 【請求項3】 前記所定の成分は、ノイズや、現在の動
画像データと過去の動画像データとの微少な変化である
ことを特徴とする請求項2記載の動画像符号化方法。 - 【請求項4】 前記所定の成分は、前記動画像データの
斜め方向成分であることを特徴とする請求項2又は3記
載の動画像符号化方法。 - 【請求項5】 前記圧縮率の変更は、前記動画像データ
の性質にも応じて行われることを特徴とする請求項1乃
至4のいずれか1に記載の動画像符号化方法。 - 【請求項6】 前記圧縮率の変更は、前記少なくとも1
個の閾値に対してヒステリシス特性を有して行われるこ
とを特徴とする請求項1乃至5のいずれか1に記載の動
画像符号化方法。 - 【請求項7】 動画像データを可変レートで圧縮符号化
して記録媒体に記録する符号化手段と、 前記記録媒体への記録開始時から現在までに前記動画像
データを前記符号化手段が圧縮符号化した結果発生した
符号量の累計である総発生符号量を検出する発生符号量
検出手段と、 前記総発生符号量と、前記記録媒体の記録可能容量と使
用者によって設定された画質に関する記録モードとから
決定される当該記録モードの画質を維持するために目標
とすべきビットレートである目標平均レートでの総発生
符号量との差分値が少なくとも1個の閾値を越えた場合
には、当該閾値に応じて段階的に前記符号化手段におけ
る圧縮率を変更する変更手段とを備えてなることを特徴
とする動画像符号化装置。 - 【請求項8】 前記動画像データから所定の成分を除去
して前記符号化手段に供給するフィルタを備え、 前記変更手段は、前記フィルタにおける前記所定の成分
を除去する割合を変更することにより前記圧縮率の変更
を行うことを特徴とする請求項7記載の動画像符号化装
置。 - 【請求項9】 前記フィルタは、前記動画像データか
ら、ノイズや、現在の動画像データと過去の動画像デー
タとの微少な変化を除去することを特徴とする請求項8
記載の動画像符号化装置。 - 【請求項10】 前記フィルタは、前記動画像データか
ら、前記動画像データの斜め方向成分を除去することを
特徴とする請求項8又は9記載の動画像符号化装置。 - 【請求項11】 前記変更手段は、前記動画像データの
性質にも応じて前記圧縮率を変更することを特徴とする
請求項7乃至10のいずれか1に記載の動画像符号化装
置。 - 【請求項12】 前記変更手段は、前記少なくとも1個
の閾値についてヒステリシス特性を有して前記圧縮率を
変更することを特徴とする請求項7乃至11のいずれか
1に記載の動画像符号化装置。 - 【請求項13】 コンピュータに請求項1乃至12のい
ずれか1に記載の機能を実現させるための動画像符号化
プログラムを記憶した記憶媒体。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP37354898A JP3206576B2 (ja) | 1998-12-28 | 1998-12-28 | 動画像符号化方法、動画像符号化装置及び動画像符号化プログラムを記憶した記憶媒体 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP37354898A JP3206576B2 (ja) | 1998-12-28 | 1998-12-28 | 動画像符号化方法、動画像符号化装置及び動画像符号化プログラムを記憶した記憶媒体 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2000197011A true JP2000197011A (ja) | 2000-07-14 |
JP3206576B2 JP3206576B2 (ja) | 2001-09-10 |
Family
ID=18502353
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP37354898A Expired - Fee Related JP3206576B2 (ja) | 1998-12-28 | 1998-12-28 | 動画像符号化方法、動画像符号化装置及び動画像符号化プログラムを記憶した記憶媒体 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP3206576B2 (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2016098308A1 (ja) * | 2014-12-17 | 2016-06-23 | パナソニックIpマネジメント株式会社 | 撮像装置、画像処理装置及び画像処理方法 |
-
1998
- 1998-12-28 JP JP37354898A patent/JP3206576B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2016098308A1 (ja) * | 2014-12-17 | 2016-06-23 | パナソニックIpマネジメント株式会社 | 撮像装置、画像処理装置及び画像処理方法 |
JP2016112325A (ja) * | 2014-12-17 | 2016-06-23 | パナソニックIpマネジメント株式会社 | 撮像装置、画像処理装置及び画像処理方法 |
US10492678B2 (en) | 2014-12-17 | 2019-12-03 | Panasonic Intellectual Property Management Co., Ltd. | Image capturing apparatus, image processing apparatus and image processing method for secure processing of biological information |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP3206576B2 (ja) | 2001-09-10 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US7023914B2 (en) | Video encoding apparatus and method | |
JP3165296B2 (ja) | フレーム間符号化処理方式及びフレーム間符号化処理方法及び符号化制御方式 | |
JP3943333B2 (ja) | 画像符号化方法、画像符号化復号化方法、画像符号化装置、及び画像記録再生装置 | |
US6507615B1 (en) | Video signal processing apparatus and video signal processing method | |
US8934550B2 (en) | Data processing apparatus, data processing method, and program for processing image data of a moving image | |
US7174091B2 (en) | Method and apparatus for improving video reproduction quality | |
US8160132B2 (en) | Reducing key picture popping effects in video | |
JP2002058029A (ja) | 動画像符号化装置および動画像符号化方法およびプログラムを記録した媒体 | |
JP4703097B2 (ja) | 改良されたビデオ圧縮のためのトラック | |
JP4144357B2 (ja) | 画像処理装置、画像処理方法、画像処理プログラムおよび記録媒体 | |
JP2000350211A (ja) | 動画像符号化方法及び動画像符号化装置 | |
JP2002238060A (ja) | 画像符号化方法、画像符号化装置、プログラムおよび記録媒体 | |
JP2003179921A (ja) | 符号化映像復号化装置 | |
JP2950065B2 (ja) | 可変転送レート符号化装置 | |
US6781637B2 (en) | Image change detecting apparatus and image change detecting method, image encoding apparatus and information recording medium with image change detecting program recorded readable by computer | |
JP3360191B2 (ja) | 画像符号化装置及び画像符号化方法 | |
JP3206576B2 (ja) | 動画像符号化方法、動画像符号化装置及び動画像符号化プログラムを記憶した記憶媒体 | |
JPH08237133A (ja) | 可変レート圧縮装置及び可変レート伸長装置 | |
JPH11196410A (ja) | 動画像符号化方法、動画像符号化装置及び動画像信号記録媒体 | |
US7006570B2 (en) | Video signal coding method and video signal encoder | |
JPH08191450A (ja) | 画像処理システム及び画像処理方法 | |
JP2003023637A (ja) | 画像符号化方法および画像符号化装置 | |
JP3896635B2 (ja) | 画像データ変換装置及び方法、予測係数生成装置及び方法 | |
JP4674419B2 (ja) | 画像圧縮装置及びプリフィルタ回路 | |
JPH10108197A (ja) | 画像符号化装置、画像符号化制御方法および画像符号化制御用プログラムを記録した媒体 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20070706 Year of fee payment: 6 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20080706 Year of fee payment: 7 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090706 Year of fee payment: 8 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100706 Year of fee payment: 9 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100706 Year of fee payment: 9 |
|
S533 | Written request for registration of change of name |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313533 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100706 Year of fee payment: 9 |
|
R350 | Written notification of registration of transfer |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110706 Year of fee payment: 10 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120706 Year of fee payment: 11 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120706 Year of fee payment: 11 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130706 Year of fee payment: 12 |
|
S531 | Written request for registration of change of domicile |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313531 |
|
R350 | Written notification of registration of transfer |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350 |
|
LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |