JP2000253397A - 動画像符号化装置 - Google Patents
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- H04N19/61—Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals using transform coding in combination with predictive coding
Abstract
(57)【要約】
【課題】 適正な分割画像間の情報量の割り当てを実現
し、復号画像の分割間の画質格差を低減する動画像符号
化装置を得る。 【解決手段】 入力された動画像信号を複数に分割し、
この分割された複数の各信号を符号化部１０３、１０
６、１０９で圧縮符号化し、複数の圧縮符号化データを
再構成した圧縮符号化データを圧縮ストリームとして出
力する。この処理過程において、新たに設けた協調符号
化制御部１１２で、符号化部の符号化パラメータ、画像
状態パラメータおよび符号化結果パラメータの一部また
は全部を入力信号とし、定められた制御周期あるいは制
御条件で、符号化部１０３、１０６、１０９において符
号化制御に用いられる各パラメータを調整する。よっ
て、適正な情報量の分配やバッファ管理を実現すること
で、復号画像の画質の均一化とバッファの正常動作を保
証することができる。
し、復号画像の分割間の画質格差を低減する動画像符号
化装置を得る。 【解決手段】 入力された動画像信号を複数に分割し、
この分割された複数の各信号を符号化部１０３、１０
６、１０９で圧縮符号化し、複数の圧縮符号化データを
再構成した圧縮符号化データを圧縮ストリームとして出
力する。この処理過程において、新たに設けた協調符号
化制御部１１２で、符号化部の符号化パラメータ、画像
状態パラメータおよび符号化結果パラメータの一部また
は全部を入力信号とし、定められた制御周期あるいは制
御条件で、符号化部１０３、１０６、１０９において符
号化制御に用いられる各パラメータを調整する。よっ
て、適正な情報量の分配やバッファ管理を実現すること
で、復号画像の画質の均一化とバッファの正常動作を保
証することができる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、動画像を圧縮符号
化する動画像符号化装置に関し、特に、入力画像を分割
して並列符号化して復号画質の改善を図った動画像符号
化装置に関する。
化する動画像符号化装置に関し、特に、入力画像を分割
して並列符号化して復号画質の改善を図った動画像符号
化装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】動画像符号化装置は、特に近年、飛躍的
な進歩を遂げている。例えば現在、ＩＳＯ／ＩＥＣ１３
８１８−２（ＭＰＥＧ−２ＶＩＤＥＯ）を採用した画像
通信やディジタル放送の実用化が進められている。ＩＴ
Ｕ−Ｒ．６０１に定められているような現行ＴＶ信号の
符号化に関しては、特に高速な処理速度は要求されず、
現在の回路技術やＬＳＩ技術でも単一の符号化器を用い
て装置構築の実現が可能である。
な進歩を遂げている。例えば現在、ＩＳＯ／ＩＥＣ１３
８１８−２（ＭＰＥＧ−２ＶＩＤＥＯ）を採用した画像
通信やディジタル放送の実用化が進められている。ＩＴ
Ｕ−Ｒ．６０１に定められているような現行ＴＶ信号の
符号化に関しては、特に高速な処理速度は要求されず、
現在の回路技術やＬＳＩ技術でも単一の符号化器を用い
て装置構築の実現が可能である。
【０００３】しかし、ＨＤＴＶのような高解像度の動画
像においては、現在の回路技術およびＬＳＩ技術では、
単一の符号化器で装置を実現することは困難である。こ
の問題を解決するためには、入力画像信号を分割し、複
数の符号化器で並列処理する構成をとるのが一般的であ
る。この際、各符号化器間で常に情報交換を行う等の方
法で、単一の符号化器と同等の動作をさせることは、装
置や回路制御が非常に複雑となり、現実的でない。
像においては、現在の回路技術およびＬＳＩ技術では、
単一の符号化器で装置を実現することは困難である。こ
の問題を解決するためには、入力画像信号を分割し、複
数の符号化器で並列処理する構成をとるのが一般的であ
る。この際、各符号化器間で常に情報交換を行う等の方
法で、単一の符号化器と同等の動作をさせることは、装
置や回路制御が非常に複雑となり、現実的でない。
【０００４】そこで、フレームやフィールド周期に同期
して符号化動作をさせることや、ピクチャタイプを同期
させること以外は、各符号化器を基本的に独立して動作
させるのが通常である。例えば、特開平５−３０４６６
３号公報の「画像符号化装置」において、分割画面毎に
独立して符号化制御を実施する方式が開示されている。
して符号化動作をさせることや、ピクチャタイプを同期
させること以外は、各符号化器を基本的に独立して動作
させるのが通常である。例えば、特開平５−３０４６６
３号公報の「画像符号化装置」において、分割画面毎に
独立して符号化制御を実施する方式が開示されている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、一般的
に、入力動画像の空間的な複雑度や動きの大きさ等に示
されるような動画像の性質は、画像の部分毎に異なるの
が通常である。この動画像の性質の違いは、発生符号量
の違い、もしくは符号化困難度として現れる。
に、入力動画像の空間的な複雑度や動きの大きさ等に示
されるような動画像の性質は、画像の部分毎に異なるの
が通常である。この動画像の性質の違いは、発生符号量
の違い、もしくは符号化困難度として現れる。
【０００６】従って、独立して動作する複数の符号化器
において、トレートより定まる割り当て情報量も単純に
均等に分割して割り当てて符号化してしまうと、適正な
情報量の割り当てが成されず、復号画像の分割間の画質
格差を発生させ、最悪の場合では、部分的な画質破綻や
バッファ破綻をも発生させるという問題点がある。
において、トレートより定まる割り当て情報量も単純に
均等に分割して割り当てて符号化してしまうと、適正な
情報量の割り当てが成されず、復号画像の分割間の画質
格差を発生させ、最悪の場合では、部分的な画質破綻や
バッファ破綻をも発生させるという問題点がある。
【０００７】また、上記の特開平５−３０４６６３号公
報の方式は、ある分割画像における発生情報量が閾値を
超えてしまった場合にのみ、相隣れる分割画面の量子化
特性を単純に荒くすることで、復号画像の画質差を低減
するものである。従って、この方式では、情報量の必要
なところに多くの情報を与え、不要な所の情報を削減す
ることによる画像全体の適正な情報量の割り当てや効率
的な情報の利用は実現されない問題点を伴う。
報の方式は、ある分割画像における発生情報量が閾値を
超えてしまった場合にのみ、相隣れる分割画面の量子化
特性を単純に荒くすることで、復号画像の画質差を低減
するものである。従って、この方式では、情報量の必要
なところに多くの情報を与え、不要な所の情報を削減す
ることによる画像全体の適正な情報量の割り当てや効率
的な情報の利用は実現されない問題点を伴う。
【０００８】本発明は、適正な分割画像間の情報量の割
り当てを実現し、復号画像の分割間の画質格差を低減す
る動画像符号化装置を提供することを目的とする。
り当てを実現し、復号画像の分割間の画質格差を低減す
る動画像符号化装置を提供することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】かかる目的を達成するた
め、本発明の動画像符号化装置は、入力された動画像信
号を複数に分割し、この分割された複数の各信号を符号
化部で圧縮符号化し、この圧縮符号化された複数の圧縮
符号化データを再構成した圧縮符号化データを圧縮スト
リームとして出力する動画像符号化装置において、符号
化部の符号化パラメータ、画像状態パラメータおよび符
号化結果パラメータの一部または全部を入力信号とし、
定められた制御周期あるいは制御条件で、符号化部にお
いて符号化制御に用いられる各パラメータを調整する協
調符号化制御手段を備えることを特徴としている。
め、本発明の動画像符号化装置は、入力された動画像信
号を複数に分割し、この分割された複数の各信号を符号
化部で圧縮符号化し、この圧縮符号化された複数の圧縮
符号化データを再構成した圧縮符号化データを圧縮スト
リームとして出力する動画像符号化装置において、符号
化部の符号化パラメータ、画像状態パラメータおよび符
号化結果パラメータの一部または全部を入力信号とし、
定められた制御周期あるいは制御条件で、符号化部にお
いて符号化制御に用いられる各パラメータを調整する協
調符号化制御手段を備えることを特徴としている。
【００１０】請求項２記載の発明では、請求項１に記載
の動画像符号化装置において、各符号化部の割り当て情
報量を制御するとよい。
の動画像符号化装置において、各符号化部の割り当て情
報量を制御するとよい。
【００１１】請求項３記載の発明では、請求項２に記載
の動画像符号化装置において、各符号化部の割り当て情
報量に上限値および／または下限値を設けるとよい。
の動画像符号化装置において、各符号化部の割り当て情
報量に上限値および／または下限値を設けるとよい。
【００１２】請求項４記載の発明では、請求項１に記載
の動画像符号化装置において、各符号化部のバッファ割
り当て量を制御するとよい。
の動画像符号化装置において、各符号化部のバッファ割
り当て量を制御するとよい。
【００１３】請求項５記載の発明では、請求項４に記載
の動画像符号化装置において、バッファ割り当て量に上
限値および／または下限値を設けるとよい。
の動画像符号化装置において、バッファ割り当て量に上
限値および／または下限値を設けるとよい。
【００１４】請求項６記載の発明では、請求項１に記載
の動画像符号化装置において、各符号化部の既に符号化
が完了した画像部分の符号化パラメータおよび／または
画像状態パラメータを記録する手段を持ち、各符号化部
のこれから符号化する画像部分の符号化パラメータが隣
接する画像部分の符号化パラメータと近似するように符
号化制御を実施するとよい。
の動画像符号化装置において、各符号化部の既に符号化
が完了した画像部分の符号化パラメータおよび／または
画像状態パラメータを記録する手段を持ち、各符号化部
のこれから符号化する画像部分の符号化パラメータが隣
接する画像部分の符号化パラメータと近似するように符
号化制御を実施するとよい。
【００１５】請求項７記載の発明では、請求項６に記載
の動画像符号化装置において、同一フレームもしくはフ
ィールド画像の、既に符号化が完了した画像部分の符号
化パラメータおよび画像状態パラメータを符号化制御に
用い、また、過去および同一フレームもしくはフィール
ド画像の符号化パラメータおよび画像状態パラメータを
符号化制御に用いるとよい。
の動画像符号化装置において、同一フレームもしくはフ
ィールド画像の、既に符号化が完了した画像部分の符号
化パラメータおよび画像状態パラメータを符号化制御に
用い、また、過去および同一フレームもしくはフィール
ド画像の符号化パラメータおよび画像状態パラメータを
符号化制御に用いるとよい。
【００１６】請求項９記載の発明では、請求項８に記載
の動画像符号化装置において、過去フレームもしくはフ
ィールド画像の符号化パラメータおよび画像状態パラメ
ータを用いて、現在処理対象となっている画像の符号化
開始時から符号化制御を実施するとよい。
の動画像符号化装置において、過去フレームもしくはフ
ィールド画像の符号化パラメータおよび画像状態パラメ
ータを用いて、現在処理対象となっている画像の符号化
開始時から符号化制御を実施するとよい。
【００１７】
【発明の実施の形態】次に、添付図面を参照して本発明
による動画像符号化装置の実施の形態を詳細に説明す
る。図１〜図５を参照すると、本発明の動画像符号化装
置の一実施形態が示されている。
による動画像符号化装置の実施の形態を詳細に説明す
る。図１〜図５を参照すると、本発明の動画像符号化装
置の一実施形態が示されている。
【００１８】（第１の実施形態）図１には、本発明の第
１の実施の形態としての動画像符号化装置が示されてい
る。本動画像符号化装置は、入力画像を分割して出力す
る画像分割部１０１、画像分割部の出力である分割画像
を符号化処理する符号化部１０３、１０６、１０９、符
号化部の出力ストリームを格納するバッファ１０４、１
０７、１１０、符号化部の符号化制御を実施する分割内
符号化制御部１０５、１０８、１１１、バッファから出
力される分割画像ビットストリームを多重化して最終ス
トリームとして出力する多重部１０２を有する。さら
に、本発明に従い、協調符号化制御部１１２が通信バス
１１３を介して接続されている。
１の実施の形態としての動画像符号化装置が示されてい
る。本動画像符号化装置は、入力画像を分割して出力す
る画像分割部１０１、画像分割部の出力である分割画像
を符号化処理する符号化部１０３、１０６、１０９、符
号化部の出力ストリームを格納するバッファ１０４、１
０７、１１０、符号化部の符号化制御を実施する分割内
符号化制御部１０５、１０８、１１１、バッファから出
力される分割画像ビットストリームを多重化して最終ス
トリームとして出力する多重部１０２を有する。さら
に、本発明に従い、協調符号化制御部１１２が通信バス
１１３を介して接続されている。
【００１９】以下、本実施の形態の動作につき、同様に
図１を中心に用いて説明する。画像分割部１０１は、入
力された動画像信号を予め定められた分割数に分割し
て、符号化部１０３、１０６、１０９に供給する。画像
の分割方法としては、例えば、図２（ｂ）（ｃ）（ｄ）
に示すような方法を用いればよい。
図１を中心に用いて説明する。画像分割部１０１は、入
力された動画像信号を予め定められた分割数に分割し
て、符号化部１０３、１０６、１０９に供給する。画像
の分割方法としては、例えば、図２（ｂ）（ｃ）（ｄ）
に示すような方法を用いればよい。
【００２０】符号化部１０３、１０６、１０９は、供給
される分割画像を予め定められた符号化方式に従って圧
縮符号化し、符号化ストリームをバッファ１０４、１０
７、１１０に供給する。符号化方式としては、例えばＩ
ＳＯ／ＩＥＣ１３８１８−２（ＭＰＥＧ−２ＶＩＤＥ
Ｏ）等を用いればよい。その際、分割内符号化制御部１
０５、１０８、１１１から供給される量子化パラメータ
等の符号化制御パラメータに従って、符号化を実行す
る。また、同符号化部は、入力された画像の複雑度パラ
メータ等の画像状態パラメータ、量子化パラメータ等の
符号化する際の符号化状態パラメータ、発生情報量等の
符号化した結果の符号化結果パラメータ等を、検出もし
くは計算して分割内符号化制御部１０５、１０８、１１
１に供給する。
される分割画像を予め定められた符号化方式に従って圧
縮符号化し、符号化ストリームをバッファ１０４、１０
７、１１０に供給する。符号化方式としては、例えばＩ
ＳＯ／ＩＥＣ１３８１８−２（ＭＰＥＧ−２ＶＩＤＥ
Ｏ）等を用いればよい。その際、分割内符号化制御部１
０５、１０８、１１１から供給される量子化パラメータ
等の符号化制御パラメータに従って、符号化を実行す
る。また、同符号化部は、入力された画像の複雑度パラ
メータ等の画像状態パラメータ、量子化パラメータ等の
符号化する際の符号化状態パラメータ、発生情報量等の
符号化した結果の符号化結果パラメータ等を、検出もし
くは計算して分割内符号化制御部１０５、１０８、１１
１に供給する。
【００２１】バッファ１０４、１０７、１１０は、供給
されたストリームを格納し、予め定められた適正なタイ
ミングで多重部１０２に供給する。その際、分割内符号
化制御部１０５、１０８、１１１から供給される符号化
制御パラメータに従って、バッファの使用量の修正等を
実行する。また、同バッファは、現在のバッファ占有量
等を符号化状態パラメータとして、分割内符号化制御部
１０５、１０８、１１１に供給する。
されたストリームを格納し、予め定められた適正なタイ
ミングで多重部１０２に供給する。その際、分割内符号
化制御部１０５、１０８、１１１から供給される符号化
制御パラメータに従って、バッファの使用量の修正等を
実行する。また、同バッファは、現在のバッファ占有量
等を符号化状態パラメータとして、分割内符号化制御部
１０５、１０８、１１１に供給する。
【００２２】分割内符号化制御部１０５、１０８、１１
１は、供給される画像状態パラメータ、符号化状態パラ
メータ、符号化結果パラメータ等を基に、符号化制御を
実施して、適正な符号化制御パラメータを符号化部１０
３、１０６、１０９およびバッファ１０４、１０７、１
１０に供給する。また、同バッファは、符号化部１０
３、１０６、１０９およびバッファ１０４、１０７、１
１０から供給されるパラメータ等を通信バス１１３を介
して、協調符号化制御部１１２と相互に通信する。符号
化制御方式としては、バッファ占有量を基にフィードバ
ック制御を用いて量子化パラメータを調整する方式が一
般的である。なお、この符号化制御は、協調符号化制御
部１１２から符号化制御パラメータの更新が実施される
までの間、基本的に独立して動作し、一般的な構成の符
号化制御回路と同等の動作をすればよい。
１は、供給される画像状態パラメータ、符号化状態パラ
メータ、符号化結果パラメータ等を基に、符号化制御を
実施して、適正な符号化制御パラメータを符号化部１０
３、１０６、１０９およびバッファ１０４、１０７、１
１０に供給する。また、同バッファは、符号化部１０
３、１０６、１０９およびバッファ１０４、１０７、１
１０から供給されるパラメータ等を通信バス１１３を介
して、協調符号化制御部１１２と相互に通信する。符号
化制御方式としては、バッファ占有量を基にフィードバ
ック制御を用いて量子化パラメータを調整する方式が一
般的である。なお、この符号化制御は、協調符号化制御
部１１２から符号化制御パラメータの更新が実施される
までの間、基本的に独立して動作し、一般的な構成の符
号化制御回路と同等の動作をすればよい。
【００２３】協調符号化制御部１１２は、ユーザもしく
は装置コントローラ等から供給されるビットレートや画
像サイズ等の符号化動作全体を決めるパラメータを基
に、基本的な符号化制御パラメータを設定し、画像分割
部１０１、分割内符号化制御部１０５、１０８、１１
１、多重部１０２に供給する機能を持つ。また、通信バ
ス１１３から供給される各種パラメータにより、分割部
分それぞれの符号化状況を評価し、適正な情報量やバッ
ファ量割り当て等の符号化制御パラメータを計算し、通
信バス１１３に供給する機能を持つ。この符号化制御パ
ラメータを計算する方式は、例えば各分割画像の複雑度
の度合に応じて、情報量およびバッファ量を比例分配
し、複雑な画像部分には多くの情報量を割り当てるよう
にすればよい。また、その更新は、予め定められた周期
で実施すればよいが、その周期を適応的に可変とするこ
とも可能である。さらに、多重部１０２から供給される
全体バッファ状態から、全体バッファの状態を監視し、
緊急符号化停止等の処理を行い、これを符号化制御パラ
メータに反映させる機能も持つことも可能である。
は装置コントローラ等から供給されるビットレートや画
像サイズ等の符号化動作全体を決めるパラメータを基
に、基本的な符号化制御パラメータを設定し、画像分割
部１０１、分割内符号化制御部１０５、１０８、１１
１、多重部１０２に供給する機能を持つ。また、通信バ
ス１１３から供給される各種パラメータにより、分割部
分それぞれの符号化状況を評価し、適正な情報量やバッ
ファ量割り当て等の符号化制御パラメータを計算し、通
信バス１１３に供給する機能を持つ。この符号化制御パ
ラメータを計算する方式は、例えば各分割画像の複雑度
の度合に応じて、情報量およびバッファ量を比例分配
し、複雑な画像部分には多くの情報量を割り当てるよう
にすればよい。また、その更新は、予め定められた周期
で実施すればよいが、その周期を適応的に可変とするこ
とも可能である。さらに、多重部１０２から供給される
全体バッファ状態から、全体バッファの状態を監視し、
緊急符号化停止等の処理を行い、これを符号化制御パラ
メータに反映させる機能も持つことも可能である。
【００２４】通信バス１１３は、協調符号化制御部１１
２および分割内符号化制御部１０５、１０８、１１１を
結合し、符号化制御に必要な各種パラメータを通信する
のに用いられる。ここでは共有バス結合を例としている
が、シリアル結合もしくはスター結合等他の通信構成と
してもよい。
２および分割内符号化制御部１０５、１０８、１１１を
結合し、符号化制御に必要な各種パラメータを通信する
のに用いられる。ここでは共有バス結合を例としている
が、シリアル結合もしくはスター結合等他の通信構成と
してもよい。
【００２５】多重部１０２は、バッファ１０４、１０
７、１１０から供給される分割画像ストリームを結合
し、全体画像のストリームとして再構成し出力する。固
定ビットレート動作で、必要なビットレートに満たない
場合は、ここでスタッフィングを行えばよい。また、結
合後のストリームを格納するバッファの占有量やスタッ
フィングの状況等を、協調符号化制御部１１２に供給す
る機能も持つ。以上のような構成および動作により、本
発明の目的を実現することができる。
７、１１０から供給される分割画像ストリームを結合
し、全体画像のストリームとして再構成し出力する。固
定ビットレート動作で、必要なビットレートに満たない
場合は、ここでスタッフィングを行えばよい。また、結
合後のストリームを格納するバッファの占有量やスタッ
フィングの状況等を、協調符号化制御部１１２に供給す
る機能も持つ。以上のような構成および動作により、本
発明の目的を実現することができる。
【００２６】（第２の実施形態）図４は、第２の実施形
態を示すブロック構成図である。図４に示す第２の実施
形態の基本的構成は上記の第１の実施形態と同様である
が、協調符号化制御機能を、分割内符号化制御部４０
５、４０８、４１１に組み込むことを特徴とする。上記
第１の実施形態では、符号化に関わるパラメータを協調
符号化制御部（図１の１１２）に集め、そこで統合して
協調符号化制御の計算を実行し、その結果を再度、分割
内符号化制御部に転送していた。本実施形態では、全体
制御部４１２と分割内符号化制御部４０５、４０８、４
１１から各種パラメータ情報が通信バス４１３に出力さ
れ、それぞれが必要なパラメータを読みとった上で、協
調符号化制御の計算をすればよい。
態を示すブロック構成図である。図４に示す第２の実施
形態の基本的構成は上記の第１の実施形態と同様である
が、協調符号化制御機能を、分割内符号化制御部４０
５、４０８、４１１に組み込むことを特徴とする。上記
第１の実施形態では、符号化に関わるパラメータを協調
符号化制御部（図１の１１２）に集め、そこで統合して
協調符号化制御の計算を実行し、その結果を再度、分割
内符号化制御部に転送していた。本実施形態では、全体
制御部４１２と分割内符号化制御部４０５、４０８、４
１１から各種パラメータ情報が通信バス４１３に出力さ
れ、それぞれが必要なパラメータを読みとった上で、協
調符号化制御の計算をすればよい。
【００２７】従ってこの実施形態では、全体制御部４１
２は、協調符号化制御部（図１の１１２）から協調符号
化制御機能を除いたもの、すなわち、ユーザもしくは装
置コントローラ等から供給されるビットレートや画像サ
イズ等の符号化動作全体を決めるパラメータを基に、基
本的な符号化制御パラメータを設定し、画像分割部４０
１、分割内符号化制御部４０５、４０８、４１１、多重
部４０２に供給する機能が主な機能となる。
２は、協調符号化制御部（図１の１１２）から協調符号
化制御機能を除いたもの、すなわち、ユーザもしくは装
置コントローラ等から供給されるビットレートや画像サ
イズ等の符号化動作全体を決めるパラメータを基に、基
本的な符号化制御パラメータを設定し、画像分割部４０
１、分割内符号化制御部４０５、４０８、４１１、多重
部４０２に供給する機能が主な機能となる。
【００２８】このような構成とすることにより、本発明
の目的が達成された上で、符号化に関わるパラメータ情
報が、全体制御部４１２と分割内符号化制御部４０５、
４０８、４１１の間を往復する必要がなくなるため、通
信のオーバーヘッドを削減する効果も得られる。
の目的が達成された上で、符号化に関わるパラメータ情
報が、全体制御部４１２と分割内符号化制御部４０５、
４０８、４１１の間を往復する必要がなくなるため、通
信のオーバーヘッドを削減する効果も得られる。
【００２９】（第３の実施形態）さらに、本発明の第３
の実施の形態を図５に示す。その基本的構成は図１と同
様であるが、各種パラメータを格納するメモリ５１４が
追加されていることを特徴とする。過去のフレームある
いはフィールドの各種パラメータ情報、また、現在符号
化中のフレームあるいはフィールドの各種パラメータ情
報を格納し、協調制御の計算の際に参照し、また必要に
応じて、各分割内符号化制御部５０５、５０８、５１１
に転送することで、画像分割の境界部分で量子パラメー
タ等の符号化結果パラメータを均一になるような制御を
実施することができ、復号画像の境界部における画質の
均一化の効果が得られる。
の実施の形態を図５に示す。その基本的構成は図１と同
様であるが、各種パラメータを格納するメモリ５１４が
追加されていることを特徴とする。過去のフレームある
いはフィールドの各種パラメータ情報、また、現在符号
化中のフレームあるいはフィールドの各種パラメータ情
報を格納し、協調制御の計算の際に参照し、また必要に
応じて、各分割内符号化制御部５０５、５０８、５１１
に転送することで、画像分割の境界部分で量子パラメー
タ等の符号化結果パラメータを均一になるような制御を
実施することができ、復号画像の境界部における画質の
均一化の効果が得られる。
【００３０】また、図４に示す第２の実施形態の場合に
は、分割内符号化制御部４０５、４０８、４１１にメモ
リ機能を付加することにより、同等の画像分割の境界部
における復号画像の画質の均一化の効果を得ることがで
きる。
は、分割内符号化制御部４０５、４０８、４１１にメモ
リ機能を付加することにより、同等の画像分割の境界部
における復号画像の画質の均一化の効果を得ることがで
きる。
【００３１】以下、課題を解決するための手段につい
て、図１を参照して説明する。本発明による動画像符号
化装置（図１）は、入力画像を分割して複数の符号化部
１０３、１０６、１０９で並列処理する動画像符号化装
置における分割内符号化制御部１０５、１０８、１１１
に、各符号化部の符号化パラメータ、画像状態パラメー
タおよび符号化結果パラメータの一部または全部を入力
し、定められた制御周期あるいは制御条件のもとで、各
符号化部における符号化制御に用いられるパラメータ群
を調整する協調符号化制御部１１２を設けたことを特徴
としている。
て、図１を参照して説明する。本発明による動画像符号
化装置（図１）は、入力画像を分割して複数の符号化部
１０３、１０６、１０９で並列処理する動画像符号化装
置における分割内符号化制御部１０５、１０８、１１１
に、各符号化部の符号化パラメータ、画像状態パラメー
タおよび符号化結果パラメータの一部または全部を入力
し、定められた制御周期あるいは制御条件のもとで、各
符号化部における符号化制御に用いられるパラメータ群
を調整する協調符号化制御部１１２を設けたことを特徴
としている。
【００３２】この協調符号化制御部には、各符号化部に
おける符号化パラメータ、画像状態パラメータおよび符
号化結果パラメータの一部または全部を通信バス１１３
を経由して、入力されている。符号化パラメータの例と
しては、量子化マトリクスや量子化パラメータ等があげ
られる。画像状態パラメータとしては、画像の複雑度や
動き量があげられる。また、符号化結果パラメータとし
ては、発生情報量やバッファ占有量があげられる。協調
符号化制御部は、これらのパラメータを基に、分割され
た画像の性質や符号化状況を検出し、適正な情報量割り
当てを求めて、各分割内符号化制御部で符号化制御に用
いられるパラメータ群を適正に調整するという動作をす
る。パラメータ群の例としては、情報量割り当てやバッ
ファ量割り当てがあげられる。
おける符号化パラメータ、画像状態パラメータおよび符
号化結果パラメータの一部または全部を通信バス１１３
を経由して、入力されている。符号化パラメータの例と
しては、量子化マトリクスや量子化パラメータ等があげ
られる。画像状態パラメータとしては、画像の複雑度や
動き量があげられる。また、符号化結果パラメータとし
ては、発生情報量やバッファ占有量があげられる。協調
符号化制御部は、これらのパラメータを基に、分割され
た画像の性質や符号化状況を検出し、適正な情報量割り
当てを求めて、各分割内符号化制御部で符号化制御に用
いられるパラメータ群を適正に調整するという動作をす
る。パラメータ群の例としては、情報量割り当てやバッ
ファ量割り当てがあげられる。
【００３３】協調符号化制御部におけるパラメータ群の
調整動作例について、図２および図３を参照して説明す
る。図２（ａ）に示されるような画像信号が入力された
場合、画像を分割して並列符号化する方法としては、例
えば図２の（ｂ）、（ｃ）、（ｄ）のような分割方法が
ある。これらの何れも４分割例を示している。何れの場
合も、分割画像に含まれる被写体は分割部毎に異なり、
並列して符号化器で符号化する場合には情報量の発生パ
ターンも全く異る。
調整動作例について、図２および図３を参照して説明す
る。図２（ａ）に示されるような画像信号が入力された
場合、画像を分割して並列符号化する方法としては、例
えば図２の（ｂ）、（ｃ）、（ｄ）のような分割方法が
ある。これらの何れも４分割例を示している。何れの場
合も、分割画像に含まれる被写体は分割部毎に異なり、
並列して符号化器で符号化する場合には情報量の発生パ
ターンも全く異る。
【００３４】このような分割画像を、図３（ａ）に示す
ように伝送路もしくは記録メディアのビットレートを均
等に分割して割り当てる方法では、分割部毎の復号画像
の画質が大きく異る結果となる。そこで、図３（ｂ）に
示すように、分割画像の性質に応じて分配することで、
分割部毎の復号画像の画質の差を削減することができ
る。ここではビットレートを基にした情報量の割り当て
例を示したが、同様にバッファ量も分配することが可能
であり、それにより各符号化部の符号化制御をより適正
に実施することが可能となる。
ように伝送路もしくは記録メディアのビットレートを均
等に分割して割り当てる方法では、分割部毎の復号画像
の画質が大きく異る結果となる。そこで、図３（ｂ）に
示すように、分割画像の性質に応じて分配することで、
分割部毎の復号画像の画質の差を削減することができ
る。ここではビットレートを基にした情報量の割り当て
例を示したが、同様にバッファ量も分配することが可能
であり、それにより各符号化部の符号化制御をより適正
に実施することが可能となる。
【００３５】ただし、このような情報量やバッファ量の
分配において、極端に大きい値、もしくは、極端に小さ
い値が割り当てられてしまった場合、符号化制御が正常
に動作せず、制御破綻もしくは制御発振してしまう場合
がある。そのため、本発明では、情報量割り当ておよび
バッファ量の分配に関して、上限値・下限値を設けるこ
とで、その問題を解決する。
分配において、極端に大きい値、もしくは、極端に小さ
い値が割り当てられてしまった場合、符号化制御が正常
に動作せず、制御破綻もしくは制御発振してしまう場合
がある。そのため、本発明では、情報量割り当ておよび
バッファ量の分配に関して、上限値・下限値を設けるこ
とで、その問題を解決する。
【００３６】さらに、協調符号化制御部から調整された
パラメータ群が供給されている場合において、分割画像
内の符号化状況を平均的に見れば好ましい状態にあるも
のの、分割部境界に関しては、画質が不連続である場合
が発生することが考えられる。以下、この問題について
説明する。一般に分割内符号化制御にはバッファからの
フィードバック制御が用いられている。このため、分割
画像内でも符号化順序、すなわち画像内の位置によって
符号化結果パラメータが異ってしまうことが多い。従っ
て、図２に示すように被写体が複数の分割部にまたがる
場合、被写体が連続していても、符号化結果パラメータ
が異なり、復号画像の画質が不連続になってしまうこと
がある。そこで本発明では、すでに符号化した画像部分
の符号化結果パラメータ等を記録し、境界部分の符号化
状況を均一にするように分割内符号化制御を動作させる
ことで、この問題を解決する。
パラメータ群が供給されている場合において、分割画像
内の符号化状況を平均的に見れば好ましい状態にあるも
のの、分割部境界に関しては、画質が不連続である場合
が発生することが考えられる。以下、この問題について
説明する。一般に分割内符号化制御にはバッファからの
フィードバック制御が用いられている。このため、分割
画像内でも符号化順序、すなわち画像内の位置によって
符号化結果パラメータが異ってしまうことが多い。従っ
て、図２に示すように被写体が複数の分割部にまたがる
場合、被写体が連続していても、符号化結果パラメータ
が異なり、復号画像の画質が不連続になってしまうこと
がある。そこで本発明では、すでに符号化した画像部分
の符号化結果パラメータ等を記録し、境界部分の符号化
状況を均一にするように分割内符号化制御を動作させる
ことで、この問題を解決する。
【００３７】このように上記の実施形態は、入力動画像
を分割して複数の符号化部で並列処理する動画像符号化
装置において、適正な分割画像間の情報量の割り当てを
実現し、復号画像の分割間の画質格差を低減すること、
および、正常なバッファ状態を実現することを目的とし
ている。この目的において、各符号化部が基本的には独
立した符号化制御を実施しており、装置実現性が高い状
態を維持しつつ、画像の性質や符号化状況に応じた適正
な符号化制御が可能になる。その結果、復号画像の画質
向上や符号化効率の向上、およびバッファの正常動作の
保証が可能となる。
を分割して複数の符号化部で並列処理する動画像符号化
装置において、適正な分割画像間の情報量の割り当てを
実現し、復号画像の分割間の画質格差を低減すること、
および、正常なバッファ状態を実現することを目的とし
ている。この目的において、各符号化部が基本的には独
立した符号化制御を実施しており、装置実現性が高い状
態を維持しつつ、画像の性質や符号化状況に応じた適正
な符号化制御が可能になる。その結果、復号画像の画質
向上や符号化効率の向上、およびバッファの正常動作の
保証が可能となる。
【００３８】尚、上述の実施形態は本発明の好適な実施
の一例である。但し、これに限定されるものではなく、
本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々変形実施
が可能である。
の一例である。但し、これに限定されるものではなく、
本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々変形実施
が可能である。
【００３９】
【発明の効果】以上の説明より明らかなように、本発明
の動画像符号化装置は、入力画像を分割して複数の符号
化部で並列処理する動画像符号化装置における分割内符
号化制御部に、各符号化部の符号化パラメータ、画像状
態パラメータおよび符号化結果パラメータの一部または
全部を入力信号とし、定められた制御周期あるいは制御
条件のもとで、各符号化部における符号化制御に用いら
れるパラメータ群を調整する協調符号化制御部を設けて
いる。この基本構成に基づき、適正な情報量の分配やバ
ッファ管理を実現することで、復号画像の画質の均一化
とバッファの正常動作を保証することができる。
の動画像符号化装置は、入力画像を分割して複数の符号
化部で並列処理する動画像符号化装置における分割内符
号化制御部に、各符号化部の符号化パラメータ、画像状
態パラメータおよび符号化結果パラメータの一部または
全部を入力信号とし、定められた制御周期あるいは制御
条件のもとで、各符号化部における符号化制御に用いら
れるパラメータ群を調整する協調符号化制御部を設けて
いる。この基本構成に基づき、適正な情報量の分配やバ
ッファ管理を実現することで、復号画像の画質の均一化
とバッファの正常動作を保証することができる。
【図１】本発明の動画像符号化装置の実施形態を示すブ
ロック構成図である。
ロック構成図である。
【図２】入力動画像の分割手順例を説明するための図で
ある。
ある。
【図３】実施形態の動作原理を説明するための情報量分
配例を示す図である。
配例を示す図である。
【図４】第２の実施形態を示すブロック構成図である。
【図５】第３の実施形態を示すブロック構成図である。
１０１、４０１、５０１ 画像分割部 １０２、４０２、５０２ 多重部 １０３、１０６、１０９、４０３、４０６、４０９、５
０３、５０６、５０９符号化部 １０４、１０７、１１０、４０４、４０７、４１０、５
０４、５０７、５１０バッファ １０５、１０８、１１１、４０５、４０８、４１１、５
０５、５０８、５１１分割内符号化制御部 １１２、５１２ 協調符号化制御部 １１３、４１３、５１３ 通信バス ４１２ 全体制御部 ５１４ メモリ
０３、５０６、５０９符号化部 １０４、１０７、１１０、４０４、４０７、４１０、５
０４、５０７、５１０バッファ １０５、１０８、１１１、４０５、４０８、４１１、５
０５、５０８、５１１分割内符号化制御部 １１２、５１２ 協調符号化制御部 １１３、４１３、５１３ 通信バス ４１２ 全体制御部 ５１４ メモリ
Claims (9)
- 【請求項１】 入力された動画像信号を複数に分割し、
該分割された複数の各信号を符号化部で圧縮符号化し、
該圧縮符号化された複数の圧縮符号化データを再構成し
た圧縮符号化データを圧縮ストリームとして出力する動
画像符号化装置において、 前記符号化部の符号化パラメータ、画像状態パラメータ
および符号化結果パラメータの一部または全部を入力信
号とし、定められた制御周期あるいは制御条件で、前記
符号化部において符号化制御に用いられる前記各パラメ
ータを調整する協調符号化制御手段を、備えることを特
徴とする動画像符号化装置。 - 【請求項２】 請求項１に記載の動画像符号化装置にお
いて、各符号化部の割り当て情報量を制御することを特
徴とする動画像符号化装置。 - 【請求項３】 請求項２に記載の動画像符号化装置にお
いて、各符号化部の割り当て情報量に上限値および／ま
たは下限値を設けることを特徴とする動画像符号化装
置。 - 【請求項４】 請求項１に記載の動画像符号化装置にお
いて、各符号化部のバッファ割り当て量を制御すること
を特徴とする動画像符号化装置。 - 【請求項５】 請求項４に記載の動画像符号化装置にお
いて、バッファ割り当て量に上限値および／または下限
値を設けることを特徴とする動画像符号化装置。 - 【請求項６】 請求項１に記載の動画像符号化装置にお
いて、各符号化部の既に符号化が完了した画像部分の符
号化パラメータおよび／または画像状態パラメータを記
録する手段を持ち、各符号化部のこれから符号化する画
像部分の符号化パラメータが隣接する画像部分の符号化
パラメータと近似するように符号化制御を実施すること
を特徴とする動画像符号化装置。 - 【請求項７】 請求項６に記載の動画像符号化装置にお
いて、同一フレームもしくはフィールド画像の、既に符
号化が完了した画像部分の符号化パラメータおよび画像
状態パラメータを符号化制御に用いることを特徴とする
動画像符号化装置。 - 【請求項８】 請求項６に記載の動画像符号化装置にお
いて、過去および同一フレームもしくはフィールド画像
の符号化パラメータおよび画像状態パラメータを符号化
制御に用いることを特徴とする動画像符号化装置。 - 【請求項９】 請求項８に記載の動画像符号化装置にお
いて、過去フレームもしくはフィールド画像の符号化パ
ラメータおよび画像状態パラメータを用いて、現在処理
対象となっている画像の符号化開始時から符号化制御を
実施することを特徴とする動画像符号化装置。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5239899A JP2000253397A (ja) | 1999-03-01 | 1999-03-01 | 動画像符号化装置 |
| US09/516,139 US6954503B1 (en) | 1999-03-01 | 2000-03-01 | Video image coding apparatus with individual compression encoding sections for different image divisions |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5239899A JP2000253397A (ja) | 1999-03-01 | 1999-03-01 | 動画像符号化装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000253397A true JP2000253397A (ja) | 2000-09-14 |
Family
ID=12913714
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5239899A Pending JP2000253397A (ja) | 1999-03-01 | 1999-03-01 | 動画像符号化装置 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US6954503B1 (ja) |
| JP (1) | JP2000253397A (ja) |
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| US20090110281A1 (en) * | 2007-10-29 | 2009-04-30 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Image forming apparatus, image processing apparatus, and image processing method |
| JP2015192278A (ja) * | 2014-03-28 | 2015-11-02 | ソニー株式会社 | 画像処理装置および方法 |
| CN108769737B (zh) * | 2018-05-29 | 2022-07-29 | 中南大学 | 一种码率调整方法、服务器及计算机可读介质 |
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|---|---|---|---|---|
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| US5231484A (en) * | 1991-11-08 | 1993-07-27 | International Business Machines Corporation | Motion video compression system with adaptive bit allocation and quantization |
| JPH05304663A (ja) | 1992-04-27 | 1993-11-16 | Mitsubishi Electric Corp | 画像符号化装置 |
| JP3245977B2 (ja) * | 1992-06-30 | 2002-01-15 | ソニー株式会社 | ディジタル画像信号の伝送装置 |
| JP2502898B2 (ja) | 1992-09-28 | 1996-05-29 | 松下電器産業株式会社 | 画像符号化装置 |
| JPH06217284A (ja) | 1993-01-18 | 1994-08-05 | Sanyo Electric Co Ltd | 画像符号化装置 |
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| JPH09294262A (ja) | 1996-04-26 | 1997-11-11 | Hitachi Ltd | 画像符号化装置 |
-
1999
- 1999-03-01 JP JP5239899A patent/JP2000253397A/ja active Pending
-
2000
- 2000-03-01 US US09/516,139 patent/US6954503B1/en not_active Expired - Lifetime
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| JP2017069845A (ja) * | 2015-09-30 | 2017-04-06 | ブラザー工業株式会社 | ビットレート決定装置、サーバ装置、ビットレート決定方法、及びプログラム |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| US6954503B1 (en) | 2005-10-11 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20021022 |