JP2000287213A - 動画像符号化装置 - Google Patents

動画像符号化装置

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JP2000287213A
JP2000287213A JP9169399A JP9169399A JP2000287213A JP 2000287213 A JP2000287213 A JP 2000287213A JP 9169399 A JP9169399 A JP 9169399A JP 9169399 A JP9169399 A JP 9169399A JP 2000287213 A JP2000287213 A JP 2000287213A
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JP
Japan
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motion vector
encoding
moving image
frame size
circuit
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JP9169399A
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Ichiro Ando
一郎 安藤
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Victor Company of Japan Ltd
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Victor Company of Japan Ltd
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    • G06COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06TIMAGE DATA PROCESSING OR GENERATION, IN GENERAL
    • G06T9/00Image coding
    • G06T9/004Predictors, e.g. intraframe, interframe coding

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
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  • Compression Or Coding Systems Of Tv Signals (AREA)
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 複数種類の符号化データを出力できる動画像
符号化装置の小型化を図ること。 【解決手段】 各動き補償予測符号化回路21〜23で
階層動きベクトル検出回路32を共用することにより、
従来各動き補償予測符号化回路毎に必要であった動きベ
クトル検出回路を一つに削減でき、小型化が図れる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は動画像符号化装置、
特に動き補償予測符号化に基づき複数種類の符号化デー
タを出力する動画像符号化装置に関する。そして、この
発明は、装置規模の小型化が図れる動画像符号化装置を
提供することを目的としている。
【0002】
【従来の技術】伝送特性の異なる複数の伝送路や伝送回
線に、同じ入力動画像を異なる符号化レートで複数符号
化して伝送する要求がある。例えば、下記伝送特性をも
つ2つの伝送路を用いて、同じ入力動画像を異なる2つ
の符号化レートで符号化して伝送する。 ・変調効率は低いがC/N劣化等によるデータ誤りに強い
伝送路(伝送路A) ・変調効率は強いがC/N劣化等によるデータ誤りに弱い
伝送路(伝送路B) 伝送路Aにより、符号化レートの高い符号化データを伝
送する。そして、伝送路Bにより符号化レートの低い符
号化データを伝送する。
【0003】動画像の符号化として、動き補償予測符号
化がある。これは、動きベクトルによる予測データを求
めて効率よく符号化を行う方法である。例えば、ISO/IE
C 11172-2(通称MPEG-1)に準拠する符号化がある。上
記2つの符号化データは、例えば、下記のように符号化
する。 ・符号化レートの高い符号化データは、フレームサイズ
640x480、符号化レート6Mbpsで符号化する。 ・符号化レートの低い符号化データは、フレームサイズ
320x240、符号化レート1.5Mbpsで符号化する。
【0004】これにより、例えばデジタル衛星放送等に
おいて、通常受信では伝送路Aからの符号化データを受
信して再生する。また、降雨によるC/N劣化状態では伝
送路Bからの符号化データを受信して再生する。これに
より、C/N劣化時でも解像度は低下するが動画像の再生
が可能となる。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】従来、上記のような2
つの符号化レートの符号化データを得るためには、2台
の動画像符号化装置が必要であった。このため、上記目
的で、同一動画像の符号化データを送出するための特性
の異なる伝送路数が増えれば、必要な動画像符号化装置
数は増加する。すなわち、上記目的を実現するシステム
の装置規模が増大する。
【0006】本発明は、複数種類の符号化データを出力
できる動画像符号化装置の小型化を図ることを目的とし
ている。
【0007】
【課題を解決するための手段】そこで、上記課題を解決
するために本発明は、入力動画像の動きベクトル検出手
段と、前記動きベクトル検出手段で生成される動きベク
トル情報に基づき、同じ入力動画像を動き補償予測符号
化により異なる種類の符号化データとする複数の符号化
手段とを設け、前記複数の符号化手段の少なくとも一つ
を、前記入力動画像のフレームサイズ変換手段と、前記
動きベクトル検出手段からの動きベクトル情報を前記フ
レームサイズ変換手段の変換比率に応じて変換する変換
手段とを備え、前記変換手段で変換された動きベクトル
情報に基づき、前記フレームサイズ変換手段で変換され
た入力動画像を符号化するものとしたことを特徴とする
動画像符号化装置、を提供すると共に、入力動画像のフ
レームサイズ変換手段と、前記入力動画像の動きベクト
ル情報を出力すると共に、前記フレームサイズ変換手段
からの変換動画像データに対応するサイズ変換対応動き
ベクトル情報を出力する手段とを備えた階層動きベクト
ル検出手段と、前記動きベクトル情報に基づき、前記入
力動画像を動き補償予測符号化により符号化データとす
る第1の符号化手段と、前記サイズ変換対応動きベクト
ル情報に基づき前記変換動画像データを動き補償予測符
号化により符号化する第2の符号化手段とを設けたこと
を特徴とする動画像符号化装置、を提供するものであ
る。
【0008】
【発明の実施の形態】複数種類の符号化データであって
も、同じ動画像に対する符号化であるから、符号化演算
処理の部分的共用化が可能である。
【0009】一般に、動き補償予測符号化による符号化
装置では、動きベクトル検出処理に必要とする演算処理
部とメモリが大きな割合を占めている。例えば、MPEG-1
では、前後する参照フレームを用いた動き補償予測方法
(Bi-directional prediction)を規定することで符号
化効率向上を可能とした。この動き補償予測方法では、
1フレーム期間中に前後する参照フレームからの動きベ
クトル検出を行うための処理回路と、少なくとも前後す
る参照フレームを記憶する2フレーム分のメモリが必要
となる。このことから、少なくとも動きベクトル検出処
理を共用化することで上記問題の解決を図ることができ
る。具体的には以下である。
【0010】入力動画像の動きベクトル検出手段と、前
記動きベクトル検出手段からの動きベクトル情報に基づ
き、同じ入力動画像を動き補償予測符号化により異なる
種類の符号化データとする複数の符号化手段とを備えた
動画像符号化装置とすることにより、各符号化手段で動
きベクトル検出手段を共有化でき、従来重複していた動
きベクトル検出手段を削減できる。
【0011】前記動きベクトル検出手段を、入力動画像
のフレームサイズ変換手段と、このフレームサイズ変換
手段からの変換動画像データに対応するサイズ変換対応
動きベクトル情報を出力する手段とを備えた階層動きベ
クトル検出手段とし、前記複数の符号化手段の少なくと
も一つを、前記サイズ変換対応動きベクトル情報に基づ
き前記変換動画像データを符号化するものとすることに
より、フレームサイズ変換手段を外部に設けた場合に必
要となるフレームサイズ変換比率で動きベクトルを補正
する手段を削減する。
【0012】また、複数の符号化手段の少なくとも一つ
を、入力動画像のフレームサイズ変換手段と、動きベク
トル検出手段からの動きベクトル情報を前記フレームサ
イズ変換手段の変換比率に応じて変換する手段とを備
え、前記変換手段からの動きベクトル情報に基づき符号
化するものとすることで、フレームサイズ変換で効果的
に目的とする符号化レートで符号化可能とする。さらに
は、動きベクトル情報を前記フレームサイズ変換手段の
変換比率に応じて変換する手段を備えたので、フレーム
サイズの異なるデータの符号化毎に動きベクトル検出手
段を増設する必要がなく、動きベクトル検出手段を削減
できる。
【0013】なお、複数の符号化手段を、それぞれ符号
化レートが異なる符号化手段とすることで、伝送目的に
応じた符号化レートの符号化データを出力可能とする。
【0014】本発明の一実施例を図1に示す。この実施
例において、入力動画像のフレームサイズは640x480と
する。また、フレームサイズ変換回路11、フレームメ
モリ回路1,2、及び階層動きベクトル検出回路32が
階層動きベクトル検出手段を構成するものとする。
【0015】入力動画像は動きベクトル検出のために、
まず、フレーム毎にフレームメモリ回路2に記憶される
と共に、フレームサイズ変換回路11で320x240にフレ
ームサイズ変換されフレームメモリ回路1に記憶され
る。
【0016】階層動きベクトル検出回路32は、フレー
ムメモリ回路1とフレームメモリ回路2とから、符号化
対象フレームと参照フレームのデータを読み出して階層
動きベクトル検出を行う。この、階層動きベクトル検出
は、例えば、以下のように行う。
【0017】まず、フレームメモリ回路1に記憶されて
いるフレームサイズ320x240の符号化対象フレームと参
照フレームとのデータを用いて、ブロックマッチング法
により所定範囲を全探索して動きベクトル(フレームサ
イズ320x240に対応する動きベクトル)を求める。次
に、フレームメモリ回路2に記憶されているフレームサ
イズ640x480の符号化対象フレームと参照フレームとの
データを用いて、上記で求めたフレームサイズ320x240
に対応する動きベクトルの水平、垂直成分をそれぞれ2
倍にした動きベクトルを基準ベクトルとし、その基準ベ
クトルに対して±数画素の範囲を探索して動きベクトル
(フレームサイズ640x480に対応する動きベクトル)を
求める。
【0018】上記の階層動きベクトル検出を行うことに
より、画面内の同じ範囲を、フレームメモリ回路2に記
憶しているフレームサイズ640x480の符号化対象フレー
ムと参照フレームとのデータだけを用いて全探索して動
きベクトルを求めた場合に比べ、演算量を大幅に削減で
きる。
【0019】階層動きベクトル検出回路32は、フレー
ムサイズ320x240に対応する動きベクトル情報MV1と、フ
レームサイズ640x480に対応する動きベクトル情報MV2を
出力する。
【0020】入力動画像をフレームサイズ640x480のま
ま符号化する動き補償予測符号化回路21は、階層動き
ベクトル検出回路32からの動きベクトル情報MV2に基
づき、符号化レート6Mbpsで符号化処理を行い符号化デ
ータ1を出力する。
【0021】フレームサイズ変換回路12は、入力動画
像をフレームサイズ480x320に変換して動き補償予測符
号化回路22に供給する。即ち、入力動画像に対して水
平方向に3/4、垂直方向に2/3のフレームサイズで動き補
償予測符号化回路22は符号化を行う。
【0022】動きベクトル変換回路31では、フレーム
サイズ変換回路12の変換比率に応じて動きベクトル情
報MV2を、水平方向に3/4、垂直方向に2/3にした動きベ
クトル情報MV3を動き補償予測符号化回路22に供給す
る。動きベクトル変換で生じる1画素以下の成分は、例
えば、四捨五入する。
【0023】フレームサイズ変換回路12からの動画像
データを符号化する動き補償予測符号化回路22は、動
きベクトル変換回路31からの動きベクトル情報MV3に
基づき、符号化レート3Mbpsで符号化処理を行い符号化
データ2を出力する。
【0024】フレームサイズ変換回路11からの動画像
データを符号化する動き補償予測符号化回路23は、階
層動きベクトル検出回路32からの動きベクトル情報MV
1に基づき、符号化レート1.5Mbpsで符号化処理を行い符
号化データ3を出力する。
【0025】このように本実施例は、符号化レートのぞ
れぞれ異なる3つの符号化データを、一つの階層動きベ
クトル検出回路を共用することにより得られ、従来例に
比べて大幅に回路規模を縮小できる。
【0026】
【発明の効果】以上の通り、本発明の動画像符号化装置
は、各符号化手段で動きベクトル検出手段を共有化で
き、複数種類の符号化データを出力する符号化装置にお
いて、回路規模を従来例に比べて大幅に縮小できる。
【0027】また、動きベクトル検出手段を、入力動画
像のフレームサイズ変換手段と、このフレームサイズ変
換手段からの変換動画像データに対応する動きベクトル
情報を出力する手段とを備えた階層動きベクトル検出手
段とし、前記複数の符号化手段の少なくとも一つを、前
記動きベクトル情報に基づき前記変換動画像データを符
号化するものとした動画像符号化装置は、フレームサイ
ズ変換手段を外部に設けた場合に必要となるフレームサ
イズ変換比率で動きベクトルを補正する手段を削減でき
る。
【図面の簡単な説明】
【図1】一実施例の構成を示す図である。
【符号の説明】
1,2 フレームメモリ回路 11,12 フレームサイズ変換回路 21〜23 動き補償予測符号化回路 31 動きベクトル変換回路 32 階層動きベクトル検出回路

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】入力動画像の動きベクトル検出手段と、 前記動きベクトル検出手段で生成される動きベクトル情
    報に基づき、同じ入力動画像を動き補償予測符号化によ
    り異なる種類の符号化データとする複数の符号化手段と
    を設け、 前記複数の符号化手段の少なくとも一つを、前記入力動
    画像のフレームサイズ変換手段と、前記動きベクトル検
    出手段からの動きベクトル情報を前記フレームサイズ変
    換手段の変換比率に応じて変換する変換手段とを備え、
    前記変換手段で変換された動きベクトル情報に基づき、
    前記フレームサイズ変換手段で変換された入力動画像を
    符号化するものとしたことを特徴とする動画像符号化装
    置。
  2. 【請求項2】入力動画像のフレームサイズ変換手段と、
    前記入力動画像の動きベクトル情報を出力すると共に、
    前記フレームサイズ変換手段からの変換動画像データに
    対応するサイズ変換対応動きベクトル情報を出力する手
    段とを備えた階層動きベクトル検出手段と、 前記動きベクトル情報に基づき、前記入力動画像を動き
    補償予測符号化により符号化データとする第1の符号化
    手段と、 前記サイズ変換対応動きベクトル情報に基づき前記変換
    動画像データを動き補償予測符号化により符号化する第
    2の符号化手段とを設けたことを特徴とする動画像符号
    化装置。
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