JP2001204018A - Variable bit rate coder and coding method - Google Patents

Variable bit rate coder and coding method

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JP2001204018A
JP2001204018A JP2000008691A JP2000008691A JP2001204018A JP 2001204018 A JP2001204018 A JP 2001204018A JP 2000008691 A JP2000008691 A JP 2000008691A JP 2000008691 A JP2000008691 A JP 2000008691A JP 2001204018 A JP2001204018 A JP 2001204018A
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Japan
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code amount
scene change
video signal
input video
input
Prior art date
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JP2000008691A
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Japanese (ja)
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Kenji Ishikawa
賢二 石川
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Panasonic Holdings Corp
Original Assignee
Matsushita Electric Industrial Co Ltd
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Publication date
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To make deterioration in the image quality of a reproduced image hardly visually remarkable under consecutive scenes in the case that a video signal is coded and recorded with compression. SOLUTION: A capacity detector 107 detects a remaining recordable storage capacity of a recording medium 107. A code quantity assignment unit 100 receives the remaining recordable capacity of the recording medium 106 and unrecording time information 100a of an input video signal 1a and assigns a code quantity by each prescribed period depending on a conversion characteristic on both the inputs. A scene change detector 108 detects a scene change in the input video signal 1a. The code quantity assignment unit 100 receives an output of the scene change detector 108 to output the assigned code quantity in timing synchronously with the scene change in the input video signal 1a. Since the assigned code quantity is unchanged under a state of consecutive video scenes, a change in the image quality deterioration of the reproduced image is hardly visually remarkable at reproduction.

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、映像信号を圧縮符
号化して、光ディスクや磁気ディスク等の記録媒体に記
録する可変ビットレート符号化装置及び符号化方法に関
するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a variable bit rate coding apparatus and a coding method for compressing and coding a video signal and recording it on a recording medium such as an optical disk or a magnetic disk.

【0002】[0002]

【従来の技術】近年、DVDレコーダ等のデジタル録画
機器の分野において、長時間録画と高画質とを同時に実
現する技術が注目されている。
2. Description of the Related Art In recent years, in the field of digital recording devices such as DVD recorders, a technique for simultaneously realizing long-time recording and high image quality has attracted attention.

【0003】可変ビットレート符号化技術を用いてリア
ルタイムで映像信号を効率的に記録媒体に圧縮記録する
技術として、例えば特開平8−149413号公報に開
示されるものが提案されている。
As a technique for efficiently compressing and recording a video signal on a recording medium in real time using a variable bit rate encoding technique, for example, a technique disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 8-149413 has been proposed.

【0004】図3に前記従来の可変ビットレート符号化
装置のブロック構成を示す。同図において、106はD
VD等の記録媒体、107は記録媒体106の記録可能
な記録容量107bを検出する記録容量検出器、100
0は符号量割当器であって、記録すべき入力映像信号1
aの未記録時間情報1000aを第1の入力、記録容量
検出器107の出力である記録容量107bを第2の入
力として、この両入力に応じた変換特性によって所定期
間毎に符号量の割り当てを行い、割当符号量1000b
を出力する。
FIG. 3 shows a block configuration of the conventional variable bit rate coding apparatus. Referring to FIG.
A recording medium 107 such as a VD; a recording capacity detector 107 for detecting a recordable recording capacity 107b of the recording medium 106;
0 is a code amount allocator, which is an input video signal 1 to be recorded.
The unrecorded time information 1000a of a is used as a first input, and the recording capacity 107b, which is the output of the recording capacity detector 107, is used as a second input. Performed and assigned code amount 1000b
Is output.

【0005】また、103は入力映像信号1aを後述す
る符号量制御器101からの量子化パラメータ101b
に基づいて量子化処理し、量子化データ103bを出力
する2次量子化器、104は2次量子化器103の出力
である量子化データ103bを可変長符号化処理し、2
次符号化データ104bを生成する2次符号化器、10
2は2次符号化データ104bを所定期間毎に測定し、
符号化データ量102bを生成する符号量測定器であ
る。101は、前記符号量割当器1000の割当符号量
1000bと前記符号量測定器102の符号化データ量
102bとの差が小さくなるように、2次量子化器10
3で使用する量子化パラメータ101bを生成する符号
量制御器である。105は前記2次符号化データ104
bを記録媒体106に記録信号105bとして記録する
記録信号処理器である。
Reference numeral 103 denotes a quantization parameter 101b from a code amount controller 101 which will be described later.
, And outputs a quantized data 103b. A second-order quantizer 104 performs variable-length coding on the quantized data 103b output from the second-order quantizer 103, and
Secondary encoder for generating next encoded data 104b, 10
2 measures the secondary encoded data 104b every predetermined period,
This is a code amount measuring device that generates the encoded data amount 102b. 101 is a secondary quantizer 10 that reduces the difference between the allocated code amount 1000b of the code amount allocator 1000 and the coded data amount 102b of the code amount measuring device 102.
3 is a code amount controller for generating a quantization parameter 101b used in the third embodiment. 105 is the secondary encoded data 104
This is a recording signal processor that records “b” on the recording medium 106 as a recording signal 105b.

【0006】このように構成された従来の可変ビットレ
ート符号化装置では、記録媒体106の記録可能な記録
容量107bと記録すべき映像信号1aの未記録時間情
報1000aとによって最適な割当符号量1000bが
生成されると同時に、符号化されて記録媒体106に記
録される2次符号化データ104bの符号化データ量1
02bを測定して、符号化データ量102bと割当符号
量1000bとの差が小さくなるように、2次量子化器
103の量子化データを符号量制御器101で制御する
ことにより、効率的な符号化をリアルタイムで行いなが
ら、記録媒体106へ高画質で長時間の圧縮記録を実現
していた。
[0006] In the conventional variable bit rate coding apparatus configured as described above, the optimum allocated code amount 1000b is determined by the recordable recording capacity 107b of the recording medium 106 and the unrecorded time information 1000a of the video signal 1a to be recorded. Is generated and at the same time, the encoded data amount 1 of the secondary encoded data 104b that is encoded and recorded on the recording medium 106
02b is measured, and the quantized data of the secondary quantizer 103 is controlled by the code amount controller 101 so that the difference between the coded data amount 102b and the allocated code amount 1000b is reduced, so that the efficiency is improved. High-quality, long-time compression recording on the recording medium 106 was realized while encoding was performed in real time.

【0007】[0007]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前記従
来の可変ビットレート符号化装置では、記録すべき入力
映像信号1aの未記録時間情報1000aの長さに比べ
て記録媒体106の記録容量107bが小さい場合、即
ち、符号化レートを低くして記録しなければならない場
合において、静的な映像でかつ連続したシーンの映像が
入力映像信号1aとして入力されると、図7に示すよう
に、割り当て符号量が連続したシーンの途中で変化して
しまう場合が発生していた。その結果、この記録された
映像信号を再生した際に、連続したシーンの途中で符号
化レートが減少変化しているために、画質劣化の変化が
余計に目についてしまうという問題があった。
However, in the conventional variable bit rate encoding apparatus, the recording capacity 107b of the recording medium 106 is smaller than the length of the unrecorded time information 1000a of the input video signal 1a to be recorded. In the case, that is, in the case where the encoding rate must be reduced and a static image and a video of a continuous scene are input as the input video signal 1a, as shown in FIG. In some cases, the amount changed in the middle of a continuous scene. As a result, when the recorded video signal is reproduced, there is a problem that the change in image quality deterioration becomes noticeable because the coding rate decreases and changes in the middle of a continuous scene.

【0008】本発明は、かかる問題点に鑑み、その目的
は、符号化レートを低くして記録しなければならない場
合において、静的な映像でかつ連続したシーンの映像が
入力映像信号として入力された場合等であっても、静的
なシーン等の途中で割り当て符号量が変化せずに、より
自然でスムーズな再生映像を得ることのできる圧縮記録
を実現する可変ビットレート符号化装置を提供すること
にある。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above-mentioned problems, and an object thereof is to provide a case where static images and continuous scene images are input as an input image signal when recording must be performed at a low encoding rate. Provide a variable bit rate encoding device that realizes compressed recording that can obtain a more natural and smooth reproduced video without changing the allocated code amount in the middle of a static scene even if Is to do.

【0009】[0009]

【課題を解決するための手段】前記目的を達成するため
に、本発明では、シーンチェンジなどのように、入力映
像信号の連続する情報間の相関が所定値以上の時には、
割り当て符号量を変更せず、固定することとする。
In order to achieve the above object, according to the present invention, when a correlation between continuous information of an input video signal is equal to or more than a predetermined value such as a scene change,
The assigned code amount is fixed without being changed.

【0010】すなわち、請求項1記載の発明の可変ビッ
トレート符号化装置は、記録すべき入力映像信号の未記
録時間情報と記録媒体の記録可能な残りの記録容量とに
応じた変換特性により、所定期間毎に符号量を割り当て
る符号量割当手段を備えた可変ビットレート符号化装置
において、前記入力映像信号の連続する情報間の相関を
検出する検出手段を備え、前記符号量割当手段は前記検
出手段の出力を受けて、前記相関が所定値以上である時
が検出される毎に、その検出時での割当符号量を出力す
ることを特徴とする。
That is, the variable bit rate encoding apparatus according to the first aspect of the present invention uses a conversion characteristic according to the unrecorded time information of the input video signal to be recorded and the remaining recordable recording capacity of the recording medium. In a variable bit rate encoding device including a code amount allocating unit that allocates a code amount every predetermined period, a variable bit rate encoding device includes a detecting unit that detects correlation between continuous information of the input video signal, and the code amount allocating unit includes the code amount allocating unit. In response to the output of the means, every time when the correlation is equal to or more than a predetermined value is detected, the code amount allocated at the time of the detection is output.

【0011】また、請求項2記載の発明は、前記請求項
1記載の可変ビットレート符号化装置において、前記検
出手段は、記録すべき入力映像信号のシーンチェンジを
検出するシーンチェンジ検出手段であることを特徴とす
る。
According to a second aspect of the present invention, in the variable bit rate encoding apparatus according to the first aspect, the detecting means is a scene change detecting means for detecting a scene change of an input video signal to be recorded. It is characterized by the following.

【0012】更に、請求項3記載の発明の可変ビットレ
ート符号化装置は、記録媒体の記録可能な残りの記録容
量を検出する容量検出手段と、記録すべき入力映像信号
のシーンチェンジを検出するシーンチェンジ検出手段
と、前記入力映像信号の未記録時間情報を第1の入力、
前記容量検出手段が検出した記録可能な残りの記録容量
を第2の入力、前記シーンチェンジ検出手段からの入力
映像信号のシーンチェンジ検出信号を第3の入力とし
て、前記第1及び第2の入力に応じた変換特性により所
定期間毎に符号量を割り当て、前記第3の入力の入力タ
イミングで前記割り当てた符号量を出力する符号量割当
手段と、前記入力映像信号を量子化パラメータに応じて
量子化処理し、量子化データを出力する2次量子化手段
と、前記2次量子化手段の量子化データを可変長符号化
処理して2次符号化データを生成する2次符号化手段
と、前記2次符号化手段の2次符号化データの発生量を
前記所定期間毎に測定し、符号化データ量を出力する符
号量測定手段と、前記符号量割当手段が割り当てた符号
量と前記符号化データ量との差が小さくなるように、前
記2次量子化手段に前記量子化パラメータを出力する符
号量制御手段と、前記2次符号化手段の2次符号化デー
タを前記記録媒体に記録する記録信号処理手段とを備え
たことを特徴とする。
Further, the variable bit rate encoding apparatus according to the third aspect of the present invention provides a capacity detecting means for detecting a remaining recordable recording capacity of a recording medium and a scene change of an input video signal to be recorded. A scene change detecting means, and a first input which outputs unrecorded time information of the input video signal;
The first and second inputs are the remaining recordable recording capacity detected by the capacity detection means as a second input and the scene change detection signal of the input video signal from the scene change detection means as a third input. Code amount allocation means for allocating a code amount for each predetermined period according to a conversion characteristic according to the above, and outputting the allocated code amount at the input timing of the third input; and quantifying the input video signal in accordance with a quantization parameter. Secondary quantization means for performing quantization processing and outputting quantized data, secondary encoding means for performing variable length encoding processing on the quantized data of the secondary quantization means to generate secondary encoded data, A code amount measuring unit that measures an amount of secondary encoded data generated by the secondary encoding unit at every predetermined period and outputs an encoded data amount; a code amount allocated by the code amount allocating unit and the code amount; Data Code amount control means for outputting the quantization parameter to the secondary quantization means, and a recording signal for recording the secondary encoded data of the secondary encoding means on the recording medium so that the difference between And processing means.

【0013】加えて、請求項4記載の発明は、前記請求
項2又は3記載の可変ビットレート符号化装置におい
て、前記シーンチェンジ検出手段は、入力映像信号のシ
ーンチェンジを判定する複数の閾値を持ち、前記入力映
像信号からシーンチェンジを検出する際に、記録媒体の
記録可能な残りの記録容量に応じて前記閾値を切換える
ことを特徴とする。
According to a fourth aspect of the present invention, in the variable bit rate encoding apparatus according to the second or third aspect, the scene change detecting means sets a plurality of thresholds for determining a scene change of the input video signal. And when the scene change is detected from the input video signal, the threshold value is switched according to the remaining recordable recording capacity of a recording medium.

【0014】また、請求項5記載の発明の可変ビットレ
ート符号化方法は、記録すべき入力映像信号の未記録時
間情報と記録媒体の記録可能な残りの記録容量とに応じ
た変換特性により、所定期間毎に符号量を割り当てると
共に、前記入力映像信号の連続する情報間の相関を検出
し、前記相関が所定値以上である時が検出される毎に、
その検出時に割り当てられている符号量を出力して、前
記相関が所定値未満の状況の継続中は、前記割り当て符
号量を固定することを特徴とする。
According to a fifth aspect of the present invention, there is provided the variable bit rate encoding method according to the present invention, wherein the conversion characteristic according to the unrecorded time information of the input video signal to be recorded and the remaining recordable recording capacity of the recording medium. A code amount is assigned every predetermined period, and a correlation between continuous information of the input video signal is detected, and whenever a time when the correlation is equal to or more than a predetermined value is detected,
A code amount allocated at the time of the detection is output, and the allocated code amount is fixed while the correlation is less than a predetermined value.

【0015】以上により、請求項1ないし請求項5記載
の発明では、符号レートを低くして圧縮記録しなければ
ならない場合であっても、割り当て符号量の変化のタイ
ミングは、入力映像信号の連続する情報間の相関が所定
値以上の時、例えばシーンチェンジのタイミングに同期
するので、連続したシーンの途中で割り当て符号量が変
化することなく入力映像信号が圧縮記録される。従っ
て、画質劣化の変化が目に付き難く、自然でスムーズな
再生画像が得られる。
As described above, according to the first to fifth aspects of the present invention, even when the compression rate is required to be reduced at a low code rate, the timing of the change of the allocated code amount is determined by the continuous timing of the input video signal. When the correlation between the pieces of information is greater than or equal to a predetermined value, for example, it is synchronized with the timing of a scene change, so that the input video signal is compressed and recorded without changing the allocated code amount in the middle of a continuous scene. Therefore, a change in image quality is hardly noticeable, and a natural and smooth reproduced image can be obtained.

【0016】特に、請求項4記載の発明では、符号化レ
ートを低くして圧縮記録している状態で、シーンチェン
ジ等の相関判定が紛らわしい映像信号、即ち、判定閾値
近傍の相関を持つ映像信号が入力された場合であって
も、判定閾値が高い値に切換えられるので、シーンチェ
ンジ等の検出が安定し、安定した画質で映像信号が圧縮
記録され、安定した再生画質の映像が得られる。
In particular, in the invention according to the fourth aspect, a video signal in which the correlation determination such as a scene change is confusing, that is, a video signal having a correlation near the determination threshold value, in a state where the encoding rate is reduced and the compression recording is performed. Is input, the determination threshold is switched to a higher value, so that scene change detection and the like are stable, video signals are compressed and recorded with stable image quality, and images with stable reproduction image quality can be obtained.

【0017】[0017]

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て図面を参照しながら説明する。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.

【0018】(第1の実施の形態)図1は、本発明の第
1の実施の形態である可変ビットレート符号化装置のブ
ロック図の一例を示す。
(First Embodiment) FIG. 1 shows an example of a block diagram of a variable bit rate coding apparatus according to a first embodiment of the present invention.

【0019】同図において、100は符号量割当器(符
号量割当手段)、101は符号量制御器(符号量制御手
段)、102は符号量測定器(符号量測定手段)、10
3は2次量子化器(2次量子化手段)、104は2次符
号化器(2次符号化手段)、105は記録信号処理器
(記録信号処理手段)、106は記録媒体、107は記
録容量検出器(容量検出手段)、108はシーンチェン
ジ検出器(検出手段及びシーンチェンジ検出手段)であ
る。前記シーンチェンジ検出器108と符号量割当器
(符号量割当手段)100以外は、図3の従来例のブロ
ック図と同様の構成であり、機能も同じであるので、そ
の説明を省略する。
In FIG. 1, reference numeral 100 denotes a code amount allocator (code amount allocating means); 101, a code amount controller (code amount control means); 102, a code amount measuring device (code amount measuring means);
3 is a secondary quantizer (secondary quantizing means), 104 is a secondary encoder (secondary encoding means), 105 is a recording signal processor (recording signal processing means), 106 is a recording medium, and 107 is a recording medium. A recording capacity detector (capacity detecting means) 108 is a scene change detector (detecting means and scene change detecting means). Except for the scene change detector 108 and the code amount allocator (code amount allocating unit) 100, the configuration is the same as that of the block diagram of the conventional example in FIG.

【0020】以下、図4及び図9を用いて、シーンチェ
ンジ検出器108の構成及びその動作を説明する。
The configuration and operation of the scene change detector 108 will be described below with reference to FIGS.

【0021】図4は、前記シーンチェンジ検出器108
の内部構成を示すブロック図である。同図において、入
力映像信号1aはフレームメモリ1081によって1フ
レーム分遅れ、フレーム差分器1082によって現在入
力されている入力映像信号1aとのフレーム差分108
2bが出力される。更に、絶対値比較器1083では、
予め設定されている基準差分データ(判定閾値)108
3aと、フレーム差分1082bの絶対値との大小比較
を行い、これにより、現在入力されている入力映像信号
1aがシーンの切替えフレームか否かを判断し、フレー
ム差分1082bの絶対値が基準差分データ1083a
以上のとき、即ち、入力映像信号1aの連続する情報間
の相関が所定の判定閾値以上であるときをシーンチェン
ジ時であると判定する。この判定は図9に示すようにフ
レームタイミング周期毎に行われる。前記シーンチェン
ジ時であるとの判定信号は、シーンチェンジ検出信号1
08bとして出力される。尚、本実施の形態では、フレ
ーム間の差分データ情報を判定しているが、フレーム間
の差分平均や隣接画素差分、又はそれ等の組み合わせ情
報等を用いて判定する構成を用いても構わない。
FIG. 4 shows the scene change detector 108.
FIG. 2 is a block diagram showing an internal configuration of the device. In the figure, an input video signal 1a is delayed by one frame by a frame memory 1081, and a frame difference 108 from a currently input video signal 1a is input by a frame differentiator 1082.
2b is output. Further, in the absolute value comparator 1083,
Reference difference data (judgment threshold) 108 set in advance
3a is compared with the absolute value of the frame difference 1082b to determine whether or not the currently input video signal 1a is a scene switching frame, and the absolute value of the frame difference 1082b is compared with the reference difference data. 1083a
At this time, that is, when the correlation between continuous information of the input video signal 1a is equal to or greater than a predetermined determination threshold, it is determined that a scene change has occurred. This determination is made for each frame timing period as shown in FIG. The determination signal indicating that the scene change has occurred is a scene change detection signal 1
08b. In the present embodiment, the difference data information between the frames is determined. However, a configuration may be used in which the determination is performed using the average of the differences between the frames, the difference between adjacent pixels, or a combination thereof. .

【0022】図1における符号量割当器100は、記録
すべき入力映像信号1aの未記録時間情報100aと、
記録容量検出器107の出力である記録容量107bと
を入力し、この両入力に応じた変換特性によって符号量
の割り当てを行う。この割り当ては所定の期間t毎に行
う。更に、前記シーンチェンジ検出器108からのシー
ンチェンジ検出信号108bを受け、このシーンチェン
ジ検出信号108bの受信タイミングで、図8に示すよ
うに、符号割り当ての結果を割当符号量100bとして
更新して行く。尚、本実施の形態では、前記符号量割当
器100に対して入力映像信号1aの未記録時間情報1
00aを入力したが、映像信号1aを入力し、この入力
映像信号1aに基づいて未記録時間情報100aを符号
量割当器100内で算出しても良い。また、符号量割当
器100では、未記録時間情報100aから所定時間を
減算して、符号量の割り当てに際して用いる未記録時間
情報100aにオフセットを持たせても良い。
The code amount allocator 100 shown in FIG. 1 includes unrecorded time information 100a of an input video signal 1a to be recorded,
A recording capacity 107b, which is an output of the recording capacity detector 107, is input, and a code amount is allocated according to conversion characteristics according to both inputs. This assignment is performed every predetermined period t. Further, upon receiving the scene change detection signal 108b from the scene change detector 108, at the reception timing of the scene change detection signal 108b, the code allocation result is updated as the allocated code amount 100b as shown in FIG. . In this embodiment, the unrecorded time information 1 of the input video signal 1a is transmitted to the code amount allocator 100.
Although 00a is input, the video signal 1a may be input, and the unrecorded time information 100a may be calculated in the code amount allocator 100 based on the input video signal 1a. In the code amount allocator 100, a predetermined time may be subtracted from the unrecorded time information 100a, and the unrecorded time information 100a used for allocating the code amount may have an offset.

【0023】このような機能を持つ符号量割当器100
の内部構成を図6に示す。同図の符号量割当器100に
おいて、110は記憶容量107bの値を所定周期tの
システムクロック100cによりラッチするラッチ回
路、120は記録すべき入力映像信号1aの未記録時間
情報100aの値を前記システムクロック100cによ
りラッチするラッチ回路である。また、140はROM
であって、システムから見た最適な符号量が前記記録容
量107bと未記録時間情報100aとの両値の組合せ
に応じて予め記憶されている。例えば、未記録時間情報
100aを一定値とすれば、記録容量107bが大きい
ほど符号量も大きく対応する。また、記録容量107b
を一定値とすれば、未記録時間情報100aが大きいほ
ど符号量は小さく対応する。このROM140は、前記
ラッチ回路110の出力110b(記憶容量107bの
値)及び前記ラッチ回路120の出力120b(未記録
時間情報100aの値)を入力し、これ等をアドレスと
してこれ等に対応する符号量140bを出力する。13
0はラッチ回路であって、前記シーンチェンジ検出器1
08からのシーンチェンジ検出信号108bを受け、こ
れを受けた時点で前記ROM140から出力された符号
量140bをラッチして、割当符号量100bとして出
力する。
Code amount allocator 100 having such a function
Is shown in FIG. In the code amount allocator 100 shown in FIG. 1, reference numeral 110 denotes a latch circuit for latching the value of the storage capacity 107b by a system clock 100c having a predetermined period t, and reference numeral 120 denotes the value of the unrecorded time information 100a of the input video signal 1a to be recorded. This is a latch circuit that latches according to the system clock 100c. 140 is a ROM
In this case, the optimum code amount as viewed from the system is stored in advance in accordance with a combination of both the recording capacity 107b and the unrecorded time information 100a. For example, if the unrecorded time information 100a is a constant value, the larger the recording capacity 107b, the larger the code amount. Also, the recording capacity 107b
Is a constant value, the larger the unrecorded time information 100a, the smaller the code amount. The ROM 140 receives the output 110b (the value of the storage capacity 107b) of the latch circuit 110 and the output 120b (the value of the unrecorded time information 100a) of the latch circuit 120, and uses these as addresses to code corresponding thereto. Output the quantity 140b. 13
Reference numeral 0 denotes a latch circuit, and the scene change detector 1
08, the code amount 140b output from the ROM 140 is latched at the time of receiving the scene change detection signal 108b, and is output as the allocated code amount 100b.

【0024】図8に示すように、符号割り当ての結果は
所定の期間tを基準単位として変化して行くが、シーン
が連続している最中に割り当て符号量が変化しないよう
に、シーンチェンジ検出信号108bの受信タイミング
でラッチ回路130で割り当て符号量140bをラッチ
する構成としているので、割り当て符号量の変化は入力
映像信号1aのシーンチェンジに同期した形で割当符号
量100bとして出力される。従って、可変長符号化さ
れて記録される2次符号化データ104bの符号化レー
トは、連続したシーンの途中では変化することはなく、
入力映像信号1aのシーンチェンジに同期して符号化レ
ートが変化するので、再生時の画質劣化が目につき難く
て、自然でスムーズな再生画像が得られる。
As shown in FIG. 8, the result of code assignment changes with a predetermined period t as a reference unit. However, scene change detection is performed so that the assigned code amount does not change during continuous scenes. Since the allocated code amount 140b is latched by the latch circuit 130 at the reception timing of the signal 108b, a change in the allocated code amount is output as the allocated code amount 100b in synchronization with the scene change of the input video signal 1a. Therefore, the encoding rate of the secondary encoded data 104b recorded after being variable-length encoded does not change in the middle of a continuous scene.
Since the coding rate changes in synchronization with the scene change of the input video signal 1a, deterioration in image quality during reproduction is not noticeable, and a natural and smooth reproduced image can be obtained.

【0025】(第2の実施の形態)図2は、本発明の第
2の実施の形態である可変ビットレート符号化装置の内
部構成を示すブロック図である。同図において、シーン
チェンジ検出器109以外は前記第1の実施の形態と同
様の構成であり、同一機能を持つので、その説明は省略
する。
(Second Embodiment) FIG. 2 is a block diagram showing the internal configuration of a variable bit rate encoding device according to a second embodiment of the present invention. In the figure, the configuration other than the scene change detector 109 is the same as that of the first embodiment, and has the same function, so that the description is omitted.

【0026】以下、図5及び図10を用いてその構成及
び動作を説明する。図5はシーンチェンジ検出器109
の内部構成を示すブロック図である。同図において、入
力映像信号1aはフレームメモリ1091によって1フ
レーム分遅れ、フレーム差分器1092によって現在入
力されている映像信号1aとのフレーム差分1092b
が出力される。更に、2個の絶対値比較器1093、1
094では、フレーム差分1092bの絶対値と、予め
設定されている基準相関レベル(判定閾値)1093
a、1094aとの大小比較が行われ、相関出力109
3b、1094bとして選択器1095に出力される。
前記一方の基準相関レベル1093aは他方の基準相関
レベル1094aよりも大値である。残留容量判定器1
096は、記録容量検出器107の出力である記録容量
107bと予め設定された基準残留容量1096aとを
比較し、その比較結果を示す選択信号1096bを前記
選択器1095に出力する。選択器1095では、選択
信号1096bに応じて、残留容量が基準容量よりも少
ない場合には、大値の基準相関レベル1093aに対応
する絶対値比較器1093の相関出力1093bを選択
し、その逆の場合には、小値の基準相関レベル1093
bに対応する絶対値比較器1094の相関出力1094
bを選択し、その選択結果はシーンチェンジ検出信号1
09bとして出力される。
The configuration and operation will be described below with reference to FIGS. FIG. 5 shows a scene change detector 109.
FIG. 2 is a block diagram showing an internal configuration of the device. In the figure, an input video signal 1a is delayed by one frame by a frame memory 1091, and a frame difference 1092b from a currently input video signal 1a by a frame differentiator 1092.
Is output. Further, two absolute value comparators 1093, 1
In step 094, the absolute value of the frame difference 1092b and a preset reference correlation level (judgment threshold) 1093
a, a magnitude comparison with 1094a is performed, and a correlation output 109
3b and 1094b are output to the selector 1095.
The one reference correlation level 1093a is larger than the other reference correlation level 1094a. Residual capacity determiner 1
In step S096, the storage capacity 107b output from the storage capacity detector 107 is compared with a preset reference remaining capacity 1096a, and a selection signal 1096b indicating the comparison result is output to the selector 1095. When the remaining capacity is smaller than the reference capacity according to the selection signal 1096b, the selector 1095 selects the correlation output 1093b of the absolute value comparator 1093 corresponding to the large reference correlation level 1093a, and vice versa. In this case, the reference correlation level 1093 of the small value is used.
Correlation output 1094 of the absolute value comparator 1094 corresponding to b
b, and the selection result is the scene change detection signal 1
09b is output.

【0027】入力映像信号1a中のシーンチェンジの検
出では、入力映像信号1aのフレーム間の相関の強さを
判定する際に、判定閾値付近の相関の強さを持った映像
信号1aが入力された場合には、シーンチェンジの検出
は不安定になり易い。その結果、シーンチェンジ検出信
号が頻繁に発生して、本来のシーンチェンジでない場面
で割当符号量の更新が行われることになる場合が発生し
てしまい、再生した映像の画質劣化の変化が目について
しまう。
In the detection of a scene change in the input video signal 1a, when determining the correlation strength between frames of the input video signal 1a, the video signal 1a having a correlation strength near the determination threshold is input. In such a case, the scene change detection is likely to be unstable. As a result, a scene change detection signal frequently occurs, and the assigned code amount is updated in a scene that is not an original scene change. I will.

【0028】しかし、本実施の形態では、図10に示す
ように、残留容量判定器1096が記録媒体106の記
録残留容量が少ないと判定した際には、大値の基準相関
レベル1093a側の絶対値比較器1093が選択され
て、この基準相関レベル1093aと比較した比較出力
1093bが選択器1095から出力されるので、フレ
ーム相関の強さをやや強めてシーンチェンジを検出する
ことができる。一方、十分に記録容量が残っていると判
定された際には、小値の基準相関レベル1094a側の
絶対値比較器1094が選択されて、通常のフレーム相
関の強さでシーンチェンジが検出される。従って、シー
ンチェンジの判定閾値付近の相関の強さを持った映像信
号が入力された場合であっても、相関レベルの閾値を切
り替えてシーンチェンジの判定を行って、安定した画質
で映像の圧縮記録を可能とすることができる。
However, in the present embodiment, as shown in FIG. 10, when the residual capacity determiner 1096 determines that the recording residual capacity of the recording medium 106 is small, the absolute value on the side of the large reference correlation level 1093a is determined. The value comparator 1093 is selected, and the comparison output 1093b, which is compared with the reference correlation level 1093a, is output from the selector 1095. Therefore, the scene change can be detected by slightly increasing the strength of the frame correlation. On the other hand, when it is determined that the recording capacity is sufficient, the absolute value comparator 1094 on the side of the small reference correlation level 1094a is selected, and a scene change is detected with the normal frame correlation strength. You. Therefore, even when a video signal having a correlation strength near the scene change judgment threshold is input, the scene change judgment is performed by switching the correlation level threshold to compress the image with stable image quality. Recording can be enabled.

【0029】[0029]

【発明の効果】以上説明したように、請求項1ないし請
求項5記載の発明によれば、割り当て符号量の変化のタ
イミングをシーンチェンジ等のタイミングに同期させ
て、連続したシーン中は割り当て符号量を固定したの
で、画質劣化の変化が目に付き難くて、自然でスムーズ
な再生画像を得ることができる。
As described above, according to the first to fifth aspects of the present invention, the timing of the change of the assigned code amount is synchronized with the timing of a scene change or the like, and the assigned code amount is changed during a continuous scene. Since the amount is fixed, a change in image quality is hardly noticeable, and a natural and smooth reproduced image can be obtained.

【0030】特に、請求項4記載の発明によれば、符号
化レートを低くして圧縮記録している状態であっても、
シーンチェンジ等の判定閾値を高い値に切り換えて、シ
ーンチェンジ等の検出を安定させたので、映像信号を安
定した画質で圧縮記録でき、安定した再生画質の映像が
得られる。
In particular, according to the fourth aspect of the present invention, even when the compression recording is performed at a low encoding rate,
Since the detection threshold for a scene change or the like is switched to a high value to stabilize the detection of a scene change or the like, a video signal can be compressed and recorded with a stable image quality, and a video with a stable reproduction image quality can be obtained.

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

【図1】本発明の第1の実施の形態における可変ビット
レート符号化装置のブロック構成図である。
FIG. 1 is a block diagram of a variable bit rate encoding device according to a first embodiment of the present invention.

【図2】本発明の第2の実施の形態における可変ビット
レート符号化装置のブロック構成図である。
FIG. 2 is a block diagram of a variable bit rate encoding device according to a second embodiment of the present invention.

【図3】従来例における可変ビットレート符号化装置の
ブロック構成図である。
FIG. 3 is a block diagram of a conventional variable bit rate encoding device.

【図4】本発明の第1の実施の形態におけるシーンチェ
ンジ検出器の内部構成を示すブロック図である。
FIG. 4 is a block diagram illustrating an internal configuration of a scene change detector according to the first embodiment of the present invention.

【図5】本発明の第2の実施の形態におけるシーンチェ
ンジ検出器の内部構成を示すブロック図である。
FIG. 5 is a block diagram showing an internal configuration of a scene change detector according to a second embodiment of the present invention.

【図6】本発明の第1の実施の形態における符号量割当
器の内部構成を示すブロック図である。
FIG. 6 is a block diagram illustrating an internal configuration of a code amount allocator according to the first embodiment of the present invention.

【図7】従来例における符号割り当てとシーンチェンジ
とのタイミング関係を示す波形図である。
FIG. 7 is a waveform diagram showing a timing relationship between code assignment and scene change in a conventional example.

【図8】本発明の第1の実施の形態における符号割り当
てとシーンチェンジとのタイミング関係を示す波形図で
ある。
FIG. 8 is a waveform diagram showing a timing relationship between code assignment and a scene change in the first embodiment of the present invention.

【図9】本発明の第1の実施の形態における符号割り当
て及びシーンチェンジ検出器の動作波形を示す図であ
る。
FIG. 9 is a diagram showing operation waveforms of the code assignment and scene change detector according to the first embodiment of the present invention.

【図10】本発明の第2の実施の形態における符号割り
当て及びシーンチェンジ検出器の動作波形を示す図であ
る。
FIG. 10 is a diagram illustrating code assignment and operation waveforms of a scene change detector according to the second embodiment of the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

100 符号量割当器(符号量割当手段) 101 符号量制御器(符号量制御手段) 102 符号量測定器(符号量測定手段) 103 2次量子化器(2次量子化手段) 104 2次符号化器(2次符号化手段) 105 記録信号処理器(記録信号処理手段) 106 記録媒体 107 容量検出器(容量検出手段) 108 シーンチェンジ検出器(検出手段及び
シーンチェンジ検出手段) 110、120 ラッチ回路 130 ラッチ回路 140 ROM 1081 フレームメモリ 1082 フレーム差分器 1083 絶対値比較器 1095 選択器 1096 残留容量判定器
REFERENCE SIGNS LIST 100 code amount allocator (code amount allocating means) 101 code amount controller (code amount controlling means) 102 code amount measuring device (code amount measuring means) 103 secondary quantizer (secondary quantizing means) 104 secondary code Transformer (Secondary encoding means) 105 Recording signal processor (Recording signal processing means) 106 Recording medium 107 Capacity detector (Capacity detecting means) 108 Scene change detector (Detecting means and scene change detecting means) 110, 120 Latch Circuit 130 Latch circuit 140 ROM 1081 Frame memory 1082 Frame differencer 1083 Absolute value comparator 1095 Selector 1096 Residual capacity determiner

Claims (5)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 記録すべき入力映像信号の未記録時間情
報と記録媒体の記録可能な残りの記録容量とに応じた変
換特性により、所定期間毎に符号量を割り当てる符号量
割当手段を備えた可変ビットレート符号化装置におい
て、 前記入力映像信号の連続する情報間の相関を検出する検
出手段を備え、 前記符号量割当手段は前記検出手段の出力を受けて、前
記相関が所定値以上である時が検出される毎に、その検
出時での割当符号量を出力することを特徴とする可変ビ
ットレート符号化装置。
1. A code amount allocating means for allocating a code amount every predetermined period according to a conversion characteristic according to unrecorded time information of an input video signal to be recorded and a remaining recordable recording capacity of a recording medium. A variable bit rate encoding device, comprising: detecting means for detecting a correlation between continuous information of the input video signal, wherein the code amount allocating means receives an output of the detecting means, and the correlation is equal to or more than a predetermined value. A variable bit rate encoding device, wherein every time a time is detected, an assigned code amount at the time of the detection is output.
【請求項2】 前記検出手段は、 記録すべき入力映像信号のシーンチェンジを検出するシ
ーンチェンジ検出手段であることを特徴とする請求項1
記載の可変ビットレート符号化装置。
2. The apparatus according to claim 1, wherein said detecting means is a scene change detecting means for detecting a scene change of an input video signal to be recorded.
A variable bit rate encoding device according to claim 1.
【請求項3】 記録媒体の記録可能な残りの記録容量を
検出する容量検出手段と、 記録すべき入力映像信号のシーンチェンジを検出するシ
ーンチェンジ検出手段と、 前記入力映像信号の未記録時間情報を第1の入力、前記
容量検出手段が検出した記録可能な残りの記録容量を第
2の入力、前記シーンチェンジ検出手段からの入力映像
信号のシーンチェンジ検出信号を第3の入力として、前
記第1及び第2の入力に応じた変換特性により所定期間
毎に符号量を割り当て、前記第3の入力の入力タイミン
グで前記割り当てた符号量を出力する符号量割当手段
と、 前記入力映像信号を量子化パラメータに応じて量子化処
理し、量子化データを出力する2次量子化手段と、 前記2次量子化手段の量子化データを可変長符号化処理
して2次符号化データを生成する2次符号化手段と、 前記2次符号化手段の2次符号化データの発生量を前記
所定期間毎に測定し、符号化データ量を出力する符号量
測定手段と、 前記符号量割当手段が割り当てた符号量と前記符号化デ
ータ量との差が小さくなるように、前記2次量子化手段
に前記量子化パラメータを出力する符号量制御手段と、 前記2次符号化手段の2次符号化データを前記記録媒体
に記録する記録信号処理手段とを備えたことを特徴とす
る可変ビットレート符号化装置。
3. A capacity detecting means for detecting a remaining recordable recording capacity of a recording medium; a scene change detecting means for detecting a scene change of an input video signal to be recorded; The first input, the remaining recordable recording capacity detected by the capacity detecting means as a second input, and the scene change detection signal of the input video signal from the scene change detecting means as a third input. Code amount allocating means for allocating a code amount for each predetermined period according to conversion characteristics corresponding to the first and second inputs, and outputting the allocated code amount at an input timing of the third input; Secondary quantization means for performing quantization processing according to the quantization parameter and outputting quantized data; and performing variable-length encoding processing on the quantized data of the secondary quantization means to perform secondary encoding data. A coding amount measuring means for measuring a generation amount of the secondary coded data of the secondary coding means for each of the predetermined periods, and outputting a coded data amount; A code amount control unit that outputs the quantization parameter to the secondary quantization unit so that a difference between the code amount allocated by the allocation unit and the encoded data amount is small; A variable signal rate encoding device comprising: recording signal processing means for recording next encoded data on the recording medium.
【請求項4】 前記シーンチェンジ検出手段は、 入力映像信号のシーンチェンジを判定する複数の閾値を
持ち、前記入力映像信号からシーンチェンジを検出する
際に、記録媒体の記録可能な残りの記録容量に応じて前
記閾値を切換えることを特徴とする請求項2又は3記載
の可変ビットレート符号化装置。
4. The scene change detecting means has a plurality of thresholds for judging a scene change of an input video signal, and detects a scene change from the input video signal, and detects a remaining recording capacity of a recording medium when detecting a scene change from the input video signal. 4. The variable bit rate encoding device according to claim 2, wherein the threshold value is switched according to the following.
【請求項5】 記録すべき入力映像信号の未記録時間情
報と記録媒体の記録可能な残りの記録容量とに応じた変
換特性により、所定期間毎に符号量を割り当てると共
に、 前記入力映像信号の連続する情報間の相関を検出し、 前記相関が所定値以上である時が検出される毎に、その
検出時に割り当てられている符号量を出力して、 前記相関が所定値未満の状況の継続中は、前記割り当て
符号量を固定することを特徴とする可変ビットレート符
号化方法。
5. A code amount is allocated every predetermined period by a conversion characteristic according to unrecorded time information of an input video signal to be recorded and a remaining recordable recording capacity of a recording medium, and Detects a correlation between continuous information, and outputs a code amount allocated at the time of detection each time when the correlation is equal to or more than a predetermined value, and continues the situation where the correlation is less than a predetermined value. In the variable bit rate encoding method, the code amount is fixed in the middle.
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