JP2003070002A - 画像符号化装置 - Google Patents

画像符号化装置

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JP2003070002A
JP2003070002A JP2001257353A JP2001257353A JP2003070002A JP 2003070002 A JP2003070002 A JP 2003070002A JP 2001257353 A JP2001257353 A JP 2001257353A JP 2001257353 A JP2001257353 A JP 2001257353A JP 2003070002 A JP2003070002 A JP 2003070002A
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Mari Nakamura
麻里 中村
Takayuki Minemaru
貴行 峯丸
Hiroshi Imanishi
浩 今西
Tadashi Fukumoto
義 福本
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Matsushita Electric Industrial Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 静止画の入力時、不必要な処理をせずに電力
の消費を抑える。 【解決手段】 静止画かどうかを検出する静止画検出部
103を設け、静止画を検出した場合は動きベクトル検
出処理を停止し、動きベクトル検出以降の画像符号化処
理を停止することで、処理時間、電力の消費を極力抑え
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、画像を低消費電力
で符号化する画像符号化装置に関する。
【0002】
【従来の技術】画像符号化技術としてMPEGがよく用
いられている。MPEGの圧縮符号化方法の例として、
図6を用いて説明する。動きベクトル検出部605は、
入力画像600と参照画像610が入力され、動きベク
トル606を検出する。動きベクトル606と参照画像
610とから予測画像608が生成され、予測画像60
8と入力画像600とから第1の差分画像609が生成
される。離散コサイン変換量子化部611では、第1の
差分画像609が入力され処理される。その出力は可変
長符号化部614、逆量子化逆離散コサイン変換部61
2への入力として送られる。
【0003】可変長符号化部614では、離散コサイン
変換量子化部611の出力を可変長符号化し、出力ビッ
トストリーム615を出力する。同時に、逆量子化逆離
散コサイン変換部612で、離散コサイン変換量子化部
611の出力が処理され、第2の差分画像613を生成
する。第2の差分画像613と予測画像608を用い
て、参照画像610を生成し、参照画像用フレームメモ
リ607へ格納する。
【0004】上記従来技術(MPEG)では静止画が入
力されている場合でもピクチャの種類がPピクチャやB
ピクチャのときには動きベクトル検出を行っている。ま
た、予測誤差が十分小さく量子化結果が0であると予め
わかっているブロックのエンコードを行うときに、離散
コサイン変換量子化や可変長符号化を実行しないような
構成を採ることで、消費電力を抑えようとする技術があ
る(特許第3084175号参照)。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】しかし、離散コサイン
変換量子化や、可変長符号化を実行しないように制御す
るより、動きベクトル検出を実行しないように制御する
ほうが消費電力の低減効果が大きい。
【0006】従来の技術では、静止画や動きの少ない画
像など、動きベクトルを検出する必要がない画像を符号
化しているときも動き検出を実行していた。そのため、
処理時間と消費電力を増加させていた。
【0007】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、本発明は、入力画像が静止画であるか動画であるか
を判定してその判定結果を静止画情報として出力し、出
力された静止画情報が静止画を示していた場合、動きベ
クトル検出を行わずに動きベクトルを0にして出力す
る。
【0008】上記構成によって、静止画を検出した場合
は、動き検出を行わないため、処理時間と消費電力を削
減することが可能になる。
【0009】また、静止画を検出する際に、入力画像と
1フレーム前の入力画像の画素毎の差分絶対値総和が、
閾値より小さい値をとるときも静止画とすることで、低
レベルのノイズの影響に依存せずに静止画であることが
判定できるので、処理時間と消費電力を削減することが
可能になる上、静止画にのったノイズ成分も除去するこ
とができる。
【0010】さらに、静止画を検出した場合に符号化処
理自体を停止させて、符号出力時に1フレーム前と同じ
データを出力するようにする、もしくは、静止画を検出
したことを復号化処理部に送り、復号化時に1フレーム
前と同じデータを出力するようにすれば更に符号量と消
費電力を削減することが可能になる。
【0011】また、矩形領域ごとに静止画検出を行え
ば、1枚の画像の中に静止画と判定される部分と動画と
判定される部分がある場合でも、矩形領域毎に制御を行
うことで消費電力を削減することが可能になる。
【0012】これらの構成において、入力画像がフィー
ルドストラクチャとして符号化処理が行われる場合でも
同等の処理が可能である。
【0013】
【発明の実施の形態】(実施の形態1)図1は、本発明
の実施の形態1に係る画像符号化装置の構成を示すブロ
ック図である。
【0014】図1において、入力画像100は静止画検
出部103に入力され、静止画検出部103では、入力
画像100が静止画であるか動画であるかを判定し、判
定結果を静止画情報104として出力する。出力された
静止画情報104は、動きベクトル検出部105に入力
される。動きベクトル検出部105では、入力された静
止画情報104が、動画であると判定されていた場合、
入力画像100と第2の参照画像110から動きベクト
ル106を検出する。
【0015】一方、入力された静止画像情報104が静
止画であると判定された場合は、動きベクトル検出を行
わない。そのかわり、動きベクトル106を0にして出
力する。動きベクトル検出部105より出力された動き
ベクトル106と第1の参照画像110から予測画像1
08が生成され、予測画像108と入力画像100か
ら、第1の差分画像109が生成される。第1の差分画
像109は離散コサイン変換・量子化部101へ入力さ
れ、離散コサイン変換・量子化後、可変長符号化部11
2で可変長符号化されて出力ビットストリーム113と
して出力される。
【0016】一方、離散コサイン変換量子化部101の
出力は、逆量子化・逆離散コサイン変換部102へも入
力され、第2の差分画像111を生成する。第2の差分
画像111と予測画像108から第1の参照画像114
を生成し、参照画像用フレームメモリ107に格納す
る。
【0017】図2は図1の静止画検出部103の詳細を
示す図である。入力画像100は静止画検出部103の
入力画像用フレームメモリ201へ書き込まれると同時
に、入力画像用フレームメモリ201に格納されていた
1フレーム前の入力画像202と画素ごとに差分をと
り、差分データ203を静止画情報生成部204へ入力
する。静止画情報生成部204では、差分データ203
をもとに入力画像100が静止画かどうかを判定し、静
止画情報104を出力する。静止画情報生成部204の
一例を図3に示す。
【0018】静止画情報生成部204では、画素毎の差
分データ203が入力されると、差分データ203の絶
対値総和を計算する。差分データ203の絶対値総和が
0のときは静止画であると判定される。ここで閾値を設
定し、差分データ203の絶対値総和が設定した閾値よ
り小さかった場合も静止画として扱えば、入力画像に含
まれる低レベルのノイズを除去することができる。逆に
差分絶対値総和の計算結果が、閾値より大きい場合、動
画として静止画情報104が出力される。
【0019】以上のように本実施の形態によれば、静止
画を検出した場合は、動き検出部が動作しないため処理
時間と消費電力を削減することが可能になる。また、静
止画を検出する際に、入力画像と1フレーム前の入力画
像の画素毎の差分絶対値総和が、閾値より小さい値をと
るときも静止画とすることで、低レベルのノイズの影響
に依存せずに静止画であることが判定できるので、処理
時間と消費電力を削減することが可能になる上、静止画
にのったノイズ成分も除去することができる。
【0020】(実施の形態2)図4は、本発明の実施の
形態2に係る画像符号化装置の静止画検出部の詳細な構
成を示すブロック図である。
【0021】静止画検出部403では入力画像400が
入力されると、入力画像用フレームメモリ415に格納
される。同時に、n個のマクロブロックで構成される矩
形領域ごとに、入力画像400と入力画像用フレームメ
モリ415に格納されている1フレーム前の入力画像の
矩形領域417との画素ごとの差分、矩形領域差分デー
タ418をとる。
【0022】静止画情報生成部416では、矩形領域全
体画素の差分データに対する絶対値総和を計算する。こ
こで、矩形領域差分データ418の絶対値総和が閾値よ
り大きい場合、矩形領域静止画情報404を動画に設定
し、閾値以下の場合は矩形領域静止画情報404を静止
画に設定して出力する。矩形領域静止画情報404がど
この矩形領域かの情報を示す矩形領域位置情報419も
同時に出力する。
【0023】図5に動きベクトル検出部505の構成を
示す。動きベクトル検出部505では、矩形領域静止画
情報504と矩形領域位置情報519が入力され、矩形
静止画情報504が動画の場合は、入力画像500と第
2の参照画像510を使用して動きベクトル検出動作を
行う。このとき、動きベクトルの検出を矩形領域ごとに
行ってもマクロブロックごとに行っても良い。矩形領域
静止画情報504が静止画の場合は、その矩形領域位置
情報に含まれる領域の動きベクトル506は0が出力さ
れる。
【0024】ここで、矩形領域静止画情報504が静止
画の場合、動きベクトル検出部505を起動させずに、
矩形領域静止画情報504をスイッチとして、常に出力
が0になる回路の出力を動きベクトル506として出力
させてもよい。
【0025】以上のように本実施の形態によれば、矩形
領域ごとに静止画検出を行うので、1枚の画像の中に静
止画と判定される部分と動画と判定される部分がある場
合でも、矩形領域毎に制御を行うことで消費電力を削減
することが可能になる。
【0026】(実施の形態3)図7は本発明の実施の形
態3に係る画像符号化装置のブロック図である。静止画
情報702は図2の静止画検出部103より出力された
信号で、出力ビットストリーム制御部700では静止画
情報702が動画であると判定されていた場合、符号化
データ用メモリ704へは可変長符号化部112の出力
である出力ビットストリーム701を格納する。
【0027】静止画情報702が静止画であると判定さ
れた場合、符号化データ用メモリ704に格納されてい
る1つ前の符号化データ705を出力ビットストリーム
制御部700が読み出し、そのまま静止画と判断された
入力画像の符号化データ703として符号化データ用メ
モリ704へ格納する。
【0028】このとき、動きベクトル検出部から後段の
処理はほとんど動作しないため、処理量や消費電力を下
げることができる。
【0029】(実施の形態4)図8は、本発明の実施の
形態5に係る画像符号化装置のブロック図である。本実
施の形態では、実施の形態3で述べた静止画情報702
が静止画を示していた場合、画像符号化処理を停止し、
静止画情報702をそのまま出力する。
【0030】画像伸長復号化部が静止画情報702の含
まれた符号化データを受け取ったとき、画像伸長復号化
部800は符号化データ802を復号化し、復号化デー
タ806と静止画情報が含まれていた場合は静止画情報
804を出力する。復号化データ制御部801では、復
号化データ806を表示データ用メモリ809へ転送
し、静止画情報804が入力された場合は表示データ用
メモリ809から1フレーム前の表示データを読み出
し、静止画情報804として送られてきた画像の第1の
表示データ808として、表示データ用メモリ809へ
格納し、表示する。
【0031】
【発明の効果】以上のように本発明は、静止画が入力さ
れたかどうかを判定し、静止画と判定されたときは動き
ベクトルの検出を行わないことで、処理時間と消費電力
の削減が可能となるとともに、入力画像が静止画である
と判定されたときに符号化処理を停止し、復号化時に1
フレーム前のデータと同じデータを出力させることで符
号量の削減が可能となる。
【0032】また、1フレーム中に動画部分と静止画部
分が混在していても、矩形領域に分割して符号化するこ
とで、消費電力の削減が可能であり、閾値を設けること
で動画でも入力画像を静止画として扱うことができ、更
に入力画像に低レベルなノイズが含まれていても除去す
ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施の形態1に係る画像符号化装置の
ブロック図
【図2】図1の静止画検出部の詳細な構成を示すブロッ
ク図
【図3】図2の静止画情報生成部のブロック図
【図4】本発明の実施の形態2に係る静止画検出部の詳
細な構成を示すブロック図
【図5】本発明の実施の形態2に係る動きベクトル検出
部のブロック図
【図6】従来の画像符号化装置の構成例を示すブロック
【図7】本発明の実施の形態3に係る画像符号化装置の
ブロック図
【図8】本発明の実施の形態4に係る画像符号化装置の
ブロック図
【符号の説明】
100 入力画像 101 離散コサイン変換・量子化部 102 逆量子化・逆離散コサイン変換部 103 静止画検出部 104 静止画情報 105 動きベクトル検出部 106 動きベクトル 107 参照画像用フレームメモリ 108 予測画像 109 第1の差分画像 110 第2の参照画像 111 第2の差分画像 112 可変長符号化部 113 出力ビットストリーム 114 第1の参照画像
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 今西 浩 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内 (72)発明者 福本 義 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 KK19 KK49 MA00 MA05 MA14 MA23 MC11 MC38 ME01 NN01 NN21 NN23 PP01 PP05 PP06 PP07 TA17 TA22 TA62 TA66 TB04 TB08 TC02 TC13 TD05 TD06 TD12 UA02 UA33 5J064 AA02 BA13 BB03 BC01 BC08 BC14 BC16 BD03

Claims (6)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】入力画像と参照画像間の動きベクトルを検
    出し、前記参照画像に対して動き補償を行い、予測画像
    を生成し、前記予測画像と前記入力画像との差分を符号
    化する画像符号化方法であって、 前記入力画像が静止画であるかどうかを判定して静止画
    情報を出力するステップと、前記静止画情報が静止画で
    ない場合は動きベクトル検出を行い、静止画である場合
    は動きベクトル検出を行わず動きベクトル0を出力する
    ステップを含むことを特徴とする画像符号化方法。
  2. 【請求項2】入力画像が静止画であるかどうかを判定し
    て静止画情報を出力する静止画検出部と、前記静止画情
    報が静止画でない場合は動きベクトル検出を行い、静止
    画である場合は動きベクトル検出を行わず動きベクトル
    0を出力する動きベクトル検出部を備え、前記静止画検
    出部は、入力画像と1フレーム前の入力画像との差分絶
    対値総和を計算することで、前記入力画像が静止画であ
    るかどうかを判定することを特徴とする画像符号化装
    置。
  3. 【請求項3】静止画検出部は、差分絶対値総和が予め設
    定した閾値よりも小さい場合に入力画像を静止画像と判
    定することを特徴とする請求項2記載の画像符号化装
    置。
  4. 【請求項4】静止画検出部は、1フレームを複数のマク
    ロブロックからなる矩形領域に区切り、前記矩形領域ご
    とに差分絶対値総和を計算し、前記矩形領域ごとに静止
    画情報と前記矩形領域の位置情報を出力することを特徴
    とする請求項2記載の画像符号化装置。
  5. 【請求項5】静止画情報が静止画像であるとき、符号化
    処理を停止し、入力画像の符号化データとして前の符号
    化データを利用することを特徴とする請求項2記載の画
    像符号化装置。
  6. 【請求項6】静止画情報が静止画像であるとき、符号化
    処理を停止し、前の画像と同じであるという信号を出力
    することを特徴とする請求項2記載の画像符号化装置。
JP2001257353A 2001-08-28 2001-08-28 画像符号化装置 Withdrawn JP2003070002A (ja)

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