JP2004201298A - 画像のシーケンスを適応的に符号化するシステムおよび方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】方法は、画像のシーケンスを含むビデオを適応的に符号化する。このビデオでは、各画像は、2つのフィールドからなる映像である。ビデオの各画像は、フレームとして符号化されて、符号化されたフレームから、レート歪み特性が抽出される。その間、同時に、ビデオの各画像は、2つのフィールドとして符号化され、それらのフィールドから、レート歪み特性が抽出される。コスト関数のパラメータ値λが、抽出されたレート歪み特性に従って求められ、抽出されたレート歪み特性およびパラメータλから、コスト関数が構成される。その後、フレーム符号化またはフィールド符号化のいずれかが、各画像に対して、その画像について構成されたコスト関数の値に応じて選択される。
【選択図】図7
Description
インタレースビデオは、異なる時間に走査される2つのフィールドを含む。MPEG−2標準規格によるフレーム符号化またはフィールド符号化では、インタレースビデオは、通常、その内容に関係なく、フレームのみの構造またはフィールドのみの構造として符号化される。
図7は、我々の発明による2パス適応型フィールド/フレーム符号化方式700を示している。この方法では、入力ビデオ701の最初の画像が、例えば、画像のサイズ、ならびに、GOP(映像のグループ)(group of picture)に残っているPフレームおよびBフレームの個数といった符号化パラメータの初期化(710)に使用される。
レート割り当てに基づく従来技術の符号化方法は、歪み制約上のレートまたはレート制約上の歪みを最小にする試みを行なっていた。
MPEG符号化技法について、多くのレート制御方法が記載されている。これらの方法には、第1のパスを使用して情報を収集し、第2のパスを使用してレート制御を適用する従来技術の2パスレート制御方法が含まれる。その方法は、我々の2パス方法とは、まったく異なる。我々の2パス方法では、レート制御は、双方のパスに同時に適用され、前フレームから転送された同じ組のパラメータに基づいている。
上記分析によると、フィールドを符号化するか、または、フレームを符号化するかの判定は、各フレームの動きに直接関係している。また、動きの量も、ピクセルの特性間の差、特に、トップフィールドとボトムフィールドとの間の相関によって概算することができる。これらの知見が動機となって、我々は、1パス適応型フィールド/フレーム符号化方法を記載する。
上述したように、従来技術の方法は、符号化プロセス中の符号化モードの変移を考慮しない。しかしながら、我々の適応型1パス方法では、フレームからフィールドへのモード変移またはフィールドからフレームへのモード変移は、よく起こる。これらの状況下、レート制御パラメータは、適応しなければならない。
我々の適応型方法の有効性を確認するために、我々は、2つのインタレースビデオを標準規格のMPEG−2符号器で符号化する。Footballは、インタレーステスト用の共通のビデオである。Stefan_Footballは、StefanおよびFootballがGOPごとに連結されたビデオである。すなわち、Stefanの1つのGOP、Footballの1つのGOP、Stefanの1つのGOP等々と、ビデオが連結されている。Footballは、高い動きアクティビティを有するのに対して、Stefanは、ゆっくりとした動きアクティビティおよびパン(カメラの首振り)を有する。
Claims (9)
- 画像のシーケンスを適応的に符号化する方法であって、
フレームレート制御により各画像をフレームとして符号化して、該符号化されたフレームからレート歪み特性を抽出し、その間に、フィールドレート制御により同一の画像を2つのフィールドとして符号化して、該2つのフィールドからレート歪み特性を抽出することと、
前記抽出されたレート歪み特性に従って、コスト関数のパラメータ値λを求めることと、
前記抽出されたレート歪み特性および前記パラメータλから前記コスト関数を構成することと、
前記構成されたコスト関数の値に応じて、前記画像に対してフレーム符号化またはフィールド符号化を選択することと
を含む方法。 - 前記コスト関数は、
コスト=歪み+λレート
である請求項1に記載の方法。 - コスト(フレーム)を求めることと、
コスト(フィールド)を求めることと、
コスト(フレーム)<コスト(フィールド)の場合にはフレーム符号化を選択し、そうでない場合には、フィールド符号化を選択することと
をさらに含む請求項1に記載の方法。 - 前記フィールドレート制御および前記フレームレート制御は、各マクロブロックに対して適応できる量子化パラメータを提供する請求項1に記載の方法。
- 前記フレームレート制御および前記フィールドレート制御は、前記画像のシーケンスにおけるPフレームの個数NpおよびBフレームの個数Nbを適応させる請求項1に記載の方法。
- 前記コスト関数は、量子化パラメータに依存していない請求項1に記載の方法。
- 画像のシーケンスを適応的に符号化するシステムであって、
フレームレート制御により各画像をフレームとして符号化する手段と、
前記符号化されたフレームからレート歪み特性を抽出する手段と、
フィールドレート制御により各画像を2つのフィールドとして符号化する手段と、
前記2つの符号化されたフィールドからレート歪み特性を抽出する手段と、
前記抽出されたレート歪み特性に従って、コスト関数のパラメータ値λを求める手段と、
前記抽出されたレート歪み特性および前記パラメータλから前記コスト関数を構成する手段と、
前記構成されたコスト関数の値に応じて、前記画像に対してフレーム符号化またはフィールド符号化を選択する手段と
を備えるシステム。
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