JP2006295734A - Re-encoding apparatus, re-encoding method, and re-encoding program - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、再符号化装置、再符号化方法、および再符号化用プログラムに関し、詳細には、画像情報を画面間予測で符号化した第1符号化情報を、前記第1符号化情報を復号化する際に使用した動きベクトルを使用して、第2符号化情報にトランスコードする再符号化装置、再符号化方法、および再符号化用プログラムに関する。 The present invention relates to a re-encoding device, a re-encoding method, and a re-encoding program. Specifically, the first encoding information obtained by encoding image information by inter-screen prediction is used as the first encoding information. The present invention relates to a re-encoding device, a re-encoding method, and a re-encoding program that transcode into second encoded information using a motion vector used for decoding.
近年、画像情報をデジタルとして取り扱い、その際、効率の高い情報の伝送、蓄積を目的とし、画像情報特有の冗長性を利用して、離散コサイン変換等の直交変換と動き予測・補償とにより圧縮するMPEGなどの方式に準拠した装置が普及している。 In recent years, image information has been handled as digital data. At that time, for the purpose of efficient transmission and storage of information, compression is performed by orthogonal transform such as discrete cosine transform and motion prediction / compensation using redundancy unique to image information. An apparatus conforming to a system such as MPEG is widely used.
特に、MPEG2(ISO/IEC 13818-2)は、汎用画像符号化方式として定義されており、飛び越し走査画像及び順次走査画像の双方、並びに標準解像度画像及び高精細画像を網羅する標準で、プロフェッショナル用途及びコンシューマー用途の広範なアプリケーションに現在広く用いられている。MPEG2圧縮方式を用いることにより、例えば720×480画素を持つ標準解像度の飛び越し走査画像であれば4〜8Mbps、1920×1088画素を持つ高解像度の飛び越し走査画像であれば18〜22Mbpsの符号量(ビットレート)を割り当てることで、高い圧縮率と良好な画質の実現が可能である。 In particular, MPEG2 (ISO / IEC 13818-2) is defined as a general-purpose image coding system, and is a standard that covers both interlaced and progressively scanned images, standard resolution images, and high-definition images. And widely used in a wide range of applications for consumer use. By using the MPEG2 compression method, for example, a standard resolution interlaced scanning image having 720 × 480 pixels is 4 to 8 Mbps, and a high resolution interlaced scanning image having 1920 × 1088 pixels is 18 to 22 Mbps. (Bit rate) can be assigned to achieve a high compression rate and good image quality.
MPEG2は主として放送用に適合する高画質符号化を対象としていたが、MPEG1より低い符号量(ビットレート)、つまりより高い圧縮率の符号化方式には対応していなかった。携帯端末の普及により、今後そのような符号化方式のニーズは高まると思われ、これに対応してMPEG4符号化方式の標準化が行われた。 MPEG2 was mainly intended for high-quality encoding suitable for broadcasting, but did not support encoding methods with a lower code amount (bit rate) than MPEG1, that is, a higher compression rate. With the widespread use of mobile terminals, the need for such an encoding system is expected to increase in the future, and the MPEG4 encoding system has been standardized accordingly.
さらに、近年、テレビ会議用の画像符号化を当初の目的として、H.264(ITU-T Q6/16 VCEG)符号化方式の標準化が行われた。H.264は、MPEG2やMPEG4といった従来の符号化方式に比して、その符号化、復号により多くの演算量が要求されるものの、より高い符号化効率が実現されることが知られている。 Furthermore, in recent years, standardization of the H.264 (ITU-T Q6 / 16 VCEG) encoding method has been performed with the initial purpose of image encoding for video conferencing. H. H.264 is known to achieve higher encoding efficiency than a conventional encoding method such as MPEG2 or MPEG4, although a larger amount of calculation is required for encoding and decoding.
かかるH.264では、ブロックの周辺の画素から予測画像を生成してその差分を符号化するという画面内予測符号化が採用されている。H.264の画面内予測符号化では、4×4画素ブロック単位に予測を行うイントラ4×4予測モードと、16×16画素ブロック(マクロブロック)単位で予測を行うイントラ16×16予測モードとの2つの予測方式が用いられている。 Such H.P. In H.264, intra prediction encoding is used in which a prediction image is generated from pixels around a block and the difference is encoded. H. In the H.264 intra-frame prediction encoding, there are two types of intra 4 × 4 prediction mode in which prediction is performed in units of 4 × 4 pixel blocks and intra 16 × 16 prediction mode in which prediction is performed in units of 16 × 16 pixel blocks (macroblocks). Two prediction schemes are used.
MPEG2形式の符号化情報をH.264形式の符号化情報にトランスコードする場合に、MPEG2の符号化情報の復号化処理を行った後に、新たにH.264の符号化処理を行うと、その演算量が多いために、処理の複雑化、回路の大規模化を招くという課題がある。そこで、MPEG2の復号化処理で使用した動きベクトルを、H.264の符号化処理で再利用して演算量を低減し、処理を高速化する技術が提案されている。 MPEG2 format encoding information is converted into H.264 format. When transcoding to H.264 format encoded information, after decoding the encoded information of MPEG2, a new H.264 format is added. When the H.264 encoding process is performed, the amount of calculation is large, so that there is a problem in that the process becomes complicated and the circuit scale increases. Therefore, the motion vector used in the MPEG2 decoding process is expressed as H.264. A technique has been proposed in which the amount of computation is reduced by reuse in the H.264 encoding process, and the processing speed is increased.
しかしながら、H.264の符号化処理で、MPEG2等の復号化処理で使用した動きベクトルを再利用する際に、直接利用することができない動きベクトル(以下、「不適切動きベクトル」ともいう)がある場合においてもそのまま使用して符号化を行っていたため、ビット量の増加および画質が劣化するという問題がある。ここで、不適切ベクトルとは、例えば、動きベクトルが大きい場合をいう。図10は、不適切動きベクトルを説明するための図である。図10において、MPEG2の動きベクトル探索では、参照ピクチャの参照マクロブロックとの動きベクトルを検出しているが、動きベクトルが大きくなる場合がある。なお、トランスコードを行う場合に、画面間予測を画面内予測に切り換える技術が提案されている(例えば、特許文献1参照)。 However, H.C. Even when there is a motion vector (hereinafter also referred to as “inappropriate motion vector”) that cannot be used directly when reusing a motion vector used in a decoding process such as MPEG2 in the H.264 encoding process. Since encoding is performed as it is, there is a problem that the bit amount increases and the image quality deteriorates. Here, the inappropriate vector means, for example, a case where the motion vector is large. FIG. 10 is a diagram for explaining an inappropriate motion vector. In FIG. 10, in the motion vector search of MPEG2, the motion vector with the reference macroblock of the reference picture is detected, but the motion vector may become large. In addition, when transcoding is performed, a technique for switching inter-screen prediction to intra-screen prediction has been proposed (see, for example, Patent Document 1).
本発明は、上記に鑑みてなされたものであり、第1符号化情報の動きベクトルを再利用して、第2符号化情報にトランスコードする場合において、不適切動きベクトルがある場合においても、ビット量の増加および画質の劣化を防止することが可能な再符号化装置、再符号化方法、および再符号化用プログラムを提供することを目的する。 The present invention has been made in view of the above, and when the motion vector of the first encoded information is reused and transcoded to the second encoded information, even when there is an inappropriate motion vector, An object of the present invention is to provide a re-encoding device, a re-encoding method, and a re-encoding program that can prevent an increase in bit amount and image quality deterioration.
上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明は、画像情報をブロック単位で画面間予測および画面内予測を使用して符号化した第1符号化情報を、当該第1符号化情報の動きベクトルを使用して、第2符号化情報にトランスコードする再符号化装置において、前記第1符号化情報を復号化する復号化手段と、前記第1符号化情報の動きベクトルが再利用可能であるか否かをブロック単位で判定する動きベクトル解析手段と、前記動きベクトル解析手段で動きベクトルが再利用可能でないと判定された符号化対象ブロックの予測モードを、当該符号化対象ブロックの周辺のブロックの予測モードに基づいて、画面間予測から画面内予測に変更する画面内予測判定手段と、設定された予測モードに従って、復号化された画像情報をブロック単位で画面間予測および画面内予測で符号化して第2符号化情報を生成する符号化手段と、を備えたことを特徴とする。 In order to solve the above-described problems and achieve the object, the present invention relates to first encoded information obtained by encoding image information using block prediction and intra prediction in units of blocks. In a re-encoding device that transcodes to second encoded information using a motion vector of information, decoding means for decoding the first encoded information, and a motion vector of the first encoded information A motion vector analyzing unit that determines whether or not the block can be used, and a prediction mode of the encoding target block that is determined by the motion vector analyzing unit that the motion vector is not reusable. In-screen prediction determination means for changing from inter-screen prediction to intra-screen prediction based on the prediction mode of the surrounding blocks, and the decoded image information is blocked according to the set prediction mode. Characterized by comprising encoding means for generating a second encoded information by encoding in inter prediction and intra prediction using the clock unit, the.
また、本発明は、画像情報をブロック単位で画面間予測および画面内予測を使用して符号化した第1符号化情報を、当該第1符号化情報の動きベクトルを使用して、第2符号化情報にトランスコードする再符号化方法において、前記第1符号化情報を復号化する復号化工程と、前記第1符号化情報の動きベクトルが再利用可能であるか否かをブロック単位で判定する動きベクトル解析工程と、前記動きベクトル解析工程で動きベクトルが再利用可能でないと判定された符号化対象ブロックの予測モードを、当該符号化対象ブロックの周辺のブロックの予測モードに基づいて、画面間予測から画面内予測に変更する画面内予測判定工程と、設定された予測モードに従って、復号化された画像情報をブロック単位で画面間予測および画面内予測で符号化して第2符号化情報を生成する符号化工程と、を含むことを特徴とする。 The present invention also provides a first code information obtained by coding image information in units of blocks using inter-frame prediction and intra-screen prediction, using a motion vector of the first encoded information, In a re-encoding method for transcoding into encoded information, a decoding step for decoding the first encoded information and whether or not a motion vector of the first encoded information is reusable is determined in units of blocks A motion vector analysis step to be performed, and a prediction mode of a block to be encoded that is determined to be non-reusable in the motion vector analysis step based on a prediction mode of a block around the block to be encoded In-screen prediction determination process to change from inter-prediction to intra-screen prediction, and in accordance with the set prediction mode, the decoded image information is inter-block prediction and intra-screen prediction in block units. Characterized in that it comprises a coding step of generating second encoded information by Goka, the.
また、本発明は、コンピュータに、画像情報をブロック単位で画面間予測および画面内予測を使用して符号化した第1符号化情報を、当該第1符号化情報の動きベクトルを使用して、第2符号化情報にトランスコードさせる再符号化用プログラムにおいて、前記第1符号化情報を復号化する復号化工程と、前記第1符号化情報の動きベクトルが再利用可能であるか否かをブロック単位で判定する動きベクトル解析工程と、前記動きベクトル解析工程で動きベクトルが再利用可能でないと判定された符号化対象ブロックの予測モードを、当該符号化対象ブロックの周辺のブロックの予測モードに基づいて、画面間予測から画面内予測に変更する画面内予測判定工程と、設定された予測モードに従って、復号化された画像情報をブロック単位で画面間予測および画面内予測で符号化して第2符号化情報を生成する符号化工程と、をコンピュータに実行させることを特徴とする。 In addition, the present invention uses the motion vector of the first encoded information, the first encoded information obtained by encoding the image information in block units using inter-frame prediction and intra-screen prediction, In a re-encoding program for transcoding to the second encoded information, a decoding step for decoding the first encoded information, and whether or not a motion vector of the first encoded information is reusable. The motion vector analysis step determined in units of blocks, and the prediction mode of the encoding target block determined that the motion vector is not reusable in the motion vector analysis step are changed to the prediction modes of blocks around the encoding target block. Based on the intra prediction prediction process for changing from inter prediction to intra prediction, the decoded image information is displayed in block units according to the set prediction mode. An encoding step of generating second encoded information by encoding between prediction and intra prediction, and characterized by causing a computer to execute the.
以下に添付図面を参照して、この発明にかかる再符号化装置、再符号化方法、および再符号化用プログラムの最良な実施の形態を詳細に説明する。この実施例によりこの発明が限定されるものではない。また、下記実施例における構成要素には、当業者が容易に想定できるものまたは実質的に同一のものが含まれる。 Exemplary embodiments of a re-encoding device, a re-encoding method, and a re-encoding program according to the present invention will be explained below in detail with reference to the accompanying drawings. The present invention is not limited to the embodiments. In addition, constituent elements in the following embodiments include those that can be easily assumed by those skilled in the art or those that are substantially the same.
図1は、本発明の一実施例に係る再符号化装置10の概略の構成例を示す図である。同図に示す再符号化装置10では、一例として、MPEG2形式の符号化情報を、H.264形式の符号化情報にトランスコードする場合について説明する。再符号化装置10は、同図に示すように、第1符号化情報(MPEG2ビットストリーム)を復号化する復号化部(MPEG2デコーダ)100と、復号化部100で復号化された画像情報を第2符号化情報(H.264ビットストリーム)に符号化する符号化部(H.264エンコーダ)200とで構成されている。 FIG. 1 is a diagram illustrating a schematic configuration example of a re-encoding device 10 according to an embodiment of the present invention. In the re-encoding device 10 shown in the figure, as an example, MPEG-2 format encoding information is converted to H.264 format. A case of transcoding to H.264 format encoded information will be described. As shown in the figure, the re-encoding device 10 includes a decoding unit (MPEG2 decoder) 100 that decodes the first encoded information (MPEG2 bit stream), and image information decoded by the decoding unit 100. An encoding unit (H.264 encoder) 200 that encodes second encoded information (H.264 bit stream).
復号化部100は、可変長復号化部101と、逆量子化部102と、逆DCT(Discrete Cosine Transformation)部103と、演算部104と、フレームメモリ105と、動き補償部106とを備えている。
The decoding unit 100 includes a variable length decoding unit 101, an
可変長復号化部101は、入力される第1符号化情報(MPEG2ビットストリーム)を可変長復号化して、量子化されたDCT係数を逆量子化部102に、動きベクトルMVを動き補償部106,符号化部200の動きベクトル解析部201および動き補償部214に、また、動きベクトルMVおよび予測モードを符号化部200の画面内予測モード判定部202に出力する。
The variable length decoding unit 101 performs variable length decoding on the input first encoded information (MPEG2 bit stream), converts the quantized DCT coefficients to the
逆量子化部102は、量子化されたDCT係数を逆量子化して、DCT係数を逆DCT部103に出力する。逆DCT部103は、DCT係数を逆DCT変換して、演算部104に出力する。
The
動き補償部106は、フレームメモリ105に記憶されている、既に復号された画像情報を、可変長復号化部101から入力される動きベクトルMVに従って読み出し、予測画像情報として演算部104に出力する。
The
演算部104は、逆DCT部103からの出力情報と動き補償部106からの予測画像情報とを加算することで、元の画像情報を復号して符号化部200に出力する。
The
符号化部200は、動きベクトル解析部201と、画面内予測モード判定部202と、画像切換部203と、画面内予測部204と、画面間予測部205と、DCT部206と、量子化部207と、可変長符号化部208とを備えている。
The encoding unit 200 includes a motion
動きベクトル解析部201は、可変長復号部101から入力される動きベクトルMVを解析して、不適切ベクトル(再利用できない動きベクトル)を検出し、不適切ベクトルの検出結果を画面内予測モード判定部202に出力する。
The motion
画面内予測モード判定部202は、動きベクトル解析部201で不適切ベクトルとして検出されたブロックの予測モードを画面内予測に変更し、変更後の予測モードを画像切換部203に出力する。画面内予測モード判定部202の画面内予測モードへの変更処理は後述する。
The intra prediction
画像切換部203は、画面内予測モード判定部202から入力される予測モードに基づき、復号化部100から入力される画像情報を、画面内符号化する画像情報の場合は画面内予測部204に、画面間符号化する画像情報の場合は画面間予測部205に出力する。
Based on the prediction mode input from the in-screen prediction
画面内予測部204は、画面内符号化する画像情報の場合は、イントラ4×4予測モードまたはイントラ16×16予測モードを実行して、符号化対象ブロックの近傍の既に符号化が終了した画素値から予測画像情報を生成し、その予測画像情報との差分値をDCT部206に出力する。
In the case of image information to be subjected to intra-screen encoding, the
画面間予測部205は、画面間符号化する画像情報の場合は、符号化対象ブロックに対して、動き予測・補償処理を施して予測画像情報を生成し、その予測画像情報との差分値をDCT部206に出力する。
In the case of image information to be subjected to inter-screen coding, the inter-screen prediction unit 205 generates predicted image information by performing motion prediction / compensation processing on the encoding target block, and calculates a difference value from the predicted image information. The data is output to the
DCT部206は、画面内予測部204または画面間予測部205の演算部215から入力される差分値に対してDCT処理を施し、その結果得られるDCT係数を量子化部207に出力する。
The
量子化部207は、入力されるDCT係数を量子化し、量子化されたDCT係数を可変長符号化部208および画面間予測部205の逆量子化部210に出力する。
The
可変長符号化部208は、量子化されたDCT係数を可変長符号化し、第2符号化情報(H.264ビットストリーム)として出力する。
The variable
画面間予測部205は、逆量子化部210と、逆DCT部211と、演算部212と、フレームメモリ213と、動き補償部214と、演算部215とを備えている。
The inter-screen prediction unit 205 includes an inverse quantization unit 210, an
演算部215は、画像切替部203から入力される復号化された画像情報と、動き補償部214から入力される予測画像情報との差分値を演算して、DCT部206に出力する。
The
逆量子化部210は、量子化部207から入力される量子化されたDCT係数を逆量子化し、得られたDCT係数を逆DCT部211に出力する。逆DCT部211は、DCT係数を逆DCT処理して、演算部212に出力する。
The inverse quantization unit 210 inversely quantizes the quantized DCT coefficient input from the
演算部212は、逆DCT部211からの出力情報と動き補償部214からの予測画像情報とを加算し、元の画像情報を局所復号する。この局所復号された画像情報は、フレームメモリ213に出力されて記憶され、予測画像情報を作成する際に利用される。
The
動き補償部214は、復号化部100の可変長復号化部101から入力される動きベクトルMVとフレームメモリ213に格納されている参照フレームとを用いて、予測画像情報を生成して、演算部215に出力する。
The
図2〜図6を参照して、画面内予測モード判定部202の処理を詳細に説明する。H.264のイントラ予測符号化では、4×4画素ブロック単位に予測を行うイントラ4×4予測モードと、16×16画素ブロック(マクロブロック)単位で予測を行うイントラ16×16予測モードとの2つの予測方式が用いられている。
With reference to FIGS. 2-6, the process of the prediction
図2は、イントラ4×4予測モードを説明するための図である。イントラ4×4予測モードでは、図2に示すように、以下に示す9つの予測モードがある。(1)Mode0(Vertical prediction)、(2)Mode1(Horizontal prediction)、(3)Mode2(DC prediction)、(4)Mode3(Diagonal down/left prediction)、(5)Mode4(Diagonal down/right prediction)、(6)Mode5(Vertical−right prediction)、(7)Mode6(Horizontal−down prediction)、(8)Mode7(Vertical−left prediction)、(9)Mode8(Horizontal−up prediction)。また、イントラ16×16予測モードは、以下の4つの予測モードがある。(1)Mode0(Vertical prediction)、(2)Mode1(Horizontal prediction)、(3)Mode2(DC prediction、)(4)Mode3(Plane prediction)。 FIG. 2 is a diagram for explaining the intra 4 × 4 prediction mode. In the intra 4 × 4 prediction mode, as shown in FIG. 2, there are nine prediction modes shown below. (1) Mode 0 (Vertical prediction), (2) Mode 1 (Horizontal prediction), (3) Mode 2 (DC prediction), (4) Mode 3 (Diagonal down / left prediction), (5) Mod 4 (D) , (6) Mode5 (Vertical-right prediction), (7) Mode6 (Horizontal-down prediction), (8) Mode7 (Vertical-left prediction), (9) Mode8 (Horizontal-prediction). In addition, the intra 16 × 16 prediction mode includes the following four prediction modes. (1) Mode 0 (Vertical prediction), (2) Mode 1 (Horizontal prediction), (3) Mode 2 (DC prediction), (4) Mode 3 (Plane prediction).
図3は、符号化対象ブロックと参照する隣接ブロックを説明するための図である。画面内予測モード判定部202は、第1符号化情報の動きベクトルMVを再利用できない符号化対象ブロックの場合、当該符号化対象ブロックの上隣接ブロックおよび左隣接ブロックの予測モードに基づいて、画面内予測モードを判定する。
FIG. 3 is a diagram for explaining an encoding target block and an adjacent block to be referred to. In the case of an encoding target block in which the motion vector MV of the first encoding information cannot be reused, the intra prediction
図4は、画面内予測モード判定部202において、第1符号情報の動きベクトルが利用不可と判定された符号化対象ブロックの予測モードの判定方法を説明するための図である。図4−1は判定条件1を、図4−2は判定条件2を、図4−3は判定条件3を、図4−4は判定条件4を説明するための図である。
FIG. 4 is a diagram for explaining a method for determining the prediction mode of the block to be encoded for which the motion vector of the first code information is determined to be unusable in the intra prediction
(判定条件1)
図4−1に示すように、第1符号化情報の動きベクトルを再利用できない符号化対象ブロックの上隣接ブロックが画面内予測であり、左隣接ブロックが画面間予測である場合には、上隣接ブロックと同じ予測モードを選択する。
(Judgment condition 1)
As shown in FIG. 4A, when the upper adjacent block of the encoding target block that cannot reuse the motion vector of the first encoded information is intra prediction, and the left adjacent block is inter prediction, Select the same prediction mode as the adjacent block.
(判定条件2)
図4−2に示すように、符号化対象ブロックの上隣接ブロックが画面間予測であり、左隣接ブロックが画面内予測である場合には、左隣接ブロックと同じ予測モードを選択する。
(Judgment condition 2)
As shown in FIG. 4B, when the upper adjacent block of the encoding target block is inter prediction and the left adjacent block is intra prediction, the same prediction mode as that of the left adjacent block is selected.
(判定条件3)
図4−3に示すように、符号化対象ブロックの上隣接ブロックが画面内予測であり、左隣接ブロックが画面内予測である場合には、上隣接ブロックおよび左隣接ブロックのうち予測モード番号が小さい予測モードを選択する。例えば、予測モードA>予測モードBの場合には、予測モードBを選択する。
(Judgment condition 3)
As shown in FIG. 4C, when the upper adjacent block to be encoded is intra prediction and the left adjacent block is intra prediction, the prediction mode number of the upper adjacent block and the left adjacent block is Select a smaller prediction mode. For example, when prediction mode A> prediction mode B, prediction mode B is selected.
(判定条件4)
図4−4に示すように、符号化対象ブロックの上隣接ブロックが画面間予測であり、左隣接ブロックが画面間予測である場合には、画面間予測を選択する。
(Judgment condition 4)
As shown in FIG. 4-4, when the upper adjacent block of the encoding target block is inter prediction and the left adjacent block is inter prediction, the inter prediction is selected.
すなわち、符号化対象ブロックの上隣接ブロックまたは左隣接ブロックが、画面内予測符号化である場合には、同じ画面内予測符号化モードを選択し、上隣接ブロックおよび左隣接ブロックの両者が画面内予測符号化である場合には、その予測モード番号が小さい予測モードを選択する。 That is, when the upper adjacent block or the left adjacent block of the encoding target block is the intra prediction encoding, the same intra prediction encoding mode is selected, and both the upper adjacent block and the left adjacent block are in the intra screen. In the case of predictive coding, a prediction mode having a smaller prediction mode number is selected.
図5および図6は、第1符号化情報の動きベクトルが利用不可と判定された符号化対象ブロックの予測モードの判定方法を説明するためのフローチャートである。図5は、第1符号化情報の動きベクトルが利用不可と判定された符号化対象ブロックの予測モードの判定方法の全体を説明するためのフローチャートである。 FIG. 5 and FIG. 6 are flowcharts for explaining a method for determining a prediction mode of a block to be encoded in which the motion vector of the first encoded information is determined to be unusable. FIG. 5 is a flowchart for explaining the overall method of determining the prediction mode of the block to be encoded in which the motion vector of the first encoded information is determined to be unusable.
図5において、動きベクトル解析部201は、可変長復号部101から入力される動きベクトルを解析して、不適切ベクトル(再利用できない動きベクトル)を検出し、不適切ベクトルの検出結果および入力される動きベクトルを画面内予測モード判定部202に出力する(ステップS1)。
In FIG. 5, the motion
画面内予測モード判定部202は、符号化対象ブロック毎に、動きベクトル解析部201から入力される検出結果に基づき、当該符号化対象ブロックは第1符号化情報の動きベクトルMVを再利用可能か否かを判断し(ステップS2)、第1符号化情報の動きベクトルMVを再利用可能である場合には(ステップS2の「Yes」)、画面間予測を選択し(ステップS3)、第1符号化情報の動きベクトルMVを再利用できない場合には(ステップS2の「No」)、画面内予測を選択する(ステップS4)。
Whether the intra prediction
図6は、図5の上記ステップS4の画面内予測の選択処理の詳細を説明するためのフローチャートである。図6において、画面内予測モード判定部202は、まず、符号化対象ブロックは、上記判定条件1(上記図4−1参照)を満たすか否か、すなわち、上隣接ブロックが画面内予測であり、左隣接ブロックが画面間予測であるか否かを判定する(ステップS11)。判定条件1を満たす場合には(ステップS11の「Yes」)、上隣接ブロックと同じ予測モードを設定する(ステップS12)。
FIG. 6 is a flowchart for explaining details of the selection process for intra prediction in step S4 in FIG. In FIG. 6, the intra prediction
上記判定条件1を満たさない場合には(ステップS11の「No」)、符号化対象ブロックは、上記判定条件2(上記図4−2参照)を満たすか否か、すなわち、上隣接ブロックが画面間予測であり、左隣接ブロックが画面内予測であるか否かを判定する(ステップS13)。判定条件2を満たす場合には(ステップS13の「Yes」)、左隣接ブロックと同じ予測モードを設定する(ステップS14)。 When the determination condition 1 is not satisfied (“No” in step S11), whether the encoding target block satisfies the determination condition 2 (see FIG. 4-2 above), that is, the upper adjacent block is a screen. It is inter prediction, and it is determined whether the left adjacent block is intra prediction (step S13). When the determination condition 2 is satisfied (“Yes” in step S13), the same prediction mode as that of the left adjacent block is set (step S14).
判定条件2を満たさない場合には(ステップS13の「No」)、符号化対象ブロックは、上記判定条件3(図4−3参照)を満たすか否か、すなわち、上隣接ブロックが画面内予測であり、左隣接ブロックが画面内予測であるか否かを判定する(ステップS15)。判定条件3を満たす場合には(ステップS15の「Yes」)、上隣接ブロックの予測モード番号<左隣接ブロックの予測モード番号であるか否かを判定し(ステップS16)、上隣接ブロックの予測モード番号<左隣接ブロックの予測モード番号である場合には(ステップS16の「Yes」)、上隣接ブロックの予測モードを設定し(ステップS17)、上隣接ブロックの予測モード番号<左隣接ブロックの予測モード番号でない場合には(ステップS16の「No」)、左隣接ブロックの予測モードを設定する(ステップS18)。 When the determination condition 2 is not satisfied (“No” in step S13), whether or not the encoding target block satisfies the determination condition 3 (see FIG. 4-3), that is, the upper adjacent block is predicted in the screen. It is determined whether the left adjacent block is intra prediction (step S15). When the determination condition 3 is satisfied (“Yes” in step S15), it is determined whether or not the prediction mode number of the upper adjacent block <the prediction mode number of the left adjacent block (step S16). When the mode number <prediction mode number of the left adjacent block (“Yes” in step S16), the prediction mode of the upper adjacent block is set (step S17), and the prediction mode number of the upper adjacent block <the left adjacent block If it is not the prediction mode number (“No” in step S16), the prediction mode of the left adjacent block is set (step S18).
他方、判定条件3を満たさない場合には(ステップS15の「No」)、すなわち、上記判定条件4(図4−4参照)となる場合には、画面間予測を設定する(ステップS19)。すなわち、画面間予測を選択する場合には、第1符号化情報の予測モードを変更しないでそのまま使用する。 On the other hand, when the determination condition 3 is not satisfied (“No” in step S15), that is, when the determination condition 4 (see FIG. 4-4) is satisfied, inter-screen prediction is set (step S19). That is, when selecting inter-screen prediction, the prediction mode of the first encoded information is used as it is without being changed.
画面内予測部204および画面間予測部205では、画面間予測モード判定部202で設定された予測モードに従って、画面内予測および画面間予測が行われる。
The
(変形例)
図7および図8を参照して、変形例に係る画面内予測モード判定部202の処理を説明する。上記実施例では、上記判定条件4となる場合には、すなわち、符号化対象ブロックの上隣接ブロックが画面間符号化であり、左隣接ブロックが画面間予測符号化である場合には、画面間予測符号化を選択することとしたが、変形例においては、符号化対象ブロックの上隣接ブロックが画面間予測であり、左隣接ブロックが画面間予測である場合(判定条件4)には、さらに、符号化対象ブロックの前の参照ピクチャの同一位置にあるブロックの予測モードに基づいて、予測モードを決定することにしたものである。
(Modification)
With reference to FIG. 7 and FIG. 8, the process of the prediction
図7は、判定条件4となる場合の予測モードの判定方法を説明するための図である。図7において、符号化対象ブロックの上隣接ブロックが画面間予測であり、左隣接ブロックが画面間予測である場合には、符号化対象ブロックの前の参照ピクチャ内の同一位置にあるブロックの予測モードを解析し、当該ブロックの予測モードが画面内予測である場合には、符号化対象ブロックに同じ画面内予測を選択する。 FIG. 7 is a diagram for explaining a prediction mode determination method when the determination condition 4 is satisfied. In FIG. 7, when the upper adjacent block of the encoding target block is inter-screen prediction and the left adjacent block is inter-screen prediction, the prediction of the block at the same position in the reference picture before the encoding target block is performed. When the mode is analyzed and the prediction mode of the block is intra prediction, the same intra prediction is selected as the encoding target block.
図8は、判定条件4となる場合の予測モードの判定方法を説明するためのフローチャートである(上記図6のステップS19の処理の変形例)。図8において、画面内予測モード判定部202は、符号化対象ブロックが判定条件4となる場合には、符号化対象ブロックの前の参照ピクチャの同一位置のブロックの予測モードは、画面内予測であるか否かを判断し(ステップS21)、画面内予測である場合には(ステップS21の「Yes」)、符号化対象ブロックに同一の画面内予測を設定し(ステップS22)、画面間予測である場合には(ステップS21の「No」)、符号化対象ブロックに画面間予測を設定する(ステップS23)。
FIG. 8 is a flowchart for explaining a prediction mode determination method when determination condition 4 is satisfied (modified example of the process of step S19 in FIG. 6). In FIG. 8, when the encoding target block satisfies the determination condition 4, the intra prediction
以上説明したように、本実施例によれば、画像情報をブロック単位で画面間予測で符号化した第1符号化情報を、第1符号化情報の動きベクトルを使用して、第2符号化情報にトランスコードする再符号化装置10において、復号化部100は、第1符号化情報を復号化し、動きベクトル解析部201は、第1符号化情報の動きベクトルが再利用可能であるか否かをブロック単位で判定し、画面内予測モード判定部202は、動きベクトル解析部201で動きベクトルが再利用可能でないと判定された符号化対象ブロックの予測モードを、当該符号化対象ブロックの周辺のブロックの予測モードに基づいて、画面間予測から画面内予測に変更し、画面内予測部204および画面間予測部205は、設定された予測モードに従って、復号化された画像情報をブロック単位で画面間予測および画面内予測で符号化して第2符号化情報を生成することとしたので、第1符号情報の動きベクトルが再利用できない場合、すなわち、不適切ベクトルである場合には、対応する符号化対象ブロックの予測モードを画面内予測に切り換えることができ、不適切動きベクトルがある場合においても、ビット量の増加および画質の劣化を防止することが可能となる。
As described above, according to the present embodiment, the first encoded information obtained by encoding the image information by inter-frame prediction in units of blocks is subjected to the second encoding using the motion vector of the first encoded information. In the re-encoding device 10 that transcodes information, the decoding unit 100 decodes the first encoded information, and the motion
また、画面内予測モード判定部202は、動きベクトル解析部201で動きベクトルが再利用可能でないと判定された符号化対象ブロックの予測モードを、当該符号化対象ブロックの上隣接ブロックおよび左隣接ブロックの予測モードに基づいて、画面間予測から画面内予測に変更することとしたので、上隣接ブロックおよび左隣接ブロックのみを参照して、予測モードを変更する場合の演算量を低減することが可能となる。
Further, the intra prediction
また、画面内予測モード判定部202は、動きベクトル解析部201で動きベクトルが再利用可能でないと判定された符号化対象ブロックの予測モードを、(A)上隣接ブロックが画面内予測であり、左隣接ブロックが画面間予測である場合には、上隣接ブロックと同じ予測モードを選択し、(B)上隣接ブロックが画面間予測であり、左隣接ブロックが画面内予測である場合には、左隣接ブロックと同じ予測モードを選択し、(C)上隣接ブロックが画面内予測であり、左隣接ブロックが画面内予測である場合には、上隣接ブロックおよび左隣接ブロックのうち予測モード番号が小さい予測モードを選択し、(D)上隣接ブロックが画面間予測であり、左隣接ブロックが画面間予測である場合には、画面間予測を選択することとしたので、予測モードを変更する場合の演算量を低減することが可能となるとともに、高精度に予測モードを変更することが可能となる。
Further, the intra prediction
また、画面内予測モード判定部202は、(D)上隣接ブロックが画面間予測であり、前記左隣接ブロックが画面間予測である場合には、符号化対象ブロックの前の参照ピクチャの同一位置のブロックの予測モードが画面内予測であるか否かを判断し、画面内予測である場合には、当該符号化対象ブロックに同一の画面内予測を選択し、画面内予測でない場合には、画面間予測を選択することとしたので、より符号化効率を向上させることが可能となる。 Also, the intra prediction mode determination unit 202 (D) if the upper adjacent block is inter prediction and the left adjacent block is inter prediction, the same position of the reference picture before the encoding target block It is determined whether the prediction mode of the block is in-screen prediction. If the prediction mode is in-screen prediction, the same in-screen prediction is selected for the encoding target block. Since the inter-screen prediction is selected, the encoding efficiency can be further improved.
なお、上記実施例では、MPEG2からH.264へのトランスコードについて説明したが、本発明はこれに限られるものではなく、第1符号化情報を、画面内予測および画面間予測を使用して第2符号化情報にトランスコードする場合の全てに適用可能である。例えば、第1符号化情報としては、MPEG2,MPEG4,H.264等を使用でき、第2符号化情報としては、MPEG4,H.264等を使用することができる。 In the above embodiment, MPEG2 to H.264 are used. Although the transcoding to H.264 has been described, the present invention is not limited to this. In the case of transcoding the first encoded information into the second encoded information using intra prediction and inter prediction. Applicable to all. For example, the first encoded information includes MPEG2, MPEG4, H.264. H.264 can be used, and the second encoded information includes MPEG4, H.264, and the like. H.264 or the like can be used.
また、上記実施例では、符号化対象ブロックの予測モードを変更する場合に、上隣接ブロックおよび左隣接ブロックを参照する例を説明することとしたが、参照するブロックはこれに限定されるものではなく、周辺のブロックを参照することにより、予測モードを変更することができる。 In the above embodiment, an example in which the upper adjacent block and the left adjacent block are referred to when the prediction mode of the encoding target block is changed has been described. However, the reference block is not limited to this. The prediction mode can be changed by referring to the surrounding blocks.
また、上記実施例では、符号化対象ブロックと上隣接ブロックおよび左隣接ブロックとのブロックサイズが同じ場合について説明したが、ブロックサイズが異なる場合にも本発明は適用可能であり、符号化対象ブロックの上隣接ブロックおよび左隣接ブロックの少なくとも1つが、画面内予測である場合に、符号化対象ブロックの予測モードを同じ画面内予測に変更することにすればよい。 In the above embodiment, the case where the block size of the encoding target block is the same as that of the upper adjacent block and the left adjacent block has been described. However, the present invention can also be applied to a case where the block sizes are different, When at least one of the upper adjacent block and the left adjacent block is intra prediction, the prediction mode of the encoding target block may be changed to the same intra prediction.
また、上記再符号化装置10の機能を実現するためのプログラムを図9に示したコンピュータ読み取り可能な記録媒体500に記録して、この記録媒体500に記録されたプログラムを同図に示したコンピュータ400に読み込ませ、実行することにより各機能を実現してもよい。
Further, a program for realizing the function of the re-encoding device 10 is recorded on the computer-
同図に示したコンピュータ400は、上記プログラムを実行するCPU(Central Proc
essing Unit)401と、キーボード、マウス等の入力装置402と、各種データを記憶するROM(Read Only Memory)403と、演算パラメータ等を記憶するRAM(Random
Access Memory)404と、記録媒体500からプログラムを読み取る読取装置405と、ディスプレイ、プリンタ等の出力装置406とから構成されている。
A
essing Unit) 401, an
(Access Memory) 404, a
CPU401は、読取装置405を経由して記録媒体500に記録されているプログラ
ムを読み込んだ後、プログラムを実行することにより、前述した機能を実現する。なお、
記録媒体500としては、光ディスク、フレキシブルディスク、ハードディスク等が挙げ
られる。
The
Examples of the
以上のように、本発明に係る再符号化装置、再符号化方法、および再符号化用プログラムは、再符号化機能を搭載した各種装置に有用であり、例えば、DVD/HDDレコーダー等に利用可能である。 As described above, the re-encoding device, the re-encoding method, and the re-encoding program according to the present invention are useful for various devices equipped with a re-encoding function, and are used for, for example, a DVD / HDD recorder. Is possible.
10 再符号化装置
100 復号化部
101 可変長復号化部
102 逆量子化部
103 逆DCT部
104 演算部
105 フレームメモリ
106 動き補償部
200 符号化部
201 動きベクトル解析部
202 画面内予測モード判定部
203 画像切換部
204 画面内予測部
205 画面間予測部
206 DCT部
207 量子化部
208 可変長符号化部
210 逆量子化部
211 逆DCT部
212 演算部
213 フレームメモリ
214 動き補償部
215 演算部
400 コンピュータ
401 CPU
402 入力装置
403 ROM
404 RAM
405 読取装置
406 出力装置
500 記録媒体
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Re-encoding apparatus 100 Decoding part 101 Variable
DESCRIPTION OF
402
404 RAM
405
Claims (7)
前記第1符号化情報を復号化する復号化手段と、
前記第1符号化情報の動きベクトルが再利用可能であるか否かをブロック単位で判定する動きベクトル解析手段と、
前記動きベクトル解析手段で動きベクトルが再利用可能でないと判定された符号化対象ブロックの予測モードを、当該符号化対象ブロックの周辺のブロックの予測モードに基づいて、画面間予測から画面内予測に変更する画面内予測判定手段と、
設定された予測モードに従って、復号化された画像情報をブロック単位で画面間予測および画面内予測で符号化して第2符号化情報を生成する符号化手段と、
を備えたことを特徴とする再符号化装置。 Re-encoding device that transcodes first encoded information obtained by encoding image information in units of blocks using inter-screen prediction into second encoded information using a motion vector of the first encoded information In
Decoding means for decoding the first encoded information;
Motion vector analysis means for determining whether or not the motion vector of the first encoded information is reusable in units of blocks;
The prediction mode of the encoding target block determined that the motion vector is not reusable by the motion vector analysis means is changed from the inter-screen prediction to the intra-screen prediction based on the prediction modes of the blocks around the encoding target block. In-screen prediction determination means to be changed,
Encoding means for encoding the decoded image information by inter-frame prediction and intra-screen prediction in units of blocks according to the set prediction mode to generate second encoded information;
A re-encoding device comprising:
(A)前記上隣接ブロックが画面内予測であり、前記左隣接ブロックが画面間予測である場合には、上隣接ブロックと同じ予測モードを選択し、
(B)前記上隣接ブロックが画面間予測符号化であり、前記左隣接ブロックが画面内予測である場合には、左隣接ブロックと同じ予測モードを選択し、
(C)前記上隣接ブロックが画面内予測であり、前記左隣接ブロックが画面内予測である場合には、前記上隣接ブロックおよび前記左隣接ブロックのうち予測モード番号が小さい予測モードを選択し、
(D)前記上隣接ブロックが画面間予測であり、前記左隣接ブロックが画面間予測である場合には、画面間予測符号化を選択することを特徴とする請求項2に記載の再符号化装置。 The in-screen prediction determination unit is configured to select a prediction mode of a block to be encoded that has been determined by the motion vector analysis unit that a motion vector cannot be reused.
(A) When the upper adjacent block is intra prediction and the left adjacent block is inter prediction, the same prediction mode as the upper adjacent block is selected,
(B) If the upper adjacent block is inter prediction prediction and the left adjacent block is intra prediction, select the same prediction mode as the left adjacent block,
(C) When the upper adjacent block is intra prediction and the left adjacent block is intra prediction, a prediction mode having a smaller prediction mode number is selected from the upper adjacent block and the left adjacent block.
(D) The re-encoding according to claim 2, wherein when the upper adjacent block is an inter-screen prediction and the left adjacent block is an inter-screen prediction, an inter-screen prediction encoding is selected. apparatus.
前記第1符号化情報を復号化する復号化工程と、
前記第1符号化情報の動きベクトルが再利用可能であるか否かをブロック単位で判定する動きベクトル解析工程と、
前記動きベクトル解析工程で動きベクトルが再利用可能でないと判定された符号化対象ブロックの予測モードを、当該符号化対象ブロックの周辺のブロックの予測モードに基づいて、画面間予測から画面内予測に変更する画面内予測判定工程と、
設定された予測モードに従って、復号化された画像情報をブロック単位で画面間予測および画面内予測で符号化して第2符号化情報を生成する符号化工程と、
を含むことを特徴とする再符号化方法。 Re-encoding method for transcoding first encoded information obtained by encoding image information in units of blocks using inter-screen prediction into second encoded information using a motion vector of the first encoded information In
A decoding step of decoding the first encoded information;
A motion vector analysis step of determining whether or not the motion vector of the first encoded information is reusable in units of blocks;
The prediction mode of the coding target block determined that the motion vector is not reusable in the motion vector analysis step is changed from inter-screen prediction to intra-screen prediction based on the prediction mode of the blocks around the coding target block. In-screen prediction determination process to be changed,
According to the set prediction mode, an encoding step of encoding the decoded image information by inter-screen prediction and intra-screen prediction in units of blocks to generate second encoded information;
A re-encoding method comprising:
前記第1符号化情報を復号化する復号化工程と、
前記第1符号化情報の動きベクトルが再利用可能であるか否かをブロック単位で判定する動きベクトル解析工程と、
前記動きベクトル解析工程で動きベクトルが再利用可能でないと判定された符号化対象ブロックの予測モードを、当該符号化対象ブロックの周辺のブロックの予測モードに基づいて、画面間予測から画面内予測に変更する画面内予測判定工程と、
設定された予測モードに従って、復号化された画像情報をブロック単位で画面間予測および画面内予測で符号化して第2符号化情報を生成する符号化工程と、
をコンピュータに実行させることを特徴とする再符号化用プログラム。 Re-transmission of causing the computer to transcode the first encoded information obtained by encoding the image information in units of blocks using inter-frame prediction into the second encoded information using the motion vector of the first encoded information. In the encoding program,
A decoding step of decoding the first encoded information;
A motion vector analysis step of determining whether or not the motion vector of the first encoded information is reusable in units of blocks;
The prediction mode of the coding target block determined that the motion vector is not reusable in the motion vector analysis step is changed from inter-screen prediction to intra-screen prediction based on the prediction mode of the blocks around the coding target block. In-screen prediction determination process to be changed,
According to the set prediction mode, an encoding step of encoding the decoded image information by inter-screen prediction and intra-screen prediction in units of blocks to generate second encoded information;
A re-encoding program that causes a computer to execute.
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2005
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