JP2007074450A - 動画像信号の符号化装置、動画像信号の符号化方法およびコンピュータ読み取り可能な記録媒体 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】 1パス目に、入力デジタルストリーム信号をマスストレージデバイス13に記録する一方で、そのデジタルストリーム信号からフレームごとの符号化難易度を計算するために必要な情報を生成して符号化難易度情報を作成し、マスストレージデバイス13に記録する。2パス目に、マスストレージデバイス13からデジタルストリーム信号とフレームごとの符号化難易度情報を読み出し、デジタルストリーム信号を復号する一方で、符号化難易度情報をもとにそのフレームの符号化に割り振るビットレートを計算し、復号化された信号を計算されたビットレートに従って符号化する。
【選択図】図1
Description
図1は本発明の第1の実施形態に係る動画像信号の符号化装置の構成を示すブロック図である。
CPU15は、デジタル放送チューナ1、ネットワークインターフェース2、もしくはマスストレージインターフェース3のいずれか1系統からのデジタルストリーム信号をセレクタ4にて選択する(ステップS201)。セレクタ4によって選択されたデジタルストリーム信号はバッファコントローラ7とストリーム解析部5へそれぞれ出力される。バッファコントローラ7はセレクタ4から入力された動画像信号であるデジタルストリーム信号をマスストレージデバイス13またはドライブ14に出力する。入力されたデジタルストリーム信号をマスストレージデバイス13またはドライブ14のいずれに出力するかはユーザによる設定あるいは実装に依存する。これにより、入力されたデジタルストリーム信号そのままがマスストレージデバイス13に、またはドライブ14に装着された記録媒体16に記録される(ステップS202)。
ストリーム解析部5は、入力されたデジタルストリーム信号のヘッダ情報、データ情報を解析して符号化難易度を計算するために必要な情報(符号化難易度情報算出変数)を生成する。符号化難易度情報算出変数としては、量子化スケール、ビデオのアクセスユニット(AU)サイズ、DCT(離散コサイン変換)のDC(直流)係数などが考えられる。その他にも、符号化難易度を計算するための指標となる情報であって、デジタルストリーム信号そのものを解析して得られるものであれば何でもよい。また、決められた1つの種類の符号化難易度情報算出変数を符号化難易度を計算するために必要な情報として生成しても、複数の種類の符号化難易度情報算出変数を生成するようにしてもよい。
図2に戻って、CPU15は、1パス目にマスストレージデバイス13または、ドライブ14によって記録媒体16に互いに対応付けて記録されたデジタルストリーム信号と符号化難易度情報をバッファコントローラ7に出力するように制御する(ステップS206)。バッファコントローラ7は、入力されたデジタルストリーム信号をデマルチプレクサ8に出力する一方、入力された符号化難易度情報をビットレート計算部11へ出力する。デマルチプレクサ8は、バッファコントローラ7から入力されたデジタルストリーム信号をデジタルビデオストリームとデジタルオーディオストリームに分離し(ステップS207)、AVデコーダ9へ出力する。AVデコーダ9はデマルチプレクサ8から入力されたデジタルビデオストリームとデジタルオーディオストリームをそれぞれ復号化し(ステップS208)、AVエンコーダ10に出力する。
図4は本発明の第2の実施形態である動画像信号の符号化装置の構成を示すブロック図である。
CPU15は、デジタル放送チューナ1、ネットワークインターフェース2、もしくはマスストレージインターフェース3のいずれか1系統からのデジタルストリーム信号をセレクタ4にて選択する(ステップS501)。セレクタ4にて選択されたデジタルストリーム信号は、バッファコントローラ7とストリーム解析部5へそれぞれ出力される。
簡易AVデコーダ・エンコーダ21による簡易的復号化とは、たとえばハーフコンバートなどによってフレームの水平方向または垂直方向の画素数を半分に間引いた画像を対象に復号化を行ったり、水平方向または垂直方向の画素間差分のみを対象として復号化を行う手法である。このような簡易的復号化は、復号化したデータを一次保存しておくためのメモリの容量の低減やメモリ帯域の低減、さらには復号化自体の処理量低減による回路規模の縮小や、回路規模の縮小による回路の高速化などの利点をもたらす。
特徴点解析部22は、簡易AVデコーダ・エンコーダ21から入力された情報をもとに画像の特徴点の解析を行い、符号化難易度計算部6へ解析結果である符号化難易度情報算出変数を出力する。特徴点とは画像の特徴的な部位(テロップ、字幕など)や色(肌色など)、動作(シーンチェンジ、フェードなど)などである。このような特徴点の解析結果から得られる符号化難易度情報算出変数としては、発生ビット量、量子化スケール、動き予測(ME)エラー、シーンチェンジ情報、カラー情報などがある。ただし、簡易AVデコーダ・エンコーダ21の仕様によって取得できる変数は異なってくる。
符号化難易度計算部6によって符号化難易度情報算出変数から算出される符号化難易度情報としては、アクセスユニット(AU)サイズの値のほかに、たとえば、Flush検出、クロスフェード検出、シーンチェンジ検出(1)、シーンチェンジ検出(2)、クロスフェード前後検出、色度(肌色)検出などのフラグ情報がある。
2パス目の動作は第1の実施形態と同様である。すなわち、図5に戻って、CPU15は、1パス目にマスストレージデバイス13または、ドライブ14によって記録媒体16に記録されたデジタルストリーム信号と符号化難易度情報をバッファコントローラ7に出力するように制御する(ステップS509)。バッファコントローラ7は、入力されたデジタルストリーム信号をデマルチプレクサ8に出力する一方、入力された符号化難易度情報をビットレート計算部11へ出力する。デマルチプレクサ8は、バッファコントローラ7から入力されたデジタルストリーム信号をデジタルビデオストリームとデジタルオーディオストリームに分離し(ステップS510)、AVデコーダ9へ出力する。AVデコーダ9はデマルチプレクサ8から入力されたデジタルビデオストリームとデジタルオーディオストリームをそれぞれ復号化し(ステップS511)、AVエンコーダ10に出力する。
第1の実施形態の動画像信号の符号化装置100あるいは第2の実施形態の動画像信号の符号化装置200の1パス目に生成された符号化難易度情報は、符号化難易度情報を生成する機能を持たない他の符号化装置にて、外部より入力したデジタルストリーム信号を2パスVBRで符号化する際のビットレート計算に利用することが可能である。そこで、第1の実施形態の動画像信号の符号化装置100あるいは第2の実施形態の動画像信号の符号化装置200にて生成された符号化難易度情報をコンピュータが読み取り可能な記録媒体に記録し、この記録媒体の流通により他の符号化装置へ符号化難易度情報を伝送するようにしてもよい。
たとえば、上記の実施形態では、ストリーム信号としてMPEG−2ストリームを扱う場合について説明したが、H.264/AVCストリームも扱うシステムにおいても本発明は適用可能である。
2 ネットワークインターフェース
3 マスストレージインターフェース
4 セレクタ
5 ストリーム解析部
6 符号化難易度計算部
7 バッファコントローラ
8 デマルチプレクサ
9 AVデコーダ
10 AVエンコーダ
11 ビットレート計算部
12 マルチプレクサ
13 マスストレージデバイス
14 ドライブ
16 記録媒体
21 簡易AVデコーダ・エンコーダ
22 特徴点解析部
100、200 動画像信号の符号化装置
Claims (6)
- 入力動画像信号を2パス可変ビットレート方式により符号化処理する装置において、
前記入力動画像信号を解析して単位時間ごとの符号化難易度の計算に必要な情報を生成するストリーム解析部と、
前記ストリーム解析部によって生成された情報に基づいて単位時間ごとの符号化難易度を計算する符号化難易度計算部と、
前記入力動画像信号と前記計算された単位時間ごとの符号化難易度情報とを対応付けて記録する記録部と、
前記記録部に記録された動画像信号を入力して復号化する復号化部と、
前記記録部に記録された前記単位時間ごとの符号化難易度情報に基づき2パス目の符号化に割り振るビットレートを計算するビットレート計算部と、
前記復号化部により復号化された信号について前記ビットレート計算部によって計算されたビットレートに従って2パス目の符号化を行う符号化部と
を具備することを特徴とする動画像信号の符号化装置。 - 前記入力動画像信号はMPEG−2で符号化されたデジタルストリーム信号であり、
前記ストリーム解析部は、少なくとも、前記入力動画像信号のヘッダ情報を解析して、前記単位時間ごとの符号化難易度の計算に必要な情報を生成することを特徴とする請求項1に記載の動画像信号の符号化装置。 - 入力動画像信号を簡易的に復号化し、この復号化された信号の1パス目の符号化を行う簡易復号・符号化部と、
前記簡易復号・符号化部による符号化時の情報をもとに画像の特徴点を解析して単位時間ごとの符号化難易度の計算に必要な情報を生成する特徴点解析部とをさらに具備し、
前記符号化難易度計算部は、前記ストリーム解析部によって生成された情報と前記特徴点解析部によって生成された情報に基づいて単位時間ごとの符号化難易度を計算することを特徴とする請求項1に記載の動画像信号の符号化装置。 - 前記簡易復号・符号化部は、画像の画素数を間引く変換回路と、この変換回路によって画素数を間引いた画像を対象に復号化を行う復号化回路を含むことを特徴とする請求項3に記載の動画像信号の符号化装置。
- 入力動画像信号を2パス可変ビットレート方式により符号化処理する方法において、
1パス目に、前記入力動画像信号を解析して単位時間ごとの符号化難易度を計算し、前記入力動画像信号と前記計算された単位時間ごとの符号化難易度情報とを対応付けて記録部に記録し、
2パス目に、前記記録部に記録された動画像信号を復号化し、前記記録部に記録された前記単位時間ごとの符号化難易度情報に基づき符号化に割り振るビットレートを計算し、前記復号化された信号を前記計算されたビットレートに従って符号化することを特徴とする動画像信号の符号化方法。 - 動画像信号の2パス可変ビットレート方式による符号化に割り振られるビットレートの計算に用いられる、前記動画像信号の単位時間ごとの符号化難易度の情報が記録されたコンピュータ読み取り可能な記録媒体。
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