JP2007124587A - 動画像符号化装置、及びフェードシーン検出装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】動画符号化装置1は、フレーム毎に入力される原画像を動き補償ブロックで分割し、該動き補償ブロック単位で動き補償フレーム間予測を用いた符号化を行う動画符号化部10と、フェードシーンを検出するフェードシーン検出装置20と、を備えている。その検出装置20は、動画符号化部10から情報として、動き補償ブロック単位で検出した動きベクトルの他に、その動きベクトルの検出時に算出された差分絶対値和、その動き補償ブロックの総数、及び静止画として符号化された動き補償ブロック(イントラ動き補償ブロック)の総数のうちの少なくとも一つを取得する情報取得部21、その情報を用いてフェードシーンを検出するフェードシーン検出部22、及びその検出結果を用いて動画符号化部10による符号化を制御する制御部23を備えている。
【選択図】図1
Description
動画符号化装置1は、フレーム毎に入力される原画像を動き補償ブロックで分割し、該動き補償ブロック単位で動き補償フレーム間予測を用いた符号化を行うものである。その符号化を行う動画符号化部10と、フェードシーンを検出するフェードシーン検出装置20と、を備えている。
Σ|Vx|>第1の閾値、Σ|Vy|>第2の閾値
|ΣVx|/Σ|Vx|<第3の閾値、|ΣVy|/Σ|Vy|<第4の閾値
イントラ動き補償ブロックの総数/動き補償ブロックの総数>第5の閾値
第6の閾値<Σ動き補償ブロックの差分絶対値和<第7の閾値
の各条件式を全て満足するか否かにより行う。そのような判定によってフェードシーンの検出を多角的に行うことにより、高い検出精度を実現させることができる。
図2は、本実施の形態による動画符号化装置の構成を説明する図である。
その動画符号化装置は、図2に示すように、動画を構成する原画像を符号化する符号化部100と、フェードシーンを検出するフェード判定部200と、を備えた構成となっている。
上記動きベクトルは、原画像中で対象としている動き補償ブロックの位置と、それに最適な部分の参照画像中の位置との違いを表すものである。その最低な部分は参照画像全てを対象に探すことが望ましい。しかし、そのために必要な演算量は膨大となる。このため図3に示すように、動き探索の範囲を定めて最適な部分、つまり動きベクトルを検出するのが普通である。最適な部分は、動き補償ブロックとそれに対応付けた参照画像(予測画像)の部分の差分値を計算し、その大きさをコストとして、最もコストが小さい部分を採用するのが一般的である。差分絶対値和(SAD)は、画素毎に得られた差分値の絶対値を累算したものである。SADを採用した場合、その値が最小となる部分を参照画像から探し出すことで動きベクトルが検出される。参照画像は、フレーム間予測の種類によって選択される。
|ΣVx|/Σ|Vx|<第3の閾値、|ΣVy|/Σ|Vy|<第4の閾値
・・・ (2)
イントラ動き補償ブロックの総数/動き補償ブロックの総数>第5の閾値
・・・ (3)
第6の閾値<Σ動き補償ブロックのSAD<第7の閾値 ・・・ (4)
上記条件式(1)〜(4)を定めたのは以下のような理由からである。
上記条件式(1)〜(4)によるフェードシーンの検出(判定)は、Pピクチャの符号化時にのみ行う。それにより、フェードシーンを検出すると、その直前、直後に位置するP、或いはIピクチャ間をフェードシーンの範囲とする。直前に位置するP、或いはIピクチャは範囲外としている。その次に位置するPピクチャで再度、フェードシーンを検出した場合には、その直後に位置するP、或いはIピクチャまでをその範囲とする。そのようにして、P、或いはIピクチャを区切りとして範囲を設定している。
ME部102に対しては、図5に示すように、Bピクチャでの動き探索の範囲をより狭く設定する。その設定は、動き補償ブロックの元の位置を基準にして、x方向、y方向のそれぞれで画素単位で範囲を指定することで行われる。そのような設定を行うことにより、演算量はより抑えられるようになる。また、図4Bに示すように、動きベクトルの秩序が改善され、ダイナミックに参照位置が変化するのがより抑えられるようになる。その結果、ピクチャ間の画質不均一感もより抑えられるようになる。動きベクトルを強制的にゼロベクトルとする場合と比較して、予測誤差はより抑えることができる。
可変長符号化部110は、例えばMPEG-2等でいうところのVBV(Video Buffer Verifier)バッファの制約に従ってビット列を出力する。レート制御部113は、符号化データの占有量を符号化部110から入力し、レート制御を行う。図9A〜図9Cにおいて、縦軸はVBVバッファの占有量を示し、横軸は時間を示している。横軸と平行な破線は、最大VBVバッファの占有量を示している。それにより、図9A〜図9CはそれぞれVBVバッファの実際の占有量の時間変化を示している。
上記フェード判定部200は、CPU、それに実行させるプログラムを格納したROM、及びワーク用のメモリを用いて実現させている。符号化部100も同様に実現させることができる。このようなことから、フェード判定部200、及び符号化部100としてそれぞれ動作させるプログラムの少なくとも一方を光ディスク、光磁気ディスク等の可搬型の記憶媒体に格納して配布するようにしても良い。通信ネットワークに用いられる伝送媒体を介してその一部、或いは全てを送信するようにしても良い。そのようにした場合には、コンピュータにロードすることにより、本発明を適用させた動画像符号化装置、或いはフェードシーン検出装置を実現させることができる。
10 動画像符号化部
20 フェードシーン検出部
21 情報取得部
22 フェードシーン検出部
22a 演算部
22b 判定部
23 制御部
100 符号化部
101 イントラ予測部
102 ME部
103 MC部
104、105 減算器
106、107 加算器
108 変換部
109 量子化部
110 可変長符号化部
111 逆量子化部
112 逆変換部
200 フェード判定部
Claims (18)
- フレーム毎に入力される原画像を動き補償ブロックで分割し、該動き補償ブロック単位で動き補償フレーム間予測を用いた符号化を行う動画像符号化装置において、
前記原画像を動き補償ブロックで分割し、前記動き補償ブロック単位で前記動き補償フレーム間予測を用いた符号化を行う動画符号化手段と、
前記動画符号化手段が前記動き補償ブロック単位で検出した動きベクトルの他に、該動きベクトルの検出時に算出された差分絶対値和、該動き補償ブロックの総数、及び静止画として符号化された動き補償ブロックであるイントラ動き補償ブロックの総数のうちの少なくとも一つを用いてフェードシーンを検出するフェードシーン検出手段と、
前記フェードシーン検出手段による検出結果に従って、前記フェードシーンを構成する原画像の前記動画符号化手段による符号化を制御する符号化制御手段と、
を具備することを特徴とする動画像符号化装置。 - 前記フェードシーン検出手段は、表示順で過去に位置する原画像のみを参照画像として第1の予測画像を前記動画符号化手段が得るフレームで前記フェードシーンの検出を行う、
ことを特徴とする請求項1記載の動画像符号化装置。 - 前記フェードシーン検出手段は、前記フェードシーンを検出した場合、前記表示順で前記第1の予測画像の直前と直後に位置する第1の予測画像を得るフレーム、或いはフレーム内予測を用いて符号化を行う原画像のフレームの間を該フェードシーンが継続している範囲とする、
ことを特徴とする請求項2記載の動画像符号化装置。 - 前記フェードシーン検出手段は、前記動きベクトルの水平成分、垂直成分をそれぞれVx、Vyとしたとき、
Σ|Vx|>第1の閾値、Σ|Vy|>第2の閾値
|ΣVx|/Σ|Vx|<第3の閾値、|ΣVy|/Σ|Vy|<第4の閾値
前記イントラ動き補償ブロックの総数/前記動き補償ブロックの総数>第5の閾値
第6の閾値<Σ前記動き補償ブロックの差分絶対値和<第7の閾値
の各条件式を全て満足した場合に前記フェードシーンとする、
ことを特徴とする請求項1記載の動画像符号化装置。 - 前記符号化制御手段は、前記フェードシーン検出手段が前記フェードシーンを検出した場合に、前記動きベクトルを探索する範囲をより狭める、双方向予測がより選択されやすくする、動きベクトルで0点がより選択されやすくする、及び前記符号化によって得られる符号化データに割り当てるデータ量をより大きくする、のうちの少なくとも一つを行うことにより、前記動画符号化手段による符号化を制御する、
ことを特徴とする請求項1記載の動画像符号化装置。 - 動画に挿入されたフェードシーンを検出するフェードシーン検出装置において、
前記動画としてフレーム毎に入力される原画像を動き補償ブロックで分割し、該動き補償ブロック単位で動き補償フレーム間予測を用いた符号化を行う場合に得られる、該動き補償ブロック単位で検出された動きベクトルの他に、該動きベクトルの検出時に算出された差分絶対値和、該動き補償ブロックの総数、及び静止画として符号化された動き補償ブロックであるイントラ動き補償ブロックの総数のうちの少なくとも一つを前記フェードシーン検出用の情報として取得する取得手段と、
前記取得手段が取得した情報を用いて前記フェードシーンを検出するフェードシーン検出手段と、
を具備することを特徴とするフェードシーン検出装置。 - フレーム毎に入力される原画像を動き補償ブロックで分割し、該動き補償ブロック単位で動き補償フレーム間予測を用いた符号化を行う動画像符号化装置において、
前記原画像を動き補償ブロックで分割し、前記動き補償ブロック単位で前記動き補償フレーム間予測を用いた符号化を行う動画符号化手段と、
前記動画符号化手段が前記動き補償ブロック単位で検出した動きベクトルの他に、該動きベクトルの検出時に算出された差分絶対値和、該動き補償ブロックの総数、及び静止画として符号化された動き補償ブロックであるイントラ動き補償ブロックの総数のうちの少なくとも一つを用いてフェードシーンを検出するフェードシーン検出手段と、
前記フェードシーン検出手段による検出結果に従って、前記フェードシーンを構成する原画像の前記動画符号化手段による符号化を制御する符号化制御手段と、
を具備することを特徴とする動画像符号化プログラム。 - 前記フェードシーン検出手段は、表示順で過去に位置する原画像のみを参照画像として第1の予測画像を前記動画符号化手段が得るフレームで前記フェードシーンの検出を行う、
ことを特徴とする請求項7記載の動画像符号化プログラム。 - 前記フェードシーン検出手段は、前記フェードシーンを検出した場合、前記表示順で前記第1の予測画像の直前と直後に位置する第1の予測画像を得るフレーム、或いはフレーム内予測を用いて符号化を行う原画像のフレームの間を該フェードシーンが継続している範囲とする、
ことを特徴とする請求項8記載の動画像符号化プログラム。 - 前記フェードシーン検出手段は、前記動きベクトルの水平成分、垂直成分をそれぞれVx、Vyとしたとき、
Σ|Vx|>第1の閾値、Σ|Vy|>第2の閾値
|ΣVx|/Σ|Vx|<第3の閾値、|ΣVy|/Σ|Vy|<第4の閾値
前記イントラ動き補償ブロックの総数/前記動き補償ブロックの総数>第5の閾値
第6の閾値<Σ前記動き補償ブロックの差分絶対値和<第7の閾値
の各条件式を全て満足した場合に前記フェードシーンとする、
ことを特徴とする請求項7記載の動画像符号化プログラム。 - 前記符号化制御手段は、前記フェードシーン検出手段が前記フェードシーンを検出した場合に、前記動きベクトルを探索する範囲をより狭める、双方向予測がより選択されやすくする、動きベクトルで0点がより選択されやすくする、及び前記符号化によって得られる符号化データに割り当てるデータ量をより大きくする、のうちの少なくとも一つを行うことにより、前記動画符号化手段による符号化を制御する、
ことを特徴とする請求項7記載の動画像符号化プログラム。 - 動画に挿入されたフェードシーンを検出するフェードシーン検出装置において、
前記動画としてフレーム毎に入力される原画像を動き補償ブロックで分割し、該動き補償ブロック単位で動き補償フレーム間予測を用いた符号化を行う場合に得られる、該動き補償ブロック単位で検出された動きベクトルの他に、該動きベクトルの検出時に算出された差分絶対値和、該動き補償ブロックの総数、及び静止画として符号化された動き補償ブロックであるイントラ動き補償ブロックの総数のうちの少なくとも一つを前記フェードシーン検出用の情報として取得する取得手段と、
前記取得手段が取得した情報を用いて前記フェードシーンを検出するフェードシーン検出手段と、
を具備することを特徴とするフェードシーン検出プログラム。 - フレーム毎に入力される原画像を動き補償ブロックで分割し、該動き補償ブロック単位で動き補償フレーム間予測を用いた符号化を行う動画像符号化装置において、
前記原画像を動き補償ブロックで分割し、前記動き補償ブロック単位で前記動き補償フレーム間予測を用いた符号化を行う動画符号化ステップと、
前記動画符号化手段が前記動き補償ブロック単位で検出した動きベクトルの他に、該動きベクトルの検出時に算出された差分絶対値和、該動き補償ブロックの総数、及び静止画として符号化された動き補償ブロックであるイントラ動き補償ブロックの総数のうちの少なくとも一つを用いてフェードシーンを検出するフェードシーン検出手段と、
前記フェードシーン検出手段による検出結果に従って、前記フェードシーンを構成する原画像の前記動画符号化手段による符号化を制御する符号化制御手段と、
を具備するステップとを計算機に実行させるプログラムを格納した計算機読出し可能可搬型記憶媒体。 - 前記フェードシーン検出手段は、表示順で過去に位置する原画像のみを参照画像として第1の予測画像を前記動画符号化手段が得るフレームで前記フェードシーンの検出を行うステップを計算機に実行させるプログラムを格納した計算機読出し可能可搬型記憶媒体。
- 前記フェードシーン検出手段は、前記フェードシーンを検出した場合、前記表示順で前記第1の予測画像の直前と直後に位置する第1の予測画像を得るフレーム、或いはフレーム内予測を用いて符号化を行う原画像のフレームの間を該フェードシーンが継続している範囲とする、
ステップを計算機に実行させるプログラムを格納した計算機読出し可能可搬型記憶媒体。 - 前記フェードシーン検出手段は、前記動きベクトルの水平成分、垂直成分をそれぞれVx、Vyとしたとき、
Σ|Vx|>第1の閾値、Σ|Vy|>第2の閾値
|ΣVx|/Σ|Vx|<第3の閾値、|ΣVy|/Σ|Vy|<第4の閾値
前記イントラ動き補償ブロックの総数/前記動き補償ブロックの総数>第5の閾値
第6の閾値<Σ前記動き補償ブロックの差分絶対値和<第7の閾値
の各条件式を全て満足した場合に前記フェードシーンとする、
ステップを計算機に実行させるプログラムを格納した計算機読出し可能可搬型記憶媒体。 - 前記符号化制御手段は、前記フェードシーン検出手段が前記フェードシーンを検出した場合に、前記動きベクトルを探索する範囲をより狭める、双方向予測がより選択されやすくする、動きベクトルで0点がより選択されやすくする、及び前記符号化によって得られる符号化データに割り当てるデータ量をより大きくする、のうちの少なくとも一つを行うことにより、前記動画符号化手段による符号化を制御する、
ステップを計算機に実行させるプログラムを格納した計算機読出し可能可搬型記憶媒体。 - 動画に挿入されたフェードシーンを検出するフェードシーン検出装置において、
前記動画としてフレーム毎に入力される原画像を動き補償ブロックで分割し、該動き補償ブロック単位で動き補償フレーム間予測を用いた符号化を行う場合に得られる、該動き補償ブロック単位で検出された動きベクトルの他に、該動きベクトルの検出時に算出された差分絶対値和、該動き補償ブロックの総数、及び静止画として符号化された動き補償ブロックであるイントラ動き補償ブロックの総数のうちの少なくとも一つを前記フェードシーン検出用の情報として取得する取得手段と、
前記取得手段が取得した情報を用いて前記フェードシーンを検出するフェードシーン検出手段と、
を具備するステップを計算機に実行させるプログラムを格納した計算機読出し可能可搬型記憶媒体。
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