JP2008154060A - 動画像符号化装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】 DCT/量子化省略判定部8は、評価値算出部7から出力されたSADと、制御部14に格納された符号化モード情報に従い、DCT/量子化処理を省略するかを示す切り替え信号を出力する。DCT/量子化部9は、DCT/量子化省略判定部8から出力された切り替え信号に応じてDCTおよび量子化処理を施す。このとき、通常のDCT・量子化処理9aと、DCT・量子化処理を省略又は簡略化したDCT・量子化処理9bとを切替える。
【選択図】 図2
Description
図1は、この発明の一実施形態に係わる動画像符号化装置の構成を示すものである。図1に示す動画像符号化装置は、入力部1と、インター予測部2と、イントラ予測部3と、フレームメモリ部4と、選択回路5と、引算器6と、評価値算出部7と、DCT/量子化省略判定部8と、DCT/量子化部9と、エントロピー符号化部10と、逆量子化/逆DCT部11と、加算器12と、デブロッキング・フィルタ部13と、制御部14と、出力部15とを備える。
インター予測部2は、入力部1から出力された画像フレーム信号を構成する符号化対象ブロックを、フレームメモリ部4に記憶されている復元された過去の画像フレーム信号から予測し、インター予測での圧縮効率を示すインター予測評価値を求め、また、フレームメモリ部4に記憶されている画像フレーム信号から切り出した部分画像フレーム信号をインター予測信号として出力する。
一方、DCT/量子化部9から出力されたDCT係数は、逆量子化/逆DCT部11にも入力される。逆量子化/逆DCT部11では、入力されたDCT係数に対して逆量子化処理を行ってDCT係数を復元されるとともに、このDCT係数に対して逆DCT処理を行って差分信号を復元させる。
(実施例1)
まず、選択回路5でインター予測モードを選択した場合について、図3を参照して説明する。
インター予測モードであり、DCTの処理単位が4×4画素であることが認識されると、制御部14による制御を受けて、引算器6は、インター予測部2から出力され選択回路5を介して入力されたインター予測信号と入力信号を分割して得た信号とを入力して差分を求め、差分画像を作成する(S11)。そして、この差分画像が求まると、制御部14は、差分画像から4×4画素で構成されるブロック毎に予測誤差を表すSAD(Sum of Absolute Difference)値を計算する(S12)。ここで、差分画像から分割された各々の4×4ブロックにはブロックインデックスと呼ばれる番号(0、1、2、・・・、N)を与える。
一方、S13の判定において予測誤差が閾値を超えている場合は、制御部14はDCT/量子化部9を制御して、4×4画素で構成されるブロック単位で整数精度のDCT処理を実行させるとともに(S15)、この整数精度のDCT処理で得られた係数に対して量子化処理を実行させる(S16)。
そして、上記の処理が完了すると、DCT/量子化部9から出力されたDCT係数はエントロピー符号化部10で可変長符号化処理を施され、出力される。
このように、符号化モードなどの信号の性質に応じてDCTおよび量子化処理を変更させることで、画質の劣化を抑えながらDCTおよび量子化処理における処理量を削減することが可能となる。
次に、制御部14がインター予測モードであり、DCTの処理単位が8×8画素であると認識した場合について、図4を参照して説明する。
予測モードがインター予測モードであり、DCTの処理単位が8×8画素であることが認識されると、制御部14による制御を受けて、引算器6は、インター予測部2から出力され選択回路5を介して入力されたインター予測信号と入力信号を分割して得た信号とを入力して差分を求め、差分画像を作成する(S21)。そして、この差分画像が求まると、制御部14は、差分画像から8×8画素で構成されるブロック毎に予測誤差を表すSAD(Sum of Absolute Difference)値を計算する(S22)。
一方、S23の判定において予測誤差が閾値を超えている場合は、制御部14はDCT/量子化部9を制御して、8×8画素で構成されるブロック単位で整数精度のDCT処理を実行させるとともに(S25)、この整数精度のDCT処理で得られた係数に対して量子化処理を実行させる(S26)。
そして、上記の処理が完了すると、DCT/量子化部9から出力されたDCT係数はエントロピー符号化部10で可変長符号化処理を施され、出力される。
このように、符号化モードなどの信号の性質に応じてDCTおよび量子化処理を変更させることで、画質の劣化を抑えながらDCTおよび量子化処理における処理量を削減することが可能となる。
次に、制御部14がイントラ4×4予測モードであると認識した場合について、図5を参照して説明する。
予測モードが、イントラ4×4予測モードであることが認識されると、制御部14による制御に基づいて4×4画素から構成されるブロックの予測画像を作成する(S31)。ここで、予測画像とは、符号化対象のブロック内の各画素をこのブロックに隣接するブロック内の画素を用いて予測を行い作成されたものである。
S38までの処理が完了すると、制御部14は、処理を行ったブロックの示すブロックインデックスが最大値を示すか否かを確認し(S39)、最大値を示す場合は、イントラ4×4予測による符号化処理を終了する。
そして、上記の処理が完了すると、DCT/量子化部9から出力されたDCT係数はエントロピー符号化部10で可変長符号化処理を施され、出力される。
このように、符号化モードなどの信号の性質に応じてDCTおよび量子化処理を変更させることで、画質の劣化を抑えながらDCTおよび量子化処理における処理量を削減することが可能となる。
次に、制御部14がイントラ8×8予測モードであると認識した場合について、図6を参照して説明する。
予測モードが、イントラ8×8予測モードであることが認識されると、制御部14による制御に基づいて8×8画素単位の予測画像を作成する(S41)。ここで、予測画像とは、符号化対象のブロック内の各画素をこのブロックに隣接するブロック内の画素を用いて予測を行い作成されたものである。
S48までの処理が完了すると、制御部14は、処理を行ったブロックの示すブロックインデックスが最大値を示すか否かを確認し(S49)、最大値を示す場合は、イントラ8×8予測による符号化処理を終了する。
このように、符号化モードなどの信号の性質に応じてDCTおよび量子化処理を変更させることで、画質の劣化を抑えながらDCTおよび量子化処理における処理量を削減することが可能となる。
次に、制御部14がイントラ16×16予測モードであると認識した場合について、図7を参照して説明する。
イントラ16×16予測モードであることが認識されると、制御部14による制御を受けて、引算器6は、イントラ予測部3から出力され選択回路5を介して入力されたイントラ16×16予測信号と入力信号を分割して得た信号とを入力して差分を求め、差分画像を作成する(S51)。差分画像が求まると、制御部14は、16×16画素で構成される差分画像を4×4画素で構成されるブロックに分割するとともに、この4×4画素のブロック単位で予測誤差を示すSAD値を計算する(S52)。
このように、符号化モードなどの信号の性質に応じてDCTおよび量子化処理を変更させることで、画質の劣化を抑えながらDCTおよび量子化処理における処理量を削減することが可能となる。
次に、制御部14が色差信号に対して符号化処理を行うと認識した場合について、図8を参照して説明する。
制御部14が色差信号に対して符号化を行うことを認識すると、入力信号中に含まれる符号化対象のブロックと、インター予測部2、またはイントラ予測部3を制御して、符号化対象のブロックの予測画像を求め、そして、引算器6を制御することで、符号化対象のブロックと作成された予測画像との差分を求め、差分画像を作成する(S61)。なお、色差信号を符号化する場合は、8×8画素で構成されるブロック単位で実行されるため、前記符号化対象のブロックは8×8画像で構成される。
続いて制御部14は、符号化モードに応じた予め定められた閾値を読み出し、該閾値と、4×4画素単位で求められたSAD値、即ち、予測誤差とを比較し、予測誤差が閾値以下であるか否かの判定を行う(S63)。
一方、S63の判定において予測誤差が閾値を超えている場合は、制御部14はDCT/量子化部9を制御して、4×4画素で構成されるブロック単位で整数精度のDCT処理を実行させるとともに(S65)、この整数精度のDCT処理で得られた係数に対して量子化処理を実行させる(S66)。
そして、上記の処理が完了すると、DCT/量子化部9から出力されたDCT係数はエントロピー符号化部10で可変長符号化処理を施され、出力される。
このように、符号化モードなどの信号の性質に応じてDCTおよび量子化処理を変更させることで、画質の劣化を抑えながらDCTおよび量子化処理における処理量を削減することが可能となる。
なお、上記予測誤差と閾値との比較では、「予測誤差<閾値」を基準に判定を行っているが、これを「予測誤差>閾値」、「予測誤差<=閾値」、「予測誤差>=閾値」として判定しても良い。
2・・・インター予測部
3・・・イントラ予測部
4・・・フレームメモリ部
5・・・選択回路部
6・・・引算器
7・・・評価値算出部
8・・・DCT/量子化省略判定部
9・・・DCT/量子化部
10・・・エントロピー符号化部
11・・・逆量子化/逆DCT部
12・・・加算器
13・・・デブロッキング・フィルタ部
14・・・制御部
15・・・出力部
Claims (5)
- 動画像を構成するフレームを複数に分割したブロックを入力とし、前記ブロック毎に予測、離散コサイン変換・量子化、符号化を行う動画像符号化装置であって、
前記ブロック、あるいは前記ブロックを更に分割したサブブロックを処理単位として複数の予測を行い、それらの中から1の予測を選択する選択手段と、
前記選択手段が選択した予測の性質や符号化モードに応じて、離散コサイン変換および量子化処理を加減する手段とを具備する動画像符号化装置。 - 動画像を構成するフレームを複数に分割したブロックを入力とし、前記ブロック毎に予測、離散コサイン変換・量子化、符号化を行う動画像符号化装置であって、
前記ブロック、あるいは前記ブロックを更に分割したサブブロックを処理単位として時間方向の相関を利用した予測手法であるインター予測を行う第1予測手段と、
前記ブロックを処理単位として空間方向の相関を利用した予測手法であるイントラ予測を行う第2予測手段と、
前記ブロックを更に分割したサブブロックを処理単位として空間方向の相関を利用した予測手法であるイントラ予測を行う第3予測手段と、
前記第1予測手段が予測した結果と、前記第2予測手段が予測した結果と、前記第3予測手段が予測した結果とを比較して、予測精度の高い予測手段を選択する手段と、
前記第1予測手段または前記第3予測手段が選択された場合に、前記ブロックを分割したサブブロックと前記第1予測手段、または前記第3予測手段によって作成された予測画像ブロックを分割した予測画像サブブロックとの差を計算して差分画像サブブロックを作成する引算器と、
該差分画像サブブロックから予測誤差を計算する評価値算出部と、
該予測誤差と予め設定された閾値とを比較する離散コサイン変換・量子化処理判定部とを具備し、
前記離散コサイン変換・量子化処理判定部での比較の結果、予測誤差が閾値を超える場合は、前記閾値判定を行った差分画像サブブロックに対して離散コサイン変換および量子化処理を行い、予測誤差が閾値以下である場合は、離散コサイン変換および量子化処理を行わずに、全ての離散コサイン係数にゼロを代入すること
を特徴とする動画像符号化装置。 - 動画像を構成するフレームを複数に分割したブロックを入力とし、前記ブロック毎に予測、離散コサイン変換・量子化、符号化を行う動画像符号化装置において、
前記ブロック、あるいは前記ブロックを更に分割したサブブロックを処理単位として時間方向の相関を利用した予測手法であるインター予測を行う第1予測手段と、
前記ブロック、あるいは前記ブロックを処理単位として空間方向の相関を利用した予測手法であるイントラ予測を行う第2予測手段と、
前記ブロックを更に分割したサブブロックを処理単位として空間方向の相関を利用した予測手法であるイントラ予測を行う第3予測手段と、
前記第1予測手段が予測した結果と、前記第2予測手段が予測した結果と、前記第3予測手段が予測した結果とを比較して、予測精度の高い予測手段を選択する手段と、
前記第3予測手段が選択された場合に、前記ブロックと前記第3予測手段によって作成された予測画像ブロックを更に小さいサブブロックに分割し、それらサブブロックの差を計算して差分画像サブブロックを作成する引算器と、
該分割された差分画像サブブロックから予測誤差を計算する評価値算出部と、
該予測誤差と予め設定された閾値とを比較する離散コサイン変換・量子化処理判定部とを具備し、
前記離散コサイン変換・量子化処理判定部の比較の結果、予測誤差が閾値を超える場合は、前記閾値判定を行った差分画像サブブロックに対して離散コサイン変換および量子化処理を行い、予測誤差が閾値以下である場合は、離散コサイン変換を行って直流成分のみを求めるとともに、交流成分にゼロを設定し、前記閾値判定後に求めた直流成分で直流ブロックを作成し、該直流ブロックに対して直交変換および量子化処理を行うことを特徴とする動画像符号化装置。 - 請求項2、請求項3に記載の動画像符号化装置において、
前記閾値判定は、予測手段や符号化モード情報によって、判定に使用する閾値をすること切り替えることを特徴とする動画像符号化装置。 - 請求項2、請求項3に記載の動画像符号化装置において、
前記離散コサイン変換および量子化処理を切り替える手段は、離散コサイン変換の処理単位によっても切り替えることを特徴とする動画像符号化装置。
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