JP2009213078A

JP2009213078A - 動画像符号化装置

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Publication number: JP2009213078A
Application number: JP2008056646A
Authority: JP
Inventors: Shinichi Okada; 信一岡田
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 2008-03-06
Filing date: 2008-03-06
Publication date: 2009-09-17
Anticipated expiration: 2028-03-06
Also published as: JP5072660B2

Abstract

【課題】逆２値化変換器の実装を不要にして、装置規模と処理量の増大を抑制することができる動画像符号化装置を得ることを目的とする。
【解決手段】２値化変換部３により変換された２値シンボルからコンテクストの選択に用いる周辺パラメータ情報を算出するブロック情報制御部４を中間バッファ６の前段に備え、中間バッファ６を介して、ブロック情報制御部４により算出された周辺パラメータ情報を確率分布推定値計算部７に提供するように構成する。これにより、逆２値化変換器を中間バッファ６の後段に実装する必要がなくなる。
【選択図】図１

Description

この発明は、動画像を高能率符号化してディジタル伝送するシステムに関し、特に、量子化された直交変換係数などを可変長符号化して伝送する動画像符号化装置に関するものである。

動画像を圧縮して伝送する技術は、符号化効率の向上が図られ、新たな方式が標準化され続けている。
最新の動画像符号化の国際標準規格の一つに、ＩＴＵ−ＴＨ．２６４／ＭＰＥＧ−４ＡＶＣ（以下、「Ｈ．２６４」と称する）が存在する。
Ｈ．２６４では、エントロピー符号化方式として、ＣＡＶＬＣ（Ｃｏｎｔｅｘｔ−ＡｄａｐｔｉｖｅＶａｒｉａｂｌｅＬｅｎｇｔｈＣｏｄｉｎｇ）と呼ばれる可変長符号化方式と、ＣＡＢＡＣ（Ｃｏｎｔｅｘｔ−ＡｄａｐｔｉｖｅＢｉｎａｒｙＡｒｉｔｈｍｅｔｉｃＣｏｄｉｎｇ）と呼ばれる算術符号化方式とを採用し、これら２方式をモードにより切り替えて使用するようにしている。
これら２方式のうち、ＣＡＢＡＣのような算術符号化方式では、定常的な信号を理論上、エントロピーの限界まで圧縮することが可能であると言われている。

ＣＡＢＡＣでは、符号化対象の多値シンボルを２値シンボル（Ｂｉｎ）に変換する２値化変換処理を実施し、その２値シンボルの発生確率をコンテクスト（現在の符号化対象や周囲状況）に応じて演算して、２値算術符号化を実施するようにしている。
このような２値算術符号化は、符号化効率が高い反面、算術符号の符号化の処理コストが高いことが知られている。
そのため、高いビットレートで、２値算術符号化を実時間で処理することは難易度が高く、工夫が必要になる。

ここで、図３は以下の特許文献１に開示されている従来の動画像符号化装置を示す構成図である。
図３の動画像符号化装置は、ＣＡＢＡＣ符号化器とＣＡＶＬＣ器を搭載し、モード選択によって、ＣＡＢＡＣ符号化器により生成されたストリーム又はＣＡＶＬＣ器により生成されたストリームのいずれかを出力するように構成されている。

ブロック符号化器２１は、画像信号を入力すると、その画像信号を情報源符号化して、ストリームの生成に必要なブロック情報を生成する。
即ち、ブロック符号化器２１は、算術符号化器２７によるストリームの生成ビット数を符号化制御情報として利用して、画像信号に対して動きベクトル探索、動き補償予測、イントラ予測、離散整数変換、量子化、逆量子化、逆離散整数変換、ループ内フィルタ処理などの情報源符号化を実施することにより、ストリームの生成に必要なブロック情報を生成する。
ここで、ブロック情報としては、量子化変換係数、量子化パラメータ、有効ブロックパタン、予測モード、動きベクトルなどが該当する。

２値化変換器２２は、ブロック符号化器２１がブロック情報を生成すると、そのブロック情報を２値シンボルに変換し、その２値シンボルを中間バッファ２３に格納する。
逆２値化変換器２４は、中間バッファ２３に格納された２値シンボルを読み出し、制御器２５から出力される２値シンボルの構成情報（例えば、多値シンボルが示すパラメータ種別、２値シンボルのフォーマット情報、逆変換を実施するタイミングなど）を用いて、その２値シンボルからブロック情報を復元し、そのブロック情報をメモリ２６に格納する。

制御器２５は、メモリ２６に格納されているブロック情報を用いてコンテクストを選択し、メモリ２６から当該コンテクストに対応する確率分布の推定値を取得して、その確率分布の推定値を算術符号化器２７に出力する。
算術符号化器２７は、中間バッファ２３に格納された２値シンボルを読み出し、制御器２５から出力された確率分布の推定値を用いて、その２値シンボルを算術符号化してストリームを生成する。

ここで、中間バッファ２３を挟んで、その前段の処理部と後段の処理部では、処理速度が異なる。
中間バッファ２３の前段に配置されている２値化変換器２２では、多値シンボルの単位での処理が可能であるため、入力される多値シンボルの最大レートで規定される速度が達成されればよい。
このため、２値化変換器２２は、ブロック符号化器２１と同一の速度での動作が可能であり、１ピクチャの符号化は常に１ピクチャ時間であるといった動作になる。

これに対して、中間バッファ２３の後段に配置されている逆２値化変換器２４、制御器２５、メモリ２６及び算術符号化器２７では、ビット処理が基本であるため、多値シンボルの発生速度とは無関係に動作することになる。処理速度は、出力符号化レートと、２値シンボルの圧縮率から規定されることになる。
このため、一般的に、符号化ストリームの容量が大きいＩピクチャの符号化時間は長く、符号化ストリームの容量が小さいＰピクチャやＢピクチャの符号化時間は短いといった動作になる。
上記のような中間バッファ２３の速度緩衝を利用することにより、２値算術符号化の実時間処理を比較的実用的なハードウェアで可能にしているが、中間バッファ２３の前段の処理部と後段の処理部で処理速度が異なるため、ブロック符号化器２１が利用する符号化制御情報にも工夫が必要となっている。

即ち、算術符号化器２７によるストリームの生成ビット数をカウントし、その生成ビット数を符号化制御情報として、ブロック符号化器２１にフィードバックされるようにしているが、処理速度の違いにより、ブロック符号化器２１から見れば、その符号化制御情報は中間バッファ２３による２値シンボルの蓄積時間だけ遅延した情報になる。
この遅延量は時間変動し、例えば、Ｉピクチャの直後では遅延量が大きくなり、ＰピクチャやＢピクチャの直後では遅延量が小さくなることがある。

そこで、算術符号化器２７によるストリームの生成ビット数のほかに、中間バッファ２３から算術符号化器２７に出力される２値シンボルをカウントするとともに、中間バッファ２３に格納される２値シンボルの蓄積量をカウントし、これらのカウント値をブロック符号化器２１にフィードバックするようにしている。
ブロック符号化器２１では、算術符号化器２７によるストリームの生成ビット数と、中間バッファ２３から出力される２値シンボル数から、２値シンボルの圧縮率を推定する。
そして、ブロック符号化器２１は、２値シンボルの圧縮率と中間バッファ２３に格納される２値シンボルの蓄積量から、算術符号化器２７によるストリームの生成ビット数を補正し、補正後の生成ビット数を符号化制御情報として利用する。

なお、従来の動画像符号化装置でも、図３に示すように、ＣＡＢＡＣ符号化器とＣＡＶＬＣ器を搭載しているが、ＣＡＢＡＣモードにおいては、通常、ＣＡＶＬＣ器の動作を停止しており、セレクタ２８から出力されるストリームは、ＣＡＢＡＣ符号化器により生成されたストリームである。

国際公開第０５／０４１４２０号（図５）

従来の動画像符号化装置は以上のように構成されているので、算術符号化器２７が２値シンボルを算術符号化するに際して、制御器２５がコンテクストを選択することができるようにするために、逆２値化変換器２４が２値化変換器２２により変換されて中間バッファ２３に格納されている２値シンボルを逆変換してブロック情報を復元するようにしている。そのため、中間バッファ２３の後段に逆２値化変換器２４を必ず実装する必要があり、装置規模と処理量が増大する課題があった。
また、ブロック符号化器２１にフィードバックされる符号化制御情報（算術符号化器２７によるストリームの生成ビット数）が２値シンボルの圧縮率の推定値に基づいて補正されているが、圧縮率の推定値に基づく補正では、補正精度が悪く（Ｈ．２６４規格では、２値シンボルの圧縮率は１．３３以下となるように規定されているが、これは逆に、最大で３割以上の誤差が生じ得ることを意味している）、ブロック符号化器２１による情報源符号化精度が劣化することがある課題があった。

この発明は上記のような課題を解決するためになされたもので、逆２値化変換器の実装を不要にして、装置規模と処理量の増大を抑制することができる動画像符号化装置を得ることを目的とする。
また、この発明は、符号化制御情報の精度を高めて、情報源符号化精度の向上を図ることができる動画像符号化装置を得ることを目的とする。

この発明に係る動画像符号化装置は、２値化変換手段により変換された２値シンボルからコンテクストの選択に用いる周辺パラメータ情報を算出する周辺パラメータ情報算出手段を中間バッファの前段に備え、中間バッファを介して、周辺パラメータ情報算出手段により算出された周辺パラメータ情報を確率分布推定値取得手段に提供するようにしたものである。

この発明によれば、２値化変換手段により変換された２値シンボルからコンテクストの選択に用いる周辺パラメータ情報を算出する周辺パラメータ情報算出手段を中間バッファの前段に備え、中間バッファを介して、周辺パラメータ情報算出手段により算出された周辺パラメータ情報を確率分布推定値取得手段に提供するように構成したので、逆２値化変換器を中間バッファの後段に実装する必要がなくなり、その結果、装置規模と処理量の増大を抑制することができる効果がある。

実施の形態１．
図１はこの発明の実施の形態１による動画像符号化装置を示す構成図であり、図において、ブロック符号化部１は画像信号を情報源符号化して、ストリームの生成に必要なブロック情報を生成する処理を実施する。
即ち、ブロック符号化部１は生成ビット数補正部１３により補正された生成ビット数を符号化制御情報として利用して、画像信号に対して動きベクトル探索、動き補償予測、イントラ予測、離散整数変換、量子化、逆量子化、逆離散整数変換、ループ内フィルタ処理などの情報源符号化を実施することにより、ストリームの生成に必要なブロック情報を生成する。
ここで、ブロック情報としては、量子化変換係数、量子化パラメータ、有効ブロックパタン、予測モード、動きベクトルなどが該当する。
なお、ブロック符号化部１はブロック符号化手段を構成している。

ＣＡＢＡＣ符号化器２はＣＡＢＡＣと呼ばれる算術符号化方式でエントロピー符号化を実施してストリームを生成する処理を実施する。
ＣＡＢＡＣ符号化器２の２値化変換部３はブロック符号化部１により生成されたブロック情報を２値シンボルに変換して、その２値シンボルを中間バッファ６に格納し、そのブロック情報をブロック情報制御部４に出力する処理を実施する。なお、２値化変換部３は２値化変換手段を構成している。

ブロック情報制御部４はブロック情報メモリ５に格納されている周辺ブロックのブロック情報を用いて、２値化変換部３より出力されたブロック情報からコンテクスト（現在の符号化対象や周囲状況）の選択に用いる周辺パラメータ情報（例えば、Ｈ．２６４規格で「ｃｏｎｄＴｅｒｍＦｌａｇＮ」と表記されるパラメータなど）を算出し、その周辺パラメータ情報を中間バッファ６に格納する処理を実施する。
ブロック情報メモリ５は周辺パラメータ情報の算出に使用する周辺ブロックのブロック情報を格納するメモリである。
なお、ブロック情報制御部４及びブロック情報メモリ５から周辺パラメータ情報算出手段が構成されている。

中間バッファ６は２値化変換部３により変換された２値シンボル及びブロック情報制御部４により算出された周辺パラメータ情報を格納するメモリである。
確率分布推定値計算部７は中間バッファ６に格納された周辺パラメータ情報を用いてコンテクストを選択し、確率分布推定値メモリ８から当該コンテクストに対応する確率分布の推定値を取得する処理を実施する。
確率分布推定値メモリ８はコンテクストに対応する確率分布の推定値を格納しているメモリである。
なお、確率分布推定値計算部７及び確率分布推定値メモリ８から確率分布推定値取得手段が構成されている。

算術符号化部９は確率分布推定値計算部７により取得された確率分布の推定値を用いて、中間バッファ６に格納された２値シンボルを算術符号化してストリームを生成し、そのストリームをセレクタ１４に出力する処理を実施する。なお、算術符号化部９は算術符号化手段を構成している。

ＣＡＶＬＣ符号化器１０はＣＡＶＬＣと呼ばれる可変長符号化方式でエントロピー符号化を実施してストリームを生成する処理を実施する。ＣＡＶＬＣ符号化器１０はＣＡＶＬＣモードではないＣＡＢＡＣモードにおいても、動作を停止せずに、ストリームを生成する。
なお、ＣＡＶＬＣ符号化器１０はエントロピー符号化手段を構成している。

ＦＩＦＯメモリ１１はＣＡＶＬＣ符号化器１０によるストリームの生成ビット数を格納するメモリである。
ＦＩＦＯメモリ制御部１２はＦＩＦＯメモリ１１による生成ビット数の格納時間が、中間バッファ６による２値シンボルの格納時間と一致するように制御して、その生成ビット数を遅延させる処理を実施する。
なお、ＦＩＦＯメモリ１１及びＦＩＦＯメモリ制御部１２から生成ビット数遅延手段が構成されている。

生成ビット数補正部１３はＦＩＦＯメモリ１１により遅延された生成ビット数と算術符号化部９によるストリームの生成ビット数との比から、ＣＡＶＬＣ符号化器１０によるストリームの生成ビット数を補正し、補正後の生成ビット数を符号化制御情報としてブロック符号化部１に出力する処理を実施する。なお、生成ビット数補正部１３は生成ビット数補正手段を構成している。
ここでは、生成ビット数補正部１３をブロック符号化部１と別個に設けているが、ブロック符号化部１が生成ビット数補正部１３を内蔵するようにしてもよい。
セレクタ１４はＣＡＢＡＣモード時には、ＣＡＢＡＣ符号化器２により生成されたストリームを選択して出力し、ＣＡＶＬＣモード時には、ＣＡＶＬＣ符号化器１０により生成されたストリームを選択して出力する処理を実施する。

次に動作について説明する。
ブロック符号化部１は、画像信号を入力すると、その画像信号を情報源符号化して、ストリームの生成に必要なブロック情報を生成する。
即ち、ブロック符号化部１は、後述する生成ビット数補正部１３により補正された生成ビット数を符号化制御情報として利用して、画像信号に対して動きベクトル探索、動き補償予測、イントラ予測、離散整数変換、量子化、逆量子化、逆離散整数変換、ループ内フィルタ処理などの情報源符号化を実施することにより、ストリームの生成に必要なブロック情報（例えば、量子化変換係数、量子化パラメータ、有効ブロックパタン、予測モード、動きベクトル）を生成する。
なお、ブロック符号化部１は、例えば、中間バッファ６において、オーバーフローやアンダーフローなどが発生してシステムが破綻することがないようにするために、符号化制御情報にしたがって量子化インデックスを適宜変更するようにしている。

２値化変換部３は、ブロック符号化部１がブロック情報を生成すると、そのブロック情報を２値シンボルに変換して、その２値シンボルを中間バッファ６に格納する。また、そのブロック情報をブロック情報制御部４に出力する。
ブロック情報制御部４は、ブロック情報メモリ５に格納されている周辺ブロックのブロック情報を用いて、２値化変換部３より出力されたブロック情報からコンテクストの選択に用いる周辺パラメータ情報（例えば、Ｈ．２６４規格で「ｃｏｎｄＴｅｒｍＦｌａｇＮ」と表記されるパラメータなど）を算出し、その周辺パラメータ情報を中間バッファ６に格納する。

確率分布推定値計算部７は、ブロック情報制御部４が周辺パラメータ情報を中間バッファ６に格納すると、中間バッファ６から周辺パラメータ情報を読み出し、その周辺パラメータ情報を用いてコンテクストを選択する。
そして、確率分布推定値計算部７は、確率分布推定値メモリ８から当該コンテクストに対応する確率分布の推定値を取得し、その確率分布の推定値を算術符号化部９に出力する。

算術符号化部９は、中間バッファ６から２値シンボルを読み出し、確率分布推定値計算部７から出力された確率分布の推定値を用いて、その２値シンボルを算術符号化してストリームを生成し、そのストリームをセレクタ１４に出力する。
セレクタ１４は、ＣＡＢＡＣモード時であれば、算術符号化部９から出力されたストリームを選択して出力する。

ここで、中間バッファ６を挟んで、その前段の処理部と後段の処理部では、処理速度が異なる。
中間バッファ６の前段に配置されている２値化変換部３、ブロック情報制御部４及びブロック情報メモリ５では、多値シンボルの単位での処理が可能であるため、入力される多値シンボルの最大レートで規定される速度が達成されればよい。
このため、２値化変換部３、ブロック情報制御部４及びブロック情報メモリ５は、ブロック符号化部１と同一の速度での動作が可能であり、１ピクチャの符号化は常に１ピクチャ時間であるといった動作になる。

これに対して、中間バッファ６の後段に配置されている確率分布推定値計算部７、確率分布推定値メモリ８及び算術符号化部９では、ビット処理が基本であるため、多値シンボルの発生速度とは無関係に動作することになる。処理速度は、出力符号化レートと、２値シンボルの圧縮率から規定されることになる。
このため、一般的に、符号化ストリームの容量が大きいＩピクチャの符号化時間は長く、符号化ストリームの容量が小さいＰピクチャやＢピクチャの符号化時間は短いといった動作になる。

よって、算術符号化部９によるストリームの生成ビット数をカウントし、その生成ビット数を符号化制御情報として、ブロック符号化部１にフィードバックするようにした場合、処理速度の違いにより、ブロック符号化部１から見れば、その符号化制御情報は中間バッファ６による２値シンボルの蓄積時間だけ遅延した情報になる。
この遅延量は時間変動し、例えば、Ｉピクチャの直後では遅延量が大きくなり、ＰピクチャやＢピクチャの直後では遅延量が小さくなることがある。

従来の動画像符号化装置（図３の動画像符号化装置）では、上述したように、算術符号化器２７によるストリームの生成ビット数のほかに、中間バッファ２３から算術符号化器２７に出力される２値シンボルをカウントするとともに、中間バッファ２３に格納される２値シンボルの蓄積量をカウントし、これらのカウント値をブロック符号化器２１にフィードバックするようにしている。
そして、ブロック符号化器２１では、算術符号化器２７によるストリームの生成ビット数と、中間バッファ２３から出力される２値シンボル数から２値シンボルの圧縮率を推定し、その２値シンボルの圧縮率と中間バッファ２３に格納される２値シンボルの蓄積量から、算術符号化器２７によるストリームの生成ビット数を補正し、補正後の生成ビット数を符号化制御情報として利用するようにしている。

しかし、この方法では、中間バッファ２３における２値シンボルの蓄積量が増大して遅延が大きくなると、遥かに過去の時点での２値シンボルの圧縮率の推定値を基づいて、生成ビット数の補正を行うことになる。
遥かに過去の時点での２値シンボルの圧縮率の推定値は、現在の符号化時点での圧縮率とのずれが大きくなる可能性が高く、大きなずれが発生すると、生成ビット数の補正精度が悪くなる。

そこで、この実施の形態１では、以下のようにして、ブロック符号化部１が符号化制御情報として利用する生成ビット数を補正するようにしている。
ＣＡＶＬＣ符号化器１０は、ＣＡＶＬＣモードではないＣＡＢＡＣモードにおいても、動作を停止せずにストリームを生成し、ストリームの生成ビット数をＦＯＦＯメモリ１１に格納する。
ＦＩＦＯメモリ制御部１２は、ＦＩＦＯメモリ１１による生成ビット数の格納時間が、中間バッファ６による２値シンボルの格納時間と一致するように制御して、その生成ビット数を遅延させる。

生成ビット数補正部１３は、ＦＩＦＯメモリ１１により遅延された生成ビット数と、算術符号化部９によるストリームの生成ビット数との比から、ＣＡＶＬＣ符号化器１０によるストリームの生成ビット数を補正し、補正後の生成ビット数を符号化制御情報としてブロック符号化部１に出力する。
即ち、生成ビット数補正部１３は、ＦＩＦＯメモリ１１により遅延された生成ビット数と、算術符号化部９によるストリームの生成ビット数との比から、ＣＡＶＬＣ符号化とＣＡＢＡＣ符号化の圧縮率の比を推定し、その圧縮率の比を用いて、ＣＡＶＬＣ符号化器１０によるストリームの生成ビット数からＣＡＢＡＣ符号化器２によるストリームの生成ビット数（符号化制御情報）を推定する。

なお、Ｈ．２６４規格では、２値シンボルの圧縮率は１．３３以下となるように規定されているが、これは逆に、最大で３割以上の誤差が生じ得ることを意味している。
これに対して、ＣＡＶＬＣ符号化とＣＡＢＡＣ符号化の圧縮率の比は、１割程度と言われているため、一般に、２値シンボルからの推定よりも、ＣＡＶＬＣ符号化の生成ビット数からの推定の方が、精度が良いことが期待される。

ここでは、生成ビット数補正部１３による補正後の生成ビット数を符号化制御情報としてブロック符号化部１に出力するものについて示したが、ＣＡＢＡＣ符号化器２の中間バッファ６による遅延時間が大きい場合に限り、生成ビット数補正部１３による補正後の生成ビット数を符号化制御情報としてブロック符号化部１に出力するようにし、ＣＡＢＡＣ符号化器２の中間バッファ６による遅延時間が小さい場合には、従来の動画像符号化装置のように、算術符号化器２７によるストリームの生成ビット数と、中間バッファ２３から出力される２値シンボル数から２値シンボルの圧縮率を推定し、その２値シンボルの圧縮率と中間バッファ２３に格納される２値シンボルの蓄積量から、算術符号化器２７によるストリームの生成ビット数を補正し、補正後の生成ビット数を符号化制御情報として利用するようにしてもよい。

また、生成ビット数補正部１３による補正後の生成ビット数ではなく、ＣＡＶＬＣ符号化器１０によるストリームの生成ビット数を符号化制御情報としてブロック符号化部１に出力するようにしてもよい。
この場合には、符号化制御情報の精度が若干低下することになるが、生成ビット数補正部１３が不要になり、装置構成を簡略化することができる。

以上で明らかなように、この実施の形態１によれば、２値化変換部３により変換された２値シンボルからコンテクストの選択に用いる周辺パラメータ情報を算出するブロック情報制御部４を中間バッファ６の前段に備え、中間バッファ６を介して、ブロック情報制御部４により算出された周辺パラメータ情報を確率分布推定値計算部７に提供するように構成したので、逆２値化変換器を中間バッファ６の後段に実装する必要がなくなり、その結果、装置規模と処理量の増大を抑制することができる効果を奏する。

また、この実施の形態１によれば、ブロック符号化部１により生成されたブロック情報に対して、ＣＡＶＬＣと呼ばれる可変長符号化方式でエントロピー符号化を実施してストリームを生成するＣＡＶＬＣ符号化器１０と、中間バッファ６により２値シンボルが格納される時間分だけ、ＣＡＶＬＣ符号化器１０によるストリームの生成ビット数を遅延させるＦＩＦＯメモリ１２と、ＦＩＦＯメモリ１２による遅延後の生成ビット数と算術符号化部９によるストリームの生成ビット数との比から、ＣＡＶＬＣ符号化器１０によるストリームの生成ビット数を補正する生成ビット数補正部１３とを設け、ブロック符号化部１が生成ビット数補正部１３により補正された生成ビット数を符号化制御情報として利用して、画像信号を情報源符号化するように構成したので、中間バッファ６に格納される２値シンボルの蓄積量が増大しても、符号化制御情報の精度を高めて、情報源符号化精度の向上を図ることができる効果を奏する。

実施の形態２．
図２はこの発明の実施の形態２による動画像符号化装置を示す構成図であり、図において、図１と同一符号は同一または相当部分を示すので説明を省略する。
制御部１５は中間バッファ６に格納されている２値シンボルの蓄積量が所定の基準値（所定値）より少なければ、算術符号化部９によるストリームの生成ビット数及び上記蓄積量の選択指令をセレクタ１６に出力し、２値シンボルの蓄積量が基準値より多ければ、ＣＡＶＬＣ符号化器１０によるストリームの生成ビット数の選択指令をセレクタ１６に出力する処理を実施する。
セレクタ１６は制御部１５から出力される選択指令にしたがってストリームの生成ビット数等を選択し、その生成ビット数等をブロック符号化部１に出力する処理を実施する。
なお、制御部１５及びセレクタ１６から生成ビット数出力手段が構成されている。

次に動作について説明する。
制御部１５は、中間バッファ６に格納されている２値シンボルの蓄積量と予め設定されている基準値を比較し、２値シンボルの蓄積量が基準値より少なければ、算術符号化部９によるストリームの生成ビット数と、中間バッファ６に格納されている２値シンボルの蓄積量との選択を指示する選択指令をセレクタ１６に出力する。
一方、中間バッファ６に格納されている２値シンボルの蓄積量が基準値より多ければ、ＣＡＶＬＣ符号化器１０によるストリームの生成ビット数の選択を指示する選択指令をセレクタ１６に出力する。

セレクタ１６は、制御部１５から算術符号化部９によるストリームの生成ビット数と蓄積量の選択を指示する選択指令を受けると、算術符号化部９によるストリームの生成ビット数と中間バッファ６に格納されている２値シンボルの蓄積量をブロック符号化部１に出力する。
また、セレクタ１６は、制御部１５からＣＡＶＬＣ符号化器１０によるストリームの生成ビット数の選択を指示する選択指令を受けると、ＣＡＶＬＣ符号化器１０によるストリームの生成ビット数をブロック符号化部１に出力する。

ブロック符号化部１は、セレクタ１６から算術符号化部９によるストリームの生成ビット数と中間バッファ６に格納されている２値シンボルの蓄積量を受けると、従来の動画像符号化装置と同様に、中間バッファ６に格納されている２値シンボルの蓄積量を用いて、算術符号化部９によるストリームの生成ビット数を補正し、補正後の生成ビット数を符号化制御情報として利用する。
また、ブロック符号化部１は、セレクタ１６からＣＡＶＬＣ符号化器１０によるストリームの生成ビット数を受けると、ＣＡＶＬＣ符号化とＣＡＢＡＣ符号化の圧縮率の比を一律固定値とみなし、その固定値を用いて、ＣＡＶＬＣ符号化器１０によるストリームの生成ビット数からＣＡＢＡＣ符号化器２によるストリームの生成ビット数を推定し、その生成ビット数を符号化制御情報として利用する。

以上で明らかなように、この実施の形態２によれば、ブロック符号化部１により生成されたブロック情報に対して、ＣＡＶＬＣと呼ばれる可変長符号化方式でエントロピー符号化を実施してストリームを生成するＣＡＶＬＣ符号化器１０と、中間バッファ６に格納されている２値シンボルの蓄積量が基準値より多ければ、ＣＡＶＬＣ符号化器１０によるストリームの生成ビット数を出力するセレクタ１６とを設け、ブロック符号化部１がセレクタ１６から出力された生成ビット数を符号化制御情報として利用して、画像信号を情報源符号化するように構成したので、中間バッファ６に格納される２値シンボルの蓄積量が増大しても、符号化制御情報の精度を高めて、情報源符号化精度の向上を図ることができる効果を奏する。

この発明の実施の形態１による動画像符号化装置を示す構成図である。この発明の実施の形態２による動画像符号化装置を示す構成図である。特許文献１に開示されている従来の動画像符号化装置を示す構成図である。

符号の説明

１ブロック符号化部（ブロック符号化手段）、２ＣＡＢＡＣ符号化器、３２値化変換部（２値化変換手段）、４ブロック情報制御部（周辺パラメータ情報算出手段）、５ブロック情報メモリ（周辺パラメータ情報算出手段）、６，２３中間バッファ、７確率分布推定値計算部（確率分布推定値取得手段）、８確率分布推定値メモリ（確率分布推定値取得手段）、９算術符号化部（算術符号化手段）、１０ＣＡＶＬＣ符号化器（エントロピー符号化手段）、１１ＦＩＦＯメモリ（生成ビット数遅延手段）、１２ＦＩＦＯメモリ制御部（生成ビット数遅延手段）、１３生成ビット数補正部（生成ビット数補正手段）、１４，２８セレクタ、１５制御部（生成ビット数出力手段）、１６セレクタ（生成ビット数出力手段）、２１ブロック符号化器、２２２値化変換器、２４逆２値化変換器、２５制御器、２６メモリ、２７算術符号化器。

Claims

画像信号を情報源符号化して、ストリームの生成に必要なブロック情報を生成するブロック符号化手段と、上記ブロック符号化手段により生成されたブロック情報を２値シンボルに変換する２値化変換手段と、上記ブロック符号化手段により生成されたブロック情報からコンテクストの選択に用いる周辺パラメータ情報を算出する周辺パラメータ情報算出手段と、上記２値化変換手段により変換された２値シンボル及び上記周辺パラメータ情報算出手段により算出された周辺パラメータ情報を格納する中間バッファと、上記中間バッファに格納された周辺パラメータ情報を用いてコンテクストを選択し、上記コンテクストに対応する確率分布の推定値を取得する確率分布推定値取得手段と、上記確率分布推定値取得手段により取得された確率分布の推定値を用いて、上記中間バッファに格納された２値シンボルを算術符号化してストリームを生成する算術符号化手段とを備えた動画像符号化装置。
ブロック符号化手段により生成されたブロック情報に対して、算術符号化以外のエントロピー符号化を実施してストリームを生成するエントロピー符号化手段を設け、ブロック符号化手段が上記エントロピー符号化手段によるストリームの生成ビット数を符号化制御情報として利用して、画像信号を情報源符号化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。
ブロック符号化手段により生成されたブロック情報に対して、算術符号化以外のエントロピー符号化を実施してストリームを生成するエントロピー符号化手段と、中間バッファにより２値シンボルが格納される時間分だけ、上記エントロピー符号化手段によるストリームの生成ビット数を遅延させる生成ビット数遅延手段と、上記生成ビット数遅延手段による遅延後の生成ビット数と算術符号化手段によるストリームの生成ビット数との比から、上記エントロピー符号化手段によるストリームの生成ビット数を補正する生成ビット数補正手段とを設け、上記ブロック符号化手段が上記生成ビット数補正手段により補正された生成ビット数を符号化制御情報として利用して、画像信号を情報源符号化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。
ブロック符号化手段により生成されたブロック情報に対して、算術符号化以外のエントロピー符号化を実施してストリームを生成するエントロピー符号化手段と、中間バッファに格納されている２値シンボルの蓄積量が所定値より多ければ、上記エントロピー符号化手段によるストリームの生成ビット数を上記ブロック符号化手段に出力する生成ビット数出力手段とを設け、上記ブロック符号化手段が上記生成ビット数出力手段から出力された生成ビット数を符号化制御情報として利用して、画像信号を情報源符号化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。