JP2009273064A - Encoder evaluation method, program, and encoder evaluation device - Google Patents

Encoder evaluation method, program, and encoder evaluation device Download PDF

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晴彦 田中
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To evaluate whether encoded data are encoded by an optimum compression method or not. <P>SOLUTION: This encoder evaluation method is executed by this encoder evaluation device 1 having a processor 2, and capable of accessing to an original image data storage part 3 for storing original image data therein, and an encoded data storage part 4 for storing encoded data obtained by encoding the original image data therein. The encoder evaluation method includes processes of: reading the original image data from the original data storage part 3 by the processor 2; generating predicted image data from the original image data by a plurality of prediction methods to calculate cost on a prediction method basis; reading the encoded data from the encoded data storage part 4; and evaluating cost calculated from the original image data and cost calculated from a parameter of the encoded data. <P>COPYRIGHT: (C)2010,JPO&INPIT

Description

本発明は、エンコーダ評価方法、プログラム、及び、エンコーダ評価装置に関する。   The present invention relates to an encoder evaluation method, a program, and an encoder evaluation device.

動画像データのデータサイズは非常に大きなものとなるため、従来、種々の圧縮方式が考案され、規格化されている。代表的なものとしては、MPEG−2、MPEG−4 Visual、H.264/MPEG−4 AVC等が挙げられる。それに伴って、オリジナルの動画像データ(原画像データ)を目的の圧縮方式に則って圧縮する装置やソフトウェア(エンコーダ)も色々と開発されているが、同じ、H.264/MPEG−4 AVC方式に圧縮するエンコーダであっても、開発されたメーカーによって圧縮率、圧縮後の画質等は、異なったものとなっている。そのため、エンコーダを使用するときには、目的に合ったものを選択する必要があり、エンコーダを評価する必要がある。エンコーダを評価するためには、一般的には原画像データとエンコーダで圧縮したデータから復元(デコード)したデータとを比較することにより行われる(例えば、特許文献1参照)。
特許第3529305号公報
Since the data size of moving image data is very large, various compression methods have been conventionally devised and standardized. Representative examples include MPEG-2, MPEG-4 Visual, H.264. H.264 / MPEG-4 AVC. Along with this, various devices and software (encoders) for compressing original moving image data (original image data) in accordance with a target compression method have been developed. Even in an encoder that compresses to the H.264 / MPEG-4 AVC format, the compression rate, the image quality after compression, and the like differ depending on the developed manufacturer. For this reason, when using an encoder, it is necessary to select an encoder suitable for the purpose, and it is necessary to evaluate the encoder. In general, the encoder is evaluated by comparing original image data and data restored (decoded) from data compressed by the encoder (see, for example, Patent Document 1).
Japanese Patent No. 3529305

しかしながら、従来の方法では、復元されたデータが原画像データをどの程度再現しているかは判断できるが、エンコードの際に最適な圧縮方法が選択されていたか否かは判断することができないという課題があった。   However, with the conventional method, it is possible to determine how much the restored data reproduces the original image data, but it is not possible to determine whether or not an optimal compression method has been selected during encoding. was there.

本発明はこのような課題に鑑みてなされたものであり、エンコードデータが最適な圧縮方法によりエンコードされているか否かを評価することができるエンコーダ評価方法、プログラム、及び、エンコーダ評価装置を提供することを目的とする。   The present invention has been made in view of such a problem, and provides an encoder evaluation method, a program, and an encoder evaluation apparatus capable of evaluating whether encoded data is encoded by an optimal compression method. For the purpose.

前記課題を解決するために、本発明に係るエンコーダ評価方法は、処理装置を有し、原画像データが記憶される原画像データ記憶部及び前記原画像データがエンコードされたエンコードデータが記憶されるエンコードデータ記憶部にアクセス可能なコンピュータにより実行されるエンコーダ評価方法であって、処理装置により、原画像データ記憶部から原画像データを読み込む処理と、原画像データから複数の予測方法により予測画像データを生成し、予測方法毎にコストを算出する処理と、エンコードデータ記憶部からエンコードデータを読み込む処理と、原画像データから算出されたコストをC0とし、エンコードデータのパラメータから計算されるコストをCeとして、次式
d=C0−Ce
により評価値dを算出する処理と、を含む。
In order to solve the above problems, an encoder evaluation method according to the present invention includes a processing device, and stores an original image data storage unit in which original image data is stored and encoded data in which the original image data is encoded. An encoder evaluation method executed by a computer that can access an encoded data storage unit, wherein a processing device reads original image data from the original image data storage unit, and predicts image data by a plurality of prediction methods from the original image data And calculating the cost for each prediction method, the process of reading the encoded data from the encoded data storage unit, and the cost calculated from the original image data as C 0, and calculating the cost calculated from the parameters of the encoded data As C e , the following formula d = C 0 −C e
And calculating the evaluation value d.

このようなエンコーダ評価方法は、予測方法をmdとし、原画像データをfとし、予測方法mdにより生成された予測画像データをg(md)とし、原画像データとエンコードデータとの距離値をD(f,g(md))とし、予測方法mdにおけるコード量をR(md)としたとき、この予測方法mdにおけるコストcost(md)を次式
cost(md)=D(f,g(md))+λ×R(md)
但し、λは定数
により算出することが好ましい。
In such an encoder evaluation method, the prediction method is md, the original image data is f, the prediction image data generated by the prediction method md is g (md), and the distance value between the original image data and the encoded data is D. (F, g (md)), and the code amount in the prediction method md is R (md), the cost cost (md) in the prediction method md is expressed by the following formula: cost (md) = D (f, g (md) )) + Λ × R (md)
However, λ is preferably calculated by a constant.

なお、本発明に係るエンコーダ評価方法をコンピュータに実行させるためのプログラムを作成することができ、このプログラムは、例えばフレキシブルディスク、CD−ROM、光磁気ディスク、半導体メモリ、ハードディスク等の記憶媒体または記憶装置に格納される。また、ネットワークなどを介してディジタル信号として配信される場合もある。このとき、中間的な処理結果はメインメモリ等の記憶装置に一時保管される。   A program for causing a computer to execute the encoder evaluation method according to the present invention can be created. This program can be stored in a storage medium such as a flexible disk, a CD-ROM, a magneto-optical disk, a semiconductor memory, a hard disk, or the like. Stored in the device. In some cases, it may be distributed as a digital signal via a network or the like. At this time, intermediate processing results are temporarily stored in a storage device such as a main memory.

また、本発明に係るエンコーダ評価装置は、原画像データが記憶される原画像データ記憶部と、この原画像データがエンコードされたエンコードデータが記憶されるエンコードデータ記憶部と、原画像データ記憶部から原画像データを読み込む原画像データ読込部と、原画像データから複数の予測方法により予測画像データを生成し、予測方法毎にコストを算出するコスト計算部と、エンコードデータ記憶部からエンコードデータを読み込むエンコードデータ読込部と、原画像から算出されたコストをC0とし、エンコードデータのパラメータから計算されるコストをCeとして、次式
d=C0−Ce
により評価値dを算出する評価部と、を有する。
An encoder evaluation apparatus according to the present invention includes an original image data storage unit that stores original image data, an encode data storage unit that stores encoded data obtained by encoding the original image data, and an original image data storage unit An original image data reading unit that reads the original image data from, a cost calculation unit that generates predicted image data from the original image data by a plurality of prediction methods, calculates a cost for each prediction method, and encode data from the encoded data storage unit The following formula d = C 0 −C e , where C 0 is the cost calculated from the encoded data reading unit to be read and the original image, and C e is the cost calculated from the parameters of the encoded data.
And an evaluation unit for calculating an evaluation value d.

このようなエンコーダ評価装置において、予測部は、予測方法をmdとし、原画像データをfとし、予測方法mdにより生成された予測画像データをg(md)とし、原画像データとエンコードデータとの距離値をD(f,g(md))とし、予測方法mdにおけるコード量をR(md)としたとき、この予測方法mdにおけるコストcost(md)を次式
cost(md)=D(f,g(md))+λ×R(md)
但し、λは定数
により算出することが好ましい。
In such an encoder evaluation apparatus, the prediction unit sets the prediction method to md, the original image data to f, the prediction image data generated by the prediction method md to g (md), and the original image data and the encoded data. When the distance value is D (f, g (md)) and the code amount in the prediction method md is R (md), the cost cost (md) in this prediction method md is expressed by the following equation: cost (md) = D (f , G (md)) + λ × R (md)
However, λ is preferably calculated by a constant.

本発明に係るエンコーダ評価方法、プログラム、及び、エンコーダ評価装置を以上のように構成すると、エンコードデータが最適な圧縮方法によりエンコードされているか否かを評価することができる。   When the encoder evaluation method, the program, and the encoder evaluation device according to the present invention are configured as described above, it is possible to evaluate whether or not the encoded data is encoded by an optimal compression method.

以下、本発明の好ましい実施形態について図面を参照して説明する。まず、図1を用いて原画像データとエンコードデータとから、このエンコードデータをエンコードしたエンコーダの評価を行うエンコーダ評価装置の構成について説明する。このエンコーダ評価装置1は、評価処理を行う処理装置2と、原画像データが記憶される原画像データ記憶部3と、この原画像データがエンコードされた結果であるエンコードデータが記憶されるエンコードデータ記憶部4と、原画像データ、エンコードデータ及び評価結果が出力される表示装置5と、評価の開始や評価結果の表示の指示等を行う入力装置6とから構成される。なお、処理装置2は、CPUやメインメモリ等を有するコンピュータ等で構成され、原画像データ記憶部3及びエンコードデータ記憶部4はハードディスク等の外部記憶装置で構成され、表示部5はディスプレイ等で構成され、入力部6はキーボードやマウス等で構成される。   Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. First, the configuration of an encoder evaluation apparatus that evaluates an encoder that encodes encoded data from original image data and encoded data will be described with reference to FIG. The encoder evaluation device 1 includes a processing device 2 that performs evaluation processing, an original image data storage unit 3 that stores original image data, and encoded data that stores encoded data that is a result of encoding the original image data. The storage unit 4 includes a display device 5 that outputs original image data, encoded data, and evaluation results, and an input device 6 that gives instructions for starting evaluation and displaying evaluation results. The processing device 2 is composed of a computer having a CPU, a main memory, etc., the original image data storage unit 3 and the encoded data storage unit 4 are composed of an external storage device such as a hard disk, and the display unit 5 is a display or the like. The input unit 6 includes a keyboard and a mouse.

処理装置2には、原画像データ記憶部3から原画像データを読み込む原画像データ読込部7と、この原画像データからエンコードにおけるコストを計算するコスト計算部8と、エンコードデータ記憶部4からエンコードデータを読み込むエンコードデータ読込部9と、コスト計算部8によるコスト計算の結果とエンコードデータのパラメータから計算されるコストとを比較して評価を行う評価部10と、原画像データ読込部7で読み込まれた原画像データを表示装置5に出力する原画像表示部11と、エンコードデータ読込部9で読み込まれたエンコードデータをデコードして復元するデコード部12と、デコード部12で復元された画像データを表示装置5に出力するデコード画像表示部13と、評価部10で評価された結果を表示装置5に出力する評価結果表示部14とから構成される。なお、これらの機能は、例えば処理装置2で実行されるプログラムとして実装される。   The processing device 2 includes an original image data reading unit 7 that reads original image data from the original image data storage unit 3, a cost calculation unit 8 that calculates a cost in encoding from the original image data, and an encoding data storage unit 4 that encodes The encoded data reading unit 9 that reads data, the evaluation unit 10 that compares the cost calculation result by the cost calculating unit 8 with the cost calculated from the parameters of the encoded data, and the original image data reading unit 7 read the data. The original image display unit 11 that outputs the original image data to the display device 5, the decoding unit 12 that decodes and restores the encoded data read by the encoded data reading unit 9, and the image data that is restored by the decoding unit 12 Is output to the display device 5, and the result evaluated by the evaluation unit 10 is displayed on the display device 5. Composed evaluation result display unit 14 for outputting. Note that these functions are implemented as a program executed by the processing device 2, for example.

それでは図2を合わせて用いて、上述のエンコーダ評価装置1で実行されるエンコーダ評価処理について説明する。なお、原画像データ及びこの原画像データがエンコードされた結果であるエンコードデータは、予め原画像データ記憶部3及びエンコードデータ記憶部4に記憶されているものとする。エンコーダ評価装置1は、まず、原画像データ読込部7により、原画像データ記憶部3から原画像データの読み込みを行う(ステップS100)。読み込まれた原画像データは、原画像表示部11とコスト計算部8に渡される。なお、原画像データの読み込みは、原画像データ全体を一度に読み込むように構成しても良いし、入力装置6からの指示により、所定のフレームを指定して読み込むように構成しても良い(以下の説明では、所定のフレームが指定され、このフレームを読み込んで評価するように構成した場合について説明する)。   The encoder evaluation process executed by the encoder evaluation apparatus 1 will be described with reference to FIG. It is assumed that the original image data and the encoded data that is the result of encoding the original image data are stored in the original image data storage unit 3 and the encoded data storage unit 4 in advance. The encoder evaluation apparatus 1 first reads original image data from the original image data storage unit 3 by the original image data reading unit 7 (step S100). The read original image data is transferred to the original image display unit 11 and the cost calculation unit 8. The reading of the original image data may be configured to read the entire original image data at once, or may be configured to specify and read a predetermined frame according to an instruction from the input device 6 ( In the following description, a case where a predetermined frame is designated and this frame is read and evaluated will be described).

次に、エンコーダ評価装置1のコスト計算部8は、上述のステップS100で読み込まれた原画像データの1フレームに対して各種の圧縮方法を適用し、それぞれの圧縮方法によるコストを計算する(ステップS200)。   Next, the cost calculation unit 8 of the encoder evaluation apparatus 1 applies various compression methods to one frame of the original image data read in step S100 described above, and calculates the cost by each compression method (step). S200).

ここで、図3を用いてH.246/MPEG−4 AVCの方式で、動画像データを圧縮(エンコード)する場合のエンコーダの処理について説明する。この方式は、動画像データを1フレームずつ読み出して圧縮を行うものであり、まず、原画像データのうち1フレームを、記憶部(ハードディスク等)から読み込む(ステップS600)。そして、このフレームがIピクチャ、Pピクチャ、Bピクチャのいずれに該当するかを決定し(ステップS610)、Iピクチャのときはこのフレームに対してイントラ予測処理を実行し(ステップS620)、Pピクチャ若しくはBピクチャのときはこのフレームに対してインター予測処理を実行する(ステップS630)。これらの予測処理では、それぞれの方法による予測画像を作成し、原画像との間でコスト計算を行い、最小のコストとなる予測画像が決定される。そして、これらの予測結果に基づいてこのフレームに対してDCT(離散コサイン変換)計算を行って量子化計数を決定し(ステップS640)、さらに、エントロピー符号化を行ってエンコードデータを生成し(ステップS650)、この結果(エンコードデータ)を記憶部に書き込み(ステップS660)、1つのフレームに対する処理を終了する。そして、ステップS600〜ステップS660までの処理をすべてのフレームに対して実行し(ステップS670)、原画像データのエンコードを終了する。   Here, referring to FIG. An encoder process for compressing (encoding) moving image data in the H.246 / MPEG-4 AVC format will be described. In this method, moving image data is read frame by frame and compressed. First, one frame of original image data is read from a storage unit (hard disk or the like) (step S600). Then, it is determined whether this frame corresponds to an I picture, a P picture, or a B picture (step S610). If it is an I picture, intra prediction processing is executed for this frame (step S620), and the P picture Alternatively, in the case of a B picture, an inter prediction process is executed for this frame (step S630). In these prediction processes, a prediction image by each method is created, cost calculation is performed with the original image, and a prediction image having the minimum cost is determined. Based on these prediction results, a DCT (Discrete Cosine Transform) calculation is performed on this frame to determine a quantization count (step S640), and entropy encoding is further performed to generate encoded data (step S640). In step S650, the result (encoded data) is written in the storage unit (step S660), and the process for one frame is completed. Then, the processing from step S600 to step S660 is executed for all frames (step S670), and the encoding of the original image data is finished.

このように、エンコーダにおいては原画像データ(フレーム)から予測画像を作成してコスト計算をすることにより最もコストの小さい圧縮(エンコード)方法を決定しているが、限られた圧縮時間でエンコード処理を行うためにはすべての圧縮方法を評価することはできず、最適な圧縮方法が適用されているとは限らない。そこで、このエンコード評価装置1のコスト計算部8では、原画像データ(フレーム)に対して予め設定された圧縮方法(予測モード)により、それぞれのコストを算出するように構成されている。   In this way, the encoder determines the least costly compression (encoding) method by creating a predicted image from the original image data (frame) and calculating the cost. However, the encoding process is performed with a limited compression time. In order to perform this, not all compression methods can be evaluated, and the optimum compression method is not always applied. Therefore, the cost calculation unit 8 of the encoding evaluation apparatus 1 is configured to calculate each cost by a compression method (prediction mode) set in advance for the original image data (frame).

ここで、イントラ予測では、H.246のHigh Profileの場合、4種類の16×16画素イントラ予測モード、9種類の4×4画素イントラ予測モード、9種類の8×8画素イントラ予測モードから何れか1つのモードを決定する必要があり、コスト計算部8では、これらのすべてのモードにおけるコストを計算する。例えば、4×4画素イントラ予測モードの場合の求め方は、フレーム全体を、イントラ予測モードに基づいた4×4の画素の画像に分割し、この4×4画素毎に後述するコスト計算を行い、各4×4画素毎にその値が最も小さいときのモードが採用される。   Here, H. In the case of 246 High Profile, it is necessary to determine any one mode from four types of 16 × 16 pixel intra prediction modes, nine types of 4 × 4 pixel intra prediction modes, and nine types of 8 × 8 pixel intra prediction modes. Yes, the cost calculation unit 8 calculates costs in all these modes. For example, in the case of the 4 × 4 pixel intra prediction mode, the entire frame is divided into 4 × 4 pixel images based on the intra prediction mode, and cost calculation described later is performed for each 4 × 4 pixel. The mode when the value is the smallest for each 4 × 4 pixels is adopted.

原画像と予測画像との差を表す量として、SAD(Sum of Absolute Differences)、SSD(Sum of Squared Differences)、SATD(Sum of Absolute Transformed Differences)等があり、具体的には、SAD、SSDは次の式(1),(2)のように表される。なお、ここで、f(x,y)はM×N画素の原画像を、g(x,y)はあるモードで生成された予測画像を、x,yは各画素の位置を示す。   There are SAD (Sum of Absolute Differences), SSD (Sum of Squared Differences), SATD (Sum of Absolute Transformed Differences), etc. as quantities representing the difference between the original image and the predicted image. Specifically, SAD and SSD are It is expressed as the following formulas (1) and (2). Here, f (x, y) is an original image of M × N pixels, g (x, y) is a predicted image generated in a certain mode, and x and y are positions of the respective pixels.

また、アダマール行列をHとしたとき、SATDは次の式(3)のように表される。但し、4×4画素の場合のアダマール行列Hは、次の式(4)のように表される。   When the Hadamard matrix is H, the SATD is expressed as the following equation (3). However, the Hadamard matrix H in the case of 4 × 4 pixels is expressed as the following equation (4).

上述のSAD,SSD,SATD等の距離値を計算する際のどの方法を用いるかはエンコーダの設計者によって異なるため、この距離を一般にD(f,g)で表すと、あるモードmdにおけるコストcost(md)は次式(5)のように表される。なお、画素の位置x,yは省略し、モードmdによる予測画像をg(md)とする。また、式(5)において、R(md)は、あるモードmdにおけるコード量であり、λは定数である。   Since the method used to calculate the distance values such as SAD, SSD, and SATD described above varies depending on the encoder designer, the cost cost in a certain mode md is generally expressed by D (f, g). (Md) is expressed as the following equation (5). Note that the pixel positions x and y are omitted, and the predicted image in the mode md is g (md). In equation (5), R (md) is a code amount in a certain mode md, and λ is a constant.

cost(md)=D(f,g(md))+λ×R(md) (5) cost (md) = D (f, g (md)) + λ × R (md) (5)

コスト計算部8では、ステップS100で読み出されたフレームに対して、上述の方法により、4×4画素のイントラ予測モードのコスト計算をし、さらに、16×16画素のイントラ予測モード及び8×8画素のイントラ予測モードでも同様のコスト計算を行う。ここで、コスト計算の結果は、図1には図示していないが、一時的に情報を記憶するバッファメモリ等に記憶される。   The cost calculation unit 8 calculates the cost of the 4 × 4 pixel intra prediction mode for the frame read out in step S100 by the above-described method, and further calculates the 16 × 16 pixel intra prediction mode and the 8 × The same cost calculation is performed in the 8-pixel intra prediction mode. Here, the result of the cost calculation is stored in a buffer memory or the like that temporarily stores information, although not shown in FIG.

以上のようにして、読み出された1フレームの原画像データのコスト計算が行われると、エンコーダ評価装置1は、次に、対応するフレームのエンコードデータをエンコードデータ記憶部4から読み出し、評価部10とデコード部12に渡す(ステップS300)。そして、上述のブロック毎に(例えば、4×4のブロック毎に)、評価部10により、原画像データから算出されたコストとエンコードデータのパラメータから計算されるコストとを比較してそのエンコードデータが最良のものであるか否かを判断する(ステップS400)。この評価は、例えば、原画像データから計算されたコスト(上述のステップS200において計算された各モードのコストのうち最も小さいコスト)をC0とし、エンコードデータのパラメータから計算されるコストをCeとしたとき、次式(6)で示される評価値dの値が0に近いほど最良のものと判断される。 When the cost calculation of the read original image data of one frame is performed as described above, the encoder evaluation device 1 next reads the encoded data of the corresponding frame from the encoded data storage unit 4, and the evaluation unit 10 and the decoding unit 12 (step S300). Then, for each block described above (for example, for each 4 × 4 block), the evaluation unit 10 compares the cost calculated from the original image data with the cost calculated from the parameters of the encoded data, and the encoded data. Is the best one (step S400). In this evaluation, for example, the cost calculated from the original image data (the lowest cost among the costs of each mode calculated in step S200 described above) is C 0, and the cost calculated from the parameters of the encoded data is C e. When the evaluation value d shown in the following equation (6) is closer to 0, it is judged as the best.

d=C0−Ce (6) d = C 0 −C e (6)

以上のようにして、原画像データの指定されたフレームの各ブロックに対して、上述の評価値dを算出し、その結果を表示結果表示部14により表示装置5に表示して1枚のフレームに対する処理を終了する(ステップS500)。   As described above, the above-described evaluation value d is calculated for each block of the designated frame of the original image data, and the result is displayed on the display device 5 by the display result display unit 14 to display one frame. The process for is terminated (step S500).

なお、評価結果の表示方法としては、図4に示すように、表示装置5に対して、原画像表示部11により表示される原画像画面G1と、エンコード画像表示部13により表示されるエンコード画面G2と、評価結果表示部14により表示される評価結果画面G3とを同時に表示させることにより、原画像データとエンコードデータの比較を容易にすることができる。ここで、原画像表示部11は、指定されたフレーム全体を原画像画面G1に表示するとともに、16×16画素を1つのマクロブロックMBとし、このブロックを示す格子状の境界線を原画像に重ね合わせて表示するように構成されている。また、エンコード画像表示部13は、上述の原画像画面G1において、入力装置6により指定されたいずれか一つのマクロブロックMBに対応するエンコードデータをエンコード画面G2として表示するように構成されている。図4においては、4×4画素のイントラ予測が採用されているため、このエンコード画面G2に表示されるエンコード画像G2aとしては、16×16画素の領域が、4×4個の領域に分割されて表示されている(分割された領域の1つが4×4画素に相当する)。さらに、評価結果表示部14は、エンコード画面G2に表示されているマクロブロックMBにおける評価結果(モード毎に計算されたコスト)を評価結果画面G3に表示するように構成されている。この図4に示す評価結果画面G3においても、16×16画素のマクロブロックMBを、4×4個の4×4画素のブロックに分け、これらのブロックの各々に対して、モード毎の計算結果が表示されるように構成されている。   As a method for displaying the evaluation results, as shown in FIG. 4, the original image screen G1 displayed by the original image display unit 11 and the encode screen displayed by the encode image display unit 13 are displayed on the display device 5. By simultaneously displaying G2 and the evaluation result screen G3 displayed by the evaluation result display unit 14, the comparison between the original image data and the encoded data can be facilitated. Here, the original image display unit 11 displays the entire designated frame on the original image screen G1, and 16 × 16 pixels are defined as one macro block MB, and a grid-like boundary line indicating this block is used as the original image. It is configured to be displayed in a superimposed manner. The encoded image display unit 13 is configured to display the encoded data corresponding to any one of the macro blocks MB specified by the input device 6 as the encoded screen G2 in the original image screen G1 described above. In FIG. 4, since 4 × 4 pixel intra prediction is employed, the 16 × 16 pixel region is divided into 4 × 4 regions as the encoded image G2a displayed on the encode screen G2. (One of the divided areas corresponds to 4 × 4 pixels). Furthermore, the evaluation result display unit 14 is configured to display the evaluation result (cost calculated for each mode) in the macro block MB displayed on the encode screen G2 on the evaluation result screen G3. Also in the evaluation result screen G3 shown in FIG. 4, the 16 × 16 pixel macroblock MB is divided into 4 × 4 4 × 4 pixel blocks, and the calculation result for each mode for each of these blocks. Is displayed.

この図4に示す結果において、エンコードデータ(エンコード画像)では、マクロブロック(21,8)内のブロック(0,0)で、4×4画素のイントラ予測のうち、モード4が選らばれている。また、距離計算としてはSSDが選択されている。一方、同じブロックでのコスト計算結果を見ると、モード4のときが最小のSSDの値を示していることがわかり、この結果、このブロックにおいては、エンコーダは最適な圧縮方法を選択していたことがわかる。   In the result shown in FIG. 4, in the encoded data (encoded image), mode 4 is selected from 4 × 4 pixel intra prediction in block (0, 0) in macro block (21, 8). . Further, SSD is selected as the distance calculation. On the other hand, looking at the cost calculation result in the same block, it can be seen that mode 4 shows the smallest SSD value, and as a result, the encoder has selected the optimal compression method in this block. I understand that.

なお、以上の説明においては原画像と予測画像との距離値からコストを算出して評価するように構成した場合について説明したが、本発明はこれに限定されることはなく、例えば、イントラ予測モード(Y成分、クロマ成分)の決定、インター予測におけるパーティション分割の決定、インター予測における動きベクトルの決定、インター予測における参照画像選択等におけるコストを計算して評価することも可能である。また、以上の説明においては、入力装置6から原画像データのうちいずれか1フレームを選択して上述の評価処理を行うように構成した場合について説明したが、原画像データ全体を読み込み、すべてのフレームに対して上述の処理を行ってバッファメモリ等に記憶しておき、このバッファメモリから1フレームずつ指定して評価結果を表示装置5に表示するように構成することも可能である。   In the above description, the case has been described where the cost is calculated and evaluated from the distance value between the original image and the predicted image. However, the present invention is not limited to this, for example, intra prediction. It is also possible to calculate and evaluate the cost in determining the mode (Y component, chroma component), determining partition partitioning in inter prediction, determining a motion vector in inter prediction, selecting a reference image in inter prediction, and the like. Further, in the above description, a case has been described where one frame is selected from the input device 6 and the above-described evaluation process is performed. However, the entire original image data is read and all the images are read. It is also possible to perform the above-described processing on the frames and store them in a buffer memory or the like, and designate the frames one by one from the buffer memory and display the evaluation results on the display device 5.

さらに、図4に示す評価結果においては、原画像及び予測画像とも4×4画素の圧縮方法であるときの比較について説明したが、異なる画素数の原画像及び予測画像を比較することも可能である。例えば、16×16画素と4×4画素とを比較する場合は、16×16画素の領域に相当する4×4個の4×4画素のコストを合計し、この合計値と16×16画素のコストを比較することにより評価することが可能である。   Furthermore, in the evaluation results shown in FIG. 4, the comparison when the original image and the predicted image are compression methods of 4 × 4 pixels has been described, but it is also possible to compare the original image and the predicted image having different numbers of pixels. is there. For example, when comparing 16 × 16 pixels with 4 × 4 pixels, the costs of 4 × 4 4 × 4 pixels corresponding to the region of 16 × 16 pixels are totaled, and the total value is calculated with 16 × 16 pixels. It is possible to evaluate by comparing the costs.

エンコーダ評価装置の構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the structure of an encoder evaluation apparatus. エンコーダ評価方法の処理を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the process of an encoder evaluation method. H.264/MPEG−4 AVCの方式で動画像データをエンコードする場合の処理を示すフローチャートである。H. 3 is a flowchart showing processing when encoding moving image data in the H.264 / MPEG-4 AVC format. 評価結果を表示装置への表示例を示す説明図であって、(a)は原画像画面及びエンコード画面を示し、(b)は評価結果画面を示す。It is explanatory drawing which shows the example of a display to a display apparatus, Comprising: (a) shows an original image screen and an encoding screen, (b) shows an evaluation result screen.

符号の説明Explanation of symbols

1 エンコーダ評価装置 2 処理装置 3 原画像データ記憶部
4 エンコードデータ記憶部 7 原画像データ読込部 8 コスト計算部
9 エンコードデータ読込部 10 評価部
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Encoder evaluation apparatus 2 Processing apparatus 3 Original image data storage part 4 Encoded data storage part 7 Original image data reading part 8 Cost calculation part 9 Encoded data reading part 10 Evaluation part

Claims (5)

処理装置を有し、原画像データが記憶される原画像データ記憶部及び前記原画像データがエンコードされたエンコードデータが記憶されるエンコードデータ記憶部にアクセス可能なコンピュータにより実行されるエンコーダ評価方法であって、
前記処理装置により、
前記原画像データ記憶部から前記原画像データを読み込む処理と、
前記原画像データから複数の予測方法により予測画像データを生成し、前記予測方法毎にコストを算出する処理と、
前記エンコードデータ記憶部から前記エンコードデータを読み込む処理と、
前記原画像データから算出されたコストをC0とし、前記エンコードデータのパラメータから計算されるコストをCeとして、次式
d=C0−Ce
により評価値dを算出する処理と、
を含むエンコーダ評価方法。
An encoder evaluation method executed by a computer having a processing device and accessible to an original image data storage unit storing original image data and an encoded data storage unit storing encoded data obtained by encoding the original image data There,
By the processing device,
A process of reading the original image data from the original image data storage unit;
Generating predicted image data from the original image data by a plurality of prediction methods, and calculating a cost for each prediction method;
A process of reading the encoded data from the encoded data storage unit;
Assuming that the cost calculated from the original image data is C 0 and the cost calculated from the parameters of the encoded data is C e , the following expression d = C 0 −C e
A process of calculating an evaluation value d by
An encoder evaluation method including:
前記予測方法をmdとし、前記原画像データをfとし、前記予測方法mdにより生成された前記予測画像データをg(md)とし、前記原画像データと前記エンコードデータとの距離値をD(f,g(md))とし、前記予測方法mdにおけるコード量をR(md)としたとき、前記予測方法mdにおける前記コストcost(md)を次式
cost(md)=D(f,g(md))+λ×R(md)
但し、λは定数
により算出する請求項1に記載のエンコーダ評価方法。
The prediction method is md, the original image data is f, the prediction image data generated by the prediction method md is g (md), and the distance value between the original image data and the encoded data is D (f , G (md)) and the code amount in the prediction method md is R (md), the cost cost (md) in the prediction method md is expressed by the following equation: cost (md) = D (f, g (md) )) + Λ × R (md)
However, the encoder evaluation method according to claim 1, wherein λ is calculated by a constant.
請求項1または2に記載のエンコーダ評価方法をコンピュータに実行させるためのプログラム。   A program for causing a computer to execute the encoder evaluation method according to claim 1. 原画像データが記憶される原画像データ記憶部と、
前記原画像データがエンコードされたエンコードデータが記憶されるエンコードデータ記憶部と、
前記原画像データ記憶部から前記原画像データを読み込む原画像データ読込部と、
前記原画像データから複数の予測方法により予測画像データを生成し、前記予測方法毎にコストを算出するコスト計算部と、
前記エンコードデータ記憶部から前記エンコードデータを読み込むエンコードデータ読込部と、
前記原画像データから算出されたコストをC0とし、前記エンコードデータのパラメータから計算されるコストをCeとして、次式
d=C0−Ce
により評価値dを算出する評価部と、を有するエンコーダ評価装置。
An original image data storage unit for storing original image data;
An encoded data storage unit that stores encoded data obtained by encoding the original image data;
An original image data reading unit for reading the original image data from the original image data storage unit;
A cost calculator that generates predicted image data from the original image data by a plurality of prediction methods, and calculates a cost for each of the prediction methods;
An encoded data reading unit that reads the encoded data from the encoded data storage unit;
Assuming that the cost calculated from the original image data is C 0 and the cost calculated from the parameters of the encoded data is C e , the following expression d = C 0 −C e
And an evaluation unit that calculates an evaluation value d.
前記予測部は、
前記予測方法をmdとし、前記原画像データをfとし、前記予測方法mdにより生成された前記予測画像データをg(md)とし、前記原画像データと前記エンコードデータとの距離値をD(f,g(md))とし、前記予測方法mdにおけるコード量をR(md)としたとき、前記予測方法mdにおける前記コストcost(md)を次式
cost(md)=D(f,g(md))+λ×R(md)
但し、λは定数
により算出する請求項4に記載のエンコーダ評価装置。
The prediction unit
The prediction method is md, the original image data is f, the prediction image data generated by the prediction method md is g (md), and the distance value between the original image data and the encoded data is D (f , G (md)) and the code amount in the prediction method md is R (md), the cost cost (md) in the prediction method md is expressed by the following equation: cost (md) = D (f, g (md) )) + Λ × R (md)
However, the encoder evaluation apparatus according to claim 4, wherein λ is calculated by a constant.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP2013141103A (en) * 2011-12-29 2013-07-18 Nikon Systems Inc Data omission detection apparatus, reproduction apparatus, and data omission detection program

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