JP2011233991A - Encoding apparatus and encoding method - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は符号化装置および符号化方法に関する。 The present invention relates to an encoding apparatus and an encoding method.
動き補償予測を用いて圧縮符号化された動画像は、伝送路でデータに欠損あるいは誤りが発生すると、デコード側の動き補償に誤りが発生する。発生した動き補償誤りを復帰させるために、定期的なフレーム内符号化、すなわちイントラ符号化によってリフレッシュを行う手法がある。 In a moving image that has been compression-encoded using motion compensation prediction, if a loss or error occurs in data on the transmission path, an error occurs in motion compensation on the decoding side. In order to recover the generated motion compensation error, there is a method of performing refresh by periodic intra-frame coding, that is, intra coding.
特許文献1では、画面内の垂直方向にイントラ符号化ブロックを並べ、フレームが進むにつれて、イントラ符号化ブロックを水平方向に移動することで、リフレッシュを行う手法が提示されている。 Japanese Patent Application Laid-Open No. 2004-228688 proposes a method of performing refresh by arranging intra coded blocks in the vertical direction in the screen and moving the intra coded blocks in the horizontal direction as the frame advances.
しかし、従来手法では一定幅のイントラ符号化ブロックの領域が巡回するため、イントラ符号化ブロックが画面内を一巡するまでに時間がかかっていた。そのため、伝送路でエラーが発生してから、画面全体が復帰するまでにかかる時間が長いという問題があった。画面全体が復帰するまでに時間がかかると、動画像伝送において、画面が表示されない時間が長くなり、ユーザの利便性が低下してしまうことが懸念される。 However, in the conventional method, since the region of the intra-coded block having a certain width circulates, it takes time until the intra-coded block makes a round in the screen. Therefore, there is a problem that it takes a long time for the entire screen to recover after an error occurs in the transmission path. If it takes time until the entire screen returns, there is a concern that the time during which the screen is not displayed becomes longer in moving image transmission, and the convenience for the user is reduced.
一方で、リフレッシュ時間を短縮するために、イントラ符号化ブロックを適用する領域の幅を広げると、フレーム間符号化よりもフレーム内符号化の方がより多くの符号量を必要とするため、局所的な符号量が増大することが懸念される。局所的な符号量の増大は発生符号量に局所的なばらつきを生じ、例えば、一定レートでの伝送において遅延時間を増大させるといった問題がある。 On the other hand, in order to shorten the refresh time, if the width of the region to which the intra-coded block is applied is widened, intra-frame coding requires more code amount than inter-frame coding, so that There is a concern that the typical code amount increases. An increase in the local code amount causes local variations in the generated code amount. For example, there is a problem that a delay time is increased in transmission at a constant rate.
そこで、本発明では、符号化装置が動画像を符号化する場合に、動画像の特徴量と目標符号量からイントラ符号化ブロックを適用する領域の幅を設定することで、目標符号量を守りながら、イントラ符号化ブロックを適用する領域を広げる。 Therefore, in the present invention, when the encoding device encodes a moving image, the target code amount is protected by setting the width of the region to which the intra-coded block is applied from the feature amount of the moving image and the target code amount. However, the area to which the intra-coded block is applied is expanded.
本発明による符号化装置では、イントラ符号化ブロックの適用領域の設定によって、イントラ符号化ブロックを適用する領域を広げても符号量が増大しない場合は、イントラ符号化ブロックが画面内を一巡するまでにかかる時間、すなわちリフレッシュ時間の短縮できる。これによって、伝送路に一時的にエラーが発生した場合でも、従来手法と比較して、より短時間でリフレッシュ動作を完了し、画面全体を復帰できる。 In the encoding apparatus according to the present invention, if the code amount does not increase even if the area to which the intra-coded block is applied is expanded by setting the application area of the intra-coded block, the intra-coded block goes around the screen. Can be shortened, that is, the refresh time. As a result, even when an error occurs temporarily in the transmission line, the refresh operation can be completed in a shorter time and the entire screen can be restored as compared with the conventional method.
以下、図面を参照しながら本発明の実施例について説明する。図1は符号化装置の構成図の例である。 Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 is an example of a configuration diagram of an encoding device.
画像入力部101は符号化する画像を入力し、符号化対象画像として出力する。画像は所定の大きさのブロック、即ちマクロブロックに分割して処理する。減算器102は画像入力101と予測画像との差分を出力する。スイッチ103は画像入力101からの出力と減算器102からの出力のどちらか一方を選択して出力する。DCT/量子化部104はスイッチ103からの出力を直交変換し、直交変換係数を量子化して出力する。可変長符号化部105はDCT/量子化部104の出力を可変長符号化して出力する。
The
逆量子化/IDCT部106はDCT/量子化部104の出力を逆量子化し、逆直交変換して出力する。バッファメモリ107は逆量子化/IDCT部106の出力を一時的に記憶する。動き予測部108は画像入力101とバッファメモリ107から動きベクトルを予測して出力する。動き補償部109は動き予測部108が予測した動きベクトルからバッファメモリ107の画像の動き補償を行った予測画像を出力する。
The inverse quantization /
符号化制御部110は画像入力101の出力と減算器102の出力とを比較して、どちらの方が符号化効率が高いかを判定し、判定結果を出力する。リフレッシュ制御部111は、メモリ113に格納されたパラメータと比較し、画像入力101がリフレッシュ条件を満たすか否かを判定し、判定結果を出力する。OR回路112は符号化制御部110とリフレッシュ制御部111との出力のORを出力する。スイッチ103はOR回路112の出力によってスイッチを切り替える。
The encoding control unit 110 compares the output of the
符号化制御部110は、画像入力101の出力の方が符号化効率が高いと判定した場合、当該マクロブロックをイントラマクロブロックとして符号化すると判定する。逆に、符号化制御部110は、減算器102の出力の方が符号化効率が高いと判定した場合、当該マクロブロックをインターマクロブロックとして符号化すると判定する。
If the encoding control unit 110 determines that the output of the
リフレッシュ制御部111は、リフレッシュ条件を満たすと判定した場合、当該マクロブロックをイントラマクロブロックとして符号化すると判定する。逆に、リフレッシュ制御部111は、リフレッシュ条件を満たさないと判定した場合、当該マクロブロックをインターマクロブロックとして符号化すると判定する。 When it is determined that the refresh condition is satisfied, the refresh control unit 111 determines to encode the macroblock as an intra macroblock. Conversely, if the refresh control unit 111 determines that the refresh condition is not satisfied, the refresh control unit 111 determines to encode the macroblock as an inter macroblock.
スイッチの切り替えによって、画像入力101の出力を選択した場合(つまり図1でスイッチ103が上の端子に接続されている場合)、当該マクロブロックはイントラマクロブロックと呼ぶ。また、減算器102の出力を選択した場合(つまり図1でスイッチ103が下の端子に接続されている場合)、インターマクロブロックと呼ぶ。OR回路112の出力は、符号化制御部110またはリフレッシュ制御部111が当該マクロブロックをイントラマクロブロックとして符号化すると判定した場合に、スイッチ103を画像入力101側に切り替え、符号化制御部110とリフレッシュ制御部111の双方が共に、当該マクロブロックをインターマクロブロックとして符号化すると判定した場合に、スイッチ103を減算器102側に切り替える。
When the output of the
画像入力部101、減算器102、スイッチ103、DCT/量子化部104、可変長符号化部105、逆量子化/IDCT部106、バッファメモリ107、動き予測部108、動き補償部109、符号化制御部110、リフレッシュ制御部111、OR回路112、メモリ113は、集積回路などによりハードウェアで実現される。
また、上記処理部等の処理はソフトウェアで実現することもできる。この場合はメモリに格納された、画像入力プログラム101、減算器プログラム102、スイッチプログラム103、DCT/量子化プログラム104、可変長符号化プログラム105、逆量子化/IDCTプログラム106、バッファメモリプログラム107、動き予測プログラム108、動き補償プログラム109、符号化制御プログラム110、リフレッシュ制御プログラム111、OR回路プログラム112、メモリプログラム113などの各種プログラムを、図示しないプロセッサが実行することで各処理を行う。
Further, the processing of the processing unit and the like can be realized by software. In this case, the
また、上記処理部の一部を集積回路などのハードウェアで実現し、一部をソフトウェアで実現することもできる。 次に、リフレッシュ制御部111の基本的な動作について図2を用いて説明する。
リフレッシュ制御部111は、第一のフレームにおいて、処理マクロブロックの水平位置がリフレッシュ開始位置(P(1))より右側、かつ、P(1)にリフレッシュ幅(W)を加えた位置より左側にあるとき、当該マクロブロックをイントラマクロブロックとして扱い、リフレッシュ条件を満たすとする判定結果を出力する。逆に、処理マクロブロックの水平位置がP(1)よりも左側、あるいは、P(1)にWを加えた位置より右側にあるとき、リフレッシュ条件を満たさないとする判定結果を出力する。
Moreover, a part of the processing unit can be realized by hardware such as an integrated circuit, and a part can be realized by software. Next, the basic operation of the refresh control unit 111 will be described with reference to FIG.
In the first frame, the refresh control unit 111 has the horizontal position of the processing macroblock on the right side of the refresh start position (P (1)) and on the left side of the position obtained by adding the refresh width (W) to P (1). In some cases, the macro block is treated as an intra macro block, and a determination result that satisfies the refresh condition is output. Conversely, when the horizontal position of the processing macroblock is on the left side of P (1) or on the right side of the position obtained by adding W to P (1), a determination result that the refresh condition is not satisfied is output.
リフレッシュ制御部111は、第一のフレームの処理を終え、第二のフレームを処理する際に、P(1)を更新する。例えば、P(1)にWを加えP(2)とすることで、次にリフレッシュする領域を右側にWだけずらすことができる。第二のフレームにおいても第一のフレームと同様に、処理マクロブロックの水平位置がリフレッシュ開始位置(P(2))より右側、かつ、P(2)にリフレッシュ幅(W)を加えた位置より左側にあるとき、当該マクロブロックをイントラマクロブロックとして扱い、リフレッシュ条件を満たすとする判定結果を出力する。逆に、処理マクロブロックの水平位置がP(2)よりも左側、あるいは、P(2)にWを加えた位置より右側にあるとき、リフレッシュ条件を満たさないとする判定結果を出力する。 The refresh control unit 111 finishes processing the first frame and updates P (1) when processing the second frame. For example, by adding W to P (1) and setting it to P (2), the region to be refreshed next can be shifted to the right by W. Also in the second frame, as in the first frame, the horizontal position of the processing macroblock is on the right side of the refresh start position (P (2)) and from the position where the refresh width (W) is added to P (2). When it is on the left side, the macro block is treated as an intra macro block, and a determination result that satisfies the refresh condition is output. Conversely, when the horizontal position of the processing macroblock is on the left side of P (2) or on the right side of the position obtained by adding W to P (2), a determination result indicating that the refresh condition is not satisfied is output.
第二のフレームでP(2)より左側の領域は、第一のフレームのリフレッシュ領域であり、第二のフレームではリフレッシュ済みとして扱う。リフレッシュ済み領域は、イントラマクロブロックとして符号化されているため、第一のフレーム以前で伝送エラーが発生していても、誤ったデコードをすることがない。以降、フレームが進み、第Nのフレームにおいて、全ての領域がリフレッシュ済み、あるいはリフレッシュ領域になると、リフレッシュが完了したことになる。以上が、リフレッシュ処理の基本的な動作である。 The area on the left side of P (2) in the second frame is the refresh area of the first frame, and is treated as refreshed in the second frame. Since the refreshed area is encoded as an intra macroblock, even if a transmission error occurs before the first frame, no erroneous decoding is performed. Thereafter, the frame advances, and when all the areas have been refreshed or become the refresh area in the Nth frame, the refresh is completed. The above is the basic operation of the refresh process.
リフレッシュ処理時間とは、伝送エラーが発生した直後のフレームから数えて、全てのフレームがリフレッシュされるまでの時間である。例えば、入力画像幅がL、リフレッシュ幅がW、リフレッシュ位置P(i+1)をP(i+1)=P(i)+Wとする。伝送エラーが発生した直後のフレームのリフレッシュ位置が画面左端、すなわちP=0の場合、リフレッシュ処理時間T(a)は最小になり、T(a)=L/Wである。また、伝送エラーが発生した直後のフレームのリフレッシュ位置が画面左端からWだけ右、すなわちP=Wの場合、リフレッシュ処理時間は最大になり、T(a)=(2L−W)/Wである。 The refresh processing time is the time until all frames are refreshed, counting from the frame immediately after the transmission error has occurred. For example, assume that the input image width is L, the refresh width is W, and the refresh position P (i + 1) is P (i + 1) = P (i) + W. When the refresh position of the frame immediately after the occurrence of the transmission error is at the left end of the screen, that is, P = 0, the refresh processing time T (a) is minimum, and T (a) = L / W. In addition, when the refresh position of the frame immediately after the occurrence of the transmission error is right by W from the left end of the screen, that is, P = W, the refresh processing time becomes maximum, and T (a) = (2L−W) / W. .
本実施例のリフレッシュ制御部111がリフレッシュ処理時間を短縮するために行う処理について、図3を用いて説明する。 Processing performed by the refresh control unit 111 of this embodiment to shorten the refresh processing time will be described with reference to FIG.
リフレッシュ制御部111は、第一のフレームにおいて、処理マクロブロックの水平位置がリフレッシュ開始位置(P(1))より右側、かつ、P(1)にリフレッシュ幅(W(1))を加えた位置より左側にあるとき、当該マクロブロックをイントラマクロブロックとして扱い、リフレッシュ条件を満たすとする判定結果を出力する。逆に、処理マクロブロックの水平位置がP(1)よりも左側、あるいは、P(1)にW(1)を加えた位置より右側にあるとき、リフレッシュ条件を満たさないとする判定結果を出力する。 In the first frame, the refresh control unit 111 has a horizontal position of the processing macroblock on the right side of the refresh start position (P (1)) and a position obtained by adding a refresh width (W (1)) to P (1). When it is on the left side, the macro block is treated as an intra macro block, and a determination result that satisfies the refresh condition is output. Conversely, when the horizontal position of the processing macroblock is on the left side of P (1) or on the right side of the position obtained by adding W (1) to P (1), a determination result indicating that the refresh condition is not satisfied is output. To do.
リフレッシュ制御部111は、第一のフレームの処理を終え、第二のフレームを処理する際に、P(1)を更新する。例えば、P(1)にW(1)を加えP(2)とすることで、次にリフレッシュする領域を右側にW(1)だけずらすことができる。さらに、W(2)を更新する。例えば、入力画像の画素情報から特徴量を抽出し、所定の計算を行った上で、適切なW(2)を設定する。W(2)の計算方法については、第二のフレームのリフレッシュ領域をイントラマクロブロックとして処理しても当該フレームの符号量が目標符号量以下になるように計算する方法がある。 The refresh control unit 111 finishes processing the first frame and updates P (1) when processing the second frame. For example, by adding W (1) to P (1) to be P (2), the area to be refreshed next can be shifted to the right by W (1). Further, W (2) is updated. For example, a feature amount is extracted from pixel information of the input image, a predetermined calculation is performed, and an appropriate W (2) is set. As a calculation method of W (2), there is a method of calculating the code amount of the frame to be equal to or less than the target code amount even if the refresh area of the second frame is processed as an intra macroblock.
目標符号量等のパラメータはメモリ113に格納されており、リフレッシュ制御部111が取得し、計算されたフレームの符合量と比較する。もしくはパラメータは図示しない入力部により、ユーザから入力される。
Parameters such as the target code amount are stored in the
例えば、特徴量として第一のフレームの画素値の分散値を取得し、この分散値がメモリ113に格納されたパラメータである目標分散値より低い場合は、リフレッシュ制御部111は、平易な画像であるため符号化に要するデータ量が少なくて済むと見なし、W(2)を広くする。逆に、第一のフレームの画素値の分散値が、メモリ113に格納されたパラメータである目標分散値より高い場合は、リフレッシュ制御部111は、複雑な画像であるため符号化に要するデータ量が多くかかると見なし、W(2)を狭くする。これによって、目標符号量の範囲内でW(2)を広げることができる。
For example, when the variance value of the pixel value of the first frame is acquired as the feature amount and this variance value is lower than the target variance value that is a parameter stored in the
図8を用いてリフレッシュ制御部111の動作フローチャートを説明する。リフレッシュ制御部111はiフレーム目の画像が入力されると(S802)、iフレーム目のリフレッシュ幅W(i)を設定し(S803)、iフレーム目のリフレッシュ開始位置P(i)を設定する(S804)。次に、リフレッシュ制御部111は、現在処理しているマクロブロックがリフレッシュ領域内にあるか否かを判断し(S805)、リフレッシュ領域内にある場合はイントラマクロブロックであるとする判定結果を出力する(S806)。リフレッシュ領域にない場合はインターマクロブロックであるとする判定結果を出力する(S807)。 An operation flowchart of the refresh control unit 111 will be described with reference to FIG. When the i-th frame image is input (S802), the refresh control unit 111 sets the i-th frame refresh width W (i) (S803), and sets the i-th frame refresh start position P (i). (S804). Next, the refresh control unit 111 determines whether or not the currently processed macroblock is in the refresh area (S805), and if it is in the refresh area, outputs a determination result indicating that it is an intra macroblock. (S806). If it is not in the refresh area, a determination result indicating that it is an inter macro block is output (S807).
その後、リフレッシュ制御部111は、当該マクロブロックがフレームの終端であるか否かを判断し(S808)、フレームの終端でない場合は次のマクロブロックを選択し(S809)、S805に処理を戻す。当該マクロブロックがフレーム終端である場合は、リフレッシュ制御部111は、次のフレームを選択し(S810)、S802に処理を戻す。 Thereafter, the refresh control unit 111 determines whether or not the macroblock is the end of the frame (S808). If the macroblock is not the end of the frame, the next macroblock is selected (S809), and the process returns to S805. If the macroblock is at the end of the frame, the refresh control unit 111 selects the next frame (S810), and returns the process to S802.
この方法によれば、当該マクロブロックがイントラマクロブロックであっても、例えば、画像が平易で符号化に要するデータ量が少なくて済むときは、リフレッシュ幅を広げることができることを示している。これによって、リフレッシュ時間を短縮することができる。
逆に、当該マクロブロックがイントラマクロブロックであると、例えば、画像が複雑で符号化に要するデータ量が多く要するときは、リフレッシュ幅を狭めることができることを示している。これによって設定ビットレートを守ることができる。
According to this method, even if the macroblock is an intra macroblock, for example, when the image is simple and the amount of data required for encoding is small, the refresh width can be increased. As a result, the refresh time can be shortened.
On the contrary, if the macro block is an intra macro block, for example, when the image is complicated and a large amount of data is required for encoding, the refresh width can be reduced. As a result, the set bit rate can be maintained.
また、この場合に、リフレッシュ幅は最小値あるいは最大値を設定しておくこともできる。最小値を設定することで、所定の時間以内に必ずリフレッシュを完了することができる。最大値を設定することで、局所的な符号量のばらつきを抑えて遅延量を制御できる。リフレッシュ幅の最小値、最大値はメモリに格納されている、もしくは図示しない入力部がユーザから値の入力を受け付ける。
以降、フレームが進み、第Nのフレームにおいて、全ての領域がリフレッシュ済み、あるいはリフレッシュ領域になると、リフレッシュが完了したことになる。
In this case, the refresh width can be set to a minimum value or a maximum value. By setting the minimum value, the refresh can always be completed within a predetermined time. By setting the maximum value, it is possible to control the delay amount while suppressing local variations in the code amount. The minimum value and the maximum value of the refresh width are stored in the memory, or an input unit (not shown) receives value input from the user.
Thereafter, the frame advances, and when all the areas have been refreshed or become the refresh area in the Nth frame, the refresh is completed.
本実施例の方法によれば、リフレッシュ処理時間T(b)は、L/((W(1)+W(2)+・・・+W(N))/N)になる。したがって、リフレッシュ幅W(X)の区間1〜Nにおける平均がWより大きい場合に、T(b)<T(a)となるため、リフレッシュ時間を短縮することができる。
According to the method of this embodiment, the refresh processing time T (b) is L / ((W (1) + W (2) +... + W (N)) / N). Therefore, when the average of the refresh width W (X) in the
逆に、リフレッシュ幅W(X)の区間1〜Nにおける平均がWより小さい場合は、T(b)>T(a)となるため、リフレッシュ時間が増大してしまうことになるが、リフレッシュ幅の最小値を設定することでこれを防止できる。例えば、リフレッシュ幅の最小値をWにすることで、リフレッシュ幅W(X)の区間1〜Nにおける平均は、Wと同じか、Wより大きくなるため、T(b)<=T(a)となるため、リフレッシュ時間はT(a)より増大することはない。
On the contrary, when the average of the refresh width W (X) in the
本実施例によれば、リフレッシュ幅を広げることで、リフレッシュ時間を短縮し、すみやかに画面を復帰することができる。
例えば、入力画像のフレーム内画素相関が高い場合、イントラマクロブロックで符号化しても目標符号量を満たすことができる。このような場合に、リフレッシュ領域を広くする。逆に入力画像のフレーム内画素相関が低い場合、リフレッシュ領域を狭くする。入力画像の性質によって、リフレッシュ領域をフレーム毎に設定することで、目標符号量を満たしつつ、リフレッシュ時間を短縮することができる。
According to the present embodiment, the refresh time can be expanded to shorten the refresh time and promptly return the screen.
For example, when the intra-frame pixel correlation of the input image is high, the target code amount can be satisfied even if encoding is performed with an intra macroblock. In such a case, the refresh area is widened. Conversely, when the intra-frame pixel correlation of the input image is low, the refresh area is narrowed. By setting the refresh area for each frame depending on the nature of the input image, the refresh time can be shortened while satisfying the target code amount.
本実施例ではリフレッシュ方向について左から右への例で説明したが、右から左の方向でリフレッシュを行っても良い。
本実施例ではリフレッシュ領域の形状を縦長のマクロブロックの集合としたが、横長のマクロブロックの集合を上下方向に移動してリフレッシュしても良い。
In this embodiment, the refresh direction has been described as an example from the left to the right, but the refresh may be performed from the right to the left.
In this embodiment, the refresh area shape is a set of vertically long macroblocks, but the set of horizontally long macroblocks may be refreshed by moving vertically.
以下、図面を参照しながら本発明の実施例について説明する。なお、実施例1と同一の部分については説明を省略し、異なる部分について詳細に説明する。
本実施例のリフレッシュ制御部111がリフレッシュ処理時間を短縮するために行う処理について、図4を用いて説明する。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. In addition, description is abbreviate | omitted about the part same as Example 1, and a different part is demonstrated in detail.
Processing performed by the refresh control unit 111 of this embodiment to shorten the refresh processing time will be described with reference to FIG.
リフレッシュ制御部111は入力画像を水平方向に分割してリフレッシュ領域の設定を行う。例えば、入力画像を水平方向に四分割し、上から順に第一の領域、第二の領域、第三の領域、第四の領域とする。第一のフレームにおいて、領域毎にリフレッシュ幅を設定する。例えば、リフレッシュ制御部111は、領域毎に特徴量を抽出し、所定の計算を行った上で、適切なリフレッシュ幅を設定する。 The refresh control unit 111 sets the refresh area by dividing the input image in the horizontal direction. For example, the input image is divided into four in the horizontal direction, and the first area, the second area, the third area, and the fourth area are sequentially arranged from the top. In the first frame, a refresh width is set for each region. For example, the refresh control unit 111 extracts a feature amount for each region, performs a predetermined calculation, and sets an appropriate refresh width.
領域毎に特徴量が異なる場合は、異なるリフレッシュ幅を設定することになる。したがって、各処理マクロブロックにおいて、処理マクロブロックの垂直位置によって、リフレッシュ幅が異なることになる。例えば、図4の第一のフレームでは第一の領域と第四の領域がリフレッシュ幅が狭く、第二の領域はそれよりも広く、第三の領域が一番広い。 When the feature amount is different for each region, a different refresh width is set. Therefore, in each processing macroblock, the refresh width varies depending on the vertical position of the processing macroblock. For example, in the first frame of FIG. 4, the first region and the fourth region have a narrow refresh width, the second region is wider, and the third region is the widest.
第二のフレーム以降においても、領域毎にリフレッシュ幅を設定することができる。領域毎にリフレッシュ幅が異なるため、一部の領域だけが先にリフレッシュを完了する場合がある。例えば、第三のフレームでは第一の領域と第四の領域では未リフレッシュ領域があるにもかかわらず、第二の領域と第三の領域は全てリフレッシュ済み、あるいはリフレッシュ領域である。これは、第二の領域や第三の領域はリフレッシュ幅を広くして符号化しても、目標符号量を守ることができるので、リフレッシュ幅を広くして符号化を行ったために、第一の領域や第四の領域と比較して、リフレッシュ時間が短縮できていることを示している。 Even after the second frame, the refresh width can be set for each region. Since the refresh width differs from region to region, only some regions may complete the refresh first. For example, in the third frame, although the first area and the fourth area have unrefreshed areas, the second area and the third area are all refreshed or refresh areas. This is because even if the second area and the third area are encoded with a wide refresh width, the target code amount can be maintained. It shows that the refresh time can be shortened compared to the area and the fourth area.
本実施例によれば、領域毎にリフレッシュ幅を設定することで、領域別にリフレッシュ時間を短縮することができる。例えば、入力画像全体で見た場合にフレーム内画素相関が低くても、領域毎に見るとフレーム内画素相関が高い領域とフレーム内画素相関が低い箇所がある場合に、フレーム内画素相関が高い領域に関してはリフレッシュ幅を広げて、できるだけリフレッシュ時間を短縮することができる。本実施例は、実施例1と組み合わせて、フレーム毎にリフレッシュ幅を変更することもできる。本実施例と実施例1を組み合わせることによって、より精密なリフレッシュ制御が実現できる。 According to this embodiment, the refresh time can be shortened for each region by setting the refresh width for each region. For example, even if the intra-frame pixel correlation is low when viewed in the entire input image, the intra-frame pixel correlation is high when there are areas where the intra-frame pixel correlation is high and the intra-frame pixel correlation is low when viewed for each area. As for the area, the refresh width can be widened to shorten the refresh time as much as possible. In this embodiment, the refresh width can be changed for each frame in combination with the first embodiment. By combining the present embodiment and the first embodiment, more precise refresh control can be realized.
本実施例では、分割数を四分割としたが、これ以外の分割数で分割しても良い。 In the present embodiment, the number of divisions is four, but the number of divisions may be other than this.
以下、図面を参照しながら本発明の実施例について説明する。なお、実施例1と同一の部分については説明を省略し、異なる部分について詳細に説明する。
本実施例のリフレッシュ制御部111がリフレッシュ処理時間を短縮するために行う処理について、図5を用いて説明する。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. In addition, description is abbreviate | omitted about the part same as Example 1, and a different part is demonstrated in detail.
Processing performed by the refresh control unit 111 of this embodiment to shorten the refresh processing time will be described with reference to FIG.
リフレッシュ制御部111は実施例2と同様に、入力画像を水平方向に分割してリフレッシュ領域の設定を行う。例えば、入力画像を水平方向に四分割し、上から順に第一の領域、第二の領域、第三の領域、第四の領域とする。リフレッシュ制御部111は第一のフレームにおいて、領域毎にリフレッシュ開始位置を水平方向にずらす。第一のフレームにおいて、同一領域においてリフレッシュ開始位置よりも左側に未リフレッシュ領域がある場合、第二のフレームでは第一のフレームでリフレッシュ領域であった領域が第一のフレームの未リフレッシュ領域を参照画像として動き補償し、画像が乱れてしまう可能性がある。そのため、第二のフレームでは第一のフレームでリフレッシュ領域であった領域は、完全にリフレッシュされていない、中間リフレッシュ領域と呼ぶ。 As in the second embodiment, the refresh control unit 111 divides the input image in the horizontal direction and sets a refresh area. For example, the input image is divided into four in the horizontal direction, and the first area, the second area, the third area, and the fourth area are sequentially arranged from the top. The refresh control unit 111 shifts the refresh start position in the horizontal direction for each region in the first frame. If there is an unrefreshed area on the left side of the refresh start position in the same area in the first frame, the area that was the refresh area in the first frame in the second frame refers to the unrefreshed area in the first frame. Motion compensation is performed as an image, and the image may be disturbed. Therefore, in the second frame, the area that was the refresh area in the first frame is called an intermediate refresh area that has not been completely refreshed.
リフレッシュ開始位置にリフレッシュ幅を加えた領域が、入力画像の右端からはみ出る場合は、はみ出した幅だけ、入力画面の左端からリフレッシュ領域として扱う。このとき、第一のフレームではみ出した領域は、第二のフレームでは第一のフレームの未リフレッシュ領域を参照しないため、リフレッシュされていることが保証される。そのため、第一のフレームではみ出した領域は完全リフレッシュ領域になる。 When an area obtained by adding a refresh width to the refresh start position protrudes from the right end of the input image, only the extended width is treated as a refresh area from the left end of the input screen. At this time, since the area protruding in the first frame does not refer to the unrefreshed area of the first frame in the second frame, it is guaranteed that the area is refreshed. Therefore, the area that protrudes in the first frame becomes a complete refresh area.
第Nのフレームのように、画面全体が完全リフレッシュ済み領域またはリフレッシュ領域になったとき、リフレッシュが完了する。また、第N’のフレームのように、画面全体が中間リフレッシュ済み領域または完全リフレッシュ済み領域またはリフレッシュ領域になったときは、中間リフレッシュ済みの領域は、再度乱れを生じる可能性はあるものの、ユーザに対して早い段階で一定品質の復帰画像を提示できるというメリットがある。 The refresh is completed when the entire screen becomes a completely refreshed area or a refresh area as in the Nth frame. When the entire screen becomes an intermediate refreshed area, a completely refreshed area, or a refresh area as in the N'th frame, the intermediate refreshed area may be disturbed again, but the user There is an advantage that a return image of a certain quality can be presented at an early stage.
本実施例によれば、リフレッシュ開始位置をずらすことで、リフレッシュ領域が水平方向に広く分布することになるため、水平方向のリフレッシュ範囲が広がる。これによって、広範囲のリフレッシュが可能になり、水平方向に見た場合に領域によってリフレッシュが著しく遅れてしまうことを防止し、ユーザに対していち早く画面全体の概要を提示することができる。 According to the present embodiment, the refresh area is widely distributed in the horizontal direction by shifting the refresh start position, so that the horizontal refresh range is expanded. As a result, a wide range of refreshing is possible, and when viewed in the horizontal direction, it is possible to prevent the refreshing from being significantly delayed depending on the region, and it is possible to quickly present an overview of the entire screen to the user.
本実施例と実施例1あるいは実施例2とを組み合わせることによって、より精密なリフレッシュ制御が実現できる。
本実施例では、分割数を四分割としたが、これ以外の分割数で分割しても良い。
By combining the present embodiment with the first embodiment or the second embodiment, more precise refresh control can be realized.
In the present embodiment, the number of divisions is four, but the number of divisions may be other than this.
以下、図面を参照しながら本発明の実施例について説明する。なお、実施例1と同一の部分については説明を省略し、異なる部分について詳細に説明する。
本実施例のリフレッシュ制御部111がリフレッシュ処理時間を短縮するために行う処理について、図6を用いて説明する。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. In addition, description is abbreviate | omitted about the part same as Example 1, and a different part is demonstrated in detail.
Processing performed by the refresh control unit 111 of this embodiment to shorten the refresh processing time will be described with reference to FIG.
リフレッシュ制御部111は入力画像を垂直方向に分割してリフレッシュ領域の設定を行う。例えば、リフレッシュ制御部111は、入力画像を水平方向に四分割し、左から順に第一の領域、第二の領域、第三の領域、第四の領域とする。垂直方向に分割しているため、リフレッシュ開始位置が各領域で異なる。各領域は実施例1と同様に、リフレッシュ制御部111は、第二のフレームではリフレッシュ開始位置をリフレッシュ幅だけ右側に移動する。 The refresh control unit 111 divides the input image in the vertical direction and sets a refresh area. For example, the refresh control unit 111 divides the input image into four in the horizontal direction, and sequentially sets the first area, the second area, the third area, and the fourth area from the left. Since it is divided in the vertical direction, the refresh start position is different in each region. In each area, as in the first embodiment, the refresh control unit 111 moves the refresh start position to the right by the refresh width in the second frame.
このとき、第二の領域以降は、第一のフレームでリフレッシュ領域であった領域が、第二のフレームにおいて第一のフレームの未リフレッシュ領域を参照する可能性があるため、第二のフレームが乱れる場合がある。従ってこの領域は中間リフレッシュ領域になる。第一の領域でリフレッシュされた領域は完全リフレッシュ済み領域となる。 At this time, after the second area, the area that was the refresh area in the first frame may refer to the unrefreshed area of the first frame in the second frame. May be disturbed. Therefore, this area becomes an intermediate refresh area. The area refreshed in the first area becomes a completely refreshed area.
本実施例によれば、完全リフレッシュ済み領域あるいは中間リフレッシュ済み領域が水平方向に広く分布することになるため、一つのフレームでリフレッシュできる領域が広くなる。水平方向の分割をさらに多くすることで、より広い範囲でのリフレッシュが可能になる。これによって、水平方向に見た場合に右側の領域のリフレッシュが著しく遅れてしまうことを防止できる。 According to this embodiment, since the completely refreshed area or the intermediate refreshed area is widely distributed in the horizontal direction, the area that can be refreshed in one frame is widened. By further increasing the number of horizontal divisions, a wider range of refresh becomes possible. This can prevent the refresh of the right region from being delayed significantly when viewed in the horizontal direction.
本実施例と実施例1あるいは実施例2とを組み合わせることによって、より精密なリフレッシュ制御が実現できる。
本実施例では、分割数を四分割としたが、これ以外の分割数で分割しても良い。
By combining the present embodiment with the first embodiment or the second embodiment, more precise refresh control can be realized.
In the present embodiment, the number of divisions is four, but the number of divisions may be other than this.
以下、図面を参照しながら本発明の実施例について説明する。なお、実施例1と同一の部分については説明を省略し、異なる部分について詳細に説明する。
本実施例のリフレッシュ制御部111がリフレッシュ処理時間を短縮するために行う処理について、図7を用いて説明する。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. In addition, description is abbreviate | omitted about the part same as Example 1, and a different part is demonstrated in detail.
Processing performed by the refresh control unit 111 of this embodiment to shorten the refresh processing time will be described with reference to FIG.
リフレッシュ制御部111は入力画像を垂直方向に二分割してリフレッシュ領域の設定を行う。例えば、入力画像を水平方向に二分割し、左から順に第一の領域、第二の領域とする。第一の領域は実施例1と同様に、第一のフレームにおいてリフレッシュ開始位置(P(1,1))を左端から始める。第二の領域は、第一のフレームにおいてリフレッシュ開始位置(P(1,2))を画像入力右端から、リフレッシュ幅分(W)だけ左側に移動した場所とする。 The refresh controller 111 sets the refresh area by dividing the input image into two in the vertical direction. For example, the input image is divided into two in the horizontal direction, and the first area and the second area are sequentially arranged from the left. As in the first embodiment, the first region starts the refresh start position (P (1, 1)) from the left end in the first frame. The second area is a place where the refresh start position (P (1, 2)) is moved to the left by the refresh width (W) from the right end of the image input in the first frame.
第二のフレームでは、第一の領域は実施例1と同様に、リフレッシュ開始位置をWだけ右に移動する。第二の領域はリフレッシュ開始位置をWだけ左に移動する。第一のフレームで第一の領域のリフレッシュ領域だった領域は、第二のフレームでは完全リフレッシュ済み領域となる。第一のフレームで第二の領域のリフレッシュ領域だった領域は、第二のフレームでは第一のフレームの未リフレッシュ領域を参照しないように動き予測の範囲を制限することで、完全リフレッシュ済み領域となる。画面全体が完全リフレッシュ済み領域またはリフレッシュ領域になったとき、リフレッシュが完了する。 In the second frame, the first area moves the refresh start position to the right by W as in the first embodiment. The second area moves the refresh start position to the left by W. The area that was the refresh area of the first area in the first frame becomes the completely refreshed area in the second frame. The region that was the refresh region of the second region in the first frame is defined as a completely refreshed region by limiting the motion prediction range so that the second frame does not refer to the unrefreshed region of the first frame. Become. When the entire screen becomes a completely refreshed area or a refresh area, the refresh is completed.
本実施例によれば、複数領域に分割してリフレッシュを行った場合であっても、リフレッシュ領域は全て完全リフレッシュ領域であるため、一度のリフレッシュで画面全体が完全にリフレッシュされる。そのため、実施例4のように画像途中からリフレッシュを開始する場合と比べてリフレッシュ時間を短縮することができる。また、複数領域に分割して、左端と右端の双方からリフレッシュを行うため、水平方向に見た場合に右側の領域のリフレッシュが遅れてしまうことを防止できる
本実施例と実施例1あるいは実施例2とを組み合わせることによって、より精密なリフレッシュ制御が実現できる。
本実施例では、分割数を二分割としたが、これ以外の分割数で分割しても良い。
According to this embodiment, even when refresh is performed by dividing into a plurality of areas, all the refresh areas are complete refresh areas, so that the entire screen is completely refreshed by one refresh. Therefore, the refresh time can be shortened compared to the case where the refresh is started from the middle of the image as in the fourth embodiment. Further, since refresh is performed from both the left end and the right end by dividing into a plurality of regions, it is possible to prevent the refresh of the right region from being delayed when viewed in the horizontal direction. In combination with 2, more precise refresh control can be realized.
In this embodiment, the number of divisions is two, but the division may be performed by other division numbers.
なお、本発明は上記した実施例に限定されるものではなく、様々な変形例が含まれる。例えば、上記した実施例は本発明を分かりやすく説明するために詳細に説明したものであり、必ずしも説明した全ての構成を備えるものに限定されるものではない。また、ある実施例の構成の一部を他の実施例の構成に置き換えることが可能であり、また、ある実施例の構成に他の実施例の構成を加えることも可能である。また、各実施例の構成の一部について、他の構成の追加・削除・置換をすることが可能である。 In addition, this invention is not limited to an above-described Example, Various modifications are included. For example, the above-described embodiments have been described in detail for easy understanding of the present invention, and are not necessarily limited to those having all the configurations described. In addition, a part of the configuration of a certain embodiment can be replaced with the configuration of another embodiment, and the configuration of another embodiment can be added to the configuration of a certain embodiment. Further, it is possible to add, delete, and replace other configurations for a part of the configuration of each embodiment.
また、上記の各構成、機能、処理部、処理手段等は、それらの一部又は全部を、例えば集積回路で設計する等によりハードウェアで実現してもよい。また、上記の各構成、機能等は、プロセッサがそれぞれの機能を実現するプログラムを解釈し、実行することによりソフトウェアで実現してもよい。各機能を実現するプログラム、テーブル、ファイル等の情報は、メモリや、ハードディスク、SSD(Solid State Drive)等の記録装置、または、ICカード、SDカード、DVD等の記録媒体に置くことができる。 Each of the above-described configurations, functions, processing units, processing means, and the like may be realized by hardware by designing a part or all of them with, for example, an integrated circuit. Each of the above-described configurations, functions, and the like may be realized by software by interpreting and executing a program that realizes each function by the processor. Information such as programs, tables, and files for realizing each function can be stored in a recording device such as a memory, a hard disk, an SSD (Solid State Drive), or a recording medium such as an IC card, an SD card, or a DVD.
また、制御線や情報線は説明上必要と考えられるものを示しており、製品上必ずしも全ての制御線や情報線を示しているとは限らない。実際には殆ど全ての構成が相互に接続されていると考えてもよい。 Further, the control lines and information lines indicate what is considered necessary for the explanation, and not all the control lines and information lines on the product are necessarily shown. Actually, it may be considered that almost all the components are connected to each other.
101 画像入力部
102 減算器
103 スイッチ
104 DCT/量子化部
105 可変長符号部
106 逆量子化/IDCT部
107 バッファメモリ
108 動き予測部
109 動き補償部
110 符号化制御部
111 リフレッシュ制御部
112 OR回路部
113 メモリ
DESCRIPTION OF
Claims (9)
フレーム内の一部領域をリフレッシュ領域としてフレーム内符号化して、直前までのフレームで発生した誤りを補償するリフレッシュ動作を制御するリフレッシュ制御部を備え、
前記リフレッシュ制御部は、
フレーム毎にリフレッシュ領域の位置および範囲を設定するように制御すること、
を特徴とする符号化装置。 In an encoding device that encodes a moving image by switching between intra-frame encoding and inter-frame encoding,
A refresh control unit that controls a refresh operation that compensates for an error that has occurred in the previous frame by intra-frame encoding a partial region in the frame as a refresh region,
The refresh control unit
Control to set the position and range of the refresh area for each frame,
An encoding device characterized by the above.
符号化対象フレーム、あるいは当該フレームより過去のフレーム、あるいは当該フレームより未来のフレームの画素情報の特徴量を算出し、
算出された当該フレームの符号量が記憶部から取得された目標符号量より小さくなるように当該フレームのリフレッシュ領域の位置および範囲を設定すること、
を特徴とする符号化装置。 The encoding device according to claim 1, wherein the refresh control unit includes:
Calculate the feature amount of the pixel information of the encoding target frame, the past frame from the frame, or the future frame from the frame,
Setting the position and range of the refresh region of the frame so that the calculated code amount of the frame is smaller than the target code amount acquired from the storage unit;
An encoding device characterized by the above.
前記リフレッシュ制御部は、
フレームを水平方向の領域に分割し、
各領域においてフレームの画素情報の特徴量と当該領域の特徴量の一方あるいは両方を算出し、算出された当該特徴量が記憶部から取得された目標符号量より小さくなるように、当該フレームにおける当該領域のリフレッシュ領域の位置および範囲を設定すること、
を特徴とする符号化装置。 The encoding device according to claim 2, wherein
The refresh control unit
Split the frame into horizontal regions,
One or both of the feature amount of the pixel information of the frame and the feature amount of the region are calculated in each region, and the calculated feature amount is smaller than the target code amount acquired from the storage unit. Setting the location and range of the refresh area of the area,
An encoding device characterized by the above.
前記リフレッシュ制御部は、
フレームを水平方向の領域に分割し、
各領域においてリフレッシュ領域の開始位置が異なるように設定する、
ことを特徴とする符号化装置。 The encoding device according to claim 2, wherein
The refresh control unit
Split the frame into horizontal regions,
Set the start position of the refresh area to be different in each area,
An encoding apparatus characterized by that.
前記リフレッシュ制御部は、
フレームを垂直方向の領域に分割し、
各領域においてリフレッシュ処理を行う、
ことを特徴とする符号化装置。 The encoding device according to claim 2, wherein
The refresh control unit
Split the frame into vertical regions,
Perform refresh processing in each area,
An encoding apparatus characterized by that.
前記リフレッシュ制御部は、
フレームを垂直方向に二分割し、フレーム左側を第一の領域、右側を第二の領域として、
第一の領域のリフレッシュ開始位置をフレーム左端の位置として、
第二の領域のリフレッシュ開始位置をフレーム右端からリフレッシュ領域の範囲だけ左の位置として、
後続のフレームにおいて、
第一の領域のリフレッシュ開始位置を、前のフレームの第一の領域のリフレッシュ開始位置からリフレッシュ領域の範囲だけ右の位置として、
第二の領域のリフレッシュ開始位置を、前のフレームの第二の領域のリフレッシュ開始位置からリフレッシュ領域の範囲だけ左の位置と設定する、
ことを特徴とする符号化装置。 The encoding device according to claim 5, wherein
The refresh control unit
Dividing the frame vertically into two, with the left side of the frame as the first area and the right side as the second area,
Let the refresh start position of the first area be the leftmost position of the frame,
The refresh start position of the second area is set to the left of the refresh area range from the right end of the frame.
In subsequent frames,
The refresh start position of the first area is set to the right by the range of the refresh area from the refresh start position of the first area of the previous frame.
The refresh start position of the second area is set to the left position by the refresh area from the refresh start position of the second area of the previous frame.
An encoding apparatus characterized by that.
前記リフレッシュ制御部は、
リフレッシュ領域の範囲の最小値、あるいは最大値を設定すること、
を特徴とする符号化装置。 In the encoding device according to any one of claims 2 to 6,
The refresh control unit
Setting the minimum or maximum value of the refresh area range,
An encoding device characterized by the above.
前記リフレッシュ制御部は、
フレームの画素情報の特徴量として、フレームの画素値の分散を用いること、
を特徴とする符号化装置。 In the encoding device according to any one of claims 2 to 6,
The refresh control unit
Using the variance of the pixel value of the frame as a feature quantity of the pixel information of the frame;
An encoding device characterized by the above.
フレーム内の一部領域をリフレッシュ領域としてフレーム内符号化して、直前までのフレームで発生した誤りを補償するリフレッシュ動作を行い、
フレーム毎にリフレッシュ領域の位置および範囲を設定するように制御すること、
を特徴とする符号化方法。 In a coding method for coding a moving image by switching between intra-frame coding and inter-frame coding,
Intra-frame coding with a partial area in the frame as a refresh area, and performing a refresh operation to compensate for errors that occurred in the previous frame,
Control to set the position and range of the refresh area for each frame,
An encoding method characterized by the above.
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