JP3094893B2 - Video encoding device - Google Patents

Video encoding device

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JP3094893B2
JP3094893B2 JP4567596A JP4567596A JP3094893B2 JP 3094893 B2 JP3094893 B2 JP 3094893B2 JP 4567596 A JP4567596 A JP 4567596A JP 4567596 A JP4567596 A JP 4567596A JP 3094893 B2 JP3094893 B2 JP 3094893B2
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JP
Japan
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mode
motion vector
encoding
limiting
prediction mode
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康弘 滝嶋
茂之 酒澤
正裕 和田
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ケイディディ株式会社
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  • Compression, Expansion, Code Conversion, And Decoders (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、デジタルテレビジ
ョン伝送システム、画像蓄積・伝送システム、画像デー
タベース等において、符号化によって情報量を低減して
デジタル伝送や蓄積を行う動画像の符号化装置に関す
る。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a moving picture coding apparatus for performing digital transmission and storage by reducing the amount of information by coding in digital television transmission systems, image storage / transmission systems, image databases, and the like. .

【0002】[0002]

【従来の技術】画像情報を符号化し、情報量を低減化し
て伝送・蓄積するデジタル画像システムやそのアプリケ
ーションは、多数存在している。近年、符号化画質の向
上を図るために、複雑な処理を必要とする方式や演算回
数が膨大な処理を必要とする方式が広く使用されるよう
になってきている。例えば、画像の性質を幅広く計測し
てその性質に合致した符号化モード又は符号化パラメー
タを知ってこれを選択するために、多数の候補モード又
は候補パラメータの全てを探索することが行われてい
る。
2. Description of the Related Art There are a large number of digital image systems and applications for encoding image information, reducing the amount of information, and transmitting / accumulating the information. In recent years, in order to improve the encoded image quality, a method requiring complicated processing and a method requiring an enormous number of operations have been widely used. For example, in order to widely measure the properties of an image and to know and select an encoding mode or an encoding parameter that matches the properties, a search for all of a large number of candidate modes or candidate parameters is performed. .

【0003】[0003]

【発明が解決しようとする課題】しかしながらこのよう
な全探索型の処理は、計算システムに多大の負荷を課し
てしまう。特に近年発達しつつあるワークステーション
やパーソナルコンピュータ等のプラットフォームでのソ
フトウエアによる符号化処理においては、処理時間が著
しく増大するため、作業の効率化が大幅に阻害されてし
まう。また、ハードウエアによる符号化処理において
も、符号化画質の向上を図る他の独自技術との組み合わ
せを行った場合、この基本処理部分の演算が長くなるこ
とは他の画質向上技術の処理時間を短くせざるを得ない
ことにつながり、これは大きな制約となってしまう。
However, such a full search type process imposes a heavy load on the computing system. In particular, in encoding processing by software on platforms such as workstations and personal computers that have been developing in recent years, the processing time is significantly increased, and work efficiency is greatly impaired. Also, in the case of encoding processing by hardware, if a combination with other unique techniques for improving the encoding image quality is performed, the longer calculation of the basic processing part may shorten the processing time of other image quality improving techniques. This has to be shortened, which is a major constraint.

【0004】従って本発明の目的は、従来の全探索型処
理に比して、画質を維持しつつ処理速度の向上を図るこ
とのできる動画像符号化装置を提供することにある。
Accordingly, it is an object of the present invention to provide a moving picture coding apparatus capable of improving the processing speed while maintaining the image quality as compared with the conventional full search processing.

【0005】[0005]

【課題を解決するための手段】本発明によれば、予め用
意された複数の符号化モード又は符号化パラメータを探
索し、適切な符号化モード又は符号化パラメータを選択
的に用いて動画像の符号化処理を行う装置において、過
去の符号化処理履歴を計測する計測手段と、計測した符
号化処理履歴を参照して符号化モード又は符号化パラメ
ータの探索範囲を適応的に限定する限定手段とを備えた
動画像符号化装置が提供される。
According to the present invention, a plurality of coding modes or coding parameters prepared in advance are searched for, and an appropriate coding mode or coding parameter is selectively used to obtain a moving image. In an apparatus that performs an encoding process, a measuring unit that measures a past encoding process history, and a limiting unit that adaptively limits a search range of an encoding mode or an encoding parameter with reference to the measured encoding process history. Is provided.

【0006】動画像符号化処理において、符号化状態の
履歴によりダイナミックに変動する画像性質を予測し、
それに合致した符号化モード、符号化パラメータをあら
かじめ限定し、その限定した符号化モード、符号化パラ
メータ内で探索を行うので、符号化画質のさらなる劣化
を生じさせることなく、符号化処理時間を短縮させた高
速符号化が行える。
[0006] In the moving picture coding process, the image properties which dynamically fluctuate according to the history of the coding state are predicted.
Since the encoding mode and the encoding parameters that match those are limited in advance and the search is performed within the limited encoding mode and the encoding parameters, the encoding processing time is reduced without further deterioration of the encoding image quality. High-speed encoding can be performed.

【0007】計測手段が過去の符号化処理履歴における
動きベクトルの大きさのヒストグラムを計測する手段を
含んでおり、限定手段がこの計測したヒストグラムに応
じて動きベクトルの探索範囲を限定する動きベクトル探
索範囲限定手段を含むことが好ましい。
The measuring means includes a means for measuring a histogram of the magnitude of the motion vector in the past coding processing history, and the limiting means limits the motion vector search range according to the measured histogram. It is preferable to include a range limiting means.

【0008】動きベクトル探索範囲限定手段は、閾値に
よって規定される割合の動きベクトルが含まれる範囲を
計測したヒストグラムから検出し、この検出した範囲を
動きベクトルの探索範囲とすることが好ましい。
It is preferable that the motion vector search range limiting means detects a range in which the ratio of the motion vectors defined by the threshold is included from the measured histogram, and sets the detected range as a motion vector search range.

【0009】動きベクトル探索範囲を初期値に周期的に
リセットするリセット手段をさらに備えることが好まし
い。
It is preferable that the apparatus further comprises reset means for periodically resetting the motion vector search range to an initial value.

【0010】動きベクトル探索範囲を、計測したヒスト
グラムに応じて適応的にリセットするリセット手段をさ
らに備えることも好ましい。本発明の一実施態様におい
ては、このリセット手段は、計測したヒストグラムよ
り、動きベクトルの大きさが動きベクトル探索範囲の最
大値となる率が閾値を越えた場合に該動きベクトル探索
範囲を拡大する手段である。
It is preferable that the apparatus further comprises reset means for adaptively resetting the motion vector search range according to the measured histogram. In one embodiment of the present invention, the reset means enlarges the motion vector search range from the measured histogram when the rate at which the size of the motion vector reaches the maximum value of the motion vector search range exceeds a threshold value. Means.

【0011】計測手段が過去の符号化処理履歴における
少なくとも1つの予測モードの利用率を計測する手段を
含んでおり、限定手段がこの計測した予測モードの利用
率に応じて探索する予測モードの候補を限定する予測モ
ード限定手段を含むことが好ましい。
The measuring means includes means for measuring the utilization rate of at least one prediction mode in the past encoding processing history, and the limiting means searches for a prediction mode candidate in accordance with the measured utilization rate of the prediction mode. It is preferable to include a prediction mode limiting unit that limits

【0012】この予測モード限定手段は、Bモードの利
用率があらかじめ定めた閾値より小さいときは探索する
予測モードをI/Pモードに限定する手段を含んでいる
かもしれないし、又はBモードの利用率があらかじめ定
めた第1の閾値より小さいときはPモードの利用率とあ
らかじめ定めた第2の閾値とを比較し、Pモードの利用
率が第2の閾値より小さいときは探索する予測モードを
Iモードに限定し、Pモードの利用率が第2の閾値以上
のときは探索する予測モードをI/Pモードに限定する
手段を含んでいるかもしれない。
The prediction mode limiting means may include means for limiting the prediction mode to be searched to the I / P mode when the utilization rate of the B mode is smaller than a predetermined threshold, or the use of the B mode. When the rate is smaller than a predetermined first threshold, the utilization rate of the P mode is compared with a predetermined second threshold. When the utilization of the P mode is smaller than the second threshold, a prediction mode to be searched is determined. When the utilization rate of the P mode is equal to or more than the second threshold value, the prediction mode to be searched may be limited to the I / P mode.

【0013】探索する予測モードの候補を初期値に周期
的にリセットするリセット手段をさらに備えたことが好
ましい。
Preferably, the apparatus further comprises reset means for periodically resetting the prediction mode candidates to be searched to initial values.

【0014】探索する予測モードの候補を計測したヒス
トグラムに応じて適応的にリセットするリセット手段を
さらに備えることも好ましい。本発明の一実施態様にお
いては、このリセット手段は、計測したヒストグラム中
で、所定包含率の動きベクトルの大きさが閾値より小さ
い場合に探索する予測モードの候補を初期値にリセット
する手段である。
It is preferable that the apparatus further comprises reset means for adaptively resetting the prediction mode candidates to be searched in accordance with the measured histogram. In one embodiment of the present invention, the reset unit is a unit for resetting, in the measured histogram, a prediction mode candidate to be searched for when a magnitude of a motion vector having a predetermined coverage is smaller than a threshold, to an initial value. .

【0015】計測手段が過去の符号化処理履歴における
インタレース対応処理構造モードの利用率を計測する手
段を含んでおり、限定手段がこの計測した処理構造モー
ドの利用率に応じて探索する処理構造を限定する処理構
造限定手段を含むことも好ましい。
The measuring means includes means for measuring the utilization rate of the interlace-compatible processing structure mode in the past coding processing history, and the limiting means searches for the processing rate in accordance with the measured utilization rate of the processing structure mode. It is also preferable to include a processing structure limiting means for limiting the number of times.

【0016】この処理構造限定手段は、フィールドモー
ドの利用率があらかじめ定めた閾値より大きいときは探
索する処理構造をフィールド構造に限定する手段を含む
ことも好ましい。
The processing structure limiting means preferably includes means for limiting the processing structure to be searched to the field structure when the utilization rate of the field mode is larger than a predetermined threshold.

【0017】探索する処理構造をフレーム構造へ周期的
にリセットするリセット手段をさらに備えることも好ま
しい。
It is preferable that the apparatus further comprises reset means for periodically resetting the processing structure to be searched to the frame structure.

【0018】[0018]

【発明の実施の形態】図1は、本発明の動画像符号化装
置の一実施形態を概略的に示すブロック図である。
FIG. 1 is a block diagram schematically showing an embodiment of a moving picture coding apparatus according to the present invention.

【0019】同図において、10は入力画像データに対
して予測モードのラベリングや処理構造(フレーム構造
又はフィールド構造)に応じたフォーマットを作成する
画像前処理部を示している。前処理された画像データ
は、動き補償部11へ出力される。動き補償部11は、
適切な動きベクトルを検出すると共に適切な予測モード
及び処理構造を決定し、動きベクトルに応じた補償を行
って符号化入力画像を作成する。作成された符号化入力
画像は、信号圧縮部12に出力される。信号圧縮部12
は、本実施形態では、DCT変換処理をまず行い、次い
で量子化処理を行った後、さらに可変長符号化処理等を
行って符号化画像を出力する。この際に、符号化状態、
画像性質等に応じて量子化制御部13で決定された量子
化パラメータを参照する。
In FIG. 1, reference numeral 10 denotes an image pre-processing unit for creating a format corresponding to a prediction mode labeling and processing structure (frame structure or field structure) for input image data. The preprocessed image data is output to the motion compensation unit 11. The motion compensation unit 11
An appropriate motion vector is detected, an appropriate prediction mode and a processing structure are determined, and compensation is performed according to the motion vector to create an encoded input image. The created encoded input image is output to the signal compression unit 12. Signal compression unit 12
In the present embodiment, the DCT transform processing is first performed, then the quantization processing is performed, and then the encoded image is output by further performing variable length coding processing and the like. At this time, the encoding state,
Reference is made to the quantization parameter determined by the quantization control unit 13 according to the image properties and the like.

【0020】なお、図1において、実線の矢印は画像デ
ータの流れを示し、破線の矢印は制御信号の流れを示し
ている。以上述べた画像前処理部10、動き補償部1
1、信号圧縮部12及び量子化制御部13は、全てこの
分野では周知の構成である。
In FIG. 1, solid arrows indicate the flow of image data, and broken arrows indicate the flow of control signals. Image preprocessing unit 10 and motion compensation unit 1 described above
1, the signal compression unit 12 and the quantization control unit 13 are all well-known configurations in this field.

【0021】本発明によれば、14で示した特別の構成
の回路がこの周知の構成に付加されている。即ち、画像
前処理部10及び動き補償部11より符号化履歴を受け
取って符号化処理を高速化するための処理効率の良い符
号化モード・パラメータを限定し、その結果を画像前処
理部10及び動き補償部11へ出力する回路14が付加
されている。以下この付加回路14について詳細に説明
する。
According to the present invention, a specially configured circuit, indicated at 14, is added to this known configuration. In other words, the encoding mode / parameter with high processing efficiency for receiving the encoding history from the image pre-processing unit 10 and the motion compensation unit 11 to speed up the encoding process is limited, and the result is referred to as the image pre-processing unit 10 and A circuit 14 for outputting to the motion compensator 11 is added. Hereinafter, the additional circuit 14 will be described in detail.

【0022】符号化履歴計測部15は、前フレーム又は
前フィールドまでの過去の符号化履歴を受け取って処理
効率化に必要な利用率等の数値を計測する。符号化モー
ド・パラメータ限定部16は、符号化履歴計測部15か
らの計測値及び判断基準値格納部17にあらかじめ格納
されている閾値に基づいて、画質劣化を起こさずに符号
化処理を高速化するための符号化モード及び/又は符号
化パラメータの探索範囲を適応的に限定する。この符号
化モード・パラメータ限定部16は、本実施形態におい
ては、フレームクロック部18から与えられる周期的な
リセット信号に応じて初期値格納部19から与えられる
初期値にリセットされる。
The encoding history measuring unit 15 receives the past encoding history up to the previous frame or the previous field and measures a numerical value such as a utilization rate necessary for processing efficiency. The encoding mode / parameter limiting unit 16 speeds up the encoding process without deteriorating the image quality based on the measurement value from the encoding history measuring unit 15 and the threshold value stored in the criterion value storage unit 17 in advance. The search range of the coding mode and / or the coding parameter for performing the search is adaptively limited. In the present embodiment, the encoding mode / parameter limiting unit 16 is reset to an initial value provided from an initial value storage unit 19 in response to a periodic reset signal provided from a frame clock unit 18.

【0023】図2は、図1の実施形態における付加回路
14の一例を具体的に表わしたブロック図である。
FIG. 2 is a block diagram specifically showing an example of the additional circuit 14 in the embodiment of FIG.

【0024】同図に示すように、符号化履歴計測部15
内には、予測モード利用率計測部15a、処理構造利用
率計測部15b及び動きベクトルヒストグラム作成部1
5cが存在している。
As shown in FIG.
In the figure, a prediction mode utilization rate measurement unit 15a, a processing structure utilization rate measurement unit 15b, and a motion vector histogram creation unit 1
5c is present.

【0025】予測モード利用率計測部15aは、符号化
単位である画像単位「マクロブロック(例えば16×1
6画素)」毎の予測モード(I/P/B)の利用率を計
測する。本実施形態では、Bモードの利用率RB 及びP
モードの利用率RP が計測される。なお、Iモードの利
用率をRI とすると、RB +RP +RI =100%であ
る。
The prediction mode utilization rate measuring unit 15a transmits an image unit “macro block (for example, 16 × 1
6)), the utilization rate of the prediction mode (I / P / B) is measured. In the present embodiment, the utilization rates R B and P of the B mode
The mode utilization rate R P is measured. If the utilization rate of the I mode is R I , then R B + R P + R I = 100%.

【0026】処理構造利用率計測部15bは、動き補償
における処理構造モード(フレームモード、フィールド
モード)の利用率を計測する。本実施形態では、フィー
ルドモードの利用率RFiが計測される。なお、フレーム
モードの利用率をRFrとすると、RFi+RFr=100%
である。
The processing structure utilization rate measuring unit 15b measures the utilization rate of the processing structure mode (frame mode, field mode) in motion compensation. In the present embodiment, the utilization rate R Fi in the field mode is measured. When the utilization rate of the frame mode is R Fr , R Fi + R Fr = 100%
It is.

【0027】動きベクトルヒストグラム作成部15c
は、選択された動きベクトルの絶対値のヒストグラムS
x(i)及びSy(j)を作成する。
Motion vector histogram creating section 15c
Is a histogram S of the absolute value of the selected motion vector.
Create x (i) and Sy (j).

【0028】符号化モード・パラメータ限定部16内に
は、予測モード限定部16a、処理構造限定部16b及
び動きベクトル探索範囲限定部16cが存在している。
The coding mode / parameter limiting unit 16 includes a prediction mode limiting unit 16a, a processing structure limiting unit 16b, and a motion vector search range limiting unit 16c.

【0029】予測モード限定部16aは、予測モード利
用率計測部15aから与えられる利用率RB 及びRP
判断基準値格納部17からの閾値RBth 及びRPth との
大小をそれぞれ比較して予測モードの限定を行う。即
ち、まずRB とRBth とを比較し、RB <RBth であれ
ば、Bモードの含まれるBピクチャタイプ(I、P及び
Bモードの全探索、I/P/Bモード)による画質向上
の効果が小さいと判断してBモードを選択の候補から除
外し、Bモード以外の予測モードのみを次のように選択
の候補とする。即ち、RP とRPth とを比較し、RP
Pth であれば、予測モードとしてIモードのみを使用
する限定を行う。RP <RPth でなければ、予測モード
としてI/Pモード(Iモード及びPモードの探索、P
ピクチャタイプとも称する)を使用するように限定す
る。
The prediction mode limiting unit 16a compares the magnitude of the threshold R Bth and R Pth from the prediction mode utilization utilization given from rate measuring unit 15a R B and R P as a criterion value storage unit 17, respectively The prediction mode is limited. That is, first compares the R B and R Bth, R B <If R Bth, B picture type contained a B-mode (I, a traversal of the P and B-mode, I / P / B-mode) by the image quality Since it is determined that the effect of improvement is small, the B mode is excluded from the selection candidates, and only prediction modes other than the B mode are set as the selection candidates as follows. That is, R P and R Pth are compared, and R P <
In the case of R Pth , a restriction is made to use only the I mode as the prediction mode. Unless R P <R Pth , the I / P mode (the search for the I mode and the P mode,
(Also referred to as a picture type).

【0030】MPEG2におけるBモードは、画質向上
に有効であるが、動きベクトルの探索回数が多くなるた
め、IモードやPモードより処理時間が長くなってしま
う。このため、画像の動きが大きい場合等でBモードの
利用率が小さい場合には、I/Pモードに切り替えて処
理の高速化を図っている。さらに、Pモードの利用率が
小さい場合には、予測モードをIモードのみに限定して
さらなる高速処理化を図っている。
The B mode in MPEG2 is effective for improving the image quality, but the processing time is longer than that in the I mode or the P mode because the number of motion vector searches is increased. For this reason, when the utilization rate of the B mode is small such as when the motion of the image is large, the mode is switched to the I / P mode to speed up the processing. Further, when the utilization rate of the P mode is low, the prediction mode is limited to only the I mode, thereby further increasing the processing speed.

【0031】なお、RB <RBth でなければ、Init1と
してI/P/Bモード(I、P及びBモードの全探索)
を使用するように初期化する。
If R B <R Bth is not satisfied, the I / P / B mode (full search of I, P and B modes) is set as Init1.
Initialize to use.

【0032】処理構造限定部16bは、処理構造利用率
計測部15bからのフィールドモードの利用率RFiと判
断基準値格納部17からの閾値RFithとの大小をそれぞ
れ比較して処理構造の限定を行う。即ち、RFi>RFith
であれば、フレーム(Fr )構造(Fi /Fr モード)
による画質向上の効果が小さいと判断してフィールド
(Fi )構造によるフィールドモードのみを選択の候補
とするように限定する。
The processing structure limiting section 16b compares the field mode utilization rate R Fi from the processing structure utilization rate measuring section 15b with the threshold value R Fith from the criterion value storage section 17 to limit the processing structure. I do. That is, R Fi > R Fith
If so, the frame (Fr) structure (Fi / Fr mode)
Therefore, it is determined that the effect of improving the image quality is small, and only the field mode having the field (Fi) structure is limited to the selection candidates.

【0033】画像の動きが大きい場合等でフィールドモ
ードの利用率が大きい場合には、フィールド(Fi )構
造のフィールドモードに切り替えて処理の高速化を図っ
ている。なお、RFi>RFithでなければ、Init2として
フレーム構造(Fi /Fr モード)を使用するように初
期化する。
When the use rate of the field mode is large, for example, when the motion of the image is large, the processing is speeded up by switching to the field mode of the field (Fi) structure. If R Fi > R Fith is not satisfied , initialization is performed so that the frame structure (Fi / Fr mode) is used as Init2.

【0034】動きベクトル探索範囲限定部16cは、動
きベクトルヒストグラム作成部15cからのヒストグラ
ムSx(i)及びSy(j)と判断基準値格納部17からの閾値
MVthとを比較して、動きベクトル探索範囲(MV
rangex,MVrangey)内にその閾値MVthで規定する割
合の動きベクトルが含まれるように、この動きベクトル
探索範囲(MVrangex,MVrangey)を限定する。この
ように、画像の動きが小さい場合には、動きベクトル探
索範囲を限定することにより、画質を劣化させることな
く処理時間の短縮化を図っている。
The motion vector search range restriction unit 16c compares the threshold value MV th from the histogram Sx (i) and Sy (j) as a criterion value storage unit 17 from the motion vector histogram creation unit 15c, a motion vector Search range (MV
Rangex, to include the motion vectors in the proportions specified in the threshold MV th to MV rangey) within the motion vector search range (MV rangex, limiting the MV rangey). As described above, when the motion of the image is small, the processing time is shortened without deteriorating the image quality by limiting the motion vector search range.

【0035】以上のごとく限定される符号化モード・パ
ラメータは、本実施形態においては、フレームクロック
部18から与えられる周期的なリセット信号(Nフレー
ム毎)によって初期値にリセットされる。これにより、
過度な限定化による大幅な画質劣化が防止される。
In the present embodiment, the encoding mode parameters limited as described above are reset to initial values by a periodic reset signal (every N frames) provided from the frame clock unit 18. This allows
Significant image quality deterioration due to excessive limitation is prevented.

【0036】図3及び図4は、以上述べた付加回路14
の動作を表わすフローチャートであり、以下これらの図
をも合わせ用いてこの付加回路14の動作をより詳細に
説明する。
FIGS. 3 and 4 show the additional circuit 14 described above.
The operation of the additional circuit 14 will be described in more detail with reference to these drawings.

【0037】図3に示すように、画像前処理部10及び
動き補償部11より符号化履歴が入力されると、まずス
テップS1において、現在のフレームが符号化モード・
パラメータの切り換えタイミングであるかどうか判別さ
れる。切り換えタイミングでなければ以下のステップS
2〜S11が実行される。
As shown in FIG. 3, when the coding history is input from the image preprocessing unit 10 and the motion compensation unit 11, first, in step S1, the current frame is set in the coding mode.
It is determined whether it is time to switch parameters. If it is not the switching timing, the following step S
Steps S2 to S11 are executed.

【0038】まず、ステップS2では、現在の予測モー
ドがBモードであるかどうか判別される。Bモードであ
る場合は、カウンタ値Bcount がインクリメントされる
(ステップS3)。Bモードでない場合は、ステップS
4において、現在の予測モードがPモードであるかどう
か判別される。Pモードである場合は、カウンタ値P
count がインクリメントされる(ステップS5)。Pモ
ードでない場合は、Iモードであるから、カウンタ値I
count がインクリメントされる(ステップS6)。
First, in step S2, it is determined whether the current prediction mode is the B mode. If the mode is the B mode, the counter value B count is incremented (step S3). If not in step B, step S
At 4, it is determined whether the current prediction mode is the P mode. In the P mode, the counter value P
The count is incremented (step S5). If the mode is not the P mode, since the mode is the I mode, the counter value I
The count is incremented (step S6).

【0039】次いでステップS7において、現在の処理
構造がフィールドモードであるかどうか判別される。フ
ィールドモードである場合は、カウンタ値Ficountがイ
ンクリメントされる(ステップS8)。フィールドモー
ドでない場合は、フレームモードであるから、カウンタ
値Frcountがインクリメントされる(ステップS9)。
Next, in step S7, it is determined whether the current processing structure is in the field mode. If the mode is the field mode, the counter value Fi count is incremented (step S8). If the mode is not the field mode, since the mode is the frame mode, the counter value Fr count is incremented (step S9).

【0040】次いでステップS10において、選択され
た動きベクトルの絶対値(|MVx|,|MVy |)が
計測されて(X,Y)とされる。次のステップS11で
は、カウンタ値MVx(X)count及びMVy(Y)countがイ
ンクリメントされる。
Next, in step S10, the absolute value (| MVx |, | MVy |) of the selected motion vector is measured and set to (X, Y). In the next step S11, the counter values MVx (X) count and MVy (Y) count are incremented.

【0041】切り換えタイミングの場合は、ステップS
1からステップS12〜S14へ進み、利用率RB 及び
P 、利用率RFi、及び動きベクトルのヒストグラムS
x(X) 及びSy(Y) がそれぞれ算出される。
In the case of the switching timing, step S
1 to steps S12 to S14, the utilization rates R B and R P , the utilization rate R Fi , and the motion vector histogram S
x (X) and Sy (Y) are calculated respectively.

【0042】利用率RB 及びRP は下式で算出される
(ステップS12)。 RB =Bcount /(Bcount +Pcount +Icount )×
100 RP =Pcount /(Bcount +Pcount +Icount )×
100
The utilization ratio R B and R P is calculated by the following equation (step S12). R B = B count / (B count + P count + I count ) ×
100 R P = P count / (B count + P count + I count ) ×
100

【0043】利用率RFiは下式で算出される(ステップ
S13)。 RFi=Ficount/(Ficount+Frcount)×100
The utilization rate R Fi is calculated by the following equation (step S13). R Fi = Fi count / (Fi count + Fr count ) × 100

【0044】動きベクトルのヒストグラムSx(X) 及び
Sy(Y) は下式で算出される(ステップS14)。
The motion vector histograms Sx (X) and Sy (Y) are calculated by the following equations (step S14).

【数1】 (Equation 1)

【0045】ステップS12〜S14の処理に続いて、
図4に示すステップS15〜S17の処理がそれぞれ実
行され、フレームクロック部18から周期的に与えられ
るリセット信号のタイミングであるかどうかが判別され
る。
Following the processing of steps S12 to S14,
The processes of steps S15 to S17 shown in FIG. 4 are respectively performed, and it is determined whether or not it is the timing of the reset signal periodically provided from the frame clock unit 18.

【0046】ステップS15においてリセットタイミン
グであると判別されると予測モードの限定が初期化さ
れ、I/P/Bモードを使用するようになされる(ステ
ップS20)。リセットタイミングでない場合は、ステ
ップS18においてRB <RBt h であるかどうか判別さ
れる。RB <RBth でなければ、Bモードの使用が必要
であるため、ステップS20へ進みI/P/Bモード
(Bピクチャタイプ)となる。RB <RBth であれば、
Bモードの効果が小さいからI/Pモード(Pピクチャ
タイプ)又はIモードを使用する。
If it is determined in step S15 that it is the reset timing, the limitation of the prediction mode is initialized, and the I / P / B mode is used (step S20). If not reset timing is determined whether R B <R Bt h in step S18. Unless R B <R Bth, for use of B-mode is required, the process proceeds to step S20 I / P / B-mode (B-picture type). If the R B <R Bth,
Since the effect of the B mode is small, the I / P mode (P picture type) or the I mode is used.

【0047】即ち、ステップS19においてRP <R
Pth であるかどうか判別し、RP <RPth であれば、予
測モードとしてIモードのみを使用する限定を行う(ス
テップS22)。RP <RPth でなければ、I/Pモー
ドを使用するように限定する(ステップS21)。ステ
ップS23では、このようにして限定された予測モード
が出力される。これにより、Bモードの利用率がその閾
値RBth より低い場合は、予測モードがI/Pモードに
限定される。さらに、Pモードの利用率がその閾値R
Pth より低い場合は、予測モードがIモードのみに限定
される。
That is, in step S19, R P <R
Discriminated whether Pth, if R P <R Pth, performs limited to use only I mode as a prediction mode (step S22). If R P <R Pth is not satisfied, the use of the I / P mode is limited (step S21). In step S23, the prediction mode thus limited is output. Accordingly, when the utilization rate of the B mode is lower than the threshold R Bth , the prediction mode is limited to the I / P mode. Further, the utilization rate of the P mode is equal to the threshold R
When it is lower than Pth , the prediction mode is limited to only the I mode.

【0048】ステップS16においてリセットタイミン
グであると判別されると処理構造の限定が初期化され、
Fr 構造(Fi /Fr モード)を使用するようになされ
る(ステップS25)。リセットタイミングでない場合
は、ステップS24においてRFi>RFithであるかどう
か判別される。RFi>RFithでなければ、Fr モードの
使用が必要であるため、初期化処理と同じステップS2
5へ進みFr 構造(Fi /Fr モード)となる。RFi
Fithであれば、フレーム(Fr )モードの効果が小さ
いと判断してフィールド(Fi )構造によるFi モード
のみの処理を行うように限定する(ステップS26)。
ステップS27では、このようにして限定された処理構
造が出力される。これにより、Fiモードの選択率が閾
値RFithより高い場合は、処理構造がFi構造(Fiモ
ードのみ)に限定される。
If it is determined in step S16 that it is the reset timing, the limitation of the processing structure is initialized, and
An Fr structure (Fi / Fr mode) is used (step S25). If it is not the reset timing, it is determined in step S24 whether or not R Fi > R Fith . If R Fi is not greater than R Fith , the use of the Fr mode is necessary, and therefore the same step S2 as the initialization processing is performed.
Proceeding to No. 5, the structure becomes the Fr structure (Fi / Fr mode). R Fi >
If it is R Fith , it is determined that the effect of the frame (Fr) mode is small, and the processing is limited to only the Fi mode using the field (Fi) structure (step S26).
In step S27, the processing structure thus limited is output. As a result, when the selectivity of the Fi mode is higher than the threshold R Fith , the processing structure is limited to the Fi structure (Fi mode only).

【0049】ステップS17においてリセットタイミン
グであると判別されると動きベクトル探索範囲の限定が
初期化され、MVrangex=XMAX ,MVrengey=YMAX
と最大になる(ステップS36)。リセットタイミング
でない場合は、ステップS28及びS31において、動
きベクトルのヒストグラムSx(X) 及びSy(Y) と判断
基準値格納部17からの閾値MVthとの大小がそれぞれ
次のように比較される。即ちステップS28では、MV
th>Sx(i)かつSx(i+1)≧MVthかどうか判別され、ス
テップS31では、MVth>Sy(j)かつSy(j+1)≧MV
thかどうか判別される。
If it is determined in step S17 that it is the reset timing, the limitation of the motion vector search range is initialized, and MV rangex = X MAX , MV rengey = Y MAX
(Step S36). If not reset timing in step S28 and S31, the magnitude of the threshold MV th from the histogram Sx (X) and Sy (Y) and the determination reference value storage unit 17 of the motion vectors are compared as follows, respectively. That is, in step S28, the MV
th> Sx (i) and is determined whether Sx (i + 1) ≧ MV th, in step S31, MV th> Sy (j ) and Sy (j + 1) ≧ MV
th is determined.

【0050】MVth>Sx(i)かつSx(i+1)≧MVthでな
い場合は(ステップS28)、i がXの最大値XMAX
等しくなるまでこの iを1つずつインクリメントして比
較を繰り返す(ステップS29及びS30)。i =X
MAX となった場合は、ステップS36において、MV
rangex=XMAX ,MVrangey=YMAX と初期化する。M
th>Sx(i)かつSx(i+1)≧MVthである場合は(ステ
ップS28)、ステップS34において探索範囲のx座
標成分をMVrangex=i +1と限定する。
MVth> Sx (i) and Sx (i + 1) ≧ MVthDena
If not (step S28), i is the maximum value X of XMAX To
This i is incremented by one until it becomes equal,
The comparison is repeated (steps S29 and S30). i = X
MAX If MV has been reached in step S36,
rangex= XMAX , MVrangey= YMAX And initialize. M
V th> Sx (i) and Sx (i + 1) ≧ MVthIf (
Step S28), the x position of the search range in step S34
Mark component is MVrangex= I + 1.

【0051】同様に、MVth>Sy(j)かつSy(j+1)≧M
thでない場合は(ステップS31)、j がYの最大値
MAX に等しくなるまでこの jを1つずつインクリメン
トして比較を繰り返す(ステップS32及びS33)。
j =YMAX となった場合は、ステップS36において、
MVrangex=XMAX ,MVrangey=YMAX と初期化す
る。MVth>Sy(j)かつSy(j+1)≧MVthである場合は
(ステップS31)、ステップS35において探索範囲
のy座標成分をMVrangey=j +1と限定する。ステッ
プS37では、このようにして限定された動きベクトル
の探索範囲が出力される。これにより、動きベクトルの
探索範囲が、閾値MVthで規定された割合の動きベクト
ルが含まれる範囲に限定されることとなる。
Similarly, MV th > Sy (j) and Sy (j + 1) ≧ M
If not V th (step S31), j is repeated comparison increments the j one by one until it is equal to the maximum value Y MAX and Y (steps S32 and S33).
When j = Y MAX , in step S36,
Initialize as MV rangex = X MAX , MV rangey = Y MAX . If MV th > Sy (j) and Sy (j + 1) ≧ MV th (step S31), the y coordinate component of the search range is limited to MV rangey = j + 1 in step S35. In step S37, the search range of the motion vector thus limited is output. As a result, the search range of the motion vector is limited to a range including the motion vector at a rate defined by the threshold value MVth .

【0052】このように、本実施形態によれば、ダイナ
ミックに符号化状態を参照しながら効果的に画像符号化
処理を限定して簡略化できるため、符号化画質の劣化を
伴うことなく高速処理が可能となる。
As described above, according to the present embodiment, it is possible to effectively limit and simplify the image encoding process while dynamically referring to the encoding state, and thus perform high-speed processing without deteriorating the encoded image quality. Becomes possible.

【0053】図5は、本発明の動画像符号化装置の他の
一実施形態における付加回路の動作を表わすフローチャ
ートである。この実施形態におけるその他の回路の構成
及び動作は、図1〜図3を参照して述べた前の実施形態
の場合とほぼ同様であるため説明を省略する。
FIG. 5 is a flowchart showing the operation of the additional circuit in another embodiment of the moving picture coding apparatus of the present invention. The configuration and operation of other circuits in this embodiment are substantially the same as those in the previous embodiment described with reference to FIGS.

【0054】前の実施形態における図3のステップS1
2〜S14の処理に続いて、図5に示すステップS15
1、S16、並びにS171及びS173の処理がそれ
ぞれ実行される。
Step S1 of FIG. 3 in the previous embodiment
Following the processing of steps S2 to S14, step S15 shown in FIG.
1, S16, and S171 and S173 are executed.

【0055】ステップS151においては、ステップS
14で算出した動きベクトルのヒストグラムSx(i) が
所定の包含率R以上であるかどうか判別する。Sx(i)
<Rの場合は、iをインクリメントして(ステップS1
52)再びステップS151の判別を行う。なお、iは
ステップS14からステップS151へ進む際にi=0
にリセットされている。
In step S151, step S
It is determined whether the histogram Sx (i) of the motion vector calculated in step 14 is equal to or greater than a predetermined coverage R. Sx (i)
If <R, i is incremented (step S1
52) The determination in step S151 is performed again. It should be noted that i = 0 when proceeding from step S14 to step S151.
Has been reset to

【0056】Sx(i) が所定の包含率R以上である場合
は、ステップS153において、iが閾値MV0 未満で
あるかどうか判別する。i≧MV0 の場合はリセットタ
イミングではないと判別してステップS18へ進み、i
<MV0 の場合はステップS154へ進む。
[0056] When Sx (i) is predetermined inclusion rate R above, at step S153, i is determined whether or not less than the threshold MV 0. If i ≧ MV 0 , it is determined that it is not the reset timing, and the process proceeds to step S18, where i
<In the case of MV 0 proceeds to step S154.

【0057】ステップS154においては、ステップS
14で算出した動きベクトルのヒストグラムSy(j) が
所定の包含率R以上であるかどうか判別する。Sy(j)
<Rの場合は、jをインクリメントして(ステップS1
55)再びステップS154の判別を行う。なお、jは
ステップS14からステップS151へ進む際にj=0
にリセットされている。
In step S154, step S154
It is determined whether the histogram Sy (j) of the motion vector calculated in 14 is equal to or greater than a predetermined coverage R. Sy (j)
If <R, j is incremented (step S1
55) The determination in step S154 is performed again. Note that j = 0 when proceeding from step S14 to step S151.
Has been reset to

【0058】Sy(j) が所定の包含率R以上である場合
は、ステップS156において、jが閾値MV0 未満で
あるかどうか判別する。j≧MV0 の場合はリセットタ
イミングではないと判別してステップS18へ進み、j
<MV0 の場合はリセットタイミングであると判別され
て予測モードの限定が初期化され、I/P/Bピクチャ
モードを使用するようになされる(ステップS20)。
[0058] When Sy (j) is a predetermined inclusion ratio R above, at step S156, j is determined whether less than a threshold value MV 0. If j ≧ MV 0 , it is determined that the timing is not the reset timing, and the process proceeds to step S 18, where j
<For MV 0 limited prediction modes is determined that the reset timing is initialized, is adapted to use, I / P / B picture, mode (step S20).

【0059】このように、ステップS151〜S156
の処理により、ヒストグラム中で、所定包含率Rの動き
ベクトルの大きさが閾値より小さい場合に、探索する予
測モードの候補をI/P/Bの全探索モードにリセット
する。一般に、動きベクトルが大きい画像では画像性質
の変化が激しくBモードの効果が小さいが、動きベクト
ルの小さい画像では逆にBモードの効果が大きくなるの
で、このような場合にのみ予測モードの候補をI/P/
Bの全探索モードにリセットする適応的リセットが行わ
れる。これによって、不必要なリセット動作による処理
速度の低下を防止できる。
As described above, steps S151 to S156 are performed.
When the magnitude of the motion vector of the predetermined inclusion rate R is smaller than the threshold value in the histogram, the prediction mode candidates to be searched are reset to the I / P / B full search mode. Generally, in an image having a large motion vector, the image properties change greatly and the effect of the B mode is small. However, in an image having a small motion vector, the effect of the B mode is conversely increased. I / P /
An adaptive reset is performed to reset B to full search mode. As a result, it is possible to prevent a reduction in processing speed due to unnecessary reset operations.

【0060】リセットタイミングでない場合は、ステッ
プS18においてRB <RBth であるかどうか判別され
る。RB <RBth でなければ、Bモードの使用が必要で
あるため、ステップS20へ進みI/P/Bモード(B
ピクチャタイプ)となる。RB <RBth であれば、Bモ
ードの効果が小さいからI/Pモード(Pピクチャタイ
プ)又はIモードを使用する。
If it is not the reset timing, it is determined in step S18 whether R B <R Bth . If not R B <R Bth , it is necessary to use the B mode, so the process proceeds to step S20 and the I / P / B mode (B
Picture type). If R B <R Bth , the I / P mode (P picture type) or I mode is used because the effect of the B mode is small.

【0061】即ち、ステップS19においてRP <R
Pth であるかどうか判別し、RP <RPth であれば、予
測モードとしてIモードのみを使用する限定を行う(ス
テップS22)。RP <RPth でなければ、I/Pモー
ドを使用するように限定する(ステップS21)。ステ
ップS23では、このようにして限定された予測モード
が出力される。これにより、Bモードの利用率がその閾
値RBth より低い場合は、予測モードがI/Pモードに
限定される。さらに、Pモードの利用率がその閾値R
Pth より低い場合は、予測モードがIモードのみに限定
される。
That is, in step S19, R P <R
Discriminated whether Pth, if R P <R Pth, performs limited to use only I mode as a prediction mode (step S22). If R P <R Pth is not satisfied, the use of the I / P mode is limited (step S21). In step S23, the prediction mode thus limited is output. Accordingly, when the utilization rate of the B mode is lower than the threshold R Bth , the prediction mode is limited to the I / P mode. Further, the utilization rate of the P mode is equal to the threshold R
When it is lower than Pth , the prediction mode is limited to only the I mode.

【0062】ステップS16においては、周期的なリセ
ットタイミングであるかどうか判別する。リセットタイ
ミングであると判別されると処理構造の限定が初期化さ
れ、Fr 構造(Fi /Fr モード)を使用するようにな
される(ステップS25)。リセットタイミングでない
場合は、ステップS24においてRFi>RFithであるか
どうか判別される。RFi>RFithでなければ、Fr モー
ドの使用が必要であるため、初期化処理と同じステップ
S25へ進みFr 構造(Fi /Fr モード)となる。R
Fi>RFithであれば、フレーム(Fr )予測モードの効
果が小さいと判断してフィールド(Fi )構造によるF
i モードのみの処理を行うように限定する(ステップS
26)。ステップS27では、このようにして限定され
た処理構造が出力される。これにより、Fiモードの選
択率が閾値RFithより高い場合は、処理構造がFi構造
(Fiモードのみ)に限定される。
In step S16, it is determined whether it is a periodic reset timing. If it is determined that it is the reset timing, the limitation of the processing structure is initialized, and the Fr structure (Fi / Fr mode) is used (step S25). If it is not the reset timing, it is determined in step S24 whether or not R Fi > R Fith . If R Fi is not greater than R Fith , the use of the Fr mode is necessary. Therefore, the process proceeds to step S25 which is the same as the initialization processing, and the Fr structure (Fi / Fr mode) is obtained. R
If Fi > RFith , it is determined that the effect of the frame (Fr) prediction mode is small, and F by the field (Fi) structure is determined.
Limit the processing to only the i-mode (step S
26). In step S27, the processing structure thus limited is output. As a result, when the selectivity of the Fi mode is higher than the threshold R Fith , the processing structure is limited to the Fi structure (Fi mode only).

【0063】ステップS171では動きベクトルのx座
標成分の大きさが動きベクトル探索範囲MVrangexの最
大値となる率P(|MVrangex|)が、閾値P0 を越え
ているかどうか判別する。P(|MVrangex|)≦P0
の場合は、リセットタイミングではないと判別してステ
ップS28へ進む。P(|MVrangex|)>P0 の場合
は、ステップS172において動きベクトル探索範囲の
x座標成分MVrangexを所定量ΔMVx だけ拡大してス
テップS27へ進み、この拡大した動きベクトル探索範
囲のx座標成分MVrangexを出力する。
[0063] The rate is the maximum value of the magnitude of the motion vector search range MV Rangex of x-coordinate component of step S171 motion vector P (| MV rangex |) is to determine whether it exceeds a threshold value P 0. P (| MV rangex |) ≦ P 0
In this case, it is determined that it is not the reset timing, and the process proceeds to step S28. If P (| MV rangex |)> P 0 , the x-coordinate component MV rangex of the motion vector search range is enlarged by a predetermined amount ΔMVx in step S172, and the process proceeds to step S27. Output the component MV rangex .

【0064】ステップS173では動きベクトルのy座
標成分の大きさが動きベクトル探索範囲MVrangeyの最
大値となる率P(|MVrangey|)が、閾値P0 を越え
ているかどうか判別する。P(|MVrangey|)≦P0
の場合は、リセットタイミングではないと判別してステ
ップS31へ進む。P(|MVrangey|)>P0 の場合
は、ステップS174において動きベクトル探索範囲の
y座標成分MVrangeyを所定量ΔMVy だけ拡大してス
テップS27へ進み、この拡大した動きベクトル探索範
囲のy座標成分MVrangeyを出力する。
[0064] The rate is the maximum value of the magnitude of the motion vector search range MV Rangey y coordinate component of the motion vector in step S173 P (| MV rangey |) is to determine whether it exceeds a threshold value P 0. P (| MV rangey |) ≦ P 0
In the case of, it is determined that it is not the reset timing, and the process proceeds to step S31. If P (| MV rangey |)> P 0 , the y coordinate component MV rangey of the motion vector search range is expanded by a predetermined amount ΔMVy in step S174, and the process proceeds to step S27, where the y coordinate of the expanded motion vector search range is increased. Output the component MV rangey .

【0065】このように、ステップS171〜S174
の処理により、ヒストグラムより、動きベクトルの大き
さが動きベクトル探索範囲となる率P(|MV
rangex|)、P(|MVrangey|)が閾値P0 を越えた
場合にこれら動きベクトル探索範囲を所定量ΔMVx 、
ΔMVy だけそれぞれ拡大している。動きベクトル探索
範囲が画像中の動きに対して充分に広くない場合、大き
な動きベクトルが選択されてしまう率が高くなる。従っ
て、このような場合にのみ動きベクトル探索範囲を所定
量ずつ拡大する適応的リセットが行われる。これによっ
て、不必要なリセット動作による処理速度の低下を防止
できる。
As described above, steps S171 to S174
, The rate P (| MV) at which the magnitude of the motion vector falls within the motion vector search range from the histogram
rangex |), P (| MV rangey |) given these motion vector search range when a exceeds the threshold value P 0 amount DerutaMVx,
Each is enlarged by ΔMVy. If the motion vector search range is not wide enough for the motion in the image, the probability of selecting a large motion vector increases. Therefore, only in such a case, an adaptive reset for expanding the motion vector search range by a predetermined amount is performed. As a result, it is possible to prevent a reduction in processing speed due to unnecessary reset operations.

【0066】リセットタイミングでない場合は、ステッ
プS28及びS31において、動きベクトルのヒストグ
ラムSx(X) 及びSy(Y) と判断基準値格納部17から
の閾値MVthとの大小がそれぞれ次のように比較され
る。即ちステップS28では、MVth>Sx(i)かつSx
(i+1)≧MVthかどうか判別され、ステップS31で
は、MVth>Sy(j)かつSy(j+1)≧MVthかどうか判別
される。
[0066] If not reset timing in step S28 and S31, compared as magnitudes of following each of the threshold MV th from the histogram Sx (X) and Sy (Y) and the determination reference value storage unit 17 of the motion vector Is done. That is, in step S28, MV th > Sx (i) and Sx
It is determined whether (i + 1) ≧ MV th . In step S31, it is determined whether MV th > Sy (j) and Sy (j + 1) ≧ MV th .

【0067】MVth>Sx(i)かつSx(i+1)≧MVthでな
い場合は(ステップS28)、i がXの最大値XMAX
等しくなるまでこの iを1つずつインクリメントして比
較を繰り返す(ステップS29及びS30)。i =X
MAX となった場合は、ステップS36において、MV
rangex=XMAX ,MVrangey=YMAX と初期化する。M
th>Sx(i)かつSx(i+1)≧MVthである場合は(ステ
ップS28)、ステップS34において探索範囲をMV
rangex=i +1と限定する。
If MV th > Sx (i) and Sx (i + 1) ≧ MVth are not satisfied (step S28), this i is incremented by 1 until i becomes equal to the maximum value X MAX of X, and the comparison is performed. Is repeated (steps S29 and S30). i = X
If it becomes MAX , in step S36, MV
rangex = X MAX, initializes the MV rangey = Y MAX. M
If V th > Sx (i) and Sx (i + 1) ≧ MV th (step S28), the search range is set to MV in step S34.
Limit rangex = i + 1.

【0068】同様に、MVth>Sy(j)かつSy(j+1)≧M
thでない場合は(ステップS31)、j がYの最大値
MAX に等しくなるまでこの jを1つずつインクリメン
トして比較を繰り返す(ステップS32及びS33)。
j =YMAX となった場合は、ステップS36において、
MVrangex=XMAX ,MVrangey=YMAX と初期化す
る。MVth>Sy(j)かつSy(j+1)≧MVthである場合は
(ステップS31)、ステップS35において探索範囲
をMVrangey=j +1と限定する。ステップS37で
は、このようにして限定された動きベクトルの探索範囲
が出力される。これにより、動きベクトルの探索範囲
が、閾値MVthで規定された割合の動きベクトルが含ま
れる範囲に限定されることとなる。
Similarly, MV th > Sy (j) and Sy (j + 1) ≧ M
If not V th (step S31), j is repeated comparison increments the j one by one until it is equal to the maximum value Y MAX and Y (steps S32 and S33).
When j = Y MAX , in step S36,
Initialize as MV rangex = X MAX , MV rangey = Y MAX . If MV th > Sy (j) and Sy (j + 1) ≧ MV th (step S31), the search range is limited to MV rangey = j + 1 in step S35. In step S37, the search range of the motion vector thus limited is output. As a result, the search range of the motion vector is limited to a range including the motion vector at a rate defined by the threshold value MVth .

【0069】このように、本実施形態によれば、ダイナ
ミックに符号化状態を参照しながら効果的に画像符号化
処理を限定して簡略化できるため、符号化画質の劣化を
伴うことなく高速処理が可能となる。しかも、過度な限
定化による大幅な画質劣化や不必要なリセット動作によ
る処理速度の低下を効果的に防止することができる。
As described above, according to the present embodiment, it is possible to effectively limit and simplify the image encoding process while dynamically referring to the encoding state, so that the high-speed processing can be performed without deteriorating the encoded image quality. Becomes possible. Moreover, it is possible to effectively prevent a significant deterioration in image quality due to excessive limitation and a reduction in processing speed due to unnecessary reset operation.

【0070】以上述べた実施形態では、予測モード、処
理構造モード及び動きベクトル探索範囲の限定を全て行
っているが、本発明の動画像符号化装置は、これらのう
ちのいずれか1つ又は2つの限定を行うように構成して
も良いことは明らかである。また、上述の実施形態で
は、Bモードの利用率が低い際に、予測モードをI/P
モード又はIモードに限定するようにしているが、これ
は、Bモードの利用率が低い際に、予測モードをI/P
モードのみに限定するようにしても良いことは明らかで
ある。
In the embodiment described above, the prediction mode, the processing structure mode, and the motion vector search range are all limited. However, the moving picture coding apparatus of the present invention employs any one or two of them. Obviously, it may be configured to make one limitation. In the above-described embodiment, when the utilization rate of the B mode is low, the prediction mode is set to the I / P
Mode or the I mode, but when the utilization rate of the B mode is low, the prediction mode is set to the I / P mode.
Obviously, the mode may be limited to only the mode.

【0071】以上述べた実施形態は全て本発明を例示的
に示すものであって限定的に示すものではなく、本発明
は他の種々の変形態様及び変更態様で実施することがで
きる。従って本発明の範囲は特許請求の範囲及びその均
等範囲によってのみ規定されるものである。
The embodiments described above are merely examples of the present invention, and do not limit the present invention. The present invention can be embodied in other various modifications and alterations. Therefore, the scope of the present invention is defined only by the appended claims and their equivalents.

【0072】[0072]

【発明の効果】以上詳細に説明したように本発明によれ
ば、画像性質を検知するために複数の符号化モード又は
符号化パラメータを探索し、適切な符号化モード又は符
号化パラメータを選択的に用いて動画像の符号化処理を
行う装置において、過去の符号化処理履歴を計測する計
測手段と、計測した符号化処理履歴を参照して符号化モ
ード又は符号化パラメータの探索範囲を適応的に限定す
る限定手段とを備えている。このように、動画像符号化
処理において、符号化状態の履歴によりダイナミックに
変動する画像性質を予測し、それに合致した符号化モー
ド、符号化パラメータをあらかじめ限定し、その限定し
た符号化モード、符号化パラメータ内で探索を行うの
で、符号化画質のさらなる劣化を生じさせることなく、
符号化処理時間を短縮させた高速符号化が行える。
As described above in detail, according to the present invention, a plurality of coding modes or coding parameters are searched for detecting image properties, and an appropriate coding mode or coding parameter is selectively selected. In a device that performs moving image encoding processing by using, a measuring unit that measures a past encoding processing history, and adaptively sets a search range of an encoding mode or an encoding parameter with reference to the measured encoding processing history. And limiting means for limiting to As described above, in the moving image encoding process, the image properties that dynamically fluctuate based on the history of the encoding state are predicted, and the encoding mode and the encoding parameters that match the prediction are limited in advance. Since the search is performed within the encoding parameters, the encoded image quality is not further deteriorated,
High-speed encoding with a reduced encoding processing time can be performed.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の動画像符号化装置の一実施形態を概略
的に示すブロック図である。
FIG. 1 is a block diagram schematically showing an embodiment of a moving picture coding apparatus according to the present invention.

【図2】図1の実施形態における付加回路の一例を具体
的に示すブロック図である。
FIG. 2 is a block diagram specifically showing one example of an additional circuit in the embodiment of FIG. 1;

【図3】図2の付加回路の動作を表わすフローチャート
である。
FIG. 3 is a flowchart showing the operation of the additional circuit of FIG. 2;

【図4】図2の付加回路の動作を表わすフローチャート
である。
FIG. 4 is a flowchart showing the operation of the additional circuit of FIG. 2;

【図5】本発明の動画像符号化装置の他の実施形態にお
ける付加回路の動作を表わすフローチャートである。
FIG. 5 is a flowchart illustrating an operation of an additional circuit in another embodiment of the moving picture encoding device of the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

10 画像前処理部 11 動き補償部 12 信号圧縮部 13 量子化制御部 14 付加回路 15 符号化履歴計測部 15a 予測モード利用率計測部 15b 処理構造利用率計測部 15c 動きベクトルヒストグラム作成部 16 符号化モード・パラメータ限定部 16a 予測モード限定部 16b 処理構造限定部 16c 動きベクトル探索範囲限定部 17 判断基準値格納部 18 フレームクロック部 19 初期値格納部 Reference Signs List 10 image preprocessing unit 11 motion compensation unit 12 signal compression unit 13 quantization control unit 14 additional circuit 15 encoding history measurement unit 15a prediction mode utilization ratio measurement unit 15b processing structure utilization ratio measurement unit 15c motion vector histogram creation unit 16 encoding Mode / parameter limitation unit 16a Prediction mode limitation unit 16b Processing structure limitation unit 16c Motion vector search range limitation unit 17 Judgment reference value storage unit 18 Frame clock unit 19 Initial value storage unit

フロントページの続き (56)参考文献 特開 平3−24889(JP,A) 特開 平6−78289(JP,A) 特開 平6−62388(JP,A) 特開 平6−326988(JP,A) 特表 平4−500423(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) H04N 1/41 - 1/419 H04N 5/91 - 5/956 H04N 7/24 - 7/68 Continuation of front page (56) References JP-A-3-24889 (JP, A) JP-A-6-78289 (JP, A) JP-A-6-62388 (JP, A) JP-A-6-326988 (JP) (A) Special table Hei 4-500423 (JP, A) (58) Fields surveyed (Int. Cl. 7 , DB name) H04N 1/41-1/419 H04N 5/91-5/956 H04N 7/24 -7/68

Claims (15)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 予め用意された複数の符号化モード又は
符号化パラメータを探索し、適切な符号化モード又は符
号化パラメータを選択的に用いて動画像の符号化処理を
行う装置において、過去の符号化処理履歴を計測する計
測手段と、該計測した符号化処理履歴を参照して前記符
号化モード又は符号化パラメータの探索範囲を適応的に
限定する限定手段とを備えたことを特徴とする動画像符
号化装置。
1. An apparatus that searches for a plurality of encoding modes or encoding parameters prepared in advance and performs a moving image encoding process by selectively using an appropriate encoding mode or encoding parameter. Measuring means for measuring an encoding process history; and limiting means for adaptively limiting a search range of the encoding mode or the encoding parameter with reference to the measured encoding process history. Video encoding device.
【請求項2】 前記計測手段が過去の符号化処理履歴に
おける動きベクトルの大きさのヒストグラムを計測する
手段を含んでおり、前記限定手段が該計測したヒストグ
ラムに応じて動きベクトルの探索範囲を限定する動きベ
クトル探索範囲限定手段を含んでいることを特徴とする
請求項1に記載の装置。
2. The apparatus according to claim 1, wherein said measuring means includes means for measuring a histogram of a magnitude of a motion vector in a past encoding process history, and said limiting means limits a search range of the motion vector according to the measured histogram. The apparatus according to claim 1, further comprising a motion vector search range limiting unit that performs motion vector search.
【請求項3】 前記動きベクトル探索範囲限定手段は、
閾値によって規定される割合の動きベクトルが含まれる
範囲を前記計測したヒストグラムから検出し、該検出し
た範囲を動きベクトルの探索範囲とする手段であること
を特徴とする請求項2に記載の装置。
3. The motion vector search range limiting means,
3. The apparatus according to claim 2, further comprising means for detecting, from the measured histogram, a range including a motion vector at a rate defined by a threshold, and using the detected range as a search range of the motion vector.
【請求項4】 前記動きベクトル探索範囲を初期値に周
期的にリセットするリセット手段をさらに備えたことを
特徴とする請求項2又は3に記載の装置。
4. The apparatus according to claim 2, further comprising reset means for periodically resetting the motion vector search range to an initial value.
【請求項5】 前記動きベクトル探索範囲を前記計測し
たヒストグラムに応じて適応的にリセットするリセット
手段をさらに備えたことを特徴とする請求項2又は3に
記載の装置。
5. The apparatus according to claim 2, further comprising reset means for adaptively resetting the motion vector search range according to the measured histogram.
【請求項6】 前記リセット手段が、前記計測したヒス
トグラムより、動きベクトルの大きさが前記動きベクト
ル探索範囲の最大値となる率が閾値を越えた場合に該動
きベクトル探索範囲を拡大する手段であることを特徴と
する請求項5に記載の装置。
6. The reset means expands the motion vector search range when the rate at which the size of the motion vector reaches the maximum value of the motion vector search range exceeds a threshold from the measured histogram. The apparatus of claim 5, wherein the apparatus is provided.
【請求項7】 前記計測手段が過去の符号化処理履歴に
おける少なくとも1つの予測モードの利用率を計測する
手段を含んでおり、前記限定手段が該計測した予測モー
ドの利用率に応じて探索する予測モードの候補を限定す
る予測モード限定手段を含んでいることを特徴とする請
求項1から6のいずれか1項に記載の装置。
7. The measuring means includes means for measuring a utilization rate of at least one prediction mode in a past encoding process history, and the limiting means searches according to the measured utilization rate of the prediction mode. The apparatus according to any one of claims 1 to 6, further comprising prediction mode restriction means for restricting prediction mode candidates.
【請求項8】 前記予測モード限定手段は、Bモードの
利用率があらかじめ定めた閾値より小さいときは探索す
る予測モードをI/Pモードに限定する手段を含んでい
ることを特徴とする請求項7に記載の装置。
8. The prediction mode limiting means includes means for limiting the prediction mode to be searched to the I / P mode when the utilization rate of the B mode is smaller than a predetermined threshold value. An apparatus according to claim 7.
【請求項9】 前記予測モード限定手段は、Bモードの
利用率があらかじめ定めた第1の閾値より小さいときは
Pモードの利用率とあらかじめ定めた第2の閾値とを比
較し、Pモードの利用率が該第2の閾値より小さいとき
は探索する予測モードをIモードに限定し、Pモードの
利用率が該第2の閾値以上のときは探索する予測モード
をI/Pモードに限定する手段を含んでいることを特徴
とする請求項7に記載の装置。
9. The prediction mode limiting unit compares the utilization rate of the P mode with a second predetermined threshold value when the utilization rate of the B mode is smaller than a predetermined first threshold value. When the usage rate is smaller than the second threshold, the prediction mode to be searched is limited to the I mode, and when the usage rate of the P mode is equal to or more than the second threshold, the prediction mode to be searched is limited to the I / P mode. The apparatus of claim 7, comprising means.
【請求項10】 前記探索する予測モードの候補を初期
値に周期的にリセットするリセット手段をさらに備えた
ことを特徴とする請求項7から9のいずれか1項に記載
の装置。
10. The apparatus according to claim 7, further comprising reset means for periodically resetting the search mode candidate to be searched to an initial value.
【請求項11】 前記探索する予測モードの候補を前記
計測したヒストグラムに応じて適応的にリセットするリ
セット手段をさらに備えたことを特徴とする請求項7か
ら9のいずれか1項に記載の装置。
11. The apparatus according to claim 7, further comprising a reset unit that adaptively resets the prediction mode candidates to be searched according to the measured histogram. .
【請求項12】 前記リセット手段が、前記計測したヒ
ストグラム中で、所定包含率の動きベクトルの大きさが
閾値より小さい場合に前記探索する予測モードの候補を
初期値にリセットする手段であることを特徴とする請求
項11に記載の装置。
12. The method according to claim 12, wherein the reset unit is a unit that resets the prediction mode candidate to be searched to an initial value when a magnitude of a motion vector having a predetermined inclusion rate is smaller than a threshold value in the measured histogram. An apparatus according to claim 11, characterized in that:
【請求項13】 前記計測手段が過去の符号化処理履歴
におけるインタレース対応処理構造モードの利用率を計
測する手段を含んでおり、前記限定手段が該計測した処
理構造モードの利用率に応じて探索する処理構造を限定
する処理構造限定手段を含んでいることを特徴とする請
求項1から12のいずれか1項に記載の装置。
13. The measuring means includes means for measuring a utilization rate of an interlaced processing structure mode in a past encoding processing history, and the limiting means according to the measured utilization rate of the processing structure mode. 13. The apparatus according to claim 1, further comprising processing structure limiting means for limiting a processing structure to be searched.
【請求項14】 前記処理構造限定手段は、フィールド
モードの利用率があらかじめ定めた閾値より大きいとき
は探索する処理構造をフィールド構造に限定する手段を
含んでいることを特徴とする請求項13に記載の装置。
14. The processing structure limiting means according to claim 13, wherein said processing structure limiting means includes means for limiting a processing structure to be searched to a field structure when a utilization rate of a field mode is larger than a predetermined threshold value. The described device.
【請求項15】 前記探索する処理構造をフレーム構造
へ周期的にリセットするリセット手段をさらに備えたこ
とを特徴とする請求項14に記載の装置。
15. The apparatus according to claim 14, further comprising reset means for periodically resetting the search processing structure to a frame structure.
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