JP3144480B2 - 画像符号化制御回路及び画像符号化制御方法 - Google Patents
画像符号化制御回路及び画像符号化制御方法Info
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- JP3144480B2 JP3144480B2 JP12609098A JP12609098A JP3144480B2 JP 3144480 B2 JP3144480 B2 JP 3144480B2 JP 12609098 A JP12609098 A JP 12609098A JP 12609098 A JP12609098 A JP 12609098A JP 3144480 B2 JP3144480 B2 JP 3144480B2
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Description
路及び画像符号化制御方法に関し、特に、画像データの
水平方向画素数を約1/2に間引いた画像を符号化する
際の処理サイクルを制御する画像符号化制御回路及び画
像符号化制御方法に関する。
に間引いた画像(以下、水平1/2間引きフォーマット
と称する)は、水平方向の画像データを1/2に間引く
ことにより画素データの数を元の画像の約半分に減らせ
るため、データの圧縮率を高くすることができる。ま
た、画素データの数が元の画像の約半分となるにも関わ
らず、標準フォーマットと比べて画質があまり劣化しな
いため、有効な圧縮方法としてしばしば用いらていれ
る。
号化及びその多重・分離方法についての国際標準である
MPEG方式のビデオエンコーダにおいて、水平1/2
間引きフォーマットを符号化する場合、例えば、NTS
C方式のビデオ画像を符号化する場合、間引きを行わな
い標準フォーマットでは水平720画素×垂直480ラ
インの画像となり、水平1/2間引きフォーマットでは
水平352画素×垂直480ラインの画像となる。
化する場合、16×16画素からなるマクロブロック
(以下、MBと称する)水平方向1列分である1MBラ
インを符号化する時間(以下、MBライン処理時間と称
する)は、水平方向のMB数が間引きを行わない標準フ
ォーマットと比べて約1/2であるため、標準フォーマ
ットを符号化する場合の半分の時間となる。
雑さや動きの激しさによって情報の発生量が変動する
が、この変動を吸収し、一定の伝送速度で伝送するため
に、発生符号量を制御する必要がある。発生符号量の制
御は、MBを離散コサイン変換(以下、DCTと称す
る)して得られる変換係数を量子化する際に用いられる
量子化スケールを調整することにより行われる。
エンコーダにてMBラインの符号化が行われている間
に、ホストCPUにおいて次のMBラインの量子化スケ
ールが計算されることにより行われている。
成例を示すブロック図である。
間引きフォーマットか標準フォーマットかを指定するモ
ードレジスタ5と、画面内で符号化する領域のMB数を
16画素単位で設定する符号化領域幅レジスタ7と、符
号化する領域のMBライン数を16ライン単位で設定す
るMBライン数レジスタ8と、符号化された水平方向の
MB数を計測する水平MB数カウンタ9と、符号化され
たMBライン数を計測するMBライン数カウンタ10
と、水平MB数カウンタ9にて計測されたMB数及びM
Bライン数カウンタ10にて計測されたMBライン数に
基づいてアドレスを生成するアドレス生成器11と、符
号化領域幅レジスタ7に設定されたMB数と水平MB数
カウンタ9にて計測されたMB数とを比較する比較器1
2と、MBライン数レジスタ8にて設定されたMBライ
ン数とMBライン数カウンタ10にて計測されたMBラ
イン数とを比較する比較器13と、画像データが入力さ
れ、入力された画像データをモードレジスタ6にて指定
されたフォーマットに基づいた画像サイズに変換するフ
ィルタ3と、フィルタ3にて画像サイズが変換された画
像データを一時記憶し、アドレス生成器27にて生成さ
れたアドレスに基づいて、記憶された画像データを出力
するメモリ4と、メモリ4から出力された画像データを
符号化し、ビデオストリームとして出力する符号化器5
と、符号化器5から出力されたビデオストリームと外部
から入力されるオーディオストリームとを多重化して出
力する多重化回路2と、モードレジスタ6、符号化領域
幅レジスタ7、MBライン数レジスタ8、符号化器5及
び多重化回路2とホストバス14により接続され、MB
ライン毎に符号化処理を行うとともに回路全体の制御を
行うホストCPU1とから構成されている。
化制御回路の動作について説明する。
化領域幅レジスタ7内に、水平1/2間引きフォーマッ
トの場合は水平1/2間引きフォーマットの符号化領域
幅のMB数が、標準フォーマットの場合は標準フォーマ
ットの符号化領域幅のMB数がそれぞれ設定される。
ンMB数カウンタ9において、符号化されたMB数が計
測される。
たMB数は比較器12に入力され、比較器12におい
て、符号化領域幅レジスタ7に設定されたMB数と比較
され、水平ラインMB数カウンタ9にて計測されたMB
数が符号化領域幅レジスタ7に設定されたMB数に達し
た場合、比較器12からホストCPU1に対してMBラ
イン終了信号が出力される。
記同様に行われる。
体の制御が行われている。
画像符号化制御回路においては、水平1/2間引きフォ
ーマットを符号化する場合、そのMBライン処理時間
は、水平方向のMB数が間引きを行わない標準フォーマ
ットと比べて約1/2であるため、標準フォーマットを
符号化する場合の半分の時間となる。
インの符号化処理以外に、例えば発生符号量を制御した
り、ホストバスを使用して多重化回路を制御すること
で、ビデオストリーム及びオーディオストリームとヘッ
ダ情報とをつなぎ合わせてストリームを作成する等の回
路全体の制御が行われており、その制御に費やされる時
間は、水平間引きフォーマットを符号化する場合と標準
フォーマットを符号化する場合とで等しい。
を符号化する場合、1つのMBライン処理時間内にその
MBラインについて上述した全ての制御を行うことがで
きなくなる虞れがある。
における処理のタイミングを示す図である。
像符号化制御回路においては、1つのMBラインの符号
化処理が終了した後、すぐに次のMBラインの符号化処
理が行われている。そのため、水平1/2間引きフォー
マットを符号化する場合、1つのMBラインについて発
生符号量の制御等の処理を行うために許される時間が、
標準フォーマットを符号化する場合と比べて約半分にな
ってしまっている。
16ビット/10MHzのホストCPUを使用した場合
の各処理時間の一例を説明する。
ームは、MBライン数が30MBラインで、フレームレ
ートが約30枚/秒であるため、標準フォーマットの符
号化処理に費やされる時間は、1MBライン(45M
B)あたり最大1080μseとなる。
0μsecの処理時間が費やされるため、水平1/2間
引きフォーマットの符号化処理に費やされる時間は、1
MBライン約500μsecとなる。
制御するために1MBライン間に行われる計算処理にお
いては、約200μsecの時間が必要となる。
グラムストリームの場合、12kbyt/パケットであ
るため、1MBラインあたり約1パケット作成する必要
があり、ホストCPUにおいて1パケットを作成するた
めに費やされる時間は合計約250μsecとなる。
rIIのビットレートが384kbpsで周波数が48k
Hzである場合、約150μsec毎にオーディオデータ
を転送するのにホストCPUにおいて約20μsecの
処理時間が必要となる。500μsec間では最大で4
回この処理が発生する。
制御、パケット作成及びオーディオ処理を全て行うため
に約530μsecの時間が必要となり、水平1/2間
引きフォーマットを符号化する場合、上述した処理に費
やされる時間は1MBラインの符号化処理に費やされる
時間を超えてしまい、全ての処理を行うことができなく
なってしまう。
いて上述した処理を全て行うためには、処理速度が高速
なホストCPUを用いなければならず、その場合、コス
トアップが生じてしまうという問題点がある。
する問題点に鑑みてなされたものであって、水平1/2
間引きフォーマットを符号化する場合においてもホスト
CPUにて必要な処理を全て行うことができる画像符号
化制御回路及び画像符号化制御方法を提供することを目
的とする。
に本発明は、入力された画像データを符号化する符号化
手段と、該符号化手段にて符号化された画像データの水
平方向のマクロブロック数を計測する第1のカウンタと
を有し、該第1のカウンタにて計測されたマクロブロッ
ク数に基づいてマクロブロックの符号化サイクルを制御
する画像符号化制御回路であって、前記第1のカウンタ
にて計測されたマクロブロック数と符号化を行う領域の
水平方向のマクロブロック数とを比較する第1の比較手
段と、該第1の比較手段における比較結果が、前記第1
のカウンタにて計測されたマクロブロック数が符号化を
行う領域の水平方向のマクロブロック数以上となった場
合、前記符号化手段における画像データの符号化を無効
とする有効/無効手段と、前記第1のカウンタにて計測
されたマクロブロック数と1つのマクロブロックライン
の画像データを符号化するために必要となる時間で符号
化されるマクロブロック数とを比較する第2の比較手段
とを有し、該第2の比較手段における比較結果が、前記
第1のカウンタにて計測されたマクロブロック数と1つ
のマクロブロックラインの画像データを符号化するため
に必要となる時間で符号化されるマクロブロック数とが
一致した場合、次のマクロブロックラインの符号化を行
うことを特徴とする。
マクロブロック数を設定する第1の格納手段手段を有
し、前記第1の比較手段は、前記第1のカウンタにて計
測されたマクロブロック数と前記第1の格納手段に設定
されたマクロブロック数とを比較することを特徴とす
る。
画像データを符号化するために必要となる時間で符号化
されるマクロブロック数を設定する第2の格納手段を有
し、前記第2の比較手段は、前記第1のカウンタにて計
測されたマクロブロック数と前記第2の格納手段に設定
されたマクロブロック数とを比較することを特徴とす
る。
像データのマクロブロックライン数を計測する第2のカ
ウンタと、該第2のカウンタにて計測されたマクロブロ
ックライン数と符号化を行う領域のマクロブロックライ
ン数とを比較する第3の比較手段とを有し、該第3の比
較手段における比較結果が、前記第2のカウンタにて計
測されたマクロブロックライン数と符号化を行うマクロ
ブロックライン数とが一致した場合、当該画像データの
符号化を終了することを特徴とする。
ックライン数を設定する第3の格納手段を有し、前記第
3の比較手段は、前記第2のカウンタにて計測されたマ
クロブロックライン数と前記第3の格納手段に設定され
たマクロブロックライン数とを比較することを特徴とす
る。
ブロック毎に符号化する符号化手段と、該符号化手段に
て符号化された画像データの水平方向のマクロブロック
数を計測する第1のカウンタとを有し、該第1のカウン
タにて計測されたマクロブロック数に基づいてマクロブ
ロックの符号化サイクルを制御する画像符号化制御回路
であって、前記第1のカウンタにて計測されたマクロブ
ロック数と符号化を行う領域の水平方向のマクロブロッ
ク数とを比較する第1の比較手段と、該第1の比較手段
における比較結果が、前記第1のカウンタにて計測され
たマクロブロック数が符号化を行う領域の水平方向のマ
クロブロック数以上となった場合、前記符号化手段にお
ける画像データの符号化を前記処理ブロック毎に無効と
する複数の有効/無効手段と、前記第1のカウンタにて
計測されたマクロブロック数と1つのマクロブロックラ
インの画像データを符号化するために必要となる時間で
符号化されるマクロブロック数とを比較する第2の比較
手段とを有し、該第2の比較手段における比較結果が、
前記第1のカウンタにて計測されたマクロブロック数と
1つのマクロブロックラインの画像データを符号化する
ために必要となる時間で符号化されるマクロブロック数
とが一致した場合、次のマクロブロックラインの符号化
を行うことを特徴とする。
号化処理を、画像データのマクロブロックライン単位で
前記処理ブロック毎に順次行うことを特徴とする。
カウンタにてマクロブロック数の計測が開始される際、
前記符号化手段における画像データの符号化を有効とす
ることを特徴とする。
際に、符号化された画像データの水平方向のマクロブロ
ック数を計測し、計測されたマクロブロック数に基づい
てマクロブロックの符号化サイクルを制御する画像符号
化制御方法であって、計測されたマクロブロック数と符
号化を行う領域の水平方向のマクロブロック数とを比較
し、該比較結果が、計測されたマクロブロック数が符号
化を行う領域の水平方向のマクロブロック数以上となっ
た場合、画像データの符号化を無効とし、計測されたマ
クロブロック数と1つのマクロブロックラインの画像デ
ータを符号化するために必要となる時間で符号化される
マクロブロック数とを比較し、該比較結果が、計測され
たマクロブロック数と1つのマクロブロックラインの画
像データを符号化するために必要となる時間で符号化さ
れるマクロブロック数とが一致した場合、次のマクロブ
ロックラインの符号化を行うことを特徴とする。
ロックライン数を計測し、計測されたマクロブロックラ
イン数と符号化を行う領域のマクロブロックライン数と
を比較し、該比較結果が、計測されたマクロブロックラ
イン数と符号化を行うマクロブロックライン数とが一致
した場合、当該画像データの符号化を終了することを特
徴とする。
される際、前記画像データの符号化を有効とすることを
特徴とする。
おいては、入力された画像データが符号化される際、第
1のカウンタにおいて、符号化された画像データの水平
方向のマクロブロック数が計測され、計測されたマクロ
ブロック数が、第1の比較手段において、符号化を行う
領域の水平方向のマクロブロック数と、また、第2の比
較手段において、標準フォーマットにて1つのマクロブ
ロックラインの画像データを符号化するために必要とな
る時間で符号化されるマクロブロック数とそれぞれ比較
される。ここで、第1の比較手段における比較結果が、
第1のカウンタにて計測されたマクロブロック数が符号
化を行う領域の水平方向のマクロブロック数以上となっ
た場合、有効/無効手段において、画像データの符号化
が無効とされ、それにより、画像データの符号化が行わ
れないようになる。また、第2の比較手段における比較
結果が、第1のカウンタにて計測されたマクロブロック
数と標準フォーマットにて1つのマクロブロックライン
の画像データを符号化するために必要となる時間で符号
化されるマクロブロック数とが一致した場合、そのマク
ロブロックラインの符号化が終了したと判断され、次の
マクロブロックラインの符号化が行われる。
の符号化が終了した場合においても、第1のカウンタに
て計測されたマクロブロック数が標準フォーマットの1
つのマクロブロックラインの画像データを符号化するた
めに必要となる時間で符号化されるマクロブロック数と
等しくなるまで次のマクロブロックラインの符号化が行
われないので、画像サイズによらずにマクロブロックラ
インの符号化のサイクルが一定となり、水平1/2間引
きフォーマットの符号化を行う場合においても、マクロ
ブロックラインの符号化のサイクルが短くなるというこ
とがない。
トの符号化を行う場合においても、ホストCPUにて必
要な処理を行うことができなくなることはない。
いて図面を参照して説明する。
像符号化制御回路の第1の実施の形態を示すブロック図
である。
引きフォーマットか標準フォーマットかを指定するモー
ドレジスタ5と、画面内で符号化する領域のMB数を1
6画素単位で設定する第1の格納手段である符号化領域
幅レジスタ7と、符号化する領域のMBライン数を16
ライン単位で設定する第3の格納手段であるMBライン
数レジスタ8と、1MBラインの処理時間で処理する総
MB数を設定する第2の格納手段である水平MB数レジ
スタ15と、符号化された水平方向のMB数を計測する
第1の計測手段である水平MB数カウンタ9と、符号化
されたMBライン数を計測する第2の計測手段であるM
Bライン数カウンタ10と、水平MB数カウンタ9にて
計測されたMB数及びMBライン数カウンタ10にて計
測されたMBライン数に基づいてアドレスを生成するア
ドレス生成器11と、符号化領域幅レジスタ7に設定さ
れたMB数と水平MB数カウンタ9にて計測されたMB
数とを比較する第1の比較手段である比較器12と、水
平MB数レジスタ15に設定されたMB数と水平MB数
カウンタ9にて計測されたMB数とを比較する第2の比
較手段である比較器16と、MBライン数レジスタ8に
て設定されたMBライン数とMBライン数カウンタ10
にて計測されたMBライン数とを比較する第3の比較手
段である比較器13と、画像データが入力され、入力さ
れた画像データをモードレジスタ6にて指定されたフォ
ーマットに基づいた画像サイズに変換するフィルタ3
と、フィルタ3にて画像サイズが変換された画像データ
を一時記憶し、アドレス生成器27にて生成されたアド
レスに基づいて、記憶された画像データを出力するメモ
リ4と、メモリ4から出力された画像データを符号化
し、ビデオストリームとして出力する符号化器5と、比
較器12における比較結果に基づいて符号化器5におけ
る符号化を有効または無効とするMBサイクル有効/無
効レジスタ17と、符号化器5から出力されたビデオス
トリームと外部から入力されるオーディオストリームと
を多重化して出力する多重化回路2と、モードレジスタ
6、符号化領域幅レジスタ7、MBライン数レジスタ
8、符号化器5及び多重化回路2とホストバス14によ
り接続され、MBライン毎に符号化処理を行うとともに
回路全体の制御を行うホストCPU1とから構成されて
いる。
化制御回路の動作について説明する。
の動作を説明するためのフローチャートであり、図3
は、図2に示した動作のタイミングを示す図である。
る場合の動作について説明する。
御によって、ホストバス14を介してモードレジスタ6
が標準フォーマットモードに設定される。また、符号化
領域幅レジスタ7に標準フォーマットの符号化領域のM
B数が設定され、また、MBライン数レジスタ8に符号
化する領域のMBライン数が設定され、また、水平MB
数レジスタ15に標準フォーマットの1MBラインに含
まれる総MB数が設定される。標準フォーマットの場
合、例えばNTSC方式においては、符号化領域幅レジ
スタ7には720/16=45、MBライン数レジスタ
8には480/16=30、水平MB数レジスタ15に
は45がそれぞれ設定される。
S1)、まず、MBライン数カウンタ10がリセットさ
れる(ステップS2)。
ップS3)、水平MB数カウンタ9がリセットされると
ともに(ステップS4)、MBサイクル有効/無効レジ
スタ17が有効状態に設定される(ステップS5)。
ドレジスタ6にて標準フォーマットが指定されているた
め、フィルタ3においては、入力された画像データが標
準フォーマットの画像サイズに変換され、変換された画
像データはメモリ4に書き込まれ、アドレス生成器11
にて生成されたアドレスに基づいて、メモリ4内から読
み出されて符号化器5に入力される。
ウンタ9において計測されたMB数と符号化領域幅レジ
スタ7に設定されたMB数とが比較され(ステップS
6)、水平MB数カウンタ9において計測されたMB数
が符号化領域幅レジスタ7に設定されたMB数以上であ
る場合は、MBサイクル有効/無効レジスタ17が無効
状態に設定される(ステップS7)。
て、水平MB数カウンタ9において計測されたMB数が
符号化領域幅レジスタ7に設定されたMB数よりも小さ
かった場合は、水平MB数カウンタ9における計測が引
き続き行われる(ステップS8)。
効レジスタ17が無効状態に設定された後、比較器16
において、水平MB数カウンタ9において計測されたM
B数と水平MB数レジスタ15に設定されたMB数とが
比較され(ステップS9)、水平MB数カウンタ9にお
いて計測されたMB数が水平MB数レジスタ15に設定
されたMB数と一致している場合は、そのMBラインの
符号化処理が終了したことを示す信号(以下、MBライ
ン終了信号と称する)が比較器16からホストCPU
1、水平MB数カウンタ9及びMBライン数カウンタ1
0に対して出力される(ステップS10)。
て、水平MB数カウンタ9において計測されたMB数が
水平MB数レジスタ15に設定されたMB数と一致して
いなかった場合は、水平MB数カウンタ9における計測
が引き続き行われる(ステップS11)。
場合は、水平MB数レジスタ15に設定されたMB数と
符号化領域幅レジスタ7に設定されたMB数とは互いに
等しいため、ステップS6における比較において水平M
B数カウンタ9において計測されたMB数が符号化領域
幅レジスタ7に設定されたMB数以上である場合は、水
平MB数カウンタ9において計測されたMB数が水平M
B数レジスタ15に設定されたMB数と一致しているこ
とになる。
カウンタ10において計測されたMBライン数とMBラ
イン数レジスタ8に設定されたMBライン数とが比較さ
れ(ステップS12)、MBライン数カウンタ10にお
いて計測されたMBライン数がMBライン数レジスタ8
に設定されたMBライン数と一致している場合は、最も
下位のMBラインまで符号化処理が行われたと判断さ
れ、MBサイクル有効/無効レジスタ17が無効状態に
設定される(ステップS13)。
て、MBライン数カウンタ10において計測されたMB
ライン数がMBライン数レジスタ8に設定されたMBラ
イン数と一致していなかった場合は、MBライン数カウ
ンタ10における計測が引き続き行われる(ステップS
14)。
チャの符号化開始後、全MBの符号化処理が終了するま
で、MBサイクル有効/無効レジスタ17は有効状態に
設定されたまま変化せず、全MBの符号化処理が終了し
た後、無効状態に設定される。
に設定されたMB数に基づいてMBの符号化サイクルが
制御され、それにより入力された画像データが符号化さ
れるので、MBライン処理が終わったことを示すMBラ
イン終了信号が、図3に示す標準フォーマットの時刻で
ホストCPU1に対して出力される。
て設定された量子化スケールを使用し、MBサイクル有
効/無効レジスタ17の状態に基づいて、本来の符号化
領域幅内にあったデータかどうかを判断しながら符号化
処理が行われる。この場合、ピクチャの符号化開始後、
符号化器5によって、ピクチャ内の全MBが連続して符
号化される。
像を符号化する場合の動作について説明する。
御によって、ホストバス14を介してモードレジスタ6
が1/2間引きフォーマットモードに設定される。ま
た、符号化領域幅レジスタ7に1/2間引きフォーマッ
トの符号化領域のMB数が設定され、また、MBライン
数レジスタ8に符号化する領域のMBライン数が設定さ
れ、また、水平MB数レジスタ15に標準フォーマット
の1MBラインに含まれる総MB数が設定される。1/
2間引きフォーマットの場合、例えばNTSC方式にお
いては、符号化領域幅レジスタ7には352/16=2
2、MBライン数レジスタ8には480/16=30、
水平MB数レジスタ15には標準フォーマットの1MB
ラインに含まれる総MB数である45がそれぞれ設定さ
れる。
S1)、まず、MBライン数カウンタ10がリセットさ
れる(ステップS2)。
ップS3)、水平MB数カウンタ9がリセットされると
ともに(ステップS4)、MBサイクル有効/無効レジ
スタ17が有効状態に設定される(ステップS5)。
ドレジスタ6にて標準フォーマットが指定されているた
め、フィルタ3においては、入力された画像データが標
準フォーマットの画像サイズに変換され、変換された画
像データはメモリ4に書き込まれ、アドレス生成器11
にて生成されたアドレスに基づいて、メモリ4内から読
み出されて符号化器5に入力される。
ウンタ9において計測されたMB数と符号化領域幅レジ
スタ7に設定されたMB数とが比較され(ステップS
6)、水平MB数カウンタ9において計測されたMB数
が符号化領域幅レジスタ7に設定されたMB数以上であ
る場合は、MBサイクル有効/無効レジスタ17が無効
状態に設定される(ステップS7)。
て、水平MB数カウンタ9において計測されたMB数が
符号化領域幅レジスタ7に設定されたMB数よりも小さ
かった場合は、水平MB数カウンタ9における計測が引
き続き行われる(ステップS8)。
効レジスタ17が無効状態に設定された後、比較器16
において、水平MB数カウンタ9において計測されたM
B数と水平MB数レジスタ15に設定されたMB数とが
比較され(ステップS9)、水平MB数カウンタ9にお
いて計測されたMB数が水平MB数レジスタ15に設定
されたMB数と一致している場合は、そのMBラインの
符号化処理が終了したことを示すMBライン終了信号が
比較器16からホストCPU1、水平MB数カウンタ9
及びMBライン数カウンタ10に対して出力される(ス
テップS10)。なお、アドレス生成器9においては、
画像フォーマットによらずにアドレスが生成されている
ため、MBサイクル有効/無効レジスタ17が無効状態
である場合は、メモリ4からは無効なMBデータが出力
され、符号化器5に入力される。
て、水平MB数カウンタ9において計測されたMB数が
水平MB数レジスタ15に設定されたMB数と一致して
いなかった場合は、水平MB数カウンタ9における計測
が引き続き行われる(ステップS11)。
化を行う場合においては、符号化領域幅レジスタ7に設
定されたMB数が水平MB数レジスタ15に設定された
MB数の約1/2であるため、標準フォーマットの符号
化を行う場合のように、水平MB数カウンタ9において
計測されたMB数と水平MB数レジスタ15に設定され
たMB数とは一致しない。
カウンタ10において計測されたMBライン数とMBラ
イン数レジスタ8に設定されたMBライン数とが比較さ
れ(ステップS12)、MBライン数カウンタ10にお
いて計測されたMBライン数がMBライン数レジスタ8
に設定されたMBライン数と一致している場合は、最も
下位のMBラインまで符号化処理が行われたと判断さ
れ、MBサイクル有効/無効レジスタ17が無効状態に
設定される(ステップS13)。
て、MBライン数カウンタ10において計測されたMB
ライン数がMBライン数レジスタ8に設定されたMBラ
イン数と一致していなかった場合は、MBライン数カウ
ンタ10における計測が引き続き行われる(ステップS
14)。
は、MBサイクル有効/無効レジスタ17が、1枚のピ
クチャの符号化開始後、1MBラインの処理時間の有効
MBの間は有効状態、それに続く無効MBの間は無効状
態に設定される。
に設定されたMB数に基づいてMBの符号化サイクルが
制御され、それにより入力された画像データが符号化さ
れるので、水平1/2間引きフォーマットの符号化を行
う場合においても、MBライン処理が終わったことを示
すMBライン終了信号が、図3に示すように、標準フォ
ーマットの符号化を行う場合と同じ時刻にホストCPU
1に対して出力される。
て設定された量子化スケールを使用し、MBサイクル有
効/無効レジスタ17の状態に基づいて、本来の符号化
領域幅内にあったデータかどうかを判断しながら符号化
処理が行われる。この場合、MBサイクル有効/無効レ
ジスタ17が有効状態であればMBの符号化処理が行わ
れ、MBサイクル有効/無効レジスタ17が無効状態で
あればそのMBの符号化処理は行われない。
り、図3に示すように、ホストCPU1におけるMBラ
イン処理時間が標準フォーマットと同じものとなる。
の制御について説明する。
モリ4及び符号化器5を介してビデオストリームに圧縮
され、多重化回路2に入力される。ホストCPU1にお
いてはヘッダ情報が作成され、作成されたヘッダ情報
は、ホストバス14を介して多重化回路2に入力され
る。
にて作成されたヘッダ情報と外部から入力されるオーデ
ィオストリームと符号化器5から出力されたビデオスト
リームとが合成され、ストリーム出力が得られる。
4を介してホストCPU1によって制御されている。
は、1995年電子情報通信学会情報・システムソサイ
エティ大会での「D−126 PS/TSに対応したM
PEG−2システムレイヤの開発」に記載された多重化
処理がある。
U1に対して出力された際のホストCPU1の動作につ
いて説明する。
にてMBライン終了信号がホストCPU1に対して出力
された際のホストCPU1の動作を説明するためのフロ
ーチャートである。
Bライン終了信号が出力されると(ステップS21)、
まず、次に符号化するMBラインにおける目標符号量が
計算される(ステップS22)。
路2内に設けられたビデオFIFO(不図示)に格納さ
れたこれまでのMBラインまでの発生符号量が読み出さ
れる(ステップS23)。
生符号量とステップS22にて計算された目標符号量と
が比較され、その比較結果に基づいて量子化スケールが
計算され、更新される(ステップS24)。なお、量子
化スケールの計算は、例えば以下に示す数式に基づいて
行われる。
d×31/r<Qmax) Q=Qmin (Qmin≧Q0+d×31/r) Q=Qmax (Qmax≦Q0+d×31/r) 発生符号量が目標符号量よりも大きな場合には、量子化
スケールQを大きくし、発生符号量を減らす方向に設定
する。逆に、発生符号量が目標符号量よりも小さな場合
は、量子化スケールQを小さくし、発生符号量を増やす
方向に設定する。
て、ホストバス14を介して符号化器5に対して変更さ
れた量子化スケールQが設定され、符号量制御が行われ
る。
は、ホストCPU1内のソフトウェアによって実現され
る。
像符号化制御回路の第2の実施の形態を示すブロック図
である。
化器20内に、動きベクトル検出を行うMEブロック2
1と、離散コサイン変換/逆離散コサイン変換及び量子
化/逆量子化を行うDCT・Qブロック22と、可変長
符号化を行うVLCブロック23との3つの処理ブロッ
クが設けられており、さらに、MEブロック21、DC
T・Qブロック22及びVLCブロック23のそれぞれ
にMBサイクル有効/無効レジスタ17a〜17cが接
続されており、符号化器20における符号化処理がパイ
プライン処理とされている。なお、その他の構成におい
ては、第1の実施の形態において示したものと同様であ
る。
化制御回路の符号化器20内の動作について説明する。
像データが入力される。すると、MEブロック21に接
続されたMBサイクル有効/無効レジスタ17aによっ
てMEブロック21の画像データの有効または無効状態
が判断され、画像データの処理が行われる。なお、有効
または無効状態における画像データの処理については、
第1の実施の形態において示したものと同様である。
ンの画像データの処理が終了すると、MEブロック21
において処理されたMBラインの画像データがDCT・
Qブロック22に送られる。すると、DCT・Qブロッ
ク22に接続されたMBサイクル有効/無効レジスタ1
7bによってDCT・Qブロック22の画像データの有
効または無効状態が判断され、画像データの処理が行わ
れる。
のMBラインの画像データが入力され、上記同様に処理
される。
Bラインの画像データの処理が終了すると、DCT・Q
ブロック22において処理されたMBラインの画像デー
タがVLCブロック23に送られる。すると、VLCブ
ロック23に接続されたMBサイクル有効/無効レジス
タ17cによってVLCブロック23の画像データの有
効または無効状態が判断され、画像データの処理が行わ
れる。
は、MEブロック21において処理されたMBラインの
画像データが入力され、上記同様に処理される。
Qブロック22及びVLCブロック23における処理が
MB毎にパイプライン処理され、それにより、符号化器
20における符号化時間が短縮される。
クロブロックラインの符号化が終了した場合において
も、第1のカウンタにて計測されたマクロブロック数が
標準フォーマットの1つのマクロブロックラインの画像
データを符号化するために必要となる時間で符号化され
るマクロブロック数と等しくなるまで次のマクロブロッ
クラインの符号化が行われないように構成されているた
め、画像サイズによらずにマクロブロックラインの符号
化のサイクルが一定となり、水平1/2間引きフォーマ
ットの符号化を行う場合においても、マクロブロックラ
インの符号化のサイクルが短くなるということがなく、
それにより、水平1/2間引きフォーマットの符号化を
行う場合においても、ホストCPUにて必要な処理を全
て行うことができる。
号化を行う場合、ホストCPUの負荷を1フレームサイ
クル内で平坦化することができるため、ホストCPUに
処理速度(MIPS値)の低い安価なCPUを用いた場
合においても、回路全体の制御が可能となる。
態を示すブロック図である。
するためのフローチャートである。
る。
ン終了信号がホストCPUに対して出力された際のホス
トCPUの動作を説明するためのフローチャートであ
る。
態を示すブロック図である。
ロック図である。
のタイミングを示す図である。
スタ 21 MEブロック 22 DCT・Qブロック 23 VLCブロック
Claims (15)
- 【請求項1】 入力された画像データを符号化する符号
化手段と、該符号化手段にて符号化された画像データの
水平方向のマクロブロック数を計測する第1のカウンタ
とを有し、該第1のカウンタにて計測されたマクロブロ
ック数に基づいてマクロブロックの符号化サイクルを制
御する画像符号化制御回路であって、 前記第1のカウンタにて計測されたマクロブロック数と
符号化を行う領域の水平方向のマクロブロック数とを比
較する第1の比較手段と、 該第1の比較手段における比較結果が、前記第1のカウ
ンタにて計測されたマクロブロック数が符号化を行う領
域の水平方向のマクロブロック数以上となった場合、前
記符号化手段における画像データの符号化を無効とする
有効/無効手段と、 前記第1のカウンタにて計測されたマクロブロック数と
1つのマクロブロックラインの画像データを符号化する
ために必要となる時間で符号化されるマクロブロック数
とを比較する第2の比較手段とを有し、 該第2の比較手段における比較結果が、前記第1のカウ
ンタにて計測されたマクロブロック数と1つのマクロブ
ロックラインの画像データを符号化するために必要とな
る時間で符号化されるマクロブロック数とが一致した場
合、次のマクロブロックラインの符号化を行うことを特
徴とする画像符号化制御回路。 - 【請求項2】 請求項1に記載の画像符号化制御回路に
おいて、 前記符号化を行う領域の水平方向のマクロブロック数を
設定する第1の格納手段手段を有し、 前記第1の比較手段は、前記第1のカウンタにて計測さ
れたマクロブロック数と前記第1の格納手段に設定され
たマクロブロック数とを比較することを特徴とする画像
符号化制御回路。 - 【請求項3】 請求項1または請求項2に記載の画像符
号化制御回路において、 前記1つのマクロブロックラインの画像データを符号化
するために必要となる時間で符号化されるマクロブロッ
ク数を設定する第2の格納手段を有し、 前記第2の比較手段は、前記第1のカウンタにて計測さ
れたマクロブロック数と前記第2の格納手段に設定され
たマクロブロック数とを比較することを特徴とする画像
符号化制御回路。 - 【請求項4】 請求項1乃至3のいずれか1項に記載の
画像符号化制御回路において、 前記符号化手段にて符号化された画像データのマクロブ
ロックライン数を計測する第2のカウンタと、 該第2のカウンタにて計測されたマクロブロックライン
数と符号化を行う領域のマクロブロックライン数とを比
較する第3の比較手段とを有し、 該第3の比較手段における比較結果が、前記第2のカウ
ンタにて計測されたマクロブロックライン数と符号化を
行うマクロブロックライン数とが一致した場合、当該画
像データの符号化を終了することを特徴とする画像符号
化制御回路。 - 【請求項5】 請求項4に記載の画像符号化制御回路に
おいて、 前記符号化を行う領域のマクロブロックライン数を設定
する第3の格納手段を有し、 前記第3の比較手段は、前記第2のカウンタにて計測さ
れたマクロブロックライン数と前記第3の格納手段に設
定されたマクロブロックライン数とを比較することを特
徴とする画像符号化制御回路。 - 【請求項6】 入力された画像データを複数の処理ブロ
ック毎に符号化する符号化手段と、該符号化手段にて符
号化された画像データの水平方向のマクロブロック数を
計測する第1のカウンタとを有し、該第1のカウンタに
て計測されたマクロブロック数に基づいてマクロブロッ
クの符号化サイクルを制御する画像符号化制御回路であ
って、 前記第1のカウンタにて計測されたマクロブロック数と
符号化を行う領域の水平方向のマクロブロック数とを比
較する第1の比較手段と、 該第1の比較手段における比較結果が、前記第1のカウ
ンタにて計測されたマクロブロック数が符号化を行う領
域の水平方向のマクロブロック数以上となった場合、前
記符号化手段における画像データの符号化を前記処理ブ
ロック毎に無効とする複数の有効/無効手段と、 前記第1のカウンタにて計測されたマクロブロック数と
1つのマクロブロックラインの画像データを符号化する
ために必要となる時間で符号化されるマクロブロック数
とを比較する第2の比較手段とを有し、 該第2の比較手段における比較結果が、前記第1のカウ
ンタにて計測されたマクロブロック数と1つのマクロブ
ロックラインの画像データを符号化するために必要とな
る時間で符号化されるマクロブロック数とが一致した場
合、次のマクロブロックラインの符号化を行うことを特
徴とする画像符号化制御回路。 - 【請求項7】 請求項6に記載の画像符号化制御回路に
おいて、 前記符号化手段は、画像データの符号化処理を、画像デ
ータのマクロブロックライン単位で前記処理ブロック毎
に順次行うことを特徴とする画像符号化制御回路。 - 【請求項8】 請求項6または請求項7に記載の画像符
号化制御回路において、 前記符号化を行う領域の水平方向のマクロブロック数を
設定する第1の格納手段手段を有し、 前記第1の比較手段は、前記第1のカウンタにて計測さ
れたマクロブロック数と前記第1の格納手段に設定され
たマクロブロック数とを比較することを特徴とする画像
符号化制御回路。 - 【請求項9】 請求項6乃至8のいずれか1項に記載の
画像符号化制御回路において、 前記1つのマクロブロックラインの画像データを符号化
するために必要となる時間で符号化されるマクロブロッ
ク数を設定する第2の格納手段を有し、 前記第2の比較手段は、前記第1のカウンタにて計測さ
れたマクロブロック数と前記第2の格納手段に設定され
たマクロブロック数とを比較することを特徴とする画像
符号化制御回路。 - 【請求項10】 請求項6乃至9のいずれか1項に記載
の画像符号化制御回路において、 前記符号化手段にて符号化された画像データのマクロブ
ロックライン数を計測する第2のカウンタと、 該第2のカウンタにて計測されたマクロブロックライン
数と符号化を行う領域のマクロブロックライン数とを比
較する第3の比較手段とを有し、 該第3の比較手段における比較結果が、前記第2のカウ
ンタにて計測されたマクロブロックライン数と符号化を
行うマクロブロックライン数とが一致した場合、当該画
像データの符号化を終了することを特徴とする画像符号
化制御回路。 - 【請求項11】 請求項10に記載の画像符号化制御回
路において、 前記符号化を行う領域のマクロブロックライン数を設定
する第3の格納手段を有し、 前記第3の比較手段は、前記第2のカウンタにて計測さ
れたマクロブロックライン数と前記第3の格納手段に設
定されたマクロブロックライン数とを比較することを特
徴とする画像符号化制御回路。 - 【請求項12】 請求項1乃至11のいずれか1項に記
載の画像符号化制御回路において、 前記有効/無効手段は、前記第1のカウンタにてマクロ
ブロック数の計測が開始される際、前記符号化手段にお
ける画像データの符号化を有効とすることを特徴とする
画像符号化制御回路。 - 【請求項13】 入力された画像データを符号化する際
に、符号化された画像データの水平方向のマクロブロッ
ク数を計測し、計測されたマクロブロック数に基づいて
マクロブロックの符号化サイクルを制御する画像符号化
制御方法であって、 計測されたマクロブロック数と符号化を行う領域の水平
方向のマクロブロック数とを比較し、 該比較結果が、計測されたマクロブロック数が符号化を
行う領域の水平方向のマクロブロック数以上となった場
合、画像データの符号化を無効とし、 計測されたマクロブロック数と1つのマクロブロックラ
インの画像データを符号化するために必要となる時間で
符号化されるマクロブロック数とを比較し、 該比較結果が、計測されたマクロブロック数と1つのマ
クロブロックラインの画像データを符号化するために必
要となる時間で符号化されるマクロブロック数とが一致
した場合、次のマクロブロックラインの符号化を行うこ
とを特徴とする画像符号化制御方法。 - 【請求項14】 請求項13に記載の画像符号化制御方
法において、 符号化された画像データのマクロブロックライン数を計
測し、 計測されたマクロブロックライン数と符号化を行う領域
のマクロブロックライン数とを比較し、 該比較結果が、計測されたマクロブロックライン数と符
号化を行うマクロブロックライン数とが一致した場合、
当該画像データの符号化を終了することを特徴とする画
像符号化制御方法。 - 【請求項15】 請求項13または請求項14に記載の
画像符号化制御方法において、 前記マクロブロック数の計測が開始される際、前記画像
データの符号化を有効とすることを特徴とする画像符号
化制御方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP12609098A JP3144480B2 (ja) | 1998-05-08 | 1998-05-08 | 画像符号化制御回路及び画像符号化制御方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP12609098A JP3144480B2 (ja) | 1998-05-08 | 1998-05-08 | 画像符号化制御回路及び画像符号化制御方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH11331837A JPH11331837A (ja) | 1999-11-30 |
JP3144480B2 true JP3144480B2 (ja) | 2001-03-12 |
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Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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JP12609098A Expired - Fee Related JP3144480B2 (ja) | 1998-05-08 | 1998-05-08 | 画像符号化制御回路及び画像符号化制御方法 |
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JP (1) | JP3144480B2 (ja) |
-
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- 1998-05-08 JP JP12609098A patent/JP3144480B2/ja not_active Expired - Fee Related
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