JP3923498B2 - 画像符号化装置および画像符号化方法 - Google Patents
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Description
図1は、本発明の原理を説明するための原理図である。
以下の図1の説明では、入力された動画像データを符号化して動画像ストリームを生成するとともに、この動画像ストリームに例として音声ストリームを多重化して出力することが可能な画像符号化装置に本発明を適用した場合について説明する。この図1に示す画像符号化装置は、符号化処理部1、第1のカウンタ2、フレーム情報検出部3、フレーム情報保持部4および多重化処理部5を具備している。また、多重化処理部5には、ヘッダ情報挿入部6および第2のカウンタ7が設けられている。
フレーム情報検出部3は、入力された動画像データからフレーム情報を検出する。ここで、フレーム情報とは、動画像データ中のフレームに固有な情報を示す。例えば、対象とするフレームにおいてシーンチェンジが発生していることを示す情報や、垂直ブランキング期間(VBI:Vertical Blanking Interval)に格納されたVBI情報等を含めることができる。このフレーム情報は、例えば、符号化処理部1の入力段に、入力された動画像データが一時的に記憶されるフレームメモリが設けられている場合には、このフレームメモリに記憶されたデータを用いて検出することができる。
多重化処理部5は、符号化処理部1で符号化された動画像ストリームと、音声データを符号化した音声ストリームとを多重化して、多重化ストリームを生成する。この多重化処理部5において、ヘッダ情報挿入部6は、符号化処理部1から受け取った動画像ストリームに、所定のヘッダ情報を挿入する。
ここで、ヘッダ情報挿入部6は、ヘッダ情報の挿入を行う際に、フレーム情報保持部4を参照して、第2のカウンタ7のカウント値と同一のカウント値に対応づけられたフレーム情報を取得する。そして、このフレーム情報をこのとき受け取ったピクチャの先頭データに対応するヘッダ情報内に書き込む。例えば、この先頭データを含むパケットのパケットヘッダに書き込む。
図2に示すMPEG符号化装置は、入力されたビデオデータおよびオーディオデータをMPEG−2方式で圧縮符号化して、MPEGストリームを生成する装置である。このMPEG符号化装置は、フレームメモリ10、シーンチェンジ検出回路20、ビデオエンコード部30、オーディオエンコーダ40および多重化部50を具備する。
ビデオESバッファ51およびオーディオESバッファ52は、それぞれビデオエンコーダ31からのビデオESおよびオーディオエンコーダ40からのオーディオESを順次記憶して、MUX53に対して出力するFIFO方式のバッファメモリである。
まず、シーンチェンジの発生は、フレームメモリ10に格納されたビデオデータを基にして、シーンチェンジ検出回路20によって検出される。上述したように、フレームメモリ10からは、各フレームのデータが符号化処理順にビデオエンコーダ31から読み出される。シーンチェンジ検出回路20は、ビデオエンコーダ31から1フレーム分のデータが読み出されるごとに、そのフレームのデータとその1つ前のフレームのデータとからシーンチェンジの有無を検出し、検出結果をレジスタ21に格納する。
以上の処理により、メモリ34には、ビデオエンコーダ31によって生成された各ピクチャに割り当てられたカウント数と、各ピクチャでシーンチェンジが発生したか否かを示す情報とが保持される。一方、多重化部50では、MUX53がビデオESバッファ51から読み出したピクチャの枚数をカウンタ54でカウントし、そのカウント数をメモリ34に保持されたカウント数と照合することで、読み出したピクチャにおいてシーンチェンジが発生しているか否かを容易に認識することができる。
ステップS401において、MUX53は、ビデオESバッファ51に記憶されたデータを読み出す。このとき、例えばPES(Packetized Elementary Stream)パケット単位分のデータが読み出される。ステップS402において、MUX53は、読み出したデータにピクチャの先頭部が含まれるか否かを判定する。この判定は、ピクチャレイヤのヘッダに記述されるピクチャ開始コード(Picture Start Code)を読み出すことで行われる。先頭部が含まれる場合はステップS403に進み、含まれない場合はステップS406に進む。
MUX53における多重化処理により、ビデオESバッファ51から読み出されたデータはPESパケットに格納される。また、フレームの先頭データがペイロード内に含まれるPESパケットではヘッダ領域が拡張され、この拡張領域には、タイムスタンプ等の格納領域とともに、PESプライベートデータと呼ばれる16バイト分のオプション領域が設けられている。従って、このオプション領域にシーンチェンジ情報を挿入することにより、再生時においてピクチャの再生タイミングに同期してシーンチェンジ情報を正確に取り出すことが可能となる。
2 カウンタ
3 フレーム情報検出部
4 フレーム情報保持部
5 多重化処理部
6 ヘッダ情報挿入部
7 カウンタ
Claims (9)
- 動画像を符号化する画像符号化装置において、
入力された動画像データを圧縮符号化する符号化処理部と、
前記符号化処理部によって生成されたピクチャの枚数をカウントする第1のカウンタと、
入力された前記動画像データ中のフレームに固有な情報を示すフレーム情報を、前記第1のカウンタによるカウント数に対応づけて保持するフレーム情報保持部と、
前記符号化処理部によって生成された前記ピクチャを受け取ってパケット化し、各パケットに所定のヘッダ情報を挿入するヘッダ情報挿入部と、
前記ヘッダ情報挿入部が受け取った前記ピクチャの枚数をカウントする第2のカウンタと、
を有し、前記ヘッダ情報挿入部は、前記フレーム情報保持部を参照して、前記第2のカウンタによるカウント数と同一の、前記第1のカウンタによるカウント数に対応づけられた前記フレーム情報を、そのカウント数に対応する前記ピクチャの先頭データを含むパケットの前記ヘッダ情報内に書き込むことを特徴とする画像符号化装置。 - 入力された前記動画像データから前記フレーム情報を検出するフレーム情報検出部をさらに有し、前記フレーム情報保持部は前記フレーム情報検出部から前記フレーム情報を取得することを特徴とする請求項1記載の画像符号化装置。
- 前記ヘッダ情報挿入部は、前記符号化処理部によって生成された前記ピクチャを含む動画像ストリームを他のデータストリームと多重化する多重化処理部に設けられたことを特徴とする請求項1記載の画像符号化装置。
- 前記フレーム情報は、対応するフレームにおいてシーンチェンジが発生したことを示す情報を含むことを特徴とする請求項1記載の画像符号化装置。
- 入力された前記動画像データを一時的に記憶するメモリと、
前記メモリに記憶されたフレームまたはフィールドのデータとそれ以前のフレームまたはフィールドのデータとから前記シーンチェンジの有無を検出するシーンチェンジ検出部と、
をさらに有し、
前記フレーム情報保持部は前記シーンチェンジ検出部からの検出信号に基づいて前記シーンチェンジが発生したことを認識することを特徴とする請求項4記載の画像符号化装置。 - 前記符号化処理部は、前記メモリからフレームまたはフィールドのデータを読み出すごとに圧縮符号化処理を行って前記ピクチャを生成し、
前記シーンチェンジ検出部は、前記符号化処理部によって前記圧縮符号化処理対象のフレームまたはフィールドのデータが前記メモリから読み出されると、当該フレームまたは当該フィールドについて前記シーンチェンジの検出を行うことを特徴とする請求項5記載の画像符号化装置。 - 前記フレーム情報は、入力された前記動画像データ中の各フレームの垂直ブランキング期間に記録された情報を含むことを特徴とする請求項1記載の画像符号化装置。
- 動画像を符号化する画像符号化装置において、
入力された動画像データを圧縮符号化する符号化処理部と、
前記符号化処理部によって生成されたピクチャについて、複数のピクチャをグループ化したグループ単位でカウントする第1のカウンタと、
入力された前記動画像データ中のフレームに固有な情報を示すフレーム情報を、前記第1のカウンタによるカウント数に対応づけて保持するフレーム情報保持部と、
前記符号化処理部によって生成された前記ピクチャを受け取ってパケット化し、各パケットに所定のヘッダ情報を挿入するヘッダ情報挿入部と、
前記ヘッダ情報挿入部が受け取った前記ピクチャについて前記グループ単位でカウントする第2のカウンタと、
を有し、前記ヘッダ情報挿入部は、前記フレーム情報保持部を参照して、前記第2のカウンタによるカウント数と同一の、前記第1のカウンタによるカウント数に対応づけられた前記フレーム情報を、そのカウント数に対応する前記グループの先頭データを含むパケットの前記ヘッダ情報内に書き込むことを特徴とする画像符号化装置。 - 動画像を符号化するための画像符号化方法において、
符号化処理部が、入力された動画像データを圧縮符号化し、
カウンタが、前記符号化処理部によって生成されたピクチャの枚数を第1のピクチャ枚数としてカウントし、
フレーム情報保持部が、入力された前記動画像データ中のフレームに固有な情報を示すフレーム情報を、前記第1のピクチャ枚数に対応づけて保持し、
ヘッダ情報挿入部が、前記符号化処理部によって生成された前記ピクチャを受け取ってパケット化し、各パケットに所定のヘッダ情報を挿入する際に、受け取った前記ピクチャの枚数を第2のピクチャ枚数としてカウントし、前記フレーム情報保持部を参照して、前記第2のピクチャ枚数と同一の前記第1のピクチャ枚数に対応づけられた前記フレーム情報を、前記第2のピクチャ枚数に対応するピクチャの先頭データを含むパケットの前記ヘッダ情報内に書き込む、
ことを特徴とする画像符号化方法。
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