JP3947316B2 - Motion vector detection apparatus and moving picture encoding apparatus using the same - Google Patents

Motion vector detection apparatus and moving picture encoding apparatus using the same Download PDF

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【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、動画像の符号化を行なう符号化装置に係り、特に、ビデオレコーダや画像送/受信装置などの動きベクトル検出装置及びこれを用いた動画像符号化装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
ディジタル画像圧縮技術を応用した高能率符号化処理により、画像情報をディジタルビデオディスク(DVD)などに格納することや、ディジタル放送の映像符号化方式などに用いることを目的としたISO/IECで標準化されたMPEG―2方式で、MP@ML(Main Profile、Main Level)で定義されるサブセットまで対応する場合、PAL方式では、空間解像度として水平方向及び垂直方向に最大720×576画素(NTSC方式の場合、720×480画素)であり、ビットレートは最大15Mbit/秒、フレームレートは最大25フレーム/秒(NTSC方式の場合、29.97フレーム/秒)である。
【0003】
かかる規格に基づく動画像の符号化を行なう符号化装置が提案されており、例えば、「1997年電子情報通信学会総合大会C-12-33〜37」では、1チップLSIと外部メモリとの構成により、実時間で符号化・復号を実現する場合について示されている。リアルタイム符号化装置の1チップ化により、携帯型のビデオカメラ装置、或いは画像伝送装置の小型・軽量化の実現が容易に可能となる。しかしながら、携帯型であるため、蓄電池による電源供給になることから、長時間使用を達成するためには、符号化装置の省電力化が必須であることは言うまでもない。
【0004】
図5に特願平9−236118号に示されている従来の動画像符号化装置を示すブロック図であって、1は画像情報の入力端子、2は動き検出回路、3は予測画像生成回路、4は符号化画像判定回路、5は符号化画像選択回路、6はDCT(Discrete Cosine Transform)回路、7は量子化回路、8は逆量子化回路、9はIDCT(Inverse Discrete Cosine Transform)回路、10は復号画像生成回路、11は可変長符号化回路、12は符号化情報出力端子、13,14は記憶媒体、15は記憶媒体制御回路である。
【0005】
同図において、入力端子1からは画像情報1aが入力される。この画像情報1aはフレームまたはフィールド単位で順次入力され、かかるフレームまたはフィールドの入力順は符号化順となっている。以下では、画像をフレーム単位で符号化されるものとして説明する。従って、以下での「画像」とは1フレームの画像(ピクチャ)である。
【0006】
ここで、MPEG規格では、連続する複数個のフレームによってGOP(Group of Pictures)を構成するものであり、また、GOPを構成する画像は、符号化の種類に応じて、次のタイプに分けられる。即ち、通常、自身の画像情報のみで符号化されるフレーム(或いはフィールド)内符号化画像(以下、I画像という)と、過去のI画像またはP画像を参照画像とし、時間軸上で前向きの動き予測を利用して符号化される予測符号化画像(即ち、P画像)と、過去と未来のI画像またはP画像を参照画像とし、時間軸上で前向き及び後向きの動き予測を利用して符号化される双方向予測符号化画像(以下、B画像という)との3タイプで分類される。
【0007】
GOPの構成としては、連続するB画像のフレーム数で定まるM値によって種類分けを行なうものであり、例えば、M=3の場合には、GOPの先頭から、フレーム順に、B画像,B画像,I画像,B画像,B画像,P画像……とB画像が連続して2フレーム続くものである。また、入力動画像情報は、8×8画素によって構成されるブロックと、動きベクトル検出の対象となる16×16画素によって構成されるマクロブロックとを符号化の対象して定め、予測符号化を行なうものである。
【0008】
図5において、記憶媒体13は、記録媒体制御回路15の制御のもとに、P,B画像を符号化するに際して必要な参照画像情報としてのI画像及びP画像に相当する入力画像情報を保持し、P画像或いはB画像の符号化時に、動き検出回路2の前段での動き探索の参照画像として再生出力する。同様に、記憶媒体14では、最も最近の過去に符号化し、かつ局部復号化処理によって再生されたI画像或いはP画像に対する局部復号画像情報10aを、記録媒体制御回路15の制御のもとに、記憶保持し、かつP画像或いはB画像の符号化時に、動き検出回路2の後段での動き探索の参照画像として再生出力する。
【0009】
動き検出回路2においては、P画像及びB画像の予測符号化時、各マクロブロック毎に、記憶媒体13,14からI画像或いはP画像の入力画像情報及び復号化画像情報を参照画像として読み出し、多段階で探索範囲及び探索精度を変えて動きベクトルを検出し、動きベクトル及び予測モード2bとともに入力画像情報1aを画像情報2aとして出力する。この場合、各段階における動き探索毎に、記憶媒体13,14での探索領域分の画像情報をアクセスするものである。ここで、記録媒体制御回路15により、動き検出回路2で検出された動きベクトル情報2cに従って記憶媒体14をアクセスして予測画像情報14aを読み出す。
【0010】
予測画像生成回路3では、マクロブロック単位で入力画像情報2bと予測画像情報14aとの差分画像を求めて予測差分画像情報3b,3cを生成し、入力画像情報3aとともに出力する。
【0011】
符号化画像判定回路4及び符号化画像選択回路5により、符号化画像判定回路4は、マクロブロック単位で予測差分画像情報3b(イントラマクロブロック)と入力画像画像情報3a(ノンイントラマクロブロック)とを比較し、その比較結果に基づいて、符号化画像選択回路5がこれらのうちの符号化した場合に符号量が小さくなる方の画像を符号化画像として選択し、被符号化画像情報5aを出力する。
【0012】
この被符号化画像情報5aは、DCT回路6により、ブロック単位で離散コサイン変換され、その変換係数が量子化回路7で量子化されて量子化情報7aが得られる。この量子化情報7aは、可変長符号化回路11により、動きベクトル情報及び予測モード情報とともにビット系列に符号化され、符号化情報として出力端子12から出力される。
【0013】
一方、量子化回路7からの量子化情報7aは逆量子化回路8及びIDCT回路9で処理されて、予測差分画像情報9aが再生され、復号画像生成回路10に供給される。復号画像生成回路10では、マクロブロック単位でのI画像或いはP画像の局部復号処理が行なわれ、このマクロブロックがイントラマクロブロックである場合には、予測差分画像情報9aが局部復号化画像情報10aとして出力され、ノンイントラマクロブロックの場合には、予測画像生成回路3で生成された予測画像情報3cにこの予測差分画像情報9aが加算され、これを局部復号化画像情報10aとして出力する。かかる局部復号化画像情報10aは、記憶媒体14に記憶保持される。
【0014】
ここで、多段階探索であるため、記憶媒体13,14へのアクセスを各段階毎に行なう必要があるものの、サブサンプルに応じた間引き読出しや、半画素精度での動き探索を行なう場合において、探索範囲内の画素情報を全て読み出す必要があるし、また、予測画像の生成には、全画素の情報が必要であることから、最終段の動き探索のためのアクセスと予測画像作成のためのアクセスを同時に行なうことにより、アクセス頻度を削減し、メモリアクセスの効率を向上するものとしている。
【0015】
また、この動画像符号化装置を実現する場合、複数のチップセット及びチップ個別に用途別にメモリを用いるのではなく、1個のLSIと用途別のメモリを1つに統合(例えば、フレームメモリ)することにより、電力消費を抑えた動画像符号化装置とするものである。
【0016】
さらに、参照画像として用いることのないB画像の符号化時においては、局部復号化画像情報10aの生成が不要なことから、逆量子化回路8,IDCT回路9及び復号画像生成回路10の処理動作を完全に停止させることにより、無駄な消費電力を削減するものであり、さらには、リアルタイムで符号化する場合であっても、各々の回路が常時動作するものではないことから、アイドル状態にある回路へのクロック供給を停止させることにより、消費電力を削減する構成としている。
【0017】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記した1チップのLSIと1つに統合した外部メモリ(フレームメモリ)などで構成する動画像符号化処理装置は、メモリアクセスの効率化によってアクセス回数を低減することや、リアルタイムでの符号化処理であっても、符号化処理のために用いる回路ブロックの全てを常時動作させるのではなく、符号化する画像の種類に従って符号化処理対象にない回路ブロックの動作を適時停止させ、各回路ブロックを効率的に動作させることにより、消費電力を削減する場合であっても、リアルタイムでの符号化処理で各回路ブロックが同時に動作する場合には、省電力化は期待できない構成となっている。
【0018】
本発明は、このような点に鑑みてなされたものであって、その目的は、リアルタイムで動画像の符号化処理を行なう場合であっても、さらなる省電力化を実現し、連続動作時間の延長を可能とした動きベクトル検出装置並びにこれを用いた動画像符号化装置を提供することにある。
【0019】
【課題を解決するための手段】
上記した目的を達成するために、本発明による動きベクトル検出装置は、少なくとも、広範囲でかつ画素のサブサンプルよりも粗い精度で動きベクトル探索を行なうとともに、探索した該動きベクトルの計数結果を動き情報として出力する動きベクトル粗探索手段と、該動きベクトル粗探索手段により得られた動きベクトルの周辺近傍領域を画素単位或いは半画素単位での高精度で動きベクトル探索を行なう動きベクトル密探索手段と、該動きベクトル密探索手段により検出した動きベクトルが示す予測画像情報と入力画像との差分を求めて予測差分画像を生成する予測画像生成手段と、該予測差分画像と該入力画像とのいずれかを符号化する画像とするかの判定を行なう符号化画像判定手段と、該符号化画像判定手段の判定結果に基づいて、該予測差分画像と該入力画像とのいずれかを符号化する画像として選択出力する符号化画像選択手段と、該動きベクトル粗探索手段からの動き情報が所定値よりも小さい場合に、該動きベクトル粗探索手段の動作を停止させるように制御するシステム制御手段とを有する構成とする。
【0020】
また、本発明による動きベクトル検出装置は、前記システム制御手段が、(1)前記動きベクトル粗探索手段が動作状態にあるとき、前記動きベクトル粗探索手段からの動き情報が所定値よりも小さい場合、動きがほとんどない画像であると判定して、前記動きベクトル粗探索手段での動作を停止させ、(2)前記動きベクトル粗探索手段が停止状態にあるとき、前記動きベクトル密探索手段からの動き情報が所定値よりも大きい場合、動きのある画像か否かを判定し、動きがある画像であると判定して、前記動きベクトル粗探索手段での動作を復帰させる構成とする。
【0021】
本発明による動画像符号化装置は、上記の動きベクトル検出装置と、上記の符号化画像選択手段によって選択された予測差分画像或いは入力画像を離散コサイン変換するDCT手段と、該DCT手段から出力される変換係数の量子化を行なう量子化手段と、該量子化手段からの量子化情報を、上記の動きベクトル検出装置によって得られた動きベクトル情報及び予測条件とともに可変長符号化するとともに、生成された符号情報をメモリに一旦蓄えて読み出し、該メモリでの符号残量を監視して前記システム制御手段に供給する可変長符号化手段とを具備した構成とする。
【0022】
また、本発明による動画像符号化装置は、上記のシステム制御手段が、上記の動きベクトル粗探索手段が停止状態にあるとき、入力画像が動きのある画像であっても、前記符号残量が予め設定された所定の判定値よりも小なる場合には、上記の動きベクトル粗探索手段を停止状態のままとし、前記符号残量が該判定値以上の場合には、上記の動きベクトル粗探索手段の動作を復帰させる構成とする。
【0023】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態を図面を用いて説明する。
図1は本発明による動画像符号化装置の一実施形態を示すブロック図であって、16は動きベクトル粗探索回路、17は動きベクトル密探索回路、18はシステム制御回路であり、図5に対応する部分には同一符号をつけて重複する説明を省略する。
【0024】
この実施形態は、MPEG2規格に基づく動画像符号化装置であって、上記と同様、MP@ML(Main Profile、Main Level)で定義されるサブセットまで対応するものとしてPAL方式とし、空間解像度として水平,垂直方向に最大720×576画素(NTSC方式の場合には、720×480画素)、画像形式としてCCIR 601規格(4:2:2フォーマット)の色差信号垂直方向に2:1にサブサンプルした画像(4:2:0フォーマット)を扱うものとする。従って、輝度信号が最大720×576画素(NTSC方式の場合には、720×480画素)、色差信号が夫々最大360×288画素(NTSC方式も同様)に対して符号化を行なうものであり、ビットレートは最大15Mbit/秒である。
【0025】
入力動画像情報1aとしては、飛越し走査方式であるインターレース画像や順次走査方式であるプログレシブ画像を対象とし、符号化の対象としての8×8画素によるブロックと動きベクトル検出の対象としての16×16画素によるマクロブロックとを定めている。また、予測方法として、インターレース画像を扱う場合には、フィールド間予測或いはフレーム間予測で適応的に切り替えることにより、予測効率を改善するものである。例えば、動きのある画像はフィールド間予測により、また、静止画部分についてはフレーム間予測を行なうことにより、予測誤差を最小にするものである。
【0026】
また、半画素精度での動き探索により、動き予測を行なうことが規定されている。
【0027】
さらに、予測誤差信号を符号化する際に、予測誤差信号をDCT変換し、変換係数を符号化するのであるが、マクロブロック単位で、フレームに対してDCTを行なう場合(フレームDCT)か、フィールドに分けてDCT行なう場合(フィールドDCT)かのいずれかの符号化情報量が小さくなる方を適応的に選択するものである。この決定には、実際に夫々の符号化情報量を求めた上で比較してもよいが、一般には、差分信号の高周波成分のパワーを比較して決定することにより、演算量の増大を抑えている。
【0028】
画像を再生する際に、ランダム・アクセスして画像を復号できるようにするための符号化画像の構造として、連続する複数個のフレームでもってGOPを構成する。この場合も、GOPを構成する画像の符号化の種類によるタイプとして、I画像,P画像,B画像の3タイプで分類されるものである。また、GOP内の画像シーケンスはM値で表わされ、例えば、M=3の場合には、画像の入力順(F0,F1,F2,F3,F4,F5,……)と画像の符号化のタイプ(I画像,P画像,B画像)との関係は、画像の入力順にF0(B画像),F1(B画像),F2(I画像),F3(B画像),F4(B画像),F5(P画像),……であり、B画像は前後するI,P画像間或いはP画像間に連続して2フレーム続く。また、M=2の場合には、前後するI,P画像間或いはP画像間にB画像が1フレームのみ存在し、M=1の場合には、I画像とP画像のみから構成される。一方、M>3の場合には、前後するI,P画像間或いはP画像間にB画像が(M−1)フレーム連続する。
【0029】
ここで、この実施形態における画像の符号化条件としては、M値で表わされる画像シーケンスとしてM=3の場合について説明する。また、各フレームに対する符号化処理を1フレーム以内に収めることにより、リアルタイム処理を実現するものとし、さらに、GOPの先頭のB画像(F0,F1)については、前のGOPのこれらB画像に最も近い過去のI画像或いはP画像を参照画像とする前方予測及び後方予測による予測を行なうか、あるいは、後方予測のみによる予測を行なうものであるが、この実施形態では、説明を簡単にするために、後方予測のみによる予測を行なうものとする。
【0030】
以下、この実施形態の動作について説明する。
【0031】
図1において、符号化の対象となる4:2:2或いは4:2:0フォーマットで表わされる動画像情報1aが、その画像が符号化順になるようにして、入力端子1から入力される。ここで、この実施形態では、M値の最大を3に限定しており、例えば、M=3の場合、表示フレーム順と画像シーケンスの関係は、上記のように、F0(B画像),F1(B画像),F2(I画像),F3(B画像),F4(B画像),F5(P画像),……とする。また、入力画像情報1aのフレーム順は、先頭の2フレームF0,F1の符号化タイプはB画像であることから、これらB画像に先立ってI画像であるフレームF2を符号化する必要があり、符号化順としてはF2(I画像),F0(B画像),F1(B画像),F5(P画像),F3(B画像),F4(B画像),……となる。
【0032】
また、入力動画像情報1aは、符号化順に対応するフレーム或いはフィールド単位で、かつマクロブロック単位で入力される。記憶媒体13は、記録媒体制御回路15の制御により、マクロブロック単位で入力される画像情報1aのI画像或いはP画像に相当する画像情報を走査変換して記憶保持するものであり、P画像またはB画像の符号化時、符号化を行なうマクロブロックに対し、過去及び未来のI画像或いはP画像を参照画として、動き探索を行なう範囲の画像情報13aを出力する。
【0033】
ここで、B画像の符号化時には、時間軸上で前向き及び後向きの動き予測を行なうことから、過去及び未来のI画像或いはP画像の2フレームが必要であり、このため、記憶媒体13は、少なくとも、2フレームの容量を持つものである。また、動きベクトル粗探索回路16での動き探索を行なう場合では、記憶媒体13に記憶保持されている入力画像を参照画像として用いるのであるが、動き探索の精度を粗くするのであれば、記憶媒体13の容量は、少なくとも探索精度を粗くした分、削減が可能になる。例えば、探索精度として、水平方向を2画素精度と粗くするのであれば、記憶媒体13で必要とする容量を半減できる。また、動き探索時には、輝度信号のみを対象とするのであれば、色信号を記憶保持する分の容量を削減できる。
【0034】
図2は本発明の動きベクトル検出装置の一実施形態の要部、即ち、図1における動きベクトル粗探索回路16とその周辺部分を示すブロック図であって、19は入力画像保持回路、20は参照画像保持回路、21は参照画像選択回路、22は差分絶対値算出回路、23は加算回路、24はデータ保持回路、25は判定回路、26は位置情報保持回路、27は動きベクトル決定回路、28は計数回路、29はデータ並替回路、30はタイミング制御回路であり、図1に対応する部分には同一符号をつけている。
【0035】
同図において、タイミング制御回路30は、予測画像生成回路3(図1)から出力される入力画像3aに基づいて、入力画像保持回路19や参照画像保持回路20,位置情報保持回路26,動きベクトル決定回路27,データ並替回路29などの動作タイミングを制御する。
【0036】
かかる制御のもとに、入力端子1からの入力画像1a(ここでは、動きベクトルの探索を行なうP画像或いはB画像とする)は一旦入力画像保持回路19に保持され、これとともに、記憶媒体制御回路15の制御のもとに、記憶媒体13からこの入力画像1aに対する参照画像13aが読み出され、データ並替回路29で処理されて参照画像保持回路20に保持される。
【0037】
しかる後、入力画像保持回路19から入力画像1aの1マクロブロックの画像情報(以下、入力MB情報という)19aが読み出されて差分絶対値算出回路22に供給されるとともに、参照画像選択回路21により、参照画像保持回路20から参照画像の1マクロブロックの画像情報(以下、参照MB情報という)20aが読み出され、差分絶対値算出回路22に供給されて入力MB情報との画素毎の差分の絶対値(以下、差分絶対値という)22aが算出される。これら差分絶対値22aは順次加算回路23に供給されて累積加算され、入力MB情報19aに対する全画素の差分絶対値22aの総和(以下、差分絶対値総和という)23aが算出される。この入力MB情報19aに対する最初の差分絶対値総和23aは、データ保持回路24に保持される。
【0038】
かかる処理が終わると、次ぎに、参照画像選択回路21は、参照画像保持回路20での位置をずらした次の参照MB情報20aを読み出し、差分絶対値算出回路22に供給して同じ入力MB情報19aと演算して同様の差分絶対値22aを算出し、全画素に対する差分絶対値22aを加算回路23で加算して差分絶対値総和23aを求める。そして、この差分絶対値総和23aとデータ保持回路24に保持されている差分絶対値総和24aとを判定回路25で比較して値が小さい方を選択し、その選択した差分絶対値総和25aをデータ保持回路24に保持させるとともに、位置情報26aとして位置情報保持回路26に保持させる。ここで、この位置情報26aは、入力MB情報19aのMB(マクロブロック)の位置と、この位置に対するデータ保持回路24に保持されている差分絶対値総和24aの参照MB情報20aのMBの位置のベクトルとを表わすものであり、入力MB情報19aに対する当面の動きベクトルとなる。
【0039】
以下、同様に、参照画像選択回路21は参照画像保持回路20から順次位置がずれた参照MB情報20aを読み出して、同じ入力MB情報19aに対して同様の処理を行なう。これにより、参照画像選択回路21から全ての参照MB情報20aが読みだされて処理されると、差分絶対値総和23aが最小の位置情報26aが位置情報26に得られることになる。そこで、動きベクトル決定回路27は、このときの位置情報26aをこのときの入力MB情報19aに対する動きベクトル16aと決定し、動きベクトル密探索回路17や記憶媒体制御回路15(図1)に送る。
【0040】
1つの入力MB情報19aの上記の動きベクトルの上記探索動作が終わると、入力画像保持回路19から位置がずれた他の入力MB情報19aが読み出され、これについて同様の動きベクトルの探索が行なわれる。そして、入力画像保持回路19に保持されている入力画像1aの全てのMBについて同様の動きベクトルの探索が終了すると、タイミング制御回路30からの指示により、次の入力画像1aが入力され、画像保持回路19に保持されて同様の動きベクトルの探索が行なわれる。
【0041】
なお、動きベクトル決定回路27が動きベクトル16aを決定する毎に、計数回路28はこれを計数し、入力MB情報19aに対するこの動きベクトル16aの計数値を、動き情報16bとして、システム制御回路18に送る。この動き情報16bについては後述する。
【0042】
次に、図3に示す順序の画像での各画像タイプ(I画像,P画像,B画像)別の各部の動作を説明する。但し、図3(A)は画像の表示順を、図3(B)は同じく符号化順を、図3(C)は記憶媒体13でのを示す。
まず、I画像について説明するが、ここでは、図3でのフレームF2を例として説明する。
【0043】
I画像では、マクロブロック単位で画像内符号化(イントラマクロブロック)を行なうことから、動きベクトル粗探索回路16,動きベクトル密探索回路17及び予測画像生成回路3は、画像転送に必要な処理以外に何ら処理されることはなく、従って、入力画像情報1aをそのまま画像情報3aとして出力する。符号化画像判定回路4は、符号化対象がイントラマクロブロックであることから、この画像情報3aを符号化画像として指示する選択信号4aを出力する。また、符号化画像判定回路4は、入力画像がインタレース画像の場合には、ブロック構成としてフレーム単位或いはフィールド単位のいずれの構成でDCTを行なうかを、マクロブロック単位で、差分信号の高周波成分のパワーを比較することによって決定し、ブロック構成選択信号4bを出力する。そこで、符号化画像選択回路5は、符号化画像判定回路4からのこれら選択信号4aに基づいて画像情報3aを選択し、かつブロック構成選択信号4bの指示に基づいてフレーム単位,フィールド単位のいずれかによってブロックを構成し、被符号化画像情報5aとして出力する。
【0044】
この被符号化画像情報5aは、DCT回路6により、ブロック単位で離散コサイン変換され、その変換系数が量子化回路7で量子化されて量子化情報7aが生成される。そして、この量子化情報7aは、可変長符号化回路11により、符号化時の予測条件や動きベクトル情報,DCTのブロック構成条件などの符号化条件とともに可変長符号化処理され、ビット系列で表わされる符号化情報11aが生成される。この符号化情報11aは、F2フレームに対する符号化情報として、出力端子12から出力する。
【0045】
一方、量子化回路7から出力される量子化情報7aは、符号化条件に基づいて、逆量子化回路8とIDCT回路9とにより、上記のDCT回路6と量子化回路7とによる一連の処理とは逆の処理が行なわれ、これにより、予測差分画像情報9aが得られる。ここでは、I画像であるフレーム2に対する復号処理であるから、復号画像生成回路10では、この予測差分画像情報9aをこのI画像に対する局部復号化画像情報10aとして出力し、記録媒体制御回路15の指示15aに従って記憶媒体14に記憶保持させる。
【0046】
次に、P画像について説明するが、ここでは、図3でのフレームF5を例として説明する。P画像の場合には、最も近い過去のI画像であるF2フレームがこのP画像の動き探索を行なう際の参照画として用いられる。
【0047】
まず、フレームF5の入力画像情報1aをマクロブロック単位で動きベクトル粗探索回路16に供給する。また、このP画像の入力画像情報1aは、I画像の場合と同様に、記憶媒体13でのI画像であるF2フレームが記憶保持しているエリアとば別のエリアに走査変換して記憶保持する。
【0048】
動きベクトル粗探索回路16と動きベクトル密探索回路17とは、供給される各マクロブロックに対し、フレーム及びフィールド単位で動き探索による動きベクトル検出を行なう。ここで、フレーム内全域で動き探索を行なうのであれば、全く問題ないのであるが、リアルタイムで動き探索を行なうことから、探索範囲として、マクロブロックの周辺領域に限定するか、或いは周囲のマクロブロックに対する動き探索結果である動きベクトルを予測ベクトルとし、予測ベクトルが示す領域の周辺領域かに限定することにより、探索に要する時間を短縮する。
【0049】
さらに、動きベクトル粗探索回路16では、複数画素精度、例えば、2画素精度で粗探索を行なって動きベクトル16aを決定する。
【0050】
動きベクトル密探索回路17は、この動きベクトル16aが示す周辺領域に探索範囲を狭め、整数画素の精度や半画素の精度での動き探索によって動きベクトル17aを決定し、これと同時に、動き探索結果である予測精度に従って、フィールド予測か、フレーム予測かを決定して予測条件17bとする。この実施形態では、説明を簡単にするために、動きベクトル密探索回路17で半画素精度で動き探索を行なうものとするが、勿論、これに限ることはない。
【0051】
各マクロブロックに対し、動きベクトル粗探索回路16の処理として、I画像のフレームF2で探索精度及び探索範囲に一致する画像情報を記憶媒体13から読み出す。この場合、参照画素を間引いて粗く探索するものの、処理時間に収まる範囲内でより広範囲に探索を行なうことにより、動きベクトル16aを出力する。
【0052】
動きベクトル密探索回路17では、半画素精度で動き探索を行なうことから、半画素精度の参照画像が必要となる。このため、動きベクトル粗探索回路16で検出された動きベクトル16aを記憶媒体制御回路15に送り、動きベクトル密探索回路17は、この動きベクトル16aに応じて記録媒体制御回路15からの指示15aにより、記憶媒体14での動きベクトル16aが示す位置(このフレームF2の局部復号画像が記憶保持されている位置)のマクロブロックサイズより半画素分大きい18×18画素のエリアの画像情報を参照画像14aとして取り込み、この整数画素精度である参照画像14aを画素間補間処理して半画素精度の参照画像を生成する。そして、動きベクトル密探索回路17では、この得られた半画素精度の参照画像に対してMPEG2規格の探索精度である半画素精度での動き探索が行なわれ、動きベクトル17a及び予測条件17bを特定する。この場合、参照画像のサイズをさらに広げることにより、初段での動きベクトル探索精度を補うようにしてもよい。
【0053】
予測画像生成回路3では、各マクロブロック単位で入力画像情報1aと動きベクトル17aが示す予測画像情報との差分を求め、予測差分画像3b,3cを生成して出力するとともに、入力画像情報1aを画像情報3aとして出力する。さらに、図示しないが、得られた半画素精度の動きベクトル17aと予測条件17bとを可変長符号化回路11に供給する。
【0054】
符号化画像判定回路4では、予測差分画像情報3bと画像情報3aとが比較され、これら画像情報を符号化した場合の符号量が小さい方の画像を符号化画像として決定し、その決定結果を示す選択信号4aを出力する。ここで、この選択信号4aは、符号量が小さい方の画像が画像情報3aである場合には、イントラマクロブロックとし、予測差分画像情報3bである場合には、予測符号化画像(ノンイントラマクロブロック)とし、また、動き予測により、予測画像と入力画像が完全に一致した場合には、符号化が不要な画像(スキップマクロブロック)とする。さらに、入力画像がインタレース画像の場合、フレーム単位或いはフィールド単位のいずれの条件でDCTを行なうかをマクロブロック単位で夫々の符号化量を比較して最小となる条件を定めてブロック構成の決定を行ない、それを指示するブロック構成選択信号4bを出力する。
【0055】
そこで、符号化画像選択回路5では、これら選択信号4aに基づいて画像情報3a,予測差分画像情報3bのいずれか一方を選択し、また、ブロック構成選択信号4aの指示に基づいて選択した画像情報でのブロックを構成し、被符号化画像情報5aとして出力する。
【0056】
この被符号化画像情報5aは、上記のI画像の場合と同様に、DCT回路6と量子化回路7とによって量子化情報7aに変換され、可変長符号化回路11において、符号化時の予測条件や動きベクトル情報,DCTのブロック構成条件などの符号化条件とともに、可変長符号化処理されて、ビット系列で表わされる符号化情報11aが生成される。この符号化情報11aは、フレームF5のP画像に対する符号化情報として出力端子12から出力される。
【0057】
一方、量子化回路7から出力される量子化情報7aは、上記のI画像の場合の処理と同様に、符号化条件に基づいて、逆量子化回路8及びIDCT回路9により、逆量子化処理及び逆DCT処理が施こされて予測差分画像情報9aが再生される。そして、復号画像生成回路10では、上記の符号化条件に基づいて、ノンイントラマクロブロックの場合、予測差分画像情報9aと予測画像生成回路3からの対応するブロックの予測画像情報3cとが加算されることにより、局部復号化画像情報10aが生成され、また、イントラマクロブロックの場合には、予測差分画像情報9aがそのまま局部復号化画像情報10aとなり、さらに、スキップマクロブロックの場合には、予測画像情報3cがそのまま局部復号化画像情報10aとなり、フレームF5に対する局部復号画像として、記録媒体制御回路15の指示15aに従う記憶媒体14に記憶保持させる。
【0058】
次に、画像について説明するが、ここでは、図3でのフレームF0及びF3を例として説明する。このB画像の符号化では、、過去と将来のI画像またはP画像を参照画像として、時間軸上で前向き及び後向きの双方向の動き予測を利用ものであるまた、F0フレームの場合、上記のように、これはGOPの先頭のB画像であることから、その予測方向は、後方予測のみである。従って、未来のI画像であるフレームF2が動き探索を行なう際の参照画として用いられる。この場合の予測符号化の基本動作としては、フレームF5のP画像に対する場合と同様の処理を行なうものである。
【0059】
そこで、F0フレームの場合、F0フレームの画像情報1aを順次動きベクトル粗探索回路16に入力する。この場合、この動きベクトル粗探索回路16では、予測方向が後方予測のみであるから、参照画像としてフレームF2の入力画像である記憶媒体13で記憶保持している画像情報を、また、動きベクトル密探索回路17では、フレームF2の局部復号画像である記憶媒体14で記憶保持しているフレームF2の画像情報を夫々用い、これらの動き探索により、半画素精度の動きベクトル17aとフレーム予測かフィールド予測かのいずれかの予測条件17bを特定する。
【0060】
ここで、前方予測に対する処理が不要となることから、参照画像を取り込むためのメモリアクセス処理や動き探索処理などの前方予測に対する処理を停止させるようにしてもよい。また、GOPの先頭のB画像で予測方向を後方予測のみに限定した場合には、P画像に対する予測処理と同一化させることにより、B画像であっても、広範囲な動き探索を行なうようにしてもよい。
【0061】
一方、フレームF3のB画像の場合は、前方予測と後方予測とを夫々行なうものであり、前方予測の場合には、フレームF2を、後方予測の場合には、フレームF5を夫々参照画として用いる。動きベクトル粗探索回路16では、参照画像であるフレームF2の入力画像で探索範囲に一致する画像情報を記憶媒体13から読み出し、この参照画像を用いた動き探索によって動きベクトル16aを定める。
【0062】
また、動きベクトル密探索回路17では、この動きベクトル16aに基づいて、フレームF2の局部復号画像である記憶媒体14に記憶保持しているフレームF2の画像情報を参照画14aとして読み出し、これを画素間の補間処理して半画素精度の参照画像を生成し、この半画素精度の参照画像で動き探索を行なって前方予測に対する半画素精度の動きベクトル17aと予測条件17bとを特定する。後方予測の場合も、同様に、フレームF5を参照画像として、上記の前方予測の場合と同様な処理により、半画素精度の動きベクトル17aと予測条件17bとを特定する。
【0063】
ここで、動きベクトル粗探索回路16の動き探索範囲をP画像の場合よりも狭くすることにより、後方予測及び前方予測を同一フレーム内で完結するものである。
【0064】
予測画像生成回路3では、フレームF0の場合、予測画像として後方予測画像のみを用い、マクロブロック単位で入力画像情報1aと予測画像情報との差分を求め、得られた予測差分画像情報3b,3cと入力画像情報3aとを出力する。また、フレームF3の場合には、マクロブロック単位で入力画像情報1aと予測画像情報との差分を求める。ここで、前方予測時と後方予測時との2種類の予測画像情報と、前方予測時と後方予測時との夫々の予測画像から内挿補間によって求められた双方向予測画像情報との3種の予測画像情報毎に、入力画像情報1aとの差分を算出し、マクロブロック内で各画素に対する差分値でその絶対値の累計(以下、絶対値差分和という)を求める。そして、これら3種の予測画像情報のうちで絶対値差分和が最も小さくなるものを予測方向並びに予測差分画像と決定し、その予測差分画像情報3b,3cと入力画像情報3aとを出力する。
【0065】
符号化画像判定回路4,符号化画像選択回路5,DCT回路6,量子化回路7及び可変長符号化回路11によるB画像の符号化処理は、上記のP画像の場合と同様であり、フレームF0或いはフレームF3に対する符号化情報F0或いはF3が生成されて出力端子12から出力される。
【0066】
以上、画像タイプ別(I画像,P画像,B画像)の処理手順について説明したが、次に、この実施形態の符号化処理について説明する。但し、説明を簡単にするために、入力画像はフレーム構造であるものとする。
【0067】
動きベクトル粗探索回路16は、画像のマクロブロック毎に動きベクトルの粗探索を行なうとともに、発生した動きベクトルを計数し、この画像での計数結果を動き情報16bとして出力する。ここで、入力画像1aが参照画像と全体にわたってほとんど一致する画像(以下、これを静止画タイプSの画像という)である場合には、フレーム間で動きがないから、動きベクトルはマクロブロック毎に存在しないことになる。また、動きが激しい画像(これを、以下、動画像タイプMの画像という)の場合には、動きベクトルが得られるマクロブロックも存在することになる。また、一部に動きがあるが、ほとんどの部分で動きのない画像を、以下、準静止画タイプTの画像ということにするが、かかる準静止画タイプTの画像の場合には、この動きの部分で動きベクトルが得られないマクロブロックも存在する。この結果、静止画タイプSでは、動き情報16bの値が小さく、動き部分が増加する画像ほど動き情報16bの値が大きくなっていく。従って、動き情報16bを所定値と比較することにより、入力画像の画像タイプを動画タイプM,準静止画タイプT及び静止画タイプSに大別することができる。
【0068】
また、符号化画像判定回路4は、符号化する画像を予測画像生成回路3からの入力画像3aとするか、予測差分画像3bとするかを判定するものであるが、この判定結果は動画タイプMか、準静止画タイプTあるいは静止画タイプSかの別を判定する目安として使用できる。これが、判定情報4cとして、符号化画像判定回路4から出力される。
【0069】
さらに、動画像符号化装置は、単位時間当たりの発生符号量を固定にする固定ビットレート或いは画像の複雑化とともに発生符号量を調整する可変ビットレートにより符号化条件を定めており、また、可変長符号化回路11では、生成した符号情報を一旦内蔵のメモリに貯え、所定の容量を越えないように読み出す。一方、動きの少ない画像に対する符号量は少なくなるため、メモリ内の符号残量を所定以上に保つために冗長の符号をストリームに付加することで補っている。そして、可変長符号化回路11は、このメモリ内の符号残量を監視し、その情報を符号残量11bとして出力する。ここで、動画像タイプMの画像を符号化するときには、その符号量が大きく、上記メモリに蓄えられる符号量は増加するが、静止画タイプSの画像を符号化するときには、その符号量が小さく、上記メモリに蓄えられる符号量は減少していき、準静止画タイプTの画像の場合には、メモリに蓄えられる符号量が増加する場合もあるし、また、減少する場合もある。このことから、符号残量11bは画像タイプM,T,Sの判別の目安として使用することができる。
【0070】
次に、図4により、図1におけるシステム制御回路18の動作を説明する。
【0071】
いま、図4(A)に示すように表示順に……B0,B0,P1,B2,B3,P4,B5,B6,P7,B8,B9,PA,……と配列される画像が、図4(B)に示すように、……,P1,B0,B0,P4,B2,B3,P7,B5,B6,PA,B8,B9,……の符号化順に変更され、画像1aとして入力端子1から入力されたものとする。
【0072】
ここで、P1画像については、それよりも1つ前の図示しないIまたはP画像を参照画像として動きベクトルの探索が行なわれ、B0,B0画像ついては、P1画像とそれより前のPまたはI画像を参照画像として動きベクトルの探索が行なわれ、P4画像ついては、P1画像を参照画像として動きベクトルの探索が行なわれ、B2,B3画像ついては、P1画像とP4画像を参照画像として動きベクトルの探索が行なわれ、……B8,B9画像ついては、P7画像とPA画像を参照画像として動きベクトルの探索が行なわれるものである。
【0073】
また、かかる入力画像1aにおいて、画像内容の変化に応じて画像のタイプをほぼ全体的に動きがある動画像タイプMと一部にしか動きがない準静止画タイプTとほぼ全体にわたって動きがない静止画タイプSとに分類する。図4(B)においては、P1,B0,B0,PA,B8,B9の画像が夫々動画像タイプM、B3,P7の画像が夫々準静止画タイプT、P4,B2,B5,B6の画像が夫々静止画タイプSとする。
【0074】
システム制御回路18は、動きベクトル粗探索回路16からの動き情報16aや符号化画像判定回路4からの判定情報4c,可変長符号化回路11からの符号残量11bを用いることにより、入力画像1aが画像タイプM,T,Sのいずれであるかを判別し、その判別結果に応じた制御信号18aを発生して動きベクトル粗探索回路16のON,OFFを制御するものである。ここで、OFF状態とは、電源電圧を供給しないようにした状態をいう。
【0075】
いま、図4(B)に示すように、入力画像1aがP1画像とし、動きベクトル粗探索回路16がON状態にあるとすると、動きベクトル粗探索回路16では、上記のように、記憶媒体13から参照画像を読み出して、このP1画像に対して動きベクトルの粗探索を行なうが、これとともに、動きベクトルの発生個数の計数を行ない、この探索の終了とともにその計数結果を動き情報16bとしてシステム制御回路18に送る。システム制御回路18は、この動き情報16bにより、このP1画像を動画タイプMの画像と判定し、可変長符号化回路11からの符号残量11bも参照して、図4(C)に図4(B)の「P1」部分から矢印して示すように、動きベクトル粗探索回路16をON状態とする制御信号18aを出力する。これにより、動きベクトル粗探索回路16がON状態に保持され、次いで、次のB0画像が入力画像1aとして入力されて動きベクトルの粗探索と、探索されて動きベクトルの計数が行なわれる。そして、この探索が終了すると、この計数結果が動き情報16bとしてシステム制御回路18に送られる。
【0076】
以下同様にして、システム制御回路18が動き情報16bと符号残量11bとから動きベクトル粗探索した画像を動画像タイプMの画像と判定する毎に、次の画像で動きベクトル粗探索回路16をON状態とし、動きベクトルの粗探索とその計数とを行なわせる。
【0077】
その後、図4(B)で示すように、動きベクトル粗探索回路16がP4画像の動きベクトルの粗探索とその計数を行ない、これによる動き情報16bと符号残量11bとにより、システム制御回路18がこのP4画像を静止画タイプSの画像と判定すると、システム回路18は、図4(C)に図4(B)の「P4」部分から矢印して示すように、動きベクトル粗探索回路16をOFF状態とする制御信号18aを出力する。これにより、動きベクトル粗探索回路16がOFF状態に設定され、次にON状態を指示する制御信号18aが供給されるまで、OFF保持される。この結果、図4(D)でハッチングして示すように、静止画タイプSや準静止画タイプTであるB2,B3,P7,B5,B6の画像に対しては、動きベクトル粗探索回路16がOFF状態に保持され、動きベクトルの粗探索は行なわれない。
【0078】
このように、静止画タイプSの画像や準静止画タイプTであっても、動き部分が少ない画像の場合には、かかる画像とその参照画像との間のマクロブロックの配置関係はほぼ一対一に対応するものであり、直ちに狭い探索範囲で動きベクトルの探索を行なうことができる。このため、かかる画像タイプの画像に対しては動きベクトル粗探索回路16は必須のものではなく、上記のように、OFF状態に設定しても各別問題とはならない。
【0079】
一方、動きベクトル粗探索回路16をOFF状態に保持する期間、システム制御回路18は、可変長符号化回路11からの符号残量11bを取り込んでそのメモリでの残留符号量を監視しているとともに、各入力画像1aの入力毎に符号化画像判定回路4に要求信号18bを送って判定情報4cを取り込み、動きベクトル密探索回路17で動きベクトルを探索した画像が動画像タイプM,準静止画タイプT,静止画タイプSのいずれであるかを判定し、この判定結果に応じた制御信号18aを出力する。ここでは、上記のB2,B3,P7,B5,B6の画像の期間では、動きベクトル粗探索回路16がOFF状態に保持される。
【0080】
そして、さらに次のPA画像も、その前のB6画像が静止画タイプSの画像と判定されているため、動きベクトル粗探索回路16がOFF状態に保持されて動きベクトルの粗探索は行なわれないが、このPA画像に対する符号化画像判定回路4からの判定情報4cが動画像タイプMを表わしているから、システム制御回路18は、制御信号18aにより、動きベクトル粗探索回路16をON状態に切り替える。これにより、B8画像からは、次にシステム制御装置18が動きベクトル粗探索回路16をOFFにする制御信号18aを出力するまで、動きベクトル粗探索回路16が動作して各画像の動きベクトルの粗探索と探索した動きベクトルの計数とを繰り返す。
【0081】
なお、図4(C)で示すように、動きベクトル粗探索回路16がOFF状態に保持されているとき、符号化判定回路4からの判定情報4cが動画像タイプMを示すものでなくとも、可変長符号化回路11からの符号残量11bがそのメモリでの残留符号量が上記の閾値を越えたことを表わす場合には、システム制御回路18は動画像タイプMの入力画像1aの入力があったと判定し、動きベクトル粗探索回路16をON状態にする。
【0082】
また、同じく、動きベクトル粗探索回路16がOFF状態に保持されているとき、符号化判定回路4からの判定情報4cが動画像タイプMを示すものである場合には、上記のように、システム制御回路18は、通常、動きベクトル粗探索回路16をON状態に切り替えるが、このとき、さらに、可変長符号化回路11のメモリでの残留符号量が上記の閾値よりも小さいことを符号残量11bが表わしているときには、動きベクトル粗探索回路16がOFF状態に保持する。
【0083】
以上の示したように、この実施形態は、MPEG1/MPEG2規格などの動画像符号化装置において、動画像の符号化処理のために用いる回路ブロックの全てを常時動作させるのではなく、符号化画像条件に応じて、符号化処理対象でない回路ブロックの動作を適時停止させ、さらに、対象画像が静止画相当の画像である場合やフレーム内の一部の領域のみ動きがある場合であっても、発生符号量をモニタすることにより、画質の劣化を最小限に抑えながら、動きベクトル粗探索回路を停止させるものであるから、例えば、1チップのLSI化で実現する場合においても、動画像の符号化処理時、動きベクトル粗探索回路を停止することによる省電力化を容易に達成でき、据え置き用は勿論のこと、特に、蓄電池などの電源を内蔵した携帯用のビデオレコーダや画像送信/受信装置などのビデオレート圧縮並びに再生装置などに好適なものとなる。
【0084】
また、1チップのLSIであっても、フレームメモリなどのメモリの内蔵或いは外付けいずれであったとしても、この実施形態によれば、参照画像用のフレームメモリのアクセスを停止させることにより、データ線及び制御信号線での無駄なバタツキの発生を低減でき、電力消費の低減のみならず、電源ノイズや輻射ノイズ発生の低減化を容易に達成できる。
【0085】
この実施形態では、GOP構造の画像シーケンスとして、M=3の場合についてのみ示したが、M=2,1の場合であっても、同様の効果を得られることは言うまでもない。また、この実施形態での符号化処理,復号化処理として、DCTを用いた場合についてのみ示したが、勿論、これに限らず、他の符号化方法,復号化方法を用いた場合であっても、本発明を適用できて、同様の効果が得られることは言うまでもない。
【0086】
また、この実施形態では、フレーム単位で動きベクトル粗探索回路の動作を制御する場合についてのみ示したが、勿論、これに限らず、マクロブロック単位,フィールド単位,GOP単位或いは複数フレーム単位で行なうようにすることができ、同様な効果が得られることは言うまでもない。また、リアルタイムでの符号化処理であるため、過去の複数フレームの情報を使用することにより、過度の制御を防止することも可能である。
【0087】
さらに、この実施形態では、ハードウエアで処理する場合について示したが、勿論、これに限らず、ソフトウエアによる場合には、動きベクトル粗探索処理に要する演算処理を削減させることによるCPU占有率の減少化に有効な手段となる。
【0088】
さらに、この実施形態では、動きベクトルの計数情報として、動きベクトル粗探索の結果を用いる場合について示したが、動きベクトル密探索の結果を用いても何ら問題はない。但し、初期の段階で検出される動きベクトル粗探索の結果を用いることにより、リアルタイムでの処理の高速化を図ることが可能となる。
【0089】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、リアルタイムで動画像圧縮符号化を行なう対象画像として、家庭用ビデオカメラで撮影された動画像を対象とするMPEG1/MPEG2規格などへの適用に際し、撮影対象物の動きの特徴に併せた動きベクトル探索範囲の設定により、動きベクトルの検出精度の劣化を抑えることが容易に可能となるし、また、対象画像が静止画相当の画像である場合やフレーム内の一部の領域のみ動きがある場合であっても、発生符号量をモニタすることにより、符号量の増大があるものの、画像の劣化を最小限に抑えて動きベクトル検出回路を停止させることができ、消費電力の低減を図ることができるものであるから、特に、電源内蔵の携帯型画像処理装置などに適用した場合には、消費電力の低減分連続動作時間の長期化が可能になる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明による動画像符号化装置の一実施形態を示すブロック図である。
【図2】図1に用いた本発明による動きベクトル検出装置の一実施形態の要部を示すブロック図である。
【図3】図1に示した実施形態での入力画像と記憶媒体での記憶タイミングとの関係を示すタイミング図である。
【図4】図1に示した実施形態の動作を説明するタイミング図である。
【図5】従来例の動画像符号化装置の一例を示すブロック図である。
【符号の説明】
1 画像情報の入力端子
3 予測画像生成回路
4 符号化画像判定回路
5 符号化画像選択回路
6 DCT回路
7 量子化回路
8 逆量子化回路
9 IDCT回路
10 復号画像生成回路
11 可変長符号化回路
12 符号化情報の出力端子
13,14 記憶媒体
15 記憶媒体制御回路
16 動きベクトル粗探索回路
17 動きベクトル密探索回路
18 システム制御回路
[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to an encoding apparatus that encodes a moving image, and more particularly, to a motion vector detection apparatus such as a video recorder or an image transmission / reception apparatus, and a moving image encoding apparatus using the same.
[0002]
[Prior art]
Standardized by ISO / IEC for the purpose of storing image information on digital video discs (DVD), etc., and using it for video encoding systems for digital broadcasts, etc., through high-efficiency encoding processing using digital image compression technology In the case of the MPEG-2 system that supports up to a subset defined by MP @ ML (Main Profile, Main Level), in the PAL system, the maximum spatial resolution is 720 × 576 pixels in the horizontal and vertical directions (NTSC system 720 × 480 pixels), the maximum bit rate is 15 Mbit / second, and the maximum frame rate is 25 frames / second (29.97 frames / second in the NTSC system).
[0003]
An encoding apparatus for encoding a moving image based on such a standard has been proposed. For example, in “1997 IEICE General Conference C-12-33 to 37”, a configuration of a one-chip LSI and an external memory is proposed. Thus, a case where encoding / decoding is realized in real time is shown. By making the real-time encoding device into one chip, it is possible to easily realize a small-sized and lightweight portable video camera device or image transmission device. However, since it is portable and power is supplied by a storage battery, it goes without saying that power saving of the encoding device is essential to achieve long-term use.
[0004]
FIG. 5 is a block diagram showing a conventional moving picture encoding apparatus disclosed in Japanese Patent Application No. 9-236118, in which 1 is an input terminal for image information, 2 is a motion detection circuit, and 3 is a predicted image generation circuit. 4 is a coded image determination circuit, 5 is a coded image selection circuit, 6 is a DCT (Discrete Cosine Transform) circuit, 7 is a quantization circuit, 8 is an inverse quantization circuit, and 9 is an IDCT (Inverse Discrete Cosine Transform) circuit. Reference numeral 10 denotes a decoded image generating circuit, 11 is a variable length encoding circuit, 12 is an encoded information output terminal, 13 and 14 are storage media, and 15 is a storage medium control circuit.
[0005]
In the figure, image information 1 a is input from an input terminal 1. The image information 1a is sequentially input in units of frames or fields, and the input order of the frames or fields is the encoding order. In the following description, it is assumed that an image is encoded in units of frames. Therefore, the “image” in the following is an image (picture) of one frame.
[0006]
Here, in the MPEG standard, a GOP (Group of Pictures) is constituted by a plurality of continuous frames, and images constituting the GOP are divided into the following types according to the type of encoding. . That is, normally, an intra-frame (or field) encoded image (hereinafter referred to as an I image) that is encoded only with its own image information and a past I image or P image are used as reference images, and are forward-looking on the time axis. Predictive encoded images (ie, P images) encoded using motion prediction and past and future I images or P images are used as reference images, and forward and backward motion predictions are used on the time axis. These are classified into three types, that is, bi-predictive encoded images (hereinafter referred to as B images) to be encoded.
[0007]
The GOP configuration is classified according to the M value determined by the number of frames of consecutive B images. For example, when M = 3, the B image, the B image, An I image, a B image, a B image, a P image,... And a B image continue for two frames. The input moving image information is determined by encoding a block composed of 8 × 8 pixels and a macroblock composed of 16 × 16 pixels that are motion vector detection targets, and predictive coding is performed. To do.
[0008]
In FIG. 5, the storage medium 13 holds input image information corresponding to I and P images as reference image information necessary for encoding P and B images under the control of the recording medium control circuit 15. When the P image or B image is encoded, it is reproduced and output as a reference image for motion search in the previous stage of the motion detection circuit 2. Similarly, in the storage medium 14, the local decoded image information 10 a for the I image or P image encoded in the most recent past and reproduced by the local decoding process is controlled under the control of the recording medium control circuit 15. Stored and held, and reproduced and output as a reference image for motion search in the subsequent stage of the motion detection circuit 2 when a P image or B image is encoded.
[0009]
In the motion detection circuit 2, during the predictive encoding of the P image and the B image, the input image information and the decoded image information of the I image or the P image are read as reference images from the storage media 13 and 14 for each macroblock, The motion vector is detected by changing the search range and the search accuracy in multiple stages, and the input image information 1a is output as the image information 2a together with the motion vector and the prediction mode 2b. In this case, image information corresponding to the search area in the storage media 13 and 14 is accessed for each motion search at each stage. Here, the recording medium control circuit 15 accesses the storage medium 14 in accordance with the motion vector information 2c detected by the motion detection circuit 2, and reads the predicted image information 14a.
[0010]
The predicted image generation circuit 3 obtains a difference image between the input image information 2b and the predicted image information 14a in units of macroblocks, generates predicted difference image information 3b and 3c, and outputs them together with the input image information 3a.
[0011]
The encoded image determination circuit 4 and the encoded image selection circuit 5 allow the encoded image determination circuit 4 to generate prediction difference image information 3b (intra macroblock) and input image image information 3a (non-intra macroblock) in units of macroblocks. And the encoded image selection circuit 5 selects the image with the smaller code amount as the encoded image based on the comparison result, and the encoded image information 5a is selected. Output.
[0012]
The encoded image information 5a is subjected to discrete cosine transform in units of blocks by the DCT circuit 6, and the transform coefficient is quantized by the quantization circuit 7 to obtain quantized information 7a. The quantized information 7a is encoded into a bit sequence by the variable length encoding circuit 11 together with the motion vector information and the prediction mode information, and is output from the output terminal 12 as encoded information.
[0013]
On the other hand, the quantization information 7 a from the quantization circuit 7 is processed by the inverse quantization circuit 8 and the IDCT circuit 9, and the prediction difference image information 9 a is reproduced and supplied to the decoded image generation circuit 10. The decoded image generation circuit 10 performs local decoding processing of an I image or a P image in units of macroblocks. When this macroblock is an intra macroblock, the prediction difference image information 9a is converted into the local decoded image information 10a. In the case of a non-intra macroblock, the prediction difference image information 9a is added to the prediction image information 3c generated by the prediction image generation circuit 3, and this is output as local decoded image information 10a. Such locally decoded image information 10 a is stored and held in the storage medium 14.
[0014]
Here, since it is a multi-stage search, it is necessary to access the storage media 13 and 14 for each stage. However, in the case of performing the thinning readout according to the subsample or the motion search with half-pixel accuracy, It is necessary to read out all the pixel information within the search range, and the generation of the prediction image requires information on all the pixels, so access for the final stage motion search and creation of the prediction image By performing access simultaneously, the access frequency is reduced and the efficiency of memory access is improved.
[0015]
In addition, when realizing this moving image encoding apparatus, a single LSI and a memory for each application are integrated into one (for example, a frame memory), instead of using a memory for each chip set and each chip. By doing so, a moving picture coding apparatus with reduced power consumption is obtained.
[0016]
Furthermore, when encoding a B image that is not used as a reference image, it is not necessary to generate the locally decoded image information 10a, so that the processing operations of the inverse quantization circuit 8, the IDCT circuit 9, and the decoded image generation circuit 10 are performed. Is completely idle, so that wasteful power consumption is reduced. Furthermore, even when encoding is performed in real time, each circuit is not always operated, so that it is in an idle state. The power consumption is reduced by stopping the clock supply to the circuit.
[0017]
[Problems to be solved by the invention]
However, a moving image encoding processing apparatus configured by the above-described one-chip LSI and one external memory (frame memory) or the like can reduce the number of accesses by increasing the efficiency of memory access, Even in the encoding process, not all the circuit blocks used for the encoding process are always operated, but the operation of the circuit blocks not included in the encoding process target is stopped in a timely manner according to the type of image to be encoded. Even if the power consumption is reduced by operating the blocks efficiently, power saving cannot be expected if each circuit block operates simultaneously in real-time encoding processing. .
[0018]
The present invention has been made in view of such a point, and the object thereof is to realize further power saving even in the case of performing moving image encoding processing in real time, and to reduce the continuous operation time. It is an object of the present invention to provide a motion vector detection device that can be extended and a moving image encoding device using the same.
[0019]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, a motion vector detection device according to the present invention is provided with at least a wide range of pixel subsamples. Coarser than The motion vector search is performed with accuracy, and the motion vector coarse search means for outputting the motion vector count result as the motion information, and the vicinity neighborhood area of the motion vector obtained by the motion vector coarse search means in pixel units or A motion vector dense search means for performing motion vector search with high accuracy in half-pixel units, and a prediction difference image is generated by obtaining a difference between the predicted image information indicated by the motion vector detected by the motion vector dense search means and the input image. A predicted image generating means, an image that encodes one of the predicted difference image and the input image; Do An encoded image determination unit that performs determination, and an encoded image selection unit that selectively outputs either the prediction difference image or the input image as an image to be encoded based on a determination result of the encoded image determination unit; , Motion information from the motion vector rough search means Is less than the predetermined value Operation of the motion vector rough search means To stop System control means for controlling.
[0020]
Further, in the motion vector detection device according to the present invention, the system control means includes: (1) When the motion vector rough search means is in an operating state, When the motion information from the motion vector rough search means is smaller than a predetermined value, Judged as an image with little movement do it , Stopping the motion vector rough search means, (2) When the motion vector rough search means is in a stopped state, When the motion information from the motion vector dense search means is larger than a predetermined value, Judge whether the image is moving or not, and determine that the image is moving do it The operation of the motion vector rough search means is restored.
[0021]
The moving picture coding apparatus according to the present invention includes the motion vector detection apparatus, a DCT means for performing a discrete cosine transform on the prediction difference image or the input image selected by the coded image selection means, and an output from the DCT means. Quantization means for quantizing transform coefficients, and quantization information from the quantization means are variable-length encoded together with motion vector information and prediction conditions obtained by the motion vector detection device and generated. The Code information is temporarily stored in a memory and read out. Code remaining Monitor And a variable-length encoding unit that supplies the system control unit.
[0022]
In the moving image encoding apparatus according to the present invention, when the system control unit has the motion vector coarse search unit in a stopped state, the remaining code amount is even if the input image is a moving image. If it is smaller than a predetermined determination value set in advance, the motion vector rough search means is left in a stopped state, and if the remaining code amount is equal to or greater than the determination value, the motion vector rough search is performed. The operation of the means is restored.
[0023]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
FIG. 1 is a block diagram showing an embodiment of a moving picture coding apparatus according to the present invention. 16 is a motion vector coarse search circuit, 17 is a motion vector fine search circuit, and 18 is a system control circuit. Corresponding portions are denoted by the same reference numerals and redundant description is omitted.
[0024]
This embodiment is a moving image encoding apparatus based on the MPEG2 standard, and as described above, the PAL system is used as a sub-frame corresponding to a subset defined by MP @ ML (Main Profile, Main Level), and the spatial resolution is horizontal. , Up to 720 x 576 pixels in the vertical direction (720 x 480 pixels in the case of the NTSC system), color difference signal of CCIR 601 standard (4: 2: 2 format) as the image format The Assume that an image (4: 2: 0 format) subsampled 2: 1 in the vertical direction is handled. Therefore, the luminance signal is encoded for a maximum of 720 × 576 pixels (720 × 480 pixels in the case of the NTSC system), and the color difference signals are respectively encoded for a maximum of 360 × 288 pixels (the same applies to the NTSC system). The maximum bit rate is 15 Mbit / sec.
[0025]
As the input moving image information 1a, an interlaced image that is an interlaced scanning method or a progressive image that is a progressive scanning method is targeted, and an 8 × 8 pixel block as an encoding target and 16 × as a motion vector detection target. A macroblock having 16 pixels is defined. In addition, when an interlaced image is handled as a prediction method, prediction efficiency is improved by adaptively switching between inter-field prediction or inter-frame prediction. For example, a motion image is predicted by inter-field prediction, and a still image portion is predicted by inter-frame prediction, thereby minimizing a prediction error.
[0026]
It is also stipulated that motion prediction is performed by motion search with half-pixel accuracy.
[0027]
Further, when encoding the prediction error signal, the prediction error signal is DCT-transformed and the transform coefficient is encoded. When DCT is performed on a frame in units of macroblocks (frame DCT), or in the field When the DCT is performed separately (field DCT), the one with the smaller encoded information amount is adaptively selected. This determination may be performed after the respective encoded information amounts are actually obtained, but in general, the determination is made by comparing the power of the high-frequency component of the difference signal to suppress an increase in the amount of calculation. ing.
[0028]
When reproducing an image, a GOP is composed of a plurality of continuous frames as a structure of an encoded image for enabling random access and decoding of the image. In this case as well, the types according to the type of encoding of the images constituting the GOP are classified into three types: I image, P image, and B image. The image sequence in the GOP is represented by an M value. For example, when M = 3, the image input order (F0, F1, F2, F3, F4, F5,...) And image encoding are used. The relationship between the image type (I image, P image, B image) is F0 (B image), F1 (B image), F2 (I image), F3 (B image), F4 (B image) in the order of image input. , F5 (P image),..., And the B image continues for two frames continuously between the preceding and following I and P images or between the P images. Further, when M = 2, there is only one frame of B image between the preceding and succeeding I and P images or between P images, and when M = 1, the frame is composed of only I and P images. On the other hand, in the case of M> 3, the B image continues for (M−1) frames between the preceding and subsequent I and P images or between the P images.
[0029]
Here, as an image encoding condition in this embodiment, a case where M = 3 is described as an image sequence represented by an M value. Further, real-time processing is realized by keeping the encoding processing for each frame within one frame, and the B image at the head of the GOP (F0, F1) is the most similar to those B images of the previous GOP. Prediction based on forward prediction and backward prediction using a near past I image or P image as a reference image, or prediction based only on backward prediction is performed. In this embodiment, in order to simplify the description Assume that prediction is performed only by backward prediction.
[0030]
The operation of this embodiment will be described below.
[0031]
In FIG. 1, moving image information 1a represented in a 4: 2: 2 or 4: 2: 0 format to be encoded is input from an input terminal 1 so that the images are in the encoding order. Here, in this embodiment, the maximum M value is limited to 3. For example, when M = 3, the relationship between the display frame order and the image sequence is F0 (B image), F1 as described above. (B image), F2 (I image), F3 (B image), F4 (B image), F5 (P image), and so on. Further, the frame order of the input image information 1a is that the encoding type of the first two frames F0 and F1 is a B image, and therefore it is necessary to encode the frame F2, which is an I image, prior to these B images. The encoding order is F2 (I image), F0 (B image), F1 (B image), F5 (P image), F3 (B image), F4 (B image), and so on.
[0032]
The input moving image information 1a is input in units of frames or fields corresponding to the encoding order and in units of macroblocks. The storage medium 13 scans and stores image information corresponding to the I image or P image of the image information 1a input in units of macroblocks under the control of the recording medium control circuit 15, and stores and holds the P image or At the time of encoding the B image, image information 13a in a range in which motion search is performed is output with respect to the macroblock to be encoded, using past and future I images or P images as reference images.
[0033]
Here, at the time of encoding the B image, since forward and backward motion prediction is performed on the time axis, two frames of past and future I images or P images are necessary. It has at least a capacity of 2 frames. In addition, when motion search is performed by the motion vector rough search circuit 16, the input image stored and held in the storage medium 13 is used as a reference image. However, if the accuracy of motion search is to be roughened, the storage medium The capacity of 13 can be reduced by at least the amount of coarse search accuracy. For example, if the horizontal direction is coarsened to two pixel accuracy as the search accuracy, the capacity required for the storage medium 13 can be halved. In addition, if only the luminance signal is targeted during motion search, the capacity for storing and holding the color signal can be reduced.
[0034]
FIG. 2 is a block diagram showing the main part of one embodiment of the motion vector detection apparatus of the present invention, that is, the motion vector rough search circuit 16 and its peripheral part in FIG. 1, wherein 19 is an input image holding circuit, 20 is Reference image holding circuit, 21 is a reference image selection circuit, 22 is an absolute difference calculation circuit, 23 is an addition circuit, 24 is a data holding circuit, 25 is a determination circuit, 26 is a position information holding circuit, 27 is a motion vector determination circuit, Reference numeral 28 is a counting circuit, 29 is a data rearrangement circuit, and 30 is a timing control circuit, and parts corresponding to those in FIG.
[0035]
In the figure, a timing control circuit 30 is based on an input image 3a output from the predicted image generation circuit 3 (FIG. 1), an input image holding circuit 19, a reference image holding circuit 20, a position information holding circuit 26, a motion vector. The operation timing of the decision circuit 27, the data rearrangement circuit 29, etc. is controlled.
[0036]
Under such control, the input image 1a from the input terminal 1 (here, a P image or a B image for searching for a motion vector) is temporarily held in the input image holding circuit 19, and together with this, the storage medium control Under the control of the circuit 15, the reference image 13 a for the input image 1 a is read from the storage medium 13, processed by the data rearrangement circuit 29, and held in the reference image holding circuit 20.
[0037]
Thereafter, image information (hereinafter referred to as input MB information) 19a of one macro block of the input image 1a is read from the input image holding circuit 19 and supplied to the difference absolute value calculation circuit 22, and the reference image selection circuit 21. Thus, the image information of one macroblock of the reference image from the reference image holding circuit 20 (hereinafter referred to as reference MB information). 20a Is supplied to the difference absolute value calculation circuit 22 to calculate an absolute value (hereinafter referred to as difference absolute value) 22a for each pixel from the input MB information. These difference absolute values 22a are sequentially supplied to the adder circuit 23 and cumulatively added, and a sum of difference absolute values 22a of all pixels with respect to the input MB information 19a (hereinafter referred to as difference sum of absolute values) 23a is calculated. The first sum of absolute differences 23a for the input MB information 19a is held in the data holding circuit 24.
[0038]
When this processing is finished, the reference image selection circuit 21 reads the next reference MB information 20a whose position in the reference image holding circuit 20 is shifted, and supplies it to the difference absolute value calculation circuit 22 to supply the same input MB information. The difference absolute value 22a is calculated by calculating 19a, and the difference absolute value 22a for all the pixels is added by the adder circuit 23 to obtain the difference absolute value sum 23a. Then, the difference absolute value sum 23a and the difference absolute value sum 24a held in the data holding circuit 24 are compared by the determination circuit 25 to select the smaller value, and the selected difference absolute value sum 25a is stored as data. While being held in the holding circuit 24, it is held in the position information holding circuit 26 as the position information 26a. Here, the position information 26a includes the position of the MB (macroblock) of the input MB information 19a and the position of the MB of the reference MB information 20a of the difference absolute value sum 24a held in the data holding circuit 24 for this position. It represents a vector and is a current motion vector for the input MB information 19a.
[0039]
Thereafter, similarly, the reference image selection circuit 21 reads the reference MB information 20a whose positions are sequentially shifted from the reference image holding circuit 20, and performs the same processing on the same input MB information 19a. Thus, when all the reference MB information 20a is read from the reference image selection circuit 21 and processed, the position information 26a having the minimum difference absolute value sum 23a is obtained as the position information 26. Therefore, the motion vector determination circuit 27 determines the position information 26a at this time as the motion vector 16a for the input MB information 19a at this time, and sends it to the motion vector dense search circuit 17 and the storage medium control circuit 15 (FIG. 1).
[0040]
When the search operation of the motion vector of one input MB information 19a is completed, the other input MB information 19a whose position is shifted is read from the input image holding circuit 19, and a similar motion vector is searched for this. It is. When the same motion vector search is completed for all MBs of the input image 1a held in the input image holding circuit 19, the next input image 1a is input in accordance with an instruction from the timing control circuit 30, and the image is held. A similar motion vector search is performed by being held in the circuit 19.
[0041]
Each time the motion vector determination circuit 27 determines the motion vector 16a, the counting circuit 28 counts this, and the count value of the motion vector 16a with respect to the input MB information 19a is used as the motion information 16b to the system control circuit 18. send. This motion information 16b will be described later.
[0042]
Next, the operation of each part for each image type (I image, P image, B image) in the sequence of images shown in FIG. 3A shows the display order of images, FIG. 3B shows the encoding order, and FIG. 3C shows the storage medium 13.
First, the I image will be described. Here, the frame F2 in FIG. 3 will be described as an example.
[0043]
In an I picture, intra-picture coding (intra macroblock) is performed in units of macroblocks, so that the motion vector coarse search circuit 16, the motion vector dense search circuit 17, and the predicted image generation circuit 3 are other than the processes necessary for image transfer. Therefore, the input image information 1a is output as image information 3a as it is. Since the encoding target is an intra macroblock, the encoded image determination circuit 4 outputs a selection signal 4a indicating this image information 3a as an encoded image. In addition, when the input image is an interlaced image, the encoded image determination circuit 4 determines whether to perform DCT in a frame unit or a field unit as a block configuration, and in a macroblock unit, a high-frequency component of the difference signal And the block configuration selection signal 4b is output. Therefore, the encoded image selection circuit 5 selects the image information 3a based on these selection signals 4a from the encoded image determination circuit 4, And Based on the instruction of the block configuration selection signal 4b, a block is configured by either a frame unit or a field unit, and is output as encoded image information 5a.
[0044]
The encoded image information 5a is subjected to discrete cosine transform in units of blocks by the DCT circuit 6, and the transform system number is quantized by the quantization circuit 7 to generate quantized information 7a. The quantization information 7a is subjected to variable length coding processing by the variable length coding circuit 11 together with coding conditions such as a prediction condition at the time of coding, motion vector information, and a DCT block configuration condition, and is represented by a bit sequence. Encoded information 11a is generated. The encoded information 11a is output from the output terminal 12 as encoded information for the F2 frame.
[0045]
On the other hand, the quantization information 7a output from the quantization circuit 7 is a series of processes by the DCT circuit 6 and the quantization circuit 7 by the inverse quantization circuit 8 and the IDCT circuit 9 based on the encoding condition. The reverse processing is performed, and thereby, the prediction difference image information 9a is obtained. Here, since the decoding process is performed on the frame 2 that is the I image, the decoded image generation circuit 10 outputs the prediction difference image information 9a as the locally decoded image information 10a for the I image, and the recording medium control circuit 15 According to the instruction 15a, it is stored in the storage medium 14.
[0046]
Next, the P image will be described. Here, the frame F5 in FIG. 3 will be described as an example. In the case of a P image, the F2 frame that is the closest past I image is used as a reference image when performing a motion search of the P image.
[0047]
First, the input image information 1a of the frame F5 is supplied to the motion vector rough search circuit 16 in units of macro blocks. Also, the input image information 1a of the P image is scanned and converted into an area other than the area that the F2 frame that is the I image on the storage medium 13 stores and holds, as in the case of the I image. To do.
[0048]
The motion vector coarse search circuit 16 and the motion vector fine search circuit 17 perform motion vector detection by motion search for each supplied macroblock in units of frames and fields. Here, if motion search is performed throughout the entire frame, there is no problem at all. However, since motion search is performed in real time, the search range is limited to the surrounding area of the macroblock or the surrounding macroblocks. The time required for the search is shortened by using the motion vector that is the motion search result for as a prediction vector and limiting it to the peripheral region of the region indicated by the prediction vector.
[0049]
Further, the motion vector rough search circuit 16 performs a rough search with a plurality of pixel accuracy, for example, two pixel accuracy to determine the motion vector 16a.
[0050]
The motion vector dense search circuit 17 narrows the search range to the peripheral region indicated by the motion vector 16a, determines the motion vector 17a by motion search with integer pixel accuracy or half-pixel accuracy, and at the same time, motion search results In accordance with the prediction accuracy, the field prediction or the frame prediction is determined and set as the prediction condition 17b. In this embodiment, in order to simplify the description, the motion vector dense search circuit 17 performs motion search with half-pixel accuracy, but of course, the present invention is not limited to this.
[0051]
For each macroblock, as the processing of the motion vector rough search circuit 16, image information that matches the search accuracy and the search range is read from the storage medium 13 in the frame F2 of the I image. In this case, although a rough search is performed by thinning out the reference pixels, the motion vector 16a is output by performing a search over a wider range within a range that can be accommodated in the processing time.
[0052]
Since the motion vector dense search circuit 17 performs motion search with half-pixel accuracy, a reference image with half-pixel accuracy is required. For this reason, the motion vector 16a detected by the motion vector coarse search circuit 16 is sent to the storage medium control circuit 15, and the motion vector fine search circuit 17 responds to the instruction 15a from the recording medium control circuit 15 according to the motion vector 16a. The image information of an area of 18 × 18 pixels which is larger by a half pixel than the macroblock size at the position indicated by the motion vector 16a on the storage medium 14 (the position where the locally decoded image of the frame F2 is stored and held) is referred to as the reference image 14a. And the reference image 14a having integer pixel accuracy is interpolated to generate a reference image having half pixel accuracy. Then, the motion vector dense search circuit 17 performs a motion search with half pixel accuracy which is the search accuracy of the MPEG2 standard on the obtained reference image with half pixel accuracy, and specifies the motion vector 17a and the prediction condition 17b. To do. In this case, the motion vector search accuracy at the first stage may be supplemented by further expanding the size of the reference image.
[0053]
The predicted image generation circuit 3 obtains a difference between the input image information 1a and the predicted image information indicated by the motion vector 17a for each macroblock, generates and outputs the predicted difference images 3b and 3c, and outputs the input image information 1a. Output as image information 3a. Further, although not shown, the obtained half-pixel precision motion vector 17 a and prediction condition 17 b are supplied to the variable length coding circuit 11.
[0054]
The encoded image determination circuit 4 compares the prediction difference image information 3b and the image information 3a, determines an image with a smaller code amount when the image information is encoded as an encoded image, and determines the determination result. The selection signal 4a shown is output. Here, the selection signal 4a is an intra macroblock when the image with the smaller code amount is the image information 3a, and is a predicted encoded image (non-intra macro when the image is the prediction difference image information 3b. If the predicted image and the input image are completely matched by motion prediction, the image is not required to be encoded (skip macroblock). Further, when the input image is an interlaced image, the block configuration is determined by determining the minimum condition by comparing the amount of coding for each macroblock unit to determine whether DCT is performed in frame units or field units. And a block configuration selection signal 4b for instructing this is output.
[0055]
Therefore, the encoded image selection circuit 5 selects either the image information 3a or the prediction difference image information 3b based on the selection signal 4a, and the image information selected based on the instruction of the block configuration selection signal 4a. And is output as encoded image information 5a.
[0056]
This encoded image information 5a is converted into quantized information 7a by the DCT circuit 6 and the quantizing circuit 7 in the same manner as in the case of the I image described above, and the variable length coding circuit 11 performs prediction at the time of encoding. Along with encoding conditions such as conditions, motion vector information, and DCT block configuration conditions, variable-length encoding processing is performed to generate encoded information 11a represented by a bit sequence. The encoded information 11a is output from the output terminal 12 as encoded information for the P image of the frame F5.
[0057]
On the other hand, the quantization information 7a output from the quantization circuit 7 is subjected to inverse quantization processing by the inverse quantization circuit 8 and the IDCT circuit 9 based on the encoding conditions, similarly to the processing in the case of the I image. And the inverse DCT process is performed and the prediction difference image information 9a is reproduced. The decoded image generation circuit 10 adds the prediction difference image information 9a and the prediction image information 3c of the corresponding block from the prediction image generation circuit 3 in the case of a non-intra macroblock based on the above-described encoding conditions. Thus, the local decoded image information 10a is generated, and in the case of an intra macroblock, the prediction difference image information 9a becomes the local decoded image information 10a as it is, and in the case of a skip macroblock, the prediction difference image information 10a is predicted. The image information 3c becomes the local decoded image information 10a as it is, and is stored and held in the storage medium 14 according to the instruction 15a of the recording medium control circuit 15 as a local decoded image for the frame F5.
[0058]
next, B The image will be described. Here, the frames F0 and F3 in FIG. 3 will be described as an example. This B image encoding uses forward and backward bidirectional motion prediction on the time axis using past and future I or P images as reference images. . In the case of the F0 frame, as described above, since this is the first B image of the GOP, the prediction direction is only backward prediction. Therefore, the frame F2, which is a future I image, is used as a reference image when performing motion search. As a basic operation of predictive encoding in this case, processing similar to that for the P image of the frame F5 is performed.
[0059]
Therefore, in the case of the F0 frame, the image information 1a of the F0 frame is sequentially input to the motion vector rough search circuit 16. In this case, in the motion vector rough search circuit 16, since the prediction direction is only backward prediction, the image information stored and held in the storage medium 13 that is the input image of the frame F2 as the reference image is also stored in the motion vector dense search. The search circuit 17 uses the image information of the frame F2 stored and held in the storage medium 14, which is a locally decoded image of the frame F2, respectively, and performs the motion search with the half-pixel precision motion vector 17a and the frame prediction or the field prediction. Any one of the prediction conditions 17b is specified.
[0060]
Here, since processing for forward prediction becomes unnecessary, processing for forward prediction such as memory access processing and motion search processing for capturing a reference image may be stopped. In addition, when the prediction direction is limited to only backward prediction in the first B image of the GOP, a wide range of motion search is performed even for the B image by making it the same as the prediction processing for the P image. Also good.
[0061]
On the other hand, in the case of the B image of the frame F3, forward prediction and backward prediction are performed, respectively. In the case of forward prediction, the frame F2 is used as a reference image, and in the case of backward prediction, the frame F5 is used as a reference image. . The motion vector rough search circuit 16 reads image information matching the search range from the input image of the frame F2, which is a reference image, from the storage medium 13, and determines a motion vector 16a by motion search using the reference image.
[0062]
Further, the motion vector dense search circuit 17 reads out the image information of the frame F2 stored and held in the storage medium 14 which is a locally decoded image of the frame F2 based on the motion vector 16a as a reference image 14a, A half-pixel precision reference image is generated by interpolating between them, and a motion search is performed on the half-pixel precision reference image to specify a half-pixel precision motion vector 17a and a prediction condition 17b for forward prediction. Similarly, in the case of backward prediction, the half-pixel motion vector 17a and the prediction condition 17b are specified by the same process as in the case of forward prediction, using the frame F5 as a reference image.
[0063]
Here, by making the motion search range of the motion vector coarse search circuit 16 narrower than in the case of the P image, the backward prediction and the forward prediction are completed within the same frame.
[0064]
In the predicted image generation circuit 3, in the case of the frame F0, only the backward predicted image is used as the predicted image, the difference between the input image information 1a and the predicted image information is obtained in units of macroblocks, and the obtained predicted difference image information 3b, 3c And input image information 3a are output. In the case of the frame F3, the difference between the input image information 1a and the predicted image information is obtained for each macroblock. Here, there are three types of prediction image information of two types at the time of forward prediction and at the time of backward prediction, and bidirectional prediction image information obtained by interpolation from the respective prediction images at the time of forward prediction and at the time of backward prediction. For each predicted image information, a difference from the input image information 1a is calculated, and a sum of absolute values (hereinafter referred to as an absolute value difference sum) is obtained as a difference value for each pixel in the macroblock. Of these three types of predicted image information, the smallest absolute value difference sum is determined as the prediction direction and the predicted difference image, and the predicted difference image information 3b and 3c and the input image information 3a are output.
[0065]
The encoding process of the B image by the encoded image determination circuit 4, the encoded image selection circuit 5, the DCT circuit 6, the quantization circuit 7, and the variable length encoding circuit 11 is the same as the case of the above P image, Coding information F0 or F3 for F0 or frame F3 is generated and output from the output terminal 12.
[0066]
The processing procedure for each image type (I image, P image, B image) has been described above. Next, the encoding processing of this embodiment will be described. However, in order to simplify the description, it is assumed that the input image has a frame structure.
[0067]
The motion vector rough search circuit 16 performs a rough search of motion vectors for each macroblock of the image, and counts the generated motion vectors. Counting The result is output as motion information 16b. Here, an image in which the input image 1a almost coincides with the entire reference image ( Less than Since this is a still image type S image), there is no motion between frames. not exist It will be. In addition, in the case of an image with high motion (hereinafter referred to as a moving image type M image), the motion vector is can get There will also be macroblocks. Also, there are some movements, but most movements No The image is hereinafter referred to as a quasi-still image type T image. In the case of such a quasi-still image type T image, there are macroblocks in which a motion vector cannot be obtained in this motion portion. As a result, in the still image type S, the value of the motion information 16b is small The value of the motion information 16b increases as the motion part increases. big It will become. Therefore, by comparing the motion information 16b with a predetermined value, the image type of the input image can be roughly divided into a moving image type M, a quasi-still image type T, and a still image type S.
[0068]
The encoded image determination circuit 4 determines whether the image to be encoded is the input image 3a from the predicted image generation circuit 3 or the predicted difference image 3b. It can be used as a standard for determining whether it is M, quasi-still picture type T or still picture type S. This is output from the encoded image determination circuit 4 as determination information 4c.
[0069]
Furthermore, the moving image encoding apparatus determines the encoding condition by a fixed bit rate that fixes the generated code amount per unit time or a variable bit rate that adjusts the generated code amount together with the complexity of the image. The long encoding circuit 11 temporarily stores the generated code information in a built-in memory and reads it so as not to exceed a predetermined capacity. On the other hand, since the amount of code for an image with little motion is reduced, it is compensated by adding a redundant code to the stream in order to keep the remaining code amount in the memory above a predetermined level. Then, the variable length encoding circuit 11 monitors the remaining code amount in the memory and outputs the information as the remaining code amount 11b. Here, when a moving image type M image is encoded, the amount of code is large and the amount of code stored in the memory increases, but when encoding a still image type S image, the amount of code is small. The amount of code stored in the memory decreases, and in the case of a quasi-still image type T image, the amount of code stored in the memory may increase or decrease. Therefore, the remaining code amount 11b can be used as a guide for discriminating the image types M, T, and S.
[0070]
Next, the operation of the system control circuit 18 in FIG. 1 will be described with reference to FIG.
[0071]
Now, as shown in FIG. 4A, images arranged in the order of display: B0, B0, P1, B2, B3, P4, B5, B6, P7, B8, B9, PA,. As shown in (B),..., P1, B0, B0, P4, B2, B3, P7, B5, B6, PA, B8, B9,. Suppose that
[0072]
Here, for the P1 image, a motion vector search is performed using an I or P image (not shown) immediately before that as a reference image, and for the B0 and B0 images, the P1 image and the previous P or I image are searched. For the P4 image, the motion vector is searched for the P1 image as the reference image, and for the B2 and B3 images, the motion vector is searched for using the P1 image and the P4 image as the reference images. The B8 and B9 images are searched for motion vectors using the P7 image and the PA image as reference images.
[0073]
Further, in such an input image 1a, there is almost no movement in the entire image type, that is, a moving image type M that moves almost entirely according to a change in image content, and a quasi-still picture type T that moves only partially. Classification into still image type S. In FIG. 4B, images of P1, B0, B0, PA, B8, and B9 are moving image types M, and images of B3 and P7 are images of quasi-still image types T, P4, B2, B5, and B6, respectively. Are still image types S, respectively.
[0074]
The system control circuit 18 uses the motion information 16a from the motion vector coarse search circuit 16, the determination information 4c from the encoded image determination circuit 4, and the code remaining amount 11b from the variable length encoding circuit 11, thereby using the input image 1a. Is an image type M, T, or S, and a control signal 18a corresponding to the determination result is generated to control ON / OFF of the motion vector rough search circuit 16. Here, the OFF state refers to a state in which no power supply voltage is supplied.
[0075]
Now, as shown in FIG. 4B, if the input image 1a is a P1 image and the motion vector coarse search circuit 16 is in the ON state, the motion vector coarse search circuit 16 has the storage medium 13 as described above. A reference image is read out from this, and a motion vector rough search is performed on the P1 image. At the same time, the number of motion vectors generated is counted, and at the end of this search, the count result is used as motion information 16b for system control. Send to circuit 18. The system control circuit 18 determines that the P1 image is an image of the moving image type M based on the motion information 16b, and also refers to the remaining code amount 11b from the variable length encoding circuit 11, and FIG. As indicated by an arrow from the “P1” portion of (B), a control signal 18a for turning on the motion vector coarse search circuit 16 is output. As a result, the motion vector rough search circuit 16 is maintained in the ON state, and then the next B0 image is input as the input image 1a to perform a rough search of the motion vector, and the motion vector is counted by searching. When this search is completed, the count result is sent to the system control circuit 18 as motion information 16b.
[0076]
Similarly, every time the system control circuit 18 determines that the motion vector coarse search image from the motion information 16b and the remaining code amount 11b is an image of the moving image type M, the motion vector rough search circuit 16 is used for the next image. In the ON state, the motion vector is roughly searched and counted.
[0077]
Thereafter, as shown in FIG. 4B, the motion vector coarse search circuit 16 performs a coarse search of the motion vectors of the P4 image and counts them, and the system control circuit 18 uses the motion information 16b and the remaining code amount 11b. If the P4 image is determined as an image of the still image type S, the system circuit 18 moves the motion vector coarse search circuit 16 as indicated by an arrow from the “P4” portion of FIG. 4B in FIG. A control signal 18a for turning off is output. As a result, the motion vector rough search circuit 16 is set to the OFF state, and is kept OFF until the next time the control signal 18a instructing the ON state is supplied. As a result, as shown by hatching in FIG. 4D, the motion vector coarse search circuit 16 is applied to the images of B2, B3, P7, B5, and B6 that are still image types S and quasi-still image types T. Is maintained in the OFF state, and the motion vector is not roughly searched.
[0078]
As described above, even in the case of the still image type S image or the quasi-still image type T, in the case of an image with few moving parts, the arrangement relationship of the macroblocks between the image and its reference image is almost one to one. It is possible to search for a motion vector immediately within a narrow search range. For this reason, the motion vector rough search circuit 16 is not indispensable for such an image type image, and as described above, even if it is set to the OFF state, it does not pose any problem.
[0079]
On the other hand, during the period in which the motion vector rough search circuit 16 is held in the OFF state, the system control circuit 18 takes in the remaining code amount 11b from the variable length coding circuit 11 and monitors the remaining code amount in the memory. For each input image 1a, a request signal 18b is sent to the encoded image determination circuit 4 to acquire the determination information 4c, and an image obtained by searching for a motion vector by the motion vector dense search circuit 17 is a moving image type M, a quasi-still image. It is determined whether the type is T or still image type S, and a control signal 18a corresponding to the determination result is output. Here, the motion vector coarse search circuit 16 is held in the OFF state during the period of the images B2, B3, P7, B5, and B6.
[0080]
Further, since the previous PA image is also determined that the previous B6 image is a still image type S image, the motion vector rough search circuit 16 is held in the OFF state and the motion vector is not roughly searched. However, since the determination information 4c from the encoded image determination circuit 4 for the PA image represents the moving image type M, the system control circuit 18 switches the motion vector rough search circuit 16 to the ON state by the control signal 18a. . As a result, from the B8 image, the system controller 18 next causes the motion vector coarse search circuit 16 to operate. OFF Until the control signal 18a is output, the motion vector coarse search circuit 16 operates to repeat the coarse search of the motion vectors of each image and the count of the searched motion vectors.
[0081]
As shown in FIG. 4C, when the motion vector rough search circuit 16 is held in the OFF state, even if the determination information 4c from the encoding determination circuit 4 does not indicate the moving image type M, When the remaining code amount 11b from the variable length coding circuit 11 indicates that the remaining code amount in the memory exceeds the threshold value, the system control circuit 18 receives the input of the input image 1a of the moving image type M. It is determined that the motion vector rough search circuit 16 is turned on.
[0082]
Similarly, when the motion vector rough search circuit 16 is held in the OFF state, if the determination information 4c from the encoding determination circuit 4 indicates the moving image type M, the system as described above. The control circuit 18 normally switches the motion vector coarse search circuit 16 to the ON state. At this time, the control circuit 18 further indicates that the remaining code amount in the memory of the variable length coding circuit 11 is smaller than the above threshold value. When 11b represents, the motion vector rough search circuit 16 is held in the OFF state.
[0083]
As described above, in this embodiment, in the moving image encoding apparatus such as the MPEG1 / MPEG2 standard, not all the circuit blocks used for moving image encoding processing are always operated, Depending on the conditions, the operation of the circuit block that is not the target of the encoding process is stopped in a timely manner, and even if the target image is an image equivalent to a still image or if there is movement only in a part of the area in the frame, By monitoring the amount of generated code, the motion vector coarse search circuit is stopped while minimizing the deterioration of the image quality. Power saving can be easily achieved by stopping the motion vector coarse search circuit during the digitization process, not only for stationary use, but especially for mobile phones with built-in power sources such as storage batteries Video rate compression as well as such as video recorders and image transmitting / receiving apparatus becomes suitable to a playback device.
[0084]
In addition, even if a single-chip LSI is used, whether it is a built-in or external memory such as a frame memory, according to this embodiment, the access to the frame memory for the reference image is stopped by It is possible to reduce the occurrence of useless fluttering on the control line and the control signal line, and it is possible to easily reduce not only power consumption but also power supply noise and radiation noise.
[0085]
In this embodiment, only the case where M = 3 is shown as an image sequence having a GOP structure, but it is needless to say that the same effect can be obtained even when M = 2 and 1. Further, although only the case where DCT is used as the encoding process and decoding process in this embodiment is shown, of course, the present invention is not limited to this, and other encoding methods and decoding methods are used. However, it goes without saying that the same effect can be obtained by applying the present invention.
[0086]
In this embodiment, only the case where the operation of the motion vector coarse search circuit is controlled in units of frames is shown. However, the present invention is not limited to this, and it is performed in units of macroblocks, fields, GOPs or multiple frames. Needless to say, the same effect can be obtained. In addition, since the encoding process is performed in real time, it is possible to prevent excessive control by using information of a plurality of past frames.
[0087]
Furthermore, in this embodiment, the case where processing is performed by hardware has been described, but of course, the present invention is not limited to this, and in the case of software, the CPU occupancy rate can be reduced by reducing the arithmetic processing required for motion vector rough search processing. This is an effective means for reduction.
[0088]
Further, in this embodiment, the case where the result of the motion vector coarse search is used as the motion vector count information has been described, but there is no problem even if the result of the motion vector dense search is used. However, it is possible to increase the processing speed in real time by using the result of the motion vector rough search detected in the initial stage.
[0089]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, when applying to the MPEG1 / MPEG2 standard for moving images taken by a home video camera as a target image to be compressed and encoded in real time, the image is taken. By setting the motion vector search range that matches the characteristics of the motion of the target object, it is possible to easily suppress the deterioration of motion vector detection accuracy, and when the target image is an image equivalent to a still image or a frame Even if there is motion only in a part of the area, monitoring the amount of generated code can stop the motion vector detection circuit while minimizing image degradation, although there is an increase in the amount of code Therefore, when applied to a portable image processing device with a built-in power supply, etc., continuous operation for the reduced power consumption is possible. Prolonged becomes possible between.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a block diagram showing an embodiment of a moving picture encoding apparatus according to the present invention.
FIG. 2 is a block diagram showing a main part of an embodiment of a motion vector detection device according to the present invention used in FIG. 1;
FIG. 3 is a timing chart showing the relationship between the input image and the storage timing in the storage medium in the embodiment shown in FIG. 1;
FIG. 4 is a timing chart for explaining the operation of the embodiment shown in FIG. 1;
FIG. 5 is a block diagram illustrating an example of a conventional moving picture encoding apparatus.
[Explanation of symbols]
1 Image information input terminal
3. Predictive image generation circuit
4. Encoded image determination circuit
5 Coded image selection circuit
6 DCT circuit
7 Quantization circuit
8 Inverse quantization circuit
9 IDCT circuit
10 Decoded image generation circuit
11 Variable length coding circuit
12 Encoding information output terminal
13,14 storage media
15 Storage medium control circuit
16 Motion vector coarse search circuit
17 Motion vector dense search circuit
18 System control circuit

Claims (4)

入力画像情報を、各フレーム或いはフィールドの画像毎に、自身の画像情報のみで符号化するフレーム或いはフィールド内符号化と、過去に符号化した画像を参照画像として時間軸上で前向きの動き予測を利用して符号化する前方予測符号化と、過去と将来のフレーム或いはフィールド内符号化した画像または前方予測符号化した画像を参照画像として時間軸上で前向き及び後向きの動き予測を利用して符号化する双方向予測符号化とのいずれかの符号化画像条件により、符号化処理を行なうための動きベクトル検出装置において、
少なくとも、広範囲でかつ画素のサブサンプルよりも粗い精度で動きベクトル探索を行なうとともに、探索した該動きベクトルの計数結果を動き情報として出力する動きベクトル粗探索手段と、
該動きベクトル粗探索手段により得られた動きベクトルの周辺近傍領域を画素単位或いは半画素単位での高精度で動きベクトル探索を行なう動きベクトル密探索手段と、
該動きベクトル密探索手段により検出した動きベクトルが示す予測画像情報と入力画像との差分を求めて予測差分画像を生成する予測画像生成手段と、
該予測差分画像と該入力画像とのいずれかを符号化する画像とするかの判定を行なう符号化画像判定手段と、
該符号化画像判定手段の判定結果に基づいて、該予測差分画像と該入力画像とのいずれかを符号化する画像として選択出力する符号化画像選択手段と、
該動きベクトル粗探索手段からの動き情報が所定値よりも小さい場合に、該動きベクトル粗探索手段の動作を停止させるように制御するシステム制御手段と
を有することを特徴とする動きベクトル検出装置。
For each frame or field image, for each frame or field image, frame or intra-field coding that encodes only the own image information, and forward motion prediction on the time axis using a previously coded image as a reference image. Forward-predictive coding that uses and encodes past and future frames or intra-field coded images or forward-predicted coded images as reference images using forward and backward motion prediction on the time axis In a motion vector detection device for performing an encoding process according to any encoded image condition of bidirectional predictive encoding
A motion vector rough search means for performing a motion vector search at least over a wide range and with a coarser accuracy than a pixel sub-sample, and outputting a count result of the searched motion vectors as motion information;
A motion vector fine search means for performing a motion vector search with high accuracy in a pixel unit or a half pixel unit in the vicinity neighborhood of the motion vector obtained by the motion vector rough search means;
A predicted image generation unit that generates a predicted difference image by obtaining a difference between predicted image information indicated by the motion vector detected by the motion vector dense search unit and an input image;
An encoded image determination means for determining whether one of the prediction difference image and the input image is an image to be encoded;
Based on the determination result of the encoded image determination unit, an encoded image selection unit that selectively outputs either the prediction difference image or the input image as an image to be encoded;
And a system control unit that controls to stop the operation of the motion vector coarse search unit when the motion information from the motion vector coarse search unit is smaller than a predetermined value .
請求項1において、
前記システム制御手段は、
(1)前記動きベクトル粗探索手段が動作状態にあるとき、前記動きベクトル粗探索手段からの前記動き情報が所定値よりも小さい場合、動きがほとんどない画像であると判定して、前記動きベクトル粗探索手段での動作を停止させ、
(2)前記動きベクトル粗探索手段が停止状態にあるとき、前記符号化画像判定手段の判定情報から前記動きベクトル密探索手段によって動きベクトルの密探索がなされた画像が動きのある画像か否かを判定し、動きがある画像であると判定したとき、前記動きベクトル粗探索手段での動作を復帰させる
ことを特徴とする動きベクトル検出装置。
In claim 1,
The system control means includes
(1) When the motion vector rough search means is in an operating state and the motion information from the motion vector rough search means is smaller than a predetermined value, it is determined that the image has almost no motion, and the motion vector Stop the operation in the coarse search means,
(2) When the motion vector coarse search means is in a stopped state, whether or not the image on which the motion vector fine search is performed by the motion vector fine search means based on the determination information of the encoded image determination means is an image with motion When the motion vector is determined to be an image having motion, the motion vector coarse search means is caused to return the motion vector detecting device.
請求項1または2に記載の動きベクトル検出装置と、
前記符号化画像選択手段によって選択された前記予測差分画像或いは前記入力画像を離散コサイン変換するDCT手段と、
該DCT手段から出力される変換係数の量子化を行なう量子化手段と、
該量子化手段からの量子化情報を、前記動きベクトル検出装置によって得られた前記動きベクトル情報及び前記予測条件とともに可変長符号化するとともに、生成された符号情報をメモリに一旦蓄えて読み出し、該メモリの符号残量を監視して前記システム制御手段に供給する可変長符号化手段と
を具備したことを特徴とする符号化装置。
The motion vector detection device according to claim 1 or 2,
DCT means for performing discrete cosine transform on the prediction difference image or the input image selected by the encoded image selection means;
Quantization means for quantizing the transform coefficient output from the DCT means;
The quantization information from the quantization means is variable-length encoded together with the motion vector information obtained by the motion vector detection device and the prediction condition, and the generated code information is temporarily stored in a memory and read out, An encoding device comprising: variable-length encoding means for monitoring the remaining code amount of the memory and supplying the code to the system control means.
請求項3において、
前記システム制御手段は、前記動きベクトル粗探索手段が停止状態にあるとき、入力画像が動きのある画像であっても、
(3)前記符号残量が予め設定された所定の判定値よりも小なる場合には、前記動きベクトル粗探索手段を停止状態のままとし、
(4)前記符号残量が該判定値以上の場合には、前記動きベクトル粗探索手段の動作を復帰させる
ことを特徴とする符号化装置。
In claim 3,
When the motion vector rough search means is in a stopped state, the system control means may be an image with motion,
(3) If the remaining code amount is smaller than a predetermined determination value set in advance, the motion vector rough search means is left in a stopped state,
(4) When the remaining code amount is equal to or greater than the determination value, the operation of the motion vector rough search means is restored.
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JP4068509B2 (en) * 2003-06-05 2008-03-26 アルパイン株式会社 Video playback apparatus and method
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JP4519676B2 (en) * 2004-02-27 2010-08-04 パナソニック株式会社 Motion detection method and video encoding method
JP4736456B2 (en) * 2005-02-15 2011-07-27 株式会社日立製作所 Scanning line interpolation device, video display device, video signal processing device
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