JP4072859B2 - Video information re-encoding device - Google Patents
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Description
本発明は、ビデオ情報再符号化装置に関し、特に、符号化ビデオ情報のビットレートを変換するに際し、エッジ部や平坦部など、画質劣化が目立つ部分での画質劣化を抑制することができるビデオ情報再符号化装置に関する。 The present invention relates to a video information re-encoding apparatus, and in particular, video information capable of suppressing image quality deterioration in a portion where image quality deterioration is conspicuous, such as an edge portion or a flat portion, when converting the bit rate of encoded video information. The present invention relates to a re-encoding device.
現在、ビデオ情報などを伝送するネットワークにはブロードバンドやモバイルのような様々な帯域のネットワームが存在する。また、ビデオ情報を再生する手段もパソコン、モバイル、PDAといった様々な端末が存在する。このような様々なネットワーク環境および再生環境の中で、映像コンテンツを共用化してその効率的な利用を図るためには、ビデオ情報をネットワーク環境や再生環境に合った符号化パラメータに変換することが必要である。ビデオ情報のビットレート変換は、この符号化パラメータ変換の一種である。 Currently, there are various network networks such as broadband and mobile in networks that transmit video information. In addition, there are various terminals such as a personal computer, a mobile, and a PDA for reproducing the video information. In such various network environments and playback environments, in order to share video content and use it efficiently, it is necessary to convert video information into coding parameters suitable for the network environment and playback environment. is necessary. Bit rate conversion of video information is one type of encoding parameter conversion.
符号化ビデオ情報をビットレート変換する最も原始的な手法は、単純再符号化と称されるものである。単純再符号化では、符号化ビデオ情報をデコードし、デコードされたビデオ情報を異なるビットレートでエンコードする。単純再符号化でビデオ情報をビットレート変換すると、量子化誤差が増大されて画質劣化が生じる。 The most primitive method for bit rate conversion of encoded video information is called simple re-encoding. In simple re-encoding, encoded video information is decoded and the decoded video information is encoded at different bit rates. When video information is bit-rate converted by simple re-encoding, a quantization error is increased and image quality is deteriorated.
特許文献1および非特許文献1には再符号化に伴う画質劣化を抑制する再符号化装置が提案されている。図5は、この再符号化装置を示すブロック図である。図5において、エントロピー復号部101、逆量子化部102、逆DCT部103、加算器104、およびフレームメモリ105は、符号化ビデオ情報(入力ストリーム)をデコードする復号部を構成する。
また、減算器106、DCT部107、量子化部108、逆量子化部109、逆DCT部110、加算器111、フレームメモリ112、レート制御部113、およびエントロピー符号化部114は、再符号化部を構成する。
Also, the
入力端(INPUT)100から入力される符号化ビデオ情報は、まず、復号部に入力され、画素レベルまで復号される。復号部のエントロピー復号部101からは量子化パラメータ(QP)も出力される。
The encoded video information input from the input terminal (INPUT) 100 is first input to the decoding unit and decoded to the pixel level. The
再符号化部は、復号部からのフレームデータをブロック単位で再度DCT係数に変換し、さらに量子化および可変長符号化してビットレート変換された符号化ビデオ情報を生成し、出力端(OUTPUT)115より出力する。 The re-encoding unit converts the frame data from the decoding unit into DCT coefficients again in units of blocks, further generates quantized and variable-length encoded video information that has been bit-rate converted, and outputs an output terminal (OUTPUT) Output from 115.
レート制御部113は、ビットレート変換後の量子化パラメータがエントロピー符号化部114から出力されるビットレート変換前の量子化パラメータ(QP)の1倍〜2倍の間に入る場合、その量子化パラメータを1倍もしくは2倍に強制的にシフトさせる。量子化部114は、シフトされた量子化パラメータ(QP′)でDCT部107からのDCT係数を量子化することにより画質劣化を防ぐ。
特許文献1および非特許文献1で提案された再符号化装置によれば、ビットレート変換に伴う画質劣化を抑制することができる。しかしながら、画像の画質は、画面内のエッジ部や平坦部では少しでもノイズの混入やレベル変化があると劣化が目立つという特徴を持っており、上記提案された再符号化装置では、このような視覚的に画質劣化が目立つ部分について考慮されておらず、それに対する対策が講じられていないため、画質劣化に対する対策が不十分である。
According to the re-encoding device proposed in
本発明の目的は、符号化ビデオ情報のビットレートを変換するに際し、動きベクトルや符号化モード情報、量子化パラメータを再利用しつつ、エッジ部や平坦部など、画質劣化が目立つ部分での画質劣化を抑制することができるビデオ情報再符号化装置を提供することにある。 The object of the present invention is to re-use the motion vector, coding mode information, and quantization parameter when converting the bit rate of the encoded video information, and to improve the image quality in a portion where image quality degradation is conspicuous, such as an edge portion or a flat portion. An object of the present invention is to provide a video information re-encoding device capable of suppressing deterioration.
上記課題を解決するために、本発明は、
符号化ビデオ情報のビットレートを変換するビデオ情報再符号化装置において、動きベクトル情報、画面内/画面間符号化モード情報を再利用する第1の手段と、DCT係数の再量子化パラメータが入力ストリームの量子化パラメータの1倍超2倍未満である領域を禁止領域として、再量子化パラメータが入力ストリームの量子化パラメータの1倍超2倍未満になることを禁止する第2の手段と、量子化スケーリング係数rが与えられた時に、再量子化パラメータを1倍するマクロブロックの数と2倍するマクロブロックの数の比率p:1-p(0≦p≦1)を下記(1)式で算出する第3の手段と、禁止領域に属するマクロブロックについて、前記第3の手段により算出された比率に従って、エッジ強度の高いマクロブロックに、入力ストリームの量子化パラメータの1倍の再量子化パラメータを優先的に割り当てる第4の手段を備えた点に第1の特徴がある。
p = 2 − r (1<r<2) (1)
In order to solve the above problems, the present invention provides:
In a video information re-encoding device for converting the bit rate of encoded video information, first means for reusing motion vector information and intra-screen / inter-screen encoding mode information, and DCT coefficient re-quantization parameters are input. A second means for prohibiting the re-quantization parameter from being more than one time and less than twice the quantization parameter of the input stream, with a region that is more than one time and less than twice the quantization parameter of the stream as a prohibited region; When the quantization scaling factor r is given, the ratio p: 1-p (0 ≦ p ≦ 1) of the number of macroblocks to be multiplied by 1 and the number of macroblocks to be multiplied by 2 is given by (1) According to the third means calculated by the equation and the macroblock belonging to the prohibited area, the quantization parameter of the input stream is changed to a macroblock having a high edge strength according to the ratio calculated by the third means. There is a first feature in that a fourth means for preferentially assigning a requantization parameter that is one time larger than that of the data is provided.
p = 2 − r (1 <r <2) (1)
また、本発明は、前記第4の手段が、エッジ強度の高いマクロブロックに代えてフラットネスが高いマクロブロックに、あるいはエッジ強度の高いマクロブロックとフラットネスが高いマクロブロックの両者に、入力ストリームの量子化パラメータの1倍の再量子化パラメータを優先的に割り当てる点に第2の特徴がある。
Also, in the present invention, the fourth means may be configured to input a stream into a macroblock with high flatness instead of a macroblock with high edge strength, or into both a macroblock with high edge strength and a macroblock with high flatness. A second feature is that a re-quantization parameter that is 1 times the quantization parameter is preferentially assigned.
また、本発明は、再量子化パラメータの初期値を、入力フレームの量子化パラメータに(変換前のビットレート)/(変換後のビットレート)で算出される量子化スケーリング係数を乗ずることによって求める手段を備えた点に第3の特徴がある。 Further, the present invention obtains the initial value of the requantization parameter by multiplying the quantization parameter of the input frame by a quantization scaling coefficient calculated by (bit rate before conversion) / (bit rate after conversion). There is a third feature in that means are provided.
また、本発明は、上下、左右、斜め方向に隣り合う8個のブロックを用いたソーベルオペレータ(Sobel Operator)の計算値によりエッジ強度を検出する手段を備え、前記第4の手段は、エッジ強度の高いマクロブロックに、あるいはエッジ強度の高いマクロブロックとフラットネスが高いマクロブロックの両者に、入力ストリームの量子化パラメータの1倍の再量子化パラメータを優先的に割り当てるものである点に第4の特徴がある。
The present invention further comprises means for detecting edge strength based on a calculated value of a Sobel Operator using eight blocks adjacent in the vertical, horizontal, and diagonal directions, and the fourth means includes an edge The re-quantization parameter that is one time the quantization parameter of the input stream is preferentially assigned to a high-strength macroblock or to both a macroblock with high edge strength and a macroblock with high flatness . There are four features.
また、本発明は、マクロブロック内のDCT係数の全成分の総和を用いてフラットネスを検出する手段を備え、前記第4の手段は、フラットネスが高いマクロブロックに、あるいはエッジ強度の高いマクロブロックとフラットネスが高いマクロブロックの両者に、入力ストリームの量子化パラメータの1倍の再量子化パラメータを優先的に割り当てるものである点に第5の特徴がある。
The present invention further comprises means for detecting flatness using the sum of all components of the DCT coefficients in the macroblock , and the fourth means is a macroblock with high flatness or a macro with high edge strength. A fifth feature is that a requantization parameter that is one time the quantization parameter of the input stream is preferentially assigned to both the block and the macroblock with high flatness .
さらに、本発明は、前記第4の手段は、エッジ強度の高いマクロブロックとフラットネスが高いマクロブロックの両者に、入力ストリームの量子化パラメータの1倍の再量子化パラメータを優先的に割り当てるものであり、その割り当てに際し、下記(2)式に示すエッジ強度とフラットネスの重み付け関数の値に従って優先度を付ける
点に第6の特徴がある。
優先度=α×(エッジ強度)+(1-α)×フラットネス (0≦α≦1) (2)
Furthermore, in the present invention, the fourth means preferentially assigns a requantization parameter that is one time the quantization parameter of the input stream to both a macroblock with high edge strength and a macroblock with high flatness. , and the upon the assignment, there is a sixth feature of the that <br/> point prioritize according to the value of the weighting function of the edge intensity and flatness as shown in the following equation (2).
Priority = α × (edge strength) + (1-α) × flatness (0 ≦ α ≦ 1) (2)
本発明によれば、符号化ビデオ情報のビットレートを変換するに際し、動きベクトルや符号化モード情報、量子化パラメータを再利用しつつ、エッジ部や平坦部など、画質劣化が目立つ部分の画質劣化を抑制することができる。 According to the present invention, when converting the bit rate of encoded video information, the image quality deterioration of a portion where image quality deterioration is conspicuous, such as an edge portion or a flat portion, while reusing motion vectors, encoding mode information, and quantization parameters. Can be suppressed.
これにより様々なネットワーク環境、再生環境への映像配信を、画質劣化を少なくしてまた、目標レートに精度よく合わせて行うことが可能となる。 As a result, video distribution to various network environments and playback environments can be performed with less degradation in image quality and accurately in accordance with the target rate.
以下、図面を参照して本発明を説明する。図1は、本発明に係るビデオ情報再符号化装置の実施形態を示すブロック図であり、図5と同一あるいは同等部分には同じ符号を付してある。 The present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 is a block diagram showing an embodiment of a video information re-encoding device according to the present invention. The same reference numerals are given to the same or equivalent parts as FIG.
図1において、エントロピー復号部101、逆量子化部102、逆DCT部103、加算器104、フレームメモリ105、動き補償部116、およびエッジ検出部117は、符号化ビデオ情報(入力ストリーム)をデコードする復号部を構成する。
In FIG. 1, an
また、減算器106、DCT部107、量子化部108、逆量子化部109、逆DCT部110、加算器111、フレームメモリ112、動き補償部118、レート制御部113、およびエントロピー符号化部114は、ビットレート変換された符号化ビデオ情報を出力する再符号化部を構成する。
Also, the
まず、復号部の動作を説明する。入力端(INPUT)100から入力された符号化ビデオ情報は、復号部に入力される。復号部のエントロピー復号部101は、入力された符号化ビデオ情報を可変長復号する。エントロピー復号部101は、ビデオ情報の他に、量子化パラメータ(QP)、バッファ推移情報(BT)、動きベクトル情報(MV)および符号化モード情報(図示せず)を出力する。
First, the operation of the decoding unit will be described. The encoded video information input from the input terminal (INPUT) 100 is input to the decoding unit. The
エントロピー復号部101で可変長復号されたビデオ情報が逆量子化部102、逆DCT部103、および加算器104に通されることにより画素レベルまで復号されたビデオ情報が出力される。このビデオ情報は符号化部に入力されるとともに、フレームメモリ105に入力される。
The video information variable-length decoded by the
フレームメモリ105から読み出されたフレームデータは、動き補償部115で動きベクトル情報(MV)を用いて動き補償された後、加算器104に入力される。エッジ検出部117は、逆量子化部102で逆量子化されたDCT係数領域のデータを用いて画面内のエッジ部を検出する。
The frame data read from the
次に、再符号化部の動作を説明する。復号部から出力されるフレームデータは、再符号化部に入力されて異なるビットレートで再符号化される。ここでの再符号化に際しては、復号部で得られた動きベクトル情報(MV)と符号化モード情報がそのまま再利用される。 Next, the operation of the re-encoding unit will be described. The frame data output from the decoding unit is input to the re-encoding unit and re-encoded at a different bit rate. In the re-encoding here, the motion vector information (MV) and the encoding mode information obtained by the decoding unit are reused as they are.
再符号化部の減算器106は、フレーム間符号化フレームの場合は入力されたフレームデータと予測フレームデータとの差分を、フレーム内符号化フレームの場合は入力されたフレームデータをそのまま送出する。
The
DCT部107は、減算器106からの入力をブロック単位でDCT係数に変換する。これにより生成されたDCT係数は量子化部108に入力される。量子化部108は、レート制御部113の制御に従いビット削減のための再量子化を行う。レート制御部113によるレート制御の詳細は後述する。量子化部108で再量子化されたDCT係数は、エントロピー符号化部114で可変長符号化され、ビットレート変換された符号化ビデオ情報として出力端(OUTPUT)115より送出される。
The
また、量子化部108の出力は逆量子化部109および逆DCT部110を通して加算器111に入力される。加算器111は予測画面を生成し、生成された予測画面はフレームメモリ112に入力される。フレームメモリ112から読み出された予測画面であるフレームデータは加算器111に入力されるとともに動き補償部118で動き補償された後、減算器107に入力される。
The output of the
ここでは画像サイズやフレームレートを変更することは想定していないので、動き補償部118での動き補償にはエントロピー復号部101から出力される動きベクトル情報(MV)をそのまま再利用することができる。
Here, since it is not assumed that the image size or the frame rate is changed, the motion vector information (MV) output from the
図2は、レート制御部113によるレート制御の例を示すフローチャートである。まず、復号部で符号化ビデオ情報を復号した際に、エントロピー復号部101から出力される量子化パラメータ(QP)、バッファ推移情報(BT)、動きベクトル情報(MV)、および逆量子化部102から出力されるDCT係数を保持する(S1)。
FIG. 2 is a flowchart showing an example of rate control by the
次に、量子化パラメータ(QP)を用いてフレーム単位の量子化スケーリング係数rの初期値r0を算出する。以後、量子化パラメータ(QP)とバッファ推移情報(BT)を用いて量子化スケーリング係数rの更新をフレーム単位で行う(S2)。量子化スケーリング係数rの決定については、先願(特願2003-206482号)に詳細に説明されているが、その概略を説明すると以下のとおりである。 Next, an initial value r 0 of the quantization scaling factor r for each frame is calculated using the quantization parameter (QP). Thereafter, the quantization scaling coefficient r is updated in units of frames using the quantization parameter (QP) and the buffer transition information (BT) (S2). The determination of the quantization scaling factor r has been described in detail in the prior application (Japanese Patent Application No. 2003-206482). The outline of the determination is as follows.
まず、量子化スケーリング係数rの初期値r0を下記(3)式により算出する。
r0=(変換前のビットレート)/(変換後のビットレート) (3)
例えば、入力される符号化ビデオ情報のビットレートが8Mbpsであり、出力される符号化ビデオ情報のビットレートが5Mbpsであるとすると、量子化スケーリング係数rの初期値r0は1.6になる。
First, the initial value r 0 of the quantization scaling coefficient r is calculated by the following equation (3).
r 0 = (bit rate before conversion) / (bit rate after conversion) (3)
For example, if the bit rate of the input encoded video information is 8 Mbps and the bit rate of the output encoded video information is 5 Mbps, the initial value r 0 of the quantization scaling factor r is 1.6.
量子化スケーリング係数rは、下記(4)式に従ってフレーム単位で更新される。ここで、p2は、量子化スケーリング係数rの変動量のパラメータであり、{(bhr′(tn)-blr(tn))/blr(tn)}の平均値と標準偏差値による評価により決定される。一例として、p2=0.1とすることができる。下記(4)式は、VBV(Video Buffering Verifier)バッファにおいて、出力符号化ビデオ情報のバッファ占有量blr(tn)が理想バッファ占有量bhr′(tn)となるように量子化スケーリング係数rを更新することを意味する。ここで、tnはn枚目の画像のデコード時刻である。
rn+1=rn×[1+{(bhr′(tn)-blr(tn))/blr(tn)}×p2] (n≧0) (4)
The quantization scaling factor r is updated in units of frames according to the following equation (4). Here, p 2 is a parameter of the variation amount of the quantization scaling factor r, determined by evaluation based on the average value and the standard deviation of {(bhr '(tn) -blr (tn)) / blr (tn)} Is done. As an example, p 2 = 0.1 can be set. Equation (4) below updates the quantization scaling factor r in the VBV (Video Buffering Verifier) buffer so that the buffer occupancy blr (tn) of the output encoded video information becomes the ideal buffer occupancy bhr ′ (tn). It means to do. Here, tn is the decoding time of the nth image.
r n + 1 = r n × [1 + {(bhr ′ (tn) −blr (tn)) / blr (tn)} × p 2 ] (n ≧ 0) (4)
次に、DCT係数を用いて画面のエッジ部を検出する(S3)。エッジ部は、DCT係数の特徴を利用して検出することができる。例えば、エッジを含むブロックのDCT係数は第1、第2の行と列に係数が集中する特徴を持つので、第1、第2の行と列のDCT係数の和を算出することによりエッジを検出できる。また、予測誤差量が大きい領域にエッジを含む傾向があるので、DCT係数の総和を算出することによってもエッジを検出できる。さらに、ソーベルオペレータ(Sobel Operator)を用いてエッジを検出することもできる。 Next, an edge portion of the screen is detected using the DCT coefficient (S3). The edge portion can be detected using the characteristics of the DCT coefficient. For example, since the DCT coefficient of the block including the edge has a feature that the coefficient is concentrated on the first and second rows and columns, the edge is calculated by calculating the sum of the DCT coefficients of the first and second rows and columns. It can be detected. Further, since there is a tendency to include an edge in a region where the prediction error amount is large, the edge can also be detected by calculating the sum of DCT coefficients. Furthermore, an edge can also be detected using a Sobel operator.
Sobel Operatorを用いる場合、自分のブロックを含む周囲9つのブロック内のDCT係数の、例えばDC成分を抽出し、抽出された9個の成分を要素としたSobel Operatorを用いてgradient magnitudeを算出すればよい。 When using Sobel Operator, for example, DC component of DCT coefficients in the surrounding nine blocks including own block is extracted, and gradient magnitude is calculated using Sobel Operator with the extracted nine components as elements. Good.
このようにして算出された値のマクロブロック内での平均値やマクロブロックに含まれる特定の1つのブロックについて値を該マクロブロックのエッジ強度とする。以上のように画素領域ではなく、DCT係数領域でエッジを検出することにより処理負担を軽減できる。エッジを検出したらエッジ強度が大きいものから順にラベルを付ける。 The average value of the values calculated in this way in the macroblock or the value of one specific block included in the macroblock is set as the edge strength of the macroblock. As described above, the processing load can be reduced by detecting edges in the DCT coefficient region instead of the pixel region. When the edge is detected, labels are attached in order from the edge having the highest strength.
次に、量子化スケーリング係数rが2>r>1であるか否かを判断する(S4)。S4で量子化スケーリング係数rが2>r>1でないと判断すれば、再量子化パラメータQP′を下記(5)式で算出し、この再量子化パラメータQP′を用いて再量子化を行う(S5)。すなわち、S2で算出したフレーム単位の量子化スケーリング係数rをそのまま使用する。
QP′=QP×r (5)
Next, it is determined whether or not the quantization scaling factor r is 2>r> 1 (S4). If it is determined in S4 that the quantization scaling factor r is not 2>r> 1, the requantization parameter QP ′ is calculated by the following equation (5), and requantization is performed using the requantization parameter QP ′. (S5). That is, the quantization scaling factor r in units of frames calculated in S2 is used as it is.
QP ′ = QP × r (5)
また、S4で量子化スケーリング係数rが2>r>1であると判断すれば、当該フレームのマクロブロックについて再量子化パラメータをr=1にするマクロブロックの数とr=2にするマクロブロックの数の比率p:1-pを下記(6)式により算出する(S6)。
p=2−r (1<r<2) (6)
If it is determined in S4 that the quantization scaling factor r is 2>r> 1, the number of macroblocks for which the requantization parameter is set to r = 1 and the macroblock for which r = 2 are set for the macroblock of the frame. The ratio of the numbers p: 1-p is calculated by the following equation (6) (S6).
p = 2-r (1 <r <2) (6)
例えば、量子化スケーリング係数rが1.6である場合、比率p:1-pは、4:6になり、再量子化パラメータをr=1にするマクロブロック4に対しr=2にするマクロブロック6という比率になる。ここで算出される比率pは、出力ビットレート目標バッファ推移および量子化スケーリング係数rに従ってフレーム単位で動的に変わる。
For example, when the quantization scaling factor r is 1.6, the ratio p: 1-p is 4: 6, and the
続いて、S2で検出されたエッジ強度の大きいマクロブロックから順に比率がpになるまで量子化スケーリング係数1を与え、その比率に達した以後のマクロブロックに対しては量子化スケーリング係数2を与える。このようにしてマクロブロックごとに与えられた量子化スケーリング係数をr′とすれば、レート制御部113は、再量子化パラメータQP′を下記(7)式で算出し、量子化部108は、この再量子化パラメータQP′を用いてフレームについての再量子化を行う(S7)。量子化スケーリング係数r′=1での再量子化は、入力された符号化ビデオ情報と同一の量子化パラメータで再量子化することを意味する。
QP′=QP×r′ (7)
Subsequently, the
QP ′ = QP × r ′ (7)
S5、S7でフレームの再量子化を行った後、入力映像が終了したか否かを判断する(S8)。ここで入力映像が終了したと判断すれば処理を終了し、まだ入力映像のフレームが残っていると判断すれば次のフレームに更新(S9)してS1からのステップを繰り返す。 After requantizing the frame in S5 and S7, it is determined whether or not the input video is finished (S8). If it is determined that the input video has been completed, the process is terminated. If it is determined that there are still frames of the input video, it is updated to the next frame (S9) and the steps from S1 are repeated.
以上により、エッジを含むマクロブロックに対して、再量子化時、入力された符号化ビデオ情報の量子化パラメータと同一の再量子化パラメータが優先的に与えられるので、エッジ部でのデータ損失が低減される。また、ビットレート変換の前後で動きベクトルを共有化しているので、動き検出処理が軽減され、全体の符号化にかかる処理負担が軽減される。 As described above, since the same requantization parameter as the quantization parameter of the input encoded video information is preferentially given to the macroblock including the edge at the time of requantization, data loss at the edge portion is prevented. Reduced. Also, since motion vectors are shared before and after bit rate conversion, motion detection processing is reduced, and the processing burden associated with overall encoding is reduced.
以上では画面のエッジ部でのデータ損失の低減について説明したが、画面の平坦部についても僅かな平坦度(フラットネス)の違いにより画質劣化が目立つので、平坦部に対して、あるいはエッジ部と平坦部の両者に対して、入力された符号化ビデオ情報の量子化パラメータと同一の再量子化パラメータを優先的に与えてもよい。画面のフラットネスは、エッジ強度と同様にDCT係数を用い、例えばマクロブロック内のDCT係数の全成分の総和を算出することにより検出できる。 Although the reduction of data loss at the edge portion of the screen has been described above, image quality deterioration is also noticeable due to a slight difference in flatness (flatness) in the flat portion of the screen. The same requantization parameter as the quantization parameter of the input encoded video information may be preferentially given to both of the flat portions. The flatness of the screen can be detected by using the DCT coefficient similarly to the edge strength, for example, by calculating the sum of all the components of the DCT coefficient in the macroblock.
また、下記(8)式に示すように、エッジ強度とフラットネスの重み付け関数の値に従って優先度を付け、ここでαを可変にしておけば、エッジ部を優先させるか、平坦部を優先させるか任意に設定可能になる。
優先度=α×(エッジ強度)+(1-α)×フラットネス (0≦α≦1) (8)
Also, as shown in the following equation (8), priorities are given according to the values of the weighting function of edge strength and flatness, and if α is made variable here, the edge portion is given priority or the flat portion is given priority. Or can be set arbitrarily.
Priority = α × (edge strength) + (1-α) × flatness (0 ≦ α ≦ 1) (8)
また、上記先願(特願2003-206482号)に記載されている、出力符号化ビデオ情報(出力ストリーム)のバッファ推移を入力符号化ビデオ情報(入力ストリーム)のバッファ推移に追随させる方式を組み合わせることにより、レートの追随性とVBVバッファ占有量の制限を満たし、目標ビットレートを達成させることができる。 In addition, a method described in the above-mentioned prior application (Japanese Patent Application No. 2003-206482) is combined with a method of tracking the buffer transition of the output encoded video information (output stream) with the buffer transition of the input encoded video information (input stream). Thus, the target bit rate can be achieved by satisfying the rate followability and the limitation of the VBV buffer occupation amount.
以上、実施形態について説明したが、本発明は、上記実施形態に限られず、種々の変形が可能であり、本発明の要旨を逸脱しない範囲の変形があっても本発明に含まれる。 Although the embodiments have been described above, the present invention is not limited to the above-described embodiments, and various modifications are possible, and modifications that do not depart from the gist of the present invention are also included in the present invention.
例えば、上記実施形態における再符号化機能をプログラムとして構成することができる。この場合、図3に示すように、MPEGビデオの再符号化プログラムをコンピュータ読み取り可能な記憶媒体300に格納しておき、このMPEGビデオの再符号化プログラムをコンピュータ200に読み込ませ、実行するようにすることができる。ここで、記憶媒体300に格納されたMPEGビデオの再符号化プログラムは、図1に示したMPEGビデオ再符号化機能を実現するためのプログラムである。
For example, the re-encoding function in the above embodiment can be configured as a program. In this case, as shown in FIG. 3, an MPEG video re-encoding program is stored in a computer-
図3に示すコンピュータ200は、上記MPEGビデオの再符号化プログラムを実行するCPU201と、キーボード、マウス等の入力装置202と、各種データを記憶するROM(Read Only Memory)203と、演算パラメータ等を記憶するRAM(Random Access Memory)204と、記憶媒体300からMPEGビデオの再符号化プログラムを読み取る読取装置205と、ディスプレイ、プリンタ等の出力装置206と、装置各部を接続するバスBUSとから構成されている。
A
CPU201は、読取装置205を経由して記憶媒体300に記憶されているMPEGビデオの再符号化プログラムを読み込んだ後、この再符号化プログラムを実行することにより上述したMPEGビデオの再符号化処理を行う。記録媒体300には、光ディスク、フレキシブルディスク、ハードディスク等の可搬型の記憶媒体が含まれることはもとより、ネットワークのようにデータを一時的に記憶保持するような伝送媒体も含まれる。
The
本発明と単純再符号化の効果の違いを実証するために行った実験結果を図4に示す。図4(a)は、入力符号化ビデオ情報の条件を示し、そのビットレートを8Mbpsとした。また、図4(b)は、出力符号化ビデオ情報の条件を示し、そのビットレートを6mbpsと4Mbpsの2種類とした。図4(c)は、実験結果を平均PSNRで示す。エッジ部と平坦部に優先的にビット割り当てを行ったことにより平均PSNRが向上し、エッジ部や平坦部など画質劣化が目立つ部分の画質劣化が抑えられていることが分かる。 FIG. 4 shows the result of an experiment conducted to verify the difference between the present invention and the effect of simple re-encoding. FIG. 4A shows the conditions of the input encoded video information, and the bit rate is 8 Mbps. FIG. 4B shows the conditions of the output encoded video information, and the bit rates are two types of 6 Mbps and 4 Mbps. FIG.4 (c) shows an experimental result by average PSNR. It can be seen that the average PSNR is improved by preferentially assigning bits to the edge portion and the flat portion, and the image quality deterioration of the edge portion or the flat portion such as the image quality deterioration is suppressed.
本発明は、BB・モバイル向け1ソース・マルチユースのコンテンツオーサリングシステム、BB・モバイルシームレストランスコーダ、MPEGビデオ変換システム、ブロードバンド多地点映像配信システムなどに広く適用可能である。 The present invention is widely applicable to a one-source / multi-use content authoring system for BB / mobile, a BB / mobile seamless transcoder, an MPEG video conversion system, a broadband multipoint video distribution system, and the like.
100・・・入力端、101・・・エントロピー復号部、102・・・逆量子化部、103・・・逆DCT部、104・・・加算器、105,112・・・フレームメモリ、 また、106・・・減算器、107・・・DCT部、108・・・量子化部、109・・・逆量子化部、110・・・逆DCT部、111・・・加算器、113・・・レート制御部、114・・・エントロピー符号化部、115・・・出力端、116・・・動き補償部、117・・・エッジ検出部、118・・・動き補償部、200・・・コンピュータ、201・・・CPU、202・・・入力装置、203・・・ROM、204・・・RAM、205・・・読取装置、206・・・出力装置206、300・・・記憶媒体
DESCRIPTION OF
Claims (6)
動きベクトル情報、画面内/画面間符号化モード情報を再利用する第1の手段と、
DCT係数の再量子化パラメータが入力ストリームの量子化パラメータの1倍超2倍未満である領域を禁止領域として、再量子化パラメータが入力ストリームの量子化パラメータの1倍超2倍未満になることを禁止する第2の手段と、
量子化スケーリング係数rが与えられた時に、再量子化パラメータを1倍するマクロブロックの数と2倍するマクロブロックの数の比率p:1-p(0≦p≦1)を下記(1)式で算出する第3の手段と、
禁止領域に属するマクロブロックについて、前記第3の手段により算出された比率に従って、エッジ強度の高いマクロブロックに、入力ストリームの量子化パラメータの1倍の再量子化パラメータを優先的に割り当てる第4の手段を備えたことを特徴とするビデオ情報再符号化装置。
p = 2 − r (1<r<2) (1) In a video information re-encoding device for converting the bit rate of encoded video information,
First means for reusing motion vector information and intra-screen / inter-screen coding mode information;
The area where the DCT coefficient requantization parameter is more than 1 time and less than 2 times the quantization parameter of the input stream is set as a prohibited area, and the requantization parameter is more than 1 time and less than 2 times the quantization parameter of the input stream. A second means for prohibiting
When the quantization scaling factor r is given, the ratio p: 1-p (0 ≦ p ≦ 1) of the number of macroblocks to be multiplied by 1 and the number of macroblocks to be multiplied by 2 is given by (1) A third means for calculating by an equation;
For a macroblock belonging to the prohibited area, the following third ratio calculated by means of, high macroblocks edge strength, a fourth assigning 1x requantization parameters of the quantization parameter of the input stream to preferentially A video information re-encoding device comprising: means.
p = 2 − r (1 <r <2) (1)
優先度=α×(エッジ強度)+(1-α)×フラットネス (0≦α≦1) (2)Priority = α × (edge strength) + (1-α) × flatness (0 ≦ α ≦ 1) (2)
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