JP4222274B2 - Encoding mode selection device and encoding mode selection program - Google Patents
Encoding mode selection device and encoding mode selection program Download PDFInfo
- Publication number
- JP4222274B2 JP4222274B2 JP2004240532A JP2004240532A JP4222274B2 JP 4222274 B2 JP4222274 B2 JP 4222274B2 JP 2004240532 A JP2004240532 A JP 2004240532A JP 2004240532 A JP2004240532 A JP 2004240532A JP 4222274 B2 JP4222274 B2 JP 4222274B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- mode
- encoding
- orthogonal transform
- image
- evaluation value
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
Images
Landscapes
- Compression Or Coding Systems Of Tv Signals (AREA)
Description
本発明は、時間的に連続する2つのフィールド画像を重ね合わせてひとつのフレーム画像を構成するインターレース構造の画像の符号化に係り、特に演算量が少なく符号化効率の良い符号化モード選択装置及び符号化モード選択プログラムに関するものである。 The present invention relates to encoding of an interlaced structure image that forms one frame image by superimposing two temporally continuous field images, and in particular, a coding mode selection device with a small amount of calculation and good coding efficiency, and The present invention relates to a coding mode selection program.
MPEGに代表される動画像の符号化では、画像内の近傍画素間の相関や、時間的に連続する画像間の相関を利用して符号量を圧縮する方式が用いられる。
画像内の符号量の圧縮は、DCT(離散コサイン変換:Discrete Cosine Transform)に代表される直交変換符号化を用いて行われる。
In the coding of a moving image represented by MPEG, a method of compressing a code amount using a correlation between neighboring pixels in an image or a correlation between temporally continuous images is used.
The compression of the code amount in the image is performed using orthogonal transform coding represented by DCT (Discrete Cosine Transform).
画像間の符号量の圧縮は、動きベクトルを利用した動き補償予測符号化を用いて行われる。
直交変換符号化は、例えば符号化対象画像を8×8画素の単位ブロック毎に分割して、前記単位ブロック毎に2次元直交変換を施すと、ある直交変換係数の周りに大きな値が集中する画像の特性を利用して符号量を圧縮する符号化手法である。
The compression of the code amount between images is performed using motion compensation predictive coding using a motion vector.
In orthogonal transform coding, for example, when an encoding target image is divided into 8 × 8 pixel unit blocks and subjected to two-dimensional orthogonal transform for each unit block, large values are concentrated around a certain orthogonal transform coefficient. This is an encoding method that compresses the code amount using the characteristics of an image.
動き補償予測符号化は、一般に時間的に連続する動画像においては画像相関性が高いことを利用して符号量を圧縮する符号化手法である。例えば符号化対象画像を前記8×8画素の単位ブロックにより構成される16×16画素のブロック(以下マクロブロックと呼ぶ)に分割する。分割した符号化対象画像マクロブロック毎に、時間的に連続する参照画像おいて符号化効率の度合いを示す誤差評価値が最小のブロックを検出する。前記誤差評価値が最小のブロックと符号化対象画像マクロブロックとにおいて、対応する画素毎に差分をとった残差成分を符号化に用いると符号化効率が最も良好になる。このとき参照画像上の誤差評価値が最小のブロック領域が、符号化対象画像マクロブロックに対してどの程度ずれた位置に存在するのかを表すのが動きベクトルである。 Motion compensated predictive coding is a coding method that compresses the code amount by utilizing the fact that image correlation is generally high in temporally continuous moving images. For example, the encoding target image is divided into 16 × 16 pixel blocks (hereinafter referred to as macroblocks) constituted by the 8 × 8 pixel unit blocks. For each divided encoding target image macroblock, a block having a minimum error evaluation value indicating the degree of encoding efficiency is detected in a temporally continuous reference image. In the block having the smallest error evaluation value and the encoding target image macroblock, if a residual component obtained by taking a difference for each corresponding pixel is used for encoding, the encoding efficiency becomes the best. At this time, the motion vector represents how much the block area having the smallest error evaluation value on the reference image is located with respect to the encoding target image macroblock.
前記直交変換符号化は、前記動き補償予測符号化がなされた後の残差成分に対して行うと、より符号化効率が高まる。
上記のように、画像間の相関を利用した動き補償予測符号化を行い、その後の残差成分に対して直交変換符号化を行う符号化手法をインター符号化と呼ぶ。
When the orthogonal transform coding is performed on the residual component after the motion compensation prediction coding is performed, the coding efficiency is further increased.
As described above, a coding method that performs motion compensation prediction coding using correlation between images and performs orthogonal transform coding on the subsequent residual components is called inter coding.
対して、動き補償予測符号化を行わずに、符号化対象画像内で直交変換符号化のみを行う符号化手法をイントラ符号化と呼ぶ。
イントラ符号化は、符号化効率がインター符号化より低い。しかし、イントラ符号化はインター符号化を行うための参照画像を生成するために、符号化に際して定期的に行う必要がある。このイントラ符号化で生成される画像をIピクチャと呼ぶ。
On the other hand, an encoding method that performs only orthogonal transform encoding within an encoding target image without performing motion compensation predictive encoding is referred to as intra encoding.
Intra coding has lower coding efficiency than inter coding. However, intra coding needs to be performed periodically at the time of coding in order to generate a reference image for performing inter coding. An image generated by this intra coding is called an I picture.
インター符号化にて生成される画像には、PピクチャとBピクチャの2種類がある。Pピクチャは、時間的に前方の参照画像(Iピクチャまたは既に生成済みのPピクチャ)のみを用いて生成される画像である。Bピクチャは、時間的に前方と後方の両方の参照画像(Iピクチャまたは既に生成済みのPピクチャ)を用いて生成される画像である。Bピクチャが最も符号化効率がよい画像である。 There are two types of images generated by inter coding: P pictures and B pictures. A P picture is an image generated using only a temporally forward reference image (I picture or already generated P picture). A B picture is an image generated using both reference images (I picture or already generated P picture) in terms of time. The B picture is the image with the highest coding efficiency.
上記のように、イントラ符号化を使用する符号化モードをイントラモード、インター符号化を使用する符号化モードをインターモードと呼び、これら二つのモードの総称を本説明では画像相関モードと呼ぶ。 As described above, a coding mode using intra coding is referred to as an intra mode, a coding mode using inter coding is referred to as an inter mode, and a generic name of these two modes is referred to as an image correlation mode in the present description.
インターモードにて生成することを前提とするPピクチャ、Bピクチャであるが、必ずしもインターモードを使用しなくてもよく、イントラモードを使用しても良い。前記マクロブロック単位で、インターモードとイントラモードを切り替えることができる。直交変換符号化と動き補償予測符号化の両方を行った方が符号化効率が良いと判断されるマクロブロックの場合はインターモードを選択する。動き補償予測符号化を行わずに直交変換符号化のみ行った方が符号化効率が良いと判断されるマクロブロックの場合はイントラモードを選択する。このようにマクロブロック単位で適応的にイントラモードとインターモードとを切り替えることで符号化効率を向上させることができる。 Although the P picture and the B picture are assumed to be generated in the inter mode, the inter mode is not necessarily used, and the intra mode may be used. Inter mode and intra mode can be switched in units of macroblocks. In the case of a macroblock that is determined to have better coding efficiency when both orthogonal transform coding and motion compensated prediction coding are performed, an inter mode is selected. In the case of a macroblock that is determined to have better coding efficiency when only orthogonal transform coding is performed without performing motion compensation predictive coding, an intra mode is selected. In this way, coding efficiency can be improved by adaptively switching between the intra mode and the inter mode in units of macroblocks.
ところで、2つのフィールド画像を重ね合わせて1つのフレーム画像を構成するインターレース構造の画像においては、直交変換符号化、動き補償予測符号化を行う際にフレーム画像マクロブロックを用いるかフィールド画像マクロブロックを用いるかの選択ができる。 By the way, in an image having an interlace structure in which two field images are overlapped to form one frame image, a frame image macroblock is used or a field image macroblock is used when performing orthogonal transform coding and motion compensation prediction coding. You can choose whether to use it.
例えばある一つの符号化対象画像マクロブロックにて直交変換符号化を行うとき、フィールド画像マクロブロックの方がフレーム画像マクロブロックより直交変換符号化の符号化効率が良いと判断できるときは、当該符号化対象画像マクロブロックにフィールド画像マクロブロックを使用する。なお直交変換符号化はマクロブック内の4つの単位ブロック毎に行われる。 For example, when orthogonal transform coding is performed on a certain encoding target image macroblock, if it can be determined that the field image macroblock has better encoding efficiency of the orthogonal transform coding than the frame image macroblock, the code A field image macroblock is used as a to-be-imaged macroblock. Note that orthogonal transform coding is performed for every four unit blocks in the macrobook.
同様に、ある一つの符号化対象画像マクロブロックにて動き補償予測符号化を行うとき、フレーム画像マクロブロックの方がフィールド画像マクロブロックより動き補償予測符号化の符号化効率が良いと判断できるときは、当該符号化対象画像マクロブロックにフレーム画像マクロブロックを使用する。 Similarly, when motion-compensated predictive coding is performed on a single encoding target image macroblock, it can be determined that the frame-image macroblock is more efficient than the field image macroblock. Uses a frame image macroblock as the encoding target image macroblock.
フレーム画像マクロブロックを使用する符号化モードを、フレームモードと呼ぶ。またフィールド画像マクロブロックを使用する符号化モードをフィールドモードと呼ぶ。
このように直交変換符号化および動き補償予測符号化を行う際には、フレームモードで符号化した方が符号化効率が良いと判断される場合はフレームモードを選択し、フィールドモードで符号化した方が符号化効率が良いと判断される場合はフィールドモードを選択する。この選択処理を、マクロブロック単位で適応的に切り替えることで、符号化効率を向上させることができる。
A coding mode using a frame image macroblock is called a frame mode. An encoding mode using a field image macroblock is called a field mode.
Thus, when performing orthogonal transform coding and motion compensation predictive coding, if it is determined that the coding efficiency is better when coding in the frame mode, the frame mode is selected and the coding is performed in the field mode. If it is determined that the coding efficiency is better, the field mode is selected. Encoding efficiency can be improved by adaptively switching the selection process in units of macroblocks.
直交変換符号化におけるフレームモード、フィールドモードをそれぞれ、直交変換フレームモード、直交変換フィールドモードと呼び、これら二つのモードの総称を直交変換符号化モードと呼ぶ。また同様に、動き補償予測符号化におけるフレームモード、フィールドモードをそれぞれ、動き補償予測フレームモード、動き補償予測フィールドモードと呼び、これら二つのモードの総称を動き補償予測符号化モードと呼ぶ。 A frame mode and a field mode in orthogonal transform coding are called an orthogonal transform frame mode and an orthogonal transform field mode, respectively, and a generic name of these two modes is called an orthogonal transform coding mode. Similarly, the frame mode and the field mode in motion compensation prediction encoding are referred to as a motion compensation prediction frame mode and a motion compensation prediction field mode, respectively, and a generic name of these two modes is referred to as a motion compensation prediction encoding mode.
なお符号化規格には、直交変換符号化モードと動き補償予測符号化モードとでフレームモードとフィールドモードとを独立に切り替える規定の符号化規格(MPEG−2規格など)と、直交変換符号化モードと動き補償予測符号化モードが独立しておらず、一つのモードとして同時に切り替える規定の符号化規格(MPEG−4AVCなど)がある。本実施例では前者のフレームモードとフィールドモードとを独立に切り替える規定の符号化規格を例に説明するが、後者の規格で実施しても良い。 The coding standards include a specified coding standard (such as the MPEG-2 standard) for switching the frame mode and the field mode independently between the orthogonal transform coding mode and the motion compensation prediction coding mode, and the orthogonal transform coding mode. The motion compensation predictive coding mode is not independent, and there is a prescribed coding standard (MPEG-4AVC or the like) that switches simultaneously as one mode. In the present embodiment, a description will be given by taking an example of a prescribed coding standard for switching the former frame mode and field mode independently, but the latter standard may be used.
このように、インターレース画像の符号化には多様な符号化モードがある。表1はこれまで述べてきたインターレース画像における符号化モードの組み合わせをまとめたものである。これらの符号化モードを符号化対象画像マクロブロック毎に選択して符号化を行う。符号化モードを適切に選択するか否かで符号化効率が大きく変化する。そのため、符号化効率の良い符号化モードを選択することは非常に重要であり、さまざまな方法が提案されている。 Thus, there are various encoding modes for encoding interlaced images. Table 1 summarizes the combinations of encoding modes in the interlaced images described so far. These encoding modes are selected for each encoding target image macroblock and encoding is performed. Coding efficiency varies greatly depending on whether or not the coding mode is properly selected. Therefore, it is very important to select a coding mode with good coding efficiency, and various methods have been proposed.
以下、この特許文献1に記載の従来の符号化モード選択装置について図3を用いて説明する。
この従来の符号化モード選択装置は、画像メモリ201と、フレーム動きベクトル検出手段202と、フィールド動きベクトル検出手段203と、動き補償予測符号化モード選択手段204と、画像相関モード選択手段205と、直交変換符号化モード選択手段206と、符号化モード出力手段207とから構成されている。
Hereinafter, a conventional coding mode selection device described in Patent Document 1 will be described with reference to FIG.
This conventional coding mode selection apparatus includes an
画像メモリ201は、この装置の外部から入力された符号化対象画像と参照画像の画像信号を記憶している。
フレーム動きベクトル検出手段202は、符号化対象画像マクロブロックをフレーム画像とした場合の動きベクトルを検出する。このフレーム動きベクトルとフレーム動きベクトルに対応した誤差評価値を、動き補償予測符号化モード選択手段204に供給する。
The
The frame motion
フィールド動きベクトル検出手段203は、符号化対象画像マクロブロックをフィールド画像とした場合の動きベクトルを検出する。このフィールド動きベクトルとフィールド動きベクトルに対応した誤差評価値を、動き補償予測符号化モード選択手段204に供給する。
The field motion
動き補償予測符号化モード選択手段204は、供給されたフレーム動きベクトルに対応した誤差評価値とフィールド動きベクトルに対応した誤差評価値を比較して、値が小さい方を当該符号化対象画像マクロブロックの動き補償予測符号化モードとして選択する。選択した動き補償予測符号化モードに対応した動きベクトルを画像相関モード選択手段205に供給し、選択した動き補償予測符号化モードを符号化モード出力手段207に供給する。
The motion compensation predictive coding
画像相関モード選択手段205は、イントラモードとインターモードとでどちらが符号化効率が良いかを調べて、良いほうを当該符号化対象画像マクロブロックの画像相関モードとして選択する。そして選択した画像相関モードを、直交変換符号化モード選択手段206と符号化モード出力手段207に供給する。
The image correlation
直交変換符号化モード選択手段206は、供給された画像相関モードに従って当該符号化対象画像マクロブロックの直交変換符号化モードを選択する。
例えば、供給された画像相関モードがイントラモードの場合は、当該符号化対象画像マクロブロックをそのまま使用して直交変換符号化モード選択処理を行う。また供給された画像相関モードがインターモードの場合は、当該符号化対象画像マクロブロックと参照画像マクロブロックとの残差成分を使用して直交変換符号化モード選択処理を行う。
The orthogonal transform coding
For example, when the supplied image correlation mode is the intra mode, the orthogonal transform encoding mode selection process is performed using the encoding target image macroblock as it is. If the supplied image correlation mode is the inter mode, orthogonal transform coding mode selection processing is performed using the residual components of the current image macroblock and the reference image macroblock.
上記のように供給された画像相関モードに従った画像にて、直交変換フレームモードと直交変換フィールドモードとで、どちらが直交変換符号化の符号化効率が良いかを調べる。そして、符号化効率の良いほうを符号化対象画像マクロブロックの直交変換符号化モードとして選択する。 In the image according to the image correlation mode supplied as described above, it is examined which of the orthogonal transform frame mode and the orthogonal transform field mode has better coding efficiency of the orthogonal transform coding. Then, the one with the better coding efficiency is selected as the orthogonal transform coding mode of the coding target image macroblock.
選択した直交変換符号化モードを、符号化モード出力手段207に供給する。
符号化モード出力手段207は、供給された各符号化モード(画像相関モード、動き補償予測符号化モード、直交変換符号化モード)を、出力端子208からこの装置の外部に出力する。
The selected orthogonal transform coding mode is supplied to the coding mode output means 207.
The encoding mode output means 207 outputs the supplied encoding modes (image correlation mode, motion compensation prediction encoding mode, and orthogonal transform encoding mode) from the
上記従来の符号化モード選択処理の流れを、図4のフローチャートを用いて説明する。
まず、フレーム動きベクトル検出を行い(S21)、次にフィールド動きベクトル検出を行う(S22)。
The flow of the conventional coding mode selection process will be described with reference to the flowchart of FIG.
First, frame motion vector detection is performed (S21), and then field motion vector detection is performed (S22).
次に、フレーム動きベクトルに対応した誤差評価値とフィールド動きベクトルに対応した誤差評価値を比較して、値が小さい方の誤差評価値に対応する動き補償予測符号化モードを選択する(S23)。 Next, the error evaluation value corresponding to the frame motion vector is compared with the error evaluation value corresponding to the field motion vector, and the motion compensation predictive coding mode corresponding to the error evaluation value having the smaller value is selected (S23). .
そして、画像相関モードをイントラモードかインターモードのどちらにするかを選択する(S24)。
そして、直交変換符号化モードを直交変換フレームモードもしくは直交変換フィールドモードのどちらにするかを選択する(S25)。
Then, it is selected whether the image correlation mode is the intra mode or the inter mode (S24).
Then, it is selected whether the orthogonal transform coding mode is set to the orthogonal transform frame mode or the orthogonal transform field mode (S25).
最後に、選択した符号化モード(画像相関モード、動き補償予測符号化モード、直交変換符号化モード)を出力する(S26)。
従来の符号化モード選択装置では、動き補償予測符号化モード選択処理時にフレーム動きベクトル検出とフィールド動きベクトル検出の両方を行って符号化モードを選択している。しかしながら、動きベクトル検出処理は符号化モード決定処理の中で最も処理量の大きな部分である。従って従来例のように、フレーム動きベクトル検出とフィールド動きベクトル検出の両方の処理を符号化モード選択処理の度に行っていると、動きベクトル検出処理量が増大してしまい、符号化モード選択処理量が大幅に増大してしまうという課題があった。 In the conventional coding mode selection apparatus, the coding mode is selected by performing both frame motion vector detection and field motion vector detection during the motion compensation prediction coding mode selection processing. However, the motion vector detection process is the part with the largest processing amount in the coding mode determination process. Therefore, if both the frame motion vector detection process and the field motion vector detection process are performed each time the encoding mode selection process is performed as in the conventional example, the motion vector detection processing amount increases, and the encoding mode selection process is performed. There was a problem that the amount would increase significantly.
本発明は以上の課題を鑑みてなされたものである。
本発明は、インターレース画像の符号化に際して符号化効率を低下させることなく、符号化モード選択処理の演算量を削減することが可能な、符号化モード選択装置および符号化モード選択プログラムを提供することを目的とする。
The present invention has been made in view of the above problems.
The present invention provides an encoding mode selection device and an encoding mode selection program capable of reducing the amount of calculation of encoding mode selection processing without reducing encoding efficiency when interlaced images are encoded. With the goal.
そこで上記課題を解決するために本発明は、下記の装置及びプログラムを提供するものである。
(1)時間的に連続する2つのフィールド画像を重ね合わせてひとつのフレーム画像を構成する、インターレース構造の画像を圧縮符号化するために、画像を所定数の画素単位毎にブロック化し、各ブロックを符号化対象画像マクロブロックに順次設定して、前記符号化対象画像マクロブロック毎に、符号化モードを適応的に選択し出力する、符号化モード選択装置において、
フレーム画像において順次設定される前記符号化対象画像マクロブロック毎に、直交変換符号化の符号化効率の度合いを示すフレーム判定評価値を算出し、フィールド画像において順次設定される前記符号化対象画像マクロブロック毎に、直交変換符号化の符号化効率の度合いを示すフィールド判定評価値を算出し、符号化対象画像内で同じ空間座標に位置する、前記フレーム画像における符号化対象画像マクロブロックと前記フィールド画像における符号化対象画像マクロブロックとで、それぞれ算出した前記フレーム判定評価値と前記フィールド判定評価値の内から符号化効率が良いと判断できる方を選択し、選択した判定評価値がフレーム判定評価値の場合を直交変換フレームモード、選択した判定評価値がフィールド判定評価値の場合を直交変換フィールドモードとする、直交変換符号化モードを出力する直交変換符号化モード選択手段と、(102、S11)
前記直交変換符号化モード選択手段より入力された前記直交変換符号化モードが前記直交変換フレームモードである場合には、動き補償予測符号化に使用する画像をフレーム画像とする動き補償予測フレームモードとし、前記直交変換符号化モードが前記直交変換フィールドモードである場合には、動き補償予測符号化に使用する画像をフィールド画像とする動き補償予測フィールドモードとする、動き補償予測符号化モードを設定し、設定した動き補償予測符号化モードに従って前記符号化対象画像マクロブロックと参照画像を用いて前記符号化対象画像マクロブロック毎に動きベクトルを検出し、検出した前記動きベクトルと前記動き補償予測符号化モードを出力する動きベクトル検出手段と、(103、S12、S13)
前記直交変換符号化モード選択手段より入力された前記直交変換符号化モードが前記直交変換フレームモードの場合はフレーム画像における符号化対象画像マクロブロックを選択して用い、前記直交変換符号化モードが前記直交変換フィールドモードの場合はフィールド画像における符号化対象画像マクロブロックを選択して用いて画像相関モードを選択する手段であり、
選択した前記符号化対象画像マクロブロック毎に直交変換符号化のみを行うイントラモードで符号化した場合の符号化効率の度合いを示すイントラ判定評価値を算出すると共に、選択した前記符号化対象画像マクロブロック毎に直交変換符号化と動き補償予測符号化とを行うインターモードで符号化した場合の符号化効率の度合いを示すインター判定評価値を算出し、算出した前記イントラ判定評価値と前記インター判定評価値の内から符号化効率の良いと判断できる方を選択し、選択した判定評価値がイントラ判定評価値の場合をイントラモード、選択した判定評価値がインター判定評価値の場合をインターモードとする、画像相関モードを出力する画像相関モード選択手段とを有することを特徴とする符号化モード選択装置。(104、S14)
(2)時間的に連続する2つのフィールド画像を重ね合わせてひとつのフレーム画像を構成する、インターレース構造の画像を圧縮符号化するために、画像を所定数の画素単位毎にブロック化し、各ブロックを符号化対象画像マクロブロックに順次設定して、前記符号化対象画像マクロブロック毎に、符号化モードを適応的に選択し出力する機能をコンピュータに実行させるための、符号化モード選択プログラムにおいて、
フレーム画像において順次設定される前記符号化対象画像マクロブロック毎に、直交変換符号化の符号化効率の度合いを示すフレーム判定評価値を算出し、フィールド画像において順次設定される前記符号化対象画像マクロブロック毎に、直交変換符号化の符号化効率の度合いを示すフィールド判定評価値を算出し、符号化対象画像内で同じ空間座標に位置する、前記フレーム画像における符号化対象画像マクロブロックと前記フィールド画像における符号化対象画像マクロブロックとで、それぞれ算出した前記フレーム判定評価値と前記フィールド判定評価値の内から符号化効率が良いと判断できる方を選択し、選択した判定評価値がフレーム判定評価値の場合を直交変換フレームモード、選択した判定評価値がフィールド判定評価値の場合を直交変換フィールドモードとする、直交変換符号化モードを出力する直交変換符号化モード選択機能と、(102、S11)
前記直交変換符号化モード選択機能より入力された前記直交変換符号化モードが前記直交変換フレームモードである場合には、動き補償予測符号化に使用する画像をフレーム画像とする動き補償予測フレームモードとし、前記直交変換符号化モードが前記直交変換フィールドモードである場合には、動き補償予測符号化に使用する画像をフィールド画像とする動き補償予測フィールドモードとする動き補償予測符号化モードを設定し、設定した動き補償予測符号化モードに従って前記符号化対象画像マクロブロックと参照画像を用いて、前記符号化対象画像マクロブロック毎に動きベクトルを検出し、検出した前記動きベクトルと前記動き補償予測符号化モードを出力する動きベクトル検出機能と、(103、S12、S13)
前記直交変換符号化モード選択機能より入力された前記直交変換符号化モードが前記直交変換フレームモードの場合はフレーム画像における符号化対象画像マクロブロックを選択して用い、前記直交変換符号化モードが前記直交変換フィールドモードの場合はフィールド画像における符号化対象画像マクロブロックを選択して用いて画像相関モードを選択する機能であり、
選択した前記符号化対象画像マクロブロック毎に直交変換符号化のみを行うイントラモードで符号化した場合の符号化効率の度合いを示すイントラ判定評価値を算出すると共に、選択した前記符号化対象画像マクロブロック毎に直交変換符号化と動き補償予測符号化とを行うインターモードで符号化した場合の符号化効率の度合いを示すインター判定評価値を算出し、算出した前記イントラ判定評価値と前記インター判定評価値の内から符号化効率の良いと判断できる方を選択し、選択した判定評価値がイントラ判定評価値の場合をイントラモード、選択した判定評価値がインター判定評価値の場合をインターモードとする、画像相関モードを出力する画像相関モード選択機能とをコンピュータに実現させるための符号化モード選択プログラム。(104、S14)
Therefore, in order to solve the above problems, the present invention provides the following apparatus and program.
(1) In order to compress and encode an interlaced structure image that overlaps two temporally continuous field images to form one frame image, the image is blocked for each predetermined number of pixel units. In a coding mode selection device that adaptively selects and outputs a coding mode for each of the coding target image macroblocks.
For each encoding target image macroblock that is sequentially set in a frame image, a frame determination evaluation value that indicates the degree of encoding efficiency of orthogonal transform encoding is calculated, and the encoding target image macro that is sequentially set in a field image A field determination evaluation value indicating the degree of encoding efficiency of orthogonal transform encoding is calculated for each block, and the encoding target image macroblock and the field in the frame image are located at the same spatial coordinates in the encoding target image. For the encoding target image macroblock in the image, one of the calculated frame determination evaluation value and the field determination evaluation value that is determined to have good encoding efficiency is selected, and the selected determination evaluation value is the frame determination evaluation. If the value is an orthogonal transform frame mode, the selected evaluation value is the field evaluation value. Is referred to as orthogonal transform field mode, and the orthogonal transform coding mode selecting means for outputting the orthogonal transform coding mode, (102, S11)
When the orthogonal transform coding mode input from the orthogonal transform coding mode selection means is the orthogonal transform frame mode, a motion compensated prediction frame mode in which an image used for motion compensated prediction coding is a frame image is set. When the orthogonal transform coding mode is the orthogonal transform field mode, a motion compensated predictive coding mode is set in which a motion compensated predictive field mode in which an image used for motion compensated predictive coding is a field image is set. Detecting a motion vector for each encoding target image macroblock using the encoding target image macroblock and the reference image according to the set motion compensation prediction encoding mode, and detecting the detected motion vector and the motion compensated prediction encoding Motion vector detecting means for outputting a mode; (103, S12, S13)
When the orthogonal transform coding mode input from the orthogonal transform coding mode selection means is the orthogonal transform frame mode, the encoding target image macroblock in the frame image is selected and used, and the orthogonal transform coding mode is In the case of the orthogonal transform field mode, it is a means for selecting the image correlation mode by selecting and using the encoding target image macroblock in the field image,
Calculating an intra determination evaluation value indicating a degree of encoding efficiency when encoding is performed in an intra mode in which only orthogonal transform encoding is performed for each of the selected encoding target image macroblocks, and the selected encoding target image macro is selected An inter determination evaluation value indicating the degree of encoding efficiency when encoding is performed in an inter mode in which orthogonal transform encoding and motion compensation prediction encoding are performed for each block, and the calculated intra determination evaluation value and the inter determination Select one of the evaluation values that can be determined to have good coding efficiency, and if the selected evaluation evaluation value is an intra determination evaluation value, the intra mode, and if the selected evaluation evaluation value is an inter determination evaluation value, the inter mode And an image correlation mode selection means for outputting an image correlation mode. (104, S14)
(2) In order to compress and encode an interlaced structure image that composes one frame image by superimposing two temporally continuous field images, the image is blocked for each predetermined number of pixel units. In an encoding mode selection program for causing a computer to execute a function of adaptively selecting and outputting an encoding mode for each encoding target image macroblock.
For each encoding target image macroblock that is sequentially set in a frame image, a frame determination evaluation value that indicates the degree of encoding efficiency of orthogonal transform encoding is calculated, and the encoding target image macro that is sequentially set in a field image A field determination evaluation value indicating the degree of encoding efficiency of orthogonal transform encoding is calculated for each block, and the encoding target image macroblock and the field in the frame image are located at the same spatial coordinates in the encoding target image. For the encoding target image macroblock in the image, one of the calculated frame determination evaluation value and the field determination evaluation value that is determined to have good encoding efficiency is selected, and the selected determination evaluation value is the frame determination evaluation. If the value is an orthogonal transform frame mode, the selected evaluation value is the field evaluation value. Is referred to as orthogonal transform field mode, and the orthogonal transform encoding mode selection function of outputting an orthogonal transform coding mode, (102, S11)
When the orthogonal transform coding mode input from the orthogonal transform coding mode selection function is the orthogonal transform frame mode, a motion compensated prediction frame mode in which an image used for motion compensated prediction coding is a frame image is set. When the orthogonal transform coding mode is the orthogonal transform field mode, a motion compensated predictive coding mode is set to be a motion compensated predictive field mode in which an image used for motion compensated predictive coding is a field image, A motion vector is detected for each encoding target image macroblock using the encoding target image macroblock and the reference image according to the set motion compensation prediction encoding mode, and the detected motion vector and the motion compensation prediction encoding are detected. A motion vector detection function for outputting a mode; (103, S12, S13)
When the orthogonal transform coding mode input from the orthogonal transform coding mode selection function is the orthogonal transform frame mode, the encoding target image macroblock in the frame image is selected and used, and the orthogonal transform coding mode is In the case of the orthogonal transform field mode, this is a function for selecting an image correlation mode by selecting an encoding target image macroblock in a field image,
Calculating an intra determination evaluation value indicating a degree of encoding efficiency when encoding is performed in an intra mode in which only orthogonal transform encoding is performed for each of the selected encoding target image macroblocks, and the selected encoding target image macro is selected An inter determination evaluation value indicating the degree of encoding efficiency when encoding is performed in an inter mode in which orthogonal transform encoding and motion compensation prediction encoding are performed for each block, and the calculated intra determination evaluation value and the inter determination Select one of the evaluation values that can be determined to have good coding efficiency, and if the selected evaluation evaluation value is an intra determination evaluation value, the intra mode, and if the selected evaluation evaluation value is an inter determination evaluation value, the inter mode Encoding mode selection program for causing a computer to realize an image correlation mode selection function for outputting an image correlation mode. . (104, S14)
本発明では、インターレース画像における画像圧縮符号化処理時の特性を利用することにより、従来例に比較して符号化効率を落とすことなく以下の効果を得ることができる。
従来例では、動き補償予測符号化モードを選択するためにフレーム画像とフィールド画像の両方において動きベクトル検出を行っていた。
In the present invention, the following effects can be obtained without lowering the encoding efficiency as compared with the conventional example by using the characteristics of the interlaced image at the time of the image compression encoding process.
In the conventional example, motion vector detection is performed on both the frame image and the field image in order to select the motion compensation predictive coding mode.
しかし本発明によれば、前記直交変換符号化モード選択処理で選択された直交変換フレームモードまたは直交変換フィールドモードに従って、動き補償予測符号化モードを設定する。よって前記動き補償予測符号化モードに従ったフレーム画像マクロブロックかフィールド画像マクロブロックのうちどちらか一方のみを符号化対象画像マクロブロックとして用いて動きベクトル検出処理を行えばよい。 However, according to the present invention, the motion compensation prediction coding mode is set according to the orthogonal transform frame mode or the orthogonal transform field mode selected in the orthogonal transform coding mode selection process. Therefore, the motion vector detection process may be performed using only one of the frame image macroblock and the field image macroblock according to the motion compensation prediction encoding mode as the encoding target image macroblock.
よって、動きベクトル検出処理量を従来の約半分に削減することが可能となり、符号化モード選択処理量を大幅に削減することが可能となる。
また上記のとおり、動き補償予測符号化モードは直交変換符号化モードの選択結果に従うので、動き補償予測符号化モードの選択処理が必要ない。よって動き補償予測符号化モード選択処理を削除することが可能となり、符号化モード選択処理量を削減することが可能となる。
Therefore, the motion vector detection processing amount can be reduced to about half of the conventional amount, and the encoding mode selection processing amount can be greatly reduced.
Further, as described above, since the motion compensation prediction encoding mode follows the selection result of the orthogonal transform encoding mode, the selection process of the motion compensation prediction encoding mode is not necessary. Therefore, it is possible to delete the motion compensation prediction encoding mode selection process, and it is possible to reduce the encoding mode selection processing amount.
従来例では図4に示すフローチャートのように、フレーム動きベクトルを検出し(S21)、フィールド動きベクトルを検出し(S22)、検出したフレーム動きベクトルとフィールド動きベクトルを用いて動き補償予測符号化モードを選択し(S23)、選択した動き補償予測符号化モードにおいて画像相関モードを選択し(S24)、選択した画像相関モードにおいて直交変換符号化モードを選択する(S25)という符号化モード選択手順であった。 In the conventional example, as shown in the flowchart of FIG. 4, a frame motion vector is detected (S21), a field motion vector is detected (S22), and a motion compensation predictive coding mode is detected using the detected frame motion vector and field motion vector. (S23), an image correlation mode is selected in the selected motion compensation prediction coding mode (S24), and an orthogonal transform coding mode is selected in the selected image correlation mode (S25). there were.
従って、動き補償予測符号化モードを選択するために、フレーム画像マクロブロックでの動きベクトル検出処理とフィールド画像マクロブロックでの動きベクトル検出処理の両方が必要であった。 Therefore, in order to select the motion compensation predictive coding mode, both the motion vector detection process in the frame image macroblock and the motion vector detection process in the field image macroblock are necessary.
本発明では、例えば図2に示すフローチャートのように、符号化対象画像マクロブロックにおいてまず直交変換符号化モードを選択し(S11)、動き補償予測符号化モードは直交変換符号化モードに従うこととし(S12)、動き補償予測符号化モードで選択されたフレーム画像マクロブロックまたはフィールド画像マクロブロックの動きベクトルを検出し(S13)、選択した直交変換符号化モードと検出した動きベクトルを用いて画像相関モードを選択する(S14)という手順とすることを特徴とする。 In the present invention, as shown in the flowchart of FIG. 2, for example, an orthogonal transform coding mode is first selected in the encoding target image macroblock (S11), and the motion compensated predictive coding mode follows the orthogonal transform coding mode ( S12), detecting a motion vector of a frame image macroblock or a field image macroblock selected in the motion compensated prediction encoding mode (S13), and using the selected orthogonal transform encoding mode and the detected motion vector, an image correlation mode Is selected (S14).
本発明の符号化モード選択手順によれば、動き補償予測符号化モードは直交変換符号化モードの選択結果に従うために、従来例のような動き補償予測符号化モード選択のための動きベクトル検出処理は必要無い。動きベクトル検出処理は、画像相関モードを選択するために使用される動きベクトルを求めるためにのみ行われる。よって前記動き補償予測符号化モードに従ったフレーム画像マクロブロックかフィールド画像マクロブロックのうちどちらか一方のみを符号化対象画像マクロブロックとして用いて動きベクトル検出処理を行えばよい。 According to the coding mode selection procedure of the present invention, since the motion compensation prediction coding mode follows the selection result of the orthogonal transform coding mode, the motion vector detection process for selecting the motion compensation prediction coding mode as in the conventional example is performed. Is not necessary. The motion vector detection process is performed only to obtain a motion vector used for selecting the image correlation mode. Therefore, the motion vector detection process may be performed using only one of the frame image macroblock and the field image macroblock according to the motion compensation prediction encoding mode as the encoding target image macroblock.
直交変換符号化モードに従って動き補償予測符号化モードを設定しても符号化効率が低下しない根拠は、以下に述べるインターレース画像の符号化処理時の特性による。
動き補償予測符号化は、既に直交変換符号化が行われている符号化対象画像マクロブロックと、同じく既に直交変換符号化が行われている参照画像マクロブロックとの残差成分に対して行われる。このときほとんどのインターレース画像の場合には、動き補償予測符号化モードは、直交変換符号化モードと同一のフレームモード画像マクロブロックまたはフィールド画像マクロブロックを使用したほうが符号化効率が良くなる方向となる。従ってMPEG−4AVC等の新しい符号化規格においては、直交変換符号化モードと動き補償予測符号化モードが独立しておらず、一つのモードとして同時に切り替える規定になっている。
The reason why the coding efficiency does not decrease even when the motion compensation predictive coding mode is set according to the orthogonal transform coding mode is due to the characteristics at the time of the interlaced image coding process described below.
Motion compensation predictive coding is performed on residual components between a coding target image macroblock that has already been subjected to orthogonal transform coding and a reference image macroblock that has also been subjected to orthogonal transform coding. . At this time, in the case of most interlaced images, the motion-compensated predictive coding mode tends to improve the coding efficiency when the same frame mode image macroblock or field image macroblock as the orthogonal transform coding mode is used. . Accordingly, in a new coding standard such as MPEG-4AVC, the orthogonal transform coding mode and the motion compensation prediction coding mode are not independent, and are defined to be switched simultaneously as one mode.
また、直交変換符号化モード選択を、符号化対象画像マクロブロックのみを用いて行っても符号化効率が低下しない根拠は、以下に述べるインターレース画像の直交変換符号化モード選択処理時の特性による。 Further, the reason why the encoding efficiency does not decrease even when the orthogonal transform coding mode selection is performed using only the encoding target image macroblock depends on the characteristics at the time of the orthogonal transform coding mode selection processing of the interlaced image described below.
インターレース画像において、直交変換符号化モードは、画像内の隣接する位置にある水平ライン間(フレーム画像に相当する)で画素の相関性が高い場合は直交変換フレームモードを選択すると符号化効率が高くなる。また、1ライン飛ばした位置にある水平ライン間(フィールド画像に相当する)で画素の相関性が高い場合は直交変換フィールドモードを選択すると符号化効率が高くなる。 In an interlaced image, the orthogonal transform coding mode has a high coding efficiency when the orthogonal transform frame mode is selected when the pixel correlation is high between horizontal lines (corresponding to frame images) at adjacent positions in the image. Become. In addition, when the correlation between pixels is high between horizontal lines (corresponding to a field image) at a position skipped by one line, encoding efficiency is increased by selecting the orthogonal transform field mode.
しかるに、直交変換フレームモードと直交変換フィールドモードにおける画素の相関性の高さ(直交変換符号化時の符号化効率の高低)は、イントラモードで使用する符号化対象画像マクロブロックにおいても、インターモードで使用する符号化対象画像マクロブロックと参照画像マクロブロックとの残差成分においても、ほとんど同じ傾向となる。 However, the high correlation of pixels in the orthogonal transform frame mode and the orthogonal transform field mode (high and low coding efficiency at the time of orthogonal transform coding) is the same as that in the encoding target image macroblock used in the intra mode. The residual components of the encoding target image macroblock and the reference image macroblock used in the above are almost the same tendency.
従来例では、画像相関モードを先に選択して、その選択したモード(イントラモードまたはインターモード)によって直交変換符号化モードを選択している。
しかし、あえてこの従来例のような処理にしなくても、上記インターレース画像における直交変換符号化モード選択時の特性があるため、本発明のように符号化対象画像マクロブロックのみを用いただけでも適切な直交変換符号化モード選択が可能であり、符号化効率の低下を生じることはない。
In the conventional example, the image correlation mode is selected first, and the orthogonal transform coding mode is selected according to the selected mode (intra mode or inter mode).
However, since there is a characteristic when the orthogonal transform coding mode is selected in the interlaced image even without processing as in the conventional example, it is appropriate to use only the encoding target image macroblock as in the present invention. The orthogonal transform coding mode can be selected, and the coding efficiency is not lowered.
本発明の実施例を、図面を参照しながら説明する。
図1は本発明による符号化モード選択装置の一実施例のブロック図である。
本実施例は、画像メモリ101と、直交変換符号化モード選択手段102と、動きベクトル検出手段103と、画像相関モード選択手段104と、符号化モード出力手段105とから構成されている。
Embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
FIG. 1 is a block diagram of an embodiment of a coding mode selection apparatus according to the present invention.
This embodiment includes an
画像メモリ101は、この装置の外部から入力された符号化対象画像と参照画像の画像信号を記憶している。
直交変換符号化モード選択手段102は、直交変換符号化モードを直交変換フレームモードか直交変換フィールドモードのどちらにするかを選択する。具体的には、符号化対象画像マクロブロックにおけるフレーム判定評価値(Frame)とフィールド判定評価値(Field)を求めて、値がより小さい方を選択する。フレーム/フィールド判定評価値は、それぞれ数1の数式で算出される。
The
The orthogonal transform coding mode selection means 102 selects whether the orthogonal transform coding mode is set to the orthogonal transform frame mode or the orthogonal transform field mode. Specifically, the frame determination evaluation value (Frame) and the field determination evaluation value (Field) in the encoding target image macroblock are obtained, and the smaller value is selected. The frame / field determination evaluation value is calculated by the mathematical formula 1 respectively.
Frameはフレーム相当の水平ライン間の画素の相関の度合いを表しており、Fieldはフィールド相当の水平ライン間の画素の相関の度合いを表している。それぞれ値が小さいほど相関が高く、符号化効率が良いと判断できる。従って、値が小さい方の直交変換符号化モードを選択すると符号化効率が良くなる。 Frame represents the degree of pixel correlation between horizontal lines corresponding to frames, and Field represents the degree of pixel correlation between horizontal lines corresponding to fields. It can be determined that the smaller the value, the higher the correlation and the better the encoding efficiency. Therefore, if the orthogonal transform coding mode with the smaller value is selected, the coding efficiency is improved.
選択した直交変換符号化モードを、動きベクトル検出手段103と符号化モード出力手段105に供給する。
動きベクトル検出手段103は、供給された直交変換符号化モードに従って動き補償予測符号化モードを設定し、設定した動き補償予測符号化モードに従ったフレーム画像マクロブロックまたはフィールド画像マクロブロックを符号化対象画像マクロブロックとして用いて動きベクトル検出を行う。検出された動きベクトルを、画像相関モード選択手段104に供給する。また、設定した動き補償予測符号化モードを符号化モード出力手段105に供給する。
The selected orthogonal transform coding mode is supplied to the motion vector detection means 103 and the coding mode output means 105.
The motion
このように、本実施例の動きベクトル検出手段では、供給された直交変換符号化モードに従ったフレームモードまたはフィールドモードを動き補償予測符号化モードにも設定している。従って動きベクトル検出は、設定した動き補償予測フレームモードまたは動き補償予測フィールドモードのどちらか一方でのみ行えば良い。 As described above, in the motion vector detection unit of the present embodiment, the frame mode or the field mode according to the supplied orthogonal transform coding mode is also set as the motion compensation prediction coding mode. Therefore, motion vector detection may be performed only in either the set motion compensation prediction frame mode or motion compensation prediction field mode.
よって、動きベクトル検出処理量を従来の約半分に削減することが可能となり、符号化モード選択処理量を大幅に削減することが可能となる。
また、動き補償予測符号化モードは直交変換符号化モードの選択結果に従うので、動き補償予測符号化モードの選択処理が必要ない。よって動き補償予測符号化モード選択処理を削除することが可能となり、符号化モード選択処理量を削減することが可能となる。
Therefore, the motion vector detection processing amount can be reduced to about half of the conventional amount, and the encoding mode selection processing amount can be greatly reduced.
In addition, since the motion compensation prediction coding mode follows the selection result of the orthogonal transform coding mode, the selection process of the motion compensation prediction coding mode is not necessary. Therefore, it is possible to delete the motion compensation prediction encoding mode selection process, and it is possible to reduce the encoding mode selection processing amount.
画像相関モード選択手段104は、画像相関符号化モードをイントラモードかインターモードのどちらにするかを選択する。具体的には、符号化対象画像マクロブロックにおけるイントラ判定評価値(Intra)と、インター判定評価値(Inter)を求めて、値がより小さい方を選択する。イントラ/インター判定評価値はそれぞれ数2の数式で算出される。
The image correlation
Intraはイントラ判定評価値であり、符号化対象画像マクロブロックを直交変換符号化した場合に高域成分がどの程度発生するかを見積もった概算値である。
Interはインター判定評価値であり、符号化対象画像マクロブロックと対応する参照画像との誤差評価値である。
Intra is an intra determination evaluation value, and is an approximate value that estimates how much high-frequency components are generated when the encoding target image macroblock is subjected to orthogonal transform coding.
Inter is an inter determination evaluation value, and is an error evaluation value between the encoding target image macroblock and the corresponding reference image.
イントラ判定評価値とインター判定評価値は、異なる判断要素から算出される評価値でありそのままでは比較の対象とはならない。しかし、どちらも値が小さくなる方が符号化効率が良くなる方向であるのは一致している。従って、過去の実験データより導いた所定の係数を、イントラ判定評価値もしくはインター判定評価値に加算または乗算することにより、両者が比較の対象となり得るように加工する手法が一般的に用いられている。本説明ではこの係数の加算または乗算する処理は省略している。 The intra determination evaluation value and the inter determination evaluation value are evaluation values calculated from different determination elements, and are not subjected to comparison as they are. However, it is consistent that the smaller the value is, the better the coding efficiency is. Therefore, a method is generally used in which a predetermined coefficient derived from past experimental data is added or multiplied to an intra determination evaluation value or an inter determination evaluation value so that they can be compared. Yes. In this description, the process of adding or multiplying the coefficients is omitted.
選択した画像相関モードは、符号化モード出力手段105に供給される。
符号化モード出力手段105は、供給された符号化モード(画像相関モード、動き補償予測符号化モード、直交変換符号化モード)を、出力端子106からこの装置の外部に出力する。
The selected image correlation mode is supplied to the encoding mode output means 105.
The encoding mode output means 105 outputs the supplied encoding mode (image correlation mode, motion compensation prediction encoding mode, orthogonal transform encoding mode) from the
なお本説明では、直交変換符号化と動き補償予測符号化それぞれで、フレームモードとフィールドモードとを独立に切り替える規定の符号化規格を想定している。従って、動き補償予測符号化モードと直交変換符号化モードを別々のモードとして出力している。直交変換符号化モードと動き補償予測符号化モードが独立しておらず、一つのモードとして同時に切り替える規定の符号化規格の場合は、動き補償予測符号化モードと直交変換符号化モードをまとめて一つのフレームモードまたはフィールドモードとして出力することで対応してもよい。 Note that, in this description, a prescribed coding standard is assumed in which the frame mode and the field mode are switched independently for each of orthogonal transform coding and motion compensation prediction coding. Therefore, the motion compensation predictive coding mode and the orthogonal transform coding mode are output as separate modes. In the case of a specified coding standard in which the orthogonal transform coding mode and the motion compensation predictive coding mode are not independent and are switched simultaneously as one mode, the motion compensated predictive coding mode and the orthogonal transform coding mode are combined together. You may respond by outputting as one frame mode or field mode.
また、直交変換符号化モード選択手段102と画像相関モード選択手段104で行っている各判定評価値算出方法は実施の一例であり、この例に限らず、符号化効率の良し悪しを判定する評価値の算出方法であればどのような方法でもよい。
Further, each determination evaluation value calculation method performed by the orthogonal transform coding
またさらに進んだ符号化効率の良し悪しを判定する評価値の算出方法として、例えば符号化した画像を再度復号した復号画像を用いて符号化対象画像との歪値を算出し、算出した歪値を発生符号量に換算した値を発生符号量に加算するなどの方法がある。このような方法を用いても良い。 Further, as an evaluation value calculation method for determining whether the coding efficiency is further advanced, for example, a distortion value with the encoding target image is calculated using a decoded image obtained by re-decoding the encoded image, and the calculated distortion value is calculated. There is a method of adding a value obtained by converting to a generated code amount to the generated code amount. Such a method may be used.
本実施例の符号化モード選択処理の流れを、図2のフローチャートを用いて説明する。
まず、符号化対象画像マクロブロックを用いて、直交変換符号化モードを直交変換フレームモードもしくは直交変換フィールドモードのどちらにするかを、フレーム/フィールド判定評価値により選択する(S11)。
The flow of the encoding mode selection process of the present embodiment will be described using the flowchart of FIG.
First, using the encoding target image macroblock, whether the orthogonal transform encoding mode is set to the orthogonal transform frame mode or the orthogonal transform field mode is selected based on the frame / field determination evaluation value (S11).
次に、直交変換符号化モードに従い動き補償予測符号化モードを設定する(S12)。
次に、設定した動き補償予測符号化モードにおいて動きベクトル検出を行う(S13)。
Next, a motion compensation prediction coding mode is set according to the orthogonal transform coding mode (S12).
Next, motion vector detection is performed in the set motion compensation prediction encoding mode (S13).
そして、符号化対象画像マクロブロックの画像相関モードをイントラモードかインターモードのどちらにするかを、イントラ/インター判定評価値により選択する。(S14)。 Then, whether the image correlation mode of the encoding target image macroblock is set to the intra mode or the inter mode is selected based on the intra / inter determination evaluation value. (S14).
最後に、選択した符号化モード(画像相関モード、動き補償予測符号化モード、直交変換符号化モード)を出力する(S15)。
さらにまた、本発明は上記した符号化モード選択装置の機能をコンピュータに実現させるためのプログラムも含むものである。これらのプログラムは、記録媒体から読み取られてコンピュータに取り込まれてもよいし、通信ネットワークを介して伝送されてコンピュータに取り込まれてもよい。
Finally, the selected coding mode (image correlation mode, motion compensated prediction coding mode, orthogonal transform coding mode) is output (S15).
Furthermore, the present invention includes a program for causing a computer to realize the functions of the above-described encoding mode selection device. These programs may be read from a recording medium and loaded into a computer, or may be transmitted via a communication network and loaded into a computer.
101 画像メモリ
102 直交変換符号化モード選択手段
103 動きベクトル検出手段
104 画像相関モード選択手段
105 符号化モード出力手段
106 符号化モード出力端子
S11 直交変換符号化モード選択ステップ
S12 動き補償予測符号化モード設定ステップ
S13 動きベクトル検出ステップ
S14 画像相関モード選択ステップ
S15 符号化モード出力ステップ
DESCRIPTION OF
Claims (2)
フレーム画像において順次設定される前記符号化対象画像マクロブロック毎に、直交変換符号化の符号化効率の度合いを示すフレーム判定評価値を算出し、フィールド画像において順次設定される前記符号化対象画像マクロブロック毎に、直交変換符号化の符号化効率の度合いを示すフィールド判定評価値を算出し、符号化対象画像内で同じ空間座標に位置する、前記フレーム画像における符号化対象画像マクロブロックと前記フィールド画像における符号化対象画像マクロブロックとで、それぞれ算出した前記フレーム判定評価値と前記フィールド判定評価値の内から符号化効率が良いと判断できる方を選択し、選択した判定評価値がフレーム判定評価値の場合を直交変換フレームモード、選択した判定評価値がフィールド判定評価値の場合を直交変換フィールドモードとする、直交変換符号化モードを出力する直交変換符号化モード選択手段と、
前記直交変換符号化モード選択手段より入力された前記直交変換符号化モードが前記直交変換フレームモードである場合には、動き補償予測符号化に使用する画像をフレーム画像とする動き補償予測フレームモードとし、前記直交変換符号化モードが前記直交変換フィールドモードである場合には、動き補償予測符号化に使用する画像をフィールド画像とする動き補償予測フィールドモードとする、動き補償予測符号化モードを設定し、設定した動き補償予測符号化モードに従って前記符号化対象画像マクロブロックと参照画像を用いて前記符号化対象画像マクロブロック毎に動きベクトルを検出し、検出した前記動きベクトルと前記動き補償予測符号化モードを出力する動きベクトル検出手段と、
前記直交変換符号化モード選択手段より入力された前記直交変換符号化モードが前記直交変換フレームモードの場合はフレーム画像における符号化対象画像マクロブロックを選択して用い、前記直交変換符号化モードが前記直交変換フィールドモードの場合はフィールド画像における符号化対象画像マクロブロックを選択して用いて画像相関モードを選択する手段であり、
選択した前記符号化対象画像マクロブロック毎に直交変換符号化のみを行うイントラモードで符号化した場合の符号化効率の度合いを示すイントラ判定評価値を算出すると共に、選択した前記符号化対象画像マクロブロック毎に直交変換符号化と動き補償予測符号化とを行うインターモードで符号化した場合の符号化効率の度合いを示すインター判定評価値を算出し、算出した前記イントラ判定評価値と前記インター判定評価値の内から符号化効率の良いと判断できる方を選択し、選択した判定評価値がイントラ判定評価値の場合をイントラモード、選択した判定評価値がインター判定評価値の場合をインターモードとする、画像相関モードを出力する画像相関モード選択手段とを有することを特徴とする符号化モード選択装置。 In order to compress and encode an interlaced image that composes one frame image by superimposing two temporally continuous field images, the image is blocked for each predetermined number of pixels and each block is encoded In an encoding mode selection device that sequentially sets target image macroblocks and adaptively selects and outputs an encoding mode for each encoding target image macroblock,
For each encoding target image macroblock that is sequentially set in a frame image, a frame determination evaluation value that indicates the degree of encoding efficiency of orthogonal transform encoding is calculated, and the encoding target image macro that is sequentially set in a field image A field determination evaluation value indicating the degree of encoding efficiency of orthogonal transform encoding is calculated for each block, and the encoding target image macroblock and the field in the frame image are located at the same spatial coordinates in the encoding target image. For the encoding target image macroblock in the image, one of the calculated frame determination evaluation value and the field determination evaluation value that is determined to have good encoding efficiency is selected, and the selected determination evaluation value is the frame determination evaluation. If the value is an orthogonal transform frame mode, the selected evaluation value is the field evaluation value. Is referred to as orthogonal transform field mode, and the orthogonal transform coding mode selecting means for outputting the orthogonal transform coding mode,
When the orthogonal transform coding mode input from the orthogonal transform coding mode selection means is the orthogonal transform frame mode, a motion compensated prediction frame mode in which an image used for motion compensated prediction coding is a frame image is set. When the orthogonal transform coding mode is the orthogonal transform field mode, a motion compensated predictive coding mode is set in which a motion compensated predictive field mode in which an image used for motion compensated predictive coding is a field image is set. Detecting a motion vector for each encoding target image macroblock using the encoding target image macroblock and the reference image according to the set motion compensation prediction encoding mode, and detecting the detected motion vector and the motion compensated prediction encoding Motion vector detecting means for outputting a mode;
When the orthogonal transform coding mode input from the orthogonal transform coding mode selection means is the orthogonal transform frame mode, the encoding target image macroblock in the frame image is selected and used, and the orthogonal transform coding mode is In the case of the orthogonal transform field mode, it is a means for selecting the image correlation mode by selecting and using the encoding target image macroblock in the field image,
Calculating an intra determination evaluation value indicating a degree of encoding efficiency when encoding is performed in an intra mode in which only orthogonal transform encoding is performed for each of the selected encoding target image macroblocks, and the selected encoding target image macro is selected An inter determination evaluation value indicating the degree of encoding efficiency when encoding is performed in an inter mode in which orthogonal transform encoding and motion compensation prediction encoding are performed for each block, and the calculated intra determination evaluation value and the inter determination Select one of the evaluation values that can be determined to have good coding efficiency, and if the selected evaluation evaluation value is an intra determination evaluation value, the intra mode, and if the selected evaluation evaluation value is an inter determination evaluation value, the inter mode And an image correlation mode selection means for outputting an image correlation mode.
フレーム画像において順次設定される前記符号化対象画像マクロブロック毎に、直交変換符号化の符号化効率の度合いを示すフレーム判定評価値を算出し、フィールド画像において順次設定される前記符号化対象画像マクロブロック毎に、直交変換符号化の符号化効率の度合いを示すフィールド判定評価値を算出し、符号化対象画像内で同じ空間座標に位置する、前記フレーム画像における符号化対象画像マクロブロックと前記フィールド画像における符号化対象画像マクロブロックとで、それぞれ算出した前記フレーム判定評価値と前記フィールド判定評価値の内から符号化効率が良いと判断できる方を選択し、選択した判定評価値がフレーム判定評価値の場合を直交変換フレームモード、選択した判定評価値がフィールド判定評価値の場合を直交変換フィールドモードとする、直交変換符号化モードを出力する直交変換符号化モード選択機能と、
前記直交変換符号化モード選択機能より入力された前記直交変換符号化モードが前記直交変換フレームモードである場合には、動き補償予測符号化に使用する画像をフレーム画像とする動き補償予測フレームモードとし、前記直交変換符号化モードが前記直交変換フィールドモードである場合には、動き補償予測符号化に使用する画像をフィールド画像とする動き補償予測フィールドモードとする動き補償予測符号化モードを設定し、設定した動き補償予測符号化モードに従って前記符号化対象画像マクロブロックと参照画像を用いて、前記符号化対象画像マクロブロック毎に動きベクトルを検出し、検出した前記動きベクトルと前記動き補償予測符号化モードを出力する動きベクトル検出機能と、
前記直交変換符号化モード選択機能より入力された前記直交変換符号化モードが前記直交変換フレームモードの場合はフレーム画像における符号化対象画像マクロブロックを選択して用い、前記直交変換符号化モードが前記直交変換フィールドモードの場合はフィールド画像における符号化対象画像マクロブロックを選択して用いて画像相関モードを選択する機能であり、
選択した前記符号化対象画像マクロブロック毎に直交変換符号化のみを行うイントラモードで符号化した場合の符号化効率の度合いを示すイントラ判定評価値を算出すると共に、選択した前記符号化対象画像マクロブロック毎に直交変換符号化と動き補償予測符号化とを行うインターモードで符号化した場合の符号化効率の度合いを示すインター判定評価値を算出し、算出した前記イントラ判定評価値と前記インター判定評価値の内から符号化効率の良いと判断できる方を選択し、選択した判定評価値がイントラ判定評価値の場合をイントラモード、選択した判定評価値がインター判定評価値の場合をインターモードとする、画像相関モードを出力する画像相関モード選択機能とをコンピュータに実現させるための符号化モード選択プログラム。
In order to compress and encode an interlaced image that composes one frame image by superimposing two temporally continuous field images, the image is blocked for each predetermined number of pixels and each block is encoded In an encoding mode selection program for causing a computer to execute a function of selecting and outputting an encoding mode adaptively for each encoding target image macroblock by sequentially setting the target image macroblock,
For each encoding target image macroblock that is sequentially set in a frame image, a frame determination evaluation value that indicates the degree of encoding efficiency of orthogonal transform encoding is calculated, and the encoding target image macro that is sequentially set in a field image A field determination evaluation value indicating the degree of encoding efficiency of orthogonal transform encoding is calculated for each block, and the encoding target image macroblock and the field in the frame image are located at the same spatial coordinates in the encoding target image. For the encoding target image macroblock in the image, one of the calculated frame determination evaluation value and the field determination evaluation value that is determined to have good encoding efficiency is selected, and the selected determination evaluation value is the frame determination evaluation. If the value is an orthogonal transform frame mode, the selected evaluation value is the field evaluation value. Is referred to as orthogonal transform field mode, and the orthogonal transform encoding mode selection function of outputting an orthogonal transform coding mode,
When the orthogonal transform coding mode input from the orthogonal transform coding mode selection function is the orthogonal transform frame mode, a motion compensated prediction frame mode in which an image used for motion compensated prediction coding is a frame image is set. When the orthogonal transform coding mode is the orthogonal transform field mode, a motion compensated predictive coding mode is set to be a motion compensated predictive field mode in which an image used for motion compensated predictive coding is a field image, A motion vector is detected for each encoding target image macroblock using the encoding target image macroblock and the reference image according to the set motion compensation prediction encoding mode, and the detected motion vector and the motion compensation prediction encoding are detected. A motion vector detection function that outputs a mode;
When the orthogonal transform coding mode input from the orthogonal transform coding mode selection function is the orthogonal transform frame mode, an encoding target image macroblock in a frame image is selected and used, and the orthogonal transform coding mode is In the case of the orthogonal transform field mode, this is a function for selecting an image correlation mode by selecting an encoding target image macroblock in a field image,
Calculating an intra determination evaluation value indicating a degree of encoding efficiency when encoding is performed in an intra mode in which only orthogonal transform encoding is performed for each of the selected encoding target image macroblocks, and the selected encoding target image macro is selected An inter determination evaluation value indicating the degree of encoding efficiency when encoding is performed in an inter mode in which orthogonal transform encoding and motion compensation prediction encoding are performed for each block, and the calculated intra determination evaluation value and the inter determination Select one of the evaluation values that can be determined to have good coding efficiency, and if the selected evaluation evaluation value is an intra determination evaluation value, the intra mode, and if the selected evaluation evaluation value is an inter determination evaluation value, the inter mode Encoding mode selection program for causing a computer to realize an image correlation mode selection function for outputting an image correlation mode. .
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2004240532A JP4222274B2 (en) | 2004-08-20 | 2004-08-20 | Encoding mode selection device and encoding mode selection program |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2004240532A JP4222274B2 (en) | 2004-08-20 | 2004-08-20 | Encoding mode selection device and encoding mode selection program |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2006060538A JP2006060538A (en) | 2006-03-02 |
JP4222274B2 true JP4222274B2 (en) | 2009-02-12 |
Family
ID=36107652
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2004240532A Expired - Fee Related JP4222274B2 (en) | 2004-08-20 | 2004-08-20 | Encoding mode selection device and encoding mode selection program |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP4222274B2 (en) |
Families Citing this family (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR100809296B1 (en) | 2006-02-22 | 2008-03-04 | 삼성전자주식회사 | Method and apparatus for encoding/decoding interlaced video signal using low layer's information which has different type |
KR101049258B1 (en) | 2006-02-22 | 2011-07-13 | 삼성전자주식회사 | Method and apparatus for encoding/decoding interlaced video signal using low layer's information which has different type |
FR2903271A1 (en) * | 2006-06-30 | 2008-01-04 | Thomson Licensing Sa | FRAME OR BITRAME MODE ENCODING METHOD |
JP5518224B2 (en) * | 2013-03-04 | 2014-06-11 | キヤノン株式会社 | Encoding apparatus, encoding method, and program |
-
2004
- 2004-08-20 JP JP2004240532A patent/JP4222274B2/en not_active Expired - Fee Related
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2006060538A (en) | 2006-03-02 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US9743088B2 (en) | Video encoder and video encoding method | |
KR101197506B1 (en) | Boundary artifact correction within video units | |
EP1404136B1 (en) | Image encoder, image decoder, image encoding method, and image decoding method | |
JP4851741B2 (en) | Method and apparatus for encoding a sequence of source images | |
JP4650173B2 (en) | Encoding apparatus, encoding method, encoding method program, and recording medium recording the encoding method program | |
CN102823250B (en) | Picture coding device, picture decoding apparatus, method for encoding images and picture decoding method | |
JP5488612B2 (en) | Moving picture encoding apparatus and moving picture decoding apparatus | |
EP2317770A1 (en) | Interpolation filtering method, image encoding method, image decoding method, interpolation filtering device, program, and integrated circuit | |
JP5310614B2 (en) | Moving picture coding apparatus, moving picture coding method, moving picture decoding apparatus, and moving picture decoding method | |
WO2010001916A1 (en) | Image processing device and method | |
US9094687B2 (en) | Video encoder and video decoder | |
US20070133689A1 (en) | Low-cost motion estimation apparatus and method thereof | |
JP4360093B2 (en) | Image processing apparatus and encoding apparatus and methods thereof | |
JP2013115583A (en) | Moving image encoder, control method of the same, and program | |
JP2014075652A (en) | Image encoder, and image encoding method | |
JP2007329780A (en) | Method, apparatus and program for encoding moving image and recording medium recording the program | |
JP4222274B2 (en) | Encoding mode selection device and encoding mode selection program | |
CN113395520A (en) | Decoding prediction method, device and computer storage medium | |
JP4196929B2 (en) | Noise detection apparatus and noise detection program | |
JP5533885B2 (en) | Moving picture encoding apparatus and moving picture decoding apparatus | |
KR101368732B1 (en) | Apparatus for estimating motion for h.264/avc encoder with high performance and method thereof | |
JP4100067B2 (en) | Image information conversion method and image information conversion apparatus | |
JP6181242B2 (en) | Image decoding method | |
JP5951915B2 (en) | Image decoding method | |
JP5911982B2 (en) | Image decoding method |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20061227 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20080829 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20081028 |
|
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20081110 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20111128 Year of fee payment: 3 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20121128 Year of fee payment: 4 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20121128 Year of fee payment: 4 |
|
S111 | Request for change of ownership or part of ownership |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313111 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20121128 Year of fee payment: 4 |
|
R350 | Written notification of registration of transfer |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20121128 Year of fee payment: 4 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20131128 Year of fee payment: 5 |
|
LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |