JP4246711B2 - Moving picture coding method, moving picture coding apparatus, moving picture coding program, and computer-readable recording medium - Google Patents
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Description
本発明は,高能率画像信号符号化方法に関し,特にフラッシュやライトの点滅等により画像の輝度値が急激に変化する場合において高速かつ高能率な符号化を可能にするプレフィルタリングを行う動画像符号化方法に関する。 The present invention relates to a high-efficiency image signal encoding method, and in particular, a moving-image code for performing pre-filtering that enables high-speed and high-efficiency encoding when the luminance value of an image changes suddenly due to flashing or flashing of a light. It relates to the conversion method.
H.264(非特許文献1参照)に代表されるフレーム間予測に基づく符号化方式の場合,フラッシュのような輝度変化を含むシーンにおいて,符号化効率が劣化する。これは,参照信号と被予測信号の間で動き補償だけでは予測不可能な輝度変化が生じるためである。そこで,こうした輝度変化を伴うシーンに対応すべく輝度補償と呼ばれる方式(非特許文献2参照)が検討されてきた。これは,輝度変化の補正を行うフレーム間予測であり,空間的な位置の補正を行う動き補償と組み合わせて利用される。同様の方式がH.264でもWeighted Prediction として採用されている。
上述の輝度補償を用いた符号化の場合,次の二つの問題が発生する。一つ目の問題は,輝度補償パラメータを付加することによる符号量の増加である。通常の動き補償で必要となる動きベクトルに加えて,輝度補償パラメータが必要となるため,低レートでは予測残差への割当符号量が不足し,画質劣化を生じる可能性がある。 In the case of encoding using the above-described luminance compensation, the following two problems occur. The first problem is an increase in code amount by adding a luminance compensation parameter. Since a luminance compensation parameter is required in addition to the motion vector required for normal motion compensation, there is a possibility that the amount of code allocated to the prediction residual is insufficient at low rates, resulting in image quality degradation.
二つ目の問題は,輝度補償パラメータ算出による演算量の増加である。H.264等のフレーム間予測に基づく符号化では,符号化処理の大半は動き補償に割かれる。さらに,輝度補償も行えば,フレーム間予測の演算負荷は増大することになる。このため,限られた計算機資源の環境で,リアルタイムでの符号化処理を行う必要がある場合,演算負荷の増大は深刻な問題となる。 The second problem is an increase in the amount of calculation by calculating the brightness compensation parameter. H. In coding based on inter-frame prediction such as H.264, most of the coding processing is devoted to motion compensation. Furthermore, if luminance compensation is performed, the calculation load for inter-frame prediction increases. For this reason, when it is necessary to perform encoding processing in real time in an environment of limited computer resources, an increase in calculation load becomes a serious problem.
本発明はかかる事情に鑑みてなされたものであって,特に,ライトの点滅等による急激な輝度変化を伴うフレームに対して,高速かつ高能率な符号化法を確立することを目的とする。 The present invention has been made in view of such circumstances, and an object of the present invention is to establish a high-speed and high-efficiency encoding method particularly for a frame accompanied by a rapid luminance change due to blinking of a light or the like .
急激な輝度変化を伴うフレームでは,視覚の感度は低下する。このため,主観画質の観点からは輝度値の高低のみが重要となり,必ずしも,忠実に波形を再現することは求められない。そこで,本発明では,ライトの点滅等による輝度変化を伴うフレームの符号化において,視覚的マスキング効果の考え方を応用して,輝度変化を強調した単純な画像で置換するプレフィルタ処理を用いる。 Visual sensitivity decreases in frames with rapid brightness changes. For this reason, only the brightness level is important from the viewpoint of subjective image quality, and it is not always necessary to faithfully reproduce the waveform. Therefore, in the present invention, pre-filter processing for replacing a simple image in which the luminance change is emphasized is applied by applying the concept of the visual masking effect in the encoding of the frame accompanying the luminance change due to blinking of the light or the like.
基本的な考え方は,以下の通りである。
・ライトの点滅により輝度値が急激に小さくなるフレームは,黒単色の画像で置き換える。
・なお,フラッシュ等により輝度値が急激に大きくなるフレームについては,白単色の画像で置き換えるようにしてもよい。
The basic idea is as follows .
• Frames whose brightness values suddenly decrease due to flashing lights are replaced with black images.
-It should be noted that a frame whose luminance value is suddenly increased by flash or the like may be replaced with a white monochrome image.
単色の画像信号であれば,原信号を符号化する場合と比較して発生符号量を少なく抑えることが可能である。これにより,符号量増加の問題を解決できる。また,符号化側で白/黒単色画像に置き換える場合,その符号化データは符号化前に作成しておくことができる。符号化時の処理は,予め作成した符号化データを読み込むだけで済む。このため,符号化に要する処理時間は他のフレームに比べて無視できる程度に少なくすることが可能である。これにより,演算量増加の問題を解決できる。 In the case of a monochromatic image signal, the amount of generated code can be reduced as compared with the case of encoding the original signal. This can solve the problem of increased code amount. Also, when replacing with a white / black monochrome image on the encoding side, the encoded data can be created before encoding. The process at the time of encoding only needs to read encoded data created in advance. For this reason, the processing time required for encoding can be reduced to a negligible level compared to other frames. This can solve the problem of increasing the amount of calculation.
すなわち,本発明の主要な特徴は以下の通りである。動画像符号化において,輝度変化により低輝度画素を含むに至ったフレームを符号化する際,その低輝度画素を含むに至ったフレームを適切に検出し,その符号化対象フレームを黒単色の画像信号に変換する処理を行う。 That is, the main features of the present invention are as follows. When encoding a frame that includes low- brightness pixels due to a change in luminance in moving image encoding, the frame that includes low-brightness pixels is appropriately detected, and the frame to be encoded is a black monochrome image. It performs processing that converts the signal.
特に,上記動画像符号化において,輝度変化の発生したフレームを検出する場合に,符号化対象フレームと前のフレームとの輝度変化量が所定の閾値より大きく,かつ符号化対象フレーム内の平均輝度値が所定の閾値より小さく,かつ符号化対象フレーム内の輝度変化量が所定の閾値より小さいという輝度変化の検出条件を判定する。 In particular, when detecting a frame in which a luminance change has occurred in the above moving image encoding, the luminance change amount between the encoding target frame and the previous frame is larger than a predetermined threshold, and the average luminance in the encoding target frame is A luminance change detection condition is determined such that the value is smaller than a predetermined threshold and the luminance change amount in the encoding target frame is smaller than the predetermined threshold.
また,フィルタ処理後の画像信号を符号化する際,該信号に対する符号化結果である符号化ビットストリームを予め作成・格納しておき,該信号の符号化時には,格納されたビットストリームを読み込む。 Further, when the image signal after the filter processing is encoded, an encoded bit stream that is an encoding result of the signal is created and stored in advance, and the stored bit stream is read when the signal is encoded.
上記フィルタ処理を行うプレフィルタが出力するビットストリームを,符号化器が出力するビットストリームと多重化する処理を行う。 The bit stream output from the pre-filter that performs the filtering process is multiplexed with the bit stream output from the encoder.
本発明では,ライトの点滅等による急激な低輝度変化を伴うフレームの符号化において,黒単色の画像で置換するプレフィルタ処理を行う。ライトの点滅等を含むフレームは,その信号波形を忠実に再現するためには,相応の符号量を必要とする。しかし,黒単色の画像信号であれば,発生符号量をかなり少なく抑えることが可能であり,ここで節約した符号量で他のフレームの画質を向上させることが可能となる。ライトが点滅するような映像における低輝度のフレームを黒単色の画像に変更したとしても,こうした急激な輝度変化には,視覚が追従できないため,原画を知らない観測者には,シーケンスに対する画質劣化としては知覚されない。また,この黒単色フレームの前後フレームの画質劣化が検知されにくくなるというマスキング効果も期待できる。 In the present invention, pre-filter processing for replacing with a black single color image is performed in encoding of a frame accompanied by a sudden low luminance change due to blinking of a light or the like. Frame including a blinking lights, in order to faithfully reproduce the its signal waveform requires a code amount corresponding. However, in the case of a black monochromatic image signal, the amount of generated code can be suppressed to a very small level, and the image quality of other frames can be improved with the code amount saved here. Even if a low-brightness frame in a video with flashing lights is changed to a black color image, visual abruptness cannot follow such a sudden change in luminance, so that the observer does not know the original image and the image quality deteriorates. It is not perceived as. In addition, it is possible to expect a masking effect that image quality deterioration of the frames before and after the black monochrome frame is difficult to be detected.
また,ライトを点滅させるような映像において,黒単色の画像で置換することにより,光量不足が原因で重畳する雑音成分を除去できる。これによって,雑音成分に符号量が割当てられることを回避できる。この節約した符号量で他のフレームの画質を向上させることが可能となる。 In addition, by replacing the image with blinking light with a black image, the noise component superimposed due to insufficient light quantity can be removed. As a result, it is possible to avoid the code amount being assigned to the noise component. With this saved code amount, the image quality of other frames can be improved.
符号化側で黒単色画像に置き換えるということは,その符号化データは符号化前に作成しておくことができる。符号化時の処理は,予め作成した符号化データを読み込むだけで済む。このため,符号化に要する処理時間は他のフレームに比べて無視できる程度に少なくすることが可能である。 The replacement with a black monochrome image on the encoding side means that the encoded data can be created before encoding. The process at the time of encoding only needs to read encoded data created in advance. For this reason, the processing time required for encoding can be reduced to a negligible level compared to other frames.
以下の実施の形態では,ライトの明滅により黒画面化するフレームの符号化処理に加えて,フラッシュ発光のフレームに対して,それを白画面化する符号化処理を行う場合の例を説明する。前述のプレフィルタ処理のためには,輝度変化の発生したフレームを検出する必要がある。検出には,フレーム間差分信号,フレーム内の平均輝度値・分散に関する以下の傾向を利用する。 In the following embodiment, an example will be described in which, in addition to the encoding process for a black screen due to the blinking of light, the encoding process for converting the flash emission frame to a white screen is performed. For the pre-filter process described above, it is necessary to detect a frame in which a luminance change has occurred. For the detection, the following tendency regarding the inter-frame difference signal and the average luminance value / dispersion within the frame is used.
フラッシュ発光のフレームの場合,次の傾向を示す。
1.前フレームからの輝度変化が大きく,フレーム間差分が増大する。
2.フラッシュによりフレーム内の輝度値が大きくなる。
In the case of flash emission frames, the following trends are shown.
1. The luminance change from the previous frame is large, and the difference between frames increases.
2. The flash increases the luminance value in the frame.
一方,ライトの明滅に伴う黒画面化するフレームの場合,次の傾向を示す。
1.前フレームからの輝度変化が大きく,フレーム間差分が増大する。
2.黒画面化によりフレーム内の輝度値が小さくなる。
3.黒画面化の影響により,フレーム内の輝度変化が小さくなる。
On the other hand, in the case of a black screen due to the flickering of lights, the following tendency is shown.
1. The luminance change from the previous frame is large, and the difference between frames increases.
2. The luminance value in the frame becomes smaller due to the black screen.
3. The change in brightness in the frame is reduced due to the black screen.
そこで,下記に示す不等式(1)(2)を満たす場合をフラッシュのたかれたフレームとして,白単色画像に置換する。一方,不等式(1)(3)(4)を満たす場合を黒画面化されたフレームとして,黒単色画像に置換する。以下では,時刻tのフレーム内の座標(x,y)における輝度値をf(x,y,t)とし,フレームサイズをX×Yとする。また,各閾値Td ,Tf ,Tb ,Tv は外部から与えられるものとする。 Therefore, a case where the following inequalities (1) and (2) are satisfied is replaced with a white monochromatic image as a flashed frame. On the other hand, a case where the inequalities (1), (3), and (4) are satisfied is replaced with a black monochrome image as a black screen frame. In the following, it is assumed that the luminance value at the coordinates (x, y) in the frame at time t is f (x, y, t) and the frame size is X × Y. Each threshold value T d , T f , T b , T v is assumed to be given from the outside.
不等式(1):前フレームとのフレーム間差分≧Td
(前フレームから大きく変化している)
不等式(2):フレーム内の平均輝度≧Tf
(フラッシュの影響で輝度値が大きくなっている)
不等式(3):フレーム内の平均輝度≦Tb
(黒画面のため,輝度値が小さくなっている)
不等式(4):フレーム内の分散≦Tv
(黒画面化の影響でフレーム内の細部がつぶれている)
なお,輝度変化が複数のフレームにわたる場合にも,各閾値Td ,Tf ,Tb ,Tv を適切に設定することで,複数フレームをプレフィルタ処理の対象とすることが可能である。
Inequality (1): Interframe difference from previous frame ≧ T d
(It has changed greatly from the previous frame)
Inequality (2): Average luminance within the frame ≧ T f
(The brightness value has increased due to the effect of the flash.)
Inequality (3): Average luminance within the frame ≦ T b
(The brightness value is small because of the black screen)
Inequality (4): variance within frame ≦ T v
(Details in the frame are crushed due to the black screen)
Even when the luminance change extends over a plurality of frames, it is possible to set a plurality of frames as a target for prefiltering by appropriately setting the threshold values T d , T f , T b , and T v .
こうしたフィルタ処理後のフレームは,視覚的マスキング効果のため,視覚的な画質劣化は生じないが,信号波形の観点からは前後のフレームと相関が低いため,他のフレームの参照信号とした場合,高い予測効率は期待できない。このため,本フィルタ処理後のフレームは,他のフレームから参照されないピクチャタイプヘ変更する必要がある。例えば,MPEG−2の場合,フラッシュに対応するため白単色画像にフィルタリングしたフレームがピクチャタイプP PictureあるいはI Pictureのフレームであれば,そのピクチャタイプをB Picture(MPEG−2ではB Pictureは他のフレームから参照されない)に変更する。黒単色画像も同様である。 The frame after such filtering does not cause visual image quality degradation due to the visual masking effect, but from the viewpoint of the signal waveform, it has a low correlation with the previous and subsequent frames. High prediction efficiency cannot be expected. For this reason, it is necessary to change the frame after this filter processing to a picture type that is not referred to by other frames. For example, in the case of MPEG-2, if the frame filtered to a white monochrome image is compatible with flash and is a frame of picture type P Picture or I Picture, the picture type is set to B Picture (in MPEG-2, B Picture is another (Not referenced from the frame). The same applies to black monochrome images.
以下,本発明によるプレフィルタ処理の具体的な実施の形態について図面を参照して説明する。図1は,本発明の実施の形態に係る処理フローチャートである。 Hereinafter, specific embodiments of the pre-filter process according to the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a process flowchart according to the embodiment of the present invention.
まず,ステップS11では,符号化対象フレームの画像信号,および直前フレームの画像信号を入力とし,直前フレームから符号化対象フレームへの輝度値の変化量が一定の閾値を越えるか否かの判定処理を行い,判定結果である真偽値を出力する。出力が真値の場合,続くプレフィルタ処理(ステップS12)に進む。出力が偽値の場合,入力された符号化対象フレームをフィルタ処理せずに,符号化対象信号として,符号化器へ送り,ステップS17へ進む。具体的な判定処理としては,このステップS11において上述した式(1)に従う処理を行う。 First, in step S11, the image signal of the encoding target frame and the image signal of the immediately preceding frame are input, and determination processing for determining whether or not the amount of change in luminance value from the immediately preceding frame to the encoding target frame exceeds a certain threshold value. And output the true / false value that is the judgment result. If the output is a true value, the process proceeds to the subsequent prefiltering process (step S12). If the output is a false value, the input encoding target frame is not filtered and sent as an encoding target signal to the encoder, and the process proceeds to step S17. As a specific determination process, a process according to the above-described formula (1) is performed in step S11.
ステップS12では,符号化対象フレームの画像信号を入力とし,同信号の輝度値の平均が一定の閾値を下回るか否かの判定処理を行い,判定結果である真偽値を出力する。出力が真値の場合,続くプレフィルタ処理(ステップS13)に進む。出力が偽値の場合,ステップS15のプレフィルタ処理に進む。具体的な判定処理としては,このステップS12において上述した式(3)に従う処理を行う。 In step S12, the image signal of the encoding target frame is input, a determination process is performed as to whether or not the average luminance value of the signal is below a certain threshold value, and a true / false value as a determination result is output. If the output is a true value, the process proceeds to the subsequent prefiltering process (step S13). If the output is a false value, the process proceeds to the prefiltering process in step S15. As a specific determination process, a process according to the above-described equation (3) is performed in step S12.
ステップS13では,符号化対象フレームの画像信号を入力とし,同フレーム内の輝度値の変化量が一定の閾値を下回るか否かの判定処理を行い,判定結果である真偽値を出力する。出力が真値の場合,続くプレフィルタ処理(ステップS14)に進む。出力が偽値の場合,入力された符号化対象フレームをフィルタ処理せずに,符号化対象信号として,符号化器へ送り,ステップS17へ進む。具体的な判定処理としては,ステップS13において上述した式(4)に従う処理を行う。 In step S13, the image signal of the encoding target frame is input, a determination process is performed as to whether or not the amount of change in the luminance value in the frame is below a certain threshold value, and a true / false value as a determination result is output. If the output is a true value, the process proceeds to the subsequent prefiltering process (step S14). If the output is a false value, the input encoding target frame is not filtered and sent as an encoding target signal to the encoder, and the process proceeds to step S17. As a specific determination process, a process according to the above-described equation (4) is performed in step S13.
ステップS14では,予め格納された黒単色画像に対する符号化ビットストリームを読み込み,同ストリームを符号化対象フレームの符号化結果として出力する。なお,同ストリームは黒単色画像を予め符号化器で符号化したものである。 In step S14, an encoded bit stream for a black monochrome image stored in advance is read, and the stream is output as the encoding result of the encoding target frame. The stream is obtained by previously encoding a black monochrome image with an encoder.
ステップS15では,符号化対象フレームの画像信号を入力とし,同信号の輝度値の平均が一定の閾値を越えるか否かの判定処理を行い,判定結果である真偽値を出力する。出力が真値の場合,続くプレフィルタ処理(ステップS16)に進む。出力が偽値の場合,入力された符号化対象フレームをフィルタ処理せずに,符号化対象信号として,符号化器へ送り,ステップS17へ進む。具体的な判定処理としては,ステップS15において上述した式(2)に従う処理を行う。 In step S15, the image signal of the encoding target frame is input, a determination process is performed as to whether or not the average luminance value of the signal exceeds a certain threshold value, and a true / false value as a determination result is output. If the output is a true value, the process proceeds to the subsequent prefiltering process (step S16). If the output is a false value, the input encoding target frame is not filtered and sent as an encoding target signal to the encoder, and the process proceeds to step S17. As a specific determination process, a process according to the above-described equation (2) is performed in step S15.
ステップS16では,予め格納された白単色画像に対する符号化ビットストリームを読み込み,同ストリームを符号化対象フレームの符号化結果として出力する。なお,同ストリームは白単色画像を予め符号化器で符号化したものである。 In step S16, an encoded bit stream for a white monochrome image stored in advance is read, and the stream is output as the encoding result of the encoding target frame. The stream is obtained by previously encoding a white monochrome image with an encoder.
ステップS17では,符号化対象フレームの画像信号を入力とし,符号化器により符号化処理に従い,符号化ビットストリームを出力する。符号化方式は外部から与えられるものとする。 In step S17, the image signal of the encoding target frame is input, and the encoded bit stream is output according to the encoding process by the encoder. The encoding method is assumed to be given from the outside.
ステップS18では,ステップS14,ステップS16,ステップS17から出力されるビットストリームを入力とし,多重化器により各フレームに対するビットストリームを多重化する処理を行い,多重化後のビットストリームを出力する。 In step S18, the bit stream output from step S14, step S16, or step S17 is input, a process for multiplexing the bit stream for each frame is performed by the multiplexer, and the multiplexed bit stream is output.
図2に本発明の実施の形態に係るプレフィルタを組み込んだ符号化装置の構成図を示す。プレフィルタ処理部1は,符号化対象フレームの画像信号,および直前フレームの画像信号を入力とし,図1で説明した非線形フィルタ処理を行い,符号化対象フレームの画像信号,あるいはフィルタリング後の信号に対する符号化ビットストリームを出力する。
FIG. 2 shows a configuration diagram of an encoding apparatus incorporating the prefilter according to the embodiment of the present invention. The
符号化器2は,符号化対象フレームの画像信号を入力とし,符号化処理に従い,符号化ビットストリームを出力する。符号化方式は外部から与えられるものとする。符号化方式としては,従来から一般に用いられている各種の動画像符号化方式を用いることができる。 The encoder 2 receives the image signal of the encoding target frame and outputs an encoded bit stream according to the encoding process. The encoding method is assumed to be given from the outside. As the encoding method, various kinds of moving image encoding methods that have been conventionally used can be used.
多重化器(MUX)3は,プレフィルタ処理部1および符号化器2から出力されるビットストリームを入力とし,全フレームに対するビットストリームを多重化する処理を行い,多重化後のビットストリームを出力する。
The multiplexer (MUX) 3 receives the bit stream output from the
図3に,図2におけるプレフィルタ処理部1の構成図を示す。ここで,実線は画像信号の流れを表し,破線は制御信号の流れを表す。
FIG. 3 shows a configuration diagram of the
フレーム間変化量判定器11は,符号化対象フレームの画像信号,および直前フレームの画像信号を入力とし,直前フレームから符号化対象フレームへの輝度値の変化量を算出する処理を行い,同変化量をもとに判定を行い,2つの制御信号を出力する。変化量が大きいと判定された場合には,制御信号をスイッチSW2へ送り,スイッチSW2をオンにする。また,論理和回路(OR)14へ偽値を送る。変化量が小さいと判定された場合には,論理和回路14へ真値を送る。この場合,以降の判定処理を中止し,スイッチSW1をオンにして符号化対象フレームの画像信号をそのまま出力する。
The inter-frame
フレーム内平均値判定器12は,符号化対象フレームの画像信号を入力とし,同信号の輝度値の平均値を算出する処理を行い,
(i) 同平均値が閾値Tf を越える,
(ii) 同平均値が閾値Tb を下回る,
(iii)上記 (i), (ii) 以外,
のいずれとなるかの判定処理を行い,判定結果として, (i) を満たす場合には1を出力し, (ii) を満たす場合には2を出力し, (iii)を満たす場合には3を出力する。
The intra-frame average
(i) The average value exceeds the threshold T f ,
(ii) The average value is below the threshold T b ,
(iii) Other than (i) and (ii) above,
As a result of the determination, 1 is output if (i) is satisfied, 2 is output if (ii) is satisfied, and 3 is satisfied if (iii) is satisfied. Is output.
出力が1の場合,制御信号をスイッチSW4およびスイッチSW5へ送り,スイッチSW4をオンにし,スイッチSW5を白単色画像符号化ビットストリーム記憶部15側へオンにする。また,論理和回路14へ偽値を送る。出力が2の場合,制御信号をスイッチSW3へ送り,スイッチSW3をオンにする。また,論理和回路14へ偽値を送る。出力が3の場合,論理和回路14へ真値を送る。この場合,以降の判定処理を中止し,スイッチSW1をオンにして符号化対象フレームの画像信号をそのまま出力する。
When the output is 1, the control signal is sent to the switch SW4 and the switch SW5, the switch SW4 is turned on, and the switch SW5 is turned on to the white monochrome image encoded
フレーム内変化量判定器13は,符号化対象フレームの画像信号を入力とし,同信号のフレーム内の輝度変化量を算出する処理を行い,同変化量をもとに判定を行い,2つの制御信号を出力する。変化量が小さいと判定された場合には,制御信号をスイッチSW4およびスイッチSW5へ送り,スイッチSW4をオンにし,スイッチSW5を黒単色画像符号化ビットストリーム記憶部16側へオンにする。また,論理和回路14へ偽値を送る。一方,変化量が大きいと判定された場合には,論理和回路14へ真値を送る。この場合,スイッチSW1をオンにして符号化対象フレームの画像信号をそのまま出力する。
An intra-frame change
図4に,図3の3つの判定器の構成図を示す。フレーム間変化量判定器11は,以下の装置から構成される。
FIG. 4 shows a configuration diagram of the three determiners in FIG. The inter-frame change
フレーム間変化量算出部111は,符号化対象フレームの画像信号,および直前フレームの画像信号を入力とし,直前フレームから符号化対象フレームへの輝度値の変化量を算出する処理を行い,算出結果をフレーム間変化量記憶部112へ書き込む。
The inter-frame change
フレーム間変化量判定部113は,フレーム間変化量記憶部112および閾値記憶部114から各々,フレーム間変化量,判定処理で用いる閾値Td を読み込み,直前フレームから符号化対象フレームへの輝度値の変化量が一定の閾値Td を越えるか否かの判定処理を行い,判定結果の制御信号を出力する。
The inter-frame change
フレーム内平均値判定器12は,以下の装置から構成される。フレーム内平均値算出部121は,符号化対象フレームの画像信号を入力とし,同信号の輝度値の平均値を算出する処理を行い,算出結果をフレーム内平均値記憶部122へ書き込む。
The intra-frame
フレーム内平均値判定部123は,フレーム内平均値記憶部122および閾値記憶部124から各々,フレーム内平均値,判定処理で用いる閾値(Tb ,Tf )を読み込み,
(i)同信号の平均値が閾値Tf を越える,
(ii)同信号の平均値が閾値Tb を下回る,
(iii)上記 (i), (ii) 以外,
のいずれとなるかの判定処理を行い,判定結果の制御信号として, (i) を満たす場合には1を出力し, (ii) を満たす場合には2を出力し, (iii ) を満たす場合には3を出力する。
The intra-frame average
(i) The average value of the signal exceeds the threshold value T f ,
(ii) The average value of the signal is below the threshold value T b ,
(iii) Other than (i) and (ii) above,
When (i) is satisfied, 1 is output as the control signal of the determination result, 2 is output when (ii) is satisfied, and (iii) is satisfied Is output 3.
フレーム内変化量判定器13は,以下の装置から構成される。フレーム内変化量算出部131は,符号化対象フレームの画像信号を入力とし,同信号のフレーム内の輝度変化量を算出する処理を行い,算出結果をフレーム内変化量記憶部132へ書き込む。
The intra-frame change
フレーム内変化量判定部133は,フレーム内変化量記憶部132および閾値記憶部134から各々,フレーム内変化量および判定処理で用いる閾値Tv を読み込み,同信号のフレーム内変化量が一定の閾値Tv を下回るか否かの判定処理を行い,判定結果である真偽値を制御信号として出力する。
Frame
以上のプレフィルタリングの処理は,コンピュータとソフトウェアプログラムとによっても実現することができ,そのプログラムをコンピュータ読み取り可能な記録媒体に記録して提供することも,ネットワークを通して提供することも可能である。 The above pre-filtering process can be realized by a computer and a software program, and the program can be provided by being recorded on a computer-readable recording medium or provided through a network.
1 プレフィルタ処理部
2 符号化器
3 多重器(MUX)
11 フレーム間変化量判定器
12 フレーム内平均値判定器
13 フレーム内変化量判定器
14 論理和回路(OR)
15 白単色画像符号化ビットストリーム記憶部
16 黒単色画像符号化ビットストリーム記憶部
SW1〜SW5 スイッチ
111 フレーム間変化量算出部
112 フレーム間変化量記憶部
113 フレーム間変化量判定部
121 フレーム内平均値算出部
122 フレーム内平均値記憶部
123 フレーム内平均値判定部
131 フレーム内変化量算出部
132 フレーム内変化量記憶部
133 フレーム内変化量判定部
114,124,134 閾値記憶部
DESCRIPTION OF
11 Inter-frame
DESCRIPTION OF
Claims (5)
符号化対象フレームに対して,そのフレームが低輝度画素を含むに至ったか否かを検出するための,符号化対象フレームと前のフレームとの輝度変化量が所定の閾値より大きく,かつ符号化対象フレーム内の平均輝度値が所定の閾値より小さく,かつ符号化対象フレーム内の輝度変化量が所定の閾値より小さいという輝度変化の検出条件を判定するステップと,
前記検出条件の判定により前記符号化対象フレームが低輝度画素を含むに至ったと判定された場合に,その符号化対象フレームを黒単色の画像信号に変換するステップと,
前記変換後の画像信号を符号化するステップとを有する
ことを特徴とする動画像符号化方法。 A moving image encoding method for encoding an image signal by performing pre-filtering on a frame with a luminance change,
For the encoding target frame, the amount of change in luminance between the encoding target frame and the previous frame is greater than a predetermined threshold and is used to detect whether or not the frame includes low luminance pixels . Determining a luminance change detection condition that an average luminance value in the target frame is smaller than a predetermined threshold and a luminance change amount in the encoding target frame is smaller than a predetermined threshold ;
And when the encoding target frame is determined in the detection condition is determined to have reached including low luminance pixel, and Luz step to convert the coding target frame into a black monochrome image signal,
And a step of encoding the converted image signal.
前記変換後の画像信号を符号化するステップでは,
該信号に対する符号化結果として予め作成されて記憶手段に格納されている符号化ビットストリームを読み込み,それを符号化結果とする
ことを特徴とする動画像符号化方法。 In the moving image encoding method according to claim 1 ,
In the step of encoding the converted image signal,
A moving picture coding method comprising: reading a coded bit stream that is created in advance as a coding result for the signal and stored in a storage unit;
符号化対象フレームに対して,そのフレームが低輝度画素を含むに至ったか否かを検出するための,符号化対象フレームと前のフレームとの輝度変化量が所定の閾値より大きく,かつ符号化対象フレーム内の平均輝度値が所定の閾値より小さく,かつ符号化対象フレーム内の輝度変化量が所定の閾値より小さいという輝度変化の検出条件を判定する手段と,
低輝度画素を含むに至ったと判定された符号化対象フレームに対する符号化結果として予め作成された黒単色の画像を示す符号化ビットストリームを記憶する記憶手段と,
前記検出条件の判定により前記符号化対象フレームが低輝度画素を含むに至ったと判定された場合に,前記記憶手段に記憶されている符号化ビットストリームを読み出し,それを符号化結果とする手段とを備える
ことを特徴とする動画像符号化装置。 A moving image encoding device that encodes an image signal by performing pre-filtering on a frame with a luminance change,
For the encoding target frame, the amount of change in luminance between the encoding target frame and the previous frame is greater than a predetermined threshold and is used to detect whether or not the frame includes low luminance pixels . Means for determining a detection condition for a luminance change in which an average luminance value in the target frame is smaller than a predetermined threshold and a luminance change amount in the encoding target frame is smaller than a predetermined threshold ;
Storage means for storing an encoded bitstream indicating a black monochrome image created in advance as an encoding result for an encoding target frame determined to have included low-luminance pixels;
Means for reading out an encoded bit stream stored in the storage means and making it an encoding result when it is determined by the determination of the detection condition that the encoding target frame includes low-luminance pixels; A moving picture encoding apparatus comprising:
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