JP4890263B2 - ディジタル・ピクチャ系列の符号化方法、復号化方法及び符号化装置 - Google Patents
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Description
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などの、ブロック・ベースのハイブリッド・ビデオ符号器では、マクロブロックの歪み、及び、これを符号化するのに必要なビット数は、マクロブロックの量子化パラメータによって主に制御される。レート制御手法の全般的な目的は、伝送レート及び復号化遅延に関する所定の条件を維持しながら、考えられる最良のビデオ品質を提供することである。通常、レート制御には、フレーム層制御及びマクロブロック層制御が含まれる。一定のビデオ品質を達成するために、別々の符号化タイプ(I(イントラ符号化)、P(予測符号化)及びB(双方向符号化))のアンカー・フレーム及び非アンカー・フレームを、符号化タイプ毎に異なるビット数を用いて符号化しなければならない。例えば、MPEG-2 Visualでは、Pタイプとして符号化する対象の符号器入力フレームであって、Bタイプとして符号化される対象のフレームが先行する符号器入力にある符号化入力フレームの符号は、Bフレームの符号が出力される前に符号器によって出力されるが、それは、Bフレームを再構築Pフレームに基づいて再構築することができる前にPフレームを復号器において再構築しなければならないからである。フレーム層制御は、伝送レート及び復号化遅延に対する条件が維持されるようにフレームの目標ビット数を割り当てるが、マクロブロック層制御は、この目標が達成されるやり方でマクロブロック量子化パラメータを選択する。
上記方法は、
目標ビット数をアンカー・フレームのみに割り当てるか、単一のアンカー・フレームと少なくとも1つの非アンカー・フレームとから成る各フレ―ム群に割り当てる工程と、
マクロブロック層レート制御を用いて適応的マクロブロック量子化パラメータによってアンカー・フレームを符号化し、マクロブロック層レート制御なしで固定のマクロブロック量子化パラメータを用いることによって非アンカー・フレームを符号化する工程とを含む。
目標ビット数をアンカー・フレームのみに割り当てるか、単一のアンカー・フレームと少なくとも1つの非アンカー・フレームとから成る各フレ―ム群に割り当てる手段と、
マクロブロック層レート制御を用いて適応的マクロブロック量子化パラメータによってアンカー・フレームを符号化し、マクロブロック層レート制御なしで固定のマクロブロック量子化パラメータを用いることによって非アンカー・フレームを符号化する手段とを含む。
目標ビット数はアンカー・フレームのみに割り当てられたか、単一のアンカー・フレームと少なくとも1つの非アンカー・フレームとから成る各フレ―ム群に割り当てられており、
アンカー・フレームは、マクロブロック層レート制御を用いて適応的マクロブロック量子化パラメータによって符号化されており、非アンカー・フレームは、マクロブロック層レート制御なしで固定のマクロブロック量子化パラメータを用いることによって符号化されており、上記方法は、
同等に適応的なマクロブロック量子化パラメータを用いてアンカー・フレームを復号化し、固定マクロブロック量子化パラメータを用いて非アンカー・フレームを復号化する工程を含む。
初期化のために、系列の最初に、係数fGroup-BP及びfGroup-Iが、例えば、コントローラ10によって所定の値、例えば
アンカー・フレーム及びいくつかの非アンカー・フレームの群の目標ビット数を
アンカー・フレームがフィールド・ピクチャ対として符号化される場合、局所レート制御によって、フレーム目標レートを2つのフィールド・ピクチャにわたって分散させる。
アンカー・フレーム及びいくつかの非アンカー・フレームの群の非アンカー・フレームは、
アンカー・フレーム及びいくつかの非アンカー・フレームの群が完全に符号化された後、重み付け係数fGroup-BP及びfGroup-Iはコントローラ10内で、符号化非アンカー・ピクチャが0よりも大きい場合に更新される。まず、(指数nGroup-BP又はnGroup-Iが常に増加する、)直近で符号化された群の重み付け係数は、以下によって判定される。
イントラ・フレームがめったに符号化されない場合に特に、重み付け係数fGroup-BP及びfGroup-Iが同時に更新されることが適切である。このことは、「B…BP」ピクチャ群及び「B…BI」ピクチャ群の目標レート
Claims (17)
- ピクチャ系列をディジタル符号化する方法であって、前記ピクチャ系列のフレームは画素ブロックを含むマクロブロックに編成され、前記フレームは、それぞれB、P及びIと表す双予測符号化タイプ、予測符号化タイプ、及びイントラ符号化タイプに符号化され、前記フレームはピクチャ群を形成し、各群は1つのアンカー・フレーム及びいくつかの非アンカー・フレームを含み、現行フレームは、前記現行フレームの前に先行して符号化されたフレーム全てがこれに表示順序において先行する場合にアンカー・フレームと呼ばれ、現行フレームは、表示順序において前記現行フレームに後続する少なくとも1つの、先行して符号化されたフレームがある場合に「非アンカー・フレーム」と呼ばれ、適応的には、全体ビットレート制御の目的で、特定フレーム目標ビット数がこれらの符号化タイプに割り当てられ、前記全体ビットレート制御は、フレーム層レート制御と、マクロブロック層レート制御とを含み、該マクロブロック層レート制御はマクロブロック量子化パラメータを選択し、前記方法は、
目標ビット数をアンカー・フレームに割り当てるが、非アンカー・フレームに割り当てない工程と、
マクロブロック層レート制御を用いて適応的マクロブロック量子化パラメータによって前記アンカー・フレームの前記マクロブロックを符号化し、マクロブロック層レート制御なしで固定のマクロブロック量子化パラメータを用いることによって前記非アンカー・フレームの前記マクロブロックを符号化する工程とを特徴とする方法。 - 請求項1記載の方法であって、現行フレーム群内の非アンカー・フレームの符号化に用いる量子化パラメータはその群に属する先行して符号化されたアンカー・フレームの平均量子化パラメータから直接導き出されることを特徴とする方法。
- 請求項3乃至6のうちの何れか一項に記載の方法であって、前記群の現行のものが完全に符号化された後、前記重み付け係数fGroup-BP及びfGroup-Iは、前記現行の群のその重み付け係数がそれぞれ
RNA(k)は前記現行の群の内部のk番目の非アンカー・フレームの使用ビット数であり、RA-BP及びRA-Iはそれぞれ、アンカー・フレームをP/Bフレーム又はIフレームとして符号化するのに用いるビット数であり、nGroup-BP及びnGroup-Iは前記重み付け係数の連続して増加する指数であり、
後続群に用いる対象の前記重み付け係数はそれぞれ、最後に符号化された群のいくつか、例えば5個に用いる重み付け係数の相当する平均値として算出されることを特徴とする方法。 - 符号化ピクチャ系列をディジタル復号化する方法であって、前記ピクチャ系列のフレームは画素ブロックを含むマクロブロックに編成され、前記フレームは、それぞれB、P及びIと表す双予測符号化タイプ、予測符号化タイプ、及びイントラ符号化タイプに符号化されており、ピクチャはピクチャ群を形成し、各群は1つのアンカー・フレーム及びいくつかの非アンカー・フレームを含み、現行フレームは、前記現行フレームの前に先行して符号化されたフレーム全てがこれに表示順序において先行する場合にアンカー・フレームと呼ばれ、現行フレームは、表示順序において前記現行フレームに後続する少なくとも1つの、先行して符号化されたフレームがある場合に「非アンカー・フレーム」と呼ばれ、適応的には、全体ビットレート制御の目的で、特定フレーム目標ビット数がこれらの符号化タイプに割り当てられており、前記全体ビットレート制御は、フレーム層レート制御と、マクロブロック層レート制御とを含み、該マクロブロック層レート制御はマクロブロック量子化パラメータを選択しており、目標ビット数はアンカー・フレームに割り当てられたが、非アンカー・フレームに割り当てられておらず、
前記アンカー・フレームの前記マクロブロックは、マクロブロック層レート制御を用いて適応的マクロブロック量子化パラメータによって符号化されており、前記非アンカー・フレームの前記マクロブロックは、マクロブロック層レート制御なしで固定のマクロブロック量子化パラメータを用いることによって符号化されており、前記方法は、
同等に適応的なマクロブロック量子化パラメータを用いて前記アンカー・フレームを復号化し、固定マクロブロック量子化パラメータのみを用いて前記非アンカー・フレームを復号化する工程を含むことを特徴とする方法。 - ピクチャ系列をディジタル符号化する装置であって、前記ピクチャ系列のフレームは画素ブロックを含むマクロブロックに編成され、前記フレームは、それぞれB、P及びIと表す双予測符号化タイプ、予測符号化タイプ、及びイントラ符号化タイプに符号化され、ピクチャはピクチャ群を形成し、各群は1つのアンカー・フレーム又はアンカー・ピクチャ及びいくつかの非アンカー・フレーム又は非アンカー・ピクチャを含み、現行フレームは、前記現行フレームの前に先行して符号化されたフレーム全てがこれに表示順序において先行する場合にアンカー・フレームと呼ばれ、現行フレームは、表示順序において前記現行フレームに後続する少なくとも1つの、先行して符号化されたフレームがある場合に「非アンカー・フレーム」と呼ばれ、適応的には、全体ビットレート制御の目的で、特定フレーム目標ビット数がこれらの符号化タイプに割り当てられ、前記全体ビットレート制御は、フレーム層レート制御と、マクロブロック層レート制御とを含み、該マクロブロック層レート制御はマクロブロック量子化パラメータを選択し、前記装置は、
目標ビット数をアンカー・フレームに割り当てるが、非アンカー・フレームに割り当てない手段と、
マクロブロック層レート制御を用いて適応的マクロブロック量子化パラメータによって前記アンカー・フレームの前記マクロブロックを符号化し、マクロブロック層レート制御なしで固定のマクロブロック量子化パラメータを用いることによって前記非アンカー・フレームの前記マクロブロックを符号化する手段とを特徴とする装置。 - 請求項10記載の装置であって、現行フレーム群内の非アンカー・フレームの符号化に用いる量子化パラメータはその群に属する先行して符号化されたアンカー・フレームの平均量子化パラメータから直接導き出されることを特徴とする装置。
- 請求項12乃至15のうちの何れか一項に記載の装置であって、前記群の現行のものが完全に符号化された後、前記重み付け係数fGroup-BP及びfGroup-Iは、前記現行の群のその重み付け係数がそれぞれ
RNA(k)は前記現行の群の内部のk番目の非アンカー・フレームの使用ビット数であり、RA-BP及びRA-Iはそれぞれ、アンカー・フレームをP/Bフレーム又はIフレームとして符号化するのに用いるビット数であり、nGroup-BP及びnGroup-Iは前記重み付け係数の連続して増加する指数であり、
後続群に用いる対象の前記重み付け係数はそれぞれ、最後に符号化された群のいくつか、例えば5個に用いる重み付け係数の相当する平均値として算出されることを特徴とする装置。
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