JP5111128B2 - 符号化装置、符号化装置の制御方法及びコンピュータプログラム - Google Patents

符号化装置、符号化装置の制御方法及びコンピュータプログラム Download PDF

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Description

本発明は、符号化装置、符号化装置の制御方法及びコンピュータプログラムに関する。
近年のマルティメディアの発展に伴い様々な動画像圧縮符号化方式が提案されている。その代表的なものに、MPEG−1,2,4やH.264といったものがある。これらの圧縮符号化の処理は、動画像に含まれる原画像(画像)をブロックと呼ばれる所定の領域に分割し、この分割したブロックを単位にして動き補償予測やDCT変換処理を施すものである。また、動き補償予測を行う場合、既に符号化済みの画像データを局所復号化して得られた画像を参照画像としていることで、符号化を行う際にも復号化処理が必要となる。
また、MPEG方式に準拠して画像の圧縮、符号化を行う場合、その符号量は、画像自体の特性である空間周波数特性やシーン及び量子化スケール値に応じて大きく異なる場合が多い。このような符号化特性を有する符号化装置を実現する上で良好な画質の復号画像を得ることができるようにするための重要な技術が符号量制御である。
この符号量制御アルゴリズムの1つとして、TM5(Test Model 5)が一般的に使用されている。このTM5による符号量制御アルゴリズムは、以下に説明する3つのステップから構成され、GOP(Group Of Picture)毎にビットレートが一定になるように以下に挙げる3ステップで符号量が制御される。
(STEP1)
今から符号化を行うピクチャの目標符号量を決定する。現在のGOPにおいて利用可能な符号量であるRgopが以下の(1)式により演算される。
Rgop = (ni+np+nb)*(bits_rate/picture_rate) ・・・(1)
ここで、ni,np,nbはそれぞれI、P、Bピクチャの現GOPにおける残りのピクチャ数であり、bits_rateは目標ビットレート、picture_rateはピクチャレートを表す。
更に、I、P、Bピクチャ毎に符号化結果からピクチャの複雑度を以下の(2)式で求めている。
Xi = Ri*Qi
Xp = Rp*Qp ・・・(2)
Xb = Rb*Qb
ここで、Xi、Xp、Xbはコンプレキシティ(Complexity)とも呼ばれる。また、Ri、Rp及びRbはそれぞれI、P、Bピクチャを符号化した結果得られる符号量である。さらに、Qi、Qp及びQbはそれぞれI、P、Bピクチャ内のすべてのマクロブロックにおけるQスケールの平均値である。式(1)及び式(2)から、I、P、Bピクチャそれぞれについての目標符号量Ti、Tp及びTbは、以下の(3)式で求めることができる。 Ti= max{(Rgop/(1+ ((Np*Xp)/(Xi*Kp)) + ((Nb*Xb)/(Xi*Kb)))) , (bit_rate/(8*picture_rate))}
Tp=max{(Rgop/(Np+ (Nb*Kp*Xb)/(Kb*Xp))) , (bit_rate/(8*picture_rate))}
Tb=max{(Rgop/(Nb+ (Np*Kb*Xp)/(Kp*Xb))) , (bit_rate/(8*picture_rate))}
・・・(3)
ただし、Np及びNbは現GOP内のそれぞれP及びBピクチャの残りの枚数、また定数Kp=1.0及びKb=1.4である。
(STEP2)
I、P及びBピクチャ毎に3つの仮想バッファを使用し、式(3)で求めた目標符号量と発生符号量との差分を管理する。仮想バッファのデータ蓄積量をフィードバックし、そのデータ蓄積量に基づいて実際の発生符号量が目標符号量に近づくように、次にエンコードするマクロブロックについて、Qスケールの参照値が設定される。例えば、現在のピクチャタイプがPピクチャの場合には、目標符号量と発生符号量との差分は、次の(4)式に従う演算処理により求めることができる。
dp,j = dp,0 + Bp,j-1 −((Tp*(j-1))/MB_cnt) ・・・(4)
ここで、添字jはピクチャ内のマクロブロックの番号であり、dp,0は仮想バッファの初期フルネスを示し、Bp,jはj番目のマクロブロックまでの総符号量、MB_cntはピクチャ内のマクロブロック数を示す。次にdp,j(以後、「dj」と記載する。) を用いて、j番目のマクロブロックにおけるQスケールの参照値を求めると、(5)式のようになる。
Qj = (dj*31) / r ・・・(5)
ここで、r = 2*bits_rate/picture_rate ・・・(6)
である。
(STEP3)
視覚特性、即ち、復号画像の画質が良好になるように、エンコード対象のマクロブロックの空間アクティビティに基づいて、量子化スケールを最終的に決定する処理を実行する。
ACTj = 1+ min(vblk1, vblk2,……,vblk8) ・・・(7)
(7)式中において、vblk1〜vblk4はフレーム構造のマクロブロックにおける8x8のサブブロックにおける空間アクティビティを示す。また、vblk5〜vblk8はフィールド構造のマクロブロックにおける8×8サブブロックの空間アクティビティを示す。ここで、空間アクティビチィの演算は次の(8)、(9)式により求めることが可能である。
vblk = Σ(Pi−Pbar)2 ・・・(8)
Pbar = (1/64 )* ΣPi ・・・(9)
ここで、Piはi番目のマクロブロックにおける画素値であり、式(8)、(9)中のΣはi=1〜64の演算である。次に(7)式で求めたACTjを以下の(10)式によって正規化を行う。
N_ACTj = (2*ACTj +AVG_ACT)/ (ACTj + AVG_ACT) ・・・(10)
ここで、AVG_ACTは以前に符号化したピクチャにおけるACTjの参照値であり、最終的に量子化スケール(Qスケール値)MQUANTjは以下の(11)式により求められる。
MQUANTj = Qj * N_ACTj ・・・(11)
以上のTM5のアルゴリズムによれば、STEP1の処理によりIピクチャに対して多くの符号量を割り当ており、更にピクチャ内においては視覚的に劣化の目立ちやすい平坦部(空間アクティビティが低い)に符号量が多く配分されるようになる。よって、予め定めたビットレート内で、画質の劣化を抑えた符号量制御ならびに量子化制御を行うことが可能となる。
また、TM5と同様に画像の特徴に応じて量子化制御を行う手法は他にも提案されており、視覚的向上を実現できている(例えば、特許文献1参照)。
特開2005−323312号公報
前述したTM5方式は、マクロブロック単位で特徴を抽出し、その特徴に基づいて量子化パラメータを変化させることで、あらかじめ定められた目標符号量になるような量子化制御を行っている。
しかしながら、分散が高い画像には物体の境界といった人間の視覚的に目立ちやすい領域も含んでいるため、そのような領域に対して量子化を粗くしてしまうと物体の境界部分で視覚的な劣化が発生してしまうという問題がある。
また、特許文献1における手法も同様な課題に対する解決策を提示してあるが、符号化に先立って量子化パラメータの対応付けを行っているので処理量やバスレートが高くなるといった問題が存在する。
本発明は、上述した問題点に鑑みたものであり、簡単な処理と少ないバスレートで物体の境界における画質劣化を抑えることを可能にした符号化装置を提供することを目的とする。
上記課題を解決するための本発明は、画像を複数のマクロブロックに分割して符号化を行う符号化装置であって、
前記複数のマクロブロックのそれぞれについて、量子化に用いる量子化パラメータを指定する設定指示を生成する生成手段と、
前記生成手段により生成された前記設定指示に基づいて、前記マクロブロックの量子化パラメータを決定する決定手段と、
前記マクロブロックについて直交変換と、決定された前記量子化パラメータを用いた量子化とを行う変換手段と、
前記変換手段による変換結果を符号化する符号化手段と、
を備え、
前記生成手段は、前記マクロブロックを構成するサブブロックについて画像の複雑さを表す分散を算出する算出手段を有し、符号化対象マクロブロックを構成する複数のサブブロックのそれぞれから算出された分散と、該符号化対象マクロブロックに隣接するサブブロックから算出された分散とに基づいて前記符号化対象マクロブロックのための量子化パラメータを指定する設定指示を生成することを特徴とする。
本発明によれば、簡単な処理と少ないバスレートで物体の境界における画質劣化を抑えることを可能にした符号化装置を提供することができる。
以下、添付する図面を参照して発明の実施形態を説明する。
[第1の実施形態]
第1の実施形態を図1、図2に基づいて説明する。図1は第1の実施形態おける全体システム構成図であり、図2は特徴抽出を説明する図である。
図1において、入力信号101は符号化装置への入力信号であり、所定の複数のブロックに分割された状態で入力される。該ブロックは、例えばMPEGでは16×16、8×8を始めとしたブロックであり符号化方式に応じてサイズが決まる。なお今後説明の中でマクロブロックと呼ぶこととする。
符号化装置は、また、加減算部102、直交変換(DCT)部103、量子化部104、逆量子化部105、逆直交変換(逆DCT)部106、動き推定部107、動き補償部108、フレームメモリ109、可変長符号化部110を備える。さらに、量子化制御部112、特徴抽出部113を備え、出力信号116を出力する。
本符号化装置の動作を説明する。複数のブロックに分割された入力信号101は、符号化ピクチャがフレーム内符号化(イントラ符号化)ピクチャの時は、直交変換部103においてマクロブロック内の信号に対して直交変換処理を行う。そして、量子化部104で、直交変換部103での変換結果としてのDCT係数を量子化する。
また、符号化ピクチャがフレーム間符号化(インター符号化)ピクチャの時は、符号化されたピクチャに対して逆量子化部105で逆量子化、逆直交変換部106で逆直交変換処理を行ったローカルデコード画像が作成される。そして、符号化対象のピクチャとの動き推定を動き推定部107で、動き補償を動き補償部108で行い、ローカルデコード画像との差分値を加減算部102で算出する。差分値は、直交変換部103においてマクロブロック内の信号に対して直交変換処理を行い、量子化部104でDCT係数を量子化する。
フレーム内符号化、フレーム間符号化に関わらず量子化部104で量子化された量子化信号は可変長符号化部110で符号化が行われ符号化された信号が出力信号116として出力される。
次に、符号量制御部111、量子化制御部112について説明する。符号量制御部111は、GOP内の各ピクチャに対する割り当てビット量を、割り当て対象ピクチャを含めGOP内でまだ符号化されていないピクチャに対するビット量を基に配分する。この配分をGOP内の符号化ピクチャ順に繰り返し、ピクチャごとにピクチャ目標符号量を設定する。
次に、量子化制御部112は、各ピクチャに対する目標符号量と実際の発生符号量とを一致させるため、仮想バッファの容量を基に、量子化スケールの参照値を求める。より具体的に、可変長符号化部110から出力されるマクロブロック単位の発生符号量としてフィードバック制御で求める。量子化部104で使用する量子化パラメータは、量子化スケールの参照値に対して特徴抽出部113からの量子化パラメータの設定指示をもとに式(11)を用いて決定される。なお以上の動作は背景技術で述べたステップ1〜3に相当する。
ここで、特徴抽出部113の動作を、図2を用いて詳細に説明する。図2において、太枠で囲んだ領域200は符号化対象マクロブロックである。また、領域201から204は、マクロブロック200を構成するサブブロックであり、マクロブロックが16×16であればサブブロックは8×8となる。
特徴抽出部113は、高周波成分を多く含む領域のための第1の種別の量子化パラメータと、平坦部やエッジ部を含む領域のための第2の種別の量子化パラメータとのいずれかを指定した設定指示を生成する。ここで、第1の種別の量子化パラメータと、第2の種別の量子化パラメータとでは量子化スケールが異なり、第2の種別の量子化パラメータの方が量子化スケールがより小さく設定されるようになっている。
領域205から212は、符号化対象マクロブロック200に隣接するサブブロックであり、サブブロック201から204と同じサイズである。また図2は、色づけされた部分はテクスチャのような視覚的劣化が目立ちにくい領域を示す。また、色づけされていない部分は平坦のような視覚的劣化が目立ちやすい領域を示す。よって、符号化対象マクロブロック200には、視覚的劣化が目立ちやすいエッジが存在することを表している。
特徴抽出部113は、符号化対象マクロブロック200に含まれる201から204の各サブブロックについて、複雑さである分散を算出する。ここで、分散値とは、ブロック内における画素値のバラツキ度合いを示す値である。例えば、サブブロック内の画素値がほぼ等しい場合は分散は小さくなる。一方、サブブロック内の画素値のバラツキが大きい場合は、分散が大きくなる。また、画素値のレベルが低い値を取るほど、ブロック内の画素値の分散が少なくなり、該ブロックが平坦画像の傾向が高いことを示す。
また、符号化対象マクロブロック200に隣接するサブブロック205から212に対しても分散を算出する。なお、画像を左上からラスタ順で処理していくものとすれば、205から210は既に符号化が終了したマクロブロックに含まれるサブブロックであるので、符号化時に分散を保持しておけば再計算する必要はない。サブブロック211、212は符号化が終了してないので先読みを行って計算しておく必要がある。
サブブロック201から212の分散値の中から最小値を決定し、その最小値が予め定められた閾値(後述する第2の閾値Th2)より小さい場合、符号化対象マクロブロック200は視覚的劣化が目立ち易い平坦かエッジの可能性があると判断される。なお、平坦とエッジを分離する必要があれば、サブブロック201から204の分散値がすべて小さいものは平坦、それ以外はエッジとして判断すればよい。
また、算出されたサブブロック201から212の分散値について最大値と最小値とを決定し、該最大値と最小値との差が所定の閾値(後述する第1の閾値Th1)以上であれば、符号化対象マクロブロック200を、エッジ部分と判定できる。
TM5のように、符号化対象マクロブロック200に含まれるサブブロック201から204の分散だけで判断する手法では、符号化対象マクロブロック200は視覚的劣化の目立ちにくいテクスチャと誤判定する可能性がある。これに対して、本実施形態のように符号化対象マクロブロック200に隣接するサブブロックの分散も加味することで、誤判定を起こさず正確にエッジを捉えることが可能となる。
このようにエッジと判断されたブロックは視覚的劣化が目立ちやすいブロックであるため、第2の種別の量子化パラメータを設定するような指示を量子化制御部112へ送る。情報の送信形式はアクティビティと同じでよい。また、符号化対象マクロブロックが平坦と判断された場合も、第2の種別の量子化パラメータを指定した設定指示を量子化制御部112へ送る。
一方、サブブロック201から212の分散値の最小値が第2の閾値以上である場合、マクロブロックは視覚的劣化が目立ちにくい、高周波成分を多く含むブロックと判断できる。そこで、量子化スケールがより大きな第1の種別の量子化パラメータを設定するような指示を量子化制御部112へ送る。
図3は、以上の量子化パラメータの決定処理の一例を示すフローチャートである。以下、図3のフローチャートに対応した処理の流れを説明する。当該処理は、対応する処理プログラムを特徴抽出部113が実行することにより実現される。
まず、ステップS301では、処理対象マクロブロックを選択する。図2では、該処理対象マクロブロックとしてマクロブロック200を選択することとなる。次に、ステップS302では、選択されたマクロブロックに隣接するサブブロックを決定する。図2の場合では、マクロブロック200に隣接するサブブロック205乃至212が隣接サブブロックに決定される。
次に、ステップS303では、マクロブロックに含まれるサブブロックと、ステップS303で決定されたサブブロックの分散を算出する。図2の例では、サブブロック201から212の分散がそれぞれ算出されることとなる。続くステップS304では、算出されたサブブロックの分散について、最小値と最大値とを決定する。また、最大値と最小値との差分を算出する。
続くステップS305では、ステップS304で算出した差分が第1の閾値Th1よりも大きいか否かを判定する。もし、該差分が第1の閾値Th1よりも大きい場合は(ステップS305において「YES」)、ステップS307に移行する。一方、該差分が第1の閾値Th1以下の場合は(ステップS305において「NO」)、ステップS306に移行する。
ステップS306では、ステップS304で決定した最小値が第2の閾値Th2よりも小さい否かを判定する。もし、該最小値が第2の閾値Th2よりも小さい場合は(ステップS306において「YES」)、ステップS307に移行する。一方、該最小値が閾値Th2以上の場合は(ステップS306において「NO」)、ステップS308に移行する。
ステップS307では、第2の種別の量子化パラメータを設定する指示を量子化制御部112へ送信し、処理を終える。ステップS308では、第1の種別の量子化パラメータを設定する指示を量子化制御部112へ送信し、処理を終える。
なお、量子化パラメータの設定基準は、上述の説明内容に限定されるものではない。例えば、サブブロック201から204のいずれかのサブブロックの分散が第2の閾値よりも小さいと判断されたが、隣接サブブロック205から212の分散値が全て所定の第3の閾値より大きな値を算出していた場合も考えられる。ここで該第2の閾値よりも小さい分散を有するサブブロックは、テクスチャの中に存在する孤立した平坦部と判断でき、視覚的な劣化は目立ちにくいと言える。そこで、このような場合は、量子化パラメータを大きく設定するような指示を量子化制御部112へ送ることができる。
なお、上述の各閾値の具体的な値は、該値自体が本発明の本質的な技術的思想を構成するものではないので、特に限定しない。即ち、各閾値は発明の実施に際して当業者が好適な値に設定すればよく、係る値の設定自体は、当業者の通常の創作能力の範囲内の行為である。
以上のように、第1の実施形態によれば、符号化対象マクロブロックと隣接するサブブロックの情報からエッジを含むブロックを検出し、そのようなブロックに対して量子化を細かくする量子化パラメータを決定することができる。これにより、視覚的劣化の目立ちやすいブロックに対する画質向上を行うことが可能となる。
[第2の実施形態]
次に、第2の実施形態を図4乃至図6に基づいて説明する。第2の実施形態は符号化処理をパイプライン化し、本発明による特徴抽出を効率良く行えるようにしたものである。図4は発明の第2の実施形態おける全体システム構成の一例を示す図である。図5は、発明の第2の実施形態におけるシステムの処理動作を説明するための図である。図6は図2と同様の図である。
図4は図1に対して処理のパイプライン化を考慮した構成となっている。入力信号401は符号化装置への入力信号でありマクロブロックに分割されて入力される。
符号化装置は、加減算部402、直交変換(DCT)部403、量子化部404、逆量子化部405、逆直交変換(逆DCT)部406、動き推定部407、動き補償部408、フレームメモリ409を備えて構成される。また、可変長符号化部410、符号量制御部411、量子化制御部412、特徴抽出部413、414及び415を備え、出力信号416を出力する。
以下、本実施形態に対応する符号化装置の動作を説明する。ブロックに分割された入力信号401は、符号化ピクチャがフレーム内符号化(イントラ符号化)ピクチャの時は、直交変換部403においてマクロブロック内の信号に対して直交変換処理を行い、量子化部404でDCT係数を量子化する。
また、符号化ピクチャがフレーム間符号化(インター符号化)ピクチャの時は、符号化されたピクチャに対して逆量子化部405で逆量子化、逆直交変換部406で逆直交変換処理を行ったローカルデコード画像を作成する。また、符号化対象のピクチャとの動き推定を動き推定部407で、動き補償を動き補償部408で行い、ローカルデコード画像との差分値を加減算部402で算出する。差分値は、直交変換部403においてマクロブロック内の信号に対して直交変換処理を行い、量子化部404でDCT係数を量子化する。
フレーム内符号化、フレーム間符号化に関わらず量子化部404で量子化された量子化信号は、可変長符号化部410で符号化が行われ符号化された信号が出力信号416として出力される。
次に、符号量制御部411、量子化制御部412、特徴抽出部413の動作を説明する。
符号量制御部411は、GOP内の各ピクチャに対する割り当てビット量を、割り当て対象ピクチャを含めGOP内でまだ符号化されていないピクチャに対するビット量を基に配分する。この配分をGOP内の符号化ピクチャ順に繰り返し、ピクチャごとにピクチャ目標符号量を設定する。
次に、量子化制御部412は、各ピクチャに対する目標符号量と実際の発生符号量とを一致させるため、仮想バッファの容量を基に、量子化スケールの参照値を求める。具体的には、可変長符号化部410から出力されるマクロブロック単位の発生符号量としてフィードバック制御で求める。量子化部404で使用する量子化パラメータは、量子化スケールの参照値に対して特徴抽出部413からの設定指示をもとに式(11)を用いて決定される。なお以上の動作は背景技術で述べたステップ1〜3に相当する。
また、本実施形態に対応する符号化装置は、全体として3段のパイプライン構成で動作している。1段目(図4の420)は特徴抽出部413、2段目(図3の421)は特徴抽出部414及び動き推定部407である。3段目(図4の422)は、特徴抽出部415、量子化制御部412、動き補償部408、直交変換部403、量子化部404、可変長符号化部410、逆量子化部405、逆直交変換部406である。
このようなパイプライン構成をとった理由は以下のとおりである。
動き推定部407には、サーチ範囲の広さにも依存するが、莫大な演算量が要求される。バスレート等を考慮すれば、マクロブロックを処理するため許容されている時間の大部分を使用する可能性もある。一方、動き補償部408は、動き推定部407で決定された動きベクトルを基に参照フレームから画像データを読み出すため、動きベクトルがなければ処理を開始できない。
よって、動き補償部408の開始時に動きベクトルが決定されていることが望ましく、図4では、動き推定部407が動き補償部408よりも1段早く処理を行う構成となっている。なお、3段目に属している動き補償部408以外のモジュールは、処理量を考慮して同じ段に入れているが、さらに1段遅らした構成でも構わない。例えば、H.264/AVCであれば可変長符号化にCABACを用いているが、処理量が入力される信号によって様々でありサイクル数を正確に見積もれない可能性があるので1段遅らすか、または別の処理系統にしてもよい。
特徴抽出部413は、量子化制御部412で量子化を行うための量子化パラメータを決定するための特徴量を量子化に先立って算出するため、特徴抽出部413も量子化制御部412よりも早く処理する構成をとっている。また、今回の構成では1段ではなく2段早い構成となっているがこれは図5とあわせて説明する。
図5において、(a)は、量子化対象マクロブロックをN番目とすると、(N+2)番目のマクロブロックの処理(図4の420)を行っていることを示す。また、(b)は、(N+1)番目のマクロブロックの処理(図4の421)を、(c)は(N)番目のマクロブロックの処理(図4の422)を行っていることを示す。
図6において、601が符号化対象マクロブロックであり、600が1つ前のマクロブロック(N−1マクロブロック)、602が1つ後のマクロブロック(N+1マクロブロック)である。603から620は各サブブロックである。
符号化対象マクロブロック601の左側のマクロブロック600が本符号化装置に入力されると1段目420の特徴抽出部413では、サブブロック603から606の分散を計算する。
処理が1マクロブロック進むと、1段目420の特徴抽出部413には、符号化対象マクロブロック601が入力され、サブブロック607から610の分散値を計算する。また、2段目の特徴抽出部414には、特徴抽出部413から取得した、マクロブロック600のサブブロック603から606の分散値が保持される。また、動き推定部407では、マクロブロック600について動きベクトルを決定するための処理が行われている。
さらに処理が1マクロブロック進むと、1段目の特徴抽出部413には符号化対象マクロブロック601の右側のマクロブロック602が入力され、サブブロック611から614の分散値を計算する。また、2段目の特徴抽出部414には、特徴抽出部413から取得した符号化対象マクロブロック601内のサブブロック607から610の分散が保持される。3段目の特徴抽出部415は、マクロブロック600のサブブロック603から606の分散が保持される。
この時点で符号化対象マクロブロック601内のサブブロック607から610と、左に隣接しているサブブロック604、606、右に隣接しているサブブロック611、613の分散値が準備できる。
そこで、処理が1マクロブロック進んで特徴抽出部415では、これらのサブブロックと、予め保持しているサブブロック616から619の分散の中から最小値、最大値を算出する。また、符号化対象マクロブロック601が平坦部やエッジに属するか否かを判定する。さらに、判定結果に従い、量子化制御部412に対する量子化パラメータの設定指示を生成する。係る量子化パラメータの設定指示は、量子化制御部412に与えられる
なお、量子化パラメータの設定指示の生成処理については、第1の実施形態で図3のフローチャートを参照して説明したのと同様であるので、詳細な説明は省略する。
以上のように、本実施形態によれば、第1の実施形態では1つに集約されていた特徴抽出部の機能を3段のパイプライン構成とした。これにより、量子化制御部412で量子化パラメータを決定する処理に先だって、サブブロックの分散を計算して、量子化パラメータの設定指示を生成できるので、処理効率を高めることができる。また、演算量が多い動きベクトルの算出処理を動き補償部408での処理に先行して行うことで、処理効率を高めることができる。
[その他の実施形態]
本発明の目的は、前述した機能を実現するコンピュータプログラムのコードを記録した記憶媒体を、システムに供給し、そのシステムがコンピュータプログラムのコードを読み出し実行することによっても達成される。この場合、記憶媒体から読み出されたコンピュータプログラムのコード自体が前述した実施形態の機能を実現し、そのコンピュータプログラムのコードを記憶した記憶媒体は本発明を構成する。また、そのプログラムのコードの指示に基づき、コンピュータ上で稼働しているオペレーティングシステム(OS)などが実際の処理の一部または全部を行い、その処理によって前述した機能が実現される場合も含まれる。
さらに、以下の形態で実現しても構わない。すなわち、記憶媒体から読み出されたコンピュータプログラムコードを、コンピュータに挿入された機能拡張カードやコンピュータに接続された機能拡張ユニットに備わるメモリに書込む。そして、そのコンピュータプログラムのコードの指示に基づき、その機能拡張カードや機能拡張ユニットに備わるCPUなどが実際の処理の一部または全部を行って、前述した機能が実現される場合も含まれる。
本発明を上記記憶媒体に適用する場合、その記憶媒体には、先に説明したフローチャートに対応するコンピュータプログラムのコードが格納されることになる。
発明の第1の実施形態おける全体システム構成の一例を示す図である。 発明の第1の実施形態に対応する特徴抽出を説明するための図である。 発明の第1の実施形態おける特徴抽出部113の処理の一例を示すフローチャートである。 発明の第2の実施形態おける全体システム構成の一例を示す図である。 発明の第2の実施形態におけるシステムの処理動作を説明するための図である。 第2の実施形態に対応する特徴抽出を説明するための図である。
符号の説明
101・・・入力部(入力信号)
102・・・加減算
103・・・直交変換部
104・・・量子化部
105・・・逆量子化部
106・・・逆直交変換部
107・・・動き推定部
108・・・動き補償部
109・・・フレームメモリ
110・・・可変長符号化部
111・・・符号量制御部
112・・・量子化制御部
113・・・特徴抽出部
116・・・出力部(出力信号、ストリーム)

Claims (7)

  1. 画像を複数のマクロブロックに分割して符号化を行う符号化装置であって、
    前記複数のマクロブロックのそれぞれについて、量子化に用いる量子化パラメータを指定する設定指示を生成する生成手段と、
    前記生成手段により生成された前記設定指示に基づいて、前記マクロブロックの量子化パラメータを決定する決定手段と、
    前記マクロブロックについて直交変換と、決定された前記量子化パラメータを用いた量子化とを行う変換手段と、
    前記変換手段による変換結果を符号化する符号化手段と、
    を備え、
    前記生成手段は、前記マクロブロックを構成するサブブロックについて画像の複雑さを表す分散を算出する算出手段を有し、符号化対象マクロブロックを構成する複数のサブブロックのそれぞれから算出された分散と、該符号化対象マクロブロックに隣接するサブブロックから算出された分散とに基づいて前記符号化対象マクロブロックのための量子化パラメータを指定する設定指示を生成することを特徴とする符号化装置。
  2. 前記設定指示では、
    高周波成分を多く含むマクロブロックの量子化のための第1の種別の量子化パラメータと、
    前記第1の種別の量子化パラメータよりも量子化スケールの小さい第2の種別の量子化パラメータとの
    いずれかが指定されることを特徴とする請求項1に記載の符号化装置。
  3. 前記生成手段は、前記符号化対象マクロブロックを構成するサブブロックの分散と、該符号化対象マクロブロックに隣接するサブブロックの分散とのうち、最小値と最大値とを決定し、該最大値と最小値との差分が第1の閾値より大きい場合に、前記第2の種別の量子化パラメータを指定する設定指示を生成することを特徴とする請求項2に記載の符号化装置。
  4. 前記生成手段は、前記差分が前記第1の閾値より大きくない場合であって、
    前記最小値が第2の閾値より小さい場合は、前記第2の種別の量子化パラメータを指定する設定指示を生成し、
    前記最小値が第2の閾値より小さくない場合は、前記第1の種別の量子化パラメータを指定する設定指示を生成することを特徴とする請求項3に記載の符号化装置。
  5. 前記生成手段は、前記符号化対象マクロブロックを構成するサブブロックのいずれかの分散が前記第2の閾値より小さく、かつ、前記符号化対象マクロブロックに隣接するサブブロックの分散が第3の閾値より大きい場合に、前記第1の種別の量子化パラメータを指定する設定指示を生成することを特徴とする請求項4に記載の符号化装置。
  6. 画像を複数のマクロブロックに分割して符号化を行う符号化装置の制御方法であって、
    前記符号化装置の生成手段が、前記複数のマクロブロックのそれぞれについて、量子化に用いる量子化パラメータを指定する設定指示を生成する生成工程と、
    前記符号化装置の決定手段が、前記生成工程において生成された前記設定指示に基づいて、前記マクロブロックの量子化パラメータを決定する決定工程と、
    前記符号化装置の変換手段が、前記マクロブロックについて直交変換と、決定された前記量子化パラメータを用いた量子化とを行う変換工程と、
    前記符号化装置の符号化手段が、前記変換工程における変換結果を符号化する符号化工程と、
    を備え、
    前記生成工程では、前記マクロブロックを構成するサブブロックについて画像の複雑さを表す分散を算出する算出工程を有し、符号化対象マクロブロックを構成する複数のサブブロックのそれぞれから算出された分散と、該符号化対象マクロブロックに隣接するサブブロックから算出された分散とに基づいて前記符号化対象マクロブロックのための量子化パラメータを指定する設定指示を生成することを特徴とする符号化装置の制御方法。
  7. コンピュータを、請求項1乃至5のいずれか1項に記載の符号化装置の各手段として機能させるためのコンピュータプログラム。
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