JP5257215B2 - 画像符号化装置と画像符号化方法 - Google Patents
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Description
1.画像符号装置の構成
2.符号化処理手順
3.Qマトリックスの切り替え処理
4.仮量子化パラメータの決定処理
5.補間処理
6.二次曲線を用いた補間
7.変化率を用いた補間
8.最適量子化パラメータの決定処理
図1には、画像符号化装置の構成を示している。画像符号化装置10は、並列プレエンコードを行う第1プレエンコード部20と第2プレエンコード部30、符号量制御部40、本エンコードを行うエンコード部50、およびディレイバッファ15,16を有している。
次に、図2のフローチャートを参照して、画像符号化装置による符号化の処理手順について説明する。
MB_QP=BaseQP+AdaptQpDelta[activity_group] ・・・(1)
補正した符号量=Pre-Encode符号量×C(r,q) ・・・(2)
符号量制御部40は、第1プレエンコード部20で離散的に選択した量子化パラメータQPでプレエンコードを行って得られている発生符号量を用いて補間処理を行い、選択されていない量子化パラメータQPにおける発生符号量を算出する。さらに、符号量制御部40は、選択した量子化パラメータにおける発生符号量と補間処理により算出した発生符号量を目標符号量と比較して、目標符号量に対応する仮量子化パラメータQP_precode1を決定する。
次に、補間処理について説明する。符号量制御部40は、選択された量子化パラメータでの発生符号量と目標符号量を比較して、補間処理によって発生符号量を算出する量子化パラメータを判別する。また、符号量制御部40は、補間処理によって発生符号量を算出する量子化パラメータの位置に応じて補間方法を切り替える。符号量制御部40は量子化パラメータの位置に応じて、例えば二次曲線を用いた補間と発生符号量の変化率を用いた補間のいずれかを行う。また二次曲線を用いた補間では、量子化パラメータQPまたは平均量子化パラメータAVG_QPを用いた補間を行う。図6は、補間処理の切り換え動作を示すフローチャートを示している。
なお、量子化パラメータMB_QPは「0≦MB_QP≦51」の範囲として、式(1)から算出した値が「0≦MB_QP≦51」の範囲を超えるときは、この範囲にクリップする。
SUM_QP_ag=MB_QP×MB_Nag ・・・(3)
図9は、二次曲線を用いた補間による発生符号量の算出方法を説明するための図である。二次曲線を用いた補間では、第1プレエンコード部20で選択された3つの量子化パラメータQPを順に用いて補間を行う。例えば量子化パラメータQP(または平均値量子化パラメータAVG_QP)の値が「Xa」のときの発生符号量を「Ya」、「Xb」のときの発生符号量を「Yb」、「Xc」のときの発生符号量を「Yc」とする。このとき、符号量制御部40は、式(4)を用いて、量子化パラメータQP(または平均値量子化パラメータAVG_QP)が「Xm」であるときの発生符号量「Ym」を算出する。
Ym=Ya×(Xm−Xb)×(Xm−Xc)/(Xa−Xb)/(Xa−Xc)+
Yb×(Xm−Xa)×(Xm−Xc)/(Xb−Xa)/(Xb−Xc)+
Yc×(Xm−Xa)×(Xm−Xb)/(Xc−Xa)/(Xc−Xb)
・・・(4)
符号量制御部40は、発生符号量の変化率を用いた補間において、選択した量子化パラメータの発生符号量から変化率を算出して、この算出した変化率を用いて変化率の算出に用いた量子化パラメータの間隔で補間を行う。
RT=(Y1−Y0)/Y0 ・・・(5)
Yp+1=Yp×(1+RT) ・・・(6)
RT=(Y0−Y1)/Y1 ・・・(7)
Yq-1=Yq×(1+RT) ・・・(8)
RT=(Y3−Y0)/Y0 ・・・(9)
Yp+3=Yp×(1+RT) ・・・(10)
Yr-1=(Yr−Yr-3)/(Xr−Xr-3)
×(Xr-1−Xr-3)+Yr-3 ・・・(11)
Yr-2=(Yr−Yr-3)/(Xr−Xr-3)
×(Xr-2−Xr-3)+Yr-3 ・・・(12)
RT=(Y0−Y3)/Y3 ・・・(13)
Yq-3=Yq×(1+RT) ・・・(14)
Ys+1=(Ys+3−Ys)/(Xs+3−Xs)
×(Xs+1−Xs)+Ys ・・・(15)
Ys+2=(Ys+3−Ys)/(Xs+3−Xs)
×(Xs+2−Xs)+Ys ・・・(16)
符号量制御部40は、第2プレエンコード部20でプレエンコードを行って得られた発生符号量を目標符号量と比較して、目標符号量に対応する最適量子化パラメータQP_precode2を決定する。
DiffRatio_1=(Generated_bits(QP_precode1−1)−Generated_bits(QP_precode1))
/Generated_bits(QP_precode1) ・・・(17)
DiffRatio_2=(Generated_bits(QP_precode1)−Generated_bits(QP_precode1+1))
/Generated_bits(QP_precode1+1) ・・・(18)
DiffRatio =(DiffRatio_1+DiffRatio_2)/2 ・・・(19)
Generated_bits(QP)=Generated_bits(QP_precode1−1)
×(1.0+DiffRatio)^(DeltaQp-1) ・・・(20)
Generated_bits(QP)=Generated_bits(QP_precode1+1)
×(1.0−DiffRatio)^(DeltaQp-1) ・・・(21)
Claims (9)
- 第1の範囲内の量子化パラメータを離散的に選択して、該選択した量子化パラメータにおける発生符号量の算出を並列して行う第1の符号化部と、
前記第1の範囲よりも狭い範囲であって、仮量子化パラメータを基準とした第2の範囲内の量子化パラメータにおける発生符号量の算出を並列して行う第2の符号化部と、
前記第1の符号化部で選択されていない量子化パラメータについて補間処理により発生符号量を算出して、前記選択した量子化パラメータにおける発生符号量と補間により算出した発生符号量を目標符号量と比較して目標符号量に対応する前記仮量子化パラメータを決定する処理と、前記第2の符号化部で算出された発生符号量を目標符号量と比較して目標符号量に対応する最適量子化パラメータを決定する符号量制御部と、
前記決定された最適量子化パラメータを用いて画像を符号化する第3の符号化部とを備え、
前記符号量制御部は、前記補間処理によって発生符号量を算出する量子化パラメータの位置に応じて、補間方法を切り替える画像符号化装置。 - 前記符号量制御部は、選択された量子化パラメータでの発生符号量と目標符号量を比較して、補間処理によって発生符号量を算出する量子化パラメータを判別する
請求項1記載の画像符号化装置。 - 前記符号量制御部は、前記補間処理によって発生符号量を算出する量子化パラメータが、前記第1の符号化部で選択した量子化パラメータで挟まれた位置であるか否かに応じて補間方法を切り替える
請求項2記載の画像符号化装置。 - 前記符号量制御部は、前記補間処理によって発生符号量を算出する量子化パラメータが、前記第1の符号化部で選択した量子化パラメータで挟まれた位置であるとき、二次曲線を用いて補間を行う
請求項3記載の画像符号化装置。 - 前記画像におけるブロック毎のアクティビティを算出するアクティビティ算出部をさらに備え、
前記符号量制御部は、前記アクティビティ算出部で算出されたアクティビティにより前記ブロックのグループ分けを行い、グループ毎にグループにおけるブロックの量子化パラメータとブロック数の乗算を行い、各グループの乗算結果の総和を前記画像のブロック数で除算して得られる量子化パラメータを平均量子化パラメータとして、前記アクティビティに応じたオフセットを前記量子化パラメータに加えて発生符号量の算出を行うとき、前記目標符号量に対応する前記仮量子化パラメータが、前記オフセットを加算したときに予め設定されている範囲に制限される量子化パラメータの領域内である場合、前記量子化パラメータを前記平均量子化パラメータに変換して、平均量子化パラメータにおける発生符号量を算出する
請求項4記載の画像符号化装置。 - 前記符号量制御部は、前記補間処理によって発生符号量を算出する量子化パラメータが、前記第1の符号化部で選択した量子化パラメータで挟まれた位置でないとき、前記第1の符号化部で算出された発生符号量の変化率を用いて補間を行う
請求項3記載の画像符号化装置。 - 前記発生符号量の変化率を用いた補間では、選択した量子化パラメータの発生符号量から変化率を算出して、該算出した変化率を用いて該変化率の算出に用いた量子化パラメータの間隔で補間を行う
請求項6記載の画像符号化装置。 - 前記発生符号量の変化率を用いた補間では、前記変化率の算出に用いた量子化パラメータの間隔が1よりも大きいとき、前記変化率の算出に用いた量子化パラメータの間隔で補間を行って得られた発生符号量を用いて、前記変化率の算出に用いた量子化パラメータの間隔内に位置する量子化パラメータの発生符号量を直線補間でもとめる
請求項7記載の画像符号化装置。 - 第1の符号化部において、第1の範囲内の量子化パラメータを離散的に選択して、該選択した量子化パラメータにおける発生符号量の算出を並列して行うステップと、
符号量制御部において、前記第1の符号化部で選択されていない量子化パラメータについて補間処理により発生符号量を算出して、前記選択した量子化パラメータにおける発生符号量と補間により算出した発生符号量を目標符号量と比較して目標符号量に対応する仮量子化パラメータを決定するステップと、
第2の符号化部において、前記第1の範囲よりも狭い範囲であって、前記仮量子化パラメータを基準とした第2の範囲の量子化パラメータにおける発生符号量の算出を並列して行うステップと、
前記符号量制御部において、前記第2の符号化部で算出された発生符号量を目標符号量と比較して目標符号量に対応する最適量子化パラメータを決定するステップと、
第3の符号化部において、前記最適量子化パラメータを用いて画像を符号化するステップを有し、
前記符号量制御部における前記補間処理では、前記補間処理によって発生符号量を算出する量子化パラメータの位置に応じて、補間方法を切り替える画像符号化方法。
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