JP5682387B2 - Image processing apparatus and image processing method - Google Patents
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Images
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Description
本発明は、動画像を処理する画像処理装置及び画像処理方法に関する。 The present invention relates to an image processing apparatus and an image processing method for processing a moving image.
ハイビジョン放送などの普及により動画像処理回路の扱う画像はますます大画面化が進んでいる。大画面化、高機能化が進むにつれて、動画像処理回路が使用する外部メモリ帯域と外部メモリサイズは増加の一途を辿っている。 Due to the widespread use of high-definition broadcasting and the like, images handled by the moving image processing circuit are becoming larger. As the screen size and functionality increase, the external memory bandwidth and the external memory size used by the moving image processing circuit are steadily increasing.
一般に、動画像処理のシステムLSI(Large Scale Integration)では、単一の画像処理回路が接続されてはおらず、画像拡大や縮小回路や、フィルタ処理回路など複数の回路を多段に接続する。多段に接続された処理回路は、例えばピクチャ単位でパイプライン処理(順次処理)される。 In general, in a moving image processing system LSI (Large Scale Integration), a single image processing circuit is not connected, and a plurality of circuits such as an image enlargement / reduction circuit and a filter processing circuit are connected in multiple stages. Processing circuits connected in multiple stages are subjected to pipeline processing (sequential processing), for example, in units of pictures.
図1は、ピクチャ単位のパイプライン処理を説明するための図である。図1に示す例では、第1画像処理回路101、第2画像処理回路102、第3画像処理回路103がパイプライン処理されて、所望の動画像データが得られる例である。
FIG. 1 is a diagram for explaining pipeline processing in units of pictures. In the example shown in FIG. 1, the first image processing circuit 101, the second
外部メモリ105には、入力ピクチャ111、第1画像処理回路101で処理されたピクチャ112、第2画像処理回路102で処理されたピクチャ113、第3画像処理回路103で処理されたピクチャ114が記憶される。
The
図1に示すようなパイプライン処理において、新たな画像処理回路を接続すると、その画像処理回路がメモリバス104を介して外部メモリ105からピクチャを読出して書き込む分だけ、メモリ帯域と確保するメモリ領域とが増加してしまう。
In the pipeline processing as shown in FIG. 1, when a new image processing circuit is connected, a memory area that secures a memory bandwidth by the amount of the image processing circuit reading and writing a picture from the
例えば、図1に示す例では、1ピクチャのサイズを約3MBとし、システムLSIとしてのフレームレートを30fpsとする。例えば、各画像処理回路が入力画像の読出し、処理画像の書込みを1秒間にそれぞれ30回実行することとなるため、全体のデータ転送量は、1ピクチャ3MB×読書き2回×30回×3ブロック=540MB/s≒4.2Gbpsになってしまう。
For example, in the example shown in FIG. 1, the size of one picture is about 3 MB, and the frame rate of the system LSI is 30 fps. For example, each image processing circuit reads an input image and writes a processed
このように、動画像処理モジュールが複数接続されると、その数に比例してメモリ帯域が増加してしまう。よって、画像処理回路が外部メモリにピクチャを書き込む際に出力された画像を圧縮し、読み出す際にはその圧縮データを展開して処理することでメモリ帯域を削減する技術が知られている。 Thus, when a plurality of moving image processing modules are connected, the memory bandwidth increases in proportion to the number of moving image processing modules. Therefore, there is known a technique for reducing the memory bandwidth by compressing an image output when the image processing circuit writes a picture in the external memory and expanding and processing the compressed data when reading the picture.
この技術では、外部メモリに書き込まれるピクチャデータが圧縮されているため、圧縮された分のメモリ帯域の削減が可能である。この技術において、ピクチャを可逆圧縮すると、外部メモリ帯域の削減効果が定性的に得られず、可逆圧縮処理では、理論上最悪時の圧縮データサイズは非圧縮画像以上になってしまう。 In this technique, since the picture data written to the external memory is compressed, it is possible to reduce the memory bandwidth corresponding to the compression. In this technique, when a picture is reversibly compressed, the effect of reducing the external memory bandwidth cannot be obtained qualitatively, and in the reversible compression process, the theoretically worst compressed data size is larger than that of an uncompressed image.
よって、可逆圧縮を行う場合、外部メモリサイズの削減には効果が無い。そのため、外部メモリ帯域と外部メモリサイズの削減を行うには各画像処理回路から出力される画像を非可逆圧縮する必要がある。 Therefore, when performing lossless compression, there is no effect in reducing the external memory size. Therefore, in order to reduce the external memory bandwidth and the external memory size, it is necessary to perform irreversible compression on the image output from each image processing circuit.
しかしながら、JPEG(Joint Photographic Experts Group)などの一般的な非可逆圧縮アルゴリズムを採用しても、外部メモリサイズとメモリ帯域の定性的な削減が行えるとは限らない。 However, even if a general irreversible compression algorithm such as JPEG (Joint Photographic Experts Group) is adopted, it is not always possible to qualitatively reduce the external memory size and memory bandwidth.
なぜならば、非可逆圧縮アルゴリズムでは量子化処理によって画像の情報量を削減するため、非可逆圧縮後のデータサイズがどれほどのサイズになるかは、圧縮対象ピクチャの画像特性によって異なるからである。よって、非可逆圧縮アルゴリズムを用いても、圧縮後のデータサイズを適切に見積もることは困難である。 This is because, in the lossy compression algorithm, the amount of image information is reduced by quantization processing, and therefore the size of the data size after lossy compression differs depending on the image characteristics of the compression target picture. Therefore, it is difficult to appropriately estimate the data size after compression even if an irreversible compression algorithm is used.
一般に、このような問題を解決するために2パス処理と言われる処理が存在する。「2パス処理」とは、圧縮対象画像を圧縮前に一度走査して特徴量を算出し、その結果を元に実際に非可逆圧縮処理を行うことである。これにより、目標データサイズに極めて近い圧縮データを生成する処理である。 In general, in order to solve such a problem, there is a process called a 2-pass process. “Two-pass processing” means that the image to be compressed is scanned once before compression, the feature amount is calculated, and the irreversible compression processing is actually performed based on the result. This is a process for generating compressed data that is very close to the target data size.
図2は、2パス処理の一例を示す図である。図2に示す動画像符号化装置では、対象画像を遅延回路(FIFO)201に格納して、1画像の符号化分の時間だけ対象画像の符号化処理を遅延させる。符号化処理を遅延させている間に、概算符号量を簡易的な統計情報抽出部202によって見積もる。符号化処理部203は、統計量抽出部202から得た補正係数を用いて遅延回路201に格納された符号化対象画像の符号化を行う。
FIG. 2 is a diagram illustrating an example of 2-pass processing. In the moving image encoding apparatus shown in FIG. 2, the target image is stored in a delay circuit (FIFO) 201, and the encoding process of the target image is delayed by the time corresponding to the encoding of one image. While the encoding process is delayed, the approximate code amount is estimated by the simple statistical
しかしながら、従来技術では、パイプライン処理において、画像を効率よく処理しながら、画像を記憶するメモリのサイズを適切に削減することはできなかった。画像のデータサイズの定性的な削減を実現する2パス処理では、前述の通り一度画面を走査しなければならず、効率的な処理ではない。 However, in the prior art, it has been impossible to appropriately reduce the size of the memory for storing the image while efficiently processing the image in the pipeline processing. In the two-pass process that realizes the qualitative reduction of the image data size, the screen must be scanned once as described above, which is not an efficient process.
そこで、開示の技術は、上記課題に鑑みてなされたものであり、パイプライン処理において、画像を効率よく処理しながら、画像を記憶するメモリのサイズを適切に削減することができる画像処理装置及び画像処理方法を提供することを目的とする。 Accordingly, the disclosed technology has been made in view of the above problems, and an image processing apparatus capable of appropriately reducing the size of a memory for storing an image while efficiently processing the image in pipeline processing, and An object is to provide an image processing method.
開示の一態様における画像処理装置は、第1画像処理部及び第2画像処理部の処理をパイプライン処理する画像処理装置であって、前記第1画像処理部から出力される現画像を圧縮して記憶部に記憶する第1圧縮部と、前記記憶部から読出した前記第1圧縮部で圧縮されたデータを展開して前記第2画像処理部に供給する展開部と、前記第2画像処理部から出力される画像を圧縮する第2圧縮部と、前記第1圧縮部により圧縮された現画像のデータサイズと、前記第1及び第2圧縮部にそれぞれ圧縮された過去画像のデータサイズの比とを用いて、前記第2圧縮部による圧縮後の前記現画像のデータサイズを見積もり、見積もられたデータサイズに基づいて前記第2圧縮部による前記現画像の圧縮を制御する制御部と、を備える。 An image processing apparatus according to an aspect of the disclosure is an image processing apparatus that performs pipeline processing on processing of a first image processing unit and a second image processing unit, and compresses a current image output from the first image processing unit. A first compression unit stored in the storage unit, a decompression unit that decompresses the data compressed by the first compression unit read from the storage unit and supplies the decompressed data to the second image processing unit, and the second image processing A second compression unit for compressing an image output from the first unit, a data size of the current image compressed by the first compression unit, and a data size of the past image compressed by the first and second compression units, respectively. A control unit that estimates a data size of the current image after being compressed by the second compression unit using a ratio, and controls compression of the current image by the second compression unit based on the estimated data size; .
開示の技術によれば、パイプライン処理において、画像を効率よく処理しながら、画像を記憶するメモリのサイズを適切に削減することができる。 According to the disclosed technology, the size of a memory for storing an image can be appropriately reduced while efficiently processing the image in pipeline processing.
まず、実施例の比較対象となる比較例について説明する。従来技術のような2パス処理によって、画像の定性的なデータサイズ削減が可能になるが、前述した通り2パス処理を行うためには一度画面を走査しなければならない。 First, a comparative example to be compared with the embodiment will be described. Although the two-pass processing as in the conventional technique can reduce the qualitative data size of an image, the screen must be scanned once to perform the two-pass processing as described above.
また、画像処理回路が出力する画像は、一度に外部メモリに書き込まれるわけではなく、一般にラスタスキャン順序や画像の小領域(ブロック)単位で逐次的に出力される。そのため、画像処理回路がブロック単位で出力する画像を圧縮する前に、一画面全体を走査する必要がある2パス処理を適用するには、少なくとも1画面が格納できるだけの大容量な記憶装置が必要となる。 In addition, images output from the image processing circuit are not written to the external memory at a time, but are generally sequentially output in raster scan order or small area (block) units of the image. Therefore, in order to apply 2-pass processing that requires scanning the entire screen before compressing the image output by the image processing circuit in units of blocks, a large-capacity storage device that can store at least one screen is required. It becomes.
その格納領域を外部記憶装置に求めた場合、外部メモリの転送容量がさらに増加してしまう。よって、前段の動画像処理回路の出力画像を圧縮する際に、統計情報を算出し、その統計情報を後段の動画像処理回路の出力画像の圧縮に用いることが考えられる。この処理を比較例として以下に説明する。 When the storage area is obtained from the external storage device, the transfer capacity of the external memory further increases. Therefore, when compressing the output image of the preceding moving image processing circuit, it is conceivable to calculate statistical information and use the statistical information for compressing the output image of the subsequent moving image processing circuit. This process will be described below as a comparative example.
[比較例]
図3は、比較例における画像処理装置30の構成の一例を示すブロック図である。図3に示す画像処理装置30は、第1画像処理部301、第1圧縮部302、見積もり部303、メモリ304、第1展開部305、第2画像処理部306、第2圧縮部307を有する。なお、画像処理装置30における各処理は、パイプライン処理が行われる。
[Comparative example]
FIG. 3 is a block diagram illustrating an example of the configuration of the
第1画像処理部301は、処理対象画像に対し、画像処理を行う。処理された画像データは、第1圧縮部302に出力される。
The first
第1圧縮部302は、第1画像処理部301から取得した画像データに対し、圧縮処理を施す。このとき、圧縮処理後の統計情報は、見積もり部303に出力される。統計情報は、例えば、圧縮前後のデータサイズなどである。また、圧縮された画像データは、メモリ304に記憶される。
The
見積もり部303は、第1圧縮部302から取得した統計情報を用いて、第2圧縮部307による圧縮後のデータサイズを見積もる。見積もった見積もり値は、第2圧縮部307に出力される。これにより、同じ画像を2度走査する必要がなく、効率よくパイプライン処理を行うことができる。
The
メモリ304は、例えば、DRAM(Dynamic Random Access Memory)などであり、各処理部から出力される画像データを記憶する。
The
第1展開部305は、第1圧縮部302により圧縮された画像データを展開し、展開した画像を第2画像処理部306に出力する。
The
第2画像処理部306は、第1展開部305から取得した画像に対し、画像処理を行う。処理された画像データは、第2圧縮部307に出力される。
The second
第2圧縮部307は、見積もり部303から取得した見積もり値に基づいて、第2画像処理部306から取得した画像データを圧縮する。これにより、見積もり値に基づいて圧縮後のサイズを調整できるため、このサイズに応じたメモリ304の容量を準備すればよく、メモリ304のサイズを削減することができる。
The
一方、第2画像処理部306による画像処理後の画像と、第1画像処理部301による画像処理後の画像とにおいて、それぞれの画像の画像特性が変化してしまう場合がある。この場合、第1圧縮部302の統計情報を、第2圧縮部307に適用することは適切ではない。
On the other hand, the image characteristics of each image may change between the image after image processing by the second
ここで、非可逆圧縮では、画像の高周波成分を削除することで圧縮効率を高めている。しかし、第2画像処理部306がローパスフィルタ処理やアンシャープマスク処理を含む場合、第2画像処理部306で処理された画像の高周波成分の特性が変化してしまう。
Here, in irreversible compression, compression efficiency is improved by deleting high frequency components of an image. However, when the second
そのため、第1圧縮部302における圧縮対象画像の特性と、第2圧縮部307における圧縮対象画像の特性が、全く異なるものとなってしまう場合がある。この場合、第1圧縮部302による圧縮時の統計情報を単純に用いて第2圧縮部307の圧縮後のデータサイズを見積もっても、見積もったデータサイズと実際に圧縮されたデータサイズとは、全く異なるものとなってしまう可能性がある。
Therefore, the characteristics of the compression target image in the
よって、図3に示す画像処理装置30の構成を考えた場合、第2圧縮部307の圧縮後のデータサイズを適切に見積もることができればよい。以下、後段の圧縮処理後のデータサイズを適切に見積もることが可能な実施例について説明する。
Therefore, when the configuration of the
[実施例]
図4は、実施例における画像処理装置40の構成の一例を示すブロック図である。図4に示す画像処理装置40は、メモリ400、第1画像処理部401、第1圧縮部402、第1展開部403、第2画像処理部404、第2圧縮部405、第2展開部406、出力部407、制御部408を有する。画像処理装置40は、システムLSIとして実現されうる。
[Example]
FIG. 4 is a block diagram illustrating an example of the configuration of the
メモリ400は、画像処理装置40の各処理部に入出力されるデータを記憶する。なお、メモリ400は、例えば、DRAMなどであり、画像処理装置40とは別の外部メモリとして設けられてもよい。
The
第1画像処理部401は、メモリ400から入力される処理対象画像に対し、画像処理を行う。第1画像処理部401は、例えば、MPEG(Moving Picture Expert Group)2の方式で復号を行うMPEG2復号装置とする。
The first
第1画像処理部401により処理された画像データは、第1圧縮部402に出力される。第1画像処理部401は、画像を分割した複数のブロック毎に画像処理を行う。このブロックは、例えば16×16サイズのマクロブロックである。この場合、第1画像処理部401は、ブロック単位で第1圧縮部402に出力する。
The image data processed by the first
第1圧縮部402は、第1画像処理部401から取得した画像データに対し、圧縮処理を施す。第1圧縮部402は、例えば、ブロック単位で独立して可逆圧縮処理を行う。可逆圧縮処理は、例えば、隣接画素との差分データに対し、ハフマン符号などの可変長符号化処理を行う。なお、第1圧縮部402は、必ずしも可逆圧縮を行う必要はなく、非可逆圧縮を行ってもよい。
The
図5は、第1圧縮部402の構成の一例を示すブロック図である。図5に示す第1圧縮部402は、第1符号化装置421を有する。第1符号化装置421は、第1画像処理部401からブロックを取得し、ブロック毎に符号化処理を行う。符号化処理は、前述したように可逆の可変長符号化処理である。
FIG. 5 is a block diagram illustrating an example of the configuration of the
第1符号化装置421は、符号化された第1符号化データをメモリ400に記憶する。また、第1符号化装置421は、符号化処理を行って可変長となったブロックのデータを、第1サイズ情報(例えば、第1サイズテーブル)としてメモリ400に記憶する。これにより、第1サイズテーブルは、ランダムアクセスが可能となる。
The
図4に戻り、第1展開部403は、メモリ400に記憶された第1符号化データを取得し、展開処理を施す。展開処理は、第1圧縮部402による可変長符号化処理に対応する可変長復号処理である。
Returning to FIG. 4, the
また、第1展開部403は、メモリ400に記憶された第1サイズテーブルを参照し、所望のブロックデータが格納されているアドレスを算出して所望の第1符号化データを読出して展開処理を行ってもよい。展開された画像データは、第2画像処理部404に出力される。
The
第2画像処理部404は、第1展開部403から取得した画像データに対し、画像処理を行う。第2画像処理部404は、例えば、MPEG2復号画像特有のブロックノイズを除去するためのデブロッキングフィルタ装置などである。第2画像処理部404は、フィルタ後の画像データを第2圧縮部405に出力する。
The second
第2圧縮部405は、第2画像処理部404から取得した画像データに対し、制御部408が生成した各ブロックに対する可逆か非可逆かを示す選択情報に基づいて、可逆圧縮又は非可逆圧縮を行う。可逆圧縮処理は、第1圧縮部402による処理と同様の処理を行い、非可逆圧縮処理は、量子化処理や、ビット丸め処理などを行えばよい。
The
この選択情報は、可逆/非可逆選択情報ともいう。可逆/非可逆選択情報は、過去の画像に対する第1圧縮部402による圧縮後のデータサイズに対する第2圧縮部405による圧縮後のデータサイズの比と、現画像の第1圧縮部402による圧縮後のデータサイズに基づき生成される。可逆/非可逆選択情報は、第2圧縮部405の圧縮を制御するための制御情報でもある。可逆/非可逆選択情報の詳細は後述する。
This selection information is also referred to as reversible / irreversible selection information. The lossless / irreversible selection information includes the ratio of the data size after compression by the
図6は、第2圧縮部405の構成の一例を示すブロック図である。図6に示す第2圧縮部405は、第2符号化装置451を有する。第2符号化装置451は、第2画像処理部404から取得したブロックに対し、可逆/非可逆選択情報に基づいて、可逆圧縮処理、又は非可逆圧縮処理を行う。
FIG. 6 is a block diagram illustrating an example of the configuration of the
第2符号化装置451は、符号化された第2符号化データをメモリ400に記憶する。また、第2符号化装置451は、符号化された各ブロックのデータサイズを、第2サイズ情報(例えば第2サイズテーブル)としてメモリ400に記憶する。これにより、第2サイズテーブルは、ランダムアクセスが可能となる。
The
図4に戻り、第2展開部406は、メモリ400に記憶された第2符号化データを取得し、展開処理を施す。展開処理は、第2圧縮部406による符号化処理に対応する復号処理である。展開された画像データは、出力部407に出力される。
Returning to FIG. 4, the
出力部407は、第2展開部406から取得した画像データを出力する。出力部407は、例えば表示装置である場合、画像データを表示する。また、出力部407は、後段の処理部(例えば記憶部)に画像データを出力する装置などでもよい。
The
制御部408は、例えば、プロセッサであり、各部の制御を行ったり、第2圧縮部405による圧縮後のデータサイズを見積もったりする。例えば、制御部408は、見積もり部409を有する。
The
見積もり部409は、前述したように第2圧縮部405による圧縮後のデータサイズを見積もる見積もり処理を行う。見積もり部409は、過去の画像に対する第1サイズテーブル及び第2サイズテーブルを用いて、第1圧縮部402の圧縮後のデータサイズに対する第2圧縮部405の圧縮後のデータサイズの比を算出する。
The
過去の画像は、過去の複数の画像を用いてもよいが、画像の相関性を考慮して、直前の画像は現画像に類似するという考えに基づき、現画像の直前の画像を用いるとよい。 A plurality of past images may be used as the past image, but the image immediately before the current image may be used based on the idea that the immediately preceding image is similar to the current image in consideration of the correlation of the images. .
見積もり部409は、算出した比を、現画像の第1サイズテーブルの各データに乗算して、現画像の第2圧縮部405による圧縮後のデータサイズ(第2サイズテーブル)を見積もる。
The
見積もり部409は、見積もった第2サイズテーブルの各データの合計値と、目標のデータサイズを示す閾値とを比較する。合計値が閾値以下であれば、見積もり部409は、全ブロックに対して可逆を設定した可逆/非可逆選択情報を生成し、メモリ400に記憶する。
The
また、合計値が閾値より大きければ、見積もり部409は、見積もった第2サイズテーブルに基づき、1又は複数の所定ブロックを非可逆圧縮に設定して、可逆/非可逆選択情報を生成し、メモリ400に記憶する。所定ブロックは、全ブロックでもよいし、見積もられたサイズが大きい順に決定してもよい。
If the total value is larger than the threshold, the estimating
これにより、ブロック単位で可逆か非可逆かを決定することができ、非可逆圧縮されるブロックを減らすことで、画質を良好に保つことができる。 Thereby, it is possible to determine reversible or irreversible in units of blocks, and it is possible to maintain good image quality by reducing blocks that are irreversibly compressed.
なお、見積もり部409は、過去の画像に対し、見積もった第2サイズテーブルと、実際に第2圧縮部405による圧縮後の第2サイズテーブルとを比較して、見積もり誤差を算出してもよい。見積もり部409は、見積もり誤差を用いて、現画像に対して見積もった第2サイズテーブルを補正する。
Note that the
見積もり部409は、補正された第2サイズテーブルを用いて、可逆/非可逆選択情報を生成してもよい。これにより、見積もり精度を向上させることができる。
The
<データ例>
次に、各部のデータ例について説明する。まず、サイズテーブルの例について説明する。図7は、サイズテーブルを説明するための図である。第1サイズテーブルも第2サイズテーブルも、図7に示すサイズテーブルと同様のデータ構造を有する。
<Data example>
Next, a data example of each unit will be described. First, an example of the size table will be described. FIG. 7 is a diagram for explaining the size table. Both the first size table and the second size table have the same data structure as the size table shown in FIG.
図7に示す画像501は、圧縮対象画像を示す。画像501は、ブロック1〜Nに分割されている。この各ブロックに対して圧縮処理が行われる。テーブル502は、サイズテーブルを示す。サイズテーブル501は、各ブロック1〜nに対して、圧縮後のデータサイズが保持される。
An
ここで、圧縮単位をマクロブロック単位とすると、1920×1088形式の画像では輝度だけで120×68個のブロックに分割される。よって、サイズテーブルのエントリ数は8160個となる。 Here, assuming that the compression unit is a macroblock unit, an image of 1920 × 1088 format is divided into 120 × 68 blocks only by luminance. Therefore, the number of entries in the size table is 8160.
可逆圧縮によって16×16画素のワースト時の圧縮データサイズは、257byteとなり、1エントリに「圧縮データサイズ−1」の値を記憶しておくとすると、サイズテーブルの1エントリでは8bit=1byteで表される。したがって、1ピクチャでは、輝度に必要な容量は、1×8160で約8Kbyteとなる。 The worst compressed data size of 16 × 16 pixels by reversible compression is 257 bytes. If the value of “compressed data size-1” is stored in one entry, 8 bits = 1 byte is represented in one entry of the size table. Is done. Therefore, in one picture, the capacity required for luminance is 1 × 8160, which is about 8 Kbytes.
一方、1920×1088画像の一画素を8bitとすると、輝度のみでデータサイズは約2048Kbyteとなり、サイズテーブルの容量は十分小さいことが分かる。ブロック0に対するメモリの容量は、圧縮データのサイズ192byteと、192byteを表すための1byteとの合計193byteである。
On the other hand, if one pixel of a 1920 × 1088 image is 8 bits, the data size is about 2048 Kbytes only with luminance, and it can be seen that the size table has a sufficiently small capacity. The memory capacity for
よって、圧縮によって生成されるサイズテーブルによる外部メモリの帯域とサイズ増加の影響は、無視可能なレベルであると考えられる。 Therefore, the influence of the bandwidth and size increase of the external memory due to the size table generated by compression is considered to be a negligible level.
次に、可逆/非可逆選択情報の例について説明する。図8は、可逆/非可逆選択情報を説明するための図である。テーブル601は、可逆/非可逆選択情報の一例を示す。可逆/非可逆選択情報601は、画像501の各ブロックに対して可逆か非可逆かが設定されている。さらに、非可逆である場合、何ビット精度で圧縮されるかを示す。
Next, an example of reversible / irreversible selection information will be described. FIG. 8 is a diagram for explaining reversible / irreversible selection information. A table 601 shows an example of reversible / irreversible selection information. In the reversible /
例えば、1画素8bitの場合、対応するエントリが「00」であるブロックは、可逆圧縮を示す。また、対応するエントリが「01」であるブロックは、エントリが示す1bitを削減するということで、8−1=7bit精度の非可逆圧縮がされることを示す。 For example, in the case of 8 bits per pixel, a block whose corresponding entry is “00” indicates lossless compression. A block whose corresponding entry is “01” indicates that irreversible compression with 8-1 = 7 bit precision is performed by reducing 1 bit indicated by the entry.
可逆圧縮処理、及び非可逆圧縮処理における圧縮単位は任意であり、処理単位の16×16のマクロブロック単位でもよいし、処理時間制約などが厳しい場合は、マクロブロックを16×4ブロック単位に分割し、それぞれを並列に圧縮してもよい。 The compression unit in the lossless compression process and the lossy compression process is arbitrary, and may be a 16 × 16 macroblock unit as the processing unit. If processing time restrictions are severe, the macroblock is divided into 16 × 4 block units. Each of them may be compressed in parallel.
非可逆圧縮の場合、画素値のレンジを例えば8bitから7bitに落として差分値を計算することが考えられる。また、より高い圧縮率を望む場合は、1画素を6bit、5bitにレンジを落とすことも可能である。これにより、非可逆圧縮する場合、1bitずつ画素値を丸めていくことで、必要以上に圧縮してしまうことを防止することができる。 In the case of irreversible compression, it is conceivable to calculate the difference value by reducing the range of the pixel value from 8 bits to 7 bits, for example. If a higher compression ratio is desired, the range of one pixel can be lowered to 6 bits and 5 bits. As a result, when irreversible compression is performed, it is possible to prevent unnecessary compression by rounding pixel values by 1 bit.
なお、可逆/非可逆選択情報は、1画像に対して単に可逆か非可逆かを示す情報であってもよいし、ブロック毎に可逆か非可逆かを示す情報であってもよい。 The reversible / irreversible selection information may be information indicating simply reversible or irreversible for one image, or may be information indicating reversible or irreversible for each block.
<見積もり処理>
次に、見積もり部409が行う見積もり処理について説明する。見積もり部409は、まず、過去画像の第1サイズテーブル、第2サイズテーブルをメモリ400から取得する。過去画像は、例えば、現画像の直前の画像とする。
<Estimation processing>
Next, the estimation process performed by the
見積もり部409は、第1サイズテーブルの各エントリのデータサイズを累積する。また、見積もり部409は、第2サイズテーブルの各エントリのデータサイズを累積する。
The
図9は、過去画像の各ブロックが可逆圧縮又は非可逆圧縮されたかを表した圧縮結果の例を示す図である。図9(A)は、第1サイズテーブルにおける各エントリに対し、可逆か非可逆かを示す圧縮結果のテーブルである。各エントリは、過去画像の各ブロックに対応する。図9(A)に示す例では、第1圧縮部402は可逆圧縮を行うので、全てのエントリが可逆であることを示している。
FIG. 9 is a diagram illustrating an example of a compression result indicating whether each block of the past image has been subjected to lossless compression or lossy compression. FIG. 9A is a compression result table indicating whether each entry in the first size table is reversible or irreversible. Each entry corresponds to each block of the past image. In the example shown in FIG. 9A, the
図9(B)は、第2サイズテーブルにおける各エントリに対し、可逆か非可逆かを示す圧縮結果のテーブルである。図9(B)に示す例では、第2圧縮部402は、可逆/非可逆選択情報に基づいて圧縮を行うので、過去画像を圧縮時の可逆/非可逆選択情報に対応している。
FIG. 9B is a compression result table indicating whether each entry in the second size table is reversible or irreversible. In the example shown in FIG. 9B, the
ここで、見積もり部409は、第1サイズテーブル、第2サイズテーブルともに、可逆圧縮されたブロックのみを累積するようにしてもよい。これにより、画像の特性の変化又は圧縮効率の変化に対し、第2画像処理部404による影響のみを反映させることができる。非可逆圧縮のデータサイズを累積値に含めると、画像の特性の変化又は圧縮効率の変化に対し、非可逆圧縮による画像の特性の変化や圧縮効率の変化の影響も含まれるからである。
Here, the
例えば、図9(B)に示す例では、見積もり部409は、可逆を示すエントリのデータサイズのみを累積し、この累積値から、1画像の全てのブロックが可逆圧縮された場合に相当する累積値を算出する。
For example, in the example shown in FIG. 9B, the
見積もり部409は、過去画像における第1圧縮部402により圧縮されたブロックの累積値から第2圧縮部405により圧縮されたブロックの累積値への比を算出する。見積もり部409は、現画像の第1サイズテーブルに、この比を乗算して、第2圧縮部405による圧縮後のデータサイズを見積もる。
The
以上をまとめると、見積もり部409は、例えば以下の式(1)〜(3)により、第2圧縮部405による現画像の圧縮後のデータサイズを見積もる。
第1可逆サイズ=過去画像の第1サイズテーブルにおける可逆圧縮されたデータサイズの累積値 ・・・式(1)
第2可逆サイズ=過去画像の第2サイズテーブルにおける可逆圧縮されたデータサイズの累積値×(1画像のブロック数/可逆圧縮されたブロック数) ・・・式(2)
現画像の第2サイズテーブルの見積もり値=現画像の第1サイズテーブルの各データサイズ×(第2可逆サイズ/第1可逆サイズ) ・・・式(3)
これにより、見積もり部409は、第2圧縮部405で可逆圧縮した場合の現画像の第2サイズテーブルの見積もり値を算出でき、見積もり値に基づいて第2圧縮部405による圧縮を制御することができる。
In summary, the
First reversible size = accumulated value of reversibly compressed data size in the first size table of the past image (1)
Second reversible size = cumulative value of reversibly compressed data size in the second size table of past images × (number of blocks of one image / number of blocks reversibly compressed) (2)
Estimated value of second size table of current image = each data size of first size table of current image × (second reversible size / first reversible size) Expression (3)
Accordingly, the
例えば、見積もり部409は、第2サイズテーブルの見積もり値の累積値が目標データサイズを超えない場合、第2圧縮部405で可逆圧縮を行ってもよいため、第2圧縮部405で可逆圧縮を行うよう制御する。また、見積もり部409は、第2サイズテーブルの見積もり値の累積値が目標データサイズを超えた場合、第2圧縮部405で非可逆圧縮を行うよう制御する。
For example, the
また、見積もり部409は、非可逆圧縮を行うよう制御する場合でも、なるべくデータを欠落させないため、画像のブロック単位で可逆か非可逆かを決定するとよい。これにより、必要最低限のブロックのみを非可逆圧縮とすることができる。
Further, the
また、見積もり部409は、見積もりの精度を上げるため、第2圧縮部405で実際に圧縮された過去画像のデータを用いて、見積もり値を補正してもよい。
Further, the
図10は、見積もり値の補正を説明するための図である。図10(A)は、現画像の第2サイズテーブルの見積もり値を示す。図10(B)は、過去画像の見積もり値の区間毎に、見積もり誤差平均を算出した平均誤差情報を示す。 FIG. 10 is a diagram for explaining the correction of the estimated value. FIG. 10A shows an estimated value of the second size table of the current image. FIG. 10B shows average error information obtained by calculating an average estimation error for each section of estimated values of past images.
図10(B)に示す例では、見積もり部409は、32ビットずつの区間に分け、この区間に該当する見積もり値と実際に圧縮されたデータサイズとの誤差の平均を算出している。図10(B)に示す平均誤差情報は、見積もり値が大きくなれば、平均誤差も大きくなる例を示しているが、これに限られない。
In the example shown in FIG. 10B, the
図10(C)は、平均誤差情報を用いて補正された第2サイズテーブルの見積もり値を示す。図10(C)に示す例では、見積もり部409は、各エントリの見積もり値が、平均誤差情報のどの区間に該当するかを特定し、その区間の平均誤差により見積もり値を補正する。
FIG. 10C shows the estimated value of the second size table corrected using the average error information. In the example illustrated in FIG. 10C, the
見積もり部409は、現画像の第2サイズテーブルの補正後の見積もり値を用いて、第2圧縮部409による圧縮の制御を行ってもよい。見積もり部409は、補正後の見積もり値の大小に応じて、可逆か非可逆かを示す可逆/非可逆選択情報を生成する。見積もり部409は、例えば、見積もり値が一番大きいブロックから非可逆にしてbit精度を落としていき、目標データサイズを下回った時点で非可逆の選択を止めるようにしてもよい。可逆/非可逆選択情報は、デフォルトでは全ブロックに対して可逆が設定されている。
The
これにより、上記構成を有することで、パイプライン処理において、画像を効率よく処理しながら、画像を記憶するメモリのサイズを適切に削減することができる。 Thereby, by having the said structure, the size of the memory which memorize | stores an image can be reduced appropriately, processing an image efficiently in a pipeline process.
<動作>
次に、実施例における画像処理装置40の動作について説明する。まず、過去画像の処理について説明する。図11は、過去画像の処理の一例を示すフローチャートである。なお、過去画像は、処理をする段階では現画像である。
<Operation>
Next, the operation of the
図11に示すステップS101で、第1画像処理部401は、入力された画像をブロック単位で第1の画像処理を行う。第1画像処理部401は、例えば、MPEG2の復号処理を行う。
In step S101 shown in FIG. 11, the first
ステップS102で、第1圧縮部402は、第1画像処理部401から取得した1ブロックを可逆圧縮する。
In step S <b> 102, the
ステップS103で、制御部408は、全ブロックに対して、第1画像処理、第1圧縮処理を行ったかを判定する。全ブロックに対して処理が終了していれば(ステップS103−YES)ステップS104に進み、全ブロックの処理が終了していなければ(ステップS103−NO)ステップS101に戻る。
In step S103, the
ステップS104で、第1圧縮部402は、各ブロックの圧縮後のデータサイズを示す第1サイズテーブルをメモリ400に書き込む。
In step S <b> 104, the
ステップS105で、制御部408は、第1展開部403、第2画像処理部404、第2圧縮部405に対し、処理開始指示を通知する。
In step S105, the
ステップS106で、第2圧縮部405は、制御部408が生成した可逆/非可逆選択情報をメモリ400から読み出す。
In step S <b> 106, the
ステップS107で、第1展開部403は、メモリ400から第1符号化データをブロック単位で読出し、展開処理を行う。展開処理は、第1圧縮部402による圧縮符号化に対応する復号処理である。
In step S107, the
ステップS108で、第2画像処理部404は、第1展開部403から取得したブロックに対し、第2の画像処理を行う。第2画像処理部404は、例えば、デブロッキングフィルタ処理を行う。
In step S <b> 108, the second
ステップS109で、第2圧縮部405は、第2画像処理部404から取得したブロックに対し、可逆/非可逆選択情報に基づいて、可逆圧縮又は非可逆圧縮を行う。非可逆圧縮時には、例えば、可逆/非可逆選択情報に、何bit精度で非可逆圧縮すればよいかが設定されていたり、量子化係数が設定されていたりすればよい。
In step S109, the
ステップS110で、制御部408は、全ブロックで第2圧縮処理が終了したかを判定する。全ブロックで処理が終了していれば(ステップS110−YES)ステップS111に進み、全ブロックで処理が終了していなければ(ステップS110−NO)ステップS111に戻る。
In step S110, the
ステップS111で、第2圧縮部405は、各ブロックの圧縮されたデータサイズを示す第2サイズテーブルと、可逆/非可逆選択情報とをメモリ400に出力する。メモリ400に記憶された過去画像の第1サイズテーブルと、第2サイズテーブルと、可逆/非可逆選択情報とは、次の画像の第2圧縮部405による圧縮後のデータサイズを見積もるのに利用される。
In step S111, the
図12は、現画像の見積もり処理の一例を示すフローチャートである。図12に示すステップS201で、制御部408は、過去画像の第2圧縮部405による圧縮処理が終了したかを判定する。処理が終了していれば(ステップS201−YES)ステップS202、203に進み、処理が終了していなければ(ステップS201−NO)ステップS201に戻る。
FIG. 12 is a flowchart illustrating an example of a current image estimation process. In step S201 illustrated in FIG. 12, the
ステップS202で、見積もり部409は、メモリ400から過去画像の第1サイズテーブルを読み出す。
In step S <b> 202, the
ステップS203で、見積もり部409は、読み出した第1サイズテーブルのエントリの合計サイズ(可逆合成サイズともいう)を算出する。
In step S203, the
ステップS204で、見積もり部409は、メモリ400から、過去画像の第2サイズテーブル、可逆/非可逆選択情報を読み出す。
In step S <b> 204, the
ステップS205で、見積もり部409は、可逆/非可逆選択情報のうち、可逆を示すエントリの第2サイズテーブルのデータサイズを合計する。また、見積もり部409は、可逆ブロックの個数を算出する。
In step S205, the
ステップS206で、見積もり部409は、過去画像が全て可逆圧縮された場合の第2サイズテーブルの見積もり値の合計(見積もり可逆合計サイズともいう)を算出する。見積もり可逆サイズは、前述した式(2)により算出される。
In step S206, the
なお、ステップS202−S203の処理と、ステップS204−S206の処理とを並列に記載したが、必ずしも並列処理である必要はない。 In addition, although the process of step S202-S203 and the process of step S204-S206 were described in parallel, it does not necessarily need to be a parallel process.
ステップS207で、見積もり部409は、ステップS203で算出した可逆合計サイズと、ステップS206で算出した見積もり可逆合計サイズとの変化比を算出する。これにより、第2画像処理部404による画像特性の変化又は圧縮効率の変化を求めることができる。
In step S207, the
ステップS208で、制御部408は、第1圧縮部402による現画像の可逆圧縮処理が終了したかを判定する。処理が終了していれば(ステップS208−YES)ステップS209に進み、処理が終了していなければ(ステップS208−NO)ステップS208に戻る。
In step S208, the
ステップS209で、見積もり部409は、メモリ400から現画像の第1サイズテーブルを読み出す。
In step S209, the
ステップS210で、見積もり部409は、現画像の第1サイズテーブルをステップS207で算出した変化比を乗算して補正する。変化比を乗算した第1サイズテーブルを見積もりテーブルと呼ぶ。
In step S210, the
ステップS211で、見積もり部409は、現画像の見積もりテーブルのエントリの合計サイズを算出する。
In step S211, the
ステップS212で、見積もり部409は、合計サイズが、目標サイズ以下であるかを判定する。合計サイズが目標以下であれば(ステップS212−YES)ステップS213に進み、合計サイズが目標より大きければ(ステップS212−NO)ステップS214に進む。
In step S212, the
ステップS213で、見積もり部409は、現画像の可逆/非可逆選択情報のエントリを全て「00」とし、可逆/非可逆選択情報を生成する。ここで、「00」は可逆であることを示す。合計値が目標サイズ以下であるということは、全てのブロックを可逆圧縮してもよいことを示す。
In step S213, the
ステップS214で、見積もり部409は、可逆/非可逆選択情報の生成処理を行う。この生成処理は、後述する。
In step S214, the
ステップS215で、見積もり部409は、生成した可逆/非可逆選択情報をメモリ400に書き込む。
In step S215, the
ステップS216で、制御部408は、第2画像処理部404に対し、第2画像処理の開始指示を通知する。これにより、現画像に対し、第2画像処理や第2圧縮処理が行われる。
In step S216, the
図13は、可逆/非可逆選択情報の生成処理の一例を示すフローチャートである。図13に示すステップS301で、見積もり部409は、過去画像の第2サイズテーブルと、見積もりテーブルとの誤差を算出する。
FIG. 13 is a flowchart illustrating an example of processing for generating reversible / irreversible selection information. In step S301 illustrated in FIG. 13, the
ステップS302で、見積もり部409は、算出した誤差を用いて平均誤差情報を生成する。例えば、見積もり部409は、単位区間毎に、見積もりデータサイズに対する実際に圧縮されたデータサイズの平均誤差を算出する。例えば、16×16画素単位での圧縮であるならば、16byteの単位区間を設定する。
In step S302, the
ステップS303で、見積もり部409は、平均誤差情報に基づいて、現画像の見積もりテーブルの各エントリを補正する。
In step S303, the
ステップS304で、見積もり部409は、補正後の見積もりテーブルの各エントリの合計値が目標サイズ以下であるかを判定する。合計値が目標サイズ以下であれば(ステップS304−YES)ステップS305に進み、合計値が目標サイズより大きければ(ステップS304−NO)ステップS306に進む。
In step S304, the
ステップS305で、見積もり部409は、見積もり部409は、現画像の可逆/非可逆選択情報のエントリを全て「00」とし、可逆/非可逆選択情報を生成する。合計値が目標サイズ以下であるということは、全てのブロックを可逆圧縮してもよいことを示す。
In step S305, the
ステップS306で、見積もり部409は、原画像の各ブロックに対して、可逆か非可逆かを選択する処理を行い、可逆/非可逆選択情報を生成する。これにより、見積もり精度を上げた見積もり値により、第2圧縮部405の圧縮を制御することができるようになる。
In step S306, the
図14は、可逆/非可逆の選択処理の一例を示すフローチャートである。図14に示す処理は、見積もりテーブルのエントリの中で最も大きなサイズを持つ領域を選択し、その領域を非可逆圧縮にする。 FIG. 14 is a flowchart illustrating an example of reversible / irreversible selection processing. In the processing shown in FIG. 14, the area having the largest size is selected from the entries in the estimation table, and the area is irreversibly compressed.
サイズの大きな領域を非可逆にするのは、見積もりサイズが大きいということは高周波成分が多いために、圧縮効率が悪いことが予想できる。一般的に、人間の目は高周波成分には鈍感であるため、対象領域の一画素のレンジを落としても全体的な画質への影響が小さいと考えられる。 The reason why the large-size region is made irreversible is that the estimated size is large, because there are many high-frequency components, so that the compression efficiency can be expected to be poor. In general, since the human eye is insensitive to high-frequency components, it is considered that the influence on the overall image quality is small even if the range of one pixel in the target area is lowered.
図14に示すステップS401で、見積もり部409は、最もサイズの大きなエントリを選択する。
cur_sft=最もサイズの大きなエントリに対応する可逆/非可逆選択情報のエントリ
cur_size=最もサイズの大きな見積もりテーブルのエントリ
ステップS402で、見積もり部409は、最もサイズの大きな見積もり値のブロックのレンジを1bit落として圧縮するようにし、最もサイズの大きなエントリの値を以下の式により更新する。
最もサイズの大きなエントリに対応する可逆/非可逆選択情報のエントリ=cur_sft+1(レンジを1bit落とす)
最もサイズの大きな見積もりテーブルのエントリ=cur_size×((8−cur_sft−1)/(8−cur_sft))
ステップS403で、見積もり部409は、更新された見積もりテーブルの全エントリの合計値が、目標サイズ以下であるかを判定する。合計値が目標サイズ以下であれば(ステップS403−YES)、可逆/非可逆の選択処理が終了し、合計値が目標サイズより大きければ(ステップS403−NO)、ステップS401に戻る。
In step S401 illustrated in FIG. 14, the
cur_sft = reversible / irreversible selection information entry corresponding to the largest size entry cur_size = largest size estimation table entry In step S402, the
Entry of reversible / irreversible selection information corresponding to the largest entry = cur_sft + 1 (drops the range by 1 bit)
Entry of estimation table having the largest size = cur_size × ((8−cur_sft−1) / (8−cur_sft))
In step S403, the
これにより、最も大きなエントリを1bitずつ、レンジを小さくすることができる。例えば、1画素8bitから7bitにレンジを落とした場合、圧縮データサイズとしては落とされたビット分のデータ量、すなわち圧縮データサイズが7/8になることが期待できる。 As a result, the range of the largest entry can be reduced by 1 bit. For example, when the range is decreased from 8 bits to 7 bits per pixel, it can be expected that the compressed data size is the data amount corresponding to the dropped bits, that is, the compressed data size is 7/8.
よって、見積もりサイズの値を7/8倍して、見積もりテーブルエントリを更新する。この処理を見積もりテーブルの合計値が目標サイズに収まるまで繰り返すことによって、最終的な可逆/非可逆選択情報を得ることができる。なお、可逆/非可逆選択情報の全エントリには、初期値として「00」が設定されているとする。 Therefore, the estimated table entry is updated by multiplying the estimated size value by 7/8. By repeating this process until the total value in the estimation table falls within the target size, final reversible / irreversible selection information can be obtained. It is assumed that “00” is set as the initial value in all entries of the reversible / irreversible selection information.
図15は、可逆/非可逆の選択処理の別の例を示すフローチャートである。図15に示す処理は、各ブロックに対して目標符号量に収まっていなければ、非可逆圧縮処理を選択する処理である。 FIG. 15 is a flowchart illustrating another example of the reversible / irreversible selection process. The process shown in FIG. 15 is a process for selecting the lossy compression process if it does not fall within the target code amount for each block.
図15に示すステップS501で、見積もり部409は、cur_sftに0を代入し、可逆/非可逆選択情報の各エントリの初期値を0に設定する。
In step S501 illustrated in FIG. 15, the
ステップS502で、見積もり部409は、見積もりテーブルに対し、例えばラスタスキャン順でブロック(エントリ)を選択する。選択したブロックをカレントブロックと呼ぶ。見積もり部409は、cur_sizeにカレントブロックの見積もりサイズを代入する。
In step S502, the
ステップS503で、見積もり部409は、cur_sizeが目標サイズ以下であるかを判定する。このとき、目標サイズは、1画像の目標サイズを、1画像内のブロック数で除算した値である。
In step S503, the
cur_sizeが目標サイズ以下であれば(ステップS503−YES)、ステップS506に進み、cur_sizeが目標サイズより大きければ(ステップS503−NO)、ステップS504に進む。 If cur_size is equal to or smaller than the target size (step S503-YES), the process proceeds to step S506, and if cur_size is larger than the target size (step S503-NO), the process proceeds to step S504.
ステップS504で、見積もり部409は、レンジを1bit小さくするため、cur_sftを1インクリメントする。
In step S504, the
ステップS505で、見積もり部409は、カレントブロックに対するエントリの値を以下の式により更新する。
カレントブロックのエントリに対応する可逆/非可逆選択情報のエントリ=cur_sft
カレントブロックのエントリに対応する見積もりテーブルのエントリ=cur_size×((8−cur_sft)/(8−cur_sft+1))
ステップS505の処理後は、ステップS503に戻る。これにより、カレントブロックのエントリの値(見積もりサイズ)が、目標サイズ以下となるまで、1bitずつレンジが小さくなる。
In step S505, the
Entry of reversible / irreversible selection information corresponding to entry of current block = cur_sft
Estimate table entry corresponding to current block entry = cur_size × ((8−cur_sft) / (8−cur_sft + 1))
After step S505, the process returns to step S503. As a result, the range becomes smaller by 1 bit until the entry value (estimated size) of the current block becomes equal to or smaller than the target size.
ステップS506で、見積もり部409は、全ブロックの走査が完了したかを判定する。全ブロックの走査が完了していれば(ステップS506−YES)、可逆/非可逆の選択処理が終了し、全ブロックの走査が完了していなければ(ステップS506−NO)、ステップS502に戻り、別のブロックが選択される。
In step S506, the
これにより、図15に示す処理は、ブロックの中で最大サイズのブロックを検出する走査が必要ないため、逐次的処理のループだけで可逆/非可逆選択情報を生成することができ、処理量の削減が可能である。 As a result, the process shown in FIG. 15 does not require scanning to detect the largest block among the blocks, so that the reversible / irreversible selection information can be generated only by the sequential processing loop. Reduction is possible.
以上、実施例によれば、パイプライン処理において、画像を効率よく処理しながら、画像を記憶するメモリのサイズを適切に削減することができる。これは、第2圧縮部による圧縮後のデータサイズを適切に見積もることができるからである。また、実施例によれば、精密なレートコントロールも可能となる。また、実施例によれば、見積もりの不正確さに起因して、非可逆圧縮データサイズが目標サイズを大幅に超過したり、逆に非可逆領域を増やしすぎたりすることによる画質劣化を招くことなく、必要最小限の非可逆処理のみを実施可能である。 As described above, according to the embodiment, it is possible to appropriately reduce the size of a memory for storing an image while efficiently processing the image in pipeline processing. This is because the data size after compression by the second compression unit can be estimated appropriately. Further, according to the embodiment, precise rate control is possible. In addition, according to the embodiment, due to inaccuracy of estimation, the lossy compressed data size greatly exceeds the target size, or conversely, the lossy area is excessively increased, resulting in image quality deterioration. In other words, it is possible to implement only the necessary minimum lossy processing.
なお、第1画像処理部の出力画像が、第2画像処理部で処理された時点で、画像特性が変化してしまうため、単純に第1圧縮部で得た統計情報を用いた2パス処理では効果が薄い。 Note that since the image characteristics change when the output image of the first image processing unit is processed by the second image processing unit, two-pass processing using the statistical information obtained by the first compression unit is simply used. Then the effect is weak.
そこで、実施例では、動画像は時間的に近接した画像の画像特性が似ていることを利用し、過去画像が第1、第2の圧縮部で圧縮処理された際に得た統計情報を用いる。また、実施例では、現画像が第1圧縮部で圧縮された際に生成されたサイズテーブルを補正して、第2圧縮部に対する見積もりサイズテーブルを生成する。よって、実施例では、単純な2パス処理よりも精度の高い見積もり結果を得ることが期待できる。 Therefore, in the embodiment, using the fact that moving images have similar image characteristics of images close in time, statistical information obtained when the past image is compressed by the first and second compression units is used. Use. In the embodiment, the size table generated when the current image is compressed by the first compression unit is corrected, and an estimated size table for the second compression unit is generated. Therefore, in the embodiment, it can be expected to obtain an estimation result with higher accuracy than simple two-pass processing.
なお、前述した実施例では、MPEG2の復号処理とデブロッキングフィルタ処理とを例にした。しかし、実施例の内容に限らず、複数の画像処理回路がピクチャレベルのパイプライン処理で順に処理していくような任意の動画像処理のシステムLSIに適用可能である。 In the above-described embodiment, the MPEG2 decoding process and the deblocking filter process are taken as an example. However, the present invention is not limited to the contents of the embodiment, and can be applied to a system LSI for arbitrary moving image processing in which a plurality of image processing circuits sequentially process in picture level pipeline processing.
また、実施例では、2段の処理を行ったが、3段以上の複数段の動画像処理が連鎖している場合でも、それぞれの処理後の圧縮部に対して適用可能である。また、実施例では、見積もり処理を制御部408が実行したが、設計制約によっては専用ハードウェアとして見積もり処理を実行してもよく、あるいは第2圧縮部405内部で見積もり処理を実行してもよい。
In the embodiment, the two-stage processing is performed. However, even when a plurality of stages of moving image processing of three or more stages are linked, it can be applied to the compression unit after each process. In the embodiment, the estimation process is executed by the
以上、実施例について詳述したが、この実施例に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された範囲内において、上記実施例や変形例以外にも種々の変形及び変更が可能である。 Although the embodiment has been described in detail above, the present invention is not limited to this embodiment, and various modifications and changes other than the above-described embodiment and modifications can be made within the scope described in the claims. is there.
なお、以上の実施例に関し、さらに以下の付記を開示する。
(付記1)
第1画像処理部及び第2画像処理部の処理を順次処理する画像処理装置であって、
前記第1画像処理部から出力される画像を圧縮する第1圧縮部と、
前記第2画像処理部から出力される画像を圧縮する第2圧縮部と、
前記第1圧縮部により圧縮された現画像のデータサイズと、前記第1及び第2圧縮部にそれぞれ圧縮された過去画像のデータサイズの比とを用いて、前記第2圧縮部による圧縮後の前記現画像のデータサイズを見積もり、見積もられたデータサイズに基づいて前記第2圧縮部による前記現画像の圧縮を制御する制御部と、
を備える画像処理装置。
(付記2)
前記第1圧縮部は、
前記画像を分割したブロック毎に可逆圧縮し、
前記第2圧縮部は、
前記ブロック毎に可逆圧縮又は非可逆圧縮をする付記1記載の画像処理装置。
(付記3)
前記制御部は、
前記見積もられたデータサイズに基づいて、前記現画像のブロック毎に、可逆又は非可逆を示す選択情報を生成し、
前記第2圧縮部は、
前記選択情報に基づいて、前記現画像のブロック毎に可逆又は非可逆を選択して圧縮する付記2記載の画像処理装置。
(付記4)
前記制御部は、
前記第2圧縮部による圧縮後の前記現画像のデータサイズを見積もる場合、前記第2圧縮部による圧縮された前記過去画像の各ブロックのうち、可逆圧縮されたブロックを用いて前記第2圧縮部による圧縮後の前記過去画像のデータサイズを算出する付記2又は3記載の画像処理装置。
(付記5)
前記制御部は、
前記過去画像の前記見積もられたデータサイズと、前記第2圧縮部により圧縮された前記過去画像のデータサイズとの誤差を用いて、前記現画像の前記見積もられたデータサイズを補正する付記1乃至4いずれか一項に記載の画像処理装置。
(付記6)
前記制御部は、
前記第1圧縮部により圧縮された現画像のデータサイズに前記比を乗算した見積もり値が閾値よりも大きい場合に、前記現画像の所定ブロックに対して非可逆を選択する付記3記載の画像処理装置。
(付記7)
前記制御部は、
前記現画像のブロック毎に、前記第2圧縮部による圧縮後のデータサイズを見積もり、前記ブロック毎に見積もられたデータサイズに基づいて、前記所定ブロックを決定する付記6記載の画像処理装置。
(付記8)
第1画像処理部及び第2画像処理部の処理を順次処理する画像処理方法であって、
前記第1画像処理部から出力される現画像を圧縮し、
圧縮された前記現画像のデータサイズと、前記第1及び第2画像処理部の後にそれぞれ圧縮された過去画像のデータサイズの比とを用いて、前記第2画像処理部の後に圧縮される場合の前記現画像のデータサイズを見積もり、見積もられたデータサイズに基づいて前記第2画像処理部から出力される現画像の圧縮に対する制御情報を生成し、
前記第2画像処理部から出力される現画像を前記制御情報に基づいて圧縮する画像処理方法。
In addition, the following additional remarks are disclosed regarding the above Example.
(Appendix 1)
An image processing apparatus that sequentially processes the processes of a first image processing unit and a second image processing unit,
A first compression unit that compresses an image output from the first image processing unit;
A second compression unit that compresses an image output from the second image processing unit;
Using the data size of the current image compressed by the first compression unit and the ratio of the data size of the past image respectively compressed by the first and second compression units, the data after compression by the second compression unit A control unit that estimates a data size of the current image and controls compression of the current image by the second compression unit based on the estimated data size;
An image processing apparatus comprising:
(Appendix 2)
The first compression unit includes
Reversibly compresses the image into blocks,
The second compression unit includes
The image processing apparatus according to
(Appendix 3)
The controller is
Based on the estimated data size, for each block of the current image, generating selection information indicating reversible or irreversible,
The second compression unit includes
The image processing apparatus according to appendix 2, wherein reversible or irreversible is selected and compressed for each block of the current image based on the selection information.
(Appendix 4)
The controller is
When estimating the data size of the current image after compression by the second compression unit, the second compression unit using a reversibly compressed block among the blocks of the past image compressed by the second compression unit 4. The image processing apparatus according to appendix 2 or 3, which calculates a data size of the past image after compression by.
(Appendix 5)
The controller is
Additional note for correcting the estimated data size of the current image using an error between the estimated data size of the past image and the data size of the past image compressed by the second compression unit The image processing apparatus according to any one of 1 to 4.
(Appendix 6)
The controller is
The image processing according to appendix 3, wherein when the estimated value obtained by multiplying the data size of the current image compressed by the first compression unit by the ratio is larger than a threshold value, irreversible is selected for a predetermined block of the current image. apparatus.
(Appendix 7)
The controller is
The image processing apparatus according to appendix 6, wherein the data size after compression by the second compression unit is estimated for each block of the current image, and the predetermined block is determined based on the data size estimated for each block.
(Appendix 8)
An image processing method for sequentially processing the first image processing unit and the second image processing unit,
Compressing the current image output from the first image processing unit;
When compressed after the second image processing unit by using the compressed data size of the current image and the ratio of the data size of the past image compressed after the first and second image processing units, respectively. Generating the control information for the compression of the current image output from the second image processing unit based on the estimated data size,
An image processing method for compressing a current image output from the second image processing unit based on the control information.
40 画像処理装置
400 メモリ
401 第1画像処理部
402 第1圧縮部
403 第1展開部
404 第2画像処理部
405 第2圧縮部
406 第2展開部
407 出力部
408 制御部
409 見積もり部
40
Claims (6)
前記第1画像処理部から出力される現画像を圧縮して記憶部に記憶する第1圧縮部と、
前記記憶部から読出した前記第1圧縮部で圧縮されたデータを展開して前記第2画像処理部に供給する展開部と、
前記第2画像処理部から出力される画像を圧縮する第2圧縮部と、
前記第1圧縮部により圧縮された現画像のデータサイズと、前記第1及び第2圧縮部にそれぞれ圧縮された過去画像のデータサイズの比とを用いて、前記第2圧縮部による圧縮後の前記現画像のデータサイズを見積もり、見積もられたデータサイズに基づいて前記第2圧縮部による前記現画像の圧縮を制御する制御部と、
を備える画像処理装置。 An image processing apparatus that pipelines the processing of a first image processing unit and a second image processing unit,
A first compression unit that compresses a current image output from the first image processing unit and stores the compressed image in a storage unit ;
A decompression unit that decompresses the data compressed by the first compression unit read from the storage unit and supplies the decompressed data to the second image processing unit;
A second compression unit that compresses an image output from the second image processing unit;
Using the data size of the current image compressed by the first compression unit and the ratio of the data size of the past image respectively compressed by the first and second compression units, the data after compression by the second compression unit A control unit that estimates a data size of the current image and controls compression of the current image by the second compression unit based on the estimated data size;
An image processing apparatus comprising:
前記現画像を分割したブロック毎に可逆圧縮し、
前記第2圧縮部は、
前記ブロック毎に可逆圧縮又は非可逆圧縮をする請求項1記載の画像処理装置。 The first compression unit includes
Reversibly compress the current image for each divided block,
The second compression unit includes
The image processing apparatus according to claim 1, wherein lossless compression or lossy compression is performed for each block.
前記見積もられたデータサイズに基づいて、前記現画像のブロック毎に、可逆又は非可逆を示す選択情報を生成し、
前記第2圧縮部は、
前記選択情報に基づいて、前記現画像のブロック毎に可逆又は非可逆を選択して圧縮する請求項2記載の画像処理装置。 The controller is
Based on the estimated data size, for each block of the current image, generating selection information indicating reversible or irreversible,
The second compression unit includes
The image processing apparatus according to claim 2, wherein reversible or irreversible is selected and compressed for each block of the current image based on the selection information.
前記第2圧縮部による圧縮後の前記現画像のデータサイズを見積もる場合、前記第2圧縮部による圧縮された前記過去画像の各ブロックのうち、可逆圧縮されたブロックを用いて前記第2圧縮部による圧縮後の前記過去画像のデータサイズを算出する請求項2又は3記載の画像処理装置。 The controller is
When estimating the data size of the current image after compression by the second compression unit, the second compression unit using a reversibly compressed block among the blocks of the past image compressed by the second compression unit The image processing apparatus according to claim 2, wherein the data size of the past image after compression by the method is calculated.
前記過去画像の前記見積もられたデータサイズと、前記第2圧縮部により圧縮された前記過去画像のデータサイズとの誤差を用いて、前記現画像の前記見積もられたデータサイズを補正する請求項1乃至4いずれか一項に記載の画像処理装置。 The controller is
The correction of the estimated data size of the current image using an error between the estimated data size of the past image and the data size of the past image compressed by the second compression unit. Item 5. The image processing apparatus according to any one of Items 1 to 4.
前記第1画像処理部から出力される現画像を圧縮して記憶部に記憶し、
前記記憶部から読出した前記現画像を圧縮したデータを展開して前記第2画像処理部に供給し、
前記第2画像処理部から出力される画像を圧縮し、
圧縮された前記現画像のデータサイズと、前記第1及び第2画像処理部の後にそれぞれ圧縮された過去画像のデータサイズの比とを用いて、前記第2画像処理部の後に圧縮される場合の前記現画像のデータサイズを見積もり、見積もられたデータサイズに基づいて前記第2画像処理部から出力される現画像の圧縮に対する制御情報を生成し、
前記第2画像処理部から出力される現画像を前記制御情報に基づいて圧縮する画像処理方法。 An image processing method for pipeline processing the processing of a first image processing unit and a second image processing unit,
Compressing the current image output from the first image processing unit and storing it in a storage unit ;
Expanding the compressed data of the current image read from the storage unit and supplying it to the second image processing unit,
Compressing the image output from the second image processing unit;
When compressed after the second image processing unit by using the compressed data size of the current image and the ratio of the data size of the past image compressed after the first and second image processing units, respectively. Generating the control information for the compression of the current image output from the second image processing unit based on the estimated data size,
An image processing method for compressing a current image output from the second image processing unit based on the control information.
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