JP5845761B2 - 動画像符号化装置及びプログラム - Google Patents
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Description
後述する第1〜第5の実施形態は、エンコーダ(WZフレーム符号化装置)において、デコーダ(WZフレーム復号装置)の予測画像の精度を低負荷で推定し、固定値のビットデプスで生じるビットデプスの不足領域、つまりビットデプスを追加したときに、追加された符号が有効に活用される領域を発見し、その領域のビットデプスを追加しようとしたものである。
以下、本発明による動画像符号化装置及びプログラムの第1の実施形態を、図面を参照しながら説明する。第1の実施形態の動画像符号化装置は、DVCにおけるWZフレーム符号化装置である。なお、第1の実施形態に係るWZフレーム符号化装置にキーフレーム画像の符号化装置を加えたものは、DVCの動画像符号化装置となる。
図1は、第1の実施形態に係るWZフレーム符号化装置の構成を示すブロック図であり、上述した図12との同一、対応部分には同一、対応符号を付して示している。第1の実施形態に係るWZフレーム符号化装置は、CPUと、CPUが実行するプログラムとで構築することができるが、機能的には、図1で表すことができる。
次に、以上のような構成を有する第1の実施形態に係るWZフレーム符号化装置100Aの動作を、図1に加え、図2を参照しながら説明する。図2は、WZフレーム符号化装置100Aの動作を示すフローチャートである。
以上のように、第1の実施形態によれば、SW符号のレートが大きい領域は、動きや変化が大きいという仮定に基づき、動画像の特徴に応じて、ビットデプスを適応的に制御するようにしたので、動きや変化の小さい領域と動きや変化の大きい領域とが混在していても、処理負担をさほど増加させることなく、両領域ともにデコーダでの復号エラーを抑えることができる。
次に、本発明による動画像符号化装置及びプログラムの第2の実施形態を、図面を参照しながら説明する。第2の実施形態の動画像符号化装置も、DVCにおけるWZフレーム符号化装置である。
図3は、第2の実施形態に係るWZフレーム符号化装置の構成を示すブロック図であり、上述した図1との同一、対応部分には同一、対応符号を付して示している。
次に、以上のような構成を有する第2の実施形態に係るWZフレーム符号化装置100Bの動作を、図3に加え、図4を参照しながら説明する。図4は、WZフレーム符号化装置100Bの動作を示すフローチャートである。
以上のように、第2の実施形態によれば、SW符号のレートが大きい領域は、動きや変化が大きいという仮定、及び、撮影時刻の近いフレーム間において、動きや変化の大きい領域の位置は高い相関を持つという仮定の下で、動画像の特徴が反映されている所定フレーム数だけ前のレートに応じて、ビットデプスを適応的に制御するようにしたので、動きや変化の小さい領域と動きや変化の大きい領域とが混在していても、処理負担をさほど増加させることなく、両領域ともにデコーダでの復号エラーを抑えることができる。
次に、本発明による動画像符号化装置及びプログラムの第3の実施形態を、図面を参照しながら説明する。第3の実施形態の動画像符号化装置も、DVCにおけるWZフレーム符号化装置である。
図5は、第3の実施形態に係るWZフレーム符号化装置の構成を示すブロック図であり、第2の実施形態に係る図3との同一、対応部分には同一、対応符号を付して示している。
次に、以上のような構成を有する第3の実施形態に係るWZフレーム符号化装置100Cの動作を、図5に加え、図6を参照しながら説明する。図6は、WZフレーム符号化装置100Cの動作を示すフローチャートであり、第2の実施形態に係る図4との同一、対応ステップには同一、対応符号を付して示している。
第3の実施形態によっても、第2の実施形態と同様な効果を奏することができる。さらに、第3の実施形態によれば、物体の動きを考慮してビットデプスを再決定するので、撮影時刻の近いフレーム間において、動きや変化の大きい領域の位置が等しくなかった場合でも、動きや変化の大きい領域のビットデプスを大きくできる可能性を高めることでき、
デコーダでの復号エラーを一段と抑えることが期待できる。
次に、本発明による動画像符号化装置及びプログラムの第4の実施形態を、図面を参照しながら説明する。第4の実施形態の動画像符号化装置も、DVCにおけるWZフレーム符号化装置である。
図8は、第4の実施形態に係るWZフレーム符号化装置の構成を示すブロック図であり、第1の実施形態に係る図1との同一、対応部分には同一、対応符号を付して示している。
次に、以上のような構成を有する第4の実施形態に係るWZフレーム符号化装置100Dの動作を、図8に加え、図9を参照しながら説明する。図9は、WZフレーム符号化装置100Dの動作を示すフローチャートである。
以上のように、第4の実施形態によれば、目標レートに近付くように、ビットデプスの決定に必要なパラメータを自動で制御した上で、ビットデプスを決定するようにしたので、動きや変化の小さい領域と動きや変化の大きい領域とが混在していても、処理負担をさほど増加させることなく、両領域ともにデコーダでの復号エラーを抑えることができる。
次に、本発明による動画像符号化装置及びプログラムの第5の実施形態を、図面を参照しながら説明する。第5の実施形態の動画像符号化装置も、DVCにおけるWZフレーム符号化装置である。
図10は、第5の実施形態に係るWZフレーム符号化装置の構成を示すブロック図であり、第3の実施形態に係る図5との同一、対応部分には同一、対応符号を付して示している。
次に、以上のような構成を有する第5の実施形態に係るWZフレーム符号化装置100Eの動作を、図10に加え、図11を参照しながら説明する。図11は、WZフレーム符号化装置100Eの動作を示すフローチャートである。
以上のように、第5の実施形態によれば、目標レートに近付くように、ビットデプスの決定に必要なパラメータを自動で制御した上で、ビットデプスを決定するようにしたので、動きや変化の小さい領域と動きや変化の大きい領域とが混在していても、処理負担をさほど増加させることなく、両領域ともにデコーダでの復号エラーを抑えることができる。
上記各実施形態においては、WZ符号のレートの高さに応じて基準ビットデプスよりビットデプスを増やす場合を説明したが、当初に適用される基準ビットデプスを大き目に設定しておき、レートの低さに応じてビットデプスを減らすようにしても良い。この場合、ビットデプス決定部は、基準ビットデプスBDrefにオフセットビットデプスやレートの大きさに応じて求められるオフセットを加えるのではなく、基準ビットデプスからオフセットビットデプスやレートの大きさに応じて求められるオフセットを減らすことで、ビットデプス決定部から出力するビットデプスを計算することとなる。
Claims (12)
- 入力フレーム画像に対し、相関除去処理を含む所定の変換処理を施して変換量を得る変換手段と、上記変換量を量子化した後、SW符号化してWZストリームを得るWZ符号化手段とを備える動画像符号化装置において、
対向する動画像復号装置の予測画像の領域ごとの精度を表す推定情報として、上記WZ符号化手段から領域ごとのレートを取り込み、上記変換量を量子化して、WZストリームを得るSW符号化処理が施される量子化値を得る際のビットデプスを領域ごとに決定するビットデプス決定手段を有することを特徴とする動画像符号化装置。 - 上記WZ符号化手段は、計算で得られたレートを所定フレーム数だけ遅延させて上記ビットデプス決定手段に与えるレート遅延部を有することを特徴とする請求項1に記載の動画像符号化装置。
- 上記ビットデプス決定手段は、
上記WZ符号化手段から取り込んだレートに基づいて、領域ごとのビットデプスを仮決定する仮決定部と、
仮決定されたビットデプスが高い領域を、入力フレーム画像上の物体の動きがある領域として扱い、その近傍の領域も、物体の動きがある領域の可能性が高いとして、ビットデプスを修正するビットデプス再決定部とを有する
ことを特徴とする請求項2に記載の動画像符号化装置。 - 上記WZ符号化手段から上記ビットデプス決定手段に与えられるレートが与えられ、このレートと、予め設定されている目標レートとの相違に基づいて、上記ビットデプス決定手段が、上記WZ符号化手段から取り込んだレートを評価する際に用いる閾値を少なくとも制御するパラメータ制御手段を有することを特徴とする請求項1〜3のいずれかに記載の動画像符号化装置。
- 上記パラメータ制御手段は、与えられたレートと目標レートとの相違に基づいて、上記ビットデプス決定手段が、ビットデプスを更新させる際の変化分を制御することを特徴とする請求項4に記載の動画像符号化装置。
- 上記WZ符号化手段は、基準ビットデプスで上記変換量を量子化する第1の量子化部と、上記ビットデプス決定手段が決定したビットデプスで上記変換量を量子化する第2の量子化部とを有し、上記第1の量子化部からの量子化値に基づいて上記ビットデプス決定手段に与えるレートを計算し、上記第2の量子化部からの量子化値に基づいてWZストリームを得ることを特徴とする請求項1に記載の動画像符号化装置。
- 上記第2の量子化部は、上記第1の量子化部からの量子化値を利用して、上記ビットデプス決定手段が決定したビットデプスで上記変換量を量子化した量子化値を得ることを特徴とする請求項6に記載の動画像符号化装置。
- 上記WZ符号化手段から上記ビットデプス決定手段に与えられるレートが与えられ、このレートと、予め設定されている目標レートとの相違に基づいて、上記ビットデプス決定手段が、上記WZ符号化手段から取り込んだレートを評価する際に用いる閾値を少なくとも制御するパラメータ制御手段を有することを特徴とする請求項6又は7に記載の動画像符号化装置。
- 上記パラメータ制御手段は、与えられたレートと目標レートとの相違に基づいて、上記ビットデプス決定手段が、ビットデプスを更新させる際の変化分を制御することを特徴とする請求項8に記載の動画像符号化装置。
- 上記ビットデプス決定手段は、上記パラメータ制御手段からパラメータが与えられるごとにビットデプスを決定し直すものであり、ビットデプスが収束したときに決定を停止し、上記WZ符号化手段は、収束したビットデプスを適用してWZストリームを得ることを特徴とする請求項8又は9に記載の動画像符号化装置。
- 動画像符号化装置に搭載されるコンピュータを、
入力フレーム画像に対し、相関除去処理を含む所定の変換処理を施して変換量を得る変換手段と、
上記変換量を量子化した後、SW符号化してWZストリームを得るWZ符号化手段と、
対向する動画像復号装置の予測画像の領域ごとの精度を表す推定情報として、上記WZ符号化手段から領域ごとのレートを取り込み、上記変換量を量子化して、WZストリームを得るSW符号化処理が施される量子化値を得る際のビットデプスを領域ごとに決定するビットデプス決定手段と
して機能させることを特徴とする動画像符号化プログラム。 - キーフレーム画像をフレーム内符号化方式で符号化する第1の動画像符号化装置部と、非キーフレーム画像を符号化する第2の動画像符号化装置部とを有する動画像符号化装置において、
上記第2の動画像符号化装置部として、請求項1に記載の動画像符号化装置を適用したことを特徴とする動画像符号化装置。
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