JP7020068B2 - 映像符号化装置、映像符号化方法、及びプログラム - Google Patents
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、2パス目の処理として、特許文献4に開示された映像符号化装置は、設定した割当てビット量と、割当てる符号化量とが一致するように入力画像を符号化する。
複数のフレームで構成された時系列画像を符号化する装置であって、
前記複数のフレームそれぞれ毎に、当該フレームの複雑度に基づいて、当該フレームの第1の量子化パラメータを算出し、更に、当該フレームを2以上のブロックに分割し、前記ブロック毎に、前記第1の量子化パラメータを用いて、第2の量子化パラメータを算出する、事前処理部と、
前記複数のフレームそれぞれについて、当該フレームを構成する前記ブロック毎に、当該ブロックについて算出された前記第2の量子化パラメータを用いて量子化を行い、更に、前記ブロックが量子化された当該フレームを符号化する、映像符号化部と、
を備えている、ことを特徴とする。
複数のフレームで構成された時系列画像を符号化するための方法であって、
(a)前記複数のフレームそれぞれ毎に、当該フレームの複雑度に基づいて、当該フレームの第1の量子化パラメータを算出し、更に、当該フレームを2以上のブロックに分割し、前記ブロック毎に、前記第1の量子化パラメータを用いて、第2の量子化パラメータを算出する、ステップと、
(b)前記複数のフレームそれぞれについて、当該フレームを構成する前記ブロック毎に、当該ブロックについて算出された前記第2の量子化パラメータを用いて量子化を行い、更に、前記ブロックが量子化された当該フレームを符号化する、ステップと、
を有する、ことを特徴とする。
複数のフレームで構成された時系列画像を符号化するためのプログラムであって、
前記コンピュータに、
(a)前記複数のフレームそれぞれ毎に、当該フレームの複雑度に基づいて、当該フレームの第1の量子化パラメータを算出し、更に、当該フレームを2以上のブロックに分割し
、前記ブロック毎に、前記第1の量子化パラメータを用いて、第2の量子化パラメータを算出する、ステップと、
(b)前記複数のフレームそれぞれについて、当該フレームを構成する前記ブロック毎に、当該ブロックについて算出された前記第2の量子化パラメータを用いて量子化を行い、更に、前記ブロックが量子化された当該フレームを符号化する、ステップと、
を実行させることを特徴とする。
以下、本発明の実施の形態1における、映像符号化装置、映像符号化方法、及びプログラムについて、図1~図3を参照しながら説明する。
最初に、本実施の形態1における映像符号化装置の構成について図1を用いて説明する。
図1は、本発明の実施の形態1における映像符号化装置の概略構成を示すブロック図である。
次に、本発明の実施の形態1における映像符号化装置10の動作について図3を用いて説明する。図3は、本発明の実施の形態1における映像符号化装置の動作を示すフロー図である。以下の説明においては、適宜図1及び図2を参照する。また、本実施の形態1では、映像符号化装置10を動作させることによって、映像符号化方法が実施される。よって、本実施の形態1における映像符号化方法の説明は、以下の映像符号化装置10の動作説明に代える。
以上のように本実施の形態1によれば、従来のマルチパス符号化処理と異なり、統計情報又は解析情報等を用いる必要がなく、処理全体を簡略化できるので、基板の増加を抑制できる。また、ブロック毎に算出された第2の量子化パラメータを用いてフレームが符号化されるので、画質の低下も抑制される。更に、本実施の形態1では、映像符号化装置10は、ブロック毎に柔軟にビットレートを割り振ることができるので、効率良く符号化を実行することができる。
本発明の実施の形態1におけるプログラムは、コンピュータに、図3に示すステップA1~A11を実行させるプログラムであれば良い。このプログラムをコンピュータにインストールし、実行することによって、本実施の形態における映像符号化装置10と映像符号化方法とを実現することができる。この場合、コンピュータのプロセッサは、事前処理部11及び映像符号化部12として機能し、処理を行なう。
次に、本発明の実施形態2における、映像符号化装置、映像符号化方法、及びプログラムについて、図4及び図5を参照しながら説明する。
最初に、本実施の形態2における映像符号化装置の構成について説明する。本実施の形態2における映像符号化装置は、図1に示した実施の形態1における映像符号化装置と同様の構成を有している。このため、以下の説明では、適宜図1を参照する。但し、本実施の形態2における映像符号化装置は、事前処理部11の機能の点において、実施の形態1における映像符号化装置の機能とは異なる。以下に図4を用いて、実施の形態1との相違点を中心に説明する。
次に、本発明の実施の形態2における映像符号化装置10の動作について図5を用いて説明する。図5は、本発明の実施の形態2における映像符号化装置の動作を示すフロー図である。以下の説明においては、適宜図1及び図4を参照する。また、本実施の形態2では、映像符号化装置を動作させることによって、映像符号化方法が実施される。よって、本実施の形態2における映像符号化方法の説明は、以下の映像符号化装置の動作説明に代える。
量子化する。
以上のように本実施の形態2による場合も、実施の形態1と同様に、処理全体を簡略化できるので、基板の増加を抑制できる。また、本実施の形態2では、映像符号化装置は、ブロック毎に分散値を求めている。従って、映像符号化装置は、分散値が小さいブロックに対しては、フレームがなだらかに変化している箇所と判定して、ビットレートを少なく割り振る。一方、映像符号化装置は、分散値が大きいブロックに対しては、フレームが急激に変化している箇所と判定して、ビットレートを多く割り振る。このため、本実施の形態2を用いた場合も、上述した実施の形態1と同様に、柔軟にビットレートを割り振ることができ、効率良く符号化を実行できる。
本発明の実施の形態2におけるプログラムは、コンピュータに、図5に示すステップB1~B10を実行させるプログラムであれば良い。このプログラムをコンピュータにインストールし、実行することによって、本実施の形態における映像符号化装置と映像符号化方法とを実現することができる。この場合、コンピュータのプロセッサは、事前処理部11及び映像符号化部12として機能し、処理を行なう。
次に、本発明の実施形態3における、映像符号化装置、映像符号化方法、及びプログラムについて、図6及び図7を参照しながら説明する。
最初に、本実施の形態3における映像符号化装置について説明する。本実施の形態3における映像符号化装置も、図1に示した実施の形態1における映像符号化装置と同様の構成を有している。このため、以下の説明では、適宜図1を参照する。但し、本実施の形態3における映像符号化装置は、事前処理部11の機能の点において、実施の形態1における映像符号化装置の機能とは異なる。以下に図6を用いて、実施の形態1との相違点を中心に説明する。
次に、本発明の実施の形態3における映像符号化装置10の動作について図7を用いて説明する。図7は、本発明の実施の形態3における映像符号化装置の動作を示すフロー図である。以下の説明においては、適宜図1及び図6を参照する。また、本実施の形態3では、映像符号化装置を動作させることによって、映像符号化方法が実施される。よって、本実施の形態3における映像符号化方法の説明は、以下の映像符号化装置の動作説明に変える。
ブロック毎に第2の量子化パラメータQP_MByを算出する。
以上のように本実施の形態3による場合も、実施の形態1と同様に、処理全体を簡略化できるので、基板の増加を抑制できる。また、実施の形態3では、映像符号化装置は、動き補償フレーム間予測により生成した予測フレームを用いて、ブロック毎に、第2の量子化パラメータを求めている。このため、本実施の形態3を用いた場合も、上述した実施の形態1と同様に、柔軟にビットレートを割り振ることができ、効率良く符号化を実行できる。
本発明の実施の形態3におけるプログラムは、コンピュータに図7に示すステップC1~C12を実行させるプログラムであれば良い。このプログラムをコンピュータにインストールし、実行することによって、本実施の発明における映像符号化装置と映像符号化方法とを実現するこができる。この場合、コンピュータのプロセッサは、事前処理部11及び映像符号化部12として機能し、処理を行う。
次に、本発明の実施形態4における、映像符号化装置、映像符号化方法、及びプログラムについて図8を参照しながら説明する。
最初に本実施の形態4における、映像符号化装置について説明する。本実施の形態4における符号化装置も、図1に示した実施の形態1における映像符号化装置と同様の構成を有している。このため、以下の説明では、適宜図1を参照する。但し、本実施の形態4における映像符号化装置は、実施の形態1、実施の形態2、及び実施の形態3における映像符号化装置の事前処理部11の機能を全て持っている。以下に図2、図4、及び図6を用
いて、具体的に説明する。
次に、本発明の実施の形態4における映像符号化装置10の動作について図8を用いて説明する。図8は、本発明の実施の形態4における映像符号化装置の動作を示すフロー図である。以下の説明においては、適宜図1、図2、図4、及び図6を参照する。また、本実施の形態4では、映像符号化装置を動作させることによって、映像符号化方法が実施される。よって、本実施の形態4における映像符号化方法の説明は、以下の映像符号化装置の動作説明に変える。
以上のように本実施の形態4では、映像符号化装置では、事前処理部11は、実施の形態1~3それぞれで用いられた事前処理部の機能を併せ持っている。このため、本実施の形態4によれば、実施の形態1~3で述べた効果を得ることができる。
本発明の実施の形態4におけるプログラムは、コンピュータに図8に示すステップD1~D14を実行させるプログラムであれば良い。このプログラムをコンピュータにインストールし、実行することによって、本実施の発明における映像符号化装置と映像符号化方法とを実現するこができる。この場合、コンピュータのプロセッサは、事前処理部11及び映像符号化部12として機能し、処理を行う。
ここで、実施の形態1~4におけるプログラムを実行することによって、映像符号化装置を実現するコンピュータについて図9を用いて説明する。図9は、本発明の実施の形態1~4における映像符号化装置を実現するコンピュータの一例を示すブロック図である。
ンピュータ読み取り可能な記録媒体120に格納された状態で提供される。なお、本実施の形態におけるプログラムは、通信インターフェイス117を介して接続されたインターネット上で流通するものであっても良い。
複数のフレームで構成された時系列画像を符号化する装置であって、
前記複数のフレームそれぞれ毎に、当該フレームの複雑度に基づいて、当該フレームの第1の量子化パラメータを算出し、更に、当該フレームを2以上のブロックに分割し、前記ブロック毎に、前記第1の量子化パラメータを用いて、第2の量子化パラメータを算出する、事前処理部と、
前記複数のフレームそれぞれについて、当該フレームを構成する前記ブロック毎に、当該ブロックについて算出された前記第2の量子化パラメータを用いて量子化を行い、更に、前記ブロックが量子化された当該フレームを符号化する、映像符号化部と、
を備えている、ことを特徴とする映像符号化装置。
前記事前処理部が、前記複数のフレームの中から基準となる参照フレームを選出し、当該フレームと前記参照フレームとを比較して、当該フレームの前記ブロック毎に差分を算出し、算出した差分と前記第1の量子化パラメータとを用いて、当該フレームの前記ブロック毎に、前記第2の量子化パラメータを算出する、
付記1に記載の映像符号化装置。
前記事前処理部が、当該フレームの前記ブロックそれぞれ毎に、当該ブロックを構成する各画素の画素値から当該ブロックにおける分散値を算出し、算出した前記分散値と前記第1の量子化パラメータとを用いて、当該フレームの前記ブロック毎に、前記第2の量子
化パラメータを算出する、
付記1に記載の映像符号化装置。
前記事前処理部が、動き補償フレーム間予測により予測フレームを生成し、当該フレームと前記予測フレームとを比較して、当該フレームの前記ブロック毎に差分を算出し、算出した差分と前記第1の量子化パラメータとを用いて、当該フレームの前記ブロック毎に、前記第2の量子化パラメータを算出する、
付記1に記載の映像符号化装置。
前記事前処理部が、前記複数のフレームの中から基準となる参照フレームを選出し、当該フレームと前記参照フレームとを比較して、当該フレームの前記ブロック毎に第1の差分を算出し、
更に、当該フレームの前記ブロックそれぞれ毎に、当該ブロックを構成する各画素の画素値から当該ブロックにおける分散値を算出し、
加えて、動き補償フレーム間予測により予測フレームを生成し、当該フレームと前記予測フレームとを比較して、当該フレームの前記ブロック毎に第2の差分を算出し、
そして、前記第1の差分、前記分散値、前記第2の差分、及び前記第1の量子化パラメータを用いて、当該フレームの前記ブロック毎に、前記第2の量子化パラメータを算出する、
付記1に記載の映像符号化装置。
複数のフレームで構成された時系列画像を符号化する方法であって、
(a)前記複数のフレームそれぞれ毎に、当該フレームの複雑度に基づいて、当該フレームの第1の量子化パラメータを算出し、更に、当該フレームを2以上のブロックに分割し、前記ブロック毎に、前記第1の量子化パラメータを用いて、第2の量子化パラメータを算出する、ステップと、
(b)前記複数のフレームそれぞれについて、当該フレームを構成する前記ブロック毎に、当該ブロックについて算出された前記第2の量子化パラメータを用いて量子化を行い、更に、前記ブロックが量子化された当該フレームを符号化する、ステップと、
を有する、ことを特徴とする映像符号化方法。
前記(a)のステップにおいて、
前記複数のフレームの中から基準となる参照フレームを選出し、当該フレームと前記参照フレームとを比較して、当該フレームの前記ブロック毎に差分を算出し、算出した差分と前記第1の量子化パラメータとを用いて、当該フレームの前記ブロック毎に、前記第2の量子化パラメータを算出する、
付記6に記載の映像符号化方法。
前記(a)のステップにおいて、
当該フレームの前記ブロックそれぞれ毎に、当該ブロックを構成する各画素の画素値から当該ブロックにおける分散値を算出し、算出した前記分散値と前記第1の量子化パラメータとを用いて、当該フレームの前記ブロック毎に、前記第2の量子化パラメータを算出する、
付記6に記載の映像符号化方法。
前記(a)のステップにおいて、
動き補償フレーム間予測により予測フレームを生成し、当該フレームと前記予測フレームとを比較して、当該フレームの前記ブロック毎に差分を算出し、算出した差分と前記第1の量子化パラメータとを用いて、当該フレームの前記ブロック毎に、前記第2の量子化パラメータを算出する、
付記6に記載の映像符号化方法。
前記(a)のステップにおいて、
前記複数のフレームの中から基準となる参照フレームを選出し、当該フレームと前記参照フレームとを比較して、当該フレームの前記ブロック毎に第1の差分を算出し、
更に、当該フレームの前記ブロックそれぞれ毎に、当該ブロックを構成する各画素の画素値から当該ブロックにおける分散値を算出し、
加えて、動き補償フレーム間予測により予測フレームを生成し、当該フレームと前記予測フレームとを比較して、当該フレームの前記ブロック毎に第2の差分を算出し、
そして、前記第1の差分、前記分散値、前記第2の差分、及び前記第1の量子化パラメータを用いて、当該フレームの前記ブロック毎に、前記第2の量子化パラメータを算出する、
付記6に記載の映像符号化方法。
コンピュータによって、複数のフレームで構成された時系列画像を符号化するためのプログラムであって、
前記コンピュータに、
(a)前記複数のフレームそれぞれ毎に、当該フレームの複雑度に基づいて、当該フレームの第1の量子化パラメータを算出し、更に、当該フレームを2以上のブロックに分割し、前記ブロック毎に、前記第1の量子化パラメータを用いて、第2の量子化パラメータを算出する、ステップと、
(b)前記複数のフレームそれぞれについて、当該フレームを構成する前記ブロック毎に、当該ブロックについて算出された前記第2の量子化パラメータを用いて量子化を行い、更に、前記ブロックが量子化された当該フレームを符号化する、ステップと、
を実行させるプログラム。
前記(a)のステップにおいて、
前記複数のフレームの中から基準となる参照フレームを選出し、当該フレームと前記参照フレームとを比較して、当該フレームの前記ブロック毎に差分を算出し、算出した差分と前記第1の量子化パラメータとを用いて、当該フレームの前記ブロック毎に、前記第2の量子化パラメータを算出する、
付記11に記載のプログラム。
前記(a)のステップにおいて、
当該フレームの前記ブロックそれぞれ毎に、当該ブロックを構成する各画素の画素値から当該ブロックにおける分散値を算出し、算出した前記分散値と前記第1の量子化パラメータとを用いて、当該フレームの前記ブロック毎に、前記第2の量子化パラメータを算出する、
付記11に記載のプログラム。
前記(a)のステップにおいて、
動き補償フレーム間予測により予測フレームを生成し、当該フレームと前記予測フレームとを比較して、当該フレームの前記ブロック毎に差分を算出し、算出した差分と前記第1の量子化パラメータとを用いて、当該フレームの前記ブロック毎に、前記第2の量子化パラメータを算出する、
付記11に記載のプログラム。
前記(a)のステップにおいて、
前記複数のフレームの中から基準となる参照フレームを選出し、当該フレームと前記参照フレームとを比較して、当該フレームの前記ブロック毎に第1の差分を算出し、
更に、当該フレームの前記ブロックそれぞれ毎に、当該ブロックを構成する各画素の画素値から当該ブロックにおける分散値を算出し、
加えて、動き補償フレーム間予測により予測フレームを生成し、当該フレームと前記予測フレームとを比較して、当該フレームの前記ブロック毎に第2の差分を算出し、
そして、前記第1の差分、前記分散値、前記第2の差分、及び前記第1の量子化パラメータを用いて、当該フレームの前記ブロック毎に、前記第2の量子化パラメータを算出する、
付記11に記載のプログラム。
11 事前処理部
12 映像符号化部
21 ブロック
22 対象フレーム
23 参照フレーム
30 予測フレーム
110 コンピュータ
111 CPU
112 メインメモリ
113 記憶装置
114 入力インターフェイス
115 表示コントローラ
116 データリーダ/ライタ
117 通信インターフェイス
118 入力機器
119 ディスプレイ装置
120 記録媒体
121 バス
Claims (3)
- 複数のフレームで構成された時系列画像を符号化する装置であって、
前記複数のフレームそれぞれ毎に、当該フレームの複雑度に基づいて、当該フレームの第1の量子化パラメータを算出し、更に、当該フレームを2以上のブロックに分割し、前記ブロック毎に、前記第1の量子化パラメータを用いて、第2の量子化パラメータを算出する、事前処理部と、
前記複数のフレームそれぞれについて、当該フレームを構成する前記ブロック毎に、当該ブロックについて算出された前記第2の量子化パラメータを用いて量子化を行い、更に、前記ブロックが量子化された当該フレームを符号化する、映像符号化部と、
を備え、
前記事前処理部が、前記複数のフレームの中から基準となる参照フレームを選出し、当該フレームと前記参照フレームとを比較して、当該フレームの前記ブロック毎に第1の差分を算出し、
更に、当該フレームの前記ブロックそれぞれ毎に、当該ブロックを構成する各画素の画素値から当該ブロックにおける分散値を算出し、
加えて、当該フレームと前記参照フレームとから、動き補償フレーム間予測により予測フレームを生成し、当該フレームと前記予測フレームとを比較して、当該フレームの前記ブロック毎に第2の差分を算出し、
そして、前記第1の差分、前記分散値、前記第2の差分、及び前記第1の量子化パラメータを用いて、当該フレームの前記ブロック毎に、前記第2の量子化パラメータを算出する、
ことを特徴とする映像符号化装置。 - 複数のフレームで構成された時系列画像を符号化する方法であって、
(a)前記複数のフレームそれぞれ毎に、当該フレームの複雑度に基づいて、当該フレームの第1の量子化パラメータを算出し、更に、当該フレームを2以上のブロックに分割し、前記ブロック毎に、前記第1の量子化パラメータを用いて、第2の量子化パラメータを算出する、ステップと、
(b)前記複数のフレームそれぞれについて、当該フレームを構成する前記ブロック毎に、当該ブロックについて算出された前記第2の量子化パラメータを用いて量子化を行い、更に、前記ブロックが量子化された当該フレームを符号化する、ステップと、
を有し、
前記(a)のステップにおいて、
前記複数のフレームの中から基準となる参照フレームを選出し、当該フレームと前記参照フレームとを比較して、当該フレームの前記ブロック毎に第1の差分を算出し、
更に、当該フレームの前記ブロックそれぞれ毎に、当該ブロックを構成する各画素の画素値から当該ブロックにおける分散値を算出し、
加えて、当該フレームと前記参照フレームとから、動き補償フレーム間予測により予測フレームを生成し、当該フレームと前記予測フレームとを比較して、当該フレームの前記ブロック毎に第2の差分を算出し、
そして、前記第1の差分、前記分散値、前記第2の差分、及び前記第1の量子化パラメータを用いて、当該フレームの前記ブロック毎に、前記第2の量子化パラメータを算出する、
ことを特徴とする映像符号化方法。 - コンピュータによって、複数のフレームで構成された時系列画像を符号化するためのプログラムであって、
前記コンピュータに、
(a)前記複数のフレームそれぞれ毎に、当該フレームの複雑度に基づいて、当該フレームの第1の量子化パラメータを算出し、更に、当該フレームを2以上のブロックに分割し、前記ブロック毎に、前記第1の量子化パラメータを用いて、第2の量子化パラメータを算出する、ステップと、
(b)前記複数のフレームそれぞれについて、当該フレームを構成する前記ブロック毎に、当該ブロックについて算出された前記第2の量子化パラメータを用いて量子化を行い、更に、前記ブロックが量子化された当該フレームを符号化する、ステップと、
を実行させ、
前記(a)のステップにおいて、
前記複数のフレームの中から基準となる参照フレームを選出し、当該フレームと前記参照フレームとを比較して、当該フレームの前記ブロック毎に第1の差分を算出し、
更に、当該フレームの前記ブロックそれぞれ毎に、当該ブロックを構成する各画素の画素値から当該ブロックにおける分散値を算出し、
加えて、当該フレームと前記参照フレームとから、動き補償フレーム間予測により予測フレームを生成し、当該フレームと前記予測フレームとを比較して、当該フレームの前記ブロック毎に第2の差分を算出し、
そして、前記第1の差分、前記分散値、前記第2の差分、及び前記第1の量子化パラメータを用いて、当該フレームの前記ブロック毎に、前記第2の量子化パラメータを算出する、
プログラム。
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