JPH08294130A - 複数のプロセッサを使用したビデオ圧縮 - Google Patents

複数のプロセッサを使用したビデオ圧縮

Info

Publication number
JPH08294130A
JPH08294130A JP8074244A JP7424496A JPH08294130A JP H08294130 A JPH08294130 A JP H08294130A JP 8074244 A JP8074244 A JP 8074244A JP 7424496 A JP7424496 A JP 7424496A JP H08294130 A JPH08294130 A JP H08294130A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
picture
bits
video
modeling
subsequence
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
JP8074244A
Other languages
English (en)
Other versions
JP3533282B2 (ja
Inventor
Prasoon Tiwari
プラスーン・ティワリ
Eric Viscito
エリック・ヴィシート
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
International Business Machines Corp
Original Assignee
International Business Machines Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by International Business Machines Corp filed Critical International Business Machines Corp
Publication of JPH08294130A publication Critical patent/JPH08294130A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP3533282B2 publication Critical patent/JP3533282B2/ja
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N19/00—Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals
    • H04N19/42—Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals characterised by implementation details or hardware specially adapted for video compression or decompression, e.g. dedicated software implementation
    • H04N19/436—Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals characterised by implementation details or hardware specially adapted for video compression or decompression, e.g. dedicated software implementation using parallelised computational arrangements
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N19/00—Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals
    • H04N19/10—Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals using adaptive coding
    • H04N19/102—Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals using adaptive coding characterised by the element, parameter or selection affected or controlled by the adaptive coding
    • H04N19/103—Selection of coding mode or of prediction mode
    • H04N19/114—Adapting the group of pictures [GOP] structure, e.g. number of B-frames between two anchor frames
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N19/00—Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals
    • H04N19/10—Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals using adaptive coding
    • H04N19/102—Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals using adaptive coding characterised by the element, parameter or selection affected or controlled by the adaptive coding
    • H04N19/124—Quantisation
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N19/00—Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals
    • H04N19/10—Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals using adaptive coding
    • H04N19/134—Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals using adaptive coding characterised by the element, parameter or criterion affecting or controlling the adaptive coding
    • H04N19/136—Incoming video signal characteristics or properties
    • H04N19/137—Motion inside a coding unit, e.g. average field, frame or block difference
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N19/00—Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals
    • H04N19/10—Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals using adaptive coding
    • H04N19/134—Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals using adaptive coding characterised by the element, parameter or criterion affecting or controlling the adaptive coding
    • H04N19/136—Incoming video signal characteristics or properties
    • H04N19/14—Coding unit complexity, e.g. amount of activity or edge presence estimation
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N19/00—Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals
    • H04N19/10—Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals using adaptive coding
    • H04N19/134—Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals using adaptive coding characterised by the element, parameter or criterion affecting or controlling the adaptive coding
    • H04N19/142—Detection of scene cut or scene change
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N19/00—Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals
    • H04N19/10—Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals using adaptive coding
    • H04N19/134—Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals using adaptive coding characterised by the element, parameter or criterion affecting or controlling the adaptive coding
    • H04N19/146—Data rate or code amount at the encoder output
    • H04N19/149—Data rate or code amount at the encoder output by estimating the code amount by means of a model, e.g. mathematical model or statistical model
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N19/00—Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals
    • H04N19/10—Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals using adaptive coding
    • H04N19/134—Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals using adaptive coding characterised by the element, parameter or criterion affecting or controlling the adaptive coding
    • H04N19/157—Assigned coding mode, i.e. the coding mode being predefined or preselected to be further used for selection of another element or parameter
    • H04N19/159—Prediction type, e.g. intra-frame, inter-frame or bidirectional frame prediction
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N19/00—Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals
    • H04N19/10—Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals using adaptive coding
    • H04N19/169—Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals using adaptive coding characterised by the coding unit, i.e. the structural portion or semantic portion of the video signal being the object or the subject of the adaptive coding
    • H04N19/17—Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals using adaptive coding characterised by the coding unit, i.e. the structural portion or semantic portion of the video signal being the object or the subject of the adaptive coding the unit being an image region, e.g. an object
    • H04N19/172—Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals using adaptive coding characterised by the coding unit, i.e. the structural portion or semantic portion of the video signal being the object or the subject of the adaptive coding the unit being an image region, e.g. an object the region being a picture, frame or field
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N19/00—Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals
    • H04N19/10—Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals using adaptive coding
    • H04N19/169—Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals using adaptive coding characterised by the coding unit, i.e. the structural portion or semantic portion of the video signal being the object or the subject of the adaptive coding
    • H04N19/177—Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals using adaptive coding characterised by the coding unit, i.e. the structural portion or semantic portion of the video signal being the object or the subject of the adaptive coding the unit being a group of pictures [GOP]
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N19/00—Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals
    • H04N19/50—Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals using predictive coding
    • H04N19/503—Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals using predictive coding involving temporal prediction
    • H04N19/51—Motion estimation or motion compensation
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N19/00—Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals
    • H04N19/60—Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals using transform coding
    • H04N19/61—Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals using transform coding in combination with predictive coding
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N19/00—Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals
    • H04N19/10—Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals using adaptive coding
    • H04N19/134—Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals using adaptive coding characterised by the element, parameter or criterion affecting or controlling the adaptive coding
    • H04N19/146—Data rate or code amount at the encoder output
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N19/00—Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals
    • H04N19/10—Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals using adaptive coding
    • H04N19/134—Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals using adaptive coding characterised by the element, parameter or criterion affecting or controlling the adaptive coding
    • H04N19/146—Data rate or code amount at the encoder output
    • H04N19/152—Data rate or code amount at the encoder output by measuring the fullness of the transmission buffer
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N19/00—Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals
    • H04N19/30—Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals using hierarchical techniques, e.g. scalability

Abstract

(57)【要約】 【課題】 複数プロセッサまたは圧縮エージェントによ
って実現される粒度の粗い並列性を使用したビデオ圧縮
を行うシステムおよび技法を提供することである。 【解決手段】 複数のプロセッサを使用してビデオ圧縮
を行うシステムおよび方法を提供する。ビデオ・シーケ
ンスをサブシーケンスに区分化し、各サブシーケンスの
処理割当てを複数のプロセッサに分散させる。次に各サ
ブシーケンス内の各ピクチャのピクチャ・タイプを判断
し、ピクチャ・タイプに基づいて各ピクチャの符号化の
複雑さをモデル化する。モデル化に基づいて、各ピクチ
ャにビット数を割り振る。次に、割り振られたビット数
に従って各ピクチャを圧縮する。他の態様では、ビデオ
・シーケンス内の未来のピクチャの符号化の複雑さの動
的モデル化を使用して、ビデオ・シーケンス内のピクチ
ャの符号化を行う。動的モデルに基づいて、ビデオ・シ
ーケンス内の現行ピクチャの符号化にビットを割り振
る。次に、割り振られたビット数に基づいて現行ピクチ
ャを符号化する。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、データ圧縮の分野
に関し、具体的には、ディジタル動画像信号を圧縮する
システムおよび技法に係わる。
【０００２】
【従来の技術】ディジタル伝送網、ディジタル記憶媒
体、超大規模集積デバイスと、ビデオ信号および音声信
号のディジタル処理の技術的進歩は、多様な応用分野に
おけるディジタル・ビデオの伝送と記憶を経済的にする
方向に収斂しつつある。ディジタル・ビデオ信号の記憶
と伝送は、多くの応用分野の中核であり、ビデオ信号の
非圧縮表現は大量の記憶域を必要とするために、この進
歩し続ける技術分野にとってディジタル・ビデオ圧縮技
法の使用はきわめて重要である。この関連では、過去１
０年間にディジタル・ビデオ信号の圧縮に関するいくつ
かの国際標準が生まれており、さらに多くの標準が現在
作成中である。これらの標準は、テレビ電話やテレビ会
議、高品位ディジタル・テレビジョンの同軸ケーブル網
および光ファイバ網による伝送や地上波放送および直接
衛星放送、ＣＤ−ＲＯＭ、ディジタル・オーディオ・テ
ープ、およびディスク・ドライブに記憶された対話型マ
ルチメディア製品など、多様な用途における圧縮ディジ
タル・ビデオの伝送と記憶に適用される。
【０００３】これらの標準のいくつかには、たとえばＣ
ＣＩＴＴ（国際電信電話諮問委員会）のＨ．１２０勧
告、ＣＣＩＴＴのＨ．２６１勧告、ＩＳＯ／ＩＥＣのＭ
ＰＥＧ−１、ＭＰＥＧ−２標準などの圧縮技法の共通の
中核に基づくアルゴリズムが含まれている。
【０００４】ＭＰＥＧ標準は、国際標準化機構（ＩＳ
Ｏ）と国際電気標準会議（ＩＥＣ）との共同技術委員会
に属するムービング・ピクチャ・エキスパート・グルー
プ（ＭＰＥＧ）によって作成された。ＭＰＥＧ委員会
は、ビデオ信号とそれに付随する音声信号の多重化圧縮
表現に関する標準を開発してきた。これらの標準は、圧
縮ビット・ストリームの構文と復号の方法を規定してい
るが、エンコーダで使用するアルゴリズムの新規性と多
様性にはかなりの自由度を残している。
【０００５】プログレッシブ・ビデオの圧縮に使用する
ためにＭＰＥＧ−１標準が作成された。プログレッシブ
・ビデオ・シーケンスとは、離散的瞬間に見たときに、
各フレームが１つのシーンを表すシーケンスである。そ
れに対してインタレース・ビデオの場合は、フィールド
（画面上の１本おきの線）が周期的に捕捉される。イン
タレース・ビデオでは、画面上で上部フィールドと下部
フィールドが交互の瞬間にリフレッシュされる。任意の
時点で、２つのフィールド、すなわち１つのフレームの
データを見ることができる。
【０００６】ＭＰＥＧ−２標準は、インタレース・ビデ
オまたはプログレッシブ・ビデオ、あるいはプログレッ
シブ・ビデオとインタレース・ビデオの混在したものの
いずれの圧縮にも使用することができる。各フレームが
プログレッシブであるかインタレースであるかは、エン
コーダが指定する。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】現在の基準では、ビデ
オ・シーケンスの高品質ＭＰＥＧビット・ストリームへ
の圧縮は計算を多用するタスクである。ビデオ圧縮プロ
セスは本質的に順次プロセスである。すなわち、多くの
一時的依存関係がある。これらの依存関係は、主として
動き見積もりを行う必要と、指定のビット・レート制約
内に収める必要、すなわちレート制御とによって生ず
る。これらの依存関係の結果、複数のプロセッサを使用
して圧縮プロセスを並列化する（したがって高速化す
る）ことが困難になっている。
【０００８】ＭＰＥＧ−１準拠ビデオ圧縮を行う１つの
従来の方法は、圧縮をマクロブロック・レベルで並列化
すること、すなわち各プロセッサが１つのマクロブロッ
クを圧縮することである。純粋な順次処理よりは優れて
いるが、並列性の粒度が細かいために、プロセッサ間お
よびプロセッサと共有メモリとの間の通信オーバーヘッ
ドがかなり大きくなる。
【０００９】上記に鑑みて、本発明の目的は、複数プロ
セッサまたは圧縮エージェントによって実現される粒度
の粗い並列性を使用したビデオ圧縮を行うシステムおよ
び技法を提供することである。
【００１０】
【課題を解決するための手段】本発明の１つの態様は、
複数プロセッサを使用してビデオ圧縮を行うシステムお
よび方法を提供する。この方法によると、ビデオ・シー
ケンスがサブシーケンスに区分化され、サブシーケンス
の処理割当てが複数のプロセッサに分散される。次に、
各サブシーケンス内の各ピクチャについてピクチャ・タ
イプが判断され、そのピクチャ・タイプに基づいて各ピ
クチャの符号化の複雑さがモデル化される。このモデル
化に基づいて各ピクチャにいくつかのビットが割り振ら
れる。各ピクチャは割り振られたビットに従って圧縮さ
れる。
【００１１】本発明の他の態様は、ビデオ・シーケンス
内の未来のピクチャの符号化の複雑さの動的モデル化を
使用して、ビデオ・シーケンス内のピクチャを符号化す
る方法を提供する。この方法によると、動的モデルに基
づいてビデオ・シーケンス内の現行ピクチャの符号化に
ビットが割り振られる。次に、割り振られたビットに基
づいて現行ピクチャが符号化される。
【００１２】
【発明の実施の形態】
ａ． ＭＰＥＧ環境 本発明はＭＰＥＧ−２エンコーダと組み合わせて適用す
ることができるため、本発明を理解しやすくするため
に、ＭＰＥＧ−２ビデオ圧縮標準のいくつかの関係点に
ついて検討する。しかし、本発明は、ＭＰＥＧ−２標準
の特徴のいくつかを共有する他のビデオ・コーディング
・アルゴリズムにも適用可能であることに留意された
い。
【００１３】まず始めに、テキストのページ、画像、音
声のセグメント、またはビデオ・シーケンスなど、どの
ようなデータ・オブジェクトの圧縮も、一連のステップ
で実行されることを理解されたい。この一連のステップ
には、１）当該オブジェクトをトークンの集合に分解す
るステップと、２）それらのトークンを、ある意味で最
小の長さを有する２進ストリングによって表現するステ
ップと、３）ストリングを明確に定義された順序で連結
するステップが含まれる。ステップ２および３には損失
がない。すなわち、逆の操作によって元のデータを忠実
に回復することができる。ステップ２はエントロピー符
号化と呼ばれる。
【００１４】ステップ１は一般に、損失がない場合とあ
る場合がある。ほとんどのビデオ圧縮アルゴリズムは、
ビット・レート要件が厳しいために損失がある。有効な
有損失圧縮アルゴリズムは冗長情報や無関係な情報をな
くして、視覚的に重大でないと思われる場合には比較的
大きな誤差を許容し、人間の目がきわめて敏感になるシ
ーケンスの局面は綿密に表現する。ＭＰＥＧ−２標準で
ステップ１のために採用している技法については、予測
／補間動き補償ハイブリッドＤＣＴ／ＤＰＣＭ符号化と
して説明することができる。ステップ２では、可変長符
号化とも呼ばれるハフマン符号化が使用される。前述の
ように、ＭＰＥＧ−２標準は実際にはデコーダと圧縮ビ
ット・ストリーム構文の仕様であるが、ＭＰＥＧ−２仕
様に関する以下の説明では、わかりやすくするために主
としてエンコーダの視点から説明する。
【００１５】ＭＰＥＧビデオ標準では、伝送のためのビ
デオの符号化表現が規定されている。これらの標準は、
インタレースまたは非インタレース・コンポーネント・
ビデオに適用されるように作成されている。各ピクチャ
は、輝度（Ｙ）、赤色差（Ｃr）、青色差（Ｃb）の３つ
の成分を有する。Ｃr成分とＣb成分のサンプル数はそれ
ぞれ、水平方向と垂直方向の両方でＹ成分の半分であ
る。
【００１６】ＭＰＥＧデータ・ストリームは、システム
情報とおそらくは他のビット・ストリームとともにシス
テム・データ・ストリームにパックされた、ビデオ・ス
トリームと音声ストリームから成り、層を成していると
みなすことができる。ＭＰＥＧデータ・ストリームのビ
デオ層内では、圧縮データがさらに層を成している。こ
の層の構成の説明は、本発明の理解の助けとなるであろ
う。
【００１７】これらの層は、圧縮方式の動作と、圧縮ビ
ット・ストリームの構成に関係する。最上位層はビデオ
・シーケンス層で、シーケンス全体の制御情報とパラメ
ータが含まれている。次の層では、シーケンスが、ピク
チャ・グループ（ＧＯＰ）と呼ばれる数組の連続ピクチ
ャに細分されている。この層の概略図を図１３に示す。
復号は、先行ＧＯＰとは本質的に無関係に、ＧＯＰのど
こからでも開始することができる。ＧＯＰ内に含めるこ
とができるピクチャの数には制限がなく、すべてのＧＯ
Ｐに同じ数のピクチャが入っている必要もない。
【００１８】３番目の層、すなわち「ピクチャ」層は、
単一のピクチャである。この層の概略図を図１４に示
す。各ピクチャの輝度成分は１６×１６の領域に細分さ
れる。色差成分は１６×１６の輝度領域と空間的に同じ
場所に配置された適切な大きさのブロックに細分されて
いる。４：４：４ビデオの場合、色差成分は１６×１６
であり、４：２：２ビデオの場合は色差成分は８×１
６、４：２：０ビデオの場合は色差成分は８×８であ
る。これらの同じ場所に配置された輝度領域と色差領域
をすべて合わせると、「マクロブロック」（ＭＢ）と呼
ばれる５番目の層が構成される。ピクチャ内のマクロブ
ロックには、ラスタ走査順に連続した番号が付けられて
いる。
【００１９】ピクチャ層とＭＢ層の間には、４番目の層
である「スライス」層がある。各スライスは、いくつか
の連続したＭＢから成る。スライスの大きさは同一ピク
チャ内でも異なるピクチャ間でも一様である必要はな
い。
【００２０】最後に、図１５に示すように、各ＭＢは４
個の８×８輝度ブロックと（４：４：４、４：２：２、
および４：２：０ビデオの）８個、４個、または２個の
クロミナンス・ブロックから成る。画素数すなわちピク
セル数で表した輝度成分の幅をＣで示し、高さをＲで示
した場合（Ｃは列、Ｒは行を表す）、１つのピクチャの
幅はＣ／１６ＭＢで高さはＲ／１６ＭＢとなる。
【００２１】シーケンス層、ＧＯＰ層、ピクチャ層、お
よびスライス層はそれに関連するヘッダを持っている。
ヘッダはバイト位置合わせされた「開始コード」で始ま
り、対応する層に含まれているデータに関係する情報が
入っている。
【００２２】ピクチャはフィールド構造またはフレーム
構造とすることができる。フレーム構造ピクチャには、
フレーム全体、すなわち２つのフィールドを再構成する
ための情報が入っている。フィールド構造ピクチャに
は、１つのフィールドを再構成するための情報が入って
いる。各輝度フレームの幅（画素数すなわちピクセル
数）をＣで示し、高さをＲで示した場合（Ｃは列、Ｒは
行を表す）、フレーム構造ピクチャにはＣ×Ｒピクセル
の情報が含まれ、フィールド構造ピクチャにはＣ×Ｒ／
２ピクセルの情報が含まれる。
【００２３】フィールド構造ピクチャ内のマクロブロッ
クには、１つのフィールドの１６×１６ピクセルのセグ
メントが含まれる。フレーム構造ピクチャ内のマクロブ
ロックには、２つのフィールドによって構成されたフレ
ームの１６×１６ピクセルのセグメントが含まれてい
る。各マクロブロックには２つの各フィールドの１６×
８の領域が含まれている。
【００２４】ＭＰＥＧ−２シーケンスにおける各フレー
ムは、２つの符号化フィールド・ピクチャまたは１つの
符号化フレーム・ピクチャで構成されていなければなら
ない。たとえば、２つのフレームを、１つのフィールド
構造ピクチャの後に１つのフレーム構造ピクチャが続
き、その後に１つのフィールド構造ピクチャが続いた構
成として符号化することは不当である。正当な組合せ
は、２つのフレーム構造ピクチャ、４つのフィールド構
造ピクチャ、２つのフィールド構造ピクチャの後に１つ
のフレーム構造ピクチャ、または１つのフレーム構造ピ
クチャの後に２つのフィールド構造ピクチャのいずれか
の組合せである。したがって、ＭＰＥＧ−２構文にはフ
レーム・ヘッダはないが、概念的にはＭＰＥＧ−２のフ
レーム層を考えることができる。
【００２５】ＧＯＰ内には、３つの「タイプ」のピクチ
ャを含むことができる。ＧＯＰ内の３つのタイプのピク
チャの例を図１６に示す。ピクチャのタイプを区別する
特徴は、使用されている圧縮方法である。第１のタイプ
のモード内ピクチャすなわちＩピクチャは、他のピクチ
ャとは独立して圧縮されている。Ｉピクチャ間の距離に
は一定した上限はないが、ランダム・アクセスおよびそ
の他の特別な動作モードを容易にするために、シーケン
ス全体にわたって点在すると予想される。予測動き補償
ピクチャ（Ｐピクチャ）は、そのピクチャ内と、前に表
示されたＩピクチャまたはＰピクチャからの最も最近に
再構成された２つのフィールド内の圧縮データから再構
成される。双方向動き補償ピクチャ（Ｂピクチャ）は、
そのピクチャ内と、前に表示されたＩピクチャまたはＰ
ピクチャからの２つの再構成フィールド内および将来表
示されるＩピクチャまたはＰピクチャからの２つの再構
成フィールド内の圧縮データから再構成される。再構成
されたＩピクチャまたはＰピクチャを使用して他のピク
チャを再構成することができるため、これらのピクチャ
はアンカー・ピクチャと呼ばれる。本明細書では、次の
アンカー・ピクチャがＩピクチャである場合にアンカー
・ピクチャをターミナル・ピクチャと呼ぶ。
【００２６】１つのきわめて有用な画像圧縮技法は、変
換符号化である。ＭＰＥＧおよびその他のいくつかの圧
縮標準では、離散コサイン変換（ＤＣＴ）を変換方式と
して選択している。Ｉピクチャの圧縮は、１）ピクセル
のブロックのＤＣＴを行うステップと、２）ＤＣＴ係数
を量子化するステップと、３）その結果をハフマン符号
化するステップとによって行われる。ＭＰＥＧでは、Ｄ
ＣＴ操作によって、８×８ピクセルの１ブロックを１組
の８×８の変換係数に変換する。ＤＣＴ変換自体は無損
失の操作であり、実行に使用している計算装置とアルゴ
リズムの精度内に変換することができる。
【００２７】２番目のステップであるＤＣＴ係数の量子
化は、ＭＰＥＧ標準における有損失性のおもな発生源で
ある。ＤＣＴ係数の２次元配列の要素をＣmnで示し、ｍ
およびｎが０ないし７の値をとることができるとする
と、切り捨て修正や丸め修正は別にして、各ＤＣＴ係数
ＣmnをＷmn×ＱＰで割ることで量子化を行うことができ
る。このＷmnは重み係数であり、ＱＰはマクロブロック
量子化係数である。ＱＰは各ＤＣＴ係数に適用されるこ
とに留意されたい。重み係数Ｗmnによって、視覚的によ
り重要でない係数にはより粗い量子化を適用することが
できる。
【００２８】これらの重みは数組存在することができ
る。たとえば、Ｉピクチャの重み係数が１つと、Ｐピク
チャおよびＢピクチャの重み係数が１つ存在することが
できる。ビデオ・シーケンス層でカスタム重みを伝送す
ることも、省略時値を使用することもできるマクロブロ
ック量子化ステップ・パラメータは、ＭＰＥＧ−２で品
質とビット・レートの間で折り合いをつけるための主な
手段である。ＱＰは、ピクチャ内のＭＢごとに異なって
いても構わないことに注目することが重要である。この
機能は、適応量子化（ＡＱ）と呼ばれ、各ピクチャの異
なる領域を異なるステップ・サイズで量子化することが
でき、これを使用して各ピクチャ全体と、異なるピクチ
ャごとの視覚品質を一様化する（しかも最適化する）こ
とができる。一般に、たとえばＭＰＥＧテスト・モデル
では、マクロブロック量子化ステップはマクロブロック
・マスキング係数とピクチャ名目量子化ステップとの積
として算出される。
【００２９】以下の量子化では、各ＭＢのＤＣＴ係数情
報が１組のハフマン・コードを使用して構成され、符号
化される。このステップの詳細は本発明の理解にとって
は重要ではなく、当技術分野で一般に理解されているた
め、本明細書では詳細を述べない。
【００３０】ほとんどのビデオ・シーケンスは連続した
ピクチャ間で強い相互関係を示している。ピクチャを符
号化する前にこの冗長性を取り除く有用な方法は動き補
償である。ＭＰＥＧ−２では、動き補償のためのいくつ
かの手段（後述する）を規定している。
【００３１】動き補償のすべての方法には、以下のよう
な共通点がある。マクロブロックごとに１つまたは複数
の動きベクトルをビット・ストリームに符号化する。こ
れらの動きベクトルによって、デコーダは予測マクロブ
ロックと呼ぶマクロブロックを再構成することができ
る。エンコーダは、符号化するマクロブロックから予測
マクロブロックを差し引いて、差分マクロブロックを形
成する。エンコーダは、内部マクロブロックを圧縮する
ために使用する手段と本質的に同様の手段を使用して、
差分マクロブロックを圧縮する。
【００３２】使用可能な動き補償の方法はピクチャ・タ
イプによって決まる。エンコーダはピクチャ内の各マク
ロブロックについてそれらの方法の中から選択する。動
き補償の方法について、使用するマクロブロック・モー
ドと動き補償モード別に説明する。マクロブロック・モ
ードには、イントラ（Ｉ）モード、フォワード（Ｆ）モ
ード、バックワード（Ｂ）モード、および補間フォワー
ド・バックワード（ＦＢ）モードの４種類がある。Ｉモ
ードでは、動き補償は使用しない。その他のマクロブロ
ック・モードでは、１６×１６（Ｓ）または１６×８
（Ｅ）動き補償モードを使用することができる。Ｆマク
ロブロック・モードでは、デュアルプライム（Ｄ）動き
補償モードも使用することができる。
【００３３】ＭＰＥＧ標準は、固定ビット・レート伝送
媒体で使用することができる。しかし、様々なタイプの
ピクチャ処理があるためと、時間の経過によって符号化
するシーンの時間空間的複雑さが変化するために、各ピ
クチャ内のビット数は厳密に一定しているわけではな
い。ＭＰＥＧ標準は、バッファベースのレート制御方法
を使用して、許容されるビット・レート変化に意味のあ
る限度を設けている。仮想バッファの形でビデオ・バッ
ファ検査機構（ＶＢＶ）が考案されている。その唯一の
タスクは、各ピクチャの符号化に使用するビット数に限
度を設けて、全体的なビット・レートが目標割振りと等
しくなるようにし、目標からの短期間の逸脱が制限され
るようにすることである。このレート制御方式は以下の
ように説明することができる。
【００３４】バッファの後に仮想的デコーダを有するシ
ステムを考えてみる。このバッファには、記憶媒体から
ビット・ストリーム内の圧縮データが一定したビット・
レートで満たされる。バッファ・サイズとビット・レー
トは両方とも、圧縮ビット・ストリームの形で伝送され
るパラメータである。同じくビット・ストリーム内の情
報から導き出される初期遅延の後、仮想デコーダはバッ
ファから最初のピクチャに関連するすべてのデータを瞬
間的に除去する。その後、デコーダは、シーケンスのピ
クチャ・レートと等しい間隔で、バッファ内の最も古い
ピクチャに関連するすべてのデータを除去する。ビット
・ストリームがＭＰＥＧレート制御要件を満たすために
は、デコーダが必要とする瞬間に各ピクチャのすべての
データがバッファ内に入っている必要がある。通常、こ
の要件によって、各ピクチャ内の許容ビット数の上限Ｕ
VBVと下限ＬVBVが設定される。所与のピクチャの上限と
下限は、それに先行するすべてのピクチャで使用されて
いるビット数によって決まる。この要件を満たすビット
・ストリームを生成するのは、エンコーダの役割であ
る。この要件を満たすために、レート制御方法は各マク
ロブロックについて差分マクロブロックの基準（以下予
測誤差と呼ぶ）の情報に依存することができる。このよ
うなレート制御方法の例については、ゴンザレスおよび
ヴィシトの米国特許第５２３１４８４号で開示されてい
る。その方法では、ピクチャを符号化する前に、エンコ
ーダがそのピクチャ内の各マクロブロックの予測誤差を
算出する。
【００３５】 ｂ．ビデオ圧縮のための複数プロセッサ実施例 本発明と組み合わせて使用するのに適した計算機システ
ムを図５に示す。図５のシステムは、システム・バス５
０３（アドレスとデータの両方を伝送する）によって相
互接続された３２個のプロセッサ５０２（０）〜５０２
（３１）を備える。各プロセッサは専用のランダム・ア
クセス・メモリ５０４（０）〜５０４（３１）を備え
る。このシステムは、共有ランダム・アクセス・メモリ
５０６も備える。ランダム・アクセス・メモリ５０４
（０）〜５０４（３１）、５０６は、従来型の半導体メ
モリであることが好ましい。上記のほかに、システムは
Ｄ１テープ機５０８、ディスク・アレイ５１０、および
スタンドアロン・ディスク５１２へのアクセスを行える
ようにする入出力制御装置５０７を備える。
【００３６】Ｄ１テープ機は、この実施例の関連では、
従来のＤ１形式でテープに記憶されている非圧縮動画ビ
デオを読み取るために使用される。以下、これらのビデ
オを「情報源素材」と呼ぶ。ディスク・アレイ５１０
は、情報源素材のセグメントをキャッシュするために使
用される。スタンドアロン・ディスク５１２は、本発明
の原理に従ってシステムによって出力される（情報源素
材から導き出された）圧縮ビデオ・ストリームを記憶す
るために使用される。
【００３７】各プロセッサは、プリプロセッサ５１４
（０）〜５１４（３１）と、プリプロセッサの出力を受
け取るＩＰＵエンコーダ５１６（０）〜５１６（３１）
を備える。１つのプロセッサ５０２（０）（本明細書で
は「符号化制御プロセッサ」と呼ぶ場合もある）は、符
号化マネージャ５１８を備える。プリプロセッサとＩＰ
Ｕエンコーダは、各プロセッサのプライベート・メモリ
５０４（０）〜５０４（３１）からしかるべく実行され
るプログラム・コードとして実施することが好ましい。
符号化マネージャ５１８も、符号化制御プロセッサ５０
２（０）でそのプライベート・メモリ５０４（０）から
実行されるプログラム・コードとして実施することが好
ましい。プリプロセッサ、ＩＰＵエンコーダ、および符
号化マネージャは、別法として、ハードウェア論理回路
として実施することもできることを理解されたい。
【００３８】図１に、図５のシステムによって実行され
るプロセスの概要を示す。図１のプリプロセッサ１０１
は、図５のプリプロセッサ５１４（０）〜５１４（３
１）の組合せによって実行される作業を総体的に表して
いる。同様に、図１のエンコーダ１０３は、図５のＩＰ
Ｕエンコーダ５１６（０）〜５１６（３１）によって行
われる作業を総体的に表している。システムが使用する
圧縮パラメータは、ユーザがスタンドアロン・ディスク
５１２に入っているパラメータ設定値ファイル１０５の
形で入力し、それを図５の符号化マネージャ５１８が読
み取って処理する。Ｄ１テープ機５０８から（ディスク
・アレイ５１０を介して）送られる非圧縮ビデオ・シー
ケンスも、入力１００としてシステムに供給される。
【００３９】プリプロセッサ１０１は、パラメータ設定
値ファイル１０５から取り出したパラメータ１０６のサ
ブセットに基づいて、入力ビデオ・シーケンス内のピク
チャにピクチャ構造、ピクチャタイプ、およびフィール
ド数を割り当てるなど、いくつかの補助機能を実行す
る。エンコーダ１０３への入力は、同じくパラメータ設
定値ファイル１０５から取り出されたパラメータ１０７
の他のサブセット（たとえばビット・レートなど）、入
力ビデオ・シーケンス１００、およびプリプロセッサに
よって生成された補助情報１０２である。エンコーダ
は、パラメータ設定値ファイル１０５に従って、出力１
０４で入力ビデオ１００の圧縮ＭＰＥＧ−２準拠ビット
・ストリームを生成する。
【００４０】プリプロセッサ５１４（０）〜５１４（３
１）の構造を図２に示す。入力ビデオ１００は、（従来
の３：２プルダウン反転を使用する）繰り返しフィール
ド検出器２０１によって処理され、次にシーン・チェン
ジ検出器２０２によって処理される。繰り返しフィール
ド検出とシーン・チェンジ検出は両方とも当技術分野で
周知であり、本明細書では詳述しない。この２つの検出
器の出力２０３および２０４は、それぞれ、ＩＰＵパー
ティショナ２０５に入力として渡される。ＩＰＵパーテ
ィショナは、符号化マネージャ５１８の一部であり、従
って符号化制御プロセッサ５０２（０）の形でしか示し
ていない。ＩＰＵ区分化機能については、後で詳しく説
明する。プリプロセッサの出力は補助情報１０２であ
る。
【００４１】エンコーダの構造を図３に示す。エンコー
ダへの入力は、ＩＰＵ３００に区分化されたビデオ・シ
ーケンスと、ユーザ選択パラメータ１０７のサブセット
である。Ｉ区分単位（ＩＰＵ）は、２つのターミナル・
ピクチャの間のすべての（表示順序の）ピクチャから成
る。２番目のターミナル・ピクチャはＩＰＵに含まれる
が、最初のターミナル・ピクチャは含まれない。この定
義には例外が２つある。最初のＩＰＵはシーケンスの先
頭から始まり最初のターミナル・ピクチャ（これを含
む）で終わる。最後のＩＰＵは最後のターミナル・ピク
チャの直後の最初のピクチャで始まり、シーケンスの最
後までのすべてのピクチャを含む。ビット割振り単位
（ＢＡＵ）は、１組の１つまたは複数の連続したＩＰＵ
である。
【００４２】ビデオ・シーケンス３００は実際にはビデ
オ入力１００と補助データ１０２の組合せである。この
時点で、すでにＩＰＵパーティショナ２０５によってピ
クチャ・タイプが割り当てられている。ＩＰＵビット・
アロケータ３０２によってＩＰＵにビットが割り振られ
る。ＩＰＵビット・アロケータも符号化マネージャ５１
８の一部であることが好ましい。ＩＰＵに割り当てるビ
ット数は、たとえばＩＰＵの合計表示時間に所望のビッ
ト・レートを掛けた積とすることができる。
【００４３】ＩＰＵビット・アロケータの出力は、ＩＰ
Ｕエンコーダ５１６（０）〜５１６（３１）の各入力３
０３に接続されている。さらに、各ＩＰＵエンコーダ
は、共有メモリ５０６の１つの領域を表す接続部３０６
によって結合されている。この接続部は、ＩＰＵの最終
再構成アンカー・ピクチャのエンコーダ再構成を交換す
るために使用される。
【００４４】ＩＰＵビット・アロケータ３０２は、ＩＰ
Ｕを様々なＩＰＵエンコーダに配布するディストリビュ
ータの機能も果たす。アロケータはその入力３００から
次のＩＰＵを入手してそれにビットを割り振り、次の使
用可能なＩＰＵエンコーダにそれを渡す。また、そのＩ
ＰＵエンコーダに対して、直前のＩＰＵを符号化したＩ
ＰＵエンコーダの番号（プロセッサＩＤ）も示す。
【００４５】エンコーダは、符号化マネージャ５１８の
一部である連結器３１３も備えている。連結器３１３は
すべてのＩＰＵビット・ストリームを正しい時間的順序
に組み立てて、その出力１０４で出力する。
【００４６】ＩＰＵがＩＰＵエンコーダ５１６（０）に
渡される場合を考えてみる。必要であれば、ＩＰＵエン
コーダ５１６（０）は、適切なプロセッサＩＤを参照す
ることによって、相互接続３０６を介して直前の再構成
アンカーを入手する。次に、完全なＩＰＵのビット・ス
トリームを生成し、それを連結器３１３に送る。連結器
３１３はすべてのＩＰＵビット・ストリームを正しい時
間的順序に組み立て、その出力１０４に連結ビット・ス
トリームを出力する。直前の再構成アンカーがまだ共有
メモリで入手できない可能性もある。その場合、直前の
再構成アンカーを必要としないピクチャが先に符号化さ
れ、直前の再構成アンカーを必要とするピクチャの符号
化は、再構成アンカーが入手可能になるまで延期され
る。これは、本明細書では、「順序外れ」符号化と呼
ぶ。
【００４７】ＩＰＵエンコーダの構造を図４に詳細に示
す。ＩＰＵエンコーダへの入力３０３は、完全なＩＰＵ
とそのＩＰＵに割り振られたビット数である。ＩＰＵ内
の各ピクチャの各マクロブロックについて、予備動きエ
スティメータ４００が、整数レベルの動きベクトル、マ
スキング係数、ＡＣエネルギー、および処理中のマクロ
ブロックと動きベクトルによる予測との差のエネルギー
の各数量をしかるべく算出する。特定のピクチャのマク
ロブロックｉについて、これらの数量をそれぞれｍ
ｖi、ｍａｓｋｆi、ａｃi、およびｄｉｆｆｅiで示す。
この情報はＩＰＵモデル機構４０２に渡される。ＩＰＵ
モデル機構４０２はこの情報を使用して各ピクチャの符
号化モデルを構成する。これらのモデルはピクチャ・ビ
ット・アロケータ４０４がピクチャにビットを割り振る
ために使用する。モデル化プロセスとビット割振りプロ
セスについては、図８ないし図１２をそれぞれ参照しな
がら後で詳述する。
【００４８】ピクチャ・エンコーダ４０６がピクチャＬ
とそのビット割振りを入力４０５として受け取る。必要
であれば、適切なプロセッサＩＤを使用して、入力３０
６を介して直前のＩＰＵから再構成アンカーを入手す
る。次に、ピクチャ・エンコーダが、その所与のビット
限度ａL内でピクチャを符号化して、その出力３１０で
（そのピクチャの）圧縮ビット・ストリームを生成す
る。所与のビット限度内でピクチャを符号化する技法
は、当技術分野で周知である。好適な技法の一例は、米
国特許第５２３１４８４号で開示されている。所望の場
合、ピクチャ・エンコーダは符号化時にピクチャの符号
化の複雑さを改変することができるタイプのものとする
こともできる。
【００４９】以下に、ＩＰＵパーティショナ２０５につ
いて図６および図７を参照しながら詳細に説明する。Ｉ
ＰＵパーティショナは符号化マネージャ５１８内のプロ
グラム・コードとして実施することが好ましい。共有メ
モリ５０６で入手可能な入力ビデオ・フレームがプロセ
ッサ間で均等に分割される。繰り返しフィールド検出と
シーン・チェンジ検出の後、すべてのプロセッサが同期
化される。その後で、符号化制御プロセッサ５０２
（０）を使用してＩＰＵ区分を算出する。他のプロセッ
サはこの計算の間、遊休状態のままになっている。
【００５０】パラメータ設定値ファイル１０５の一部と
して、ユーザは最大ＩＰＵサイズ（ｍａｘｉｐｕ）と名
目ＩＰＵサイズ（ｎｏｍｉｐｕ）を指定する。共有メモ
リ・セグメント内の第１のｉ個のフィールドがすでに第
１のｍ個のＩＰＵ（０、１、．．．、ｍ−１と番号が付
けられている）に割り当てられている。次に、ＩＰＵｍ
が（ｉ＋１）番目のフィールドから開始するように定義
される。ステップ６０２で、符号化制御プロセッサ５０
２（０）が（繰り返しフィールド・データを使用し
て）、次の２（ｍａｘｉｐｕ＋１）個のフィールドに収
まるピクチャを識別する。このプロセスを実行するのに
十分なフィールド・データがない場合、このステップは
スキップされる。ステップ６０４で、十分なフィールド
・データがあると判断された場合は、ステップ６０６に
入って、その１組のピクチャ内にシーン・チェンジがあ
るか否かが判断される。シーン・チェンジがある場合、
ステップ６０８で現行ＩＰＵがそのシーン・チェンジの
直前のピクチャで終了する。シーン・チェンジがない場
合、ステップ６１０で現行ＩＰＵが、最大２＊ｎｏｍｉ
ｐｕ個のフィールドを含む、ピクチャーの最大初期シー
ケンスが入るように定義される。
【００５１】現行ＩＰＵ内のピクチャ数が決定すると、
ステップ６１２でそれらのピクチャにピクチャ・タイプ
が割り当てられる。ピクチャ・タイプは、ＩＰＵパーテ
ィショナ２０５内でテーブル参照によって判断される。
許容連続Ｂピクチャの最大数と、新しいシーンが現行Ｉ
ＰＵの先頭から開始するか否かに応じて、いくつかのテ
ーブルを使用することができる。｛新しいシーン、古い
シーン｝×｛０，１，２｝の各要素について１つのテー
ブルがあり、そのテーブルでシーン・チェンジ検出器２
０２が現行ＩＰＵが新しいシーンを開始するか古いシー
ンを継続するかを判断し、０、１、２によって連続Ｂピ
クチャの最大数が決定し、パラメータ設定値ファイル１
０５の一部のユーザ入力として指定される。
【００５２】たとえば、ＩＰＵｍが新しいシーンから始
まり、１１個のピクチャと最大２個の許容連続Ｂピクチ
ャを有する場合、テーブルの１１番目の項目（新しいシ
ーン、２）は「Ｉ Ｂ Ｐ Ｂ Ｐ Ｂ Ｐ Ｂ Ｐ」
のようになる。
【００５３】現行ＩＰＵのピクチャ・タイプが判断され
た後、ステップ６２１で共有メモリ内にそのセグメント
のビデオ・データがまだ他にあるかどうかが判断され
る。ある場合には、プロセスは次のＩＰＵのために再び
ステップ６０２に入る。そのセグメントのビデオ・デー
タがそれ以上ない場合には、ステップ６２２で、ビデオ
・シーケンスの最後に達したかどうかが判断される。最
後に達した場合、このプロセスは６２４で終了する。そ
のビデオ・シーケンスの情報源素材がまだある場合、ス
テップ６２６で共有メモリにさらにデータが読み込ま
れ、プロセスは再びステップ６００に入ってその新しい
データを処理する。
【００５４】現行ビデオ・セグメントの最後のＩＰＵの
作成中に、そのセグメント用のデータが失われる（すな
わち、すべて処理済み）ことがある。その場合（これは
ステップ６０４で検出される）、圧縮する情報源素材が
まだあれば（これはステップ６１４で検出される）、ス
テップ６１８で現行セグメントの残りのフィールドが、
ディスク・アレイから共有メモリに読み込まれたデータ
の次のセグメントの先頭に追加される。圧縮する情報源
素材がなければ、ステップ６２０で残りのフィールドが
単独で追加のＩＰＵに入れられる。その後、プロセスは
ステップ６２８で終了する。
【００５５】実施を単純化するために、システムは偶数
のフィールドが繰り越されるようにする。これは、ステ
ップ６１６で、残りの数のフィールドが（取り消す前
に）奇数の場合に最後の繰り返しフィールドを取り消す
ことによって行われる。
【００５６】ＩＰＵサイズを選択する上記の方式によっ
て、圧縮ビデオ・ビット・ストリーム内に多くのランダ
ム・アクセス点ができるようになる。さらに厳密に、１
つのフィールドの表示時間がＴｆ秒であるとする。（そ
の場合、１つのフレームの表示時間は２ ＊ Ｔｆ秒で
ある。）ＩＰＵ内のすべてのピクチャがフレーム構造で
ある場合、シーン・チェンジがないときには２ ＊ Ｔ
ｆ ＊ ｎｏｍｉｐｕ秒おきにＩピクチャが存在するこ
とになる。
【００５７】他の実施例では、ＩＰＵパーティショナ２
０５はＩＰＵ内のピクチャのピクチャ・タイプを判断す
る必要がない。その代わりに、ピクチャ・タイプはＩＰ
Ｕエンコーダ内の予備動きエスティメータ４００の後、
またはその一部として、判断することができる。
【００５８】以下に、ＩＰＵモデル機構４０２によって
行われる処理について図８および図９を参照しながら説
明する。ＩＰＵモデル機構は各ＩＰＵエンコーダ５１６
（０）〜５１６（３２）内のプログラム・コードとして
実施することが好ましい。したがって、各ＩＰＵモデル
機構は他のＩＰＵモデル機構と並行して、それぞれが自
身の別個のＩＰＵに対して機能するものと理解された
い。
【００５９】図８および図９のステップは、ＩＰＵ内の
各ピクチャに適用される。
【００６０】ステップ７０２において、ＩＰＵモデル機
構が前のＩＰＵの名目量子化ステップに基づいてサンプ
リング量子化ステップＱを選択する。たとえば、量子化
ステップＱは、そのような情報を入手することができる
最後のＩＰＵの名目量子化ステップとすることができ
る。さらに、Ｌが０（ＩＰＵ内の最初のピクチャの索
引）に設定される。
【００６１】ステップ７０４で、ＩＰＵモデル機構は、
共有メモリから現行ＩＰＵのピクチャＬを読み取る。
【００６２】ステップ７０６で、処理中のピクチャから
所与の（固定した）割合（たとえば１０パーセント）の
マクロブロックが無作為に選択される。ここでは、
ｉ0、ｉ1、ｉ2、．．．、ｉkー1という番号のマクロブロ
ックがピクチャＬからサンプリングされたマクロブロッ
クであるものとする。
【００６３】ステップ７０８で、選択されたマクロブロ
ックが符号化され、各マクロブロックによって生成され
たＤＣＴ係数ビットの数ｂiが測定される。イントラ・
マクロブロックの場合、ＤＣ係数を符号化するビットは
ｂiには含まれない。非イントラ・マクロブロックの場
合、オリジナルを符号化の基準として使用する。
【００６４】ステップ７１０で、イントラ・マクロブロ
ックとインター（非イントラ）マクロブロックが、イン
トラはＵI、インターはＵNのグループに分けられる。ｍ
ａｓｋｆiをマクロブロックｉのマスキング係数とす
る。
【００６５】ステップ７１２で、サンプリングされた各
マクロブロックの複雑さが算出される。イントラ・マク
ロブロックの場合、複雑さｃ1はＡＣエネルギーをｍａ
ｓｋｆ1とサンプリング量子化ステップＱとの積で割っ
た商であり、ｃi＝ａｃi／（ｍａｓｋi ＊ Ｑ）とな
る。インター・マクロブロックの場合、ｃi＝ｄｉｆｆ
ｅ1／ｍａｓｋｆi ＊ Ｑ）となる。
【００６６】ステップ７１４で、（前にステップ７０６
で決定した）選択したイントラ・マクロブロックＵIの
組内の各マクロブロックｉについて（ｃi，ｂi）で得ら
れるポイントの組を使用して区分的線形単調非減少適合
ＦI Lを算出する。この区分的線形適合ＦI Lは計算プロセ
ッサのプライベート・メモリ５０４（ｎ）に記憶され
る。
【００６７】ステップ７１６で、（前にステップ７０６
で決定した）選択したインター・マクロブロックＵNの
組内の各マクロブロックｉについて（ｃi，ｂi）で得ら
れるポイントの組を使用して区分的線形単調非減少適合
ＦN Lを算出する。この区分的線形適合ＦN Lは計算機プロ
セッサのプライベート・メモリ５０４（ｎ）に記憶され
る。
【００６８】ステップ７１８で、ＩＰＵモデル機構が、
現行ＩＰＵ内にモデル化するピクチャがまだほかにある
かどうかを判断する。モデル化するピクチャがほかにあ
る場合には、ステップ７２０を実行してＬを１だけ増や
し（Ｌ＝Ｌ＋１）、その後、プロセスは再びステップ７
０４に入る。現行ＩＰＵ内にそれ以上ピクチャがない場
合は、プロセスはステップ７２２で終了する。
【００６９】以下に、ピクチャ・ビット・アロケータ４
０４によって行われる処理について図１０ないし１２を
参照しながら説明する。ＩＰＵモデル機構の場合と同様
に、ピクチャ・ビット・アロケータは各ＩＰＵエンコー
ダ５１６（０）〜５１６（３１）内のプログラム・コー
ドとして実施することが好ましい。したがって、各ピク
チャ・ビット・アロケータは、それ自身の別個のＩＰＵ
関連データに基づいて他のピクチャ・ビット・アロケー
タと並行して動作するものと理解されたい。説明をわか
りやすくするために、現行ＩＰＵ内のすべてのピクチャ
がフレーム構造であるものと仮定する。
【００７０】所与の量子化ｘについて、ピクチャ内の各
マクロブロックを符号化するのに必要なＤＣＴ係数ビッ
トの数を見積もる。次に、個々のマクロブロックの見積
もり値を加算してピクチャの見積もり値を得る。（ピク
チャＬの）この見積もり値をｅL（ｘ）で示す。ｉ番目
のマクロブロックがイントラ・マクロブロックの場合、
必要なＤＣＴ係数ビット数は、ＦI L（ａｃi／（ｍａｓ
ｋｆi ＊ ｘ））と見積もられる。ｉ番目のマクロブ
ロックがインター・マクロブロックの場合、必要なＤＣ
Ｔ係数ビット数はＦN L（ｄｉｆｆｅi／（ｍａｓｋｆi
＊ ｘ））と見積もられる。ＭＰＥＧ試験モデルで示さ
れている周知の従来の技法を使用して、必要な「サイ
ド」ビットＳLを見積もることができる。本明細書では
これらの技法については詳述しない。「サイド」ビット
という用語は、（１）インター・マクロブロックの場合
はすべてのＤＣＴ係数ビット以外、（２）イントラ・マ
クロブロックの場合はＡＣ ＤＣＴ係数ビット以外の、
ピクチャを符号化するのに使用されるすべてのビットを
指す。
【００７１】まず、ステップ８０２でＩＰＵ内のすべて
のピクチャのモデルが、プロセッサのプライベート・メ
モリから読み取られる。次に、ステップ８０４で「現行
セグメント」をＩＰＵ内のすべてのピクチャであると定
義する。ステップ８０８で変数ｗをビット・レートに１
フィールドの表示時間を掛けた積と定義する。ステップ
８１０で変数ｚをｗにＩＰＵ内のフィールド数を掛けた
積に設定する。ステップ８１２で、ＩＰＵのビット限度
Ｈをｚと等しい値に設定する。
【００７２】ステップ８１４で、ピクチャ品質が現行セ
グメント全体で一様になるようにｚ個のビットを現行セ
グメント内のピクチャに予備的に分配する。このビット
数はＭＰＥＧビット割振り（ＶＢＶ）制約に従っていな
くてもよいものと理解されたい。予備割当てプロセスは
次のように実行することが好ましい。
【００７３】どの量子化ステップｘについても、現行セ
グメントに必要な合計ビット数は、各ピクチャのＤＣＴ
係数ビット数の見積もり値ｅL（ｘ）の合計に各ピクチ
ャのその他のビットの見積もり値ｓLの合計を加算した
和に等しいものと見積もられる。従来の二等分技法を使
用して、ｚに最も近く（すなわち１％などの固定しきい
値内であり）、しかもｚ以下である値になるようなｘを
選択する。ｘを選択したら、前述のようにｅL（ｘ）＋
ｓLを計算することによって、各ピクチャのビット数ａL
を決定する、ａL＝ｅL（ｘ）＋ｓL。とにかく、ｘはＩ
ＰＵビット・アロケータによってＩＰＵに割り当てられ
たビット数以下になるように設定しなければならない。
【００７４】ステップ８１６で、ＭＰＥＧ ＶＢＶ制約
に違反しているピクチャがないかどうか判断される。
【００７５】違反がない場合、ステップ８３２で、現行
セグメント内の各ピクチャのビット数がａLに確定され
る。ステップ８３４で、Ｈから現行セグメントで使用す
る合計ビット数を差し引く。次に、ステップ８３６で、
現行ＩＰＵ内にそれ以上ピクチャがあるか否かを判断す
る。それ以上ピクチャがない場合、ＩＰＵ内のすべての
ピクチャの最終ビット割振りが、プロセッサのプライベ
ート・メモリを介してピクチャ・エンコーダ４０６に供
給され、次にプロセスはステップ８４４で終了する。ピ
クチャがまだほかにある場合は、ステップ８３８で現行
セグメントがＩＰＵ内の残りのすべてのピクチャとして
定義される。次に、ステップ８４０でｚがＨに等しい値
に設定され（ｚ＝Ｈ）、プロセスは再びステップ８１４
に入る。
【００７６】ステップ８１６でＭＰＥＧ ＶＢＶ制約に
違反するピクチャがあると判断された場合、ステップ８
１８でエンコーダ順序でピクチャを検査することによっ
て、違反が発生した最初のピクチャｖが識別される。ス
テップ８１８では、違反がオーバーフロー（使用ビット
数が少なすぎる）とアンダーフロー（使用ビット数が多
すぎる）のいずれであるかも判断される。ステップ８２
０で、オーバーフローまたはアンダーフローのビット数
Ｏｖが判断される。ステップ８２２で、現行セグメント
が、ピクチャ０からｖまでで構成されるように再定義す
る。
【００７７】ステップ８２４では、ステップ８１８で判
断された違反タイプに応じて分岐をとる。違反がオーバ
ーフローだった場合、ステップ８２６でｚがａ０＋ａ１
＋ａ２＋．．．＋ａｖ＋Ｏｖに設定され、プロセスは再
びステップ８１４に入る。違反がアンダーフローだった
場合、ステップ８２８でｚがａ０＋ａ１＋ａ２＋．．．
＋ａｖ−Ｏｖに設定され、プロセスは再びステップ８１
４に入る。
【００７８】この実施例についてはＩＰＵに関して説明
したが、本発明の原理はビット割振り機構（ＢＡＵ）レ
ベルでの並列化にも適用可能であることを理解された
い。
【００７９】必要であれば、（再構成されたものではな
く）オリジナルの直前アンカーについてＩＰＵ（または
ＢＡＵ）内の最初のＩピクチャのコンシールメント動き
ベクトルを計算することもできる。
【００８０】以上、本発明について好ましい実施例を用
いて説明したが、当業者なら様々な変更および改良を思
いつくであろう。したがって、好ましい実施例は例示的
なものであり、限定的なものではないことを理解された
い。本発明の範囲は、特許請求の範囲によって規定され
る。
【００８１】まとめとして、本発明の構成に関して以下
の事項を開示する。
【００８２】（１）複数のプロセッサを使用してビデオ
圧縮を行う方法であって、ビデオ・シーケンスをサブシ
ーケンスに区分化するステップと、該サブシーケンスの
処理割当てを複数のプロセッサに分配するステップと、
各サブシーケンス内の各ピクチャのピクチャ・タイプを
判断するステップと、該ピクチャ・タイプに基づいて各
ピクチャの符号化の複雑さをモデル化するステップと、
該モデル化に基づいて各ピクチャにビット数を割り振る
ステップと、割り振られたビット数に従って各ピクチャ
を圧縮するステップと、各サブシーケンスのビット・ス
トリームを連結して圧縮ビデオ・ストリームを構成する
ステップとを含む方法。 （２）サブシーケンス内のすべてのピクチャのモデル
化、割振りおよび圧縮が、当該サブシーケンスに割り当
てられた所与のプロセッサによって行われることを特徴
とする、上記（１）に記載の方法。 （３）上記連結が所与の時点でプロセッサのうちのただ
１つによって行われることを特徴とする、上記（２）に
記載の方法。 （４）各サブシーケンスがＩ区分単位であることを特徴
とする、上記（１）に記載の方法。 （５）各サブシーケンスがビット割振り単位であること
を特徴とする、上記（１）に記載の方法。 （６）上記ピクチャ・タイプが参照テーブルを介して判
断されることを特徴とする、上記（１）に記載の方法。 （７）ビデオ・シーケンスを受信し、該ビデオ・シーケ
ンスをサブシーケンスに区分化するプリプロセッサと、
該プリプロセッサに結合され、各サブシーケンス内の各
ピクチャのピクチャ・タイプを判断する手段と、上記プ
リプロセッサから上記サブシーケンスを受け取るように
接続され、複数のプロセッサと、上記サブシーケンスの
処理割当てを上記複数のプロセッサに分配する手段と、
上記ピクチャ・タイプに基づいて各ピクチャの符号化の
複雑さをモデル化する手段と、該モデル化に基づいて各
ピクチャにビット数を割り振る手段と、割り振られたビ
ット数に従って各ピクチャを圧縮する手段と、各サブシ
ーケンスのビット・ストリームを連結して圧縮ビデオ・
ストリームを構成する手段とを備えたエンコーダとを含
む、ビデオ圧縮システム。 （８）上記分配する手段が、サブシーケンス内のすべて
のピクチャのモデル化、割振り、および圧縮を、該サブ
シーケンスに割り当てられた所与のプロセッサに割り当
てることを特徴とする、上記（７）に記載のシステム。 （９）上記分配する手段が所与の時点でプロセッサのう
ちのただ１つに連結を割り当て、連結に割り当てられた
プロセッサを時々変更することを特徴とする、上記
（８）に記載のシステム。 （１０）各サブシーケンスがＩ区分化単位であることを
特徴とする、上記（７）に記載のシステム。 （１１）各サブシーケンスがビット割振り単位であるこ
とを特徴とする、上記（７）に記載のシステム。 （１２）各プロセッサが、ランダム・アクセス・メモリ
内に形成された参照テーブルと、該参照テーブルにアク
セスして上記ピクチャ・タイプを判断する手段とを備え
ることを特徴とする、上記（７）に記載の方法。 （１３）上記参照テーブルがシーン・チェンジ情報を使
用して参照されることを特徴とする、上記（１２）に記
載の方法。 （１４）ビデオ・シーケンス内のピクチャを符号化する
方法であって、該ビデオ・シーケンス内の未来のピクチ
ャの符号化の複雑さを動的にモデル化するステップと、
該モデル化に基づいてビデオ・シーケンス内の現行ピク
チャの符号化にビットを割り振るステップと、割り振ら
れた該ビットに基づいて現行ピクチャを符号化するステ
ップとを含む方法。 （１５）上記動的にモデル化するステップが、符号化順
序で現行ピクチャの後にある、ビデオ・シーケンス内の
ピクチャの複数の領域を選択するステップと、各領域を
符号化するのに必要なビット数を判断するステップと、
各領域の複雑さを決定するステップと、各領域の複雑さ
と該領域を符号化するのに必要なビット数との間の関係
を決定するステップと、現行ピクチャを符号化するのに
必要なビット数の見積もりを上記関係から導き出すステ
ップとをさらに含み、該見積もりに基づいてビットが現
行ピクチャに割り振られることを特徴とする、上記（１
４）に記載の方法。 （１６）現行ピクチャを符号化するのに必要なビット数
を見積もり、現行ピクチャ見積もりと未来のピクチャの
見積もりに基づいて現行ピクチャに該ビット数を割り振
るステップをさらに含む、上記（１５）に記載の方法。 （１７）符号化の結果の符号化ピクチャを復号装置に供
給するステップと、該復号装置によって該符号化ピクチ
ャを復号し、該復号装置によって復号されたピクチャを
表示装置上に表示するステップとをさらに含む、上記
（１５）に記載の方法。 （１８）参照テーブルを介してピクチャ・タイプを判断
するステップをさらに含み、該ピクチャ・タイプに基づ
いて符号化を行うことを特徴とする、上記（１５）に記
載の方法。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施例によるビデオ圧縮システムの概
要を示す図である。
【図２】図１のプリプロセッサの詳細図である。
【図３】図１のエンコーダの詳細図である。
【図４】図３に示すタイプのＩＰＵエンコーダの詳細図
である。
【図５】本発明の原理によるビデオ圧縮システムを実施
するコンピュータ・システムの図である。
【図６】図２のＩＰＵパーティショナの動作を示すフロ
ー・チャートである。
【図７】図２のＩＰＵパーティショナの動作を示すフロ
ー・チャートである。
【図８】図４のＩＰＵモデル機構の動作を示すフロー・
チャートである。
【図９】図４のＩＰＵモデル機構の動作を示すフロー・
チャートである。
【図１０】図４のピクチャ・ビット・アロケータの動作
を示すフロー・チャートである。
【図１１】図４のピクチャ・ビット・アロケータの動作
を示すフロー・チャートである。
【図１２】図４のピクチャ・ビット・アロケータの動作
を示すフロー・チャートである。
【図１３】ピクチャ・グループ層を示す図である。
【図１４】ピクチャ層を示す図である。
【図１５】マクロブロックの構成要素を示す図である。
【図１６】典型的なピクチャ・グループ内のピクチャの
タイプを示す図である。
【符号の説明】
１００ ビデオ・シーケンス １０１ プリプロセッサ １０３ エンコーダ １０４ 圧縮ビット・ストリーム １０５ パラメータ設定値
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 エリック・ヴィシート アメリカ合衆国94117 カリフォルニア州 サンフランシスコ オーク 1709 アパー トメント・ナンバー１

Claims (18)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】複数のプロセッサを使用してビデオ圧縮を
    行う方法であって、 ビデオ・シーケンスをサブシーケンスに区分化するステ
    ップと、 該サブシーケンスの処理割当てを複数のプロセッサに分
    配するステップと、 各サブシーケンス内の各ピクチャのピクチャ・タイプを
    判断するステップと、 該ピクチャ・タイプに基づいて各ピクチャの符号化の複
    雑さをモデル化するステップと、 該モデル化に基づいて各ピクチャにビット数を割り振る
    ステップと、 割り振られたビット数に従って各ピクチャを圧縮するス
    テップと、 各サブシーケンスのビット・ストリームを連結して圧縮
    ビデオ・ストリームを構成するステップとを含む方法。
  2. 【請求項２】サブシーケンス内のすべてのピクチャのモ
    デル化、割振りおよび圧縮が、当該サブシーケンスに割
    り当てられた所与のプロセッサによって行われることを
    特徴とする、請求項１に記載の方法。
  3. 【請求項３】上記連結が所与の時点でプロセッサのうち
    のただ１つによって行われることを特徴とする、請求項
    ２に記載の方法。
  4. 【請求項４】各サブシーケンスがＩ区分単位であること
    を特徴とする、請求項１に記載の方法。
  5. 【請求項５】各サブシーケンスがビット割振り単位であ
    ることを特徴とする、請求項１に記載の方法。
  6. 【請求項６】上記ピクチャ・タイプが参照テーブルを介
    して判断されることを特徴とする、請求項１に記載の方
    法。
  7. 【請求項７】ビデオ・シーケンスを受信し、該ビデオ・
    シーケンスをサブシーケンスに区分化するプリプロセッ
    サと、 該プリプロセッサに結合され、各サブシーケンス内の各
    ピクチャのピクチャ・タイプを判断する手段と、 上記プリプロセッサから上記サブシーケンスを受け取る
    ように接続され、 複数のプロセッサと、 上記サブシーケンスの処理割当てを上記複数のプロセッ
    サに分配する手段と、 上記ピクチャ・タイプに基づいて各ピクチャの符号化の
    複雑さをモデル化する手段と、 該モデル化に基づいて各ピクチャにビット数を割り振る
    手段と、 割り振られたビット数に従って各ピクチャを圧縮する手
    段と、 各サブシーケンスのビット・ストリームを連結して圧縮
    ビデオ・ストリームを構成する手段とを備えたエンコー
    ダとを含む、ビデオ圧縮システム。
  8. 【請求項８】上記分配する手段が、サブシーケンス内の
    すべてのピクチャのモデル化、割振り、および圧縮を、
    該サブシーケンスに割り当てられた所与のプロセッサに
    割り当てることを特徴とする、請求項７に記載のシステ
    ム。
  9. 【請求項９】上記分配する手段が所与の時点でプロセッ
    サのうちのただ１つに連結を割り当て、連結に割り当て
    られたプロセッサを時々変更することを特徴とする、請
    求項８に記載のシステム。
  10. 【請求項１０】各サブシーケンスがＩ区分化単位である
    ことを特徴とする、請求項７に記載のシステム。
  11. 【請求項１１】各サブシーケンスがビット割振り単位で
    あることを特徴とする、請求項７に記載のシステム。
  12. 【請求項１２】各プロセッサが、ランダム・アクセス・
    メモリ内に形成された参照テーブルと、該参照テーブル
    にアクセスして上記ピクチャ・タイプを判断する手段と
    を備えることを特徴とする、請求項７に記載の方法。
  13. 【請求項１３】上記参照テーブルがシーン・チェンジ情
    報を使用して参照されることを特徴とする、請求項１２
    に記載の方法。
  14. 【請求項１４】ビデオ・シーケンス内のピクチャを符号
    化する方法であって、 該ビデオ・シーケンス内の未来のピクチャの符号化の複
    雑さを動的にモデル化するステップと、 該モデル化に基づいてビデオ・シーケンス内の現行ピク
    チャの符号化にビットを割り振るステップと、 割り振られた該ビットに基づいて現行ピクチャを符号化
    するステップとを含む方法。
  15. 【請求項１５】上記動的にモデル化するステップが、 符号化順序で現行ピクチャの後にある、ビデオ・シーケ
    ンス内のピクチャの複数の領域を選択するステップと、 各領域を符号化するのに必要なビット数を判断するステ
    ップと、 各領域の複雑さを決定するステップと、 各領域の複雑さと該領域を符号化するのに必要なビット
    数との間の関係を決定するステップと、 現行ピクチャを符号化するのに必要なビット数の見積も
    りを上記関係から導き出すステップとをさらに含み、 該見積もりに基づいてビットが現行ピクチャに割り振ら
    れることを特徴とする、請求項１４に記載の方法。
  16. 【請求項１６】現行ピクチャを符号化するのに必要なビ
    ット数を見積もり、現行ピクチャ見積もりと未来のピク
    チャの見積もりに基づいて現行ピクチャに該ビット数を
    割り振るステップをさらに含む、請求項１５に記載の方
    法。
  17. 【請求項１７】符号化の結果の符号化ピクチャを復号装
    置に供給するステップと、該復号装置によって該符号化
    ピクチャを復号し、該復号装置によって復号されたピク
    チャを表示装置上に表示するステップとをさらに含む、
    請求項１５に記載の方法。
  18. 【請求項１８】参照テーブルを介してピクチャ・タイプ
    を判断するステップをさらに含み、該ピクチャ・タイプ
    に基づいて符号化を行うことを特徴とする、請求項１５
    に記載の方法。
JP07424496A 1995-04-06 1996-03-28 複数のプロセッサを使用したビデオ圧縮 Expired - Fee Related JP3533282B2 (ja)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US08/471,315 US5694170A (en) 1995-04-06 1995-04-06 Video compression using multiple computing agents
US471315 1995-04-06

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPH08294130A true JPH08294130A (ja) 1996-11-05
JP3533282B2 JP3533282B2 (ja) 2004-05-31

Family

ID=23871138

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP07424496A Expired - Fee Related JP3533282B2 (ja) 1995-04-06 1996-03-28 複数のプロセッサを使用したビデオ圧縮

Country Status (2)

Country Link
US (2) US5694170A (ja)
JP (1) JP3533282B2 (ja)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH10290458A (ja) * 1997-04-15 1998-10-27 Sony Corp ビデオエンコードシステム

Families Citing this family (84)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO1997005745A1 (en) * 1995-07-31 1997-02-13 Sony Corporation Image pickup system, picture processor, encoder, encoding method, and random noise removing method
GB2306831B (en) * 1995-10-30 2000-05-24 Sony Uk Ltd Video data compression
US5686963A (en) * 1995-12-26 1997-11-11 C-Cube Microsystems Method for performing rate control in a video encoder which provides a bit budget for each frame while employing virtual buffers and virtual buffer verifiers
US6100931A (en) * 1996-03-19 2000-08-08 Sony Corporation Method and apparatus for controlling a target amount of code and for compressing video data
JPH10145779A (ja) * 1996-11-06 1998-05-29 Sony Corp フィールド検出装置およびフィールド検出方法、画像符号化装置および画像符号化方法、並びに記録媒体および記録方法
US6549575B1 (en) * 1996-11-07 2003-04-15 International Business Machines Corporation. Efficient, flexible motion estimation architecture for real time MPEG2 compliant encoding
US6141447A (en) * 1996-11-21 2000-10-31 C-Cube Microsystems, Inc. Compressed video transcoder
US6351563B1 (en) * 1997-07-09 2002-02-26 Hyundai Electronics Ind. Co., Ltd. Apparatus and method for coding/decoding scalable shape binary image using mode of lower and current layers
US6230200B1 (en) * 1997-09-08 2001-05-08 Emc Corporation Dynamic modeling for resource allocation in a file server
US20020044692A1 (en) * 2000-10-25 2002-04-18 Goertzen Kenbe D. Apparatus and method for optimized compression of interlaced motion images
US6327421B1 (en) 1998-03-10 2001-12-04 International Business Machines Corporation Multiple speed fast forward/rewind compressed video delivery system
US7016413B2 (en) 1998-03-20 2006-03-21 International Business Machines Corporation Adaptively encoding a picture of contrasted complexity having normal video and noisy video portions
US6963608B1 (en) 1998-10-02 2005-11-08 General Instrument Corporation Method and apparatus for providing rate control in a video encoder
AU6277199A (en) * 1998-10-02 2000-04-26 General Instrument Corporation Method and apparatus for providing rate control in a video encoder
US6539124B2 (en) * 1999-02-03 2003-03-25 Sarnoff Corporation Quantizer selection based on region complexities derived using a rate distortion model
US20030185455A1 (en) * 1999-02-04 2003-10-02 Goertzen Kenbe D. Digital image processor
US20030142875A1 (en) * 1999-02-04 2003-07-31 Goertzen Kenbe D. Quality priority
JP3778721B2 (ja) * 1999-03-18 2006-05-24 富士通株式会社 動画像符号化方法および装置
GB2356508B (en) 1999-11-16 2004-03-17 Sony Uk Ltd Data processor and data processing method
GB2357210A (en) * 1999-12-06 2001-06-13 Snell & Wilcox Ltd Inserting future bit rate information in a compressed data stream
EP1183873A1 (en) * 2000-02-29 2002-03-06 Koninklijke Philips Electronics N.V. Film source video detection and encoding
US6904094B1 (en) 2000-09-20 2005-06-07 General Instrument Corporation Processing mode selection for channels in a video multi-processor system
US7039115B1 (en) 2000-09-20 2006-05-02 General Instrument Corporation Processor allocation for channels in a video multi-processor system
US6724825B1 (en) 2000-09-22 2004-04-20 General Instrument Corporation Regeneration of program clock reference data for MPEG transport streams
US6847656B1 (en) * 2000-09-25 2005-01-25 General Instrument Corporation Statistical remultiplexing with bandwidth allocation among different transcoding channels
US6914939B1 (en) * 2000-11-13 2005-07-05 International Business Machines Corporation Method and apparatus for producing pseudo-constant bits per picture video bit-streams for low-delay compression system
KR100351159B1 (ko) * 2000-12-06 2002-09-05 엘지전자 주식회사 영상 복원 장치 및 방법
US6937770B1 (en) 2000-12-28 2005-08-30 Emc Corporation Adaptive bit rate control for rate reduction of MPEG coded video
US7023924B1 (en) 2000-12-28 2006-04-04 Emc Corporation Method of pausing an MPEG coded video stream
US6907081B2 (en) * 2001-03-30 2005-06-14 Emc Corporation MPEG encoder control protocol for on-line encoding and MPEG data storage
US7174561B2 (en) * 2001-04-13 2007-02-06 Emc Corporation MPEG dual-channel decoder data and control protocols for real-time video streaming
US9894379B2 (en) * 2001-07-10 2018-02-13 The Directv Group, Inc. System and methodology for video compression
US6980594B2 (en) 2001-09-11 2005-12-27 Emc Corporation Generation of MPEG slow motion playout
US6968091B2 (en) * 2001-09-18 2005-11-22 Emc Corporation Insertion of noise for reduction in the number of bits for variable-length coding of (run, level) pairs
US6959116B2 (en) * 2001-09-18 2005-10-25 Emc Corporation Largest magnitude indices selection for (run, level) encoding of a block coded picture
US20030159152A1 (en) * 2001-10-23 2003-08-21 Shu Lin Fast motion trick mode using dummy bidirectional predictive pictures
US7733345B2 (en) * 2001-11-27 2010-06-08 Samsung Electronics Co., Ltd. Method and apparatus for encoding and decoding position interpolator
US20030182399A1 (en) * 2002-03-21 2003-09-25 Silber Matthew A. Method and apparatus for monitoring web access
JP3893344B2 (ja) * 2002-10-03 2007-03-14 松下電器産業株式会社 画像符号化方法および画像符号化装置
US7467180B2 (en) * 2003-05-29 2008-12-16 International Business Machines Corporation Automatically segmenting and populating a distributed computing problem
US7590984B2 (en) * 2003-05-29 2009-09-15 International Business Machines Corporation System and method for balancing a computing load among computing resources in a distributed computing problem
WO2005001771A1 (en) * 2003-06-30 2005-01-06 Koninklijke Philips Electronics N.V. Method of encoding a signal into a bit stream
US7239748B2 (en) * 2003-08-12 2007-07-03 International Business Machines Corporation System and method for segmenting an electronic image
US7324592B2 (en) * 2003-08-13 2008-01-29 Mitsubishi Electric Research Laboratories, Inc. Resource-constrained encoding of multiple videos
US7489726B2 (en) * 2003-08-13 2009-02-10 Mitsubishi Electric Research Laboratories, Inc. Resource-constrained sampling of multiple compressed videos
US8645336B2 (en) * 2003-11-07 2014-02-04 Magnaforte, Llc Digital interactive phrasing system and method
KR100621137B1 (ko) * 2004-02-27 2006-09-13 세이코 엡슨 가부시키가이샤 동화상 부호화 장치 및 동화상 처리장치
US8057307B2 (en) * 2004-04-08 2011-11-15 International Business Machines Corporation Handling of players and objects in massive multi-player on-line games
CN1954611A (zh) * 2004-04-09 2007-04-25 诺基亚公司 压缩图像数据文件的生成方法，图像数据压缩装置及摄影装置
JP2008527945A (ja) * 2005-01-19 2008-07-24 トムソン ライセンシング リアルタイム並列符号化の方法及び装置
JP4389883B2 (ja) * 2006-01-30 2009-12-24 ソニー株式会社 符号化装置、符号化方法、符号化方法のプログラム、符号化方法のプログラムを記録した記録媒体
JP4358215B2 (ja) * 2006-09-27 2009-11-04 株式会社東芝 動画像符号化装置及びその方法
US20080152014A1 (en) * 2006-12-21 2008-06-26 On Demand Microelectronics Method and apparatus for encoding and decoding of video streams
US20080162743A1 (en) * 2006-12-28 2008-07-03 On Demand Microelectronics Method and apparatus to select and modify elements of vectors
US8127235B2 (en) 2007-11-30 2012-02-28 International Business Machines Corporation Automatic increasing of capacity of a virtual space in a virtual world
US20090164919A1 (en) 2007-12-24 2009-06-25 Cary Lee Bates Generating data for managing encounters in a virtual world environment
WO2010082904A1 (en) * 2009-01-15 2010-07-22 Agency For Science, Technology And Research Image encoding methods, image decoding methods, image encoding apparatuses, and image decoding apparatuses
US9205328B2 (en) 2010-02-18 2015-12-08 Activision Publishing, Inc. Videogame system and method that enables characters to earn virtual fans by completing secondary objectives
US9682324B2 (en) 2010-05-12 2017-06-20 Activision Publishing, Inc. System and method for enabling players to participate in asynchronous, competitive challenges
EP2437486A1 (en) 2010-10-04 2012-04-04 Flir Systems AB IR Camera and Method for Processing Thermal Image Information
US10137376B2 (en) 2012-12-31 2018-11-27 Activision Publishing, Inc. System and method for creating and streaming augmented game sessions
MX2016012038A (es) 2014-03-22 2017-01-19 Endocare Inc Sistemas y metodos para planificacion de tratamiento de ablacion y actualizaciones de posicion intraoperativa de dispositivos de ablacion.
US9789406B2 (en) 2014-07-03 2017-10-17 Activision Publishing, Inc. System and method for driving microtransactions in multiplayer video games
US11351466B2 (en) 2014-12-05 2022-06-07 Activision Publishing, Ing. System and method for customizing a replay of one or more game events in a video game
US10118099B2 (en) 2014-12-16 2018-11-06 Activision Publishing, Inc. System and method for transparently styling non-player characters in a multiplayer video game
US10315113B2 (en) 2015-05-14 2019-06-11 Activision Publishing, Inc. System and method for simulating gameplay of nonplayer characters distributed across networked end user devices
US10471348B2 (en) 2015-07-24 2019-11-12 Activision Publishing, Inc. System and method for creating and sharing customized video game weapon configurations in multiplayer video games via one or more social networks
US10099140B2 (en) 2015-10-08 2018-10-16 Activision Publishing, Inc. System and method for generating personalized messaging campaigns for video game players
US11185784B2 (en) 2015-10-08 2021-11-30 Activision Publishing, Inc. System and method for generating personalized messaging campaigns for video game players
US10376781B2 (en) 2015-10-21 2019-08-13 Activision Publishing, Inc. System and method of generating and distributing video game streams
US10245509B2 (en) 2015-10-21 2019-04-02 Activision Publishing, Inc. System and method of inferring user interest in different aspects of video game streams
US10232272B2 (en) 2015-10-21 2019-03-19 Activision Publishing, Inc. System and method for replaying video game streams
KR102525216B1 (ko) * 2016-03-21 2023-04-25 한국전자통신연구원 영상 압축률 및 프레임 제어를 통한 네트워크 대역폭 관리 방법 및 이를 반영한 영상 전송 시스템
US10226703B2 (en) 2016-04-01 2019-03-12 Activision Publishing, Inc. System and method of generating and providing interactive annotation items based on triggering events in a video game
US10500498B2 (en) 2016-11-29 2019-12-10 Activision Publishing, Inc. System and method for optimizing virtual games
US11040286B2 (en) 2017-09-27 2021-06-22 Activision Publishing, Inc. Methods and systems for improved content generation in multiplayer gaming environments
US10561945B2 (en) 2017-09-27 2020-02-18 Activision Publishing, Inc. Methods and systems for incentivizing team cooperation in multiplayer gaming environments
US10974150B2 (en) 2017-09-27 2021-04-13 Activision Publishing, Inc. Methods and systems for improved content customization in multiplayer gaming environments
US10864443B2 (en) 2017-12-22 2020-12-15 Activision Publishing, Inc. Video game content aggregation, normalization, and publication systems and methods
US11679330B2 (en) 2018-12-18 2023-06-20 Activision Publishing, Inc. Systems and methods for generating improved non-player characters
US11097193B2 (en) 2019-09-11 2021-08-24 Activision Publishing, Inc. Methods and systems for increasing player engagement in multiplayer gaming environments
US11712627B2 (en) 2019-11-08 2023-08-01 Activision Publishing, Inc. System and method for providing conditional access to virtual gaming items
US11524234B2 (en) 2020-08-18 2022-12-13 Activision Publishing, Inc. Multiplayer video games with virtual characters having dynamically modified fields of view
US11351459B2 (en) 2020-08-18 2022-06-07 Activision Publishing, Inc. Multiplayer video games with virtual characters having dynamically generated attribute profiles unconstrained by predefined discrete values

Family Cites Families (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0595536A (ja) * 1991-10-01 1993-04-16 Toshiba Corp 高能率符号化信号処理装置
US5231484A (en) * 1991-11-08 1993-07-27 International Business Machines Corporation Motion video compression system with adaptive bit allocation and quantization
US5289577A (en) * 1992-06-04 1994-02-22 International Business Machines Incorporated Process-pipeline architecture for image/video processing
KR960010196B1 (ko) * 1993-06-04 1996-07-26 배순훈 인간의 시각특성을 이용한 디씨(dc) 변환계수 양자화기
US5521841A (en) * 1994-03-31 1996-05-28 Siemens Corporate Research, Inc. Browsing contents of a given video sequence
US5552832A (en) * 1994-10-26 1996-09-03 Intel Corporation Run-length encoding sequence for video signals
US5686964A (en) * 1995-12-04 1997-11-11 Tabatabai; Ali Bit rate control mechanism for digital image and video data compression
US5771316A (en) * 1995-12-26 1998-06-23 C-Cube Microsystems Fade detection
US5719632A (en) * 1996-01-25 1998-02-17 Ibm Corporation Motion video compression system with buffer empty/fill look-ahead bit allocation

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH10290458A (ja) * 1997-04-15 1998-10-27 Sony Corp ビデオエンコードシステム

Also Published As

Publication number Publication date
US6008848A (en) 1999-12-28
US5694170A (en) 1997-12-02
JP3533282B2 (ja) 2004-05-31

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP3533282B2 (ja) 複数のプロセッサを使用したビデオ圧縮
US5719632A (en) Motion video compression system with buffer empty/fill look-ahead bit allocation
KR100253931B1 (ko) 디지탈 영상 시퀀스의 디코딩 방법 및 장치
EP0959627B1 (en) A motion video compression system with adaptive bit allocation and quantization
US6522693B1 (en) System and method for reencoding segments of buffer constrained video streams
US6181742B1 (en) Single pass target allocation for video encoding
EP0562787B1 (en) Image coding method and apparatus
US5956426A (en) Multi-coding apparatus
EP0772362A2 (en) Video data compression
JPH11262003A (ja) 一定ビット・レ―トまたは可変ビット・レ―トのためのディジタル・モ―ション・ビデオ・シ―ケンスの２パス符号化方法
KR20010021879A (ko) 코딩 시스템의 매크로 블록 기반 비율을 제어하기 위한장치 및 방법
KR20000071026A (ko) 코딩 시스템내에서 속도 제어를 최적화하기 위한 장치 및 방법
US6137912A (en) Method of multichannel data compression
JPH09224254A (ja) 動き推定のための装置および方法
KR100238622B1 (ko) 새로운 적응형 양자화기를 이용한 동영상 압축 시스템 및 방법
EP1280356A2 (en) Apparatus and method for compressing multiplexed video signals
US20040234142A1 (en) Apparatus for constant quality rate control in video compression and target bit allocator thereof
EP1134981A1 (en) Automatic setting of optimal search window dimensions for motion estimation
US5757967A (en) Digital video decoder and deinterlacer, format/frame rate converter with common memory
US5652629A (en) Bidirectional motion estimation in a motion video compression system
JPH09154145A (ja) ビデオデータ圧縮方式
JP4619479B2 (ja) 統計的多重化システム
JP3463291B2 (ja) 圧縮ディジタル・ビデオ・シーケンスをデコードし表示する方法および装置
KR100228543B1 (ko) Dpcm/dct 비디오 인코더의 전송율 제어 방법
US6226326B1 (en) Coding device and coding method

Legal Events

Date Code Title Description
RD12 Notification of acceptance of power of sub attorney

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7432

Effective date: 20031216

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A821

Effective date: 20031216

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20040203

RD14 Notification of resignation of power of sub attorney

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7434

Effective date: 20040302

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20040308

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090312

Year of fee payment: 5

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100312

Year of fee payment: 6

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110312

Year of fee payment: 7

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110312

Year of fee payment: 7

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120312

Year of fee payment: 8

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130312

Year of fee payment: 9

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20140312

Year of fee payment: 10

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees