JPH09233473A - 映像符号化装置 - Google Patents
映像符号化装置Info
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- JPH09233473A JPH09233473A JP6731896A JP6731896A JPH09233473A JP H09233473 A JPH09233473 A JP H09233473A JP 6731896 A JP6731896 A JP 6731896A JP 6731896 A JP6731896 A JP 6731896A JP H09233473 A JPH09233473 A JP H09233473A
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- video signal
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- Compression Or Coding Systems Of Tv Signals (AREA)
- Compression Of Band Width Or Redundancy In Fax (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 本発明は、映像信号に対し最適な割当符号量
を求めるための映像符号化装置を考えるとき、その処理
能率を向上させることを目的とする。 【解決手段】 本来符号化したい映像信号を第１の映像
信号とする。第１の映像信号の所定期間より短い時間で
再生させた映像信号を第２の映像信号とする。まず第２
の映像信号を入力とし、第２の映像信号を符号化器１０
２により符号化する。この出力信号の情報量を情報量測
定器１０３で測定する。その情報量を所定の特性変換に
より変換し、記録媒体に記録できるデータ量に応じて、
符号量割当器１０４により割当符号量を求める。求めた
割当量に基づいて、符号化器１０６により第１の映像信
号を量子化処理、可変長符号化処理して、符号化ビット
ストリームを出力する。
を求めるための映像符号化装置を考えるとき、その処理
能率を向上させることを目的とする。 【解決手段】 本来符号化したい映像信号を第１の映像
信号とする。第１の映像信号の所定期間より短い時間で
再生させた映像信号を第２の映像信号とする。まず第２
の映像信号を入力とし、第２の映像信号を符号化器１０
２により符号化する。この出力信号の情報量を情報量測
定器１０３で測定する。その情報量を所定の特性変換に
より変換し、記録媒体に記録できるデータ量に応じて、
符号量割当器１０４により割当符号量を求める。求めた
割当量に基づいて、符号化器１０６により第１の映像信
号を量子化処理、可変長符号化処理して、符号化ビット
ストリームを出力する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、映像信号を圧縮符
号化して光ディスクや磁気ディスク等に記録する際に用
いられ、映像を符号化する映像符号化装置に関するもの
である。
号化して光ディスクや磁気ディスク等に記録する際に用
いられ、映像を符号化する映像符号化装置に関するもの
である。
【０００２】
【従来の技術】近年、映像信号の符号化装置として、画
像を近接する複数の画素からなるブロックに分割し、ブ
ロック毎に離散コサイン変換などの直交変換を行う変換
符号化方法を用いることが一般的になっている。この方
法は変換係数を所定の量子化幅で量子化し、ハフマン符
号などの可変長符号を用いて圧縮符号化するものであ
る。
像を近接する複数の画素からなるブロックに分割し、ブ
ロック毎に離散コサイン変換などの直交変換を行う変換
符号化方法を用いることが一般的になっている。この方
法は変換係数を所定の量子化幅で量子化し、ハフマン符
号などの可変長符号を用いて圧縮符号化するものであ
る。
【０００３】更にテレビ信号等の動画像の符号化におい
ては、各フレーム間の相関を利用したフレーム間符号化
が行われる。フレーム間符号化は符号化の対象とするフ
レームからみて時間的に前あるいは後のフレームを参照
フレームとして、対象フレームを予測し、その予測誤差
信号を符号化し伝送、あるいは記録する。フレーム間の
予測は複数の画素からなるブロック毎に行われ、各ブロ
ックの動き量を検出して動き補償を行う。従って各ブロ
ックの動き量は予測誤差信号と共に伝送あるいは記録さ
れる。
ては、各フレーム間の相関を利用したフレーム間符号化
が行われる。フレーム間符号化は符号化の対象とするフ
レームからみて時間的に前あるいは後のフレームを参照
フレームとして、対象フレームを予測し、その予測誤差
信号を符号化し伝送、あるいは記録する。フレーム間の
予測は複数の画素からなるブロック毎に行われ、各ブロ
ックの動き量を検出して動き補償を行う。従って各ブロ
ックの動き量は予測誤差信号と共に伝送あるいは記録さ
れる。
【０００４】これらは可変長符号を用いているため、発
生符号量は符号化処理した後でなくては認識できない。
従って発生符号量を所定の割当符号量におさめるため、
発生符号量と割当符号量とを比較し、その比較結果に応
じて割当符号量を更新するフィードフォワード制御を行
う方法が一般的に行われている。この方法は符号化遅延
を大きくすることなく所定の符号量に制御することがで
きる。
生符号量は符号化処理した後でなくては認識できない。
従って発生符号量を所定の割当符号量におさめるため、
発生符号量と割当符号量とを比較し、その比較結果に応
じて割当符号量を更新するフィードフォワード制御を行
う方法が一般的に行われている。この方法は符号化遅延
を大きくすることなく所定の符号量に制御することがで
きる。
【０００５】このように、可変長符号化データを与えら
れた所定の割当符号量におさめるために種々の方法が提
案されている。これは、通信，放送等の符号の伝送速度
が一定である場合、再生装置側のバッファメモリの占有
量の破綻を来さないように符号化装置側で符号量を制御
する必要があるからである。
れた所定の割当符号量におさめるために種々の方法が提
案されている。これは、通信，放送等の符号の伝送速度
が一定である場合、再生装置側のバッファメモリの占有
量の破綻を来さないように符号化装置側で符号量を制御
する必要があるからである。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら映像信号
の持つ時間的情報量や空間的情報量の違いによって圧縮
する難易度が異なるため、所定の固定割当符号量によっ
て映像信号を符号化すると画像品質を一定に保つことは
できず、難易度の高い映像においては画質劣化が著しく
大きくなるという課題を有していた。
の持つ時間的情報量や空間的情報量の違いによって圧縮
する難易度が異なるため、所定の固定割当符号量によっ
て映像信号を符号化すると画像品質を一定に保つことは
できず、難易度の高い映像においては画質劣化が著しく
大きくなるという課題を有していた。
【０００７】又、光ディスクもしくは磁気ディスクなど
の媒体に記録する場合は、復号化手段が符号化データの
読み取りを要求したときのみに、媒体から符号化データ
を読み取ればよい。従って符号化データの最大の転送速
度の制限、及び媒体に記録する映像信号の時間の制限を
満たせば、一定の符号量である必要はない。
の媒体に記録する場合は、復号化手段が符号化データの
読み取りを要求したときのみに、媒体から符号化データ
を読み取ればよい。従って符号化データの最大の転送速
度の制限、及び媒体に記録する映像信号の時間の制限を
満たせば、一定の符号量である必要はない。
【０００８】そこで符号化される映像信号に対し最適な
割当符号量を与え、それに基づいて符号化を行うことが
考えられる。そのためには、まず符号化される映像信号
を一旦符号化し、割当符号量を求める必要がある。当然
ながら、その符号化は固定割当符号量における符号化と
比較して時間がかかる。
割当符号量を与え、それに基づいて符号化を行うことが
考えられる。そのためには、まず符号化される映像信号
を一旦符号化し、割当符号量を求める必要がある。当然
ながら、その符号化は固定割当符号量における符号化と
比較して時間がかかる。
【０００９】本発明はかかる点に鑑み、映像信号に対し
最適な割当符号量を求める場合の処理速度を向上させる
ことを目的とする。
最適な割当符号量を求める場合の処理速度を向上させる
ことを目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】本願の請求項１の発明
は、映像信号を圧縮符号化処理する映像符号化装置であ
って、第１の所定期間の第１の映像信号を前記第１の所
定期間より短い第２の所定期間に再生して第２の映像信
号とし、前記第２の映像信号の情報量を測定する情報量
測定手段と、前記情報量測定手段によって測定された情
報量を所定の変換特性により変換し、割当符号量を求め
る符号量割当手段と、前記第１の映像信号を前記割当符
号量に基づいて量子化処理、可変長符号化処理して符号
化ビットストリームを出力する第１の符号化手段と、を
具備することを特徴とするものである。
は、映像信号を圧縮符号化処理する映像符号化装置であ
って、第１の所定期間の第１の映像信号を前記第１の所
定期間より短い第２の所定期間に再生して第２の映像信
号とし、前記第２の映像信号の情報量を測定する情報量
測定手段と、前記情報量測定手段によって測定された情
報量を所定の変換特性により変換し、割当符号量を求め
る符号量割当手段と、前記第１の映像信号を前記割当符
号量に基づいて量子化処理、可変長符号化処理して符号
化ビットストリームを出力する第１の符号化手段と、を
具備することを特徴とするものである。
【００１１】本願の請求項２の発明では、前記情報量測
定手段は、所定の暫定量子化パラメータに比例した量子
化幅で第２の映像信号を量子化した量子化データを、可
変長符号化処理して暫定符号化ビットストリームを出力
する第２の符号化手段と、前記第２の符号化手段より出
力される暫定符号化ビットストリームの符号量を測定
し、その符号量を前記第２の映像信号の情報量として出
力する情報量測定器とを有することを特徴とするもので
ある。
定手段は、所定の暫定量子化パラメータに比例した量子
化幅で第２の映像信号を量子化した量子化データを、可
変長符号化処理して暫定符号化ビットストリームを出力
する第２の符号化手段と、前記第２の符号化手段より出
力される暫定符号化ビットストリームの符号量を測定
し、その符号量を前記第２の映像信号の情報量として出
力する情報量測定器とを有することを特徴とするもので
ある。
【００１２】本願の請求項３の発明では、前記情報量測
定手段は、所定の暫定量子化パラメータに比例した量子
化幅で第２の映像信号を量子化した量子化データを、可
変長符号化処理して暫定符号化ビットストリームを出力
する第２の符号化手段と、前記第２の符号化手段より出
力される暫定符号化ビットストリームの符号量を測定す
る情報量測定器と、前記暫定量子化パラメータと前記第
２の符号化手段により測定された符号量との積を計算
し、前記積の結果を前記第２の映像信号の情報量として
出力する乗算器と、を有することを特徴とするものであ
る。
定手段は、所定の暫定量子化パラメータに比例した量子
化幅で第２の映像信号を量子化した量子化データを、可
変長符号化処理して暫定符号化ビットストリームを出力
する第２の符号化手段と、前記第２の符号化手段より出
力される暫定符号化ビットストリームの符号量を測定す
る情報量測定器と、前記暫定量子化パラメータと前記第
２の符号化手段により測定された符号量との積を計算
し、前記積の結果を前記第２の映像信号の情報量として
出力する乗算器と、を有することを特徴とするものであ
る。
【００１３】本願の請求項４の発明では、前記符号量割
当手段は、前記情報量測定手段により測定された符号量
を線形変換することにより、割当符号量を決定すること
を特徴とするものである。
当手段は、前記情報量測定手段により測定された符号量
を線形変換することにより、割当符号量を決定すること
を特徴とするものである。
【００１４】本願の請求項５の発明では、前記符号量割
当手段は、割当符号量が所定の範囲内に収まるように制
限することを特徴とするものである。
当手段は、割当符号量が所定の範囲内に収まるように制
限することを特徴とするものである。
【００１５】本願の請求項６の発明では、前記第１の符
号化手段は、前記第１の所定期間に割当てられる符号量
と前記符号量割当手段によって求められた前記割当符号
量との差が小さくなるように量子化パラメータを決定
し、前記第１の映像信号を符号化することを特徴とする
ものである。
号化手段は、前記第１の所定期間に割当てられる符号量
と前記符号量割当手段によって求められた前記割当符号
量との差が小さくなるように量子化パラメータを決定
し、前記第１の映像信号を符号化することを特徴とする
ものである。
【００１６】本願の請求項７の発明では、前記第１の符
号化手段及び第２の符号化手段は、フレーム内符号化処
理するフレーム内符号化手段と、過去のフレームを参照
フレームとする前方向フレーム予測符号化処理する前方
向フレーム予測符号化手段と、過去のフレームと未来の
フレームを参照フレームとする両方向フレーム予測符号
化処理する両方向フレーム予測符号化手段を含むもので
あり、ｐを正の所定整数（ｐ＞２）とするとき、前記第
１の映像信号及び前記第２の映像信号に対する連続した
フレームについて、ｐフレーム毎にフレーム内符号化処
理あるいは前方向フレーム予測符号化処理し、フレーム
内符号化処理あるいは前方向フレーム予測符号化処理し
たフレームの間のフレームは両方向フレーム予測符号化
処理するものであり、前記第１，第２の映像信号の全フ
レーム数をＬとするとき、Ｌは（ｐ＋１）以上であるこ
とを特徴とするものである。
号化手段及び第２の符号化手段は、フレーム内符号化処
理するフレーム内符号化手段と、過去のフレームを参照
フレームとする前方向フレーム予測符号化処理する前方
向フレーム予測符号化手段と、過去のフレームと未来の
フレームを参照フレームとする両方向フレーム予測符号
化処理する両方向フレーム予測符号化手段を含むもので
あり、ｐを正の所定整数（ｐ＞２）とするとき、前記第
１の映像信号及び前記第２の映像信号に対する連続した
フレームについて、ｐフレーム毎にフレーム内符号化処
理あるいは前方向フレーム予測符号化処理し、フレーム
内符号化処理あるいは前方向フレーム予測符号化処理し
たフレームの間のフレームは両方向フレーム予測符号化
処理するものであり、前記第１，第２の映像信号の全フ
レーム数をＬとするとき、Ｌは（ｐ＋１）以上であるこ
とを特徴とするものである。
【００１７】本願の請求項８の発明は、前記第１の映像
信号の基準時間Ｔ′及びこれに対応する第２の映像信号
の情報量測定単位となる基準時間をｔ′とし、基準時間
Ｔ′のフレーム数をＮとするとき、前記第１の所定期間
は（ｋ×Ｎフレーム分の時間）（ｋは自然数）であり、
前記第２の映像信号の基準時間ｔ′のフレーム数をＭ(
Ｍ＜Ｎ) とするとき、前記第２の所定期間は（ｋ×Ｍフ
レーム分の時間）であることを特徴とするものである。
信号の基準時間Ｔ′及びこれに対応する第２の映像信号
の情報量測定単位となる基準時間をｔ′とし、基準時間
Ｔ′のフレーム数をＮとするとき、前記第１の所定期間
は（ｋ×Ｎフレーム分の時間）（ｋは自然数）であり、
前記第２の映像信号の基準時間ｔ′のフレーム数をＭ(
Ｍ＜Ｎ) とするとき、前記第２の所定期間は（ｋ×Ｍフ
レーム分の時間）であることを特徴とするものである。
【００１８】本願の請求項９の発明は、前記第１の符号
化手段でフレーム内符号化処理されるフレームと同一の
フレームが前記第２の符号化手段でフレーム内符号化処
理されることを特徴とするものである。
化手段でフレーム内符号化処理されるフレームと同一の
フレームが前記第２の符号化手段でフレーム内符号化処
理されることを特徴とするものである。
【００１９】本願の請求項１０の発明では、第１の所定
期間の所定の符号量は、記録媒体に記録できる全データ
量に応じて、規定されることを特徴とするものである。
期間の所定の符号量は、記録媒体に記録できる全データ
量に応じて、規定されることを特徴とするものである。
【００２０】このような特徴を有する本発明によれば、
第１の所定期間の第１の映像信号をフレームを間引く等
の処理により第１の所定期間より短い第２の所定期間内
に再生して第２の映像信号とする。そしてこの第２の映
像信号の情報量を情報量測定手段によって測定する。測
定された情報量を所定の変換特性により変換して符号量
割当てを行い、割当符号量に基づいて量子化及び可変長
符号化して第１の符号化手段によりビットストリームと
している。こうすれば画像品質を一定に保つために映像
信号に適応した割当符号量を求める場合に、その処理速
度が速くなる。又請求項７では、周期的にフレーム内符
号化を行い、その他のフレームはフレーム間予測符号化
を行っている。この場合、フレーム内符号化を行う周期
の整数倍で割当符号量が求められる。又、割当符号量の
最大値を制限することにより、記録媒体からの読みだし
速度に応じた制御をし、最小値を制限することにより、
最低の画像品質が保証できることとなる。
第１の所定期間の第１の映像信号をフレームを間引く等
の処理により第１の所定期間より短い第２の所定期間内
に再生して第２の映像信号とする。そしてこの第２の映
像信号の情報量を情報量測定手段によって測定する。測
定された情報量を所定の変換特性により変換して符号量
割当てを行い、割当符号量に基づいて量子化及び可変長
符号化して第１の符号化手段によりビットストリームと
している。こうすれば画像品質を一定に保つために映像
信号に適応した割当符号量を求める場合に、その処理速
度が速くなる。又請求項７では、周期的にフレーム内符
号化を行い、その他のフレームはフレーム間予測符号化
を行っている。この場合、フレーム内符号化を行う周期
の整数倍で割当符号量が求められる。又、割当符号量の
最大値を制限することにより、記録媒体からの読みだし
速度に応じた制御をし、最小値を制限することにより、
最低の画像品質が保証できることとなる。
【００２１】
【発明の実施の形態】図１は本発明による映像符号化装
置の第１の実施形態のブロック図である。図２，図３は
符号化器１０２，１０６、図４は情報量測定器１０３、
図５は符号量割当器１０５、図６は第１，第２の映像信
号Ｖ１，Ｖ２とその符号化処理を示すタイムチャートで
ある。まず第１の所定期間Ｔの第１の映像信号Ｖ１は再
生機１０１に一旦記録し、所定のフレームを間引くこと
により第１の所定時間Ｔより短く、全再生時間が第２の
所定時間ｔである第２の映像信号Ｖ２として断続的に再
生されて出力される。第２の映像信号Ｖ２は、第２の符
号化手段である符号化器１０２により符号化され、情報
量測定器１０３により情報量ｂが測定される。符号化割
当器１０４は、所定期間Ｔの符号量が所定の符号量と等
しくなるように、情報量測定器１０３によって測定した
情報量ｂに応じて所定の変換特性により変換し、所定単
位時間Ｔ′の割当符号量Ｂを決定するものである。一方
第１の映像信号は遅延器１０５にも与えられる。遅延器
１０５は所定時間Ｔだけ第１の映像信号の入力を遅延さ
せるものであり、具体的にはＶＴＲ等で構成される。入
力映像信号は第１の符号化手段である符号化器１０６に
より符号化処理され、ビットストリームを出力する。こ
こで符号化器１０２，情報量測定器１０３は情報量測定
手段を構成している。
置の第１の実施形態のブロック図である。図２，図３は
符号化器１０２，１０６、図４は情報量測定器１０３、
図５は符号量割当器１０５、図６は第１，第２の映像信
号Ｖ１，Ｖ２とその符号化処理を示すタイムチャートで
ある。まず第１の所定期間Ｔの第１の映像信号Ｖ１は再
生機１０１に一旦記録し、所定のフレームを間引くこと
により第１の所定時間Ｔより短く、全再生時間が第２の
所定時間ｔである第２の映像信号Ｖ２として断続的に再
生されて出力される。第２の映像信号Ｖ２は、第２の符
号化手段である符号化器１０２により符号化され、情報
量測定器１０３により情報量ｂが測定される。符号化割
当器１０４は、所定期間Ｔの符号量が所定の符号量と等
しくなるように、情報量測定器１０３によって測定した
情報量ｂに応じて所定の変換特性により変換し、所定単
位時間Ｔ′の割当符号量Ｂを決定するものである。一方
第１の映像信号は遅延器１０５にも与えられる。遅延器
１０５は所定時間Ｔだけ第１の映像信号の入力を遅延さ
せるものであり、具体的にはＶＴＲ等で構成される。入
力映像信号は第１の符号化手段である符号化器１０６に
より符号化処理され、ビットストリームを出力する。こ
こで符号化器１０２，情報量測定器１０３は情報量測定
手段を構成している。
【００２２】次に各ブロックについて詳細に説明する。
符号化器１０２の詳細な構成を図２に示す。図２におい
て符号化器１０２は、映像信号の動きを動き予測器２０
１で予測し、その出力をブロック分割器２０２によって
複数画素からなるブロックに分割する。そしてＤＣＴ器
２０３によって離散コサイン変換をし、量子化器２０４
で所定の暫定量子化パラメータに比例した量子化パラメ
ータで量子化処理を行う。量子化器２０４の出力を可変
長符号化器２０５で可変長変換処理して、ビットストリ
ームを前述の情報量測定器１０３に出力する。又量子化
器２０４の量子化した出力を逆量子化器２０７で逆量子
化処理し、ＩＤＣＴ器２０８で逆離散コサイン変換を行
う。そしてフレームメモリ２０９又は２１０に蓄えられ
ている映像を用いて、動き補償器２０６で動き補償を行
い、加算器２０９によってＩＤＣＴ器２０８の出力との
和を取り、フレームメモリ２１０又は２１１に蓄える。
スイッチャー２１２及び２１３はフレーム内符号化、前
方向フレーム間符号化及び双方向予測符号化の３つの予
測符号化モードによって切換えられる。
符号化器１０２の詳細な構成を図２に示す。図２におい
て符号化器１０２は、映像信号の動きを動き予測器２０
１で予測し、その出力をブロック分割器２０２によって
複数画素からなるブロックに分割する。そしてＤＣＴ器
２０３によって離散コサイン変換をし、量子化器２０４
で所定の暫定量子化パラメータに比例した量子化パラメ
ータで量子化処理を行う。量子化器２０４の出力を可変
長符号化器２０５で可変長変換処理して、ビットストリ
ームを前述の情報量測定器１０３に出力する。又量子化
器２０４の量子化した出力を逆量子化器２０７で逆量子
化処理し、ＩＤＣＴ器２０８で逆離散コサイン変換を行
う。そしてフレームメモリ２０９又は２１０に蓄えられ
ている映像を用いて、動き補償器２０６で動き補償を行
い、加算器２０９によってＩＤＣＴ器２０８の出力との
和を取り、フレームメモリ２１０又は２１１に蓄える。
スイッチャー２１２及び２１３はフレーム内符号化、前
方向フレーム間符号化及び双方向予測符号化の３つの予
測符号化モードによって切換えられる。
【００２３】又符号化器１０６は図３に詳細に示すよう
に、図２の符号化器１０２とほぼ同様の構成を有してい
る。即ち映像信号を動き予測器３０１で動き予測し、ブ
ロック分割器３０２によって複数画素からなるブロック
に分割し、ＤＣＴ器３０３によって離散コサイン変換を
する。量子化器３０４は符号量制御装置１０７によって
修正された量子化パラメータが与えられており、これに
比例した量子化幅で量子化処理を行う。量子化器３０４
の出力を逆量子化器３０７で逆量子化処理し、ＩＤＣＴ
器３０８で逆離散コサイン変換を行う。そしてフレーム
メモリ３１０又は３１１に蓄えられている映像を用いて
動き補償器３０６で動き補償を行い、加算器３０９によ
ってＩＤＣＴ器３０８の出力との和を取り、フレームメ
モリ３１０又は３１１に蓄える。スイッチャー３１２及
び３１３はフレーム内符号化、前方向フレーム間符号化
及び双方向予測符号化の３つの予測符号化モードによっ
て切換えられる。
に、図２の符号化器１０２とほぼ同様の構成を有してい
る。即ち映像信号を動き予測器３０１で動き予測し、ブ
ロック分割器３０２によって複数画素からなるブロック
に分割し、ＤＣＴ器３０３によって離散コサイン変換を
する。量子化器３０４は符号量制御装置１０７によって
修正された量子化パラメータが与えられており、これに
比例した量子化幅で量子化処理を行う。量子化器３０４
の出力を逆量子化器３０７で逆量子化処理し、ＩＤＣＴ
器３０８で逆離散コサイン変換を行う。そしてフレーム
メモリ３１０又は３１１に蓄えられている映像を用いて
動き補償器３０６で動き補償を行い、加算器３０９によ
ってＩＤＣＴ器３０８の出力との和を取り、フレームメ
モリ３１０又は３１１に蓄える。スイッチャー３１２及
び３１３はフレーム内符号化、前方向フレーム間符号化
及び双方向予測符号化の３つの予測符号化モードによっ
て切換えられる。
【００２４】こうすれば符号化器１０２，１０６は、ス
イッチャー２１２，２１３及び３１２，３１３を切換え
ることにより、フレーム内符号化処理するフレーム内符
号化処理手段と、過去のフレームを参照フレームとする
前方向フレーム予測符号化処理する前方向フレーム予測
符号化手段と、過去のフレームと未来のフレームを参照
フレームとする両方向フレーム予測符号化処理する両方
向フレーム予測符号化手段を具備することとなる。
イッチャー２１２，２１３及び３１２，３１３を切換え
ることにより、フレーム内符号化処理するフレーム内符
号化処理手段と、過去のフレームを参照フレームとする
前方向フレーム予測符号化処理する前方向フレーム予測
符号化手段と、過去のフレームと未来のフレームを参照
フレームとする両方向フレーム予測符号化処理する両方
向フレーム予測符号化手段を具備することとなる。
【００２５】このフレーム内符号化を行う周期の整数倍
の時間内に発生する符号量で割当符号を求めればよい。
これはフレーム内符号化を行う周期で符号化ビットスト
リームの統計的性質が得られるためである。尚、符号量
を測定して割当符号量を求める最初のフレームは、フレ
ーム内符号化を行うフレームでもかまわないし、フレー
ム間予測符号化を行うフレームでもかまわない。
の時間内に発生する符号量で割当符号を求めればよい。
これはフレーム内符号化を行う周期で符号化ビットスト
リームの統計的性質が得られるためである。尚、符号量
を測定して割当符号量を求める最初のフレームは、フレ
ーム内符号化を行うフレームでもかまわないし、フレー
ム間予測符号化を行うフレームでもかまわない。
【００２６】ｐを正の所定整数とするとき、第１の映像
信号Ｖ１及び第２の映像信号Ｖ２の連続したフレームに
ついて、ｐフレーム毎にフレーム内符号化処理あるいは
前方向フレーム予測符号化処理し、フレーム内符号化処
理あるいは前方向フレーム予測符号化処理したフレーム
の間のフレームは両方向フレーム予測符号化処理し、符
号化器１０２，１０６への入力映像信号は夫々全フレー
ム数をＬとすると、Ｌは（ｐ＋１）以上となるようにす
る。
信号Ｖ１及び第２の映像信号Ｖ２の連続したフレームに
ついて、ｐフレーム毎にフレーム内符号化処理あるいは
前方向フレーム予測符号化処理し、フレーム内符号化処
理あるいは前方向フレーム予測符号化処理したフレーム
の間のフレームは両方向フレーム予測符号化処理し、符
号化器１０２，１０６への入力映像信号は夫々全フレー
ム数をＬとすると、Ｌは（ｐ＋１）以上となるようにす
る。
【００２７】図６（Ａ），（Ｂ）は第１，第２の映像手
段のフレームと、その符号化処理の夫々異なる例を示す
タイムチャートである。第１の映像信号Ｖ１の基準とな
る所定時間Ｔ′（Ｔ＞Ｔ′）のフレーム数をＮとすると
き、所定期間Ｔは（ｋ×Ｎフレーム分の時間）（ｋは自
然数）であり、第２の映像信号Ｖ２の所定時間ｔ′（ｔ
＞ｔ′）のフレーム数をＭ( Ｍ＜Ｎ) とするとき、所定
期間は（ｋ×Ｍフレーム分の時間）である。ここで図６
（Ａ），（Ｂ）に示すように、符号化器１０２でフレー
ム内符号化処理されるフレームと同一のフレームが符号
化器１０６でフレーム内符号化処理するようにしてい
る。又同一フレームは同一の符号化処理がなされる。
段のフレームと、その符号化処理の夫々異なる例を示す
タイムチャートである。第１の映像信号Ｖ１の基準とな
る所定時間Ｔ′（Ｔ＞Ｔ′）のフレーム数をＮとすると
き、所定期間Ｔは（ｋ×Ｎフレーム分の時間）（ｋは自
然数）であり、第２の映像信号Ｖ２の所定時間ｔ′（ｔ
＞ｔ′）のフレーム数をＭ( Ｍ＜Ｎ) とするとき、所定
期間は（ｋ×Ｍフレーム分の時間）である。ここで図６
（Ａ），（Ｂ）に示すように、符号化器１０２でフレー
ム内符号化処理されるフレームと同一のフレームが符号
化器１０６でフレーム内符号化処理するようにしてい
る。又同一フレームは同一の符号化処理がなされる。
【００２８】情報量測定器１０３は符号化器１０２から
出力される暫定符号化ビットストリームの符号量を測定
し、符号量を第２の映像信号Ｖ２の情報量として出力す
るものである。情報量測定器１０３は、図４に示すよう
に符号量測定器４０１，乗算器４０２を含んで構成され
る。符号量測定器４０１は符号化器１０２から出力され
る暫定符号化ビットストリームの符号量を測定するもの
である。乗算器４０２は符号化器１０２の量子化器２０
１の量子化パラメータと符号量の積を計算し、その積の
結果を第２の映像信号の情報量ｂとして出力するもので
ある。
出力される暫定符号化ビットストリームの符号量を測定
し、符号量を第２の映像信号Ｖ２の情報量として出力す
るものである。情報量測定器１０３は、図４に示すよう
に符号量測定器４０１，乗算器４０２を含んで構成され
る。符号量測定器４０１は符号化器１０２から出力され
る暫定符号化ビットストリームの符号量を測定するもの
である。乗算器４０２は符号化器１０２の量子化器２０
１の量子化パラメータと符号量の積を計算し、その積の
結果を第２の映像信号の情報量ｂとして出力するもので
ある。
【００２９】又符号量割当器１０４は、図５に示すよう
に乗算器５０１，加算器５０２を含んで構成される。符
号量割当器１０４は情報量測定器１０３で測定された情
報量をｂ、符号量割当器１０４によって割当てられる割
当符号量をＢとするとき、Ｂ＝ｍ×ｂ＋ｎ（但しｍ，ｎ
は定数）と示されるように、線形変換により割当符号量
Ｂを決定し出力するものとする。但し割当符号量の決定
はこれに限るものではなく、測定された情報量ｂを用い
て入力映像信号の画質を一定に保つ割当符号量Ｂを求め
るものであれば何でも構わない。
に乗算器５０１，加算器５０２を含んで構成される。符
号量割当器１０４は情報量測定器１０３で測定された情
報量をｂ、符号量割当器１０４によって割当てられる割
当符号量をＢとするとき、Ｂ＝ｍ×ｂ＋ｎ（但しｍ，ｎ
は定数）と示されるように、線形変換により割当符号量
Ｂを決定し出力するものとする。但し割当符号量の決定
はこれに限るものではなく、測定された情報量ｂを用い
て入力映像信号の画質を一定に保つ割当符号量Ｂを求め
るものであれば何でも構わない。
【００３０】又符号量割当器１０４は、割当符号量Ｂが
所定の範囲内に収まるように制限することもできる。割
当符号量Ｂの範囲を決めることは、記録媒体からの読出
し速度に応じた制御をすることを可能にする。又下限を
決めることは、入力映像信号の最低の画質を保証するこ
とを可能にする。
所定の範囲内に収まるように制限することもできる。割
当符号量Ｂの範囲を決めることは、記録媒体からの読出
し速度に応じた制御をすることを可能にする。又下限を
決めることは、入力映像信号の最低の画質を保証するこ
とを可能にする。
【００３１】符号量制御装置１０７は、符号化器１０６
からの出力ビットストリームが符号量割当器１０４によ
って割当てられた割当符号量Ｂに等しくなるように、割
当符号量Ｂと出力ビットストリームとから適切な量子化
パラメータになるように修正するものである。
からの出力ビットストリームが符号量割当器１０４によ
って割当てられた割当符号量Ｂに等しくなるように、割
当符号量Ｂと出力ビットストリームとから適切な量子化
パラメータになるように修正するものである。
【００３２】尚所定期間Ｔ′に割当てる割当符号量Ｂの
所定期間Ｔにおける総和をΣＢとするとき、ΣＢは記録
媒体に記録できる全データ量にほぼ等しいものとする。
所定期間Ｔにおける総和をΣＢとするとき、ΣＢは記録
媒体に記録できる全データ量にほぼ等しいものとする。
【００３３】尚ＤＣＴ器２０３及び３０３は、離散コサ
イン変換に限るものではなく、他の直交変換でもかまわ
ない。
イン変換に限るものではなく、他の直交変換でもかまわ
ない。
【００３４】又量子化処理における量子化幅は量子化パ
ラメータに比例したものであるが、フレーム毎あるいは
複数画素からなる画像領域毎にアクティビティーあるい
は動き量等の画像の特性に合わせて重みづけしたもので
もかまわない。
ラメータに比例したものであるが、フレーム毎あるいは
複数画素からなる画像領域毎にアクティビティーあるい
は動き量等の画像の特性に合わせて重みづけしたもので
もかまわない。
【００３５】
【発明の効果】以上のように本発明は、画像品質を一定
に保つために映像信号に適応した割当符号量を求める場
合に要する時間を短縮することができる。又その同じ処
理を同じ時間で行う場合、単位時間当たりの処理量を減
らすことができるということになり、回路構成が簡略化
されるという効果が得られる。
に保つために映像信号に適応した割当符号量を求める場
合に要する時間を短縮することができる。又その同じ処
理を同じ時間で行う場合、単位時間当たりの処理量を減
らすことができるということになり、回路構成が簡略化
されるという効果が得られる。
【００３６】符号量割当器は割当符号量を所定の範囲内
に収まるように制限することもできるので、記録媒体か
らの読みだし速度に応じた制御をすることができ、又入
力映像信号の最低の画質を保証することもできる。
に収まるように制限することもできるので、記録媒体か
らの読みだし速度に応じた制御をすることができ、又入
力映像信号の最低の画質を保証することもできる。
【図１】本発明の第１の実施形態における映像符号化装
置のブロック図である。
置のブロック図である。
【図２】本発明における符号化器１０２の一例を示すブ
ロック図である。
ロック図である。
【図３】本発明における符号化器１０６の一例を示すブ
ロック図である。
ロック図である。
【図４】本発明における符号化器１０３の一例を示すブ
ロック図である。
ロック図である。
【図５】本発明における符号量割当器１０４の一例を示
すロック図である。
すロック図である。
【図６】（Ａ），（Ｂ）は第１，第２の映像信号とその
符号化処理の２つの異なる例を示すタイムチャートであ
る。
符号化処理の２つの異なる例を示すタイムチャートであ
る。
１０１ 再生機 １０２，１０６ 符号化器 １０３ 情報量測定器 １０４ 符号量割当器 １０５ 遅延器 １０７ 符号量制御装置 ２０１，３０１ 動き予測器 ２０２，３０２ ブロック分割器 ２０３，３０３ 離散コサイン変化器 ２０４，３０４ 量子化器 ２０５，３０５ 可変長符号化器 ２０６，３０６ 動き補償器 ２０７，３０７ 逆量子化器 ２０８，３０８ ＩＤＣＴ器 ２０９，３０９ 加算器 ２１０，２１１，３１０，３１１ フレームメモリ ２１２，２１３，３１２，３１３ スイッチャー
Claims (10)
- 【請求項１】 映像信号を圧縮符号化処理する映像符号
化装置であって、 第１の所定期間の第１の映像信号を前記第１の所定期間
より短い第２の所定期間に再生して第２の映像信号と
し、前記第２の映像信号の情報量を測定する情報量測定
手段と、 前記情報量測定手段によって測定された情報量を所定の
変換特性により変換し、割当符号量を求める符号量割当
手段と、 前記第１の映像信号を前記割当符号量に基づいて量子化
処理、可変長符号化処理して符号化ビットストリームを
出力する第１の符号化手段と、を具備することを特徴と
する映像符号化装置。 - 【請求項２】 前記情報量測定手段は、 所定の暫定量子化パラメータに比例した量子化幅で第２
の映像信号を量子化した量子化データを、可変長符号化
処理して暫定符号化ビットストリームを出力する第２の
符号化手段と、 前記第２の符号化手段より出力される暫定符号化ビット
ストリームの符号量を測定し、その符号量を前記第２の
映像信号の情報量として出力する情報量測定器とを有す
ることを特徴とする請求項１記載の映像符号化装置。 - 【請求項３】 前記情報量測定手段は、 所定の暫定量子化パラメータに比例した量子化幅で第２
の映像信号を量子化した量子化データを、可変長符号化
処理して暫定符号化ビットストリームを出力する第２の
符号化手段と、 前記第２の符号化手段より出力される暫定符号化ビット
ストリームの符号量を測定する情報量測定器と、 前記暫定量子化パラメータと前記第２の符号化手段によ
り測定された符号量との積を計算し、前記積の結果を前
記第２の映像信号の情報量として出力する乗算器と、を
有することを特徴とする請求項１記載の映像符号化装
置。 - 【請求項４】 前記符号量割当手段は、 前記情報量測定手段により測定された符号量を線形変換
することにより、割当符号量を決定することを特徴とす
る請求項１記載の映像符号化装置。 - 【請求項５】 前記符号量割当手段は、 割当符号量が所定の範囲内に収まるように制限すること
を特徴とする請求項１記載の映像符号化装置。 - 【請求項６】 前記第１の符号化手段は、 前記第１の所定期間に割当てられる符号量と前記符号量
割当手段によって求められた前記割当符号量との差が小
さくなるように量子化パラメータを決定し、前記第１の
映像信号を符号化することを特徴とする請求項１記載の
映像符号化装置。 - 【請求項７】 前記第１の符号化手段及び第２の符号化
手段は、 フレーム内符号化処理するフレーム内符号化手段と、 過去のフレームを参照フレームとする前方向フレーム予
測符号化処理する前方向フレーム予測符号化手段と、 過去のフレームと未来のフレームを参照フレームとする
両方向フレーム予測符号化処理する両方向フレーム予測
符号化手段を含むものであり、 ｐを正の所定整数（ｐ＞２）とするとき、前記第１の映
像信号及び前記第２の映像信号に対する連続したフレー
ムについて、ｐフレーム毎にフレーム内符号化処理ある
いは前方向フレーム予測符号化処理し、フレーム内符号
化処理あるいは前方向フレーム予測符号化処理したフレ
ームの間のフレームは両方向フレーム予測符号化処理す
るものであり、前記第１，第２の映像信号の全フレーム
数をＬとするとき、Ｌは（ｐ＋１）以上であることを特
徴とする請求項２又は３記載の映像符号化装置。 - 【請求項８】 前記第１の映像信号の基準時間Ｔ′及び
これに対応する第２の映像信号の情報量測定単位となる
基準時間をｔ′とし、基準時間Ｔ′のフレーム数をＮと
するとき、前記第１の所定期間は（ｋ×Ｎフレーム分の
時間）（ｋは自然数）であり、前記第２の映像信号の基
準時間ｔ′のフレーム数をＭ( Ｍ＜Ｎ) とするとき、前
記第２の所定期間は（ｋ×Ｍフレーム分の時間）である
ことを特徴とする請求項１記載の映像符号化装置。 - 【請求項９】 前記第１の符号化手段でフレーム内符号
化処理されるフレームと同一のフレームが前記第２の符
号化手段でフレーム内符号化処理されることを特徴とす
る請求項８記載の映像符号化装置。 - 【請求項１０】 第１の所定期間の所定の符号量は、記
録媒体に記録できる全データ量に応じて、規定されるこ
とを特徴とする請求項１記載の映像符号化装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6731896A JPH09233473A (ja) | 1996-02-27 | 1996-02-27 | 映像符号化装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6731896A JPH09233473A (ja) | 1996-02-27 | 1996-02-27 | 映像符号化装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09233473A true JPH09233473A (ja) | 1997-09-05 |
Family
ID=13341559
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP6731896A Withdrawn JPH09233473A (ja) | 1996-02-27 | 1996-02-27 | 映像符号化装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH09233473A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2007026855A1 (en) * | 2005-09-02 | 2007-03-08 | Canon Kabushiki Kaisha | Image encoding apparatus and image encoding method |
| JP2010507983A (ja) * | 2006-10-25 | 2010-03-11 | トムソン ライセンシング | マルチパスエンコーダにおける効率的な１パスのエンコーディングの方法および装置 |
-
1996
- 1996-02-27 JP JP6731896A patent/JPH09233473A/ja not_active Withdrawn
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2007026855A1 (en) * | 2005-09-02 | 2007-03-08 | Canon Kabushiki Kaisha | Image encoding apparatus and image encoding method |
| JP2007097145A (ja) * | 2005-09-02 | 2007-04-12 | Canon Inc | 画像符号化装置及び画像符号化方法 |
| JP4682102B2 (ja) * | 2005-09-02 | 2011-05-11 | キヤノン株式会社 | 画像符号化装置及び画像符号化方法 |
| US8045815B2 (en) | 2005-09-02 | 2011-10-25 | Canon Kabushiki Kaisha | Image encoding apparatus and image encoding method |
| JP2010507983A (ja) * | 2006-10-25 | 2010-03-11 | トムソン ライセンシング | マルチパスエンコーダにおける効率的な１パスのエンコーディングの方法および装置 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A761 | Written withdrawal of application |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A761 Effective date: 20040319 |