JPH1155671A - 画像圧縮符号化装置 - Google Patents

画像圧縮符号化装置

Info

Publication number
JPH1155671A
JPH1155671A JP21026297A JP21026297A JPH1155671A JP H1155671 A JPH1155671 A JP H1155671A JP 21026297 A JP21026297 A JP 21026297A JP 21026297 A JP21026297 A JP 21026297A JP H1155671 A JPH1155671 A JP H1155671A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
encoding
video
quantization width
unit
compression encoding
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.)
Pending
Application number
JP21026297A
Other languages
English (en)
Inventor
Noboru Katsuta
昇 勝田
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.)
Panasonic Holdings Corp
Original Assignee
Matsushita Electric Industrial Co Ltd
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 Matsushita Electric Industrial Co Ltd filed Critical Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Priority to JP21026297A priority Critical patent/JPH1155671A/ja
Publication of JPH1155671A publication Critical patent/JPH1155671A/ja
Pending legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Compression Or Coding Systems Of Tv Signals (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 圧縮符号化データを記録する際にその記憶で
きる映像の記録時間を保証するため、目標レートに精度
よく符号化しかつ画質を均一化する。 【解決手段】 入力映像記憶部2に一次記憶し、基本符
号化部3へ繰り返し送る。量子化幅算出部4は、比較適
緩慢にレート制御し、符号量が目標レート以下になった
ときのものを選択し出力とする。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、映像信号のディジ
タル圧縮符号化装置に関するものであり、特に圧縮符号
化データを記録する際にその記憶できる映像の記録時間
を保証できるよう目標ビット数にする符号化装置に関す
るものである。
【0002】
【従来の技術】従来の画像圧縮符号化装置は、例えばIS
O/IEC 13818-2(通称MPEG2)にディジタル圧縮符
号化データの国際標準フォーマットがあり、その復号方
法が示されている。また、そのフォーマットに符号化す
る代表的な方法としては、ISO-IEC/JTC/SC29/WG11 N032
8の"Test Model 3"にその記述がある。図7は、従来の
撮像部と圧縮符号化部からなる画像圧縮符号化装置の構
成を示したものである。同図において、101は、撮像
部、102は、圧縮符号化部である。映像信号は、撮像
部101に取り込まれ、圧縮符号化部102に圧縮符号
化部で処理される。この際、その圧縮符号化部には、目
標レートが設定されており、映像信号は、その目標レー
トに近い符号量に符号化される。この目標レートは、た
とえば、圧縮された映像データを記録する場合などに
は、その記録媒体の容量と記録したい時間などによって
設定され、たとえば、記録容量を記録したい時間で割っ
た値が用いられる。そうすることでほぼ記録したい時間
を記録できる。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら上記のよ
うな構成では、目標に近い時間を記録することができる
が、撮像部から実時間で映像信号が入力される場合、そ
れを目標に正確に符号化することが困難であった。たと
えば、ISO-IEC/JTC/SC29/WG11 N0328の"Test Model 3"
においては、ビット発生量も目標レートとの誤差をその
データを復号するデコーダのバッファサイズ以内の精度
で符号化することができるが、数秒程度の短い撮影を繰
り返した場合、それぞれの撮影時に符号化ビット数の誤
差が生じる。デコーダバッファは、MPEG2のメイン
・プロファイル・アト・メイン・レベル(Main Profile
at Main Level)のデコーダバッファは、1.8Mビッ
ト程度あり、3Mbps程度で数秒の符号化を行った場合、
その誤差の割合が数十パーセントとなり、その撮影時間
が数十パーセントで変わってしまう問題があった。特
に、記録媒体がディスクなどでセクター毎の管理が行わ
れる場合、ビット発生量がわずかに増加しても1セクタ
ー余分に使う必要があるためより顕著にこの問題が現れ
る。また、それを防ぐ目的で目標レートへ精度よくあわ
せるためには、符号化している途中での目標レートとの
誤差を少なくすることが必要であるがそうすると映像信
号は符号化の困難さが一定ではないため、映像中での圧
縮による劣化の度合いが一定ではなくなり、劣化の目立
つ問題があった。また、この劣化防止のため、静止画を
符号化において量子化幅を一定にして符号化しその符号
量が目標レートに一番近くなるまで繰り返し量子化幅を
変更して符号化するものがあったが、動画像で符号化を
行う場合その符号量も大きく単に一定レートで目標レー
トとの誤差のビット数が小さくできなかったり、符号化
するための演算量も増加するため、繰り返し回数も減少
させる必要があった。
【0004】また、動画として取り込んだデータを再生
する場合にテレビで再生する場合は、30フレームのイ
ンターレースで出力する必要があるがこの動画中の1フ
レームを静止画として利用する場合、通常の60フィー
ルドになっている映像であれば、1フレーム中の画像
は、時刻の違う2つのフィールド画像が存在することに
なり、動きの大きい画像の場合には、一方のフィールド
のみを用いることになり、垂直解像度が半分になる問題
があった。
【0005】本発明は前記問題を解決し、画質を均一に
保ちかつ記録時間を保証できるように目標レートに精度
よく符号化することができる画像符号化装置を提供する
ものである。また、映像信号を静止画でも解像度表示で
きる符号化を行う画像圧縮符号化装置を提供するもので
ある。
【0006】
【課題を解決するための手段】本発明の画像圧縮符号化
装置は、入力映像記憶部と圧縮符号化部からなり、前記
入力映像記憶部は、入力信号を記憶するとともに前記圧
縮符号化部に記憶した前記入力信号を複数回繰り返し送
り、前記圧縮符号化部は、前記入力信号を複数回繰り返
し圧縮符号化し複数個の符号化データを生成し、前記複
数個の符号化データのうち所定の符号量以下となるもの
を圧縮符号化データとして出力することを特徴とするも
のである。
【0007】また、そのときの圧縮符号化部は、基本符
号化部と符号量算出部および量子化幅算出部を具備し、
前記基本符号化部は前記量子化幅算出部によって指示さ
れる量子化幅で前記入力信号を圧縮符号化し、前記符号
量算出部は前記基本符号化部が発生する符号量を算出
し、前記符号量を前記量子化幅算出部に送り、前記量子
化幅算出部は、目標ビット数に対して符号化した発生ビ
ット数の誤差に基づきその誤差を入力された映像信号よ
りも長い期間内で吸収するよう量子化幅を制御すること
を特徴とするものである。そうすることで、圧縮符号化
部は、より長い期間内で目標レートにあるように制御さ
れるため、画像の困難さに応じてビットが割り当てなが
ら符号化されるとともに同じ映像を繰り返し入力される
ためその期間内の発生ビット数は、目標ビット数に精度
よく符号化されることになり、短い時間の撮影を繰り返
しても撮影時間を保証できる。また、目標レートに設定
して符号化するため単に量子化幅を一定にしてレートが
あるように異なる量子化幅で符号化を繰り返すよりもよ
り精度よく目標の発生ビット数とすることができる。
【0008】また、本発明の画像圧縮符号化装置は、映
像撮像部と圧縮符号化部からなり、前記映像撮像部は、
30フレームのプログレッシブ操作映像として映像を取
り込み前記圧縮符号化部へ入力し、前記圧縮符号化部
は、前記映像を30フレームのインターレース映像とし
て圧縮符号化し、30フレームインターレース信号を示
す信号として出力することを特徴とするものである。そ
のため、符号化されてデータは、30フレームインター
レースの様式となっているため、テレビでの再生が可能
であり、また、各フレームの両フィールドは、ともに同
じ時刻の画像であるため、静止画として表示可能であ
る。
【0009】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て図1から図2を用いて説明する。
【0010】図1は、本発明の実施の形態である画像符
号化装置である。図1において、1は、撮像処理部、2
は、入力映像を一時記憶する入力映像記憶部、3は基本
符号化部、4は、量子化幅算出部、5は、符号量算出
部、6は、記録部である。
【0011】以上のような構成において以下その動作を
説明する。撮像処理部1は、映像信号を30フレームプ
ログレッシブ信号として取り込み入力信号記憶部2に送
る。入力信号記憶部2は、符号化開始信号を受け取ると
その後の一定期間の入力信号を記憶するとともに、基本
符号化部3に送る。そして、記憶した信号を繰り返し基
本符号化部3に送る。一定期間は、ここでは、3秒とす
るが10秒程度でもよりしそれより長くても短くてもよ
い。
【0012】基本符号化部3は、量子化幅算出部4によ
って指示される量子化幅で圧縮符号化する。圧縮符号化
は、30フレームのインターレースデータとしてMPE
G2(ISO/IEC13818)に準拠したデータに符号化
されることにより行われる。また、量子化幅はMPEG
2に表されたq_scale値とする。符号化された信号は、
記録部6および符号量算出部5に送られる。符号量算出
部5は、撮影開始信号を受け取るとマクロブロックタイ
ミング毎のビット発生量を量子化幅算出部4へ送る。ま
た、符号量算出部5は、設定された前記一定期間毎のビ
ット発生量を算出し、符号量が目標レートから求められ
る目標ビット数との誤差が許容値より小さいとき、符号
化終了信号を量子化幅算出部4および記録部6へ送る。
このときの目標ビット数は、たとえば、目標レートが3
Mbpsであり、3秒の期間のとき9000000ビットであ
り、1%の許容誤差を許す場合は、誤差の許容値は、90
000ビットとなる。量子化幅算出部4は、撮影開始信号
を受け取ると符号量発生量に基づき量子化幅を算出し、
基本符号化部3に送る。
【0013】図2は、量子化幅算出部4の量子化幅算出
方法を示している。図2において、7は、処理の開始処
理、8は、撮影開始信号の検出処理、9は、発生ビット
誤差、目標レート、マクロブロック目標ビットTmb、
基準量子化幅の初期化処理、10は、マクロブロックタ
イミングの検出処理、11は、各マクロブロックタイミ
ングでのビット発生誤差の算出処理、12は、撮影開始
時のフレームの再生時のバッファ占有量をデコーダバッ
ファサイズとして、そのあと、ビット発生量およびマク
ロブロック目標ビット数より現時点でのデコーダバッフ
ァ占有量を算出し、所定閾値より低くなった場合は、ア
ンダーフローチェックをYESとし、それ以外をNOと判
定するアンダーフローチェック処理、13は、量子化幅
の算出処理、14は、アンダーフロー回避信号を出力す
るアンダーフロー回避処理、15は、符号化が終了した
かを判定する符号化終了判定処理、16は終了処理であ
る。
【0014】まず、ビット開始信号を受け取ると発生ビ
ット誤差を0とする。次にマクロブロック毎にビット発
生量Bを受け取り目標レートRとの誤差DIFを算出す
る。算出式は、DIF = DIF + B -Tmbであ
る。ただし、Tmbは、目標レートから換算したマクロ
ブロックあたりの目標発生ビット数である。デコーダバ
ッファのアンダーフローの可能性を調べ、アンダーフロ
ーチェックYESの場合は、アンダーフロー回避信号を基
本符号化部3へ送り、アンダーフロー回避処理をさせ
る。アンダーフロー回避処理は、マクロブロックをスキ
ップするなどの処理によって行われる。そして、DIF
をもとに以下の算出式で量子化幅を算出する。
【0015】 q_scale = (R/(R− 1/T・DIF))・q_st q_stは基準量子化幅の初期値である。Tは、反応係数で
ある。上記式において、誤差DIFが増加すると量子化
幅が増加し、ビット発生量が押さえられる。DIFがR
Tのとき量子化幅は無限大に発散するので誤差DIF
は、RTを上限に制御され、また各期間のビット発生レ
ートは目標レートRに近づく。Tの値は、大きければ、
DIFの変化による量子化幅の変化率が小さくなるので
より安定した画質が得られる。Tは、ここでは3とする
が大きくてもよいし、1程度でもよい。以下マクロブロ
ック毎にこの処理を繰り返す。
【0016】記録部6は、基本符号化部3からの符号化
データを記録する。この際撮影開始信号が検出されてか
ら一定期間内のデータが、符号化終了信号を受けるま
で、複数回上書き記録され、符号量算出部からの符号化
終了信号を受けてその時記録されているデータを符号化
結果とする。
【0017】以上のような実施の形態によれば、符号発
生量の誤差を時定数Tの一次のフィードバックの制御で
レートを制御するため、Tを大きくすれば、量子化幅の
変化を小さくできる。この際、一回めにおける発生符号
量の誤差は大きくなるが数回同じ映像が繰り返し入力さ
れるため、繰り返す毎に目標レートに近いビット数が発
生されることになり、常に許容量以内での目標ビット数
に近い符号量の符号化結果を出力するため、記録時間を
保証することができる。
【0018】なお、撮像部1は、30フレームのプログ
レッシブで取り込んだが通常の3フレームのインターレ
ースでの取り込みでもよい。また、反応係数を一定値T
としたが、DIFFの値などにしたがって変化させても
よく、比較的大きな値によってレートを制御し、繰り返
し符号化した結果から目標レートを下回るものを選択す
るのであれば、符号化結果の出力方法はほかの方法でも
よい。
【0019】また、本実施の形態では、レート制御方法
としてビット発生誤差の一次フィードバック系による制
御を行っているが、符号期間よりもより長い時間内でレ
ートを合わせにいくような緩慢な制御方法を行うのであ
れば、別の方法でもよい。
【0020】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
目標のビットレートに実時間に近い時間で画質を均一に
符号化することができ、撮影時間の保証が可能となり、
本発明の実用的効果は大きい。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施の形態における画像符号化装置の
構成図
【図2】本発明の実施の形態における量子化幅算出部4
の量子化幅算出の説明図
【図3】従来の画像符号化装置の構成図
【符号の説明】
1 撮像処理部 2 入力映像記憶部 3 基本符号化部 4 符号量算出部 5 量子化幅算出部 6 記録部 7 処理の開始処理 8 撮影開始信号検出処理 9 初期化処理 10 検出処理 11 ビット発生誤差算出処理 12 アンダーフローチェック処理 13 量子化幅の算出処理 14 アンダーフロー回避処理 15 符号化終了判定処理 16 終了処理 101 撮像部 102 圧縮符号化部

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 入力映像記憶部と圧縮符号化部からな
    り、 前記入力映像記憶部は、入力信号を記憶するとともに前
    記圧縮符号化部に記憶した前記入力信号を複数回繰り返
    し送り、前記圧縮符号化部は、前記入力信号を複数回繰
    り返し圧縮符号化し複数個の符号化データを生成し、前
    記複数個の符号化データのうち所定の符号量以下となる
    ものを圧縮符号化データとして出力することを特徴とす
    る画像圧縮符号化装置。
  2. 【請求項2】 圧縮符号化部は、基本符号化部と符号量
    算出部および量子化幅算出部を具備し、 前記基本符号化部は前記量子化幅算出部によって指示さ
    れる量子化幅で前記入力信号を圧縮符号化し、 前記符号量算出部は前記基本符号化部が発生する符号量
    を算出し、前記符号量を前記量子化幅算出部に送り、 前記量子化幅算出部は、目標ビット数に対して符号化し
    た発生ビット数の誤差に基づきその誤差を入力された映
    像信号よりも長い期間内で吸収するよう量子化幅を制御
    することを特徴とする請求項1記載の画像符号化装置。
  3. 【請求項3】 入力映像記憶部は、符号化開始タイミン
    グ信号より、決められた一定期間の入力信号を記憶し、
    繰り返し圧縮符号化部に送り、前記圧縮符号化部は、符
    号化開始タイミングより符号化を開始するともに、前記
    一定期間毎の符号発生量を検出し、各一定期間内の符号
    発生量が前記符号化の一定期間における目標発生ビット
    数との誤差が任意に定めた許容値より小さいときの圧縮
    符号化データを出力することを特徴とする請求項1記載
    の画像符号化装置。
  4. 【請求項4】 映像撮像部と圧縮符号化部からなり、 前記映像撮像部は、30フレームのプログレッシブ操作
    映像として映像を取り込み前記圧縮符号化部へ入力し、
    前記圧縮符号化部は、前記映像を30フレームのインタ
    ーレース映像として圧縮符号化し、30フレームインタ
    ーレース信号を示す信号として出力することを特徴とす
    る画像圧縮符号化装置。
JP21026297A 1997-08-05 1997-08-05 画像圧縮符号化装置 Pending JPH1155671A (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP21026297A JPH1155671A (ja) 1997-08-05 1997-08-05 画像圧縮符号化装置

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP21026297A JPH1155671A (ja) 1997-08-05 1997-08-05 画像圧縮符号化装置

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPH1155671A true JPH1155671A (ja) 1999-02-26

Family

ID=16586482

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP21026297A Pending JPH1155671A (ja) 1997-08-05 1997-08-05 画像圧縮符号化装置

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPH1155671A (ja)

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2008111454A1 (ja) * 2007-03-14 2008-09-18 Nippon Telegraph And Telephone Corporation 量子化制御方法及び装置、そのプログラム並びにプログラムを記録した記録媒体
WO2012066836A1 (ja) * 2010-11-19 2012-05-24 株式会社メガチップス 画像処理装置
US8265142B2 (en) 2007-03-14 2012-09-11 Nippon Telegraph And Telephone Corporation Encoding bit-rate control method and apparatus, program therefor, and storage medium which stores the program
US8396130B2 (en) 2007-03-14 2013-03-12 Nippon Telegraph And Telephone Corporation Motion vector search method and apparatus, program therefor, and storage medium which stores the program
US9455739B2 (en) 2007-03-14 2016-09-27 Nippon Telegraph And Telephone Corporation Code amount estimating method and apparatus, and program and storage medium therefor

Cited By (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2008111454A1 (ja) * 2007-03-14 2008-09-18 Nippon Telegraph And Telephone Corporation 量子化制御方法及び装置、そのプログラム並びにプログラムを記録した記録媒体
JPWO2008111454A1 (ja) * 2007-03-14 2010-06-24 日本電信電話株式会社 量子化制御方法及び装置、そのプログラム並びにプログラムを記録した記録媒体
US8265142B2 (en) 2007-03-14 2012-09-11 Nippon Telegraph And Telephone Corporation Encoding bit-rate control method and apparatus, program therefor, and storage medium which stores the program
US8396130B2 (en) 2007-03-14 2013-03-12 Nippon Telegraph And Telephone Corporation Motion vector search method and apparatus, program therefor, and storage medium which stores the program
JP5197574B2 (ja) * 2007-03-14 2013-05-15 日本電信電話株式会社 量子化制御方法及び装置、そのプログラム並びにプログラムを記録した記録媒体
US9161042B2 (en) 2007-03-14 2015-10-13 Nippon Telegraph And Telephone Corporation Quantization control method and apparatus, program therefor, and storage medium which stores the program
US9455739B2 (en) 2007-03-14 2016-09-27 Nippon Telegraph And Telephone Corporation Code amount estimating method and apparatus, and program and storage medium therefor
EP3264772A1 (en) * 2007-03-14 2018-01-03 Nippon Telegraph And Telephone Corporation Quantization control method and apparatus, program therefor, and storage medium which stores the program
WO2012066836A1 (ja) * 2010-11-19 2012-05-24 株式会社メガチップス 画像処理装置
JP2012109902A (ja) * 2010-11-19 2012-06-07 Mega Chips Corp 画像処理装置

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP0677969B1 (en) Moving picture coding method and an apparatus therefor
US20080205510A1 (en) Apparatus and method for converting a compressed video stream with preview of converted stream
US20100166060A1 (en) Video transcoder rate control
US20070253488A1 (en) Coding system and method, encoding device and method, decoding device and method, recording device and method, and reproducing device and method
US6956899B2 (en) Precise bit control apparatus with look-ahead for MPEG encoding
US7729558B2 (en) Image signal, processing device and processing method, coefficient data generation device and generation method used for the same, program for executing the methods and computer readable medium containing the program
US6888967B2 (en) Data coding method and apparatus therefor
US5717641A (en) Method of storing data and a data storing apparatus
US7729425B2 (en) Image processing apparatus and method, program, and recording medium
JPH1155671A (ja) 画像圧縮符号化装置
US20030174771A1 (en) Method, apparatus, and program for variable bit rate encoding
US6754272B2 (en) Picture signal processing method and apparatus, picture signal recording method and apparatus and recording medium
JPH1013826A (ja) 画像符号化装置および画像符号化方法、画像復号化装置および画像復号化方法、画像送信装置、画像受信装置、並びに記録媒体
JP4517453B2 (ja) 画像情報変換装置及び方法並びに符号化装置及び方法
JPH05183872A (ja) 動画像符号化装置および方法
US20040184527A1 (en) Apparatus for encoding dynamic images and method of doing the same
US6904093B1 (en) Horizontal/vertical scanning frequency converting apparatus in MPEG decoding block
JPH114445A (ja) 画像符号化装置および方法
EP0927954B1 (en) Image signal compression coding method and apparatus
JP3307367B2 (ja) 可変転送レート符号化装置
US20050084008A1 (en) Image processing apparatus and method, information processing apparatus and method, program, recording medium, and information processing system
JP2001346214A (ja) 画像情報変換装置及び方法
KR100944540B1 (ko) 프레임 스키핑을 이용한 부호화 방법 및 장치
JP2001169290A (ja) 動画像符号化方法、動画像符号化装置及び動画像符号化システム
JPH08265759A (ja) 圧縮信号切換装置