JPWO2018079444A1 - 符号化装置、符号化方法およびプログラム記録媒体 - Google Patents
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Abstract
Description
〔構成〕
まず、本発明の第1の実施形態に係る動画像符号化装置(符号化装置とも呼ぶ)の構成について図面を参照しながら説明する。
次に、量子化係数設定手段12の詳細構成について図面を用いて説明する。図3は、量子化係数設定手段12の構成を示すブロック図である。図4は、量子化係数設定手段12における信号の流れの一例を示す概念図である。
次に、本実施形態に係る動画像符号化装置1の動作について図面を参照しながら説明する。
ここで、係数打ち切りパラメータの決定方法について一例を挙げて説明する。図6は、本実施形態における係数打ち切りパラメータを決定する一例について説明する図である。
〔構成〕
次に、本発明の第2の実施形態に係る動画像符号化装置について図面を参照しながら説明する。なお、本実施形態の動画像符号化装置の構成は、第1の実施形態(図1)の構成と同様であるが、量子化係数設定手段12の機能が異なっている。
次に、本実施形態の動画像符号化装置の動作について図面を参照しながら説明する。
次に、本発明の第3の実施形態について図面を参照しながら説明する。なお、本実施形態の構成は、第2の実施形態(図7)の構成と同様であるが、量子化係数分析手段27の動作が異なっている。
次に、本発明の第4の実施形態について図面を参照しながら説明する。なお、本実施形態の構成および動作は、それぞれ図7および図10と同様であり、QP制御手段21の動作が異なる。
次に、本発明の第5の実施形態について図面を参照しながら説明する。なお、本実施形態の構成および動作は、それぞれ図7および図10と同様であり、打ち切り制御手段25の動作が異なる。本実施形態は、ブロックごとのQPが異なる場合に、ブロックごとに異なる打ち切りパラメータを設定する点が第1〜第3の実施形態とは異なる。
0.67>QScur/QSaveならば閾値次数を−2とする。
0.83>QScur/QSave≧0.67ならば閾値次数を−1とする。
1.2≧QScur/QSave≧0.83ならば閾値次数を変化させない。
1.5≧QScur/QSave>1.2ならば閾値次数を+1とする。
QScur/QSave>1.5ならば閾値次数を+2とする。
〔構成〕
次に、本発明の第6の実施形態に係る動画像符号化装置について図面を参照しながら説明する。なお、本実施形態の動画像符号化装置の構成は、第1の実施形態(図1)の構成と同様であるが、量子化係数設定手段12の機能が異なっている。
次に、本実施形態の動画像符号化装置の動作について図面を参照しながら説明する。
ここで、図14を用いて、本発明の実施形態に係る動画像符号化装置を実現するためのハードウェア90について説明する。なお、ハードウェア90は、本実施形態の動画像符号化装置を実現するための一例であって、本発明の範囲を限定するものではない。
ここで、本発明の各実施形態に係る動画像符号化装置の関連技術について説明する。
図17は、フレーム内予測およびフレーム間予測を用いる動画像符号化装置1000の構成の一例である。図18は、動画像符号化装置1000における信号の流れの一例を示す概念図である。
図19は、TM−5方式でレート制御を行なう動画像符号化装置の構成を示すブロック図である。図20は、図19の構成における信号の流れの一例を示す概念図である。なお、図19のブロック図では、図17においてレート制御に関わる部分について詳細に示し、その周辺の構成については省略している。
また、QPの設定以外の方法でレート制御を実現する方式(係数打ち切り制御)が特許文献1(特開2010−087771号公報)に開示されている。特許文献1には、マクロブロック(MB:Macroblock)の量子化係数の分布状況から発生符号量を推定し、その推定符号量と目標符号量の関係から量子化係数を強制的にゼロにする係数位置や打ち切り閾値を制御する技術が開示されている。
また、特許文献2(特表2013−532439号公報)には、R−ρモデルと呼ばれるモデルに基づいたレート制御方式が開示されている(R:ビットレート、ρ:量子化後にゼロになる変換係数の比率)。
R=θ(1−ρ)・・・(1)
R−ρモデルに基づくレート制御では、まず、仮に設定したQPでフレーム全体の予測、変換、量子化まで処理し、量子化係数の発生状況からRとρの関係を得る。このとき、係数θが求められる。次に、R−ρモデルを用い、目標符号量を実現するQPを算出する。そして、算出したQPで量子化を行ない、符号を生成する。
10 予測手段
11 減算・変換手段
12 量子化係数設定手段
13 符号化手段
14 逆量子化手段
15 逆変換・加算手段
16 フィルタ
17 フレームバッファ
21 QP制御手段
22 量子化手段
23 量子化係数メモリ
24 符号量モデル構築手段
25 打ち切り制御手段
26 係数打ち切り手段
27 量子化係数分析手段
28 第2量子化係数メモリ
Claims (10)
- 符号化対象画像を構成する処理対象ブロックごとの目標符号量を入力とし、前記符号化対象画像全体の量子化係数を決定するための量子化制御パラメータを前記目標符号量に基づいて生成する量子化パラメータ制御手段と、
前記符号化対象画像に基づいて生成される変換係数を入力とするとともに、前記量子化パラメータ制御手段から前記量子化制御パラメータを入力とし、前記量子化制御パラメータと前記変換係数とを用いて量子化処理を行なうことによって前記量子化係数を生成する量子化手段と、
前記量子化手段によって生成される前記量子化係数が格納される量子化係数メモリと、
前記量子化係数メモリに格納された前記量子化係数を取得し、前記符号化対象画像全体を量子化した前記量子化係数を用いて符号量モデルを構築する符号量モデル構築手段と、
前記符号量モデル構築手段から前記符号量モデルを入力するとともに、前記目標符号量を入力とし、前記目標符号量と前記符号量モデルとに基づいて、前記量子化係数を打ち切るための打ち切りパラメータを決定する打ち切り制御手段と、
前記打ち切り制御手段から前記打ち切りパラメータを入力するとともに、前記量子化係数メモリに格納された前記量子化係数を取得し、前記打ち切りパラメータに従って前記量子化係数を打ち切る係数打ち切り手段とを有する量子化係数設定手段を備える符号化装置。 - 前記符号化対象画像を符号化する際に用いる符号化済み画像が格納されるフレームバッファと、
前記符号化対象画像を入力とし、前記符号化対象画像に対応する前記符号化済み画像を前記フレームバッファから取得し、前記符号化対象画像と前記符号化済み画像とを用いて予測処理を行なうことによって予測画像を生成する予測手段と、
前記符号化対象画像を入力とし、前記符号化対象画像に対応する前記予測画像を前記予測手段から取得し、前記符号化対象画像から前記予測画像を減算して生成した予測誤差画像に直交変換処理を行って前記変換係数を生成する減算・変換手段と、
前記量子化係数設定手段から前記量子化係数を入力とし、前記量子化係数を逆量子化する逆量子化手段と、
前記逆量子化手段から逆量子化された前記量子化係数を入力とするとともに、前記予測手段から前記予測画像を入力とし、逆量子化された前記量子化係数と前記予測画像との加算を行って再構築画像を生成する逆変換・加算手段と、
前記逆変換・加算手段によって生成された前記再構築画像を入力とし、前記再構築画像にフィルタ処理を行い、フィルタ処理された前記再構築画像を前記フレームバッファに格納するフィルタと、
前記量子化係数設定手段から前記量子化係数を入力とし、前記量子化係数をエントロピー符号化した結果のビットストリームを出力する符号化手段とを備え、
前記量子化係数設定手段は、
前記減算・変換手段から前記変換係数を入力とするとともに、前記処理対象ブロックごとの前記目標符号量を入力とし、前記目標符号量に基づいて前記量子化制御パラメータを決定し、決定した前記量子化制御パラメータと前記変換係数とを用いて前記量子化係数を生成する請求項1に記載の符号化装置。 - 前記量子化係数設定手段は、
前記量子化手段から前記量子化係数を入力とし、前記量子化係数を分析して前記処理対象ブロックにおいて量子化後に非ゼロとなる前記量子化係数が存在するかどうかを検証し、非ゼロとなる前記量子化係数が存在するかどうかに関する非ゼロ量子化係数有無情報を前記量子化係数に対応付けて前記量子化係数メモリに格納する量子化係数分析手段を有し、
前記係数打ち切り手段は、
前記処理対象ブロックに前記非ゼロ量子化係数有無情報がない場合には前記量子化係数を打ち切らず、
前記処理対象ブロックに前記非ゼロ量子化係数有無情報がある場合には前記量子化係数を打ち切る請求項2に記載の符号化装置。 - 前記量子化係数分析手段は、
いずれかの前記処理対象ブロック内に非ゼロとなる前記量子化係数が存在する場合には、前記処理対象ブロックにおける非ゼロとなる前記量子化係数の分布状況を示す係数分布情報を生成し、
前記係数打ち切り手段は、
前記打ち切りパラメータと前記係数分布情報とを用いた判定結果に基づいて、
前記処理対象ブロックを構成する少なくともいずれかの対象サブブロックに非ゼロとなる前記量子化係数がない場合には前記量子化係数を打ち切らず、
少なくともいずれかの前記対象サブブロックに非ゼロとなる前記量子化係数がある場合には前記量子化係数を打ち切る請求項3に記載の符号化装置。 - 前記量子化パラメータ制御手段は、
決定した前記量子化制御パラメータで決まる量子化ステップ幅を所定の比率だけ小さくするように前記量子化制御パラメータを修正する請求項3または4に記載の符号化装置。 - 前記打ち切り制御手段は、
前記処理対象ブロックごとの前記量子化制御パラメータが異なる場合に、前記処理対象ブロックごとに異なる前記打ち切りパラメータを設定する請求項3乃至5のいずれか一項に記載の符号化装置。 - 前記量子化係数設定手段は、
前記係数打ち切り手段によって係数が打ち切られた前記量子化係数を格納させる追加量子化係数メモリを有する請求項3乃至6のいずれか一項に記載の符号化装置。 - 前記減算・変換手段、前記量子化手段および前記係数打ち切り手段のうち少なくともいずれかは、複数の前記処理対象ブロックに対する処理を並列で実行する請求項2乃至7のいずれか一項に記載の符号化装置。
- 符号化対象画像を構成する処理対象ブロックごとの目標符号量を入力し、
前記符号化対象画像全体の量子化係数を決定するための量子化制御パラメータを前記目標符号量に基づいて生成し、
前記符号化対象画像に基づいて生成される変換係数を入力し、
前記量子化制御パラメータと前記変換係数とを用いて量子化処理を行なうことによって前記量子化係数を生成し、
生成した前記量子化係数を量子化係数メモリに格納し、
前記量子化係数メモリに格納された前記符号化対象画像全体を量子化した前記量子化係数を用いて符号量モデルを構築し、
前記目標符号量と前記符号量モデルとに基づいて、前記量子化係数を打ち切るための打ち切りパラメータを決定し、
前記量子化係数メモリに格納された前記量子化係数を前記打ち切りパラメータに従って打ち切る符号化方法。 - 符号化対象画像を構成する処理対象ブロックごとの目標符号量を入力する処理と、
前記符号化対象画像全体の量子化係数を決定するための量子化制御パラメータを前記目標符号量に基づいて生成する処理と、
前記符号化対象画像に基づいて生成される変換係数を入力する処理と、
前記量子化制御パラメータと前記変換係数とを用いて量子化処理を行なうことによって前記量子化係数を生成する処理と、
生成した前記量子化係数を量子化係数メモリに格納する処理と、
前記量子化係数メモリに格納された前記符号化対象画像全体を量子化した前記量子化係数を用いて符号量モデルを構築する処理と、
前記目標符号量と前記符号量モデルとに基づいて、前記量子化係数を打ち切るための打ち切りパラメータを決定する処理と、
前記量子化係数メモリに格納された前記量子化係数を前記打ち切りパラメータに従って打ち切る処理とをコンピュータに実行させるプログラムを記録するプログラム記録媒体。
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