WO2006033227A1 - 画像符号化装置 - Google Patents

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WO2006033227A1
WO2006033227A1 PCT/JP2005/016211 JP2005016211W WO2006033227A1 WO 2006033227 A1 WO2006033227 A1 WO 2006033227A1 JP 2005016211 W JP2005016211 W JP 2005016211W WO 2006033227 A1 WO2006033227 A1 WO 2006033227A1
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WO
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processing method
encoding
image
processing
motion prediction
Prior art date
Application number
PCT/JP2005/016211
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French (fr)
Inventor
Hideshi Nishida
Original Assignee
Matsushita Electric Industrial Co., Ltd.
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Priority to JP2006536334A priority patent/JP4746550B2/ja
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Definitions

  • the present invention relates to a moving image compression coding technique, and more particularly, to an image coding device that compresses and codes a plurality of moving images.
  • MPEG Motion Picture Experts Group
  • coding a compression coding standard
  • ISOZlEC18818-2 MPEG4 visual standard
  • MPEG4AVC Motion Picture Experts Group phase 4 Advanced Video Coding
  • an image encoding device that encodes a plurality of moving images in parallel and transmits them over a network
  • a plurality of systems of encoding processing means such as a frequency converter, a quantizer, and a variable length encoder are provided.
  • an image coding device that controls the output bit rate of each video after coding and keeps the overall bit rate constant has been proposed. See Permissible Literature 1).
  • This conventional image encoding apparatus that encodes a plurality of moving images in parallel converts an input video into a spatial domain force frequency domain with a frequency converter, and further a quantization coefficient with a quantizer. Is quantized according to the value, converted into a variable-length code by a variable-length encoder, and output, and the quantum according to the sum of the complexities of the input first video and second video. The output bit rate is controlled by determining the quantization coefficient and performing quantization.
  • Patent Document 1 Japanese Patent Publication No. 9-512417
  • the above-described conventional image encoding apparatus that encodes a plurality of moving images in parallel has the same number of coding means as the number of input moving images, the number of input moving images is constant. It is suitable for a certain form of use.
  • a usage mode of the image encoding device there may be a usage mode in which the number of input moving images is not always constant.
  • an image encoding device is incorporated in a television broadcast receiving device or the like and receives several videos selected by the user in parallel from videos that are broadcast on multiple channels.
  • the image encoding device is used in such a manner that it is encoded and stored in a recording medium such as an optical disk.
  • the above-described conventional image encoding device has the same number of codes as the maximum number of moving images that are allowed to be input.
  • the dredging means will be built in beforehand. However, if the user inputs a number of moving pictures less than the maximum number, some code input means are not used and become extra. This is not preferable from the viewpoint of efficient use of internal circuits constituting the image encoding device.
  • the present invention has been made in view of the problem, and performs an encoding process corresponding to an input of an arbitrary number of moving images by effectively utilizing a finite number of encoding means.
  • An object of the present invention is to provide an image encoding device.
  • an image encoding device is an image encoding device that performs code encoding processing including motion prediction processing in order to compress a moving image.
  • motion prediction processing method specifying means for specifying the amount of calculation to decrease as the number increases, and encoding for the moving picture acquired by the moving picture acquisition means
  • the calculation amount means the processing amount of the encoding process required for one moving image for the circuit responsible for the encoding process.
  • a large amount of calculation means that it takes time to complete the processing. Or It means to be strong.
  • the circuit responsible for the encoding process implements the encoding process by a processor that executes software
  • the amount of calculation is the number of instructions of the instruction or the instruction execution time for realizing the encoding process. means.
  • the image encoding device adjusts the amount of calculation required for the encoding process according to the number of videos to be encoded in parallel, thereby encoding means. It is possible to perform sign key processing corresponding to the input of an arbitrary number of moving images by effectively utilizing.
  • the image encoding device encodes, for example, one moving image in order to reduce the amount of calculation required for motion prediction processing per moving image when the number of moving images to be encoded is large.
  • the amount of computation required to perform this operation and the total amount of computation required to encode a plurality of moving images can be suppressed to a certain level.
  • the motion prediction process requires a higher amount of calculation in the encoding process than other processes in practice, and reducing the amount of calculation in the motion prediction process reduces the amount of calculation in the sign process. A big influence.
  • this image encoding device cannot be said to have a possibility of deteriorating the compression rate or image quality because of the suppression of the calculation amount, it is a code that does not particularly increase the device cost. ⁇ Regardless of the number of target videos, it is possible to perform signing at the same time, and there is a more useful effect that it is possible to finish signing of all videos in a certain amount of time. .
  • a method for preventing the deterioration of image quality a method for reducing the quantization step size related to the quantization process in the encoding process can be employed.
  • the motion prediction processing method specifying means has a relationship in which each numerical value and each parameter for specifying the processing method of the motion prediction processing have a relationship in which the calculation amount of the motion prediction processing decreases as the number increases.
  • a motion prediction process is performed by previously storing a correlated table and transmitting a parameter in the table corresponding to the number acquired by the number acquisition unit to the motion prediction unit.
  • the motion prediction unit may perform the motion prediction process using the specified processing method based on the parameter transmitted by the motion prediction processing method specifying means.
  • the motion prediction processing method can be varied according to the number of moving images to be encoded. It should be noted that the processing method can be specified so that the total amount of computation required for motion prediction processing for each video is within a certain range, regardless of the number of videos to be encoded. The table is adjusted! In other words, even if the number of videos to be encoded is two or three, it is possible to appropriately perform the encoding of each video in parallel.
  • the motion prediction processing method specifying means increases the number of processing methods related to the upper limit value of the number of reference image frames in the motion prediction processing according to the number acquired by the number acquisition means.
  • the motion prediction unit specifies the motion prediction processing method for each processing target block in each motion prediction processing target image frame in the motion prediction processing process.
  • the motion vector may be searched from a number of reference image frames not exceeding the upper limit value of the number of reference image frames in the processing method specified by the means.
  • the moving image is composed of a plurality of image frames
  • the motion prediction process performs a reference image block having a high degree of similarity in the reference image frame with respect to each processing target block obtained by dividing each image frame.
  • the obtained data follows the motion prediction process. It is used in the encoding process step.
  • the image encoding device has a large number of moving images to be encoded.
  • the number depends on the number of reference image frames where the reference block is located.
  • the amount of computation required to search for a reference block having a high degree of similarity with each processing target block in the image frame is reduced.
  • the finite computation processing capability of the image encoding device is reduced. Effective use makes it possible to sign any number of videos simultaneously.
  • the motion prediction processing method specifying means is adapted to detect a motion vector in the motion prediction process.
  • the processing method related to the search range is specified so that the search range becomes narrower as the number increases according to the number acquired by the number acquisition means, and the motion prediction unit is the target of the motion prediction processing target.
  • a motion vector indicating the reference image block may be determined by searching the block.
  • the motion prediction processing method specifying means determines the processing method related to the various shape patterns of the reference image block in the motion prediction processing according to the number acquired by the number acquisition means as the number increases.
  • the motion prediction unit specifies various shape patterns in the processing method specified by the motion prediction processing method specifying means for each processing target block in each image frame that is a motion prediction processing target. It is also possible to search for a reference block in the reference image frame by using, and search for a reference image block similar to the processing target block to determine a motion vector indicating the reference image block.
  • the moving image acquisition unit acquires a new moving image even during the encoding process by the encoding unit
  • the number acquisition unit determines the number of moving images to be encoded during the encoding process by the encoding unit.
  • the motion prediction processing method specifying means may specify the processing method of motion prediction processing each time the number of moving images is acquired by the number acquisition means.
  • the moving image acquisition means acquires a plurality of moving images to be encoded
  • the image encoding device further receives capability information indicating arithmetic processing capability from an external device capable of executing encoding processing.
  • Transmitting means for transmitting to the external device the number of moving pictures determined by the number, the motion prediction processing method specifying means includes the number acquired by the number acquiring means and the number determined by the determining means. Depending on the difference, the motion prediction processing method should be specified so that the amount of computation decreases as the difference increases.
  • the determination means determines the processing method of the motion prediction process in the encoding process that requests execution from the external device based on the capability information, and the encoding process that requests execution.
  • the transmission means may further transmit information indicating the motion prediction processing method determined by the determination means to the external device.
  • a plurality of devices can appropriately encode and process a plurality of moving images.
  • the image encoding device further specifies the quantum step size so that the quantum step size decreases as the number increases according to the number acquired by the number acquisition unit.
  • a quantization unit that quantizes the difference data obtained as a result of the motion prediction process with the quantization step size specified by the quantization step size specification unit. You may have.
  • An image encoding apparatus is an image encoding apparatus that performs encoding processing to compress a moving image, and includes a number acquisition unit that acquires the number of moving images to be encoded, and encoding Depending on the number acquired by the number acquisition means, the number of video acquisition means for acquiring one or more target videos and the processing method of the encoding processing that affects the amount of computation of the encoding process are large.
  • the amount of computation required for the code processing for each moving image is adjusted according to the number of moving images to be encoded in parallel. It is possible to code any number of moving images at the same time by effectively utilizing.
  • the processing method specifying means associates each numerical value and each parameter for specifying the processing method of the encoding process with a relationship in which the amount of calculation of the code processing decreases as the number increases.
  • the table is stored in advance, and a storage unit is provided, and a parameter in the table corresponding to the number acquired by the number acquisition unit is transmitted to the encoding means, thereby encoding processing.
  • the encoding means may perform the encoding process using the specified processing method based on the parameter transmitted by the processing method specifying means.
  • the processing method of the code processing can be specified using a table that has been appropriately adjusted in advance by experiments or the like, so that the processing method is specified by performing calculation processing or the like as necessary.
  • the processing method of the encoding process can be changed according to the number of moving images to be encoded at high speed and preferably. It should be noted that the processing method can be specified so that the total amount of calculation required for the code processing for each video is within a certain range, regardless of the number of video to be encoded. If the table is adjusted, it is possible to appropriately perform the encoding of each moving image in parallel regardless of whether the number of moving images to be encoded is two or three.
  • the encoding means may include one of the moving images to be processed as a part of the encoding process.
  • An intra-encoding unit that performs intra-frame intra-frame code processing on a part or all of the image frames, and the processing scheme specifying means includes a processing scheme relating to a direction for searching for a predicted value in intra-frame encoding, In accordance with the number acquired by the number acquisition means, the number of directions to be searched is specified to decrease as the number increases, and the intra code key unit for each processing target block in the image frame It is also possible to search for a predicted value that is most similar to the image data of the processing target block along each of the search directions for the predicted value in the processing method specified by the processing method specifying means.
  • the intra-frame encoding process is a predicted value that most closely resembles the image data of the processing target block among the predicted values calculated based on blocks in a predetermined direction within the same image frame as the processing target block.
  • the processing method specifying means determines whether the processing method relating to whether or not to use inter-frame image coding is an image if the number is less than a predetermined number according to the number acquired by the number acquisition means. If interframe coding is used and the number is equal to or greater than a predetermined number, it is specified not to use interframe image coding, and the encoding means specifies that the processing method specified by the processing method specifying means is an image frame. If the processing method uses inter-coding, inter-frame coding and intra-frame coding are performed on the moving image to be encoded, and the processing method specified by the processing method specifying means is the inter-image frame. If it is a processing method that does not use encoding! / ⁇ , it is also possible to perform intra-frame coding without performing inter-frame coding on the moving image to be encoded.
  • the encoding means includes a variable length encoding unit that performs variable length encoding processing as part of the encoding processing
  • the processing method specifying means includes the processing method related to variable length encoding, In accordance with the number obtained by the number obtaining means, if the number is less than a predetermined number, the calculation code is used, and if the number is equal to or more than the predetermined number, the arithmetic code is not used. If the processing method specified by the processing method specifying means uses an arithmetic code ⁇ , the variable length encoding unit performs variable length encoding using the arithmetic code ⁇ and specifies the processing method specifying means by the processing method specifying means. If the processed processing method does not use arithmetic code coding, arithmetic coding is not performed, and variable length code processing is performed based on a reference table for a predetermined codeword. Well ...
  • variable-length code ⁇ is performed based on the table without using the arithmetic code ⁇ , which is generally considered to have a high amount of computation when the number is large, and as a result, the number of arbitrary numbers can be reduced. It is possible to simultaneously sign the moving images.
  • the moving image acquisition unit acquires a new moving image even during the encoding process by the encoding unit
  • the number acquisition unit determines the number of moving images to be encoded during the encoding process by the encoding unit.
  • the processing method specifying means may specify the processing method of the encoding process each time the number of moving images is acquired by the number acquisition means.
  • the moving image acquisition means acquires a plurality of moving images to be encoded
  • the image encoding device further receives capability information indicating arithmetic processing capability from an external device capable of executing encoding processing.
  • the processing method of the encoding process may be specified so that the calculation amount decreases as the difference increases.
  • the image encoding apparatus further includes image quality information acquisition means for acquiring image quality information indicating required image quality, and the processing method specifying means acquires the processing method of encoding processing by the number acquisition means.
  • the number may be specified according to the number of images and the image quality information acquired by the image quality information acquisition means.
  • the quantization step size is reduced and the request is met, so that it is possible to perform coding according to the required image quality.
  • the image encoding device further includes a decoding unit that decodes a compressed video by sharing a part of the circuit with the encoding unit, and the processing method specifying unit is further decoded by the decoding unit.
  • the coding method may be specified so that the amount of computation decreases as the amount of moving images increases! ,.
  • the image encoding method is an image encoding method that performs an encoding process including a motion prediction process in order to compress a moving image, and the number acquisition step of acquiring the number of encoding target moving images.
  • the number of videos acquired in the number acquisition step is set as a video acquisition step for acquiring one or a plurality of videos to be encoded and a motion prediction processing method that affects the calculation amount of the motion prediction processing. Accordingly, the motion prediction processing method specifying step for specifying the calculation amount to decrease as the number increases, and the encoding processing is performed on the video acquired by the video acquisition step!
  • the encoding step of performing time-division encoding processing for each moving image specifies the motion prediction processing method as part of the encoding processing. Characterized in that it comprises a motion estimation sub-step of performing motion prediction processing by the processing method specified by Tetsu flop.
  • the image encoding method according to the present invention performs an encoding process to compress a moving image.
  • a video acquisition step for acquiring one or a plurality of videos to be encoded and a processing method of the encoding process that affects the amount of computation of the encoding process
  • the processing method specifying step for specifying the calculation amount to decrease as the number increases, and the processing method specified by the processing method specifying step,
  • an encoding step of performing encoding processing in a time division manner for each moving image is included.
  • the amount of calculation required for the encoding process is adjusted according to the number of moving images to be encoded in parallel.
  • the sign can be obtained by the calculation processing of the calculation amount of the range.
  • FIG. 1 is a configuration diagram of an image encoding device 100 according to Embodiment 1 of the present invention.
  • FIG. 2 is a diagram showing a configuration and example contents of a motion prediction processing method table.
  • FIG. 3 is a diagram showing a configuration and an example of contents of an intra code key processing method table.
  • FIG. 4 is a flowchart showing processing method specifying processing by a processing method specifying unit 130.
  • FIG. 5 is a flowchart showing a code key process by the code key unit 140.
  • FIG. 6 is a configuration diagram of an image encoding device 200.
  • FIG. 7 is a configuration diagram of an image coding system according to Embodiment 2 of the present invention.
  • FIG. 8 is a flowchart showing a request process performed by the image encoding device 300. Explanation of symbols
  • FIG. 1 is a configuration diagram of an image encoding device 100 according to Embodiment 1 of the present invention.
  • the image encoding device 100 includes a number acquisition unit 110, a moving image acquisition unit 120, a processing method specifying unit 130, and an encoding unit 140, as shown in FIG.
  • FIG. 6 also shows a recording medium 150 such as an optical disk for storing data output by the image coding apparatus 100 performing code coding processing on a moving image.
  • the moving image is also used as a term indicating moving image data including an image frame expressing the image content displayed at the time of reproduction.
  • the number acquisition unit 110 is an input interface that receives an input of the number of moving images to be encoded by the external force of the image encoding device 100 and transmits the input to the processing method specifying unit 130.
  • the moving image acquisition unit 120 is a moving image input interface, and is referred to as a first buffer, a second buffer, ..., an Nth buffer having a capacity capable of storing a predetermined number of image frames constituting the moving image. It has multiple nother memories, and the external force of the image encoding device 100 is also the target of encoding. It is responsible for receiving the input of one or more moving images and storing each moving image in each internal buffer memory. . Since the moving image is so-called stream data, if the total amount of moving image data is large, the moving image can be obtained even while a part of the code is being processed by the image encoding device 100. It is continuously acquired by the part 120.
  • the processing method specifying unit 130 is realized by a memory and a processor, and includes, as functional components, a motion prediction processing method specifying unit 131, an intra coding processing method specifying unit 132, a quantization step size specifying unit 133, and A variable-length encoding processing method specifying unit 134 is provided to specify the processing method of the encoding process in the encoding unit 140 according to the number transmitted from the number acquisition unit 110 and to encode a parameter indicating the processing method. It has a function to transmit to the conversion unit 140.
  • the encoding unit 140 is realized by a memory, each circuit group responsible for each part of the encoding process, and a control processor that controls each circuit group.
  • the encoding unit 140, the motion prediction unit 142, and the intra It has an encoding unit 143, a frequency conversion unit 144, a quantization unit 145, a variable length encoding unit 146, and an output unit 147.
  • the moving image is read from the buffer memory of the moving image acquisition unit 120, encoded, and recorded on the recording medium 150. Has the function of recording.
  • this coding is performed in conformity with the MPEG4AVC standard.
  • the motion prediction processing method specifying unit 131 of the processing method specifying unit 130 has a motion prediction processing method table that is an area of the memory, and is transmitted from the number acquisition unit 110 based on the motion prediction processing method table. Depending on the number of lines, the motion prediction unit 142 has a function of specifying a processing method for motion prediction processing.
  • the motion prediction method table will be described in detail later.
  • the intra code key processing method specifying unit 132 has an intra code key processing method table that is one area of the memory. Based on the intra code key processing method table, the number acquisition unit 110 also determines the number of powers to be transmitted. Accordingly, it has a function of specifying the processing method of the intra code key processing performed by the intra code key unit 143.
  • the intra coding scheme table will be described in detail later.
  • the quantization step size specifying unit 133 is based on the number transmitted from the number acquiring unit 110.
  • the quantization unit 145 has a function of calculating a quantum step size used for quantization.
  • This predetermined operation is a predetermined operation so that the quantization step size decreases as the number increases, and when the number is 1, the conventional practical image coding apparatus is used. This is a calculation determined to have a quantization step size equivalent to
  • variable-length encoding processing method specifying unit 134 has a function of specifying a variable-length encoding processing method based on the number transmitted from the number acquisition unit 110.
  • this function uses a method that performs sign coding based on a pre-established table of events and codewords assuming the statistics of events to be variable-length coded, or further compresses them. It is a function that specifies whether to use a method called arithmetic coding that performs code decision while dynamically determining the code word by arithmetic operation based on past event occurrence probability when encoding to increase the rate .
  • the video selection unit 141 of the encoding unit 140 acquires the number of videos to be encoded via the processing method specifying unit 130, and the number of videos of the video acquisition unit 120 corresponding to the number of videos to be encoded.
  • the moving image is read cyclically from the buffer memory every predetermined time, and each moving image is assumed to be a series of digitized image frames, and the image frame group constituting each moving image is moved to the motion prediction unit 142 or the intra code.
  • This is a circuit having a function of starting code encoding processing in a time division manner for each moving image by transmitting to the key section 143.
  • the time division processing switches the moving images to be read from the buffer memory alternately for each image frame, and sequentially converts the moving images to be read in units of macro blocks. This is realized by transmitting the data in units of blocks of a predetermined size to the motion prediction unit 142 or the intra code unit 143.
  • the motion prediction unit 142 can access the buffer memory of the video acquisition unit 120 for each video, receives a parameter indicating the specified motion prediction processing method from the motion prediction processing method specification unit 131, and performs the processing
  • This is a circuit having a function of executing motion prediction processing in units of blocks of a predetermined size for a moving image frame selected by the moving image selection unit 141 according to a method.
  • the motion prediction process is a so-called inter-frame code process, For each block, a block in another image frame (hereinafter referred to as “reference block”) having a high degree of similarity to the block (hereinafter referred to as “processing target block”) is searched, and the reference block In the process of calculating the motion vector indicating the position, calculating difference data that is the difference value of the image data between the processing target block and the reference block of the search result, and transmitting the difference data to the frequency converter 144. is there.
  • the high similarity between the image data of the processing target block and the reference block means that the distribution tendency of the image data of both blocks is similar, and the similarity is the highest when the image data of both blocks match. Is expensive.
  • Intra coding unit 143 receives a parameter indicating the processing method of the specified intra coding process from intra coding processing method specifying unit 132, and selects the moving image selection unit 141 according to the processing method.
  • This is a circuit having a function of executing an intra code processing for a block of a predetermined size in the image frame of the moving image.
  • the intra coding process is a process of so-called image frame coding, and for each block in the image frame, the image data of the block and some predetermined areas around the same image frame are determined. Searches for the predicted value that is most similar to the predicted value based on the direction block, calculates the difference data that is the difference between the image data and the predicted value, and transmits the difference data to the frequency converter 144. It is processing to do.
  • the frequency conversion unit 144 reduces the numerical value constituting the difference data by reducing the spatial redundancy of the difference data transmitted from the motion prediction unit 142 or the intra code base unit 143 to a small value.
  • This is a circuit having a function of performing orthogonal transformation and transmitting the result of the orthogonal transformation to the quantization unit 145.
  • the quantization unit 145 obtains the difference data after being orthogonally transformed by the frequency conversion unit 144, and suppresses the numerical values constituting the difference data to a smaller one.
  • the quantization step size specifying unit 133 This is a circuit having a function of performing quantization by rounding the result obtained by dividing by the quantization step size specified in (1) to an integer value and transmitting the result of quantization to the variable-length encoding unit 146.
  • variable-length code unit 146 obtains data resulting from the quantization performed by the quantization unit 145, and further compresses the amount of data by expressing information with a higher appearance frequency with a shorter code. You This is a circuit having a function of performing variable-length encoding on the acquired data by the processing method specified by the variable-length encoding processing method specifying unit 134 and transmitting the result to the output unit 147.
  • the output unit 147 is a circuit having a function of discriminating the data after encoding transmitted from the variable length encoding unit 146 for each moving image and recording it on the recording medium 150.
  • FIG. 2 is a diagram showing a configuration and example contents of the motion prediction processing method table.
  • the motion prediction processing method table included in the motion prediction processing method specifying unit 131 includes the number of moving images 51, the reference image frame number upper limit 52, the reference image block search range 53, the search pattern 54, and the like. It is the table which matched. Note that the number 51 of moving images takes a value from 1 to N in advance, for example, 4 pieces.
  • the reference image frame number upper limit 52 indicates the maximum number allowed as the number of image frames referred to by the processing target block in a certain image frame in the motion prediction process.
  • the reference image block search range 53 indicates a search range to which a search is made based on the position of the processing target block based on the position where the reference image block is searched with a high degree of similarity to a certain processing target block.
  • the search pattern 54 indicates the size and shape of the processing target block and the reference image block.
  • the search pattern 54 is a pattern of 16 pixels in width X 16 pixels in height, 16 pixels in width X 8 in height. Pixel pattern, width 8 pixels X height 16 pixels pattern, width 8 pixels X height 8 pixels pattern, width 8 pixels X height 4 pixels pattern, width 4 pixels X height 8 pixels pattern, width Indicates which of the 7 patterns of 4 pixels X height 4 pixels is used to search for the reference image block.
  • the upper limit is two reference image frames
  • the search range of the reference image block is based on the processing target block. It is possible to specify a motion prediction processing method that can range from 15 pixels to +15 pixels, and can apply all seven patterns as a combination of search pattern size and shape.
  • the search range of the reference image block is 15 pixels to +15 pixels based on the block to be processed, and the search pattern size and As a set of shapes, a pattern of width 16 pixels X height 16 pixels and width 16 pixels X height 8 pixels pattern and width 8 pixels X height 16 pixels pattern and width 8 pixels X height 8 pixels pattern 4 It is possible to specify the motion prediction processing method that can apply the pattern.
  • FIG. 3 is a diagram illustrating a configuration and an example of contents of an intra code key processing method table.
  • the intra encoding processing method table included in the intra encoding processing method specifying unit 132 is a table in which the number of moving images 61 is associated with the prediction direction 62 and the like, as shown in FIG. Note that the number of moving images 61 takes a value from 1 to N in advance, for example, 4 movies.
  • the prediction direction 62 indicates the upper limit of the direction in which a prediction value is obtained for a block in a certain image frame in the intra code processing. This direction is any force in 9 directions from prediction mode 0 to prediction mode 8 for a block of 4 pixels wide x 4 pixels high.
  • prediction mode 0 in which the value of the upper block is set as the prediction value
  • prediction mode 1 in which the value of the block in the left direction is set as the prediction value
  • Prediction mode 2 45 degree direction using the upper block value and the upper right block value for the prediction target block
  • Prediction mode 3 in which prediction values are determined in the prediction mode.
  • Prediction mode 4 in which prediction values are determined in the direction of 135 degrees using the value of the block in the upward direction and the value of the block in the left direction for the block to be predicted.
  • Prediction mode 5 that determines the predicted value in the direction
  • prediction mode 6 that determines the predicted value in the direction of about 158 degrees
  • Prediction mode 7 that determines the predicted value in the direction of about 68 degrees
  • Prediction that determines the predicted value in the direction of about 203 degrees Inside mode 8 Et prediction direction 6 2 is selected.
  • the image encoding device 100 accepts input of a moving image to be encoded and the number of moving images through an input interface, and the processing method specifying unit 130 performs encoding based on the number of moving images.
  • a processing method specifying process for specifying the processing method of the processing is executed, and an encoding process for each moving image is executed by the encoding unit 140 according to the result.
  • the processing method identification unit 130 first obtains the number of moving images to be encoded from the number acquisition unit 110 (step S11), and the motion prediction processing method identification unit 131 uses the motion prediction processing method table. Then, each parameter indicating the motion prediction processing method is identified according to the number (step S12), and the intra coding processing method specifying unit 132 performs intra coding according to the number based on the intra coding processing method table. A parameter indicating the processing method is specified (step S13).
  • the processing method specifying unit 130 calculates a quantization step size by performing a predetermined calculation according to the number of lines by the quantization step size specifying unit 133 (step S14), and performs variable length coding processing.
  • the method specifying unit 134 compares the number with a predetermined threshold value set in advance as, for example, 2 (step S15), and if the number is less than the threshold value, the variable length code code is used so that arithmetic coding is used.
  • the parameter indicating the processing method of ⁇ is identified (step S16), and the parameter indicating the processing method of variable-length code ⁇ is specified so that the arithmetic code ⁇ is not used if the number is greater than or equal to the threshold (step S 17), each parameter indicating the number, the motion prediction processing method, the parameter indicating the intra coding processing method, the quantization step size, and the parameter indicating the variable length code processing method.
  • Goi radical 21 140 is transmitted to (step S 18), it ends the processing method specifying process.
  • processing method specifying process basically, the processing method is specified such that the larger the number of moving images to be encoded, the smaller the processing amount of the encoding process.
  • the quantization step size related to quantization becomes smaller as the number of moving images to be encoded increases, and as a result, the amount of quantization processing increases.
  • the amount of quantization processing compared to motion prediction processing for example, the amount of computation when executed by a processor is sufficiently small in the practical range, and the above processing method specification
  • the image quality tends to deteriorate.
  • the image quality deterioration due to quantization should be kept small.
  • the quantization step size is reduced.
  • FIG. 5 is a flowchart showing the sign key processing by the sign key unit 140.
  • the operation of the sign key unit 140 will be described with reference to FIG.
  • the video selection unit 141 of the code unit 140 sequentially acquires the number of videos from the outside by the video acquisition unit 120 and temporarily accumulates them.
  • the moving image is switched for each image frame and sequentially read from each buffer memory (step S21).
  • the encoding unit 140 determines whether the moving image frame read by the moving image selection unit 141 is an image frame subject to only intra coding processing or motion. It is determined whether the image frame can be the target of the prediction process (step S22). If the image frame is the target of only the intra-encoding process, it follows the parameters specified by the intra-encoding process specification unit 132. Intra coding is performed by finding the optimal prediction value for each block in the image frame within the range of the prediction direction and obtaining difference data that is the difference between the image data of that block and the prediction value. This is performed by the sign key unit 143 (step S23).
  • step S22 If it is determined in step S22 that the image frame is a target of only the intra coding process! /, The parameter specified by the motion prediction processing method specifying unit 131 is followed.
  • the processing target block reference image frames equal to or less than the upper limit number indicated by the parameter are referred to, and the search range power of the reference image block within the reference image frame indicated by the parameter is also searched for the reference block.
  • the search pattern used for searching the reference block among the processing target blocks has the shape and size indicated by the parameter, and a reference image block having a high similarity to the processing target block is searched for, and A motion vector indicating the position of the reference image block is obtained, and difference data that is the difference between the image data of the reference image block and the processing target block is obtained.
  • the motion prediction process is performed by the motion prediction unit 142 (step S24).
  • the reference image frame When referring to a plurality of image frame forces for an image block, the difference between the average value of the image data for the reference image block searched from each image frame and the image data of the processing target block is obtained as difference data.
  • step S23 or step S24 the frequency conversion unit 144 of the sign key unit 140 performs orthogonal transformation on the obtained difference data (step S25), and the resultant data is
  • the quantization unit 145 performs quantization with the quantum step size specified by the quantization step size specifying unit 133 (step S26).
  • variable length coding unit 146 uses the or without arithmetic code ⁇ depending on the parameters specified by the variable length coding processing method specifying unit 134. According to the data, the variable length code is input (Step S27), and the data after the variable length encoding is recorded on the recording medium 150 by the output unit 147 for each moving image (Step S28). As a result, the encoding process for one image frame is completed (steps S22 to S28).
  • each process (steps S22 to S28) in the sign process shown in FIG. 5 is realized by pipeline processing in units of blocks.
  • the image quality acquisition unit 211 is an input interface having a function of acquiring image quality information indicating the image quality input by the user or the like and transmitting it to the processing method specifying unit 230.
  • the image quality information is, for example, numerical information that expresses the height of the image quality as a number.
  • the processing method specifying unit 230 includes a motion prediction processing method specifying unit 131, an intra coding processing method specifying unit 132, a quantization step size specifying unit 233, and a variable length coding processing method specifying unit 134.
  • the quantization step size is specified reflecting the image quality information acquired by the image quality acquisition unit 211, and the quantization unit 145 performs quantization with the quantization step size. Therefore, the encoding with the required image quality is performed.
  • FIG. 7 is a configuration diagram of an image coding system according to the second embodiment of the present invention.
  • This image coding system is a system that performs coding processing on a moving image by a plurality of image coding devices.
  • the encoding apparatus 300 and the image encoding apparatus 400 are configured.
  • the same components as those of the image encoding device 100 shown in the first embodiment are denoted by the same reference numerals as in FIG. These are explained in detail here!
  • the image encoding device 300 obtains information indicating the number of moving images and the moving image from the outside, and makes the image encoding device 400 share the encoding processing for a part of the moving images. And a number acquisition unit 110, a moving image acquisition unit 120, a processing method specifying unit 130, an encoding unit 140, and a processing amount management unit 301.
  • the image encoding device 400 includes a processing method specifying unit 130, an encoding unit 140, and a processing amount management unit 402.
  • the image encoding device 300 encodes the remaining number of moving images, and has a function of transmitting the remaining number to the processing method specifying unit 130 in the image encoding device 300.
  • the processing amount management unit 402 of the image encoding device 400 has a memory in which processing amount information indicating the processing capability of the own device is stored in advance, and the image encoding device 300 inquires about the processing capability.
  • the image encoding device 300 inquires about the processing capability.
  • the processing amount information indicating the processing capability stored in the image encoding device 300 and the image encoding device 400 described above is, for example, a predetermined value used when encoding one moving image. If the encoding method is uniformly applied to perform encoding, It is sometimes expressed as the number of videos that can be signed.
  • the image coding device 300 encodes some of the moving image codes. Requests the key device 400 to execute a request process for encoding the remaining video in the own device.
  • FIG. 8 is a flowchart showing a request process performed by the image encoding device 300.
  • the operation of the image encoding device 300 and the operation of the image encoding device 400 in response thereto will be described with reference to FIG.
  • the image encoding device 300 inquires about the processing capability of the image encoding device 400 connected to the network, and in response thereto, the processing amount information transmitted by the image encoding device 400 is received. Receive (step S31).
  • the processing amount management unit 301 of the image encoding device 300 obtains a ratio of the processing capability value indicated by the received processing amount information to the processing capability value indicated by the processing amount information of the own device, and the ratio.
  • the number closest to the value obtained by multiplying the number acquired by the number acquisition unit 110 is determined as the requested number (step S32), and the requested number is transmitted to the image encoding device 400 to request encoding. (Step S33).
  • the requested number is received by the image encoding device 400, and the processing method specifying unit 130 in the image encoding device 400 determines each processing method of the encoding process according to the requested number. Identify.
  • the encoding unit 140 in the image encoding device 400 receives the requested number of moving images from the image encoding device 300, and processes each received moving image in a time-sharing manner. The encoding process is executed according to the processing method specified by the specifying unit 130.
  • the processing amount management unit 301 of the image encoding device 300 sets the number of images, which is the difference between the number acquired by the number acquisition unit 110 and the requested number, in the image encoding device 300.
  • the processing is transmitted to the processing method specifying unit 130 and the request process is terminated (step S34).
  • the processing method specifying unit 130 of the image encoding device 300 performs encoding according to the difference.
  • Each processing method is specified, and image coding is performed according to each processing method.
  • the sign key unit 140 of the sign key device 300 performs sign key processing for the number of moving images corresponding to the difference.
  • the image coding apparatus according to the present invention can be modified as described below based on Embodiments 1 and 2, and the present invention is limited to the image coding apparatus described in the above embodiment. Of course.
  • the image encoding device shown in Embodiments 1 and 2 records the encoded moving image on the recording medium 150.
  • the recording medium 150 is a CD-ROM (Compact Disk Read Only Memory). ), DVD (Digital Versatile Disk), BD (Blu-ray Disk) and other optical disks, but may be a hard disk, memory card, or the like.
  • the output unit 147 of the image encoding device may send each encoded video to the network instead of recording on the recording medium.
  • Embodiments 1 and 2 has the power to perform coding in conformity with the MPEG4AVC standard.
  • the scope of application of the present invention is not particularly limited to a specific standard.
  • the processing method identification unit of the image coding device shown in the first and second embodiments includes a motion prediction processing method, an intra coding processing method, and a quantization processing method related to a quantization step size.
  • a motion prediction processing method for example, if the number of moving images to be encoded is equal to or greater than a predetermined number such as 3 etc. It is also possible to specify whether or not to execute the motion prediction processing so that only the intra code processing is performed without performing the motion prediction processing. Processing of the encoding processing not exemplified in Embodiments 1 and 2 You can change the system according to the number of videos to be encoded!
  • the processing method identification unit in the image coding apparatus shown in Embodiments 1 and 2 has a motion prediction method table and an intra coding processing method table, and the motion in the coding process using these tables.
  • a parameter indicating each processing method may be specified by calculation based on a predetermined calculation formula.
  • the quantization step size specifying unit 233 of the image encoding device shown in the modification of the first embodiment specifies the quantization step size based on the image quality information indicating the required image quality and the number. However, the quantization step size may be specified based on only the image quality information without depending on the number.
  • the processing method specifying unit in the image encoding apparatus shown in FIGS. 2 to 4 and the like in Embodiments 1 and 2 has specific contents for specifying the processing method according to the number. This is merely an example, and may be modified depending on the circuit configuration, processing performance, etc. of the sign key section.
  • the processing speed of the encoding process executed by each circuit of the encoding unit is almost constant regardless of the number of moving images to be encoded.
  • the processing method is specified so that the processing method is specified so that the table and the arithmetic expression used in the processing method specification section are determined based on experiments or theoretical calculations! I want it.
  • Each functional unit constituting the code unit in the image coding apparatus shown in Embodiments 1 and 2 is not limited to a circuit that only has hardware capability, and the function is achieved by executing software including software.
  • a processor that executes software may be provided for each functional unit, or a function corresponding to a plurality of functional units. It is also possible for a single processor to realize the function.
  • the image coding apparatus includes LSI (Large Scale Integration), VLSI (Very Large Scale).
  • LSIs etc. may be realized as a part or all of them. It may be realized by one or a plurality of LSIs and other circuits.
  • the number acquisition unit 110 of the image encoding device shown in the embodiment 1 acquires the number as needed even after the encoding unit 140 starts the encoding processing for a moving image.
  • the processing method specifying unit 130 may newly specify a processing method when the number changes, and the code key unit 140 may perform the code according to the result.
  • the image coding apparatus shown in the first embodiment is modified so that a circuit that can be used for decoding in the code unit 140 is also used for decoding, and further, a circuit necessary for decoding is used.
  • the decoding function for decoding the compressed moving image may be provided by adding.
  • the processing method specifying unit 130 may be modified to specify the processing method so that the amount of calculation related to encoding for each moving image decreases as the amount of moving image to be decoded increases. .
  • the image encoding device 300 shown in the second embodiment may be modified to include a functional unit corresponding to the processing amount management unit 402 of the image encoding device in addition to the original configuration requirements.
  • the image coding apparatus 400 can request the coding process from the image coding apparatus 400 and the other image coding apparatus 300 can request the coding process.
  • a moving image can be acquired through the internal moving image acquisition unit and encoded.
  • the image code system shown in Embodiment 2 is modified to remove the processing method specifying unit 130 from the image code device 400, and the processing method specifying unit 130 of the image code device 300 acquires the number.
  • the processing amount management unit 301 determines the number of requests to the image encoding device 400 after determining the processing method for motion prediction processing and other encoding processing according to the number acquired by the processing unit.
  • the number of requests and the processing method specified by the processing method specifying unit 130 are transmitted to the image encoding device 400, and the encoding unit 14 of the image encoding device 400 0 may encode the requested number of moving images according to the processing method received from the image encoding device 300.
  • a program for causing the processor to execute each process (see FIGS. 4 and 5) in the image coding apparatus may be recorded on a recording medium or distributed and distributed via various communication paths. It can.
  • Such recording media include IC cards, hard disks, optical disks, flexible disks, ROMs and the like.
  • the distributed and distributed program is used by being stored in a memory or the like that can be read by the processor, and when the processor executes the program, the function of the image encoding device described in the first embodiment is achieved. It will be realized.
  • the image encoding device can be mounted and used in a hard disk recorder, a DVD recorder, or the like.

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Abstract

　複数の動画を圧縮符号化する画像符号化装置(100)は、任意の本数の動画入力に対応し、符号化対象の動画の本数を取得する本数取得部(110)と、符号化対象の１又は複数の動画を取得する動画取得部(120)と、符号化処理の演算量に影響を与える符号化処理の処理方式、例えば参照画像フレーム数上限、動きベクトル探索範囲等に係る処理方式を、本数取得部(110)により取得された本数に応じて、本数が多くなるにつれて演算量が少なくなるように特定する処理方式特定部(130)と、動画取得部(120)により取得された動画を対象として符号化処理を行い、取得された動画が複数であれば各動画を対象として時分割で符号化処理を行う符号化部(140)とを備え、符号化部(140)は、処理方式特定部(130)により特定された処理方式で符号化処理を行う。

Description

明 細 書
画像符号化装置
技術分野
[0001] 本発明は、動画の圧縮符号化技術に関し、特に、複数の動画を圧縮符号化する画 像符号化装置に関する。
背景技術
[0002] 従来、動画を伝送する際又は記録媒体に記録する際に用いられる圧縮符号化（以 下、単に「符号化」という。）の規格として、 MPEG (Moving Picture Experts Group)規 格、例えば MPEG2ビデオ規格（ISOZlEC18818— 2)、 MPEG4ビジュアル規格 (ISO/IEC14496— 2)或いは MPEG4AVC規格（Moving Picture Experts Group phase 4 Advanced Video Coding, IS014496— 10)が知られている。そして、これら の規格に従って符号ィ匕を行う画像符号ィ匕装置が開発されている。
[0003] また、複数の動画を並行して符号ィ匕してネットワーク伝送する画像符号ィ匕装置とし て、周波数変換器、量子化器、可変長符号化器等の符号化処理手段を複数系統有 して、ネットワーク伝送上の要請から、符号ィ匕後の各動画の出力ビットレートを制御し 総合的なビットレートを一定に保つ画像符号ィ匕装置が提案されて 、る (日本国の特 許文献 1参照)。
この従来の、複数の動画を並行して符号ィ匕する画像符号ィ匕装置は、入力される動 画を、周波数変換器で空間領域力 周波数領域に変換し、更に量子化器で量子化 係数に応じた量子化を施し、そして可変長符号化器で可変長符号に変換して出力 するものであり、入力される第 1動画及び第 2動画の各複雑度を合計した値に応じて 量子化係数を決定して、量子化を行うことで出力ビットレートを制御するものである。 特許文献 1：特表平 9 - 512417号公報
発明の開示
発明が解決しょうとする課題
[0004] 上述した従来の複数の動画を並行して符号化する画像符号化装置は、入力される 動画の本数分の個数の符号ィ匕手段を有するため、入力される動画の本数が一定で あるような利用形態に適したものである。
ところで、画像符号ィ匕装置の利用形態として、入力される動画の本数が一定とは限 らないような利用形態もあり得る。例えば、画像符号化装置が、テレビ放送受信機器 等に内蔵され、複数チャネルで放送される動画のうち、ユーザが任意に選択した何 本かの動画を並行して受信して、各動画にっ 、て符号化処理を行って光ディスク等 の記録媒体に圧縮保存するような、画像符号化装置の利用形態が想定される。
[0005] このように入力される動画の本数が一定とは限らない利用形態に対応するために、 上述の従来の画像符号化装置では、入力を許容する動画の最大本数分の個数の 符号ィ匕手段を予め内蔵しておくことになる。し力しながら、もしユーザがその最大本数 より少ない本数の動画を入力した場合には、いくつかの符号ィ匕手段は利用されず余 分なものとなる。このことは、画像符号ィ匕装置を構成する内部回路の効率的利用とい う観点から、好ましいことではない。
[0006] そこで、本発明は、カゝかる問題に鑑みてなされたものであり、有限数の符号化手段 を有効活用して、任意の本数の動画の入力に対応して符号化処理を行う画像符号 化装置を提供することを目的とする。
課題を解決するための手段
[0007] 上記課題を解決するために、本発明に係る画像符号ィ匕装置は、動画を圧縮するた めに、動き予測処理を含む符号ィ匕処理を行う画像符号ィ匕装置であって、符号化対象 の動画の本数を取得する本数取得手段と、符号化対象の 1又は複数の動画を取得 する動画取得手段と、動き予測処理の演算量に影響を与える動き予測処理の処理 方式を、前記本数取得手段により取得された本数に応じて、本数が多くなるにつれて 演算量が少なくなるように特定する動き予測処理方式特定手段と、前記動画取得手 段により取得された動画を対象として符号化処理を行い、取得された動画が複数で あれば各動画を対象として時分割で符号化処理を行う符号化手段とを備え、前記符 号化手段は、前記符号化処理の一部として、前記動き予測処理方式特定手段により 特定された処理方式で動き予測処理を行う動き予測部を有することを特徴とする。
[0008] ここで、演算量は、符号ィ匕処理を担う回路については、 1本の動画あたりに要する 符号化処理の処理量を意味し、演算量が多いということは処理完了までに時間がか 力るということを意味する。
また、符号化処理を担う回路がソフトウェアを実行するプロセッサにより符号化処理 を実現する場合においては、演算量は、その符号ィ匕処理を実現するための演算命 令の命令数或いは命令実行時間を意味する。
発明の効果
[0009] 上述の構成によって、本発明に係る画像符号化装置は、並行して符号ィ匕すべき動 画の本数に応じて、符号化処理に要する演算量を調整することにより、符号化手段 を有効活用して、任意の本数の動画の入力に対応した符号ィ匕処理を行うことができ るよつになる。
即ち、本発明に係る画像符号化装置は、符号ィ匕すべき動画の本数が多い場合に 動画 1本あたりの動き予測処理に要する演算量を少なくさせるため、例えば 1本の動 画を符号化するのに要する演算量と、複数本の動画を符号化するのに要する合計の 演算量をある程度同等レベルの範囲内に抑え得る。なお、動き予測処理は、実用上 は符号化処理において他の処理に比べて高い演算量を要するものであり、動き予測 処理の演算量を抑えることは符号ィ匕処理の演算量を抑えることに大きく影響する。
[0010] 従って、この画像符号化装置は、演算量の抑制の関係上、圧縮率或いは画質を悪 ィ匕させる可能性はないとは言えないものの、装置コストを特段増大させることなぐ符 号ィ匕対象の動画の本数が何本であっても、同時に符号ィ匕を行うことができ、ある程度 同じ時間で全動画の符号ィ匕を終えることができる可能性をもっという有用な効果を奏 する。なお、画質の悪化を防止する方法としては、符号化処理における量子化処理 に係る量子化ステップサイズを小さくする方法等を採用することができる。
[0011] また、前記動き予測処理方式特定手段は、各本数値と動き予測処理の処理方式を 特定するための各パラメータとを、本数が多くなるにつれて動き予測処理の演算量が 少なくなる関係に対応付けたテーブルを予め記憶して 、る記憶部を有しており、前記 本数取得手段により取得された本数に対応する前記テーブル内のパラメータを前記 動き予測部に伝達することにより、動き予測処理の処理方式を特定し、前記動き予測 部は、前記動き予測処理方式特定手段により伝達されたパラメータに基づいて、前 記特定された処理方式で動き予測処理を行うこととしてもよい。 [0012] これにより、実験等により予め適切に調整されたテーブルを用いて動き予測処理の 処理方式の特定が行えるため、必要に応じて計算処理等を行って処理方式を特定 するより高速かつ好適に、符号化すべき動画の本数に応じて動き予測処理の処理方 式を変動させることが可能になる。なお、符号ィ匕対象の動画の本数が何本であっても 、各動画についての動き予測処理に要する演算量の合計量がほぼ一定範囲に収ま るように処理方式の特定がなされるようにテーブルが調整されて！ヽれば、符号化対象 の動画の本数が 2本であっても 3本であっても適切に各動画の符号ィ匕を並行して行う ことができる。
[0013] また、前記動き予測処理方式特定手段は、動き予測処理における参照画像フレー ム数の上限値に係る処理方式を、前記本数取得手段により取得された本数に応じて 、当該本数が多くなるにつれて参照画像フレーム数の上限値を小さくするように特定 し、前記動き予測部は、動き予測処理過程で、動き予測処理対象の各画像フレーム 内の各処理対象ブロックについて、前記動き予測処理方式特定手段により特定され た処理方式での参照画像フレーム数の上限値を超えない数の参照画像フレームか ら動きベクトルの探索を行うこととしてもよ 、。
[0014] なお、動画は複数の画像フレームから構成されており、動き予測処理は、各画像フ レーム内を区分した各処理対象ブロックに対して、参照画像フレーム中の類似度の 高い参照画像ブロックを探索してその参照画像ブロックの位置を指す動きベクトルを 求め、処理対象ブロックと参照画像ブロックとの画像データの差分である差分データ を求める処理であり、求められたデータは動き予測処理に後続する符号化処理工程 において利用される。
[0015] 従って、本発明に係る画像符号ィ匕装置は、符号ィ匕対象の動画の本数が多 、場合 には、動画それぞれに対する動き予測処理において、参照ブロックの所在する参照 画像フレーム数をよる少なく限定することにより、画像フレーム内の各処理対象ブロッ クと類似度の高い参照ブロックを探索することに要する演算量を削減するので、この 結果として画像符号ィ匕装置の有限の演算処理能力を有効活用し、任意の本数の動 画を同時に符号ィ匕することができるようになる。
[0016] また、前記動き予測処理方式特定手段は、動き予測処理における動きベクトルの 探索範囲に係る処理方式を、前記本数取得手段により取得された本数に応じて、当 該本数が多くなるにつれて探索範囲が狭くなるように特定し、前記動き予測部は、動 き予測処理対象の各画像フレーム内の各処理対象ブロックについて、参照画像フレ ーム中の、前記動き予測処理方式特定手段により特定された処理方式での探索範 囲内の中から、当該処理対象ブロックに類似した参照画像ブロックを探索して当該参 照画像ブロックを指す動きベクトルを決定することとしてもよい。
[0017] これにより、符号化対象の動画の本数が多ければ、動画それぞれに対する動き予 測処理において、参照ブロックの探索範囲を狭くするので、参照ブロックの探索に要 する演算量を削減でき、この結果、任意の本数の動画を同時に符号ィ匕することがで さるようになる。
また、前記動き予測処理方式特定手段は、動き予測処理における参照画像ブロッ クの各種形状パターンに係る処理方式を、前記本数取得手段により取得された本数 に応じて、当該本数が多くなるにつれて形状パターン数が少なくなるように特定し、 前記動き予測部は、動き予測処理対象の各画像フレーム内の各処理対象ブロックに ついて、前記動き予測処理方式特定手段により特定された処理方式での各種形状 パターンを用いて、参照画像フレーム中の参照ブロックを探索して当該処理対象ブロ ックに類似した参照画像ブロックを探索して当該参照画像ブロックを指す動きべタト ルを決定することとしてもよ 、。
[0018] これにより、符号化対象の動画の本数が多ければ、動画それぞれに対する動き予 測処理において、参照ブロックを探索する際に用いる照合用の形状パターン数を少 なくするので、参照ブロックの探索に要する演算量を削減でき、この結果、任意の本 数の動画を同時に符号ィ匕することができるようになる。
また、前記動画取得手段は、前記符号化手段による符号化処理中にも新たな動画 の取得を行い、前記本数取得手段は、前記符号化手段により符号化処理中に符号 化対象の動画の本数を新たに取得し、前記動き予測処理方式特定手段は、前記本 数取得手段により動画の本数が取得された度に、動き予測処理の処理方式の特定 を行うこととしてもよい。
[0019] これにより、画像符号化装置に入力する動画の本数が変化しても、それに応じて動 き予測処理の処理方式を新たに特定してその処理方式で動き予測処理を行うため、 その変化後の本数の動画を適切に符号ィ匕することができるようになる。
また、前記動画取得手段は、符号化対象の複数の動画を取得し、前記画像符号化 装置は、更に、符号化処理を実行可能な外部装置から演算処理能力を示す能力情 報を受信する受信手段と、前記能力情報に基づいて、前記外部装置に実行を依頼 する符号化処理の対象となる動画の本数を決定する決定手段と、前記動画取得手 段により取得された動画のうち前記決定手段により決定された本数の動画を前記外 部装置に送信する送信手段とを備え、前記動き予測処理方式特定手段は、前記本 数取得手段により取得された本数と前記決定手段により決定された本数との差に応 じて、当該差が大きくなるにつれて演算量が少なくなるように動き予測処理の処理方 式を特定することとしてもょ 、。
[0020] また、前記決定手段は、前記能力情報に基づ!、て、前記外部装置に実行を依頼 する符号化処理における動き予測処理の処理方式を、実行を依頼する符号化処理 の対象となる動画の本数とともに決定し、前記送信手段は、更に、前記決定手段によ り決定された動き予測処理の処理方式を示す情報を前記外部装置に送信することと してちよい。
これらにより、複数の装置で、複数の動画の符号化を適切に分散して処理すること ができるようになる。
[0021] また、前記画像符号化装置は、更に、前記本数取得手段により取得された本数に 応じて、量子ィ匕ステップサイズを、本数が多くなるにつれて量子ィ匕ステップサイズが 小さくなるように特定する量子化ステップサイズ特定手段を備え、前記符号化手段は 、動き予測処理の結果として得られる差分データを、前記量子化ステップサイズ特定 手段により特定された量子化ステップサイズで量子化する量子化部を有することとし てもよい。
[0022] これにより、符号化対象の動画の本数が多くなるにつれて動画それぞれに対する 動き予測処理の演算量を抑制することにより起こり得る画質劣化を、符号化処理にお ける量子化処理に係る量子化ステップサイズを小さくすることによる画質向上により補 間し得るようになる。 また、本発明に係る画像符号化装置は、動画を圧縮するために符号化処理を行う 画像符号ィ匕装置であって、符号ィ匕対象の動画の本数を取得する本数取得手段と、 符号化対象の 1又は複数の動画を取得する動画取得手段と、符号化処理の演算量 に影響を与える符号化処理の処理方式を、前記本数取得手段により取得された本 数に応じて、本数が多くなるにつれて演算量が少なくなるように特定する処理方式特 定手段と、前記処理方式特定手段により特定された処理方式で、前記動画取得手 段により取得された動画を対象として符号化処理を行い、取得された動画が複数で あれば各動画を対象として時分割で符号化処理を行う符号化手段とを備えることを 特徴とする。
[0023] この本発明に係る画像符号化装置によれば、並行して符号化すべき動画の本数に 応じて、各動画についての符号ィ匕処理に要する演算量を調整するので、符号化手 段を有効活用して、任意の本数の動画を同時に符号ィ匕することができるようになる。 また、前記処理方式特定手段は、各本数値と符号化処理の処理方式を特定するた めの各パラメータとを、本数が多くなるにつれて符号ィ匕処理の演算量が少なくなる関 係に対応付けたテーブルを予め記憶して 、る記憶部を有しており、前記本数取得手 段により取得された本数に対応する前記テーブル内のパラメータを前記符号ィ匕手段 に伝達することにより、符号化処理の処理方式を特定し、前記符号化手段は、前記 処理方式特定手段により伝達されたパラメータに基づいて、前記特定された処理方 式で符号ィ匕処理を行うこととしてもょ 、。
[0024] これにより、実験等により予め適切に調整されたテーブルを用いて符号ィ匕処理の処 理方式の特定が行えるため、必要に応じて計算処理等を行って処理方式を特定す るより高速かつ好適に、符号化すべき動画の本数に応じて符号化処理の処理方式を 変動させることが可能になる。なお、符号ィ匕対象の動画の本数が何本であっても、各 動画についての符号ィヒ処理に要する演算量の合計量がほぼ一定範囲に収まるよう に処理方式の特定がなされるようにテーブルが調整されて!ヽれば、符号化対象の動 画の本数が 2本であっても 3本であっても適切に各動画の符号ィ匕を並行して行うこと ができる。
[0025] また、前記符号化手段は、前記符号化処理の一部として、処理対象の動画中の一 部又は全部の画像フレームについて画像フレーム内符号ィ匕処理を行うイントラ符号 化部を有し、前記処理方式特定手段は、画像フレーム内符号化における予測値を 探索する方向に係る処理方式を、前記本数取得手段により取得された本数に応じて 、当該本数が多くなるにつれて探索する方向の数を小さくするように特定し、前記ィ ントラ符号ィ匕部は、画像フレーム内の各処理対象ブロックについて、前記処理方式 特定手段により特定された処理方式での予測値を探索する方向のそれぞれに沿つ て、処理対象ブロックの画像データと最も似て ヽる予測値を探索することとしてもょ ヽ
[0026] ここで、画像フレーム内符号化処理は、処理対象ブロックと同じ画像フレーム内の 所定方向のブロックに基づいて算出した予測値のうち処理対象ブロックの画像デー タに最も似ている予測値を探索して探索結果の予測値と処理対象ブロックの画像デ ータとの差である差分データを求めるイントラ符号ィ匕処理であり、求められたデータは イントラ符号化処理に後続する符号化処理工程において利用される。
[0027] これにより、符号化対象の動画の本数が多ければ、動画それぞれに対するイントラ 符号ィ匕処理において、予測値を算出するための計算対象範囲が少なくなるので演 算量を削減でき、この結果、任意の本数の動画を同時に符号ィ匕することができるよう になる。
また、前記処理方式特定手段は、画像フレーム間符号化を用いるか否かに係る処 理方式を、前記本数取得手段により取得された本数に応じて、当該本数が所定数未 満であれば画像フレーム間符号化を用い当該本数が所定数以上であれば画像フレ ーム間符号化を用いないように特定し、前記符号化手段は、前記処理方式特定手段 により特定された処理方式が画像フレーム間符号化を用いるという処理方式であれ ば、符号化処理対象の動画について画像フレーム間符号化及び画像フレーム内符 号ィ匕を行い、前記処理方式特定手段により特定された処理方式が画像フレーム間 符号化を用いな!/ヽと ヽぅ処理方式であれば、符号化処理対象の動画につ!ヽて画像 フレーム間符号ィ匕を行わず画像フレーム内符号ィ匕を行うこととしてもよい。
[0028] これにより、本数が多い場合に画像フレーム内符号ィ匕のみが行われることになるた め、演算量が削減でき、任意の本数の動画を同時に符号ィ匕することができるようにな る。
また、前記符号化手段は、前記符号化処理の一部として可変長符号化処理を行う 可変長符号化部を有し、前記処理方式特定手段は、可変長符号化に係る処理方式 を、前記本数取得手段により取得された本数に応じて、当該本数が所定数未満であ れば算出符号ィ匕を用い当該本数が所定数以上であれば算術符号ィ匕を用いないよう に特定し、前記可変長符号化部は、前記処理方式特定手段により特定された処理 方式が算術符号ィ匕を用いるという処理方式であれば算術符号ィ匕による可変長符号 化を行い、前記処理方式特定手段により特定された処理方式が算術符号ィヒを用い ないという処理方式であれば、算術符号化を行わず、予め定められた符号語に係る 対照テーブルに基づ 、て可変長符号ィ匕を行うこととしてもょ 、。
[0029] これにより、本数が多い場合に一般に演算量が高いとされる算術符号ィ匕を用いな いでテーブルに基づき可変長符号ィ匕を行うため演算量が削減でき、この結果、任意 の本数の動画を同時に符号ィ匕することができるようになる。
また、前記動画取得手段は、前記符号化手段による符号化処理中にも新たな動画 の取得を行い、前記本数取得手段は、前記符号化手段により符号化処理中に符号 化対象の動画の本数を新たに取得し、前記処理方式特定手段は、前記本数取得手 段により動画の本数が取得された度に、符号化処理の処理方式の特定を行うこととし てもよい。
[0030] これにより、画像符号化装置に入力する動画の本数が変化しても、それに応じて符 号化処理の処理方式を新たに特定してその処理方式で符号化処理を行うため、そ の変化後の本数の動画を適切に符号ィ匕することができるようになる。
また、前記動画取得手段は、符号化対象の複数の動画を取得し、前記画像符号化 装置は、更に、符号化処理を実行可能な外部装置から演算処理能力を示す能力情 報を受信する受信手段と、前記能力情報に基づいて、前記外部装置に実行を依頼 する符号化処理の対象となる動画の本数を決定する決定手段と、前記動画取得手 段により取得された動画のうち前記決定手段により決定された本数の動画を前記外 部装置に送信する送信手段とを備え、前記処理方式特定手段は、前記本数取得手 段により取得された本数と前記決定手段により決定された本数との差に応じて、当該 差が大きくなるにつれて演算量が少なくなるように符号化処理の処理方式を特定す ることとしてちよい。
[0031] これにより、複数の装置で、複数の動画の符号化を適切に分散して処理することが でさるよう〖こなる。
また、前記画像符号化装置は、更に、要求される画質を示す画質情報を取得する 画質情報取得手段を備え、前記処理方式特定手段は、符号化処理の処理方式を、 前記本数取得手段により取得された本数及び前記画質情報取得手段により取得さ れた画質情報に応じて特定することとしてもよい。
[0032] 例えば、要求される画質が高い場合には量子化ステップサイズを小さくして要求に 応える等を行うことになるため、要求される画質に応じた符号ィ匕が可能になる。
また、前記画像符号化装置は、更に、前記符号化手段と一部の回路を共用して、 圧縮された動画を復号する復号手段を備え、前記処理方式特定手段は、更に、復号 手段により復号される動画の量に応じて、復号される動画の量が多くなるにつれて演 算量が少なくなるように前記符号化処理の処理方式を特定することとしてもよ！、。
[0033] これにより、動画の復号に並行して任意の本数の動画の符号ィ匕を行うことができる ようになる。
また、本発明に係る画像符号化方法は、動画を圧縮するために、動き予測処理を 含む符号化処理を行う画像符号化方法であって、符号化対象の動画の本数を取得 する本数取得ステップと、符号化対象の 1又は複数の動画を取得する動画取得ステ ップと、動き予測処理の演算量に影響を与える動き予測処理の処理方式を、前記本 数取得ステップにより取得された本数に応じて、本数が多くなるにつれて演算量が少 なくなるように特定する動き予測処理方式特定ステップと、前記動画取得ステップに より取得された動画を対象として符号化処理を行!ゝ、取得された動画が複数であれ ば各動画を対象として時分割で符号化処理を行う符号化ステップとを含み、前記符 号化ステップは、前記符号化処理の一部として、前記動き予測処理方式特定ステツ プにより特定された処理方式で動き予測処理を行う動き予測サブステップを含むこと を特徴とする。
[0034] また、本発明に係る画像符号化方法は、動画を圧縮するために符号化処理を行う 画像符号化方法であって、符号化対象の動画の本数を取得する本数取得ステップと
、符号化対象の 1又は複数の動画を取得する動画取得ステップと、符号化処理の演 算量に影響を与える符号化処理の処理方式を、前記本数取得ステップにより取得さ れた本数に応じて、本数が多くなるにつれて演算量が少なくなるように特定する処理 方式特定ステップと、前記処理方式特定ステップにより特定された処理方式で、前記
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ヽ、取得された 動画が複数であれば各動画を対象として時分割で符号化処理を行う符号化ステップ とを含むことを特徴とする。
[0035] これらの画像符号化方法によれば、並行して符号ィ匕すべき動画の本数に応じて、 符号ィ匕処理に要する演算量を調整するので、任意の本数の動画をある程度一定範 囲の演算量の演算処理によって符号ィ匕することができるようになる。
図面の簡単な説明
[0036] [図 1]本発明の実施形態 1に係る画像符号ィ匕装置 100の構成図である。
[図 2]動き予測処理方式テーブルの構成及び内容例を示す図である。
[図 3]イントラ符号ィ匕処理方式テーブルの構成及び内容例を示す図である。
[図 4]処理方式特定部 130による処理方式特定処理を示すフローチャートである。
[図 5]符号ィ匕部 140による符号ィ匕処理を示すフローチャートである。
[図 6]画像符号ィ匕装置 200の構成図である。
[図 7]本発明の実施形態 2に係る画像符号ィ匕システムの構成図である。
[図 8]画像符号ィ匕装置 300により行われる依頼処理を示すフローチャートである。 符号の説明
[0037] 100、 200、 300、 400 画像符号化装置
110 本数取得部
120 動画取得部
130、 230 処理方式特定部
131 動き予測処理方式特定部
132 イントラ符号化処理方式特定部
133、 233 量子化ステップサイズ特定部 134 可変長符号化処理方式特定部
140 符号化部
141 動画選択部
142 動き予測部
143 イントラ符号ィ匕部
144 周波数変換部
145 量子化部
146 可変長符号化部
147 出力部
150 記録媒体
211 画質取得部
301、 402 処理量管理部
発明を実施するための最良の形態
[0038] <実施形態 1 >
以下、本発明の実施形態 1に係る画像符号ィ匕装置 100について説明する。
<構成>
図 1は、本発明の実施形態 1に係る画像符号ィ匕装置 100の構成図である。 画像符号ィ匕装置 100は、同図に示すように、本数取得部 110、動画取得部 120、 処理方式特定部 130及び符号ィ匕部 140を備える。
[0039] なお、同図には、動画について画像符号ィ匕装置 100が符号ィ匕処理を施して出力し たデータを蓄積するための光ディスク等の記録媒体 150をも示している。また、ここで は、動画は、その再生時に表示される画像内容を表現している画像フレームを含む 動画データをも示す用語として用いる。
ここで、本数取得部 110は、画像符号ィ匕装置 100の外部力も符号ィ匕対象となる動 画の本数の入力を受け付けて処理方式特定部 130に伝達する入力インタフェースで ある。
[0040] 動画取得部 120は、動画の入力インタフェースであり、動画を構成する所定数の画 像フレームを格納可能な容量の第 1バッファ、第 2バッファ、 · · ·、第 Nバッファという 複数のノ ッファメモリを有しており、画像符号ィ匕装置 100の外部力も符号ィ匕対象とな る 1又は複数の動画の入力を受け付けて各動画を内部の各バッファメモリに格納する 機能を担う。なお、動画は、いわゆるストリームデータであるため、動画の総データ量 が多い場合には、画像符号ィ匕装置 100によりその一部の符号ィ匕が行われている間 にお 、ても動画取得部 120により、継続的に取得される。
[0041] 処理方式特定部 130は、メモリ及びプロセッサにより実現され、機能的構成要素と して、動き予測処理方式特定部 131、イントラ符号化処理方式特定部 132、量子化 ステップサイズ特定部 133及び可変長符号化処理方式特定部 134を有し、本数取 得部 110から伝達された本数に応じて符号化部 140における符号化処理の処理方 式を特定し、その処理方式を示すパラメータを符号化部 140に伝達する機能を有す る。
[0042] また、符号化部 140は、メモリ、符号化処理の各部分を担う各回路群、及び各回路 群を制御する制御プロセッサにより実現され、動画選択部 141、動き予測部 142、ィ ントラ符号ィ匕部 143、周波数変換部 144、量子化部 145、可変長符号化部 146及び 出力部 147を有し、動画取得部 120のバッファメモリから動画を読み出して符号ィ匕し て記録媒体 150に記録する機能を有する。ここでは、この符号ィヒは、 MPEG4AVC 規格に準拠して行われるものとして説明する。
[0043] 処理方式特定部 130の動き予測処理方式特定部 131は、メモリの一領域である動 き予測処理方式テーブルを有し、動き予測処理方式テーブルに基づいて、本数取 得部 110から伝達される本数に応じて、動き予測部 142によりなされる動き予測処理 の処理方式を特定する機能を有する。なお、動き予測方式テーブルについては後に 詳しく説明する。
イントラ符号ィ匕処理方式特定部 132は、メモリの一領域であるイントラ符号ィ匕処理方 式テーブルを有し、イントラ符号ィ匕処理方式テーブルに基づいて、本数取得部 110 力も伝達される本数に応じて、イントラ符号ィ匕部 143によりなされるイントラ符号ィ匕処 理の処理方式を特定する機能を有する。なお、イントラ符号化方式テーブルについ ては後に詳しく説明する。
[0044] 量子化ステップサイズ特定部 133は、本数取得部 110から伝達される本数に基づ いて、所定の演算を行うことにより、量子化部 145における量子化に用いられる量子 ィ匕ステップサイズを算出する機能を有する。なお、この所定の演算は、本数が多くな るにつれて量子化ステップサイズが小さくなるように予め定められた演算であり、かつ 、本数が 1の場合には従来の実用的な画像符号ィ匕装置と同等程度の量子化ステツ プサイズとなるように定められた演算である。
[0045] 可変長符号化処理方式特定部 134は、本数取得部 110から伝達される本数に基 づ 、て、可変長符号化の処理方式を特定する機能を有する。
この機能は、具体的には、可変長符号化すべき事象の統計量を想定して予め設け られた事象と符号語との対照テーブルに基づいて符号ィ匕を行う方式を用いるか、さら に圧縮率を高めるために符号化を行う際に過去の事象発生確率に基づく算術演算 により動的に符号語を決定しつつ符号ィ匕を行う算術符号化と呼ばれる方式を用いる かを特定する機能である。
[0046] また、符号ィ匕部 140の動画選択部 141は、処理方式特定部 130を介して符号化対 象の動画の本数を取得し、その本数に応じて動画取得部 120のその本数分のバッフ ァメモリから所定時間毎に巡回的に動画を読み出して、各動画はデジタル化された 画像フレームが連続してなるものとして、各動画を構成する画像フレーム群を動き予 測部 142或いはイントラ符号ィ匕部 143に伝送することで、各動画について時分割で 符号ィ匕処理を開始させる機能を有する回路である。
[0047] この時分割処理は、例えば、動画が 2本である場合においては、動画選択部 141 力 画像フレーム毎に交互にバッファメモリから読み出す動画を切り換えて、逐次、い わゆるマクロブロック単位等、所定サイズのブロック単位で、動き予測部 142或いはィ ントラ符号ィ匕部 143に伝送することにより実現される。
動き予測部 142は、各動画についての動画取得部 120のバッファメモリにアクセス 可能であり、動き予測処理方式特定部 131から、特定された動き予測処理の処理方 式を示すパラメータを受け取り、その処理方式に従って、動画選択部 141により選択 された動画の画像フレームに対して所定サイズのブロック単位で動き予測処理を実 行する機能を有する回路である。
[0048] 動き予測処理は、いわゆる画像フレーム間符号ィ匕の処理であり、画像フレーム内の 各ブロックに対して、そのブロック（以下、「処理対象ブロック」という。）に類似度の高 い他の画像フレーム内のブロック（以下、「参照ブロック」という。）を探索しその参照ブ ロックの位置を指し示す動きベクトルを算定するとともに、その処理対象ブロックと探 索結果の参照ブロックとの画像データの差分値である差分データを算出し、差分デ ータを周波数変換部 144に伝達する処理である。ここで、処理対象ブロックと参照ブ ロックの画像データの類似度が高いとは、両ブロックの画像データの分布傾向が似て いることであり、両ブロックの画像データが一致する場合に最も類似度は高い。
[0049] イントラ符号ィ匕部 143は、イントラ符号化処理方式特定部 132から、特定されたイン トラ符号化処理の処理方式を示すパラメータを受け取り、その処理方式に従って、動 画選択部 141により選択された動画の画像フレームについて、その画像フレーム内 の所定サイズのブロック単位でイントラ符号ィ匕処理を実行する機能を有する回路であ る。
イントラ符号化処理は、いわゆる画像フレーム内符号ィ匕の処理であり、画像フレー ム内の各ブロックに対して、そのブロックの画像データと、同じ画像フレーム周辺の予 め定められているいくつかの方向のブロックに基づく予測値とが最も似ているものとな る予測値を探索し、その画像データと予測値との差分値である差分データを算出し、 差分データを周波数変換部 144に伝達する処理である。
[0050] 周波数変換部 144は、動き予測部 142或いはイントラ符号ィ匕部 143から伝達された 差分データについて、空間的な冗長度を除くことにより差分データを構成する数値を 小さ 、ものに抑えるべく直交変換を施して、直交変換の結果を量子化部 145に伝達 する機能を有する回路である。
量子化部 145は、周波数変換部 144により直交変換された後の差分データを取得 して、この差分データを構成する数値を更に小さいものに抑えるベぐその各数値を 量子化ステップサイズ特定部 133により特定された量子化ステップサイズで除算した 結果を整数値に丸める量子化を施して、量子化の結果を可変長符号化部 146に伝 達する機能を有する回路である。
[0051] 可変長符号ィ匕部 146は、量子化部 145により量子化を施された結果のデータを取 得して、出現頻度が高い情報ほど短い符号で表現することで更にデータ量を圧縮す ベぐ取得したデータに、可変長符号化処理方式特定部 134により特定された処理 方式で可変長符号化を施して、その結果を出力部 147に伝達する機能を有する回 路である。
出力部 147は、可変長符号ィ匕部 146から伝達された符号ィ匕後のデータを、動画毎 に区別して記録媒体 150に記録する機能を有する回路である。
[0052] <データ >
以下、処理方式特定部 130にお 、て記憶されて 、るテーブルデータにっ 、て説明 する。
図 2は、動き予測処理方式テーブルの構成及び内容例を示す図である。 動き予測処理方式特定部 131が有する動き予測処理方式テーブルは、同図に示 すように、動画本数 51と、参照画像フレーム数上限 52、参照画像ブロック探索範囲 5 3、探索パターン 54等とを対応付けたテーブルである。なお、動画本数 51は、 1本か ら、予め定められた N本、例えば 4本、までの値をとる。
[0053] ここで、参照画像フレーム数上限 52は、動き予測処理にお!、て、ある画像フレーム 内の処理対象ブロックが参照する画像フレームの数として許容する最大数を示す。 参照画像ブロック探索範囲 53は、ある処理対象ブロックと類似度の高 、参照画像 ブロックを探索する範囲をもとの処理対象ブロックの位置を基準にどの範囲まで探索 するかという探索範囲を示す。
[0054] また、探索パターン 54は、処理対象ブロックと参照画像ブロックとのサイズ及び形 状を示し、具体的には、幅 16画素 X高さ 16画素分のパターン、幅 16画素 X高さ 8 画素のパターン、幅 8画素 X高さ 16画素のパターン、幅 8画素 X高さ 8画素のパター ン、幅 8画素 X高さ 4画素のパターン、幅 4画素 X高さ 8画素のパターン、幅 4画素 X 高さ 4画素の 7パターンのうち、いずれを用いて参照画像ブロックの探索を行うかを示 す。
[0055] 図 2に例示する動き予測処理方式テーブルによれば、動画が 1本の場合には、参 照画像フレームは 2枚を上限とし、参照画像ブロックの探索範囲は処理対象ブロック を基準として 15画素から + 15画素の範囲とし、探索パターンのサイズ及び形状の 組としては 7パターン全てを適用可能とした動き予測処理の処理方式が特定できる。 また、動画が 2本の場合には、参照画像フレームは 1枚を上限とし、参照画像ブロック の探索範囲は処理対象ブロックを基準として 15画素から + 15画素の範囲とし、探 索パターンのサイズ及び形状の組として幅 16画素 X高さ 16画素のパターンと幅 16 画素 X高さ 8画素のパターンと幅 8画素 X高さ 16画素のパターンと幅 8画素 X高さ 8 画素のパターンとの 4パターンを適用可能とした動き予測処理の処理方式が特定で きる。
[0056] 図 3は、イントラ符号ィ匕処理方式テーブルの構成及び内容例を示す図である。
イントラ符号化処理方式特定部 132が有するイントラ符号化処理方式テーブルは、 同図に示すように、動画本数 61と予測方向 62等とを対応付けたテーブルである。な お、動画本数 61は、 1本から、予め定められた N本、例えば 4本、までの値をとる。 ここで、予測方向 62は、イントラ符号ィ匕処理において、ある画像フレーム内のブロッ クについて予測値を求める方向の上限を示す。この方向は、幅 4画素 X高さ 4画素の ブロックについて言えば予測モード 0から予測モード 8の 9方向のいずれ力となる。
[0057] 即ち、予測対象のブロックについてそのブロックを基準として、その上方向のブロッ クの値を予測値と定める予測モード 0、左方向のブロックの値を予測値と定める予測 モード 1、上方向のブロックの値と左方向のブロックの値との平均値を予測値と定める 予測モード 2、予測対象のブロックについてその上方向のブロックの値と右上方向の ブロックの値とを用いて 45度方向に予測値を定める予測モード 3、予測対象のブロッ クについてその上方向のブロックの値と左方向のブロックの値とを用いて 135度方向 に予測値を定める予測モード 4、同様に約 112度方向に予測値を定める予測モード 5、同様に約 158度方向に予測値を定める予測モード 6、約 68度方向に予測値を定 める予測モード 7、約 203度方向に予測値を定める予測モード 8の中から予測方向 6 2が選ばれる。
[0058] 図 3に例示するイントラ符号ィ匕処理方式テーブルによれば、動画が 1本の場合には 、予測モード 0〜8の 9方向を適用可能とし、動画が 2本の場合には、予測モード 0〜 4の 5方向を適用可能としたイントラ符号化処理の処理方式が特定できる。
<動作 >
以下、上述した構成を備える画像符号ィ匕装置 100の動作について説明する。 [0059] 画像符号ィ匕装置 100は、入力インタフェースを介して外部力も符号ィ匕対象の動画と その動画の本数の入力を受け付け、処理方式特定部 130により、動画の本数に基づ き符号化処理の処理方式を特定する処理方式特定処理を実行し、この結果に従つ て符号化部 140により、各動画に対する符号化処理を実行する。
図 4は、処理方式特定部 130による処理方式特定処理を示すフローチャートである 。以下、同図に即して処理方式特定部 130の動作を説明する。
[0060] 処理方式特定部 130は、まず本数取得部 110から符号化対象の動画の本数を取 得し (ステップ S11)、動き予測処理方式特定部 131により動き予測処理方式テープ ルに基づ 、て、本数に応じて動き予測処理方式を示す各パラメータを特定し (ステツ プ S12)、イントラ符号化処理方式特定部 132によりイントラ符号化処理方式テープ ルに基づいて、本数に応じてイントラ符号化処理方式を示すパラメータを特定する（ ステップ S 13)。
[0061] また、処理方式特定部 130は、量子化ステップサイズ特定部 133により、本数に応 じて所定の演算を行うことにより量子化ステップサイズを算定し (ステップ S14)、可変 長符号化処理方式特定部 134により、本数と、例えば 2等として予め定められている 所定の閾値とを比較して (ステップ S15)、本数が閾値未満であれば算術符号化を用 いるように可変長符号ィ匕の処理方式を示すパラメータを特定し (ステップ S 16)、また 、本数が閾値以上であれば算術符号ィ匕を用いないように可変長符号ィ匕の処理方式 を示すパラメータを特定し (ステップ S 17)、本数と、動き予測処理の処理方式を示す 各パラメータと、イントラ符号化処理の処理方式を示すパラメータと、量子化ステップ サイズと、可変長符号ィ匕の処理方式を示すパラメータとを符号ィ匕部 140に伝達して（ ステップ S 18)、処理方式特定処理を終える。
[0062] このような処理方式特定処理により、基本的に符号化対象の動画の本数が多けれ ば多いほど、符号化処理の処理量が小さくなるように処理方式が特定される。
但し、量子化に係る量子化ステップサイズについては、符号化対象の動画の本数 が多いほど小さいものとなり、この結果、量子化の処理量は増加する。なお、動き予 測処理に比べて量子化処理の処理量、例えばプロセッサに実行させる場合の演算 量は、実用範囲において十分に小さいものとなることに鑑み、上述の処理方式特定 処理により、本数が増えた場合に動き予測処理の処理量を抑えるので画質が劣化し やすくなる傾向が生じるところ、この場合に劣化した画質を補う意味で、量子化による 画質劣化を小さく抑えるベぐ量子化ステップサイズを小さくするようにしている。
[0063] 図 5は、符号ィ匕部 140による符号ィ匕処理を示すフローチャートである。以下、同図 に即して符号ィ匕部 140の動作を説明する。
まず、符号ィ匕部 140の動画選択部 141は、処理方式特定部 130から伝達された本 数に従って、その本数分の動画を、動画取得部 120が外部から逐次取得して一時的 に蓄積して 、る各バッファメモリから、画像フレーム毎に動画を切り換えて順次読み 出す (ステップ S21)。
[0064] 続いて、符号ィ匕部 140は、予め定めた判断基準に従って、動画選択部 141により 読み出された動画の画像フレームがイントラ符号化処理のみの対象とする画像フレ ームか、動き予測処理の対象とし得る画像フレームかを判定し (ステップ S22)、イント ラ符号化処理のみの対象とする画像フレームであれば、イントラ符号化処理方式特 定部 132により特定されたパラメータに従った予測方向の範囲内で、画像フレーム中 の各ブロックにつ 、て最適な予測値を探し出して、そのブロックの画像データと予測 値との差分である差分データを求めることによるイントラ符号化処理をイントラ符号ィ匕 部 143により行う（ステップ S23)。
[0065] ステップ S22にお!/、て、イントラ符号化処理のみの対象とする画像フレームでな!/、と 判定した場合には、動き予測処理方式特定部 131により特定されたパラメータに従つ て、処理対象ブロックについて、パラメータで示された上限枚数以下の参照画像フレ ームを参照するようにし、パラメータで示された参照画像フレーム内の参照画像プロ ックの探索範囲力も参照ブロックを探索し、その処理対象ブロックのうち参照ブロック の探索に用いる探索パターンは、ノ ラメータで示された形状及びサイズのものにして 、処理対象ブロックとの類似度の高い参照画像ブロックを探索して、その参照画像ブ ロックの位置を指し示す動きベクトルを求め、その参照画像ブロックと処理対象ブロッ クとの画像データの差分である差分データを求める動き予測処理を動き予測部 142 により行う（ステップ S 24)。
[0066] なお、参照画像フレーム数上限を示すパラメータが 2以上であることにより、参照画 像ブロックを複数の画像フレーム力も参照する場合には、各画像フレームから探索し た参照画像ブロックについての画像データの平均値と処理対象ブロックの画像デー タとの間の差分を差分データとして求める。
また、ステップ S23又はステップ S24に続いて、符号ィ匕部 140の周波数変換部 144 は、求められた差分データに対して直交変換を施し (ステップ S25)、その結果のデ ータに対して、量子化部 145は量子化ステップサイズ特定部 133により特定された量 子ィ匕ステップサイズで量子化を行う（ステップ S26)。
[0067] 量子化に続いて、可変長符号化部 146は、可変長符号化処理方式特定部 134に より特定されたパラメータに従って、算術符号ィ匕を用いるか或いは用いないで、量子 化後のデータにっ 、て可変長符号ィ匕を行 、 (ステップ S27)、可変長符号化後のデ ータを出力部 147は、動画毎に区別して記録媒体 150に記録し (ステップ S28)、こ れにより 1画像フレームにつ!/ヽての符号化処理 (ステップ S22〜S28)が終了する。
[0068] 動画が複数ある場合には、つまり本数取得部 110により複数の本数を示すデータ が取得された場合には、最初の動画におけるある画像フレームについての符号ィ匕処 理がなされた後に、別の動画についての符号ィ匕処理 (ステップ S22〜S28)が実行さ れ、次々と本数分の動画について符号ィ匕処理が実行された後に、また最初の動画か ら、各動画について次の画像フレームについての符号ィ匕処理が開始され、巡回的に 符号化処理が行われる。
[0069] また、本数取得部 110により 1本を示すデータが取得された場合には、 1本の動画 について、順次各画像フレームについての符号ィ匕処理が行われる。なお、図 5に示 した符号ィ匕処理における各処理 (ステップ S22〜S28)は、ブロック単位でパイプライ ン処理により実現される。
<変形例>
以下、画像符号ィ匕装置 100の変形例である画像符号ィ匕装置 200について説明す る。
[0070] 画像符号ィ匕装置 200は、画像符号ィ匕装置 100に対して、外部から、要求する画質 の入力を受け付けて、その要求に対応した画質を保って符号ィ匕する機能を追加した 装置である。 図 6は、画像符号ィ匕装置 200の構成図である。
画像符号ィ匕装置 200は、同図に示すように、画質取得部 211、本数取得部 110、 動画取得部 120、処理方式特定部 230及び符号化部 140を備える。なお、画像符 号ィ匕装置 200の構成要素のうち画像符号ィ匕装置 100の構成要素と同一のものにつ いては、図 6において図 1と同じ符号を付しており、これらについてはここでは詳しい 説明を省略する。
[0071] ここで、画質取得部 211は、ユーザ等により入力された画質を示す画質情報を取得 し処理方式特定部 230に伝達する機能を有する入力インタフェースである。画質情 報は、例えば、画質の高さを数の大きさで表現する数値情報である。
また、処理方式特定部 230は、動き予測処理方式特定部 131、イントラ符号化処理 方式特定部 132、量子化ステップサイズ特定部 233及び可変長符号化処理方式特 定部 134を有する。
[0072] この量子化ステップサイズ特定部 233は、本数取得部 110から伝達される本数と、 画質取得部 211から伝達される画質情報とに基づいて、所定の演算を行うことにより 、量子化部 145における量子化に用いられる量子化ステップサイズを算出する機能 を有する。なお、この所定の演算は、本数が多くなるにつれて量子化ステップサイズ 力 、さくなるように、かつ、画質情報が示す画質が高くなるにつれて量子化ステップ サイズが小さくなるように予め定められた演算である。
[0073] 従って、この画像符号ィ匕装置 200によれば、画質取得部 211により取得された画質 情報を反映して量子化ステップサイズが特定され量子化部 145によりその量子化ス テツプサイズで量子化が施されることになるため、要求された画質を保っての符号ィ匕 が行われるようになる。
<実施形態 2>
以下、本発明の実施形態 2に係る画像符号ィ匕システムについて説明する。
[0074] く構成〉
図 7は、本発明の実施形態 2に係る画像符号ィ匕システムの構成図である。 この画像符号化システムは、動画に対する符号化処理を複数の画像符号化装置 により分散処理するシステムであり、同図に示すように、ネットワーク接続された画像 符号化装置 300及び画像符号化装置 400により構成される。なお、これら各画像符 号ィ匕装置の構成要素のうち実施形態 1で示した画像符号ィ匕装置 100の構成要素と 同一のものについては、図 7において図 1と同じ符号で示しており、これらについては ここでは詳し!/ヽ説明を省略する。
[0075] 画像符号ィ匕装置 300は、動画の本数を示す情報と動画とを外部から取得し画像符 号ィ匕装置 400に一部の動画についての符号ィヒ処理を分担させつつ自らも他の動画 についての符号ィ匕処理を行う装置であり、本数取得部 110、動画取得部 120、処理 方式特定部 130、符号化部 140及び処理量管理部 301を備える。
また、画像符号ィ匕装置 400は、処理方式特定部 130、符号化部 140及び処理量管 理部 402を備える。
[0076] 画像符号化装置 300の処理量管理部 301は、自装置の処理能力を示す処理量情 報を予め記憶したメモリを有しており、画像符号ィ匕装置 400に、処理能力を問い合わ せて応答を得てその処理能力と、本数取得部 110により外部から取得された本数を 示す情報と、自装置の処理能力とに基づいて、何本の動画の符号化処理を画像符 号ィ匕装置 400に依頼するかを決定し、その依頼すると決定した本数を示す情報と、 その本数分の動画取得部 120により外部から取得された動画とを画像符号ィ匕装置 4 00に伝送するとともに、残りの本数分の動画を画像符号化装置 300において符号化 するものとして、その残りの本数を画像符号ィ匕装置 300内の処理方式特定部 130に 伝達する機能を有する。
[0077] 画像符号化装置 400の処理量管理部 402は、自装置の処理能力を示す処理量情 報を予め記憶したメモリを有しており、画像符号ィ匕装置 300から処理能力の問い合 わせを受けた場合に、そのメモリを参照して自装置の処理量情報を画像符号化装置 300に伝送する機能と、画像符号化装置 300から本数を示す情報を受信した場合に 、その本数を画像符号化装置 400内の処理方式特定部 130に伝達する機能を有す る。
[0078] 上述した画像符号化装置 300及び画像符号化装置 400にお ヽて記憶されて ヽる 処理能力を示す処理量情報は、例えば、 1本の動画を符号化する際に用いられる所 定の符号化処理の処理方式を一律に適用して符号化を行うとした場合において、同 時に何本の動画を符号ィ匕できるかという本数で表される。
<動作 >
以下、上述した構成を備える画像符号ィ匕システムの動作にっ ヽて説明する。
[0079] 画像符号化装置 300に対して外部から複数本の動画とその本数を示す情報とが入 力されると、画像符号ィ匕装置 300は、一部の動画の符号ィ匕を画像符号ィ匕装置 400に 依頼して自装置で残りの動画の符号化を行うための依頼処理を実行する。
図 8は、画像符号ィ匕装置 300により行われる依頼処理を示すフローチャートである 。以下、同図に即して画像符号ィ匕装置 300の動作とこれに呼応しての画像符号ィ匕装 置 400の動作にっ 、て説明する。
[0080] 画像符号ィ匕装置 300は、ネットワーク接続されている画像符号ィ匕装置 400に対して 処理能力を問 ヽ合わせ、これに呼応して画像符号化装置 400が送信する処理量情 報を受信する (ステップ S31)。
続いて画像符号ィ匕装置 300の処理量管理部 301は、受信された処理量情報が示 す処理能力の値の、自装置の処理量情報が示す処理能力の値に対する比を求め、 その比を本数取得部 110により取得された本数に乗じて得られた値に最も近い整数 を、依頼する本数として定め（ステップ S32)、依頼する本数を画像符号化装置 400 に伝送して符号化を依頼する (ステップ S33)。
[0081] これにより画像符号化装置 400ではその依頼された本数を受信し、画像符号化装 置 400内の処理方式特定部 130はその依頼された本数に応じて符号化処理の各処 理方式を特定する。また、画像符号ィ匕装置 400内の符号ィ匕部 140は、その依頼され た本数分の動画を画像符号化装置 300から受信して、受信した各動画につ ヽて時 分割で、処理方式特定部 130により特定された処理方式に従って、符号化処理を実 行する。
[0082] ステップ S33に続いて、画像符号化装置 300の処理量管理部 301は、本数取得部 110により取得された本数と依頼した本数との差である本数を画像符号ィ匕装置 300 内の処理方式特定部 130に伝達して依頼処理を終了する (ステップ S34)、このステ ップ S34の結果、画像符号ィ匕装置 300の処理方式特定部 130によりその差である本 数に応じて符号化処理の各処理方式が特定され、その各処理方式に従って画像符 号ィ匕装置 300の符号ィ匕部 140によりその差である本数分の動画に対しての符号ィ匕 処理が行われる。
<補足 >
以上、本発明に係る画像符号ィ匕装置について実施形態 1、 2に基づいて説明した 力 以下のように変形することもでき、本発明は上述の実施形態で示した画像符号ィ匕 装置に限られな 、ことは勿論である。
(1)実施形態 1、 2で示した画像符号ィ匕装置は、記録媒体 150に符号化後の動画を 記録することとしたが、記録媒体 150は、 CD— ROM (Compact Disk Read Only Me mory)、 DVD (Digital Versatile Disk)、 BD (Blu- ray Disk)等の光ディスクに限られる ことなく、ハードディスク、メモリカード等であってもよい。また、画像符号化装置の出 力部 147は記録媒体への記録の代わりに、ネットワークに符号ィ匕後の各動画を送出 することとしてもよい。
(2)実施形態 1、 2で示した画像符号ィ匕装置は、 MPEG4AVC規格に準拠して符号 化を行うものとした力 例えば、 MPEG 2ビデオ規格や MPEG4ビジュアル規格等に 準拠するものであってもよぐ本発明の適用範囲が特に特定の規格に限定されること はない。
(3)実施形態 1、 2で示した画像符号化装置の処理方式特定部は、動き予測処理の 処理方式、イントラ符号化処理の処理方式、量子化ステップサイズに係る量子化処 理の処理方式及び可変長符号化処理の処理方式のそれぞれを特定するパラメータ を特定するものとした力 これらの他に、例えば、符号化対象の動画の本数が、 3等と 予め定めた所定数以上であれば動き予測処理を行わずイントラ符号ィ匕処理のみを 行うように、動き予測処理を実行するか実行しないかを特定することとしてもよぐ実施 形態 1、 2において例示しなかった符号化処理の処理方式を符号化対象の動画の本 数に応じて変化させるようにしてもよ!、。
また逆に、動き予測処理の処理方式、イントラ符号化処理の処理方式、可変長符 号化処理の処理方式の全てではなぐそのうち一部の処理方式のみを特定するだけ とし、符号化対象の動画の本数によってその一部の処理方式に係る符号化処理部 分だけが変動するように処理方式特定部及び符号化部を構成することとしてもよ!ヽ。 (4)実施形態 1、 2で示した画像符号ィ匕装置における処理方式特定部は、動き予測 方式テーブル、イントラ符号化処理方式テーブルを有し、これらのテーブルを利用し て符号化処理における動き予測処理及びイントラ符号化処理の各処理方式を特定 することとしたが、量子化ステップサイズに係る量子化処理の処理方式の特定や可変 長符号ィヒ処理の処理方式の特定も同様にルックアップテーブルを利用して行っても よぐまた各処理方式を示すパラメータを、所定の演算式に基づいて演算により特定 することとしてもよい。
[0084] 但し、符号化対象の動画の本数が多くなればなるほど、 1つの動画に対する動き予 測処理、イントラ符号化処理及び可変長符号化処理の処理量が小さくなる傾向を有 するように、処理方式の特定がなされるようにする必要があり、この処理量を小さくす ることで画質が劣化するのをある程度抑えるべく量子化ステップサイズについては動 画の本数が多くなればなるほど小さくなるように特定される必要がある。
(5)実施形態 1の変形例で示した画像符号化装置の量子化ステップサイズ特定部 2 33は、要求画質を示す画質情報と本数とに基づいて量子化ステップサイズを特定す ることとしたが、本数に依存せず画質情報のみに基づ 、て量子化ステップサイズを特 定することとしてもよい。
(6)実施形態 1、 2で図 2〜図 4等を用いて示した画像符号ィ匕装置における処理方式 特定部が本数に応じて処理方式を特定する具体的な内容にっ 、ては、単なる例示 であり、符号ィ匕部の回路の構成や処理性能等によって変形し得る。
[0085] 実用的なものとするためには、符号ィ匕対象の動画の本数が何本であっても、符号 化部の各回路により実行される符号ィ匕処理の処理速度がほぼ一定範囲に収まるよう に処理方式の特定がなされるベぐ処理方式特定部内の処理方式特定に用いられ るテーブルや演算式が、実験或いは理論的計算に基づ!/、て定められて 、ることが望 ましい。
(7)実施形態 1、 2で示した画像符号ィ匕装置における符号ィ匕部を構成する各機能部 は、ハードウェアのみ力もなる回路に限らず、ソフトウェアを含んでソフトウェアの実行 によってその機能が実現されるものであってもよぐこの場合、ソフトウェアを実行する プロセッサは、機能部毎に設けられることとしてもよいし、複数の機能部に相当する機 能を 1つのプロセッサが実現することとしてもよい。
[0086] また、画像符号化装置は、 LSI (Large Scale Integration)、 VLSI (Very Large Scale
Integration)等の一部又は全部として実現されてもよぐ複数の LSI等で実現されて もよぐ 1又は複数の LSI等と他の回路とにより実現されてもよい。
(8)実施形態 1で示した画像符号ィ匕装置の本数取得部 110が、符号ィ匕部 140により 動画についての符号ィ匕処理が開始された後であっても随時本数の取得を行うことと し、処理方式特定部 130は本数に変化があった場合に処理方式を新たに特定して、 その結果に従って符号ィ匕部 140が符号ィ匕を行うようにしてもょ 、。
[0087] これにより、入力された動画の本数が変動するような場合にも対応することができる ようになる。
(9)実施形態 1で示した画像符号化装置を変形して、符号ィ匕部 140のうち復号にも 利用可能な回路は復号にも用いることとし、その上で、さらに復号に必要な回路を付 加することにより、圧縮された動画を復号する復号機能をもたせることにしてもよい。
[0088] この場合には、処理方式特定部 130を、復号される動画の量が多くなれにつれて 動画毎の符号化に係る演算量を少なくするように、処理方式を特定するよう変形する とよい。
(10)実施形態 2で示した画像符号ィ匕装置 300を変形して、もとの構成要件に加えて 画像符号ィ匕装置の処理量管理部 402に相当する機能部を含めることとしてもよぐこ の変形した画像符号ィ匕装置によれば、自らが画像符号化装置 400に対して符号ィ匕 処理を依頼することができる上に、他の画像符号化装置 300から符号化処理を依頼 された場合に内部の動画取得部を通じて動画を取得して符号ィ匕することもできるよう になる。
(11)実施形態 2で示した画像符号ィ匕システムを変形して、画像符号ィ匕装置 400から 処理方式特定部 130を除き、画像符号ィ匕装置 300の処理方式特定部 130は本数取 得部により取得された本数に応じて動き予測処理やその他の符号化処理の処理方 式を特定することとし、処理量管理部 301は画像符号化装置 400に依頼する本数を 決定した後にその決定した依頼本数と処理方式特定部 130により特定された処理方 式とを画像符号化装置 400に伝達することとし、画像符号化装置 400の符号化部 14 0は画像符号化装置 300から受信した処理方式に従って依頼本数分の動画の符号 化を行うこととしてもよい。
(12)画像符号化装置における各処理（図 4、図 5参照）をプロセッサに実行させるた めのプログラムを、記録媒体に記録し又は各種通信路等を介して、流通させ頒布す ることもできる。このような記録媒体には、 ICカード、ハードディスク、光ディスク、フレ キシブルディスク、 ROM等がある。流通、頒布されたプログラムはプロセッサに読み 出され得るメモリ等に格納されることにより利用に供され、そのプロセッサがそのプロ グラムを実行することにより実施形態 1で示した画像符号化装置の機能が実現される ようになる。
産業上の利用可能性
本発明に係る画像符号ィ匕装置は、ハードディスクレコーダ、 DVDレコーダ等に搭 載され利用され得る。

Claims

請求の範囲
[1] 動画を圧縮するために、動き予測処理を含む符号化処理を行う画像符号化装置で あって、
符号化対象の動画の本数を取得する本数取得手段と、
符号化対象の 1又は複数の動画を取得する動画取得手段と、
動き予測処理の演算量に影響を与える動き予測処理の処理方式を、前記本数取 得手段により取得された本数に応じて、本数が多くなるにつれて演算量が少なくなる ように特定する動き予測処理方式特定手段と、
前記動画取得手段により取得された動画を対象として符号ィ匕処理を行い、取得さ れた動画が複数であれば各動画を対象として時分割で符号化処理を行う符号化手 段とを備え、
前記符号化手段は、前記符号化処理の一部として、前記動き予測処理方式特定 手段により特定された処理方式で動き予測処理を行う動き予測部を有する
ことを特徴とする画像符号化装置。
[2] 前記動き予測処理方式特定手段は、各本数値と動き予測処理の処理方式を特定 するための各パラメータとを、本数が多くなるにつれて動き予測処理の演算量が少な くなる関係に対応付けたテーブルを予め記憶して 、る記憶部を有しており、前記本 数取得手段により取得された本数に対応する前記テーブル内のパラメータを前記動 き予測部に伝達することにより、動き予測処理の処理方式を特定し、
前記動き予測部は、前記動き予測処理方式特定手段により伝達されたパラメータ に基づ!/、て、前記特定された処理方式で動き予測処理を行う
ことを特徴とする請求項 1記載の画像符号ィ匕装置。
[3] 前記動き予測処理方式特定手段は、動き予測処理における参照画像フレーム数 の上限値に係る処理方式を、前記本数取得手段により取得された本数に応じて、当 該本数が多くなるにつれて参照画像フレーム数の上限値を小さくするように特定し、 前記動き予測部は、動き予測処理過程で、動き予測処理対象の各画像フレーム内 の各処理対象ブロックについて、前記動き予測処理方式特定手段により特定された 処理方式での参照画像フレーム数の上限値を超えない数の参照画像フレームから 動きベクトルの探索を行う
ことを特徴とする請求項 1記載の画像符号ィ匕装置。
[4] 前記動き予測処理方式特定手段は、動き予測処理における動きベクトルの探索範 囲に係る処理方式を、前記本数取得手段により取得された本数に応じて、当該本数 が多くなるにつれて探索範囲が狭くなるように特定し、
前記動き予測部は、動き予測処理対象の各画像フレーム内の各処理対象ブロック について、参照画像フレーム中の、前記動き予測処理方式特定手段により特定され た処理方式での探索範囲内の中から、当該処理対象ブロックに類似した参照画像ブ ロックを探索して当該参照画像ブロックを指す動きベクトルを決定する
ことを特徴とする請求項 1記載の画像符号ィ匕装置。
[5] 前記動き予測処理方式特定手段は、動き予測処理における参照画像ブロックの各 種形状パターンに係る処理方式を、前記本数取得手段により取得された本数に応じ て、当該本数が多くなるにつれて形状パターン数が少なくなるように特定し、 前記動き予測部は、動き予測処理対象の各画像フレーム内の各処理対象ブロック について、前記動き予測処理方式特定手段により特定された処理方式での各種形 状パターンを用いて、参照画像フレーム中の参照ブロックを探索して当該処理対象 ブロックに類似した参照画像ブロックを探索して当該参照画像ブロックを指す動きべ タトルを決定する
ことを特徴とする請求項 1記載の画像符号ィ匕装置。
[6] 前記動画取得手段は、前記符号化手段による符号化処理中にも新たな動画の取 得を行い、
前記本数取得手段は、前記符号化手段により符号化処理中に符号化対象の動画 の本数を新たに取得し、
前記動き予測処理方式特定手段は、前記本数取得手段により動画の本数が取得 された度に、動き予測処理の処理方式の特定を行う
ことを特徴とする請求項 1記載の画像符号ィ匕装置。
[7] 前記動画取得手段は、符号化対象の複数の動画を取得し、
前記画像符号化装置は、更に、 符号化処理を実行可能な外部装置から演算処理能力を示す能力情報を受信する 受信手段と、
前記能力情報に基づいて、前記外部装置に実行を依頼する符号化処理の対象と なる動画の本数を決定する決定手段と、
前記動画取得手段により取得された動画のうち前記決定手段により決定された本 数の動画を前記外部装置に送信する送信手段とを備え、
前記動き予測処理方式特定手段は、前記本数取得手段により取得された本数と前 記決定手段により決定された本数との差に応じて、当該差が大きくなるにつれて演算 量が少なくなるように動き予測処理の処理方式を特定する
ことを特徴とする請求項 1記載の画像符号ィ匕装置。
[8] 前記決定手段は、前記能力情報に基づ!、て、前記外部装置に実行を依頼する符 号化処理における動き予測処理の処理方式を、実行を依頼する符号化処理の対象 となる動画の本数とともに決定し、
前記送信手段は、更に、前記決定手段により決定された動き予測処理の処理方式 を示す情報を前記外部装置に送信する
ことを特徴とする請求項 7記載の画像符号ィ匕装置。
[9] 前記画像符号化装置は、更に、前記本数取得手段により取得された本数に応じて
、量子化ステップサイズを、本数が多くなるにつれて量子化ステップサイズが小さくな るように特定する量子化ステップサイズ特定手段を備え、
前記符号化手段は、動き予測処理の結果として得られる差分データを、前記量子 ィ匕ステップサイズ特定手段により特定された量子化ステップサイズで量子化する量子 化部を有する
ことを特徴とする請求項 1記載の画像符号ィ匕装置。
[10] 動画を圧縮するために符号ィ匕処理を行う画像符号ィ匕装置であって、
符号化対象の動画の本数を取得する本数取得手段と、
符号化対象の 1又は複数の動画を取得する動画取得手段と、
符号化処理の演算量に影響を与える符号化処理の処理方式を、前記本数取得手 段により取得された本数に応じて、本数が多くなるにつれて演算量が少なくなるよう に特定する処理方式特定手段と、
前記処理方式特定手段により特定された処理方式で、前記動画取得手段により取 得された動画を対象として符号化処理を行!ヽ、取得された動画が複数であれば各動 画を対象として時分割で符号化処理を行う符号化手段とを備える
ことを特徴とする画像符号化装置。
[11] 前記処理方式特定手段は、各本数値と符号化処理の処理方式を特定するための 各パラメータとを、本数が多くなるにつれて符号ィ匕処理の演算量が少なくなる関係に 対応付けたテーブルを予め記憶して 、る記憶部を有しており、前記本数取得手段に より取得された本数に対応する前記テーブル内のパラメータを前記符号ィ匕手段に伝 達することにより、符号化処理の処理方式を特定し、
前記符号化手段は、前記処理方式特定手段により伝達されたパラメータに基づい て、前記特定された処理方式で符号化処理を行う
ことを特徴とする請求項 10記載の画像符号ィ匕装置。
[12] 前記符号化手段は、前記符号化処理の一部として、処理対象の動画中の一部又 は全部の画像フレームについて画像フレーム内符号ィ匕処理を行うイントラ符号ィ匕部 を有し、
前記処理方式特定手段は、画像フレーム内符号化における予測値を探索する方 向に係る処理方式を、前記本数取得手段により取得された本数に応じて、当該本数 が多くなるにつれて探索する方向の数を小さくするように特定し、
前記イントラ符号ィ匕部は、画像フレーム内の各処理対象ブロックについて、前記処 理方式特定手段により特定された処理方式での予測値を探索する方向のそれぞれ に沿って、処理対象ブロックの画像データと最も似て 、る予測値を探索する ことを特徴とする請求項 10記載の画像符号ィ匕装置。
[13] 前記処理方式特定手段は、画像フレーム間符号ィ匕を用いるか否かに係る処理方 式を、前記本数取得手段により取得された本数に応じて、当該本数が所定数未満で あれば画像フレーム間符号化を用い当該本数が所定数以上であれば画像フレーム 間符号ィ匕を用いな 、ように特定し、
前記符号化手段は、 前記処理方式特定手段により特定された処理方式が画像フレーム間符号化を用 V、ると 、う処理方式であれば、符号化処理対象の動画につ!、て画像フレーム間符号 化及び画像フレーム内符号ィ匕を行い、
前記処理方式特定手段により特定された処理方式が画像フレーム間符号化を用
Vヽな 、と 、う処理方式であれば、符号化処理対象の動画につ!、て画像フレーム間符 号ィ匕を行わず画像フレーム内符号ィ匕を行う
ことを特徴とする請求項 10記載の画像符号ィ匕装置。
[14] 前記符号化手段は、前記符号化処理の一部として可変長符号化処理を行う可変 長符号化部を有し、
前記処理方式特定手段は、可変長符号化に係る処理方式を、前記本数取得手段 により取得された本数に応じて、当該本数が所定数未満であれば算出符号化を用い 当該本数が所定数以上であれば算術符号ィ匕を用いな 、ように特定し、
前記可変長符号化部は、
前記処理方式特定手段により特定された処理方式が算術符号ィヒを用いるという処 理方式であれば算術符号ィ匕による可変長符号ィ匕を行い、
前記処理方式特定手段により特定された処理方式が算術符号ィヒを用いないという 処理方式であれば、算術符号化を行わず、予め定められた符号語に係る対照テー ブルに基づ ヽて可変長符号化を行う
ことを特徴とする請求項 10記載の画像符号ィ匕装置。
[15] 前記動画取得手段は、前記符号化手段による符号化処理中にも新たな動画の取 得を行い、
前記本数取得手段は、前記符号化手段により符号化処理中に符号化対象の動画 の本数を新たに取得し、
前記処理方式特定手段は、前記本数取得手段により動画の本数が取得された度 に、符号化処理の処理方式の特定を行う
ことを特徴とする請求項 10記載の画像符号ィ匕装置。
[16] 前記動画取得手段は、符号化対象の複数の動画を取得し、
前記画像符号化装置は、更に、 符号化処理を実行可能な外部装置から演算処理能力を示す能力情報を受信する 受信手段と、
前記能力情報に基づいて、前記外部装置に実行を依頼する符号化処理の対象と なる動画の本数を決定する決定手段と、
前記動画取得手段により取得された動画のうち前記決定手段により決定された本 数の動画を前記外部装置に送信する送信手段とを備え、
前記処理方式特定手段は、前記本数取得手段により取得された本数と前記決定 手段により決定された本数との差に応じて、当該差が大きくなるにつれて演算量が少 なくなるように符号化処理の処理方式を特定する
ことを特徴とする請求項 10記載の画像符号ィ匕装置。
[17] 前記画像符号化装置は、更に、要求される画質を示す画質情報を取得する画質情 報取得手段を備え、
前記処理方式特定手段は、符号化処理の処理方式を、前記本数取得手段により 取得された本数及び前記画質情報取得手段により取得された画質情報に応じて特 定する
ことを特徴とする請求項 10記載の画像符号ィ匕装置。
[18] 前記画像符号化装置は、更に、前記符号化手段と一部の回路を共用して、圧縮さ れた動画を復号する復号手段を備え、
前記処理方式特定手段は、更に、復号手段により復号される動画の量に応じて、 復号される動画の量が多くなるにつれて演算量が少なくなるように前記符号化処理 の処理方式を特定する
ことを特徴とする請求項 10記載の画像符号ィ匕装置。
[19] 動画を圧縮するために、動き予測処理を含む符号化処理を行う画像符号化方法で あって、
符号化対象の動画の本数を取得する本数取得ステップと、
符号化対象の 1又は複数の動画を取得する動画取得ステップと、
動き予測処理の演算量に影響を与える動き予測処理の処理方式を、前記本数取 得ステップにより取得された本数に応じて、本数が多くなるにつれて演算量が少なく なるように特定する動き予測処理方式特定ステップと、
前記動画取得ステップにより取得された動画を対象として符号化処理を行!ヽ、取得 された動画が複数であれば各動画を対象として時分割で符号化処理を行う符号化ス テツプとを含み、
前記符号化ステップは、前記符号化処理の一部として、前記動き予測処理方式特 定ステップにより特定された処理方式で動き予測処理を行う動き予測サブステップを 含む
ことを特徴とする画像符号化方法。
[20] 動画を圧縮するために符号化処理を行う画像符号化方法であって、
符号化対象の動画の本数を取得する本数取得ステップと、
符号化対象の 1又は複数の動画を取得する動画取得ステップと、
符号化処理の演算量に影響を与える符号化処理の処理方式を、前記本数取得ス テツプにより取得された本数に応じて、本数が多くなるにつれて演算量が少なくなる ように特定する処理方式特定ステップと、
前記処理方式特定ステップにより特定された処理方式で、前記動画取得ステップ により取得された動画を対象として符号化処理を行 ヽ、取得された動画が複数であ れば各動画を対象として時分割で符号化処理を行う符号化ステップとを含む ことを特徴とする画像符号化方法。
[21] プログラムを実行可能な装置に、動画を圧縮するために符号化制御処理を実行さ せるための制御プログラムであって、
前記符号化制御処理は、
符号化対象の動画の本数を取得する本数取得ステップと、
符号化対象の 1又は複数の動画を取得する動画取得ステップと、
動き予測処理の演算量に影響を与える動き予測処理の処理方式を、前記本数取 得ステップにより取得された本数に応じて、本数が多くなるにつれて演算量が少なく なるように特定する動き予測処理方式特定ステップと、
前記動画取得ステップにより取得された動画を対象として符号化処理を行!ヽ、取得 された動画が複数であれば各動画を対象として時分割で符号化処理を行う符号化ス テツプとを含み、
前記符号化ステップは、前記符号化処理の一部として、前記動き予測処理方式特 定ステップにより特定された処理方式で動き予測処理を行う動き予測サブステップを 含む
ことを特徴とする制御プログラム。
プログラムを実行可能な装置に、動画を圧縮するために符号化制御処理を実行さ せるための制御プログラムであって、
前記符号化制御処理は、
符号化対象の動画の本数を取得する本数取得ステップと、
符号化対象の 1又は複数の動画を取得する動画取得ステップと、
符号化処理の演算量に影響を与える符号化処理の処理方式を、前記本数取得ス テツプにより取得された本数に応じて、本数が多くなるにつれて演算量が少なくなる ように特定する処理方式特定ステップと、
前記処理方式特定ステップにより特定された処理方式で、前記動画取得ステップ により取得された動画を対象として符号化処理を行 ヽ、取得された動画が複数であ れば各動画を対象として時分割で符号化処理を行う符号化ステップとを含む ことを特徴とする制御プログラム。
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