WO2019176361A1 - Video-encoding device and video-encoding method - Google Patents
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Definitions
- the present invention relates to a video encoding apparatus and a video encoding method that perform compression by division parallel processing, and in particular, a video that can improve the image quality of a target imaging object even if there is a restriction on the amount of data transmission.
- the present invention relates to an encoding device and a video encoding method.
- the amount of data that can be transmitted per unit time is limited by the transmission line. ing.
- UHD Ultra High Definition
- 8k video the number of processing pixels is large, and an image is often divided into a plurality (M) and processed in parallel by M encoding processing units.
- M the image for one screen is divided into M strip-shaped regions (slices) in the horizontal direction, and parallel processing is performed.
- FIG. 12 is a schematic explanatory diagram illustrating an example of video division, where (a) illustrates an example of a video signal, and (b) illustrates an example of a divided signal.
- the video signal (SI-VID) for one screen is divided into M strip-shaped videos (slices) as shown in FIG. 12B. Then, each slice is compressed by the corresponding encoding processing unit.
- FIG. 13 is a schematic configuration diagram of a conventional video encoding device.
- the conventional video encoding apparatus includes a video dividing unit 50, an encoding processing unit (1) 51 to an encoding processing unit (5) 55, a data integration unit 56, a target data amount instruction. Part 57.
- the video dividing unit 50 divides the input video signal (SI-VID) into a predetermined number (here, 5) slices (v_1, v_2, v_3, v_4, v_5), and each slice corresponds to each.
- the data is output to the encoding processing units 51 to 55.
- the encoding processing unit (1) 51 to the encoding processing unit (5) 55 compress the input slices and output encoded data (CD_1, CD_2, CD_3, CD_4, CD_5), respectively.
- the data integration unit 56 receives the encoded data from the encoding processing unit (1) 51 to the encoding processing unit (5) 55, integrates them, and outputs them as compressed data (SCD).
- the target data amount instruction unit 57 sets a target data amount for the encoding processing unit (1) 51 to the encoding processing unit (5) 55.
- the target data amount is a target value for the encoded data amount generated by each encoding processing unit.
- the transmission data amount per unit time is constant (assumed to be D)
- the target data amount instruction unit 57 of the conventional video encoding apparatus includes the encoding processing unit (1) 51 to the encoding processing unit (5).
- the same target data amount is set for 55. That is, in the conventional video encoding apparatus, when the transmission data amount is D, a target data amount of D / 5 is set in each encoding processing unit.
- each encoding processor compares the amount of data stored in the buffer memory that stores the encoded data with the target data amount, and adjusts the compression strength (strength). ing.
- the required amount of compressed data differs depending on the slice, but in the conventional video encoding device, the same target data amount is set in all the encoding processing units, The amount of encoded data is allocated uniformly. For this reason, the image of the sky part becomes higher definition than necessary, and the image quality cannot be improved in the middle distance or near distance area.
- the mobile relay camera changes the distance to the runner and the shooting angle (front, diagonal, horizontal) by program development.
- the angle of view changes by changing the focal length of the lens. That is, the size and shape of the empty area change according to the camera angle.
- Patent Document 1 Japanese Patent Application Laid-Open No. 2016-184912.
- motion data Mv is generated by weighting the detected motion in accordance with the state information of the camera angle and the zoom magnification of the lens, and based on SUM, It is described that data I-CD, data P-CD obtained by P processing, or motion data Mv is selected and output as compressed data.
- Patent Document 1 the target data amount of an encoding processing unit that processes a slice including many regions with little change is reduced, and the target data amount of other encoding processing units is increased to obtain more compressed data. There is no mention of improving allocation and image quality.
- the present invention has been made in view of the above circumstances, and reduces the target data amount of an encoding processing unit that processes a slice including many regions with little change, and accordingly, the target data amount of another encoding processing unit.
- the present invention for solving the problems of the above-described conventional example is a video encoding device provided with a video dividing unit that divides a video signal from a camera into a plurality of slices and corresponding to each slice.
- a plurality of encoding processing units that perform encoding processing of slices to be output and output compressed data;
- a data integration unit that outputs compressed data integrated by integrating compressed data output from the plurality of encoding processing units;
- a target data amount instruction unit that sets a target data amount that is a target amount of generated compressed data for each encoding processing unit, and the encoding processing unit is set by the target data amount instruction unit
- the compressed data is generated within the range of the target data amount, and the target data amount instruction unit divides the upper limit value of the integrated compressed data amount by the number of slices and stores it as a basic target data amount.
- Image A small compression area is detected, the ratio of the strong compression area in each slice is calculated, and a specific reduction amount is calculated from the basic target data quantity as the target data quantity of the encoding processing unit corresponding to the slice with a large percentage.
- the total reduction amount is divided by the number of other encoding processing units and set in addition to the basic target data amount. Yes.
- the present invention provides the target data amount instruction unit, when the ratio of the strong compression area in the slice exceeds a preset threshold, If the ratio is equal to or lower than the threshold value, the slice is classified into the second class, and the basic target data is used as the target data amount of the encoding processing unit corresponding to the slice of the first class.
- a specific reduction amount is set lower than the amount, and as the target data amount of the encoding processing unit corresponding to the second class slice, the total reduction amount is the number of slices classified into the second class. It is characterized by being set in addition to the basic target data amount.
- the target data amount instruction unit stores a first reduction amount as a reduction amount and a second reduction amount less than the first reduction amount, and slices If the ratio of the strongly compressed area in is over the first threshold, the slice is classified into the first class, the ratio exceeds the second threshold, and the first threshold If it is less than, classify the slice into the second class, and if the ratio is less than or equal to the second threshold, classify the slice into the third class and
- the first reduction amount is set lower than the basic target data amount, and as the target data amount of the encoding processing unit corresponding to the second class slice, Set by reducing the second reduction amount from the basic target data amount
- a target data amount of the encoding processing unit corresponding to the slice of the third class a slice in which the sum of the first reduction amount and the sum of the second reduction amount is classified into the third class It is characterized by being set in addition to the basic target data amount
- the target data amount instruction unit calculates a reduction amount of the target data amount of the encoding processing unit corresponding to a slice having a large ratio of the strong compression area based on the ratio. It is characterized by being calculated by a formula.
- the present invention is also characterized in that, in the video encoding device, the target data amount instruction section detects a strong compression area based on angle information of a camera angle, tilt, and zoom.
- the present invention is also a video encoding method in a video encoding apparatus that divides a video signal from a camera into a plurality of slices and encodes the slices by parallel processing, wherein the target data amount instruction unit is integrated
- the upper limit value of the compressed data amount divided by the number of slices is stored as a basic target data amount, a strong compression area with a small image change in the video signal is detected, and the ratio of the strong compression area in each slice is determined.
- the total reduction amount is divided by the number of other encoding processing units and added to the basic target data amount.
- a video dividing unit that divides a video signal from a camera into a plurality of slices, and a plurality of codes that are provided corresponding to each slice and that perform compression processing of the corresponding slices and output compressed data
- a data integration unit that integrates compressed data output from a plurality of encoding processing units and outputs integrated compressed data
- a target of compressed data generated for each encoding processing unit A target data amount instructing unit for setting a target data amount to be an amount, and the encoding processing unit generates compressed data within the range of the target data amount set from the target data amount instructing unit, and
- the unit divides the upper limit value of the integrated compressed data amount by the number of slices and stores it as a basic target data amount, detects a strong compression area with a small image change in the video signal, By calculating the ratio of the compression area and setting the target data amount of the encoding processing unit corresponding to the slice with a large ratio by reducing a specific reduction amount from the basic target data amount, As the target
- the target data amount instruction unit classifies the slice into the first class when the ratio of the strongly compressed area in the slice exceeds a preset threshold, and the ratio Is equal to or less than the threshold, the slice is classified into the second class, and the target data amount of the encoding processing unit corresponding to the slice of the first class is a specific reduction from the basic target data amount.
- a basic target by dividing the total reduction amount by the number of slices classified in the second class as the target data amount of the encoding processing unit corresponding to the second class slices Since the video encoding device is set in addition to the data amount, there is an effect that the image quality of the region including the target imaging object can be improved with a simple process even when the transmission data amount is limited.
- the target data amount instruction unit stores the first reduction amount as the reduction amount and the second reduction amount that is smaller than the first reduction amount, so that the strong compression area in the slice is stored. If the ratio exceeds the first threshold, the slice is classified into the first class, and the ratio exceeds the second threshold and is less than or equal to the first threshold. Classifies the slice into the second class, and classifies the slice into the third class when the ratio is equal to or less than the second threshold, and codes corresponding to the slices of the first class.
- the target data amount of the encoding processing unit is set by reducing the first reduction amount from the basic target data amount, and the target data amount of the encoding processing unit corresponding to the slice of the second class is determined from the basic target data amount.
- the second reduction amount is set to be reduced and the third class is set.
- the target data amount of the encoding processing unit corresponding to each slice the sum of the first reduction amount and the sum of the second reduction amount is divided by the number of slices classified into the third class. Since the video encoding device is set in addition to the target data amount, the target data amount to be reduced can be changed step by step according to the ratio of the strong compression area in the slice, and even when the transmission data amount is limited There is an effect that the image quality of the slice including the target imaging target can be improved while appropriately maintaining the image quality of the slice in which the target data amount is reduced.
- the target data amount instruction unit calculates a reduction amount of the target data amount of the encoding processing unit corresponding to a slice having a large ratio of the strong compression area by an arithmetic expression based on the ratio. Since the video encoding apparatus is used, there is an effect that the amount of reduction can be finely controlled instead of a fixed value.
- the target data amount instruction unit is the video encoding device that detects the strong compression area based on the angle information of the camera angle, tilt, and zoom. There is an effect that the area can be calculated.
- a video encoding method in a video encoding apparatus that divides a video signal from a camera into a plurality of slices and encodes the slices by parallel processing
- the target data amount instruction unit includes: The upper limit value of the integrated compressed data amount is divided by the number of slices and stored as a basic target data amount, and a strong compression area with a small image change in the video signal is detected, and the strong compression area of each slice is detected.
- the ratio is calculated and the target data amount of the encoding processing unit corresponding to the slice having a large ratio is set by reducing the specific reduction amount from the basic target data amount, and the target data of the other encoding processing unit Since the video encoding method is set in addition to the basic target data amount by dividing the total reduction amount by the number of other encoding processing units, sufficient decoding is possible even with a small code amount.
- the amount of compressed data in the processing of slices that contain many strong compression areas can be reduced, and the amount of compressed data generated in processing of other slices can be increased accordingly, even if the amount of transmitted data is limited. There is an effect that the image quality of the region including the imaging target to be improved can be improved.
- FIG. 3 is a configuration block diagram of an encoding processing unit 11.
- FIG. It is explanatory drawing which shows the example of the target data amount setting in this encoding apparatus. It is explanatory drawing which shows the relationship (1) of angle information and a strong compression area. It is explanatory drawing which shows the relationship (2) of angle information and a strong compression area. It is explanatory drawing which shows the relationship (3) of angle information and a strong compression area. It is explanatory drawing which shows the relationship (4) of angle information and a strong compression area.
- 5 is a flowchart showing processing in a target data amount instruction unit 17. It is a schematic explanatory drawing which shows the example of a video signal.
- a video encoding device (main encoding device) and a video encoding method (main encoding method) according to an embodiment of the present invention include a plurality of encoding processing units for dividing a divided video (slice) into a plurality of video signals.
- the target data amount instruction unit detects an area with a small change such as the sky as a strong compression area based on angle information such as the tilt, angle, and zoom of the camera, and detects the strong compression area.
- FIG. 1 is a schematic block diagram of a video encoding apparatus according to an embodiment of the present invention.
- This encoding apparatus is configured as a part of an FPU that encodes and transmits video from a camera mounted on a relay vehicle, for example.
- the present encoding apparatus includes an encoding unit 1, and the encoding unit 1 is connected to a camera 20 and an angle detection unit 21.
- the camera 20 is mounted on a mobile relay vehicle or the like, captures a video such as a road race, and outputs it as a video signal (SI-VID).
- the angle detection unit 21 acquires information related to the angle of the camera 1 and outputs it as angle information.
- the angle information includes an angle (An), a tilt (Ti), and a camera field angle (Zm; zoom).
- the angle indicates a horizontal angle
- the tilt indicates a vertical angle
- the camera field angle indicates a zoom range.
- the encoding unit 1 divides the video signal into a plurality of slices, encodes each slice in parallel with different encoding processing units, integrates the plurality of encoded data, and outputs compressed data.
- a strongly compressible area (strong compression area) is calculated based on the angle information from the angle detection unit 21, and each encoding process is performed according to the ratio of the strong compression area in each slice.
- the image quality of the area including the target imaging object is improved by increasing / decreasing the target data amount of the part.
- the strong compression area is an empty image.
- the area is a simple pattern with little change, such as a distant road, sea, or forest, it is strong regardless of the type of subject. It can be a compression area.
- the basic configuration of the encoding unit 1 is the same as that of the conventional encoding unit shown in FIG. 13, and includes a video dividing unit 10, an encoding processing unit (1) 11 to an encoding processing unit (5) 15, A data integration unit 16 and a target data amount instruction unit 17 are provided. Among these components, the target data amount instruction unit 17 is a characteristic part of the present encoding device.
- the video dividing unit 10 divides the video signal (SI-VID) input from the camera into five slices (V_1, V_2, V_3, V_4, V-5).
- the encoding processing unit (1) 11 (hereinafter referred to as the encoding processing unit 11) encodes the slice V_1 and outputs encoded data CD_1.
- the encoding processing unit (2) 12 (hereinafter referred to as the encoding processing unit 12) encodes the slice V_2 and outputs encoded data CD_2.
- the encoding processor (3) 13 (hereinafter referred to as the encoding processor 13) encodes the slice V_3 and outputs encoded data CD_3.
- the encoding processing unit (4) 14 (hereinafter referred to as the encoding processing unit 14) encodes the slice V_4 and outputs encoded data CD_4.
- the encoding processing unit (5) 15 (hereinafter referred to as the encoding processing unit 15) encodes the slice V_5 and outputs encoded data CD_5.
- the data integration unit 16 integrates the encoded data CD_1, CD_2, CD_3, CD_4, CD_5, and outputs compressed data (SCD).
- the target data amount instruction unit 17 is a characteristic part of the present encoding device, and includes a strong compression area calculation unit 18 and a target data calculation unit 17, and each of the encoding processing unit 11 to the encoding processing unit 15 has a target data amount. Set the amount of data.
- the strong compression area calculation unit 18 calculates an area (strong compression area) that can be strongly compressed in the video signal (SI-VID) for one screen based on the angle information from the angle detection unit 21. The calculation of the strong compression area will be described later.
- the strong compression area calculation unit 18 calculates the ratio (r) of the strong compression area in each divided video signal (slice), and classifies the slices into a plurality of classes based on the ratio. Specifically, the strong compression area calculation unit 18 stores a threshold value for classifying slices into a plurality of classes in advance, and compares the threshold value with the ratio of the strong compression area of each slice. Classify slices into classes.
- the strong compression area calculation unit 18 classifies the class as a class 1 if the ratio (r) of the strong compression area in the slice is r> 80%, and class 2 if r ⁇ 80%.
- slices classified as class 1 have a high ratio of strong compression areas, and even if they are strongly compressed, the image quality degradation is small, so that the target data amount can be set small.
- the slice classification will be described later.
- the target data amount calculation unit 19 calculates a target data amount corresponding to the classified class according to the number of slices classified into each class, and sends the target data amount to the encoding processing unit 11 to the encoding processing unit 15, respectively.
- Target data amounts TD1 to TD5 are set.
- the target data amount calculation unit 19 stores a reduction data amount corresponding to the class in advance.
- the reduced data amount ⁇ is stored corresponding to the class 1.
- the reduced data amount is a data amount that is reduced from the target data amount (reference target data amount) when the target data amount is uniformly allocated to all the encoding processing units.
- FIG. 1 shows a case where slice V_1 is classified into class 1, and slice V_2 to slice V_5 are classified into class 2.
- the target data calculation unit 19 reduces the target data amount TD1 of the encoding processing unit 11 corresponding to the slice V_1 by ⁇ as compared with the data amount of even allocation.
- the data amount of the compressed data CD_1 generated in the encoding processing unit 11 is also reduced by ⁇ as compared with the data amount of even allocation. Since the slice V_1 includes many empty portions, it can be sufficiently decoded even with a small amount of compressed data.
- the target data calculation unit 19 distributes the compressed data amount ⁇ reduced by the encoding processing unit 11 to the TD encoding processing unit 12 to the encoding processing unit 15, and these encoding processing units 12 to 15
- the generated compressed data CD_2 to CD_5 is increased by ⁇ / 4 as compared with the reference data amount of uniform allocation. By performing such processing, it is possible to improve the image quality by allocating a larger amount of encoded data to a region including the target imaging object without increasing the overall data amount.
- the processing in the target data amount instruction unit 17 will be described later.
- FIG. 2 is a block diagram illustrating the configuration of the encoding processing unit 11.
- the encoding processing unit 1 will be described as an example, but the encoding processing unit 12 to the encoding processing unit 15 have the same configuration.
- the encoding processing unit 11 of the present encoding device includes a control unit 31 and I (Intra-co It includes a ded picture (Processing unit) 32, a P (Predictive-coded Picture) processing unit 33, a selection unit 34, a buffer memory 35, and a decoding unit 36.
- I Intra-co It includes a ded picture (Processing unit) 32, a P (Predictive-coded Picture) processing unit 33, a selection unit 34, a buffer memory 35, and a decoding unit 36.
- the control unit 31 outputs a control signal to each unit, adjusts the strength of compression, and controls the data amount of the compressed data (S-CD). The processing of the control unit 31 will be described later.
- the I processing unit 32 performs processing for generating compressed data (I-CD) as an I frame from the input slice V_1.
- the I frame is a frame that is encoded without using prediction (interframe prediction) from the preceding and succeeding frames.
- the P processing unit 33 performs processing for generating compressed data (P-CD) as a P frame from the video signal (SI-VID) and decoded data (V-DEM) described later.
- the P frame is a frame composed of difference data between the current video frame and the previous video frame.
- the selection unit 34 selects either compressed data (I-CD) from the I processing unit 32 or compressed data (P-CD) from the P processing unit 33 in accordance with the I / P control signal from the control unit 31. To output the selected compressed data (S-CD).
- the buffer memory 35 stores the compressed data (S-CD) output from the selection unit 34 and outputs the compressed data (CD_1). In addition, the buffer memory 35 outputs information (SUM: compressed data amount information) related to the amount of accumulated compressed data to the control unit 31.
- the decoding unit 36 decodes the selected compressed data (S-CD) and outputs decoded data (V-DEM).
- the control unit 31 outputs to the selection unit 34 an I / P control signal that instructs whether to select an I-CD or a P-CD.
- the I / P control signal is a control signal instructing to select an I-CD at a specific timing and to select a P-CD otherwise.
- the output interval of I frames (for example, once every 2 seconds) is set so that the amount of compressed data and the image quality after decoding are appropriate.
- control unit 31 outputs a compression (comp) control signal for increasing or decreasing the amount of compressed data to be generated to the I processing unit 32 and the P processing unit 33 based on the SUM value from the buffer memory 35.
- the I processing unit 32 and the P processing unit 33 increase or decrease the amount of generated code by changing the roughness of quantization based on the comp control signal.
- the target data amount TD1 is set in the control unit 31 from the target data amount instruction unit 17 shown in FIG. 1, and the SUM value is compared with the target data amount TD1, Control the threshold. For example, when SUM> target data amount TD1 (when the memory capacity of the buffer memory 35 is not sufficient), the control unit 31 increases the quantization threshold value with the comp control signal to 0 (zero). The frequency of the truncated coefficient is increased, the high frequency component is reduced, and the amount of compressed data S-CD input to the buffer memory 35 is suppressed.
- the comp control signal is maintained, the threshold value is maintained, and the code generation pace is maintained. Furthermore, when SUM ⁇ target data amount TD1 (when the capacity of the buffer memory 35 has a margin), the quantization threshold values in the I processing unit 32 and the P processing unit 33 are set low, and many codes are set. Keep the data. By setting the quantization threshold low, the high frequency component of the DCT coefficient tends to remain.
- control unit 31 adjusts the roughness of quantization by the comp control signal based on the magnitude of the data amount (SUM value) accumulated in the buffer memory 35 and the target data amount, and creates a new It controls the amount of generated data.
- FIGS. 1 and 2 The operation of this encoding apparatus will be described with reference to FIGS.
- the video signal (SI-VID) input from the camera is input to the encoding unit of the video encoding device, and a predetermined number (here, 5) is input by the video dividing unit 10. Divided into slices. Each slice is input to the corresponding encoding processing unit 11-15.
- angle information from the angle detection unit 21 is input to the target data amount instruction unit 17, and the strong compression area calculation unit 18 calculates a strong compression area based on the angle information, and further, a strong compression area in each slice.
- the ratio (r) is calculated, slices are classified based on the ratio, and the number of slices for each class is obtained.
- the target data calculation unit 19 calculates target data amounts TD1 to TD5 corresponding to the classes according to the number of slices for each class, and sets them in the encoding processing units 11 to 15.
- the slice V_1 input to the encoding processing unit 11 is input to the I processing unit 32 and the P processing unit 33, and the I processing unit 32 outputs compressed data I-CD as an I frame. Then, the compressed data P-CD as a P frame is output from the P processing unit 33. At that time, the I processing unit 32 and the P processing unit 33 perform quantization according to the comp control signal from the control unit 31 so that the compressed data amount does not exceed the set target data amount TD1.
- the selection unit 34 selects the compressed data (I-CD) from the I processing unit 32 or the compressed data (P-CD) from the P processing unit 32 based on the I / P control signal from the control unit 31.
- the selected compressed data (S-CD) is stored in the buffer memory 35 and output as compressed data.
- the selection unit 34 selects an I-CD at a predetermined timing set in advance.
- the buffer memory 35 outputs information (SUM) indicating the accumulated amount of data to the control unit 31, and the control unit 31 compares the SUM value with the target data amount TD1 to adjust the comp control signal. In this way, the operation of the present encoding device is performed.
- SUM information indicating the accumulated amount of data
- FIG. 3 is an explanatory diagram illustrating an example of target data amount setting in the present encoding device.
- an empty area is determined as a strong compression area
- the target data amount of the encoding processing unit corresponding to a slice (strong compression slice) with a high ratio of the strong compression area is reduced, and the other amount is encoded.
- An example is shown in which the target data amount of the processing unit is added and set. Assuming that the data transmission amount per unit time is D and the number of slices to be processed in parallel is M, the target data amount (reference target data amount) of each encoding processing unit is D / M when allocated equally.
- first method slices are classified into two classes using one threshold value, and a certain amount of data is reduced from the target data amount for processing of slices with a high proportion of strongly compressed areas. Allocate minutes for processing of other slices. For example, assuming that the threshold is 80%, slices in which the ratio (r) of the strongly compressed area exceeds 80% are classified into class 1, and slices having 80% or less are classified into class 2. Further, the reduction data amount (reduction amount) of class 1 is set to ⁇ . In the first method, slices classified as class 1 correspond to strongly compressed slices.
- FIG. 3A shows a state in which the top slice includes many strong compression areas (for example, empty images).
- the top slice is class 1 and the other slices are class 2. are categorized.
- the target data amount corresponding to the slice of class 1 is reduced by ⁇ , and the target data amount of the encoding processing unit 11 (described as processing 1) is set to D / M ⁇ .
- the reduced data amount ( ⁇ ) is allocated to the processing of the class 2 slice in which the ratio of the strong compression area is 80% or less. That is, the target data amount of the encoding processing unit 12 to the encoding processing unit 15 (processing 2 to processing 5) is set to D / M + ⁇ / 4.
- FIG. 3B shows a case where the ratio of the strong compression areas of the first and second slices from the top exceeds 80%. That is, slices V_1 and V_2 are classified as class 1, and other slices are classified as class 2.
- the target data amounts of the encoding processing unit 11 and the encoding processing unit 12 are respectively reduced by ⁇ to be D / M ⁇ . Then, the reduced 2 ⁇ data amount is allocated to the other encoding processing units 13 to 15 (processing 3 to processing 5), and the target data amount of these encoding processing units is set to D / M + 2 ⁇ / 3.
- the ratio of the strong compression areas of the first and second slices from the top exceeds 80%. That is, slices V_1 and V_2 are classified as class 1, and other slices are classified as class 2.
- the target data amounts of the encoding processing unit 11 and the encoding processing unit 12 are respectively reduced by ⁇ to be D / M ⁇ . Then, the reduced 2 ⁇ data amount is allocated to the other encoding processing units 13 to 15 (processing 3
- the target data amount in the processing of class 1 is fixed at D / M ⁇ , but class 2
- the target data amount varies depending on the number m of slices classified into class 1.
- the allocation data amount of each class is calculated as follows.
- Class 1: TD_c1 D / M- ⁇ (Formula 1)
- Class 2: TD_c2 D / M + (m ⁇ ⁇ ) / M ⁇ m (Formula 2)
- the threshold is set in two stages (for example, 80% and 40%), and slices are classified into three classes (class 1, class 2, class 3) according to the ratio of the strong compression area.
- slices classified into class 1 and class 2 correspond to strong compression slices.
- the target data amount calculation unit 19 stores a data reduction amount ⁇ corresponding to class 1 and a data reduction amount ⁇ corresponding to class 2.
- ⁇ > ⁇ ⁇ corresponds to the first reduction amount described in the claims, and ⁇ corresponds to the second reduction amount.
- FIG. 3C shows a state where the ratio of the strong compression area of the second slice is smaller than that of the first slice.
- the first slice in which the proportion of the strong compression area exceeds 80% is classified as class 1
- the second slice in which the proportion of the strong compression area is 40% to 80% (40 ⁇ r ⁇ 80) is class 2.
- the target data amount calculation unit 19 sets the target data amount of the encoding processing unit 11 (processing 1) to D / M- ⁇
- the reduced ( ⁇ + ⁇ ) data amount is distributed to the encoding processing unit 13 to the encoding processing unit 15 that process the slice of class 3, and the target data amount of these encoding processing units is set to D / M + ( ⁇ + ⁇ ) / 3.
- the allocation data amount of each class is calculated as follows.
- the target data amount in the processing of class 3 slices depends on the number of slices classified into class 1 and class 2.
- Class 1 target data volume: TD_c1 D / M- ⁇ (Formula 1)
- Class 2 target data amount: TD_c2 D / M- ⁇ (Formula 3)
- Class 3 target data amount: TD_c3 D / M + (ma ⁇ ⁇ + mb ⁇ ⁇ ) / (M ⁇ ma ⁇ mb) (Formula 4)
- FIG. 4 is an explanatory diagram showing the relationship (1) between the angle information and the strong compression area.
- FIGS. 4D and 4E show the state of the camera when shooting an image taken from the front of the runner.
- D is explanatory drawing seen from the top (top view)
- e is explanatory drawing seen from the side (side view).
- the strong compression area calculation unit 18 of the target data amount instruction unit 17 calculates an empty area (strong compression area) on the screen based on the video signal (a) based on the angle information from the angle detection unit 21.
- the strong compression area is calculated as shown in (b), for example.
- the strong compression area calculation unit 18 calculates the ratio (r) of the strong compression area in each slice based on the information of the strong compression area of (b), and compares the slice with the threshold value in three stages. Class.
- slices with r> 80% are classified into class 1
- slices with 40% ⁇ r ⁇ 80% are classified into class 2
- slices with r ⁇ 40% are classified into class 3.
- the data reduction amount of class 1 is ⁇
- the data reduction amount of class 2 is ⁇ .
- the target data amount D / M TD (basic target data amount) when the target data amount is evenly divided by the five encoding processing units, (Equation 1), (Equation 3), (Equation 4) described above.
- the target data amount of classes 1 to 3 is calculated as follows.
- FIG. 5 is an explanatory diagram showing the relationship (2) between the angle information and the strong compression area.
- FIG. 6 is an explanatory diagram showing the relationship (3) between the angle information and the strong compression area.
- a a video with an increased sky area is taken.
- the strong compression area is calculated as shown in (b).
- slice V_1 and slice V_2 are classified as class 1
- slice V_3 is classified as class 2
- FIG. 7 is an explanatory diagram showing the relationship (4) between the angle information and the strong compression area.
- an image in which the runner approaches the right side of the screen as shown in (a) is taken, and as shown in (b), the sky area has an asymmetric shape.
- the slice V_1 is classified as class 1
- the slice V_2 is classified as class 2
- the shape of the empty area on the screen changes with changes in the camera angle such as angle, tilt, and zoom.
- an empty area with small motion is determined as a strong compression area, and the target data amount of a slice having a high ratio of the strong compression area is reduced, and the target data of another slice is also determined. The amount is increased to improve the image quality of the target imaging object.
- FIG. 8 is a flowchart showing processing in the target data amount instruction unit 17.
- FIG. 8 shows processing for a video signal for one screen.
- the target data amount instruction unit 17 calculates a strong compression area based on them (102). ). A method for calculating the strong compression area will be described later.
- the target data amount instructing unit 17 compares the slice number (n) with the total number of slices (M), and determines whether all slices have been classified (n ⁇ M) (140). If it has not ended (in the case of No), the processing returns to the processing 106 and the next slice is classified.
- the target data amount instruction unit 17 sets the target data amount of the encoding processing unit that performs the processing of the slices classified into the class 1 as TD.
- TD is a value obtained by dividing the upper limit (the amount of data that can be transmitted) of the compressed data amount output from the present encoding device by the total number of slices to be processed in parallel, and is equal to all the encoding processing units.
- This is the target data amount (basic target data amount) when the target data amount is assigned to.
- the target data amount setting instructing unit 17 sets the target data amount of the encoding processing unit that performs processing of slices classified into class 2 to TD- ⁇ (144).
- M is the total number of slices
- the denominator corresponds to the number of slices classified into class 3
- the numerator corresponds to the target data amount reduced by the processing of slices classified into class 1 and class 2.
- the target data amount of the encoding processing unit that performs class 3 slice processing is set to TD_3 (148), and the processing ends.
- processing 100 to processing 140 are performed by the strong compression area calculation unit 18, and processing 142 to processing 148 are performed by the target data amount calculation unit 19. In this way, processing in the target eye data amount instruction unit 17 is performed.
- FIG. 9 is a schematic explanatory diagram illustrating an example of a video signal.
- the signal structure of the high vision is shown.
- the horizontal direction indicates the video period (horizontal)
- the vertical direction indicates the video period (vertical).
- the information in the thick frame is video information displayed on one screen.
- the number of effective scanning lines in the video display period (vertical) is 1080 and the number of effective pixels included in one scanning line is 1920 pixels.
- a horizontal blanking period is provided on the left side of video information for one screen, and a vertical blanking period is provided on the lower side.
- the blanking period is an invalid period, and a line number (scanning line number) is inserted in the horizontal blanking period.
- a horizontal blanking period is provided before the video signal of each scanning line, and a portion corresponding to the 1081st to 1125th scanning lines is a vertical blanking period.
- FIGS. 10 and 11 a calculation example of the strong compression area (empty area, empty area) in the present encoding device will be described with reference to FIGS.
- FIG. 10 is an explanatory diagram illustrating an example of calculating an empty area in the basic state
- FIG. 11 is an explanatory diagram illustrating an example of calculating an empty area using angle information of the camera. In this encoding apparatus, an empty area is approximated by a triangle and calculated.
- this state is a basic state.
- the basic state it is assumed that there is a vanishing point of the empty area in the center of the screen, and this point is set as the vertex of the empty area (empty area vertex) approximated by a triangle.
- the empty area vertex in the basic state is set as a point P0.
- the number of pixels in the horizontal direction is 1920 pixels
- the number of lines in the vertical direction is 1080. Therefore, the coordinates (pixel number, line number) of the empty area vertex P0 in the basic state are (960, 540).
- a triangular area having apexes at the point P0, the upper left corner (0, 0), and the upper right corner (0, 1920) is defined as an empty area in the basic state.
- FIG. 11 shows an example of an image when the tilt and angle are not 0 °, and the vanishing point (empty area vertex) P1 moves in the upper right direction of the screen compared to the basic state.
- the zoom amount in FIG. 11 is the same as that in FIG. If the horizontal displacement from the point P0 is Hof and the vertical displacement is Vof, the coordinates of the point P1 are (960 + Hof, 540 + Vof).
- Kh is the number of pixels in the horizontal direction (1920), and the sign of the angle angle is negative on the left and positive on the right with respect to the center.
- the horizontal angle of view is determined by the zoom value, and is large when the angle is wide and small when the distance is telephoto.
- Kv is the number of lines in the vertical direction (1080), and the sign of the tilt angle is minus on the top and plus on the bottom.
- the vertical angle of view is determined by the zoom value, and is large for wide angles and small for telephoto.
- FIG. 10B shows a case where the sign of the angle angle is plus and the sign of the tilt angle is minus.
- Hof and Vof are calculated by equations (5) and (6) to determine the coordinates of the empty area vertex P1, the empty area vertex P1, the upper left corner of the screen, and the upper right corner of the screen.
- a triangular area having apexes at the three corners is defined as an empty area on the screen.
- an empty area can be calculated by a simple calculation by approximating with a triangle.
- the empty area is approximated by a triangle
- it may be approximated as a trapezoid instead of a triangle.
- a point referred to as point Q and point R
- a certain length number of pixels
- the target data amount instruction unit 17 holds a line number that is an image area of a slice divided by the video dividing unit 10. Then, the target data amount instruction unit 17 compares the calculated empty area with the area of each slice according to the processing shown in FIG. 8, calculates the ratio (r) of the empty area in the slice, and The target data amount of a slice having a high area ratio is reduced, and the target data amount of a normal slice having a low empty area ratio is increased and set.
- the compressed data is set by setting the target data amount low in processing of a slice (strong compression slice) that includes a large area such as a background with little change.
- the target data amount for other slice processing is set higher and more compressed data is allocated to efficiently distribute the compressed data amount and improve the image quality of the target object It can be made to.
- the strong compression area calculated by the present encoding device is an area with small motion
- the motion vector is small. Therefore, the motion vector header can be omitted for the strong compression area, and the data amount can be further reduced.
- a divided video (slice) obtained by dividing a video signal into a plurality of parts is encoded by a plurality of encoding processing units, and the target data amount indicating unit 17 Based on the camera angle information input from the detection unit 21, a region with a small change such as the sky is detected as a strong compression area, and the target data amount of the encoding processing unit that processes slices including many strong compression areas is equalized. Since it is set to be smaller than the case of allocation and a large amount of encoded data is generated by setting the target data amount of the encoding processing unit that processes other slices accordingly, there is a restriction on the amount of transmission data. Even if it exists, there exists an effect which can improve the image quality of the area
- the target data amount instruction unit 17 stores a threshold value for classifying slices, and the ratio of the strong compression area in the slice indicates the threshold value. If the target data is evenly allocated to all the encoding processing units to the encoding processing unit corresponding to the strong compression slice, the certain amount is reduced from the reference target data amount The target data amount is set as the target data amount, and the data amount reduced by the strong compression slice is distributed to the encoding processing units corresponding to the other slices and added to the reference target data amount. Therefore, the target data amount of each encoding processing unit can be calculated and set with a simple process, and even if there is a restriction on the transmission data amount, the compressed data amount can be effectively allocated to the target. There is an effect that it is possible to improve the image quality of a region including the imaging object.
- the slices are classified into a plurality of classes using the ratio (r) of the strong compression area in the slice and the threshold value, and the target data amount in the encoding processing unit corresponding to the strong compression slice is set to a certain amount ( (Fixed value) is reduced, but an arithmetic expression for calculating the target data amount is stored in accordance with the ratio (r) of the strong compression area, and each of the arithmetic expressions based on r without classifying slices.
- the target data amount of the slice may be calculated each time.
- the calculation of the strong compression area is performed based on the angle information of the camera. For example, the calculation is performed using other information such as information extracted from the video signal. You may make it do.
- the present invention is suitable for a video encoding apparatus and a video encoding method capable of improving the image quality of a target imaging target even if there is a restriction on the amount of transmission data.
- SYMBOLS 1 ... Coding part, 10,50 ... Video
Landscapes
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Abstract
[Problem] To provide a video-encoding device and a video-encoding method that can improve, even when transfer data is restricted in its amount, image quality of an object intended to be imaged. [Solution] A video-encoding device and a video-encoding method in which divided videos (slices) obtained by dividing a video signal into plural segments are encoded by a plurality of encoding processing units, an aiming data-amount instruction unit 17 detects a region with small changes such as a sky as a strong-compression area, sets an aiming data amount of an encoding processing unit which processes the slices containing many strong-compression areas to a smaller amount by a specified reduction amount compared with a case of equal spacing, and sets an aiming data amount of an encoding processing unit which processes other slices to a larger amount by the reduction amount for enabling generation of larger amount of encoding data, to thereby efficiently allocate the compressed data amount.
Description
本発明は、分割並列処理で圧縮を行う映像符号化装置及び映像符号化方法に係り、特に、データ伝送量に制約があっても、目的とする撮像対象物の画質を改善することができる映像符号化装置及び映像符号化方法に関する。
The present invention relates to a video encoding apparatus and a video encoding method that perform compression by division parallel processing, and in particular, a video that can improve the image quality of a target imaging object even if there is a restriction on the amount of data transmission. The present invention relates to an encoding device and a video encoding method.
[先行技術の説明]
従来、映像符号化装置で用いられる圧縮処理としては、符号化データを復号した際の歪に基づいて、量子化の程度を制御する方法があった。この方法では、撮像対象(絵柄)に応じて圧縮後のデータ量が増減する。
一方、圧縮後のデータ量が一定量となるように量子化を制御する圧縮処理の方法もある。この方法では、絵柄によって復号後の画質が変化する。 [Description of Prior Art]
Conventionally, as a compression process used in a video encoding apparatus, there has been a method of controlling the degree of quantization based on distortion when encoded data is decoded. In this method, the amount of data after compression increases or decreases according to the imaging target (picture).
On the other hand, there is also a compression processing method for controlling quantization so that the amount of data after compression is a constant amount. In this method, the image quality after decoding changes depending on the pattern.
従来、映像符号化装置で用いられる圧縮処理としては、符号化データを復号した際の歪に基づいて、量子化の程度を制御する方法があった。この方法では、撮像対象(絵柄)に応じて圧縮後のデータ量が増減する。
一方、圧縮後のデータ量が一定量となるように量子化を制御する圧縮処理の方法もある。この方法では、絵柄によって復号後の画質が変化する。 [Description of Prior Art]
Conventionally, as a compression process used in a video encoding apparatus, there has been a method of controlling the degree of quantization based on distortion when encoded data is decoded. In this method, the amount of data after compression increases or decreases according to the imaging target (picture).
On the other hand, there is also a compression processing method for controlling quantization so that the amount of data after compression is a constant amount. In this method, the image quality after decoding changes depending on the pattern.
マラソン等の中継に用いられるFPU(Field Pickup Unit;無線中継伝送装置)では、伝送回線によって単位時間当たりに伝送可能なデータ量に制約があるため、データ量が一定となる後者の方法が採用されている。
In the FPU (Field Pickup Unit) used for relaying marathons, etc., the amount of data that can be transmitted per unit time is limited by the transmission line. ing.
8k映像に代表されるUHD(Ultra High Definition)等では、処理画素数が多く、画像を複数(M個)に分割し、M個の符号化処理部で並列処理することが多い。
例えば、1画面分の映像を水平方向にM個の短冊状の領域(スライス)に分割して並列処理を行う。 In UHD (Ultra High Definition) represented by 8k video, the number of processing pixels is large, and an image is often divided into a plurality (M) and processed in parallel by M encoding processing units.
For example, the image for one screen is divided into M strip-shaped regions (slices) in the horizontal direction, and parallel processing is performed.
例えば、1画面分の映像を水平方向にM個の短冊状の領域(スライス)に分割して並列処理を行う。 In UHD (Ultra High Definition) represented by 8k video, the number of processing pixels is large, and an image is often divided into a plurality (M) and processed in parallel by M encoding processing units.
For example, the image for one screen is divided into M strip-shaped regions (slices) in the horizontal direction, and parallel processing is performed.
[映像分割の例:図12]
映像分割の例について図12を用いて説明する。図12は、映像分割の例を示す模式説明図であり、(a)は映像信号の例、(b)は分割された信号の例を示す。
従来の映像符号化装置では、図12(a)に示すように、1画面分の映像信号(SI-VID)を、(b)に示すようにM個の短冊状の映像(スライス)に分割し、各スライスをそれぞれ対応する符号化処理部で圧縮する。ここでは、M=5として、5個に分割した例を示しており、v_1~v_5の各スライスが並列処理によって符号化される。 [Example of video division: FIG. 12]
An example of video division will be described with reference to FIG. FIG. 12 is a schematic explanatory diagram illustrating an example of video division, where (a) illustrates an example of a video signal, and (b) illustrates an example of a divided signal.
In the conventional video encoding apparatus, as shown in FIG. 12A, the video signal (SI-VID) for one screen is divided into M strip-shaped videos (slices) as shown in FIG. 12B. Then, each slice is compressed by the corresponding encoding processing unit. Here, an example in which M = 5 is divided into five is shown, and each slice of v_1 to v_5 is encoded by parallel processing.
映像分割の例について図12を用いて説明する。図12は、映像分割の例を示す模式説明図であり、(a)は映像信号の例、(b)は分割された信号の例を示す。
従来の映像符号化装置では、図12(a)に示すように、1画面分の映像信号(SI-VID)を、(b)に示すようにM個の短冊状の映像(スライス)に分割し、各スライスをそれぞれ対応する符号化処理部で圧縮する。ここでは、M=5として、5個に分割した例を示しており、v_1~v_5の各スライスが並列処理によって符号化される。 [Example of video division: FIG. 12]
An example of video division will be described with reference to FIG. FIG. 12 is a schematic explanatory diagram illustrating an example of video division, where (a) illustrates an example of a video signal, and (b) illustrates an example of a divided signal.
In the conventional video encoding apparatus, as shown in FIG. 12A, the video signal (SI-VID) for one screen is divided into M strip-shaped videos (slices) as shown in FIG. 12B. Then, each slice is compressed by the corresponding encoding processing unit. Here, an example in which M = 5 is divided into five is shown, and each slice of v_1 to v_5 is encoded by parallel processing.
[従来の映像符号化装置の構成:図13]
次に、従来の映像符号化装置の構成について図13を用いて説明する。図13は、従来の映像符号化装置の概略構成図である。尚、ここでは、映像信号を5個に分割して並列処理を行う構成を例として説明する。
図13に示すように、従来の映像符号化装置は、映像分割部50と、符号化処理部(1)51~符号化処理部(5)55と、データ統合部56と、目標データ量指示部57とを備えている。 [Configuration of Conventional Video Encoding Device: FIG. 13]
Next, the configuration of a conventional video encoding device will be described with reference to FIG. FIG. 13 is a schematic configuration diagram of a conventional video encoding device. Here, a configuration in which a video signal is divided into five and parallel processing is performed will be described as an example.
As shown in FIG. 13, the conventional video encoding apparatus includes avideo dividing unit 50, an encoding processing unit (1) 51 to an encoding processing unit (5) 55, a data integration unit 56, a target data amount instruction. Part 57.
次に、従来の映像符号化装置の構成について図13を用いて説明する。図13は、従来の映像符号化装置の概略構成図である。尚、ここでは、映像信号を5個に分割して並列処理を行う構成を例として説明する。
図13に示すように、従来の映像符号化装置は、映像分割部50と、符号化処理部(1)51~符号化処理部(5)55と、データ統合部56と、目標データ量指示部57とを備えている。 [Configuration of Conventional Video Encoding Device: FIG. 13]
Next, the configuration of a conventional video encoding device will be described with reference to FIG. FIG. 13 is a schematic configuration diagram of a conventional video encoding device. Here, a configuration in which a video signal is divided into five and parallel processing is performed will be described as an example.
As shown in FIG. 13, the conventional video encoding apparatus includes a
従来の映像符号化装置の各部について説明する。
映像分割部50は、入力された映像信号(SI-VID)を所定の数(ここでは5つ)のスライス(v_1,v_2,v_3,v_4,v_5)に分割し、各スライスを、それぞれ対応する符号化処理部51~55に出力する。
符号化処理部(1)51~符号化処理部(5)55は、入力されたスライスを圧縮して、それぞれ符号化データ(CD_1,CD_2,CD_3,CD_4,CD_5)を出力する。 Each part of the conventional video encoding device will be described.
Thevideo dividing unit 50 divides the input video signal (SI-VID) into a predetermined number (here, 5) slices (v_1, v_2, v_3, v_4, v_5), and each slice corresponds to each. The data is output to the encoding processing units 51 to 55.
The encoding processing unit (1) 51 to the encoding processing unit (5) 55 compress the input slices and output encoded data (CD_1, CD_2, CD_3, CD_4, CD_5), respectively.
映像分割部50は、入力された映像信号(SI-VID)を所定の数(ここでは5つ)のスライス(v_1,v_2,v_3,v_4,v_5)に分割し、各スライスを、それぞれ対応する符号化処理部51~55に出力する。
符号化処理部(1)51~符号化処理部(5)55は、入力されたスライスを圧縮して、それぞれ符号化データ(CD_1,CD_2,CD_3,CD_4,CD_5)を出力する。 Each part of the conventional video encoding device will be described.
The
The encoding processing unit (1) 51 to the encoding processing unit (5) 55 compress the input slices and output encoded data (CD_1, CD_2, CD_3, CD_4, CD_5), respectively.
データ統合部56は、符号化処理部(1)51~符号化処理部(5)55からの符号化データを入力し、それらを統合して圧縮データ(SCD)として出力する。
目標データ量指示部57は、符号化処理部(1)51~符号化処理部(5)55に対して目標データ量を設定する。 Thedata integration unit 56 receives the encoded data from the encoding processing unit (1) 51 to the encoding processing unit (5) 55, integrates them, and outputs them as compressed data (SCD).
The target dataamount instruction unit 57 sets a target data amount for the encoding processing unit (1) 51 to the encoding processing unit (5) 55.
目標データ量指示部57は、符号化処理部(1)51~符号化処理部(5)55に対して目標データ量を設定する。 The
The target data
目標データ量とは、各符号化処理部で発生させる符号化データ量の目標となる値である。
FPUでは単位時間当たりの伝送データ量が一定(Dとする)であり、従来の映像符号化装置の目標データ量指示部57は、符号化処理部(1)51~符号化処理部(5)55に対して同一の目標データ量を設定している。
つまり、従来の映像符号化装置では、伝送データ量をDとすると、各符号化処理部にD/5の目標データ量を設定する。 The target data amount is a target value for the encoded data amount generated by each encoding processing unit.
In the FPU, the transmission data amount per unit time is constant (assumed to be D), and the target dataamount instruction unit 57 of the conventional video encoding apparatus includes the encoding processing unit (1) 51 to the encoding processing unit (5). The same target data amount is set for 55.
That is, in the conventional video encoding apparatus, when the transmission data amount is D, a target data amount of D / 5 is set in each encoding processing unit.
FPUでは単位時間当たりの伝送データ量が一定(Dとする)であり、従来の映像符号化装置の目標データ量指示部57は、符号化処理部(1)51~符号化処理部(5)55に対して同一の目標データ量を設定している。
つまり、従来の映像符号化装置では、伝送データ量をDとすると、各符号化処理部にD/5の目標データ量を設定する。 The target data amount is a target value for the encoded data amount generated by each encoding processing unit.
In the FPU, the transmission data amount per unit time is constant (assumed to be D), and the target data
That is, in the conventional video encoding apparatus, when the transmission data amount is D, a target data amount of D / 5 is set in each encoding processing unit.
そして、符号化処理部(1)51~符号化処理部(5)55では、それぞれ、目標データ量(D/5)を超えないように圧縮の強さを調節しながら、符号化処理を行う。
具体的には、各符号化処理部では、符号化データを蓄積するバッファメモリに蓄積されたデータ量と、目標データ量とを比較して、圧縮の強さ(強弱)を調整するようになっている。 Then, the encoding processing unit (1) 51 to the encoding processing unit (5) 55 perform the encoding process while adjusting the compression strength so as not to exceed the target data amount (D / 5). .
Specifically, each encoding processor compares the amount of data stored in the buffer memory that stores the encoded data with the target data amount, and adjusts the compression strength (strength). ing.
具体的には、各符号化処理部では、符号化データを蓄積するバッファメモリに蓄積されたデータ量と、目標データ量とを比較して、圧縮の強さ(強弱)を調整するようになっている。 Then, the encoding processing unit (1) 51 to the encoding processing unit (5) 55 perform the encoding process while adjusting the compression strength so as not to exceed the target data amount (D / 5). .
Specifically, each encoding processor compares the amount of data stored in the buffer memory that stores the encoded data with the target data amount, and adjusts the compression strength (strength). ing.
[ロードレース等の映像]
ところで、屋外で行われるロードレース等の映像では、背景に空が含まれる絵柄が度々出現する。
空の映像は、距離が遠く動きが少ないという特徴があり、また、青一面の背景にところどころ雲が浮かぶ、又は一面に灰色の雲が広がっている、といった画像で、絵柄も粗く単純なため、少ない圧縮データ量でも復号再現が可能である。 [Videos of road races, etc.]
By the way, in images such as road races performed outdoors, a pattern including a sky in the background often appears.
The image of the sky is characterized by a long distance and little movement, and because the image is rough and simple with images such as clouds floating somewhere on the blue background or gray clouds spreading all over, Decoding reproduction is possible even with a small amount of compressed data.
ところで、屋外で行われるロードレース等の映像では、背景に空が含まれる絵柄が度々出現する。
空の映像は、距離が遠く動きが少ないという特徴があり、また、青一面の背景にところどころ雲が浮かぶ、又は一面に灰色の雲が広がっている、といった画像で、絵柄も粗く単純なため、少ない圧縮データ量でも復号再現が可能である。 [Videos of road races, etc.]
By the way, in images such as road races performed outdoors, a pattern including a sky in the background often appears.
The image of the sky is characterized by a long distance and little movement, and because the image is rough and simple with images such as clouds floating somewhere on the blue background or gray clouds spreading all over, Decoding reproduction is possible even with a small amount of compressed data.
それに対して、空より下の部分では、中距離以下の沿道建物や、近距離の観衆やランナーが撮像対象となるため、移動速度が速く、絵柄も複雑で、必要な圧縮データ量は空に比べて多くなる。
このように、ロードレース等の映像は、変化が小さく、少ない圧縮データ量でも復号可能な領域と、変化が大きく、十分な圧縮データ量が必要な領域とが混在している。 On the other hand, in the area below the sky, roadside buildings below the middle distance, as well as short-distance spectators and runners will be imaged, so the moving speed is fast, the pattern is complicated, and the amount of compressed data required is empty. More than that.
As described above, in a video such as a road race, an area where change is small and can be decoded even with a small amount of compressed data, and an area where change is large and a sufficient amount of compressed data is required are mixed.
このように、ロードレース等の映像は、変化が小さく、少ない圧縮データ量でも復号可能な領域と、変化が大きく、十分な圧縮データ量が必要な領域とが混在している。 On the other hand, in the area below the sky, roadside buildings below the middle distance, as well as short-distance spectators and runners will be imaged, so the moving speed is fast, the pattern is complicated, and the amount of compressed data required is empty. More than that.
As described above, in a video such as a road race, an area where change is small and can be decoded even with a small amount of compressed data, and an area where change is large and a sufficient amount of compressed data is required are mixed.
しかしながら、図13の下部に示すように、従来の映像符号化装置では、全ての符号化処理部に均等に目標データ量を設定することにより、各符号化処理部で発生する圧縮データも均等となっている。
However, as shown in the lower part of FIG. 13, in the conventional video encoding device, by setting the target data amount equally in all the encoding processing units, the compressed data generated in each encoding processing unit is also equalized. It has become.
つまり、映像分割して符号化する場合、スライスによって必要な圧縮データ量は異なるにもかかわらず、従来の映像符号化装置では、全ての符号化処理部に同一の目標データ量を設定して、均一に符号化データ量を割り当てている。
そのため、空の部分の映像が必要以上に高精細になり、中距離や近距離の領域について画質を向上させることができない。 That is, when video is divided and encoded, the required amount of compressed data differs depending on the slice, but in the conventional video encoding device, the same target data amount is set in all the encoding processing units, The amount of encoded data is allocated uniformly.
For this reason, the image of the sky part becomes higher definition than necessary, and the image quality cannot be improved in the middle distance or near distance area.
そのため、空の部分の映像が必要以上に高精細になり、中距離や近距離の領域について画質を向上させることができない。 That is, when video is divided and encoded, the required amount of compressed data differs depending on the slice, but in the conventional video encoding device, the same target data amount is set in all the encoding processing units, The amount of encoded data is allocated uniformly.
For this reason, the image of the sky part becomes higher definition than necessary, and the image quality cannot be improved in the middle distance or near distance area.
[カメラの角度]
また、マラソン等の中継において、移動中継車のカメラは、走者との距離や撮影角度(正面、斜め、横)を番組展開によって変化させる。また、レンズの焦点距離を変えることで画角(映る範囲)も変化する。
つまり、カメラの角度に応じて、空の領域の大きさや形状が変化することになる。 [Camera angle]
Also, in a marathon or the like, the mobile relay camera changes the distance to the runner and the shooting angle (front, diagonal, horizontal) by program development. In addition, the angle of view (the range in which the image is displayed) changes by changing the focal length of the lens.
That is, the size and shape of the empty area change according to the camera angle.
また、マラソン等の中継において、移動中継車のカメラは、走者との距離や撮影角度(正面、斜め、横)を番組展開によって変化させる。また、レンズの焦点距離を変えることで画角(映る範囲)も変化する。
つまり、カメラの角度に応じて、空の領域の大きさや形状が変化することになる。 [Camera angle]
Also, in a marathon or the like, the mobile relay camera changes the distance to the runner and the shooting angle (front, diagonal, horizontal) by program development. In addition, the angle of view (the range in which the image is displayed) changes by changing the focal length of the lens.
That is, the size and shape of the empty area change according to the camera angle.
[関連技術]
尚、映像符号化装置の従来技術としては、特開2016-184912号公報「符号化装置および符号化方法」(特許文献1)がある。
特許文献1には、符号化装置において、カメラアングルおよびレンズのズーム倍率の状態情報に応じて、検出された動きに重みづけを行って動きデータMvを生成し、SUMに基づいて、I処理によるデータI-CDか、P処理によるデータP-CDか、動きデータMvを選択して圧縮データとして出力することが記載されている。 [Related technologies]
Incidentally, as a conventional technique of the video encoding apparatus, there is "Coding apparatus and encoding method" (Patent Document 1) of Japanese Patent Application Laid-Open No. 2016-184912.
InPatent Document 1, in the encoding device, motion data Mv is generated by weighting the detected motion in accordance with the state information of the camera angle and the zoom magnification of the lens, and based on SUM, It is described that data I-CD, data P-CD obtained by P processing, or motion data Mv is selected and output as compressed data.
尚、映像符号化装置の従来技術としては、特開2016-184912号公報「符号化装置および符号化方法」(特許文献1)がある。
特許文献1には、符号化装置において、カメラアングルおよびレンズのズーム倍率の状態情報に応じて、検出された動きに重みづけを行って動きデータMvを生成し、SUMに基づいて、I処理によるデータI-CDか、P処理によるデータP-CDか、動きデータMvを選択して圧縮データとして出力することが記載されている。 [Related technologies]
Incidentally, as a conventional technique of the video encoding apparatus, there is "Coding apparatus and encoding method" (Patent Document 1) of Japanese Patent Application Laid-Open No. 2016-184912.
In
上述したように、映像分割して複数の符号化処理部で符号化を行う従来の映像符号化装置では、少ない圧縮データ量でも復号可能な領域と、十分な圧縮データ量が必要な領域とが混在している映像でも、全ての符号化処理部に同一の目標データ量を設定しているので、伝送データ量に制約があるシステムにおいて圧縮データ量を効果的に割り付けて画質を向上させることができないという問題点があった。
As described above, in a conventional video encoding apparatus that divides video and performs encoding with a plurality of encoding processing units, there are an area that can be decoded even with a small amount of compressed data, and an area that requires a sufficient amount of compressed data. Even in mixed video, the same target data amount is set for all encoding processing units, so it is possible to improve the image quality by effectively allocating the compressed data amount in a system with limited transmission data amount. There was a problem that it was not possible.
尚、特許文献1には、変化の少ない領域を多く含むスライスを処理する符号化処理部の目標データ量を低減し、他の符号化処理部の目標データ量を増やしてより多くの圧縮データを割り付け、画質の向上を図ることは記載されていない。
In Patent Document 1, the target data amount of an encoding processing unit that processes a slice including many regions with little change is reduced, and the target data amount of other encoding processing units is increased to obtain more compressed data. There is no mention of improving allocation and image quality.
本発明は上記実状に鑑みて為されたもので、変化の少ない領域を多く含むスライスを処理する符号化処理部の目標データ量を低減し、その分、他の符号化処理部の目標データ量を増やして、より多くの圧縮データを割り付け、伝送データ量に制約があっても、目的とする撮像対象物の画質を向上させることができる映像符号化装置及び映像符号化方法を提供することを目的とする。
The present invention has been made in view of the above circumstances, and reduces the target data amount of an encoding processing unit that processes a slice including many regions with little change, and accordingly, the target data amount of another encoding processing unit. To provide a video encoding device and a video encoding method capable of improving the image quality of a target imaging object even when there is a restriction on the amount of transmission data by allocating more compressed data. Objective.
上記従来例の問題点を解決するための本発明は、映像符号化装置であって、カメラからの映像信号を複数のスライスに分割する映像分割部と、各スライスに対応して設けられ、対応するスライスの符号化処理を行って圧縮データを出力する複数の符号化処理部と、複数の符号化処理部から出力された圧縮データを統合して統合された圧縮データを出力するデータ統合部と、各符号化処理部に対して、生成される圧縮データの目標量となる目標データ量を設定する目標データ量指示部とを備え、符号化処理部が、目標データ量指示部から設定された目標データ量の範囲内で圧縮データを生成し、目標データ量指示部が、統合された圧縮データ量の上限値をスライスの数で除して基本目標データ量として記憶しておき、映像信号における画像の変化が小さい強圧縮エリアを検出し、各スライスにおける強圧縮エリアの割合を算出して、割合が大きいスライスに対応する符号化処理部の目標データ量として、基本目標データ量から特定の低減量を低減して設定すると共に、他の符号化処理部の目標データ量として、低減量の合計を、他の符号化処理部の数で除して基本目標データ量に加えて設定することを特徴としている。
The present invention for solving the problems of the above-described conventional example is a video encoding device provided with a video dividing unit that divides a video signal from a camera into a plurality of slices and corresponding to each slice. A plurality of encoding processing units that perform encoding processing of slices to be output and output compressed data; a data integration unit that outputs compressed data integrated by integrating compressed data output from the plurality of encoding processing units; A target data amount instruction unit that sets a target data amount that is a target amount of generated compressed data for each encoding processing unit, and the encoding processing unit is set by the target data amount instruction unit The compressed data is generated within the range of the target data amount, and the target data amount instruction unit divides the upper limit value of the integrated compressed data amount by the number of slices and stores it as a basic target data amount. Image A small compression area is detected, the ratio of the strong compression area in each slice is calculated, and a specific reduction amount is calculated from the basic target data quantity as the target data quantity of the encoding processing unit corresponding to the slice with a large percentage. As a target data amount for other encoding processing units, the total reduction amount is divided by the number of other encoding processing units and set in addition to the basic target data amount. Yes.
また、本発明は、上記映像符号化装置において、目標データ量指示部が、スライスにおける強圧縮エリアの割合が予め設定されたしきい値を超えている場合には、当該スライスを第1のクラスに分類し、割合が前記しきい値以下である場合には、当該スライスを第2のクラスに分類し、第1のクラスのスライスに対応する符号化処理部の目標データ量として、基本目標データ量より特定の低減量を低減して設定すると共に、第2のクラスのスライスに対応する符号化処理部の目標データ量として、低減量の合計を第2のクラスに分類されたスライスの数で除して基本目標データ量に加えて設定することを特徴としている。
In addition, in the video encoding device, the present invention provides the target data amount instruction unit, when the ratio of the strong compression area in the slice exceeds a preset threshold, If the ratio is equal to or lower than the threshold value, the slice is classified into the second class, and the basic target data is used as the target data amount of the encoding processing unit corresponding to the slice of the first class. A specific reduction amount is set lower than the amount, and as the target data amount of the encoding processing unit corresponding to the second class slice, the total reduction amount is the number of slices classified into the second class. It is characterized by being set in addition to the basic target data amount.
また、本発明は、上記映像符号化装置において、目標データ量指示部が、低減量として第1の低減量と、第1の低減量より少ない第2の低減量とを記憶しておき、スライスにおける強圧縮エリアの割合が第1のしきい値を超えている場合には、当該スライスを第1のクラスに分類し、当該割合が第2のしきい値を超えて第1のしきい値以下である場合には、当該スライスを第2のクラスに分類し、当該割合が第2のしきい値以下である場合には、当該スライスを第3のクラスに分類し、第1のクラスのスライスに対応する符号化処理部の目標データ量として、基本目標データ量より第1の低減量を低減して設定し、第2のクラスのスライスに対応する符号化処理部の目標データ量として、基本目標データ量より第2の低減量を低減して設定すると共に、第3のクラスのスライスに対応する符号化処理部の目標データ量として、第1の低減量の合計と第2の低減量の合計との和を第3のクラスに分類されたスライスの数で除して基本目標データ量に加えて設定することを特徴としている。
According to the present invention, in the video encoding device, the target data amount instruction unit stores a first reduction amount as a reduction amount and a second reduction amount less than the first reduction amount, and slices If the ratio of the strongly compressed area in is over the first threshold, the slice is classified into the first class, the ratio exceeds the second threshold, and the first threshold If it is less than, classify the slice into the second class, and if the ratio is less than or equal to the second threshold, classify the slice into the third class and As the target data amount of the encoding processing unit corresponding to the slice, the first reduction amount is set lower than the basic target data amount, and as the target data amount of the encoding processing unit corresponding to the second class slice, Set by reducing the second reduction amount from the basic target data amount In addition, as a target data amount of the encoding processing unit corresponding to the slice of the third class, a slice in which the sum of the first reduction amount and the sum of the second reduction amount is classified into the third class It is characterized by being set in addition to the basic target data amount by dividing by the number of.
また、本発明は、上記映像符号化装置において、目標データ量指示部が、強圧縮エリアの割合が大きいスライスに対応する符号化処理部の目標データ量の低減量を、当該割合に基づいて演算式によって算出することを特徴としている。
Further, according to the present invention, in the video encoding device, the target data amount instruction unit calculates a reduction amount of the target data amount of the encoding processing unit corresponding to a slice having a large ratio of the strong compression area based on the ratio. It is characterized by being calculated by a formula.
また、本発明は、上記映像符号化装置において、目標データ量指示部が、カメラのアングル、チルト、ズームの角度情報に基づいて、強圧縮エリアを検出することを特徴としている。
The present invention is also characterized in that, in the video encoding device, the target data amount instruction section detects a strong compression area based on angle information of a camera angle, tilt, and zoom.
また、本発明は、カメラからの映像信号を複数のスライスに分割して、前記スライスを並列処理により符号化する映像符号化装置における映像符号化方法であって、目標データ量指示部が、統合された圧縮データ量の上限値をスライスの数で除して基本目標データ量として記憶しておき、映像信号における画像の変化が小さい強圧縮エリアを検出し、各スライスにおける強圧縮エリアの割合を算出して、当該割合が大きいスライスに対応する符号化処理部の目標データ量として、基本目標データ量から特定の低減量を低減して設定すると共に、他の符号化処理部の目標データ量として、低減量の合計を、他の符号化処理部の数で除して基本目標データ量に加算して設定することを特徴としている。
The present invention is also a video encoding method in a video encoding apparatus that divides a video signal from a camera into a plurality of slices and encodes the slices by parallel processing, wherein the target data amount instruction unit is integrated The upper limit value of the compressed data amount divided by the number of slices is stored as a basic target data amount, a strong compression area with a small image change in the video signal is detected, and the ratio of the strong compression area in each slice is determined. Calculate and set a specific reduction amount from the basic target data amount as a target data amount of the encoding processing unit corresponding to a slice with a large ratio, and as a target data amount of another encoding processing unit The total reduction amount is divided by the number of other encoding processing units and added to the basic target data amount.
本発明によれば、カメラからの映像信号を複数のスライスに分割する映像分割部と、各スライスに対応して設けられ、対応するスライスの符号化処理を行って圧縮データを出力する複数の符号化処理部と、複数の符号化処理部から出力された圧縮データを統合して統合された圧縮データを出力するデータ統合部と、各符号化処理部に対して、生成される圧縮データの目標量となる目標データ量を設定する目標データ量指示部とを備え、符号化処理部が、目標データ量指示部から設定された目標データ量の範囲内で圧縮データを生成し、目標データ量指示部が、統合された圧縮データ量の上限値をスライスの数で除して基本目標データ量として記憶しておき、映像信号における画像の変化が小さい強圧縮エリアを検出し、各スライスにおける強圧縮エリアの割合を算出して、割合が大きいスライスに対応する符号化処理部の目標データ量として、基本目標データ量から特定の低減量を低減して設定すると共に、他の符号化処理部の目標データ量として、低減量の合計を、他の符号化処理部の数で除して基本目標データ量に加えて設定する映像符号化装置としているので、少ない符号量でも十分復号可能な強圧縮エリアを多く含むスライスの処理における圧縮データ量を低減し、その分、他のスライスの処理で発生する圧縮データ量を増やすことができ、伝送データ量に制限がある場合でも、目的とする撮像対象物を含む領域の画質を向上させることができる効果がある。
According to the present invention, a video dividing unit that divides a video signal from a camera into a plurality of slices, and a plurality of codes that are provided corresponding to each slice and that perform compression processing of the corresponding slices and output compressed data Data processing unit, a data integration unit that integrates compressed data output from a plurality of encoding processing units and outputs integrated compressed data, and a target of compressed data generated for each encoding processing unit A target data amount instructing unit for setting a target data amount to be an amount, and the encoding processing unit generates compressed data within the range of the target data amount set from the target data amount instructing unit, and The unit divides the upper limit value of the integrated compressed data amount by the number of slices and stores it as a basic target data amount, detects a strong compression area with a small image change in the video signal, By calculating the ratio of the compression area and setting the target data amount of the encoding processing unit corresponding to the slice with a large ratio by reducing a specific reduction amount from the basic target data amount, As the target data amount, the video encoding device is set in addition to the basic target data amount by dividing the total reduction amount by the number of other encoding processing units, so strong compression that can be sufficiently decoded even with a small amount of code Reduces the amount of compressed data in processing of slices containing many areas, and can increase the amount of compressed data generated in processing of other slices by that amount, even if there is a limit on the amount of transmitted data. There is an effect that the image quality of the region including the object can be improved.
また、本発明によれば、目標データ量指示部が、スライスにおける強圧縮エリアの割合が予め設定されたしきい値を超えている場合には、当該スライスを第1のクラスに分類し、割合が前記しきい値以下である場合には、当該スライスを第2のクラスに分類し、第1のクラスのスライスに対応する符号化処理部の目標データ量として、基本目標データ量より特定の低減量を低減して設定すると共に、第2のクラスのスライスに対応する符号化処理部の目標データ量として、低減量の合計を第2のクラスに分類されたスライスの数で除して基本目標データ量に加えて設定する上記映像符号化装置としているので、伝送データ量に制限がある場合でも、簡易な処理で目的とする撮像対象物を含む領域の画質を向上させることができる効果がある。
According to the present invention, the target data amount instruction unit classifies the slice into the first class when the ratio of the strongly compressed area in the slice exceeds a preset threshold, and the ratio Is equal to or less than the threshold, the slice is classified into the second class, and the target data amount of the encoding processing unit corresponding to the slice of the first class is a specific reduction from the basic target data amount. A basic target by dividing the total reduction amount by the number of slices classified in the second class as the target data amount of the encoding processing unit corresponding to the second class slices Since the video encoding device is set in addition to the data amount, there is an effect that the image quality of the region including the target imaging object can be improved with a simple process even when the transmission data amount is limited.
また、本発明によれば、目標データ量指示部が、低減量として第1の低減量と、第1の低減量より少ない第2の低減量とを記憶しておき、スライスにおける強圧縮エリアの割合が第1のしきい値を超えている場合には、当該スライスを第1のクラスに分類し、当該割合が第2のしきい値を超えて第1のしきい値以下である場合には、当該スライスを第2のクラスに分類し、当該割合が第2のしきい値以下である場合には、当該スライスを第3のクラスに分類し、第1のクラスのスライスに対応する符号化処理部の目標データ量として、基本目標データ量より第1の低減量を低減して設定し、第2のクラスのスライスに対応する符号化処理部の目標データ量として、基本目標データ量より第2の低減量を低減して設定すると共に、第3のクラスのスライスに対応する符号化処理部の目標データ量として、第1の低減量の合計と第2の低減量の合計との和を第3のクラスに分類されたスライスの数で除して基本目標データ量に加えて設定する上記映像符号化装置としているので、スライスにおける強圧縮エリアの割合に応じて低減する目標データ量を段階的に変えることができ、伝送データ量に制限がある場合でも、目標データ量が低減されるスライスの画質を適切に保持しつつ、目的とする撮像対象物を含むスライスの画質を向上させることができる効果がある。
Further, according to the present invention, the target data amount instruction unit stores the first reduction amount as the reduction amount and the second reduction amount that is smaller than the first reduction amount, so that the strong compression area in the slice is stored. If the ratio exceeds the first threshold, the slice is classified into the first class, and the ratio exceeds the second threshold and is less than or equal to the first threshold. Classifies the slice into the second class, and classifies the slice into the third class when the ratio is equal to or less than the second threshold, and codes corresponding to the slices of the first class. The target data amount of the encoding processing unit is set by reducing the first reduction amount from the basic target data amount, and the target data amount of the encoding processing unit corresponding to the slice of the second class is determined from the basic target data amount. The second reduction amount is set to be reduced and the third class is set. As the target data amount of the encoding processing unit corresponding to each slice, the sum of the first reduction amount and the sum of the second reduction amount is divided by the number of slices classified into the third class. Since the video encoding device is set in addition to the target data amount, the target data amount to be reduced can be changed step by step according to the ratio of the strong compression area in the slice, and even when the transmission data amount is limited There is an effect that the image quality of the slice including the target imaging target can be improved while appropriately maintaining the image quality of the slice in which the target data amount is reduced.
また、本発明によれば、目標データ量指示部が、強圧縮エリアの割合が大きいスライスに対応する符号化処理部の目標データ量の低減量を、当該割合に基づいて演算式によって算出する上記映像符号化装置としているので、低減量を固定値ではなく、きめ細かく制御することができる効果がある。
Further, according to the present invention, the target data amount instruction unit calculates a reduction amount of the target data amount of the encoding processing unit corresponding to a slice having a large ratio of the strong compression area by an arithmetic expression based on the ratio. Since the video encoding apparatus is used, there is an effect that the amount of reduction can be finely controlled instead of a fixed value.
また、本発明によれば、目標データ量指示部が、カメラのアングル、チルト、ズームの角度情報に基づいて、強圧縮エリアを検出する上記映像符号化装置としているので、簡単な演算により強圧縮エリアを算出することができる効果がある。
Further, according to the present invention, the target data amount instruction unit is the video encoding device that detects the strong compression area based on the angle information of the camera angle, tilt, and zoom. There is an effect that the area can be calculated.
また、本発明によれば、カメラからの映像信号を複数のスライスに分割して、前記スライスを並列処理により符号化する映像符号化装置における映像符号化方法であって、目標データ量指示部が、統合された圧縮データ量の上限値をスライスの数で除して基本目標データ量として記憶しておき、映像信号における画像の変化が小さい強圧縮エリアを検出し、各スライスにおける強圧縮エリアの割合を算出して、当該割合が大きいスライスに対応する符号化処理部の目標データ量として、基本目標データ量から特定の低減量を低減して設定すると共に、他の符号化処理部の目標データ量として、低減量の合計を、他の符号化処理部の数で除して基本目標データ量に加えて設定する映像符号化方法としているので、少ない符号量でも十分復号可能な強圧縮エリアを多く含むスライスの処理における圧縮データ量を低減し、その分、他のスライスの処理で発生する圧縮データ量を増やすことができ、伝送データ量に制限がある場合でも、目的とする撮像対象物を含む領域の画質を向上させることができる効果がある。
In addition, according to the present invention, there is provided a video encoding method in a video encoding apparatus that divides a video signal from a camera into a plurality of slices and encodes the slices by parallel processing, wherein the target data amount instruction unit includes: The upper limit value of the integrated compressed data amount is divided by the number of slices and stored as a basic target data amount, and a strong compression area with a small image change in the video signal is detected, and the strong compression area of each slice is detected. The ratio is calculated and the target data amount of the encoding processing unit corresponding to the slice having a large ratio is set by reducing the specific reduction amount from the basic target data amount, and the target data of the other encoding processing unit Since the video encoding method is set in addition to the basic target data amount by dividing the total reduction amount by the number of other encoding processing units, sufficient decoding is possible even with a small code amount. The amount of compressed data in the processing of slices that contain many strong compression areas can be reduced, and the amount of compressed data generated in processing of other slices can be increased accordingly, even if the amount of transmitted data is limited. There is an effect that the image quality of the region including the imaging target to be improved can be improved.
本発明の実施の形態について図面を参照しながら説明する。
[実施の形態の概要]
本発明の実施の形態に係る映像符号化装置(本符号化装置)及び映像符号化方法(本符号化方法)は、映像信号を複数に分割した分割映像(スライス)を複数の符号化処理部で符号化するものであって、目標データ量指示部が、カメラのチルト、アングル、ズームといった角度の情報に基づいて、空などの変化の小さい領域を強圧縮エリアとして検出し、強圧縮エリアを多く含むスライスを処理する符号化処理部の目標データ量を均等割り付けの場合より少なく設定し、その分、他のスライスを処理する符号化処理部の目標データ量を多く設定して多くの符号化データを発生させるようにすることで、伝送データ量の制約があっても、圧縮データ量を効果的に割り付けて目的とする撮像対象物を含む領域の画質を向上させることができるものである。 Embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
[Outline of the embodiment]
A video encoding device (main encoding device) and a video encoding method (main encoding method) according to an embodiment of the present invention include a plurality of encoding processing units for dividing a divided video (slice) into a plurality of video signals. The target data amount instruction unit detects an area with a small change such as the sky as a strong compression area based on angle information such as the tilt, angle, and zoom of the camera, and detects the strong compression area. Set the target data amount of the encoding processing unit that processes many slices to a smaller value than the case of equal allocation, and increase the target data amount of the encoding processing unit that processes other slices accordingly By generating data, even if there is a restriction on the amount of transmitted data, it is possible to effectively allocate the compressed data amount and improve the image quality of the area including the target imaging object. A.
[実施の形態の概要]
本発明の実施の形態に係る映像符号化装置(本符号化装置)及び映像符号化方法(本符号化方法)は、映像信号を複数に分割した分割映像(スライス)を複数の符号化処理部で符号化するものであって、目標データ量指示部が、カメラのチルト、アングル、ズームといった角度の情報に基づいて、空などの変化の小さい領域を強圧縮エリアとして検出し、強圧縮エリアを多く含むスライスを処理する符号化処理部の目標データ量を均等割り付けの場合より少なく設定し、その分、他のスライスを処理する符号化処理部の目標データ量を多く設定して多くの符号化データを発生させるようにすることで、伝送データ量の制約があっても、圧縮データ量を効果的に割り付けて目的とする撮像対象物を含む領域の画質を向上させることができるものである。 Embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
[Outline of the embodiment]
A video encoding device (main encoding device) and a video encoding method (main encoding method) according to an embodiment of the present invention include a plurality of encoding processing units for dividing a divided video (slice) into a plurality of video signals. The target data amount instruction unit detects an area with a small change such as the sky as a strong compression area based on angle information such as the tilt, angle, and zoom of the camera, and detects the strong compression area. Set the target data amount of the encoding processing unit that processes many slices to a smaller value than the case of equal allocation, and increase the target data amount of the encoding processing unit that processes other slices accordingly By generating data, even if there is a restriction on the amount of transmitted data, it is possible to effectively allocate the compressed data amount and improve the image quality of the area including the target imaging object. A.
[実施の形態に係る映像符号化装置の構成:図1]
図1は、本発明の実施の形態に係る映像符号化装置の概略構成ブロック図である。
本符号化装置は、例えば、中継車に搭載したカメラからの映像を符号化して伝送するFPUの一部として構成される。
図1に示すように、本符号化装置は符号化部1を備え、符号化部1は、カメラ20と、角度検出部21に接続されている。 [Configuration of Video Encoding Device According to Embodiment: FIG. 1]
FIG. 1 is a schematic block diagram of a video encoding apparatus according to an embodiment of the present invention.
This encoding apparatus is configured as a part of an FPU that encodes and transmits video from a camera mounted on a relay vehicle, for example.
As shown in FIG. 1, the present encoding apparatus includes anencoding unit 1, and the encoding unit 1 is connected to a camera 20 and an angle detection unit 21.
図1は、本発明の実施の形態に係る映像符号化装置の概略構成ブロック図である。
本符号化装置は、例えば、中継車に搭載したカメラからの映像を符号化して伝送するFPUの一部として構成される。
図1に示すように、本符号化装置は符号化部1を備え、符号化部1は、カメラ20と、角度検出部21に接続されている。 [Configuration of Video Encoding Device According to Embodiment: FIG. 1]
FIG. 1 is a schematic block diagram of a video encoding apparatus according to an embodiment of the present invention.
This encoding apparatus is configured as a part of an FPU that encodes and transmits video from a camera mounted on a relay vehicle, for example.
As shown in FIG. 1, the present encoding apparatus includes an
カメラ20は、例えば、移動中継車等に搭載されて、ロードレース等の映像を取り込み、映像信号(SI-VID)として出力する。
角度検出部21は、カメラ1の角度に関する情報を取得して角度情報として出力する。角度情報には、アングル(An)、チルト(Ti)、カメラ画角(Zm;ズーム)が含まれる。
ここで、アングルは水平方向の角度、チルトは垂直方向の角度、カメラ画角はズーム範囲を示す。 For example, thecamera 20 is mounted on a mobile relay vehicle or the like, captures a video such as a road race, and outputs it as a video signal (SI-VID).
Theangle detection unit 21 acquires information related to the angle of the camera 1 and outputs it as angle information. The angle information includes an angle (An), a tilt (Ti), and a camera field angle (Zm; zoom).
Here, the angle indicates a horizontal angle, the tilt indicates a vertical angle, and the camera field angle indicates a zoom range.
角度検出部21は、カメラ1の角度に関する情報を取得して角度情報として出力する。角度情報には、アングル(An)、チルト(Ti)、カメラ画角(Zm;ズーム)が含まれる。
ここで、アングルは水平方向の角度、チルトは垂直方向の角度、カメラ画角はズーム範囲を示す。 For example, the
The
Here, the angle indicates a horizontal angle, the tilt indicates a vertical angle, and the camera field angle indicates a zoom range.
符号化部1は、映像信号を複数のスライスに分割し、各スライスを異なる符号化処理部で並列に符号化処理し、複数の符号化データを統合して圧縮データを出力するものである。
特に、本符号化装置では、角度検出部21からの角度情報に基づいて、強く圧縮可能なエリア(強圧縮エリア)を算出し、各スライスにおける強圧縮エリアの割合に応じて、各符号化処理部の目標データ量を増減させることにより、目的とする撮像対象物を含む領域の画質を向上させるようにしている。 Theencoding unit 1 divides the video signal into a plurality of slices, encodes each slice in parallel with different encoding processing units, integrates the plurality of encoded data, and outputs compressed data.
In particular, in the present encoding device, a strongly compressible area (strong compression area) is calculated based on the angle information from theangle detection unit 21, and each encoding process is performed according to the ratio of the strong compression area in each slice. The image quality of the area including the target imaging object is improved by increasing / decreasing the target data amount of the part.
特に、本符号化装置では、角度検出部21からの角度情報に基づいて、強く圧縮可能なエリア(強圧縮エリア)を算出し、各スライスにおける強圧縮エリアの割合に応じて、各符号化処理部の目標データ量を増減させることにより、目的とする撮像対象物を含む領域の画質を向上させるようにしている。 The
In particular, in the present encoding device, a strongly compressible area (strong compression area) is calculated based on the angle information from the
尚、ここでは、強圧縮エリアが空の画像である場合を例として説明するが、遠景の道路、海、森林など、変化の小さい単純な絵柄の領域であれば、被写体の種類にかかわらず強圧縮エリアとすることが可能である。
Here, the case where the strong compression area is an empty image will be described as an example. However, if the area is a simple pattern with little change, such as a distant road, sea, or forest, it is strong regardless of the type of subject. It can be a compression area.
符号化部1の各部について説明する。尚、ここでは、映像信号を5個のスライスに分割して並列処理を行う構成を例として説明するが、これに限るものではない。
符号化部1の基本的な構成は、図13に示した従来の符号化部と同様であり、映像分割部10と、符号化処理部(1)11~符号化処理部(5)15と、データ統合部16と、目標データ量指示部17とを備えている。
これらの構成部分の内、目標データ量指示部17が本符号化装置の特徴部分となっている。 Each unit of theencoding unit 1 will be described. Here, a configuration in which a video signal is divided into five slices and parallel processing is performed will be described as an example, but the present invention is not limited to this.
The basic configuration of theencoding unit 1 is the same as that of the conventional encoding unit shown in FIG. 13, and includes a video dividing unit 10, an encoding processing unit (1) 11 to an encoding processing unit (5) 15, A data integration unit 16 and a target data amount instruction unit 17 are provided.
Among these components, the target data amountinstruction unit 17 is a characteristic part of the present encoding device.
符号化部1の基本的な構成は、図13に示した従来の符号化部と同様であり、映像分割部10と、符号化処理部(1)11~符号化処理部(5)15と、データ統合部16と、目標データ量指示部17とを備えている。
これらの構成部分の内、目標データ量指示部17が本符号化装置の特徴部分となっている。 Each unit of the
The basic configuration of the
Among these components, the target data amount
映像分割部10は、カメラから入力された映像信号(SI-VID)を5つのスライス(V_1,V_2,V_3,V_4,V-5)に分割する。
符号化処理部(1)11(以下、符号化処理部11と記載)は、スライスV_1を符号化して、符号化データCD_1を出力する。
符号化処理部(2)12(以下、符号化処理部12と記載)は、スライスV_2を符号化して、符号化データCD_2を出力する。
符号化処理部(3)13(以下、符号化処理部13と記載)は、スライスV_3を符号化して、符号化データCD_3を出力する。
符号化処理部(4)14(以下、符号化処理部14と記載)は、スライスV_4を符号化して、符号化データCD_4を出力する。
符号化処理部(5)15(以下、符号化処理部15と記載)は、スライスV_5を符号化して、符号化データCD_5を出力する。 Thevideo dividing unit 10 divides the video signal (SI-VID) input from the camera into five slices (V_1, V_2, V_3, V_4, V-5).
The encoding processing unit (1) 11 (hereinafter referred to as the encoding processing unit 11) encodes the slice V_1 and outputs encoded data CD_1.
The encoding processing unit (2) 12 (hereinafter referred to as the encoding processing unit 12) encodes the slice V_2 and outputs encoded data CD_2.
The encoding processor (3) 13 (hereinafter referred to as the encoding processor 13) encodes the slice V_3 and outputs encoded data CD_3.
The encoding processing unit (4) 14 (hereinafter referred to as the encoding processing unit 14) encodes the slice V_4 and outputs encoded data CD_4.
The encoding processing unit (5) 15 (hereinafter referred to as the encoding processing unit 15) encodes the slice V_5 and outputs encoded data CD_5.
符号化処理部(1)11(以下、符号化処理部11と記載)は、スライスV_1を符号化して、符号化データCD_1を出力する。
符号化処理部(2)12(以下、符号化処理部12と記載)は、スライスV_2を符号化して、符号化データCD_2を出力する。
符号化処理部(3)13(以下、符号化処理部13と記載)は、スライスV_3を符号化して、符号化データCD_3を出力する。
符号化処理部(4)14(以下、符号化処理部14と記載)は、スライスV_4を符号化して、符号化データCD_4を出力する。
符号化処理部(5)15(以下、符号化処理部15と記載)は、スライスV_5を符号化して、符号化データCD_5を出力する。 The
The encoding processing unit (1) 11 (hereinafter referred to as the encoding processing unit 11) encodes the slice V_1 and outputs encoded data CD_1.
The encoding processing unit (2) 12 (hereinafter referred to as the encoding processing unit 12) encodes the slice V_2 and outputs encoded data CD_2.
The encoding processor (3) 13 (hereinafter referred to as the encoding processor 13) encodes the slice V_3 and outputs encoded data CD_3.
The encoding processing unit (4) 14 (hereinafter referred to as the encoding processing unit 14) encodes the slice V_4 and outputs encoded data CD_4.
The encoding processing unit (5) 15 (hereinafter referred to as the encoding processing unit 15) encodes the slice V_5 and outputs encoded data CD_5.
データ統合部16は、符号化データCD_1,CD_2、CD_3、CD_4、CD_5を統合して、圧縮データ(SCD)を出力する。
目標データ量指示部17は、本符号化装置の特徴部分であり、強圧縮エリア算出部18と、目標データ算出部17とを備え、符号化処理部11~符号化処理部15に、それぞれ目標データ量を設定する。 Thedata integration unit 16 integrates the encoded data CD_1, CD_2, CD_3, CD_4, CD_5, and outputs compressed data (SCD).
The target data amountinstruction unit 17 is a characteristic part of the present encoding device, and includes a strong compression area calculation unit 18 and a target data calculation unit 17, and each of the encoding processing unit 11 to the encoding processing unit 15 has a target data amount. Set the amount of data.
目標データ量指示部17は、本符号化装置の特徴部分であり、強圧縮エリア算出部18と、目標データ算出部17とを備え、符号化処理部11~符号化処理部15に、それぞれ目標データ量を設定する。 The
The target data amount
強圧縮エリア算出部18は、角度検出部21からの角度情報に基づいて、1画面分の映像信号(SI-VID)において強く圧縮することが可能なエリア(強圧縮エリア)を算出する。
強圧縮エリアの算出については後述する。 The strong compression area calculation unit 18 calculates an area (strong compression area) that can be strongly compressed in the video signal (SI-VID) for one screen based on the angle information from theangle detection unit 21.
The calculation of the strong compression area will be described later.
強圧縮エリアの算出については後述する。 The strong compression area calculation unit 18 calculates an area (strong compression area) that can be strongly compressed in the video signal (SI-VID) for one screen based on the angle information from the
The calculation of the strong compression area will be described later.
更に、強圧縮エリア算出部18は、分割された各映像信号(スライス)における強圧縮エリアの割合(r)を算出し、当該割合に基づいてスライスを複数のクラスに分類する。
具体的には、強圧縮エリア算出部18は、予めスライスを複数のクラスに分類するためのしきい値を記憶しており、当該しきい値と各スライスの強圧縮エリアの割合とを比較して、スライスを複数のクラスに分類する。 Further, the strong compression area calculation unit 18 calculates the ratio (r) of the strong compression area in each divided video signal (slice), and classifies the slices into a plurality of classes based on the ratio.
Specifically, the strong compression area calculation unit 18 stores a threshold value for classifying slices into a plurality of classes in advance, and compares the threshold value with the ratio of the strong compression area of each slice. Classify slices into classes.
具体的には、強圧縮エリア算出部18は、予めスライスを複数のクラスに分類するためのしきい値を記憶しており、当該しきい値と各スライスの強圧縮エリアの割合とを比較して、スライスを複数のクラスに分類する。 Further, the strong compression area calculation unit 18 calculates the ratio (r) of the strong compression area in each divided video signal (slice), and classifies the slices into a plurality of classes based on the ratio.
Specifically, the strong compression area calculation unit 18 stores a threshold value for classifying slices into a plurality of classes in advance, and compares the threshold value with the ratio of the strong compression area of each slice. Classify slices into classes.
例えば、強圧縮エリア算出部18は、当該スライスにおける強圧縮エリアの割合(r)が、r>80%であればクラス1、r≦80%であればクラス2に分類する。
ここで、クラス1に分類されたスライスは、強圧縮エリアの割合が高く、強く圧縮しても画質低下が小さいため、目標データ量を小さく設定できるものである。
スライスのクラス分けについては後述する。 For example, the strong compression area calculation unit 18 classifies the class as aclass 1 if the ratio (r) of the strong compression area in the slice is r> 80%, and class 2 if r ≦ 80%.
Here, slices classified asclass 1 have a high ratio of strong compression areas, and even if they are strongly compressed, the image quality degradation is small, so that the target data amount can be set small.
The slice classification will be described later.
ここで、クラス1に分類されたスライスは、強圧縮エリアの割合が高く、強く圧縮しても画質低下が小さいため、目標データ量を小さく設定できるものである。
スライスのクラス分けについては後述する。 For example, the strong compression area calculation unit 18 classifies the class as a
Here, slices classified as
The slice classification will be described later.
目標データ量算出部19は、各クラスに分類されたスライスの数に応じて、分類されたクラスに対応する目標データ量を算出し、符号化処理部11~符号化処理部15に、それぞれ、目標データ量TD1~TD5を設定する。
The target data amount calculation unit 19 calculates a target data amount corresponding to the classified class according to the number of slices classified into each class, and sends the target data amount to the encoding processing unit 11 to the encoding processing unit 15, respectively. Target data amounts TD1 to TD5 are set.
目標データ量算出部19には、予めクラスに対応した削減データ量が記憶されている。ここでは、クラス1に対応して、削減データ量αが記憶されているものとする。
削減データ量とは、全ての符号化処理部に目標データ量を均等に割り付けた場合の目標データ量(基準目標データ量)から低減させるデータ量である。 The target data amountcalculation unit 19 stores a reduction data amount corresponding to the class in advance. Here, it is assumed that the reduced data amount α is stored corresponding to the class 1.
The reduced data amount is a data amount that is reduced from the target data amount (reference target data amount) when the target data amount is uniformly allocated to all the encoding processing units.
削減データ量とは、全ての符号化処理部に目標データ量を均等に割り付けた場合の目標データ量(基準目標データ量)から低減させるデータ量である。 The target data amount
The reduced data amount is a data amount that is reduced from the target data amount (reference target data amount) when the target data amount is uniformly allocated to all the encoding processing units.
図1の下部には、統合された圧縮データのイメージを示している。
図1では、スライスV_1がクラス1に分類され、スライスV_2~スライスV_5がクラス2に分類された場合を示す。
この場合、目標データ算出部19は、スライスV_1に対応する符号化処理部11の目標データ量TD1を、均等割り付けのデータ量に比べてαだけ低減する。これにより、図1に示すように、符号化処理部11で発生する圧縮データCD_1のデータ量も、均等割り付けのデータ量に比べてαだけ少なくなる。
スライスV_1には空の部分が多く含まれるため、少ない圧縮データでも十分復号可能なものである。 In the lower part of FIG. 1, an image of the integrated compressed data is shown.
FIG. 1 shows a case where slice V_1 is classified intoclass 1, and slice V_2 to slice V_5 are classified into class 2.
In this case, the targetdata calculation unit 19 reduces the target data amount TD1 of the encoding processing unit 11 corresponding to the slice V_1 by α as compared with the data amount of even allocation. As a result, as shown in FIG. 1, the data amount of the compressed data CD_1 generated in the encoding processing unit 11 is also reduced by α as compared with the data amount of even allocation.
Since the slice V_1 includes many empty portions, it can be sufficiently decoded even with a small amount of compressed data.
図1では、スライスV_1がクラス1に分類され、スライスV_2~スライスV_5がクラス2に分類された場合を示す。
この場合、目標データ算出部19は、スライスV_1に対応する符号化処理部11の目標データ量TD1を、均等割り付けのデータ量に比べてαだけ低減する。これにより、図1に示すように、符号化処理部11で発生する圧縮データCD_1のデータ量も、均等割り付けのデータ量に比べてαだけ少なくなる。
スライスV_1には空の部分が多く含まれるため、少ない圧縮データでも十分復号可能なものである。 In the lower part of FIG. 1, an image of the integrated compressed data is shown.
FIG. 1 shows a case where slice V_1 is classified into
In this case, the target
Since the slice V_1 includes many empty portions, it can be sufficiently decoded even with a small amount of compressed data.
そして、目標データ算出部19は、符号化処理部11で低減した圧縮データ量αを、TD符号化処理部12~符号化処理部15に分配して、これらの符号化処理部12~15で発生する圧縮データCD_2~CD_5を、均等割り付けの基準目標データ量と比べてα/4だけ増やすようにしている。
このような処理を行うことにより、全体としてのデータ量を増やすことなく、目的の撮像対象物が含まれる領域により多くの符号化データ量を割り付けて、画質を向上させることができるものである。
目標データ量指示部17における処理については後述する。 Then, the targetdata calculation unit 19 distributes the compressed data amount α reduced by the encoding processing unit 11 to the TD encoding processing unit 12 to the encoding processing unit 15, and these encoding processing units 12 to 15 The generated compressed data CD_2 to CD_5 is increased by α / 4 as compared with the reference data amount of uniform allocation.
By performing such processing, it is possible to improve the image quality by allocating a larger amount of encoded data to a region including the target imaging object without increasing the overall data amount.
The processing in the target data amountinstruction unit 17 will be described later.
このような処理を行うことにより、全体としてのデータ量を増やすことなく、目的の撮像対象物が含まれる領域により多くの符号化データ量を割り付けて、画質を向上させることができるものである。
目標データ量指示部17における処理については後述する。 Then, the target
By performing such processing, it is possible to improve the image quality by allocating a larger amount of encoded data to a region including the target imaging object without increasing the overall data amount.
The processing in the target data amount
[符号化処理部の構成:図2]
次に、本映像符号化装置における各符号化処理部の構成について図2を用いて説明する。図2は、符号化処理部11の構成ブロック図である。尚、ここでは、符号化処理部1を例として説明するが、符号化処理部12~符号化処理部15も同一の構成である。
図2に示すように、本符号化装置の符号化処理部11は、制御部31と、I(Intra-co
ded Picture)処理部32と、P(Predictive-coded Picture)処理部33と、選択部34と、バッファメモリ35と、復号部36とを備えている。 [Configuration of Encoding Processing Unit: FIG. 2]
Next, the configuration of each encoding processing unit in the video encoding apparatus will be described with reference to FIG. FIG. 2 is a block diagram illustrating the configuration of theencoding processing unit 11. Here, the encoding processing unit 1 will be described as an example, but the encoding processing unit 12 to the encoding processing unit 15 have the same configuration.
As illustrated in FIG. 2, theencoding processing unit 11 of the present encoding device includes a control unit 31 and I (Intra-co
It includes a ded picture (Processing unit) 32, a P (Predictive-coded Picture)processing unit 33, a selection unit 34, a buffer memory 35, and a decoding unit 36.
次に、本映像符号化装置における各符号化処理部の構成について図2を用いて説明する。図2は、符号化処理部11の構成ブロック図である。尚、ここでは、符号化処理部1を例として説明するが、符号化処理部12~符号化処理部15も同一の構成である。
図2に示すように、本符号化装置の符号化処理部11は、制御部31と、I(Intra-co
ded Picture)処理部32と、P(Predictive-coded Picture)処理部33と、選択部34と、バッファメモリ35と、復号部36とを備えている。 [Configuration of Encoding Processing Unit: FIG. 2]
Next, the configuration of each encoding processing unit in the video encoding apparatus will be described with reference to FIG. FIG. 2 is a block diagram illustrating the configuration of the
As illustrated in FIG. 2, the
It includes a ded picture (Processing unit) 32, a P (Predictive-coded Picture)
符号化処理部11の各部について説明する。
制御部31は、各部に制御信号を出力し、圧縮の強さを調整して圧縮データ(S-CD)のデータ量を制御する。
制御部31の処理については後述する。 Each unit of theencoding processing unit 11 will be described.
Thecontrol unit 31 outputs a control signal to each unit, adjusts the strength of compression, and controls the data amount of the compressed data (S-CD).
The processing of thecontrol unit 31 will be described later.
制御部31は、各部に制御信号を出力し、圧縮の強さを調整して圧縮データ(S-CD)のデータ量を制御する。
制御部31の処理については後述する。 Each unit of the
The
The processing of the
I処理部32は、入力されたスライスV_1から、Iフレームとして圧縮データ(I-CD)を生成する処理を行う。Iフレームは、前後のフレームからの予測(フレーム間予測)を用いずに符号化されるフレームである。
The I processing unit 32 performs processing for generating compressed data (I-CD) as an I frame from the input slice V_1. The I frame is a frame that is encoded without using prediction (interframe prediction) from the preceding and succeeding frames.
P処理部33は、映像信号(SI-VID)と後述する復号データ(V-DEM)から、Pフレームとして圧縮データ(P-CD)を生成する処理を行う。Pフレームは、現映像フレームと直前の映像フレームとの差分データで構成されるフレームである。
The P processing unit 33 performs processing for generating compressed data (P-CD) as a P frame from the video signal (SI-VID) and decoded data (V-DEM) described later. The P frame is a frame composed of difference data between the current video frame and the previous video frame.
選択部34は、制御部31からのI/P制御信号に従って、I処理部32からの圧縮データ(I-CD)又はP処理部33からの圧縮データ(P-CD)のいずれかを選択して、選択された圧縮データ(S-CD)を出力する。
The selection unit 34 selects either compressed data (I-CD) from the I processing unit 32 or compressed data (P-CD) from the P processing unit 33 in accordance with the I / P control signal from the control unit 31. To output the selected compressed data (S-CD).
バッファメモリ35は、選択部34から出力された圧縮データ(S-CD)を格納し、圧縮データ(CD_1)を出力する。また、バッファメモリ35は、蓄積された圧縮データの量に関する情報(SUM:圧縮データ量情報)を制御部31に出力する。
復号部36は、選択された圧縮データ(S-CD)を復号して、復号データ(V-DEM)を出力する。 Thebuffer memory 35 stores the compressed data (S-CD) output from the selection unit 34 and outputs the compressed data (CD_1). In addition, the buffer memory 35 outputs information (SUM: compressed data amount information) related to the amount of accumulated compressed data to the control unit 31.
Thedecoding unit 36 decodes the selected compressed data (S-CD) and outputs decoded data (V-DEM).
復号部36は、選択された圧縮データ(S-CD)を復号して、復号データ(V-DEM)を出力する。 The
The
制御部31は、選択部34に、I-CDを選択するか、P-CDを選択するかを指示するI/P制御信号を出力する。I/P制御信号は、特定のタイミングでI-CDを選択し、それ以外はP-CDを選択するよう指示する制御信号である。
圧縮データ量及び復号後の画質が適切となるよう、Iフレームの出力間隔(例えば2秒に1回)が設定されている。 Thecontrol unit 31 outputs to the selection unit 34 an I / P control signal that instructs whether to select an I-CD or a P-CD. The I / P control signal is a control signal instructing to select an I-CD at a specific timing and to select a P-CD otherwise.
The output interval of I frames (for example, once every 2 seconds) is set so that the amount of compressed data and the image quality after decoding are appropriate.
圧縮データ量及び復号後の画質が適切となるよう、Iフレームの出力間隔(例えば2秒に1回)が設定されている。 The
The output interval of I frames (for example, once every 2 seconds) is set so that the amount of compressed data and the image quality after decoding are appropriate.
また、制御部31は、バッファメモリ35からのSUMの値に基づいて、I処理部32及びP処理部33に、発生させる圧縮データの量を増減させる圧縮(comp)制御信号を出力する。
I処理部32及びP処理部33は、comp制御信号に基づいて、量子化の粗さを変化させることで、発生符号量を増減させる。 Further, thecontrol unit 31 outputs a compression (comp) control signal for increasing or decreasing the amount of compressed data to be generated to the I processing unit 32 and the P processing unit 33 based on the SUM value from the buffer memory 35.
TheI processing unit 32 and the P processing unit 33 increase or decrease the amount of generated code by changing the roughness of quantization based on the comp control signal.
I処理部32及びP処理部33は、comp制御信号に基づいて、量子化の粗さを変化させることで、発生符号量を増減させる。 Further, the
The
具体的には、制御部31には、図1に示した目標データ量指示部17から目標データ量TD1が設定されており、SUMの値と目標データ量TD1とを比較して、量子化のしきい値を制御する。
例えば、SUM>目標データ量TD1の場合(バッファメモリ35のメモリ容量に余裕がない場合)には、制御部31は、comp制御信号により量子化のしきい値を高めて、0(ゼロ)に切り捨てられる係数の頻度を増やし、高周波成分を低減してバッファメモリ35に入力される圧縮データS-CDの量を抑える。 Specifically, the target data amount TD1 is set in thecontrol unit 31 from the target data amount instruction unit 17 shown in FIG. 1, and the SUM value is compared with the target data amount TD1, Control the threshold.
For example, when SUM> target data amount TD1 (when the memory capacity of thebuffer memory 35 is not sufficient), the control unit 31 increases the quantization threshold value with the comp control signal to 0 (zero). The frequency of the truncated coefficient is increased, the high frequency component is reduced, and the amount of compressed data S-CD input to the buffer memory 35 is suppressed.
例えば、SUM>目標データ量TD1の場合(バッファメモリ35のメモリ容量に余裕がない場合)には、制御部31は、comp制御信号により量子化のしきい値を高めて、0(ゼロ)に切り捨てられる係数の頻度を増やし、高周波成分を低減してバッファメモリ35に入力される圧縮データS-CDの量を抑える。 Specifically, the target data amount TD1 is set in the
For example, when SUM> target data amount TD1 (when the memory capacity of the
また、SUM≒目標データ量TD1の場合には、comp制御信号を維持して、しきい値を保持し、符号発生ペースの維持を図る。
更に、SUM<目標データ量TD1の場合(バッファメモリ35の容量に余裕がある場合)には、I処理部32及びP処理部33における量子化のしきい値を低く設定して、多くの符号化データを残すようにする。
量子化のしきい値を低く設定することにより、DCT係数の高周波成分が残りやすくなる。 When SUM≈target data amount TD1, the comp control signal is maintained, the threshold value is maintained, and the code generation pace is maintained.
Furthermore, when SUM <target data amount TD1 (when the capacity of thebuffer memory 35 has a margin), the quantization threshold values in the I processing unit 32 and the P processing unit 33 are set low, and many codes are set. Keep the data.
By setting the quantization threshold low, the high frequency component of the DCT coefficient tends to remain.
更に、SUM<目標データ量TD1の場合(バッファメモリ35の容量に余裕がある場合)には、I処理部32及びP処理部33における量子化のしきい値を低く設定して、多くの符号化データを残すようにする。
量子化のしきい値を低く設定することにより、DCT係数の高周波成分が残りやすくなる。 When SUM≈target data amount TD1, the comp control signal is maintained, the threshold value is maintained, and the code generation pace is maintained.
Furthermore, when SUM <target data amount TD1 (when the capacity of the
By setting the quantization threshold low, the high frequency component of the DCT coefficient tends to remain.
このようにして、制御部31は、バッファメモリ35に蓄積されたデータ量(SUMの値)と目標データ量との大小に基づいて、comp制御信号によって量子化の粗さを調整し、新たな発生データ量を制御するものである。
In this way, the control unit 31 adjusts the roughness of quantization by the comp control signal based on the magnitude of the data amount (SUM value) accumulated in the buffer memory 35 and the target data amount, and creates a new It controls the amount of generated data.
[本符号化装置の動作:図1,図2]
本符号化装置の動作について、図1,2を用いて説明する。
まず、図1に示すように、カメラから入力された映像信号(SI-VID)は、映像符号化装置の符号化部に入力され、映像分割部10で所定の数(ここでは5とする)のスライスに分割される。各スライスは、対応する符号化処理部11~15に入力される。 [Operation of this encoding apparatus: FIGS. 1 and 2]
The operation of this encoding apparatus will be described with reference to FIGS.
First, as shown in FIG. 1, the video signal (SI-VID) input from the camera is input to the encoding unit of the video encoding device, and a predetermined number (here, 5) is input by thevideo dividing unit 10. Divided into slices. Each slice is input to the corresponding encoding processing unit 11-15.
本符号化装置の動作について、図1,2を用いて説明する。
まず、図1に示すように、カメラから入力された映像信号(SI-VID)は、映像符号化装置の符号化部に入力され、映像分割部10で所定の数(ここでは5とする)のスライスに分割される。各スライスは、対応する符号化処理部11~15に入力される。 [Operation of this encoding apparatus: FIGS. 1 and 2]
The operation of this encoding apparatus will be described with reference to FIGS.
First, as shown in FIG. 1, the video signal (SI-VID) input from the camera is input to the encoding unit of the video encoding device, and a predetermined number (here, 5) is input by the
一方、角度検出部21からの角度情報は、目標データ量指示部17に入力され、強圧縮エリア算出部18が、角度情報に基づいて強圧縮エリアを算出し、更に、各スライスにおける強圧縮エリアの割合(r)を算出し、当該割合に基づいてスライスをクラス分けし、クラス毎のスライス数を求める。
そして、目標データ算出部19が、クラス毎のスライス数に応じて、クラスに対応する目標データ量TD1~TD5を算出して、符号化処理部11~15に設定する。 On the other hand, angle information from theangle detection unit 21 is input to the target data amount instruction unit 17, and the strong compression area calculation unit 18 calculates a strong compression area based on the angle information, and further, a strong compression area in each slice. The ratio (r) is calculated, slices are classified based on the ratio, and the number of slices for each class is obtained.
Then, the targetdata calculation unit 19 calculates target data amounts TD1 to TD5 corresponding to the classes according to the number of slices for each class, and sets them in the encoding processing units 11 to 15.
そして、目標データ算出部19が、クラス毎のスライス数に応じて、クラスに対応する目標データ量TD1~TD5を算出して、符号化処理部11~15に設定する。 On the other hand, angle information from the
Then, the target
次に、符号化処理部11~15の動作について、符号化処理部11を例として説明する。
図2に示すように、符号化処理部11に入力されたスライスV_1は、I処理部32とP処理部33とに入力され、I処理部32からIフレームとしての圧縮データI-CDが出力され、P処理部33からPフレームとしての圧縮データP-CDが出力される。
その際、I処理部32及びP処理部33では、圧縮データ量が設定された目標データ量TD1を超えないよう、制御部31からのcomp制御信号に従って量子化を行う。 Next, the operation of theencoding processing units 11 to 15 will be described using the encoding processing unit 11 as an example.
As shown in FIG. 2, the slice V_1 input to theencoding processing unit 11 is input to the I processing unit 32 and the P processing unit 33, and the I processing unit 32 outputs compressed data I-CD as an I frame. Then, the compressed data P-CD as a P frame is output from the P processing unit 33.
At that time, theI processing unit 32 and the P processing unit 33 perform quantization according to the comp control signal from the control unit 31 so that the compressed data amount does not exceed the set target data amount TD1.
図2に示すように、符号化処理部11に入力されたスライスV_1は、I処理部32とP処理部33とに入力され、I処理部32からIフレームとしての圧縮データI-CDが出力され、P処理部33からPフレームとしての圧縮データP-CDが出力される。
その際、I処理部32及びP処理部33では、圧縮データ量が設定された目標データ量TD1を超えないよう、制御部31からのcomp制御信号に従って量子化を行う。 Next, the operation of the
As shown in FIG. 2, the slice V_1 input to the
At that time, the
そして、選択部34において、制御部31からのI/P制御信号に基づいて、I処理部32からの圧縮データ(I-CD)又はP処理部32からの圧縮データ(P-CD)が選択され、選択された圧縮データ(S-CD)がバッファメモリ35に蓄積され、圧縮データとして出力される。I/P制御信号により、選択部34は、予め設定されている所定のタイミングでI-CDを選択する。
Then, the selection unit 34 selects the compressed data (I-CD) from the I processing unit 32 or the compressed data (P-CD) from the P processing unit 32 based on the I / P control signal from the control unit 31. The selected compressed data (S-CD) is stored in the buffer memory 35 and output as compressed data. Based on the I / P control signal, the selection unit 34 selects an I-CD at a predetermined timing set in advance.
バッファメモリ35では、データの蓄積量を表す情報(SUM)を制御部31に出力し、制御部31は、SUMの値と目標データ量TD1とを比較して、comp制御信号を調整する。
このようにして、本符号化装置の動作が行われるものである。 Thebuffer memory 35 outputs information (SUM) indicating the accumulated amount of data to the control unit 31, and the control unit 31 compares the SUM value with the target data amount TD1 to adjust the comp control signal.
In this way, the operation of the present encoding device is performed.
このようにして、本符号化装置の動作が行われるものである。 The
In this way, the operation of the present encoding device is performed.
[目標データ量設定:図3]
次に、本符号化装置における目標データ量の設定について図3を用いて説明する。図3は、本符号化装置における目標データ量設定の例を示す説明図である。
図3では、空の領域を強圧縮エリアとして判定し、強圧縮エリアの割合が高いスライス(強圧縮スライス)に対応する符号化処理部の目標データ量を低減し、その分を他の符号化処理部の目標データ量に上乗せして設定する例を示している。
単位時間当たりのデータ伝送量をD、並列処理されるスライスの数をMとすると、均等に割り付けた場合、各符号化処理部の目標データ量(基準目標データ量)はD/Mとなる。 [Target data amount setting: Fig. 3]
Next, setting of the target data amount in the present encoding device will be described with reference to FIG. FIG. 3 is an explanatory diagram illustrating an example of target data amount setting in the present encoding device.
In FIG. 3, an empty area is determined as a strong compression area, the target data amount of the encoding processing unit corresponding to a slice (strong compression slice) with a high ratio of the strong compression area is reduced, and the other amount is encoded. An example is shown in which the target data amount of the processing unit is added and set.
Assuming that the data transmission amount per unit time is D and the number of slices to be processed in parallel is M, the target data amount (reference target data amount) of each encoding processing unit is D / M when allocated equally.
次に、本符号化装置における目標データ量の設定について図3を用いて説明する。図3は、本符号化装置における目標データ量設定の例を示す説明図である。
図3では、空の領域を強圧縮エリアとして判定し、強圧縮エリアの割合が高いスライス(強圧縮スライス)に対応する符号化処理部の目標データ量を低減し、その分を他の符号化処理部の目標データ量に上乗せして設定する例を示している。
単位時間当たりのデータ伝送量をD、並列処理されるスライスの数をMとすると、均等に割り付けた場合、各符号化処理部の目標データ量(基準目標データ量)はD/Mとなる。 [Target data amount setting: Fig. 3]
Next, setting of the target data amount in the present encoding device will be described with reference to FIG. FIG. 3 is an explanatory diagram illustrating an example of target data amount setting in the present encoding device.
In FIG. 3, an empty area is determined as a strong compression area, the target data amount of the encoding processing unit corresponding to a slice (strong compression slice) with a high ratio of the strong compression area is reduced, and the other amount is encoded. An example is shown in which the target data amount of the processing unit is added and set.
Assuming that the data transmission amount per unit time is D and the number of slices to be processed in parallel is M, the target data amount (reference target data amount) of each encoding processing unit is D / M when allocated equally.
[第1の方法]
第1の方法では、1つのしきい値を用いてスライスを2つのクラスに分類し、強圧縮エリアの割合が高いスライスの処理について一定のデータ量を目標データ量から低減させると共に、低減された分を他のスライスの処理に割り当てて設定する。
例えば、しきい値を80%として、強圧縮エリアの割合(r)が80%を超えるスライスをクラス1、80%以下のスライスをクラス2に分類する。また、クラス1の削減データ量(低減量)はαに設定されている。
第1の方法では、クラス1に分類されたスライスが強圧縮スライスに相当する。 [First method]
In the first method, slices are classified into two classes using one threshold value, and a certain amount of data is reduced from the target data amount for processing of slices with a high proportion of strongly compressed areas. Allocate minutes for processing of other slices.
For example, assuming that the threshold is 80%, slices in which the ratio (r) of the strongly compressed area exceeds 80% are classified intoclass 1, and slices having 80% or less are classified into class 2. Further, the reduction data amount (reduction amount) of class 1 is set to α.
In the first method, slices classified asclass 1 correspond to strongly compressed slices.
第1の方法では、1つのしきい値を用いてスライスを2つのクラスに分類し、強圧縮エリアの割合が高いスライスの処理について一定のデータ量を目標データ量から低減させると共に、低減された分を他のスライスの処理に割り当てて設定する。
例えば、しきい値を80%として、強圧縮エリアの割合(r)が80%を超えるスライスをクラス1、80%以下のスライスをクラス2に分類する。また、クラス1の削減データ量(低減量)はαに設定されている。
第1の方法では、クラス1に分類されたスライスが強圧縮スライスに相当する。 [First method]
In the first method, slices are classified into two classes using one threshold value, and a certain amount of data is reduced from the target data amount for processing of slices with a high proportion of strongly compressed areas. Allocate minutes for processing of other slices.
For example, assuming that the threshold is 80%, slices in which the ratio (r) of the strongly compressed area exceeds 80% are classified into
In the first method, slices classified as
図3(a)は、1番上のスライスに、強圧縮エリア(例えば空の映像)が多く含まれている状態を示しており、1番上のスライスがクラス1、他のスライスがクラス2に分類される。
この場合、本符号化装置では、クラス1のスライスに対応する目標データ量をαだけ低減させて、符号化処理部11(処理1と記載)の目標データ量をD/M-αとする。 FIG. 3A shows a state in which the top slice includes many strong compression areas (for example, empty images). The top slice isclass 1 and the other slices are class 2. are categorized.
In this case, in this encoding apparatus, the target data amount corresponding to the slice ofclass 1 is reduced by α, and the target data amount of the encoding processing unit 11 (described as processing 1) is set to D / M−α.
この場合、本符号化装置では、クラス1のスライスに対応する目標データ量をαだけ低減させて、符号化処理部11(処理1と記載)の目標データ量をD/M-αとする。 FIG. 3A shows a state in which the top slice includes many strong compression areas (for example, empty images). The top slice is
In this case, in this encoding apparatus, the target data amount corresponding to the slice of
そして、低減されたデータ量(α)を、強圧縮エリアの割合が80%以下となるクラス2のスライスの処理に割り付ける。つまり、符号化処理部12~符号化処理部15(処理2~処理5)の目標データ量をD/M+α/4とする。
Then, the reduced data amount (α) is allocated to the processing of the class 2 slice in which the ratio of the strong compression area is 80% or less. That is, the target data amount of the encoding processing unit 12 to the encoding processing unit 15 (processing 2 to processing 5) is set to D / M + α / 4.
図3(b)は、上から1番目と2番目のスライスの強圧縮エリアの割合が80%を超えている場合である。つまり、スライスV_1及びV_2がクラス1、他のスライスがクラス2に分類される。
この場合には、符号化処理部11と符号化処理部12の目標データ量をそれぞれαだけ低減させて、D/M-αとする。
そして、低減された2αのデータ量を他の符号化処理部13~符号化処理部15(処理3~処理5)に割り付けて、これらの符号化処理部の目標データ量をD/M+2α/3とする。 FIG. 3B shows a case where the ratio of the strong compression areas of the first and second slices from the top exceeds 80%. That is, slices V_1 and V_2 are classified asclass 1, and other slices are classified as class 2.
In this case, the target data amounts of theencoding processing unit 11 and the encoding processing unit 12 are respectively reduced by α to be D / M−α.
Then, the reduced 2α data amount is allocated to the otherencoding processing units 13 to 15 (processing 3 to processing 5), and the target data amount of these encoding processing units is set to D / M + 2α / 3. And
この場合には、符号化処理部11と符号化処理部12の目標データ量をそれぞれαだけ低減させて、D/M-αとする。
そして、低減された2αのデータ量を他の符号化処理部13~符号化処理部15(処理3~処理5)に割り付けて、これらの符号化処理部の目標データ量をD/M+2α/3とする。 FIG. 3B shows a case where the ratio of the strong compression areas of the first and second slices from the top exceeds 80%. That is, slices V_1 and V_2 are classified as
In this case, the target data amounts of the
Then, the reduced 2α data amount is allocated to the other
つまり、クラス1に分類されたクラス1に分類されたスライスの処理において削減するデータ量をαとすると、クラス1の処理での目標データ量はD/M-αで固定であるが、クラス2の目標データ量は、クラス1に分類されたスライスの数mに応じて変わるものである。
具体的には、各クラスの割り当てデータ量は以下のように算出される。
クラス1:TD_c1=D/M-α (式1)
クラス2:TD_c2=D/M+(m・α)/M-m (式2) That is, if the amount of data to be reduced in the processing of the slices classified intoclass 1 classified as class 1 is α, the target data amount in the processing of class 1 is fixed at D / M−α, but class 2 The target data amount varies depending on the number m of slices classified into class 1.
Specifically, the allocation data amount of each class is calculated as follows.
Class 1: TD_c1 = D / M-α (Formula 1)
Class 2: TD_c2 = D / M + (m · α) / M−m (Formula 2)
具体的には、各クラスの割り当てデータ量は以下のように算出される。
クラス1:TD_c1=D/M-α (式1)
クラス2:TD_c2=D/M+(m・α)/M-m (式2) That is, if the amount of data to be reduced in the processing of the slices classified into
Specifically, the allocation data amount of each class is calculated as follows.
Class 1: TD_c1 = D / M-α (Formula 1)
Class 2: TD_c2 = D / M + (m · α) / M−m (Formula 2)
[第2の方法]
第2の方法では、しきい値を2段階(例えば、80%と40%)とし、強圧縮エリアの割合に応じてスライスを3つのクラス(クラス1、クラス2、クラス3)に分類して目標データ量を設定する。第2の方法では、クラス1,クラス2に分類されたスライスが強圧縮スライスに相当する。
目標データ量算出部19には、クラス1に対応するデータ削減量α、クラス2に対応するデータ削減量βが記憶されているものとする。ここで、α>βであり、αは請求項に記載した第1の低減量に相当し、βは第2の低減量に相当している。 [Second method]
In the second method, the threshold is set in two stages (for example, 80% and 40%), and slices are classified into three classes (class 1, class 2, class 3) according to the ratio of the strong compression area. Set the target data volume. In the second method, slices classified into class 1 and class 2 correspond to strong compression slices.
It is assumed that the target data amountcalculation unit 19 stores a data reduction amount α corresponding to class 1 and a data reduction amount β corresponding to class 2. Here, α> β, α corresponds to the first reduction amount described in the claims, and β corresponds to the second reduction amount.
第2の方法では、しきい値を2段階(例えば、80%と40%)とし、強圧縮エリアの割合に応じてスライスを3つのクラス(クラス1、クラス2、クラス3)に分類して目標データ量を設定する。第2の方法では、クラス1,クラス2に分類されたスライスが強圧縮スライスに相当する。
目標データ量算出部19には、クラス1に対応するデータ削減量α、クラス2に対応するデータ削減量βが記憶されているものとする。ここで、α>βであり、αは請求項に記載した第1の低減量に相当し、βは第2の低減量に相当している。 [Second method]
In the second method, the threshold is set in two stages (for example, 80% and 40%), and slices are classified into three classes (
It is assumed that the target data amount
図3(c)は、2番目のスライスの強圧縮エリアの割合が1番目に比べて少ない状態を示している。
この場合、強圧縮エリアの割合が80%を超える1番目のスライスがクラス1に分類され、強圧縮エリアの割合が40%~80%(40<r≦80)の2番目のスライスがクラス2に分類される。
これにより、目標データ量算出部19は、符号化処理部11(処理1)の目標データ量をD/M-αとし、符号化処理部12(処理2)の目標データ量をD/M-βとして設定する。 FIG. 3C shows a state where the ratio of the strong compression area of the second slice is smaller than that of the first slice.
In this case, the first slice in which the proportion of the strong compression area exceeds 80% is classified asclass 1, and the second slice in which the proportion of the strong compression area is 40% to 80% (40 <r ≦ 80) is class 2. are categorized.
Thus, the target data amountcalculation unit 19 sets the target data amount of the encoding processing unit 11 (processing 1) to D / M-α, and sets the target data amount of the encoding processing unit 12 (processing 2) to D / M−. Set as β.
この場合、強圧縮エリアの割合が80%を超える1番目のスライスがクラス1に分類され、強圧縮エリアの割合が40%~80%(40<r≦80)の2番目のスライスがクラス2に分類される。
これにより、目標データ量算出部19は、符号化処理部11(処理1)の目標データ量をD/M-αとし、符号化処理部12(処理2)の目標データ量をD/M-βとして設定する。 FIG. 3C shows a state where the ratio of the strong compression area of the second slice is smaller than that of the first slice.
In this case, the first slice in which the proportion of the strong compression area exceeds 80% is classified as
Thus, the target data amount
そして、低減された(α+β)のデータ量をクラス3のスライスを処理する符号化処理部13~符号化処理部15に分配して、これらの符号化処理部の目標データ量をD/M+(α+β)/3とする。
Then, the reduced (α + β) data amount is distributed to the encoding processing unit 13 to the encoding processing unit 15 that process the slice of class 3, and the target data amount of these encoding processing units is set to D / M + ( α + β) / 3.
つまり、クラス1に分類されたスライスの数をma、クラス2に分類されたスライスの数をmbとすると、各クラスの割り当てデータ量は、以下のように算出される。クラス3のスライスの処理における目標データ量は、クラス1及びクラス2に分類されたスライスの数に依存する。
クラス1の目標データ量:TD_c1=D/M-α (式1)
クラス2の目標データ量:TD_c2=D/M-β (式3)
クラス3の目標データ量:TD_c3=D/M+(ma・α+mb・β)/(M-ma-mb) (式4) That is, assuming that the number of slices classified intoclass 1 is ma and the number of slices classified into class 2 is mb, the allocation data amount of each class is calculated as follows. The target data amount in the processing of class 3 slices depends on the number of slices classified into class 1 and class 2.
Class 1 target data volume: TD_c1 = D / M-α (Formula 1)
Class 2 target data amount: TD_c2 = D / M-β (Formula 3)
Class 3 target data amount: TD_c3 = D / M + (ma · α + mb · β) / (M−ma−mb) (Formula 4)
クラス1の目標データ量:TD_c1=D/M-α (式1)
クラス2の目標データ量:TD_c2=D/M-β (式3)
クラス3の目標データ量:TD_c3=D/M+(ma・α+mb・β)/(M-ma-mb) (式4) That is, assuming that the number of slices classified into
このようにして、強圧縮エリアを多く含むスライスを処理する符号化処理部の目標データ量を低減すると共に、強圧縮エリアの割合が小さい(絵柄が複雑な)スライスの処理に多くの符号かデータ量を割り当てて、目的とする撮像対象物を含む領域の画質向上を図るものである。
In this way, while reducing the target data amount of the encoding processing unit that processes a slice containing a large amount of the strong compression area, a large amount of code or data is used for processing a slice with a small proportion of the strong compression area (complex pattern). The amount is assigned to improve the image quality of the region including the target imaging object.
[角度情報と強圧縮エリアの関係:図4~図7]
次に、角度情報と強圧縮エリアの関係について図4~図7を用いて説明する。
ここでは、上述した第2の方法を採用し、2種類のしきい値を用いてスライスを3段階にクラス分けして目標データ量を割り当てる場合を例として説明する。
[角度情報と強圧縮エリアの関係(1):図4]
図4は、角度情報と強圧縮エリアの関係(1)を示す説明図である。
図4(a)に示すように、走者の正面から撮影した映像を撮影する場合のカメラの状態を図4(d)(e)に示す。(d)は、上から見た(上面視の)説明図であり、(e)は、横から見た(側面視の)説明図である。 [Relationship between angle information and strong compression area: Fig. 4 to Fig. 7]
Next, the relationship between the angle information and the strong compression area will be described with reference to FIGS.
Here, a case will be described as an example where the above-described second method is adopted, slices are classified into three stages using two types of threshold values, and a target data amount is assigned.
[Relationship between angle information and strong compression area (1): FIG. 4]
FIG. 4 is an explanatory diagram showing the relationship (1) between the angle information and the strong compression area.
As shown in FIG. 4A, FIGS. 4D and 4E show the state of the camera when shooting an image taken from the front of the runner. (D) is explanatory drawing seen from the top (top view), (e) is explanatory drawing seen from the side (side view).
次に、角度情報と強圧縮エリアの関係について図4~図7を用いて説明する。
ここでは、上述した第2の方法を採用し、2種類のしきい値を用いてスライスを3段階にクラス分けして目標データ量を割り当てる場合を例として説明する。
[角度情報と強圧縮エリアの関係(1):図4]
図4は、角度情報と強圧縮エリアの関係(1)を示す説明図である。
図4(a)に示すように、走者の正面から撮影した映像を撮影する場合のカメラの状態を図4(d)(e)に示す。(d)は、上から見た(上面視の)説明図であり、(e)は、横から見た(側面視の)説明図である。 [Relationship between angle information and strong compression area: Fig. 4 to Fig. 7]
Next, the relationship between the angle information and the strong compression area will be described with reference to FIGS.
Here, a case will be described as an example where the above-described second method is adopted, slices are classified into three stages using two types of threshold values, and a target data amount is assigned.
[Relationship between angle information and strong compression area (1): FIG. 4]
FIG. 4 is an explanatory diagram showing the relationship (1) between the angle information and the strong compression area.
As shown in FIG. 4A, FIGS. 4D and 4E show the state of the camera when shooting an image taken from the front of the runner. (D) is explanatory drawing seen from the top (top view), (e) is explanatory drawing seen from the side (side view).
図4(d)に示すように、カメラのアングル(水平方向の角度)は、0(ゼロ)°であり、正面を撮影している。また、図4(e)に示すように、カメラのチルト(垂直方向の角度)も0°であり、撮像面は垂直になっている。
つまり、図2(a)(b)は、基準状態(アングル=0°、チルト=0°)における画像及び空の領域を示している。 As shown in FIG. 4D, the camera angle (horizontal angle) is 0 (zero) °, and the front is photographed. Further, as shown in FIG. 4E, the tilt (vertical angle) of the camera is also 0 °, and the imaging surface is vertical.
That is, FIGS. 2A and 2B show an image and an empty area in the reference state (angle = 0 °, tilt = 0 °).
つまり、図2(a)(b)は、基準状態(アングル=0°、チルト=0°)における画像及び空の領域を示している。 As shown in FIG. 4D, the camera angle (horizontal angle) is 0 (zero) °, and the front is photographed. Further, as shown in FIG. 4E, the tilt (vertical angle) of the camera is also 0 °, and the imaging surface is vertical.
That is, FIGS. 2A and 2B show an image and an empty area in the reference state (angle = 0 °, tilt = 0 °).
そして、目標データ量指示部17の強圧縮エリア算出部18が、角度検出部21からの角度情報に基づいて、(a)の映像信号による画面における空の領域(強圧縮エリア)を算出する。強圧縮エリアは、例えば、(b)のように算出される。
更に、強圧縮エリア算出部18は、(b)の強圧縮エリアの情報に基づいて、各スライスにおける強圧縮エリアの割合(r)を算出し、しきい値と比較して、スライスを3段階にクラス分けする。 Then, the strong compression area calculation unit 18 of the target data amountinstruction unit 17 calculates an empty area (strong compression area) on the screen based on the video signal (a) based on the angle information from the angle detection unit 21. The strong compression area is calculated as shown in (b), for example.
Further, the strong compression area calculation unit 18 calculates the ratio (r) of the strong compression area in each slice based on the information of the strong compression area of (b), and compares the slice with the threshold value in three stages. Class.
更に、強圧縮エリア算出部18は、(b)の強圧縮エリアの情報に基づいて、各スライスにおける強圧縮エリアの割合(r)を算出し、しきい値と比較して、スライスを3段階にクラス分けする。 Then, the strong compression area calculation unit 18 of the target data amount
Further, the strong compression area calculation unit 18 calculates the ratio (r) of the strong compression area in each slice based on the information of the strong compression area of (b), and compares the slice with the threshold value in three stages. Class.
ここでは、上述した第2の方法でr>80%のスライスをクラス1に分類し、40%<r≦80%のスライスをクラス2に分類し、r≦40%のスライスをクラス3に分類する。また、クラス1のデータ削減量をα、クラス2のデータ削減量をβとする。
Here, in the second method described above, slices with r> 80% are classified into class 1, slices with 40% <r ≦ 80% are classified into class 2, and slices with r ≦ 40% are classified into class 3. To do. Further, the data reduction amount of class 1 is α, and the data reduction amount of class 2 is β.
図4(c)に各クラスに分類されたスライスの数を示す。
つまり、強圧縮エリアが(b)のように算出された場合には、クラス1のスライス数ma=1、クラス2のスライス数mb=1、クラス3のスライス数mc=3となる。
5つの符号化処理部で目標データ量を均等に分けた場合の目標データ量D/M=TD(基本目標データ量)とすると、上述した(式1),(式3),(式4)に基づくクラス1~3の目標データ量は以下のように算出される。
クラス1:TD_c1=TD-α
クラス2:TD_c2=TD-β
クラス3:TD_c3=TD+(α+β)/3 FIG. 4C shows the number of slices classified into each class.
That is, when the strong compression area is calculated as shown in (b), theclass 1 slice number ma = 1, the class 2 slice number mb = 1, and the class 3 slice number mc = 3.
Assuming that the target data amount D / M = TD (basic target data amount) when the target data amount is evenly divided by the five encoding processing units, (Equation 1), (Equation 3), (Equation 4) described above. Based on the above, the target data amount ofclasses 1 to 3 is calculated as follows.
Class 1: TD_c1 = TD-α
Class 2: TD_c2 = TD-β
Class 3: TD_c3 = TD + (α + β) / 3
つまり、強圧縮エリアが(b)のように算出された場合には、クラス1のスライス数ma=1、クラス2のスライス数mb=1、クラス3のスライス数mc=3となる。
5つの符号化処理部で目標データ量を均等に分けた場合の目標データ量D/M=TD(基本目標データ量)とすると、上述した(式1),(式3),(式4)に基づくクラス1~3の目標データ量は以下のように算出される。
クラス1:TD_c1=TD-α
クラス2:TD_c2=TD-β
クラス3:TD_c3=TD+(α+β)/3 FIG. 4C shows the number of slices classified into each class.
That is, when the strong compression area is calculated as shown in (b), the
Assuming that the target data amount D / M = TD (basic target data amount) when the target data amount is evenly divided by the five encoding processing units, (Equation 1), (Equation 3), (Equation 4) described above. Based on the above, the target data amount of
Class 1: TD_c1 = TD-α
Class 2: TD_c2 = TD-β
Class 3: TD_c3 = TD + (α + β) / 3
そして、目標データ量指示部17は、符号化処理部11~15の目標データ量(TD1~TD5)として、TD1=TD-α、TD2=TD-β、TD3=TD4=TD5=TD+(α+β)/3を設定する。
Then, the target data amount instruction unit 17 sets TD1 = TD−α, TD2 = TD−β, and TD3 = TD4 = TD5 = TD + (α + β) as the target data amounts (TD1 to TD5) of the encoding processing units 11 to 15. / 3 is set.
[角度情報と強圧縮エリアの関係(2):図5]
図5は、角度情報と強圧縮エリアの関係(2)を示す説明図である。
図5では、(d)(e)に示すように、カメラの向きが、アングル=0°,チルト=-10°の状態を示している。つまり、カメラが水平方向から10°下方向を向いた状態である。
この状態では、(a)のような映像が撮影され、(b)に示すように、空の領域は図4に比べて狭くなる。 [Relationship between angle information and strong compression area (2): FIG. 5]
FIG. 5 is an explanatory diagram showing the relationship (2) between the angle information and the strong compression area.
In FIGS. 5A and 5B, as shown in FIGS. 5D and 5E, the camera orientation is in a state where the angle = 0 ° and the tilt = −10 °. In other words, the camera is facing 10 ° downward from the horizontal direction.
In this state, an image as shown in (a) is taken, and as shown in (b), the empty area is narrower than that in FIG.
図5は、角度情報と強圧縮エリアの関係(2)を示す説明図である。
図5では、(d)(e)に示すように、カメラの向きが、アングル=0°,チルト=-10°の状態を示している。つまり、カメラが水平方向から10°下方向を向いた状態である。
この状態では、(a)のような映像が撮影され、(b)に示すように、空の領域は図4に比べて狭くなる。 [Relationship between angle information and strong compression area (2): FIG. 5]
FIG. 5 is an explanatory diagram showing the relationship (2) between the angle information and the strong compression area.
In FIGS. 5A and 5B, as shown in FIGS. 5D and 5E, the camera orientation is in a state where the angle = 0 ° and the tilt = −10 °. In other words, the camera is facing 10 ° downward from the horizontal direction.
In this state, an image as shown in (a) is taken, and as shown in (b), the empty area is narrower than that in FIG.
図5(b)の状態では、1番上のスライス(スライスV_1)がクラス1、他はクラス3に分類されるため、(c)に示すように、ma=1、mb=0、mc=4である。
クラス3の目標データ量は、
TD_c3=TD+α/4 と算出される。
従って、目標データ量指示部17は、符号化処理部11~15に、TD1=TD-α、TD2=TD3=TD4=TD5=TD+α/4を設定する。 In the state of FIG. 5 (b), the top slice (slice V_1) is classified asclass 1 and the others are classified as class 3, so that ma = 1, mb = 0, mc = 4.
Class 3 target data volume is
TD_c3 = TD + α / 4 is calculated.
Therefore, the target data amountinstruction unit 17 sets TD1 = TD−α and TD2 = TD3 = TD4 = TD5 = TD + α / 4 in the encoding processing units 11 to 15.
クラス3の目標データ量は、
TD_c3=TD+α/4 と算出される。
従って、目標データ量指示部17は、符号化処理部11~15に、TD1=TD-α、TD2=TD3=TD4=TD5=TD+α/4を設定する。 In the state of FIG. 5 (b), the top slice (slice V_1) is classified as
TD_c3 = TD + α / 4 is calculated.
Therefore, the target data amount
[角度情報と強圧縮エリアの関係(3):図6]
図6は、角度情報と強圧縮エリアの関係(3)を示す説明図である。
図6では、(d)(e)に示すように、カメラの向きが、アングル=0°,チルト=+10°の状態を示しており、カメラが水平方向から10°上向きになっている。
この状態では、(a)に示すように空の領域が増えた映像が撮影される。強圧縮エリアは(b)に示すように算出される。 [Relationship between angle information and strong compression area (3): FIG. 6]
FIG. 6 is an explanatory diagram showing the relationship (3) between the angle information and the strong compression area.
In FIGS. 6A and 6B, as shown in FIGS. 6D and 6E, the camera orientation is such that the angle = 0 ° and the tilt = + 10 °, and the camera is 10 ° upward from the horizontal direction.
In this state, as shown in (a), a video with an increased sky area is taken. The strong compression area is calculated as shown in (b).
図6は、角度情報と強圧縮エリアの関係(3)を示す説明図である。
図6では、(d)(e)に示すように、カメラの向きが、アングル=0°,チルト=+10°の状態を示しており、カメラが水平方向から10°上向きになっている。
この状態では、(a)に示すように空の領域が増えた映像が撮影される。強圧縮エリアは(b)に示すように算出される。 [Relationship between angle information and strong compression area (3): FIG. 6]
FIG. 6 is an explanatory diagram showing the relationship (3) between the angle information and the strong compression area.
In FIGS. 6A and 6B, as shown in FIGS. 6D and 6E, the camera orientation is such that the angle = 0 ° and the tilt = + 10 °, and the camera is 10 ° upward from the horizontal direction.
In this state, as shown in (a), a video with an increased sky area is taken. The strong compression area is calculated as shown in (b).
これに基づいて、スライスをクラス分けすると、スライスV_1及びスライスV_2がクラス1、スライスV_3がクラス2、スライスV_4及びスライスV_5がクラス3に分類される。
つまり、(c)に示すように、ma=2,mb=1,mc=2となる。
この場合のクラス3の目標データ量は、
TD_c3=TD+(2α+β)/2 と算出される。
従って、目標データ量指示部17は、符号化処理部11~15に、TD1=TD2=TD-α,TD3=TD-β,TD4=TD5=TD+(2α+β)/2を設定する。 Based on this, when the slices are classified, slice V_1 and slice V_2 are classified asclass 1, slice V_3 is classified as class 2, slice V_4 and slice V_5 are classified as class 3.
That is, as shown in (c), ma = 2, mb = 1, and mc = 2.
In this case, the target data amount ofclass 3 is
TD_c3 = TD + (2α + β) / 2 is calculated.
Therefore, the target data amountinstruction unit 17 sets TD1 = TD2 = TD−α, TD3 = TD−β, TD4 = TD5 = TD + (2α + β) / 2 in the encoding processing units 11 to 15.
つまり、(c)に示すように、ma=2,mb=1,mc=2となる。
この場合のクラス3の目標データ量は、
TD_c3=TD+(2α+β)/2 と算出される。
従って、目標データ量指示部17は、符号化処理部11~15に、TD1=TD2=TD-α,TD3=TD-β,TD4=TD5=TD+(2α+β)/2を設定する。 Based on this, when the slices are classified, slice V_1 and slice V_2 are classified as
That is, as shown in (c), ma = 2, mb = 1, and mc = 2.
In this case, the target data amount of
TD_c3 = TD + (2α + β) / 2 is calculated.
Therefore, the target data amount
[角度情報と強圧縮エリアの関係(4):図7]
図7は、角度情報と強圧縮エリアの関係(4)を示す説明図である。
図7では、(d)(e)に示すように、カメラの向きが、アングル=10°,チルト=0の状態を示している。つまり、カメラが正面から10°左方向を向いた状態である。
この状態では、(a)のように走者が画面右側に寄った映像が撮影され、(b)に示すように、空の領域は左右非対称の形状となる。 [Relationship between angle information and strong compression area (4): FIG. 7]
FIG. 7 is an explanatory diagram showing the relationship (4) between the angle information and the strong compression area.
In FIG. 7, as shown in (d) and (e), the camera orientation is in a state where the angle = 10 ° and the tilt = 0. That is, the camera is facing 10 ° leftward from the front.
In this state, an image in which the runner approaches the right side of the screen as shown in (a) is taken, and as shown in (b), the sky area has an asymmetric shape.
図7は、角度情報と強圧縮エリアの関係(4)を示す説明図である。
図7では、(d)(e)に示すように、カメラの向きが、アングル=10°,チルト=0の状態を示している。つまり、カメラが正面から10°左方向を向いた状態である。
この状態では、(a)のように走者が画面右側に寄った映像が撮影され、(b)に示すように、空の領域は左右非対称の形状となる。 [Relationship between angle information and strong compression area (4): FIG. 7]
FIG. 7 is an explanatory diagram showing the relationship (4) between the angle information and the strong compression area.
In FIG. 7, as shown in (d) and (e), the camera orientation is in a state where the angle = 10 ° and the tilt = 0. That is, the camera is facing 10 ° leftward from the front.
In this state, an image in which the runner approaches the right side of the screen as shown in (a) is taken, and as shown in (b), the sky area has an asymmetric shape.
この場合、スライスV_1がクラス1、スライスV_2がクラス2、スライスV_3~スライスV_5がクラス3に分類される。
つまり、(c)に示すように、ma=1,mb=1,mc=3となり、図4に示した例と同じ目標データ量を設定する。
従って、目標データ量指示部17は、符号化処理部11~15に、TD1=TD-α,TD2=TD-β,TD3=TD4=TD5=TD+(α+β)/3を設定する。 In this case, the slice V_1 is classified asclass 1, the slice V_2 is classified as class 2, and the slices V_3 to V_5 are classified as class 3.
That is, as shown in (c), ma = 1, mb = 1, and mc = 3, and the same target data amount as in the example shown in FIG. 4 is set.
Therefore, the target data amountinstruction unit 17 sets TD1 = TD−α, TD2 = TD−β, TD3 = TD4 = TD5 = TD + (α + β) / 3 in the encoding processing units 11 to 15.
つまり、(c)に示すように、ma=1,mb=1,mc=3となり、図4に示した例と同じ目標データ量を設定する。
従って、目標データ量指示部17は、符号化処理部11~15に、TD1=TD-α,TD2=TD-β,TD3=TD4=TD5=TD+(α+β)/3を設定する。 In this case, the slice V_1 is classified as
That is, as shown in (c), ma = 1, mb = 1, and mc = 3, and the same target data amount as in the example shown in FIG. 4 is set.
Therefore, the target data amount
また、図示は省略するが、カメラレンズのズームを調節することで、カメラの画角が変化して、それに応じて空の領域も変化する。
図4~図7においては、ズームは一定としている。 Although illustration is omitted, by adjusting the zoom of the camera lens, the angle of view of the camera changes, and the sky region changes accordingly.
In FIGS. 4 to 7, the zoom is constant.
図4~図7においては、ズームは一定としている。 Although illustration is omitted, by adjusting the zoom of the camera lens, the angle of view of the camera changes, and the sky region changes accordingly.
In FIGS. 4 to 7, the zoom is constant.
つまり、図4~図7に示したように、アングル、チルト、ズームといったカメラの角度の変化に伴って、画面上の空の領域の形状が変化する。
本符号化装置では、このことを利用して、動きの小さい空のエリアを強圧縮エリアとして判定し、強圧縮エリアの割合が高いスライスの目標データ量を低減すると共に、他のスライスの目標データ量を割り増しして、目的とする撮像対象物の画質を向上させるようにしている。 That is, as shown in FIGS. 4 to 7, the shape of the empty area on the screen changes with changes in the camera angle such as angle, tilt, and zoom.
In this encoding apparatus, using this fact, an empty area with small motion is determined as a strong compression area, and the target data amount of a slice having a high ratio of the strong compression area is reduced, and the target data of another slice is also determined. The amount is increased to improve the image quality of the target imaging object.
本符号化装置では、このことを利用して、動きの小さい空のエリアを強圧縮エリアとして判定し、強圧縮エリアの割合が高いスライスの目標データ量を低減すると共に、他のスライスの目標データ量を割り増しして、目的とする撮像対象物の画質を向上させるようにしている。 That is, as shown in FIGS. 4 to 7, the shape of the empty area on the screen changes with changes in the camera angle such as angle, tilt, and zoom.
In this encoding apparatus, using this fact, an empty area with small motion is determined as a strong compression area, and the target data amount of a slice having a high ratio of the strong compression area is reduced, and the target data of another slice is also determined. The amount is increased to improve the image quality of the target imaging object.
[目標データ量指示部における処理:図8]
次に、目標データ量指示部17における処理について図8を用いて説明する。図8は、目標データ量指示部17における処理を示すフローチャートである。図8では、1画面分の映像信号についての処理を示している。
図8に示すように、目標データ量指示部17は、角度検出部21から角度情報(An,Ti,Zm)が入力されると(100)、それらに基づいて強圧縮エリアを算出する(102)。強圧縮エリアの算出方法については後述する。
目標データ量指示部17は、初期値として、クラス1のスライス数ma=0、クラス2のスライス数mb=0としておく(104)。 [Processing in Target Data Amount Instructing Unit: FIG. 8]
Next, the process in the target data amount instruction |indication part 17 is demonstrated using FIG. FIG. 8 is a flowchart showing processing in the target data amount instruction unit 17. FIG. 8 shows processing for a video signal for one screen.
As shown in FIG. 8, when the angle information (An, Ti, Zm) is input from the angle detection unit 21 (100), the target data amountinstruction unit 17 calculates a strong compression area based on them (102). ). A method for calculating the strong compression area will be described later.
The target data amountinstruction unit 17 sets the class 1 slice number ma = 0 and the class 2 slice number mb = 0 as initial values (104).
次に、目標データ量指示部17における処理について図8を用いて説明する。図8は、目標データ量指示部17における処理を示すフローチャートである。図8では、1画面分の映像信号についての処理を示している。
図8に示すように、目標データ量指示部17は、角度検出部21から角度情報(An,Ti,Zm)が入力されると(100)、それらに基づいて強圧縮エリアを算出する(102)。強圧縮エリアの算出方法については後述する。
目標データ量指示部17は、初期値として、クラス1のスライス数ma=0、クラス2のスライス数mb=0としておく(104)。 [Processing in Target Data Amount Instructing Unit: FIG. 8]
Next, the process in the target data amount instruction |
As shown in FIG. 8, when the angle information (An, Ti, Zm) is input from the angle detection unit 21 (100), the target data amount
The target data amount
そして、目標データ量指示部17は、まず、スライス番号n=1として、1番目のスライスにおける強圧縮エリアの割合(r)を算出し(106)、rとしきい値とを比較して、スライスをクラス1,2,3のいずれかに分類する(108)。後述する処理140から戻った場合には、スライス番号に1を加算して(n=n+1)、n番目のスライスについて処理を行う。
The target data amount instruction unit 17 first calculates the ratio (r) of the strongly compressed area in the first slice with the slice number n = 1 (106), compares r with a threshold value, and compares the slice with the slice number n = 1. Are classified into one of classes 1, 2 and 3 (108). When returning from processing 140 described later, 1 is added to the slice number (n = n + 1), and processing is performed for the nth slice.
目標データ量指示部17は、r>80%の場合には、当該スライスをクラス1に分類し(110)、ma=ma+1とする(112)。
40%<r≦80%の場合には、目標データ量指示部17は、当該スライスをクラス2に分類し(120)、mb=mb+1とする(122)。
また、r≦40%の場合、目標データ量指示部17は、当該スライスをクラス3に分類する(130)。 When r> 80%, the target data amountinstruction unit 17 classifies the slice into class 1 (110) and sets ma = ma + 1 (112).
If 40% <r ≦ 80%, the target data amountinstruction unit 17 classifies the slice into class 2 (120) and sets mb = mb + 1 (122).
If r ≦ 40%, the target data amountinstruction unit 17 classifies the slice into class 3 (130).
40%<r≦80%の場合には、目標データ量指示部17は、当該スライスをクラス2に分類し(120)、mb=mb+1とする(122)。
また、r≦40%の場合、目標データ量指示部17は、当該スライスをクラス3に分類する(130)。 When r> 80%, the target data amount
If 40% <r ≦ 80%, the target data amount
If r ≦ 40%, the target data amount
そして、目標データ量指示部17は、スライス番号(n)と、総スライス数(M)とを比較して、全てのスライスについて分類を行った(n≧M)かどうかを判断し(140)、終わっていない場合(Noの場合)には、処理106に戻って次のスライスについて分類を行う。
Then, the target data amount instructing unit 17 compares the slice number (n) with the total number of slices (M), and determines whether all slices have been classified (n ≧ M) (140). If it has not ended (in the case of No), the processing returns to the processing 106 and the next slice is classified.
処理140において、全てのスライスについて分類が終了した場合(Yesの場合)には、目標データ量指示部17は、クラス1に分類されたスライスの処理を行う符号化処理部の目標データ量をTD-αに設定する(142)。
ここで、TDは、本符号化装置から出力される圧縮データ量の上限値(伝送可能なデータ量)を並列処理されるスライスの総数で除した値であり、全ての符号化処理部に均等に目標データ量を割り付けた場合の目標データ量(基本目標データ量)である。
更に、目標データ量設定指示部17は、クラス2に分類されたスライスの処理を行う符号化処理部の目標データ量をTD-βに設定する(144)。 In theprocess 140, when the classification is completed for all slices (in the case of Yes), the target data amount instruction unit 17 sets the target data amount of the encoding processing unit that performs the processing of the slices classified into the class 1 as TD. Set to -α (142).
Here, TD is a value obtained by dividing the upper limit (the amount of data that can be transmitted) of the compressed data amount output from the present encoding device by the total number of slices to be processed in parallel, and is equal to all the encoding processing units. This is the target data amount (basic target data amount) when the target data amount is assigned to.
Further, the target data amount setting instructingunit 17 sets the target data amount of the encoding processing unit that performs processing of slices classified into class 2 to TD-β (144).
ここで、TDは、本符号化装置から出力される圧縮データ量の上限値(伝送可能なデータ量)を並列処理されるスライスの総数で除した値であり、全ての符号化処理部に均等に目標データ量を割り付けた場合の目標データ量(基本目標データ量)である。
更に、目標データ量設定指示部17は、クラス2に分類されたスライスの処理を行う符号化処理部の目標データ量をTD-βに設定する(144)。 In the
Here, TD is a value obtained by dividing the upper limit (the amount of data that can be transmitted) of the compressed data amount output from the present encoding device by the total number of slices to be processed in parallel, and is equal to all the encoding processing units. This is the target data amount (basic target data amount) when the target data amount is assigned to.
Further, the target data amount setting instructing
そして、目標データ量指示部17は、クラス1及びクラス2に分類されたスライスの数(ma,mb)に基づいて、クラス3のスライスの処理を行う符号化処理部における目標データ量(TD_c3)を、TD_3=TD+(ma・α+mb・β)/(M-(ma+mb))として算出する(146)。ここで、Mはスライスの総数であり、分母はクラス3に分類されたスライスの数、分子はクラス1及びクラス2に分類されたスライスの処理で低減された目標データ量に相当する。
そして、クラス3のスライスの処理を行う符号化処理部の目標データ量をTD_3に設定し(148)、処理を終わる。 Then, the target data amount instructingunit 17 sets the target data amount (TD_c3) in the encoding processing unit that performs class 3 slice processing based on the number of slices classified into class 1 and class 2 (ma, mb). Is calculated as TD_3 = TD + (ma · α + mb · β) / (M− (ma + mb)) (146). Here, M is the total number of slices, the denominator corresponds to the number of slices classified into class 3, and the numerator corresponds to the target data amount reduced by the processing of slices classified into class 1 and class 2.
Then, the target data amount of the encoding processing unit that performsclass 3 slice processing is set to TD_3 (148), and the processing ends.
そして、クラス3のスライスの処理を行う符号化処理部の目標データ量をTD_3に設定し(148)、処理を終わる。 Then, the target data amount instructing
Then, the target data amount of the encoding processing unit that performs
尚、図8に示した処理において、処理100~処理140は、強圧縮エリア算出部18によって行われ、処理142~処理148は、目標データ量算出部19によって行われる。
このようにして、目標目データ量指示部17における処理が行われるものである。 In the processing shown in FIG. 8, processing 100 to processing 140 are performed by the strong compression area calculation unit 18, and processing 142 to processing 148 are performed by the target data amountcalculation unit 19.
In this way, processing in the target eye data amountinstruction unit 17 is performed.
このようにして、目標目データ量指示部17における処理が行われるものである。 In the processing shown in FIG. 8, processing 100 to processing 140 are performed by the strong compression area calculation unit 18, and processing 142 to processing 148 are performed by the target data amount
In this way, processing in the target eye data amount
[映像信号の例:図9]
次に、映像信号の例について図9を用いて説明する。図9は、映像信号の例を示す模式説明図である。ここでは、ハイビジョンの信号構成を示す。
図9に示すように、2次元イメージにおいて、水平方向は映像期間(水平)、垂直方向は映像期間(垂直)を示す。太枠内が1画面に表示される映像情報であり、ハイビジョンでは、映像表示期間(垂直)の有効走査線は1080本、1走査線に含まれる有効画素数は1920画素である。 [Example of video signal: FIG. 9]
Next, an example of a video signal will be described with reference to FIG. FIG. 9 is a schematic explanatory diagram illustrating an example of a video signal. Here, the signal structure of the high vision is shown.
As shown in FIG. 9, in the two-dimensional image, the horizontal direction indicates the video period (horizontal), and the vertical direction indicates the video period (vertical). The information in the thick frame is video information displayed on one screen. In high vision, the number of effective scanning lines in the video display period (vertical) is 1080 and the number of effective pixels included in one scanning line is 1920 pixels.
次に、映像信号の例について図9を用いて説明する。図9は、映像信号の例を示す模式説明図である。ここでは、ハイビジョンの信号構成を示す。
図9に示すように、2次元イメージにおいて、水平方向は映像期間(水平)、垂直方向は映像期間(垂直)を示す。太枠内が1画面に表示される映像情報であり、ハイビジョンでは、映像表示期間(垂直)の有効走査線は1080本、1走査線に含まれる有効画素数は1920画素である。 [Example of video signal: FIG. 9]
Next, an example of a video signal will be described with reference to FIG. FIG. 9 is a schematic explanatory diagram illustrating an example of a video signal. Here, the signal structure of the high vision is shown.
As shown in FIG. 9, in the two-dimensional image, the horizontal direction indicates the video period (horizontal), and the vertical direction indicates the video period (vertical). The information in the thick frame is video information displayed on one screen. In high vision, the number of effective scanning lines in the video display period (vertical) is 1080 and the number of effective pixels included in one scanning line is 1920 pixels.
また、2次元イメージとしては、1画面分の映像情報の左側に水平ブランキング期間が設けられ、下側に垂直ブランキング期間が設けられている。ブランキング期間は、無効期間であり、水平ブランキング期間にはライン番号(走査線番号)が挿入されている。
制御部は、入力された映像信号から、最終の走査線1125に続いて生じる水平ブランキング期間におけるラインNo=1を探すことにより、映像の表示開始タイミングを認識することができるものである。 As a two-dimensional image, a horizontal blanking period is provided on the left side of video information for one screen, and a vertical blanking period is provided on the lower side. The blanking period is an invalid period, and a line number (scanning line number) is inserted in the horizontal blanking period.
The control unit can recognize the video display start timing by searching for the line No = 1 in the horizontal blanking period generated following the last scanning line 1125 from the input video signal.
制御部は、入力された映像信号から、最終の走査線1125に続いて生じる水平ブランキング期間におけるラインNo=1を探すことにより、映像の表示開始タイミングを認識することができるものである。 As a two-dimensional image, a horizontal blanking period is provided on the left side of video information for one screen, and a vertical blanking period is provided on the lower side. The blanking period is an invalid period, and a line number (scanning line number) is inserted in the horizontal blanking period.
The control unit can recognize the video display start timing by searching for the line No = 1 in the horizontal blanking period generated following the last scanning line 1125 from the input video signal.
時間軸信号イメージでは、走査線単位で、ラインNo=1から順に映像信号が出力される。各走査線の映像信号の前に水平ブランキング期間が設けられ、また、1081番目から1125番目の走査線に相当する部分が垂直ブランキング期間となっている。
In the time axis signal image, video signals are output in order from line No = 1 in units of scanning lines. A horizontal blanking period is provided before the video signal of each scanning line, and a portion corresponding to the 1081st to 1125th scanning lines is a vertical blanking period.
[強圧縮エリアの算出:図10,11]
次に、本符号化装置における強圧縮エリア(空のエリア、空エリア)の算出例について図10,11を用いて説明する。図10は、基本状態における空エリアの算出例を示す説明図であり、図11は、カメラの角度情報を用いた空のエリアの算出例を示す説明図である。
本符号化装置では、空のエリアを三角形で近似して算出するようにしている。 [Calculation of strong compression area: FIGS. 10 and 11]
Next, a calculation example of the strong compression area (empty area, empty area) in the present encoding device will be described with reference to FIGS. FIG. 10 is an explanatory diagram illustrating an example of calculating an empty area in the basic state, and FIG. 11 is an explanatory diagram illustrating an example of calculating an empty area using angle information of the camera.
In this encoding apparatus, an empty area is approximated by a triangle and calculated.
次に、本符号化装置における強圧縮エリア(空のエリア、空エリア)の算出例について図10,11を用いて説明する。図10は、基本状態における空エリアの算出例を示す説明図であり、図11は、カメラの角度情報を用いた空のエリアの算出例を示す説明図である。
本符号化装置では、空のエリアを三角形で近似して算出するようにしている。 [Calculation of strong compression area: FIGS. 10 and 11]
Next, a calculation example of the strong compression area (empty area, empty area) in the present encoding device will be described with reference to FIGS. FIG. 10 is an explanatory diagram illustrating an example of calculating an empty area in the basic state, and FIG. 11 is an explanatory diagram illustrating an example of calculating an empty area using angle information of the camera.
In this encoding apparatus, an empty area is approximated by a triangle and calculated.
[基本状態における算出例:図10]
まず、カメラの状態が基本状態にある場合の空エリアの算出例について図10を用いて説明する。
図10(a)では、チルト=0°,アングル=0°の場合の画像の例を示しており、この状態を基本状態とする。基本状態では、画面中央に空エリアの消失点があるものとして、この点を三角形で近似される空エリアの頂点(空エリア頂点)とする。 [Example of calculation in basic state: FIG. 10]
First, an example of calculating an empty area when the camera is in the basic state will be described with reference to FIG.
FIG. 10A shows an example of an image when tilt = 0 ° and angle = 0 °, and this state is a basic state. In the basic state, it is assumed that there is a vanishing point of the empty area in the center of the screen, and this point is set as the vertex of the empty area (empty area vertex) approximated by a triangle.
まず、カメラの状態が基本状態にある場合の空エリアの算出例について図10を用いて説明する。
図10(a)では、チルト=0°,アングル=0°の場合の画像の例を示しており、この状態を基本状態とする。基本状態では、画面中央に空エリアの消失点があるものとして、この点を三角形で近似される空エリアの頂点(空エリア頂点)とする。 [Example of calculation in basic state: FIG. 10]
First, an example of calculating an empty area when the camera is in the basic state will be described with reference to FIG.
FIG. 10A shows an example of an image when tilt = 0 ° and angle = 0 °, and this state is a basic state. In the basic state, it is assumed that there is a vanishing point of the empty area in the center of the screen, and this point is set as the vertex of the empty area (empty area vertex) approximated by a triangle.
図10(b)に示すように、基本状態における空エリア頂点を点P0とする。
ハイビジョン映像において、水平方向の画素数は1920画素、垂直方向のライン数は1080であるため、基本状態における空エリア頂点P0の座標(画素番号,ライン番号)は、(960,540)となる。
そして、点P0、画面左上の角(0,0)、画面右上の角(0,1920)の三点を頂点とする三角形の領域を、基本状態における空エリアとする。 As shown in FIG. 10B, the empty area vertex in the basic state is set as a point P0.
In the high-definition video, the number of pixels in the horizontal direction is 1920 pixels, and the number of lines in the vertical direction is 1080. Therefore, the coordinates (pixel number, line number) of the empty area vertex P0 in the basic state are (960, 540).
Then, a triangular area having apexes at the point P0, the upper left corner (0, 0), and the upper right corner (0, 1920) is defined as an empty area in the basic state.
ハイビジョン映像において、水平方向の画素数は1920画素、垂直方向のライン数は1080であるため、基本状態における空エリア頂点P0の座標(画素番号,ライン番号)は、(960,540)となる。
そして、点P0、画面左上の角(0,0)、画面右上の角(0,1920)の三点を頂点とする三角形の領域を、基本状態における空エリアとする。 As shown in FIG. 10B, the empty area vertex in the basic state is set as a point P0.
In the high-definition video, the number of pixels in the horizontal direction is 1920 pixels, and the number of lines in the vertical direction is 1080. Therefore, the coordinates (pixel number, line number) of the empty area vertex P0 in the basic state are (960, 540).
Then, a triangular area having apexes at the point P0, the upper left corner (0, 0), and the upper right corner (0, 1920) is defined as an empty area in the basic state.
[角度情報を用いた算出例:図11]
次に、角度情報を用いて空エリアを算出する場合について図11を用いて説明する。
図11(a)では、チルト及びアングルが0°ではない場合の画像の例を示しており、消失点(空エリア頂点)P1は、基本状態に比べて画面右上方向に移動している。尚、図11のズーム量は図10と同一である。
点P0からの水平方向のずれをHof、垂直方向のずれをVofとすると、点P1の座標は、(960+Hof,540+Vof)となる。 [Example of calculation using angle information: FIG. 11]
Next, a case where an empty area is calculated using angle information will be described with reference to FIG.
FIG. 11A shows an example of an image when the tilt and angle are not 0 °, and the vanishing point (empty area vertex) P1 moves in the upper right direction of the screen compared to the basic state. The zoom amount in FIG. 11 is the same as that in FIG.
If the horizontal displacement from the point P0 is Hof and the vertical displacement is Vof, the coordinates of the point P1 are (960 + Hof, 540 + Vof).
次に、角度情報を用いて空エリアを算出する場合について図11を用いて説明する。
図11(a)では、チルト及びアングルが0°ではない場合の画像の例を示しており、消失点(空エリア頂点)P1は、基本状態に比べて画面右上方向に移動している。尚、図11のズーム量は図10と同一である。
点P0からの水平方向のずれをHof、垂直方向のずれをVofとすると、点P1の座標は、(960+Hof,540+Vof)となる。 [Example of calculation using angle information: FIG. 11]
Next, a case where an empty area is calculated using angle information will be described with reference to FIG.
FIG. 11A shows an example of an image when the tilt and angle are not 0 °, and the vanishing point (empty area vertex) P1 moves in the upper right direction of the screen compared to the basic state. The zoom amount in FIG. 11 is the same as that in FIG.
If the horizontal displacement from the point P0 is Hof and the vertical displacement is Vof, the coordinates of the point P1 are (960 + Hof, 540 + Vof).
水平方向のずれHofは、
Hof=Kh/2×tan(アングル角)/tan(水平画角/2) 式(5)として算出される。
ここで、Khは水平方向の画素数(1920)であり、アングル角の符号は中央に対して左をマイナス、右をプラスとする。また、水平画角は、ズームの値によって決まるものであり、広角の場合には大きく、望遠の場合には小さくなる。 Horizontal displacement Hof is
Hof = Kh / 2 × tan (angle angle) / tan (horizontal angle of view / 2) Calculated as equation (5).
Here, Kh is the number of pixels in the horizontal direction (1920), and the sign of the angle angle is negative on the left and positive on the right with respect to the center. The horizontal angle of view is determined by the zoom value, and is large when the angle is wide and small when the distance is telephoto.
Hof=Kh/2×tan(アングル角)/tan(水平画角/2) 式(5)として算出される。
ここで、Khは水平方向の画素数(1920)であり、アングル角の符号は中央に対して左をマイナス、右をプラスとする。また、水平画角は、ズームの値によって決まるものであり、広角の場合には大きく、望遠の場合には小さくなる。 Horizontal displacement Hof is
Hof = Kh / 2 × tan (angle angle) / tan (horizontal angle of view / 2) Calculated as equation (5).
Here, Kh is the number of pixels in the horizontal direction (1920), and the sign of the angle angle is negative on the left and positive on the right with respect to the center. The horizontal angle of view is determined by the zoom value, and is large when the angle is wide and small when the distance is telephoto.
垂直方向のずれVofは、
Vof=Kv/2×tan(チルト角)/tan(垂直画角/2) 式(6)として算出される。
ここで、Kvは垂直方向のライン数(1080)であり、チルト角の符号は中央に対して上をマイナス、下をプラスとする。また、垂直画角は、ズームの値によって決まるものであり、広角の場合には大きく、望遠の場合には小さくなる。
図10(b)では、アングル角の符号がプラス、チルト角の符号がマイナスの場合を示している。 The vertical deviation Vof is
Vof = Kv / 2 × tan (tilt angle) / tan (vertical angle of view / 2) Calculated as equation (6).
Here, Kv is the number of lines in the vertical direction (1080), and the sign of the tilt angle is minus on the top and plus on the bottom. The vertical angle of view is determined by the zoom value, and is large for wide angles and small for telephoto.
FIG. 10B shows a case where the sign of the angle angle is plus and the sign of the tilt angle is minus.
Vof=Kv/2×tan(チルト角)/tan(垂直画角/2) 式(6)として算出される。
ここで、Kvは垂直方向のライン数(1080)であり、チルト角の符号は中央に対して上をマイナス、下をプラスとする。また、垂直画角は、ズームの値によって決まるものであり、広角の場合には大きく、望遠の場合には小さくなる。
図10(b)では、アングル角の符号がプラス、チルト角の符号がマイナスの場合を示している。 The vertical deviation Vof is
Vof = Kv / 2 × tan (tilt angle) / tan (vertical angle of view / 2) Calculated as equation (6).
Here, Kv is the number of lines in the vertical direction (1080), and the sign of the tilt angle is minus on the top and plus on the bottom. The vertical angle of view is determined by the zoom value, and is large for wide angles and small for telephoto.
FIG. 10B shows a case where the sign of the angle angle is plus and the sign of the tilt angle is minus.
このように、カメラの角度情報に基づいて、式(5)(6)によってHof,Vofを算出して、空エリア頂点P1の座標を決定し、空エリア頂点P1、画面左上の角、画面右上の角、の三点を頂点とする三角形の領域を、当該画面における空エリアとする。
本符号化装置では、三角形で近似することにより、簡易な演算で空エリアを算出することができるものである。 Thus, based on the camera angle information, Hof and Vof are calculated by equations (5) and (6) to determine the coordinates of the empty area vertex P1, the empty area vertex P1, the upper left corner of the screen, and the upper right corner of the screen. A triangular area having apexes at the three corners is defined as an empty area on the screen.
In the present encoding apparatus, an empty area can be calculated by a simple calculation by approximating with a triangle.
本符号化装置では、三角形で近似することにより、簡易な演算で空エリアを算出することができるものである。 Thus, based on the camera angle information, Hof and Vof are calculated by equations (5) and (6) to determine the coordinates of the empty area vertex P1, the empty area vertex P1, the upper left corner of the screen, and the upper right corner of the screen. A triangular area having apexes at the three corners is defined as an empty area on the screen.
In the present encoding apparatus, an empty area can be calculated by a simple calculation by approximating with a triangle.
尚、ここでは空エリアを三角形で近似する場合を説明したが、ズーム量が大きくなった場合等には、三角形ではなく、台形として近似してもよい。
例えば、上述した方法で求めた空エリア頂点Pを中心として、ズーム量に応じて左右に一定の長さ(画素数)だけ移動した点(点Q、点Rとする)を下底の頂点とする。そして、画面左上の角、点Q、点R、画面右上の角の4点を頂点とする台形の領域を、空エリアとして判定する。
このようにすると、ズーム量が大きくなっても、空のエリアを正確に求められるものである。 Here, the case where the empty area is approximated by a triangle has been described, but when the zoom amount becomes large, it may be approximated as a trapezoid instead of a triangle.
For example, a point (referred to as point Q and point R) that is moved by a certain length (number of pixels) to the left and right according to the zoom amount with the empty area vertex P obtained by the above-described method as the center is defined as the lower bottom vertex. To do. Then, a trapezoidal region having apexes at the upper left corner, point Q, point R, and upper right corner of the screen is determined as an empty area.
In this way, an empty area can be accurately obtained even when the zoom amount increases.
例えば、上述した方法で求めた空エリア頂点Pを中心として、ズーム量に応じて左右に一定の長さ(画素数)だけ移動した点(点Q、点Rとする)を下底の頂点とする。そして、画面左上の角、点Q、点R、画面右上の角の4点を頂点とする台形の領域を、空エリアとして判定する。
このようにすると、ズーム量が大きくなっても、空のエリアを正確に求められるものである。 Here, the case where the empty area is approximated by a triangle has been described, but when the zoom amount becomes large, it may be approximated as a trapezoid instead of a triangle.
For example, a point (referred to as point Q and point R) that is moved by a certain length (number of pixels) to the left and right according to the zoom amount with the empty area vertex P obtained by the above-described method as the center is defined as the lower bottom vertex. To do. Then, a trapezoidal region having apexes at the upper left corner, point Q, point R, and upper right corner of the screen is determined as an empty area.
In this way, an empty area can be accurately obtained even when the zoom amount increases.
そして、本符号化装置の目標データ量指示部17では、映像信号(SI-VID)から映像開始タイミング(ライン=1)を検出すると共に、角度情報を入力し、図11に示したように、1画面分の映像信号における空エリアを算出し、その情報を保持しておく。
Then, the target data amount instruction unit 17 of the present encoding apparatus detects the video start timing (line = 1) from the video signal (SI-VID) and inputs angle information, as shown in FIG. An empty area in the video signal for one screen is calculated and the information is retained.
また、目標データ量指示部17は、映像分割部10で分割されるスライスの画像領域となるライン番号を保持している。
そして、目標データ量指示部17は、図8に示した処理に従って、算出された空エリアと、各スライスの領域とを比較して、当該スライスにおける空エリアの割合(r)を算出し、空エリアの割合が高いスライスの目標データ量を低減すると共に、空エリアの割合が低い通常のスライスの目標データ量を割り増しして設定する。 Further, the target data amountinstruction unit 17 holds a line number that is an image area of a slice divided by the video dividing unit 10.
Then, the target data amountinstruction unit 17 compares the calculated empty area with the area of each slice according to the processing shown in FIG. 8, calculates the ratio (r) of the empty area in the slice, and The target data amount of a slice having a high area ratio is reduced, and the target data amount of a normal slice having a low empty area ratio is increased and set.
そして、目標データ量指示部17は、図8に示した処理に従って、算出された空エリアと、各スライスの領域とを比較して、当該スライスにおける空エリアの割合(r)を算出し、空エリアの割合が高いスライスの目標データ量を低減すると共に、空エリアの割合が低い通常のスライスの目標データ量を割り増しして設定する。 Further, the target data amount
Then, the target data amount
このようにして、本符号化装置では、伝送データ量の制限があっても、変化の小さい背景等の領域を多く含むスライス(強圧縮スライス)の処理における目標データ量を低く設定して圧縮データ量を低減すると共に、それ以外のスライスの処理における目標データ量を高く設定してより多くの圧縮データを割り当てて、効率的に圧縮データ量を分配し、目的とする撮像対象物の画質を向上させることができるものである。
In this way, in the present encoding device, even if there is a restriction on the amount of transmission data, the compressed data is set by setting the target data amount low in processing of a slice (strong compression slice) that includes a large area such as a background with little change. In addition to reducing the amount, the target data amount for other slice processing is set higher and more compressed data is allocated to efficiently distribute the compressed data amount and improve the image quality of the target object It can be made to.
[動きベクトルへの応用]
本符号化装置で算出する強圧縮エリアは、動きの小さいエリアであるため、動きベクトルが小さくなる。
そのため、強圧縮エリアについて、動きベクトルのヘッダを省略することが可能となり、一層データ量の削減を図ることができるものである。 [Application to motion vectors]
Since the strong compression area calculated by the present encoding device is an area with small motion, the motion vector is small.
Therefore, the motion vector header can be omitted for the strong compression area, and the data amount can be further reduced.
本符号化装置で算出する強圧縮エリアは、動きの小さいエリアであるため、動きベクトルが小さくなる。
そのため、強圧縮エリアについて、動きベクトルのヘッダを省略することが可能となり、一層データ量の削減を図ることができるものである。 [Application to motion vectors]
Since the strong compression area calculated by the present encoding device is an area with small motion, the motion vector is small.
Therefore, the motion vector header can be omitted for the strong compression area, and the data amount can be further reduced.
[実施の形態の効果]
本符号化装置及び本符号化方法によれば、映像信号を複数に分割した分割映像(スライス)を複数の符号化処理部で符号化するものであって、目標データ量指示部17が、角度検出部21から入力されるカメラの角度情報に基づいて、空などの変化の小さい領域を強圧縮エリアとして検出し、強圧縮エリアを多く含むスライスを処理する符号化処理部の目標データ量を均等割り付けの場合より少なく設定し、その分、他のスライスを処理する符号化処理部の目標データ量を多く設定して多くの符号化データを発生させるようにしているので、伝送データ量の制約があっても、圧縮データ量を効果的に割り付けて目的とする撮像対象物を含む領域の画質を向上させることができる効果がある。 [Effect of the embodiment]
According to the present encoding device and the present encoding method, a divided video (slice) obtained by dividing a video signal into a plurality of parts is encoded by a plurality of encoding processing units, and the target dataamount indicating unit 17 Based on the camera angle information input from the detection unit 21, a region with a small change such as the sky is detected as a strong compression area, and the target data amount of the encoding processing unit that processes slices including many strong compression areas is equalized. Since it is set to be smaller than the case of allocation and a large amount of encoded data is generated by setting the target data amount of the encoding processing unit that processes other slices accordingly, there is a restriction on the amount of transmission data. Even if it exists, there exists an effect which can improve the image quality of the area | region containing the target imaging target object by allocating the amount of compression data effectively.
本符号化装置及び本符号化方法によれば、映像信号を複数に分割した分割映像(スライス)を複数の符号化処理部で符号化するものであって、目標データ量指示部17が、角度検出部21から入力されるカメラの角度情報に基づいて、空などの変化の小さい領域を強圧縮エリアとして検出し、強圧縮エリアを多く含むスライスを処理する符号化処理部の目標データ量を均等割り付けの場合より少なく設定し、その分、他のスライスを処理する符号化処理部の目標データ量を多く設定して多くの符号化データを発生させるようにしているので、伝送データ量の制約があっても、圧縮データ量を効果的に割り付けて目的とする撮像対象物を含む領域の画質を向上させることができる効果がある。 [Effect of the embodiment]
According to the present encoding device and the present encoding method, a divided video (slice) obtained by dividing a video signal into a plurality of parts is encoded by a plurality of encoding processing units, and the target data
また、本符号化装置及び本符号化方法によれば、目標データ量指示部17が、スライスを分類するためのしきい値を記憶しており、スライスにおける強圧縮エリアの割合がしきい値を超えている場合に当該スライスを強圧縮スライスとし、強圧縮スライスに対応する符号化処理部に、全ての符号化処理部に均等に目標データを割り付けた場合の基準目標データ量から一定量を低減したデータ量を目標データ量として設定し、それ以外のスライスに対応する符号化処理部に、強圧縮スライスで低減されたデータ量を分配して基準目標データ量に上乗せして設定するようにしているので、簡単な処理で各符号化処理部の目標データ量を算出して設定することができ、伝送データ量の制約があっても、圧縮データ量を効果的に割り付けて目的とする撮像対象物を含む領域の画質を向上させることができる効果がある。
Further, according to the present encoding device and the present encoding method, the target data amount instruction unit 17 stores a threshold value for classifying slices, and the ratio of the strong compression area in the slice indicates the threshold value. If the target data is evenly allocated to all the encoding processing units to the encoding processing unit corresponding to the strong compression slice, the certain amount is reduced from the reference target data amount The target data amount is set as the target data amount, and the data amount reduced by the strong compression slice is distributed to the encoding processing units corresponding to the other slices and added to the reference target data amount. Therefore, the target data amount of each encoding processing unit can be calculated and set with a simple process, and even if there is a restriction on the transmission data amount, the compressed data amount can be effectively allocated to the target. There is an effect that it is possible to improve the image quality of a region including the imaging object.
また、上述した例では、スライスにおける強圧縮エリアの割合(r)としきい値とを用いてスライスを複数クラスに分類し、強圧縮スライスに対応する符号化処理部における目標データ量を一定量(固定値)だけ削減するようにしているが、強圧縮エリアの割合(r)に応じて目標データ量を算出する演算式を記憶しておき、スライスの分類を行わずに、rに基づいて各スライスの目標データ量をその都度算出する構成としてもよい。
In the example described above, the slices are classified into a plurality of classes using the ratio (r) of the strong compression area in the slice and the threshold value, and the target data amount in the encoding processing unit corresponding to the strong compression slice is set to a certain amount ( (Fixed value) is reduced, but an arithmetic expression for calculating the target data amount is stored in accordance with the ratio (r) of the strong compression area, and each of the arithmetic expressions based on r without classifying slices. The target data amount of the slice may be calculated each time.
更に、本符号化装置及び本符号化方法では、強圧縮エリアの算出を、カメラの角度情報に基づいて行っているが、例えば、映像信号から抽出した情報等、その他の情報を利用して算出するようにしてもよい。
Further, in the present encoding device and the present encoding method, the calculation of the strong compression area is performed based on the angle information of the camera. For example, the calculation is performed using other information such as information extracted from the video signal. You may make it do.
この出願は、2018年3月13日に出願された日本出願特願2018-044979を基礎として優先権の利益を主張するものであり、その開示の全てを引用によってここに取り込む。
This application claims the benefit of priority based on Japanese Patent Application No. 2018-044979 filed on March 13, 2018, the entire disclosure of which is incorporated herein by reference.
本発明は、伝送データ量に制約があっても、目的とする撮像対象物の画質を向上させることができる映像符号化装置及び映像符号化方法に適している。
The present invention is suitable for a video encoding apparatus and a video encoding method capable of improving the image quality of a target imaging target even if there is a restriction on the amount of transmission data.
1…符号化部、 10,50…映像分割部、 11,12,13,14,15,51,52,53,54,55…符号化処理部、 16,56…データ統合部、 17,57…目標データ量指示部、 18…強圧縮エリア算出部、 19…目標データ量算出部、 20…カメラ、 21…角度検出部、 31…制御部、 32…I処理部、 33…P処理部、 34…選択部、 35…バッファメモリ、 36…復号部
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Coding part, 10,50 ... Video | video division | segmentation part, 11, 12, 13, 14, 15, 51, 52, 53, 54, 55 ... Coding process part, 16, 56 ... Data integration part, 17, 57 ... target data amount instruction unit, 18 ... strong compression area calculation unit, 19 ... target data amount calculation unit, 20 ... camera, 21 ... angle detection unit, 31 ... control unit, 32 ... I processing unit, 33 ... P processing unit, 34 ... selection unit, 35 ... buffer memory, 36 ... decoding unit
Claims (6)
- カメラからの映像信号を複数のスライスに分割する映像分割部と、
前記各スライスに対応して設けられ、対応するスライスの符号化処理を行って圧縮データを出力する複数の符号化処理部と、
前記複数の符号化処理部から出力された圧縮データを統合して統合された圧縮データを出力するデータ統合部と、
前記各符号化処理部に対して、生成される圧縮データの目標量となる目標データ量を設定する目標データ量指示部とを備え、
前記符号化処理部が、前記目標データ量指示部から設定された目標データ量の範囲内で圧縮データを生成し、
前記目標データ量指示部が、統合された圧縮データ量の上限値を前記スライスの数で除して基本目標データ量として記憶しておき、前記映像信号における画像の変化が小さい強圧縮エリアを検出し、前記各スライスにおける前記強圧縮エリアの割合を算出して、前記割合が大きいスライスに対応する符号化処理部の目標データ量として、前記基本目標データ量から特定の低減量を低減して設定すると共に、他の符号化処理部の目標データ量として、前記低減量の合計を、前記他の符号化処理部の数で除して前記基本目標データ量に加えて設定することを特徴とする映像符号化装置。 A video dividing unit for dividing the video signal from the camera into a plurality of slices;
A plurality of encoding processing units that are provided corresponding to the respective slices, perform encoding processing of the corresponding slices, and output compressed data;
A data integration unit that integrates the compressed data output from the plurality of encoding processing units and outputs the integrated compressed data;
A target data amount instruction unit that sets a target data amount that is a target amount of generated compressed data for each encoding processing unit,
The encoding processing unit generates compressed data within a range of a target data amount set from the target data amount instruction unit;
The target data amount instructing unit divides the upper limit value of the integrated compressed data amount by the number of slices and stores it as a basic target data amount, and detects a strong compression area with a small image change in the video signal Then, the ratio of the strongly compressed area in each slice is calculated, and a specific reduction amount is reduced from the basic target data amount and set as the target data amount of the encoding processing unit corresponding to the slice having the large proportion In addition, as the target data amount of the other encoding processing unit, the sum of the reduction amounts is divided by the number of the other encoding processing units and set in addition to the basic target data amount. Video encoding device. - 目標データ量指示部が、スライスにおける強圧縮エリアの割合が予め設定されたしきい値を超えている場合には、当該スライスを第1のクラスに分類し、前記割合が前記しきい値以下である場合には、当該スライスを第2のクラスに分類し、
前記第1のクラスのスライスに対応する符号化処理部の目標データ量として、基本目標データ量より特定の低減量を低減して設定すると共に、前記第2のクラスのスライスに対応する符号化処理部の目標データ量として、前記低減量の合計を前記第2のクラスに分類されたスライスの数で除して前記基本目標データ量に加えて設定することを特徴とする請求項1記載の映像符号化装置。 When the target data amount instruction unit has a ratio of the strongly compressed area in the slice exceeding a preset threshold value, the target data amount instruction unit classifies the slice into the first class, and the ratio is equal to or less than the threshold value. If there is, classify the slice into the second class,
The target data amount of the encoding processing unit corresponding to the first class slice is set by reducing a specific reduction amount from the basic target data amount, and the encoding processing corresponding to the second class slice 2. The video according to claim 1, wherein the target data amount is set in addition to the basic target data amount by dividing the total of the reduction amounts by the number of slices classified into the second class. Encoding device. - 目標データ量指示部が、低減量として第1の低減量と、前記第1の低減量より少ない第2の低減量とを記憶しておき、
スライスにおける強圧縮エリアの割合が第1のしきい値を超えている場合には、当該スライスを第1のクラスに分類し、前記割合が第2のしきい値を超えて前記第1のしきい値以下である場合には、当該スライスを第2のクラスに分類し、前記割合が前記第2のしきい値以下である場合には、当該スライスを第3のクラスに分類し、
前記第1のクラスのスライスに対応する符号化処理部の目標データ量として、基本目標データ量より第1の低減量を低減して設定し、前記第2のクラスのスライスに対応する符号化処理部の目標データ量として、前記基本目標データ量より第2の低減量を低減して設定すると共に、前記第3のクラスのスライスに対応する符号化処理部の目標データ量として、前記第1の低減量の合計と前記第2の低減量の合計との和を前記第3のクラスに分類されたスライスの数で除して前記基本目標データ量に加えて設定することを特徴とする請求項1記載の映像符号化装置。 The target data amount instructing unit stores a first reduction amount as a reduction amount and a second reduction amount that is smaller than the first reduction amount,
When the ratio of the strongly compressed area in the slice exceeds the first threshold, the slice is classified into the first class, and the ratio exceeds the second threshold and the first threshold is exceeded. If the threshold is less than or equal to the threshold, classify the slice into the second class; if the percentage is less than or equal to the second threshold, classify the slice into the third class;
The encoding process corresponding to the second class slice is set by setting the first reduction amount lower than the basic target data amount as the target data amount of the encoding processing unit corresponding to the first class slice. The target data amount of the first portion is set by reducing the second reduction amount from the basic target data amount, and the target data amount of the encoding processing unit corresponding to the slice of the third class is set as the first target data amount. The sum of the reduction amount and the sum of the second reduction amount are divided by the number of slices classified into the third class and set in addition to the basic target data amount. 1. The video encoding device according to 1. - 目標データ量指示部が、強圧縮エリアの割合が大きいスライスに対応する符号化処理部の目標データ量の低減量を、前記割合に基づいて演算式によって算出することを特徴とする請求項1記載の映像符号化装置。 The target data amount instruction unit calculates a reduction amount of the target data amount of the encoding processing unit corresponding to a slice having a large ratio of the strong compression area by an arithmetic expression based on the ratio. Video encoding device.
- 目標データ量指示部が、カメラのアングル、チルト、ズームの角度情報に基づいて、強圧縮エリアを検出することを特徴とする請求項1記載の映像符号化装置。 2. The video encoding apparatus according to claim 1, wherein the target data amount instruction section detects a strong compression area based on angle information of the camera angle, tilt, and zoom.
- カメラからの映像信号を複数のスライスに分割して、前記スライスを並列処理により符号化する映像符号化装置における映像符号化方法であって、
目標データ量指示部が、統合された圧縮データ量の上限値を前記スライスの数で除して基本目標データ量として記憶しておき、前記映像信号における画像の変化が小さい強圧縮エリアを検出し、前記各スライスにおける前記強圧縮エリアの割合を算出して、前記割合が大きいスライスに対応する符号化処理部の目標データ量として、前記基本目標データ量から特定の低減量を低減して設定すると共に、他の符号化処理部の目標データ量として、前記低減量の合計を、前記他の符号化処理部の数で除して前記基本目標データ量に加えて設定することを特徴とする映像符号化方法。 A video encoding method in a video encoding device that divides a video signal from a camera into a plurality of slices and encodes the slices by parallel processing,
The target data amount instruction unit divides the upper limit value of the integrated compressed data amount by the number of slices and stores it as a basic target data amount, and detects a strong compression area in which the image change in the video signal is small. The ratio of the strongly compressed area in each slice is calculated, and a specific reduction amount is reduced from the basic target data amount and set as the target data amount of the encoding processing unit corresponding to the slice having the large proportion. In addition, as the target data amount of the other encoding processing unit, the sum of the reduction amounts is divided by the number of the other encoding processing units and set in addition to the basic target data amount. Encoding method.
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JP2018-044979 | 2018-03-13 | ||
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