JP2001119304A - Image coding device - Google Patents
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 フレーム内符号化、フレーム間符号化の画質
の差を低減する。
【解決手段】 入力画像101がビデオインターフェース1
02に入力され、原画像データ103として差分画像生成部1
04、DCT部105、量子化部106、符号化部108で処理さ
れ、量子化部106での量子化誤差データ124を誤差計算部
118に供給し、量子化ステップ設定部107で誤差計算部11
8の誤差値132がほぼ一定になるように量子化ステップ12
1を与えるように構成する。
(57) [Problem] To reduce a difference in image quality between intra-frame coding and inter-frame coding. SOLUTION: An input image 101 is a video interface 1
02 is input to the difference image generation unit 1 as the original image data 103.
04, which is processed by the DCT unit 105, the quantization unit 106, and the encoding unit 108, and converts the quantization error data 124 in the quantization unit 106 into an error calculation unit.
118, and an error calculation unit 11 in a quantization step setting unit 107.
Quantization step 12 so that the error value 132 of 8 is almost constant
Configure to give 1.
Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、動画像データの符
号化を行う画像符号化装置および画像符号化方法に関す
るものである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an image encoding device and an image encoding method for encoding moving image data.
【0002】[0002]
【従来の技術】画像圧縮の国際標準としてMPEG2(I
SO/IEC 13818-2)が上げられる。MPEG2では、画像
をフレーム内、フレーム間の2種類に分類し、フレーム
間画像において動き補償を利用することで高い圧縮率を
実現しているが、フレーム内画像においては一般に符号
発生量が多く、フレーム間画像においては発生符号量が
少ないため、フレーム内符号化とフレーム間符号化の画
質に変動が生じることがある。2. Description of the Related Art MPEG2 (I
SO / IEC 13818-2). In MPEG2, images are classified into two types, intra-frame and inter-frame, and a high compression rate is realized by using motion compensation in inter-frame images. Since the generated code amount is small in the inter-frame image, the image quality of the intra-frame coding and the inter-frame coding may fluctuate.
【0003】この変動の差が激しいと画像がうねってい
るように見え、見ための画質劣化を招く。この解決方法
として、従来、特開平10―32816号公報などが提
案されており、この現象がGOPパルシングという名前
で説明されている。[0003] If the difference between the fluctuations is large, the image looks like undulating, and the image quality is degraded. As a solution to this problem, Japanese Patent Application Laid-Open No. Hei 10-32816 has been proposed, and this phenomenon is described under the name of GOP pulsing.
【0004】[0004]
【発明が解決しようとする課題】特開平10―3281
6号公報は、2Pathで行なうことが前提となっている方
法であり、またGOPパルシングを避けるためにフレー
ム内符号化とフレーム間符号化の変化の周期(GOP構
造)を変更している。SUMMARY OF THE INVENTION Japanese Patent Application Laid-Open No. 10-3281
Japanese Patent Application Laid-Open No. 6-29564 is based on the premise that it is performed in two paths, and changes the period (GOP structure) of the change between intra-frame coding and inter-frame coding in order to avoid GOP pulsing.
【0005】しかしながら、上記のような従来の方法で
は、リアルタイム実現は困難であり、またGOP構造が
変更されると、フレーム内符号化画像の周期が変動する
ためディスク等に記録した際に特殊再生や、編集などで
扱いにくくなる。However, in the conventional method as described above, real-time realization is difficult, and when the GOP structure is changed, the period of the intra-frame coded image fluctuates. Or, it becomes difficult to handle in editing.
【0006】そこで、本発明の目的は、符号化画像にお
ける画質劣化の尺度を計算する手段を新たに提供し、か
つその尺度を用いて量子化ステップを制御することによ
ってフレーム内符号化とフレーム間符号化の画像の画質
の差を低減させGOPパルシングが少ない画像符号化装置
を提供することである。Accordingly, an object of the present invention is to provide a new means for calculating a measure of image quality degradation in an encoded image, and to control intra-frame encoding and inter-frame encoding by controlling a quantization step using the measure. An object of the present invention is to provide an image encoding device that reduces the difference in image quality between encoded images and reduces GOP pulsing.
【0007】[0007]
【課題を解決するための手段】前記目的を達成するため
に、本発明は、非可逆の変換を行う変換手段における変
換誤差を計算する誤差計算手段と、前記変換誤差により
非可逆部の変換の変換パラメータを調整できるようにし
たものである。In order to achieve the above object, the present invention provides an error calculating means for calculating a conversion error in a converting means for performing an irreversible conversion, and an error calculating means for converting a irreversible part by the converting error. The conversion parameters can be adjusted.
【0008】本構成により、画質劣化を検出することが
可能となり、画質劣化を用いたパラメータ制御によって
結果としてGOPパルシングを低減することができる。With this configuration, it is possible to detect image quality deterioration, and as a result, GOP pulsing can be reduced by parameter control using image quality deterioration.
【0009】また、前記変換誤差を非可逆変換の量子化
手段の部分での量子化誤差によって求めるものである。Further, the conversion error is obtained by a quantization error in a quantization means for irreversible conversion.
【0010】本構成により、比較的簡単な構成で画質劣
化を検出することが可能となり、画質劣化を用いたパラ
メータ制御によって結果としてGOPパルシングを低減
することができる。With this configuration, it is possible to detect image quality degradation with a relatively simple configuration, and GOP pulsing can be reduced as a result of parameter control using image quality degradation.
【0011】また、前記変換誤差を、変換した結果を逆
変換したものとの差を用いて求めるものである。In addition, the conversion error is obtained by using a difference between the conversion error and a result obtained by inverting the conversion result.
【0012】本構成により、実際の画像イメージに近い
形で画質劣化を検出することが可能となり、画質劣化を
用いたパラメータ制御により結果としてGOPパルシン
グを軽減することができる。With this configuration, it is possible to detect image quality deterioration in a form close to an actual image, and as a result, GOP pulsing can be reduced by parameter control using image quality deterioration.
【0013】また、得られた変換誤差が、一定値になる
ように量子化ステップを制御するものである。変換誤差
が一定になるので、フレーム内、フレーム間の画質がほ
ぼ均一のものとなりGOPパルシングを低減することが
できる。Further, the quantization step is controlled so that the obtained conversion error becomes a constant value. Since the conversion error becomes constant, the image quality within a frame and between frames becomes substantially uniform, and GOP pulsing can be reduced.
【0014】また、フレーム内符号化の前にターゲット
となる変換誤差を設定し、さらにフレーム内符号化の後
にそのフレームの変換誤差の平均でターゲットとなる変
換誤差を更新するものである。Further, a target conversion error is set before the intra-frame coding, and the target conversion error is updated by an average of the conversion errors of the frame after the intra-frame coding.
【0015】本構成により、フレーム内符号化の前のタ
ーゲットとなる変換誤差によって、ビット発生量を制御
することができ、さらにフレーム内符号化の画像とその
後に符号化されるフレーム間符号化の画質を一定にする
ことができ、GOPパルシングを低減できる。According to this configuration, the bit generation amount can be controlled by the target conversion error before the intra-frame encoding, and furthermore, the intra-frame encoding image and the inter-frame encoding to be encoded thereafter are controlled. The image quality can be made constant, and GOP pulsing can be reduced.
【0016】[0016]
【発明の実施の形態】以下、図面を参照しながら本発明
の実施の形態について説明を行なう。Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
【0017】(実施の形態1)図1は本発明の画像符号
化装置の第1の実施の形態である。図1は本発明をMPE
Gエンコーダに適応した例である。(Embodiment 1) FIG. 1 shows a first embodiment of an image coding apparatus according to the present invention. FIG.
This is an example applied to a G encoder.
【0018】図1に示すMPEGエンコーダでは、入力
画像101は画像入力手段のビデオインターフェース102を
通じて縦16横16のマクロブロックと呼ばれる処理単位に
分割される。処理された原画像データ103は、動き検出
部113と、差分画像生成部104に送られる。In the MPEG encoder shown in FIG. 1, an input image 101 is divided into processing units called macroblocks of 16 × 16 via an image input means video interface 102. The processed original image data 103 is sent to the motion detection unit 113 and the difference image generation unit 104.
【0019】動き検出部113は、原画像データ103に最も
近い画像を参照フレーム用メモリ115から探しだし、そ
の位置を動きベクトル112という形式で予測画像生成部1
14に送る。The motion detecting section 113 searches the reference frame memory 115 for an image closest to the original image data 103, and locates the position in the form of a motion vector 112 in the predicted image generating section 1.
Send to 14.
【0020】予測画像生成部114は与えられた動きベク
トル112を用いて参照フレーム用メモリ115のデータを元
に予測画像120を生成する。The predicted image generation unit 114 generates a predicted image 120 based on the data in the reference frame memory 115 using the given motion vector 112.
【0021】差分画像生成部104は、原画像データ103と
予測画像120の差分の画像を生成する。この際、差分デ
ータが大きい場合やフレーム内符号化の画像(I pictur
e)の場合は動き補償を行なわないので、原画像データを
そのままDCT部105に出力し、そうでない場合は差の
データをDCT部105に出力する。The difference image generation unit 104 generates an image of the difference between the original image data 103 and the prediction image 120. At this time, when the difference data is large or when the image of intra-frame encoding (I pictur
In the case of e), since the motion compensation is not performed, the original image data is output to the DCT unit 105 as it is, and otherwise, the difference data is output to the DCT unit 105.
【0022】このとき動き補償を行なったかどうかとい
う情報がモード信号130として符号化部108や画像再構成
部111へ送られる。At this time, information as to whether or not the motion compensation has been performed is sent as a mode signal 130 to the encoding unit 108 and the image reconstruction unit 111.
【0023】DCT部105はデータを離散コサイン変換
し、その結果を量子化部106に与える。量子化部106はD
CT処理されたデータを量子化する。この量子化のステ
ップは基本的には整数の割算であるため、一般に余りが
生じるが、その余りを誤差計算部118に与える。また、
量子化ステップは、量子化ステップ設定部107によって
設定される。The DCT unit 105 performs a discrete cosine transform on the data, and supplies the result to the quantization unit 106. The quantization unit 106 calculates D
The data subjected to the CT processing is quantized. Since the quantization step is basically an integer division, a remainder generally occurs. The remainder is provided to the error calculator 118. Also,
The quantization step is set by the quantization step setting unit 107.
【0024】符号化部108は量子化部106の出力を符号化
して出力ビットストリーム117として外部へ出力する。The encoding unit 108 encodes the output of the quantization unit 106 and outputs it as an output bit stream 117 to the outside.
【0025】逆量子化部109は量子化の結果に対し、与
えられた量子化ステップ121で逆量子化を行なう。この
逆量子化のステップは乗算であり、逆量子化の結果は量
子化部106の入力とは一致しない。The inverse quantization unit 109 performs inverse quantization on the result of the quantization in a given quantization step 121. This inverse quantization step is a multiplication, and the result of the inverse quantization does not match the input of the quantization unit 106.
【0026】逆DCT処理部110は逆量子化の処理を行
なう。ここで逆DCT処理を行なった結果は概ねDCT
部105の入力と一致するが、量子化部106の量子化などに
より完全に元のデータと一致するものではない。The inverse DCT processing section 110 performs an inverse quantization process. Here, the result of performing the inverse DCT processing is approximately DCT
Although it matches the input of the unit 105, it does not completely match the original data due to the quantization of the quantization unit 106 and the like.
【0027】画像再構成部111は、逆DCT処理部110の
結果と予測画像120とモード130から再構成画像116を生
成する。これはちょうど差分画像生成部104の逆変換に
相当し、再構成画像116は概ね原画像データ103と一致す
る。The image reconstructing unit 111 generates a reconstructed image 116 from the result of the inverse DCT processing unit 110, the predicted image 120 and the mode 130. This corresponds to the inverse transformation of the difference image generating unit 104, and the reconstructed image 116 substantially matches the original image data 103.
【0028】再構成画像116は参照フレーム用メモリ115
に書き込まれ、以降の画像フレームに対する参照用画像
として用いられる。The reconstructed image 116 is stored in the reference frame memory 115.
And is used as a reference image for the subsequent image frames.
【0029】誤差計算部118は、量子化部106での量子化
誤差データ124を用いて誤差値132を計算する。The error calculation section 118 calculates an error value 132 using the quantization error data 124 from the quantization section 106.
【0030】この誤差値132は、例えば最大の量子化誤
差データや、量子化誤差データの重み付け平均などで計
算することができる。The error value 132 can be calculated by, for example, the maximum quantization error data or the weighted average of the quantization error data.
【0031】量子化ステップ設定部107は量子化ステッ
プ121を計算するものであり、その計算方法は後述す
る。The quantization step setting section 107 calculates the quantization step 121, and the calculation method will be described later.
【0032】図1に示すMPEGエンコーダにおいて、
誤差計算部118を除くと通常のMPEGエンコーダとほ
ぼ同様の構成である。In the MPEG encoder shown in FIG.
The configuration is almost the same as that of a normal MPEG encoder except for the error calculator 118.
【0033】MPEGのエンコードは、図1に示したブ
ロックを用いて、通常は動き補償を用いてエンコードさ
れるが、ランダムアクセスやエラーの耐性のためフレー
ム内でのみ、つまり動き補償を行なわず符号化されるフ
レームを含む。The MPEG encoding is usually performed using motion compensation using the blocks shown in FIG. 1. However, the encoding is performed only within a frame for random access and error resistance, that is, without performing motion compensation. Contains the frame to be converted.
【0034】このように、フレーム内のみで符号化され
るものに対しては差分画像生成部104は原画像をそのま
まDCT部105に与え、また画像再構成部111も逆DCT
処理部110の出力がそのまま使用される。As described above, for an image encoded only within a frame, the difference image generation unit 104 gives the original image to the DCT unit 105 as it is, and the image reconstruction unit 111 also performs the inverse DCT operation.
The output of the processing unit 110 is used as it is.
【0035】また、MPEGは、特に量子化部106にお
いてデータの情報が落ちるため、非可逆の圧縮であり、
量子化ステップを変化させることによって符号化部108
で発生するビット量を制御することができる。Also, MPEG is irreversible compression, especially since data information is dropped in the quantization unit 106.
The encoding unit 108 is changed by changing the quantization step.
Can control the amount of bits generated.
【0036】量子化ステップを大きくすると、符号化部
108で発生するビット量が少なくなり、結果として出力
ビットストリーム117のデータ量を削減させることがで
きる。When the quantization step is increased, the encoding unit
The amount of bits generated at 108 is reduced, and as a result, the data amount of the output bit stream 117 can be reduced.
【0037】MPEGエンコーダにおいては、通常はタ
ーゲットとなるビットレートが予め与えられており、そ
のターゲットのビットレートを守り、かつなるべく高画
質でエンコードができれば良いわけである。In an MPEG encoder, a target bit rate is usually given in advance, and it is only necessary to keep the target bit rate and encode with as high an image quality as possible.
【0038】このように、ビットレートを守るために量
子化ステップを変動させる処理は、レートコントロール
と呼ばれ、高画質を達成するために様々な方法がありう
るが、本発明では、特に高精細の静止画におけるフレー
ム内、フレーム間符号化の画質の差を低減することを目
的としている。As described above, the process of changing the quantization step to maintain the bit rate is called rate control, and there are various methods for achieving high image quality. It is an object of the present invention to reduce the difference in image quality between intra-frame and intra-frame coding in a still image.
【0039】したがって、本実施の形態では、原画像と
の差(主に量子化誤差で発生する)を均一化するように量
子化ステップを制御する方法を提供し、結果としてGO
P内の不自然な画質の変化を低減するものである。その
ために、原画像との差を元に量子化ステップを計算す
る。これらの処理は量子化ステップ設定部107で行なわ
れる。Therefore, the present embodiment provides a method for controlling the quantization step so as to equalize the difference from the original image (mainly caused by a quantization error).
This is to reduce an unnatural change in image quality in P. For this purpose, a quantization step is calculated based on the difference from the original image. These processes are performed by the quantization step setting unit 107.
【0040】図2は量子化ステップ設定部107の動作を示
すフローチャートである。FIG. 2 is a flowchart showing the operation of the quantization step setting unit 107.
【0041】図2のSTEP201では、初期設定として2つの
ワークQ0,とR0を初期化する。In STEP 201 in FIG. 2, two works Q0 and R0 are initialized as initial settings.
【0042】STEP202でQ0を量子化ステップ121として設
定する。In step 202, Q0 is set as a quantization step 121.
【0043】STEP203で誤差計算部118からの誤差データ
を取り込む。このデータをRとおく。In STEP 203, the error data from the error calculation section 118 is fetched. Let this data be R.
【0044】STEP204で、R0とRの差に基づいてQ0を変更
する。In STEP 204, Q0 is changed based on the difference between R0 and R.
【0045】具体的にはRがR0より大きいとQ0を小さく
し、逆にRがR0より小さいとQ0を大きくする。ここで、Q
0はSETP202で量子化ステップとして用いられるため、Q0
が大きいと画質が劣化する傾向、つまりRが増大する傾
向があり、逆にQ0が小さいと画質が向上する傾向、つま
りRが減少する傾向があるため、この制御によってRがR0
に近付くように制御していることになる。More specifically, if R is larger than R0, Q0 is made smaller, and conversely, if R is smaller than R0, Q0 is made larger. Where Q
Since 0 is used as a quantization step in SETP202, Q0
Is large, the image quality tends to deteriorate, that is, R tends to increase, and conversely, if Q0 is small, the image quality tends to improve, that is, R tends to decrease.
That is, it is controlled so as to approach.
【0046】STEP205でビット発生量131を符号化部108
から取り込む。At STEP 205, the bit generation amount 131 is encoded by the encoding unit 108.
Take in from.
【0047】STEP206ではSTEP205で取り込んだビット発
生量131とターゲットの差に基づいてR0を変化させる。In STEP 206, R0 is changed based on the difference between the bit generation amount 131 fetched in STEP 205 and the target.
【0048】これは、ビット発生量131がターゲットよ
り大きければR0を増やす(誤差が大きくなるようにする)
ように、ビット発生量がターゲットより小さければR0を
減らすように制御する。The reason is that if the bit generation amount 131 is larger than the target, R0 is increased (error is increased).
Thus, if the bit generation amount is smaller than the target, control is performed so as to reduce R0.
【0049】このようにR0を変化させることよって、ビ
ット発生量がターゲットより大きい場合に結果として量
子化ステップを増やすことで、ビット発生量を減少させ
ることができる。By changing R0 in this manner, when the bit generation amount is larger than the target, the quantization step is increased as a result, whereby the bit generation amount can be reduced.
【0050】STEP206からSTEP202にもどり以上の処理が
マクロブロック単位で繰り返される。Returning from STEP 206 to STEP 202, the above processing is repeated for each macroblock.
【0051】以上説明してきたように、本実施の形態で
は、量子化の誤差が一定になるように量子化ステップが
決定されているので、フレーム毎の画質の差が均一化で
き、結果として見ためにより自然なエンコード画像が得
られる。As described above, in this embodiment, since the quantization step is determined so that the quantization error is constant, the difference in image quality between frames can be made uniform, and as a result, As a result, a more natural encoded image can be obtained.
【0052】なお、ここでは、量子化誤差とビット発生
量のみを用いた制御について示しているが、他にそのマ
クロブロックの画素の分散などの統計量を用いて設定す
る量子化ステップを変調させるような方法を用いても良
い。また、これらの処理はマクロブロック単位で行なっ
たが、もっと大きい単位で行なっても良い。Although the control using only the quantization error and the bit generation amount is shown here, the quantization step to be set is modulated by using a statistic such as the variance of the pixels of the macro block. Such a method may be used. Further, these processes are performed in units of macroblocks, but may be performed in larger units.
【0053】(実施の形態2)図3に本発明の実施の形
態2におけるエンコーダのブロック図を示す。図3のエン
コーダは図1とほぼ同じであるが、量子化ステップ設定
部307の動作のみが実施の形態1と異なる。(Embodiment 2) FIG. 3 is a block diagram of an encoder according to Embodiment 2 of the present invention. The encoder of FIG. 3 is almost the same as that of FIG. 1, but differs from the first embodiment only in the operation of quantization step setting section 307.
【0054】図4に量子化ステップ設定部307の動作を示
す。実施の形態2においても基本的な考え方は同一であ
るが、フレーム内符号化とフレーム間符号化に応じて異
なった動作をする点が実施の形態1と異なる。FIG. 4 shows the operation of the quantization step setting unit 307. Although the basic concept is the same in the second embodiment, it differs from the first embodiment in that different operations are performed according to intra-frame coding and inter-frame coding.
【0055】図4のSETP401は初期設定であり、R0とQ0と
を初期化する。The SETP 401 in FIG. 4 is an initial setting, and initializes R0 and Q0.
【0056】STEP402において、これからエンコードす
るフレームがフレーム内符号化されるものか、フレーム
間符号化されるものであるか、を判断する。At STEP 402, it is determined whether the frame to be encoded is an intra-frame or an inter-frame.
【0057】もし、フレーム内符号化される場合はSTEP
403が実行され、これまで符号化されたビット発生量に
応じてR0が変更される。このとき、ビット発生量が大き
ければR0が大きくなり、ビット発生量が小さければR0が
小さくなる。If intra-frame encoding is performed,
403 is executed, and R0 is changed according to the bit generation amount encoded so far. At this time, if the bit generation amount is large, R0 increases, and if the bit generation amount is small, R0 decreases.
【0058】STEP404において、Q0を量子化ステップと
して設定する。In STEP 404, Q0 is set as a quantization step.
【0059】STEP405において、誤差計算部118より誤差
を得る。これをRとする。In STEP 405, an error is obtained from the error calculation unit 118. This is R.
【0060】STEP406において、RとR0の差に応じてQ0を
変化させる。In STEP 406, Q0 is changed according to the difference between R and R0.
【0061】これは、実施の形態1のSTEP204と同様の動
作であり、誤差であるRを一定にする効果がある。This is an operation similar to that of STEP 204 of the first embodiment, and has an effect of keeping R, which is an error, constant.
【0062】STEP407において、フレームの最後かどう
かを判定し、フレームの最後でなければSTEP404にもど
る。このように実施の形態1とは異なり、R0の更新は行
なわれない。At STEP 407, it is determined whether or not the end of the frame is reached. If not, the process returns to STEP 404. Thus, unlike Embodiment 1, R0 is not updated.
【0063】STEP407において、フレームの最後であれ
ばSTEP408に移行する。In STEP 407, if the end of the frame is reached, the process proceeds to STEP 408.
【0064】STEP408において、フレーム内符号化のフ
レームの最後であるかどうかを判定する。In STEP 408, it is determined whether or not the frame is the last of the intra-frame coding.
【0065】フレーム内符号化されていなければSTEP40
2にもどる。If not intra-frame coded, STEP 40
Return to 2.
【0066】フレーム内符号化された画像であればSTEP
409に移行する。If the image is an intra-frame coded image, STEP
Move to 409.
【0067】STEP409において、R0をそのフレームのRの
値を元に再設定しSTEP402にもどる。In STEP 409, R0 is reset based on the value of R of the frame, and the process returns to STEP402.
【0068】このように実施の形態2では、実施の形態1
とは異なり、R0の更新がフレーム内符号化画像の最後で
は、そのエンコード画像の平均のRで、またフレーム内
符号化の直前において、ビット発生量からR0が更新され
る。As described above, in the second embodiment, the first embodiment
In contrast to this, R0 is updated at the end of the intra-frame coded image at the average R of the encoded image, and immediately before the intra-frame encoding, R0 is updated from the bit generation amount.
【0069】したがって、フレーム間符号化を行なう際
には、その前にエンコードされたフレーム内符号化の画
像とほぼ同じ程度の誤差、つまりほぼ一様の画像が得ら
れ、またフレーム内符号化の先頭では、ビット発生量に
応じて目標とする誤差、つまり画質のレベルが選択され
るようになる。Therefore, when performing inter-frame encoding, an error of approximately the same level as that of the previously encoded intra-frame encoded image, that is, a substantially uniform image is obtained. At the beginning, a target error, that is, an image quality level is selected according to the bit generation amount.
【0070】したがって、実施の形態2のような制御を
行なえば、フレーム内符号化とフレーム間符号化の画質
をほぼ一様化でき、ビット発生量の制御を行ないながら
GOPパルシングを軽減できる。Therefore, if the control as in the second embodiment is performed, the picture quality of the intra-frame coding and the inter-frame coding can be made substantially uniform, and the GOP pulsing can be reduced while controlling the bit generation amount.
【0071】(実施の形態3)図5に本発明の実施の形態
3におけるMPEGエンコーダのブロック図を示す。(Embodiment 3) FIG. 5 is a block diagram of an MPEG encoder according to Embodiment 3 of the present invention.
【0072】本実施の形態3では、実施の形態1とほと
んどのブロックが同一であるが、量子化部506,誤差計算
部518,量子化ステップ設定部507が異なっている。それ
以外のブロックは図1の同じ番号のものと全く同一のも
のである。In the third embodiment, most of the blocks are the same as in the first embodiment, but the quantization unit 506, the error calculation unit 518, and the quantization step setting unit 507 are different. The other blocks are exactly the same as those having the same numbers in FIG.
【0073】量子化部506は、図1の量子化部106と異な
り、量子化誤差データを出力しないが、それ以外は全く
同じである。The quantization section 506 differs from the quantization section 106 of FIG. 1 in that it does not output quantization error data, but is otherwise the same.
【0074】誤差計算部518は、図1の誤差計算部118と
は大きく異なり、原画像データ103と再構成画像116を入
力として誤差値532を計算する。The error calculator 518 is significantly different from the error calculator 118 in FIG. 1 and calculates an error value 532 using the original image data 103 and the reconstructed image 116 as inputs.
【0075】このとき誤差値532は、例えば原画像デー
タ103と再構成画像116の差の絶対値の総和や、差の自乗
の総和などで計算される。At this time, the error value 532 is calculated by, for example, the sum of the absolute values of the differences between the original image data 103 and the reconstructed image 116, or the sum of the squares of the differences.
【0076】量子化ステップ設定部507は、図3または
図4で示したようなフローにしたがって動作する。この
とき、誤差値132の代わりに誤差値532を用いている点を
除いて全く同一である。The quantization step setting section 507 operates according to the flow shown in FIG. 3 or FIG. At this time, they are exactly the same except that an error value 532 is used instead of the error value 132.
【0077】以上のように大きく異なるのは誤差計算部
518のみであり、誤差値532はより直接的に原画像と再構
成画像との差を示している。再構成画像はMPEGでは
デコーダがデコードする画像と同一であるため、より直
接的に画質の劣化を示す指標が得られ、実施の形態1や
実施の形態2の量子化誤差データによる誤差の代わりに
用いることができる。The major difference as described above is that the error calculation unit
There is only 518, and the error value 532 more directly indicates the difference between the original image and the reconstructed image. Since the reconstructed image is the same as the image decoded by the decoder in MPEG, an index indicating the image quality degradation can be obtained more directly. Instead of the error due to the quantization error data in the first and second embodiments, Can be used.
【0078】したがって、実施の形態1、2のように、フ
レーム内符号化とフレーム間符号化の画質をほぼ一様化
し、GOPパルシング軽減の効果がある。Therefore, as in the first and second embodiments, the image quality of the intra-frame encoding and the inter-frame encoding is substantially uniform, and there is an effect of reducing GOP pulsing.
【0079】[0079]
【発明の効果】以上のように、本発明によれば、非可逆
変換部(DCT処理部や量子化処理部)における誤差を
元に量子化ステップを制御するので、各フレームの画質
を均一にするようにでき、GOPパルシングを低減でき
るので、見た目の画質が向上する。As described above, according to the present invention, since the quantization step is controlled based on the error in the irreversible transform unit (DCT processing unit or quantization processing unit), the image quality of each frame can be made uniform. GOP pulsing can be reduced, so that the apparent image quality is improved.
【図1】本発明の第1の実施の形態におけるMPEGエ
ンコーダのブロック図FIG. 1 is a block diagram of an MPEG encoder according to a first embodiment of the present invention.
【図2】同実施の形態における量子化ステップ決定部の
動作のフローチャートFIG. 2 is a flowchart of an operation of a quantization step determining unit according to the embodiment;
【図3】本発明の第2の実施の形態におけるMPEGエ
ンコーダのブロック図FIG. 3 is a block diagram of an MPEG encoder according to a second embodiment of the present invention.
【図4】同実施の形態における量子化ステップ決定部の
動作のフローチャートFIG. 4 is a flowchart of an operation of a quantization step determining unit according to the embodiment;
【図5】本発明の第3の実施の形態におけるMPEGエ
ンコーダのブロック図FIG. 5 is a block diagram of an MPEG encoder according to a third embodiment of the present invention.
101 入力画像 102 ビデオインターフェース 105 DCT部 106 量子化部 107 量子化ステップ設定部 118 誤差計算部 307 量子化ステップ設定部 518 誤差計算部 101 Input image 102 Video interface 105 DCT unit 106 Quantization unit 107 Quantization step setting unit 118 Error calculation unit 307 Quantization step setting unit 518 Error calculation unit
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Fターム(参考) 5C059 KK01 KK47 MA00 MA04 MA05 MA23 MC11 MC31 NN01 PP01 PP04 SS21 TA46 TB04 TC36 TD12 UA02 5J064 AA01 BA13 BA15 BB01 BB03 BC01 BC02 BC16 BD01 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page F term (reference) 5C059 KK01 KK47 MA00 MA04 MA05 MA23 MC11 MC31 NN01 PP01 PP04 SS21 TA46 TB04 TC36 TD12 UA02 5J064 AA01 BA13 BA15 BB01 BB03 BC01 BC02 BC16 BD01
Claims (8)
画像入力手段と、前記画像入力手段によって分割された
処理単位に対して与えられたパラメータに基づいて非可
逆の変換を行なう変換手段と、前記変換手段の結果を符
号化する符号化手段と、前記変換手段による非可逆の変
換の変換誤差を計算する変換誤差計算手段と、前記変換
誤差計算手段の結果に基づいて前記変換手段に与えるパ
ラメータを変動させるパラメータ設定手段とを具備する
ことを特徴とする画像符号化装置。An image input means for dividing moving image data into a plurality of processing units, and a conversion means for performing irreversible conversion based on parameters given to the processing units divided by the image input means. Encoding means for encoding the result of the conversion means, conversion error calculation means for calculating the conversion error of the irreversible conversion by the conversion means, and the conversion error calculation means based on the result of the conversion error calculation means. An image coding apparatus comprising: a parameter setting unit that changes a parameter.
うDCT手段と、与えられた量子化ステップで量子化す
る量子化手段を備え、前記パラメータ設定手段は、前記
量子化手段に対する量子化ステップを与えることを特徴
とする請求項1記載の画像符号化装置。2. The apparatus according to claim 1, wherein said transforming means includes DCT means for performing discrete cosine transform, and quantizing means for performing quantization in a given quantization step, and said parameter setting means performs a quantization step for said quantizing means. 2. The image encoding device according to claim 1, wherein the image encoding device is provided.
検出モード設定手段と、 フレーム毎に画像再構成を行なうかどうかを決定する再
構成モード設定手段と、 参照用フレーム記憶手段と、前記画像入力手段によって
入力される前記処理単位に対して最も合致するデータを
前記参照用フレーム記憶手段から探す動き検出手段と、 前記動き検出手段の結果から予測画像を生成する予測画
像生成手段と、 前記入力されたデータと前記予測画像の差を計算する差
分画像生成手段と、 前記差分画像と、前記入力画像のどちらかを選択するモ
ード選択手段と、 前記モード選択されたデータに対して離散コサイン変換
を行なうDCT手段と、 前記DCT手段の結果に対して与えられた量子化ステップ
に基づいて量子化を行なう量子化手段と、 前記再構成モード設定手段によって、画像再構成が指定
された場合に量子化手段の結果を逆量子化、逆離散コサ
インを行なう逆変換手段と、 前記逆変換手段のデータとモード選択手段によって前記
予測画像との和もしくはそのまま前記参照フレームに書
き込む画像再構成手段とで構成され、 前記パラメータ設定手段は、前記量子化手段に対する量
子化ステップを与えることを特徴とする請求項1記載の
画像符号化装置。3. The conversion means comprises: a motion detection mode setting means for determining whether or not to perform motion detection for each frame; and a reconstruction mode setting means for determining whether to perform image reconstruction for each frame. Frame storage means; motion detection means for searching the reference frame storage means for data that best matches the processing unit input by the image input means; and generating a predicted image from the result of the motion detection means. A prediction image generation unit, a difference image generation unit that calculates a difference between the input data and the prediction image, a mode selection unit that selects one of the difference image and the input image, DCT means for performing a discrete cosine transform on data, and performing quantization based on a given quantization step for a result of the DCT means Decoding means, inverse transform means for performing inverse quantization and inverse discrete cosine when the image reconstruction is designated by the reconstruction mode setting means, and data and mode of the inverse transform means 2. The image processing apparatus according to claim 1, wherein said selecting means comprises a sum with said predicted image or an image reconstructing means for directly writing in said reference frame, wherein said parameter setting means gives a quantization step to said quantizing means. Image encoding device.
々のデータの量子化による誤差を元に前記変換誤差を計
算することを特徴とする請求項2または3記載の画像符
号化装置。4. The image coding apparatus according to claim 2, wherein said error calculating means calculates said conversion error based on an error caused by quantization of each data of said quantizing means.
果と、前記DCT手段への入力との差を元に前記変換誤
差を計算することを特徴とする請求項3記載の画像符号
化装置。5. The image encoding apparatus according to claim 3, wherein said error calculating means calculates said transform error based on a difference between a result of said inverse transform means and an input to said DCT means. apparatus.
され、前記量子化手段は、前記変換誤差計算手段で求め
られた前記変換誤差が、目標値になるように量子化ステ
ップを与えることを特徴とする請求項4または5記載の
画像符号化装置。6. A target error is set for said quantization means, and said quantization means gives a quantization step so that said conversion error obtained by said conversion error calculation means becomes a target value. The image encoding device according to claim 4 or 5, wherein
際に前記符号化手段でそれまでに発生した符号量を元
に、目標の変換誤差を設定し、かつフレーム内符号化の
後に、前記目標の変換誤差を、そのフレーム内符号化の
際に前記変換誤差計算手段で得られた前記変換誤差の値
を元に再設定することを特徴とする請求項6記載の画像
符号化装置。7. The quantizing means sets a target conversion error based on the code amount generated by the encoding means at the time of intra-frame encoding, and after intra-frame encoding, 7. The image encoding apparatus according to claim 6, wherein the target conversion error is reset based on the value of the conversion error obtained by the conversion error calculation unit during the intra-frame encoding.
ステップと、前記分割された処理単位に対して与えられ
たパラメータに基づいて非可逆の変換を行なうステップ
と、前記変換の結果を符号化するステップと、前記非可
逆の変換の変換誤差を計算するステップと、前記変換誤
差の計算結果に基づいて前記変換のパラメータを変動さ
せるステップを具備することを特徴とする画像符号化方
法。8. A step of dividing moving image data into a plurality of processing units, a step of performing irreversible conversion based on parameters given to the divided processing units, and encoding a result of the conversion. An image coding method, comprising: converting a conversion error of the irreversible conversion; and varying a parameter of the conversion based on a calculation result of the conversion error.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP29966299A JP2001119304A (en) | 1999-10-21 | 1999-10-21 | Image coding device |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP29966299A JP2001119304A (en) | 1999-10-21 | 1999-10-21 | Image coding device |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2001119304A true JP2001119304A (en) | 2001-04-27 |
Family
ID=17875465
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP29966299A Pending JP2001119304A (en) | 1999-10-21 | 1999-10-21 | Image coding device |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2001119304A (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2010035529A1 (en) * | 2008-09-29 | 2010-04-01 | 株式会社メガチップス | Encoder |
-
1999
- 1999-10-21 JP JP29966299A patent/JP2001119304A/en active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2010035529A1 (en) * | 2008-09-29 | 2010-04-01 | 株式会社メガチップス | Encoder |
| JP2010081508A (en) * | 2008-09-29 | 2010-04-08 | Mega Chips Corp | Encoder |
| US8971393B2 (en) | 2008-09-29 | 2015-03-03 | Megachips Corporation | Encoder |
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