JP2011091772A - Image encoder - Google Patents
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Abstract
【課題】 シーンに応じて初期量子化パラメータ決定手法を適応的に切り替える。
【解決手段】 画像変化量が所定の閾値以上の場合に符号化対象画像の原画の情報から発生符号量を予測して初期量子化パラメータを決定する第1の方法を選択し、画像変化量が所定の閾値未満の場合に符号化済みの画像から符号化対象画像の発生符号量を予測して初期量子化パラメータを決定する第2の方法を選択することによって、符号化対象画像に対する初期量子化パラメータを決定する。
【選択図】 図1PROBLEM TO BE SOLVED: To adaptively switch an initial quantization parameter determination method according to a scene.
When a change amount of an image is equal to or greater than a predetermined threshold, a first method for determining an initial quantization parameter by predicting a generated code amount from information of an original image of an encoding target image is selected. Initial quantization for an encoding target image by selecting a second method for predicting a generated code amount of an encoding target image from an encoded image and determining an initial quantization parameter when less than a predetermined threshold Determine the parameters.
[Selection] Figure 1
Description
本発明は、画像符号化装置に関し、特に量子化制御の技術に関する。 The present invention relates to an image encoding device, and more particularly to a quantization control technique.
動画像データの高能率符号化方式として、MPEG(Moving Picture Experts Group)−2が知られている。近年、MPEG−2よりも高圧縮を実現する符号化方式として、ITU−T(国際電気通信連合 電気通信標準化部門)とISO(国際標準化機構)によりH.264/MPEG−4 part10が標準化された。H.264/MPEG−4 part10(以下、H.264と称す)では、イントラ予測符号化やインター予測符号化などに加え、適応的な符号量制御を行うことによって、画質の低下を防止しつつ高圧縮を可能にしている。
MPEG (Moving Picture Experts Group) -2 is known as a high-efficiency encoding method for moving image data. In recent years, H.264 has been developed by ITU-T (International Telecommunication Union Telecommunication Standardization Sector) and ISO (International Organization for Standardization) as an encoding method that achieves higher compression than MPEG-2. H.264 / MPEG-4
MPEG−2やH.264といった符号化方式で用いられる符号量制御方法として、Test Model 5(TM5)方式が知られている。TM5方式では、符号化される画像のタイプ(ピクチャタイプ)毎に、符号化済み画像から算出した量子化特性値が設定される。ピクチャタイプとは、画面内符号化ピクチャ(Iピクチャ)、順方向予測符号化ピクチャ(Pピクチャ)、双方向予測符号化ピクチャ(Bピクチャ)である。例えば符号化対象ピクチャがIピクチャの場合、符号化済みのIピクチャの符号化結果に基づいて、符号化対象のIピクチャの量子化特性値が設定されることになる。このように、符号化済み画像から符号化対象画像の発生符号量を予測して量子化パラメータを決定することを、本明細書では「フィードバック方式」と称す。なお、TM5方式の詳細については、特許文献1に開示がある。 MPEG-2 and H.264 As a code amount control method used in an encoding method such as H.264, the Test Model 5 (TM5) method is known. In the TM5 system, a quantization characteristic value calculated from an encoded image is set for each type of image to be encoded (picture type). Picture types are intra-picture coded pictures (I pictures), forward predictive coded pictures (P pictures), and bi-directional predictive coded pictures (B pictures). For example, when the encoding target picture is an I picture, the quantization characteristic value of the encoding target I picture is set based on the encoding result of the encoded I picture. In this specification, the determination of the quantization parameter by predicting the generated code amount of the encoding target image from the encoded image is referred to as a “feedback method”. Details of the TM5 method are disclosed in Patent Document 1.
このようなフィードバック方式を用いた発生符号量予測に基づいて、符号化対象画像の量子化特性値である初期量子化パラメータを決定する場合、過去の符号化済みの画像を基に発生符号量の予測を行うために、次のような状況で不都合が生じる。例えば、動きの激しいシーンなど、符号化済み画像から絵柄が大きく変化している状況や、シーンチェンジが行われた状況のときである。このような状況のときには、発生符号量の予測の精度が低下し、符号量配分が正確にできなくなり、結果として符号化効率が低下するという問題が生じる。 When determining the initial quantization parameter that is the quantization characteristic value of the encoding target image based on the prediction of the generated code amount using such a feedback method, the generated code amount is determined based on the past encoded image. In order to make a prediction, inconvenience occurs in the following situation. For example, this is a situation in which a picture has changed greatly from an encoded image, such as a scene with intense movement, or a scene change has been performed. In such a situation, the accuracy of prediction of the generated code amount is lowered, and the code amount cannot be accurately distributed, resulting in a problem that coding efficiency is lowered.
一方、上記フィードバック方式とは異なる符号量制御方法に関する提案として、特許文献2が知られている。特許文献2に記載された方法は、原画に対して詳細な動きベクトルを求める前段で、縮小画像を用いた精度の粗い動きベクトル算出を行う。そして、縮小予測ブロックと、参照ブロック間の整合度を統計解析して、その統計解析結果を符号量割り当て制御に用いるというものである。このように、符号化対象画像の原画の情報から発生符号量を予測して量子化パラメータを決定することを、本明細書では「フィードフォワード方式」と称す。
On the other hand,
上記のフィードフォワード方式による符号量制御方法ならば、動きの激しいシーンやシーンチェンジが行われた状況では、フィードバック方式により初期量子化パラメータを決定する場合に比べて、符号量見積もりの精度を上げることが可能である。 With the above-mentioned code amount control method using the feed-forward method, the accuracy of code amount estimation can be improved in situations where there is intense motion or scene changes compared to when the initial quantization parameter is determined by the feedback method. Is possible.
しかしながら、逆に動きの少ないシーンでは、画像間の差分が小さく関連性が高いために、符号化済み画像のデータを用いて初期量子化パラメータを決めるフィードバック方式のほうが、精度が高くなることが知られている。 However, for scenes with little motion, the difference between images is small and the relevance is high, so it is known that the feedback method that determines the initial quantization parameter using encoded image data is more accurate. It has been.
フィードバック方式(FB方式)とフィードフォワード方式(FF方式)の比較結果を図で示すと、図4のようになる。前述したように、フィードバック方式は、符号化対象画像に時間的に近い符号化済み画像のデータを用いて初期量子化パラメータを求めるために、急激なシーンの変化には弱いが、シーンの変化が少なく画像間の関連性が高い場合には、予測精度等の点で評価が高い。一方、フィードフォワード方式は、画像1枚ごとに符号量制御を行うものであるため、シーンの変化に関係なく一定の評価が得られるが、特にシーンの変化が少ない場合には、フィードバック方式の予測精度が高まるため、フィードバック方式よりも評価が下回る。 FIG. 4 shows a comparison result between the feedback method (FB method) and the feedforward method (FF method). As described above, the feedback method uses the encoded image data that is temporally close to the encoding target image to obtain the initial quantization parameter. When there is little relevance between images, the evaluation is high in terms of prediction accuracy and the like. On the other hand, since the feed-forward method performs code amount control for each image, a constant evaluation can be obtained regardless of scene changes. Because accuracy increases, evaluation is lower than feedback method.
このように、符号化対象画像により、フィードバック方式による初期量子化パラメータ決定方法と、フィードフォワード方式による初期量子化パラメータ決定方法とで、一長一短となってしまうという問題がある。 As described above, there is a problem that the initial quantization parameter determination method based on the feedback method and the initial quantization parameter determination method based on the feedforward method are disadvantageous depending on the encoding target image.
したがって、本発明の目的は、シーンに応じて初期量子化パラメータ決定手法を適応的に切り替えることによって、好適な量子化制御を行うことにある。 Accordingly, an object of the present invention is to perform suitable quantization control by adaptively switching the initial quantization parameter determination method according to the scene.
上記目的を達成するために、本発明の画像符号化装置は、動画像を符号化する画像符号化装置であって、前記動画像に含まれる符号化対象画像のデータを量子化する量子化手段と、前記符号化対象画像の原画の情報から発生符号量を予測して初期量子化パラメータを決定する第1の方法と、符号化済みの画像から前記符号化対象画像の発生符号量を予測して初期量子化パラメータを決定する第2の方法とを選択的に実行し、決定された初期量子化パラメータによって前記量子化手段における量子化を制御する量子化制御手段と、前記符号化対象画像と、所定の符号化済み画像との間の画像変化量を算出する演算手段とを備え、前記量子化制御手段は、前記演算手段により算出された画像変化量が所定の閾値以上の場合に前記第1の方法を選択し、前記演算手段により算出された画像変化量が前記所定の閾値未満の場合に前記第2の方法を選択することによって、前記符号化対象画像に対する初期量子化パラメータを決定することを特徴とする。 In order to achieve the above object, an image encoding apparatus according to the present invention is an image encoding apparatus that encodes a moving image, and a quantization unit that quantizes data of an encoding target image included in the moving image A first method for predicting a generated code amount from information on an original image of the encoding target image and determining an initial quantization parameter; and a generated code amount of the encoding target image from a coded image And a second control method for determining an initial quantization parameter selectively, a quantization control means for controlling the quantization in the quantization means according to the determined initial quantization parameter, the encoding target image, Calculating means for calculating an image change amount between a predetermined encoded image and the quantization control means when the image change amount calculated by the calculation means is greater than or equal to a predetermined threshold value. Select one method By image change amount calculated to select the second method in the case of less than the predetermined threshold value by said calculating means, and determining an initial quantization parameter for the encoding target image.
本発明によれば、シーンに応じて初期量子化パラメータ決定手法を適応的に切り替えることによって、好適な量子化制御を行うことができる。 According to the present invention, it is possible to perform suitable quantization control by adaptively switching the initial quantization parameter determination method according to the scene.
以下、図面を参照しながら、本発明の実施の形態を詳細に説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
図1は、本発明の実施例1に係る画像符号化装置100の概略構成を示すブロック図である。画像符号化装置100は、デジタルビデオカメラ等に搭載され、撮像された画像データを圧縮符号化する画像符号化装置として適用可能である。また、画像符号化装置100は、H.264符号化方式に対応し、画面内予測符号化(イントラ予測符号化)や画面間予測符号化(インター予測符号化)に加え、適応的な符号量制御(量子化制御)を行うための構成を備える。画像符号化装置100の構成を図1のブロック図を参照しながら以下に説明する。
FIG. 1 is a block diagram illustrating a schematic configuration of an
画像符号化装置100に入力される入力画像データは、主に不図示のカメラ等で撮像された動画像である。画像符号化装置100は、当該動画像を構成する画面(フレーム)毎に符号化処理する。入力画像データは、差分計算部101、動き探索部114、縮小画像生成部112にそれぞれ供給される。差分計算部101は、画像符号化装置100への入力画像データと、後述する予測画像生成部107により生成された予測画像データとの差分値を算出する。当該差分値は、画像残差データである。
The input image data input to the
次に、直交変換部102は、差分計算部101より出力された画像残差データを入力し、画素ブロック単位で離散コサイン変換(DCT:Discrete Cosine Transform)による直交変換処理を行い、DCT係数を出力する。なお、DCTは8×8画素又は4×4画素ブロック単位で行われる。量子化部103は、直交変換部102より出力されたDCT係数、及び、後述する量子化パラメータ制御部115より出力された量子化パラメータとに基づいて、量子化処理を行う。次に、エントロピー符号化部104は、量子化部103より出力された量子化後のデータに対して、2値化処理および算術符号化処理を行い、符号化データを生成し、出力する。エントロピー符号化部104における発生符号量の情報は、後述する量子化パラメータ制御部115に供給される。
Next, the orthogonal transform unit 102 receives the image residual data output from the difference calculation unit 101, performs orthogonal transform processing by discrete cosine transform (DCT) in units of pixel blocks, and outputs DCT coefficients. To do. DCT is performed in units of 8 × 8 pixels or 4 × 4 pixel blocks. The
一方、量子化部103より出力される量子化後のデータは、逆量子化部105へも出力される。こちらは予測画像データの生成に使用される。逆量子化部105は、入力されたデータについて逆量子化を行い、逆直交変換部106は、逆量子化されたデータに対して逆離散コサイン変換による逆直交変換処理を行って、復元された画像データを出力する。
On the other hand, the quantized data output from the
次に、加算器108は、逆直交変換部106より出力される画像データに、後述する予測画像生成部107より出力される予測画像データを加算して、加算後のデータを、メモリA110、及び、デブロッキングフィルタ処理部109へ出力する。加算後のデータが、いわゆるローカルデコード画像データである。
Next, the adder 108 adds the predicted image data output from the predicted
デブロッキングフィルタ処理部109は、ローカルデコード画像データに含まれる符号化ブロックの境界部の平滑化処理を行って、デブロッキングフィルタ処理後の画像データをメモリB111へ出力する。ここで、メモリA110は、デブロッキングフィルタ処理前の画像データを格納し、メモリB111は、デブロッキングフィルタ処理後の画像データを格納するものである。 The deblocking filter processing unit 109 performs smoothing processing on the boundary portion of the encoded block included in the local decoded image data, and outputs the image data after the deblocking filter processing to the memory B111. Here, the memory A110 stores image data before the deblocking filter processing, and the memory B111 stores image data after the deblocking filter processing.
縮小画像生成部112は、画像符号化装置100に入力される入力画像データに含まれる符号化対象画像に対して、複数画素の平均値で1画素を構成することによる縮小方法や、画素を間引くことによる縮小方法などにより、符号化対象画像の縮小画像を生成する。次に、プレ動き探索部113は、縮小画像生成部112より出力された縮小画像データを用いて、複数のフレームの比較によってブロック毎のおおよその動きベクトルを算出する。ここで、おおよその動きベクトルとは、画面の広域動きベクトル(グローバルベクトル)とも呼ばれている。また、プレ動き探索部113は、差分絶対値和算出部(SAD算出部)116を含み、入力画像のうち符号化対象の現画像に対して、近接する他の画像との間で差分絶対値和(SAD:Sum of Absolute Difference)を演算する。そして、演算によって算出されたSAD値の情報を量子化パラメータ制御部115へ供給する。
The reduced
次に、動き探索部114は、画像符号化装置100に入力される入力画像データ及び、メモリA110とメモリB111に格納されている画像データを用いて、予測画像の予測方法を決定する。さらに、動き探索部114は、プレ動き探索部113より出力された動きベクトルを参照し、より詳細な動き探索を行って、インター予測符号化時の動き補償予測に係る動きベクトルを算出する。
Next, the motion search unit 114 determines a prediction method of the predicted image using the input image data input to the
動き探索部114の動作を具体的に以下に記載する。イントラ予測を行う際は、入力画像データと、メモリA110に格納されているデブロッキングフィルタ処理前の画像データとを用いて、所定の画素ブロック(16×16画素、8×8画素、4×4画素、等)の単位で、所定の予測モード毎の符号化効率を求める。一方、インター予測を行う際は、入力画像データと、メモリB111に格納されているデブロッキングフィルタ処理後の画像データとを用いて、符号化効率を求める。インター予測時における参照画像の探索の際は、プレ動き探索部113より出力された動きベクトルを用いて、当該動きベクトルの周辺を詳細に探索することで、全画像領域を探索することのない効率的な処理を実現している。そして、求めた符号化効率が最適となる予測方法を決定する。インター予測の場合は、さらに動きベクトルを算出して出力する。なお、入力画像が、イントラ予測符号化されることが前提のIピクチャの場合には、イントラ予測のみを採用し、その他のピクチャ(Pピクチャ又はBピクチャ)の場合には、イントラ予測及びインター予測のうち、最適な符号化効率となる予測方法を選択できる。このように動き探索部114は、符号化効率の最適な予測方法を選択し、イントラ予測モードや動きベクトルといった符号化パラメータを出力する。 The operation of the motion search unit 114 will be specifically described below. When performing intra prediction, a predetermined pixel block (16 × 16 pixels, 8 × 8 pixels, 4 × 4) is used by using input image data and image data before deblocking filter processing stored in the memory A110. The encoding efficiency for each predetermined prediction mode is obtained in units of pixels. On the other hand, when performing inter prediction, encoding efficiency is calculated | required using input image data and the image data after the deblocking filter process stored in memory B111. When searching for a reference image at the time of inter prediction, the motion vector output from the pre-motion search unit 113 is used to search in detail around the motion vector so that the entire image area is not searched for. Realize processing. And the prediction method with which the calculated | required encoding efficiency becomes optimal is determined. In the case of inter prediction, a motion vector is further calculated and output. In addition, when the input picture is an I picture on the assumption that intra prediction coding is performed, only intra prediction is adopted, and when the input picture is another picture (P picture or B picture), intra prediction and inter prediction are used. Among them, it is possible to select a prediction method that provides optimum coding efficiency. In this way, the motion search unit 114 selects a prediction method with the best coding efficiency, and outputs coding parameters such as an intra prediction mode and a motion vector.
次に、予測画像生成部107は、動き探索部114から出力された予測方法と符号化パラメータ、及び、メモリA110またはメモリB111に格納された画像データを用いて、予測画像データを生成する。予測画像データは、前述したように差分計算部101及び加算器108に供給される。
Next, the predicted
ここで、量子化パラメータ制御部115の処理について説明する。量子化パラメータ制御部115は、フィードフォワード方式とフィードバック方式を選択的に実行する。また、量子化パラメータ制御部115は、少なくとも数フレーム相当分のSADの値を記憶し、SADの差分値を演算する構成を備えている。そして、量子化パラメータ制御部115は、プレ動き探索部113より出力される符号化対象画像(現画像)に対するSADの値と、記憶された当該符号化対象画像と同じピクチャタイプの符号化済み画像のSADの値との差分値を算出して、画像変化量を求める。 Here, the processing of the quantization parameter control unit 115 will be described. The quantization parameter control unit 115 selectively executes a feedforward method and a feedback method. Further, the quantization parameter control unit 115 has a configuration for storing SAD values corresponding to at least several frames and calculating a difference value of SAD. Then, the quantization parameter control unit 115 encodes the SAD value for the encoding target image (current image) output from the pre-motion search unit 113 and the encoded image having the same picture type as the stored encoding target image. A difference value from the SAD value is calculated to obtain an image change amount.
そして、算出された画像変化量が、所定の閾値以上あるか否かを判定する。当該画像変化量が、閾値以上であれば、量子化パラメータ制御部115は、フィードフォワード方式により符号化対象画像に対する初期量子化パラメータを決定する。フィードフォワード方式とは、原画の情報から発生符号量を予測して量子化パラメータを決定する方法(第1の方法)である。当該フィードフォワード方式では、プレ動き探索部113にて算出されたSADの値から統計化された、量子化パラメータ毎の予測符号量を示す所定のテーブルを用いる。すなわち、目標符号量に最も近似な予測符号量を示す量子化パラメータをフィードフォワード方式における初期量子化パラメータとする。 Then, it is determined whether or not the calculated image change amount is equal to or greater than a predetermined threshold. If the image change amount is equal to or greater than the threshold, the quantization parameter control unit 115 determines an initial quantization parameter for the encoding target image by a feedforward method. The feedforward method is a method (first method) for determining a quantization parameter by predicting a generated code amount from information of an original picture. In the feedforward method, a predetermined table indicating the predicted code amount for each quantization parameter, which is statistically calculated from the SAD value calculated by the pre-motion search unit 113, is used. That is, the quantization parameter indicating the predicted code amount that is the closest to the target code amount is set as the initial quantization parameter in the feedforward method.
一方、当該画像変化量が、閾値未満であれば、量子化パラメータ制御部115は、フィードバック方式により符号化対象画像に対する初期量子化パラメータを決定する。フィードバック方式とは、符号化済み画像から符号化対象画像の発生符号量を予測して量子化パラメータを決定する方法(第2の方法)である。当該フィードバック方式では、符号化対象画像と同じピクチャタイプの符号化済み画像の平均量子化パラメータを初期量子化パラメータとする。 On the other hand, if the image change amount is less than the threshold, the quantization parameter control unit 115 determines an initial quantization parameter for the encoding target image by a feedback method. The feedback method is a method (second method) for determining a quantization parameter by predicting a generated code amount of an encoding target image from an encoded image. In the feedback scheme, the average quantization parameter of an encoded image of the same picture type as the encoding target image is used as the initial quantization parameter.
以上により、量子化パラメータ制御部115は、SADの値に基づく画像変化量に応じて適応的に初期量子化パラメータ決定手法を切り替え、決定された初期量子化パラメータを量子化部103へ出力する。その後、量子化パラメータ制御部115は、予め設定される目標符号量と、エントロピー符号化部104で実際に発生する符号量の差分値を観察する。そして、差分値を観察しながら、符号化対象画像に対する発生符号量を目標符号量に近づけるように、量子化パラメータを変化させることによる量子化制御を行う。
As described above, the quantization parameter control unit 115 adaptively switches the initial quantization parameter determination method according to the image change amount based on the SAD value, and outputs the determined initial quantization parameter to the
次に、量子化パラメータ制御部115における制御方法について、図2のフローチャートを用いて説明する。図2は、初期量子化パラメータ決定方法を示すフローチャートである。 Next, a control method in the quantization parameter control unit 115 will be described with reference to the flowchart of FIG. FIG. 2 is a flowchart showing an initial quantization parameter determination method.
ステップS201において、量子化パラメータ制御部115は、符号化対象画像のSADの値と符号化対象画像と同じピクチャタイプの符号化済み画像のSADの値との差分絶対値を演算する。当該差分絶対値がシーンの画像変化量を表す値となる。次に、ステップS202において、量子化パラメータ制御部115は、S201で演算された差分絶対値が所定の閾値以上か否かを判定する。S202にて、差分絶対値が閾値未満であると判定されれば、フローはフィードバック方式による初期量子化パラメータ決定方法を実行するステップS203へ進む。一方、S202にて、差分絶対値が閾値以上であると判定されれば、フローはフィードフォワード方式による初期量子化パラメータ決定方法を実行するステップS204へ進む。 In step S201, the quantization parameter control unit 115 calculates the absolute difference between the SAD value of the encoding target image and the SAD value of an encoded image of the same picture type as the encoding target image. The absolute difference value is a value representing the image change amount of the scene. Next, in step S202, the quantization parameter control unit 115 determines whether or not the absolute difference value calculated in S201 is equal to or greater than a predetermined threshold value. If it is determined in S202 that the absolute difference value is less than the threshold, the flow proceeds to step S203 for executing the initial quantization parameter determination method by the feedback method. On the other hand, if it is determined in S202 that the difference absolute value is greater than or equal to the threshold value, the flow proceeds to step S204 for executing the initial quantization parameter determination method by the feedforward method.
S203において、量子化パラメータ制御部115は、符号化済みの同一ピクチャタイプの画像の平均量子化パラメータを、初期量子化パラメータに決定する。また、S204において、量子化パラメータ制御部115は、符号化対象画像のSAD値に基づいて、統計的結果より得られたテーブルより、目標符号量に最も近似な値を示す予測符号量を選択し、当該予測符号量に対応した量子化パラメータを選択する。そして、S205において、量子化パラメータ制御部115は、S204で選択した量子化パラメータを初期量子化パラメータに決定する。 In S203, the quantization parameter control unit 115 determines the average quantization parameter of the encoded image of the same picture type as the initial quantization parameter. Further, in S204, the quantization parameter control unit 115 selects a predicted code amount indicating a value closest to the target code amount from the table obtained from the statistical result based on the SAD value of the encoding target image. Then, a quantization parameter corresponding to the prediction code amount is selected. In step S205, the quantization parameter control unit 115 determines the quantization parameter selected in step S204 as an initial quantization parameter.
上記実施例では、SADを演算して画像変化量を判定する構成を説明したが、SADの値の替わりに、例えばSATD(Sum of Absolute Transformed Difference)の演算結果を指標として用いるように変形しても良い。 In the above-described embodiment, the configuration in which the image change amount is determined by calculating the SAD has been described. However, instead of the value of the SAD, for example, the calculation result of SATD (Sum of Absolute Transformed Difference) is used as an index. Also good.
また、上記実施例では、ピクチャのタイプに関わらず本発明を適用しているが、符号化対象画像がIピクチャの場合のみに適用しても良いものとする。 In the above embodiment, the present invention is applied regardless of the picture type. However, the present invention may be applied only when the encoding target image is an I picture.
以上のように、本実施例の画像符号化装置によれば、SADの値の変化によって判定される画像変化量(シーンの連続性)に応じて初期量子化パラメータ決定手法を適応的に切り替えることによって、好適な量子化制御を行うことができる。 As described above, according to the image encoding device of the present embodiment, the initial quantization parameter determination method is adaptively switched according to the image change amount (scene continuity) determined by the change in the SAD value. Thus, suitable quantization control can be performed.
実施例1では、画像変化量を縮小画像におけるSADの差分情報から求める構成について説明したが、実施例2では、画像変化量を分散値の差分情報から求める構成について説明する。図3は、本発明の実施例2に係る画像符号化装置300の概略構成を示すブロック図である。画像符号化装置300の構成を図3のブロック図を参照しながら以下に説明する。なお、図3において、図1と同じ符号を付したブロックは実施例1で記述した説明と重複するので、詳細な説明は省略する。以下では主に図1と異なるブロックの構成について詳細に説明する。 In the first embodiment, the configuration for obtaining the image change amount from the difference information of the SAD in the reduced image has been described. In the second embodiment, the configuration for obtaining the image change amount from the difference information of the variance value will be described. FIG. 3 is a block diagram illustrating a schematic configuration of an image encoding device 300 according to the second embodiment of the present invention. The configuration of the image encoding device 300 will be described below with reference to the block diagram of FIG. In FIG. 3, blocks denoted by the same reference numerals as those in FIG. 1 overlap with those described in the first embodiment, and thus detailed description thereof is omitted. In the following, the configuration of blocks different from FIG. 1 will be mainly described in detail.
分散値算出部301は、縮小画像生成部112より出力される縮小画像データを取得して、符号化対象画像(現画像)の分散値を算出する。ここで分散値とは、平均値と各データの差分値を2乗した平均値であり、画素値の散らばり具合を表す。分散値が高いほど、画素値の散らばり具合が大きく、画素の輝度変化が激しいことを示す。人間の視覚特性として、輝度変化の激しい画像ほど、画像劣化が目立たないということが知られている。そこで、分散値に基づいて、画像ブロック毎の符号化の難易度を求めるような処理が一般的に行われている。画像符号化装置300においては、分散値算出部301で算出された分散値の情報が、量子化パラメータ制御部115に供給される。
The variance value calculation unit 301 acquires the reduced image data output from the reduced
次に、量子化パラメータ制御部115の処理について説明する。量子化パラメータ制御部115は、フィードフォワード方式とフィードバック方式を選択的に実行する。また、量子化パラメータ制御部115は、少なくとも数フレーム相当分の分散値を記憶し、分散値の差分値を演算する構成を備えている。そして、量子化パラメータ制御部115は、プレ動き探索部113より出力される符号化対象画像(現画像)に対する分散値と、記憶された当該符号化対象画像と同じピクチャタイプの符号化済み画像の分散値との差分値を算出して、画像変化量を求める。 Next, processing of the quantization parameter control unit 115 will be described. The quantization parameter control unit 115 selectively executes a feedforward method and a feedback method. Further, the quantization parameter control unit 115 has a configuration for storing a dispersion value corresponding to at least several frames and calculating a difference value of the dispersion values. Then, the quantization parameter control unit 115 outputs the variance value for the encoding target image (current image) output from the pre-motion search unit 113 and the encoded image of the same picture type as the stored encoding target image. A difference value from the variance value is calculated to obtain an image change amount.
そして、算出された画像変化量が、所定の閾値以上あるか否かを判定する。当該画像変化量が、閾値以上であれば、量子化パラメータ制御部115は、フィードフォワード方式により符号化対象画像に対する初期量子化パラメータを決定する。フィードフォワード方式では、プレ動き探索部113にて算出された分散値から統計化された、量子化パラメータ毎の予測符号量を示す所定のテーブルを用いる。すなわち、目標符号量に最も近似な予測符号量を示す量子化パラメータをフィードフォワード方式における初期量子化パラメータとする。 Then, it is determined whether or not the calculated image change amount is equal to or greater than a predetermined threshold. If the image change amount is equal to or greater than the threshold, the quantization parameter control unit 115 determines an initial quantization parameter for the encoding target image by a feedforward method. In the feedforward method, a predetermined table indicating the prediction code amount for each quantization parameter, which is statistically calculated from the variance value calculated by the pre-motion search unit 113, is used. That is, the quantization parameter indicating the predicted code amount that is the closest to the target code amount is set as the initial quantization parameter in the feedforward method.
一方、当該画像変化量が、閾値未満であれば、量子化パラメータ制御部115は、フィードバック方式により符号化対象画像に対する初期量子化パラメータを決定する。フィードバック方式では、符号化対象画像と同じピクチャタイプの符号化済み画像の平均量子化パラメータを初期量子化パラメータとする。 On the other hand, if the image change amount is less than the threshold, the quantization parameter control unit 115 determines an initial quantization parameter for the encoding target image by a feedback method. In the feedback method, an average quantization parameter of an encoded image of the same picture type as that of the encoding target image is used as an initial quantization parameter.
以上により、量子化パラメータ制御部115は、分散値に基づく画像変化量に応じて適応的に初期量子化パラメータ決定手法を切り替え、決定された初期量子化パラメータを量子化部103へ出力する。その後、量子化パラメータ制御部115は、予め設定される目標符号量と、エントロピー符号化部104で実際に発生する符号量の差分値を観察する。そして、差分値を観察しながら、符号化対象画像に対する発生符号量を目標符号量に近づけるように、量子化パラメータを変化させることによる量子化制御を行う。
As described above, the quantization parameter control unit 115 adaptively switches the initial quantization parameter determination method according to the image change amount based on the dispersion value, and outputs the determined initial quantization parameter to the
以上のように、本実施例の画像符号化装置によれば、分散値の変化によって判定される画像変化量(シーンの連続性)に応じて初期量子化パラメータ決定手法を適応的に切り替えることによって、好適な量子化制御を行うことができる。 As described above, according to the image coding apparatus of the present embodiment, the initial quantization parameter determination method is adaptively switched according to the image change amount (scene continuity) determined by the change in the variance value. Therefore, suitable quantization control can be performed.
100 画像符号化装置
101 差分計算部
102 直交変換部
103 量子化部
104 エントロピー符号化部
105 逆量子化部
106 逆直交変換部
107 予測画像生成部
108 加算器
109 デブロッキングフィルタ処理部
110 メモリA
111 メモリB
112 縮小画像生成部
113 プレ動き探索部
114 動き探索部
115 量子化パラメータ制御部
116 SAD算出部
301 分散値算出部
DESCRIPTION OF
111 memory B
112 reduced image generation unit 113 pre-motion search unit 114 motion search unit 115 quantization
Claims (3)
前記動画像に含まれる符号化対象画像のデータを量子化する量子化手段と、
前記符号化対象画像の原画の情報から発生符号量を予測して初期量子化パラメータを決定する第1の方法と、符号化済みの画像から前記符号化対象画像の発生符号量を予測して初期量子化パラメータを決定する第2の方法とを選択的に実行し、決定された初期量子化パラメータによって前記量子化手段における量子化を制御する量子化制御手段と、
前記符号化対象画像と、所定の符号化済み画像との間の画像変化量を算出する演算手段とを備え、
前記量子化制御手段は、前記演算手段により算出された画像変化量が所定の閾値以上の場合に前記第1の方法を選択し、前記演算手段により算出された画像変化量が前記所定の閾値未満の場合に前記第2の方法を選択することによって、前記符号化対象画像に対する初期量子化パラメータを決定することを特徴とする画像符号化装置。 An image encoding device for encoding a moving image,
Quantization means for quantizing data of an encoding target image included in the moving image;
A first method for predicting a generated code amount from information of an original image of the encoding target image and determining an initial quantization parameter; and an initial value by predicting a generated code amount of the encoding target image from an encoded image A quantization control means for selectively executing a second method for determining a quantization parameter, and controlling quantization in the quantization means according to the determined initial quantization parameter;
A calculation means for calculating an image change amount between the encoding target image and a predetermined encoded image;
The quantization control unit selects the first method when the image change amount calculated by the calculation unit is equal to or greater than a predetermined threshold, and the image change amount calculated by the calculation unit is less than the predetermined threshold. In this case, an initial quantization parameter for the encoding target image is determined by selecting the second method.
前記動き探索手段に供給される前記符号化対象画像の縮小画像を生成する縮小画像生成手段と、
前記縮小画像生成手段によって生成された前記符号化対象画像の縮小画像と、他の画像の縮小画像との間で差分絶対値和を算出する差分絶対値和算出手段とをさらに備え、
前記演算手段は、前記差分絶対値和算出手段によって算出された差分絶対値和の値の情報を取得し、前記符号化対象画像と、前記所定の符号化済み画像との間の差分絶対値和の差分値を演算することによって前記画像変化量を算出することを特徴とする請求項1に記載の画像符号化装置。 Motion search means for performing motion search on the encoding target image;
Reduced image generation means for generating a reduced image of the encoding target image supplied to the motion search means;
A difference absolute value sum calculating means for calculating a sum of absolute differences between a reduced image of the encoding target image generated by the reduced image generating means and a reduced image of another image;
The calculation means acquires information on the value of the difference absolute value sum calculated by the difference absolute value sum calculation means, and calculates the difference absolute value sum between the encoding target image and the predetermined encoded image. The image encoding apparatus according to claim 1, wherein the image change amount is calculated by calculating a difference value between the image change amount and the image change amount.
前記動き探索手段に供給される前記符号化対象画像の縮小画像を生成する縮小画像生成手段と、
前記縮小画像生成手段によって生成された前記符号化対象画像の縮小画像から分散値を算出する分散値算出手段とをさらに備え、
前記演算手段は、前記分散値算出手段によって算出された分散値の情報を取得し、前記符号化対象画像と、前記所定の符号化済み画像との間の分散値の差分値を演算することによって前記画像変化量を算出することを特徴とする請求項1に記載の画像符号化装置。 Motion search means for performing motion search on the encoding target image;
Reduced image generation means for generating a reduced image of the encoding target image supplied to the motion search means;
A variance value calculating means for calculating a variance value from the reduced image of the encoding target image generated by the reduced image generating means;
The calculation means obtains information on the variance value calculated by the variance value calculation means, and calculates the difference value of the variance value between the encoding target image and the predetermined encoded image. The image coding apparatus according to claim 1, wherein the image change amount is calculated.
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Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2013088721A1 (en) | 2011-12-13 | 2013-06-20 | 株式会社Jvcケンウッド | Video coding device, video coding method, video coding program, video decoding device, video decoding method, and video decoding program |
| JP2013128189A (en) * | 2011-12-19 | 2013-06-27 | Canon Inc | Image encoder |
| US9667986B2 (en) | 2011-12-21 | 2017-05-30 | JVC Kenwood Corporation | Moving picture coding device, moving picture coding method, and moving picture coding program, and moving picture decoding device, moving picture decoding method, and moving picture decoding program |
| CN108259907A (en) * | 2011-11-04 | 2018-07-06 | 英孚布瑞智有限私人贸易公司 | Image decoding apparatus |
| US10063874B2 (en) | 2012-03-28 | 2018-08-28 | JVC Kenwood Corporation | Picture coding device, picture coding method, and picture coding program, and picture decoding device, picture decoding method, and picture decoding program |
Citations (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH06133305A (en) * | 1992-09-07 | 1994-05-13 | Fujitsu Ltd | Image data coding method, image data coding apparatus using the method, image data restoration method, image data restoration apparatus using the method, scene change detection method, scene change detection apparatus using the method, scene change recording Device and scene change recording / reproducing device of image data |
| JPH09284770A (en) * | 1996-04-13 | 1997-10-31 | Sony Corp | Image coding device and method |
| JPH1075454A (en) * | 1996-08-31 | 1998-03-17 | Sony Corp | Moving image discriminating apparatus and method |
| JP2000078588A (en) * | 1998-08-31 | 2000-03-14 | Sharp Corp | Moving picture encoding device |
| JP2002247584A (en) * | 2001-02-15 | 2002-08-30 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | Image encoding method and apparatus, image encoding processing program, and recording medium for the program |
| JP2007124586A (en) * | 2005-10-31 | 2007-05-17 | Fujitsu Ltd | Moving picture coding apparatus and moving picture coding program |
| JP2008219141A (en) * | 2007-02-28 | 2008-09-18 | Sanyo Electric Co Ltd | Motion vector detector, image encoder and imaging apparatus employing the same |
-
2009
- 2009-10-26 JP JP2009245810A patent/JP5649296B2/en not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH06133305A (en) * | 1992-09-07 | 1994-05-13 | Fujitsu Ltd | Image data coding method, image data coding apparatus using the method, image data restoration method, image data restoration apparatus using the method, scene change detection method, scene change detection apparatus using the method, scene change recording Device and scene change recording / reproducing device of image data |
| JPH09284770A (en) * | 1996-04-13 | 1997-10-31 | Sony Corp | Image coding device and method |
| JPH1075454A (en) * | 1996-08-31 | 1998-03-17 | Sony Corp | Moving image discriminating apparatus and method |
| JP2000078588A (en) * | 1998-08-31 | 2000-03-14 | Sharp Corp | Moving picture encoding device |
| JP2002247584A (en) * | 2001-02-15 | 2002-08-30 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | Image encoding method and apparatus, image encoding processing program, and recording medium for the program |
| JP2007124586A (en) * | 2005-10-31 | 2007-05-17 | Fujitsu Ltd | Moving picture coding apparatus and moving picture coding program |
| JP2008219141A (en) * | 2007-02-28 | 2008-09-18 | Sanyo Electric Co Ltd | Motion vector detector, image encoder and imaging apparatus employing the same |
Cited By (29)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN108495133B (en) * | 2011-11-04 | 2021-06-18 | 英孚布瑞智有限私人贸易公司 | Methods for deriving quantization parameters |
| CN108259907A (en) * | 2011-11-04 | 2018-07-06 | 英孚布瑞智有限私人贸易公司 | Image decoding apparatus |
| CN108495133A (en) * | 2011-11-04 | 2018-09-04 | 英孚布瑞智有限私人贸易公司 | The method for deriving quantization parameter |
| EP3249926A1 (en) | 2011-12-13 | 2017-11-29 | JVC Kenwood Corporation | Video decoding device, video decoding method, and video decoding program |
| US9877027B2 (en) | 2011-12-13 | 2018-01-23 | JVC Kenwood Corporation | Moving picture coding device, moving picture coding method, and moving picture coding program, and moving picture decoding device, moviing picture decoding method, and moving picture decoding program |
| US9667989B2 (en) | 2011-12-13 | 2017-05-30 | JVC Kenwood Corporation | Moving picture coding device, moving picture coding method, and moving picture coding program, and moving picture decoding device, moving picture decoding method, and moving picture decoding program |
| US9661342B2 (en) | 2011-12-13 | 2017-05-23 | JVC Kenwood Corporation | Moving picture coding device, moving picture coding method, and moving picture coding program, and moving picture decoding device, moving picture decoding method, and moving picture decoding program |
| EP3754988A1 (en) | 2011-12-13 | 2020-12-23 | JVCKENWOOD Corporation | Video coding device, video coding method, video decoding device and video decoding method |
| CN105245891A (en) * | 2011-12-13 | 2016-01-13 | Jvc建伍株式会社 | Moving image decoder, moving image decoding method, receiving device and receiving method |
| US9872025B2 (en) | 2011-12-13 | 2018-01-16 | JVC Kenwood Corporation | Moving picture coding device, moving picture coding method, and moving picture coding program, and moving picture decoding device, moving picture decoding method, and moving picture decoding program |
| EP4221209A1 (en) | 2011-12-13 | 2023-08-02 | JVCKENWOOD Corporation | Video coding device, video coding method, video coding program, video decoding device, video decoding method, and video decoding program |
| US9894363B2 (en) | 2011-12-13 | 2018-02-13 | JVC Kenwood Corporation | Moving picture coding device, moving picture coding method, and moving picture coding program, and moving picture decoding device, moving picture decoding method, and moving picture decoding program |
| EP3416383A1 (en) | 2011-12-13 | 2018-12-19 | JVC KENWOOD Corporation | Video coding device, video coding method, video coding program, video decoding device, video decoding method, and video decoding program |
| EP3416384A1 (en) | 2011-12-13 | 2018-12-19 | JVC KENWOOD Corporation | Video coding device, video coding method, video coding program, video decoding device, video decoding method, and video decoding program |
| WO2013088721A1 (en) | 2011-12-13 | 2013-06-20 | 株式会社Jvcケンウッド | Video coding device, video coding method, video coding program, video decoding device, video decoding method, and video decoding program |
| EP3416385A1 (en) | 2011-12-13 | 2018-12-19 | JVC KENWOOD Corporation | Video coding device, video coding method, video coding program, video decoding device, video decoding method, and video decoding program |
| JP2013128189A (en) * | 2011-12-19 | 2013-06-27 | Canon Inc | Image encoder |
| US9936198B2 (en) | 2011-12-21 | 2018-04-03 | JVC Kenwood Corporation | Moving picture coding device, moving picture coding method, and moving picture coding program, and moving picture decoding device, moving picture decoding method, and moving picture decoding program |
| US9900600B2 (en) | 2011-12-21 | 2018-02-20 | JVC Kenwood Corporation | Moving picture coding device, moving picture coding method, and moving picture coding program, and moving picture decoding device, moving picture decoding method, and moving picture decoding program |
| US9894364B2 (en) | 2011-12-21 | 2018-02-13 | JVC Kenwood Corporation | Moving picture coding device, moving picture coding method, and moving picture coding program, and moving picture decoding device, moving picture decoding method, and moving picture decoding program |
| TWI603611B (en) * | 2011-12-21 | 2017-10-21 | Jvc Kenwood Corp | Motion picture encoding apparatus, motion picture encoding method, and recording medium for moving picture encoding program |
| US9743089B1 (en) | 2011-12-21 | 2017-08-22 | JVC Kenwood Corporation | Moving picture coding device, moving picture coding method, and moving picture coding program, and moving picture decoding device, moving picture decoding method, and moving picture decoding program |
| US9667986B2 (en) | 2011-12-21 | 2017-05-30 | JVC Kenwood Corporation | Moving picture coding device, moving picture coding method, and moving picture coding program, and moving picture decoding device, moving picture decoding method, and moving picture decoding program |
| US10063874B2 (en) | 2012-03-28 | 2018-08-28 | JVC Kenwood Corporation | Picture coding device, picture coding method, and picture coding program, and picture decoding device, picture decoding method, and picture decoding program |
| US10171829B2 (en) | 2012-03-28 | 2019-01-01 | JVC Kenwood Corporation | Picture encoding device and picture encoding method |
| US10244251B1 (en) | 2012-03-28 | 2019-03-26 | JVC Kenwood Corporation | Picture encoding device and picture encoding method |
| US10356434B2 (en) | 2012-03-28 | 2019-07-16 | JVC Kenwood Corporation | Picture encoding device and picture encoding method |
| US10499076B2 (en) | 2012-03-28 | 2019-12-03 | JVC Kenwood Corporation | Picture encoding device and picture encoding method |
| US10616594B2 (en) | 2012-03-28 | 2020-04-07 | Jvckenwood Corporation | Picture encoding device and picture encoding method |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
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