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JP2000023162A - 符号化装置及び符号化方法 - Google Patents

符号化装置及び符号化方法

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JP2000023162A
JP2000023162A JP18247398A JP18247398A JP2000023162A JP 2000023162 A JP2000023162 A JP 2000023162A JP 18247398 A JP18247398 A JP 18247398A JP 18247398 A JP18247398 A JP 18247398A JP 2000023162 A JP2000023162 A JP 2000023162A
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JP
Japan
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motion vector
circuit
data
code amount
pixels
Prior art date
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Pending
Application number
JP18247398A
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English (en)
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Kenji Uehara
健志 上原
Yoshihiro Murakami
芳弘 村上
Shigeto Funato
成人 船戸
Osamu Matsunaga
修 松永
Shigeo Fujishiro
茂夫 藤代
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Sony Corp
Original Assignee
Sony Corp
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 本発明は、符号化装置及び符号化方法に関
し、例えばＭＰＥＧのフォーマットにより映像信号を符
号化処理する場合に適用して、動きの激しい部分におけ
る画質劣化を従来に比して改善する。 【解決手段】 動きベクトルの符号量と、直交変換によ
る係数データの符号量とに基づいて、映像信号ＤＶの画
素数を変換して符号化処理する。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、符号化装置及び符
号化方法に関し、例えばＭＰＥＧ（Moving Picture Exp
erts Group）のフォーマットにより映像信号を符号化処
理する場合に適用することができる。本発明は、動きベ
クトルの符号量と、直交変換による係数データの符号量
とに基づいて、映像信号の画素数を変換して符号化処理
することにより、動きの激しい部分における画質劣化を
従来に比して改善する。
【０００２】
【従来の技術】従来、ＭＰＥＧのフォーマットによる符
号化装置においては、発生符号量に応じて量子化ステッ
プサイズ、プリフィルタの周波数特性を切り換えること
により、所望のビットレートにより映像信号をデータ圧
縮するようになされている。
【０００３】すなわち図２は、この種の符号化装置を示
すブロック図である。この符号化装置１において、プリ
フィルタ２は、所定フォーマットによるディジタルビデ
オ信号ＤＶを受け、レート制御回路３により設定された
周波数特性によりこのディジタルビデオ信号ＤＶを帯域
制限して出力する。
【０００４】画素数変換回路４は、プリフィルタ２より
出力されるディジタルビデオ信号ＤＶを間引きすること
により、このディジタルビデオ信号ＤＶによる画素数を
事前に設定された固定した画素数に変換して出力する。
【０００５】前処理回路５は、順次入力されるディジタ
ルビデオ信号ＤＶのピクチャーを符号化順に並び換え
る。さらに前処理回路５は、各ブロックにマクロブロッ
クを設定し、ラスタースキャンの順序で順次入力される
ディジタルビデオ信号ＤＶをブロックスキャンの順序で
出力する。
【０００６】減算器６は、この前処理回路５より出力さ
れる画像データを受け、動き補償回路７より出力される
画像データを減算して出力することにより、Ｉピクチャ
ーにおいては、前処理回路５より出力される画像データ
を直接続くディスクリートコサイン変換回路（ＤＣＴ）
８に出力するのに対し、Ｐピクチャー、Ｂピクチャーに
ついては、前処理回路５より出力される予測フレームと
の差分データを続くディスクリートコサイン変換回路８
に出力する。
【０００７】ディスクリートコサイン変換回路８は、こ
の減算器６より入力される画像データをディスクリート
コサイン変換処理し、その結果得られる係数データを量
子化回路９に出力する。量子化回路９は、レート制御回
路３により設定された量子化テーブルに従って、ディス
クリートコサイン変換回路８より出力される係数データ
を量子化処理して出力する。
【０００８】可変長符号化回路１０は、この量子化回路
９の出力データを可変長符号化処理して出力し、バッフ
ァ１１は、この可変長符号化回路１０の出力データを蓄
積して一定のデータ転送速度により出力する。このとき
バッファ１１は、動きベクトル検出回路１６で検出され
て符号化処理された動きベクトル、量子化回路９におけ
る量子化テーブル、ピクチャータイプのデータ等と共
に、可変長符号化回路１０の出力データを所定フォーマ
ットにより出力する。符号化装置１においては、このバ
ッファ１１の出力データがビデオストリームとして例え
ば多重化装置等に供給される。
【０００９】逆量子化回路１２は、量子化回路９の出力
データを逆量子化処理することにより量子化回路９の入
力データを復号し、逆ディスクリートコサイン変換回路
（逆ＤＣＴ）１３は、この逆量子化回路１２の出力デー
タを逆ディスクリートコサイン変換処理することにより
ディスクリートコサイン変換回路８の入力データを復号
する。
【００１０】加算回路１４は、Ｉピクチャーにおいて
は、この逆ディスクリートコサイン変換回路１３の出力
データをそのままフレームメモリ１５に格納することに
より、このフレームメモリ１５に続くＰピクチャー等の
予測に必要な画像データを保持する。また加算回路１４
は、Ｐピクチャーにおいては、この逆ディスクリートコ
サイン変換回路１３の出力データと動き補償回路７より
出力される予測フレームとを加算することにより減算器
６に入力される画像データを再現し、この再現した画像
データをフレームメモリ１５に格納する。
【００１１】動きベクトル検出回路１６は、例えばブロ
ックマッチングの手法により、Ｐピクチャー及びＢピク
チャーにおいて、各マクロブロック毎に、前処理回路５
より出力される画像データの動きベクトルを検出して出
力する。動き補償回路７は、この動きベクトル検出回路
１６で検出された動きベクトルに応じたタイミングによ
りフレームメモリ１５より画像データを読み出し、この
読み出した画像データを予測フレームの画像データをし
て減算器６に出力する。
【００１２】レート制御回路３は、バッファ１１の空き
領域を監視し、この空き領域に応じてプリフィルタ２の
周波数特性を切り換え、また量子化回路９における量子
化テーブルを切り換える。符号化部制御回路１８は、前
処理回路５から可変長符号化回路１０までの処理回路に
より構成される符号化部１９全体の動作を制御する。す
なわち符号化部制御回路１８は、符号化部１９全体のタ
イミングを制御し、また動きベクトル検出回路１６にお
ける動きベクトルの検出範囲を設定する。
【００１３】これらにより動きの激しいディジタルビデ
オ信号ＤＶを符号化処理する場合、符号化装置１におい
ては、プリフィルタ２における帯域制限量を増大し、ま
た量子化回路９における量子化ステップサイズを増大
し、これにより動きの少ないディジタルビデオ信号ＤＶ
と同様の符号量により符号化処理するようになされてい
る。
【００１４】
【発明が解決しようとする課題】ところで従来の符号化
装置１においては、動きの激しいディジタルビデオ信号
ＤＶについては、プリフィルタ２における帯域制限量、
量子化回路９における量子化ステップサイズを増大して
発生符号量を低減することにより、著しく画質が劣化す
る問題がある。
【００１５】本発明は以上の点を考慮してなされたもの
で、動きの激しいディジタルビデオ信号ＤＶについて、
従来に比して画質を改善することができる符号化装置及
び符号化方法を提案しようとするものである。
【００１６】
【課題を解決するための手段】かかる課題を解決するた
め本発明においては、符号化装置に適用して、映像信号
を信号処理回路により信号処理した後、動き補償して得
られる差分データを直交変換して係数データを生成する
ようにし、この信号処理回路が、動きベクトルの符号量
及び係数データの符号量に基づいて、映像信号の画素数
を変換する画素数変換手段を有するようにする。
【００１７】また符号化方法に適用して、映像信号を事
前に処理した後、動き補償して得られる差分データを直
交変換して係数データを生成するようにし、この事前の
処理において、映像信号の動きベクトルの符号量及び係
数データの符号量を検出し、これら動きベクトルの符号
量及び係数データの符号量に基づいて、映像信号の画素
数を変換する。
【００１８】動きベクトルの符号量及び係数データの符
号量においては、動きが激しい場合にはこれらの符号量
が増大し、この場合には係数データを量子化する量子化
ステップサイズが切り換えられて画質が劣化することに
なる。この場合に、動きベクトルの符号量及び係数デー
タの符号量に基づいて映像信号の画素数を変換すれば、
その分元の画像に対して直交変換におけるブロックサイ
ズを拡大して符号化処理することになり、その分伝送に
供する動きベクトルの数が低減される。従って動きベク
トルの伝送に供する符号量を係数データに割り当てて係
数データを伝送でき、全体として画質を向上することが
可能となる。
【００１９】
【発明の実施の形態】以下、適宜図面を参照しながら本
発明の実施の形態を詳述する。
【００２０】図１は、本発明の実施の形態に係る符号化
装置を示すブロック図である。この符号化装置２０にお
いては、動きの激しいディジタルビデオ信号ＤＶを符号
化処理する場合、必要に応じて画素数を低減することに
より、マクロブロックの数を低減して符号化処理する。
なおこの図１に示す構成において、図２について上述し
た符号化装置１と同一の構成は、対応する符号を付して
示し、重複した説明は省略する。
【００２１】この符号化装置２０においては、プリフィ
ルタ２より出力されるディジタルビデオ信号ＤＶを直接
前処理回路５に入力し、ここで符号化順にピクチャーの
配列を並び換えて出力し、また各ピクチャーにおいては
画像データをブロックスキャンの順序により出力する。
【００２２】動きベクトル検出回路２１は、ブロックマ
ッチングの手法を適用して、前処理回路５より出力され
る画像データのうち、輝度データについて、各マクロブ
ロック毎に順次動きベクトルを検出してディレイ回路２
２に出力する。またこのとき動きベクトル検出回路２１
は、動きベクトルの検出に供した予測誤差の絶対値をフ
レーム単位で積算し、積算結果を符号発生量検出回路２
３に出力する。
【００２３】符号発生量検出回路２３は、動きベクトル
検出回路２１で検出された動きベクトルに基づいて、フ
レーム単位で、バッファ１１より送出する動きベクトル
の符号量を計算する。また動きベクトル検出回路２１で
検出された積算結果より、ディスクリートコサイン変換
処理により発生する係数データの符号量を予測する。符
号発生量検出回路２３は、この動きベクトルの符号量
と、係数データの符号量とを加算し、さらにＧＯＰ（Gr
oup Of Pictures ）単位で積算して出力する。
【００２４】画素数変換判定回路２４は、符号発生量検
出回路２３で計算されたＧＯＰ単位の積算値と所定のし
きい値とを比較し、その比較結果を画素数切り換え信号
ＳＬとして出力する。
【００２５】画素数変換回路２５は、システムディレイ
２６を介して前処理回路５より画像データを受け、この
画像データの画素数を画素数切り換え信号ＳＬに応じて
低減して出力する。すなわち画素数変換回路２５は、画
素数切り換え信号ＳＬに応じて特性を切り換えるレート
変換フィルタにより構成され、符号発生量検出回路２３
で計算されたＧＯＰ単位の積算値が所定のしきい値より
大きい場合（動きの激しい部分で他の部分に比して相対
的に発生符号量が多い場合）、対応するＧＯＰについて
は所定のピッチにより画素数を間引いて出力する。なお
符号発生量検出回路２３で計算されたＧＯＰ単位の積算
値が所定のしきい値より小さい場合、画素数変換回路２
５は、何ら画素数を低減することなく出力する。
【００２６】画素数変換回路２５は、このようにして画
素数を低減して出力する際に、低減した画素数に応じて
マクロブロックを再構築して出力し、これにより符号化
装置２０においては、画素数を低減した分、マクロブロ
ックの数を低減し、伝送に供する動きベクトルの数を低
減できるようになされている。なお画素数変換回路２５
は、このようにして画素数を低減する場合には、その分
帯域を制限し、これによりノイズの発生を防止する。
【００２７】システムディレイ２６は、前処理回路５よ
り出力される画像データを一時保持して遅延させ、画素
数切り換え信号ＳＬが画素数変換回路２５に入力される
タイミングで対応する画像データを出力する。
【００２８】ディレイ回路２２は、動きベクトル検出回
路２１で順次検出される動きベクトルを一時保持し、符
号発生量検出回路２３及び画素数変換判定回路２４にお
ける処理に対応する期間の分遅延して出力する。
【００２９】動きベクトル計算回路２７は、ディレイ回
路２２を介して、動きベクトル検出回路２１で順次検出
される動きベクトルを受け、この動きベクトルを利用し
て動き補償に必要な動きベクトルを生成する。すなわち
動きベクトル計算回路２７は、画素数切り換え信号ＳＬ
に基づいて、画素数変換回路２５と連動して動作し、画
素数変換回路２５において何ら画素数を低減しない場
合、入力された動きベクトルをそのまま動き補償回路７
に出力する。
【００３０】これに対して画素数変換回路２５において
画素数を低減する場合、この画素数の低減により再形成
されるマクロブロックに対応する動きベクトルを選択的
に取得する。さらにこの取得した動きベクトルを画素数
変換回路２５において低減する画素数の分補正して出力
する。すなわち画素数変換回路２５において、水平方向
の画素数を値ｒから値ｓ（ｒ＞ｓ）に変換する場合、次
式の演算処理により、水平方向についての動きベクトル
ＶＨを計算する。
【００３１】
【数１】
【００３２】また垂直方向の画素数を値ｔから値ｕ（ｔ
＞ｕ）に変換する場合、次式の演算処理により、垂直方
向についての動きベクトルＶＶを計算する。
【００３３】
【数２】
【００３４】符号化部制御回路２８は、前処理回路５か
ら可変長符号化回路１０までの回路ブロックによる符号
化部２８の動作を制御する。このとき符号化部制御回路
２８は、このようにして画素数変換回路２５により再構
築されるマクロブロック、動きベクトル計算回路２７に
より計算される動きベクトルに従って、可変長符号化回
路１０より出力される符号化データに対して、動きベク
トルを符号化して介挿し、また同様に制御コード等を介
挿する。
【００３５】以上の構成において、順次入力されるディ
ジタルビデオ信号ＤＶは、前処理回路５において、符号
化の順序でピクチャーが配列され、またマクロブロック
単位のブロックスキャンの順序で画像データが配列され
て出力される。この前処理回路５の出力データは、動き
ベクトル検出回路２１において、各マクロブロック毎に
動きベクトルが検出され、またこの動きベクトルの検出
の際に得られる予測誤差が絶対値化されてフレーム単位
で積算される。
【００３６】このようにして検出された動きベクトル
は、符号発生量検出回路２３において、バッファ１１よ
り送出する際の符号量が求められ、この動きベクトルの
符号量がフレーム単位で積算される。また予測誤差の積
算値よりディスクリートコサイン変換処理による係数デ
ータの符号量が予測される。これらの符号量は、ＧＯＰ
単位で積算され、画素数変換判定回路２４において、こ
の積算結果が所定のしきい値と比較される。これにより
固定した量子化ステップサイズにより順次各マクロブロ
ックを符号化して伝送に供する符号量が予測され、この
符号量の多い動きの激しい部分を含むＧＯＰにおいて
は、しきい値より予測した符号量が多くなることによ
り、画素数切り換え信号ＳＬが切り換えられる。
【００３７】この画素数切り換え信号ＳＬが生成される
一方で、前処理回路５より出力されるディジタルビデオ
信号ＤＶは、システムディレイ２６を介して画素数変換
回路２５に入力され、ここで画素数切り換え信号ＳＬに
応じて画素数が低減される。すなわち固定した量子化ス
テップサイズにより順次各マクロブロックを符号化して
伝送に供する符号量がしきい値で決まる符号量より小さ
い場合、何ら画素数が低減されることなく減算器６に出
力されるのに対し、固定した量子化ステップサイズによ
り順次各マクロブロックを符号化して伝送に供する符号
量がしきい値で決まる符号量より大きい場合、画素数が
低減されて帯域制限され、またマクロブロックが再構築
されて出力される。
【００３８】このようにして画素数変換回路２５より出
力される画像データは、Ｉピクチャーにおいては、減算
器６を通過してディスクリートコサイン変換回路８に入
力され、ここでディスクリートコサイン変換による直交
変換により係数データに変換され、この係数データが量
子化回路９により量子化される。またこの量子化回路９
の出力データが可変長符号化回路１０において可変長符
号化処理され、その結果得られる符号化データが、制御
コード等と共にバッファ１１に格納される。また量子化
回路９の出力データが逆量子化回路１２、逆ディスクリ
ートコサイン変換回路１３により局所復号され、続くフ
レームの参照画像としてフレームメモリ１５に格納され
る。
【００３９】これに対してＰピクチャー及びＢピクチャ
ーにおいては、減算器６において予測フレームとの間の
差分データが生成され、この差分データがＩピクチャー
における画像データと同様に処理されて符号化データが
生成され、この符号化データが制御コード、符号化処理
された動きベクトル等と共にバッファ１１に格納され
る。またＰピクチャーにおいては、この一連の処理にお
いて、量子化回路９の出力データがＩピクチャーと同様
に局所復号され、フレームの参照画像としてフレームメ
モリ１５に格納される。
【００４０】このようにしてＰピクチャー及びＢピクチ
ャーを処理する際に、動きベクトル検出回路２１で検出
された動きベクトルが対応するタイミングで動きベクト
ル計算回路２７に供給される。ここで動きベクトルは、
画素数変換回路２５で再構築したマクロブロックに対応
する動きベクトルが選択的に取り込まれ、画素数変換回
路２５で低減した画素数に対応して補正される。
【００４１】これによりこの符号化装置２０において
は、発生符号量の検出に供する動きベクトルと、動き補
償に供する動きベクトルとによる２種類の動きベクトル
を簡易な構成により検出することができ、その分全体構
成を簡略化することができる。すなわちこの種の動きベ
クトル検出回路は構成が煩雑で、符号化装置を集積回路
化する場合、その基板面積の殆どを動きベクトル検出回
路が占めることになる。これによりこの実施の形態のよ
うに、発生符号量の検出に供する動きベクトルを利用し
て動き補償に供する動きベクトルを計算すれば、格段的
に全体構成を簡略化することが可能となる。
【００４２】かくしてこのようにして動きベクトル計算
回路２７で計算された動きベクトルが動き補償回路７に
供給されて予測フレームが生成され、また符号化処理さ
れて対応するマクロブロックと共にバッファ１１に格納
される。
【００４３】これにより動きが激しく、固定した量子化
ステップサイズの処理において発生符号量の多いＧＯＰ
においては、画素数が低減されて処理されることによ
り、発生符号量が低減される。また画素数が低減されて
その分マクロブロックの数も低減することにより、伝送
に供する動きベクトルの数も減少し、これによっても伝
送に供する符号量が低減される。
【００４４】符号化装置２０においては、このようにし
て符号化処理されてバッファ１１に格納されたデータが
一定のデータ転送速度により送出され、このときこのバ
ッファ１１の空き容量がレート制御回路３によりモニタ
されて、プリフィルタ２における帯域制限量が切り換え
られ、また量子化回路９における量子化ステップサイズ
が切り換えられる。
【００４５】このときこの実施の形態においては、動き
の激しい部分については、事前に画素数が低減されて発
生符号量が低下するように処理されていることにより、
画素数の低減の程度にもよるが、従来に比して格段的に
帯域制限量の切り換え、量子化テーブルの切り換えが緩
やかに実行され、その結果得られる符号化データが制御
コード、符号化処理された動きベクトル等と共にバッフ
ァ１１に格納されることになる。
【００４６】このようにしてバッファ１１に格納される
データを従来構成による場合と比較すると、従来構成に
よる場合は、動きの激しい部分でも動きの緩やかな部分
でも、係数データによる符号量が一定値になるように符
号化処理されているのに対し、この実施の形態では、動
きの激しい部分では、係数データによる符号量が他のデ
ータの符号量に対して増大するように符号化処理される
ことになる。
【００４７】すなわち画素数の低減により低下した動き
ベクトルの符号量が係数データに割り当てられて符号化
処理されることになる。これによりこの実施の形態で
は、総合的な画質を従来に比して格段的に向上すること
が可能となる。
【００４８】なおフレーム間差分の絶対値をフレーム当
たりで積算し、この積算値を基準にして画素数を切り換
える方法も考えられるが、この方法の場合、前のフレー
ムに対して現フレームが動いたかどうかは分かるが、厳
密にはこの動きが符号化時の動きベクトルの符号量、係
数の符号量にどの様に影響を与えるかは分からない。す
なわち動き量が小さいと判断されても実際には動きベク
トルの発生符号量が多くなる場合もあり、また逆の場合
もある。
【００４９】ところがこの実施の形態のように、直接的
に動きベクトルの符号量、係数データの符号量を計算す
れば、厳密な判断により画素数を低減することができ、
その分確実に画質を向上することが可能となる。
【００５０】以上の構成によれば、動きベクトルの符号
量と、直交変換による係数データの符号量とを検出し、
これらの符号量に基づいて、映像信号の画素数を変換し
て符号化処理することにより、動きの激しい場合におけ
る画質劣化を従来に比して格段的に改善することができ
る。
【００５１】またこのとき、符号量の検出に使用した動
きベクトルを補正して動き補償用の動きベクトルを計算
することにより、全体構成を簡略化することができる。
【００５２】なお上述の実施の形態においては、画素数
を２段階で切り換える場合について述べたが、本発明は
これに限らず、複数段階で切り換えるようにしてもよ
い。
【００５３】さらに上述の実施の形態においては、動き
ベクトルの符号量と係数データの符号量との加算値がし
きい値を超える場合に画素数を切り換える場合について
述べたが、本発明はこれに限らず、動きベクトルの符号
量と係数データの符号量との比に応じて画素数を切り換
えるようにしてもよい。
【００５４】また上述の実施の形態においては、ＧＯＰ
単位で、動きベクトルの符号量、係数データの符号量を
判定し、画素数を切り換える場合について述べたが、本
発明はこれに限らず、フレーム単位で、動きベクトルの
符号量、係数データの符号量を判定し、この判定結果に
よりＧＯＰ単位で画素数を切り換える場合等、必要に応
じて種々の単位を基準にして判定することができる。
【００５５】また上述の実施の形態においては、予測誤
差を用いて予測することにより係数データの符号量を検
出する場合について述べたが、本発明はこれに限らず、
実際に係数データを生成して固定した量子化ステップサ
イズにより符号量を検出し、この検出した符号量により
画素数を切り換えるようにしてもよい。
【００５６】さらに上述の実施の形態においては、本発
明をＭＰＥＧの符号化装置に適用する場合について述べ
たが、本発明はこれに限らず、動きベクトルによる予測
誤差を直交変換した後、量子化して伝送する種々の符号
化装置に広く適用することができる。なおこの場合、直
交変換としてハール変換等が考えられる。
【００５７】
【発明の効果】上述のように本発明によれば、動きベク
トルの符号量と、直交変換による係数データの符号量と
に基づいて、映像信号の画素数を変換して符号化処理す
ることにより、動きの激しい部分における画質劣化を従
来に比して改善することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態に係る符号化装置を示すブ
ロック図である。
【図２】従来の符号化装置を示すブロック図である。
【符号の説明】
１、２０……符号化装置、２……プリフィルタ、９……
量子化回路、１６、２１……動きベクトル、２３……符
号発生量検出回路、２４……画素数変換判定回路、２７
……動きベクトル計算回路
フロントページの続き (72)発明者 船戸 成人 東京都品川区北品川６丁目７番35号 ソニ ー株式会社内 (72)発明者 松永 修 東京都品川区北品川６丁目７番35号 ソニ ー株式会社内 (72)発明者 藤代 茂夫 東京都品川区北品川６丁目７番35号 ソニ ー株式会社内 Ｆターム(参考） 5C059 KK02 LB03 LC09 MA00 MA19 MA23 MC18 ME01 NN28 PP04 PP26 TA06 TA12 TB03 TC12 TC19 TD06 TD12 UA02 UA34

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 映像信号を信号処理回路により信号処理
    した後、動き補償して得られる差分データを直交変換し
    て係数データを生成し、前記係数データを量子化して符
    号化データを生成する符号化装置であって、 前記符号化データの発生データ量に応じて、少なくとも
    前記量子化における量子化ステップサイズを切り換え、 前記信号処理回路が、 前記映像信号の動きベクトルを検出する動きベクトル検
    出手段と、 前記動きベクトルに基づいて、前記動きベクトルの符号
    量を検出する動きベクトルの符号量検出手段と、 前記係数データの符号量を検出する係数データの符号量
    検出手段と、 前記動きベクトルの符号量及び前記係数データの符号量
    に基づいて、前記映像信号の画素数を変換する画素数変
    換手段とを有することを特徴とする符号化装置。
  2. 【請求項２】 前記動きベクトル検出手段で検出した動
    きベクトルを前記画素数変換手段における画素数の変換
    処理に応じて補正して、前記動き補償の処理を実行する
    ことを特徴とする請求項１に記載の符号化装置。
  3. 【請求項３】 映像信号を事前に処理した後、動き補償
    して得られる差分データを直交変換して係数データを生
    成し、前記係数データを量子化して符号化データを生成
    する符号化方法であって、 前記符号化データの発生データ量に応じて、少なくとも
    前記量子化における量子化ステップサイズを切り換え、 前記事前の処理において、 前記映像信号の動きベクトルの符号量を検出すると共
    に、前記係数データの符号量を検出し、 前記動きベクトルの符号量及び前記係数データの符号量
    に基づいて、前記映像信号の画素数を変換することを特
    徴とする符号化方法。
  4. 【請求項４】 前記動きベクトルを前記画素数の変換処
    理に応じて補正して前記動き補償の処理を実行すること
    を特徴とする請求項３に記載の符号化方法。
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Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2008111458A1 (ja) * 2007-03-14 2008-09-18 Nippon Telegraph And Telephone Corporation 符号化ビットレート制御方法及び装置、そのプログラム並びにプログラムを記録した記録媒体
KR101213243B1 (ko) 2008-06-05 2012-12-18 니폰덴신뎅와 가부시키가이샤 영상 부호량 제어 방법, 영상 부호량 제어 장치, 영상 부호량 제어 프로그램 및 그 프로그램을 기록한 컴퓨터 판독 가능한 기록 매체
US8396130B2 (en) 2007-03-14 2013-03-12 Nippon Telegraph And Telephone Corporation Motion vector search method and apparatus, program therefor, and storage medium which stores the program
US9161042B2 (en) 2007-03-14 2015-10-13 Nippon Telegraph And Telephone Corporation Quantization control method and apparatus, program therefor, and storage medium which stores the program
US9455739B2 (en) 2007-03-14 2016-09-27 Nippon Telegraph And Telephone Corporation Code amount estimating method and apparatus, and program and storage medium therefor

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101448162B (zh) * 2001-12-17 2013-01-02 微软公司 处理视频图像的方法
JP4015934B2 (ja) * 2002-04-18 2007-11-28 株式会社東芝 動画像符号化方法及び装置
US10554985B2 (en) 2003-07-18 2020-02-04 Microsoft Technology Licensing, Llc DC coefficient signaling at small quantization step sizes
JP2009081727A (ja) * 2007-09-26 2009-04-16 Canon Inc 画像符号化装置及びその制御方法、プログラム

Family Cites Families (17)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3687659T2 (de) * 1985-12-24 1993-07-29 British Broadcasting Corp Verfahren zum kodieren eines videosignals fuer die uebertragung in beschraenkter bandbreite.
JP2962012B2 (ja) * 1991-11-08 1999-10-12 日本ビクター株式会社 動画像符号化装置及びその復号装置
DE69334288D1 (de) * 1992-01-29 2009-07-30 Mitsubishi Electric Corp Hochleistungscodierer und Vorrichtung zur Videodatenaufzeichnung/-wiedergabe
JP3032088B2 (ja) * 1992-03-03 2000-04-10 株式会社東芝 動画像符号化装置
WO1993018618A1 (en) 1992-03-03 1993-09-16 Kabushiki Kaisha Toshiba Time-varying image encoder
US5436665A (en) 1992-03-03 1995-07-25 Kabushiki Kaisha Toshiba Motion picture coding apparatus
JP2871316B2 (ja) * 1992-07-10 1999-03-17 日本ビクター株式会社 動画像符号化装置
US5565921A (en) * 1993-03-16 1996-10-15 Olympus Optical Co., Ltd. Motion-adaptive image signal processing system
JPH0730901A (ja) * 1993-07-12 1995-01-31 Kyocera Corp 動画像符号化方式および動画像復号化方式
JPH0795566A (ja) * 1993-09-21 1995-04-07 Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> 画像符号化方法および装置
JPH07212761A (ja) * 1994-01-17 1995-08-11 Toshiba Corp 階層符号化装置及び階層復号化装置
JP3529432B2 (ja) * 1994-06-30 2004-05-24 株式会社東芝 動画像符号化／復号化装置
US5978514A (en) * 1994-11-10 1999-11-02 Kabushiki Kaisha Toshiba Image data coding and decoding system for efficiently compressing information using the shape and position of the image content
US6023301A (en) * 1995-07-14 2000-02-08 Sharp Kabushiki Kaisha Video coding device and video decoding device
JPH09121358A (ja) * 1995-10-25 1997-05-06 Matsushita Electric Ind Co Ltd 画像符号化及び復号化装置と方法
JP3773585B2 (ja) * 1996-03-29 2006-05-10 富士通株式会社 画像符号化装置
JPH10108197A (ja) * 1996-09-30 1998-04-24 Sony Corp 画像符号化装置、画像符号化制御方法および画像符号化制御用プログラムを記録した媒体

Cited By (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2008111458A1 (ja) * 2007-03-14 2008-09-18 Nippon Telegraph And Telephone Corporation 符号化ビットレート制御方法及び装置、そのプログラム並びにプログラムを記録した記録媒体
JPWO2008111458A1 (ja) * 2007-03-14 2010-06-24 日本電信電話株式会社 符号化ビットレート制御方法及び装置、そのプログラム並びにプログラムを記録した記録媒体
KR101083383B1 (ko) 2007-03-14 2011-11-14 니폰덴신뎅와 가부시키가이샤 부호화 비트 레이트 제어 방법 및 장치, 그 프로그램 및 프로그램을 기록한 기록매체
JP5008718B2 (ja) * 2007-03-14 2012-08-22 日本電信電話株式会社 符号化ビットレート制御方法及び装置、そのプログラム並びにプログラムを記録した記録媒体
US8265142B2 (en) 2007-03-14 2012-09-11 Nippon Telegraph And Telephone Corporation Encoding bit-rate control method and apparatus, program therefor, and storage medium which stores the program
US8396130B2 (en) 2007-03-14 2013-03-12 Nippon Telegraph And Telephone Corporation Motion vector search method and apparatus, program therefor, and storage medium which stores the program
US9161042B2 (en) 2007-03-14 2015-10-13 Nippon Telegraph And Telephone Corporation Quantization control method and apparatus, program therefor, and storage medium which stores the program
US9455739B2 (en) 2007-03-14 2016-09-27 Nippon Telegraph And Telephone Corporation Code amount estimating method and apparatus, and program and storage medium therefor
KR101213243B1 (ko) 2008-06-05 2012-12-18 니폰덴신뎅와 가부시키가이샤 영상 부호량 제어 방법, 영상 부호량 제어 장치, 영상 부호량 제어 프로그램 및 그 프로그램을 기록한 컴퓨터 판독 가능한 기록 매체
US8548042B2 (en) 2008-06-05 2013-10-01 Nippon Telegraph And Telephone Corporation Video bitrate control method, video bitrate control apparatus, video bitrate control program, and computer-readable recording medium having the program recorded thereon

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