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JP5178616B2 - Scene change detection device and video recording device - Google Patents

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JP5178616B2 JP2009103977A JP2009103977A JP5178616B2 JP 5178616 B2 JP5178616 B2 JP 5178616B2 JP 2009103977 A JP2009103977 A JP 2009103977A JP 2009103977 A JP2009103977 A JP 2009103977A JP 5178616 B2 JP5178616 B2 JP 5178616B2
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Description

本発明は、連続した映像から複数のシーン(場面)の変化点(シーンチェンジ)を検出するシーンチェンジ検出装置およびこの装置を用いた映像記録装置に関する。   The present invention relates to a scene change detection device that detects a change point (scene change) of a plurality of scenes (scenes) from a continuous video, and a video recording device using this device.

デジタルビデオカメラやデジタル放送を記録する映像記録装置などにおいて、連続して記録された1つの映像シーケンスに含まれるシーンチェンジを検出するシーンチェンジ検出装置が用いられている。   2. Description of the Related Art A scene change detection device that detects a scene change included in one continuously recorded video sequence is used in a digital video camera or a video recording device that records digital broadcasts.

従来のシーンチェンジ検出の方法として、例えば次のような特許文献1,2に示されたような方法があった。
特許文献1では、あるフレームの画像の輝度あるいは色差のピクセル値の度数分布(ヒストグラム)を求め、例えば2フレームの画像間のヒストグラムの違いを評価値として算出し、評価値を閾値処理することによりシーンチェンジを検出するヒストグラム差分法を用いている。
As a conventional method for detecting a scene change, for example, there are methods as disclosed in Patent Documents 1 and 2 below.
In Patent Document 1, a frequency distribution (histogram) of pixel values of luminance or color difference of an image of a certain frame is obtained, for example, a difference in histogram between images of two frames is calculated as an evaluation value, and the evaluation value is thresholded. A histogram difference method for detecting scene changes is used.

特許文献2では、MPEG−2符号化方式により符号化された符号化ストリームを復号して得られる復号画像からヒストグラムを生成する方法が開示されており、シーンチェンジを高速に行うために、符号化ストリームに含まれるDCT係数を復号する際に、全部の係数を復号せずに使用する成分(次数)を削減して復号された画像からヒストグラムを生成する方法が開示されている。   Patent Document 2 discloses a method of generating a histogram from a decoded image obtained by decoding an encoded stream encoded by the MPEG-2 encoding method. In order to perform scene change at high speed, encoding is performed. A method of generating a histogram from a decoded image by reducing components (orders) used without decoding all the coefficients when decoding DCT coefficients included in a stream is disclosed.

また、MPEG−2符号化方式により符号化された符号化ストリームを復号せずにシーンチェンジのための特徴量を抽出する方法として、例えば特許文献3に示されたような方法があった。
特許文献3では、MPEG−2符号化方式のようにDCTを用いたフレーム構造の圧縮方式により符号化された符号化ストリームを復号せずにシーンチェンジを検出する方法として、DCT係数の特定の位置の周波数成分の値を評価値として用いる方法が開示されている。例えばフレーム内に含まれる2つのフィールド間にシーンチェンジが存在する場合、奇数フィールドと偶数フィールドのデータ値の差が大きくなり、横縞(水平方向成分)が多いフレームになる。横縞が多い画像をブロックに分割してDCT変換した場合に、左端特に左下の成分値の絶対値が大きくなることを利用してシーンチェンジを検出する。
Further, as a method for extracting a feature amount for scene change without decoding an encoded stream encoded by the MPEG-2 encoding method, for example, there is a method as disclosed in Patent Document 3.
In Patent Document 3, as a method for detecting a scene change without decoding an encoded stream encoded by a frame structure compression method using DCT as in the MPEG-2 encoding method, a specific position of a DCT coefficient is detected. A method of using the value of the frequency component as an evaluation value is disclosed. For example, when there is a scene change between two fields included in a frame, the difference in data value between an odd field and an even field becomes large, resulting in a frame with many horizontal stripes (horizontal direction components). When an image with many horizontal stripes is divided into blocks and subjected to DCT conversion, a scene change is detected using the fact that the absolute value of the component value at the left end, particularly the lower left, is increased.

ところで、デジタルビデオカメラやデジタル放送を記録する映像記録装置などで用いられる映像符号化方式としてMPEG−2の他にAVC/H.264符号化方式がある。AVC/H.264符号化方式は、画像を所定のサイズのブロック(マクロブロック)に分割し、マクロブロック単位の符号化が行われる。各マクロブロックは、符号化対象フレーム内のデータのみを使って符号化を行うフレーム内符号化モード(イントラモード)か、フレーム間で動き補償予測を行って符号化を行うフレーム間符号化モード(インターモード)のいずれかのモードが選択される。以下、イントラモードが選択されたマクロブロックの符号化方法について説明する。マクロブロックは所定サイズのブロックに分割され、ブロック単位に符号化される。符号化対象のブロック内の画素は周辺の符号化済みブロックの画素を使って予測(イントラ予測)され、イントラ予測によって生成された予測信号との差分信号(予測誤差信号)を得る。予測誤差信号は直交変換され、変換係数データを得る。変換係数データは量子化されて量子化係数データを得る。量子化係数データは算術符号化等のエントロピー符号化が行われ、ビットストリームデータに多重化される。イントラ予測は、予測信号の生成方法により、複数のモード(イントラ予測モード)が用意されており、ブロック単位に1つのモードを選択することができる。どのモードが選択されたかは、ブロック単位にビットストリームデータに多重化される。   By the way, as a video encoding method used in a digital video camera, a video recording apparatus for recording digital broadcasting, and the like, in addition to MPEG-2, AVC / H. There are H.264 encoding schemes. AVC / H. In the H.264 encoding method, an image is divided into blocks (macroblocks) of a predetermined size, and encoding is performed in units of macroblocks. Each macroblock has an intra-frame encoding mode (intra mode) in which encoding is performed using only data in the encoding target frame, or an inter-frame encoding mode in which encoding is performed by performing motion compensation prediction between frames ( One of the modes (inter mode) is selected. Hereinafter, a method for encoding a macroblock in which the intra mode is selected will be described. A macroblock is divided into blocks of a predetermined size and encoded in units of blocks. Pixels in the block to be encoded are predicted (intra prediction) using pixels in neighboring encoded blocks, and a difference signal (prediction error signal) from the prediction signal generated by intra prediction is obtained. The prediction error signal is orthogonally transformed to obtain transform coefficient data. The transform coefficient data is quantized to obtain quantized coefficient data. The quantized coefficient data is subjected to entropy coding such as arithmetic coding, and multiplexed into bit stream data. In the intra prediction, a plurality of modes (intra prediction modes) are prepared according to a prediction signal generation method, and one mode can be selected for each block. Which mode is selected is multiplexed into bit stream data in units of blocks.

特開2008−85540公報JP 2008-85540 A 国際公開第2007/017970号パンフレットInternational Publication No. 2007/017970 Pamphlet 特開2002−64823公報JP 2002-64823 A

しかしながら、特許文献1に記載されたような方法では、符号化されたストリームを復号して一旦復号画像を生成しなければならず、例えば非力なCPU上で処理する場合や、記録時の符号化処理と同時に行う場合などシーンチェンジ検出処理で占有可能な処理時間が限られている場合にはシーンチェンジ検出処理が間に合わないという問題点があった。   However, in the method as described in Patent Document 1, it is necessary to decode the encoded stream and generate a decoded image once. For example, when processing on a weak CPU or encoding at the time of recording When the processing time that can be occupied by the scene change detection process is limited, such as when it is performed simultaneously with the process, there is a problem that the scene change detection process is not in time.

また、特許文献2に記載されたような方法では、DCT係数の処理次数を削減することで処理負荷を低減する工夫がなされているが、例えばAVC/H.264符号化方式のように符号化済みの画素を用いて予測符号化を行うような符号化方式の場合、DCT係数の次数を削減することで、正しい予測画像が得られずに誤差が伝播して復号画像が崩れていくため、DCT係数の次数を削減して復号された復号画像からシーンチェンジ検出を行うことは困難である。   Further, in the method as described in Patent Document 2, a device for reducing the processing load by reducing the processing order of the DCT coefficient has been devised. In the case of an encoding method in which predictive encoding is performed using encoded pixels, such as the H.264 encoding method, by reducing the order of the DCT coefficient, an error is propagated without obtaining a correct predicted image. Therefore, it is difficult to detect a scene change from the decoded image that has been decoded with the order of the DCT coefficients reduced.

更に、特許文献3に記載されたような方法では、シーンチェンジがあった場合に横縞(水平方向成分)が多いフレームになることを利用するが、AVC/H.264符号化方式のように隣接画素を用いて予測符号化を行う場合、DCT係数は予測画像との誤差信号になり、例えばブロックをまたがって横縞が続いている場合、符号化対象である右側のブロックの画素値を直接DCT変換する場合には左端の係数に絶対値が大きな成分が存在するが、符号化済みのブロックの右端の画素値から予測画像を生成する場合、予測誤差が0になり予測誤差をDCT変換した場合DCT係数も発生しないため、特定成分の値に注目したシーンチェンジ検出は困難である。   Further, in the method as described in Patent Document 3, when there is a scene change, the fact that the frame has many horizontal stripes (horizontal component) is used. When predictive coding is performed using adjacent pixels as in the H.264 coding method, the DCT coefficient becomes an error signal with the predicted image. For example, when horizontal stripes continue across blocks, the right side to be coded When the pixel value of a block is directly DCT transformed, there is a component with a large absolute value in the left end coefficient. However, when a prediction image is generated from the right end pixel value of an encoded block, the prediction error becomes 0. When the prediction error is DCT transformed, no DCT coefficient is generated, so that it is difficult to detect a scene change focusing on the value of a specific component.

この発明は上記のような課題を解決するためになされたもので、復号画素を使って予測符号化を行うような符号化方式を用いて符号化されたストリームから高速にシーンチェンジ検出を行うことのできるシーンチェンジ検出装置および映像記録装置を得ることを目的とする。   The present invention has been made to solve the above-described problems, and performs scene change detection at high speed from a stream encoded using a coding method that performs predictive coding using decoded pixels. An object of the present invention is to obtain a scene change detection device and a video recording device capable of performing the above.

この発明に係るシーンチェンジ検出装置は、映像データを所定サイズのブロックに分割して、ブロック単位に符号化された符号化ストリームから、ブロック単位に予測信号を生成する方法を示すイントラ予測モードをエントロピー復号するエントロピー復号手段と、エントロピー復号されたイントラ予測モードを1ピクチャ内の複数ブロック分入力して、ヒストグラムを生成するイントラ予測モードヒストグラム生成手段と、ピクチャごとに生成されたイントラ予測モードのヒストグラムを比較してヒストグラム間の類似度を算出するイントラ予測モードヒストグラム類似度算出手段と、類似度に基づいてピクチャ間にシーンチェンジが存在するかを判定するシーンチェンジ判定手段とを備えたものである。 The scene change detection apparatus according to the present invention has an intra- prediction mode entropy indicating a method of generating a prediction signal in units of blocks from an encoded stream encoded in units of blocks by dividing video data into blocks of a predetermined size. and entropy decoding means for decoding, a plurality blocks input of the entropy decoded intra prediction mode in the one picture, and the intra prediction mode histogram generating means for generating a histogram, the histogram of the intra prediction mode is generated for each picture Intra prediction mode histogram similarity calculation means for calculating similarity between histograms by comparison, and scene change determination means for determining whether a scene change exists between pictures based on the similarity.

この発明のシーンチェンジ検出装置は、イントラ予測モードの複数ブロック分のヒストグラムを生成し、ピクチャごとのヒストグラムを比較してヒストグラムの類似度を求め、この類似度に基づいてピクチャ間にシーンチェンジが存在するかを判定するようにしたので、復号画素を使って予測符号化を行うような符号化方式を用いて符号化されたストリームから高速にシーンチェンジ検出を行うことができる。 The scene change detection apparatus according to the present invention generates a histogram for a plurality of blocks in the intra prediction mode, compares histograms for each picture to obtain histogram similarity, and there is a scene change between pictures based on the similarity. Since it is determined whether or not to perform, scene change detection can be performed at high speed from a stream encoded using an encoding method in which predictive encoding is performed using decoded pixels.

この発明の実施の形態1による映像記録装置を示す構成図である。BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS It is a block diagram which shows the video recording device by Embodiment 1 of this invention. この発明の実施の形態1によるシーンチェンジ検出装置を示す構成図である。It is a block diagram which shows the scene change detection apparatus by Embodiment 1 of this invention. AVC/H.264符号化方式における輝度のイントラ予測モードを示す説明図である。AVC / H. It is explanatory drawing which shows the intra prediction mode of the brightness | luminance in a H.264 encoding system. この発明の実施の形態1によるシーンチェンジ検出装置におけるあるピクチャの輝度のイントラ予測モードのヒストグラムを示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the histogram of the intra prediction mode of the brightness | luminance of a certain picture in the scene change detection apparatus by Embodiment 1 of this invention. この発明の実施の形態2によるシーンチェンジ検出装置の構成図である。It is a block diagram of the scene change detection apparatus by Embodiment 2 of this invention.

実施の形態1.
図1は、この発明の実施の形態1による映像記録装置を示す構成図である。
図1に示す映像記録装置1は、ストリーム制御部2、シーンチェンジ検出部3、ハードディスクドライブ(HDD)4を備えている。ストリーム制御部2は、外部に設けられた符号化部5にてAVC/H.264符号化方式で符号化された符号化ストリームを入力し、その符号化ストリームを映像記録信号としてHDD4に出力すると共に、イントラピクチャデータをシーンチェンジ検出部3に出力するよう構成されている。シーンチェンジ検出部3は、イントラピクチャデータを入力してシーンチェンジ検出処理を行うシーンチェンジ検出装置であり、その詳細については後述する。HDD4は記録手段を構成するもので、ストリーム制御部2から出力された符号化ストリームと、シーンチェンジ検出部3で検出されたシーンチェンジ位置情報とを記録する。また、符号化部5は、例えばチューナーといった装置であり、映像信号をAVC/H.264符号化方式で符号化し、符号化ストリームを出力するものである。尚、この符号化部5は映像記録装置1内部で備えていてもよい。
Embodiment 1 FIG.
FIG. 1 is a block diagram showing a video recording apparatus according to Embodiment 1 of the present invention.
A video recording apparatus 1 shown in FIG. 1 includes a stream control unit 2, a scene change detection unit 3, and a hard disk drive (HDD) 4. The stream control unit 2 is connected to an AVC / H. An encoded stream encoded by the H.264 encoding method is input, the encoded stream is output to the HDD 4 as a video recording signal, and intra picture data is output to the scene change detection unit 3. The scene change detection unit 3 is a scene change detection device that receives intra picture data and performs a scene change detection process, and details thereof will be described later. The HDD 4 constitutes recording means, and records the encoded stream output from the stream control unit 2 and the scene change position information detected by the scene change detection unit 3. The encoding unit 5 is a device such as a tuner, for example, and converts a video signal into an AVC / H. It is encoded by the H.264 encoding method and an encoded stream is output. The encoding unit 5 may be provided inside the video recording apparatus 1.

図2は、シーンチェンジ検出部3の内部を示す構成図である。
シーンチェンジ検出部3は、エントロピー復号部31と、イントラ予測モードヒストグラム差分生成部32と、シーンチェンジ判定部33とを備えている。エントロピー復号部31は、ストリーム制御部2から出力されるイントラピクチャデータを入力して、エントロピー復号する機能部である。イントラ予測モードヒストグラム差分生成部32は、エントロピー復号部31でエントロピー復号された符号化パラメータにおけるイントラ予測モードに基づいて1ピクチャ内の複数ブロック分のヒストグラムを生成し、ピクチャ毎のヒストグラムを比較してヒストグラム間の類似度を算出する機能部である。シーンチェンジ判定部33は、イントラ予測モードヒストグラム差分生成部32から出力されるヒストグラム同士の類似度に基づいてピクチャ間にシーンチェンジが存在するか否かを判定する機能部である。また、エントロピー復号部31はエントロピー復号手段を、イントラ予測モードヒストグラム差分生成部32はイントラ予測モードヒストグラム生成手段とイントラ予測モードヒストグラム類似度算出手段を、シーンチェンジ判定部33はシーンチェンジ判定手段をそれぞれ構成している。
FIG. 2 is a configuration diagram showing the inside of the scene change detection unit 3.
The scene change detection unit 3 includes an entropy decoding unit 31, an intra prediction mode histogram difference generation unit 32, and a scene change determination unit 33. The entropy decoding unit 31 is a functional unit that receives the intra picture data output from the stream control unit 2 and performs entropy decoding. The intra prediction mode histogram difference generation unit 32 generates a histogram for a plurality of blocks in one picture based on the intra prediction mode in the encoding parameter entropy decoded by the entropy decoding unit 31, and compares the histograms for each picture. It is a functional unit for calculating the similarity between histograms. The scene change determination unit 33 is a functional unit that determines whether there is a scene change between pictures based on the similarity between histograms output from the intra prediction mode histogram difference generation unit 32. The entropy decoding unit 31 is an entropy decoding unit, the intra prediction mode histogram difference generation unit 32 is an intra prediction mode histogram generation unit and an intra prediction mode histogram similarity calculation unit, and the scene change determination unit 33 is a scene change determination unit. It is composed.

次に、実施の形態1の映像記録装置の動作について説明する。
符号化部5にてAVC/H.264符号化方式で符号化された符号化ストリームはストリーム制御部2へ入力される。ストリーム制御部2は、シーンチェンジ検出に用いる符号化ストリームをシーンチェンジ検出部3へ出力する。以下に説明するように、シーンチェンジ検出部3が、映像データの特にフレーム内符号化されたピクチャデータ(イントラピクチャデータ)のみを用いてシーンチェンジ検出を行う場合には、ストリーム制御部2にて、符号化ストリームからイントラピクチャデータのみを抽出してシーンチェンジ検出部3へ出力する。
Next, the operation of the video recording apparatus according to the first embodiment will be described.
The AVC / H. An encoded stream encoded by the H.264 encoding method is input to the stream control unit 2. The stream control unit 2 outputs an encoded stream used for scene change detection to the scene change detection unit 3. As will be described below, when the scene change detection unit 3 performs scene change detection using only picture data (intra-picture data) of intra-frame coding of video data, the stream control unit 2 Then, only intra picture data is extracted from the encoded stream and output to the scene change detection unit 3.

シーンチェンジ検出部3は、イントラピクチャデータを入力してシーンチェンジ検出処理を行う。以下、このシーンチェンジ検出処理について説明する。ストリーム制御部2より出力されるイントラピクチャデータはエントロピー復号部31へ入力され、ブロック単位に符号化された符号化パラメータと予測誤差信号の量子化係数データを算術復号あるいは可変長復号などのエントロピー復号により復号する。エントロピー復号された符号化パラメータのうち、輝度のイントラ予測モードがイントラ予測モードヒストグラム差分生成部32へ出力される。   The scene change detection unit 3 receives intra picture data and performs a scene change detection process. The scene change detection process will be described below. The intra picture data output from the stream control unit 2 is input to the entropy decoding unit 31, and the encoding parameters encoded in units of blocks and the quantized coefficient data of the prediction error signal are entropy decoded such as arithmetic decoding or variable length decoding. Decrypted by Among the encoding parameters subjected to entropy decoding, the luminance intra prediction mode is output to the intra prediction mode histogram difference generation unit 32.

ここで、AVC/H.264符号化方式におけるイントラ予測モードについて説明する。輝度のイントラ予測モードはブロック単位に9つのモードの中から1つのモードを選択することができる。図3に輝度のイントラ予測モードを示す。図3において、白丸が符号化対象のブロック内の画素である。黒丸は予測に用いる画素であり、符号化済みの隣接ブロック内の画素である。例えばモード0は垂直方向予測であり、上のブロックの隣接画素を垂直方向に繰り返すことにより、予測画像を生成する。例えば縦縞模様のときにはモード0が選択される。同様にモード1は水平方向予測であり、左のブロックの隣接画素を水平方向に繰り返すことにより、予測画像を生成する。例えば横縞模様のときにはモード1が選択される。このように、イントラ予測モードは画像のもつ構造的な特徴によって決定される。従ってピクチャ内でイントラ予測モードの分布の変化を見ることで、構造的な特徴が大きく変化したシーンの変化点を検出することができる。   Here, AVC / H. The intra prediction mode in the H.264 encoding method will be described. As the luminance intra prediction mode, one mode can be selected from nine modes for each block. FIG. 3 shows the luminance intra prediction mode. In FIG. 3, white circles are pixels in the block to be encoded. A black circle is a pixel used for prediction, and is a pixel in an encoded adjacent block. For example, mode 0 is prediction in the vertical direction, and a prediction image is generated by repeating adjacent pixels in the upper block in the vertical direction. For example, mode 0 is selected for a vertical stripe pattern. Similarly, mode 1 is horizontal prediction, and a predicted image is generated by repeating adjacent pixels of the left block in the horizontal direction. For example, mode 1 is selected for a horizontal stripe pattern. Thus, the intra prediction mode is determined by the structural characteristics of the image. Therefore, by looking at the change in the intra prediction mode distribution in the picture, it is possible to detect the scene change point where the structural features have changed greatly.

イントラ予測モードヒストグラム差分生成部32は、ブロック単位にエントロピー復号されたイントラ予測モードを入力し、ピクチャ単位にイントラ予測モードのヒストグラムを生成する。輝度のイントラ予測モードの場合、9つのモードがあり各々のモードの個数をカウントする。図4に、あるピクチャの輝度のイントラ予測モードのヒストグラムを示す。図4において、横軸はイントラ予測モードを表し、縦軸は各モードの個数(頻度)を表している。生成されたヒストグラムはヒストグラムバッファ(図示せず)へ格納される。2ピクチャ分のヒストグラムを用いてピクチャ間の類似度を算出する場合にはヒストグラムバッファは2面用意しておけばよい。3ピクチャ以上のヒストグラムを用いてシーンの類似度を算出する場合にはヒストグラムバッファも3面以上必要である。   The intra prediction mode histogram difference generation unit 32 receives the intra prediction mode entropy-decoded for each block and generates a histogram for the intra prediction mode for each picture. In the luminance intra prediction mode, there are nine modes, and the number of each mode is counted. FIG. 4 shows a histogram of the luminance intra prediction mode of a picture. In FIG. 4, the horizontal axis represents the intra prediction mode, and the vertical axis represents the number (frequency) of each mode. The generated histogram is stored in a histogram buffer (not shown). When calculating similarity between pictures using histograms for two pictures, two histogram buffers should be prepared. When calculating the similarity of a scene using a histogram of three or more pictures, three or more histogram buffers are required.

イントラ予測モードヒストグラム差分生成部32は、ヒストグラムバッファに格納されたイントラ予測モードのヒストグラム同士の類似度を算出する。2つのヒストグラム同士の類似度は、例えばヒストグラムの同じ要素(イントラ予測モード)に対応する頻度(個数)の絶対差分をすべての要素に対して加算した値(絶対差分和)とする(式1)。   The intra prediction mode histogram difference generation unit 32 calculates the similarity between the histograms of the intra prediction modes stored in the histogram buffer. The similarity between two histograms is, for example, a value (absolute difference sum) obtained by adding the absolute difference of the frequency (number) corresponding to the same element (intra prediction mode) of the histogram to all the elements (formula 1). .

ピクチャiのイントラ予測モードのヒストグラム:H={h(0),h(1),…,h(N−1)},N=9
ピクチャi+1のイントラ予測モードのヒストグラム:Hi+1={hi+1(0),hi+1(1),…,hi+1(N−1)},N=9
ピクチャiとピクチャi+1のヒストグラム同士の類似度:d

Figure 0005178616
なお、各要素の絶対差分に対して異なる重み付けを行ってから加えた値(重み付け絶対差分和)をヒストグラム同士の類似度としてもよい。特に、シーンの構造的な変化に対して敏感に変化するイントラ予測モードがある場合には、そのイントラ予測モードに対する重み付けを大きくすることで、シーンチェンジの精度を上げることができる。 Histogram of intra prediction mode of picture i: H i = {h i (0), h i (1),..., H i (N−1)}, N = 9
Histogram of intra prediction mode of picture i + 1: H i + 1 = {h i + 1 (0), h i + 1 (1),..., H i + 1 (N−1)}, N = 9
Similarity between histograms of picture i and picture i + 1: d
Figure 0005178616
Note that a value (weighted absolute difference sum) added after different weighting is applied to the absolute difference of each element may be used as the similarity between the histograms. In particular, when there is an intra prediction mode that changes sensitively to a structural change in the scene, the accuracy of the scene change can be increased by increasing the weight for the intra prediction mode.

イントラ予測モードヒストグラム差分生成部32で求められた連続するピクチャのヒストグラム同士の類似度はシーンチェンジ判定部33へ出力される。
シーンチェンジ判定部33は、ヒストグラム同士の類似度と所定の閾値とを比較し、類似度が閾値を超えている場合にはそのピクチャ間をシーンチェンジと判定し、シーンチェンジと判定されたピクチャの時刻情報をシーンチェンジ位置情報として出力する。シーンチェンジの判定に用いる閾値は予め定められた固定値であってもよいが、同一シーン内と判定されたピクチャ間の類似度の平均値や分散を元に閾値を動的に決めるようにしてもよい。同じシーンであっても動きが大きいシーンでは、類似度の平均値や分散は大きくなるため、閾値も大きな値に設定しておく。これに対し、ほとんど動きがないシーンでは、類似度の平均値や分散は小さくなるため、閾値も小さい値に設定しておく。このように閾値を決めることで、誤検出を防ぎ、シーンチェンジの精度を上げることができる。
シーンチェンジ判定部33から出力されたシーンチェンジ位置情報は、HDD4などの記録メディアに記録される。
The similarity between the histograms of consecutive pictures obtained by the intra prediction mode histogram difference generation unit 32 is output to the scene change determination unit 33.
The scene change determination unit 33 compares the similarity between the histograms with a predetermined threshold. If the similarity exceeds the threshold, the scene change determination unit 33 determines that there is a scene change between the pictures. The time information is output as scene change position information. The threshold used for scene change determination may be a fixed value determined in advance, but the threshold is dynamically determined based on the average value or variance of similarities between pictures determined to be in the same scene. Also good. Even in the same scene, the average value and variance of the degree of similarity increase in a scene with a large movement, so the threshold value is also set to a large value. On the other hand, in a scene with little motion, the average value and variance of the similarity are small, so the threshold value is also set to a small value. By determining the threshold value in this way, erroneous detection can be prevented and the accuracy of scene change can be increased.
The scene change position information output from the scene change determination unit 33 is recorded on a recording medium such as the HDD 4.

なお、上記の説明では、輝度のイントラ予測モードのヒストグラムを使ってシーンチェンジを検出するようにしたが、AVC/H.264では輝度のイントラ予測モードとは別に色差信号に対するイントラ予測モード(4種類)が用意されている。このため、輝度と同様に色差のイントラ予測モードのヒストグラムを使ってシーンチェンジを検出するようにしても良い。また、輝度のイントラ予測モードと色差のイントラ予測モード両方のヒストグラムを使ってシーンチェンジを検出するようにしても良い。   In the above description, the scene change is detected using the histogram of the luminance intra prediction mode, but the AVC / H. In H.264, in addition to the luminance intra prediction mode, intra prediction modes (four types) for color difference signals are prepared. For this reason, a scene change may be detected using the histogram of the color difference intra prediction mode as with the luminance. Further, a scene change may be detected using histograms of both the luminance intra prediction mode and the color difference intra prediction mode.

また、AVC/H.264では輝度のイントラ予測のブロックサイズとして、水平16画素×垂直16ライン、水平8画素×垂直8ライン、水平4画素×垂直4ラインから選択することができる。このため、これらのイントラ予測のブロックサイズのヒストグラムを使ってシーンチェンジを検出するようにしても良い。この場合は、イントラ予測モードヒストグラム差分生成部32は、イントラ予測モードのヒストグラムではなく、イントラ予測のブロックサイズのヒストグラムの類似度を算出することになる。   In addition, AVC / H. In H.264, the block size for luminance intra prediction can be selected from horizontal 16 pixels × vertical 16 lines, horizontal 8 pixels × vertical 8 lines, and horizontal 4 pixels × vertical 4 lines. For this reason, a scene change may be detected using a histogram of block sizes of these intra predictions. In this case, the intra prediction mode histogram difference generation unit 32 calculates the similarity of the histogram of the block size of intra prediction, not the histogram of intra prediction mode.

尚、本実施の形態では、符号化ストリームはAVC/H.264符号化方式で符号化されたストリームであることを前提に説明したが、フレーム内符号化を行うときに複数の予測モードを用いて予測画像を生成し、予測モードと予測誤差信号をブロック単位に符号化するような符号化方式であれば、同様にシーンチェンジを検出することができる。
更に、本実施の形態では、ピクチャ単位に符号化ストリームをシーンチェンジ検出部3へ入力するようにしたが、ピクチャを複数の領域に分割した単位(スライス単位)にシーンチェンジ検出部3へ入力するようにしてもよい。また、ピクチャ内の部分領域(例えば上半分、あるいは中央のみなど)をシーンチェンジ検出部3へ入力するようにしてもよい。
In the present embodiment, the encoded stream is AVC / H. The explanation is based on the assumption that the stream is encoded by the H.264 encoding method, but when performing intra-frame encoding, a prediction image is generated using a plurality of prediction modes, and the prediction mode and the prediction error signal are expressed in blocks. If the encoding method is such that the scene change is performed, a scene change can be detected in the same manner.
Furthermore, in this embodiment, the encoded stream is input to the scene change detection unit 3 in units of pictures, but is input to the scene change detection unit 3 in units (slice units) obtained by dividing a picture into a plurality of regions. You may do it. Also, a partial area in the picture (for example, only the upper half or only the center) may be input to the scene change detection unit 3.

以上のように、実施の形態1のシーンチェンジ検出装置によれば、映像データを所定サイズのブロックに分割して、ブロック単位に符号化された符号化ストリームから、ブロック単位に予測信号を生成する方法を示すイントラ予測モードをエントロピー復号するエントロピー復号手段と、エントロピー復号されたイントラ予測モードを1ピクチャ内の複数ブロック分入力して、ヒストグラムを生成するイントラ予測モードヒストグラム生成手段と、ピクチャごとに生成されたイントラ予測モードのヒストグラムを比較してヒストグラム間の類似度を算出するイントラ予測モードヒストグラム類似度算出手段と、類似度に基づいてピクチャ間にシーンチェンジが存在するかを判定するシーンチェンジ判定手段とを備えたので、復号画素を使って予測符号化を行うような符号化方式を用いて符号化されたストリームから高速にシーンチェンジ検出を行うことができる。 As described above, according to the scene change detection apparatus of Embodiment 1, video data is divided into blocks of a predetermined size, and a prediction signal is generated in units of blocks from an encoded stream that is encoded in units of blocks. and entropy decoding means for entropy decoding the intra prediction mode indicating how the intra prediction mode entropy decoded input multiple blocks in one picture, the intra-prediction mode histogram generating means for generating a histogram, generated for each picture Intra prediction mode histogram similarity calculation means for comparing the histograms of the intra prediction modes that have been calculated and calculating similarity between the histograms, and scene change determination means for determining whether a scene change exists between pictures based on the similarity And using the decoded pixel It is possible to perform scene change detection at high speed from the encoded using an encoding scheme such as performing the measurement encoded stream.

また、実施の形態1の映像記録装置によれば、イントラ予測モードヒストグラム生成手段に入力されるイントラ予測モードは1ピクチャ分としたので、ピクチャ間のシーンチェンジを精度良く検出することができる。 Further, according to the video recording apparatus of the first embodiment, the intra prediction mode is inputted to the intra prediction mode histogram generating unit since the one picture, it is possible to accurately detect a scene change between pictures.

また、実施の形態1の映像記録装置によれば、映像データを所定サイズのブロックに分割して、ブロック単位に符号化した符号化ストリームを出力する符号化手段と、符号化手段から出力された符号化ストリームから、ブロック単位に予測信号を生成する方法を示すイントラ予測モードをエントロピー復号するエントロピー復号手段と、エントロピー復号されたイントラ予測モードを1ピクチャ内の複数ブロック分入力して、ヒストグラムを生成するイントラ予測モードヒストグラム生成手段と、ピクチャごとに生成されたイントラ予測モードのヒストグラムを比較して類似度を算出するイントラ予測モードヒストグラム類似度算出手段と、類似度に基づいてピクチャ間にシーンチェンジが存在するかを判定するシーンチェンジ判定手段と、シーンチェンジ判定手段において、シーンチェンジが存在すると判定された場合にシーンチェンジの位置情報を出力するシーンチェンジ位置情報出力手段と、シーンチェンジ位置情報と符号化ストリームを記録する記録手段とを備えたので、復号画素を使って予測符号化を行うような符号化方式を用いて符号化されたストリームから高速にシーンチェンジ検出を行うことができる映像記録装置を実現することができる。 In addition, according to the video recording apparatus of the first embodiment, the video data is divided into blocks of a predetermined size, and an encoding unit that outputs an encoded stream that is encoded in units of blocks is output from the encoding unit. An entropy decoding means for entropy decoding an intra prediction mode indicating a method for generating a prediction signal in block units from an encoded stream, and a plurality of blocks in one picture for entropy decoded intra prediction mode are input to generate a histogram. and the intra prediction mode histogram generation means for, the intra prediction mode histogram similarity calculation means for calculating to similarity comparing histograms of intra prediction modes that are generated for each picture, a scene change between the pictures on the basis of the similarity A scene change judging means for judging whether or not it exists, The scene change determination means includes a scene change position information output means for outputting the position information of the scene change when it is determined that a scene change exists, and a recording means for recording the scene change position information and the encoded stream. It is possible to realize a video recording apparatus capable of performing scene change detection at high speed from a stream encoded using an encoding method that performs predictive encoding using decoded pixels.

実施の形態2.
実施の形態1ではイントラピクチャデータに含まれるイントラ予測モードを使ってシーンチェンジを検出するようにしたが、本実施の形態ではイントラ予測モードに加えて、色差信号を使ってシーンチェンジを検出する。
Embodiment 2. FIG.
In the first embodiment, the scene change is detected using the intra prediction mode included in the intra picture data. However, in the present embodiment, the scene change is detected using the color difference signal in addition to the intra prediction mode.

図5は、実施の形態2における映像記録装置のシーンチェンジ検出部の内部を示す構成図である。
実施の形態2におけるシーンチェンジ検出部3aは、エントロピー復号部31a、イントラ予測モードヒストグラム差分生成部32、シーンチェンジ判定部33a、色差信号復号部34、色差信号ヒストグラム差分生成部35、メモリ36を備えている。
エントロピー復号部31aは、実施の形態1のエントロピー復号部31の機能を有すると共に、イントラピクチャデータから色差量子化係数データと色差のイントラ予測モードとを出力する。イントラ予測モードヒストグラム差分生成部32は、実施の形態1のイントラ予測モードヒストグラム差分生成部32と同様の機能を有している。また、シーンチェンジ判定部33aは、イントラ予測モードヒストグラム差分生成部32から出力されるイントラ予測モードのヒストグラム同士の類似度と、色差信号ヒストグラム差分生成部35から出力される色差信号のヒストグラム同士の類似度とに基づいて、シーンチェンジを判定する。
FIG. 5 is a block diagram showing the inside of the scene change detection unit of the video recording apparatus in the second embodiment.
The scene change detection unit 3a according to the second embodiment includes an entropy decoding unit 31a, an intra prediction mode histogram difference generation unit 32, a scene change determination unit 33a, a color difference signal decoding unit 34, a color difference signal histogram difference generation unit 35, and a memory 36. ing.
The entropy decoding unit 31a has the function of the entropy decoding unit 31 of the first embodiment, and outputs the color difference quantization coefficient data and the color difference intra prediction mode from the intra picture data. The intra prediction mode histogram difference generation unit 32 has the same function as the intra prediction mode histogram difference generation unit 32 of the first embodiment. In addition, the scene change determination unit 33a also determines the similarity between the histograms of the intra prediction modes output from the intra prediction mode histogram difference generation unit 32 and the similarity between the histograms of the color difference signals output from the color difference signal histogram difference generation unit 35. The scene change is determined based on the degree.

色差信号復号部34は、逆量子化部341、逆直交変換部342、イントラ予測部343、加算部344を備えており、これらは次のような機能を有している。逆量子化部341は、色差量子化係数データの逆量子化を行う。逆直交変換部342は、逆量子化部341から出力された変換係数データの逆直交変換を行い、予測誤差信号を出力する。イントラ予測部343は、色差のイントラ予測モードとメモリ36に記憶されている復号色差信号とに基づいて予測信号を生成し、加算部344宛に出力する。加算部344は、逆直交変換部342から出力された予測誤差信号とイントラ予測部343から出力された予測信号とを加算し、復号色差信号として出力する。   The color difference signal decoding unit 34 includes an inverse quantization unit 341, an inverse orthogonal transform unit 342, an intra prediction unit 343, and an addition unit 344, and these have the following functions. The inverse quantization unit 341 performs inverse quantization on the color difference quantization coefficient data. The inverse orthogonal transform unit 342 performs inverse orthogonal transform on the transform coefficient data output from the inverse quantization unit 341, and outputs a prediction error signal. The intra prediction unit 343 generates a prediction signal based on the color difference intra prediction mode and the decoded color difference signal stored in the memory 36, and outputs the prediction signal to the addition unit 344. The adding unit 344 adds the prediction error signal output from the inverse orthogonal transform unit 342 and the prediction signal output from the intra prediction unit 343, and outputs the result as a decoded color difference signal.

色差信号ヒストグラム差分生成部35は、色差信号復号部34から出力された復号色差信号に基づいて、色差信号のヒストグラム同士の類似度を求め、これをシーンチェンジ判定部33a宛に出力する機能部である。メモリ36は、色差信号復号部34の加算部344から出力された復号色差信号を保持するための記憶部である。   The color difference signal histogram difference generation unit 35 is a functional unit that obtains the similarity between histograms of the color difference signals based on the decoded color difference signal output from the color difference signal decoding unit 34 and outputs the similarity to the scene change determination unit 33a. is there. The memory 36 is a storage unit for holding the decoded color difference signal output from the adding unit 344 of the color difference signal decoding unit 34.

なお、色差信号復号部34の逆量子化部341と逆直交変換部342で予測誤差信号復号手段を構成し、イントラ予測部343は予測信号生成手段を構成している。また、加算部344は加算手段を構成し、色差信号ヒストグラム差分生成部35は、色差信号ヒストグラム生成手段と色差信号ヒストグラム類似度算出手段を構成している。更に、エントロピー復号部31aはエントロピー復号手段を、シーンチェンジ判定部33aはシーンチェンジ判定手段を構成している。   Note that the inverse quantization unit 341 and the inverse orthogonal transform unit 342 of the color difference signal decoding unit 34 constitute a prediction error signal decoding unit, and the intra prediction unit 343 constitutes a prediction signal generation unit. The adding unit 344 constitutes an adding unit, and the color difference signal histogram difference generating unit 35 constitutes a color difference signal histogram generating unit and a color difference signal histogram similarity calculating unit. Further, the entropy decoding unit 31a constitutes an entropy decoding unit, and the scene change determination unit 33a constitutes a scene change determination unit.

次に、実施の形態2のシーンチェンジ検出部3aの動作について説明する。
イントラピクチャデータはエントロピー復号部31aへ入力され、ブロック単位に符号化された符号化パラメータや量子化係数データを算術復号あるいは可変長復号などのエントロピー復号により復号する。エントロピー復号された符号化パラメータのうち、輝度または色差のイントラ予測モードがイントラ予測モードヒストグラム差分生成部32へ出力される。色差のイントラ予測モードは色差信号復号部34のイントラ予測部343へ出力される。エントロピー復号された色差の量子化係数データは逆量子化部341へ出力される。
Next, the operation of the scene change detection unit 3a according to the second embodiment will be described.
Intra picture data is input to the entropy decoding unit 31a, and encoding parameters and quantized coefficient data encoded in units of blocks are decoded by entropy decoding such as arithmetic decoding or variable length decoding. Of the encoding parameters subjected to entropy decoding, the intra prediction mode of luminance or chrominance is output to the intra prediction mode histogram difference generation unit 32. The color difference intra prediction mode is output to the intra prediction unit 343 of the color difference signal decoding unit 34. The entropy-decoded color difference quantization coefficient data is output to the inverse quantization unit 341.

イントラ予測モードヒストグラム差分生成部32の動作は実施の形態1と同じであるため、ここでの説明は省略する。
イントラ予測部343は、色差のイントラ予測モードを入力とし、それぞれのモードごとに定められる予測方法に従って、メモリ36から隣接ブロックの復号色差信号の画素を参照し予測信号を生成する。予測信号は加算部344へ出力される。
逆量子化部341は、入力された色差の量子化係数データを逆量子化して変換係数データを得る。変換係数データは逆直交変換部342へ出力される。逆直交変換部342は、入力された変換係数データを逆直交変換して予測誤差信号を得る。予測誤差信号は加算部344へ出力される。
加算部344は、入力された予測誤差信号と予測信号を加算して復号色差信号を得る。復号色差信号は色差信号ヒストグラム差分生成部35へ出力される。またイントラ予測の際に参照されるため、メモリ36に記録される。
色差信号ヒストグラム差分生成部35は、1ピクチャ分の復号色差信号からヒストグラムを生成する。色差信号が8ビットの階調を持つ場合には、0から255の各画素値を要素として、各要素の頻度をカウントしてヒストグラムを生成する。なお、8ビットの階調を適当に分割した単位に要素を割り当てて、要素数を減らしてもよい。
Since the operation of the intra prediction mode histogram difference generation unit 32 is the same as that of the first embodiment, description thereof is omitted here.
The intra prediction unit 343 receives a color difference intra prediction mode as an input, and generates a prediction signal by referring to the pixel of the decoded color difference signal of the adjacent block from the memory 36 in accordance with a prediction method determined for each mode. The prediction signal is output to the adding unit 344.
The inverse quantization unit 341 inversely quantizes the input color difference quantization coefficient data to obtain transform coefficient data. The transform coefficient data is output to the inverse orthogonal transform unit 342. The inverse orthogonal transform unit 342 performs inverse orthogonal transform on the input transform coefficient data to obtain a prediction error signal. The prediction error signal is output to the adding unit 344.
The adder 344 adds the input prediction error signal and the prediction signal to obtain a decoded color difference signal. The decoded color difference signal is output to the color difference signal histogram difference generation unit 35. Further, since it is referred to in intra prediction, it is recorded in the memory 36.
The color difference signal histogram difference generation unit 35 generates a histogram from decoded color difference signals for one picture. When the color difference signal has an 8-bit gradation, each pixel value from 0 to 255 is used as an element, and the frequency of each element is counted to generate a histogram. Note that the number of elements may be reduced by assigning elements to units obtained by appropriately dividing 8-bit gradation.

色差信号ヒストグラム差分生成部35は、連続するピクチャの復号色差信号のヒストグラム同士の類似度を算出する。ヒストグラム同士の類似度は、ヒストグラムの同じ要素の頻度(個数)の絶対差分をすべての要素に対して求め、加えた値(絶対差分和)とする。なお、各要素の絶対差分に対して異なる重み付けを行ってから加えた値(重み付け絶対差分和)をヒストグラム同士の類似度としてもよい。連続するピクチャの復号色差信号のヒストグラム同士の類似度はシーンチェンジ判定部33aへ出力される。   The color difference signal histogram difference generation unit 35 calculates the similarity between histograms of decoded color difference signals of consecutive pictures. The similarity between histograms is obtained by calculating the absolute difference of the frequency (number) of the same elements of the histogram for all the elements and adding it (absolute difference sum). Note that a value (weighted absolute difference sum) added after different weighting is applied to the absolute difference of each element may be used as the similarity between the histograms. The degree of similarity between the histograms of the decoded color difference signals of consecutive pictures is output to the scene change determination unit 33a.

シーンチェンジ判定部33aは、入力された連続するピクチャの復号色差信号のヒストグラム同士の差分およびイントラ予測モードのヒストグラム同士の差分を入力とし、復号色差信号のヒストグラム同士の類似度とイントラ予測モードのヒストグラム同士の類似度の和と所定の閾値とを比較し、類似度の和が閾値を超えている場合にはそのピクチャ間をシーンチェンジと判定し、シーンチェンジ位置情報を出力する。なお、類似度の和を求めるときに、重みを付けて、いずれか一方の類似度の優先度を高くしてもよい。   The scene change determination unit 33a receives the difference between the histograms of the decoded color difference signals of the input consecutive pictures and the difference between the histograms of the intra prediction modes, and inputs the similarity between the histograms of the decoded color difference signals and the histogram of the intra prediction modes. The sum of the similarities between each other is compared with a predetermined threshold value, and if the sum of the similarity degrees exceeds the threshold value, the scene change is determined between the pictures, and the scene change position information is output. Note that when obtaining the sum of similarities, a priority may be given to increase the priority of one of the similarities.

なお、本実施の形態では、イントラ予測モードのヒストグラムと復号色差信号のヒストグラムと両方を求めるようにしたが、例えばCPUの処理負荷状況等によって、復号色差信号のヒストグラムを生成するか否かを判断し、復号色差信号のヒストグラムを生成しないと判断した場合には、イントラ予測モードのヒストグラムのみを使ってシーンチェンジの判定を行うようにしてもよい。   In the present embodiment, both the histogram of the intra prediction mode and the histogram of the decoded chrominance signal are obtained. However, for example, whether to generate the histogram of the decoded chrominance signal is determined according to the processing load status of the CPU. If it is determined not to generate a histogram of the decoded color difference signal, the scene change may be determined using only the histogram of the intra prediction mode.

以上のように、実施の形態2のシーンチェンジ検出装置によれば、エントロピー復号手段は、符号化ストリームからブロック単位に色差のイントラ予測モードと予測誤差信号の量子化係数データをエントロピー復号すると共に、エントロピー復号された量子化係数データを逆量子化・逆直交変換して予測誤差信号を復号する予測誤差信号復号手段と、エントロピー復号された色差のイントラ予測モードで示される方法に従って予測信号を生成する予測信号生成手段と、予測誤差信号と予測信号を加算して色差の復号信号を生成する加算手段と、ブロック単位に生成された色差の復号信号を1ピクチャ内の複数ブロック分入力して、ヒストグラムを生成する色差信号ヒストグラム生成手段と、ピクチャごとに生成された色差信号のヒストグラムを比較して類似度を算出する色差信号ヒストグラム類似度算出手段とを備え、シーンチェンジ判定手段は、イントラ予測モードヒストグラム類似度算出手段から出力された類似度と色差信号ヒストグラム類似度算出手段から出力された類似度とに基づいてピクチャ間にシーンチェンジが存在するかを判定するようにしたので、復号画素を使って予測符号化を行うような符号化方式を用いて符号化されたストリームから高速にシーンチェンジ検出を行うことができると共に、確実にシーンチェンジを検出することができる。 As described above, according to the scene change detection apparatus of the second embodiment, the entropy decoding unit entropy-decodes the color difference intra prediction mode and the quantization coefficient data of the prediction error signal in block units from the encoded stream. Prediction error signal decoding means for decoding the prediction error signal by inverse quantization / inverse orthogonal transform of the quantized coefficient data subjected to entropy decoding, and a prediction signal is generated according to the method indicated by the intra prediction mode of the color difference subjected to entropy decoding A prediction signal generation means; an addition means for adding a prediction error signal and a prediction signal to generate a color difference decoded signal; and a color difference decoded signal generated in units of blocks for a plurality of blocks in one picture, and a histogram Color difference signal histogram generation means for generating color difference signal histograms generated for each picture Compared to a color difference signal histogram similarity calculation means for calculating a similarity, the scene change determining means is output from the intra prediction mode histogram output from the similarity calculating unit similarity degree and the color difference signal histogram similarity calculation means Based on the similarity, it is determined whether there is a scene change between pictures, so that a stream encoded using a coding method that performs predictive coding using decoded pixels can be quickly performed. A scene change can be detected and a scene change can be reliably detected.

また、実施の形態2の映像記録装置によれば、映像データを所定サイズのブロックに分割して、ブロック単位に符号化した符号化ストリームを出力する符号化手段と、符号化手段から出力された符号化ストリームから、ブロック単位に予測信号を生成する方法を示すイントラ予測モードをエントロピー復号するエントロピー復号手段と、エントロピー復号されたイントラ予測モードを1ピクチャ内の複数ブロック分入力して、ヒストグラムを生成するイントラ予測モードヒストグラム生成手段と、ピクチャごとに生成されたイントラ予測モードのヒストグラムを比較して類似度を算出するイントラ予測モードヒストグラム類似度算出手段と、類似度に基づいてピクチャ間にシーンチェンジが存在するかを判定するシーンチェンジ判定手段と、シーンチェンジ判定手段において、シーンチェンジが存在すると判定された場合にシーンチェンジの位置情報を出力するシーンチェンジ位置情報出力手段と、シーンチェンジ位置情報と符号化ストリームを記録する記録手段とを備え、かつ、エントロピー復号手段は、符号化ストリームからブロック単位に色差のイントラ予測モードと予測誤差信号の量子化係数データをエントロピー復号すると共に、エントロピー復号された量子化係数データを逆量子化・逆直交変換して予測誤差信号を復号する予測誤差信号復号手段と、エントロピー復号された色差のイントラ予測モードで示される方法に従って予測信号を生成する予測信号生成手段と、予測誤差信号と予測信号を加算して色差の復号信号を生成する加算手段と、ブロック単位に生成された色差の復号信号を1ピクチャ内の複数ブロック分入力して、ヒストグラムを生成する色差信号ヒストグラム生成手段と、ピクチャごとに生成された色差信号のヒストグラムを比較して類似度を算出する色差信号ヒストグラム類似度算出手段とを備え、シーンチェンジ判定手段は、イントラ予測モードヒストグラム類似度算出手段から出力された類似度と色差信号ヒストグラム類似度算出手段から出力された類似度とに基づいてピクチャ間にシーンチェンジが存在するかを判定するようにしたので、高速かつ確実にシーンチェンジを検出することができる映像記録装置を実現することができる。 In addition, according to the video recording apparatus of the second embodiment, the video data is divided into blocks of a predetermined size, and an encoding unit that outputs an encoded stream that is encoded in units of blocks is output from the encoding unit. An entropy decoding means for entropy decoding an intra prediction mode indicating a method for generating a prediction signal in block units from an encoded stream, and a plurality of blocks in one picture for entropy decoded intra prediction mode are input to generate a histogram. and the intra prediction mode histogram generation means for, the intra prediction mode histogram similarity calculation means for calculating to similarity comparing histograms of intra prediction modes that are generated for each picture, a scene change between the pictures on the basis of the similarity A scene change judging means for judging whether or not it exists, A scene change position information output means for outputting the position information of the scene change when the scene change determination means determines that a scene change exists, and a recording means for recording the scene change position information and the encoded stream, and The entropy decoding means entropy-decodes the color difference intra prediction mode and the quantized coefficient data of the prediction error signal in block units from the encoded stream, and performs inverse quantization / inverse orthogonal transform on the quantized coefficient data obtained by entropy decoding. Prediction error signal decoding means for decoding the prediction error signal, prediction signal generation means for generating a prediction signal according to the method indicated by the entropy decoded color difference intra prediction mode, and adding the prediction error signal and the prediction signal Addition means for generating a decoded signal and generated for each block Color difference signal histogram generation means for inputting a color difference decoded signal for a plurality of blocks in one picture and generating a histogram, and comparing the color difference signal histogram generated for each picture to calculate a similarity. And a scene change determination means for changing scenes between pictures based on the similarity output from the intra prediction mode histogram similarity calculation means and the similarity output from the color difference signal histogram similarity calculation means. Therefore, it is possible to realize a video recording apparatus capable of detecting a scene change at high speed and with certainty.

1 映像記録装置、2 ストリーム制御部、3,3a シーンチェンジ検出部、4 HDD、5 符号化部、31,31a エントロピー復号部、32 イントラ予測モードヒストグラム差分生成部、33,33a シーンチェンジ判定部、34 色差信号復号部、35 色差信号ヒストグラム差分生成部、36 メモリ、341 逆量子化部、342 逆直交変換部、343 イントラ予測部、344 加算部。   DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Video recording device, 2 Stream control part, 3, 3a Scene change detection part, 4 HDD, 5 encoding part, 31, 31a Entropy decoding part, 32 Intra prediction mode histogram difference generation part, 33, 33a Scene change determination part, 34 color difference signal decoding unit, 35 color difference signal histogram difference generation unit, 36 memory, 341 inverse quantization unit, 342 inverse orthogonal transform unit, 343 intra prediction unit, 344 addition unit.

Claims (6)

映像データを所定サイズのブロックに分割して、当該ブロック単位に符号化された符号化ストリームから、前記ブロック単位に予測信号を生成する方法を示すイントラ予測モードをエントロピー復号するエントロピー復号手段と、
エントロピー復号されたイントラ予測モードを1ピクチャ内の複数ブロック分入力して、ヒストグラムを生成するイントラ予測モードヒストグラム生成手段と、
ピクチャごとに生成されたイントラ予測モードのヒストグラムを比較してヒストグラム間の類似度を算出するイントラ予測モードヒストグラム類似度算出手段と、
前記類似度に基づいてピクチャ間にシーンチェンジが存在するかを判定するシーンチェンジ判定手段とを備えたことを特徴とするシーンチェンジ検出装置。
Entropy decoding means for entropy decoding an intra prediction mode indicating a method of generating a prediction signal in units of blocks from an encoded stream encoded in units of the blocks by dividing video data into blocks of a predetermined size;
Intra prediction mode histogram generation means for inputting a plurality of blocks of entropy decoded intra prediction mode for one picture and generating a histogram;
Intra prediction mode histogram similarity calculating means for comparing the histograms of intra prediction modes generated for each picture and calculating the similarity between the histograms;
A scene change detection device comprising scene change determination means for determining whether a scene change exists between pictures based on the similarity.
イントラ予測モードヒストグラム生成手段に入力されるイントラ予測モードは1ピクチャ分であることを特徴とする請求項1記載のシーンチェンジ検出装置。 2. The scene change detection apparatus according to claim 1, wherein the intra prediction mode input to the intra prediction mode histogram generating means is for one picture. エントロピー復号手段は、符号化ストリームからブロック単位に色差のイントラ予測モードと予測誤差信号の量子化係数データをエントロピー復号すると共に、
前記エントロピー復号された量子化係数データを逆量子化・逆直交変換して予測誤差信号を復号する予測誤差信号復号手段と、
前記エントロピー復号された色差のイントラ予測モードで示される方法に従って予測信号を生成する予測信号生成手段と、
前記予測誤差信号と前記予測信号を加算して色差の復号信号を生成する加算手段と、
前記ブロック単位に生成された色差の復号信号を1ピクチャ内の複数ブロック分入力して、ヒストグラムを生成する色差信号ヒストグラム生成手段と、
ピクチャごとに生成された色差信号のヒストグラムを比較して類似度を算出する色差信号ヒストグラム類似度算出手段とを備え、
シーンチェンジ判定手段は、イントラ予測モードヒストグラム類似度算出手段から出力された類似度と前記色差信号ヒストグラム類似度算出手段から出力された類似度とに基づいてピクチャ間にシーンチェンジが存在するかを判定することを特徴する請求項1または請求項2記載のシーンチェンジ検出装置。
The entropy decoding means entropy-decodes the color difference intra prediction mode and the quantized coefficient data of the prediction error signal in block units from the encoded stream,
Prediction error signal decoding means for decoding the prediction error signal by dequantizing and inverse orthogonal transforming the entropy decoded quantized coefficient data;
Prediction signal generating means for generating a prediction signal according to a method indicated by the entropy-decoded color difference intra prediction mode;
Adding means for adding the prediction error signal and the prediction signal to generate a decoded signal of color difference;
A chrominance signal histogram generating means for generating a histogram by inputting the decoded signal of the chrominance generated for each block for a plurality of blocks in one picture;
A color difference signal histogram similarity calculating means for calculating a similarity by comparing histograms of color difference signals generated for each picture;
The scene change determination unit determines whether a scene change exists between pictures based on the similarity output from the intra prediction mode histogram similarity calculation unit and the similarity output from the color difference signal histogram similarity calculation unit. The scene change detection apparatus according to claim 1 or 2, wherein
映像データを所定サイズのブロックに分割して、当該ブロック単位に符号化した符号化ストリームを出力する符号化手段と、
前記符号化手段から出力された符号化ストリームから、前記ブロック単位に予測信号を生成する方法を示すイントラ予測モードをエントロピー復号するエントロピー復号手段と、
エントロピー復号されたイントラ予測モードを1ピクチャ内の複数ブロック分入力して、ヒストグラムを生成するイントラ予測モードヒストグラム生成手段と、
ピクチャごとに生成されたイントラ予測モードのヒストグラムを比較して類似度を算出するイントラ予測モードヒストグラム類似度算出手段と、
前記類似度に基づいてピクチャ間にシーンチェンジが存在するかを判定するシーンチェンジ判定手段と、
前記シーンチェンジ判定手段において、シーンチェンジが存在すると判定された場合にシーンチェンジの位置情報を出力するシーンチェンジ位置情報出力手段と、
前記シーンチェンジ位置情報と前記符号化ストリームを記録する記録手段とを備えたことを特徴とする映像記録装置。
Encoding means for dividing the video data into blocks of a predetermined size and outputting an encoded stream encoded in units of the blocks;
Entropy decoding means for entropy decoding an intra prediction mode indicating a method for generating a prediction signal for each block from the encoded stream output from the encoding means;
Intra prediction mode histogram generation means for inputting a plurality of blocks of entropy decoded intra prediction mode for one picture and generating a histogram;
Intra prediction mode histogram similarity calculating means for calculating a similarity by comparing histograms of intra prediction modes generated for each picture;
Scene change determination means for determining whether a scene change exists between pictures based on the similarity;
A scene change position information output means for outputting the position information of the scene change when it is determined in the scene change determination means that a scene change exists;
A video recording apparatus comprising: the scene change position information and recording means for recording the encoded stream.
前記イントラ予測モードヒストグラム生成手段に入力されるイントラ予測モードは1ピクチャ分であることを特徴とする請求項4記載の映像記録装置。 Video recording apparatus according to claim 4, wherein the intra prediction mode is input to the intra-prediction mode histogram generation unit is one picture. エントロピー復号手段は、符号化ストリームからブロック単位に色差のイントラ予測モードと予測誤差信号の量子化係数データをエントロピー復号すると共に、
前記エントロピー復号された量子化係数データを逆量子化・逆直交変換して予測誤差信号を復号する予測誤差信号復号手段と、
前記エントロピー復号された色差のイントラ予測モードで示される方法に従って予測信号を生成する予測信号生成手段と、
前記予測誤差信号と前記予測信号を加算して色差の復号信号を生成する加算手段と、
前記ブロック単位に生成された色差の復号信号を1ピクチャ内の複数ブロック分入力して、ヒストグラムを生成する色差信号ヒストグラム生成手段と、
ピクチャごとに生成された色差信号のヒストグラムを比較して類似度を算出する色差信号ヒストグラム類似度算出手段とを備え、
シーンチェンジ判定手段は、イントラ予測モードヒストグラム類似度算出手段から出力された類似度と前記色差信号ヒストグラム類似度算出手段から出力された類似度とに基づいてピクチャ間にシーンチェンジが存在するかを判定することを特徴する請求項4または請求項5記載の映像記録装置。
The entropy decoding means entropy-decodes the color difference intra prediction mode and the quantized coefficient data of the prediction error signal in block units from the encoded stream,
Prediction error signal decoding means for decoding the prediction error signal by dequantizing and inverse orthogonal transforming the entropy decoded quantized coefficient data;
Prediction signal generating means for generating a prediction signal according to a method indicated by the entropy-decoded color difference intra prediction mode;
Adding means for adding the prediction error signal and the prediction signal to generate a decoded signal of color difference;
A chrominance signal histogram generating means for generating a histogram by inputting the decoded signal of the chrominance generated for each block for a plurality of blocks in one picture;
A color difference signal histogram similarity calculating means for calculating a similarity by comparing histograms of color difference signals generated for each picture;
The scene change determination unit determines whether a scene change exists between pictures based on the similarity output from the intra prediction mode histogram similarity calculation unit and the similarity output from the color difference signal histogram similarity calculation unit. 6. The video recording apparatus according to claim 4 or 5, wherein:
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