JP2000041257A - ビデオ階層符号化装置 - Google Patents
ビデオ階層符号化装置Info
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Abstract
引きを用いたビデオ階層符号化装置を提供することにあ
る。 【解決手段】 基本階層符号化装置11はその内部にフ
レームスキップ制御機構を有しており、所定のアルゴリ
ズムに従ってフレームスキップ制御を行う。拡張階層符
号化装置12は、符号化を行った結果発生した情報量
と、予め定められているターゲットビットレート、およ
び出力バッファ占有量eとからフレームレートcを算出
して、符号化対象フレーム決定装置14へ通知する。符
号化対象フレーム決定装置14は、両符号化装置11、
12から送られてきたフレームレートをもとに平均フレ
ーム間隔を求め、符号化対象フレームdを決定する。拡
張階層符号化装置12は、該決定されたフレームを符号
化することにより、少なくとも一つの階層のフレーム
を、下位の階層のフレームと重ならないように選択する
ことができる。
Description
装置に関し、特に、ビデオ信号の圧縮データの一部分か
らビデオ信号の再生を可能とするディジタル圧縮に用い
て好適なビデオ階層符号化装置に関する。
イヤとに階層的に符号化する技術として、MPEG−2
で規定されているスケーラビリティ技術がある。該スケ
ーラビリティ技術は、例えば、符号化ビットストリーム
のうちの一部を復号した時に、空間解像度の低い画像が
再生でき、さらにビットストリームの中の残りのデータ
を復号すると、空間解像度を向上させるような追加信号
が得られるようにする技術である。
規定されているスケーラビリティ技術は、動画像の全部
のフレームが符号化されることを前提としており、低ビ
ットレートビデオ伝送において必要とされるフレーム間
引き(フレームスキップ)について、何らの配慮もされ
ていない。また、スケーラビリティ技術は演算が複雑で
あるため、パソコンにおけるソフトウェアの処理が、比
較的困難であるという問題があった。
てなされたものであり、画像情報を効率良く伝送でき
る、フレーム間引きを用いたビデオ階層符号化装置を提
供することにある。また、他の目的は、インターネット
等の低速回線上をビデオ伝送するのに適したビデオ階層
符号化装置を提供することにある。
めに、本発明は、画像フレームを選択的に符号化するビ
デオ階層符号化装置であって、少なくとも一つの階層の
フレームを、下位の階層のフレームと重ならないように
選択するフレーム選択手段を具備した点に第1の特徴が
ある。
ートを見積もる手段と、第2の階層のフレーム発生情報
量、該第2の階層伝送用のビットレート、およびバッフ
ァ情報量を少なくとも用いて、該第2の階層のフレーム
レートを見積もる手段とをさらに具備し、前記フレーム
選択手段は、前記各手段によって見積もられた第1、第
2の階層のフレームレートをもとに平均フレーム間隔を
求め、該平均フレーム間隔に基づいて第2の階層の符号
化対象フレームを選択するようにした点に第2の特徴が
ある。
第2の階層のフレームは下位または第1の階層のフレー
ムと重複しなくなるので、伝送されるフレームレートが
増加し、これらのフレームを復号した時に、画質を向上
させることができるようになる。
を詳細に説明する。まず、本発明の第1実施形態の原理
を図1を参照して説明する。
H.263ベースライン符号化を行い、第1拡張階層
(EL1)としてSNRスケーラビリティを用い、また
第2拡張階層(EL2)として双方向予測符号化(B−
ピクチャ)を行ったものである。ここに、SNRスケー
ラビリティは基本階層の符号化により失われた情報を回
復するための情報を予測符号化するものである。なお、
図示の→は、いずれも予測符号化を意味している。以下
の図でも同様である。
張階層を追加することにより、フレーム画質を改善させ
ることができる。また、第2拡張階層のフレームは、基
本階層および第1拡張階層で選ばれなかったフレームを
選んで符号化(B−ピクチャ)を行うようにしているの
で、該第2拡張階層をさらに復号すると、フレームレー
トが増加し、画質を向上させることができるようにな
る。なお、該第2拡張階層のフレームの選択の仕方につ
いては、図4に関して後述する。
2を参照して説明する。この実施形態は、基本階層と第
1拡張階層の符号化については第1実施形態と同様であ
るが、第2拡張階層をこれらの階層とは独立に、かつこ
れらの階層で選ばれなかったフレームを選んで予測符号
化を行うようにした点に特徴がある。該第2拡張階層の
予測符号化は、イントラ符号化(I−ピクチャ)と順方
向予測符号化(P−ピクチャ)により行う。この実施形
態においても、第2拡張階層をさらに復号すると、フレ
ームレートが増加し、画質を向上させることができるよ
うになる。
3を参照して説明する。この実施形態は、基本階層、第
1拡張階層および第2拡張階層のそれぞれが独立に、か
つそれぞれの階層が下位の階層で選ばれなかったフレー
ムを選んで予測符号化するようにした点に特徴がある。
この実施形態によれば、第1拡張階層、第2拡張階層を
復号すると、フレームレートを、それぞれ、基本階層の
みを復号した時の2倍、3倍に改善することができる。
象フレームを決定する手段の一具体例を図4を参照して
説明する。なお、図の実線はデータの流れを表し、点線
は制御信号およびパラメータの流れを表す。
号化装置11および拡張階層符号化装置12に入力す
る。基本階層符号化装置11としては、例えば、H.2
63ベースライン符号化を用いることができる。該基本
階層符号化装置11は、その内部にフレームスキップ制
御機構を有しており、例えばITUから公開されている
公知技術であるTMNに規定されているアルゴリズムに
従ってフレームスキップ制御を行う。該基本階層符号化
装置11にて符号化されたデータは、ライン13上に送
出される。また、該基本階層符号化装置11は、基本階
層でのフレームレート(フレーム/秒)と符号化済みフ
レームの情報aを、符号化対象フレーム決定装置14に
出力する。
H.263に規定されている時間スケーラビリティであ
る双方向符号化や、H.263ベースライン符号化等を
用いることができる。該拡張階層符号化装置12は、符
号化対象フレーム決定装置14からの指示に従って、画
像フレームの符号化を行う。また、この符号化を行う時
には、基本階層符号化装置11から、画質パラメータ
b、例えば平均量子化ステップサイズ等の通知を受け
て、基本階層と拡張階層とで、画質が均一になるように
符号化を行う。そして、符号化を行った結果発生した情
報量e、および予め定められているターゲットビットレ
ートfとからフレームレートcを算出して、符号化対象
フレーム決定装置14へ通知する。該フレームレートc
は、例えばc=f/eにより求めることができる。
ば基本階層符号化装置11からAフレーム/秒、拡張階
層符号化装置12からBフレーム/秒の各フレームレー
トを受取ると、両階層を合わせた時の平均フレームレー
ト(A+B)フレーム/秒および平均フレーム間隔30
/(A+B)を計算する。ここに、30は1秒当りのフ
レーム数である。そして、前記基本階層で符号化された
フレームあるいは拡張階層で符号化されたフレームを起
点として、30/(A+B)フレームだけ離れたフレー
ムを、拡張階層で符号化すべきフレームとして決定す
る。この時、30/(A+B)が整数でない場合は、一
番近い整数に丸めて用いるのが良い。また、選択された
フレームが基本階層で符号化されたフレームと、例えば
{30/(A+B)}/nフレ−ムよりも近い場合は、
該フレームは符号化対象から外すようにする。ここに、
nは1より大きな実数であればよいが、例えば2が好適
である。
基本階層符号化装置11におけるフレームレートA=
3、拡張階層符号化装置12で算出されたフレームレー
トB=7とすると、30/(A+B)は3となり、前記
符号化対象フレーム決定装置14は拡張階層符号化装置
12に、実線上向き矢印で図示されているように、基本
階層で符号化されたフレームあるいは拡張階層で符号化
されたフレームを起点として、3フレーム毎に、符号化
すべきフレームを指示する。また、このように3フレー
ム毎に符号化すべきフレームを指示して行くと、9フレ
ーム目、19フレーム目等(点線で表記)が該当するフ
レームとなるが、これらのフレームは基本階層で符号化
されたフレームと1フレームしか離れていないので、符
号化対象フレームから外される。
拡張階層符号化装置12で符号化すべきフレームを決定
すると、基本階層+拡張階層のフレームレートを守った
上で、選択されたフレームが偏らずに均等になるように
選択されることになり、これらのフレームを復号した時
に、従来より良好な画質が得られるようになる。
によれば、上位または第2の階層の符号化対象フレーム
を、下位または第1の階層の符号化対象フレームと異な
らせることができるので、伝送されるフレームレートを
増加させることができ、従来の方式に比べて、画質を向
上させることができるようになる。
のフレームを起点として、平均フレーム間隔だけ離れた
フレームを符号化対象フレームとすることにより、上位
または第2の階層の符号化対象フレームを、全体の画像
フレームに関し、バランス良く選定あるいは抽出できる
ようになる。また、従来のスケーラビリティ技術に比べ
て、演算が大幅に簡単になる。また、本発明をインター
ネット等の低速回線上のビデオ伝送に適用すると、その
効果は大きい。
すブロック図である。
される符号化対象フレームの説明図である。
置、14…符号化対象フレーム決定装置。
Claims (6)
- 【請求項1】 画像フレームを選択的に符号化するビデ
オ階層符号化装置であって、 少なくとも一つの階層のフレームを、下位の階層のフレ
ームと重ならないように選択するフレーム選択手段を具
備したことを特徴とするビデオ階層符号化装置。 - 【請求項2】 請求項1に記載のビデオ階層符号化装置
において、 前記フレーム選択手段で選択されたフレームの符号化
に、下位の階層のフレームを基礎とするフレーム間予測
符号化を適用するようにしたことを特徴とするビデオ階
層符号化装置。 - 【請求項3】 請求項1に記載のビデオ階層符号化装置
において、 前記フレーム選択手段で選択されたフレームの符号化
を、下位の階層のフレームとは無関係にフレーム間予測
符号化で行うようにしたことを特徴とするビデオ階層符
号化装置。 - 【請求項4】 請求項1〜3のいずれかに記載のビデオ
階層符号化装置において、 第1の階層のフレームレートを見積もる手段と、 第2の階層のフレーム発生情報量、該第2の階層伝送用
のビットレート、およびバッファ情報量を少なくとも用
いて、該第2の階層のフレームレートを見積もる手段と
をさらに具備し、 前記フレーム選択手段は、前記各手段によって見積もら
れた第1、第2の階層のフレームレートをもとに平均フ
レーム間隔を求め、該平均フレーム間隔に基づいて第2
の階層の符号化対象フレームを選択するようにしたこと
を特徴とするビデオ階層符号化装置。 - 【請求項5】 請求項4に記載のビデオ階層符号化装置
において、 前記第2の階層の符号化対象フレームは、第1の階層で
既に符号化されたフレームを起点として、該フレームか
ら平均フレーム間隔だけ離れたフレームを第2の階層の
符号化対象フレームとするようにしたことを特徴とする
ビデオ階層符号化装置。 - 【請求項6】 請求項4または5に記載のビデオ階層符
号化装置において、前記第1の階層の符号化対象フレー
ムと、前記第2の階層の符号化対象フレームとのフレー
ム間隔が、前記平均フレーム間隔の1/n(ここに、n
は1<n<3)より小さい時には、該第2の階層の符号
化対象フレームとしないようにすることを特徴とするビ
デオ階層符号化装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP20899198A JP3841246B2 (ja) | 1998-07-24 | 1998-07-24 | ビデオ階層符号化装置 |
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-
1998
- 1998-07-24 JP JP20899198A patent/JP3841246B2/ja not_active Expired - Fee Related
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CN103688546A (zh) * | 2011-07-27 | 2014-03-26 | 索尼公司 | 编码装置和编码方法、以及解码装置和解码方法 |
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