JP2000050277A - 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

Info

Publication number
JP2000050277A
JP2000050277A JP21117798A JP21117798A JP2000050277A JP 2000050277 A JP2000050277 A JP 2000050277A JP 21117798 A JP21117798 A JP 21117798A JP 21117798 A JP21117798 A JP 21117798A JP 2000050277 A JP2000050277 A JP 2000050277A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
pixel number
pixels
encoding
video data
circuit
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP21117798A
Other languages
English (en)
Inventor
Shigeo Fujishiro
茂夫 藤代
Osamu Matsunaga
修 松永
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
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Sony Corp filed Critical Sony Corp
Priority to JP21117798A priority Critical patent/JP2000050277A/ja
Publication of JP2000050277A publication Critical patent/JP2000050277A/ja
Pending legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Compression Or Coding Systems Of Tv Signals (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】画質劣化を防止しながら映像データを効率良く
符号化し得る符号化装置及び符号化方法を実現し難かつ
た。 【解決手段】符号化装置において、映像データに画素数
を削減する第1の画素数変換処理を必要に応じて施す第
1の画素数変換手段と、映像データを符号化する符号化
手段と、動き補償処理時に用いる参照画像の画像データ
に対して、その画素数を符号化対象のフレーム画像の画
素数と一致するように変換する第2の画素数変換処理を
施す第2の画素数変換手段とを設けるようにした。また
符号化方法において、映像データに対して画素数を削減
する第1の画素数変換処理を必要に応じて施す第1のス
テツプと、動き補償処理時に用いる参照画像の画像デー
タに対して、その画素数を符号化対象のフレーム画像の
画素数と一致するように変換する第2の画素数変換処理
を必要に応じて施しながら、映像データを符号化処理す
る第2のステツプとを設けるようにした。

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、例えば映像データを圧縮符号化する映像
符号化装置に適用して好適なものである。
【0002】
【従来の技術】従来、映像符号化装置として、図7に示
すように構成されたものがある。
【0003】かかる映像符号化装置1においては、供給
される映像データD1を水平周波数低域通過型フイルタ
でなるプリフイルタ2において量子化レート制御回路3
から与えられる制御信号S1に基づいて映像の細かい部
分を表す高域成分を削減する帯域制限処理し、得られた
帯域制限映像データD2を画素数変換回路4に送出す
る。
【0004】画素数変換回路4は、供給される帯域制限
映像データD2に対して当該帯域制限映像データD2に
基づく各フレーム画像の水平方向の画素数M1 を予め設
定された所定画素数N1 (N1 <M1 )に固定的に変換
する画素数変換処理を施し、得られた画素数変換映像デ
ータD3を符号化部5に送出する。
【0005】符号化部5は、供給される画素数変換映像
データD3に対して動き補償処理、DCT(Discrete C
osine Transform )処理、量子化処理及び可変長符号化
処理を順次施すようにして当該画素数変換映像データD
3を圧縮符号化し、かくして得られた可変長符号化デー
タD4をバツフア6を介して例えば一定レートで外部に
出力する。
【0006】このとき量子化レート制御回路3は、バツ
フア6のデータ占有量を監視しており、当該データ占有
量に応じて符号化部5の量子化処理時における量子化ス
テツプサイズを調整し、又はプリフイルタ2の帯域制限
量を調整するようにしてバツフア6がオーバーフロー又
はアンダーフローしないように可変長符号化データD4
の発生量を制御する。
【0007】また符号化部制御回路7は、符号化部5の
符号化処理タイミングを制御すると共に、当該符号化部
5の動き補償処理時における動きベクトルの探索範囲を
設定する。
【0008】
【発明が解決しようとする課題】ところがかかる構成の
映像符号化装置1においては、バツフア6から一定レー
トで可変長符号化データD4を読み出すことを目的とし
て、動きの激しい映像が入力された場合に符号化部5に
おける量子化ステツプサイズを増加させてDCT係数値
データのデータ量を減少させるようにして可変長符号化
データD4の発生量を制御した場合には、DCT空間で
の解像度が低下すると共に量子化誤差が増加するため
に、当該可変長符号化データD4を復号してなる映像デ
ータに基づく映像の画質が劣化する問題があつた。
【0009】またかかる映像符号化装置1では、プリフ
イルタ2の帯域制限量を増加させて映像データD1の高
域成分を削減するようにして可変長符号化データD4の
発生量を制御した場合も、当該可変長符号化データD4
を復号してなる映像データに基づく映像の解像度が低下
して画質が劣化する問題があつた。
【0010】本発明は以上の点を考慮してなされたもの
で、画質劣化を防止しながら映像データを効率良く符号
化し得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。
【0011】
【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、符号化装置において、映像データ
に対して画素数を削減する所定の第1の画素数変換処理
を施す第1の画素数変換手段と、映像データを動き補償
処理を含む所定の符号化処理により符号化する符号化手
段と、符号化手段に設けられ、動き補償処理時に用いる
参照画像の画像データに対して、その画素数を符号化対
象のフレーム画像の画素数と一致するように変換する所
定の第2の画素数変換処理を必要に応じて施す第2の画
素数変換手段とを設けるようにした。
【0012】この結果この符号化装置では、映像データ
に対して第1の画素数変換手段において第1の画素数変
換処理を施すことにより、符号化手段による動き補償処
理時に発生する動きベクトルの発生符号量を減少させる
ことができ、その分を映像データに基づく各フレーム画
像の符号量に割り当てるようにすることができる。
【0013】またこの符号化装置では、動き補償処理時
に用いる参照画像の画像データに対して、第2の画素数
変換手段においてその画素数が符号化対象のフレーム画
像の画素数と一致するように第2の画素数変換処理を必
要に応じて施すようにしたことにより、どのようなピク
チヤタイプのフレーム画像に対しても動き補償処理を確
実に行い得るようにすることができ、上述のような第1
の画素数変換処理を所望するタイミングで行い得るよう
にすることができる。
【0014】また本発明においては、符号化方法におい
て、映像データに対して、当該映像データに基づくフレ
ーム画像の画素数を削減する所定の第1の画素数変換処
理を必要に応じて施す第1のステツプと、動き補償処理
時に用いる参照画像の画像データに対して、当該参照画
像の画素数を符号化対象のフレーム画像の画素数と一致
するように変換する所定の第2の画素数変換処理を必要
に応じて施しながら、映像データを符号化処理により符
号化する第2のステツプとを設けるようにした。
【0015】この結果この符号化方法によれば、映像デ
ータに対して画素数を削減する第1の画素数変換処理を
施すことにより、動き補償処理時に発生する動きベクト
ルの発生符号量を減少させることができ、その分を映像
データに基づく各フレーム画像の符号量に割り当てるよ
うにすることができる。
【0016】またこの符号化方法によれば、動き補償処
理時に用いる参照画像の画像データに対して、その画素
数が符号化対象のフレーム画像の画素数と一致するよう
に第2の画素数変換処理を必要に応じて施すようにした
ことにより、どのようなピクチヤタイプのフレーム画像
に対しても動き補償処理を確実に行い得るようにするこ
とができ、上述のような第1の画素数変換処理を所望す
るタイミングで行い得るようにすることができる。
【0017】
【発明の実施の形態】以下図面について、本発明の一実
施の形態を詳述する。
【0018】(1)本実施の形態による映像符号化装置
の構成 図1において、10は全体として本実施の形態による映
像符号化装置を示し、供給される映像データD10を水
平周波数低域通過型フイルタでなるプリフイルタ11に
おいて量子化レート制御回路12から与えられる制御信
号S10に基づいて映像の細かい部分を表す高域成分を
削減する帯域制限処理し、得られた帯域制限映像データ
D11を第1の画素数変換回路13に入力する。
【0019】このとき量子化レート制御回路12からの
制御信号S10は画素数変換判定回路14にも与えられ
る。そして画素数変換判定回路14は、所定数のフレー
ム画像を1GOP(Group Of Pictures )として、供給
される制御信号S10に基づき得られる量子化レート制
御部12により指定された帯域制限量の合計値をGOP
単位で検出すると共に、当該検出した帯域制限量の合計
値と予め設定された所定の閾値とを比較し、当該帯域制
限量の合計値が閾値よりも大きいときにのみ論理「1」
レベルに立ち上がる切換え信号S11を第1の画素数変
換回路13、符号化部制御回路30、動きベクトル検出
回路17、第2の画素数変換回路20及び可変長符号化
回路25にそれぞれ送出する。
【0020】なおこの実施の形態の場合、画素数変換判
定回路14から出力される切換え信号S11は、ユーザ
操作により外部から与える制御信号S12に基づいて信
号レベルを論理「0」レベルから論理「1」レベルに切
り換え、又は論理「1」レベルから論理「0」レベルに
切り換えることができるようになされている。
【0021】そして第1の画素数変換回路13は、画素
数変換判定回路14から与えられる切換え信号S11に
基づいて、当該切換え信号S11が論理「1」のときに
のみ帯域制限映像データD11に対してフレーム画像の
水平方向の画素数M2 を予め設定された所定画素数N2
(N2 <M2 )に削減する画素数変換処理を施し、得ら
れた第1の画素数変換映像データD12を符号化部15
の前処理回路16に送出する。
【0022】前処理回路16は、供給される第1の画素
数変換映像データD12に対して当該第1の画素数変換
映像データD12に基づく各フレーム画像を符号化順に
並べ替えると共に、並べ替えた各フレーム画像を16画素
×16ラインの輝度信号及び色差信号から構成されるマク
ロブロツクに分割する前処理を施し、得られた符号化順
の各フレーム画像のマクロブロツクのデータでなるマク
ロブロツクデータD13を動きベクトル検出回路17及
び減算回路18に送出する。
【0023】このとき符号化部15のフレームメモリ1
9には、そのマクロブロツクデータD13が減算回路1
8に送出された符号化対象のフレーム画像(以下、これ
を符号化対象フレーム画像と呼ぶ)の直前のフレーム内
符号化画像でなるIピクチヤ又はフレーム間順方向予測
符号化画像でなるPピクチヤ(以下、これらをまとめて
過去参照画像と呼ぶ)の画像データと、当該符号化対象
フレーム画像の直後のIピクチヤ又はPピクチヤ(以
下、これらをまとめて未来参照画像と呼ぶ)の画像デー
タとが格納されている。
【0024】そして符号化対象フレーム画像がPピクチ
ヤである場合には過去参照画像の画像データが読み出さ
れて参照画像データD14として第2の画素数変換回路
20に与えられ、当該符号化対象フレーム画像が双方向
予測符号化画像でなるBピクチヤである場合には過去参
照画像及び未来参照画像の両方の画像データが読み出さ
れて参照画像データD14として第2の画素数変換回路
20に与えられる。
【0025】かくして第2の画素数変換回路20は、画
素数変換判定回路14から与えられる切換え信号S11
に基づいて、参照画像データD14に基づく過去参照画
像(符号化対象フレーム画像がPピクチヤの場合)、又
は過去参照画像及び未来参照画像(符号化対象フレーム
画像がBピクチヤの場合)の水平方向の画素数M2 又は
2 が符号化対象フレーム画像の水平方向の画素数M2
又はN2 と同じとなるように、供給される参照画像デー
タD14に対して必要に応じて画素数変換処理を施し、
得られた第2の画素数変換映像データD15を動きベク
トル検出回路17及び動き補償回路21に送出する。
【0026】動きベクトル検出回路17は、画素数変換
判定回路14から与えられる切換え信号S11に基づき
必要に応じてベクトル探索範囲を対応する範囲(符号化
対象フレーム画像の水平画素数M2 又はN2 に応じた範
囲)に再設定した後、前処理回路16から与えられるマ
クロブロツクデータD13及び第2の画素数変換回路2
0から与えられる第2の画素数変換映像データD15に
基づいてそのマクロブロツクの動きベクトルを検出し、
検出結果を動きベクトルデータD16として動き補償回
路21及び可変長符号化回路25に送出する。
【0027】また動き補償回路21は、動きベクトル検
出回路17から与えられる動きベクトルデータD16
と、第2の画素数変換回路20から与えられる第2の画
素数変換映像データD15とに基づいて、第2の画素数
変換映像データD15に基づく画像を動きベクトルデー
タD16に基づいて動き補償してなる予測画像データD
17を生成し、これをスイツチ22を介して減算回路1
8に送出する。なお符号化対象フレーム画像がIピクチ
ヤである場合には、スイツチ22が切り換わることによ
り当該減算回路18には予測画像データD17が供給さ
れない。
【0028】かくして減算回路18は、符号化対象フレ
ーム画像がIピクチヤである場合には前処理回路16か
ら供給されるマクロブロツクデータD13をそのまま予
測誤差データD18としてDCT符号化回路25に送出
する一方、符号化対象フレーム画像がPピクチヤ又はB
ピクチヤである場合にはマクロブロツクデータD13か
ら予測画像データD17を減算することにより予測誤差
データD18を得、これをDCT符号化回路23に送出
する。
【0029】DCT符号化回路23は、供給される予測
誤差データD18をDCT符号化処理することによりD
CT係数化し、得られたDCT係数データD19を量子
化回路24に送出する。また量子化回路24は、このと
き量子化レート制御回路12から与えられる制御信号S
13に基づいて、当該制御信号S13により指定された
量子化ステツプサイズでDCT係数データD19を量子
化し、得られた量子化データD20を可変長符号化回路
25に送出する。
【0030】そして可変長符号化回路25は、画素数変
換判定回路14から与えられる切換え信号S11に基づ
いて対応するGOPのGOPヘツダや各フレーム画像毎
のピクチヤヘツダにおける画素数を表すコードを書き換
えながら、供給される量子化データD20及び動きベク
トル検出回路17から与えられる動きベクトルデータD
16を可変長符号化し、得られた可変長符号化データD
21をバツフア26を介して外部に出力する。
【0031】一方量子化回路24から出力されたIピク
チヤ又はPピクチヤの量子化データD20は、逆量子化
回路27にも与えられ、当該逆量子化回路27において
逆量子化された後、逆DCT回路28において逆DCT
処理されることによりDCT処理される前の予測誤差デ
ータに復元され、復元予測誤差データD22として加算
回路29に与えられる。
【0032】このとき加算回路29には動き補償回路2
1からスイツチ22を介して予測画像データD17が与
えられており、かくして加算回路29は、この予測画像
データD17及び復元予測誤差データD22を加算する
ことにより元のIピクチヤ又はPピクチヤの画像データ
を復元し、これを上述の過去参照画像又は未来参照画像
の画像データとしてフレームメモリ19に格納する。
【0033】なおこの際量子化レート制御回路12は、
バツフア28のデータ占有量を常時監視し、当該データ
占有量に応じて量子化回路26に量子化ステツプサイズ
を指定する制御信号S13を送出し、又はプリフイルタ
11に帯域制限量を指定する制御信号S10を送出す
る。このようにして量子化レート制御回路12は、量子
化回路24の量子化ステツプサイズ又はプリフイルタ1
1の帯域制限量を調整することにより、バツフア26が
オーバーフロー又はアンダーフローしないように可変長
符号化データD21の発生量を制御する。
【0034】また符号化制御回路30は、画素数変換判
定回路14から供給される切換え信号S11に基づいて
符号化部15における符号化処理の処理タイミングを制
御する。実際上このような制御は、切換え信号S11が
論理「0」のときには、図2(A)のように元の映像デ
ータD10の水平方向の画素数M2 に応じたタイミング
で符号化処理するように符号化部15を制御し、これに
対して切換え信号S11が論理「1」のときには、図2
(B)のようにM2 クロツクのうちの最初のN2 クロツ
ク分だけ符号化処理を行い、残りの(M2 −N2 )クロ
ツクは符号化処理を行わないように符号化部15を制御
することにより行うことができる。
【0035】ここで実際上この映像符号化装置10の場
合、映像データD10としては図3(A)に示すよう
に、1フレームの水平画素数M2 が1920画素のHDTV
(HighDefinition Television)規格に応じた映像デー
タが与えられる。なお図3(A)〜図4(F)において
「I」、「P」及び「B」はそのフレーム画像がIピク
チヤ、Pピクチヤ又はBピクチヤであることを表し、
「I」、「P」及び「B」の後の数字はそのフレーム画
像の通し番号を表す。また「I」、「P」及び「B」の
下の数字はそのフレーム画像の水平方向の画素数を表
し、1GOPは6フレームであるものとする。
【0036】そしてこの映像符号化装置10では、この
映像データD10がプリフイルタ11において帯域制限
された後、帯域制限映像データD11として第1の画素
数変換回路13に与えられる。
【0037】このとき画素数変換判定回路14は、図3
(B)に示すように、そのGOPにおける指定された帯
域制限量の合計値が閾値よりも小さいとき又は外部から
の制御信号により指定されたときには論理「0」レベ
ル、動き量が大きいとき又は外部からの制御信号により
指定されたときには論理「1」レベルに立ち上がるよう
な切換え信号S11を出力する。
【0038】かくして第1の画素数変換回路13は、切
換え信号S11が論理「0」レベルのときには画素数変
換処理を行わず、これに対して切換え信号S11が論理
「1」レベルのときには図3(C)のように帯域制限映
像データD11に対してフレーム画像の水平方向の画素
数M2 を1440画素とするような画素数変換処理を施し、
得られた第1の画素数変換映像データD12を前処理回
路16に送出する。
【0039】そして前処理回路16は、この第1の画素
数変換映像データD12に基づく各フレーム画像を図3
(D)(図4(A))のように並べ替えた後、これら各
フレーム画像のマクロブロツクデータD13を動きベク
トル検出回路17及び減算回路18に送出する。
【0040】このときフレームメモリ19からは、図4
(D)のように過去参照画像及び又は未来参照画像の画
像データが読み出され、これが参照画像データD14と
して第2の画素数変換回路20に与えられる。
【0041】そして第2の画素数変換回路20は、図4
(E)のようにこの参照画像データD14に対して当該
参照画像データD14に基づく過去参照画像又は未来参
照画像の水平方向の画素数M2 又はN2 が符号化対象フ
レーム画像の水平方向の画素数M2 又はN2 と同じとな
るように必要に応じて画素数変換処理を施し、得られた
第2の画素数変換映像データD15を動きベクトル検出
回路17に送出する。
【0042】この結果動きベクトル検出回路17からは
検出されたそのマクロブロツクについての動きベクトル
データD16が出力され、当該動きベクトルデータD1
6に基づいて動き補償回路21から図4(F)のような
フレーム画像並びで予測画像データD17が出力され、
これが減算回路18及び加算回路29に与えられる。因
にこのとき図4(A)及び図4(F)からも明らかなよ
うに、符号化対象フレーム画像の水平方向の画素数M2
又はN2 と、予測画像データD17に基づくフレーム画
像の水平方向の画素数M2 又はN2 とは一致する。
【0043】そして減算回路18からは、前処理回路1
6から与えられるマクロブロツクデータD13をそのま
ま出力し、又はマクロブロツクデータD13から予測符
号化データD17を減算することにより図4(B)に示
すような予測誤差データD18が出力され、これがこの
後DCT符号化回路23、量子化回路24及び可変長符
号化回路25において順次DCT符号化処理、量子化処
理及び可変長符号化処理されて可変長符号化データD2
1としてバツフア26から出力される。
【0044】さらにこのときフレームメモリ19には、
図4(C)に示すように、量子化回路24から出力され
る量子化データD20を逆量子化及び逆DCT符号化処
理した後、これを予測画像データD17と加算してなる
Iピクチヤ又はPピクチヤの画像データが過去参照画像
又は未来参照画像の画像データとして格納される。
【0045】(2)第2の画素数変換回路20の構成 ここで実際上第2の画素数変換回路20は、図5に示す
ようなFIR(FiniteImpulse Response )デイジタル
フイルタ構成でなり、フレームメモリ19から供給され
る参照画像データD14を複数の直列接続された遅延回
路401 〜40N のうちの初段の遅延回路401 と、入
力段の乗算回路421 とに入力する。
【0046】このとき各遅延回路401 〜40N には、
画素数変換判定回路14(図1)から与えられる切換え
信号S11に基づいて参照画像データD14の水平画素
数を図6(A)のような1920画素から図6(D)のよう
な1440に画素数変換処理する第1の画素数変換処理モー
ドが選択されている場合(このとき第2の画素数変換回
路22には水平画素数が1440画素の参照画像データD1
4が与えられる)には、図示しないクロツク源から74.2
5 〔MHz 〕のクロツクが各遅延回路401 〜40N に与
えられる。
【0047】かくして各遅延回路401 〜40N は、供
給される参照画像データD14又は前段の遅延回路40
1 〜40N-1 から与えられる遅延参照画像データD30
1 〜D30N-1 をこのクロツクの1クロツクに相当する
時間分ずつ順次遅延させた後、得られた遅延参照画像デ
ータD301 〜D30N をそれぞれ対応する乗算回路4
2 〜42N+1 及び後段の遅延回路402 〜40N に送
出する。
【0048】またこのとき各乗算回路421 〜42N+1
には、1920と1440との比が4:3であることから、対応
する係数発生回路421 〜42N+1 からそれぞれ所定数
値の第1〜第3の係数値を74.25 〔MHz 〕の3倍の周波
数で循環的に順次切り換えた係数値信号S201 〜S2
N+1 が与えられる。なお各係数発生回路421 〜42
N+1 において発生される第1〜第3の係数値は、それぞ
れこれら係数発生回路421 〜42N+1 において発生さ
れる第1〜第3の係数値の合計がそれぞれ1となるよう
に選定されている。
【0049】かくして各乗算回路411 〜41N+1 は、
それぞれ供給される参照画像データD14又は遅延参照
画像データD301 〜D30N-1 と、係数値信号S20
1 〜S20N+1 に基づき得られる第1〜第3の係数値と
を乗算すると共に、得られた74.25 ×3〔MHz 〕の乗算
データD311 〜D31N+1 を加算回路43に送出す
る。
【0050】加算回路43は、各乗算回路411 〜41
N+1 からそれぞれ供給される乗算データD311 〜D3
N+1 を順次加算することにより、図6(B)のような
参照画像データD15を3倍にアツプサンプリングして
なるアツプサンプリングデータD32を生成し、これを
スイツチ回路44の第1の切換え端44Aに送出する。
【0051】またこのときアツプサンプルデータD32
は、直接接続された第1〜第3の遅延回路451 〜45
3 にも与えられ、これら第1〜第3の遅延回路451
453 において74.25 ×3〔MHz 〕のクロツクの1クロ
ツクに相当する時間分ずつ順次遅延させてなる各第1〜
第3の遅延回路451 〜453 の出力がそれぞれ遅延ア
ツプサンプリングデータD331 〜D333 としてスイ
ツチ回路44の第2〜第4の切換え端44B〜44Dに
与えられる。
【0052】そしてスイツチ回路44は、クロツク源か
ら与えられる55.6875 〔MHz 〕のクロツクに基づいて第
1〜第4の切換え端44A〜44Dの中から所定の切換
え端44A〜44Dを順次選択するようにしてアツプサ
ンプリングデータD32から図6(C)のように4画素
おきに画素データを抽出する。
【0053】このようにして第2の画素数変換回路22
は、第1の画素数変換処理モード時、参照画像データD
14の水平方向の画素数を1920画素から1440画素に変換
し、これを55.6875 〔MHz 〕の第2の画素数変換映像デ
ータD15として出力する。
【0054】これに対して第2の画素数変換回路20に
おいては、画素数変換判定回路14(図1)から与えら
れる切換え信号S11に基づいて参照画像データD14
の水平画素数を図6(D)のような1440画素から図6
(A)のような1920画素に画素数変換処理する第2の画
素数変換処理モードが選択されている場合(このとき第
2の画素数変換回路22には水平画素数が1920画素の参
照画像データD15が与えられる)には、クロツク源か
ら55.6875 〔MHz 〕のクロツクが各遅延回路401 〜4
N に与えられる。
【0055】各遅延回路401 〜40N は、供給される
参照画像データD14又は前段の遅延回路401 〜40
N-1 から与えられる遅延参照画像データD301 〜D3
N-1 をこのクロツクの1クロツクに相当する時間分ず
つ順次遅延させた後、得られた遅延参照画像データD3
1 〜D30N をそれぞれ対応する乗算回路422 〜4
N+1 及び後段の遅延回路402 〜40N に送出する。
【0056】またこのとき各乗算回路421 〜42N+1
には、対応する係数発生回路421〜42N+1 からそれ
ぞれ所定数値の第1〜第4の係数値を55.6875 〔MHz 〕
の4倍の周波数で循環的に順次切り換えてなる係数値信
号S201 〜S20N+1 が与えられる。なお各係数発生
回路421 〜42N+1 において発生される第1〜第4の
係数値は、それぞれこれら係数発生回路421 〜42
N+1 において発生される第1〜第4の係数値の合計がそ
れぞれ1となるように選定されている。
【0057】そして各乗算回路411 〜41N+1 は、そ
れぞれ供給される参照画像データD14又は遅延参照画
像データD301 〜D30N-1 と、係数値信号S201
〜S20N+1 に基づき得られる第1〜第3の係数値とを
乗算すると共に、得られた55.6875 ×4〔MHz 〕の乗算
データD311 〜D31N+1 を加算回路43に送出す
る。
【0058】加算回路43は、各乗算回路411 〜41
N+1 からそれぞれ供給される乗算データD311 〜D3
N+1 を順次加算することにより、図6(E)に示すよ
うな参照画像データD15を4倍にアツプサンプリング
してなるアツプサンプリングデータD32を生成し、こ
れをスイツチ回路44の第1の切換え端44Aに送出す
る。
【0059】またこのときアツプサンプルデータD32
は、第1〜第3の遅延回路451 〜453 にも与えら
れ、これら第1〜第3の遅延回路451 〜453 におい
て55.6875 ×4〔MHz 〕のクロツクの1クロツクに相当
する時間分ずつ順次遅延させてなる各第1〜第3の遅延
回路451 〜453 の出力がそれぞれ遅延アツプサンプ
リングデータD331 〜D333 としてスイツチ回路4
4の第2〜第4の切換え端44B〜44Dに与えられ
る。
【0060】そしてスイツチ回路44は、クロツク源か
ら与えられる74.25 〔MHz 〕のクロツクに基づいて第1
〜第4の切換え端44A〜44Dの中から所定の切換え
端44A〜44Dを順次選択するようにしてアツプサン
プリングデータD32から図6(F)のように3画素お
きに画素データを抽出する。
【0061】このようにして第2の画素数変換回路20
は、第2の画素数変換処理モード時、参照画像データD
14の水平方向の画素数を1440画素から1920画素に変換
し、これを74.25 〔MHz 〕の第2の画素数変換映像デー
タD15として出力する。
【0062】(3)本実施の形態の動作及び効果 以上の構成において、この映像符号化装置10では、プ
リフイルタ11に与えられる量子化レート制御回路12
からの制御信号S10を画素数変換判定回路14にも与
え、当該画素数変換判定回路11において制御信号S1
0に基づき得られるGOP単位での帯域制限量の合計値
を検出し、得られた合計値が予め設定された所定の閾値
よりも大きい場合には、第1の画素数変換回路16にお
いてその映像データD10に対してその水平画素数M2
を水平画素数N2 に変換する画素数変換処理をGOP単
位で施し、得られた第1の画素数変換映像データD12
を符号化部15に送出する。
【0063】そして符号化部15では、フレームメモリ
19に格納されている符号化対象フレーム画像の過去参
照画像及び又は未来参照画像の画像データでなる参照画
像データD14を第2の画素数変換回路20において当
該符号化対象フレーム画像の水平方向の画素数M2 又は
2 と同じ画素数M2 又はN2 となるように画素数変換
処理し、得られた第2の画素数変換映像データD15に
基づいて動き補償処理、DCT符号化処理、量子化処理
及び可変長符号化処理を順次行うようにして一連の符号
化処理を実行する。
【0064】従つてこの映像符号化装置10では、例え
ば動きの激しい映像が入力して可変長符号化データD2
1の発生量が増加した場合など、当該可変長符号化デー
タD21の発生量を抑えることを目的としてプリフイル
タ11による映像データD10の帯域制限を行う際に、
これと同時に映像データD10に基づく各フレーム画像
の水平方向の画素数M2 が(N2 /M2 )倍に削減さ
れ、この結果マクロブロツク数も(N2 /M2 )倍に削
減される。
【0065】そして動きベクトルの発生符号量はマクロ
ブロツク数にほぼ比例するため、(N2 /M2 )倍の画
素数削除処理により動きベクトルの発生符号量を(N2
/M2 )倍に削減することができる。
【0066】かくするにつきこの映像符号化装置10で
は、一定のビツトレートで可変長符号化データD22を
出力する場合において、削減された動きベクトルの符号
量をそのままDCT係数の発生符号量に振り分けること
ができるため、その分量子化ステツプサイズを小さくし
てDCT空間における解像度を向上させることができ、
またプリフイルタ11による帯域制限の帯域制限量を低
減させて解像度の劣化を抑えることができる。
【0067】またこの映像符号化装置10では、フレー
ムメモリ21に格納された過去参照画像及び未来参照画
像の水平方向の画素数M2 又はN2 が符号化対象フレー
ム画像の水平方向の画素数M2 又はN2 と一致するよう
に、これら過去参照画像及び未来参照画像の画像データ
でなる参照画像データD15に対して必要に応じて第2
の画素数変換回路22において画素数変換処理を施すた
め、先行又は後行するGOPのI又はPピクチヤを用い
て圧縮符号化する各Bピクチヤ(例えば図3(A)にお
ける「B9」)についても確実に動き補償処理を行うこ
とができ、かくして圧縮符号化処理を各GOP毎に独立
して行わない場合においても、上述のような画素数変換
処理を映像の動き量に応じてGOP単位で確実に行い得
るようにすることができる。
【0068】さらにこの映像符号化装置10では、画素
数変換判定回路14が外部から供給される制御信号S1
2に基づいて切換え信号S11のレベルを論理「1」レ
ベルから論理「0」レベルに、又は論理「0」レベルか
ら論理「1」レベルに切り換え得るようになされている
ため、上述のような画素数変換処理をユーザの所望する
タイミングで自在に行うことができる。
【0069】以上の構成によれば、供給される映像デー
タD10に対して必要に応じて水平方向の画素数M2
削減する画素数変換処理を施すと共に、得られた第1の
画素数変換映像データD12を、参照画像データD14
の水平方向の画素数を符号化対象フレーム画像の水平方
向の画素数に合わせる画素数変換処理を必要に応じて施
しながら当該参照画像データD14を用いて符号化処理
するようにしたことにより、DCT空間における解像度
を向上させると共に帯域制限量を低減させて解像度の劣
化を抑えることができ、かつどのようなピクチヤタイプ
のフレーム画像に対して動き補償処理を確実に行い得る
ようにすることができ、かくして画質劣化を防止しなが
ら映像データを効率良く符号化し得る映像符号化装置を
実現できる。
【0070】(4)他の実施の形態 なお上述の実施の形態においては、本発明を図1のよう
に構成された映像符号化装置10に適用するようにした
場合について述べたが、本発明はこれに限らず、要は、
供給される映像データを動き補償処理を含む所定の符号
化処理により符号化するこの他種々の構成の符号化装置
に広く適用することができる。
【0071】また上述の実施の形態においては、供給さ
れる映像データD10に対して必要に応じて画素数を削
減する画素数変換処理を施す第1の画素数変換手段とし
ての第1の画素数変換回路13と、動き補償処理時に用
いる参照画像の画像データに対してその画素数が符号化
対象フレーム画像の画素数と一致するような画素数変換
処理を施す第2の画素数変換手段としての第2の画素数
変換回路20とにおける画素数の変換方法として、水平
方向の画素数を削減し又は増加させる方法を適用した場
合について述べたが、本発明はこれに限らず、これら第
1及び第2の画素数変換回路13、20においてフレー
ム画像のライン数を削減し、又はライン数及び水平方向
の画素数を削減するようにして画素数を変換するように
しても良い。
【0072】さらに上述の実施の形態においては、映像
データD10を動き補償処理を含む所定の符号化処理に
より符号化する符号化手段としての符号化部15を図1
のように構成するようにした場合について述べたが、本
発明はこれに限らず、この他種々の構成を広く適用する
ことができる。
【0073】さらに上述の実施の形態においては、6フ
レームを1GOPとするようにした場合について述べた
が、本発明はこれに限らず、5フレーム以下又は7フレ
ーム以上の所定フレーム数を1GOPとするようにして
も良い。
【0074】さらに上述の実施の形態においては、第1
の画素数変換回路13を映像データD10に基づくフレ
ーム画像の水平方向の画素数を2段階(M2 、N2 )で
変換し得るように構築し、これに合わせて第2の画素数
変換回路20も参照画像データD14に基づく過去参照
画像及び未来参照画像の水平方向の画素数を2段階で変
換し得るように構築するようにした場合について述べた
が、本発明はこれに限らず、映像データD10に基づく
フレーム画像の画素数又は参照画像データD14に基づ
く過去参照画像若しくは未来参照画像を2以上の複数段
階又は無段階で変換し得るように第1及び第2の画素数
変換回路13、20を構築するようにしても良く、要
は、符号化部15における発生符号量に応じた画素数と
なるように映像データD10に対して画素数変換処理を
施すように第1の画素数変換回路13を構築し、かつこ
れに合わせて第2の画素数変換回路20を構築するよう
にすれば良い。
【0075】この場合例えば第1の画素数変換回路13
をフレーム画像の画素数を複数段階で変換処理し得るよ
うに構築する場合には、各段階の画素数に応じた閾値を
画素数変換判定回路14に設け、当該画素数変換判定回
路14が量子化レート制御回路12からの制御信号S1
0に基づき得られるGOP毎の帯域制限量の合計値と各
閾値と比較して最も近くかつ帯域制限量の合計値よりも
小さい閾値を検出し、当該検出結果に応じた切換え信号
S11を第1の画素数変換回路13、20に出力するよ
うにする。
【0076】そして第1の画素数変換回路13がこの切
換え信号S11に基づいてその閾値と対応する画素数と
なるように映像データD10に対して画素数変換処理を
施すようにする。なおこのとき切換え信号S11は、j
個の閾値を設けたときには次式
【0077】
【数1】
【0078】を満足するkビツトの信号とすれば良い。
【0079】さらに上述の実施の形態においては、第1
の画素数変換回路13において1920画素の映像データD
10を必要時に1440画素に画素数変換処理するようにし
た場合について述べたが、本発明はこれに限らず、1920
画素の映像データD10を1440画素以外の画素数(例え
ば1280画素、1152画素又は960 画素等)に変換し、又は
1920画素以外の画素数の映像データD10を当該画素数
よりも小さい所定の画素数(例えば1440画素、1280画
素、1152画素又は960 画素等)に変換するように第1の
画素数変換回路13を構築するようにしても良い。
【0080】さらに上述の実施の形態においては、第1
の画素数変換回路13において遅延帯域制限映像データ
D11に対して画素数変換処理を施したときに、符号化
部制御回路30がシステムクロツクを変化させることな
くタイミングを調整するようにして符号化部15の符号
化処理タイミングを制御するようにした場合について述
べたが、本発明はこれに限らず、例えばシステムクロツ
クを変化させるようにして符号化部15の符号化処理タ
イミングを制御するようにしても良い。
【0081】
【発明の効果】上述のように本発明によれば、符号化装
置において、映像データに画素数を削減する第1の画素
数変換処理を必要に応じて施す第1の画素数変換手段
と、映像データを動き補償処理を含む所定の符号化処理
により符号化する符号化手段と、動き補償処理時に用い
る参照画像の画像データに対して、その画素数を符号化
対象のフレーム画像の画素数と一致するように変換する
第2の画素数変換処理を施す第2の画素数変換手段とを
設けるようにしたことにより、映像データに基づく各フ
レーム画像の符号量を増加させながら、映像データに対
する第1の画素数変換処理を所望のタイミングで行い得
るようにすることができ、かくして画質劣化を防止しな
がら映像データを効率良く符号化し得る符号化装置を実
現できる。
【0082】また本発明によれば、符号化方法におい
て、映像データに画素数を削減する第1の画素数変換処
理を必要に応じて施す第1のステツプと、動き補償処理
時に用いる参照画像の画像データに対して、その画素数
を符号化対象のフレーム画像の画素数と一致するように
変換する第2の画素数変換処理を必要に応じて施しなが
ら、映像データを符号化処理する第2のステツプとを設
けるようにしたことにより、映像データに基づく各フレ
ーム画像の符号量を増加させながら、映像データに対す
る第1の画素数変換処理を所望のタイミングで行い得る
ようにすることができ、かくして画質劣化を防止しなが
ら映像データを効率良く符号化し得る符号化方法を実現
できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本実施の形態による映像符号化装置の構成を示
すブロツク図である。
【図2】符号化部制御回路の説明に供するタイミングチ
ヤートである。
【図3】本実施の形態による映像符号化装置における各
種処理タイミングの説明に供するタイミングチヤートで
ある。
【図4】本実施の形態による映像符号化装置における各
種処理タイミングの説明に供するタイミングチヤートで
ある。
【図5】第2の画素数変換回路の構成を示すブロツク図
である。
【図6】第2の画素数変換回路における画素数変換処理
の説明に供する概念図である。
【図7】従来の映像符号化装置の構成を示すブロツク図
である。
【符号の説明】
10……映像符号化装置、11……プリフイルタ、12
……量子化レート制御回路、13、20……画素数変換
回路、15……符号化部、17……動きベクトル検出回
路、18……減算回路、19……フレームメモリ、21
……動き補償回路、23……DCT符号化回路、24…
…量子化回路、25……可変長符号化回路、26……バ
ツフア、27……逆量子化回路、28……逆DCT符号
化回路、29……加算回路、D10……映像データ、D
11……帯域制限映像データ、D12、D15……画素
数変換映像データ、D14……参照画像データ、D21
……可変長符号化データ、S10……制御信号、S11
……切換え信号、M2 、N2 ……画素数。
フロントページの続き Fターム(参考) 5C059 KK01 LB04 LB05 MA05 MA14 MA23 MC11 MC31 ME01 NN01 NN28 PP05 PP06 PP07 TA06 TA46 TA69 TA70 TB03 TC15 TC18 TD12 UA02 UA12 UA32 UA33 UA38

Claims (10)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】供給される映像データを動き補償処理を含
    む所定の符号化処理により符号化する符号化装置におい
    て、 上記映像データに対して、当該映像データに基づくフレ
    ーム画像の画素数を削減する所定の第1の画素数変換処
    理を必要に応じて施す第1の画素数変換手段と、 上記第1の画素数変換手段から出力される上記映像デー
    タを上記符号化処理により符号化する符号化手段と、 上記符号化手段に設けられ、上記動き補償処理時に用い
    る参照画像の画像データに対して、当該参照画像の画素
    数を符号化対象の上記フレーム画像の画素数と一致する
    ように変換する所定の第2の画素数変換処理を必要に応
    じて施す第2の画素数変換手段とを具えることを特徴と
    する符号化装置。
  2. 【請求項2】上記第1の画素数変換手段は、 先行して行われた上記符号化処理による発生符号量及び
    又は外部からの制御に基づいて上記第1の画素数変換処
    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】上記第1の画素数変換手段は、 上記第1の画素数変換処理を複数フレーム単位で実行す
    ることを特徴とする請求項1に記載の符号化装置。
  4. 【請求項4】上記第1の画素数変換処理は、 上記映像データに基づく上記フレーム画像の水平方向の
    画素数を削減する変換処理でなることを特徴とする請求
    項1に記載の符号化装置。
  5. 【請求項5】上記第1の画素数変換手段は、 先行して行われた上記符号化処理による上記発生符号量
    に応じた画素数となるように、上記映像データに対して
    上記第1の画素数変換処理を施すことを特徴とする請求
    項2に記載の符号化装置。
  6. 【請求項6】供給される映像データを動き補償処理を含
    む所定の符号化処理により符号化する符号化方法におい
    て、 上記映像データに対して、当該映像データに基づくフレ
    ーム画像の画素数を削減する所定の第1の画素数変換処
    理を必要に応じて施す第1のステツプと、 上記動き補償処理時に用いる参照画像の画像データに対
    して、当該参照画像の画素数を符号化対象の上記フレー
    ム画像の画素数と一致するように変換する所定の第2の
    画素数変換処理を必要に応じて施しながら、上記映像デ
    ータを上記符号化処理により符号化する第2のステツプ
    とを具えることを特徴とする符号化方法。
  7. 【請求項7】上記第1のステツプでは、 先行して行われた上記符号化処理による発生符号量及び
    又は外部からの制御に基づいて必要に応じて上記第1の
    画素数変換処理を実行することを特徴とする請求項6に
    記載の符号化方法。
  8. 【請求項8】上記第1のステツプでは、 上記第1の画素数変換処理を複数フレーム単位で実行す
    ることを特徴とする請求項6に記載の符号化方法。
  9. 【請求項9】上記第1の画素数変換処理は、 上記映像データに基づく上記フレーム画像の水平方向の
    画素数を削減する変換処理でなることを特徴とする請求
    項6に記載の符号化方法。
  10. 【請求項10】上記第1のステツプでは、 先行して行われた上記符号化処理による上記発生符号量
    に応じた画素数となるように、上記映像データに対して
    上記第1の画素数変換処理を施すことを特徴とする請求
    項7に記載の符号化方法。
JP21117798A 1998-07-27 1998-07-27 符号化装置及び符号化方法 Pending JP2000050277A (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP21117798A JP2000050277A (ja) 1998-07-27 1998-07-27 符号化装置及び符号化方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP21117798A JP2000050277A (ja) 1998-07-27 1998-07-27 符号化装置及び符号化方法

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2000050277A true JP2000050277A (ja) 2000-02-18

Family

ID=16601696

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP21117798A Pending JP2000050277A (ja) 1998-07-27 1998-07-27 符号化装置及び符号化方法

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2000050277A (ja)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100450844B1 (ko) * 2002-02-21 2004-10-01 (주)씨앤에스 테크놀로지 비디오 코덱 프로세서의 아키텍쳐
JP2007096709A (ja) * 2005-09-28 2007-04-12 Matsushita Electric Ind Co Ltd 画像処理方法、画像符号化方法および画像復号方法
JP2013005098A (ja) * 2011-06-14 2013-01-07 Fujitsu Semiconductor Ltd 画像処理装置
CN103929640A (zh) * 2013-01-15 2014-07-16 英特尔公司 用于管理视频流播的技术

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100450844B1 (ko) * 2002-02-21 2004-10-01 (주)씨앤에스 테크놀로지 비디오 코덱 프로세서의 아키텍쳐
JP2007096709A (ja) * 2005-09-28 2007-04-12 Matsushita Electric Ind Co Ltd 画像処理方法、画像符号化方法および画像復号方法
JP4594201B2 (ja) * 2005-09-28 2010-12-08 パナソニック株式会社 画像符号化方法、画像符号化装置、プログラムおよび集積回路
JP2013005098A (ja) * 2011-06-14 2013-01-07 Fujitsu Semiconductor Ltd 画像処理装置
CN103929640A (zh) * 2013-01-15 2014-07-16 英特尔公司 用于管理视频流播的技术
CN103929640B (zh) * 2013-01-15 2018-03-06 英特尔公司 用于管理视频流播的技术

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP0519962B1 (en) Digital image coding using a random scanning of image frames
US5592302A (en) Coding method for coding pixel blocks and apparatus therefor
EP2150061A1 (en) Video encoding device, video encoding method, and video encoding program
JP2000013799A (ja) 動き補償符号化復号化装置及びその方法
US6956899B2 (en) Precise bit control apparatus with look-ahead for MPEG encoding
JPH10243399A (ja) 符号量制御装置及び該符号量制御装置を含む動画像符号化装置
JP2000333163A (ja) 復号装置及び方法、符号化装置及び方法、画像処理システム、画像処理方法
JP3209171B2 (ja) 動画像符号化装置
JPH11177993A (ja) 動画像符号化装置
US6480544B1 (en) Encoding apparatus and encoding method
JP2000050277A (ja) 符号化装置及び符号化方法
JP3173257B2 (ja) 符号化方法と符号化装置
JP2000050283A (ja) 符号化装置及び符号化方法
JP2768260B2 (ja) 画像符号化制御方式
JP7121584B2 (ja) 画像符号化装置及びその制御方法及びプログラム
JP4469643B2 (ja) 画像処理回路
JPH05227513A (ja) 映像信号伝送装置
JPH1066092A (ja) 映像データ圧縮装置およびその方法
JP3517795B2 (ja) 画像符号化装置
JP4264790B2 (ja) 統計多重制御装置、画像符号化装置、統計多重システム、統計多重制御方法および符号化方法
JPH0545117B2 (ja)
KR20010041441A (ko) 비디오 신호를 인코딩하기 위한 방법 및 장치
JPH07203442A (ja) デジタル伝送装置
JP3397682B2 (ja) 画像符号化装置
JPH11317950A (ja) データ符号化装置、データ符号化方法及びデータ伝送方法