JP2004282658A - 動画像符号化装置 - Google Patents
動画像符号化装置 Download PDFInfo
- Publication number
- JP2004282658A JP2004282658A JP2003074769A JP2003074769A JP2004282658A JP 2004282658 A JP2004282658 A JP 2004282658A JP 2003074769 A JP2003074769 A JP 2003074769A JP 2003074769 A JP2003074769 A JP 2003074769A JP 2004282658 A JP2004282658 A JP 2004282658A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- frame
- battery
- encoding mode
- encoding
- remaining amount
- 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.)
- Withdrawn
Links
Images
Landscapes
- Compression Or Coding Systems Of Tv Signals (AREA)
- Compression, Expansion, Code Conversion, And Decoders (AREA)
- Television Signal Processing For Recording (AREA)
Abstract
【課題】バッテリ消費を低減する。
【解決手段】バッテリ残量検知装置119は、バッテリ117の残量が特定のしきい値を超えているかどうかを判定する。この判定結果は、フレームタイプコントローラ116に伝送される。フレームタイプコントローラ116は、バッテリ残量が予め定められたしきい値よりも多いと判断された場合、通常のGOP構造に準じたフレームタイプを順次、指定し、バッテリ残量がしきい値よりも低いと判断された場合、フレームの符号化モードを強制的にイントラモードに固定する。
【選択図】 図1
【解決手段】バッテリ残量検知装置119は、バッテリ117の残量が特定のしきい値を超えているかどうかを判定する。この判定結果は、フレームタイプコントローラ116に伝送される。フレームタイプコントローラ116は、バッテリ残量が予め定められたしきい値よりも多いと判断された場合、通常のGOP構造に準じたフレームタイプを順次、指定し、バッテリ残量がしきい値よりも低いと判断された場合、フレームの符号化モードを強制的にイントラモードに固定する。
【選択図】 図1
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、MPEGなどのフレーム間動き補償機能をもった符号化方式を採用した映像記録装置、特にバッテリで駆動される装置においてバッテリ残量に従い符号化モードを制御する動画像符号化装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
近年、フレーム間動き補償機能を有する動画像符号化方式、例えば、MPEG(Moving Picture Expert Group)方式が、急激に普及している。規格自体は、MPEG−1(ISO/IEC 11172−2)、MPEG−2(ISO/IEC 13818−2)及びMPEG−4(ISO/IEC 14496−2)が制定されているが、すべての方式において、フレーム間動き補償機能が搭載されている。
【0003】
図7は、MPEG方式を使用する従来の動画像符号化装置の概略構成ブロック図を示す。この種の装置は、例えば、特開平11−136682号公報に記載されている。
【0004】
ビデオ入力装置701は、動画像を撮影・入力する。A/Dコンバータ702は、アナログビデオ信をディジタル信号に変換する。
【0005】
動きベクトル検出回路703は、連続するフレーム間で画像の動きベクトルを検出する。これにより、連続するフレーム間の冗長性を削減して符号化効率を高めることができる。リファレンスフレームメモリ704は、後述するローカル復号器によりローカルに復号された画像データを記憶する。減算器705は、フレーム間符号化の場合、動きベクトル検出回路703からの画像データから、リファレンスフレームメモリ704からのリファレンス画像データを減算し、フレーム内符号化の場合、動きベクトル検出回路703からの画像データをそのまま出力する。
【0006】
DCT(離散コサイン変換)回路706は、時間/周波数変換符号化を行う変換回路である。量子化回路707は、DCT回路706から出力されるDVT係数を量子化テーブルに従って量子化する。係数並び替え回路708は、マクロブロック内でDCT係数の並び替え(ジグザグスキャン又はオルタネートスキャンと呼ばれる)を行う。これは、以降のランレングス符号化の前処理となる。ハフマンコーダ709は、ハフマン符号などを利用して、係数並び替え回路708の出力データをランレングス符号化し、また、動きベクトル検出回路703で検出された動きベクトルを符号化する。回路703〜710は、ビデオ符号化器を構成する。
【0007】
ビットストリーム形成装置710は、ハフマンコーダ709により符号化された符号データに適宜、ヘッダ情報及びスタートコードなどを付加し、ビットストリームを形成する。多重化装置714は、ストリーム形成装置710の出力にオーディオストリームを多重化する。多重装置714から出力される最終的なビットストリームは、記憶装置713に記録される。記憶装置713の媒体は、テープ、ディスク及び半導体メモリのいずれであってもよい。記憶装置713への記憶前に、必要により誤り訂正符号が付加される。
【0008】
回路711〜713は、ローカル復号器を構成する。逆量子化回路712は、量子化回路707で量子化されたDCT係数データを逆量子化し、IDCT(逆離散コサイン変換)回路711が、逆量子化回路712の出力を逆離散コサイン変換する。フレーム間符号化の場合、IDCT回路711の出力データは、フレーム間符号化された画像では、リファレンス画像からの差分データになっているが、フレーム内符号化された画像では画像データそのものになっている。加算器713は、フレーム間符号の場合、IDCT回路711の出力データに、リファレンスフレームメモリ704のリファレンス画像を加算して画像データを復元し、フレーム内符号化の場合、IDCT回路711の出力データをそのまま出力する。加算器713の出力データ、すなわちローカルに復号された画像データは、リファレンスフレームメモリ704に格納される。
【0009】
バッテリ716は、上述の各部に電力を供給する。バッテリ制御装置717は、バッテリ716による各部への電源供給を制御し、バッテリ716の状態に従って各部を制御する。
【0010】
【発明が解決しようとする課題】
図9は、動画像の階層図を示す。801は連続するフレームからなるシーケンスと呼ばれる最上位のレイヤである。802は連続する限定された数のフレームの集合からなるGOP(Group Of Picture)、803は1枚の画像からなるピクチャ、804はMBの集合からなるスライス、805は輝度ブロックと色差ブロックの組み合わせからなるマクロブロック(MB)、806は8×8のピクセルの集合からなるブロックである。
【0011】
図10は、従来の動き検出回路の動作例を示す。一般的に、前方予測及び後方予測での動き検出では、符号化マクロブロックとリファレンスフレームとの間で差分を算出し、その絶対値和が最小となる位置を動きベクトルとして検出する。輝度/色差のサブサンプリング比が4:2:0の場合、マクロブロックは、4つの輝度ブロック(64×4:総数256画素)と2つの色差ブロックからなる。動き検出自体の処理は、4つの輝度ブロックのみを使用して行われる。一点での処理は、256回の差分とその絶対値の演算、および絶対値の総和をとる演算からなる。1つのマクロブロックに対する演算は、下記式
【0012】
【数1】
で与えられる。ここで、bはマクロブロック内のブロックの番号(0≦b≦3)、pはマクロブロック内のピクセル番号(0≦p≦63)である。Pb,p及びRb,pは、それぞれの位置における符号化対象画像及びリファレンスフレームのピクセル値である。例えば、8ビット画像の場合、0≦Pb,p≦255、0≦Rb,p≦255である。従って、1点での演算には、64×4=256回の差分演算と同数回の絶対値演算、その結果の総和をとる演算が必要となる。
【0013】
縦横方向にリファレンス位置を動かしながら同様の絶対値和演算を行い、所定の範囲まで演算を行った後に、最終的にその和が最小となる点までの変位量を求める。また、モードによっては、画素の平均化を行い、1/2画素単位で処理を行い、横及び縦方向の動きベクトル値とする。MPEG−4では、マクロブロックではなく、ブロック(8×8)ごとに動きベクトルを求める手法も採用されている。
【0014】
いずれにしても、動きベクトル探索演算は非常に高負荷の処理である。各種の簡略法が提案されているが、たとえ簡略化したとしても、動き検出処理の負荷は、エンコーダ全体において支配的であることに変わりはない。
【0015】
図8は、GOP(Group Of Picture)のフレーム構成を示す。イントラフレーム(Iフレーム)は、フレーム内符号化のみで符号化されるフレーム、前方予測フレーム(Pフレーム)は、前方のフレームのみを動き検出の対象としてフレーム間符号化されるフレーム、双方向予測フレーム(Bフレーム)は、前後双方のフレームからの動きベクトルを検出されるフレーム間符号化されるフレームである。なお、符号化モードは、マクロブロック単位で設定される。Pフレーム及びBフレームは、フレーム内符号化されるイントラマクロブロックを含むことができる。
【0016】
Iフレームには動き検出処理は不要である。Bフレームは、前方フレーム及び後方フレームの両方に対して動きベクトル検出を行うので、Pフレームと比べても一層、重い負荷がかかる。動き検出以外の符号化処理(DCT、量子化及びハフマン符号化など)においても、Bフレームは、Iフレームと比較して、動き検出ほどではないにしろ処理負荷が多くなる。
【0017】
各フレームがI,P及びBフレームのいずれになるかは、図8に示すようにGOP構造によって予めが定められているのが通例である。
【0018】
図6は、このような背景において、フレームタイプごとの消費電力の一例を示す。Iフレームが最も消費電力が少なく、次にPフレーム、一番多いのがBフレームとなっている。消費電力のフレームごとの絶対的な比率は、必ずしも図6に示すようになるとは限らないが、相対的な大小関係は、基本的に図6に示す関係になると推察される。
【0019】
従って、バッテリ駆動装置では、Pフレーム又はBフレームで実行される動き検出回路の消費電力が大きく、電圧効果によって急激に記録時間が短くなってしまう。
【0020】
本発明は、このような不都合を解消する動画像符号化装置を提示することを目的とする。
【0021】
【課題を解決するための手段】
本発明に係る動画像符号化装置は、フレーム内符号化モード及びフレーム間符号化モードからなる符号化モードを有し、動画像を符号化する符号器と、前記符号化器の内符号化モードを切り換える符号化モード制御手段と、バッテリと、前記バッテリの残量を検知する残量検知手段
とを具備する動画像符号化装置であって、前記符号化モード制御手段が、前記残量検知手段の検知結果に従い、前記バッテリの残量が所定値以下のときに、前記符号化器の符号化モードをフレーム内符号化モードに設定することを特徴とする。
【0022】
【実施例】
以下、図面を参照して、本発明の実施例を詳細に説明する。
【0023】
図1は、本発明の第1実施例の概略構成ブロック図を示す。ブロック101〜115の機能又は作用は、それぞれ、図7のブロック701〜715の機能又は作用と同じである。
【0024】
117はバッテリ、118は、バッテリ117を制御するバッテリ制御装置である。バッテリ残量検知装置119は、バッテリ117の残量が特定のしきい値を超えているかどうかを判定する。この判定結果は、フレームタイプコントローラ116に伝送される。フレームタイプコントローラ116は、符号化対象の各フレーム(又はピクチャ)のフレームタイプ情報をダイナミックに決定する。
【0025】
具体的には、バッテリ残量が予め定められたしきい値よりも多いと判断された場合、図8に示したように、通常のGOP構造に準じたフレームタイプを順次、指定し、符号化が行われる。逆に、バッテリ残量がしきい値よりも低いと判断された場合、フレームの符号化モードを強制的にイントラモードに固定する。
【0026】
このような処理を行うことによって、バッテリ残量が少なくなった場合、即ち、バッテリ駆動能力が下がった場合に、電力消費が多い動き検出処理を休止し、これにより、システム全体の消費電力を低減する。この結果として、ビデオ録画時間を延長することが可能になる。
【0027】
図2は、本発明の第2実施例の概略構成ブロック図を示す。この実施例では、符号化モードをより細かく制御する。ブロック201〜215の機能又は作用は、それぞれ、図7のブロック701〜715の機能又は作用と同じである。
【0028】
図1に示す実施例では、バッテリ残量に応じてフレームタイプを適宜変更するようにしたが、図2に示す実施例では、フレームタイプは固定したままで、マクロブロックタイプを変更するモードを追加することで同様の効果をもたせている。
【0029】
220は、GOPの終了を検出するGOP終了検出装置である。通常のアプリケーションでは、図8のようなGOP構造が使用されるが、この場合、GOPは15枚のフレームから構成されている。従って、30fpsのビデオシーケンスであれば、1GOPのデュレーションは、0.5secとなる。GOP終了検出装置220は、この0.5sec内の最終フレームを検知する。
【0030】
図3は、フレームタイプとGOPの関係を示す。フレーム22のタイミングにおいて、バッテリ残量が少ないと通知判定された場合、GOPの最終フレームはフレーム30となり、フレーム31からは、次GOPのスタートとなることを示している。
【0031】
図3は、2つのモードの動作例を示す。MODE1は、フレームタイプを変更するモードであり、次のGOPがスタートするフレーム31から全フレームがイントラモードに指定される。一方、MODE2では、フレームタイプ自体は、フレーム31以降も変更されない。その代わり所定のフレームに含まれるマクロブロック(MB)タイプがすべてイントラモードに指定される。図5は、マクロブロックタイプの変化例を示す。Pフレーム及びBフレームともに、全マクロブロックがイントラモードになっていることがわかる。MB符号化モードコントローラ221が、この制御を司る。
【0032】
図4は、本処理MODE1のフローチャートを示す。S402は、符号化開始ステップ、S403はバッテリ残量評価ステップである。バッテリ残量が充分であると判定された場合、ステップS404において、通常の全てのフレームタイプの選択が行われる。バッテリ残量が不足していると判定された場合、ステップS405において、現フレームがGOP内の途中のフレームであるかどうかが判定される。
【0033】
現GOPの処理中の場合(S405)、通常のフレームフレーム選択及びマクロブロック選択が行われる(S407,S410)。現在のGOP処理が終了すると(S411)、次のGOPのスタート時点から(S405)、イントラフレーム及びイントラマクロブロックが選択される(S406,S409)。
【0034】
以下、本発明の好ましい実施態様を列挙する。
【実施態様1】フレーム内符号化モード及びフレーム間符号化モードからなる符号化モードを有し、動画像を符号化する符号器と、
前記符号化器の内符号化モードを切り換える符号化モード制御手段と、
バッテリと、
前記バッテリの残量を検知する残量検知手段
とを具備する動画像符号化装置であって、
前記符号化モード制御手段が、前記残量検知手段の検知結果に従い、前記バッテリの残量が所定値以下のときに、前記符号化器の符号化モードをフレーム内符号化モードに設定することを特徴とする動画像符号化装置。
【実施態様2】フレーム内符号化モード及びフレーム間符号化モードからなる符号化モードを有し、動画像を符号化する符号器と、
前記符号化器の内符号化モードを切り換える符号化モード制御手段と、
バッテリと、
前記バッテリの残量を検知する残量検知手段
とを具備する動画像符号化装置であって、
前記符号化モード制御手段が、前記残量検知手段の検知結果に従い、前記バッテリの残量が所定値以下のときに、フレーム間符号化を行うフレーム内のマクロブロックの符号化モードをイントラモードに設定することを特徴とする動画像符号化装置。
【実施態様3】フレーム内符号化モード及びフレーム間符号化モードからなる符号化モードを有し、動画像を符号化する符号器と、
前記符号化器の内符号化モードを切り換える符号化モード制御手段と、
バッテリと、
前記バッテリの残量を検知する残量検知手段
とを具備する動画像符号化装置であって、
前記符号化モード制御手段が、前記残量検知手段が前記バッテリの残量が所定値以下になったと判定したタイミング以降の、グループ・オブ・ピクチャの開始フレームから、前記符号化器の符号化モードをフレーム内符号化モードに設定することを特徴とする動画像符号化装置。
【0035】
【発明の効果】
以上の説明から容易に理解できるように、本発明によれば、バッテリの残量に応じて符号化のフレームタイプ又はマクロブロックタイプを制御することにより、バッテリ動作の、動き補償機能つき符号器を採用したビデオ撮影装置の録画時間を最適化することが可能になる。符号化のフレームタイプや動き検出処理の終了タイミングに同期して、ビットストリームの一次蓄積または、ディスク書き込みを制御することにより、全体の消費電力の時間的な平滑化を行うことができ、結果として、バッテリでの駆動時間を最適化することが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1実施例の概略構成ブロック図である。
【図2】本発明の第2実施例の概略構成ブロック図である。
【図3】GOPとフレームタイプの変更例を示す図面である。
【図4】第2実施例(MODE1)の動作フローチャートである。
【図5】マクロブロックの符号化モードの変更例を示す図面である。
【図6】フレームタイプごとの消費電力の例を示す図面である。
【図7】従来例の概略厚生ブロック図である。
【図8】GOP(Group Of Picture)のデータ構造を示す図面である。
【図9】動画像の階層構造を示す図である。
【図10】動き検出の動作説明図である。
【符号の説明】
101,201:ビデオ入力装置
102,202:A/Dコンバータ
103,203:動き検出装置
104,204:リファレンスフレームメモリ
105,205:画像差分器
106,206:DCT回路
107,207:量子化回路
108,208:係数並び替え回路
109,209:ハフマンコーダ
110,210:ストリーム形成装置
111,211:IDCT回路
112,212:逆量子化器
113,213:画像加算器
114,214:多重化装置
115,215:記録装置
116,216:フレームタイプコントローラ
117,217:バッテリ
118,218:バッテリ制御装置
119,219:バッテリ残量通知装置
220:GOP終了検出装置
221:マクロブロック(MB)符号化モードコントローラ
701:ビデオ入力装置
702:A/Dコンバータ
703:動き検出装置
704:リファレンスフレームメモリ
705:画像差分器
706:DCT回路
707:量子化回路
708:係数並び替え回路
709:ハフマンコーダ
710:ストリーム形成装置
711:IDCT回路
712:逆量子化器
713:画像加算器
714:多重化器
715:記録装置
【発明の属する技術分野】
本発明は、MPEGなどのフレーム間動き補償機能をもった符号化方式を採用した映像記録装置、特にバッテリで駆動される装置においてバッテリ残量に従い符号化モードを制御する動画像符号化装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
近年、フレーム間動き補償機能を有する動画像符号化方式、例えば、MPEG(Moving Picture Expert Group)方式が、急激に普及している。規格自体は、MPEG−1(ISO/IEC 11172−2)、MPEG−2(ISO/IEC 13818−2)及びMPEG−4(ISO/IEC 14496−2)が制定されているが、すべての方式において、フレーム間動き補償機能が搭載されている。
【0003】
図7は、MPEG方式を使用する従来の動画像符号化装置の概略構成ブロック図を示す。この種の装置は、例えば、特開平11−136682号公報に記載されている。
【0004】
ビデオ入力装置701は、動画像を撮影・入力する。A/Dコンバータ702は、アナログビデオ信をディジタル信号に変換する。
【0005】
動きベクトル検出回路703は、連続するフレーム間で画像の動きベクトルを検出する。これにより、連続するフレーム間の冗長性を削減して符号化効率を高めることができる。リファレンスフレームメモリ704は、後述するローカル復号器によりローカルに復号された画像データを記憶する。減算器705は、フレーム間符号化の場合、動きベクトル検出回路703からの画像データから、リファレンスフレームメモリ704からのリファレンス画像データを減算し、フレーム内符号化の場合、動きベクトル検出回路703からの画像データをそのまま出力する。
【0006】
DCT(離散コサイン変換)回路706は、時間/周波数変換符号化を行う変換回路である。量子化回路707は、DCT回路706から出力されるDVT係数を量子化テーブルに従って量子化する。係数並び替え回路708は、マクロブロック内でDCT係数の並び替え(ジグザグスキャン又はオルタネートスキャンと呼ばれる)を行う。これは、以降のランレングス符号化の前処理となる。ハフマンコーダ709は、ハフマン符号などを利用して、係数並び替え回路708の出力データをランレングス符号化し、また、動きベクトル検出回路703で検出された動きベクトルを符号化する。回路703〜710は、ビデオ符号化器を構成する。
【0007】
ビットストリーム形成装置710は、ハフマンコーダ709により符号化された符号データに適宜、ヘッダ情報及びスタートコードなどを付加し、ビットストリームを形成する。多重化装置714は、ストリーム形成装置710の出力にオーディオストリームを多重化する。多重装置714から出力される最終的なビットストリームは、記憶装置713に記録される。記憶装置713の媒体は、テープ、ディスク及び半導体メモリのいずれであってもよい。記憶装置713への記憶前に、必要により誤り訂正符号が付加される。
【0008】
回路711〜713は、ローカル復号器を構成する。逆量子化回路712は、量子化回路707で量子化されたDCT係数データを逆量子化し、IDCT(逆離散コサイン変換)回路711が、逆量子化回路712の出力を逆離散コサイン変換する。フレーム間符号化の場合、IDCT回路711の出力データは、フレーム間符号化された画像では、リファレンス画像からの差分データになっているが、フレーム内符号化された画像では画像データそのものになっている。加算器713は、フレーム間符号の場合、IDCT回路711の出力データに、リファレンスフレームメモリ704のリファレンス画像を加算して画像データを復元し、フレーム内符号化の場合、IDCT回路711の出力データをそのまま出力する。加算器713の出力データ、すなわちローカルに復号された画像データは、リファレンスフレームメモリ704に格納される。
【0009】
バッテリ716は、上述の各部に電力を供給する。バッテリ制御装置717は、バッテリ716による各部への電源供給を制御し、バッテリ716の状態に従って各部を制御する。
【0010】
【発明が解決しようとする課題】
図9は、動画像の階層図を示す。801は連続するフレームからなるシーケンスと呼ばれる最上位のレイヤである。802は連続する限定された数のフレームの集合からなるGOP(Group Of Picture)、803は1枚の画像からなるピクチャ、804はMBの集合からなるスライス、805は輝度ブロックと色差ブロックの組み合わせからなるマクロブロック(MB)、806は8×8のピクセルの集合からなるブロックである。
【0011】
図10は、従来の動き検出回路の動作例を示す。一般的に、前方予測及び後方予測での動き検出では、符号化マクロブロックとリファレンスフレームとの間で差分を算出し、その絶対値和が最小となる位置を動きベクトルとして検出する。輝度/色差のサブサンプリング比が4:2:0の場合、マクロブロックは、4つの輝度ブロック(64×4:総数256画素)と2つの色差ブロックからなる。動き検出自体の処理は、4つの輝度ブロックのみを使用して行われる。一点での処理は、256回の差分とその絶対値の演算、および絶対値の総和をとる演算からなる。1つのマクロブロックに対する演算は、下記式
【0012】
【数1】
で与えられる。ここで、bはマクロブロック内のブロックの番号(0≦b≦3)、pはマクロブロック内のピクセル番号(0≦p≦63)である。Pb,p及びRb,pは、それぞれの位置における符号化対象画像及びリファレンスフレームのピクセル値である。例えば、8ビット画像の場合、0≦Pb,p≦255、0≦Rb,p≦255である。従って、1点での演算には、64×4=256回の差分演算と同数回の絶対値演算、その結果の総和をとる演算が必要となる。
【0013】
縦横方向にリファレンス位置を動かしながら同様の絶対値和演算を行い、所定の範囲まで演算を行った後に、最終的にその和が最小となる点までの変位量を求める。また、モードによっては、画素の平均化を行い、1/2画素単位で処理を行い、横及び縦方向の動きベクトル値とする。MPEG−4では、マクロブロックではなく、ブロック(8×8)ごとに動きベクトルを求める手法も採用されている。
【0014】
いずれにしても、動きベクトル探索演算は非常に高負荷の処理である。各種の簡略法が提案されているが、たとえ簡略化したとしても、動き検出処理の負荷は、エンコーダ全体において支配的であることに変わりはない。
【0015】
図8は、GOP(Group Of Picture)のフレーム構成を示す。イントラフレーム(Iフレーム)は、フレーム内符号化のみで符号化されるフレーム、前方予測フレーム(Pフレーム)は、前方のフレームのみを動き検出の対象としてフレーム間符号化されるフレーム、双方向予測フレーム(Bフレーム)は、前後双方のフレームからの動きベクトルを検出されるフレーム間符号化されるフレームである。なお、符号化モードは、マクロブロック単位で設定される。Pフレーム及びBフレームは、フレーム内符号化されるイントラマクロブロックを含むことができる。
【0016】
Iフレームには動き検出処理は不要である。Bフレームは、前方フレーム及び後方フレームの両方に対して動きベクトル検出を行うので、Pフレームと比べても一層、重い負荷がかかる。動き検出以外の符号化処理(DCT、量子化及びハフマン符号化など)においても、Bフレームは、Iフレームと比較して、動き検出ほどではないにしろ処理負荷が多くなる。
【0017】
各フレームがI,P及びBフレームのいずれになるかは、図8に示すようにGOP構造によって予めが定められているのが通例である。
【0018】
図6は、このような背景において、フレームタイプごとの消費電力の一例を示す。Iフレームが最も消費電力が少なく、次にPフレーム、一番多いのがBフレームとなっている。消費電力のフレームごとの絶対的な比率は、必ずしも図6に示すようになるとは限らないが、相対的な大小関係は、基本的に図6に示す関係になると推察される。
【0019】
従って、バッテリ駆動装置では、Pフレーム又はBフレームで実行される動き検出回路の消費電力が大きく、電圧効果によって急激に記録時間が短くなってしまう。
【0020】
本発明は、このような不都合を解消する動画像符号化装置を提示することを目的とする。
【0021】
【課題を解決するための手段】
本発明に係る動画像符号化装置は、フレーム内符号化モード及びフレーム間符号化モードからなる符号化モードを有し、動画像を符号化する符号器と、前記符号化器の内符号化モードを切り換える符号化モード制御手段と、バッテリと、前記バッテリの残量を検知する残量検知手段
とを具備する動画像符号化装置であって、前記符号化モード制御手段が、前記残量検知手段の検知結果に従い、前記バッテリの残量が所定値以下のときに、前記符号化器の符号化モードをフレーム内符号化モードに設定することを特徴とする。
【0022】
【実施例】
以下、図面を参照して、本発明の実施例を詳細に説明する。
【0023】
図1は、本発明の第1実施例の概略構成ブロック図を示す。ブロック101〜115の機能又は作用は、それぞれ、図7のブロック701〜715の機能又は作用と同じである。
【0024】
117はバッテリ、118は、バッテリ117を制御するバッテリ制御装置である。バッテリ残量検知装置119は、バッテリ117の残量が特定のしきい値を超えているかどうかを判定する。この判定結果は、フレームタイプコントローラ116に伝送される。フレームタイプコントローラ116は、符号化対象の各フレーム(又はピクチャ)のフレームタイプ情報をダイナミックに決定する。
【0025】
具体的には、バッテリ残量が予め定められたしきい値よりも多いと判断された場合、図8に示したように、通常のGOP構造に準じたフレームタイプを順次、指定し、符号化が行われる。逆に、バッテリ残量がしきい値よりも低いと判断された場合、フレームの符号化モードを強制的にイントラモードに固定する。
【0026】
このような処理を行うことによって、バッテリ残量が少なくなった場合、即ち、バッテリ駆動能力が下がった場合に、電力消費が多い動き検出処理を休止し、これにより、システム全体の消費電力を低減する。この結果として、ビデオ録画時間を延長することが可能になる。
【0027】
図2は、本発明の第2実施例の概略構成ブロック図を示す。この実施例では、符号化モードをより細かく制御する。ブロック201〜215の機能又は作用は、それぞれ、図7のブロック701〜715の機能又は作用と同じである。
【0028】
図1に示す実施例では、バッテリ残量に応じてフレームタイプを適宜変更するようにしたが、図2に示す実施例では、フレームタイプは固定したままで、マクロブロックタイプを変更するモードを追加することで同様の効果をもたせている。
【0029】
220は、GOPの終了を検出するGOP終了検出装置である。通常のアプリケーションでは、図8のようなGOP構造が使用されるが、この場合、GOPは15枚のフレームから構成されている。従って、30fpsのビデオシーケンスであれば、1GOPのデュレーションは、0.5secとなる。GOP終了検出装置220は、この0.5sec内の最終フレームを検知する。
【0030】
図3は、フレームタイプとGOPの関係を示す。フレーム22のタイミングにおいて、バッテリ残量が少ないと通知判定された場合、GOPの最終フレームはフレーム30となり、フレーム31からは、次GOPのスタートとなることを示している。
【0031】
図3は、2つのモードの動作例を示す。MODE1は、フレームタイプを変更するモードであり、次のGOPがスタートするフレーム31から全フレームがイントラモードに指定される。一方、MODE2では、フレームタイプ自体は、フレーム31以降も変更されない。その代わり所定のフレームに含まれるマクロブロック(MB)タイプがすべてイントラモードに指定される。図5は、マクロブロックタイプの変化例を示す。Pフレーム及びBフレームともに、全マクロブロックがイントラモードになっていることがわかる。MB符号化モードコントローラ221が、この制御を司る。
【0032】
図4は、本処理MODE1のフローチャートを示す。S402は、符号化開始ステップ、S403はバッテリ残量評価ステップである。バッテリ残量が充分であると判定された場合、ステップS404において、通常の全てのフレームタイプの選択が行われる。バッテリ残量が不足していると判定された場合、ステップS405において、現フレームがGOP内の途中のフレームであるかどうかが判定される。
【0033】
現GOPの処理中の場合(S405)、通常のフレームフレーム選択及びマクロブロック選択が行われる(S407,S410)。現在のGOP処理が終了すると(S411)、次のGOPのスタート時点から(S405)、イントラフレーム及びイントラマクロブロックが選択される(S406,S409)。
【0034】
以下、本発明の好ましい実施態様を列挙する。
【実施態様1】フレーム内符号化モード及びフレーム間符号化モードからなる符号化モードを有し、動画像を符号化する符号器と、
前記符号化器の内符号化モードを切り換える符号化モード制御手段と、
バッテリと、
前記バッテリの残量を検知する残量検知手段
とを具備する動画像符号化装置であって、
前記符号化モード制御手段が、前記残量検知手段の検知結果に従い、前記バッテリの残量が所定値以下のときに、前記符号化器の符号化モードをフレーム内符号化モードに設定することを特徴とする動画像符号化装置。
【実施態様2】フレーム内符号化モード及びフレーム間符号化モードからなる符号化モードを有し、動画像を符号化する符号器と、
前記符号化器の内符号化モードを切り換える符号化モード制御手段と、
バッテリと、
前記バッテリの残量を検知する残量検知手段
とを具備する動画像符号化装置であって、
前記符号化モード制御手段が、前記残量検知手段の検知結果に従い、前記バッテリの残量が所定値以下のときに、フレーム間符号化を行うフレーム内のマクロブロックの符号化モードをイントラモードに設定することを特徴とする動画像符号化装置。
【実施態様3】フレーム内符号化モード及びフレーム間符号化モードからなる符号化モードを有し、動画像を符号化する符号器と、
前記符号化器の内符号化モードを切り換える符号化モード制御手段と、
バッテリと、
前記バッテリの残量を検知する残量検知手段
とを具備する動画像符号化装置であって、
前記符号化モード制御手段が、前記残量検知手段が前記バッテリの残量が所定値以下になったと判定したタイミング以降の、グループ・オブ・ピクチャの開始フレームから、前記符号化器の符号化モードをフレーム内符号化モードに設定することを特徴とする動画像符号化装置。
【0035】
【発明の効果】
以上の説明から容易に理解できるように、本発明によれば、バッテリの残量に応じて符号化のフレームタイプ又はマクロブロックタイプを制御することにより、バッテリ動作の、動き補償機能つき符号器を採用したビデオ撮影装置の録画時間を最適化することが可能になる。符号化のフレームタイプや動き検出処理の終了タイミングに同期して、ビットストリームの一次蓄積または、ディスク書き込みを制御することにより、全体の消費電力の時間的な平滑化を行うことができ、結果として、バッテリでの駆動時間を最適化することが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1実施例の概略構成ブロック図である。
【図2】本発明の第2実施例の概略構成ブロック図である。
【図3】GOPとフレームタイプの変更例を示す図面である。
【図4】第2実施例(MODE1)の動作フローチャートである。
【図5】マクロブロックの符号化モードの変更例を示す図面である。
【図6】フレームタイプごとの消費電力の例を示す図面である。
【図7】従来例の概略厚生ブロック図である。
【図8】GOP(Group Of Picture)のデータ構造を示す図面である。
【図9】動画像の階層構造を示す図である。
【図10】動き検出の動作説明図である。
【符号の説明】
101,201:ビデオ入力装置
102,202:A/Dコンバータ
103,203:動き検出装置
104,204:リファレンスフレームメモリ
105,205:画像差分器
106,206:DCT回路
107,207:量子化回路
108,208:係数並び替え回路
109,209:ハフマンコーダ
110,210:ストリーム形成装置
111,211:IDCT回路
112,212:逆量子化器
113,213:画像加算器
114,214:多重化装置
115,215:記録装置
116,216:フレームタイプコントローラ
117,217:バッテリ
118,218:バッテリ制御装置
119,219:バッテリ残量通知装置
220:GOP終了検出装置
221:マクロブロック(MB)符号化モードコントローラ
701:ビデオ入力装置
702:A/Dコンバータ
703:動き検出装置
704:リファレンスフレームメモリ
705:画像差分器
706:DCT回路
707:量子化回路
708:係数並び替え回路
709:ハフマンコーダ
710:ストリーム形成装置
711:IDCT回路
712:逆量子化器
713:画像加算器
714:多重化器
715:記録装置
Claims (1)
- フレーム内符号化モード及びフレーム間符号化モードからなる符号化モードを有し、動画像を符号化する符号器と、
前記符号化器の内符号化モードを切り換える符号化モード制御手段と、
バッテリと、
前記バッテリの残量を検知する残量検知手段
とを具備する動画像符号化装置であって、
前記符号化モード制御手段が、前記残量検知手段の検知結果に従い、前記バッテリの残量が所定値以下のときに、前記符号化器の符号化モードをフレーム内符号化モードに設定することを特徴とする動画像符号化装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2003074769A JP2004282658A (ja) | 2003-03-19 | 2003-03-19 | 動画像符号化装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2003074769A JP2004282658A (ja) | 2003-03-19 | 2003-03-19 | 動画像符号化装置 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2004282658A true JP2004282658A (ja) | 2004-10-07 |
Family
ID=33290262
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2003074769A Withdrawn JP2004282658A (ja) | 2003-03-19 | 2003-03-19 | 動画像符号化装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2004282658A (ja) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2009055560A (ja) * | 2007-08-29 | 2009-03-12 | Sony Ericsson Mobilecommunications Japan Inc | 携帯機器および撮像画像データの記録方法 |
WO2012098890A1 (ja) * | 2011-01-21 | 2012-07-26 | パナソニック株式会社 | 動画像符号化装置および動画像符号化方法 |
-
2003
- 2003-03-19 JP JP2003074769A patent/JP2004282658A/ja not_active Withdrawn
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2009055560A (ja) * | 2007-08-29 | 2009-03-12 | Sony Ericsson Mobilecommunications Japan Inc | 携帯機器および撮像画像データの記録方法 |
WO2012098890A1 (ja) * | 2011-01-21 | 2012-07-26 | パナソニック株式会社 | 動画像符号化装置および動画像符号化方法 |
JP5085808B2 (ja) * | 2011-01-21 | 2012-11-28 | パナソニック株式会社 | 動画像符号化装置および動画像符号化方法 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP3711571B2 (ja) | 画像符号化装置及び画像符号化方法 | |
JP4373609B2 (ja) | 映像データストリームの適応的符号化方法と装置 | |
EP1068736B1 (en) | Method and apparatus for performing adaptive encoding rate control of a video information stream including 3:2 pull-down video information | |
JP2008022405A (ja) | 画像処理装置および方法、並びに、プログラム | |
KR20050074286A (ko) | 화상 부호화 장치, 화상 부호화 방법 및 화상 부호화프로그램 | |
JP2007081518A (ja) | 動画像符号化装置および動画像符号化方法 | |
JP3633204B2 (ja) | 信号符号化装置、信号符号化方法、信号記録媒体及び信号伝送方法 | |
WO1999059344A1 (en) | Conditional masking for video encoder | |
US9172964B2 (en) | Systems and methods for changing rate-control setting during video encoding | |
JP2001128179A (ja) | 動画像符号化装置および方法 | |
US20090060039A1 (en) | Method and apparatus for compression-encoding moving image | |
JP2010233263A (ja) | 画像処理装置および方法、プログラム、並びに、記録媒体 | |
JP3947316B2 (ja) | 動きベクトル検出装置及びこれを用いた動画像符号化装置 | |
JP2004282658A (ja) | 動画像符号化装置 | |
JP3428332B2 (ja) | 画像符号化方法及び装置、並びに画像伝送方法 | |
JPH0775095A (ja) | レート制御回路 | |
JP4765961B2 (ja) | デジタル動画像記録装置 | |
JP2005020771A (ja) | 動画像復号化装置および動画像復号化方法 | |
KR100238087B1 (ko) | 인트라블록 삽입방법 및 이를 이용한 동영상부호화장치 | |
US20070025440A1 (en) | Video encoding method and device | |
JP2008099175A (ja) | 動画符号化装置および動画符号化方法 | |
JPH0646411A (ja) | 画像符号化装置 | |
JP3617652B2 (ja) | 画像符号化装置および画像符号化方法 | |
JP2002374536A (ja) | 符号化装置 | |
JP6016484B2 (ja) | 符号化装置 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 20060606 |