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JP2005277982A - Image compression processor - Google Patents

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JP2005277982A
JP2005277982A JP2004090762A JP2004090762A JP2005277982A JP 2005277982 A JP2005277982 A JP 2005277982A JP 2004090762 A JP2004090762 A JP 2004090762A JP 2004090762 A JP2004090762 A JP 2004090762A JP 2005277982 A JP2005277982 A JP 2005277982A
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JP
Japan
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data
bit rate
processing unit
output
compression
Prior art date
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Pending
Application number
JP2004090762A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Satoru Todate
悟 戸舘
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Kokusai Denki Electric Inc
Original Assignee
Hitachi Kokusai Electric Inc
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Publication date
Application filed by Hitachi Kokusai Electric Inc filed Critical Hitachi Kokusai Electric Inc
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  • Compression Or Coding Systems Of Tv Signals (AREA)
  • Compression, Expansion, Code Conversion, And Decoders (AREA)

Abstract

【課題】
圧縮符号化された画像のデータを処理する画像圧縮処理装置で、出力データのビットレートを、確実に目標ビットレート以下に制御する。
【解決手段】
ビットレート判断処理手段が圧縮符号化された画像データに基づいて、実効ビットレートが目標ビットレートを越えると判断した時にデータ削除タイミングを供給する。圧縮データ削除手段がビットレート判断手段から供給されるデータ削除タイミングを参照して所定の圧縮データを削除する。量子化設定手段がビットレート判断手段から供給されるデータ削除タイミングを参照して、次フレームの圧縮符号化処理で量子化の設定を目標ビットレート以下となるように設定する。符号化タイプ指定手段がビットレート判断手段から供給されるデータ削除タイミングを参照して、次フレームの圧縮符号化処理で符号化タイプを I-VOP に切替える。
【選択図】 図1
【Task】
An image compression processing apparatus that processes compression-encoded image data, and reliably controls the bit rate of output data to be equal to or lower than a target bit rate.
[Solution]
When the bit rate determination processing means determines that the effective bit rate exceeds the target bit rate based on the compression-encoded image data, the data deletion timing is supplied. The compressed data deleting unit deletes predetermined compressed data with reference to the data deletion timing supplied from the bit rate determining unit. The quantization setting means refers to the data deletion timing supplied from the bit rate determination means, and sets the quantization setting to be equal to or lower than the target bit rate in the compression encoding process of the next frame. The encoding type designation means refers to the data deletion timing supplied from the bit rate determination means, and switches the encoding type to I-VOP in the compression encoding process for the next frame.
[Selection] Figure 1

Description

本発明は、圧縮符号化された画像のデータを処理する画像圧縮処理装置に関し、特に、ビットレートコントロールが可能な画像圧縮処理装置に関する。   The present invention relates to an image compression processing device that processes compression-encoded image data, and more particularly to an image compression processing device capable of bit rate control.

近年のデジタル化に伴い、監視システムや DVD( Digital Versatile Disc )、BS( Broadcasting Satellite )放送などにおいて、MPEG( Moving Picture Experts Group )方式などの動画像データの圧縮・伸張技術が利用され始めている。また、ADSL( Asymmetric Digital Subscriber Line )や CATV( Cable Television )といったブロードバンドに限らず、携帯電話や ISDN( Integrated Services Digital Network )などのナローバンドにおいても、圧縮効率が高い動画像圧縮方式である MPEG-4( Moving Picture Experts Group Phase 4 )方式を用いたTV ( Tele-Vision )電話や映像コンテンツ配信が普及しつつある。   With digitalization in recent years, moving image data compression / decompression technology such as MPEG (Moving Picture Experts Group) has begun to be used in surveillance systems, DVD (Digital Versatile Disc), BS (Broadcasting Satellite) broadcasting, and the like. MPEG-4, which is a video compression method with high compression efficiency, is not limited to broadband such as ADSL (Asymmetric Digital Subscriber Line) and CATV (Cable Television), but also in narrowband such as mobile phones and ISDN (Integrated Services Digital Network). TV (Tele-Vision) telephone and video content distribution using the (Moving Picture Experts Group Phase 4) method are becoming widespread.

このようにデジタル化による画像伝送の用途の広がりに伴って、様々なインフラにおいて高品質の画像を伝送する要求が高まっている。例えば、ある携帯電話の TV 電話は回線容量が 64 kbps であり、その中で画像伝送に割当てられている帯域は 40 kbps 程度である。それ以外の帯域で音声や制御データなどを伝送しているため、画像データは必ず 40 kbps 以下に制御して伝送していなければならない。一方、MPEG-4 などの動画像圧縮符号化技術は、圧縮符号化により発生するデータ数をある程度想定して処理するが、数十バイト単位などといった高精度の制御が困難な圧縮アルゴリズムであり、画像の複雑度が常に変化する動画像を圧縮する場合は、想定する帯域の 1.5 〜 2 倍のデータを出力してしまう場合もある。前述の携帯電話の例では、画像データのビットレートが 40 kbps を超えた場合は、画像データや音声データ、その他データが破壊される。もし、画像データが破壊された場合、MPEG のように前後フレームの画像データを参照する予測符号化方式であれば、圧縮データが破壊されたフレームから予測のリファレンスとなるフレーム(以降、I-VOP と称する)になるまで、画像の乱れ、崩れが連続して発生する(特許文献1参照。)。
以降、I-VOP 以外の予測符号化を行うフレームを P-VOP と呼ぶことにする。I-VOP とは、インター符号化された VOP( VOP:Video Object Plane )のことであり、P-VOP とは、前方予測符号化された VOP である。
As the use of image transmission by digitization expands in this way, there is an increasing demand for transmitting high-quality images in various infrastructures. For example, a mobile phone TV phone has a line capacity of 64 kbps, and the bandwidth allocated for image transmission is about 40 kbps. Since audio and control data are transmitted in other bands, image data must be controlled to 40 kbps or less before transmission. On the other hand, moving image compression coding technology such as MPEG-4 is processed by assuming a certain number of data generated by compression coding, but it is a compression algorithm that is difficult to control with high accuracy such as tens of bytes. When compressing a moving image with constantly changing image complexity, it may output 1.5 to 2 times the expected bandwidth. In the example of the mobile phone described above, if the bit rate of image data exceeds 40 kbps, the image data, audio data, and other data are destroyed. If the image data is destroyed, if it is a predictive coding method that refers to the image data of the previous and subsequent frames, such as MPEG, the frame from which the compressed data is destroyed becomes a prediction reference frame (hereinafter referred to as I-VOP). The image is continuously disturbed and collapsed (refer to Patent Document 1).
Henceforth, the frame which performs predictive coding other than I-VOP is called P-VOP. I-VOP is an inter-coded VOP (VOP: Video Object Plane), and P-VOP is a forward-predicted VOP.

特開2003−309841号公報JP 2003-309841 A

上述のように、画像圧縮処理装置では、圧縮符号化したデータ数を正確に制御することが困難な圧縮アルゴリズムであるため、制限された帯域よりも多くのデータが画像圧縮処理装置から出力してデータを破壊する可能性があり、高品質の画像伝送を確実に維持することが困難になることがあった。
本発明の目的は、上記のような問題を解決し、画像の乱れ、崩れを発生しない画像圧縮処理装置を提供することにある。
As described above, the image compression processing device is a compression algorithm that makes it difficult to accurately control the number of compression-encoded data, so that more data than the limited bandwidth is output from the image compression processing device. Data may be destroyed, and it may be difficult to reliably maintain high-quality image transmission.
An object of the present invention is to provide an image compression processing apparatus that solves the above-described problems and does not cause image distortion or collapse.

上記の目的を達成するために、本発明の画像圧縮処理装置は、次のようにして圧縮符号化された画像のデータを処理する。
即ち、ビットレート判断処理手段が圧縮符号化された画像データに基づいて、実効ビットレートが目標ビットレートを越えると判断した時にデータ削除タイミングを供給する。そして、圧縮データ削除手段がビットレート判断手段から供給されるデータ削除タイミングを参照して所定の圧縮データを削除する。また、量子化設定手段がビットレート判断手段から供給されるデータ削除タイミングを参照して、次フレームの圧縮符号化処理で量子化の設定を目標ビットレート以下となるように設定する。かつ、符号化タイプ指定手段がビットレート判断手段から供給されるデータ削除タイミングを参照して、次フレームの圧縮符号化処理で符号化タイプを I-VOP に切替える。
このように圧縮符号化による圧縮データの実効ビットレートが、与えられた帯域を確実に越えないよう制御するビットレート判断処理部を有し、必要に応じて画像データを削除しつつ、高品質の画像伝送を確実に維持する。
従って、圧縮符号化された画像データについて、ビットレートをシステムにより定められたビットレート以内に制御することが可能であり、画像の乱れ、崩れを発生することなくビットレートコントロール機能を実現することが可能である。
In order to achieve the above object, an image compression processing apparatus of the present invention processes image data that has been compression-encoded as follows.
That is, when the bit rate determination processing means determines that the effective bit rate exceeds the target bit rate based on the compression-encoded image data, the data deletion timing is supplied. Then, the compressed data deleting unit deletes predetermined compressed data with reference to the data deletion timing supplied from the bit rate determining unit. Further, the quantization setting means refers to the data deletion timing supplied from the bit rate determination means, and sets the quantization setting to be equal to or lower than the target bit rate in the compression encoding process of the next frame. The encoding type designation means refers to the data deletion timing supplied from the bit rate determination means, and switches the encoding type to I-VOP in the compression encoding process for the next frame.
In this way, it has a bit rate determination processing unit that controls so that the effective bit rate of the compressed data by compression encoding does not exceed the given band, and deletes the image data as necessary, while maintaining high quality Reliably maintain image transmission.
Therefore, it is possible to control the bit rate of compression-encoded image data within a bit rate determined by the system, and to realize a bit rate control function without causing image distortion or collapse. Is possible.

処理対象の画像データとしては、種々なものが用いられてもよく、例えば、時間的に連続した複数のフレームから構成される動画像のデータや、時間的に連続していない静止画像のデータなどを用いることができる。
また、処理対象の画像データからデータ削除タイミングを供給する手段としては種々な手法が用いられてもよく、例えば、外部に設けたビットレート測定装置などから情報を入力することもできる。
また、データ削除タイミングを供給する条件としては、実効ビットレートが目標ビットレートを超えた時だけではなく、目標ビットレートに対する実効ビットレートの比による削除タイミング供給の条件とするなど、画像圧縮処理装置の要求仕様を満足する条件とすることができる。
また、データ削除タイミングを供給する条件として、目標ビットレートだけではなく、伝送路ビットレートに対する実効ビットレートの比による削除タイミング供給の条件とするなど、画像圧縮処理装置およびシステムの要求仕様を満足する条件とすることができる。
Various types of image data to be processed may be used. For example, moving image data composed of a plurality of temporally continuous frames, still image data that is not temporally continuous, etc. Can be used.
Various means may be used as means for supplying the data deletion timing from the image data to be processed. For example, information can be input from an external bit rate measuring device or the like.
Further, as a condition for supplying the data deletion timing, not only when the effective bit rate exceeds the target bit rate, but also a deletion timing supply condition based on the ratio of the effective bit rate to the target bit rate, etc. It is possible to make the conditions satisfy the required specifications.
In addition, not only the target bit rate but also the deletion timing supply condition based on the ratio of the effective bit rate to the transmission channel bit rate is satisfied as the condition for supplying the data deletion timing, and the required specifications of the image compression processing apparatus and system are satisfied. It can be a condition.

以上説明したように、本発明に係る画像圧縮処理装置によると、圧縮符号化された画像データから実効ビットレートを取得し、当該取得した実効ビットレートを用いて、実効ビットレートが目標ビットレートを越えたときに圧縮符号化されたデータを削除し、次に圧縮するフレームの符号化タイプを I-VOP とし、そのフレームの量子化設定を目標ビットレート以下となるように設定するようにしたため、圧縮符号化されたデータについて、目標ビットレート以下を確実に維持しつつ、画像の乱れ・崩れを発生しないレートコントロール機能を実現することが可能である。   As described above, according to the image compression processing device of the present invention, the effective bit rate is acquired from the compression-encoded image data, and the effective bit rate is set to the target bit rate using the acquired effective bit rate. Since the compression encoded data is deleted when it exceeds, the encoding type of the next frame to be compressed is set to I-VOP, and the quantization setting of that frame is set to be less than the target bit rate. It is possible to realize a rate control function that does not cause image distortion / disintegration while reliably maintaining a bit rate lower than or equal to the compression-coded data.

即ち、本発明の画像圧縮装置において、ビットレート判断処理手段は、画像圧縮処理部から出力する圧縮データの実効ビットレートが目標ビットレートを越えたときに、データ削除タイミングを供給する手段を備える。
また、本発明の画像圧縮装置において、圧縮データ削除手段は、データ削除タイミングに同期して、出力する圧縮データを画像圧縮処理装置から出力しないよう削除する手段を備える。
また、本発明の画像圧縮装置において、量子化設定手段は、データ削除タイミングが発生したフレームの、次フレームにおける圧縮符号化おいて、実効ビットレートが目標ビットレート以下となるように、圧縮データ数を小さくなるよう量子化設定を調整する手段を備える。
また、本発明の画像圧縮装置において、処理対象となる圧縮符号化された画像のデータは、予測符号化を用いて圧縮符号化された画像のデータである。
That is, in the image compression apparatus of the present invention, the bit rate determination processing means includes means for supplying data deletion timing when the effective bit rate of the compressed data output from the image compression processing unit exceeds the target bit rate.
In the image compression apparatus according to the present invention, the compressed data deletion means includes means for deleting the compressed data to be output from the image compression processing apparatus in synchronization with the data deletion timing.
Further, in the image compression apparatus of the present invention, the quantization setting means includes the number of compressed data so that the effective bit rate is equal to or less than the target bit rate in the compression encoding in the next frame of the frame in which the data deletion timing has occurred. Means for adjusting the quantization setting to reduce.
In the image compression apparatus of the present invention, the compression-encoded image data to be processed is image data that has been compression-encoded using predictive encoding.

本発明の一実施例を図1によって説明する。図1は、本発明の画像圧縮装置の一実施例の構成を示すブロック図である。
図1の実施例では、例えば、MPEG-4( ISO/IEC 14496 )などの予測符号化による圧縮符号化方式を用いた場合である。1-1 は第1の加算機、1-2 は DCT( Discrete Cosine Transform )/量子化処理部、1-3 は可変長符号化処理部、1-4 はビットレート判定処理部、1-5 はデータ出力スイッチ、1-6 は符号化タイプ切替えスイッチ、1-7 は逆量子化/逆 DCT 処理部、1-8 は第2の加算機、1-9 はフレームバッファ、1-10 は動き検索処理部、1-11 は動き補償予測処理部、100 は画像データ入力端子、200 は圧縮データ出力端子である。また、1-(A) は画像データ、1-(B) は差分画像データ、1-(C) は量子化データ、1-(D) は圧縮データ、1-(E) は圧縮データ数、1-(F) は出力圧縮データ、1-(G) は逆 DCT データ、1-(H) は加算画像データ、1-(I) は遅延画像データ1-(J) は P-VOP 符号化の動き予測データ、1-(K) は I-VOP 符号化の動き予測データ、1-(L) は動き予測データ、1-(M) は動き情報、1-(N) はデータ削減タイミング信号である。
An embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. FIG. 1 is a block diagram showing a configuration of an embodiment of an image compression apparatus of the present invention.
In the embodiment shown in FIG. 1, for example, a compression encoding method using predictive encoding such as MPEG-4 (ISO / IEC 14496) is used. 1-1 is the first adder, 1-2 is the DCT (Discrete Cosine Transform) / quantization processing unit, 1-3 is the variable length coding processing unit, 1-4 is the bit rate determination processing unit, 1-5 Is a data output switch, 1-6 is a coding type changeover switch, 1-7 is an inverse quantization / inverse DCT processing unit, 1-8 is a second adder, 1-9 is a frame buffer, 1-10 is a motion A search processing unit, 1-11 is a motion compensation prediction processing unit, 100 is an image data input terminal, and 200 is a compressed data output terminal. 1- (A) is image data, 1- (B) is difference image data, 1- (C) is quantized data, 1- (D) is compressed data, 1- (E) is the number of compressed data, 1- (F) is output compressed data, 1- (G) is inverse DCT data, 1- (H) is added image data, 1- (I) is delayed image data 1- (J) is P-VOP encoded Motion prediction data, 1- (K) is I-VOP encoded motion prediction data, 1- (L) is motion prediction data, 1- (M) is motion information, 1- (N) is a data reduction timing signal It is.

図1において、動画像のデータに対して行われる動作の一例を説明する。
初めに、動画像データの第1フレーム目の処理について説明する。MPEG-4 などの予測符号化による圧縮符号化方式では、前後フレームからの予測を行わない I-VOP への圧縮符号化を周期的に行い、予測のリファレンスとなるフレーム( I-VOP )を周期的に挿入することで、ある程度の画質の維持およびエラーによる画像乱れ、崩れから復帰する。このため、第1フレーム目は予測のリファレンスとなる必要があるため、符号化タイプは I-VOP である。
図1の入力端子 100 には、画像データ 1-(A) が、フレーム単位で、動画像の連続して次々に入力される。
An example of operations performed on moving image data will be described with reference to FIG.
First, the processing of the first frame of moving image data will be described. In compression encoding methods using predictive encoding such as MPEG-4, compression encoding to I-VOP that does not perform prediction from the previous and subsequent frames is performed periodically, and the frame that serves as a reference for prediction (I-VOP) is generated periodically. By inserting it periodically, the image quality can be maintained to some extent, and the image can be restored from image distortion and collapse due to an error. For this reason, since the first frame needs to be a prediction reference, the encoding type is I-VOP.
The image data 1- (A) is input to the input terminal 100 in FIG. 1 successively one after another in units of frames.

画像圧縮処理装置に入力端子 100 を介して最初の画像データ 1-(A) が入力すると、画像データ 1-(A) は、まず第1の加算機 1-1 と動き検索処理部 1-10 へ入力される。
最初(即ち、第1フレーム目)の画像データ 1-(A) は、符号化タイプが I-VOP であるため、符号化タイプ切替えスイッチ 1-6 は、動き予測データ 1-(L) として I-VOP 符号化の動き予測データ 1-(K) を予測データ 1-(L) を出力する。
符号化タイプ切替えスイッチ 1-6 は、最初は入力 a と出力 c とが接続され I-VOP 符号化後、所定周期 P-VOP 処理の間、入力 b と出力 c とが接続されるように周期的に切替えられる。符号化タイプ切替えスイッチ 1-6 の出力である動き予測データ 1-(L) は、第1の加算機 1-1 と第2の加算機 1-8 とに出力される。
When the first image data 1- (A) is input to the image compression processing device via the input terminal 100, the image data 1- (A) is first converted into the first adder 1-1 and the motion search processing unit 1-10. Is input.
Since the first (that is, the first frame) image data 1- (A) has the encoding type I-VOP, the encoding type changeover switch 1-6 uses I as the motion prediction data 1- (L). -Output motion prediction data 1- (K) for VOP coding and prediction data 1- (L).
The encoding type changeover switch 1-6 is initially set so that input a and output c are connected, and after I-VOP encoding, input b and output c are connected during the specified period P-VOP process. Can be switched automatically. The motion prediction data 1- (L) that is the output of the coding type changeover switch 1-6 is output to the first adder 1-1 and the second adder 1-8.

I-VOP 符号化動き予測データ 1-(K) の値は、常に“ 0 ”である。従って、第1の加算機 1-1 は、入力した画像データ 1-(A) から値“ 0 ”の動き予測データ 1-(L) を差分して、差分画像データ 1-(B) を出力することになる。即ち、入力端子 100 に入力された画像データ 1-(A) と同じデータを差分画像データ 1-(B) として DCT/量子化処理部 1-2 に出力する。
DCT/量子化処理部 1-2 は、入力された差分画像データ 1-(B) に DCT 処理と量子化処理を行い、量子化データ 1-(C) を可変長符号化処理部 1-3 と逆量子化/逆 DCT 処理部 1-7 とに出力する。
The value of I-VOP coded motion prediction data 1- (K) is always “0”. Therefore, the first adder 1-1 subtracts the motion prediction data 1- (L) having the value “0” from the input image data 1- (A), and outputs the difference image data 1- (B). Will do. That is, the same data as the image data 1- (A) input to the input terminal 100 is output to the DCT / quantization processing unit 1-2 as the difference image data 1- (B).
The DCT / quantization processing unit 1-2 performs DCT processing and quantization processing on the input differential image data 1- (B), and converts the quantized data 1- (C) into a variable length coding processing unit 1-3. And the inverse quantization / inverse DCT processing section 1-7.

逆量子化/逆 DCT 処理部 1-7 は、入力された量子化データ 1(C) に対して逆量子化処理と逆 DCT 処理を行い、逆 DCT データ 1-(G) を第2の加算機 1-8 に出力する。
また、第2の加算機 1-8 の他方の入力に、動き予測データ 1-(L) が入力されるが、符号化タイプが I-VOP であるため、動き予測データ 1-(L) は、I-VOP 符号化の動き予測データ 1-(K) である(即ち、値“ 0 ”)。
The inverse quantization / inverse DCT processing unit 1-7 performs inverse quantization processing and inverse DCT processing on the input quantized data 1 (C), and adds the inverse DCT data 1- (G) to the second addition. Output to machine 1-8.
Also, motion prediction data 1- (L) is input to the other input of the second adder 1-8, but since the encoding type is I-VOP, motion prediction data 1- (L) is , I-VOP encoded motion prediction data 1- (K) (that is, the value “0”).

第2の加算機 1-8 は、逆 DCT データ 1-(G) と動き予測データ 1-(L) とを加算して加算画像データ 1-(H) を出力する。即ち、第2の加算機 1-8 は、入力される動き予測データ 1-(L) の値が“ 0 ”のため、入力された逆 DCT データ 1-(G) と同じデータを、加算画像データ 1-(H) としてフレームバッファ 1-9 に出力する。
フレームバッファ 1-9 は、入力された加算画像データ 1-(H) を次のフレーム処理まで蓄積してから動き補償予測処理部 1-11 に出力する。
The second adder 1-8 adds the inverse DCT data 1- (G) and the motion prediction data 1- (L) and outputs the added image data 1- (H). That is, since the value of the input motion prediction data 1- (L) is “0”, the second adder 1-8 adds the same data as the input inverse DCT data 1- (G) to the addition image. Output as data 1- (H) to frame buffer 1-9.
The frame buffer 1-9 accumulates the input added image data 1- (H) until the next frame processing, and then outputs it to the motion compensation prediction processing unit 1-11.

一方、動き検索処理部 1-10 は、I-VOP 符号化時においては動き検出処理を行わない。このため、動き情報 1-(M) は「動きがない」という情報であり、この情報が動き補償予測処理部 1-11 と可変長符号化処理部 1-3 へ出力される。
可変長符号化処理部 1-3 は、量子化データ 1-(C) と動き情報 1-(M) を与えられ、入力された量子化データ 1-(C) と動き情報 1-(M) に対して可変長符号化処理を行い、圧縮データ 1-(D) をデータ出力スイッチ 1-5 の入力端子に出力し、圧縮データ数 1-(E) をビットレート判定処理部 1-4 に出力する。
On the other hand, the motion search processing unit 1-10 does not perform motion detection processing at the time of I-VOP encoding. Therefore, the motion information 1- (M) is information indicating “no motion”, and this information is output to the motion compensation prediction processing unit 1-11 and the variable length coding processing unit 1-3.
The variable length coding processing unit 1-3 is given the quantized data 1- (C) and the motion information 1- (M), and the input quantized data 1- (C) and the motion information 1- (M) Variable-length coding processing is performed, compressed data 1- (D) is output to the input terminal of the data output switch 1-5, and the number of compressed data 1- (E) is sent to the bit rate determination processing unit 1-4. Output.

ビットレート判定処理部 1-4 は、過去 n フレームに渡る圧縮データ数 1-(E) を加算した結果から圧縮データ 1-(D) の実効ビットレートを算出し、実効ビットレートが目標ビットレートを越えるかどうかを判断する( n は自然数)。ここでは、目標ビットレートを越えないことを想定して説明すると、ビットレート判定処理部 1-4 は、現在フレームを含めた過去 n フレームに渡る 1-(E) を保持し、何も信号を出力しない。
ビットレート判定処理部 1-4 から信号を受け取らないデータ出力スイッチ 1-5 は、圧縮データ 1-(D) を出力圧縮データ 1-(F) として画像圧縮処理装置より出力端子 200 を介して出力する。
The bit rate determination processing unit 1-4 calculates the effective bit rate of the compressed data 1- (D) from the result of adding the number of compressed data 1- (E) over the past n frames, and the effective bit rate is the target bit rate. (N is a natural number). Here, assuming that the target bit rate is not exceeded, the bit rate determination processing unit 1-4 holds 1- (E) over the past n frames including the current frame, and does not send any signal. Do not output.
The data output switch 1-5 that does not receive a signal from the bit rate determination processing unit 1-4 outputs the compressed data 1- (D) as output compressed data 1- (F) from the image compression processing device via the output terminal 200. To do.

次に、動画像データの第2フレーム目以降の処理について説明する。第2フレーム目以降では、予測符号化を行う P-VOP の符号化タイプで符号化が行われ、I-VOP の符号化を行う周期になるまで、P-VOP の符号化を繰り返す。
図1において、画像圧縮処理装置に最初の第2フレーム目の画像データ 1-(A) が入力端子入力すると、まず第1の加算機 1-1 と動き検索処理部 1-10 へ入力される。
動き検索処理部 1-10 は、第1フレーム目の画像データ 1-(A) から動いた箇所を検索し、その情報を動き情報 1-(M) として動き補償予測処理部 1-11 と可変長符号化処理部 1-3 に出力する。ここで、第1フレーム目にフレームバッファ 1-9 へ蓄積されていた 加算画像データ 1-(H) が、遅延画像データ 1-(I) として動き補償予測処理部 1-11 へ出力される。
Next, processing after the second frame of moving image data will be described. In the second and subsequent frames, encoding is performed using the P-VOP encoding type for predictive encoding, and P-VOP encoding is repeated until the I-VOP encoding period is reached.
In FIG. 1, when image data 1- (A) of the first second frame is input to the image compression processing apparatus, it is first input to the first adder 1-1 and the motion search processing unit 1-10. .
The motion search processing unit 1-10 searches the first frame of the image data 1- (A) for a location that has moved, and uses the information as motion information 1- (M), which is variable with the motion compensation prediction processing unit 1-11. Output to long encoding processing unit 1-3. Here, the added image data 1- (H) accumulated in the frame buffer 1-9 in the first frame is output to the motion compensation prediction processing unit 1-11 as delayed image data 1- (I).

動き補償予測処理部 1-11 は、遅延画像データ 1-(I) と動き情報 1-(M) とを基に、遅延画像データ 1-(I) から動きが発生したであろう座標の画像を算出し、これを P-VOP 符号化の動き予測データ 1-(J) として符号化タイプの切替えスイッチ 1-6 の入力端子 b に出力する。
符号化タイプが P-VOP であるため、符号化タイプ切替えスイッチ 1-6 は、入力端子 b と出力端子 c とが接続された状態となっており、動き予測データ 1-(L) として P-VOP 符号化の動き予測データ 1-(J) を出力端子 c から出力する。
The motion compensated prediction processing unit 1-11 uses the delayed image data 1- (I) and the motion information 1- (M) to generate an image of coordinates that would have generated motion from the delayed image data 1- (I). Is output to the input terminal b of the encoding type changeover switch 1-6 as motion prediction data 1- (J) for P-VOP encoding.
Since the encoding type is P-VOP, the encoding type selector switch 1-6 is in a state where input terminal b and output terminal c are connected, and P- is used as motion prediction data 1- (L). VOP encoded motion prediction data 1- (J) is output from output terminal c.

第1の加算機 1-1 は、入力された画像データ 1-(A) から動き予測データ 1-(L) を差分して、差分画像データ 1-(B) を DCT/量子化処理部 1-2 に出力する。
DCT/量子化処理部 1-2 は、差分画像データ 1-(B) を DCT 処理および量子化処理し、量子化データ 1-(C) として可変長符号化処理部 1-3 と逆量子化/逆 DCT 処理部 1-7 に出力する。
逆量子化/逆 DCT 処理部 1-7 は、量子化データ 1(C) に逆量子化処理および逆 DCT 処理を行い、第2の加算機 1-8 に出力する。ここで、符号化タイプ切替えスイッチ 1-6 が動き予測データ 1-(L) を第2の加算機 1-8 に与えるが、符号化タイプが P-VOP であるため、動き予測データ 1-(L) は、P-VOP 符号化動き予測データ 1-(J) である。
The first adder 1-1 subtracts the motion prediction data 1- (L) from the input image data 1- (A) and converts the difference image data 1- (B) into the DCT / quantization processing unit 1 Output to -2.
The DCT / quantization processing unit 1-2 performs DCT processing and quantization processing on the difference image data 1- (B), and performs inverse quantization with the variable-length coding processing unit 1-3 as quantized data 1- (C). / Outputs to reverse DCT processing section 1-7.
The inverse quantization / inverse DCT processing unit 1-7 performs inverse quantization processing and inverse DCT processing on the quantized data 1 (C), and outputs the result to the second adder 1-8. Here, the coding type changeover switch 1-6 gives the motion prediction data 1- (L) to the second adder 1-8. Since the coding type is P-VOP, the motion prediction data 1- ( L) is P-VOP coded motion prediction data 1- (J).

第2の加算機 1-8 は、逆 DCT データ 1-(G) と動き予測データ 1-(L) とを加算して加算画像データ 1-(H) をフレームバッファ 1-9 に出力する。フレームバッファ 1-9 は、加算画像データ 1-(H) を次のフレーム処理まで蓄積してから動き補償予測処理部 1-11 に出力する。   The second adder 1-8 adds the inverse DCT data 1- (G) and the motion prediction data 1- (L), and outputs the added image data 1- (H) to the frame buffer 1-9. The frame buffer 1-9 accumulates the added image data 1- (H) until the next frame processing, and then outputs it to the motion compensation prediction processing unit 1-11.

一方、量子化データ 1-(C) と動き情報 1-(M) を入力された可変長符号化処理部 1-3 は、量子化データ 1-(C) と動き情報 1-(M) に対して可変長符号化処理を行い、圧縮データ 1-(D) をデータ出力スイッチ 1-5 へ入力し、圧縮データ数 1-(E) をビットレート判定処理部 1-4 に出力する。
ビットレート判定処理部 1-4 は、過去 n フレームに渡る圧縮データ数 1-(E) を加算した結果から、圧縮データ 1-(D) の実効ビットレートを算出し、実効ビットレートが目標ビットレートを越えるかどうかを判定する。ここでは、目標ビットレートを越えないことを想定して説明すると、ビットレート判定処理部 1-4 は、現在フレームを含めた過去 n フレームに渡る圧縮データ数 1-(E) を保持し、何も信号を出力しない。ビットレート判定処理部 1-4 から信号を受け取らないデータ出力スイッチ 1-5 は、圧縮データ 1-(D) を出力圧縮データ 1-(F) として、出力端子 200 を介して画像圧縮処理装置より出力する。
第3フレーム目以降についても、上記と同様な処理を繰り返して行う。
On the other hand, the variable length coding processing unit 1-3 that receives the quantized data 1- (C) and motion information 1- (M) receives the quantized data 1- (C) and motion information 1- (M). The variable length encoding process is performed on the data, compressed data 1- (D) is input to the data output switch 1-5, and the number of compressed data 1- (E) is output to the bit rate determination processing unit 1-4.
The bit rate determination processing unit 1-4 calculates the effective bit rate of the compressed data 1- (D) from the result of adding the number of compressed data 1- (E) over the past n frames, and the effective bit rate is the target bit. Determine if the rate is exceeded. Here, assuming that the target bit rate is not exceeded, the bit rate determination processing unit 1-4 holds the number of compressed data 1- (E) over the past n frames including the current frame. Does not output any signal. The data output switch 1-5 that does not receive a signal from the bit rate determination processing unit 1-4 uses the compressed data 1- (D) as the output compressed data 1- (F) from the image compression processing device via the output terminal 200. Output.
The same processing as described above is repeated for the third and subsequent frames.

ここで、ビットレート判定処理部 1-4 における処理の結果、実効ビットレートが目標ビットレートを越える場合について説明する。これは、I-VOP の符号化および P-VOP の符号化に関わらず、同一の処理である。実効ビットレートが目標ビットレートを越えると、ビットレート判定処理部 1-4 は、データ削除タイミング信号 1-(N) をデータ出力スイッチ 1-5 、DCT/量子化処理部 1-2 、及び、符号化タイプ切り替えスイッチ 1-6 に出力する。   Here, a case where the effective bit rate exceeds the target bit rate as a result of the processing in the bit rate determination processing unit 1-4 will be described. This is the same process regardless of I-VOP encoding and P-VOP encoding. When the effective bit rate exceeds the target bit rate, the bit rate determination processing unit 1-4 sends the data deletion timing signal 1- (N) to the data output switch 1-5, the DCT / quantization processing unit 1-2, and Output to encoding type selector switch 1-6.

データ削除タイミング信号 1-(N) を入力したデータ出力スイッチ 1-5 は、スイッチ回路をオープンとし、現フレームの圧縮データ 1-(D) を出力しない。即ち、現フレームの圧縮符号化処理においては圧縮符号化処理部からデータが出力しない。   Data output switch 1-5 that receives data deletion timing signal 1- (N) opens the switch circuit and does not output compressed data 1- (D) of the current frame. That is, no data is output from the compression encoding processing unit in the compression encoding processing of the current frame.

また、データ削除タイミング信号 1-(N) を入力した符号化タイプ切り替えスイッチ 1-6 は、次のフレームの符号化タイプを、強制的に I-VOP の符号化とする。つまり、次フレームの出力の動き予測データ 1-(L) を I-VOP 符号化の動き予測データ 1-(K) とするようにスイッチを切替える。   In addition, the encoding type changeover switch 1-6 to which the data deletion timing signal 1- (N) is input forcibly sets the encoding type of the next frame to I-VOP encoding. That is, the switch is switched so that the motion prediction data 1- (L) of the output of the next frame becomes the motion prediction data 1- (K) of I-VOP coding.

また、データ削除タイミング信号 1-(N) を入力した DCT/量子化処理部 1-2 は、次のフレームに出力する量子化データ 1-(C) のデータ数が極端に小さくなるように、量子化の設定を調整する。   In addition, the DCT / quantization processing unit 1-2 receiving the data deletion timing signal 1- (N) receives an extremely small amount of data of the quantized data 1- (C) to be output in the next frame. Adjust the quantization settings.

次に、図2と図4を参照して、本例の画像圧縮処理装置により行われる圧縮データ出力処理の流れの一例を示す。図2は、本発明を実施した場合の画像圧縮処理の一例を示す図であり、図4は、本発明を実施しなかった場合の画像圧縮処理の一例を示す図である。図2と図4において、横軸は時間を示し、縦軸は、(a) が出力データ 1-(F) 、(b) が圧縮データ 1-(E) (単位:byte/frame )、(c) が実行ビットレート(単位:bit/sec )を示す。
また、図3は、図4の結果に至る画像圧縮処理装置の構成を示すブロック図である。図3の構成は、図1の構成から、ビットレート判定処理部 1-4 とデータ出力スイッチ 1-5 とそれらとの接続線を除いた構成のものである。
Next, an example of the flow of compressed data output processing performed by the image compression processing apparatus of this example will be described with reference to FIGS. FIG. 2 is a diagram showing an example of image compression processing when the present invention is implemented, and FIG. 4 is a diagram showing an example of image compression processing when the present invention is not implemented. 2 and 4, the horizontal axis indicates time, and the vertical axis indicates (a) output data 1- (F), (b) compressed data 1- (E) (unit: byte / frame), ( c) indicates the execution bit rate (unit: bit / sec).
FIG. 3 is a block diagram showing the configuration of the image compression processing apparatus that reaches the result of FIG. The configuration of FIG. 3 is the same as the configuration of FIG. 1 except for the bit rate determination processing unit 1-4, the data output switch 1-5, and the connection lines between them.

図2には、図1に示される出力圧縮データ 1-(F) について、具体的に出力するフレームの例を示し、併せて一例として、圧縮データ数 1-(E) とビットレート判定処理部 1-4 で算出している実効ビットレートの推移を示した。図2の横方向は時間的な処理の流れ(フレーム単位での流れ)として、第1フレーム目〜第13フレーム目を表している。   FIG. 2 shows an example of a specific output frame for the output compressed data 1- (F) shown in FIG. 1, and as an example, the number of compressed data 1- (E) and the bit rate determination processing unit The transition of the effective bit rate calculated in 1-4 is shown. The horizontal direction in FIG. 2 represents the first to thirteenth frames as a temporal processing flow (flow in frame units).

画像圧縮処理装置から出力する第1フレーム目 2-1 から第5フレーム目 2-5 までは、実効ビットレートが目標ビットレートを越えない場合である。次に、第6フレーム目 2-6 を画像圧縮処理部から出力したとすると、実効ビットレートが目標ビットレートを越えるとビットレート判定処理部 1-4 が判定したとする。これは、図2の第6フレーム目における破線に相当するが、図4の第6フレーム目 4-6 の現象が起きたときの状態である。このとき、画像圧縮処理部からは第6フレーム目 2-6 が出力されず、画像圧縮処理部内で削除される。このため、圧縮データ数 1-(E) は 0[ byte/frame ]であり、実効ビットレートが急激に低下する。これは、図2の第6フレーム目における実線に相当する。   The first frame 2-1 to the fifth frame 2-5 output from the image compression processing apparatus are cases where the effective bit rate does not exceed the target bit rate. Next, assuming that the sixth frame 2-6 is output from the image compression processing unit, the bit rate determination processing unit 1-4 determines that the effective bit rate exceeds the target bit rate. This corresponds to the broken line in the sixth frame in FIG. 2, but is the state when the phenomenon of the sixth frame 4-6 in FIG. 4 occurs. At this time, the sixth frame 2-6 is not output from the image compression processing unit and is deleted in the image compression processing unit. For this reason, the number of compressed data 1- (E) is 0 [byte / frame], and the effective bit rate rapidly decreases. This corresponds to the solid line in the sixth frame in FIG.

次に、第7フレーム目では、出力圧縮データ 1-(F) が削除された次のフレームであるため、強制的に I-VOP の符号化タイプとなる。また、低発生符号量となるように強制的に量子化を設定されているため、圧縮データ数 1-(E) のサイズも I-VOP の割には小さいサイズとなる。このため、実効ビットレートが急激に増加して目標ビットレートを越えるのを回避する。量子化の設定は、例えば、通常時の I-VOP の圧縮率を 1.6 とすると、1.3 である。この圧縮平均率は、例えば、ターゲットビットレート 800 kbps 、フレームレート 30 fps 、解像度 VGA 、イントラレート 30 frame を条件として、モデル化した結果である。
第8フレーム目以降は、実効ビットレートが目標ビットレートを越えないため、強制的に I-VOP の符号化タイプにすることがない。
Next, in the seventh frame, since it is the next frame from which the output compressed data 1- (F) has been deleted, it is forcibly set to the I-VOP encoding type. In addition, since the quantization is forcibly set so that the amount of generated codes is low, the size of the compressed data 1- (E) is also small for the I-VOP. For this reason, it is avoided that the effective bit rate rapidly increases and exceeds the target bit rate. For example, the quantization setting is 1.3, assuming that the compression rate of I-VOP in normal time is 1.6. This compression average rate is the result of modeling, for example, on condition that the target bit rate is 800 kbps, the frame rate is 30 fps, the resolution is VGA, and the intra rate is 30 frames.
From the 8th frame onward, the effective bit rate does not exceed the target bit rate, so the I-VOP encoding type is not forced.

以上のように、本例の画像圧縮処理装置では、入力する画像に対し圧縮符号化処理を行い、それにより発生する圧縮データを伝送容量が有限である伝送手段に出力する構成において、符号化による発生データ量を継続的に監視し、圧縮データを伝送手段に出力することで実行ビットレートが伝送容量を越えると判断した場合、圧縮データを出力せずに削除することを例えば自動的に実行する。また、本例の画像圧縮処理装置では、圧縮データを削除した次のフレームの圧縮処理において、予測符号化のリファレンスとなる符号化タイプとし、圧縮データ数が小さくなるように量子化設定を行う機能を搭載している。   As described above, the image compression processing apparatus of this example performs compression coding processing on an input image, and outputs compressed data generated thereby to transmission means having a limited transmission capacity. If it is determined that the execution bit rate exceeds the transmission capacity by continuously monitoring the amount of generated data and outputting the compressed data to the transmission means, for example, automatically deleting the compressed data without outputting it . Further, in the image compression processing apparatus of this example, in the compression processing of the next frame from which the compressed data is deleted, a function for setting the quantization type so that the number of compressed data is reduced by using a coding type that is a reference for predictive coding It is equipped with.

このように、本発明の画像圧縮処理装置では、目標ビットレートを越える圧縮データを削除することで、確実に目標ビットレート以下に制御するレートコントロール機能を実現する。また、圧縮データを削除した次フレームの圧縮符号化処理を強制的に予測符号化のリファレンスとなる符号化タイプとすることで、データ削減によるデータ乱れ・崩れを確実に回避することが可能である。さらに、強制的にリファレンスとなる符号化タイプにしたフレームにおいて、発生符号量が小さくなるよう量子化設定を調整することで、目標ビットレートオーバーの回避を強化することが可能である。   As described above, the image compression processing apparatus of the present invention realizes a rate control function for reliably controlling the bit rate below the target bit rate by deleting compressed data exceeding the target bit rate. In addition, by forcing the compression encoding process of the next frame from which the compressed data is deleted to be the encoding type that is a reference for predictive encoding, it is possible to reliably avoid data disturbance and corruption due to data reduction. . Furthermore, it is possible to enhance the avoidance of the target bit rate over by adjusting the quantization setting so that the generated code amount is reduced in the frame that is forcibly set as the reference encoding type.

ここで、本例では、複数の連続したフレームから構成される動画像データを処理する場合を示したが、処理対象となる画像のデータとしては特に限定は無く、他の構成例として、複数の静止画像のフレームのデータを連続的に並べたようなものを処理することも可能である。
なお、上記実施例では、画像圧縮処理装置に本発明が適応されている。
Here, in this example, the case where moving image data composed of a plurality of continuous frames is processed has been shown. However, there is no particular limitation on image data to be processed, It is also possible to process a frame in which still image frame data is continuously arranged.
In the above embodiment, the present invention is applied to the image compression processing apparatus.

また、本例の画像圧縮処理装置では、ビットレート判定処理部 1-4 の機能によりビットレート判断処理手段が構成されており、データ出力スイッチ 1-5 により圧縮データ削除手段が構成されている。DCT/量子化処理部 1-2 により量子化設定手段が構成されており、符号化タイプ切替えスイッチ 1-6 により符号化タイプ指定手段が構成されている。   Further, in the image compression processing apparatus of this example, the bit rate determination processing means is configured by the function of the bit rate determination processing unit 1-4, and the compressed data deletion means is configured by the data output switch 1-5. The DCT / quantization processing unit 1-2 constitutes quantization setting means, and the coding type changeover switch 1-6 constitutes coding type designation means.

以下で、本発明に関する技術の背景を示す。なお、ここで記載する事項は、必ずしも全てが従来の技術であるとは限定しない。
従来の画像圧縮装置の一例を図3によって説明する。図3は、従来の画像圧縮装置の一実施例の構成を示すブロック図である。
図3は、例えば、MPEG-4( ISO/IEC 14496 )などの予測符号化による圧縮符号化方式を用いた場合である。
図3の画像圧縮処理装置は、第1の加算機 1-1 と、DCT/量子化処理部 1-2 と、可変長符号化処理部 1-3 と、ビットレート判定処理部 1-4 と、データ出力スイッチ 1-5 と、符号化タイプ切替えスイッチ 1-6 と、逆量子化/逆 DCT 処理部 1-7 と、第2の加算機 1-8 と、フレームバッファ 1-9 と、動き検索処理部 1-10 と、動き補償予測処理部 1-11 とを備えている。
The background of the technology related to the present invention will be described below. Note that the matters described here are not necessarily limited to the conventional technology.
An example of a conventional image compression apparatus will be described with reference to FIG. FIG. 3 is a block diagram showing the configuration of an embodiment of a conventional image compression apparatus.
FIG. 3 shows a case where a compression encoding method using predictive encoding such as MPEG-4 (ISO / IEC 14496) is used.
3 includes a first adder 1-1, a DCT / quantization processing unit 1-2, a variable length coding processing unit 1-3, a bit rate determination processing unit 1-4, , Data output switch 1-5, encoding type changeover switch 1-6, inverse quantization / inverse DCT processing unit 1-7, second adder 1-8, frame buffer 1-9, motion A search processing unit 1-10 and a motion compensation prediction processing unit 1-11 are provided.

初めに、動画像データの第1フレーム目の処理について説明する。前述したように、第1フレーム目は予測のリファレンスとなる必要があるため、符号化タイプは I-VOP である。
画像圧縮処理装置に入力端子 100 を介して最初の画像データ 1-(A) が入力すると、画像データ 1-(A) は、まず第1の加算機 1-1 と動き検索処理部 1-10 へ入力される。
最初の画像データ 1-(A) は、符号化タイプが I-VOP であるため、符号化タイプ切替えスイッチ 1-6 は、動き予測データ 1-(L) として I-VOP 符号化の動き予測データ 1-(K) を予測データ 1-(L) を出力する。
符号化タイプ切替えスイッチ 1-6 は、最初は入力 a と出力 c とが接続され I-VOP 符号化後、所定周期 P-VOP 処理の間、入力 b と出力 c とが接続されるように周期的に切替えられる。符号化タイプ切替えスイッチ 1-6 の出力である動き予測データ 1-(L) は、第1の加算機 1-1 と第2の加算機 1-8 とに出力される。
First, the processing of the first frame of moving image data will be described. As described above, since the first frame needs to be a prediction reference, the encoding type is I-VOP.
When the first image data 1- (A) is input to the image compression processing device via the input terminal 100, the image data 1- (A) is first converted into the first adder 1-1 and the motion search processing unit 1-10. Is input.
Since the first image data 1- (A) has the encoding type I-VOP, the encoding type changeover switch 1-6 uses I-VOP encoding motion prediction data as motion prediction data 1- (L). Output 1- (K) as prediction data 1- (L).
The encoding type changeover switch 1-6 is initially set so that input a and output c are connected, and after I-VOP encoding, input b and output c are connected during the specified period P-VOP process. Can be switched automatically. The motion prediction data 1- (L) that is the output of the coding type changeover switch 1-6 is output to the first adder 1-1 and the second adder 1-8.

I-VOP 符号化動き予測データ 1-(K) の値は、常に“ 0 ”である。従って、第1の加算機 1-1 は、入力した画像データ 1-(A) から値“ 0 ”の動き予測データ 1-(L) を差分して、差分画像データ 1-(B) を出力することになる。即ち、入力端子 100 に入力された画像データ 1-(A) と同じデータを差分画像データ 1-(B) として DCT/量子化処理部 1-2 に出力する。
DCT/量子化処理部 1-2 は、入力された差分画像データ 1-(B) に DCT 処理と量子化処理を行い、量子化データ 1-(C) を可変長符号化処理部 1-3 と逆量子化/逆 DCT 処理部 1-7 とに出力する。
The value of I-VOP coded motion prediction data 1- (K) is always “0”. Therefore, the first adder 1-1 subtracts the motion prediction data 1- (L) having the value “0” from the input image data 1- (A), and outputs the difference image data 1- (B). Will do. That is, the same data as the image data 1- (A) input to the input terminal 100 is output to the DCT / quantization processing unit 1-2 as the difference image data 1- (B).
The DCT / quantization processing unit 1-2 performs DCT processing and quantization processing on the input differential image data 1- (B), and converts the quantized data 1- (C) into a variable length coding processing unit 1-3. And the inverse quantization / inverse DCT processing section 1-7.

I-VOP 符号化動き予測データ 1-(K) の値は、常に“ 0 ”である。従って、第1の加算機 1-1 は、入力した画像データ 1-(A) から値“ 0 ”の動き予測データ 1-(L) を差分して、差分画像データ 1-(B) を出力することになる。即ち、入力端子 100 に入力された画像データ 1-(A) と同じデータを差分画像データ 1-(B) として DCT/量子化処理部 1-2 に出力する。
DCT/量子化処理部 1-2 は、入力された差分画像データ 1-(B) に DCT 処理と量子化処理を行い、量子化データ 1-(C) を可変長符号化処理部 1-3 と逆量子化/逆 DCT 処理部 1-7 とに出力する。
The value of I-VOP coded motion prediction data 1- (K) is always “0”. Therefore, the first adder 1-1 subtracts the motion prediction data 1- (L) having the value “0” from the input image data 1- (A), and outputs the difference image data 1- (B). Will do. That is, the same data as the image data 1- (A) input to the input terminal 100 is output to the DCT / quantization processing unit 1-2 as the difference image data 1- (B).
The DCT / quantization processing unit 1-2 performs DCT processing and quantization processing on the input differential image data 1- (B), and converts the quantized data 1- (C) into a variable length coding processing unit 1-3. And the inverse quantization / inverse DCT processing section 1-7.

逆量子化/逆 DCT 処理部 1-7 は、入力された量子化データ 1(C) に対して逆量子化処理と逆 DCT 処理を行い、逆 DCT データ 1-(G) を第2の加算機 1-8 に出力する。
また、第2の加算機 1-8 の他方の入力に、動き予測データ 1-(L) が入力されるが、符号化タイプが I-VOP であるため、動き予測データ 1-(L) は、I-VOP 符号化の動き予測データ 1-(K) である(即ち、値“ 0 ”)。
The inverse quantization / inverse DCT processing unit 1-7 performs inverse quantization processing and inverse DCT processing on the input quantized data 1 (C), and adds the inverse DCT data 1- (G) to the second addition. Output to machine 1-8.
Also, motion prediction data 1- (L) is input to the other input of the second adder 1-8, but since the encoding type is I-VOP, motion prediction data 1- (L) is , I-VOP encoded motion prediction data 1- (K) (that is, the value “0”).

第2の加算機 1-8 は、逆 DCT データ 1-(G) と動き予測データ 1-(L) とを加算して加算画像データ 1-(H) を出力する。即ち、第2の加算機 1-8 は、入力される動き予測データ 1-(L) の値が“ 0 ”のため、入力された逆 DCT データ 1-(G) と同じデータを、加算画像データ 1-(H) としてフレームバッファ 1-9 に出力する。
フレームバッファ 1-9 は、入力された加算画像データ 1-(H) を次のフレーム処理まで蓄積してから動き補償予測処理部 1-11 に出力する。
The second adder 1-8 adds the inverse DCT data 1- (G) and the motion prediction data 1- (L) and outputs the added image data 1- (H). That is, since the value of the input motion prediction data 1- (L) is “0”, the second adder 1-8 adds the same data as the input inverse DCT data 1- (G) to the addition image. Output as data 1- (H) to frame buffer 1-9.
The frame buffer 1-9 accumulates the input added image data 1- (H) until the next frame processing, and then outputs it to the motion compensation prediction processing unit 1-11.

一方、動き検索処理部 1-10 は、I-VOP 符号化時においては動き検出処理を行わない。このため、動き情報 1-(M) は「動きがない」という情報であり、この情報が動き補償予測処理部 1-11 と可変長符号化処理部 1-3 へ出力される。
可変長符号化処理部 1-3 は、量子化データ 1-(C) と動き情報 1-(M) を与えられ、入力された量子化データ 1-(C) と動き情報 1-(M) に対して可変長符号化処理を行い、圧縮データ 1-(D) をデータ出力スイッチ 1-5 の入力端子に出力し、圧縮データ数 1-(E) をビットレート判定処理部 1-4 に出力する。
On the other hand, the motion search processing unit 1-10 does not perform motion detection processing at the time of I-VOP encoding. Therefore, the motion information 1- (M) is information indicating “no motion”, and this information is output to the motion compensation prediction processing unit 1-11 and the variable length coding processing unit 1-3.
The variable length coding processing unit 1-3 is given the quantized data 1- (C) and the motion information 1- (M), and the input quantized data 1- (C) and the motion information 1- (M) Variable-length coding processing is performed, compressed data 1- (D) is output to the input terminal of the data output switch 1-5, and the number of compressed data 1- (E) is sent to the bit rate determination processing unit 1-4. Output.

次に、動画像データの第2フレーム目以降の処理について説明する。第2フレーム目以降では、予測符号化を行う P-VOP の符号化タイプで符号化が行われ、I-VOP の符号化を行う周期になるまで、P-VOP の符号化を繰り返す。
図3において、画像圧縮処理装置に最初の第2フレーム目の画像データ 1-(A) が入力端子入力すると、まず第1の加算機 1-1 と動き検索処理部 1-10 へ入力される。
動き検索処理部 1-10 は、第1フレーム目の画像データ 1-(A) から動いた箇所を検索し、その情報を動き情報 1-(M) として動き補償予測処理部 1-11 と可変長符号化処理部 1-3 に出力する。ここで、第1フレーム目にフレームバッファ 1-9 へ蓄積されていた 加算画像データ 1-(H) が、遅延画像データ 1-(I) として動き補償予測処理部 1-11 へ出力される。
Next, processing after the second frame of moving image data will be described. In the second and subsequent frames, encoding is performed using the P-VOP encoding type for predictive encoding, and P-VOP encoding is repeated until the I-VOP encoding period is reached.
In FIG. 3, when image data 1- (A) of the first second frame is input to the image compression processing apparatus, it is first input to the first adder 1-1 and the motion search processing unit 1-10. .
The motion search processing unit 1-10 searches the first frame of the image data 1- (A) for the moved part, and uses the information as motion information 1- (M), which is variable with the motion compensation prediction processing unit 1-11. Output to long encoding processing unit 1-3. Here, the added image data 1- (H) accumulated in the frame buffer 1-9 in the first frame is output to the motion compensation prediction processing unit 1-11 as delayed image data 1- (I).

動き補償予測処理部 1-11 は、遅延画像データ 1-(I) と動き情報 1-(M) とを基に、遅延画像データ 1-(I) から動きが発生したであろう座標の画像を算出し、これを P-VOP 符号化の動き予測データ 1-(J) として符号化タイプの切替えスイッチ 1-6 の入力端子 b に出力する。
符号化タイプが P-VOP であるため、符号化タイプ切替えスイッチ 1-6 は、入力端子 b と出力端子 c とが接続された状態となっており、動き予測データ 1-(L) として P-VOP 符号化の動き予測データ 1-(J) を出力端子 c から出力する。
The motion compensated prediction processing unit 1-11 uses the delayed image data 1- (I) and the motion information 1- (M) to generate an image of coordinates that would have generated motion from the delayed image data 1- (I). Is output to the input terminal b of the encoding type changeover switch 1-6 as motion prediction data 1- (J) for P-VOP encoding.
Since the encoding type is P-VOP, the encoding type selector switch 1-6 is in a state where input terminal b and output terminal c are connected, and P- is used as motion prediction data 1- (L). VOP encoded motion prediction data 1- (J) is output from output terminal c.

第1の加算機 1-1 は、入力された画像データ 1-(A) から動き予測データ 1-(L) を差分して、差分画像データ 1-(B) を DCT/量子化処理部 1-2 に出力する。
DCT/量子化処理部 1-2 は、差分画像データ 1-(B) を DCT 処理および量子化処理し、量子化データ 1-(C) として可変長符号化処理部 1-3 と逆量子化/逆 DCT 処理部 1-7 に出力する。
逆量子化/逆 DCT 処理部 1-7 は、量子化データ 1(C) に逆量子化処理および逆 DCT 処理を行い、第2の加算機 1-8 に出力する。ここで、符号化タイプ切替えスイッチ 1-6 が動き予測データ 1-(L) を第2の加算機 1-8 に与えるが、符号化タイプが P-VOP であるため、動き予測データ 1-(L) は、P-VOP 符号化動き予測データ 1-(J) である。
The first adder 1-1 subtracts the motion prediction data 1- (L) from the input image data 1- (A) and converts the difference image data 1- (B) into the DCT / quantization processing unit 1 Output to -2.
The DCT / quantization processing unit 1-2 performs DCT processing and quantization processing on the difference image data 1- (B), and performs inverse quantization with the variable-length coding processing unit 1-3 as the quantized data 1- (C). / Outputs to reverse DCT processing section 1-7.
The inverse quantization / inverse DCT processing unit 1-7 performs inverse quantization processing and inverse DCT processing on the quantized data 1 (C), and outputs the result to the second adder 1-8. Here, the coding type changeover switch 1-6 gives the motion prediction data 1- (L) to the second adder 1-8. Since the coding type is P-VOP, the motion prediction data 1- ( L) is P-VOP coded motion prediction data 1- (J).

第2の加算機 1-8 は、逆 DCT データ 1-(G) と動き予測データ 1-(L) とを加算して加算画像データ 1-(H) をフレームバッファ 1-9 に出力する。フレームバッファ 1-9 は、加算画像データ 1-(H) を次のフレーム処理まで蓄積してから動き補償予測処理部 1-11 に出力する。   The second adder 1-8 adds the inverse DCT data 1- (G) and the motion prediction data 1- (L), and outputs the added image data 1- (H) to the frame buffer 1-9. The frame buffer 1-9 accumulates the added image data 1- (H) until the next frame processing, and then outputs it to the motion compensation prediction processing unit 1-11.

一方、量子化データ 1-(C) と動き情報 1-(M) を入力された可変長符号化処理部 1-3 は、量子化データ 1-(C) と動き情報 1-(M) に対して可変長符号化処理を行い、出力圧縮データ 1-(F) を出力端子 200 を介して、画像圧縮処理装置から出力する。
第3フレーム目以降についても、上記と同様な処理を繰り返して行う。
On the other hand, the variable length coding processing unit 1-3 that receives the quantized data 1- (C) and motion information 1- (M) receives the quantized data 1- (C) and motion information 1- (M). On the other hand, variable length coding processing is performed, and output compressed data 1- (F) is output from the image compression processing apparatus via the output terminal 200.
The same processing as described above is repeated for the third and subsequent frames.

次に、図4を参照して、図3に示される画像圧縮処理装置により行われる処理の流れの一例を示す。
図4には、図3に示される出力圧縮データ 1-(F) について、具体的に出力するフレームの例を示し、併せて一例として、圧縮データ数と実効ビットレートの推移を示した。図4の横方向は時間的な処理の流れ(フレーム単位での流れ)として、第1フレーム目〜第13フレーム目を表している。画像圧縮処理装置から出力する第1フレーム目 4-1 から第5フレーム目 4-5 までは、実効ビットレートが目標ビットレートを越えない場合である。ここで一例として、仮に第6フレーム目 4-6 を画像圧縮処理部から出力し、実効ビットレートが目標ビットレートを越えたとする。回線のビットレート以上を出力しようとするため、第6フレーム目 4-6 が破損する可能性がある。仮に第6フレーム目 4-6 が破損したとすると乱れ・崩れが発生し、第7フレーム目 4-7 以降においても、第6フレーム目 4-6 の乱れや崩れを継承してしまう。
Next, an example of the flow of processing performed by the image compression processing apparatus shown in FIG. 3 will be described with reference to FIG.
FIG. 4 shows an example of a specific output frame for the output compressed data 1- (F) shown in FIG. 3, and the transition of the number of compressed data and the effective bit rate is shown as an example. The horizontal direction in FIG. 4 represents the first to thirteenth frames as a temporal processing flow (flow in frame units). The first frame 4-1 to the fifth frame 4-5 output from the image compression processing apparatus are cases where the effective bit rate does not exceed the target bit rate. Here, as an example, assume that the sixth frame 4-6 is output from the image compression processing unit, and the effective bit rate exceeds the target bit rate. The 6th frame 4-6 may be damaged because it tries to output more than the bit rate of the line. If the sixth frame 4-6 is damaged, it will be distorted and collapsed, and even after the seventh frame 4-7, the disturbance and collapse of the sixth frame 4-6 will be inherited.

この乱れ、崩れが解消されるのは、次に I-VOP となる第11フレーム目 4-11 を出力したときである。ナローバンドなどの低ビットレート回線においては、I-VOP の符号量が多いために、なるべく I-VOP を挿入する周期を長くする傾向がある。このとき、実効ビットレートが目標ビットレートを越えると、画像の乱れ・崩れが解消されるまで長時間を必要としてしまう。   This disturbance and collapse are resolved when the 11th frame 4-11, which is the next I-VOP, is output. In a low bit rate line such as a narrow band, since the I-VOP code amount is large, the I-VOP insertion period tends to be as long as possible. At this time, if the effective bit rate exceeds the target bit rate, a long time is required until the image distortion / disintegration is resolved.

ここで、本発明に係る画像圧縮処理装置などの構成としては、必ずしも以上に示したものに限られず、種々な構成が用いられてもよい。また、発明は、例えば、本発明に係る処理を実行する方法あるいは方式や、このような方法や方式を実現するためのプログラムや当該プログラムを記録する記録媒体などとして提供することも可能であり、また、種々な装置やシステムとして提供することも可能である。
また、本発明の適応分野としては、必ずしも以上に示したものに限られず、本発明は、種々な分野に適応することが可能なものである。
また、本発明に係る画像圧縮処理装置などにおいて行われる各種の処理としては、例えばプロセッサやメモリ等を備えたハードウェア資源においてプロセッサが ROM( Read Only Memory )に格納された制御プログラムを実行することにより制御される構成が用いられてもよく、また、例えば、当該処理を実行するための各種機能手段が独立したハードウェア回路として構成されてもよい。
また、本発明は上記の制御プログラムを格納したフレキシブルディスクやCD( Compact Disk )−ROM 等のコンピュータにより読み取り可能な記録媒体や当該プログラム(自体)として把握することもでき、当該制御プログラムを当該記録媒体からコンピュータに入力してプロセッサに実行させることにより、本発明に係る処理を遂行させることができる。
Here, the configuration of the image compression processing apparatus according to the present invention is not necessarily limited to the above-described configuration, and various configurations may be used. The invention can also be provided, for example, as a method or method for executing the processing according to the present invention, a program for realizing such a method or method, a recording medium for recording the program, and the like. Also, it can be provided as various devices and systems.
In addition, the application field of the present invention is not necessarily limited to the above-described fields, and the present invention can be applied to various fields.
In addition, as various processes performed in the image compression processing apparatus according to the present invention, for example, the processor executes a control program stored in a ROM (Read Only Memory) in a hardware resource including a processor and a memory. For example, various functional means for executing the processing may be configured as an independent hardware circuit.
The present invention can also be understood as a computer-readable recording medium such as a flexible disk or a CD (Compact Disk) -ROM storing the above control program, or the program (itself). The processing according to the present invention can be performed by inputting a medium into a computer and causing the processor to execute it.

本発明の一実施例の画像圧縮処理装置の構成を示すブロック図。1 is a block diagram showing a configuration of an image compression processing apparatus according to an embodiment of the present invention. 本発明の一実施例の画像圧縮処理装置により行われる処理の一例を示す図。The figure which shows an example of the process performed by the image compression processing apparatus of one Example of this invention. 従来の画像圧縮処理装置の構成例を示す図。The figure which shows the structural example of the conventional image compression processing apparatus. 従来の画像圧縮処理装置により行われる処理の一例を示す図。The figure which shows an example of the process performed by the conventional image compression processing apparatus.

符号の説明Explanation of symbols

1-1:第1の加算機、 1-2:DCT/量子化処理部、 1-3:可変長符号化処理部、 1-4:ビットレート判定処理部、 1-5:データ出力スイッチ、 1-6:符号化タイプ切替えスイッチ、 1-7:逆量子化/逆 DCT 処理部、 1-8:第2の加算機、 1-9:フレームバッファ、 1-10:動き検索処理部、 1-11:動き補償予測処理部、 100:画像データ入力端子、 200:圧縮データ出力端子、 1-(A):画像データ、 1-(B):差分画像データ、 1-(C):量子化データ、 1-(D):圧縮データ、 1-(E):圧縮データ数、 1-(F):出力圧縮データ、 1-(G):逆DCTデータ、 1-(H):加算画像データ、 1-(I):遅延画像データ、 1-(J):P-VOP符号化の動き予測データ、 1-(K):I-VOP符号化の動き予測データ、 1-(L):動き予測データ、 1-(M):動き情報、 1-(N):データ削減タイミング信号。

1-1: First adder 1-2: DCT / quantization processing unit 1-3: Variable length coding processing unit 1-4: Bit rate determination processing unit 1-5: Data output switch 1-6: Encoding type selector switch, 1-7: Inverse quantization / inverse DCT processing unit, 1-8: Second adder, 1-9: Frame buffer, 1-10: Motion search processing unit, 1 -11: Motion compensation prediction processing unit, 100: Image data input terminal, 200: Compressed data output terminal, 1- (A): Image data, 1- (B): Difference image data, 1- (C): Quantization Data, 1- (D): Compressed data, 1- (E): Number of compressed data, 1- (F): Output compressed data, 1- (G): Inverse DCT data, 1- (H): Addition image data 1- (I): Delayed image data, 1- (J): P-VOP encoded motion prediction data, 1- (K): I-VOP encoded motion prediction data, 1- (L): Motion Predicted data, 1- (M): motion information, 1- (N): data reduction timing signal.

Claims (2)

圧縮符号化された画像のデータを処理する画像圧縮処理装置において、
所定の値より実効ビットレートが大きくなった場合に所定の圧縮データを削除する圧縮データ削除手段と、
上記圧縮データ削除手段で削除すると共に、次フレームの圧縮符号化処理で符号化タイプをフレーム内符号化に切替える符号化タイプ指定手段と、
を備えたことを特徴とする画像圧縮処理装置。
In an image compression processing apparatus that processes data of a compression-encoded image,
Compressed data deleting means for deleting predetermined compressed data when the effective bit rate is greater than a predetermined value;
Deleting with the compressed data deleting means, and coding type designation means for switching the coding type to intra-frame coding in the compression coding processing of the next frame;
An image compression processing apparatus comprising:
請求項1記載の画像圧縮処理装置において、上記圧縮データ削除手段は、伝送路ビットレートより実効ビットレートが大きくなった場合に所定の圧縮データを削除する圧縮データ削除手段であることを特徴とする画像圧縮処理装置。

2. The image compression processing apparatus according to claim 1, wherein the compressed data deleting means is a compressed data deleting means for deleting predetermined compressed data when an effective bit rate becomes larger than a transmission channel bit rate. Image compression processing device.

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