画像変換装置
【課題】符号化画像データを変換する画像変換装置において、主観的な画質の劣化を防ぐ技術を提供することを課題とする。
【解決手段】ＭＰＥＧ２デコーダ２は、ＭＰＥＧ２データ５１をデコードして非圧縮画像データ５２を出力する。Ｈ．２６４エンコーダ３は、非圧縮画像データ５２をエンコードしてＨ．２６４データ５３を出力する。量子化パラメータ決定部３０は、ＭＰＥＧ２データ５１の量子化ステップ平均値Ｑｓ＿ＡＶＥ＿ＭＰ２に基づいて、イントラ量子化パラメータ５６及びインター量子化パラメータ５７を算出する。符号化モード決定部３７は、イントラ符号化時及びインター符号化時のそれぞれの符号化コストに基づいて、非圧縮画像データ５２のマクロブロックの符号化モードを決定する。セレクタ３４は、決定した符号化モードに基づいて、算出した量子化パラメータのうちいずれかを、量子化パラメータＱＰ＿ＡＶＣとして出力する。
【解決手段】ＭＰＥＧ２デコーダ２は、ＭＰＥＧ２データ５１をデコードして非圧縮画像データ５２を出力する。Ｈ．２６４エンコーダ３は、非圧縮画像データ５２をエンコードしてＨ．２６４データ５３を出力する。量子化パラメータ決定部３０は、ＭＰＥＧ２データ５１の量子化ステップ平均値Ｑｓ＿ＡＶＥ＿ＭＰ２に基づいて、イントラ量子化パラメータ５６及びインター量子化パラメータ５７を算出する。符号化モード決定部３７は、イントラ符号化時及びインター符号化時のそれぞれの符号化コストに基づいて、非圧縮画像データ５２のマクロブロックの符号化モードを決定する。セレクタ３４は、決定した符号化モードに基づいて、算出した量子化パラメータのうちいずれかを、量子化パラメータＱＰ＿ＡＶＣとして出力する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ＭＰＥＧあるいはＨ．２６４／ＡＶＣなどの規格に基づいて符号化画像データを変換する技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
デジタル放送で配信される画像や、ＤＶＤ、ハードディスクなどに格納される画像などは、各種の符号化方式に従って圧縮される。これは、伝送帯域を圧迫しないため、伝送速度を上げるため、あるいは、記憶サイズを小さくするなどの目的のためである。
【０００３】
画像の符号化方式には、ＭＰＥＧ２やＨ．２６４／ＡＶＣ（以下、単に「Ｈ．２６４」と呼ぶ。）など様々な規格が存在する。入力した符号化画像の符号量を削減するなどの目的で符号化方式の変換が行われる場合がある。トランスコーダなどの画像変換装置は、入力した符号化画像を一旦デコードする。そして、トランスコーダは、デコードした画像を、再び異なる符号化方式（あるいは同じ符号化方式）で符号化する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００８−４２４２６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上記特許文献１に係るトランスコーダは、ＭＰＥＧ２データをデコードし、デコードされた非圧縮画像データをＨ．２６４で符号化する。非圧縮画像データにおいて、符号化対象のマクロブロックの量子化ステップ値は、ＭＰＥＧ２データのフレーム内の量子化ステップ値の平均値及びピクチャ種別に基づいて決定される。
【０００６】
非圧縮画像データのマクロブロックは、決定された量子化ステップ値を利用して符号化される。つまり、マクロブロックがイントラ符号化される場合及びインター符号化される場合のいずれであっても、決定した量子化ステップ値が共通に用いられる。この結果、符号化されたマクロブロックの画質に差が生じ、Ｈ．２６４データの主観的な画質が低下するおそれがあった。
【０００７】
本発明は、符号化画像データを変換する画像変換装置において、主観的な画質の劣化を防ぐ技術を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記課題を解決するために、請求項１記載の発明は、画像変換装置であって、第１符号化画像をデコードして非圧縮画像データを生成するデコーダと、前記非圧縮画像データをエンコードして第２符号化画像データを出力するエンコーダと、前記非圧縮画像データのマクロブロックの符号化に用いる量子化パラメータを決定する量子化パラメータ決定部と、を備え、前記量子化パラメータ決定部は、前記マクロブロックをインター符号化する場合に用いるインター量子化パラメータと、イントラ符号化する場合に用いるイントラ量子化パラメータとを算出する算出部と、前記マクロブロックの符号化モードを決定し、決定した符号化モードに基づいて前記インター量子化パラメータ及び前記イントラ量子化パラメータのいずれかを前記エンコード部に出力する符号化モード決定部と、を備える。
【０００９】
請求項２記載の発明は、請求項１に記載の画像変換装置において、前記算出部は、前記第１符号化画像データのフレーム内の量子化ステップ値の平均値に基づいて量子化パラメータの基準値を算出する基準値算出部と、インター符号化に対応するインター調整係数と、イントラ符号化に対応するイントラ調整係数とを、前記フレームの種別に基づいて決定する重み付け値決定部と、を含み、前記算出部は、前記基準値と前記インター調整係数とに基づいてインター量子化パラメータを算出し、前記基準値と前記イントラ調整係数とに基づいてイントラ量子化パラメータを算出する。
【００１０】
請求項３記載の発明は、請求項１に記載の画像変換装置において、前記符号化モード決定部は、前記符号化モードの決定に用いる量子化パラメータを、前記インター量子化パラメータ及び前記イントラ量子化パラメータのいずれかから選択する選択部と、選択された量子化パラメータに基づいて、前記マクロブロックをインター符号化した場合の符号化コストと、イントラ符号化した場合の符号化コストとを算出する符号化コスト算出部と、を含み、前記符号化モード決定部は、算出した符号化コストに基づいて前記符号化モードを決定する。
【００１１】
請求項４記載の発明は、請求項３に記載の画像変換装置において、前記エンコーダは、マクロブロックをイントラ符号化するときに、複数の予測単位のうちいずれか一つの予測単位でイントラ符号化を実行し、前記符号化コスト算出部は、各予測単位に対応した複数の符号化コストを算出し、算出した前記複数の符号化コストに基づいて、前記マクロブロックをイントラ符号化するときの予測単位を決定するイントラ符号化コスト決定部、を含む。
【００１２】
請求項５記載の発明は、請求項１ないし請求項４のいずれかに記載の画像変換装置において、前記量子化パラメータ決定部は、前記インター量子化パラメータを算出する第１量子化パラメータ算出部と、前記イントラ量子化パラメータを算出する第２量子化パラメータ算出部と、を含む。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、マクロブロックの符号化モードに基づいて、インター量子化パラメータ及びイントラ量子化パラメータのうちいずれかが、エンコーダに出力される。マクロブロックは、符号化モードに応じた量子化パラメータにより適切に符号化されるため、各マクロブロックの画質のばらつきを防ぐことができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】実施の形態によるトランスコーダの機能的構成を示すブロック図である。
【図２】量子化パラメータ決定部の機能的構成を示すブロック図である。
【図３】ＭＰＥＧ２データにおける各マクロブロックの符号化モードの一例を示す図である。
【図４】Ｈ．２６４データにおける各マクロブロックの符号化モードの一例を示す図である。
【図５】係数テーブルを示す表である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
｛トランスコーダの全体構成｝
図面を参照しつつ本発明の実施の形態について説明する。図１は、本実施の形態に係るトランスコーダ１の機能的構成を示すブロック図である。トランスコーダ１は、ＭＰＥＧ２データ５１をＨ．２６４データ５３に変換する装置である。トランスコーダ１は、ＭＰＥＧ２デコーダ２と、Ｈ．２６４エンコーダ３と、アクティビティ算出部４とを備えている。
【００１６】
ＭＰＥＧ２デコーダ２は、ＭＰＥＧ２方式で符号化されたＭＰＥＧ２データ５１を入力する。ＭＰＥＧ２デコーダ２は、ＭＰＥＧ２データ５１をデコードして、非圧縮画像データ５２を生成する。
【００１７】
Ｈ．２６４エンコーダ３は、非圧縮画像データ５２と符号化パラメータ５５とを入力する。Ｈ．２６４エンコーダ３は、非圧縮画像データ５２をＨ．２６４方式で符号化することにより、Ｈ．２６４データ５３を生成する。符号化パラメータ５５は、ＭＰＥＧ２データ５１の符号化に関するパラメータを含む情報である。
【００１８】
Ｈ．２６４エンコーダ３は、量子化パラメータ決定部３０を備える。量子化パラメータ決定部３０は、符号化パラメータ５５を利用して、非圧縮画像データ５２の各マクロブロックの量子化パラメータを決定する。量子化パラメータ決定部３０の詳細については、後述する。
【００１９】
アクティビティ算出部４は、非圧縮画像データ５２のマクロブロック内の画素のばらつき度合いを示すアクティビティＡＣＴを算出する。アクティビティＡＣＴは、マクロブロックごとに算出され、量子化パラメータの決定に用いられる。アクティビティＡＣＴは、たとえば、マクロブロック内の画素平均値と、各画素値との差分絶対値和として算出される。画素値として、画素の輝度値などが用いられる。
【００２０】
図１では、アクティビティ算出部４を個別の機能ブロックとして示している。しかし、ＭＰＥＧ２デコーダ２が、アクティビティ算出部４を備えてもよい。この場合、アクティビティＡＣＴは、符号化パラメータ５５の一部として、Ｈ．２６４エンコーダ３に入力される。あるいは、Ｈ．２６４エンコーダ３が、アクティビティ算出部４を備えていてもよい。
【００２１】
｛量子化パラメータ決定部３０の構成｝
図２は、量子化パラメータ決定部３０の機能的構成を示すブロック図である。量子化パラメータ決定部３０は、非圧縮画像データ５２の各マクロブロックの量子化パラメータを算出するとともに、各マクロブロックの符号化モードを決定する。
【００２２】
以下、符号化対象である非圧縮画像データ５２のマクロブロックを、ターゲットＭＢ（ＭａｃｒｏＢｌｏｃｋ）と呼ぶ。ターゲットＭＢが属する非圧縮画像データ５２のフレームを、ターゲットフレームと呼ぶ。
【００２３】
量子化パラメータ決定部３０は、イントラＱＰ（Ｑｕａｎｔｉｚａｔｉｏｎ Ｐａｒａｍｅｔｅｒ）決定部３１と、インターＱＰ決定部３２と、リミッタ３３Ａ，３３Ｂと、セレクタ３４，３５と、コスト計算部３６と、符号化モード決定部３７とを備える。
【００２４】
イントラＱＰ決定部３１は、ターゲットＭＢがイントラ符号化（フレーム内予測符号化）される場合に用いられるイントラ量子化パラメータ５６を算出する。インターＱＰ決定部３２は、ターゲットＭＢがインター符号化（フレーム間予測符号化）される場合に用いられるインター量子化パラメータ５７を算出する。イントラ量子化パラメータ５６及びインター量子化パラメータ５７は、ターゲットＭＢの符号化モードの決定結果に関係なく算出される。
【００２５】
リミッタ３３Ａは、４×４画素単位でイントラ符号化を行う場合に用いられるイントラ量子化パラメータ５６Ａを出力する。リミッタ３３Ｂは、８×８画素単位でイントラ符号化を行う場合に用いられるイントラ量子化パラメータ５６Ｂを出力する。イントラ量子化パラメータ５６は、１６×１６画素単位でイントラ符号化を行うときに用いられる。
【００２６】
セレクタ３４は、イントラ量子化パラメータ５６，５６Ａ，５６Ｂと、インター量子化パラメータ５７とを入力する。セレクタ３４は、符号化モード決定部３７が決定した符号化モードに対応する量子化パラメータを、量子化パラメータＱＰ＿ＡＶＣとして出力する。
【００２７】
セレクタ３５は、イントラ量子化パラメータ５６及びインター量子化パラメータ５７を入力する。セレクタ３５は、選択情報に基づいて、入力された二つの量子化パラメータのうちいずれかをコスト計算部３６に出力する。
【００２８】
コスト計算部３６は、イントラ符号化及びインター符号化のそれぞれについて、符号化コストを計算する。符号化コストとは、ターゲットＭＢの発生符号量を推定する評価値である。コスト計算部３６は、イントラコスト計算部３６Ａと、インターコスト計算部３６Ｂとを備える。イントラコスト計算部３６Ａは、ターゲットＭＢをイントラ符号化したときの符号化コストを計算する。インターコスト計算部３６Ｂは、ターゲットＭＢをインター符号化したときの符号化コストを計算する。
【００２９】
符号化モード決定部３７は、コスト計算部３６から出力された符号化コストに基づいて、ターゲットＭＢの符号化モードを決定する。
【００３０】
｛マクロブロックの符号化モードの変化｝
次に、マクロブロックの符号化モードの変化について説明する。図３は、Ｐピクチャとして符号化されたＭＰＥＧ２データ５１のフレーム（ＭＰＥＧ２フレーム）５１Ｆを示す図である。図４は、図３に示すＭＰＥＧ２フレーム５１Ｆから変換されたＨ．２６４データ５３のフレーム（Ｈ．２６４フレーム）５３Ｆを示す図である。
【００３１】
Ｈ．２６４フレーム５３Ｆのピクチャ種別は、ＭＰＥＧ２フレーム５１Ｆのピクチャ種別に対応する。図３及び図４に示すように、ターゲットフレームに対応するＭＰＥＧ２フレーム５１ＦがＰピクチャとして符号化された場合、ターゲットフレームは、ＰピクチャとしてＨ．２６４方式で符号化される。同様に、ＭＰＥＧ２フレーム５１ＦがＩピクチャであれば、ターゲットフレームは、Ｉピクチャとして符号化される。
【００３２】
ターゲットフレームがＰピクチャまたはＢピクチャとして符号化される場合、量子化パラメータ決定部３０は、ターゲットＭＢの符号化モードを、イントラ符号化及びインター符号化のいずれかに決定する。
【００３３】
上述したように、符号化モードは、ターゲットＭＢの符号化コストに基づいて決定される。したがって、ＭＰＥＧ２フレーム５１Ｆでインター符号化されていたマクロブロックが、Ｈ．２６４フレーム５３Ｆでインター符号化されるとは限らない。図３及び図４に示すように、マクロブロックＭ０２は、ＭＰＥＧ２フレーム５１Ｆではインター符号化されているが、Ｈ．２６４フレーム５３Ｆではイントラ符号化されている。マクロブロックＭ０５は、ＭＰＥＧ２フレーム５１Ｆではイントラ符号化されているが、Ｈ．２６４フレーム５３Ｆではインター符号化されている。
【００３４】
量子化パラメータ決定部３０は、マクロブロックごとにイントラ量子化パラメータ５６及びインター量子化パラメータ５７を算出する。このため、決定された符号化モードに応じた適切な符号化を実行することができる。
【００３５】
｛量子化パラメータ決定部３０の動作｝
以下、図２を参照して、量子化パラメータ決定部３０が、ターゲットＭＢの量子化パラメータＱＰ＿ＡＶＣを出力するまでの動作を説明する。ここで、ターゲットフレームが、Ｐピクチャとして符号化されると仮定する。
【００３６】
｛イントラ量子化パラメータ５６の算出｝
まず、イントラ量子化パラメータ５６の算出について説明する。イントラＱＰ決定部３１は、ターゲットＭＢのアクティビティＡＣＴをアクティビティ算出部４から入力する。イントラＱＰ決定部３１は、符号化パラメータ５５をＭＰＥＧ２デコーダ２から入力する。符号化パラメータ５５は、ＭＰＥＧ２フレーム５１Ｆのピクチャ種別を示す種別情報ＦＴ及び量子化ステップ平均値Ｑｓ＿ＡＶＥ＿ＭＰ２を含む。量子化ステップ平均値Ｑｓ＿ＡＶＥ＿ＭＰ２は、ＭＰＥＧ２フレーム５１Ｆ内の各マクロブロックの量子化ステップ値の平均値である。
【００３７】
基準値決定部３１１は、アクティビティＡＣＴと量子化ステップ平均値Ｑｓ＿ＡＶＥ＿ＭＰ２とに基づいて、ターゲットＭＢの量子化ステップ値の基準となる基準値６１を算出する。たとえば、ターゲットＭＢのアクティビティＡＣＴから、ＭＰＥＧ２フレーム５１Ｆの各マクロブロックのアクティビティの平均値が減算される。基準値決定部３１１は、減算結果と、減算結果の大きさに応じた重み付け値とを乗算して、補正値を算出する。基準値決定部３１１は、量子化ステップ平均値Ｑｓ＿ＡＶＥ＿ＭＰ２に補正値を加算して、基準値６１を算出する。
【００３８】
係数決定部３１２は、係数テーブル３１３を参照して、イントラ量子化パラメータ５６の算出に用いるイントラ調整係数Ｃ１を決定する。図５は、係数テーブル３１３を示す図である。図５に示すように、Ｈ．２６４／ＡＶＣ符号化モードの「Ｉｎｔｒａ」に対応する行には、ＭＰＥＧ２フレーム５１Ｆのピクチャ種別に応じたパラメータ「α＿Ｉ」、「α＿Ｉｐｂ」が設定されている。ここで説明している例では、ＭＰＥＧ２フレーム５１ＦがＰピクチャであるため、係数決定部３１２は、パラメータ「α＿Ｉｐｂ」をイントラ調整係数Ｃ１として出力する。
【００３９】
乗算器３１４は、イントラ調整係数Ｃ１を基準値６１に乗算する。これにより、ターゲットＭＢがイントラ符号化される場合に用いられる量子化ステップ値６２が算出される。ＱＰ変換部３１５は、予め設定された変換式に基づいて、量子化ステップ値６２をイントラ量子化パラメータ５６に変換する。
【００４０】
イントラ量子化パラメータ５６は、セレクタ３４に入力される。セレクタ３４に入力されたイントラ量子化パラメータ５６は、１６×１６画素単位でイントラ符号化を実行するときに用いられる。
【００４１】
｛上限値の設定｝
リミッタ３３Ａ，３３Ｂは、イントラ量子化パラメータ５６を入力する。リミッタ３３Ａは、ターゲットＭＢを４×４画素単位でイントラ符号化することを想定して、イントラ量子化パラメータ５６に対する上限値を設定する。
【００４２】
４×４画素単位のイントラ符号化の際に、イントラ量子化パラメータ５６に対する上限値を設定する理由を説明する。イントラ量子化パラメータ５６を用いて４×４画素単位でイントラ符号化を行った場合、１６×１６画素単位でイントラ符号化を行った場合よりも発生符号量が増加する。発生符号量を抑制するために、４×４画素単位のイントラ符号化の際には、ターゲットＭＢの画質が劣化しやすくなる。このため、イントラ量子化パラメータ５６に上限値を設定することにより、ターゲットＭＢの画質の劣化を防止することができる。
【００４３】
リミッタ３３Ａにおいて、上限値は、ターゲットＭＢのアクティビティＡＣＴに基づいて決定される。アクティビティＡＣＴの増加に応じて上限値が増加する変換式が、リミッタ３３Ａに設定されている。イントラ量子化パラメータ５６が、アクティビティＡＣＴに基づいて設定した上限値よりも大きい場合、リミッタ３３Ａは、イントラ量子化パラメータ５６を上限値に変更する。リミッタ３３Ａから出力される量子化パラメータを、イントラ量子化パラメータ５６Ａとする。イントラ量子化パラメータ５６Ａは、セレクタ３４に入力される。
【００４４】
リミッタ３３Ｂは、ターゲットＭＢを８×８画素単位でイントラ符号化することを想定して、イントラ量子化パラメータ５６に対する上限値を設定する。リミッタ３３Ｂの上限値は、リミッタ３３Ａと同様に、ターゲットＭＢのアクティビティＡＣＴに基づいて決定される。ただし、リミッタ３３Ｂの上限値は、リミッタ３３Ａで設定される上限値よりも大きい。これは、ターゲットＭＢの画質の劣化の程度が、４×４画素単位よりも、８×８画素単位でイントラ符号化したときの方が小さいためである。リミッタ３３Ｂから出力される量子化パラメータを、イントラ量子化パラメータ５６Ｂとする。イントラ量子化パラメータ５６Ｂは、セレクタ３４に入力される。
【００４５】
｛インター量子化パラメータ５７の算出｝
インターＱＰ決定部３２は、イントラＱＰ決定部３１と同様の処理を行うことにより、インター量子化パラメータ５７を決定する。インターＱＰ決定部３２において、イントラＱＰ決定部３１と同様の機能ブロックについては、説明を省略する。係数決定部３２２がインター調整係数Ｃ２を出力する点が、イントラＱＰ決定部３１と異なる。
【００４６】
図５を参照して、Ｈ．２６４／ＡＶＣ符号化モードの「Ｉｎｔｅｒ」に対応する行には、ＭＰＥＧ２フレーム５１Ｆのピクチャ種別に応じたパラメータ「α＿Ｉ」、「α＿Ｐ」、及び「α＿Ｂ」が設定されている。ここで説明している例では、ＭＰＥＧ２フレーム５１ＦがＰピクチャであるため、係数決定部３２２は、パラメータ「α＿Ｐ」をインター調整係数Ｃ２として出力する。
【００４７】
基準値６１とインター調整係数Ｃ２とが乗算されることにより、インター符号化に対応した量子化ステップ値６３が算出される。ＱＰ変換部３１５は、量子化ステップ値６３をインター量子化パラメータ５７に変換する。インター量子化パラメータ５７は、セレクタ３４，３５にそれぞれ入力される。
【００４８】
このように、量子化パラメータ決定部３０は、イントラＱＰ決定部３１及びインターＱＰ決定部３２を備えることにより、イントラ量子化パラメータ５６及びインター量子化パラメータ５７を並行して決定できる。したがって、量子化パラメータＱＰ＿ＡＶＣを決定する処理を高速化できる。
【００４９】
｛符号化コストの計算｝
量子化パラメータ決定部３０は、ターゲットＭＢの符号化コストを計算する。計算した符号化コストに基づいて、ターゲットＭＢの符号化モードが、イントラ符号化及びインター符号化のいずれかに決定される。
【００５０】
セレクタ３５は、イントラ量子化パラメータ５６及びインター量子化パラメータ５７を入力する。セレクタ３５は、選択情報に基づいて、符号化コストの計算に用いる量子化パラメータを決定する。選択情報は、トランスコーダ１の動作を制御する制御部（図示省略
）などから入力される。
【００５１】
選択情報では、イントラ量子化パラメータ５６、インター量子化パラメータ５７、及びＭＰＥＧ２フレーム５１Ｆのピクチャ種別のいずれかが指定される。たとえば、選択情報でインター量子化パラメータ５７が指定された場合、セレクタ３５は、インター量子化パラメータ５７を出力する。ピクチャ種別が指定された場合、セレクタ３５は、ＭＰＥＧ２フレーム５１ＦがＩピクチャのときには、イントラ量子化パラメータ５６を出力し、ＭＰＥＧ２フレーム５１ＦがＰ，Ｂピクチャのときには、インター量子化パラメータ５７を出力する。
【００５２】
コスト計算部３６において、イントラコスト計算部３６Ａは、入力された量子化パラメータを用いて、４×４画素、８×８画素、及び１６×１６画素単位でイントラ符号化したときの符号化コストを計算する。つまり、イントラコスト計算部３６Ａでは、イントラ符号化時の予測単位に応じた３つの符号化コストが計算される。イントラコスト計算部３６Ａは、計算した３つの符号化コストのうち、最小の符号化コストを特定する。特定された最小の符号化コストと、最小の符号化コストに対応する予測単位を示す情報とが、コスト情報６４Ａとして、符号化モード決定部３７に出力される。
【００５３】
インターコスト計算部３６Ｂは、入力された量子化パラメータを用いて、インター符号化時の符号化コストを計算する。計算した符号化コストが、コスト情報６４Ｂとして出力される。
【００５４】
符号化モード決定部３７は、コスト情報６４Ａ及びコスト情報６４Ｂに基づいて、ターゲットＭＢの符号化モードを決定する。符号化コストの小さい符号化モードが、ターゲットＭＢの符号化モードとして決定される。符号化モード決定部３７は、決定した符号化モードをセレクタ３５に通知する。セレクタ３５は、通知された符号化モードに対応する量子化パラメータを、ターゲットＭＢの符号化に用いる量子化パラメータＱＰ＿ＡＶＣとして出力する。
【００５５】
セレクタ３４は、インター符号化が符号化モードとして指定されれば、インター量子化パラメータ５７を量子化パラメータＱＰ＿ＡＶＣとして出力する。Ｈ．２６４エンコーダ３は、インター量子化パラメータ５７を利用してターゲットＭＢをインター符号化する。同様に、８×８画素単位でのイントラ符号化が符号化モードとして指定されれば、Ｈ．２６４エンコーダ３は、イントラ量子化パラメータ５６Ｂを利用して、８×８画素単位のイントラ符号化を実行する。
【００５６】
以下、ＭＰＥＧ２フレーム５１ＦがＩピクチャである場合における、量子化パラメータ決定部３０の動作を説明する。この場合、ターゲットＭＢがインター符号化されることがないため、インターＱＰ決定部３２は、インター量子化パラメータ５７を出力しない。量子化パラメータ決定部３０は、４×４画素、８×８画素、及び１６×１６画素単位のイントラ符号化のいずれかから符号化モードを決定する。
【００５７】
以上説明したように、量子化パラメータ決定部３０は、イントラ符号化及びインター符号化のそれぞれに対応した二つの量子化パラメータを生成する。量子化パラメータ決定部３０は、イントラ符号化及びインター符号化のそれぞれについて符号化コストを計算して、符号化モードを決定する。Ｈ．２６４エンコーダ３は、決定された符号化モードに対応する量子化パラメータを用いて、ターゲットＭＢを符号化する。これにより、ターゲットＭＢが、符号化モードに応じた量子化パラメータにより符号化されるため、Ｈ．２６４フレーム５３Ｆの各マクロブロックの画質のばらつきを防ぐことができる。したがって、トランスコーダ１は、Ｈ．２６４データ５３の主観画質を向上させることができる。
【００５８】
コスト計算部３６は、イントラ符号化の符号化コストと、インター符号化の符号化コストとの計算に、共通の量子化パラメータを利用する。それぞれの符号化モードに応じた量子化パラメータを用いて符号化コストを計算する場合と比較して、符号化モードを正確に判定することができる。したがって、画質の劣化を防ぐことが可能となる。
【００５９】
本実施の形態では、量子化パラメータ決定部３０は、量子化パラメータを決定する機能部として、イントラＱＰ決定部３１及びインターＱＰ決定部３２とを備える例を説明した。しかし、イントラ量子化パラメータ５６を決定した後に、イントラＱＰ決定部３１が、インター量子化パラメータ５７も決定してもよい。これにより、量子化パラメータ決定部３０がインターＱＰ決定部３２を備える必要がないため、回路規模を小さくすることができる。
【符号の説明】
【００６０】
１ トランスコーダ
２ ＭＰＥＧ２デコーダ
３ Ｈ．２６４エンコーダ
４ アクティビティ算出部
３０ 量子化パラメータ決定部
３１ イントラＱＰ決定部
３２ インターＱＰ決定部
３３Ａ，３３Ｂ リミッタ
３４，３５ セレクタ
３６ コスト計算部
３６Ａ イントラコスト計算部
３６Ｂ インターコスト計算部
３７ 符号化モード決定部
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ＭＰＥＧあるいはＨ．２６４／ＡＶＣなどの規格に基づいて符号化画像データを変換する技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
デジタル放送で配信される画像や、ＤＶＤ、ハードディスクなどに格納される画像などは、各種の符号化方式に従って圧縮される。これは、伝送帯域を圧迫しないため、伝送速度を上げるため、あるいは、記憶サイズを小さくするなどの目的のためである。
【０００３】
画像の符号化方式には、ＭＰＥＧ２やＨ．２６４／ＡＶＣ（以下、単に「Ｈ．２６４」と呼ぶ。）など様々な規格が存在する。入力した符号化画像の符号量を削減するなどの目的で符号化方式の変換が行われる場合がある。トランスコーダなどの画像変換装置は、入力した符号化画像を一旦デコードする。そして、トランスコーダは、デコードした画像を、再び異なる符号化方式（あるいは同じ符号化方式）で符号化する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００８−４２４２６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上記特許文献１に係るトランスコーダは、ＭＰＥＧ２データをデコードし、デコードされた非圧縮画像データをＨ．２６４で符号化する。非圧縮画像データにおいて、符号化対象のマクロブロックの量子化ステップ値は、ＭＰＥＧ２データのフレーム内の量子化ステップ値の平均値及びピクチャ種別に基づいて決定される。
【０００６】
非圧縮画像データのマクロブロックは、決定された量子化ステップ値を利用して符号化される。つまり、マクロブロックがイントラ符号化される場合及びインター符号化される場合のいずれであっても、決定した量子化ステップ値が共通に用いられる。この結果、符号化されたマクロブロックの画質に差が生じ、Ｈ．２６４データの主観的な画質が低下するおそれがあった。
【０００７】
本発明は、符号化画像データを変換する画像変換装置において、主観的な画質の劣化を防ぐ技術を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記課題を解決するために、請求項１記載の発明は、画像変換装置であって、第１符号化画像をデコードして非圧縮画像データを生成するデコーダと、前記非圧縮画像データをエンコードして第２符号化画像データを出力するエンコーダと、前記非圧縮画像データのマクロブロックの符号化に用いる量子化パラメータを決定する量子化パラメータ決定部と、を備え、前記量子化パラメータ決定部は、前記マクロブロックをインター符号化する場合に用いるインター量子化パラメータと、イントラ符号化する場合に用いるイントラ量子化パラメータとを算出する算出部と、前記マクロブロックの符号化モードを決定し、決定した符号化モードに基づいて前記インター量子化パラメータ及び前記イントラ量子化パラメータのいずれかを前記エンコード部に出力する符号化モード決定部と、を備える。
【０００９】
請求項２記載の発明は、請求項１に記載の画像変換装置において、前記算出部は、前記第１符号化画像データのフレーム内の量子化ステップ値の平均値に基づいて量子化パラメータの基準値を算出する基準値算出部と、インター符号化に対応するインター調整係数と、イントラ符号化に対応するイントラ調整係数とを、前記フレームの種別に基づいて決定する重み付け値決定部と、を含み、前記算出部は、前記基準値と前記インター調整係数とに基づいてインター量子化パラメータを算出し、前記基準値と前記イントラ調整係数とに基づいてイントラ量子化パラメータを算出する。
【００１０】
請求項３記載の発明は、請求項１に記載の画像変換装置において、前記符号化モード決定部は、前記符号化モードの決定に用いる量子化パラメータを、前記インター量子化パラメータ及び前記イントラ量子化パラメータのいずれかから選択する選択部と、選択された量子化パラメータに基づいて、前記マクロブロックをインター符号化した場合の符号化コストと、イントラ符号化した場合の符号化コストとを算出する符号化コスト算出部と、を含み、前記符号化モード決定部は、算出した符号化コストに基づいて前記符号化モードを決定する。
【００１１】
請求項４記載の発明は、請求項３に記載の画像変換装置において、前記エンコーダは、マクロブロックをイントラ符号化するときに、複数の予測単位のうちいずれか一つの予測単位でイントラ符号化を実行し、前記符号化コスト算出部は、各予測単位に対応した複数の符号化コストを算出し、算出した前記複数の符号化コストに基づいて、前記マクロブロックをイントラ符号化するときの予測単位を決定するイントラ符号化コスト決定部、を含む。
【００１２】
請求項５記載の発明は、請求項１ないし請求項４のいずれかに記載の画像変換装置において、前記量子化パラメータ決定部は、前記インター量子化パラメータを算出する第１量子化パラメータ算出部と、前記イントラ量子化パラメータを算出する第２量子化パラメータ算出部と、を含む。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、マクロブロックの符号化モードに基づいて、インター量子化パラメータ及びイントラ量子化パラメータのうちいずれかが、エンコーダに出力される。マクロブロックは、符号化モードに応じた量子化パラメータにより適切に符号化されるため、各マクロブロックの画質のばらつきを防ぐことができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】実施の形態によるトランスコーダの機能的構成を示すブロック図である。
【図２】量子化パラメータ決定部の機能的構成を示すブロック図である。
【図３】ＭＰＥＧ２データにおける各マクロブロックの符号化モードの一例を示す図である。
【図４】Ｈ．２６４データにおける各マクロブロックの符号化モードの一例を示す図である。
【図５】係数テーブルを示す表である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
｛トランスコーダの全体構成｝
図面を参照しつつ本発明の実施の形態について説明する。図１は、本実施の形態に係るトランスコーダ１の機能的構成を示すブロック図である。トランスコーダ１は、ＭＰＥＧ２データ５１をＨ．２６４データ５３に変換する装置である。トランスコーダ１は、ＭＰＥＧ２デコーダ２と、Ｈ．２６４エンコーダ３と、アクティビティ算出部４とを備えている。
【００１６】
ＭＰＥＧ２デコーダ２は、ＭＰＥＧ２方式で符号化されたＭＰＥＧ２データ５１を入力する。ＭＰＥＧ２デコーダ２は、ＭＰＥＧ２データ５１をデコードして、非圧縮画像データ５２を生成する。
【００１７】
Ｈ．２６４エンコーダ３は、非圧縮画像データ５２と符号化パラメータ５５とを入力する。Ｈ．２６４エンコーダ３は、非圧縮画像データ５２をＨ．２６４方式で符号化することにより、Ｈ．２６４データ５３を生成する。符号化パラメータ５５は、ＭＰＥＧ２データ５１の符号化に関するパラメータを含む情報である。
【００１８】
Ｈ．２６４エンコーダ３は、量子化パラメータ決定部３０を備える。量子化パラメータ決定部３０は、符号化パラメータ５５を利用して、非圧縮画像データ５２の各マクロブロックの量子化パラメータを決定する。量子化パラメータ決定部３０の詳細については、後述する。
【００１９】
アクティビティ算出部４は、非圧縮画像データ５２のマクロブロック内の画素のばらつき度合いを示すアクティビティＡＣＴを算出する。アクティビティＡＣＴは、マクロブロックごとに算出され、量子化パラメータの決定に用いられる。アクティビティＡＣＴは、たとえば、マクロブロック内の画素平均値と、各画素値との差分絶対値和として算出される。画素値として、画素の輝度値などが用いられる。
【００２０】
図１では、アクティビティ算出部４を個別の機能ブロックとして示している。しかし、ＭＰＥＧ２デコーダ２が、アクティビティ算出部４を備えてもよい。この場合、アクティビティＡＣＴは、符号化パラメータ５５の一部として、Ｈ．２６４エンコーダ３に入力される。あるいは、Ｈ．２６４エンコーダ３が、アクティビティ算出部４を備えていてもよい。
【００２１】
｛量子化パラメータ決定部３０の構成｝
図２は、量子化パラメータ決定部３０の機能的構成を示すブロック図である。量子化パラメータ決定部３０は、非圧縮画像データ５２の各マクロブロックの量子化パラメータを算出するとともに、各マクロブロックの符号化モードを決定する。
【００２２】
以下、符号化対象である非圧縮画像データ５２のマクロブロックを、ターゲットＭＢ（ＭａｃｒｏＢｌｏｃｋ）と呼ぶ。ターゲットＭＢが属する非圧縮画像データ５２のフレームを、ターゲットフレームと呼ぶ。
【００２３】
量子化パラメータ決定部３０は、イントラＱＰ（Ｑｕａｎｔｉｚａｔｉｏｎ Ｐａｒａｍｅｔｅｒ）決定部３１と、インターＱＰ決定部３２と、リミッタ３３Ａ，３３Ｂと、セレクタ３４，３５と、コスト計算部３６と、符号化モード決定部３７とを備える。
【００２４】
イントラＱＰ決定部３１は、ターゲットＭＢがイントラ符号化（フレーム内予測符号化）される場合に用いられるイントラ量子化パラメータ５６を算出する。インターＱＰ決定部３２は、ターゲットＭＢがインター符号化（フレーム間予測符号化）される場合に用いられるインター量子化パラメータ５７を算出する。イントラ量子化パラメータ５６及びインター量子化パラメータ５７は、ターゲットＭＢの符号化モードの決定結果に関係なく算出される。
【００２５】
リミッタ３３Ａは、４×４画素単位でイントラ符号化を行う場合に用いられるイントラ量子化パラメータ５６Ａを出力する。リミッタ３３Ｂは、８×８画素単位でイントラ符号化を行う場合に用いられるイントラ量子化パラメータ５６Ｂを出力する。イントラ量子化パラメータ５６は、１６×１６画素単位でイントラ符号化を行うときに用いられる。
【００２６】
セレクタ３４は、イントラ量子化パラメータ５６，５６Ａ，５６Ｂと、インター量子化パラメータ５７とを入力する。セレクタ３４は、符号化モード決定部３７が決定した符号化モードに対応する量子化パラメータを、量子化パラメータＱＰ＿ＡＶＣとして出力する。
【００２７】
セレクタ３５は、イントラ量子化パラメータ５６及びインター量子化パラメータ５７を入力する。セレクタ３５は、選択情報に基づいて、入力された二つの量子化パラメータのうちいずれかをコスト計算部３６に出力する。
【００２８】
コスト計算部３６は、イントラ符号化及びインター符号化のそれぞれについて、符号化コストを計算する。符号化コストとは、ターゲットＭＢの発生符号量を推定する評価値である。コスト計算部３６は、イントラコスト計算部３６Ａと、インターコスト計算部３６Ｂとを備える。イントラコスト計算部３６Ａは、ターゲットＭＢをイントラ符号化したときの符号化コストを計算する。インターコスト計算部３６Ｂは、ターゲットＭＢをインター符号化したときの符号化コストを計算する。
【００２９】
符号化モード決定部３７は、コスト計算部３６から出力された符号化コストに基づいて、ターゲットＭＢの符号化モードを決定する。
【００３０】
｛マクロブロックの符号化モードの変化｝
次に、マクロブロックの符号化モードの変化について説明する。図３は、Ｐピクチャとして符号化されたＭＰＥＧ２データ５１のフレーム（ＭＰＥＧ２フレーム）５１Ｆを示す図である。図４は、図３に示すＭＰＥＧ２フレーム５１Ｆから変換されたＨ．２６４データ５３のフレーム（Ｈ．２６４フレーム）５３Ｆを示す図である。
【００３１】
Ｈ．２６４フレーム５３Ｆのピクチャ種別は、ＭＰＥＧ２フレーム５１Ｆのピクチャ種別に対応する。図３及び図４に示すように、ターゲットフレームに対応するＭＰＥＧ２フレーム５１ＦがＰピクチャとして符号化された場合、ターゲットフレームは、ＰピクチャとしてＨ．２６４方式で符号化される。同様に、ＭＰＥＧ２フレーム５１ＦがＩピクチャであれば、ターゲットフレームは、Ｉピクチャとして符号化される。
【００３２】
ターゲットフレームがＰピクチャまたはＢピクチャとして符号化される場合、量子化パラメータ決定部３０は、ターゲットＭＢの符号化モードを、イントラ符号化及びインター符号化のいずれかに決定する。
【００３３】
上述したように、符号化モードは、ターゲットＭＢの符号化コストに基づいて決定される。したがって、ＭＰＥＧ２フレーム５１Ｆでインター符号化されていたマクロブロックが、Ｈ．２６４フレーム５３Ｆでインター符号化されるとは限らない。図３及び図４に示すように、マクロブロックＭ０２は、ＭＰＥＧ２フレーム５１Ｆではインター符号化されているが、Ｈ．２６４フレーム５３Ｆではイントラ符号化されている。マクロブロックＭ０５は、ＭＰＥＧ２フレーム５１Ｆではイントラ符号化されているが、Ｈ．２６４フレーム５３Ｆではインター符号化されている。
【００３４】
量子化パラメータ決定部３０は、マクロブロックごとにイントラ量子化パラメータ５６及びインター量子化パラメータ５７を算出する。このため、決定された符号化モードに応じた適切な符号化を実行することができる。
【００３５】
｛量子化パラメータ決定部３０の動作｝
以下、図２を参照して、量子化パラメータ決定部３０が、ターゲットＭＢの量子化パラメータＱＰ＿ＡＶＣを出力するまでの動作を説明する。ここで、ターゲットフレームが、Ｐピクチャとして符号化されると仮定する。
【００３６】
｛イントラ量子化パラメータ５６の算出｝
まず、イントラ量子化パラメータ５６の算出について説明する。イントラＱＰ決定部３１は、ターゲットＭＢのアクティビティＡＣＴをアクティビティ算出部４から入力する。イントラＱＰ決定部３１は、符号化パラメータ５５をＭＰＥＧ２デコーダ２から入力する。符号化パラメータ５５は、ＭＰＥＧ２フレーム５１Ｆのピクチャ種別を示す種別情報ＦＴ及び量子化ステップ平均値Ｑｓ＿ＡＶＥ＿ＭＰ２を含む。量子化ステップ平均値Ｑｓ＿ＡＶＥ＿ＭＰ２は、ＭＰＥＧ２フレーム５１Ｆ内の各マクロブロックの量子化ステップ値の平均値である。
【００３７】
基準値決定部３１１は、アクティビティＡＣＴと量子化ステップ平均値Ｑｓ＿ＡＶＥ＿ＭＰ２とに基づいて、ターゲットＭＢの量子化ステップ値の基準となる基準値６１を算出する。たとえば、ターゲットＭＢのアクティビティＡＣＴから、ＭＰＥＧ２フレーム５１Ｆの各マクロブロックのアクティビティの平均値が減算される。基準値決定部３１１は、減算結果と、減算結果の大きさに応じた重み付け値とを乗算して、補正値を算出する。基準値決定部３１１は、量子化ステップ平均値Ｑｓ＿ＡＶＥ＿ＭＰ２に補正値を加算して、基準値６１を算出する。
【００３８】
係数決定部３１２は、係数テーブル３１３を参照して、イントラ量子化パラメータ５６の算出に用いるイントラ調整係数Ｃ１を決定する。図５は、係数テーブル３１３を示す図である。図５に示すように、Ｈ．２６４／ＡＶＣ符号化モードの「Ｉｎｔｒａ」に対応する行には、ＭＰＥＧ２フレーム５１Ｆのピクチャ種別に応じたパラメータ「α＿Ｉ」、「α＿Ｉｐｂ」が設定されている。ここで説明している例では、ＭＰＥＧ２フレーム５１ＦがＰピクチャであるため、係数決定部３１２は、パラメータ「α＿Ｉｐｂ」をイントラ調整係数Ｃ１として出力する。
【００３９】
乗算器３１４は、イントラ調整係数Ｃ１を基準値６１に乗算する。これにより、ターゲットＭＢがイントラ符号化される場合に用いられる量子化ステップ値６２が算出される。ＱＰ変換部３１５は、予め設定された変換式に基づいて、量子化ステップ値６２をイントラ量子化パラメータ５６に変換する。
【００４０】
イントラ量子化パラメータ５６は、セレクタ３４に入力される。セレクタ３４に入力されたイントラ量子化パラメータ５６は、１６×１６画素単位でイントラ符号化を実行するときに用いられる。
【００４１】
｛上限値の設定｝
リミッタ３３Ａ，３３Ｂは、イントラ量子化パラメータ５６を入力する。リミッタ３３Ａは、ターゲットＭＢを４×４画素単位でイントラ符号化することを想定して、イントラ量子化パラメータ５６に対する上限値を設定する。
【００４２】
４×４画素単位のイントラ符号化の際に、イントラ量子化パラメータ５６に対する上限値を設定する理由を説明する。イントラ量子化パラメータ５６を用いて４×４画素単位でイントラ符号化を行った場合、１６×１６画素単位でイントラ符号化を行った場合よりも発生符号量が増加する。発生符号量を抑制するために、４×４画素単位のイントラ符号化の際には、ターゲットＭＢの画質が劣化しやすくなる。このため、イントラ量子化パラメータ５６に上限値を設定することにより、ターゲットＭＢの画質の劣化を防止することができる。
【００４３】
リミッタ３３Ａにおいて、上限値は、ターゲットＭＢのアクティビティＡＣＴに基づいて決定される。アクティビティＡＣＴの増加に応じて上限値が増加する変換式が、リミッタ３３Ａに設定されている。イントラ量子化パラメータ５６が、アクティビティＡＣＴに基づいて設定した上限値よりも大きい場合、リミッタ３３Ａは、イントラ量子化パラメータ５６を上限値に変更する。リミッタ３３Ａから出力される量子化パラメータを、イントラ量子化パラメータ５６Ａとする。イントラ量子化パラメータ５６Ａは、セレクタ３４に入力される。
【００４４】
リミッタ３３Ｂは、ターゲットＭＢを８×８画素単位でイントラ符号化することを想定して、イントラ量子化パラメータ５６に対する上限値を設定する。リミッタ３３Ｂの上限値は、リミッタ３３Ａと同様に、ターゲットＭＢのアクティビティＡＣＴに基づいて決定される。ただし、リミッタ３３Ｂの上限値は、リミッタ３３Ａで設定される上限値よりも大きい。これは、ターゲットＭＢの画質の劣化の程度が、４×４画素単位よりも、８×８画素単位でイントラ符号化したときの方が小さいためである。リミッタ３３Ｂから出力される量子化パラメータを、イントラ量子化パラメータ５６Ｂとする。イントラ量子化パラメータ５６Ｂは、セレクタ３４に入力される。
【００４５】
｛インター量子化パラメータ５７の算出｝
インターＱＰ決定部３２は、イントラＱＰ決定部３１と同様の処理を行うことにより、インター量子化パラメータ５７を決定する。インターＱＰ決定部３２において、イントラＱＰ決定部３１と同様の機能ブロックについては、説明を省略する。係数決定部３２２がインター調整係数Ｃ２を出力する点が、イントラＱＰ決定部３１と異なる。
【００４６】
図５を参照して、Ｈ．２６４／ＡＶＣ符号化モードの「Ｉｎｔｅｒ」に対応する行には、ＭＰＥＧ２フレーム５１Ｆのピクチャ種別に応じたパラメータ「α＿Ｉ」、「α＿Ｐ」、及び「α＿Ｂ」が設定されている。ここで説明している例では、ＭＰＥＧ２フレーム５１ＦがＰピクチャであるため、係数決定部３２２は、パラメータ「α＿Ｐ」をインター調整係数Ｃ２として出力する。
【００４７】
基準値６１とインター調整係数Ｃ２とが乗算されることにより、インター符号化に対応した量子化ステップ値６３が算出される。ＱＰ変換部３１５は、量子化ステップ値６３をインター量子化パラメータ５７に変換する。インター量子化パラメータ５７は、セレクタ３４，３５にそれぞれ入力される。
【００４８】
このように、量子化パラメータ決定部３０は、イントラＱＰ決定部３１及びインターＱＰ決定部３２を備えることにより、イントラ量子化パラメータ５６及びインター量子化パラメータ５７を並行して決定できる。したがって、量子化パラメータＱＰ＿ＡＶＣを決定する処理を高速化できる。
【００４９】
｛符号化コストの計算｝
量子化パラメータ決定部３０は、ターゲットＭＢの符号化コストを計算する。計算した符号化コストに基づいて、ターゲットＭＢの符号化モードが、イントラ符号化及びインター符号化のいずれかに決定される。
【００５０】
セレクタ３５は、イントラ量子化パラメータ５６及びインター量子化パラメータ５７を入力する。セレクタ３５は、選択情報に基づいて、符号化コストの計算に用いる量子化パラメータを決定する。選択情報は、トランスコーダ１の動作を制御する制御部（図示省略
）などから入力される。
【００５１】
選択情報では、イントラ量子化パラメータ５６、インター量子化パラメータ５７、及びＭＰＥＧ２フレーム５１Ｆのピクチャ種別のいずれかが指定される。たとえば、選択情報でインター量子化パラメータ５７が指定された場合、セレクタ３５は、インター量子化パラメータ５７を出力する。ピクチャ種別が指定された場合、セレクタ３５は、ＭＰＥＧ２フレーム５１ＦがＩピクチャのときには、イントラ量子化パラメータ５６を出力し、ＭＰＥＧ２フレーム５１ＦがＰ，Ｂピクチャのときには、インター量子化パラメータ５７を出力する。
【００５２】
コスト計算部３６において、イントラコスト計算部３６Ａは、入力された量子化パラメータを用いて、４×４画素、８×８画素、及び１６×１６画素単位でイントラ符号化したときの符号化コストを計算する。つまり、イントラコスト計算部３６Ａでは、イントラ符号化時の予測単位に応じた３つの符号化コストが計算される。イントラコスト計算部３６Ａは、計算した３つの符号化コストのうち、最小の符号化コストを特定する。特定された最小の符号化コストと、最小の符号化コストに対応する予測単位を示す情報とが、コスト情報６４Ａとして、符号化モード決定部３７に出力される。
【００５３】
インターコスト計算部３６Ｂは、入力された量子化パラメータを用いて、インター符号化時の符号化コストを計算する。計算した符号化コストが、コスト情報６４Ｂとして出力される。
【００５４】
符号化モード決定部３７は、コスト情報６４Ａ及びコスト情報６４Ｂに基づいて、ターゲットＭＢの符号化モードを決定する。符号化コストの小さい符号化モードが、ターゲットＭＢの符号化モードとして決定される。符号化モード決定部３７は、決定した符号化モードをセレクタ３５に通知する。セレクタ３５は、通知された符号化モードに対応する量子化パラメータを、ターゲットＭＢの符号化に用いる量子化パラメータＱＰ＿ＡＶＣとして出力する。
【００５５】
セレクタ３４は、インター符号化が符号化モードとして指定されれば、インター量子化パラメータ５７を量子化パラメータＱＰ＿ＡＶＣとして出力する。Ｈ．２６４エンコーダ３は、インター量子化パラメータ５７を利用してターゲットＭＢをインター符号化する。同様に、８×８画素単位でのイントラ符号化が符号化モードとして指定されれば、Ｈ．２６４エンコーダ３は、イントラ量子化パラメータ５６Ｂを利用して、８×８画素単位のイントラ符号化を実行する。
【００５６】
以下、ＭＰＥＧ２フレーム５１ＦがＩピクチャである場合における、量子化パラメータ決定部３０の動作を説明する。この場合、ターゲットＭＢがインター符号化されることがないため、インターＱＰ決定部３２は、インター量子化パラメータ５７を出力しない。量子化パラメータ決定部３０は、４×４画素、８×８画素、及び１６×１６画素単位のイントラ符号化のいずれかから符号化モードを決定する。
【００５７】
以上説明したように、量子化パラメータ決定部３０は、イントラ符号化及びインター符号化のそれぞれに対応した二つの量子化パラメータを生成する。量子化パラメータ決定部３０は、イントラ符号化及びインター符号化のそれぞれについて符号化コストを計算して、符号化モードを決定する。Ｈ．２６４エンコーダ３は、決定された符号化モードに対応する量子化パラメータを用いて、ターゲットＭＢを符号化する。これにより、ターゲットＭＢが、符号化モードに応じた量子化パラメータにより符号化されるため、Ｈ．２６４フレーム５３Ｆの各マクロブロックの画質のばらつきを防ぐことができる。したがって、トランスコーダ１は、Ｈ．２６４データ５３の主観画質を向上させることができる。
【００５８】
コスト計算部３６は、イントラ符号化の符号化コストと、インター符号化の符号化コストとの計算に、共通の量子化パラメータを利用する。それぞれの符号化モードに応じた量子化パラメータを用いて符号化コストを計算する場合と比較して、符号化モードを正確に判定することができる。したがって、画質の劣化を防ぐことが可能となる。
【００５９】
本実施の形態では、量子化パラメータ決定部３０は、量子化パラメータを決定する機能部として、イントラＱＰ決定部３１及びインターＱＰ決定部３２とを備える例を説明した。しかし、イントラ量子化パラメータ５６を決定した後に、イントラＱＰ決定部３１が、インター量子化パラメータ５７も決定してもよい。これにより、量子化パラメータ決定部３０がインターＱＰ決定部３２を備える必要がないため、回路規模を小さくすることができる。
【符号の説明】
【００６０】
１ トランスコーダ
２ ＭＰＥＧ２デコーダ
３ Ｈ．２６４エンコーダ
４ アクティビティ算出部
３０ 量子化パラメータ決定部
３１ イントラＱＰ決定部
３２ インターＱＰ決定部
３３Ａ，３３Ｂ リミッタ
３４，３５ セレクタ
３６ コスト計算部
３６Ａ イントラコスト計算部
３６Ｂ インターコスト計算部
３７ 符号化モード決定部
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１符号化画像をデコードして非圧縮画像データを生成するデコーダと、
前記非圧縮画像データをエンコードして第２符号化画像データを出力するエンコーダと、
前記非圧縮画像データのマクロブロックの符号化に用いる量子化パラメータを決定する量子化パラメータ決定部と、
を備え、
前記量子化パラメータ決定部は、
前記マクロブロックをインター符号化する場合に用いるインター量子化パラメータと、イントラ符号化する場合に用いるイントラ量子化パラメータとを算出する算出部と、
前記マクロブロックの符号化モードを決定し、決定した符号化モードに基づいて前記インター量子化パラメータ及び前記イントラ量子化パラメータのいずれかを前記エンコード部に出力する符号化モード決定部と、
を備える画像変換装置。
【請求項２】
請求項１に記載の画像変換装置において、
前記算出部は、
前記第１符号化画像データのフレーム内の量子化ステップ値の平均値に基づいて量子化パラメータの基準値を算出する基準値算出部と、
インター符号化に対応するインター調整係数と、イントラ符号化に対応するイントラ調整係数とを、前記フレームの種別に基づいて決定する重み付け値決定部と、
を含み、
前記算出部は、前記基準値と前記インター調整係数とに基づいてインター量子化パラメータを算出し、前記基準値と前記イントラ調整係数とに基づいてイントラ量子化パラメータを算出する画像変換装置。
【請求項３】
請求項１に記載の画像変換装置において、
前記符号化モード決定部は、
前記符号化モードの決定に用いる量子化パラメータを、前記インター量子化パラメータ及び前記イントラ量子化パラメータのいずれかから選択する選択部と、
選択された量子化パラメータに基づいて、前記マクロブロックをインター符号化した場合の符号化コストと、イントラ符号化した場合の符号化コストとを算出する符号化コスト算出部と、
を含み、
前記符号化モード決定部は、算出した符号化コストに基づいて前記符号化モードを決定する画像変換装置。
【請求項４】
請求項３に記載の画像変換装置において、
前記エンコーダは、マクロブロックをイントラ符号化するときに、複数の予測単位のうちいずれか一つの予測単位でイントラ符号化を実行し、
前記符号化コスト算出部は、
各予測単位に対応した複数の符号化コストを算出し、算出した前記複数の符号化コストに基づいて、前記マクロブロックをイントラ符号化するときの予測単位を決定するイントラ符号化コスト決定部、
を含む画像変換装置。
【請求項５】
請求項１ないし請求項４のいずれかに記載の画像変換装置において、
前記量子化パラメータ決定部は、
前記インター量子化パラメータを算出する第１量子化パラメータ算出部と、
前記イントラ量子化パラメータを算出する第２量子化パラメータ算出部と、
を含む画像変換装置。
【請求項１】
第１符号化画像をデコードして非圧縮画像データを生成するデコーダと、
前記非圧縮画像データをエンコードして第２符号化画像データを出力するエンコーダと、
前記非圧縮画像データのマクロブロックの符号化に用いる量子化パラメータを決定する量子化パラメータ決定部と、
を備え、
前記量子化パラメータ決定部は、
前記マクロブロックをインター符号化する場合に用いるインター量子化パラメータと、イントラ符号化する場合に用いるイントラ量子化パラメータとを算出する算出部と、
前記マクロブロックの符号化モードを決定し、決定した符号化モードに基づいて前記インター量子化パラメータ及び前記イントラ量子化パラメータのいずれかを前記エンコード部に出力する符号化モード決定部と、
を備える画像変換装置。
【請求項２】
請求項１に記載の画像変換装置において、
前記算出部は、
前記第１符号化画像データのフレーム内の量子化ステップ値の平均値に基づいて量子化パラメータの基準値を算出する基準値算出部と、
インター符号化に対応するインター調整係数と、イントラ符号化に対応するイントラ調整係数とを、前記フレームの種別に基づいて決定する重み付け値決定部と、
を含み、
前記算出部は、前記基準値と前記インター調整係数とに基づいてインター量子化パラメータを算出し、前記基準値と前記イントラ調整係数とに基づいてイントラ量子化パラメータを算出する画像変換装置。
【請求項３】
請求項１に記載の画像変換装置において、
前記符号化モード決定部は、
前記符号化モードの決定に用いる量子化パラメータを、前記インター量子化パラメータ及び前記イントラ量子化パラメータのいずれかから選択する選択部と、
選択された量子化パラメータに基づいて、前記マクロブロックをインター符号化した場合の符号化コストと、イントラ符号化した場合の符号化コストとを算出する符号化コスト算出部と、
を含み、
前記符号化モード決定部は、算出した符号化コストに基づいて前記符号化モードを決定する画像変換装置。
【請求項４】
請求項３に記載の画像変換装置において、
前記エンコーダは、マクロブロックをイントラ符号化するときに、複数の予測単位のうちいずれか一つの予測単位でイントラ符号化を実行し、
前記符号化コスト算出部は、
各予測単位に対応した複数の符号化コストを算出し、算出した前記複数の符号化コストに基づいて、前記マクロブロックをイントラ符号化するときの予測単位を決定するイントラ符号化コスト決定部、
を含む画像変換装置。
【請求項５】
請求項１ないし請求項４のいずれかに記載の画像変換装置において、
前記量子化パラメータ決定部は、
前記インター量子化パラメータを算出する第１量子化パラメータ算出部と、
前記イントラ量子化パラメータを算出する第２量子化パラメータ算出部と、
を含む画像変換装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【公開番号】特開２０１１−２５９１７８（Ｐ２０１１−２５９１７８Ａ）
【公開日】平成２３年１２月２２日（２０１１．１２．２２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−１３１４９４（Ｐ２０１０−１３１４９４）
【出願日】平成２２年６月８日（２０１０．６．８）
【出願人】（５９１１２８４５３）株式会社メガチップス (322)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２３年１２月２２日（２０１１．１２．２２）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年６月８日（２０１０．６．８）
【出願人】（５９１１２８４５３）株式会社メガチップス (322)
【Ｆターム（参考）】
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