(57)【要約】【課題】符号化品質の適切な評価によって出力品質を向上させる符号化装置及び符号化方法を提供する。【解決手段】符号化装置において、それぞれ異なる符号化アルゴリズムで動作して入力ビデオ信号を符号化する複数のエンコーダ部２５−１〜２５−ｎが並列に設けられている。画質比較部３２は、エンコーダ部２５−１〜２５−ｎのそれぞれからの符号化出力を、入力ビデオ信号と比較する。出力選択部３４は、画質比較部３２による比較結果に基づいて、最も品質のよい符号化出力を選択する。モード制御部３１は、画質比較部３２が符号化出力と入力ビデオ信号を比較する際の比較単位を設定する。【選択図】      図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
それぞれ異なる符号化アルゴリズムで並列に動作し、入力ビデオ信号を符号化する複数のエンコーダと、
前記複数のエンコーダそれぞれからの符号化出力を、前記入力ビデオ信号と比較する比較手段と、
前記比較手段による比較結果に基づいて、最も品質のよい符号化出力を選択する出力選択手段と、
前記比較手段が前記符号化出力と前記入力ビデオ信号を比較する際の比較単位を設定する設定手段と、
を具備する符号化装置。
【請求項２】
前記設定手段は、前記複数のエンコーダによる符号化の単位に応じて、前記比較単位を設定する請求項１に記載の符号化装置。
【請求項３】
前記設定手段は、Ｉフレームのみで符号化が行なわれる場合、前記比較手段が前記符号化出力と前記入力ビデオ信号をフレームごとに比較するよう前記比較単位を設定する請求項１に記載の符号化装置。
【請求項４】
前記設定手段は、ＬＯＮＧ  ＧＯＰ（group of pictures）で符号化が行なわれる場合、前記比較手段が前記符号化出力と前記入力ビデオ信号をＧＯＰごとに比較するよう前記比較単位を設定する請求項１に記載の符号化装置。
【請求項５】
それぞれ異なる符号化アルゴリズムで並列に動作する複数のエンコーダによる入力ビデオ信号の符号化によって生成された複数の符号化出力を受信するステップと、
前記複数の符号化出力のそれぞれを、前記入力ビデオ信号と比較するステップと、
前記比較結果に基づいて、最も品質のよい符号化出力を選択するステップと、
前記符号化出力と前記入力ビデオ信号が比較される際の比較単位を設定するステップと、
を備える符号化方法。
【請求項６】
前記複数のエンコーダによる符号化の単位に応じて、前記比較単位が設定される請求項５に記載の符号化方法。
【請求項７】
Ｉフレームのみで符号化が行なわれる場合、前記符号化出力と前記入力ビデオ信号がフレームごとに比較されるよう前記比較単位が設定される請求項５に記載の符号化方法。
【請求項８】
ＬＯＮＧ  ＧＯＰ（group of pictures）で符号化が行なわれる場合、前記符号化出力と前記入力ビデオ信号がＧＯＰごとに比較されるよう前記比較単位が設定される請求項５に記載の符号化方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、符号化装置及び符号化方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば単一のエンコーダを具備するビデオ符号化装置では、出力の品質を向上させるためにマルチサイクル符号化処理を行うことが考えられる。マルチサイクル符号化処理では、所望の品質（画質）が得られるまで、エンコーダによる符号化と画質のチェックのループ処理が行なわれる。
【０００３】
符号化アルゴリズムの有効性は、入力されるビデオ信号の特性に応じて変化する。また単一のエンコーダは、単一の符号化アルゴリズムを用いる。このため、符号化装置の出力は入力ビデオ信号の特性に応じて変化する。従って符号化アルゴリズムによっては、例えばビデオ出力にブロックノイズが発生してしまう等、出力画質が劣化してしまうことがある。また、マルチサイクル符号化処理は所望の画質が得られるまで繰り返されるため、出力に遅延が生じることがある。例えばテレビ会議や生放送等のビデオ出力をリアルタイムで利用する場合、遅延の発生は望ましくない。更に、ハードウェアの障害やアルゴリズムの弱点等の問題のためにエンコーダによる符号化が停止すると、符号化装置自体の動作が停止してしまう。
【０００４】
このように、単一のエンコーダを用いる符号化装置では、出力の劣化や遅延、あるいは符号化動作の安定性の問題が生じやすいため、複数のエンコーダを並列して符号化を行なう符号化装置が考えられている。例えば特許文献１に記載された符号化装置では、抽出されたブロックに対して、複数のエンコーダによるエンコード処理が並列に実行される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００６−２１７４２５号公報（段落００６２、図４）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
特許文献１の符号化装置では、１画像から所定画素数のブロックを抽出して、各ブロックに対して複数のエンコーダによる符号化処理を行っている。従って、１画像に対して複数のエンコーダによって多数回にわたって符号化処理を行う必要があり、処理量が増大する。また、１画像の中でもブロックごとに符号化処理の内容が異なってしまいかねない。
【０００７】
動画像の符号化には、複数フレームからなるＧＯＰ(group of pictures)単位で行なわれる方式もあるが、ＧＯＰ単位での符号化が行なわれる場合、ＧＯＰ毎に画質を評価することが望まれる。このように、動画像符号化装置では、符号化の単位に応じて符号化の品質を評価して、適切な符号化方式を選択することが望ましい。
【０００８】
本発明は、前記のような問題に鑑みなされたもので、符号化品質の適切な評価によって出力品質を向上させる符号化装置及び符号化方法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】
【０００９】
本発明の一実施形態に係る符号化装置は、それぞれ異なる符号化アルゴリズムで並列に動作し、入力ビデオ信号を符号化する複数のエンコーダと、前記複数のエンコーダそれぞれからの符号化出力を、前記入力ビデオ信号と比較する比較手段と、前記比較手段による比較結果に基づいて、最も品質のよい符号化出力を選択する出力選択手段と、前記比較手段が前記符号化出力と前記入力ビデオ信号を比較する際の比較単位を設定する設定手段を具備する。
【００１０】
本発明の一実施形態に係る符号化方法は、それぞれ異なる符号化アルゴリズムで並列に動作する複数のエンコーダによる入力ビデオ信号の符号化によって生成された複数の符号化出力を受信するステップと、前記複数の符号化出力のそれぞれを、前記入力ビデオ信号と比較するステップと、前記比較結果に基づいて、最も品質のよい符号化出力を選択するステップと、前記符号化出力と前記入力ビデオ信号が比較される際の比較単位を設定するステップを備える。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、符号化品質の適切な評価によって出力品質を向上させる符号化装置及び符号化方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明の一実施形態に係る符号化装置の構成を示すブロック図。
【図２】図１に示される出力制御部の動作を示すフローチャート。
【図３】出力制御部における比較モードの設定の詳細を定めたテーブル。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、図面を参照して本発明による符号化装置の実施形態を説明する。
【００１４】
図１は、本発明の一実施形態に係る符号化装置の構成を示すブロック図である。
【００１５】
この符号化装置は、ビデオ入力部１０、符号化部２０、出力制御部３０、及びビデオ出力部４０を具備する。
【００１６】
ビデオ入力部１０には、動画像信号と音声信号からなるデジタルビデオ入力信号が入力する。このビデオ入力信号は、ビデオ入力部１０から符号化部２０に送られる。
【００１７】
符号化部２０には、複数のエンコーダ部２５−１〜２５−ｎが並列に配置されている。複数のエンコーダ部２５−１〜２５−ｎはそれぞれ、異なる符号化アルゴリズムによって動作する。例えば本実施形態に係る符号化装置がＭＰＥＧ−２方式に対応する場合、複数のエンコーダ部２５−１〜２５−ｎの符号化アルゴリズムはそれぞれＭＰＥＧ−２方式に従うが、それぞれ異なる符号化パラメータを用いる。同様に、例えば本実施形態に係る符号化装置がＨ．２６４方式に対応する場合、複数のエンコーダ部２５−１〜２５−ｎの符号化アルゴリズムはそれぞれＨ．２６４方式に従うが、それぞれ異なる符号化パラメータを用いる。符号化パラメータとしては、例えばビットレートや、DCT係数の選択、量子化レベル等が挙げられる。複数のエンコーダ部２５−１〜２５−ｎからの複数の符号化出力信号は、出力制御部３０に送られる。
【００１８】
出力制御部３０は、図示しないプロセッサ、プログラムメモリ及びワークメモリを具備する。プログラムメモリに記憶された所定のプログラムがプロセッサによって実行されることで、出力制御部３０の動作が行なわれる。
【００１９】
出力制御部３０は、モード制御部３１、画質比較部３２、出力選択部３３及びユーザインタフェース（Ｉ／Ｆ）３４を具備している。ユーザインタフェース３４は、図示しないマウスやキーボード等の入力装置に接続されており、ユーザの指示を受け付ける。
【００２０】
モード制御部３１は、出力制御部３０における比較モードを設定する。画質比較部３２は、設定された比較モードに従って、複数の符号化出力信号と入力ビデオ信号をそれぞれ比較する。画像比較部３２は、例えば各信号の信号雑音比（ＳＮＲ）や標準偏差を比較パラメータとして用いる。
【００２１】
図３は、出力制御部における比較モードの設定の詳細を定めたテーブルを示す。図３においてテーブル３５によって示されるように、Ｉフレーム（フレーム間予測を用いずに符号化モード）のみでの符号化が行なわれる場合、比較モードは「フレームモード」に設定される。フレームモードでは、画質比較部３２は、符号化部２０の複数の符号化出力信号をフレーム毎に入力ビデオ信号とそれぞれ比較する。
【００２２】
一方、複数のフレームにわたってＬＯＮＧ  ＧＯＰ（フレーム間予測使用の符号化モード）での符号化が行われる場合、比較モードは「グループモード」に設定される。グループモードでは、画質比較部３２は、符号化部２０の複数の符号化出力をＧＯＰ(group of pictures)単位で入力ビデオ信号とそれぞれ比較する。
【００２３】
この他のモードの設定情報も、予めテーブル３５に設定されていてもよい。比較モード設定情報は、符号化の単位と比較の単位の関係を表す。テーブル３５には、符号化の単位に応じて画質比較部３２による比較が行なわれるよう予め設定しておくことができる。なお、このテーブル３５は、出力制御部３０のプログラムメモリに予め記憶されているものとする。
【００２４】
また、入力ビデオ信号の種類に応じて比較モードが設定されてもよい。例えば入力ビデオ信号のヘッダに比較モードを指定する情報が付加されていてもよい。あるいは、ユーザインタフェース３４を介したユーザの指示に基づいて比較モードが設定されてもよい。また、符号化部２０から出力制御部３０に提供される制御情報に従って比較モードが設定されてもよい。
【００２５】
出力選択部３３は、画質比較部３２による比較結果に基づいて、最も品質の良い符号化出力信号を選択する。選択された符号化出力信号はビデオ出力部４０に送られる。
【００２６】
ビデオ出力部４０は、選択された符号化出力信号を格納する記憶部を具備している。記憶部に格納された符号化出力信号は、必要に応じて外部に出力される。例えば、符号化出力信号は、ビデオ出力部４０に接続された光ディスクやフラッシュメモリ等の可搬記憶媒体に転送されてもよい。あるいは、符号化出力信号がビデオ出力部４０に接続された送信装置に送られ、当該送信装置から放送波として出力されてもよい。また、符号化出力信号は、有線又は無線のネットワーク（例えば無線ＬＡＮ）を介して外部出力されてもよい。
【００２７】
次に、以上のように構成された符号化装置の動作について説明する。
【００２８】
図２は、図１に示される出力制御部３０の動作を示すフローチャートである。
【００２９】
出力制御部３０は、まず、符号化部２０の複数のエンコーダ部２５−１〜２５−ｎから複数の符号化出力信号を受信する（ステップＳ２０１）。
【００３０】
モード制御部３１は、出力制御部３０の比較モードを設定する（ステップＳ２０２）。モード制御部３１は例えば、図３に示すように、Ｉフレームのみでの符号化の場合にフレームモードを、ＬＯＮＧ  ＧＯＰでの符号化の場合にグループモードを設定する。
【００３１】
画質比較部３２は、設定された比較モードに従って、複数の符号化出力信号を入力ビデオ信号とそれぞれ比較する（ステップＳ２０３）。画質比較部３２は、例えばフレームモードが設定されていれば、複数の符号化出力信号をフレーム毎に入力ビデオ信号と比較する。グループモードが設定されている場合、画質比較部３２は、複数の符号化出力のそれぞれをＧＯＰ単位で入力ビデオ信号と比較する。
【００３２】
出力選択部３３は、比較結果に基づいて、最も品質の良い符号化出力信号を選択する（ステップＳ２０４）。
【００３３】
選択された符号化出力信号は、ビデオ出力部４０に出力される（ステップＳ２０５）。
【００３４】
ビデオ出力部４０の記憶部に格納された符号化出力信号は、用途に応じて放送波やネットワークを介して外部出力することができる。
【００３５】
以上のように、本実施形態に係る符号化装置の出力制御部３０によれば、符号化の単位に応じて入力ビデオ信号と符号化出力信号が比較される。このため、符号化の単位に応じて適切に符号化結果を評価することができる。
【００３６】
本実施形態に係る符号化装置では、符号化部２０のエンコーダ部２５−１〜２５−ｎはそれぞれ異なる符号化アルゴリズムで動作し、それぞれの符号化出力が入力ビデオ信号と比較される。そして最良の品質を有する符号化出力が符号化装置全体の出力とされる。このため、出力信号の品質を向上させることができる。
【００３７】
また、エンコーダ部２５−１〜２５−ｎは並列に動作するため、符号化装置の出力に生じる遅延の問題を低減させる。
【００３８】
エンコーダ部２５−１〜２５−ｎを並列に備える冗長構成をとることで、エンコーダ部２５−１〜２５−ｎは互いのバックアップとしての機能を果たす。いずれかのエンコーダ部に障害が生じたとしても、他のエンコーダ部の動作は可能であるため、障害に対してより安定的な動作が保証される。
【００３９】
画質比較部３２は、符号化出力信号と入力ビデオ信号を、設定された比較モードが指定する単位で比較する。このため、符号化の単位に応じた効率のよい比較、及び品質の評価が可能となる。
【００４０】
例えば、Ｉフレームのみで符号化を行う場合、比較はフレーム毎に行なわれる。そして最も良い品質のフレームが、符号化装置全体の出力として選択される。またＬＯＮＧ  ＧＯＰで符号化を行う場合、比較はＧＯＰ毎に行なわれる。そして最も品質の良いＧＯＰが符号化装置全体の出力として選択される。
【００４１】
以上のように、遅延が無く、安定的で高品質の符号化の結果得られる符号化出力は、ビデオ出力部４０から外部出力され、例えばテレビ会議やテレビの生放送等に用いられる。
【００４２】
本発明は、前記各実施形態に限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で種々に変形することが可能である。さらに、前記各実施形態には種々の段階の発明が含まれており、開示される複数の構成要件における適宜な組み合わせにより種々の発明が抽出され得る。例えば、１つの実施形態に示される全構成要件から幾つかの構成要件が削除されたり、幾つかの実施形態に示される構成要件が組み合わされても、発明が解決しようとする課題の欄で述べた課題が解決でき、発明の効果の欄で述べられている効果が得られる場合には、この構成要件が削除されたり組み合わされた構成が発明として抽出され得るものである。
【符号の説明】
【００４３】
１０…ビデオ入力部、２０…符号化部、２５−１〜２５−ｎ…エンコーダ部、３０…出力制御部、３１…モード制御部、３２…画質比較部、３３…出力選択部、３４…ユーザインタフェース、４０…ビデオ出力部。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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