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JP4871305B2 - Video compression encoding apparatus - Google Patents
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  • Compression Or Coding Systems Of Tv Signals (AREA)

Description

本発明は、動画像の圧縮符号化装置に係り、特に、ロゴなどの部分画像が挿入された動画像の圧縮符号化に好適な圧縮符号化装置に関する。   The present invention relates to a moving image compression coding apparatus, and more particularly to a compression coding apparatus suitable for compression coding of a moving image in which a partial image such as a logo is inserted.

ロゴなどの部分画像を動画像に挿入する手法として、MPEGなどの符号化方式により圧縮符号化済みの動画像に、画像を部分的に挿入する技術が特許文献1〜8に開示されている。   As a technique for inserting a partial image such as a logo into a moving image, Patent Documents 1 to 8 disclose techniques for partially inserting an image into a moving image that has been compression-encoded by an encoding method such as MPEG.

これらの手法は、動画像を部分的に復号して非圧縮画像に戻した上で、あるいは変換係数上で、部分画像を挿入する技術であり、いずれも動画像の再利用という点では欠かせない技術であるが、部分画像挿入前の符号化動画像における発生符号量推移に起因する制約が大きいので、挿入する部分画像の画質の劣化を最小限に抑えるような挿入制御を行うことが困難であった。   These methods are techniques that insert partial images after partially decoding a moving image and returning it to an uncompressed image, or on a conversion coefficient, both of which are essential in terms of reusing moving images. Although there is no technology, it is difficult to perform insertion control that minimizes the degradation of the image quality of the partial image to be inserted because the restriction caused by the amount of generated code in the encoded video before inserting the partial image is large. Met.

また、上記の特許文献に記載された発明では、広告や著作権者を示すロゴ画像や重要な情報を含むMPEGなどのフレーム間予測を用いた符号化方式によって符号化した場合、特にモバイル向けなどのサービスでは、制限された符号化パラメータの影響を受けるなどして、重要な広告やロゴなどの画像が劣化することが多いという問題があった。   In addition, in the invention described in the above-mentioned patent document, when encoded by an encoding method using inter-frame prediction such as MPEG including a logo image indicating an advertisement or a copyright holder or important information, especially for mobile etc. However, there is a problem that images such as important advertisements and logos often deteriorate due to the influence of limited encoding parameters.

そこで、本出願人は、この問題に対処するために、量子化パラメータの時間・空間的な制御を行うことによって、より高品質な部分画像の符号化を行う発明をして、特許出願した(特願2007−572号、以下「出願発明」という)。
特開2004-304231号公報 特表2003-532316号公報 特表2002-531019号公報 特表2002-531019号公報 特開平11-261966号公報 特開2001-268572号公報 特開2000-78471号公報 特開2000-78468号公報
Therefore, in order to cope with this problem, the present applicant has applied for a patent by inventing an encoding of a higher quality partial image by performing temporal and spatial control of the quantization parameter ( No. 2007-572, hereinafter referred to as “application invention”).
JP 2004-304231 A Special table 2003-532316 Special Table 2002-531019 Special Table 2002-531019 Japanese Patent Laid-Open No. 11-261966 JP 2001-268572 A JP 2000-78471 A Japanese Unexamined Patent Publication No. 2000-78468

しかしながら、前記した出願発明では、これをMPEG−4 AVC/H.264に適用した場合、デブロッキングフィルタ(画像の符号化時に生じるブロック歪みを減少させるためのフィルタ)による、マクロブロック間の画素の平滑化の影響がフレーム間予測によって時間的に伝搬することにより、特に部分画像(ロゴ)のエッジでの品質劣化が徐々に顕著になるという問題が発生することが分かった。また、特に、モバイル向けのコンテンツにおいては、ランダムアクセス可能なキーフレームとなるイントラピクチャの出現間隔が大きくなるため、この現象は顕著に現れることになるという問題もあった。   However, in the above-mentioned application invention, this is referred to as MPEG-4 AVC / H. When applied to H.264, the influence of the smoothing of pixels between macroblocks by a deblocking filter (a filter for reducing block distortion that occurs at the time of image encoding) propagates in time by inter-frame prediction. In particular, it has been found that there is a problem that the quality deterioration at the edge of the partial image (logo) becomes gradually remarkable. In particular, in the content for mobile, there is a problem that this phenomenon appears remarkably because the appearance interval of the intra picture that becomes a randomly accessible key frame becomes large.

本発明は、前記した先行技術の問題点に鑑みてなされたものであり、その目的は、デブロッキングフィルタとフレーム間予測の影響で、時間的に部分画像の品質が徐々に劣化する現象を回避できるようにした動画像の圧縮符号化装置を提供することにある。   The present invention has been made in view of the above-described problems of the prior art, and its purpose is to avoid the phenomenon in which the quality of partial images gradually deteriorates over time due to the effects of the deblocking filter and inter-frame prediction. It is an object of the present invention to provide a moving image compression encoding apparatus which can be used.

上記した目的を達成するために、本発明は、画像上の一部の領域に部分画像が挿入された非圧縮動画像をフレーム間予測またはフレーム内予測で圧縮符号化する圧縮符号化装置において、局部復号信号をデブロッキングする手段と、該デブロッキングされた局部復号信号を蓄積する画像メモリと、該画像メモリにおいて、前記デブロッキングされた局部復号信号中の、部分画像を含む最初のフレームを記憶するメモリ領域を長期間参照メモリとして割り付ける制御手段とを具備し、前記長期間参照メモリは、前記画像メモリのデータが全て破棄された直後のイントラ符号化された画像データにより、該イントラ符号化された画像データに更新されるようにした点に特徴がある。 In order to achieve the above-described object, the present invention provides a compression encoding apparatus that compresses and encodes an uncompressed moving image in which a partial image is inserted into a partial region on an image by inter-frame prediction or intra-frame prediction. Means for deblocking the local decoded signal, an image memory for storing the deblocked local decoded signal, and storing the first frame including a partial image in the deblocked local decoded signal in the image memory Control means for allocating a memory area to be used as a long-term reference memory, and the long- term reference memory is intra-coded by intra-coded image data immediately after all of the image memory data is discarded. There is a feature in that the image data is updated .

本発明によれば、デブロッキングされた符号化対象の画像のうちの部分画像を含む最初のフレームを記憶するメモリ領域が長期間参照メモリとして割り付けられてフレーム間予測における参照画像となるので、部分画像の劣化が時間的に伝搬するのを防止することができるようになる。   According to the present invention, the memory area for storing the first frame including the partial image of the deblocked image to be encoded is allocated as the long-term reference memory and becomes the reference image in the inter-frame prediction. It is possible to prevent image degradation from propagating in time.

また、モバイル向けのコンテンツ等のように、ランダムアクセス可能なキーフレームとなるイントラピクチャの出現間隔が大きくなっても、部分画像の劣化が時間的に伝搬するのを防止できるようになり、画質の良好な部分画像を含むモバイル向け画像を提供できるようになる。   In addition, even when the appearance interval of an intra picture, which is a randomly accessible key frame, is increased, such as mobile content, it is possible to prevent the degradation of partial images from being propagated in time. A mobile-oriented image including a good partial image can be provided.

以下に、図面を参照して本発明を詳細に説明する。まず、本発明の前提となる前記出願発明について、簡単に説明する。   Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the drawings. First, the invention of the application as a premise of the present invention will be briefly described.

図1は、本発明に係る動画像圧縮符号化装置の主要部の構成を示したブロック図であり、ここでは、本発明の説明に不用な構成は図示が省略されている。   FIG. 1 is a block diagram showing a configuration of a main part of a moving image compression encoding apparatus according to the present invention. Here, illustrations of configurations unnecessary for the description of the present invention are omitted.

本発明の動画像圧縮符号化装置10には、非圧縮動画像Dmと、この非圧縮動画像Dmに挿入されるロゴ画像、標章、重要文字列といった非圧縮の部分画像Dpと、この部分画像Dpの属性情報Daとして、部分画像Dpの形状およびサイズ、ならびに部分画像Dpの空間的および時間的な配置情報等が入力される。前記部分画像Dpの配置情報は、部分画像Dpの再生画像上での挿入位置および挿入タイミングを含む。ただし、部分画像Dpの属性情報Daの入力は任意とし、属性情報Daが入力されない場合は、ハフ変換やテンプレートマッチングなどの既存の手法により、部分画像Dpの属性情報Daを自動抽出可能とする。以下では、属性情報Daが外部から入力される場合について説明する。   The moving image compression encoding apparatus 10 of the present invention includes an uncompressed moving image Dm, an uncompressed partial image Dp such as a logo image, a mark, and an important character string inserted into the uncompressed moving image Dm, and this portion. As the attribute information Da of the image Dp, the shape and size of the partial image Dp, spatial and temporal arrangement information of the partial image Dp, and the like are input. The arrangement information of the partial image Dp includes an insertion position and an insertion timing on the reproduced image of the partial image Dp. However, the input of the attribute information Da of the partial image Dp is arbitrary, and when the attribute information Da is not input, the attribute information Da of the partial image Dp can be automatically extracted by an existing method such as Hough transform or template matching. Hereinafter, a case where the attribute information Da is input from the outside will be described.

前記動画像圧縮符号化装置10において、配置制御部1は、部分画像Dpの属性情報Daと動画像Dmの各制御ブロックの境界情報とに基づいて、部分画像Dpの再生画像上での空間的な挿入位置を補正すると共に、動画像Dmの各制御ブロックに部分画像Dpが重畳されているか否かを示すブロック属性情報を抽出する。部分画像挿入部2は、前記配置制御部1から指定される非圧縮動画像Dmの挿入位置に前記部分画像Dpを挿入して出力する。   In the moving image compression coding apparatus 10, the arrangement control unit 1 spatially displays the partial image Dp on the reproduced image based on the attribute information Da of the partial image Dp and the boundary information of each control block of the moving image Dm. In addition to correcting the correct insertion position, block attribute information indicating whether or not the partial image Dp is superimposed on each control block of the moving image Dm is extracted. The partial image insertion unit 2 inserts and outputs the partial image Dp at the insertion position of the uncompressed moving image Dm designated by the arrangement control unit 1.

符号化制御部3は、前記配置制御部1から提供される部分画像Dpの属性情報Daおよび各制御ブロックのブロック属性情報とに基づいて、各制御ブロックの符号化モードおよび動きベクトルMV等を決定すると共に、符号化レートや符号化の難しさといった画像パラメータに基づいて量子化パラメータQPを決定する。圧縮符号化部4は、部分画像Dpが挿入された非圧縮動画像Dm+pを、前記符号化制御部3から通知される符号化モード、量子化パラメータQPおよび動きベクトルMV等に基づいて制御ブロックごとに圧縮符号化する。   The encoding control unit 3 determines the encoding mode and motion vector MV of each control block based on the attribute information Da of the partial image Dp provided from the arrangement control unit 1 and the block attribute information of each control block. At the same time, the quantization parameter QP is determined based on the image parameters such as the encoding rate and the difficulty of encoding. The compression encoding unit 4 controls the non-compressed video Dm + p in which the partial image Dp is inserted based on the encoding mode, the quantization parameter QP, the motion vector MV, and the like notified from the encoding control unit 3. Compression encoding is performed for each block.

なお、前記した属性情報Daが外部から入力されない場合の構成は、図2のようになる。部分画像情報抽出部5がハフ変換やテンプレートマッチングなどの手法によりブロック内の部分画像を抽出し、部分画像Dpおよび属性情報Daの情報を抽出する。   The configuration when the attribute information Da is not input from the outside is as shown in FIG. The partial image information extraction unit 5 extracts a partial image in the block by a method such as Hough transform or template matching, and extracts information on the partial image Dp and the attribute information Da.

図3は、部分画像Dpが挿入された非圧縮動画像Dm+pの制御ブロックや部分画像の境界情報を模式的に示した図であり、ここでは、制御ブロックがマクロブロック(MB)および動き補償ブロック(MC)である場合を例にして説明する。   FIG. 3 is a diagram schematically showing the control block of the uncompressed moving image Dm + p into which the partial image Dp is inserted and the boundary information of the partial image. Here, the control block is a macro block (MB) and a motion. A case where the compensation block (MC) is used will be described as an example.

本実施形態では、動画像のMBのうち、図中ハッチングで示したように、少なくとも一部分が部分画像Dpと重なるMBを特にMBlogoと表現する。部分画像Dpの挿入位置は、基準点(本実施形態では、再生画像の左上端部)からのオフセット値として定義される。挿入される部分画像(ロゴ画像等)は、ある固定のオフセット値をもって配置され、時間と共に変化しないものとする。   In the present embodiment, among MBs of moving images, as indicated by hatching in the figure, MBs that at least partially overlap the partial image Dp are expressed as MBlogo in particular. The insertion position of the partial image Dp is defined as an offset value from the reference point (in this embodiment, the upper left corner of the reproduced image). It is assumed that the inserted partial image (logo image or the like) is arranged with a certain fixed offset value and does not change with time.

図4は、前記配置制御部1の動作を模式的に表現した図であり、本実施形態では、部分画像Dpの形状が正方形を含む長方形であって、その縦横サイズは、MBまたはMCの整数倍にあらかじめ規定されている。部分画像Dpは、その輪郭がMB境界またはMC境界と一致するように配置される。   FIG. 4 is a diagram schematically representing the operation of the arrangement control unit 1. In this embodiment, the partial image Dp has a rectangular shape including a square, and its vertical and horizontal size is an integer of MB or MC. It is prescribed in advance twice. The partial image Dp is arranged so that its outline coincides with the MB boundary or the MC boundary.

前記配置制御部1は、最初に部分画像Dpの輪郭がMB境界と一致するか否かを判定し、一致しない輪郭に関しては、MCを16×16画素から16×8画素、さらには8×16画素、8×8画素、8×4画素、4×8画素、4×4画素へと、部分画像Dpの輪郭がMC境界と一致するまで細分化する。あるいは、部分画像Dpの輪郭とMC境界とが一致するように部分画像Dpの配置座標を修正する。部分画像の輪郭を、より大きなブロック境界と一致させることで、発生符号量を抑えることができる。   The arrangement control unit 1 first determines whether or not the contour of the partial image Dp matches the MB boundary. For the contour that does not match, the MC is changed from 16 × 16 pixels to 16 × 8 pixels, and further to 8 × 16. The pixel, 8 × 8 pixel, 8 × 4 pixel, 4 × 8 pixel, and 4 × 4 pixel are subdivided until the contour of the partial image Dp matches the MC boundary. Alternatively, the arrangement coordinates of the partial image Dp are corrected so that the contour of the partial image Dp matches the MC boundary. The amount of generated codes can be suppressed by matching the contour of the partial image with a larger block boundary.

図5は、前記符号化制御部3および圧縮符号化部4の主要部の構成を示したブロック図であり、圧縮符号化部4は符号化制御部3からの指示に応答して動画像Dm+pを圧縮符号化する。   FIG. 5 is a block diagram showing the configuration of the main parts of the encoding control unit 3 and the compression encoding unit 4, and the compression encoding unit 4 responds to an instruction from the encoding control unit 3 with a moving image Dm. + p compresses and encodes.

符号化制御部3において、量子化パラメータ導出部301は、符号化レートや符号化の難しさといった画像パラメータに基づいて既知の手法で量子化パラメータQPを導出する。補正係数記憶部302には、MBlogoにフレーム内予測を適用する際の量子化パラメータQPを減補正して量子化ステップを細かくするための補正係数αと、MBlogoにフレーム間予測を適用する際の量子化パラメータQPを増補正して量子化ステップを粗くするための補正係数βとが記憶されている。MV設定部303は、MBlogoをフレーム間予測する際の動きベクトルを全てゼロに設定する。なお、本実施形態では増補正された量子化パラメータ(QP2)が、減補正された量子化パラメータ(QP1)よりも常に大きくなるように前記補正係数α、βが設定されている。 In the encoding control unit 3, the quantization parameter deriving unit 301 derives the quantization parameter QP by a known method based on the image parameters such as the encoding rate and the difficulty of encoding. In the correction coefficient storage unit 302, a correction coefficient α for reducing the quantization parameter QP when applying intra-frame prediction to MBlogo to make the quantization step finer, and when applying inter-frame prediction to MBlogo A correction coefficient β for increasing the quantization parameter QP to roughen the quantization step is stored. The MV setting unit 303 sets all motion vectors for MBlogo prediction between frames to zero. In the present embodiment, the correction coefficients α and β are set such that the quantization parameter (QP2) that has been increased and corrected is always larger than the quantization parameter (QP1) that has been corrected and decreased.

動き予測部401は、部分画像が重畳された非圧縮動画像Dm+pと画像メモリ部410に蓄えられている参照画像D7とに基づいて動きベクトルMVを生成すると共に、この動きベクトルMVでフレーム間予測を行った場合の符号化コストCinterを出力する。動き補償部402は、前記動きベクトルMVと前記画像メモリ部410に蓄えられている参照画像D7とに基づいてフレーム間予測を行い、予測結果をフレーム間予測データD1として出力する。画像メモリ部410のメモリ領域は、符号化制御部3によって、後で詳細に説明するように、制御される。 The motion prediction unit 401 generates a motion vector MV based on the uncompressed moving image Dm + p on which the partial image is superimposed and the reference image D7 stored in the image memory unit 410, and uses the motion vector MV to generate a frame The encoding cost Cinter when performing inter prediction is output. The motion compensation unit 402 performs inter-frame prediction based on the motion vector MV and the reference image D7 stored in the image memory unit 410, and outputs a prediction result as inter-frame prediction data D1. The memory area of the image memory unit 410 is controlled by the encoding control unit 3 as described in detail later.

減算器412は、セレクタ407で選択された予測信号D8を前記非圧縮動画像Dm+pから減じて予測残差D2を生成する。予測残差D2は、直交変換部403においてMB単位で直交変換されて直交変換係数D3となる。この直交変換係数D3は、量子化部404において、符号化制御部3から指示される量子化パラメータQPを用いて量子化される。   The subtractor 412 subtracts the prediction signal D8 selected by the selector 407 from the uncompressed moving image Dm + p to generate a prediction residual D2. The prediction residual D2 is orthogonally transformed in units of MB in the orthogonal transformation unit 403 to become an orthogonal transformation coefficient D3. The orthogonal transform coefficient D3 is quantized by the quantization unit 404 using the quantization parameter QP instructed from the encoding control unit 3.

量子化部404で量子化された直交変換係数D4は、エントロピー符号化部405で可変長符号化されて出力される一方、逆量子化部407において逆量子化される。逆量子化部407の出力は直交逆変換部408で直交逆変換される。すなわち、逆量子化部407および直交逆変換部408では、前記量子化部404および直交変換部403と逆の処理が行われ、直交逆変換部408の出力には前記予測残差D2に近似した信号が得られる。   The orthogonal transform coefficient D4 quantized by the quantization unit 404 is output after being variable-length encoded by the entropy encoding unit 405 and dequantized by the inverse quantization unit 407. The output of the inverse quantization unit 407 is orthogonally inverse transformed by an orthogonal inverse transform unit 408. That is, the inverse quantization unit 407 and the orthogonal inverse transform unit 408 perform processing reverse to that of the quantization unit 404 and the orthogonal transform unit 403, and the output of the orthogonal inverse transform unit 408 approximates the prediction residual D2. A signal is obtained.

直交逆変換部408の出力は、加算回路406で前記予測信号D8と加算されて局部復号信号D5が生成される。この局部復号信号D5はデブロッキングフィルタ部409でブロックノイズを除去された後、前記画像メモリ410に参照画像信号D7として記憶される。   The output of the orthogonal inverse transform unit 408 is added to the prediction signal D8 by the adder circuit 406 to generate a local decoded signal D5. The local decoded signal D5 is stored in the image memory 410 as a reference image signal D7 after block noise is removed by the deblocking filter unit 409.

フレーム内予測部411は、前記局部復号信号D5に基づいてフレーム内予測信号D6を生成すると共に、フレーム内予測を行った場合の符号化コストCintraを出力する。前記セレクタ407は、フレーム内予測の符号化コストとフレーム間予測の符号化コストとの比較結果に基づいて、フレーム間予測信号D1およびフレーム内予測信号D6の一方を制御ブロックごとに選択し、これを予測信号として出力する。   The intra-frame prediction unit 411 generates an intra-frame prediction signal D6 based on the local decoded signal D5, and outputs an encoding cost Cintra when intra-frame prediction is performed. The selector 407 selects one of the inter-frame prediction signal D1 and the intra-frame prediction signal D6 for each control block based on the comparison result between the coding cost of the intra-frame prediction and the coding cost of the inter-frame prediction. Is output as a prediction signal.

図6は、本実施形態における予測符号化方式および量子化パラメータQPの設定手順を示したフローチャートであり、主に前記符号化制御部3の動作を示している。該設定手順の説明は、前記出願発明の明細書中に詳細に説明されているので説明を省略する。   FIG. 6 is a flowchart showing the setting procedure of the predictive coding method and the quantization parameter QP in the present embodiment, and mainly shows the operation of the coding control unit 3. Since the description of the setting procedure has been described in detail in the specification of the invention, the description is omitted.

以上は、前記出願発明の概要であるが、該出願発明では、前記したように、デブロッキングフィルタ部409の影響で徐々に部分画像の品質が劣化するという問題、またモバイル向けのコンテンツにおいては、ランダムアクセス可能なキーフレームとなるイントラピクチャの出現間隔が大きくなるため、この現象が顕著に現れることになるという問題があった。   The above is the outline of the invention of the application. In the invention of the application, as described above, in the problem that the quality of the partial image gradually deteriorates due to the influence of the deblocking filter unit 409, and in the content for mobile, There has been a problem that this phenomenon appears prominently because the appearance interval of intra pictures as key frames that can be randomly accessed increases.

本発明は、このような問題点を解消するものであり、以下にその構成と動作を説明する。   The present invention solves such problems, and its configuration and operation will be described below.

図7は、動画像にロゴ画像等の部分画像Dpを挿入した場合のフレーム列の一例を示す図であり、フレーム番号MからM+Tまでの(T+1)枚の画像区間に部分画像Dpが挿入された場合を示している。   FIG. 7 is a diagram illustrating an example of a frame sequence when a partial image Dp such as a logo image is inserted into a moving image. The partial image Dp is inserted into (T + 1) image sections from frame numbers M to M + T. Shows the case.

いま、画像メモリ部(フレームメモリ)410に蓄積することができる画像の枚数をR’枚とすると、図8に示す手順で符号化を行うことで、デブロッキングフィルタによる雑音が伝搬するのを回避または軽減することができる。この手順は、例えば符号化制御部3による制御により実行されることができる。   Now, assuming that the number of images that can be stored in the image memory unit (frame memory) 410 is R ′, encoding by the procedure shown in FIG. 8 avoids the propagation of noise due to the deblocking filter. Or it can be reduced. This procedure can be executed by control by the encoding control unit 3, for example.

ステップS11では、部分画像Dpを含むデブロッキングされたフレームが入力してきたか否かの判断がなされ、この判断が否定の場合には、ステップS18に進んで、R’枚分のフレームメモリは、全て、短期間参照(short-term reference、以下「STR」と略す)メモリとして使用される。STRメモリはFIFO構造であり、メモリ容量を超える場合は、一番古いデータから破棄される。   In step S11, it is determined whether or not a deblocked frame including the partial image Dp has been input. If this determination is negative, the process proceeds to step S18, where all R ′ frame memories are stored. It is used as a short-term reference (hereinafter abbreviated as “STR”) memory. The STR memory has a FIFO structure, and when the memory capacity is exceeded, the oldest data is discarded.

ステップS11が肯定の場合には、ステップS12に進んで、部分画像を含むフレームがR’枚目以上であるか否かの判断がなされる。この判断が否定の場合にはステップS18に進み、肯定の場合には、ステップS13に進む。ステップS13では、部分画像を含むフレームが丁度R’枚目であるか否かの判断がなされる。この判断が肯定の場合にはステップS14に進み、否定の場合にはステップS15に進む。   If step S11 is positive, the process proceeds to step S12 to determine whether or not the number of frames including the partial image is equal to or greater than the R′th frame. If this determination is negative, the process proceeds to step S18. If the determination is positive, the process proceeds to step S13. In step S13, it is determined whether or not the frame including the partial image is exactly the R'th frame. If this determination is affirmative, the process proceeds to step S14, and if negative, the process proceeds to step S15.

ステップS14では、部分画像を含む最初のフレーム(フレーム番号M)を記憶するメモリ領域を、長期間参照(long-term reference、以下「LTR」と略す)メモリとして割り当てる。このフレーム番号Mに相当するメモリには、一番画質劣化が小さな部分画像Dp領域を持つ画像データが蓄積されることは明らかである。   In step S14, a memory area for storing the first frame (frame number M) including the partial image is allocated as a long-term reference (hereinafter referred to as “LTR”) memory. It is obvious that the image data having the partial image Dp region with the smallest image quality degradation is stored in the memory corresponding to the frame number M.

ステップS15に進むと、当該フレームが前記画像メモリ部410のデータが全て破棄された直後のイントラ符号化された画像データ(例えば、H.264におけるIDR(Instantaneous Decoding Refresh)ピクチャ)であるかどうかの判断がなされる。IDRピクチャでない場合にはステップS16に進んで、ステップS14で割り当てられたLTRメモリを参照する。一方、IDRピクチャが現れた場合(ステップS15が肯定)には、ステップS17に進んで、再度、IDRピクチャがLTRメモリとして割り当てられる。 In step S15, whether or not the frame is intra-coded image data (for example, IDR (Instantaneous Decoding Refresh) picture in H.264) immediately after all the data in the image memory unit 410 is discarded. Judgment is made. If it is not an IDR picture, the process proceeds to step S16 to refer to the LTR memory allocated in step S14. On the other hand, if an IDR picture appears (Yes in step S15) , the process proceeds to step S17, and the IDR picture is again assigned as the LTR memory.

以上の動作が繰り返され、ステップS11の判断が否定になると、すなわち図7のフレーム(M+T)+1になると、ステップS18に進んで、参照されなくなったLTRフレーム領域を解放し、再度R’枚分のSTRメモリとして使用する。   When the above operation is repeated and the determination in step S11 is negative, that is, when the frame (M + T) +1 in FIG. 7 is reached, the process proceeds to step S18 to release the LTR frame area that is no longer referenced, and again for R ′ frames. Used as a STR memory.

図8の手順は、以下の(1)〜(4)のようにも表現することができる。なお、フレーム番号をnで表す。
(1)0≦n≦(M+R−1)の時には、R枚分のフレームメモリは、全てSTRメモリとして使用する。
(2)n=(M+R)の時には、フレーム番号Mに相当するメモリをLTRメモリとして割り当てる。
(3)(M+R)≦n≦(M+T)の時には、部分画像の符号化は、(2)で割り当てたLTRメモリを必ず参照する。また、IDRピクチャが現れた時には、再度、IDRピクチャをLTRとして割り当てる。
(4)n≧(M+T+1)の時には、参照されなくなったLTR領域を解放し、再度、R枚のSTRメモリとして使用する。
The procedure of FIG. 8 can also be expressed as the following (1) to (4). The frame number is represented by n.
(1) When 0 ≦ n ≦ (M + R−1), all R frame memories are used as STR memories.
(2) When n = (M + R), a memory corresponding to the frame number M is allocated as an LTR memory.
(3) When (M + R) ≦ n ≦ (M + T), the partial image encoding always refers to the LTR memory allocated in (2). When an IDR picture appears, the IDR picture is assigned again as an LTR.
(4) When n ≧ (M + T + 1), the LTR area that is no longer referred to is released and used again as R STR memories.

図9は、ロゴ挿入開始フレームM=10、ロゴ挿入期間T=30、参照フレーム数R=3とした場合の、前記手順の一具体例を説明する図である。   FIG. 9 is a diagram for explaining a specific example of the procedure when the logo insertion start frame M = 10, the logo insertion period T = 30, and the reference frame number R = 3.

フレーム番号n=11の処理までは、3枚分のフレームメモリはSTRとなるが、フレーム番号n=12において、一番初めに挿入されるロゴ領域を持つn=10の領域をLTRに割り当てる。このn=10に含まれるロゴ領域は、図5の圧縮符号化部4によりイントラ符号化されており、一番高品質なロゴ画像を持つ。   Up to the processing of frame number n = 11, the frame memory for three frames is STR, but at frame number n = 12, n = 10 area having the logo area inserted first is assigned to the LTR. The logo area included in n = 10 is intra-coded by the compression coding unit 4 in FIG. 5 and has the highest quality logo image.

フレーム番号n=10から39までの区間においては、フレーム番号n=10の画像が蓄積されたメモリ領域はLTRとして残り続けるか、またはn=10以降にIDRピクチャが発生すると該IDRピクチャにリフレッシュ(更新)されたLTRとして残り続ける。このため、フレーム番号n=10から39までの区間のロゴ領域のフレーム間予測は、全て、フレーム番号10またはIDRピクチャの鮮明なロゴ領域を参照して予測することで、ロゴ領域は劣化すること無く符号化することが可能になる。   In the section from frame number n = 10 to 39, the memory area where the image of frame number n = 10 is kept as an LTR, or when an IDR picture occurs after n = 10, the IDR picture is refreshed ( Remains as an updated LTR. For this reason, the inter-frame prediction of the logo area in the section from frame number n = 10 to 39 is predicted by referring to the clear logo area of frame number 10 or the IDR picture, so that the logo area deteriorates. It is possible to encode without any loss.

最後のロゴ画像を含むn=39の符号化の完了後、不必要になったフレーム番号10またはIDRピクチャのLTR領域を解放し、以降は3枚分のFIFOのSTRメモリとして利用される。なお、図9中の矢印は参照画像を示している。   After the encoding of n = 39 including the last logo image is completed, the frame number 10 or the LTR area of the IDR picture that is unnecessary is released, and thereafter, it is used as a STR memory for three FIFOs. In addition, the arrow in FIG. 9 has shown the reference image.

H.264において定義されるLTRの仕組みを用いる場合には、上記の機能を次のようにして実現することができる。H.264におけるLTRの割り当てや解放は、ISO/IEC 14496−10で定義されるmemory_management_control_operation(MMCO)によって行われる。例えば、図9のn=12におけるLTRの割り当ては、MMCO=3を用いて行われ、LTRの解放はMMCO=2を用いて実現することができる。また、LTRは、IDRピクチャの出現によってリフレッシュされるため、IDRピクチャを符号化する場合は、その都度、そのIDRピクチャをLTRとして再設定する。   H. When the LTR mechanism defined in H.264 is used, the above functions can be realized as follows. H. LTR allocation and release in H.264 are performed by memory_management_control_operation (MMCO) defined in ISO / IEC 14496-10. For example, the LTR allocation at n = 12 in FIG. 9 is performed using MMCO = 3, and the release of the LTR can be realized using MMCO = 2. Also, since the LTR is refreshed by the appearance of the IDR picture, each time the IDR picture is encoded, the IDR picture is reset as the LTR.

本発明に係る動画像圧縮符号化装置の主要部の構成を示したブロック図である。It is the block diagram which showed the structure of the principal part of the moving image compression encoding apparatus which concerns on this invention. 本発明に係る動画像圧縮符号化装置の主要部の他の構成を示したブロック図である。It is the block diagram which showed the other structure of the principal part of the moving image compression encoding apparatus which concerns on this invention. 部分画像が挿入された非圧縮動画像のフレーム構造を模式的に示した図である。It is the figure which showed typically the frame structure of the uncompressed moving image in which the partial image was inserted. 配置制御部の動作を模式的に表現した図である。It is the figure which expressed typically operation | movement of the arrangement | positioning control part. 圧縮符号化部の主要部の構成を示したブロック図である。It is the block diagram which showed the structure of the principal part of a compression encoding part. 予測符号化方式および量子化パラメータの設定手順を示したフローチャートである。It is the flowchart which showed the setting procedure of the prediction encoding system and a quantization parameter. 部分画像が挿入されるフレーム列の説明図である。It is explanatory drawing of the frame row | line | column in which a partial image is inserted. 画像メモリ部のメモリ領域の使用または割り当て手順を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the use or allocation procedure of the memory area of an image memory part. 画像メモリ部のメモリ領域の使用または割り当て手順の一具体例を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows a specific example of the use or allocation procedure of the memory area of an image memory part.

符号の説明Explanation of symbols

1・・・配置制御部,2・・・部分画像挿入部,3・・・符号化制御部,4・・・圧縮符号化部,5・・・部分画像情報抽出部,10・・・動画像圧縮符号化装置,301・・・量子化パラメータ導出部,302・・・補正係数記憶部,303・・・MV設定部,409・・・デブロッキングフィルタ部,410・・・画像メモリ部。
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Arrangement | positioning control part, 2 ... Partial image insertion part, 3 ... Coding control part, 4 ... Compression encoding part, 5 ... Partial image information extraction part, 10 ... Movie Image compression encoding device, 301... Quantization parameter derivation unit, 302... Correction coefficient storage unit, 303... MV setting unit, 409.

Claims (4)

画像上の一部の領域に部分画像が挿入された非圧縮動画像をフレーム間予測またはフレーム内予測で圧縮符号化する圧縮符号化装置において、
局部復号信号をデブロッキングする手段と、
該デブロッキングされた局部復号信号を蓄積する画像メモリと、
該画像メモリにおいて、前記デブロッキングされた局部復号信号中の、部分画像を含む最初のフレームを記憶するメモリ領域を長期間参照メモリとして割り付ける制御手段とを具備し
前記長期間参照メモリは、前記画像メモリのデータが全て破棄された直後のイントラ符号化された画像データにより、該イントラ符号化された画像データに更新されることを特徴とする圧縮符号化装置。
In a compression encoding apparatus that compresses and encodes an uncompressed moving image in which a partial image is inserted into a partial region on an image by inter-frame prediction or intra-frame prediction,
Means for deblocking the locally decoded signal;
An image memory for storing the deblocked local decoded signal;
Control means for allocating a memory area for storing a first frame including a partial image in the deblocked local decoded signal as a long-term reference memory in the image memory ;
The compression encoding apparatus according to claim 1, wherein the long-term reference memory is updated to the intra-encoded image data by the intra-encoded image data immediately after all the data in the image memory is discarded .
請求項1に記載の圧縮符号化装置において、
前記部分画像が挿入された区間の2番目以降に現れる部分画像領域の予測符号化については、前記長期間参照メモリにおける部分画像領域が強制的に参照されることを特徴とする圧縮符号化装置。
The compression encoding apparatus according to claim 1,
A compression coding apparatus, wherein the partial image area in the long-term reference memory is forcibly referred to for predictive coding of a partial image area appearing in the second and subsequent sections of the section in which the partial image is inserted.
請求項1または2に記載の圧縮符号化装置において、
前記部分画像が挿入された区間の最後の画像の符号化完了後に、前記長期間参照メモリは解放されることを特徴とする圧縮符号化装置。
The compression encoding apparatus according to claim 1 or 2 ,
The compression coding apparatus according to claim 1, wherein the long-term reference memory is released after the coding of the last image in the section in which the partial image is inserted.
請求項1ないし3のいずれかに記載の圧縮符号化装置において、
前記イントラ符号化された画像データが、H.264におけるIDRピクチャであることを特徴とする圧縮符号化装置。
The compression encoding device according to any one of claims 1 to 3 ,
The intra-coded image data is H.264. The compression coding apparatus is an IDR picture in H.264.
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