JP2003204554A - 画像信号の符号化装置および符号化方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 処理ブロック毎のアクティビティに応じて量
子化ステップを制御する処理を良好に行う。 【解決手段】 Ｓ１で現在のmin qqに対してアクティビ
ティの順番を求め、Ｓ２で順番を示す変数ｉが０に初期
化され、Ｓ３で変数にｉ番目のアクティビティを代入す
る。Ｓ４でq-scaIeを求める。Ｓ５でq-scaIeを一ステッ
プ下げた時の総符号量を求める。Ｓ６で総符号量と目標
符号量とを比較する。総符号量が目標符号量以下であれ
ば、量子化ステップを下げることができるので、Ｓ７で
アクティビティの順番を示す変数ｉを進め、Ｓ８でtota
lを更新し、Ｓ３に戻る。Ｓ６において、発生符号量が
目標符号量より大と判定されれば、処理がマクロブロッ
ク単位の処理に移る。総符号量が目標符号量以下のmin
actが設定される。各マクロブロックのアクティビティ
の順番とmin actとの比較結果に応じて量子化ステップ
を下げるか否かが制御される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、例えば動き補償
とＤＣＴ(Discrete Cosine Transform)を用いた符号化
に対して適用できる画像信号の符号化装置および符号化
方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】ＭＰＥＧ(Moving Pictures Expert Grou
p)規格に代表されるＤＣＴを用いた画像圧縮方式では、
伝送路に送出されるビットストリームが所望のレートに
なるように、符号量制御を行なっている。例えば量子化
ステップを表す量子化インデックスを制御することによ
って、符号量制御がなされる。ＭＰＥＧ２でＴＭ５とし
て提案されている符号量制御では、仮想バッファの残量
と、以前エンコードした際の量子化インデックスと発生
符号量の関係を用いて量子化ステップをフィードバック
制御している。

【０００３】図１は、ＭＰＥＧのレイヤー構造を示すも
のである。シーケンス層、ＧＯＰ(Group Of Picture)
層、ピクチャ層、スライス層、マクロブロック層からな
る階層構造が規定されている。より具体的には、図１に
示すように、スライス層や、マクロブロック層に含まれ
るデータ（Ｑスケールと呼ぶ）で量子化ステップを変化
させることによって、１フレーム等の所定期間で発生す
る符号量を調節している。例えば（４：２：０）のフォ
ーマットでは、４個の輝度信号のブロックと、色信号Ｕ
の１個のブロックと、色信号Ｖの１個のブロックとによ
って、マクロブロックが構成されている。

【０００４】一例として、Ｑスケールの値q scaleとし
て、Ｑ１〜Ｑ３１の３１種類が用意されている。Ｑスケ
ールの番号が大きくなるにしたがって、量子化ステップ
が大きい値となるようにされている。図２に示すよう
に、量子化と合計符号長（適宜総符号量とも言う）の関
係は、量子化ステップを大きくすると、量子化が粗くな
り合計符号長が少なくなる。逆に、量子化ステップを小
さくすると、量子化は細かくなり合計符号長が多くな
る。また、量子化は離散値しかとれないため、合計符号
長も離散的になる。

【０００５】通信等のアプリケーションでは、以前の量
子化ステップと総符号量の関係を用いて、現在の平均レ
ートに対してフィードバックをかける方式が一般的であ
る。すなわち、現在の平均レートが目標レートよりも高
めならば量子化ステップを若干粗めにして総符号量を下
げ、現在の平均レートが低めならば量子化ステップを若
干細かくして総符号量を増やす。このようにして平均的
に目標レートを実現するように制御を行う。すなわち、
細かい時間で見ると総符号量は増減するものの、長いス
パンで見ると平均的に総符号量を目標値とするものであ
る。

【０００６】しかしながら、編集等を前提としたＶＴＲ
のようアプリケーションでは、前述のような平均レート
だけで制御すると不具合がおきてしまう。このようなア
プリケーションでは、例えばフレーム毎での編集といっ
た操作があるため、編集単位毎にその総符号量が一定量
を絶対に超えないような制御が必要となる。以下、この
ような制御を固定長符号量制御と呼ぶことにする。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】前述のフィードバック
制御ではこの様な制御が困難なため、再生画像の破綻を
来したり、あるいは符号量が超えないようにマージンを
見込み過ぎて画質が劣化してしまうことがあった。そこ
で、予め異なる量子化ステップの固定量子化器を複数用
いて量子化を行ない、そのときの総符号量に基づいて、
量子化制御を行なうという技術が知られている。例え
ば、国際公開公報ＷＯ９６／２８９３７には、フィード
フォワード方式の符号量制御が開示されている。

【０００８】具体的には、図２に示される３１種類のＱ
スケールをそれぞれ持つ量子化器を設け、各量子化器で
量子化された量子化ＤＣＴ係数の１フレーム期間の総符
号量をそれぞれを求め、総符号量が目標符号量（図２に
おけるターゲットビットレングス）を超えず、且つ目標
符号量に対する差が小さいＱスケールを決定する。図２
の例では、Ｑ４がそのようなＱスケールに該当する。

【０００９】しかしながら、この求められた例えば３１
種類の量子化の時の総符号量をもとに、どのように量子
化ステップを決めるのかが問題となる。Ｑスケールは、
離散的なものであるので、ビットレートも離散的な値し
かとれず細かな制御ができず、目標符号量との差が充分
に小さくならない問題があった。

【００１０】したがって、この発明の目的は、フィード
フォワード方式の符号量制御において、アクティビティ
に応じて、目標符号量を超えないで、且つ目標符号量と
総符号量との差をより小さくすることが可能な画像信号
の符号化装置および符号化方法を提供することにある。

【００１１】

【課題を解決するための手段】請求項１の発明は、複数
のブロックによって構成される等長化単位毎に、目標符
号量内で画像信号を量子化する画像信号の符号化装置に
おいて、予測部を設け、予測部は、複数の量子化情報で
差分をそれぞれ量子化し、各量子化情報で量子化したと
きに、等長化単位で発生する総符号量を求める手段と、
等長化単位で発生する総符号量が目標符号量を超えない
で、総符号量と目標符号量との差が最小の第１の量子化
情報を決定する手段と、画像の処理ブロック毎の局所的
情報を検出し、局所的情報を出力する手段と、第１の量
子化情報を局所的情報により変化させて最終的な第２の
量子化情報を決定する決定手段とからなり、決定手段
は、第１の量子化情報毎に、局所的情報を考慮した量子
化情報とその量子化情報を一段階小さくしたものとの差
が小さい順に、順番を求め、順番の早いものから開始し
て局所的情報毎に符号量を集計し、集計された符号量か
ら目標符号量を満足する局所的情報を設定する第１の設
定手段と、第１の設定手段によって設定された局所的情
報に基づいて、無条件に量子化情報を一つ減じることが
できる処理ブロックと、量子化情報を減じることが不可
能な処理ブロックと、量子化情報を減じることが可能か
否かの検証を行う処理ブロックとの何れであるかを決定
することによって第２の量子化情報を決定し、量子化情
報を減じることが可能か否かの検証を行う場合には、一
つ減じた量子化情報による総符号量と目標符号量とを比
較する第２の設定手段とからなる画像信号の符号化装置
である。

【００１２】請求項３の発明は、複数のブロックによっ
て構成される等長化単位毎に、目標符号量内で画像信号
を量子化する画像信号の符号化方法において、複数の量
子化情報で差分をそれぞれ量子化し、各量子化情報で量
子化したときに、等長化単位で発生する総符号量を求め
るステップと、等長化単位で発生する総符号量が目標符
号量を超えないで、総符号量と目標符号量との差が最小
の第１の量子化情報を決定するステップと、画像の処理
ブロック毎のアクティビティを検出し、局所的情報を出
力するステップと、第１の量子化情報を局所的情報によ
り変化させて最終的な第２の量子化情報を決定する決定
ステップとからなり、決定ステップは、第１の量子化情
報毎に、局所的情報を考慮した量子化情報とその量子化
情報を一段階小さくしたものとの差が小さい順に、順番
を求め、順番の早いものから開始して局所的情報毎に符
号量を集計し、集計された符号量から目標符号量を満足
する局所的情報を設定する第１の設定ステップと、第１
の設定ステップによって設定された局所的情報に基づい
て、無条件に量子化情報を一つ減じることができる処理
ブロックと、量子化情報を減じることが不可能な処理ブ
ロックと、量子化情報を減じることが可能か否かの検証
を行う処理ブロックとの何れであるかを決定することに
よって第２の量子化情報を決定し、量子化情報を減じる
ことが可能か否かの検証を行う場合には、一つ減じた量
子化情報による総符号量と目標符号量とを比較する第２
の設定ステップとからなる画像信号の符号化方法であ
る。

【００１３】アクティビティを考慮した量子化情報は、
離散的な値であるので、目標符号量と総符号量との間に
差が存在する。これを小さくするために、例えば各マク
ロブロックの量子化ステップを一つずつ小にする。その
場合に、量子化ステップ毎に局所的情報に関して順番を
求め、順番の早いものから順に総符号量が目標符号量を
超えない局所的情報を設定する。次に、処理ブロック単
位で量子化ステップを制御する。その場合に、設定され
た局所的情報より順番が早い処理ブロックは、無条件に
量子化ステップを一つ減じ、設定された局所的情報と同
じ順番の処理ブロックは、量子化ステップを一つ減じる
ことが可能かどうかが検証される。

【００１４】

【発明の実施の形態】以下、この発明の一実施形態につ
いて図面を参照して説明する。図３は、この発明が適用
されたエンコーダの全体的構成を示す。一例として、１
フレーム、すなわち、１画面単位で合計符号長が固定長
になるように制御する。図３において、参照符号１が走
査変換部を示す。走査変換部１において、入力画像信号
がマクロブロックに分割される。入力画像がプログレッ
シブ走査の場合では、そのままマクロブロックに分割さ
れ、インターレース走査の場合は、フィールド−フレー
ム変換してマクロブロックに分割される。ＭＰＥＧで
は、輝度信号に関して、４個のＤＣＴブロックから構成
される（１６×１６）のサイズのブロックが構成され
る。色差信号Ｃｒ、Ｃｂに関して、（４：２：０）の場
合、それぞれが（８×８）のブロックが構成される。こ
れらの合計６個のＤＣＴブロックをまとめて一つのマク
ロブロックが構成される。

【００１５】走査変換部１においてマクロブロック化さ
れたデータが本線系２および予測系３にそれぞれ入力さ
れる。本線系２は、参照符号４が付されたＦＩＦＯ、参
照符号５が付されたＤＣＴ処理部、参照符号６が付され
た量子化部、参照符号７が付されたＶＬＣ(Variable Le
ngth Coding) 、参照符号８が付されたバッファとから
なる。

【００１６】ＤＣＴ処理部５では、イントラ符号化が行
われ、入力画素値そのものがＤＣＴされる。なお、前フ
レームのローカル復号値を動き補償することによって形
成された予測値と入力画素値とのフレーム間差分を求
め、フレーム間差分をＤＣＴするようにしても良い。量
子化部６には、予測系３においてマクロブロックmb毎に
決定された量子化ステップＱ final[mb]が供給され、こ
の量子化ステップＱ final[mb]でＤＣＴ係数が量子化さ
れる。ＦＩＦＯ４は、予測系３において、量子化ステッ
プＱ finalが決定されるまでの時間を補償するための遅
延素子である。

【００１７】量子化部６からの量子化ＤＣＴ係数がＶＬ
Ｃ部７において可変長符号化される。ＶＬＣ部７の出力
がバッファ８に供給される。バッファ８によって平滑化
がなされ、ビットストリームが出力される。

【００１８】予測系３は、参照符号９で示すＤＣＴ処理
部と、参照符号１０−１，１０−２，・・・，１０−ｎ
で示すｎ個の量子化器と、参照符号１１−１，１１−
２，・・・，１１−ｎで示すｎ個の符号量検出器と、参
照符号１２で示すメモリと、参照符号１３で示す量子化
ステップ決定部と、参照符号１４で示す作業用のメモリ
と、アクティビティ算出回路１５とからなる。量子化ス
テップ決定部１３からの量子化ステップが上述した本線
系２の量子化部６に供給される。

【００１９】ｎ個の量子化器１０−１，１０−２，・・
・，１０−ｎは、それぞれ異なる量子化ステップで量子
化する。各量子化器で発生した量子化ＤＣＴ係数が符号
量検出器１１−１，１１−２，・・・，１１−ｎに供給
され、各マクロブロックの符号量が符号量検出器１１−
１，１１−２，・・・，１１−ｎからそれぞれ発生す
る。符号量検出器１１−１，１１−２，・・・，１１−
ｎは、量子化ＤＣＴ係数をＶＬＣ部７と同様に可変長符
号化し、可変長符号をマクロブロックについて集計する
構成とされている。このようにして求められた各マクロ
ブロックについての各量子化の符号量をバッファメモリ
１２に保存する。

【００２０】メモリ１２上では、マクロブロックmbに対
して、q scaIeで量子化した符号量をLength[mb,q sca1
e]といった二次元配列の形で保存する。例えば１画面内
のマクロブロック数が１３５０個で、量子化ステップの
種類が３１個であれば、縦および横方向のアドレスの一
方が（ｍｂ＝１）から（ｍｂ＝１３５０）までとされ、
縦および横方向のアドレスの他方が（q scaIe＝１）か
ら（q scaIe＝３１）までとされ、両者で指定されるメ
モリ上のアドレスに各マクロブロックの符号量のデータ
が格納される。

【００２１】メモリ１２に格納された符号量を用いて、
マクロブロック毎に１つの量子化ステップを選択しなが
ら、１画面分を総和した時の符号量が目標符号量ＧＥＮ
ＴＧＴ（図２参照）を上回らずに最も近くなる様な量
子化ステップの組合せを探す。この量子化ステップの組
合せを求める方法がこの発明に係わるものである。実際
のアプリケーションでは、各マクロブロックの量子化ス
テップを同じにするのではなく、マクロブロック毎にそ
の性質を加味して変化させるようになされる。このため
に、アクティビティ算出回路１５が設けられ、各マクロ
ブロックの局所的情報Act(mb)が算出される。アクティ
ビティAct(mb)がバッファメモリ１２に供給される。

【００２２】量子化ステップ決定部１３は、メモリ１２
の内容を使用して目標符号量を超えないで、且つ目標符
号量との差が最小となる参照量子化min qqを求め、ま
た、メモリ１２の内容を使用して、後述するように、最
終的なものである、Ｑ finalを決定するものである。

【００２３】量子化ステップ決定部１３には、各マクロ
ブロックmbに対応して決定された量子化ステップがＱ f
inal[mb]という配列の形で格納される。この情報は本線
系２に伝送される。本線系２の量子化部６では、各マク
ロブロックmb no毎に検出された量子化ステップＱ fina
l[mb]によってそのマクロブロックのＤＣＴ係数が量子
化される。

【００２４】このような処理により、等長化単位例えば
１画面単位の合計符号長を所望の量以下にする、固定長
符号量制御が実現できる。この制御において、目標符号
量ＧＥＮ ＴＧＴを上回らず、これに最も近くなるよう
な量子化ステップの組合せを見つける方法が重要であ
る。図２の例では、Ｑ３では、合計符号長が目標符号量
ＧＥＮ ＴＧＴを上回り、Ｑ４が合計符号長が目標符号
量ＧＥＮ ＴＧＴを超えない範囲で、最も近いものであ
る。そうであっても、Ｑ４を適用した場合、合計符号長
と目標符号量ＧＥＮ ＴＧＴとの間の差が存在する。こ
の差ができる限り小さいことが望ましい。

【００２５】ここで、この差を小さくするために、マク
ロブロックのアクティビティ情報を用いて量子化ステッ
プを変化させることが効果的である。アクティビティと
は、画面内の局所的な画像の性質を表すものである。コ
ンポーネント信号の場合では、輝度信号を使用してアク
ティビティが算出される。

【００２６】マクロブロックのアクティビティとして
は、従来から知られているように、差の絶対値の合計等
いくつかのものが使用できるが、例えばアクティビティ
として、下記の式１で示すようなマクロブロックを構成
する複数の画素値の分散を使用できる。式１でＮは、マ
クロブロックを構成する画素の数であり、ｘが画素値で
あり、ΣがＮ画素についての集計を表し、ｘ＾がマクロ
ブロックの画素値の平均値である。

【００２７】 Act(mb) ＝１／Ｎ・Σ（ｘ−ｘ＾）² (1) （ｘ＾＝１／Ｎ・Σｘ）

【００２８】図４は、アクティビティ算出回路１５の構
成を示す。参照符号１０１がマクロブロックの平均値算
出回路であり、参照符号１０２が時間合わせ用の遅延素
子としてのＦＩＦＯであり、参照符号１０３で示す減算
器によって平均値に対する各画素値の差が演算される。
差が参照符号１０４で示す二乗器で二乗され、さらに積
算器１０５で積算され、積算値が１０６で示す割算回路
で割り算される。割算回路１０６から式１で表されるア
クティビティ情報Act(mb)が発生する。

【００２９】予測系３の量子化器１０−１，１０−２，
・・・１・１０−ｎでは、アクティビティを考慮した量
子化を行なっていない。各量子化器では、Ｑスケールで
１画面全体に渡ってＤＣＴ係数を量子化する。なお、図
３におけるアクティビティ算出回路１５は、上述した図
４の構成を有するものである。

【００３０】そして、１画面全部に対して適用される一
定値Ｑ^ref に対して、各マクロブロックに適用するアク
ティビティを考慮した量子化ステップＱ^act (mb)が得ら
れる。この量子化ステップで量子化した時のそのマクロ
ブロックの符号量Length[mb,Ｑ^act (mb)]を使用して１
画面の総符号量が求まる。次にＱ^ref を変えていった時
の総符号量のうちで、目標符号量ＧＥＮ ＴＧＴを超え
ないで、且つ目標符号量との差を最小とする総符号量を
生じさせるＱ^ref が参照量子化min qqが量子化ステップ
決定部１３によって求められる。

【００３１】かかる参照量子化min_qqを求める方法につ
いて説明する。予測系３では、上述したように、３１種
類のＱスケールによって量子化を行ないそのときの総符
号量Length[mb,q scaIe]をメモリ１２上に保存してい
る。ここでは、アクティビティが考慮されていない。こ
の時の量子化ステップq scaIe がある参照量子化ステッ
プＱ^ref に対して、当該マクロブロックのアクティビテ
ィを考慮した場合のものＱ^act の場合、求められた符号
量を、Ｑ^ref をインデックスとして１画面に渡り累算す
る。この結果、１画面分の予測系の処理が終った時に
は、各参照量子化Ｑ ^ref に対して、アクティビティを考
慮した画面総和の符号量が得られることになる。

【００３２】レートコントロールにおいては、Ｑ^ref を
離散的に変化させて、目標符号量ＧＥＮ ＴＧＴを超え
ないで目標符号量ＧＥＮ ＴＧＴとの差が最小になるよ
うな参照量子化を見つける。このようにしてmin qqが求
められる。この処理は、Ｑ^{re f} の総数に等しい回数の比
較で済む。

【００３３】以上の処理を実現するために、予測系３に
は、量子化ステップ決定部１３が設けられている。量子
化ステップ決定部１３の一例の構成を図５に示す。入力
として与えられるデータは、そのマクロブロック（mb番
目のマクロブロック）のアクティビティ情報Act(mb)
と、Ｑスケールと、Ｑスケールで量子化した時の符号量
Length(mb)である。量子化ステップ決定部１３は、メモ
リ１２に対してアドレスを出力してアドレスに対応する
Length(mb)を受け取るので、Ｑスケールの値が分かる。
各マクロブロックごとにAct(mb)が一つ決定され、Ｑス
ケールは、量子化器１０−１，・・・，１０−ｎによっ
て、各マクロブロック内で異なる値を並列に適用し、各
々に対するLength(mb)が計算される。アクティビティ情
報Act(mb)は、アクティビティ算出回路１５から供給さ
れる。符号量Length(mb)は、メモリ１２から読み出され
たものである。量子化ステップ決定部１３に対する入力
としては、ｎ個のＱスケールに対応する符号量Length(m
b)が１画面の最初のマクロブロックに関するものからそ
の最後のマクロブロックに関するものまで順に供給され
る。

【００３４】参照符号３０１で示すマッピング部に対し
て、Act(mb)およびＱスケールが供給される。マッピン
グ部３０１は、一例として下記の式２と逆の関係でもっ
て入力されたＱスケール（Ｑ^act ）をＱ^ref に変換する
ものである。すなわち、Ｑスケールをアクティビティを
考慮したものと仮定し、アクティビティを考慮しない値
Ｑ^refをマッピング部３０１が出力する。

【００３５】アクティビティが大きい箇所は比較的画質
の劣化が目立ちにくく、量子化ステップを相対的に粗く
することが可能であり、また、アクティビティが小さい
箇所は比較的画質の劣化が目立ちやすいため、量子化ス
テップを相対的に細かくする必要がある。アクティビテ
ィと量子化ステップを関連づける方法を以下に説明す
る。

【００３６】参照量子化ステップＱ^ref に対して、アク
ティビティを考慮した場合の量子化ステップ（実際に使
用される量子化ステップ）をＱ^act (mb)とすると、次の
式２でＱ^act (mb)が決定される。この場合、総符号量を
目標符号量以下に制御することは無視されている。な
お、参照量子化ステップＱ^ref とは、アクティビティを
考慮しないで、１画面全体を量子化する量子化ステップ
を意味する。この一実施形態は、画面の局所的情報とし
てのアクティビティを考慮するものであるので、仮想的
なＱ^refを導入し、Ｑ^refをアクティビティに応じて変更
するものである。変更する割合は、Ｑ^refの値と無関係
にアクティビティに応じて一定である。

【００３７】 Ｑ^act (mb)＝ｆ_map （Ｑ^ref (mb)，act(mb)） (2)

【００３８】ここで、関数ｆ_map() は、act(mb) とＱ
^ref からＱ^act (mb)を計算するためのものである。例え
ばＭＰＥＧのＴＭ(Test Model)５で使用されているもの
を次の式３で示す。

【００３９】 ｆ_{map TM}（Ｑ^ref (mb)，act(mb)） ＝[(2.0×act(mb)＋Ｎ act)/(act(mb)＋2.0×Ｎ act)]×Ｑ^ref (mb) (3)

【００４０】ここで、Ｎ act は、act(mb)の１画面の平
均であるが、システムデイレイを考慮して、前画面の値
を用いることもある。式３において、act(mb)＝Ｎ act
であれば、Ｑ^ref に対して乗じられる係数ｋが１とな
る。act(mb)＝０であれば、Ｑ^{r ef}に対して乗じられる係
数ｋが０．５となる。係数ｋは、0.5から２までの範囲
の値をとりうる。このような関数ｆ_map() を用いて、Ｑ
^act (mb)を算出する。本来、アクティビティ情報Act(m
b)は、連続値（小数点以下の値を有する値）であるが、
適当に丸めた代表値、例えば１６ステップの代表値であ
っても画質的には十分である。

【００４１】簡単な例として、１画面内に４個のマクロ
ブロックが存在し、各マクロブロックのアクティビティ
情報Act(mb)を考慮した量子化の操作が(×0.5,×1.0,×
0.5,×2.0) であったとする。参照量子化Ｑ^ref が例え
ば１０の場合では、各マクロブロックに対するアクティ
ビティを考慮した量子化Ｑ^act は、Ｑ^ref に対してAct
(mb)を考慮した操作を行うことで、(5,10,5,20)とな
る。例えばマッピング部３０１に対してAct(mb)＝0.5
でＱ^act ＝１０が供給されるときには、Ｑ^ref が２０で
あることが分かる。

【００４２】マッピング部３０１からの参照量子化Ｑ
^ref がアドレス生成部３０２に供給される。アドレス生
成部３０２は、Ｑ^ref からメモリ３０３のアドレスを発
生する。メモリ３０３は、予めフレームの先頭でクリア
される。Ｑ^ref として３１通りのものが用意されている
時には、Ｑ^ref と対応して３１個のメモリ３０３のアド
レスが存在する。１画面内のマクロブロック毎に３１種
類のＱスケールと各Ｑスケールに対応したLengthが量子
化ステップ決定部１３へ入力される。

【００４３】あるアドレスがメモリ３０３に与えられる
と、そのアドレスに既に書かれているデータ量がメモリ
３０３から読み出され、加算器３０４にフィードバック
される。そして、加算器３０４にて入力Lengthと加算さ
れたものがメモリ３０３の同じアドレスに書き込まれ、
積算動作がなされる。したがって、１画面の全てのマク
ロブロックの処理が終了すると、Ｑ^ref のそれぞれにつ
いての総符号量がメモリ３０３上に格納される。

【００４４】次に、参照符号３０５で示すカウンタのカ
ウント値がアドレス生成部３０２およびレジスタ３０９
に供給される。このカウント値は、Ｑ^ref の３１通りの
値に対応して例えば３０，２９，・・・，０とデクリメ
ントするものである。Ｑ^refがデクリメントされるにし
たがって総符号量が増大する。アドレス生成部３０２
は、カウント値に応じてリードアドレス（すなわち、Ｑ
^ref ）をメモリ３０３に与える。メモリ３０３からその
アドレスの総符号量が読み出され、減算器３０６に総符
号量が供給される。

【００４５】減算器３０６には、目標符号量ＧＥＮ Ｔ
ＧＴが供給され、メモリ３０３から読み出された総符号
量が目標符号量ＧＥＮ ＴＧＴから減算される。減算器
３０６の出力が比較器３０７およびレジスタ３０８に供
給される。比較器３０７の出力がレジスタ３０８および
３０９に対してイネーブルとして供給される。比較器３
０７の他方の入力としてレジスタ３０８の出力が供給さ
れる。

【００４６】比較器３０７は、減算器３０６の減算出力
とレジスタ３０８に蓄えられているレジスタデータとを
比較し、減算出力がレジスタデータより小さい場合に、
レジスタ３０８および３０９が入力を取り込むイネーブ
ルとしての比較出力を発生する。減算出力が負の場合で
は、比較器３０７がイネーブルを発生しない。したがっ
て、Ｑ^ref の全てに対応するリードアドレスを発生し終
えた時点では、レジスタ３０８には、最小の減算出力が
格納され、レジスタ３０９には、最小減算出力を発生し
たＱ^ref に対応するカウント値が格納されている。この
カウント値がmin qqとして出力される。なお、減算出力
が負となった時点で、カウンタ３０５のカウントを停止
しても良い。

【００４７】量子化ステップ決定部１３の処理につい
て、図６を参照してより具体的に説明する。簡単のため
に、量子化ステップ（q scale)の種類が１，２，４，
８，１６であり、アクティビティを考慮した量子化の操
作（係数ｋ）が0.5,1.0,2.0 であるとする。この場合で
は、Ｑ^ref とＱ^act とは、図６Ａに示すような関係とな
る。例えばＱ^ref ＝２の例では、アクティビティを考慮
した量子化ステップＱ^actがＱ^act ＝１，Ｑ^act ＝２，
Ｑ^act ＝４となる。

【００４８】今、４つのマクロブロックmb0,mb1,mb2,mb
3からなる１画面を考える。それぞれのアクティビティ
情報（係数ｋ）を(2.0,0.5,2.0,1.0)とする。画面内の
Ｑ^ref を２，４，８とした場合、各マクロブロックmbn
のアクティビティを考慮した量子化ステップは、図６Ｂ
に示すものとなる。Ｑ^ref ＝１およびＱ^ref ＝１６の場
合には、操作後の値が規定の範囲からはみ出してしまう
ために除外している。すなわち、該当なしとして処理す
る。

【００４９】したがって、Ｑ^ref に対する１画面の総符
号量total length(Ｑ^ref )は、下記に示すものとなる。

【００５０】total length(2)＝Length[mb0,4]＋Length
[mb1,1]＋Length[mb2,4]＋Length[mb3,2] total length(4)＝Length[mb0,8]＋Length[mb1,2]＋Len
gth[mb2,8]＋Length[mb3,4] total length(8)＝Length[mb0,16]＋Length[mb1,4]＋Le
ngth[mb2,16]＋Length[mb3,8]

【００５１】図３おける予測系３では、各マクロブロッ
クに対して全ての量子化ステップ１，２，４，８，１６
によってそれぞれ量子化を行う。まず、total length
(2)、total length(4)、total length(8)が０に初期化
される。最初のマクロブロックmb0について、Length[mb
0,1]，Length[mb0,2]，Length[mb0,4]，Length[mb0,
8]，Length[mb0,16]が得られる。mb0 のアクティビティ
を考慮した量子化ステップの操作（係数ｋ）が２である
ので、図６Ａを参照してＱ^act からＱ^refの関係を求め
ることにより下記のように各Ｑ^refに対する符号量が分
かる。

【００５２】Length[mb0,1]・・・・該当無し（Ｑ^act
が１になるようなＱ^refが存在しないという意味であ
る。） Length[mb0,2]・・・・Ｑ^ref ＝１でアクティビティを
考慮した符号量 Length[mb0,4]・・・・Ｑ^ref ＝２でアクティビティを
考慮した符号量 Length[mb0,8]・・・・Ｑ^ref ＝４でアクティビティを
考慮した符号量 Length[mb0,16]・・・・Ｑ^ref ＝８でアクティビティを
考慮した符号量

【００５３】図６Ａに示す表を参照するのがマッピング
部３０１（図５参照）である。マッピング部３０１から
のＱ^ref に応じてメモリ３０３のアドレスを変化させて
積算する。それによってマクロブロックmb0 だけでのto
tal lengthは，下記のものとなる。

【００５４】total length(2)＝Length[mb0,4] total length(4)＝Length[mb0,8] total length(8)＝Length[mb0,16]

【００５５】マクロブロックmb1 については、アクティ
ビティを考慮した量子化ステップの操作（係数ｋ）が0.
5 であるので、図６Ａを参照して同様に符号量が分か
る。

【００５６】Length[mb1,1]・・・・Ｑ^ref ＝２でアク
ティビティを考慮した符号量 Length[mb1,2]・・・・Ｑ^ref ＝４でアクティビティを
考慮した符号量 Length[mb1,4]・・・・Ｑ^ref ＝８でアクティビティを
考慮した符号量 Length[mb1,8]・・・・Ｑ^ref ＝１６でアクティビティ
を考慮した符号量 Length[mb1,16]・・・・該当無し

【００５７】これによりマクロブロックmb1 までのtota
l lengthは，下記のものとなる。

【００５８】 total length(2)＝Length[mb0,4]＋Length(mb1,1] total length(4)＝Length[mb0,8]＋Length(mb1,2] total length(8)＝Length[mb0,16]＋Length(mb1,4]

【００５９】マクロブロックmb2 については、アクティ
ビティを考慮した量子化ステップの操作（係数ｋ）が2.
0 であるので、図６Ａを参照して同様に符号量が分か
る。

【００６０】Length[mb2,1]・・・・該当無し Length[mb2,2]・・・・Ｑ^ref ＝１でアクティビティを
考慮した符号量 Length[mb2,4]・・・・Ｑ^ref ＝２でアクティビティを
考慮した符号量 Length[mb2,8]・・・・Ｑ^ref ＝４でアクティビティを
考慮した符号量 Length[mb2,16] ・・・・Ｑ^ref ＝８でアクティビティ
を考慮した符号量

【００６１】これによりマクロブロックmb2 までのtota
l lengthは，下記のものとなる。

【００６２】total length(2)＝Length[mb0,4]＋Length
[mb1,1]＋Length[mb2,4] total length(4)＝Length[mb0,8]＋Length[mb1,2]＋Len
gth[mb2,8] total length(8)＝Length[mb0,16]＋Length[mb1,4]＋Le
ngth[mb2,16] となる。

【００６３】マクロブロックmb3 については、アクティ
ビティを考慮した量子化ステップの操作（係数ｋ）が1.
0 であるので、図６Ａを参照して同様に符号量が分か
る。

【００６４】Length[mb3,1]・・・・Ｑ^ref ＝１でアク
ティビティを考慮した符号量 Length[mb3,2]・・・・Ｑ^ref ＝２でアクティビティを
考慮した符号量 Length[mb3,4]・・・・Ｑ^ref ＝４でアクティビティを
考慮した符号量 Length[mb3,8]・・・・Ｑ^ref ＝８でアクティビティを
考慮した符号量 Length[mb3,16] ・・・Ｑ^ref ＝１６でアクティビティ
を考慮した符号量

【００６５】これによりマクロブロックmb3 まで(すな
わち、１画面）のtotal lengthは，下記のものとなる。

【００６６】total length(2)＝Length[mb0,4]＋Length
[mb1,1]＋Length[mb2,4]＋Length[mb3,2] total length(4)＝Length[mb0,8]＋Length[mb1,2]＋Len
gth[mb2,8]＋Length[mb3,4] total length(8)＝Length[mb0,16]＋Length[mb1,4]＋Le
ngth[mb2,16]＋Length[mb3,8] となる。以上のようにして、２，４，８のＱ^ref に対す
る１画面の総符号量が求められる。

【００６７】以上の処理によって、目標符号量ＧＥＮ
ＴＧＴを超えないで、目標符号量ＧＥＮ ＴＧＴとの差
が最小の参照量子化Ｑ^ref がmin qqとして求められる。
しかしながら、Ｑ^ref を離散的に操作しているので、ビ
ットレートも離散的な値しかとれず細かな制御ができな
いため、目標符号量ＧＥＮ ＴＧＴとの差が充分に小さ
くならない可能性がある。そこで、この発明は、量子化
ステップが飛び飛びの離散値しか選ぶことができず、実
際に使用できるＱ^act (mb)が丸め等の処理によって近い
値にマッピングをしていることを利用して、目標符号量
ＧＥＮ ＴＧＴとの差をより小さくするものである。丸
め処理を利用して細かくビットレートを調整する。

【００６８】すなわち、ビットレートを若干下げたい場
合には、いくつかのマクロブロックに対してＱスケール
を大きくして総符号量を少なくすれば良い。このとき、
アクティビティを考慮した際の丸め処理によって切り捨
てられた量が大きいもの、すなわち、切り上げても弊害
が少なそうなものから順に切り上げるようにする。逆
に、ビットレートを若干上げたい場合には、いくつかの
マクロブロックに対してＱスケールを小さくして総符号
量を大きくすれば良い。このとき、丸め処理によって切
り上げられた量が大きいものから順に切り捨てるように
する。それによって、アクティビティを考慮してＱスケ
ールを変化させた時に、本来のＱスケールに対して誤差
が少ないようにする。

【００６９】次に例を示す。簡単のため、１画面が４個
のマクロブロックによって構成されているとする。所望
のビットレートを得るため各マクロブロックに対するア
クティビティを考慮して連続値（小数点以下まで求めら
れる値）の量子化ステップは、(3.2、5.9、4.1、10.5)
とする。これを四捨五入で丸めをすると、（３、６、
４、１１）となる。若し、この組み合わせにより得られ
るビットレートが所望のものよりも高く、ビットレート
を下げたい場合には、下記の順にＱスケールを変化させ
る。（）内の値は、元の連続値に対する差を示す。

【００７０】３→４(0.8)、４→５(0.9)、６→７(1.
1)、１１→１２(1.5)

【００７１】逆にビットレートが所望のものよりも低
く、ビットレートを上げたい場合には、下記の順にす
る。（）内の値は、元の連続値に対する差を示す。

【００７２】１１→１０(0.5)、６→５(0.9)、４→３
(1.1)、３→２(1.2)

【００７３】前述したmin qqは、目標符号量を超えない
ように設定されており、目標符号量までは、未だ余裕が
あるので、この余裕を利用してビットレートを上げよう
とするので、この場合は、ビットレートが所望のものよ
りも低く、ビットレートを上げたい場合に該当し、Ｑス
ケールを小さくする処理が必要である。しかしながら、
処理の順序例えば画面の上の左端から順に下の右端に向
かってＱスケールを小さくした時には、処理の最初の部
分のＱスケールのみが制御され、後半の部分では、Ｑス
ケールが制御されず、画質の改善にとってそれほど有効
ではない不都合が生じる。このような不都合を生じない
で、アクティビティ情報に応じて量子化ステップを制御
することが必要である。そのような処理を実現する方法
（アクティビティ部分和法と称する）について以下に説
明する。

【００７４】アクティビティ部分和法は、予測系３で参
照量子化min qqを求めるために符号量の集計をとると同
時に、各アクティビティ毎の符号量の和を求めるように
する。すなわち、アクティビティAct(mb)とq scaIeの二
変数でインデックスされる配列データact sub ttl[acti
vity,q scaIe]を生成する。このデータをアクティビテ
ィ部分和と呼ぶことにする。アクティビティに離散値を
用いれば、q scaIeも離散値であるので、このデータを
格納するための容量は、実現可能なものである。

【００７５】図７は、アクティビティ部分和算出回路の
一例の構成を示す。前述した図５の構成と同様のもので
ある。すなわち、量子化ステップ決定部１３には、図５
の構成と共に、図７のアクティビティ部分和算出回路も
設けられている。図５の構成では、１画面の全てのマク
ロブロックの処理が終了すると、Ｑ^ref のそれぞれにつ
いての総符号量がメモリ上に格納される。一方、図７の
構成では、１画面の全てのマクロブロックの処理が終了
すると、アクティビティとq scaIeの二変数でインデッ
クスされる積算符号量がメモリ上に格納される。

【００７６】図７において、参照符号４０１がアドレス
生成回路を示し、参照符号４０２がメモリを示す。アド
レス生成回路４０１では、メモリ４０２に対する書き込
みアドレスおよび読み出しアドレスを生成する。書き込
みアドレスは、アクティビティAct(mb)とq scaIe(mb)と
の両者で決定される。読み出しアドレスとしては、任意
のアドレスが与えられる。同じ書き込みアドレスが指定
されると、メモリ４０２からの読み出しデータと入力デ
ータ（Length)とが加算器４０３が加算され、加算出力
がメモリ４０２の同一アドレスに対して書き込まれる。
メモリ４０２が１フレーム毎にクリアされる。したがっ
て、メモリ４０２上には、アクティビティとq scaIeの
二変数でインデックスされる１画面の積算符号量が格納
される。各符号量がアクティビティ部分和である。

【００７７】min qqを求めた後、参照量子化min qqに対
して、「アクティビティを考慮した丸めない量子化ステ
ップＱ^act（mb）」と「その量子化ステップを一段階小
さくしたもの」との差が小さくなるアクティビティの順
番を求める。これは、アクティビティおよびq scaIeが
離散値であるので、あらかじめ計算でき、全てのq scaI
eのそれぞれについて、アクティビティの順番をテーブ
ルにしておくことで、容易に順番を求めることができ
る。

【００７８】このアクティビティの順番に基づいて、ア
クティビティ部分和を用いて量子化ステップを一段階ず
らしてその符号量の増加を調べる。すなわち、順番が早
いものから順に量子化ステップを一つ下げる。総符号量
が目標符号量ＧＥＮ ＴＧＴを超えることなく、ＧＥＮ
ＴＧＴとの差が最小となるアクティビティを見つけ
る。これをmin actとする。この処理は、アクティビテ
ィの総数に等しい回数によってなされる。

【００７９】次に、マクロブロック単位で調べる。すな
わち、アクティビティの順番がmin actよりも早いマクロ
ブロックについては、無条件に量子化ステップを一段階
下げる。アクティビティの順番がmin actと同じマクロ
ブロックについては、量子化ステップを一段階下げるこ
とが可能か否かを調べる。アクティビティの順番がmin
actより一つ遅いマクロブロックについては量子化ステ
ップを一段階下げることが不可能とする。この処理は、
マクロブロックの総数に等しい回数、行なわれる。

【００８０】図８および図９は、上述したアクティビテ
ィ部分和法を説明するためのフローチャートである。図
３の構成では、量子化ステップ決定部１３においてフロ
ーチャートで示す処理がなされる。これらの図は、一連
の処理を示すものであるが、作図スペースの制約から二
つの図に分けたものである。最初のステップＳ１では、
テーブルを参照して現在のmin qqに対してアクティビテ
ィの順番act queue[ ]を求める。この順番は、最も早い
順が０で、以下、１，２，・・・と遅くなる。最も遅い
順位は、アクティビティの総数から１を減じたものであ
る。

【００８１】ステップＳ２では、アクティビティの順番
を示す変数ｉが０に初期化される。ステップＳ３では、
変数actにｉ番目のアクティビティを代入する。

【００８２】ステップＳ４では、actとmin qqによってq
scaIeを求める。ステップＳ５では、q scaIeを一ステ
ップ下げた時の総符号量を求める。総符号量をtmpと表
記する。

【００８３】q scaIeを下げたことにより発生符号量の
総和が増加するので、ステップＳ６では、総符号量tmp
と目標符号量ＧＥＮ ＴＧＴとを比較する。総符号量が
ＧＥＮ ＴＧＴ以下であれば、量子化ステップを下げる
ことができるので、処理が次のステップＳ７に進む。ス
テップＳ７では、アクティビティの順番を示す変数ｉを
進め、ステップＳ８でtotalを更新し、ステップＳ３に
戻る。次のアクティビティの順番に関して上述と同様の
処理がなされる。

【００８４】ステップＳ６において、発生符号量が目標
符号量ＧＥＮ ＴＧＴより大と判定されれば、処理がス
テップＳ９に進む。ステップＳ９以降のフローが図９に
示されている。図９のフローは、マクロブロック単位の
処理である。ステップＳ９では、アクティビティの順番
を示す変数ｉが一つ減じられる。この減じた結果のアク
ティビティの順番は、総符号量tmpが目標符号量ＧＥＮ
ＴＧＴを超えないものである。

【００８５】ステップＳ１０では、マクロブロックのイ
ンデックスである変数mbがゼロに初期化される。ステッ
プＳ１１では、変数mbが総マクロブロック数MB NUMであ
るか否かが判定される。そうであれば、全マクロブロッ
クの処理が終了したことになるので、処理が終了する。
変数mbが総マクロブロック数MB NUMに達していないなら
ば、ステップＳ１２に処理が移る。

【００８６】ステップＳ１２では、mbで示されるマクロ
ブロックのアクティビティの順番とステップＳ９のmin
actとを比較する。順番がmin actより小の場合では、量
子化ステップを無条件に下げることができるので、ステ
ップＳ１７にジャンプし、そのマクロブロックmbの量子
化ステップが一つ減じられる。順番がmin actより大の
場合では、量子化ステップを下げることができないの
で、ステップＳ１８にジャンプし、量子化ステップを下
げることなく、マクロブロックmbが進められる。順番が
min actと等しい場合では、量子化ステップを下げられ
る可能性があるので、検証のために次のステップＳ１３
に進む。

【００８７】ステップＳ１３では、actとmin qqによっ
てq scaIeが求められる。ステップＳ１４では、マクロ
ブロックmbのq scaIeを一つ減じた時の総符号量tmpが求
められる。すなわち、q scaIeを一つ減じたことによる
符号量の増加分が元の総符号量に加算された結果が総符
号量tmpに代入される。

【００８８】ステップＳ１５では、総符号量tmpと目標
符号量ＧＥＮ ＴＧＴとを比較する。総符号量tmpがＧ
ＥＮ ＴＧＴ以下であれば、量子化ステップを下げるこ
とができるので、処理が次のステップＳ１６に進む。そ
うでなければ、ステップＳ１８（mbを進める処理）にジ
ャンプする。

【００８９】ステップＳ１６では、総符号量を実際に更
新する。そして、ステップＳ１７において、マクロブロ
ックmbの量子化ステップを一つ減じる。ステップＳ１８
において、mbを一つ進めて、ステップＳ１１（mbと総マ
クロブロック数MB NUMの比較）に戻る。

【００９０】図１０は、アクティビティの順番を求める
処理を説明するものである。各参照量子化Ｑ^ref および
各アクティビティ毎に、q scaleを変化させる順番の一
例が示されている。ここで、ｋは、アクティビティ情報
に応じて量子化ステップを操作するための係数、すなわ
ち、式（３）において、Ｑ^ref (mb)に乗じられる係数部
分を表している。前述したように、アクティビティが大
きいマクロブロックは、量子化ステップを粗くし、アク
ティビティが小さいマクロブロックは、量子化ステップ
を細かくする必要がある。すなわち、アクティビティが
小さい場合では、係数が小さくされ、量子化ステップが
細かくされ、逆に、アクティビティが大きい場合では、
係数が大きくされ、量子化ステップが粗くされる。した
がって、この係数ｋをアクティビティとして扱うことが
できる。図１０では、簡単のため、アクティビティｋが
５種類の離散的な値（0.5,0.75,1.0,1.5,2.0) をとりう
るものとしている。

【００９１】この「アクティビティを考慮した丸めない
量子化ステップＱ^act（mb）(5,7.5,10,15,20）」と「丸
めた量子化ステップを一段階小さくしたもの(4,7,9,14,
19)」との差が小さい順、すなわち、本来連続値でとる
べき値との差が小さい順に順位が付けられる。

【００９２】例えばＱ^ref ＝１０の場合では、アクティ
ビティｋを乗じた値が(5,7.5,10,15,20)となり、四捨五
入で丸めた値が (5,8,10,15,20) となる。ビットレート
を上げるために、丸め後の量子化から１を減算し、(4,
7,9,14,19) を得る。差が小さい順に順番付けがなされ
る。この場合では、アクティビティが0.75が最も早い順
位となる。Ｑ^ref ＝１１の場合でも、同様に順位が求め
られる。例えば図２に示されるＱ１〜Ｑ３１の他のＱ
^ref についても同様にアクティビティの順番が求められ
る。この図１０に示すテーブルは、予め求めることがで
きる。図８におけるステップＳ１では、テーブルを参照
してアクティビティの順番を求めることができる。

【００９３】なお、この発明においては、量子化の対象
の信号が画像信号または画像信号と予測画像信号の差分
の何れであっても良い。また、以上の説明では、変換符
号化としてＤＣＴを用いたが、ＤＣＴに限られず、ウェ
ーブレット変換、Haar変換、Ｋ−Ｌ変換等に対しても、
この発明を適用することができる。

【００９４】また、この発明は、圧縮符号化されたデー
タを磁気テープに記録したり、ハードディスク、光磁気
ディスクに記録する場合に対して適用できる。

【００９５】さらに、マクロブロックの構造としては、
（４：２：０）に限らず、（４：２：２）、（４：４：
４）、（４：１：１）等の構造であっても良い。マクロ
ブロック内に含まれるＤＣＴブロックの個数も限定され
るものではない。よりさらに、符号量を制御する等長化
単位としては、１フレームに限らず、より短い期間を設
定しても良い。

【００９６】

【発明の効果】この発明は、フィードフォワード制御で
あるので、フィードバック制御における問題を回避する
ことができる。すなわち、シーンチェンジ時のデータ量
の急変による再生画像の破綻を来すことなく、ある決め
られた枚数のフレームをある決められたビットレートに
押さえ込むように制御することができる。

【００９７】また、この発明は、量子化ステップが画像
の局所的性質により可変されるので、復号画像の画質を
向上することができる。この場合、アクティビティ情報
を離散値とし、アクティビティ情報の順番を求め、目標
符号量を超えない範囲で、目標符号量との差が最も小さ
いアクティビティを設定する。次に、マクロブロック単
位の処理を行う場合に、設定アクティビティと各マクロ
ブロックのアクティビティ情報を比較することによっ
て、量子化ステップを制御する必要のあるマクロブロッ
クを限定することができるので、比較的簡単な処理で量
子化ステップを決定できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】量子化ステップのデータを伝送する方法の一例
を示す略線図である。

【図２】量子化ステップに対する１フレームで発生する
合計符号長の変化の一例を示す略線図である。

【図３】この発明の一実施例の全体的構成を示すブロッ
ク図である。

【図４】アクティビティ算出回路の一例のブロック図で
ある。

【図５】この発明の一実施形態における量子化ステップ
決定部の一例のブロック図である。

【図６】この発明の一実施形態における量子化ステップ
のＱ^ref およびＱ^act の関係を説明するための略線図で
ある。

【図７】この発明の一実施形態におけるアクティビティ
部分和算出回路の一例のブロック図である。

【図８】この発明の一実施形態における量子化ステップ
の制御の方法を説明するためのフローチャートである。

【図９】この発明の一実施形態における量子化ステップ
の制御の方法を説明するためのフローチャートである。

【図１０】この発明の一実施形態においてアクティビテ
ィ情報に応じて量子化ステップを制御する方法を説明す
るための略線図である。

【符号の説明】

２・・・本線系、３・・・予測系、６・・・量子化部、
１０−１〜１０−ｎ・・・量子化器、１３・・・量子化
ステップ決定部、１５・・・アクティビティ算出部

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 5C053 FA14 FA21 GA11 GB22 GB26 GB28 GB34 GB38 5C059 KK22 KK30 KK36 MA00 MA23 MC11 MC38 ME01 PP16 SS11 TA47 TB04 TC06 TC10 TC19 TC38 TD04 UA02 UA33 5J064 AA01 AA02 BA16 BB03 BC01 BC04 BC16 BC21 BC26 BD01

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 複数のブロックによって構成される等長
   化単位毎に、目標符号量内で画像信号を量子化する画像
   信号の符号化装置において、 予測部を設け、 上記予測部は、複数の量子化情報で差分をそれぞれ量子
   化し、各量子化情報で量子化したときに、上記等長化単
   位で発生する総符号量を求める手段と、上記等長化単位
   で発生する総符号量が目標符号量を超えないで、上記総
   符号量と上記目標符号量との差が最小の第１の量子化情
   報を決定する手段と、画像の処理ブロック毎の局所的情
   報を検出し、局所的情報を出力する手段と、上記第１の
   量子化情報を上記局所的情報により変化させて最終的な
   第２の量子化情報を決定する決定手段とからなり、 上記決定手段は、上記第１の量子化情報毎に、上記局所
   的情報を考慮した量子化情報とその量子化情報を一段階
   小さくしたものとの差が小さい順に、順番を求め、上記
   順番の早いものから開始して上記局所的情報毎に符号量
   を集計し、集計された上記符号量から目標符号量を満足
   する局所的情報を設定する第１の設定手段と、 上記第１の設定手段によって設定された局所的情報に基
   づいて、無条件に量子化情報を一つ減じることができる
   処理ブロックと、量子化情報を減じることが不可能な処
   理ブロックと、量子化情報を減じることが可能か否かの
   検証を行う処理ブロックとの何れであるかを決定するこ
   とによって上記第２の量子化情報を決定し、上記量子化
   情報を減じることが可能か否かの検証を行う場合には、
   一つ減じた量子化情報による総符号量と上記目標符号量
   とを比較する第２の設定手段とからなる画像信号の符号
   化装置。
2. 【請求項２】 請求項１において、 さらに、上記予測部は、上記第１の量子化情報毎の上記
   順番の情報をルックアップテーブルとして持つようにし
   た画像信号の符号化装置。
3. 【請求項３】 複数のブロックによって構成される等長
   化単位毎に、目標符号量内で画像信号を量子化する画像
   信号の符号化方法において、 複数の量子化情報で差分をそれぞれ量子化し、各量子化
   情報で量子化したときに、上記等長化単位で発生する総
   符号量を求めるステップと、 上記等長化単位で発生する総符号量が目標符号量を超え
   ないで、上記総符号量と上記目標符号量との差が最小の
   第１の量子化情報を決定するステップと、 画像の処理ブロック毎のアクティビティを検出し、局所
   的情報を出力するステップと、 上記第１の量子化情報を上記局所的情報により変化させ
   て最終的な第２の量子化情報を決定する決定ステップと
   からなり、 上記決定ステップは、上記第１の量子化情報毎に、上記
   局所的情報を考慮した量子化情報とその量子化情報を一
   段階小さくしたものとの差が小さい順に、順番を求め、
   上記順番の早いものから開始して上記局所的情報毎に符
   号量を集計し、集計された上記符号量から目標符号量を
   満足する局所的情報を設定する第１の設定ステップと、 上記第１の設定ステップによって設定された局所的情報
   に基づいて、無条件に量子化情報を一つ減じることがで
   きる処理ブロックと、量子化情報を減じることが不可能
   な処理ブロックと、量子化情報を減じることが可能か否
   かの検証を行う処理ブロックとの何れであるかを決定す
   ることによって上記第２の量子化情報を決定し、上記量
   子化情報を減じることが可能か否かの検証を行う場合に
   は、一つ減じた量子化情報による総符号量と上記目標符
   号量とを比較する第２の設定ステップとからなる画像信
   号の符号化方法。
4. 【請求項４】 請求項３において、 さらに、上記第１の量子化情報毎の上記順番の情報をル
   ックアップテーブルとして持つようにした画像信号の符
   号化方法。