JPH08102952A - 実時間画像符号化装置及び方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 ビデオ・バッファにおけるアンダーフロー又
はオーバーフローの発生を防止し、画像品質を均一に保
持できる実時間画像符号化装置および方法を提供するこ
と。 【構成】 ビット割当にレート・コントローラ８を使用
し、初期仮想バッファの更新および量子化ステップの計
算７を使用して仮想バッファをより適正に更新すること
により、符号化画像品質を最適にすると共に、ビデオ・
バッファのアンダフローやオーバフローを完全に防止す
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、画像符号化に関し、さ
らに詳しくは、符号器および復号器のバッファサイズが
アンダフローおよびオーバフローの問題を生じないよう
に保証する必要がある場合の実時間画像符号化装置及び
方法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】ディジタル画像符号化は、高画像品質、
送信および再生における忠実性、および使用法における
高い柔軟性をはじめ、アナログ信号に比べて多数の周知
の利点を備えているために、最近非常に人気のある研究
開発分野となってきた。ディジタル画像符号化の目的
は、ディジタル画像を表現するために必要なデータの量
を減少し、それをより効率的に保存および伝送すること
を可能にすることである。効率的な符号化システムは、
静止画像符号化で行われるように画像の画素間の空間的
相関を利用するだけでなく、隣接フレーム間の時間的相
関をも利用する。空間的相関と時間的相関の両方を考慮
するシステムのことを、ハイブリッド符号化システムと
いう。

【０００３】典型的なハイブリッド符号化システム、例
えばMoving Picture Expert Group（ＭＰＥＧ）の国際
標準であるＩＳＯ−１１１７２−２では、シーケンス内
のフレームは、フレーム内符号化フレーム（Ｉフレー
ム）、予測符号化フレーム（Ｐフレーム）および双方向
予測符号化フレーム（Ｂフレーム）の３種類に分類され
る（図４参照）。Ｉフレームは他のフレームとは独立し
て符号化される。これは他のフレームを利用することな
く圧縮される。Ｉフレームは、簡単にランダムアクセス
でき、かつ高速で順方向／逆方向および誤り回復ができ
るように、定期的に用いられる。Ｐフレームは動きの予
測および補償によって符号化され、前の１つのフレーム
を用いて符号化フレーム（Ｐフレーム）の内容を予測す
る。前のフレームはＩフレームまたはＰフレームのいず
れかである。Ｂフレームは動きの予測および補償を用い
て符号化され、前の１つのフレームおよび次の１つのフ
レームからの情報を用いてＢフレームの内容を予測す
る。前のフレームおよび次のフレームは、Ｉフレームま
たはＰフレームのいずれかである。Ｉフレームはフレー
ム内符号化モードに属し、ＰフレームおよびＢフレーム
は予測符号化モードに属する。

【０００４】Ｉフレーム、Ｐフレーム、およびＢフレー
ムの符号化の性質は異なるので、ビット使用要件も異な
る。Ｉフレームの場合、ＰフレームやＢフレームに比べ
て、より多くのビットを必要とする。これは、Ｉフレー
ムが時間的冗長性を低下するために隣接フレームを利用
しないからである。さらに、この要件は画像シーケンス
の動きの内容の変化によっても異なる。

【０００５】ハイブリッド符号化システムの別の重要な
特徴は、復号化の時間遅延である。図４から分かるよう
に、Ｂフレームの符号化は、その後のＰフレームの符号
化の後で行わなければならない。これは、例えばこのビ
ットストリームの場合、Ｂ１およびＢ２を表わすビット
が、Ｉ０およびＰ３を表わすビットの後にくることを意
味する。Ｂフレームの表示後すぐにその復号化が行われ
る場合、ビットストリームの受信とビットストリームの
復号化の間の時間差を表わす適切な遅延を正確に計算す
る必要がある。この時間遅延を可能にするために、受信
したビットを保存するためのビデオ・バッファと呼ばれ
る特定の量のビットストリーム・バッファが復号器に必
要である。

【０００６】実際の装置では、復号器におけるビデオ・
バッファのサイズは固定しており、この値は、コストを
最小限に抑制するためにできるだけ小さくする必要があ
る。また復号器には、Ｉフレーム、ＰフレームおよびＢ
フレームの符号化に何ビットを使用するか、また遅延時
間の長さをどのくらいにすべきかについての制御機構も
無い。ビデオ・バッファにオーバフローまたはアンダフ
ローを発生させることなく、適切な時間遅延を持つビッ
トストリームを生成するのは符号器の仕事である。

【０００７】画像符号器においては、１フレームを符号
化する前に、そのフレームに使用される推定ビット数が
最初に割り当てられる。これはフレーム・ターゲット・
ビット（ＦＴＢ）と呼ばれる。次に符号化アルゴリズム
はＦＴＢを用いて、各ブロックの画素の変換係数の適切
な量子化レベル（qstep)を割り当てる。ブロック・ター
ゲット・ビット（ＢＴＢ）、つまり１ブロックを符号化
するための推定ビット数は、ＦＴＢをフレーム内の総ブ
ロック数で割ることによって得られる。各ブロックのqs
tep を割り当てるために、フレームの種類ごとに仮想バ
ッファ（ＶＢ）が使用される。仮想バッファはqstep に
正比例し、１ブロックの符号化が終了するたびに、その
ブロックの符号化に実際に使用されたビット数を反映す
るように更新される。ＶＢを更新する方法の一つを（数
１）に示す。各ブロックの実際のビットがそのブロック
に割り当てられたビットより大きい場合、ＶＢは増大
し、その結果qstep が増大するので、次のブロックに使
用されるビットが低下される。フレームの符号化が終了
すると、ＶＢは持続され、同じ種類の次のフレームの符
号化に使用される。

【０００８】

【数１】 ＶＢ(i) ＝ＶＢ(0) ＋Actual-Bit-Used(i-1)−ＢＴＢ＊(i-1) ここで、ＶＢ(i) は符号化ｉブロック用の仮想バッフ
ァ、Actual Bit Used(i) はｉ個のブロックの符号化に
使用される実際のビットである。

【０００９】Ｉフレーム、Ｐフレーム、およびＢフレー
ムは符号化に必要なビット数が異なり、Ｉフレームが最
も多くのビットを使用し、Ｂフレームが最も少ないビッ
トを使用するので、ＦＴＢはこれらのフレームの種類に
よって異なる。さらに、例えば前のフレームの実際の使
用ビット数や平均量子化レベル等、前フレームの符号化
情報を使用することによって、ＦＴＢは符号化プロセス
中に動的に割り当てられる。ビデオ・バッファのオーバ
フローおよびアンダフローが発生しないことを保証する
ために、符号器はまた、復号器のバッファの空き状態を
監視し続け、この情報を用いてＦＴＢを調整する。

【００１０】しかし、場合によっては、フレームを符号
化するための実際のビット数はＦＴＢにあまり厳密に従
わないことがある。この実際の使用ビットのためにビデ
オ・バッファにオーバフローまたはアンダフローが発生
すると、実際の使用ビットがそうした問題を発生しなく
なるまで、符号器は別のＦＴＢを用いてそのフレームを
再符号化しなければならない。

【００１１】

【発明が解決しようとする課題】１フレームの符号化に
使用するフレーム・ターゲット・ビット（ＦＴＢ）は、
前の符号化フレームの符号化情報に基づいて得られる。
そのフレームに使用される実際のビットは、画像の内容
の差のため、またはＶＢが新しいフレームに適応して実
際のビット数を反映するqstep 値を生成することができ
ないために、ＦＴＢに近い値にならないことがある。

【００１２】実際の使用ビット数がＦＴＢから非常に大
きくかけ離れた場合、発生する２つの問題がある。第１
に、復号器のビデオ・バッファのアンダフローおよびオ
ーバフローを防止するようにＦＴＢを設定した場合、実
際の使用ビット数がＦＴＢに従わなくなると、復号器の
ビデオ・バッファにアンダフローまたはオーバフローが
発生することがある。第２に、固定ビット・レート状態
でシーケンス全体の画像品質の一貫性が確保されるよう
にＦＴＢを設定した場合、実際のビットがＦＴＢと非常
に大きくかけ離れたシステムでは、画像品質にむらが生
じる。例えば、符号化フレームがＦＴＢよりずっと高い
ビットを使用する場合、次のフレームを符号化するため
に残されるビット数はずっと少なくなる。したがって、
先のフレームの画像品質は後のフレームよりずっと高く
なる。

【００１３】符号化する現在のフレームと同一種類の前
のフレームの最後のブロックのＶＢの使用もまた、符号
化するフレームのＦＴＢへの順応の正確さおよび速度を
低下させることが分かっている。ＶＢが前のフレームで
非常に高レベルに増大した後で、それを現在のフレーム
に使用する場合、これは現在のフレームが非常に高いqs
tep値で符号化を開始することを意味するが、それは実
際には現在のフレームに適さないかもしれない。

【００１４】本発明は、従来の画像符号化装置のこのよ
うな課題を考慮し、ビデオ・バッファにおけるアンダー
フロー又はオーバーフローの発生を防止し、画像品質を
均一に保持できる実時間画像符号化装置及び方法を提供
することを目的とするものである。

【００１５】

【課題を解決するための手段】請求項１の本発明は、ビ
デオ・バッファのアンダフローおよびオーバフローが生
じないことを確実にする技術により、動きの予測および
補償を用いてディジタル画像信号を実時間符号化する実
時間画像符号化方法において、ディジタル・フレーム・
シーケンスを符号化してビットストリームを生成し、そ
れによってフレームが、フレーム内符号化モードと予測
符号化モードの２種類のモードに分割されるようにした
ステップと、ビデオ・バッファのアンダフローおよびオ
ーバフローが生じないことを確実にするように、符号化
されるフレームに割り当てるビット数であるフレーム・
ターゲット・ビット（ＦＴＢ）を決定するステップと、
仮想バッファ（ＶＢ）を用いて、１ブロックの画素の変
換係数を量子化するために必要な量子化レベルを決定す
るステップと、量子化される次のブロックの量子化レベ
ルを設定する前に、符号化に使用された実際のビットを
用いてＶＢを調整するステップと、を備えた実時間画像
符号化方法である。

【００１６】請求項５の本発明は、ビデオ・バッファの
アンダフローおよびオーバフローが生じないことを確実
にする技術により、動きの予測および補償を用いてディ
ジタル画像信号を実時間符号化する実時間画像符号化装
置において、ディジタル・フレーム・シーケンスを符号
化してビットストリームを生成し、それによってフレー
ムが２種類のモードに分割されるようにした符号化手段
と、ビデオ・バッファのアンダフローおよびオーバフロ
ーが生じないことを確実にするように、符号化されるフ
レームに割り当てるビット数であるフレーム・ターゲッ
ト・ビットを決定するための決定手段と、１ブロックの
画素の変換係数を量子化するために必要な量子化レベル
を決定するために仮想バッファ（ＶＢ）を使用するため
の使用手段と、量子化される次のブロックの量子化レベ
ルを設定する前に、符号化に使用された実際のビットを
用いて仮想バッファを調整するための調整手段と、を備
えた実時間画像符号化装置である。

【００１７】従って、各ブロックの符号化が終了するた
びに、使用した実際のビット数を反映するように、より
効率的にＶＢを更新する機構を提供する。１ブロックの
符号化の後、使用した実際のビット数を使用してＢＴＢ
を更新し、その後、次のブロックではこのＢＴＢを使用
してＶＢを更新する。この場合、前の全ての領域を符号
化することによって生成されるビット数が推定ビット数
より大きいときは、残りのビット数が少なくなるので、
次のブロックのＢＴＢはそれに従って減少する。そのよ
うな場合、ＶＢおよびしたがって qstep値は早く増大
し、それによってフレームの符号化の終了時における実
際のビット数はＦＴＢに近いことが保証される。

【００１８】前のブロックの最後のブロックのＶＢを使
用する代わりに、前のフレームに使用した平均 qstep
値、同一種類の前のフレームの実際の使用ビット数、お
よび符号化するフレームのＦＴＢを使用して、符号化し
ようとするフレームの初期ＶＢを再計算する。この方法
により、初期ＶＢは、割り当てられたＦＴＢに従って正
しいレベルを反映するようになる。

【００１９】

【作用】本発明は、１ブロックごとにＢＴＢを更新する
ことに基づくＶＢの更新方法を提供する。こうして得ら
れるＶＢは、符号化されたブロックに使用された実際の
ビットを追跡し続けることができる。

【００２０】符号化されるフレームの初期仮想バッファ
（ＶＢ）を更新するために、符号化されるそのフレーム
の推定平均qstep値が、そのフレームのＦＴＢ、平均qst
ep値、および同一種類の前のフレームに使用したビット
から計算される。初期ＶＢは更に推定平均 qstep値を用
いることにより得られる。この初期ＶＢは、そのフレー
ムに与えられるＦＴＢによりよく関係する qstep値を提
供し、したがってＦＴＢに近い最終的な実際のビット使
用量を達成するのに役立つ。

【００２１】

【実施例】以下に、本発明をその実施例を示す図面に基
づいて説明する。

【００２２】本発明は、フレームの種類によって使用す
るビット数が異なる場合に、動きの予測および補償を利
用して動画シーケンスを符号化するときに使用するのに
適している。本発明の好適実施例を図１ないし図２に示
す。

【００２３】図１は、本発明にかかる一実施例の実時間
画像符号化装置におけるレート・コントローラを備えた
符号器の一般的なブロック図である。図１において、入
力フレームをブロック標本化１の段階で８×８画素のブ
ロックに分割し、動き予測２および動き補償３に入力
し、ＤＣＴ変換４および量子化５の後で、ランレングス
およびＶＬＣ６に入力して可変長符号化する。同時に、
量子化したＤＣＴ係数を逆量子化９で逆量子化し、逆Ｄ
ＣＴ１０によって逆ＤＣＴ変換し、局所復号フレーム・
メモリ１１に保存する。動き予測のプロセスでは参照フ
レーム・メモリ１２を使用する。

【００２４】ここでは、ビット割当にレート・コントロ
ーラ８を使用し、初期仮想バッファの更新および量子化
ステップの計算７を使用して仮想バッファをより適正に
更新することにより、符号化画像品質を最適にすると共
に、ビデオ・バッファのアンダフローやオーバフローを
完全に防止する。

【００２５】図２は、図１の初期仮想バッファの更新及
び量子化ステップの計算７の詳細を示す図であり、これ
について詳細に説明する。

【００２６】図２において、Qmean[i-1] は同一種類の
前のフレームの平均qstep値である。例えば、Ｉフレー
ムの符号化の場合、Qmean[i-1] は前のＩフレームの平
均qstep値である。Bit Frame[i-1]は、同一性質の前の
フレームに使用した実際のビット数である。ＦＴＢ[i]
はｉ番目のフレームに使用する推定ビット数である。E
Qmean[i]はｉ番目のフレームの推定平均量子化パラメー
タである。do[i]はｉ番目のフレームの仮想バッファの
初期空き状態である。Ｒはビットレートおよびフレーム
レートから来る定数である。E Bit Block[i][j] はｉ番
目のフレームのｊ番目のブロックに使用する推定ビット
数である。GenBit[j]は(j-1)番目のブロックまでの全て
のブロックを符号化するために使用した総ビット数であ
る。NBlockは１フレーム内の総ブロック数である。d[i]
[j] はｉ番目のフレームのｊ番目のブロックの仮想バッ
ファの空き状態である。Qstep[i][j] はｉ番目のフレー
ムのｊ番目のブロックの量子化パラメータである。

【００２７】各フレームの符号化が終了した後、図２に
示す（ステップＳ１３）で次のフレームに進む前に、平
均qstep（Qmean）および前のフレームに使用したビット
数（Bit Frame ）を（ステップＳ１５）でバッファに保
存し、（ステップＳ１４）で前のパラメータおよび今ま
での残りのビット数から、次のフレームのフレーム・タ
ーゲット・ビット（ＦＴＢ）を計算する。（ステップＳ
１６）では、Qmean および同一性質の前のフレームに使
用したビット数（Bit-Frame ）、ならびに次のフレーム
のＦＴＢを使用して、次のフレームの平均量子化パラメ
ータ（E Qmean）を推定し、さらに（ステップＳ１７）
で、次のフレームの仮想バッファの初期空き状態（do
[i]）を得る。

【００２８】ブロック・ベース符号化レベルに進んだ
後、各ブロックを符号化する前に、（ステップＳ１８）
で次のブロックに使用するビット数（E Bit Block ）を
推定し、（ステップＳ１９）で初期バッファ空き状態
（do[i]）、(j-1)番目のブロックまでの全ブロックの符
号化に使用した総ビット数（GenBit）、およびブロック
の推定ビット数（E-Bit-Block）を用いて仮想バッファ
の空き状態（d[i][j]）を計算し、最後に（ステップＳ
２０）でブロックの量子化パラメータ（Qstep ）を得
る。各ブロックを符号化した後、それより前の全ブロッ
クに使用した総ビット数を（ステップＳ２１）で更新す
る。（ステップＳ２２）では、符号化ブロックｊの数を
検査し、フレーム内の全ブロックが符号化プロセスを終
了すると、（ステップＳ１３）で次のフレームに進む
か、または（ステップＳ２４）で次のブロックに進む。

【００２９】図３は、復号画像品質およびバッファのア
ンダフローおよびオーバフローに対する適正なレート・
コントローラの効果を説明するグラフを示す。

【００３０】適正なレート・コントローラ２５は、復号
器側のビデオ・バッファ２６にアンダフローおよびオー
バフローを起こすことなく、各フレームに適切なビット
数を割り当て、かつ各ブロックに非常に合理的な量子化
値を与えることによって、符号器プロセス２４全体を非
常によく制御することができ、復号化プロセス２７の
後、より優れた画像符号化品質が達成される。

【００３１】ディジタル画像符号器および復号器の実際
の装置では、符号器によって生成されるビットストリー
ムが、復号器でバッファのアンダフローやオーバフロー
の問題を起こさないことが重要である。非実時間符号器
の実現では、符号器は、復号器のバッファでアンダフロ
ーやオーバフローを起こさないビットストリームを生成
するように、毎回フレーム・ターゲット・ビットを変え
ながら、フレームを何度も繰り返して符号化することが
できる。しかし、実時間符号器では、フレームを２回以
上符号化することは、たとえ不可能でないとしても困難
である。したがって、レート・コントローラはフレーム
・ターゲット・ビットを設定することができ、かつフレ
ームに実際に使用されるビットがフレーム・ターゲット
・ビットに近いことを確実にすることができなければな
らない。本発明は、これを行う方法を提供する。１フレ
ームに使用される実際のビット数がフレーム・ターゲッ
ト・ビットに近くなることを確実にすることによって、
後のフレームに比較して先のフレームに使用されるビッ
トに大きな変動が無くなり、したがって一貫した画像品
質も達成することができる。さらに、本発明は、１ブロ
ックの画素の変換係数の量子化のための量子化ステップ
を制御するために使用される仮想バッファのより合理的
な設定を確実にする。本発明は実現が容易であり、使用
されるビットを制御するのに効率的であることが分かっ
ている。

【００３２】以上のように、フレームの符号化に使用さ
れる実際のビット数をフレーム・ターゲット・ビット
（ＦＴＢ）に近づけるために量子化パラメータ（qstep
）を調整するより優れた方法を提供し、かつqstep の
正確なレベルが得られ、それが符号化される一番最初の
ブロックから適正に使用されるように仮想バッファ（Ｖ
Ｂ）の初期空き状態を設定する新しい方法を提案する。

【００３３】フレームに使用した実際のビット数を常に
監視し、それがそのＦＴＢに近くなるようにする。そう
することで、シーケンス全体の画像品質を一定に、しか
も見る人にとってより快適に、保持することができる。
復号器のビデオ・バッファのアンダフローやオーバフロ
ーの問題も無い。

【００３４】前のパラメータに基づく各フレームの初期
バッファ空き状態は常に、符号化を始めるのにより適切
なレベルのqstep を提供し、このこともまた、フレーム
内でより一貫した画像品質を保証する。

【００３５】なお、図１に示す符号器は、ソフトウェア
またはハードウェアのどちらによってでも実現すること
ができる。

【００３６】

【発明の効果】以上述べたところから明らかなように本
発明は、ビデオ・バッファにおけるアンダーフロー又は
オーバーフローの発生を防止し、画像品質を均一に保持
できるという長所を有する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明にかかる一実施例の実時間画像符号化装
置におけるレート・コントローラを備えた符号器の一般
的なブロック図である。

【図２】同実施例におけるレート・コントローラの詳細
を説明するブロック図である。

【図３】適正なレート・コントローラの重要性を説明す
るために、適正なレート・コントローラを備えた符号器
をその復号器と共に示す図である。

【図４】Ｉフレーム、Ｐフレーム、Ｂフレーム、および
画像群（ＧＯＰ＝Group of Picture）の定義を用いて、
表示の順番に並べた画像のシーケンスを示す図である。

【符号の説明】

１ ブロック標本化 ２ 動き予測 ３ 動き補償 ４ ＤＣＴ変換 ５ 量子化 ６ ランレングスおよびＶＬＣ ７ 初期仮想バッファの更新および量子化ステップの
計算 ８ レート・コントローラ ９ 逆量子化 １０ 逆ＤＣＴ １１ 局所復号フレーム・メモリ １２ 参照フレーム・メモリ

フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｈ０３Ｍ 7/30 Ａ 9382−5Ｋ Ｚ 9382−5Ｋ 7/36 9382−5Ｋ

Claims (8)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ビデオ・バッファのアンダフローおよび
   オーバフローが生じないことを確実にする技術により、
   動きの予測および補償を用いてディジタル画像信号を実
   時間符号化する実時間画像符号化方法において、 ディジタル・フレーム・シーケンスを符号化してビット
   ストリームを生成し、それによって前記フレームが、フ
   レーム内符号化モードと予測符号化モードの２種類のモ
   ードに分割されるようにしたステップと、 ビデオ・バッファのアンダフローおよびオーバフローが
   生じないことを確実にするように、符号化されるフレー
   ムに割り当てるビット数であるフレーム・ターゲット・
   ビット（ＦＴＢ）を決定するステップと、 仮想バッファ（ＶＢ）を用いて、１ブロックの画素の変
   換係数を量子化するために必要な量子化レベルを決定す
   るステップと、 量子化される次のブロックの量子化レベルを設定する前
   に、符号化に使用された実際のビットを用いてＶＢを調
   整するステップと、 を備えたことを特徴とする実時間画像符号化方法。
2. 【請求項２】 前記ＶＢを調整するステップにおける初
   期設定ステップが、 ＦＴＢを得た後、前の平均量子化ステップおよび同一モ
   ードで前に符号化されたフレームに使用された実際のビ
   ットを用いて、符号化されるフレームの最初のブロック
   に使用する量子化ステップを計算するステップと、 前記段階で得た量子化ステップの値と逆の関係を用いて
   初期ＶＢを計算するステップと、 とを備えたことを特徴とする請求項１記載の実時間画像
   符号化方法。
3. 【請求項３】 次のブロックの前記量子化レベルを得る
   ステップが、 それまでの全てのブロックの画素の符号化に使用された
   実際のビットを得るステップと、 ＦＴＢとそれまでの全てのブロックの画素の符号化に使
   用された前記実際のビットの間の差を計算することによ
   って、符号化される残りのブロックに利用可能なビット
   数を得るステップと、 それまでの全てのブロックの画素の符号化に使用された
   前記実際のビットと残りのブロックに利用可能な前記ビ
   ット数とを用いて、ＶＢを調整するステップと、 前記調整されたＶＢを用いて、符号化される前記次のブ
   ロックの量子化ステップを調整するステップと、 とを備えたことを特徴とする請求項１記載の実時間画像
   符号化方法。
4. 【請求項４】 ビットストリームを生成する前記符号化
   方法が、 前記フレーム内符号化モードまたは予測符号化モードの
   どちらを用いて入力フレームを符号化するかを決定する
   ステップを備え、 前記フレーム内符号化モードのフレームは、それ自体か
   らの情報のみを用いて符号化されてビットを生成し、前
   記符号化方法は変換、量子化、ランレングス、および無
   損失符号化から成り、 前記予測符号化モードのフレームは、フレーム内符号化
   と同様の技術であるが、前に符号化されたフレーム内符
   号化フレームまたは予測符号化フレームからの情報を利
   用した動き予測および補償技術を追加した方法で符号化
   されてビットを生成する、 ことを特徴とする請求項１記載の実時間画像符号化方
   法。
5. 【請求項５】 ビデオ・バッファのアンダフローおよび
   オーバフローが生じないことを確実にする技術により、
   動きの予測および補償を用いてディジタル画像信号を実
   時間符号化する実時間画像符号化装置において、 ディジタル・フレーム・シーケンスを符号化してビット
   ストリームを生成し、それによって前記フレームが２種
   類のモードに分割されるようにした符号化手段と、 ビデオ・バッファのアンダフローおよびオーバフローが
   生じないことを確実にするように、符号化されるフレー
   ムに割り当てるビット数であるフレーム・ターゲット・
   ビットを決定するための決定手段と、 １ブロックの画素の変換係数を量子化するために必要な
   量子化レベルを決定するために仮想バッファ（ＶＢ）を
   使用するための使用手段と、 量子化される次のブロックの量子化レベルを設定する前
   に、符号化に使用された実際のビットを用いて仮想バッ
   ファを調整するための調整手段と、 を備えたことを特徴とする実時間画像符号化装置。
6. 【請求項６】 仮想バッファの初期設定手段が、 ＦＴＢを得た後、前の平均量子化ステップおよび同一モ
   ードで前に符号化されたフレームに使用された実際のビ
   ットを用いて、符号化されるフレームの最初のブロック
   に使用する量子化ステップを計算するための第１計算手
   段と、 量子化ステップの値と逆の関係を用いて初期仮想バッフ
   ァを計算するための第２計算手段と、 を有することを特徴とする請求項５記載の実時間画像符
   号化装置。
7. 【請求項７】 次のブロックの量子化レベルが、 それまでの全てのブロックの画素の符号化に使用された
   実際のビットを得るための第１獲得手段と、 ＦＴＢとそれまでの全てのブロックの画素の符号化に使
   用された実際のビットとの間の差を計算することによっ
   て、符号化される残りのブロックに利用可能なビットの
   量を得るための第２獲得手段と、 それまでの全てのブロックの画素の符号化に使用された
   実際のビットと残りのブロックに利用可能なビット数と
   を用いて、仮想バッファを調整するための第１調整手段
   と、 調整された仮想バッファを用いて、符号化される次のブ
   ロックの量子化ステップを調整するための第２調整手段
   と、 によって得られることを特徴とする請求項５記載の実時
   間画像符号化装置。
8. 【請求項８】 符号化手段が、 前記フレーム内符号化モードまたは予測符号化モードの
   どちらを用いて入力フレームを符号化するかを決定する
   ための第２決定手段を有し、 フレーム内符号化モードのフレームは、それ自体からの
   情報のみを用いて符号化されてビットを生成し、前記符
   号化手段は変換、量子化、ランレングス、および無損失
   符号化の手段から成り、 前記予測符号化モードのフレームは、フレーム内符号化
   と同様の技術であるが、前に符号化されたフレーム内符
   号化フレームまたは予測符号化フレームからの情報を利
   用した動き予測および補償技術を追加した方法で符号化
   されてビットを生成する、 ことを特徴とする請求項５記載の実時間画像符号化装
   置。