JPH10164588A - 映像信号符号化方法、映像信号符号化装置及び記録媒体 - Google Patents

映像信号符号化方法、映像信号符号化装置及び記録媒体

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JPH10164588A
JPH10164588A JP33044196A JP33044196A JPH10164588A JP H10164588 A JPH10164588 A JP H10164588A JP 33044196 A JP33044196 A JP 33044196A JP 33044196 A JP33044196 A JP 33044196A JP H10164588 A JPH10164588 A JP H10164588A
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video unit
video
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code amount
encoded
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JP33044196A
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Inventor
Takuya Kitamura
卓也 北村
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Sony Corp
Original Assignee
Sony Corp
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Publication date
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  • Compression Or Coding Systems Of Tv Signals (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】従来、一般に使用されていたテストモデルと呼
ばれる量子化制御法では、可変レート符号化方式に対応
することができなかつた。 【解決手段】第１又は第２の映像単位毎の割当て符号量
に基づいて、第１の映像単位における第２の映像単位当
たりの平均符号化データ速度（curr＿br）を算出し、単
位時間当たりに伝送されてくる第２の映像単位に応じた
画像のデータ量に対する平均符号化データ速度（curr＿
br）の割合いで表される第１のパラメータ（ｒ）を第１
の映像単位毎に算出する。これにより、第１のパラメー
タ（ｒ）を各第１の映像単位における平均符号化データ
速度に応じて変化させることができる。かくして可変レ
ート符号化方式に対応し得る量子化制御を行うことので
きる映像信号符号化方法、映像信号符号化装置及び記録
媒体を実現することができる。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【目次】
以下の順序で本発明を説明する。 発明の属する技術分野 従来の技術 発明が解決しようとする課題 課題を解決するための手段 発明の実施の形態 （１）全体構成（図１） （２−１）量子化制御部の構成（図２〜図５） （２−２）実施例の動作及び効果 （３）第３実施例（図６） 発明の効果
【０００２】
【発明の属する技術分野】本発明は映像信号符号化方
法、映像信号符号化装置及び記録媒体に関し、特にデイ
ジタル映像信号を所定の映像単位毎に可変レートで符号
化する映像信号符号化方法及び映像信号符号化装置に適
用し得る。また量子化制御アルゴリズムをプログラムと
して有する記録媒体に適用し得る。
【０００３】
【従来の技術】従来、映像信号をデイジタル化して所定
の記録媒体に記録し又は伝送する場合、データ量が膨大
となるためデータを符号化（圧縮）している。代表的な
符号化方式として動き補償予測符号化が知られている。
この動き補償予測符号化は、映像信号の時間軸方向の相
関を利用する方法であり、既に復号再生されている映像
信号より現在の符号化対象の動き情報（動きベクトル）
を推定し、復号されている映像信号を信号の動きに合わ
せて移動させ、この動きベクトルとその時の予測残差を
伝送することにより、符号化に必要な情報量を圧縮する
方法である。
【０００４】この動き補償予測符号化の代表的なものと
して、ＭＰＥＧ（Moving Picture Expert Group ）が知
られている。このＭＰＥＧ方式は、１画像（１フレーム
又は１フイールド）を16×16画素で構成されるマクロブ
ロツクと呼ばれるブロツクに分割し、このブロツク単位
で動き補償予測符号化を行う。この動き補償予測符号化
には、イントラ符号化及び非イントラ符号化の２つの方
法がある。イントラ符号化は自らのマクロブロツクの情
報だけを用いる符号化方法であり、非イントラ符号化は
自らのマクロブロツクの情報と他の時刻に現れる画像よ
り得た情報との双方の情報を用いる符号化方法である。
【０００５】ＭＰＥＧ方式は、各フレームを３つの画像
符号化タイプ（以下、これを画像タイプと呼ぶ）、すな
わちＩピクチヤ（intra coded picture ）、Ｐピクチヤ
（predictive coded picture）又はＢピクチヤ（bidire
ctionally predictive codedpicture）のいずれかの画
像タイプのピクチヤとして符号化する。Ｉピクチヤの画
像信号は、その１フレーム分の画像信号がそのまま符号
化されて伝送される。Ｐピクチヤの画像信号は、当該Ｐ
ピクチヤより時間的に過去にあるＩピクチヤ又はＰピク
チヤの画像信号との差分が符号化されて伝送される。Ｂ
ピクチヤは、時間的に過去にあるＰピクチヤ若しくはＩ
ピクチヤ又は時間的に未来にあるＰピクチヤ若しくはＩ
ピクチヤのいずれかのピクチヤとの差分が符号化されて
伝送されるか、又は時間的に過去及び未来にあるＩピク
チヤ又はＰピクチヤの双方のピクチヤとの差分が符号化
されて伝送される。
【０００６】このように映像信号符号化装置において符
号化されたデータ（ビツトストリーム）は固定ビツトレ
ートで出力され、所定の記録媒体に記録され又はデイジ
タル映像信号復号装置に伝送される。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】ところで映像信号に
は、動きが激しい絵柄であるために圧縮符号化に向かな
い画像と、圧縮符号化を非常に簡単に行うことができる
静止画に近いような画像が含まれている。従つて映像信
号を固定レートで符号化すると、複雑な絵柄の画質が大
幅に劣化することになる。
【０００８】そこで複雑な絵柄に割り当てる符号量を多
くし、簡単な絵柄に割り当てる符号量を少なくすること
より、平均のビツトレートが低くても映像信号全体とし
て高画質を実現するようにした可変レート符号化方式と
呼ばれる符号化方法が提案されている。この可変レート
符号化方式は、読出し速度を自由に調整できるような記
録媒体、例えばデイジタルビデオデイスク（Digital Vi
deo Disk、ＤＶＤ）で用いることができる。
【０００９】従つてこの可変レート符号化方式を用いる
場合には、入力される映像信号の圧縮の難しさ（すなわ
ち絵柄の複雑さや動きの激しさ）を予め把握しておかな
ければならない。そこでこの可変レート符号化方式にお
いては、まずデイジタル映像信号を固定の量子化ステツ
プに基づいて符号化することにより発生した発生符号量
に基づいてＧＯＰ（Group of Pictures ）又はフレーム
毎の割当て符号量を算出し、当該割当て符号量に応じて
デイジタル映像信号を符号化するといういわゆる２パス
エンコーデイングと呼ばれる方法を用いている。
【００１０】ここで各フレーム毎の割当て符号量が決定
すると、当該割当て符号量を満たすように量子化制御す
る必要がある。ここで量子化制御とは、符号化によつて
発生する発生符号量を、ある時間幅においてみたときに
所定のビツトレートになるように、量子化における量子
化ステツプを制御することを言う。この量子化制御法と
しては、ＭＰＥＧ方式において規定されたテストモデル
（Test Model）と呼ばれる量子化制御法が一般に使用さ
れている。このテストモデルと呼ばれる量子化制御法
は、発生符号量と割当て符号量（目標ビツト数）の差を
フイードバツクするものである。
【００１１】以下、このテストモデルにおける量子化制
御アルゴリズムについて説明する。この量子化制御アル
ゴリズムは３つの大きなステツプによつて構成されてい
る。
【００１２】（１）量子化制御アルゴリズムの第１ステ
ツプ この第１ステツプにおいては、各画像タイプ毎の割当て
符号量を算出するステツプであり、各フレームを符号化
する前に、それぞれ次式
【数１】
【数２】
【数３】 によつて定義されたＩピクチヤ、Ｐピクチヤ及びＢピク
チヤの複雑さ指標ＸI 、ＸP 及びＸB を更新する。
【００１３】ここでＳI 、ＳP 及びＳB は、それぞれＩ
ピクチヤ、Ｐピクチヤ及びＢピクチヤでの発生符号量を
表す。またＱIave、ＱPave及びＱBaveは、それぞれＩピ
クチヤ、Ｐピクチヤ及びＢピクチヤにおける平均的な量
子化パラメータ、すなわち１フレーム中における全ての
マクロブロツクの量子化ステツプの平均値（１〜31の範
囲に正規化されている）を表す。
【００１４】この複雑さ指標ＸI 、ＸP 及びＸB は、符
号化した際の発生符号量が多いような画像対しては大き
くなり、高い圧縮率が得られる画像に対しては小さくな
る。従つてこれから符号化を行おうとしている画像タイ
プによつてどの程度符号量が必要であるかを、ある数値
で規格化することにより相対的に見積もつたものであ
る。
【００１５】この複雑さ指標ＸI 、ＸP 及びＸB の初期
値ＸI(init) 、ＸP(init) 及びＸB(init) は、それぞれ
次式
【数４】
【数５】
【数６】 によつて定義されている。
【００１６】ＧＯＰ中の次のフレームに対する割当て符
号量ＴI 、ＴP 及びＴB は、Ｉピクチヤ、Ｐピクチヤ及
びＢピクチヤ毎にそれぞれ次式
【数７】
【数８】
【数９】 によつて表される。
【００１７】ここでＧＯＰとは、必ずＩピクチヤを含む
何枚かのピクチヤをひとまとまりとした処理単位であ
り、ＧＯＰ内のフレームの枚数（すなわちＩピクチヤの
間隔）をＮというパラメータで表し、Ｐピクチヤ又はＩ
ピクチヤの間隔をＭというパラメータで表す。従つてＧ
ＯＰはパラメータＮ及びＭによつて決定される。
【００１８】（７）式〜（９）式において、ＫP 及びＫ
B は、量子化マトリクスに依存する恒常的な定数であ
り、それぞれＩピクチヤに対するＰピクチヤの量子化の
際の粗さの程度、及びＩピクチヤに対するＢピクチヤの
量子化の際の粗さの程度を表す。このテストモデルの場
合、ＫP ＝ 1.0と定義されているので、ＰピクチヤはＩ
ピクチヤと同じ粗さで量子化され、Ｂピクチヤについて
は、ＫB ＝ 1.4と定義されているので、ＢピクチヤはＩ
ピクチヤの 1.4倍の粗さで量子化される。
【００１９】またＮP 及びＮB は、それぞれ１ＧＯＰ中
の符号化順序において、Ｐピクチヤ及びＢピクチヤの残
りの枚数を表す。Ｒは、符号化対象としているＧＯＰに
与えられた残りの符号量（ビツト数）であり、あるフレ
ームを符号化した後においては、次式
【数１０】
【数１１】
【数１２】 のいずれかとなる。
【００２０】すなわち例えば（７）式を用いてＩピクチ
ヤの割当て符号量ＴI を算出した後、Ｉピクチヤの後に
続くピクチヤ、例えばＢピクチヤの割当て符号量ＴB を
（９）式を用いて算出する際には、（９）式におけるＲ
は、Ｉピクチヤに使用された符号量ＳI を除いた値（す
なわち（１０）式で計算されたＲ＝Ｒ−ＳI ）が用いら
れ、これにより１ＧＯＰに割り当てられた割当て符号量
を一定に保持している。ここでＧＯＰ中の最初のピクチ
ヤ、すなわち符号化順序で最初のピクチヤであるＩピク
チヤの割当て符号量ＴI を算出する際のＲは、次式
【数１３】 に設定されている。
【００２１】従つてＩピクチヤの割当て符号量ＴI 、Ｐ
ピクチヤの割当て符号量ＴP 及びＢピクチヤの割当て符
号量ＴB は、ＧＯＰ中における残りの符号量Ｒを、当該
ＧＯＰ中におけるＩピクチヤ、Ｐピクチヤ及びＢピクチ
ヤの残りの枚数の自分の画像タイプに換算したもので除
算することによつて得ることができる。すなわち（７）
式〜（９）式は、ＧＯＰ中における符号化されていない
全てのピクチヤが、これから符号化しようとするピクチ
ヤと同じ画像タイプであるとみなしたとき、１フレーム
当たりどの程度の符号量を割り当てることができるかの
目安を与えることを表している。
【００２２】（２）量子化制御アルゴリズムの第２ステ
ツプ この第２ステツプは、各フレームにおける各マクロブロ
ツクを順次符号化しながら、仮の量子化ステツプ、すな
わち後述するように、画像の複雑さや動きの激しさを考
慮しない場合の量子化ステツプ（以下、これを参照量子
化ステツプと呼ぶ）を第１の量子化ステツプとして算出
するステツプであり、符号化対象としているフレームに
対する割当て符号量ＴI 、ＴP 又はＴB と、符号化して
実際に発生した発生符号量との差分をマクロブロツク毎
にフイードバツクする。
【００２３】従つて実際に符号化して発生した発生符号
量が、当初想定していた割当て符号量より多い場合に
は、発生符号量を減らすために量子化ステツプは大きく
なり、発生符号量が割当て符号量より少ない場合には、
量子化ステツプは小さくなる。
【００２４】まず符号化対象としているＩピクチヤ、Ｐ
ピクチヤ又はＢピクチヤにおけるｉ番目のマクロブロツ
クｉを符号化する前に、Ｉピクチヤ、Ｐピクチヤ及びＢ
ピクチヤ毎にそれぞれ用意された仮想的なバツフアの充
満度ｄIi、ｄPi及びｄBiを、それぞれ次式
【数１４】
【数１５】
【数１６】 を用いて算出する。
【００２５】これら（１４）式〜（１６）式において、
Ｂi-1 は、ｉ番目のマクロブロツクを含んで符号化対象
としているフレームのそれまでの全てのマクロブロツク
を実際に符号化して発生した発生符号量の合計を表し、
MB＿cnt は、１フレーム内のマクロブロツク数を表す
（以下、同様）。従つて（１４）式、（１５）式及び
（１６）式において、ＴI ×（ｉ−１）／MB＿cnt 、Ｔ
P ×（ｉ−１）／MB＿cnt及びＴB ×（ｉ−１）／MB＿c
nt は、それぞれＩピクチヤ、Ｐピクチヤ及びＢピクチ
ヤにそれぞれ割り当てられた割当て符号量ＴI 、ＴP 及
びＴB を、それぞれＩピクチヤ、Ｐピクチヤ及びＢピク
チヤにおける各マクロブロツクに対して均等に割り当て
たと想定したときの想定割当て符号量を表すことにな
る。
【００２６】従つて（１４）式、（１５）式及び（１
６）式は、ｉ番目のマクロブロツクを含んで符号化対象
としているフレームのそれまでの全てのマクロブロツク
を符号化して発生した発生符号量の合計と、符号化対象
としているフレームの割当て符号量ＴI 、ＴP 又はＴB
を符号化対象としているフレームの各マクロブロツクに
均等に割り当てたと想定したときのｉ−１番目までの想
定符号量の合計との差分をマクロブロツク毎に算出し、
当該差分を、符号化対象としているフレームと同じ画像
タイプの１つ前のフレームの最後のマクロブロツクにつ
いての参照量子化ステツプＱを算出する際に用いた仮想
的なバツフアの充満度ｄＩ0 、ｄＰ0 又はｄＢ0 に加算
することにより、符号化対象としているマクロブロツク
ｉについての参照量子化ステツプＱi を算出する際に用
いる仮想的なバツフアの充満度ｄＩi 、ｄＰi 及びｄＢ
i として算出している。
【００２７】ここで各画像タイプにおける最後のマクロ
ブロツクについて算出した仮想的なバツフアの充満度ｄ
Ｉi 、ｄＰi 及びｄＢi は、次の同じ画像タイプのフレ
ームにおける各マクロブロツクについての参照量子化ス
テツプＱを算出する際の初期値ｄＩ0 、ｄＰ0 及びｄＢ
0 として使用される。
【００２８】また最初のＧＯＰ中の最初のＩピクチヤ、
Ｐピクチヤ及びＢピクチヤにおける最初のマクロブロツ
クについての参照量子化ステツプＱを算出する際に用い
る仮想的なバツフアの充満度ｄＩi 、ｄＰi 及びｄＢi
を算出するために必要となる仮想的なバツフアの充満度
ｄＩ0 、ｄＰ0 及びｄＢ0 （すなわち初期値）は、それ
ぞれ次式
【数１７】
【数１８】
【数１９】 によつて定義されている。
【００２９】続いてマクロブロツクｉの参照量子化ステ
ツプＱi は、次式
【数２０】 で与えられる。ここで＊は当該フレームの画像タイプの
いずれかを表す（以下、同様）。またピクチヤレートに
対するビツトレート（符号化データ速度）の割合いで表
される第１のパラメータｒは、次式
【数２１】 によつて定義されている。ここで（１７）式における第
１のパラメータｒも（２０）式によつて表される。
【００３０】かくして各画像タイプにおける各マクロブ
ロツク毎の参照量子化ステツプＱが算出される。
【００３１】（３）量子化制御アルゴリズムの第３ステ
ツプ 上述の第２ステツプにおいて算出した参照量子化ステツ
プＱは、各マクロブロツクにおける画像の複雑さ（空間
周波数の振幅の大きさ）や動きの激しさを考慮せずに算
出した値であるため、この第３ステツプにおいては、各
マクロブロツクにおける画像の複雑さや動きの激しさを
考慮した各マクロブロツク毎の量子化ステツプMQUANTを
第２の量子化ステツプとして算出するステツプである。
すなわち量子化パラメータの平均値を、マクロブロツク
毎のアクテイビテイ（ブロツク当たりのＡＣ成分のエネ
ルギー（活性度））によつて変化させる。
【００３２】マクロブロツクｉの空間的なアクテイビテ
イ acti は、その輝度ブロツク（１マクロブロツク中に
４個存在する）よりイントラ（intra ）画素値を用いて
次式
【数２２】 を用いて算出する。ここで varsblkは、マクロブロツク
ｉの４つの輝度ブロツク（サブブロツクsblk）における
アクテイビテイを表し、各サブブロツクsblkにおけるア
クテイビテイ varsblkは、次式
【数２３】 によつて算出する。ここで各マクロブロツクは16×16画
素から構成されているものとし、Ｐj は画素値を表す。
【００３３】すなわち（２３）式は、8 ×8 画素の４つ
の各サブブロツクsblkついて、サブブロツクsblkにおけ
る各画素値Ｐj と、次式
【数２４】 を用いて算出した当該サブブロツクsblkにおける各画素
値Ｐj の平均値Ｐave との差分を２乗したものを、当該
サブブロツクsblkにおける全ての画素（64個）について
算出し、これら各画素毎に算出した演算結果（Ｐj −Ｐ
ave ）2 の合計を当該サブブロツクsblkにおけるアクテ
イビテイ varsblkとして算出し、４つのサブブロツクsb
lkについてそれぞれ算出したアクテビテイ varsblkのう
ち、最小のアクテイビテイ varsblkをもつサブブロツク
sblkのアクテイビイテイ varsblkをマクロブロツクｉに
ついてのアクテイビテイ acti とすることを意味する。
【００３４】このようにして算出したマクロブロツクｉ
のアクテイビテイ acti を正規化した係数を次式
【数２５】 を用いて正規化する。すなわちアクテイビテイ act
i を、平均的なアクテイビテイの値からの偏りによつて
0.5〜2.0 の範囲に正規化した係数 N＿ acti を算出す
る。
【００３５】ここで avg＿act は、符号化対象としてい
るフレームの１つ前のフレームにおける acti の平均値
を表す。マクロブロツクｉについての最終的な量子化ス
テツプMQUANTi は、次式
【数２６】 によつて得られる。
【００３６】すなわち画像の複雑さや動きの激しさを考
慮しないときの各マクロブロツクについての参照量子化
ステツプＱi に、正規化した係数 N＿ acti を乗ずるこ
とにより、マクロブロツクｉについて画像の複雑さや動
きの激しさを考慮した量子化ステツプMQUANTi を得るこ
とができる。最終的にMQUANTi は、１〜31の範囲の整数
に制限される。
【００３７】このようにして符号化対象としているフレ
ームの符号化対象としているマクロブロツクｉについて
の量子化ステツプMQUANTi が決定されると、当該量子化
ステツプMQUANTi によつてマクロブロツクが量子化され
て符号化され、このときに実際に発生した発生符号量が
（１４）式、（１５）式又は（１６）式におけるＢi-1
に加算される。
【００３８】以降、次のフレームに対して上述の第１〜
第３のステツプを繰り返すことにより当該フレームにつ
いての全てのマクロブロツクについて量子化ステツプMQ
UANTが順次決定し、デイジタル映像信号中のあるＧＯＰ
における全てのフレームについて全てのマクロブロツク
に対する量子化ステツプMQUANTが決定すると、次のＧＯ
Ｐについて上述の第１〜第３のステツプが行われる。
【００３９】ところが上述のようなテストモデルによる
量子化制御法においては、ビツトレートとして固定レー
トを前提としているので、上述のような可変レート符号
化方式に適用することができなかつた。すなわちビツト
レートが固定であるということは、（２１）式において
第１のパラメータｒが固定であることを意味し、従つて
各ＧＯＰにおける第１のパラメータｒも一定となるの
で、テストモデルによる量子化制御法を絵柄の複雑さや
動きの激しさに応じてビツトレートを可変にする可変レ
ート符号化方式には適用できなかつた。
【００４０】本発明は以上の点を考慮してなされたもの
で、可変レート符号化方式に対応し得る量子化制御を行
うことのできる映像信号符号化方法、映像信号符号化装
置及び記録媒体を提案しようとするものである。
【００４１】
【課題を解決するための手段】かかる課題を解決するた
め本発明においては、第１の映像単位又は第２の映像単
位毎の割当て符号量に基づいて、第１の映像単位におけ
る第２の映像単位当たりの平均符号化データ速度を算出
し、単位時間当たりに伝送されてくる第２の映像単位に
応じた画像のデータ量に対する平均符号化データ速度の
割合いで表される第１のパラメータを第１の映像単位毎
に算出し、符号化対象としている第２の映像単位に対す
る割当て符号量と、当該第２の映像単位において現在ま
でに符号化して実際に発生した発生符号量との差分を第
３の映像単位毎に算出し、当該第３の映像単位毎の差分
を、符号化対象としている第３の映像単位についての第
１の量子化ステツプを算出する際に反映させるための第
２のパラメータを算出し、第１のパラメータ及び第２の
パラメータに基づいて符号化対象としている第３の映像
単位についての第１の量子化ステツプを算出するように
した。本発明によれば、第１の映像単位毎に第２の映像
単位当たりの平均符号化データ速度を算出し、当該平均
符号化データ速度を用いて第１のパラメータを算出する
ので、第１のパラメータを各第１の映像単位における平
均符号化データ速度に応じて変化させることができる。
【００４２】
【発明の実施の形態】以下図面について、本発明の一実
施例を詳述する。
【００４３】（１）全体構成 図１において、１は全体として本発明を適用した映像信
号符号化装置を示し、映像信号Ｓ１は画像符号化タイプ
指定回路２に入力される。画像符号化タイプ指定回路２
は入力される映像信号Ｓ１の各フレームを第２の映像単
位としてＩピクチヤ、Ｐピクチヤ又はＢピクチヤのうち
のどの画像符号化タイプ（以下、これを画像タイプと呼
ぶ）のピクチヤとして処理するかを指定して画像符号化
並替え回路３に送出する。この映像信号符号化装置１
は、例えば15個のフレームを第１の映像単位としての１
ＧＯＰとして処理の１単位とする。
【００４４】画像符号化順序並替え回路３は指定された
画像タイプに従つて各フレームを符号化する順番に並び
替えて画像信号Ｓ２としてスキヤンコンバータ４に送出
すると共に、当該画像信号Ｓ２についての画像タイプ信
号Ｓ３を予測モード決定回路５、動きベクトル検出回路
６及び量子化制御回路７に送出する。また画像符号化並
替え回路３は現在符号化されているフレームの動きベク
トルを検出するために現在画像と、当該現在画像より時
間的に過去にある画像（以下、これを過去参照画像と呼
ぶ）及び又は現在画像より時間的に未来にある画像（以
下、これを未来参照画像と呼ぶ）Ｓ４とを動きベクトル
検出回路６に送出する。
【００４５】スキヤンコンバータ４は、画像信号Ｓ２を
フレーム毎にブロツクフオーマツトの信号に変換し、こ
の１フレームの信号を16ラインを１単位としてＮ個のス
ライスに区分すると共に、各スライスを16×16の画素に
対応する輝度信号によつて構成されるＭ個のマクロブロ
ツクに分割し、当該各マクロブロツクを第３の映像単位
（伝送単位）として量子化制御回路７及び演算回路８に
送出する。
【００４６】動きベクトル検出回路６は画像信号Ｓ２の
各フレームに同期した画像タイプ信号Ｓ３に従つて各フ
レームの画像データをＩピクチヤ、Ｐピクチヤ又はＢピ
クツチヤとして処理する。すなわちＩピクチヤとして処
理されるフレームの画像データは、動きベクトル検出回
路６から、過去参照画像を格納する過去参照画像メモリ
（図示せず）に格納され、Ｂピクチヤとして処理される
フレームの画像データは現在画像を格納する現在画像メ
モリ（図示せず）に格納され、Ｐピクチヤとして処理さ
れるフレームの画像データは未来参照画像を格納する未
来参照画像メモリ（図示せず）に格納される。
【００４７】ここで次のタイミングにおいて、Ｂピクチ
ヤ又はＰピクチヤとして処理すべきフレームが動きベク
トル検出回路６に入力されたとき、これまでに未来参照
画像メモリに格納されていた最初のＰピクチヤの画像デ
ータは過去参照画像メモリに格納される。また次のＢピ
クチヤの画像データは現在画像メモリに格納され、次の
Ｐピクチヤの画像データは未来参照画像メモリに格納さ
れる。以降このような動作が順次繰り返される。
【００４８】動きベクトル検出回路６は順方向予測にお
ける動きベクトル及びそのときの動きベクトル推定残差
Ｓ５を予測モード決定回路５に送出する。ここで動きベ
クトル検出回路６は、Ｂピクチヤの場合には、逆方向予
測における動きベクトルとそのときの動きベクトル推定
残差とを送出する。予測モード決定回路５はイントラモ
ード、順方向予測モード、逆方向予測モード又は双方向
予測モードのうちどの予測モードを選択するかを決定す
る。
【００４９】ここでイントラモードは、符号化対象とな
るフレームの画像データをそのまま伝送データとして伝
送する処理であり、順方向予測モードは、過去参照画像
との予測残差と順方向動きベクトルとを伝送する処理で
ある。また逆方向予測モードは、未来参照画像との予測
残差と逆方向動きベクトルとを伝送する処理であり、双
方向予測モードは、過去参照画像と未来参照画像の２つ
の予測画像の平均値との予測残差と順方向及び逆方向の
２つの動きベクトルとを伝送する処理である。Ｂピクチ
ヤの場合には、これら４種類の予測モードをマクロブロ
ツク単位で切り換える。
【００５０】予測モード決定回路５は画像符号化並替え
回路３から送出される画像タイプ信号Ｓ３に基づいて、
Ｉピクチヤの場合にはイントラモードを選択し、Ｐピク
チヤの場合にはイントラモード又は順方向予測モードの
いずれかの予測モードを選択し、Ｂピクチヤの場合に
は、イントラモード、順方向予測モード、逆方向予測モ
ード又は双方向予測モードのうちいずれかの予測モード
を選択し、選択した予測モードＳ６を演算回路８に送出
する。
【００５１】演算回路８はスキヤンコンバータ４より読
み出されたマクロブロツクＳ７に対して、予測モードＳ
６に基づいてイントラ、順方向予測、逆方向予測又は双
方向予測の演算を行う。演算回路８はマクロブロツクＳ
７としてＩピクチヤとして処理すべき画像データが入力
された場合、当該画像データをイントラ符号化してＤＣ
Ｔ（Discrete Cosine Transform 、離散コサイン変換）
回路９に送出する。ＤＣＴ回路９はイントラ符号化され
た画像データをＤＣＴ係数に変換して量子化回路１０に
送出する。
【００５２】量子化回路１０は各ＤＣＴ係数を量子化制
御回路７から指定された量子化ステツプで量子化して可
変長符号化回路１１及び逆量子化回路１２に送出する。
可変長符号化回路１１は量子化された画像データ、予測
モード決定回路５から送出される予測モードＳ６及び動
きベクトル検出回路６から送出される動きベクトルＳ５
を例えばハフマン符号などの可変長符号に変換し、バツ
フア１３を介して量子化制御回路７に送出すると共に外
部に出力する。
【００５３】逆量子化回路１２は量子化された画像デー
タを量子化時における量子化ステツプに応じて逆量子化
してＩＤＣＴ（逆ＤＣＴ）回路１４に送出する。ＩＤＣ
Ｔ回路１４は逆量子化回路１２からの出力を逆ＤＣＴ処
理する。ＩＤＣＴ回路１４からの出力は演算器１５を介
してフレームメモリ１６内の過去参照画像を格納する過
去参照画像記憶部（図示せず）に格納される。
【００５４】次に演算回路８にスキヤンコンバータ４か
らＰピクチヤとして処理すべき画像データが入力され、
予測モード決定回路５から送出される予測モードＳ６が
イントラモードの場合、当該画像データは上述のＩピク
チヤの場合と同様にイントラ符号化されてＤＣＴ回路
９、量子化回路１０、可変長符号化回路１１及びバツフ
ア１３を介して量子化制御回路７に送出される共に外部
に出力され、逆量子化回路１２、ＩＤＣＴ回路１４及び
演算器１５を介してフレームメモリ１６内の未来参照画
像を格納する未来参照画像記憶部（図示せず）に格納さ
れる。
【００５５】予測モードＳ６が順方向予測モードの場合
には、フレームメモリ１６の過去参照画像記憶部に格納
されている画像データ（この場合Ｉピクチヤの画像デー
タ）が読み出されて動き補償回路１７に送出される。動
き補償回路１７はこの画像データを動きベクトル検出回
路６から送出される順方向動きベクトルＳ５に対応して
動き補償する。
【００５６】すなわち動き補償回路１７は、順方向予測
モードの場合、フレームメモリ１６の過去参照画像記憶
部の読出しアドレスを、動きベクトル検出回路６が現在
出力しているマクロブロツクの位置に対応する位置から
順方向動きベクトルＳ５に対応する分だけずらしてデー
タを読み出して予測参照画像を生成し、演算回路８及び
演算器１５に送出する。
【００５７】演算回路８はスキヤンコンバータ４から送
出される参照画像のマクロブロツクのデータから、動き
補償回路１７から送出された当該マクロブロツクに対応
する予測参照画像の画像データを減算して予測残差とし
ての差分データを得、この差分データをＤＣＴ回路９に
送出する。この差分データはＤＣＴ回路９、量子化回路
１０、可変長符号化回路１１及びバツフア１３を介して
量子化制御回路７に送出されると共に外部に出力され
る。またこの差分データは逆量子化回路１２及びＩＤＣ
Ｔ回路１４によつて局所的に復号されて演算器１５に送
出される。
【００５８】演算器１５はＩＤＣＴ回路１４から送出さ
れる差分データに、動き補償回路１７から送出される予
測参照画像の画像データを加算する。これにより局所的
に復号したＰピクチヤの画像データが得られる。このＰ
ピクチヤの画像データはフレームメモリ１６内の未来参
照画像を格納する未来参照画像記憶部に格納される。
【００５９】次に演算回路８にスキヤンコンバータ４か
らＢピクチヤとして処理すべきフレームの画像データが
入力され、予測モード決定回路５から送出される予測モ
ードＳ６がイントラモード又は順方向予測モードの場
合、当該フレームの画像データは上述のＰピクチヤの場
合と同様に処理される。これに対して予測モードＳ６が
逆方向予測モードに設定された場合には、フレームメモ
リ１６の未来参照画像記憶部に格納されている画像デー
タ（この場合Ｐピクチヤの画像データ）が読み出されて
動き補償回路１７に送出される。動き補償回路１７はこ
の画像データを動きベクトル検出回路６から送出される
逆方向動きベクトルＳ５に対応して動き補償する。
【００６０】すなわち動き補償回路１７は、逆方向予測
モードの場合、フレームメモリ１６の未来参照画像記憶
部の読出しアドレスを、動きベクトル検出回路６が現在
出力しているマクロブロツクの位置に対応する位置から
動きベクトルＳ５に対応する分だけずらしてデータを読
み出して予測参照画像を生成し、演算回路８及び演算器
１５に送出する。
【００６１】演算回路８はスキヤンコンバータ４から送
出される参照画像のマクロブロツクのデータから、動き
補償回路１７から送出された当該マクロブロツクに対応
する予測参照画像の画像データを減算して予測残差とし
ての差分データを得、この差分データをＤＣＴ回路９に
送出する。この差分データはＤＣＴ回路９、量子化回路
１０、可変長符号化回路１１及びバツフア１３を介して
量子化制御回路７に送出されると共に外部に送出され
る。またこの差分データは逆量子化回路１２及びＩＤＣ
Ｔ回路１４によつて局所的に復号されて演算器１５に送
出される。演算器１５はＩＤＣＴ回路１４から送出され
る差分データに、動き補償回路１７から送出される予測
参照画像の画像データを加算する。これにより局所的に
復号したＢピクチヤの画像データが得られる。
【００６２】双方向予測モードの場合には、フレームメ
モリ１６の過去参照画像記憶部に格納されている画像デ
ータ（この場合Ｉピクチヤの画像データ）と、未来参照
画像記憶部に格納されている画像データ（この場合Ｐピ
クチヤの画像データ）とが読み出されて動き補償回路１
７に送出される。動き補償回路１７はこの画像データを
動きベクトル検出回路６から送出される順方向動きベク
トル及び逆方向動きベクトルＳ５に対応して動き補償す
る。
【００６３】すなわち動き補償回路１７は、双方向予測
モードの場合、フレームメモリ１６の過去参照画像記憶
部と未来参照画像記憶部の読出しアドレスを、動きベク
トル検出回路６が現在出力しているマクロブロツクの位
置に対応する位置から順方向動きベクトル及び逆方向動
きベクトルＳ５に対応する分だけずらしてデータを読み
出して予測参照画像を生成し、演算回路８及び演算器１
５に送出する。
【００６４】演算回路８はスキヤンコンバータ４から送
出される参照画像のマクロブロツクのデータから、動き
補償回路１７から送出された当該マクロブロツクに対応
する予測参照画像の画像データの平均値を減算して予測
残差としての差分データを得、この差分データをＤＣＴ
回路９に送出する。この差分データはＤＣＴ回路９、量
子化回路１０、可変長符号化回路１１及びバツフア１３
を介して量子化制御回路７に送出されると共に外部に出
力される。またこの差分データは逆量子化回路１２及び
ＩＤＣＴ回路１４によつて局所的に復号されて演算器１
５に送出される。
【００６５】演算器１５はＩＤＣＴ回路１４から送出さ
れる差分データに、動き補償回路１７から送出される予
測参照画像の画像データを加算する。これにより局所的
に復号したＢピクチヤの画像データが得られる。ここで
Ｂピクチヤは他の画像の予測画像として使用されないの
で、フレームメモリ１６には格納されない。
【００６６】（２−１）量子化制御部の構成 ここで映像信号符号化装置１における量子化制御部７の
構成について説明する。図２に示すように、量子化制御
部７は、以下に説明する量子化制御アルゴリズムに応じ
たプログラムを記録媒体としてのＲＯＭ（Read Only Me
mory）７Ａに格納しており、ＣＰＵ７Ｂがこの量子化制
御アルゴリズムに従つて量子化回路１０において各マク
ロブロツクを量子化する際に用いる量子化ステツプMQUA
NTを、ＲＡＭ（Random Access Memory）７Ｃをワークエ
リアとして用いて算出し、当該量子化ステツプMQUANTを
量子化回路１０に送出する。
【００６７】量子化制御部７における量子化制御アルゴ
リズムについて図３、図４及び図５に示すフローチヤー
トを用いて説明する。ここでこの映像信号符号化装置１
は、符号化方法として可変レート符号化方式を採用して
おり、量子化制御アルゴリズムを開始する前に、まずデ
イジタル映像信号Ｓ１を固定の量子化ステツプで符号化
した際に発生した発生符号量に基づいて各フレーム毎の
割当て符号量Ｔj （ｊ＝１−Ｎ）を決定し、当該各フレ
ーム毎の割当て符号量Ｔj を量子化制御部７のＲＡＭ７
Ｃに格納しているものとする。
【００６８】実際上、量子化制御部７は固定の量子化ス
テツプＱＳを量子化回路１０に送出する。量子化回路１
０は、量子化制御部７によつて指定された量子化ステツ
プＱＳに基づいて、ＤＣＴ回路９から出力されるＤＣＴ
係数を量子化して可変長符号化回路１１に送出する。可
変長符号化回路１１は、量子化回路１０からの出力を可
変長符号化し、当該符号化結果を量子化制御部７に送出
する。量子化制御部７は、可変長符号化回路１１からの
出力に基づいて、各フレーム毎に実際に発生した発生符
号量を算出し、当該発生符号量に基づいて各フレーム毎
の割当て符号量Ｔj を算出し、ＲＡＭ７Ｃに格納する。
【００６９】ＣＰＵ７Ｂは、ステツプＳＰ１より量子化
制御アルゴリズムを開始し、ステツプＳＰ２において、
後述するように、それぞれＩピクチヤ、Ｐピクチヤ及び
Ｂピクチヤにおける各マクロブロツクについての参照量
子化ステツプＱを算出する際に使用される各画像タイプ
毎に用意された仮想的なバツフアの充満度ｄＩ0 、ｄＰ
0 及びｄＢ0 を算出する際に必要となる平均量子化ステ
ツプ（ｑＩPREV）ave、（ｑＰPREV）ave 及び（ｑＢ
PREV）ave の初期値を、それぞれ「10」、ｋp ×（ｑＩ
PREV）ave （すなわち「10」）及びｋB ×（ｑＩPREV）
ave （すなわち「10」）に設定する。ここでＫP ＝ 1.
0、ＫB ＝ 1.4であり、上述したテストモデルの場合と
同様にＩピクチヤに対する粗さの程度を表す。
【００７０】続いてＣＰＵ７Ｂは、ステツプＳＰ３にお
いて、カウンタcurr＿GOP を最初のＧＯＰに設定した
後、ステツプＳＰ４において、現在符号化対象としてい
るＧＯＰcurr＿GOP に対応する各フレーム毎の割当て符
号量Ｔj をＲＡＭ７Ｃより順次読み出し、現在符号化対
象としているＧＯＰcurr＿GOP における１フレーム当た
りの平均ビツトレートcurr＿brを、平均符号化データ速
度として、次式
【数２７】 を用いて算出する。ここでこの映像信号符号化装置１
は、可変レート符号化方式を採用しているので、ステツ
プＳＰ４において算出した平均ビツトレートCurr＿brは
ＧＯＰ毎に変化することになる。
【００７１】平均ビツトレートCurr＿brの算出処理につ
いて図５に示すフローチヤートを用いて説明する。ＣＰ
Ｕ７Ｂは、ステツプＳＰ３０より平均ビツトレートCurr
＿brの算出処理を開始し、ステツプＳＰ３１において、
フレーム数をカウントするカウンタのカウンタ値ｋを初
期化すると共に、符号化対象としているＧＯＰcurr＿GO
P 中における各フレームの割当て符号量Ｔj の累積値を
演算する演算器の累計値sum を初期化した後、ステツプ
ＳＰ３２において、符号化対象としているＧＯＰcurr＿
GOP中のｋ番目のフレームの割当て符号量Ｔk を演算器
の累積値sum に足し込む。
【００７２】続いてＣＰＵ７Ｂは、ステツプＳＰ３３に
おいて、カウンタのカウント値ｋと符号化対象としてい
るＧＯＰcurr＿GOP 中のフレーム数Ｎとを比較し、カウ
ンタのカウント値ｋとフレーム数Ｎとが一致していない
と判断したときには、当該ＧＯＰcurr＿GOP 中の全ての
フレームについての割当て符号量Ｔj が累積値sum に累
積されていないと判断してステツプＳＰ３４に進み、カ
ウンタのカウント値ｋをインクリメントしてステツプＳ
Ｐ３２に進む。
【００７３】すなわちＣＰＵ７Ｂは、現在符号化対象と
しているＧＯＰcurr＿GOP 中の全てのフレームの割当て
符号量Ｔj の累積値sum を得るまでステツプＳＰ３２か
らステツプＳＰ３４までの処理ループを実行する。ＣＰ
Ｕ７Ｂは、ステツプＳＰ３３において肯定結果を得る
と、ステツプＳＰ３５に進んで、累積値sum 及びピクチ
ヤレート Picture＿rateに基づいて、符号化対象として
いるＧＯＰcurr＿GOP における１フレーム当たりの平均
ビツトレートCurr＿brを算出し、ステツプＳＰ３６にお
いて平均ビツトレートCurr＿brの算出処理を終了してメ
インルーチンのステツプＳＰ５に進む。
【００７４】ＣＰＵ７Ｂは、ステツプＳＰ５において、
平均ビツトレートCurr＿br及びピクチヤレート Picture
＿rateに基づき、次式
【数２８】 を用いて第１のパラメータｒを算出する。すなわちＣＰ
Ｕ７Ｂは、単位時間当たりに伝送されてくるフレーム画
像のデータ量（ピクチヤレート Picture＿rate）に対す
る平均ビツトレートCurr＿br（平均符号化データ速度）
の割合いで表される第１のパラメータｒを算出する。こ
こでステツプＳＰ４において算出した平均ビツトレート
Curr＿brはＧＯＰ毎に変化するので、これに連動して第
１のパラメータｒもＧＯＰ毎に変化することになる。
【００７５】次いでＣＰＵ７Ｂは、ステツプＳＰ６にお
いて、ステツプＳＰ２においてそれぞれＩピクチヤ、Ｐ
ピクチヤ及びＢピクチヤ毎に設定した初期値としての平
均量子化ステツプ（ｑＩPREV）ave 、（ｑＰPREV）ave
及び（ｑＢPREV）ave と、ステツプＳＰ５において算出
した第１のパラメータｒとに基づき、次式
【数２９】
【数３０】
【数３１】 をそれぞれ用いて、現在符号化対象としているフレーム
の各マクロブロツクｊについての参照量子化ステツプＱ
j を算出する際に用いる各画像タイプ毎に用意された仮
想的なバツフアの充満度ｄＩ0 、ｄＰ0 及びｄＢ0 を第
３のパラメータとして算出する。
【００７６】ここで従来のテストモデルは、第１のパラ
メータｒが固定であつた（すなわちビツトレートが固定
であつた）ため学習効果を利用することができたが、本
発明では、ビツトレートがＧＯＰ毎に変化するために第
１のパラメータｒもＧＯＰ毎に変化するため、そのまま
では学習効果を得ることができない。このため本発明に
おいては、第１のパラメータｒの変化に伴つて仮想的な
バツフアの充満度ｄＩ 0 、ｄＰ0 及びｄＢ0 をＧＯＰ毎
に計算する。
【００７７】ここで後述するように、デイジタル映像信
号Ｓ１において最初のＧＯＰ以降のＧＯＰにおける各画
像タイプ毎の仮想的なバツフアの充満度ｄＩ0 、ｄＰ0
及びｄＢ0 を算出する際には、ステツプＳＰ６における
平均量子化ステツプ（ｑＩPREV）ave 、（ｑＰPREV）
ave 及び（ｑＢPREV）ave として、それぞれ１つ前のＧ
ＯＰにおける各画像タイプ毎の参照量子化ステツプＱの
平均値を用いる。
【００７８】従つてデイジタル映像信号Ｓ１において最
初のＧＯＰを符号化対象としているときだけ、平均量子
化ステツプ（ｑＩPREV）ave 、（ｑＰPREV）ave 及び
（ｑＢPREV）ave として、ステツプＳＰ２において設定
した値を初期値として用いることにより、各画像タイプ
毎の仮想的なバツフアの充満度ｄＩ0 、ｄＰ0 及びｄＢ
0 を算出し、最初のＧＯＰ以外のＧＯＰを符号化対象と
している場合には、ステツプＳＰ６における平均量子化
ステツプ（ｑＩPREV）ave 、（ｑＰPREV）ave 及び（ｑ
ＢPREV）ave として、それぞれ時間的に１つ前のＧＯＰ
における各画像タイプ毎の参照量子化ステツプＱの平均
値を初期値として用いることにより、各画像タイプ毎の
仮想的なバツフアの充満度ｄＩ0 、ｄＰ0 及びｄＢ0 を
算出するようになされている。従つて平均量子化ステツ
プ（ｑＩPREV）ave 、（ｑＰPREV）ave 及び（ｑ
ＢPREV）ave は、ＧＯＰ毎に更新されることになる。
【００７９】従つてステツプＳＰ６において算出した仮
想的なバツフアの充満度ｄＩ0 、ｄＰ0 又はｄＢ0 は、
第１のパラメータｒがＧＯＰ毎に変動すると共に、平均
量子化ステツプ（ｑＩPREV）ave 、（ｑＰPREV）ave 及
び（ｑＢPREV）ave もＧＯＰ毎に変動するので、ステツ
プＳＰ６において算出した第３のパラメータとしての仮
想的なバツフアの充満度ｄ＊0 （すなわちｄＩ0 、ｄＰ
0 及びｄＢ0 ）はＧＯＰ毎に更新されることになる。
【００８０】次いでＣＰＵ７Ｂは、ステツプＳＰ７にお
いて、現在符号化対象としているＧＯＰの次のＧＯＰに
おける各画像タイプ毎の仮想的なバツフアの充満度ｄＩ
0 、ｄＰ0 及びｄＢ0 を算出する際に用いる平均量子化
ステツプ（ｑＩPREV）ave 、（ｑＰPREV）ave 及び（ｑ
ＢPREV）ave を算出するために、Ｉピクチヤ、Ｐピクチ
ヤ及びＢピクチヤ毎にそれぞれ用意された参照量子化ス
テツプＱの合計値を計算する加算器ｑＩsum 、ｑＰsum
及びｑＢsum を初期化すると共に、各画像タイプ毎のマ
クロブロツクの数をカウントするカウンタmb＿num Ｉ、
mb＿num Ｐ及びmb＿num Ｂを初期化する。
【００８１】すなわちＣＰＵ７Ｂは、現在符号化対象と
しているＧＯＰ中の全てのフレームの全てのマクロブロ
ツクについて、各画像タイプ毎に参照量子化ステツプＱ
の値をそれぞれ加算器ｑＩsum 、ｑＰsum 及びｑＢsum
に足し込んでいくと共にマクロブロツク数をカウントす
る。従つて加算器ｑＩsum 、ｑＰsum 及びｑＢsum 及び
カウンタmb＿num Ｉ、mb＿num Ｐ及びmb＿num Ｂは、Ｇ
ＯＰ毎に初期化される。
【００８２】次いでＣＰＵ７Ｂは、ステツプＳＰ８にお
いて、現在符号化対象としているフレームCurr＿frame
を現在符号化対象としているＧＯＰcurr＿GOP 中の最初
のフレームに設定した後、ステツプＳＰ９において、現
在符号化対象としているフレームについてのマクロブロ
ツクカウンタｊを初期化する。続いてＣＰＵ７Ｂは、ス
テツプＳＰ１０において、次式
【数３２】 を用いて、現在符号化対象としているフレームCurr＿fr
ame 中において現在符号化対象としているマクロブロツ
クｊについての参照量子化ステツプＱj を算出する際に
用いる仮想的なバツフアの充満度ｄ＊j （ｄＩj 、ｄＰ
j 又はｄＢj ）を第２のパラメータとして算出する。こ
こでＣＰＵ７Ｂは、（３２）式におけるｄ＊0 として、
各画像タイプに応じて、ステツプＳＰ６において算出し
た仮想的なバツフアの充満度ｄＩ0 、ｄＰ0又はｄＢ0
を初期値として用いる。
【００８３】ここでＢj-1 は、現在符号化対象としてい
るフレームCurr＿frame における最初のマクロブロツク
から（ｊ−１）番目のマクロブロツクまでに実際に発生
した発生符号量（使用符号量）の合計を表し、Ｔcurr＿
frame は現在符号化対象としているフレームCurr＿fram
e の割当て符号量Ｔを表す。従つてｄ＊j は、現在符号
化対象としているフレームのｊ番目のマクロブロツクに
ついての参照量子化ステツプＱj を算出する時点におけ
る仮想的なバツフアの充満度を表している。またMB＿cn
t は、符号化対象としているフレームにおけるマクロブ
ロツク数を表す。
【００８４】従つてＣＰＵ７Ｂは、ステツプＳＰ６にお
いて算出した各画像タイプ毎の第３のパラメータとして
の仮想的なバツフアの充満度ｄ＊0 （ｄＩ0 、ｄＰ0 又
はｄＢ0 ）を初期値として、当該第３のパラメータに、
（ｊ−１）番目のマクロブロツクまでに実際に発生した
発生符号量Ｂj-1 と、現在符号化対象としているフレー
ムCurr＿frame の割当て符号量Ｔcurr＿frame を現在符
号化対象としているフレームCurr＿frame の各マクロブ
ロツクに均等に割り当てたと想定したときのｊ−１番目
までの想定割当て符号量の合計（（ｊ−１）×Ｔcurr＿
frame ／MB＿cnt ）との差分（マクロブロツク毎の差
分）を反映させたものを、現在符号化対象としているマ
クロブロツクｊについての参照量子化ステツプＱj を算
出する際に用いる第２のパラメータとしての仮想的なバ
ツフアの充満度ｄ＊j （ｄＩj 、ｄＰj 又はｄＢj ）と
して算出する。これにより、ステツプＳＰ５において算
出した第１のパラメータｒが、現在符号化対象としてい
るＧＯＰCurr＿GOP において変化しないように、第２の
パラメータとしての仮想的なバツフアの充満度ｄ＊jを
マクロブロツク毎に制御するようになされている。
【００８５】次いでＣＰＵ７Ｂは、ステツプＳＰ１１に
おいて、第１のパラメータｒ及び第２のパラメータとし
ての仮想的なバツフアの充満度ｄ＊j に基づき、次式
【数３３】 を用いて、現在符号化対象としているマクロブロツクｊ
の参照量子化ステツプＱj を算出した後、ステツプＳＰ
１２において、当該マクロブロツクｊについて算出した
参照量子化ステツプＱの値を、画像タイプに応じて加算
器ｑＩsum 、ｑＰsum 又はｑＢsum に足し込むと共に、
カウンタmb＿num Ｉ、mb＿num Ｐ又はmb＿num Ｂをイン
クリメントする。
【００８６】続いてＣＰＵ７Ｂは、ステツプＳＰ１３に
おいて、上述したテストモデルにおける第３のステツプ
と同様の処理を行うことにより、マクロブロツクｊにつ
いての量子化ステツプMQUANTj を第２の量子化ステツプ
として算出する。すなわちＣＰＵ７Ｂは、まずマクロブ
ロツクｊを４つのサブブロツク（輝度ブロツク）sblkに
分割した後、４つの各サブブロツクsblkについて、サブ
ブロツクsblkにおける各画素値Ｐm と、次式
【数３４】 を用いて算出した当該サブブロツクsblkにおける各画素
値Ｐm の平均値Ｐave との差分を２乗したものを、当該
サブブロツクsblkにおける全ての画素（64個）について
算出し、これら各画素毎に算出した演算結果（Ｐm −Ｐ
ave ）2 の合計を当該サブブロツクsblkにおけるアクテ
イビテイ varsblkとして次式
【数３５】 を用いて算出し、次式
【数３６】 を用いて、４つのサブブロツクsblkのうち、最小のアク
テイビテイ varsblkをもつサブブロツクsblkのアクテイ
ビテイ varsblkをマクロブロツクｊについてのアクテイ
ビテイ actj として算出する。
【００８７】次いでＣＰＵ７Ｂは、マクロブロツクｊに
ついてのアクテイビテイ actj を次式
【数３７】 を用いて正規化した後、正規化した係数 N＿ actj と、
ステツプＳＰ１１で算出した参照量子化ステツプＱj と
に基づき、次式
【数３８】 を用いて、マクロブロツクｊについての最終的な量子化
ステツプMQUANTj を算出する。
【００８８】続いてＣＰＵ７Ｂは、ステツプＳＰ１４に
おいて、現在符号化対象としているマクロブロツクｊが
現在符号化対象としているフレームCurr＿frame におけ
る最後のマクロブロツクか否かを判定し、否定結果を得
たときには、ステツプＳＰ１５に進んで、次のマクロブ
ロツクを符号化対象としてフレームカウンタｊをインク
リメントとし、ステツプＳＰ１０からステツプＳＰ１３
までの処理を実行する。すなわちＣＰＵ７Ｂは、ステツ
プＳＰ１４において肯定結果を得るまで、すなわち現在
符号化対象としているフレームCurr＿frame の全てのマ
クロブロツクについて量子化ステツプMQUANTを算出する
まで、ステツプＳＰ１０からステツプＳＰ１５までの処
理ループを実行する。
【００８９】ＣＰＵ７Ｂは、ステツプＳＰ１４において
肯定結果を得ると、ステツプＳＰ１６に進んで、現在符
号化対象としているフレームCurr＿frame が現在符号化
対象としているＧＯＰCurr＿GOP における最後のフレー
ムであるか否かを判定し、否定結果を得たときには、ス
テツプＳＰ１７に進んで処理対象を次のフレームに設定
し、ステツプＳＰ１０からステツプＳＰ１５までの処理
ループを実行する。すなわちＣＰＵ７Ｂは、ステツプＳ
Ｐ１６において肯定結果を得るまで、すなわち現在符号
化対象としているＧＯＰCurr＿GOP 中の全てのフレーム
における全てのマクロブロツクについて量子化ステツプ
MQUANTを算出するまで、ステツプＳＰ９からステツプＳ
Ｐ１７までの処理ループを実行する。
【００９０】ＣＰＵ７Ｂは、ステツプＳＰ１６において
肯定結果を得ると、ステツプＳＰ１８に進んで、現在符
号化対象としているＧＯＰCurr＿GOP がデイジルタ映像
信号Ｓ１における最後のＧＯＰであるか否かを判定す
る。ＣＰＵ７Ｂは、ステツプＳＰ１８において否定結果
を得たときには、ステツプＳＰ１９に進んで、それぞれ
加算器ｑＩsum 、ｑＰsum 及びｑＢsum の合計値とカウ
ンタmb＿num Ｉ、mb＿num Ｐ及びmb＿num Ｂのカウンタ
値とに基づいて、各画像タイプ毎の参照量子化ステツプ
Ｑの平均値を算出し、当該各画像タイプ毎の参照量子化
ステツプＱの平均値を平均量子化ステツプ（ｑＩPREV）
ave 、（ｑＰPREV）ave 及び（ｑＢPREV）ave に代入す
ることにより、ステツプＳＰ６で用いる平均量子化ステ
ツプ（ｑＩPREV）ave 、（ｑＰPREV）ave 及び（ｑＢ
PREV）ave の値を更新する。
【００９１】次いでＣＰＵ７Ｂは、ステツプＳＰ２０に
進んで、処理対象を次のＧＯＰに設定し、ステツプＳＰ
４からステツプＳＰ１７までの処理ループを実行する。
すなわちＣＰＵ７Ｂは、ステツプＳＰ１８において肯定
結果を得るまで、すなわちデイジルタ映像信号Ｓ１にお
ける全てのＧＯＰ中において、全てのフレームにおける
全てのマクロブロツクについての量子化ステツプMQUANT
を算出するまで、ステツプＳＰ４からステツプＳＰ１７
までの処理ループを実行する。ＣＰＵ７Ｂは、ステツプ
ＳＰ１８において肯定結果を得ると、ステツプＳＰ２１
において量子化制御アルゴリズムを終了する。
【００９２】量子化制御部７は上述の量子化制御アルゴ
リズムに従つて各マクロブロツク毎に算出した量子化ス
テツプMQUANTを量子化回路１０に送出し、量子化回路１
０は、ＤＣＴ回路９から出力されるＤＣＴ係数を量子化
制御部７によつて指定された量子化ステツプMQUANTに基
づいて量子化する。かくしてこの映像信号符号化装置１
は、可変レート符号化方式においても量子化制御し得る
ようになされている。
【００９３】（２−２）実施例の動作及び効果 以上の構成において、この映像信号符号化装置１は、Ｇ
ＯＰ毎にＧＯＰにおける１フレーム当たりの平均符号化
データ速度curr＿brを算出し、当該平均符号化データ速
度curr＿brを用いてＧＯＰ毎に第１のパラメータｒを算
出するので、第１のパラメータｒを各ＧＯＰにおける平
均符号化データ速度curr＿brに応じて変化させることが
できる。
【００９４】またこの映像信号符号化装置１は、現在符
号化対象としているＧＯＰより時間的に１つ前のＧＯＰ
における各画像タイプ毎の参照量子化ステツプＱの平均
値を初期値としてＧＯＰ毎に更新される平均量子化ステ
ツプ（ｑＩPREV）ave 、（ｑＰPREV）ave 及び（ｑＢ
PREV）ave を用いて、ＧＯＰ中における各画像タイプ毎
の各マクロブロツクについての量子化ステツプＱを算出
する際に用いる第３のパラメータとしての仮想的なバツ
フアの充満度ｄＩo 、ｄＰo 及びｄＢo を算出している
ので、ＧＯＰ毎に第１のパラメータｒが変化しても各Ｇ
ＯＰ間における量子化ステツプの連続性を維持すること
ができる。
【００９５】以上の構成によれば、ＧＯＰ毎にＧＯＰに
おける１フレーム当たりの平均符号化データ速度curr＿
brを算出し、当該平均符号化データ速度curr＿brを用い
てＧＯＰ毎に第１のパラメータｒを算出し、現在符号化
対象としているＧＯＰより時間的に１つ前のＧＯＰにお
ける各画像タイプ毎の参照量子化ステツプＱの平均値を
初期値としてＧＯＰ毎に更新される平均量子化ステツプ
（ｑＩPREV）ave 、（ｑＰPREV）ave 又は（ｑＢPREV）
ave と、現在符号化対象としているＧＯＰについて算出
した第１のパラメータｒとに基づいて、各画像タイプ毎
の各フレームにおける各マクロブロツクについての参照
量子化ステツプＱを算出する際に用いる仮想的なバツフ
アの充満度ｄＩo 、ｄＰo 及びｄＢo を第３のパラメー
タとして算出し、当該仮想的なバツフアの充満度ｄ
Ｉo 、ｄＰo 及びｄＢo に、現在符号化対象としている
マクロブロツクｊの１つ前のマクロブロツクまでに実際
に発生した発生符号量の合計と、現在符号化対象として
いるマクロブロツクｊの１つ前のマクロブロツクまでの
想定割当て符号量の合計との差分を反映させたものを、
各画像タイプ毎に第２のパラメータとしての仮想的なバ
ツフアの充満度ｄＩj 、ｄＰj 及びｄＢj として算出
し、当該仮想的なバツフアの充満度ｄＩj 、ｄＰj又は
ｄＢj と、現在符号化対象としているＧＯＰについて算
出した第１のパラメータｒとに基づいて、各画像タイプ
毎に各マクロブロツクについての参照量子化ステツプＱ
を算出し、当該各参照量子化ステツプＱについて画像の
複雑さや動きの激しさを考慮した量子化ステツプMQUANT
を算出したことにより、第１のパラメータｒを各ＧＯＰ
における平均符号化データ速度curr＿brに応じて変化さ
せることができると共に、ＧＯＰ毎に第１のパラメータ
ｒが変化しても各ＧＯＰ間における量子化ステツプの連
続性を維持することができる。かくして可変レート符号
化方式に対応し得る量子化制御を行うことのできる映像
信号符号化方法及び映像信号符号化装置を実現し得る。
また図３及び図４に示すような量子化アルゴリズムをプ
ログラムとして記録媒体（ＲＯＭ７Ａ）に記録すること
により、可変レート符号化方式に対応し得る量子化制御
を行うことのできる映像信号符号化装置を実現すること
ができる。
【００９６】（３）第３実施例 なお上述の実施例においては、デイジタル映像信号Ｓ１
を固定の量子化ステツプに基づいて符号化して発生した
発生符号量に基づいて各フレーム毎の割当て符号量を決
定し、当該各フレーム毎の割当て符号量を量子化制御部
７のＲＡＭ７Ｃに格納した場合について述べたが、本発
明はこれに限らず、デイジタル映像信号Ｓ１を固定の量
子化ステツプで符号化して発生した発生符号量に基づい
て各ＧＯＰ毎の割当て符号量を決定し、当該各ＧＯＰ毎
の割当て符号量を量子化制御部７のＲＡＭ７Ｃに格納し
ておくようにしてもよい。この場合、上述のタイムモデ
ルにおける第１ステツプにおけるＲ（ＧＯＰに与えられ
た残りの割当て符号量）をＧＯＰ毎に変えて、テストモ
デルにおける第１ステツプと同様の処理を行うことによ
り各フレームに対して割当て符号量を割り当てた後、本
発明の量子化制御アルゴリズムを適用する。
【００９７】また上述の実施例においては、デイジタル
映像信号Ｓ１を固定の量子化ステツプに基づいて符号化
して発生した発生符号量に基づいて決定した各フレーム
毎の割当て符号量を予め量子化制御部７のＲＡＭ７Ｃに
格納しておいた場合について述べたが、本発明はこれに
限らず、デイジタル映像信号Ｓ１を固定の量子化ステツ
プで符号化して発生した発生符号量に基づいて各フレー
ム毎の割当て符号量を決定するステツプを、図３及び図
４に示す量子化アルゴリズムの最初の処理ステツプとし
てプログラムしてもよい。
【００９８】さらに上述の実施例においては、ＧＯＰを
第１の映像単位として平均符号化データ速度を算出した
場合について述べたが、本発明はこれに限らず、図６に
示すように、現在符号化対象としているフレームを含ん
でフレームを１つずつスライドさせていくようにして平
均ビツトレートを算出するようにしてもよい。この場
合、現在符号化対象としているフレームを含んでフレー
ムを所定数分スライドさせていくようにしてもよい。ま
たＧＯＰよりも大きな映像単位、例えば２ＧＯＰ単位で
平均ビツトレートを算出したり、ＧＯＰより小さな単位
で平均ビツトレートを算出するようにしてもよい。この
図６においては、Ｎ＝６の場合の例である。
【００９９】さらに上述の実施例においては、映像信号
符号化装置１において、デイジタル映像信号Ｓ１を固定
の量子化ステツプで符号化した際に発生した発生符号量
に基づいて各フレーム毎の割当て符号量を決定し、当該
各フレーム毎の割当て符号量を量子化制御部７のＲＡＭ
７Ｃに格納した場合について述べたが、本発明はこれに
限らず、別の映像信号符号化装置を用いて各フレーム毎
の割当て符号量を算出し、当該各フレーム毎の割当て符
号量を量子化制御部７に送出してＲＡＭ７Ｃに格納させ
るようにしてもよい。
【０１００】さらに上述の実施例においては、平均量子
化ステツプ（ｑＩPREV）ave 、（ｑＰPREV）ave 及び
（ｑＢPREV）ave をＧＯＰ毎に算出した場合について述
べたが、本発明はこれに限らず、例えばフレーム単位毎
に平均量子化ステツプ（ｑＩPREV）ave 、（ｑＰPREV）
ave 及び（ｑＢPREV）ave を算出するようにしてもよ
い。この場合、現在符号化対象としているＧＯＰ中にお
ける全てのフレームの全てのマクロブロツクについての
量子化ステツプMQUANTの算出が終了した後、各フレーム
毎に求まつている平均量子化ステツプに基づいて、各画
像タイプ毎の平均量子化ステツプ（ｑＩPREV）ave 、
（ｑＰPREV）ave 及び（ｑＢPREV）ave を算出し、ステ
ツプＳＰ６における平均量子化ステツプ（ｑＩPREV）
ave 、（ｑＰPREV）ave 及び（ｑＢPREV）ave をＧＯＰ
毎に更新する。
【０１０１】さらに上述の実施例においては、図３及び
図４に示した量子化制御アルゴリズムをプログラムとし
て有するＲＯＭ７Ａを用いて可変レート符号化方式に対
応し得る量子化制御を行うようにした場合について述べ
たが、本発明はこれに限らず、図３及び図４に示した量
子化制御アルゴリズムをハードウエアで実現するように
してもよい。
【０１０２】
【発明の効果】上述のように本発明によれば、第１の映
像単位又は第２の映像単位毎の割当て符号量に基づい
て、第１の映像単位における第２の映像単位当たりの平
均符号化データ速度を算出し、単位時間当たりに伝送さ
れてくる第２の映像単位に応じた画像のデータ量に対す
る平均符号化データ速度の割合いで表される第１のパラ
メータを第１の映像単位毎に算出し、符号化対象として
いる第２の映像単位に対する割当て符号量と、実際に符
号化して発生した発生符号量との差分を第３の映像単位
毎に算出し、当該第３の映像単位毎の差分を、符号化対
象としている第３の映像単位についての第１の量子化ス
テツプを算出する際に反映させるための第２のパラメー
タを算出し、第１のパラメータ及び第２のパラメータに
基づいて符号化対象としている第３の映像単位について
の第１の量子化ステツプを算出することにより、第１の
パラメータを各第１の映像単位における平均符号化デー
タ速度に応じて変化させることができる。かくして可変
レート符号化方式に対応し得る量子化制御を行うことの
できる映像信号符号化方法、映像信号符号化装置及び記
録媒体を実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明を適用した映像信号符号化装置の全体構
成を示すブロツク図である。
【図２】量子化制御部の構成を示すブロツク図である。
【図３】量子化制御部における量子化アルゴリズム
（１）の説明に供するフローチヤートである。
【図４】量子化制御部における量子化アルゴリズム
（２）の説明に供するフローチヤートである。
【図５】平均ビツトレートの算出処理の処理手順の説明
に供するフローチヤートである。
【図６】他の実施例による平均ビツトレートの算出方法
の説明に供する略線図である。
【符号の説明】
１……映像信号符号化装置、２……画像符号化タイプ指
定回路、３……画像符号化順序並替え回路、４……スキ
ヤンコンバータ、５……予測モード決定回路、６……動
きベクトル検出回路、７……量子化制御回路、７Ａ……
ＲＯＭ、７Ｂ……ＣＰＵ、７Ｃ……ＲＡＭ、８……演算
回路、９……ＤＣＴ回路、１０……量子化回路、１１…
…可変長符号化回路、１２……逆量子化回路、１３……
バツフア、１４……ＩＤＣＴ回路、１５……演算器、１
６……フレームメモリ、１７……動き補償回路。
─────────────────────────────────────────────────────
【手続補正書】
【提出日】平成９年２月２４日
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００６１
【補正方法】変更
【補正内容】
【００６１】演算回路８はスキヤンコンバータ４から送
出される参照画像のマクロブロツクのデータから、動き
補償回路１７から送出された当該マクロブロツクに対応
する予測参照画像の画像データを減算して予測残差とし
ての差分データを得、この差分データをＤＣＴ回路９に
送出する。この差分データはＤＣＴ回路９、量子化回路
１０、可変長符号化回路１１及びバツフア１３を介して
量子化制御回路７に送出されると共に外部に送出され
る。またこの差分データは逆量子化回路１２及びＩＤＣ
Ｔ回路１４によつて局所的に復号されて演算器１５に送
出される。演算器１５はＩＤＣＴ回路１４から送出され
る差分データに、動き補償回路１７から送出される予測
参照画像の画像データを加算する。これにより局所的に
復号したＢピクチヤの画像データから得られる。ここで
Ｂピクチヤは他の画像の予測画像として使用されないの
でフレームメモリ１６には格納されない。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００６７
【補正方法】変更
【補正内容】
【００６７】量子化制御部７における量子化制御アルゴ
リズムについて図３、図４及び図５に示すフローチヤー
トを用いて説明する。ここでこの映像信号符号化装置１
は、符号化方法として可変レート符号化方式を採用して
おり、量子化制御アルゴリズムを開始する前に、まずデ
イジタル映像信号Ｓ１を固定の量子化ステツプで符号化
した際に発生した発生符号量に基づいて各フレーム毎の
割当て符号量Ｔｊ（ｊ＝１，……，Ｎ）を決定し、当該
各フレーム毎の割当て符号量Ｔｊを量子化制御部７のＲ
ＡＭ７Ｃに格納しているものとする。

Claims (18)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】デイジタル映像信号を固定の量子化ステツ
    プに基づいて符号化することにより発生した発生符号量
    に基づいて第１の映像単位又は第２の映像単位毎の割当
    て符号量を算出し、当該割当て符号量に応じて上記デイ
    ジタル映像信号を符号化する映像信号符号化方法におい
    て、 上記第１の映像単位又は上記第２の映像単位毎の割当て
    符号量に基づいて、上記第１の映像単位における上記第
    ２の映像単位当たりの平均符号化データ速度を算出する
    平均符号化データ速度算出ステツプと、 単位時間当たりに伝送されてくる上記第２の映像単位に
    応じた画像のデータ量に対する上記平均符号化データ速
    度の割合いで表される第１のパラメータを上記第１の映
    像単位毎に算出する第１のパラメータ算出ステツプと、 符号化対象としている第２の映像単位に対する割当て符
    号量と、当該第２の映像単位において現在までに符号化
    して実際に発生した発生符号量との差分を第３の映像単
    位毎に算出し、当該第３の映像単位毎の差分を、符号化
    対象としている第３の映像単位についての第１の量子化
    ステツプを算出する際に反映させるための第２のパラメ
    ータを算出する第２のパラメータ算出ステツプと、 上記第１のパラメータ及び上記第２のパラメータに基づ
    いて上記符号化対象としている第３の映像単位について
    の上記第１の量子化ステツプを算出する第１の量子化ス
    テツプ算出ステツプとを具えることを特徴とする映像信
    号符号化方法。
  2. 【請求項２】上記第２のパラメータ算出ステツプは、 上記第１の映像単位より時間的に１つ前の第１の映像単
    位における各画像符号化タイプ毎の上記第１の量子化ス
    テツプの平均値及び上記第１のパラメータに基づいて算
    出した第３のパラメータを初期値として、上記第３のパ
    ラメータに、上記符号化対象としている第２の映像単位
    に対する割当て符号量と、当該第２の映像単位において
    現在までに符号化して実際に発生した発生符号量との上
    記第３の映像単位毎の上記差分を反映させたものを上記
    第２のパラメータとして算出することを特徴とする請求
    項１に記載の映像信号符号化方法。
  3. 【請求項３】上記第１の映像単位は、グループオブピク
    チヤーズであり、 上記第２の映像単位は、フレーム画像であり、 上記第３の映像単位は、マクロブロツクであることを特
    徴とする請求項１に記載の映像信号符号化方法。
  4. 【請求項４】上記第２の映像単位毎の割当て符号量は、
    上記デイジタル映像信号を固定の量子化ステツプに基づ
    いて符号化することにより発生した発生符号量に基づい
    て上記第１の映像単位毎の割当て符号量を算出し、当該
    第１の映像単位毎の割当て符号量に基づいて決定される
    ことを特徴とする請求項１に記載の映像信号符号化方
    法。
  5. 【請求項５】上記平均符号化データ速度算出ステツプ
    は、 符号化対象としている第２の映像単位を含んで上記第２
    の映像単位毎に所定数分スライドさせていくようにして
    上記第１の映像単位における上記第２の映像単位当たり
    の平均符号化データ速度を算出することを特徴とする請
    求項１に記載の映像信号符号化方法。
  6. 【請求項６】上記符号化対象としている第３の映像単位
    の各輝度ブロツクにおける画素値に基づいて上記符号化
    対象としている第３の映像単位についてのアクテイビテ
    イを算出し、当該アクテイビテイ及び上記符号化対象と
    している第３の映像単位についての上記第１の量子化ス
    テツプに基づいて上記符号化対象としている第３の映像
    単位についての第２の量子化ステツプを算出する第２の
    量子化ステツプ算出ステツプを具えることを特徴とする
    請求項１に記載の映像信号符号化方法。
  7. 【請求項７】デイジタル映像信号を固定の量子化ステツ
    プに基づいて符号化することにより発生した発生符号量
    に基づいて第１の映像単位又は第２の映像単位毎の割当
    て符号量を算出し、当該割当て符号量に応じて上記デイ
    ジタル映像信号を符号化する映像信号符号化装置におい
    て、 上記第１の映像単位又は上記第２の映像単位毎の割当て
    符号量に基づいて、上記第１の映像単位における上記第
    ２の映像単位当たりの平均符号化データ速度を算出する
    平均符号化データ速度算出手段と、 単位時間当たりに伝送されてくる上記第２の映像単位に
    応じた画像のデータ量に対する上記平均符号化データ速
    度の割合いで表される第１のパラメータを上記第１の映
    像単位毎に算出する第１のパラメータ算出手段と、 符号化対象としている第２の映像単位に対する割当て符
    号量と、当該第２の映像単位において現在までに符号化
    して実際に発生した発生符号量との差分を第３の映像単
    位毎に算出し、当該第３の映像単位毎の差分を、符号化
    対象としている第３の映像単位についての第１の量子化
    ステツプを算出する際に反映させるための第２のパラメ
    ータを算出する第２のパラメータ算出手段と、 上記第１のパラメータ及び上記第２のパラメータに基づ
    いて上記符号化対象としている第３の映像単位について
    の上記第１の量子化ステツプを算出する第１の量子化ス
    テツプ算出手段とを具えることを特徴とする映像信号符
    号化装置。
  8. 【請求項８】上記第２のパラメータ算出手段は、 上記第１の映像単位より時間的に１つ前の第１の映像単
    位における各画像符号化タイプ毎の上記第１の量子化ス
    テツプの平均値及び上記第１のパラメータに基づいて算
    出した第３のパラメータを初期値として、上記第３のパ
    ラメータに、上記符号化対象としている第２の映像単位
    に対する割当て符号量と、当該第２の映像単位において
    現在までに符号化して実際に発生した発生符号量との上
    記第３の映像単位毎の上記差分を反映させたものを上記
    第２のパラメータとして算出することを特徴とする請求
    項７に記載の映像信号符号化装置。
  9. 【請求項９】上記第１の映像単位は、グループオブピク
    チヤーズであり、 上記第２の映像単位は、フレーム画像であり、 上記第３の映像単位は、マクロブロツクであることを特
    徴とする請求項７に記載の映像信号符号化装置。
  10. 【請求項１０】上記第２の映像単位毎の割当て符号量
    は、上記デイジタル映像信号を固定の量子化ステツプに
    基づいて符号化することにより発生した発生符号量に基
    づいて上記第１の映像単位毎の割当て符号量を算出し、
    当該第１の映像単位毎の割当て符号量に基づいて決定さ
    れることを特徴とする請求項７に記載の映像信号符号化
    装置。
  11. 【請求項１１】上記平均符号化データ速度算出手段は、 符号化対象としている第２の映像単位を含んで上記第２
    の映像単位毎に所定数分スライドさせていくようにして
    上記第１の映像単位における上記第２の映像単位当たり
    の平均符号化データ速度を算出することを特徴とする請
    求項７に記載の映像信号符号化装置。
  12. 【請求項１２】上記符号化対象としている第３の映像単
    位の各輝度ブロツクにおける画素値に基づいて上記符号
    化対象としている第３の映像単位についてのアクテイビ
    テイを算出し、当該アクテイビテイ及び上記符号化対象
    としている第３の映像単位についての上記第１の量子化
    ステツプに基づいて上記符号化対象としている第３の映
    像単位についての第２の量子化ステツプを算出する第２
    の量子化ステツプ算出手段を具えることを特徴とする請
    求項７に記載の映像信号符号化装置。
  13. 【請求項１３】第１の映像単位又は第２の映像単位毎の
    割当て符号量に基づいて、上記第１の映像単位における
    上記第２の映像単位当たりの平均符号化データ速度を算
    出する平均符号化データ速度算出ステツプと、 単位時間当たりに伝送されてくる上記第２の映像単位に
    応じた画像のデータ量に対する上記平均符号化データ速
    度の割合いで表される第１のパラメータを上記第１の映
    像単位毎に算出する第１のパラメータ算出ステツプと、 符号化対象としている第２の映像単位に対する割当て符
    号量と、当該第２の映像単位において現在までに符号化
    して実際に発生した発生符号量との差分を第３の映像単
    位毎に算出し、当該第３の映像単位毎の差分を、符号化
    対象としている第３の映像単位についての第１の量子化
    ステツプを算出する際に反映させるための第２のパラメ
    ータを算出する第２のパラメータ算出ステツプと、 上記第１のパラメータ及び上記第２のパラメータに基づ
    いて上記符号化対象としている第３の映像単位について
    の上記第１の量子化ステツプを算出する第１の量子化ス
    テツプ算出ステツプとが記録されていることを特徴とす
    る記録媒体。
  14. 【請求項１４】上記第２のパラメータ算出ステツプは、 上記第１の映像単位より時間的に１つ前の第１の映像単
    位における各画像符号化タイプ毎の上記第１の量子化ス
    テツプの平均値及び上記第１のパラメータに基づいて算
    出した第３のパラメータを初期値として、上記第３のパ
    ラメータに、上記符号化対象としている第２の映像単位
    に対する割当て符号量と、当該第２の映像単位において
    現在までに符号化して実際に発生した発生符号量との上
    記第３の映像単位毎の差分を反映させたものを上記第２
    のパラメータとして算出することを特徴とする請求項１
    ３に記載の記録媒体。
  15. 【請求項１５】上記第１の映像単位は、グループオブピ
    クチヤーズでなり、 上記第２の映像単位は、フレーム画像であり、 上記第３の映像単位は、マクロブロツクであることを特
    徴とする請求項１３に記載の記録媒体。
  16. 【請求項１６】デイジタル映像信号を固定の量子化ステ
    ツプに基づいて符号化した際に発生した発生符号量に基
    づいて上記第１の映像単位又は上記第２の映像単位毎の
    割当て符号量を決定する割当て符号量決定ステツプが記
    録されていることを特徴とする請求項１３に記載の記録
    媒体。
  17. 【請求項１７】上記平均符号化データ速度算出ステツプ
    は、 符号化対象としている第２の映像単位を含んで上記第２
    の映像単位毎に所定数分スライドさせていくようにして
    上記第１の映像単位における上記第２の映像単位当たり
    の平均符号化データ速度を算出することを特徴とする請
    求項１３に記載の記録媒体。
  18. 【請求項１８】上記符号化対象としている第３の映像単
    位の各輝度ブロツクにおける画素値に基づいて上記符号
    化対象としている第３の映像単位についてのアクテイビ
    テイを算出し、当該アクテイビテイ及び上記符号化対象
    としている第３の映像単位についての上記第１の量子化
    ステツプに基づいて上記符号化対象としている第３の映
    像単位についての第２の量子化ステツプを算出する第２
    の量子化ステツプ算出ステツプが記録されていることを
    特徴とする請求項１３に記載の記録媒体。
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Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2001346214A (ja) * 2000-06-05 2001-12-14 Sony Corp 画像情報変換装置及び方法
EP1091588A4 (en) * 1999-04-23 2004-08-11 Sony Corp IMAGE ENCODER AND METHOD
US6879632B1 (en) 1998-12-24 2005-04-12 Nec Corporation Apparatus for and method of variable bit rate video coding
WO2005104561A1 (ja) * 2004-04-20 2005-11-03 Sony Corporation データ処理装置およびその方法と符号化装置
JP2008533844A (ja) * 2005-03-10 2008-08-21 クゥアルコム・インコーポレイテッド ビデオ・レート制御における状況適応帯域幅調節
JP2009246513A (ja) * 2008-03-28 2009-10-22 Canon Inc 動画像符号化装置及びその制御方法、コンピュータプログラム
US7801214B2 (en) 2003-11-18 2010-09-21 Sony Corporation Method and apparatus for controlling encoding rate and quantization scales

Cited By (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6879632B1 (en) 1998-12-24 2005-04-12 Nec Corporation Apparatus for and method of variable bit rate video coding
EP1091588A4 (en) * 1999-04-23 2004-08-11 Sony Corp IMAGE ENCODER AND METHOD
JP2001346214A (ja) * 2000-06-05 2001-12-14 Sony Corp 画像情報変換装置及び方法
US7801214B2 (en) 2003-11-18 2010-09-21 Sony Corporation Method and apparatus for controlling encoding rate and quantization scales
WO2005104561A1 (ja) * 2004-04-20 2005-11-03 Sony Corporation データ処理装置およびその方法と符号化装置
US7711197B2 (en) 2004-04-20 2010-05-04 Sony Corporation Method and apparatus for determining a quantization scale of encoded data
JP2008533844A (ja) * 2005-03-10 2008-08-21 クゥアルコム・インコーポレイテッド ビデオ・レート制御における状況適応帯域幅調節
JP2009246513A (ja) * 2008-03-28 2009-10-22 Canon Inc 動画像符号化装置及びその制御方法、コンピュータプログラム

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