JP2001008207A - Dynamic image coder and method therefor - Google Patents

Dynamic image coder and method therefor

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JP2001008207A JP17515499A JP17515499A JP2001008207A JP 2001008207 A JP2001008207 A JP 2001008207A JP 17515499 A JP17515499 A JP 17515499A JP 17515499 A JP17515499 A JP 17515499A JP 2001008207 A JP2001008207 A JP 2001008207A
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  • Compression Or Coding Systems Of Tv Signals (AREA)
  • Compression, Expansion, Code Conversion, And Decoders (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a code amount controller that relates to high efficiency coding of a dynamic image and is especially suitable for variable bit rate coding in real time. SOLUTION: This dynamic image coder that encodes a dynamic image is provided with a means 23 that detects a generated code amount of each image, a means 22 that detects a mean quantization scale of each image, a means 25 that detects at least a coding image characteristic of a received image in the received image and a motion compensation prediction image, a means 24 that calculates complexity of an image pattern on the basis of the generated code amount detected by the code amount detection means 23, the mean quantization scale detected by the quantization scale detecting means 22, and the coding picture characteristic detected by the image characteristic detecting means 25, and a means 14 that decides an assigned code amount of a picture going to be coded next on the basis of the generated code amount, the complexity of the image pattern and a coding image characteristic and decides the quantization scale of the image about to be coded next on the basis of the assigned code amount.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、動画像の高能率符
号化に係り、特に、リアルタイムで可変ビットレート符
号化を行う際に好適な符号量制御装置及びその方法に関
する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to high-efficiency coding of moving images, and more particularly to a code amount control apparatus and method suitable for performing variable bit rate coding in real time.

【0002】[0002]

【従来の技術】TV信号などの動画像を高能率に符号化す
る技術の国際標準として既にMPEG2が規定されている。M
PEG2は、動画像を構成する「フレーム」画像を「マクロブ
ロック」と呼ばれる16×16画素のブロックに分割し、各
マクロブロック単位に、時間的に前または後に所定の数
フレーム離れた参照画像と符号化画像の間で「動きベク
トル」と呼ばれる動き量を求め、この動き量を基に参照
画像から符号化画像を構成する「動き補償予測」技術
と、動き補償予測の誤差信号または符号化画像そのもの
に対して、直交変換の一種であるDCT(離散コサイン
変換)を用いて情報量を圧縮する「変換符号化」技術の2
つの画像符号化の要素技術をベースに規定されている。
2. Description of the Related Art MPEG2 has already been defined as an international standard for technology for efficiently encoding moving images such as TV signals. M
PEG2 divides a `` frame '' image that composes a moving image into 16 × 16 pixel blocks called `` macroblocks '', and in each macroblock unit, a reference image separated by a predetermined number of frames before or after a predetermined time frame. A motion compensation called "motion vector" is obtained between the encoded images, and a "motion compensation prediction" technique for constructing the encoded image from the reference image based on the motion amount, and an error signal of the motion compensation prediction or the encoded image The "transform coding" technology, which compresses the amount of information using DCT (discrete cosine transform), which is a type of orthogonal transform,
It is stipulated based on two image coding element technologies.

【0003】従来のMPEG2の動画像符号化装置の一構成
例を図5に示す。また、符号化ピクチャ構造の一例を図
4に示す。動き補償予測では、図4に示した符号化ピク
チャ構造のように、 Iピクチャ(フレーム内符号化)、P
ピクチャ(順方向予測符号化)、Bピクチャ(双方向予測
符号化)と呼ばれる、予測方法の異なる3種類のピクチ
ャの組合せによって構成される。図5に示されるよう
に、変換符号化では、Iピクチャでは符号化画像そのも
のに対し、P,Bピクチャでは動き補償器77による動
き補償予測の誤差信号である減算器71の出力に対し
て、DCTがDCT器72で施される。
FIG. 5 shows an example of the configuration of a conventional MPEG2 moving picture coding apparatus. FIG. 4 shows an example of an encoded picture structure. In the motion-compensated prediction, as in the coded picture structure shown in FIG.
It is composed of a combination of three types of pictures having different prediction methods, called a picture (forward prediction coding) and a B picture (bidirectional prediction coding). As shown in FIG. 5, in the transform coding, the output of the subtractor 71, which is the error signal of the motion compensation prediction by the motion compensator 77 in the P and B pictures, DCT is performed by the DCT unit 72.

【0004】DCT器72で得られたDCT係数に対し
て量子化が、符号量制御部90の出力により制御して量
子化器73によってなされた後に、動きベクトル等のそ
の他の付帯情報と共に可変長符号化が可変長符号化器7
5でなされ、符号列が「ビットストリーム」としてバッ
ファ76に記憶された後に出力される。この際、バッフ
ァ76の充足度に応じて符号量制御部90で量子化スケ
ールが制御される。一方、量子化器73の出力係数は、
逆量子化器77、IDCT器78に供給さて、局部復号
されてブロック毎にフレームメモリ81に貯えられる。
[0004] After the DCT coefficient obtained by the DCT unit 72 is quantized by the quantizer 73 under the control of the output of the code amount control unit 90, it is variable-length together with other accompanying information such as a motion vector. Variable length encoder 7
5 is output after the code string is stored in the buffer 76 as a “bit stream”. At this time, the quantization scale is controlled by the code amount control unit 90 in accordance with the sufficiency of the buffer 76. On the other hand, the output coefficient of the quantizer 73 is
The signals are supplied to an inverse quantizer 77 and an IDCT unit 78, locally decoded, and stored in a frame memory 81 for each block.

【0005】MPEG2は可変長符号化であるため、単位時
間当りの発生符号量(ビットレート)は一定ではない。そ
こで、量子化器73での量子化の際の量子化スケールを
マクロブロック単位に適宜変更することにより、所要の
ビットレートに制御することが可能になっている。MPEG
2 Test Model 5では、GOP単位で発生符号量を一定にす
る固定ビットレート制御方法が提案されている。
[0005] Since MPEG2 is variable-length coding, the amount of generated code (bit rate) per unit time is not constant. Therefore, it is possible to control the bit rate to a required bit rate by appropriately changing the quantization scale at the time of quantization in the quantizer 73 for each macroblock. MPEG
2 In Test Model 5, a fixed bit rate control method that makes the generated code amount constant in GOP units has been proposed.

【0006】このTest Model 5における固定ビットレー
ト制御方法は、一定の転送レートが要求される用途に対
しては有効な方法である。しかし、動画像シーケンスの
どの部分に対してもほぼ同じ符号量が割り当てられるた
め、情報量を多く含む複雑なシーンに対しては十分な符
号量が与えられずに画質劣化が生じてしまう。これに対
して、情報量が少ない単純なシーンの場合には符号量が
余剰になって無駄が生じ、DVD-Videoのように可変転送
レートが可能な用途に対しては、適切なレート制御方法
とは言えなかった。
The fixed bit rate control method in Test Model 5 is an effective method for applications requiring a constant transfer rate. However, since almost the same code amount is assigned to any part of the moving image sequence, a sufficient code amount is not provided to a complex scene including a large amount of information, resulting in image quality deterioration. On the other hand, in the case of a simple scene with a small amount of information, the code amount becomes excessive and wasteful, and an appropriate rate control method is used for applications where a variable transfer rate is possible such as DVD-Video. I couldn't say.

【0007】以上のような問題を解決するレート制御方
法が可変ビットレート制御方法である。特開平6−14
1298号公報には、可変ビットレート制御による符号
化装置が開示されている。この装置では、最初に、入力
動画像に対して固定量子化スケールによって仮符号化を
行い、単位時間毎に発生符号量がカウントされる。つぎ
に、入力動画像全体の発生符号量が所要値になるよう
に、仮符号化時の発生符号量に基づいて各部分の目標転
送レートを設定する。そしてこの目標転送レートに合致
するように制御を行いながら、入力動画像に対して2回
目の符号化、言い換えると実符号化が行われる。
[0007] A variable bit rate control method is a rate control method that solves the above problems. JP-A-6-14
No. 1298 discloses an encoding device using variable bit rate control. In this device, first, provisional encoding is performed on an input moving image using a fixed quantization scale, and the generated code amount is counted for each unit time. Next, the target transfer rate of each part is set based on the generated code amount at the time of provisional encoding so that the generated code amount of the entire input moving image becomes a required value. Then, while performing control so as to match the target transfer rate, the second encoding, that is, actual encoding, is performed on the input moving image.

【0008】しかし、上記従来例では、出力ビットスト
リームを得るためには少なくとも2回の符号化を行わな
ければならず、リアルタイム性を要求されるような用途
ではこの装置のような2パス方式の可変ビットレート制
御は使用出来ない。
However, in the above-mentioned conventional example, encoding must be performed at least twice in order to obtain an output bit stream. In applications requiring real-time performance, a two-pass system such as this apparatus is used. Variable bit rate control cannot be used.

【0009】これに対し、動画像をほぼリアルタイムで
符号化するための可変ビットレート制御方法、すなわち
1パス方式の可変ビットレート制御方法も存在する。特
開平10−164577号公報には、1パス方式の可変
ビットレート制御方法による符号化装置が前記公報の図
6等に開示されている。
On the other hand, there is also a variable bit rate control method for encoding a moving picture almost in real time, that is, a variable bit rate control method of a one-pass system. Japanese Patent Application Laid-Open No. H10-164577 discloses an encoding apparatus using a one-pass variable bit rate control method, for example, in FIG.

【0010】この従来例における動画像符号化装置の一
構成例を図6に示す。なお、図5と同一構成部材に対し
ては同一符号を付してその説明は省略する。この従来例
の装置では、バッファ76に記憶した符号量を発生符号
量検出器83に供給し、この発生符号量検出器83によ
る発生符号量と、量子化器73からの量子化スケールを
平均量子化スケール検出器82に供給し、この平均量子
化スケール検出器82による画面内の量子化スケールの
平均値との積を「画面複雑度」として画面複雑度算出器
84で求め、過去の画面複雑度の平均値に対する現在の
画面複雑度の割合を基に、画面の目標発生符号量または
目標量子化スケールを決定することにより、可変ビット
レート制御を符号量制御器74で実現している。
FIG. 6 shows an example of the configuration of a moving picture coding apparatus according to this conventional example. The same components as those in FIG. 5 are denoted by the same reference numerals, and description thereof will be omitted. In this conventional device, the code amount stored in the buffer 76 is supplied to the generated code amount detector 83, and the generated code amount by the generated code amount detector 83 and the quantization scale from the quantizer 73 are averaged. Of the quantization scale in the screen by the average quantization scale detector 82, the product of the average value of the quantization scales in the screen is calculated as “screen complexity” by the screen complexity calculator 84, and the past screen complexity is calculated. The variable bit rate control is realized by the code amount controller 74 by determining the target generated code amount or the target quantization scale of the screen based on the ratio of the current screen complexity to the average value of the degrees.

【0011】[0011]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来例の1パス方式においては、これから符号化する現在
の画面を仮符号化して現在の画面複雑度を求めるか、仮
符号化を行わない場合は直前の同じピクチャタイプの画
面複雑度を現在の画面複雑度とするため、仮符号化する
場合は、1パス方式といえども仮符号化による遅延が問
題となる上に回路規模が増大し処理が複雑になる。
However, in the above-described conventional one-pass method, the current screen to be coded is provisionally coded to determine the current screen complexity, or the provisional coding is not performed. In order to make the screen complexity of the same picture type immediately before the current screen complexity, in the case of provisional encoding, the delay due to the provisional encoding becomes a problem even in the one-pass method, and the circuit scale increases and the processing is increased. It gets complicated.

【0012】一方、仮符号化を行わない場合は符号化す
る現在の画面の直前でシーンチェンジが生じる場合な
ど、画面複雑度が変化する場合は、現在の画面複雑度と
して使用する直前の同じピクチャタイプの画面複雑度が
実際の画面複雑度と異なってしまい、不適切な符号量割
当をしてしまう問題がある。
On the other hand, if the screen complexity changes, such as when a scene change occurs immediately before the current screen to be coded without provisional coding, the same picture immediately before use as the current screen complexity is used. There is a problem that the screen complexity of the type differs from the actual screen complexity and an inappropriate code amount is allocated.

【0013】そこで、本発明は、動画像をほぼリアルタ
イムで符号化するための1パス方式の可変ビットレート
制御方法において、遅延及び回路規模の増大を最小限に
押えつつ、より適切な符号量割当を実現する装置及びそ
の方法を提供することを目的とする。
In view of the above, the present invention provides a one-pass variable bit rate control method for encoding a moving picture almost in real time, which is capable of more appropriately allocating a code amount while minimizing the increase in delay and circuit size. It is an object of the present invention to provide an apparatus and a method for implementing the method.

【0014】[0014]

【課題を解決するための手段】そこで本発明では、MPEG
2等の動き補償予測、直交変換、量子化、可変長符号化
の各手段を備えた可変ビットレート制御による動画像符
号化装置において、まず各画像の発生符号量と平均量子
化スケールと、符号化画像特性(アクティビティ)を検出
する。各動画像の発生符号量と平均量子化スケールの検
出は仮符号化を伴わず、実際の符号化動作の際に行わ
れ、各画像の発生符号量と平均量子化スケールの積に対
して所定の操作を施して画面複雑度として求められる。
符号化の終了した直後のピクチャから所定時間内の画像
について、符号化ピクチャタイプ別に画面複雑度が加算
され、各ピクチャタイプの平均画面複雑度が算出され
る。
Accordingly, in the present invention, MPEG
In a moving image coding apparatus based on variable bit rate control provided with means for motion compensation prediction, orthogonal transformation, quantization, and variable length coding, such as 2nd, first, a generated code amount of each image, an average quantization scale, Detected image characteristics (activity). The detection of the generated code amount and the average quantization scale of each moving image is performed during the actual coding operation without provisional coding, and a predetermined value is calculated for a product of the generated code amount of each image and the average quantization scale. Is performed and the screen complexity is obtained.
The screen complexity is added for each coded picture type for an image within a predetermined time from the picture immediately after the end of the coding, and the average screen complexity of each picture type is calculated.

【0015】一方、符号化画像特性の検出は実際の符号
化動作に先行して(先立って)、符号化画像のアクティ
ビティが各画像毎に算出される。これから符号化する現
在の画像の画面複雑度は、同じピクチャタイプの直前の
画像の画面複雑度に、その画像におけるアクティビティ
に対する、これから符号化される画像のアクティビティ
の割合を乗算することによって推定し、この推定画面複
雑度と一定区間内の平均画面複雑度の割合を目標ビット
レートによる符号量割当に反映させることにより、遅延
の増大を招くことなく画像の変化に対応した符号量割当
を行う1パス方式の可変ビットレート制御が可能とな
る。
On the other hand, the detection of the encoded image characteristics is performed prior to (prior to) the actual encoding operation, and the activity of the encoded image is calculated for each image. The screen complexity of the current image to be encoded is estimated by multiplying the screen complexity of the previous image of the same picture type by the ratio of the activity of the image to be encoded to the activity in the image, By reflecting the estimated screen complexity and the ratio of the average screen complexity in a certain section to the code amount allocation based on the target bit rate, a one-pass method for allocating the code amount corresponding to the image change without increasing the delay. Variable bit rate control of the system becomes possible.

【0016】さらに、上記符号化画像特性の検出を動き
補償予測を行うP及びBピクチャに関しては、動き補償
予測における誤差画像または動きベクトル検出における
符号化画像と参照画像との差分画像における絶対値また
は2乗誤差、及び動きベクトルのばらつき具合を合わせ
て使用することにより、これから符号化される画像の画
面複雑度推定に関し、より符号化特性に即した推定が可
能になる。
Further, as for the P and B pictures for which motion compensation prediction is performed for detecting the characteristics of the coded image, the absolute value or the absolute value of the error image in the motion compensation prediction or the difference image between the coded image and the reference image in the motion vector detection. By using the square error and the degree of variation of the motion vector in combination, it becomes possible to estimate the screen complexity of an image to be encoded in accordance with the encoding characteristics.

【0017】[0017]

【発明の実施の形態】本発明の動画像符号化装置の第1
の実施例について、図1と共に以下に説明する。原動画
像は画像ブロック分割器(図示せず。)によって、予め
マクロブロック単位に分割されているものとする。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS First Embodiment
Will be described below with reference to FIG. It is assumed that the original image is previously divided into macroblocks by an image block divider (not shown).

【0018】分割された原動画像は、Iピクチャについ
ては動き補償予測が行われず、原動画像ブロックそのも
のが減算器11を介してDCT器12に送られ、DCT
された後に量子化器13で符号量制御器14から送られ
る量子化スケールによって量子化される。その量子化さ
れた信号は、可変長符号化器15で符号に変換されて、
つぎのバッファ16で調整された後に符号が出力され
る。一方、量子化器13の出力係数は、逆量子化器1
7、IDCT器18で局部復号されて、動き補償予測器
19の出力が加算器20で加算されることなく、ブロッ
ク毎にフレームメモリ21に貯えられる。
In the divided source image, motion compensation prediction is not performed for the I picture, and the source image block itself is sent to the DCT unit 12 via the subtractor 11 and
After that, the quantization is performed by the quantizer 13 using the quantization scale sent from the code amount controller 14. The quantized signal is converted into a code by the variable length encoder 15,
The code is output after being adjusted in the next buffer 16. On the other hand, the output coefficient of the quantizer 13 is the inverse quantizer 1
7. Local decoding is performed by the IDCT unit 18, and the output of the motion compensation predictor 19 is stored in the frame memory 21 for each block without being added by the adder 20.

【0019】P及びBピクチャについては、分割された
原動画像とフレームメモリ21に貯えられた所定の局部
復号画像ブロックが動き補償予測器19に供給され、こ
こで動きベクトル検出及び動き補償が行われて、予測画
像ブロックが減算器11で原画像ブロックとの間で画素
間差分が取られ、差分値である誤差画像ブロックがDC
T器12に送られる。
For P and B pictures, the divided original moving picture and predetermined locally decoded picture blocks stored in the frame memory 21 are supplied to a motion compensation predictor 19, where motion vector detection and motion compensation are performed. Then, a difference between pixels of the predicted image block and the original image block is calculated by the subtractor 11, and the error image block, which is the difference value, is calculated by DC.
It is sent to the T unit 12.

【0020】この後はIピクチャと同様にして、DCT
器12で差分値がDCTされ、量子化器13で符号量制
御器14から送られる量子化スケールによって量子化さ
れた後に、可変長符号化器15で符号に変換されて、つ
ぎのバッファ16で調整された後に符号が出力される。
Thereafter, the DCT is performed in the same manner as the I picture.
The difference value is subjected to DCT by the encoder 12, quantized by the quantizer 13 by the quantization scale sent from the code amount controller 14, converted into a code by the variable length encoder 15, and then converted by the next buffer 16. The code is output after the adjustment.

【0021】一方、量子化器13の出力係数は、逆量子
化器17とIDCT器18とで局部復号された後に前記
予測画像ブロックが加算器20によって画素毎に加算さ
れ、ブロック毎にフレームメモリ21に貯えられる。ま
た、各ピクチャについて、量子化器13からマクロブロ
ック毎の量子化スケールが平均量子化スケール検出器2
2に送られ、そこで1フレーム分の量子化スケールが加
算され、1フレームの平均量子化スケールが算出され
る。
On the other hand, the output coefficients of the quantizer 13 are locally decoded by an inverse quantizer 17 and an IDCT unit 18 and then the predicted image block is added for each pixel by an adder 20. 21. For each picture, the quantizer 13 calculates the quantization scale for each macroblock from the average quantization scale detector 2.
2, the quantization scale for one frame is added, and the average quantization scale for one frame is calculated.

【0022】一方、バッファ16においては、発生符号
量が監視され、その値が発生符号量検出器23に送られ
る。この発生符号量検出器23において、発生符号量が
フレーム単位に加算され、1フレームの発生符号量が検
出される。フレーム毎について検出された平均量子化ス
ケール、及び発生符号量は夫々画面複雑度算出器24に
フレーム毎に送られる。
On the other hand, the generated code amount is monitored in the buffer 16, and the value is sent to the generated code amount detector 23. The generated code amount detector 23 adds the generated code amount for each frame, and detects the generated code amount for one frame. The average quantization scale and generated code amount detected for each frame are sent to the screen complexity calculator 24 for each frame.

【0023】一方、画像特性検出器25では、入力時に
原画像を分割した原動画像が供給され、原動画像の各フ
レームについてマクロブロック単位に画像特性を示すパ
ラメータであるアクティビティが検出され、フレーム単
位に加算されて、その結果が1フレーム毎に画面複雑度
算出器24に送られる。ここで、画像特性検出器25で
画像特性を検出する動作は、実際の符号化動作に先行し
て検出している。画像特性を示すパラメータとしては輝
度値の分散、画素間差分値などが考えられるが、画像特
性を示すものであれば、その他のパラメータでも当然よ
い。
On the other hand, the image characteristic detector 25 is supplied with a moving image obtained by dividing the original image at the time of input, detects an activity which is a parameter indicating image characteristics for each frame of the moving image in units of macroblocks, and for each frame. The result is added, and the result is sent to the screen complexity calculator 24 frame by frame. Here, the operation of detecting the image characteristics by the image characteristic detector 25 is performed prior to the actual encoding operation. As parameters indicating the image characteristics, variance of luminance values, difference values between pixels, and the like can be considered, but other parameters may be used as long as they indicate image characteristics.

【0024】画面複雑度算出器24では、供給された各
フレームの平均量子化スケールと発生符号量とが乗じら
れた後に乗算結果に所定の変換が施されて、それを基準
として各フレームの画面複雑度が求められる。画面複雑
度は符号化ピクチャタイプ別に一定期間内の値が加算さ
れた後に、その期間内の同じピクチャタイプのフレーム
数で除算されて、I,P,B各ピクチャタイプの平均画
面複雑度 Xi-ave(Iピクチャ), Xp-ave(Pピクチ
ャ), Xb-ave(Bピクチャ)が算出される。
The screen complexity calculator 24 multiplies the average quantization scale of each supplied frame by the generated code amount and then performs a predetermined conversion on the multiplication result. Complexity is required. The screen complexity is calculated by adding the value within a certain period for each coded picture type and then dividing by the number of frames of the same picture type within that period to obtain an average screen complexity of each of the I, P, and B picture types. ave (I picture), Xp-ave (P picture) and Xb-ave (B picture) are calculated.

【0025】ここで言う一定期間内は、符号化の終了し
たばかりの画像から時間的に前に予め定めるフレーム
数、例えば15フレームとか、300フレームといった
一定のフレーム数の場合もあり、符号化開始フレームか
ら符号化の終了したばかりの画像までのように、順次フ
レーム数が増加する場合もある。なお、前者の一定フレ
ーム数の場合でも、符号化したフレーム数が定めた一定
期間を満たさない場合は後者と同様に順次フレーム数が
増加していくことになる。
During the certain period, the number of frames predetermined in time before the picture for which encoding has just finished, for example, a certain number of frames such as 15 frames or 300 frames, may be used. In some cases, such as from a frame to an image for which encoding has just finished, the number of frames is sequentially increased. Note that, even in the case of the former fixed number of frames, if the number of encoded frames does not satisfy the predetermined certain period, the number of frames is sequentially increased similarly to the latter.

【0026】既に符号化の終了した部分の画面複雑度を
求める部分までは従来例と同一であるが、本発明ではこ
の画面複雑度に対し、これから符号化する現在の画像の
アクティビティによって現在の画像の画面複雑度を推定
する部分が従来例と異なる。以下の説明でも、iはIピ
クチャ、pはPピクチャ、bはBピクチャと対応してい
る。
Up to the portion where the screen complexity of the portion which has already been encoded is obtained is the same as in the conventional example, but in the present invention, the current image is encoded according to the activity of the current image to be encoded. The part for estimating the screen complexity differs from the conventional example. Also in the following description, i corresponds to an I picture, p corresponds to a P picture, and b corresponds to a B picture.

【0027】すなわち、これから符号化する現在の画像
の画面複雑度 Xi, Xp, Xb は、現在の画像のアクティビ
ティACTi, ACTp, ACTb、直前に符号化した同じピクチャ
タイプの画像の画面複雑度 Xi-p, Xp-p, Xb-p、直前に
符号化した同じピクチャタイプの画像のアクティビティ
ACTi-p, ACTp-p, ACTb-pより、次式(1)(2)(3)で推定出
来る。
That is, the screen complexity Xi, Xp, Xb of the current image to be encoded is the activity ACTi, ACTp, ACTb of the current image and the screen complexity Xi- of the image of the same picture type encoded immediately before. p, Xp-p, Xb-p, the activity of the previously coded image of the same picture type
From ACTi-p, ACTp-p and ACTb-p, it can be estimated by the following equations (1), (2) and (3).

【0028】 (Iピクチャ) Xi=Xi-p・ (ACTi/ACTi-p) (1)(I picture) Xi = Xi-p · (ACTi / ACTi-p) (1)

【0029】 (Pピクチャ) Xp=Xp-p・ (ACTp/ACTp-p) (2)(P picture) Xp = Xp-p · (ACTp / ACTp-p) (2)

【0030】 (Bピクチャ) Xb=Xb-p・ (ACTb/ACTb-p) (3)(B picture) Xb = Xb-p · (ACTb / ACTb-p) (3)

【0031】なお、初期状態において、同じピクチャタ
イプの符号化の終了したフレームが存在しない場合は、
予めいくつかの画像で各ピクチャタイプの画像の画面複
雑度とアクティビティを求めておき、それを平均的な動
画像の発生頻度に合わせて統計的に平均してそれを初期
値とすればよい。
In the initial state, if there is no encoded frame of the same picture type,
The screen complexity and activity of images of each picture type may be obtained in advance for some images, and these may be statistically averaged in accordance with the average frequency of occurrence of moving images, and may be used as initial values.

【0032】この後、各ピクチャタイプの平均画面複雑
度 Xi-ave, Xp-ave, Xb-aveと、これから符号化する現
在の画像の推定画面複雑度 Xi, Xp, Xb は符号量制御器
14に送られる。この符号量制御器14において、次に
(これから)符号化する画像の割当符号量の設定(決
定)、及び可変ビットレート制御のための量子化スケー
ルの設定(決定)が行われる。
Thereafter, the average screen complexity Xi-ave, Xp-ave, Xb-ave of each picture type and the estimated screen complexity Xi, Xp, Xb of the current image to be coded are calculated by the code amount controller 14. Sent to The code amount controller 14 sets (determines) the assigned code amount of the image to be coded next (from now on) and sets (determines) the quantization scale for variable bit rate control.

【0033】目標平均ビットレートをBitRate、1秒当り
のフレーム数をPictureRate、1つの符号化単位である1G
OP(通常はIピクチャの間隔)のフレーム数をNとする
と、1GOPの平均割当符号量Raveは次式(4)で与えられ
る。 Rave= (BitRate/PictureRate)・N (4)
The target average bit rate is BitRate, the number of frames per second is PictureRate, and one encoding unit, 1G
Assuming that the number of frames of the OP (usually the interval between I pictures) is N, the average allocated code amount Rave of one GOP is given by the following equation (4). Rave = (BitRate / PictureRate) N (4)

【0034】上式のRaveは平均画面複雑度の時の1GOPの
必要割当符号量とすると、これから符号化する現在の画
像を含む1GOPの画像が一様に前記画面複雑度算出器24で
求めた現在の画像の推定画面複雑度に等しいと仮定する
と、画質を一定に保持する場合に必要な1GOPの必要割当
符号量Rcは、次式(5)(6)(7)で与えられる。
If Rave in the above equation is the required code amount of 1 GOP at the time of average screen complexity, the 1 GOP image including the current image to be coded is uniformly obtained by the screen complexity calculator 24. Assuming that it is equal to the estimated screen complexity of the current image, the required allocated code amount Rc of one GOP required to keep the image quality constant is given by the following equations (5), (6), and (7).

【0035】 (Iピクチャ) Rc=Rave・(Xi/Xi-ave) (5)(I picture) Rc = Rave · (Xi / Xi-ave) (5)

【0036】 (Pピクチャ) Rc=Rave・(Xp/Xp-ave) (6)(P picture) Rc = Rave · (Xp / Xp-ave) (6)

【0037】 (Bピクチャ) Rc=Rave・(Xb/Xb-ave) (7)(B picture) Rc = Rave · (Xb / Xb-ave) (7)

【0038】これら上式の必要割当符号量Rcを1GOPの各
ピクチャに適切に割り振ることにより、これから符号化
する現在の画像の目標符号量を算出する。例としてMPEG
2 Test Model 5の目標符号量割当方法を以下に挙げる
が、これ以外の方法を用いてもよい。1GOPに含まれる
P、Bピクチャのフレーム数をNp、Nb、Iピクチャに対
するP、Bピクチャの量子化スケールの設定比率をKp、
Kbとする。この時、各ピクチャタイプの目標割当符号量
Ti, Tp, Tbは次式(8) (9) (10)で与えられる。
By appropriately allocating the required allocated code amount Rc in the above equation to each picture of 1 GOP, the target code amount of the current image to be coded is calculated. MPEG as an example
2 The target code amount allocation method of Test Model 5 is described below, but other methods may be used. The number of frames of the P and B pictures included in one GOP is Np, Nb, and the setting ratio of the quantization scale of the P and B pictures to the I picture is Kp.
Kb. At this time, the target allocation code amount of each picture type
Ti, Tp, and Tb are given by the following equations (8), (9), and (10).

【0039】なお、MAX[A, B]はAとBのいずれか大きい
方を選択する動作を示す。また、MPEG2 Test Model 5で
は、Xi, Xp, Xbは直前に符号化したピクチャの画面複雑
度であるが、前記のこれから符号化する現在の画像の推
定画面複雑度でもよい。
Note that MAX [A, B] indicates an operation of selecting the larger one of A and B. In the MPEG2 Test Model 5, Xi, Xp, and Xb are the screen complexity of the picture coded immediately before, but may be the estimated screen complexity of the current picture to be coded.

【0040】 (Iピクチャ) Ti= MAX[ A , B ] A= Rc / ( 1+Np・Xp/(Xi・Kp)+Nb・Xb/(Xi・Kb) ) B= BitRate /(8・PictureRate) (8)(I picture) Ti = MAX [A, B] A = Rc / (1 + Np.Xp / (Xi.Kp) + Nb.Xb / (Xi.Kb)) B = BitRate / (8.PictureRate (8)

【0041】 (Pピクチャ) Tp= MAX[ C ,D ] C= Rc / ( Np+Nb・Kp・Xb / (Kb・Xp) ) D= BitRate /(8・PictureRate) (9)(P picture) Tp = MAX [C, D] C = Rc / (Np + Nb · Kp · Xb / (Kb · Xp)) D = BitRate / (8 · PictureRate) (9)

【0042】 (Bピクチャ) Tb= MAX[E , F ] E= Rc /( Np+Np・Kb・Xp/(Kp・Kb) ) F= BitRate /(8・PictureRate) (10)(B picture) Tb = MAX [E, F] E = Rc / (Np + NpKbXp / (KpKb)) F = BitRate / (8PictureRate) (10)

【0043】上式で決定した目標割当符号量と、バッフ
ァ16で検出される各マクロブロックの発生符号量をも
とに、MPEG2 Test Model 5の方法を用いて各マクロブロ
ックの量子化スケールを決定する。なお、画像特性検出
器25からは符号量制御器14へも各マクロブロックの
アクティビティが送られ、MPEG2 Test Model 5における
アクティビティに基づいて各マクロブロックの量子化ス
ケールを変更する適応量子化制御に使用されるが、この
適応量子化制御は行わなくてもよい。またこれとは全く
異なる方法で各マクロブロックの量子化スケールを決定
してもよい。
Based on the target allocated code amount determined by the above equation and the generated code amount of each macroblock detected in the buffer 16, the quantization scale of each macroblock is determined using the method of MPEG2 Test Model 5. I do. The activity of each macroblock is also sent from the image characteristic detector 25 to the code amount controller 14, and is used for adaptive quantization control for changing the quantization scale of each macroblock based on the activity in the MPEG2 Test Model 5. However, the adaptive quantization control need not be performed. Alternatively, the quantization scale of each macroblock may be determined by a completely different method.

【0044】符号量制御器14から出力される各マクロ
ブロックの量子化スケールが量子化器13に送られ、現
在の画像(DCT後の分割された原画像または動き補償
予測の誤差画像ブロック)がこの量子化スケールで量子
化器13で量子化され、可変長符号化器15で可変長符
号化されて、つぎのバッファ16で調整された後に符号
が出力される。量子化器13のマクロブロック毎の量子
化スケール、バッファ16で監視される発生符号量がそ
れぞれ、平均量子化スケール検出器22、発生符号量検
出器23に送られ、つぎのピクチャの符号量制御に使用
される。
The quantization scale of each macroblock output from the code amount controller 14 is sent to the quantizer 13, and the current image (an original image after DCT or an error image block for motion compensation prediction) is obtained. The data is quantized by the quantizer 13 at this quantization scale, subjected to variable-length encoding by the variable-length encoder 15, adjusted by the next buffer 16, and then output as a code. The quantization scale for each macroblock of the quantizer 13 and the generated code amount monitored by the buffer 16 are sent to the average quantization scale detector 22 and the generated code amount detector 23, respectively, and the code amount control of the next picture is performed. Used for

【0045】つぎに、本発明の動画像符号化装置の第2
の実施例について、図2と共に以下に説明する。第2の
実施例においては、第1の実施例と比較して、図3に示
す画像特性検出器の構成及びその動作のみが異なり、ま
た図2は画像特性検出器25に対して動き補償予測器1
9より動き補償信号が供給されている点が図1と異なっ
ており、それ以外の部分についての説明は省略する。図
3に示す画像特性検出器は、ACTcur検出器25A、ACTp
red検出器25B、ACTmv検出器25C及びピクチャクテ
ィビティ算出器25Dより構成されている。
Next, the second embodiment of the moving picture coding apparatus of the present invention will be described.
Will be described below with reference to FIG. The second embodiment differs from the first embodiment only in the configuration and operation of the image characteristic detector shown in FIG. 3, and FIG. Vessel 1
9 is different from FIG. 1 in that a motion compensation signal is supplied, and the description of other parts is omitted. The image characteristic detector shown in FIG. 3 is an ACTcur detector 25A, ACTp
It comprises a red detector 25B, an ACTmv detector 25C, and a picture activity calculator 25D.

【0046】図2、図3の実施例において、画像特性検
出器25への入力は、Iピクチャの場合は動き補償予測
が行われないため、第1の実施例と同じくマクロブロッ
ク単位に分割された原動画像のみが入力され、マクロブ
ロック単位に画像特性を示すパラメータであるアクティ
ビティ(ACTcur)が検出され、フレーム単位に加算され、
IピクチャのアクティビティACTiとして画面複雑度算出
器24に送られる。
In the embodiment shown in FIGS. 2 and 3, the input to the image characteristic detector 25 is divided into macroblock units as in the first embodiment, since no motion compensation prediction is performed for an I picture. Is input, only activity (ACTcur), which is a parameter indicating image characteristics in macroblock units, is detected and added in frame units.
It is sent to the screen complexity calculator 24 as an I-picture activity ACTi.

【0047】一方、図2に示す画像特性検出器25への
入力は、P及びBピクチャの場合は、分割された原動画
像の他に、マクロブロック単位の動き補償予測における
誤差画像または動きベクトル検出における符号化画像と
参照画像との差分画像と、動き補償予測で使用した動き
ベクトルが図2に示す動き補償予測器19から入力され
る。分割された原動画像からはIピクチャの場合と同様
にマクロブロック単位に(原画像)アクティビティACTcur
が検出される。
On the other hand, when the input to the image characteristic detector 25 shown in FIG. 2 is a P and B picture, in addition to the divided original image, an error image or a motion vector in the motion compensation prediction in macroblock units is detected. The difference image between the coded image and the reference image and the motion vector used in the motion compensation prediction are input from the motion compensation predictor 19 shown in FIG. From the divided original image, the activity (actual image) ACTcur
Is detected.

【0048】一方、マクロブロック単位の動き補償予測
における誤差画像または動きベクトル検出における符号
化画像と参照画像との差分画像は、その中で絶対値和ま
たは2乗誤差和がとられ、予測アクティビティACTpred
として検出される。さらに、動き補償予測で使用した動
きベクトルの方は、隣接マクロブロックとの間で各成分
毎に差分の絶対値がとられ、ACTmvとして検出される。
On the other hand, the error image in the motion compensation prediction in the macroblock unit or the difference image between the coded image in the motion vector detection and the reference image is subjected to the sum of absolute values or the sum of the square errors in the error image.
Is detected as Further, the motion vector used in the motion compensated prediction has an absolute value of a difference between each component and an adjacent macroblock, and is detected as ACTmv.

【0049】そして、各マクロブロック毎に次式(11)の
演算により、ACTmbが算出され、それが1フレーム分加算
されて、P及びBピクチャのアクティビティACTp及びAC
Tbとして画面複雑度算出器24に送られる。
Then, ACTmb is calculated for each macroblock by the operation of the following equation (11), and ACTmb is added for one frame, and the activities ACTp and AC of the P and B pictures are calculated.
It is sent to the screen complexity calculator 24 as Tb.

【0050】 ACTmb=a・ACTcur+b・ACTpred +c・ACTmv (11)ACTmb = a · ACTcur + b · ACTpred + c · ACTmv (11)

【0051】なお、各定数a、b、cの値はピクチャ
別、マクロブロックの予測モード別(イントラか片方向
予測か双方向予測か)などで変化させる。例えば、イン
トラの場合はIピクチャと同様に予測を行わないので、
b=c=0となり、予測を行うブロックに比べて発生符
号量が多くなると考えられるので、aの値を大きくす
る。
The values of the constants a, b, and c are changed for each picture, each macroblock prediction mode (intra, unidirectional prediction, or bidirectional prediction). For example, in the case of intra, prediction is not performed like an I picture.
Since b = c = 0, and it is considered that the generated code amount is larger than that of the block to be predicted, the value of a is increased.

【0052】このように、予測モード等に即したアクテ
ィビティ検出を行うことにより、第1の実施例に比べ、
より符号化特性に即した画面複雑度の推定が可能にな
る。なお、第1の実施例において、1GOPの必要割当符号
量Rcを求める際に必要となる平均画面複雑度は符号化ピ
クチャタイプ別に求めていたが、これをピクチャタイプ
で区別せず、一定期間内における各フレームの画面複雑
度を加算した後にその期間内のフレーム数で除算した値
を平均画面複雑度 X-aveとして求め、それと現在の画像
の推定画面複雑度Xk(k= i or p or b)から、次式(12)
によって1GOPの必要割当符号量Rcを求めてもよい。また
これを第2の実施例に適用してもよい。
As described above, by detecting the activity in accordance with the prediction mode or the like, compared with the first embodiment,
It is possible to estimate the screen complexity in accordance with the encoding characteristics. In the first embodiment, the average screen complexity required for obtaining the required allocated code amount Rc of 1 GOP is obtained for each coded picture type. After adding the screen complexity of each frame in, the value obtained by dividing by the number of frames in that period is obtained as the average screen complexity X-ave, and the estimated screen complexity Xk of the current image (k = i or p or b ), The following equation (12)
The required allocated code amount Rc of one GOP may be obtained by the following. This may be applied to the second embodiment.

【0053】 Rc=Rave・(Xk/X-ave) (但し、k= i or p or b) (12)Rc = Rave · (Xk / X-ave) (where k = i or p or b) (12)

【0054】また、第1、第2の実施例では、ピクチャ
符号化構造が図4のようなIピクチャ、Pピクチャ、B
ピクチャの3種類存在するとして説明したが、Iピクチ
ャとPピクチャ、IピクチャとBピクチャのような2種
類のみであってもよい。また、全てのピクチャが動き補
償予測が行われないIピクチャであってもよい。但し、
このIピクチャのみの場合における第2の実施例は、画
像特性検出部25への入力が分割された原画像のみとな
るため、第1の実施例と全く同一になる。
In the first and second embodiments, the picture coding structure is such that an I picture, a P picture, a B picture as shown in FIG.
Although it has been described that there are three types of pictures, there may be only two types such as an I picture and a P picture and an I picture and a B picture. Also, all pictures may be I pictures for which motion compensation prediction is not performed. However,
The second embodiment in the case of only I-pictures is exactly the same as the first embodiment because the input to the image characteristic detecting unit 25 is only the divided original image.

【0055】[0055]

【発明の効果】以上のように本発明によると、可変ビッ
トレート制御で動画像を符号化する際に、符号化の終了
した一定区間の画像の発生符号量と平均量子化スケール
と、一定区間及びこれから符号化する現在の画像の符号
化画像特性(アクティビティ)を検出し、発生符号量と平
均量子化スケールの積に対して所定の操作を施すことに
よって得られる値を画面複雑度として求めた上で、これ
から符号化する画像の画面複雑度を、同じピクチャタイ
プの直前の画像の複雑度に、その画像におけるアクティ
ビティに対する、これから符号化される画像のアクティ
ビティの割合を乗算することによって推定し、この推定
値と一定区間内の平均画面複雑度の割合を目標ビットレ
ートによる符号量割当に反映させることにより、遅延の
増大を招くことなく画像の変化に対応した符号量割当を
行う1パス方式の可変ビットレート制御が可能となる。
As described above, according to the present invention, when a moving image is encoded by variable bit rate control, the generated code amount and average quantization scale of an image in a fixed section after the coding is completed, and And the encoded image characteristic (activity) of the current image to be encoded is detected, and a value obtained by performing a predetermined operation on the product of the generated code amount and the average quantization scale is obtained as the screen complexity. Above, the screen complexity of the image to be encoded is estimated by multiplying the complexity of the previous image of the same picture type by the ratio of the activity of the image to be encoded to the activity in the image, By reflecting the estimated value and the ratio of the average screen complexity in a certain section to the code amount allocation based on the target bit rate, the delay does not increase. Variable bit rate control one-pass performing code amount allocation in response to changes of the image.

【0056】さらに、上記符号化画像特性の検出を動き
補償予測を行うP及びBピクチャに関しては、動き補償
予測における誤差画像または動きベクトル検出における
符号化画像と参照画像との差分画像における絶対値また
は2乗誤差、及び動きベクトルのばらつき具合を合わせ
て使用することにより、これから符号化される画像の画
面複雑度推定に関し、より符号化特性に即した推定が可
能になる。
Further, as for the P and B pictures for which motion compensation prediction is performed for detecting the above-mentioned coded image characteristics, the absolute value or the absolute value of the difference image between the coded image and the reference image in the motion compensation detection or the motion image detection is used. By using the square error and the degree of variation of the motion vector in combination, it becomes possible to estimate the screen complexity of an image to be encoded in accordance with the encoding characteristics.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の動画像符号化装置及びその方法の第1
の実施例を示した図である。
FIG. 1 is a first embodiment of a moving picture coding apparatus and method according to the present invention.
It is a figure showing an example of.

【図2】本発明の動画像符号化装置及びその方法の第2
の実施例を示した図である。
FIG. 2 shows a second example of the moving picture coding apparatus and method according to the present invention.
It is a figure showing an example of.

【図3】本発明の第2の実施例における画像特性検出器
の一実施例を示した図である。
FIG. 3 is a diagram showing an embodiment of an image characteristic detector according to the second embodiment of the present invention.

【図4】符号化ピクチャ構造の一実施例を示した図であ
る。
FIG. 4 is a diagram showing an embodiment of a coded picture structure.

【図5】一般的な動画像符号化装置の一構成例を示した
図である。
FIG. 5 is a diagram illustrating a configuration example of a general moving image encoding device.

【図6】従来における動画像符号化装置の一構成例を示
した図である。
FIG. 6 is a diagram illustrating a configuration example of a conventional moving picture encoding device.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

11 減算器 12 DCT器 13 量子化器 14 符号量制御器 15 可変長符号化器 16バッファ 17 逆量子化器 18 IDCT器 19 動き補償予測器 20 加算器 21 フレームメモリ 22 平均量子化スケール検出器 23 発生符号量検出器 24 画面複雑度算出器 25 画像特性検出器 25A ACTcur検出器 25B ACTpred検出器 25C ACTmv検出器 25D ピクチャアクティビティ算出器 ACTcur 原画像アクティビティ ACTi, ACTp, ACTb 現在の画像のアクティビティ ACTi-p, ACTp-p, ACTb-p 直前に符号化した同じピクチ
ャタイプの画像のアクティビティ ACTmv 動きベクトル特性 ACTpred 誤差画像アクティビティ Rave 平均割当符号量 Rc 画像の割当符号量 Xi, Xp, Xb 現在の画像の画面複雑度 Xi-ave, Xp-ave, Xb-ave 平均画面複雑度
DESCRIPTION OF SYMBOLS 11 Subtractor 12 DCT unit 13 Quantizer 14 Code amount controller 15 Variable length encoder 16 Buffer 17 Dequantizer 18 IDCT unit 19 Motion compensation predictor 20 Adder 21 Frame memory 22 Average quantization scale detector 23 Generated code amount detector 24 Screen complexity calculator 25 Image characteristic detector 25A ACTcur detector 25B ACTpred detector 25C ACTmv detector 25D Picture activity calculator ACTcur Original image activity ACTi, ACTp, ACTb Current image activity ACTi-p , ACTp-p, ACTb-p Activity of the image of the same picture type coded immediately before ACTmv Motion vector characteristic ACTpred Error image activity Rave Average allocated code amount Rc Allocated code amount of image Xi, Xp, Xb Screen complexity of current image Degree Xi-ave, Xp-ave, Xb-ave Average screen complexity

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Fターム(参考) 5C059 KK06 MA00 MA05 MA23 MC11 MC38 ME01 PP05 PP06 PP07 SS13 TA46 TA57 TB04 TB08 TC02 TC10 TC16 TC18 TC38 TD01 TD03 TD04 TD14 UA02 UA33 5J064 AA02 BA09 BA16 BB03 BB05 BB10 BC08 BC16 BC21 BD01 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page F term (reference) 5C059 KK06 MA00 MA05 MA23 MC11 MC38 ME01 PP05 PP06 PP07 SS13 TA46 TA57 TB04 TB08 TC02 TC10 TC16 TC18 TC38 TD01 TD03 TD04 TD14 UA02 UA33 5J064 AA02 BA09 BA16 BB03 BC08 BC08 BC08

Claims (9)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】入力動画像を、動き補償予測手段、直交変
換手段、量子化手段、及び可変長符号化手段を有して符
号化する動画像符号化装置において、 前記入力動画像の各画像の発生符号量を検出する手段
と、 前記入力動画像の各画像の平均量子化スケールを検出す
る手段と、 前記入力動画像及び前記動き補償予測手段によって生成
される動き補償予測画像のうち少なくとも前記入力動画
像の符号化画像特性を検出する手段と、 前記発生符号量を検出する手段によって検出された発生
符号量、前記平均量子化スケールを検出する手段によっ
て検出された平均量子化スケール、及び前記画像特性を
検出する手段によって検出された符号化画像特性から画
面の複雑度を算出する手段と、 前記発生符号量を検出する手段によって検出された発生
符号量と前記画面の複雑度を算出する手段によって算出
された画面複雑度と前記符号化画像特性を検出する手段
によって検出された符号化画像特性とから、次に符号化
する画像の割当符号量を決定し、前記割当符号量から前
記次に符号化する画像の量子化スケールを決定する手段
とを備えたことを特徴とする動画像符号化装置。
1. A moving picture coding apparatus for coding an input moving picture by including a motion compensation predicting means, an orthogonal transform means, a quantizing means, and a variable length coding means, comprising the steps of: Means for detecting the generated code amount of; and means for detecting an average quantization scale of each image of the input moving image; and at least the motion compensated prediction image generated by the input moving image and the motion compensation prediction means. Means for detecting a coded image characteristic of the input moving image, an amount of generated codes detected by the means for detecting the generated code amount, an average quantization scale detected by the means for detecting the average quantization scale, and Means for calculating the complexity of the screen from the encoded image characteristics detected by the means for detecting the image characteristics; and a generated code detected by the means for detecting the generated code amount. From the screen complexity calculated by the means for calculating the amount and the complexity of the screen and the coded image characteristics detected by the means for detecting the coded image characteristics, the allocated code amount of the image to be coded next is calculated. Means for determining the quantization scale of the image to be coded next from the allocated code amount.
【請求項2】請求項1に記載された動画像符号化装置に
おいて、 前記発生符号量を検出する手段による発生符号量の検
出、及び前記平均量子化スケールを検出する手段による
平均量子化スケールの検出は、実際の符号化動作の際に
その検出を行い、 前記画像特性を検出する手段による符号化画像特性の検
出は、実際の符号化動作に先行してその検出を行うこと
を特徴とする動画像符号化装置。
2. The moving picture coding apparatus according to claim 1, wherein the amount of generated code is detected by the means for detecting the amount of generated code, and the average quantization scale is detected by the means for detecting the average quantization scale. The detection performs the detection at the time of the actual encoding operation, and the detection of the encoded image characteristic by the means for detecting the image characteristic is characterized in that the detection is performed prior to the actual encoding operation. Video encoding device.
【請求項3】請求項1または請求項2に記載された動画
像符号化装置において、 前記画面の複雑度を算出する手段は、前記検出された発
生符号量と前記平均量子化スケールとの積を基準として
得られる過去の画面複雑度を、ピクチャタイプ(Iピク
チャ、Pピクチャ、Bピクチャ)別に求め、 前記次に符号化する画像と同じピクチャタイプの最新の
過去の画像の画面複雑度に対し、 前記過去の画面複雑度を算出した画像における符号化画
像特性に対する前記次に符号化する画像の符号化画像特
性の割合を乗ずることによって現在の画面複雑度を得る
ことを特徴とする動画像符号化装置。
3. The moving picture coding apparatus according to claim 1, wherein the means for calculating the complexity of the screen comprises a product of the detected generated code amount and the average quantization scale. Is obtained for each picture type (I picture, P picture, B picture), and the screen complexity of the latest past picture of the same picture type as the picture to be encoded next is obtained. A moving image code which obtains a current screen complexity by multiplying a ratio of an encoded image characteristic of the image to be next encoded to an encoded image characteristic in an image in which the past screen complexity is calculated. Device.
【請求項4】請求項1乃至請求項3のいずれかに記載さ
れた動画像符号化装置において、 前記発生符号量と前記画面複雑度から次に符号化する画
像の割当符号量を決定する手段は、前記過去の画面複雑
度の一定期間における平均値に対する前記算出された現
在の画面複雑度の割合を、平均割当符号量に乗ずること
によって前記割当符号量を決定することを特徴とする動
画像符号化装置。
4. The moving picture coding apparatus according to claim 1, wherein an assigned code quantity of an image to be encoded next is determined from the generated code quantity and the screen complexity. Determining the allocated code amount by multiplying an average allocated code amount by a ratio of the calculated current screen complexity to an average value of the past screen complexity for a certain period of time. Encoding device.
【請求項5】請求項4に記載された動画像符号化装置に
おいて、 前記過去の画面複雑度の一定期間における平均値は、ピ
クチャタイプ(Iピクチャ、Pピクチャ、Bピクチャ)別
に求め、 前記次に符号化する画像と同じピクチャタイプの前記平
均値に対する前記算出された現在の画面複雑度の割合
を、平均割当符号量に乗ずることによって前記割当符号
量を決定することを特徴とする動画像符号化装置。
5. The moving picture coding apparatus according to claim 4, wherein the average value of the past screen complexity in a certain period is obtained for each picture type (I picture, P picture, B picture). Moving image code, wherein the allocated code amount is determined by multiplying an average allocated code amount by a ratio of the calculated current screen complexity to the average value of the same picture type as an image to be encoded. Device.
【請求項6】請求項1乃至請求項5のいずれかに記載さ
れた動画像符号化装置において、 前記入力画像または動き補償予測画像の符号化画像特性
を検出する手段は、前記入力画像の画像特性を検出する
手段、動き補償予測画像の誤差画像の画像特性を検出す
る手段、及び動き補償予測における動きベクトル特性を
検出する手段より構成され、 ピクチャタイプ(Iピクチャ、Pピクチャ、Bピクチャ)
別及び予測モード別の定数を、前記検出した入力画像の
画像特性、動き補償予測画像の誤差画像の画像特性、及
び動き補償予測における動きベクトル特性の前記各特性
値に対し乗じた上で加算することによって前記符号化画
像特性を決定することを特徴とする動画像符号化装置。
6. The moving picture coding apparatus according to claim 1, wherein said means for detecting a coded picture characteristic of the input picture or the motion-compensated predicted picture comprises an image of the input picture. A picture type (I picture, P picture, B picture) comprising means for detecting characteristics, means for detecting an image property of an error image of the motion compensated prediction image, and means for detecting a motion vector property in the motion compensated prediction.
Constants for different and prediction modes are multiplied to the respective characteristic values of the detected image characteristics of the input image, the image characteristics of the error image of the motion compensated prediction image, and the motion vector characteristics in the motion compensation prediction, and then added. A moving image coding apparatus for determining the characteristics of the coded image.
【請求項7】入力動画像を、動き補償予測ステップ、直
交変換ステップ、量子化ステップ、及び可変長符号化ス
テップを有して符号化する動画像符号化方法において、 前記入力動画像の各画像の発生符号量を検出するステッ
プと、 前記入力動画像の各画像の平均量子化スケールを検出す
るステップと、 前記入力動画像及び前記動き補償予測ステップによって
生成される動き補償予測画像のうち少なくとも前記入力
動画像の符号化画像特性を検出するステップと、 前記発生符号量を検出するステップによって検出された
発生符号量、前記平均量子化スケールを検出するステッ
プによって検出された平均量子化スケール、及び前記画
像特性を検出するステップによって検出された符号化画
像特性から画面の複雑度を算出するステップと、 前記発生符号量を検出するステップによって検出された
発生符号量と前記画面の複雑度を算出するステップによ
って算出された画面複雑度と前記符号化画像特性を検出
するステップによって検出された符号化画像特性とか
ら、次に符号化する画像の割当符号量を決定し、前記割
当符号量から前記次に符号化する画像の量子化スケール
を決定するステップとを備えたことを特徴とする動画像
符号化方法。
7. A moving picture coding method for coding an input moving picture by including a motion compensation prediction step, an orthogonal transformation step, a quantization step, and a variable length coding step, wherein each image of the input moving picture is Detecting the generated code amount of; and detecting an average quantization scale of each image of the input moving image; and at least the motion compensated prediction image generated by the input moving image and the motion compensation prediction step. Detecting the coded image characteristic of the input moving image, and the generated code amount detected by the step of detecting the generated code amount, the average quantization scale detected by the step of detecting the average quantization scale, and Calculating the complexity of the screen from the encoded image characteristic detected by the step of detecting the image characteristic; The generated code amount detected by the raw code amount detecting step and the screen complexity calculated by the step of calculating the screen complexity and the coded image characteristic detected by the step of detecting the coded image characteristic are calculated. Determining the allocated code amount of the image to be encoded next, and determining the quantization scale of the image to be encoded next from the allocated code amount. .
【請求項8】請求項7に記載された動画像符号化方法に
おいて、 前記発生符号量を検出するステップによる発生符号量の
検出、及び前記平均量子化スケールを検出するステップ
による平均量子化スケールの検出は、実際の符号化動作
の際にその検出を行い、 前記画像特性を検出するステップによる符号化画像特性
の検出は、実際の符号化動作に先行してその検出を行う
ことを特徴とする動画像符号化方法。
8. The moving picture coding method according to claim 7, wherein the amount of generated code is detected by the step of detecting the amount of generated code, and the average quantization scale is detected by the step of detecting the average quantization scale. The detection performs the detection at the time of the actual encoding operation, and the detection of the encoded image characteristic by the step of detecting the image characteristic is characterized in that the detection is performed prior to the actual encoding operation. Video encoding method.
【請求項9】請求項7または請求項8に記載された動画
像符号化方法において、 前記画面の複雑度を算出するステップは、前記検出され
た発生符号量と前記平均量子化スケールとの積を基準と
して得られる過去の画面複雑度を、ピクチャタイプ(I
ピクチャ、Pピクチャ、Bピクチャ)別に求め、 前記次に符号化する画像と同じピクチャタイプの最新の
過去の画像の画面複雑度に対し、 前記過去の画面複雑度を算出した画像における符号化画
像特性に対する前記次に符号化する画像の符号化画像特
性の割合を乗ずることによって現在の画面複雑度を得る
ことを特徴とする動画像符号化方法。
9. The moving picture encoding method according to claim 7, wherein the step of calculating the complexity of the screen comprises a product of the detected generated code amount and the average quantization scale. The past screen complexity obtained with reference to the picture type (I
Picture, P-picture, B-picture), and for the screen complexity of the latest past image of the same picture type as the next image to be coded, A moving image encoding method for obtaining a current screen complexity by multiplying a ratio of an encoded image characteristic of an image to be encoded to the next image.
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