JP2000083255A - デ―タ符号化方法及び装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 最小限の容量のメモリで、ナビゲーションデ
ータを、符号化が開始される前に記録することを可能と
し、何れの符号化レートでも最適な画質を維持したま
ま、リアルタイムな符号化とナビゲーションデータの記
録を可能とする。 【解決手段】 ピクチャ目標符号量計算器１４ではオー
ディオビデオ符号化レート決定器１３にて決定した符号
化レートに対応するピクチャタイプ毎の目標符号量を計
算する。符号量制御器１２ではピクチャタイプ毎の目標
符号量とユニットの全体符号量に合わせるように、量子
化器４の量子化スケールを制御して符号量制御を行う。
ユニットアドレス計算器１５では、ナビゲーションデー
タとして、サーチの際に使用するアドレスをピクチャタ
イプ毎の目標符号量と符号化レートとに基づいて算出す
る。ユニット化器１７ではユニットを構成し、ナビゲー
ションデータ生成器１６ではナビゲーションデータをユ
ニットの先頭に記述する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、例えば符号化した
オーディオ及びビデオデータをそれぞれ所定時間内に再
生されるべきパック列としてユニット内に格納するデー
タ符号化方法及び装置に関し、特に、オーディオ及びビ
デオデータの符号化に先行して、それらの符号化データ
の符号量に相当する値から算出されるデータ長や開始ア
ドレスなどのナビゲーションデータを記述するような符
号化において、画質を安定に保ちながら実現することが
できるデータ符号化方法及び装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年は、動画に対するデータ圧縮方式が
ＭＰＥＧ（Moving Picture Image Coding Expert Grou
p）方式として国際標準化されるに至っている。このＭ
ＰＥＧ方式は、映像データを可変圧縮する方式として知
られている。このＭＰＥＧ方式には、ＭＰＥＧ１（ＭＰ
ＥＧフェーズ１）やＭＰＥＧ２（ＭＰＥＧフェーズ２）
と呼ばれる圧縮方式が規定されている。

【０００３】具体的には、ＭＰＥＧは、幾つかの技術を
組み合わせて作成されており、先ず、入力画像信号から
動き補償器で復号化した画像信号を差し引くことで時間
冗長部分の削減を行う。

【０００４】予測の方法には、基本的なモードとして、
過去の画像からの予測を行うモードと、未来の画像から
の予測を行うモードと、過去と未来の両方の画像からの
予測を行うモードとの３モードが存在する。またこれら
のモードは、１６画素×１６画素のマクロブロック（Ｍ
Ｂ：Macroblock）毎に切り替えて使用できる。予測方法
は、入力画像に与えられたピクチャタイプ（Picture＿T
ype）によって決定される。ピクチャタイプには、片方
向ピクチャ間予測符号化画像（Ｐピクチャ：P-pictur
e）と、双方向ピクチャ間予測符号化画像（Ｂピクチ
ャ：B-Picture）と、ピクチャ内独立符号化画像（Ｉピ
クチャ：I-picture）がある。過去の画像から予測を行
って符号化するモードと予測をしないでそのマクロブロ
ックを独立に符号化するモードとの２つのモードが存在
するのが、Ｐピクチャ（片方向ピクチャ間予測符号化画
像）である。また、未来の画像からの予測を行うモード
と、過去の画像からの予測を行うモードと、過去と未来
の両方の画像からの予測を行うモードと、予測をしない
で独立に符号化するモードの４つのモードが存在するの
が、Ｂピクチャ（双方向ピクチャ間予測符号化画像）で
ある。そして、全てのマクロブロックを独立に符号化す
るのが、Ｉピクチャ（ピクチャ内独立符号化画像）であ
る。なお、Ｉピクチャはイントラピクチャと呼ばれ、こ
のため、片方向ピクチャ間予測符号化画像と双方向ピク
チャ間予測符号化画像は非イントラピクチャということ
ができる。

【０００５】動き補償では、動き領域をマクロブロック
毎にパターンマッチングすることによってハーフペル精
度で動きベクトルを検出し、その検出した動きベクトル
の動き分だけマクロブロックをシフトしてから予測す
る。動きベクトルは、水平方向と垂直方向の動きベクト
ルが存在し、何処からの予測かを示すＭＣ（Motion Com
pensation）モードとともにマクロブロックの付加情報
として伝送される。

【０００６】Ｉピクチャから次のＩピクチャの前のピク
チャまではＧＯＰ（Group Of Picture）と呼ばれ、蓄積
メディアなどで使用される場合には、一般に約１５ピク
チャ程度が１ＧＯＰとして使用される。

【０００７】図９には、ＭＰＥＧが適用されるオーディ
オビデオ符号化装置のうち、ビデオエンコーダの基本的
な構成を示している。

【０００８】この図９において、入力端子１０１には入
力画像信号が供給され、この入力画像信号は演算器１０
２と後述する動き補償予測器１１１に送られる。

【０００９】演算器１０２では、動き補償予測器１１１
にて復号化した画像信号と入力画像信号との差分が求め
られ、その差分画像信号がＤＣＴ器１０３に送られる。

【００１０】ＤＣＴ器１０３では、供給された差分画像
信号を直交変換する。ここでＤＣＴ（Discrete Cosine
Transform）とは、余弦関数を積分核とした積分変換を
有限空間への離散変換とする直交変換である。ＭＰＥＧ
ではマクロブロックを４分割した８×８のＤＣＴブロッ
クに対して、２次元ＤＣＴを行う。なお、一般に、ビデ
オ信号は低域成分が多く、高域成分が少ないため、ＤＣ
Ｔを行うと係数が低域に集中する。このＤＣＴ器１０３
でのＤＣＴによって得られたデータ（ＤＣＴ係数）は、
量子化器１０４に送られる。

【００１１】量子化器１０４では、ＤＣＴ器１０３から
のＤＣＴ係数を量子化する。この量子化器１０４におけ
る量子化では、量子化マトリックスという８×８の２次
元周波数を視覚特性で重み付けした値と、その全体をス
カラー倍する量子化スケールという値で乗算した値とを
量子化値として、ＤＣＴ係数をその量子化値で除算す
る。なお、当該ビデオエンコーダにて符号化された後の
符号化データを、後にデコーダ（ビデオ復号装置）で復
号して逆量子化するときは、そのビデオエンコーダにて
使用した量子化値で乗算を行うことにより、元のＤＣＴ
係数に近似している値を得ることができる量子化器１０
４にて量子化されたデータは、可変長符号化器（ＶＬ
Ｃ）１０５に送られる。

【００１２】ＶＬＣ１０５は、量子化器１０４からの量
子化データを可変長符号化する。このＶＬＣ１０５で
は、量子化された値のうち、直流（ＤＣ）成分に対して
は、予測符号化の一つであるＤＰＣＭ（differential p
ulse code modulation）を使用して符号化する。一方、
交流（ＡＣ）成分に対しては、低域から高域に向けてい
わゆるジグザグスキャン（zigzag scan）を行い、ゼロ
のラン長及び有効係数値を１つの事象とし、出現確率の
高いものから符号長の短い符号を割り当てていく、いわ
ゆるハフマン符号化を行う。また、このＶＬＣ１０５に
は、動き補償予測器１１１から動きベクトルと予測モー
ドの情報も供給され、当該ＶＬＣ１０５は、可変長符号
化データと共に、これら動きベクトルと予測モードの情
報をマクロブロックの付加情報として出力する。ＶＬＣ
１０５にて可変長符号化されたデータは、バッファメモ
リ１０６に送られる。

【００１３】バッファメモリ１０６では、ＶＬＣ１０５
からの可変長符号化データを一時蓄える。その後、この
バッファメモリ１０６から所定の転送レートで読み出さ
れた符号化データ（符号化ビットストリーム）は、出力
端子１１３から出力されることになる。

【００１４】また、その出力される符号化データにおけ
るマクロブロック毎の発生符号量情報は、後述する符号
量制御器１１２に送信される。この符号量制御器１１２
は、マクロブロック毎の発生符号量と目標符号量との差
分である誤差符号量を求め、当該誤差符号量に応じた符
号量制御信号を生成して量子化器１０４にフィードバッ
クすることにより、発生符号量制御を行う。当該符号量
制御のために量子化器１０４にフィードバックされる符
号量制御信号は、量子化器１０４における量子化スケー
ルを制御するための信号である。

【００１５】一方、量子化器１０４にて量子化された画
像データは、逆量子化器１０７にも送られる。

【００１６】この逆量子化器１０７では、量子化器１０
４からの量子化データを逆量子化する。この逆量子化に
より得られたＤＣＴ係数データは、逆ＤＣＴ器１０８に
送られる。

【００１７】逆ＤＣＴ器１０８は、逆量子化器１０７か
らのＤＣＴ係数データを逆ＤＣＴした後、演算器１０９
に送る。

【００１８】演算器１０９では、逆ＤＣＴ器１０８の出
力信号に動き補償予測器１１１からの予測差分画像を加
算する。これにより、画像信号が復元される。

【００１９】この復元された画像信号は、画像メモリ１
１０に一時蓄えられた後、読み出されて動き補償予測器
１１１に送られる。

【００２０】画像メモリ１１０から動き補償予測器１１
１に送られた画像信号は、演算器１０２にて差分画像を
計算するためのリファレンスの復号化画像を生成するた
めに使用される。

【００２１】動き補償予測器１１１では、入力画像信号
から動きベクトルを検出し、その検出した動きベクトル
の動き分だけ画像をシフトしてから予測を行う。この予
測によりえられた予測差分画像信号が、演算器１０２及
び１０９に送られることになる。また、動き補償予測器
１１１にて検出された動きベクトルは、予測モード（Ｍ
Ｃモード）の情報と共に、ＶＬＣ１０５に送られる。

【００２２】なお、上述のように差分画像信号の符号化
を行うのはＰピクチャ及びＢピクチャの場合であり、Ｉ
ピクチャの場合には入力画像信号をそのまま符号化す
る。

【００２３】図１０には、図９に示したビデオエンコー
ダにて符号化された符号化データを復号するビデオデコ
ーダの基本的な構成を示す。

【００２４】この図１０において、入力端子１２１には
符号化データが供給される。この符号化データは、可変
長復号化器（ＶＬＤ）１２２に送られる。このＶＬＤ１
２２は、図９のＶＬＣ１０５における可変長符号化の逆
処理である可変長復号化を行う。当該可変長復号により
得られるデータは、図９のＶＬＣ１０５への入力である
量子化データに、動きベクトル及び予測モードの情報が
付加されたものに相当する。ＶＬＤ１２２での可変長復
号化により得られた量子化データは、逆量子化器１２３
に送られる。

【００２５】逆量子化器１２３では、ＶＬＤ１２２から
の量子化データを逆量子化する。当該逆量子化されたデ
ータは、図９の量子化器１０４への入力であるＤＣＴ係
数データに相当する。この逆量子化器１２３での逆量子
化により得られたＤＣＴ係数データは、逆ＤＣＴ器１２
４に送られる。また、動きベクトル及び予測モードの情
報は、当該逆量子化器１２３から動き補償予測器１２７
に送られる。

【００２６】逆ＤＣＴ器１２４では、逆量子化器１２３
からのＤＣＴ係数を逆ＤＣＴする。当該逆ＤＣＴ器１２
４にて逆ＤＣＴされたデータは、図９のＤＣＴ器１０３
への入力である差分画像信号に相当する。この逆ＤＣＴ
器１２４にて逆ＤＣＴされた差分画像信号は、演算器１
２５に送られる。

【００２７】演算器１２５では、逆ＤＣＴ器１２４から
の差分画像信号に、動き補償予測器１２７からの予測差
分画像を加算する。これにより、復号化データすなわち
画像信号が復元される。この復元された画像信号は、図
９の入力端子１０１への入力画像信号に略々相当する。
当該復元された画像信号（復号化データ）は、出力端子
１２８から出力されると同時に、一時、画像メモリ１２
６に蓄えられた後、動き補償予測器１２７に送られる。

【００２８】動き補償予測器１２７では、動きベクトル
及び予測モードに基づいて、画像メモリ１２６から供給
された画像信号から予測差分画像を生成し、この予測差
分画像を演算器１２５に送る。

【００２９】ＭＰＥＧ２では、前述したように、ビデオ
データ及びオーディオデータを同期して転送、且つ再生
できるように、それぞれのデータを基準時刻を用いて表
現した転送開始時刻と再生時刻を設定することが規定さ
れているが、これらの転送開始時刻や再生開始時刻の情
報だけでは、通常再生には問題がないものの、早送りや
巻き戻し再生、ランダム再生等の特殊再生や、インタラ
クティブ性をシステムに持たせる等の再生処理が困難で
あることが指摘されている。

【００３０】このようなことから、特開平８−２７３３
０４号公報に開示されているように、ＭＰＥＧにて符号
化されたオーディオ及びビデオデータを所定時間内に再
生されるべきパック列としてビデオオブジェクトユニッ
ト内に格納し、さらに、このユニットを再生するための
再生情報及びサーチをするためのサーチ情報を、当該パ
ック列の先頭にナビゲーションデータとして記録したよ
うなアプリケーションが存在する。

【００３１】ビデオオブジェクトユニット及びナビゲー
ションデータについては特開平８−２７３３０４号公報
にて既に開示及び詳述されているため、その詳細な説明
は省略するが、図１１に示すように、ビデオオブジェク
トユニット８５は複数集まってセル８４を構成し、また
セル８４は複数集まってビデオオブジェクト８３を構成
し、さらに、このビデオオブジェクト８３が複数集まっ
てビデオオブジェクトセット８２を構成している。

【００３２】ビデオオブジェクトユニット８５は、１つ
のナビゲーションパック８６を先頭に有するパック列と
して定義されている。また、このビデオオブジェクトユ
ニット８５内には、ＭＰＥＧ規格に定められたビデオパ
ック８８、副映像パック９０及びオーディオパック９１
が配置される。また、ビデオオブジェクトユニット８５
には再生順序に従った番号が付されており、当該ビデオ
オブジェクトユニット８５の再生時間はビデオオブジェ
クトユニット８５中に含まれる単数又は複数個のＧＯＰ
から構成されるビデオデータの再生時間に相当する。

【００３３】ナビゲーションパック８６には、ビデオオ
ブジェクトユニット８５を再生するための再生制御情報
及びサーチをするためのサーチ情報等が、ナビゲーショ
ンデータとして配されている。再生制御情報は、ビデオ
オブジェクトユニット８５内のビデオデータの再生状態
に同期してプレゼンテーションするため、つまり表示の
内容を変更するためのナビゲーションデータである。す
なわち再生制御情報は、プレゼンテーションデータの状
態に従って再生条件を決定するための情報であり、デー
タストリーム上に分散配置されたリアルタイム制御デー
タである。また、サーチ情報は、ビデオオブジェクトユ
ニット８５のサーチを実行する為のナビゲーションデー
タである。すなわち、当該サーチ情報は、順早送り／逆
早戻し再生とシームレス再生のための情報であり、デー
タストリーム上に分散配置されたリアルタイム制御デー
タである。

【００３４】特に、ビデオオブジェクトユニット８５を
サーチするためのサーチ情報には、セル８４内の先頭ア
ドレスを特定する為の情報が記述される。すなわち、ビ
デオオブジェクトユニット８５のサーチ情報には、当該
サーチ情報を含むビデオオブジェクトユニット８５を基
準の第０番とし、再生順序に従って順方向に再生するた
めのアドレス（フォワードアドレス）として、第１番
（＋１）から第２０番（＋２０）、第６０番（＋６
０）、第１２０番（＋１２０）及び第２４０番（＋２４
０）までのビデオオブジェクトユニット８５の番号（ス
タートアドレス）が記載される。同様に、ビデオオブジ
ェクトユニット８５のサーチ情報には、当該サーチ情報
を含むビデオオブジェクトユニット８５を基準の第０番
とし、再生順序とは逆方向に再生するためのアドレス
（バックワードアドレス）として第１番（−１）から第
２０番（−２０）、第６０番（−６０）、第１２０番
（−１２０）及び第２４０番（−２４０）までのビデオ
オブジェクトユニット８５のスタートアドレスが記載さ
れる。

【００３５】

【発明が解決しようとする課題】ところで、上述のよう
なビデオオブジェクトユニットを再生するための再生制
御情報及びサーチをするためのサーチ情報を含むナビゲ
ーションデータを、ＭＰＥＧ符号化を開始する前に、ナ
ビゲーションパック内に記述するためには、記憶容量の
大きなメモリが必要であり、さらに当該符号化が終了し
た後に、その符号化結果（符号量）を観測して、所定の
再生情報情報を算出して、ナビゲーションデータを生成
しなければならない。

【００３６】また、特開平８−２７３３０４号公報に記
載されているように、そのビデオオブジェクトユニット
を再生順序で第０番とし、そのビデオオブジェクトユニ
ットを基準として、少なくともその再生順序で前後１５
番まで再生されるビデオオブジェクトユニットのアドレ
ス、再生順序において第２０番、第３０番、第６０番、
第１２０番、及び第２４０番までのビデオオブジェクト
ユニットのアドレスを記述しようとした場合、基本的に
ＭＰＥＧビデオの符号化データが可変長符号化によるも
のであるため、いわゆる２パスによる符号化などのよう
に、全部のビデオ符号化データが揃ってからでないと、
ビデオオブジェクトユニットのアドレスを算出すること
ができず、したがって、リアルタイムな符号化とナビゲ
ーションデータの記録が出来ない。

【００３７】本発明は、上述の課題に鑑みてなされたも
のであり、最小限の容量のメモリでビデオオブジェクト
ユニットを再生するための再生制御情報及びサーチをす
るためのサーチ情報を記述するナビゲーションデータ
を、符号化が開始される前に記述することを可能とし、
また、どのような符号化レートであっても最適な画質を
維持したまま、リアルタイムな符号化とナビゲーション
データの記載とを可能とするデータ符号化方法及び装置
の提供を目的とする。

【００３８】

【課題を解決するための手段】請求項１に記載の本発明
に係るデータ符号化方法は、上述の課題を解決するため
に、所定単位の入力データを、独立符号化するピクチャ
ータイプと相互に関連させて符号化するピクチャータイ
プとに分けて、それぞれのピクチャータイプに応じて符
号化し、当該符号化データを所定時間内に再生されるべ
きパック列としてユニット内に格納するデータ符号化方
法において、符号化レートを決定し、前記符号化レート
に対応する前記ピクチャータイプ毎の目標符号量を求
め、前記ピクチャータイプ毎の入力データを前記目標符
号量に制御して符号化し、サーチのための基準ユニット
及び当該基準ユニットの少なくとも前後に再生される所
定数のユニットのアドレスとユニット内のデータのうち
少なくとも前記独立符号化されるピクチャータイプのデ
ータの終了アドレスとを前記符号化レート及び前記目標
符号量に基づいて求め、前記目標符号量に符号化した符
号化データを前記ユニット化し、前記ユニットのアドレ
ス及びデータの前記終了アドレスを当該ユニットの先頭
に記述する。

【００３９】請求項２に記載の本発明に係るデータ符号
化方法は、上述の課題を解決するために、前記入力デー
タの符号化時の符号量制御では、前記目標符号量に対し
て所定量だけ低く設定した仮目標符号量にて符号化を行
い、当該仮目標符号量での符号化による発生符号量と前
記目標符号量との差を無効ビットで調整して、前記目標
符号量に制御する。

【００４０】請求項３に記載の本発明に係るデータ符号
化方法は、上述の課題を解決するために、前記ピクチャ
ータイプ毎の目標符号量から前記ユニットの全体符号量
を求る。

【００４１】請求項４に記載の本発明に係るデータ符号
化方法は、上述の課題を解決するために、所定単位の入
力データを、独立符号化するピクチャータイプと相互に
関連させて符号化するピクチャータイプとに分けて、そ
れぞれのピクチャータイプに応じて符号化し、当該符号
化データを所定時間内に再生されるべきパック列として
ユニット内に格納するデータ符号化方法において、符号
化レートを決定し、前記符号化レートに基づいてユニッ
ト毎の固定的な目標符号量を求め、前記入力データを前
記ユニット毎の固定的な目標符号量に制御して符号化
し、前記符号化した符号化データを一時的に記憶し、サ
ーチのための基準ユニット及び当該基準ユニットの少な
くとも前後に再生される所定数のユニットのアドレスを
前記固定的な目標符号量により求め、前記ユニット内の
データのうち少なくとも前記独立符号化されるピクチャ
ータイプのデータの終了アドレスと、前記ユニットの先
頭から一意に識別される所定のリファレンスデータの終
了アドレスとを、前記一時記憶されたユニットのデータ
から求め、前記目標符号量に符号化した符号化データを
前記ユニット化し、前記ユニットのアドレス及びデータ
の前記終了アドレスを当該ユニットの先頭に記述する。

【００４２】請求項５に記載の本発明に係るデータ符号
化方法は、上述の課題を解決するために、前記入力デー
タの符号化時の符号量制御では、前記目標符号量に対し
て所定量だけ低く設定した仮目標符号量にて符号化を行
い、当該仮目標符号量での符号化による発生符号量と前
記目標符号量との差を無効ビットで調整して、前記目標
符号量に制御する。

【００４３】請求項６に記載の本発明に係るデータ符号
化装置は、上述の課題を解決するために、所定単位の入
力データを、独立符号化するピクチャータイプと相互に
関連させて符号化するピクチャータイプとに分けて、そ
れぞれのピクチャータイプに応じて符号化し、当該符号
化データを所定時間内に再生されるべきパック列として
ユニット内に格納するデータ符号化装置において、符号
化レートを決定する符号化レート決定手段と、前記符号
化レートに対応する前記ピクチャータイプ毎の目標符号
量を求める目標符号量決定手段と、前記ピクチャータイ
プ毎の入力データを前記目標符号量に制御して符号化す
る符号量制御手段と、サーチのための基準ユニット及び
当該基準ユニットの少なくとも前後に再生される所定数
のユニットのアドレスとユニット内のデータのうち少な
くとも前記独立符号化されるピクチャータイプのデータ
の終了アドレスとを前記符号化レート及び前記目標符号
量に基づいて求めるアドレス決定手段と、前記目標符号
量に符号化した符号化データを前記ユニット化するユニ
ット化手段と、前記ユニットのアドレス及びデータの前
記終了アドレスを当該ユニットの先頭に記述する記述手
段とを具備してなる。

【００４４】請求項７に記載の本発明に係るデータ符号
化装置は、上述の課題を解決するために、前記符号量制
御手段は、前記目標符号量に対して所定量だけ低く設定
した仮目標符号量を生成する仮目標符号量生成手段と、
当該仮目標符号量での符号化による発生符号量と前記目
標符号量との差を無効ビットで調整して、前記目標符号
量に制御する調整手段とを備える。

【００４５】請求項８に記載の本発明に係るデータ符号
化装置は、上述の課題を解決するために、前記符号量制
御手段は、ピクチャータイプ毎の目標符号量から前記ユ
ニットの全体符号量を求める。

【００４６】請求項９に記載の本発明に係るデータ符号
化装置は、上述の課題を解決するために、前記目標符号
量決定手段は、予め所定の符号化レートに対応するピク
チャータイプ毎の目標符号量値を記録した記憶手段から
なる。

【００４７】請求項１０に記載の本発明に係るデータ符
号化装置は、上述の課題を解決するために、所定単位の
入力データを、独立符号化するピクチャータイプと相互
に関連させて符号化するピクチャータイプとに分けて、
それぞれのピクチャータイプに応じて符号化し、当該符
号化データを所定時間内に再生されるべきパック列とし
てユニット内に格納するデータ符号化装置において、符
号化レートを決定する符号化レート決定手段と、前記符
号化レートに基づいてユニット毎の固定的な目標符号量
を求める目標符号量決定手段と、前記入力データを前記
ユニット毎の固定的な目標符号量に制御して符号化する
符号量制御手段と、前記符号化した符号化データを一時
的に記憶する一時記憶手段と、サーチのための基準ユニ
ット及び当該基準ユニットの少なくとも前後に再生され
る所定数のユニットのアドレスを前記固定的な目標符号
量により求め、前記ユニット内のデータのうち少なくと
も前記独立符号化されるピクチャータイプのデータの終
了アドレスと、前記ユニットの先頭から一意に識別され
る所定のリファレンスデータの終了アドレスとを、前記
一時記憶されたユニットのデータから求めるアドレス決
定手段と、前記目標符号量に符号化した符号化データを
前記ユニット化するユニット化手段と、前記ユニットの
アドレス及びデータの前記終了アドレスを当該ユニット
の先頭に記述する記述手段とを具備してなる。

【００４８】請求項１１に記載の本発明に係るデータ符
号化装置は、上述の課題を解決するために、前記符号量
制御手段は、前記目標符号量に対して所定量だけ低く設
定した仮目標符号量を生成する仮目標符号量生成手段
と、当該仮目標符号量での符号化による発生符号量と前
記目標符号量との差を無効ビットで調整して、前記目標
符号量に制御する調整手段とを備える。

【００４９】

【発明の実施の形態】以下、図面を参照して本発明の実
施の形態の説明を行う。

【００５０】図１には、本発明のデータ符号化方法及び
装置が適用される第１の実施の形態のオーディオビデオ
符号化装置の概略的な構成を示す。なお、図１には、ビ
デオデータの符号化を行うビデオエンコーダの構成を主
に示しており、オーディオデータの符号化を行うオーデ
ィオエンコーダの構成については図示を省略している。

【００５１】この図１において、入力端子１には入力画
像信号が供給され、この入力画像信号は演算器２と動き
補償予測器１１に送られる。

【００５２】演算器２では、動き補償予測器１１にて復
号化した画像信号と入力画像信号との差分を求め、その
差分画像信号をＤＣＴ器３に送る。なお、差分画像信号
の符号化を行うのはＰピクチャ及びＢピクチャの場合で
あり、Ｉピクチャの場合には入力画像信号をそのまま符
号化するが、以下の説明では差分画像信号を符号化する
場合を例に挙げて説明する。

【００５３】ＤＣＴ器３では、演算記２から供給された
差分画像信号を直交変換する。このＤＣＴ器３でのＤＣ
Ｔ処理によって得られたデータ（ＤＣＴ係数）は、量子
化器４に送られる。

【００５４】量子化器４では、ＤＣＴ器３からのＤＣＴ
係数を量子化し、その量子化データを可変長符号化（Ｖ
ＬＣ）器５に送る。

【００５５】ＶＬＣ器５では、量子化器４からの量子化
データを可変長符号化する。また、このＶＬＣ器５に
は、動き補償予測器１１から動きベクトルと予測モード
の情報も供給され、当該ＶＬＣ器５は、可変長符号化デ
ータと共に、これら動きベクトルと予測モードの情報を
マクロブロックの付加情報として出力する。当該ＶＬＣ
器５にて可変長符号化されたデータは、一時、バッファ
メモリ６に蓄えられた後、このバッファメモリ６から所
定の転送レートで読み出され、ビデオ符号化データとし
て後述するユニット化器１７に送られる。

【００５６】また、バッファメモリ６から出力されるビ
デオ符号化データにおけるマクロブロック毎の発生符号
量は、符号量制御器１２に送信される。この符号量制御
器１２は、マクロブロック毎の発生符号量と、後述する
ピクチャ目標符号量との差分である誤差符号量を求め、
当該誤差符号量に応じた符号量制御信号を生成して量子
化器４にフィードバックすることにより、発生符号量制
御を行う。当該符号量制御のために量子化器４にフィー
ドバックされる符号量制御信号は、量子化器４における
量子化スケールを制御するための信号である。

【００５７】一方、量子化された画像データは、逆量子
化器７にも送られる。

【００５８】逆量子化器７では、量子化器４からの量子
化データを逆量子化する。この逆量子化により得られた
ＤＣＴ係数データは、逆ＤＣＴ器８に送られる。

【００５９】逆ＤＣＴ器８では、逆量子化器７からのＤ
ＣＴ係数データを逆ＤＣＴ処理した後、演算器９に送
る。

【００６０】演算器９では、動き補償予測器１１からの
予測差分画像と逆ＤＣＴ器８からの信号とを加算する。
これにより、画像信号が復元される。この復元された画
像信号は、一時、画像メモリ１０に蓄えられた後、動き
補償予測器１１に送られる。当該画像メモリ１０から動
き補償予測器１１に送られた画像信号は、演算器２にて
差分画像を計算するためのリファレンスの復号化画像を
生成するために使用される。

【００６１】動き補償予測器１１では、入力画像信号か
ら動きベクトルを検出し、その検出した動きベクトルの
動き分だけ画像をシフトしてから予測を行う。この予測
により得られた予測差分画像信号が、演算器２及び演算
器９に送られることになる。また、動き補償予測器１１
にて検出された動きベクトルは、予測モード（ＭＣモー
ド）の情報と共に、ＶＬＣ器５に送られる。

【００６２】ここまでの構成は前述した図９と略々同様
であるが、本発明の第１の実施の形態のオーディオビデ
オ符号化装置では、更に以下のような構成を有してい
る。

【００６３】オーディオビデオ符号化レート決定器１３
では、これから符号化しようとするオーディオ及びビデ
オの符号化レートが決定される。なお、このオーディオ
及びビデオの符号化レートは、ユーザが決定しても、ま
た、自動的に設定されても良い。当該決定された符号化
レート情報はピクチャ目標符号量計算器１４及びユニッ
トアドレス計算器１５に送られる。

【００６４】ピクチャ目標符号量計算器１４では、オー
ディオビデオ符号化レート決定器１３から供給された符
号化レート情報に基づいて、ＭＰＥＧにて規定されてい
るところのピクチャタイプ毎に、目標符号量を計算す
る。

【００６５】例えば、Ｉピクチャの目標符号量をＴ
(I)、Ｐピクチャの目標符号量をＴ(P)、Ｂピクチャの目
標符号量をＴ(B)とし、ＧＯＰ内にＩピクチャ１枚、Ｐ
ピクチャ４枚、Ｂピクチャ１５枚の構成とすると、これ
らピクチャ目標符号量の計算式は例えば以下の式（１）
〜式（３）のようになる。ただし、式中のＮはビデオ転
送レート（Ｍｂｐｓ）である。

【００６６】 Ｔ(I)＝200×Ｎ（ｋビット） （１） Ｔ(P)＝ 80×Ｎ（ｋビット） （２） Ｔ(B)＝ 48×Ｎ（ｋビット） （３） ピクチャ目標符号量計算器１４では、これら式（１）〜
式（３）のような計算によって、各ピクチャタイプにお
ける目標符号量を求める。

【００６７】こうして決定されたピクチャ目標符号量情
報は、符号量制御器１２とユニットアドレス計算器１５
に送信される。

【００６８】ここで、当該第１の実施の形態のオーディ
オビデオ符号化装置の符号量制御器１２での処理を、図
２を用いて以下に説明する。

【００６９】この図２において、符号量制御器１２の端
子３３には、バッファメモリ６からのマクロブロック毎
の発生符号量情報が入力される。また、端子３２には、
ピクチャ目標符号量計算器１４にて決定されたピクチャ
目標符号量情報が入力され、端子３１からは、量子化器
４に対する符号量制御信号（量子化スケールを制御する
ための信号、すなわち量子化値）が出力される。

【００７０】目標符号量発生符号量比較器３５では、端
子３３を介してバッファメモリ６から供給された発生符
号量と、端子３２を介してピクチャ目標符号量計算器１
４から供給されたピクチャ目標符号量とを比較し、ピク
チャ目標符号量に対する発生符号量との誤差符号量を生
成する。この誤差符号量情報は、フィードバック量子化
値決定器３４に送られる。

【００７１】フィードバック量子化値決定器３４では、
例えば誤差符号量を所定の間蓄積し、ピクチャ目標符号
量よりも発生符号量の方が大きいことを当該誤差符号量
が示している場合、その誤差符号量に比例して量子化値
が大きくなるように符号量制御信号を設定する（量子化
スケールを大きくする）。一方、発生符号量よりもピク
チャ目標符号量の方が大きいことを当該誤差符号量が示
している場合、その誤差符号量に比例して量子化値が小
さくなるように符号量制御信号を設定する（量子化スケ
ールを小さくする）。これにより、各ピクチャの符号量
は、決定されたピクチャ目標符号量に制御される。

【００７２】図１に戻って、ピクチャ目標符号量計算器
１４で計算されたピクチャ目標符号量情報とオーディオ
ビデオ符号化レート決定器１３にて決定された符号化レ
ート情報は、ユニットアドレス計算器１５に送信され
る。

【００７３】このユニットアドレス計算器１５では、図
３に示すように、サーチのために、あるビデオオブジェ
クトユニットを基準として少なくともその前後に再生さ
れる所定数のビデオオブジェクトユニットのアドレスＴ
ＥＡや、ビデオオブジェクトユニット内のＩピクチャを
構成できるデータの終了アドレス１ＥＡ、ビデオオブジ
ェクトユニット内の最初のＰピクチャを構成できるデー
タの終了アドレス２ＥＡ・・・・を、ピクチャ目標符号
量計算器１４にて各ピクチャ毎に計算された目標符号量
情報とオーディオビデオ符号化レート決定器１３から送
信される符号化レート情報、すなわちビデオレートVide
oRate（ｋｂｐｓ），オーディオレートAudioRate（ｋｂ
ｐｓ）とを用いて、次式（４）〜式（６）のように算出
する。

【００７４】 ＴＥＡ＝（VideoRate＋AudioRate）×15／29.97 （４） １ＥＡ＝Ｔ(I)＋AudioRate×１／29.97 （５） ２ＥＡ＝Ｔ(I)＋２×Ｔ(B)＋Ｔ(P)＋AudioRate×４／29.97 （６） 但し、単位はｋ（キロ）ビットである。また、ここで
は、ビデオオブジェクトユニットは１５フレームで丁度
１ＧＯＰであり、ＩピクチャやＰピクチャの間にあるＢ
ピクチャは２枚であることが分かっていると仮定する。
また、オーディオデータは固定転送レートと仮定し、単
位時間当たりのサンプル数を固定としているが、オーデ
ィオデータの符号化が可変長符号化であれば、ビデオデ
ータに対応した位置の（ビデオデータが出力される時間
に対応する）オーディオデータの符号量を考慮して計算
すればよい。なお、このようなことは、ピクチャ目標符
号量計算器１４、もしくは後述の目標符号量メモリをオ
ーディオ用に装備することにより実現可能である。

【００７５】上述したように、本実施の形態のオーディ
オビデオ符号化装置によれば、必要な位置までの符号量
が計算でき、したがってビデオオブジェクトユニットの
アドレスが計算できる。これらの情報は、ナビゲーショ
ンデータ生成器１６に送られる。

【００７６】ナビゲーションデータ生成器１６は、その
ビデオオブジェクトユニットを再生順序で第０番とし
て、そのビデオオブジェクトユニットを基準として少な
くともその再生順序で前後１５番まで再生されるビデオ
オブジェクトユニット、再生順序において第２０番、第
３０番、第６０番、第１２０番、及び第２４０番までの
ビデオオブジェクトユニットのアドレスなどを、必要に
応じてアドレスをスカラー倍することで計算し、所定の
順番にレイアウトして、ユニット化器１７へ送信する。

【００７７】ユニット化器１７では、端子１９から供給
されたオーディオ符号化データと、バッファメモリ６か
ら供給されたビデオ符号化データと、ナビゲーションデ
ータ生成器１６から供給されたナビゲーションデータと
を用いて、図１１にて説明したようなビデオオブジェク
トユニットを生成し、そのユニット化された符号化デー
タを出力する。すなわち当該ユニット化器１７では、送
信されてきたナビゲーションデータをパケット化（パッ
ク化）すると共にビデオ符号化データとオーディオ符号
化データなどをパケット化（パック化）し、さらにナビ
ゲーションデータのパケット（ナビゲーションパック）
を先頭に配置し、その後にビデオデータのパケット（ビ
デオパック）とオーディオデータのパケット（オーディ
オパック）などを配置して、所定の１つのビデオオブジ
ェクトユニットを生成し、この１つのビデオオブジェク
トユニットを送信する。当該１つのビデオオブジェクト
ユニットを送信し終わると、次のビデオオブジェクトユ
ニットのためのナビゲーションデータを受け取って同様
にユニット化する。これらのユニット化された符号化デ
ータは出力端子１８から出力される。

【００７８】上述したように本発明の第１の実施の形態
のオーディオビデオ符号化装置においては、余分なメモ
リを持たずに、ビデオオブジェクトユニットを再生する
ための再生制御情報及びサーチをするためのサーチ情報
を記述するナビゲーションデータを、符号化が開始され
る前に、記録することが可能となる。

【００７９】また、当該第１の実施の形態のオーディオ
ビデオ符号化装置においては、符号化レート値に対応す
るピクチャタイプ毎の目標符号量値を決定できるので、
それらの値をＭＰＥＧの符号化を行うに当たって、統計
的に最も画質が良くなる値にすることにより、どのよう
な符号化レートでも最適な画質を維持したまま、符号化
を行うことが可能となる。

【００８０】次に、図４には、本発明の第２の実施の形
態のオーディオビデオ符号化装置の概略構成を示す。な
お、この図４に示すオーディオビデオ符号化装置におい
て、図１と同一の構成要素には同じ指示符号を付し、そ
れらの説明は省略し、図１とは異なる構成要素について
のみ説明する。

【００８１】この図４に示す第２の実施の形態のオーデ
ィオビデオ符号化装置では、図１のピクチャ目標符号量
計算器１４の代わりに、予め所定の符号化レート（転送
レート）に対応するピクチャタイプ毎の目標符号量値の
テーブルを記録したメモリ（ピクチャ目標符号量メモリ
２０）を設けている。また、この第２の実施の形態の場
合のオーディオビデオ符号量レート決定器１３は、符号
量レート情報として、１Ｍ（メガ）ｂｐｓから８Ｍｂｐ
ｓまでの値を１Ｍｂｐｓ単位で選択した８種類のレート
情報を出力して、ピクチャ目標符号量メモリ２０に供給
する。

【００８２】したがって、ピクチャ目標符号量メモリ２
０からは、オーディオビデオ符号量レート決定器１３に
て８種類のうち何れかが選択されたレート情報に対応し
たピクチャタイプ毎の目標符号量値が出力されることに
なる。

【００８３】表１には、８種類の符号化レート（転送レ
ート）と、それらに対応するピクチャタイプ毎の目標符
号量値のテーブルの一例を示す。すなわちこの表１のテ
ーブルは、８種類の各々の符号化レート（転送レート）
に対応して、ＭＰＥＧで符号化した場合の一般の動画像
が統計的に最も画質（Ｓ／Ｎ）が良くなる符号量比率に
よって設定されたＩピクチャ、Ｐピクチャ、Ｂピクチャ
の目標符号量を表している。なお、ピクチャ目標符号量
メモリ２０は、この表１のテーブルを記憶したＲＯＭで
良い。

【００８４】

【表１】 この第２の実施の形態のオーディオビデオ符号化装置に
よれば、第１の実施の形態のオーディオビデオ符号化装
置と同様の効果を有するだけでなく、ピクチャ目標符号
量の計算が不要であるため、構成の簡略化を図ることが
できる。

【００８５】次に、図５には、本発明の第３の実施の形
態のオーディオビデオ符号化装置の概略構成を示す。ま
た、図６には当該第３の実施の形態のオーディオビデオ
符号化装置の符号量制御器２１の概略構成を示す。な
お、この図５及び図６において、図１，図２と同一の構
成要素には同じ指示符号を付し、それらの説明は省略
し、図１，図２とは異なる構成要素についてのみ説明す
る。

【００８６】図５に示す第２の実施の形態のオーディオ
ビデオ符号化装置は、ＶＬＣ器５とバッファメモリ６と
の間に後述する無効ビット付加器２２を設けると共に、
符号量制御器２１が図６のような構成を有している。

【００８７】図６に示す符号量制御器２１において、端
子３３を介してバッファメモリ６から供給された発生符
号量情報は、目標符号量発生符号量比較器３５に送られ
ると同時に、無効ビット計算器３８にも送られる。ま
た、端子３２を介してピクチャ目標符号量計算器１４か
ら供給されたピクチャ目標符号量情報は、目標符号量メ
モリ３７に送られる。

【００８８】目標符号量メモリ３７は、端子３２を介し
て供給されたピクチャ目標符号量情報を一時蓄積し、そ
の後読み出して仮目標符号量設定器３６と無効ビット計
算器３８に供給する。

【００８９】仮目標符号量設定器３６は、目標符号量メ
モリ３７から供給されたピクチャ目標符号量の値の約１
０％程度低めの値を、仮ピクチャ目標符号量として設定
する。この仮ピクチャ目標符号量は、目標符号量発生符
号量比較器３５に送られる。

【００９０】したがって、この図６の場合、目標符号量
発生符号量比較器３５は、端子３３を介してバッファメ
モリ６から供給された発生符号量と、仮目標符号量設定
器３６にて設定された仮ピクチャ目標符号量とを比較
し、仮ピクチャ目標符号量に対する発生符号量との誤差
符号量を生成する。この誤差符号量情報は、フィードバ
ック量子化値決定器３４に送られる。

【００９１】フィードバック量子化値決定器３４では、
その誤差符号量を所定の間蓄積し、仮ピクチャ目標符号
量よりも発生符号量の方が大きいことを当該誤差符号量
が示している場合、その誤差符号量に比例して量子化値
が大きくなるように符号量制御信号を設定する（量子化
スケールを大きくする）。一方、発生符号量よりも仮ピ
クチャ目標符号量の方が大きいことを当該誤差符号量が
示している場合、その誤差符号量に比例して量子化値が
小さくなるように符号量制御信号を設定する（量子化ス
ケールを小さくする）。これにより、各ピクチャの符号
量は、決定された仮ピクチャ目標符号量に制御される。

【００９２】一方、無効ビット計算器３８では、１ピク
チャ分の符号化が終了した時点で、予めバッファメモリ
６から入力されたマクロブロック毎の発生符号量を加算
して、１ピクチャの総発生符号量とピクチャ目標符号量
との差を計算し、ピクチャ目標符号量に足りない分の符
号量を、無効ビット符号量情報として出力する。この無
効ビット符号量情報は、端子３９を介して図５の無効ビ
ット付加器２２に送られる。

【００９３】図５の無効ビット付加器２２では、ＶＬＣ
器５からの符号化データに、符号量制御器２１からの無
効ビット符号量情報に対応した無効ビットを付加する。
これにより、当該無効ビット付加器２２から出力される
データは、ピクチャ目標符号量に合うように正確に制御
されたデータとなり、この符号化データがバッファメモ
リ６に送られる。

【００９４】この第３の実施の形態のオーディオビデオ
符号化装置によれば、第１の実施の形態のオーディオビ
デオ符号化装置と同様の効果を有するだけでなく、符号
量を非常に正確に制御できるので、ナビゲーションデー
タの内容と実際の符号化データとが矛盾する可能性を非
常に低くすることが可能である。

【００９５】次に、図７には、本発明の第４の実施の形
態のオーディオビデオ符号化装置の概略構成を示す。な
お、この図７において、図１と同一の構成要素には同じ
指示符号を付し、それらの説明は省略し、図１とは異な
る構成要素についてのみ説明する。

【００９６】この図７に示す第４の実施の形態のオーデ
ィオビデオ符号化装置は、後述するユニットメモリ２５
とユニットアドレス検出器２６とが設けられており、バ
ッファメモリ６から出力されたビデオ符号化データをユ
ニットメモリ２４に送るようにしている。また、当該第
４の実施の形態のオーディオビデオ符号化装置は、図１
に示したピクチャ毎に目標符号量を計算するピクチャ目
標符号量計算器１４に代えて、オーディオビデオ符号化
レート決定器１３により決定された符号化レートに基づ
いて、ビデオオブジェクトユニット毎に固定的な目標符
号量を計算するユニット目標符号量計算器２３が設けら
れ、また、図１に示した符号量制御器１２に代えて、後
述するように符号量を制御する符号量制御器２４が設け
られている。

【００９７】この図７において、ユニット目標符号量計
算器２３は、オーディオビデオ符号化レート決定器１３
からの符号化レート情報に基づいて、ビデオオブジェク
トユニット毎の固定的な目標符号量を計算する。

【００９８】例えば、ユニット目標符号量をＴ(U)と
し、また、１ビデオオブジェクトユニットを１ＧＯＰ、
１ＧＯＰを１５フレームとすると、この１ビデオオブジ
ェクトユニットは時間にして０．５秒に相当するので、
当該ユニット目標符号量Ｔ(U)の計算式は例えば以下の
式（７）のようになる。ただし、式中のＮは転送レート
（Ｍｂｐｓ）である。

【００９９】 Ｔ(U)＝Ｎ／２（Ｍビット） （７） ユニット目標符号量計算器２３では、当該式（７）の計
算によって、ビデオオブジェクトユニット毎の目標符号
量を求める。

【０１００】こうして決定されたユニット目標符号量
は、符号量制御器２４に送信される。

【０１０１】符号量制御器２４の基本的な構成は、前述
した第１の実施の形態の図２の構成と略々同じである
が、その動作については以下のようになされている。当
該第４の実施の形態の場合の符号量制御器２４の動作
を、前述の図２を流用して説明する。

【０１０２】この第４の実施の形態の場合、図２の端子
３２には、ユニット目標符号量計算器２３にて決定され
たビデオオブジェクトユニット毎の固定的な目標符号量
情報が入力される。このビデオオブジェクトユニット毎
の固定的な目標符号量情報は、図２の目標符号量発生符
号量比較器３５に入力する。

【０１０３】ここで、この第４の実施の形態の場合、符
号量制御器２４では、ビデオオブジェクトユニット毎の
固定的な目標符号量に基づいて、ピクチャ単位での目標
符号量の計算を行い、さらにこのピクチャ単位での目標
符号量に基づいて発生符号量を制御する。

【０１０４】以下に、当該符号量制御器２４における、
ビデオオブジェクトユニット毎の固定的な目標符号量に
基づいたピクチャ単位での目標符号量の計算と発生符号
量の制御までの流れについて説明する。

【０１０５】先ず、符号量制御器２４では、第１のステ
ップとして、ビデオオブジェクトユニット毎の固定的な
目標符号量に基づいて各ピクチャへの符号量配分を行
う。

【０１０６】具体的に説明すると、当該符号量制御器２
４では、第１のステップとして、目標符号量発生符号量
比較器３５において、ＧＯＰ内の各ピクチャに対する目
標符号量を、符号化対象のピクチャを含めＧＯＰ内で未
だ符号化されていないピクチャに対する目標符号量Ｒを
基にして配分する。この配分をＧＯＰ内の符号化ピクチ
ャ順に繰り返す。その際、以下のような２つの仮定を用
いて各ピクチャへの目標符号量を設定する。

【０１０７】第１の仮定として、各ピクチャを符号化す
る際に用いる平均量子化スケールと発生符号量との積
は、画面が変化しない限りピクチャタイプ毎に一定値と
なると仮定する。各ピクチャを符号化した後、各ピクチ
ャタイプ毎に所定の重み付けパラメータ（例えば画面の
複雑さを示す重み付けパラメータ）Ｘｉ，Ｘｐ，Ｘｂ
を、以下の式（８）〜式（１０）により更新する。

【０１０８】Ｘｉ＝Ｓｉ×Ｑｉ （８） Ｘｐ＝Ｓｐ×Ｑｐ （９） Ｘｂ＝Ｓｂ×Ｑｂ （１０） なお、これら式中のｉはＩピクチャを、ｐはＰピクチャ
を、ｂはＢピクチャを表す。また、これら式中のＳｉ，
Ｓｐ，Ｓｂは各ピクチャの一つ前の同ピクチャタイプの
符号化結果の発生符号量であり、Ｑｉ，Ｑｐ，Ｑｂは各
ピクチャの符号化時の平均量子化スケールである。すな
わち、重み付けパラメータＸｉ，Ｘｐ，Ｘｂは、これら
式（８）〜式（１０）から、一つ前の同ピクチャタイプ
の符号化結果の発生符号量Ｓと平均量子化スケールＱの
積で定義される。

【０１０９】また、第２の仮定として、独立符号化され
るＩピクチャの量子化スケールＱｉを基準とし、このＩ
ピクチャの量子化スケールＱｉとＰピクチャの量子化ス
ケールＱｐとの比率ＫｐがＫｐ＝１．０、Ｉピクチャの
量子化スケールＱｉとＢピクチャの量子化スケールＱｂ
との比率ＫｂがＫｂ＝１．４となるときに、常に全体の
画質が最適化（理想的な画質が達成される）されると仮
定する。

【０１１０】これら第１，第２の仮定の元で、当該第４
の実施の形態では、例えば以下の式（１１）〜（１３）
により、Ｉピクチャの目標符号量Ｔｉ、Ｐピクチャの目
標符号量Ｔｐ、Ｂピクチャの目標符号量Ｔｂを求める。

【０１１１】

【数１】 ただし、これら式（１１）〜式（１３）中のＮｐ，Ｎｂ
はＧＯＰ内のＰピクチャやＢピクチャの未符号化ピクチ
ャ枚数である。

【０１１２】すなわち、先ず、ＧＯＰ内の未符号化ピク
チャのうち、符号化対象となるピクチャとピクチャタイ
プの異なるピクチャについては、画質最適化条件のもと
で、そのピクチャの発生する符号量が、符号化対象ピク
チャの発生符号量の何倍となるか推定する。

【０１１３】次に、未符号化ピクチャ全体で発生する推
定符号量が、符号化対象ピクチャの何枚分の符号量に相
当するかを求める。符号化対象ピクチャに対する目標符
号量は、未符号化ピクチャに対する目標符号量Ｒを、こ
の枚数で割ることによって与えられる。このようにして
求めた目標符号量を基にして、各ピクチャタイプを符号
化する毎に、ＧＯＰ内の未符号化ピクチャに対して目標
符号量Ｒを、下記式（１４）〜式（１６）のように更新
する。

【０１１４】Ｒ＝Ｒ−Ｓｉ （１４） Ｒ＝Ｒ−Ｓｐ （１５） Ｒ＝Ｒ−Ｓｂ （１６） さらに、この第４の実施の形態では、目標符号量発生符
号量比較器３５において、上述した第１のステップで求
められた各ピクチャに対する目標符号量Ｔｉ，Ｔｐ，Ｔ
ｂと、図２の端子３３を介してバッファメモリ６から供
給された実際の発生符号量とを比較し、各ピクチャ目標
符号量に対する発生符号量との誤差符号量を生成する。
この誤差符号量情報は、フィードバック量子化値決定器
３４に送られる。

【０１１５】次に、第４の実施の形態の符号量制御器２
４では、第２のステップとして、フィードバック量子化
値決定器３４において、各ピクチャに対する目標符号量
Ｔｉ，Ｔｐ，Ｔｂと実際の発生符号量とを一致させるた
めに、各ピクチャタイプ毎に独立に設定した３種類の仮
想バッファの容量を元に、量子化スケールをマクロブロ
ック単位のフィードバック制御で求める。

【０１１６】すなわち、先ず、ｊ番目のマクロブロック
符号化に先立ち、仮想バッファの占有量を、下記式（１
７）〜（１９）にて求める。

【０１１７】

【数２】 これら式中のｄ０ⁱ，ｄ０^p，ｄ０^bは各ピクチャタイプ
毎の仮想バッファの初期占有量で、Ｂ_jはピクチャの先
頭からｊ番目のマクロブロックまでの発生ビット量、Ｍ
Ｂ＿cntはＩピクチャ内のマクロブロック数である。

【０１１８】次に、ｊ番目のマクロブロックに対する量
子化スケールＱｊを下記式（２０）により計算する。

【０１１９】Ｑ_j＝ｄｊ×３１／ｒ （２０） なお、式中のｒはフィードバックの応答速度を決定する
パラメータであり、当該ｒは下記式（２１）で与えられ
る。

【０１２０】 ｒ＝２×bit_rate／picture_rata （２１） 上述したアルゴリズムは、ＭＰＥＧ標準化で使用された
テストモデルＴＭ５に記載されており、１９９５年テレ
ビジョン学会誌vol49、No.4、P４５５〜４５６にも掲載
されている。

【０１２１】これにより、各ピクチャの符号量は、決定
された目標符号量に制御される。

【０１２２】図７に戻って、ユニット目標符号量計算器
２３で計算されたビデオオブジェクトユニットの目標符
号量情報は、ユニットアドレス計算器１５に送信され
る。

【０１２３】このユニットアドレス計算器１５では、前
述した図３と同様に、サーチのためにそのビデオオブジ
ェクトユニットを基準として少なくともその前後に再生
される所定数のビデオオブジェクトユニットのアドレス
ＴＥＡを、ユニット目標符号量情報とオーディオビデオ
符号量決定器１３から送信される符号化レート情報、す
なわちビデオレートＶＲ（ｋｂｐｓ），オーディオレー
トＡＲ（ｋｂｐｓ）とを用いて、前記式（４）のように
算出する。

【０１２４】また、この第４の実施の形態においても前
述の第１の実施の形態と同様に、オーディオデータは固
定転送レートと仮定し、単位時間当たりのサンプル数を
固定としているが、オーディオデータの符号化が可変長
符号化であれば、ビデオデータに対応した位置の（ビデ
オデータが出力される時間に対応する）オーディオデー
タの符号量を考慮して計算すればよい。なお、このよう
なことは、ユニット目標符号量計算器２３、もしくは前
述した第２の実施の形態の目標符号量メモリをオーディ
オ用に装備することにより実現可能である。

【０１２５】次に、当該第４の実施の形態の場合、バッ
ファメモリ６からの符号化データは、ユニットメモリ２
５にも送信されて記憶される。ユニットメモリ２５に記
憶されたビデオオブジェクトユニットのデータからは、
当該ビデオオブジェクトユニット内の第１リファレンス
のアドレス１ＶＥＡ、第２リファレンスのアドレス２Ｖ
ＥＡ、第３リファレンスのアドレス３ＶＥＡが、ユニッ
トアドレス検出器２６により検出され、その値がユニッ
トアドレス計算器１５に送られる。

【０１２６】ここで、ＭＰＥＧでは、ピクチャの先頭に
「Picture_start_code(0x00000100)」という一意に識別
できる４バイトのコードが記述されていて、ビデオオブ
ジェクトユニットの先頭から、２番目、５番目、８番目
までのバイト数がそれぞれ、１ＶＥＡ、２ＶＥＡ、３Ｖ
ＥＡのアドレスに相当する。

【０１２７】したがって、ユニットアドレス計算器１５
では、前記図３に示したように、サーチのために、ビデ
オオブジェクトユニット内のＩピクチャを構成できるデ
ータの終了アドレス１ＥＡ、ビデオオブジェクトユニッ
ト内の２番目のＰピクチャを構成できるデータの終了ア
ドレス２ＥＡを、ユニット目標符号量計算器２３にて各
ビデオオブジェクトユニット毎に計算された目標符号量
情報とオーディオビデオ符号化レート決定器１３から送
信される符号化レート情報、すなわちこの第４の実施の
形態の場合はオーディオレートAudioRate（ｋｂｐｓ）
を用いて、次式（２２）〜式（２４）のように算出す
る。

【０１２８】 １ＥＡ＝１ＶＥＡ＋AudioRate×１／29.97 （２２） ２ＥＡ＝２ＶＥＡ＋AudioRate×４／29.97 （２３） ３ＥＡ＝３ＶＥＡ＋AudioRate×７／29.97 （２４） 但し、これら式（２２）〜式（２４）において単位はｋ
ビット、ビデオオブジェクトユニットは１５フレームで
丁度１ＧＯＰ、ＩピクチャやＰピクチャの間にあるＢピ
クチャは２枚であることが分かっていると仮定する。ま
た、オーディオデータは固定転送レートと仮定し、単位
時間当たりのサンプル数を固定としているが、オーディ
オデータの符号化が可変長符号化であれば、ビデオデー
タに対応した位置の（ビデオデータが出力される時間に
対応する）オーディオデータの符号量を考慮して計算す
ればよい。また、このようなことは、ユニット目標符号
量計算器２３、もしくは前述した第２の実施の形態の目
標符号量メモリをオーディオ用に装備することにより実
現可能である。

【０１２９】この第４の実施の形態のユニットアドレス
計算器１５では、上述したユニットアドレス検出器２６
で検出した各アドレス情報により、必要な位置までの符
号量が計算でき、したがってビデオオブジェクトユニッ
トのアドレスが計算できる。その後、これらの情報はナ
ビゲーションデータ生成器１６に入力され、当該ナビゲ
ーションデータ生成器１６では、そのビデオオブジェク
トユニットを再生順序で第０番として、そのビデオオブ
ジェクトユニットを基準として少なくともその再生順序
で前後１５番まで再生されるビデオオブジェクトユニッ
ト、再生順序において第２０番、第３０番、第６０番、
第１２０番、及び第２４０番まのビデオオブジェクトデ
ータユニットのアドレスなど、必要に応じて、アドレス
をスカラー倍することで計算し、所定の順番にレイアウ
トして、ユニット化器１７の送信する。

【０１３０】ユニット化器１７では、前述の各実施の形
態と同様に、端子１９から供給されたオーディオ符号化
データと、バッファメモリ６から出力されユニットメモ
リ２５及びユニットアドレス検出器２６を介したビデオ
符号化データと、ナビゲーションデータ生成器１６から
供給されたナビゲーションデータとを用いて、図１１に
て説明したようなビデオオブジェクトユニットを生成
し、そのユニット化された符号化データを出力する。

【０１３１】上述したように本発明の第４の実施の形態
のオーディオビデオ符号化装置においては、余分なメモ
リを持たずに、ビデオオブジェクトユニットを再生する
ための再生制御情報及びサーチをするためのサーチ情報
を記述するナビゲーションデータを、符号化が開始され
る前に、記録することが可能となる。

【０１３２】次に、図８には、本発明の第５の実施の形
態のオーディオビデオ符号化装置の概略構成を示す。な
お、この図８に示す第５の実施の形態は、前述した第３
の実施の形態と同様にＶＬＣ器５とバッファメモリ６の
間に無効ビット付加器２２を設けると共に、上述した第
４の実施の形態と同様にバッファメモリ６とユニット化
器１７の間にユニットメモリ２５とユニットアドレス検
出器２６を設けるようにした例である。図８の例では、
図５及び図７と同一の構成要素には同じ指示符号を付し
てそれらの説明は省略し、図５及び図７とは異なる構成
要素についてのみ説明する。

【０１３３】すなわち、この第５の実施の形態のオーデ
ィオビデオ符号化装置において、符号量制御器２１で
は、前述した図６のような構成を有し、ピクチャ目標符
号量から仮ピクチャ目標符号量を設定し、その仮ピクチ
ャ目標符号量とバッファメモリ６からの発生符号量とを
比較し、その比較結果に応じて量子化値を制御すると共
に、無効ビットを計算する。また、無効ビット付加器２
２では、ＶＬＣ器５からの符号化データに、符号量制御
器２１からの無効ビット符号量情報に対応した無効ビッ
トを付加することで、当該無効ビット付加器２２からピ
クチャ目標符号量に正確に合った符号化データが出力さ
れる。

【０１３４】また、この第５の実施の形態のオーディオ
ビデオ符号化装置において、バッファメモリ６から出力
された符号化データはユニットメモリ２５に記憶され、
当該ユニットメモリ２５のデータから、ユニットアドレ
ス検出器２６によりビデオストリームの第１，第２，第
３リファレンスのアドレス１ＶＥＡ，２ＶＥＡ，３ＶＥ
Ａが検出され、さらに、ユニットアドレス計算器１５に
てビデオオブジェクトユニットのアドレスを計算する。

【０１３５】当該第５の実施の形態のオーディオビデオ
符号化装置によれば、上述した第４の実施の形態と同様
に、余分なメモリを持たずに、ビデオオブジェクトユニ
ットを再生するための再生制御情報及びサーチをするた
めのサーチ情報を記述するナビゲーションデータを、符
号化が開始される前に記録することが可能となるだけで
なく、前述した第３の実施の形態と同様に、符号量を非
常に正確に制御できるので、ナビゲーションデータの内
容と実際の符号化データとが矛盾する可能性を非常に低
くすることも可能である。

【０１３６】

【発明の効果】請求項１及び請求項３に記載の本発明に
係るデータ符号化方法は、符号化レートを決定し、符号
化レートに対応するピクチャータイプ毎の目標符号量を
求め、ピクチャータイプ毎の入力データを目標符号量に
制御して符号化し、サーチのための基準ユニット及び当
該基準ユニットの少なくとも前後に再生される所定数の
ユニットのアドレスとユニット内のデータのうち少なく
とも独立符号化されるピクチャータイプのデータの終了
アドレスとを符号化レート及び目標符号量に基づいて求
め、目標符号量に符号化した符号化データを前記ユニッ
ト化し、ユニットのアドレス及びデータの終了アドレス
を当該ユニットの先頭に記述することにより、必要最小
限の容量のメモリで、ユニットを再生するための再生制
御情報及びサーチをするためのサーチ情報を記述するた
めのアドレスを、符号化が開始される前に記録すること
が可能であり、また、符号化レート値に対応するピクチ
ャータイプ毎の目標符号量を決定できるので、符号化を
行うに当って、それらの値を統計的にもっとも信号品質
が良くなる値にすることで、どのような符号化レートで
も最適な信号品質を維持したまま、符号化を行うことが
可能となる。

【０１３７】請求項２及び請求項５に記載の本発明に係
るデータ符号化方法は、入力データの符号化の符号量制
御の際に、目標符号量に対して所定量だけ低く設定した
仮目標符号量にて符号化を行い、当該仮目標符号量での
符号化による発生符号量と目標符号量との差を無効ビッ
トで調整して、目標符号量に制御することにより、符号
量が非常に正確に制御できるので、実際の符号化データ
とアドレスとが矛盾する可能性を非常に低くすることが
可能である。

【０１３８】請求項４に記載の本発明に係るデータ符号
化方法は、符号化レートを決定し、符号化レートに基づ
いてユニット毎の固定的な目標符号量を求め、入力デー
タをユニット毎の固定的な目標符号量に制御して符号化
し、符号化した符号化データを一時的に記憶し、サーチ
のための基準ユニット及び当該基準ユニットの少なくと
も前後に再生される所定数のユニットのアドレスを前記
固定的な目標符号量により求め、ユニット内のデータの
うち少なくとも独立符号化されるピクチャータイプのデ
ータの終了アドレスと、ユニットの先頭から一意に識別
される所定のリファレンスデータの終了アドレスとを、
一時記憶されたユニットのデータから求め、目標符号量
に符号化した符号化データをユニット化し、ユニットの
アドレス及びデータの終了アドレスを当該ユニットの先
頭に記述することにより、必要最小限のメモリのみで、
ユニットを再生するための再生制御情報及びサーチをす
るためのサーチ情報を記述するためのアドレスを、符号
化が開始される前に記録することが可能である。

【０１３９】請求項６及び請求項８に記載の本発明に係
るデータ符号化装置は、符号化レートを決定する符号化
レート決定手段と、符号化レートに対応する前記ピクチ
ャータイプ毎の目標符号量を求める目標符号量決定手段
と、ピクチャータイプ毎の入力データを目標符号量に制
御して符号化する符号量制御手段と、サーチのための基
準ユニット及び当該基準ユニットの少なくとも前後に再
生される所定数のユニットのアドレスとユニット内のデ
ータのうち少なくとも独立符号化されるピクチャータイ
プのデータの終了アドレスとを符号化レート及び目標符
号量に基づいて求めるアドレス決定手段と、目標符号量
に符号化した符号化データをユニット化するユニット化
手段と、ユニットのアドレス及びデータの終了アドレス
を当該ユニットの先頭に記述する記述手段とを具備して
なることにより、必要最小限の容量のメモリで、ユニッ
トを再生するための再生制御情報及びサーチをするため
のサーチ情報を記述するためのアドレスを、符号化が開
始される前に記録することが可能であり、また、符号化
レート値に対応するピクチャータイプ毎の目標符号量を
決定できるので、符号化を行うに当って、それらの値を
統計的にもっとも信号品質が良くなる値にすることで、
どのような符号化レートでも最適な信号品質を維持した
まま、符号化を行うことが可能となる。

【０１４０】請求項７及び請求項１１に記載の本発明に
係るデータ符号化装置は、目標符号量に対して所定量だ
け低く設定した仮目標符号量を生成する仮目標符号量生
成手段と、当該仮目標符号量での符号化による発生符号
量と目標符号量との差を無効ビットで調整して目標符号
量に制御する調整手段とを符号量制御手段が備えること
により、符号量を非常に正確に制御できるので、実際の
符号化データとアドレスとが矛盾する可能性を非常に低
くすることが可能である。

【０１４１】請求項９に記載の本発明に係るデータ符号
化装置は、目標符号量決定手段として、予め所定の符号
化レートに対応するピクチャータイプ毎の目標符号量値
を記録した記憶手段を用いることにより、構成を簡略化
することができる。

【０１４２】請求項１０に記載の本発明に係るデータ符
号化装置は、符号化レートを決定する符号化レート決定
手段と、符号化レートに基づいてユニット毎の固定的な
目標符号量を求める目標符号量決定手段と、入力データ
をユニット毎の固定的な目標符号量に制御して符号化す
る符号量制御手段と、符号化した符号化データを一時的
に記憶する一時記憶手段と、サーチのための基準ユニッ
ト及び当該基準ユニットの少なくとも前後に再生される
所定数のユニットのアドレスを固定的な目標符号量によ
り求め、ユニット内のデータのうち少なくとも独立符号
化されるピクチャータイプのデータの終了アドレスと、
ユニットの先頭から一意に識別される所定のリファレン
スデータの終了アドレスとを、一時記憶されたユニット
のデータから求めるアドレス決定手段と、目標符号量に
符号化した符号化データをユニット化するユニット化手
段と、ユニットのアドレス及びデータの終了アドレスを
当該ユニットの先頭に記述する記述手段とを具備してな
ることにより、必要最小限のメモリのみで、ユニットを
再生するための再生制御情報及びサーチをするためのサ
ーチ情報を記述するためのアドレスを、符号化が開始さ
れる前に記録することが可能である。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施の形態のオーディオビデオ
符号化装置の概略構成を示すブロック図である。

【図２】本発明の第１の実施の形態のオーディオビデオ
符号化装置の符号量制御器の具体的構成をブロック図で
ある。

【図３】ユニットアドレス計算器の計算内容の説明に用
いる図である。

【図４】本発明の第２の実施の形態のオーディオビデオ
符号化装置の概略構成を示すブロック図である。

【図５】本発明の第３の実施の形態のオーディオビデオ
符号化装置の概略構成を示すブロック図である。

【図６】本発明の第３の実施の形態のオーディオビデオ
符号化装置の符号量制御器の具体的構成をブロック図で
ある。

【図７】本発明の第４の実施の形態のオーディオビデオ
符号化装置の概略構成を示すブロック図である。

【図８】本発明の第５の実施の形態のオーディオビデオ
符号化装置の概略構成を示すブロック図である。

【図９】従来のビデオエンコーダの概略構成を示すブロ
ック図である。

【図１０】従来のビデオデコーダの概略構成を示すブロ
ック図である。

【図１１】ビデオオブジェクトユニットとナビゲーショ
ンデータが配されるビデオオブジェクトセットの構成説
明に用いる図である。

【符号の説明】

１…画像信号の入力端子、２、９…演算器、３…ＤＣＴ
器、４…量子化器、５…ＶＬＣ、６…バッファメモリ、
７…逆量子化器、８…逆ＤＣＴ器、１０…画像メモリ、
１１…動き補償予測器、１２…符号量制御器（符号量制
御手段）、１３…オーディオビデオ符号化レート決定器
（符号化レート決定手段）、１４…ピクチャ目標符号量
計算器（目標符号量決定手段）、１５…ユニットアドレ
ス計算器（アドレス決定手段）、１６…ナビゲーション
データ生成器（記述手段）、１７…ユニット化器（ユニ
ット化手段）、１８…出力端子、１９…オーディオ符号
化のデータ入力端子、２０…ピクチャ目標符号量メモ
リ、２１…符号量制御器、２２…無効ビット付加器、２
３…ユニット目標符号量計算器、２４…符号量制御器、
２５…ユニットメモリ、２６…ユニットアドレス検出
器、３１…符号量制御信号の出力端子、３２…目標符号
量情報の入力端子、３３…発生符号量の入力端子、３４
…フィードバック量子化値決定器、３５…目標符号量発
生符号量比較器、３６…仮目標符号量設定器、３７…目
標符号量メモリ、３８…無効ビット計算器、３９…無効
ビット符号量情報の出力端子

─────────────────────────────────────────────────────

【手続補正書】

【提出日】平成１１年１２月９日（１９９９．１２．
９）

【手続補正１】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００６６

【補正方法】変更

【補正内容】

【００６６】 Ｔ(I)＝100×Ｎ（ｋビット） （１） Ｔ(P)＝ 40×Ｎ（ｋビット） （２） Ｔ(B)＝ 24×Ｎ（ｋビット） （３） ピクチャ目標符号量計算器１４では、これら式（１）〜
式（３）のような計算によって、各ピクチャタイプにお
ける目標符号量を求める。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考）

Claims (11)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 所定単位の入力データを、独立符号化す
   るピクチャータイプと相互に関連させて符号化するピク
   チャータイプとに分けて、それぞれのピクチャータイプ
   に応じて符号化し、当該符号化データを所定時間内に再
   生されるべきパック列としてユニット内に格納するデー
   タ符号化方法において、 符号化レートを決定し、 前記符号化レートに対応する前記ピクチャータイプ毎の
   目標符号量を求め、 前記ピクチャータイプ毎の入力データを前記目標符号量
   に制御して符号化し、 サーチのための基準ユニット及び当該基準ユニットの少
   なくとも前後に再生される所定数のユニットのアドレス
   と、ユニット内のデータのうち少なくとも前記独立符号
   化されるピクチャータイプのデータの終了アドレスと
   を、前記符号化レート及び前記目標符号量に基づいて求
   め、 前記目標符号量に符号化した符号化データを前記ユニッ
   ト化し、 前記ユニットのアドレス及びデータの前記終了アドレス
   を当該ユニットの先頭に記述することを特徴とするデー
   タ符号化方法。
2. 【請求項２】 前記入力データの符号化時の符号量制御
   では、前記目標符号量に対して所定量だけ低く設定した
   仮目標符号量にて符号化を行い、当該仮目標符号量での
   符号化による発生符号量と前記目標符号量との差を無効
   ビットで調整して、前記目標符号量に制御することを特
   徴とする請求項１記載のデータ符号化方法。
3. 【請求項３】 前記ピクチャータイプ毎の目標符号量か
   ら前記ユニットの全体符号量を求めることを特徴とする
   請求項１又は請求項２記載のデータ符号化方法。
4. 【請求項４】 所定単位の入力データを、独立符号化す
   るピクチャータイプと相互に関連させて符号化するピク
   チャータイプとに分けて、それぞれのピクチャータイプ
   に応じて符号化し、当該符号化データを所定時間内に再
   生されるべきパック列としてユニット内に格納するデー
   タ符号化方法において、 符号化レートを決定し、 前記符号化レートに基づいてユニット毎の固定的な目標
   符号量を求め、 前記入力データを前記ユニット毎の固定的な目標符号量
   に制御して符号化し、 前記符号化した符号化データを一時的に記憶し、 サーチのための基準ユニット及び当該基準ユニットの少
   なくとも前後に再生される所定数のユニットのアドレス
   を前記固定的な目標符号量により求め、 前記ユニット内のデータのうち少なくとも前記独立符号
   化されるピクチャータイプのデータの終了アドレスと、
   前記ユニットの先頭から一意に識別される所定のリファ
   レンスデータの終了アドレスとを、前記一時記憶された
   ユニットのデータから求め、 前記目標符号量に符号化した符号化データを前記ユニッ
   ト化し、 前記ユニットのアドレス及びデータの前記終了アドレス
   を当該ユニットの先頭に記述することを特徴とするデー
   タ符号化方法。
5. 【請求項５】 前記入力データの符号化時の符号量制御
   では、前記目標符号量に対して所定量だけ低く設定した
   仮目標符号量にて符号化を行い、当該仮目標符号量での
   符号化による発生符号量と前記目標符号量との差を無効
   ビットで調整して、前記目標符号量に制御することを特
   徴とする請求項４記載のデータ符号化方法。
6. 【請求項６】 所定単位の入力データを、独立符号化す
   るピクチャータイプと相互に関連させて符号化するピク
   チャータイプとに分けて、それぞれのピクチャータイプ
   に応じて符号化し、当該符号化データを所定時間内に再
   生されるべきパック列としてユニット内に格納するデー
   タ符号化装置において、 符号化レートを決定する符号化レート決定手段と、 前記符号化レートに対応する前記ピクチャータイプ毎の
   目標符号量を求める目標符号量決定手段と、 前記ピクチャータイプ毎の入力データを前記目標符号量
   に制御して符号化する符号量制御手段と、 サーチのための基準ユニット及び当該基準ユニットの少
   なくとも前後に再生される所定数のユニットのアドレス
   と、ユニット内のデータのうち少なくとも前記独立符号
   化されるピクチャータイプのデータの終了アドレスと
   を、前記符号化レート及び前記目標符号量に基づいて求
   めるアドレス決定手段と、 前記目標符号量に符号化した符号化データを前記ユニッ
   ト化するユニット化手段と、 前記ユニットのアドレス及びデータの前記終了アドレス
   を当該ユニットの先頭に記述する記述手段とを具備して
   なることを特徴とするデータ符号化装置。
7. 【請求項７】 前記符号量制御手段は、前記目標符号量
   に対して所定量だけ低く設定した仮目標符号量を生成す
   る仮目標符号量生成手段と、当該仮目標符号量での符号
   化による発生符号量と前記目標符号量との差を無効ビッ
   トで調整して、前記目標符号量に制御する調整手段とを
   備えることを特徴とする請求項６記載のデータ符号化装
   置。
8. 【請求項８】 前記符号量制御手段は、ピクチャータイ
   プ毎の目標符号量から前記ユニットの全体符号量を求め
   ることを特徴とする請求項６又は請求項７記載のデータ
   符号化装置。
9. 【請求項９】 前記目標符号量決定手段は、予め所定の
   符号化レートに対応するピクチャータイプ毎の目標符号
   量値を記録した記憶手段からなることを特徴とする請求
   項６乃至請求項８のうちいずれか１項記載のデータ符号
   化装置。
10. 【請求項１０】 所定単位の入力データを、独立符号化
    するピクチャータイプと相互に関連させて符号化するピ
    クチャータイプとに分けて、それぞれのピクチャータイ
    プに応じて符号化し、当該符号化データを所定時間内に
    再生されるべきパック列としてユニット内に格納するデ
    ータ符号化装置において、 符号化レートを決定する符号化レート決定手段と、 前記符号化レートに基づいてユニット毎の固定的な目標
    符号量を求める目標符号量決定手段と、 前記入力データを前記ユニット毎の固定的な目標符号量
    に制御して符号化する符号量制御手段と、 前記符号化した符号化データを一時的に記憶する一時記
    憶手段と、 サーチのための基準ユニット及び当該基準ユニットの少
    なくとも前後に再生される所定数のユニットのアドレス
    を前記固定的な目標符号量により求め、前記ユニット内
    のデータのうち少なくとも前記独立符号化されるピクチ
    ャータイプのデータの終了アドレスと、前記ユニットの
    先頭から一意に識別される所定のリファレンスデータの
    終了アドレスとを、前記一時記憶されたユニットのデー
    タから求めるアドレス決定手段と、 前記目標符号量に符号化した符号化データを前記ユニッ
    ト化するユニット化手段と、 前記ユニットのアドレス及びデータの前記終了アドレス
    を当該ユニットの先頭に記述する記述手段とを具備して
    なることを特徴とするデータ符号化装置。
11. 【請求項１１】 前記符号量制御手段は、前記目標符号
    量に対して所定量だけ低く設定した仮目標符号量を生成
    する仮目標符号量生成手段と、当該仮目標符号量での符
    号化による発生符号量と前記目標符号量との差を無効ビ
    ットで調整して、前記目標符号量に制御する調整手段と
    を備えることを特徴とする請求項１０記載のデータ符号
    化装置。