JP2000102021A - 画像圧縮方法及びこの方法を実施する装置 - Google Patents
画像圧縮方法及びこの方法を実施する装置Info
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 画像圧縮の水準を高めるため及び／又は符号
化の質を高めることを目的とする。 【解決手段】 本発明は画像圧縮方法、特にＭＰＥＧ２
タイプの方法であって、Ｎ個の画像を夫々含むグループ
に従って画像が符号化され、Ｎはグループの長さを示
し、グループはイントラモードで符号化されたＩ画像
と、イントラ画像Ｉ又は先行するＰ画像に基づいて予測
されるＰ画像と、各Ｐ画像に先行又は後続するｎ個の双
方向予測画像Ｂとを含み、ｎはゼロであってもよい方法
に関する。数Ｍ＝ｎ＋１はグループの構造を表わす。グ
ループに従って符号化されるべきソース画像を特徴付け
る少なくとも１つのパラメータは、試験符号化（７０）
を使用して決定され、数Ｎ及びＭは上記少なくとも１つ
のパラメータに依存するようにされる。試験符号化中
に、決定された値がＮ、Ｍ及び量子化間隔Ｑに対して割
り当てられる。
化の質を高めることを目的とする。 【解決手段】 本発明は画像圧縮方法、特にＭＰＥＧ２
タイプの方法であって、Ｎ個の画像を夫々含むグループ
に従って画像が符号化され、Ｎはグループの長さを示
し、グループはイントラモードで符号化されたＩ画像
と、イントラ画像Ｉ又は先行するＰ画像に基づいて予測
されるＰ画像と、各Ｐ画像に先行又は後続するｎ個の双
方向予測画像Ｂとを含み、ｎはゼロであってもよい方法
に関する。数Ｍ＝ｎ＋１はグループの構造を表わす。グ
ループに従って符号化されるべきソース画像を特徴付け
る少なくとも１つのパラメータは、試験符号化（７０）
を使用して決定され、数Ｎ及びＭは上記少なくとも１つ
のパラメータに依存するようにされる。試験符号化中
に、決定された値がＮ、Ｍ及び量子化間隔Ｑに対して割
り当てられる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、画像が可変長のグ
ループによって符号化される画像圧縮方法に関する。本
発明は更に、ＭＰＥＧタイプ、特にＭＰＥＧ２タイプの
方法に関する。本発明はこの標準に限られるものではな
いが、以下、主にこの標準について説明するものとす
る。
ループによって符号化される画像圧縮方法に関する。本
発明は更に、ＭＰＥＧタイプ、特にＭＰＥＧ２タイプの
方法に関する。本発明はこの標準に限られるものではな
いが、以下、主にこの標準について説明するものとす
る。
【０００２】
【従来の技術】以下、かかる圧縮の原理を繰り返し説明
する。ビデオＭＰＥＧ２標準では、ディジタルビデオ信
号の圧縮は、符号化された画像の空間冗長度及び時間冗
長度を利用することによって得られる。空間冗長度は、
主に３つの演算、即ち、一般的に離散コサイン変換と称
されＤＣＴ（"Discrete Cosine Transform" ）と表記さ
れる演算と、ＤＣＴから生ずる係数の量子化演算と、Ｄ
ＣＴから生ずる量子化された係数を記述するための可変
長符号化の演算との連続によって評価される。
する。ビデオＭＰＥＧ２標準では、ディジタルビデオ信
号の圧縮は、符号化された画像の空間冗長度及び時間冗
長度を利用することによって得られる。空間冗長度は、
主に３つの演算、即ち、一般的に離散コサイン変換と称
されＤＣＴ（"Discrete Cosine Transform" ）と表記さ
れる演算と、ＤＣＴから生ずる係数の量子化演算と、Ｄ
ＣＴから生ずる量子化された係数を記述するための可変
長符号化の演算との連続によって評価される。
【０００３】時間冗長度は、現在画像の各ブロックの平
行移動によって参照画像の中に配置される最も類似した
ブロックを探索することからなる動き補償演算によって
分析される。時間冗長度の分析により、一般的には動き
ベクトルと称される平行移動ベクトルのフィールドが決
定されると共に、現在画像の信号と動き補償によって予
測される画像の信号との間の差分である予測誤差が決定
される。予測誤差は次に空間冗長度の原理によって分析
される。
行移動によって参照画像の中に配置される最も類似した
ブロックを探索することからなる動き補償演算によって
分析される。時間冗長度の分析により、一般的には動き
ベクトルと称される平行移動ベクトルのフィールドが決
定されると共に、現在画像の信号と動き補償によって予
測される画像の信号との間の差分である予測誤差が決定
される。予測誤差は次に空間冗長度の原理によって分析
される。
【０００４】ＭＰＥＧ符号化は予測型である。それに関
連する復号化は、伝送誤り又は復号化器が１つの番組か
ら他の番組に切り換えられることによる信号の中断から
信号を保護するために規則的に再初期化されるべきであ
る。このために、ＭＰＥＧ２標準では、画像が周期的に
空間モード、即ち空間冗長度のみを利用するモードによ
って符号化されねばならないことが規定される。空間モ
ードで符号化された画像は、ＩＮＴＲＡ（イントラ）画
像又はＩ画像と称される。
連する復号化は、伝送誤り又は復号化器が１つの番組か
ら他の番組に切り換えられることによる信号の中断から
信号を保護するために規則的に再初期化されるべきであ
る。このために、ＭＰＥＧ２標準では、画像が周期的に
空間モード、即ち空間冗長度のみを利用するモードによ
って符号化されねばならないことが規定される。空間モ
ードで符号化された画像は、ＩＮＴＲＡ（イントラ）画
像又はＩ画像と称される。
【０００５】時間冗長度を利用して符号化される画像に
は２つの種類がある。１つの種類は、前方予測に基づい
て時間的に先行する画像を参照して構成される画像であ
り、他の種類は、前方予測及び後方予測に基づいて２つ
の時間的に先行する画像及び後続の画像を参照して構成
される画像である。前方予測に基づいて構成される符号
化された画像は予測画像又はＰ画像と称され、前方及び
後方予測に基づいて構成される符号化された画像は双方
向画像又はＢ画像と称される。
は２つの種類がある。１つの種類は、前方予測に基づい
て時間的に先行する画像を参照して構成される画像であ
り、他の種類は、前方予測及び後方予測に基づいて２つ
の時間的に先行する画像及び後続の画像を参照して構成
される画像である。前方予測に基づいて構成される符号
化された画像は予測画像又はＰ画像と称され、前方及び
後方予測に基づいて構成される符号化された画像は双方
向画像又はＢ画像と称される。
【０００６】Ｉ画像はそれ自体以外の画像を参照するこ
となく復号化される。Ｐ画像はそれに先行するＰ又はＩ
画像を参照することによって復号化される。Ｂ画像はそ
れに先行するＩ又はＢ画像によって、またそれに後続す
るＩ又はＰ画像によって復号化される。Ｉ画像の周期性
は、広くＧＯＰ（"Group Of Pictures" ）と表記される
画像のグループを画成する。
となく復号化される。Ｐ画像はそれに先行するＰ又はＩ
画像を参照することによって復号化される。Ｂ画像はそ
れに先行するＩ又はＢ画像によって、またそれに後続す
るＩ又はＰ画像によって復号化される。Ｉ画像の周期性
は、広くＧＯＰ（"Group Of Pictures" ）と表記される
画像のグループを画成する。
【０００７】単一のＧＯＰの中では、Ｉ画像の中に含ま
れるデータの量はＰ画像の中に含まれるデータの量より
も概して多く、Ｐ画像の中に含まれるデータの量はＢ画
像の中に含まれるデータの量よりも概して多い。５０ヘ
ルツでは、ＧＯＰは、Ｉ画像の後にＢ画像及びＰ画像の
シーケンスが続くものとして表わされ、殆どの時間、以
下のシーケンス、Ｉ，Ｂ，Ｂ，Ｐ，Ｂ，Ｂ，Ｐ，Ｂ，
Ｂ，Ｐ，Ｂ，Ｂを示す。
れるデータの量はＰ画像の中に含まれるデータの量より
も概して多く、Ｐ画像の中に含まれるデータの量はＢ画
像の中に含まれるデータの量よりも概して多い。５０ヘ
ルツでは、ＧＯＰは、Ｉ画像の後にＢ画像及びＰ画像の
シーケンスが続くものとして表わされ、殆どの時間、以
下のシーケンス、Ｉ，Ｂ，Ｂ，Ｐ，Ｂ，Ｂ，Ｐ，Ｂ，
Ｂ，Ｐ，Ｂ，Ｂを示す。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、標準
は、一般的な場合のようにＧＯＰの中にＮ＝１２の画像
が与えられることを要求せず、また２つのＰ画像の間の
距離が常に３でなくてはならないことも要求していな
い。更に正確に言えば、距離Ｍは、Ｐ画像に先行する又
は後続のＢ画像の数ｎを１単位だけ増加したものであ
り、即ちＭ＝ｎ＋１である。数ＮはＧＯＰの大きさ又は
長さを表わし、数Ｍはその構造を表わす。
は、一般的な場合のようにＧＯＰの中にＮ＝１２の画像
が与えられることを要求せず、また２つのＰ画像の間の
距離が常に３でなくてはならないことも要求していな
い。更に正確に言えば、距離Ｍは、Ｐ画像に先行する又
は後続のＢ画像の数ｎを１単位だけ増加したものであ
り、即ちＭ＝ｎ＋１である。数ＮはＧＯＰの大きさ又は
長さを表わし、数Ｍはその構造を表わす。
【０００９】本発明は、圧縮の水準を高めるため及び／
又は符号化の質を高めるために、Ｍ及びＮパラメータに
作用することが可能であることに注目したことによって
得られたものである。
又は符号化の質を高めるために、Ｍ及びＮパラメータに
作用することが可能であることに注目したことによって
得られたものである。
【００１０】
【課題を解決するための手段】本発明による符号化方法
は、グループに従って符号化されるべきソース画像を特
徴付ける少なくとも１つのパラメータが決定され、グル
ープの長さＮ及び構造Ｍは、上記少なくとも１つのパラ
メータに依存するようにされることを特徴とする。
は、グループに従って符号化されるべきソース画像を特
徴付ける少なくとも１つのパラメータが決定され、グル
ープの長さＮ及び構造Ｍは、上記少なくとも１つのパラ
メータに依存するようにされることを特徴とする。
【００１１】１つの実施例では、ソース画像を特徴付け
るパラメータは試験符号化によって決定され、上記試験
符号化中に、決定された値がＮ、Ｍ及び量子化間隔Ｑに
対して割り当てられる。試験符号化は、例えば開ループ
で実行される。１つの特に簡単な実施例では、試験符号
化中に獲得されたＰ画像を特徴付けるパラメータＰｃｏ
ｓｔと、試験符号化中に獲得されたＢ画像を特徴付ける
パラメータＢｃｏｓｔとが別々に決定される。Ｐ画像及
びＢ画像を特徴付けるこれらのパラメータは、望ましく
はＰ画像及びＢ画像の符号化の平均費用である。画像の
符号化の費用は、符号化に必要なビットの数（ヘッダを
含む）である。
るパラメータは試験符号化によって決定され、上記試験
符号化中に、決定された値がＮ、Ｍ及び量子化間隔Ｑに
対して割り当てられる。試験符号化は、例えば開ループ
で実行される。１つの特に簡単な実施例では、試験符号
化中に獲得されたＰ画像を特徴付けるパラメータＰｃｏ
ｓｔと、試験符号化中に獲得されたＢ画像を特徴付ける
パラメータＢｃｏｓｔとが別々に決定される。Ｐ画像及
びＢ画像を特徴付けるこれらのパラメータは、望ましく
はＰ画像及びＢ画像の符号化の平均費用である。画像の
符号化の費用は、符号化に必要なビットの数（ヘッダを
含む）である。
【００１２】この場合、数ＮはＰ画像を特徴付けるパラ
メータに依存するようにされ、数ＭはＢ画像を特徴付け
るパラメータに依存するようにされうる。本発明に関連
して様々な種類の画像のシーケンスに対して行われた実
験中、夫々の種類のシーケンスに対して、Ｐ画像につい
ての最小符号化費用（又はスループット）を与える最適
数Ｎが存在し、Ｂ画像についての最小符号化費用（又は
スループット）を与える最適数Ｍが存在することがわか
り、これらの費用は試験符号化の間に獲得された。これ
らのシーケンスは、可変振幅の動き、異なる対象、異な
る空間解像度、及び異なる内容によって相互に区別され
る。
メータに依存するようにされ、数ＭはＢ画像を特徴付け
るパラメータに依存するようにされうる。本発明に関連
して様々な種類の画像のシーケンスに対して行われた実
験中、夫々の種類のシーケンスに対して、Ｐ画像につい
ての最小符号化費用（又はスループット）を与える最適
数Ｎが存在し、Ｂ画像についての最小符号化費用（又は
スループット）を与える最適数Ｍが存在することがわか
り、これらの費用は試験符号化の間に獲得された。これ
らのシーケンスは、可変振幅の動き、異なる対象、異な
る空間解像度、及び異なる内容によって相互に区別され
る。
【００１３】更に、最適数ＮとＰ画像のスループットと
の間には実質的に線形の関係が存在することがわかっ
た。同様に、数ＭとＢ画像のスループットとの間には実
質的に線形の関係が存在する。従って、Ｐ画像及びＢ画
像のスループットを知っていると、最善の結果を与える
数Ｎ及びＭを計算することが容易である。ＭＰＥＧ２標
準、５０Ｈｚに対応する例では、試験符号化はＮ＝１
２、Ｍ＝３、及びＱ＝１５で実行され、ＮとＰ画像のス
ループットとの間の関係は、以下の式、 （１）Ｎ＝ＩＮＴ（（３８９０００−Ｐｃｏｓｔ）／１
００００）＋１ 但し、１２≦Ｎ≦３０ に略等しく、ＭとＢ画像のスループット又は費用Ｂｃｏ
ｓｔとの間の関係は、以下の式、 （２）Ｍ＝ＩＮＴ（（１７９０００−Ｂｃｏｓｔ）／２
００００）＋１ 但し、１≦Ｍ≦７ となる。
の間には実質的に線形の関係が存在することがわかっ
た。同様に、数ＭとＢ画像のスループットとの間には実
質的に線形の関係が存在する。従って、Ｐ画像及びＢ画
像のスループットを知っていると、最善の結果を与える
数Ｎ及びＭを計算することが容易である。ＭＰＥＧ２標
準、５０Ｈｚに対応する例では、試験符号化はＮ＝１
２、Ｍ＝３、及びＱ＝１５で実行され、ＮとＰ画像のス
ループットとの間の関係は、以下の式、 （１）Ｎ＝ＩＮＴ（（３８９０００−Ｐｃｏｓｔ）／１
００００）＋１ 但し、１２≦Ｎ≦３０ に略等しく、ＭとＢ画像のスループット又は費用Ｂｃｏ
ｓｔとの間の関係は、以下の式、 （２）Ｍ＝ＩＮＴ（（１７９０００−Ｂｃｏｓｔ）／２
００００）＋１ 但し、１≦Ｍ≦７ となる。
【００１４】また、Ｍを５に制限することも可能であ
る。これらの式中、ＩＮＴは整数部を表わす。Ｎを１２
乃至３０に制限すること、及びＭを最大値７であるよう
制限することは、符号化器の簡単な実施例を与えるこ
と、及び番組変更時間を制限することを可能とする。同
じ目的で、他の制限条件又は制約条件、特にＭがＧＯＰ
の中で一定であること、及び／又はＮの約数であること
といった制限条件又は制約条件を課すことが可能であ
る。
る。これらの式中、ＩＮＴは整数部を表わす。Ｎを１２
乃至３０に制限すること、及びＭを最大値７であるよう
制限することは、符号化器の簡単な実施例を与えるこ
と、及び番組変更時間を制限することを可能とする。同
じ目的で、他の制限条件又は制約条件、特にＭがＧＯＰ
の中で一定であること、及び／又はＮの約数であること
といった制限条件又は制約条件を課すことが可能であ
る。
【００１５】１つの実施例では、Ｎの値及びＭの値が個
々に得られ、両方一緒では制約条件に適合せず、計算さ
れた値に最も近く、規定された適合性を満たすＭの値及
びＮの値が選択される。この場合、Ｍの値が望ましく、
即ち幾つかのＭ、Ｎ対の間で選択が行われれば、Ｍの値
が計算から得られる値に最も近い対が選択される。上述
の式（２）は、Ｂｃｏｓｔが１７９０００を超過しない
場合にのみ適用される。そうでない場合、即ちＢｃｏｓ
ｔ＞１７９０００であれば、実験により、例えば数Ｍが
以下の式、 （３）Ｍ＝５．ＩＮＴ（Ｐｃｏｓｔ／Ｂｃｏｓｔ−１） 但し、１≦Ｍ≦７ によって決定される必要があることが示された。
々に得られ、両方一緒では制約条件に適合せず、計算さ
れた値に最も近く、規定された適合性を満たすＭの値及
びＮの値が選択される。この場合、Ｍの値が望ましく、
即ち幾つかのＭ、Ｎ対の間で選択が行われれば、Ｍの値
が計算から得られる値に最も近い対が選択される。上述
の式（２）は、Ｂｃｏｓｔが１７９０００を超過しない
場合にのみ適用される。そうでない場合、即ちＢｃｏｓ
ｔ＞１７９０００であれば、実験により、例えば数Ｍが
以下の式、 （３）Ｍ＝５．ＩＮＴ（Ｐｃｏｓｔ／Ｂｃｏｓｔ−１） 但し、１≦Ｍ≦７ によって決定される必要があることが示された。
【００１６】Ｂ画像の費用がＰ画像の費用よりも高けれ
ば、ＧＯＰがＢ画像を含まないこと、即ちＭ＝１である
ことが望ましい。これは、Ｐ画像がＢ画像よりも良い予
測の質を示し、仮定からより低い費用であるため、この
場合かかるＢ画像の存在は不利であるためである。各Ｐ
画像及び各Ｂ画像のビットで表わされる費用は例えばこ
れらの画像が出現するときに決定される。１つの実施例
では、Ｍ及びＮの値は試験符号化のＰ画像及びＢ画像の
全ての亘って平均を取ることによって選択され、符号化
自体はＮのソース画像の試験符号化の後にのみ実行さ
れ、ＮはＰ画像の符号化の費用によって決定される。こ
の場合、パラメータＭはＧＯＰの中で一定に維持されう
る。
ば、ＧＯＰがＢ画像を含まないこと、即ちＭ＝１である
ことが望ましい。これは、Ｐ画像がＢ画像よりも良い予
測の質を示し、仮定からより低い費用であるため、この
場合かかるＢ画像の存在は不利であるためである。各Ｐ
画像及び各Ｂ画像のビットで表わされる費用は例えばこ
れらの画像が出現するときに決定される。１つの実施例
では、Ｍ及びＮの値は試験符号化のＰ画像及びＢ画像の
全ての亘って平均を取ることによって選択され、符号化
自体はＮのソース画像の試験符号化の後にのみ実行さ
れ、ＮはＰ画像の符号化の費用によって決定される。こ
の場合、パラメータＭはＧＯＰの中で一定に維持されう
る。
【００１７】シーンの内容の変化のより迅速な適合及び
ソース画像の到着と符号化自体との間の遅延の減少を可
能とする（従ってより低い容量のバッファメモリを可能
とする）他の実施例では、符号化自体は、試験符号化が
開始を許すデータを供給すると同時に開始する。従っ
て、試験符号化の最初のＢ画像は、符号化が開始される
ことを許す数Ｍを与え、数Ｎは試験符号化の最初のＰ画
像によって供給される。また最初のＰ画像の試験符号化
の後にのみ符号化を開始させることが可能であり、この
場合、符号化はＮの値及びＭの値がわかったときに開始
する。
ソース画像の到着と符号化自体との間の遅延の減少を可
能とする（従ってより低い容量のバッファメモリを可能
とする）他の実施例では、符号化自体は、試験符号化が
開始を許すデータを供給すると同時に開始する。従っ
て、試験符号化の最初のＢ画像は、符号化が開始される
ことを許す数Ｍを与え、数Ｎは試験符号化の最初のＰ画
像によって供給される。また最初のＰ画像の試験符号化
の後にのみ符号化を開始させることが可能であり、この
場合、符号化はＮの値及びＭの値がわかったときに開始
する。
【００１８】この種類の「オンザフライ」符号化では、
数Ｍ、即ち構造は、ＧＯＰの中で変動してもよく、これ
はシーンの内容の中に変動に対してより迅速な適用を可
能とする。順次的に実行される符号化では、ＧＯＰは、
現在のＧＯＰの中で既に符号化されたいる画像の数が少
なくとも測定された数Ｎ（上述の例においてＰｃｏｓｔ
によって測定される）と等しいとき、又はシーンの変化
の際に中断される。
数Ｍ、即ち構造は、ＧＯＰの中で変動してもよく、これ
はシーンの内容の中に変動に対してより迅速な適用を可
能とする。順次的に実行される符号化では、ＧＯＰは、
現在のＧＯＰの中で既に符号化されたいる画像の数が少
なくとも測定された数Ｎ（上述の例においてＰｃｏｓｔ
によって測定される）と等しいとき、又はシーンの変化
の際に中断される。
【００１９】相互に連続するグループの間でパラメータ
のかなりの変動を防止するため、計算された値から離れ
ることが良いことがわかる。例えば、計算がＧＯＰの長
さの大きな部分、例えば少なくとも８０％で、Ｍ＝１が
必要であることを示し、一方残りのＧＯＰでは計算がＭ
は１よりも大きいべきであることを示し、どうであって
も、計算が異なる値が必要であることを示したとして
も、Ｍに対しては値１が採用される。
のかなりの変動を防止するため、計算された値から離れ
ることが良いことがわかる。例えば、計算がＧＯＰの長
さの大きな部分、例えば少なくとも８０％で、Ｍ＝１が
必要であることを示し、一方残りのＧＯＰでは計算がＭ
は１よりも大きいべきであることを示し、どうであって
も、計算が異なる値が必要であることを示したとして
も、Ｍに対しては値１が採用される。
【００２０】同様に、先行するＧＯＰについてＭ＝１で
あり、現在のＧＯＰについて計算が現在のＧＯＰのかな
りの部分について値Ｍ＝１が必要であることを示せば、
上述の式（２）から生ずる計算の結果が異なる値を示し
たとしても、値１はＭに対してもまた採用される。シー
ンの変化が生じたとき、即ち一連のビデオ画像に不連続
が現れたとき、ＧＯＰ画像グループを不連続の両側に適
合し、それによりＩ画像から開始する新しいグループが
新しいシーンに対応するようにすることが必要である。
あり、現在のＧＯＰについて計算が現在のＧＯＰのかな
りの部分について値Ｍ＝１が必要であることを示せば、
上述の式（２）から生ずる計算の結果が異なる値を示し
たとしても、値１はＭに対してもまた採用される。シー
ンの変化が生じたとき、即ち一連のビデオ画像に不連続
が現れたとき、ＧＯＰ画像グループを不連続の両側に適
合し、それによりＩ画像から開始する新しいグループが
新しいシーンに対応するようにすることが必要である。
【００２１】１つの実施例では、シーンの変化がグルー
プの中で生じた場合、新しいシーンは新しいグループの
Ｉ画像を構成し、影響を受けるグループはシーンの変化
が影響されたグループの中で生ずる場合にこの新しいシ
ーンの前で止まるよう開始から少なくともＮに対して許
されうる最小の数に等しいまで短くされる。影響を受け
るグループの開始は、影響を受けるグループの中のシー
ンの変化の前の画像の数、及びそれに先行するグループ
の画像の数の総和がＮについての許容可能な最大を超過
しないとき、それに先行するグループを長くするために
使用される。このようにして変更された（短くされた又
は長くされた）この先行するグループでは、このＧＯＰ
について以前に計算された数Ｍを変更することが必要で
ある。
プの中で生じた場合、新しいシーンは新しいグループの
Ｉ画像を構成し、影響を受けるグループはシーンの変化
が影響されたグループの中で生ずる場合にこの新しいシ
ーンの前で止まるよう開始から少なくともＮに対して許
されうる最小の数に等しいまで短くされる。影響を受け
るグループの開始は、影響を受けるグループの中のシー
ンの変化の前の画像の数、及びそれに先行するグループ
の画像の数の総和がＮについての許容可能な最大を超過
しないとき、それに先行するグループを長くするために
使用される。このようにして変更された（短くされた又
は長くされた）この先行するグループでは、このＧＯＰ
について以前に計算された数Ｍを変更することが必要で
ある。
【００２２】影響を受けるグループの長さがＮについて
許容可能な最小よりも小さい場合に望ましい１つの変形
例では、グループの中でシーンの変化が生じたとき、新
しいシーンは新しいグループのＩ画像を構成し、この新
しいグループは、それが影響を受ける前のグループの長
さ及びそれに先行するグループの平均に等しい長さを有
する。この変形例では、ＧＯＰについて以前に較正され
た数Ｍを変更することが必要でありうる。
許容可能な最小よりも小さい場合に望ましい１つの変形
例では、グループの中でシーンの変化が生じたとき、新
しいシーンは新しいグループのＩ画像を構成し、この新
しいグループは、それが影響を受ける前のグループの長
さ及びそれに先行するグループの平均に等しい長さを有
する。この変形例では、ＧＯＰについて以前に較正され
た数Ｍを変更することが必要でありうる。
【００２３】２つの変更が可能であるとき、例えば影響
を受けるグループの長さがＮについて許容可能な最小よ
りも小さい場合、各変更について、獲得された（Ｍ，
Ｎ）対の距離又は変更前のＭ，Ｎ対の距離の計算を実行
し、距離が最も小さい対を選択することによってこれら
の２つの変更の間で選択を行うことができる。パラメー
タＮ及びＭを決定するため、スループットの測定以外の
パラメータの測定に頼らねばならない。例えば、Ｎを決
定するために、Ｉイントラ画像のエネルギーが使用され
うる。またＭ及びＮを決定するために動きの大きさ又は
ＤＦＤ（変位フレーム差分）として知られる動き補償誤
差を決定することが可能である。
を受けるグループの長さがＮについて許容可能な最小よ
りも小さい場合、各変更について、獲得された（Ｍ，
Ｎ）対の距離又は変更前のＭ，Ｎ対の距離の計算を実行
し、距離が最も小さい対を選択することによってこれら
の２つの変更の間で選択を行うことができる。パラメー
タＮ及びＭを決定するため、スループットの測定以外の
パラメータの測定に頼らねばならない。例えば、Ｎを決
定するために、Ｉイントラ画像のエネルギーが使用され
うる。またＭ及びＮを決定するために動きの大きさ又は
ＤＦＤ（変位フレーム差分）として知られる動き補償誤
差を決定することが可能である。
【００２４】
【発明の実施の形態】本発明の他の特徴及び利点は、以
下添付の図面を参照して説明される幾つかの実施例から
明らかとなろう。まず図１乃至３を参照するに、ＭＰＥ
Ｇ２符号化において使用されるいくつかの原理について
繰り返し述べる。ＭＰＥＧ２標準では、開始点は、順次
モードで、夫々が７２０の点を有する５７６のラインを
含む画像であり得る。インタレースモードでは、この画
像は夫々がやはり７２０の点を有する２８８のラインを
夫々含む２つのフレームからなる。
下添付の図面を参照して説明される幾つかの実施例から
明らかとなろう。まず図１乃至３を参照するに、ＭＰＥ
Ｇ２符号化において使用されるいくつかの原理について
繰り返し述べる。ＭＰＥＧ２標準では、開始点は、順次
モードで、夫々が７２０の点を有する５７６のラインを
含む画像であり得る。インタレースモードでは、この画
像は夫々がやはり７２０の点を有する２８８のラインを
夫々含む２つのフレームからなる。
【００２５】各画像は、夫々が１６×１６の輝度点の方
形によって形成されるマクロブロックへ分割される。各
マクロブロックは、４つの８×８の輝度点の方形のブロ
ックから形成される。これらの４つの輝度ブロックの夫
々には、（４．２．０形式では）夫々が８×８の点を表
わす２つの色差ブロックが関連づけられ、一方の色差ブ
ロックは色差信号Ｃｒ又は赤色差を表わし、他方の色差
ブロックは色差信号Ｃｂ又は青色差を表わす。４．２．
２形式では、各輝度マクロブロックは４つの８×８の色
差ブロック、即ち青色差のための２つのブロック及び赤
色差のための２つのブロックに関連付けられる。また輝
度成分及び色差成分の夫々が４つの８×８のブロックを
含む４．４．４形式がある。
形によって形成されるマクロブロックへ分割される。各
マクロブロックは、４つの８×８の輝度点の方形のブロ
ックから形成される。これらの４つの輝度ブロックの夫
々には、（４．２．０形式では）夫々が８×８の点を表
わす２つの色差ブロックが関連づけられ、一方の色差ブ
ロックは色差信号Ｃｒ又は赤色差を表わし、他方の色差
ブロックは色差信号Ｃｂ又は青色差を表わす。４．２．
２形式では、各輝度マクロブロックは４つの８×８の色
差ブロック、即ち青色差のための２つのブロック及び赤
色差のための２つのブロックに関連付けられる。また輝
度成分及び色差成分の夫々が４つの８×８のブロックを
含む４．４．４形式がある。
【００２６】図１には、参照番号１０が付された４つの
８×８の輝度ブロックが図示され、また夫々が青及び赤
色差のための８×８の色差ブロック１２及び１４が示さ
れ、全体として４．２．０標準のマクロブロックを示
す。各ブロックは、（例えば）輝度ブロックを空間周波
数を表わす係数のブロックへ変換することを可能とする
離散コサイン変換であるＤＣＴと表記される変換を用い
て符号化される。図２に示されるように、ソースブロッ
ク１６は８×８の係数のブロック１８へ変換される。ブ
ロック１８の左上コーナー２０はゼロの空間周波数（ブ
ロックの平均値）に対応し、この原点２０から、水平周
波数は右へ向かって増加し（矢印２２）、一方、垂直空
間周波数は上から開始して下向きに増加する（矢印２
４）。
８×８の輝度ブロックが図示され、また夫々が青及び赤
色差のための８×８の色差ブロック１２及び１４が示さ
れ、全体として４．２．０標準のマクロブロックを示
す。各ブロックは、（例えば）輝度ブロックを空間周波
数を表わす係数のブロックへ変換することを可能とする
離散コサイン変換であるＤＣＴと表記される変換を用い
て符号化される。図２に示されるように、ソースブロッ
ク１６は８×８の係数のブロック１８へ変換される。ブ
ロック１８の左上コーナー２０はゼロの空間周波数（ブ
ロックの平均値）に対応し、この原点２０から、水平周
波数は右へ向かって増加し（矢印２２）、一方、垂直空
間周波数は上から開始して下向きに増加する（矢印２
４）。
【００２７】各マクロブロックについて、符号化の種
類、即ち「イントラ」符号化又は「インター」符号化の
いずれかが選択されねばならない。イントラ符号化は、
画像のソースブロックに対してＤＣＴ変換を適用するこ
とからなり、一方、インター符号化は、ソースブロック
と予測ブロックとの間の差分、又は先行画像又は後続画
像の予測ブロックを表わすブロックに対してＤＣＴ変換
を適用することからなる。
類、即ち「イントラ」符号化又は「インター」符号化の
いずれかが選択されねばならない。イントラ符号化は、
画像のソースブロックに対してＤＣＴ変換を適用するこ
とからなり、一方、インター符号化は、ソースブロック
と予測ブロックとの間の差分、又は先行画像又は後続画
像の予測ブロックを表わすブロックに対してＤＣＴ変換
を適用することからなる。
【００２８】選択は部分的にはマクロブロックが属する
画像の種類に依存する。これらの画像は３つの種類であ
り、第１の種類はＩ又はイントラ画像として知られる種
類であり、この種類では全てのマクロブロックに対して
符号化はイントラである。第２の種類の画像はＰ又は予
測型の画像であり、この画像の種類では、各マクロブロ
ックの符号化はイントラ符号化又はインター符号化のい
ずれかである。Ｐタイプ画像に対するインター符号化の
場合、ＤＣＴ変換は、このＰ画像の現在のマクロブロッ
クと先行するＩ又はＰ画像から生ずる予測マクロブロッ
クとの間の差分に対して適用される。
画像の種類に依存する。これらの画像は３つの種類であ
り、第１の種類はＩ又はイントラ画像として知られる種
類であり、この種類では全てのマクロブロックに対して
符号化はイントラである。第２の種類の画像はＰ又は予
測型の画像であり、この画像の種類では、各マクロブロ
ックの符号化はイントラ符号化又はインター符号化のい
ずれかである。Ｐタイプ画像に対するインター符号化の
場合、ＤＣＴ変換は、このＰ画像の現在のマクロブロッ
クと先行するＩ又はＰ画像から生ずる予測マクロブロッ
クとの間の差分に対して適用される。
【００２９】第３の種類の画像は、Ｂ又は双方向画像と
称される。かかる種類の画像の各マクロブロックは、イ
ントラモード又はインターモードのいずれかで符号化さ
れる。インター符号化はまた、このＢ画像の現在マクロ
ブロックと予測マクロブロックとの間の差分に対して変
換を適用することからなる。この予測マクロブロックは
先行画像又は後続画像のいずれかから、又は両方同時に
（双方向予測）生ずることがあり、先行又は後続と称さ
れる予測画像はＩ又はＰタイプであることのみが可能で
ある。
称される。かかる種類の画像の各マクロブロックは、イ
ントラモード又はインターモードのいずれかで符号化さ
れる。インター符号化はまた、このＢ画像の現在マクロ
ブロックと予測マクロブロックとの間の差分に対して変
換を適用することからなる。この予測マクロブロックは
先行画像又は後続画像のいずれかから、又は両方同時に
（双方向予測）生ずることがあり、先行又は後続と称さ
れる予測画像はＩ又はＰタイプであることのみが可能で
ある。
【００３０】図３は、１２の画像、即ち１つのＩ画像の
後に１１のＢ及びＰ画像が以下のシーケンス、Ｂ，Ｂ，
Ｐ，Ｂ，Ｂ，Ｐ，Ｂ，Ｂ，Ｐ，Ｂ，Ｂ、に従って続くＧ
ＯＰ（"Group Of Pictures" ）と称されるグループを形
成する１組の画像を示す。ＧＯＰは、１つの例では１２
乃至３０でありうる長さ、即ち画像の数Ｎと、２つのＰ
画像の間の距離、即ち２つの連続するＰ画像の間のＢ画
像の数を１単位ずつ増加したもの、を表わす構造パラメ
ータＭとによって特徴付けられる。本例では、このパラ
メータＭは３に等しい。また例えばこの数Ｍは、１（Ｂ
画像なし）乃至７でありうる。更にこの数Ｍは、符号化
器を単純化するため、数Ｎの約数であることが規定され
る。
後に１１のＢ及びＰ画像が以下のシーケンス、Ｂ，Ｂ，
Ｐ，Ｂ，Ｂ，Ｐ，Ｂ，Ｂ，Ｐ，Ｂ，Ｂ、に従って続くＧ
ＯＰ（"Group Of Pictures" ）と称されるグループを形
成する１組の画像を示す。ＧＯＰは、１つの例では１２
乃至３０でありうる長さ、即ち画像の数Ｎと、２つのＰ
画像の間の距離、即ち２つの連続するＰ画像の間のＢ画
像の数を１単位ずつ増加したもの、を表わす構造パラメ
ータＭとによって特徴付けられる。本例では、このパラ
メータＭは３に等しい。また例えばこの数Ｍは、１（Ｂ
画像なし）乃至７でありうる。更にこの数Ｍは、符号化
器を単純化するため、数Ｎの約数であることが規定され
る。
【００３１】ここまで、画像は、符号化器の中でＮ及び
Ｍ制約条件を維持しつつ、符号化された。本発明は符号
化された画像のシーケンスによって異なるＭの最適値及
びＮの最適値が存在することに注目したものである。こ
れは、画像シーケンスがより大きい又はより小さい解像
度を表わすか、又はかなり小さな動きを表わすかに依存
して、Ｍの最適値及びＮの最適値がかなり異なりうるた
めである。最適値とは、同じ質に対して最小の数のビッ
トを必要とするものであると理解されるべきである。
Ｍ制約条件を維持しつつ、符号化された。本発明は符号
化された画像のシーケンスによって異なるＭの最適値及
びＮの最適値が存在することに注目したものである。こ
れは、画像シーケンスがより大きい又はより小さい解像
度を表わすか、又はかなり小さな動きを表わすかに依存
して、Ｍの最適値及びＮの最適値がかなり異なりうるた
めである。最適値とは、同じ質に対して最小の数のビッ
トを必要とするものであると理解されるべきである。
【００３２】そのうえ、本発明によって実行された実験
的な調査は、決定された画像のシーケンスに対するＧＯ
Ｐの最適な大きさＮｏｐｔは、このシーケンスに亘っ
て、Ｐ画像（ヘッダを含む）を符号化するために使用さ
れることが必要なビットの数の最小値Ｐｃｏｓｔに対応
することを示した。この性質は、図４の、横軸には数Ｎ
が、縦軸にはｉとして示されるシーケンスについての値
Ｐｃｏｓｔがプロットされたグラフに示されている。こ
の値Ｐｃｏｓｔは、Ｐ画像をシーケンスｉに亘る平均値
へ符号化するために使用されるべきビットの数である。
従って、値Ｐｃｏｓｔ（ｉ）は、Ｎの値が最適である値
（Ｎｏｐｔ）に対して最小３４を示す曲線３２によって
表わされる。
的な調査は、決定された画像のシーケンスに対するＧＯ
Ｐの最適な大きさＮｏｐｔは、このシーケンスに亘っ
て、Ｐ画像（ヘッダを含む）を符号化するために使用さ
れることが必要なビットの数の最小値Ｐｃｏｓｔに対応
することを示した。この性質は、図４の、横軸には数Ｎ
が、縦軸にはｉとして示されるシーケンスについての値
Ｐｃｏｓｔがプロットされたグラフに示されている。こ
の値Ｐｃｏｓｔは、Ｐ画像をシーケンスｉに亘る平均値
へ符号化するために使用されるべきビットの数である。
従って、値Ｐｃｏｓｔ（ｉ）は、Ｎの値が最適である値
（Ｎｏｐｔ）に対して最小３４を示す曲線３２によって
表わされる。
【００３３】同様に、数Ｍの最適値は、ｉとして示され
る決定されたシーケンスに亘ってＢ画像を符号化するた
めに平均値に対して使用されるべきビットの数の最小Ｂ
ｃｏｓｔ（ｉ）に対応する。従って、図５のグラフで
は、数Ｍは横軸上に示され、数Ｂｃｏｓｔ（ｉ）は縦軸
上にプロットされる。このグラフ上、曲線３６はＭの最
適値（Ｍｏｐｔ）に対応する最小３８を示すことが分か
る。
る決定されたシーケンスに亘ってＢ画像を符号化するた
めに平均値に対して使用されるべきビットの数の最小Ｂ
ｃｏｓｔ（ｉ）に対応する。従って、図５のグラフで
は、数Ｍは横軸上に示され、数Ｂｃｏｓｔ（ｉ）は縦軸
上にプロットされる。このグラフ上、曲線３６はＭの最
適値（Ｍｏｐｔ）に対応する最小３８を示すことが分か
る。
【００３４】測定は、特にＭＥＰＧ符号化において慣習
的な「Ｈｏｒｓｅ」、「Ｆｌｏｗｅｒ ｇａｒｄｅｎ」
及び「Ｍｏｂｃａｌ」である試験シーケンスから得られ
た。「Ｈｏｒｓｅ」シーケンスは良い解像度を有する速
い動きに対応し、「Ｆｌｏｗｅｒ ｇａｒｄｅｎ」シー
ケンスもまた良い解像度及び平均的な動きに対応し、一
方「Ｍｏｂｃａｌ」シーケンスはわずかな動き及び高い
解像度に対応する。他のシーケンス、例えば速い動き及
びわずかな解像度を有するｋａｙａｋシーケンス、及び
ｂａｓｋｅｔシーケンス及び平均的な均一な動き及び良
い解像度を有する画像を有するシーケンスが試験されて
いる。
的な「Ｈｏｒｓｅ」、「Ｆｌｏｗｅｒ ｇａｒｄｅｎ」
及び「Ｍｏｂｃａｌ」である試験シーケンスから得られ
た。「Ｈｏｒｓｅ」シーケンスは良い解像度を有する速
い動きに対応し、「Ｆｌｏｗｅｒ ｇａｒｄｅｎ」シー
ケンスもまた良い解像度及び平均的な動きに対応し、一
方「Ｍｏｂｃａｌ」シーケンスはわずかな動き及び高い
解像度に対応する。他のシーケンス、例えば速い動き及
びわずかな解像度を有するｋａｙａｋシーケンス、及び
ｂａｓｋｅｔシーケンス及び平均的な均一な動き及び良
い解像度を有する画像を有するシーケンスが試験されて
いる。
【００３５】また、グループが、決定されたＭ、Ｎの値
及び量子化間隔Ｑの試験符号化を受ける場合、これらの
値は必ずしも当該のシーケンスｉの最適値に対応する必
要はなく、Ｐ画像の符号化の平均費用Ｐｃｏｓｔ及びＢ
画像の符号化の平均費用Ｂｃｏｓｔは夫々Ｎ及びＭを表
わす。更に、図６に示されるように、各シーケンスｉに
対する数Ｎｏｐｔと所与のＭ，Ｎ及びＱでの符号化費用
Ｐｃｏｓｔとの間に単純な関係が存在する。この関係は
線形又は略線形であり、直線４０（図６）として示さ
れ、その上には異なるシーケンスを示す異なる点４２，
４４等が示される。
及び量子化間隔Ｑの試験符号化を受ける場合、これらの
値は必ずしも当該のシーケンスｉの最適値に対応する必
要はなく、Ｐ画像の符号化の平均費用Ｐｃｏｓｔ及びＢ
画像の符号化の平均費用Ｂｃｏｓｔは夫々Ｎ及びＭを表
わす。更に、図６に示されるように、各シーケンスｉに
対する数Ｎｏｐｔと所与のＭ，Ｎ及びＱでの符号化費用
Ｐｃｏｓｔとの間に単純な関係が存在する。この関係は
線形又は略線形であり、直線４０（図６）として示さ
れ、その上には異なるシーケンスを示す異なる点４２，
４４等が示される。
【００３６】図７は、数Ｍｏｐｔが横軸上にプロットさ
れ、（Ｍ，Ｎ及びＱは決定されており）符号化費用Ｂｃ
ｏｓｔが縦軸にプロットされ、各点５２，５４，５６等
が所与のシーケンスに対応するグラフを示す図である。
これらの点は直線６０上にあることがわかる。従って、
Ｍｏｐｔと試験符号化の費用との間には線形の関係があ
る。
れ、（Ｍ，Ｎ及びＱは決定されており）符号化費用Ｂｃ
ｏｓｔが縦軸にプロットされ、各点５２，５４，５６等
が所与のシーケンスに対応するグラフを示す図である。
これらの点は直線６０上にあることがわかる。従って、
Ｍｏｐｔと試験符号化の費用との間には線形の関係があ
る。
【００３７】試験符号化において使用される値Ｍ，Ｎ及
びＱが、 Ｍ＝１２， Ｎ＝３，及び Ｑ＝１５ であるとすると、Ｍ及びＮの値は以下の関係、 （１）Ｎ＝ＩＮＴ（（３８９０００−Ｐｃｏｓｔ）／１
００００）＋１ 但し、１２≦Ｎ≦３０ （２）Ｍ＝ＩＮＴ（（１７９０００−Ｂｃｏｓｔ）／２
００００）＋１ 但し、１≦Ｍ≦７ を満たす。
びＱが、 Ｍ＝１２， Ｎ＝３，及び Ｑ＝１５ であるとすると、Ｍ及びＮの値は以下の関係、 （１）Ｎ＝ＩＮＴ（（３８９０００−Ｐｃｏｓｔ）／１
００００）＋１ 但し、１２≦Ｎ≦３０ （２）Ｍ＝ＩＮＴ（（１７９０００−Ｂｃｏｓｔ）／２
００００）＋１ 但し、１≦Ｍ≦７ を満たす。
【００３８】上述の式（２）では、Ｍは１乃至７の範囲
にあるべきであると示されているが、図７のグラフでは
Ｍは５に制限されうることがわかる。図８は本発明を実
施するためのレイアウトを示す図である。このレイアウ
トは、試験符号化、又は「ファーストパス」符号化、を
実施するための第１のＭＰＥＧ２符号化器７０を含む。
この試験符号化は、上述の固定パラメータ、即ち本例で
は、Ｍ＝１２，Ｎ＝３及びＱ＝１５で設定されている。
この試験符号化器は、本例では開ループで、即ち調整な
しに動作する。
にあるべきであると示されているが、図７のグラフでは
Ｍは５に制限されうることがわかる。図８は本発明を実
施するためのレイアウトを示す図である。このレイアウ
トは、試験符号化、又は「ファーストパス」符号化、を
実施するための第１のＭＰＥＧ２符号化器７０を含む。
この試験符号化は、上述の固定パラメータ、即ち本例で
は、Ｍ＝１２，Ｎ＝３及びＱ＝１５で設定されている。
この試験符号化器は、本例では開ループで、即ち調整な
しに動作する。
【００３９】符号化器７０は、図６及び図７に示される
ように及び上述の式（１）及び（２）に従ってＰｃｏｓ
ｔをＮｏｐｔへ、ＢｃｏｓｔをＭｏｐｔへ変換する変換
器７２へ与えられる値Ｂｃｏｓｔ及びＰｃｏｓｔを供給
する。これらの値Ｎ及びＭは上述のように画像のグルー
プに対して計算され、次にＭＰＥＧ２符号化器７４の制
御入力７６へ与えられる。
ように及び上述の式（１）及び（２）に従ってＰｃｏｓ
ｔをＮｏｐｔへ、ＢｃｏｓｔをＭｏｐｔへ変換する変換
器７２へ与えられる値Ｂｃｏｓｔ及びＰｃｏｓｔを供給
する。これらの値Ｎ及びＭは上述のように画像のグルー
プに対して計算され、次にＭＰＥＧ２符号化器７４の制
御入力７６へ与えられる。
【００４０】符号化器７４の入力におけるデータは、試
験符号化器７０の入力のデータと同じである。従って、
試験符号化器７０及び変換器７２の中での処理時間を考
慮するためにバッファメモリ７８が設けられ、このメモ
リ７８は処理中、データを保持する。変換器７２の中
で、式（１）及び（２）から得られるＮ，Ｍの対が本実
施例において課される制約条件、特にＭがＮの約数であ
るという制約条件に適合可能であるかどうかが検査され
る。計算から得られる値が適合可能でなければ、計算さ
れる値に最も近いＮ及びＭの値が採用されるが、値Ｍが
望ましい。
験符号化器７０の入力のデータと同じである。従って、
試験符号化器７０及び変換器７２の中での処理時間を考
慮するためにバッファメモリ７８が設けられ、このメモ
リ７８は処理中、データを保持する。変換器７２の中
で、式（１）及び（２）から得られるＮ，Ｍの対が本実
施例において課される制約条件、特にＭがＮの約数であ
るという制約条件に適合可能であるかどうかが検査され
る。計算から得られる値が適合可能でなければ、計算さ
れる値に最も近いＮ及びＭの値が採用されるが、値Ｍが
望ましい。
【００４１】変換器７２はまた補足的な条件を考慮す
る。第１に、ＢｃｏｓｔとＰｃｏｓｔとの比較を行い、
ＢｃｏｓｔがＰｃｏｓｔよりも高ければ数Ｍに対して値
１が割り当てられ、ＧＯＰはＢ画像を含まない。実際
に、この仮定により、Ｂ画像はＰ画像よりも高い符号化
費用を伴い、より高い予測の質を表わすＰ画像のみを保
持することが望ましい。
る。第１に、ＢｃｏｓｔとＰｃｏｓｔとの比較を行い、
ＢｃｏｓｔがＰｃｏｓｔよりも高ければ数Ｍに対して値
１が割り当てられ、ＧＯＰはＢ画像を含まない。実際
に、この仮定により、Ｂ画像はＰ画像よりも高い符号化
費用を伴い、より高い予測の質を表わすＰ画像のみを保
持することが望ましい。
【００４２】第２に、変換器はＢｃｏｓｔを値１７９０
００と比較し、Ｂｃｏｓｔが１７９０００を超過すれ
ば、上述の式（２）は、以下の発見的な（ヒューリステ
ィックな）式、 （３）Ｍ＝５．ＩＮＴ（Ｐｃｏｓｔ／Ｂｃｏｓｔ−１） 但し、１≦Ｍ≦７ によって置き換えられ得る。
００と比較し、Ｂｃｏｓｔが１７９０００を超過すれ
ば、上述の式（２）は、以下の発見的な（ヒューリステ
ィックな）式、 （３）Ｍ＝５．ＩＮＴ（Ｐｃｏｓｔ／Ｂｃｏｓｔ−１） 但し、１≦Ｍ≦７ によって置き換えられ得る。
【００４３】変換器７２はまた、画質の均一性を得るた
めに式（２）から離れる必要のある２つの特殊な場合に
ついて考慮することを可能とする。第１の場合は以下の
通りである。即ち試験符号化は、Ｍが少なくとも２に等
しい値を示すべきであり、しかし、更に、この試験符号
化はまたＭによって得られる中間値がグループの大部
分、例えば少なくとも８０％に亘って、１よりも大きい
ことを示す。この場合、変換器７２はＭが１に等しいこ
とを規定する。
めに式（２）から離れる必要のある２つの特殊な場合に
ついて考慮することを可能とする。第１の場合は以下の
通りである。即ち試験符号化は、Ｍが少なくとも２に等
しい値を示すべきであり、しかし、更に、この試験符号
化はまたＭによって得られる中間値がグループの大部
分、例えば少なくとも８０％に亘って、１よりも大きい
ことを示す。この場合、変換器７２はＭが１に等しいこ
とを規定する。
【００４４】第２の場合は、第１の場合と同様である。
即ち試験符号化は、Ｍが少なくとも２に等しい値を示す
べきであり、しかし、Ｍについて得られる中間値がグル
ープの長さの少なくとも一部分、例えば６０％で（この
限界は第１の場合に予期される制限以下である）１であ
り、先行グループはＭ＝１であることを示す。この場
合、変換器７２はＭが１に等しいことを規定する。
即ち試験符号化は、Ｍが少なくとも２に等しい値を示す
べきであり、しかし、Ｍについて得られる中間値がグル
ープの長さの少なくとも一部分、例えば６０％で（この
限界は第１の場合に予期される制限以下である）１であ
り、先行グループはＭ＝１であることを示す。この場
合、変換器７２はＭが１に等しいことを規定する。
【００４５】Ｍに対して値１が設定されるこれらの２つ
の特別な場合は、本発明によって実行される試験から生
じ、これはこれらの条件が連続するグループに亘って同
じ種類のシーケンスに対する品質のよい均一性を可能と
することを示す。最後に、変換器７２はシーンの変化又
は通常は符号化器の中で検出される「切断」を考慮す
る。かかるシーンの変化が生じた場合、ＧＯＰは新しい
シーンと共に開始され、即ち新しいシーンが現れると
き、これはイントラＩ画像の属性とされる。
の特別な場合は、本発明によって実行される試験から生
じ、これはこれらの条件が連続するグループに亘って同
じ種類のシーケンスに対する品質のよい均一性を可能と
することを示す。最後に、変換器７２はシーンの変化又
は通常は符号化器の中で検出される「切断」を考慮す
る。かかるシーンの変化が生じた場合、ＧＯＰは新しい
シーンと共に開始され、即ち新しいシーンが現れると
き、これはイントラＩ画像の属性とされる。
【００４６】更に、上述の方法では、シーンの変化が検
出された場合、先行ＧＯＰ及び現在ＧＯＰは以下の考察
事項に基づいて形成される。ＧＯＰの中で１２番目の画
像の後にシーンの変化が現れた場合、新しいＧＯＰはシ
ーンの変化と共に開始し、先行するＧＯＰは従って制限
されるか又は短くされる。
出された場合、先行ＧＯＰ及び現在ＧＯＰは以下の考察
事項に基づいて形成される。ＧＯＰの中で１２番目の画
像の後にシーンの変化が現れた場合、新しいＧＯＰはシ
ーンの変化と共に開始し、先行するＧＯＰは従って制限
されるか又は短くされる。
【００４７】対照的に、シーンの変化が１２番目の画像
の前に現れた場合、先行するＧＯＰを制限することがで
きず、従ってシーンの変化の直前に終端し、従ってこの
場合、その画像の数は規定される最小の数よりも少なく
なる。先行するＧＯＰ及び現在のＧＯＰは、次に以下の
ようにして変更され、２つの場合が区別される。第１の
場合、シーンの変化は、先行するＧＯＰの画像の数とシ
ーンの変化の直前の現在のＧＯＰの画像の数との総和が
多くとも３０であるような時点に現れる。この場合、先
行するＧＯＰは長くされる。
の前に現れた場合、先行するＧＯＰを制限することがで
きず、従ってシーンの変化の直前に終端し、従ってこの
場合、その画像の数は規定される最小の数よりも少なく
なる。先行するＧＯＰ及び現在のＧＯＰは、次に以下の
ようにして変更され、２つの場合が区別される。第１の
場合、シーンの変化は、先行するＧＯＰの画像の数とシ
ーンの変化の直前の現在のＧＯＰの画像の数との総和が
多くとも３０であるような時点に現れる。この場合、先
行するＧＯＰは長くされる。
【００４８】第２の場合、先行するＧＯＰの画像の数と
シーンの変化の直前の現在のＧＯＰの画像の数との総和
が３０以上である。先行するＧＯＰ及び現在のＧＯＰ
は、するとこれらの２つのＧＯＰに対応する平均を計算
することによって再配置される。例えば、先行するＧＯ
ＰがＮ＝２５及びＭ＝２であり、シーンの変化が計算が
Ｎ＝２０及びＭ＝３を示す現在画像の８番目の画像の後
に生ずる場合、現在の短くされたＧＯＰによって長くさ
れた先行するＧＯＰは３３の画像を含む。この値が許容
可能な最大（３０）を超過すると、その合計の画像の数
が３３であり各ＧＯＰが課される制約条件に従うような
２つのＧＯＰに対応する「平均」が探索される。この場
合、先行するＧＯＰに対するＮ＝１８及びＭ＝２とシー
ンの変化の直前のＧＯＰに対するＮ＝１５及びＭ＝３と
の間で選択が行われうることがわかる。長さ１８及び１
５は、先行するグループの長さ（２５）と影響を受けた
現在のグループの長さ（８）との平均（１６，５）に近
い。
シーンの変化の直前の現在のＧＯＰの画像の数との総和
が３０以上である。先行するＧＯＰ及び現在のＧＯＰ
は、するとこれらの２つのＧＯＰに対応する平均を計算
することによって再配置される。例えば、先行するＧＯ
ＰがＮ＝２５及びＭ＝２であり、シーンの変化が計算が
Ｎ＝２０及びＭ＝３を示す現在画像の８番目の画像の後
に生ずる場合、現在の短くされたＧＯＰによって長くさ
れた先行するＧＯＰは３３の画像を含む。この値が許容
可能な最大（３０）を超過すると、その合計の画像の数
が３３であり各ＧＯＰが課される制約条件に従うような
２つのＧＯＰに対応する「平均」が探索される。この場
合、先行するＧＯＰに対するＮ＝１８及びＭ＝２とシー
ンの変化の直前のＧＯＰに対するＮ＝１５及びＭ＝３と
の間で選択が行われうることがわかる。長さ１８及び１
５は、先行するグループの長さ（２５）と影響を受けた
現在のグループの長さ（８）との平均（１６，５）に近
い。
【００４９】試験は、シーンの変化、閃光、及び比較的
長い持続時間等を伴う１２の異なるシーケンスについて
実行され、Ｍ及びＮの固定値に対応して従来の符号化方
法によって得られる結果は、Ｍ及びＮの値をシーケンス
に対して適用する本発明による方法によって得られる結
果と比較された。これらの試験は、幾つかのスループッ
トで実行された。質の増加が認められ、０．２ｄＢ乃至
１．１４ｄＢのＰＳＮＲ（ピーク信号対雑音比）パラメ
ータによって測定された。このＰＳＮＲの増加は、ビッ
トに関して約２乃至２２％の節約に対応する。
長い持続時間等を伴う１２の異なるシーケンスについて
実行され、Ｍ及びＮの固定値に対応して従来の符号化方
法によって得られる結果は、Ｍ及びＮの値をシーケンス
に対して適用する本発明による方法によって得られる結
果と比較された。これらの試験は、幾つかのスループッ
トで実行された。質の増加が認められ、０．２ｄＢ乃至
１．１４ｄＢのＰＳＮＲ（ピーク信号対雑音比）パラメ
ータによって測定された。このＰＳＮＲの増加は、ビッ
トに関して約２乃至２２％の節約に対応する。
【００５０】本発明による方法は、Ｉ，Ｐ及びＢ画像が
与えられる任意の種類のビデオ画像圧縮方法に対して使
用されうる。これは、リアルタイム又はオフラインの記
録と伝送との両方に対して適用される。方法はＧＯＰの
大きさが符号化の前に決定される場合に限られるもので
はない。これはパラメータＭ及びＮが各画像に対して計
算され、符号化自体がオンザフライで実行される場合に
適用される。この場合、数ＭはＧＯＰの中で変動しても
よく、新しいＧＯＰは例えば現在のＧＯＰの中で符号化
された画像の数が少なくとも計算された数Ｎに等しいと
きに開始する。数ＭはＧＯＰの中の画像の複雑さの関数
として変動しうる。
与えられる任意の種類のビデオ画像圧縮方法に対して使
用されうる。これは、リアルタイム又はオフラインの記
録と伝送との両方に対して適用される。方法はＧＯＰの
大きさが符号化の前に決定される場合に限られるもので
はない。これはパラメータＭ及びＮが各画像に対して計
算され、符号化自体がオンザフライで実行される場合に
適用される。この場合、数ＭはＧＯＰの中で変動しても
よく、新しいＧＯＰは例えば現在のＧＯＰの中で符号化
された画像の数が少なくとも計算された数Ｎに等しいと
きに開始する。数ＭはＧＯＰの中の画像の複雑さの関数
として変動しうる。
【００５１】この場合、ＧＯＰの全てのバッファメモリ
７８（その容量は減少されうる）の中に記憶する必要は
なく、Ｍ及びＮの値に対する制約条件は減少され、ＭＰ
ＥＧ２標準によってのみ命令され、シーンの変化に対し
て課される制約条件もまたあまり厳しくない。
７８（その容量は減少されうる）の中に記憶する必要は
なく、Ｍ及びＮの値に対する制約条件は減少され、ＭＰ
ＥＧ２標準によってのみ命令され、シーンの変化に対し
て課される制約条件もまたあまり厳しくない。
【図１】４．２．０標準に対するマクロブロックを示す
図である。
図である。
【図２】ＤＣＴ変換を示す図である。
【図３】ＭＰＥＧ標準又は同様の標準による画像グルー
プ、ＧＯＰを示す図である。
プ、ＧＯＰを示す図である。
【図４】本発明による方法を示す図である。
【図５】本発明による方法を示す図である。
【図６】本発明による方法を示す図である。
【図７】本発明による方法を示す図である。
【図８】本発明による方法を実施するためのレイアウト
を示す図である。
を示す図である。
１０ 輝度ブロック １２，１４ 色差ブロック １６ ソースブロック １８ 係数のブロック ７０ 第１のＭＰＥＧ符号化器 ７２ 変換器 ７４ 第２のＭＰＥＧ符号化器 ７６ 制御入力 ７８ バッファメモリ
Claims (20)
- 【請求項１】 Ｎ個の画像を夫々含むグループに従って
画像が符号化され、Ｎはグループの長さを示し、グルー
プはイントラモードで符号化されたＩ画像と、イントラ
画像Ｉ又は先行するＰ画像に基づいて予測されるＰ画像
と、各Ｐ画像に先行又は後続するｎ個の双方向予測画像
Ｂとを含み、ｎはゼロであってもよく、ｎを１単位だけ
増加させたものに等しい数Ｍはグループの構造を表わす
場合に、 グループに従って符号化されるべきソース画像を特徴付
ける少なくとも１つのパラメータが決定され、グループ
の長さＮ及び構造Ｍは、該少なくとも１つのパラメータ
に依存するようにされることを特徴とする画像圧縮方
法。 - 【請求項２】 ソース画像を特徴付けるパラメータは試
験符号化によって決定され、該試験符号化中に、決定さ
れた値がＮ、Ｍ及び量子化間隔Ｑに対して割り当てられ
ることを特徴とする、請求項１記載の方法。 - 【請求項３】 上記試験符号化は開ループで実行される
ことを特徴とする、請求項２記載の方法。 - 【請求項４】 上記ソース画像を特徴付けるため、試験
符号化中に獲得されたＰ画像を特徴付けるパラメータＰ
ｃｏｓｔと、試験符号化中に獲得されたＢ画像を特徴付
けるパラメータＢｃｏｓｔとが決定されることを特徴と
する、請求項２又は３記載の方法。 - 【請求項５】 数Ｎは少なくとも１つのＰ画像を特徴付
けるパラメータに基づいて決定され、数Ｍは少なくとも
１つのＢ画像を特徴付けるパラメータに基づいて決定さ
れることを特徴とする、請求項４記載の方法。 - 【請求項６】 Ｐ画像及びＢ画像を特徴付けるパラメー
タＰｃｏｓｔ及びパラメータＢｃｏｓｔは、Ｐ画像及び
Ｂ画像を符号化する費用、例えば平均費用であることを
特徴とする、請求項４又は５記載の方法。 - 【請求項７】 各Ｂ画像を符号化する平均費用Ｂｃｏｓ
ｔが、試験符号化の間、各Ｐ画像を符号化する平均費用
Ｐｃｏｓｔよりも高ければ、数Ｍに対して値１が与えら
れ、従ってグループはＢ画像を含まないことを特徴とす
る、請求項５又は６記載の方法。 - 【請求項８】 試験符号化の間、各Ｂ画像の符号化の費
用及び対応する数Ｍはソース画像の到着と共に決定され
ることを特徴とする、請求項６又は７記載の方法。 - 【請求項９】 試験符号化の終了の前に決定された数Ｍ
がグループのかなりの部分に対して１に等しければ、グ
ループに対する数Ｍに対して値１を与えることを特徴と
する、請求項８記載の方法。 - 【請求項１０】 試験符号化の終了の前に決定された数
Ｍがグループの少なくとも１つの決定された部分に対し
て１に等しく、数Ｍが先行するグループに対して１に等
しければ、グループに対する数Ｍに対して値１を与える
ことを特徴とする、請求項８又は９記載の方法。 - 【請求項１１】 グループの中でシーン変化が生ずる場
合、新しいシーンは新しいグループのＩ画像を構成し、
影響を受けるグループはシーンの変化が影響を受けるグ
ループの中で生ずれば、少なくともＮに対して許容可能
な最小数に等しい開始からの距離において、この新しい
シーンの前で止まるよう短くされ、影響を受けるグルー
プの開始は、影響を受けるグループの中のシーンの変化
に先行する画像の数とそれに先行するグループの画像の
数との総和がＭに対して許容可能な最大を超過しないと
きに、それに先行するグループを長くするために使用さ
れることを特徴とする、請求項１乃至１０のうちいずれ
か１項記載の方法。 - 【請求項１２】 グループの中でシーン変化が生ずる場
合、新しいシーンは新しいグループのＩ画像を構成し、
影響を受けるグループは及びそれに先行するグループ
は、夫々が変更の後のグループの長さとそれに先行する
グループの長さとの平均に近い長さを表わすよう再配置
されることを特徴とする、請求項１乃至９のうちいずれ
か１項記載の方法。 - 【請求項１３】 試験符号化が５０ヘルツで、Ｎ＝１
２、Ｍ＝３、及びＱ＝１５でＭＰＥＧタイプの標準によ
って実行され、ＩＮＴが整数部を表わすとすると、数Ｎ
及びＭは夫々、以下の式、 （１）Ｎ＝ＩＮＴ（（３８９０００−Ｐｃｏｓｔ）／１
００００）＋１ 但し、１２≦Ｎ≦３０ （２）Ｍ＝ＩＮＴ（（１７９０００−Ｂｃｏｓｔ）／２
００００）＋１ 但し、１≦Ｍ≦７ に従って、Ｂ画像及びＰ画像の符号化の平均費用の関数
であることを特徴とする、請求項６記載の方法。 - 【請求項１４】 １≦Ｍ≦５であることを特徴とする、
請求項１３記載の方法。 - 【請求項１５】 符号化の費用Ｂｃｏｓｔが１７９００
０よりも大きいとき、数Ｍは以下の式、 （３）Ｍ＝５．ＩＮＴ（Ｐｃｏｓｔ／Ｂｃｏｓｔ−１） 但し、１≦Ｍ≦７ によって決定されることを特徴とする、請求項１３又は
１４記載の方法。 - 【請求項１６】 数Ｍはグループの中で変化するように
されることを特徴とする、請求項１乃至６のうちいずれ
か１項記載の方法。 - 【請求項１７】 圧縮は、試験符号化の後に実行される
ことを特徴とする、請求項２乃至６のうちいずれか１項
記載の方法。 - 【請求項１８】 圧縮は、第１のＢ画像又は第１のＰ画
像を特徴付けるパラメータが決定された後に実行される
ことを特徴とする、請求項４乃至６のうちいずれか１項
記載の方法。 - 【請求項１９】 符号化されたグループの形成は、符号
化された画像が現在のＰ画像に基づいて決定された数Ｎ
に少なくとも等しい場合に中断されることを特徴とす
る、請求項１８記載の方法。 - 【請求項２０】 請求項４乃至６のうちいずれか１項記
載の方法を実施するための符号化装置であって、 試験符号化を実行し、Ｍ及びＮパラメータを決定するた
めの路と、 符号化自体を実行するために第１のチャネルから情報を
受信する符号化路（７８，７４）とを含むことを特徴と
する装置。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| FR9811495 | 1998-09-15 | ||
| FR9811495A FR2783388B1 (fr) | 1998-09-15 | 1998-09-15 | Procede de compression d'images et dispositif pour la mise en oeuvre de ce procede |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000102021A true JP2000102021A (ja) | 2000-04-07 |
| JP4733800B2 JP4733800B2 (ja) | 2011-07-27 |
Family
ID=9530444
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP25921999A Expired - Lifetime JP4733800B2 (ja) | 1998-09-15 | 1999-09-13 | 画像圧縮方法及びこの方法を実施する装置 |
Country Status (12)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US6480540B1 (ja) |
| EP (1) | EP0987903B1 (ja) |
| JP (1) | JP4733800B2 (ja) |
| KR (1) | KR100646385B1 (ja) |
| CN (1) | CN1166210C (ja) |
| BR (1) | BR9904108B1 (ja) |
| FR (1) | FR2783388B1 (ja) |
| HK (1) | HK1026097A1 (ja) |
| ID (1) | ID23263A (ja) |
| MY (1) | MY128350A (ja) |
| PL (1) | PL335413A1 (ja) |
| ZA (1) | ZA995802B (ja) |
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- 1999-09-09 ZA ZA9905802A patent/ZA995802B/xx unknown
- 1999-09-10 EP EP99402224.2A patent/EP0987903B1/en not_active Expired - Lifetime
- 1999-09-13 JP JP25921999A patent/JP4733800B2/ja not_active Expired - Lifetime
- 1999-09-14 MY MYPI99003983A patent/MY128350A/en unknown
- 1999-09-14 PL PL99335413A patent/PL335413A1/xx not_active Application Discontinuation
- 1999-09-14 KR KR1019990039301A patent/KR100646385B1/ko active IP Right Grant
- 1999-09-14 BR BRPI9904108-1A patent/BR9904108B1/pt not_active IP Right Cessation
- 1999-09-14 CN CNB991190726A patent/CN1166210C/zh not_active Expired - Lifetime
- 1999-09-15 ID IDP990865D patent/ID23263A/id unknown
- 1999-09-15 US US09/396,570 patent/US6480540B1/en not_active Expired - Lifetime
-
2000
- 2000-08-16 HK HK00105139A patent/HK1026097A1/xx not_active IP Right Cessation
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