JP2003116135A

JP2003116135A - 画像処理装置および方法、ならびに、画像処理プログラム

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Publication number: JP2003116135A
Application number: JP2002225111A
Authority: JP
Inventors: Akira Sugiyama; 晃杉山; Izumi Soumura; 泉倉村
Original assignee: Sony Corp
Current assignee: Sony Corp
Priority date: 2001-08-01
Filing date: 2002-08-01
Publication date: 2003-04-18
Anticipated expiration: 2022-08-01
Also published as: JP4135427B2

Abstract

(57)【要約】【課題】前回の符号化で用いられた量子化スケール値
を高精度に検出する。【解決手段】ＤＣＴ係数を量子化スケール値Ｑ＝１〜
３１で夫々量子化した結果の有効サンプル数をＱ毎に計
数すると共に、小数部を積算する。有効サンプル数が所
定値に満たない積算値は、用いない。Ｑ毎の積算値を対
応する有効サンプル数で正規化した正規化積算値におい
て、注目する正規化積算値[q]によるディップポイント
が明確なとき、正規化積算値[q]と量子化スケールコー
ドにおいて前後の正規化積算値[q-1]及び[q+1]との関係
に基づき、正規化積算値[q]に対応する量子化スケール
値Ｑが前回の符号化で用いられた量子化スケール値Ｑで
あるか否かを判定する。正規化積算値[q]のディップポ
イントが明確ではないがデータの信頼性が高いときは、
正規化積算値[q]と量子化スケールコードで２個離れた
正規化積算値[q+2]をさらに用いて判定を行う。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、ビデオデータを
量子化スケールに基づき量子化する画像処理装置および
方法、ならびに、画像処理プログラムに関する。

【０００２】

【従来の技術】ディジタルＶＴＲ(Video Tape Recorde
r) に代表されるように、ディジタルビデオ信号および
ディジタルオーディオ信号を記録媒体に記録し、また、
記録媒体から再生するようなデータ記録再生装置が知ら
れている。ディジタルビデオ信号は、データ容量が膨大
となるため、所定の方式で圧縮符号化されて記録媒体に
記録されるのが一般的である。近年では、ＭＰＥＧ２(M
oving Picture Experts Group 2)方式が圧縮符号化の標
準的な方式として知られている。

【０００３】ＭＰＥＧ２では、動き検出を用いた予測符
号化とＤＣＴ(Discrete Cosine Transform)とで得られ
たデータを量子化して圧縮符号化を行い、さらに、可変
長符号化を用いて圧縮効率を高めている。放送局などの
使用では、編集の容易さや画質の維持などのため、動き
検出による時間軸方向での圧縮は用いられないことが多
い。ディジタルビデオ信号は、ブロック単位でＤＣＴさ
れ、得られたＤＣＴ係数がブロック単位で所定に選択さ
れた量子化スケール値により量子化される。

【０００４】ところで、上述のようにして圧縮符号化さ
れたビデオデータを編集する際には、圧縮符号化された
ビデオデータが一旦復号化されてベースバンドのビデオ
データとされる。そして、編集終了後、ベースバンドビ
デオデータが再び同様にして圧縮符号化され、磁気テー
プなどの記録媒体に記録される。このとき、編集の前後
のビデオデータに対してなされた圧縮符号化に用いられ
た量子化スケール値が等しければ、特に問題が生じない
が、編集の前後で異なる量子化スケール値を用いて圧縮
符号化が行われると、編集後のビデオデータの画質が編
集前の画質よりも劣化してしまうことになる。

【０００５】ここで、例えば一旦圧縮符号化された記録
されたビデオデータを単純ダビング(non-shift Dubbin
g)などの処理のために再生および復号化し、処理後に再
度、圧縮符号化して記録媒体に記録する場合に、前回の
符号化で用いられた量子化スケール値を検出し、この検
出した同じ量子化スケール値を適用して再度符号化する
ことにより、ダビングデータの画質劣化を防止するよう
にしたアルゴリズムが提案されている。以下では、この
ような前回の量子化スケール値を検出するアルゴリズム
をバックサーチと称する。

【０００６】このようなバックサーチを行なう構成とし
ては、例えばＭＰＥＧ２による圧縮方式を用いたビデオ
テープレコーダにおいて、プリエンコードを行なうため
に設けられたＭＰＥＧエンコーダ内で、ＭＰＥＧ２に基
づく多段ステップの量子化演算を行なう場合に、各ステ
ップの除算後に得られる「余り」を合計することによ
り、その合計値に基づいて前回の量子化スケール値を判
定する方法が特開平６−３１９１１２として提案されて
いる。

【０００７】すなわち、プリエンコードの際には、実際
の符号化に先んじて符号量の見積もりが行われる。この
とき、多段ステップの量子化演算により、ＭＰＥＧ２で
定められた量子化スケール値のそれぞれについて量子化
が行われる。この、それぞれの量子化の際の除算後に得
られる「余り」が用いられる。

【０００８】このように、量子化後の「余り」を利用し
てバックサーチを行なう手法では、ハードウェアの演算
手法の構成によっては「余り」を求めるために除算結果
の小数部に対して除数を乗じなければならない場合があ
り、その分、演算処理が煩雑になる場合があるという問
題点があった。

【０００９】また、このように小数部に除数をかけて
「余り」を求めるようにした場合、除数が大きいほど
「余り」の値も大きくなる。しかしながら、この「余
り」の値が大きくなると、演算精度を考えた場合に、一
律のパラメータ設定値との比較だけでは、正確に割りき
れたか否かを判定することが難しいといった不具合も生
じるという問題点があった。

【００１０】したがって、この発明の目的は、前回の符
号化で用いられた量子化スケール値を高精度に検出可能
な画像処理装置および方法、ならびに、画像処理プログ
ラムを提供することにある。

【００１１】

【発明が解決しようとする課題】上述した課題を解決す
るために、請求項１に記載の発明は、ビデオ信号を複数
の異なる量子化スケール値に基づき量子化して量子化ス
ケール値毎の量子化値を得る量子化手段と、量子化スケ
ール値毎の量子化値のうちの有効なサンプルを、量子化
スケール値毎に計数して、量子化スケール値毎の有効サ
ンプル数を得る計数手段と、量子化値の小数部を量子化
スケール値毎に積算して、量子化スケール値毎の積算値
を得る積算手段と、複数の異なる量子化スケール値のう
ち、有効サンプル数が閾値を超える量子化スケール値に
対応する積算値を用いて、ビデオ信号に対して前回の符
号化の際に用いられた量子化スケール値を検出するバッ
クサーチ手段とを有することを特徴とする画像処理装置
である。

【００１２】また、請求項６に記載の発明は、ビデオ信
号を複数の異なる量子化スケール値に基づき量子化して
量子化スケール値毎の量子化値を得る量子化のステップ
と、量子化スケール値毎の量子化値のうちの有効なサン
プルを、量子化スケール値毎に計数して、量子化スケー
ル値毎の有効サンプル数を得る計数のステップと、量子
化値の小数部を量子化スケール値毎に積算して、量子化
スケール値毎の積算値を得る積算のステップと、複数の
異なる量子化スケール値のうち、有効サンプル数が閾値
を超える量子化スケール値に対応する積算値を用いて、
ビデオ信号に対して前回の符号化の際に用いられた量子
化スケール値を検出するバックサーチのステップとを有
することを特徴とする画像処理方法である。

【００１３】また、請求項１１に記載の発明は、ビデオ
信号を複数の異なる量子化スケール値に基づき量子化し
て量子化スケール値毎の量子化値を得る量子化のステッ
プと、量子化スケール値毎の量子化値のうちの有効なサ
ンプルを、量子化スケール値毎に計数して、量子化スケ
ール値毎の有効サンプル数を得る計数のステップと、量
子化値の小数部を量子化スケール値毎に積算して、量子
化スケール値毎の積算値を得る積算のステップと、複数
の異なる量子化スケール値のうち、有効サンプル数が閾
値を超える量子化スケール値に対応する積算値を用い
て、ビデオ信号に対して前回の符号化の際に用いられた
量子化スケール値を検出するバックサーチのステップと
を有する画像処理方法をコンピュータ装置に実行させる
ことを特徴とする画像処理プログラムである。

【００１４】また、請求項１２に記載の発明は、ビデオ
信号を複数の異なる量子化スケール値に基づき量子化し
て量子化スケール値毎の量子化値を得る量子化手段と、
量子化スケール値毎の量子化値のうちの有効なサンプル
を、量子化スケール値毎に計数して、量子化スケール値
毎の有効サンプル数を得る計数手段と、量子化値の小数
部を量子化スケール値毎に積算して、量子化スケール値
毎の積算値を得る積算手段と、量子化スケール値毎の積
算値を対応する計数値を用いて正規化して正規化積算値
を得る正規化手段と、正規化積算値を用いて、ビデオ信
号に対して前回の符号化の際に用いられた量子化スケー
ル値を検出するバックサーチ手段とを有することを特徴
とする画像処理装置である。

【００１５】また、請求項１７に記載の発明は、ビデオ
信号を複数の異なる量子化スケール値に基づき量子化し
て量子化スケール値毎の量子化値を得る量子化のステッ
プと、量子化スケール値毎の量子化値のうちの有効なサ
ンプルを、量子化スケール値毎に計数して量子化スケー
ル値毎の有効サンプル数を得る計数のステップと、量子
化値の小数部を量子化スケール値毎に積算して、量子化
スケール値毎の積算値を得るする積算のステップと、量
子化スケール値毎の積算値を対応する計数値を用いて正
規化して正規化積算値を得る正規化のステップと、正規
化積算値を用いて、ビデオ信号に対して前回の符号化の
際に用いられた量子化スケール値を検出するバックサー
チのステップとを有することを特徴とする画像処理方法
である。

【００１６】また、請求項２２に記載の発明は、ビデオ
信号を複数の異なる量子化スケール値に基づき量子化し
て量子化スケール値毎の量子化値を得る量子化のステッ
プと、量子化スケール値毎の量子化値のうちの有効なサ
ンプルを、量子化スケール値毎に計数して量子化スケー
ル値毎の有効サンプル数を得る計数のステップと、量子
化値の小数部を量子化スケール値毎に積算して、量子化
スケール値毎の積算値を得るする積算のステップと、量
子化スケール値毎の積算値を対応する計数値を用いて正
規化して正規化積算値を得る正規化のステップと、正規
化積算値を用いて、ビデオ信号に対して前回の符号化の
際に用いられた量子化スケール値を検出するバックサー
チのステップとを有する画像処理方法をコンピュータ装
置に実行させることを特徴とする画像処理プログラムで
ある。

【００１７】また、請求項２３に記載の発明は、ビデオ
信号を複数の異なる量子化スケール値に基づき量子化し
て量子化スケール値毎の量子化値を得る量子化手段と、
量子化値の小数部を量子化スケール値毎に積算して、量
子化スケール値毎の積算値を得る積算手段と、注目する
第１の量子化スケール値に対応する積算手段による第１
の積算値と、第１の量子化スケール値を示す量子化スケ
ールコードと１異なる量子化スケールコードが示す第２
および第３の量子化スケール値にそれぞれ対応する積算
手段による第２および第３の積算値とを用いて、ビデオ
信号に対して前回の符号化の際に用いられた量子化スケ
ール値を検出するバックサーチ手段とを有することを特
徴とする画像処理装置である。

【００１８】また、請求項３１に記載の発明は、ビデオ
信号を複数の異なる量子化スケール値に基づき量子化し
て量子化スケール値毎の量子化値を得る量子化のステッ
プと、量子化値の小数部を量子化スケール値毎に積算し
て、量子化スケール値毎の積算値を得る積算のステップ
と、注目する第１の量子化スケール値に対応する積算の
ステップによる第１の積算値と、第１の量子化スケール
値を示す量子化スケールコードと１異なる量子化スケー
ルコードが示す第２および第３の量子化スケール値にそ
れぞれ対応する積算のステップによる第２および第３の
積算値とを用いて、ビデオ信号に対して前回の符号化の
際に用いられた量子化スケール値を検出するバックサー
チのステップとを有することを特徴とする画像処理方法
である。

【００１９】また、請求項３９に記載の発明は、ビデオ
信号を複数の異なる量子化スケール値に基づき量子化し
て量子化スケール値毎の量子化値を得る量子化のステッ
プと、量子化値の小数部を量子化スケール値毎に積算し
て、量子化スケール値毎の積算値を得る積算のステップ
と、注目する第１の量子化スケール値に対応する積算の
ステップによる第１の積算値と、第１の量子化スケール
値を示す量子化スケールコードと１異なる量子化スケー
ルコードが示す第２および第３の量子化スケール値にそ
れぞれ対応する積算のステップによる第２および第３の
積算値とを用いて、ビデオ信号に対して前回の符号化の
際に用いられた量子化スケール値を検出するバックサー
チのステップとを有する画像処理方法をコンピュータ装
置に実行させることを特徴とする画像処理プログラムで
ある。

【００２０】また、請求項４０に記載の発明は、ビデオ
信号を複数の異なる量子化スケール値に基づき量子化し
て量子化スケール値毎の量子化値を得る量子化手段と、
量子化値の小数部を量子化スケール値毎に積算して、量
子化スケール値毎の積算値を得る積算手段と、注目する
第１の量子化スケール値に対応する積算手段による第１
の積算値と、第１の量子化スケール値を示す量子化スケ
ールコードと１異なる量子化スケールコードが示す第２
および第３の量子化スケール値にそれぞれ対応する積算
手段による第２および第３の積算値とを用いる第１のバ
ックサーチ処理と、第１、第２および第３の積算値と、
第１の量子化スケール値を示す量子化スケールコードと
２異なる量子化スケールコードが示す第４の量子化スケ
ールコードに対応する積算手段による第４の積算値とを
用いる第２のバックサーチ処理とを組み合わせて、ビデ
オ信号に対して前回の符号化の際に用いられた量子化ス
ケール値を検出するバックサーチ手段とを有することを
特徴とする画像処理装置である。

【００２１】また、請求項４６に記載の発明は、ビデオ
信号を複数の異なる量子化スケール値に基づき量子化し
て量子化スケール値毎の量子化値を得る量子化のステッ
プと、量子化値の小数部を量子化スケール値毎に積算し
て、量子化スケール値毎の積算値を得る積算のステップ
と、注目する第１の量子化スケール値に対応する積算手
段による第１の積算値と、第１の量子化スケール値を示
す量子化スケールコードと１異なる量子化スケールコー
ドが示す第２および第３の量子化スケール値にそれぞれ
対応する積算手段による第２および第３の積算値とを用
いる第１のバックサーチ処理と、第１、第２および第３
の積算値と、第１の量子化スケール値を示す量子化スケ
ールコードと２異なる量子化スケールコードが示す第４
の量子化スケールコードに対応する積算手段による第４
の積算値とを用いる第２のバックサーチ処理とを組み合
わせて、ビデオ信号に対して前回の符号化の際に用いら
れた量子化スケール値を検出するバックサーチのステッ
プとを有することを特徴とする画像処理方法である。

【００２２】また、請求項５２に記載の発明は、ビデオ
信号を複数の異なる量子化スケール値に基づき量子化し
て量子化スケール値毎の量子化値を得る量子化のステッ
プと、量子化値の小数部を量子化スケール値毎に積算し
て、量子化スケール値毎の積算値を得る積算のステップ
と、注目する第１の量子化スケール値に対応する積算手
段による第１の積算値と、第１の量子化スケール値を示
す量子化スケールコードと１異なる量子化スケールコー
ドが示す第２および第３の量子化スケール値にそれぞれ
対応する積算手段による第２および第３の積算値とを用
いる第１のバックサーチ処理と、第１、第２および第３
の積算値と、第１の量子化スケール値を示す量子化スケ
ールコードと２異なる量子化スケールコードが示す第４
の量子化スケールコードに対応する積算手段による第４
の積算値とを用いる第２のバックサーチ処理とを組み合
わせて、ビデオ信号に対して前回の符号化の際に用いら
れた量子化スケール値を検出するバックサーチのステッ
プとを有する画像処理方法をコンピュータ装置に実行さ
せることを特徴とする画像処理プログラムである。

【００２３】

【課題を解決するための手段】上述したように、請求項
１、６および１１に記載の発明は、ビデオ信号を複数の
異なる量子化スケール値に基づき量子化して得た量子化
スケール値毎の量子化値のうちの有効なサンプルを、量
子化スケール値毎に計数して量子化スケール値毎の有効
サンプル数を得ると共に、量子化値の小数部を量子化ス
ケール値毎に積算した量子化スケール値毎の積算値を得
て、複数の異なる量子化スケール値のうち、有効サンプ
ル数が閾値を超える量子化スケール値に対応する積算値
を用いて、ビデオ信号に対して前回の符号化の際に用い
られた量子化スケール値を検出するようにしているた
め、検出結果の信頼性が向上される。

【００２４】また、請求項１２、１７および２２に記載
の発明は、ビデオ信号を複数の異なる量子化スケール値
に基づき量子化して得た量子化スケール値毎の量子化値
のうちの有効なサンプルを量子化スケール値毎に計数し
た量子化スケール値毎の有効サンプル数を得ると共に、
量子化値の小数部を量子化スケール値毎に積算した量子
化スケール値毎の積算値を得て、量子化スケール値毎の
積算値を対応する計数値を用いて正規化した正規化積算
値を用いて、ビデオ信号に対して前回の符号化の際に用
いられた量子化スケール値を検出するようにしているた
め、検出結果における量子化スケール値毎の積算サンプ
ル数の違いによる影響を排除できる。

【００２５】また、請求項２３、３１および３９に記載
の発明は、ビデオ信号を複数の異なる量子化スケール値
に基づき量子化して得られた量子化スケール値毎の量子
化値の小数部を量子化スケール値毎に積算した量子化ス
ケール値毎の積算値を得て、注目する第１の量子化スケ
ール値に対応する第１の積算値と、第１の量子化スケー
ル値を示す量子化スケールコードと１異なる量子化スケ
ールコードが示す第２および第３の量子化スケール値に
それぞれ対応する第２および第３の積算値とを用いて、
ビデオ信号に対して前回の符号化の際に用いられた量子
化スケール値を検出するようにしているため、誤検出が
防がれる。

【００２６】また、請求項４０、４６および５２に記載
の発明は、ビデオ信号を複数の異なる量子化スケール値
に基づき量子化して得た量子化スケール値毎の量子化値
の小数部を量子化スケール値毎に積算した量子化スケー
ル値毎の積算値を得て、注目する第１の量子化スケール
値に対応する第１の積算値と、第１の量子化スケール値
を示す量子化スケールコードと１異なる量子化スケール
コードが示す第２および第３の量子化スケール値にそれ
ぞれ対応する第２および第３の積算値とを用いる第１の
バックサーチ処理と、第１、第２および第３の積算値
と、第１の量子化スケール値を示す量子化スケールコー
ドと２異なる量子化スケールコードが示す第４の量子化
スケールコードに対応する第４の積算値とを用いる第２
のバックサーチ処理とを組み合わせて、ビデオ信号に対
して前回の符号化の際に用いられた量子化スケール値を
検出するようにしているため、注目する第１の量子化ス
ケール値の周辺の量子化スケール値も用いて前回の符号
化における量子化スケール値の検出が行われると共に、
ノイズなどによる影響も排除することができ、より誤検
出が防がれる。

【００２７】

【発明の実施の形態】以下、この発明の実施の一形態に
ついて説明する。この発明の実施の一形態では、例えば
ＭＰＥＧ２による量子化過程で発生する小数部を用いて
前回の符号化における量子化スケール値を検出し、検出
された量子化スケール値を用いて今回の符号化を行う。
すなわち、単純ダビング時には、前回の符号化における
量子化スケール値あるいはその約数となる量子化スケー
ル値において、ＤＣＴ係数が割り切れる。したがって、
量子化過程で発生する小数部を積算した値に基づきＤＣ
Ｔ係数が量子化スケール値で割り切れたか否かを判断し
て、前回の符号化における量子化スケール値を検出す
る。以下では、前回の符号化における量子化スケール値
を検出することを、バックサーチ検出と呼ぶ。

【００２８】また、この発明の実施の一形態では、積算
サンプル数の違いによる影響を排除するため、有効なサ
ンプル数を計数し、小数部の積算値を有効サンプル数で
除して正規化する。この正規化された積算値を用いてバ
ックサーチ検出を行う。

【００２９】さらに、この発明の実施の一形態では、量
子化過程で発生する小数部の積算値に基づきＤＣＴ係数
がある量子化スケール値で割り切れたか否かを判断する
ときに、その量子化スケール値を示す量子化スケールコ
ードに対して前後の、すなわち、当該量子化スケールコ
ードに対して１異なる量子化スケールコードが示す量子
化スケール値による量子化の過程で発生した小数部の積
算結果も用いる。

【００３０】また、当該量子化スケールコードに対して
１異なる量子化スケールコードに加えて、当該量子化ス
ケールコードに対して２異なる量子化スケールコードが
示す量子化スケール値による量子化の過程で発生した小
数部の積算結果をさらに用いて、上述の判断を行う。

【００３１】なお、検出精度を高めるため、１６画素×
１６ラインからなるマクロブロック毎にＹ／Ｃｂ／Ｃｒ
の全てのＤＣＴブロック（８画素×８ライン）の、ＤＣ
成分を除く全てのＡＣ係数を対象として量子化演算処理
を行い、量子化過程で発生する小数部を累積した結果を
用いて判定する。例えば、クロマフォーマットが４：
２：２の場合は、６３ＡＣ係数×８ＤＣＴブロック＝５
０４ＡＣ係数であるので、５０４係数分の小数部を累積
して判定する。

【００３２】以下に説明する実施の一形態は、この発明
の好適な具体例であり、技術的に好ましい種々の限定が
付されているが、この発明の範囲は、以下の説明におい
て、特にこの発明を限定する旨の記載がない限り、これ
らの態様に限定されないものとする。

【００３３】次に、この発明の実施の一形態について説
明する。図１は、この発明の実施の一形態が適用された
ディジタルＶＴＲの一例の構成を示す。このディジタル
ＶＴＲは、ＭＰＥＧ方式により圧縮符号化されたディジ
タルビデオ信号を記録媒体に直接的に記録することがで
きるようにしたものである。

【００３４】先ず、このディジタルＶＴＲにおける記録
系の構成および処理動作について説明する。この記録系
に外部より入力される信号は、ＳＤＩ(Serial Data Int
erface)信号およびＳＤＴＩ(Serial Data Transport In
terface)信号の２種類のシリアルディジタルインターフ
ェイス信号および制御信号である外部基準信号ＲＥＦで
ある。

【００３５】なお、ＳＤＩは、（４：２：２）コンポー
ネントビデオ信号とディジタルオーディオ信号と付加的
データとを伝送するために、ＳＭＰＴＥによって規定さ
れたインターフェイスである。また、ＳＤＴＩは、ディ
ジタルビデオ信号がＭＰＥＧ方式で圧縮符号化されたス
トリームであるＭＰＥＧエレメンタリストリーム（以
下、ＭＰＥＧＥＳと称する）が伝送されるインターフ
ェイスである。ＥＳは、４：２：２のコンポーネントで
あり、また、上述したように、全てＩピクチャのストリ
ームであり、１ＧＯＰ＝１ピクチャの関係を有する。Ｓ
ＤＴＩ−ＣＰ(Content Package)のフォーマットでは、
ＭＰＥＧＥＳがアクセスユニットへ分離され、また、
フレーム単位のパケットにパッキングされている。ＳＤ
ＴＩ−ＣＰでは、十分な伝送帯域（クロックレートで２
７ＭHzまたは３６ＭHz、ストリームビットレートで２７
０Ｍ bpsまたは３６０Ｍ bps）を使用しており、１フレ
ーム期間で、バースト的にＥＳを送ることが可能であ
る。

【００３６】ＳＤＩにより伝送されるＳＤＩ信号は、Ｓ
ＤＩ入力部１０１に入力される。ＳＤＩ入力部１０１で
は、入力されたＳＤＩ信号をシリアル信号からパラレル
信号に変換して出力すると共に、ＳＤＩ信号に含まれる
入力の位相基準である入力同期信号を抽出し、タイミン
グジェネレータＴＧ１０２に出力する。

【００３７】また、ＳＤＩ入力部１０１は、変換したパ
ラレル信号からビデオ信号とオーディオ信号とを分離す
る。分離されたビデオ入力信号とオーディオ入力信号
は、それぞれＭＰＥＧエンコーダ１０３とディレイ回路
１０４に出力される。

【００３８】タイミングジェネレータＴＧ１０２は、入
力された外部基準信号ＲＥＦから基準同期信号を抽出す
る。タイミングジェネレータＴＧでは、この基準同期信
号とＳＤＩ入力部１０１から供給された入力同期信号と
のうち、所定に指定された基準信号に同期して、このデ
ィジタルＶＴＲで必要なタイミング信号を生成し、タイ
ミングパルスとして各ブロックに供給する。

【００３９】ＭＰＥＧエンコーダ１０３は、入力された
ビデオ入力信号を、ＤＣＴ変換して係数データに変換
し、係数データを量子化した後、可変長符号化する。Ｍ
ＰＥＧエンコーダ１０３から出力される可変長符号化
（ＶＬＣ）データは、ＭＰＥＧ２に準拠したエレメンタ
リストリーム（ＥＳ）である。この出力は、記録側のマ
ルチフォーマットコンバータ（以下、記録側ＭＦＣと称
する）１０６の一方の入力端に供給される。

【００４０】なお、この実施の一形態では、ＭＰＥＧエ
ンコーダ１０３において、前回の符号化における量子化
スケール値を検出するバックサーチを行い、バックサー
チで検出された量子化スケール値で以て、今回の符号化
を行うことができるようにされている。

【００４１】ディレイ回路１０４は、入力されたオーデ
ィオ入力信号を、非圧縮データのままで、ＭＰＥＧエン
コーダ１０３でのビデオ信号に対する処理のディレイに
合わせるためのディレイラインの働きをするものであ
る。このディレイ回路１０４で所定に遅延されたオーデ
ィオ信号は、ＥＣＣエンコーダ１０７に出力される。こ
れは、この実施の一形態によるディジタルＶＴＲにおい
て、オーディオ信号が非圧縮信号として扱われるためで
ある。

【００４２】外部からＳＤＴＩにより伝送され供給され
たＳＤＴＩ信号は、ＳＤＴＩ入力部１０５に入力され
る。ＳＤＴＩ信号は、ＳＤＴＩ入力部１０５で同期検出
される。そして、バッファに一旦溜め込まれ、エレメン
タリストリームが抜き出される。抜き出されたエレメン
タリストリームは、記録側ＭＦＣ１０６の他方の入力端
に供給される。同期検出されて得られた同期信号は、上
述したタイミングジェネレータＴＧ１０２に供給される
（図示しない）。

【００４３】なお、ＳＤＴＩ入力部１０５では、さら
に、入力されたＳＤＴＩ信号からディジタルオーディオ
信号を抽出する。抽出されたディジタルオーディオ信号
は、ＥＣＣエンコーダ１０７に供給される。

【００４４】このように、この実施の一形態によるディ
ジタルＶＴＲは、ＳＤＩ入力部１０１から入力されるベ
ースバンドのビデオ信号と独立して、ＭＰＥＧＥＳを
直接的に入力することができる。

【００４５】記録側ＭＦＣ回路１０６は、ストリームコ
ンバータとセレクタとを有し、ＭＰＥＧエンコーダ１０
３およびＳＤＴＩ入力部１０５から供給されたＭＰＥＧ
ＥＳのうち、何れかが選択され、選択されたＭＰＥＧ
ＥＳのＤＣＴ係数を、１マクロブロックを構成する複
数のＤＣＴブロックを通して周波数成分毎にまとめ、ま
とめた周波数成分を低周波数成分から順に並び替える。
ＭＰＥＧＥＳの係数が並べ替えられたストリームを、
以下、変換エレメンタリストリームと称する。このよう
にＭＰＥＧＥＳを再配置することにより、サーチ再生
時にもなるべく多くのＤＣ係数と低次のＡＣ係数を拾
い、サーチ画の品位向上に貢献している。変換エレメン
タリストリームは、ＥＣＣエンコーダ１０７に供給され
る。

【００４６】ＥＣＣエンコーダ１０７は、大容量のメイ
ンメモリが接続され（図示しない）、パッキングおよび
シャフリング部、オーディオ用外符号エンコーダ、ビデ
オ用外符号エンコーダ、内符号エンコーダ、オーディオ
用シャフリング部およびビデオ用シャフリング部などを
内蔵する。また、ＥＣＣエンコーダ１０７は、シンクブ
ロック単位でＩＤを付加する回路や、同期信号を付加す
る回路を含む。なお、実施の第１の形態では、ビデオ信
号およびオーディオ信号に対するエラー訂正符号として
は、積符号が使用される。積符号は、ビデオ信号または
オーディオ信号の２次元配列の縦方向に外符号の符号化
を行い、その横方向に内符号の符号化を行い、データシ
ンボルを２重に符号化するものである。外符号および内
符号としては、リードソロモンコード(Reed-Solomon co
de) を使用できる。

【００４７】ＥＣＣエンコーダ１０７には、ＭＦＣ回路
１０６から出力された変換エレメンタリストリームが供
給されると共に、ＳＤＴＩ入力部１０５およびディレイ
回路１０４から出力されたオーディオ信号が供給され
る。ＥＣＣエンコーダ１０７では、供給された変換エレ
メンタリストリーム及びオーディオ信号に対してシャフ
リング及びエラー訂正符号化を施し、シンクブロック毎
にＩＤおよび同期信号を付加し記録データとして出力す
る。

【００４８】ＥＣＣエンコーダ１０７から出力された記
録データは、記録アンプを含むイコライザＥＱ１０８で
記録ＲＦ信号に変換される。記録ＲＦ信号は、回転ヘッ
ドが所定に設けられた回転ドラム１０９に供給され、磁
気テープ１１０上に記録される。回転ドラム１０９に
は、実際には、隣接するトラックを形成するヘッドのア
ジマスが互いに異なる複数の磁気ヘッドが取り付けられ
ている。

【００４９】記録データに対して必要に応じてスクラン
ブル処理を行っても良い。また、記録時にディジタル変
調を行っても良く、さらに、パーシャル・レスポンスク
ラス４とビタビ符号を使用しても良い。なお、イコライ
ザ１０８は、記録側の構成と再生側の構成とを共に含
む。

【００５０】次に、このディジタルＶＴＲにおける再生
系の構成および処理動作について説明する。再生時に
は、磁気テープ１１０から回転ドラム１０９で再生され
た再生信号が再生アンプなどを含むイコライザ１０８の
再生側の構成に供給される。イコライザ１０８では、再
生信号に対して、等化や波形整形などがなされる。ま
た、ディジタル変調の復調、ビタビ復号等が必要に応じ
てなされる。イコライザ１０８の出力は、ＥＣＣデコー
ダ１１１に供給される。

【００５１】ＥＣＣデコーダ１１１は、上述したＥＣＣ
エンコーダ１０７と逆の処理を行うもので、大容量のメ
インメモリと、内符号デコーダ、オーディオ用およびビ
デオ用それぞれのデシャフリング部ならびに外符号デコ
ーダを含む。さらに、ＥＣＣデコーダ１１１は、ビデオ
用として、デシャフリングおよびデパッキング部、デー
タ補間部を含む。同様に、オーディオ用として、オーデ
ィオＡＵＸ分離部とデータ補間部を含む。

【００５２】ＥＣＣデコーダ１１１では、再生データに
対して同期検出を行い、シンクブロックの先頭に付加さ
れている同期信号を検出してシンクブロックを切り出
す。再生データは、シンクブロック毎の内符号のエラー
訂正がなされ、その後、シンクブロックに対してＩＤ補
間処理がなされる。ＩＤが補間された再生データは、ビ
デオデータとオーディオデータとに分離される。ビデオ
データおよびオーディオデータは、それぞれデシャフリ
ング処理され、記録時にシャフリングされたデータ順が
元に戻される。デシャフリングされたデータは、それぞ
れ外符号のエラー訂正が行われる。

【００５３】ＥＣＣデコーダ１１１において、エラー訂
正能力を超え、訂正できないエラーがあるデータに関し
ては、エラーフラグがセットされる。ここで、ビデオデ
ータのエラーに関しては、エラーを含むデータを指し示
す信号ＥＲＲが出力される。

【００５４】エラー訂正された再生オーディオデータ
は、ＳＤＴＩ出力部１１５に供給されると共に、ディレ
イ回路１１４で所定の遅延を与えられてＳＤＩ出力部１
１６に供給される。ディレイ回路１１４は、後述するＭ
ＰＥＧデコーダ１１３でのビデオデータの処理による遅
延を吸収するために設けられる。

【００５５】一方、エラー訂正されたビデオデータは、
再生変換エレメンタリストリームとして再生側ＭＦＣ回
路１１２に供給される。上述した信号ＥＲＲも、再生側
ＭＦＣ回路１１２に供給される。再生側ＭＦＣ１１２
は、上述した記録側ＭＦＣ１０６と逆の処理を行うもの
であって、ストリームコンバータを含む。ストリームコ
ンバータでは、記録側のストリームコンバータと逆の処
理がなされる。すなわち、ＤＣＴブロックに跨がって周
波数成分毎に並べられていたＤＣＴ係数を、ＤＣＴブロ
ック毎に並び替える。これにより、再生信号がＭＰＥＧ
２に準拠したエレメンタリストリームに変換される。こ
のとき、ＥＣＣデコーダ１１１から信号ＥＲＲが供給さ
れた場合は、対応するデータをＭＰＥＧ２に完全に準拠
する信号に置き換えて出力する。

【００５６】再生側ＭＦＣ回路１１２から出力されたＭ
ＰＥＧＥＳは、ＭＰＥＧデコーダ１１３およびＳＤＴ
Ｉ出力部１１５に供給される。ＭＰＥＧデコーダ１１３
は、供給されたＭＰＥＧＥＳを復号し、非圧縮の元の
ビデオ信号に戻す。すなわち、ＭＰＥＧデコーダ１１３
は、供給されたＭＰＥＧＥＳに対して逆量子化処理
と、逆ＤＣＴ処理とを施す。復号されたビデオ信号は、
ＳＤＩ出力部１１６に供給される。

【００５７】上述したように、ＳＤＩ出力部１１６に
は、ＥＣＣデコーダ１１１でビデオデータと分離された
オーディオデータがディレイ１１４を介して供給されて
いる。ＳＤＩ出力部１１６では、供給されたビデオデー
タとオーディオデータとを、ＳＤＩのフォーマットにマ
ッピングし、ＳＤＩフォーマットのデータ構造を有する
ＳＤＩ信号へ変換される。このＳＤＩ信号が外部に出力
される。

【００５８】一方、ＳＤＴＩ出力部１１５には、上述し
たように、ＥＣＣデコーダ１１１でビデオデータと分離
されたオーディオデータが供給されている。ＳＤＴＩ出
力部１１５では、供給された、エレメンタリストリーム
としてのビデオデータと、オーディオデータとをＳＤＴ
Ｉのフォーマットにマッピングし、ＳＤＴＩフォーマッ
トのデータ構造を有するＳＤＴＩ信号へ変換される。こ
のＳＤＴＩ信号が外部に出力される。

【００５９】なお、システムコントローラ１１７（図１
中ではシスコン１１７と略記する）は、例えばマイクロ
コンピュータからなり、信号ＳＹ＿ＩＯにより各ブロッ
クと通信を行うことにより、このディジタルＶＴＲの全
体の動作を制御する。また、図示されない操作パネルに
設けられたスイッチ類が操作されると、操作に応じた制
御信号がシステムコントローラ１１７に供給される。こ
の制御信号に基づき、このディジタルＶＴＲでの記録、
再生などの動作がシステムコントローラ１１７により制
御される。

【００６０】サーボ１１８は、信号ＳＹ＿ＳＶによりシ
スコンシステムコントローラ１１７と互いに通信を行い
ながら、信号ＳＶ＿ＩＯにより、磁気テープ１１０の走
行制御や回転ドラム１０９の駆動制御などを行う。

【００６１】図２は、上述したＭＰＥＧエンコーダ１０
３の一例の構成を示す。また、図２の各部において転送
されるストリームの構成例を、図３〜図９にそれぞれ示
す。

【００６２】ＭＰＥＧエンコーダ１０３は、入力フィー
ルドアクティビティ平均化処理部１０３Ａ、プリエンコ
ード処理部１０３Ｂおよびエンコード部１０３Ｃからな
る。入力フィールドアクティビティ平均化処理部１０３
Ａでは、入力されたビデオデータのアクティビティの平
均値が求められてプリエンコード処理部１０３Ｂに渡さ
れる。プリエンコード処理部１０３Ｂでは、このアクテ
ィビティの平均値を用いて入力ビデオデータの量子化に
よる発生符号量が見積もられる。この見積もり結果に基
づき、エンコード部１０３Ｃにおいて、符号量制御しな
がら入力ビデオデータに対する実際の量子化が行われ、
量子化されたビデオデータに対しさらに可変長符号化が
なされ、ＭＰＥＧＥＳとされて出力される。

【００６３】なお、タイミングジェネレータＴＧ２２０
は、例えば図１のタイミングジェネレータＴＧ１０２か
ら供給された水平同期信号ＨＤ、垂直同期信号ＶＤおよ
びフィールド同期信号ＦＬＤに基づき、ＭＰＥＧエンコ
ーダ１０３内で必要とされるタイミング信号を生成し出
力する。また、ＣＰＵＩ／Ｆブロック２２１は、図１
のシステムコントローラ１１７とのインターフェイスで
あり、ＣＰＵＩ／Ｆブロック２２１を介してやりとり
された制御信号やデータにより、ＭＰＥＧエンコーダ１
０３における動作が制御される。

【００６４】先ず、入力フィールドアクティビティ平均
化処理部１０３Ａの処理について説明する。ＳＤＩ入力
部１０１から出力されＭＰＥＧエンコーダ１０３に入力
されたビデオデータは、入力部２０１に供給され、メイ
ンメモリ２０３に格納するのに適したインターフェイス
に変換されると共に、パリティチェックがなされる。入
力部２０１から出力されたビデオデータは、ヘッダ作成
部２０２に供給され、垂直ブランキング区間などを利用
してＭＰＥＧにおける、sequence_header 、 quantizer
_matrix、 gop_header などの各ヘッダが作成される。
作成された各ヘッダは、メインメモリ２０３に格納され
る。これらのヘッダは、主に、ＣＰＵＩ／Ｆブロック２
２１から指定される。また、ヘッダ作成部２０２におい
て、垂直ブランキング区間以外では、入力部２０１から
供給されたビデオデータがメインメモリ２０３に格納さ
れる。

【００６５】メインメモリ２０３は、画像のフレームメ
モリであり、ビデオデータの再配列やシステムディレイ
の吸収などが行われる。ビデオデータの再配列は、例え
ば図示されないアドレスコントローラによりメインメモ
リ２０３からの読み出しアドレスを制御されることによ
りなされる。なお、図２中、メインメモリ２０３のブロ
ック中に記載される８ライン、０．５フレームおよび１
フレームは、ディレイ値であり、メインメモリ２０３か
らのリードタイミングが示される。これらは、タイミン
グジェネレータＴＧ２２０の指令に基づき適切に制御さ
れる。

【００６６】ラスタスキャン／ブロックスキャン変換部
２０４は、ライン毎にメインメモリ２０３に格納された
ビデオデータを、ＭＰＥＧで扱うマクロブロック毎に切
り出して後段のアクティビティ部２０５に送る。この実
施の一形態では、第１フィールドだけを用いてアクティ
ビティの計算を行うため、ラスタスキャン／ブロックス
キャン変換部２０４から出力されるマクロブロックは、
第１フィールド分のビデオデータにより構成される。

【００６７】ラスタスキャン／ブロックスキャン変換部
２０４から出力データとして出力されたストリームは、
図３Ａに一例が示されるように、垂直および水平方向の
マクロブロックのアドレス情報が先頭に配され、所定サ
イズの空き領域の後ろに、１マクロブロック分のビデオ
データが格納される。

【００６８】なお、ストリームは、例えば８ビットを１
ワードとして、５７６ワードのデータ長を有し、後半の
５１２ワード（データ部と称する）が１マクロブロック
分のビデオデータを格納する領域に割り当てられてい
る。前半の６４ワード（ヘッダ部と称する）は、先頭に
上述のマクロブロックのアドレス情報が格納され、その
他の部分は、後段の各部にて埋め込まれるデータやフラ
グなどのため空き領域とされる。

【００６９】ＭＰＥＧで扱うマクロブロックは、１６画
素×１６ラインのマトリクスである。一方、この入力フ
ィールドアクティビティ平均化処理部１０３Ａでは、第
１フィールドだけによるアクティビティを求める処理を
行う。そのため、第１フィールドの８ラインまでがメイ
ンメモリ２０３に格納された時点で処理を開始すること
ができる。なお、実際には、タイミングジェネレータＴ
Ｇ２２０からの指令にて処理が適切に開始される。

【００７０】アクティビティ部２０５は、マクロブロッ
ク毎のアクティビティを計算する。このＭＰＥＧエンコ
ーダ１０３においては、第１フィールドだけからアクテ
ィビティが計算され、その計算結果がフィールドアクテ
ィビティ信号field_actとして出力される。信号field_a
ctは、平均化部２０６に供給され、１フィールド分が積
算され、その平均値avg_actが求められる。平均値avg_a
ctは、後述するプリエンコード処理部１０３Ｂのアクテ
ィビティ部２０９に供給される。アクティビティ部２０
９では、第１フィールドの平均値avg_actを用いてマク
ロブロック毎にアクティビティの正規化処理が行われ
る。

【００７１】したがって、第１フィールドにおけるアク
ティビティの平均値avg_actが判明した後、その平均値
を用いて、適応量子化を考慮したプリエンコード処理を
行うことが可能となる。

【００７２】次に、プリエンコード処理部１０３Ｂにつ
いて説明する。ラスタスキャン／ブロックスキャン変換
部２０７Ａは、上述したラスタスキャン／ブロックスキ
ャン変換部２０４と基本的には同様の処理を行う。但
し、このラスタスキャン／ブロックスキャン変換部２０
７Ａは、符号量の見積もりを行うプリエンコード処理の
ために行われるため、第１フィールドおよび第２フィー
ルドのビデオデータが共に必要とされる。そのため、ラ
スタスキャン／ブロックスキャン変換部２０７Ａでは、
第２フィールドの８ラインまでがメインメモリ２０３に
格納された時点で、ＭＰＥＧで扱う１６画素×１６ライ
ンのサイズのマクロブロックを構成することが可能とな
り、この時点で処理を開始することができる。なお、実
際には、タイミングジェネレータＴＧ２２０からの指令
によって、処理が適切に開始される。

【００７３】ラスタスキャン／ブロックスキャン変換部
２０７Ａから出力されたビデオデータは、ＤＣＴモード
部２０８に供給される。ＤＣＴモード部２０８は、フィ
ールドＤＣＴ符号化モードおよびフレームＤＣＴ符号化
モードの何れを用いて符号化するかを決める。

【００７４】ここでは、実際に符号化するのではなく、
垂直方向に隣接した画素間差分値の絶対値和をフィール
ドＤＣＴ符号化モードで計算したものと、フレームＤＣ
Ｔ符号化モードで計算したものとが比較され、その値が
小さい符号化モードが選択される。選択結果は、ＤＣＴ
モードタイプデータdct_typとしてストリーム中に一時
的にフラグとして挿入され、後段に伝えられる。ＤＣＴ
モードタイプデータdct_typは、図３Ｂに示されるよう
に、ヘッダ部中の空き領域の後端側に格納される。

【００７５】アクティビティ部２０９は、上述したアク
ティビティ部２０５と、基本的には同様の処理を行う。
ただし、このアクティビティ部２０９では、上述のよう
に、プリエンコード処理を行うためのもので、第１フィ
ールドおよび第２フィールドのデータが共に用いられ
て、マクロブロック毎のアクティビティが計算される。
アクティビティ部２０９により、先ず、アクティビティ
actが求められ、図３Ｃに示されるように、ヘッダ部の
マクロブロックアドレスに続けて格納される。次に、こ
のアクティビティactと上述した平均化部２０６から得
られるフィールドアクティビティの平均値avg_actとを
用いて、正規化アクティビティNactが求められる。

【００７６】正規化アクティビティNactは、正規化アク
ティビティデータnorm_actとして、図４Ａに示されるよ
うに、ストリーム中のヘッダ部に一時的にフラグとして
挿入され、後段に伝えられる。なお、上述のアクティビ
ティactは、ストリーム中で、正規化アクティビティデ
ータnorm_actに上書きされる。

【００７７】アクティビティ部２０９の出力は、ＤＣＴ
部２１０Ａに供給される。ＤＣＴ部２１０Ａでは、供給
されたマクロブロックを８画素×８ラインからなるＤＣ
Ｔブロックに分割し、ＤＣＴブロックに対して２次元Ｄ
ＣＴが行われ、ＤＣＴ係数が生成される。ＤＣＴ係数
は、図４Ｂに示されるように、ストリームのデータ部に
格納され、量子化テーブル部２１１Ａに供給される。

【００７８】量子化テーブル部２１１Ａでは、ＤＣＴ部
２１０Ａで変換されたＤＣＴ係数に対して量子化マトリ
クス(quantizer_matrix)による量子化が行われる。量子
化テーブル部２１１Ａで量子化されたＤＣＴ係数は、図
４Ｃに示されるように、ストリームのデータ部に格納さ
れ、出力される。量子化テーブル部２１１Ａの出力は、
複数の量子化ブロック２１２、２１２、・・・、ＶＬＣ
部２１３、２１３、・・・、積算部Σ２１４、２１４、
・・・、ならびに、積算部Σ２１５、２１５、・・・と
からなる多段階の量子化部に供給される。量子化テーブ
ル部２１１Ａで量子化されたＤＣＴ係数は、この多段階
ステップの量子化部で多段階に量子化される。

【００７９】ＤＣＴ係数は、量子化ブロック２１２、２
１２、・・・において、それぞれ異なった量子化スケー
ル(quantizer_scale)値Ｑを用いて量子化される。な
お、量子化スケール値Ｑは、例えばＭＰＥＧ２の規格に
よって予め決められており、量子化ブロック２１２、２
１２、・・・は、この規格に基づき、例えばｎ＝３１個
の量子化器で構成される。そして、各量子化ブロック２
１２、２１２、・・・がそれぞれに割り振られた量子化
スケールＱｎを用いて、ＤＣＴ係数の量子化が合計で３
１ステップ、行われる。以下では、Ｑ＿ｎ部２１２、２
１２、・・・において、それぞれに対応する量子化スケ
ール値を量子化スケール値Ｑｎとする。

【００８０】量子化ブロック２１２、２１２、・・・に
おいて、それぞれの量子化スケール値Ｑｎにより量子化
が行われる。量子化ブロック２１２、２１２、・・・に
おける量子化の結果は、整数部と小数部とに分けられて
出力される。整数部は、量子化スケール値Ｑｎ毎のＤＣ
Ｔ係数として、それぞれ図５Ａに示されるようにストリ
ーム中のデータ部に格納され、ＶＬＣ部２１３、２１
３、・・・にそれぞれ供給される。量子化スケールＱｎ
毎のＤＣＴ係数は、ＶＬＣ部２１３、２１３、・・・に
おいて、ジグザグスキャンなどのスキャニングが施さ
れ、２次元ハフマンコードなどに基づくＶＬＣテーブル
が参照されてそれぞれ可変長符号化される。

【００８１】ＶＬＣ部２１３、２１３、・・・で可変長
符号化されたデータは、図５Ｂに示されるようにストリ
ーム中のデータ部に格納され、それぞれ出力される。Ｖ
ＬＣ部２１３、２１３、・・・の出力は、それぞれ対応
する積算部Σ２１４、２１４、・・・に供給される。

【００８２】積算部Σ２１４、２１４、・・・では、そ
れぞれマクロブロック毎に発生符号量が積算される。上
述のように３１種類の量子化器を用いる場合には、それ
ぞれに対応する３１種類の発生符号量がマクロブロック
毎に得られることになる。マクロブロック毎の発生符号
量は、図６Ａに示されるように、積算部Σ２１４、２１
４、・・・において積算された発生符号量がストリーム
中のヘッダ部に、各々格納される。すなわち、量子化ブ
ロック２１２、２１２、・・・のそれぞれの量子化によ
る発生符号量が、マクロブロック毎に、ストリームのヘ
ッダ部に格納される。なお、ストリームのデータ部は、
削除される。

【００８３】このマクロブロック毎の発生符号量が埋め
込まれたストリームは、メインメモリ２０３に供給さ
れ、後述するエンコード部１０３Ｃに供給される。

【００８４】また、積算部Σ２１４、２１４、・・・か
ら出力されたマクロブロック毎の発生符号量を用いて適
応量子化が行われる。すなわち、上述のアクティビティ
部２０９で得られた正規化アクティビティデータnorm_a
ctを用いて、次式により、視覚特性を考慮した量子化ス
ケールであるmqauntを求める。 mqaunt＝Ｑ＿ｎ×norm_act

【００８５】積算部Σ２１５、２１５、・・・は、視覚
特性を考慮したquantizer_scale（＝mquant）で量子化
した場合のマクロブロック毎の発生符号量に対応する符
号量を、積算部Σ２１４で求めたマクロブロック毎の発
生符号量の中から選択し、それを１フレーム分積算す
る。

【００８６】積算部Σ２１５、２１５、・・・で量子化
スケールＱｎ毎にそれぞれ１フレーム分積算された値
は、そのフレームにおける発生符号量（フレームデータ
レート）とされて、図６Ｂに示されるように、ｎワード
のストリームとされる。このフレームデータレートが埋
め込まれたストリームは、後述するレートコントロール
部２１７に供給される。なお、上述のように３１種類の
量子化器を用いる場合には、それぞれに対応する３１種
類の発生符号量がフレーム毎に得られることになる。

【００８７】発生符号量を求める方法を、より具体的に
説明する。例えば、「Ｑ＿４部２１２に対応する積算部
Σ２１５によるフレームにおける発生符号量」は、次の
ようにして求められる。

【００８８】例えば、 norm_act[1]=1.3 norm_act[2]=1.5 norm_act[3]=0.8 norm_act[4]=1.0 ・・・である場合、 mqaunt[1]=4x1.3=5.2 ：量子化スケール値Ｑｎ＝５である量子化ブロック２１
２による発生符号量を、図６Ａのヘッダ部から求める。 mqaunt[2]=4x1.5=6.0 ：量子化スケール値Ｑｎ＝６である量子化ブロック２１
２による発生符号量を、図６Ａのヘッダ部から求める。 mqaunt[3]=4x0.8=3.2 ：量子化スケール値Ｑｎ＝３である量子化ブロック２１
２による発生符号量を、図６Ａのヘッダ部から求める。 mqaunt[4]=4x1.0=4.0 ：量子化スケール値Ｑｎ＝４である量子化ブロック２１
２による発生符号量を、図６Ａのヘッダ部から求める。・・・以上を、１フレーム分、積算する。これを、Ｑ＿１部２
１２〜Ｑ＿ｎ部２１２に対応する積算部Σ２１５、２１
５、・・・対してそれぞれ行い、１フレーム分の発生符
号量を求める。

【００８９】上述した、量子化ブロック２１２、２１
２、・・・から出力された小数部は、積算部Σ２３１に
供給される。積算部Σ２３１は、図２では省略されてい
るが、実際には量子化ブロック２１２、２１２、・・・
のそれぞれに対応して設けられ、量子化ブロック２１
２、２１２、・・・から出力された小数部がそれぞれ積
算される。積算部Σ２３１で積算された積算値は、それ
ぞれバックサーチ検出部２３２に供給される。

【００９０】さらに、量子化ブロック２１２、２１２、
・・・から出力された整数部および小数部が有効サンプ
ル数カウント部２３３（図２では、「Ｃ」と略記）に供
給される。有効サンプル数カウント部２３３は、図２で
は省略されているが、実際には量子化ブロック２１２、
２１２、・・・のそれぞれに対応して設けられる。有効
サンプル数カウント部２３３では、供給された整数部お
よび小数部が共に「０」ではないサンプル数がカウント
される。カウント値non_zeroは、それぞれバックサーチ
検出部２３２に供給される。

【００９１】バックサーチ検出部２３２は、図２ではプ
リエンコード処理部１０３Ｂに含まれるように示されて
いるが、実際には、プリエンコード処理部１０３Ｂおよ
びエンコード部１０３Ｃとに跨って構成される。

【００９２】バックサーチ検出部２３２では、後述する
方法により、供給された積算値およびカウント値non_ze
roに基づき前回の符号化の際に用いられた量子化スケー
ル値が検出される。なお、実際には、バックサーチ検出
部２３２で検出された量子化スケール値Ｑは、ストリー
ム中のヘッダ部の空き領域内にフラグとして挿入され
（図示しない）、後段に伝えられる。

【００９３】次に、エンコード処理部１０３Ｃについて
説明する。エンコード処理部１０３Ｃでは、最終的なエ
ンコード処理が行われる。上述したように、プリエンコ
ード処理部１０３Ｂにおいて、様々な量子化を行った場
合の１フレーム分の発生符号量が見積もられる。エンコ
ード処理部１０３Ｃでは、この１フレーム分で見積もら
れた発生符号量に基づき、予め設定された目標発生符号
量を絶対に超えないようにエンコードが行われ、ＭＰＥ
ＧＥＳが出力される。

【００９４】エンコード処理部１０３Ｃで用いられるデ
ータは、既にメインメモリ２０３に格納されているが、
上述したように、プリエンコード処理部１０３Ｂにより
様々な量子化を行った場合の１フレームにおける発生符
号量が見積もられた時点で処理を開始することができ
る。エンコード処理部１０３Ｃの各部における処理は、
上述と同様に、タイミングジェネレータＴＧ２２０から
の指令に基づき適切に開始される。

【００９５】メインメモリ２０３から読み出されたビデ
オデータは、ラスタスキャン／ブロックスキャン変換部
２０７Ｂにおいて、上述のラスタスキャン／ブロックス
キャン変換部２０７Ａと同様の処理をされて１６画素×
１６ラインのマクロブロックが切り出される。切り出さ
れたマクロブロックは、図７Ａに示されるように、上述
した図６Ａに示されるヘッダ部に対応するデータ部に格
納され、ＤＣＴモード部２１６に供給される。

【００９６】ＤＣＴモード部２１６では、上述のＤＣＴ
モード部２０８と同様に、フィールドＤＣＴ符号化モー
ドおよびフレームＤＣＴ符号化モードのうち何れを用い
て符号化するかが決められる。このとき、既にＤＣＴモ
ード部２０８において符号化モードが決められ、その結
果がＤＣＴタイプデータdct_typとしてストリーム中に
一時的に挿入されている（図７Ａ参照）。ＤＣＴモード
部２１６では、ストリームからこのＤＣＴタイプデータ
dct_typを検出し、検出されたＤＣＴタイプデータdct_t
ypに基づきフィールド符号化モードおよびフレーム符号
化モードを切り換える。ＤＣＴモード部２１６の出力を
図７Ｂに示す。

【００９７】ＤＣＴモード部２１６から出力されたマク
ロブロックは、ＤＣＴ部２１０Ｂに供給され、上述のＤ
ＣＴ部２１０Ａと同様にして８画素×８ラインのＤＣＴ
ブロック単位で２次元ＤＣＴされる。２次元ＤＣＴされ
たＤＣＴ係数は、図７Ｃに示されるように、ストリーム
中のデータ部に格納されて、ＤＣＴ部２１０Ｂから出力
される。

【００９８】量子化テーブル部２１１Ｂは、上述の量子
化テーブル部２１１Ａと同様に構成することができ、Ｄ
ＣＴ部２１０Ｂで変換されたＤＣＴ係数に対して量子化
マトリクスによる量子化が行われる。量子化テーブル部
２１１Ｂで量子化されたＤＣＴ係数は、図８Ａに示され
るように、ストリーム中のデータ部に格納されてレート
コントロール部２１７に供給される。

【００９９】レートコントロール部２１７には、上述し
たプリエンコード処理部１０３Ｂにおいて積算部Σ２１
５、２１５、・・・で得られた、各量子化スケールＱｎ
毎のフレームデータレートの中から、システムコントロ
ーラ１１７により設定される１フレーム当たりの最大発
生符号量を超えないもので、且つ、最も設定値に近いも
のが選択されると共に、選択されたフレームデータレー
トに対応する量子化スケール値Ｑが取得される。

【０１００】レートコントロール部２１７では、この取
得された符号量制御による量子化スケール値Ｑと、バッ
クサーチ検出部２３２においてバックサーチにより得ら
れた量子化スケール値と、残り符号量とに基づき、実際
の量子化において用いられる量子化スケール値Ｑが求め
られる。例えば、バックサーチ検出部２３２において、
前回の符号化の際に用いられた量子化スケール値Ｑが検
出されなかった場合には、符号量制御に基づく量子化ス
ケール値Ｑが実際の量子化で用いられる。求められたこ
のマクロブロック毎の量子化スケール値Ｑは、図８Ｂに
示されるように、ストリーム中のヘッダ部の後端側にqa
untiser_scaleとして格納され、量子化部２１８に伝え
られる。

【０１０１】なお、残り符号量は、レートコントロール
部２１７において、例えばシステムコントローラ１１７
により設定されＣＰＵＩ／Ｆ２２１を介して供給され
る、１フレーム当たりの最大発生符号量（目標符号量）
と、積算部Σ２１５、２１５、・・・から供給される各
量子化スケール値Ｑｎ毎のフレームデータレートとから
求めることができる。

【０１０２】また、システムコントローラ１１７で設定
されＣＰＵＩ／Ｆ２２１を介して伝えられる、１フレ
ームあたりの最大発生符号量と、レートコントロール部
２１７で選択された、フレームデータレートの示す１フ
レーム当たりの発生符号量との差分を超えない範囲で、
マクロブロック毎に量子化スケール(mquant)の値を１サ
イズ小さくするようにできる。これにより、システムコ
ントローラ１１７で設定されＣＰＵＩ／Ｆ２２１を介
して伝えられる１フレーム当たりの最大発生符号量に近
付け、高画質を実現することが可能である。

【０１０３】量子化部２１８では、レートコントロール
部２１７により上述のようにして指定される量子化スケ
ール(quantizes_scale)値をストリーム中から取り出
し、取り出された量子化スケール値に基づき量子化テー
ブル部２１１Ｂで量子化されたＤＣＴ係数の量子化が行
われる。このとき、レートコントロール部２１７から与
えられる量子化スケール値は、正規化アクティビティデ
ータnorm_actから求められた量子化スケール(mquant)の
値であるため、視覚特性が考慮された適応量子化が行わ
れることになる。

【０１０４】量子化部２１８で量子化されたＤＣＴ係数
は、図８Ｃに示されるようにストリーム中のデータ部に
格納され、ＶＬＣ部２１９に供給される。量子化されＶ
ＬＣ部２１９に供給されたＤＣＴ係数は、ジグザグスキ
ャンなどのスキャンニングが施され、２次元ハフマンコ
ードに基づくＶＬＣテーブルが参照されてそれぞれ可変
長符号化される。

【０１０５】このとき、ＶＬＣ部２１９までストリーム
の前半部を構成していたヘッダ部が図９に示されるよう
にスライス層以下のＭＰＥＧのヘッダ情報が格納される
ＭＰＥＧのヘッダ部にすげ替えられて出力される。可変
長符号は、ストリームの後半側のデータ部に格納され
る。さらに、可変長符号に対して、バイト単位で整列す
るようにビットシフトが施され、ＭＰＥＧＥＳとされ
て出力される。

【０１０６】なお、上述では、ＭＰＥＧエンコーダ１０
３における処理がハードウェアにより行われるように説
明したが、これはこの例に限定されない。ＭＰＥＧエン
コーダ１０３の処理は、ソフトウェアによっても同様に
実現可能なものである。例えば、コンピュータ装置にデ
ィジタルビデオ信号の入力インターフェイスを設け、コ
ンピュータ上に搭載されたソフトウェアによりＣＰＵお
よびメモリなどを利用して実行することができる。ま
た、上述のディジタルＶＴＲの構成において、ＭＰＥＧ
エンコーダ１０３をＣＰＵおよびメモリに置き換えたよ
うな構成としてもよい。

【０１０７】図１０、図１１および図１２は、ＭＰＥＧ
エンコーダ１０３の処理をソフトウェアで行う場合の一
例のフローチャートである。これら図１０、図１１およ
び図１２のフローチャートによる処理は、上述したハー
ドウェアによる処理と同様なものであるので、以下で
は、ハードウェアにおける処理と対応させながら、概略
的に説明する。なお、これら図１０、図１１および図１
２において、符号Ａ、Ｂは、図１０、図１１および図１
２間でそれぞれ対応する符号に処理が移行されることを
示す。

【０１０８】図１０、図１１および図１２に示される処
理のうち、図１０に示されるステップＳ１〜Ｓ７は、上
述の入力フィールドアクティビティ平均化処理部１０３
Ａによる処理に対応する。図１１に示されるステップＳ
１１〜Ｓ２１は、上述のプリエンコード処理部１０３Ｂ
に対応する。また、図１２に示されるステップＳ３１〜
Ｓ３８は、上述のエンコード処理部１０３Ｃに対応す
る。

【０１０９】図１０に示される最初のステップＳ１で、
入力インターフェイスを介してビデオデータが取り込ま
れる。次のステップＳ２で、取り込まれたビデオデータ
から、垂直ブランキング区間でＭＰＥＧにおける各ヘッ
ダが作成されメモリに格納される。垂直ブランキング区
間以外では、取り込まれたビデオデータがメモリに格納
される。

【０１１０】ステップＳ３では、ビデオデータがラスタ
スキャンからブロックスキャンへと変換され、マクロブ
ロックが切り出される。これは、例えばメモリに格納さ
れたビデオデータを読み出す際の読み出しアドレスを制
御することでなされる。ステップＳ４で、マクロブロッ
クに切り出されたビデオデータに対して第１フィールド
によるアクティビティ計算がなされ、計算結果のアクテ
ィビティActibity(act)がステップＳ５で積算され、積
算値sumとしてメモリに格納される。これらステップＳ
３〜Ｓ５までの処理は、ステップＳ６において第１フィ
ールドの最終マクロブロックの処理が終了したと判断さ
れるまで繰り返される。すなわち、積算値sumは、１フ
ィールド分のマクロブロックのアクティビティの合計と
なる。

【０１１１】ステップＳ６において１フィールドの最終
マクロブロックまで処理が終了したと判断されたら、ス
テップＳ７で、メモリに格納された積算値sumが１フィ
ールド分のマクロブロック数で除され、１フィールド分
のアクティビティが平均化されたフィールドアクティビ
ティの平均値Actibity(avg_act)が求められ、メモリに
格納される。

【０１１２】フィールドアクティビティの平均値Actibi
ty(avg_act)が求められると、処理は図１１のステップ
Ｓ１１に移行する。ステップＳ１１では、上述のステッ
プＳ３と同様に、メモリに格納されたビデオデータがラ
スタスキャンからブロックスキャンへと変換され、マク
ロブロックが切り出される。

【０１１３】次のステップＳ１２で、ＤＣＴをフィール
ドＤＣＴ符号化モードおよびフレームＤＣＴ符号化モー
ドの何れで行うかが選択され、選択結果がＤＣＴモード
タイプデータdct_typとしてメモリに格納される。ステ
ップＳ１３では、第１および第２フィールドが共に用い
られて、マクロブロック毎のアクティビティが計算さ
れ、上述のステップＳ７で求められメモリに格納された
フィールドアクティビティの平均値Actibity(avg_act)
を用いて正規化アクティビティActibity(norm_act)が求
められる。求められた正規化アクティビティActibity(n
orm_act)は、メモリに格納される。

【０１１４】次のステップＳ１４で、上述のステップＳ
１１でビデオデータから切り出されたマクロブロックが
８画素×８ラインからなるＤＣＴブロックに分割され、
このＤＣＴブロックに対して２次元ＤＣＴが行われる。
２次元ＤＣＴによりＤＣＴブロックが変換されたＤＣＴ
係数は、ステップＳ１５で量子化テーブル(quantizer_t
able)による量子化がなされ、処理はステップＳ１６に
移行される。

【０１１５】ステップＳ１６〜Ｓ１９の処理を、量子化
スケール(quantizer_scale)値Ｑｎそれぞれについて行
うように繰り返すことで、上述のＱ＿ｎ部２１２、２１
２、・・・、ＶＬＣ部２１３、２１３、・・・、積算部
Σ２１４、２１４、・・・、ならびに、積算部Σ２１
５、２１５、・・・に相当する処理が行われる。すなわ
ち、ステップＳ１６で、ＤＣＴ係数に対して量子化スケ
ール値Ｑ＝１での量子化が行われる。

【０１１６】ステップＳ１６での量子化の際に、小数部
が量子化スケール値Ｑ毎に積算される。積算された小数
部は、量子化スケール値Ｑ毎およびマクロブロック毎に
メモリに格納される。

【０１１７】ステップＳ１６で量子化されたＤＣＴ係数
は、ステップＳ１７で、ＶＬＣテーブルが参照されて可
変長符号化される。そして、ステップＳ１８で可変長符
号化によるマクロブロックにおける発生符号量が計算さ
れ、メモリに格納される。ステップＳ１９で次の量子化
スケール値Ｑがあるか否かが判断され、次の量子化スケ
ール値Ｑがあると判断されたら、処理はステップＳ１６
に戻され、次の量子化スケール値Ｑに基づく処理が行わ
れる。

【０１１８】ステップＳ１９で、全ての量子化スケール
値Ｑｎの値について、マクロブロックにおける発生符号
量の積算値が求められたとされれば、ステップＳ２０
で、ステップＳ１８で求められたマクロブロック毎の発
生符号量が１フレーム分、積算される。このとき、上述
したmquantによる視覚特性を利用した適応量子化が行わ
れる。ステップＳ２１で、１フレームの最終マクロブロ
ック（ＭＢ）まで処理が終了したかどうかが判断され、
最終マクロブロックまでの処理が終了していないと判断
されたら、処理がステップＳ１１に戻される。一方、最
終マクロブロックまでの処理が終了され、１フレーム分
の発生符号量が見積もられれば、量子化スケール値Ｑｎ
毎の適応量子化による１フレーム分の発生符号量は、そ
れぞれメモリに格納され、処理は図１２のステップＳ３
１に移行され、実際のエンコード処理が行われる。

【０１１９】ステップＳ３１では、上述のステップＳ１
１と同様に、メモリに格納されたビデオデータがラスタ
スキャンからブロックスキャンへと変換され、マクロブ
ロックが切り出される。次のステップＳ３２では、上述
のステップＳ１２でメモリに格納されたＤＣＴモードタ
イプデータdct_typに基づきＤＣＴ符号化モードが設定
される。

【０１２０】ステップＳ３３では、ステップＳ３１でビ
デオデータから切り出されたマクロブロックが８画素×
８ラインからなるＤＣＴブロックに分割され、このＤＣ
Ｔブロックに対して２次元ＤＣＴが行われる。２次元Ｄ
ＣＴによりＤＣＴブロックが変換されたＤＣＴ係数は、
ステップＳ３４で量子化テーブル(quantizer_table)に
よる量子化がなされ、処理はステップＳ３５に移行され
る。

【０１２１】ステップＳ３５では、上述したステップＳ
１１〜Ｓ２１において見積もられた、量子化スケール値
Ｑ毎の１フレーム分の発生符号量に基づき、実際のエン
コード処理において発生される符号量の制御を行うため
に、後述するステップＳ３６で用いられる量子化スケー
ル値Ｑがマクロブロック毎に設定される。

【０１２２】このとき、後述する方法により、上述した
ステップＳ１６でメモリに格納された、量子化スケール
値Ｑ毎およびマクロブロック毎の量子化の際に発生され
た小数部に基づき、バックサーチ検出が行われる。バッ
クサーチにより前回の符号化の際の量子化スケール値Ｑ
が検出されれば、この検出された量子化スケール値Ｑと
符号量制御による量子化スケール値Ｑとに基づき、ステ
ップＳ３６で用いられる量子化スケール値Ｑの値が設定
される。例えば、バックサーチにより前回の符号化の際
に用いられた量子化スケール値Ｑが検出されなかった場
合には、符号量制御による量子化スケール値Ｑがステッ
プＳ３６で用いられる量子化スケール値Ｑとして設定さ
れる。

【０１２３】次のステップＳ３６では、ステップＳ３５
で設定された量子化スケール値Ｑを用いて、ステップＳ
３４で量子化テーブルを用いて量子化されたＤＣＴ係数
の量子化が行われる。

【０１２４】ステップＳ３６で量子化されたＤＣＴ係数
は、次のステップＳ３７でＶＬＣテーブルが参照され可
変長符号化される。そして、ステップＳ３８で１フレー
ムの最終マクロブロックまで処理が行われたか否かが判
断され、１フレームの最終マクロブロックまで処理され
ていないと判断されれば、処理がステップＳ３１に戻さ
れ、次のマクロブロックに対する量子化処理および可変
長符号化処理が行われる。一方、ステップＳ３８で、１
フレームの最終マクロブロックまで処理が行われたと判
断されれば、１フレーム分のエンコード処理が終了した
とされる。

【０１２５】なお、上述では、ステップＳ１１〜Ｓ２１
までのプリエンコード処理と、ステップＳ３１〜Ｓ３８
までのエンコード処理とを別々の処理として説明した
が、これはこの例に限定されない。例えば、ステップＳ
１１〜Ｓ２１において発生符号量の見積もりにより得ら
れたデータをメモリに格納し、そこから実際のエンコー
ド処理により得られるデータを選択して取り出すように
する。これにより、ステップＳ３１〜Ｓ３８の処理をス
テップＳ１１〜Ｓ２１による処理に含まれるループとし
て組み込むことができる。

【０１２６】次に、バックサーチの原理について概略的
に説明する。上述のように、この実施の一形態で用いら
れるバックサーチは、逆量子化されたＤＣＴ係数が量子
化スケール値の整数倍になるという特徴を利用して、前
回の符号化で用いられた量子化スケール値を検出する。
図１３は、バックサーチの原理を説明するための具体的
数値の例を示す。図１３Ａは、この実施の一形態に適用
可能なＤＣＴ係数が示される。上述のように、実際のＤ
ＣＴ係数は、８画素×８ラインの構造を有していが、こ
こでは説明を簡略化するため、４画素×４ラインの構造
を有する場合について説明する。

【０１２７】図１３Ｂは、図１３Ａに示すＤＣＴ係数
を、前回の記録時に量子化スケール値〔８〕で量子化
し、さらにこれを再生時に逆量子化した結果を示す。こ
こで、先頭画素（左上端の画素）は、ＭＰＥＧデータス
トリームに用いられるＤＣ成分であり、それ以外の１５
個の画素がＡＣ係数となっている（なお、８画素×８ラ
インの場合は６３個のＡＣ係数となる）。

【０１２８】このようなＤＣＴ係数を入力して量子化を
行なう場合について考える。先ず、図１３Ｂに示すＤＣ
Ｔ係数を、量子化スケール値〔７〕で量子化（除算）
し、ＡＣ係数の小数部を積算する。なお、図１３Ａ、図
１３Ｂ、図１３Ｃ、図１３Ｄおよび図１３Ｅに示す積算
演算では、ＤＣＴを含めた演算精度の問題や量子化マト
リクスにおける量子化の影響もあるため、小数部を最も
近い整数との誤差に変換した後に積算している。

【０１２９】この結果、図１３Ｂに示すＤＣＴ係数を量
子化スケール値〔７〕で量子化（除算）すると、図１３
Ｃの左図に示すような値となる。さらに、そのＡＣ係数
の小数部を、上述した方法で変換すると、図１３Ｃの右
図に示すような値となる。そして、この値を積算する
と、積算値ｆｒａｃｔｉｏｎは、〔２．２７〕となる。

【０１３０】また、図１３Ｂに示すＤＣＴ係数を、量子
化スケール値〔８〕で量子化（除算）し、ＡＣ係数の小
数部を上述のように変換すると、図１３Ｄに示すような
値となり、これを積算した積算値ｆｒａｃｔｉｏｎは、

〔０〕となる。

【０１３１】また、図１３Ｂに示すＤＣＴ係数を、量子
化スケール値〔１０〕で量子化（除算）し、ＡＣ係数の
小数部を上述のように変換すると、図１３Ｅに示すよう
な値となり、これを積算した積算値ｆｒａｃｔｉｏｎ
は、〔２．４０〕となる。

【０１３２】このように、前回の符号化の際の量子化ス
ケール値「８」を用いて量子化した場合には、ＡＣ係数
の小数部の積算値が

〔０〕となる。したがって、この値
を測定することにより、前回の量子化スケール値を判定
することができる。

【０１３３】図１４は、以上のような演算による積算値
の一例の結果を示す。図１４において、縦軸が小数部の
積算値ｆｒａｃｔｉｏｎ、横軸が量子化スケール値Ｑに
対してそれぞれ割り当てられた量子化スケールコード(q
uantizer_scale_code)である。上述の図１３Ａ、図１３
Ｂ、図１３Ｃ、図１３Ｄおよび図１３Ｅに示す例では、
前回の符号化の際の量子化スケール値を〔８〕として量
子化した場合に積算値ｆｒａｃｔｉｏｎが

〔０〕となっ
ている。この場合、図３に示されるように、〔８〕の約
数である〔１〕、〔２〕および〔４〕でも同様に積算値
が

〔０〕となる。

【０１３４】つまり、この例では、量子化スケールコー
ド〔１〕、〔２〕および〔４〕で示される量子化スケー
ル値Ｑも前回の符号化の際の量子化スケール値の候補で
あるといえる。

【０１３５】そこで、このように積算値ｆｒａｃｔｉｏ
ｎが

〔０〕となる量子化スケール値が複数ある場合に
は、最も大きい量子化スケール値（この場合には
〔８〕）を、前回の符号化の際の量子化スケール値とし
て判定する。

【０１３６】なお、上述のように積算値ｆｒａｃｔｉｏ
ｎの値が

〔０〕となるのは、理論上のものであり、実際
の演算においては演算精度長は有限であることから、一
定の誤差を含む値となり、正確には

〔０〕とならない。
そこで、バックサーチ検出を、積算値ｆｒａｃｔｉｏｎ
と

〔０〕との一致を判定して行うのではなく、積算値ｆ
ｒａｃｔｉｏｎが閾値未満であるか否かを判定して行う
ような方法を採用する。

【０１３７】すなわち、積算値ｆｒａｃｔｉｏｎが閾値
未満であった場合は、その積算値ｆｒａｃｔｉｏｎの値
が

〔０〕であると見なし、ＤＣＴ計数が当該積算値ｆｒ
ａｃｔｉｏｎに対応する量子化スケール値Ｑで割り切れ
るものとする。

【０１３８】この場合、実際的には、積算値ｆｒａｃｔ
ｉｏｎとして算出される値は様々であり、閾値として固
定的な値を用いた場合には、有効な判定を行えない場合
がある。例えば、閾値としてより小さい値を用いた場
合、

〔０〕から離れた積算値ｆｒａｃｔｉｏｎを排除す
ることができ、誤検出は防止されるが、本来検出される
べき量子化スケール値についても排除され易くなる。一
方、閾値としてより大きな値を用いた場合、より多くの
量子化スケール値が検出されるが、本来検出すべきでな
い量子化スケール値を誤検出してしまう可能性が高ま
る。また、固定的な閾値を用いて正確な判定を行うため
には、高い演算精度が要求されることになる。

【０１３９】この発明の実施の一形態では、この点を鑑
みて、上述したように、積算値ｆｒａｃｔｉｏｎを算出
する際に用いられたサンプルのうち、意味のある値を有
するサンプルを有効サンプルとして計数し、計数された
有効サンプル数を用いて積算値ｆｒａｃｔｉｏｎを正規
化する。さらに、積算値ｆｒａｃｔｉｏｎが正規化され
た値（以下、正規化積算値と称する）と、対象としてい
る量子化スケール値Ｑを示す量子化スケールコードの前
後、すなわち値が〔１〕異なる量子化スケールコードが
示す量子化スケール値Ｑによる正規化積算値との関係を
用いて、バックサーチ検出を行う。

【０１４０】以下、この発明の実施の一形態によるバッ
クサーチ検出方法について、より詳細に説明する。

【０１４１】有効サンプルの計数および計数された有効
サンプル数に基づく積算値ｆｒａｃｔｉｏｎの正規化に
ついて説明する。図１５は、量子化ブロック２１２で量
子化されたデータの一例の構造を示す。量子化後のデー
タは、整数部Ｄ１および小数部Ｄ２から構成される。整
数部Ｄ１は、ＶＬＣ部２１３に供給される。小数部Ｄ２
は、量子化による演算誤差など所定桁以下の部分Ｄ４を
含み、所定桁より上位桁の部分Ｄ３（以下、積算部Ｄ３
と称する）が積算部Σ２３１により積算される。部分Ｄ
４は、積算部Σ２３１による積算対象とされる値より小
さな値であり、例えば量子化演算などによる誤差精度以
下の値である。

【０１４２】整数部Ｄ１および小数部Ｄ２のうち積算部
Ｄ３が共に

〔０〕であれば、そのデータは、量子化前の
ＤＣＴ係数が元々

〔０〕であったか、または、例えば量
子化の際に大きな量子化スケール値Ｑで除されるなどに
より、量子化により誤差精度以下の値になったかの何れ
かであると判断できる。そこで、整数部Ｄ１および積算
部Ｄ３が共に

〔０〕である場合、そのデータを有効サン
プルとして計数しないようにする。また、少なくとも整
数部Ｄ１または積算部Ｄ３の何れか一方が

〔０〕でなけ
れば、そのデータを有効サンプルとして計数する。

【０１４３】積算部Ｄ３が１マクロブロック分、すなわ
ち６３ＡＣ係数×８ＤＣＴブロック＝５０４ＡＣ係数
分、積算された積算値ｆｒａｃｔｉｏｎが、対応する１
マクロブロック分の有効サンプルを計数した有効サンプ
ル数で除され、正規化される。この積算値ｆｒａｃｔｉ
ｏｎが正規化された正規化積算値を用いてバックサーチ
検出を行う。

【０１４４】ある量子化スケール値quantiser_scaleで
量子化を行った際の、有効サンプル数のカウントおよび
有効サンプル数を用いた積算値ｆｒａｃｔｉｏｎの正規
化について、下記の式を用いてより具体的に説明する。
なお、下記に示す式は、コンピュータ装置などのプログ
ラムの記述言語として用いられるＣ言語の記述法に基づ
く。また、先頭の数字＋「：」は、説明に用いる行番号
を示す。

【０１４５】 1:for(i=0;i<=7;i++) { 2: for(j=1;j<=63;j++) { 3: quantised_dct_coeff=dct_coeff/quantiser_scale; 4: fraction=abs(quantised_dct_coeff-int(quantised_dct_coeff)); 5: if(fraction>=0.5) fraction=1.0-fraction; 6: frac_ttl+=fraction; 7: if(quantised_dct_coeff!=0.0) non_zero++; 8: } 9:} 10:if(main_nz<sub_nz) min_nz=main_nz; 11:else min_nz=sub_nz; 12:if(non_zero<min_nz) non_zero=min_nz; 13:avg_frac=frac_ttl/non_zero;

【０１４６】先ず、１行目でマクロブロックを構成する
ＤＣＴブロック数が設定される。この例では、クロマフ
ォーマットが４：２：２であるため、１マクロブロック
がＹ１、Ｙ２、Ｙ３、Ｙ４、Ｃｂ１、Ｃｒ１、Ｃｂ２、
Ｃｒ２の８ＤＣＴブロックとされる。２行目で、ＤＣＴ
ブロック毎のＤＣＴ係数の数が設定される。ＤＣ係数を
除いた６３ＡＣ係数とされる。これにより、３行目〜７
行目に示される処理を、各ＤＣＴブロックおよび各ＡＣ
係数毎に順次、６３係数×８ブロック分、繰り返すよう
に設定される。

【０１４７】３行目で、ＤＣＴ係数dct_coeffが量子化
スケール値quantiser_scaleで除されて量子化され、量
子化ＤＣＴ係数quantised_dct_coeffが求められる。４
行目で、量子化ＤＣＴ係数quantised_dct_coeffから整
数部が減ぜられ絶対値化され、量子化ＤＣＴ係数quanti
sed_dct_coeffの小数部fractionが求められる。また、
次の５行目で、小数部fractionが〔０．５〕を超える場
合の直近の整数値からの誤差が求められ、これが新たな
小数部fractionとされる。小数部fractionは、６行目
で、積算値frac_ttlに対して積算される。なお、ここで
は、小数部fractionと上述の積算値ｆｒａｃｔｉｏｎと
を区別して用いている。上述の積算値ｆｒａｃｔｉｏｎ
は、ここでいう積算値frac_ttlに対応する。

【０１４８】７行目では、量子化ＤＣＴ係数quantised_
dct_coeffの整数部および小数部が共に

〔０〕でないか
否かが判断され、これらが共に

〔０〕でないと判断され
れば、有効サンプル数non_zeroが１、カウントアップさ
れる。

【０１４９】以上の処理が１マクロブロック分、すなわ
ち５０４ＡＣ係数分、終了したら、１０行目〜１３行目
で、有効サンプル数non_zeroを用いて積算値frac_ttlが
正規化される。このとき、有効サンプル数non_zeroが極
めて小さな値であった場合、積算値frac_ttlの正規化を
正しく行えなくなる。そのため、有効サンプル数non_ze
roが所定値に満たない場合に、有効サンプル数non_zero
の値に対して制限がかけられる。

【０１５０】１０行目および１１行目で、後述するメイ
ンバックサーチおよびサブバックサーチにおける有効サ
ンプル数の下限値main_nzおよびsub_nzに基づき、小さ
い方の値に制限値min_nzが設定される。なお、値main_n
zおよびsub_nzは、予め与えられるパラメータである。
１２行目で、制限値min_nzと有効サンプル数non_zeroと
が比較され、有効サンプル数non_zeroが制限値min_nz未
満であった場合に、有効サンプル数non_zeroが制限値mi
n_nzに制限される。そして、１３行目で、積算値frac_t
tlが有効サンプル数non_zeroで除され、積算値frac_ttl
が有効サンプル数non_zeroで正規化された正規化積算値
avg_fracが求められる。

【０１５１】次に、正規化積算値avg_fracに基づくバッ
クサーチ検出について説明する。上述の正規化積算値av
g_fracを、全ての量子化スケール値Ｑついて求める。既
に述べたように、この全ての量子化スケール値Ｑにおけ
る正規化積算値avg_fracに基づき、この発明の実施の一
形態では、２つの方法を用いてバックサーチ検出を行
う。

【０１５２】第１の方法は、対象となる正規化積算値av
g_fracに対応する量子化スケール値Ｑを示す量子化スケ
ールコードｑに対し、１大きい量子化スケールコード
（ｑ＋１）および１小さい量子化スケールコード（ｑ−
１）によりそれぞれ示される量子化スケール値Ｑに対応
する、２つの正規化積算値avg_fracを用いてバックサー
チを行う方法である。

【０１５３】すなわち、ある量子化スケール値Ｑにおけ
る正規化積算値avg_frac[q]に対して、量子化スケール
値Ｑを示す量子化スケールコードｑより１大きい量子化
スケールコード（ｑ＋１）により示される量子化スケー
ル値における正規化積算値avg_frac[q+1]と、１小さい
量子化スケールコード（ｑ−１）により示される量子化
スケール値における正規化積算値avg_frac[q-1]とを用
いて、バックサーチを行う。この第１の方法によるバッ
クサーチを、以下では、メインバックサーチと称する。

【０１５４】第２の方法は、上述の第１の方法に加え、
量子化スケールコード（ｑ＋１）よりさらに１大きい量
子化スケールコード（ｑ＋２）により示される量子化ス
ケール値における正規化積算値avg_frac[q+2]を用いて
バックサーチを行う方法である。この第２の方法による
バックサーチは、以下では、サブバックサーチと称す
る。

【０１５５】メインバックサーチについて、図１６を用
いて説明する。図１６は、連続する量子化スケールコー
ド（ｑ−１）、ｑおよび（ｑ＋１）それぞれに対応する
正規化積算値avg_frac[q-1]、avg_frac[q]およびavg_fr
ac[q+1]を、折れ線グラフで示す。メインバックサーチ
は、注目している正規化積算値avg_frac[q]が量子化ス
ケールコードにおいて両隣の正規化積算値avg_frac[q-
1]およびavg_frac[q+1]より小さい場合に、正規化積算
値avg_frac[q]の点をディップポイントと称すれば、デ
ィップポイントがより明確に現れるときに、このメイン
バックサーチが適用される。

【０１５６】すなわち、ディップポイントそのものの値
が大きい、および／または、ディップポイントにおける
正規化積算値avg_frac[q]を求める際に用いた有効サン
プル数non_zeroが所定値以下であっても、注目している
正規化積算値avg_frac[q]が、正規化積算値avg_frac[q-
1]およびavg_frac[q+1]に対して十分小さければ、ディ
ップポイントがより深く現れることになる。

【０１５７】このように、深いディップポイントが現れ
た量子化スケール値Ｑは、ＤＣＴ計数を当該ディップポ
イントに対応する量子化スケール値Ｑで除したときの余
りが

〔０〕になったと見なし、ＤＣＴ係数が当該ディッ
プポイントに対応する量子化スケール値Ｑで割り切れた
ものと判定する。

【０１５８】より具体的には、図１６を参照し、Ｃ言語
的に表現された下記の式に基づき判定が行われる。な
お、各行頭の数字＋「：」は、説明に用いる行番号を示
す。

【０１５９】 1:for(q=1;q<=31;q++) { 2:main_bsr[q]=(non_zero[q]>main_nz) & 3: (avg_frac[q]<main_th) & 4: (avg_frac[q]+main0mgn<avg_frac[q-1]) & 5: (avg_frac[q]+main1mgn<avg_frac[q+1]) 6:}

【０１６０】なお、この式において、項目main_nz、mai
n_th、main0mgn、main1mgnは、パラメータであって、例
えば下記のように設定値が与えられる。なお、これは、
演算語長が３０ビットの例である。 main_nz=64 main_th=20480/2^21 main0mgn=4096/2^21 main1mgn=8192/2^21

【０１６１】上述の式において、１行目で、全て（３１
個）の量子化スケールコードｑに対応する正規化積算値
avg_frac[q]に対して順次、処理が行われることが設定
される。

【０１６２】２行目〜５行目は、上述した各項目による
ディップポイントの判定条件が示される。２行目は、注
目している正規化積算値avg_frac[q]を求める際に用い
られた有効サンプル数non_zero[q]の下限値が項目main_
nzにより示される。すなわち、１マクロブロックにおい
てバックサーチに用いられる５０４個のＤＣＴ係数のう
ち、有効サンプル数non_zeroが下限値main_mzで示され
る個数（この例では６４個）を超えることが条件として
示される。

【０１６３】３行目は、注目している正規化積算値avg_
frac[q]が項目main_thで示される閾値（この例では２０
４８０／２＾２１）未満であることが条件として示され
る。

【０１６４】４行目および５行目は、正規化積算値avg_
frac[q]と、正規化積算値avg_frac[q-1]およびavg_frac
[q+1]との関係が示される。マージン値main0mgnおよびm
ain1mgnにより、注目している正規化積算値avg_frac[q]
と正規化積算値avg_frac[q-1]およびavg_frac[q+1]との
差がそれぞれ定義される。すなわち、正規化積算値avg_
frac[q]と量子化スケールコードにおいて１小さい正規
化積算値avg_frac[q-1]との差は、マージン値main0mgn
より大きくなければならない。同様に、正規化積算値av
g_frac[q]と量子化スケールコードにおいて１大きい正
規化積算値avg_frac[q+1]との差は、マージン値main1mg
nより大きくなければならない。

【０１６５】なお、この例では、マージン値main1mgnが
マージン値main0mgnの２倍の値とされている。このよう
に、ディップポイントの正規化積算値avg_frac[q-1]お
よび[q+1]に対する深さの閾値を与えるマージン値main0
mgnおよびmain1mgnは、それぞれ異なる値を設定するこ
とができる。勿論、マージン値main0mgnとmain1mgnとを
同一の値としてもよいし、マージン値main0mgnとmain1m
gnとが互いに倍数関係になっていなくてもよい。マージ
ン値main0mgnおよびmain1mgnは、実験的に求めることが
できる。

【０１６６】上述の２行目〜５行目で示される判定条件
を全て満足する量子化スケールコードｑに基づき、メイ
ンバックサーチによるバックサーチ検出値main_bsr[q]=
1が求められる。すなわち、バックサーチ検出値main_bs
r[q]で示される量子化スケールコードｑに対応する量子
化スケール値Ｑにより、ＤＣＴ係数が割り切れたとされ
る。

【０１６７】次に、サブバックサーチについて、図１７
を用いて説明する。図１７は、連続する量子化スケール
コード（ｑ−１）、ｑ、（ｑ＋１）、（ｑ＋２）それぞ
れに対応する正規化積算値avg_frac[q-1]、avg_frac
[q]、avg_frac[q+1]およびavg_frac[q+2]を、折れ線グ
ラフで示す。サブバックサーチは、ディップポイントが
上述したメインバックサーチに比べて明確に現れない場
合に、より制約を厳しくしたうえでバックサーチを行
う。

【０１６８】すなわち、正規化積算値avg_frac[q]が、
量子化スケールコードにおいて両隣の正規化積算値avg_
frac[q-1]およびavg_frac[q+1]に対して充分小さい値で
なく、正規化積算値avg_frac[q]によるディップポイン
トの深さが十分に現れていない場合、ディップポイント
そのものの値が大きいと、当該ディップポイントに対応
する正規化積算値avg_frac[q]の値は、ノイズの影響を
大きく受けている可能性が高い。また、正規化積算値av
g_frac[q]を求める際の有効サンプル数non_zeroが少な
い場合には、誤検出の可能性が高くなる。さらに、ディ
ップポイントが繰り返し現れる場合も、ノイズの影響を
大きく受けている可能性が高いといえる。

【０１６９】したがって、この発明の実施の一形態で
は、ディップポイントが比較的明確に現れていないよう
な場合のバックサーチ検出は、当該ディップポイントに
おける正規化積算値avg_frac[q]が十分な数の有効サン
プル数non_zeroを用いて求められており、当該正規化積
算値avg_frac[q]の信頼性が高く、且つ、当該正規化積
算値avg_frac[q]そのものの値が充分小さい場合に、ノ
イズの影響による誤検出を防ぐため、次の条件を満たし
た場合に、ＤＣＴ係数を当該ディップポイントに対応す
る量子化スケール値Ｑで除したときの余りが

〔０〕にな
ったと見なし、当該ディップポイントに対応する量子化
スケール値ＱでＤＣＴ係数が割り切れたと判定する。

【０１７０】すなわち、ディップポイントの正規化積算
値avg_frac[q]に対して量子化スケールコードにおいて
１異なる正規化積算値avg_frac[q-1]およびavg_frac[q+
1]に加えて、ディップポイントの正規化積算値avg_frac
[q]に対して量子化スケールコードにおいて２大きい、
正規化積算値avg_frac[q+2]を用いて判定を行う。正規
化積算値avg_frac[q+2]が正規化積算値avg_frac[q+1]に
対して再び小さい値にならないことを判定条件に加え
る。

【０１７１】より具体的には、図１７を参照し、Ｃ言語
的に表現された下記の式に基づき判定が行われる。な
お、各行頭の数字＋「：」は、説明に用いる行番号を示
す。

【０１７２】 1:for(q=1;q<=31;q++) { 2:sub_bsr[q]=(non_zero[q]>sub_nz) & 3: (avg_frac[q]<sub_th) & 4: (avg_frac[q]+sub0mgn<avg_frac[q-1]) & 5: (avg_frac[q]+sub1mgn<avg_frac[q+1]) & 6: (avg_frac[q]+sub1mgn<avg_frac[q+2]) 7:}

【０１７３】なお、この式において、項目sub_nz、sub_
th、sub0mgn、sub1mgn、sub2mgnは、パラメータであっ
て、例えば下記のように設定値が与えられる。なお、こ
れは、演算語長が３０ビットの例である。 sub_nz=128 sub_th=14336/2^21 sub0mgn=2048/2^21 sub1mgn=2048/2^21 sub2mgn=4096/2^21

【０１７４】上述の式において、１行目で、全て（３１
個）の量子化スケールコードｑに対応する正規化積算値
avg_frac[q]に対して順次、処理が行われることが設定
される。

【０１７５】２行目〜６行目は、上述した各項目による
ディップポイントの判定条件が示される。２行目は、注
目している正規化積算値avg_frac[q]を求める際に用い
られた有効サンプル数non_zero[q]の下限値が項目sub_n
zにより示される。すなわち、１マクロブロックにおい
てバックサーチに用いられる５０４個のＤＣＴ係数のう
ち、有効サンプル数non_zeroが項目sub_nzで示される個
数（この例では１２８個）を超えることが条件として示
される。項目sub_nzは、このように、上述したメインバ
ックサーチにおける項目main_nzに対して大きい値が設
定される。

【０１７６】３行目は、注目している正規化積算値avg_
frac[q]が項目sub_thで示される値（この例では１４３
３６／２＾２１）未満であることが条件として示され
る。項目sub_thは、このように、上述したメインバック
サーチにおける項目main_thに対して小さい値が設定さ
れる。

【０１７７】４行目および５行目は、正規化積算値avg_
frac[q]と、正規化積算値avg_frac[q-1]およびavg_frac
[q+1]との関係が示される。マージン値sub0mgnおよびsu
b1mgnにより、注目している正規化積算値avg_frac[q]と
正規化積算値avg_frac[q-1]およびavg_frac[q+1]との差
がそれぞれ定義される。すなわち、正規化積算値avg_fr
ac[q]と量子化スケールコードにおいて１小さい正規化
積算値avg_frac[q-1]との差は、マージン値sub0mgnより
大きくなければならない。同様に、正規化積算値avg_fr
ac[q]と量子化スケールコードにおいて１大きい正規化
積算値avg_frac[q+1]との差は、マージン値sub1mgnより
大きくなければならない。

【０１７８】サブバックサーチでは、さらに、６行目に
おいて、正規化積算値avg_frac[q]と正規化積算値avg_f
rac[q+2]との関係が示される。注目している正規化積算
値avg_frac[q]量子化スケールコードにおいて２大きい
正規化積算値avg_frac[q+2]との差は、マージン値sub2m
gnより大きくなければならない。また、マージン値sub2
mgnは、上述のマージン値sub1mgnより大きな値とされ
る。

【０１７９】上述の２行目〜７行目で示される判定条件
を全て満足する量子化スケールコードｑに基づき、サブ
バックサーチによるバックサーチ検出値sub_bsr[q]=1が
求められる。すなわち、バックサーチ検出値sub_bsr[q]
で示される量子化スケールコードｑに対応する量子化ス
ケール値Ｑにより、ＤＣＴ係数が割り切れたとされる。

【０１８０】こうしてメインバックサーチおよびサブバ
ックサーチにより求められたバックサーチ検出値main_b
sr[q]およびsub_bsr[q]に基づき、マクロブロックにお
けるＤＣＴ係数が割り切れたとされる量子化スケール値
Ｑが最終的に決定される。

【０１８１】なお、サブバックサーチにおいて設定され
るマージン値sub0mgnおよびsub1mgnは、メインバックサ
ーチにおける対応するマージン値main0mgnおよびmain1m
gnより、それぞれ小さい値とされる。この例では、マー
ジン値sub0mgnがメインバックサーチの対応するマージ
ン値main0mgnの１／２、マージン値sub1mgnがメインバ
ックサーチの対応するマージン値main1mgnの１／４の値
とされる。これにより、サブバックサーチでは、メイン
バックサーチよりもより浅いディップポイントによる検
出を可能としている。

【０１８２】なお、ここでは、マージン値sub0mgnおよ
びsub1mgnが同一の値とされているが、これはこの例に
限られず、これらマージン値sub0mgnおよびsub1mgnが異
なる値としてもよい。また、マージン値sub0mgnと対応
するメインバックサーチのマージン値main0mgn、ならび
に、マージン値sub1mgnと対応するメインバックサーチ
のマージン値main1mgnは、それぞれ必ずしも倍数関係に
ある必要はない。

【０１８３】ここで、一度符号化されたＤＣＴ係数は、
前回の符号化の後に行われた復号化の際の逆量子化で用
いられた量子化スケール値の整数倍となっている。した
がって、一度符号化されたＤＣＴ係数は、この逆量子化
で用いられた量子化スケール値の約数である量子化スケ
ール値においても整数倍となっている。

【０１８４】そこで、前回の符号化の後に行われた復号
化の際に逆量子化されたＤＣＴ係数が整数倍であると判
定された量子化スケール値に対して割り当てられた量子
化スケールコードのうち、最大の量子化スケールコード
を、前回の符号化の際に用いられた量子化スケール値を
示す量子化スケールコードとする。

【０１８５】例えば、上述したバックサーチ検出値main
_bsr[q]およびsub_bsr[q]を用いて、Ｃ言語的な表現に
より記述される次の式により、最終的に決定される量子
化スケール値Ｑを示す量子化スケールコードcodedQを求
めることができる。

【０１８６】この式では、量子化スケールコードを[q]として、量子
化スケールコード[q]を最大値から１ずつ減じて値が
〔１〕になる値cd[q]を探し、値が〔１〕になる値cd[q]
が見つかったところで、処理から抜ける(break)。以上
により、cg[q]=1である最大の量子化スケールコード[q]
を選択する。

【０１８７】なお、最終的な量子化スケール値Ｑの決定
の際に、上述したメインバックサーチおよびサブバック
サーチを実行するか否か、あるいは、メインバックサー
チおよびサブバックサーチにより検出されたバックサー
チ検出値main_bsr[q]およびsub_bsr[q]を用いるか否か
を、量子化スケールコード毎に設定することができる。
例えば、量子化スケールコードｑ＝１および３１では、
それぞれ当該量子化スケールコードよりも１小さい量子
化スケールコードや１大きい量子化スケールコードが存
在しないため、メインバックサーチおよびサブバックサ
ーチを行わないように設定できる。同様に、量子化スケ
ールコードｑ＝３０では、当該量子化スケールコードよ
り２大きい量子化スケールコードが存在しないため、サ
ブバックサーチを行わないように設定できる。

【０１８８】図１８は、上述したようなバックサーチ検
出を行う一例の構成を示す。なお、図１８は、上述した
図２に示す構成の一部を抽出して示したもので、上述し
た図２と共通する部分には同一の符号を付し、詳細な説
明を省略する。図２において上述した多段階の量子化ブ
ロック２１２には、それぞれ固有の量子化スケール値Ｑ
が割り当てられている。なお、量子化スケール値Ｑは、
例えばＭＰＥＧ２によって規定されたもので、〔１〕か
ら〔８〕の連続数および〔１０〕から〔１１２〕までの
間欠数よりなる合計３１個の数値である。この量子化ス
ケール値Ｑに対応して、３１個の量子化部（Ｑ＿ｎ部）
２１２、２１２、・・・がそれぞれ設けられる。

【０１８９】量子化テーブル部２１１Ａから出力された
ＤＣＴ係数は、量子化部２１２、２１２、・・・に供給
され、量子化部２１２、２１２、・・・にそれぞれ割り
当てられた量子化スケール値Ｑにより各々量子化され
る。各量子化部２１２、２１２、・・・において、量子
化された値のうち整数部（上述の図１５における整数部
Ｄ１）が対応するＶＬＣ２１３、２１３、・・・にそれ
ぞれ供給され、可変長符号化され出力される。ＶＬＣ部
２１３、２１３、・・・の出力は、図２を用いて既に説
明したように、それぞれ対応する積算部Σ２１４、２１
４、・・・に供給される。

【０１９０】一方、量子化部２１２、２１２、・・・に
おいて、量子化された値のうち小数部（上述の図１５に
おける積算部Ｄ３）は、それぞれ積算部Σ２３１、２３
１、・・・に供給される。積算部Σ２３１、２３１、・
・・では、供給された小数部を、上述のように、〔０．
５〕を超える場合、直近の整数値からの誤差としてマク
ロブロック毎に積算する。積算された各量子化スケール
値Ｑ毎の積算値frac_ttlは、それぞれバックサーチ検出
部２３２に供給される。

【０１９１】さらに、量子化部２１２、２１２、・・・
において、量子化された値の整数部および小数部がそれ
ぞれ有効サンプルカウント部２３３、２３３、・・・に
供給される。有効サンプルカウント部２３３、２３３、
・・・では、図１５を用いて説明したように、整数部Ｄ
１と積算部Ｄ３とが共に

〔０〕でないＤＣＴ係数が、１
マクロブロック分の５０４個（６３ＡＣ係数×８ＤＣＴ
ブロック）のＤＣＴ係数にわたり、計数される。計数さ
れた各量子化スケール値Ｑ毎の有効サンプル数non_zero
は、それぞれバックサーチ検出部２３２に供給される。

【０１９２】バックサーチ検出部２３２では、積算部Σ
２３１、２３１、・・・から供給された各量子化スケー
ル値Ｑ毎の積算値frac_ttlと、有効サンプルカウント部
２３３、２３３、・・・から供給された各量子化スケー
ル値Ｑ毎の有効サンプル数non_zeroとを用いて、上述し
たような方法でメインバックサーチおよびサブバックサ
ーチを行い、前回の符号化の際の量子化スケール値Ｑ
（codedQ）を判定する。

【０１９３】また、バックサーチにおいて量子化スケー
ル値Ｑが検出されなかった場合、codedQ=0がレートコン
トロール部２１７に供給されて、符号量制御による量子
化スケールＱ値を用いてレートコントロールが行われ
る。

【０１９４】図１９、図２０、図２１および図２２は、
バックサーチ検出部２３２の一例の構成を示す。なお、
図１９、図２０、図２１および図２２は、全体としてバ
ックサーチ検出部２３２の一例の構成を示し、各図に示
される符号ＡＡ〜ＡＨ、ＢＡ〜ＢＤ、ならびに、ＣＡ〜
ＣＤは、図１９、図２０、図２１および図２２間におい
て符号が対応する信号経路が接続されることを示す。積
算部Σ２３１、２３１、・・・から供給された積算値fr
ac_ttl_Qxx(xx=01,02,...,31)は、それぞれ時系列化回
路３００に供給され、例えばタイミングジェネレータＴ
Ｇ２２０から供給されたタイミング信号に基づき、積算
値frac_ttl_Qxxに対応する量子化スケールコードの順に
時系列化される。時系列化された積算値frac_ttlは、ラ
ッチ回路３０２でラッチされた後、除算回路３０３の一
方の被除数入力端に入力される。

【０１９５】有効サンプルカウント部２３３、２３３、
・・・から供給された有効サンプル数non_zero_Qxx(xx=
01,02,...,31)は、それぞれ時系列化回路３０１に供給
され、例えばタイミングジェネレータＴＧ２２０から供
給されたタイミング信号に基づき、量子化スケール値Ｑ
のステップの順すなわち量子化スケールコードの順に時
系列化される。時系列化された有効サンプル数non_zero
は、比較器３０８および３０９に供給されると共に、リ
ミッタ３０４に供給される。リミッタ３０４に供給され
た有効サンプル数non_zeroは、最小値(min)選択回路３
０５で下限値main_nzおよびsub_nzから選択された値に
基づき制限される。すなわち、リミッタ回路３０４で
は、最小値選択回路３０５で下限値main_nzおよびsub_n
zから選択された下限値min_nzに基づき、有効サンプル
数non_zeroが下限min_nz未満であれば、有効サンプル数
non_zeroが下限値min_nzに制限される。

【０１９６】リミッタ回路３０４から出力された有効サ
ンプル数non_zeroは、ラッチ回路３０６でラッチされた
後、除算回路３０３の除数入力端に入力される。除算回
路３０３では、時系列化回路３００および３０１で時系
列化された順に、積算値frac_ttlが有効サンプル数non_
zeroで除され、正規化された正規化積算値avg_fracが出
力される。

【０１９７】正規化積算値avg_fracは、ラッチ回路３０
７Ａ、３０７Ｂ、３０７Ｃおよび３０７Ｄにより、量子
化スケールコード毎にそれぞれラッチされる。すなわ
ち、３番目のラッチ回路３０７Ｃに、量子化スケールコ
ード[q]に対応する正規化積算値avg_frac[q]がラッチさ
れているとすれば、ラッチ回路３０７Ａおよび３０７Ｂ
には、それぞれ正規化積算値avg_frac[q+2]およびavg_f
rac[q+1]が、ラッチ回路３０７Ｄには正規化積算値avg_
frac[q-1]がラッチされていることになる。

【０１９８】ラッチ回路３０７Ｂにラッチされた正規化
積算値avg_frac[q+1]が比較器３１３Ｂの一方の入力端
に入力される。ラッチ回路３０７Ｄにラッチされた正規
化積算値avg_frac[q-1]が比較器３１３Ｃの一方の入力
端に入力される。また、ラッチ回路３０７Ｃにラッチさ
れた正規化積算値avg_frac[q]は、加算器３１２Ａおよ
び３１２Ｂでそれぞれマージン値main1mgnおよびマージ
ン値main0mgnを加算されて、比較器３１３Ｂおよび３１
３Ｃの他方の入力端にそれぞれ供給される。それと共
に、正規化積算値avg_frac[q]は、比較器３１３Ａの一
方の入力端に入力される。比較器３１３Ａの他方の入力
端には、閾値main_thが入力される。

【０１９９】このように、比較器３１３Ａ、３１３Ｂお
よび３１３Ｃにおいて、量子化スケールコードが連続す
る正規化積算値avg_frac[q-1]、avg_frac[q]およびavg_
frac[q+1]と、注目する正規化積算値avg_frac[q]にマー
ジン値main0mgnおよびmain1mgnをそれぞれ加えた値、な
らびに、閾値main_thとが比較される。

【０２００】一方、上述した比較器３０８の他方の入力
端に対し、下限値main_nzが入力される。比較器３０８
では、一方および他方の入力端にそれぞれ入力された下
限値main_nzおよび有効サンプル数non_zeroが比較さ
れ、有効サンプル数non_zeroが下限値main_nzを超えて
いるか否かが判断される。若し超えていれば、例えば値
〔１〕が、超えていなければ

〔０〕が、判断結果main_n
z_okとして出力される。

【０２０１】比較器３１３Ａ、３１３Ｂおよび３１３Ｃ
の出力は、４入力のアンド回路３１４に入力される。ア
ンド回路３１４には、さらに、比較器３０８から出力さ
れた判断結果main_nz_okが入力される。判断結果main_n
z_okは、ラッチ回路３１０Ａ、３１０Ｂ、３１０Ｃおよ
び３１０Ｄでそれぞれラッチされ、正規化積算値avg_fr
ac[q]とタイミングを合わせられている。アンド回路３
１４の出力がメインバックサーチによるバックサーチ検
出値main_bsr[q]となる。このようにして、図１６を用
いて説明した、メインバックサーチが行われる。

【０２０２】アンド回路３１４から出力されたバックサ
ーチ検出値main_bsrは、アンド回路３１５の一方の入力
端に入力される。アンド回路３１５の他方の入力端に
は、メインバックサーチを行うか否かを指示する信号bs
rmd[1]が入力される。アンド回路３１５の出力は、オア
回路３１６の一方の入力端に入力される。

【０２０３】サブバックサーチも、上述のメインバック
サーチと略同様にして行われる。ラッチ回路３０７Ａに
ラッチされた正規化積算値avg_frac[q+2]が比較器３２
１Ｃの一方の入力端に入力される。ラッチ回路３０７Ｂ
にラッチされた正規化積算値avg_frac[q+1]が比較器３
２１Ｂの一方の入力端に入力される。ラッチ回路３０７
Ｄにラッチされた正規化積算値avg_frac[q-1]が比較器
３２１Ａの一方の入力端に入力される。

【０２０４】ラッチ回路３０７Ｃにラッチされた正規化
積算値avg_frac[q]は、加算器３２０Ａ、３２０Ｂおよ
び３２０Ｃでそれぞれマージン値sub0mgn、sub1mgnおよ
びsub2mgnを加算され、比較器３２１Ａ、３１２Ｂおよ
び３２１Ｃの他方の入力端に入力される。それと共に、
正規化積算値avg_frac[q]は、比較器３２１Ｄの一方の
入力端に入力される。比較器３２１Ｄの他方の入力端に
は、閾値sub_thが入力される。

【０２０５】このように、比較器３２１Ａ、３２１Ｂ、
３２１Ｃおよび３２１Ｄにおいて、量子化スケールコー
ドが連続する正規化積算値avg_frac[q-1]、avg_frac
[q]、avg_frac[q+1]およびavg_frac[q+2]と、注目する
正規化積算値avg_frac[q]にマージン値sub0mgn、sub1mg
nおよびsub2mgnをそれぞれ加えた値、ならびに、閾値su
b_thとが比較される。

【０２０６】なお、比較器３２１Ａ、３２１Ｂ、３２１
Ｃおよび３２１Ｄ、ならびに、上述の比較器３１３Ａ、
３１３Ｂおよび３１３Ｃによる処理は、実際のハードウ
ェアにおいては並列的に行われる。

【０２０７】一方、上述した比較器３０９の他方の入力
端に対し、下限値sub_nzが入力される。比較器３０９で
は、一方および他方の入力端にそれぞれ入力された下限
値sub_nzおよび有効サンプル数non_zeroが比較され、有
効サンプル数non_zeroが下限値sub_nzを超えているか否
かが判断される。若し超えていれば、例えば値〔１〕
が、超えていなければ

〔０〕が、判断結果sub_nz_okと
して出力される。

【０２０８】比較器３２１Ａ、３２１Ｂ、３２１Ｃおよ
び３２１Ｄの出力は、５入力のアンド回路３２２に入力
される。アンド回路３２２には、さらに、比較器３０９
から出力された判断結果sub_nz_okが入力される。判断
結果sub_nz_okは、ラッチ回路３１１Ａ、３１１Ｂ、３
１１Ｃおよび３１１Ｄでそれぞれラッチされ、正規化積
算値avg_frac[q]とタイミングを合わせられている。ア
ンド回路３２２の出力がサブバックサーチによるバック
サーチ検出値sub_bsrとなる。このようにして、図１７
を用いて説明した、サブバックサーチが行われる。

【０２０９】アンド回路３２２から出力されたバックサ
ーチ検出値sub_bsrは、アンド回路３２３の一方の入力
端に入力される。アンド回路３２３の他方の入力端に
は、サブバックサーチを行うか否かを指示する信号bsrm
d[0]が入力される。アンド回路３２３の出力は、オア回
路３１６の他方の入力端に入力される。オア回路３１６
の出力は、アンド回路３３０の一方の入力端に入力され
る。

【０２１０】一方、時系列化回路３２４に、メインバッ
クサーチおよびサブバックサーチにより検出されたバッ
クサーチ検出値main_bsr[q]およびsub_bsr[q]を用いる
か否かを量子化スケールコード[q]毎に示す信号cd_off_
Qxx(xx=01,02,...,31)が入力される。信号cd_off_Qxx
は、例えばタイミングジェネレータＴＧ２２０から供給
されたタイミング信号に基づき、信号cd_off_Qxxに対応
する量子化スケールコードの順に時系列化される。時系
列回路３２４から出力された信号cd_off[q]は、インバ
ータを介してアンド回路３３０の他方の入力端に入力さ
れる。なお、信号cd_off_Qxxは、アンド回路３３０に供
給されるバックサーチ検出値main_bsr[q]およびsub_bsr
[q]と、タイミングが合わされる。

【０２１１】アンド回路３３０の出力が上述した値cd
[q]とされる。この値cd[q]は、回路３３１に供給され、
値cd[q]が〔１〕となる最大の量子化スケールコード[q]
が求められる。求められた量子化スケールコード[q]が
前回の符号化の際に用いられた量子化スケールコードco
dedQとされる。

【０２１２】なお、上述したように、この発明の実施の
一形態によるバックサーチ機能は、ハードウェアおよび
ソフトウェアの何れでも実現可能である。バックサーチ
処理を例えばコンピュータ装置に実行させるためのプロ
グラムは、例えばＣＤ−ＲＯＭ(Compact Disc-Read Onl
y Memory)といった記録媒体に記録されて提供される。
このＣＤ−ＲＯＭをコンピュータ装置のＣＤ−ＲＯＭド
ライブに装填し、ＣＤ−ＲＯＭに記録されたプログラム
を所定にコンピュータ装置にインストールすることで、
上述の処理をコンピュータ装置上で実行可能な状態とす
ることができる。なお、コンピュータ装置の構成は、極
めて周知であるため、説明は省略する。

【０２１３】また、上述では、この発明の実施の一形態
をディジタルＶＴＲに適用した例について説明したが、
これはこの例に限定されない。例えば、この発明は、バ
ックサーチ機能を有する量子化演算回路単体として構成
することも可能である。

【０２１４】

【発明の効果】以上説明したように、この発明の実施の
一形態によるバックサーチ機能では、量子化の際に発生
する小数部を累積した累積値を、累積時の有効サンプル
数によって正規化しているため、累積サンプル数の違い
による影響を排除することができる。これにより、一律
のパラメータ設定値との比較を行うことができ、より精
度よくバックサーチ検出が可能となる。

【０２１５】また、注目する量子化スケール値による正
規化積算値avg_fracと、当該量子化スケール値に対して
量子化スケールコードが連続する複数の量子化スケール
値による正規化積算値avg_fracとを用いて、ＤＣＴ係数
が割り切れたか否かを判定するため、バックサーチの誤
検出を防止できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の実施の一形態が適用されたディジタ
ルＶＴＲの一例の構成を示すブロック図である。

【図２】ＭＰＥＧエンコーダの一例の構成を示すブロッ
ク図である。

【図３】ＭＰＥＧエンコーダの各部において転送される
ストリームの構成例を示す略線図である。

【図４】ＭＰＥＧエンコーダの各部において転送される
ストリームの構成例を示す略線図である。

【図５】ＭＰＥＧエンコーダの各部において転送される
ストリームの構成例を示す略線図である。

【図６】ＭＰＥＧエンコーダの各部において転送される
ストリームの構成例を示す略線図である。

【図７】ＭＰＥＧエンコーダの各部において転送される
ストリームの構成例を示す略線図である。

【図８】ＭＰＥＧエンコーダの各部において転送される
ストリームの構成例を示す略線図である。

【図９】ＭＰＥＧエンコーダの各部において転送される
ストリームの構成例を示す略線図である。

【図１０】ＭＰＥＧエンコーダの処理をソフトウェアで
行う場合の一例のフローチャートである。

【図１１】ＭＰＥＧエンコーダの処理をソフトウェアで
行う場合の一例のフローチャートである。

【図１２】ＭＰＥＧエンコーダの処理をソフトウェアで
行う場合の一例のフローチャートである。

【図１３】バックサーチの原理を説明するための具体的
数値の例を示す略線図である。

【図１４】量子化の際の小数部を積算した積算値の一例
の結果を示す略線図である。

【図１５】量子化ブロックで量子化されたデータの一例
の構造を示す略線図である。

【図１６】メインバックサーチについて説明するための
図である。

【図１７】サブバックサーチについ説明するための図で
ある。

【図１８】バックサーチ検出を行う一例の構成を示すブ
ロック図である。

【図１９】バックサーチ検出部の一例の構成の部分を示
すブロック図である。

【図２０】バックサーチ検出部の一例の構成の部分を示
すブロック図である。

【図２１】バックサーチ検出部の一例の構成の部分を示
すブロック図である。

【図２２】バックサーチ検出部の一例の構成の部分を示
すブロック図である。

【符号の説明】

１０３ＭＰＥＧエンコーダ２１２量子化部２３１積算部２３２バックサーチ検出部２３３有効サンプル数カウント部

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

【手続補正書】

【提出日】平成１４年１０月１５日（２００２．１０．
１５）

【手続補正１】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】０１３３

【補正方法】変更

【補正内容】

〔０〕となっ
ている。この場合、図１４に示されるように、〔８〕の
約数である〔１〕、〔２〕および〔４〕でも同様に積算
値が

〔０〕となる。

【手続補正２】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】０１７２

【補正方法】変更

【補正内容】

【０１７２】 1:for(q=1;q<=31;q++) { 2:sub_bsr[q]=(non_zero[q]>sub_nz) & 3: (avg_frac[q]<sub_th) & 4: (avg_frac[q]+sub0mgn<avg_frac[q-1]) & 5: (avg_frac[q]+sub1mgn<avg_frac[q+1]) & 6: (avg_frac[q]+sub2mgn<avg_frac[q+2]) 7:}

【手続補正３】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】０１８６

【補正方法】変更

【補正内容】

【０１８６】この式では、量子化スケールコードを[q]として、量子
化スケールコード[q]を最大値から１ずつ減じて値が
〔１〕になる値cd[q]を探し、値が〔１〕になる値cd[q]
が見つかったところで、処理から抜ける(break)。以上
により、cd[q]=1である最大の量子化スケールコード[q]
を選択する。

【手続補正４】

【補正対象書類名】図面

【補正対象項目名】図６

【補正方法】変更

【補正内容】

【図６】

【手続補正５】

【補正対象書類名】図面

【補正対象項目名】図１７

【補正方法】変更

【補正内容】

【図１７】

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続きＦターム(参考） 5C018 AA04 5C053 FA15 FA21 GA11 GB06 GB07 GB21 GB32 GB38 KA01 5C059 KK02 KK36 MA00 MA23 MC00 MC11 MC22 MC34 ME01 SS11 TA45 TB07 TC06 TC10 TC18 TC38 TD06 TD11 UA39 5J064 AA02 BA16 BB04 BB13 BC01 BC02 BC08 BC09 BC16 BC17 BC29 BD01

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】ビデオ信号を複数の異なる量子化スケー
ル値に基づき量子化して量子化スケール値毎の量子化値
を得る量子化手段と、上記量子化スケール値毎の量子化値のうちの有効なサン
プルを、上記量子化スケール値毎に計数して、上記量子
化スケール値毎の有効サンプル数を得る計数手段と、上記量子化値の小数部を上記量子化スケール値毎に積算
して、上記量子化スケール値毎の積算値を得る積算手段
と、上記複数の異なる量子化スケール値のうち、上記有効サ
ンプル数が閾値を超える量子化スケール値に対応する積
算値を用いて、上記ビデオ信号に対して前回の符号化の
際に用いられた量子化スケール値を検出するバックサー
チ手段とを有することを特徴とする画像処理装置。
【請求項２】請求項１に記載の画像処理装置におい
て、上記有効なサンプルは、上記量子化値の整数部と上記小
数部の有効桁部とが共に０ではないサンプルであること
を特徴とする画像処理装置。
【請求項３】請求項１に記載の画像処理装置におい
て、上記量子化手段は、上記複数の異なる量子化スケール値
のうち、上記ビデオ信号の値を割ったときに余りがゼロ
と見なされる量子化スケール値を候補量子化スケール値
とする候補決定手段と、上記候補量子化スケール値から
前回の符号化の際に用いられた量子化スケール値を選択
する選択手段とを有することを特徴とする画像処理装
置。
【請求項４】請求項３に記載の画像処理装置におい
て、上記ビデオ信号は、ベースバンドビデオ信号に対して変
換符号化がなされた被変換信号であって、上記候補決定手段は、被変換信号の値を割ったときに余
りがゼロと見なされる量子化スケール値を上記候補量子
化スケール値とすることを特徴とする画像処理装置。
【請求項５】請求項３に記載の画像処理装置におい
て、上記選択手段は、上記候補量子化スケール値のうち最大
の量子化スケール値を、上記前回の符号化の際に用いら
れた量子化スケール値として選択することを特徴とする
画像処理装置。
【請求項６】ビデオ信号を複数の異なる量子化スケー
ル値に基づき量子化して量子化スケール値毎の量子化値
を得る量子化のステップと、上記量子化スケール値毎の量子化値のうちの有効なサン
プルを、上記量子化スケール値毎に計数して、上記量子
化スケール値毎の有効サンプル数を得る計数のステップ
と、上記量子化値の小数部を上記量子化スケール値毎に積算
して、上記量子化スケール値毎の積算値を得る積算のス
テップと、上記複数の異なる量子化スケール値のうち、上記有効サ
ンプル数が閾値を超える量子化スケール値に対応する積
算値を用いて、上記ビデオ信号に対して前回の符号化の
際に用いられた量子化スケール値を検出するバックサー
チのステップとを有することを特徴とする画像処理方
法。
【請求項７】請求項６に記載の画像処理方法におい
て、上記有効なサンプルは、上記量子化値の整数部と上記小
数部の有効桁部とが共に０ではないサンプルであること
を特徴とする画像処理方法。
【請求項８】請求項６に記載の画像処理方法におい
て、上記量子化のステップでは、候補決定のステップによ
り、上記複数の異なる量子化スケール値のうち上記ビデ
オ信号の値を割ったときに余りがゼロと見なされる量子
化スケール値が候補量子化スケール値とされ、選択のス
テップにより、上記候補量子化スケール値から前回の符
号化の際に用いられた量子化スケール値が選択されるこ
とを特徴とする画像処理方法。
【請求項９】請求項８に記載の画像処理方法におい
て、上記ビデオ信号は、ベースバンドビデオ信号に対して変
換符号化がなされた被変換信号であって、上記候補決定のステップでは、上記被変換信号の値を割
ったときに余りがゼロと見なされる量子化スケール値が
上記候補量子化スケール値とされることを特徴とする画
像処理方法。
【請求項１０】請求項８に記載の画像処理方法におい
て、上記選択のステップでは、上記候補量子化スケール値の
うち最大の量子化スケール値が上記前回の符号化の際に
用いられた量子化スケール値として選択されることを特
徴とする画像処理方法。
【請求項１１】ビデオ信号を複数の異なる量子化スケ
ール値に基づき量子化して量子化スケール値毎の量子化
値を得る量子化のステップと、上記量子化スケール値毎の量子化値のうちの有効なサン
プルを、上記量子化スケール値毎に計数して、上記量子
化スケール値毎の有効サンプル数を得る計数のステップ
と、上記量子化値の小数部を上記量子化スケール値毎に積算
して、上記量子化スケール値毎の積算値を得る積算のス
テップと、上記複数の異なる量子化スケール値のうち、上記有効サ
ンプル数が閾値を超える量子化スケール値に対応する積
算値を用いて、上記ビデオ信号に対して前回の符号化の
際に用いられた量子化スケール値を検出するバックサー
チのステップとを有する画像処理方法をコンピュータ装
置に実行させることを特徴とする画像処理プログラム。
【請求項１２】ビデオ信号を複数の異なる量子化スケ
ール値に基づき量子化して量子化スケール値毎の量子化
値を得る量子化手段と、上記量子化スケール値毎の量子化値のうちの有効なサン
プルを、上記量子化スケール値毎に計数して、上記量子
化スケール値毎の有効サンプル数を得る計数手段と、上記量子化値の小数部を上記量子化スケール値毎に積算
して、上記量子化スケール値毎の積算値を得る積算手段
と、上記量子化スケール値毎の積算値を対応する計数値を用
いて正規化して正規化積算値を得る正規化手段と、上記正規化積算値を用いて、上記ビデオ信号に対して前
回の符号化の際に用いられた量子化スケール値を検出す
るバックサーチ手段とを有することを特徴とする画像処
理装置。
【請求項１３】請求項１２に記載の画像処理装置にお
いて、上記有効なサンプルは、上記量子化値の整数部と上記小
数部の有効桁部とが共に０ではないサンプルであること
を特徴とする画像処理装置。
【請求項１４】請求項１２に記載の画像処理装置にお
いて、上記量子化手段は、上記複数の異なる量子化スケール値
のうち、上記ビデオ信号の値を割ったときに余りがゼロ
と見なされる量子化スケール値を候補量子化スケール値
とする候補決定手段と、上記候補量子化スケール値から
前回の符号化の際に用いられた量子化スケール値を選択
する選択手段とを有することを特徴とする画像処理装
置。
【請求項１５】請求項１４に記載の画像処理装置にお
いて、上記ビデオ信号は、ベースバンドビデオ信号に対して変
換符号化がなされた被変換信号であって、上記候補決定手段は、被変換信号の値を割ったときに余
りがゼロと見なされる量子化スケール値を上記候補量子
化スケール値とすることを特徴とする画像処理装置。
【請求項１６】請求項１４に記載の画像処理装置にお
いて、上記選択手段は、上記候補量子化スケール値のうち最大
の量子化スケール値を、上記前回の符号化の際に用いら
れた量子化スケール値として選択することを特徴とする
画像処理装置。
【請求項１７】ビデオ信号を複数の異なる量子化スケ
ール値に基づき量子化して量子化スケール値毎の量子化
値を得る量子化のステップと、上記量子化スケール値毎の量子化値のうちの有効なサン
プルを、上記量子化スケール値毎に計数して上記量子化
スケール値毎の有効サンプル数を得る計数のステップ
と、上記量子化値の小数部を上記量子化スケール値毎に積算
して、上記量子化スケール値毎の積算値を得るする積算
のステップと、上記量子化スケール値毎の積算値を対応する計数値を用
いて正規化して正規化積算値を得る正規化のステップ
と、上記正規化積算値を用いて、上記ビデオ信号に対して前
回の符号化の際に用いられた量子化スケール値を検出す
るバックサーチのステップとを有することを特徴とする
画像処理方法。
【請求項１８】請求項１７に記載の画像処理方法にお
いて、上記有効なサンプルは、上記量子化値の整数部と上記小
数部の有効桁部とが共に０ではないサンプルであること
を特徴とする画像処理方法。
【請求項１９】請求項１７に記載の画像処理方法にお
いて、上記量子化のステップでは、候補決定のステップによ
り、上記複数の異なる量子化スケール値のうち上記ビデ
オ信号の値を割ったときに余りがゼロと見なされる量子
化スケール値が候補量子化スケール値とされ、選択のス
テップにより、上記候補量子化スケール値から前回の符
号化の際に用いられた量子化スケール値が選択されるこ
とを特徴とする画像処理方法。
【請求項２０】請求項１９に記載の画像処理方法にお
いて、上記ビデオ信号は、ベースバンドビデオ信号に対して変
換符号化がなされた被変換信号であって、上記候補決定のステップでは、上記被変換信号の値を割
ったときに余りがゼロと見なされる量子化スケール値が
上記候補量子化スケール値とされることを特徴とする画
像処理方法。
【請求項２１】請求項１９に記載の画像処理方法にお
いて、上記選択のステップでは、上記候補量子化スケール値の
うち最大の量子化スケール値が上記前回の符号化の際に
用いられた量子化スケール値として選択されることを特
徴とする画像処理方法。
【請求項２２】ビデオ信号を複数の異なる量子化スケ
ール値に基づき量子化して量子化スケール値毎の量子化
値を得る量子化のステップと、上記量子化スケール値毎の量子化値のうちの有効なサン
プルを、上記量子化スケール値毎に計数して上記量子化
スケール値毎の有効サンプル数を得る計数のステップ
と、上記量子化値の小数部を上記量子化スケール値毎に積算
して、上記量子化スケール値毎の積算値を得るする積算
のステップと、上記量子化スケール値毎の積算値を対応する計数値を用
いて正規化して正規化積算値を得る正規化のステップ
と、上記正規化積算値を用いて、上記ビデオ信号に対して前
回の符号化の際に用いられた量子化スケール値を検出す
るバックサーチのステップとを有する画像処理方法をコ
ンピュータ装置に実行させることを特徴とする画像処理
プログラム。
【請求項２３】ビデオ信号を複数の異なる量子化スケ
ール値に基づき量子化して量子化スケール値毎の量子化
値を得る量子化手段と、上記量子化値の小数部を上記量子化スケール値毎に積算
して、上記量子化スケール値毎の積算値を得る積算手段
と、注目する第１の量子化スケール値に対応する上記積算手
段による第１の積算値と、該第１の量子化スケール値を
示す量子化スケールコードと１異なる量子化スケールコ
ードが示す第２および第３の量子化スケール値にそれぞ
れ対応する上記積算手段による第２および第３の積算値
とを用いて、上記ビデオ信号に対して前回の符号化の際
に用いられた量子化スケール値を検出するバックサーチ
手段とを有することを特徴とする画像処理装置。
【請求項２４】請求項２３に記載の画像処理装置にお
いて、上記バックサーチ手段は、上記第１の積算値が上記第２
および第３の積算値より十分小さいとされたときに、上
記第１の量子化スケール値が上記入力されたビデオ信号
に対して前回の符号化の際に用いられた量子化スケール
値であると判定することを特徴とする画像処理装置。
【請求項２５】請求項２３に記載の画像処理装置にお
いて、上記バックサーチ手段は、上記第１の量子化スケール値
を示す量子化スケールコードと２異なる量子化スケール
コードが示す第４の量子化スケール値に対応する上記積
算手段による第４の積算値をさらに用いて、上記前回の
符号化の際に用いられた量子化スケール値を検出するよ
うにしたことを特徴とする画像処理装置。
【請求項２６】請求項２５に記載の画像処理装置にお
いて、上記第４の量子化スケールコードを示す上記量子化スケ
ールコードは、上記第１の量子化スケール値を示す量子
化スケールコードより２大きい量子化スケールコードで
あることを特徴とする画像処理装置。
【請求項２７】請求項２５に記載の画像処理装置にお
いて、上記バックサーチ手段は、上記第１の積算値が上記第２
および第３の積算値より小さく、且つ、上記第４の積算
値が上記第２または第３の積算値のうち対応する量子化
スケールコードが該第４の積算値に対応する上記量子化
スケールコードと１異なる積算値より大きく、且つ、上
記第１の積算値が信頼できる値であって、且つ、上記第
１の積算値が十分小さいときに、上記入力されたビデオ
信号に対して前回の符号化の際に用いられた量子化スケ
ール値であると判定することを特徴とする画像処理装
置。
【請求項２８】請求項２３に記載の画像処理装置にお
いて、上記量子化手段は、上記複数の異なる量子化スケール値
のうち、上記ビデオ信号の値を割ったときに余りがゼロ
と見なされる量子化スケール値を候補量子化スケール値
とする候補決定手段と、上記候補量子化スケール値から
前回の符号化の際に用いられた量子化スケール値を選択
する選択手段とを有することを特徴とする画像処理装
置。
【請求項２９】請求項２８に記載の画像処理装置にお
いて、上記ビデオ信号は、ベースバンドビデオ信号に対して変
換符号化がなされた被変換信号であって、上記候補決定手段は、被変換信号の値を割ったときに余
りがゼロと見なされる量子化スケール値を上記候補量子
化スケール値とすることを特徴とする画像処理装置。
【請求項３０】請求項２８に記載の画像処理装置にお
いて、上記選択手段は、上記候補量子化スケール値のうち最大
の量子化スケール値を、上記前回の符号化の際に用いら
れた量子化スケール値として選択することを特徴とする
画像処理装置。
【請求項３１】ビデオ信号を複数の異なる量子化スケ
ール値に基づき量子化して量子化スケール値毎の量子化
値を得る量子化のステップと、上記量子化値の小数部を上記量子化スケール値毎に積算
して、上記量子化スケール値毎の積算値を得る積算のス
テップと、注目する第１の量子化スケール値に対応する上記積算の
ステップによる第１の積算値と、該第１の量子化スケー
ル値を示す量子化スケールコードと１異なる量子化スケ
ールコードが示す第２および第３の量子化スケール値に
それぞれ対応する上記積算のステップによる第２および
第３の積算値とを用いて、上記ビデオ信号に対して前回
の符号化の際に用いられた量子化スケール値を検出する
バックサーチのステップとを有することを特徴とする画
像処理方法。
【請求項３２】請求項３１に記載の画像処理方法にお
いて、上記バックサーチのステップでは、上記第１の積算値が
上記第２および第３の積算値より十分小さいとされたと
きに、上記第１の量子化スケール値が上記入力されたビ
デオ信号に対して前回の符号化の際に用いられた量子化
スケール値であると判定されることを特徴とする画像処
理方法。
【請求項３３】請求項３１に記載の画像処理方法にお
いて、上記バックサーチのステップでは、上記第１の量子化ス
ケール値を示す量子化スケールコードと２異なる量子化
スケールコードが示す第４の量子化スケール値に対応す
る上記積算のステップによる第４の積算値がさらに用い
られて、上記前回の符号化の際に用いられた量子化スケ
ール値が検出されるようにしたことを特徴とする画像処
理方法。
【請求項３４】請求項３３に記載の画像処理方法にお
いて、上記第４の量子化スケールコードを示す上記量子化スケ
ールコードは、上記第１の量子化スケール値を示す量子
化スケールコードより２大きい量子化スケールコードで
あることを特徴とする画像処理方法。
【請求項３５】請求項３３に記載の画像処理方法にお
いて、上記バックサーチのステップでは、上記第１の積算値が
上記第２および第３の積算値より小さく、且つ、上記第
４の積算値が上記第２または第３の積算値のうち対応す
る量子化スケールコードが該第４の積算値に対応する上
記量子化スケールコードと１異なる積算値より大きく、
且つ、上記第１の積算値が信頼できる値であって、且
つ、上記第１の積算値が十分小さいときに、上記入力さ
れたビデオ信号に対して前回の符号化の際に用いられた
量子化スケール値であると判定されることを特徴とする
画像処理装置。
【請求項３６】請求項３１に記載の画像処理方法にお
いて、上記量子化のステップでは、候補決定のステップによ
り、上記複数の異なる量子化スケール値のうち上記ビデ
オ信号の値を割ったときに余りがゼロと見なされる量子
化スケール値が候補量子化スケール値とされ、選択のス
テップにより、上記候補量子化スケール値から前回の符
号化の際に用いられた量子化スケール値が選択されるこ
とを特徴とする画像処理方法。
【請求項３７】請求項３６に記載の画像処理方法にお
いて、上記ビデオ信号は、ベースバンドビデオ信号に対して変
換符号化がなされた被変換信号であって、上記候補決定のステップでは、上記被変換信号の値を割
ったときに余りがゼロと見なされる量子化スケール値が
上記候補量子化スケール値とされることを特徴とする画
像処理方法。
【請求項３８】請求項３６に記載の画像処理方法にお
いて、上記選択のステップでは、上記候補量子化スケール値の
うち最大の量子化スケール値が上記前回の符号化の際に
用いられた量子化スケール値として選択されることを特
徴とする画像処理方法。
【請求項３９】ビデオ信号を複数の異なる量子化スケ
ール値に基づき量子化して量子化スケール値毎の量子化
値を得る量子化のステップと、上記量子化値の小数部を上記量子化スケール値毎に積算
して、上記量子化スケール値毎の積算値を得る積算のス
テップと、注目する第１の量子化スケール値に対応する上記積算の
ステップによる第１の積算値と、該第１の量子化スケー
ル値を示す量子化スケールコードと１異なる量子化スケ
ールコードが示す第２および第３の量子化スケール値に
それぞれ対応する上記積算のステップによる第２および
第３の積算値とを用いて、上記ビデオ信号に対して前回
の符号化の際に用いられた量子化スケール値を検出する
バックサーチのステップとを有する画像処理方法をコン
ピュータ装置に実行させることを特徴とする画像処理プ
ログラム。
【請求項４０】ビデオ信号を複数の異なる量子化スケ
ール値に基づき量子化して量子化スケール値毎の量子化
値を得る量子化手段と、上記量子化値の小数部を上記量子化スケール値毎に積算
して、上記量子化スケール値毎の積算値を得る積算手段
と、注目する第１の量子化スケール値に対応する上記積算手
段による第１の積算値と、該第１の量子化スケール値を
示す量子化スケールコードと１異なる量子化スケールコ
ードが示す第２および第３の量子化スケール値にそれぞ
れ対応する上記積算手段による第２および第３の積算値
とを用いる第１のバックサーチ処理と、上記第１、第２および第３の積算値と、上記第１の量子
化スケール値を示す量子化スケールコードと２異なる量
子化スケールコードが示す第４の量子化スケールコード
に対応する上記積算手段による第４の積算値とを用いる
第２のバックサーチ処理とを組み合わせて、上記ビデオ
信号に対して前回の符号化の際に用いられた量子化スケ
ール値を検出するバックサーチ手段とを有することを特
徴とする画像処理装置。
【請求項４１】請求項４０に記載の画像処理装置にお
いて、上記第４の量子化スケールコードを示す上記量子化スケ
ールコードは、上記第１の量子化スケール値を示す量子
化スケールコードより２大きい量子化スケールコードで
あることを特徴とする画像処理装置。
【請求項４２】請求項４０に記載の画像処理装置にお
いて、上記バックサーチ手段は、上記第１のバックサーチ処理では、上記第１の積算値が
上記第２および第３の積算値より十分小さいとされたと
きに、上記第１の量子化スケール値が上記ビデオ信号に
対して前回の符号化の際に用いられた量子化スケール値
であると判定し、上記第２のバックサーチ処理では、上記第１の積算値が
上記第２および第３の積算値より小さく、且つ、上記第
４の積算値が上記第２または第３の積算値のうち対応す
る量子化スケールコードが該第４の積算値に対応する上
記量子化スケールコードと１異なる積算値より大きく、
且つ、上記第１の積算値が信頼できる値であって、且
つ、上記第１の積算値が十分小さいときに、上記ビデオ
信号に対して前回の符号化の際に用いられた量子化スケ
ール値であると判定することを特徴とする画像処理装
置。
【請求項４３】請求項４０に記載の画像処理装置にお
いて、上記量子化手段は、上記複数の異なる量子化スケール値
のうち、上記ビデオ信号の値を割ったときに余りがゼロ
と見なされる量子化スケール値を候補量子化スケール値
とする候補決定手段と、上記候補量子化スケール値から
前回の符号化の際に用いられた量子化スケール値を選択
する選択手段とを有することを特徴とする画像処理装
置。
【請求項４４】請求項４３に記載の画像処理装置にお
いて、上記ビデオ信号は、ベースバンドビデオ信号に対して変
換符号化がなされた被変換信号であって、上記候補決定手段は、被変換信号の値を割ったときに余
りがゼロと見なされる量子化スケール値を上記候補量子
化スケール値とすることを特徴とする画像処理装置。
【請求項４５】請求項４３に記載の画像処理装置にお
いて、上記選択手段は、上記候補量子化スケール値のうち最大
の量子化スケール値を、上記前回の符号化の際に用いら
れた量子化スケール値として選択することを特徴とする
画像処理装置。
【請求項４６】ビデオ信号を複数の異なる量子化スケ
ール値に基づき量子化して量子化スケール値毎の量子化
値を得る量子化のステップと、上記量子化値の小数部を上記量子化スケール値毎に積算
して、上記量子化スケール値毎の積算値を得る積算のス
テップと、注目する第１の量子化スケール値に対応する上記積算手
段による第１の積算値と、該第１の量子化スケール値を
示す量子化スケールコードと１異なる量子化スケールコ
ードが示す第２および第３の量子化スケール値にそれぞ
れ対応する上記積算手段による第２および第３の積算値
とを用いる第１のバックサーチ処理と、上記第１、第２および第３の積算値と、上記第１の量子
化スケール値を示す量子化スケールコードと２異なる量
子化スケールコードが示す第４の量子化スケールコード
に対応する上記積算手段による第４の積算値とを用いる
第２のバックサーチ処理とを組み合わせて、上記ビデオ
信号に対して前回の符号化の際に用いられた量子化スケ
ール値を検出するバックサーチのステップとを有するこ
とを特徴とする画像処理方法。
【請求項４７】請求項４６に記載の画像処理方法にお
いて、上記第４の量子化スケールコードを示す上記量子化スケ
ールコードは、上記第１の量子化スケール値を示す量子
化スケールコードより２大きい量子化スケールコードで
あることを特徴とする画像処理方法。
【請求項４８】請求項４６に記載の画像処理方法にお
いて、上記バックサーチのステップでは、上記第１のバックサーチ処理により、上記第１の積算値
が上記第２および第３の積算値より十分小さいとされた
ときに、上記第１の量子化スケール値が上記ビデオ信号
に対して前回の符号化の際に用いられた量子化スケール
値であると判定され、上記第２のバックサーチにより、上記第１の積算値が上
記第２および第３の積算値より小さく、且つ、上記第４
の積算値が上記第２または第３の積算値のうち対応する
量子化スケールコードが該第４の積算値に対応する上記
量子化スケールコードと１異なる積算値より大きく、且
つ、上記第１の積算値が信頼できる値であって、且つ、
上記第１の積算値が十分小さいときに、上記ビデオ信号
に対して前回の符号化の際に用いられた量子化スケール
値であると判定されることを特徴とする画像処理方法。
【請求項４９】請求項４６に記載の画像処理方法にお
いて、上記量子化のステップでは、候補決定のステップによ
り、上記複数の異なる量子化スケール値のうち上記ビデ
オ信号の値を割ったときに余りがゼロと見なされる量子
化スケール値が候補量子化スケール値とされ、選択のス
テップにより、上記候補量子化スケール値から前回の符
号化の際に用いられた量子化スケール値が選択されるこ
とを特徴とする画像処理方法。
【請求項５０】請求項４９に記載の画像処理方法にお
いて、上記ビデオ信号は、ベースバンドビデオ信号に対して変
換符号化がなされた被変換信号であって、上記候補決定のステップでは、上記被変換信号の値を割
ったときに余りがゼロと見なされる量子化スケール値が
上記候補量子化スケール値とされることを特徴とする画
像処理方法。
【請求項５１】請求項４９に記載の画像処理方法にお
いて、上記選択のステップでは、上記候補量子化スケール値の
うち最大の量子化スケール値が上記前回の符号化の際に
用いられた量子化スケール値として選択されることを特
徴とする画像処理方法。
【請求項５２】ビデオ信号を複数の異なる量子化スケ
ール値に基づき量子化して量子化スケール値毎の量子化
値を得る量子化のステップと、上記量子化値の小数部を上記量子化スケール値毎に積算
して、上記量子化スケール値毎の積算値を得る積算のス
テップと、注目する第１の量子化スケール値に対応する上記積算手
段による第１の積算値と、該第１の量子化スケール値を
示す量子化スケールコードと１異なる量子化スケールコ
ードが示す第２および第３の量子化スケール値にそれぞ
れ対応する上記積算手段による第２および第３の積算値
とを用いる第１のバックサーチ処理と、上記第１、第２および第３の積算値と、上記第１の量子
化スケール値を示す量子化スケールコードと２異なる量
子化スケールコードが示す第４の量子化スケールコード
に対応する上記積算手段による第４の積算値とを用いる
第２のバックサーチ処理とを組み合わせて、上記ビデオ
信号に対して前回の符号化の際に用いられた量子化スケ
ール値を検出するバックサーチのステップとを有する画
像処理方法をコンピュータ装置に実行させることを特徴
とする画像処理プログラム。