JP2010187302A - 動画像符号化装置 - Google Patents

Abstract

【課題】色差を重視して符号化する場合に限らず、輝度を重視して符号化する場合にも、リアルタイム処理に適用可能な少ない処理量で、画質の向上を図ることができる動画像符号化装置を得ることを目的とする。
【解決手段】符号化設定情報が示す符号化の設定内容に応じてクロマＱＰオフセットを決定するクロマＱＰオフセット決定部１１を設け、Ｈ．２６４／ＡＶＣエンコードコア部１２がマクロブロック毎に圧縮符号化を実施する際、クロマＱＰオフセット決定部１１により決定されたクロマＱＰオフセットに応じて、動画像データにおける輝度信号及び色差信号に割り当てる符号量を設定する。
【選択図】図１

Description

この発明は、ディジタル映像信号の各ピクチャを所定の単位領域に分割し、単位領域毎に圧縮符号化を実施する動画像符号化装置に関するものである。

例えば、ＭＰＥＧ（Ｍｏｖｉｎｇ Ｐｉｃｔｕｒｅ Ｅｘｐｅｒｔｓ Ｇｒｏｕｐ）やＩＴＵ−Ｔ Ｈ．２６ｘなどの国際標準映像符号化方式では、映像信号の各フレームにおいて、輝度信号１６×１６画素と、その輝度信号１６×１６画素に対応する色差信号８×８画素分とをまとめたブロックデータ（以下、「マクロブロック」と称する）を一単位として、圧縮符号化（動き探索／補償技術や、直交変換／変換係数量子化技術に基づく圧縮符号化）を実施する方法が採用されている。
上記の国際標準映像符号化方式を採用する動画像符号化装置から出力された動画像圧縮データであるビットストリームを復号する場合も、マクロブロック単位に復号処理を実施し、最終的に１画像全部のマクロブロックを復号した後、復号画像として出力する。

国際標準映像符号化方式ＩＴＵ−Ｔ Ｈ．２６４では、復号画像の画質向上を図ることができるようにするために、輝度信号と色差信号の量子化幅を異なる値に設定することが可能な方式を採用している。
即ち、国際標準映像符号化方式ＩＴＵ−Ｔ Ｈ．２６４では、色差信号の量子化幅を輝度信号の量子化幅からの差分値で符号化する方式を規格化している。

例えば、以下の特許文献１には、輝度信号と色差信号の量子化幅を決定する動画像符号化装置が開示されている。
即ち、この動画像符号化装置では、輝度信号や色差信号の分散や平均値からの差分絶対値和を画素単位で計算することで、輝度信号の変化量が小さく、色差信号の変化量が大きい場合には、色差信号の量子化幅を小さくするようにしている。
したがって、色差を重視して符号化する場合には、色差信号の量子化幅を小さくすることができるため、画質の向上を図ることができる。

特開２００７−１１６５５８号公報（段落番号［００１４］）

従来の動画像符号化装置は以上のように構成されているので、色差を重視して符号化する場合には、色差信号の量子化幅を小さくして、画質の向上を図ることができる。しかし、輝度を重視して符号化する場合には、画質の向上を図るための手段がなく、画質の向上を図ることができない課題があった。
また、輝度信号や色差信号の分散や平均値からの差分絶対値和を画素単位で計算するなどの前処理が必要であるため、演算の処理量が多く、リアルタイム処理に不向きである課題もあった。

この発明は上記のような課題を解決するためになされたもので、色差を重視して符号化する場合に限らず、輝度を重視して符号化する場合にも、リアルタイム処理に適用可能な少ない処理量で、画質の向上を図ることができる動画像符号化装置を得ることを目的とする。

この発明に係る動画像符号化装置は、符号化の設定内容に応じて、ディジタル映像信号における輝度信号の量子化幅に対する色差信号の量子化幅のオフセット値を決定するオフセット値決定手段を設け、圧縮符号化手段が単位領域毎に圧縮符号化を実施する際、オフセット値決定手段により決定されたオフセット値に応じて、その輝度信号及び色差信号に割り当てる符号量を設定するようにしたものである。

この発明によれば、符号化の設定内容に応じて、ディジタル映像信号における輝度信号の量子化幅に対する色差信号の量子化幅のオフセット値を決定するオフセット値決定手段を設け、圧縮符号化手段が単位領域毎に圧縮符号化を実施する際、オフセット値決定手段により決定されたオフセット値に応じて、その輝度信号及び色差信号に割り当てる符号量を設定するように構成しているので、色差を重視して符号化する場合に限らず、輝度を重視して符号化する場合にも、リアルタイム処理に適用可能な少ない処理量で、画質の向上を図ることができる効果がある。

この発明の実施の形態１による動画像符号化装置と動画像復号装置からなるシステムを示す構成図である。 動画像符号化装置１に与えられる符号化設定情報の一例を示す説明図である。 この発明の実施の形態１による動画像符号化装置を示す構成図である。 この発明の実施の形態１による動画像符号化装置のクロマＱＰオフセット決定部１１を示す構成図である。 クロマＱＰオフセット算出部１１ｂにおける閾値処理の一例を示す説明図である。 この発明の実施の形態２による動画像符号化装置を示す構成図である。 この発明の実施の形態２による動画像符号化装置のクロマＱＰオフセット決定部１３を示す構成図である。 この発明の実施の形態３による動画像符号化装置を示す構成図である。 この発明の実施の形態３による動画像符号化装置のクロマＱＰオフセット決定部１４を示す構成図である。 この発明の実施の形態４による動画像符号化装置を示す構成図である。 この発明の実施の形態４による動画像符号化装置のクロマＱＰオフセット決定部１６を示す構成図である。 この発明の実施の形態５による動画像符号化装置を示す構成図である。 この発明の実施の形態５による動画像符号化装置のクロマＱＰオフセット決定部１７を示す構成図である。 この発明の実施の形態６による動画像符号化装置を示す構成図である。 この発明の実施の形態６による動画像符号化装置のクロマＱＰオフセット決定部１８を示す構成図である。 クロマＱＰオフセット算出部１８ａにおけるマクロブロック平均符号量の閾値処理の一例を示す説明図である。 クロマＱＰオフセット算出部１８ａにおけるピクチャタイプ依存変動幅の算出処理の一例を示す説明図である。

実施の形態１．
図１はこの発明の実施の形態１による動画像符号化装置と動画像復号装置からなるシステムを示す構成図である。
図１において、動画像符号化装置１は例えばＨ．２６４／ＡＶＣの符号化方式を採用しており、ディジタル映像信号である動画像データと、符号化の設定内容を示す符号化設定情報とを入力すると、その動画像データの各ピクチャをマクロブロック単位（所定の単位領域）に分割し、マクロブロック毎に圧縮符号化を実施して、その符号化設定情報が示す符号化の設定内容を満足する動画像圧縮データをビットストリームとして出力する処理を実施する。
動画像復号装置２は動画像符号化装置１から出力されたビットストリームをマクロブロック単位に復号して、最終的に１画像全部のマクロブロックを復号した後、復号画像として表示動画像データを出力する処理を実施する。

図２は動画像符号化装置１に与えられる符号化設定情報の一例を示す説明図である。
図２の例では、符号化の設定内容として、ビットレート、フレームレート、画像解像度、符号化ピクチャタイプ（Ｉ／Ｐ／Ｂピクチャ）、符号化モード情報（画質重視であるのか、動き重視であるのかを示す情報）、ＧＯＰ構成、ピクチャタイプ符号量比が示されている。
このような符号化設定情報は、一般に広く知られている情報である。

図３はこの発明の実施の形態１による動画像符号化装置１を示す構成図である。
図３において、クロマＱＰオフセット決定部１１は符号化設定情報が示す符号化の設定内容に応じて、動画像データにおける輝度信号の量子化幅に対する色差信号の量子化幅のオフセット値を決定する処理を実施する。
以下、輝度信号の量子化幅に対する色差信号の量子化幅のオフセット値を「クロマＱＰオフセット」と称する。
「クロマＱＰオフセット」は、色差のＱＰを輝度のＱＰとの差分値で示している情報であり、Ｈ．２６４／ＡＶＣ符号化規格に記載されている「ｃｈｒｏｍａ＿ｑｐ＿ｉｎｄｅｘ＿ｏｆｆｓｅｔ」と「ｓｅｃｏｎｄ＿ｃｈｒｏｍａ＿ｑｐ＿ｉｎｄｅｘ＿ｏｆｆｓｅｔ」のことである。この値は、“−１２”から“＋１２”の範囲の値をとることがＨ．２６４／ＡＶＣ符号化規格で定められている。
ここで、「クロマ」は色差を意味し、「ＱＰ」は量子化幅を意味する。
なお、クロマＱＰオフセット決定部１１はオフセット値決定手段を構成している。

Ｈ．２６４／ＡＶＣエンコードコア部１２はＨ．２６４／ＡＶＣの符号化方式を採用しており、動画像データの各ピクチャをマクロブロック単位に分割し、マクロブロック毎に圧縮符号化を実施して、その符号化設定情報が示す符号化の設定内容を満足するビットストリームを出力する処理を実施する。
Ｈ．２６４／ＡＶＣエンコードコア部１２は、一般のＨ．２６４／ＡＶＣエンコーダと同様に、マクロブロックを一単位として、イントラ画素予測／動き探索／補償技術や、直交変換／変換係数量子化／可変長符号化技術に基づいて、圧縮符号化を実施するものである。
ただし、ＩＴＵ−Ｔ Ｈ．２６４では、輝度信号と色差信号の量子化幅を異なる値に設定することが可能な方式を採用しているが、一般のＨ．２６４／ＡＶＣエンコーダでは、クロマＱＰオフセットを“０”として符号化している。
これに対して、Ｈ．２６４／ＡＶＣエンコードコア部１２では、マクロブロック毎に圧縮符号化を実施する際、クロマＱＰオフセット決定部１１により決定されたクロマＱＰオフセットに応じて、動画像データにおける輝度信号及び色差信号に割り当てる符号量を設定して、各マクロブロックをＨ．２６４／ＡＶＣ符号化している。
なお、Ｈ．２６４／ＡＶＣエンコードコア部１２は圧縮符号化手段を構成している。

図４はこの発明の実施の形態１による動画像符号化装置１のクロマＱＰオフセット決定部１１を示す構成図である。
図４において、マクロブロック平均符号量算出部１１ａは符号化設定情報が示す符号化の設定内容に含まれているビットレート、フレームレート及び画像解像度からマクロブロック平均符号量（単位領域当りの符号量）の期待値として、マクロブロック平均符号量ａｖｇ＿ｃｏｄｅ＿ｐｅｒ＿ＭＢを算出する処理を実施する。

クロマＱＰオフセット算出部１１ｂはマクロブロック平均符号量算出部１１ａにより算出されたマクロブロック平均符号量ａｖｇ＿ｃｏｄｅ＿ｐｅｒ＿ＭＢからクロマＱＰオフセットを算出する処理を実施する。
即ち、クロマＱＰオフセット算出部１１ｂはマクロブロック平均符号量ａｖｇ＿ｃｏｄｅ＿ｐｅｒ＿ＭＢに対する閾値処理を実施することで、マクロブロック平均符号量ａｖｇ＿ｃｏｄｅ＿ｐｅｒ＿ＭＢが小さい場合には、大きな値のクロマＱＰオフセットを算出し、マクロブロック平均符号量ａｖｇ＿ｃｏｄｅ＿ｐｅｒ＿ＭＢが大きい場合には、小さな値のクロマＱＰオフセットを算出する。
図５はクロマＱＰオフセット算出部１１ｂにおける閾値処理の一例を示す説明図である。

次に動作について説明する。
クロマＱＰオフセット決定部１１は、外部から符号化設定情報が与えられると、その符号化設定情報が示す符号化の設定内容に応じて、クロマＱＰオフセットを決定する。
即ち、クロマＱＰオフセット決定部１１のマクロブロック平均符号量算出部１１ａは、下記の式（１）に示すように、符号化設定情報が示す符号化の設定内容に含まれているビットレート、フレームレート及び画像解像度からマクロブロック平均符号量の期待値として、マクロブロック平均符号量ａｖｇ＿ｃｏｄｅ＿ｐｅｒ＿ＭＢを算出する。

ａｖｇ＿ｃｏｄｅ＿ｐｅｒ＿ＭＢ
＝ｂｉｔ＿ｒａｔｅ
／（（ｗｉｄｔｈ／１６）×（ｈｅｉｇｈｔ／１６）×ｆｒａｍｅ＿ｒａｔｅ）
（１）
ただし、ｂｉｔ＿ｒａｔｅ：ビットレート（ｂｉｔｓ／ｓｅｃ）
ｆｒａｍｅ＿ｒａｔｅ：フレームレート（ｆｒａｍｅｓ／ｓｅｃ）
ｗｉｄｔｈ，ｈｅｉｇｈｔ：画像解像度（ｐｉｘｅｌｓ）

一般に、符号化設定情報が示す符号化の設定内容のうち、ピクチャ単位に値が変化するのは符号化ピクチャタイプだけである。
このため、式（１）の計算は、Ｈ．２６４／ＡＶＣエンコードコア部１２がＨ．２６４／ＡＶＣ符号化を開始する前に、外部から符号化設定情報が与えられたときに、１回だけ実施すれば十分であり、クロマＱＰオフセット算出部１１ｂにおける演算の処理量として、極めて少ないものとなる。

クロマＱＰオフセット算出部１１ｂは、マクロブロック平均符号量算出部１１ａがマクロブロック平均符号量ａｖｇ＿ｃｏｄｅ＿ｐｅｒ＿ＭＢを算出すると、そのマクロブロック平均符号量ａｖｇ＿ｃｏｄｅ＿ｐｅｒ＿ＭＢに対する閾値処理を実施することで、マクロブロック平均符号量ａｖｇ＿ｃｏｄｅ＿ｐｅｒ＿ＭＢが小さい場合には、大きな値のクロマＱＰオフセットを算出し、マクロブロック平均符号量ａｖｇ＿ｃｏｄｅ＿ｐｅｒ＿ＭＢが大きい場合には、小さな値のクロマＱＰオフセットを算出する。

例えば、５段階の閾値処理を実施する場合には、予め、４つの閾値Ｔｈ１〜Ｔｈ４（Ｔｈ＜Ｔｈ２＜Ｔｈ３＜Ｔｈ４）を設定し、図５に示すように、マクロブロック平均符号量ａｖｇ＿ｃｏｄｅ＿ｐｅｒ＿ＭＢが閾値Ｔｈ１未満であれば、クロマＱＰオフセットを“＋１２”に決定する。
マクロブロック平均符号量ａｖｇ＿ｃｏｄｅ＿ｐｅｒ＿ＭＢが閾値Ｔｈ１以上であるが、閾値Ｔｈ２未満であれば、クロマＱＰオフセットを“＋６”に決定する。
同様に、マクロブロック平均符号量ａｖｇ＿ｃｏｄｅ＿ｐｅｒ＿ＭＢが閾値Ｔｈ２以上であるが、閾値Ｔｈ３未満であれば、クロマＱＰオフセットを“０”に決定し、マクロブロック平均符号量ａｖｇ＿ｃｏｄｅ＿ｐｅｒ＿ＭＢが閾値Ｔｈ３以上であるが、閾値Ｔｈ４未満であれば、クロマＱＰオフセットを“−６”に決定する。
また、マクロブロック平均符号量ａｖｇ＿ｃｏｄｅ＿ｐｅｒ＿ＭＢが閾値Ｔｈ４以上であれば、クロマＱＰオフセットを“−１２”に決定する。
ここでは、クロマＱＰオフセット算出部１１ｂが５段階の閾値処理を実施するものについて示したが、これは一例に過ぎず、例えば、より細かな２５段階の閾値処理を実施するようにしてもよい。

Ｈ．２６４／ＡＶＣエンコードコア部１２は、動画像データと符号化設定情報を入力すると、その動画像データの各ピクチャをマクロブロック単位に分割し、マクロブロック毎に圧縮符号化を実施して、その符号化設定情報が示す符号化の設定内容を満足するビットストリームを出力する。
ただし、Ｈ．２６４／ＡＶＣエンコードコア部１２は、マクロブロック毎に圧縮符号化を実施する際、クロマＱＰオフセット決定部１１により決定されたクロマＱＰオフセットに応じて、動画像データにおける輝度信号及び色差信号に割り当てる符号量を設定して、各マクロブロックをＨ．２６４／ＡＶＣ符号化する。

即ち、Ｈ．２６４／ＡＶＣエンコードコア部１２は、クロマＱＰオフセット決定部１１により決定されたクロマＱＰオフセットの値が大きい場合（マクロブロック平均符号量ａｖｇ＿ｃｏｄｅ＿ｐｅｒ＿ＭＢが小さい場合）、与えられる少ない符号量を輝度に重点的に割り振るようにする。これにより、マクロブロック平均符号量ａｖｇ＿ｃｏｄｅ＿ｐｅｒ＿ＭＢが小さい場合には、輝度が重視されることになり、その結果、主観画質が向上する利点が得られる。
一方、クロマＱＰオフセット決定部１１により決定されたクロマＱＰオフセットの値が小さい場合（マクロブロック平均符号量ａｖｇ＿ｃｏｄｅ＿ｐｅｒ＿ＭＢが大きい場合）、与えられる大きな符号量を色差にも十分に割り振るようにする。これにより、マクロブロック平均符号量ａｖｇ＿ｃｏｄｅ＿ｐｅｒ＿ＭＢが大きい場合には、色差信号にも十分な符号量が割り当てられることになり、その結果、主観画質が向上する利点が得られる。

以上で明らかなように、この実施の形態１によれば、符号化設定情報が示す符号化の設定内容に応じてクロマＱＰオフセットを決定するクロマＱＰオフセット決定部１１を設け、Ｈ．２６４／ＡＶＣエンコードコア部１２がマクロブロック毎に圧縮符号化を実施する際、クロマＱＰオフセット決定部１１により決定されたクロマＱＰオフセットに応じて、動画像データにおける輝度信号及び色差信号に割り当てる符号量を設定するように構成しているので、色差を重視して符号化する場合に限らず、輝度を重視して符号化する場合にも、リアルタイム処理に適用可能な少ない処理量で、画質の向上を図ることができる効果を奏する。

即ち、この実施の形態１によれば、マクロブロック平均符号量算出部１１ａがビットレート、フレームレート及び画像解像度からマクロブロック平均符号量ａｖｇ＿ｃｏｄｅ＿ｐｅｒ＿ＭＢを算出し、クロマＱＰオフセット算出部１１ｂがマクロブロック平均符号量算出部１１ａにより算出されたマクロブロック平均符号量ａｖｇ＿ｃｏｄｅ＿ｐｅｒ＿ＭＢからクロマＱＰオフセットを算出するように構成したので、Ｈ．２６４／ＡＶＣ符号化を開始する前に、外部から符号化設定情報が与えられたときに、１回だけクロマＱＰオフセットを算出すればよく、少ない演算の処理量で、輝度と色差のバランスをとることができる効果を奏する。

実施の形態２．
図６はこの発明の実施の形態２による動画像符号化装置１を示す構成図であり、図において、図３と同一符号は同一又は相当部分を示すので説明を省略する。
クロマＱＰオフセット決定部１３は図３のクロマＱＰオフセット決定部１１と同様に、符号化設定情報が示す符号化の設定内容に応じてクロマＱＰオフセットを決定する処理を実施する。
ただし、クロマＱＰオフセットの決定方法が、図３のクロマＱＰオフセット決定部１１と相違している。
なお、クロマＱＰオフセット決定部１３はオフセット値決定手段を構成している。

図７はこの発明の実施の形態２による動画像符号化装置１のクロマＱＰオフセット決定部１３を示す構成図である。
図７において、クロマＱＰオフセット算出部１３ａは符号化設定情報が示す符号化の設定内容に含まれているピクチャタイプに応じてクロマＱＰオフセットを算出する処理を実施する。

次に動作について説明する。
ただし、上記実施の形態１と比較して、図３のクロマＱＰオフセット決定部１１の代わりに、クロマＱＰオフセット決定部１３が設けられた点以外は同様であるため、クロマＱＰオフセット決定部１３の動作のみを説明する。

クロマＱＰオフセット決定部１３のクロマＱＰオフセット算出部１３ａは、外部から符号化設定情報が与えられると、その符号化設定情報が示す符号化の設定内容に含まれている符号化ピクチャタイプに応じてクロマＱＰオフセットを算出する。
具体的には、下記のようにして、クロマＱＰオフセットを決定する例が考えられる。
例えば、符号化ピクチャタイプがＩピクチャの場合には、クロマＱＰオフセットを“０”に決定する。
また、符号化ピクチャタイプがＰピクチャや参照Ｂピクチャの場合には、クロマＱＰオフセットを“＋６”に決定し、符号化ピクチャタイプが非参照Ｂピクチャの場合には、クロマＱＰオフセットを“＋１２”に決定する。

一般のＨ．２６４／ＡＶＣ符号化では、すべての符号化画像にとって、参照元を辿っていけば、すべてIピクチャに辿り着くことが知られている。
つまり、ＩピクチャでクロマＱＰオフセットを“０”として、色差信号を輝度信号と同等に扱って符号化しておくことにより、ＰピクチャやＢピクチャで、クロマＱＰオフセットを“＋６”や“＋１２”として色差信号を軽視したとしても、その参照元であるＩピクチャで符号化された色差信号を参照しつつ間接的に引き継ぐことが可能であり、結果として、全体の主観画質を向上する効果が得られる。

同様の理由で、参照される可能性のあるＰピクチャや参照Ｂピクチャについては、クロマＱＰオフセットを“＋６”程度としておき、参照されない非参照Ｂピクチャについては、クロマＱＰオフセットを“＋１２”とすることで、参照される可能性のある画像について、色差信号の扱いをやや重視しておくことで、全体の主観画質を向上する効果が得られる。

以上で明らかなように、この実施の形態２によれば、クロマＱＰオフセット算出部１３ａがピクチャタイプに応じてクロマＱＰオフセットを算出するように構成したので、参照されない画像ほど、色差信号を軽視するようにクロマＱＰオフセットを決定することが可能になり、結果的に全体の主観画質の向上につながる効果が得られる。

実施の形態３．
図８はこの発明の実施の形態３による動画像符号化装置１を示す構成図であり、図において、図３と同一符号は同一又は相当部分を示すので説明を省略する。
クロマＱＰオフセット決定部１４は図３のクロマＱＰオフセット決定部１１と同様に、符号化設定情報が示す符号化の設定内容に応じてクロマＱＰオフセットを決定する処理を実施する。
ただし、クロマＱＰオフセットの決定方法が、図３のクロマＱＰオフセット決定部１１と相違している。
なお、クロマＱＰオフセット決定部１４はオフセット値決定手段を構成している。

図９はこの発明の実施の形態３による動画像符号化装置１のクロマＱＰオフセット決定部１４を示す構成図である。
図９において、クロマＱＰオフセット算出部１４ａは符号化設定情報が示す符号化の設定内容に含まれている符号化モード情報（画質重視であるのか、動き重視であるのかを示す情報）に応じてクロマＱＰオフセットを算出する処理を実施する。

次に動作について説明する。
ただし、上記実施の形態１と比較して、図３のクロマＱＰオフセット決定部１１の代わりに、クロマＱＰオフセット決定部１４が設けられた点以外は同様であるため、クロマＱＰオフセット決定部１４の動作のみを説明する。

クロマＱＰオフセット決定部１４のクロマＱＰオフセット算出部１４ａは、外部から符号化設定情報が与えられると、その符号化設定情報が示す符号化の設定内容に含まれている符号化モード情報に応じてクロマＱＰオフセットを算出する。
具体的には、下記のようにして、クロマＱＰオフセットを決定する例が考えられる。
例えば、符号化モード情報が画質重視である旨を示していれば、クロマＱＰオフセットを“０”に決定し、その符号化モード情報が動き重視である旨を示していれば、クロマＱＰオフセットを“＋１２”に決定する。

一般のＨ．２６４／ＡＶＣ符号化では、特に、符号化設定情報が示す符号化の設定内容に含まれているビットレートの値が小さい場合、そのビットレートを満足するように符号化することが困難であることがよくある。
このような場合、画質を保ちながら、コマ落としを行うことで、小さいビットレートを維持する際には、「画質重視」である旨を示す符号化モード情報を含む符号化設定情報が動画像符号化装置１に与えられ、逆に、画質を落としてでも、フレームレートを維持する際には、「動き重視」である旨を示す符号化モード情報を含む符号化設定情報が動画像符号化装置１に与えられるのが一般的である。

したがって、クロマＱＰオフセット算出部１４ａは、画質重視の場合、輝度と色差の扱いを同等にして、できるだけ画質を保つことになる。また、動き重視の場合、色差を最大限軽視してでも、できるだけコマが落ちないようにすることになり、その結果として、所望の符号化設定情報にできる限り従う形で、符号化が行われることになるため、結果的に全体の主観画質を向上する効果が得られる。

この実施の形態３では、符号化モード情報が、画質重視であるのか、動き重視であるのかを示す情報であるものについて示したが、「画質重視」と「動き重視」の２段階ではなく、例えば、「やや画質重視」や「やや動き重視」などを含めて、数多くの段階に分ける符号化モード情報を入力して、クロマＱＰオフセットをきめ細かく決定するようにしてもよい。

以上で明らかなように、この実施の形態３によれば、クロマＱＰオフセット算出部１４ａが符号化モード情報（画質重視であるのか、動き重視であるのかを示す情報）に応じてクロマＱＰオフセットを算出するように構成したので、動きを重視するモードであるほど、色差を軽視するようにクロマＱＰオフセットを決定することが可能になり、その結果として、所望の符号化設定情報にできる限り従う形で符号化が行われることになるため、全体の主観画質の向上につながる効果が得られる。

実施の形態４．
図１０はこの発明の実施の形態４による動画像符号化装置１を示す構成図であり、図において、図３と同一符号は同一又は相当部分を示すので説明を省略する。
シーンチェンジ検出部１５は動画像データを監視してシーンチェンジを検出し、シーンチェンジの有無を示すシーンチェンジ情報を出力する処理を実施する。
クロマＱＰオフセット決定部１６は符号化設定情報が示す符号化の設定内容と、シーンチェンジ検出部１５から出力されるシーンチェンジ情報とに応じて、クロマＱＰオフセットを決定する処理を実施する。
なお、クロマＱＰオフセット決定部１６はオフセット値決定手段を構成している。

図１１はこの発明の実施の形態４による動画像符号化装置１のクロマＱＰオフセット決定部１６を示す構成図である。
図１１において、クロマＱＰオフセット算出部１６ａは符号化設定情報が示す符号化の設定内容に含まれているピクチャタイプと、シーンチェンジ検出部１５から出力されるシーンチェンジ情報とに応じて、クロマＱＰオフセットを算出する処理を実施する。

次に動作について説明する。
ただし、上記実施の形態１と比較して、図３のクロマＱＰオフセット決定部１１の代わりに、クロマＱＰオフセット決定部１６が設けられ、動画像符号化装置１の外部にシーンチェンジ検出部１５が設けられている点で相違している。

シーンチェンジ検出部１５は、動画像符号化装置１に与えられる動画像データを監視してシーンチェンジを検出し、シーンチェンジの有無を示すシーンチェンジ情報をクロマＱＰオフセット決定部１６に出力する。
ただし、シーンチェンジの検出処理は公知の技術であるため、ここでは詳細な説明を省略する。

クロマＱＰオフセット決定部１６のクロマＱＰオフセット算出部１６ａは、シーンチェンジ検出部１５からシーンチェンジ情報を受けると、そのシーンチェンジ情報と符号化ピクチャタイプに応じてクロマＱＰオフセットを算出する。
具体的には、下記のようにして、クロマＱＰオフセットを決定する例が考えられる。
例えば、シーンチェンジ検出部１５から出力されたシーンチェンジ情報が「シーンチェンジあり」を示し、かつ、符号化ピクチャタイプが「Ｉピクチャ以外」であれば、クロマＱＰオフセットを“＋１２”に決定し、シーンチェンジ情報が「シーンチェンジなし」を示し、あるいは、符号化ピクチャタイプが「Ｉピクチャ」であれば、クロマＱＰオフセットを“０”に決定する。

一般のＨ．２６４／ＡＶＣ符号化では、Ｉピクチャについては、参照画像がなく、圧縮効率的に低いにもかかわらず、間接的に全ての画像から参照されるような重要な画像であるために、ＰピクチャやＢピクチャよりも、かなり多くの符号量が割り当てられるのが普通である。
また一般に、ＩピクチャとＰピクチャとＢピクチャの切り替えは、例えば、符号化順でＩＢＢＰＢＢＰＢＢＰＢＢＰＢＢＩＢＢＰＢＢＰＢＢＰＢＢＰＢＢＩＢＢＰＢＢ…などのように、単に画像の順番だけで決定される場合が多くある。
しかし、シーンチェンジが何処にあるのか一般には分からないため、シーンチェンジがたまたまＩピクチャになる可能性は極めて低い。
ＰピクチャやＢピクチャにシーンチェンジがあたると、一般には想定された割り当て符号量より突発的に大きな符号量が発生するため、その後でビットレートを保つためのコマ落ちが発生し易くなってしまう。
このようなシーンチェンジを要因とする急激な符号量の発生を防ぐためには、「シーンチェンジあり」かつ「ピクチャタイプがＩピクチャ以外」の場合に、クロマＱＰオフセットを“＋１２”として出力すればよい。

そこで、クロマＱＰオフセット決定部１６のクロマＱＰオフセット算出部１６ａは、上述したように、シーンチェンジ情報が「シーンチェンジあり」を示し、かつ、符号化ピクチャタイプが「Ｉピクチャ以外」であれば、クロマＱＰオフセットを“＋１２”に決定することで、ＰピクチャやＢピクチャなどの割り当て符号量が少ないピクチャタイプでシーンチェンジが発生した場合における突発的な符号量の大量発生を抑えることを可能にして、コマ落ちを防ぐようにしている。

以上で明らかなように、この実施の形態４によれば、クロマＱＰオフセット算出部１６ａが符号化設定情報が示す符号化の設定内容に含まれているピクチャタイプと、シーンチェンジ検出部１５から出力されるシーンチェンジ情報とに応じて、クロマＱＰオフセットを算出するように構成したので、ＰピクチャやＢピクチャなどの割り当て符号量が少ないピクチャタイプでシーンチェンジが発生した場合における突発的な符号量の大量発生を抑えることを可能にして、コマ落ちを防ぐことができるようになり、その結果として、所望の符号化設定情報にできる限り従う形で符号化が行われることになるため、全体の主観画質の向上につながる効果が得られる。

実施の形態５．
図１２はこの発明の実施の形態５による動画像符号化装置１を示す構成図であり、図において、図３と同一符号は同一又は相当部分を示すので説明を省略する。
クロマＱＰオフセット決定部１７は符号化設定情報が示す符号化の設定内容に含まれているビットレート及びフレームレート等から、その設定内容に含まれているピクチャタイプの符号量の期待値を算出し、その符号量の期待値とＨ．２６４／ＡＶＣエンコードコア部１２から出力されたビットストリーム（１つ前のピクチャの動画像圧縮データ）の符号量とに応じて、クロマＱＰオフセットを決定する処理を実施する。
なお、クロマＱＰオフセット決定部１７はオフセット値決定手段を構成している。

図１３はこの発明の実施の形態５による動画像符号化装置１のクロマＱＰオフセット決定部１７を示す構成図である。
図１３において、ピクチャ平均符号量算出部１７ａは符号化設定情報が示す符号化の設定内容に含まれているビットレート及びフレームレート等から、その設定内容に含まれているピクチャタイプの符号量の期待値として、ピクチャ平均符号量を算出する処理を実施する。
クロマＱＰオフセット算出部１７ｂはピクチャ平均符号量算出部１７ａにより算出されたピクチャ平均符号量と、Ｈ．２６４／ＡＶＣエンコードコア部１２から出力されたビットストリーム（１つ前のピクチャの動画像圧縮データ）の符号量とを比較して、クロマＱＰオフセットを算出する処理を実施する。

次に動作について説明する。
ただし、上記実施の形態１と比較して、図３のクロマＱＰオフセット決定部１１の代わりに、クロマＱＰオフセット決定部１７が設けられた点以外は同様であるため、クロマＱＰオフセット決定部１７の動作のみを説明する。

クロマＱＰオフセット決定部１７のピクチャ平均符号量算出部１７ａは、外部から符号化設定情報が与えられると、下記の式（２）に示すように、その符号化設定情報が示す符号化の設定内容に含まれているビットレート及びフレームレート等から、その設定内容に含まれているピクチャタイプ（Ｉ，Ｐ，Ｂのいずれかのピクチャタイプ）の符号量の期待値として、ピクチャ平均符号量ａｖｇ＿ｃｏｄｅ＿ｐｅｒ＿ＰＩＣ＿Ｘ（Ｘ＝Ｉ，Ｐ，Ｂのいずれか）を算出する。

・ ａｖｇ＿ｃｏｄｅ＿ｐｅｒ＿ＰＩＣ＿Ｂ
＝（（１＋ｎｐ＋ｎｂ）×ｂｉｔ＿ｒａｔｅ）
／（（ｗｉ＋ｎｐ・ｗｐ＋ｎｂ）×ｆｒａｍｅ＿ｒａｔｅ）
・ ａｖｇ＿ｃｏｄｅ＿ｐｅｒ＿ＰＩＣ＿Ｐ
＝ａｖｇ＿ｃｏｄｅ＿ｐｅｒ＿ＰＩＣ＿Ｂ×ｗｐ
・ ａｖｇ＿ｃｏｄｅ＿ｐｅｒ＿ＰＩＣ＿Ｉ
＝ａｖｇ＿ｃｏｄｅ＿ｐｅｒ＿ＰＩＣ＿Ｂ×ｗｉ
（２）
ただし、ｂｉｔ＿ｒａｔｅ：ビットレート（ｂｉｔｓ／ｓｅｃ）
ｆｒａｍｅ＿ｒａｔｅ：フレームレート（ｆｒａｍｅｓ／ｓｅｃ）
ｎｐ：１ＧＯＰに含まれるＰピクチャ数
ｎｂ：１ＧＯＰに含まれるＢピクチャ数
ｗｉ，ｗｐ：Ｉ／Ｐ／Ｂ各ピクチャのピクチャ符号量期待値比

このため、式（２）の計算は、１ピクチャの符号化に対して、１回で十分であるため、ピクチャ平均符号量算出部１７ａにおける演算の処理量として、極めて少ないものとなる。

クロマＱＰオフセット算出部１７ｂは、ピクチャ平均符号量算出部１７ａがピクチャ平均符号量ａｖｇ＿ｃｏｄｅ＿ｐｅｒ＿ＰＩＣ＿Ｘを算出すると、そのピクチャ平均符号量ａｖｇ＿ｃｏｄｅ＿ｐｅｒ＿ＰＩＣ＿Ｘとビットストリームを１ピクチャの符号化終了毎に入力し、そのピクチャ平均符号量ａｖｇ＿ｃｏｄｅ＿ｐｅｒ＿ＰＩＣ＿Ｘとビットストリームの符号量ＣＶを比較して、クロマＱＰオフセットを算出する。
例えば、ビットストリームの符号量ＣＶが、ピクチャ平均符号量ａｖｇ＿ｃｏｄｅ＿ｐｅｒ＿ＰＩＣ＿Ｘより一定値α１以上小さい場合、クロマＱＰオフセットの値を現ピクチャのクロマＱＰオフセットより小さい値に決定する。
ＣＶ＋α１ ＜ ａｖｇ＿ｃｏｄｅ＿ｐｅｒ＿ＰＩＣ＿Ｘ
→ クロマＱＰオフセットの値を小さくする

逆に、ビットストリームの符号量ＣＶが、ピクチャ平均符号量ａｖｇ＿ｃｏｄｅ＿ｐｅｒ＿ＰＩＣ＿Ｘより一定値α２以上大きい場合、クロマＱＰオフセットの値を現ピクチャのクロマＱＰオフセットより大きい値に決定する。
ＣＶ ＞ ａｖｇ＿ｃｏｄｅ＿ｐｅｒ＿ＰＩＣ＿Ｘ＋α２
→ クロマＱＰオフセットの値を大きくする
なお、ビットストリームの符号量ＣＶが、ピクチャ平均符号量ａｖｇ＿ｃｏｄｅ＿ｐｅｒ＿ＰＩＣ＿Ｘより一定値α１以上小さくなく、ビットストリームの符号量ＣＶが、ピクチャ平均符号量ａｖｇ＿ｃｏｄｅ＿ｐｅｒ＿ＰＩＣ＿Ｘより一定値α２以上大きくもない場合、クロマＱＰオフセットの値を現ピクチャのクロマＱＰオフセットと同じ値に決定する。
ただし、最初の符号化ピクチャのクロマＱＰオフセットについては、例えば、初期値として“０”を設定し、次の符号化ピクチャのクロマＱＰオフセットから、上記のように比較して決定する。

一般のＨ．２６４／ＡＶＣ符号化では、実際に発生した符号量にかかわらず一律でクロマＱＰオフセットを“０”、もしくは、クロマＱＰオフセットを一定の値とするのが普通である。
これに対して、この実施の形態５では、例えば、実際の発生符号量が小さい場合、符号量に余裕があることに鑑みて、クロマＱＰオフセットの値を現ピクチャのクロマＱＰオフセットより小さくしているので、次のピクチャの色差符号量を増やすことになる。その結果、次のピクチャの発生符号量の期待値がピクチャ平均符号量に近づくようになる。
逆に、実際の発生符号量が大きい場合、符号量に余裕がないことに鑑みて、クロマＱＰオフセットの値を現ピクチャのクロマＱＰオフセットより大きくしているので、次のピクチャの色差符号量を減らすことになる。その結果、次のピクチャの発生符号量の期待値がピクチャ平均符号量に近づくようになる。

以上で明らかなように、この実施の形態５によれば、符号化設定情報が示す符号化の設定内容に含まれているビットレート及びフレームレート等から、その設定内容に含まれているピクチャタイプのピクチャ平均符号量ａｖｇ＿ｃｏｄｅ＿ｐｅｒ＿ＰＩＣ＿Ｘを算出し、そのピクチャ平均符号量ａｖｇ＿ｃｏｄｅ＿ｐｅｒ＿ＰＩＣ＿ＸとＨ．２６４／ＡＶＣエンコードコア部１２から出力されたビットストリーム（１つ前のピクチャの動画像圧縮データ）の符号量ＣＶとに応じて、クロマＱＰオフセットを決定するように構成したので、次のピクチャの発生符号量の期待値がピクチャ平均符号量に近づくようになり、その結果として、所望の符号化設定情報にできる限り近づく符号量で符号化が行われることになるため、全体の主観画質の向上につながる効果が得られる。

実施の形態６．
図１４はこの発明の実施の形態６による動画像符号化装置１を示す構成図であり、図において、図３及び図１０と同一符号は同一又は相当部分を示すので説明を省略する。
クロマＱＰオフセット決定部１８は符号化設定情報が示す符号化の設定内容に含まれているビットレート、フレームレート及び画像解像度からマクロブロック平均符号量ａｖｇ＿ｃｏｄｅ＿ｐｅｒ＿ＭＢを算出するとともに、その設定内容に含まれているビットレート及びフレームレート等から、その設定内容に含まれているピクチャタイプのピクチャ平均符号量ａｖｇ＿ｃｏｄｅ＿ｐｅｒ＿ＰＩＣ＿Ｘを算出し、そのマクロブロック平均符号量ａｖｇ＿ｃｏｄｅ＿ｐｅｒ＿ＭＢ、そのピクチャ平均符号量ａｖｇ＿ｃｏｄｅ＿ｐｅｒ＿ＰＩＣ＿Ｘ、その設定内容に含まれている符号化モード情報（画質重視であるのか、動き重視であるのかを示す情報）、シーンチェンジ検出部１５から出力されたシーンチェンジ情報及びＨ．２６４／ＡＶＣエンコードコア部１２から出力されたビットストリーム（１つ前のピクチャの動画像圧縮データ）の符号量に応じて、クロマＱＰオフセットを決定する処理を実施する。
なお、クロマＱＰオフセット決定部１８はオフセット値決定手段を構成している。

図１５はこの発明の実施の形態６による動画像符号化装置１のクロマＱＰオフセット決定部１８を示す構成図であり、図において、図４及び図１３と同一符号は同一又は相当部分を示すので説明を省略する。
クロマＱＰオフセット算出部１８ａはマクロブロック平均符号量算出部１１ａにより算出されたピクチャ平均符号量ａｖｇ＿ｃｏｄｅ＿ｐｅｒ＿ＭＢ、ピクチャ平均符号量算出部１７ａにより算出されたピクチャ平均符号量ａｖｇ＿ｃｏｄｅ＿ｐｅｒ＿ＰＩＣ＿Ｘ、符号化モード情報（画質重視であるのか、動き重視であるのかを示す情報）、シーンチェンジ検出部１５から出力されたシーンチェンジ情報及びＨ．２６４／ＡＶＣエンコードコア部１２から出力されたビットストリーム（１つ前のピクチャの動画像圧縮データ）の符号量に応じて、クロマＱＰオフセットを算出する処理を実施する。

この実施の形態６では、一般のＨ．２６４／ＡＶＣ符号化の場合と同様に、符号化設定情報のうち、ピクチャ単位に値が変化するのは符号化ピクチャタイプだけであるとして説明する。
クロマＱＰオフセット決定部１８におけるクロマＱＰオフセット算出部１８ａの処理は、下記のステップ１〜３で構成されている。
ステップ１：クロマＱＰオフセットのベース値ＣＱＰＯＦＦ１の算出処理
ステップ２：クロマＱＰオフセットのピクチャタイプ依存変動幅ＣＱＰＯＦＦ２の算出
処理
ステップ３：クロマＱＰオフセットのピクチャタイプ更新幅ＣＱＰＯＦＦ３の算出処理

以下、ステップ１〜３の処理内容を具体的に説明する。
［ステップ１］
ステップ１の処理は、外部から符号化設定情報が与えられたとき１回だけ実行される。
まず、クロマＱＰオフセット算出部１８ａは、クロマＱＰオフセットのピクチャタイプ更新幅ＣＱＰＯＦＦ３を“０”に初期化する。
次に、クロマＱＰオフセット算出部１８ａは、マクロブロック平均符号量算出部１１ａにより算出されたピクチャ平均符号量ａｖｇ＿ｃｏｄｅ＿ｐｅｒ＿ＭＢに対する閾値処理を実施することで、マクロブロック平均符号量ａｖｇ＿ｃｏｄｅ＿ｐｅｒ＿ＭＢが小さい場合には、大きな値のクロマＱＰオフセットのベース値ＣＱＰＯＦＦ１を算出し、マクロブロック平均符号量ａｖｇ＿ｃｏｄｅ＿ｐｅｒ＿ＭＢが大きい場合には、小さな値のクロマＱＰオフセットのベース値ＣＱＰＯＦＦ１を算出する。
ただし、クロマＱＰオフセット算出部１８ａは、画質重視の場合、色差を軽視しないようにするために、符号化モード情報（画質重視／動き重視）を加味して、クロマＱＰオフセットのベース値ＣＱＰＯＦＦ１を算出する。

図１６はクロマＱＰオフセット算出部１８ａにおけるマクロブロック平均符号量の閾値処理の一例を示す説明図である。
図１６の例では、画質重視の場合、マクロブロック平均符号量ａｖｇ＿ｃｏｄｅ＿ｐｅｒ＿ＭＢが閾値Ｔｈ３未満であれば、クロマＱＰオフセットのベース値ＣＱＰＯＦＦ１を“０”に決定する。
また、マクロブロック平均符号量ａｖｇ＿ｃｏｄｅ＿ｐｅｒ＿ＭＢが閾値Ｔｈ３以上であるが、閾値Ｔｈ４未満であれば、クロマＱＰオフセットのベース値ＣＱＰＯＦＦ１を“−６”に決定し、マクロブロック平均符号量ａｖｇ＿ｃｏｄｅ＿ｐｅｒ＿ＭＢが閾値Ｔｈ４以上であれば、クロマＱＰオフセットのベース値ＣＱＰＯＦＦ１を“−１２”に決定する。

動き重視の場合、マクロブロック平均符号量ａｖｇ＿ｃｏｄｅ＿ｐｅｒ＿ＭＢが閾値Ｔｈ１未満であれば、クロマＱＰオフセットのベース値ＣＱＰＯＦＦ１を“＋１２”に決定する。
マクロブロック平均符号量ａｖｇ＿ｃｏｄｅ＿ｐｅｒ＿ＭＢが閾値Ｔｈ１以上であるが、閾値Ｔｈ２未満であれば、クロマＱＰオフセットのベース値ＣＱＰＯＦＦ１を“＋６”に決定する。
同様に、マクロブロック平均符号量ａｖｇ＿ｃｏｄｅ＿ｐｅｒ＿ＭＢが閾値Ｔｈ２以上であるが、閾値Ｔｈ３未満であれば、クロマＱＰオフセットのベース値ＣＱＰＯＦＦ１を“０”に決定し、マクロブロック平均符号量ａｖｇ＿ｃｏｄｅ＿ｐｅｒ＿ＭＢが閾値Ｔｈ３以上であるが、閾値Ｔｈ４未満であれば、クロマＱＰオフセットのベース値ＣＱＰＯＦＦ１を“−６”に決定する。
マクロブロック平均符号量ａｖｇ＿ｃｏｄｅ＿ｐｅｒ＿ＭＢが閾値Ｔｈ４以上であれば、クロマＱＰオフセットのベース値ＣＱＰＯＦＦ１を“−１２”に決定する。

ここでは、クロマＱＰオフセット算出部１８ａが５段階の閾値処理を実施するものについて示したが、これは一例に過ぎず、例えば、より細かな２５段階の閾値処理を実施するようにしてもよい。
また、符号化モード情報が、画質重視であるのか、動き重視であるのかを示す情報であるものについて示したが、「画質重視」と「動き重視」の２段階ではなく、例えば、「やや画質重視」や「やや動き重視」などを含めて、数多くの段階に分ける符号化モード情報を入力して、クロマＱＰオフセットのベース値ＣＱＰＯＦＦ１をきめ細かく決定するようにしてもよい。

［ステップ２］
ステップ２の処理は、ステップ１の処理の後、各ピクチャの符号化前に１回実行される。
クロマＱＰオフセット算出部１８ａは、シーンチェンジ検出部１５から出力されたシーンチェンジ情報と、符号化ピクチャタイプと、符号化モード情報（画質重視／動き重視）とに応じて、クロマＱＰオフセットのピクチャタイプ依存変動幅ＣＱＰＯＦＦ２を算出する。
図１７はクロマＱＰオフセット算出部１８ａにおけるピクチャタイプ依存変動幅ＣＱＰＯＦＦ２の算出処理の一例を示す説明図である。

図１７の例では、シーンチェンジなしの場合と、シーンチェンジありの場合とにテーブルを分けて、ピクチャタイプ依存変動幅ＣＱＰＯＦＦ２を算出している。
シーンチェンジなしの場合、動き重視であれば、上記実施の形態２と同様の考え方であり、符号化ピクチャタイプがＩピクチャであれば、ピクチャタイプ依存変動幅ＣＱＰＯＦＦ２を“０”、符号化ピクチャタイプがＰピクチャ又は参照Ｂピクチャであれば、ピクチャタイプ依存変動幅ＣＱＰＯＦＦ２を“＋６”、符号化ピクチャタイプが非参照Ｂピクチャであれば、ピクチャタイプ依存変動幅ＣＱＰＯＦＦ２を“＋１２”に決定する。
画質重視であれば、色差を軽視しないようにするために、符号化ピクチャタイプにかかわらず、ピクチャタイプ依存変動幅ＣＱＰＯＦＦ２を一律に“０”に決定する。

シーンチェンジありの場合、動き重視であれば、上記実施の形態４と同様の考え方であり、符号化ピクチャタイプがＩピクチャであれば、ピクチャタイプ依存変動幅ＣＱＰＯＦＦ２を“０”、符号化ピクチャタイプが、Ｐピクチャ、参照Ｂピクチャ又は非参照Ｂピクチャであれば、ピクチャタイプ依存変動幅ＣＱＰＯＦＦ２を“＋１２”に決定する。
画質重視であれば、シーンチェンジと言えども、ピクチャタイプによるクロマＱＰオフセットの変動幅をできるだけ抑えて、色差を軽視しないようにするため、Ｉピクチャ、Ｐピクチャ又は参照Ｂピクチャであれば、ピクチャタイプ依存変動幅ＣＱＰＯＦＦ２を“０”、符号化ピクチャタイプが非参照Ｂピクチャであれば、ピクチャタイプ依存変動幅ＣＱＰＯＦＦ２を“＋６”に決定する。

ここでは、符号化モード情報が、画質重視であるのか、動き重視であるのかを示す情報であるものについて示したが、「画質重視」と「動き重視」の２段階ではなく、例えば、「やや画質重視」や「やや動き重視」などを含めて、数多くの段階に分ける符号化モード情報を入力して、ピクチャタイプ依存変動幅ＣＱＰＯＦＦ２をきめ細かく決定するようにしてもよい。

クロマＱＰオフセット算出部１８ａは、上記のようにして、ピクチャタイプ依存変動幅ＣＱＰＯＦＦ２を算出すると、クロマＱＰオフセットのベース値ＣＱＰＯＦＦ１＋ピクチャタイプ依存変動幅ＣＱＰＯＦＦ２＋ピクチャタイプ更新幅ＣＱＰＯＦＦ３の値を“−１２”から“＋１２”の間の値にクリッピングし、クリッピングした値をクロマＱＰオフセットとしてＨ．２６４／ＡＶＣエンコードコア部１２に出力する。

［ステップ３］
ステップ３の処理は、ステップ２の処理の後（各ピクチャの符号化後）に１回実行され、その後、ステップ２の処理に戻る。
クロマＱＰオフセット算出部１８ａは、ピクチャ平均符号量算出部１７ａにより算出されたピクチャ平均符号量ａｖｇ＿ｃｏｄｅ＿ｐｅｒ＿ＰＩＣ＿Ｘと、Ｈ．２６４／ＡＶＣエンコードコア部１２から出力されたビットストリーム（１つ前のピクチャの動画像圧縮データ）の符号量とに応じて、クロマＱＰオフセットのピクチャタイプ更新幅ＣＱＰＯＦＦ３を決定する。

ピクチャ平均符号量ａｖｇ＿ｃｏｄｅ＿ｐｅｒ＿ＰＩＣ＿Ｘとビットストリームの符号量とからクロマＱＰオフセットのピクチャタイプ更新幅ＣＱＰＯＦＦ３を決定する方法の具体例は下記の通りである。
例えば、ビットストリームの符号量ＣＶが、ピクチャ平均符号量ａｖｇ＿ｃｏｄｅ＿ｐｅｒ＿ＰＩＣ＿Ｘより一定値α３以上小さい場合、ピクチャタイプ更新幅ＣＱＰＯＦＦ３を現ピクチャのピクチャタイプ更新幅ＣＱＰＯＦＦ３より小さい値に決定する。
ＣＶ＋α３ ＜ ａｖｇ＿ｃｏｄｅ＿ｐｅｒ＿ＰＩＣ＿Ｘ
→ ＣＱＰＯＦＦ３＝ＣＱＰＯＦＦ３−１

逆に、ビットストリームの符号量ＣＶが、ピクチャ平均符号量ａｖｇ＿ｃｏｄｅ＿ｐｅｒ＿ＰＩＣ＿Ｘより一定値α４以上大きい場合、ピクチャタイプ更新幅ＣＱＰＯＦＦ３を現ピクチャのピクチャタイプ更新幅ＣＱＰＯＦＦ３より大きい値に決定する。
ＣＶ ＞ ａｖｇ＿ｃｏｄｅ＿ｐｅｒ＿ＰＩＣ＿Ｘ＋α４
→ ＣＱＰＯＦＦ３＝ＣＱＰＯＦＦ３＋１
なお、ビットストリームの符号量ＣＶが、ピクチャ平均符号量ａｖｇ＿ｃｏｄｅ＿ｐｅｒ＿ＰＩＣ＿Ｘより一定値α３以上小さくなく、ビットストリームの符号量ＣＶが、ピクチャ平均符号量ａｖｇ＿ｃｏｄｅ＿ｐｅｒ＿ＰＩＣ＿Ｘより一定値α４以上大きくもない場合、ピクチャタイプ更新幅ＣＱＰＯＦＦ３を現ピクチャのピクチャタイプ更新幅ＣＱＰＯＦＦ３と同じ値に決定する。

以上で明らかなように、この実施の形態６によれば、クロマＱＰオフセット決定部１８が符号化設定情報が示す符号化の設定内容に含まれているビットレート、フレームレート及び画像解像度からマクロブロック平均符号量ａｖｇ＿ｃｏｄｅ＿ｐｅｒ＿ＭＢを算出するとともに、その設定内容に含まれているビットレート及びフレームレート等から、その設定内容に含まれているピクチャタイプのピクチャ平均符号量ａｖｇ＿ｃｏｄｅ＿ｐｅｒ＿ＰＩＣ＿Ｘを算出し、そのマクロブロック平均符号量ａｖｇ＿ｃｏｄｅ＿ｐｅｒ＿ＭＢ、そのピクチャ平均符号量ａｖｇ＿ｃｏｄｅ＿ｐｅｒ＿ＰＩＣ＿Ｘ、その設定内容に含まれている符号化モード情報（画質重視であるのか、動き重視であるのかを示す情報）、シーンチェンジ検出部１５から出力されたシーンチェンジ情報及びＨ．２６４／ＡＶＣエンコードコア部１２から出力されたビットストリームの符号量に応じて、クロマＱＰオフセットを決定するように構成したので、上記実施の形態１〜５で得られる効果と同様の効果が得られ、結果的に全体の主観画質の向上につながる効果が得られる。

上記実施の形態１〜６では、映像符号化方式として、Ｈ．２６４／ＡＶＣを用いるものについて示したが、Ｈ．２６４／ＡＶＣに類似する符号化方式（例えば、ＭＰＥＧ−２、ＭＰＥＧ−４ Ｖｉｓｕａｌ、ＳＭＰＴＥ ＶＣ−１など）を用いるようにしてもよく、同様の効果を奏することができる。

１ 動画像符号化装置、２ 動画像復号装置、１１ クロマＱＰオフセット決定部（オフセット値決定手段）、１１ａ マクロブロック平均符号量算出部、１１ｂ クロマＱＰオフセット算出部、１２ Ｈ．２６４／ＡＶＣエンコードコア部（圧縮符号化手段）、１３ クロマＱＰオフセット決定部（オフセット値決定手段）、１３ａ クロマＱＰオフセット算出部、１４ クロマＱＰオフセット決定部（オフセット値決定手段）、１４ａ クロマＱＰオフセット算出部、１５ シーンチェンジ検出部、１６ クロマＱＰオフセット決定部（オフセット値決定手段）、１６ａ クロマＱＰオフセット算出部、１７ クロマＱＰオフセット決定部（オフセット値決定手段）、１７ａ ピクチャ平均符号量算出部、１７ｂ クロマＱＰオフセット算出部、１８ クロマＱＰオフセット決定部（オフセット値決定手段）、１８ａ クロマＱＰオフセット算出部。

Claims (7)

1. ディジタル映像信号の各ピクチャを所定の単位領域に分割し、単位領域毎に圧縮符号化を実施して、外部から与えられる符号化の設定内容を満足するビットストリームを出力する圧縮符号化手段を備えた動画像符号化装置において、上記符号化の設定内容に応じて、上記ディジタル映像信号における輝度信号の量子化幅に対する色差信号の量子化幅のオフセット値を決定するオフセット値決定手段を設け、上記圧縮符号化手段が単位領域毎に圧縮符号化を実施する際、上記オフセット値決定手段により決定されたオフセット値に応じて、上記輝度信号及び上記色差信号に割り当てる符号量を設定することを特徴とする動画像符号化装置。
2. オフセット値決定手段は、符号化の設定内容に含まれているビットレート、フレームレート及び解像度から単位領域当りの符号量の期待値を算出し、上記符号量の期待値に応じてオフセット値を決定することを特徴とする請求項１記載の動画像符号化装置。
3. オフセット値決定手段は、符号化の設定内容に含まれているピクチャタイプに応じてオフセット値を決定することを特徴とする請求項１記載の動画像符号化装置。
4. オフセット値決定手段は、符号化の設定内容に含まれている符号化のモード情報である画質と動きのいずれを重視するかを示す情報に応じてオフセット値を決定することを特徴とする請求項１記載の動画像符号化装置。
5. オフセット値決定手段は、符号化の設定内容に含まれているピクチャタイプと、外部から与えられるシーンチェンジの有無を示すシーンチェンジ情報とに応じてオフセット値を決定することを特徴とする請求項１記載の動画像符号化装置。
6. オフセット値決定手段は、符号化の設定内容に含まれているビットレート及びフレームレートから、上記設定内容に含まれているピクチャタイプの符号量の期待値を算出し、上記符号量の期待値と圧縮符号化手段から出力されたビットストリームの符号量とに応じてオフセット値を決定することを特徴とする請求項１記載の動画像符号化装置。
7. オフセット値決定手段は、符号化の設定内容に含まれているビットレート、フレームレート及び解像度から単位領域当りの符号量の期待値を算出するとともに、上記設定内容に含まれているビットレート及びフレームレートから、上記設定内容に含まれているピクチャタイプの符号量の期待値を算出し、上記単位領域当りの符号量の期待値、上記ピクチャタイプの符号量の期待値、上記設定内容に含まれている符号化のモード情報である画質と動きのいずれを重視するかを示す情報、外部から与えられるシーンチェンジの有無を示すシーンチェンジ情報及び圧縮符号化手段から出力されたビットストリームの符号量に応じて、オフセット値を決定することを特徴とする請求項１記載の動画像符号化装置。

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