JP3436507B2 - ビットレート制御方法 - Google Patents

ビットレート制御方法

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Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は画像処理に関し、特
にビデオ圧縮に関する。
【０００２】
【従来の技術】一般的に、ビデオ圧縮の目的は、画像デ
ータをエンコードして、ビデオ画像のシーケンスを表す
のに使用されるビット数を減らすとともに、デコードさ
れたビデオシーケンスの適切な品質レベルを維持するこ
とにある。その目的は、実時間ビデオ会議のように、転
送帯域幅の限定がビットレート、すなわちビデオシーケ
ンスで各画像をエンコードするのに使用されるビットの
数に対して細心の制御を要する特定応用においては特に
重要である。このようなビデオ会議システムにおけるデ
ータの転送および他の処理条件を満たすために、エンコ
ードされたビデオビットストリームにおける比較的安定
したビットの流れを有するのが好ましい。
【０００３】しかし、比較的一定のビットレートを達成
することは非常に難しく、特に、他の圧縮技術を利用し
てビデオシーケンス内の異なった画像をエンコードする
ビデオ圧縮アルゴリズムにおいてはさらに困難である。
【０００４】ビデオ圧縮アルゴリズムに応じて、圧縮に
対して画像は次のような異なるフレームタイプとして表
される。 〇 フレーム内の圧縮技術のみを使用してエンコードさ
れるイントラ（Ｉ）フレーム； 〇 以前のＩまたはＰフレームによるフレーム間圧縮技
術を使用してエンコードされ、その自体が一つ以上の他
のフレームをエンコードする際の基準フレームとして使
用される予測（Ｐ）フレーム； 〇 以前および後続のＩまたはＰフレームによる両方向
フレーム間の圧縮技術を使用してエンコードされ、他の
フレームのエンコードには使用されることのない両方向
（Ｂ）フレーム；そして 〇 Ｈ．２６３ビデオ圧縮アルゴリズムでのように、単
一フレームとしてエンコードされる二つの画像（Ｐフレ
ームおよび後続Ｂフレーム）に一致するＰＢフレーム。 エンコードされる実際の画像データによって、これらの
異なるフレーム形態をエンコードするにはそれぞれ異な
ったビット数が要求される。例えば、Ｉフレームは通常
最も多くのビットが必要であり、Ｂフレームは最も少な
いビットですむ。
【０００５】通常の変換を基にしたビデオ圧縮アルゴリ
ズムにおいては、離散コサイン変換（ＤＣＴ）のような
ブロックごとの変換が、ピクセル値または、例えば、動
きの補償されたフレーム間の差分アルゴリズムによって
発生したピクセル誤差に対応する画像データブロックに
適用される。その変換の結果として発生する各ブロック
の変換係数は後続のエンコード（例えば、可変長さエン
コードに続くランレングスエンコード）のために量子化
される。変換係数の量子化の程度（量子化レベルともい
う）は画像データを表すために使用されるビットの数お
よびその結果としてデコードされた画像の品質に直接的
な影響を与える。一般的に量子化レベルを大きくするほ
どビットの数は少なくなり、質を落とすことを意味す
る。このように、量子化レベルは普通ビットレートと画
像の質とのトレードオフを制御する主要変数として使用
される。
【０００６】
【発明の解決しようとする課題】しかし、量子化レベル
を使用することだけでは特定応用の帯域幅および品質条
件を満たすには不十分である。このような状況では、一
つ以上のフレームをビデオシーケンスから落とすフレー
ムスキッピングのように、よりドラスチックな技術を利
用するのが必要である。このようなフレームスキッピン
グは、長期間においては品質を適切なレベルに維持する
ために、デコードされたビデオストリームの短期間にお
ける品質を犠牲するような使用方法に利用されることも
ある。本発明は、実時間処理および転送要求が速度の制
御に重要な役割をするビデオ会議などで、ビデオ圧縮処
理のためにフレームレベルビットレートを制御する方法
を提供することが目的である。
【０００７】
【課題を解決するための手段】以上のような目的を達成
するために本発明のビットレート制御方法は、ビデオシ
ーケンスで現在のフレームに対するターゲットビットレ
ートを選択するために、ビデオシーケンスのビデオ圧縮
処理を行う装置によってビットレートを制御する方法で
あって、（ａ）ビデオシーケンスで以前のＭフレームを
エンコードするのに使用されるビットの数を算出する段
階（ここで、Ｍは特定フレームの数）と；（ｂ）多重フ
レームビット束で以前のＭフレームをエンコードするに
使用されるビットの数を減ずることで、ビデオシーケン
スでＮフレームをエンコードするに利用可能な特定のビ
ットの数に当たる多重フレームビット束の使用されてい
ない部分に対して利用可能なビットの数を算出する段階
（ここで、Ｎは特定フレームの数、Ｍ＜Ｎ）と；（ｃ）
多重フレームビット束の使用されていない部分をＮ−Ｍ
に分けることで、現在のフレームに対するターゲットビ
ットレートを算出する段階と；（ｄ）ターゲットビット
レートで現在のフレームをエンコードする段階とを含む
ことを特徴とする。
【０００８】
【発明の実施の形態】以下、本発明の好ましい実施形態
を添付の図面を参照して詳細に説明する。本発明の一実
施形態は、場面の内容、エンコーダの状態およびバッフ
ァなどに基づいてフレームレベルターゲットを割り当て
る（例えば、ビットの割り当て）実時間ビデオ会議シス
テムにおけるフレームレベル速度制御およびスキッピン
グ方法に関する。
【０００９】本発明におけるアルゴリズムは、特定の持
続時間（例えば、連続フレームの特定の数）のタイミン
グウィンドウに対する持続的なビットレートを維持する
と同時に、それぞれのフレームをエンコードするのに使
用するターゲットビットレートおよび実際のビットレー
トの変化を許す。また、ターゲットビット割り当てとフ
レームスキッピングの組み合わせによって、空間的・時
間的解像度が受容可能な範囲内で維持される同時に、バ
ッファ遅延の制限が満たされる。前記アルゴリズムはＰ
フレームに付加してＰＢフレームを含むように拡張され
ることができる。
【００１０】本発明の詳細な説明のため、まず、本発明
に使用される記号を定義する。 Ｒ：ビット／秒単位のチャネル転送速度（例えば、２４
０００ビット／秒） Ｂｐｐ：ピクチャー当りビット＝Ｒ／元のフレーム速度
（例えば、３０ｆｐｓの元のフレーム速
度およびＲ＝２４Ｋｂｐｓに対して、Ｂｐｐはピクチャ
ー当り８００ビットである。） Ｂｐｒｅｖ：以前のフレームをエンコードするに使用さ
れるビット ｆｓ：好ましい平均フレーム速度に対応するフレームス
キップ（例えば、６０ｆｐｓおよび転送速度１５ｆｐｓ
を有する入力ビデオに対して、ｆｓは４である）。 act＿buf＿size：エンコーダバッファの実際の大きさで
あり、ピクチャーフォマットにより調整される。 ＶＢＶｆ＿ｂ：現在のエンコードされるフレームをバッ
ファに格納する前のバッファ充満度 ＶＢＶｆ＿ａ：現在のエンコードされるフレームをバッ
ファに格納した後のバッファ充満度 max＿buf＿size：固定状態バッファの最大の大きさ。一
実施形態で、この大きさはＲ／２に選択され、これはバ
ッファ遅延の上限が０．５秒であることを意味する。 ｓｓｂｓ：好ましいＶＢＶｆ＿ａ（固定状態のバッファ
の大きさ） Ｓ、Ｓｐ：それぞれ、現在のフレームに対する動き補償
以後のフレーム間の歪み（distortion）および以前フレ
ームの特定の数に対する平均歪み
【００１１】フレームスキッピング戦略 本発明はバッファ遅延制限を満たす同時に、空間品質を
与えられたビットレートで適切に維持するために、フレ
ームスキッピングが適用されている。一実施形態では、
バッファでフレームに対する平均遅延はｓｓｂｓ／Ｒに
限定され、最大遅延はターゲットの満たされる正確度に
より指示される。普通、最大遅延はｓｓｂｓ／Ｒより多
少大きい。この際、ピクチャーのエンコード以後のスキ
ップは次のように計算する。 Set skip＝１，及び、ＶＢＶｆ＿ｂ＝ＶＢＶｆ＿ａ−Ｂｐｐ. while（ＶＢＶｆ＿ｂ＋Ｂｆ＞ｓｓｂｓ）｛ if（ＶＢＶｆ＿ｂ−Ｂｐｐ＜０）ブレイク； ／*これはアンダフロー及びビットの低利用を避ける。*／ skip＋＋ ＶＢＶｆ＿ｂ＝ＶＢＶｆ＿ｂ−Ｂｐｐ ｝ ここで、Ｂｆはエンコードされる次のフレームに対する
推定値であり、Ｂｐｒｅｖ＋Ｂｐｐ*ｆｓ／２として計
算する。したがって、本発明のアルゴリズムはバッファ
遅延をｓｓｂｓ／Ｒの周囲で維持する。
【００１２】Ｐ-フレーム−オンリコーダ（P-Frame-Onl
y Coder）に対するフレームレベル速度制御 図１は本発明の一実施形態であって、現在のフレームを
エンコードするためのターゲットビットの数Ｔを選択す
るために、Ｐ−フレーム−オンリコーダにより行われる
動作の流れ図を示す。
【００１３】フレームウィンドウに対するターゲット計
算 図１を見ると、エンコードされている現在のフレームの
中央に位置するＷフレームのウィンドウに対して一定の
ビットレートを維持する試みが行われている。これのた
めに、ウィンドウ内の一番目のＮ１フレームに対して、
そのフレームをエンコードするに使用されたビットの数
（Ｂ１）が計算される（段階１０２）。この際、エンコ
ードされるために残されたフレームの数はＮ２＝（Ｗ−
Ｎ１）／ｆｓである。ここで、Ｎ１はスキップするフレ
ームを含んで処理された全体のフレームの数である。そ
して、全体のウィンドウに対する利用可能なビットの数
は Ｂｗ＝Ｗ*Ｂｐｐである。 また、現在のフレームに対するターゲットビットの数は
（Ｂｗ−ｂ１）／Ｎ２である（段階１０４および１０
６）。前記の計算は、ウィンドウ内に残っている各フレ
ームに対しては同数のビットが使用されるとの判断に基
く。この際、前記ターゲットビットの数Ｔは調節可能で
ある。
【００１４】ターゲット調節 以下、エンコーダ状態および場面の内容に基づいてター
ゲットビットの数Ｔを調節するためのアルゴリズムを記
述する。ここで、ターゲットビットの数Ｔは、次の選択
的要件のうち、一つ以上の原因により調節される。
（ａ）量子化器飽和、（ｂ）以前のフレームの歪みと比
べて動きの補償された歪み、（ｃ）以前のフレームに対
するビットカウントおよび（ｄ）バッファ充満度。特
に、量子化器飽和において量子化器パラメータＱＰが以
前のピクチャーに対して飽和されたら（例えば、３１量
子化レベルを有するシステムに対してＱＰ＞２５を意味
する）、現在のフレームターゲットＴは次の式１のよう
に増加する（段階１０８）。 Ｔ＝Ｔ*（１＋β*（ＱＰ−ＱＰ＿thresh） １ ここで、βは特定の因子（例えば、０．０６）であり、
ＱＰ＿threshは特定の飽和した量子化レベル（例えば、
２５）である。
【００１５】一方、量子化器パラメータＱＰが飽和しな
いと、ターゲットＴは現在および以前の歪みによって次
の式２のように調節される（段階１１０）。 Ｔ＝Ｔ*（Ｓｐ＋ｋ*Ｓ）／（ｋ*Ｓｐ＋Ｓ） ２ 式２でＳは現在のフレームに対して動き補償された歪み
（例えば、絶対ピクセル差の合計（sum of absolute pi
xel differences ; ＳＡＤ）測定による）であり、Ｓｐ
は以前のＭフレームに対する平均の動き補償された歪み
であり（例えば、Ｍ＝２）、ｋ＞１である（例えば、ｋ
＝４）。Ｓｐは好ましくは、最も最近のデータを強調す
る重み付き平均である。
【００１６】また、ターゲットＴは以前のフレームに使
用されたビットの数（Ｂｐｒｅｖ）に基づいて次の式３
のように調節することができる（段階１１２）。 Ｔ＝α*Ｔ＋（１−α）*Ｂｐｒｅｖ ３
【００１７】式３で、０≦α≦１（例えば、α＝０．
７）である。段階１１２は基準フレームの品質の変化を
減らし、時間に対する低下がスムースとなるようにす
る。また、ターゲットＴはバッファ充満度によって次の
式４のように調節することができる（段階１１４）。 Ｔ＝Ｔ*（ａ＋λ*ｂ）／（λ*ａ＋ｂ） ４
【００１８】式４で、ａはＶＢＶｆ＿ｂ（現在エンコー
ドされるフレームをバッファに格納する前のバッファ充
満度）であり、ｂはｓｓｂｓ−ＶＢＶｆ＿ｂであり、λ
＞１である。段階１１４はアルゴリズムが前記バッファ
を利用できるようにする。もし、ＶＢＶｆ＿ｂが求める
固定状態のバッファの大きさの半分より小さければ（例
えば、ｓｓｂｓ／２）、ターゲットＴは増加する。反対
の場合、ターゲットＴは減少する。次に、前記結果のタ
ーゲットＴはフレームをエンコードするために使用され
る（段階１１８）。例えば、Ｈ．２６３＋標準でＴＭＮ
５またはＴＭＮ８方法による量子化パラメータＱＰのマ
クロブロック適応に用いる。
【００１９】早い動きの例外 動きの大きい領域で、前記アルゴリズムは空間品質の損
失をもたらし、回復するに長時間がかかる。したがっ
て、このような状況で前記アルゴリズムはバッファを利
用してターゲットＴを上昇させるように選択することが
できる（段階１１６）。さらに、アルゴリズムが「固定
状態」に戻ると、そのアルゴリズムはスムースにフレー
ムターゲットを固定状態値（例えば、大略 fｓ* Ｂｐ
ｐ）に減少させる。スムースな低下は以前のビットカウ
ントＢｐｒｅｖを有するターゲットの重み付き平均によ
って成される。例えば、下記の式５のように示すことが
できる。 Ｔ＝０．８Ｔ＋０．２Ｂｐｒｅｖ ５
【００２０】段階１１６は急な動きがあってもアルゴリ
ズムがフレームの空間品質を維持することを可能にす
る。そして、場面の動きが減少するとアルゴリズムを早
く回復させる。一方、大きな動きは現在の動きの補償さ
れた歪み（Ｓ）と以前の動きの補償された歪みの重み付
け平均（Ｓｐ）との比較により検出できる。一実施形態
では、ターゲットＴの調節は大略スムースなカーブに選
択された三つの線形セグメントとして行われ、下記の式
６のように表すことができる。
【００２１】式６ factor＜１．０５に対して Ｔ＝（１＋４*factor）／（４＋factor)*Ｔ １．０５＜factor＜１．１５に対して Ｔ＝（１．０３＋（factor−１．０５）／０．３）*Ｔ factor＞１．１５に対して Ｔ＝（１．３６＋４*（factor−１．１５））*Ｔ ここで、因子（factor）はＳ／Ｓｐである。
【００２２】ＰＢ或いはＰフレームを使うコーダに対す
るフレーム−レベル速度制御 上述された方法は、Ｐフレームのみをコード化するよう
に考案された。以下ではＰＢフレームを有するコーダに
拡張する。すなわち、ＰフレームとＰＢフレームとがミ
ックスされる時、Ｐフレームに対する遅延はＰＢフレー
ムのＢフレームに対する遅延よりかなり低い（同じスキ
ップに対して）。説明の便宜のために、前記アルゴリズ
ムは一定のフレームスキップｆｓで動作すると仮定す
る。前記の場合、デコーダで通常的Ｐ−オンリフレーム
に対する捕捉の瞬間から使用可能時期までの全体システ
ムの遅延は次の式７のように示される。 ｆｓ／ｒｅｆ＿ｆｒａｍｅ＿ｒａｔｅ＋ＶＢＶｆ＿ｂ／Ｒ ＋処理遅延＋チャネル遅延 ７
【００２３】同時に、通常のＰＢフレームのＢフレーム
に対する遅延は次の式８のように表される。 ３ｆｓ／ｒｅｆ＿ｆｒａｍｅ＿ｒａｔｅ＋ＶＢＶｆ＿ｂ／Ｒ ＋処理遅延＋チャネル遅延 ８
【００２４】一般的に、ＶＢＶｆ＿ｂはＰフレームでよ
りＰＢフレームでさらに低い。なぜならＰＢフレームは
エンコードする前にＰフレーム（すなわち、Ｐフレーム
は通常以前の基準フレームから２* ｆｓであるのでバッ
ファの消耗がさらに多い）を待たなければならないため
である。したがって、ＰおよびＰＢフレームがミックス
されている時、Ｐフレームに対する遅延はＰＢフレーム
に対する遅延より少い。その際、遅延を同一に維持する
ためには次のようなガイドラインが適用される。 １．Ｐ−オンリフレームをエンコードする前のＶＢＶｆ
＿ｂは、ＰＢフレームをエンコードする前のＶＢＶｆ＿
ｂより多いｆｓ*Ｂｐｐである。 ２．それぞれのＰフレームはディスプレイーされる前、
ディコーダでｆｓ* Ｂｐｐだけに遅延される。
【００２５】図２は、本発明の一実施形態で、前記ガイ
ドラインによるフレームスキッピング過程を示す流れ図
である。この方法によれば、 １．まず、Ｐ−オンリの場合に使用した方法に基づい
て、以前の基準フレームの後にスキップを決定する（段
階２０２）。唯一の差は以前のフレームがＰＢフレーム
であった場合に生じる。前記の場合、以前のフレームを
エンコードするに使用されたビットの数（Ｂｐｒｅｖ）
は一つのフレームに要求されるビットの数の２倍であ
り、現在のフレームに対するビットの数が推定される時
は２で割られる。
【００２６】２．次に、現在のフレームをＰフレームに
コード化するかどうかを決定するため、ＰＢの決定を行
う。この方法は、Ｈ．２６３ＰＢフレームが大きな動き
に対してはよく作用しないという観察に基づく（この状
況は向上したＰＢモードでは必ずそうであるわけではな
い）。したがって、大きな動きが検出されると（段階２
０４ないし段階２０８）、現在のフレームをｐフレーム
にエンコードするように決定される（段階２１０）。
【００２７】前記した大きな動き検出方法の一例を次に
記述する。もし、現在のフレームをＰフレームにエンコ
ードするように選択すると、Ｐフレームをエンコードし
た後に段階２０２に戻る。
【００２８】３．一方、ＰＢフレームがコード化される
と、アルゴリズムはバッファ充満度によってＰＢフレー
ムのＢフレームとＰフレームの間のスキップを決定する
（段階２１２）。特に、次の式９によってスキップが決
められる。 ＶＢＶ＿充満度＋max(Ｂｐｒｅｖ、２*ｆｓ*Ｂｐｐ）＜ｓｓｂｓ ９
【００２９】式９によれば、ＰＢフレームをエンコード
した後のバッファ充満度は固定状態のバッファの大きさ
のｓｓｂｓより小さくなければならない。そして、前記
ｍａｘ（Ｂｐｒｅｖ、２*ｆｓ*Ｂｐｐ）はフレームに対
するビットの数を推定するために使用される。したがっ
て、スキップはエンコードした後のバッファ充満度がｓ
ｓｂｓ以下に落ちるまでに行われる。それから、現在の
フレームはＰＢフレームをエンコードして（段階２１
４）段階２０２に戻る。一方、大きな動きがＰＢフレー
ムのＢフレームとＰフレームの間で検出される場合は、
このフレームのためにＰＢモードはオフされ、「ＰＢ」
フレームのｐフレームはＰ−オンリ−フレームにエンコ
ードされる。このような状況はシーケンス内で頻繁に起
こってはいけない。
【００３０】ＰＢ決定のための動きの検出 前記記述されたＰＢ決定は高動き検出器を必要とする。
この検出器は次のように動作する。 １．動きブロックの数（Ｍ１）を決定する（段階２０
４）。動きブロックの数は生のフレーム差または、動き
補償されたフレーム差および動き領域から決定される。
もし、動きの判断が行われると、Ｍ１は０ではない動き
ベクトルを有するブロックとなる（例えば、ＳＡＤ＞１
００）。別様に、Ｍ１は一部の特定のしきい値レベルよ
り大きい歪み指数を有するブロックとなる。 ２．再び生のフレーム差または動き補償されたフレーム
差および動き領域によって、大きな動きを持つブロック
の数（Ｍ２）を決定する（段階２０６）。もし、動きの
判断が行われると、Ｍ２は動きベクトルが特定のしきい
値レベルよりさらに大きな値を有するブロックの数にな
る。一方、動きの判断が行われなければ、Ｍ２は一部の
特定の大きい動きしきい値レベルより大きな歪み指数を
有するブロックの数になる（例えば、ＳＡＤ＞７５
０）。 ３．Ｍ２／Ｍ１が特定のしきい値レベルより大きいか否
かを比較して（段階２０８）、大きければ（例えば、
１．１５）現在のフレームをＰフレームにコード化する
（段階２１０）。そうでなければ、現在のフレームをＰ
Ｂフレームにコード化する（段階２１２ないし２１
４）。
【００３１】一方、本発明は速度制御方法およびその方
法を行う装置の形態として実施される。また、本発明
は、フロッピーディスク、ＣＤ−ＲＯＭ、ハードドライ
ブ、そして機械で判読可能な記録媒体のような、媒体で
実施されるプログラムコードの形態で実施することがで
きる。プログラムコードがコンピュータのような機械に
搭載され実施されると、その機械は本発明を実行する装
置となる。また、本発明はプログラムコードの形態でも
実施され得るが、例えば、記録媒体に格納され、機械に
搭載されそして／または機械により実行されたり、また
は電線やケーブルを経由したり、光ファイバーを通した
り、または電磁波による転送媒体を経由して転送され
る。その際、プログラムコードがコンピュータのような
機械に搭載され実行されると、その機械は本発明を実施
する装置となる。一般的目的の処理装置に搭載された
時、プログラムコードセグメントは処理装置と結合し
て、特定の論理回路に作用する特殊装置となる。
【００３２】
【発明の効果】上述した本発明のフレームレベル速度制
御は、特に、実時間の超低ビットレートコーダに適用可
能である。また、本発明のアルゴリズムはＰＢフレーム
を使用するコーダは勿論、Ｐフレームのみを使用するコ
ーダによっても行われることができるが、これはＨ．２
６３＋標準のＴＭＮ８テストモデルと比べて追加した機
能である。そして、前記アルゴリズムはバッファ遅延変
数を提供するが、そのバッファ遅延変数は、遅延を時間
に対する空間品質のスムーズな変化に変えるために使用
者により選択されることができる。また、フレームに対
するターゲットビットの割り当てを場面の内容に適する
ように調整することで、動きの大きい領域での空間的品
質が維持され、急な動き以後の早い回復が可能であると
ともに、求める限界内でバッファの遅延を維持すること
ができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明において現在のフレームをエンコード
するためのターゲットビットの数の選択がＰ−フレーム
−オンリコーダにより行われる例を示す処理流れ図であ
る。
【図２】 本発明においてフレームスキッピング過程の
一例を示す処理流れ図である。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 スリラム・セスラマン アメリカ合衆国・08520・ニュージャー ジー州・ハイツタウン・（番地なし）・ ケンジントン アームズ アパートメン ト・28−ビイ (56)参考文献 特開 平10−243397（ＪＰ，Ａ) 特開 平10−191354（ＪＰ，Ａ) 特開 平10−108197（ＪＰ，Ａ) 特開 平９−186999（ＪＰ，Ａ) 特開 平９−93537（ＪＰ，Ａ) 特開 平９−23423（ＪＰ，Ａ) 国際公開96／035999（ＷＯ，Ａ１) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) H04N 7/00 - 7/68 H04N 5/91 - 5/95

Claims (16)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 ビデオシーケンスで現在のフレームに対
    するターゲットビットレートを選択するために、前記ビ
    デオシーケンスのビデオ圧縮処理を実施する機械によっ
    てビットレートを制御する方法において、 （ａ）Ｍを特定のフレームの数とするとき、前記ビデオ
    シーケンスで以前のＭフレームをエンコードするのに使
    用されるビットの数を算出する段階と； （ｂ）ＮをＭより大きい特定のフレームの数とすると
    き、前記ビデオシーケンスでＮフレームをエンコードす
    るのに利用可能な特定のビットの数に当たる多重フレー
    ムビット束から以前のＭフレームをエンコードするのに
    使用されるビットの数を減算し、前記多重フレームビッ
    ト束の使用されていない部分から利用可能なビットの数
    を算出する段階と； （ｃ）前記多重フレームビット束の使用されていない部
    分を（Ｎ−Ｍ）に分け、現在のフレームに対するターゲ
    ットビットレートを算出する段階と； （ｄ）前記算出したターゲットビットレートで現在のフ
    レームをエンコードする段階とを有し、 前記段階（ｃ）は、 （１）ターゲットビットレートＴを次のように調節する
    段階を含み、 Ｔ＝Ｔ*（Ｓｐ＋ｋ*Ｓ）／（ｋ*Ｓｐ＋Ｓ） ここで、Ｓは現在のフレームに対して動きの補償された
    歪みレベルであり、Ｓｐは以前のフレームの数に対して
    動きの補償された平均歪みレベルであり、ｋは１より大
    きい特定のパラメータである ことを特徴とするビットレ
    ート制御方法。
  2. 【請求項２】 前記Ｓｐは一番最近のフレームを強調す
    る重み付き平均であることを特徴とする請求項１に記載
    のビットレート制御方法。
  3. 【請求項３】 ビデオシーケンスで現在のフレームに対
    するターゲットビットレートを選択するために、前記ビ
    デオシーケンスのビデオ圧縮処理を実施する機械によっ
    てビットレートを制御する方法において、 （ａ）Ｍを特定のフレームの数とするとき、前記ビデオ
    シーケンスで以前のＭフレームをエンコードするのに使
    用されるビットの数を算出する段階と； （ｂ）ＮをＭより大きい特定のフレームの数とすると
    き、前記ビデオシーケンスでＮフレームをエンコードす
    るのに利用可能な特定のビットの数に当たる多重フレー
    ムビット束から以前のＭフレームをエンコードするのに
    使用されるビットの数を減算し、前記多重フレームビッ
    ト束の使用されていない部分から利用可能なビットの数
    を算出する段階と； （ｃ）前記多重フレームビット束の使用されていない部
    分を（Ｎ−Ｍ）に分け、現在のフレームに対するターゲ
    ットビットレートを算出する段階と； （ｄ）前記算出したターゲットビットレートで現在のフ
    レームをエンコードする段階と を有し、 前記段階（ｃ）は、 （１）Ｓ／Ｓｐの関数でターゲットビットレートを調節
    する段階を含み、 ここで、Ｓは現在のフレームに対して動きの補償された
    歪みレベルを表すパラメータ、Ｓｐは以前のフレームの
    数に対して動きの補償された平均歪みレベルを表すパラ
    メータである ことを特徴とするビットレート制御方法。
  4. 【請求項４】 前記関数は、前記Ｓ／Ｓｐをターゲット
    ビットレートに結びつける複数の線形セグメントとして
    実行されることを特徴とする請求項３に記載のビットレ
    ート制御方法。
  5. 【請求項５】 前記段階（ｃ）は以前のフレームに対す
    る量子化器パラメータが特定のしきい値レベルより大き
    ければ、前記ターゲットビットレートを増加させる段階
    を含むことを特徴とする請求項１または３に記載のビッ
    トレート制御方法。
  6. 【請求項６】 前記段階（ｃ）は以前のフレームをエン
    コードするために使用されたビットの数によってターゲ
    ットビットレートを調節する段階をさらに含むことを特
    徴とする請求項１または３に記載のビットレート制御方
    法。
  7. 【請求項７】 前記段階（ｃ）はターゲットビットレー
    トＴを次のように調節する段階を含み、 Ｔ＝α*Ｔ＋（１−α）*Ｂｐｒｅｖ ここで、Ｂｐｒｅｖは以前のフレームをエンコードする
    ために使用されるビットの数であり、αは０≦α≦１の
    条件を満たす特定のパラメータであることを特徴とする
    請求項６に記載のビットレート制御方法。
  8. 【請求項８】 前記段階（ｃ）はバッファ充満度によっ
    てターゲットビットレートを調節する段階をさらに含む
    ことを特徴とする請求項１または３に記載のビットレー
    ト制御方法。
  9. 【請求項９】 前記段階（ｃ）は次のようにターゲット
    ビットレートＴを調節する段階を含み、 Ｔ＝Ｔ*（ａ＋λ*ｂ）／（λ*ａ＋ｂ） ここで、ａは現在エンコードされるフレームビットをバ
    ッファに格納する前のバッファ充満度を表すパラメー
    タ、ｂはｓｓｂｓ−ａを表すパラメータであり、ここで
    ｓｓｂｓは固定状態のバッファの大きさと同一のパラメ
    ータであり、λは１より大きい特定のパラメータである
    ことを特徴とする請求項８に記載のビットレート制御方
    法。
  10. 【請求項１０】 前記段階（ｃ）は（２）以前のフレームに対する量子化器パラメータが特
    定のしきい値レベルより大きい場合、ターゲットビット
    レートを増加させる段階と； （３）以前のフレームをエンコードするために使用され
    たビットの数によってターゲットビットレートを調節す
    る段階と； （４）バッファ充満度によってターゲットビットレート
    を調節する段階と； を さらに含むことを特徴とする請求項１または３に記載
    のビットレート制御方法。
  11. 【請求項１１】 前記段階（３）はターゲットビットレ
    ートＴを次のように調節する段階と； Ｔ＝α*Ｔ＋（１−α）*Ｂｐｒｅｖ ここで、Ｂｐｒｅｖは以前のフレームをエンコードする
    ために使用されるビットの数、αは０≦α≦１の条件を
    満たす特定のパラメータである、 前記段階（４）はターゲットビットレートＴを次のよう
    に調節する段階と； Ｔ＝Ｔ*（ａ＋λ*ｂ）／（λ*ａ＋ｂ） ここで、ａは現在エンコードされるフレームをバッファ
    に格納する前のバッフ ァ充満度を表すパラメータであ
    り、ｂはｓｓｂｓ−ａを表すパラメータであり、ここ
    で、ｓｓｂｓは固定状態のバッファの大きさを表すパラ
    メータであり、λは１より大きい特定のパラメータであ
    る、 を含む ことを特徴とする請求項１０に記載のビットレー
    ト制御方法。
  12. 【請求項１２】 画像データを処理できる命令を含む多
    数の命令の格納されたコンピュータ判読可能な媒体を有
    する処理機での画像データ処理方法において、 （ａ）Ｍを特定のフレームの数として、ビデオシーケン
    スの以前のＭフレームをエンコードするのに使用される
    ビットの数を算出する段階と； （ｂ）ＮをＭより大きな特定フレームの数として、ビデ
    オシーケンスのＮフレームをエンコードするのに利用可
    能な特定のビットの数に相当する多重フレームビット束
    から以前のＭフレームをエンコードするのに使用される
    ビットの数を減ずることで、多重フレームビット束の使
    用されていない部分に対して利用可能なビットの数を算
    出する段階と； （ｃ）多重フレームビット束の使用されていない部分を
    （Ｎ−Ｍ）に分けることで現在のフレームに対するター
    ゲットビットレートを算出する段階と； （ｄ）前記ターゲットビットレートで現在のフレームを
    エンコードする段階と を有し、 前記段階（ｃ）は、 （１）ターゲットビットレートＴを次のように調節する
    段階を含み、 Ｔ＝Ｔ*（Ｓｐ＋ｋ*Ｓ）／（ｋ*Ｓｐ＋Ｓ） ここで、Ｓは現在のフレームに対して動きの補償された
    歪みレベルであり、Ｓｐは以前のフレームの数に対して
    動きの補償された平均歪みレベルであり、ｋは１より大
    きい特定のパラメータである ことを特徴とする画像デー
    タ処理方法。
  13. 【請求項１３】 画像データを処理できる命令を含む多
    数の命令の格納されたコンピュータ判読可能な媒体を有
    する処理機での画像データ処理方法において、 （ａ）Ｍを特定のフレームの数として、ビデオシーケン
    スの以前のＭフレームをエンコードするのに使用される
    ビットの数を算出する段階と； （ｂ）ＮをＭより大きな特定フレームの数として、ビデ
    オシーケンスのＮフレームをエンコードするのに利用可
    能な特定のビットの数に相当す多重フレームビ ット束か
    ら以前のＭフレームをエンコードするのに使用されるビ
    ットの数を減ずることで、多重フレームビット束の使用
    されていない部分に対して利用可能なビットの数を算出
    する段階と； （ｃ）多重フレームビット束の使用されていない部分を
    （Ｎ−Ｍ）に分けることで現在のフレームに対するター
    ゲットビットレートを算出する段階と； （ｄ）前記ターゲットビットレートで現在のフレームを
    エンコードする段階と を有し、 前記段階（ｃ）は、 （１）Ｓ／Ｓｐの関数でターゲットビットレートを調節
    する段階を含み、 ここで、Ｓは現在のフレームに対して動きの補償された
    歪みレベルを表すパラメータ、Ｓｐは以前のフレームの
    数に対して動きの補償された平均歪みレベルを表すパラ
    メータである ことを特徴とする画像データ処理方法。
  14. 【請求項１４】 前記段階（ｃ）は以前のフレームをエ
    ンコードするために使用されたビットの数によってター
    ゲットビットレートを調節する段階をさらに含むことを
    特徴とする請求項１２または１３に記載の画像データ処
    理方法。
  15. 【請求項１５】 前記段階（ｃ）はバッファ充満度によ
    ってターゲットビットレートを調節する段階をさらに含
    むことを特徴とする請求項１２または１３に記載の画像
    データ処理方法。
  16. 【請求項１６】 前記段階（ｃ）は （２）以前のフレームをエンコードするために使用され
    たビットの数によってターゲットビットレートを調節す
    る段階と； （３）バッファ充満度によってターゲットビットレート
    を調節する段階と； を さらに含むことを特徴とする請求項１２または１３に
    記載の画像データ処理方法。
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