JP5197329B2 - 符号化装置及び符号化方法 - Google Patents

Description

本発明は符号化装置及び符号化方法に関し、とくに、ピクチャ（フィールド）単位での符号量制御の精度向上を図るために用いて好適な技術に関する。

近年、動画像データの圧縮符号化方式として、MPEG-2(Moving Picture Experts Group phase2)やH.264/AVC(Advanced Video Coding)といったものが知られている。MPEG-2方式では、符号化時に仮想的なバッファを定義し、この仮想バッファの占有量に基づいて量子化の特性を制御するパラメータである量子化パラメータ(量子化スケール)を制御することで発生する符号量が目標とする符号量になるように制御している。仮想バッファの占有量に応じて発生符号量を制御する技術として、例えば特許文献１が提案されている。

ここで、図１を参照してMPEG-2における符号量制御について、その概略を説明する。図１は、符号量制御を行う符号量制御装置の構成を示すブロック図である。なお、ここでは、説明を簡略化するため、仮想バッファ及び仮想バッファが対象とするピクチャをイントラ符号化画像(Iピクチャ)に限定する。

図１において、符号量制御装置１００は、量子化部１０１、エントロピー符号化部１０２、バッファ１０３、レート制御部１０４を有する。そして、量子化部１０１によって、映像信号が所定の大きさのブロック(以下、マクロブロック)単位に直交変換(DCT : Discrete Cosine Transfer)する。次に、直交変換した直交変換データ(DCT係数)をレート制御部１０４で設定された量子化パラメータに従い量子化する。

符号量制御装置１００は、エントロピー符号化部１０２によって、量子化された直交変換データ(量子化DCT係数)にエントロピー符号化を行い符号化する。さらに、符号量制御装置１００は、その符号化されたデータをバッファ１０３に蓄積し符号化データとして所定の転送レートに基づいて出力する。

なお、このバッファ１０３に蓄積される符号化データの量が発生符号量であって、符号量制御装置１００は、この発生符号量がバッファ１０３に予め設定した目標符号量を超過しないように制御しなければならない。そこで、符号量制御装置１００は、レート制御部１０４によって、バッファ１０３に蓄積される発生符号量を監視し、発生符号量が目標符号量となるように量子化ステップ(マクロブロック単位で設定される量子化パラメータ)を変更する。

これによって、量子化部１０１によって行われる量子化の度合いが変更され、結果、１ピクチャの符号化終了時には、発生符号量が目標とした符号量になる。すなわち、レート制御部１０４は、目標符号量をT、１ピクチャ内のマクロブロック数をMBcnt、バッファ１０３における仮想バッファの初期符号量をd0とする。また、ピクチャの先頭から(j‐1)番目のマクロブロックまでのビット量(符号量)をB(j - 1)とする。その時、j番目のマクロブロック符号化前の仮想バッファの符号量djを式(１)により算出する。
dj = d0 + B(j - 1) - T×(j - 1)／MBcnt … 式(１)

なお、ピクチャ符号量後の仮想バッファの符号量は、次のピクチャを符号化する際の仮想バッファの初期符号量d0として用いられる。また、レート制御部１０４は、j番目のマクロブロックに対する量子化ステップQjを以下の式(２)により算出する。
Qj = dj×３１／ｒ … 式(２)

ここで、ｒは量子化を行う際の応答速度を制御する係数(リアクションパラメータ)であって、転送レートをBr、映像信号の１秒間に含まれるピクチャ数をPrとした時、以下の式(３)により算出される値である。
r = ２×Br／Pr … 式(３)

そして、量子化部１０１が前記式(２)で算出された量子化ステップに従い、マクロブロック単位でDCT係数の量子化を行うことで、１ピクチャの符号化終了時には、発生符号量が目標とした符号量になる。

特開２００７−２３５９２８号公報

しかしながら、上記従来技術では、ｒ(リアクションパラメータ)により量子化ステップの変化量が制限されている。このため、目標符号量に対して発生符号量の差分が大きくなった場合などに量子化ステップが追従することができずに、発生符号量と目標符号量に大きなずれを生じてしまう場合があった。

また、上記従来技術では、ｒ(リアクションパラメータ)により量子化ステップの変化量が制限されているため、目標符号量に対する発生符号量の差分が１ピクチャの符号化終了時にどの程度誤差がでるのか予測できず、符号量制御が難しいといった問題があった。

本発明は前述の問題点に鑑み、発生符号量が目標符号量に対して大きくずれない符号量制御を行うことができるようにすることを目的としている。

本発明の符号化装置は、入力画像を所定数の画素から構成されるブロックに分割して、ブロック単位で符号化する符号化装置において、前記入力画像の目標符号量を設定する目標符号量設定手段と、前記目標符号量設定手段によって設定された目標符号量に対する発生符号量の差分を前記ブロック単位に算出するブロック差分符号量算出手段と、前のブロックにおける前記ブロック差分符号量算出手段で算出される差分符号量と、今回のブロックにおける差分符号量とに基づいて、前記目標符号量に対する前記発生符号量の差分の変化を判定し、前記目標符号量に対する前記発生符号量の差分が大きくなっている場合は、次のブロックにおける発生符号量が目標符号量に近づくように、量子化の度合いを示す量子化パラメータを制御し、前記目標符号量に対する発生符号量の差分が小さくなっている場合には、次のブロックにおける前記量子化パラメータを変更しないように制御する量子化パラメータ制御手段と、前記量子化パラメータ制御手段から出力される量子化パラメータに従って前記ブロック毎に量子化を行う量子化手段とを有することを有することを特徴とする。

本発明の符号化方法は、入力画像を所定数の画素から構成されるブロックに分割して、ブロック単位で符号化する符号化方法において、前記入力画像の目標符号量を設定する目標符号量設定工程と、前記目標符号量設定工程によって設定された目標符号量に対する発生符号量の差分を前記ブロック単位に算出するブロック差分符号量算出工程と、前のブロックにおける前記ブロック差分符号量算出工程で算出される差分符号量と、今回のブロックにおける差分符号量とに基づいて、前記目標符号量に対する前記発生符号量の差分の変化を判定し、前記目標符号量に対する前記発生符号量の差分が大きくなっている場合は、次のブロックにおける発生符号量が目標符号量に近づくように、量子化の度合いを示す量子化パラメータを制御し、前記目標符号量に対する発生符号量の差分が小さくなっている場合には、次のブロックにおける前記量子化パラメータを変更しないように制御する量子化パラメータ制御工程と、前記量子化パラメータ制御工程から出力される量子化パラメータに従って前記ブロック毎に量子化を行う量子化工程とを有することを特徴とする。

本発明によれば、量子化パラメータを精度よく制御することが可能となるので、目標符号量に対する発生符号量の誤差が小さくなり、符号量制御の精度を向上することができ、符号化制御が容易になる。

（第１の実施形態）
本発明の実施形態を説明するにあたり、図２を用いて、本発明が組み込まれた符号化装置の全体構成を説明する。
図２は、本発明が実施若しくは適応されて好適な符号化装置の全体構成を示すブロック図である。

符号化装置２００において、並び替え分割部２０１は入力画像を符号化ピクチャタイプに応じた並び替えを行い、マクロブロックに分割し、減算器２０２を介して、画像残差データをＤＣＴ変換部２０３へ出力する。

ＤＣＴ変換部２０３は、減算器２０２からの画像残差データをＤＣＴ係数に変換して量子化部２０４へ出力する。量子化部２０４は、量子化パラメータ制御部２１６から出力される量子化パラメータによってＤＣＴ係数を除算することでＤＣＴ係数を量子化してエントロピー符号化部２０５へ出力する。

また、量子化部２０４で量子化されたＤＣＴ係数は予測画像データの生成にも使われるため、逆量子化部２０７にも出力する。エントロピー符号化部２０５は、量子化部２０４から出力されたデータをエントロピー符号化して、ストリームバッファ２０６に出力する。また、エントロピー符号化部２０５は、マクロブロック単位での発生符号量をレート制御部２１３へ出力する。

逆量子化部２０７は、量子化部２０４と同じ量子化パラメータで逆量子化を施し、逆ＤＣＴ変換部２０８に出力する。逆ＤＣＴ変換部２０８は、逆量子化部２０７により復元されたＤＣＴ係数に逆ＤＣＴを施し、元の画像、或いは差分画像に変換され、加算器２０９に出力する。加算器２０９、画像メモリ２１０、動き予測補償部２１１、及び減算器２０２により動き予測処理、及び動き補償処理が行われる。

ピクチャタイプ決定部２１２は、ピクチャタイプを決定し、並び替え分割部２０１、動き予測補償部２１１に出力する。ストリームバッファ２０６は、エントロピー符号化部２０５から出力されたデータを蓄積し、目標ビットレートに従ったビットレートで出力する。また、出力されたストリームには、画像情報の他にも差分画像を生成する際に得られた動きベクトルや量子化に用いた量子化パラメータなどの各種符号化情報も含まれる。

ストリームバッファ２０６は、入力された符号量をカウントして得られた発生符号量、及びバッファポジションをレート制御部２１３へ出力する。レート制御部２１３は、目標符号量設定部２１４とブロック差分符号量算出部２１５と量子化パラメータ制御部２１６とから構成される。

レート制御部２１３において、目標符号量設定部２１４は、エントロピー符号化部２０５から出力されるストリームのビットレートと、ストリームバッファ２０６のバッファ容量とから、目標符号量を設定する。その際に、ストリームバッファ２０６のバッファ容量がオーバーフロー、アンダーフローしないように設定し、その値を量子化パラメータ制御部２１６に出力する。

ブロック差分符号量算出部２１５は、エントロピー符号化部２０５より入力されるマクロブロック毎の発生符号量（ブロックライン発生符号量）と目標符号量とを比較する。そして、マクロブロック毎の差分符号量を算出し、その値を量子化パラメータ制御部２１６に出力する。量子化パラメータ制御部２１６は、目標符号量設定部２１４から出力された目標符号量をもとに、差分符号量と後述するアクティビティーを用いて、発生符号量が目標符号量に近づくように量子化の度合いを示す量子化パラメータを制御する。

画像解析部２１７は、並び替え分割部２０１から入力された画像を解析し、画像に応じた複雑度や特徴に応じて、符号量にメリハリをつけるアクティビティーを生成し、レート制御部２１３に出力する。レート制御部２１３は、アクティビティーを用いて量子化を制御することで、符号量の割当てをマクロブロック単位で制御し、画像のメリハリをつけて画質を向上させる。

図３は、本実施形態に係る符号量の制御手順を説明するフローチャートである。また、図４及び図５は本実施形態に係る符号量制御の符号量推移を示す図である。
始めに、ステップＳ３００において、目標符号量設定部２１４は、目標ビットレートとバッファ残量より、ピクチャ毎の目標符号量を設定する。

次に、ステップＳ３０１において、量子化パラメータ制御部２１６は、今回、符号化を行うピクチャタイプ(Ｉ/Ｐ/Ｂ)と同じピクチャタイプで、かつ、直前のピクチャから量子化パラメータの平均値を求める。そして、ピクチャの最初のマクロブロックの量子化パラメータ値として設定する。

次に、ステップＳ３０２において、ブロック差分符号量算出部２１５は、エントロピー符号化部２０５より入力されるマクロブロック毎の発生符号量を現在符号化中のマクロブロック位置での目標符号量に対して差分があるか否かを判定する。本実施形態において、目標符号量は、(ピクチャ目標符号量÷ピクチャマクロブロック総数×符号化済みのマクロブロック数)とする。ステップＳ３０２の判定の結果、差分があれば差分符号量を量子化パラメータ制御部２１６に出力し、ステップＳ３０３に進む。一方、ステップＳ３０２の判定の結果、差分がなければステップＳ３０５に進む。

ステップＳ３０３においては、量子化パラメータ制御部２１６は、前のマクロブロック符号化終了時の差分符号量と今回のマクロブロック符号化終了時の差分符号量から傾きを求め、差分符号量がより外れる方向に向かっているか否かを判定する。この判定の結果、差分符号量がより外れる方向に傾きが向かっている場合はステップＳ３０４に進み、差分符号量が小さくなる方向に傾きが向かっている場合はステップＳ３０５に進む。

ステップＳ３０４においては、量子化パラメータ制御部２１６は、量子化パラメータを、ステップＳ３０３で求めた傾き量に応じた値に調整することで差分符号量を少なくする。次に、ステップＳ３０５において、量子化パラメータ制御部２１６は、ピクチャにおける最終マクロブロックか否かを判定して、最終マクロブロックだった場合はこのフローを終了する。それ以外は、ステップＳ３０２へ進んで前述した処理を繰り返し行う。

以上、説明したように、差分符号量の傾きから差分量がさらに大きくなっていく場合に強く量子化パラメータの値を制御する。これにより、図４に示すように、従来は追従できなかったような差分量が発生した場合でも発生符号量を目標符号量に近づけることが可能となる(図５)。

さらには、傾きにより量子化パラメータを制御することで、従来の制御方法で、自然に発生符号量が目標符号量に近づく場合は何も制御をする必要がない。このため、量子化パラメータに余分な制御が加わらず、画質にも大きな影響を与えることなく、発生符号量を目標符号量に近づける制御が可能である。

（第２の実施形態）
次に、第１の実施形態で示した図２の符号化装置２００を用いて行う第２の実施形態を、図６〜８を参照しながら説明する。なお、第１の実施形態において説明した内容は省略する。

図６は、本実施形態に係る符号量制御を説明するフローチャートである。図７は、本実施形態に係る符号量制御を行う画面内位置を表す図である。図８は、本実施形態に係る符号量制御の符号量推移を示す図である。

始めに、ステップＳ６００において、目標符号量設定部２１４は、目標ビットレートとバッファ残量より、ピクチャ毎の目標符号量を設定する。次に、ステップＳ６０１において、量子化パラメータ制御部２１６は、今回、符号化を行うピクチャタイプ(Ｉ/Ｐ/Ｂ)と同じピクチャタイプで、かつ、直前のピクチャから量子化パラメータの平均値を求める。そして、ピクチャの最初のマクロブロックの量子化パラメータ値として設定する。

次に、ステップＳ６０２において、量子化パラメータ制御部２１６は、符号化を行うマクロブロックがピクチャ内における本実施形態の制御を行う位置であるか否かを判定する。この判定の結果、制御を行う位置である場合はステップＳ６０３へ進み、制御を行わない場合はステップＳ６０６へ進む。また、通常、画像は人物や物などの中心物がピクチャ内で中央にくる場合が多く、制御を行うか否かを判定する位置は、例えば、図７の（ａ）、（ｂ）、（ｃ）、（ｄ）のような場合が考えられる。

次に、ステップＳ６０３において、ブロック差分符号量算出部２１５は、エントロピー符号化部２０５より入力されるマクロブロック毎の発生符号量を現在のマクロブロック位置での目標符号量に対して差分があるか否かを判定する。本実施形態における目標符号量は第１の実施形態と同じである。この判定の結果、差分があれば差分符号量を量子化パラメータ制御部２１６に出力し、ステップＳ６０４に進み、差分がなければステップＳ６０６に進む。

ステップＳ６０４においては、量子化パラメータ制御部２１６は、前のマクロブロック符号化終了時の差分符号量と今回のマクロブロック符号化終了時の差分符号量から傾きを求め、差分符号量がより外れる方向に向かっているか否かを判定する。この判定の結果、差分符号量がより外れる方向に傾きが向かっている場合はステップＳ６０５に進み、差分符号量が小さくなる方向に傾きが向かっている場合はステップＳ６０６に進む。

次に、ステップＳ６０５において、量子化パラメータ制御部２１６は、量子化パラメータを、ステップＳ６０４で求めた傾き量に応じた値に調整することで差分符号量を少なくする。

次に、ステップＳ６０６において、量子化パラメータ制御部２１６は、ピクチャにおける最終マクロブロックか否かを判定する。この判定の結果、最終マクロブロックだった場合はこのフローを終了する。それ以外は、ステップＳ６０２へ戻って前述した処理を繰り返し行う。

以上、説明したように、本実施形態においては、ピクチャ内の位置に応じて制御を行うようにしたので、図８の特性図に示すように、第１の実施形態に対して、画像の特徴に応じた制御が可能となる。

（第３の実施形態）
次に、図９〜１１を参照しながら本発明の第３の実施形態を説明する。なお、第１及び第２の実施形態において説明した内容は同一の符号を付して説明は省略する。
図９は、本実施形態の符号化装置９００の全体構成を示すブロック図である。図１０は本実施形態に係る符号量制御の符号量推移を示す図である。

符号化装置９００において、レート制御部９１３は、目標符号量設定部２１４とブロック差分符号量算出部２１５と量子化パラメータ制御部９１６と許容差分符号量設定部９１８から構成される。許容差分符号量設定部９１８は、目標符号量設定部２１４が設定した目標符号量に対して、図１０に示す許容差分符号量を設定して、量子化パラメータ制御部９１６に出力する。

量子化パラメータ制御部９１６は、設定された許容差分符号量から現在のマクロブロック位置での値を計算(許容差分符号量÷ピクチャのマクロブロック総数×マクロブロック位置)する。そして、発生符号量と目標符号量の差分符号量がマクロブロック位置での許容差分符号量を超えているか否かを判断し、量子化パラメータを制御する。

図１１は、本実施形態に係る符号量の制御手順を説明するフローチャートである。
先ず、ステップＳ１１００において、目標符号量設定部２１４は、目標ビットレートとバッファ残量より、ピクチャ毎の目標符号量を設定する。また、ステップＳ１１００において、許容差分符号量設定部９１８は、ストリームバッファ２０６の状態を考慮し、許容可能な誤差符号量を設定する。

次に、ステップＳ１１０２において、ブロック差分符号量算出部２１５は、エントロピー符号化部２０５より入力されるマクロブロック毎の発生符号量を現在のマクロブロック位置での目標符号量に対して差分があるか否かを判定する。この判定の結果、差分があればその差分符号量を量子化パラメータ制御部９１６に出力する。

量子化パラメータ制御部９１６は、入力された差分符号量が、設定された許容差分符号量から現在のマクロブロック位置での値(許容差分符号量÷ピクチャのマクロブロック総数×マクロブロック位置)に対して超えているか否かを判定する。そして、超えていれば、ステップＳ３０３に進み、超えていなければステップＳ３０５に進む。

ステップＳ３０５において、量子化パラメータ制御部２１６は、ピクチャにおける最終マクロブロックか否かを判定して、最終マクロブロックだった場合はこのフローを終了する。それ以外は、ステップＳ１１０２へ進んで前述した処理を繰り返し行う。

（第４の実施形態）
次に、図１２を用いて本発明の第４の実施形態を説明する。
図１２は、本実施形態に係るマクロブロックとマクロブロックラインとの関係を示す図である。図１２において、１２００は１ピクチャ、１２０１は所定数の画素から構成されるマクロブロック、１２０２はそのマクロブロック１２０１を水平方向にまとめた１マクロブロックラインである。

本実施形態においては、このマクロブロックライン１２０２に対して、先の第１の実施形態〜第３の実施形態で説明した技術を適応しており、図示しないが、１ブロックライン毎の目標符号量を設定するブロックライン目標符号量設定部を有している。また、１ブロックラインの許容差分符号量を設定するブロックライン許容差分符号量設定部を有している。これにより、ピクチャ単位で量子化パラメータ制御を実施するのではなく、マクロブロックライン毎に細かく設定、制御を行うことができる。

以上、第１〜第４の実施形態で説明したように、量子化パラメータ制御手段を用いて、量子化パラメータを精度よく制御することができる。これにより、目標符号量に対する発生符号量の誤差を小さくすることができ、精度が高い符号量制御を行うことが可能となる。なお、本発明は、本発明の技術思想の範囲内において、前述した実施形態に限定されるものではなく、対象となる回路形態により適時変更されて適応するべきものである。

（本発明に係る他の実施形態）
前述した本発明の実施形態における符号化装置を構成する各手段は、コンピュータのＲＡＭやＲＯＭなどに記憶されたプログラムが動作することによって実現できる。このプログラム及び前記プログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体は本発明に含まれる。

また、本発明は、例えば、システム、装置、方法、プログラムもしくは記憶媒体等としての実施形態も可能であり、具体的には、複数の機器から構成されるシステムに適用してもよいし、また、一つの機器からなる装置に適用してもよい。

なお、本発明は、前述した符号化方法における各工程を実行するソフトウェアのプログラム（実施形態では図３、図６、図１１に説明するフローチャートに対応したプログラム）を、システムあるいは装置に直接、あるいは遠隔から供給する。そして、そのシステムあるいは装置のコンピュータが前記供給されたプログラムコードを読み出して実行することによっても達成される場合を含む。

したがって、本発明の機能処理をコンピュータで実現するために、前記コンピュータにインストールされるプログラムコード自体も本発明を実現するものである。つまり、本発明は、本発明の機能処理を実現するためのコンピュータプログラム自体も含まれる。

その場合、プログラムの機能を有していれば、オブジェクトコード、インタプリタにより実行されるプログラム、ＯＳに供給するスクリプトデータ等の形態であってもよい。

プログラムを供給するための記録媒体としては種々の記録媒体を使用することができる。例えば、フロッピー（登録商標）ディスク、ハードディスク、光ディスク、光磁気ディスク、ＭＯ、ＣＤ−ＲＯＭ、ＣＤ−Ｒ、ＣＤ−ＲＷ、磁気テープ、不揮発性のメモリカード、ＲＯＭ、ＤＶＤ（ＤＶＤ−ＲＯＭ，ＤＶＤ−Ｒ）などがある。

その他、プログラムの供給方法としては、クライアントコンピュータのブラウザを用いてインターネットのホームページに接続する。そして、前記ホームページから本発明のコンピュータプログラムそのもの、もしくは圧縮され自動インストール機能を含むファイルをハードディスク等の記録媒体にダウンロードすることによっても供給できる。

また、本発明のプログラムを構成するプログラムコードを複数のファイルに分割し、それぞれのファイルを異なるホームページからダウンロードすることによっても実現可能である。つまり、本発明の機能処理をコンピュータで実現するためのプログラムファイルを複数のユーザに対してダウンロードさせるＷＷＷサーバも、本発明に含まれるものである。

また、本発明のプログラムを暗号化してＣＤ−ＲＯＭ等の記憶媒体に格納してユーザに配布し、所定の条件をクリアしたユーザに対し、インターネットを介してホームページから暗号化を解く鍵情報をダウンロードさせる。そして、その鍵情報を使用することにより暗号化されたプログラムを実行してコンピュータにインストールさせて実現することも可能である。

また、コンピュータが、読み出したプログラムを実行することによって、前述した実施形態の機能が実現される他、コンピュータ上で稼動しているＯＳなどが、実際の処理の一部または全部を行うことによっても前述した実施形態の機能が実現され得る。

さらに、記録媒体から読み出されたプログラムが、コンピュータに挿入された機能拡張ボードやコンピュータに接続された機能拡張ユニットに備わるメモリに書き込まれる。その後、そのプログラムの指示に基づき、その機能拡張ボードや機能拡張ユニットに備わるＣＰＵなどが実際の処理の一部または全部を行い、その処理によっても前述した実施形態の機能が実現される。

MPEG-2における符号量制御を行う符号量制御装置の基本的な構成例を示すブロック図である。 本発明の第１の実施形態を示し、符号化装置の概略構成例を示すブロック図である。 本発明の第１の実施形態を示し、符号量制御手順の一例を説明するフローチャートである。 本発明の第１の実施形態を示し、符号量制御の符号量推移を示す特性図である。 本発明の第１の実施形態を示し、符号量制御の符号量推移を示す特性図である。 本発明の第２の実施形態を示し、符号量制御手順の一例を説明するフローチャートである。 本発明の第２の実施形態を示し、符号量制御を行う画面内位置を表す図である。 本発明の第２の実施形態を示し、符号量制御の符号量推移を示す特性図である。 本発明の第３の実施形態を示し、レート制御部の概略構成例を示すブロック図である。 本発明の第３の実施形態を示し、符号量制御の符号量推移を示す図である。 本発明の第３の実施形態を示し、符号量制御方法を説明するフローチャートである。 本発明の第４の実施形態を示し、マクロブロックとマクロブロックラインを示す図である。

符号の説明

１００ 符号量制御装置
１０１ 量子化部
１０２ エントロピー符号化部
１０３ バッファ
１０４ レート制御部
２００ 符号化装置
２０１ 並び替え分割部
２０２ 減算器
２０３ ＤＣＴ変換部
２０４ 量子化部
２０５ エントロピー符号化部
２０６ ストリームバッファ
２０７ 逆量子化部
２０８ 逆ＤＣＴ変換部
２０９ 加算器
２１０ 画像メモリ
２１１ 動き予測補償部
２１２ ピクチャタイプ決定部
２１３ レート制御部
２１４ 目標符号量設定部
２１５ ブロック差分符号量算出部
２１６ 量子化パラメータ制御部
２１７ 画像解析部
９００ 符号化装置
９１３ レート制御部
９１６ 量子化パラメータ制御部
９１８ 許容差分符号量設定部
１２００ Ｉピクチャ
１２０１ マクロブロック
１２０２ マクロブロックライン

Claims (10)

1. 入力画像を所定数の画素から構成されるブロックに分割して、ブロック単位で符号化する符号化装置において、
   前記入力画像の目標符号量を設定する目標符号量設定手段と、
   前記目標符号量設定手段によって設定された目標符号量に対する発生符号量の差分を前記ブロック単位に算出するブロック差分符号量算出手段と、
   前のブロックにおける前記ブロック差分符号量算出手段で算出される差分符号量と、今回のブロックにおける差分符号量とに基づいて、前記目標符号量に対する前記発生符号量の差分の変化を判定し、
   前記目標符号量に対する前記発生符号量の差分が大きくなっている場合は、次のブロックにおける発生符号量が目標符号量に近づくように、量子化の度合いを示す量子化パラメータを制御し、
   前記目標符号量に対する発生符号量の差分が小さくなっている場合には、次のブロックにおける前記量子化パラメータを変更しないように制御する量子化パラメータ制御手段と、
   前記量子化パラメータ制御手段から出力される量子化パラメータに従って前記ブロック毎に量子化を行う量子化手段とを有することを特徴とする符号化装置。
2. 前記量子化パラメータ制御手段は、符号化中のブロックが、画像において設定されている制御を行う位置である場合に前記量子化パラメータを制御することを特徴とする請求項１に記載の符号化装置。
3. 前記入力画像を前記ブロックで分割した水平方向を１ブロックラインとして、前記１ブロックライン毎に目標符号量を設定するブロックライン目標符号量設定手段を有し、前記ブロック差分符号量算出手段は、前記ブロックライン目標符号量設定手段が設定した目標符号量に対して、１ブロックラインで発生したブロックライン発生符号量をカウントして得られた発生符号量に応じて前記量子化パラメータ制御手段を制御することを特徴とする請求項１または２に記載の符号化装置。
4. 前記目標符号量設定手段に対する前記発生符号量の許容差分符号量を設定する許容差分符号量設定手段を有し、前記許容差分符号量設定手段は、前記目標符号量設定手段が設定した目標符号量に対して所定の許容差分符号量を設定することを特徴とする請求項１〜３の何れか１項に記載の符号化装置。
5. 前記ブロックライン目標符号量設定手段に対する前記ブロックライン発生符号量の許容差分符号量を設定するブロックライン許容差分符号量設定手段を有し、前記ブロックライン許容差分符号量設定手段は、前記ブロックライン目標符号量設定手段が設定した目標符号量に対して所定の許容差分符号量を設定することを特徴とする請求項３に記載の符号化装置。
6. 入力画像を所定数の画素から構成されるブロックに分割して、ブロック単位で符号化する符号化方法において、
   前記入力画像の目標符号量を設定する目標符号量設定工程と、
   前記目標符号量設定工程によって設定された目標符号量に対する発生符号量の差分を前記ブロック単位に算出するブロック差分符号量算出工程と、
   前のブロックにおける前記ブロック差分符号量算出工程で算出される差分符号量と、今回のブロックにおける差分符号量とに基づいて、前記目標符号量に対する前記発生符号量の差分の変化を判定し、
   前記目標符号量に対する前記発生符号量の差分が大きくなっている場合は、次のブロックにおける発生符号量が目標符号量に近づくように、量子化の度合いを示す量子化パラメータを制御し、
   前記目標符号量に対する発生符号量の差分が小さくなっている場合には、次のブロックにおける前記量子化パラメータを変更しないように制御する量子化パラメータ制御工程と、
   前記量子化パラメータ制御工程から出力される量子化パラメータに従って前記ブロック毎に量子化を行う量子化工程とを有することを特徴とする符号化方法。
7. 入力画像を所定のブロック単位で順次符号化する符号化装置であって、
   符号化対象のブロックに対応するデータを量子化する量子化手段と、
   前記量子化手段における量子化の度合いを示す量子化パラメータを変更する制御手段とを有し、
   前記制御手段は、前のブロックにおける目標符号量と前記量子化手段により量子化されたデータの発生符号量との差分と、今回のブロックにおける目標符号量と前記量子化手段により量子化されたデータの発生符号量との差分とに基づいて、目標符号量に対する発生符号量の差分の変化を判定し、
   前記目標符号量に対する発生符号量の差分が大きくなっている場合は、次のブロックにおける発生符号量が目標符号量に近づくように、前記量子化パラメータを制御し、
   前記目標符号量に対する発生符号量の差分が小さくなっている場合には、次のブロックにおける前記量子化パラメータを変更しないように制御することを特徴とする符号化装置。
8. 前記制御手段は、符号化中のブロックが、画像において設定されている制御を行う位置である場合に前記量子化パラメータを制御することを特徴とする請求項７に記載の符号化装置。
9. 入力画像を所定のブロック単位で順次符号化する符号化方法であって、
   符号化対象のブロックに対応するデータを量子化する量子化工程と、
   前記量子化工程における量子化の度合いを示す量子化パラメータを変更する制御工程とを有し、
   前記制御工程は、前のブロックにおける目標符号量と前記量子化工程において量子化されたデータの発生符号量との差分と、今回のブロックにおける目標符号量と前記量子化工程において量子化されたデータの発生符号量との差分とに基づいて、目標符号量に対する発生符号量の差分の変化を判定し、
   前記目標符号量に対する発生符号量の差分が大きくなっている場合は、次のブロックにおける発生符号量が目標符号量に近づくように、前記量子化パラメータを制御し、
   前記目標符号量に対する発生符号量の差分が小さくなっている場合には、次のブロックにおける前記量子化パラメータを変更しないように制御することを特徴とする符号化方法。
10. 前記制御工程は、符号化中のブロックが、画像において設定されている制御を行う位置である場合に前記量子化パラメータを制御することを特徴とする請求項９に記載の符号化方法。

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