JP5441734B2 - 画像符号化装置 - Google Patents

Description

本発明は、画像を符号化し、圧縮画像を生成する装置に関する。詳しくは、イントラ符号化処理とインター符号化処理とを用いて画像を符号化する装置に関する。

ＭＰＥＧ２やＨ．２６４などの画像符号化技術においては、イントラ符号化処理とインター符号化処理とが用いられる。イントラ符号化処理は、参照フレームを利用せずに、符号化対象のフレーム内で符号化処理が完結する。インター符号化処理は、参照フレームを利用することで符号化対象のフレームに対する符号化が行われる。

Ｉピクチャに含まれる全てのマクロブロックは、イントラ符号化処理により符号化される。ＰピクチャおよびＢピクチャに含まれるマクロブロックは、インター符号化処理により符号化される。Ｉピクチャの発生符号量は、全てのマクロブロックがイントラ符号化されるため、ＰピクチャあるいはＢピクチャの発生符号量よりも大きい。Ｈ．２６４においては、イントラ予測技術が利用されるが、やはり、ＰピクチャあるいはＢピクチャと比較すると発生符号量が大きい。

低遅延の再生あるいは伝送が求められるシステムにおいては、Ｉピクチャにおける発生符号量の上昇が問題となる。また、Ｉピクチャの出現周期で発生符号量が振動するという問題がある。発生符号量が振動すると、一時的にバッファのサイズが多く必要となり、非効率である。

特開２００４−２１５２５２号公報 パイオニア株式会社、技術解説（ＭＰＥＧ技術解説）、平成２１年１２月１０日検索、インターネット＜ＵＲＬ：http://pioneer.jp/crdl/tech/mpeg/3-2.html＞ 特許庁、資料室、平成２１年１２月１０日検索、インターネット＜ＵＲＬ：http://www.jpo.go.jp/shiryou/s_sonota/hyoujun_gijutsu/nle/nle-7-1.html＞

上述したように、フレーム内の全てのマクロブロックがイントラ符号化処理されるＩピクチャが存在する場合、Ｉピクチャの処理で遅延が発生する可能性があり、低遅延なシステムには向かない。そこで、非特許文献１に示すような、符号化方法が提案されている。

非特許文献１において、フレーム内の全てのマクロブロックがイントラ符号化されるＩピクチャは利用されない。非特許文献１では、イントラマクロブロックがスライス単位で配置される。フレーム内のあるスライス内の全てのマクロブロックを、予測を用いずに直接ＤＣＴを行うイントラマクロブロックとして符号化する。このようなスライスをイントラスライスと呼ぶ。イントラスライスを適用する場所をフレームごとにずらしていくと、一定周期で画面全体をイントラスライスが巡回していき、画面がリフレッシュされることになる。Ｉピクチャに比べ、イントラスライスに要する発生符号量は少ないため、バッファサイズを減少させ、遅延を減らすことができる。

非特許文献２においても、同様に、イントラスライスを利用する技術が開示されている。

非特許文献１および非特許文献２で示すように、イントラスライスを用いることで、イントラブロックをＧＯＰ内に分散させることができる。

しかし、スライス内の全てのマクロブロックをイントラ符号化処理し、かつ、フレームごとにイントラスライスの位置を１列ずつずらしていく方法であるので、画質劣化の原因となっていた。具体的には、画像を連続再生したときイントラスライスが走査線のように見えてしまうという問題があった。

上記特許文献１では、イントラマクロブロックをマクロブロック単位で分散させるようにしている。しかし、特許文献１の技術を利用した場合であっても、イントラマクロブロックが、一定の間隔で移動するため、イントラマクロブロックの位置が目立つという問題がある。

本発明の目的は、イントラマクロブロックが出現する時間および空間を分散させつつ、画質の劣化の少ない画像符号化技術を提供することである。

上記の課題を解決するため、本発明の画像符号化装置は、各フレームに含めるイントラマクロブロックの数を決定するブロック数決定部と、各フレームに含めるイントラマクロブロックのフレーム内の空間位置を決定する位置決定部と、前記ブロック数決定部で決定された数のイントラマクロブロックを前記位置決定部で決定された位置に基づいて各フレーム内に配置し、符号化を行う符号化部と、を備え、前記位置決定部は、各フレームに含めるイントラマクロブロックを、フレーム内のランダムな位置に配置する。

１フレームは、Ｍ個のマクロブロックで構成されており、Ｎフレームに１回の割合で各マクロブロックがイントラ符号化され、前記ブロック数決定部は、Ｍ個のイントラマクロブロックがＮフレームの間に均等に出現するように各フレームにイントラマクロブロックの数を割り当てる。

前記ブロック数決定部は、各フレームに出現するイントラマクロブロックの数の差が高々１個となるように各フレームにイントラマクロブロックの数を割り当てる。

前記ブロック数決定部は、ＭがＮの整数倍であるとき、ＭをＮで除算した値をＳとすれば、各フレームにＳ個ずつイントラマクロブロックを割り当て、ＭがＮの整数倍でないとき、ＭをＮで除算した値をＳ、余りをＲ、とすれば、（Ｎ−Ｒ）枚のフレームにＳ個ずつイントラマクロブロックを割り当てるとともに、Ｒ枚のフレームに（Ｓ＋１）個ずつイントラマクロブロックを割り当てる。

前記ブロック数決定部は、ＮがＲの整数倍であるとき、ＮをＲで除算した値をＤとすれば、Ｄフレームに１枚の割合で（Ｓ＋１）個のイントラマクロブロックを含むフレームを配置し、ＮがＲの整数倍でないとき、ＮをＲで除算した値をＤ、余りをＱとすれば、（Ｒ−Ｑ）枚のフレームについては、Ｄフレーム間隔で（Ｓ＋１）個のイントラマクロブロックを含むフレームを割り当て、Ｑ枚のフレームについては、（Ｄ＋１）フレーム間隔で（Ｓ＋１）個のイントラマクロブロックを含むフレームを割り当てる。

前記ブロック数決定部は、（Ｓ＋１）個のイントラマクロブロックを含むＲ枚のフレームのうち、（Ｄ＋１）フレーム間隔で割り当てられるフレームをＡフレームとし、Ｄフレーム間隔で割り当てられるフレームをＢフレームとすると、Ａフレームのフレーム間隔の分散が小さくなるようにＡフレームとＢフレームとを混在させて配置する。

前記ブロック数決定部は、イントラマクロブロックの比率がＧＯＰ内の前半で高くなるように配置する。

本発明の別の画像符号化装置は、各フレームに含めるイントラマクロブロックのフレーム内の空間位置を決定する位置決定部と、前記位置決定部で決定された位置に基づいてイントラマクロブロックを各フレーム内に配置し、符号化を行う符号化部と、を備え、前記位置決定部は、偶数フレームと奇数フレームとで、イントラマクロブロックの時間方向の動きが異なるように配置する。

本発明の画像符号化装置を用いることにより、イントラマクロブロックが時間方向に分散される。低遅延のシステムに対応することができる。また、バッファサイズを小さくすることができる。

本発明の画像符号化装置を用いることにより、イントラマクロブロックを空間方向にランダムに配置することができる。イントラマクロブロックの境界が目立たなくなり、画質の向上を図ることができる。

画像符号化装置のブロック図である。 Ｍ０〜Ｍ２３のマクロブロックで構成されたフレーム画像を示す図である。 マクロブロックの時間方向の割り当て数のパターンを示す図である。 マクロブロックの番号列Ｌ１とシャッフル後のマクロブロックの番号列Ｌ２とを示す図である。 各フレームにおいてイントラ符号化されるマクロブロックのブロック番号を示す図である。 各フレームにおけるイントラマクロブロックの空間配置を示す図である。 各マクロブロックがイントラ符号化されるフレームのフレーム番号を示す図である。 各フレームにおいてイントラ符号化されるマクロブロックの割り当て数を示す図である。 関数を用いてイントラマクロブロックを配置した例を示す図である。 関数を用いてイントラマクロブロックを配置した例を示す図である。 関数を用いてイントラマクロブロックを配置した例を示す図である。 関数を用いてイントラマクロブロックを配置した例を示す図である。 関数を用いてイントラマクロブロックを配置した例を示す図である。

以下、添付の図面を参照しつつ、本実施の形態の画像符号化装置について説明する。

｛第１の実施の形態｝
＜画像符号化装置の構成＞
図１は、第１の実施の形態に係る画像符号化装置１のブロック図である。画像符号化装置１は、符号化部１１、ブロック数決定部１２および位置決定部１３を備えている。

符号化部１１は、非圧縮画像データ２１を入力する。符号化部１１は、入力した非圧縮画像データ２１に画像符号化処理を行い、圧縮画像データ２２を出力する。符号化部１１は、たとえば、ＭＰＥＧ２やＨ．２６４などの符号化方式で画像符号化処理を実行する。

ブロック数決定部１２は、各フレームに割り当てるイントラマクロブロックの数を決定する。本実施の形態の画像符号化装置１は、全てのマクロブロックがイントラ符号化されるＩピクチャを用いない。本実施の形態の画像符号化装置１は、イントラマクロブロックを時間方向に分散して配置する。ブロック数決定部１２は、イントラマクロブロックの時間方向の割り当てを決定する。ブロック数決定部１２は、リフレッシュ周期内において、フレーム内の全てのマクロブロックが１回イントラ符号化されるように、イントラマクロブロックを配置する。１リフレッシュ周期内の画像の集合が１ＧＯＰ（Ｇｒｏｕｐ Ｏｆ Ｐｉｃｔｕｒｅｓ）に対応する。

位置決定部１３は、各フレームにおいて、イントラマクロブロックの空間方向の位置を決定する。位置決定部１３は、リフレッシュ周期内に、１フレーム内の全てのマクロブロックが１回イントラ符号化されるようにイントラマクロブロックを各フレーム内に配置する。

＜ブロック数決定部の処理内容＞
ブロック数決定部１２の処理内容について詳しく説明する。上述したように、ブロック数決定部１２は、各フレームに割り当てるイントラマクロブロックの数を決定する。ここでは、図２に示すように、１フレームが、２４個のマクロブロックＭ０〜Ｍ２３で構成されている場合を例に説明する。１フレームは、横６個×縦４個のマクロブロックで構成されている。また、リフレッシュ周期が１０フレームである場合を例に説明する。つまり、１０フレームが経過する間に、全てのマクロブロックＭ０〜Ｍ２３が１回、イントラ符号化される必要がある。

ブロック数決定部１２は、２４個のマクロブロックがイントラ符号化されるタイミングをできるだけ１０フレームに均等に分散するように割り当てる。まず、ブロック数決定部１２は、数１式に示すように、１フレーム内のマクロブロック数Ｍを、リフレッシュ周期のフレーム数Ｎで除算する。

Ｍ÷Ｎ＝Ｓ・・・Ｒ （数１）

数１式において、Ｓは、ＭをＮで除算したときの商、Ｒは、その余りである。なお、Ｍ、Ｎ、ＳおよびＲは、全て正の整数である。Ｒは、Ｎより小さい整数である。ここで説明している例では、数１式は、数２式で表わされる。

２４÷１０＝２・・・４ （数２）

数２式の演算を行うことにより、ブロック数決定部１２は、まず、全てのフレームに２個ずつイントラマクロブロックを割り当てることを決定する。ブロック数決定部１２は、さらに、残りの４個のイントラマクロブロックをリフレッシュ周期内に均等に割り当てる。

一般的には、数１式の演算を行うことにより、ブロック数決定部１２は、まず、全てのフレームにＳ個ずつイントラマクロブロックを割り当てることを決定する。ブロック数決定部１２は、さらに、残りのＲ個のイントラマクロブロックをリフレッシュ周期内に均等に割り当てる。余りＲ＝０のときには、全てのフレームにＳ個ずつイントラマクロブロックを割り当てることで完了する。

次に、ブロック数決定部１２は、数２式に示すように、リフレッシュ周期のフレーム数Ｎを、余りＲで除算する。

Ｎ÷Ｒ＝Ｄ・・・Ｑ （数３）

数３式において、Ｄは、ＮをＲで除算したときの商、Ｑは、その余りである。なお、Ｄは正の整数であり、Ｑは、Ｒより小さい正の整数である。ここで説明している例では、数３式は、数４式で表わされる。

１０÷４＝２・・・２ （数４）

数４式の演算を行うことにより、ブロック数決定部１２は、４個の余っているイントラマクロブロックを、２フレーム間隔で２回、および、３フレーム間隔で２回、分散して配置することを決定する。

一般的には、数３式の演算を行うことにより、ブロック数決定部１２は、Ｒ個の余っているイントラマクロブロックを、Ｄフレーム間隔で（Ｒ−Ｑ）回、および、（Ｄ＋１）フレーム間隔でＱ回、分散して配置する。余りＱ＝０のときには、Ｒ個のイントラマクロブロックをＤフレーム間隔で配置することで完了する。

以上の演算を行うことにより、ブロック数決定部１２は、以下のような基準に基づいて決定を行う。
（基準１）Ｒ＝０のとき、全フレームにＳ個ずつイントラマクロブロックを割り当てる。
（基準２）Ｒ≠０かつＱ＝０のとき、全フレームにＳ個ずつイントラマクロブロックを割り当てた上で、さらに、余りのＲ個のイントラマクロブロックをＤフレーム間隔で１個ずつ分散して配置する。つまり、（Ｎ−Ｒ）枚のフレームには、Ｓ個ずつイントラマクロブロックが配置され、分散されたＲ枚のフレームには、（Ｓ＋１）個ずつイントラマクロブロックが配置される。
（基準３）Ｒ≠０かつＱ≠０のとき、まず、全フレームにＳ個ずつイントラマクロブロックを割り当てられる。さらに、余りのＲ個のイントラマクロブロックのうち（Ｒ−Ｑ）個のイントラマクロブロックをＤフレーム間隔で分散して配置し、余りのＲ個のイントラマクロブロックのうちＱ個のイントラマクロブロックを（Ｄ＋１）フレーム間隔で分散して配置する。言い換えると、ブロック数決定部１２は、Ｒ≠０かつＱ≠０のとき、Ｄフレーム間隔で配置される（Ｒ−Ｑ）枚のフレームと、（Ｄ＋１）フレーム間隔で配置されるＱ枚のフレームには、（Ｓ＋１）個ずつイントラマクロブロックが配置され、残りの（Ｎ−Ｒ）枚のフレームにＳ個ずつイントラマクロブロックが割り当てられる。

このように、本実施の形態において、ブロック数決定部１２は、時間方向に分散してマクロブロックを配置するが、各フレームに配置されるイントラマクロブロックの数は、Ｓ個あるいは（Ｓ＋１）個であり、高々１個の違いである。また、（Ｓ＋１）個のイントラマクロブロックが含まれるフレームのフレーム間隔は、Ｄフレーム間隔あるいは（Ｄ＋１）フレーム間隔であり、高々１フレーム間隔の違いである。

図３は、イントラマクロブロックの配置パターンを示す。図３は、フレームＦ０〜Ｆ９の１０枚のフレームにそれぞれ配置されるイントラマクロブロックの数を示している。図３において、ケース１、ケース２およびケース４は、上記の（基準３）に反している。上述したように、（Ｓ＋１）個のイントラマクロブロックが含まれるフレームのフレーム間隔は、Ｄフレーム間隔あるいは（Ｄ＋１）フレーム間隔であり、高々１フレーム間隔の違いである。ケース１およびケース２では、この条件から大きくずれている。ケース４は、図を見る限りは３個のイントラマクロブロックを含むフレームが均等に配置されているように見える。しかし、フレームＦ９の後、フレームＦ０が続くため、連続して３個のイントラマクロブロックを含むフレームが出現し、ケース１とケース２と同様の理由で条件に合致しない。

ケース３、ケース５およびケース６は、上記の（基準３）を満たしている。しかし、ケース３は、３個のイントラマクロブロックを含むフレームがフレームＦ０〜フレームＦ４に集中している。ブロック数決定部１２は、次に示すアルゴリズムにより、ケース５あるいはケース６をイントラマクロブロックの割り当てパターンとして決定する。

上述したように、（Ｓ＋１）個のイントラマクロブロックを含むフレームは、Ｄフレーム間隔で配置される場合と、（Ｄ＋１）フレーム間隔で配置される場合とがある。ブロック数決定部１２は、（Ｄ＋１）フレーム間隔が、時間方向でなるべく均等となるように分散して配置する。（Ｓ＋１）個のイントラマクロブロックを含むフレームのうち、（Ｄ＋１）フレーム間隔をおいて配置されるフレームをＡフレームとする。（Ｓ＋１）個のイントラマクロブロックを含むフレームのうち、Ｄフレーム間隔をおいて配置されるフレームをＢフレームとする。図３において、ケース３、ケース５およびケース６には、フレームＡあるいはフレームＢの区別を表示している。ブロック数決定部１２は、ＡフレームとＡフレームとの間の距離の分散がなるべく小さくなるようにＡフレームを配置する。ケース３においては、Ａフレームの間隔のばらつきが大きく、このアルゴリズムによって排除される。ケース５あるいはケース６は、いずれが選択されてもよい。たとえば、ブロック数決定部１２は、Ｄフレーム間隔を先に配置するルールとすればよい。この場合であれば、ケース６が選択される。

＜位置決定部の処理内容＞
次に、位置決定部１３の処理内容について説明する。上述したように、位置決定部１３は、フレーム内における空間方向のイントラマクロブロックの位置を決定する。位置決定部１３は、まず、マクロブロックの番号列を乱数を用いてシャッフルし、新たなマクロブロックの番号列を生成する。マクロブロックは、図２に示したように、フレームの左上から右下に向かって、Ｍ０〜Ｍ２３の番号が付与されている。位置決定部１３は、Ｍ０〜Ｍ２３の順に整列されたマクロブロックの番号列Ｌ１を乱数を用いて入れ替え、図４に示すように、新しいマクロブロックの番号列Ｌ２を生成する。

次に、位置決定部１３は、ブロック数決定部１２で決定された各フレームのイントラマクロブロック数に従い、図５に示すように、各フレームにおいてイントラ符号化するマクロブロックを決定する。

上述した例では、図３においてブロック数決定部１２は、ケース６を選択した。つまり、フレーム番号Ｆ０、Ｆ１、Ｆ２・・・の順に、イントラマクロブロックの数は、３、２、３、２、２、３、２、３、２、２と決定された。位置決定部１３は、番号列Ｌ２の先頭から３つのマクロブロックを、フレームＦ０においてイントラ符号化するマクロブロックとして決定する。続いて、位置決定部１３は、番号列Ｌ２の４番目と５番目のマクロブロックを、フレームＦ１においてイントラ符号化されるマクロブロックとして決定する。続いて、位置決定部１３は、番号列Ｌ２の６番目と７番目のマクロブロックを、フレームＦ２に含めるイントラ符号化されるマクロブロックとして決定する。このようにして、全てのフレームにおいて、イントラ符号化されるマクロブロックの位置が決定される。

図６は、各フレームにおいて、イントラ符号化されるマクロブロックの位置を示している。図において、ハッチングが掛けられているマクロブロックがイントラ符号化されるマクロブロックである。各フレームにおいて、イントラマクロブロックが不規則に配列されていることが分かる。また、時間方向に関しては、イントラマクロブロックの数がバランスよく配置されていることが分かる。

図７は、１フレーム内の各マクロブロックが、いずれのフレームにおいてイントラ符号化されるかを示す図である。図７のマトリクスは、図２のマトリクスに対応している。つまり、図２で示すマクロブロックＭ０は、図７で示すように、第Ｆ２フレームでイントラ符号化されることを示している。図２で示すマクロブロックＭ８は、図７で示すように、第Ｆ７フレームでイントラ符号化されることを示している。

＜符号化処理＞
再び図１を参照する。符号化部１１は、ブロック数決定部１２において決定されたマクロブロックの時間方向の割り当て、位置決定部１３において決定されたマクロブロックの空間方向の配置に基づいて、非圧縮画像データ２１を符号化する。符号化部１１は、符号化後の圧縮画像データ２２を出力する。

本実施の形態の画像符号化装置１により生成された圧縮画像データ２２は、上記のように、イントラマクロブロックが各フレーム内においてランダムに配置されている。イントラマクロブロックの空間方向の配置に規則性がないため、イントラマクロブロックとインターマクロブロックとの境界が目立つことがない。イントラスライスを用いたときのように、画質の違いが明確となり、画質劣化を招くことがない。また、イントラマクロブロックの空間位置が規則的に移動して、目立つという問題も解消される。

また、本実施の形態の画像符号化装置１により生成された圧縮画像データ２２は、リフレッシュ周期の中で、マクロブロックの数が均等に割り当てられている。したがって、符号量が均等に分散される。Ｉピクチャを用いる場合のように、符号量が振動することがない。これにより、バッファサイズを小さくできるとともに、低遅延のシステムにおいても利用可能となる。

上記の例では、リフレッシュ周期が１０フレームである場合を例に説明した。図８は、リフレッシュ周期が１５フレームの場合、つまり、Ｎ＝１５の例を示す。図８において、空白のフレームは、Ｓ個のイントラマクロブロックが含まれるフレームである。ハッチングが掛けられているフレームは、（Ｓ＋１）個のイントラマクロブロックが含まれるフレームである。Ｒが１から１４までの値をとった場合、（Ｓ＋１）個のイントラマクロブロックを含むフレームがどのように配置されるかを示す図である。

図８に示すように、（Ｓ＋１）個のイントラマクロブロックを含むフレームが均等に配置されていることが分かる。ハッチングが掛けられているフレームの中でＡと記されているフレームは、上述したフレームＡである。ハッチングが掛けられているフレームの中でＢと記されているフレームは、上述したフレームＢである。ハッチングが掛けられているフレームが均等に配置されるとともに、フレームＡも均等に配置されていることが分かる。

｛変形例｝
第１の実施の形態において、図３に示すケース１〜６の中からケース５あるいはケース６が選択された。これは、Ｉマクロブロックをできるだけ空間方向に均等に配置し、発生符号量を均一化するという目的に沿った選択である。

この変形例では、画質上重要なＩマクロブロックをなるべくリフレッシュ周期の前半部に配置するという方法を用いる。これは、ＧＯＰ単位で符号量制御を行っている場合に有効な選択方法である。ＧＯＰ単位で符号量制御を行っている場合、画質上重要なＩマクロブロックをなるべくリフレッシュ周期の前半部に配置することで、リフレッシュ周期の後半でＩマクロブロックに割り当てるビット量が不足するという問題を解消する。Ｉマクロブロックに割り当てるビット量の不足は画質の劣化を招くからである。

この変形例の方法を採用した場合、ブロック数決定部１２は、ケース２を選択する。あるいは、上記の（基準３）と、Ｉマクロブロックをなるべく前半に配置するという考え方を総合判断して、ケース３を選択してもよい。

また、第１の実施の形態において、ケース５およびケース６が選択された後、最終的にケース６を選択した。この選択は、Ｉマクロブロックをなるべく前半に配置するというこの変形例の考え方と合致している。

｛第２の実施の形態｝
第２の実施の形態は、関数を用いてイントラマクロブロックの配置を決定する。現在のフレーム番号をＹ１、ライン方向のマクロブロック数をＹ２とする。数５式に示すように、Ｙ１をＹ２で除算したときの商をＹ３、その余りをＹ４とする。

Ｙ１÷Ｙ２＝Ｙ３・・・Ｙ４ （数５）

Ｙ４が偶数の場合には、数６式に示すように、Ｙ４の半分をＹ５として決定する。

Ｙ５＝Ｙ４／２ （数６）

Ｙ４が奇数の場合には、数７式に示すようにしてＹ５を決定する。ただし、Ｙ４／２の少数部分は切り捨てる。

Ｙ５＝（Ｙ２−１）−Ｙ４／２ （数７）

次に、数８式に示すように、Ｙ５に処理対象のマクロブロックのｙ座標ｍｂ＿ｙ（＝０、１、２・・・）の定数ｎ倍を加えた値を、Ｙ２で割った商をＹ６、余りをＹ７とする。ただし、ｎは正の整数である。

（Ｙ５＋ｎ×ｍｂ＿ｙ）／Ｙ２＝Ｙ６・・・Ｙ７ （数８）

以上の演算をした上で、処理対象のマクロブロックのｘ座標ｍｂ＿ｘ（＝０、１、２・・・）とＹ７が一致すれば、処理対処のマクロブロックをイントラマクロブロックとして決定する。

この実施の形態においては、関数を利用することで、各マクロブロックをイントラ符号化するか否かを判定することができる。フレーム内でイントラマクロブロックが分散して配置されるので、画質の劣化を招くことがない。

第２の実施の形態の画像符号化装置１は、図１で示したブロック数決定部１２を備えていない。位置決定部１３は、イントラマクロブロックを配置するフレームとフレーム内の位置とを合わせて決定する。

図９Ａ〜図９Ｅは、第２の実施の形態によって配置されたイントラマクロブロックを示す図である。図９Ａ〜図９Ｅは、０番〜４番のフレームである。図中、ハッチングのかけられているマクロブロックがイントラマクロブロックである。第２の実施の形態においては、イントラマクロブロックの位置がランダムではなく、上述した関数により決定される。

第２の実施の形態によれば、偶数番号のフレームと奇数番号のフレームとでは、イントラマクロブロックの移動方向を異ならせることができる。時間方向に全てのフレームでイントラマクロブロックが同じ動きをした場合、イントラマクロブロックが目立ち、画質が劣化する。第２の実施の形態によれば、イントラマクロブロックの動きに不規則性を加えることができ、画質が向上する。

１ 画像符号化装置
１１ 符号化部
１２ ブロック決定部
１３ 位置決定部

Claims (4)

1. 各フレームに含めるイントラマクロブロックの数を決定するブロック数決定部と、
   各フレームに含めるイントラマクロブロックのフレーム内の空間位置を決定する位置決定部と、
   前記ブロック数決定部で決定された数のイントラマクロブロックを前記位置決定部で決定された位置に基づいて各フレーム内に配置し、符号化を行う符号化部と、
   を備え、
   前記位置決定部は、各フレームに含めるイントラマクロブロックを、フレーム内のランダムな位置に配置し、
   １フレームは、Ｍ個のマクロブロックで構成されており、Ｎフレームに１回の割合で各マクロブロックがイントラ符号化され、
   前記ブロック数決定部は、
   Ｍ個のイントラマクロブロックがＮフレームの間に均等に出現するように各フレームにイントラマクロブロックの数を割り当て、
   各フレームに出現するイントラマクロブロックの数の差が高々１個となるように各フレームにイントラマクロブロックの数を割り当て、
   ＭがＮの整数倍であるとき、ＭをＮで除算した値をＳとすれば、各フレームにＳ個ずつイントラマクロブロックを割り当て、ＭがＮの整数倍でないとき、ＭをＮで除算した値をＳ、余りをＲ、とすれば、（Ｎ−Ｒ）枚のフレームにＳ個ずつイントラマクロブロックを割り当てるとともに、Ｒ枚のフレームに（Ｓ＋１）個ずつイントラマクロブロックを割り当てる、
   画像符号化装置。
2. 請求項１に記載の画像符号化装置であって、
   前記ブロック数決定部は、ＮがＲの整数倍であるとき、ＮをＲで除算した値をＤとすれば、Ｄフレームに１枚の割合で（Ｓ＋１）個のイントラマクロブロックを含むフレームを配置し、ＮがＲの整数倍でないとき、ＮをＲで除算した値をＤ、余りをＱとすれば、（Ｒ−Ｑ）枚のフレームについては、Ｄフレーム間隔で（Ｓ＋１）個のイントラマクロブロックを含むフレームを割り当て、Ｑ枚のフレームについては、（Ｄ＋１）フレーム間隔で（Ｓ＋１）個のイントラマクロブロックを含むフレームを割り当てる画像符号化装置。
3. 請求項２に記載の画像符号化装置であって、
   前記ブロック数決定部は、（Ｓ＋１）個のイントラマクロブロックを含むＲ枚のフレームのうち、（Ｄ＋１）フレーム間隔で割り当てられるフレームをＡフレームとし、Ｄフレーム間隔で割り当てられるフレームをＢフレームとすると、Ａフレームのフレーム間隔の分散が小さくなるようにＡフレームとＢフレームとを混在させて配置する画像符号化装置。
4. 請求項１ないし請求項３のいずれかに記載の画像符号化装置であって、
   前記ブロック数決定部は、イントラマクロブロックの比率がＧＯＰ内の前半で高くなるように配置する画像符号化装置。

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