JPH07312754A - 動画像符号化装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 動画像符号化装置において、全体の発生符号
量を目標量に制御しつつ、画質改善に効果的な領域では
効率よく符号量を発生させる。 【構成】 既に符号化された画像の各領域ごとに、発生
符号量とそのときの量子化ステップとから、その領域の
特性値を算出する。そしてこれから符号化する画像のそ
の領域における目標符号量と前述の特性値より、その目
標符号量に近い値を発生させるような量子化ステップを
算出する。そして既に符号化した画像とこれから符号化
する画像の相関が大きいときは、前述の量子化ステップ
を使用して量子化する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、動画像を符号化して
圧縮する動画像符号化装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、この種の装置として、図１３に示
すようなものがあった。この図は、特開平４−３２９０
８９使用されている動画像符号化装置のブロック図であ
る。

【０００３】図１３は、動画像符号化装置の概念的な構
成を示すものであって、１は動き補償をおこない、既に
符号化したフレームまたはフィールドの必要領域を出力
する予測部、２は入力画像信号とその１つ前の画像信号
との差分を計算する減算部、３は直交変換を行う直交変
換部、４は量子化ステップを用いて量子化を行う量子化
部、５は可変長符号化を行うＶＬＣ部、６は発生した符
号を一時蓄積するバッファ部、７は差分信号を予測値に
加算する加算部、８は量子化した差分信号を逆量子化す
る逆量子化部、９は差分信号を逆直交変換する逆直交変
換部、１０は発生符号量や画質を制御するために量子化
ステップを制御する符号量制御部、１１は動ベクトル検
出部である。また図１４は、符号量制御部１０の具体的
な構成を示すものであって、１２は画像符号量設定部、
１３は量子化ステップサイズ予測部、１４は符号量計測
部及び符号化制御部である。また図１５は、量子化ステ
ップサイズ予測部１３の具体的な構成を示すものであっ
て、１５はメモリ部、１６は評価値総和算出部、１７は
符号量算出部、１８はステップサイズ算出部である。

【０００４】次に動作について説明する。まず入力画像
信号ｘが、動き補償を行う予測部１と減算部２に入力さ
れる。そして前記予測部１から予測された画像Ｘが前記
減算部２に入力し、前記減算部２で前記画像ｘから減算
され、予測誤差信号ｅ（ｅ＝ｘ−Ｘ）が得られる。この
予測誤差信号ｅは、直交変換部３に入力し、該直交変換
部３で直交変換係数に変換された後、量子化部４に量子
化される。前記量子化部４から量子化信号ｑが得られ、
さらにＶＬＣ部５で符号化される。ここで、直交変換手
法として、離散コサイン変換、また、可変長符号（ＶＬ
Ｃ）としてエントロピー符号化であるハフマン符号化が
考えられる。前記直交変換部３に置いて、ＤＣＴ係数が
算出された後、前記量子化部４において、ある量子化ス
テップによって量子化されその量子化値が出力される。
その後、ＶＬＣ部では、直交成分ＤＣについては、前ブ
ロックの直交成分と差分をとることにより、ＤＰＣＭ化
を行い、また、交流成分ＡＣについては、低周波成分か
ら高周波成分の順序に従い、ジグザグスキャンを行う。
このとき直交成分については、ジグザグスキャンによる
データ列を、ゼロラン長とランが終了した後の量子化値
について、２次元ハフマン符号化を行う。その後、バッ
ファ部６より伝送路に出力される。一方、加算器７にお
いて、前記量子化信号ｑを逆量子化部８、逆直交変換部
９により、逆直交変換した信号と１フレーム前の予測信
号Ｘが加算され、その信号が局部復号信号出力ｘｓとし
て出力される。この局部信号出力値ｘｓは、前記予測部
１によって、１フレーム分遅延された後、新たに動き補
償された予測信号Ｘが出力されている。

【０００５】次に符号量制御部の説明をする。このとき
画像符号量設定部１２は、図１３のバッファ部６の内部
の符号量などに応じて、例えば１フレーム分の画像を符
号化するときの目標符号量を設定するものである。ここ
で算出された設定値は、量子化ステップサイズ予測部１
３及び、符号化制御部１４へ出力される。そして量子化
ステップサイズ予測部１３は、動き補償の動ベクトル検
出部１１から出力されるブロックごとの評価関数値と、
画像符号量設定部１２から出力される符号量設定値と
で、各ブロックの設定符号量と量子化ステップサイズを
算出して、それぞれ、符号化制御部１４、量子化部４へ
出力する。符号化制御部１４では、画像符号量設定値及
びブロック符号量設定値に基づき、前記ＶＬＣ部５によ
り発生した符号語の総符号量設定符号量内に治まるよう
に制御する。このときの量子化ステップサイズ予測部１
３におけるステップサイズの求め方を、図１５により説
明する。ここではメモリ部１５に記憶される各ブロック
の動ベクトル検出時における評価値を、例えばそのブロ
ックごとの差分絶対値和ａｉとする。また画像全体に割
り当てられた画像設定符号量をＴＢとしたときの、ある
ブロックに対する割り当て符号量Ｂｄｉｆを下記の式で
求める。この時Σａｉは、ブロックごと差分絶対値和ａ
ｉを画像全体で総和したものである。 Ｂｄｉｆ＝ＴＢ×ａｉ／Σａｉ・・・・・（１） そしてステップサイズ算出部１８では、このようなブロ
ックごとの割り当て符号量を参照し、例えば図１６のよ
うな線形特性によってステップサイズが求められる。以
上のことから、この動画像符号化装置によれば、動ベク
トル検出時の評価関数の値により各ブロックの割り当て
符号量及び量子化ステップサイズを求めるため、実際の
各ブロックの差分データに応じた符号化を行うことがで
きる。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】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、各ブロックの割
り当て符号量Ｂｄｉｆができるだけ正確である必要があ
る。ところが式（１）使用される値ａｉは各ブロックの
動ベクトル検出時における評価値であるため、図１で見
られるように予測誤差信号ｅを、直交変換部３、量子化
部４、ＶＬＣ部５に準じ入力した結果である画像符号量
に直接関係した値ではない。式（１）は大まかな傾向を
示すものにすぎず、式（１）の左辺と右辺の相関は一般
には成立しない。特に画像のノイズが大きい場合や動ベ
クトルの誤り検出時などには式（１）は成立せず、その
結果量子化ステップは不適切なものになってしまうとい
う問題点があった。この発明は上記のような問題点を解
決するためになされたもので、適切な量子化ステップを
決定する動画像符号化装置を得ることを目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】この発明に記載の動画像
符号化装置は、動画像では、一般的に連続する２つ以上
の画像では相関が大きいことを利用し、各ブロックごと
に発生する画像符号量を、符号化しようとする画像の直
前の画像の符号量と量子化ステップ及びそれらの分布か
ら推定することによって正確に予測することにより、現
画像に対して適切な量子化ステップを得るようにするも
のである。

【０００８】請求項第１項に記載の動画像符号化装置
は、従来例と同じ予測部と、直交変換部と、量子化部
と、ＶＬＣ部と、バッファ部と、加算部と、逆量子化部
と、逆直交変換部と、のほか、上記現フレーム信号また
はフィールド信号と、上記既に符号化したフレーム信号
またはフィールド信号との差分信号に基づき、相関の度
合いを示す信号を出力する減算部と、上記既に符号化し
たフレーム信号またはフィールド信号をブロックごと
に、発生符号量を測定することができる符号量測定器
と、少なくとも上記既に符号化したフレーム信号または
フィールド信号の各ブロックごとの発生符号量と量子化
ステップから符号化特性値を算出する特性値算出器と、
上記現フレーム信号またはフィールド信号で発生する符
号量の目標値を、少なくともその上記フレーム信号また
はフィールド信号を符号化するまでに実際に発生した符
号量を使用して算出する目標量算出器と、上記既に符号
化したフレーム信号またはフィールド信号と、上記現フ
レーム信号またはフィールド信号との対応するブロック
における相関が大きければ少なくともそのブロックの目
標発生符号量と、上記既に符号化したフレーム信号また
はフィールド信号の同じ領域の符号化特性値とから、そ
のブロックごとの量子化ステップとして算出する量子化
ステップ決定器とから構成される。

【０００９】請求項第２項に記載の動画像符号化装置
は、請求項第１項に記載と同じ予測部と、減算器と、直
交変換部と、量子化部と、ＶＬＣ部と、バッファ部と、
加算部と、逆量子化部と、逆直交変換部と、符号量測定
器と、目標量算出器とのほか、上記既に符号化したフレ
ームまたはフィールドの各ブロックごとの発生符号量と
量子化ステップから上記既に符号化したフレーム信号ま
たはフィールド信号を符号化した際の上記発生符号量と
上記量子化ステップとの関係の特性を識別する特性識別
器と、少なくとも上記特性識別器の出力により示された
特性と上記現フレーム信号またはフィールド信号の各ブ
ロックごとの目標発生情報量とから量子化ステップを得
る量子化ステップ決定器と、から構成される。

【００１０】請求項第３項に記載の動画像符号化装置
は、請求項第１項に記載と同じ予測部と、減算器と、直
交変換部と、量子化部と、ＶＬＣ部と、バッファ部と、
加算部と、逆量子化部と、逆直交変換部と、符号量測定
器と、特性値算出器と、量子化ステップ決定器のほか、
上記既に符号化されたフレームまたはフィールド上のブ
ロックごとに得られた特性値算出器の出力及び上記既に
符号化されたフレームまたはフィールド全体の特性値に
対するブロックごとの特性値の比率を求め、上記現フレ
ームまたはフィールド全体の発生符号量の目標値に基づ
き、上記現フレームまたはフィールドの各ブロックごと
の発生符号量の目標値を算出する目標量算出器とから構
成される。

【００１１】請求項第４項に記載の動画像符号化装置
は、請求項第１項に記載と同じ予測部と、減算器と、直
交変換部と、量子化部と、ＶＬＣ部と、バッファ部と、
加算部と、逆量子化部と、逆直交変換部と、符号量測定
器と、目標値算出器と、特性値算出器のほか、上記既に
符号化したフレームまたはフィールド上のブロックごと
に得られた特性値算出器の出力を閾値と比較し、対応す
るブロックごとの上記既に符号化したフレームまたはフ
ィールドの内容を推測する画像内容推定器と、少なくと
もその推定結果に基づいて、量子化ステップ決定する量
子化ステップ決定器とから構成される。

【００１２】請求項第５項に記載の動画像符号化装置
は、請求項第１項に記載と同じ予測部と、減算器と、直
交変換部と、量子化部と、ＶＬＣ部と、バッファ部と、
加算部と、逆量子化部と、逆直交変換部と、符号量測定
器と、目標値算出器と、量子化ステップ決定器とのほ
か、上記既に符号化したフレームまたはフィールドのブ
ロックごとに得られた特性値算出器の出力を閾値と比較
し、対応するブロックごとの上記既に符号化したフレー
ムまたはフィールドの内容を推測する画像内容推定器
と、少なくともその推定結果に基づいて、その内容に適
するように符号化特性値を決定する特性値算出器とから
構成される。

【００１３】請求項第６項に記載の動画像符号化装置
は、請求項第１項に記載と同じ予測部と、減算器と、直
交変換部と、量子化部と、ＶＬＣ部と、バッファ部と、
加算部と、逆量子化部と、逆直交変換部と、符号量測定
器と、量子化ステップ算出器と、特性値算出器のほか、
上記既に符号化したフレームまたはフィールドのブロッ
クごとに得られた特性値算出器の出力を閾値と比較し、
対応するブロックごとの上記既に符号化したフレームま
たはフィールドの内容を推測する画像内容推定器と、少
なくともその推定結果に基づいて、その内容に適した目
標発生符号量を決定する目標発生量算出器とから構成さ
れる。

【００１４】請求項第７項に記載の動画像符号化装置
は、請求項第１項に記載と同じ予測部と、減算器と、直
交変換部と、量子化部と、ＶＬＣ部と、バッファ部と、
加算部と、逆量子化部と、逆直交変換部と、符号量測定
器と、目標値算出器と、特性値算出器と、量子化ステッ
プ決定器のほか、上記既に符号化した幾つかのフレーム
またはフィールドのブロックごとに得られた特性値算出
器の出力の変化を検出し、特性値算出器で得られた特性
値を修正する特性値修正器とから構成される。

【００１５】請求項第８項に記載の動画像符号化装置
は、請求項第１項に記載と同じ予測部と、減算器と、直
交変換部と、量子化部と、ＶＬＣ部と、バッファ部と、
加算部と、逆量子化部と、逆直交変換部と、符号量測定
器と、目標値算出器と、特性値算出器と、量子化ステッ
プ決定器のほか、上記既に符号化した幾つかのフレーム
またはフィールドのブロックごとに得られた特性値算出
器の出力の変化を検出し、量子化ステップ決定器で得ら
れた上記現フレームまたはフィールドの量子化ステップ
を修正する量子化ステップ修正器とから構成される。

【００１６】請求項第９項に記載の動画像符号化装置
は、請求項第１項に記載と同じ予測部と、減算器と、直
交変換部と、量子化部と、ＶＬＣ部と、バッファ部と、
加算部と、逆量子化部と、逆直交変換部と、符号量測定
器と、目標値算出器と、特性値算出器と、量子化ステッ
プ決定器のほか、上記既に符号化した幾つかのフレーム
またはフィールドのブロックごとに得られた特性値算出
器の出力の変化を検出し、目標量算出器で得られた上記
現フレームまたはフィールドの目標発生符号量を修正す
る目標量修正器とから構成される。

【００１７】請求項第１０項に記載の動画像符号化装置
は、請求項第１項に記載と同じ予測部と、減算器と、直
交変換部と、量子化部と、ＶＬＣ部と、バッファ部と、
加算部と、逆量子化部と、逆直交変換部と、符号量測定
器と、目標値算出器と、特性値算出器と、量子化ステッ
プ決定器のほか、上記既に符号化したフレームまたはフ
ィールドと、上記現フレームまたはフィールドとのブロ
ックごとの相関を示す信号により、量子化ステップ決定
器で算出した量子化ステップを修正して使用する量子化
ステップ修正器とから構成される。

【００１８】請求項第１１項に記載の動画像符号化装置
は、請求項第１項に記載と同じ予測部と、減算器と、直
交変換部と、量子化部と、ＶＬＣ部と、バッファ部と、
加算部と、逆量子化部と、逆直交変換部と、符号量測定
器と、目標値算出器と、特性値算出器と、量子化ステッ
プ決定器のほか、上記既に符号化したフレームまたはフ
ィールドと、上記現フレームまたはフィールドとのブロ
ックごとの相関を示す信号により、特性値算出器で算出
した符号化特性値を修正して使用する符号化特性値修正
器とから構成される。

【００１９】請求項第１２項に記載の動画像符号化装置
は、請求項第１項に記載と同じ予測部と、減算器と、直
交変換部と、量子化部と、ＶＬＣ部と、バッファ部と、
加算部と、逆量子化部と、逆直交変換部と、符号量測定
器と、目標値算出器と、特性値算出器と、量子化ステッ
プ決定器のほか、上記既に符号化したフレームまたはフ
ィールドと、上記現フレームまたはフィールドとのブロ
ックごとの相関を示す信号により、目標量算出器で算出
した目標発生符号量を修正して使用する目標量修正器と
から構成される。

【００２０】請求項第１３項に記載の動画像符号化装置
は、請求項第１項に記載と同じ予測部と、減算器と、直
交変換部と、量子化部と、ＶＬＣ部と、バッファ部と、
加算部と、逆量子化部と、逆直交変換部と、符号量測定
器と、目標値算出器と、特性値算出器と、量子化ステッ
プ決定器のほか、バッファ部に蓄積されている符号量を
測定するバッファ残量測定器と少なくともバッファ残量
測定器で測定されたバッファ残量に基づいて、特性値算
出器で算出した符号化特性値を修正して使用する特性値
修正器とから構成される。

【００２１】請求項第１４項に記載の動画像符号化装置
は、請求項第１項に記載と同じ予測部と、減算器と、直
交変換部と、量子化部と、ＶＬＣ部と、バッファ部と、
加算部と、逆量子化部と、逆直交変換部と、符号量測定
器と、目標値算出器と、特性値算出器と、量子化ステッ
プ決定器のほか、バッファ部に蓄積されている符号量を
測定するバッファ残量測定器と少なくともバッファ残量
測定器で測定されたバッファ残量に基づいて、目標量算
出器で算出した目標発生符号量を修正して使用する目標
量修正器とから構成される。

【００２２】請求項第１５項に記載の動画像符号化装置
は、請求項第１項に記載と同じ減算器と、直交変換部
と、量子化部と、ＶＬＣ部と、バッファ部と、加算部
と、逆量子化部と、逆直交変換部と、符号量測定器と、
目標値算出器と、特性値算出器と、量子化ステップ決定
器のほか、上記既に符号化されたフレーム信号またはフ
ィールド信号が、上記現フレーム信号またはフィールド
信号を予測する方式を示す信号を出力する予測部と、予
測部からのフレーム信号またはフィールド信号の種類を
示す上記信号によって特性値算出器で算出した符号化特
性値を修正する特性値修正器とから構成される。

【００２３】請求項第１６項に記載の動画像符号化装置
は、請求項第１項に記載と同じ減算器と、直交変換部
と、量子化部と、ＶＬＣ部と、バッファ部と、加算部
と、逆量子化部と、逆直交変換部と、符号量測定器と、
目標値算出器と、特性値算出器と、量子化ステップ決定
器のほか、上記既に符号化されたフレーム信号またはフ
ィールド信号が、上記現フレーム信号またはフィールド
信号を予測する方式を示す信号を出力する予測部と、予
測部からのフレーム信号またはフィールド信号の種類を
示す上記信号によって目標量算出器で算出した目標発生
符号量を修正して使用する目標量修正器とから構成され
る。

【００２４】

【作用】この発明においては、以下の作用により適切な
量子化ステップを決定する。請求項第１項に記載の動画
像符号化装置は、現フレームまたはフィールドと、既に
符号化したフレームまたはフィールドとの各ブロックご
と相関が大きければ、各ブロックごとの発生符号量と、
そのブロックで使用された量子化ステップとにより、そ
のブロックの特性値を算出し、この特性値と上記現フレ
ームまたはフィールドの各ブロックの目標発生情報量と
により、上記現フレームまたはフィールドの各領域の量
子化ステップを計算するものである。請求項第２項に記
載の動画像符号化装置は、過去に幾つかのフレームまた
はフィールドを符号化した際の発生符号量と量子化ステ
ップとの関係に基づいて作られた特性値と、現フレーム
またはフィールドの各ブロックの目標発生情報量とから
量子化ステップを得るものである。請求項第３項に記載
の動画像符号化装置は、既に符号化したフレームまたは
フィールドのブロックごとの特性値の上記フレームまた
はフィールド全体の特性値の総和に対する比率を求め、
その比率を現フレームまたはフィールド全体の目標発生
情報量にあてはめることにより、上記現フレームまたは
フィールドの各ブロックごとの目標発生情報量を得る。
このブロックごとの目標発生情報量と特性値とから量子
化ステップを得る。

【００２５】請求項第４項に記載の動画像符号化装置
は、既に符号化したフレームまたはフィールドのブロッ
クごとの特性値に基づいてそのブロックの内容を推定す
ることにより、そのブロックに適した量子化ステップを
決定するものである。請求項第５項に記載の動画像符号
化装置は、既に符号化したフレームまたはフィールドの
ブロックごとの特性値に基づいてそのブロックの画像の
内容を推定することにより、そのブロックに適した符号
化特性値を算出し、その符号化特性値を利用して量子化
ステップを決定するものである。請求項第６項に記載の
動画像符号化装置は、既に符号化したフレームまたはフ
ィールドのブロックごとの特性値に基づいてそのブロッ
クの画像の内容を推定することにより、その画像に適し
た目標発生符号量を算出し、その目標符号量を利用して
量子化ステップを決定するものである。

【００２６】請求項第７項に記載の動画像符号化装置
は、既に符号化した幾つかのフレームまたはフィールド
の各ブロックごとの特性値を調べ、その中から特性値の
変化の傾向を求める。さらにその変化が現フレームまた
はフィールドに対しても起こると予測される場合に、上
記既に符号化したフレームまたはフィールドの特性値に
その変化を行わせた値と、目標発生情報量とから量子化
ステップを求めるものである。請求項第８項に記載の動
画像符号化装置は、既に符号化した幾つかのフレームま
たはフィールドの各ブロックごとの特性値を調べて、そ
の中から特性値の変化の傾向を求める。さらにその変化
が現フレームまたはフィールドに対しても起こると予測
される場合に、その変化が生じるブロックで量子化ステ
ップをどのように修正したら良いか判断する。上記既に
符号化したフレームまたはフィールドの特性値と目標発
生情報量とから求められた量子化ステップを、上記判断
に基づいて修正する。請求項第９項に記載の動画像符号
化装置は、既に符号化した幾つかのフレームまたはフィ
ールドの各ブロックごとの特性値を調べて、その中から
特性値の変化の傾向を求める。さらにその変化が現フレ
ームまたはフィールドに対しても起こると予測される場
合に、その変化が生じる領域で目標発生情報量をどのよ
うに修正したら良いか判断する。それに基づいて修正さ
れた各ブロックごとの目標発生情報量と上記既に符号化
したフレームまたはフィールドの特性値より量子化ステ
ップを求める。

【００２７】請求項第１０項に記載の動画像符号化装置
は、既に符号化したフレームまたはフィールドと、現フ
レームまたはフィールドとのブロックごとの相関信号に
より、上記二つのフレームまたはフィールド間の相関が
小さいことが予想されるときには量子化ステップを修正
する。請求項第１１項に記載の動画像符号化装置は、既
に符号化したフレームまたはフィールドと、現フレーム
またはフィールドとのブロックごとの相関信号により、
上記二つのフレームまたはフィールド間の相関が小さい
ことが予想されるときには符号化特性値を修正する。請
求項第１２項に記載の動画像符号化装置は、既に符号化
したフレームまたはフィールドと、現フレームまたはフ
ィールドとのブロックごとの相関信号により、上記二つ
のフレームまたはフィールド間の相関が小さいことが予
想されるときには目標符号量を修正する。

【００２８】請求項第１３項に記載の動画像符号化装置
は、バッファ部に蓄積している符号量に応じて、現フレ
ームまたはフィールドの符号化を行っても符号量が適切
な水準に維持されるように符号化特性値を修正する。請
求項第１４項に記載の動画像符号化装置は、バッファ部
に蓄積している符号量に応じて、現フレームまたはフィ
ールドの符号化を行っても符号量が適切な水準に維持さ
れるように目標符号量を修正する。請求項第１５項に記
載の動画像符号化装置は、現フレームまたはフィールド
を予測するのに使用される予測方式によって、符号化特
性値を修正する。請求項第１６項に記載の動画像符号化
装置は、現フレームまたはフィールドを予測するのに使
用される予測方式によって、目標符号量を修正する。

【００２９】

【実施例】

実施例１．図１はこの発明の一実施例を示すブロック図
であり、１，３，４，５，６，７，８，９は図１３に示
した従来装置と同一のものである。図１において、直交
変換部３、量子化部４、ＶＬＣ部５、バッファ部６は、
従来例と全く同じである。１９は上記２つのフレーム信
号の差分をとるとともに、各領域ごとの相関信号を出力
する減算器、２０は各領域ごとの発生符号量を測定でき
る符号量測定器、２１は領域ごとの発生符号量の目標値
を算出する目標量算出器、２２は領域ごとの実際に使用
された量子化ステップと発生符号量からその領域の特性
を示す特性値を算出する特性算出器、２３は各領域ごと
の量子化ステップを決定する量子化ステップ決定器、２
４は上記既に符号化したフレームの領域ごとの特性値を
保存しておく特性値メモリ、３４は量子化ステップの切
り換え部、ｘ１およびｘ２は量子化ステップ計算器２３
で計算された量子化ステップ、ｙは符号量測定器２０で
測定された符号量、である。

【００３０】一般に動画像を符号化するときには、量子
化器で使用する量子化ステップを適切な値に決定するこ
とが重要になる。これは、量子化ステップにより画質や
発生情報量が大きく左右されるためである。符号化した
画像の画質は良い方が望ましいが、その際の発生符号量
や、その変動範囲は制限されることが多い。さらに同じ
量子化ステップの値を量子化の際に使用しても、それを
適用する画像により発生する符号量は大きく異なる。こ
のため例えば予想以上の符号量が発生してしまったとき
は、以後の発生符号量を押さえることが必要になる。そ
のため以後の符号化においては、量子化ステップを大き
くせざるを得なくなり、必要な画質が必要な領域で得ら
れなくなってしまうことがあった。本発明は、このよう
な制御の失敗を減らして必要な画像やその領域に良好な
画質をもたらす動画像符号化装置を提供するものであ
る。

【００３１】動画像を構成するフレームやフィールド列
では、あるフレームやフィールドはその列の近傍のフレ
ームまたはフィールドと相関が大きい。このことをつか
って既に符号化したフレームまたはフィールドの結果
を、それと相関が大きいフレームまたはフィールドを符
号化する際に用いる量子化ステップの決定に利用する。
既に符号化したフレームまたはフィールドの、その全体
や各領域に対してある量子化ステップを適用したときの
発生符号量がわかっているので、フレームまたはフィー
ルド間に相関が大きければ、この結果を現フレームまた
はフィールドに対して同じ量子化ステップを使用したと
きの発生符号量の推定に利用できる。さらに同じフレー
ムまたはフィールドや領域に対して量子化ステップを変
化させたときの発生符号量も大体推定できる。

【００３２】以下に本発明の実施例１における動作を示
す。減算器１９は、既に符号化したフレームと、現フレ
ームの差分をとって量子化部４に出力するとともに、各
領域ごとの差分信号の絶対値和を加算し、相関信号とし
てステップ切替え部３４に出力する。符号量測定器２０
はＶＬＣ部５で発生した可変長符号化されたフレームの
各領域ごとの符号量ｙを測定し目標量算出器２１および
特性算出器２２に出力する。目標量算出器２１は、符号
量測定器２０で測定された各領域ごとの符号量ｙを累算
して符号化を開始してから現在までの実際に発生した実
総符号量を累算する。一方、符号化を開始してから現在
までの総時間と符号化信号を伝送する単位時間あたりの
伝送速度より伝送可能な可能総符号量を計算する。その
上で実総符号量と可能総符号量とを比較し、実総符号量
が可能総符号量より大きければ目標符号量を従来よりも
減らす。また少なければ、目標符号量を従来より増や
す。このように決定したフレーム全体の目標符号量をフ
レーム内の各領域ごとに大きさに応じて分配することに
より各領域ごとの目標発生情報量を求め、量子化ステッ
プ算出器２３に出力する。特性算出器２２は、量子化ス
テップｘ１とそれを使用して可変長符号化した結果の符
号量ｙを測定した符号量測定器の出力とを使用してフレ
ームの各領域に置ける特性値を算出する。そのときの特
性値ｂは、ｂ＝Ｆ（ｘ１，ｙ）で計算する。例えばＦ
（ｘ１，ｙ）＝ｘ１×ｙである。特性値メモリ２４は、
特性算出器２２で算出された各領域ごとの特性値ｂを保
存しておく。量子化ステップ計算器２３は現領域ごとに
その領域の目標算出器２１の出力である目標量ｙ２と特
性値メモリ２４の出力である前フレームのその領域の特
性値ｂとから計算値ｘ２をｘ２＝Ｇ（ｂ，ｙ２）で計算
する。この時例えばＧ（ｂ，ｙ２）＝Ｆ^-1（ｂ，ｙ２）
＝ｂ／ｙ２（Ｆ^-1：Ｆの逆関数）である。そして相関信
号がある閾値以下であれば、ｘ２を新しい量子化ステッ
プとして量子化部４に出力する。相関信号が閾値以上で
あれば、従来例と同じように量子化ステップを決定す
る。上記実施例において、Ｆ＝ｘ×ｙでなくともよい。
またＧ＝Ｆ^-1（Ｆ^-1：Ｆの逆関数）でなくともよい。ま
た数式を使わないでもよい。また符号量と量子化ステッ
プ以外をつかってもよい。符号量と量子化ステップの比
率を用いてもよい。またフレームを単位として処理をし
たが、フィールドごとに処理してもよいしフレームとフ
ィールドを組み合わせてもよい。

【００３３】実施例２．図２は、請求項第２項の１実施
例である実施例２のブロック図である。図において、２
５は特性算出器２２、符号量測定器２０、量子化ステッ
プ計算器２７の出力からその特性を識別してその識別結
果を特性値メモリ２６に出力する特性識別器、２６は特
性算出器２２の出力と特性識別器２５の出力をともに保
存する特性値メモリ、２７は特性値メモリ２６の出力で
ある特性値とその識別結果より量子化ステップを計算す
る量子化ステップ計算器、その他の番号については図１
と同じである。次に動作について説明する。特性識別器
２５、特性値メモリ２６、量子化ステップ計算器２７以
外の動作は図１と同様である。特性識別器２５は量子化
ステップ計算器２７の出力である量子化ステップとそれ
を使用したときの発生符号量を、図３に示されるような
横軸が量子化ステップ、縦軸が発生情報量であるグラフ
にプロットする。これを幾つかの領域の量子化ステップ
と発生符号量の組み合わせについて行うと、例えば図３
に示されるような傾向が現れる。特性識別器２５はこの
傾向を特性値メモリ２６に出力する。量子化ステップ計
算器２７では、目標量算出器２１の出力を特性値メモリ
２６から入力された量子化ステップと発生情報量の傾向
を示すグラフの縦軸に入力することにより新しい量子化
ステップを得る。このように、実施例２では実施例１の
ようにあらかじめ決まっている量子化ステップと発生情
報量の関係ではなく、既に符号化したフレームから得た
量子化ステップと発生情報量の関係を、現フレームの量
子化ステップの決定に使用することにより、より適した
量子化ステップを決定することができる。上記実施例で
は、グラフを使用したが、表を利用してもよいし、数式
で近似してもよい。またフレーム単位で処理することを
前提にしていたが、フィールドごとに処理してもよいし
フレームとフィールドを組み合わせてもよい。

【００３４】実施例３．図４は、請求項第３項の１実施
例である実施例３のブロック図である。図４は、図１と
同じであるが、目標量算出器２８の動作が異なる。目標
量算出器２８は符号量測定器２０で測定された各領域ご
との符号量ｙを累算して符号化を開始してから現在まで
の実際に発生した実総符号量を累算する。一方符号化を
開始してから現在までの総時間と符号化信号を伝送する
単位時間あたりの伝送速度より伝送可能な可能総符号量
を計算する。その上で実総符号量と可能総符号量とを比
較し、実総符号量が可能総符号量より大きければ目標符
号量を従来よりも減らす。また少なければ、目標符号量
を従来より増やす。この値を画像全体の目標符号量とす
る。ここまでは、実施例１と同じである。この後既に符
号化した画像の各領域ごとの量子化ステップと発生情報
量との乗算から得た値を領域ごとの特性値とし、それの
全体に対する利率を求める。図５の場合、各領域ごとの
特性値をそれぞれａ１，ａ２，ａ３，・・・ａ１６とす
ると比率はそれぞれａ１／ａ０，ａ２／ａ０，・・・ａ
１６／ａ０となる（但しａ０＝ａ１＋ａ２＋・・・＋ａ
１６）。この比率を前述のフレーム全体の目標符号量に
かけて、各領域ごとの目標符号量を求める。量子化ステ
ップ計算器２３ではこれらの目標符号量を利用して新し
い量子化ステップを得る。このように実施例３では、各
フレームの領域ごとの目標量に適しているだけではな
く、フレーム全体の目標量に適した量子化ステップを決
定することができる。上記の実施例では、特性値を量子
化ステップと発生符号量との乗算で求めたが、他の計算
や手段で求めてもよい。また上記の実施例では１フレー
ム内部における各領域の比率を求めたが、２つ以上のフ
レームに対する比率を求めてもよい。またフレーム単位
に処理をしたがフィールド単位に処理をしてもよいしフ
レームとフィールドを組み合わせてもよい。

【００３５】実施例４．請求項第４項の１実施例を実施
例４に示す。図６は請求項第４項の１実施例である実施
例４のブロック図である。図６において２９は特性算出
器２２の出力の出力である特性値から、フレームの内容
を推定し、その内容情報を特性値メモリ３０に出力する
画像内容推定器、３０は画像内容推定器の出力である内
容情報と特性値を保存する特性値メモリ、３１は特性値
メモリ３０の出力である既に符号化したフレームの特性
値と内容情報と目標量算出器２１の出力である領域ごと
の目標量から量子化ステップを計算する量子化ステップ
計算器、その他の番号については、図１と同じである。
次に動作を説明する。画像内容推定器２９、特性値メモ
リ３０、量子化ステップ計算器３１以外の動作は図１と
同様である。画像内容推定器２９では特性算出器２２の
出力である特性値を幾つかの閾値ｔｈ１，ｔｈ２，・・
・と比較することによりフレームの内容を示す推定情報
ｔ１，ｔ２，・・・を特性値メモリ３０に出力する。特
性値メモリ３０ではこの推定情報と特性算出器２２の出
力である特性値を保存する。量子化ステップ計算器３１
では特性値メモリ３０の出力である推定情報と特性値と
目標量算出器２１の出力である目標量から、あらかじめ
決めておいた量子化ステップのとり得る範囲に従いその
範囲内で目標発生量に近づくように量子化ステップを決
定する。具体的には、例えば“特性値がｔｈ１からｔｈ
２の範囲にある領域は人物を表示している領域であ
る。”“比較の結果人物であると推定された領域の推定
情報をｔ１とする”“人物を表示している領域の量子化
ステップは１から３の範囲を使用する”のように事前に
決めておく。そして量子化ステップ計算器３１では、特
性値メモリ３０から出力した推定情報がｔ１であれば、
量子化ステップを１から３の範囲で決定する。これによ
り実施例４では例えば人物を表示するのに適した量子化
ステップを人物が表示されている領域に適用することが
できる。本実施例では、特性算出器２２の出力である符
号化特性値の値だけでフレーム内容を推定したが、それ
以外のパラメータを使って総合的に判断してもよい。ま
た本実施例では、人物であるという推定情報ｔ１を量子
化ステップの制御に使用したが、請求項第５項で示した
ように、その推定情報で前フレームの対応する領域の特
性値を、人物を表示する領域に適当な特性値に修正し、
その特性値を使用することにより、適当な量子化ステッ
プを得てもよい。また請求項第６項で示したように、そ
の推定情報で現フレームの対応する領域の目標量を、人
物を表示する領域に適当な目標量に修正し、その目標量
を使用することにより、適当な量子化ステップを得ても
よい。またフレーム単位に処理したがフィールド単位に
処理してもよいしフレームとフィールドを組み合わせて
もよい。

【００３６】実施例５．請求項第７項の１実施例である
実施例５を以下に示す。図７は実施例５の動画像符号化
装置のブロック図である。３２は特性算出器２２の出力
を修正して修正特性値を特性値メモリ２４に出力する特
性値修正器、その他の番号は、図１と同じである。次に
動作について説明する。特性値修正器３２以外の動作は
図１と同じである。特性値修正器３２は、図８に示すよ
うに１フレーム前に既に符号化したフレームと、２フレ
ーム前に既に符号化したフレームのそれぞれ対応する領
域の特性値を比較する。その結果、１フレーム前の既に
符号化したフレームの特性値は、２フレーム前に既に符
号化したフレームの特性値に比べ、領域ａ９，ａ１３で
大きく減少し、領域ａ１１，ａ１５で大きく増加してい
た。またそれ以外の領域ではあまり変化しなかった。こ
れらの結果から現フレームでは、領域ａ１０，ａ１５で
は特性値が大きく減少し、領域ａ１２，ａ１６では大き
く増加し、それ以外ではあまり変化しないと予測でき
る。そのため、特性値修正器３２では、既に符号化した
フレームの特性値を領域ａ１０，ａ１４では減らし、領
域ａ１２，ａ１６では増やすよう修正してから、特性値
メモリ２４に出力する。量子化ステップ決定器２３で
は、これらの修正された特性値と目標符号発生量とを使
用して量子化ステップを決定するため、その量子化ステ
ップを使用することによる発生符号量は、目標発生符号
量に近い値となる。このように実施例５では、動くもの
が表示されているフレームに対しても、精度よく目標量
を発生させることができる量子化ステップを得ることが
できる。この実施例では、１つ前と２つ前の既に符号化
したフレームの特性値を比較したが、もっと多くの既に
符号化した画像を比較してもよい。またこの実施例で
は、特性値の変化により特性値修正器３２で特性値を修
正していたが、請求項第８項で示したように、その特性
値の変化を使用して、量子化ステップ決定器の出力であ
る量子化ステップを修正してもよい。また請求項第９項
で示したようにその特性値の変化を使用して、目標発生
符号量を修正してもよい。またフレーム単位に処理した
がフィールド単位に処理してもよいしフレームとフィー
ルドを組み合わせてもよい。

【００３７】実施例６．請求項第１０項の１実施例を実
施例６として示す。図９は実施例６の動画像符号化装置
のブロック図を示す。３３は減算器１９の出力である相
関信号を使用して量子化ステップ決定器２３で決定され
た量子化ステップを修正する量子化ステップ修正器、そ
の他の番号は、図１と同じである。次に動作を説明す
る。この動画像符号化装置は、減算器１９で作られた差
分信号を予測誤差信号ｅとして符号化する。そのため差
分値が大きくなると、発生符号量が急激に増加してしま
う。これはバッファ部６のオーバーフローを発生させる
など好ましくない。そこで減算部１９でフレームの領域
ごとに差分信号の絶対値和を算出して作られる相関信号
を利用する。量子化ステップ修正器３３では、差分信号
の増加を減算部１９の出力である前述の相関信号で検知
し、相関信号が大きいときは、量子化ステップが大きく
なるように修正する。これにより発生符号量が急激に大
きくなる前に、あらかじめバッファ部２５の蓄積符号量
を減らしておくことができ、次の領域の符号化が始まっ
て、発生符号量が急激に増加しても、バッファ部６のオ
ーバーフローは、発生しづらい。このように実施例６で
は、フレーム間で相関の度合いが低いフレーム信号に対
してもこの方法を適用することができる。また本実施例
では、発生符号量が急激に大きくなる前に、あらかじ
め、バッファ部２５の蓄積符号量を減らすように、量子
化ステップを大きくなる様に修正したが、発生符号量が
大きくなるようなフレーム間の相関が小さいフレーム自
体の量子化ステップを修正してもよい。また本実施例で
は、相関信号が大きいときには、量子化ステップを修正
したが、請求項第１１項で示したように、例えば特性値
を大きな値に修正することにより、その修正された特性
値を使用して量子化ステップを大きくなるように算出し
てもよい。また請求項第１２項で示したように、相関信
号が大きいときには、例えば目標符号量を小さくなるよ
うに修正することにより、その修正された目標符号量を
使用して量子化ステップを大きくなるように算出しても
よい。またフレーム単位に処理したがフィールド単位に
処理してもよいしフレームとフィールドを組み合わせて
もよい。

【００３８】実施例７．請求項第１３項の１実施例を実
施例７として示す。図１０は実施例７の動画像符号化装
置のブロック図を示す。３５はバッファ部６に蓄積され
ている符号量を測定するバッファ残量測定器、３６はそ
のバッファ残量測定器３５で測定されたバッファ残量に
応じて特性算出器２２で算出された特性値を修正する特
性値修正器、ｘ１，ｘ２，ｘ３は量子化ステップ計算器
で計算された量子化ステップ、ｂは特性算出器で算出さ
れた特性値、ｂ１は特性値修正器３６で修正された特性
値、その他の番号は図１と同じである。次に動作を説明
する。この動画像符号化装置は、ＶＬＣ部５で可変長符
号化された符号は一旦バッファ部６に蓄積されてから送
信される。このためバッファ部６に蓄積されている符号
量が増加してバッファ部６に蓄積できる限界を越える
（バッファオーバーフロー）と、それ以降発生した符号
を蓄積できずに失ってしまうため好ましくない。またバ
ッファ部６に蓄積しているデータが無くなる（バッファ
アンダフロー）ことも好ましくない。これらの事態が発
生しないようにするため、特性値修正器３６を使って特
性算出器２２の出力である特性値を修正する。例えば特
性算出器２２が、実施例１で示したように、既に符号化
したフレームのある領域における量子化ステップｘ１
と、それを使用して可変長符号化した結果の符号量ｙよ
り、特性値ｂ＝ｘ１×ｙを得る。さらにこの特性値ｂ
と、現フレームのその領域における目標符号量ｙ１か
ら、現フレームの量子化ステップｘ２＝ｂ／ｙ１で得て
いるとする。このとき実施例７では、バッファ残量測定
器３５の測定結果からバッファオーバーフローが発生す
る危険性を検出したときには、特性値ｂを大きな値ｂ１
（ｂ１＞ｂ）に修正する。これにより新しい量子化ステ
ップｘ３＝ｂ１／ｙ２（ｂ３＞ｂ２）が得られて、量子
化ステップｘ３を使用した結果としての発生情報量は実
施例１より小さくなり、バッファオーバーフローは回避
される。また本実施例では、バッファ残量測定器３５の
出力で特性算出器２２の出力を修正したが、請求項第１
４項に示すように目標量算出器２１の出力を修正しても
よい。また本実施例ではフレーム単位に処理することに
しているが、フィールド単位に処理してもよいしフレー
ムとフィールドを組み合わせてもよい。

【００３９】実施例８．請求項第１５項の１実施例を実
施例８として示す。図１１は実施例８の動画像符号化装
置のブロック図を示す。３７は動き補償を行い、既に符
号化したフレームの必要領域を現フレームとの差分をと
るために出力するとともに、その差分に使用されたフレ
ームの種類を特性修正器３８に出力する予測部、３８は
特性算出器２２で算出された特性値を予測部３７の出力
により修正する特性修正器である。次に動作について説
明する。この動画像符号化器は、予測部に既に符号化し
た２つのフレームを蓄積し、これらのフレームのうちの
１つをそのまま、または２つを平均した値を現フレーム
と差分をとるために出力し、その結果を特性修正器３８
に出力する。これを図１２で説明する。図１２におい
て、フレームの発生順序はフレーム１、フレーム２、フ
レーム３であり、符号化順序はフレーム１、フレーム
３、フレーム２であるとする。まず現フレームがフレー
ム３であるとき、フレーム３の予測には既に符号化され
たフレームであるフレーム１のみを使用する（フレーム
の発生順序にしたがっているので前方予測と呼ぶ）とす
れば、予測部３７は、フレーム３の予測に前方予測のみ
を使用するという信号を出力する。またフレーム１、フ
レーム３は既に符号化されており、予測部３７に蓄積さ
れているときで、現フレームがフレーム２のときの予測
には、領域ごとにそれぞれフレーム１、フレーム３、フ
レーム１とフレーム３の平均値、のいずれでも予測値と
して差分をとることができるものとする（それぞれを前
方予測、後方予測、双方向予測と呼ぶ）。このとき予測
部ではフレーム２の予測にはこれら３種類のうちのどの
予測方式をも使用できることを示す信号を特性修正器３
８に出力する。特性値修正器３８では上記の信号の種類
（前方予測のみを使用しているのか、３種類のどの予測
でも使用できるのか）にしたがって、特性算出器２２の
出力である特性値を修正して、特性値メモリ２４に出力
する。修正方法は、例えば前方予測のみを使用するフレ
ームの特性のみ値を８／１０に修正する。これは前方予
測しか使用できないフレームは、予測効率が一般に低い
ために、発生符号量が大きくなる傾向があるからであ
る。そのためこの発生符号量を使用して算出された特性
値も大きくなる傾向があって、その特性値を使用してそ
れ以降の量子化ステップを計算しても望ましくない結果
を得てしまう危険性があるからである。本実施例では、
フレーム１、フレーム２、フレーム３は連続して発生し
たフレームであるが、連続していなくともよい。またフ
レーム２の予測には、前方予測のみを使用したがそれ以
外の予測を使用してもよいし、幾つかの予測を組み合わ
せてもよい。フレーム３の予測には前方予測、後方予
測、双方向予測の３予測方式が可能であったが、これ以
外の予測方式を使用してもよいし、１つまたは２つのみ
を使用してもよい。双方向予測は、フレーム１とフレー
ム３の相加平均であったがそれ以外の比率で加算しても
よい。フレーム３の予測には１つのフレームを使用して
いるが２つ以上使用してもよい。フレーム２の予測には
２つのフレームを使用したが１つでも、また３つ以上で
もよい。また本実施例では、予測部３７の予測方式を示
す信号により、その予測方式で符号化されたフレームに
対して、特性算出器２２で算出された特性値を、特性値
修正器３８で修正しているが、請求項第１６項で示すよ
うに、特性算出器２２で算出された特性値とともに使用
される目標量を修正するのに使用して、量子化ステップ
計算器２３が適当な量子化ステップを算出するようにし
てもよい。また本実施例では、フレーム単位に処理して
いるが、フィールド単位に処理してもよいしフレームと
フィールドを組み合わせてもよい。

【００４０】

【発明の効果】以上のように、請求項第１項の発明によ
れば、画像の各領域ごとの発生符号量を、目標量に一致
させることができるので、画質を最適に保つことができ
るという効果がある。請求項第２項の発明によれば、符
号化しつつある動画像に特有の符号量の発生傾向にも対
応できるので、画質をより最適に保つことができるとい
う効果がある。請求項第３項の発明によれば、符号量を
効果的に割り当てることができ、また画像全体で発生符
号量を目標量に一致させることができるので、画質を最
適に保つことができる。請求項第４項、第５項、第６項
の発明によれば、画像に表示されている内容に最適な画
質を得ることができる効果がある。請求項第７項、第８
項、第９項の発明によれば、画像に動くものが表示され
ていても、符号量をより効果的に割り当てることができ
るので、画質を最適に保つことができる。請求項第１０
項、第１１項、第１２項の発明によれば、既に符号化し
た画像と現画像との相関が小さくても、ある程度この方
法が使用できるので、画質が向上する効果がある。請求
項第１３項、第１４項の発明によれば、バッファオーバ
ーフローやアンダフローを回避しながら、画質を良好に
保つことができる。請求項第１５項、第１６項の発明に
よれば、符号化するフレームやフィールドごとに予測方
式が違っても適切な量子化ステップを決定できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の請求項１の１実施例である実施例１
を示すブロック図である。

【図２】この発明の請求項２の１実施例である実施例２
を示すブロック図である。

【図３】この発明の請求項２の１実施例である実施例２
の目標値と新しい量子化ステップとの関係を示すグラフ
である。

【図４】この発明の請求項３の１実施例である実施例３
を示すブロック図である。

【図５】この発明の請求項３の１実施例である実施例３
の画像の領域分割の一例を示す図である。

【図６】この発明の請求項４の１実施例である実施例４
を示すブロック図である。

【図７】この発明の請求項７の１実施例である実施例５
を示すブロック図である。

【図８】この発明の請求項７の１実施例である実施例５
の特性値の変化の検出方法を示す図である。

【図９】この発明の請求項１０の１実施例である実施例
６を示すブロック図である。

【図１０】この発明の請求項１３の１実施例である実施
例７を示すブロック図である。

【図１１】この発明の請求項１５の１実施例である実施
例８を示すブロック図である。

【図１２】この発明の１実施例である実施例８の予測例
を示す図である。

【図１３】この発明の従来例を示すブロック図である。

【図１４】この発明の従来例のブロック図である図１０
の符号量制御部の構成を示すブロック図である。

【図１５】この発明の従来例のブロック図である図１１
の量子化ステップサイズ予測部の構成を示すブロック図
である。

【図１６】この発明の従来例の符号量とステップサイズ
の線形特性を示すものである。

【符号の説明】

１ 予測部 ２ 減算部 ３ 直交変換部 ４ 量子化部 ５ ＶＬＣ部 ６ バッファ部 ７ 加算部 ８ 逆量子化部 ９ 逆直交変換部 １０ 符号量制御部 １１ 動ベクトル検出部 １２ 画像符号量設定部 １３ 量子化ステップサイズ予測部 １４ 符号量計測部および符号化制御部 １５ メモリ １６ 評価値総和算出部 １７ 割当て符号量算出部 １８ ステップサイズ算出部 １９ 実施例１の減算部 ２０ 符号量測定器 ２１ 目標量算出器 ２２ 特性算出器 ２３ 量子化ステップ計算器 ２４ 特性値メモリ ２５ 特性識別器 ２６ 実施例２の特性値メモリ ２７ 実施例２の量子化ステップ計算器 ２８ 実施例３の目標量算出器 ２９ 画像内容推定器 ３０ 実施例４の特性値メモリ ３１ 実施例４の量子化ステップ計算器 ３２ 特性値修正器 ３３ 量子化ステップ修正器 ３４ 切替え部 ３５ バッファ残量測定器 ３６ 特性値修正器 ３７ 予測部 ３８ 特性値修正器

フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｈ０３Ｍ 7/40 8842−5Ｊ

Claims (16)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 フレームまたはフィールド上でブロック
   化した画像信号であって、既に符号化したフレーム信号
   またはフィールド信号と、現フレーム信号またはフィー
   ルド信号との差分信号を量子化し、さらに可変長符号化
   する画像符号化装置において、 上記現フレーム信号またはフィールド信号と、上記既に
   符号化したフレーム信号またはフィールド信号との差分
   信号に基づき、相関の度合いを示す信号を出力する減算
   部と、 上記既に符号化したフレーム信号またはフィールド信号
   をブロックごとに、発生符号量を測定することができる
   符号量測定器と、 少なくとも、上記既に符号化したフレーム信号またはフ
   ィールド信号の各ブロックごとの発生符号量と量子化ス
   テップから特性値を算出する特性値算出器と、 上記現フレーム信号またはフィールド信号で発生する符
   号量の目標値を、少なくともその上記フレーム信号また
   はフィールド信号を符号化するまでに実際に発生した符
   号量を使用して算出する目標量算出器と、 上記既に符号化したフレーム信号またはフィールド信号
   と、上記現フレーム信号またはフィールド信号との対応
   するブロックに置ける相関が大きければ、少なくともそ
   のブロックの目標発生符号量と、上記既に符号化したフ
   レーム信号またはフィールド信号の同じ領域の符号化特
   性値とからそのブロックごとの量子化ステップとして算
   出する量子化ステップ決定器と、 を備えたことを特徴とする動画像符号化装置。
2. 【請求項２】 上記既に符号化したフレームまたはフィ
   ールドの各ブロックごとの発生符号量と量子化ステップ
   から上記既に符号化したフレーム信号またはフィールド
   信号を符号化した際の上記発生符号量と上記量子化ステ
   ップとの関係の特性を識別する特性識別器と、 上記特性識別器の出力により示された特性と上記現フレ
   ーム信号またはフィールド信号の各ブロックごとの目標
   発生情報量とから量子化ステップを得る量子化ステップ
   決定器と、 を備えたことを特徴とする請求項第１項記載の動画像符
   号化装置。
3. 【請求項３】 上記既に符号化されたフレームまたはフ
   ィールド上のブロックごとに得られた特性値算出器の出
   力及び上記既に符号化したフレームまたはフィールド全
   体の特性値に対するブロックごとの特性値の比率を求
   め、上記現フレームまたはフィールド全体の発生符号量
   の目標値に基づき、上記現フレームまたはフィールドの
   各ブロックごとの発生符号量の目標値を算出する目標量
   算出器、 を備えたことを特徴とする請求項第１項記載の動画像符
   号化装置。
4. 【請求項４】 上記既に符号化したフレームまたはフィ
   ールド上のブロックごとに得られた特性値算出器の出力
   を閾値と比較し、対応するブロックごとの上記既に符号
   化したフレームまたはフィールドの内容を推測する画像
   内容推定器と、 その推定結果に基づいて、量子化ステップを決定する量
   子化ステップ決定器と、 を備えたことを特徴とする請求項第１項記載の動画像符
   号化装置。
5. 【請求項５】 上記既に符号化したフレームまたはフィ
   ールドのブロックごとに得られた特性値算出器の出力を
   閾値と比較し、対応するブロックごとの上記既に符号化
   したフレームまたはフィールドの内容を推測する画像内
   容推定器と、 その推定結果に基づいて、符号化特性値を決定する特性
   値算出器と、 を備えたことを特徴とする請求項第１項記載の動画像符
   号化装置。
6. 【請求項６】 上記既に符号化したフレームまたはフィ
   ールドの各ブロックごとに得られた特性値算出器の出力
   を閾値と比較し、対応するブロックごとの上記既に符号
   化したフレームまたはフィールドの内容を推測する画像
   内容推定器と、 その推定結果に基づいて、目標発生符号量を決定する目
   標発生量算出器と、 を備えたことを特徴とする請求項第１項記載の動画像符
   号化装置。
7. 【請求項７】 上記既に符号化した幾つかのフレームま
   たはフィールドのブロックごとに得られた特性値算出器
   の出力の変化を検出し、特性値算出器で得られた特性値
   を修正する特性値修正器と、 を備えたことを特徴とする請求項第１項記載の動画像符
   号化装置。
8. 【請求項８】 上記既に符号化した幾つかのフレームま
   たはフィールドのブロックごとに得られた特性値算出器
   の出力の変化を検出し、量子化ステップ決定器で得られ
   た上記現フレームまたはフィールドの量子化ステップを
   修正する量子化ステップ修正器と、 を備えたことを特徴とする請求項第１項記載の動画像符
   号化装置。
9. 【請求項９】 上記既に符号化した幾つかのフレームま
   たはフィールドのブロックごとに得られた特性値算出器
   の出力の変化を検出し、目標量算出器で得られた上記現
   フレームまたはフィールドの目標発生符号量を修正する
   目標量修正器と、 を備えたことを特徴とする請求項第１項記載の動画像符
   号化装置。
10. 【請求項１０】 上記既に符号化したフレームまたはフ
    ィールドと、上記現フレームまたはフィールドとのブロ
    ックごとの相関を示す信号により、量子化ステップ決定
    器で算出した量子化ステップを修正して使用する量子化
    ステップ修正器と、 を備えたことを特徴とする請求項第１項記載の動画像符
    号化装置。
11. 【請求項１１】 上記既に符号化したフレームまたはフ
    ィールドと、上記現フレームまたはフィールドとのブロ
    ックごとの相関を示す信号により、特性値算出器で算出
    した符号化特性値を修正して使用する符号化特性値修正
    器と、 を備えたことを特徴とする請求項第１項記載の動画像符
    号化装置。
12. 【請求項１２】 上記既に符号化したフレームまたはフ
    ィールドと、上記現フレームまたはフィールドとのブロ
    ックごとの相関を示す信号により、目標量算出器で算出
    した目標発生符号量を修正して使用する目標量修正器
    と、 を備えたことを特徴とする請求項第１項記載の動画像符
    号化装置。
13. 【請求項１３】 バッファ部に蓄積されている符号量を
    測定するバッファ残量測定器と、 バッファ残量測定器で測定されたバッファ残量に基づい
    て、特性値算出器で算出した符号化特性値を修正して使
    用する特性値修正器と、 を備えたことを特徴とする請求項第１項記載の動画像符
    号化装置。
14. 【請求項１４】 バッファ部に蓄積されている符号量を
    測定するバッファ残量測定器と、 バッファ残量測定器で測定されたバッファ残量に基づい
    て、目標量算出器で算出した目標発生符号量を修正して
    使用する目標量修正器と、 を備えたことを特徴とする請求項第１項記載の動画像符
    号化装置。
15. 【請求項１５】 上記既に符号化されたフレーム信号ま
    たはフィールド信号が、上記現フレーム信号またはフィ
    ールド信号を予測する方式を示す信号を出力する予測部
    と、 予測部からのフレーム信号またはフィールド信号の種類
    を示す上記信号によって特性値算出器で算出した符号化
    特性値を修正する特性値修正器と、 を備えたことを特徴とする請求項第１項記載の動画像符
    号化装置。
16. 【請求項１６】 上記既に符号化されたフレーム信号ま
    たはフィールド信号が、上記現フレーム信号またはフィ
    ールド信号を予測する方式を示す信号を出力する予測部
    と、 予測部からのフレーム信号またはフィールド信号の種類
    を示す上記信号によって、目標量算出器で算出した目標
    発生符号量を修正して使用する目標量修正器と、 を備えたことを特徴とする請求項第１項記載の動画像符
    号化装置。