JPH09294267A - 画像圧縮符号化装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 本発明は、画像の符号化の困難さに応じて符
号化の発生ビットを制御して符号化劣化の少ない画像符
号化方法および装置を提供することを目的とする。 【解決手段】 符号化困難さ処理部４は、１ピクチャー
データを解析して１ピクチャー分の符号化の困難さ指標
を算出し、レート制御部６へ送る。レート制御部６は、
ピクチャー毎の目標発生ビット数をその困難さ指標に応
じて変更し、全体のビット数は、数ＧＯＰ程度内で調整
する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、映像信号等の画像
のディジタル圧縮符号化方法及び装置に関するものであ
り、特に、符号化する際の量子化幅の制御、発生ビット
数の制御等に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来のディジタル圧縮符号化としては、
例えばISO/IEC 13818-2（通称、ＭＰＥＧ２）にディジ
タル圧縮符号化データの国際標準フォーマットがあり、
その復号方法が示されている。また、そのフォーマット
に符号化する代表的な方法としては、ISO-IEC/JTC/SC29
/WG11 N0328の"Test Model 3"にその記述がある。

【０００３】図１１は、従来のＭＰＥＧ２ビデオ符号化
装置の構成を示したものである。同図において、１０１
は入力ビデオ信号を符号化する順番にピクチャを並び替
える画像並び替え部、１０２はピクチャデータを符号化
する単位であるマクロブロックに変換する走査変換部、
１０３は入力マクロブロックとその画像データに対する
予測値との差分を求める差分部、１０４はＤＣＴ変換処
理部、１０５は重みづけ量子化処理部、１０６は可変長
符号化部、１０７は逆量子化部、１０８は逆ＤＣＴ処理
部、１０９は動き補償付き予測処理部、１１０はモード
判定部、１１１は動き検出処理部、１１２はレート制御
部、１１３はエンコーダ送出バッファ、１１４は加算処
理部である。

【０００４】以上のように構成された従来のＭＰＥＧ２
ビデオ符号化装置について、以下その動作を説明する。

【０００５】まず最初に、符号化の際の画像のデータ構
造を図１２を用いて説明する。符号化されるデータの各
ピクチャーは、マクロブロックに分割されて符号化され
る。このマクロブロックは、１６×１６画素の領域のデ
ータであり、さらに輝度および色差信号についてそれぞ
れ基本符号化処理単位である８×８のブロックに分けら
れ符号化される。また、マクロブロックにおいて、マク
ロブロック内のブロックの符号化方法および量子化幅等
を決定する。

【０００６】スライスは、複数のマクロブロックを含む
データ単位で複数のスライスで１つのピクチャーを構成
する。ピクチャーは、その符号化方法として、ピクチャ
ー内で符号化するピクチャー（以後、Ｉピクチャーと称
する）、時間的に過去のピクチャーから予測符号化する
ピクチャー（以後、Ｐピクチャーと称する）、時間的に
過去と未来の両方のピクチャーから予測符号化するピク
チャー（以後、Ｂピクチャーと称する）がある。

【０００７】図１２におけるピクチャーの配置は、その
典型的な例であり、最初のＩピクチャーを用いて３枚先
のピクチャー（Ｐピクチャー）を予測符号化し、その間
に含まれるピクチャー（Ｂピクチャー）を両側予測して
いる。したがって、符号化する場合には、最初にＩピク
チャーを符号化し、次にＰピクチャー、ついでＢピクチ
ャー、と本来の時間方向の並びを変更して符号化する必
要がある。

【０００８】さらに、Ｉピクチャーから始まる複数のピ
クチャーでもってＧＯＰ（グループオブピクチャー）を
構成し、さらに任意の数のＧＯＰで１つのビデオシーケ
ンスを構成する。

【０００９】以上のようなデータ構造のもと、図１１に
戻ってその動作を説明する。入力信号は、画像並び替え
部１０１に入力される。入力画像の各ピクチャーは、符
号化する順番に順序が入れ替えられる。画像並び替え部
１０１の出力は走査線変換処理部１０２に入力され、走
査線変換処理部１０２は、入力された信号を１６×１６
画素領域のマクロブロックデータ単位に分割して差分部
１０３に送る。差分部１０３では、動き補償付き予測処
理部１０９からの予測値との差分がとられ、予測誤差が
求められる。予測誤差値は、ＤＣＴ変換処理部１０４で
８×８ブロックごとにＤＣＴ変換が行われ、各変換係数
は、重みづけ量子化処理部１０５において量子化処理さ
れ、量子化データは可変長符号化１０６で可変長符号化
されて圧縮符号化データになる。圧縮符号化データは、
所望の伝送レートで伝送するために一端エンコーダ送出
バッファ１１３に蓄えられたのち出力される。

【００１０】一方、重みづけ量子化処理部１０５で量子
化されたデータは、予測画像を生成させるために、逆量
子化部１０７、逆ＤＣＴ処理部１０８で再生処理され、
動き補償付き予測部１０９で予測値が算出されて差分部
１０３に入力される。動き検出部１１１は、マクロブロ
ック毎の動きベクトルを算出し、動き補償付き予測処理
部１０９に入力するとともに可変長符号化処理部１０６
に送る。レート制御部１１２は、可変長符号化処理部１
０６から生成されるビットストリームの発生ビット数と
目標ビットレートから換算した目標の発生ビット数を比
較し、最終的に目標のビット数で符号化が完了するよう
に重みづけ量子化部１０５の量子化幅を制御する。

【００１１】以下、レート制御部１１２内での処理を説
明する。まず最初に、目標ビットレートから換算したＧ
ＯＰあたりの目標とするビット数をＧとし、符号化中、
本ＧＯＰ中で残されたビット数をＲ、直前に符号化した
Ｉ、Ｐ、Ｂピクチャーの画像の発生ビット数をＳI、Ｓ
P、ＳB、そのときの量子化パラメータの平均値をそれぞ
れＱI、ＱP、ＱB、符号化の困難さをＸI＝ＳI×ＱI、Ｘ
P＝ＳP×ＱP、ＸB＝ＳB×ＱBと定義し、各ピクチャーを
符号化する場合の目標ビット数は、そのピクチャーが
Ｉ、Ｐ、Ｂのどのピクチャーかによって、

【００１２】

【数１】

【００１３】

【数２】

【００１４】

【数３】

【００１５】で与える。ただし、Ｋp、Ｋbは定数、Ｎ
P、ＮBはまだ符号化されていないＧＯＰにある残りのＰ
ピクチャーおよびＢピクチャーの数である。Ｒの値は、
そのピクチャーでの発生ビット数をＳとすると、Ｒ＝Ｒ
−Ｓで更新され、ＧＯＰの最初でＲ＝Ｒ＋Ｇで更新され
る。すなわち、ＧＯＰあたりの発生ビット数を決め、そ
れを各ピクチャーあたりにその構成比に応じてビットを
割り当て符号化し、各ピクチャー毎にその発生ビット数
をもとめ、その値をＲから差し引いて再び各ピクチャー
毎にその目標の発生ビット数を修正して割り当る。そし
て、さらに、ＧＯＰ単位で目標ビット数からのずれを次
のＧＯＰの目標発生ビット数に割り当てる。

【００１６】各ピクチャーの目標発生ビットから量子化
パラメータを制御する方法を説明する。Ｉ、Ｐ、Ｂピク
チャーについて仮想バッファを仮定し、ｉ番目のマクロ
ブロックを符号化するときの各マクロブロックでの目標
発生ビット数を一定として、各仮想バッファのデータ残
量をｄＩi、ｄＰi、ｄＢiとすると、

【００１７】

【数４】

【００１８】

【数５】

【００１９】

【数６】

【００２０】で示される。ここでＢiはｉを含んだそれ
までのすべてのマクロブロックの発生ビット数、ＭＢ_
ｃｎｔは１ピクチャーあたりに含まれるマクロブロック
の数、ｄＩ0、ｄＰ0、ｄＢ0はピクチャーの先頭でのバ
ッファ残量の初期値である。

【００２１】以上の式で計算されたバッファ残量を用い
て、ｉ番目のマクロブロックでの量子化パラメータＱi
は、

【００２２】

【数７】

【００２３】ただし、ｒ＝２×（目標ビットレート）／
（ピクチャーレート）である。以上の方法により各マク
ロブロック毎に量子化パラメータを算出し、量子化幅を
制御する。

【００２４】こうすることで、目標のビットレートに対
して、ピクチャー単位でその目標の発生ビット数を設定
し、そのピクチャーが含まれるＧＯＰ単位で発生ビット
数が目標レートにあうように目標発生ビット数を制限
し、さらに各マクロブロックでの発生ビット数が一定と
した場合の発生ビット数との比較により算出した仮想バ
ッファ残量に比例させて量子化パラメータを制御するこ
とにより、ピクチャーの目標発生ビット数に近い符号発
生量になるように制御できる。

【００２５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら前記のよ
うな構成は、ピクチャー単位でその目標の発生ビット数
を設定し、そのピクチャーが含まれるＧＯＰ単位で発生
ビット数が目標レートにあうように目標発生ビット数を
制限するものである。したがって、シーンチェンジや入
力画像内での物体の動きの増加などにより符号化の際の
困難さが増加した場合、それまでの画像とほぼ同じビッ
ト数で符号化しようとするため、急激に量子化幅を大き
くするように制御され、その結果、画像が急激に劣化し
てしまうという問題点があった。

【００２６】また、その際、ＧＯＰで目標発生ビット数
よりも実際の発生ビット数が極端に増えた場合、次のＧ
ＯＰの目標発生ビット数がこれを吸収するよう動作する
ため、そのＧＯＰでの画質が劣化してしまう問題があっ
た。

【００２７】また、１ピクチャーあたりの発生ビット数
制御を、各マクロブロックでの発生ビット数が一定とし
た場合の発生ビット数との比較により算出した仮想バッ
ファ残量に比例させて量子化パラメータを制御すること
により行うため、たとえば、ピクチャー中の後半部分に
複雑な絵柄等が存在した場合、前半の簡単な部分に多く
のビットが割り当てられしまい、後半部で予定以上の発
生ビット数になってしまったり、逆に前半部に複雑な絵
柄がある場合には、発生ビット数が複雑な絵柄では抑制
されてしまい、後半部にそのビットが割り当てられてし
まい、１枚のピクチャー中で本来割り当てられるべき部
分でビットが割り当てられないという問題点があった。

【００２８】また、これらの問題点を解決するための方
法として、１度全画像を符号化して符号化する場合の困
難さなどのパラメータを算出することにより、画像全体
にわたって最適なビット配分を求め、再度符号化し直す
方法があるが、これではカメラでの撮影時など実時間で
の符号化などを行うことが困難であるという問題点があ
った。

【００２９】本発明は前記問題点を解決し、全画像を一
端符号化することが困難である場合においても、符号化
の困難さの変化によって画質が急激に劣化することがな
く、また、設定レートにおいて最も画質がよくなるよう
に量子化幅を制御できる画像符号化方法および装置を提
供することを目的とする。

【００３０】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明は、目標のビットレートを設定し、符号化の
あらかじめ決めた各中間点においてそれまでに符号化に
よって発生した発生ビット数から目標ビットレートに基
づき量子化幅を修正し符号化する画像符号化において、
前記各中間点においてそれまでの発生ビット数と目標ビ
ットレートより換算した発生ビット数の差である発生ビ
ット誤差を算出し、前記発生ビット誤差を少なくとも２
以上の数で除算したビット数を前記目標ビットレートよ
り算出される次の中間地点までの発生ビット数より減算
したビット数を次の中間点までの発生ビット数として量
子化幅を制御するものである。また、映像信号中の複数
ピクチャからなるグループオブピクチャの境界を中間点
とするものでる。

【００３１】また、本発明は、目標のビットレートを設
定し、符号化のあらかじめ決めた各中間点においてそれ
までに符号化によって発生した発生ビット数から目標ビ
ットレートに基づき量子化幅を修正し符号化する画像符
号化において、各ピクチャ毎の符号化の困難さを示す困
難さ指標の基準値を設定し、目標ビットレートから算出
される現ピクチャを符号化する際の目標発生ビット数を
困難さ指標の基準値のピクチャーを符号化する際の基準
発生ビット数とし、現ピクチャの困難さ指標を算出し、
現ピクチャーの符号化の際の目標発生ビット数と基準発
生ビット数間の違いが前記困難さ指標の基準値との違い
に相関するように現ピクチャーの符号化の際の目標発生
ビット数を設定するものである。

【００３２】また、本発明は、目標のビットレートを設
定し、符号化のあらかじめ決めた各中間点においてそれ
までに符号化によって発生した発生ビット数から目標ビ
ットレートに基づき量子化幅を修正し符号化する画像符
号化において、各中間点を複数の符号化ブロックからな
るマクロブロック毎におき、マクロブロックの符号化の
困難さ指標を計算し、１ピクチャ内の各マクロブロック
の符号化の困難さ指標の比率にしたがってピクチャ全体
の発生ビット数から各マクロブロックの符号化発生ビッ
ト数を算出し、仮装バッファのデータ残量を示すバッフ
ァフルネス値より前記符号化発生ビット数を減算すると
ともに、実際に符号化した結果の発生符号量を加算した
値を次のマクロブロックを符号化する際のバッファフル
ネスとして算出し、算出したバッファフルネス値に比例
して量子化幅を設定するものである。

【００３３】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て図１から図７を用いて説明する。

【００３４】図１は本発明の一実施形態に係る画像圧縮
符号化装置のブロック図である。図１において、１は入
力画像をその符号化の順に並び替える画像並び替え処理
部、２は１フレーム遅延処理部である。３は図１１に示
した従来例における、走査変換部１０２、差分部１０
３、ＤＣＴ変換処理部１０４、重みづけ量子化処理部１
０５、可変長符号化部１０６、逆量子化部１０７、逆Ｄ
ＣＴ処理部１０８、動き補償付き予測処理部１０９、モ
ード判定部１１０、加算処理部１１４、において符号化
処理を行う基本符号化処理部である。４は入力画像を解
析し符号化の困難さを算出する符号化困難さ算出処理
部、５は動き検出処理部、６はレート制御部、７はエン
コーダ送出バッファである。

【００３５】以上のような構成において、以下その動作
を説明する。入力画像データは、画像並び替え処理部１
において、そののち符号化する順に並び替えられる。動
き検出部５は、Ｐピクチャー、Ｂピクチャーについてそ
れぞれ参照ピクチャーとの比較によって、各マクロブロ
ックに対する動きベクトルを算出する。この算出結果は
基本符号化処理部３に送られ、動き補償付きの予測画像
生成に用いられる。また、動きベクトル算出結果は、符
号化困難さ算出処理部４にも送られる。

【００３６】図２は符号化困難さ算出処理部４の構成図
である。図２において、８は予測誤差画像生成部、９は
ＤＣＴ処理部、１０は量子化部、１１は可変長符号化部
（ＶＬＣ）、１２は発生ビット数カウンターである。画
像並び替え処理部１からの画像データは、動きベクトル
信号とともに予測誤差画像生成部８に入力される。予測
誤差画像生成部８では、入力画像がＩピクチャーの場合
は、そのまま画像を保持し、Ｐピクチャーの場合は動き
検出部５からの動きベクトルにしたがって、予測した画
像と入力画像との差をとって予測誤差画像を生成する。
同様にＢピクチャーの場合は両側予測結果より予測誤差
画像を生成する。

【００３７】次に、ＤＣＴ処理部９にてブロック毎にＤ
ＣＴ処理をおこない、量子化部１０で量子化した後、可
変長符号化部１１で符号化する。この際、量子化部１０
は、常に一定の量子化パラメータで符号化する。量子化
パラメータの値は任意の値でよいが、ここではq_scale
（量子化パラメータ）=10として量子化する。発生ビッ
ト数カウンター１２では、符号化されたデータのビット
数をマクロブロック毎に算出し、固定のq_scaleの値と
乗算して、マクロブロック毎の符号化の困難さを示す信
号である"complexity"を算出し、さらにこれらを合計す
ることによりピクチャーあたりの"complexity"を算出
し、レート制御部６に送出する。

【００３８】一方、入力画像は、１フレーム遅延処理部
２において、動き検出部５および符号化困難算出処理部
４での処理を行うための遅延量として１ピクチャー分遅
延されて、基本符号化処理部３へ入力される。基本符号
化処理部３は、従来例で説明したのと同様の基本的な符
号化処理をレート制御部６からの量子化パラメータ値に
したがった量子化幅で符号化し、ＭＰＥＧ標準に準拠し
たビットストリームを生成する。

【００３９】レート制御部６は、基本符号化処理部３か
らのビットストリームの発生ビット数と符号化困難さ算
出処理部４からの"complexity"、および目標ビットレー
ト数をもとに量子化パラメータであるq_scaleを決定
し、基本符号化処理部３での符号化の際の量子化幅を決
定する。

【００４０】図３はレート制御部６の構成図である。１
３は基本符号化処理部３で生成された１ＧＯＰ分のビッ
トストリームの発生ビット数をカウントする発生ビット
カウンター、１４は１ピクチャー分のビット発生数をカ
ウントする発生ビットカウンター、１５は１マクロブロ
ック分のビット発生数をカウントする発生ビットカウン
ター、１６は制御部である。制御部１６は、発生ビット
カウンター１３、１４、１５と目標ビットレート、及び
ビデオデコーダデコーダにビットストリームを送る際の
最大伝送レートDec_R、符号化困難さ検出処理部４から
の"complexcity"に基づいてマクロブロックタイミング
毎に"q_scale"値を生成する。

【００４１】図４は、制御部１６での"q_scale"算出ア
ルゴリズムの説明図である。ｊ番目のＧＯＰを符号化す
るとして最初に直前のＧＯＰでのビット発生数ＧＯＰ_
Ｂj-1を発生ビットカウンター１３より読み取る。ただ
し、最初のＧＯＰでは０とする。次に、ｊ番目のＧＯＰ
を符号化する直前の発生ビット数と目標ビットレートか
ら、全ＧＯＰが同じビット数を発生するとして算出でき
る発生ビット数Ｇとの誤差であるＧＯＰレベル目標発生
ビット数誤差ＤＩＦ_Ｇjを算出する。すなわち、

【００４２】

【数８】

【００４３】ただし、ＤＩＦ_Ｇ1 ＝ ０ Ｇは、例えば１５フレームで構成されたＧＯＰであると
きは、目標ビットレートの２分の１である。

【００４４】次に、ｊ番目のＧＯＰを符号化する場合の
目標発生ビット数Ｒ（ｊ）を算出する。Ｒ（ｊ）は、以
下の式で算出する。

【００４５】

【数９】

【００４６】ただし、Ｔは２以上の定数である。Ｔの値
は２以上の値で効果があるが、ＧＯＰが１５フレーム程
度であり、数秒間レベルでのビット調整を許すのであれ
ば、１０から３０程度、さらに数分レベルでの発生ビッ
ト数調整を許す場合は６０程度の値としても効果があ
る。ここでは、Ｔ＝２０とする。

【００４７】次にＩピクチャー、Ｐピクチャー、Ｂピク
チャーの各ピクチャーにおける目標発生ビット数の暫定
値ＴＴI、ＴＴP、ＴＴBを以下の式に基づき算出する。

【００４８】

【数１０】

【００４９】

【数１１】

【００５０】

【数１２】

【００５１】ここで、ＸI、ＸP、ＸBは、Ｉ、Ｐ、Ｂピ
クチャーでの"complexity"の予測値であり、ここでは、
ＸI、ＸP、ＸBの比率のみ必要である。この値は、符号
化困難さ算出処理部４から得られる直前ＧＯＰの最後の
Ｉ、Ｐ、Ｂピクチャーでの"complexity"を用いることも
できるが、本実施形態では、ＸI：ＸP：ＸBを１６０：
６０：４２の固定値とする。また、ＮP、ＮBはＧＯＰ内
にあるＰピクチャー、Ｂピクチャーの数である。Ｋp、
Ｋbは量子化マトリクスから決定する補正用の定数であ
るが、ここではＫp＝１．０、Ｋb＝１．４とする。すな
わち、各ピクチャーには、その困難さの比によってビッ
ト配分する。

【００５２】次に、Ｉ，Ｐ，Ｂピクチャーについて基準
となる符号化の困難さである基準"complexity"たるＣ
I、ＣP、ＣBを設定する。設定は、平均q_scale＝１０に
設定した際に発生ビット数がそれぞれＴＴI、ＴＴP、Ｔ
ＴBとなる"complexity"とする。ただし、この設定は、
最初のＧＯＰあるいは、目標ビットレートに変更があっ
たときのみ行い、それ以外の場合は以前の値をそのまま
設定値とする。以上の処理がＧＯＰレベルでの算出処理
であり、以下各ピクチャー毎の処理となる。

【００５３】次に、符号化するピクチャーの平均量子化
パラメータ（"q_scale"）であるｑ_picを設定する。こ
れは、符号化するピクチャーによってそれぞれ対応する
基準"complexity"たるＣIまたはＣPまたはＣBをＴＴIま
たはＴＴPまたはＴＴBの発生ビットで符号化した場合の
平均量子化パラメータである。

【００５４】次に、符号化するピクチャーの目標発生ビ
ット数ＴI、ＴP、ＴBを設定する。設定は、符号化困難
さ算出処理部４からこれより符号化するピクチャーの"c
omplexity"たるＣ_picを、先に設定した平均量子化パラ
メータｑ_picで符号化するのに必要なビット数に設定す
る。ただし、目標発生ビット数の上限を以下のように設
定する。

【００５５】再生側のデコーダバッファ内のデータ残量
をＶＢＶ_fullnessとし、初期値を標準デコーダのバッ
ファ容量である１．８Ｍビット、ピクチャーレートをPi
c_Rとして、ピクチャーを符号化する毎にバッファ残量
を次式で計算する。

【００５６】

【数１３】

【００５７】ただし、Ｂ_picは、発生ビットカウンター
１４で検出される符号化されたピクチャーの発生ビット
数である。また、Ｒ（ｊ）＝Dec_Rとしたときの（数１
０）〜（数１２）で計算される目標発生ビット数を算出
し、ＶＢＶ_fullnessとのどちらか小さい方を目標ビッ
ト数の上限とする。

【００５８】暫定の目標発生ビット数から最終の目標発
生ビット数の決定までの処理は図５に示すグラフ上で説
明できる。図５において、横軸は、符号化の困難さを示
す"complexity"であり、縦軸はその時の発生ビット数で
ある。平均量子化パラメータ一定のグラフは、平均量子
化パラメータに比例した傾きをもつ直線となる。最初の
暫定の目標発生ビット数ＴＴ0とq_scale＝１０の曲線と
の交点での"complexity"が基準値となる（図５の位置
１）。グラフ中で直線でない部分は目標発生ビット数の
上限制約と下限制約であり、上限は上記の条件で決定さ
れ、下限は経験的にビットレートが２Ｍｂｐｓ以下にな
らないように決定する。次に、符号化困難さ算出部４か
らの値がＣＣ0である場合、ＣＣ0でのq_scale＝１０上
の発生ビット数Ｔ0が目標発生ビット数となる（図５の
位置２）。次に、暫定発生ビット数がＴＴ1の場合、Ｔ
Ｔ1と基準値で決まる点（図５の位置３）を通るq_scale
一定の曲線が引ける。符号化困難さ算出部４からの値が
ＣＣ1である場合、先の曲線上のＣＣ1での発生ビット数
Ｔ1が目標発生ビット数となる（図５の位置４）。

【００５９】図４に戻って、ピクチャーあたりの目標発
生ビット数が決まると、ピクチャー内量子化パラメータ
制御処理でマクロブロック毎のq_scaleが制御される。

【００６０】図６はピクチャー内量子化パラメータ制御
処理の説明図である。ｉ番目のマクロブロックでの量子
化パラメータq_scaleの値をＭＱＵＡＮＴi、レート制御
用の仮想バッファを定義してｉ番目のマクロブロックの
符号化前のデータ残量をｄｉとする。ただし、ｄiの初
期値は、

【００６１】

【数１４】

【００６２】ただし、ｒは反応パラメータであり、本実
施形態の例では次式とする。

【００６３】

【数１５】

【００６４】最初に、ピクチャー全体の困難さ指標Ｃ_p
icを読み取る。次にとする。最初にピクチャー全体の困
難さ指標を読み取る。次に、最初のマクロブロックのＭ
ＱＵＡＮＴi値はｑ_picとする。次からのマクロブロッ
クからは、以下の方法でｄiを求める。

【００６５】まず、直前のマクロブロックでの発生ビッ
ト数Ｂ_mb(i-1)を発生ビット数カウンター１５より読み
取る。次に、符号化困難さ算出処理部４からの直前のマ
クロブロックの符号化の困難さである"complexity"Ｃ_m
b(i-1)より、直前のマクロブロックで発生すると予想さ
れたビット数Ｔ_mb(i-1)を次式で求める。

【００６６】

【数１６】

【００６７】ただし、Ｔ_picは、Ｉピクチャーのときは
ＴIであり、ＰピクチャーのときはＴPであり、Ｂピクチ
ャーのときはＴBである。ｄiは、次式で算出する。

【００６８】

【数１７】

【００６９】次に、ＭＱＵＡＮＴiを次式で求め、基本
符号化処理部３に送る。

【００７０】

【数１８】

【００７１】以上のマクロブロック毎の量子化マトリク
スの設定をピクチャーの最後まで繰り返す。

【００７２】再び図４に戻って、ピクチャー内量子化パ
ラメータ処理は、ＧＯＰの最後までピクチャー毎に繰り
返し行う。

【００７３】以上のレート制御部６の処理によって、基
本符号化処理部３での量子化幅が制御されて符号化さ
れ、エンコーダ送出バッファ７に送られて出力される。

【００７４】以上のように本実施形態によれば、目標ビ
ットレートから算出されるピクチャー毎の基準となる符
号化困難さに暫定の目標発生ビット数を求め、その基準
値との相対関係で目標発生ビット数を暫定値より修正す
ることにより、シーンチェンジや映像内に動作の激しい
物体等がある場合など、符号化の困難さが急激に増加す
る場合には、それに応じたビット数が割り当てられるこ
とになり、画像の急激な劣化を防止することができる。

【００７５】また、ピクチャー毎の符号化の困難さによ
って発生ビット数を増減させたことによる目標発生ビッ
ト数よりの誤差は、数ＧＯＰにわたって修正することに
なるので、その直後の符号化のビット配分の影響は小さ
く、ほぼ同じ画質を保持できる。

【００７６】図７は、一定の符号化困難さの画像中で瞬
間的に符号化困難さが増加した場合のＧＯＰ単位での発
生ビット数の変化のイメージを説明した図である。困難
さが一定で十分な時間の後には、一定レートで符号化さ
れる。ところが同図（ａ）のように、符号化困難さが瞬
間的に増加した場合、そのＧＯＰの発生ビット数は急激
に増加する。例えば、発生ビット数が２倍になったとす
ると、その次のＧＯＰでは、Ｔ＝２０の場合、２０分の
１だけ発生ビット数が抑制され、その後指数関数的にビ
ット発生量は回復する。したがって、最も大きい影響を
受ける直後のＧＯＰにおいても２０分の１のビット発生
量の抑制にとどまるし、１ＧＯＰを０．５とすると１０
秒程度後には、ほぼ全体のビットレートは目標のビット
レートに回復する。

【００７７】図８は、一定の符号化困難さが続いた後、
やや複雑で一定の符号化困難さのものが続き、再びもと
の符号化困難さが続いた場合の、ＧＯＰ毎の発生ビット
数と量子化幅を尺度とした画質の変化のイメージを示し
た図である。符号化困難さが増加したとき、ＧＯＰの発
生ビット数は画質を維持するために増加するが、指数関
数的にビットレートを維持するための発生ビット数に修
正される。その際、画質は、急激に劣化することなく数
秒レベルで連続的に低下させることができる。また、再
びもとの困難さに戻ったとき、その直後のＧＯＰで発生
ビット数は減少するが、指数関数的に増加し、もとの最
適な発生ビット数に戻る。その際の画質も、符号化が困
難であったときの画質から数秒レベルで連続的に回復さ
せることができる。

【００７８】また、符号化の途中で目標のビットレート
が変更された場合も連続的に画質をレートに応じた画質
に制御できる。すなわち、目標ビットレートが減少した
場合、符号化困難さの基準設定値も同じ比率で減少す
る。したがって、ほぼ目標レート通りに符号化できてい
る場合には、次のピクチャーの暫定目標発生ビット数も
ほぼ目標発生ビット数に比例して減少するため、ピクチ
ャーの平均量子化パラメータは、そのまま目標発生ビッ
ト数が維持されていた場合のものとほぼ同じになり、そ
の後のピクチャーで指数関数的に変化していく。図８
は、一定の符号化困難さの画像に対して目標ビットレー
トが変更された場合のＧＯＰでの発生ビット数および画
質の変化のイメージを示した図である。目標ビットレー
トの変更後、発生符号量は指数関数的に抑制され、最適
なビットに近づく。一方、画質は、連続的に低下して指
示されたレートでの画質に変更される。

【００７９】また、本実施形態によると、ピクチャー内
の各マクロブロックの符号化の困難さに応じてマクロブ
ロックあたりの量子化幅を制御するため、目標のビット
レートとの誤差が少なく、また、最適なビット配分でピ
クチャーを符号化できる。

【００８０】図９は、従来例における量子化パラメータ
の制御と本実施形態における制御との比較を示してい
る。図９（ａ）は従来例によるものであり、同図（ｂ）
は本実施形態の場合である。通常、１つのピクチャー中
の符号化困難さは一定ではなく、いくつかのピークをも
っている。

【００８１】従来例では、各マクロブロック内での発生
ビット数を一定と仮定して、実際の発生ビット数との差
を仮想バッファのデータ残量として量子化パラメータを
制御する。したがって、画像の後半に符号化困難さのピ
ークをもつような場合には、画像の前半は実際のビット
発生量は少なくなり、そのため、量子化パラメータは減
少し、本来求める画質より高い品質で符号化される。一
方、後半部では、ビット発生量は増加してしまい、最終
的に目標の発生ビット数よりも多いビット数になってし
まったり、バッファ残量の増加のために急激に量子化パ
ラメータが増加して、画質が目的とする品質よりも低下
する。

【００８２】それに対して、本実施形態では、符号化困
難さに比例して各マクロブロックでの発生ビット数を
（数１６）のように設定しているため、ピクチャー中の
符号化困難さの分布に近いビット配分がなされ、画質お
よびビット発生数も目標に近い値となる。

【００８３】なお、本実施形態では、ＧＯＰ単位で目標
ビットレートと発生ビット数の差を求め、目標発生ビッ
ト数の修正を行ったが、同様の時間程度に発生ビット誤
差の影響を除算して目標発生ビット数の修正を行うので
あれば、ピクチャー毎に修正してもよいし、また別の単
位で行なってもよい。

【００８４】また、符号化困難さの基準値の設定方法に
ついても、q_scale＝１０以外の値で設定しても同様の
効果が得られ、また、目標ビットレートの変更等がない
場合には、初めから固定した値を設定しておいてもよ
い。

【００８５】また、ピクチャーレベルにおける暫定の目
標発生ビット数と符号化困難さの基準値で決まる量子化
パラメータの値と同じ値になるように、実際のピクチャ
ーの目標発生ビット数をその符号化の困難さに従って決
定したが、量子化パラメータの値が大きく変化しない範
囲で図５における直線部分を修正して、目標発生ビット
数を変化させることも可能である。すなわち、目標ビッ
トレートから算出された目標発生ビット数で、符号化困
難さの基準値の画像が符号化できるように設定し、実際
の符号化困難さの基準値との違いに応じて目標発生ビッ
ト数を増やすことで同様の効果が得られる。

【００８６】また、符号化困難さの指標として"complex
ity"を用いたが、符号化困難さを示す指標として別のも
のを用いてもよい。図１０は、符号化困難さ算出処理部
４を各ピクチャーのアクティビティーに相当する、平均
との誤差の２乗和を求めるものにした場合の構成であ
る。図１０において、１７は予測誤差画像生成部、１８
は演算部である。予測誤差画像生成部１７は、図２の場
合と同様、Ｉピクチャーの場合はそのまま、Ｐ、Ｂピク
チャーの場合には、それぞれの予測誤差が画像を生成す
る。演算部１８は、予測誤差画像生成部１７からの予測
誤差画像から各マクロブロックの平均の２乗の誤差を求
める。そして、その合計をピクチャー全体の符号化困難
さとし、これを"complexity”の代用値として用いる。
ただし、変化量の差について"complexity"と同程度にな
るように補正して用いる。

【００８７】また、本実施形態では、レート制御部６
は、基本符号化処理部３と独立した構成であるが、符号
化装置自体をＤＳＰ等のプロセッサ構成をとる場合など
においてプロセッサ内でレート制御機能を他の処理の制
御と兼ねて行うことも可能であり、本実施形態で示した
ような、量子化パラメータを制御してレート制御する手
段を有する符号化装置に本発明は有効である。

【００８８】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
各ピクチャー毎の符号化困難さを示す困難さ指標の基準
値を設定し、目標ビットレートから算出される現ピクチ
ャを符号化する際の目標発生ビット数を困難さ指標の基
準値のピクチャーを符号化する際の基準発生ビット数と
し、現ピクチャの困難さ指標を算出し、現ピクチャーの
符号化の際の目標発生ビット数と基準発生ビット数間の
違いが前記困難さ指標の基準値との違いに相関するよ
う、現ピクチャーの符号化の際の目標発生ビット数を設
定するため、符号化の困難さに応じてビット発生数を割
り当てることができ、シーンチェンジなど急激な符号化
困難さの増加に対しても、画像をその品質を大きく変化
させることなく符号化できる。

【００８９】また、各中間点においてそれまでの発生ビ
ット数と目標ビットレートより換算した発生ビット数の
差である発生ビット誤差を算出し、前記発生ビット誤差
を少なくとも２以上の数で除算したビット数を前記目標
ビットレートより算出される次の中間地点までの発生ビ
ット数より減算したビット数を次の中間点までの発生ビ
ット数として量子化幅を制御するため、符号化する画像
の変化、目標ビットレートの変化においてもその画質を
急激に変化させることなく、連続的に変化させることが
でき、また、瞬間的な画質の変化に対してもその直後の
画質の変化を最小限に抑えることができる。

【００９０】また、マクロブロック毎に符号化の困難さ
をを計算し、１ピクチャ内の各マクロブロックの困難さ
の比率にしたがって、ピクチャ全体の発生ビット数から
各マクロブロックの符号化発生ビット数を算出し、仮想
バッファのフルネス（fullness）より前記符号化発生ビ
ット数を減算するとともに、実際に符号化した結果の発
生符号量を加算した値を次のマクロブロックを符号化す
る際のバッファフルネスとして算出し、算出したバッフ
ァフルネス値に比例して量子化幅を設定することによ
り、ピクチャー内で目標発生ビット数の精度をあげ、か
つ画質の均一化を図ることができ、本発明の実用的効果
は大きい。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施形態における画像圧縮符号化装
置のブロック図

【図２】本発明の実施形態における画像圧縮符号化装置
の符号化困難さ算出処理部のブロック図

【図３】本発明の実施形態における画像圧縮符号化装置
のレート制御部のブロック図

【図４】本発明の実施形態における画像圧縮符号化装置
のレート制御部でのq_scale算出方法の説明図

【図５】本発明の実施形態における目標発生ビット数の
決定方法の説明図

【図６】本発明の実施形態における画像圧縮符号化装置
のレート制御部でのピクチャー内量子化パラメータ制御
処理の説明図

【図７】本発明の実施形態において一定の符号化困難さ
の画像中で瞬間的に困難さが増加した場合のＧＯＰ単位
での発生ビット数の変化のイメージ説明図

【図８】本発明の実施形態において一定の符号化困難さ
が続いた後、やや複雑で一定の困難さが続き、再びもと
の困難さが続いた場合のＧＯＰ毎の発生ビット数と量子
化幅を尺度とした画質の変化の説明図

【図９】従来例における量子化パラメータの制御と本実
施形態における制御との比較の説明図

【図１０】本発明の実施形態における画像符号化装置の
画像中のアクティビティを困難さとして算出する符号化
困難さ算出処理部の構成図

【図１１】従来の画像圧縮符号化装置のブロック図

【図１２】ＭＰＥＧ標準のデータ構造の説明図

【符号の説明】

１ 画像並び替え処理部 ２ １ピフレーム遅延処理部 ３ 基本符号化処理部 ４ 符号化困難さ算出処理部 ５ 動き検出部 ６ レート制御部 ７ エンコーダ送出バッファ ８ 予測誤差画像生成部 ９ ＤＣＴ処理部 １０ 量子化部 １１ 可変長符号化部 １２ 発生ビット数カウンター １３，１４，１５ 発生ビットカウンター １６ 制御部 １７ 予測誤差画像生成部 １８ 演算部 １０１ 画像並び替え部 １０２ 走査変換部 １０３ 差分部 １０４ ＤＣＴ変換処理部 １０５ 重みづけ量子化処理部 １０６ 可変長符号化部 １０７ 逆量子化部 １０８ 逆ＤＣＴ処理部 １０９ 動き補償付き予測処理部 １１０ モード判定部 １１１ 動き検出部 １１２ レート制御部 １１３ エンコーダ送出バッファ １１４ 加算処理部

Claims (16)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 目標のビットレートを設定し、符号化の
   あらかじめ決めた各中間点においてそれまでに符号化に
   よって発生した発生ビット数と目標ビットレートに基づ
   いて量子化幅を修正し符号化する符号化方法において、 前記各中間点においてそれまでの発生ビット数と目標ビ
   ットレートより換算した発生ビット数との差である発生
   ビット誤差を算出し、前記発生ビット誤差を少なくとも
   ２以上の数で除算したビット数を前記目標ビットレート
   より算出される次の中間地点までの発生ビット数より減
   算したビット数を、次の中間点までの発生ビット数とし
   て量子化幅を制御することを特徴とする画像圧縮符号化
   方法。
2. 【請求項２】 映像信号中の複数ピクチャーからなるグ
   ループ・オブ・ピクチャーの境界を中間点とすることを
   特徴とする請求項１記載の画像圧縮符号化方法。
3. 【請求項３】 目標のビットレートを設定し、符号化の
   あらかじめ決めた各中間点においてそれまでに符号化に
   よって発生した発生ビット数と目標ビットレートに基づ
   いて量子化幅を修正し符号化する符号化方法において、 各ピクチャー毎の符号化の困難さを示す困難さ指標の基
   準値を設定し、目標ビットレートから算出される現ピク
   チャーを符号化する際の目標発生ビット数を困難さ指標
   の基準値のピクチャーを符号化する際の基準発生ビット
   数とし、現ピクチャーの困難さ指標を算出し、現ピクチ
   ャーの符号化の際の目標発生ビット数と基準発生ビット
   数間の違いが前記困難さ指標の基準値との違いに相関す
   るよう、現ピクチャーの符号化の際の目標発生ビット数
   を設定することを特徴とする画像圧縮符号化方法。
4. 【請求項４】 各ピクチャー毎の符号化の困難さを示す
   困難さ指標の基準値を設定し、目標ビットレートから算
   出される現ピクチャーを符号化する際の目標発生ビット
   数を困難さ指標の基準値のピクチャーを符号化する際の
   基準発生ビット数とし、前記基準発生ビット数でもって
   困難さ指標の基準値のピクチャーを符号化する際の予想
   平均量子幅を算出して現ピクチャーを符号化する際の目
   標平均量子化幅とし、現ピクチャーの困難さ指標を算出
   し、算出した困難さ指標を目標平均量子化幅で符号化し
   た場合に必要とする発生ビット数を算出して、現ピクチ
   ャーの符号化の際の目標発生ビット数とすることを特徴
   とする請求項３記載の画像圧縮符号化方法。
5. 【請求項５】 現ピクチャーの符号化の際の目標発生ビ
   ット数の上限値を設定し、予想平均量子化幅より算出し
   た発生ビット数が上記上限値を越える場合、現ピクチャ
   ーの発生ビット数を上記上限値とすることを特徴とする
   請求項４記載の画像圧縮符号化方法。
6. 【請求項６】 ピクチャー内符号化、ピクチャー間前方
   向予測符号化、およびピクチャー間両側予測符号化をピ
   クチャー毎に切り替えて符号化する符号化方法で、かつ
   目標のビットレートを設定し、符号化のあらかじめ決め
   た各中間点においてそれまでに符号化によって発生した
   発生ビット数から目標ビットレートに基づき量子化幅を
   修正し符号化する符号化方法において、 映像信号中の複数ピクチャーからなるグループ・オブ・
   ピクチャの境界を中間点とし、前記各中間点においてそ
   れまでの発生ビット数と目標ビットレートより換算した
   発生ビット数との差である発生ビット誤差を算出し、前
   記発生ビット誤差を少なくとも２以上の数で除算した結
   果のビット数を、前記目標ビットレートより算出される
   次の中間地点までの発生ビット数より減算したビット数
   を、次の中間点までの発生ビット数として、前記発生ビ
   ット数を、グループ・オブ・ピクチャーを構成するピク
   チャー内符号化ピクチャー（Ｉピクチャー）、前方向予
   測符号化ピクチャー（Ｐピクチャー）、および両方向フ
   レーム間予測符号化ピクチャー（Ｂピクチャー）に振り
   分けて、その基準発生ビットとすることを特徴とする請
   求項３記載の画像符号化方法。
7. 【請求項７】 目標のビットレートを設定し、符号化の
   あらかじめ決めた各中間点においてそれまでに符号化に
   よって発生した発生ビット数から目標ビットレートに基
   づき量子化幅を修正し符号化する符号化方法において、 各中間点を複数の符号化ブロックからなるマクロブロッ
   ク毎におき、該マクロブロックの符号化の困難さ指標を
   計算し、１ピクチャー内の各マクロブロックの符号化の
   困難さ指標の比率にしたがってピクチャー全体の発生ビ
   ット数から各マクロブロックの符号化発生ビット数を算
   出し、仮想バッファのデータ残量を示すバッファ・フル
   ネス値より前記符号化発生ビット数を減算するととも
   に、実際に符号化した結果の発生符号量を加算した値を
   次のマクロブロックを符号化する際のバッファ・フルネ
   ス値として算出し、該算出したバッファ・フルネス値に
   比例して量子化幅を設定することを特徴とする画像符号
   化方法。
8. 【請求項８】 映像信号中の複数ピクチャーからなるグ
   ループ・オブ・ピクチャの境界を中間点とし、前記各中
   間点においてそれまでの発生ビット数と目標ビットレー
   トより換算した発生ビット数との差である発生ビット誤
   差を算出し、前記発生ビット誤差を少なくとも２以上の
   数で除算した結果のビット数を、前記目標ビットレート
   より算出される次の中間地点までの発生ビット数より減
   算したビット数を、次の中間点までの発生ビット数とし
   て、前記発生ビット数を、グループ・オブ・ピクチャー
   を構成するピクチャー内符号化ピクチャー（Ｉピクチャ
   ー）、前方向予測符号化ピクチャー（Ｐピクチャー）、
   および両方向フレーム間予測符号化ピクチャー（Ｂピク
   チャー）に振り分けてその基準発生ビットとし、困難さ
   指標の基準値との比較に基づいて、現ピクチャー全体の
   発生ビット数を設定することを特徴とする請求項７記載
   の画像符号化方法。
9. 【請求項９】 目標のビットレートを設定し、符号化の
   あらかじめ決めた各中間点においてそれまでに符号化に
   よって発生した発生ビット数と目標ビットレートに基づ
   き量子化幅を修正し符号化する符号化装置において、 符号化の際の発生ビット数を検出する発生ビット数検出
   手段と、前記発生ビット数に基づいて量子化幅を示すパ
   ラメータ値を算出する量子化幅算出手段とを具備し、 前記量子化幅算出手段は、前記各中間点においてそれま
   での発生ビット数と目標ビットレートより換算した発生
   ビット数との差である発生ビット誤差を算出し、前記発
   生ビット誤差を少なくとも２以上の数で除算したビット
   数を、前記目標ビットレートより算出される次の中間地
   点までの発生ビット数より減算したビット数を、次の中
   間点までの発生ビット数として量子化幅を算出すること
   を特徴とする画像圧縮符号化装置。
10. 【請求項１０】 量子化幅算出手段は、映像信号中の複
    数ピクチャーからなるグループ・オブ・ピクチャーの境
    界を中間点とすることを特徴とする請求項９記載の画像
    圧縮符号化装置。
11. 【請求項１１】 目標のビットレートを設定し、符号化
    のあらかじめ決めた各中間点においてそれまでに符号化
    によって発生した発生ビット数と目標ビットレートに基
    づいて量子化幅を修正し符号化する符号化装置におい
    て、 符号化困難さ指標検出手段と量子化幅算出手段とを具備
    し、 前記符号化困難さ指標検出手段は、現ピクチャーの符号
    化の困難さを示す困難さ指標を算出し、 前記量子化幅算出手段は、各ピクチャー毎の符号化の困
    難さを示す困難さ指標の基準値を設定し、目標ビットレ
    ートから算出される現ピクチャーを符号化する際の目標
    発生ビット数を困難さ指標の基準値のピクチャーを符号
    化する際の基準発生ビット数とし、現ピクチャーの符号
    化の際の目標発生ビット数と基準発生ビット数間の違い
    が、前記符号化困難さ指標検出手段が検出した現ピクチ
    ャーの困難さ指標の基準値との違いに相関するよう、現
    ピクチャーの符号化の際の目標発生ビット数を設定し、
    該目標発生ビット数に基づいて量子化幅を算出すること
    を特徴とする画像圧縮符号化装置。
12. 【請求項１２】 量子化幅算出手段は、基準発生ビット
    数でもって困難さ指標の基準値のピクチャーを符号化す
    る際の予想平均量子幅を算出して現ピクチャーを符号化
    する際の目標平均量子化幅とし、現ピクチャーの困難さ
    指標を算出し、算出した困難さ指標を目標平均量子化幅
    で符号化した場合に必要とする発生ビット数を算出し
    て、現ピクチャーの符号化の際の目標発生ビット数とす
    ることを特徴とする請求項１１記載の画像圧縮符号化装
    置。
13. 【請求項１３】 量子化幅算出手段は、現ピクチャーの
    符号化の際の目標発生ビット数の上限値を設定し、予想
    平均量子化幅より算出した発生ビット数が上記上限値を
    越える場合、現ピクチャーの発生ビット数を上記上限値
    とすることを特徴とする請求項１２記載の画像圧縮符号
    化装置。
14. 【請求項１４】 ピクチャー内符号化、ピクチャー間前
    方向予測符号化、およびピクチャー間両側予測符号化の
    少なくとも２つの符号化方法をピクチャー毎に切り替え
    て符号化する符号化方法で、かつ目標のビットレートを
    設定し、符号化のあらかじめ決めた各中間点においてそ
    れまでに符号化によって発生した発生ビット数から目標
    ビットレートに基づき量子化幅を修正し符号化する符号
    化装置において、 符号化の際の発生ビット数を検出する発生ビット数検出
    手段を具備し、 量子化幅算出手段が、前記発生ビット数検出手段の検出
    結果を用いて、映像信号中の複数ピクチャーからなるグ
    ループ・オブ・ピクチャーの境界を中間点とし、前記各
    中間点においてそれまでの発生ビット数と目標ビットレ
    ートより換算した発生ビット数との差である発生ビット
    誤差を算出し、前記発生ビット誤差を少なくとも２以上
    の数で除算した結果のビット数を、前記目標ビットレー
    トより算出される次の中間地点までの発生ビット数より
    減算したビット数を、次の中間点までの発生ビット数と
    して、前記発生ビット数を、グループ・オブ・ピクチャ
    ーを構成するピクチャー内符号化ピクチャー（Ｉピクチ
    ャー）、前方向予測符号化ピクチャー（Ｐピクチャ
    ー）、および両方向フレーム間予測符号化ピクチャー
    （Ｂピクチャー）に振り分けて、その基準発生ビットと
    することを特徴とする請求項１１記載の画像符号化装
    置。
15. 【請求項１５】 目標のビットレートを設定し、符号化
    のあらかじめ決めた各中間点においてそれまでに符号化
    によって発生した発生ビット数から目標ビットレートに
    基づき量子化幅を修正し符号化する符号化装置におい
    て、 符号化困難さ指標検出手段と量子化幅算出手段とを具備
    し、 前記符号化困難さ指標検出手段は、１ピクチャー内の符
    号化困難さをマクロブロック毎に検出し、 前記量子化幅算出手段は、各中間点を複数の符号化ブロ
    ックからなるマクロブロック毎におき、１ピクチャー内
    の各マクロブロックの符号化の困難さ指標の比率にした
    がってピクチャー全体の発生ビット数から各マクロブロ
    ックの符号化発生ビット数を算出し、仮想バッファのデ
    ータ残量を示すバッファ・フルネス値より前記符号化発
    生ビット数を減算するとともに、実際に符号化した結果
    の発生符号量を加算した値を次のマクロブロックを符号
    化する際のバッファ・フルネス値として算出し、該算出
    したバッファ・フルネス値に比例して量子化幅を設定す
    ることを特徴とする画像符号化装置。
16. 【請求項１６】 符号化の際の発生ビット数を検出する
    発生ビット数検出手段を具備し、 量子化幅算出手段は、映像信号中の複数ピクチャーから
    なるグループ・オブ・ピクチャーの境界を中間点とし、
    前記各中間点において前記発生ビット数検出手段から得
    られるこれまでの発生ビット数と目標ビットレートより
    換算した発生ビット数との差である発生ビット誤差を算
    出し、前記発生ビット誤差を少なくとも２以上の数で除
    算した結果のビット数を、前記目標ビットレートより算
    出される次の中間地点までの発生ビット数より減算した
    ビット数を、次の中間点までの発生ビット数として、前
    記発生ビット数を、グループ・オブ・ピクチャーを構成
    するピクチャー内符号化ピクチャー（Ｉピクチャー）、
    前方向予測符号化ピクチャー（Ｐピクチャー）、および
    両方向フレーム間予測符号化ピクチャー（Ｂピクチャ
    ー）に振り分けてその基準発生ビットとし、困難さ指標
    の基準値との比較に基づいて、現ピクチャー全体の発生
    ビット数を設定することを特徴とする請求項１５記載の
    画像符号化装置。