JPH1032816A

JPH1032816A - 映像符号化装置

Info

Publication number: JPH1032816A
Application number: JP18968996A
Authority: JP
Inventors: Mamoru Watarido; 戸守渡
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Holdings Corp
Priority date: 1996-07-18
Filing date: 1996-07-18
Publication date: 1998-02-03

Abstract

(57)【要約】【課題】字幕シーンのように高周波成分を多く含む映
像信号をフレーム間符号化する場合に、フレーム内符号
化画像とフレーム間符号化画像の高周波成分の表現差で
画質が劣化するのを防止する。【解決手段】映像信号１０１を入力として、所定の量
子化幅１０３に基づき第１の符号化器１０４で暫定符号
化列１０５を出力し、所定期間１０６毎の発生符号量１
０８を発生符号量測定器１０７で測定し、発生符号量１
０８に応じて符号化モード１１０を変更し、変更された
符号化モード１１０に基づき第２の符号化器１１５で遅
延器１０２により遅延された映像信号１１４を圧縮符号
化し、圧縮符号化列１１６を出力する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、映像信号を圧縮符
号化して、記録或は伝送する際に用いる映像符号化装置
に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】近年、映像信号の符号化手段として、画
像を近接する複数の画素からなるブロックに分割し、ブ
ロック毎に離散コサイン変換等の直交変換を行う変換符
号化方法を用いることが一般的である。この方法は変換
係数を所定の量子化幅で量子化し、ハフマン符号等の可
変長符号を用いて圧縮符号化する。

【０００３】また、テレビ信号のような動画像符号化に
おいては、各フレーム間の相関を利用したフレーム間符
号化が行われる。フレーム間符号化は、符号化の対象と
するフレームから見て過去のフレームを参照フレームと
して対象フレームを予測し、その誤差信号を符号化する
前方向フレーム間予測符号化と、過去のフレームおよび
未来のフレームを参照フレームとして対象フレームを予
測し、その予測誤差信号を符号化する両方向フレーム間
予測符号化とがあり、効率的に圧縮符号化される。

【０００４】この場合、所定フレーム毎にフレーム内符
号化または前方向フレーム間予測符号化を行い、これら
の間のフレームは、両方向フレーム間予測符号化処理す
る。前方向フレーム間予測符号化の参照フレームは、過
去に位置するフレーム内符号化したフレームまたは前方
向フレーム間予測符号化したフレームの内の最も近接し
たフレームである。また、両方向フレーム間予測符号化
するフレームの参照フレームは、過去および未来に位置
するフレーム内符号化したフレームまたは前方向フレー
ム間予測符号化したフレームの内の近接したフレームで
ある。

【０００５】フレーム間の予測は、複数の画素からなる
ブロック毎に行われ、各ブロックの動き量を検出して動
き補償を行う。従って、各ブロックの動き量は、予測誤
差信号とともに伝送または記録される。例えば、フレー
ム間予測符号化を用いた、ＭＰＥＧ２については、H.26
2 ISO/IEC13818-2ドラフト（ISO/IEC JTC1/SC29/WG
11 N0702 、March 、1994）等を参照されたい。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、フレー
ム内符号化と、前方向フレーム間予測符号化と、両方向
フレーム間予測符号化とをある間隔で織り交ぜながらハ
イブリッド符号化を行う場合、例えば、特開平４ー５７
４８９号公報に記載の「動画像符号化器」にあるよう
に、可変ビットレート符号化を工夫して、シーンチェン
ジなどを含む所定期間のフレーム内画像に多くのビット
量を割り当て、画質向上を目指すという手法があるが、
この手法をあらゆるシーンに適用すると、例えば静止画
または動きの少ないシーンでは、上記の操作によって、
場合によっては割当レートが低くなり、かつ、最初のフ
レーム内符号化画像に割り当てが集中して、前方向フレ
ーム間予測画像と両方向フレーム間予測画像の画質が劣
化してしまう場合があるという課題がある。

【０００７】ここで、フレーム内符号化と前方向フレー
ム予測符号化の間隔、つまり参照フレーム間隔ｍが３程
度であるとき、最初のフレーム内符号化画像に大きな割
り当て符号量が集中してしまい、後続の前方向フレーム
間予測画像や両方向フレーム間予測画像は低ビットレー
トの割り当てとなり、目的通りの効果ではあるが、フレ
ーム内符号化画像のみが高画質な画像となる。

【０００８】しかし、この場合は、静止画に近いため、
フレーム内符号化画像では、字の輪郭などの高周波成分
がきれいに表現されるが、前方向フレーム間予測符号化
画像および両方向フレーム間予測符号化画像では割当量
が少なすぎて、字の周囲の高周波成分が表現できず、フ
レーム内符号化画像毎に符号化画像がぴくぴくと動き、
細かいひずみが見えることがあるという課題を有してい
た。フレーム内符号化画像は、ＧＯＰ（グループオブピ
クチャ）に少なくとも１枚含まれるので、この現象がＧ
ＯＰ毎に画像に細かいモヤモヤが観察されるため、ＧＯ
Ｐパルシングともいう。

【０００９】つまり、通常はシーンチェンジや動きの早
い映像シーンに多くのビット配分を行い、高画質化を行
い、しかも、フレーム内符号化画像に多くのビット発生
量を与えることで、さらに高画質化を図ることができ
る。これに伴って、静止画であり、高周波成分を多く含
む画像は、低ビットレートで符号化することになり、副
作用的に低ビットレートでの画像劣化が起こるという課
題を有していた。

【００１０】また、静止画の場合、最初のフレーム内符
号化画像が多くのビット発生量を消費してしまい、他の
前方向フレーム予測符号化画像と両方向フレーム予測符
号化画像は、高周波成分を忠実に表現できなくなるとい
う課題を有していた。

【００１１】これはフレーム間予測符号化を行うときの
必然的な特性であり、字幕以外の部分ではむしろこの効
果を利用して、シーン全体の画質向上を図っている。

【００１２】本発明は、このような従来の課題を解決す
るものであり、映像信号を字幕シーンのように高周波成
分を多く含む映像をフレーム間符号化する場合に、フレ
ーム内符号化画像とフレーム間符号化画像の高周波成分
の表現差で画質劣化が起こるのを防止することを目的と
する。

【００１３】

【課題を解決するための手段】本発明は、上記目的を達
成するために、以下の６つの発明により、低ビット割当
になった区間のフレーム内符号化画像、前方向フレーム
間予測符号化符号化画像、および両方向フレーム間予測
符号化画像の高周波成分の表現の差を考慮して、割当符
号量を単純に増やすだけでなく、所定期間毎の符号化モ
ードを同種のものに変更し、圧縮符号化して記録または
伝送することを可能とする映像符号化装置を提供する。

【００１４】まず第１の発明は、２パスの可変ビットレ
ート符号化器で、１パス目の所定期間毎に発生符号量を
測定し、所定期間の発生符号量に応じて、２パス目で
は、通常の参照間隔ｍやＧＯＰの周期ｎを変更する。

【００１５】第２の発明は、２パスの可変ビットレート
符号化器で、１パス目の所定期間毎に発生符号量を測定
し、所定期間の発生符号量のフレーム毎の変化に応じ
て、２パス目では、通常の参照間隔ｍやＧＯＰの周期ｎ
を変更する。

【００１６】第３の発明は、２パスの可変ビットレート
符号化器で、１パス目の発生符号量をフレーム内符号化
か、前方向フレーム間予測符号化か、両方向フレーム間
予測符号化かを表す符号化モード毎に測定し、所定期間
毎に符号化モード毎の平均発生符号量を計算し、符号化
モード毎の平均発生符号量の比に応じて、２パス目で
は、通常の参照間隔ｍやＧＯＰの周期ｎを変更する。

【００１７】第４の発明は、２パスの可変ビットレート
符号化器で、１パス目の発生符号量を符号化モード毎に
測定し、符号化モード毎の発生符号量がそれぞれ閾値Ｘ
１、Ｘ２、Ｘ３以下であるかどうかに応じて、２パス目
では、通常の参照間隔ｍやＧＯＰの周期ｎを変更する。

【００１８】第５の発明は、２パスの可変ビットレート
符号化器で、１パス目で発生符号量を測定すると同時
に、字幕を含む画像ないしは高周波成分を含む画像を検
出し、検出結果に応じて、２パス目では、通常の参照間
隔ｍやＧＯＰの周期ｎを変更する。

【００１９】第６の発明は、固定ビットレート符号化器
で、符号化と同時に、字幕を含む画像または高周波成分
を含む画像を検出し、検出結果に応じて、通常の参照間
隔ｍやＧＯＰの周期ｎを変更する。

【００２０】上記第１から第４の発明は、一度符号化
し、発生符号量を調査することにより、また第５または
第６の発明は、画像の高周波成分含有検査を行うことに
より、ＧＯＰパルシングを起こしやすいかを検出するも
のである。

【００２１】

【発明の実施の形態】本発明の請求項１に記載の発明
は、映像信号を入力とし、所定の暫定量子化パラメータ
に比例した量子化幅で前記映像信号を量子化した後、可
変長符号化処理して、暫定符号列を出力する第１の符号
化手段と、所定期間毎に前記暫定符号列の発生符号量を
測定する発生符号量測定手段と、前記所定期間の発生符
号量に応じて、フレーム内符号化か、過去のフレームを
参照フレームとする前方向フレーム間予測か、過去と未
来のフレームを参照フレームとする両方向フレーム間予
測かを表す符号化モードのパターンを所定期間毎に変更
する符号化モード変更手段と、前記発生符号量および前
記符号化モード変更手段で変更された符号化モードのパ
ターンに応じて前記所定期間毎に映像を符号化するため
の割当符号量を決定する符号量割当手段と、前記映像信
号を少なくとも前記割当符号量を決定するまで遅延させ
る遅延手段と、前記遅延された映像信号を前記割当符号
量および前記符号化モード変更手段で変更された符号化
モードのパターンに応じて、フレーム内符号化処理か、
前方向フレーム間予測符号化処理か、両方向フレーム間
予測符号化処理のいずれかで可変長符号化処理し、圧縮
符号化列を出力する第２の符号化手段とを備え、ｍ、ｎ
を所定整数として、ｎはｍよりも大きく、通常は、前記
第２の符号化手段は、ｎフレーム以内に１フレームはフ
レーム内符号化処理をし、かつ、ｍフレーム以内に少な
くとも１フレームはフレーム内符号化処理あるいは前方
向フレーム間予測符号化処理し、それ以外のフレームで
は両方向フレーム間予測符号化処理して、可変ビットレ
ートで圧縮符号化列を出力するが、あたかも前記所定期
間の発生符号量に応じてｍとｎを変化させながらフレー
ム間符号化を行うことを特徴とする映像符号化装置であ
り、２パスの可変ビットレート符号化で低ビットレート
を字幕ないしは高周波成分を多く含む画像シーンに割り
当てたときでも、画質劣化が目立たないという作用を有
する。

【００２２】請求項２に記載の発明は、映像信号を入力
とし、所定の暫定量子化パラメータに比例した量子化幅
で前記映像信号を量子化した後、可変長符号化処理し
て、暫定符号列を出力する第１の符号化手段と、前記暫
定符号化列の発生符号量を、フレーム内符号化か、過去
のフレームを参照フレームとする前方向フレーム間予測
か、過去と未来のフレームを参照フレームとする両方向
フレーム間予測かを表す符号化モード毎に測定する符号
化モード別発生符号量測定手段と、前記符号化モード毎
の前記発生符号量の変化に応じて、符号化モードのパタ
ーンを所定期間毎に変更する符号化モード変更手段と、
前記所定期間の前記符号化モード毎の発生符号量および
前記変更された符号化モードのパターンに応じて前記所
定期間毎に映像を符号化するための割当符号量を決定す
る符号量割当手段と、前記映像信号を少なくとも前記割
当符号量を決定するまで遅延させる遅延手段と、前記遅
延された映像信号を前記割当符号量および前記符号化モ
ード変更手段で変更された符号化モードのパターンに応
じて、フレーム内符号化処理か、前方向フレーム間予測
符号化処理か、両方向フレーム間予測符号化処理のいず
れかで可変長符号化処理し、圧縮符号化列を出力する第
２の符号化手段とを備え、ｍ、ｎを所定整数として、ｎ
はｍよりも大きく、通常は、前記第２の符号化手段は、
ｎフレーム以内に１フレームはフレーム内符号化処理を
し、かつ、ｍフレーム以内に少なくとも１フレームはフ
レーム内符号化処理あるいは前方向フレーム間予測符号
化処理し、それ以外のフレームでは両方向フレーム間予
測符号化処理して、可変ビットレートで圧縮符号化列を
出力するが、あたかも発生符号量の変化に応じてｍとｎ
を自動的に変化させながらフレーム間符号化を行うこと
を特徴とする映像符号化装置であり、２パスの可変ビッ
トレート符号化で低ビットレートを字幕ないしは高周波
成分を多く含む画像シーンに割り当てたときでも、画質
劣化が目立たないという作用を有する。

【００２３】請求項３に記載の発明は、映像信号を入力
とし、所定の暫定量子化パラメータに比例した量子化幅
で前記映像信号を量子化した後、可変長符号化処理し
て、暫定符号列を出力する第１の符号化手段と、前記暫
定符号列の発生符号量を、フレーム内符号化か、過去の
フレームを参照フレームとする前方向フレーム間予測
か、過去と未来のフレームを参照フレームとする両方向
フレーム間予測かを表す符号化モード毎に測定する符号
化モード別発生符号量測定手段と、所定期間での前記符
号化モード別の平均発生符号量を計算する符号化モード
別平均発生符号量測定手段と、前記符号化モード毎の前
記平均発生符号量に応じて、符号化モードのパターンを
前記所定期間毎に変更する符号化モード変更手段と、前
記所定期間の前記符号化モード毎の前記発生符号量およ
び前記変更された符号化モードのパターンに応じて前記
所定期間毎に映像を符号化するための割当符号量を決定
する符号量割当手段と、前記映像信号を少なくとも前記
割当符号量を決定するまで遅延させる遅延手段と、前記
遅延された映像信号を前記割当符号量および前記符号化
モード変更手段で変更された符号化モードに応じて、フ
レーム内符号化処理か、前方向フレーム間予測符号化処
理か、両方向フレーム間予測符号化処理のいずれかで可
変長符号化処理し、圧縮符号化列を出力する第２の符号
化手段とを備え、ｍ、ｎを所定整数として、ｎはｍより
も大きく、通常は、前記第２の符号化手段は、ｎフレー
ム以内に１フレームはフレーム内符号化処理をし、か
つ、ｍフレーム以内に少なくとも１フレームはフレーム
内符号化処理あるいは前方向フレーム間予測符号化処理
し、それ以外のフレームでは両方向フレーム間予測符号
化処理して、可変ビットレートで圧縮符号化列を出力す
るが、あたかも符号化モード毎の発生符号量の比に応じ
てｍとｎを自動的に変化させながらフレーム間符号化を
行うことを特徴とする映像符号化装置であり、２パスの
可変ビットレート符号化で低ビットレートを字幕ないし
は高周波成分を多く含む画像シーンに割り当てたときで
も、画質劣化が目立たないという作用を有する。

【００２４】請求項４に記載の発明は、映像信号を入力
とし、所定の暫定量子化パラメータに比例した量子化幅
で前記映像信号を量子化した後、可変長符号化処理し
て、暫定符号列を出力する第１の符号化手段と、前記暫
定符号列の発生符号量を所定期間毎に、フレーム内符号
化か、過去のフレームを参照フレームとする前方向フレ
ーム間予測か、過去と未来のフレームを参照フレームと
する両方向フレーム間予測かを表す符号化モード毎に測
定する符号化モード別発生符号量測定手段と、前記符号
化モード毎の前記発生符号量の大きさがそれぞれ所定数
Ｘ１、Ｘ２、Ｘ３以下であるかどうかに応じて、符号化
モードのパターンを前記所定期間毎に変更する符号化モ
ード変更手段と、前記符号化モード毎の前記発生符号量
および前記符号化モード変更手段で変更された前記符号
化モードのパターンに応じて前記所定期間毎に映像を符
号化するための割当符号量を決定する符号量割当手段
と、前記映像信号を少なくとも前記割当符号量を決定す
るまで遅延させる遅延手段と、前記遅延された映像信号
を前記割当符号量および前記符号化モード変更手段で変
更された符号化モードに応じて、フレーム内符号化処理
か、前方向フレーム間予測符号化処理か、両方向フレー
ム間予測符号化処理のいずれかで可変長符号化処理し、
圧縮符号化列を出力する第２の符号化手段とを備え、
ｍ、ｎを所定整数として、ｎはｍよりも大きく、通常
は、前記第２の符号化手段は、ｎフレーム以内に１フレ
ームはフレーム内符号化処理をし、かつ、ｍフレーム以
内に少なくとも１フレームはフレーム内符号化処理ある
いは前方向フレーム間予測符号化処理し、それ以外のフ
レームでは両方向フレーム間予測符号化処理して、可変
ビットレートで圧縮符号化列を出力するが、あたかも発
生符号量が極端に減少したかどうかに応じてｍとｎを自
動的に変化させながらフレーム間符号化を行うことを特
徴とする映像符号化装置であり、２パスの可変ビットレ
ート符号化で低ビットレートを字幕ないしは高周波成分
を多く含む画像シーンに割り当てたときでも、画質劣化
が目立たないという作用を有する。

【００２５】請求項５に記載の発明は、映像信号を入力
とし、前記映像信号の第１の所定期間が字幕或いは高周
波成分を多く含む所定映像であるかどうかを判別する所
定映像判別手段と、所定の暫定量子化パラメータに比例
した量子化幅で前記映像信号を量子化した後、可変長符
号化処理して、暫定符号列を出力する第１の符号化手段
と、第２の所定期間毎に前記暫定符号列の発生符号量を
測定する発生符号量測定手段と、前記第１の所定期間中
の所定映像判別結果に応じて、フレーム内符号化か、過
去のフレームを参照フレームとする前方向フレーム間予
測か、過去と未来のフレームを参照フレームとする両方
向フレーム間予測かを表す符号化モードのパターンを第
１の所定期間毎に変更する符号化モード変更手段と、前
記第２の所定期間の発生符号量、前記変更された符号化
モードの少なくともいずれか１方に応じて前記第２の所
定期間毎に映像を符号化するための割当符号量を決定す
る符号量割当手段と、前記映像信号を少なくとも前記割
当符号量を決定するまで遅延させる遅延手段と、前記遅
延された映像信号を前記割当符号量および前記符号化モ
ード変更手段で変更された符号化モードに応じて、フレ
ーム内符号化処理か、前方向フレーム間予測符号化処理
か、両方向フレーム間予測符号化処理かのいずれかで可
変長符号化処理し、可変ビットレート符号化処理し、圧
縮符号化列を出力する第２の符号化手段とを備え、ｍ、
ｎを所定整数として、ｎはｍよりも大きく、通常は、前
記第２の符号化手段は、ｎフレーム以内に１フレームは
フレーム内符号化処理をし、かつ、ｍフレーム以内に少
なくとも１フレームはフレーム内符号化処理あるいは前
方向フレーム間予測符号化処理し、それ以外のフレーム
では両方向フレーム間予測符号化処理して、可変ビット
レートで圧縮符号化列を出力するが、あたかも映像の種
類に応じてｍとｎを自動的に変化させながらフレーム間
符号化を行うことを特徴とする映像符号化装置であり、
２パスの可変ビットレート符号化で低ビットレートを字
幕ないしは高周波成分を多く含む画像シーンに割り当て
たときでも、画質劣化が目立たないという作用を有す
る。

【００２６】請求項６に記載の発明は、映像信号を入力
とし、前記映像信号の第１の所定期間が字幕或いは高周
波成分を多く含む所定映像であるかどうかを判別する所
定映像判別手段と、前記第１の所定期間中の所定映像判
別結果に応じて、フレーム内符号化か、過去のフレーム
を参照フレームとする前方向フレーム間予測か、過去と
未来のフレームを参照フレームとする両方向フレーム間
予測かを表す符号化モードのパターンを前記第１の所定
期間毎に変更する符号化モード変更手段と、前記映像信
号を少なくとも前記符号化モードを決定するまで遅延さ
せる遅延手段と、前記遅延された映像信号を前記符号化
モード変更手段で変更された符号化モードに応じて、フ
レーム内符号化処理か、前方向フレーム間予測符号化処
理か、両方向フレーム間予測符号化処理かのいずれかで
可変長符号化処理して、符号化開始時に定めれた所定の
発生符号量になるように第２の所定期間の割当符号量を
決定する符号量割当手段と、圧縮符号化列を出力する符
号化手段とを備え、ｍ、ｎを所定整数として、ｎはｍよ
りも大きく、通常は、前記符号化手段は、ｎフレーム以
内に１フレームはフレーム内符号化処理をし、かつ、ｍ
フレーム以内に少なくとも１フレームはフレーム内符号
化処理あるいは前方向フレーム間予測符号化処理し、そ
れ以外のフレームでは両方向フレーム間予測符号化処理
して、固定ビットレートで圧縮符号化列を出力するが、
あたかも映像の種類に応じてｍとｎを自動的に変化させ
ながらフレーム間符号化を行うことを特徴とする映像符
号化装置であり、固定ビットレート符号化で低ビットレ
ートを字幕ないしは高周波成分を多く含む画像シーンに
割り当てたときでも、画質劣化が目立たないという作用
を有する。

【００２７】請求項７に記載の発明は、前記符号量割当
手段は、前記所定期間における前記割当符号量が所定範
囲内になるように制限することを特徴とする請求項１か
ら５のいずれかに記載の映像符号化装置であり、可変ビ
ットレート制御のレートの変化幅を制御できるという作
用を有する。

【００２８】請求項８に記載の発明は、前記符号量割当
手段は、前記暫定符号列の前記発生符号量を線形変換
し、前記変更された符号化モードのパターンに応じて変
更し、割り当て符号量を求めることを特徴とする請求項
１から５のいずれかに記載の映像符号化装置であり、所
定期間でのフレーム毎のビットの割当に簡単な規則性を
持たせることができるという作用を有する。

【００２９】請求項９に記載の発明は、前記符号量割当
手段は、暫定符号列の符号量と割当符号量を対応させた
対応表を複数種類備え、前記変更された符号化モードの
パターンに応じて１つの対応表を選択することを特徴と
する請求項１から５のいずれかに記載の映像符号化装置
であり、所定期間でのフレーム毎のビットの割当に符号
化モードが分かるだけで、容易にビット配分を決定する
ことができるという作用を有する。

【００３０】請求項１０に記載の発明は、前記映像信号
を圧縮符号化して得られた圧縮符号列を記録媒体に記録
する場合、前記符号量割当手段は、暫定符号列の符号量
と割当符号量との対応表を複数種類備え、前記記録媒体
の記録可能な容量または前記映像信号の圧縮符号化列を
記録する時間に応じて、前記複数種類の対応表の内から
１つの対応表を選択することを特徴とする請求項１から
５のいずれかに記載の映像符号化装置であり、記録媒体
の記録可能な時間または記録できる時間に応じて、映像
シーン毎の適切なビット配分が行え、全体のビット配分
の最適化が図れるという作用を有する。

【００３１】請求項１１に記載の発明は、前記映像信号
を圧縮符号化して得られた圧縮符号列を転送レートが変
化する通信媒体に転送する場合、前記符号量割当手段
は、暫定符号列の符号量と割当符号量との対応表を複数
種類備え、前記通信媒体の転送可能な容量あるいはトラ
フィックの状態に応じて、前記複数種類の対応表の内か
ら１つの対応表を選択することを特徴とする請求項１か
ら５のいずれかに記載の映像符号化装置であり、通信媒
体の転送可能な容量あるいはトラフィックの状態に応じ
て、映像シーン毎の適切なビット配分が行えるという作
用を有する。

【００３２】請求項１２に記載の発明は、前記符号化モ
ード変更手段は、符号化モードを変更する際、符号化モ
ードを全てフレーム内符号化とするか、または複数のフ
レーム内符号化に続いて複数の前方向フレーム間予測符
号化を行うパターンに変更するか、または全て前方向フ
レーム間予測符号化を行うパターンに変更することを特
徴とする請求項１から６のいずれかに記載の映像符号化
装置であり、所定期間内では、どのフレームも符号化モ
ードが同じあるいは類似したものであり、高周波成分の
表現レベルが同じになるという作用を有する。

【００３３】請求項１３に記載の発明は、前記第１の符
号化手段は、全てフレーム内符号化で符号化を行うこと
を特徴とする請求項１から５のいずれかに記載の映像符
号化装置であり、全てのフレームの発生符号量を同一条
件で測定でき、しかも高画質にしたときの最大のビット
発生量を知ることができるという作用を有する。

【００３４】請求項１４に記載の発明は、前記第１の符
号化手段のフレーム内符号化もしくは前方向フレーム間
予測符号化を行う符号化モードの間隔ｍ１と、前記第２
の符号化手段のフレーム内符号化もしくは前方向フレー
ム間予測符号化を行う符号化モードの間隔ｍ２は等しい
か、またはｍ２はｍ１の倍数か公約数であることを特徴
とする請求項１から５のいずれかに記載の映像符号化装
置であり、符号量測定用の第１の符号化器と実質的に利
用される圧縮符号化列を発生する第２の符号化器の参照
フレーム間隔ｍ１、ｍ２の関係を簡便にする作用を有す
る。

【００３５】請求項１５に記載の発明は、前記第２の符
号化手段において、前方向フレーム間予測符号化画像を
所定数Ｗ枚以上連続させるときは、符号化する画像内の
所定単位毎に所定単位内符号化を行い、他の領域を参照
しない符号化領域を作り、連続するフレーム間で前記所
定単位内符号化をする領域をずらして行くことを特徴と
する請求項１から５のいずれかに記載の映像符号化装置
であり、イントラスライスまたはイントラマクロブロッ
クを定期的に入れることで、画質劣化の防御と伝送エラ
ーの向上を図る作用を有する。

【００３６】請求項１６に記載の発明は、前記符号化手
段において、前方向フレーム間予測符号化画像を所定数
Ｗ枚以上連続させるときは、符号化する画像内の所定単
位毎に所定単位内符号化を行い、他の領域を参照しない
符号化領域を作り、連続するフレーム間で前記所定単位
内符号化をする領域をずらして行くことを特徴とする請
求項６記載の映像符号化装置であり、イントラスライス
またはイントラマクロブロックを定期的に入れること
で、画質劣化の防御と伝送エラーの向上をはかる作用を
有する。

【００３７】請求項１７に記載の発明は、前記符号量測
定手段の前記所定期間が時間単位で連続的に測定するも
のであることを特徴とする請求項１記載の映像符号化装
置であり、発生符号量の測定は各所定期間内の発生符号
量の変化を的確に測定するという作用を有する。

【００３８】請求項１８に記載の発明は、前記符号量測
定手段の前記所定期間が時間単位で非連続的に測定する
ものであることを特徴とする請求項１記載の映像符号化
装置であり、所定期間の発生符号量を所定期間の最初の
数フレームを観測することで代表させたり、フレーム内
符号化と前方向フレーム間予測符号化の場合のみを観測
して代表させたりすることで、所定期間の発生符号量の
測定方法を簡便化するという作用を有する。

【００３９】請求項１９に記載の発明は、前記符号量測
定手段の前記所定期間が少なくとも１つのフレーム内符
号化画像を含むことを特徴とする請求項１記載の映像符
号化装置であり、フレーム内符号化画像の現れる周期の
倍数を符号量測定手段の周期とし、フレーム間符号化画
像の周期で画質の統計的性質が決定される場合が多いの
で、この統計的性質に同期することで、高画質化の高画
質化の制御を容易にするという作用を有する。

【００４０】請求項２０に記載の発明は、前記符号化モ
ード変更手段の前記所定期間が少なくとも１つのフレー
ム内符号化画像を含むことを特徴とする請求項２から４
のいずれかに記載の映像符号化装置であり、フレーム内
符号化画像の現れる周期の倍数を符号量測定手段の周期
とし、フレーム間符号化画像の周期で画質の統計的性質
が決定される場合が多いので、この統計的性質に同期す
ることで、高画質化の高画質化の制御を容易にするとい
う作用を有する。

【００４１】請求項２１に記載の発明は、前記符号化モ
ード変更手段は、前記符号化モード毎の前記平均発生符
号量のフレーム内符号化、または前方向フレーム間予測
符号化、または両方向フレーム間符号化毎の比に応じて
符号化モードを変更することを特徴とする請求項３記載
の映像符号化装置であり、符号化モード変更の基準とし
て所定周期内の相対的な発生量を測定するという作用を
有する。

【００４２】請求項２２に記載の発明は、前記符号化モ
ード変更手段は、前記符号化モード毎の前記平均発生符
号量のフレーム内符号化、または前方向フレーム間予測
符号化、または両方向フレーム間符号化毎の差分を取
り、前記差分の比に応じて符号化モードを変更すること
を特徴とする請求項３記載の映像符号化装置であり、符
号化モード変更の基準として所定期間内の相対的な減衰
量を測定するという作用を有する。

【００４３】請求項２３に記載の発明は、前記符号化モ
ード変更手段は、前記符号化モード毎の前記平均発生符
号量のフレーム内符号化、または前方向フレーム間予測
符号化、または両方向フレーム間符号化毎に所定数Ｘ１
またはＸ２またはＸ３以下かどうかに応じて符号化モー
ドを変更することを特徴とする請求項３記載の映像符号
化装置であり、所定期間の符号化モード毎の極端な減衰
を測定するという作用を有する。

【００４４】請求項２４に記載の発明は、前記符号化モ
ード変更手段は、前記所定数Ｘ１またはＸ２またはＸ３
を等しいものとすることを特徴とする請求項４記載の映
像符号化装置であり、符号化モードに関わらず、あるビ
ット発生量以下のフレームは画質が劣化したと見なし、
符号化モードを変更し、画質の劣化を防ぐ作用を有す
る。

【００４５】請求項２５に記載の発明は、前記第１の所
定期間と前記第２の所定期間が等しいことを特徴とする
請求項５または６記載の映像符号化装置であり、所定映
像パターンかどうかを判別する周期と符号量割当の周期
を一致させ、遅延時間を少なくする作用を有する。

【００４６】請求項２６に記載の発明は、処理対象とし
てフレームの代わりにフィールドを用いることを特徴と
する請求項１から２５のいずれかに記載の映像符号化装
置であり、インターレース画像に対しても本発明を適用
できる作用を有する。

【００４７】以下、本発明の映像符号化装置の実施の形
態１から６について、図面を参照しながら説明する。（実施の形態１）図１は本発明の実施の形態１における
映像符号化装置の構成を示す。図１において、１０１は
映像信号、１０２は遅延器、１０３は所定の量子化幅、
１０４は第１の符号化器、１０５は暫定符号化列、１０
６は所定期間、１０７は発生符号量測定器、１０８は発
生符号量、１０９は符号化モード変更器、１１０は符号
化モード、１１１は符号量割当器、１１２は割当符号
量、１１３は制御信号、１１４は遅延された映像信号、
１１５は第２の符号化器、１１６は圧縮符号化列であ
る。

【００４８】図１の映像符号化装置において、映像信号
１０１は、第１の符号化器１０４および遅延器１０２に
入力される。第１の符号化器１０４には、所定の量子化
幅１０３も入力される。第１の符号化器１０４は、所定
の量子化パラメータに比例した所定の量子化幅１０３
で、映像信号１０１を量子化処理し、これを可変長符号
化処理して暫定符号化列１０５を出力する。発生符号量
測定器１０７は、セットされた所定期間１０６の間の暫
定符号化列１０５の発生符号量を測定し、発生符号量１
０８として出力する。即ち、発生符号量１０８は所定期
間１０６毎の発生符号量である。符号化モード変更器１
０９は、発生符号量１０８に応じて、符号化モードのパ
ターンを変更し、符号量割当器１１１は、発生符号量１
０８を考慮して、変更された符号化モード１１０に対し
て、割当符号量１１２を決定する。この、割当符号量１
１２を決定している間、映像信号１０１は、遅延器１０
２によって遅延され、遅延された映像信号１１４とな
り、第２の符号化器１１５に入力される。制御信号１１
３は、割当符号量１１２の決定を知らせる。第２の符号
化器１１５は、遅延された映像信号１１４を割当符号量
１１２および変更された符号化モード１１０に基づいて
再び量子化し、符号化処理して、圧縮符号化列１１６を
出力する。

【００４９】ここで、符号化モード変更器１０９の動作
の一例を図９を参照しながら説明する。図９において、
所定期間毎に測定した発生符号量９０１は、所定区間Ｔ
１〜Ｔ３と所定区間Ｔ７〜Ｔ９は、発生符号量の閾値Ｆ
よりも大きいので、通常の符号化モード、例えば、ＩＢ
ＢＰＢＢＰＢＢで符号化する。これに対し、所定区間Ｔ
４〜Ｔ６は、発生符号量の閾値Ｆよりも小さいので、字
幕シーン等の高周波成分を多く含む画像が静止画に近
く、割当符号量が必要以上に小さくなってしまう場合が
あるので、符号化モード変更器１０９は、例えば符号化
モードのパターンを変更してＰＰＰＰＰＰＰＰＰの符号
化モードで符号化する。例えば、極端に割り当て符号量
が下がった領域の割当符号量を増やすだけでは、再びＩ
ＢＢＰＢＢＰＢＢの最初のＩに発生符号量が集中してし
まい、ＧＯＰパルシングが発生しやすくなってしまうの
で、全てＰフレームとすることで、最初のＩフレームで
の符号量の消費を避ける。

【００５０】また、同じ割当符号量で同じフレームを
Ｉ、Ｐ、Ｂで符号化したとき、Ｉ＞Ｐ＞Ｂの順で高画質
な画像となることは明らかである。そこで、字幕シーン
などの高周波成分を多く含むシーンでは、割当符号量を
多めに設定し、全てＩで符号化するのが最も有効である
ので、このようにしても良い。

【００５１】また、符号化モード変更器１０９で変更す
る符号化モードのパターンは全てＰや全てＩに限らず、
いかなるものでも良い。

【００５２】さらに、符号化モード変更器１０９では、
所定期間の発生符号量が閾値Ｆ以下であるかどうかとい
う判断基準に限らず、他の所定期間の割当符号量の最大
値よりも閾値Ｇ以上低いレートであるとか、あるいは、
他の所定期間の割当符号量の平均値よりも閾値Ｈ以上低
いレートであるとか、所定期間の発生符号量を利用した
ものであれば何でも良い。

【００５３】なお、実施の形態１では、符号化モード変
更器１０９は、第１の符号化器１０４の所定期間での符
号化モードのパターンを既知として説明しているが、第
１の符号化器１０４から伝達しても良い。

【００５４】ここで、第１の符号化器１０４の一例を図
７に示す。図７の第１の符号化器１０４は、入力された
映像信号７０１をブロック分割器７０２で複数画素から
なるブロックに分割し、離散コサイン変換器７０３でブ
ロック毎にＤＣＴ（離散コサイン変換）処理し、量子化
器７０３でＤＣＴブロックを量子化処理する。量子化器
７０４は、所定の量子化パラメータに比例した量子化幅
７０７で量子化処理する。量子化処理されたブロック
は、可変長符号化器７０５で符号化処理され、暫定符号
化列７０６を出力する。

【００５５】また、第２の符号化器１１５の一例を図８
に示す。図８の第２の符号化器１１５は、入力された映
像信号８０１をブロック分割器８０２で複数画素からな
るブロックに分割し、離散コサイン変換器８０３でＤＣ
Ｔブロックに分割し、量子化器８０４でＤＣＴブロック
を量子化処理する。量子化器８０４は、符号量制御器８
０６によって決定された量子化パラメータに比例した量
子化幅で量子化処理する。量子化処理されたブロック
は、可変長符号化器８０５で符号化処理され、圧縮符号
化列８０７を出力する。符号量制御器８０６は、圧縮符
号化列８０７の所定期間の発生符号量８０９が割当符号
量８１０と等しくなるように、量子化パラメータ（所定
の量子化幅８１１）を制御する。発生符号量測定器８０
８は、圧縮符号化列８０７の所定期間の発生符号量を測
定する。

【００５６】なお、上記は第１および第２の符号化器１
０４、１１５の一例で、各シーンでの発生符号量が測定
できるものであればどのようなものでも良い。（実施の形態２）次に、本発明の実施の形態２における
映像符号化装置の構成および動作について、図２を参照
して説明する。図２において、２０１は映像信号、２０
２は遅延器、２０３は所定の量子化幅、２０４は第１の
符号化器、２０５は暫定符号化列、２０６は符号化モー
ド別発生符号量測定器、２０７は符号化モード別発生符
号量、２０８は所定期間、２０９は符号化モード変更
器、２１０は符号化モード、２１１は符号量割当器、２
１２は割当符号量、２１３は制御信号、２１４は遅延さ
れた映像信号、２１５は第２の符号化器、２１６は圧縮
符号化列である。

【００５７】図２の映像符号化装置において、映像信号
２０１は、第１の符号化器２０４および遅延器２０２に
入力される。第１の符号化器２０４には、所定の量子化
幅２０３も入力される。第１の符号化器２０４は、所定
の量子化パラメータに比例した所定の量子化幅２０３で
映像信号２０１を量子化処理し、これを可変長符号化処
理して暫定符号化列２０５を出力する。符号化モード別
発生符号量測定器２０６は、例えば、暫定符号化列２０
５中の符号化モードをＩ、Ｐ、Ｂを判別しながら、Ｉ、
Ｐ、Ｂ毎に発生符号量を測定し、符号化モード別発生符
号量２０７として出力する。符号化モード変更器２０９
は、符号化モード別発生符号量２０８に応じて、符号化
モードのパターンを変更し、符号量割当器２１１は、符
号化モード別発生符号量２０８を考慮して、変更された
符号化モード２１０に対して、割当符号量２１２を決定
する。

【００５８】なお、実施の形態２では、符号化モード変
更器２０９は、第１の符号化器２０４の所定期間の符号
化モードのパターンを既知として説明しているが、第１
の符号化器２０４から伝達しても良いし、符号化モード
別発生符号量測定器２０６から暫定符号化列２０５を解
析した結果を伝達しても良い。

【００５９】一方、割当符号量２１２を決定している
間、映像信号２０１は、遅延器２０２によって遅延さ
れ、遅延された映像信号２１４となり、第２の符号化器
２１５に入力される。制御信号２１３は、割当符号量２
１２の決定を知らせる。第２の符号化器２１５は、遅延
された映像信号２１４を割当符号量２１２および変更さ
れた符号化モード２１０に基づいて再び量子化し、符号
化処理して、圧縮符号化列２１６を出力する。

【００６０】ここで、符号化モード別発生符号量測定器
２０６と符号化モード変更器２０９の動作の一例につい
て、図１０を参照しながら説明する。図１０はある所定
期間に符号化モードＩ、Ｐ、Ｂ毎に測定した発生符号量
をに示す。Ｔ１はＩ、Ｔ２はＢ、Ｔ３はＢ、Ｔ４はＰ、
Ｔ５はＢ、Ｔ６はＢ、Ｔ７はＰ、Ｔ８はＢ、Ｔ９はＢで
あるとし、Ｔ１からＴ９の符号化モードのパターンＩＢ
ＢＰＢＢＰＢＢで第１の符号化器２０４で符号化するも
のとする。例えば、所定区間Ｔ１とＴ４の発生符号量１
００１の差１００２が閾値Ｊよりも大きいので、通常の
符号化モードを変更し、ＩＰＰＰＢＢＰＢＢと変更し、
さらに所定区間Ｔ１とＴ７の差１００３が閾値Ｊよりも
大きいので、符号化モードをＩＰＰＰＰＰＰＢＢと変更
する。

【００６１】このように符号化モード別に測定した発生
符号量の変化に応じて符号化モードのパターンを変更
し、字幕シーン等の高周波成分を多く含む画像が静止画
に近く、割当符号量が必要以上に小さくなってしまう場
合は、最初のＩフレームで符号量を消費されてしまうこ
とがあるので、これを検出し、符号化モード変更器２０
９で符号化モードを変更する。例えば、極端に割り当て
符号量が下がった領域の割当符号量を単純に増やすだけ
では、再びＩＢＢＰＢＢＰＢＢの最初のＩに発生符号量
が集中してしまい、ＧＯＰパルシングが発生しやすくな
ってしまうので、Ｉフレームでの符号化量の消費の集中
を防ぐように所定期間の変化量を緩やかにするために、
発生符号量の低いＢフレームをＰフレームやＩフレーム
に変更する。

【００６２】また、例えばこの場合も、最初のＩフレー
ムとＴ２、Ｔ３、Ｔ５、Ｔ６、Ｔ８、Ｔ９のＢフレーム
の発生符号量の差が大きく開いている場合を観測して、
符号化モードを変更しても良いし、最初のＩフレームに
限らず、ＰとＢとの関係をもとに変更しても良いし、所
定期間に所定数Ｓ個のＰフレームが含まれる場合、Ｐ
１、Ｐ２、Ｐ３の関係が減衰関係にあるかどうかを監視
して符号化モードを変化しても良いし、所定期間のフレ
ーム間の変化を基準に符号化モードを変更するものであ
れば何でも良い。

【００６３】また、同じ割当符号量で同じフレームを
Ｉ、Ｐ、Ｂで符号化したとき、Ｉ＞Ｐ＞Ｂの順で高画質
な画像となることは明らかである。そこで、字幕シーン
などの高周波成分を多く含むシーンでは、割当符号量を
最初の割当時点で少なくても多めに設定し、かつ全てフ
レーム内符号化Ｉで符号化するのが最も有効であるの
で、符号化モード変更器２０９は変更する符号化モード
を全てＩとしても良い。

【００６４】なお、符号化モード変更器２０９で変更す
る符号化モードのパターンは全てＰや全てＩに限らず、
いかなるものでも良い。

【００６５】なお、請求項２０にあるように、符号化モ
ード変更手段２０９の所定期間２０８を少なくとも１つ
のフレーム内符号化画像を含むような期間と限定しても
良いし、いかなるものでもよい。このように、所定期間
２０８をフレーム内符号化画像を少なくとも１つ含む期
間とする理由は、フレーム間符号化映像符号化装置にお
いては、フレーム内符号化画像が発生ビット発生量の統
計的性質を示す周期の区切りとなることが多いからであ
る。

【００６６】なお、実施の形態２において、第１の符号
化器２０２および第２の符号課器２１５の構成および動
作は、実施の形態１の第１の符号化器１０２および第２
の符号化器１１５と同様である。

【００６７】（実施の形態３）次に、本発明の実施の形
態３における映像符号化装置の構成および動作につい
て、図３を参照して説明する。図３において、３０１は
映像信号、３０２は遅延器、３０３は所定の量子化幅、
３０４は第１の符号化器、３０５は暫定符号化列、３０
６は符号化モード別発生符号量測定器、３０７は符号化
モード別発生符号量、３０８は所定期間、３０９は符号
化モード別平均発生符号量測定器、３１０は符号化モー
ド別平均発生符号量、３１１は符号化モード変更器、３
１２は符号化モード、３１３は符号量割当器、３１４は
割当符号量、３１５は制御信号、３１６は遅延された映
像信号、３１７は第２の符号化器、３１８は圧縮符号化
列である。

【００６８】図３の映像符号化装置において、映像信号
３０１は、第１の符号化器３０４および遅延器３０２に
入力される。第１の符号化器３０４には、所定の量子化
幅３０３も入力される。第１の符号化器３０４は、所定
の量子化パラメータに比例した所定の量子化幅３０３で
映像信号３０１を量子化処理し、これを可変長符号化処
理して暫定符号化列３０５を出力する。符号化モード別
発生符号量測定器３０６は、例えば、暫定符号化列３０
５中の符号化モードをＩ、Ｐ、Ｂを判別しながら、Ｉ、
Ｐ、Ｂ毎に発生符号量を測定し、符号化モード別発生符
号量３０７として出力する。符号化モード平均発生符号
量測定器３０９は、所定期間３０８毎に符号化モード別
発生符号量３０７を符号化モードＩ、Ｐ、Ｂ毎の平均値
を計算し、符号化モード別平均発生符号量３１０とし
て、符号化モード変更器３１１へ出力する。符号化モー
ド変更器３１１は、符号化モード別平均発生符号量３１
０に応じて、符号化モードのパターンを変更して、符号
量割当器３１３は、符号化モード別平均発生符号量３１
０を考慮して、変更された符号化モード３１２に対し
て、割当符号量３１４を決定する。

【００６９】なお、実施の形態３では、符号化モード変
更器３０９は、第１の符号化器２０４の所定期間の符号
化モードのパターンを既知として説明しているが、第１
の符号化器３０４から伝達しても良いし、符号化モード
別発生符号量測定器３０６から暫定符号化列３０５を解
析した結果を伝達しても良い。また、符号化モード別平
均発生符号量３１０は、Ｉ、Ｐ、Ｂのいずれかを用いて
いる場合に３種類、２種類、１種類の別があるが、第１
の符号化器３０４で用いている種類のみを符号化モード
別平均発生符号量測定器３０９、符号化モード変更器３
１１は考慮する。

【００７０】一方、割当符号量３１４を決定している
間、映像信号３０１は、遅延器３０２によって遅延さ
れ、遅延された映像信号３１６となり、第２の符号化器
３１７に入力される。制御信号３１５は、割当符号量３
１４の決定を知らせる。第２の符号化器３１７は、遅延
された映像信号３１６を割当符号量３１４および変更さ
れた符号化モード３１２に基づいて再び量子化し、符号
化処理して、圧縮符号化列３１８を出力する。

【００７１】ここで、符号化モード別発生符号量測定器
３０６と符号化モード別平均発生符号量測定器３０９と
符号化モード変更器３１１の動作の一例について、図１
１を参照しながら説明する。図１１はある所定期間に符
号化モードＩ、Ｐ、Ｂ毎に測定した発生符号量を示す。
Ｔ１はＩ、Ｔ２はＢ、Ｔ３はＢ、Ｔ４はＰ、Ｔ５はＢ、
Ｔ６はＢ、Ｔ７はＰ、Ｔ８はＢ、Ｔ９はＢであるとし、
Ｔ１からＴ９の符号化モードのパターンＩＢＢＰＢＢＰ
ＢＢで第１の符号化器３０４で符号化するものとする。
例えば、それぞれの所定区間での発生符号量１１０１
が、Ｔ１では６００キロバイト、Ｔ２では１００キロバ
イト、Ｔ３では１２０キロバイト、Ｔ４では２５０キロ
バイト、Ｔ５では１１０キロバイト、Ｔ６では１３０キ
ロバイト、Ｔ７では１５０キロバイト、Ｔ８では５０キ
ロバイト、Ｔ９では８０キロバイトとする。

【００７２】よって、符号化モード別平均発生符号量測
定器３０９は、所定期間３０８を、例えばＴ１〜Ｔ９と
し、Ｉ、Ｐ、Ｂでの平均発生符号量を計算し、Ｉの平均
発生符号量は６００キロバイト、Ｐの平均発生符号量
は、Ｔ４、Ｔ７の平均値で（２５０＋１５０）／２＝２
００キロバイト、Ｂの平均発生符号量はＴ２、Ｔ３、Ｔ
５、Ｔ６、Ｔ８、Ｔ９の平均値で（１００＋１２０＋１
１０＋１３０＋５０＋８０）／６＝１２０キロバイトと
なる。

【００７３】次いで、符号化モード変更器３１１は、例
えば、Ｉ、Ｐ、Ｂ毎の平均発生符号量の比は６００：２
００：１２０であり、この比をＢ（Ｉ）：Ｂ（Ｐ）：Ｂ
（Ｂ）と表すと、Ｂ（Ｉ）：Ｂ（Ｐ）：Ｂ（Ｂ）＝１
５：５：３であり、例えばＢ（Ｉ）の所定期間での占め
る占有率Ｂ（Ｉ）／（Ｂ（Ｉ）＋Ｂ（Ｐ）＋Ｂ（Ｂ））
が閾値Ｘ以下であるならば、この所定期間の符号化モー
ドを例えば全てＰに変更する。

【００７４】なお、符号化モード変更器３１１が変更す
る符号化モードのパターンは、全てＰに限定しても良い
し、いかなるものでも良い。

【００７５】なお、請求項２０にあるように、符号化モ
ード変更器３１１は、所定期間３０８を少なくともフレ
ーム内符号化画像を少なくとも１つ含む期間としても良
いし、例えば全てＰやＰ、Ｂのみのパターンに限定して
もよく、いかなるものでも良い。このように、所定期間
３０８をフレーム内符号化画像を少なくとも１つ含む期
間とする理由は、フレーム間符号化映像符号化装置にお
いては、フレーム内符号化画像が発生ビット発生量の統
計的性質を示す周期の区切りとなることが多いからであ
る。

【００７６】また、請求項２１にあるように、所定期間
内でのＩフレームの発生符号量の占有率が大きいかどう
かを監視するのではなく、所定期間内でのＢ（Ｐ）、ま
たはＢ（Ｐ）＋Ｂ（Ｂ）、またはＢ（Ｂ）の占有率の低
さを見ても良いし、所定期間内のＢ（Ｉ）、Ｂ（Ｐ）、
Ｂ（Ｂ）の所定期間の符号化モード毎の平均発生符号量
を利用したものに限定しても良い。

【００７７】また、請求項２２にあるように、例えば、
Ｂ（Ｉ）とＢ（Ｐ）の差Ｂ（Ｉ）−Ｂ（Ｐ）が閾値Ｘ１
以下かどうかをもとに、符号化モード変更器３１１が符
号化モードのパターンを変更しても良いし、Ｂ（Ｉ）−
（Ｂ（Ｐ）＋Ｂ（Ｂ））が閾値Ｘ２以下かどうかをもと
に、符号化モード変更しても良いし、Ｂ（Ｉ）−Ｂ
（Ｂ）が閾値Ｘ３以下かどうかをもとに、符号化モード
を変更しても良いし、このように、Ｂ（Ｉ）、Ｂ
（Ｐ）、Ｂ（Ｂ）の相対的な量を用いた判定基準でも良
い。

【００７８】また、請求項２３にあるように、Ｂ
（Ｉ）、Ｂ（Ｐ）、Ｂ（Ｂ）の絶対量が閾値Ｘ１、Ｘ
２、Ｘ３以下であるかどうかを判定基準にしても良い。

【００７９】なお、実施の形態３において、第１の符号
化器３０２および第２の符号化器３１７の構成および動
作は、実施の形態１の第１の符号化器１０２および第２
の符号化器１１５と同様である。

【００８０】（実施の形態４）次に、本発明の実施の形
態４における映像符号化装置の構成および動作につい
て、図４を参照して説明する。図４において、４０１は
映像信号、４０２は遅延器、４０３は所定の量子化幅、
４０４は第１の符号化器、４０５は暫定符号化列、４０
６は符号化モード別発生符号量測定器、４０７は符号化
モード別発生符号量、４０８は所定期間、４０９は符号
化モード変更器、４１０は符号量割当器、４１１は符号
化モード、４１２は割当符号量、４１３は制御信号、４
１４は遅延された映像信号、４１５は第２の符号化器、
４１６は圧縮符号化列である。

【００８１】図４の映像符号化装置において、映像信号
４０１は、第１の符号化器４０４および遅延器４０２に
入力される。第１の符号化器４０４には、所定の量子化
幅４０３も入力される。第１の符号化器４０４は、所定
の量子化パラメータに比例した所定の量子化幅４０３で
映像信号４０１を量子化処理し、これを可変長符号化処
理して暫定符号化列４０５を出力する。符号化モード別
発生符号量測定器４０６は、例えば、暫定符号化列４０
５中の符号化モードをＩ、Ｐ、Ｂを判別しながら、Ｉ、
Ｐ、Ｂ毎に発生符号量を測定し、符号化モード別発生符
号量４０７として出力する。符号化モード変更器４０９
は、符号化モード別発生符号量４０８に応じて、符号化
モードのパターンを変更して、符号量割当器４１１は、
符号化モード別発生符号量４０８を考慮して、変更され
た符号化モード４１０に対して、割当符号量４１２を決
定する。

【００８２】なお、実施の形態４では、符号化モード変
更器４０９は、第１の符号化器４０４の所定期間の符号
化モードのパターンを既知として説明しているが、第１
の符号化器４０４から伝達しても良いし、符号化モード
別発生符号量測定器４０６から暫定符号化列４０５を解
析した結果を伝達しても良い。

【００８３】一方、割当符号量４１２を決定している
間、映像信号４０１は、遅延器４０２によって遅延さ
れ、遅延された映像信号４１４となり、第２の符号化器
４１５に入力される。制御信号４１３は、割当符号量４
１２の決定を知らせる。第２の符号化器４１５は、遅延
された映像信号４１４を割当符号量４１２および変更さ
れた符号化モード４１０に基づいて再び量子化し、符号
化処理して、圧縮符号化列４１６を出力する。

【００８４】ここで、符号化モード別発生符号量測定器
４０６と符号化モード変更器４０９の動作の一例につい
て、図１２を参照しながら説明する。図１２はある所定
期間に符号化モードＩ、Ｐ、Ｂ毎に測定した発生符号量
を示す。Ｔ１はＩ、Ｔ２はＢ、Ｔ３はＢ、Ｔ４はＰ、Ｔ
５はＢ、Ｔ６はＢ、Ｔ７はＰ、Ｔ８はＢ、Ｔ９はＢであ
るとし、第１の符号化器４０４は、Ｔ１からＴ９を符号
化モードのパターンＩＢＢＰＢＢＰＢＢで符号化するも
のとする。例えば、発生符号量１２０１は、所定区間Ｔ
７では閾値Ｘ２、所定区間Ｔ２、Ｔ３、Ｔ８、Ｔ９では
閾値Ｘ３以下であるので、通常の符号化モードＩＢＢＰ
ＢＢＰＢＢを変更し、ＩＰＰＰＢＢＰＰＰと変更する。

【００８５】このように、符号化モード変更器４０９
は、符号化モード別に測定した発生符号量の絶対量が閾
値以下であるかどうかに応じて符号化モードのパターン
を変更し、字幕シーン等の高周波成分を多く含む画像が
静止画に近く、割当符号量が必要以上に小さくなってし
まう場合の符号化モードを変更する。例えば、極端に割
り当て符号量が下がった領域の割当符号量を単純に増や
すだけでは、再びＩＢＢＰＢＢＰＢＢの最初のＩに発生
符号量が集中してしまい、ＧＯＰパルシングが発生しや
すくなってしまうので、Ｉフレームでの符号化量の消費
の集中を防ぐように所定期間の変化量を緩やかにするた
めに、発生符号量の低いＢフレームをＰフレームやＩフ
レームに変更する。

【００８６】また、例えば、最初のＩフレームが閾値Ｘ
１以下であるかどうかに応じて符号化モードを変更して
も良い。最初のフレームＩに発生符号量が集中する場合
も、その発生符号量は少ないものであることが予想され
るので、このようにしても良いし、フレームの発生符号
量の絶対量が閾値以下であるかどうかを基準に符号化モ
ードを変更するものであれば何でも良い。

【００８７】また、フレーム内符号化、前方向フレーム
予測符号化、両方向フレーム予測符号化それぞれに、閾
値Ｘ１、Ｘ２、Ｘ３を設定しても良いが、Ｘ１＝Ｘ２＝
Ｘ３としても良いし、Ｘ１、Ｘ２、Ｘ３の大小関係は何
でも良い。

【００８８】また、同じ割当符号量で同じフレームを
Ｉ、Ｐ、Ｂで符号化したとき、Ｉ＞Ｐ＞Ｂの順で高画質
な画像となることは明らかである。そこで、字幕シーン
などの高周波成分を多く含むシーンでは、割当符号量を
最初の割当時点で少なくても多めに設定し、かつ全てフ
レーム内符号化Ｉで符号化しても良い。

【００８９】なお、符号化モード変更器４０９で変更す
る符号化モードのパターンは、全てＰや全てＩに限ら
ず、いかなるものでも良い。

【００９０】なお、請求項２０にあるように、符号化モ
ード変更手段４０９の所定期間４０８を少なくとも１つ
のフレーム内符号化画像を含むような期間と限定しても
良いし、いかなるものでもよい。このように、所定期間
４０８をフレーム内符号化画像を少なくとも１つ含む期
間とする理由は、フレーム間符号化映像符号化装置にお
いては、フレーム内符号化画像が発生ビット発生量の統
計的性質を示す周期の区切りとなることが多いからであ
る。

【００９１】なお、実施の形態４において、第１の符号
化器４０２および第２の符号化器４１５の構成および動
作は、実施の形態１の第１の符号化器１０２および第２
の符号化器１１５と同様である。

【００９２】（実施の形態５）次に、本発明の実施の形
態５における映像符号化装置の構成および動作につい
て、図５を参照して説明する。図５において、５０１は
映像信号、５０２は遅延器、５０３は所定の量子化幅、
５０４は第１の符号化器、５０５は暫定符号化列、５０
６は第２の所定期間、５０７は発生符号量測定器、５０
８は発生符号量、５０９はは符号化モード変更器、５１
０は第１の所定期間、５１１は所定映像判別器、５１２
は所定映像判別結果、５１３は符号化モード、５１４は
符号量割当器、５１５は割当符号量、５１６は制御信
号、５１７は遅延された映像信号、５１８は第２の符号
化器、５１９は圧縮符号化列である。

【００９３】図５の映像符号化装置において、映像信号
５０１は、第１の符号化器５０４および遅延器５０２お
よび所定映像判別器５１１に入力される。第１の符号化
器５０４には、所定の量子化幅５０３も入力される。第
１の符号化器５０４は、所定の量子化パラメータに比例
した所定の量子化幅５０３で映像信号５０１を量子化処
理し、これを可変長符号化処理して暫定符号化列５０５
を出力する。発生符号量測定器５０７は、第２の所定期
間５０６毎に発生符号量を測定し、発生符号量５０８と
して出力する。また、映像信号５０１は、所定映像判別
器５１１に入力され、所定映像判別器５１１は、第１の
所定期間５１０に、映像信号５０１が字幕などの高周波
成分を多く含む映像かどうかを判別し、所定映像判別結
果５１２を出力する。符号化モード変更器５０９は、所
定映像判別結果５１２に応じて、符号化モードのパター
ンを変更して、符号量割当器５１４は発生符号量５０８
を考慮して、変更された符号化モード５１３に対して割
当符号量５１５を決定する。

【００９４】なお、実施の形態５では、符号化モード変
更器５０９は、第１の符号化器５０４の所定期間の符号
化モードのパターンを既知として説明しているが、第１
の符号化器５０４から伝達しても良い。

【００９５】一方、割当符号量５１５を決定している
間、映像信号５０１は、遅延器５０２によって遅延さ
れ、遅延された映像信号５１７となり、第２の符号化器
５１８に入力される。制御信号５１６は、割当符号量５
１５の決定を知らせる。第２の符号化器５１８は、遅延
された映像信号５１７を割当符号量５１５および変更さ
れた符号化モード５１３に基づいて再び量子化し、符号
化処理して、圧縮符号化列５１９を出力する。

【００９６】ここで、所定映像判別器５１１の一例を図
１３に示す。図１３において、１３０１は映像信号、１
３０２はブロック分割器、１３０３はブロック映像信
号、１３０４は離散コサイン変換器、１３０５は離散コ
サイン変換係数、１３０６は高周波成分判定器、１３０
７は高周波成分判定結果、１３０８はスコア判定器、１
３０９はスコアメモリー、１３１０は領域判定器、１３
１１は所定映像最終判定器、１３１２は所定映像判別結
果である。

【００９７】映像信号１３０１は、ブロック分割器１３
０２に入力され、複数画素の領域にブロック化され、ブ
ロック映像信号１３０３となる。ブロック映像信号１３
０３は、離散コサイン変換器１３０４に入力され、離散
コサイン変換器１３０４は、ブロック映像信号１３０３
をＤＣＴ処理し、所定領域毎に離散コサイン変換係数１
３０５を出力し、離散コサイン変換係数１３０５は、高
周波成分判定器１３０６に入力される。高周波成分判定
器１３０６は、離散コサイン変換係数１３０５を参照し
て、例えば図１５に従って、高周波成分の多い、少ない
を決定し、高周波成分判定結果１３０７を出力する。

【００９８】図１４は所定映像の例を示す。図１４にお
いて、画面１４０３内の”ＡＢＣＤＨＯＵＳＥ”の字の
周辺の領域１４０１、１４０２は高周波成分が多く、フ
レーム内符号化は領域１４０１、１４０２の高周波成
分、ノイズ成分を高精度に表現するが、前方向フレーム
予測符号化や両方向フレーム予測符号化では高周波成分
を表現しないので、これを連続して見たとき、ＧＯＰ毎
にごみがでるかのように観測される。

【００９９】図１５は離散コサイン変換係数１５０３、
１５０４を示す。高周波成分がある映像信号をＤＣＴ処
理したとき、例えば、図１５(a) の領域１５０１、図１
５(b) の領域１５０２は、ゼロ以外の値が残る。なお、
高周波成分がある側の定義はあくまで一例であり、図１
５に限定されるものではなく、ＤＣＴ処理係数の右下の
領域であればどのように定義しても良いし、図１５では
ＤＣＴの単位は１６ｘ１６画素としているが、何でも良
い。なお、映像信号をブロッキングするサイズもいかな
るものでも良い。

【０１００】図１３において、スコア判定器１３０８
は、各領域の高周波成分判定結果１３０７により、高周
波成分が多いと判定された場合には、スコアメモリ１３
０９のスコアを１インクリメントする。但し、１画面毎
にスコアメモリ１３０９はクリアされる。所定映像最終
判定器１３１１は、領域判定器１３１０で１画面の最後
の領域を判定し、例えば１画面の所定領域が１３５０領
域あるとして、スコアメモリー１３０９の中身を各画面
の最後領域で参照し、閾値Ｘ（例えば１００）以上であ
るならば、所定映像判別結果１３１２を所定映像である
として１にして出力する。

【０１０１】図５において、符号化モード変更器５０９
は、所定映像判別結果１３１２（５１２）に応じて、符
号化モードのパターンを例えば全てＰに変更する。

【０１０２】なお、符号化モード変更器５０９で変更す
る符号化モードのパターンは全てＰや全てＩに限らず、
いかなるものでも良い。

【０１０３】また、請求項２５にあるように、遅延時間
を最短にするために、第１の所定期間５１０、第２の所
定期間５０６を同じにしても良いし、これに限らず、第
１の所定期間５１０、第２の所定期間５０６の決定方法
はいかなるものでも良い。

【０１０４】また、実施の形態５において、第１の符号
化器５０２および第２の符号化器５１８の構成および動
作は、実施の形態１の第１の符号化器１０２および第２
の符号化器１１５と同様である。

【０１０５】（実施の形態６）次に、本発明の実施の形
態６における映像符号化装置の構成および動作につい
て、図６を参照して説明する。図６において、６０１は
映像信号、６０２は遅延器、６０３は第１の所定期間、
６０４は所定映像判別器、６０５は所定映像判別結果、
６０７は符号化モード、６０８は制御信号、６０９は遅
延された映像信号、６１０は符号化器、６１１は第２の
所定期間、６１２は発生符号量測定器、６１３は発生符
号量、６１４は所定符号量、６１５は符号量制御器、６
１６は符号量制御信号、６１７は圧縮符号化列、６１８
は符号量制御符号化器である。

【０１０６】図６の映像符号化装置において、映像信号
６０１は、所定映像判別器６０４および遅延器６０２に
入力される。所定映像判別手段６０４は、第１の所定期
間の間に、映像信号６０１が字幕シーン等の高周波成分
を多く含む所定映像であるかどうかを判別して、所定映
像判別結果６０５を出力する。符号化モード変更器６０
６は、所定映像判別結果６０５に応じて変更した符号化
モード６０７のパターンを符号化器６１０に出力する。
この符号化モード６０７を決定している間、映像信号６
０１は、遅延器６０２によって遅延され、遅延された映
像信号５１７となり、符号化器６１０に入力される。制
御信号６０８は、符号化モード６０７の決定を知らせ
る。符号化器６１０は、遅延された映像信号６０９を符
号量制御信号６１６および変更された符号化モード６０
７に基づいて量子化し、符号化処理して、圧縮符号化列
５１９を出力する。但し、符号量制御信号６１６は、予
め設定された所定符号量６１４で符号量制御器６１５に
よって決定されるもので、例えば、所定の量子化パラメ
ータに比例した量子化幅である。符号量制御器６１５
は、第２の所定期間６１１に発生する符号量が所定符号
量６１４になるように、符号量６１６を決定する。例え
ば、圧縮符号化列６１７の第２の所定期間６１１で発生
する発生符号量６１３を測定し、所定符号量６１４にな
るように、符号量６１６をフィードフォーワード形式で
決定する。このように、所定期間に所定の符号化レート
で圧縮符号化列６１７を出力するような制御機能を付加
した符号化器を符号量制御符号化器６１８とする。

【０１０７】なお、実施の形態６では、固定レートの符
号化器の場合を仮定したが、これに限らず、逐次符号化
レート決定式可変ビットレート符号化器や所定の量子化
幅で量子化して圧縮符号化する符号化器など、映像信号
をフレーム間符号化を用いて圧縮符号化するものであれ
ば何でも良い。

【０１０８】（その他の実施の形態）本発明の映像符号
化装置は、種々に変更することができる。例えば、請求
項７にあるように、実施の形態１から５において、符号
量割当器１１１、２１１、３１３、４１１、５１４は、
所定期間の割当符号量に下限値あるいは上限値を設定し
て制限しても構わないし、下限値と上限値の両方を設定
して制限しても構わない。ここで、割当符号量の下限値
を設定することにより、符号化の難易度が低い画像に割
り当て符号量が極端に低く、割り当てられても、下限値
で制限されるので、極端な劣化を防げる。また、割当符
号量の上限を定めることで、符号化データの記録装置ま
たは再生装置の最高転送レートで決まる最高符号化レー
トを超越することなく、符号化処理できる。

【０１０９】ここで、実施の形態１において、符号量割
当器１１１における割当符号量ＢＶＡＬの計算方法の一
例として、発生符号量測定器１０７が測定した暫定符号
化列１０５の所定期間１０６での発生符号量１０８、す
なわちＢＴを線形変換して求める場合の例を式（１）に
示す。ＢＶＡＬ＝Ｋ × ＢＴ＋ＢＩ・・・（１）

【０１１０】式（１）のＫは所定の係数であって、符号
化画像の画質を決定する平均の符号化レートによって定
まる。また、ＢＩは最低の符号化レートを規定するもの
であるが、極端な画質劣化を防ぐために高めに設定して
も良い。

【０１１１】なお、式（１）の係数Ｋおよび係数Ｂは、
符号化処理における符号化モードに応じて決定しても良
いし、何でも良い。例えば、発生符号量の大きなシーン
では、係数Ｋを大きくしたり、フレーム内符号化画像を
多くしたシーンでは、係数Ｋを大きくしても良い。ま
た、長時間記録する場合には、平均の符号化レートを低
めにするために係数Ｋを小さくしても良い。

【０１１２】また、ＧＯＰパルシングが起こるような低
ビットの割り当てになったシーンを保護するために、Ｂ
Ｉを高目に設定しても良い。これによって、Ｐピクチャ
およびＢピクチャの表現能力が上がる。

【０１１３】また、ここでは線形変換による割当符号量
１１２の決定方法の一例を示したが、請求項８にあるよ
うに、実施の形態１だけでなく、実施の形態２〜５にお
いても同様である。

【０１１４】また、請求項９にあるように、実施の形態
１から５において、割当符号量１１２の決定方法とし
て、第１の符号化器１０４によって得られる暫定符号化
列の所定期間の発生符号量と割当符号量とを対応する表
を複数種類予め用意しておき、符号化モードのパターン
（例えば、全てフレーム内符号化とするパターン、ある
いは、先頭フレームだけをフレーム内符号化とし、残り
を前方向フレーム予測符号化とするパターン）に応じ
て、この複数種類の対応表の内の１つを選択して、割当
符号量を決定しても良い。

【０１１５】また、実施の形態１から５において、割当
符号量１１２、２１２、３１４、４１２、５１５の決定
方法は、線形変換を用いても良いし、複数の対応表を用
いても良いし、人間が指定しても良いし、どのようなも
のでも良い。

【０１１６】また、実施の形態１から５において、第１
の符号化器１０４、２０４、３０４、４０４、５０４
は、図７で示したものでも構わないし、これに限定され
るものでなく、与えられた量子化幅で映像信号を符号化
するものであれば何でも良い。

【０１１７】また、実施の形態１から５において、第２
の符号化器１１５、２１５、３１７、４１６、５１８
は、図８で示したものでも構わないし、これに限定され
るものでなく、与えられた符号量で映像信号を符号化す
るものであれば何でも良い。

【０１１８】また、図７の第１の符号化器１０４および
図８の第２の符号化器１１５は、ＤＣＴ符号化処理を行
うものであるが、実施の形態１から５においては、これ
に限るものでなく、サブバンド符号化、ＤＰＣＭ符号
化、ピラミッド符号化、ベクトル量子化による符号化な
ど、映像信号を圧縮符号化するものであれば何でも良
い。実施の形態６の符号化器６１０についても同様であ
る。

【０１１９】また、実施例１から５において、それぞれ
第１の符号化器１０４、２０４、３０４、４０４、５０
４と第２の符号化器１１５、２１５、３１７、４１６、
５１８は同じ符号化処理方法でも構わないし、異なる符
号化処理方法でも構わない。

【０１２０】また、請求項１０にかかる発明のように、
実施の形態１から５において、映像信号を符号化した圧
縮符号化列１１６、２１６、３１８、４１６、５１９を
記録媒体に記録するとき、暫定符号列の符号量と割当符
号量との対応表を複数種類用意し、記録媒体の記録可能
な量に応じて、用意した表のうちの１つを選択すればよ
い。例えば、記録容量が少ないとき、平均符号化レート
が小さくなるようなものを選択すればよく、またＩＢＢ
ＰＢＢＰＢＢのパターンのように参照フレーム間隔が長
く、Ｂフレームを多く含むものを選択し、この所定期間
への割当が少ないものを選択すればよい。

【０１２１】また、請求項１１にかかる発明のように、
実施の形態１から５において、映像信号を符号化した圧
縮符号化列１１６、２１６、３１８、４１６、５１９を
転送レートが変化する通信媒体に転送する場合、暫定符
号列の符号量と割当符号量との対応表を複数種類用意
し、通信媒体の転送可能な容量またはトラフィックの状
態に応じて、用意した表のうちの１つを選択すればよ
い。例えば、転送容量が少ないとき、平均符号化レート
が小さくなるようなものを選択すればよく、また全てＰ
のパターンのようにビット発生量が低く押さえられるよ
うな符号化モードとこの所定期間への割り当てが少ない
ものを選択すればよい。さらに、トラフィックが混んで
いれば、画質が劣化しても、ＰＢＢＢＢＰＢＢＢＢのよ
うにＢフレームを多く含むようにしても良い。但し、Ｉ
はフレーム内符号化画像、Ｐは前方向フレーム予測符号
化画像、Ｂは両方向フレーム予測符号化画像である。

【０１２２】また、請求項１２にかかる発明のように、
実施の形態１から６において、第２の符号化器１１５、
２１５、３１７、４１５、５１８、６１８の通常の符号
化モードのパターンはどのようなものでも良いし、ＧＯ
Ｐパルシングを起こしそうなシーンで、符号化モード変
更器１０９、２０９、３１１、４０９、５０９、６０６
が全部Ｉピクチャにするか、複数のＩピクチャを繰り返
した後、Ｐピクチャを繰り返すパターンでも良く、全て
Ｐピクチャにしても良いし、これに限定せず、どのよう
なものでも良い。

【０１２３】また、請求項１３にかかる発明のように、
実施の形態１から５において、第１の符号化器１０４、
２０４、３０４、４０４、５０４で暫定符号化列１０
５、２０５、３０５、４０５、５０５を得るときに、全
てフレーム内符号化で符号化し、全てのフレームの発生
符号量を平等に測定するようにしても良いし、第１の符
号化器の符号化モードのパターンはいかなるものでも良
い。

【０１２４】また、請求項１４にかかる発明のように、
フレーム内符号化とフレーム間符号化を周期的に織り交
ぜたハイブリッド型のフレーム間符号化器では、フレー
ム内符号化を行う周期で符号化ビットストリームの発生
符号量に統計的な性質が見られることが多いので、実施
の形態１から５において、第１の符号化器１０４、２０
４、３０４、４０４、５０４のフレーム内符号化あるい
は前方向フレーム間予測符号化を行う参照フレーム間隔
ｍ１に対して、第２の符号化器の参照フレーム間隔ｍ２
はｍ１に等しいか倍数あるいは公約数であるというよう
に限定しても良いし、限定せずにどのようなもので良
い。

【０１２５】また、請求項１５にかかる発明のように、
実施の形態１から５において、第２の符号化器１１５、
２１５、３１７、４１５、５１８において、Ｐピクチャ
をＷ枚以上連続させると画質が劣化したり、記録状態あ
るいは伝送状態が悪い時に再生エラーが起きたりするの
で、これを解決するために画面内の所定の領域で所定領
域内の符号化領域（イントラスライスやイントラブロッ
ク）をつくり、これを参照フレーム毎に少しずつずらし
ても良いし、特に所定領域内の符号化を定期的に行わな
くても良いし、ずらさなくても良い。

【０１２６】また、請求項１６にかかる発明のように、
実施の形態６の符号化器６１０において、Ｐピクチャを
Ｗ枚以上連続させると画質が劣化したり、記録状態ある
いは伝送状態が悪い時に再生エラーが起きたりするの
で、これを解決するために画面内の所定の領域で所定領
域内の符号化領域（イントラスライスやイントラブロッ
ク）をつくり、これを参照フレーム毎に少しずつずらし
ても良いし、特に所定領域内の符号化を定期的に行わな
くても良いし、ずらさなくても良い。

【０１２７】また、実施の形態１から５において、第１
の符号化器１０４、２０４、３０４、４０４、５０４で
用いる所定の量子化幅１０３、２０３、３０３、４０
４、５０４は、外部から指定しても、内部から指定して
もどちらでも良いし、シーン毎やフレーム毎やＤＣＴ
（離散コサイン変換）をする単位毎に変化させても良い
し、所定領域（例えば、ブロッキング領域）毎のアクテ
ィビティに応じて変化さても良く、人間が指定しても良
く、発生符号量を測定できるものであれば何でも良い。

【０１２８】また、実施の形態１から５において、遅延
器１０２、２０２、３０２、４０２、５０２の遅延時間
は、発生符号量を測定し、その所定期間の符号化モード
を決定し、割当符号量を決定するまでの時間以上であれ
ばいくらでも良い。また、符号化モードを決定し、割当
符号量を決定する時間が微少であるならば、遅延器は少
なくとも発止符号量を測定する時間だけ遅延させれば良
い。

【０１２９】また、請求項１７にかかる発明のように、
発生符号量測定器は、所定期間が時間単位で連続的に測
定するものでも良いし、請求項１８にかかる発明のよう
に、実施の形態１から５において、発生符号量測定器
は、必ずしも時間的に連続に発生符号量を測定する必要
はない。例えば実施の形態１を例として請求項１８を説
明すると、発生符号量測定器１０７は、所定期間１０６
は、暫定符号列１０５の発生符号量を測定する区切りを
表すが、発生符号量１０８は、その期間を代表する発生
符号量であり、所定期間の間連続測定する必要はない。
例えば、所定期間１０６が０．５秒であり、映像信号１
０１のフレームレートが１秒間に３０フレームである
時、フレーム内符号化画像を少なくとも１回確実に行う
周期（ＧＯＰ）を１５フレームとする。また、フレーム
内符号化画像あるいは前方向フレーム画像を行う参照フ
レーム間隔ｍを、例えばｍ＝３と、図１０に示すよう
に、ＧＯＰの先頭のＩＢＢＰの分だけを測定し、１ＧＯ
Ｐ内では、もうフレーム内符号化画像を含むことはない
ので、このＩＢＢＰのパターンで発生した発生符号量Ｇ
１の５倍を越えることはないと思われるので、Ｇ１の５
倍の値Ｇ２を所定期間１０６の発生符号量１０８とすれ
ばよい。この場合、必ずしも５倍の値にする必要もない
し、ＩＢＢＰのパターンの間に測定するのではなく、例
えば１個目のＰと２個目のＰの発生量を１５／２倍して
も良いし、請求項１８にかかる発明は、時間的に非連続
的であれば何でも良い。

【０１３０】また、請求項１９にかかる発明のように、
発生符号量測定器は、所定期間が少なくとも１つのフレ
ーム内符号化画像を含むようにすれば良い。

【０１３１】また、実施の形態５、６において、所定映
像判別器５１１、６０４の所定映像判別方法は、ＤＣＴ
処理係数を利用したものに限らず、パターンマッチング
を用いても良いし、高周波成分の多い画像は横方向の輝
度信号レベルの変化が細かく起こるので、画面を横方向
に切って、輝度信号レベルの変化曲線を調べるなどして
も良いし、人間が指定しても良く、これらに限定される
ことなく、字幕シーンや高周波成分の映像信号を判別で
きるものであれば、何でも良い。

【０１３２】また、通常の参照フレーム間隔ｍも３であ
る必要はなく１（ＩとＰが隣同士、または全部Ｉ）以上
の数であれば、何でも良い。

【０１３３】また、上述の第１の実施の形態から第６の
実施の形態において、フレーム内符号化処理または前方
向フレーム予測する参照フレーム間隔ｍは一定としても
構わないし、画像に応じて同じ所定期間毎に変化させて
も良いし、何でも良い。

【０１３４】また、上述の第１の実施の形態から第６の
実施の形態において、符号化処理はフレーム単位で処理
したが、請求項２６にかかる発明のように、インターレ
ース画像では、フィールド単位で処理しても構わない。
この場合の実施の形態は、前述の実施の形態においてフ
レームをフィールドに置き換えれば同様に実施すること
ができる。

【０１３５】

【発明の効果】以上のように、本発明の実施の形態１の
ように、１パス目で映像信号を圧縮符号化し、所定期間
の発生符号量に応じて、ＧＯＰパルシングを起こしそう
な低ビット割り当てとなった期間の符号化モードを変更
し、割り当ても極端に低くしないことで、フレーム内符
号化画像だけで割り当て符号量を使い尽くすことなく、
ＧＯＰパルシングを防ぎ、圧縮符号化できるという有利
な効果がある。

【０１３６】また、本発明の実施の形態２のように、符
号化モード毎の発生符号量の変化に応じて、ＧＯＰパル
シングを起こしそうな低ビット割り当てとなった期間の
符号化モードを変更し、割り当ても極端に低くしないこ
とで、フレーム内符号化画像だけで割り当て符号量を使
い尽くすことなく、ＧＯＰパルシングを防ぎ、圧縮符号
化できるという有利な効果がある。

【０１３７】また、本発明の実施の形態３のように、１
パス目で映像信号を圧縮符号化し、所定期間の符号化モ
ード毎の平均発生符号量に応じて、ＧＯＰパルシングを
起こしそうな低ビット割り当てとなった期間の符号化モ
ードを変更し、割り当ても極端に低くしないことで、フ
レーム内符号化画像だけで割り当て符号量を使い尽くす
ことなく、ＧＯＰパルシングを防ぎ、圧縮符号化できる
という有利な効果がある。

【０１３８】また、本発明の実施の形態４のように、１
パス目で映像信号を圧縮符号化し、符号化モード毎の発
生符号量が閾値以下かどうかに応じて、ＧＯＰパルシン
グを起こしそうな低ビット割り当てとなった期間の符号
化モードを変更し、割り当ても極端に低くしないこと
で、フレーム内符号化画像だけで割り当て符号量を使い
尽くすことなく、ＧＯＰパルシングを防ぎ、圧縮符号化
できるという有利な効果がある。

【０１３９】また、本発明の実施の形態５のように、映
像信号が字幕シーンのような高周波成分を多く含む所定
映像かどうかに応じて、ＧＯＰパルシングを起こしそう
な低ビット割り当てとなった期間の符号化モードを変更
し、割り当ても極端に低くしないことで、フレーム内符
号化画像だけで割り当て符号量を使い尽くすことなく、
ＧＯＰパルシングを防ぎ、２パスの可変ビットレートで
圧縮符号化できるという有利な効果がある。

【０１４０】また、本発明の実施の形態６のように、映
像信号が字幕シーンのような高周波成分を多く含む所定
映像かどうかに応じて、ＧＯＰパルシングを起こしそう
な低ビット割り当てとなった期間の符号化モードを変更
し、割り当ても極端に低くしないことで、フレーム内符
号化画像だけで割り当て符号量を使い尽くすことなく、
ＧＯＰパルシングを防ぎ、１パスの固定ビットレートで
圧縮符号化できるという有利な効果がある。

【０１４１】また、実施の形態１から５の発明におい
て、所定期間における発生符号量の上限と下限を定める
ことによって、極端に低ビットレートになることを防ぐ
という有利な効果がある。

【０１４２】また、実施の形態１から５の発明におい
て、割り当て符号量の決定を線形変換で行うことで、割
り当て方法を簡便にするという有利な効果がある。

【０１４３】また、実施の形態１から５の発明におい
て、１パスの暫定符号列の符号量と割り当て符号量とを
対応させた表を複数種類用意し、符号化モードのパター
ンに応じてそのうちの１つを選択することで、割り当て
方法を簡便にするという有利な効果がある。

【０１４４】また、実施の形態１から５の発明におい
て、圧縮符号化列を記録媒体に記録するときに、１パス
の暫定符号列の符号量と割り当て符号量とを対応させた
表を複数種類用意し、記録容量の残りに応じてそのうち
の１つを選択することで、割り当て方法を簡便にすると
いう有利な効果がある。

【０１４５】また、実施の形態１から５の発明におい
て、圧縮符号化列を通信媒体に伝送するときに、１パス
の暫定符号列の符号量と割り当て符号量とを対応させた
表を複数種類用意し、通信媒体の伝送可能な容量または
トラフィックの状態に応じて、そのうちの１つを選択す
ることで、割り当て方法を簡便にするという有利な効果
がある。

【０１４６】また、実施の形態１から６の発明におい
て、２パスで符号化モードを全てフレーム内符号化か、
または複数のフレーム内符号化に続いて複数の前方向フ
レーム予測符号化、または全て前方向フレーム予測符号
化にすることで、低ビットレートでのフレーム内符号
化、前方向フレーム内予測符号化、両方向フレーム予測
符号化の高周波成分の表現の誤差を考慮して、似た符号
化モードを連続にして符号化することで、ＧＯＰパルシ
ングを防ぐという有利な効果がある。

【０１４７】また、実施の形態１から５の発明におい
て、１パス目の符号量の測定を全てフレーム内符号化で
行うことで、全てのフレームの発生符号量を平等に測定
でき、かつ、フレーム内符号化をしたときの最大の発生
符号量を容易に知ることができるという有利な効果があ
る。

【０１４８】また、実施の形態１から５の発明におい
て、１パス目の符号化器のフレーム内符号化もしくは前
方向フレーム間予測符号化を行う参照フレーム間隔ｍ１
と、２パス目の符号化器のフレーム内符号化もしくは前
方向フレーム間予測符号化を行う符号化モードの間隔ｍ
２は等しいか、またはｍ２はｍ１の倍数か公約数である
ようにすることで、参照フレーム毎に起こる統計的性質
を同期させて符号量割り当てを容易にするという有利な
効果がある。

【０１４９】また、実施の形態１から５の発明におい
て、２パス目の符号化器において、前方向フレーム間予
測符号化画像を所定数Ｗ枚以上連続させるときは、符号
化する画像内の所定単位毎に所定単位内符号化を行い、
他の領域を参照しない符号化領域を作り、連続するフレ
ーム間で所定単位内符号化をする領域をずらして行くよ
うにすることで、定期的に高画質画像を保証し、かつ、
圧縮符号化列の伝送エラーが起きた場合でも、早期に修
正できるという有効な効果がある。

【０１５０】また、実施の形態６において、符号化器に
おいて、前方向フレーム間予測符号化画像を所定数Ｗ枚
以上連続させるときは、符号化する画像内の所定単位毎
に所定単位内符号化を行い、他の領域を参照しない符号
化領域を作り、連続するフレーム間で所定単位内符号化
をする領域をずらして行くようにすることで、定期的に
高画質画像を保証し、かつ、圧縮符号化列の伝送エラー
が起きた場合でも、早期に修正できるという有利な効果
がある。

【０１５１】また、実施の形態１の発明において、符号
量測定器の所定期間が時間単位で連続的に測定するもの
であるようにすることで、映像信号を圧縮符号化したと
きの統計的性質を正確に測定できるという有利な効果が
ある。

【０１５２】また、実施の形態１の発明において、符号
量測定器の所定期間が時間単位で非連続的に測定するも
のであるようにすることで、映像信号を圧縮符号化した
ときの性質を簡略化して、測定できるという有利な効果
がある。

【０１５３】また、実施の形態１の発明において、符号
量測定器の所定期間が少なくとも１つのフレーム内符号
化画像を含むようにすることで、全てのフレームの発生
符号量を平等に測定することができるという有利な効果
がある。

【０１５４】また、実施の形態２から４の発明におい
て、符号化モード変更器の所定期間が少なくとも１つの
フレーム内符号化画像を含むようにすることで、フレー
ム内符号化画像がフレーム間予測符号化の統計的周期で
あり、これに同期することができ、かつ、フレーム内符
号化画像を定期的に入れることで、高画質化と伝搬エラ
ーに対する耐性、ランダムアクセスが可能という有利な
効果がある。

【０１５５】また、実施の形態３の発明において、符号
化モード変更器は、符号化モード毎の平均発生符号量の
フレーム内符号化、前方向フレーム間予測符号化、両方
向フレーム間符号化毎の比に応じて、符号化モードを変
更するようにすることで、相対的な発生符号量に応じて
符号化モードが変更でき、ＧＯＰパルシングを防ぐこと
ができるという有利な効果がある。

【０１５６】また、実施の形態３の発明において、符号
化モード変更器は、符号化モード毎の平均発生符号量の
フレーム内符号化、前方向フレーム間予測符号化、両方
向フレーム間符号化毎の差分を取り、差分の比に応じ
て、符号化モードを変更するようにすることで、相対的
減衰量に応じて符号化モードが変更でき、ＧＯＰパルシ
ングを防ぐことができるという有利な効果がある。

【０１５７】また、実施の形態３の発明において、符号
化モード変更器は、符号化モード毎の平均発生符号量の
フレーム内符号化、前方向フレーム間予測符号化、両方
向フレーム間符号化毎に所定数Ｘ１、Ｘ２、Ｘ３以下か
どうかに応じて、符号化モードを変更するようにし、フ
レーム毎の絶対的発生量に応じて、符号化モードが変更
でき、ＧＯＰパルシングを防ぐことができるという有利
な効果がある。

【０１５８】また、実施の形態４の発明において、符号
化モード変更器は、所定数Ｘ１、Ｘ２、Ｘ３を等しいよ
うにすることで、画質劣化が激しい画像であるかどうか
を比較する基準が１つとなり、判定方法が簡便となると
いう有利な効果がある。

【０１５９】また、実施の形態５または６の発明におい
て、第１の所定期間と第２の所定期間が等しいように
し、所定映像かどうかを判別する周期と符号化モードを
変更する周期を一致させ、遅延時間を短くするという有
利な効果を持つ。

【０１６０】また、実施の形態１から６の発明におい
て、処理対象としてフレームの代わりにフィールドを用
いることで、インターレース画像に対しても本発明を適
用できるという有利な効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態１における映像符号化装置
のブロック図

【図２】本発明の実施の形態２における映像符号化装置
のブロック図

【図３】本発明の実施の形態３における映像符号化装置
のブロック図

【図４】本発明の実施の形態４における映像符号化装置
のブロック図

【図５】本発明の実施の形態５における映像符号化装置
のブロック図

【図６】本発明の実施の形態６における映像符号化装置
のブロック図

【図７】本発明の実施の形態１から５における第１の符
号化器のブロック図

【図８】本発明の実施の形態１から５における第２の符
号化器のブロック図

【図９】本発明の実施の形態１における所定期間毎の発
生符号量を示す特性図

【図１０】本発明の実施の形態２における所定期間内の
フレーム毎の発生符号量の変化を示す特性図

【図１１】本発明の実施の形態３における所定期間内の
フレーム毎の発生符号量を示す特性図

【図１２】本発明の実施の形態４における所定期間内の
フレーム毎の発生符号量の変化を示す特性図

【図１３】本発明の実施の形態５および６における所定
映像判別器のブロック図

【図１４】本発明の実施の形態１から６における所定映
像の例を示す画面図

【図１５】（ａ）本発明の実施の形態５および６におけ
る離散コサイン変換係数の高周波成分判定部分の第１の
例を示す模式図（ｂ）本発明の実施の形態５および６における離散コサ
イン変換係数の高周波成分判定部分の第２の例を示す模
式図

【符号の説明】

１０１、２０１、３０１、４０１、５０１、６０１、７
０１、８０１、１３０１映像信号１０２、２０２、３０２、４０２、５０２、６０２遅
延器１０３、２０３、３０３、４０３、５０３、７０７、８
１１所定の量子化幅１０４、２０４、３０４、４０４、５０４第１の符号
化器１０５、２０５、３０５、４０５、５０５、７０６暫
定符号化列１０６、２０８、３０８、４０８所定期間１０７、５０７、６１２、８０８発生符号量測定器１０８、５０８、６１３、８０９、９０１、１００１、
１１０１、１２０１発生符号量１０９、２０９、３１１、４０９、５０９、６０６符
号化モード変更器１１０、２１０、３１２、４１０、５１３、６０７符
号化モード１１１、２１１、３１３、４１１、５１４符号量割り
当て器１１２、２１２、３１４、４１２、５１５、８１０割
り当て符号量１１３、２１３、３１５、４１３、５１６制御信号１１４、２１４、３１６、４１４、５１７遅延された
映像信号１１５、２１５、３１７、４１５、５１８第２の符号
化器１１６、２１６、３１８、４１６、５１９、６１７、８
０７圧縮符号化列２０６、３０６、４０６符号化モード別発生符号量測
定器２０７、３０７、４０７符号化モード別発生符号量３０９符号化モード別平均発生符号量測定器３１０符号化モード別平均発生符号量５０６、６１１第２の所定期間５１０、６０３第１の所定期間５１１、６０４所定映像判別器５１２、６０５、１３１２所定映像判別結果６１４所定符号量６１５、８０６符号量制御器６１６符号量制御信号６１８符号量制御符号化器７０２、８０２、１３０２ブロック分割器７０３、８０３、１３０４離散コサイン変換器７０４、８０４量子化器７０５、８０５可変長符号化器１００２、１００３差１３０３ブロック映像信号１３０５、１５０３、１５０４離散コサイン変換係数１３０６高周波成分判定器１３０７高周波成分判定結果１３０８スコア判定器１３０９スコアメモリー１３１０領域判定器１３１１所定映像最終判定器１４０１、１４０２、１５０１、１５０２領域１４０３画面

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】映像信号を入力とし、所定の暫定量子化
パラメータに比例した量子化幅で前記映像信号を量子化
した後、可変長符号化処理して、暫定符号列を出力する
第１の符号化手段と、所定期間毎に前記暫定符号列の発
生符号量を測定する発生符号量測定手段と、前記所定期
間の発生符号量に応じて、フレーム内符号化か、過去の
フレームを参照フレームとする前方向フレーム間予測
か、過去と未来のフレームを参照フレームとする両方向
フレーム間予測かを表す符号化モードのパターンを所定
期間毎に変更する符号化モード変更手段と、前記発生符
号量および前記符号化モード変更手段で変更された符号
化モードのパターンに応じて前記所定期間毎に映像を符
号化するための割当符号量を決定する符号量割当手段
と、前記映像信号を少なくとも前記割当符号量を決定す
るまで遅延させる遅延手段と、前記遅延された映像信号
を前記割当符号量および前記符号化モード変更手段で変
更された符号化モードのパターンに応じて、フレーム内
符号化処理か、前方向フレーム間予測符号化処理か、両
方向フレーム間予測符号化処理のいずれかで可変長符号
化処理し、圧縮符号化列を出力する第２の符号化手段と
を備え、ｍ、ｎを所定整数として、ｎはｍよりも大き
く、通常は、前記第２の符号化手段は、ｎフレーム以内
に１フレームはフレーム内符号化処理をし、かつ、ｍフ
レーム以内に少なくとも１フレームはフレーム内符号化
処理あるいは前方向フレーム間予測符号化処理し、それ
以外のフレームでは両方向フレーム間予測符号化処理し
て、可変ビットレートで圧縮符号化列を出力するが、あ
たかも前記所定期間の発生符号量に応じてｍとｎを変化
させながらフレーム間符号化を行うことを特徴とする映
像符号化装置。
【請求項２】映像信号を入力とし、所定の暫定量子化
パラメータに比例した量子化幅で前記映像信号を量子化
した後、可変長符号化処理して、暫定符号列を出力する
第１の符号化手段と、前記暫定符号化列の発生符号量
を、フレーム内符号化か、過去のフレームを参照フレー
ムとする前方向フレーム間予測か、過去と未来のフレー
ムを参照フレームとする両方向フレーム間予測かを表す
符号化モード毎に測定する符号化モード別発生符号量測
定手段と、前記符号化モード毎の前記発生符号量の変化
に応じて、符号化モードのパターンを所定期間毎に変更
する符号化モード変更手段と、前記所定期間の前記符号
化モード毎の発生符号量および前記変更された符号化モ
ードのパターンに応じて前記所定期間毎に映像を符号化
するための割当符号量を決定する符号量割当手段と、前
記映像信号を少なくとも前記割当符号量を決定するまで
遅延させる遅延手段と、前記遅延された映像信号を前記
割当符号量および前記符号化モード変更手段で変更され
た符号化モードのパターンに応じて、フレーム内符号化
処理か、前方向フレーム間予測符号化処理か、両方向フ
レーム間予測符号化処理のいずれかで可変長符号化処理
し、圧縮符号化列を出力する第２の符号化手段とを備
え、ｍ、ｎを所定整数として、ｎはｍよりも大きく、通
常は、前記第２の符号化手段は、ｎフレーム以内に１フ
レームはフレーム内符号化処理をし、かつ、ｍフレーム
以内に少なくとも１フレームはフレーム内符号化処理あ
るいは前方向フレーム間予測符号化処理し、それ以外の
フレームでは両方向フレーム間予測符号化処理して、可
変ビットレートで圧縮符号化列を出力するが、あたかも
発生符号量の変化に応じてｍとｎを自動的に変化させな
がらフレーム間符号化を行うことを特徴とする映像符号
化装置。
【請求項３】映像信号を入力とし、所定の暫定量子化
パラメータに比例した量子化幅で前記映像信号を量子化
した後、可変長符号化処理して、暫定符号列を出力する
第１の符号化手段と、前記暫定符号列の発生符号量を、
フレーム内符号化か、過去のフレームを参照フレームと
する前方向フレーム間予測か、過去と未来のフレームを
参照フレームとする両方向フレーム間予測かを表す符号
化モード毎に測定する符号化モード別発生符号量測定手
段と、所定期間での前記符号化モード別の平均発生符号
量を計算する符号化モード別平均発生符号量測定手段
と、前記符号化モード毎の前記平均発生符号量に応じ
て、符号化モードのパターンを前記所定期間毎に変更す
る符号化モード変更手段と、前記所定期間の前記符号化
モード毎の前記発生符号量および前記変更された符号化
モードのパターンに応じて前記所定期間毎に映像を符号
化するための割当符号量を決定する符号量割当手段と、
前記映像信号を少なくとも前記割当符号量を決定するま
で遅延させる遅延手段と、前記遅延された映像信号を前
記割当符号量および前記符号化モード変更手段で変更さ
れた符号化モードに応じて、フレーム内符号化処理か、
前方向フレーム間予測符号化処理か、両方向フレーム間
予測符号化処理のいずれかで可変長符号化処理し、圧縮
符号化列を出力する第２の符号化手段とを備え、ｍ、ｎ
を所定整数として、ｎはｍよりも大きく、通常は、前記
第２の符号化手段は、ｎフレーム以内に１フレームはフ
レーム内符号化処理をし、かつ、ｍフレーム以内に少な
くとも１フレームはフレーム内符号化処理あるいは前方
向フレーム間予測符号化処理し、それ以外のフレームで
は両方向フレーム間予測符号化処理して、可変ビットレ
ートで圧縮符号化列を出力するが、あたかも符号化モー
ド毎の発生符号量の比に応じてｍとｎを自動的に変化さ
せながらフレーム間符号化を行うことを特徴とする映像
符号化装置。
【請求項４】映像信号を入力とし、所定の暫定量子化
パラメータに比例した量子化幅で前記映像信号を量子化
した後、可変長符号化処理して、暫定符号列を出力する
第１の符号化手段と、前記暫定符号列の発生符号量を所
定期間毎に、フレーム内符号化か、過去のフレームを参
照フレームとする前方向フレーム間予測か、過去と未来
のフレームを参照フレームとする両方向フレーム間予測
かを表す符号化モード毎に測定する符号化モード別発生
符号量測定手段と、前記符号化モード毎の前記発生符号
量の大きさがそれぞれ所定数Ｘ１、Ｘ２、Ｘ３以下であ
るかどうかに応じて、符号化モードのパターンを前記所
定期間毎に変更する符号化モード変更手段と、前記符号
化モード毎の前記発生符号量および前記符号化モード変
更手段で変更された前記符号化モードのパターンに応じ
て前記所定期間毎に映像を符号化するための割当符号量
を決定する符号量割当手段と、前記映像信号を少なくと
も前記割当符号量を決定するまで遅延させる遅延手段
と、前記遅延された映像信号を前記割当符号量および前
記符号化モード変更手段で変更された符号化モードに応
じて、フレーム内符号化処理か、前方向フレーム間予測
符号化処理か、両方向フレーム間予測符号化処理のいず
れかで可変長符号化処理し、圧縮符号化列を出力する第
２の符号化手段とを備え、ｍ、ｎを所定整数として、ｎ
はｍよりも大きく、通常は、前記第２の符号化手段は、
ｎフレーム以内に１フレームはフレーム内符号化処理を
し、かつ、ｍフレーム以内に少なくとも１フレームはフ
レーム内符号化処理あるいは前方向フレーム間予測符号
化処理し、それ以外のフレームでは両方向フレーム間予
測符号化処理して、可変ビットレートで圧縮符号化列を
出力するが、あたかも発生符号量が極端に減少したかど
うかに応じてｍとｎを自動的に変化させながらフレーム
間符号化を行うことを特徴とする映像符号化装置。
【請求項５】映像信号を入力とし、前記映像信号の第
１の所定期間が字幕或いは高周波成分を多く含む所定映
像であるかどうかを判別する所定映像判別手段と、所定
の暫定量子化パラメータに比例した量子化幅で前記映像
信号を量子化した後、可変長符号化処理して、暫定符号
列を出力する第１の符号化手段と、第２の所定期間毎に
前記暫定符号列の発生符号量を測定する発生符号量測定
手段と、前記第１の所定期間中の所定映像判別結果に応
じて、フレーム内符号化か、過去のフレームを参照フレ
ームとする前方向フレーム間予測か、過去と未来のフレ
ームを参照フレームとする両方向フレーム間予測かを表
す符号化モードのパターンを第１の所定期間毎に変更す
る符号化モード変更手段と、前記第２の所定期間の前記
発生符号量、前記変更された符号化モードの少なくとも
いずれか１方に応じて前記第２の所定期間毎に映像を符
号化するための割当符号量を決定する符号量割当手段
と、前記映像信号を少なくとも前記割当符号量を決定す
るまで遅延させる遅延手段と、前記遅延された映像信号
を前記割当符号量および前記符号化モード変更手段で変
更された符号化モードに応じて、フレーム内符号化処理
か、前方向フレーム間予測符号化処理か、両方向フレー
ム間予測符号化処理かのいずれかで可変長符号化処理
し、可変ビットレート符号化処理し、圧縮符号化列を出
力する第２の符号化手段とを備え、ｍ、ｎを所定整数と
して、ｎはｍよりも大きく、通常は、前記第２の符号化
手段は、ｎフレーム以内に１フレームはフレーム内符号
化処理をし、かつ、ｍフレーム以内に少なくとも１フレ
ームはフレーム内符号化処理あるいは前方向フレーム間
予測符号化処理し、それ以外のフレームでは両方向フレ
ーム間予測符号化処理して、可変ビットレートで圧縮符
号化列を出力するが、あたかも映像の種類に応じてｍと
ｎを自動的に変化させながらフレーム間符号化を行うこ
とを特徴とする映像符号化装置。
【請求項６】映像信号を入力とし、前記映像信号の第
１の所定期間が字幕または高周波成分を多く含む所定映
像であるかどうかを判別する所定映像判別手段と、前記
第１の所定期間中の所定映像判別結果に応じて、フレー
ム内符号化か、過去のフレームを参照フレームとする前
方向フレーム間予測か、過去と未来のフレームを参照フ
レームとする両方向フレーム間予測かを表す符号化モー
ドのパターンを前記第１の所定期間毎に変更する符号化
モード変更手段と、前記映像信号を少なくとも前記符号
化モードを決定するまで遅延させる遅延手段と、前記遅
延された映像信号を前記符号化モード変更手段で変更さ
れた符号化モードに応じて、フレーム内符号化処理か、
前方向フレーム間予測符号化処理か、両方向フレーム間
予測符号化処理かのいずれかで可変長符号化処理して、
符号化開始時に定めれた所定の発生符号量になるように
第２の所定期間の割当符号量を決定する符号量割当手段
と、圧縮符号化列を出力する符号化手段とを備え、ｍ、
ｎを所定整数として、ｎはｍよりも大きく、通常は、前
記符号化手段は、ｎフレーム以内に１フレームはフレー
ム内符号化処理をし、かつ、ｍフレーム以内に少なくと
も１フレームはフレーム内符号化処理あるいは前方向フ
レーム間予測符号化処理し、それ以外のフレームでは両
方向フレーム間予測符号化処理して、固定ビットレート
で圧縮符号化列を出力するが、あたかも映像の種類に応
じてｍとｎを自動的に変化させながらフレーム間符号化
を行うことを特徴とする映像符号化装置。
【請求項７】符号量割当手段は、所定期間における割
当符号量が所定範囲内になるように制限することを特徴
とする請求項１から５のいずれかに記載の映像符号化装
置。
【請求項８】符号量割当手段は、暫定符号列の発生符
号量を線形変換し、変更された符号化モードのパターン
に応じて変更し、割り当て符号量を求めることを特徴と
する請求項１から５のいずれかに記載の映像符号化装
置。
【請求項９】符号量割当手段は、暫定符号列の符号量
と割当符号量を対応させた対応表を複数種類備え、変更
された符号化モードのパターンに応じて１つの対応表を
選択することを特徴とする請求項１から５のいずれかに
記載の映像符号化装置。
【請求項１０】映像信号を圧縮符号化して得られた圧
縮符号列を記録媒体に記録する場合、符号量割当手段
は、暫定符号列の符号量と割当符号量との対応表を複数
種類備え、前記記録媒体の記録可能な容量または前記映
像信号の圧縮符号化列を記録する時間に応じて、前記複
数種類の対応表の内から１つの対応表を選択することを
特徴とする請求項１から５のいずれかに記載の映像符号
化装置。
【請求項１１】映像信号を圧縮符号化して得られた圧
縮符号列を転送レートが変化する通信媒体に転送する場
合、符号量割当手段は、暫定符号列の符号量と割当符号
量との対応表を複数種類備え、前記通信媒体の転送可能
な容量あるいはトラフィックの状態に応じて、前記複数
種類の対応表の内から１つの対応表を選択することを特
徴とする請求項１から５のいずれかに記載の映像符号化
装置。
【請求項１２】符号化モード変更手段は、符号化モー
ドを変更する際、符号化モードを全てフレーム内符号化
とするか、または複数のフレーム内符号化に続いて複数
の前方向フレーム間予測符号化を行うパターンに変更す
るか、または全て前方向フレーム間予測符号化を行うパ
ターンに変更することを特徴とする請求項１から６のい
ずれかに記載の映像符号化装置。
【請求項１３】第１の符号化手段は、全てフレーム内
符号化で符号化を行うことを特徴とする請求項１から５
のいずれかに記載の映像符号化装置。
【請求項１４】第１の符号化手段のフレーム内符号化
もしくは前方向フレーム間予測符号化を行う符号化モー
ドの間隔ｍ１と、前記第２の符号化手段のフレーム内符
号化もしくは前方向フレーム間予測符号化を行う符号化
モードの間隔ｍ２は等しいか、またはｍ２はｍ１の倍数
か公約数であることを特徴とする請求項１から５のいず
れかに記載の映像符号化装置。
【請求項１５】第２の符号化手段において、前方向フ
レーム間予測符号化画像を所定数Ｗ枚以上連続させると
きは、符号化する画像内の所定単位毎に所定単位内符号
化を行い、他の領域を参照しない符号化領域を作り、連
続するフレーム間で前記所定単位内符号化をする領域を
ずらして行くことを特徴とする請求項１から５のいずれ
かに記載の映像符号化装置。
【請求項１６】符号化手段において、前方向フレーム
間予測符号化画像を所定数Ｗ枚以上連続させるときは、
符号化する画像内の所定単位毎に所定単位内符号化を行
い、他の領域を参照しない符号化領域を作り、連続する
フレーム間で前記所定単位内符号化をする領域をずらし
て行くことを特徴とする請求項６記載の映像符号化装
置。
【請求項１７】符号量測定手段の所定期間が、時間単
位で連続的に測定するものであることを特徴とする請求
項１記載の映像符号化装置。
【請求項１８】符号量測定手段の所定期間が、時間単
位で非連続的に測定するものであることを特徴とする請
求項１記載の映像符号化装置。
【請求項１９】符号量測定手段の所定期間が、少なく
とも１つのフレーム内符号化画像を含むことを特徴とす
る請求項１記載の映像符号化装置。
【請求項２０】符号化モード変更手段の所定期間が、
少なくとも１つのフレーム内符号化画像を含むことを特
徴とする請求項２から４のいずれかに記載の映像符号化
装置。
【請求項２１】符号化モード変更手段は、符号化モー
ド毎の平均発生符号量のフレーム内符号化、または前方
向フレーム間予測符号化、または両方向フレーム間符号
化毎の比に応じて符号化モードを変更することを特徴と
する請求項３記載の映像符号化装置。
【請求項２２】符号化モード変更手段は、符号化モー
ド毎の平均発生符号量のフレーム内符号化、または前方
向フレーム間予測符号化、または両方向フレーム間符号
化毎の差分を取り、前記差分の比に応じて符号化モード
を変更することを特徴とする請求項３記載の映像符号化
装置。
【請求項２３】符号化モード変更手段は、符号化モー
ド毎の平均発生符号量のフレーム内符号化、または前方
向フレーム間予測符号化、または両方向フレーム間符号
化毎に所定数Ｘ１またはＸ２またはＸ３以下かどうかに
応じて符号化モードを変更することを特徴とする請求項
３記載の映像符号化装置。
【請求項２４】符号化モード変更手段は、所定数Ｘ１
またはＸ２またはＸ３を等しいものとすることを特徴と
する請求項４記載の映像符号化装置。
【請求項２５】第１の所定期間と第２の所定期間が等
しいことを特徴とする請求項５または６記載の映像符号
化装置。
【請求項２６】処理対象としてフレームの代わりにフ
ィールドを用いることを特徴とする請求項１から２５の
いずれかに記載の映像符号化装置。