JPH10336663A - Ｍｐｅｇ２符号化用の前処理装置 - Google Patents
Ｍｐｅｇ２符号化用の前処理装置Info
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 本発明は、符号化されるべき各ＧＯＰ毎にそ
のＧＯＰのため採用された構造に従う符号化のコストを
予測する前処理装置の提供を目的とする。 【解決手段】 本発明は、各グループの最初の画像が空
間モードで符号化された画像である符号化画像の連続的
なグループの形式に構造化されるべき画像を前処理する
装置である。前処理装置は、画像のグループを構成する
ための全ての画像を格納し得る画像メモリと、画像メモ
リを読み、読まれた画像メモリ毎に、冗長フレームキュ
ー、画像が符号化される際に準拠すべきタイプ（Ｉ、
Ｐ、Ｂ）を与えるキュー、画像の複雑さを測定するキュ
ー、及び、画像のグループを構成する画像の全体に対し
グループ中の種々の画像の複雑さの集計値を測定するキ
ューを含むコマンドを計算し得る解析回路とからなる。
のＧＯＰのため採用された構造に従う符号化のコストを
予測する前処理装置の提供を目的とする。 【解決手段】 本発明は、各グループの最初の画像が空
間モードで符号化された画像である符号化画像の連続的
なグループの形式に構造化されるべき画像を前処理する
装置である。前処理装置は、画像のグループを構成する
ための全ての画像を格納し得る画像メモリと、画像メモ
リを読み、読まれた画像メモリ毎に、冗長フレームキュ
ー、画像が符号化される際に準拠すべきタイプ（Ｉ、
Ｐ、Ｂ）を与えるキュー、画像の複雑さを測定するキュ
ー、及び、画像のグループを構成する画像の全体に対し
グループ中の種々の画像の複雑さの集計値を測定するキ
ューを含むコマンドを計算し得る解析回路とからなる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明はＭＰＥＧ２ビデオ標
準に準拠して符号化されることが予定されているビデオ
画像を前処理する装置に関する。
準に準拠して符号化されることが予定されているビデオ
画像を前処理する装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】ＭＰＥＧ２ビデオ標準に準拠した符号化
を行うシステムは信号のビットレートを低下させるため
信号の特性を使用する。利用される符号化アルゴリズム
は符号化されるべき画像の空間的冗長性及び時間的冗長
性を利用して、画像をブロックで記述する。
を行うシステムは信号のビットレートを低下させるため
信号の特性を使用する。利用される符号化アルゴリズム
は符号化されるべき画像の空間的冗長性及び時間的冗長
性を利用して、画像をブロックで記述する。
【０００３】空間的冗長性は、主として、離散コサイン
変換と称され、ＤＣＴのように略記される演算、ＤＣＴ
の係数を量子化する演算、及び、ＤＣＴからの量子化さ
れた係数を記述する可変長符号化演算の三つの演算の系
列により評価される。時間的冗長性は、現在の画像の各
ブロック毎に移動演算を使用して、基準画像内に在る最
も類似したブロックを探索する動き補償動作によって解
析される。時間的冗長性の解析には、通常動きベクトル
と称される移動ベクトル場、並びに、現在の画像の信号
と動き補償によって予測された画像の信号との間の差で
ある予測誤差を決定することが含まれる。予測誤差は、
次に、空間冗長性の原理に従って解析される。
変換と称され、ＤＣＴのように略記される演算、ＤＣＴ
の係数を量子化する演算、及び、ＤＣＴからの量子化さ
れた係数を記述する可変長符号化演算の三つの演算の系
列により評価される。時間的冗長性は、現在の画像の各
ブロック毎に移動演算を使用して、基準画像内に在る最
も類似したブロックを探索する動き補償動作によって解
析される。時間的冗長性の解析には、通常動きベクトル
と称される移動ベクトル場、並びに、現在の画像の信号
と動き補償によって予測された画像の信号との間の差で
ある予測誤差を決定することが含まれる。予測誤差は、
次に、空間冗長性の原理に従って解析される。
【０００４】ＭＰＥＧ２符号化は予測型の符号化であ
る。従って、ＭＰＥＧ２符号化と関連した復号化処理
は、あらゆる伝送誤り、又は、あるプログラムから別の
プログラムへのデ符号化器の切替に起因した信号のブレ
ークから信号を保護すべく定期的に再初期化されるべき
である。この目的のため、ＭＰＥＧ２標準は、周期的に
画像が空間モード、即ち、空間的冗長性だけを利用する
モードで符号化されるべきことを定める。空間モードで
符号化された画像は、通常、イントラ画像又はＩ画像と
称される。
る。従って、ＭＰＥＧ２符号化と関連した復号化処理
は、あらゆる伝送誤り、又は、あるプログラムから別の
プログラムへのデ符号化器の切替に起因した信号のブレ
ークから信号を保護すべく定期的に再初期化されるべき
である。この目的のため、ＭＰＥＧ２標準は、周期的に
画像が空間モード、即ち、空間的冗長性だけを利用する
モードで符号化されるべきことを定める。空間モードで
符号化された画像は、通常、イントラ画像又はＩ画像と
称される。
【０００５】時間的冗長性を利用することにより符号化
された画像には２つのタイプがある。一方のタイプの画
像は時間的に先行した画像を参照して作成され、もう一
方のタイプの画像は時間的に先行した画像及び時間的に
後続した画像を参照して作成される。時間的に先行した
画像を参照して作成された符号化画像は、一般的に予測
画像又はＰ画像と称され、時間的に先行した画像及び時
間的に後続した画像を参照して作成された画像は、一般
的に双方向画像又はＢ画像と称される。
された画像には２つのタイプがある。一方のタイプの画
像は時間的に先行した画像を参照して作成され、もう一
方のタイプの画像は時間的に先行した画像及び時間的に
後続した画像を参照して作成される。時間的に先行した
画像を参照して作成された符号化画像は、一般的に予測
画像又はＰ画像と称され、時間的に先行した画像及び時
間的に後続した画像を参照して作成された画像は、一般
的に双方向画像又はＢ画像と称される。
【０００６】Ｉ画像はその画像自体だけを参照して復号
化される。Ｐ画像は先行するＰ画像又はＩ画像を参照し
て符号化される。Ｂ画像は、先行するＩ又はＰ画像、及
び、後続するＩ又はＰ画像を呼び出して復号化される。
Ｉ画像の周期性は、通常ＧＯＰと略記される画像のグル
ープ（グループオブピクチャ）を定義する。
化される。Ｐ画像は先行するＰ画像又はＩ画像を参照し
て符号化される。Ｂ画像は、先行するＩ又はＰ画像、及
び、後続するＩ又はＰ画像を呼び出して復号化される。
Ｉ画像の周期性は、通常ＧＯＰと略記される画像のグル
ープ（グループオブピクチャ）を定義する。
【０００７】当業者に公知の如く、所定のＧＯＰの範囲
内で、Ｉ画像に含まれるデータ量は、通常Ｐ画像に含ま
れるデータ量よりも多く、Ｐ画像に含まれるデータ量は
一般的にＢ画像に含まれるデータ量よりも多い。画像の
タイプに依存したデータ量の間の格差を管理するため、
ＭＰＥＧ２符号化器は、データビットレートをサーボ制
御する装置を含む。
内で、Ｉ画像に含まれるデータ量は、通常Ｐ画像に含ま
れるデータ量よりも多く、Ｐ画像に含まれるデータ量は
一般的にＢ画像に含まれるデータ量よりも多い。画像の
タイプに依存したデータ量の間の格差を管理するため、
ＭＰＥＧ２符号化器は、データビットレートをサーボ制
御する装置を含む。
【０００８】かかるサーボ制御装置は符号化データのフ
ローを制御することが可能である。サーボ制御装置は、
符号化データを記憶するバッファメモリを有し、バッフ
ァメモリの状態を所謂基準デ符号化器に対し二重にモデ
ル化する。サーボ制御装置は、符号化器及び基準デ符号
化器に収容されるデータの合計が一定になるように、バ
ッファメモリから出るデータのビットレートを平滑化す
る。
ローを制御することが可能である。サーボ制御装置は、
符号化データを記憶するバッファメモリを有し、バッフ
ァメモリの状態を所謂基準デ符号化器に対し二重にモデ
ル化する。サーボ制御装置は、符号化器及び基準デ符号
化器に収容されるデータの合計が一定になるように、バ
ッファメモリから出るデータのビットレートを平滑化す
る。
【０００９】かくして、画像のタイプ（Ｉ、Ｐ又はＢ）
に依存して、サーボ制御装置は、Ｉ画像が平均ビットレ
ートよりも高いビットレート（典型的に、平均ビットレ
ートの３乃至６倍のビットレート）を発生し、Ｐ画像が
平均ビットレート付近のビットレートを発生し、Ｂ画像
が平均ビットレートよりも低いビットレート（典型的
に、平均ビットレートの０．１乃至０．５倍に一致する
ビットレート）を発生することを実現させる。
に依存して、サーボ制御装置は、Ｉ画像が平均ビットレ
ートよりも高いビットレート（典型的に、平均ビットレ
ートの３乃至６倍のビットレート）を発生し、Ｐ画像が
平均ビットレート付近のビットレートを発生し、Ｂ画像
が平均ビットレートよりも低いビットレート（典型的
に、平均ビットレートの０．１乃至０．５倍に一致する
ビットレート）を発生することを実現させる。
【００１０】従来技術によれば、Ｉ画像の符号化は２パ
スで行われる。Ｉ画像を符号化するため必要とされる量
子化ステップを決定するため、比例則 Ｑｓｐ × Ｎｂｓｐ ＝ Ｑｐｐ × Ｎｂｐｐ が適用される。Ｑｓｐは第２のパスの間にＩ画像を符号
化するため適用される量子化ステップであり、Ｎｂｓｐ
は第２のパスの間にＩ画像を符号化するため供給される
ビット数であり、Ｑｐｐは第１のパスの間にＩ画像を符
号化するため適用される量子化ステップであり、Ｎｂｐ
ｐは第１のパスの間にＩ画像を符号化することにより発
生されるビット数である。
スで行われる。Ｉ画像を符号化するため必要とされる量
子化ステップを決定するため、比例則 Ｑｓｐ × Ｎｂｓｐ ＝ Ｑｐｐ × Ｎｂｐｐ が適用される。Ｑｓｐは第２のパスの間にＩ画像を符号
化するため適用される量子化ステップであり、Ｎｂｓｐ
は第２のパスの間にＩ画像を符号化するため供給される
ビット数であり、Ｑｐｐは第１のパスの間にＩ画像を符
号化するため適用される量子化ステップであり、Ｎｂｐ
ｐは第１のパスの間にＩ画像を符号化することにより発
生されるビット数である。
【００１１】Ｐ画像又はＢ画像の符号化に関して、フロ
ー制御は信号不変の仮定に従って動作する。この仮定に
よれば、Ｐ又はＢの各画像は、同じ値の量子化ステップ
に対し、同一タイプの先行した画像（Ｐ画像又はＢ画
像）によって発生されたビット数と同数のビットを発生
する。信号のフレーム周波数が６０Ｈｚである場合に、
符号化されるべきビデオ信号は冗長フレームを与える。
ＭＰＥＧ２標準は、上記フレームを符号化しないで、上
記フレームに対する複製命令を符号化器に伝達する可能
性を設ける。冗長フレームを検出するため、連続したフ
レームの画素の間で輝度の差が測定される。かかる画素
と画素の差の測定は、画像に含まれる動きの種類及び程
度に関する情報を提供しない。即ち、ＧＯＰ内の画像の
タイプ（Ｐ又はＢ）の分布は、一般的に、タイプＰの画
像だけの出現頻度によって定まる。最も良い場合、画素
と画素の間の差の測定は、ある種の状況で現れる可能性
のあるシーンの変化を、ＧＯＰのサイズを調節すること
によって検出することができる。
ー制御は信号不変の仮定に従って動作する。この仮定に
よれば、Ｐ又はＢの各画像は、同じ値の量子化ステップ
に対し、同一タイプの先行した画像（Ｐ画像又はＢ画
像）によって発生されたビット数と同数のビットを発生
する。信号のフレーム周波数が６０Ｈｚである場合に、
符号化されるべきビデオ信号は冗長フレームを与える。
ＭＰＥＧ２標準は、上記フレームを符号化しないで、上
記フレームに対する複製命令を符号化器に伝達する可能
性を設ける。冗長フレームを検出するため、連続したフ
レームの画素の間で輝度の差が測定される。かかる画素
と画素の差の測定は、画像に含まれる動きの種類及び程
度に関する情報を提供しない。即ち、ＧＯＰ内の画像の
タイプ（Ｐ又はＢ）の分布は、一般的に、タイプＰの画
像だけの出現頻度によって定まる。最も良い場合、画素
と画素の間の差の測定は、ある種の状況で現れる可能性
のあるシーンの変化を、ＧＯＰのサイズを調節すること
によって検出することができる。
【００１２】しかし、上記のＩ画像、Ｐ画像又はＢ画像
の符号化タイプには欠点がある。ＧＯＰ中のＩ画像は情
報量の点で最大のコストを備えた画像である。上記のバ
ッファメモリは、この画像の非常に多量なビットレート
を吸収する必要がある。従来技術の場合、Ｉ画像の符号
化に続く最初の数画像中で信号のエントロピーが増大し
たときに、重大な状況の発生を回避するため、Ｉ画像の
コストは、符号化器のバッファメモリが飽和すること、
並びに、基準デ符号化器のバッファメモリが枯渇するこ
とが防止されるように制限される。このため、通常、符
号化器のバッファメモリは６０乃至７０％以上に充たさ
れないようにされる。この結果として、Ｉ画像の品質が
制限される。
の符号化タイプには欠点がある。ＧＯＰ中のＩ画像は情
報量の点で最大のコストを備えた画像である。上記のバ
ッファメモリは、この画像の非常に多量なビットレート
を吸収する必要がある。従来技術の場合、Ｉ画像の符号
化に続く最初の数画像中で信号のエントロピーが増大し
たときに、重大な状況の発生を回避するため、Ｉ画像の
コストは、符号化器のバッファメモリが飽和すること、
並びに、基準デ符号化器のバッファメモリが枯渇するこ
とが防止されるように制限される。このため、通常、符
号化器のバッファメモリは６０乃至７０％以上に充たさ
れないようにされる。この結果として、Ｉ画像の品質が
制限される。
【００１３】ＧＯＰのＩ画像はＧＯＰ中の他の全ての画
像の符号化の際に参照されるので、Ｉ画像の品質の制限
は必然的にＧＯＰの他の全ての画像の品質を制限する。
概略すると、例えば、ピクチャーショットの変更の際、
より一般的に言うと、信号のエントロピー（ここで、信
号のエントロピーは信号に含まれる固有の情報を意味す
る）の突然の変化の際に、符号化されるべき信号が実質
的な変化を示すとき、画像の再生中に時間的な不安定性
が生ずる。この時間的な不安定性は画像品質の低下とし
て顕在化する。
像の符号化の際に参照されるので、Ｉ画像の品質の制限
は必然的にＧＯＰの他の全ての画像の品質を制限する。
概略すると、例えば、ピクチャーショットの変更の際、
より一般的に言うと、信号のエントロピー（ここで、信
号のエントロピーは信号に含まれる固有の情報を意味す
る）の突然の変化の際に、符号化されるべき信号が実質
的な変化を示すとき、画像の再生中に時間的な不安定性
が生ずる。この時間的な不安定性は画像品質の低下とし
て顕在化する。
【００１４】また、当業者に公知のように、信号のエン
トロピーの著しい変化に対応する画像は、Ｉ画像又はＰ
画像に対応した符号化のコストを上昇させる。上記の画
像品質の低下とは無関係に、符号化システムは、エント
ロピーが著しく増大した画像に続く画像のビットレート
を低下させるべく工夫される。さらに、符号化ビデオ信
号を他の同じタイプの信号と多重化させることが目的と
される場合、多重化の全体的なビットレートは種々の信
号の間で分担されるべきである。この構成は、例えば、
ビデオプログラムを衛星によって放送する場合に生ず
る。この場合、多重化のビットレートは４０Ｍｂ／ｓに
達するので、数本のプログラムを同時に転送することが
可能である（例えば、４Ｍｂ／ｓずつの１０本のプログ
ラム）。
トロピーの著しい変化に対応する画像は、Ｉ画像又はＰ
画像に対応した符号化のコストを上昇させる。上記の画
像品質の低下とは無関係に、符号化システムは、エント
ロピーが著しく増大した画像に続く画像のビットレート
を低下させるべく工夫される。さらに、符号化ビデオ信
号を他の同じタイプの信号と多重化させることが目的と
される場合、多重化の全体的なビットレートは種々の信
号の間で分担されるべきである。この構成は、例えば、
ビデオプログラムを衛星によって放送する場合に生ず
る。この場合、多重化のビットレートは４０Ｍｂ／ｓに
達するので、数本のプログラムを同時に転送することが
可能である（例えば、４Ｍｂ／ｓずつの１０本のプログ
ラム）。
【００１５】ＭＰＥＧ２符号化から固定ビットレートで
生ずるビデオプログラムは、復号化された後、復元され
た画像の品質に変化を示す。これは時間的なビデオ信号
のエントロピーの可変性に由来し、この可変性はＤＣＴ
係数の量子化レベルの変動として現れる。
生ずるビデオプログラムは、復号化された後、復元され
た画像の品質に変化を示す。これは時間的なビデオ信号
のエントロピーの可変性に由来し、この可変性はＤＣＴ
係数の量子化レベルの変動として現れる。
【００１６】
【発明が解決しようとする課題】ビデオプログラムと関
連したビットレートの適当な割付によって、全てのビデ
オプログラムの品質の全体的な向上、及び／又は、放送
されるプログラム数の増加が実現される。従来技術の場
合に、指数ｋのＧＯＰの符号化の結果は、指数ｋ＋１の
ＧＯＰを符号化する際の期待困難性の予測として使用さ
れる。しかし、この解決法には以下の２つの欠点があ
る。
連したビットレートの適当な割付によって、全てのビデ
オプログラムの品質の全体的な向上、及び／又は、放送
されるプログラム数の増加が実現される。従来技術の場
合に、指数ｋのＧＯＰの符号化の結果は、指数ｋ＋１の
ＧＯＰを符号化する際の期待困難性の予測として使用さ
れる。しかし、この解決法には以下の２つの欠点があ
る。
【００１７】１．ビデオ信号の内容が広範囲に変化する
場合、指数ｋのＧＯＰの符号化の結果は、指数ｋ＋１の
ＧＯＰの符号化の結果とは顕著に相違する。 ２．指数ｋ＋１のＧＯＰは、最適化の理由のため、指数
ｋのＧＯＰに対し、著しい構造的な変化（ＧＯＰのサイ
ズ並びにＧＯＰ内のＢ画像及びＰ画像の分布の変化）が
加えられる場合がある。
場合、指数ｋのＧＯＰの符号化の結果は、指数ｋ＋１の
ＧＯＰの符号化の結果とは顕著に相違する。 ２．指数ｋ＋１のＧＯＰは、最適化の理由のため、指数
ｋのＧＯＰに対し、著しい構造的な変化（ＧＯＰのサイ
ズ並びにＧＯＰ内のＢ画像及びＰ画像の分布の変化）が
加えられる場合がある。
【００１８】本発明は、上記の欠点を解決するため、符
号化されるべき各ＧＯＰ毎に、そのＧＯＰのため採用さ
れた構造に従う符号化のコストを予測する前処理装置の
提供を目的とする。この予測はビットレート割付器によ
って直ちに利用される。
号化されるべき各ＧＯＰ毎に、そのＧＯＰのため採用さ
れた構造に従う符号化のコストを予測する前処理装置の
提供を目的とする。この予測はビットレート割付器によ
って直ちに利用される。
【００１９】
【課題を解決するための手段】本発明は、各グループの
最初の画像が空間モードで符号化された画像である符号
化画像の連続的なグループ（ＧＯＰ）の形式に構造化さ
れるべき画像を前処理する装置である。前処理装置は、
画像のグループを構成するための全ての画像を格納し得
る画像メモリと、上記画像メモリを読み、読まれた画像
毎に、冗長フレームキュー、画像が符号化される際に準
拠すべきタイプ（Ｉ、Ｐ、Ｂ）を与えるキュー、及び、
画像の複雑さを測定するキューを含み、画像のグループ
（ＧＯＰ）を構成する画像の全体に対し、上記グループ
中の種々の画像の複雑さの集計値を測定するキューを含
むコマンドを計算し得る解析回路とからなる。
最初の画像が空間モードで符号化された画像である符号
化画像の連続的なグループ（ＧＯＰ）の形式に構造化さ
れるべき画像を前処理する装置である。前処理装置は、
画像のグループを構成するための全ての画像を格納し得
る画像メモリと、上記画像メモリを読み、読まれた画像
毎に、冗長フレームキュー、画像が符号化される際に準
拠すべきタイプ（Ｉ、Ｐ、Ｂ）を与えるキュー、及び、
画像の複雑さを測定するキューを含み、画像のグループ
（ＧＯＰ）を構成する画像の全体に対し、上記グループ
中の種々の画像の複雑さの集計値を測定するキューを含
むコマンドを計算し得る解析回路とからなる。
【００２０】本発明は、また、画像を符号化する処理回
路により構成され、ＭＰＥＧ２ビデオ標準に準拠した画
像符号化装置である。この画像符号化装置は、上記の本
発明による前処理装置のような装置を含む。また、本発
明は、ＭＰＥＧ２標準に準拠したｎ台の符号化装置と、
ビットレート割付手段と、同じ放送チャネルを共用する
ため種々の上記符号化装置から生ずるビデオデータを割
り付けるマルチプレクサとからなるビデオデータ動的ビ
ットレート割付システムである。動的ビットレート割付
システムは、上記本発明による前処理装置から生ずる処
理回路コマンドを発生させるため使用されるキューがビ
ットレート割付手段に与えられている上記本発明による
画像符号化装置のような少なくとも１台の符号化装置に
より構成される。
路により構成され、ＭＰＥＧ２ビデオ標準に準拠した画
像符号化装置である。この画像符号化装置は、上記の本
発明による前処理装置のような装置を含む。また、本発
明は、ＭＰＥＧ２標準に準拠したｎ台の符号化装置と、
ビットレート割付手段と、同じ放送チャネルを共用する
ため種々の上記符号化装置から生ずるビデオデータを割
り付けるマルチプレクサとからなるビデオデータ動的ビ
ットレート割付システムである。動的ビットレート割付
システムは、上記本発明による前処理装置から生ずる処
理回路コマンドを発生させるため使用されるキューがビ
ットレート割付手段に与えられている上記本発明による
画像符号化装置のような少なくとも１台の符号化装置に
より構成される。
【００２１】本発明による前処理装置は、適応的な形態
でＧＯＰの境界を画成し、ＧＯＰに含まれる種々の画像
のタイプ（Ｉ、Ｐ又はＢ）を考えられる最良の形態で分
布させ、ＧＯＰの各画像毎に（空間的及び時間的）符号
化のコストの予測を得ることができる点で有利である。
既に説明した通り、６０Ｈｚで動作するソースから生ず
る画像は冗長フレームを含む。本発明の利点は、ＧＯＰ
に含まれる冗長フレームの数を正確に見つけ、上記冗長
フレームの符号化を回避し得ることである。この結果と
して、全体として、符号化されるべき画像を表現するデ
ータのビットレートを割り付けるための選りすぐれた戦
略が得られる。
でＧＯＰの境界を画成し、ＧＯＰに含まれる種々の画像
のタイプ（Ｉ、Ｐ又はＢ）を考えられる最良の形態で分
布させ、ＧＯＰの各画像毎に（空間的及び時間的）符号
化のコストの予測を得ることができる点で有利である。
既に説明した通り、６０Ｈｚで動作するソースから生ず
る画像は冗長フレームを含む。本発明の利点は、ＧＯＰ
に含まれる冗長フレームの数を正確に見つけ、上記冗長
フレームの符号化を回避し得ることである。この結果と
して、全体として、符号化されるべき画像を表現するデ
ータのビットレートを割り付けるための選りすぐれた戦
略が得られる。
【００２２】本発明の他の特徴及び利点は、添付図面を
参照して以下の好ましい実施例の説明を読むことにより
明らかになる。
参照して以下の好ましい実施例の説明を読むことにより
明らかになる。
【００２３】
【発明の実施の形態】図１には、本発明による前処理装
置を使用する符号化システムが概略的に示されている。
符号化システムは、本発明による前処理装置１と、ＭＰ
ＥＧ２符号化器２とからなる。前処理装置１は画像メモ
リ３及び画像解析装置４からなる。符号化器２は処理回
路ブロック６及びマイクロプロセッサ５からなる。
置を使用する符号化システムが概略的に示されている。
符号化システムは、本発明による前処理装置１と、ＭＰ
ＥＧ２符号化器２とからなる。前処理装置１は画像メモ
リ３及び画像解析装置４からなる。符号化器２は処理回
路ブロック６及びマイクロプロセッサ５からなる。
【００２４】図１において、前処理装置１はＭＰＥＧ２
符号化器２の外付け回路ブロックである。しかし、本発
明は、前処理装置１がＭＰＥＧ２符号化器２に内蔵され
ている場合も考慮している。その場合、前処理装置１と
処理回路ブロック６は全く同一の回路ブロックを構成す
る。前処理装置１の入力信号Ｓ１は、ＣＣＩＲ６０１規
格に準拠してフォーマット化されたディジタル画像によ
り構成される。信号Ｓ１は画像メモリ３の入力に供給さ
れ、画像メモリ３から画像解析装置４に送られる。画像
解析装置４は、信号Ｓ１を構成する種々の画像の空間的
及び時間的複雑さの測定、並びに、シーンの変化及び冗
長フレームの検出の測定を行うことができる。
符号化器２の外付け回路ブロックである。しかし、本発
明は、前処理装置１がＭＰＥＧ２符号化器２に内蔵され
ている場合も考慮している。その場合、前処理装置１と
処理回路ブロック６は全く同一の回路ブロックを構成す
る。前処理装置１の入力信号Ｓ１は、ＣＣＩＲ６０１規
格に準拠してフォーマット化されたディジタル画像によ
り構成される。信号Ｓ１は画像メモリ３の入力に供給さ
れ、画像メモリ３から画像解析装置４に送られる。画像
解析装置４は、信号Ｓ１を構成する種々の画像の空間的
及び時間的複雑さの測定、並びに、シーンの変化及び冗
長フレームの検出の測定を行うことができる。
【００２５】本発明によれば、画像解析装置４によって
行われた測定は、マイクロプロセッサ５に供給されるキ
ューＩＮＦ１を構成し得る。キューＩＮＦ１を計算する
ため必要とされる遅延は画像を格納する画像メモリ３に
よって加えられる。解析が行われた後、メモリ３に格納
された画像は符号化器２の処理回路ブロック６に送られ
る。
行われた測定は、マイクロプロセッサ５に供給されるキ
ューＩＮＦ１を構成し得る。キューＩＮＦ１を計算する
ため必要とされる遅延は画像を格納する画像メモリ３に
よって加えられる。解析が行われた後、メモリ３に格納
された画像は符号化器２の処理回路ブロック６に送られ
る。
【００２６】画像の空間的複雑さは、画像に含まれる情
報量を測定することによって評価される。画像の時間的
複雑さは、当該画像と時間的に先行する参照画像の画素
間（ピクセル・ツー・ピクセル）の差によって形成され
た画像に含まれる情報量を測定することによって得られ
る。好ましくは、時間的に先行した参照画像は、現在の
画像を再生する動き補償された画像、即ち、予測（され
た）画像である。
報量を測定することによって評価される。画像の時間的
複雑さは、当該画像と時間的に先行する参照画像の画素
間（ピクセル・ツー・ピクセル）の差によって形成され
た画像に含まれる情報量を測定することによって得られ
る。好ましくは、時間的に先行した参照画像は、現在の
画像を再生する動き補償された画像、即ち、予測（され
た）画像である。
【００２７】本発明による空間的複雑さ及び時間的複雑
さの測定は、処理された画像のシーケンスを符号化する
難度のレベルを的確に決定し得る点が有利である。シー
ンの変化及び冗長フレームの検出は、同じパリティの連
続した２フレームに格納された同一座標を有する画素間
で輝度の差を調べることにより行える。同じパリティの
連続した２フレームの間に強い類似度が認められる場
合、２番目のフレームは冗長であると認定される。逆に
同一パリティの連続した２フレームの間にある非常に大
きい不一致度は、シーンの変化を示している。
さの測定は、処理された画像のシーケンスを符号化する
難度のレベルを的確に決定し得る点が有利である。シー
ンの変化及び冗長フレームの検出は、同じパリティの連
続した２フレームに格納された同一座標を有する画素間
で輝度の差を調べることにより行える。同じパリティの
連続した２フレームの間に強い類似度が認められる場
合、２番目のフレームは冗長であると認定される。逆に
同一パリティの連続した２フレームの間にある非常に大
きい不一致度は、シーンの変化を示している。
【００２８】上記の種々の測定は、画像解析装置４から
発生し、マイクロプロセッサ５に送られるキューＩＮＦ
１を作成することが可能である。上記キューの中から、
制限の無い形態で、画像を符号化する際に準拠されるべ
きタイプ（Ｉ、Ｐ又はＢ）、画像内の冗長フレームの有
無、タイプＩの画像として符号化されることを要求する
画像の空間的複雑さ、タイプＰ又はＢの画像として符号
化されることを要求する画像の時間的複雑さ、並びに、
ＧＯＰ全体の集計複雑さが現れる。ＧＯＰ全体での複雑
さの集計とは、全く同一のＧＯＰの全ての画像に関係す
る複雑さキューを導出することができる測定を意味する
ことに注意する必要がある。例えば、ＧＯＰの集計複雑
さは、この例に限定されるわけではないが、 ＸG ＝ＫI ×ＸI ＋ΣBGOP ＫB ×ＸB ＋ΣPGOP ＫP ×ＸP のような加重和ＸG でもよい。但し、ＸI 、ＸP 、ＸB
はＧＯＰに含まれる夫々のタイプＩ、Ｐ及びＢの画像に
関係した複雑さを表し、ＫI 、ＫP 、ＫB は夫々のタイ
プＩ、Ｐ及びＢの画像に関係した変化しない係数を表
し、ΣBGOPはＧＯＰに含まれるタイプＢの全画像の合計
であり、ΣPGOPはＧＯＰに含まれるタイプＰの全画像の
合計である。
発生し、マイクロプロセッサ５に送られるキューＩＮＦ
１を作成することが可能である。上記キューの中から、
制限の無い形態で、画像を符号化する際に準拠されるべ
きタイプ（Ｉ、Ｐ又はＢ）、画像内の冗長フレームの有
無、タイプＩの画像として符号化されることを要求する
画像の空間的複雑さ、タイプＰ又はＢの画像として符号
化されることを要求する画像の時間的複雑さ、並びに、
ＧＯＰ全体の集計複雑さが現れる。ＧＯＰ全体での複雑
さの集計とは、全く同一のＧＯＰの全ての画像に関係す
る複雑さキューを導出することができる測定を意味する
ことに注意する必要がある。例えば、ＧＯＰの集計複雑
さは、この例に限定されるわけではないが、 ＸG ＝ＫI ×ＸI ＋ΣBGOP ＫB ×ＸB ＋ΣPGOP ＫP ×ＸP のような加重和ＸG でもよい。但し、ＸI 、ＸP 、ＸB
はＧＯＰに含まれる夫々のタイプＩ、Ｐ及びＢの画像に
関係した複雑さを表し、ＫI 、ＫP 、ＫB は夫々のタイ
プＩ、Ｐ及びＢの画像に関係した変化しない係数を表
し、ΣBGOPはＧＯＰに含まれるタイプＢの全画像の合計
であり、ΣPGOPはＧＯＰに含まれるタイプＰの全画像の
合計である。
【００２９】キューＩＮＦ１の内容は、マイクロプロセ
ッサ５から送出され、画像解析装置４に供給されるコン
フィギュレーションコマンドＣＯＮＦ１により条件付け
られる。コマンドＣＯＮＦ１は、ＭＰＥＧ２符号化器の
あるパラメータのコンフィギュレーション状態を表わ
す。マイクロプロセッサ５は、処理回路ブロック６に収
容された種々の処理回路の制御を行う前処理及び調節ア
ルゴリズムを利用する。
ッサ５から送出され、画像解析装置４に供給されるコン
フィギュレーションコマンドＣＯＮＦ１により条件付け
られる。コマンドＣＯＮＦ１は、ＭＰＥＧ２符号化器の
あるパラメータのコンフィギュレーション状態を表わ
す。マイクロプロセッサ５は、処理回路ブロック６に収
容された種々の処理回路の制御を行う前処理及び調節ア
ルゴリズムを利用する。
【００３０】当業者に公知の如く、処理回路ブロック６
に収容された処理回路は、特に、水平及び垂直方向フィ
ルタリング用装置と、画像再配置用装置と、動き補償器
と、符号決定ブロックと、離散コサイン変換から送出さ
れた係数を量子化する回路と、可変長符号化器と、上記
サーボ制御装置のバッファメモリとからなる。本発明の
好ましい実施例によれば、調節アルゴリズムのパラメー
タとして使用されるキューＩＮＦ１は、マイクロプロセ
ッサ５から送出され、処理回路ブロック６に供給される
種々のコマンドＣＭ、ＣＦ、ＣＴ、ＣＱ及びＣＨを発生
させるため寄与する。
に収容された処理回路は、特に、水平及び垂直方向フィ
ルタリング用装置と、画像再配置用装置と、動き補償器
と、符号決定ブロックと、離散コサイン変換から送出さ
れた係数を量子化する回路と、可変長符号化器と、上記
サーボ制御装置のバッファメモリとからなる。本発明の
好ましい実施例によれば、調節アルゴリズムのパラメー
タとして使用されるキューＩＮＦ１は、マイクロプロセ
ッサ５から送出され、処理回路ブロック６に供給される
種々のコマンドＣＭ、ＣＦ、ＣＴ、ＣＱ及びＣＨを発生
させるため寄与する。
【００３１】コマンドＣＭはＤＣＴ係数を量子化するこ
とにより符号化するブロックに供給される。コマンドＣ
Ｍは、ＭＰＥＧ２ビデオ標準に準拠したイントラ量子化
マトリクス及びインタ量子化マトリクスを構成する２組
の６４個の係数の値を定義することが可能である。コマ
ンドＣＭは、好ましくは、ビットレートセットポイント
Ｄと相関して符号化されるべきＧＯＰ全体の集計複雑さ
に関係したキューから得られる。
とにより符号化するブロックに供給される。コマンドＣ
Ｍは、ＭＰＥＧ２ビデオ標準に準拠したイントラ量子化
マトリクス及びインタ量子化マトリクスを構成する２組
の６４個の係数の値を定義することが可能である。コマ
ンドＣＭは、好ましくは、ビットレートセットポイント
Ｄと相関して符号化されるべきＧＯＰ全体の集計複雑さ
に関係したキューから得られる。
【００３２】コマンドＣＦは水平及び垂直方向フィルタ
リング装置に供給されるコマンドである。コマンドＣＦ
は画像の解像度を定義し得る。従って、例えば、１ライ
ン当たりに７２０、５４４、４８０又は３５２個の画素
を含む画像解像度を選択することができる。コマンドＣ
Ｆは、好ましくは、同一キューを用いてコマンドＣＭと
併せて発生される。
リング装置に供給されるコマンドである。コマンドＣＦ
は画像の解像度を定義し得る。従って、例えば、１ライ
ン当たりに７２０、５４４、４８０又は３５２個の画素
を含む画像解像度を選択することができる。コマンドＣ
Ｆは、好ましくは、同一キューを用いてコマンドＣＭと
併せて発生される。
【００３３】コマンドＣＴは画像を再配置する装置に供
給されるコマンドである。コマンドＣＴは、キューＩＮ
Ｆ１に含まれる画像タイプ（Ｉ、Ｐ又はＢ）を通じてＧ
ＯＰの構成を定義することができる。コマンドＣＴは、
符号化ブロックが符号化すべき画像タイプ（Ｉ、Ｐ又は
Ｂ）が分かっている必要がある符号化決定ブロックに供
給される。
給されるコマンドである。コマンドＣＴは、キューＩＮ
Ｆ１に含まれる画像タイプ（Ｉ、Ｐ又はＢ）を通じてＧ
ＯＰの構成を定義することができる。コマンドＣＴは、
符号化ブロックが符号化すべき画像タイプ（Ｉ、Ｐ又は
Ｂ）が分かっている必要がある符号化決定ブロックに供
給される。
【００３４】コマンドＣＱは、離散コサイン変換から得
られる係数を量子化する回路に供給される。コマンドＣ
Ｑはマイクロプロセッサ５に供給されたセットポイント
ビットレートＤに従うように量子化回路によって行われ
る量子化のステップを変更することができる。キューＩ
ＮＦ１に収容された複雑さの測定及び冗長フレームキュ
ーは、コマンドＣＱに含まれるキューを作成するため役
立つ。
られる係数を量子化する回路に供給される。コマンドＣ
Ｑはマイクロプロセッサ５に供給されたセットポイント
ビットレートＤに従うように量子化回路によって行われ
る量子化のステップを変更することができる。キューＩ
ＮＦ１に収容された複雑さの測定及び冗長フレームキュ
ーは、コマンドＣＱに含まれるキューを作成するため役
立つ。
【００３５】コマンドＣＨはサーボ制御装置のバッファ
メモリに供給されるコマンドである。コマンドＣＨは、
各ＧＯＰ毎に、ＧＯＰ内の各画像に関してヘッダを定義
することができる。種々のコマンドＣＭ、ＣＦ、ＣＴ及
びＣＱは、処理回路ブロック６の処理回路によって利用
される符号化戦略を適応させる得る点が有利である。
メモリに供給されるコマンドである。コマンドＣＨは、
各ＧＯＰ毎に、ＧＯＰ内の各画像に関してヘッダを定義
することができる。種々のコマンドＣＭ、ＣＦ、ＣＴ及
びＣＱは、処理回路ブロック６の処理回路によって利用
される符号化戦略を適応させる得る点が有利である。
【００３６】例えば、先見的に１２画像以上に定義され
たＧＯＰのサイズに対し、解析装置４は符号化演算が始
まる前に１８画像に関して動作する。この１８画像はラ
ンクｋのＧＯＰを調節することが許容される最大サイズ
を表わす。当業者に公知の如く、ＧＯＰのサイズは、復
号化器が受信したＭＰＥＧ２ストリームの復号化を開始
するため要求する時間遅れを直接的に条件付ける。かく
して、ＧＯＰの最大サイズは、復号化器が最初の画像を
表示するまでユーザによって許容される遅れにより制限
される。ＧＯＰの公称サイズである１２画像は、一般的
に、例えば、ＰＡＬ／６２５ライン／５０Ｈｚフォーマ
ットにおけるビデオパラメータの衛星分布のため使用さ
れる。この場合、画像は４０ｍｓ持続し、復号化器ロッ
クオン遅れは４０ｍｓの１２倍、即ち、４８０ｍｓに達
する。
たＧＯＰのサイズに対し、解析装置４は符号化演算が始
まる前に１８画像に関して動作する。この１８画像はラ
ンクｋのＧＯＰを調節することが許容される最大サイズ
を表わす。当業者に公知の如く、ＧＯＰのサイズは、復
号化器が受信したＭＰＥＧ２ストリームの復号化を開始
するため要求する時間遅れを直接的に条件付ける。かく
して、ＧＯＰの最大サイズは、復号化器が最初の画像を
表示するまでユーザによって許容される遅れにより制限
される。ＧＯＰの公称サイズである１２画像は、一般的
に、例えば、ＰＡＬ／６２５ライン／５０Ｈｚフォーマ
ットにおけるビデオパラメータの衛星分布のため使用さ
れる。この場合、画像は４０ｍｓ持続し、復号化器ロッ
クオン遅れは４０ｍｓの１２倍、即ち、４８０ｍｓに達
する。
【００３７】本発明によれば、ランクｋ＋１の予測ＧＯ
Ｐ中の画像１乃至６のうちのいずれかに強い時間的不連
続性が生じた場合、前処理装置は、ランクｋ＋１のＧＯ
Ｐの最初の画像を、この不連続性に時間的に後続する最
初の画像上に配置するため、ランクｋのＧＯＰを延長す
る。反対に、強い時間的不連続性がランクｋのＧＯＰの
画像７乃至１２のうちのいずれかで生じた場合、前処理
装置は、ランクｋ＋１のＧＯＰの最初の画像を、この不
連続性に時間的に後続する最初の画像上に配置するた
め、ランクｋのＧＯＰを短縮する。
Ｐ中の画像１乃至６のうちのいずれかに強い時間的不連
続性が生じた場合、前処理装置は、ランクｋ＋１のＧＯ
Ｐの最初の画像を、この不連続性に時間的に後続する最
初の画像上に配置するため、ランクｋのＧＯＰを延長す
る。反対に、強い時間的不連続性がランクｋのＧＯＰの
画像７乃至１２のうちのいずれかで生じた場合、前処理
装置は、ランクｋ＋１のＧＯＰの最初の画像を、この不
連続性に時間的に後続する最初の画像上に配置するた
め、ランクｋのＧＯＰを短縮する。
【００３８】上記の条件下で画像の時間的な不連続性が
発生しない場合、ランクｋのＧＯＰは境界を変更するこ
となく、即ち、上記の例では、１２画像を具備した構造
に基づいて作成される。当業者に公知の如く、ＭＰＥＧ
２ビデオ標準によれば、画像を表現する符号化データの
ビットレートはセットポイントＤに従う必要がある。調
節アルゴリズムは、コマンドＣＱに基づいて作用するこ
とにより或るＧＯＰから次のＧＯＰの間で符号化された
データ量を値Ｄに調節しなければならない。
発生しない場合、ランクｋのＧＯＰは境界を変更するこ
となく、即ち、上記の例では、１２画像を具備した構造
に基づいて作成される。当業者に公知の如く、ＭＰＥＧ
２ビデオ標準によれば、画像を表現する符号化データの
ビットレートはセットポイントＤに従う必要がある。調
節アルゴリズムは、コマンドＣＱに基づいて作用するこ
とにより或るＧＯＰから次のＧＯＰの間で符号化された
データ量を値Ｄに調節しなければならない。
【００３９】本発明によれば、キューＩＮＦ１は全く同
一のＧＯＰ内で符号化されたデータの分布を最適化する
ことが可能である。これにより、ＧＯＰを構成する画像
の組を符号化するため使用される量子化値の選択の有効
性が増加し、認知される画像の品質が向上する。図２に
は、本発明による前処理装置の第１の実施例が詳細に示
されている。図２に示された装置は、ＦＩＦＯ（先入れ
先出し）タイプの２個の画像メモリ７及び８と、冗長フ
レーム及びシーン変化検出モジュール９と、時間的複雑
さの解析モジュール１０と、空間的複雑さの解析装置１
１と、ＧＯＰ構造割付モジュール１２とからなる。
一のＧＯＰ内で符号化されたデータの分布を最適化する
ことが可能である。これにより、ＧＯＰを構成する画像
の組を符号化するため使用される量子化値の選択の有効
性が増加し、認知される画像の品質が向上する。図２に
は、本発明による前処理装置の第１の実施例が詳細に示
されている。図２に示された装置は、ＦＩＦＯ（先入れ
先出し）タイプの２個の画像メモリ７及び８と、冗長フ
レーム及びシーン変化検出モジュール９と、時間的複雑
さの解析モジュール１０と、空間的複雑さの解析装置１
１と、ＧＯＰ構造割付モジュール１２とからなる。
【００４０】画像メモリ７及び８は直列に配置され、図
１に示された画像メモリ３を構成する。信号Ｓ１は、画
像メモリ７と、冗長フレーム及びシーン変化検出モジュ
ール９に並列に入る。モジュール９から送出されたＣＴ
Ｒ信号はモジュール１２に伝達される。画像メモリ７の
容量は、ＧＯＰに許容された最大サイズを表わすＮｍａ
ｘと、ＧＯＰに割り当てるべきであるとの要求に応じて
先見的に定められたＧＯＰの公称サイズを表わすＮｎｏ
ｍとの間の差に対応する。
１に示された画像メモリ３を構成する。信号Ｓ１は、画
像メモリ７と、冗長フレーム及びシーン変化検出モジュ
ール９に並列に入る。モジュール９から送出されたＣＴ
Ｒ信号はモジュール１２に伝達される。画像メモリ７の
容量は、ＧＯＰに許容された最大サイズを表わすＮｍａ
ｘと、ＧＯＰに割り当てるべきであるとの要求に応じて
先見的に定められたＧＯＰの公称サイズを表わすＮｎｏ
ｍとの間の差に対応する。
【００４１】好ましくは、ＧＯＰを構成する画像の組に
関連したキューＩＮＦ１の送信が画像の組の中の最初の
画像がメモリ８から出る時点で一番最後に始まるよう
に、画像メモリ８は画像メモリ７から出力される画像を
最大許容可能サイズＮｍａｘと一致する深さずつ遅延さ
せる。画像メモリ７から出る画像は、空間的複雑さの解
析装置１１の入力に供給される。解析装置１１は、以下
の連続的な演算：（１）画像の８×８画素のマトリクス
ブロックへの切り分け、（２）各ブロックに関するＤＣ
Ｔ変換、及び、（３）量子化された係数の可変長符号化
を実施する手段により構成されている。ＧＯＰ構造割付
モジュール１２から得られるコマンドＣＴＲＬ１の作用
に基づいて、解析装置１１は、解析される画像のビット
数に関するコストを表わすキューＣＳ１を画像毎に生成
する。
関連したキューＩＮＦ１の送信が画像の組の中の最初の
画像がメモリ８から出る時点で一番最後に始まるよう
に、画像メモリ８は画像メモリ７から出力される画像を
最大許容可能サイズＮｍａｘと一致する深さずつ遅延さ
せる。画像メモリ７から出る画像は、空間的複雑さの解
析装置１１の入力に供給される。解析装置１１は、以下
の連続的な演算：（１）画像の８×８画素のマトリクス
ブロックへの切り分け、（２）各ブロックに関するＤＣ
Ｔ変換、及び、（３）量子化された係数の可変長符号化
を実施する手段により構成されている。ＧＯＰ構造割付
モジュール１２から得られるコマンドＣＴＲＬ１の作用
に基づいて、解析装置１１は、解析される画像のビット
数に関するコストを表わすキューＣＳ１を画像毎に生成
する。
【００４２】時間的複雑さの解析モジュール１０は、画
像メモリ１３と、動き補償装置１４と、差分器１５と、
時間的複雑さの解析装置１６とからなる。本発明によれ
ば、差分器１５から得られる画像の差は、時間的複雑さ
の解析装置１６の入力に供給される。この画像の差は、
差分器１５の＋側の正入力に与えられる現在の画像と、
動き補償装置１４から出力され差分器１５の−側の負入
力に与えられる参照画像との間の画素毎（ピクセル・ツ
ー・ピクセル）の不一致により構成される。
像メモリ１３と、動き補償装置１４と、差分器１５と、
時間的複雑さの解析装置１６とからなる。本発明によれ
ば、差分器１５から得られる画像の差は、時間的複雑さ
の解析装置１６の入力に供給される。この画像の差は、
差分器１５の＋側の正入力に与えられる現在の画像と、
動き補償装置１４から出力され差分器１５の−側の負入
力に与えられる参照画像との間の画素毎（ピクセル・ツ
ー・ピクセル）の不一致により構成される。
【００４３】動き補償装置１４から得られる参照画像
は、現在の画像と画像メモリ１３に記憶された画像とか
ら作成される予測画像である。画像メモリ１３に記憶さ
れた画像は、タイプＰ又はタイプＩの画像として符号化
されるべきであるとしてＧＯＰ構造割付モジュール１２
によって計算された最後の画像である。予測画像は、Ｇ
ＯＰ構造割付モジュール１２から得られたコマンドＣＴ
ＲＬ３の作用に基づいて画像メモリ１３に入れられる。
動き補償装置１４は、選択次第で、画素レベルでベクト
ル場を送出し、又は、８画素×８画素のブロック全体で
動きベクトルを探索する。
は、現在の画像と画像メモリ１３に記憶された画像とか
ら作成される予測画像である。画像メモリ１３に記憶さ
れた画像は、タイプＰ又はタイプＩの画像として符号化
されるべきであるとしてＧＯＰ構造割付モジュール１２
によって計算された最後の画像である。予測画像は、Ｇ
ＯＰ構造割付モジュール１２から得られたコマンドＣＴ
ＲＬ３の作用に基づいて画像メモリ１３に入れられる。
動き補償装置１４は、選択次第で、画素レベルでベクト
ル場を送出し、又は、８画素×８画素のブロック全体で
動きベクトルを探索する。
【００４４】時間的複雑さの解析装置１６は、（１）画
像差の８×８画素からなるマトリクスブロックへの切り
分け、（２）各ブロックに関するＤＣＴ変換、（３）Ｄ
ＣＴから得られる係数の量子化、及び、（４）量子化さ
れた係数の可変長符号化からなる連続的な演算を実行す
る。ＧＯＰ構造割付モジュール１２から供給されるコマ
ンドＣＴＲＬ２の作用に基づいて、時間的複雑さの解析
装置１６は、画像の解析された差毎に、解析された画像
差のビット数に関するコストを表わすキューＣＴ１を発
生させる。
像差の８×８画素からなるマトリクスブロックへの切り
分け、（２）各ブロックに関するＤＣＴ変換、（３）Ｄ
ＣＴから得られる係数の量子化、及び、（４）量子化さ
れた係数の可変長符号化からなる連続的な演算を実行す
る。ＧＯＰ構造割付モジュール１２から供給されるコマ
ンドＣＴＲＬ２の作用に基づいて、時間的複雑さの解析
装置１６は、画像の解析された差毎に、解析された画像
差のビット数に関するコストを表わすキューＣＴ１を発
生させる。
【００４５】ＧＯＰ構造割付モジュール１２の出力側で
は、３種類のキュー（ＰＤＦ、ＴＹＰＩ、ＣＸＩ）が画
像周波数で与えられる。１個のキューＰＤＦは現在の画
像に冗長フレームが存在することを示し、１個のキュー
ＴＹＰＩは現在の画像を符号化する際に準拠されるべき
タイプ（Ｉ、Ｐ又はＢ）を与え、１個のキューＣＸＩは
現在の画像の複雑さ（タイプＩの画像に対する空間的複
雑さ又はタイプＰ若しくはＢお画像に対する時間的複雑
さ）を測定する。
は、３種類のキュー（ＰＤＦ、ＴＹＰＩ、ＣＸＩ）が画
像周波数で与えられる。１個のキューＰＤＦは現在の画
像に冗長フレームが存在することを示し、１個のキュー
ＴＹＰＩは現在の画像を符号化する際に準拠されるべき
タイプ（Ｉ、Ｐ又はＢ）を与え、１個のキューＣＸＩは
現在の画像の複雑さ（タイプＩの画像に対する空間的複
雑さ又はタイプＰ若しくはＢお画像に対する時間的複雑
さ）を測定する。
【００４６】空間的複雑さの測定値及び時間的複雑さの
測定値はＧＯＰ構造割付モジュール１２によって計算さ
れる。空間的複雑さの測定値は、空間的複雑さの解析装
置１１で行われた量子化演算のステップをコストＣＳ１
倍した積と一致する。時間的複雑さの測定値は、時間的
複雑さの解析装置１６で行われた量子化演算のステップ
をコストＣＴ１倍した積と一致する。
測定値はＧＯＰ構造割付モジュール１２によって計算さ
れる。空間的複雑さの測定値は、空間的複雑さの解析装
置１１で行われた量子化演算のステップをコストＣＳ１
倍した積と一致する。時間的複雑さの測定値は、時間的
複雑さの解析装置１６で行われた量子化演算のステップ
をコストＣＴ１倍した積と一致する。
【００４７】本発明の好ましい実施例によれば、３種類
のキューＰＤＦ、ＴＹＰＩ及びＣＸＩは、従来の手段を
用いてメモリ８から与えられる信号Ｓ２と同期させられ
る。ＧＯＰ構造割付モジュール１２は、ＧＯＰを構成す
る種々の画像の複雑さの集計値を測定する機能を有する
４番目のキューＣＸＧを発生する。本発明の好ましい実
施例によれば、キューＣＸＧは、ＧＯＰの最初の画像に
対応するキューＣＸＩと同期する。
のキューＰＤＦ、ＴＹＰＩ及びＣＸＩは、従来の手段を
用いてメモリ８から与えられる信号Ｓ２と同期させられ
る。ＧＯＰ構造割付モジュール１２は、ＧＯＰを構成す
る種々の画像の複雑さの集計値を測定する機能を有する
４番目のキューＣＸＧを発生する。本発明の好ましい実
施例によれば、キューＣＸＧは、ＧＯＰの最初の画像に
対応するキューＣＸＩと同期する。
【００４８】キューＰＤＦ、ＴＹＰＩ、ＣＸＩ及びＣＸ
Ｇの組はコマンド信号ＩＮＦ１を構成する。図２に示さ
れた本発明の実施例によれば、参照画像は動き評価器
（動き評価装置）１４から与えられる予測画像である。
しかし、本発明は、時間的複雑さの解析モジュール１０
に動き評価器が含まれず、参照画像がメモリ１３から出
力される画像そのものである場合も考慮する。
Ｇの組はコマンド信号ＩＮＦ１を構成する。図２に示さ
れた本発明の実施例によれば、参照画像は動き評価器
（動き評価装置）１４から与えられる予測画像である。
しかし、本発明は、時間的複雑さの解析モジュール１０
に動き評価器が含まれず、参照画像がメモリ１３から出
力される画像そのものである場合も考慮する。
【００４９】図３には、本発明による前処理装置で実行
されるアルゴリズムを状態図の形式で詳細に表わすフロ
ーチャートである。図３に示されたアルゴリズムは、Ｇ
ＯＰ構造割付モジュール１２によって使用される。図３
に示されたフローチャートでは、上方から下方に時間が
経過する。このアルゴリズムは、モジュール１２の入力
に新しい画像が到達すると共に実行される（スタートの
状態Ｅ１と、継続的な状態Ｅ１０）。初期化ステップ
（状態Ｅ２）は、モジュール１２の演算に関係するパラ
メータを設定することができる。パラメータの中には、
例えば、シーンの変化の無いＧＯＰの公称サイズＮｎｏ
ｍ、タイプＢの許容可能な連続画像の最大数Ｍｍａｘ、
及び、時間的複雑さと空間的複雑さとの間の比較の閾値
ＮＳが含まれる。初期化後に、これらのパラメータは各
画像毎に更新される（状態Ｅ１０）。
されるアルゴリズムを状態図の形式で詳細に表わすフロ
ーチャートである。図３に示されたアルゴリズムは、Ｇ
ＯＰ構造割付モジュール１２によって使用される。図３
に示されたフローチャートでは、上方から下方に時間が
経過する。このアルゴリズムは、モジュール１２の入力
に新しい画像が到達すると共に実行される（スタートの
状態Ｅ１と、継続的な状態Ｅ１０）。初期化ステップ
（状態Ｅ２）は、モジュール１２の演算に関係するパラ
メータを設定することができる。パラメータの中には、
例えば、シーンの変化の無いＧＯＰの公称サイズＮｎｏ
ｍ、タイプＢの許容可能な連続画像の最大数Ｍｍａｘ、
及び、時間的複雑さと空間的複雑さとの間の比較の閾値
ＮＳが含まれる。初期化後に、これらのパラメータは各
画像毎に更新される（状態Ｅ１０）。
【００５０】図３に示されたパラメータＮ、Ｍ及びＴＹ
ＰＩは、空間的複雑さの解析装置１１及び時間的複雑さ
の解析装置１６によって処理される画像に関係し、夫
々、現在構成されているＧＯＰ内で既に識別された画像
の総数、現在構成されているＧＯＰ内で既に識別された
連続画像Ｂの個数、及び、解析されている画像のタイプ
を表わす。初期化時に、パラメータＮ、Ｍ及びＴＹＰＩ
は値Ｎ＝０、Ｍ＝０、ＴＹＰＩ＝未定義のようにセット
される。
ＰＩは、空間的複雑さの解析装置１１及び時間的複雑さ
の解析装置１６によって処理される画像に関係し、夫
々、現在構成されているＧＯＰ内で既に識別された画像
の総数、現在構成されているＧＯＰ内で既に識別された
連続画像Ｂの個数、及び、解析されている画像のタイプ
を表わす。初期化時に、パラメータＮ、Ｍ及びＴＹＰＩ
は値Ｎ＝０、Ｍ＝０、ＴＹＰＩ＝未定義のようにセット
される。
【００５１】空間的複雑さの測定値Ｘｓ及び時間的複雑
さの測定値Ｘｔは、夫々、空間的複雑さの解析装置１１
及び時間的複雑さの解析装置１６から送出されるコスト
ＣＳ１及びＣＴ１から得られる。本発明によれば、時間
的複雑さは空間的複雑さ程大きくなり得ないと考えられ
るので、時間的複雑さの空間的複雑さに対する比は、０
乃至１の値を取る。
さの測定値Ｘｔは、夫々、空間的複雑さの解析装置１１
及び時間的複雑さの解析装置１６から送出されるコスト
ＣＳ１及びＣＴ１から得られる。本発明によれば、時間
的複雑さは空間的複雑さ程大きくなり得ないと考えられ
るので、時間的複雑さの空間的複雑さに対する比は、０
乃至１の値を取る。
【００５２】パラメータＴＹＰＩの値を計算するため３
通りの選択肢がある。第１の計算法は、パラメータＮが
値Ｎｎｏｍを超え、かつ、シーン又はカットの変化がメ
モリ７に格納された画像で検出されなかったとき（状態
Ｅ３が偽、状態Ｅ４は真のとき）、又は、シーンの変化
がメモリ７から出力される現在の画像で検出されたとき
（状態Ｅ３及び状態Ｅ１７が真のとき）に行われる。こ
の第１の場合に、パラメータＴＹＰＩはタイプＩを取り
（状態Ｅ１５）、集計複雑さＣＸＧは、終了した直後の
ＧＯＰの最初の画像と同期してキューＩＮＦ１に表現さ
れるべく零にリセットされる前に記憶される。パラメー
タＭ及びＮは次に再初期化され（状態Ｅ１６）、動き評
価器１４によって利用された参照画像を格納するメモリ
１３には現在の画像がロードされる（状態Ｅ１４）。
通りの選択肢がある。第１の計算法は、パラメータＮが
値Ｎｎｏｍを超え、かつ、シーン又はカットの変化がメ
モリ７に格納された画像で検出されなかったとき（状態
Ｅ３が偽、状態Ｅ４は真のとき）、又は、シーンの変化
がメモリ７から出力される現在の画像で検出されたとき
（状態Ｅ３及び状態Ｅ１７が真のとき）に行われる。こ
の第１の場合に、パラメータＴＹＰＩはタイプＩを取り
（状態Ｅ１５）、集計複雑さＣＸＧは、終了した直後の
ＧＯＰの最初の画像と同期してキューＩＮＦ１に表現さ
れるべく零にリセットされる前に記憶される。パラメー
タＭ及びＮは次に再初期化され（状態Ｅ１６）、動き評
価器１４によって利用された参照画像を格納するメモリ
１３には現在の画像がロードされる（状態Ｅ１４）。
【００５３】状態Ｅ３及び状態Ｅ４に関係する条件が充
たされないとき、２種類の新しいテストが行われる。最
初のテストは、タイプＢの連続的な画像の数が最大許容
叶内を超えたか否かを検査し（状態Ｅ５）、次のテスト
は、空間的複雑さの解析装置１１及び時間的複雑さの解
析装置１６から送出されるコストＣＳ１及びＣＴ１に基
づいて空間的複雑さの値（Ｘｓ）と時間的複雑さの値
（Ｘｔ）を予め計算し（状態Ｅ６）、計算された値Ｘｓ
及びＸｔを比較する。このテストは、時間的複雑さＸｔ
と空間的複雑さＸｓの間の比が閾値ＮＳを超えるか否か
を検査する（状態Ｅ７）。状態Ｅ５又は状態Ｅ７の一方
が充たされるならば、パラメータＴＹＰＩは値Ｐを取り
（状態Ｅ１２）、動き評価器１４によって利用された参
照画像を格納するメモリ１３には現在の画像がロードさ
れる（状態Ｅ１１）。選択次第で、パラメータは零にリ
セットされ、パラメータＮは１画像ずつインクリメント
される（状態Ｅ１３）。
たされないとき、２種類の新しいテストが行われる。最
初のテストは、タイプＢの連続的な画像の数が最大許容
叶内を超えたか否かを検査し（状態Ｅ５）、次のテスト
は、空間的複雑さの解析装置１１及び時間的複雑さの解
析装置１６から送出されるコストＣＳ１及びＣＴ１に基
づいて空間的複雑さの値（Ｘｓ）と時間的複雑さの値
（Ｘｔ）を予め計算し（状態Ｅ６）、計算された値Ｘｓ
及びＸｔを比較する。このテストは、時間的複雑さＸｔ
と空間的複雑さＸｓの間の比が閾値ＮＳを超えるか否か
を検査する（状態Ｅ７）。状態Ｅ５又は状態Ｅ７の一方
が充たされるならば、パラメータＴＹＰＩは値Ｐを取り
（状態Ｅ１２）、動き評価器１４によって利用された参
照画像を格納するメモリ１３には現在の画像がロードさ
れる（状態Ｅ１１）。選択次第で、パラメータは零にリ
セットされ、パラメータＮは１画像ずつインクリメント
される（状態Ｅ１３）。
【００５４】状態Ｅ５及びＥ７に関係するテストの結果
が真ではない場合、３番目の特殊なケースが生じ、パラ
メータＴＹＰＩは値Ｂを取る（状態Ｅ８）。この場合、
パラメータＭ及びＮは１画像ずつインクリメントされる
（状態Ｅ９）。処理された各画像に対し、推移状態Ｅ１
０において、画像がタイプＰ又はＢであると決められた
場合、画像複雑さキューＣＸＩは値Ｘｓに比例した値を
取る。画像のタイプに従う比例則は、コンフィギュレー
ションパラメータＣＯＮＦ１に定義される。集計複雑さ
の値ＣＸＧは現在の値ＣＸＩを加算することにより更新
される。
が真ではない場合、３番目の特殊なケースが生じ、パラ
メータＴＹＰＩは値Ｂを取る（状態Ｅ８）。この場合、
パラメータＭ及びＮは１画像ずつインクリメントされる
（状態Ｅ９）。処理された各画像に対し、推移状態Ｅ１
０において、画像がタイプＰ又はＢであると決められた
場合、画像複雑さキューＣＸＩは値Ｘｓに比例した値を
取る。画像のタイプに従う比例則は、コンフィギュレー
ションパラメータＣＯＮＦ１に定義される。集計複雑さ
の値ＣＸＧは現在の値ＣＸＩを加算することにより更新
される。
【００５５】図４には、本発明の第２の実施例による前
処理装置の詳細な構成が示されている。図４に示された
前処理装置は、図２に示されたブロックと同様の画像メ
モリ７及び８と、冗長フレーム及びシーン変化検出モジ
ュール９と、時間的複雑さの解析モジュール１０と、空
間的複雑さの解析装置１１と、ＧＯＰ構造割付モジュー
ル１２とからなる。これらのブロックに加えて、本例の
前処理装置は、ノイズレベル測定装置１７と、ノイズ除
去器１８とを含む。冗長フレーム及びシーン変化検出モ
ジュール９と並列に配置されたノイズレベル測定装置１
７は、信号Ｓ１が入力に供給される。ノイズ除去器１８
の入力はメモリ７の出力に接続され、ノイズ除去器１８
の出力は、時間的複雑さの解析モジュール１０、空間的
複雑さの解析装置１１及び画像メモリ８の入力に接続さ
れる。
処理装置の詳細な構成が示されている。図４に示された
前処理装置は、図２に示されたブロックと同様の画像メ
モリ７及び８と、冗長フレーム及びシーン変化検出モジ
ュール９と、時間的複雑さの解析モジュール１０と、空
間的複雑さの解析装置１１と、ＧＯＰ構造割付モジュー
ル１２とからなる。これらのブロックに加えて、本例の
前処理装置は、ノイズレベル測定装置１７と、ノイズ除
去器１８とを含む。冗長フレーム及びシーン変化検出モ
ジュール９と並列に配置されたノイズレベル測定装置１
７は、信号Ｓ１が入力に供給される。ノイズ除去器１８
の入力はメモリ７の出力に接続され、ノイズ除去器１８
の出力は、時間的複雑さの解析モジュール１０、空間的
複雑さの解析装置１１及び画像メモリ８の入力に接続さ
れる。
【００５６】ノイズレベル測定装置１７は、本質的に知
られた方法で、一般的に簡単に“ノイズフロア”と称さ
れる信号Ｓ１を構成する画像のフロアビデオノイズレベ
ルを測定することが可能である。装置１７から得られる
ノイズレベル測定値ＮＢは、冗長フレーム及びシーン変
化キューＣＴＲと同様に、ＧＯＰ構造割付モジュール１
２に伝達される。一方、ＧＯＰ構造割付モジュール１２
はコマンドＣＢを介してノイズ圧縮器１８を駆動する。
このコマンドＣＢは、特に、ノイズフィルタの活性化又
は不活性化を制御する。
られた方法で、一般的に簡単に“ノイズフロア”と称さ
れる信号Ｓ１を構成する画像のフロアビデオノイズレベ
ルを測定することが可能である。装置１７から得られる
ノイズレベル測定値ＮＢは、冗長フレーム及びシーン変
化キューＣＴＲと同様に、ＧＯＰ構造割付モジュール１
２に伝達される。一方、ＧＯＰ構造割付モジュール１２
はコマンドＣＢを介してノイズ圧縮器１８を駆動する。
このコマンドＣＢは、特に、ノイズフィルタの活性化又
は不活性化を制御する。
【００５７】ノイズ圧縮器は、本質的に知られた方法
で、メジアン型又は再帰型の空間−時間フィルタリング
技術を使用する。また、本例の前処理装置は、動いてい
る対象物を表現するデータに関して実行されたフィルタ
リングの効果を高めるべく動き補償装置１４のような動
き補償装置を更に有する。ノイズレベル測定装置１７か
ら得られるノイズレベルＮＢは、ＧＯＰ構造割付モジュ
ール１２によって、キューのグループＩＮＦ２を形成す
るため、キューＰＤＦ、ＴＹＰＩ、ＣＸＩ及びＣＸＧに
加えられる。
で、メジアン型又は再帰型の空間−時間フィルタリング
技術を使用する。また、本例の前処理装置は、動いてい
る対象物を表現するデータに関して実行されたフィルタ
リングの効果を高めるべく動き補償装置１４のような動
き補償装置を更に有する。ノイズレベル測定装置１７か
ら得られるノイズレベルＮＢは、ＧＯＰ構造割付モジュ
ール１２によって、キューのグループＩＮＦ２を形成す
るため、キューＰＤＦ、ＴＹＰＩ、ＣＸＩ及びＣＸＧに
加えられる。
【００５８】画像メモリ７は、キューＩＮＦ２を信号Ｓ
２を構成する画像と同期した状態に維持するように、ノ
イズ除去器１８によって生じた遅延が加えられる。本発
明の好ましい実施例によれば、ノイズ除去器１８は３フ
レームの更なる遅れを生じさせる。
２を構成する画像と同期した状態に維持するように、ノ
イズ除去器１８によって生じた遅延が加えられる。本発
明の好ましい実施例によれば、ノイズ除去器１８は３フ
レームの更なる遅れを生じさせる。
【００５９】
【実施例】図５には、本発明による前処理装置の組を用
いるＭＰＥＧ２符号化用の動的ビットレート割付システ
ムが示されている。本システムは、ｎ台の画像源Ｓ１
１，Ｓ１２，．．．，Ｓ１ｊ，．．．，Ｓ１ｎと、本発
明によるｎ台の前処理装置Ｐ１，Ｐ２，．．．，Ｐ
ｊ，．．．，Ｐｎと、ｎ台のＭＰＥＧ２符号化器Ｃ１，
Ｃ２，．．，Ｃｊ，．．．，Ｃｎと、ビットレート割付
手段ＯＤと、種々の画像源に同一放送チャネルＫを共用
させるマルチプレクサＭＸとからなる。図１に示される
如く、前処理装置Ｐｊから得られるビデオ信号Ｓ２ｊ
（ｊ＝１，２，．．．，ｎ）は符号化器Ｃｊに伝達さ
れ、符号化器Ｃｊから出力されるコマンドＣＯＮＦｊは
前処理装置Ｐｊに供給される。
いるＭＰＥＧ２符号化用の動的ビットレート割付システ
ムが示されている。本システムは、ｎ台の画像源Ｓ１
１，Ｓ１２，．．．，Ｓ１ｊ，．．．，Ｓ１ｎと、本発
明によるｎ台の前処理装置Ｐ１，Ｐ２，．．．，Ｐ
ｊ，．．．，Ｐｎと、ｎ台のＭＰＥＧ２符号化器Ｃ１，
Ｃ２，．．，Ｃｊ，．．．，Ｃｎと、ビットレート割付
手段ＯＤと、種々の画像源に同一放送チャネルＫを共用
させるマルチプレクサＭＸとからなる。図１に示される
如く、前処理装置Ｐｊから得られるビデオ信号Ｓ２ｊ
（ｊ＝１，２，．．．，ｎ）は符号化器Ｃｊに伝達さ
れ、符号化器Ｃｊから出力されるコマンドＣＯＮＦｊは
前処理装置Ｐｊに供給される。
【００６０】従来技術によれば、即ち、本システムが本
発明による前処理装置を全く含まない場合に、ビットレ
ート割付手段ＯＤは、符号化されるべき画像の複雑さに
比例したビットレートを各符号化器に割り付け、同時に
各時点でビットレートの合計がチャネルによって許容さ
れるビットレートを超えないことを保証する。当業者に
公知の如く、決定手段によって符号化器に送られたビッ
トレートは、決定手段と符号化器との間に必要な交換に
起因したある種の遅れを伴って供給される。
発明による前処理装置を全く含まない場合に、ビットレ
ート割付手段ＯＤは、符号化されるべき画像の複雑さに
比例したビットレートを各符号化器に割り付け、同時に
各時点でビットレートの合計がチャネルによって許容さ
れるビットレートを超えないことを保証する。当業者に
公知の如く、決定手段によって符号化器に送られたビッ
トレートは、決定手段と符号化器との間に必要な交換に
起因したある種の遅れを伴って供給される。
【００６１】特に、ショットの変化の後、ビットレート
必要条件は非常に大きくなることが明らかであり、一
方、符号化器は、数画像分の遅延を伴ってこの必要条件
に対応するセットポイントを受ける。予測符号化は、シ
ョットの変化を表現する画像の後に続く画像の劣化を生
じさせる。しかし、本発明による動的ビットレート割付
システムはこのような欠点がない。本発明によれば、各
ＭＰＥＧ２符号化器Ｃｊ（ｊ＝１，２，．．．，ｎ）に
は、図２又は図４に示されているような１台の前処理装
置Ｐｊが前置されている。ビットレート割付手段ＯＤに
種々のビットレートセットポイントＤｊを発生させるキ
ューは、図２に示された前処理装置の場合にはキューＩ
ＮＦ１であり、図４に示された前処理装置の場合にはキ
ューＩＮＦ２である。
必要条件は非常に大きくなることが明らかであり、一
方、符号化器は、数画像分の遅延を伴ってこの必要条件
に対応するセットポイントを受ける。予測符号化は、シ
ョットの変化を表現する画像の後に続く画像の劣化を生
じさせる。しかし、本発明による動的ビットレート割付
システムはこのような欠点がない。本発明によれば、各
ＭＰＥＧ２符号化器Ｃｊ（ｊ＝１，２，．．．，ｎ）に
は、図２又は図４に示されているような１台の前処理装
置Ｐｊが前置されている。ビットレート割付手段ＯＤに
種々のビットレートセットポイントＤｊを発生させるキ
ューは、図２に示された前処理装置の場合にはキューＩ
ＮＦ１であり、図４に示された前処理装置の場合にはキ
ューＩＮＦ２である。
【００６２】図５において、キューＩＮＦ１又はＩＮＦ
２は、ｊ番目の前処理装置Ｐｊに対して一般的にＣＰＸ
ｊとして示されている。キューＣＰＸｊの作用の下で、
ビットレート割付手段ＯＤは、上記の遅延を伴うことな
くビットレートセットポイントＤｊを発生し得る点が有
利である。また、ビットレート割付手段ＯＤによって発
生されたビットレートは、前処理装置のＧＯＰ構造の選
択に応じている。これにより、伝送チャネルの全体に亘
ってより優れたビットレートの配分が得られる。
２は、ｊ番目の前処理装置Ｐｊに対して一般的にＣＰＸ
ｊとして示されている。キューＣＰＸｊの作用の下で、
ビットレート割付手段ＯＤは、上記の遅延を伴うことな
くビットレートセットポイントＤｊを発生し得る点が有
利である。また、ビットレート割付手段ＯＤによって発
生されたビットレートは、前処理装置のＧＯＰ構造の選
択に応じている。これにより、伝送チャネルの全体に亘
ってより優れたビットレートの配分が得られる。
【００６３】本発明によるビットレート割付システム
は、特に、直接衛星放送の分野における数台のソースを
符号化するアプリケーションにおいて有利である。
は、特に、直接衛星放送の分野における数台のソースを
符号化するアプリケーションにおいて有利である。
【図１】本発明による前処理装置を使用する符号化シス
テムの概略図である。
テムの概略図である。
【図２】本発明の第１の実施例による前処理装置の詳細
な構成図である。
な構成図である。
【図３】本発明による前処理装置で利用される基本アル
ゴリズムの状態図である。
ゴリズムの状態図である。
【図４】本発明の第２の実施例による前処理装置の詳細
な構成図である。
な構成図である。
【図５】本発明による前処理装置の組を使用してＭＰＥ
Ｇ２符号化を行う動的ビットレート割付システムの構成
図である。
Ｇ２符号化を行う動的ビットレート割付システムの構成
図である。
１ 前処理装置 ２ 符号化器 ３，７，８．１３ 画像メモリ ４ 画像解析装置 ５ マイクロプロセッサ ６ 処理回路ブロック ９ 冗長フレーム及びシーン変化検出モジュール １０ 時間的複雑さの解析モジュール １１ 空間的複雑さの解析装置 １２ ＧＯＰ構造割付モジュール １４ 動き補償装置 １５ 差分器 １６ 時間的複雑さの解析装置
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 クロード ペロン フランス国，35830 ベトン，アレ・ド・ ラ・フェルム 11
Claims (9)
- 【請求項１】 各グループの第１の画像が空間モードで
符号化された画像により構成されている符号化画像の連
続的なグループ（ＧＯＰ）の形に構造化されるべき画像
を前処理する装置において、 画像のグループ（ＧＯＰ）を構成するための全画像を記
憶し得る画像メモリと、 上記画像メモリを読み、読み出された各画像毎に、冗長
フレームキュー（ＰＤＦ）、画像が符号化される際に準
拠するタイプ（Ｉ，Ｐ，Ｂ）を与えるキュー（ＴＹＰ
Ｉ）、画像の複雑さを測定するキュー（ＣＸＩ）、及
び、画像のグループ（ＧＯＰ）を構成する全画像に対し
上記グループの種々の画像の複雑さの集計値を測定する
キューからなるコマンド（ＩＮＦ１）を計算し得る解析
回路とを有することを特徴とする前処理装置。 - 【請求項２】 上記画像メモリは、第１の画像メモリ及
び第２の画像メモリからなり、 上記解析回路は、シーンの変化及び冗長フレームを検出
する手段と、読み出された現在の各画像の空間モードの
符号化のコスト（ＣＳ１）を測定する手段と、読み出さ
れた現在の各画像の時間モードの符号化のコスト（ＣＴ
１）を測定する手段と、上記シーンの変化及び冗長フレ
ームを検出する手段からの信号、上記空間モードの符号
化のコスト（ＣＳ１）、上記時間モードの符号化のコス
ト（ＣＴ１）及び外部コマンド（ＣＯＮＦ１）に基づい
て上記コマンド（ＩＮＦ１）を計算する手段とからなる
ことを特徴とする請求項１記載の前処理装置。 - 【請求項３】 上記時間モードの符号化のコスト（ＣＴ
１）を測定する手段は、参照画像を収容する画像メモリ
と、上記読み出された現在の画像と上記参照画像との間
の差を取ることができる差分器とからなることを特徴と
する請求項２記載の前処理装置。 - 【請求項４】 上記時間モードの符号化のコスト（ＣＴ
１）を測定する手段は、参照画像を収容する画像メモリ
と、上記読み出された現在の画像と上記参照画像とに基
づいて予測画像を作成し得る動き評価器と、上記読み出
された現在の画像と上記動き評価器からの予測画像との
間の差を取ることができる差分器とからなることを特徴
とする請求項２記載の前処理装置。 - 【請求項５】 上記コマンド（ＩＮＦ１）を計算する手
段は、上記空間モードの符号化のコスト（ＣＳ１）及び
上記時間モードの符号化のコスト（ＣＴ１）の測定値と
に基づいて画像の空間的複雑さ及び時間的複雑さを計算
する手段と、上記時間的複雑さの測定値と上記空間的複
雑さの測定値との間の比を計算する手段と、上記比を閾
値レベル（ＮＳ）と比較する手段とにより構成され、上
記比によって取られた値は、上記比が上記閾値ＮＳより
も大きい場合にタイプＰの画像を選択させ、上記比が上
記閾値ＮＳ未満である場合にタイプＢの画像を選択させ
ることを特徴とする請求項２乃至４のうちいずれか１項
記載の前処理装置。 - 【請求項６】 タイプＰの画像又はタイプＩの画像とし
て符号化されるべきことを必要とする画像を参照画像と
して上記参照画像を収容する画像メモリに入れることが
できるコマンド（ＣＴＲＬ３）を供給する手段を更に有
することを特徴とする請求項３乃至５のうちいずれか１
項記載の前処理装置。 - 【請求項７】 上記シーンの変化及び冗長フレームを検
出する手段と並列に設けられたノイズレベル測定装置
と、 上記第１の画像メモリの出力に接続された入力、及び、
上記第２の画像メモリの入力に接続された出力を有する
ノイズ除去器とを更に有する請求項２乃至６のうちいず
れか１項記載の前処理装置。 - 【請求項８】 画像を符号化する処理回路により構成さ
れ、ＭＰＥＧ２ビデオ標準に準拠して画像を符号化する
装置において、 請求項１乃至７のうちいずれか１項記載の画像の前処理
装置を更に有し、 上記前処理装置は、上記処理回路のためのコマンド（Ｃ
Ｆ，ＣＲ，ＣＤ，ＣＱ，ＣＭ）を発生させるため使用さ
れるキュー（ＩＮＦ１，ＩＮＦ２）を発生させ得ること
を特徴とする符号化装置。 - 【請求項９】 ＭＰＥＧ２ビデオ標準に準拠したｎ台の
符号化装置と、ビットレート割付手段と、上記符号化装
置から出るビデオデータに同一放送チャネル（Ｋ）を共
用させるマルチプレクサとからなるビデオデータ動的ビ
ットレート割付システムにおいて、 少なくとも１台の符号化装置は請求項８記載の符号化装
置であり、 上記前処理装置から出る上記処理回路のコマンドを発生
させるため使用される上記キュー（ＩＮＦ１，ＩＮＦ
２）は、上記ビットレート割付手段に供給されることを
特徴とするシステム。
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