JPH1066067A

JPH1066067A - 映像データ圧縮装置およびその方法

Info

Publication number: JPH1066067A
Application number: JP21470796A
Authority: JP
Inventors: Kanji Mihara; 寛司三原; Takuya Kitamura; 卓也北村; Takao Suzuki; 隆夫鈴木
Original assignee: Sony Corp
Current assignee: Sony Corp
Priority date: 1996-08-14
Filing date: 1996-08-14
Publication date: 1998-03-06
Anticipated expiration: 2016-08-14
Also published as: JP3765129B2

Abstract

(57)【要約】【課題】適切なデータ量の圧縮映像データを生成するこ
とができ、しかも、処理に要する時間が短い映像データ
圧縮装置等を提供する。【解決手段】エンコーダ制御部２２は、圧縮符号化のた
めの前処理を行うとともに、Ｉピクチャーに圧縮される
ピクチャーの絵柄の難しさを示すパラメータとしてフラ
ットネスおよびイントラＡＣを生成する。動き検出器１
４は、動き予測の予測誤差量（ＭＥ残差）を算出する。
ＦＩＦＯメモリ１６０は、入力された映像データの各ピ
クチャーを遅延する。ホストコンピュータ２０は、ＭＥ
残差、フラットネスおよびイントラＡＣにより、各ピク
チャーの絵柄の難しさを示す実難度データＤ_jを近似
し、さらに、近似した実難度データＤ_jから、圧縮映像
データの目標データ量Ｔ_jを算出する。エンコーダ１８
は、圧縮映像データのデータ量が、ほぼ、目標データ量
Ｔ_jとなるように圧縮符号化を行う。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、非圧縮映像データ
を圧縮符号化する映像データ圧縮装置およびその方法に
関する。

【０００２】

【従来の技術および発明が解決しようとする課題】非圧
縮のディジタル映像データをＭＰＥＧ(moving picture
experts group)等の方法により、Ｉピクチャー(intra c
oded picture) 、Ｂピクチャー(bi-directionaly predi
ctive coded picture)およびＰピクチャー(predictive
coded picture)から構成されるＧＯＰ(group of pictur
es) 単位に圧縮符号化して光磁気ディスク（ＭＯディス
ク；magneto-optical disc）等の記録媒体に記録する際
には、圧縮符号化後の圧縮映像データのデータ量（ビッ
ト量）を、伸長復号後の映像の品質を高く保ちつつ記録
媒体の記録容量以下、あるいは、通信回線の伝送容量以
下にする必要がある。

【０００３】このために、まず、非圧縮映像データを予
備的に圧縮符号化して圧縮符号化後のデータ量を見積も
り（１パス目）、次に、見積もったデータ量に基づいて
圧縮率を調節し、圧縮符号化後のデータ量が記録媒体の
記録容量以下になるように圧縮符号化する（２パス目）
方法が採られる（以下、このような圧縮符号化方法を
「２パスエンコード」とも記す）。

【０００４】しかしながら、２パスエンコードにより圧
縮符号化を行うと、同じ非圧縮映像データに対して同様
な圧縮符号化処理を２回施す必要があり、時間がかかっ
てしまう。また、１回の圧縮符号化処理で最終的な圧縮
映像データを算出することができないために、撮影した
映像データをそのまま実時間的（リアルタイム）に圧縮
符号化し、記録することができない。

【０００５】本発明は上述した従来技術の問題点に鑑み
てなされたものであり、２パスエンコードによらずに、
所定のデータ量以下に音声・映像データを圧縮符号化す
ることができる映像データ圧縮装置およびその方法を提
供することを目的とする。また、本発明は、ほぼ実時間
的に映像データを圧縮符号化することができ、しかも、
伸長復号後に高品質な映像を得ることができる映像デー
タ圧縮装置およびその方法を提供することを目的とす
る。また、本発明は、２パスエンコードによらずに、圧
縮符号化後のデータ量を見積もって圧縮率を調節し、圧
縮符号化処理を行うことができる映像データ圧縮装置お
よびその方法を提供することを目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明に係る映像データ圧縮装置は、動画の非圧縮
映像データの複雑さをピクチャーごとに指標する指標デ
ータ（統計量）を算出する指標データ算出手段と、算出
した前記指標データに基づいて、前記非圧縮映像データ
の圧縮後のデータ量の目標値をピクチャーごとに算出す
る目標値算出手段と、前記非圧縮映像データを所定の圧
縮方法により、圧縮後のデータ量が算出した前記目標値
になるように圧縮する圧縮手段とを有する。

【０００７】好適には、前記圧縮手段は、前記非圧縮映
像データを、複数の種類のピクチャー（Ｉピクチャー、
ＰピクチャーおよびＢピクチャーまたはこれらの組み合
わせ）を所定の順番で含むピクチャータイプシーケンス
に圧縮し、前記指標データ算出手段は、Ｐピクチャーお
よびＢピクチャーに圧縮されるピクチャーの前記指標デ
ータとしてＭＥ残差を算出し、Ｉピクチャーに圧縮され
るピクチャーの前記指標データとしてフラットネスおよ
びイントラＡＣデータまたはこれらのいずれかを算出
し、前記目標値算出手段は、算出した前記指標データに
基づいて、圧縮後のデータ量に対応する難度データを算
出し、さらに、算出した難度データに基づいて、前記目
標値を算出する。

【０００８】好適には、前記指標データ算出手段は、前
記非圧縮映像データのＩピクチャーの前記指標データと
してアクティビティを算出する。

【０００９】好適には、前記非圧縮映像データを所定の
時間、遅延して出力する遅延手段ををさらに有し、前記
目標値算出手段は、前記遅延手段が前記非圧縮映像デー
タを遅延している間に算出した前記指標データに基づい
て、前記遅延手段が出力したピクチャーに対する前記目
標値を算出し、前記圧縮手段は、前記遅延手段が出力し
たピクチャーを、圧縮後のデータ量が、算出した前記目
標値になるように圧縮する。

【００１０】本発明に係る映像データ圧縮装置におい
て、遅延手段は、圧縮符号化後のデータ量を見積もるの
に充分な指標データを得るために、例えば、非圧縮映像
データがＬピクチャー入力される時間だけ、非圧縮映像
データを遅延する。指標データ算出手段は、動画の非圧
縮映像データのピクチャーそれぞれの絵柄の複雑さを指
標する指標データを算出する。

【００１１】圧縮手段は、例えば、ＭＰＥＧ方式によ
り、遅延手段により遅延された動画の非圧縮映像データ
を、他のピクチャーへの参照なく圧縮・伸長されるＩピ
クチャーと、前方のピクチャーを参照して圧縮・伸長さ
れるＰピクチャー、および、前後のピクチャーを参照し
て圧縮・伸長されるＢピクチャーの組み合わせとを、所
定の順番で含むピクチャータイプシーケンスに圧縮符号
化する。なお、圧縮符号化処理の際、圧縮手段は、圧縮
後の映像データのデータ量が、ほぼ、目標値算出手段が
算出した目標値になるようにする。

【００１２】指標データ算出手段は、他のピクチャーを
参照しないＩピクチャーの指標データとして、フラット
ネス(flatness)およびイントラＡＣ(intra AC)またはこ
れらのいずれか、他のピクチャーを参照するＰピクチャ
ーおよびＢピクチャーの指標データとして動き予測の予
測誤差量（ＭＥ残差）を算出する。

【００１３】なお、フラットネスは、映像の空間的な平
坦さを表す指標として定義され、映像の複雑さを表し、
映像の絵柄の難しさ（難度）および圧縮後のデータ量と
相関性を有する。また、イントラＡＣは、ピクチャー内
の映像データの平均値と、ＭＰＥＧ方式におけるＤＣＴ
処理単位のＤＣＴブロックごとの映像データとの分散値
の総和として定義され、フラットネスと同様に、映像の
複雑さを表し、映像の絵柄の難しさ（難度）および圧縮
後のデータ量と相関性を有する。

【００１４】また、ＭＥ残差は、圧縮符号化時の動きベ
クトルによる動き補償処理後に、入力ピクチャーと参照
ピクチャーの映像データとの差分値の絶対値和あるいは
自乗値和として定義され、映像の動きの速さおよび絵柄
の複雑さを表し、フラットネスと同様に、映像の絵柄の
難しさ（難度）および圧縮後のデータ量と相関性を有す
る。また、Ｉピクチャーの指標データとして、ＭＰＥＧ
方式の圧縮アルゴリズムとして有名なＴＭ５[test mode
l 5; ISO/IEC JTC/SC29 (1993)] において、マクロブロ
ックに対する量子化処理の量子化値を決定するために用
いられるアクティビティ(activity)を用いることも可能
である。

【００１５】目標値算出手段は、圧縮手段が、例えば、
映像データの総データ量を記録媒体の記録容量以下に抑
え、しかも、圧縮映像データの品質を可能な限り高く保
つことができるように、圧縮映像データの圧縮映像デー
タのデータ量の目標値を算出する。目標値は、例えば、
遅延された非圧縮映像データの第ｊ番目のピクチャーを
圧縮符号化する際に、非圧縮映像データの第（ｊ−Ａ）
番目〜第（ｊ＋Ｌ−１）番目のピクチャーから得られた
指標データを絵柄の複雑さ（難度）を示すものとして用
い、第ｊ番目のピクチャーが、その絵柄の複雑さに応じ
たデータ量に圧縮符号化されるようにデータ量を割り振
ることにより算出される。

【００１６】また、本発明に係る映像データ圧縮方法
は、動画の非圧縮映像データの複雑さをピクチャーごと
に指標する指標データを算出し、算出した前記指標デー
タに基づいて、前記非圧縮映像データの圧縮後のデータ
量の目標値をピクチャーごとに算出し、前記非圧縮映像
データを所定の圧縮方法により、圧縮後のデータ量が算
出した前記目標値になるように圧縮する。

【００１７】

【発明の実施の形態】第１実施形態以下、本発明の第１の実施形態を説明する。ＭＰＥＧ方
式といった映像データの圧縮符号化方式により、高い周
波数成分が多い絵柄、あるいは、動きが多い絵柄といっ
た難度(difficulty)が高い映像データを圧縮符号化する
と、一般的に圧縮に伴う歪みが生じやすくなる。このた
め、難度が高い映像データは低い圧縮率で圧縮符号化す
る必要があり、難度が高いデータを圧縮符号化して得ら
れる圧縮映像データに対しては、難度が低い絵柄の映像
データの圧縮映像データに比べて、多くの目標データ量
を配分する必要がある。

【００１８】このように、映像データの難度に対して適
応的に目標データ量を配分するためには、従来技術とし
て示した２パスエンコード方式が有効である。しかしな
がら、２パスエンコード方式は、実時間的な圧縮符号化
に不向きである。第１の実施形態として示す簡易２パス
エンコード方式は、かかる２パスエンコード方式の問題
点を解決するためになされたものであり、非圧縮映像デ
ータを予備的に圧縮符号化して得られる圧縮映像データ
の難度データから非圧縮映像データの難度を算出し、予
備的な圧縮符号化により算出した難度に基づいて、ＦＩ
ＦＯメモリ等により所定の時間だけ遅延した非圧縮映像
データの圧縮率を適応的に制御することができる。

【００１９】図１は、本発明に係る映像データ圧縮装置
１の構成を示す図である。図１に示すように、映像デー
タ圧縮装置１は、圧縮符号化部１０およびホストコンピ
ュータ２０から構成され、圧縮符号化部１０は、エンコ
ーダ制御部１２、動き検出器(motion estimator)１４、
簡易２パス処理部１６、第２のエンコーダ(encoder) １
８から構成され、簡易２パス処理部１６は、ＦＩＦＯメ
モリ１６０および第１のエンコーダ１６２から構成され
る。映像データ圧縮装置１は、これらの構成部分によ
り、編集装置およびビデオテープレコーダ装置等の外部
機器（図示せず）から入力される非圧縮映像データＶＩ
Ｎに対して、上述した簡易２パスエンコードを実現す
る。

【００２０】映像データ圧縮装置１において、ホストコ
ンピュータ２０は、映像データ圧縮装置１の各構成部分
の動作を制御する。また、ホストコンピュータ２０は、
簡易２パス処理部１６のエンコーダ１６２が非圧縮映像
データＶＩＮを予備的に圧縮符号化して生成した圧縮映
像データのデータ量、ＤＣＴ処理後の映像データの直流
成分（ＤＣ成分）の値および直流成分（ＡＣ成分）の電
力値を制御信号Ｃ１６を介して受け、受けたこれらの値
に基づいて圧縮映像データの絵柄の難度を算出する。さ
らに、ホストコンピュータ２０は、算出した難度に基づ
いて、エンコーダ１８が生成する圧縮映像データの目標
データ量Ｔ_jを制御信号Ｃ１８を介してピクチャーごと
に割り当て、エンコーダ１８の量子化回路１６６（図
３）に設定し、エンコーダ１８の圧縮率をピクチャー単
位に適応的に制御する。

【００２１】エンコーダ制御部１２は、非圧縮映像デー
タＶＩＮのピクチャーの有無をホストコンピュータ２０
に通知し、さらに、非圧縮映像データＶＩＮのピクチャ
ーごとに圧縮符号化のための前処理を行う。つまり、エ
ンコーダ制御部１２は、入力された非圧縮映像データを
符号化順に並べ替え、ピクチャー・フィールド変換を行
い、非圧縮映像データＶＩＮが映画の映像データである
場合に３：２プルダウン処理（映画の２４フレーム／秒
の映像データを、３０フレーム／秒の映像データに変換
し、冗長性を圧縮符号化前に取り除く処理）等を行い、
映像データＳ１２として簡易２パス処理部１６のＦＩＦ
Ｏメモリ１６０およびエンコーダ１６２に対して出力す
る。動き検出器１４は、非圧縮映像データの動きベクト
ルの検出を行し、エンコーダ制御部１２およびエンコー
ダ１６２，１８に対して出力する。

【００２２】簡易２パス処理部１６において、ＦＩＦＯ
メモリ１６０は、エンコーダ制御部１２から入力された
映像データＳ１２を、例えば、非圧縮映像データＶＩＮ
が、Ｌ（Ｌは整数）ピクチャー入力される時間だけ遅延
し、遅延映像データＳ１６としてエンコーダ１８に対し
て出力する。

【００２３】図２は、図１に示した簡易２パス処理部１
６のエンコーダ１６２の構成を示す図である。エンコー
ダ１６２は、例えば、図２に示すように、加算回路１６
４、ＤＣＴ回路１６６、量子化回路（Ｑ）１６８、可変
長符号化回路（ＶＬＣ）１７０、逆量子化回路（ＩＱ）
１７２、逆ＤＣＴ（ＩＤＣＴ）回路１７４、加算回路１
７６および動き補償回路１７８から構成される一般的な
映像データ用圧縮符号化器であって、入力される映像デ
ータＳ１２をＭＰＥＧ方式等により圧縮符号化し、圧縮
映像データのピクチャーごとのデータ量等をホストコン
ピュータ２０に対して出力する。

【００２４】加算回路１６４は、加算回路１７６の出力
データを映像データＳ１２から減算し、ＤＣＴ回路１６
６に対して出力する。ＤＣＴ回路１６６は、加算回路１
６４から入力される映像データを、例えば、１６画素×
１６画素のマクロブロック単位に離散コサイン変換（Ｄ
ＣＴ）処理し、時間領域のデータから周波数領域のデー
タに変換して量子化回路１６８に対して出力する。ま
た、ＤＣＴ回路１６６は、ＤＣＴ後の映像データのＤＣ
成分の値およびＡＣ成分の電力値をホストコンピュータ
２０に対して出力する。

【００２５】量子化回路１６８は、ＤＣＴ回路１６６か
ら入力された周波数領域のデータを、固定の量子化値Ｑ
で量子化し、量子化データとして可変長符号化回路１７
０および逆量子化回路１７２に対して出力する。可変長
符号化回路１７０は、量子化回路１６８から入力された
量子化データを可変長符号化し、可変長符号化の結果と
して得られた圧縮映像データのデータ量を、制御信号Ｃ
１６を介してホストコンピュータ２０に対して出力す
る。逆量子化回路１７２は、可変長符号化回路１６８か
ら入力された量子化データを逆量子化し、逆量子化デー
タとして逆ＤＣＴ回路１７４に対して出力する。

【００２６】逆ＤＣＴ回路１７４は、逆量子化回路１７
２から入力される逆量子化データに対して逆ＤＣＴ処理
を行い、加算回路１７６に対して出力する。加算回路１
７６は、動き補償回路１７８の出力データおよび逆ＤＣ
Ｔ回路１７４の出力データを加算し、加算回路１６４お
よび動き補償回路１７８に対して出力する。動き補償回
路１７８は、加算回路１７６の出力データに対して、動
き検出器１４から入力される動きベクトルに基づいて動
き補償処理を行い、加算回路１７６に対して出力する。

【００２７】図３は、図１に示したエンコーダ１８の構
成を示す図である。図３に示すように、エンコーダ１８
は、図２に示したエンコーダ１６２に、量子化制御回路
１８０を加えた構成になっている。エンコーダ１８は、
これらの構成部分により、ホストコンピュータ２０から
設定される目標データ量Ｔ_jに基づいて、ＦＩＦＯメモ
リ１６０によりＬピクチャー分遅延された遅延映像デー
タＳ１６に対して動き補償処理、ＤＣＴ処理、量子化処
理および可変長符号化処理を施して、ＭＰＥＧ方式等の
圧縮映像データＶＯＵＴを生成し、外部機器（図示せ
ず）に出力する。

【００２８】エンコーダ１８において、量子化制御回路
１８０は、可変長量子化回路１７０が出力する圧縮映像
データＶＯＵＴのデータ量を順次、監視し、遅延映像デ
ータＳ１６の第ｊ番目のピクチャーから最終的に生成さ
れる圧縮映像データのデータ量が、ホストコンピュータ
２０から設定された目標データ量Ｔ_jに近づくように、
順次、量子化回路１６８に設定する量子化値Ｑ_jを調節
する。また、可変長量子化回路１７０は、圧縮映像デー
タＶＯＵＴを外部に出力する他に、遅延映像データＳ１
６を圧縮符号化して得られた圧縮映像データＶＯＵＴの
実際のデータ量Ｓ_jを制御信号Ｃ１８を介してホストコ
ンピュータ２０に対して出力する。

【００２９】以下、第１の実施形態における映像データ
圧縮装置１の簡易２パスエンコード動作を説明する。図
４（Ａ）〜（Ｃ）は、第１の実施形態における映像デー
タ圧縮装置１の簡易２パスエンコードの動作を示す図で
ある。エンコーダ制御部１２は、映像データ圧縮装置１
に入力された非圧縮映像データＶＩＮに対して、エンコ
ーダ制御部１２により符号化順にピクチャーを並べ替え
る等の前処理を行い、図４（Ａ）に示すように映像デー
タＳ１２としてＦＩＦＯメモリ１６０およびエンコーダ
１６２に対して出力する。なお、エンコーダ制御部１２
によるピクチャーの順番並べ替えにより、図４等に示す
ピクチャーの符号化の順番と伸長復号後の表示の順番と
は異なる。

【００３０】ＦＩＦＯメモリ１６０は、入力された映像
データＳ１２の各ピクチャーをＬピクチャー分だけ遅延
し、エンコーダ１８に対して出力する。エンコーダ１６
２は、入力された映像データＳ１２のピクチャーを予備
的に順次、圧縮符号化し、第ｊ（ｊは整数）番目のピク
チャーを圧縮符号化して得られた圧縮符号化データのデ
ータ量、ＤＣＴ処理後の映像データのＤＣ成分の値、お
よび、ＡＣ成分の電力値をホストコンピュータ２０に対
して出力する。

【００３１】例えば、エンコーダ１８に入力される遅延
映像データＳ１６は、ＦＩＦＯメモリ１６０によりＬピ
クチャーだけ遅延されているので、図４（Ｂ）に示すよ
うに、エンコーダ１８が、遅延映像データＳ１６の第ｊ
（ｊは整数）番目のピクチャー（図４（Ｂ）のピクチャ
ーａ）を圧縮符号化している際には、エンコーダ１６２
は、映像データＳ１２の第ｊ番目のピクチャーからＬピ
クチャー分先の第（ｊ＋Ｌ）番目のピクチャー（図４
（Ｂ）のピクチャーｂ）を圧縮符号化していることにな
る。従って、エンコーダ１８が遅延映像データＳ１６の
第ｊ番目のピクチャーの圧縮符号化を開始する際には、
エンコーダ１６２は映像データＳ１２の第ｊ番目〜第
（ｊ＋Ｌ−１）番目のピクチャー（図４（Ｂ）の範囲
ｃ）の圧縮符号化を完了しており、これらのピクチャー
の圧縮符号化後の実難度データＤ_j，Ｄ _j+1，Ｄ_j+2，
…，Ｄ_j+L-1は、ホストコンピュータ２０により既に算
出されている。

【００３２】ホストコンピュータ２０は、下に示す式１
により、エンコーダ１８が遅延映像データＳ１６の第ｊ
番目のピクチャーを圧縮符号化して得られる圧縮映像デ
ータに割り当てる目標データ量Ｔ_jを算出し、算出した
目標データ量Ｔ_jを量子化制御回路１８０に設定する。

【００３３】

【数１】

【００３４】但し、式１において、Ｄ_jは映像データＳ
１２の第ｊ番目のピクチャーの実難度データであり、
Ｒ’_jは、映像データＳ１２，Ｓ１６の第ｊ番目〜第
（ｊ＋Ｌ−１）番目のピクチャーに割り当てることがで
きる目標データ量の平均であり、Ｒ’_jの初期値（Ｒ’
₁）は、圧縮映像データの各ピクチャーに平均して割り
当て可能な目標データ量であり、下に示す式２で表さ
れ、エンコーダ１８が圧縮映像データを１ピクチャー分
生成する度に、式３に示すように更新される。

【００３５】

【数２】

【００３６】

【数３】

【００３７】なお、式３中の数値ビットレート(Bit rat
e)は、通信回線の伝送容量や、記録媒体の記録容量に基
づいて決められる１秒当たりのデータ量（ビット量）を
示し、ピクチャーレート(Picture rate)は、映像データ
に含まれる１秒当たりのピクチャーの数（３０枚／秒
（ＮＴＳＣ），２５枚／秒（ＰＡＬ））を示し、数値Ｆ
_j+Lは、ピクチャータイプに応じて定められるピクチャ
ー当たりの平均データ量を示す。エンコーダ１８のＤＣ
Ｔ回路１６６は、入力される遅延映像データＳ１６の第
ｊ番目のピクチャーをＤＣＴ処理し、量子化回路１６８
に対して出力する。量子化回路１６８は、ＤＣＴ回路１
６６から入力された第ｊ番目のピクチャーの周波数領域
のデータを、量子化制御回路１８０が目標データ量Ｔ_j
に基づいて調節する量子化値Ｑ_jにより量子化し、量子
化データとして可変長符号化回路１７０に対して出力す
る。可変長符号化回路１７０は、量子化回路１６８から
入力された第ｊ番目のピクチャーの量子化データを可変
長符号化して、ほぼ、目標データ量Ｔ_jに近いデータ量
の圧縮映像データＶＯＵＴを生成して出力する。

【００３８】同様に、図４（Ｂ）に示すように、エンコ
ーダ１８が、遅延映像データＳ１６の第（ｊ＋１）番目
のピクチャー（図４（Ｃ）のピクチャーａ’）を圧縮符
号化している際には、エンコーダ１６２は、映像データ
Ｓ１２の第（ｊ＋１）番目〜第（ｊ＋Ｌ）番目のピクチ
ャー（図４（Ｃ）の範囲ｃ’）の圧縮符号化を完了し、
これらのピクチャーの実難度データＤ_j+1，Ｄ_j+2，Ｄ
_j+3，・・・，Ｄ_j+Lは、ホストコンピュータ２０によ
り既に算出されている。

【００３９】ホストコンピュータ２０は、式１により、
エンコーダ１８が遅延映像データＳ１６の第（ｊ＋１）
番目のピクチャーを圧縮符号化して得られる圧縮映像デ
ータに割り当てる目標データ量Ｔ_j+1を算出し、エンコ
ーダ１８の量子化制御回路１８０に設定する。

【００４０】エンコーダ１８は、ホストコンピュータ２
０から量子化制御回路１８０に設定された目量データ量
Ｔ_jに基づいて第（ｊ＋１）番目のピクチャーを圧縮符
号化し、目標データ量Ｔ_j+1に近いデータ量の圧縮映像
データＶＯＵＴを生成して出力する。さらに以下、同様
に、映像データ圧縮装置１は、遅延映像データＳ１６の
第ｋ番目のピクチャーを、量子化値Ｑ_k（ｋ＝ｊ＋２，
ｊ＋３，…）をピクチャーごとに変更して順次、圧縮符
号化し、圧縮映像データＶＯＵＴとして出力する。

【００４１】以上説明したように、第１の実施形態に示
した映像データ圧縮装置１によれば、短時間で非圧縮映
像データＶＩＮの絵柄の難度を算出し、算出した難度に
応じた圧縮率で適応的に非圧縮映像データＶＩＮを圧縮
符号化することができる。つまり、第１の実施形態に示
した映像データ圧縮装置１によれば、２パスエンコード
方式と異なり、ほぼ実時間的に、非圧縮映像データＶＩ
Ｎの絵柄の難度に基づいて適応的に非圧縮映像データＶ
ＩＮを圧縮符号化をすることができ、実況放送といった
実時間性を要求される用途に応用可能である。なお、第
１の実施形態に示した他、本発明に係るデータ多重化装
置１は、エンコーダ１６２が圧縮符号化した圧縮映像デ
ータのデータ量を、そのまま難度データとして用い、ホ
ストコンピュータ２０の処理の簡略化を図る等、種々の
構成を採ることができる。

【００４２】第２実施形態第１の実施形態に示した簡易２パスエンコード方式によ
れば、実時間かつ、絵柄の難度に応じた適応的な非圧縮
映像データに対する圧縮符号化処理が可能である。しか
しながら、第１の実施形態に示した簡易２パスエンコー
ド方式を用いた場合、実時間性が厳しく要求される場合
には、ＦＩＦＯメモリ１６０の遅延時間を大きくするこ
とができず、真に適切な目標データ量Ｔ_jの算出が難し
く、圧縮映像データＶＯＵＴを伸長復号して得られる映
像の品質が低下してしまう可能性がある。

【００４３】第２の実施形態においては、第１の実施形
態に示した映像データ圧縮装置１（図１）を用い、ホス
トコンピュータ２０の処理内容を変更して、ＦＩＦＯメ
モリ１６０の遅延時間を長くしなくても適切な目標デー
タ量Ｔ_jの値を得ることができるように、非圧縮映像デ
ータをＬピクチャー分、予備的に圧縮符号化して得られ
た圧縮映像データの第ｊ番目のピクチャー〜第（ｊ＋Ｌ
−１）番目のピクチャーの実難度データＤ_j〜Ｄ_j+L-1
から、圧縮映像データの第（ｊ＋Ｌ）番目のピクチャー
〜第（ｊ＋Ｌ＋Ｂ）番目のピクチャー（Ｂは整数）の難
度データ（予測難度データ）Ｄ_j+L〜Ｄ_j+L+Bを算出
し、実際に得られた難度データＤ_j〜Ｄ_j+ _L-1（実難度
データ）および予測によって得られた難度データＤ’
_j+L〜Ｄ’_j+ _L+Bに基づいて、第１の実施形態に示した
簡易２パスエンコード方式よりも適切な目標データ量Ｔ
_jの値を得ることができる圧縮符号化方式（予測簡易２
パスエンコード方式）を説明する。

【００４４】まず、第２の実施形態で説明する予測簡易
２パスエンコード方式を概念的に説明する。予測簡易２
パスエンコード方式は、徐々に絵柄が難しくなってゆ
く、つまり、徐々に圧縮符号化時のＤＣＴ処理後の高い
周波数成分が多くなり、動きが速くなってゆく非圧縮映
像データの絵柄は、さらに難しくなってゆき、逆に、徐
々に絵柄が難しくなくなって（簡単になって）ゆく非圧
縮映像データの絵柄は、さらに簡単になってゆくであろ
うと予測可能であることを前提する。

【００４５】つまり、予測簡易２パスエンコード方式
は、ホストコンピュータ２０が、この前提に基づいて、
さらに絵柄が難しくなってゆくと予測される場合には、
さらに絵柄が難しいピクチャーに備えて、その時点で圧
縮符号化しているピクチャーに割り当てる目標データ量
を節約し、逆に、さらに絵柄が簡単になってゆくと予測
される場合には、その時点で圧縮符号化しているピクチ
ャーに割り当てる目標データ量を増やすようにエンコー
ダ１８に対する圧縮率の制御を行う。

【００４６】さらに、予測簡易２パスエンコード方式の
概念的な説明を続ける。映像データは、一般的に、時間
方向および空間方向について相関性が高く、映像データ
の圧縮符号化は、これらの相関性に着目し、冗長性を除
くことにより行われる。時間方向について相関性が高い
ということは、現時点の非圧縮映像データのピクチャー
の難度とそれ以降の非圧縮映像データのピクチャーの難
度とが近いということを意味する。また、難度の増減の
傾向も、現時点までの難度の増減の傾向がそれ以降も続
くことが多い。

【００４７】具体例を挙げると、カメラが静止状態から
ゆっくりとカメラを水平方向に回し初め、最後に一定の
回転速度で回転しながら、静止している物体を撮影する
場合の非圧縮映像データの絵柄を考える。最初はカメラ
が停止状態であるため、静止映像が撮影され、絵柄の難
度は低くなる。次に、カメラを回し始めて１〜２秒後に
一定の回転速度になると仮定すると、カメラを回し始め
て１〜２秒間は絵柄の難度は高くなる傾向を示す。この
状態を、映像データ圧縮装置１側から見ると、数ＧＯＰ
分の圧縮映像データを生成する間、入力される非圧縮映
像データの絵柄の難度が高くなる傾向が続くことにな
る。

【００４８】従って、この具体例に示したような場合に
は、非圧縮映像データの絵柄の難度が増大傾向を示した
場合に、それ以降の絵柄の難度が増大傾向を示すと予測
するのは妥当である。以下に説明する予測簡易２パスエ
ンコード方式は、このような難度および難度の増減傾向
の時間的相関性を積極的に利用して、圧縮映像データの
各ピクチャーに対して、第１の実施形態に示した簡易２
パスエンコード方式においてよりも適切な目標データ量
の割り当てを行おうとするものである。

【００４９】以下、第２の実施形態における映像データ
圧縮装置１の予測簡易２パスエンコードの動作を説明す
る。図５（Ａ）〜（Ｃ）は、第２の実施形態における映
像データ圧縮装置１の予測簡易２パスエンコードの動作
を示す図である。エンコーダ制御部１２は、第１の実施
形態においてと同様に、映像データ圧縮装置１に入力さ
れた非圧縮映像データＶＩＮに対して、エンコーダ制御
部１２により符号化順にピクチャーを並べ替える等の前
処理を行い、図５（Ａ）に示すように映像データＳ１２
としてＦＩＦＯメモリ１６０およびエンコーダ１６２に
対して出力する。

【００５０】ＦＩＦＯメモリ１６０は、第１の実施形態
においてと同様に、入力された映像データＳ１２の各ピ
クチャーをＬピクチャー分だけ遅延し、エンコーダ１８
に対して出力する。エンコーダ１６２は、第１の実施形
態においてと同様に、入力された映像データＳ１２のピ
クチャーを予備的に順次、圧縮符号化し、第ｊ（ｊは整
数）番目のピクチャーを圧縮符号化して得られた圧縮符
号化データのデータ量、ＤＣＴ処理後の映像データのＤ
Ｃ成分の値およびＡＣ成分の電力値をホストコンピュー
タ２０に対して出力する。ホストコンピュータ２０は、
エンコーダ１６２から入力されたこれらの値に基づい
て、実難度データＤ_jを順次、算出する。

【００５１】例えば、エンコーダ１８に入力される遅延
映像データＳ１６は、ＦＩＦＯメモリ１６０によりＬピ
クチャーだけ遅延されているので、図５（Ｂ）に示すよ
うに、エンコーダ１８が、遅延映像データＳ１６の第ｊ
番目のピクチャー（図５（Ｂ）のピクチャーａ）を圧縮
符号化している際には、エンコーダ１６２は、第１の実
施形態においてと同様に、映像データＳ１２の第ｊ番目
のピクチャーからＬピクチャー分先の第（ｊ＋Ｌ）番目
のピクチャー（図５（Ｂ）のピクチャーｂ）を圧縮符号
化していることになる。

【００５２】従って、エンコーダ１８が遅延映像データ
Ｓ１６の第ｊ番目のピクチャーの圧縮符号化を開始する
際には、エンコーダ１６２は映像データＳ１２の第（ｊ
−Ａ）番目〜第（ｊ＋Ｌ−１）番目のピクチャー（図５
（Ｂ）の範囲ｃ、但し、図５はＡ＝０の場合を示す）の
圧縮符号化を完了し、これらのピクチャーの圧縮符号化
後のデータ量、および、ＤＣＴ処理後の映像データのＤ
Ｃ成分の値およびＡＣ成分の電力値をホストコンピュー
タ２０に対して出力している。ホストコンピュータ２０
は、エンコーダ１６２から入力されたこれらの値に基づ
いて、難度データ（実難度データ、図５（Ｂ）の範囲
ｄ）Ｄ_j-A，Ｄ_j-A+1，…，Ｄ_j，Ｄ_j+1，Ｄ_j+2，
…，Ｄ_j+L-1の算出を既に終了している。なお、Ａは整
数であり、正負を問わない。

【００５３】ホストコンピュータ２０は、実難度データ
Ｄ_j-A，Ｄ_j-a+1，…，Ｄ_j，Ｄ_j+ ₁，Ｄ_j+2，…，Ｄ
_j+L-1に基づいて、映像データＳ１２の第（ｊ＋Ｌ）番
目〜第（ｊ＋Ｌ＋Ｂ）番目のピクチャーの圧縮符号化後
の難度データ（予測難度データ、図５（Ｂ）の範囲ｅ）
Ｄ’_j+L，Ｄ’_j+L+1，Ｄ’_j+L+2，…，Ｄ’_j+L+Bを
予測し、下に示す式４により、遅延映像データＳ１６の
第ｊ番目のピクチャーの圧縮符号化後の目標データ量Ｔ
_jを算出する。従って、遅延映像データＳ１６の第ｊ番
目のピクチャーの圧縮符号化後の目標データ量Ｔ_jを算
出するために、実難度データと予測難度データとを含め
て、図５（Ｂ）の範囲ｃの（Ａ＋Ｌ＋Ｂ＋１）ピクチャ
ー分の難度データを用いることになる。なお、予測難度
データＤ _j’は、例えば、実難度データＤ_jを直線近似
し、近似により得られた直線を外挿する等の方法により
算出されうる。

【００５４】

【数４】

【００５５】なお、式４の各記号は、式１の各記号に同
じである。エンコーダ１８は、第１の実施形態と同様
に、ホストコンピュータ２０により量子化制御回路１８
０に設定された目標データ量Ｔ_jに基づいて、目標デー
タ量Ｔ_jに近いデータ量の圧縮映像データＶＯＵＴを生
成して出力する。さらに、ホストコンピュータ２０は、
図５（Ｂ）に示した動作と同様に、遅延映像データＳ１
６の第（ｊ＋１）番目のピクチャー（図５（Ｃ）のピク
チャーａ’）に対しても、映像データＳ１２の第（ｊ＋
Ｌ＋１）番目のピクチャー（図５（Ｃ）のピクチャー
ｂ’）以前の図５（Ｃ）の範囲ｄ’の実難度データＤ
_j-A+1，Ｄ_j-A+2，…，Ｄ_j，Ｄ_j+1，Ｄ_j+2，…，Ｄ
_j+L、および、図５（Ｃ）の範囲ｅ’に示す予測難度デ
ータ、Ｄ’_j+L+1，Ｄ’_j+L+2，Ｄ’_j+L+3，…，Ｄ’
_j+L+B+1、つまり、図５（Ｃ）の範囲ｃ’に示す実難度
データと予測難度データとに基づいて、遅延映像データ
Ｓ１６の第（ｊ＋１）番目のピクチャーの圧縮符号化後
の目標データ量Ｔ_j+1を算出する。エンコーダ１８は、
ホストコンピュータ２０が算出した目量データ量Ｔ_j+1
に基づいて、遅延映像データＳ１６の第（ｊ＋１）番目
のピクチャーを圧縮符号化し、目標データ量Ｔ_j+1に近
いデータ量の圧縮符号化データＶＯＵＴを生成する。な
お、以上の映像データ圧縮装置１の予測簡易２パスエン
コード動作は、遅延映像データＳ１６の第（ｊ＋１）番
目のピクチャーに対しても同様である。

【００５６】以下、図６を参照して、第２の実施形態に
おける映像データ圧縮装置１の動作を整理して説明す
る。図６は、第２の実施形態における映像データ圧縮装
置１（図１）の動作を示すフローチャートである。図６
に示すように、ステップ１０２（Ｓ１０２）において、
ホストコンピュータ２０は、式１等に用いられる数値
ｊ，Ｒ’₁を、ｊ＝−（Ｌ−１），Ｒ’₁＝(Bit rate
×(L+B))/Picture rate として初期化する。

【００５７】ステップ１０４（Ｓ１０４）において、ホ
ストコンピュータ２０は、数値ｊが０より大きいか否か
を判断する。数値ｊが０より大きい場合にはＳ１０６の
処理に進み、小さい場合にはＳ１１０の処理に進む。ス
テップ１０６（Ｓ１０６）において、エンコーダ１６２
は、映像データＳ１２の第（ｊ＋Ｌ）番目のピクチャー
を圧縮符号化し、実難度データＤ_j+Lを生成する。

【００５８】ステップ１０８（Ｓ１０８）において、ホ
ストコンピュータ２０は数値ｊをインクリメントする
（ｊ＝ｊ＋１）。ステップ１１０（Ｓ１１０）におい
て、ホストコンピュータ２０は、遅延映像データＳ１６
に第ｊ番目のピクチャーが存在するか否かを判断する。
第ｊ番目のピクチャーが存在する場合にはＳ１１２の処
理に進み、存在しない場合には圧縮符号化処理を終了す
る。

【００５９】ステップ１１２（Ｓ１１２）において、ホ
ストコンピュータ２０は、数値ｊが数値Ａよりも大きい
か否かを判断する。数値ｊが数値Ａよりも大きい場合に
はＳ１１４の処理に進み、小さい場合にはＳ１１６の処
理に進む。ステップ１１４（Ｓ１１４）において、ホス
トコンピュータ２０は、実難度データＤ_j-A〜Ｄ_j+L-1
に基づいて、予測難度データＤ’_j+L〜Ｄ’_j+L+Bを算
出する。ステップ１１６（Ｓ１１６）において、ホスト
コンピュータ２０は実難度データＤ₁〜Ｄ_j+L-1から、
予測難度データＤ’_j+L〜Ｄ’_j+L+Bを算出する。

【００６０】ステップ１１８（Ｓ１１８）において、ホ
ストコンピュータ２０は、式４を用いて目標データ量Ｔ
_jを算出し、エンコーダ１８の量子化制御回路１８０に
設定する。さらに、エンコーダ１８は、量子化制御回路
１８０に設定された目標データ量Ｔ_jに基づいて遅延映
像データＳ１６の第ｊ番目のピクチャーを圧縮符号化
し、第ｊ番目のピクチャーから実際に得られた圧縮映像
データのデータ量Ｓ_jをホストコンピュータ２０に対し
て出力する。ステップ１２０（Ｓ１２０）において、ホ
ストコンピュータ２０は、エンコーダ１８からのデータ
量Ｓ_jを記憶し、さらに、映像データＳ１２の第（ｊ＋
Ｌ）番目のピクチャーの実難度データＤ_j+Lを出力す
る。

【００６１】ステップ１２２（Ｓ１２２）において、エ
ンコーダ１８は、遅延映像データＳ１６の第ｊ番目を圧
縮符号化して得られた圧縮映像データＶＯＵＴを外部に
出力する。ステップ１２４（Ｓ１２４）において、ホス
トコンピュータ２０は、ピクチャータイプに応じて、式
３中に用いられる数値Ｆ_j+Lを算出する。ステップ１２
６（Ｓ１２６）において、ホストコンピュータ２０は、
式３に示した演算（Ｒ’_j+1＝Ｒ’_j−Ｓ_j＋Ｆ_j+L）
を行う。

【００６２】以上説明したように、第２の実施形態に示
した映像データ圧縮装置１による予測簡易２パスエンコ
ードによれば、短時間で非圧縮映像データＶＩＮの絵柄
の難度を算出し、算出した難度に基づいて予測した難度
をさらに用いて適応的に非圧縮映像データＶＩＮを圧縮
符号化することができ、簡易２パスエンコード方式に比
べて、より適切な目標データ量を圧縮映像データの各ピ
クチャーに割り当てることが可能である。従って、予測
簡易２パスエンコード方式による圧縮映像データを伸長
復号した場合、簡易２パスエンコード方式による圧縮映
像データを伸長復号した場合に比べて、より高品質な映
像を得ることができる。

【００６３】第３実施形態以下、本発明の第３の実施形態を説明する。第１の実施
形態に示した簡易２パスエンコード方式、および、第２
の実施形態に示した予測簡易２パスエンコード方式は、
入力される非圧縮映像データに、ほぼ１ＧＯＰ分（例え
ば、０．５秒）程度の遅延を与えるだけで圧縮符号化
し、適切なデータ量の圧縮映像データを生成することが
できる優れた方式である。

【００６４】しかしながら、これらの方式は、エンコー
ダーを２つ必要とする。一般に、映像データを圧縮符号
化するエンコーダーは大規模のハードウェアを必要と
し、集積回路化しても非常に高価であり、しかも、サイ
ズが大きい。従って、これらの方式がエンコーダーを２
つ必要とすることは、これらの方式を実現する装置の低
コスト化、小型化および省電力化を妨げる。また、圧縮
符号化に要する時間遅延は、短ければ短いほど望ましい
が、実難度データＤ_jおよび予測難度データＤ_j’の算
出処理および予備的な圧縮符号化処理そのものが数ピク
チャー分の処理時間を要するので、これらの処理自体
が、時間遅延の短縮化を妨げる原因となる。

【００６５】第３の実施形態は、かかる問題点を解決す
るためになされたものであって、１つのエンコーダを用
いるのみで、簡易２パスエンコード方式および予測簡易
２パスエンコード方式と同等に適切なデータ量の圧縮映
像データを生成することができ、しかも、処理に要する
時間遅延がより短い映像データ圧縮方式を提供すること
を目的とする。

【００６６】図７は、第３の実施形態における本発明に
係る映像データ圧縮装置２の構成の概要を示す図であ
る。図８は、図７に示した映像データ圧縮装置２の圧縮
符号化部２４の詳細な構成を示す図である。なお、図７
および図８において、映像データ圧縮装置２の構成部分
のうち、第１の実施形態および第２の実施形態において
説明した映像データ圧縮装置１（図１，図２）の構成部
分と同一のものには同一の符号を付して示してある。

【００６７】図７に示すように、映像データ圧縮装置２
は、映像データ圧縮装置１（図１，図２）の圧縮符号化
部１０を、圧縮符号化部１０からエンコーダ１６２を除
いた圧縮符号化部２４で置換し、エンコーダ制御部１２
をエンコーダ制御部２２で置換し、バッファメモリ(buf
fer)１８２を付加した構成を採る。図８に示すように、
圧縮符号化部２４は、映像並び替え回路２２０、走査変
換・マクロブロック化回路２２２および統計量算出回路
２２４から構成され、圧縮符号化部２４の他の構成部分
は、圧縮符号化部１０と同一の構成を採る。

【００６８】エンコーダ制御部２２は、エンコーダ制御
部１２と同様に、非圧縮映像データＶＩＮのピクチャー
の有無をホストコンピュータ２０に通知し、さらに、非
圧縮映像データＶＩＮのピクチャーごとに圧縮符号化の
ための前処理を行う。エンコーダ制御部２２において、
映像並び替え回路２２０は、入力された非圧縮映像デー
タを符号化順に並べ替える。

【００６９】走査変換・マクロブロック化回路２２２
は、ピクチャー・フィールド変換を行い、非圧縮映像デ
ータＶＩＮが映画の映像データである場合に３：２プル
ダウン処理等を行う。統計量算出回路２２４は、映像並
び替え回路２２０および走査変換・マクロブロック化回
路２２２により処理され、Ｉピクチャーに圧縮符号化さ
れるピクチャーからフラットネス(flatness)およびイン
トラＡＣ(intra AC)等の統計量を算出する。

【００７０】映像データ圧縮装置２は、これらの構成部
分により、非圧縮映像データの統計量（フラットネス，
イントラＡＣ）および動き予測の予測誤差量（ＭＥ残
差）を非圧縮映像データＶＩＮの絵柄の難度の代わりに
用いて、映像データ圧縮装置１（図１，図２）と同様に
適応的に目標データ量Ｔ_jを算出して、高精度なフィー
ドフォワード制御を行うことにより、非圧縮映像データ
ＶＩＮを適切なデータ量の圧縮映像データに圧縮符号化
する。なお、映像データ圧縮装置２においては、動き検
出器１４およびエンコーダ制御部２２の統計量算出回路
２２４により、予め検出された指標データに基づいて目
標データ量Ｔ_jが定めるられることから、以下、映像デ
ータ圧縮装置２における圧縮符号化方式を、フィード・
フォワード・レート・コントロール（ＦＦＲＣ; feed f
oward rate control）方式と呼ぶことにする。

【００７１】なお、ＭＥ残差は、圧縮されるピクチャー
と、参照ピクチャーの映像データとの差分値の絶対値和
あるいは自乗値和として定義され、動き検出器１４によ
り、圧縮後にＰピクチャーおよびＢピクチャーとなるピ
クチャーから算出され、映像の動きの速さおよび絵柄の
複雑さを表し、フラットネスと同様に、難度および圧縮
後のデータ量と相関性を有する。

【００７２】Ｉピクチャーについては、他のピクチャー
の参照なしに圧縮符号化されるため、ＭＥ残差を求める
ことができず、ＭＥ残差に代わるパラメータとして、フ
ラットネスおよびイントラＡＣを用いる。また、フラッ
トネスは、映像データ圧縮装置２を実現するために、映
像の空間的な平坦さを表す指標として新たに定義された
パラメータであって、映像の複雑さを指標し、映像の絵
柄の難しさ（難度）および圧縮後のデータ量と相関性を
有する。また、イントラＡＣは、映像データ圧縮装置２
を実現するために、ＭＰＥＧ方式におけるＤＣＴ処理単
位のＤＣＴブロックごとの映像データとの分散値の総和
として新たに定義したパラメータであって、フラットネ
スと同様に、映像の複雑さを指標し、映像の絵柄の難し
さおよび圧縮後のデータ量と相関性を有する。

【００７３】以下、ＭＥ残差、フラットネスおよびイン
トラＡＣについて説明する。第１の実施形態および第２
の実施形態において説明した簡易２パスエンコード方式
および予測簡易２パスエンコード方式において、実難度
データＤ_jは映像の絵柄の難しさを示し、目標データ量
Ｔ_jは実難度データＤ_jに基づいて算出される。

【００７４】また、エンコーダ１８が生成する圧縮映像
データのデータ量を、目標データ量Ｔ_jが示す値に近づ
けるために、量子化回路１６８（図２，図８）において
量子化値Ｑ_jの制御が行われる。従って、映像データを
圧縮符号化せずに得られ、実難度データＤ_jと同様に映
像データの絵柄の複雑さ（難しさ）を適切に示すパラメ
ータを、エンコーダ１８の量子化回路１６８における量
子化処理以前に得ることができれば、エンコーダ１６２
（図１）を省略し、処理遅延時間の短縮するという目的
を達成することができる。ＭＥ残差、フラットネスおよ
びイントラＡＣは、実難度データＤ_jと強い相関を有す
るので、このような目的を達成するために適切である。

【００７５】ＭＥ残差と実難度データＤ_jとの関係他のピクチャーを参照して圧縮符号化処理し、Ｐピクチ
ャーおよびＢピクチャーを生成する際には、動き検出器
１４は、圧縮対象となるピクチャー（入力ピクチャー）
の注目マクロブロックと、参照されるピクチャー（参照
ピクチャー）との間の差分値の絶対値和あるいは自乗値
和が最小となるようなマクロブロックを探し、動きベク
トルを求める。ＭＥ残差は、このように、動きベクトル
を求める際に、最小になった各マクロブロックの差分値
の絶対和または自乗和を、ピクチャー全体について総和
した値として定義される。

【００７６】図９は、映像データ圧縮装置１，２によ
り、Ｐピクチャーを生成する際のＭＥ残差と実難度デー
タＤ_jとの相関関係を示す図である。図１０は、映像デ
ータ圧縮装置１，２により、Ｂピクチャーを生成する際
のＭＥ残差と実難度データＤ_jとの相関関係を示す図で
ある。なお、図９および図１０においては、実難度デー
タＤ_jとして、エンコーダ１８が固定の量子化値を用い
て圧縮符号化して得られた圧縮映像データのデータ量を
用いており（以下、図１２，図１３において同じ）、図
９および図１０は、ＣＣＩＲにより規格化された標準画
像[cheer (cheer leaders), mobile (mobile and calen
der), tennis (table tennis), diva(diva with nois
e)] およびその他の画像(resort)を実際にＭＰＥＧ２方
式により圧縮符号化した場合に得られるＭＥ残差と実難
度データＤ_jとの関係を示すグラフであり、図９および
図１０において、グラフの縦軸(difficulty)が実難度デ
ータＤ_jを示し、横軸(me resid)がＭＥ残差を示す。図
９および図１０を参照して分かるように、ＭＥ残差は実
難度データＤ_jと非常に強い相関関係を有する。従っ
て、圧縮後にＰピクチャーまたはＢピクチャーとなるピ
クチャーの実難度データＤ_jの代わりに、ＭＥ残差は、
目標データ量Ｔ _jの生成に用いられ得る。

【００７７】フラットネスと実難度データＤ_jとの関係図１１は、フラットネスの計算方法を示す図である。フ
ラットネスは、まず、図１１に示すように、ＭＰＥＧ方
式においてＤＣＴ処理の単位となるＤＣＴブロックそれ
ぞれを、２画素×２画素の小ブロックに分割し、次に、
これらの小ブロック内の対角の画素のデータ（画素値）
の差分値を算出し、差分値を所定の閾値と比較し、さら
に、差分値が閾値よりも小さくなる小ブロック総数をピ
クチャーごとに求めることにより算出される。なお、フ
ラットネスの値は、映像の絵柄が空間的に複雑であるほ
ど小さくなり、平坦であれば大きくなる。

【００７８】図１２は、映像データ圧縮装置１，２によ
り、Ｉピクチャーを生成する際のフラットネスと実難度
データＤ_jとの相関関係を示す図である。なお、図１２
は、図９および図１０と同様に、ＣＣＩＲにより規格化
された標準画像およびその他の画像を実際にＭＰＥＧ２
方式により圧縮符号化した場合に得られるフラットネス
と実難度データＤ_jとの関係を示すグラフであり、図１
２において、グラフの縦軸(difficulty)が実難度データ
Ｄ_jを示し、横軸(flatness)がフラットネスを示す。図
１２に示すように、フラットネスと実難度データＤ_jに
は、強い負の相関関係があり、実難度データＤ_jは、フ
ラットネスを一次関数に代入する等の方法により近似可
能であることがわかる。

【００７９】イントラＡＣと実難度データＤ_jとの関係イントラＡＣは、ＤＣＴブロックごとに、ＤＣＴブロッ
ク内の画素それぞれの画素値と、ＤＣＴブロック内の画
素値の平均値との差分の絶対値の総和として算出され
る。つまり、イントラＡＣは、下の式５により求めるこ
とができる。

【００８０】

【数５】

【００８１】図１３は、映像データ圧縮装置１，２によ
り、Ｉピクチャーを生成する際のイントラＡＣと実難度
データＤ_jとの相関関係を示す図である。なお、図１３
は、図９および図１０と同様に、ＣＣＩＲにより規格化
された標準画像およびその他の画像を実際にＭＰＥＧ２
方式により圧縮符号化した場合に得られるイントラＡＣ
と実難度データＤ_jとの関係を示すグラフであり、図１
３において、グラフの縦軸(difficulty)が実難度データ
Ｄ_jを示し、横軸(intra AC)がフラットネスを示す。図
１３に示すように、イントラＡＣと実難度データＤ_jに
は、強い正の相関関係があり、実難度データＤ_jは、イ
ントラＡＣを一次関数に代入する等の方法により近似可
能であることがわかる。

【００８２】ここまでに説明したように、各指標データ
（統計量）により実難度データＤ_jを一次関数等により
近似可能であることが分かる。従って、各ピクチャータ
イプの実難度データＤ_jは、以下に示すように算出可能
である。

【００８３】Ｐピクチャーについては下に示す式６によ
り、Ｂピクチャーについては下に示す式７により、実難
度データＤ_jはＭＥ残差により近似される。また、Ｉピ
クチャーについては、式６，７と同様の近似式により実
難度データＤ_jは、フラットネスおよびイントラＡＣま
たはこれらのいずかにより近似される。

【００８４】

【数６】

【００８５】

【数７】

【００８６】さらに、第１の実施形態に示した簡易２パ
スエンコード方式においては、これらの近似により得ら
れた実難度データＤ_jを、式１に代入することにより目
標データ量Ｔ_jが算出される。あるいは、第２の実施形
態に示した予測簡易２パスエンコード方式においては、
これらの近似により得られた実難度データＤ_jから予測
難度データＤ_j’が算出され、実難度データＤ_jおよび
予測難度データＤ_j’を式４に代入することにより目標
データ量Ｔ_jが算出される。

【００８７】以下、実難度データＤ_jをＭＥ残差、フラ
ットネスおよびイントラＡＣで近似し、簡易２パスエン
コード方式により非圧縮映像データを圧縮符号化する場
合を例に、映像データ圧縮装置２の動作を説明する。エ
ンコーダ制御部２２において、映像並び替え回路２２０
は、非圧縮映像データＶＩＮを符号化順にピクチャーを
並べ替え、走査変換・マクロブロック化回路２２２は、
ピクチャー・フィールド変換等を行い、統計量算出回路
２２４は、Ｉピクチャーに圧縮符号化されるピクチャー
に対して、図１１および式５に示した演算処理を行い、
フラットネスおよびイントラＡＣ等の統計量を算出す
る。

【００８８】動き検出器１４は、ＰピクチャーおよびＢ
ピクチャーに圧縮符号化されるピクチャーについて動き
ベクトルを生成し、さらに、ＭＥ残差を算出する。ＦＩ
ＦＯメモリ１６０は、入力された映像データをＬピクチ
ャー分だけ遅延する。

【００８９】ホストコンピュータ２０は、動き検出器１
４が生成したＭＥ残差に対して式６および式７に示した
演算処理を行って実難度データＤ_jを近似し、式６およ
び式７と同様な演算処理を行って、フラットネスおよび
イントラＡＣにより実難度データＤ_jを近似する。さら
に、ホストコンピュータ２０は、近似した実難度データ
Ｄ_jを式１に代入し、目標データ量Ｔ_jを算出し、算出
した目標データ量Ｔ_jをエンコーダ１８の量子化制御回
路１８０に設定する。

【００９０】エンコーダ１８のＤＣＴ回路１６６は、遅
延した映像データの第ｊ番目のピクチャーをＤＣＴ処理
する。量子化回路１６８は、ＤＣＴ回路１６６から入力
された第ｊ番目のピクチャーの周波数領域のデータを、
量子化制御回路１８０が目標データ量Ｔ_jに基づいて調
節する量子化値Ｑ_jにより量子化する。可変長符号化回
路１７０は、量子化回路１６８から入力された第ｊ番目
のピクチャーの量子化データを可変長符号化して、ほ
ぼ、目標データ量Ｔ_jに近いデータ量の圧縮映像データ
ＶＯＵＴを生成して、バッファメモリ１８２を介して外
部に出力する。

【００９１】なお、ＭＰＥＧの圧縮アルゴリズムとして
知られるＴＭ５方式等においては、マクロブロックの量
子化値(MQUANT)を算出するために、下の式８に示すアク
ティビティ(activity)という統計量が用いられる。アク
ティビティは、フラットネスおよびイントラＡＣと同様
に、実難度データＤ_jと強い相関関係を有するので、こ
れらパラメータの代わりにアクティビティを用いて、実
難度データＤ_jを近似し、圧縮符号化を行うように映像
データ圧縮装置２を構成してもよい。

【００９２】

【数８】

【００９３】また、以上、第１の実施形態に示した簡易
２パスエンコードを行う場合を例に、映像データ圧縮装
置２の動作を説明したが、映像データ圧縮装置２は、予
測簡易２パスエンコードを行いうることはいうまでもな
い。また、第３の実施形態に示した映像データ圧縮装置
２に対しても、第１の実施形態および第２の実施形態に
示した映像データ圧縮装置１に対してと同様の変形が可
能である。

【００９４】第４実施形態以下、本発明の第４の実施形態を説明する。第３の実施
形態に示したＦＦＲＣ方式においては、統計的に求めら
れた指標データ（統計量）、つまり、ＭＥ残差、フラッ
トネス、イントラＡＣおよびアクティビティを、式６お
よび式７等の一次関数に代入して実難度データＤ_jを近
似する。これらの指標データと難度データＤ_jとは、図
９、図１０、図１２および図１３に示したように、強い
相関関係を有するが、映像データの絵柄によっては、上
記一次関数から若干の誤差が生じる。

【００９５】第４の実施形態における映像データ圧縮装
置２の処理は、かかる問題点を解決するためになされた
ものであり、映像データの絵柄等に応じて、式６および
式７等に示した重み付け係数ａ_p，ａ_B等を、適応的に
刻一刻と調節して、第３の実施形態においてより高い精
度で実難度データＤ_jを指標データで近似することがで
き、より高い品質の圧縮映像データを生成することがで
きるように改良されている。

【００９６】以下、第４の実施形態における映像データ
圧縮装置２の処理の概要を説明する。映像データ圧縮装
置２（図８）のエンコーダ１８が、１ピクチャー分の圧
縮符号化を終了するたびに、ホストコンピュータ２０に
は、生成した圧縮映像データの１ピクチャー分のデータ
量が判明し、さらに、圧縮符号化時の量子化値Ｑ_jの平
均値、および、以下に説明するグローバルコンプレクシ
ティ(global complexity) を算出することができる。グ
ローバルコンプレクシティは、ＭＰＥＧのＴＭ５におい
て、圧縮映像データのデータ量と量子化値Ｑ_jとを乗算
した値として、下の式９−１〜式９−３に示すように定
義され、映像の絵柄の複雑さを示す。

【００９７】

【数９】

【００９８】なお、式９−１〜式９−３において、
Ｓ_i，Ｓ_b，Ｓ_pは、それぞれＩピクチャー、Ｂピクチ
ャーおよびＰピクチャーのデータ量を示し、Ｑ_i，
Ｑ_b，Ｑ_pは、それぞれＩピクチャー、Ｂピクチャーお
よびＰピクチャーを生成する際の量子化値Ｑ_jの平均値
を示し、Ｘ_i，Ｘ_b，Ｘ_pは、それぞれＩピクチャー、
ＢピクチャーおよびＰピクチャーのグローバルコンプレ
クシティを示す。式９−１〜９−３に示したグローバル
コンプレクシティは、実難度データＤ_jとは必ずしも一
致しないが、量子化値Ｑ_jの平均値が極端に大きかった
り小さかったりしない限り、実難度データＤ_jとほぼ一
致する。

【００９９】ここで、Ｉピクチャー、Ｐピクチャーおよ
びＢピクチャーの指標データ、例えばイントラＡＣ（他
のパラメータでも可）およびＭＥ残差と、グローバルコ
ンプレクシティとが比例関係にあるとすると、これらの
指標データとグローバルコンプレクシティとの比例係数
ε^I，ε^P，ε^Bは、下の式１０−１〜式１０−３によ
り算出できる。

【０１００】

【数１０】

【０１０１】各ピクチャータイプの実難度データＤ
_jは、式１０−１〜式１０−３により算出した比例係数
ε^I，ε^P，ε^Bを用いて、下の式１１−１〜式１１−
３に示すように算出される。

【０１０２】

【数１１】

【０１０３】ホストコンピュータ２０が、数１０−１〜
数１０−３に示したように、比例係数ε^I，ε^P，ε^B
を、エンコーダ１８がピクチャーを１枚圧縮符号化する
たびに算出して最適化し、式１１−１〜式１１−３によ
り各ピクチャータイプの実難度データＤ_jの値を求める
ことにより、映像データの絵柄に関わらず、指標データ
により実難度データＤ_jを、常に最適に近似することが
できる。

【０１０４】ホストコンピュータ２０は、式１０および
式１１に示したように近似された実難度データＤ_jに対
して、式１に示した演算処理を行って目標データ量Ｔ_j
を算出する。なお、ＭＰＥＧのＴＭ５におけるように、
実難度データＤ_jに基づいて定める値に対して、意図的
に、実際に算出する目標データ量Ｔ_jの値を一定の比率
で変更する場合には、下の式１２−１〜式１２−３によ
り、目標データ量Ｔ_jを算出することができる。

【０１０５】

【数１２】

【０１０６】なお、式１２−１〜式１２−３全ての分母
において、Ｄ_I,P,Bは、エンコーダ１８に入力される前
のＦＩＦＯメモリ１６０にバッファリングされているＬ
ピクチャー分の非圧縮映像データから生成された指標デ
ータにより近似された実難度データＤ_jを示し、Ｒ
_jは、第ｊ番目のピクチャー以降のＬ枚のピクチャーに
割り当てることができるデータ量の平均値を示す。

【０１０７】以下、図１４を参照して、第４の実施形態
における映像データ圧縮装置２の動作を説明する。図１
４は、第４の実施形態における映像データ圧縮装置２
（図８）の圧縮符号化動作を示す図である。エンコーダ
制御部２２は、第３の実施形態においてと同様に、非圧
縮映像データＶＩＮを符号化順にピクチャーを並べ替
え、ピクチャー・フィールド変換等を行い、Ｉピクチャ
ーに圧縮符号化される第ｊ＋Ｌ番目のピクチャーからフ
ラットネスおよびイントラＡＣ等の統計量を算出する
（図１４ａ）。

【０１０８】動き検出器１４は、第１の実施形態〜第３
の実施形態においてと同様に、ＰピクチャーおよびＢピ
クチャーに圧縮符号化される第ｊ＋Ｌ番目のピクチャー
について動きベクトルを生成し、さらに、ＭＥ残差を算
出する（図１４ａ）。ＦＩＦＯメモリ１６０は、第１の
実施形態〜第３の実施形態においてと同様に、入力され
た映像データをＬピクチャー分だけ遅延する。ホストコ
ンピュータ２０は、動き検出器１４が生成したＭＥ残差
に対して式１１−１，１１−２に示した演算処理を行っ
て実難度データＤ_jを近似し、式１１−３に示した演算
処理を行って、イントラＡＣ等により実難度データＤ_j
を近似する（図１４ｂ）。さらに、ホストコンピュータ
２０は、近似した実難度データＤ_jを式１あるいは式１
２−１〜１２−３に代入し、目標データ量Ｔ_jを算出し
て、エンコーダ１８の量子化制御回路１８０に設定する
（図１４ｃ）。

【０１０９】エンコーダ１８のＤＣＴ回路１６６は、第
１の実施形態〜第３の実施形態においてと同様に、遅延
した映像データの第ｊ番目のピクチャーをＤＣＴ処理す
る。量子化回路１６８は、ＤＣＴ回路１６６から入力さ
れた第ｊ番目のピクチャーの周波数領域のデータを、量
子化制御回路１８０が目標データ量Ｔ_jに基づいて調節
する量子化値Ｑ_jにより量子化するとともに、第ｊ番目
のピクチャーの圧縮符号化に用いた量子化値Ｑ_jの平均
値を算出し、ホストコンピュータ２０に対して出力す
る。可変長符号化回路１７０は、第１の実施形態〜第３
の実施形態においてと同様に、量子化回路１６８から入
力された第ｊ番目のピクチャーの量子化データを可変長
符号化して、ほぼ、目標データ量Ｔ_jに近いデータ量の
圧縮映像データＶＯＵＴを生成し、バッファメモリ１８
２を介して出力する。

【０１１０】エンコーダ１８が、第ｊ番目のピクチャー
の圧縮符号化を終了すると、ホストコンピュータ２０
は、量子化制御回路１８０から入力される第ｊ番目のピ
クチャーに対する量子化値Ｑ_jの平均値と、圧縮符号化
された第ｊ番目のピクチャーのデータ量とに基づいて、
式９−１〜式９−３に示したようにグローバルコンプレ
クシティを算出する（図１４ｄ）。さらに、ホストコン
ピュータ２０は、算出したグローバルコンプレクシティ
により、式１０−１〜式１０−３に示したように比例係
数ε^I，ε^P，ε^Bを更新する（図１４ｅ）。更新され
た比例係数ε^I，ε^P，ε^Bは、次のピクチャーの圧縮
符号化の際の変換式（式１１−１〜式１１−３）に反映
される。

【０１１１】図１５を参照して、第４の実施形態におけ
るホストコンピュータ２０の処理内容をさらに説明す
る。図１５は、第４の実施形態における映像データ圧縮
装置２のホストコンピュータ２０（図８）の処理内容を
示す図である。図１５に示すように、ステップ３００
（Ｓ３００）において、ホストコンピュータ２０は、第
ｊ＋Ｌ番目のＭＥ残差あるいはイントラＡＣ等の指標デ
ータ（統計量）をエンコーダ制御部２２または動き検出
器１４から取り込む。

【０１１２】ステップ３０２（Ｓ３０２）において、ホ
ストコンピュータ２０は、第ｊ＋１番目のピクチャーが
いずれのピクチャータイプに圧縮符号化されるかを判断
する。第ｊ＋１番目のピクチャーがＩピクチャーに圧縮
符号化される場合にはＳ３０４の処理に進み、Ｐピクチ
ャーに圧縮符号化される場合にはＳ３０６の処理に進
み、Ｂピクチャーに圧縮符号化される場合にはＳ３０８
の処理に進む。

【０１１３】ステップ３０４（Ｓ３０４）、ステップ３
０６（Ｓ３０６）およびステップ３０８（Ｓ３０８）そ
れぞれにおいて、ホストコンピュータ２０は、式１１−
１〜式１１−３により実難度データＤ_jを近似する。ス
テップ３１０（Ｓ３１０）において、ホストコンピュー
タ２０は、近似した実難度データＤ_jを用いて、式１あ
るいは式１２−１〜式１２−３により、目標データ量Ｔ
_jを算出する。ステップ３１２（Ｓ３１２）において、
エンコーダ１８は、第ｊ番目のピクチャーを圧縮符号化
する。

【０１１４】ステップ３１４（Ｓ３１４）において、ホ
ストコンピュータ２０は、エンコーダ１８が圧縮した第
ｊ番目のピクチャーのデータ量、および、量子化制御回
路１８０が量子化回路１６８に設定する量子化値Ｑ_jの
平均値から、グローバルコンプレクシティＸ_i，Ｘ_b，
Ｘ_p〔Ｘ（Ｉ，Ｂ，Ｐ）〕を算出する。

【０１１５】ステップ３１６（Ｓ３１６）において、ホ
ストコンピュータ２０は、第ｊ＋１番目のピクチャーが
いずれのピクチャータイプに圧縮符号化されるかを判断
する。第ｊ＋１番目のピクチャーがＩピクチャーに圧縮
符号化される場合にはＳ３１８の処理に進み、Ｐピクチ
ャーに圧縮符号化される場合にはＳ３２０の処理に進
み、Ｂピクチャーに圧縮符号化される場合にはＳ３２０
の処理に進む。ステップ３１８（Ｓ３１８）、ステップ
３２０（Ｓ３２０）およびステップ３２２（Ｓ３２２）
それぞれにおいて、ホストコンピュータ２０は、式１０
−１〜式１０−３により比例係数ε^I，ε^P，ε^Bを更
新する。ステップ３２４（Ｓ３２４）において、ホスト
コンピュータ２０は、数値ｊをインクリメントする。

【０１１６】なお、第３の実施形態に述べたように、例
えば、下の式１３に示すように、実難度データＤ_jと、
比例係数ε^I，ε^P，ε^Bと指標データとの乗算値との
間にオフセット（δ^P）が存在する場合がある。このよ
うな場合には、下の式１４に示すように、グローバルコ
ンプレクシティＸ_i，Ｘ_b，Ｘ_pからオフセット値
δ ^I，δ^B，δ^Pを減算した値を指標データで除算する
ことにより、比例係数ε^I，ε^P，ε^Bを算出すること
ができる。また、第４の実施形態に示した映像データ圧
縮装置２の動作についても、第３の実施形態等に示した
ものと同様な変形が可能である。

【０１１７】以上述べたように、第４の実施形態におけ
る映像データ圧縮装置２の動作によれば、第３の実施形
態に示した映像データ圧縮装置２の動作と同じ効果を得
られる他、第３の実施形態におけるよりもさらに正確な
目標データ量Ｔ_jが算出でき、この結果、圧縮映像デー
タの品質を向上させることができる。

【０１１８】

【発明の効果】以上説明したように、本発明に係る映像
データ圧縮装置およびその方法によれば、２パスエンコ
ードによらずに、所定のデータ量以下に音声・映像デー
タを圧縮符号化することができる。また、本発明に係る
映像データ圧縮装置およびその方法によれば、ほぼ実時
間的に映像データを圧縮符号化することができ、しか
も、伸長復号後に高品質な映像を得ることができる。ま
た、本発明に係る映像データ圧縮装置およびその方法に
よれば、２パスエンコードによらずに、圧縮符号化後の
データ量を見積もって圧縮率を調節し、圧縮符号化処理
を行うことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る映像データ圧縮装置の構成を示す
図である。

【図２】図１に示した簡易２パス処理部のエンコーダの
構成を示す図である。

【図３】図１に示したエンコーダの構成を示す図であ
る。

【図４】（Ａ）〜（Ｃ）は、第１の実施形態における映
像データ圧縮装置の簡易２パスエンコードの動作を示す
図である。

【図５】（Ａ）〜（Ｃ）は、第２の実施形態における映
像データ圧縮装置の予測簡易２パスエンコードの動作を
示す図である。

【図６】第２の実施形態における映像データ圧縮装置
（図１）の動作を示すフローチャートである。

【図７】第３の実施形態における本発明に係る映像デー
タ圧縮装置の構成の概要を示す図である。

【図８】図７に示した映像データ圧縮装置の圧縮符号化
部の詳細な構成を示す図である。

【図９】図１および図７に示した映像データ圧縮装置に
より、Ｐピクチャーを生成する際のＭＥ残差と実難度デ
ータＤ_jとの相関関係を示す図である。

【図１０】図１および図７に示した映像データ圧縮装置
により、Ｂピクチャーを生成する際のＭＥ残差と実難度
データＤ_jとの相関関係を示す図である。

【図１１】フラットネスの計算方法を示す図である。

【図１２】図１および図７に示した映像データ圧縮装置
により、Ｉピクチャーを生成する際のフラットネスと実
難度データＤ_jとの相関関係を示す図である。

【図１３】図１および図７に映像データ圧縮装置によ
り、Ｉピクチャーを生成する際のフラットネスと実難度
データＤ_jとの相関関係を示す図である。

【図１４】第４の実施形態における映像データ圧縮装置
（図８）の圧縮符号化動作を示す図である。

【図１５】第４の実施形態における映像データ圧縮装置
２のホストコンピュータ（図８）の処理内容を示す図で
ある。

【符号の説明】

１，２…映像データ圧縮装置、１０…圧縮符号化部、１
２，２２…エンコーダ制御部、１４…動き検出器、１６
…簡易２パス処理部、１６０…ＦＩＦＯメモリ、１６
２，１８…エンコーダ、１６４…加算回路、１６６…Ｄ
ＣＴ回路、１６８…量子化回路、１７０…可変長符号化
回路、１７２…逆量子化回路、１７４…逆ＤＣＴ回路、
１７６…加算回路、１７８…動き補償回路、１８０…量
子化制御回路、１８２…バッファメモリ、２０…ホスト
コンピュータ。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】動画の非圧縮映像データの複雑さをピクチ
ャーごとに指標する指標データを算出する指標データ算
出手段と、算出した前記指標データに基づいて、前記非圧縮映像デ
ータの圧縮後のデータ量の目標値をピクチャーごとに算
出する目標値算出手段と、前記非圧縮映像データを所定の圧縮方法により、圧縮後
のデータ量が算出した前記目標値になるように圧縮する
圧縮手段とを有する映像データ圧縮装置。
【請求項２】前記圧縮手段は、前記非圧縮映像データ
を、複数の種類のピクチャー（Ｉピクチャー、Ｐピクチ
ャーおよびＢピクチャーまたはこれらの組み合わせ）を
所定の順番で含むピクチャータイプシーケンスに圧縮
し、前記指標データ算出手段は、ＰピクチャーおよびＢピク
チャーに圧縮されるピクチャーの前記指標データとして
ＭＥ残差を算出し、Ｉピクチャーに圧縮されるピクチャ
ーの前記指標データとしてフラットネスおよびイントラ
ＡＣデータまたはこれらのいずれかを算出し、前記目標値算出手段は、算出した前記指標データに基づ
いて、圧縮後のデータ量に対応する難度データを算出
し、さらに、算出した難度データに基づいて、前記目標
値を算出する請求項１に記載の映像データ圧縮装置。
【請求項３】前記指標データ算出手段は、前記非圧縮映
像データのＩピクチャーの前記指標データとしてアクテ
ィビティを算出する請求項１に記載の映像データ圧縮装
置。
【請求項４】前記非圧縮映像データを所定の時間、遅延
して出力する遅延手段をさらに有し、前記目標値算出手段は、前記遅延手段が前記非圧縮映像
データを遅延している間に算出した前記指標データに基
づいて、前記遅延手段が出力したピクチャーに対する前
記目標値を算出し、前記圧縮手段は、前記遅延手段が出力したピクチャー
を、圧縮後のデータ量が、算出した前記目標値になるよ
うに圧縮する請求項１に記載の映像データ圧縮装置。
【請求項５】動画の非圧縮映像データの複雑さをピクチ
ャーごとに指標する指標データを算出し、算出した前記指標データに基づいて、前記非圧縮映像デ
ータの圧縮後のデータ量の目標値をピクチャーごとに算
出し、前記非圧縮映像データを所定の圧縮方法により、圧縮後
のデータ量が算出した前記目標値になるように圧縮する
映像データ圧縮方法。
【請求項６】前記非圧縮映像データを、複数の種類のピ
クチャー（Ｉピクチャー、ＰピクチャーおよびＢピクチ
ャーまたはこれらの組み合わせ）を所定の順番で含むピ
クチャータイプシーケンスに圧縮し、ＰピクチャーおよびＢピクチャーに圧縮されるピクチャ
ーの前記指標データとしてＭＥ残差を算出し、Ｉピクチ
ャーに圧縮されるピクチャーの前記指標データとしてフ
ラットネスおよびイントラＡＣデータまたはこれらのい
ずれかを算出し、算出した前記指標データに基づいて、圧縮後のデータ量
に対応する難度データを算出し、算出した難度データに基づいて、前記目標値を算出する
請求項５に記載の映像データ圧縮方法。
【請求項７】前記非圧縮映像データのＩピクチャーの前
記指標データとしてアクティビティを算出する請求項５
に記載の映像データ圧縮方法。
【請求項８】さらに、前記非圧縮映像データを所定の時
間、遅延して出力し、前記非圧縮映像データを遅延している間に算出した前記
指標データに基づいて、遅延して出力したピクチャーに
対する前記目標値を算出し、遅延して出力したピクチャーを、圧縮後のデータ量が、
算出した前記目標値になるように圧縮する請求項５に記
載の映像データ圧縮方法。