JPH1198502A

JPH1198502A - 動画像符号化装置

Info

Publication number: JPH1198502A
Application number: JP9259797A
Authority: JP
Inventors: Masahiro Nakashika; 正弘中鹿
Original assignee: Toshiba Corp
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 1997-09-25
Filing date: 1997-09-25
Publication date: 1999-04-09

Abstract

(57)【要約】（修正有）【課題】短時間でしかも高画質の符号化を行うことがで
きる、特に蓄積メディア用の符号化に適した動画像符号
化装置を提供する。【解決手段】動画像信号を１〜１０分程度の小区間に分
割して、各区間毎に統計量収集のための第１の符号化を
苻号化部１０３で行い、入力動画像信号に関する統計量
を記憶部１０７に記憶する。また動画像信号を所定時間
遅延して、前記第１の符号化の結果を参照して前記区間
毎に可変レートで第２の符号化を苻号化部１０４で行
う。第１の符号化と第２の符号化はパイプライン的に行
う。これにより、従来の２パス可変レート符号化に近い
高画質で、しかも原画像の長さより少し長いだけの所要
時間で符号化ができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、動画像信号を圧縮
符号化する動画像符号化装置、特に、たとえばディジタ
ルビデオディスクなどの蓄積メディア用の圧縮符号化に
適した動画像符号化装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】より大量の映像信号を少ないデータ量で
伝送・蓄積するための動画像符号化技術は、たとえばＭ
ＰＥＧ２ビデオ規格（ＩＳＯ／ＩＥＣ１３８１８−２）
に代表されるように実用化が進んでいる。ＭＰＥＧ２ビ
デオ規格では、１枚の画面を複数の８画素×８画素のブ
ロックに分割し、各ブロックにＤＣＴ（離散コサイン変
換）を施して、得られたＤＣＴ係数を量子化して可変長
符号化することを基本としている。また、動き補償画面
間予測を併用することによって、時間方向の画像の相関
も利用して符号化効率を高めている。

【０００３】このような動画像符号化技術を用いること
により、限られた容量のディジタルビデオディスクのよ
うな蓄積メディアに、長時間、たとえば２時間程度の映
像データを収録して供給することができるようになっ
た。

【０００４】さて、長時間の映像データには圧縮符号化
が難しいシーンも易しいシーンも含まれている。たとえ
ば、細かい模様がランダムに動くようなシーンは符号化
が難しく、多くの符号量を必要とする。このようにいろ
いろなシーンが含まれる長時間の映像を、一定のレート
すなわち固定レートで符号化すると、再生する際の画質
がシーンに応じて時間的に大きく変動してしまう。

【０００５】そこで、蓄積メディア用の圧縮符号化の場
合には、いわゆる２パス可変レート符号化がよく行われ
る。これは、第１回目（１パスめ）の符号化（プリ符号
化、プリスキャンなどとも言う）により映像全体の統計
量を収集した後に、第２回目（２パスめ）の符号化を行
うものである。すなわち、第１回目に収集した統計量を
参照して、符号化が易しいシーンには相対的に少ないビ
ット量を配分し、符号化が難しいシーンには相対的に多
くのビット量を配分して、第2 回目の符号化を行う。こ
うした２パス可変レート符号化を行えば、同一の平均符
号化レートであっても、固定レート符号化よりも画質が
時間的に安定し、全体で見て高画質の符号化をすること
ができる。

【０００６】さて、たとえばディジタルビデオディスク
用の映像ソフトを供給するために、映画をはじめ、既存
のいろいろな映像ソースを大量に、しかもユーザの満足
する高画質で圧縮符号化したい、という要求がある。

【０００７】しかし、前述のような２パス符号化により
可変レート符号化を行うようにした従来の動画像符号化
装置では、高画質の符号化を行うことはできるが、符号
化を行うのに少なくとも原画像の長さの２倍の時間がか
かり、符号化作業のスループットが低く符号化コストが
高くなる、という問題点があった。また、１回だけの固
定レート符号化を行う従来の動画像符号化装置では、短
時間で符号化することはできるが、画質の変動が大きく
なる、という問題点があった。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】上述したように、第１
回目の符号化と第２回目の符号化を行ういわゆる２パス
符号化により可変レート符号化を行うようにした従来の
動画像符号化装置では、画質変動の小さい高画質の符号
化を行うことはできるが、符号化を行うのに少なくとも
原画像の長さの２倍の時間がかかり、符号化のスループ
ットが低く符号化コストが高くなる、という問題点があ
った。また、１回だけの固定レート符号化を行う従来の
動画像符号化装置では、短時間で符号化することはでき
るが、画質の変動が大きくなる、という問題点があっ
た。本発明は上記問題点を解決するためになされたもの
で、短時間でしかも高画質の符号化を行うことができる
動画像符号化装置を提供することを目的とする。

【０００９】

【課題を解決するための手段】上記問題を解決するため
に、本発明においては、動画像信号を符号化するのに必
要な情報量の時間的な変動に応じて符号化パラメータの
値を変更させながら、所定時間継続する動画像信号を圧
縮符号化する動画像符号化装置において、入力された動
画像信号の継続時間よりも短い時間に相当する当該動画
像信号の一部の動画像信号を符号化するための第１の符
号化手段と、第１の符号化手段で符号化された動画像信
号を参照して得られる符号化パラメータの値を用いて当
該動画像信号を符号化する第２の符号化手段とを含むこ
とを特徴とする。

【００１０】また、本発明は上記問題点を解決するため
に、動画像信号を圧縮符号化する動画像符号化装置にお
いて、前記動画像信号を時間的に分割した区間毎に第１
の符号化を行う第１符号化手段と、前記第１符号化手段
による前記第１の符号化の結果を参照して前記各区間毎
に可変レートで第２の符号化を行う第２符号化手段を備
え、前記第２符号化手段による前記区間毎の第２の符号
化出力を統合して前記動画像信号に対する符号化データ
を生成するようにしたものである。

【００１１】これにより、動画像信号を小さな区間毎に
区切ってその範囲内で２パス可変レート符号化を行うこ
とができ、固定レートで符号化した場合よりも、画質変
動の少ない高画質の符号化を行うことができる。

【００１２】さらに、本発明では、前記第２符号化手段
において、前記第１符号化手段が前記動画像信号の全て
の区間の前記第１の符号化を終わる前に、少なくとも１
つの前記区間の第２の符号化を行うようにしたものであ
る。

【００１３】これにより、区間毎の２パス可変レート符
号化をパイプライン的に行うことができ、短時間で符号
化作業を完了することができる。本発明の一実施形態に
おいては、前記動画像信号を所定時間遅延する遅延手段
をさらに備え、前記第２符号化手段に前記遅延手段の出
力を供給するようにしたものである。

【００１４】これにより、区間毎のパイプライン的な２
パス可変レート符号化を容易に実現することができる。
また、本発明の別の実施形態においては、高解像度動画
像信号を圧縮符号化する第１のモードと低解像度動画像
信号を圧縮符号化する第２のモードを有する動画像符号
化装置において、並列に設けられた複数の符号化手段を
備え、前記第１のモードにおいては、前記高解像度動画
像信号を並列化して前記複数の符号化手段に供給して、
前記複数の符号化手段の出力を統合して前記高解像度動
画像信号に対する符号化データを生成し、前記第２のモ
ードにおいては、前記低解像度動画像信号を所定時間遅
延して遅延低解像度動画像信号を生成するとともに、前
記複数の符号化手段のうち少なくとも１つを用いて前記
低解像度動画像信号を時間的に分割した区間毎に第１の
符号化を行い、前記複数の符号化手段のうち前記第１の
符号化に用いていない少なくとも１つに前記遅延低解像
度動画像信号を供給して前記第１の符号化の結果を参照
して前記各区間毎に可変レートで第２の符号化を行い、
前記区間毎の第２の符号化出力を統合して前記低解像度
動画像信号に対する符号化データを生成するようにした
ものである。

【００１５】これにより、高解像度動画像信号すなわち
ＨＤＴＶ信号の符号化と低解像度動画像信号すなわち標
準ＴＶ信号の符号化を１台の装置で行うことができ、標
準ＴＶ信号の符号化の際には、ＨＤＴＶ信号の符号化用
に設けられた複数の符号化部を活用して区間毎の２パス
可変レート符号化を行うことにより、高画質の符号化を
短時間で行うことができる。

【００１６】本発明のさらに別の実施形態においては、
前記動画像信号が入力されて前記動画像信号を時間的に
分割した区間毎に少なくとも２倍速で２回以上繰り返し
て出力するバッファ手段と、前記バッファ手段から繰り
返し出力された前記区間毎に第１の符号化と前記第１の
符号化結果を参照した可変レートの第２の符号化をそれ
ぞれ少なくとも２倍速で行う高速符号化手段を備え、前
記高速符号化手段による前記区間毎の第２の符号化出力
を統合して前記動画像信号に対する符号化データを生成
するようにしたものである。

【００１７】これにより、単一の符号化部を用いて、区
間毎の２パス可変レート符号化を実現することができ
る。また本発明において、前記区間の長さは、ＧＯＰの
長さよりも充分長くかつ前記動画像信号の長さよりも充
分短くし、たとえば１分以上１０分以下とするのが望ま
しい。

【００１８】これにより、可変レート符号化の符号量割
り振りによる画質改善と、短時間での符号化の完了、と
いう２つの効果が同時に最も有効となる。また本発明の
一態様においては、前記区間の長さを可変とし、前記区
間の境界をシーンチェンジ点に優先的に一致させるよう
にしたものである。これにより、区間の境界における画
質の変化が目立たないようにすることができる。

【００１９】

【発明の実施の形態】以下、図面を用いて本発明の実施
形態を説明する。以下の実施形態においては、たとえば
ディジタルＶＴＲなどから入力される動画像信号を、Ｍ
ＰＥＧ２などの動画像符号化方式を用いて圧縮符号化す
るものとする。

【００２０】（第１の実施形態）まず、本発明の第１の
実施形態について述べる。図１は本発明の第１の実施形
態における動画像符号化装置の概略構成図である。図１
の動画像符号化装置は、動画像入力端子１０１、遅延部
１０２、符号化部１０３、１０４、ビットストリーム出
力端子１０５、制御部１０６、記憶部１０７から構成さ
れている。

【００２１】動画像入力端子１０１はたとえば図示しな
いディジタルＶＴＲなどに接続されており、ここから入
力された動画像信号は、遅延部１０２と符号化部１０３
に供給される。まず、符号化部１０３では、後述のよう
に区間を単位として第１の符号化が行われ、入力動画像
信号に関する統計量を記憶部１０７に記憶する。一方、
遅延部１０２は、たとえばファーストイン・ファースト
アウト動作を行うハードディスクまたは半導体メモリな
どから構成され、動画像信号を後述のように所定時間だ
け遅延させて、符号化部１０４に供給する。符号化部１
０４においては、記憶部１０７から読み出された統計量
を参照して区間を単位とした可変レートの第２の符号化
を行い、符号化された各区間のビットストリームを連結
してビットストリーム出力端子１０５から出力する。制
御部１０６は、遅延部１０２、符号化部１０３、１０
４、記憶部１０７の制御を行う。

【００２２】以下では、本実施形態のさらに詳細な説明
を行う。本実施形態では、動画像信号すなわち長時間の
映像ソースの全体を２パス符号化するのではなく、動画
像信号を時間的に連続する区間に区切って、各区間毎に
パイプライン的に２パス符号化を行うものである。これ
により、映像ソースの全体についての１パスめの符号化
結果を待つことなく、２パスめの符号化を開始すること
ができ、短時間で符号化を完了することが可能となる。

【００２３】動画像信号の区間への分割の方法には、固
定長の区間分割と可変長の区間分割を考えることができ
るが、まず固定長の区間分割の場合について説明する。
図２は固定区間長の場合の符号化タイミングを示す図で
ある。図２（ａ）は符号化部１０３での第１回目の符号
化のタイミングを示しており、図２（ｂ）は符号化部１
０４での第２回目の符号化のタイミングを示している。
図中に示された数字１、２、３、．．．は区間番号を表
している。

【００２４】図２の固定長の区間分割では、各区間の長
さは常に一定でＴとする。ただし、映像ソースの最後な
どにおいては端数が出るのでこの限りではない。一つの
区間に与えられる符号量は（映像ソース全体の平均ビッ
トレート×Ｔ）とし、これは全ての区間に対して同じと
する。この符号量を一つの区間の中で自由に配分して可
変レート符号化を行い、画質を一定化する。

【００２５】区間分割に基づいた可変レート符号化の手
順は以下のとおりである。（１）符号化部１０３における１パスめの符号化におい
ては、たとえば、量子化スケールを固定して符号化を行
い、動画像信号に関する統計量を求める。この実施形態
では、統計量として、区間内の各ピクチャ毎またはＧＯ
Ｐ（Group of Pictures ）毎の発生符号量を求める。こ
の時の統計量、すなわち発生符号量は、記憶部１０７に
記憶される。（２）記憶部１０７に記憶された統計量を
もとにして、制御部１０６において、一区間に与えられ
た符号量をその区間内の各ピクチャまたはＧＯＰへ目標
符号量として配分する。この際、１パスめの符号化での
発生符号量が多かったピクチャまたはＧＯＰには多い符
号量を配分し、少なかったピクチャまたはＧＯＰには少
ない符号量を配分する。（３）そして、符号化部１０４における２パスめの符号
化においては、各ピクチャまたはＧＯＰ毎に（２）で設
定した目標符号量になるように量子化スケールを制御し
つつ符号化を行う。そして、各区間の符号化データ（ビ
ットストリーム）を順次連結することにより、元の映像
ソース全体に対応する符号化データを得る。

【００２６】なお、このように区間に分割して符号化し
ているが、これは発生符号量を管理するために分割して
いるだけであり、最終的には１本のビットストリームに
統合するのであるから、ＧＯＰを区間内で完結したクロ
ーズドＧＯＰ構成にする必要は必ずしもない。

【００２７】図１の遅延部１０２における遅延量は、あ
る区間に対する第１の符号化が完了してから同区間に対
する第２の符号化を行わなければならないので、図２の
ように（Ｔ＋ｔ）とする。ここで、ｔは上記（２）に示
した符号量の配分演算等に要する時間である。このよう
な遅延量を有する遅延部１０２を設けたことにより、あ
る区間に対する１パスめの符号化が完了し、さらに符号
量の配分まで終了してから、その区間に対する２パスめ
の符号化を開始することができる。

【００２８】図２から明らかなように、従来の２パス符
号化が（２×映像ソースの長さ）の時間を必要としてい
たのに対し、本実施形態の固定区間長の場合には、（映
像ソースの長さ＋Ｔ＋ｔ）の時間で全ての符号化が完了
し、短時間での符号化が可能である。

【００２９】図３は、図２の固定区間長の場合の２パス
めの符号化の際の符号化レートの時間的変化の例を示す
図である。Ｒavg は映像ソース全体に対する平均符号化
レートを示している。本実施形態では、各区間１、２、
３、．．．のそれぞれの範囲内における平均符号化レー
トもＲavg に等しくしている。たとえば、図３の区間１
では、Ｒavg の上側の斜線部の面積と下側の斜線部の面
積が等しくなっている。

【００３０】ここで、符号化の単位となる区間の長さＴ
について述べる。本発明の趣旨からして、この区間の長
さは、ＧＯＰ（Group of Pictures ）の長さよりも長
く、映像ソース全体の長さよりも短くするべきであるこ
とは言うまでもない。また、区間の境界はＧＯＰの境界
に合わせるのが好ましいが、それに限るものではない。
以下では、最適なＴの範囲についてさらに具体的に述べ
る。

【００３１】区間内での可変レート符号化がその有効性
を発揮するためには、複雑さの異なる複数のシーンをま
とめて符号化することが望ましい。すなわち、符号化の
簡単なシーンから複雑なシーンへの符号量の割り振りが
できるからである。従って、区間の長さは平均的なシー
ンチェンジ間隔よりも充分長くするべきである。一般的
な映像ソースにおけるシーンチェンジの頻度は数秒〜数
十秒に１回であることが多いから、区間の長さＴはたと
えば１分以上とするのが望ましい。

【００３２】一方、区間の長さＴをあまり長くしすぎる
と、短時間で符号化が完了するという本発明の特徴が薄
れてくる。また、遅延部１０２の記憶容量も大きなもの
が必要となる。原画のビットレートを約２００Ｍｂｐｓ
と仮定すると、遅延部１０２には１秒の遅延当たり約２
５Ｍバイトの記憶容量が必要である。すなわち、１分当
たり１．５Ｇバイト、１０分当たり１５Ｇバイト、１時
間当たり９０Ｇバイトとなる。今後、遅延部１０２に用
いうるハードディスクなどの記憶装置の大容量化が進む
ことは間違いないが、区間の長さＴはたとえば１０分以
下とするのが当面望ましい。

【００３３】以上をまとめると、区間の長さＴは１〜１
０分程度とすることが望ましい。すなわち、元の映像ソ
ースが２時間であれば、１２個〜１２０個の区間に分割
することになる。もちろん、区間の長さはこの範囲に限
るものではなく、映像ソースの性質や、要求される画
質、符号化作業に許容される時間、遅延部の記憶装置に
許容されるコストなどに応じて、これより短い、あるい
は長い区間長としても構わない。

【００３４】次に、区間どうしの境界に関する工夫につ
いて述べる。本発明では、区間を単位とし、全ての区間
の平均符号化レートは常に一定としている。実際には、
映像ソースによっては、区間に応じて画像の平均の複雑
さにばらつきがある。特に区間の長さを短く設定した場
合にはこのばらつきは大きくなる。従って、全ての区間
の平均符号化レートを一定にするという条件では、区間
毎の平均量子化スケールにもばらつきが出る。すなわ
ち、区間の境界において、画質が急に変わったように見
える恐れがある。

【００３５】そこで、本実施形態では、各区間の境界に
おいて、前区間における符号化パラメータを参考にして
符号化パラメータが急変しないようにその初期値を設定
する。ここでは、符号化パラメータとして符号化レート
または量子化スケールを用い、直前の区間の符号化パラ
メータの最終値との差がある決められた上限を超えない
ように、次の区間の符号化パラメータの初期値を設定す
る。これにより、区間毎に画像の複雑さに差があって
も、区間境界において画質が急変することはなくなり、
緩やかに符号化パラメータが変化していくため、画質の
変化が知覚されにくくなる。図３においても、黒丸で示
したように、符号化レートは区間境界において直前の値
を初期値としている。

【００３６】ここまでの説明では、区間の長さを固定と
した場合について述べてきたが、次に、区間の長さを可
変とした場合について説明する。図４は可変区間長の場
合の符号化タイミングを示す図である。図４（ａ）は符
号化部１０３での第１回目の符号化のタイミングを示し
ており、図４（ｂ）は符号化部１０４での第２回目の符
号化のタイミングを示している。図中に示された数字
１、２、３、．．．は区間番号を表している。

【００３７】図４の可変長の区間分割では、各区間の長
さは可変とする。ただし、上限値は設定し、これをＴma
x とする。図４では、区間４が区間長Ｔmax となってお
り、その他の区間はＴmax 未満の区間長となっている。
ある区間に与えられる符号量は、その区間の長さをＴi
とすれば、（映像ソース全体の平均ビットレート×Ｔi
）とする。この符号量をその区間の中で自由に配分し
て可変レート符号化を行い、画質を一定化する。

【００３８】可変区間長の場合の図１の遅延部１０２に
おける遅延量は、ある区間に対する第１の符号化が必ず
完了してから同区間に対する第２の符号化を行わなけれ
ばならないので、図４のように（Ｔmax ＋ｔ）とする。
ここで、ｔは符号量の配分演算等に要する時間である。
このような遅延量を設定したことにより、可変区間長で
あっても、ある区間に対する１パスめの符号化が完了
し、さらに符号量の配分まで終了してから、その区間に
対する２パスめの符号化を開始することができる。

【００３９】図４から明らかなように、従来の２パス符
号化が（２×映像ソースの長さ）の時間を必要としてい
たのに対し、本実施形態の可変区間長の場合には（映像
ソースの長さ＋Ｔmax ＋ｔ）の時間で全ての符号化が完
了し、短時間での符号化が可能である。

【００４０】可変区間長の場合の区間の長さの設定につ
いてはいろいろな方法がありうる。基本的には、１パス
めの符号化ではピクチャ毎あるいはＧＯＰ毎の統計量を
収集しているだけなので、区間分割は２パスめの符号化
開始までに確定していればよく、たとえば、次のような
方針のいずれかまたはこれらの組み合わせにより決めれ
ばよい。・基本的には、なるべくＴmax に近い、長い区間長とす
る。区間長がＴmax に達したら強制的に区間境界を設定
する。・１パスめの符号化での発生符号量の変動を見ながら、
発生符号量の多いシーンだけあるいは発生符号量の少な
いシーンだけで一区間が構成されることがないように、
符号化が難しいシーンと易しいシーンが一区間内に混在
するように区間分割を設定する。・１パスめの符号化時にシーンチェンジを検出し、これ
に合わせて区間分割の境界を設定することにより、区間
境界での画質差が目立たないようにする。

【００４１】以上の説明では、１パスめの符号化におい
て、ある固定量子化スケールで符号化した場合の発生符
号量を統計量として収集していたが、その他の指標、た
とえば動き補償予測誤差の大きさや画面のアクティビテ
ィなどを合わせて収集して参照してもよい。

【００４２】以上説明してきたように、本実施形態によ
れば、動画像信号を１〜１０分程度の固定長または可変
長の区間に分割して、各区間毎に統計量収集のための第
１の符号化と可変レートの第２の符号化をパイプライン
的に行うようにしたので、（１）原画像の長さより少し長いだけの所要時間で全て
の符号化を完了することができる。（２）従来の２パス可変レート符号化に近い高画質符号
化を行うことができる。（３）通常のディジタルＶＴＲを映像源に用いることが
でき、遅延部の記憶容量も比較的小さいものでよく、容
易に実現することができる。（４）全く同一構成の２つの符号化部を使用するので、
１パスめの符号化による発生符号量の見積もり精度が高
く、より画質の安定した符号化ができる。

【００４３】（第２の実施形態）次に、本発明の第２の
実施形態について述べる。この実施形態は、第１の実施
形態の変形であり、４つの符号化部を用いて、そのうち
３つの符号化部で１パスめの符号化を行い、残る１つの
符号化部で２パスめの符号化を行うものである。

【００４４】図５は本実施形態における動画像符号化装
置の概略構成図である。図１と同じ部分については、同
じ番号を付して説明を省略するが、図５では、図１の符
号化部１０３、１０４のかわりに、符号化部５０１〜５
０４が設けられている。

【００４５】図１と異なる点を中心に説明すると、動画
像入力端子１０１から入力された動画像信号は、遅延部
１０２と符号化部５０１、５０２、５０３に供給され
る。まず、３つの符号化部５０１、５０２、５０３で
は、区間を単位として第１の符号化が並列に行われ、入
力動画像信号に関する統計量を記憶部１０７に記憶す
る。一方、符号化部５０４においては、記憶部１０７か
ら読み出された統計量を参照して遅延部１０２で遅延さ
れた動画像信号に対して区間を単位とした可変レートの
第２の符号化を行い、符号化された各区間のビットスト
リームを連結してビットストリーム出力端子１０５から
出力する。

【００４６】本実施形態では、１パスめの符号化を３つ
の符号化部５０１〜５０３で並列に行うことが特徴とな
っている。この際、それぞれの符号化部５０１〜５０３
で異なる固定量子化スケール値を設定して、それぞれピ
クチャ毎またはＧＯＰ毎の発生符号量を測定する。これ
により、量子化スケール対発生符号量の関係をより細か
く求めることができる。従って、２パスめの符号化の前
に、発生符号量をより厳密に予測することができる。

【００４７】この第２の実施形態においても、２パス符
号化の方法や区間長の設定方法などは第１の実施形態と
同じであり、第１の実施形態の特徴はそのまま保持され
ている。

【００４８】このように、本実施形態においては、３つ
の符号化部により符号化パラメータをそれぞれ変えて１
パスめの符号化を行い、残る１つの符号化部で２パスめ
の符号化をするようにしたので、１パスめの符号化の結
果、より精度の高い符号量の見積もりができ、２パスめ
の符号化において、第１の実施形態よりもさらに画質の
安定した符号化を行うことができる。

【００４９】（第３の実施形態）次に、本発明の第３の
実施形態について述べる。この実施形態は、ＨＤＴＶ動
画像符号化装置に内蔵された並列符号化部を応用して、
第２の実施形態と同じ機能を実現したものである。

【００５０】図６は本実施形態における動画像符号化装
置の概略構成図である。図５と同じ部分については、同
じ番号を付して説明を省略するが、図６では、図５の符
号化部５０１〜５０４のかわりに、符号化部６０４〜６
０７が設けられ、さらにＨＤＴＶ画像入力端子６０１、
ＨＤＴＶ画面分割部６０２、データ切り替え部６０３ａ
〜６０３ｄ、ビットストリーム合成部６０８、ＨＤＴＶ
ビットストリーム出力端子６０９が追加になっている。

【００５１】一般に、ＨＤＴＶ信号は情報量が多いた
め、ＨＤＴＶ用の動画像符号化装置には元々複数の符号
化部が並列に設けられており、図６の符号化部６０４〜
６０７がそれに相当する。本実施形態は、標準ＴＶを符
号化する際に、これらの並列の符号化部を活用して高画
質・短時間での符号化を行おうとするものである。

【００５２】本実施形態の動画像符号化装置は、第１の
モードであるＨＤＴＶ符号化モードと第２のモードであ
る標準ＴＶ符号化モードを有している。データ切り替え
部６０３ａ〜６０３ｄは第１のモードと第２のモードの
いずれかに従って入力データの選択を行う。

【００５３】まず、第１のモードでは、ＨＤＴＶ画像入
力端子６０１から入力されたＨＤＴＶ信号がＨＤＴＶ画
面分割部６０２で４つに並列化される。ＨＤＴＶ画面分
割部６０２におけるＨＤＴＶ画面の並列化の方法の例を
図７に示す。図７のように、１枚のＨＤＴＶ画面を１〜
４の４つの分割画面に分割してそれぞれを標準ＴＶ相当
の符号化部で符号化する。第１のモードでは、データ切
り替え部６０３ａ〜６０３ｄにおいてＨＤＴＶ画面分割
部６０２から供給される並列化されたＨＤＴＶ信号が選
択され、符号化部６０４〜６０７に供給される。そし
て、符号化部６０４〜６０７における分割画面毎の符号
化結果をビットストリーム合成部６０８で１つに統合し
て、ＨＤＴＶビットストリーム出力端子６０９から出力
する。この第１のモードの動作は、通常のＨＤＴＶ動画
像符号化装置と同じである。

【００５４】次に、第２のモードでは、動画像入力端子
１０１から入力された標準ＴＶの動画像信号は、データ
切り替え部６０３ａ〜６０３ｃに直接供給されるほか、
遅延部１０２を経由してデータ切り替え部６０３ｄに供
給される。第２のモードでは、データ切り替え部６０３
ａ〜６０３ｄにおいて、これらの信号が選択されて、符
号化部６０４〜６０６、および符号化部６０７に供給さ
れる。まず、符号化部６０４、６０５、６０６では、区
間を単位として第１の符号化が並列に行われ、入力動画
像信号に関する統計量を記憶部１０７に記憶する。一
方、符号化部６０７においては、記憶部１０７から読み
出された統計量を参照して遅延部１０２で遅延された動
画像信号に対して区間を単位とした可変レートの第２の
符号化を行い、符号化された各区間のビットストリーム
を連結してビットストリーム出力端子１０５から出力す
る。このように、第２のモードの動作は、本発明の第２
の実施形態と同じである。

【００５５】このように本実施形態においても、標準Ｔ
Ｖの符号化の場合には、１パスめの符号化を３つの符号
化部６０４〜６０６で並列に行うことが特徴となってい
る。この際、それぞれの符号化部６０４〜６０６で異な
る固定量子化スケール値を設定して、それぞれピクチャ
毎またはＧＯＰ毎の発生符号量を測定する。これによ
り、量子化スケール対発生符号量の関係をより細かく求
めることができる。従って、２パスめの符号化の前に、
発生符号量をより厳密に予測することができる。

【００５６】すなわち、３つの符号化部により符号化パ
ラメータをそれぞれ変えて１パスめの符号化を行い、残
る１つの符号化部で２パスめの符号化をするようにした
ので、１パスめの符号化の結果、より精度の高い符号量
の見積もりができ、２パスめの符号化において、第１の
実施形態よりもさらに画質の安定した符号化を行うこと
ができる。

【００５７】特に、本実施形態においては、ＨＤＴＶ符
号化装置にもともと内蔵された複数の符号化部を活用す
るので、ＨＤＴＶと標準ＴＶの符号化を共通の装置で行
えるばかりでなく、新たに多くの符号化部を準備するこ
となしに、標準ＴＶを符号化する場合に短時間で高画質
の符号化をすることができる。なお、本実施形態では、
並列に設けられた符号化部の個数は４個であったが、Ｈ
ＤＴＶ画面の分割数に応じて他の個数、たとえば６個と
してもよい。

【００５８】（第４の実施形態）次に、本発明の第４の
実施形態について述べる。この実施形態は、３段の遅延
部と４つの符号化部を用いて２パス〜４パスの符号化を
適応的に行うものである。

【００５９】図８は本実施形態における動画像符号化装
置の概略構成図である。図１と同じ部分については、同
じ番号を付して説明を省略するが、図６では、図１の符
号化部１０３、１０４、遅延部１０２のかわりに、符号
化部８０４〜８０７、遅延部８０１〜８０３が設けられ
ている。

【００６０】動画像入力端子１０１から入力された動画
像信号は、遅延部８０１、続いて遅延部８０２、さらに
続いて遅延部８０３の順にカスケードに供給される。そ
して、入力動画像信号が符号化部８０４に、遅延部８０
１の出力が符号化部８０５に、遅延部８０２の出力が符
号化部８０６に、遅延部８０３の出力が符号化部８０７
に、それぞれ供給される。

【００６１】符号化部８０４、８０５、８０６では、そ
れぞれ異なる固定量子化スケール値を設定して、区間を
単位として事前の符号化を行い、それぞれ入力動画像信
号に関する統計量、たとえばピクチャ毎またはＧＯＰ毎
の発生符号量を測定し、記憶部１０７に記憶する。符号
化部８０７では、記憶部１０７から読み出された統計量
を参照して区間を単位とした可変レートの最終の符号化
を行い、符号化された各区間のビットストリームを連結
してビットストリーム出力端子１０５から出力する。

【００６２】各符号化部において原則として区間を単位
とした符号化を行うことはこれまでの実施形態と同じで
あるが、本実施形態では、短い区間長で４パスの符号化
を行う場合から長い区間長で２パスの符号化を行う場合
までを３段階で適応的に選択できることが特徴となって
いる。

【００６３】図９は、本実施形態における符号化タイミ
ングを示す図である。図９（ａ）は符号化部８０４にお
ける符号化のタイミングを、図９（ｂ）は符号化部８０
５における符号化のタイミングを、図９（ｃ）は符号化
部８０６における符号化のタイミングを、図９（ｄ）は
符号化部８０７における符号化のタイミングを、それぞ
れ示している。図中に示された数字１、２、３、．．．
は区間番号を表しており、ｔは符号量の配分演算等に要
する時間である。符号化単位の各区間の長さは、Ｔ、２
Ｔ、３Ｔの３種類の中から選択される。

【００６４】たとえば、図９（ｄ）のＡ点においては、・区間１の４パス符号化・区間（１＋２）の３パス符号化・区間（１＋２＋３）の２パス符号化のいずれを採用するかが選択される。その後、区間長が
未確定の部分の先頭で同様の選択が繰り返される。

【００６５】なお、本実施形態で言う４パス符号化と
は、符号化部８０４〜８０６による１〜３パスめの３種
類の符号化と符号化部８０７による４パスめの符号化の
ことであり、３パス符号化とは、符号化部８０４、８０
５による１〜２パスめの２種類の符号化と符号化部８０
７による３パスめの符号化のことであり、２パス符号化
とは、符号化部８０４による１種類の１パスめの符号化
と符号化部８０７による２パスめの符号化のことであ
る。上記のＡ点における選択を行う基準は、たとえば
次のようなものとする。・符号化部８０４による区間１〜３の１パスめの符号化
の結果、区間１と区間２と区間３の発生符号量のばらつ
きが大きい場合は、区間１〜３を統合して１つの区間と
し、２パス符号化とする。・区間１と区間２の発生符号量のばらつきが大きく、か
つ区間３の発生符号量がその中間程度の場合は、区間１
と２を統合して１つの区間とし、２種類の固定量子化ス
ケールで１〜２パスめの符号化を行う３パス符号化とす
る。・区間１と区間２と区間３の発生符号量のばらつきが小
さい場合は、区間１は単独で符号化するものとし、３種
類の固定量子化スケールで１〜３パスめの符号化を行う
４パス符号化とする。

【００６６】すなわち、４パス符号化を行えば、第２の
実施形態と同様、より精度の高い符号量見積もりが行え
るため、区間内ではより画質の安定した符号化を行うこ
とができる。しかし、区間が短いと区間毎の画質のばら
つきが出る可能性があるため、区間長を長くした方が短
い区間長で４パス符号化をするよりも全体では高画質と
なる場合がある。上記アルゴリズムは、限られた遅延量
の範囲内でこのトレードオフを適応的に判断しながら、
最適な符号化方法を選択するものである。

【００６７】また、図９から明らかなように、本実施形
態では、（映像ソースの長さ＋３Ｔ＋３ｔ）の時間で全
ての符号化が完了する。なお、図８の構成で、常時区間
の長さをＴとして４パス符号化を行う場合を考えること
ができる。この場合、符号化部８０４で設定した第１の
固定量子化スケールに対して１パスめの発生符号量を測
定し、その結果を参考にして区間内の第２の固定量子化
スケールを符号化部８０５に設定して２パスめの発生符
号量を再度測定し、さらにその結果を参考にして区間内
の第３の固定量子化スケールを符号化部８０６に設定し
て３パスめの発生符号量を再々度測定するようにする。
この際、最終の目標符号化レートに近づくように、設定
する固定の量子化スケールを徐々に収束させていく。す
なわち、第２の実施形態では常に固定した３種類の量子
化スケールで発生符号量をそれぞれ測定していたのに対
し、上記の場合は、区間毎に徐々に目標の量子化スケー
ルに近づけて発生符号量の測定を３回行うので、符号化
部８０７における４パスめの符号化において、より画質
の安定した符号化を行うことができる。

【００６８】このように、本実施形態においては、３段
の遅延部と４つの符号化部を用いて、適応的に２パス〜
４パスの区間毎の可変レート符号化を行うようにしたの
で、より高画質の符号化を行うことができる。

【００６９】（第５の実施形態）次に、本発明の第５の
実施形態について述べる。この実施形態は、２段の遅延
部と４つの符号化部を用いて、そのうち１つの符号化部
でシーンチェンジ検出等を行い、２つの符号化部で１パ
スめの符号化を行い、残る１つの符号化部で２パスめの
符号化を行うものである。

【００７０】図１０は本実施形態における動画像符号化
装置の概略構成図である。図１と同じ部分については、
同じ番号を付して説明を省略するが、図６では、図１の
符号化部１０３、１０４、遅延部１０２のかわりに、符
号化部１００３〜１００６、遅延部１００１、１００２
が設けられている。

【００７１】動画像入力端子１０１から入力された動画
像信号は、遅延部１００１、続いて遅延部１００２の順
にカスケードに供給される。そして、入力動画像信号が
符号化部１００３に、遅延部１００１の出力が符号化部
１００４、１００５に、遅延部１００２の出力が符号化
部１００６に、それぞれ供給される。

【００７２】符号化部１００３では、固定量子化スケー
ルを設定して第１の符号化を行い、入力動画像信号に関
する統計量、たとえばピクチャ毎の発生符号量を測定
し、記憶部１０７に記憶する。同時に、入力動画像信号
のシーンチェンジを検出し、区間分割を決定する。この
時、同時にＧＯＰ分割を決定してもよい。この際、シー
ンチェンジ点に合わせて区間分割境界（やＧＯＰ境界）
を設定する。符号化部１００４、１００５では、記憶部
１０７から読み出された統計量を参照してそれぞれ異な
る固定量子化スケール値を新たに設定して、区間を単位
として第２の符号化を行い、それぞれ入力動画像信号に
関する統計量を再度測定し、記憶部１０７に記憶する。
符号化部１００６では、記憶部１０７から読み出された
統計量を参照して区間を単位とした可変レートの第３の
符号化を行い、符号化された各区間のビットストリーム
を連結してビットストリーム出力端子１０５から出力す
る。

【００７３】図１１は、本実施形態における符号化タイ
ミングを示す図である。図１１（ａ）は符号化部１００
３における符号化のタイミングを、図１１（ｂ）は符号
化部１００４における符号化のタイミングを、図１１
（ｃ）は符号化部１００５における符号化のタイミング
を、図１１（ｄ）は符号化部１００６における符号化の
タイミングを、それぞれ示している。図中に示された数
字１、２、３、．．．は区間番号を表しており、ｔは符
号量の配分演算等に要する時間である。図１１において
は、各区間の長さは可変とする。ただし、上限値は設定
し、これをＴmaxとする。図１１では、区間４が区間長
Ｔmax となっている。図１１における（ｂ）・（ｃ）対
（ｄ）の関係が、図４における（ａ）対（ｂ）の関係に
対応する。

【００７４】本実施形態の特徴は、符号化部１００３に
おいて、入力動画像信号のシーンチェンジを検出し、区
間分割（およびＧＯＰ分割）を決定していることであ
る。これにより、２パスめ・３パスめの符号化の前に、
区間の境界（やＧＯＰ境界）をシーンチェンジに合わせ
て最適に設定することができ、区間境界での画質差が目
立たなくなる。

【００７５】また、図１１から明らかなように、本実施
形態では、（映像ソースの長さ＋２Ｔmax ＋２ｔ）の時
間で全ての符号化が完了する。このように、本実施形態
においては、２段の遅延部と４つの符号化部を用いて、
適応的に区間境界（やＧＯＰ境界）を設定しながら符号
化するようにしたので、区間境界での画質差が目立たな
い、より高画質の符号化を行うことができる。

【００７６】（第６の実施形態）次に、本発明の第６の
実施形態について述べる。この実施形態は、第１〜第５
の実施形態とはやや異なり、２倍速以上で動作する高速
符号化部の前にバッファ部を設けることにより、単一の
符号化部で区間毎の２パス可変レート符号化を行い、短
時間で高画質の符号化を行うものである。

【００７７】図１２は本実施形態における動画像符号化
装置の概略構成図である。図１２の動画像符号化装置
は、動画像入力端子１０１、バッファ部１２０１、高速
符号化部１２０２、ビットストリーム出力端子１０５、
制御部１２０３、記憶部１２０４から構成されている。

【００７８】動画像入力端子１０１から入力された動画
像信号は、バッファ部１２０１に供給される。バッファ
部１２０１は、たとえばハードディスクまたは半導体メ
モリなどから構成され、書き込みは１倍速で行うが、読
み出しは後述のように２倍速またはそれ以上で行う。高
速符号化部１２０２は、２倍速またはそれ以上で動作す
ることを除けば通常の符号化部と全く同じ構成となって
おり、まず、バッファ部１２０１からの第１回目の読み
出しに対応して、区間を単位として約２倍速で第１の符
号化が行われ、入力動画像信号に関する統計量を記憶部
１０７に記憶する。次に、バッファ部１２０１からの第
２回目の読み出しに対応して、記憶部１２０４から読み
出された統計量を参照して区間を単位として約２倍速で
可変レートの第２の符号化を行い、符号化された各区間
のビットストリームを連結してビットストリーム出力端
子１０５から出力する。制御部１２０３は、バッファ部
１２０１、高速符号化部１２０２、記憶部１２０４の制
御を行う。

【００７９】以下では、本実施形態のさらに詳細な説明
を行う。動画像信号の区間への分割の方法には、第１の
実施形態で説明したのと同様に、固定長の区間分割と可
変長の区間分割を考えることができるが、まず固定長の
区間分割の場合について説明する。

【００８０】図１３は固定区間長の場合の符号化タイミ
ングを示す図である。図１３（ａ）はバッファ部１２０
１への書き込みのタイミングを示しており、図１３
（ｂ）はバッファ部１２０１からの読み出し、および高
速符号化部１２０２での第１回目の符号化と第２回目の
符号化のタイミングを示している。図中に示された数字
１、２、３、．．．は区間番号を表しており、たとえば
１−１、１−２はそれぞれ区間１の第１回目の符号化、
区間１の第２回目の符号化を示している。

【００８１】図１３の固定長の区間分割では、各区間の
長さは常に一定でＴとする。一つの区間に与えられる符
号量は（映像ソース全体の平均ビットレート×Ｔ）と
し、これは全ての区間に対して同じとする。この符号量
を一つの区間の中で自由に配分して可変レート符号化を
行い、画質を一定化する。

【００８２】区間分割に基づいた可変レート符号化の手
順は、１パスめの符号化と２パスめの符号化が同一の高
速符号化部１２０２で行われることを除けば、第1 の実
施形態で説明したとおりである。

【００８３】図１２のバッファ部１２０１から読み出す
タイミングは、ある区間のバッファ部１２０１からの読
み出しが同区間のバッファ部１２０１への書き込みを追
い越さないように行わなければならないので、図１３の
ようになる。ここで、ｔは符号量の配分演算等に要する
時間である。従って、符号化による遅延は図１３からわ
かるように（Ｔ＋ｔ）／２となる。

【００８４】以上のようにバッファ部１２０１および高
速符号化部１２０２のタイミング制御を行うことによ
り、ある区間に対する１パスめの符号化が完了し、さら
に符号量の配分まで終了してから、その区間に対する２
パスめの符号化を開始することができる。

【００８５】図１３から明らかなように、固定区間長の
場合に、バッファ部１２０１からの読み出し倍速数およ
び高速符号化部１２０２における符号化の倍速数は、２
Ｔ／（Ｔ−ｔ）となり、２倍速よりやや高速となる。も
ちろん、ｔが無視できるほど小さければ、ほぼ２倍速と
なる。

【００８６】このように、従来の２パス符号化が（２×
映像ソースの長さ）の時間を必要としていたのに対し、
本実施形態の固定区間長の場合には、（映像ソースの長
さ＋（Ｔ＋ｔ）／２）の時間で全ての符号化が完了し、
短時間での符号化が可能である。

【００８７】次に、本実施形態において、区間の長さを
可変とした場合について説明する。図１４は可変区間長
の場合の符号化タイミングを示す図である。図１４
（ａ）はバッファ部１２０１への書き込みのタイミング
を示しており、図１４（ｂ）はバッファ部１２０１から
の読み出し、および高速符号化部１２０２での第１回目
の符号化と第２回目の符号化のタイミングを示してい
る。図中に示された数字１、２、３、．．．は区間番号
を表しており、たとえば１−１、１−２はそれぞれ区間
１の第１回目の符号化、区間１の第２回目の符号化を示
している。

【００８８】図１４の可変長の区間分割では、各区間の
長さは可変とする。ただし、上限値Ｔmax および下限値
Ｔmin を設定する。図１４では、区間４が区間長Ｔmax
となっており、その他の区間はＴmin 以上Ｔmax 未満の
区間長となっている。ある区間に与えられる符号量は、
その区間の長さをＴi とすれば、（映像ソース全体の平
均ビットレート×Ｔi ）とする。この符号量をその区間
の中で自由に配分して可変レート符号化を行い、画質を
一定化する。

【００８９】可変区間長の場合に、図１２のバッファ部
１２０１から読み出すタイミングは、ある区間のバッフ
ァ部１２０１からの読み出しが同区間のバッファ部１２
０１への書き込みを追い越さないように行わなければな
らないので、図１４のようになる。ここで、ｔは符号量
の配分演算等に要する時間である。従って、符号化によ
る遅延は図１４からわかるように（Ｔmax ＋ｔ）／２と
なる。

【００９０】このようにバッファ部１２０１および高速
符号化部１２０２のタイミング制御を行うことにより、
可変区間長であっても、ある区間に対する１パスめの符
号化が完了し、さらに符号量の配分まで終了してから、
その区間に対する２パスめの符号化を開始することがで
きる。

【００９１】図１４からわかるように、可変区間長の場
合に、バッファ部１２０１からの読み出し倍速数および
高速符号化部１２０２における符号化の倍速数は、２Ｔmax ／（Ｔmax −ｔ）〜２Ｔmin ／（Ｔmin −
ｔ）の範囲となり、２倍速よりやや高速となる。なお、実際
には符号量配分演算等に要する時間ｔは区間長に依存す
るが、ここではすべて一定として考えている。もちろ
ん、ｔが無視できるほど小さければ、ほぼ２倍速とな
る。

【００９２】図１４から明らかなように、従来の２パス
符号化が（２×映像ソースの長さ）の時間を必要として
いたのに対し、本実施形態の可変区間長の場合には（映
像ソースの長さ＋（Ｔmax ＋ｔ）／２）の時間で全ての
符号化が完了し、短時間での符号化が可能である。

【００９３】以上説明してきたように、本実施形態によ
れば、動画像信号を１〜１０分程度の固定長または可変
長の区間に分割して、各区間毎に統計量収集のための第
１の符号化と可変レートの第２の符号化を単一の符号化
部で２倍速以上で反復して行うようにしたので、（１）
原画像の長さより少し長いだけの所要時間で全ての符号
化を完了することができる。（２）従来の２パス可変レート符号化に近い高画質符号
化を行うことができる。（３）通常のディジタルＶＴＲを用いることができ、遅
延部の記憶容量も比較的小さいものでよい。また、単一
の符号化部を使用するので、シンプルな構成で容易に実
現することができる。（４）全く同一の符号化部を２回使用するので、１パス
めの符号化による発生符号量の見積もり精度が高く、よ
り高画質の符号化ができる。

【００９４】なお、第１の実施形態の変形として第２・
第４・第５の実施形態が導かれたように、本実施形態の
変形として、バッファ部１２０１から４倍速以上で同一
区間を４回読み出して、高速符号化部１２０２で区間毎
に４回繰り返して符号化することなどが考えられる。こ
の場合は、４パス符号化により、事前の符号化での符号
量見積もりの精度を高めたりすることができる。

【００９５】（変形例）本発明は上記第１〜第６の実施
形態にとどまることなく、たとえば下記（１）〜（６）
に例示したように種々の変形・応用が可能である。（１）本発明は蓄積メディア用の符号化に特に適してい
るが、それに限るものではない。また、動画像信号を入
力する装置としてディジタルＶＴＲを想定したが、これ
以外のものでも構わない。（２）圧縮符号化方式としてはＭＰＥＧ２を想定した
が、これ以外の方式でもよい。（３）上記の各実施形態では、分割区間の長さを１〜１
０分としたが、この範囲以外でもよい。（４）上記第１〜第５の実施形態では、第１の符号化部
と第２の符号化部の個数の合計は２個あるいは４個とし
たが、たとえば６個なども可能である。（５）上記第２の実施形態を第３の実施形態に変形した
方法から容易に類推できるように、上記第４・第５の実
施形態をＨＤＴＶ符号化装置との兼用型に変形すること
も可能である。（６）また、上記第６の実施形態では、バッファ部から
の読み出しおよび符号化を２倍速以上としたが、たとえ
ば３倍速以上として、３回以上符号化を行うようにして
もよい。

【００９６】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
短時間でしかも高画質の符号化を行うことができる動画
像符号化装置を提供することができる。より具体的に
は、従来の２パス可変レート符号化に近い高画質で、し
かも原画像の長さより少し長いだけの所要時間で符号化
ができる、特に蓄積メディア用の符号化に適した動画像
符号化装置を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施形態における動画像符号化
装置の概略構成図。

【図２】同実施形態における固定区間長の場合の符号
化タイミングの説明図。

【図３】同実施形態における固定区間長の場合の符号
化レートの変化例を示す図。

【図４】同実施形態における可変区間長の場合の符号
化タイミングの説明図。

【図５】本発明の第２実施形態における動画像符号化
装置の概略構成図。

【図６】本発明の第３実施形態における動画像符号化
装置の概略構成図。

【図７】同実施形態におけるＨＤＴＶ画面の分割を示
す図。

【図８】本発明の第４実施形態における動画像符号化
装置の概略構成図。

【図９】同実施形態における符号化タイミングの説明
図。

【図１０】本発明の第５実施形態における動画像符号
化装置の概略構成図。

【図１１】同実施形態における符号化タイミングの説
明図。

【図１２】本発明の第６実施形態における動画像符号
化装置の概略構成図。

【図１３】同実施形態における固定区間長の場合の符
号化タイミングの説明図。

【図１４】同実施形態における可変区間長の場合の符
号化タイミングの説明図。

【符号の説明】

１０１…動画像入力端子１０２…遅延部１０３，１０４…符号化部１０５…ビットストリーム出力端子１０６…制御部１０７…記憶部５０１，５０２，５０３，５０４…符号化部６０１…ＨＤＴＶ画像入力端子６０２…ＨＤＴＶ画面分割部６０３ａ〜６０３ｄ…データ切り替え部６０４，６０５，６０６，６０７…符号化部６０８…ビットストリーム合成部６０９…ＨＤＴＶビットストリーム出力端子８０１，８０２，８０３…遅延部８０４，８０５，８０６，８０７…符号化部１００１，１００２…遅延部１００３，１００４，１００５，１００６符号化
部１２０１…バッファ部１２０２…高速符号化部１２０３…制御部１２０４…記憶部

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】動画像信号を符号化するのに必要な情報量
の時間的な変動に応じて符号化パラメータの値を変更さ
せながら、所定時間継続する動画像信号を圧縮符号化す
る動画像符号化装置において、入力された動画像信号の
継続時間よりも短い時間に相当する当該動画像信号の一
部の動画像信号を符号化するための第１の符号化手段
と、第１の符号化手段で符号化された動画像信号を参照
して得られる符号化パラメータの値を用いて当該動画像
信号を符号化する第２の符号化手段とを含むことを特徴
とする動画像符号化装置。
【請求項２】動画像信号を圧縮符号化する動画像符号化
装置であって、前記動画像信号を時間的に分割した区間
毎に第１の符号化を行う第１符号化手段と、前記第１符
号化手段による前記第１の符号化の結果を参照して前記
各区間毎に可変レートで第２の符号化を行う第２符号化
手段を具備し、前記第２符号化手段による前記区間毎の
第２の符号化出力を統合して前記動画像信号に対する符
号化データを生成することを特徴とする動画像符号化装
置。
【請求項３】前記第２符号化手段は、前記第１符号化手
段が前記動画像信号の全ての区間の前記第１の符号化を
終わる前に、少なくとも１つの前記区間の第２の符号化
を行うことを特徴とする請求項２に記載の動画像符号化
装置。
【請求項４】動画像信号を圧縮符号化する動画像符号化
装置であって、前記動画像信号を所定時間遅延する遅延
手段と、前記動画像信号を時間的に分割した区間毎に第
１の符号化を行う第１符号化手段と、前記遅延手段の出
力が供給され前記第１符号化手段による前記第１の符号
化の結果を参照して前記各区間毎に可変レートで第２の
符号化を行う第２符号化手段を具備し、前記第２符号化
手段による前記区間毎の第２の符号化出力を統合して前
記動画像信号に対する符号化データを生成することを特
徴とする動画像符号化装置。
【請求項５】高解像度動画像信号を圧縮符号化する第１
のモードと低解像度動画像信号を圧縮符号化する第２の
モードを有する動画像符号化装置であって、並列に設け
られた複数の符号化手段を具備し、前記第１のモードに
おいては、前記高解像度動画像信号を並列化して前記複
数の符号化手段に供給して、前記複数の符号化手段の出
力を統合して前記高解像度動画像信号に対する符号化デ
ータを生成し、前記第２のモードにおいては、前記低解
像度動画像信号を所定時間遅延して遅延低解像度動画像
信号を生成するとともに、前記複数の符号化手段のうち
少なくとも１つを用いて前記低解像度動画像信号を時間
的に分割した区間毎に第１の符号化を行い、前記複数の
符号化手段のうち前記第１の符号化に用いていない少な
くとも１つに前記遅延低解像度動画像信号を供給して前
記第１の符号化の結果を参照して前記各区間毎に可変レ
ートで第２の符号化を行い、前記区間毎の第２の符号化
出力を統合して前記低解像度動画像信号に対する符号化
データを生成することを特徴とする動画像符号化装置。
【請求項６】動画像信号を圧縮符号化する動画像符号化
装置であって、前記動画像信号が入力されて前記動画像
信号を時間的に分割した区間毎に少なくとも２倍速で２
回以上繰り返して出力するバッファ手段と、前記バッフ
ァ手段から繰り返し出力された前記区間毎に第１の符号
化と前記第１の符号化結果を参照した可変レートの第２
の符号化をそれぞれ少なくとも２倍速で行う高速符号化
手段を具備し、前記高速符号化手段による前記区間毎の
第２の符号化出力を統合して前記動画像信号に対する符
号化データを生成することを特徴とする動画像符号化装
置。
【請求項７】前記区間の長さは、ＧＯＰの長さよりも充
分長くかつ前記動画像信号の長さよりも充分短いことを
特徴とする請求項２乃至請求項６に記載の動画像符号化
装置。
【請求項８】前記区間の長さは、１分以上１０分以下で
あることを特徴とする請求項２乃至請求項６に記載の動
画像符号化装置。
【請求項９】前記区間の長さを可変とし、前記区間の境
界をシーンチェンジ点に優先的に一致させることを特徴
とする請求項２乃至請求項６に記載の動画像符号化装
置。