JPH07264582A - 映像符号化装置、映像符号化方法、映像再生装置及び光ディスク - Google Patents
映像符号化装置、映像符号化方法、映像再生装置及び光ディスクInfo
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- JPH07264582A JPH07264582A JP5553694A JP5553694A JPH07264582A JP H07264582 A JPH07264582 A JP H07264582A JP 5553694 A JP5553694 A JP 5553694A JP 5553694 A JP5553694 A JP 5553694A JP H07264582 A JPH07264582 A JP H07264582A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 本発明は映像信号を圧縮可変長符号化処理す
る際に映像信号に応じた符号量を割り当て、画質の均一
化をはかることにより画質の改善をはかる映像符号化装
置とその方法および映像復号化装置および光ディスクを
提供することを目的とする。 【構成】 関数推定器112は量子化パラメータqと期
間t(j)における発生符号量b(j)とからb=f
(q,j)(jは自然数)なる関数で関係づけて、N個
の暫定量子化パラメータにおける符号量から前記関数を
推定し、符号量割当器113は期間T(=n×t:nは
自然数)に割り当てた所定符号量BTを推定した関数を
用いて期間t(j)ごとに符号量bt(j)を割り当
て、bt(j)=f(q(j),j)となる推定量子化
パラメータqt(j)を出力する。期間t(j)におけ
る映像信号は推定量子化パラメータqt(j)を用いて
再び量子化符号化処理される。
る際に映像信号に応じた符号量を割り当て、画質の均一
化をはかることにより画質の改善をはかる映像符号化装
置とその方法および映像復号化装置および光ディスクを
提供することを目的とする。 【構成】 関数推定器112は量子化パラメータqと期
間t(j)における発生符号量b(j)とからb=f
(q,j)(jは自然数)なる関数で関係づけて、N個
の暫定量子化パラメータにおける符号量から前記関数を
推定し、符号量割当器113は期間T(=n×t:nは
自然数)に割り当てた所定符号量BTを推定した関数を
用いて期間t(j)ごとに符号量bt(j)を割り当
て、bt(j)=f(q(j),j)となる推定量子化
パラメータqt(j)を出力する。期間t(j)におけ
る映像信号は推定量子化パラメータqt(j)を用いて
再び量子化符号化処理される。
Description
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、映像信号を圧縮可変長
符号化して光ディスクや磁気ディスクなどに記録する際
に用いる映像符号化装置、もしくは映像信号に適応して
符号量を割り当てる映像符号化方法、もしくは圧縮可変
長符号化して得られた符号列を記録した媒体から映像信
号を再生する映像再生装置、もしくは光ディスクに関す
るものである。
符号化して光ディスクや磁気ディスクなどに記録する際
に用いる映像符号化装置、もしくは映像信号に適応して
符号量を割り当てる映像符号化方法、もしくは圧縮可変
長符号化して得られた符号列を記録した媒体から映像信
号を再生する映像再生装置、もしくは光ディスクに関す
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
ロックごとに離散コサイン変換など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になっている。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
符号などの可変長符号を用いて圧縮符号化する。
像を近接する複数の画素からなるブロックに分割し、ブ
ロックごとに離散コサイン変換など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になっている。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
符号などの可変長符号を用いて圧縮符号化する。
【0003】さらに、テレビ信号などの動画像の符号化
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
るフレームからみて時間的に前あるいは後のフレームを
参照フレームとして、対象フレームを予測し、その予測
誤差信号を符号化し伝送、あるいは記録する。フレーム
間の予測は複数の画素からなるブロックごとに行われ、
各ブロックの動き量を検出して動き補償を行う。したが
って、各ブロックの動き量は予測誤差信号とともに伝送
あるいは記録される。
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
るフレームからみて時間的に前あるいは後のフレームを
参照フレームとして、対象フレームを予測し、その予測
誤差信号を符号化し伝送、あるいは記録する。フレーム
間の予測は複数の画素からなるブロックごとに行われ、
各ブロックの動き量を検出して動き補償を行う。したが
って、各ブロックの動き量は予測誤差信号とともに伝送
あるいは記録される。
【0004】これらは、可変長符号を用いているため、
発生ビット量は符号化処理した後でなくては認識できな
い。したがって、発生ビット量を所定の割当ビット量に
おさめるために、発生ビット量と割当ビット量とを比較
し、その比較結果に応じて割当ビット量を更新するフィ
ードフォワード制御を行う方法が一般的に行われてい
る。この方法は符号化遅延を大きくすることなく所定の
ビット量に制御することができる。
発生ビット量は符号化処理した後でなくては認識できな
い。したがって、発生ビット量を所定の割当ビット量に
おさめるために、発生ビット量と割当ビット量とを比較
し、その比較結果に応じて割当ビット量を更新するフィ
ードフォワード制御を行う方法が一般的に行われてい
る。この方法は符号化遅延を大きくすることなく所定の
ビット量に制御することができる。
【0005】また、複数の量子化幅で量子化して発生ビ
ット量を測定し、その測定点を用いて直線近似により量
子化幅と発生ビット量とを推定するフィードバック制御
を行う方法が提案されている(特開平3−3479号公
報)。
ット量を測定し、その測定点を用いて直線近似により量
子化幅と発生ビット量とを推定するフィードバック制御
を行う方法が提案されている(特開平3−3479号公
報)。
【0006】このように、可変長符号化データを与えら
れた所定の割当ビット量におさめるために種々の方法が
提案されている。これは、通信、放送などの符号の伝送
速度が一定である場合、再生装置側のバッファメモリの
占有量が破綻をきたさないように符号化装置側で符号量
を制御する必要があった。
れた所定の割当ビット量におさめるために種々の方法が
提案されている。これは、通信、放送などの符号の伝送
速度が一定である場合、再生装置側のバッファメモリの
占有量が破綻をきたさないように符号化装置側で符号量
を制御する必要があった。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、映像信
号のもつ時間的情報量や空間的情報量の違いによって圧
縮符号化する難易度が異なるため、所定の固定割当ビッ
ト量によって映像信号を符号化すると画像品質が一定に
保つことはできず、難度の高い映像においては画質劣化
が著しく大きくなるという課題を有していた。
号のもつ時間的情報量や空間的情報量の違いによって圧
縮符号化する難易度が異なるため、所定の固定割当ビッ
ト量によって映像信号を符号化すると画像品質が一定に
保つことはできず、難度の高い映像においては画質劣化
が著しく大きくなるという課題を有していた。
【0008】また、光ディスクもしくは磁気ディスクな
どの媒体に記録する場合は、復号化手段が符号化データ
の読みとりを要求したときのみに、媒体から符号化デー
タを読みとればよい。したがって、符号化データの最大
の転送速度の制限、および媒体に記録する映像信号の時
間の制限を満たせば、一定の符号速度である必要はな
い。
どの媒体に記録する場合は、復号化手段が符号化データ
の読みとりを要求したときのみに、媒体から符号化デー
タを読みとればよい。したがって、符号化データの最大
の転送速度の制限、および媒体に記録する映像信号の時
間の制限を満たせば、一定の符号速度である必要はな
い。
【0009】本発明はかかる点に鑑み、光ディスクや磁
気ディスクなどの記録媒体に記録する場合において、正
確にかつ安易に量子化パラメータと発生符号量とを関数
で関連づけて、映像信号に適応した符号量の割り当てを
おこない、また、前記の関数を用いてより正確に発生符
号量を制御することができる装置を提供することを目的
とする。
気ディスクなどの記録媒体に記録する場合において、正
確にかつ安易に量子化パラメータと発生符号量とを関数
で関連づけて、映像信号に適応した符号量の割り当てを
おこない、また、前記の関数を用いてより正確に発生符
号量を制御することができる装置を提供することを目的
とする。
【0010】
【課題を解決するための手段】上記目的を達するため、
本発明の映像符号化装置は、映像信号を圧縮可変長符号
化処理する装置であって、映像信号をN個(Nは所定の
自然数)の暫定量子化パラメータQ(i)(iは前記自
然数N以下の自然数)に比例した量子化幅で前記変換係
数ブロックを量子化してN個の量子化データを出力する
手段と、N個の前記量子化データを可変長符号化処理し
てN個の暫定符号化ビットストリームS(i)を出力す
る手段と、第1の所定期間Tをn個(nは所定の自然
数)に分割した期間のひとつを第2の所定期間t(j)
(jは前記自然数n以下の自然数)として、前記第2の
所定期間t(j)内の前記暫定符号化ビットストリーム
S(i)の符号量B(i,j)を測定する手段と、前記
暫定量子化パラメータQ(i)と前記符号量B(i,
j)とを用いて、連続した値をとる量子化パラメータq
と前記第2の所定期間t(j)内の符号化ビットストリ
ームの符号量b(j)とをb(j)=f(q,j)なる
関数で関係づけて前記関数f(q,j)を推定する手段
と、前記第1の所定期間Tの符号化ビットストリームの
符号量が前記第1の所定期間Tに割り当てた所定の割当
符号量BTと等しくなるように前記第2の所定期間t
(j)に割り当てる割当符号量bt(j)、およびbt
(j)=f(qt(j),j)となる推定量子化パラメ
ータqt(j)を前記関数f(q,j)を用いて決定す
る符号量割当手段と、前記符号量割当手段によって決定
された推定量子化パラメータqt(j)および割当符号
量bt(j)で前記第2の所定期間t(j)の前記映像
信号を再び量子化処理、可変長符号化処理して出力符号
化ビットストリームを出力する再符号化手段とを具備す
るものである。
本発明の映像符号化装置は、映像信号を圧縮可変長符号
化処理する装置であって、映像信号をN個(Nは所定の
自然数)の暫定量子化パラメータQ(i)(iは前記自
然数N以下の自然数)に比例した量子化幅で前記変換係
数ブロックを量子化してN個の量子化データを出力する
手段と、N個の前記量子化データを可変長符号化処理し
てN個の暫定符号化ビットストリームS(i)を出力す
る手段と、第1の所定期間Tをn個(nは所定の自然
数)に分割した期間のひとつを第2の所定期間t(j)
(jは前記自然数n以下の自然数)として、前記第2の
所定期間t(j)内の前記暫定符号化ビットストリーム
S(i)の符号量B(i,j)を測定する手段と、前記
暫定量子化パラメータQ(i)と前記符号量B(i,
j)とを用いて、連続した値をとる量子化パラメータq
と前記第2の所定期間t(j)内の符号化ビットストリ
ームの符号量b(j)とをb(j)=f(q,j)なる
関数で関係づけて前記関数f(q,j)を推定する手段
と、前記第1の所定期間Tの符号化ビットストリームの
符号量が前記第1の所定期間Tに割り当てた所定の割当
符号量BTと等しくなるように前記第2の所定期間t
(j)に割り当てる割当符号量bt(j)、およびbt
(j)=f(qt(j),j)となる推定量子化パラメ
ータqt(j)を前記関数f(q,j)を用いて決定す
る符号量割当手段と、前記符号量割当手段によって決定
された推定量子化パラメータqt(j)および割当符号
量bt(j)で前記第2の所定期間t(j)の前記映像
信号を再び量子化処理、可変長符号化処理して出力符号
化ビットストリームを出力する再符号化手段とを具備す
るものである。
【0011】また、前記関数f(q,j)は、r(j)
/q+s(j)(r(j)、s(j)は第2の所定期間
t(j)における係数)なる関数とするものである。
/q+s(j)(r(j)、s(j)は第2の所定期間
t(j)における係数)なる関数とするものである。
【0012】また、量子化処理とは独立に発生する符号
化データの第2の所定期間t(j)の符号量を測定する
付加データ量測定手段を具備し、前記関数f(q,j)
=r(j)/q+s(j)において、前記係数s(j)
は前記付加データ量測定手段の出力に規定されるように
構成したものである。
化データの第2の所定期間t(j)の符号量を測定する
付加データ量測定手段を具備し、前記関数f(q,j)
=r(j)/q+s(j)において、前記係数s(j)
は前記付加データ量測定手段の出力に規定されるように
構成したものである。
【0013】また、第2の所定期間t(j)に割り当て
る割当符号量bt(j)もしくは期間t(j)の出力ビ
ットストリームの符号量を符号化した符号列を出力ビッ
トストリームに多重化する手段を具備するものである。
る割当符号量bt(j)もしくは期間t(j)の出力ビ
ットストリームの符号量を符号化した符号列を出力ビッ
トストリームに多重化する手段を具備するものである。
【0014】また、符号量割当手段は、第1の所定期間
Tにおけるそれぞれの割当符号量bt(j)が所定の最
大割当符号量以下になるように制限するように構成した
ものである。
Tにおけるそれぞれの割当符号量bt(j)が所定の最
大割当符号量以下になるように制限するように構成した
ものである。
【0015】また、符号量割当手段は、第1の所定期間
Tにおけるn個の推定量子化パラメータqt(j)の総
和が最も小さくなるように前記推定量子化パラメータq
t(j)を更新する量子化パラメータ更新手段を具備
し、前記推定量子化パラメータqt(j)を用いたとき
の割当符号量bt(j)の前記第1の所定期間Tの総数
が所定の割当符号量BTと等しくなるまで前記推定量子
化パラメータqt(j)を更新するように構成したもの
である。
Tにおけるn個の推定量子化パラメータqt(j)の総
和が最も小さくなるように前記推定量子化パラメータq
t(j)を更新する量子化パラメータ更新手段を具備
し、前記推定量子化パラメータqt(j)を用いたとき
の割当符号量bt(j)の前記第1の所定期間Tの総数
が所定の割当符号量BTと等しくなるまで前記推定量子
化パラメータqt(j)を更新するように構成したもの
である。
【0016】また、量子化パラメータ更新手段は、第1
の所定期間Tにおけるn個の割当符号量bt(j)の総
和が前記第1の所定期間Tに割り当てた所定符号量BT
と比較して大きい場合は、前記第1の所定期間Tにおけ
るn個の前記量子化パラメータqt(j)のうちで、所
定量qs(qsは任意の正の有理数)をqt(j)に加
えたときに前記割当符号量bt(j)の減少量が最も大
きいものをqt(j)=(qt(j)+qs)として更
新し、前記第1の所定期間Tにおけるn個の前記割当符
号量bt(j)の総和が前記割当符号量BTと比較して
小さい場合は、前記第1の所定期間Tにおけるn個の前
記量子化パラメータqt(j)のうちで、前記所定量q
sをqt(j)から減じたときに前記割当符号量bt
(j)の増加量が最も小さいものをqt(j)=(qt
(j)−qs)として更新するように構成したものであ
る また、量子化パラメータ更新手段は、所定範囲内にある
量子化パラメータqt(j)のみ更新するように構成し
たものである。さらに、前記所定範囲は、N個の暫定量
子化パラメータQ(i)によって規定されるものであ
る。また、符号量割当手段は、第2の所定期間t(j)
における量子化パラメータを第1の所定期間Tにわたっ
て同一とし、かつ前記第1の所定期間Tの符号化ビット
ストリームの符号量が所定割当符号量BTと等しくする
固定量子化パラメータQfを求める手段を具備し、前記
所定範囲は前記固定量子化パラメータQfによって規定
するように構成される。
の所定期間Tにおけるn個の割当符号量bt(j)の総
和が前記第1の所定期間Tに割り当てた所定符号量BT
と比較して大きい場合は、前記第1の所定期間Tにおけ
るn個の前記量子化パラメータqt(j)のうちで、所
定量qs(qsは任意の正の有理数)をqt(j)に加
えたときに前記割当符号量bt(j)の減少量が最も大
きいものをqt(j)=(qt(j)+qs)として更
新し、前記第1の所定期間Tにおけるn個の前記割当符
号量bt(j)の総和が前記割当符号量BTと比較して
小さい場合は、前記第1の所定期間Tにおけるn個の前
記量子化パラメータqt(j)のうちで、前記所定量q
sをqt(j)から減じたときに前記割当符号量bt
(j)の増加量が最も小さいものをqt(j)=(qt
(j)−qs)として更新するように構成したものであ
る また、量子化パラメータ更新手段は、所定範囲内にある
量子化パラメータqt(j)のみ更新するように構成し
たものである。さらに、前記所定範囲は、N個の暫定量
子化パラメータQ(i)によって規定されるものであ
る。また、符号量割当手段は、第2の所定期間t(j)
における量子化パラメータを第1の所定期間Tにわたっ
て同一とし、かつ前記第1の所定期間Tの符号化ビット
ストリームの符号量が所定割当符号量BTと等しくする
固定量子化パラメータQfを求める手段を具備し、前記
所定範囲は前記固定量子化パラメータQfによって規定
するように構成される。
【0017】また、本発明の光ディスクは、第1の所定
期間Tをn分割した第2の所定期間t(j)ごとに異な
る符号量で映像信号を可変長符号化処理して得られた符
号化ビットストリームを所定の記録フォーマットで記録
したものである。
期間Tをn分割した第2の所定期間t(j)ごとに異な
る符号量で映像信号を可変長符号化処理して得られた符
号化ビットストリームを所定の記録フォーマットで記録
したものである。
【0018】また、本発明の映像再生装置は、映像信号
を所定期間ごとに異なる割当符号量で圧縮可変長符号化
処理し、さらに前記割当符号量もしくは前記所定期間の
発生符号量を多重化して得られた符号化ビットストリー
ムを記録媒体から読みだして映像信号を出力する映像再
生装置であって、前記符号化ビットストリームから前記
割当符号量もしくは前記発生符号量を復号し、前記割当
符号量もしくは前記発生符号量によって規定される符号
量の前記符号化ビットストリームを前記所定期間内で前
記記録媒体から読みだし、前記符号化ビットストリーム
を復号化処理して再生映像信号を出力するように構成さ
れるものである。
を所定期間ごとに異なる割当符号量で圧縮可変長符号化
処理し、さらに前記割当符号量もしくは前記所定期間の
発生符号量を多重化して得られた符号化ビットストリー
ムを記録媒体から読みだして映像信号を出力する映像再
生装置であって、前記符号化ビットストリームから前記
割当符号量もしくは前記発生符号量を復号し、前記割当
符号量もしくは前記発生符号量によって規定される符号
量の前記符号化ビットストリームを前記所定期間内で前
記記録媒体から読みだし、前記符号化ビットストリーム
を復号化処理して再生映像信号を出力するように構成さ
れるものである。
【0019】また、本発明の映像符号化方法は、映像信
号をN個(Nは所定の自然数)の暫定量子化パラメータ
Q(i)(iは前記自然数N以下の自然数)に比例した
量子化幅で前記変換係数ブロックを量子化処理し、可変
長符号化処理してN個の暫定符号化ビットストリームS
(i)を求め、第1の所定期間Tをn個(nは所定の自
然数)に分割した期間のひとつを第2の所定期間t
(j)(jは前記自然数n以下の自然数)として、前記
第2の所定期間t(j)の前記暫定符号化ビットストリ
ームS(i)の符号量B(i,j)を測定し、前記暫定
量子化パラメータQ(i)と前記符号量B(i,j)と
を用いて、連続した値をとる量子化パラメータqと前記
第2の所定期間t(j)の符号化ビットストリームの符
号量b(j)とをb(j)=f(q,j)なる関数で関
係づけて前記関数f(q,j)および前記関数f(q,
j)の逆関数q(j)=g(b,j)(bは任意の符号
量)を推定し、前記第1の所定期間Tの符号化ビットス
トリームの符号量が前記第1の所定期間Tに割り当てた
所定の割当符号量BTと等しくなるように前記第2の所
定期間t(j)に割り当てる割当符号量bt(j)、お
よびqt(j)=g(bt(j),j)なる推定量子化
パラメータqt(j)を決定し、前記推定量子化パラメ
ータqt(j)に比例した量子化幅で前記第2の所定期
間t(j)の直交変換ブロックを再び量子化処理し可変
長符号化処理して出力符号ビットストリームを出力する
映像符号化方法であって、推定量子化パラメータを決定
する方法は、まず、前記推定量子化パラメータqt
(j)を所定の初期パラメータqiとし、割当符号量b
t(j)をf(qi,j)として符号量求め、前記割当
符号量bt(j)が所定の最大符号量bmと比較して大
きい場合は、前記割当符号量bt(j)を前記最大符号
量bmとして更新し、更新した前記割当符号量bt
(j)に対して量子化パラメータqt(j)をg(b
m,j)として更新し、前記第1の所定期間Tにおける
n個の前記割当符号量bt(j)の総和と前記割当符号
量BTと比較し、n個の前記割当符号量bt(j)の総
和が前記割当符号量BTと比較して大きい場合は、前記
第1の所定期間Tにおけるn個の前記量子化パラメータ
qt(j)のうちで、所定量qs(qsは任意の正の有
理数)を前記量子化パラメータqt(j)に加えたとき
前記割当符号量bt(j)の減少量が最も大きい量子化
パラメータqt(j)を(qt(j)+qs)として更
新し、n個の前記割当符号量bt(j)の総和が前記割
当符号量BTと比較して小さい場合は、前記第1の所定
期間Tにおけるn個の前記量子化パラメータqt(j)
のうちで、前記所定量qsをqt(j)から減じたとき
前記割当符号量bt(j)の増加量が最も小さい量子化
パラメータqt(j)を(qt(j)−qs)として更
新し、更新した量子化パラメータqt(j)に対して割
当符号量bt(j)をf(qt(j),j)として更新
し、n個の前記割当符号量bt(j)の総和と前記割当
符号量BTと等しくなるまで前記量子化パラメータqt
(j)および割当符号量bt(j)の更新を行い、前記
第1の所定期間Tにおけるn個の前記量子化パラメータ
qt(j)を決定するものである。
号をN個(Nは所定の自然数)の暫定量子化パラメータ
Q(i)(iは前記自然数N以下の自然数)に比例した
量子化幅で前記変換係数ブロックを量子化処理し、可変
長符号化処理してN個の暫定符号化ビットストリームS
(i)を求め、第1の所定期間Tをn個(nは所定の自
然数)に分割した期間のひとつを第2の所定期間t
(j)(jは前記自然数n以下の自然数)として、前記
第2の所定期間t(j)の前記暫定符号化ビットストリ
ームS(i)の符号量B(i,j)を測定し、前記暫定
量子化パラメータQ(i)と前記符号量B(i,j)と
を用いて、連続した値をとる量子化パラメータqと前記
第2の所定期間t(j)の符号化ビットストリームの符
号量b(j)とをb(j)=f(q,j)なる関数で関
係づけて前記関数f(q,j)および前記関数f(q,
j)の逆関数q(j)=g(b,j)(bは任意の符号
量)を推定し、前記第1の所定期間Tの符号化ビットス
トリームの符号量が前記第1の所定期間Tに割り当てた
所定の割当符号量BTと等しくなるように前記第2の所
定期間t(j)に割り当てる割当符号量bt(j)、お
よびqt(j)=g(bt(j),j)なる推定量子化
パラメータqt(j)を決定し、前記推定量子化パラメ
ータqt(j)に比例した量子化幅で前記第2の所定期
間t(j)の直交変換ブロックを再び量子化処理し可変
長符号化処理して出力符号ビットストリームを出力する
映像符号化方法であって、推定量子化パラメータを決定
する方法は、まず、前記推定量子化パラメータqt
(j)を所定の初期パラメータqiとし、割当符号量b
t(j)をf(qi,j)として符号量求め、前記割当
符号量bt(j)が所定の最大符号量bmと比較して大
きい場合は、前記割当符号量bt(j)を前記最大符号
量bmとして更新し、更新した前記割当符号量bt
(j)に対して量子化パラメータqt(j)をg(b
m,j)として更新し、前記第1の所定期間Tにおける
n個の前記割当符号量bt(j)の総和と前記割当符号
量BTと比較し、n個の前記割当符号量bt(j)の総
和が前記割当符号量BTと比較して大きい場合は、前記
第1の所定期間Tにおけるn個の前記量子化パラメータ
qt(j)のうちで、所定量qs(qsは任意の正の有
理数)を前記量子化パラメータqt(j)に加えたとき
前記割当符号量bt(j)の減少量が最も大きい量子化
パラメータqt(j)を(qt(j)+qs)として更
新し、n個の前記割当符号量bt(j)の総和が前記割
当符号量BTと比較して小さい場合は、前記第1の所定
期間Tにおけるn個の前記量子化パラメータqt(j)
のうちで、前記所定量qsをqt(j)から減じたとき
前記割当符号量bt(j)の増加量が最も小さい量子化
パラメータqt(j)を(qt(j)−qs)として更
新し、更新した量子化パラメータqt(j)に対して割
当符号量bt(j)をf(qt(j),j)として更新
し、n個の前記割当符号量bt(j)の総和と前記割当
符号量BTと等しくなるまで前記量子化パラメータqt
(j)および割当符号量bt(j)の更新を行い、前記
第1の所定期間Tにおけるn個の前記量子化パラメータ
qt(j)を決定するものである。
【0020】
【作用】これにより、映像信号に適応した割当符号量が
求められ、画像品質を保つことができる。また、割当符
号量もしくは発生符号量が符号化ビットストリームに多
重化され、再生装置において必要な読みだし速度が認識
できる。また、割当量子化パラメータQと発生符号量B
とを関数B=r/Q+sで関係づけ、所定の複数の量子
化パラメータと発生符号量を測定することにより、前記
係数sおよびrが計算され、量子化パラメータと発生符
号量との特性がよりよく近似することができ、所定の割
当符号量におさめる量子化パラメータを高い精度で推定
される。
求められ、画像品質を保つことができる。また、割当符
号量もしくは発生符号量が符号化ビットストリームに多
重化され、再生装置において必要な読みだし速度が認識
できる。また、割当量子化パラメータQと発生符号量B
とを関数B=r/Q+sで関係づけ、所定の複数の量子
化パラメータと発生符号量を測定することにより、前記
係数sおよびrが計算され、量子化パラメータと発生符
号量との特性がよりよく近似することができ、所定の割
当符号量におさめる量子化パラメータを高い精度で推定
される。
【0021】また、推定した量子化パラメータと発生符
号量との関数を用いて、量子化パラメータの総和が最小
になるように符号量が割り当てられ、符号化ノイズの少
ない安定した再生映像が得られる。
号量との関数を用いて、量子化パラメータの総和が最小
になるように符号量が割り当てられ、符号化ノイズの少
ない安定した再生映像が得られる。
【0022】また、周期的にフレーム内符号化を行い、
その他のフレームはフレーム間予測符号化を行う場合、
フレーム内符号化を行う周期で符号量の割り当てが行わ
れる。
その他のフレームはフレーム間予測符号化を行う場合、
フレーム内符号化を行う周期で符号量の割り当てが行わ
れる。
【0023】また、割り当てる符号量の最大値を制限す
ることにより、記録媒体からの読みだし速度に応じた制
御をすることができる。
ることにより、記録媒体からの読みだし速度に応じた制
御をすることができる。
【0024】また、割当符号量を得る量子化パラメータ
を所定範囲に制限され、圧縮符号化の難度の高い映像信
号での画質の劣化が抑制され、映像信号全体の画質の均
一化が得られる。
を所定範囲に制限され、圧縮符号化の難度の高い映像信
号での画質の劣化が抑制され、映像信号全体の画質の均
一化が得られる。
【0025】
【実施例】以下本発明の映像符号化装置の一実施例につ
いて、図面を参照しながら詳細に説明する。以下では、
第1の所定期間Tをn分割した期間のひとつを期間t
(j)として説明する。ここでjは1からnまでの時間
を表す整数である。例えば、Tを300フレーム分の時
間とし、それを10分割した期間t(j)は30フレー
ム分の時間となる。また、説明を簡潔にするためフレー
ム内符号化方法を用いる場合について説明する。
いて、図面を参照しながら詳細に説明する。以下では、
第1の所定期間Tをn分割した期間のひとつを期間t
(j)として説明する。ここでjは1からnまでの時間
を表す整数である。例えば、Tを300フレーム分の時
間とし、それを10分割した期間t(j)は30フレー
ム分の時間となる。また、説明を簡潔にするためフレー
ム内符号化方法を用いる場合について説明する。
【0026】図1において本発明の映像符号化装置の第
一の実施例を示している。入力された画像データはブロ
ック分割器101によって複数画素からなるブロックに
分割される。次にDCT変換器102によって離散コサ
イン変換がなされ、さらに乗算器114によって変換係
数に対して人間の視覚特性に応じた重み付けがなされ
る。重み付けられた変換係数のブロックは第1の量子化
器104、および第2の量子化器105に入力される。
第1の量子化器104は暫定量子化パラメータQ(1)
に比例した量子化幅で量子化処理を行い、第2の量子化
器105は暫定量子化パラメータQ(2)に比例した量
子化幅で量子化処理を行う。なお、Q(i)は所定のN
個の暫定量子化パラメータのうちのひとつの暫定量子化
パラメータを示す。ここではN=2としており、iは1
あるいは2の整数である。
一の実施例を示している。入力された画像データはブロ
ック分割器101によって複数画素からなるブロックに
分割される。次にDCT変換器102によって離散コサ
イン変換がなされ、さらに乗算器114によって変換係
数に対して人間の視覚特性に応じた重み付けがなされ
る。重み付けられた変換係数のブロックは第1の量子化
器104、および第2の量子化器105に入力される。
第1の量子化器104は暫定量子化パラメータQ(1)
に比例した量子化幅で量子化処理を行い、第2の量子化
器105は暫定量子化パラメータQ(2)に比例した量
子化幅で量子化処理を行う。なお、Q(i)は所定のN
個の暫定量子化パラメータのうちのひとつの暫定量子化
パラメータを示す。ここではN=2としており、iは1
あるいは2の整数である。
【0027】第1の可変長符号化器107は第1の量子
化器104の出力を可変長符号化処理して第1のビット
ストリームを出力し、第2の可変長符号化器108は第
2の量子化器105の出力を可変長符号化処理して第2
のビットストリームを出力する。、第1の符号量測定器
110は期間t(j)の第1のビットストリームの符号
量B(1,j)を測定し、第2の符号量測定器111は
期間t(j)の第2のビットストリームの符号量B
(2,j)を測定して出力する。ここで、B(i,j)
は、期間t(j)の映像信号を暫定量子化パラメータQ
(i)で量子化符号化処理したときの符号量である。
化器104の出力を可変長符号化処理して第1のビット
ストリームを出力し、第2の可変長符号化器108は第
2の量子化器105の出力を可変長符号化処理して第2
のビットストリームを出力する。、第1の符号量測定器
110は期間t(j)の第1のビットストリームの符号
量B(1,j)を測定し、第2の符号量測定器111は
期間t(j)の第2のビットストリームの符号量B
(2,j)を測定して出力する。ここで、B(i,j)
は、期間t(j)の映像信号を暫定量子化パラメータQ
(i)で量子化符号化処理したときの符号量である。
【0028】また、関数推定器112は期間t(j)に
おける発生符号量b(j)と量子化パラメータqとb
(j)=f(q,j)なる関数で関係づけて、関数f
(q,j)を推定するものである。したがって、期間T
においてはf(q,1)からf(q,n)までのn個の
関数を推定する。
おける発生符号量b(j)と量子化パラメータqとb
(j)=f(q,j)なる関数で関係づけて、関数f
(q,j)を推定するものである。したがって、期間T
においてはf(q,1)からf(q,n)までのn個の
関数を推定する。
【0029】符号量割当器113は、期間Tの発生符号
量が期間Tに割り当てた所定の符号量BTと等しくなる
ように、期間t(j)に割り当てる符号量bt(j)を
決定するものであり、また、bt(j)=f(qt
(j),j)となる推定量子化パラメータqt(j)を
決定し出力するものである。
量が期間Tに割り当てた所定の符号量BTと等しくなる
ように、期間t(j)に割り当てる符号量bt(j)を
決定するものであり、また、bt(j)=f(qt
(j),j)となる推定量子化パラメータqt(j)を
決定し出力するものである。
【0030】遅延器103は期間TだけDCT係数ブロ
ックを遅延させる。第3の量子化器106は期間t
(j)におけるDCT係数のブロックを推定量子化パラ
メータqt(j)に比例した量子化幅で量子化処理す
る。第3の可変長符号化器109は第3の量子化器10
6の出力を可変長符号化して出力ビットストリームを出
力する。
ックを遅延させる。第3の量子化器106は期間t
(j)におけるDCT係数のブロックを推定量子化パラ
メータqt(j)に比例した量子化幅で量子化処理す
る。第3の可変長符号化器109は第3の量子化器10
6の出力を可変長符号化して出力ビットストリームを出
力する。
【0031】このように構成することにより、期間T内
の個々の期間t(j)において異なる符号量となるが、
関数f(q,j)を用いて推定した量子化パラメータで
量子化し符号化処理すれば、発生する符号量を正確に制
御することができる。その結果、期間Tにおいてはあら
かじめ設定した所定の符号量にすることが可能となる。
の個々の期間t(j)において異なる符号量となるが、
関数f(q,j)を用いて推定した量子化パラメータで
量子化し符号化処理すれば、発生する符号量を正確に制
御することができる。その結果、期間Tにおいてはあら
かじめ設定した所定の符号量にすることが可能となる。
【0032】次に、図1、図2および図3を用いて本発
明の映像符号化装置の第2の実施例を説明する。図2
は、9種類の映像データをいくつかの量子化パラメータ
で圧縮可変長符号化したときの発生符号量を測定した結
果を示している。横軸は量子化パラメータ、縦軸は発生
ビット数である。
明の映像符号化装置の第2の実施例を説明する。図2
は、9種類の映像データをいくつかの量子化パラメータ
で圧縮可変長符号化したときの発生符号量を測定した結
果を示している。横軸は量子化パラメータ、縦軸は発生
ビット数である。
【0033】符号化方法は、MPEG2メインプロファ
イルメインレベルに準拠し、画像サイズは704×48
0画素、n=15、m=3で符号化したものである。ま
た、マクロブロック(16×16画素)のアクティビテ
ィに応じた重み付け係数を量子化パラメータに乗算して
量子化幅(MQUANT)を求め、さらにDCT係数は
人間の視覚特性に応じた重み付けを行った後に、前記の
量子化幅(MQUANT)で量子化処理を行う(レコメンテ゛
ーション エイチ.262, アイエスオー/アイイーシー 13818-2,"シ゛ェネリック コーテ゛ィ
ンク゛ オフ゛ ムーヒ゛ンク゛ ヒ゜クチャース゛ アント゛ アソシエイティット゛ オーテ゛ィオ",
アイエスオー/アイイーシーシ゛ェイティーシー1/エスシー29 タ゛フ゛リュシ゛ー11/エヌ60
2, コミッティー ト゛ラフト,ノーヘ゛ンハ゛ー 1993(Recommendation H.26
2, ISO/IEC 13818-2, "Generic Coding of Moving Pict
ures andAssociated Audio" , ISO/IEC JTC1/SC29 WG
11/N602, Committee Draft, November 1993))。
イルメインレベルに準拠し、画像サイズは704×48
0画素、n=15、m=3で符号化したものである。ま
た、マクロブロック(16×16画素)のアクティビテ
ィに応じた重み付け係数を量子化パラメータに乗算して
量子化幅(MQUANT)を求め、さらにDCT係数は
人間の視覚特性に応じた重み付けを行った後に、前記の
量子化幅(MQUANT)で量子化処理を行う(レコメンテ゛
ーション エイチ.262, アイエスオー/アイイーシー 13818-2,"シ゛ェネリック コーテ゛ィ
ンク゛ オフ゛ ムーヒ゛ンク゛ ヒ゜クチャース゛ アント゛ アソシエイティット゛ オーテ゛ィオ",
アイエスオー/アイイーシーシ゛ェイティーシー1/エスシー29 タ゛フ゛リュシ゛ー11/エヌ60
2, コミッティー ト゛ラフト,ノーヘ゛ンハ゛ー 1993(Recommendation H.26
2, ISO/IEC 13818-2, "Generic Coding of Moving Pict
ures andAssociated Audio" , ISO/IEC JTC1/SC29 WG
11/N602, Committee Draft, November 1993))。
【0034】図2をみると映像データの種類によって異
なるが、量子化パラメータが大きくなるにつれて発生ビ
ット数の減少の傾きは小さくなるのがわかる。
なるが、量子化パラメータが大きくなるにつれて発生ビ
ット数の減少の傾きは小さくなるのがわかる。
【0035】次に図3は、図2と同様に符号化処理した
9種類の映像データの量子化パラメータと発生符号量と
の関係を示している。ただし、横軸は量子化パラメータ
の逆数をとっている。映像データの種類によって傾きは
異なっているが、ほぼ直線に測定点がのっていることが
わかる。
9種類の映像データの量子化パラメータと発生符号量と
の関係を示している。ただし、横軸は量子化パラメータ
の逆数をとっている。映像データの種類によって傾きは
異なっているが、ほぼ直線に測定点がのっていることが
わかる。
【0036】このように、量子化パラメータと発生符号
量とを直線近似するのではなく、双曲線で近似すること
で、より正確に推定することができる。そこで、図1で
示した映像符号化装置において、関数推定器112は、
期間t(j)における量子化パラメータqと符号量b
(j)とを式1の関数として関係づけて、係数r
(j)、s(j)を求める。ここで、r(j)およびs
(j)は期間t(j)における係数である。
量とを直線近似するのではなく、双曲線で近似すること
で、より正確に推定することができる。そこで、図1で
示した映像符号化装置において、関数推定器112は、
期間t(j)における量子化パラメータqと符号量b
(j)とを式1の関数として関係づけて、係数r
(j)、s(j)を求める。ここで、r(j)およびs
(j)は期間t(j)における係数である。
【0037】 b(j) = f(q,j) = r(j)/q + s(j)・・・(式1) したがって、r(j)、s(j)は式2および式3のよ
うに計算される。
うに計算される。
【0038】 r(j)=Q(1)×Q(2)×( B(1,j)-B(2,j) )/( Q(2)-Q(1) )・・・(式2) s(j)=b(1,j) - Q(2)×( B(1,j)-B(2,j) )/( Q(2)-Q(1) )・・・(式3) 式1の関数f(q,j)を用いて、量子化パラメータと
発生符号量とを関係づけることによって、より正確に符
号量を制御することができる。
発生符号量とを関係づけることによって、より正確に符
号量を制御することができる。
【0039】また、暫定量子化パラメータQ(1)、Q
(2)は限定されるものではないが、図3を観察すると
この場合はQ(1)=4、Q(2)=8程度が望ましい
ことがわかる。ただし、量子化処理における重み付け
や、得ようとする符号化ビットレートなどの違いによっ
て適応的に調整するのが望ましい。
(2)は限定されるものではないが、図3を観察すると
この場合はQ(1)=4、Q(2)=8程度が望ましい
ことがわかる。ただし、量子化処理における重み付け
や、得ようとする符号化ビットレートなどの違いによっ
て適応的に調整するのが望ましい。
【0040】なお、第1および第2の実施例では2種類
の暫定量子化パラメータを用いて量子化処理、符号化処
理して係数r(j)およびs(j)を推定したが、これ
に限らず測定点を多くしてもよい。こうすることで回路
規模、あるいは符号化遅延が大きくなるがより精度の高
い係数推定ができる。
の暫定量子化パラメータを用いて量子化処理、符号化処
理して係数r(j)およびs(j)を推定したが、これ
に限らず測定点を多くしてもよい。こうすることで回路
規模、あるいは符号化遅延が大きくなるがより精度の高
い係数推定ができる。
【0041】また、図3の特性からわかるように、式1
で近似した場合は係数s(j)はほぼ一定になっている
ことがわかる。したがって、係数s(j)を定数として
あらかじめ設定しておいても特性を近似することができ
る。このように式1の係数s(j)をあらかじめ設定し
ておけば、係数r(j)のみを求めればよく、式1の関
数を求めるための処理を削減することができる。こうす
ることで、例えば、1種類の暫定量子化パラメータを用
いた場合の符号量のみから式1の係数r(j)を求める
ことができる。
で近似した場合は係数s(j)はほぼ一定になっている
ことがわかる。したがって、係数s(j)を定数として
あらかじめ設定しておいても特性を近似することができ
る。このように式1の係数s(j)をあらかじめ設定し
ておけば、係数r(j)のみを求めればよく、式1の関
数を求めるための処理を削減することができる。こうす
ることで、例えば、1種類の暫定量子化パラメータを用
いた場合の符号量のみから式1の係数r(j)を求める
ことができる。
【0042】次に、図4において本発明の映像符号化装
置の第3の実施例を示している。図4の映像符号化装置
は、第2の実施例で説明した映像符号化装置において、
付加データ量測定器401を具備し、さらに図1で示し
た第2の量子化器105、第2の可変長符号化器10
8、および第2の符号量測定器111を取り除いたもの
である。また、関数推定器402は第1の符号量測定器
110と付加データ量測定器401の出力から関数b
(j)=f(q,j)を推定するものである。
置の第3の実施例を示している。図4の映像符号化装置
は、第2の実施例で説明した映像符号化装置において、
付加データ量測定器401を具備し、さらに図1で示し
た第2の量子化器105、第2の可変長符号化器10
8、および第2の符号量測定器111を取り除いたもの
である。また、関数推定器402は第1の符号量測定器
110と付加データ量測定器401の出力から関数b
(j)=f(q,j)を推定するものである。
【0043】ところで、式1の係数s(j)は量子化パ
ラメータを無限に大きくしても発生する符号量であり、
量子化処理には依存しない付加データの符号量と解釈で
きる。付加データとしては、DCT変換係数の直流成分
の符号化に必要な符号量、フレーム間予測符号化を行う
場合であれば動きベクトルの符号量、その他の符号化コ
ントロール情報の符号量などが含まれる。
ラメータを無限に大きくしても発生する符号量であり、
量子化処理には依存しない付加データの符号量と解釈で
きる。付加データとしては、DCT変換係数の直流成分
の符号化に必要な符号量、フレーム間予測符号化を行う
場合であれば動きベクトルの符号量、その他の符号化コ
ントロール情報の符号量などが含まれる。
【0044】図4の付加データ量測定器401は、量子
化処理には依存しない前述の付加データの符号量を測定
する。また、関数推定器402は発生符号量B(Q
(1),j)と暫定量子化パラメータQ(1)とを式1
の関数で関係づけて係数r(j)を求める。なお、式1
の係数s(j)は前記の付加データ量測定器401の出
力よって規定される。
化処理には依存しない前述の付加データの符号量を測定
する。また、関数推定器402は発生符号量B(Q
(1),j)と暫定量子化パラメータQ(1)とを式1
の関数で関係づけて係数r(j)を求める。なお、式1
の係数s(j)は前記の付加データ量測定器401の出
力よって規定される。
【0045】これにより、式1の関数を推定するための
処理は係数r(j)のみを計算する処理のみとすること
ができる。したがって、関数推定器402は、複数種類
の暫定量子化パラメータを用いる必要はなく、1種類の
暫定量子化パラメータを用いることで式1の関数を求め
ることができる。したがって、図1のように第2の量子
化器105、第2の可変長符号化器108、および第2
の符号量測定器111は必ずしも必要はない。さらに、
前述したようにs(j)を定数として扱うよりも高い精
度で特性を近似することができる。
処理は係数r(j)のみを計算する処理のみとすること
ができる。したがって、関数推定器402は、複数種類
の暫定量子化パラメータを用いる必要はなく、1種類の
暫定量子化パラメータを用いることで式1の関数を求め
ることができる。したがって、図1のように第2の量子
化器105、第2の可変長符号化器108、および第2
の符号量測定器111は必ずしも必要はない。さらに、
前述したようにs(j)を定数として扱うよりも高い精
度で特性を近似することができる。
【0046】なお、図4では、1種類の暫定量子化パラ
メータでの発生符号量を用いて係数r(j)を計算した
が、これに限らず複数種類の暫定量子化パラメータを用
いても構わない。
メータでの発生符号量を用いて係数r(j)を計算した
が、これに限らず複数種類の暫定量子化パラメータを用
いても構わない。
【0047】また、図4の符号化装置には、第3の符号
量測定器402および多重化器403を備えている。第
3の符号量測定器402は第3の可変長符号化器109
の出力である符号化ビットストリームの所定期間の発生
符号量を測定し出力するものである。また、多重化器4
04は第3の符号量測定器402の出力を符号化ビット
ストリームの所定位置に多重化するものである。これら
の手段を具備することで、再生装置において、所定期間
の符号量を認識することができ、所定期間に読み出す必
要のある符号量を認識することができる。
量測定器402および多重化器403を備えている。第
3の符号量測定器402は第3の可変長符号化器109
の出力である符号化ビットストリームの所定期間の発生
符号量を測定し出力するものである。また、多重化器4
04は第3の符号量測定器402の出力を符号化ビット
ストリームの所定位置に多重化するものである。これら
の手段を具備することで、再生装置において、所定期間
の符号量を認識することができ、所定期間に読み出す必
要のある符号量を認識することができる。
【0048】なお、多重化する符号量は、符号量割当器
113によって所定期間に割り当てられた割当符号量で
あっても構わない。
113によって所定期間に割り当てられた割当符号量で
あっても構わない。
【0049】また、符号量の多重化は、第1あるいは第
2の実施例においても同様であって、符号化ビットスト
リームの発生符号量、もしくは割当符号量を多重化して
も構わない。
2の実施例においても同様であって、符号化ビットスト
リームの発生符号量、もしくは割当符号量を多重化して
も構わない。
【0050】また、第1から第3のいずれかの実施例に
おいて、出力ビットストリームの所定期間の発生符号量
を測定する手段を具備し、割当符号量と発生符号量とを
比較して、その結果に基づいて次の期間の割当符号量を
更新しても構わない。発生符号量が割当符号量よりも大
きければ、次の期間の割当符号量を減じる。逆に発生符
号量が割当符号量よりも小さければ、次の期間の割当符
号量を増やす。割当符号量の更新は推定量子化パラメー
タの更新となる。こうすることで、所定期間の発生符号
量の積分値をより正確に一定にすることができる。
おいて、出力ビットストリームの所定期間の発生符号量
を測定する手段を具備し、割当符号量と発生符号量とを
比較して、その結果に基づいて次の期間の割当符号量を
更新しても構わない。発生符号量が割当符号量よりも大
きければ、次の期間の割当符号量を減じる。逆に発生符
号量が割当符号量よりも小さければ、次の期間の割当符
号量を増やす。割当符号量の更新は推定量子化パラメー
タの更新となる。こうすることで、所定期間の発生符号
量の積分値をより正確に一定にすることができる。
【0051】なお、図1および図4で示した第1から第
3の実施例のブロック図は、フレーム内符号化を行う方
法を用いたが、これに限らずフレーム間あるいはフィー
ルド間予測符号化方法を用いる場合でも同様である。
3の実施例のブロック図は、フレーム内符号化を行う方
法を用いたが、これに限らずフレーム間あるいはフィー
ルド間予測符号化方法を用いる場合でも同様である。
【0052】また、周期的にフレーム内符号化を行い、
他のフレームはフレーム間予測符号化を行う場合、フレ
ーム内符号化を行う周期を単位として期間t(j)を定
めてもよい。つまり、周期をMフレームとすると、t
(j)=k×Mフレーム分の時間(kは自然数)とする
ものである。これは、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統計的性質が得られるためであ
る。なお、期間t(j)の最初のフレームはフレーム内
符号化を行うフレームでも構わないし、フレーム間予測
符号化を行うフレームでも構わないし、以下に述べる実
施例についても同様である。
他のフレームはフレーム間予測符号化を行う場合、フレ
ーム内符号化を行う周期を単位として期間t(j)を定
めてもよい。つまり、周期をMフレームとすると、t
(j)=k×Mフレーム分の時間(kは自然数)とする
ものである。これは、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統計的性質が得られるためであ
る。なお、期間t(j)の最初のフレームはフレーム内
符号化を行うフレームでも構わないし、フレーム間予測
符号化を行うフレームでも構わないし、以下に述べる実
施例についても同様である。
【0053】なお、本発明の第1から第3の実施例にお
いて、一例としてDCT変換を行うもの説明したが、離
散サイン変換、アダマール変換などの直交変換であれば
何でも構わないし、以下に述べる実施例についても同様
である。
いて、一例としてDCT変換を行うもの説明したが、離
散サイン変換、アダマール変換などの直交変換であれば
何でも構わないし、以下に述べる実施例についても同様
である。
【0054】なお、量子化処理におけるに量子化幅は量
子化パラメータに比例したものであるが、フレームごと
あるいは複数画素からなる画像領域ごとにアクティビテ
ィあるいは動き量等の画像の特性にあわせて重み付けた
ものでも構わないし、以下の実施例においても同様であ
る。
子化パラメータに比例したものであるが、フレームごと
あるいは複数画素からなる画像領域ごとにアクティビテ
ィあるいは動き量等の画像の特性にあわせて重み付けた
ものでも構わないし、以下の実施例においても同様であ
る。
【0055】次に、図5において本発明の映像符号化装
置の第4の実施例として図1もしくは図2で示した符号
量割当器113のブロック図を示している。以下、符号
量割当器の動作について説明する。
置の第4の実施例として図1もしくは図2で示した符号
量割当器113のブロック図を示している。以下、符号
量割当器の動作について説明する。
【0056】まず、初期量子化パラメータが量子化パラ
メータ更新手段504に入力され、量子化パラメータq
(j)が初期化される。初期化された量子化パラメータ
q(j)は符号量計算器501に入力され、量子化パラ
メータq(j)における符号量b(j)を関数f(q,
j)を用いてb(j)=f(q(j),j)として計算
する。次に、符号量加算器502は期間Tのn個の符号
量b(j)の総和を求めて出力する。比較器503は符
号量加算器502で求めた符号量b(j)の総和と期間
Tに割り当てた所定の符号量BTとを比較する。比較器
503の出力は量子化パラメータ更新手段504および
切り換え器505に入力される。量子化パラメータ更新
手段は、比較器503の結果に応じて、n個の量子化パ
ラメータq(j)のうちのひとつを所定量qsだけ増減
させて量子化パラメータq(j)を更新する。なお、q
sは所定の正の有理数である。更新された量子化パラメ
ータq(j)は再び割当符号量計算器501に入力され
る。量子化パラメータ更新手段504、割当符号量計算
器501、符号量加算器502、および、比較器503
での処理は、符号量加算器503の出力と所定の符号量
BTとが等しくなるまで続けられ、等しくなったとき
に、切り換え器505は端子506と接続して推定量子
化パラメータqt(j)として出力される。
メータ更新手段504に入力され、量子化パラメータq
(j)が初期化される。初期化された量子化パラメータ
q(j)は符号量計算器501に入力され、量子化パラ
メータq(j)における符号量b(j)を関数f(q,
j)を用いてb(j)=f(q(j),j)として計算
する。次に、符号量加算器502は期間Tのn個の符号
量b(j)の総和を求めて出力する。比較器503は符
号量加算器502で求めた符号量b(j)の総和と期間
Tに割り当てた所定の符号量BTとを比較する。比較器
503の出力は量子化パラメータ更新手段504および
切り換え器505に入力される。量子化パラメータ更新
手段は、比較器503の結果に応じて、n個の量子化パ
ラメータq(j)のうちのひとつを所定量qsだけ増減
させて量子化パラメータq(j)を更新する。なお、q
sは所定の正の有理数である。更新された量子化パラメ
ータq(j)は再び割当符号量計算器501に入力され
る。量子化パラメータ更新手段504、割当符号量計算
器501、符号量加算器502、および、比較器503
での処理は、符号量加算器503の出力と所定の符号量
BTとが等しくなるまで続けられ、等しくなったとき
に、切り換え器505は端子506と接続して推定量子
化パラメータqt(j)として出力される。
【0057】ただし、量子化パラメータの更新処理にお
いて、最終の推定量子化パラメータqt(j)の総和が
最小になるように更新する。
いて、最終の推定量子化パラメータqt(j)の総和が
最小になるように更新する。
【0058】また、第一回目の符号量加算器502の出
力が所定符号量BTよりも大きい場合は、量子化パラメ
ータ更新手段504はn個の量子化パラメータq(j)
のうちのひとつに所定量qsを加えて、符号量加算器5
02の出力が所定符号量BTよりも小さくなるまで量子
化パラメータを増加して更新処理を行うようにしてもよ
い。これには、初期量子化パラメータを十分小さな値に
しておけばよい。
力が所定符号量BTよりも大きい場合は、量子化パラメ
ータ更新手段504はn個の量子化パラメータq(j)
のうちのひとつに所定量qsを加えて、符号量加算器5
02の出力が所定符号量BTよりも小さくなるまで量子
化パラメータを増加して更新処理を行うようにしてもよ
い。これには、初期量子化パラメータを十分小さな値に
しておけばよい。
【0059】また、逆に第一回目の符号量加算器502
の出力が所定符号量BTよりも小さい場合は、量子化パ
ラメータ更新手段504はn個の量子化パラメータq
(j)のうちのひとつを所定量qsだけ減少させ、符号
量加算器502の出力が所定符号量BTよりも大きくな
るまで量子化パラメータを減少して更新処理を行うよう
にしてもよい。これには、初期量子化パラメータを十分
大きな値にしておけばよい。
の出力が所定符号量BTよりも小さい場合は、量子化パ
ラメータ更新手段504はn個の量子化パラメータq
(j)のうちのひとつを所定量qsだけ減少させ、符号
量加算器502の出力が所定符号量BTよりも大きくな
るまで量子化パラメータを減少して更新処理を行うよう
にしてもよい。これには、初期量子化パラメータを十分
大きな値にしておけばよい。
【0060】次に、図6において、本発明の映像符号化
装置の第5の実施例として、図5に示した量子化パラメ
ータ更新手段504の一例のブロック図を示している。
装置の第5の実施例として、図5に示した量子化パラメ
ータ更新手段504の一例のブロック図を示している。
【0061】ただし、図6の量子化パラメータ更新手段
は初期量子化パラメータが十分小さいものであるとし、
初期量子化パラメータで量子化符号化処理した場合、所
定期間Tの発生符号量は所定符号量BTよりも必ず大き
いものとする。したがって、この場合においては、量子
化パラメータの更新処理はひとつの量子化パラメータを
所定量qsだけ増加する処理のみとなる。
は初期量子化パラメータが十分小さいものであるとし、
初期量子化パラメータで量子化符号化処理した場合、所
定期間Tの発生符号量は所定符号量BTよりも必ず大き
いものとする。したがって、この場合においては、量子
化パラメータの更新処理はひとつの量子化パラメータを
所定量qsだけ増加する処理のみとなる。
【0062】図6のブロック図を説明すると、初期段階
では、第1のスイッチ606は端子611と接続し、第
2のスイッチ607は端子610と接続している。ま
た、最大値検出器602においても初期化がなされてい
る。なお、第1のスイッチ606および第2のスイッチ
607はコントロール信号によって制御される。量子化
パラメータqt(j)は第3のメモリ608、減少量計
算器601、および加算器603に入力される。
では、第1のスイッチ606は端子611と接続し、第
2のスイッチ607は端子610と接続している。ま
た、最大値検出器602においても初期化がなされてい
る。なお、第1のスイッチ606および第2のスイッチ
607はコントロール信号によって制御される。量子化
パラメータqt(j)は第3のメモリ608、減少量計
算器601、および加算器603に入力される。
【0063】まず、n個の量子化パラメータq(j)は
第3のメモリ608の書き込みアドレス信号によって指
定されるアドレスに順次格納される。説明を簡潔にする
ためアドレスはjとする。つまり、q(1)は1番地
に、q(2)は2番地に格納される。減少量計算器60
1は、量子化パラメータq(j)に所定量qsを加えた
ときの符号量の減少量db(j)を式4のように計算す
るものである。なお、所定量qsは正の有理数である。
第3のメモリ608の書き込みアドレス信号によって指
定されるアドレスに順次格納される。説明を簡潔にする
ためアドレスはjとする。つまり、q(1)は1番地
に、q(2)は2番地に格納される。減少量計算器60
1は、量子化パラメータq(j)に所定量qsを加えた
ときの符号量の減少量db(j)を式4のように計算す
るものである。なお、所定量qsは正の有理数である。
【0064】 db(j) = f( q(j), j) - f( q(j)+qs, j)・・・(式4) 最大値検出器602は初期化されてから現時点までの減
少量計算器601の出力の最大値を検出する。加算器6
03は量子化パラメータq(j)に所定量qsを加える
ものであり、加算器603の出力は、最大値検出器60
2において減少量db(j)が最大値として検出された
場合のみメモリ605に格納される。また、最大値検出
器602によって最大値が検出された場合、書き込みア
ドレス信号は第1のメモリ604に格納される。n個の
量子化パラメータq(j)のうち、所定量qsだけ量子
化パラメータを増加させた場合に符号量の減少量が最も
大きな量子化パラメータをq(jmax)とすると、n
個の量子化パラメータq(j)について符号量の減少量
の最小値検出処理を行うと、第1のメモリ604にはア
ドレスjmaxが格納されており、また、第2のメモリ
605にはq(jmax)+qsが格納されていること
になる。
少量計算器601の出力の最大値を検出する。加算器6
03は量子化パラメータq(j)に所定量qsを加える
ものであり、加算器603の出力は、最大値検出器60
2において減少量db(j)が最大値として検出された
場合のみメモリ605に格納される。また、最大値検出
器602によって最大値が検出された場合、書き込みア
ドレス信号は第1のメモリ604に格納される。n個の
量子化パラメータq(j)のうち、所定量qsだけ量子
化パラメータを増加させた場合に符号量の減少量が最も
大きな量子化パラメータをq(jmax)とすると、n
個の量子化パラメータq(j)について符号量の減少量
の最小値検出処理を行うと、第1のメモリ604にはア
ドレスjmaxが格納されており、また、第2のメモリ
605にはq(jmax)+qsが格納されていること
になる。
【0065】n個の量子化パラメータq(j)について
符号量の減少量の最大値検出処理した後、第1のスイッ
チ606は端子612に接続し、第2のスイッチ607
は端子609に接続する。したがって、第1のメモリ6
04および第2のメモリ605は第3のメモリ608と
接続される。第3のメモリ608の第1のメモリ604
に格納されているアドレスjmaxに第2のメモリ60
5に格納されているq(jmax)+qsが格納され
る。つまり、n個の量子化パラメータq(j)のうち
で、所定量qsを量子化パラメータq(j)に加えたと
きに符号量の減少量の最も大きいものをq(j)+qs
として更新することになる。量子化パラメータq(j)
の更新処理が一回終了すると再び、第1のスイッチ60
6および第2のスイッチ607、および最大値検出器6
02は初期化されて初期段階に戻る。
符号量の減少量の最大値検出処理した後、第1のスイッ
チ606は端子612に接続し、第2のスイッチ607
は端子609に接続する。したがって、第1のメモリ6
04および第2のメモリ605は第3のメモリ608と
接続される。第3のメモリ608の第1のメモリ604
に格納されているアドレスjmaxに第2のメモリ60
5に格納されているq(jmax)+qsが格納され
る。つまり、n個の量子化パラメータq(j)のうち
で、所定量qsを量子化パラメータq(j)に加えたと
きに符号量の減少量の最も大きいものをq(j)+qs
として更新することになる。量子化パラメータq(j)
の更新処理が一回終了すると再び、第1のスイッチ60
6および第2のスイッチ607、および最大値検出器6
02は初期化されて初期段階に戻る。
【0066】このようにして、量子化パラメータを更新
して推定量子化パラメータを求めると、量子化パラメー
タの更新処理回数が最小になり、n個の量子化パラメー
タの総和は最小にすることができる。量子化パラメータ
は大きくなるにつれて量子化雑音は大きくなるため、量
子化パラメータの総和を最小にすることにより量子化雑
音は最小にすることができ、最も効率のよい符号量割当
を行うことができる。
して推定量子化パラメータを求めると、量子化パラメー
タの更新処理回数が最小になり、n個の量子化パラメー
タの総和は最小にすることができる。量子化パラメータ
は大きくなるにつれて量子化雑音は大きくなるため、量
子化パラメータの総和を最小にすることにより量子化雑
音は最小にすることができ、最も効率のよい符号量割当
を行うことができる。
【0067】なお、図6のブロック図は一例であってこ
れに限られるものではなく、符号量の減少量が最も大き
い量子化パラメータを優先して更新すればよい。
れに限られるものではなく、符号量の減少量が最も大き
い量子化パラメータを優先して更新すればよい。
【0068】次に、図7において、本発明の映像符号化
装置の第6の実施例として、図5に示した量子化パラメ
ータ更新手段504の一例のブロック図を示している。
装置の第6の実施例として、図5に示した量子化パラメ
ータ更新手段504の一例のブロック図を示している。
【0069】ただし、図7の量子化パラメータ更新手段
は、第5の実施例とは逆に初期量子化パラメータが十分
大きいものであるとし、初期量子化パラメータで量子化
符号化処理した場合、所定期間Tの発生符号量は所定符
号量BTよりも必ず小さいものとする。したがって、こ
の場合においては、量子化パラメータの更新処理はひと
つの量子化パラメータq(j)を所定量qsだけ減少す
る処理のみとなる。
は、第5の実施例とは逆に初期量子化パラメータが十分
大きいものであるとし、初期量子化パラメータで量子化
符号化処理した場合、所定期間Tの発生符号量は所定符
号量BTよりも必ず小さいものとする。したがって、こ
の場合においては、量子化パラメータの更新処理はひと
つの量子化パラメータq(j)を所定量qsだけ減少す
る処理のみとなる。
【0070】図6のブロック図を説明すると、初期段階
では、第1のスイッチ706は端子711と接続し、第
2のスイッチ707は端子710と接続している。ま
た、最小値検出器702においても初期化がなされてい
る。なお、第1のスイッチ706および第2のスイッチ
707はコントロール信号によって制御される。量子化
パラメータq(j)は第3のメモリ708、増加量計算
器701、および減算器703に入力される。
では、第1のスイッチ706は端子711と接続し、第
2のスイッチ707は端子710と接続している。ま
た、最小値検出器702においても初期化がなされてい
る。なお、第1のスイッチ706および第2のスイッチ
707はコントロール信号によって制御される。量子化
パラメータq(j)は第3のメモリ708、増加量計算
器701、および減算器703に入力される。
【0071】まず、n個の量子化パラメータq(j)は
第3のメモリ708の書き込みアドレス信号によって指
定されるアドレスに順次格納される。説明を簡潔にする
ためアドレスはjとする。つまり、q(1)は1番地
に、q(2)は2番地に格納される。増加量計算器70
1は、量子化パラメータq(j)に所定量qsだけ減じ
たときの符号量の増加量db(j)を式5のように計算
するものである。なお、所定量qsは正の有理数であ
る。
第3のメモリ708の書き込みアドレス信号によって指
定されるアドレスに順次格納される。説明を簡潔にする
ためアドレスはjとする。つまり、q(1)は1番地
に、q(2)は2番地に格納される。増加量計算器70
1は、量子化パラメータq(j)に所定量qsだけ減じ
たときの符号量の増加量db(j)を式5のように計算
するものである。なお、所定量qsは正の有理数であ
る。
【0072】 db(j) = f( q(j)-qs, j) - f( q(j), j)・・・(式5) 最小値検出器702は初期化されてから現時点までの増
加量計算器701の出力の最小値を検出する。減算器7
03は量子化パラメータq(j)を所定量qsだけ減ず
るものであり、減算器703の出力は、最小値検出器7
02において増加量db(j)が最小値として検出され
た場合のみメモリ705に格納される。また、最小値検
出器702によって最小値が検出された場合、書き込み
アドレス信号は第1のメモリ704に格納される。n個
の量子化パラメータq(j)のうち、所定量qsだけ量
子化パラメータを減少させた場合に符号量の増加量が最
も小さな量子化パラメータをq(jmin)とすると、
n個の量子化パラメータq(j)について符号量の増加
量の最小値検出処理を行うと、第1のメモリ704には
アドレスjminが格納されており、また、第2のメモ
リ705には(q(jmin)−qs)が格納されてい
ることになる。
加量計算器701の出力の最小値を検出する。減算器7
03は量子化パラメータq(j)を所定量qsだけ減ず
るものであり、減算器703の出力は、最小値検出器7
02において増加量db(j)が最小値として検出され
た場合のみメモリ705に格納される。また、最小値検
出器702によって最小値が検出された場合、書き込み
アドレス信号は第1のメモリ704に格納される。n個
の量子化パラメータq(j)のうち、所定量qsだけ量
子化パラメータを減少させた場合に符号量の増加量が最
も小さな量子化パラメータをq(jmin)とすると、
n個の量子化パラメータq(j)について符号量の増加
量の最小値検出処理を行うと、第1のメモリ704には
アドレスjminが格納されており、また、第2のメモ
リ705には(q(jmin)−qs)が格納されてい
ることになる。
【0073】n個の量子化パラメータq(j)について
符号量の増加量の最小値検出処理した後、第1のスイッ
チ706は端子712に接続し、第2のスイッチ707
は端子709に接続する。したがって、第1のメモリ7
04および第2のメモリ705は第3のメモリ708と
接続される。第3のメモリ708の第1のメモリ704
に格納されているアドレスjminに第2のメモリ70
5に格納されている(q(jmin)−qs)が格納さ
れる。つまり、n個の量子化パラメータq(j)のうち
で、所定量qsを量子化パラメータq(j)に減じたと
きに符号量の増加量の最も小さいものを(q(j)−q
s)として更新することになる。量子化パラメータq
(j)の更新処理が一回終了すると再び、第1のスイッ
チ706および第2のスイッチ707、および最小値検
出器702は初期化されて初期段階に戻る。
符号量の増加量の最小値検出処理した後、第1のスイッ
チ706は端子712に接続し、第2のスイッチ707
は端子709に接続する。したがって、第1のメモリ7
04および第2のメモリ705は第3のメモリ708と
接続される。第3のメモリ708の第1のメモリ704
に格納されているアドレスjminに第2のメモリ70
5に格納されている(q(jmin)−qs)が格納さ
れる。つまり、n個の量子化パラメータq(j)のうち
で、所定量qsを量子化パラメータq(j)に減じたと
きに符号量の増加量の最も小さいものを(q(j)−q
s)として更新することになる。量子化パラメータq
(j)の更新処理が一回終了すると再び、第1のスイッ
チ706および第2のスイッチ707、および最小値検
出器702は初期化されて初期段階に戻る。
【0074】このようにして、量子化パラメータを更新
して推定量子化パラメータを求めると、n個の量子化パ
ラメータの総和は最小にすることができる。量子化パラ
メータは大きくなるにつれて量子化雑音は大きくなるた
め、量子化パラメータの総和を最小にすることにより量
子化雑音は最小にすることができ、最も効率のよい符号
量割当を行うことができる。
して推定量子化パラメータを求めると、n個の量子化パ
ラメータの総和は最小にすることができる。量子化パラ
メータは大きくなるにつれて量子化雑音は大きくなるた
め、量子化パラメータの総和を最小にすることにより量
子化雑音は最小にすることができ、最も効率のよい符号
量割当を行うことができる。
【0075】なお、図7のブロック図は一例であってこ
れに限られるものではなく、符号量の増加量が最も小さ
い量子化パラメータを優先して更新すればよい。
れに限られるものではなく、符号量の増加量が最も小さ
い量子化パラメータを優先して更新すればよい。
【0076】また、第5の実施例で示した量子化パラメ
ータ更新処理と第6の実施例で示した量子化パラメータ
更新処理を組み合わせても構わない。つまり、所定期間
Tにおけるn個の符号量b(j)の総和が所定期間Tの
所定割当量BTよりも大きい場合は、第5の実施例で説
明した量子化パラメータ更新処理を用い、n個の符号量
b(j)の総和が所定期間Tの所定割当量BTよりも小
さい場合は、第6の実施例で説明した量子化パラメータ
更新処理を用いるように切り換える。こうすることで量
子化パラメータの初期値についての問題はない。
ータ更新処理と第6の実施例で示した量子化パラメータ
更新処理を組み合わせても構わない。つまり、所定期間
Tにおけるn個の符号量b(j)の総和が所定期間Tの
所定割当量BTよりも大きい場合は、第5の実施例で説
明した量子化パラメータ更新処理を用い、n個の符号量
b(j)の総和が所定期間Tの所定割当量BTよりも小
さい場合は、第6の実施例で説明した量子化パラメータ
更新処理を用いるように切り換える。こうすることで量
子化パラメータの初期値についての問題はない。
【0077】なお、第4もしくは第5もしくは第6の実
施例において、所定量qsはいくらでも構わないが、小
さいものほど高い精度で推定量子化パラメータを決定す
ることができるが、一方で計算時間が大きくなるため適
当な値をとればよい。
施例において、所定量qsはいくらでも構わないが、小
さいものほど高い精度で推定量子化パラメータを決定す
ることができるが、一方で計算時間が大きくなるため適
当な値をとればよい。
【0078】なお、所定量qsは更新処理が進むにつれ
て小さな値に更新してもよい。こうすることで、少ない
更新回数で精度の高い推定量子化パラメータを決定する
ことができる。
て小さな値に更新してもよい。こうすることで、少ない
更新回数で精度の高い推定量子化パラメータを決定する
ことができる。
【0079】また、初期量子化パラメータは符号化レー
トなどによって適応的に決定すればよい。
トなどによって適応的に決定すればよい。
【0080】次に、図8において、本発明の映像符号化
装置の第7の実施例として、図5に示した量子化パラメ
ータ更新手段504の一例のブロック図を示している。
図5の量子化パラメータは本発明の映像符号化装置の第
5の実施例として説明した図6の量子化パラメータ更新
手段に、さらに比較器801を具備し、比較器801の
出力によって最大値検出器802は動作する。なお、初
期量子化パラメータは十分小さな値とし、量子化パラメ
ータの増加させる更新処理のみの場合である。
装置の第7の実施例として、図5に示した量子化パラメ
ータ更新手段504の一例のブロック図を示している。
図5の量子化パラメータは本発明の映像符号化装置の第
5の実施例として説明した図6の量子化パラメータ更新
手段に、さらに比較器801を具備し、比較器801の
出力によって最大値検出器802は動作する。なお、初
期量子化パラメータは十分小さな値とし、量子化パラメ
ータの増加させる更新処理のみの場合である。
【0081】比較器801は量子化パラメータq(j)
に所定量qsを加えた結果(q(j)+qs)を所定の
上限値(q_high)と比較する。最大値検出器80
2は比較器801において、(q(j)+qs)が上限
値よりも小さい場合のみ減少量計算器601の出力の最
大値を検出する。
に所定量qsを加えた結果(q(j)+qs)を所定の
上限値(q_high)と比較する。最大値検出器80
2は比較器801において、(q(j)+qs)が上限
値よりも小さい場合のみ減少量計算器601の出力の最
大値を検出する。
【0082】したがって、q(j)+qsが所定上限値
より小さい量子化パラメータに対してのみが更新処理の
対象となり、その結果として得られる推定量子化パラメ
ータは所定上限値以下となる。
より小さい量子化パラメータに対してのみが更新処理の
対象となり、その結果として得られる推定量子化パラメ
ータは所定上限値以下となる。
【0083】また、図6の構成とすると量子化パラメー
タは所定量qsを加える方向のみの更新処理であるた
め、推定量子化パラメータの下限値は初期量子化パラメ
ータとして得られる。
タは所定量qsを加える方向のみの更新処理であるた
め、推定量子化パラメータの下限値は初期量子化パラメ
ータとして得られる。
【0084】なお、第6の実施例で説明したように、初
期量子化パラメータが十分大きく、量子化パラメータを
減少させる更新処理のみの場合は、第7の実施例と同様
に(q(j)−qs)が所定下限値よりも大きい量子化
パラメータに対してのみを更新処理の対象とする。こう
することで、得られる推定量子化パラメータは所定下限
値よりも大きくすることができる。また、推定量子化パ
ラメータの上限値は初期パラメータによって定められ
る。
期量子化パラメータが十分大きく、量子化パラメータを
減少させる更新処理のみの場合は、第7の実施例と同様
に(q(j)−qs)が所定下限値よりも大きい量子化
パラメータに対してのみを更新処理の対象とする。こう
することで、得られる推定量子化パラメータは所定下限
値よりも大きくすることができる。また、推定量子化パ
ラメータの上限値は初期パラメータによって定められ
る。
【0085】また、第5の実施例で説明した量子化パラ
メータ更新手段と第6の実施例で説明した量子化パラメ
ータ更新手段を組み合わせた場合も同様に推定量子化パ
ラメータの下限値および上限値を設定する。
メータ更新手段と第6の実施例で説明した量子化パラメ
ータ更新手段を組み合わせた場合も同様に推定量子化パ
ラメータの下限値および上限値を設定する。
【0086】このように、推定量子化パラメータの上限
値を制限することにより、圧縮符号化する難度が高い映
像においても高い画質が得られるようにできる。また、
下限値を制限することで、難度の低い画像においての必
要以上に量子化パラメータを小さくすることがなくな
る。したがって、再生映像信号の画質を均一に保つこと
ができ、全体的な画質を向上することができる。
値を制限することにより、圧縮符号化する難度が高い映
像においても高い画質が得られるようにできる。また、
下限値を制限することで、難度の低い画像においての必
要以上に量子化パラメータを小さくすることがなくな
る。したがって、再生映像信号の画質を均一に保つこと
ができ、全体的な画質を向上することができる。
【0087】なお、上限値あるいは下限値は全体の符号
化レートなどによって適当な値をとればよい。
化レートなどによって適当な値をとればよい。
【0088】なお、図8で示した量子化パラメータの更
新手段は一例であって、所定範囲内にある量子化パラメ
ータのみを更新すれば何でも構わない。
新手段は一例であって、所定範囲内にある量子化パラメ
ータのみを更新すれば何でも構わない。
【0089】また、上限値あるいは下限値は暫定量子化
パラメータによって規定してもよい。これは、暫定量子
化パラメータからb(j)=f(q,j)なる関数を推
定するが、推定量子化パラメータの値が暫定量子化パラ
メータよりも大きく異なると関数f(q,j)の推定精
度が低下する場合がある。したがって、暫定量子化パラ
メータの最大値あるいは最小値によって更新する推定量
子化パラメータの範囲を制御する。
パラメータによって規定してもよい。これは、暫定量子
化パラメータからb(j)=f(q,j)なる関数を推
定するが、推定量子化パラメータの値が暫定量子化パラ
メータよりも大きく異なると関数f(q,j)の推定精
度が低下する場合がある。したがって、暫定量子化パラ
メータの最大値あるいは最小値によって更新する推定量
子化パラメータの範囲を制御する。
【0090】次に、図9において、本発明の映像符号化
装置の第8の実施例として、第7の実施例で説明した推
定量子化パラメータの範囲を決定する手段のブロック図
を示している。
装置の第8の実施例として、第7の実施例で説明した推
定量子化パラメータの範囲を決定する手段のブロック図
を示している。
【0091】図9のブロック図について説明すると、暫
定量子化パラメータQ(1)およびQ(2)によって、
量子化符号化処理したときの期間t(j)の発生符号量
B(Q(1),j)、およびB(Q(2),j)をそれ
ぞれ第1の総和計算器901および第2の総和計算器9
02に入力する。第1の総和計算器901は期間t
(j)の発生符号量B(Q(1),j)を期間Tにわた
って加算し、期間Tの発生符号量B1を求めて出力す
る。なお、期間t(j)は期間Tをn分割したひとつの
期間出ある。第2の総和計算器902についても同様
に、B(Q(2),j)を期間Tの総和を求めて期間T
の発生符号量B2を出力する。関数推定器903は発生
符号量B1、B2と暫定量子化パラメータQ(1)、Q
(2)からB=F(Q)あるいはその逆関数であるQ=
G(B)なる関数を推定する。これは第1から第3のい
ずれかの実施例で説明した関数推定器と同様であるが、
期間Tにおける関数を推定するものである。推定した関
数は固定量子化パラメータ計算器904に入力する。固
定量子化パラメータ計算器904は期間Tに割り当てた
所定符号量BTからBt=F(Qf)となるQfを求め
て出力する。このQfは期間Tにわたって量子化符号化
処理した場合に発生符号量がBTとなる固定量子化パラ
メータである。量子化パラメータ範囲計算器905は求
めた固定量子化パラメータQfから推定量子化パラメー
タの上限値あるいは下限値あるいはその両方を求めて出
力する。
定量子化パラメータQ(1)およびQ(2)によって、
量子化符号化処理したときの期間t(j)の発生符号量
B(Q(1),j)、およびB(Q(2),j)をそれ
ぞれ第1の総和計算器901および第2の総和計算器9
02に入力する。第1の総和計算器901は期間t
(j)の発生符号量B(Q(1),j)を期間Tにわた
って加算し、期間Tの発生符号量B1を求めて出力す
る。なお、期間t(j)は期間Tをn分割したひとつの
期間出ある。第2の総和計算器902についても同様
に、B(Q(2),j)を期間Tの総和を求めて期間T
の発生符号量B2を出力する。関数推定器903は発生
符号量B1、B2と暫定量子化パラメータQ(1)、Q
(2)からB=F(Q)あるいはその逆関数であるQ=
G(B)なる関数を推定する。これは第1から第3のい
ずれかの実施例で説明した関数推定器と同様であるが、
期間Tにおける関数を推定するものである。推定した関
数は固定量子化パラメータ計算器904に入力する。固
定量子化パラメータ計算器904は期間Tに割り当てた
所定符号量BTからBt=F(Qf)となるQfを求め
て出力する。このQfは期間Tにわたって量子化符号化
処理した場合に発生符号量がBTとなる固定量子化パラ
メータである。量子化パラメータ範囲計算器905は求
めた固定量子化パラメータQfから推定量子化パラメー
タの上限値あるいは下限値あるいはその両方を求めて出
力する。
【0092】固定量子化パラメータQfは期間Tにおけ
る映像信号の平均的な難易度を示す尺度でもあり、Qf
を基準にして量子化パラメータの大きさを評価すること
ができる。したがって、この固定量子化パラメータを用
いて推定量子化パラメータのとる範囲を限定すること
で、期間Tの映像信号により適応した制御を行うことが
できる。
る映像信号の平均的な難易度を示す尺度でもあり、Qf
を基準にして量子化パラメータの大きさを評価すること
ができる。したがって、この固定量子化パラメータを用
いて推定量子化パラメータのとる範囲を限定すること
で、期間Tの映像信号により適応した制御を行うことが
できる。
【0093】なお、推定量子化パラメータの上限値ある
いは下限値のいずれか一方のみを第8の実施例で説明し
た手段で決定し、他方は所定値としても構わないし、暫
定量子化パラメータの大きさに応じて決定しても構わな
い。
いは下限値のいずれか一方のみを第8の実施例で説明し
た手段で決定し、他方は所定値としても構わないし、暫
定量子化パラメータの大きさに応じて決定しても構わな
い。
【0094】なお、図9に示したブロック図は一例であ
って、固定量子化パラメータの求め方はこれに限るもの
ではなく、期間Tにおいて同一の量子化パラメータで量
子化符号化処理したときに所定の符号量BTとなる固定
量子化パラメータを求めれば何でも構わない。例えば、
第1から第3の実施例では、期間t(j)ごとの符号量
を測定しているために、ここでは第1および第2の総和
計算器901、902を具備したが、直接符号化ビット
ストリームから期間Tの符号量を測定すれば必要なくな
る。
って、固定量子化パラメータの求め方はこれに限るもの
ではなく、期間Tにおいて同一の量子化パラメータで量
子化符号化処理したときに所定の符号量BTとなる固定
量子化パラメータを求めれば何でも構わない。例えば、
第1から第3の実施例では、期間t(j)ごとの符号量
を測定しているために、ここでは第1および第2の総和
計算器901、902を具備したが、直接符号化ビット
ストリームから期間Tの符号量を測定すれば必要なくな
る。
【0095】次に、図10において本発明の映像符号化
装置の第9の実施例として図1もしくは図2で示した符
号量割当器113のブロック図を示している。図10の
符号量割当器は、第4の実施例として説明した図5の符
号量割当器において、さらに量子化パラメータ初期化器
1001、第2の割当符号量計算器1002、最大符号
量制限器1003、および量子化パラメータ再計算器1
004を具備して、初期量子化パラメータを補正するも
のである。以下、符号量割当器の動作について説明す
る。
装置の第9の実施例として図1もしくは図2で示した符
号量割当器113のブロック図を示している。図10の
符号量割当器は、第4の実施例として説明した図5の符
号量割当器において、さらに量子化パラメータ初期化器
1001、第2の割当符号量計算器1002、最大符号
量制限器1003、および量子化パラメータ再計算器1
004を具備して、初期量子化パラメータを補正するも
のである。以下、符号量割当器の動作について説明す
る。
【0096】まず、量子化パラメータq(j)を量子化
パラメータ初期化器1001によって所定の初期値qi
とする。第2の符号量計算器1002は推定した関数f
(q,j)から初期符号量b(j)=f(qi,j)を
計算する。最大符号量計算器1003は計算した初期符
号量b(j)が所定の最大符号量bmよりも大きい場合
は、初期符号量b(j)をbmとして更新する。量子化
パラメータ再計算器1004は、符号量b(j)を最大
符号量bmとして更新したものに対して、量子化パラメ
ータq(j)を計算する。この際にb=f(q,j)の
逆関数q=g(b,j)を求めておけば、q(j)=g
(b(j),j)として計算すればよい。このように計
算しなおした量子化パラメータq(j)は初期量子化パ
ラメータとして量子化パラメータ更新手段504に入力
される。量子化パラメータの更新処理については、第4
から第8の実施例で説明したのと同様である。ただし、
期間Tにおけるn個の割当符号量bt(j)が最大符号
量bmを越えないようにする必要がある。したがって、
最大符号量bmを越えないように更新した初期量子化パ
ラメータはさらに小さくすることないように更新処理す
る。
パラメータ初期化器1001によって所定の初期値qi
とする。第2の符号量計算器1002は推定した関数f
(q,j)から初期符号量b(j)=f(qi,j)を
計算する。最大符号量計算器1003は計算した初期符
号量b(j)が所定の最大符号量bmよりも大きい場合
は、初期符号量b(j)をbmとして更新する。量子化
パラメータ再計算器1004は、符号量b(j)を最大
符号量bmとして更新したものに対して、量子化パラメ
ータq(j)を計算する。この際にb=f(q,j)の
逆関数q=g(b,j)を求めておけば、q(j)=g
(b(j),j)として計算すればよい。このように計
算しなおした量子化パラメータq(j)は初期量子化パ
ラメータとして量子化パラメータ更新手段504に入力
される。量子化パラメータの更新処理については、第4
から第8の実施例で説明したのと同様である。ただし、
期間Tにおけるn個の割当符号量bt(j)が最大符号
量bmを越えないようにする必要がある。したがって、
最大符号量bmを越えないように更新した初期量子化パ
ラメータはさらに小さくすることないように更新処理す
る。
【0097】このように、構成することにより割当符号
量の最大符号量を制限することができ、再生装置での最
大符号速度に応じた符号化処理を行うことができる。
量の最大符号量を制限することができ、再生装置での最
大符号速度に応じた符号化処理を行うことができる。
【0098】なお、図10で示した実施例は一例であっ
て、これに限らず、割当符号量の最大値を制限するもの
であれば何でも構わない。例えば、符号量計算器501
において最大値を越える検出を行い、最大値を越える場
合は量子化パラメータを補正するようにしても構わな
い。また、量子化パラメータ更新手段において最大符号
量にならないように制御しても構わない。
て、これに限らず、割当符号量の最大値を制限するもの
であれば何でも構わない。例えば、符号量計算器501
において最大値を越える検出を行い、最大値を越える場
合は量子化パラメータを補正するようにしても構わな
い。また、量子化パラメータ更新手段において最大符号
量にならないように制御しても構わない。
【0099】なお、第4から第9の実施例において量子
化パラメータと符号量との関係を示す関数f(q,j)
は式1で示したものでも構わないし何でも構わない。
化パラメータと符号量との関係を示す関数f(q,j)
は式1で示したものでも構わないし何でも構わない。
【0100】また、前述の各実施例における関数b=f
(q,j)はその逆関数q=g(b,j)であっても構
わない。
(q,j)はその逆関数q=g(b,j)であっても構
わない。
【0101】次に、図11において本発明の光ディスク
および映像再生装置の第10の実施例を示している。光
ディスク1101は期間Tをn分割した期間t(j)ご
とに異なる符号量で映像信号を可変長符号化処理して得
られた符号化ビットストリームを所定の記録フォーマッ
トで記録したものである。また、符号化ビットストリー
ムには期間t(j)の符号量を符号化したデータを多重
化してある。なお、符号化ビットストリームは前述の第
1から第9の実施例で説明した映像符号化装置を用いた
ものでよいが、これに限るものではない。
および映像再生装置の第10の実施例を示している。光
ディスク1101は期間Tをn分割した期間t(j)ご
とに異なる符号量で映像信号を可変長符号化処理して得
られた符号化ビットストリームを所定の記録フォーマッ
トで記録したものである。また、符号化ビットストリー
ムには期間t(j)の符号量を符号化したデータを多重
化してある。なお、符号化ビットストリームは前述の第
1から第9の実施例で説明した映像符号化装置を用いた
ものでよいが、これに限るものではない。
【0102】次に、映像再生装置の説明を以下に述べ
る。ピックアップ1102は光ディスク1101から記
録データを読みとり出力するものである。ピックアップ
1102の出力は再生処理器1103に入力され、再生
処理器1103は所定の符号量のデータを蓄積して、エ
ラー修正、および所定の記録フォーマットの逆変換を行
い符号化ビットストリームを出力する。符号化ビットス
トリームは可変長復号化器1104によって復号され
る。可変長復号化器1104は量子化パラメータ、期間
t(j)の符号量および変換係数の量子化データを出力
する。出力された符号量はシステムコントローラ110
8に入力される。システムコントローラ1108は入力
された符号量によってピックアップ1102のデータ読
みとり処理を制御する。つまり、映像再生装置において
符号化ビットストリームのオーバーフローあるいはアン
ダーフローが生じないように、必要とする符号量のみの
データを光ディスクから読み出すように制御するのであ
る。
る。ピックアップ1102は光ディスク1101から記
録データを読みとり出力するものである。ピックアップ
1102の出力は再生処理器1103に入力され、再生
処理器1103は所定の符号量のデータを蓄積して、エ
ラー修正、および所定の記録フォーマットの逆変換を行
い符号化ビットストリームを出力する。符号化ビットス
トリームは可変長復号化器1104によって復号され
る。可変長復号化器1104は量子化パラメータ、期間
t(j)の符号量および変換係数の量子化データを出力
する。出力された符号量はシステムコントローラ110
8に入力される。システムコントローラ1108は入力
された符号量によってピックアップ1102のデータ読
みとり処理を制御する。つまり、映像再生装置において
符号化ビットストリームのオーバーフローあるいはアン
ダーフローが生じないように、必要とする符号量のみの
データを光ディスクから読み出すように制御するのであ
る。
【0103】量子化データ、量子化パラメータは逆量子
化器1105によって逆量子化処理が行われ、逆直交変
化器1106に入力される。逆直交変換器1106は第
1から第9の実施例で説明した符号化装置を用いた場合
は、逆DCT変換を行うが、符号化装置において行った
直交変換の逆変換であれば何でもよい。逆変換されたデ
ータはメモリ1107に入力され、再生映像信号が構成
され出力される。
化器1105によって逆量子化処理が行われ、逆直交変
化器1106に入力される。逆直交変換器1106は第
1から第9の実施例で説明した符号化装置を用いた場合
は、逆DCT変換を行うが、符号化装置において行った
直交変換の逆変換であれば何でもよい。逆変換されたデ
ータはメモリ1107に入力され、再生映像信号が構成
され出力される。
【0104】このように、所定期間t(j)の符号量に
応じてデータの読みだしを制御することでオーバーフロ
ーあるいはアンダーフローを起こすことなく、再生処理
を行うことができる。
応じてデータの読みだしを制御することでオーバーフロ
ーあるいはアンダーフローを起こすことなく、再生処理
を行うことができる。
【0105】なお、映像再生装置は光ディスクを再生す
るとしたが磁気ディスクであっても構わない。
るとしたが磁気ディスクであっても構わない。
【0106】
【発明の効果】以上のように本発明は、所定期間Tをさ
らにn分割した期間tにおいて量子化パラメータと発生
符号量とを関数で関係づけて、前記期間tにおける符号
量を割り当てることにより、映像信号を符号化処理する
うえでの難易度に応じた最適な符号量割当を行うことが
できる。さらに、推定した関数を用いてることにより、
割り当てた符号量を得る量子化パラメータを正確に求め
ることができ、精度の高い符号量制御を行うことができ
る。また、量子化パラメータQと発生符号量Bとを関数
B=r/Q+sで関係づけることにより、量子化パラメ
ータと発生符号量との特性がよりよく近似され、所定の
割当符号量におさめる量子化パラメータを高い精度で推
定ことができ、可変長符号化を行う場合であっても、所
定の符号量に制御することが容易に実現できる。
らにn分割した期間tにおいて量子化パラメータと発生
符号量とを関数で関係づけて、前記期間tにおける符号
量を割り当てることにより、映像信号を符号化処理する
うえでの難易度に応じた最適な符号量割当を行うことが
できる。さらに、推定した関数を用いてることにより、
割り当てた符号量を得る量子化パラメータを正確に求め
ることができ、精度の高い符号量制御を行うことができ
る。また、量子化パラメータQと発生符号量Bとを関数
B=r/Q+sで関係づけることにより、量子化パラメ
ータと発生符号量との特性がよりよく近似され、所定の
割当符号量におさめる量子化パラメータを高い精度で推
定ことができ、可変長符号化を行う場合であっても、所
定の符号量に制御することが容易に実現できる。
【0107】また、前記関数内の係数sを定数としてあ
らかじめ設定しておくことで、係数aのみを計算すれば
よくなり、係数推定のための回路規模を削減することが
できる。
らかじめ設定しておくことで、係数aのみを計算すれば
よくなり、係数推定のための回路規模を削減することが
できる。
【0108】また、量子化処理に依存しない付加データ
の符号量によって前記係数sを規定することで、精度の
高い特性近似が得られる。
の符号量によって前記係数sを規定することで、精度の
高い特性近似が得られる。
【0109】また、量子化パラメータの総和を最小にな
るように符号量割り当てすることにより、量子化雑音が
最小の高画質の再生映像信号を得ることができる。
るように符号量割り当てすることにより、量子化雑音が
最小の高画質の再生映像信号を得ることができる。
【0110】また、量子化パラメータの範囲を限定する
ことにより、画質の均一が得ることができる。
ことにより、画質の均一が得ることができる。
【0111】さらに、割り当てる符号量の最大値を制限
することにより、再生装置での破綻をきたさないように
符号化処理することができる。
することにより、再生装置での破綻をきたさないように
符号化処理することができる。
【0112】また、割当符号量あるいは発生符号量を符
号化ビットストリームに多重化することにより、再生装
置において記録媒体から読み出すのに必要な符号量を認
識することができ、再生装置においてデータのオーバー
フロー、あるいはアンダーフローを起こすことなく再生
処理することができる。
号化ビットストリームに多重化することにより、再生装
置において記録媒体から読み出すのに必要な符号量を認
識することができ、再生装置においてデータのオーバー
フロー、あるいはアンダーフローを起こすことなく再生
処理することができる。
【0113】また、映像再生装置は符号化ビットストリ
ームに多重化された符号量を読み出し、読みだした符号
量に応じて記録媒体からの読み出すデータ量を制御する
ことにより、オーバーフロー、あるいはアンダーフロー
を起こすことなく再生処理することができる。
ームに多重化された符号量を読み出し、読みだした符号
量に応じて記録媒体からの読み出すデータ量を制御する
ことにより、オーバーフロー、あるいはアンダーフロー
を起こすことなく再生処理することができる。
【図1】本発明の第1の実施例における映像符号化装置
の一例のブロック図
の一例のブロック図
【図2】複数の量子化パラメータと発生符号量とを示す
グラフ
グラフ
【図3】複数の量子化パラメータの逆数値と発生符号量
とを示すグラフ
とを示すグラフ
【図4】本発明の第3の実施例における映像符号化装置
のブロック図
のブロック図
【図5】本発明の第4の実施例における符号量割当器の
一例のブロック図
一例のブロック図
【図6】本発明の第5の実施例における量子化パラメー
タ更新手段の一例のブロック図
タ更新手段の一例のブロック図
【図7】本発明の第6の実施例における量子化パラメー
タ更新手段の一例のブロック図
タ更新手段の一例のブロック図
【図8】本発明の第7の実施例における量子化パラメー
タ更新手段の一例のブロック図
タ更新手段の一例のブロック図
【図9】本発明の第8の実施例における推定量子化パラ
メータの範囲を決定する手段の一例のブロック図
メータの範囲を決定する手段の一例のブロック図
【図10】本発明の第9の実施例における符号量割当器
の一例のブロック図
の一例のブロック図
【図11】本発明の第10の実施例における光ディスク
と映像再生装置の一例のブロック図
と映像再生装置の一例のブロック図
101 ブロック分割器 102 DCT変換器 103 遅延器 104、105、106 量子化器 107、108、109 可変長符号化器 110、111、415 符号量測定器 112 関数推定器 113 符号量割当器 114 乗算器 401 付加データ量測定器 402 関数推定器 403 符号量測定器 404 多重化器 504 量子化パラメータ更新手段 601 符号量減少量計算器 602 最大値検出器 701 符号量増加量計算器 702 最小値検出器 801 比較器 802 最大値検出器 901,902 総和計算器 903 関数推定器 904 固定量子化パラメータ計算器 905 量子化パラメータ範囲計算器 1003 最大符号量制限器 1101 光ディスク
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 H04N 5/92
Claims (25)
- 【請求項1】映像信号を圧縮可変長符号化処理する装置
であって、N個(Nは所定の自然数)の暫定量子化パラ
メータQ(i)(iは前記自然数N以下の自然数)に比
例した量子化幅で前記映像信号を量子化してN個の量子
化データを出力する手段と、前記N個の量子化データを
可変長符号化処理してN個の暫定符号化ビットストリー
ムS(i)を出力する手段と、第1の所定期間Tをn個
(nは所定の自然数)に分割した期間のひとつを第2の
所定期間t(j)(jは前記自然数n以下の自然数)と
して、前記第2の所定期間t(j)内の前記暫定符号化
ビットストリームS(i)の符号量B(i,j)を測定
する手段と、前記暫定量子化パラメータQ(i)と前記
符号量B(i,j)とを用いて、連続した値をとる量子
化パラメータqと前記第2の所定期間t(j)内の符号
化ビットストリームの符号量b(j)とをb(j)=f
(q,j)なる関数で関係づけて前記関数f(q,j)
を推定する手段と、前記第1の所定期間Tの符号化ビッ
トストリームの符号量が前記第1の所定期間Tに割り当
てた所定の割当符号量BTと等しくなるように前記第2
の所定期間t(j)に割り当てる割当符号量bt
(j)、およびbt(j)=f(qt(j),j)とな
る推定量子化パラメータqt(j)を前記関数f(q,
j)を用いて決定する符号量割当手段と、前記符号量割
当手段によって決定された推定量子化パラメータqt
(j)および割当符号量bt(j)で前記第2の所定期
間t(j)の前記映像信号を再び量子化処理、可変長符
号化処理して出力符号化ビットストリームを出力する再
符号化手段とを具備することを特徴とする映像符号化装
置。 - 【請求項2】関数f(q,j)は、r(j)/q+s
(j)(r(j)、s(j)は第2の所定期間t(j)
における係数)なる関数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3】第2の所定期間t(j)に割り当てる割当
符号量bt(j)を符号化した符号列を出力ビットスト
リームに多重化する手段を具備す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4】第2の所定期間t(j)の出力符号化ビッ
トストリームの符号量を測定する手段と、前記出力符号
化ビットストリームの符号量を符号化した符号列を前記
出力符号化ビットストリームに多重化する手段を具備す
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5】関数f(q,j)=r(j)/q+s
(j)において、係数s(j)は定数とすることを特徴
とする請求項2記載の映像符号化装置。 - 【請求項6】量子化処理とは独立に発生する符号化デー
タの第2の所定期間t(j)の符号量を測定する付加デ
ータ量測定手段を具備し、関数f(q,j)=r(j)
/q+s(j)において、前記係数s(j)は前記付加
データ量測定手段の出力に規定されることを特徴とする
請求項2記載の映像符号化装置。 - 【請求項7】M個(Mは2以上の整数)のフレーム(以
下、またはフィールド)のうちのひとつのフレームはフ
レーム内符号化処理し、他の(M−1)個のフレームは
フレーム間予測符号化処理して圧縮符号化する場合、第
2の所定期間t(j)は(k×Mフレーム分の時間)
(kは自然数)であることを特徴とする請求項1または
2記載の映像符号化装置。 - 【請求項8】符号量割当手段は、第1の所定期間Tにお
けるそれぞれの割当符号量bt(j)が所定の最大割当
符号量以下になるように制限することを特徴とする請求
項1または2記載の映像符号化装置。 - 【請求項9】符号量割当手段は、第1の所定期間Tにお
けるn個の推定量子化パラメータqt(j)の総和が最
も小さくなるように前記推定量子化パラメータqt
(j)を更新する量子化パラメータ更新手段を具備し、
前記推定量子化パラメータqt(j)を用いたときの割
当符号量bt(j)の前記第1の所定期間Tの総数が所
定の割当符号量BTと等しくなるまで前記推定量子化パ
ラメータqt(j)を更新することを特徴とする請求項
1、2または8記載の映像符号化装置。 - 【請求項10】量子化パラメータ更新手段は、量子化パ
ラメータの初期値を十分小さく設定して、前記初期値に
おいては第1の所定期間Tにおけるn個の割当符号量b
t(j)の総和が前記第1の所定期間Tに割り当てた所
定符号量BTよりも大きくし、前記第1の所定期間Tに
おけるn個の前記量子化パラメータqt(j)のうち
で、所定量qs(qsは任意の正の有理数)をqt
(j)に加えたときに前記割当符号量bt(j)の減少
量が最も大きいものをqt(j)=(qt(j)+q
s)として更新することを特徴とする請求項9記載の映
像符号化装置。 - 【請求項11】量子化パラメータ更新手段は、量子化パ
ラメータの初期値を十分大きく設定して、前記初期値に
おいては第1の所定期間Tにおけるn個の割当符号量b
t(j)の総和が前記第1の所定期間Tに割り当てた所
定符号量BTよりも小さくし、前記第1の所定期間Tに
おけるn個の前記量子化パラメータqt(j)のうち
で、前記所定量qsをqt(j)から減じたときに前記
割当符号量bt(j)の増加量が最も小さいものをqt
(j)=(qt(j)−qs)として更新することを特
徴とする請求項9記載の映像符号化装置。 - 【請求項12】量子化パラメータ更新手段は、第1の所
定期間Tにおけるn個の割当符号量bt(j)の総和が
前記第1の所定期間Tに割り当てた所定符号量BTと比
較して大きい場合は、前記第1の所定期間Tにおけるn
個の前記量子化パラメータqt(j)のうちで、所定量
qs(qsは任意の正の有理数)をqt(j)に加えた
ときに前記割当符号量bt(j)の減少量が最も大きい
ものをqt(j)=(qt(j)+qs)として更新
し、前記第1の所定期間Tにおけるn個の前記割当符号
量bt(j)の総和が前記割当符号量BTと比較して小
さい場合は、前記第1の所定期間Tにおけるn個の前記
量子化パラメータqt(j)のうちで、前記所定量qs
をqt(j)から減じたときに前記割当符号量bt
(j)の増加量が最も小さいものをqt(j)=(qt
(j)−qs)として更新することを特徴とする請求項
9記載の映像符号化装置。 - 【請求項13】所定量qsを量子化パラメータqt
(j)の更新処理が進むにつれて小さくすることを特徴
とする請求項12記載の映像符号化装置。 - 【請求項14】量子化パラメータ更新手段は、所定範囲
内にある量子化パラメータqt(j)のみ更新すること
を特徴とする請求項9から13までのいずれか1項に記
載の映像符号化装置。 - 【請求項15】所定範囲は、N個の暫定量子化パラメー
タQ(i)によって規定されることを特徴とする請求項
14記載の映像符号化装置。 - 【請求項16】符号量割当手段は、第2の所定期間t
(j)における量子化パラメータを第1の所定期間Tに
わたって同一とし、かつ前記第1の所定期間Tの符号化
ビットストリームの符号量が所定割当符号量BTと等し
くする固定量子化パラメータQfを求める手段を具備
し、所定範囲は前記固定量子化パラメータQfによって
規定されることを特徴とする請求項14記載の映像符号
化装置。 - 【請求項17】請求項1記載の映像符号化装置によって
映像信号を所定期間ごとに異なる割当符号量で圧縮可変
長符号化処理して得られた符号化ビットストリームを記
録した光ディスク。 - 【請求項18】映像信号を所定期間ごとに異なる割当符
号量で圧縮可変長符号化処理し、さらに前記割当符号量
もしくは前記所定期間の発生符号量を多重化して得られ
た符号化ビットストリームを記録媒体から読みだして映
像信号を出力する映像再生装置であって、前記符号化ビ
ットストリームから前記割当符号量もしくは前記発生符
号量を復号し、前記割当符号量もしくは前記発生符号量
によって規定される符号量の前記符号化ビットストリー
ムを前記所定期間内で前記記録媒体から読みだし、前記
符号化ビットストリームを復号化処理して再生映像信号
を出力することを特徴とする映像再生装置。 - 【請求項19】映像信号をN個(Nは所定の自然数)の
暫定量子化パラメータQ(i)(iは前記自然数N以下
の自然数)に比例した量子化幅で前記映像信号を量子化
処理し、可変長符号化処理してN個の暫定符号化ビット
ストリームS(i)を求め、第1の所定期間Tをn個
(nは所定の自然数)に分割した期間のひとつを第2の
所定期間t(j)(jは前記自然数n以下の自然数)と
して、前記第2の所定期間t(j)の前記暫定符号化ビ
ットストリームS(i)の符号量B(i,j)を測定
し、前記暫定量子化パラメータQ(i)と前記符号量B
(i,j)とを用いて、連続した値をとる量子化パラメ
ータqと前記第2の所定期間t(j)の符号化ビットス
トリームの符号量b(j)とをb(j)=f(q,j)
なる関数で関係づけて前記関数f(q,j)および前記
関数f(q,j)の逆関数q(j)=g(b,j)(b
は任意の符号量)を推定し、前記第1の所定期間Tの符
号化ビットストリームの符号量が前記第1の所定期間T
に割り当てた所定の割当符号量BTと等しくなるように
前記第2の所定期間t(j)に割り当てる割当符号量b
t(j)、およびqt(j)=g(bt(j),j)な
る推定量子化パラメータqt(j)を決定し、前記推定
量子化パラメータqt(j)に比例した量子化幅で前記
第2の所定期間t(j)の映像信号を再び量子化処理し
可変長符号化処理して出力符号ビットストリームを出力
する映像符号化方法であって、推定量子化パラメータを
決定する方法は、まず、前記推定量子化パラメータqt
(j)を所定の初期パラメータqiとし、割当符号量b
t(j)をf(qi,j)として符号量求め、前記割当
符号量bt(j)が所定の最大符号量bmと比較して大
きい場合は、前記割当符号量bt(j)を前記最大符号
量bmとして更新し、更新した前記割当符号量bt
(j)に対して量子化パラメータqt(j)をg(b
m,j)として更新し、前記第1の所定期間Tにおける
n個の前記割当符号量bt(j)の総和と前記割当符号
量BTと比較し、n個の前記割当符号量bt(j)の総
和が前記割当符号量BTと比較して大きい場合は、前記
第1の所定期間Tにおけるn個の前記量子化パラメータ
qt(j)のうちで、所定量qs(qsは任意の正の有
理数)を前記量子化パラメータqt(j)に加えたとき
前記割当符号量bt(j)の減少量が最も大きい量子化
パラメータqt(j)を(qt(j)+qs)として更
新し、n個の前記割当符号量bt(j)の総和が前記割
当符号量BTと比較して小さい場合は、前記第1の所定
期間Tにおけるn個の前記量子化パラメータqt(j)
のうちで、前記所定量qsをqt(j)から減じたとき
前記割当符号量bt(j)の増加量が最も小さい量子化
パラメータqt(j)を(qt(j)−qs)として更
新し、更新した量子化パラメータqt(j)に対して割
当符号量bt(j)をf(qt(j),j)として更新
し、n個の前記割当符号量bt(j)の総和と前記割当
符号量BTと等しくなるまで前記量子化パラメータqt
(j)および割当符号量bt(j)の更新を行い、前記
第1の所定期間Tにおけるn個の前記量子化パラメータ
qt(j)を決定することを特徴とする映像符号化方
法。 - 【請求項20】関数f(q,j)は、r(j)/q+s
(j)(r(j)、s(j)は第2の所定期間t(j)
における係数)なる関数とすることを特徴とする請求項
19記載の映像符号化方法。 - 【請求項21】量子化処理とは独立に発生する符号化デ
ータの第2の所定期間t(j)の符号量を付加データ量
として測定し、関数f(q,j)=r(j)/q+s
(j)において、前記係数s(j)は前記付加データ量
に規定されることを特徴とする請求項20記載の映像符
号化方法。 - 【請求項22】第2の所定期間t(j)に割り当てる割
当符号量bt(j)、および量子化パラメータqt
(j)を最大符号量bmによる更新処理した後、第1の
所定期間Tの符号量が所定割当符号量BTと等しくなる
ように更新する処理において、所定範囲内にある前記量
子化パラメータqt(j)のみを更新することを特徴と
する請求項19または20記載の映像符号化方法。 - 【請求項23】所定範囲は、N個の暫定量子化パラメー
タQ(i)によって規定されることを特徴とする請求項
22記載の映像符号化方法。 - 【請求項24】第2の所定期間t(j)における量子化
パラメータを第1の所定期間Tにわたって同一とし、か
つ前記第1の所定期間Tの符号化ビットストリームの符
号量が所定割当符号量BTと等しくなる固定量子化パラ
メータQfを求め、所定範囲は前記固定量子化パラメー
タQfによって規定されることを特徴とする請求項22
記載の映像符号化方法。 - 【請求項25】所定量qsを量子化パラメータqt
(j)の更新処理が進むにつれて小さくすることを特徴
とする請求項19記載の映像符号化方法。
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JP5553694A JP3149673B2 (ja) | 1994-03-25 | 1994-03-25 | 映像符号化装置、映像符号化方法、映像再生装置及び光ディスク |
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1994
- 1994-03-25 JP JP5553694A patent/JP3149673B2/ja not_active Expired - Fee Related
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