JP2004511976A

JP2004511976A - ディジタルビデオ記録のためのビデオビットレート制御方法及び装置

Info

Publication number: JP2004511976A
Application number: JP2002535397A
Authority: JP
Inventors: モレル，アントニー
Original assignee: Koninklijke Philips Electronics NV
Current assignee: Koninklijke Philips NV
Priority date: 2000-10-10
Filing date: 2001-10-01
Publication date: 2004-04-15
Also published as: WO2002032141A2; US6823008B2; CN1223197C; WO2002032141A3; US20020085634A1; EP1329109A2; CN1393109A; KR20020064925A

Abstract

本発明は、ビデオ符号化システムのビデオビットレート制御方法に関連し、前記符号化システムは、蓄積装置内に蓄積され且つ入力フレームのシーケンスから由来する符号化されたビデオフレームを発生し、前記方法は、前記入力フレームに、評価ステップから発行された、量子化ファクターを適用するための、少なくとも量子化ステップを有する。この評価ステップは、符号化される現在のフレームの複雑さ評価するために、前に符号化されたフレームに関連する統計を使用する。並列に、符号化されているフレームに対する現在のビット目標は、蓄積装置内に有効な残りの空間とシーケンス内の符号化されるフレームの残りの数に関して推定される。そして、量子化ファクタは、推定された複雑さと推定された現在のビット目標に基づいて得られる。この発明は、符号化されたフレームに対する出力ビットレートが、ＣＢＲ又はＶＢＲ動作を有する結果となり、符号化されたビデオフレームの一定の品質を導き、そして、蓄積媒体の最適な充填を保証する。

Description

【０００１】
本発明は、ビデオ符号化システムのビデオビットレート制御方法に関連し、前記符号化システムは、蓄積装置内に蓄積され且つ入力フレームのシーケンスから由来する符号化されたビデオフレームを発生し、前記方法は、前記入力フレームに量子化ファクターを適用するための、少なくとも量子化ステップを有する。
【０００２】
本発明は、ＭＰＥＧ−２ビデオ符号化器又は変換符号化器のような、ビデオ符号化システム内で使用され得る。
【０００３】
ＩＳＯ／ＩＥＣ１３８１８−２と呼ばれる、ＭＰＰＥＧ−２ビデオ圧縮規格（動画専門家グループ）は、放送応用に使用されるだけでなく、記録応用にも使用される。この規格は、ディジタルビデオディスク（ＤＶＤ）に蓄積される圧縮されたビデオシーケンスを発生するのに使用される。このために、多くの技術が考えられている。１つは、入力フレームの符号化よりなり、ＭＰＥＧ−２符号化されたフレームを含む結果の出力信号は一定ビットレート（ＣＢＲ）である。他の１つは、入力フレームの符号化よりなり、結果の出力信号は可変ビットレート（ＶＢＲ）である。第１のアプローチは、空間の制限された蓄積装置上に符号化されたビデオフレームを蓄積することが保証されるので、非常に便利であるが、入力フレームはそれらの複雑さに依存して同じ量のビットを必要としないので、変動し得るビデオの品質には有害である。この第２のアプローチは、割当てられるビットの量が、フレームの複雑さと共に増加するので、全体的に符号化されたフレームの非常に一定の品質を保証する。しかし、この処理の制御は、固定されない、発生されたビットの量の予測を許さず、そして、この結果、空間の制限された蓄積装置上に前記符号化されたフレームを蓄積することは、保証されず、そして、大きなビットのオーバーフローとアンダーフローを導き得る。
【０００４】
国際特許出願番号ＷＯ９９／４９６６４は、符号化されたビデオフレームのビットレートを一定の全体値に調整するがしかし局部的に可変の出力ビットレートとなる方法を開示する。このために、目標ビットレートが、目標符号化品質を決定することを考慮して、符号化されるべきフレームの連続する組みに対して決定される。目標ビットレートは、前と実際の目標ビットレートの間の差から得られる。実際の目標は、シーンの複雑さと、フレームの各組みの目標符号化品質に従って、可変にされる。
【０００５】
本発明の目的は、一定の品質で、空間の制限された蓄積装置上に、圧縮されたフレームのシーケンスの蓄積を許す、改善されたビデオビットレート制御方法を提案することである。
【０００６】
従来技術で提案された方法は、空間の制限された蓄積装置上で、ビデオフレームのシーケンスの符号化に使用されるときには、機能的な制限を有する。
【０００７】
最初に、出力ＶＢＲが大きな振幅で上下する場合には、シーケンスの符号化の最後で問題が発生しうる。この場合には、符号化される残りのフレームに対するビットレート割当ては、危険になり、蓄積装置容量のオーバーフロー又はアンダーフローをおそらく導く。この結果、フレーム蓄積の最適な収束は、常には保証されず、例えば、入力シーケンス内に含まれる全てのフレームは、蓄積されることができない。
【０００８】
第２に、この方法により要求される符号化されたフレームの一定の品質は、常には保証されない。確かに、目標符号化品質は、現在のビットレート目標と前のフレームの組みに関するビットレート目標の間の差に基づいて修正される。所定のビットレート目標で、フレームの複雑さが低いか又は高いかに依存して、同じ品質が得られないので、目標符号化の変化は、変動し、局部的な一時的な視覚品質の変動を導く。
【０００９】
本発明に従った方法は、従来技術の方法の制限の解決を提供することを目的とする。この目的のために、本発明に従った方法は、量子化ファクターの評価が、−量子化ファクターＱ（ｎ−１）とフレームサイズＳ（ｎ−１）から、前記の前に符号化されたフレームの複雑さＸ（ｎ−１）を計算する、計算サブステップと、
−少なくとも複雑さＸ（ｎ−１）から、現在の入力フレームの複雑さＸｅ（ｎ）を推定するための、第１の推定サブステップと、
−蓄積装置上のまだ有効なビットの数と入力シーケンス内の符号化するべきフレームの残りの数から、符号化後の現在の入力フレームのフレームサイズＲ（ｎ）を推定するための第２の推定サブステップと、
−現在の入力フレームの複雑さＸｅ（ｎ）と推定されたフレーサイズＲ（ｎ）から、現在の入力フレームに適用される量子化ファクターを推定する、第３の推定サブステップとを有する。
【００１０】
この方法は、システムが、符号化されたフレームのシーケンスに対し、一定の品質を得ることを許す。符号化される現在のフレームの複雑さを評価するために、前の符号化されたフレームの統計を考慮する。この評価は、推定された複雑さは符号化されたフレームに沿って平滑化されるので、時定数を含む機構により実行されることを特徴とする。並行して、符号化されているフレームに対する現在のビット目標は、蓄積装置上で利用できる残りの空間と符号化されるフレームの残りの数に関連して、推定される。そして、推定された複雑さと推定された現在のビット目標に基づいて、量子化器ステップが得られ、そして、符号化されているフレームを定義する離散コサイン変換（ＤＣＴ）係数を定量化するのに使用される。この結果、量子化器ステップは、フレーム間の相対的な変動を平滑化し、この結果、ＶＢＲ動作を有する符号化されたフレームに関する出力ビットレートとなり、そして、符号化されたビデオフレームの一定の又はゆっくり変化する品質を導く。
【００１１】
この方法は、時定数は、蓄積装置上に符号化されたビデオフレームの数と、シーケンス内で符号化されるべきビデオフレームの残りの数の関数であることを特徴とする。
【００１２】
これは、主にシーケンス符号化の最初と最後で、符号化されたフレームに関する出力ビットレートの制御された変動を可能とする。このように、ビットレートは、符号化パラメータの設定を考慮してＣＢＲからＶＢＲ動作へ、そして、蓄積装置上に入力シーケンスの全てのフレームの蓄積を保証するためにＶＢＲからＣＢＲへ、変化するために制御される。シーケンス内の現在のフレームのランクに関する時定数値の変化に基づいて、そのような一時的な状態は、品質と空間に関する、蓄積装置の最適な充填を保証する、制約されたＶＢＲ動作変化に対応する。もちろん、この方法は、符号化処理中に、ＶＢＲ動作を得ることを許す。
【００１３】
本発明の特定の特徴は、以下の説明する実施例と、添付の図面を参照して説明する。図において、同一の部分又はサブステップは同様な方法で指定されている。
【００１４】
本発明は、空間の制限された蓄積装置上に、一定品質で、フレームの圧縮されたシーケンスを蓄積することを許す、改良されたビデオビットレート制御方法に関連する。
【００１５】
本発明は、レート制御ストラテジーが、結果の符号化されたフレームの出力品質を調整するために必要とされ且つ使用される、ビデオ符号化システムで使用され得る。例えば、本発明は、理想的には、ビデオ符号化システム又はビデオ変換符号化システムの量子化ステップを管理するために使用されうる。ＭＰＥＧ−２ビデオ変換符号化システムの場合を説明するが、しかし、本発明の範囲はこの特定の場合に制限されないが、しかし、ＭＰＥＧ−４又は、Ｈ．２６３のようなブロックに基づくビデオ符号化規格をカバーしうることは、当業者には、明らかである。
【００１６】
図１は、ＭＰＥＧ−２ビデオ圧縮信号変換符号化の状況で、本発明に従った方法を示す。変換符号化は、低ビットレートを有する出力信号を得るために、入力信号のビットレート低減を実行し、前記出力信号は、空間の制限された蓄積装置上に蓄積される。この図は、本発明に従った、変換符号化ステップ１０１、蓄積ステップ１０２、及び、ビットレート制御ステップ１０３を構成する３つの組の処理ステップを有する。
【００１７】
変換符号化ステップ１０１に関する組みは、
−複数の圧縮されたデータフレームを含む入力の圧縮されたビデオ信号１０５を受信し且つ、復号されたデータ信号１０６を供給する残余復号ブランチ１０４。このブランチは、直列に、復号されたＤＣＴ係数を供給する可変長復号１０７（ＶＬＤ）、逆量子化されたＤＣＴ係数を供給する逆量子化１０８（ＩＱ）及び、復号された信号１０６を供給する逆離散コサイン変換１０９（ＩＤＣＴ）を含む。
−信号１１４を構成するために、信号１０６から減算される動き補償された信号１１１を発生する、動き補償ブランチ１１０。動き補償１１２は、変換符号化されている現在のフレームに関連し且つ入力信号１０５内に含まれている、動きベクトルＶ（ｎ）を使用して達成される。この動き補償は、前に処理されたフレームの符号化誤差に対応する、メモリ１１３内に蓄積されたフレーム信号に適用される。この符号化誤差は、出力の量子化された信号１２２に与えられる、逆量子化１１５と逆ＤＣＴ１１６後に得られた信号から信号１１４を減算した後に得られる。ブランチ１１０は、出力の変換符号化信号１１７の品質ドリフトを避ける。
−信号１１４から、出力の変換符号化され且つ圧縮された出力のビデオ信号１１７をえるための、符号化ブランチ１１８。これは、ＤＣＴ係数により構成された周波数信号１２０を供給するＤＣＴ１１９、量子化されたＤＣＴ係数で構成された信号１２２を供給する量子化１２１（ＱＵＡＮＴ）、及び、信号１１７として送られ且つ蓄積装置１０２に蓄積される前に、バッファ１２４に蓄積される、可変長符号化されたＤＣＴ係数を発生するための可変長符号化１２３（ＶＬＣ）を有する。
【００１８】
ビットレート制御ステップに関する組み１０３は、信号１１７の一定の品質と、蓄積装置１０２の最適な充填を保証するために、信号１１７の出力ビットレートを制御するために、組み１０１と１０２に接続されている。このために、組み１０３は、現在のフレームが変換符号化されるときに、ステップ１２１で使用される量子化ファクターの最も適する値を決定するために、前に変換されたフレームの統計を符号化及び蓄積することを使用する。このビットレート制御は、量子化ファクター値の評価は、圧縮されたフレームの、フレームの複雑さとフレームサイズの間の比から得られる、という原理にもとづいている。
【００１９】
従って、第１のステップ１２５では、前に変換符号化されたフレームに関連する平均量子化ファクター値Ｑ（ｎ−１）が、前記の前に変換符号化されたフレームのフレームサイズＳ（ｎ−１）と乗算され、前に変換符号化されたフレームに関連する複雑さＸ（ｎ−１）となる。このフレームサイズＳ（ｎ−１）はビットで表されそして、前に変換符号化されたフレームがバッファ１２４内に一時的に蓄積される時に計算される。
【００２０】
第２のステップ１２６では、変換符号化される現在のフレームの複雑さＸｅ（ｎ）は、計算された前に変換符号化されたフレームの複雑さＸ（ｎ−１）から推定される。例えば、前に変換符号化されたフレームに関するフレームの複雑さの重み付けされた平均を使用して、以下のパラグラフで更に説明する、多くの技術が、Ｘｅ（ｎ）を評価するのに使用され得る。現在のフレームの複雑さの推定と並行して、現在のフレームサイズＲ（ｎ）が、ステップ１０２の統計を蓄積することから推定される。フレームサイズＲ（ｎ）は、ビットで表され、以下のように計算される。
【００２１】
【数２】

ここで、変数
【００２２】
【外２】

は、蓄積装置上に充填されずに残っているビット空間の数に対応し、
変数
【００２３】
【外３】

は、シーケンス内で変換符号化されそして、蓄積装置上に記録されるのに、残っているフレームの数に対応し、
【００２４】
【外４】

は、
【００２５】
【数３】

を確認するフレームの数に対応する。
【００２６】
この推定は、システムが、蓄積装置の蓄積占有率とまだ変換符号化されていない入力シーケンス内のフレームの数を考慮することにより、現在のフレームの変換符号化のための、平均フレームサイズを目標とすることを許す。これは、入力シーケンスの全てのフレームの最適な蓄積を補償するための、重要な特徴である。変数
【００２７】
【外５】

は、正のゼロでない値に設定されており、そして、蓄積容量のオーバーフローよりも小さなアンダーフローを選ぶことを許す場合には、これは、むしろ異なる複雑さを有する連続するフレームを扱うときに好ましい。
【００２８】
第３のステップ１２７では、推定された複雑さＸｅ（ｎ）と推定されたフレームザイズＲ（ｎ）の間の比は、推定された量子化ファクターＱｅ（ｎ）を得るために、計算される。このステップ１２１は、変換符号化されている現在の入力フレームにより、信号１２０内に含まれる各ＤＣＴ係数を、Ｑｅ（ｎ）により除算することよりなり、前記除算の結果は、信号１２２を構成する量子化されたＤＣＴ係数を定義するために、最も近い整数に丸められる。しかしながら、ＤＣＴ係数を量子化するために使用される量子化ファクターは、推定された値Ｑｅ（ｎ）から僅かに異なる可能性がある。これは、以下のシナリオの場合である。
−Ｑｅ（ｎ）は、ＭＰＥＧ−２量子化スケールの粒状性により許される最も近い値に丸められ、
−局部的なフレームの複雑さに適応される量子化係数を局部的に変更することよりなる、適応量子化が実行され、
−推定されたＱｅ（ｎ）は、例えば、Ｂフレームに対してはファクター１．４によりＱｅ（ｎ）を乗算しそして、ＰフレームとＩフレームに対してはファクター１．０によりＱｅ（ｎ）を乗算しするような、変換符号化されているフレームの形式に従って変更され、
−Ｑｅ（ｎ）が、入力フレームが量子化された量子化ファクタの値を超える場合には、前記値に設定される。
【００２９】
図２は、本発明に従ったレート制御ストラテジーセット１０３を示す。このレート制御は、統計Ｑ（ｎ−１）、Ｓ（ｎ−１）及び、Ｒ（ｎ）に関して変換符号化される現在のフレーム番号ｎに対して量子化ファクタＱｅ（ｎ）の推定値を送ることを目的とする。このために、前に説明した図１のように、現在のフレームに関連する複雑さＸｅ（ｎ）の推定１２６が、前に変換符号化されたフレームに関連する複雑さＸ（ｎ−１）に基づいて実行される。この推定１２６は、推定の反応速度を調整することを許す入力として、調整可能な忘却ファクターＴ（ｎ）を使用する。この推定は、以下の式に従ってなされる。
【００３０】
【数４】

Ｅｑ．２は、変換符号化された前のフレームに関する、複雑さＸ（ｎ−１）と複雑さＸｅ（ｎ−１）を包含する、１次再帰フィルタの式に対応する。この推定は、単位ステップ信号Ｘの振幅の６６％に等しいＸｅの振幅を得るために必要な、フレーム又はサンプルの数で表現される、継続時間として定義される時定数により特徴化される。ｅｑ．２の場合には、τで示された時定数は、
τ＝１／（２．Ｔ）　　　　　　　（ｅｑ．３）
により与えられる。時定数は、直接的に、忘却ファクタＴに依存しており、このファクタは一定値を有するか又は、シーケンス内で変換符号化されているフレームのランクと共に変化する。τが、τ＞＞１に設定されている場合には、複雑さＸｅ（ｎ）は、１つの推定値から次に大きく変わらない。言い替えると、複雑さＸｅ（ｎ）は、複雑さＸｅ（ｎ−１）に近い。このように、推定された量子化ファクタＱｅ（ｎ）は、量子化ファクタＱｅ（ｎ−１）に近く、これは、ランクｎとｎ−１を有するフレームに対して、一定品質が得られることを意味する。この結果、一定の量子化ファクタで行われた量子化１２１からの結果の信号１１７のビットレートは、ＶＢＲ動作を有する。τがフレームの小さな数に設定されている場合には、Ｘｅは、大きく比例して変化し、連続する量子化ファクタは大きな差を有する結果となり、これは、信号１１７の出力ビットレートのＣＢＲ動作を導く。
【００３１】
本発明の他の特徴は、複雑さ推定ステップ１２６で使用される時定数τの変化機構を定義することよりなる。この変化機構は、オーバーフロー又はアンダーフローなしに、蓄積装置上で利用できる全ての空間が使用されることを保証するために、シーケンス変換符号化の最初と最後で、信号１１７の制御されたＣＢＲ動作を得ることを許す。この変化機構は、変換符号化されるフレームの比較的一定な品質を得るために、時定数τを増加して、ＣＢＲからＶＢＲ動作への切り換えも許す。時定数τは、以下のように定義される変化範囲に制限される。
【００３２】
最初に、蓄積容量が変換符号化の最後で満足することを保証するために、τは、
【００３３】
【数５】

に従わなければならない。
【００３４】
更に、τは、グループオブピクチャー（ＧＯＰ）又は、フレームのグループに含まれているフレームの数
【００３５】
【外６】

よりも大きくなければならない。
【００３６】
【数６】

これは、少なくとも
【００３７】
【外７】

フレームより上で変換符号化される入力フレームの推定された複雑さを平滑化することを許し、そして、前記入力フレームに対する個々のビット割り当て特性を考慮しないことを許す。
【００３８】
推定された複雑さＸｅ（ｎ）は、前に変換符号化されたフレームに関連する複雑さから得られるけれども、古すぎる複雑さから得られる必要はない。このために、τは、
【００３９】
【数７】

に従わなければならない。このように、現在の複雑さＸｅ（ｎ）の推定は主に、
【００４０】
【外８】

前に変換符号化されたフレームに関連する複雑さに依存し、これは、移動する方法で、シーケンスの現在のシーンに対して、複雑さ推定のゆっくりした適応を許す。
【００４１】
量子化ファクタＱｅ（ｎ）の推定は、周期的に行われる。例えば、同時にＲ（Ｎ），Ｑ（ｎ−１），Ｓ（ｎ−１）及び、Ｘｅ（ｎ）の更新も包含し、フレーム周期周波数で実行されても良い。代わりの構成では、入力ビデオ信号が、例えば、各ＧＯＰがＩＮＴＲＡフレームにより識別されるような、ＧＯＰ構造を有する場合には、Ｑｅ（ｎ）は、ＧＯＰ周波数で更新され、それにより、推定された値Ｑｅ（ｎ）は大きく平滑化されそして、処理負荷が減少される。そうでない場合には、ＧＯＰ構造が入力ビデオ信号内で識別できない場合には、Ｒ（ｎ）、Ｑ（ｎ−１）、Ｓ（ｎ−１）及び、Ｘｅ（ｎ）の更新は、放送の状況で推奨されるＧＯＰの継続時間に対応する、毎回最大で０．５秒の任意の周期で実行される。
【００４２】
図３は、複雑さＸｅ（ｎ）を推定するのに使用される、サブ図３ａで記載された時定数変化の例を示し、そして、信号１２０に関するＤＣＴ係数を量子化するために使用される量子化ファクタＱのサブ図３ｂに記載された結果の変化及び、図１に記載されたような変換符号化の状況で、信号１１７の結果の出力ビットレートのサブ図３ｃで記載される変化を示す。各図の水平軸は、合計でＮフレームを含むシーケンス内のフレームのランクに対応する。５つの特徴的な範囲が、フレームランクｎに依存して、考えられる。
−
【００４３】
【外９】

：この範囲は、変換符号化の開始に対応する。時定数τは、信号１１７のＣＢＲ動作を得るために、一定の小さい値に設定される。それは、
【００４４】
【外１０】

を確認することが成り立つ。この範囲は、複雑さＸｅ（ｎ）が得られる前の複雑さの組みＸ（ｎ−１）のような符号化パラメータを設定することを許す。典型的には、
【００４５】
【外１１】

は、この範囲の継続時間が約１分のように設定される。量子化ファクタＱ（ｎ）は、大きく上下し、ＣＢＲが間接的に課される場合には、フレームの複雑さ変化を補償するために、強い又は小さな量子化が必要である、という事実を反映する。
−
【００４６】
【外１２】

：この範囲は、τが、τ（ｎ）＝ｎを満たす、一時的な状態である。時定数は、フレームランクと共に増加され、それにより、信号１１７の出力ビットレートは、ＣＢＲからＶＢＲ動作にゆっくりと変化する。言い替えると、この状態は、制約されたＶＢＲ制御調整に対応する。図３ｂから分かるように、量子化ファクタＱ（ｎ）は、減少する振幅の変動を有し、これは、変換符号化されたフレームの更に一定の品質となる。典型的には、
【００４７】
【外１３】

は、時点０からの継続時間は数分であるように設定される。
−
【００４８】
【外１４】

：この範囲は、時定数に
【００４９】
【外１５】

を課す、入力フレームの変換符号化に対応する。量子化Ｑ（ｎ）は、平均値Ｑ_ｍｅａｎ付近の制限された変化を有するので、この大きな時定数は、比較的一定の品質の変換符号化されたフレームを得ることを許す。それは、出力信号１１７のＶＢＲ動作となる。
−
【００５０】
【外１６】

：この範囲は、τが、τ（ｎ）＝Ｎ−ｎに従う一時的な状態である。時定数は、フレームのランクが増加すると減少され、それにより、出力信号１１７はＶＢＲからＣＢＲにゆっくりと変化する。量子化ファクタＱ（ｎ）は増加する振幅の変動を有し、これは、変換符号化されたフレームの更に可変の品質となる。
−
【００５１】
【外１７】

：この範囲は、変換符号化の最後に対応する。時定数τは、信号１１７のＣＢＲ動作を得るために、一定の小さな値に設定される。
【００５２】
【外１８】

が成り立つ。このＣＢＲ動作は、ビットレートが、シーケンス内で変換符号化される残りのフレームと、前記蓄積装置上に有効な空間を考慮して目標付けされるので、空間の制限された蓄積装置の最適な充填を得ることを許す。典型的には、
【００５３】
【外１９】

は、この範囲の継続時間が約１分であるように設定される。
【００５４】
もちろん、時定数τの変化機構に関する上述の例は、網羅的ではなく、そして、代わりの機構が、本発明の範囲から離れることなく適用され得る。例えば、０と
【００５５】
【外２０】

の間の範囲は、大きな時定数で量子化を開始するために抑圧され、最初から出力信号１１７のＶＢＲ動作となる。
【００５６】
本発明は、配線された電子回路により又は、代わりに、コンピュータ読出し可能な媒体に蓄積された命令の組みによるような、幾つかの方法で実行されてもよく、前記命令は少なくとも前記回路の一部を置き換え、そして、前記置き換えられた回路内で完了するように同じ機能を実行するために、コンピュータ又はディジタルプロセッサの制御の下で実行可能である。本発明は、上述の方法の、ステップ又は、幾つかのステップを実行するためのコンピュータの実行可能な命令を含む、ソフトウェアモジュールを含むコンピュータ読出し可能な媒体にも関連する。
【００５７】
動詞”符号化”はディジタル領域で行われるどのようなビデオ信号データ操作にも関連する。特にこの動詞は符号化と変換符号化方法の両方に適用する。
【図面の簡単な説明】
【図１】
ＭＰＥＧ−２ビデオ圧縮信号変換符号化の状況での、本発明に従った方法を示す図である。
【図２】
本発明に従ったビットレート制御ステップを示す図である。
【図３ａ】
本発明に従って得られたビットレート制御を示す図である。
【図３ｂ】
本発明に従って得られたビットレート制御を示す図である。
【図３ｃ】
本発明に従って得られたビットレート制御を示す図である。

Claims

入力フレームのシーケンスから、蓄積装置に蓄積される符号化されたビデオフレームを発生するビデオ符号化システムのための、ビデオビットレート制御方法であって、前記方法は、評価ステップから発行される量子化ファクターを前記入力フレームに適用する、少なくとも量子化ステップを有し、
前記評価ステップは、
−前に符号化されたフレームに関する量子化ファクターＱ（ｎ−１）とフレームサイズＳ（ｎ−１）から、前記の前に符号化されたフレームの複雑さＸ（ｎ−１）を計算する、計算サブステップと、
−複雑さＸ（ｎ−１）から、現在の入力フレームの複雑さＸｅ（ｎ）を推定するための、第１の推定サブステップと、
−蓄積装置上のまだ有効なビットの数と入力シーケンス内の符号化されるべきフレームの残りの数から、符号化後の現在の入力フレームに関するフレームサイズＲ（ｎ）を推定するための第２の推定サブステップと、
−現在の入力フレームの複雑さＸｅ（ｎ）と推定されたフレーサイズＲ（ｎ）から、現在の入力フレームに適用される量子化ファクターを推定する、第３の推定サブステップとを有することを特徴とする方法。
第１の推定サブステップは、時定数を有するフィルタにより行われることを特徴とする、請求項１に記載の方法。
時定数は、既に符号化されたビデオフレームの数とシーケンス内のまだ符号化されていないビデオフレームの残りの数の関数であることを特徴とする、請求項２に記載の方法。
時定数τ（ｎ）の時間の漸進的変化は、以下の関係、

により与えられ、
【外１】
は、増加する値のしきい値であり、ｎはシーケンス内で符号化されている現在のフレーム番号であり、Ｎはシーケンス内のフレームの合計数である、ことを特徴とする請求項３に記載の方法。
複雑さＸｅ（ｎ）は周期的に更新されることを特徴とする、請求項１に記載の方法。
請求項１乃至５のうち何れか一項に記載のビデオビットレート制御方法を実行することを許すビデオ符号化装置。
請求項１乃至５のうち何れか一項に記載の符号化ビデオビットレート制御方法を実行することを許すビデオ変換符号化装置。
入力の符号化されていないフレームから、出力の符号化されたフレームを発生する符号化装置のためのコンピュータプログラムプロダクトであって、そのプロダクトは、前記装置にロードされたときに、前記装置に請求項１乃至５のうち何れか一項に記載の方法を実行させる、命令の組みを含むコンピュータプログラムプロダクト。
入力の符号化されていないフレームから、出力の符号化されたフレームを発生する変換符号化装置のためのコンピュータプログラムプロダクトであって、そのプロダクトは、前記装置にロードされたときに、前記装置に請求項１乃至５のうち何れか一項に記載の方法を実行させる、命令の組みを含むコンピュータプログラムプロダクト。