JP3970267B2 - 動画像符号化装置および動画像符号化方法 - Google Patents

Description

本発明は、動画像の符号化に関し、ＩＴＵ−Ｔ勧告Ｈ．２６ｘやＩＳＯ／ＩＥＣ標準ＭＰＥＧ等に代表される方式により符号化を行う動画像符号化装置及び方法に関するものである。本発明による動画像符号化装置及び動画像符号化方法は、例えば携帯電話などに搭載される装置に関するものである。

従来の画像符号化方式について、以下、ＭＰＥＧ−４を例に取り説明する。一般に、ＭＰＥＧ−４に代表される画像符号化方式は、入力される画像信号に対して空間的・時間的相関関係を利用してデータの圧縮を行う。そして、この空間的圧縮・時間的圧縮により得られるデータをもとに、所定の順序に従ってさらに可変長符号化を行い、ビットストリームを生成する。

ここで以下の説明のため、ＭＰＥＧ−４のフレームの概念について述べておく。ＭＰＥＧ−４では、表示される画像全体（合成画像）は、複数の画像系列の画像（物体）により構成されることから、各画像系列の、各表示時刻における画面をビデオ・オブジェクト・プレーン（以下、「ＶＯＰ」と記す。）と呼び、ＭＰＥＧ−１，２におけるフレームと区別している。なお、表示画像の全体が１つの画像系列の画像により構成される場合には、ＶＯＰとフレームは一致することとなる。

ＶＯＰは輝度信号と色差信号をもち、複数のマクロブロックから構成される。マクロブロックは、輝度信号に対して縦横それぞれ１６画素から成り、ＭＰＥＧ−４における画像符号化では、このマクロブロック単位で空間的圧縮、時間的圧縮等の手法により情報量の圧縮が行われる。

空間的圧縮は、直交変換の一種である離散コサイン変換（Ｄｉｓｃｒｅｔｅ Ｃｏｓｉｎｅ Ｔｒａｎｓｆｏｒｍ。以下、「ＤＣＴ」と記す。）により時間領域から周波数領域に変換した後の信号を量子化することにより行われ、時間的圧縮には、動き補償（Ｍｏｔｉｏｎ Ｃｏｍｐｅｎｓａｔｉｏｎ）が用いられる。

また、ＶＯＰ単位のデータ圧縮方法には、同一画面内の空間的圧縮のみで符号化される空間的画面内符号化（以下、「イントラ符号化」と記す。）と、画面間の相関から時間的圧縮を用いて符号化される画面間符号化（以下、「インター符号化」と記す。）とがある。

一般に、イントラ符号化されたＶＯＰをＩ（Ｉｎｔｒａ）−ＶＯＰ（以下、「Ｉ−ＶＯＰ」と記す。）と呼ぶ。また、インター符号化されたＶＯＰで、参照ＶＯＰとして時間的に前に符号化されたＶＯＰのみを用いて動き補償を行って符号化されたＶＯＰをＰ（Ｐｒｅｄｉｃｔｉｖｅ）−ＶＯＰ（以下、「Ｐ−ＶＯＰ」と記す。）と呼び、参照ＶＯＰとして時間的に前後に符号化されたＶＯＰを用いて双方向の動き補償を行って符号化されたＶＯＰをＢ（Ｂｉ−ｄｉｒｅｃｔｉｏｎａｌｌｙ ｐｒｅｄｉｃｔｉｖｅ）−ＶＯＰ（以下、「Ｂ−ＶＯＰ」と記す。）と呼ぶ。但し、例えば、ＭＰＥＧ−４のシンプルプロファイルの場合、Ｉ−ＶＯＰとＰ−ＶＯＰのみが用いられ、Ｂ−ＶＯＰは用いられない。以下の説明は、主として、このＭＰＥＧ−４のシンプルプロファイルに関して行われる。

動画像符号化装置では、所定の符号化パラメータに従って、指定された符号量のビットストリームを出力しなければならない。さらにビットストリームを受取る復号化装置側のバッファ（仮想バッファ検証器、以下、「ＶＢＶバッファ」と記す。）がオーバーフローやアンダーフローが生じないように、符号化装置側でＶＢＶバッファの占有量を想定して発生符号量を制御しなくてはならない。

発生符号量の制御は、ＶＯＰを構成するマクロブロック毎に設定される、ＤＣＴ係数を量子化するために用いる、量子化パラメータ（量子化ステップサイズ）により行う。従って、発生符号量の制御はＶＯＰ単位で行われることとなる。一般に、量子化パラメータを大きくすると発生符号量は小さくなり、量子化パラメータを小さくすると発生符号量は大きくなる。つまり、発生符号量と量子化パラメータとは反比例の関係にある。この性質を用いて発生符号量を変化させることが可能である。

また、ＶＯＰ単位で発生符号量制御を行うため、制御の簡便上、Ｉ−ＶＯＰ、Ｐ−ＶＯＰ等のＶＯＰタイプ毎に、量子化パラメータを設定し、これらを個別に制御するのが一般的である。

上記のような、ＶＯＰタイプ毎に、量子化パラメータを設け、これらを個別に制御する技術については、例えば特許文献１に記載されている。

特開２００２−２６２２９７号公報（第５−７頁、第１図）

本発明が解決しようとする問題点は、ＶＯＰタイプ毎に、量子化パラメータを設定し、これらを個別に制御する場合に、画像内容により、画質が視覚的に不自然になる場合があることである。一般的に画像編集等での、符号化後データの取扱いを考慮して、一定のフレーム数に対応する間隔（周期）毎にＩ−ＶＯＰを設定し、Ｉ−ＶＯＰから次のＩ−ＶＯＰまでの間はＰ−ＶＯＰで符号化するという符号化制御が行われる。なお、Ｉ−ＶＯＰの間隔を、例えば２秒間隔とすれば、１５フレーム／秒のフレームレートの場合で、Ｉ−ＶＯＰの挿入される間隔は３０フレーム間隔となる。

一般にＩ−ＶＯＰの画質は重要であるため、Ｉ−ＶＯＰの量子化パラメータの初期値は、Ｐ−ＶＯＰの量子化パラメータよりも小さい値を設定する。つまり、小さい値で量子化するため、符号量が多く割り当てられる。このように量子化パラメータが設定された場合、ある程度動きのある画像では、Ｐ−ＶＯＰに多く符号量が必要になり、Ｐ−ＶＯＰの量子化パラメータがＩ−ＶＯＰの量子化パラメータよりも大きい初期の状態をほぼ保ちながら符号化が行われる。

しかし、静止画に近い画像など、動きが少ない画像を符号化する場合、Ｐ−ＶＯＰの符号量が少なくなり、Ｐ−ＶＯＰの量子化パラメータ値が極端に小さくなることがある。このとき、Ｉ−ＶＯＰはイントラ符号化を施されるので、量子化パラメータ値が急激に小さくなるということはないため、想定しているＩ−ＶＯＰの量子化パラメータと、Ｐ−ＶＯＰの量子化パラメータの設定値の大小関係が逆転したり、さらにＩ−ＶＯＰの量子化パラメータとＰ−ＶＯＰの量子化パラメータの差が大きくなることがある。

このようにＩ−ＶＯＰの量子化パラメータと、Ｐ−ＶＯＰの量子化パラメータの設定値の大小が逆転し、その差が大きくなると、静止画に近い画像を符号化した場合に、Ｉ−ＶＯＰでの画質劣化が視覚的に顕著になる場合がある。
本発明は上記のような課題を解決するためになされたもので、静止画に近い画像など、動きが少ない画像を符号化する場合にも、画面内符号化されたＶＯＰ（又はフレーム）における視覚的画質劣化がなく全体として高画質な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。

本発明は、
入力された動画像の各フレーム又はＶＯＰに対し画面内符号化又は画面間符号化を選択的に行う符号化手段と、
前記符号化手段にて符号化された各フレーム又はＶＯＰの符号量を求める符号量検出手段と、
前記符号化手段における符号化で用いられる量子化パラメータを設定する符号化制御手段と、
前記符号化制御手段で設定された量子化パラメータの、各フレーム又はＶＯＰ毎の平均値を算出する量子化パラメータ平均値算出手段と、
一つのフレーム又はＶＯＰを画面内符号化するに当たり、直前に画面内符号化されたフレーム又はＶＯＰのために設定された量子化パラメータの平均値と、直前に画面間符号化されたフレーム又はＶＯＰのために設定された量子化パラメータの平均値とに基づき、目標符号量の割増しを行うか否かを決定する符号化条件解析手段とを備え、
前記符号化制御手段は、前記符号化条件解析手段における決定に基づき、前記一つのフレーム又はＶＯＰのための前記量子化パラメータを設定することを特徴とする
動画像符号化装置を提供するものである。

本発明によれば、符号化条件を解析し、これに基づき適切な符号量割り当てを行うことにより、静止画に近い画像など、動きが少ない画像を符号化する場合にも、画面内符号化されたフレーム又はＶＯＰにおける視覚的画質劣化がなく全体として高画質な符号化を行うことができるという効果がある。

以下に説明する実施の形態では、入力される動画像がＶＯＰ単位で符号化されるが、フレーム単位で符号化される場合にも本発明を同様に適用することができる。また、以下の実施の形態は、ＭＰＥＧ−４のシンプルプロファイルに対応するものであるが、本発明はこれに限定されない。

実施の形態１．
図１は、この発明の実施の形態１の動画像符号化装置を示すブロック図、図２は実施の形態１における動画像符号化装置のフレームメモリの構成を示す図、図３は、実施の形態１の動画像符号化装置のＶＯＰの符号化処理手順を示すであり、図４は、図１の符号化制御部の一例を示すブロック図、図５は実施の形態１の動画像符号化装置における符号化条件解析処理手順を示す図である。

本実施の形態１の動画像符号化装置１００には図１に示すように、有線通信や無線通信により伝送される画像信号がＶＯＰとして入力され、この入力されるＶＯＰに対する画像符号化処理を行うもので、入力されるＶＯＰをマクロブロックに分割して符号化処理を行い、ビットストリームとして出力するものである。

図１に示されるように本実施の形態の動画像符号化装置１００は、フレームメモリ１と、変化量検出部２と、シーンチェンジ検出部３と、符号化器４と、バッファ５と、符号量検出部６と、符号化制御部７と、平均量子化パラメータ算出部８と、符号化条件解析部９とを備えている。

フレームメモリ１は、外部から順次入力されるＶＯＰを一時的に蓄積する。フレームメモリ１は、図２に示すように、相前後する（連続する）ＶＯＰを記憶することができるもので、一つのＶＯＰ（ｉ番目のＶＯＰ）のデータを記憶する第１の領域１ａと、次のＶＯＰ（（ｉ＋１）番目のＶＯＰ）のデータを記憶する第２の領域１ｂとの２つの領域により構成されている。外部からＶＯＰが１つ入力される度に、フレームメモリ１の領域１ａ、１ｂ内のＶＯＰが書換えられ、第２の領域１ｂに最新の（現在の）ＶＯＰ（（ｉ＋１）番目のＶＯＰ）が記憶され、第１の領域１ａに一つ前の（直前の）ＶＯＰが記憶されて状態が維持される。言換えると、通常は（連続動作中は）、フレームメモリ１は、相前後する２つのＶＯＰのデータが記憶された状態が維持される。

変化量検出部２は、フレームメモリ１からｉ番目及び（ｉ＋１）番目のＶＯＰ、即ちフレームメモリ１に取り込まれた動画像の相前後するＶＯＰを読み出し、これら相互間の特徴量、例えば輝度信号の変化量を検出する。この変化量として、例えば、同じ画素についてＶＯＰ相関の輝度信号の差の絶対値を求め、この絶対値の、ＶＯＰ全体に亘る積算値（総和）を求める。

シーンチェンジ検出部３は、変化量検出部２で検出されたＶＯＰ相互間の特徴量の変化量に基づき、シーンチェンジの検出を行い（各ＶＯＰについてシーンチェンジが検出されたかどうかの判定、即ち各ＶＯＰが「シーンチェンジのＶＯＰかどうか」の判定を行い）、検出結果（乃至判定結果）に基づきシーンチェンジ信号ＳＧの値を設定する。即ち、シーンチェンジを検出したときは、シーンチェンジ信号ＳＧを第１の値、例えば「１」に設定し、それ以外のときはシーンチェンジ信号ＳＧを第２の値、例えば「０」に設定する。

符号化器４には、フレームメモリ１から（ｉ＋１）番目のＶＯＰ（即ち、「現在の」ＶＯＰ）が供給され、符号化器４は、入力されたＶＯＰを、マクロブロック単位で符号化する。
バッファ５は、符号化器４から出力されたビットストリームを一時的に蓄積する。
符号量検出部６は、バッファ５に蓄積されたビットストリームからＶＯＰ毎の発生符号量をカウント（計数乃至計量）することにより、符号化器４にて符号化された各フレームの符号量を求める。

符号化制御部７は、符号化器４にて実施される符号化における目標符号量の設定を行い、量子化パラメータ（量子化ステップサイズ）の決定を行う。この際、ＶＯＰのタイプ毎に、即ちＩ−ＶＯＰと、Ｐ−ＶＯＰで個別に、目標符号量の設定を行い、量子化パラメータの決定を行う。

平均量子化パラメータ算出部８は、符号化制御部７で設定された、各ＶＯＰ毎の量子化パラメータの、各ＶＯＰ毎の平均値を算出する。

符号化条件解析部９は、シーンチェンジ検出部３から出力されたシーチェンジ信号ＳＧの値と、平均量子化パラメータ算出部８から出力された各ＶＯＰ毎の平均量子化パラメータ値をもとに、符号化条件（直前に符号化されたＶＯＰについてのシーンチェンジに伴う符号量の割増し、直前に符号化されたＩ−ＶＯＰについての量子化パラメータの平均値ＩＱａ、直前に符号化されたＰ−ＶＯＰについての量子化パラメータの平均値ＰＱａ）を解析することによって、符号化の状態を判別し、これに基づき符号化制御部７にて適切な符号量割り当てを行われるように制御する。即ち、符号量の割増しの要否を決定し、決定結果に基づき割増し要求信号ＷＳの値を設定する。例えば、割増し要と判断したときは、割増し要求信号ＷＳを第１の値、例えば「１」に設定し、割増し不要と判断したときは割増し要求信号ＷＳを第２の値、例えば「０」に設定する。

「直前に符号化されたＶＯＰ」とは、過去に符号化されたＶＯＰのうちの最新のＶＯＰを言い、「直前に符号化されたＩ−ＶＯＰ」とは、過去に符号化されたＩ−ＶＯＰのうちの最新のＶＯＰを言い、「直前に符号化されたＰ−ＶＯＰ」とは、過去に符号化されたＰ−ＶＯＰのうちの最新のＶＯＰを言い、これらをそれぞれ「直前のＶＯＰ」、「直前のＩ−ＶＯＰ」、「直前のＰ−ＶＯＰ」、或いは単に「前ＶＯＰ」、「前Ｉ−ＶＯＰ」、「前Ｐ−ＶＯＰ」と言うこともある。

符号化制御部７は、上記のような目標符号量の設定、量子化パラメータの決定を行うに当り、符号量検出部６にて求められた各ＶＯＰの符号量Ａｃと、符号化条件解析部９における符号量の割増しの要否に関する決定結果を参照する。

図３は、動画像符号化装置１００のＶＯＰ符号化処理動作手順を示す図である。以下、図３を参照して、ＶＯＰの符号化処理の概略を説明する。
まず、動画像符号化装置１００に入力された現ＶＯＰと前ＶＯＰとの特徴量、例えば輝度信号の変化量を検出する（ステップＳ１）。

次に、ステップＳ１で検出した特徴量の変化量に基づいて、シーンチェンジの有無を判定し、判定結果に基づいてシーンチェンジ信号ＳＧの値を設定する（ステップＳ２）。例えばシーンチェンジが検出されたときはシーンチェンジ信号ＳＧを第１の値、例えば「１」に設定し、それ以外のときは、シーンチェンジ信号ＳＧを第２の値、例えば「０」に設定する。

次に、直前に符号化されたＶＯＰについてのシーンチェンジ信号ＳＧの値と、直前に符号化されたI-ＶＯＰの平均量子化パラメータ値ＩＱａと、直前に符号化されたＰ−ＶＯＰの平均量子化パラメータ値ＩＱａとに基づいて、符号化条件の解析を行い、符号量の割増しの要否を決定する（ステップＳ３）。
直前に符号化されたＩ−ＶＯＰ及びＰ−ＶＯＰの各々の平均量子化パラメータ値ＩＱａ、ＰＱａは符号化条件解析部９内に記憶されている。また、直前に符号化されたＶＯＰについてのシーンチェンジ信号ＳＧの値も符号化条件解析部９内に記憶されている。

次に、ステップＳ３における符号化条件の解析の結果、即ち符号量の割増しの要否の決定結果に基づき、符号化処理の目標符号量を設定する（ステップＳ４）。

そして、ステップＳ４で設定された目標符号量に基づき、各マクロブロック毎の量子化パラメータＱｐを決定し(ステップＳ５)、実際に現ＶＯＰの符号化処理を行う(ステップＳ６)。

次に、図１及び図３を参照して、動画像符号化装置１００のＶＯＰ符号化処理動作について詳細に説明する。
まず、本実施の形態１の動画像符号化装置１００の各部を統括して制御する上位の制御系により入力されたＶＯＰが、フレームメモリ１に一時的に蓄積される。上記のように、フレームメモリ１は、ｉ番目のＶＯＰのデータを記憶する第１の領域１ａと、（ｉ＋１）番目のＶＯＰのデータを記憶する第２の領域１ｂを有し、通常は（連続動作中は）、相連続する２つのＶＯＰのデータが記憶された状態が維持される。

変化量検出部２は、フレームメモリ１からｉ番目及び（ｉ＋１）番目のＶＯＰ、即ちフレームメモリ１に取り込まれた動画像の相前後するＶＯＰを読み出し、これら相互間の特徴量の変化量を求める（ステップＳ１）。シーンチェンジ検出部３では、変化量検出部２で求められた相前後するＶＯＰ間の変化量の値に基づき、変化量が基準値以上であれば、現ＶＯＰをシーンチェンジのＶＯＰであると判定し、基準値に満たなければ、シーンチェンジのＶＯＰではないと判定する（ステップＳ２）。

一方、符号化器４には、フレームメモリ１から（ｉ＋１）番目のＶＯＰ（即ち、「現在の」ＶＯＰ）が供給され、符号化器４は、入力されたＶＯＰを、マクロブロック単位で符号化する。この符号化は、符号化制御部７により設定された量子化パラメータに従って行われる。
符号化器４は符号化処理されたビットストリームをバッファ５に出力し、バッファ５においてビットストリームが一時的に蓄積される。

バッファ５に蓄積されたビットストリームは、上述の上位の制御系により、動画像符号化装置１００から出力される。同様に、バッファ５に蓄積されたビットストリームは、符号量検出部６にも入力される。

符号量検出部６は、バッファ５に蓄積されたビットストリームからＶＯＰ毎の符号発生量をカウントすることにより、符号化器４にて符号化された各フレームの符号量を求め、求められた符号量を表すデータを符号化制御部７に出力する。
なお、符号量検出部６における符号量の検出は、各マクロブロックの符号化終了毎に行い、現在符号化中のＶＯＰの発生符号量の累積値がマクロブロックの符号化の進行とともに検出され、検出結果が符号化制御部７に出力される。

符号化制御部７では、符号化器４において行われるマクロブロック単位の符号化で用いられる量子化パラメータの設定を行う。まず、各ＶＯＰの先頭のマクロブロックに対する量子化パラメータの設定は以下のようにして行われる。
即ち、符号量検出部６から出力される、各ＶＯＰの最後における符号量の累積値を、そのＶＯＰの符号量として検出して記憶し、平均量子化パラメータ算出部８から出力される平均量子化パラメータ値を記憶し、同じＶＯＰタイプの前ＶＯＰの発生符号量と、同じＶＯＰタイプの前ＶＯＰの平均量子化パラメータ値と、符号化条件解析部９による目標符号量の割増しの要否についての決定結果とに基づき、現ＶＯＰの目標符号量を定め、このようにして定められた現ＶＯＰの目標符号量に基づいて現ＶＯＰの先頭のマクロブロックの量子化パラメータを定める。即ち、Ｉ−ＶＯＰに対しては、直前に符号化されたＩ−ＶＯＰの発生符号量と、直前に符号化されたＩ−ＶＯＰの平均量子化パラメータ値と、符号化条件解析部９による割増しの要否の決定結果とに基づき、現Ｉ−ＶＯＰの目標符号量を定め、このようにして定められた現Ｉ−ＶＯＰの目標符号量に基づいて現Ｉ−ＶＯＰの先頭のマクロブロックの量子化パラメータを定める。Ｐ−ＶＯＰに対しては、直前に符号化されたＰ−ＶＯＰの発生符号量と、直前に符号化されたＰ−ＶＯＰの平均量子化パラメータ値と、符号化条件解析部９による割増しの要否の決定結果とに基づき、現Ｐ−ＶＯＰの目標符号量を定め、このようにして定められた現Ｐ−ＶＯＰの目標符号量に基づいて現Ｐ−ＶＯＰの先頭のマクロブロックの量子化パラメータを定める。

また、ＶＯＰの先頭のマクロブロックに続く、２番目以降のマクロブロックに対する量子化パラメータの設定は、以下のようにして行われる。即ち、符号量検出部６により、各マクロブロックの符号化終了時における発生符号量の累積値に基づき、現ＶＯＰのまだ符号化していないマクロブロックに割当てられる符号量を計算し、これから符号化されるマクロブロックの量子化パラメータを定める。このようにして、上記した当該ＶＯＰの先頭のマクロブロックの量子化パラメータを初期値として、マクロブロック毎に量子化パラメータを調整しながら、符号化を進める。

このような量子化パラメータの決定のため、符号化制御部７は、図４に示すように、符号量検出部６から出力される、各ＶＯＰの最後における符号量の累積値を、各ＶＯＰの最後の時点で取り込んでそのＶＯＰの符号量ＶＡｃとして検出するＶＯＰ符号量検出手段７ａと、ＶＯＰ符号量検出手段７ａから出力されるＶＯＰ符号量ＶＡｃを、ＶＯＰのタイプ毎に区別して記憶し、また平均量子化パラメータ算出部８で算出された各ＶＯＰの平均量子化パラメータ値ＩＱａ、ＰＱａを各ＶＯＰのタイプ毎に区別して記憶する記憶部７ｂと、記憶部７ｂに記憶された符号量及び平均量子化パラメータ値と、符号化条件解析部９からの割増し要求信号ＷＳとに基づいて目標符号量を定める目標符号量決定部７ｃと、各マクロブロックの符号化終了時における発生符号量の累積値に基づき、現ＶＯＰのまだ符号化していないマクロブロックに割当てられる符号量を計算する割当て符号量計算部７ｄと、各ＶＯＰの先頭のマクロブロックに対しては、目標符号量決定部７ｃで決定された目標符号量に基づいて量子化パラメータを決定し、各ＶＯＰの先頭以外のマクロブロックに対しては、割当て符号量計算部７ｄで計算された割当て符号量に基づいて、これから符号化されるマクロブロックの量子化パラメータを定める量子化パラメータ決定部７ｅとを備えている。

符号化制御部７は、このようにして設定された量子化パラメータを符号化器４及び平均量子化パラメータ算出部８へ出力する。

平均量子化パラメータ算出部８は、符号化制御部７から出力されたＩ−ＶＯＰ及びＰ−ＶＯＰの各々に対して個別に設定された量子化パラメータの設定値から、Ｉ−ＶＯＰ及びＰ−ＶＯＰの各々に対して個別に各ＶＯＰ毎の平均量子化パラメータ値を算出する。

符号化条件解析部９は、平均量子化パラメータ算出部８により算出された、Ｉ−ＶＯＰ及びＰ−ＶＯＰの各々に対して個別に設定された量子化パラメータの各ＶＯＰ毎の平均値Ｑａ、特に直前のＩ−ＶＯＰに対して設定された量子化パラメータの平均値ＩＱａと直前のＰ−ＶＯＰに対して設定された量子化パラメータの平均値ＰＱａと、シーンチェンジ検出部３で設定されたシーンチェンジ信号ＳＧの値とに基づき、符号化条件を解析し、符号量の割増しの要否を決定する（ステップＳ３）。
符号化条件の解析の処理の詳細については後述する。

符号化条件解析部９による符号量割増しの要否の決定の結果を示す割増し要求信号ＷＳは、符号化制御部７に出力され、これと前Ｉ−ＶＯＰ又は前Ｐ−ＶＯＰの発生符号量ＶＡｃと、前Ｉ−ＶＯＰ又は前Ｐ−ＶＯＰの平均量子化パラメータ値ＩＱａ、ＰＱａとに基づき、現ＶＯＰの目標符号量の設定を行い（ステップＳ４）、目標符号量に対応した量子化パラメータを求め、これを当該ＶＯＰの先頭のマクロブロックのための量子化パラメータとして符号化器４および平均量子化パラメータ算出部８へ出力する（ステップＳ５）。また、２番目以降のマクロブロックについては、上記のように、符号量検出部６により、各マクロブロックの符号化終了時に、現ＶＯＰの発生符号量の累積値に基づき、現ＶＯＰのまだ符号化していないマクロブロックに割当てられる符号量を計算し、これから符号化されるマクロブロックの量子化パラメータを定める。

符号化器４では、符号化制御部７により設定された量子化パラメータの設定値に基づき、現ＶＯＰの符号化を行う（ステップＳ６）。

以下に、図５を用いて、動画像符号化装置１００の符号化条件解析部９における、符号化条件の解析の方法、即ち、図３のステップＳ３の詳細について説明する。

符号化条件解析部９においては、平均量子化パラメータ算出部８において算出された、直前に符号化されたＩ−ＶＯＰの平均量子化パラメータ値と、直前に符号化されたＰ−ＶＯＰの平均量子化パラメータ値と、１つ前のＶＯＰがシーンチェンジのＶＯＰであったか否かを示す前ＶＯＰのシーンチェンジ信号ＳＧの値（符号化条件解析部９内に記憶されている）に基づき、符号化条件の解析を行い、符号量の割増しの要否の決定を行う。

符号化条件解析部９では、まず符号化を行うＶＯＰがＩ−ＶＯＰであるかＰ−ＶＯＰであるかを判定する（ステップＳ１０）。Ｐ−ＶＯＰである場合は、現ＶＯＰのシーンチェンジ信号に基づき、通常の符号量割り当てを行うこと、即ちステップＳ４における目標符号量の設定に当たり、符号量の割増しを行わないことを決定する（ステップＳ１６）。なお、シーンチェンジＶＯＰである場合には、シーンチェンジ用の符号量割増しを行う。

ステップＳ１０でＩ−ＶＯＰの符号化であると判定された場合は、前Ｉ−ＶＯＰの平均量子化パラメータ値ＩＱａと前Ｐ−ＶＯＰの平均量子化パラメータ値ＰＱａの値の大小関係を比較して、前Ｉ−ＶＯＰの平均量子化パラメータ値ＩＱａが前Ｐ−ＶＯＰの平均量子化パラメータ値ＰＱａより十分大きいか否かの判定を行う（ステップＳ１１）。具体的には、前Ｉ−ＶＯＰの平均量子化パラメータ値ＩＱａが前Ｐ−ＶＯＰの平均量子化パラメータ値ＰＱａよりある値（第１の所定値）α以上大きい（ＩＱａ−ＰＱａ＞αである）かどうかの判定、即ち、前Ｉ−ＶＯＰの平均量子化パラメータ値ＩＱａが前Ｐ−ＶＯＰの平均量子化パラメータ値ＰＱａより大きく、その差が第１の所定値αより大きいか否かの判定を行う。

一般にＩ−ＶＯＰの画質は重要であるため、Ｉ−ＶＯＰの量子化パラメータの値は、Ｐ−ＶＯＰの量子化パラメータと同程度以下に設定する望ましいが、上記の判定結果がＹＥＳであれば、上記の望ましい関係が成立していないことになる。即ち量子化パラメータ値の逆転が起こる。このような逆転が起こるのは、Ｐ−ＶＯＰの発生符号量が小さくて、Ｐ−ＶＯＰの量子化パラメータ値が小さくなっているためであり、これは静止画に近い画像など、動きが少ない画像を符号化している状態であると考えられる。

ステップＳ１１で、前Ｉ−ＶＯＰの平均量子化パラメータ値ＩＱａが前Ｐ−ＶＯＰの平均量子化パラメータ値ＰＱａより第１の所定値α以上大きい（ＩＱａ−ＰＱａ＞αである）と判定された場合、静止画に近い画像であると判断して、静止画用の符号量割り当てを行うこと、即ち、即ちステップＳ４における目標符号量の設定に当たり、符号量の割増しを行うことを決定する（ステップＳ１５）。

静止画用の符号量割り当てでは、Ｐ−ＶＯＰの画質に対し、Ｉ−ＶＯＰの画質の劣化が視覚的に顕著になることを防ぐため、Ｉ−ＶＯＰの目標符号量の設定を通常の場合より多くなるように設定する。例えば、通常のＩ−ＶＯＰの目標符号量をＰ−ＶＯＰの２倍に設定している場合に、静止画用の符号量割り当てでは、Ｐ−ＶＯＰの５倍程度に設定する。これにより、符号化制御部７により、Ｉ−ＶＯＰの量子化パラメータが小さく設定され、Ｉ−ＶＯＰでの画質が向上し、静止画に近い画像など、動きが少ない画像においてもＩ−ＶＯＰでの画質劣化を防ぐことができる。

ステップＳ１１において、前Ｉ−ＶＯＰの平均量子化パラメータ値ＩＱａが前Ｐ−ＶＯＰの平均量子化パラメータ値ＰＱａより第１の所定値α以上大きい（ＩＱａ−ＰＱａ＞αである）と判定されなかった場合（ステップＳ１１における判定結果がＮＯである場合）には、ステップＳ１２に進む。
ステップＳ１１において、前Ｉ−ＶＯＰの平均量子化パラメータ値ＩＱａが前Ｐ−ＶＯＰの平均量子化パラメータ値ＰＱａより第１の所定値α以上大きい（ＩＱａ−ＰＱａ＞αである）と判定されなかった場合（ステップＳ１１における判定結果がＮＯである場合）にも、前Ｉ−ＶＯＰの平均量子化パラメータ値ＩＱａと前Ｐ−ＶＯＰの平均量子化パラメータ値ＰＱａの値の関係等により、Ｉ−ＶＯＰでの画質の劣化が目立つ場合がある。ステップＳ１２乃至Ｓ１４の処理は、このような場合にも、Ｉ−ＶＯＰに対する符号量の割増しを行うことでＩ−ＶＯＰの画質の劣化を防ぐことを目的として行われるものである。

ステップＳ１２では、前ＶＯＰがシーンチェンジＶＯＰであったか否かを判別する。シーンチェンジ時には符号量が多く発生するため、シーンチェンジ用に符号量を割増し、画質の劣化を防ぐという符号量割り当てを行うため、次のＩ―ＶＯＰでさらに静止画用の符号量割り当てを行うと、連続して局所的に符号量が増えることとなり、他の部分の画質劣化を生じ、全体としての高画質を保てなくなる。また、前ＶＯＰがシーンチェンジであった場合は、画面の切り替わりに当たるため、次のＩ−ＶＯＰの量子化パラメータ値ＩＱａが多少大きくも、Ｉ−ＶＯＰでの画質の劣化は目立たない。従って、ここで、前ＶＯＰがシーンチェンジＶＯＰであると判定される場合は、通常の符号量割り当てを行うこと、即ちステップＳ４における目標符号量の決定に当たり、符号量の割増しを行わないことを決定する（ステップＳ１６）。

次に、ステップＳ１３では、前Ｐ―ＶＯＰの平均量子化パラメータ値ＰＱａが動画像を符号化しているとして、十分小さいか否か、具体的には、ある値（第２の所定値）βよりも小さいか（ＰＱａ＜βであるか）否かを判別する。つまり、前Ｐ−ＶＯＰの平均量子化パラメータ値ＰＱａが第２の所定値β以上であれば（ステップＳ１２の判定結果がＮＯであれば）、ある程度動きのある画像であると判断して、通常の符号量割り当てを行うこと、即ちステップＳ４における目標符号量の決定に当たり、符号量の割増しを行わないことを決定する（ステップＳ１６）。
ステップＳ１３で、前Ｐ―ＶＯＰの平均量子化パラメータ値ＰＱａが十分小さければ（ＰＱａ＜βであれば、つまり、ステップＳ１２の判定結果がＹＥＳであれば）、次にステップＳ１４に進む。

次に、ステップＳ１４では、前Ｐ−ＶＯＰの平均量子化パラメータ値ＰＱａと前Ｉ−ＶＯＰの平均量子化パラメータ値ＩＱａとの値の大小関係を比較して、前Ｐ−ＶＯＰの平均量子化パラメータ値ＰＱａが前Ｉ−ＶＯＰの平均量子化パラメータ値ＩＱａより十分大きいか否かの判定を行う。具体的には、前Ｐ−ＶＯＰの平均量子化パラメータ値ＰＱａが前Ｉ−ＶＯＰの平均量子化パラメータ値ＩＱａよりある値（第３の所定値）γ以上大きい（ＰＱａ−ＩＱａ＞γである）かどうかの判定、即ち、前Ｐ−ＶＯＰの平均量子化パラメータ値ＰＱａが前Ｉ−ＶＯＰの平均量子化パラメータ値ＩＱａより大きく、その差が第３の所定値γより大きいか否かの判定を行う。第３の所定値γは、それ以上の差があると、Ｉ−ＶＯＰでの画質劣化が生じないような値に定められる。ステップＳ１４における判定結果がＹＥＳの場合は、通常の符号量割り当てを行うこと、即ちステップＳ４における目標符号量の決定に当たり、符号量の割増しを行わないことを決定する（ステップＳ１６）。

ステップＳ１４の判定結果がＮＯの場合に、すなわち、前Ｐ−ＶＯＰの平均量子化パラメータ値ＰＱａが前Ｉ−ＶＯＰの平均量子化パラメータ値ＩＱａより大きくても差が小さい場合、もしくは、前Ｉ−ＶＯＰの平均量子化パラメータ値ＩＱａと前Ｐ−ＶＯＰの平均量子化パラメータ値ＰＱａが等しい場合、または前Ｉ−ＶＯＰの平均量子化パラメータ値ＩＱａが前Ｐ−ＶＯＰの平均量子化パラメータ値ＰＱａより大きい場合は、Ｉ−ＶＯＰで画質劣化を招く場合であると判定し、静止画に近い画像であると判断して、静止画用の符号量割り当てを行うこと、即ちステップＳ４における目標符号量の決定に当たり、符号量の割増しを行うことを決定する。つまり、Ｐ−ＶＯＰの画質に対し、Ｉ−ＶＯＰの画質の劣化が視覚的に顕著になることを防ぐため、Ｉ−ＶＯＰの目標符号量の設定を通常の場合より多くなるように設定すること、即ちステップＳ４における目標符号量の決定に当たり、符号量の割増しを行うことを決定する（ステップＳ１５）。

このように、前Ｉ−ＶＯＰの平均量子化パラメータ値ＩＱａと前Ｐ−ＶＯＰの平均量子化パラメータ値ＰＱａの関係を解析することにより、Ｐ−ＶＯＰの符号量が少なく、Ｐ−ＶＯＰの量子化パラメータ値が極端に小さくなり、想定しているＩ−ＶＯＰの量子化パラメータと、Ｐ−ＶＯＰの量子化パラメータの設定値の大小関係が逆転したり、さらにＩ−ＶＯＰの量子化パラメータとＰ−ＶＯＰの量子化パラメータの差が大きくなる場合を検出し、Ｉ−ＶＯＰでの画質劣化が生じると判断された場合には、Ｉ−ＶＯＰの目標符号量の設定を通常の場合より多くなるように設定することにより、Ｉ−ＶＯＰの量子化パラメータ値が小さく設定され、Ｉ−ＶＯＰでの画質が向上し、静止画に近い画像など、動きが少ない画像においてもＩ−ＶＯＰでの画質劣化を防ぐことができる。

また、前ＶＯＰのシーンチェンジ信号ＳＧの値に基づき、前ＶＯＰにおいてシーンチェンジが検出されたかを解析し（即ちシーンチェンジに伴う符号量の割増しが行われたかを解析し）、これによって、前ＶＯＰがシーンチェンジのＶＯＰであり、シーンチェンジ用に符号量を割増している場合に、引き続き、次のＩ―ＶＯＰでさらに符号量割増しを行わないように制御し、これにより、連続して局所的に符号量が増えて他の部分の画質が劣化することを防ぎ、全体として安定して高画質を保つことができる。

なお、図５に示す判定ステップの順序は変更が可能である。例えば、ステップＳ１２とＳ１３を入れ替えても良い。ステップＳ１１乃至Ｓ１４による符号量の割増しの要否の決定のための基準を要約すれば以下のごとくとなる。
（ａ） 前Ｉ−ＶＯＰの平均量子化パラメータ値ＩＱａが、前Ｐ−ＶＯＰの平均量子化パラメータ値ＰＱａより第１の所定値α以上大きい（ＩＱａ−ＰＱａ＞αである）と判定したときは（ステップＳ１１でＹＥＳ）、目標符号量の決定に当たり符号量を割増すことを決定する。
（ｂ） 前Ｉ−ＶＯＰの平均量子化パラメータ値ＩＱａが、前Ｐ−ＶＯＰの平均量子化パラメータ値ＰＱａより第１の所定値α以上大きくはなく（ＩＱａ−ＰＱａ＞αではなく）（ステップＳ１１でＮＯ）、かつ、前ＶＯＰについてシーンチェンジが検出されたときは（ステップＳ１２でＹＥＳ）、目標符号量の決定に当たり符号量の割増しを行わないことを決定する。
（ｃ） 前Ｉ−ＶＯＰの平均量子化パラメータ値ＩＱａが、前Ｐ−ＶＯＰの平均量子化パラメータ値ＰＱａより第1の所定値α以上大きくはなく（ＩＱａ−ＰＱａ＞αではなく）（ステップＳ１１でＮＯ）、かつ、前Ｐ−ＶＯＰの平均量子化パラメータ値が所定値β以上であるときは（ステップＳ１３でＮＯ）、目標符号量の決定に当たり符号量の割増しを行わないことを決定する。
（ｄ） 前Ｉ−ＶＯＰの平均量子化パラメータ値ＩＱａが、前Ｐ−ＶＯＰの平均量子化パラメータ値ＰＱａより第１の所定値α以上大きくはなく（ＩＱａ−ＰＱａ＞αではなく）（ステップＳ１１でＮＯ）、かつ、前Ｐ−ＶＯＰの平均量子化パラメータ値ＰＱａが前Ｉ−ＶＯＰの平均量子化パラメータ値ＩＱａより第３の所定値γ以上大きいときは（ステップＳ１４でＹＥＳ）、目標符号量の決定に当たり符号量の割増しを行わないことを決定する。
（ｅ） 前ＶＯＰについてシーンチェンジが検出されず（ステップＳ１２でＮＯ）、かつ、前Ｐ−ＶＯＰの平均量子化パラメータ値が所定値β以上ではなく（ステップＳ１３でＹＥＳ）、かつ、前Ｐ−ＶＯＰの平均量子化パラメータ値ＰＱａが前Ｉ−ＶＯＰの平均量子化パラメータ値ＩＱａより第３の所定値γ以上大きくはないときは（ステップＳ１４でＮＯ）、目標符号量の決定に当たり符号量の割増しを行うことを決定する。なお、ステップＳ１４でＮＯであればステップＳ１１で当然ＹＥＳとなる。但し、ステップＳ１１でＹＥＳでもステップＳ１４にステップＳ１２でＹＥＳ又はＳ１３でＮＯのためステップＳ１４に至らないことがある。

なお、上記実施の形態１では静止画用の符号量割り当ての例として、通常のＩ−ＶＯＰの目標符号量をＰ−ＶＯＰの目標符号量の２倍に設定している場合に、Ｐ−ＶＯＰの５倍程度に設定する場合を挙げたが、目標符号量の設定方法は、このようにＩ−ＶＯＰの目標符号量とＰ−ＶＯＰの目標符号量の整数比により設定するものには限らず、Ｉ−ＶＯＰ、Ｐ−ＶＯＰの実際の発生符号量、Ｉ−ＶＯＰ、およびＰ−ＶＯＰの平均量子化パラメータ値、シーンチェンジの情報などの符号化情報の組み合わせに基づいて目標符号量の設定を行うこととしてもよい。

また、上記実施の形態１では、前Ｉ−ＶＯＰの平均量子化パラメータ値ＩＱａと、前Ｐ−ＶＯＰの平均量子化パラメータ値ＰＱａを用いることにより符号化条件を解析しているが、過去に符号化された複数のＩ−ＶＯＰ、およびＰ−ＶＯＰの平均量子化パラメータ値を用いてもよい。

また、上記実施の形態１では図５に示す方法で符号化条件の解析を行うこととしたが説明したが、これに限るものではなく、一般にＩ−ＶＯＰの量子化パラメータ値ＩＱａとＰ−ＶＯＰの量子化パラメータ値ＰＱａの関係で、Ｉ−ＶＯＰでの画質劣化が視覚的に許容範囲外となる場合を検出できるものであればよい。

また、上記実施の形態１では変化量検出部２における変化量の検出を、輝度信号に基づいて行っているが、輝度信号でなく色信号を用いてもよい。

また、相前後するＶＯＰ間の変化量を、各画素についての信号の差分の絶対値の、画面内のすべての画素についての総和により求めているが、これに限るものではなく、画面内の信号値の最大値、最小値、中央値などの画面の特徴値を用いてもよい。

また、相前後するＶＯＰ間の変化量の計算を画面全体について行っているが、これに限るものではなく、画面をいくつかの部分に分割して、分割した小領域内で計算し、所定値と比較してもよい。

また、これらの全てのシーンチェンジ判定条件を組み合わせてもよい。例えば、これらの判定条件を組み合わせで、各判定条件の１つでも満たされた場合にシーンチェンジと検出する方法、各判定基準が満たされるかどうかの判定結果を用いた多数決によりシーンチェンジかどうかの判定を行う方法、各判定条件が満たされるかどうかの判定結果に重みをつけて多数決によりシーンチェンジかどうかの判定を行う方法、所定数以上の判定条件が満たされたときにシーンチェンジと検出する方法、特定の判定条件が満たされたときは他の判定条件による判定結果の如何を問わずシーンチェンジと検出する方法等があるが、これらも本発明に包含される。

また、上記実施の形態１ではシーンチェンジ検出部３におけるシーンチェンジの検出は、現ＶＯＰと前ＶＯＰとの間の変化量に基づき行っているが、変化量のみでなく、符号化の状態、例えば、符号量制御によって符号化を行わない、すなわちあるＶＯＰの符号化をスキップすることを示す、スキップ信号等を用いて、シーンチェンジ検出を行ってもよい。

さらにまた、上記の実施の形態１では、画面間符号化としてＰ−ＶＯＰのみを行う場合を行っているが、Ｐ−ＶＯＰのみならず、Ｂ−ＶＯＰを行う場合にも本発明を適用できる。この場合、Ｉ−ＶＯＰ、Ｐ−ＶＯＰ、Ｂ−ＶＯＰのそれぞれの平均量子化パラメータ値により符号化条件を解析し、それぞれのＶＯＰタイプに対して量子化パラメータを設定する。

以下に、実施の形態１に示した、図５の符号化条件解析処理フローに従い、符号化条件解析部９における、符号化条件解析の方法について、前Ｉ−ＶＯＰの平均量子化パラメータ値ＩＱａ、前Ｐ−ＶＯＰの平均量子化パラメータ値ＰＱａ、判定値α、β、γ、前ＶＯＰのシーンチェンジ信号ＳＧにつき具体的数値例を当てはめて説明する。以下の第１の例及び第２の例のいずれにおいても、符号化されるＶＯＰがＩ−ＶＯＰであり、ステップＳ１０でＩ−ＶＯＰの符号化であると判断されるものとする。

第１の例は、ステップＳ１１にて、前Ｉ−ＶＯＰの平均量子化パラメータ値ＩＱａと前Ｐ−ＶＯＰの平均量子化パラメータ値ＰＱａの値の大小関係を比較により、前Ｉ−ＶＯＰの平均量子化パラメータ値ＩＱａが前Ｐ−ＶＯＰの平均量子化パラメータ値ＰＱａより十分大きいと判定される場合である。
前Ｉ−ＶＯＰの平均量子化パラメータ値ＩＱａ＝１１、前Ｐ−ＶＯＰの平均量子化パラメータ値ＰＱａ＝３、α＝１、β＝６、γ＝０、前ＶＯＰはシーンチェンジＶＯＰであるとする。
ステップＳ１１にて、（前Ｉ−ＶＯＰの平均量子化パラメータ値ＩＱａ）−（前Ｐ−ＶＯＰの平均量子化パラメータ値ＰＱａ）＝８であり、α＝１より大きいため、静止画に近い画像の符号化を行っている状態であると判定される。この場合、前ＶＯＰはシーンチェンジＶＯＰであるが、前Ｉ−ＶＯＰの平均量子化パラメータ値ＩＱａが前Ｐ−ＶＯＰの平均量子化パラメータ値ＰＱａより十分大きいため、前ＶＯＰと、Ｉ−ＶＯＰとの画質差が生じるものとして、符号量を割増しを決定する（ステップＳ１５）。

第２の例は、第１の例とは異なり、ステップＳ１１にて、前Ｉ−ＶＯＰの平均量子化パラメータ値ＩＱａと前Ｐ−ＶＯＰの平均量子化パラメータ値ＰＱａの値の大小関係の比較により、前Ｉ−ＶＯＰの平均量子化パラメータ値ＩＱａが前Ｐ−ＶＯＰの平均量子化パラメータ値ＰＱａより十分大きいと判定されない場合である。
前Ｉ−ＶＯＰの平均量子化パラメータ値ＩＱａ＝５、前Ｐ−ＶＯＰの平均量子化パラメータ値ＰＱａ＝５、α＝１、β＝６、γ＝０、前ＶＯＰはシーンチェンジＶＯＰでないとする。
ステップＳ１１にて、（前Ｉ−ＶＯＰの平均量子化パラメータ値ＩＱａ）−（前Ｐ−ＶＯＰの平均量子化パラメータ値ＰＱａ）＝０であり、α＝１より小さいため、ステップＳ１２に進む。
ステップＳ１２にて、前ＶＯＰはシーンチェンジＶＯＰでないため、ステップＳ１３に進む。
ステップＳ１３で前Ｐ−ＶＯＰの平均量子化パラメータ値ＰＱａが５＜６（＝β）より小さいため、前Ｐ−ＶＯＰの平均量子化パラメータ値ＰＱａは十分小さいと判定して、ステップＳ１４に進む。

次に、ステップＳ１４で、前Ｐ−ＶＯＰの平均量子化パラメータ値ＰＱａと前Ｉ−ＶＯＰの平均量子化パラメータ値ＩＱａとの値の大小関係を比較して、前Ｐ−ＶＯＰの平均量子化パラメータ値ＰＱａが前Ｉ−ＶＯＰの平均量子化パラメータ値ＩＱａより大きく、その差によりＩ−ＶＯＰでの画質劣化が生じない程度であるか否かを判別する。
この場合、前Ｉ−ＶＯＰの平均量子化パラメータ値ＩＱａ＝５、前Ｐ−ＶＯＰの平均量子化パラメータ値ＰＱａ＝５で等しく差がないため、Ｉ−ＶＯＰでの画質劣化がＰ−ＶＯＰに比較して視覚的に目立つ場合であると判定して、符号量の割増しを行うことを決定する（ステップＳ１５）。

なお、上記した実施の形態の動画像符号化装置のフレームメモリ１、バッファ５以外の部分、即ち、図１の変化量検出部２、シーンチェンジ検出部３、符号化器４、符号量検出部６、符号化制御部７、平均量子化パラメータ算出部８、符号化条件解析部９をソフトウエアにより、即ちプログラムされたコンピュータにより実現することとしても良い。

この発明の実施の形態を示す動画像符号化装置を示すブロック図ある。 この発明の実施の形態１を示す動画像符号化装置のフレームメモリの構成図である。 この発明の実施の形態１を示す動画像符号化装置のＶＯＰの符号化処理手順を示すフロー図である。 図１の符号化制御部７の詳細を示すブロック図である。 この発明の実施の形態１を示す動画像符号化装置の符号化条件解析処理手順を示すフロー図である。

符号の説明

１ フレームメモリ、 ２ 変化量検出部、 ３ シーンチェンジ検出部、 ４ 符号化器、 ５ バッファ、 ６ 符号量検出部、 ７ 符号化制御回路、 ８ 平均量子化パラメータ算出部、 ９ 符号化条件解析部、 １００ 動画像符号化装置。

Claims (10)

1. 入力された動画像の各フレーム又はＶＯＰに対し画面内符号化又は画面間符号化を選択的に行う符号化手段と、
   前記符号化手段にて符号化された各フレーム又はＶＯＰの符号量を求める符号量検出手段と、
   前記符号化手段における符号化で用いられる量子化パラメータを設定する符号化制御手段と、
   前記符号化制御手段で設定された量子化パラメータの、各フレーム又はＶＯＰ毎の平均値を算出する量子化パラメータ平均値算出手段と、
   一つのフレーム又はＶＯＰを画面内符号化するに当たり、直前に画面内符号化されたフレーム又はＶＯＰのために設定された量子化パラメータの平均値と、直前に画面間符号化されたフレーム又はＶＯＰのために設定された量子化パラメータの平均値とに基づき、目標符号量の割増しを行うか否かを決定する符号化条件解析手段とを備え、
   前記符号化制御手段は、前記符号化条件解析手段における決定に基づき、前記一つのフレーム又はＶＯＰのための前記量子化パラメータを設定し、
   前記符号化条件解析手段は、
   前記直前に画面内符号化されたフレーム又はＶＯＰの平均量子化パラメータ値が、前記直前に画面間符号化されたフレーム又はＶＯＰの平均量子化パラメータ値より第１の所定値以上大きいと判定したときは、
   前記目標符号量の決定に当たり符号量の割増しを行うことを特徴とする
   動画像符号化装置。
2. 符号化されたフレーム又はＶＯＰについてシーンチェンジを検出する手段をさらに有し、
   前記符号化条件解析手段は、
   前記直前に画面内符号化されたフレーム又はＶＯＰの平均量子化パラメータ値が、前記直前に画面間符号化されたフレーム又はＶＯＰの平均量子化パラメータ値より第１の所定値以上大きくはなく、かつ、
   直前に符号化されたフレーム又はＶＯＰについてシーンチェンジが検出されたときは、
   前記目標符号量の決定に当たり符号量の割増しを行わない
   ことを特徴とする請求項１に記載の動画像符号化装置。
3. 前記符号化条件解析手段は、
   前記直前に画面内符号化されたフレーム又はＶＯＰの平均量子化パラメータ値が、前記直前に画面間符号化されたフレーム又はＶＯＰの平均量子化パラメータ値より第1の所定値以上大きくはなく、かつ、
   前記直前に画面間符号化されたフレーム又はＶＯＰの平均量子化パラメータ値が第２の所定値以上であるときは、
   目標符号量の決定に当たり、符号量の割増しを行わないことを特徴とする請求項１に記載の動画像符号化装置。
4. 前記符号化条件解析手段は、
   前記直前に画面内符号化されたフレーム又はＶＯＰの平均量子化パラメータ値が、前記直前に画面間符号化されたフレーム又はＶＯＰの平均量子化パラメータ値より第１の所定値以上大きくはなく、かつ、
   前記直前に画面間符号化されたフレーム又はＶＯＰの平均量子化パラメータ値が直前に画面内符号化されたフレーム又はＶＯＰの平均量子化パラメータ値より第３の所定値以上大きいときは、
   目標符号量の決定に当たり符号量の割増しを行わないことを決定することを特徴とする請求項１に記載の動画像符号化装置。
5. 前記符号化条件解析手段は、
   直前に符号化されたフレーム又はＶＯＰについてシーンチェンジが検出されず、かつ、
   前記直前に画面間符号化されたフレーム又はＶＯＰの平均量子化パラメータ値が第２の所定値以上ではなく、かつ、
   前記直前に画面間符号化されたフレーム又はＶＯＰの平均量子化パラメータ値が直前に画面内符号化されたフレーム又はＶＯＰの平均量子化パラメータ値より第３の所定値以上大きくはないときは、
   目標符号量の決定に当たり符号量の割増し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。
6. 入力された動画像の各フレーム又はＶＯＰに対し画面内符号化又は画面間符号化を選択的に行う符号化ステップと、
   前記符号化ステップにて符号化された各フレーム又はＶＯＰの符号量を求める符号量検出ステップと、
   前記符号化ステップにおける符号化で用いられる量子化パラメータを設定する符号化制御ステップと、
   前記符号化制御ステップで設定された量子化パラメータの、各フレーム又はＶＯＰ毎の平均値を算出する量子化パラメータ平均値算出ステップと、
   一つのフレーム又はＶＯＰを画面内符号化するに当たり、直前に画面内符号化されたフレーム又はＶＯＰのために設定された量子化パラメータの平均値と、直前に画面間符号化されたフレーム又はＶＯＰのために設定された量子化パラメータの平均値とに基づき、目標符号量の割増しを行うか否かを決定する符号化条件解析ステップとを備え、
   前記符号化制御ステップは、前記符号化条件解析ステップにおける決定に基づき、前記一つのフレーム又はＶＯＰのための前記量子化パラメータを設定し、
   前記符号化条件解析ステップは、
   前記直前に画面内符号化されたフレーム又はＶＯＰの平均量子化パラメータ値が、前記直前に画面間符号化されたフレーム又はＶＯＰの平均量子化パラメータ値より第１の所定値以上大きいと判定したときは、
   前記目標符号量の決定に当たり符号量の割増しを行うことを特徴とする
   動画像符号化方法。
7. 符号化されたフレーム又はＶＯＰについてシーンチェンジを検出するステップをさらに有し、
   前記符号化条件解析ステップは、
   前記直前に画面内符号化されたフレーム又はＶＯＰの平均量子化パラメータ値が、前記直前に画面間符号化されたフレーム又はＶＯＰの平均量子化パラメータ値より第１の所定値以上大きくはなく、かつ、
   直前に符号化されたフレーム又はＶＯＰについてシーンチェンジが検出されたときは、
   前記目標符号量の決定に当たり符号量の割増しを行わない
   ことを特徴とする請求項６に記載の動画像符号化方法。
8. 前記符号化条件解析ステップは、
   前記直前に画面内符号化されたフレーム又はＶＯＰの平均量子化パラメータ値が、前記直前に画面間符号化されたフレーム又はＶＯＰの平均量子化パラメータ値より第1の所定値以上大きくはなく、かつ、
   前記直前に画面間符号化されたフレーム又はＶＯＰの平均量子化パラメータ値が第２の所定値以上であるときは、
   目標符号量の決定に当たり、符号量の割増しを行わないことを特徴とする請求項６に記載の動画像符号化方法。
9. 前記符号化条件解析ステップは、
   前記直前に画面内符号化されたフレーム又はＶＯＰの平均量子化パラメータ値が、前記直前に画面間符号化されたフレーム又はＶＯＰの平均量子化パラメータ値より第１の所定値以上大きくはなく、かつ、
   前記直前に画面間符号化されたフレーム又はＶＯＰの平均量子化パラメータ値が直前に画面内符号化されたフレーム又はＶＯＰの平均量子化パラメータ値より第３の所定値以上大きいときは、
   目標符号量の決定に当たり符号量の割増しを行わないことを決定することを特徴とする請求項６に記載の動画像符号化方法。
10. 前記符号化条件解析ステップは、
    直前に符号化されたフレーム又はＶＯＰについてシーンチェンジが検出されず、かつ、
    前記直前に画面間符号化されたフレーム又はＶＯＰの平均量子化パラメータ値が第２の所定値以上ではなく、かつ、
    前記直前に画面間符号化されたフレーム又はＶＯＰの平均量子化パラメータ値が直前に画面内符号化されたフレーム又はＶＯＰの平均量子化パラメータ値より第３の所定値以上大きくはないときは、
    目標符号量の決定に当たり符号量の割増しを行うことを特徴とする請求項７に記載の動画像符号化方法。

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