JPH10304376A - 画像符号化方法及び装置並びに記録媒体並びに画像伝送方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 １パスエンコーディング方法では、プルダウ
ン変換処理パターンの検出が行える２パスエンコーディ
ング方法と比較して、４／５程エンコード効率が悪化し
ていた。 【解決手段】 ＭＰＥＧエンコーダ２５は、プルダウン
変換処理の施されるビデオ素材を符号化する。ＭＰＥＧ
エンコーダコントローラ２３は、初期位相に応じて上記
プルダウン変換処理パターンを予め割り当てて設定して
から上記ＭＰＥＧエンコーダ２５に符号化処理を行わせ
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、フレーム内符号化
画像（Ｉピクチャ）、フレーム間順方向予測符号化画像
（Ｐピクチャ）、双方向予測符号化画像（Ｂピクチャ）
を所定数含んでなる画像符号化グループ（ＧＯＰ）によ
り、ビデオ素材を符号化する画像符号化方法及び装置並
びに、これら画像符号化方法及び装置で上記ＧＯＰによ
り符号化されたビデオ素材を記録している記録媒体並び
に、ビデオ素材を伝送する画像伝送方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】ビデオ情報をディジタルビデオディスク
（Digital Video Disk：ＤＶＤ）やビデオＣＤのような
パッケージメディアに蓄積する際、上記ビデオ情報に圧
縮符号化処理を施すエンコードシステムでは、最初に素
材の画像の符号化難易度（Difficulty）を測定し、その
符号化難易度（Difficulty）を元に、パッケージメディ
アの記録容量内の与えられたバイト数に収まるように、
各ビデオ情報のフレームごとにビット配分（以下、Bit
assign）処理を行ってエンコードするという方法が一般
に採用されている。以下、このエンコード方法を２パス
エンコーディング方法という。

【０００３】例えば、上記ディジタルビデオディスク用
に、上記２パスエンコーディング方法を採用して、ビデ
オ情報を圧縮符号化するビデオエンコードシステムの具
体例を図１０に示す。

【０００４】図１０において、ビデオエンコードの制御
を行うビデオエンコードコントローラ１０は、システム
全体を管理するスーパーバイザコントローラ１に、ネッ
トワーク２を介して接続されている。

【０００５】スーパーバイザコントローラ１はオペレー
ティングシステムを構成するプログラムの内、特にシス
テム全体の動きを監視し、効率的に制御するプログラム
であるスーパーバイザを実行するコントローラである。
このビデオエンコードシステムにおいてはＤＶＤのオー
サリングシステム全体の管理を行い、ビデオ、オーディ
オ、字幕やメニューといった各エンコードシステムにエ
ンコード条件を与え、エンコード結果の報告を受ける。

【０００６】このビデオエンコードシステムの具体例に
対しては、例えばv.enc というファイルによってビデオ
エンコード条件を指定している。そして、ビデオエンコ
ードコントローラ１０側からは、エンコード結果のビッ
トストリームがハードディスクドライブ（ＨＤＤ）等を
複数並列に接続して記録容量と転送速度性能を向上させ
たＲＡＩＤ１６（Redundant Arrays of Inexpensive Di
skes）上に書き込まれたアドレスv.adrと、エンコード
結果のビットストリームがオーディオや字幕，メニュー
等のサブピクチャとマルチプレックスされる際に必要と
されるデータ(vxxx.aui)を報告している。

【０００７】ビデオエンコードコントローラ１０は、グ
ラフィカルユーザインターフェース（Graphical User I
nterfece:ＧＵＩ）１１と、後述するビット配分計算処
理プログラム（Bit_Assign）を格納しているビット配分
計算部１２と、このビット配分計算部１２内部のビット
配分計算処理プログラム（Bit_Assign）を実行するＭＰ
ＥＧエンコーダコントローラ１３と、ディジタルＶＴＲ
コントローラ１４とを備えている。

【０００８】ユーザは、グラフィカルユーザインターフ
ェース１１を用い、ビット配分計算部１２のプログラム
（BIT_ASSIGN）と、ＭＰＥＧエンコーダコントローラ１
３の３つのプログラムを管理することができる。また、
ＤＶＴＲコントローラ１４も管理できる。

【０００９】ＭＰＥＧエンコーダコントローラ１３は、
上記ビット配分計算部１２内部の上記ビット配分計算処
理プログラム（BIT_ASSIGN）を実行すると共に、ＭＰＥ
Ｇエンコーダ１５を制御する。また、ＤＶＴＲコントロ
ーラ１４はＤＶＴＲ１７を制御する。このＤＶＴＲ１７
はＭＰＥＧエンコーダ１５に接続しており、ＭＰＥＧエ
ンコーダ１５はエンコードした結果を表示するためにモ
ニタ１８に接続している。さらに、ＭＰＥＧエンコーダ
１５は、エンコード結果を記録するために上記ＲＡＩＤ
１６にも接続している。

【００１０】ＭＰＥＧエンコーダ１５では、動き補償予
測による時間方向の冗長度の除去を行っている。また、
ＭＰＥＧエンコーダ１５では、フレーム内だけで符号化
されるフレーム内符号化画像をＩピクチャ（Intra Code
d）、過去の画面から現在を予測することによって符号
化されるフレーム間順方向予測符号化画像をＰピクチャ
（Predictive Coded）、過去、未来の両方向の画像から
現在を予測することによって符号化される双方向予測符
号化画像をＢピクチャ（Bidirectionaly Predictive Co
ded）を用いて、ビデオ情報を圧縮符号化している。こ
こでは、必ずＩピクチャを１つ含むピクチャーのまとま
りを図１１に示すようなＧＯＰ（Groupof Pictures）と
している。この図１１において、ＧＯＰのフレーム数Ｎ
は１５であり、表示順のＧＯＰの先頭は、Ｉピクチャの
前で、Ｐ又はＩピクチャの次のＢピクチャーである。Ｇ
ＯＰの最後は、次のＩピクチャの前の最初のＰピクチャ
である。 このビデオエンコーダシステムの動作につい
て以下に説明する。先ず、スーパーバイザコントローラ
１からネットワーク２経由でビデオに割り当てられたビ
ット総量や最大レートなどのエンコード条件が与えら
れ、ＭＰＥＧエンコーダコントローラ１３はエンコード
条件を設定する。

【００１１】エンコード条件設定後、エンコード素材の
符号化難易度を測定する。ここでは、符号化の際に量子
化ステップ数を固定値に設定した条件で発生ビット量を
測定している。動きが多く、高い周波数成分が大きい画
像では発生ビット量が大きくなり、静止画や平坦な部分
が多い画像では発生ビット量が少なくなる。この発生ビ
ット量の大きさを画像の符号化難易度としている。そし
て、エンコード条件を元に、各ピクチャーの符号化難易
度の大きさに応じて割り当てビット量（ターゲット量 :
target）の配分計算を行う。

【００１２】ビット配分計算の後、エンコード結果のビ
ットストリームを上記ＲＡＩＤ１６に書き込むアドレス
の設定と、エンコーダ用コントロールファイルを出力す
る。このようにして作成されたコントロールファイルに
よるエンコード処理を行うことで、素材の画像の難しさ
に応じた可変ビットレートエンコーディングが実行され
る。

【００１３】このようにして、２パスの可変レートエン
コーディングを行うことで、限られたビット量を有効利
用することができる。ところが、２パスエンコーディン
グ方法では、少なくても素材の長さの２倍の作業時間が
必要となる。作業時間は制作コストに反映されてくるた
め、画質よりも作業時間の短縮を優先させたい場合に
は、上記符号化難易度の測定処理を省略した１パスの固
定レートのエンコーディング方法（以下、１パスエンコ
ーディグ方法という）を選択することになる。

【００１４】図１２に、１パスエンコーディング方法の
処理手順を示す。先ず、ステップＳ１でスーパーバイザ
コントローラ１からネットワーク２を経由してエンコー
ド条件が設定されると、ステップＳ２でシステム全体の
コントロールファイルの作成を行う。そして、ステップ
Ｓ３で実際にエンコードを行い、ステップＳ４でエンコ
ード結果であるビットストリームを上記ＲＡＩＤのよう
な大容量記憶媒体に書き込むための後処理を行う。

【００１５】さらに、図１３には、上記ステップＳ２の
コントロールファイルの作成処理の詳細な手順を示す。
ステップＳ１１でディスク容量の中からビデオに割り当
てられたビット総量(QTY_BYTES)と、最大ビットレート
(MAXRATE)がスーパーバイザコントローラ１から指定さ
れる。これに対して、最大ビットレート以下になるよう
に制限を加えた総ビット数(USB_BYTES)を求める。

【００１６】次に、ステップＳ１２でＧＯＰ構造の指
定、すなわちピクチャタイプの指定処理を行う。ピクチ
ャータイプの指定では、最初に先頭のフレームから順に
Ｉ，Ｂ，Ｂ，Ｐ，Ｂ，Ｂ，・・・と規則正しく設定され
ていく。先頭から数えたフレーム番号kのピクチャータ
イプをp_type[k]とし、ＧＯＰの長さをgop_nとするとp_
type[k]は次の式で与えられる。

【００１７】 gop_cycle[15]={"B","B","I","B","B","P","B","B","P","B","B","P","B","B"," P"} p_type[k]=gop_cycle[(k+2) mod gop_n] ・・・（１） 次に、ステップＳ１３でセル(CELL)境界の処理を行う。
このセル(CELL)境界はチャプター(Chapter)として処理
される。プレイヤーでのチャプターサーチ時には、特定
されないピクチャーからジャンプしてくることになる
が、その場合でも再生画像の乱れがないようにするた
め、チャプターの位置が必ずＧＯＰの先頭になるように
ピクチャータイプを変更する。

【００１８】次に、ステップＳ１４でＧＯＰ単位のビッ
トレートの設定処理を行う。１パス固定レートでの平均
ビットレート(CONSTANT_RATE) は、次の（２）、（３）
式により求められる。

【００１９】 USB_BYTES = min (QTY_BYTES，MAXRATE × KT × total_frame_number) ・・・（２） CONSTANT_RATE = USB_BYTES / total_frame_number / KT ・・・（３） NTSC の場合 KT = 1/8(bits)/30(Hz), PAL の場合 1/8
(bits)/25(Hz)である。また、total_frame_number はエ
ンコードする素材のフレーム総数、min(s,t)はs,tの内
で小さい方を選択する関数である。この平均レートがエ
ンコード時のターゲットレートとなり、各ＧＯＰはこの
ターゲットレートに合わせてエンコード処理を実行する
ことになる。

【００２０】最後に、ステップＳ１５でエンコード結果
のビットストリームを上記ＲＡＩＤに書き込むアドレス
の計算処理と、ステップＳ１６で、エンコーダ用コント
ロールファイルを出力する。

【００２１】このようにして作成されたコントロールフ
ァイルによるエンコード処理をおこなうことで、ピクチ
ャータイプが指定された固定レートエンコーディングが
実行される。

【００２２】次に、映画（フィルム）素材を上記ＤＶＤ
に記録する場合の処理について説明する。映画フィルム
は２４コマ／秒で構成されているが、これをＮＴＳＣの
３０フレーム／秒に変換するためには、周期的に同じフ
ィールド画像を繰り返すようなプルダウン（pulldown）
変換処理を行っている。ここでは、この処理を2/3プル
ダウン変換処理ということにする。このような2/3プル
ダウン変換処理パターンの位相は、フィルム素材 ->Ｎ
ＴＳＣビデオ素材の変換時に決定され、多くの場合パタ
ーンは規則的に変換されている。

【００２３】

【発明が解決しようとする課題】ところで、上記２パス
エンコーディング方法においては、符号化難易度の測定
を行う仮エンコードの際に、このプルダウン変換処理パ
ターンを自動検出し、測定されたプルダウン変換処理パ
ターンを元にビット配分してコントロールファイルを作
成して、本エンコード時に、コントロールファイルに記
述された上記パターンに従って符号化処理を行っていた
が、上記１パスエンコーディオング方法の場合には、符
号化難易度の測定を行わないので、素材のプルダウン変
換処理パターンの位相が分からなかった。

【００２４】このため、誤ったプルダウン変換処理パタ
ーンでエンコード処理を行ってしまい、エンコード結果
の画像の動きをぎこちないものとしてしまうのを防ぐた
め、結局、全てのフィールドを符号化せざるを得なくな
る。その結果、プルダウン変換処理パターンの検出が行
える２パスエンコーディング方法と比較して、４／５程
エンコード効率が悪化していた。

【００２５】本発明は、上記実情に鑑みてなされたもの
であり、プルダウン変換処理が施されるビデオ素材を１
パスエンコーディング方法で符号化するときでもエンコ
ード効率を向上でき、かつ画質を改善できる画像符号化
方法及び装置の提供を目的とする。

【００２６】また、本発明は、上記実情に鑑みてなされ
たものであり、上記画像符号化方法及び装置により、プ
ルダウン変換処理が施されたビデオ素材を１パスエンコ
ーディング方法で符号化するときでも、画質が改善され
た記録媒体の提供を目的とする。

【００２７】また、本発明は、上記実情に鑑みてなされ
たものであり、プルダウン変換処理が施されるビデオ素
材を１パスエンコーディング方法で符号化するときでも
エンコード効率を向上でき、かつ画質を改善して伝送す
ることのできる画像伝送方法の提供を目的とする。

【００２８】

【課題を解決するための手段】本発明に係る画像符号化
方法は、上記課題を解決するために、プルダウン変換処
理の施されるビデオ素材を符号化するときには、初期位
相に応じて上記プルダウン変換処理パターンを予め割り
当てて設定してから符号化する。

【００２９】また、本発明に係る画像符号化装置は、上
記課題を解決するために、プルダウン変換処理の施され
るビデオ素材を符号化するときには、制御手段が符号化
手段に、プルダウン初期位相に応じて上記プルダウン変
換処理パターンを予め割り当てて設定してから符号化さ
せる。

【００３０】また、本発明に係る記録媒体は、上記課題
を解決するために、初期位相に応じて上記プルダウン変
換処理パターンを予め割り当てて設定してから符号化さ
れたビデオ素材を記録する。

【００３１】また、本発明に係る画像伝送方法は、上記
課題を解決するために、プルダウン変換処理の施される
ビデオ素材を符号化してから伝送するときには、初期位
相に応じて上記プルダウン変換処理パターンを予め割り
当てて設定してから符号化したビデオ素材を伝送する。

【００３２】このように、上記各発明では、演奏時間の
すべてのピクチャのパターンを予め割り当ててから符号
化しているので、符号化効率を改善できる。

【００３３】

【発明の実施の形態】以下、本発明に係る画像符号化方
法及び装置の実施の形態について図面を参照しながら説
明する。

【００３４】この実施の形態は、例えばディジタルビデ
オカセットテープに記録されたビデオ素材をディジタル
ビデオディスク（Digital Video Disk：ＤＶＤ）用に、
１パスエンコーディング方法を採用してエンコードする
ためのビデオエンコードシステムであり、図１に示すよ
うな構成である。

【００３５】このビデオエンコードシステムは、上記図
１０に示したビデオエンコードシステムと基本的に構成
を同じにしているが、ビデオエンコードコントーローラ
２０内部のＭＰＥＧエンコーダコントローラ２３と、Ｍ
ＰＥＧエンコーダ２５での処理を異ならせている。

【００３６】すなわち、図１において、このビデオエン
コードシステムの特徴的な構成は、プルダウン変換処理
の施されるビデオ素材を符号化するＭＰＥＧエンコーダ
２５と、初期位相に応じて上記プルダウン変換処理パタ
ーンを予め割り当てて設定してから上記ＭＰＥＧエンコ
ーダ２５に符号化させるＭＰＥＧエンコーダコントロー
ラ２３とを備えてなることである。

【００３７】また、上記図１０に示すビデオエンコード
システムが２パスエンコーディング方法を採用している
の対し、この図１に示したビデオエンコードシステムは
符号化難易度の測定処理を省略した１パスエンコーディ
ング方法を採用している。

【００３８】そして、この図１に示したビデオエンコー
ドシステムは、従来の１パスエンコーディング方法を採
用したシステムがプルダウン（pulldown）変換処理され
るビデオ素材に対して符号化を施すに際して、素材のプ
ルダウンパターンを知ることができないため、全てのフ
ィールドを符号化せざるを得なかったのに対し、後述す
る図２及び図３に処理の流れを実行して、素材のプルダ
ウンパターンに合わせての符号化を可能とする。以下
に、その詳細を説明する。

【００３９】２４コマ／秒で構成されている映画フィル
ムを、ＮＴＳＣの３０フレーム／秒に変換する2/3プル
ダウン変換処理を図４に示す。ビデオの１フレームは２
フィールドで構成されるが、その内のファーストフィー
ルド(1st field)を図４に示すように、トップフィール
ド(top_field)とし、セカンドフィールド(2nd field）
をボトムフィールド(bottom_field)とする。また、同じ
フィールド画を繰り返す場所はリピートファーストフィ
ールド(repeat_first_field)と呼ぶこととする。このよ
うな映画素材の場合、同じフィールドである位置がわか
っていれば、エンコードの際にそのフィールドを符号化
する必要がないので、圧縮効率を上げることができる。

【００４０】このような2/3プルダウンパターンの検出
及び、パターンを考慮したプルダウンパターンの自動検
出手法では、エンコードの際に現在と１フレーム前のto
p_field, bottom_field の差分を元にrepeat_first_fie
ldの位置を調べ、プルダウン位相を検出できる。符号化
の際の2/3プルダウンパターンによる組合せは以下の４
通りである。

【００４１】 0: bottom_field_first 1: bottom_field_first, repeat_first_field 2: top_field_first 3: top_field_first, repeat_first_field これらをピクチャーモード(p_mode)と定義する。

【００４２】2/3プルダウンパターンと、ＮＴＳＣによ
るビデオ素材の入ったビデオテープ１ロールの先頭から
のビデオフレーム番号kの関係を考える。リピートされ
ていないtop_fieldを含む位置のkのピクチャーモードを
p_mode[k]とする。すると、図４でもわかるように、p_m
odeが0〜3に属さないフレーム番号が存在することがわ
かる。この場合のp_modeの値を4とする。

【００４３】図５は、p_mode[k]の状態遷移図である。
プルダウンパターンが規則正しく連続している場合に
は、p_mode[k]の値は、次の（４）式に示すように、フ
レーム番号kの増加にともなって5で割った余りの体(mod
5)において１ずつ増加していく。 p_mode[k+1] = (p_mode[k] + 1 ) mod 5 ・・・（４） プルダウンパターンが乱れた場合には、次の（５）式の
ように、p_modeが0または2の場合のみ、その値を繰り返
すことができる。

【００４４】 p_mode[k+1] = (p_mode[k] + 1 ) mod 5 ・・・（５） (p_mode[k] が 0 または 2 の場合に限る） このような2/3プルダウンパターンの位相は、フィルム
素材 -> NTSC ビデオ素材の変換時に決定される。素材
をフィルムからビデオにフレーム変換した際のプルダウ
ンパターンは、ほとんどの場合規則正しく行われてい
る。そこで、先ず、エンコードする素材のプルダウンパ
ターンが規則正しいことがあらかじめわかっている場合
の上記ビデオエンコードシステムの動作について説明す
る。

【００４５】図１に示したビデオエンコードシステムの
ビデオエンコードコントローラ２０がプルダウン変換処
理の必要とされるビデオ素材に対して行う画像符号化方
法は、図２に示すような処理工程をとる。

【００４６】先ず、ステップＳ２１でスーパーバイザコ
ントローラ１からネットワーク２経由でビデオに割り当
てるビット総量や最大レートなどのエンコード条件v.en
cが与えられ、ＭＰＥＧエンコーダコントローラ２０は
このエンコード条件を設定する。

【００４７】次に、ステップＳ２２でビデオ素材のプル
ダウン位相の測定を行う。ここでは、上述したように、
エンコードする素材のプルダウンパターンが規則正しい
ことがあらかじめ分かっている。エンコードのスタート
点は、チャプター境界となっているため、この位置では
top_field_first のパターン(p_mode)が2であることが
フォーマット上で規定されている。

【００４８】素材の最初は上述したように、チャプター
指定され、必ず p_modeが2の状態でエンコードされなけ
ればならないことを考慮すると、プルダウンの初期パタ
ーンは図６に示すように、７つのパターンで表すことが
できる。初期位相のモードをpd_start(0≦pd_start≦6)
とする。pd_startが“0”であるのは、プルダウンが行
われていない、すなわちp_modeが“2”で連続している
ことを示す。pd_startが“1”であるのは、例えばＰＡ
Ｌのように、フィールド位相が逆転する場合を示す。pd
_startが“2”〜“6”までは、プルダウンの５種類の位
相パターンを示す。

【００４９】図６に示したプルダウンサイクルpd_cycle
の０番目から９番目までの１０個のフレームについての
p_modeを上記pd_startの７つのパターンで表すと、 pd_cycle[7][10] = {{2,2,2,2,2,2,2,2,2,2},{2,3,4,0,
0,0,0,0,0,0},{2,3,4,0,1,2,3,4,0,1},{2,2,3,4,0,1,2,
3,4,0},{2,2,2,3,4,0,1,2,3,4},{2,2,2,2,3,4,0,1,2,
3},{2,2,2,2,2,3,4,0,1,2}} となる。

【００５０】すると、k番目のフレームのピクチャモー
ドp_mode[k]は、kが５より小さい(k＜5)ときには、次の
（６）式で示すことができる。

【００５１】 p_mode[k] = pd_cycle[pd_start][k mod 5] ・・・（６） また、kが５以上(k≧5)のときには、次の（７）式で示
すことができる。

【００５２】 p_mode[k] = pd_cycle[pd_start][k mod 5 + 5] ・・・７ ピクチャータイプは符号化されるフレームだけ(p_mode
[k] != 4) に対応する。ＧＯＰの長さを gop_nとし、素
材の先頭からの符号化されたフレームの数をiとする。
素材の最初のフレームのピクチャータイプをＩピクチャ
から始める場合には、i番目のピクチャータイプは以下
の（８）式で表される。

【００５３】 gop_cycle[15]={"B","B","I","B","B","P","B","B","P","B","B","P","B","B"," P"} p_type[i] = gop_cycle[(i+2) mod gop_n] ・・・（８） このように、素材のプルダウンの初期位相pd_startの値
があらかじめわかっている場合には、ユーザーがマニュ
アル設定することで、2/3プルダウンパターンの位相を
合わせてエンコードできる。

【００５４】例えば、フレーム数Ｎが１２であり、Ｉ又
はＰピクチャの間隔Ｍを３としたＧＯＰを想定した場合
に適用するアルゴリズムを図７に示す。

【００５５】ステップＳ４１で初期設定を行い、ステッ
プＳ４２でkが５より小さいか否かを判断し、ここで小
さいとなればステップＳ４４に進み、上記（６）式によ
りk番目のフレームのピクチャモードp_mode[k]を求め
る。

【００５６】ステップＳ４２でkが５以上であるとした
場合には、ステップＳ４３に進み、上記（７）式により
ピクチャモードp_mode[k]を求める。

【００５７】次に、ステップＳ４５では、ピクチャモー
ドp_mode[k]がエンコードを不要としている“4”である
か否かの判別を行う。ここで、ピクチャモードp_mode
[k]がエンコードを必要であるとするモードであると判
断したときにのみ、ステップＳ４６に進む。ステップＳ
４６では、上記（８）式によりi番目のピクチャータイ
プp_type[i]を求める。

【００５８】そして、ステップＳ４７で上記kをインク
リメントし、ステップＳ４８でkが決められた所定値を
越えない範囲で上記ステップＳ４２からステップＳ４７
までの各処理を繰り返す。

【００５９】このようにして図２のステップＳ２２での
プルダウン位相の測定を終了すると、ステップＳ２３に
進み、コントロールファイルの一部に上記プルダウンパ
ターンを設定したファイルを作成する。

【００６０】そして、ステップＳ２４の本エンコード時
には、上記コントロールファイルに記述されたプルダウ
ンパターンに従ってエンコード処理を行っている。

【００６１】実際には、図３に示すように、他のファイ
ルと共に、エンコード用のコントロールファイルを作成
する。すなわち、ステップＳ３１でディスク容量の中か
らビデオに割り当てられたビット総量(QTY_BYTES)と、
最大ビットレート(MAXRATE)がスーパーバイザコントロ
ーラ１から指定されると、これに対して、最大ビットレ
ート以下になるように制限を加えた総ビット数(USB_BYT
ES)を求める。

【００６２】次に、ステップＳ３２でプルダウン初期値
の指定を行う。上述した例では、素材のプルダウン初期
位相が予め分かっている場合について説明した。

【００６３】次に、ステップＳ３３でＧＯＰ構造の指
定、すなわちピクチャタイプの指定処理を行う。ピクチ
ャータイプの指定では、最初に先頭のフレームから順に
Ｉ，Ｂ，Ｂ，Ｐ，Ｂ，Ｂ，・・・と規則正しく設定され
ていく。先頭から数えたフレーム番号kのピクチャータ
イプをp_type[k] とし、ＧＯＰの長さをgop_nとしてp_t
ype[k]を上記（１）式で求める。

【００６４】次に、ステップＳ３４でCELL境界(Chapte
r)の処理を行う。プレイヤーでのチャプターサーチ時に
は、特定されないピクチャーからジャンプしてくるが、
その場合でも再生画像の乱れがないようにするため、CH
APTER の位置が必ずGOPの先頭になるようにピクチャー
タイプを変更する。

【００６５】次に、ステップＳ３５でＧＯＰ単位のビッ
トレートの設定処理を行う。１パス固定レートでの平均
ビットレート(CONSTANT_RATE) は、上記（２）、（３）
式により求められる。

【００６６】最後に、ステップＳ３６でエンコード結果
のビットストリームを上記ＲＡＩＤに書き込むアドレス
の計算処理と、ステップＳ３７で、エンコーダ用コント
ロールファイルを出力する。このようにして作成された
コントロールファイルによるエンコード処理をおこなう
ことで、ピクチャータイプが指定された固定レートエン
コーディングが実行される。

【００６７】ところが素材のプルダウンの初期位相pd_s
tartの値が分からない場合には、例えば初期位相モード
pd_startの“1”〜“6”の６通り全ての場合を設定して
エンコードし、動きのぎこちなさを目で確認して調べる
しかない。

【００６８】そこで、初期位相pd_startの自動設定が必
要となる。素材の最初の部分をエンコードしてプルダウ
ンパターンを測定して、どのpd_startの値が最もエラー
が少ないかによって決定できる。

【００６９】この測定では、全ての区間の符号化難易度
を測定する２パスエンコーディングとは異なり、たとえ
ば最初の３０秒といった短い区間で済むため、作業時間
はそれほど増加しないで済む。

【００７０】図８及び図９を用いて初期位相の検出方法
を説明する。図８の最上段に示す測定結果であるp_mode
[k]と、２段目以降のpd_startを使った場合の各k番目が
異なる場合に誤差(error)を“1”として、誤差の総和を
求めている。

【００７１】すなわち、図９のステップＳ５１で測定区
間(0≦k≦kend)を12とし、pd_startを0から始めるよう
に初期設定を行った後、ステップＳ５２でK=0のとき、er
ror=0とする。

【００７２】そして、ステップＳ５３でkが5より小さい
ときには、ステップＳ５５、ステップＳ５６及びステッ
プＳＳ５７でpd_startが“０”の場合のk=0のp_mode[k]
と、上記測定結果のk=0のp_mode[k]とを比較し、異なる
場合には誤差を“1”とする。

【００７３】ステップＳ５３でkが５以上であるときに
は、ステップＳ５４、ステップＳ５６及びステップＳ５
７でpd_startが“0”の場合のk=5のp_mode[k]と、上記
測定結果のk=5のp_mode[k]とを比較し、異なる場合には
誤差を“1”とする。

【００７４】上記ステップＳ５７までの比較は、ステッ
プＳ５８でkをインクリメントしながら行い、ステップ
Ｓ５９でkの値がkend12になるまで繰り返し行われる。

【００７５】そして、ステップＳ６０でpd_start毎の誤
差の総和が符号化結果の評価値より大きいか否かを判断
し、ステップＳ６１、ステップＳ６２及びステップＳ６
３の各処理で各pd_startのときの、どのpd_startが最も
誤差が少ないかを求める。この場合では、pd_startは
“2”と検出される。このように決定された初期位相を
用いて、図３のステップＳ３７ではエンコーダ用コント
ロールファイルを作成する。

【００７６】このように１パスエンコーディング方法を
適用した上記実施の形態となるビデオエンコードシステ
ムでは、初期位相が予め分かっている場合でも、或いは
初期位相が予め分かっていない場合でも、演奏時間のす
べてのピクチャのパターンを予め割り当ててから符号化
できるため、符号化効率を改善できる。

【００７７】

【発明の効果】本発明に係る画像符号化方法及び装置に
よれば、１パス固定レートにおいても、2/3プルダウン
パターンの位相を合わせてエンコードできるため、エン
コード効率を向上でき、画質の改善を実現できる。

【００７８】また、本発明に係る記録媒体には、１パス
固定レートにおいても、2/3プルダウンパターンの位相
を合わせてエンコードできる画像が記録されているた
め、復号化側では画質の改善を実現できる。

【００７９】また、本発明に係る画像伝送方法によれ
が、１パス固定レートにおいても、2/3プルダウンパタ
ーンの位相を合わせてエンコードできた画質の改善され
たビデオ素材を伝送できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る画像符号化方法及び装置の実施の
形態となるビデオエンコードシステムのブロック図であ
る。

【図２】上記ビデオエンコードシステムの動作を説明す
るためのフローチャートである。

【図３】上記ビデオエンコードシステムでのコントロー
ルファイルの作成方法を説明するためのフローチャート
である。

【図４】2/3プルダウン変換処理を説明するための図で
ある。

【図５】プルダウン処理の状態遷移図である。

【図６】プルダウン処理パターンの初期設定を説明する
ための図である。

【図７】上記図１に示したビデオエンコードシステムの
プルダウン位相設定処理を説明するためのフローチャー
トである。

【図８】上記図１に示したビデオエンコードシステムの
プルダウン初期位相の検出処理を説明するためのフロー
チャートである。

【図９】上記図１に示したビデオエンコードシステムに
よるプルダウン初期位相の自動設定処理を説明するため
のフローチャートである。

【図１０】従来のビデオエンコードシステムのブロック
図である。

【図１１】ＧＯＰ構造を説明するための図である。

【図１２】図１０に示した従来のビデオエンコードシス
テムの動作を説明するためのフローチャートである。

【図１３】図１０に示した従来のビデオエンコードシス
テムのコントロールファイル作成処理を説明するための
フローチャートである。

【符号の説明】

１ スーパーバイザコントローラ、２０ ビデオエンコ
ードコントローラ、２２ ビット配分計算部、２３ Ｍ
ＰＥＧエンコーダコントローラ、２５ ＭＰＥＧエンコ
ーダ

Claims (8)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 プルダウン変換処理の施されるビデオ素
   材を符号化する画像符号化方法において、 初期位相に応じて上記プルダウン変換処理パターンを予
   め割り当てて設定してから符号化することを特徴とする
   画像符号化方法。
2. 【請求項２】 上記初期位相は、予め判明していること
   を特徴とする請求項１記載の画像符号化方法。
3. 【請求項３】 上記初期位相は、上記ビデオ素材の先頭
   から所定の区間だけの全てのプルダウン変換処理パター
   ンで符号化を行って得られる誤差が最小になるように設
   定されることを特徴とする請求項１記載の画像符号化方
   法。
4. 【請求項４】 プルダウン変換処理の施されるビデオ素
   材を符号化する画像符号化装置において、 プルダウン変換処理の施されるビデオ素材を符号化する
   符号化手段と、 初期位相に応じて上記プルダウン変換処理パターンを予
   め割り当てて設定してから上記符号化手段に符号化させ
   る制御手段とを備えることを特徴とする画像符号化装
   置。
5. 【請求項５】 上記初期位相は、予め判明していること
   を特徴とする請求項４記載の画像符号化装置。
6. 【請求項６】 上記初期位相は、上記ビデオ素材の先頭
   から所定の区間だけの全てのプルダウン変換処理パター
   ンで符号化を行って得られる誤差が最小になるように設
   定されることを特徴とする請求項４記載の画像符号化装
   置。
7. 【請求項７】 プルダウン変換処理の施されるビデオ素
   材を符号化して記録する記録媒体において、 初期位相に応じて上記プルダウン変換処理パターンを予
   め割り当てて設定してから符号化されたビデオ素材を記
   録することを特徴とする記録媒体。
8. 【請求項８】 プルダウン変換処理の施されるビデオ素
   材を符号化してから伝送する画像伝送方法において、 初期位相に応じて上記プルダウン変換処理パターンを予
   め割り当てて設定してから符号化したビデオ素材を伝送
   することを特徴とする画像伝送方法。