JPH11275577A - 映像信号符号化方法及び装置 - Google Patents

映像信号符号化方法及び装置

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JPH11275577A JP15427398A JP15427398A JPH11275577A JP H11275577 A JPH11275577 A JP H11275577A JP 15427398 A JP15427398 A JP 15427398A JP 15427398 A JP15427398 A JP 15427398A JP H11275577 A JPH11275577 A JP H11275577A
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 従来は、発生符号量の蓄積遷移曲線が一定に
増加していることを仮定して量子化幅のフィードバック
制御をかけるようにしているため、実際の画像に対して
安定な量子化幅コントロールができない。 【解決手段】 第１のパスにより量子化幅固定の量子化
による符号化により得られた符号発生量に基づく符号量
蓄積遷移情報を記録媒体２２に記録し、第２のパスでは
入力端子１０に第１のパスに入力された映像信号と同一
の映像信号を入力し、ＶＬＣ器１８により可変長符号化
されたデータの発生符号量をブロック符号量カウンタ１
９にて計算し、その発生符号量値とピクチャの目標符号
量と記録媒体２２から再生した符号量蓄積遷移情報値と
の誤差を符号量制御回路２６により計算して、量子化器
１４に量子化幅としてフィードバックして符号量制御を
行う。フィードフォワード符号化でも同様のアルゴリズ
ムで符号量制御を行う。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は映像信号符号化方法
及び装置に係り、特に量子化を使用した符号化を行う映
像信号符号化装置であって、映像信号（ビデオ信号）を
第１のパスと第２のパスに分けて、あるいは先行するパ
スと後行するパスとのフィードフォワード形式で符号化
する映像信号符号化方法及び装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来より、映像信号を第１のパスと第２
のパスに分けて符号化する２パス型映像信号符号化装置
が知られている（例えば、特開平７−２８４０９７号公
報）。この従来の映像信号符号化装置では、まず、第１
のパスにおいて、例えば２時間の映像信号を符号化回路
において、発生データ量の大小にかかわらず一定の量子
化幅で量子化した後、可変長符号化し、得られた符号化
データ量を記憶回路に所定単位毎に記録する。符号化方
式としてＭＰＥＧによる圧縮符号化方式を採用した場合
は、映像信号は全ビデオシーケンスに対してピクチャ単
位に発生符号量を情報として記憶回路に記録される。
【０００３】ＭＰＥＧに代表されるような符号化方式
は、可変長符号化を行っているので量子化幅を固定にし
て第１のパスを行うと、符号化画像の複雑さや、動き補
償残差成分量に応じて発生符号量が多くなる。この性質
を利用して、発生符号量の分布状態を予め調査し、第２
のパスではその分布に極力近くなるように符号量の配分
を行うことで画質を均一にすることが可能となる。理論
的にはピクチャ単位の調査結果を用いれば、時間的に各
ピクチャの画質を均一に制御することが可能となる。
【０００４】すなわち、第２のパスにおいて、第１のパ
スに入力したと同じ映像信号を符号化する。このとき、
上記の記憶回路に記憶した第１のパスの符号化データの
所定の短期間毎の発生データ量にほぼ比例し、かつ、総
和が光ディスクなどの記録媒体の総容量となるような、
所定の短期間毎の目標データ量を求め、その目標データ
量が得られるように第２のパスでは、量子化幅を逐次可
変制御して符号化を行う。
【０００５】第２のパスではその符号量配分比率を保つ
と同時に、全体の目標符号量に転送レート制御しなけれ
ばならない。従来、発生符号量は、第１のパスで発生し
たピクチャ単位で検出し、その情報を記録する。第１の
パスでは一般的に量子化幅を小さめにして、第２のパス
で出力される最終的な符号量より多くの符号量を発生さ
せるのが普通である。小さくすることで画像の高周波成
分まで細かく情報を検出して、その画像の特性を検出す
る必要があるからである。その発生符号量と量子化幅の
示すほぼ反比例の関係を用いて、第２のパスで目標とす
るピクチャごとの符号量を算出し、その値に制御する。
【０００６】すなわち、第１のパスのあるピクチャで発
生した符号量をpass1BIT、そのときのピクチャ全体の平
均量子化幅をpass1Q、第２のパスで目標とする符号量を
pass2BITとすると、第２のパスでの予想平均量子化幅pa
ss2Qは、次式 pass2Q＝pass1BIT×pass1Q／pass2BIT によって得られる。
【０００７】第２のパスでの予想平均量子化幅ｐａｓｓ
２ＢＩＴは基本的に、全ての第１のパスでのピクチャで
発生した符号量ｐａｓｓ１ＢＩＴの結果をトータルした
値との比率を計算し、その後、第２のパスで目標とする
トータル目標符号量にその比率を乗算することで得るこ
とができる。第２のパスでの予想平均量子化幅ｐａｓｓ
２Ｑは、ＭＰＥＧなどの可変長符号化では統計的に、発
生符号量の０．７〜０．９乗と平均量子化幅が反比例す
る傾向にあり、その具体的値は、入力画像によっても変
化する。
【０００８】このようにして得られた第２のパスでの予
想平均量子化幅ｐａｓｓ２Ｑを、ピクチャの最初のブロ
ックの初期値Ｑ０とする。各ピクチャに割り当てられた
目標符号量ｐａｓｓ２ＢＩＴに制御するため、ブロック
毎に発生符号量を符号化したところまで加算しつつ、一
定に増加すると仮定された符号量遷移値との差を量子化
器にブロック単位でフィードバックする。
【０００９】すなわち、次式 ｄ（ｊ）＝ｄ０＋Bits(j-1)−（pass2BIT×ｊ／NumOfMB） …（１） で計算される誤差ｄ（ｊ）を量子化器の量子化幅として
フィードバックする。ここで、（１）式中、ｄ０は各仮
想バッファの初期占有量、Ｂｉｔｓ（ｊ）は各ピクチャ
の先頭からｊ番目のブロックまでの発生符号量の和、Ｎ
ｕｍＯｆＭＢはナンバー・オブ・マクロブロックで、ピ
クチャに含まれるブロック数を示す。
【００１０】ｊ番目の量子化幅をＱ（ｊ）とし、５ビッ
ト（０から３１までの値）で表わすと、次式 Ｑ（ｊ）＝ｄ（ｊ）×３１／ｒ …（２） により求められる。（２）式中、ｒは ｒ＝２×Bit_rate／Picture_rate …（３） で表わされる、フィードバックの応答速度を決定するパ
ラメータで、ここでは符号化する映像信号のＢｉｔ＿ｒ
ａｔｅ／Ｐｉｃｔｕｒｅ＿ｒａｔｅに比例するように設
定している。
【００１１】第１ブロック目、すなわちｊ＝０の時は、
ｄ（０）＝ｄ０とし、ｄ０がそのまま反映される。予想
平均量子化幅ｐａｓｓ２ＱすなわちＱ０に対応するｄ０
は ｄ０＝Ｑ０×ｒ／３１ …（４） として求めることができる。このようにして、ピクチャ
内の符号量制御を行うことが可能となる。
【００１２】なお、ＭＰＥＧについてはＩＳＯ−ＩＥＣ
１１１７２−２、ＩＴＵ−Ｔ Ｈ．２６２／ＩＳＯ−Ｉ
ＥＣ１３８１８−２に、詳細な説明がなされている。
【００１３】
【発明が解決しようとする課題】上記の従来の映像信号
符号化装置において、（１）式に従って計算される誤差
ｄ（ｊ）を量子化器の量子化幅としてフィードバックし
ているが、この（１）式は図６にＩで示すような仮定さ
れた符号量遷移曲線のように発生符号量の蓄積遷移曲線
が一定に増加していることを仮定している。これはピク
チャ内で各ブロックが平均的な発生符号量である事を想
定してフィードバックを行っている、すなわち、ピクチ
ャ全体において均一の絵柄であるような仮定をしている
のと等価である。
【００１４】これに従って量子化幅のフィードバック制
御をかけると、発生符号量が多いブロックの後のブロッ
クでは、量子化幅が大きくコントロールされ、発生符号
量が少ないブロックの後のブロックでは、量子化幅が小
さくコントロールされることになり、図６にIIで示す制
御結果曲線のような比較的強引な符号量制御が行われる
こととなるため、このように符号化された符号化データ
を復号して得られた画像の画質を均一にすることは困雑
である。
【００１５】また、現実のピクチャ内の画像は部分によ
って絵柄の複雑さが違うのが通常であり、よって発生符
号量もピクチャ内の各ブロック毎に違う。例えば、図７
のように画面の上半分が空で平坦な絵柄であるのに対
し、画面の下半分が家などの複雑な絵柄である画像を、
第１のパスにおいて固定の量子化幅で符号化した場合、
符号化は画面の左端から右端に向かって、かつ、上から
下に向かって順番に行われるので、その発生符号量の蓄
積遷移曲線は図８にIIIで示すように最初の方の符号量
蓄積値は通常よりも少ないが、後半の符号量蓄積値が急
激に増加するような軌跡を描く。
【００１６】従って、発生符号量の蓄積遷移曲線が一定
に増加していることを仮定した場合、図６と図８の蓄積
遷移曲線Ｉ及びIIの軌跡の差が大きいほど、ピクチャ内
の画質の均一さが崩れることになり、復号画像の画質劣
化を招く。
【００１７】また、符号化順番で前半が極端に発生符号
量が低いなどの場合は特に、前半に符号を多く与えよう
と極端なフィードバックが働き、量子化幅が極端に小さ
くなり、後半では、符号を削減しようと極端なフィード
バックが働き、量子化幅が極端に大きくなるといった符
号量制御上の問題も起きる。
【００１８】また、符号化をピクチャを分割し並列処理
を行うシステムにおいては、並列処理を行う各々の分割
された画面の面積比率に分割し、並列処理ブロック内に
おいては、その分割された目標符号量を第１のパスで発
生した符号の比率に分配し、各ブロック毎の目標符号量
を設定するという複雑な計算処理を行わなければならな
かった。また、この並列処理の一つ一つの中にも、上記
のような問題が起きていて、結果的に画質の劣化を起こ
している。
【００１９】本発明は以上の点に鑑みなされたもので、
発生符号量が多いブロックや発生符号量が少ないブロッ
クの後であっても、安定な量子化幅コントロールが可能
な映像信号符号化方法及び装置を提供することを目的と
する。
【００２０】また、本発明の他の目的は、符号化をピク
チャを分割し並列処理を行うシステムにおいても、安定
な量子化幅コントロールが可能な映像信号符号化方法及
び装置を提供することにある。
【００２１】
【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
め、本発明の映像信号符号化方法は、１画面分の複数の
ブロックからなるピクチャ単位で合成された入力画像デ
ータに対し、所定の信号処理を施してから固定の量子化
幅で量子化を行って得た第１のデータをブロック単位で
可変長符号化し、その可変長符号化によるブロック毎の
発生符号量蓄積遷移情報を記憶した後、予め定められた
各ピクチャ毎の目標符号量と記憶した発生符号量蓄積遷
移情報とからブロック毎に符号量蓄積遷移値を計算し、
入力画像データと同じ画像データに対して再度所定の信
号処理を施してから量子化を行って得た第２のデータを
ブロック単位で可変長符号化し、これにより得られたブ
ロック毎の実際の符号発生量と計算した符号量蓄積遷移
値との誤差を求め、この誤差に応じて第２のデータの量
子化幅を可変制御して実際の符号発生量を目標符号量に
近付ける符号化を行うことを特徴とする。
【００２２】また、本発明の映像信号符号化装置は、１
画面分の複数のブロックからなるピクチャ単位で合成さ
れた入力画像データに対し、所定の信号処理を施してか
ら第１の量子化器により固定の量子化幅で量子化を行っ
て得た第１のデータを、第１の可変長符号化器によりブ
ロック単位で可変長符号化し、その可変長符号化による
ブロック毎の発生符号量蓄積遷移情報を計算する第１の
計算回路とを有する第１の符号化回路と、第１の計算回
路により計算された発生符号量蓄積遷移情報を記憶する
記憶手段と、予め定められた各ピクチャ毎の目標符号量
と記憶手段から読み出した発生符号量蓄積遷移情報とか
らブロック毎に符号量蓄積遷移値を第２の計算回路によ
り計算し、入力画像データと同じ画像データに対して再
度所定の信号処理を施してから第２の量子化器により量
子化を行って得た第２のデータを、第２の可変長符号化
器によりブロック単位で可変長符号化し、これにより得
られたブロック毎の実際の符号発生量と第２の計算回路
で計算した符号量蓄積遷移値との誤差を符号量制御手段
により求め、この誤差に応じて符号量制御手段が第２の
データの量子化幅を可変制御して実際の符号発生量を目
標符号量に近付ける第２の符号化回路とを具備する構成
としたものである。
【００２３】本発明の映像信号符号化方法及び装置で
は、第１のパス（第１の符号化回路）においてピクチャ
を符号化する際のブロック毎の発生符号量蓄積遷移情報
を計算して記憶手段に記憶し、第２のパス（第２の符号
化回路）では記憶手段から読み出した発生符号量蓄積遷
移情報を使用して、ピクチャ内で実際の発生符号量との
差に応じた符号量制御を行うようにしたため、実際のピ
クチャのブロック毎の絵柄の発生符号量比率を生かした
フィードバック制御をかけることができる。
【００２４】また、上記の目的を達成するため、本発明
方法は、記憶されるブロック毎の発生符号量蓄積遷移情
報は、ピクチャ全体で発生した符号量で規格化され、あ
るブロックの発生符号量と符号化順番で一つ前のブロッ
クの発生符号量との差分データであり、計算した符号量
蓄積遷移値は、符号化したブロックまでの差分データの
加算値をピクチャ全体で発生した符号量で規格化した値
を各ピクチャ毎の目標符号量に乗じた値であることを特
徴とする。
【００２５】また、本発明装置は、記憶手段に記憶され
るブロック毎の発生符号量蓄積遷移情報は、ピクチャ全
体で発生した符号量で規格化され、あるブロックの発生
符号量と符号化順番で一つ前のブロックの発生符号量と
の差分データであり、第２の計算回路は、符号化したブ
ロックまでの差分データの加算値をピクチャ全体で発生
した符号量で規格化した値を各ピクチャ毎の目標符号量
に乗じた値を符号量蓄積遷移値として計算するように構
成したものである。
【００２６】本発明の映像信号符号化方法及び装置で
は、ブロック単位で記録されている発生符号量の情報は
ピクチャ全体で発生した符号量で規格化され、符号化順
番に、ブロック毎の発生符号量蓄積遷移情報を一つ前の
ブロックの情報との差分で記録するので、蓄積遷移情報
を比較的少ないビット数で記述できる。
【００２７】また、上記の目的を達成するため、本発明
の映像信号符号化方法及び装置では、符号化をピクチャ
に分割し並列処理を行うシステムにおいて、ブロック毎
の発生符号量蓄積遷移情報を一つ前のブロックの情報と
の差分で記録するようにしたため、処理ブロックがどこ
から始まろうとも、初期値を０とし、対応するブロック
の差分発生符号量蓄積遷移情報をブロックごとに加算す
るだけで、並列処理を行う各々の分割されたどの画面の
発生符号量蓄積遷移情報も得ることができ、この並列処
理の一つ一つの中にも、実際のピクチャのブロック毎の
絵柄の発生符号量比率を生かしたフィードバック制御を
かけることができる。
【００２８】更に、上記の目的を達成するため、本発明
の映像信号符号化方法及び装置は、１画面分の複数のブ
ロックからなるピクチャ単位で合成された入力画像デー
タに対し、所定の信号処理を施してから第１の量子化器
により固定の量子化幅で量子化を行って得た第１のデー
タを、第１の可変長符号化器によりブロック単位で可変
長符号化し、その可変長符号化によるブロック毎の発生
符号量蓄積遷移情報を第１の計算回路により計算する、
先行パスである第１の符号化回路と、所定のピクチャ数
分単位の入力画像データに対して第１の計算回路により
計算された発生符号量蓄積遷移情報を記憶する記憶手段
と、入力画像データを所定のピクチャ数分遅延させる遅
延回路と、予め定められた各ピクチャ毎の目標符号量と
記憶手段から読み出した発生符号量蓄積遷移情報とから
ブロック毎に符号量蓄積遷移値を第２の計算回路により
計算し、遅延回路から取り出された画像データに対して
再度所定の信号処理を施してから第２の量子化器により
量子化を行って得た第２のデータを、第２の可変長符号
化器によりブロック単位で可変長符号化し、これにより
得られたブロック毎の実際の符号発生量と第２の計算回
路で計算した符号量蓄積遷移値との誤差を符号量制御手
段により求め、この誤差に応じて符号量制御手段が第２
のデータの量子化幅を可変制御して実際の符号発生量を
目標符号量に近付ける、後行パスである第２の符号化回
路を具備する構成としたものである。
【００２９】この発明では、先行パスである第１の符号
化回路が所定ピクチャ数分前に計算し、記憶手段に記憶
した所定ピクチャ数分の入力画像データを符号化する際
のブロック毎の発生符号量蓄積遷移情報を使用して、後
行パスである第２の符号化回路が遅延回路により上記の
所定ピクチャ数分遅延された入力画像データに対してピ
クチャ内で実際の発生符号量との差に応じた符号量制御
を行うようにしたため、実際のピクチャのブロック毎の
絵柄の発生符号量比率を生かしたフィードバック制御を
かけることができる。
【００３０】また、本発明は、先行パスを構成する上記
の第１の符号化回路を、第１の可変長符号化器に代えて
所定の信号処理を施した入力画像データ、又は入力画像
データそのものを記憶するメモリを有し、第１の計算回
路により、メモリから読み出した画像データのアクティ
ビティ値に基づいてブロック毎の発生符号量蓄積遷移情
報を計算する構成としたものである。この発明では、可
変長符号化処理さらには所定の信号処理を不要にして、
ほぼ正確なあるいは概略の符号量蓄積遷移情報を計算で
きる。
【００３１】
【発明の実施の形態】次に、本発明の実施の形態につい
て説明する。図１は本発明になる映像信号符号化方法及
び装置の第１の実施の形態の第１のパスのブロック図、
図２は本発明になる映像信号符号化方法及び装置の第１
の実施の形態の第２のパスのブロック図を示す。両図
中、同一符号を付してある構成部分は、同一のものであ
る。この実施の形態での符号化は、例えばＭＰＥＧ符号
化を用いる。なお、ＭＰＥＧについてはＩＳＯ−ＩＥＣ
１１１７２−２、ＩＴＵ−Ｔ Ｈ．２６２／ＩＳＯ−Ｉ
ＥＣ１３８１８−２に詳細な説明がなされているので、
ここでは概略のみ説明する。
【００３２】まず、第１のパスについて図１と共に説明
する。輝度信号と色差信号で構成された映像信号はディ
ジタル化された後、ピクチャタイプに合わせて並べ替え
が行われ、入力画像データとして第１のパスである第１
の符号化回路Ａの入力端子１０に入力される。この入力
画像データは、減算器１１で動き補償予測器１２からの
動き補償予測化した画像データと減算され、時間冗長分
が削減された差分画像データとされる。この差分画像デ
ータは、ＤＣＴ器１３に供給され、ここで離散コサイン
変換（ＤＣＴ：Discrete Cosine Transform）される。
このＤＣＴは、余弦関数を積分核とした積分変換を有限
空間へ離散変換する直交変換である。
【００３３】一般に、映像信号は低域成分が多く、高域
成分が少ないため、ＤＣＴを行うと、得られる係数が低
域に集中する。ＤＣＴされた画像データ（ＤＣＴ係数）
は、量子化器１４に供給され、ここで固定の量子化幅で
量子化される。この量子化は、量子化マトリクスという
８×８の２次元周波数を視覚特性で重み付けした値と、
その全体をスカラー倍する量子化スケールという値で乗
算した値を量子化幅として、ＤＣＴ係数をその量子化幅
で除算することで行われる。
【００３４】量子化されたＤＣＴ係数は、動き補償予測
器１２からの動きベクトルやどこからの予測かを示す予
測モードとともに可変長符号化器（ＶＬＣ器）１８に供
給されて可変長符号化される。この可変長符号化に際し
て、ＤＣＴ係数の直流成分は予測符号化の一つであるＤ
ＰＣＭを使用し、ＤＣＴ係数の交流成分は低域から高域
にかけてジグザグスキャンを行い、ゼロの連続出現回数
及び有効係数値を１つの事象とし、出現確率の高いもの
から符号長の短い符号を割り当てていくハフマン符号化
が行われる。
【００３５】一方、Ｉピクチャ（フレーム内符号化画
像）とＰピクチャ（フレーム間順方向予測符号化画像）
は、後で動き補償予測の参照画面として用いる必要があ
るため、量子化器１４により量子化された情報は逆量子
化器１５に供給されて逆量子化され、更に逆ＤＣＴ器１
６により逆ＤＣＴされることにより局部復号化が行わ
れ、復号器と同じ画像が復元されて画像メモリ１７に蓄
積される。
【００３６】この画像メモリ１７に蓄積された画像デー
タは動き補償予測器１２に供給されて次の動き補償予測
の参照画面とされる。この動き補償予測器１２により得
られた画像データを、減算器１１でＩピクチャ以外のピ
クチャの入力画像データから減算したデータ、すなわ
ち、動き補償後の差分画像データが符号化される。一
方、Ｉピクチャの入力画像データはそのまま符号化され
る。
【００３７】第１のパスではＭＰＥＧの符号化を固定の
量子化値を用いて行う。この実施の形態ではＶＬＣ器１
８で可変長符号化をする際、ブロック（例えば、１６×
１６画素であり、ＭＰＥＧではこれをマクロブロックと
いうが、本明細書では単にブロックと略す）毎の発生符
号量結果情報をブロック符号量カウンタ１９に送る。ブ
ロック符号量カウンタ１９でカウントされた発生符号量
は、符号量蓄積遷移情報計算回路２０に供給されてブロ
ックの符号量蓄積遷移情報が計算される。計算された符
号量蓄積遷移情報は、記録回路２１を介して記録媒体２
２に記録する。なお、記録媒体２２はハードディスク
や、高速のストレージメディア、メモリなど記録機能を
有するものであれば何でもよい。
【００３８】また、ブロック毎の発生符号量遷移情報の
記憶の方法としては、複数のブロックからなるピクチャ
全体の総和が求まった時点で、その値を仮に２のＮ乗と
した場合の規格化した符号量を記憶する。２のＮ乗で規
格化しておくことは、第２のパスで与えられる目標符号
量に対しての比例計算を行う場合、分母がビットシフト
演算になるので都合がよい。ここでは仮に２０４８（＝
２11）で規格化するとする。
【００３９】ブロック毎の発生符号量遷移情報は５ビッ
ト（０から３１）の値で表現する。このブロック毎の発
生符号量遷移情報は、ブロック毎の発生符号量を符号化
順に加算していったときの推移を示すので、一つのブロ
ックで３１／２０４８の値を超えるような発生符号量が
あった場合には、５ビットの最大値３１でリミッティン
グして、表現しきれなかった符号量は次のブロックの発
生符号量と加算して表現する。
【００４０】記憶のフォーマットとしては図３に示すよ
うに、始めにピクチャの符号量を１２ビット記憶し、そ
の後に、ブロックの数だけブロックの発生符号量遷移差
分データをそれぞれ５ビットずつ記憶する。
【００４１】次に、第２の符号化回路Ｂである第２のパ
スについて図２のブロック図と共に説明する。第２のパ
スの基本的な符号化動作は第１のパスと同じである。違
いは図２に示すように、記録媒体２２に記録された情報
を用いて後述するアルゴリズムによって、ピクチャ毎の
目標符号量、あるいはブロック毎に符号化した場合の発
生符号量遷移を計算するピクチャ目標符号量決定回路２
４と符号量蓄積遷移情報計算回路２５があり、そこで設
定された推移に合うように発生符号量を制御する符号量
制御回路２６が設けられていることである。
【００４２】図２において、第２の符号化回路Ｂの入力
端子１０には第１のパスに入力された映像信号と同一の
映像信号が入力される。符号量制御回路２６は、後述す
るアルゴリズムを用いて、ＶＬＣ器１８により可変長符
号化されたデータの発生符号量を、ブロック符号量カウ
ンタ１９にて計算し、その発生符号量値と目標の符号量
蓄積遷移情報値との誤差を量子化器１４にフィードバッ
クして、符号量制御を行う。
【００４３】次に、ピクチャ目標符号量決定回路２４内
のアルゴリズム例を説明する。第１のパスのあるピクチ
ャで発生した符号量をpass1BIT、そのときのピクチャ全
体の平均量子化幅をpass1Q、第２のパスで目標とする符
号量をpass2BITとすると、第２のパスでの予想平均量子
化幅pass2Qは、前述したように、 ｐａｓｓ２Ｑ＝ｐａｓｓ１ＢＩＴ×ｐａｓｓ１Ｑ／ｐａ
ｓｓ２ＢＩＴ という計算によって得られる。
【００４４】従来と同様に、第２のパスで目標とする符
号量pass2BITは、基本的に全ての第１のパスでのpass1B
ITの結果をトータルした値との比率を計算し、その後、
第２のパスで目標とするトータル目標符号量ｐａｓｓ２
ＢＩＴにその比率を乗算することで得ることができる。
【００４５】このようにして得られた第２のパスでの予
想平均量子化幅pass2Qを、ピクチャの最初のブロックの
初期値Ｑ０とする。各ピクチャに割り当てられた目標符
号量pass2BITに制御するため、ブロック毎に発生符号量
を符号化したところまで加算しつつ、再生回路２３によ
り記録媒体２２から再生した差分ブロック符号量蓄積遷
移情報をもとに、符号量蓄積遷移情報計算回路２５で、
ブロック符号量蓄積遷移値を計算する。
【００４６】そして、符号量制御回路２６は、ブロック
符号量カウンタ１９から入力される実際に発生した符号
量Ｂｉｔｓ（ｊ−１）と、ピクチャ目標符号量決定回路
２４からの各ピクチャに割り当てられた目標符号量ｐａ
ｓｓ２ＢＩＴと、符号量蓄積遷移情報計算回路２５から
のブロック符号量蓄積遷移値とに基づいて、実際に発生
した符号量と計算したブロック符号量蓄積値との差分
（誤差）をブロック単位に計算して、その誤差ｄ（ｊ）
を量子化値として量子化器１４にフィードバックする。
すなわち、符号量制御回路２６は、次式 ｄ（ｊ）＝ｄ０＋Bits(j-1)−（pass2BIT×trans(j-1)／2048）…（５） により”２０４８”で規格化した誤差ｄ（ｊ）を計算し
て、それを量子化値として量子化器１４にフィードバッ
クする。ここで、上式中、ｄ０は各仮想バッファの初期
占有量、Ｂｉｔｓ（ｊ）は各ピクチャの先頭からｊ番目
のブロックまでの実際の発生符号量の和、ｔｒａｎｓ
（ｊ−１）は”２０４８”を１００％としたときの、各
ピクチャの先頭からｊ番目までのブロックのブロック符
号量蓄積遷移値である（１番目はｊ＝０）。従って、
（５）中の「ｐａｓｓ２ＢＩＴ×ｔｒａｎｓ（ｊ−１）
／２０４８」は、そのピクチャにおける先頭からｊ番目
までのブロックのブロック符号量蓄積値（規格値）を示
し、ｔｒａｎｓ（ｊ−１）が”２０４８”のときには目
標符号量ｐａｓｓ２ＢＩＴに一致する。すなわち、ブロ
ック符号量蓄積値（規格値）は、ピクチャ全体で発生し
た符号量で規格化された値である。
【００４７】また、ｊ番目の量子化値Ｑ（ｊ）は、次式
で表される。
【００４８】 Ｑ（ｊ）＝ｄ（ｊ）×３１／ｒ …（６） ここで、ｒはフィードバックの応答速度を決定するパラ
メータで、 ｒ＝２×Ｂｉｔ＿ｒａｔｅ／Ｐｉｃｔｕｒｅ＿ｒａｔｅ …（７） なる式で表わされる。ただし、（７）式中、符号化する
映像信号のＢｉｔ＿ｒａｔｅ／Ｐｉｃｔｕｒｅ＿ｒａｔ
ｅに比例するように設定している。なお、Ｂｉｔ＿ｒａ
ｔｅは１秒間当りの平均目標符号量、Ｐｉｃｔｕｒｅ＿
ｒａｔｅは１秒間当りの入力フレーム数である。
【００４９】なお、上記のブロック毎の誤差のフィード
バックが行われない第１ブロック目（すなわち、ｊ＝０
の時）については、（５）式中のｄ（０）＝ｄ０とし、
各仮想バッファの初期占有量ｄ０がそのまま誤差ｄ
（０）に反映される。また、予想平均量子化幅ｐａｓｓ
２Ｑ、すなわちＱ（０）＝Ｑ０に対応する各仮想バッフ
ァの初期占有量ｄ０は（６）式にｊ＝０を代入すること
により、次式で求めることができる。
【００５０】 ｄ０＝Ｑ０×ｒ／３１ …（８） このようにしてピクチャ内の符号量制御を行うことが可
能となる。
【００５１】このように、本実施の形態によれば、ブロ
ック毎に誤差がフィードバックされ、理想的に制御され
れば、第１のパスとほぼ同じ符号量配分比率になる。こ
れにより、実際のピクチャのブロック毎の絵柄の発生符
号量比率を生かしたフィードバック制御がかけられるの
で、発生符号量が多いブロックや発生符号量が少ないブ
ロックの後のブロックについても安定した量子化幅コン
トロールができ、全体の画質を均一化でき、結果的に高
画質を保つことができる。例えば、図７に示すような画
像を第１のパスにおいて固定の量子化幅で符号化して得
られる、発生符号量の蓄積遷移曲線IIIのように最初の
方の符号量蓄積値は通常よりも少ないが、後半の符号量
蓄積値が急激に増加するような軌跡を描く場合であって
も、本実施の形態の第２のパスでは、同図にIVで示す制
御結果曲線を描いて安定した量子化幅コントロールがで
きる。
【００５２】なお、図２において、ＶＬＣ器１８から取
り出された可変長符号化データは、不規則なレートで発
生するため、バッファメモリ２７に一旦蓄積された後、
一定レートで符号化データ（ＭＰＥＧビデオストリー
ム）として出力される。
【００５３】次に、ハードウェアの負担を考えて、符号
化をピクチャを分割し並列処理を行うシステムに、この
実施の形態を適用した場合について説明する。対応する
ブロックに対して、ブロック毎の発生符号量蓄積遷移情
報を一つ前のブロックの情報との差分データをｄｉｊと
すると、図４に示すように、各ブロックは符号化順番に
従って、ｄ００からｄ０１、ｄ０２、．．．、ｄ０ｎと
最初のブロックラインを左から右へ処理され、次に一つ
ブロックを下におり、同様にｄ１０、ｄ１１、ｄ１
２、．．．という順番でデータが順次記録される。
【００５４】ここで、一画面を２分割し、分割画面毎に
並列に符号化する場合（すなわち、並列処理が２分割の
場合）、図４の一画面（ピクチャあるいはフレーム）に
おいて、第１の分割処理は各ブロック毎の差分データｄ
００からｄｍ−１，ｎまで、第２の分割処理は各ブロッ
ク毎の差分データｄｍ０からｄｋｎまでについて行うと
すると、ブロック数と符号量蓄積推移値の関係グラフは
図５に示すように、分割境界を意識しないで作成した記
録情報は開始ブロックアドレスから差分データを加算し
さえすれば、２つの座標系Ａ及びＢに分割して、並列処
理することが可能になる。ここで、第１の分割処理の最
初の差分データｄ００は、初期値０に対する最初のブロ
ックの差分データであり、第２の分割処理の最初のブロ
ックの差分データｄｍ０も初期値０に対する差分データ
である。
【００５５】これによって、従来、画面分割並列処理を
行う場合、第１のパスでその画面毎に発生符号量を計算
して、全体の符号量から比率を計算し、さらに、第２の
パスでピクチャ全体の目標符号量が定まった後に、その
比率で目標符号量を分配するなどといった計算が必要な
くなる。
【００５６】上記の並列処理が２分割の場合、図２の第
２のパスにおいて、記録媒体２２、再生回路２３、ピク
チャ目標符号量決定回路２４及び符号量蓄積遷移情報計
算回路２５は共通で構成できるが、それ以外の他の回路
部は並列に２つずつ設けられる。第１のパスでも第２の
パスの回路を共用するので、記録回路２１及び記録媒体
２２以外の回路部は並列に２つずつ設けられる。
【００５７】すなわち、第１のパスは図９（Ａ）に示さ
れ、同図（Ｂ）に示す構成の並列符号化回路２９ａ、２
９ｂに、画面分割回路２８で２分割された画面毎の画像
データがそれぞれ入力される。また、第２のパスは図１
０（Ａ）に示され、同図（Ｂ）に示す構成の並列符号化
回路５１ａ、５１ｂに、画面分割回路２８で２分割され
た画面毎の画像データがそれぞれ入力される。なお、図
９及び図１０中、図１及び図２と同一構成部分には同一
符号を付し、その説明を省略する。
【００５８】この実施の形態によれば、ブロック毎の発
生符号量蓄積遷移情報を一つ前のブロックの情報との差
分で記録するので、並列処理するブロックがどこから始
まろうとも、すなわち、分割境界がどこから始まろうと
も、初期値を０とし、対応するブロックの差分発生符号
量蓄積遷移情報をブロック毎に加算するだけで、並列処
理を行う各々の分割されたどの画面の発生符号量蓄積遷
移情報を得ることができ、この並列処理の一つ一つの中
にも、実際のピクチャのブロック毎の絵柄の発生符号量
比率を生かしたフィードバック制御がかけられるので、
発生符号量が多いブロックや、発生符号量が少ないブロ
ックの後であっても、安定した量子化幅コントロールが
でき、全体の画質も均一化し、結果的に高画質を保つこ
とが可能である。
【００５９】次に、本発明の第２の実施の形態について
説明する。図１１は本発明になる映像信号符号化方法及
び装置の第２の実施の形態のブロック図を示す。同図
中、図１と同一構成部分には同一符号を付し、その説明
を省略する。図１１に示す第２の実施の形態は、フィー
ドフォワード符号化に対応する実施の形態であり、先行
パスの第１の符号化回路Ｃと、後行パスの第２の符号化
回路Ｄとからなる。
【００６０】第１の実施の形態は、いわゆる２パス型符
号化回路で、第１のパスの符号化回路Ａで一つの番組の
映像信号のすべてを符号化処理した後で、第２のパスの
符号化回路Ｂで同一の映像信号を第１のパスの符号化処
理結果に基づいて符号化を行うものであるが、以下、説
明するフィードフォワード型符号化回路では、一つの番
組の映像信号を１ＧＯＰ（グループ・オブ・ピクチャ）
時間等の所定の時間先行して先行パス（第１の符号化回
路Ｃ）が符号化処理しつつ、それに続いて後行パス（第
２の符号化回路）が同一の映像信号を先行パスの符号化
処理結果に基づいて符号化を行うものである。
【００６１】先行パスの符号化回路Ｃは第１の実施の形
態における第１のパスと同様の構成により、ＭＰＥＧの
符号化を固定の量子化値を用いて行い、ブロック毎の発
生符号量結果情報をブロック符号量カウンタ１９で検出
し、ブロック毎の発生符号量結果情報に基づいて符号量
蓄積遷移情報計算回路２０によりブロックの符号量蓄積
遷移情報を計算し、その符号量蓄積遷移情報を記録回路
２１を介してメモリ３１に記憶する。
【００６２】一方、入力端子１０に入力された画像デー
タは、遅延回路３０により数ピクチャ時間分、遅延され
て後行パスの符号化回路Ｄ内の減算器３３及び動き補償
予測器３４にそれぞれ入力される。上記の遅延時間であ
る数ピクチャ時間分の先行パスの符号化情報がメモリ３
１に蓄えられている。この遅延時間は、ＭＰＥＧで定義
されるところの１ＧＯＰに相当する時間（一般的には１
５フレーム時間）とか、３フレーム時間程度である。
【００６３】この後行パスは、先行パスと基本的に同様
の動作を行う。すなわち、遅延回路３０からの画像デー
タのうちＩピクチャ以外のピクチャは、減算器３３で動
き補償予測器３４からの動き補償予測化した画像データ
と減算され、時間冗長分が削減された差分画像データと
される。この差分画像データあるいは、入力画像データ
がＩピクチャのときはＩピクチャがそのままＤＣＴ器３
５に供給され、ここでＤＣＴされた後、量子化器３６に
供給され、ここで符号量制御回路４４からの制御に従っ
た量子化幅で量子化される。量子化されたＤＣＴ係数
は、動き補償予測器３４からの動きベクトルやどこから
の予測かを示す予測モードとともにＶＬＣ器４０に供給
されて可変長符号化された後、出力バッファ４５に蓄積
され、これより連続的に読み出されてＭＰＥＧストリー
ムとして出力される。
【００６４】また、Ｉピクチャ（フレーム内符号化画
像）とＰピクチャ（フレーム間順方向予測符号化画像）
は、後で動き補償予測の参照画面として用いる必要があ
るため、量子化器３６により量子化された情報は逆量子
化器３７に供給されて逆量子化され、更に逆ＤＣＴ器３
８により逆ＤＣＴされることにより局部復号化が行わ
れ、復号器と同じ画像が復元されて画像メモリ３９に蓄
積される。この画像メモリ３９に蓄積された画像データ
は動き補償予測器３４に供給されて次の動き補償予測の
参照画面とされる。
【００６５】他方、ＶＬＣ器４０により可変長符号化さ
れたデータの発生符号量が、ブロック符号量カウンタ４
１にて計算される。また、再生回路３２によりメモリ３
１から読み出された差分ブロック符号量蓄積遷移情報を
もとに、符号量蓄積遷移情報計算回路４３で、ブロック
符号量蓄積遷移値が計算され、またピクチャ目標符号量
決定回路４２により前述したピクチャ目標符号量決定回
路２４と同様のアルゴリズムでピクチャ目標符号量が決
定される。
【００６６】符号量制御回路４４は、ブロック符号量カ
ウンタ４１から入力される実際に発生した符号量Ｂｉｔ
ｓ（ｊ−１）と、ピクチャ目標符号量決定回路４２から
の各ピクチャに割り当てられた目標符号量ｐａｓｓ２Ｂ
ＩＴと、符号量蓄積遷移情報計算回路４３からのブロッ
ク符号量蓄積遷移値とに基づいて、実際に発生した符号
量と計算したブロック符号量蓄積値との差分（誤差）を
ブロック単位に、前記（５）式に基づいて計算して、そ
の誤差ｄ（ｊ）を量子化値として量子化器３６にフィー
ドバックして、符号量制御を行う。
【００６７】これにより、この実施の形態も第１の実施
の形態と同様に、発生符号量が多いブロックや、発生符
号量が少ないブロックの後のブロックであっても、安定
した量子化幅コントロールができ、よって全体の画質が
均一化し、結果的に高画質を保つことができる。また、
第１の実施の形態の２パス型符号化回路では例えば２時
間の番組の映像信号の符号化には少なくとも２つのパス
で２時間ずつの計４時間かかるが、この実施の形態はフ
ィードフォワード型であるので、２時間に遅延回路３０
の遅延時間を加えた時間程度の短時間で符号化処理がで
きる。
【００６８】次に、本発明の第３の実施の形態について
説明する。図１２は本発明になる映像信号符号化方法及
び装置の第３の実施の形態のブロック図を示す。同図
中、図１１と同一構成部分には同一符号を付し、その説
明を省略する。図１２に示す第３の実施の形態は、フィ
ードフォワード符号化に対応する実施の形態であり、先
行パスの符号化回路Ｅと、後行パスの符号化回路Ｄとか
らなる点は、第２の実施の形態と同様であるが、この実
施の形態は、先行パスの符号化回路ＥでＤＣＴや量子化
やＶＬＣを正確に行わずに、Ｉピクチャは入力画像のま
ま、Ｉピクチャ以外の入力画像は動き補償予測された画
像と減算した差分画像データとして画像メモリ４７に一
旦書き込む。
【００６９】ブロックアクティビティカウンタ４８は、
この画像メモリ４７より読み出した画像データに対して
アクティビティをカウントする。このアクティビティ
は、ブロック内の画像データの分散値、あるいは絶対値
和などを用いるものとすると、ブロック毎の発生符号量
と比例関係にあるとみなせる。そこで、ブロックアクテ
ィビティカウンタで得られたカウント値をブロックの発
生符号量とみなして符号量蓄積遷移情報計算回路２０に
供給する。これにより、この実施の形態によれば、正確
なＤＣＴや量子化やＶＬＣを行った場合よりも少ない処
理量で、ほぼ正確な符号量蓄積遷移曲線を計算すること
ができる。
【００７０】次に、本発明の第４の実施の形態について
説明する。図１３は本発明になる映像信号符号化方法及
び装置の第４の実施の形態のブロック図を示す。同図
中、図１２と同一構成部分には同一符号を付し、その説
明を省略する。図１３に示す第４の実施の形態は、フィ
ードフォワード符号化に対応する実施の形態であり、先
行パスの符号化回路Ｆと、後行パスの符号化回路Ｄとか
らなる点は、第２及び第３の実施の形態と同様である
が、この実施の形態は、先行パスの符号化回路ＦでＤＣ
Ｔや量子化やＶＬＣを正確に行わずに、更にＩピクチャ
以外の入力画像に対して動き補償予測された画像と減算
した差分画像データとすることもなしで、ピクチャの相
違に関係なくすべてのピクチャを入力画像データのまま
画像メモリ５０に一旦書き込む。
【００７１】ブロックアクティビティカウンタ４８は、
この画像メモリ５０より読み出した画像データに対して
アクティビティをカウントし、得られたカウント値をブ
ロックの発生符号量とみなして符号量蓄積遷移情報計算
回路２０に供給する。アクティビティは、ブロック内の
画像データの分散値、あるいは絶対値和などを用いる。
これにより、実際の符号量蓄積遷移曲線との誤差は少し
増えるが、非常に簡便な方法で、概略の符号量蓄積遷移
曲線を計算することができる。
【００７２】なお、本発明は以上の実施の形態に限定さ
れるものではなく、例えば図１１〜図１３に示した実施
の形態を、図９及び図１０に示したような、画面分割処
理をした後並列に符号化処理することもできる。
【００７３】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
２パス型符号化及びフィードフォワード型符号化のどち
らにおいても、第２のパスあるいは後行パスでの符号化
の際、発生符号量蓄積遷移情報を使用して、ピクチャ内
で実際に発生した符号量との差に応じた符号量制御を行
うことで、実際のピクチャのブロック毎の絵柄の発生符
号量比率を生かした符号量のフィードバック制御をかけ
るようにしたため、発生符号量が多いブロックや、発生
符号量が少ないブロックの後のブロックであっても、安
定した量子化幅コントロールができ、よって全体の画質
が均一化し、結果的に高画質を保つことができる。
【００７４】また、本発明によれば、そのブロック単位
で記録されている発生符号量の情報はピクチャ全体で発
生した符号量で規格化され、符号化順番に、ブロック毎
の発生符号量蓄積遷移情報を一つ前のブロックの情報と
の差分で記録するようにしたため、ブロック毎の発生符
号量蓄積遷移情報を比較的少ないビット数で記述でき、
情報ファイルの縮小化を実現できる。
【００７５】また、本発明によれば、フィードフォワー
ド型符号化においては、先行パスを構成する第１の符号
化回路を、第１の可変長符号化器に代えて所定の信号処
理を施した入力画像データ、又は入力画像データそのも
のを記憶するメモリを有し、第１の計算回路により、メ
モリから読み出した画像データのアクティビティ値に基
づいてブロック毎の発生符号量蓄積遷移情報を計算する
構成とすることで、可変長符号化処理さらには所定の信
号処理を不要にして、ほぼ正確なあるいは概略の符号量
蓄積遷移情報を計算するようにしたため、計算量を大幅
に削減できる。
【００７６】更に、本発明によれば、符号化をピクチャ
に分割し並列処理を行うシステムにおいては、ブロック
毎の発生符号量蓄積遷移情報を一つ前のブロックの情報
との差分で記録するようにしたため、処理ブロックがど
こから始まろうとも、初期値を０とし、対応するブロッ
クの差分発生符号量蓄積遷移情報をブロック毎に加算す
るだけで、並列処理を行う各々の分割されたどの画面の
発生符号量蓄積遷移情報も得ることができ、この並列処
理の一つ一つの中にも、実際のピクチャのブロック毎の
絵柄の発生符号量比率を生かしたフィードバック制御が
かけられるので、発生符号量が多いブロックや、発生符
号量が少ないブロックの後のブロックに対しても、安定
した量子化幅コントロールができ、全体の画質も均一化
し、結果的に高画質を保つことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施の形態の第１のパスのブロ
ック図である。
【図２】本発明の第１の実施の形態の第２のパスのブロ
ック図である。
【図３】第１のパスの情報の記録フォーマットの例であ
る。
【図４】本発明の一実施の形態の画面分割並列処理のた
めの符号量遷移値データの説明図である。
【図５】本発明の一実施の形態の画面分割並列処理のた
めの符号量遷移曲線の座標系の説明図である。
【図６】従来の符号量遷移曲線の一例である。
【図７】符号化画像の一例である。
【図８】本発明の一実施の形態の制御結果曲線の一例で
ある。
【図９】一画面を２分割し、分割画面毎に並列に符号化
する場合の第１のパスとその要部のブロック図である。
【図１０】一画面を２分割し、分割画面毎に並列に符号
化する場合の第２のパスとその要部のブロック図であ
る。
【図１１】本発明の第２の実施の形態のブロック図であ
る。
【図１２】本発明の第３の実施の形態のブロック図であ
る。
【図１３】本発明の第４の実施の形態のブロック図であ
る。
【符号の説明】
１０ 画像データ入力端子 １１ 減算器 １２、３４ 動き補償予測器 １３、３５ 離散コサイン変換（ＤＣＴ）器 １４、３６ 量子化器（第１、第２の量子化器） １５、３７ 逆量子化器 １６、３８ 逆ＤＣＴ器 １７、３９ 画像メモリ １８、４０ 可変長符号化（ＶＬＣ）器（第１、第２の
可変長符号化器） １９、４１ ブロック符号量カウンタ（第１の計算回
路、符号量制御手段） ２０ 符号量蓄積遷移情報計算回路（第１の計算回路） ２１ 記録回路（記憶手段） ２２ 記録媒体（記憶手段） ２３、３２ 再生回路 ２４、４２ ピクチャ目標符号量決定回路（第２の計算
回路） ２５、４３ 符号量蓄積遷移情報計算回路（第２の計算
回路） ２６、４４ 符号量制御回路（符号量制御手段） ２７ バッファメモリ ２８ 画面分割回路 ２９ａ、２９ｂ、５１ａ、５１ｂ 並列符号化回路 ３０ 遅延回路 ３１ メモリ（記憶手段） ４７、５０ 画像メモリ（メモリ） ４８ ブロックアクティビティカウンタ（第１の計算回
路） Ａ 第１の符号化回路（第１のパス） Ｂ 第２の符号化回路（第２のパス） Ｃ、Ｅ、Ｆ 第１の符号化回路（先行パス） Ｄ 第２の符号化回路（後行パス）

Claims (9)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 １画面分の複数のブロックからなるピク
    チャ単位で合成された入力画像データに対し、所定の信
    号処理を施してから固定の量子化幅で量子化を行って得
    た第１のデータをブロック単位で可変長符号化し、その
    可変長符号化によるブロック毎の発生符号量蓄積遷移情
    報を記憶した後、予め定められた各ピクチャ毎の目標符
    号量と前記記憶した発生符号量蓄積遷移情報とからブロ
    ック毎に符号量蓄積遷移値を計算し、前記入力画像デー
    タと同じ画像データに対して再度前記所定の信号処理を
    施してから量子化を行って得た第２のデータをブロック
    単位で可変長符号化し、これにより得られたブロック毎
    の実際の符号発生量と前記計算した符号量蓄積遷移値と
    の誤差を求め、この誤差に応じて前記第２のデータの量
    子化幅を可変制御して前記実際の符号発生量を前記目標
    符号量に近付ける符号化を行うことを特徴とする映像信
    号符号化方法。
  2. 【請求項２】 一画面を複数の画面部分に分割した前記
    入力画像データを、分割された画面部分毎に並列に所定
    の信号処理を施してから固定の量子化幅で量子化を行っ
    て得た第１のデータをブロック単位で並列に可変長符号
    化し、その可変長符号化によるあるブロックの発生符号
    量と、初期値が０で符号化順番で一つ前のブロックの発
    生符号量との差分データを記憶した後、予め定められた
    各ピクチャ毎の目標符号量と前記記憶した発生符号量蓄
    積遷移情報とからブロック毎に符号量蓄積遷移値を計算
    し、前記入力画像データと同じ画像データに対して再度
    分割された画面部分毎に並列に前記所定の信号処理を施
    してから量子化を行って得た第２のデータをブロック単
    位で並列に可変長符号化し、これにより得られたブロッ
    ク毎の実際の符号発生量と前記計算した符号量蓄積遷移
    値との誤差を求め、この誤差に応じて前記第２のデータ
    の量子化幅を可変制御して前記実際の符号発生量を前記
    目標符号量に近付ける符号化を行うことを特徴とする映
    像信号符号化方法。
  3. 【請求項３】 １画面分の複数のブロックからなるピク
    チャ単位で合成された入力画像データに対し、所定の信
    号処理を施してから固定の量子化幅で量子化を行って得
    た第１のデータをブロック単位で可変長符号化し、その
    可変長符号化によるブロック毎の発生符号量蓄積遷移情
    報を記憶した後、予め定められた各ピクチャ毎の目標符
    号量と前記記憶した発生符号量蓄積遷移情報とからブロ
    ック毎に符号量蓄積遷移値を計算し、前記入力画像デー
    タを所定のピクチャ数分遅延した画像データに対して再
    度前記所定の信号処理を施してから量子化を行って得た
    第２のデータをブロック単位で可変長符号化し、これに
    より得られたブロック毎の実際の符号発生量と前記計算
    した符号量蓄積遷移値との誤差を求め、この誤差に応じ
    て前記第２のデータの量子化幅を可変制御して前記実際
    の符号発生量を前記目標符号量に近付ける符号化を行う
    ことを特徴とするフィードフォワード型形式の映像信号
    符号化方法。
  4. 【請求項４】 記憶される前記ブロック毎の発生符号量
    蓄積遷移情報は、ピクチャ全体で発生した符号量で規格
    化され、あるブロックの発生符号量と符号化順番で一つ
    前のブロックの発生符号量との差分データであり、前記
    計算した符号量蓄積遷移値は、符号化したブロックまで
    の前記差分データの加算値を前記ピクチャ全体で発生し
    た符号量で規格化した値を前記各ピクチャ毎の目標符号
    量に乗じた値であることを特徴とする請求項１又は３記
    載の映像信号符号化方法。
  5. 【請求項５】 １画面分の複数のブロックからなるピク
    チャ単位で合成された入力画像データに対し、所定の信
    号処理を施してから第１の量子化器により固定の量子化
    幅で量子化を行って得た第１のデータを、第１の可変長
    符号化器によりブロック単位で可変長符号化し、その可
    変長符号化によるブロック毎の発生符号量蓄積遷移情報
    を第１の計算回路により計算する第１の符号化回路と、 前記第１の計算回路により計算された前記発生符号量蓄
    積遷移情報を記憶する記憶手段と、 予め定められた各ピクチャ毎の目標符号量と前記記憶手
    段から読み出した前記発生符号量蓄積遷移情報とからブ
    ロック毎に符号量蓄積遷移値を第２の計算回路により計
    算し、前記入力画像データと同じ画像データに対して再
    度前記所定の信号処理を施してから第２の量子化器によ
    り量子化を行って得た第２のデータを、第２の可変長符
    号化器によりブロック単位で可変長符号化し、これによ
    り得られたブロック毎の実際の符号発生量と前記第２の
    計算回路で計算した符号量蓄積遷移値との誤差を符号量
    制御手段により求め、この誤差に応じて前記符号量制御
    手段が前記第２のデータの量子化幅を可変制御して前記
    実際の符号発生量を前記目標符号量に近付ける第２の符
    号化回路とを具備することを特徴とする映像信号符号化
    装置。
  6. 【請求項６】 一画面を複数の画面部分に分割した複数
    のブロックからなる入力画像データを、分割された画面
    部分毎に並列に所定の信号処理を施してから第１の量子
    化器により固定の量子化幅で量子化を行って得た第１の
    データを、複数の第１の可変長符号化器によりブロック
    単位で並列に可変長符号化し、複数の第１の計算回路に
    より前記可変長符号化によるあるブロックの発生符号量
    と、初期値が０で符号化順番で一つ前のブロックの発生
    符号量との差分データを計算する第１の符号化回路と、 前記計算した差分データを記憶する記憶手段と、 予め定められた各ピクチャ毎の目標符号量と前記記憶手
    段から読み出した発生符号量蓄積遷移情報とから第２の
    計算回路によりブロック毎に符号量蓄積遷移値を計算
    し、前記入力画像データと同じ画像データに対して再度
    分割された画面部分毎に並列に前記所定の信号処理を施
    してから複数の第２の量子化器により量子化を行って得
    た第２のデータを、複数の第２の可変長符号化器により
    ブロック単位で並列に可変長符号化し、これにより得ら
    れたブロック毎の実際の符号発生量と前記計算した符号
    量蓄積遷移値との誤差を求め、この誤差に応じて複数の
    符号量制御手段が前記第２のデータの量子化幅を可変制
    御して前記実際の符号発生量を前記目標符号量に近付け
    る第２の符号化回路とを具備することを特徴とする映像
    信号符号化装置。
  7. 【請求項７】 １画面分の複数のブロックからなるピク
    チャ単位で合成された入力画像データに対し、所定の信
    号処理を施してから第１の量子化器により固定の量子化
    幅で量子化を行って得た第１のデータを、第１の可変長
    符号化器によりブロック単位で可変長符号化し、その可
    変長符号化によるブロック毎の発生符号量蓄積遷移情報
    を第１の計算回路により計算する、先行パスである第１
    の符号化回路と、 所定のピクチャ数分単位の前記入力画像データに対して
    前記第１の計算回路により計算された前記発生符号量蓄
    積遷移情報を記憶する記憶手段と、 前記入力画像データを前記所定のピクチャ数分遅延させ
    る遅延回路と、 予め定められた各ピクチャ毎の目標符号量と前記記憶手
    段から読み出した前記発生符号量蓄積遷移情報とからブ
    ロック毎に符号量蓄積遷移値を第２の計算回路により計
    算し、前記遅延回路から取り出された画像データに対し
    て再度前記所定の信号処理を施してから第２の量子化器
    により量子化を行って得た第２のデータを、第２の可変
    長符号化器によりブロック単位で可変長符号化し、これ
    により得られたブロック毎の実際の符号発生量と前記第
    ２の計算回路で計算した符号量蓄積遷移値との誤差を符
    号量制御手段により求め、この誤差に応じて前記符号量
    制御手段が前記第２のデータの量子化幅を可変制御して
    前記実際の符号発生量を前記目標符号量に近付ける、後
    行パスである第２の符号化回路とを具備することを特徴
    とする映像信号符号化装置。
  8. 【請求項８】 前記第１の符号化回路は、前記第１の可
    変長符号化器に代えて、前記所定の信号処理を施した前
    記入力画像データ、又は前記入力画像データそのものを
    記憶するメモリを有し、前記第１の計算回路は、前記メ
    モリから読み出した画像データのアクティビティ値に基
    づいて前記ブロック毎の発生符号量蓄積遷移情報を計算
    することを特徴とする請求項７記載の映像信号符号化装
    置。
  9. 【請求項９】 前記記憶手段に記憶される前記ブロック
    毎の発生符号量蓄積遷移情報は、ピクチャ全体で発生し
    た符号量で規格化され、あるブロックの発生符号量と符
    号化順番で一つ前のブロックの発生符号量との差分デー
    タであり、前記第２の計算回路は、符号化したブロック
    までの前記差分データの加算値を前記ピクチャ全体で発
    生した符号量で規格化した値を前記各ピクチャ毎の目標
    符号量に乗じた値を前記符号量蓄積遷移値として計算す
    ることを特徴とする請求項５、７又は８記載の映像信号
    符号化装置。
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