JPH11355777A - 符号化制御方法、符号化制御装置、および符号化制御プログラムを記録した記録媒体 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 符号化制御の精度を向上させ、目標発生情報
量のマージンを極力少なくした効率的な符号化画像の伝
送を可能とする。 【解決手段】 動画像データの符号化の際に、１フレー
ムの符号化による符号化データの発生情報量Ａigに基づ
き次のフレームの符号化に使用すべき量子化特性を決定
する符号化制御装置において、閾値比較部１３４が発生
情報量Ａigを上限及び下限しきい値Ｔh_Ｕ，Ｔh_Ｌと比
較する。量子化特性決定部１３５は、動画像データの各
フレームを予め複数の領域ＧＯＢ１〜ＧＯＢ１２に分割
すると共に、各フレームのその複数の領域を第１のグル
ープと第２のグループに分類し、次のフレームの符号化
に使用すべき量子化特性として、上記比較結果に応じ
て、第１及び第２のグループに同一の量子化特性を設定
するか、又は、直近の２つの異なる量子化特性のうち一
方を第１のグループに他方を第２のグループにそれぞれ
設定する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、映像等の信号を高
能率に圧縮符号化して伝送するための符号化制御方法お
よび装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】ビデオ信号を高能率に圧縮符号化して伝
送する技術の応用分野として、図３３（ａ）に示すよう
なテレビ電話やテレビ会議が一般的である。さらに無線
ＬＡＮの伝送路を利用したディジタル無線によりビデオ
信号を伝送し、危険個所の監視や移動体間の映像を伝送
する図３３（ｂ）に示すようなシステムなどへの応用
や、図３３（Ｃ）に示すようなインターネットを利用し
た映像配信への応用が期待されている。

【０００３】以下、テレビ会議やテレビ電話における画
像符号化を例にとって従来の画像符号化方法について詳
細に説明する。従来、テレビ会議やテレビ電話信号の符
号化では、フレーム間の時間的な相関性を利用するフレ
ーム間予測符号化とフレーム内の空間的な相関性を利用
するフレーム内予測符号化とを組み合わせた符号化を用
いるのが一般的である。１秒間に３０枚の画像（フレー
ム）で構成されるテレビ画像の時間軸方向の相関性は大
きく、フレーム間相関を利用して１フレーム前の画面中
の同一位置の画素を予測に用いることにすれば、画面が
静止している場合には最も理想的な予測が行えることに
なる。しかし、フレーム間符号化においては、画面中に
動きがある場合には逆にフレーム間の相関は低くなり、
むしろフィールド内の隣接画素間の相関に比べても低く
なってしまう。一方、フレーム毎の画像信号の各画素も
隣接する画素とのレベル変化が小さく相関性が強い。そ
の自己相関関数は負の指数関数で近似できるとされてい
る。このとき、自己相関関数のフーリエ変換である電力
スペクトル密度はゼロ周波数成分（すなわち直流成分）
で最大となり、周波数成分が高くなるにつれて単調減少
する性質を持っている。周波数領域への直交変換として
最もよく知られているのはフーリエ変換であるが、フー
リエ変換は複素数演算を含み、構成が複雑になることか
ら、画像の符号化ではこれに代わる直交変換として２次
元ＤＣＴ(Discrete Cosine Transform )を用いるのが一
般的である。ＤＣＴにより周波数成分に分解された変換
係数が、符号化しない変換係数（無意係数）であるレベ
ルゼロと離散的な量子化代表値をとる有意係数であるレ
ベル±１からレベル±Ｋとに量子化された後、無意係数
の連続性を符号化するランレングス符号化ならびに有意
係数のレベルの生起確率に応じて可変長符号を割り当て
るハフマン符号化が行われることにより、画像データが
圧縮される。

【０００４】例えばＩＴＵ−Ｔ勧告Ｈ．２６１では、動
きの少ない画像に対しては動き補償フレーム間予測を適
用し、フレーム間の予測誤差に対して以下に示すような
符号化を行なっている。また動きの大きい画像に対して
はフレーム間予測を適用せず、フレーム画素に対して直
接以下の符号化を行なう。図３１はＨ．２６１による画
像データの符号化器および復号化器を示したものであ
る。

【０００５】図３１に示すように、Ｈ．２６１による画
像データの符号化器１１６は、減算部１０７と、２次元
ＤＣＴを行なう第１の直交変換部１０８と、第１の量子
化部１０９と、第２の逆量子化部１１０と、第２の逆直
交変換部１１１と、加算部１１２と、動き補償用の第２
の画像メモリ１１３と、ループ内フィルタ１１４と、符
号化制御部１１５と、セレクタ１２３，１２４とを備え
ている。

【０００６】一方、復号化器１２２は、第１の逆量子化
部１１７と、第１の逆直交変換部１１８と、加算部１１
９と、動き補償用の第１の画像メモリ１２０と、ループ
内フィルタ１２１と、セレクタ１２５とを備えている。

【０００７】符号化器１１６では、減算部１０７によ
り、予め３５２×２８８ドットのＣＩＦ(Common Interm
ediate Format)に変換されたビデオ入力信号と動き補償
用の第２の画像メモリ１１３が記憶している予測データ
との差分をとることでフレーム間の予測誤差を算出す
る。この時１５×１５画素の範囲内の動きは、予測デー
タをブロック周辺の１６×１６画素の任意の１６×１６
画素のブロックとして指定することにより動き補償され
る。動き量の指定は２次元動きベクトルにより行い、画
像データとともに復号化器に送られる。復号化側では復
号ブロックよりこの動きベクトルだけずらした領域の動
き補償用画像メモリのデータを予測データとして復号を
行なう。また動き補償が利かないような大きな動きに対
しては、セレクタ１２３、１２４により、予測をしない
フレーム内符号化を選択する。予測誤差やフレーム画素
を８画素×８ラインのブロックに分割し、この各ブロッ
クに対して第１の直交変換部１０８で２次元ＤＣＴを施
す。ＤＣＴにより各ブロックの画素は周波数成分に変換
される。得られた変換係数は第１の量子化部１０９で量
子化される。量子化により各変換係数は、無意係数のレ
ベル０からレベル±１２７までの整数である有意係数の
レベルに代表される。量子化されたデータは、通信部等
を経て復号化器に送られるが、同時に第２の逆量子化部
１１０、第２の逆直交変換部１１１で逆変換された後、
動き補償用の第２の画像メモリ１１３が記憶する予測デ
ータに加算部１１２により加算され、動き補償用の第２
の画像メモリ１１３に記憶されて次の予測データとな
る。復号化器１２２では、入力された画像データを第１
の逆量子化部１１７および第１の逆直交変換部１１８で
逆変換した後、動き補償用の第１の画像メモリ１２０が
記憶する予測データに加算器１１９により加算し、ビデ
オ出力を得るとともに、これを次の予測データとして動
き補償用の第１の画像メモリ１２０に記憶する。入力ブ
ロックがフレーム内データの場合には、セレクタ１２５
により予測データは選択されず、入力データが直接逆変
換され、ビデオ出力として取り出され、動き補償用画像
メモリに記憶される。

【０００８】以上がビデオ信号の予測符号化、特にフレ
ーム間予測符号化とフレーム内予測符号化を組み合わせ
た符号化の一例である。フレーム間符号化では、伝送エ
ラーが生じると符号化側と復号化側のフレームメモリー
の内容にミスマッチを生じるため、それ以降の再生画像
に全てエラーの影響が伝播する。このため、フレーム内
符号化された画像データを伝送して再生画像をリフレッ
シュする必要がある。

【０００９】フレーム内符号化はフレーム間の相関を利
用しない符号化のため、フレーム間符号化と比べると符
号量が膨大である。このため、１フレームの全てのブロ
ックがフレーム内符号化されたフレームをリフレッシュ
用に伝送すると、伝送に時間がかかるため、遅延時間が
増大してしまう。そこで、従来、１フレームを複数のブ
ロック群に分割し、１フレーム毎に一つのブロック群を
フレーム内符号化でリフレッシュすることにより１フレ
ーム当たりの符号量の増加を少なくすることが考えられ
ている。

【００１０】次に、符号化制御部１１５における従来の
符号化制御方法について説明する。画像の空間的相関性
や時間的相関性は刻々変化するため、ＤＣＴやフレーム
間差分により冗長度を取り除いた結果の情報量も刻々変
化する。符号化後の情報量は、ＤＣＴを行った結果の情
報の量子化における量子化特性を変えることにより制御
することができる。ただし、量子化による情報の圧縮
は、量子化誤差に起因する画像の歪みを伴う。符号化制
御は、発生情報量を所望の値に近づけるために量子化特
性を選択することにより達成される。伝送速度が一定の
場合には、入力画像の特性に応じて変動する冗長度を予
測して常に発生情報量が均一になるように量子化特性を
選択する。例えば、１９９２年電子情報通信学会秋季大
会予稿集Ｄ−１６２において仙田らによって公表された
報告「低遅延フレーム間予測符号化の検討」において、
画像フレームをマクロブロックと呼ばれる１６ｘ１６画
素のブロックに分割し、ｉ番目のマクロブロックまでに
発生した情報量とその予測値との差分に基づきマクロブ
ロックを符号化する毎に次に符号化するマクロブロック
の量子化特性を決定する、という符号量制御の手法が開
示されている。この報告では、マクロブロック単位の目
標発生情報量と実際に発生した情報量とにより次のマク
ロブロックの量子化特性（量子化パラメータ）を決定し
ていくことで、１画像フレームの発生情報量を１画像フ
レームの目標発生情報量に近づける制御を行なってい
る。マクロブロック単位の目標発生情報量をフレーム内
で均等にすると処理は単純であるが、フレーム間相関の
高いマクロブロックとそうでないマクロブロックとを同
じ目標発生情報量にすると、動きの大きいブロックの画
質が劣化してしまうという問題がある。これに対し特開
平５−３４４４９３号公報において、フレーム間予測符
号化効率を算出する予測符号化効率算出器からの出力に
基づいて符号化パラメータを決定することにより動画像
の部分毎に最適な符号化を行なうようにしてこの問題を
解決した動画像符号化装置が開示されている。しかし、
１フレームの情報量を目標発生情報量におさめつつ、フ
レーム内の相関性に応じたマクロブロック毎の目標発生
情報量を決定することは容易ではなく、複雑な処理を伴
う。

【００１１】そこで、１フレーム前の符号化結果の発生
情報量またはバッファ占有量をもとに予め決めておいた
符号化パラメータ制御テーブルを参照して量子化特性を
決定することが一般には行われている。ただし、発生情
報量と量子化特性との関係は一義的には決まらないた
め、特開平４−５７４８９号公報に開示されているよう
に、予め想定したシーンタイプのそれぞれに対して符号
化パラメータ制御テーブルを持つことが考えられてい
る。さらに本願出願人は、特開平７−１０７４８２号公
報において、１フレーム前の符号化結果の発生情報量ま
たはバッファ占有量をもとに一義的に量子化特性を算出
するのではなく、量子化特性に対する目標発生情報量の
上限と下限を予め設定しておき、或る量子化特性で１フ
レームを符号化した結果の発生情報量が目標発生情報量
の上限と下限の間にあれば次のフレームも同じ量子化特
性で符号化し、１フレームを符号化した結果の発生情報
量が目標発生情報量の上限を越えていれば、量子化精度
を下げる方向に（すなわち画質を劣化させる方向に）量
子化特性を変更し、１フレームを符号化した結果の発生
情報量が目標発生情報量の下限を下回っていれば、量子
化精度を上げる方向に（すなわち画質を向上させる方向
に）量子化特性を変更する、という符号化制御方法を提
案している。この符号化制御方法によれば、絶対レベル
を規定することなく、簡単な制御であらゆるシーンに適
応することができる。図７（ａ）を用いてその動作を以
下に説明する。

【００１２】図７における縦軸は発生情報量を示すもの
とし、この縦軸の上方向を発生情報量の多くなる方向と
する。また、図７における横軸は量子化特性（ＱＵＡＮ
Ｔ）を示し、量子化特性の大小は量子化ステップサイズ
の大小に対応するものとし、この横軸の右方向を量子化
ステップサイズ（量子化誤差）の大きくなる方向とす
る。伝送速度が一定のもとで常に秒間３０フレームの画
像を伝送する場合には、１フレームあたりの発生情報量
は伝送速度／３０フレームにするのが理想である。しか
し、現実には発生情報量を正確に制御することは不可能
であるため、適度なマージンを見込んだ発生情報量を目
標発生情報量にする。ここで、量子化特性をｑ（ｓ）で
表現して、自然数である指標ｓにより各量子化特性を識
別するものとし、量子化特性ｑ（ｓ）の量子化ステップ
サイズは、指標ｓが大きくなるほど大きくなるものとす
る。このとき、符号化されるべきフレームの量子化特性
ｑ（ｓ）の状態は指標ｓの値によって特定される。以下
では、符号化されるべきフレームの量子化特性の状態も
ｑ（ｓ）で表すものとする。特開平７−１０７４８２号
公報に開示された符号化制御方法では、量子化特性の各
状態毎に発生情報量の上限しきい値と下限しきい値を決
めておく。これらは目標発生情報量を挟むように決めら
れる。或る状態ｑ（ｓ）で或るフレームを符号化した結
果の発生情報量がしきい値を越えていない時（ａ）には
この状態にとどまり、次のフレームの符号化も状態ｑ
（ｓ）で行う。或る状態ｑ（ｓ）で或るフレームを符号
化した結果の発生情報量が上限しきい値を越えた時
（ｂ）には量子化特性の大きい状態（量子化ステップサ
イズの大きい状態）に遷移し、量子化特性ｑ（ｓ＋１）
で次のフレームを符号化する結果、次の発生情報量は
（ｃ）となる。或る状態ｑ（ｓ）で或るフレームを符号
化した結果の発生情報量が下限しきい値を越えた時
（ｄ）には量子化特性の小さい状態（量子化ステップサ
イズの小さい状態）に遷移し、量子化特性ｑ（ｓ−１）
で次のフレームを符号化する結果、次の発生情報量は
（ｅ）となる。

【００１３】

【発明が解決しようとする課題】フレーム毎に量子化特
性を制御する上述の符号化制御方法は、以下の問題を有
している。

【００１４】量子化特性は、予め定められた離散的な量
子化代表値の集合である。１フレームをまとめて一つの
量子化特性で量子化する場合には、１画面を構成するマ
クロブロックの数だけ誤差が累積されて情報量の差とな
るため、最も細かく量子化特性を制御したとしても情報
量が大きく変動する。このため、制御に大きな誤差を伴
ってしまう。特に本願出願人が提案している符号化制御
方法、すなわち、１フレーム前の符号化結果の発生情報
量またはバッファ占有量をもとに一義的に量子化特性を
算出するのではなく、１フレーム前の符号化結果の発生
情報量またはバッファ占有量をもとに量子化特性の増減
を決める符号化制御方法を使用する場合においては、画
像の相関性が一定している場合であっても、発生情報量
が、量子化特性ｑ（ｓ）では目標発生情報量の下限を下
回り、量子化特性ｑ（ｓ−１）では目標発生情報量の上
限を上回るため、量子化特性が１フレーム毎にｑ（ｓ）
とｑ（ｓ−１）の間を行き来して結果の発生情報量が振
動する、という事態が生じうる。すなわち、図７（ａ）
に示されている点（ｅ’）と点（ｄ）のそれぞれに対応
する２つの状態の間を量子化特性が行き来して発生情報
量が振動する、という事態が生じうる。図８（ａ）はこ
の時の符号化結果の発生情報量の時間的な推移を示して
いる。発生情報量が多い時でも目標発生情報量を越えて
しまわないようにしようとすると、この振動の上限を目
標発生情報量より少なく設定する必要があるため、振動
の下限では発生情報量が大幅に少なくなり、伝送帯域を
効率的に使えない。

【００１５】ところで、画像を符号化した際の発生情報
量は、被写体の動きが大きくなるほど増加する傾向にあ
り、また、被写体の動きが小さくとも被写体の領域が大
きければ増加する傾向にある。更に、被写体の背後に隠
れていた背景が被写体の動きにより出現した場合には、
背景の柄の細かさによって発生情報量は増減する。更に
また、被写体の動きまたは動領域が徐々に小さくなり、
フレーム間相関が徐々に高くなる動画像では、発生情報
量は減少していく傾向にあり、逆に、被写体の動きまた
は動領域が徐々に大きくなる動画像では、発生情報量は
増加していく傾向にある。このように、主に発生情報量
は、被写体の動きの大きさ、動領域の大きさ、背景の柄
で左右されるため、前に符号化した画像フレームの発生
情報量に基づき、次に符号化する画像フレームの発生情
報量を正確に制御することは、非常に困難である。その
ため、特開平７−１０７４８２号公報において開示され
た上記従来の符号化制御では、目標発生情報量に適度な
マージンを見込んで、上限しきい値と下限しきい値を設
定している。しかし、被写体の動きの大きさ、動領域の
大きさ、被写体の速度や背景の柄、更に被写体の動き始
めや動き終わりまで考慮にいれた上限しきい値と下限し
きい値を設定することは非常に困難である。そのため、
例えば、発生情報量が下限しきい値を下回ったため、画
質を向上させる方向に量子化特性を変更したが、画質を
向上させる方向に変更された量子化特性で符号化すると
発生情報量が上限しきい値を越えてしまう、というよう
な状況や、逆に発生情報量が上限しきい値を越えたた
め、画質を劣化させる方向に量子化特性を設定したが、
画質を劣化させる方向に設定した量子化特性で符号化す
ると発生情報量が下限しきい値を下回ってしまう、とい
うような状況も生じる。

【００１６】以下に、被写体の動きや動領域の大きさが
徐々に小さくなったり、大きくなったりする状況で、特
開平７−１０７４８２号公報において開示された従来の
符号化制御方法を適用した場合の問題を、図３２を参照
して説明する。

【００１７】まず、フレーム間相関が徐々に高くなる状
況においてこの従来の符号化制御方法を適用した場合の
問題について説明する。 問題１：或る状態ｑ（ｓ）で符号化した結果の発生情報
量が上限しきい値を越えている場合（ｂ）において、被
写体の動きや動領域が徐々に小さくなりフレーム間相関
が徐々に高くなっている状況を仮定する。この場合、発
生情報量が上限しきい値を越えてしまっているため、量
子化特性をｑ（ｓ＋１）に設定し、次のフレームを符号
化する。しかし、フレーム間相関が徐々に高くなり発生
情報量が減少する傾向にあるにもかかわらず、量子化特
性をｑ（ｓ＋１）に設定すると、量子化特性とフレーム
間相関の相乗効果で、発生情報量が下限しきい値を下回
り（ｃ’）、必要以上に画質を劣化させてしまう、とい
う問題が生じる。更に、次のフレームでは量子化特性ｑ
（ｓ＋１）で符号化し画質が劣化した画像と符号化しよ
うとする画像とのフレーム間差分をとるため、画質が劣
化した分、差分が大きくなり圧縮率が低下する。

【００１８】問題２：或る状態ｑ（ｓ）で符号化した結
果の発生情報量が下限しきい値を下回っている場合
（ｄ）において、被写体の動きや動領域が徐々に小さく
なりフレーム間相関が徐々に高くなっている状況を仮定
する。発生情報量が下限しきい値を下回っているため、
量子化特性をｑ（ｓ−１）に設定し、次のフレームを符
号化する。しかし、フレーム間相関が徐々に高くなり発
生情報量が減少する傾向にあるため、量子化特性ｑ（ｓ
−１）で符号化すると、発生情報量が再び下限しきい値
を下回ってしまったり、下限しきい値の近辺の値となっ
たりする（ｅ’’）。その結果、動画像の符号化データ
の伝送において伝送帯域を効率的に使えないという問題
が生じる。

【００１９】次に、フレーム間相関が徐々に低くなる状
況において上記従来の符号化制御を適用した場合の問題
について説明する。 問題３：或る状態ｑ（ｓ）で符号化した結果の発生情報
量が下限しきい値を下回っている場合（ｄ）において、
被写体の動きや動領域が徐々に大きくなりフレーム間相
関が徐々に低くなっている状況を仮定する。この場合、
発生情報量が下限しきい値を下回っているため、量子化
特性をｑ（ｓ−１）に設定し、次のフレームを符号化す
る。しかし、フレーム間相関が徐々に低くなり発生情報
量が増加する傾向にあるにもかかわらず、量子化特性を
ｑ（ｓ−１）に設定すると、量子化特性とフレーム間相
関の相乗効果で、急激に発生情報量が増加し（ｅ’）、
コマ飛びが発生する。

【００２０】問題４：或る状態ｑ（ｓ）で符号化した結
果の発生情報量が上限しきい値を越えている場合（ｂ）
において、被写体の動きや動領域が徐々に大きくなりフ
レーム間相関が徐々に低くなっている状況を仮定する。
この場合、発生情報量が上限しきい値を越えているた
め、量子化特性をｑ（ｓ＋１）に設定し、次のフレーム
を符号化する。しかし、フレーム間相関が徐々に低くな
り発生情報量が増加する傾向にあるため、量子化特性ｑ
（ｓ＋１）で符号化すると、発生情報量が再び上限しき
い値を越えてしまったり、上限しきい値の近辺の値とな
ったりする（ｃ’’）。その結果、符号化されて伝送さ
れる動画像においてコマ飛びが発生するという問題が生
じる。

【００２１】本発明は、上述の問題を解決すべくなされ
たものであり、符号化制御の精度を向上させ、目標発生
情報量のマージンを極力少なくしてロスをなくした効率
的な符号化画像の伝送を可能とする符号化制御方法およ
び装置を提供することを目的とする。より具体的には、
本発明は、フレーム毎に行われる量子化特性の制御の精
度を簡単な構成で高めることを目的とする。また、本発
明は、被写体の動きや動領域の大きさの変化を考慮する
ことにより符号化制御の精度および速度を向上させるこ
とを目的とする。

【００２２】

【課題を解決するための手段および発明の効果】上記の
ような目的を達成するために、本発明は、以下に述べる
ような特徴を有している。

【００２３】第１の発明は、複数フレームから成るデー
タの符号化の際に、１フレームの符号化により生成され
た符号化データの量である発生情報量または符号化後の
データの伝送のために使用される平滑バッファにおける
占有量に基づき、その１フレームの次のフレームの符号
化において用いられる量子化特性を決定する符号化制御
装置であって、発生情報量または占有量を予め決められ
た値と比較する比較手段と、複数のフレームの各フレー
ムを予め複数の領域に分割するとともに、各フレームに
おける複数の領域を第１のグループと第２のグループと
に分類し、比較手段による比較結果に応じて、第１およ
び第２のグループに同一の量子化特性を設定するか、ま
たは、直近の２つの異なる量子化特性のうち一方を第１
のグループに他方を第２のグループにそれぞれ設定する
量子化特性決定手段と、を備えている。上記第１の発明
によれば、量子化特性決定手段が直近の２つの量子化特
性ｑ（ｓ）とｑ（ｓ＋１）のうち一方を第１のグループ
に対して設定し他方を第２のグループに対して設定する
ことにより、ｑ（ｓ）とｑ（ｓ＋１）の間の中間的な量
子化特性に相当する量子化状態が作り出されるため、簡
単なアルゴリズムでより細密な符号化制御が可能とな
る。

【００２４】第２の発明は、第１の発明において、複数
の領域は、第１のグループの符号化により得られる符号
化データの量と第１のグループの符号化により得られる
符号化データの量とが釣り合うように、予め第１および
第２のグループに分類されていることを特徴としてい
る。上記第２の発明によれば、各フレームにおける複数
の領域が、第１および第２のグループに、それぞれの符
号化データが釣り合うように予め分類されているため、
制御の最中に複雑な解析をすることなく、符号化制御の
精度を高めることができる。

【００２５】第３の発明は、第２の発明において、第１
のグループに属する領域と第２のグループに属する領域
とが空間的に交互に配置されていることを特徴としてい
る。上記第３の発明によれば、第１のグループの領域と
第２のグループの領域とが空間的に交互に配置されてい
るため、背景や人物など性質の異なる被写体を含む画像
のデータを符号化する場合においても、その画像フレー
ムにおける複数の領域が２つのグループに均等に分類さ
れる。

【００２６】第４の発明は、第２の発明において、第１
のグループに対して設定されるべき量子化特性と第２の
グループに対して設定されるべき量子化特性とを所定時
間毎に入れ替えることを指示する信号を時間軸配置制御
信号として出力する時間軸配置制御手段を更に備え、量
子化特性決定手段は、時間軸配置制御信号に応じて、第
１および第２のグループに対し量子化特性を設定する、
ことを特徴としている。上記第４の発明によれば、第１
のグループのＧＯＢの符号化に用いられる量子化特性と
第２のグループのＧＯＢの符号化に用いられる量子化特
性とが所定時間毎に入れ替わるため、空間的に量子化特
性が異なることによる画像の歪みや画質のむらを目立た
なくすることができる。

【００２７】第５の発明は、第２の発明において、複数
フレームから成るデータの符号化の際に、複数の領域の
うちいずれかの領域に対しフレーム内符号化による強制
リフレッシュが行われる場合には、量子化特性決定手段
は、複数の領域のうち、強制リフレッシュされるべき領
域を第１のグループに分類し、強制リフレッシュされる
べき領域以外の他の領域を第２のグループに分類するこ
とを特徴としている。上記第５の発明によれば、強制リ
フレッシュを行う場合においても、直近の２つの量子化
特性ｑ（ｓ）とｑ（ｓ＋１）の間の中間的な量子化特性
に相当する量子化状態を作り出すことができるため、簡
単なアルゴリズムで精度の高い符号化制御が可能とな
る。

【００２８】第６の発明は、第５の発明において量子化
特性決定手段は、複数の領域のうち強制リフレッシュさ
れるべき領域の符号化における量子化精度が、強制リフ
レッシュされるべき領域以外の他の領域の符号化におけ
る量子化精度よりも高いか又はその量子化精度に等しく
なるように、第１および第２グループに対して量子化特
性を設定することを特徴としている。上記第６の発明に
よれば、第１および第２のグループに対して異なる量子
化特性が設定される場合には、強制リフレッシュのため
にフレーム内符号化すべき領域の量子化精度が、フレー
ム間符号化される他の領域の量子化精度よりも高いた
め、フレーム内符号化によるブロック歪みが緩和され
る。

【００２９】第７の発明は、第１の発明において、領域
は、グループオブブロックであることを特徴としてい
る。上記第７の発明によれば、符号化データの伝送にお
いて、量子化特性を指定する情報としてはＧＯＢ毎に一
つの指定情報を送ればよく、余分な情報を送信する必要
がなくなるため、圧縮効率が向上する。

【００３０】第８の発明は、第１の発明において、予め
設定された上限および下限の遷移ステップ幅制御しきい
値を発生情報量と比較する遷移ステップ幅制御手段と、
量子化特性設定手段は、遷移ステップ幅制御手段による
比較結果に基づき、発生情報量が上限の遷移ステップ幅
制御しきい値よりも小さく、かつ、下限の遷移ステップ
幅制御しきい値よりも大きい場合には、第１および第２
のグループの一方に対して設定されていた量子化特性の
みが変更されるか、または、第１および第２のグループ
の量子化特性が維持されるように、次のフレームの符号
化に用いられる量子化特性を設定し、発生情報量が上限
の遷移ステップ幅制御しきい値よりも大きいか、また
は、下限の遷移ステップ幅制御しきい値よりも小さい場
合には、第１および第２のグループに対して設定されて
いた量子化特性が共に変更されるように次のフレームの
符号化に用いられる量子化特性を設定する、ことを特徴
としている。上記第８の発明によれば、画像データの符
号化において、被写体の動きの急変などにより、急にフ
レーム間相関が高くなったり低くなったりすることで、
発生情報量の急激な増減が生じた場合には、第１および
第２のグループに対する量子化特性が共に変更されるこ
とにより次のフレームにおける量子化特性の状態（量子
化状態）が通常よりも大きく変更されるため、細密な符
号化制御をしていることによる制御の遅れを防止するこ
とができる。

【００３１】第９の発明は、複数フレームから成る動画
像データの符号化の際に、１フレームの符号化により生
成された符号化データの量である発生情報量または符号
化後のデータの伝送のために使用される平滑バッファに
おける占有量に基づき、その１フレームの次のフレーム
の符号化において用いられる量子化特性を決定する符号
化制御装置であって、動画像データの表す被写体の動き
量に基づき、該被写体の動き始め状態と該被写体の動き
終わり状態のいずれか一方または双方を検出する検出手
段と、発生情報量または占有量と検出手段による検出結
果と基づき、次のフレームの符号化において用いられる
量子化特性を決定する量子化制御手段と、を備えてい
る。上記第９の発明によれば、被写体の動き始め状態お
よび／または動き終わり状態の検出に基づき、被写体の
動き特性に応じて量子化特性が制御されるため、符号化
制御の精度を向上させることができ、また、適正な量子
化特性が設定されるまでに要する時間を短縮することが
できる（すなわち符号化制御の速度を向上させることが
できる）。

【００３２】第１０の発明は、第９の発明において、量
子化制御手段は、検出手段による検出結果に基づき、被
写体の動き始め状態におけるフレームの符号化に用いら
れる量子化特性を画質が向上する方向に変更することを
抑制することを特徴としている。上記第１０の発明によ
れば、被写体が動き始め状態であるために符号化による
発生情報量が増加していく場合には、画質が向上する方
向に量子化特性が変更されないため、発生情報量の揺ら
ぎを抑え、精度のよい符号化制御を行うことができる。

【００３３】第１１の発明は、第９の発明において、量
子化制御手段は、検出手段による検出結果に基づき、被
写体の動き終わり状態におけるフレームの符号化に用い
られる量子化特性を画質が劣化する方向に変更すること
を抑制することを特徴としている。上記第１１の発明に
よれば、被写体が動き終わり状態であるために符号化に
よる発生情報量が減少していく場合には、画質が劣化す
る方向に量子化特性が変更されないため、発生情報量の
揺らぎを抑え、精度のよい符号化制御を行うことができ
る。

【００３４】第１２の発明は、第９の発明において、量
子化制御手段は、量子化特性を画質が劣化する方向に変
更する場合において、検出手段により被写体の動き始め
状態が検出されたときには、被写体の動き始め状態が検
出されないときよりも量子化特性を大きく変更すること
を特徴としている。上記第１２の発明によれば、被写体
の動き始め状態において量子化特性を画質が劣化する方
向に変更すべき場合には、量子化特性が大きく変更され
るため、適正な量子化特性が設定されるまでに要する時
間を短縮することができ、素早く被写体の動きに追従す
る符号化制御を行うことができる。

【００３５】第１３の発明は、第９の発明において、量
子化制御手段は、量子化特性を画質が向上する方向に変
更する場合において、検出手段により被写体の動き終わ
り状態が検出されたときには、被写体の動き終わり状態
が検出されないときよりも量子化特性を大きく変更する
ことを特徴としている。上記第１３の発明によれば、被
写体の動き終わり状態において量子化特性を画質が向上
する方向に変更すべき場合には、量子化特性が大きく変
更されるため、適正な量子化特性が設定されるまでに要
する時間を短縮することができ、素早く画質を向上させ
ることができる。

【００３６】第１４の発明は、第９の発明において、発
生情報量または占有量に対する上限しきい値および下限
しきい値を格納する格納手段と、検出手段による検出結
果に基づき、被写体の動き始め状態の期間における上限
しきい値を、被写体の動き始め状態の期間以外の期間に
おける上限しきい値よりも低い値に設定するしきい値設
定手段とを更に備え、量子化制御手段は、発生情報量ま
たは占有量が上限しきい値を越えたときには、量子化特
性を画質が劣化する方向に変更し、発生情報量または占
有量が下限しきい値を下回ったときには、量子化特性を
画質が向上する方向に変更する、ことを特徴としてい
る。上記第１４の発明によれば、被写体の動き始め状態
の期間では上限しきい値が低く設定されるので、被写体
が動き始め状態であるために発生情報量が増加していく
場合には、画質が劣化する方向に量子化特性が変更され
やすくなり、これにより、素早く被写体の動きに追従す
る符号化制御を行うことができる。

【００３７】第１５の発明は、第９の発明において、発
生情報量または占有量に対する上限しきい値および下限
しきい値を格納する格納手段と、検出手段による検出結
果に基づき、被写体の動き始め状態の期間における下限
しきい値を、被写体の動き始め状態の期間以外の期間に
おける下限しきい値よりも低い値に設定するしきい値設
定手段とを更に備え、量子化制御手段は、発生情報量ま
たは占有量が上限しきい値を越えたときには、量子化特
性を画質が劣化する方向に変更し、発生情報量または占
有量が下限しきい値を下回ったときには、量子化特性を
画質が向上する方向に変更する、ことを特徴としてい
る。上記第１５の発明によれば、被写体の動き始め状態
の期間では下限しきい値が低く設定されるので、被写体
が動き始め状態であるために発生情報量が増加していく
場合には、画質が向上する方向に量子化特性が変更され
にくくなり、これにより、発生情報量の揺らぎを抑え、
精度のよい符号化制御を行うことができる。

【００３８】第１６の発明は、第９の発明において、発
生情報量または占有量に対する上限しきい値および下限
しきい値を格納する格納手段と、検出手段による検出結
果に基づき、被写体の動き終わり状態の期間における上
限しきい値を、被写体の動き終わり状態の期間以外の期
間における上限しきい値よりも高い値に設定するしきい
値設定手段とを更に備え、量子化制御手段は、発生情報
量または占有量が上限しきい値を越えたときには、量子
化特性を画質が劣化する方向に変更し、発生情報量また
は占有量が下限しきい値を下回ったときには、量子化特
性を画質が向上する方向に変更する、ことを特徴として
いる。上記第１６の発明によれば、被写体の動き終わり
状態の期間では上限しきい値が高く設定されるので、被
写体が動き終わり状態であるために発生情報量が減少し
ていく場合には、画質が劣化する方向に量子化特性が変
更されにくくなり、これにより、発生情報量の揺らぎを
抑え、精度のよい符号化制御を行うことができる。

【００３９】第１７の発明は、第９の発明において、発
生情報量または占有量に対する上限しきい値および下限
しきい値を格納する格納手段と、検出手段による検出結
果に基づき、被写体の動き終わり状態の期間における下
限しきい値を、被写体の動き終わり状態の期間以外の期
間における下限しきい値よりも高い値に設定するしきい
値設定手段とを更に備え、量子化制御手段は、発生情報
量または占有量が上限しきい値を越えたときには、量子
化特性を画質が劣化する方向に変更し、発生情報量また
は占有量が下限しきい値を下回ったときには、量子化特
性を画質が向上する方向に変更する、ことを特徴として
いる。上記第１７の発明によれば、被写体の動き終わり
状態の期間では下限しきい値が高く設定されるため、被
写体が動き終わり状態であるために発生情報量が減少し
ていく場合には、画質が向上する方向に量子化特性が変
更されやすくなり、これにより、素早く画質を向上させ
ることができる。

【００４０】第１８の発明は、第９の発明において、検
出手段は、被写体の動き量が予め設定されたしきい値よ
りも大きく、かつ、被写体の動き量が増加し続けている
状態を、被写体の動き始め状態として検出する、ことを
特徴としている。上記第１８の発明によれば、簡単な処
理で被写体の動き始め状態を検出することができる。

【００４１】第１９の発明は、第９の発明において、検
出手段は、被写体の動き量が予め設定されたしきい値よ
りも大きく、かつ、被写体の動き量が減少し続けている
状態を、被写体の動き終わり状態として検出する、こと
を特徴としている。上記第１９の発明によれば、簡単な
処理で被写体の動き終わり状態を検出することができ
る。

【００４２】第２０の発明は、第９の発明において、動
き量は、動き予測フレーム間差分符号化を行った際の符
号化データである動きベクトルの絶対値の総和であるこ
とを特徴としている。上記第２０の発明によれば、被写
体の動き始め状態および被写体の動き終わり状態の検出
のために新たに処理を設ける必要がないため、符号化処
理能力の低下を防ぐことができるとともに、低消費電力
化や低コスト化を図ることができる。

【００４３】第２１の発明は、複数フレームから成るデ
ータの符号化の際に、１フレームの符号化により生成さ
れた符号化データの量である発生情報量または符号化後
のデータの伝送のために使用される平滑バッファにおけ
る占有量に基づき、その１フレームの次のフレームの符
号化において用いられる量子化特性を決定する符号化制
御方法であって、発生情報量または占有量を予め決めら
れた値と比較する比較ステップと、複数のフレームの各
フレームを予め複数の領域に分割するとともに、各フレ
ームにおける複数の領域を第１のグループと第２のグル
ープとに分類し、比較ステップによる比較結果に応じ
て、第１および第２のグループに同一の量子化特性を設
定するか、または、直近の２つの異なる量子化特性のう
ち一方を第１のグループに他方を第２のグループにそれ
ぞれ設定する量子化特性決定ステップとを備えている。

【００４４】第２２の発明は、第２１の発明において、
複数の領域は、第１のグループの符号化により得られる
符号化データの量と第１のグループの符号化により得ら
れる符号化データの量とが釣り合うように、予め第１お
よび第２のグループに分類されていることを特徴として
いる。

【００４５】第２３の発明は、第２２の発明において、
第１のグループに属する領域と第２のグループに属する
領域とが空間的に交互に配置されていることを特徴とし
ている。

【００４６】第２４の発明は、第２２の発明において、
量子化特性決定ステップでは、第１のグループに対して
設定されるべき量子化特性と第２のグループに対して設
定されるべき量子化特性とが所定時間毎に入れ替えられ
ることを特徴としている。

【００４７】第２５の発明は、第２２の発明において、
複数フレームから成るデータの符号化の際に、複数の領
域のうちいずれかの領域に対しフレーム内符号化による
強制リフレッシュが行われる場合には、量子化特性決定
ステップでは、複数の領域のうち、強制リフレッシュさ
れるべき領域は第１のグループに分類され、強制リフレ
ッシュされるべき領域以外の他の領域は第２のグループ
に分類されることを特徴としている。

【００４８】第２６の発明は、第２１の発明において、
領域は、グループオブブロックであることを特徴として
いる。

【００４９】第２７の発明は、第２１の発明において、
予め設定された上限および下限の遷移ステップ幅制御し
きい値を発生情報量と比較する第２比較ステップと、量
子化特性決定ステップでは、第２比較ステップによる比
較結果に基づき、発生情報量が上限の遷移ステップ幅制
御しきい値よりも小さく、かつ、下限の遷移ステップ幅
制御しきい値よりも大きい場合には、第１および第２の
グループの一方に対して設定されていた量子化特性のみ
が変更されるか、または、第１および第２のグループの
量子化特性が維持されるように、次のフレームの符号化
に用いられる量子化特性が設定され、発生情報量が上限
の遷移ステップ幅制御しきい値よりも大きいか、また
は、下限の遷移ステップ幅制御しきい値よりも小さい場
合には、第１および第２のグループに対して設定されて
いた量子化特性が共に変更されるように次のフレームの
符号化に用いられる量子化特性が設定される、ことを特
徴としている。

【００５０】第２８の発明は、複数フレームから成る動
画像データの符号化の際に、１フレームの符号化により
生成された符号化データの量である発生情報量または符
号化後のデータの伝送のために使用される平滑バッファ
における占有量に基づき、１フレームの次のフレームの
符号化において用いられる量子化特性を決定する符号化
制御方法であって、動画像データの表す被写体の動き量
に基づき、該被写体の動き始め状態と該被写体の動き終
わり状態のいずれか一方または双方を検出する検出ステ
ップと、発生情報量または占有量と検出ステップによる
検出結果と基づき、次のフレームの符号化において用い
られる量子化特性を決定する量子化制御ステップと、を
備えている。

【００５１】第２９の発明は、第２８の発明において、
量子化制御ステップでは、検出ステップによる検出結果
に基づき、被写体の動き始め状態におけるフレームの符
号化に用いられる量子化特性を画質が向上する方向に変
更することが抑制されることを特徴としている。

【００５２】第３０の発明は、第２８の発明において、
量子化制御ステップでは、検出ステップによる検出結果
に基づき、被写体の動き終わり状態におけるフレームの
符号化に用いられる量子化特性を画質が劣化する方向に
変更することが抑制されることを特徴としている。

【００５３】第３１の発明は、第２８の発明において、
量子化制御ステップでは、量子化特性が画質の劣化する
方向に変更される場合において、検出ステップにより被
写体の動き始め状態が検出されたときには、被写体の動
き始め状態が検出されないときよりも量子化特性が大き
く変更されることを特徴としている。

【００５４】第３２の発明は、第２８の発明において、
量子化制御ステップでは、量子化特性が画質の向上する
方向に変更される場合において、検出ステップにより被
写体の動き終わり状態が検出されたときには、被写体の
動き終わり状態が検出されないときよりも量子化特性が
大きく変更されることを特徴としている。

【００５５】第３３の発明は、第２８の発明において、
発生情報量または占有量に対する上限しきい値および下
限しきい値を設定する第１設定ステップと、検出ステッ
プによる検出結果に基づき、被写体の動き始め状態の期
間における上限しきい値を、被写体の動き始め状態の期
間以外の期間における上限しきい値よりも低い値に設定
し直す第２設定ステップとを更に備え、量子化制御ステ
ップでは、発生情報量または占有量が上限しきい値を越
えたときには、量子化特性が画質の劣化する方向に変更
され、発生情報量または占有量が下限しきい値を下回っ
たときには、量子化特性が画質の向上する方向に変更さ
れる、ことを特徴としている。

【００５６】第３４の発明は、第２８の発明において、
発生情報量または占有量に対する上限しきい値および下
限しきい値を設定する第１設定ステップと、検出ステッ
プによる検出結果に基づき、被写体の動き始め状態の期
間における下限しきい値を、被写体の動き始め状態の期
間以外の期間における下限しきい値よりも低い値に設定
し直す第２設定ステップとを更に備え、量子化制御ステ
ップでは、発生情報量または占有量が上限しきい値を越
えたときには、量子化特性が画質の劣化する方向に変更
され、発生情報量または占有量が下限しきい値を下回っ
たときには、量子化特性が画質の向上する方向に変更さ
れる、ことを特徴としている。

【００５７】第３５の発明は、第２８の発明において、
発生情報量または占有量に対する上限しきい値および下
限しきい値を設定する第１設定ステップと、検出ステッ
プによる検出結果に基づき、被写体の動き終わり状態の
期間における上限しきい値を、被写体の動き終わり状態
の期間以外の期間における上限しきい値よりも高い値に
設定し直す第３設定ステップとを更に備え、量子化制御
ステップでは、発生情報量または占有量が上限しきい値
を越えたときには、量子化特性が画質の劣化する方向に
変更され、発生情報量または占有量が下限しきい値を下
回ったときには、量子化特性が画質の向上する方向に変
更される、ことを特徴としている。

【００５８】第３６の発明は、第２８の発明において、
発生情報量または占有量に対する上限しきい値および下
限しきい値を設定する第１設定ステップと、検出ステッ
プによる検出結果に基づき、被写体の動き終わり状態の
期間における下限しきい値を、被写体の動き終わり状態
の期間以外の期間における下限しきい値よりも高い値に
設定する第３設定ステップとを更に備え、量子化制御ス
テップでは、発生情報量または占有量が上限しきい値を
越えたときには、量子化特性が画質の劣化する方向に変
更され、発生情報量または占有量が下限しきい値を下回
ったときには、量子化特性が画質の向上する方向に変更
される、ことを特徴としている。

【００５９】第３７の発明は、第２８の発明において、
検出ステップでは、被写体の動き量が予め設定されたし
きい値よりも大きく、かつ、被写体の動き量が増加し続
けている状態が、被写体の動き始め状態として検出され
ることを特徴としている。

【００６０】第３８の発明は、第２８の発明において、
検出ステップでは、被写体の動き量が予め設定されたし
きい値よりも大きく、かつ、被写体の動き量が減少し続
けている状態が、被写体の動き終わり状態として検出さ
れることを特徴としている。

【００６１】第３９の発明は、第２８の発明において、
動き量は、動き予測フレーム間差分符号化を行った際の
符号化データである動きベクトルの絶対値の総和である
ことを特徴としている。

【００６２】第４０の発明は、複数フレームから成るデ
ータの符号化の際に、１フレームの符号化により生成さ
れた符号化データの量である発生情報量または符号化後
のデータの伝送のために使用される平滑バッファにおけ
る占有量に基づき、その１フレームの次のフレームの符
号化において用いられる量子化特性を決定する符号化制
御プログラムを、コンピュータ装置において実行される
プログラムとして記録した記録媒体であって、発生情報
量または占有量を予め決められた値と比較する比較ステ
ップと、複数のフレームの各フレームを予め複数の領域
に分割するとともに、各フレームにおける複数の領域を
第１のグループと第２のグループとに分類し、比較ステ
ップによる比較結果に応じて、第１および第２のグルー
プに同一の量子化特性を設定するか、または、直近の２
つの異なる量子化特性のうち一方を第１のグループに他
方を第２のグループにそれぞれ設定する量子化特性決定
ステップと、を含む動作環境をコンピュータ装置上で実
現するための符号化制御プログラムを記録している。

【００６３】第４１の発明は、複数フレームから成る動
画像データの符号化の際に、１フレームの符号化により
生成された符号化データの量である発生情報量または符
号化後のデータの伝送のために使用される平滑バッファ
における占有量に基づき、その１フレームの次のフレー
ムの符号化において用いられる量子化特性を決定する符
号化制御プログラムを、コンピュータ装置において実行
されるプログラムとして記録した記録媒体であって、動
画像データの表す被写体の動き量に基づき、該被写体の
動き始め状態と該被写体の動き終わり状態のいずれか一
方または双方を検出する検出ステップと、発生情報量ま
たは占有量と検出ステップによる検出結果と基づき、次
のフレームの符号化において用いられる量子化特性を決
定する量子化制御ステップと、を含む動作環境をコンピ
ュータ装置上で実現するための符号化制御プログラムを
記録している。

【００６４】第４２の発明は、第９の発明において、動
き量は、各マクロブロック毎の動き予測フレーム間差分
符号化を行った際の符号化データである動きベクトルの
絶対値が、予め定められた閾値を越えたマクロブロック
の総数であることを特徴としている。上記第４２の発明
によれば、被写体の動き始め状態および被写体の動き終
わり状態の検出のために新たに処理を設ける必要がない
ため、符号化処理能力の低下を防ぐことができるととも
に、低消費電力化や低コスト化を図ることができる。

【００６５】第４３の発明は、第２８の発明において、
動き量は、各マクロブロック毎の動き予測フレーム間差
分符号化を行った際の符号化データである動きベクトル
の絶対値が、予め定められた閾値を越えたマクロブロッ
クの総数であることを特徴としている。

【００６６】

【発明の実施の形態】図２１は、以下に説明する本発明
の各実施形態に係る符号化制御方法に基づく符号化制御
装置１２２が使用されている画像符号装置１２１の構成
を示すブロック図である。この画像符号化装置１２１
は、符号化制御装置１２２と画像符号化部１２５とを備
える。画像符号化部１２５は、画像符号化装置１２１に
入力されたビデオ信号Ｓｖに対し圧縮符号化を行うこと
により符号化データＤｃを生成し、その符号化データＤ
ｃを画像符号化装置１２１から出力する。符号化制御装
置１２２は、動き始め／動き終わり検出部１２３と量子
化制御部１２４とを備え、本発明の各実施形態に係る符
号化制御方法により、画像符号化部１２５におけるビデ
オ信号Ｓｖの符号化を制御する。符号化制御装置による
その符号化制御の際に、動き始め／動き終わり検出部１
２３は、入力ビデオ信号Ｓｖの表す画像における被写体
の動き始めおよび動き終わりを検出し、量子化制御部１
２４は、その検出結果を用いて、画像符号化部１２５に
よる符号化における量子化を制御する。

【００６７】図２１に示した上記画像符号化装置１２１
の各部は、符号化制御装置１２２の内部も含めて、直
接、ハードウェアにより実現してもよいが、ソフトウェ
アを用いて実現することもできる。後者の場合、例えば
ＣＰＵ(Central Processing Unit )とメモリと外部記憶
装置とを用いて画像符号化装置を構成し、外部記憶装置
からメモリにロードされた所定のプログラム（以下「画
像符号化プログラム」という）をＣＰＵが実行すること
により、画像符号化装置１２１の各部を実現することが
できる。この場合、画像符号化プログラムは、典型的に
は、当該プログラムを記憶した記憶媒体（フレキシブル
ディスク、ＣＤ−ＲＯＭ、ＤＶＤ等）によって提供され
る。すなわち、ユーザは、購入した記憶媒体を画像符号
化装置１２１にセットし、そこに記憶されている画像符
号化プログラムを画像符号化装置１２１に読み取らせ
て、ハードディスク装置等の記憶装置にインストールす
る。また、画像符号化装置１２１に通信回線を介してオ
ンラインで伝送されてくる画像符号化プログラムを記憶
装置にインストールするようにしてもよい。さらに、メ
ーカが画像符号化装置１２１を出荷する前に、予め記憶
装置に画像符号化プログラムをインストールしておくよ
うにしてもよい。このようにしてインストールされたプ
ログラムは、記憶装置からメモリにロードされてＣＰＵ
により実行される。符号化制御装置１２２の内部がソフ
トウェアを用いて実現される場合には、上記の画像符号
化プログラムに符号化制御プログラムも含まれており、
この符号化制御プログラムをＣＰＵが実行することによ
り、ビデオ信号Ｓｖの符号化が制御される。

【００６８】以下では、ＩＴＵ(International Telecom
munication Union )で勧告されているＨ．２６１または
Ｈ．２６３のＣＩＦ画像に本発明の各実施形態の符号化
制御方法を適用した場合について説明する。ＣＩＦ画像
は３５２×２８８ドットであり、Ｈ．２６１またはＨ．
２６３では、これが１６×１６ドットのマクロブロック
を単位として２２×１８ブロックに分割され、さらに、
１１×３ブロック毎にグループオブブロック（以下「Ｇ
ＯＢ」という）が構成される。つまり、ＣＩＦ画像は２
×６のＧＯＢで構成され、それぞれのＧＯＢはさらに１
１×３のマクロブロックで構成されている。本発明では
符号化制御に際して１フレームの画像領域が２個以上の
領域に分割される。この領域は任意の大きさを持つ領域
であり、ＧＯＢの領域に限定されるものではないが、本
発明の各実施形態では、この領域をＧＯＢと仮定して説
明する。なお、「ＧＯＢ」は、上記のような画素の集合
としての部分画像を意味する表現として使用するととも
に、その部分画像の領域を意味する表現としても使用す
るものとする。また、各フレームにおけるＧＯＢのうち
フレーム内における位置が同一であるＧＯＢは、区別さ
れることなく同一ＧＯＢとして識別され、同一番号を付
して参照されるものとする。具体的には、ＧＯＢには図
１および図２に示す順にＧＯＢ１からＧＯＢ１２までの
番号が付けられている。そして、各ＧＯＢは図１および
図２に示すような量子化特性で符号化される。すなわ
ち、各ＧＯＢを構成するマクロブロックが図１および図
２に示すような量子化特性で符号化される。なお、図１
および図２において、量子化特性を“ＱＵＡＮＴ”と表
記している。

【００６９】また、本発明の各実施形態においても、特
開平７−１０７４８２号公報に開示された従来の符号化
制御方法と同様、量子化特性の各状態毎に発生情報量の
上限しきい値と下限しきい値とが決められている。これ
らの上限および下限しきい値は、画像フレームに対して
設定された目標発生情報量を挟むように設定されてい
る。以下、これらの上限および下限しきい値を総称して
「状態遷移しきい値」と呼ぶものとする。

【００７０】（第１の実施形態）以下、本発明の第１の
実施形態である符号化制御方法および装置について説明
する。

【００７１】本実施形態では、１画像フレームを構成す
る各ＧＯＢの符号化に用いる量子化特性がＧＯＢによっ
て異なる符号化と全て同じである符号化とを、１画像フ
レームの符号化による発生情報量によって切り換えるよ
うに、符号化制御が行われる。そして、このような符号
化制御のために、「符号化制御状態」という概念が導入
されている。

【００７２】図１は、発生情報量が状態遷移しきい値の
下限を下回った場合、および発生情報量が状態遷移しき
い値の上限を越えた場合の符号化制御状態の遷移を示し
ている。図１において、「符号化制御状態１」は、画像
フレームを構成する各ＧＯＢの符号化に用いられる量子
化特性が全て同じである状態を意味する。また、「符号
化制御状態２」は、予めＧＯＢを第１と第２の２つのグ
ループに分けておき、同じグループに属するＧＯＢはす
べて同じ量子化特性で符号化するものとし、いずれか一
方のグループを第１の符号化制御状態１と同じ量子化特
性で、他方のグループを第２の符号化制御状態１と同じ
量子化特性でそれぞれ符号化する状態を意味する。ここ
で、第１の符号化制御状態１は、前記従来の符号化制御
方法における量子化特性の或る状態ｑ（ｓ）に相当し、
第２の符号化制御状態１は、状態ｑ（ｓ）の次の量子化
特性の状態ｑ（ｓ＋１）に相当する。また本実施形態に
おいて、符号化制御状態２におけるグループ分けは、同
一の量子化特性で符号化した場合に第１のグループと第
２のグループの発生情報量が等しくなるように行われ、
これにより、本発明の目的は達成される。すなわち、発
生情報量が第１の符号化制御状態１と第２の符号化制御
状態１の平均の発生情報量となる状態を、符号化制御状
態２として簡易に作り出すことが目的である。

【００７３】以下、本実施形態の符号化制御方法を具体
的に説明する。本実施形態では、グループの異なるＧＯ
Ｂを空間的に交互に配置することにより、被写体である
背景や人物などがそれぞれ２つのグループにほぼ均等に
分離されることを狙っている。この場合、基本となる領
域を細分化すればするほどこの狙いは高精度に達成され
るが、どこまで細分化するかは処理量とのトレードオフ
となる。以下では、１フレームを構成するＧＯＢ１〜Ｇ
ＯＢ１２のうち、ＧＯＢ１，４，５，８，９，１２が第
１のグループを構成し、ＧＯＢ２，３，６，７，１０，
１１が第２のグループを構成するものとする。

【００７４】図２２は、本実施形態の符号化制御装置に
おける量子化制御部の構成を示すブロック図、すなわち
図２１に示した前述の符号化制御装置１２２における量
子化制御部１２４の一構成例を示すブロック図である
（以下、この構成の量子化制御部を参照番号“１３１”
で示すものとする）。この量子化制御部１３１は、状態
遷移閾値上限格納部１３２と、状態閾値下限格納部１３
３と、閾値比較部１３４と、量子化特性決定部１３５と
を備えており、画像符号化部１２５における１画像フレ
ームの符号化による発生情報量Ａigを示す信号を入力し
て、第１および第２のグループのＧＯＢの符号化に用い
られる量子化特性Ｑ１およびＱ２を決定し、決定された
量子化特性を示す信号を量子化の制御信号として画像符
号化部１２５に入力する。

【００７５】状態遷移閾値上限格納部１３２は予め決め
られた状態遷移しきい値の上限Ｔh_Ｕを、状態遷移閾値
下限格納部１３３は予め決められた状態遷移しきい値の
下限Ｔh_Ｌを、それぞれ保持している。閾値比較部１３
４は、これらの状態遷移しきい値の上限Ｔh_Ｕおよび下
限Ｔh_Ｌと、１画像フレームの符号化による発生情報量
Ａigとを比較し、発生情報量Ａigが状態遷移しきい値の
下限Ｔh_Ｌを下回っている場合は、画質を向上させる方
向への量子化特性の変更を指示する信号を遷移要因１を
示す信号として出力し、発生情報量Ａigが状態遷移しき
い値の下限Ｔh_Ｌと上限Ｔh_Ｕとの間にある場合は、画
質の維持を指示する信号を遷移要因２を示す信号として
出力し、発生情報量Ａigが状態遷移しきい値の上限Ｔh_
Ｕを越えている場合は、画質を劣化させる方向への量子
化特性の変更を指示する信号を遷移要因３を示す信号と
して出力する。量子化特性決定部１３５は、これら遷移
要因１〜３のいずれかを示す信号に基づき、第１のグル
ープのＧＯＢの符号化に用いられる量子化特性Ｑ１（以
下、単に「第１のグループの量子化特性Ｑ１」という）
を示す信号、および、第２のグループのＧＯＢの符号化
に用いられる量子化特性Ｑ２（以下、単に「第２のグル
ープの量子化特性Ｑ２」という）を示す信号を出力す
る。これらの量子化特性Ｑ１およびＱ２を示す信号は画
像符号化部１２５に入力され、画像符号化部１２５にお
いて、これらの量子化特性Ｑ１およびＱ２を用いて次の
画像フレームの符号化が行われる。

【００７６】図２３は、量子化制御部１３１の動作を示
す状態遷移図である。量子化制御部１３１の状態は、第
１のグループの量子化特性Ｑ１と第２のグループの量子
化特性Ｑ２との組み合わせに対応している。以下では、
量子化制御部の状態を「量子化状態」と呼び、これを量
子化特性Ｑ１とＱ２の値の組み合わせ（Ｑ１，Ｑ２）で
特定するものとする。また、量子化特性を自然数で識別
し、量子化特性ｊの大小はｊの大小に対応するものとす
る。したがって、ｊが大きくなるほど量子化ステップサ
イズも大きくなり量子化精度は低くなる。なお図面で
は、量子化特性を「ＱＵＡＮＴ」と表記するものとす
る。

【００７７】いま、第１および第２のグループのＧＯＢ
の符号化に用いられる量子化特性Ｑ１およびＱ２が共に
量子化特性１である場合、すなわち（Ｑ１，Ｑ２）＝
（１，１）の場合を考える。（Ｑ１，Ｑ２）＝（１，
１）である量子化状態Ｓ₁ において、遷移要因３が生じ
ると、量子化制御部１３１の状態は、（Ｑ１，Ｑ２）＝
（１，２）である量子化状態Ｓ₂ へ遷移し、量子化特性
決定部１３５は、第１のグループの量子化特性Ｑ１とし
て量子化特性１を示す信号を、第２のグループの量子化
特性Ｑ２として量子化特性２を示す信号を、それぞれ出
力する。ここで、量子化状態Ｓ₁は符号化制御状態１に
属し、量子化状態Ｓ₂は符号化制御状態２に属するた
め、上記の状態遷移は、符号化制御状態１から符号化制
御状態２への遷移でもある。その後、量子化状態Ｓ₂ に
おいて、遷移要因１が生じると、量子化制御部１３１の
状態は、符号化制御状態１に属する量子化状態Ｓ₁ に戻
り、量子化特性決定部１３５は、第１のグループの量子
化特性Ｑ１を示す信号および第２のグループの量子化特
性Ｑ２として、共に量子化特性１を示す信号を出力す
る。

【００７８】一方、量子化状態Ｓ₂ において、遷移要因
３が生じると、量子化制御部１３１の状態は、（Ｑ１，
Ｑ２）＝（２，２）である量子化特性Ｓ₃ へ遷移する。
これは、符号化制御状態２から符号化制御状態１への遷
移でもある。このとき、量子化特性決定部１３５は、第
１のグループの量子化特性Ｑ１および第２のグループの
量子化特性Ｑ２として共に量子化特性２を示す信号を出
力する。その後、符号化制御状態１に属する量子化状態
Ｓ₃ において、遷移要因１が生じると、量子化制御部１
３１の状態は、符号化制御状態２に属する量子化状態Ｓ
₂ に戻り、量子化特性決定部１３５は、第１のグループ
の量子化特性Ｑ１として量子化特性１を示す信号を、第
２のグループの量子化特性Ｑ２として量子化特性２を示
す信号を、それぞれ出力する。一方、量子化状態Ｓ₃ に
おいて、遷移要因３が生じると、量子化制御部１３１の
状態は、符号化制御状態２に属する量子化状態Ｓ₄ へ遷
移し、量子化特性決定部１３５は、第１のグループの量
子化特性Ｑ１として量子化特性２を示す信号を、第２の
グループの量子化特性Ｑ２として量子化特性３を示す信
号を、それぞれ出力する。

【００７９】以降、同様にして、量子化制御部１３１の
状態は、遷移要因３が生じる毎に、量子化特性を示す数
値の大きくなる方向すなわち量子化精度が低下する方向
に量子化状態が遷移し、遷移要因１が生じる毎に、量子
化特性を示す数値の小さくなる方向すなわち量子化精度
が向上する方向に量子化状態が遷移する。量子化特性決
定部１３５は、第１および第２グループの量子化特性を
示す信号として、遷移先の各量子化状態に対応する量子
化特性を示す信号を出力する。なお、各量子化状態にお
いて遷移要因２が生じたときは、量子化制御部１３１は
その量子化状態に留まり、量子化特性決定部１３５から
の出力信号は変化しない。

【００８０】上記のように第１の実施形態によれば、量
子化特性ｑ（ｓ）で符号化した結果の発生情報量すなわ
ち図７（ａ）において点ｄで示される発生情報量が、量
子化特性ｑ（ｓ＋１）の量子化状態への状態遷移によ
り、図７（ａ）において点ｅ’で示される発生情報量と
なるような場合であっても、ｑ（ｓ）とｑ（ｓ＋１）の
平均の状態をつくりだすことにより、図７（ｂ）に示す
ように点ｅ’’に対応する量子化特性の量子化状態に遷
移させることが可能となる。この結果、図８（ｂ）に示
すように、符号化した結果の発生情報量と目標発生情報
量との誤差が少なくなり、量子化制御部１３１による発
生情報量の制御精度が向上する。

【００８１】なお、上記第１の実施形態では、符号化制
御状態として２つの状態が存在するが、符号化制御状態
が３状態以上存在するようにしてもよい。具体的には、
例えば次のような符号化制御が考えられる。上記第１の
実施形態では、１つの画像フレームの各ＧＯＢを同一の
量子化特性で符号化した場合に第１のグループのＧＯＢ
の符号化による発生情報量と第２のグループのＧＯＢの
符号化による発生情報量とがほぼ等しくなるようにグル
ープ分けが行われているが、例えば、第２のグループの
ＧＯＢの符号化による発生情報量が第１のグループのＧ
ＯＢの符号化による発生情報量のほぼ２倍となるように
グループ分けを行う（例えば、第２のグループのＧＯＢ
数が第１のグループのＧＯＢ数の２倍となるようにグル
ープ分けを行う）。このようにすれば、第１のグループ
のＧＯＢの符号化に量子化特性ｑ（ｓ）を、第２のグル
ープの符号化に量子化特性ｑ（ｓ＋１）をそれぞれ使用
した符号化制御状態と、第１のグループのＧＯＢの符号
化に量子化特性ｑ（ｓ＋１）を、第２のグループの符号
化に量子化特性ｑ（ｓ）をそれぞれ使用した符号化制御
状態とを、別個の符号化制御状態として、第１の符号化
制御状態１と第２の符号化制御状態１の間に作り出すこ
とができる。このようにして符号化制御状態の状態数を
増やせば、より細かく量子化特性を設定できるため、発
生情報量の揺らぎをより小さくすることができる。

【００８２】また、上記第１の実施形態では、１画像フ
レームの符号化による発生情報量に基づいて次の画像フ
レームの符号化において用いられる量子化特性を決定し
ているが、符号化後のデータを送信するための平滑バッ
ファ（送信バッファ）における占有量に基づいて次の画
像フレームの符号化において用いられる量子化特性を決
定するようにしてもよい。

【００８３】（第２の実施形態）図２４は、本実施形態
の符号化制御装置における量子化制御部の構成を示すブ
ロック図、すなわち図２１に示した前述の符号化制御装
置１２２における量子化制御部１２４の他の構成例を示
すブロック図である（以下、この構成の量子化制御部を
参照番号“１５１”で示すものとする）。この量子化制
御部１５１は、図２２に示した第１の実施形態における
量子化制御部１３１と同様に、状態遷移閾値上限格納部
１３２、状態遷移閾値下限格納部１３３、閾値比較部１
３４、および量子化特性決定部１５３を備えている。こ
れらに加えて量子化制御部１５１は、時間軸配置制御部
１５２を備えており、この点で第１の実施形態における
量子化制御部１３１と相違する。

【００８４】この時間軸配置制御部１５２は、量子化制
御部１５１が符号化制御状態２に属する量子化状態にあ
るときに、第１のグループの量子化特性Ｑ１と第２のグ
ループの量子化特性Ｑ２とを１画像フレーム毎に交換す
るための制御信号を量子化特性決定部１５３に入力す
る。すなわち、第１のグループの量子化特性Ｑ１が第２
のグループの量子化特性Ｑ２よりも大きくなるように量
子化状態を符号化制御状態２内において遷移させる遷移
要因４を示す信号と、第１のグループの量子化特性Ｑ１
が第２のグループの量子化特性Ｑ２よりも小さくなるよ
うに量子化状態を符号化制御状態２内において遷移させ
る遷移要因５を示す信号とを、１画像フレーム毎に交互
に量子化特性決定部１５３に入力する。なお、既述のよ
うに、量子化特性（ＱＵＡＮＴ）の大小は、量子化ステ
ップサイズの大小に対応する。したがって、例えば、第
１のグループの量子化特性が第２のグループの量子化特
性よりも大きければ、第１のグループのＧＯＢの符号化
における量子化精度は第２のグループのＧＯＢの符号化
における量子化精度よりも低い。

【００８５】本実施形態における量子化特性決定部１５
３は、閾値比較部１３４から出力される遷移要因１〜３
のいずれかを示す信号、および、時間軸配置制御部１５
２から出力される遷移要因４または５を示す信号に基づ
き、第１のグループの量子化特性Ｑ１を示す信号および
第２のグループの量子化特性Ｑ２を示す信号を、量子化
の制御信号として画像符号化部１２５に入力する。

【００８６】上述の時間軸配置制御部１５２および量子
化特性決定部１５３以外の量子化制御部１５１における
他の構成要素は第１の実施形態におけるものと同様であ
り、同一部分には同一の参照番号が付されている。

【００８７】図２５は、量子化制御部１５１の動作を示
す状態遷移図である。本実施形態においても、量子化制
御部１５１は、図２３に示した第１の実施形態における
ものと同様の量子化状態Ｓ₁ 〜Ｓ₆₁を有する。さらに量
子化制御部１５１は、これらの量子化状態Ｓ₁ 〜Ｓ₆₁に
加え、符号化制御状態２に属する量子化状態Ｓ₂，Ｓ₄，
…，Ｓ₆₀のそれぞれに対応する量子化状態Ｓ_2r，Ｓ_4r，
…，Ｓ_60r を有している。この量子化状態Ｓ_2ir （ｉ＝
１，２，…，３０）は、符号化制御状態２に属し、対応
する量子化状態Ｓ_2iにおける第１のグループの量子化特
性Ｑ１と第２のグループの量子化特性Ｑ２とを交換した
量子化状態である。

【００８８】いま、量子化制御部１５１が、符号化制御
状態２に属する或る量子化状態Ｓ_2iにある場合（すなわ
ちＱ１≠Ｑ２の場合）を考える。この量子化状態Ｓ_2iに
おいて、遷移要因２と遷移要因４が共に生じると、量子
化制御部１５１は、量子化状態Ｓ_2ir へと遷移し、量子
化特性決定部１５３は、遷移前の量子化状態Ｓ_2iにおけ
る第１のグループの量子化特性Ｑ１を示す信号と第２の
グループの量子化特性Ｑ２を示す信号とを互いに交換し
た信号を、量子化の制御信号として出力する。すなわ
ち、量子化特性決定部１５３は、第１のグループの量子
化特性Ｑ１として量子化特性（ｉ＋１）を示す信号を、
第２のグループの量子化特性Ｑ２として量子化特性ｉを
示す信号を、それぞれ出力する。その後、この量子化状
態Ｓ_2ir において、遷移要因２と遷移要因５が共に生じ
ると、量子化制御部１５１の状態は量子化状態Ｓ_2iに戻
り、量子化特性決定部１５３は、第１のグループの量子
化特性Ｑ１として量子化特性ｉを示す信号を、第２のグ
ループの量子化特性Ｑ２を示す信号として量子化特性
（ｉ＋１）を示す信号を、それぞれ出力する。既述のよ
うに、遷移要因２を示す信号は、画質の維持を指示する
信号であって、発生情報量Ａigが状態遷移しきい値の上
限と下限の間にあることを示している。また、遷移要因
４は、Ｑ１＞Ｑ２となるように量子化状態を符号化制御
状態２内において遷移させる要因を示し、遷移要因５
は、Ｑ１＜Ｑ２となるように量子化状態を符号化制御状
態２内において遷移させる要因を示しており、遷移要因
４を示す信号と遷移要因５を示す信号とは、１画像フレ
ーム毎に交互に量子化特性決定部１５３に入力される。
したがって、発生情報量Ａigが状態遷移しきい値の上限
と下限の間にある間は、量子化状態Ｓ_2iとＳ_2ir との間
で状態遷移が繰り返され、これにより、１画像フレーム
毎に、画質を向上させたＧＯＢの量子化特性と画質を向
上させなかったＧＯＢの量子化特性とが交換される。そ
の結果、画質を向上させたＧＯＢが時間方向に関して分
散する。

【００８９】量子化状態Ｓ_2ir において、遷移要因１が
生じると、量子化制御部１５１の状態は、符号化制御状
態１に属する量子化状態Ｓ_2i-1に戻り、量子化特性決定
部１５３は、第１のグループの量子化特性Ｑ１および第
２のグループの量子化特性Ｑ２として共に量子化特性ｉ
を示す信号を出力する。他方、量子化状態Ｓ_2ir におい
て、遷移要因３が生じると、量子化制御部１５１の状態
は、符号化制御状態１に属する量子化状態Ｓ_2i+1へ遷移
し、量子化特性決定部１５３は、第１のグループの量子
化特性Ｑ１および第２のグループの量子化特性Ｑ２とし
て共に量子化特性（ｉ＋１）を示す信号を出力する。

【００９０】上記以外の状態遷移すなわち量子化状態Ｓ
_j （ｊ＝１，２，…，６１）の間での状態遷移およびそ
の状態遷移に伴う量子化特性決定部１５３の動作は、図
２３に示した第１の実施形態における状態遷移および量
子化特性決定部１３５の動作と同様である。

【００９１】次に、上記の量子化制御部１５１を備えた
本実施形態の符号化制御装置１２２の動作例として、各
ＧＯＢの符号化に用いられる量子化特性ｑ（ｓ）が全て
量子化特性５である、すなわち量子化制御部１５１の状
態が量子化状態Ｓ₉ （第１の符号化制御状態１）である
と仮定し、画質が向上する方向に量子化状態が遷移する
場合の動作を、図１を参照して説明する。

【００９２】各ＧＯＢを量子化特性５で符号化した際の
発生情報量Ａigが状態遷移しきい値の下限Ｔh_Ｌを下回
ると、量子化制御部１５１の状態が符号化制御状態２に
属する量子化状態Ｓ₈ へ遷移するとともに、画質を向上
させるＧＯＢが分散するように、量子化特性決定部１５
３により、第１のグループのＧＯＢすなわちＧＯＢ１，
４，５，８，９，１２の符号化に用いられる量子化特性
が５から４へと変更される。さらに、第１のグループの
ＧＯＢを量子化特性４で符号化し他のＧＯＢである第２
のグループのＧＯＢを量子化特性５で符号化した際の発
生情報量Ａigが状態遷移しきい値の上限Ｔh_Ｕと下限Ｔ
h_Ｌの間にあったとすると、量子化制御部１５１の状態
は符号化制御状態２に保持されたままで、画質を向上さ
せたＧＯＢが時間方向に関しても分散するように、量子
化特性決定部１５３により、画質を向上させたＧＯＢの
量子化特性と画質を向上させなかったＧＯＢの量子化特
性とが交換される。すなわち、符号化制御状態２内にお
いて量子化状態が量子化状態Ｓ₈ と量子化状態Ｓ_8rとの
間で交互に遷移する。これは、ＧＯＢ毎に量子化特性が
異なることによる画質のむらを目立たなくする目的で行
われるものである。図１に示した例では、量子化状態Ｓ
_8rにおいては、第２のグループのＧＯＢであるＧＯＢ
２，３，６，７，１０，１１を量子化特性４で符号化し
その他のＧＯＢである第１グループのＧＯＢを量子化特
性５で符号化するように量子化特性が設定される。

【００９３】符号化制御状態２において設定された量子
化特性で各ＧＯＢを符号化した際の発生情報量Ａigが状
態遷移しきい値の下限Ｔh_Ｌを下回った場合は、量子化
制御部１５１の状態が、符号化制御状態１に属する量子
化状態Ｓ₇ （第２の符号化制御状態１）に遷移し、量子
化特性決定部１５３により、各ＧＯＢを全て量子化特性
４で符号化するように量子化特性が設定される。

【００９４】画質が劣化する方向に符号化制御状態が遷
移する場合、すなわち発生情報量Ａigが状態遷移しきい
値の上限Ｔh_Ｕを越えた場合は、画質が向上する方向に
符号化制御状態が遷移する上述の場合の逆の手順で動作
するため、ここでは説明を省略する。

【００９５】第２の符号化制御状態１において更に発生
情報量Ａigが状態遷移しきい値の下限Ｔh_Ｌを下回った
場合には、第２の符号化制御状態１が上記説明における
第１の符号化制御状態１に置き換えられて以降の動作が
行われる。また、第１の符号化制御状態１において発生
情報量Ａigが状態遷移しきい値の上限Ｔh_Ｕを越えた場
合には、第１の符号化制御状態１が上記説明の第２の符
号化制御状態１に置き換えられて以降の動作が行われ
る。

【００９６】以上の第２の実施形態によれば、第１の実
施形態と同様、量子化特性の状態ｑ（ｓ）とｑ（ｓ＋
１）の平均の状態が導入されるため、符号化した結果の
発生情報量と目標発生情報量との誤差が少なくなり、量
子化制御部１５１による発生情報量Ａigの制御精度が向
上する。

【００９７】さらに第２の実施形態によれば、量子化制
御部１５１が符号化制御状態２にある場合において、発
生情報量Ａigが状態遷移しきい値の上限Ｔh_Ｕと下限Ｔ
h_Ｌの間にある間は、１画像フレーム毎に第１のグルー
プのＧＯＢの量子化特性Ｑ１と第２のグループの量子化
特性Ｑ２とが交換される。すなわち、Ｑ１≠Ｑ２である
符号化制御状態２において、画質を向上させたＧＯＢの
量子化特性と画質を向上させなかったＧＯＢの量子化特
性とが１フレーム毎に交換される。これにより、画質を
向上させたＧＯＢが時間方向に関しても分散し、ＧＯＢ
によって量子化特性が異なることによる画質のむらが目
立たなくなる。

【００９８】（第３の実施形態）図２６は、本実施形態
の符号化制御装置における量子化制御部の構成を示すブ
ロック図、すなわち図２１に示した前述の符号化制御装
置１２２における量子化制御部１２４の第３の構成例を
示すブロック図である（以下、この構成の量子化制御部
を参照番号“１７１”で示すものとする）。この量子化
制御部１７１は、図２４に示した第２の実施形態におけ
る量子化制御部１５１と同様に、状態遷移閾値上限格納
部１３２、状態遷移閾値下限格納部１３３、閾値比較部
１３４、時間軸配置制御部１５２、および量子化特性決
定部１７５を備えている。これらに加えて量子化制御部
１７１は、状態遷移ステップ幅制御部１７２、第１の状
態遷移ステップ幅制御閾値格納部１７３、および第２の
状態遷移ステップ幅制御閾値格納部１７４を備えてお
り、この点で第２の実施形態における量子化制御部１５
１と相違する。

【００９９】第１の状態遷移ステップ幅制御閾値格納部
１７３は予め決められた値としての第１の状態遷移ステ
ップ幅制御閾値Ｔh_stp1を、第２の状態遷移ステップ幅
制御閾値格納部１７４は予め決められた値としての第２
の状態遷移ステップ幅制御閾値Ｔh_stp2を、それぞれ保
持している。状態遷移幅ステップ制御部１７２は、これ
らの状態遷移ステップ幅制御閾値Ｔh_stp1およびＴh_st
p2と、１画像フレームの符号化による発生情報量Ａigと
を比較し、発生情報量Ａigが第１の状態遷移ステップ幅
制御しきい値Ｔh_stp1を越えるか、または、発生情報量
Ａigが第２の状態遷移ステップ幅制御しきい値Ｔh_stp2
を下回った場合に、１つの量子化状態をスキップするこ
とを指示する信号を遷移要因６を示す信号として出力
し、発生情報量Ａigが第１の状態遷移ステップ幅制御し
きい値Ｔh_stp1と第２の状態遷移ステップ幅制御しきい
値Ｔh_stp2との間にある場合に、スキップせずに１つの
量子化状態ずつ遷移することを指示する信号を遷移要因
７を示す信号として出力する。

【０１００】本実施形態における量子化特性決定部１７
５は、閾値比較部１３４から出力される遷移要因１〜３
のいずれかを示す信号、時間軸配置制御部１５２から出
力される遷移要因４または５を示す信号、および状態遷
移ステップ幅制御部１７２から出力される遷移要因６ま
たは７を示す信号に基づき、第１のグループの量子化特
性Ｑ１を示す信号および第２のグループの量子化特性Ｑ
２を示す信号を生成し、これらを量子化の制御信号とし
て画像符号化部１２５に入力する。

【０１０１】上述の状態遷移ステップ幅制御部１７２、
第１の状態遷移ステップ幅制御閾値格納部１７３、第２
の状態遷移ステップ幅制御閾値格納部１７４、および量
子化特性決定部１７５以外の量子化制御部１７１におけ
る他の構成要素は第２の実施形態におけるものと同様で
あり、同一部分には同一の参照番号が付されている。

【０１０２】図２７は、量子化制御部１７１の動作を示
す状態遷移図である。本実施形態においても、量子化制
御部１７１は、図２５に示した第２の実施形態における
ものと同様の量子化状態Ｓ₁，Ｓ₂，…，Ｓ₆₁および量子
化状態Ｓ_2r，Ｓ_4r，…，Ｓ_{60 r} を有している。しかし、
本実施形態では、第２の実施形態における状態遷移に加
えて、１つの量子化状態をスキップする状態遷移が存在
し、この点で本実施形態の状態遷移は第２の実施形態の
状態遷移とは相違する。以下、この相違点につき説明す
る。

【０１０３】発生情報量Ａigが第１の状態遷移ステップ
幅制御しきい値Ｔh_stp1と第２の状態遷移ステップ幅制
御しきい値Ｔh_stp2との間にある場合には、状態遷移ス
テップ幅制御部１７２から遷移要因７を示す信号が出力
され、閾値比較部１３４から出力される信号に応じて第
２の実施形態におけるものと同様の状態遷移が行われ
る。しかし、発生情報量Ａigが第１の状態遷移ステップ
幅制御しきい値Ｔh_stp1を越えるか、または、発生情報
量Ａigが第２の状態遷移ステップ幅制御しきい値Ｔh_st
p2を下回った場合には、状態遷移ステップ幅制御部１７
２から遷移要因６を示す信号が出力され、閾値比較部１
３４から出力される遷移要因１または３を示す信号に応
じて、１つの量子化状態をスキップするような状態遷移
が行われる。例えば、量子化制御部１７１が量子化状態
Ｓ_i （ｉ＝１，２，…，６１）にある場合には、量子化
制御部１７１の状態は、遷移要因６を示す信号および遷
移要因１を示す信号が出力されると、量子化状態Ｓ_i-1
をスキップして量子化状態Ｓ_{i -2}へと遷移し、遷移要因
６を示す信号および遷移要因３を示す信号が出力される
と、量子化状態Ｓ_i+1をスキップして量子化状態Ｓ_i+2へ
と遷移する。また、量子化制御部１７１が量子化状態Ｓ
_jr（ｊ＝２，４，…，６０）にある場合には、量子化制
御部１７１の状態は、遷移要因６を示す信号および遷移
要因１を示す信号が出力されると、量子化状態Ｓ_j-1 を
スキップして量子化状態Ｓ_(j-2)rへと遷移し、遷移要因
６を示す信号および遷移要因３を示す信号が出力される
と、量子化状態Ｓ_j+1をスキップして量子化状態Ｓ
_(j+2)rへと遷移する。

【０１０４】次に、上記の量子化制御部１７１を備えた
本実施形態の符号化制御装置１２２の動作例として、被
写体の急な動きやシーンチェンジ等により急にフレーム
間相関が低くなった場合や、急にフレーム間相関が高く
なった場合の動作を、図２を参照して説明する。

【０１０５】フレーム間差分を用いることで高い圧縮率
を得ているＩＴＵ勧告Ｈ．２６１やＨ．２６３等に基づ
く画像符号化では、被写体の急な動きやシーンチェンジ
等が発生すると、フレーム間相関が急に低くなるため、
急激に発生情報量が増加する。他方、急にフレーム間相
関が高くなると、急激に発生情報量が減少する。図１を
参照して説明した符号化制御では、１画像フレーム中の
ＧＯＢを複数の量子化特性で符号化する状態（すなわち
符号化制御状態２）が存在するため、急に発生情報量が
増加したり、急に発生情報量が減少したりすると、発生
情報量を目標発生情報量（または状態遷移しきい値の上
限と下限の間）に近づける量子化特性を設定するまでに
遅延が発生する。即ち、発生情報量が急に増加した場合
に、コマ飛びが発生したり、発生情報量が急に減少した
場合に、もっと画質を上げることができる量子化特性で
符号化することができるのに画質の悪い量子化特性で符
号化している、という現象が生じる。そこで、本実施形
態では、第１の状態遷移ステップ幅制御しきい値Ｔh_st
p1および第２の状態遷移ステップ幅制御しきい値Ｔh_st
p2が予め設定されており、発生情報量Ａigが第１の状態
遷移ステップ幅制御しきい値Ｔh_stp1を越えるか、また
は、発生情報量Ａigが第２の状態遷移ステップ幅制御し
きい値Ｔh_stp2を下回った場合に、状態遷移ステップ幅
を大きくし、素早く発生情報量を目標発生情報量に近づ
ける符号化制御を行っている。

【０１０６】図２は、発生情報量Ａigが第１の状態遷移
ステップ幅制御しきい値Ｔh_stp1を越えた場合、およ
び、発生情報量Ａigが第２の状態遷移ステップ幅制御し
きい値Ｔh_stp2を下回った場合の量子化状態の遷移を示
したものである。なお、符号化制御状態１とは、図１に
示した第１の実施形態の動作例と同様、画像フレームを
構成する各ＧＯＢを符号化する量子化特性が全て同じで
ある状態を意味するものとする。

【０１０７】いま、各ＧＯＢの符号化に用いられる量子
化特性（ＱＵＡＮＴ）が全て量子化特性５である、すな
わち量子化制御部１７１の状態が符号化制御状態１に属
する量子化状態Ｓ₉ であると仮定し、画質が向上する方
向に量子化状態が遷移する場合を考える。各ＧＯＢを量
子化特性５で符号化した際の発生情報量Ａigが状態遷移
しきい値の下限Ｔh_Ｌを下回り、かつ第２の状態遷移ス
テップ幅制御しきい値Ｔh_stp2を下回ると、量子化制御
部１７１により、各ＧＯＢの量子化特性は全て画質が向
上する方向に変更、すなわち量子化特性５から量子化特
性４へと変更される。これは、量子化制御部１７１の状
態が、符号化制御状態２に属する量子化状態Ｓ₈ をスキ
ップして、符号化制御状態１に属する量子化状態Ｓ₇ へ
遷移することを意味する。ここで、各ＧＯＢを量子化特
性４で符号化した際の発生情報量Ａigが再び状態遷移し
きい値の下限Ｔh_Ｌを下回り、かつ第２の状態遷移ステ
ップ幅制御しきい値Ｔh_stp2を下回ると、量子化制御部
１７１により、各ＧＯＢの量子化特性は全て画質が向上
する方向に変更、すなわち量子化特性４から量子化特性
３へと変更される。これは、量子化制御部１７１の状態
が、符号化制御状態２に属する量子化状態Ｓ₆をスキッ
プして、符号化制御状態１に属する量子化状態Ｓ₅へ遷
移することを意味する。

【０１０８】画質が劣化する方向に量子化状態が遷移す
る場合、すなわち、発生情報量Ａigが状態遷移しきい値
の上限Ｔh_Ｕを越え、かつ第１の状態遷移ステップ幅制
御しきい値Ｔh_stp1を越える場合は、画質が向上する方
向に量子化状態が遷移する上述の場合の逆の手順で動作
するため、ここでは説明を省略する。

【０１０９】次に、上記第３の実施形態の符号化制御装
置において使用されている符号化制御方法を説明する。
図３は、この符号化制御方法による１画像フレームに対
する符号化制御処理を示すフローチャートである。図３
において、量子化特性を“ＱＵＡＮＴ”と表記してい
る。また図３において、ｑ１およびｑ２は量子化特性を
識別する数値、Ｓccは符号化制御状態を表す変数、Ｆｔ
は時間軸制御フラグであり、ｑ１，ｑ２，Ｓｃｃ，Ｆｔ
は予め初期化されているものとする。

【０１１０】図３に示すように、第３の実施形態におけ
る符号化制御処理では、まず、１画像フレームの符号化
による発生情報量Ａigが状態遷移しきい値の上限Ｔh_Ｕ
を越えているか否かを閾値比較部１３４が判定する（ス
テップ３０１）。この結果、その発生情報量Ａigが状態
遷移しきい値の上限Ｔh_Ｕを越えている場合には、ステ
ップ３０２〜３０９の実行により、１画像フレームの発
生情報量を目標発生情報量に近づけるべく、量子化精度
を下げる方向すなわち画質を劣化させる方向に量子化状
態を遷移させる。すなわち、まず、その発生情報量Ａig
が第１の状態遷移ステップ幅制御しきい値Ｔh_stp1を越
えているか否かを状態遷移ステップ幅制御部１７２が判
定する（ステップ３０２）。その結果、発生情報量Ａig
が第１の状態遷移ステップ幅制御しきい値Ｔh_stp1を越
えていれば、フレーム間相関が急に低くなり、発生情報
量が急増したと判断されるので、第１および第２グルー
プの双方の各ＧＯＢの符号化における量子化精度を下げ
るべく、量子化特性決定部１７５がｑ１およびｑ２をイ
ンクリメントする（ステップ３０４、３０５）。これに
より、量子化精度を下げる方向に通常よりも大きい状態
遷移幅で量子化状態が遷移する。その後、ステップ３１
９へ進む。ステップ３０２での判定の結果、１画像フレ
ームの符号化による発生情報量Ａigが第１の状態遷移ス
テップ幅制御しきい値Ｔh_stp1以下であれば、符号化制
御状態を表す変数Ｓccが“１”か否かを量子化特性決定
部１７５が判定する（ステップ３０３）。その結果、変
数Ｓccが“１”であれば、第１および第２のグループの
ＧＯＢのうち一方のグループのＧＯＢの量子化精度を下
げるべく、量子化特性決定部１７５がｑ２をインクリメ
ントし（ステップ３０６）、変数Ｓccを“２”に設定す
る（ステップ３０７）。ステップ３０３での判定の結
果、変数Ｓccが“１”でなければ、第１および第２のグ
ループのＧＯＢのうち他方のグループの各ＧＯＢの量子
化精度を下げるべく、量子化特性決定部１７５がｑ１を
インクリメントし（ステップ３０８）、変数Ｓccを
“１”に設定する（ステップ３０９）。その後、ステッ
プ３１９へ進む。

【０１１１】ステップ３０１での判定の結果、１画像フ
レームの符号化による発生情報量Ａigが状態遷移しきい
値の上限Ｔh_Ｕを越えていない場合には、１画像フレー
ムの発生情報量Ａigが状態遷移しきい値の下限Ｔh_Ｌを
下回っているか否かを閾値比較部１３４が判定する（ス
テップ３１０）。この結果、その発生情報量Ａigが状態
遷移しきい値の下限Ｔh_Ｌを下回っている場合には、ス
テップ３１１〜３１８の実行により、１画像フレームの
発生情報量を目標発生情報量に近づけるべく、量子化精
度を上げる方向すなわち画質を向上させる方向に量子化
状態を遷移させる。すなわち、まず、その発生情報量Ａ
igが第２の状態遷移ステップ幅制御しきい値Ｔh_stp2を
越えているか否かを状態遷移ステップ幅制御部１７２が
判定する（ステップ３１１）。この結果、その発生情報
量Ａigが第２の状態遷移ステップ幅制御しきい値Ｔh_st
p2を下回っていれば、フレーム間相関が急に高くなり、
発生情報量が急減したと判断されるので、第１および第
２グループの双方の各ＧＯＢの符号化における量子化精
度を上げるべく、量子化特性決定部１７５がｑ１および
ｑ２をデクリメントする（ステップ３１３、３１４）。
これにより、量子化精度を上げる方向に通常よりも大き
い状態遷移幅で量子化状態が遷移する。その後、ステッ
プ３１９へ進む。ステップ３１１での判定の結果、１画
像フレームの符号化による発生情報量Ａigが第２の状態
遷移ステップ幅制御しきい値Ｔh_stp2以上であれば、符
号化制御状態を表す変数Ｓccが“１”か否かを量子化特
性決定部１７５が判定する（ステップ３１２）。その結
果、変数Ｓccが１であれば、第１および第２のグループ
のＧＯＢのうち一方のグループの各ＧＯＢの量子化精度
を上げるべく、量子化特性決定部１７５がｑ１をデクリ
メントし（ステップ３１５）、変数Ｓccを“２”に設定
する（ステップ３１６）。ステップ３１２での判定の結
果、変数Ｓccが“１”でなければ、第１および第２のグ
ループのＧＯＢのうち他方のグループの各ＧＯＢの量子
化精度を上げるべく、量子化特性決定部１７５がｑ２を
デクリメントし（ステップ３１７）、変数Ｓccを“１”
に設定する（ステップ３１８）。その後、ステップ３１
９へ進む。

【０１１２】ステップ３１０での判定の結果、１画像フ
レームの発生情報量Ａigが状態遷移しきい値の下限Ｔh_
Ｌを下回っていない場合には、ステップ３１９へ進む。

【０１１３】ステップ３１９では、時間軸配置制御フラ
グＦｔが“１”か否かを量子化特性決定部１７５が判定
する。この時間軸制御フラグＦｔは、画像フレーム中の
画質が良いＧＯＢと画質が悪いＧＯＢを１フレーム毎に
入れ替えるために使用されるフラグである。時間軸制御
フラグＦｔが“１”の場合には、ＧＯＢ１、４、５、
８、９、１２すなわち第１のグループの各ＧＯＢは量子
化特性ｑ１を用いて符号化され、その他のＧＯＢすなわ
ち第２のグループの各ＧＯＢは量子化特性ｑ２を用いて
符号化される。時間軸制御フラグＦｔが“２”の場合に
は、ＧＯＢ２、３、６、７、１０、１１すなわち第２の
グループの各ＧＯＢは量子化特性ｑ１を用いて符号化さ
れ、その他のＧＯＢはすなわち第１のグループの各ＧＯ
Ｂは量子化特性ｑ２を用いて符号化される。

【０１１４】したがって、量子化特性決定部１７５は、
ステップ３１９での判定の結果に基づき、時間軸配置制
御フラグＦｔが“１”であれば、第１のグループの各Ｇ
ＯＢの量子化特性を量子化特性ｑ１に、第２のグループ
の各ＧＯＢの量子化特性を量子化特性ｑ２にそれぞれ設
定し（ステップ３２０）、時間軸配置制御フラグＦｔが
“１”でなければ、第１のグループの各ＧＯＢの量子化
特性を量子化特性ｑ２に、第２のグループの各ＧＯＢの
量子化特性を量子化特性ｑ１にそれぞれ設定する（ステ
ップ３２１）。これらのステップ３２０および３２１
は、画像フレーム中の画質が良いＧＯＢと画質が悪いＧ
ＯＢの空間的配置を決定する。この空間的配置により、
画質が良いＧＯＢが画像フレーム中で偏ったり画質が悪
いＧＯＢが画像フレーム中で偏ったりすることが防止さ
れる。

【０１１５】時間軸配置制御フラグＦｔが“１”の場合
において、ステップ３２０の実行後、時間軸配置制御部
１５２がこの時間軸配置制御フラグＦｔを“２”に設定
する。時間軸配置制御フラグＦｔが“２”の場合におい
て、ステップ３２１の実行後、時間軸配置制御部１５２
がこの時間軸配置制御フラグＦｔを“１”に設定する。
これらステップ３２２および３２３により、１フレーム
毎に時間軸配置制御フラグには“１”と“２”とが交互
に設定され、その結果、１フレーム毎にステップ３２０
と３２１とが交互に実行される。符号化制御装置の状態
が符号化制御状態２の場合には、１画像フレームが２種
類の量子化特性ｑ１およびｑ２（ｑ１≠ｑ２）で符号化
され画質が良いＧＯＢと画質が悪いＧＯＢが存在する
が、このように１フレーム毎にステップ３２０と３２１
とが交互に実行されるため、画質を向上させたＧＯＢが
時間方向にも分散する。

【０１１６】以上のようにして、前に符号化された１画
像フレームの発生情報量Ａigに基づき現在符号化しよう
とする１画像フレームに対する量子化特性が設定される
と、１画像フレームに対する符号化制御が終了する。こ
のようにして設定された量子化特性（ステップ３２０お
よび３２１）で１画像フレームに対する符号化が画像符
号化部１２５により行われる。その後、その結果の発生
情報量Ａigを用いて次の１画像フレームに対する符号化
制御が上記と同様にして行われる。

【０１１７】以上説明した第３の実施形態によれば、第
１の実施形態と同様、前に符号化した画像フレームの発
生情報量Ａigを基に、現在符号化しようとする画像フレ
ームの量子化特性を、符号化制御状態１および２の導入
により簡単なアルゴリズムで細かく設定できるため、１
画像フレーム中の画質のばらつきや発生情報量の揺らぎ
が少なく、コマ落ちのない視覚上良好な動画像を得るこ
とができる。また第３の実施形態によれば、第２の実施
形態と同様、符号化制御状態２において、画質を向上さ
せたＧＯＢの量子化特性と画質を向上させなかったＧＯ
Ｂの量子化特性とが１フレーム毎に交換されるため、画
質を向上させたＧＯＢが空間的に分散されるだけでなく
時間方向に関しても分散され、ＧＯＢによって量子化特
性が異なることによる画質のむらが目立たなくなる。さ
らに第３の実施形態によれば、急にフレーム間相関が高
くなったり低くなったりすることで、発生情報量の急激
な増減が生じた場合でも、１つの量子化状態をスキップ
した状態遷移により状態遷移ステップ幅を大きくするこ
とで、素早く画像の特性に応じた量子化特性で符号化す
ることができる。しかも、ＧＯＢ単位で量子化特性を決
定することで、各マクロブロック毎に符号化に用いた量
子化を復号化側に伝送しなくてもよいため、伝送帯域を
有効に活用でき、画質のよい動画像を得ることができ
る。

【０１１８】なお、量子化状態もしくは符号化制御状態
の状態遷移に１フレーム前の発生情報量Ａigが用いられ
ているが、過去に符号化した複数の画像フレームの発生
情報量を保持し、それらの平均値である１フレーム当た
りの発生情報量を用いて状態遷移を行うようにしてもよ
い。この場合、一時的な発生情報量の増減に左右されな
い符号化制御を行うことができる。

【０１１９】また、符号化制御状態として２つの状態が
存在するが、符号化制御状態が３状態以上存在するよう
にしてもよい。符号化制御状態の状態数を増やせば、よ
り細かく量子化特性を設定できるため、発生情報量の揺
らぎをより小さくすることができる。

【０１２０】なお、符号化された画像データの伝送にお
けるスループットが一定であるものとしている。伝送エ
ラーによる再送制御によりスループットが変動するシス
テムに本実施形態の符号化制御方法を適用する場合は、
予め定められた一定時間内に伝送した情報量から平均ス
ループットＴp_avを算出する処理を付加し、以下の式を
用いて状態遷移しきい値の上限Ｔh_Ｕおよび下限Ｔh_
Ｌ、並びに、第１の状態遷移ステップ幅制御しきい値Ｔ
h_stp1および第２の状態遷移ステップ幅制御しきい値Ｔ
h_stp2を補正することで、スループットに応じた符号化
制御を行うことができる。すなわち、この場合、状態遷
移しきい値の上限および下限、並びに、第１の状態遷移
ステップ幅制御しきい値および第２の状態遷移ステップ
幅制御しきい値の補正値を、それぞれ、Ｔh_Ｕａ、Ｔh_
Ｌａ、Ｔh_stp1ａ、Ｔh_stp2ａとすると、 Ｔh_Ｕａ＝Ｔh_Ｕ×Ｔp_av Ｔh_Ｌａ＝Ｔh_Ｌ×Ｔp_av Ｔh_stp1ａ＝Ｔh_stp1×Ｔp_av Ｔh_stp2ａ＝Ｔh_stp2×Ｔp_av （０≦Ｔp_av≦１） である。

【０１２１】（第４の実施形態）次に、本発明の第４の
実施形態である符号化制御方法および符号化制御装置に
ついて説明する。

【０１２２】本実施形態は、本発明を、ＩＴＵで勧告さ
れているＨ．２６１またはＨ．２６３のＣＩＦ画像を伝
送する画像伝送システムであって、伝送エラーにより送
信側と受信側のフレームメモリの不一致が発生した場合
にフレーム内符号化によりリフレッシュを行う機能を持
つ画像伝送システムに適用したものである。本実施形態
では、上記リフレッシュ機能が１画像フレーム毎に１Ｇ
ＯＢをフレーム内符号化することによって強制リフレッ
シュを行うものと仮定する。図４および図５では、１画
像フレーム目でＧＯＢ１をフレーム内符号化し、次の画
像フレームではＧＯＢ２をフレーム内符号化し、その次
の画像フレームではＧＯＢ３をフレーム内符号化する例
を示している。なお、図４および図５において、量子化
特性を“ＱＵＡＮＴ”と表記している。

【０１２３】本実施形態の符号化制御装置の構成は、時
間軸配置制御部１５２を有しない点を除き図２６に示し
た量子化制御部１７１を備えた第３の実施形態の符号化
制御装置１２２と同様であるので、同一部分には同一の
符号を付すものとして各部の説明を省略する。

【０１２４】以下、本実施形態の符号化制御装置の動作
例を図４および図５を参照して説明する。図４は、１画
像フレームの符号化による発生情報量Ａigが状態遷移し
きい値の下限Ｔh_Ｌを下回った場合、および、その発生
情報量Ａigが状態遷移しきい値の上限Ｔh_Ｕを越えた場
合の量子化状態の遷移を示している。なお、符号化制御
状態１とは、画像フレームを構成する各ＧＯＢの符号化
に用いられる量子化特性が全て同じである状態を意味
し、符号化制御状態２とは、予めＧＯＢを２つのグルー
プに分け（本実施形態ではフレーム内符号化すべき１つ
のＧＯＢから成るグループと、フレーム間符号化すべき
複数のＧＯＢから成るグループとに分ける）、同一グル
ープ内のＧＯＢの符号化に用いられる量子化特性が同一
であって、異なるグループのＧＯＢの符号化に用いられ
る量子化特性が異なっている状態を意味する。

【０１２５】まず、各ＧＯＢの符号化に用いられる量子
化特性が全て量子化特性５の状態すなわち第１の符号化
制御状態１としての量子化状態であると仮定し、画質が
向上する方向に量子化状態が遷移する場合の動作例を説
明する。各ＧＯＢを量子化特性５で符号化した際の発生
情報量Ａigが状態遷移しきい値の下限Ｔh_Ｌを下回る
と、量子化制御部の状態が符号化制御状態２に属する量
子化状態に遷移するとともに、量子化特性決定部１７５
により、フレーム内符号化を行うＧＯＢ以外のＧＯＢ
（ＧＯＢ１およびＧＯＢ３〜１２）の量子化特性が、画
質を向上させる方向に５から４へと変更される。その符
号化制御状態２において設定された量子化特性で各ＧＯ
Ｂを符号化した際の発生情報量Ａigが再び状態遷移しき
い値の下限Ｔh_Ｌを下回った場合、量子化特性決定部１
７５により、各ＧＯＢの量子化特性が全て量子化特性４
に設定され、符号化制御装置の状態が再び符号化制御状
態１に遷移する、すなわち、量子化制御部の状態が第２
の符号化制御状態１に相当する量子化状態に遷移する。

【０１２６】次に、画質が劣化する方向に量子化状態が
遷移する場合の動作例を説明する。画質が向上する方向
に量子化状態が遷移する場合と同様に、各ＧＯＢの符号
化に用いられる量子化特性が全て量子化特性３の状態す
なわち第１の符号化制御状態１に属する量子化状態であ
ると仮定する。各ＧＯＢを量子化特性３で符号化した際
の発生情報量Ａigが状態遷移しきい値の上限Ｔh_Ｕを越
えると、量子化制御部の状態が符号化制御状態２に属す
る量子化状態に遷移するとともに、量子化特性決定部１
７５により、フレーム内符号化を行うＧＯＢ以外のＧＯ
Ｂ（ＧＯＢ１およびＧＯＢ３〜１２）の量子化特性が画
質を劣化させる方向に３から４へと変更される。その符
号化制御状態２において設定された量子化特性で各ＧＯ
Ｂを符号化した際の発生情報量Ａigが再び状態遷移しき
い値の上限Ｔh_Ｕを越えた場合、量子化特性決定部１７
５により、各ＧＯＢの量子化特性が全て量子化特性４に
設定され、符号化制御装置の状態が再び符号化制御状態
１に遷移する、すなわち量子化制御部の状態が第２の符
号化制御状態１に相当する量子化状態に遷移する。次
に、本実施形態の符号化制御装置の動作例として、被写
体の急な動きやシーンチェンジ等により急にフレーム間
相関が低くなった場合や、急にフレーム間相関が高くな
った場合の動作を、図５を参照して説明する。

【０１２７】フレーム間差分を用いることで高い圧縮率
を得ているＩＴＵ勧告Ｈ．２６１やＨ．２６３等に基づ
く画像符号化では、被写体の急な動きやシーンチェンジ
等が発生すると、フレーム間相関が急に低くなるため、
急激に発生情報量が増加する。他方、急にフレーム間相
関が高くなると、発生情報量が急激に減少する。図４を
参照して説明した符号化制御では、１画像フレーム中の
ＧＯＢを複数の量子化特性で符号化する状態すなわち符
号化制御状態２が存在するため、急に発生情報量が増加
したり、急に発生情報量が減少したりしたりすると、発
生情報量を目標発生情報量（状態遷移しきい値の上限と
下限の間）に近づける量子化特性を設定するまでに遅延
が発生し、発生情報量が急に増加した場合では、コマ飛
びが発生したり、発生情報量が急に減少した場合では、
もっと画質を上げることができる量子化特性で符号化す
ることができるのに、画質の悪い量子化特性で符号化し
ている、という現象が生じる。そこで、本実施形態で
は、第３の実施形態と同様、第１の状態遷移ステップ幅
制御しきい値Ｔh_stp1および第２の状態遷移ステップ幅
制御しきい値Ｔh_stp2が予め設定されており、発生情報
量Ａigが第１の状態遷移ステップ幅制御しきい値Ｔh_st
p1を越えるか、または、発生情報量Ａigが第２の状態遷
移ステップ幅制御しきい値Ｔh_stp2を下回った場合に、
状態遷移ステップ幅を大きくし、素早く発生情報量を目
標発生情報量に近づける符号化制御を行っている。

【０１２８】図５は、発生情報量Ａigが第１の状態遷移
ステップ幅制御しきい値Ｔh_stp1を越えた場合、およ
び、発生情報量Ａigが第２の状態遷移ステップ幅制御し
きい値を下回った場合の量子化状態の遷移を示したもの
である。なお、符号化制御状態１とは、図４に示した動
作例と同様、画像フレームを構成する各ＧＯＢを符号化
する量子化特性が全て同じである状態を意味するものと
する。

【０１２９】まず、各ＧＯＢの符号化に用いられる量子
化特性が全て量子化特性５の量子化状態（符号化制御状
態１）であると仮定し、画質が向上する方向に符号化制
御状態が遷移する場合の動作例を説明する。各ＧＯＢを
量子化特性５で符号化した際の発生情報量Ａigが状態遷
移しきい値の下限Ｔh_Ｌを下回り、かつ第２の状態遷移
ステップ幅制御しきい値Ｔh_stp2を下回ると、量子化制
御部１７１により、フレーム内符号化するＧＯＢかフレ
ーム間符号化するＧＯＢかにかかわらず、各ＧＯＢの量
子化特性が全て画質が向上する方向に５から４へと変更
される。これは、第１の符号化制御状態１から符号化制
御状態２をスキップして第２の符号化制御状態１へ量子
化状態が遷移したことを意味する。ここで、各ＧＯＢを
量子化特性４で符号化した際の発生情報量Ａigが再び状
態遷移しきい値の下限Ｔh_Ｌを下回り、かつ第２の状態
遷移ステップ幅制御しきい値Ｔh_stp2を下回ると、量子
化制御部１７１により、各ＧＯＢの量子化特性が、全て
画質が向上する方向に４から３へと変更される。これ
は、第２の符号化制御状態１から符号化制御状態２をス
キップして第３の符号化制御状態１へ量子化状態が遷移
したことを意味する。

【０１３０】画質が劣化する方向に量子化状態が遷移す
る場合、すなわち、発生情報量Ａigが状態遷移しきい値
の上限Ｔh_Ｕを越え、かつ第１の状態遷移ステップ幅制
御しきい値Ｔh_stp1を越える場合は、画質が向上する方
向に量子化状態が遷移する上述の場合の逆の手順で動作
するため、ここでは説明を省略する。

【０１３１】次に、上記第４の実施形態の符号化制御装
置において使用されている符号化制御方法の詳細を説明
する。図６は、この符号化制御方法による１画像フレー
ムに対する符号化制御処理を示すフローチャートであ
る。また図６において、ｑ１およびｑ２は量子化特性を
識別する数値、Ｓccは符号化制御状態を表す変数、Ｆｔ
は時間軸制御フラグであり、ｑ１，ｑ２，Ｓｃｃ，Ｆｔ
は予め初期化されているものとする。

【０１３２】図６に示すように、第４の実施形態の符号
化制御方法では、まず、１画像フレームの符号化による
発生情報量Ａigが状態遷移しきい値の上限Ｔh_Ｕを越え
ているか否かを閾値比較部１３４が判定する（ステップ
６０１）。この結果、その発生情報量Ａigが状態遷移し
きい値の上限Ｔh_Ｕを越えている場合には、ステップ６
０２〜６０９の実行により、１画像フレームの発生情報
量を目標発生情報量に近づけるべく、量子化精度を下げ
る方向すなわち画質を劣化させる方向に量子化状態を遷
移させる。すなわち、まず、その発生情報量Ａigが第１
の状態遷移ステップ幅制御しきい値Ｔh_stp1を越えてい
るか否かを状態遷移ステップ幅制御部１７２が判定する
（ステップ６０２）。その結果、発生情報量Ａigが第１
の状態遷移ステップ幅制御しきい値Ｔh_stp1を越えてい
れば、フレーム間相関が急に低くなり、発生情報量が急
増したと判断されるので、フレーム内符号化すべきＧＯ
Ｂおよびフレーム間符号化すべきＧＯＢの双方の量子化
精度を下げるべく、量子化特性決定部１７５がｑ１およ
びｑ２をインクリメントする（ステップ６０４、６０
５）。これにより、量子化精度を下げる方向に通常より
も大きい状態遷移幅で量子化状態が遷移する。その後、
ステップ６１９へ進む。ステップ６０２での判定の結
果、１画像フレームの符号化による発生情報量Ａigが第
１の状態遷移ステップ幅制御しきい値Ｔh_stp1以下であ
れば、符号化制御状態を表す変数Ｓccが“１”か否かを
量子化特性決定部１７５が判定する（ステップ６０
３）。その結果、変数Ｓccが１であれば、フレーム間符
号化すべき各ＧＯＢの量子化精度を下げるべく、量子化
特性決定部１７５がｑ２をインクリメントし（ステップ
６０６）、変数Ｓccを“２”に設定する（ステップ６０
７）。ステップ６０３での判定の結果、変数Ｓccが
“１”でなければ、フレーム内符号化すべきＧＯＢの量
子化精度を下げるべく、量子化特性決定部１７５がｑ１
をインクリメントし（ステップ６０８）、変数Ｓccを
“１”に設定する（ステップ６０９）。その後、ステッ
プ６１９へ進む。

【０１３３】ステップ６０１での判定の結果、１画像フ
レームの符号化による発生情報量Ａigが状態遷移しきい
値の上限Ｔh_Ｕを越えていない場合には、１画像フレー
ムの発生情報量Ａigが状態遷移しきい値の下限Ｔh_Ｌを
下回っているか否かを閾値比較部１３４が判定する（ス
テップ６１０）。この結果、その発生情報量Ａigが状態
遷移しきい値の下限Ｔh_Ｌを下回っている場合には、ス
テップ６１１〜６１８の実行により、１画像フレームの
発生情報量を目標発生情報量に近づけるべく、量子化精
度を上げる方向すなわち画質を向上させる方向に量子化
状態を遷移させる。すなわち、まず、その発生情報量Ａ
igが第２の状態遷移ステップ幅制御しきい値Ｔh_stp2を
越えているか否かを状態遷移ステップ幅制御部１７２が
判定する（ステップ６１１）。この結果、その発生情報
量Ａigが第２の状態遷移ステップ幅制御しきい値Ｔh_st
p2を下回っていれば、フレーム間相関が急に高くなり、
発生情報量が急減したと判断されるので、フレーム内符
号化すべきＧＯＢおよびフレーム間符号化すべきＧＯＢ
の双方の量子化精度を上げるべく、量子化特性決定部１
７５がｑ１およびｑ２をデクリメントする（ステップ６
１３、６１４）。これにより、量子化精度を上げる方向
に通常よりも大きい状態遷移幅で量子化状態が遷移す
る。その後、ステップ６１９へ進む。ステップ６１１で
の判定の結果、１画像フレームの符号化による発生情報
量Ａigが第２の状態遷移ステップ幅制御しきい値Ｔh_st
p2以上であれば、符号化制御状態を表す変数Ｓccが
“１”か否かを量子化特性決定部１７５が判定する（ス
テップ６１２）。その結果、変数Ｓccが１であれば、フ
レーム内符号化すべきＧＯＢの量子化精度を上げるべ
く、量子化特性決定部１７５がｑ１をデクリメントし
（ステップ６１５）、変数Ｓccを“２”に設定する（ス
テップ６１６）。ステップ６１２での判定の結果、変数
Ｓccが“１”でなければ、フレーム間符号化すべき各Ｇ
ＯＢの量子化精度を上げるべく、量子化特性決定部１７
５がｑ２をデクリメントし（ステップ６１７）、変数Ｓ
ccを“１”に設定する（ステップ６１８）。その後、ス
テップ６１９へ進む。

【０１３４】ステップ６１０での判定の結果、１画像フ
レームの発生情報量Ａigが状態遷移しきい値の下限Ｔh_
Ｌを下回っていない場合には、ステップ６１９へ進む。

【０１３５】ステップ６１９では、量子化特性決定部１
７５が、フレーム内符号化すべきＧＯＢの量子化特性を
量子化特性ｑ１に設定する。次にステップ６２０で量子
化特性決定部１７５は、フレーム内符号化されないＧＯ
Ｂすなわちフレーム間符号化すべきＧＯＢの量子化特性
をｑ２に設定する。

【０１３６】以上のようにして、前に符号化された１画
像フレームの発生情報量Ａigに基づき現在符号化しよう
とする１画像フレームに対する量子化特性が設定される
と、１フレーム分の符号化制御が終了する。このように
して設定された量子化特性（ステップ６１９および６２
０）で１画像フレームに対する符号化が画像符号化部１
２５により行われる。その後、その結果の発生情報量Ａ
igを用いて次の１画像フレームに対する符号化制御が上
記と同様にして行われる。

【０１３７】以上のような第４の実施形態によれば、フ
レーム内符号化による強制リフレッシュが行われる場合
であっても、第３の実施形態と同様、画像フレームの量
子化特性を簡単なアルゴリズムで細かく設定できるた
め、１画像フレーム中の画質のばらつきや発生情報量の
揺らぎが少なく、コマ落ちのない視覚上良好な動画像を
得ることができる。また第４の実施形態によれば、第３
の実施形態と同様、急にフレーム間相関が高くなったり
低くなったりすることで、発生情報量の急激な増減が生
じた場合でも、状態遷移ステップ幅を大きくすること
で、素早く画像の特性に応じた量子化特性で符号化する
ことができる。さらに、ＧＯＢ単位で量子化特性を決定
することで、各マクロブロック毎に符号化に用いた量子
化を復号化側に伝送しなくてもよいため、伝送帯域を有
効に活用でき、画質のよい動画像を得ることができる。

【０１３８】なお、第４の実施形態では、量子化状態も
しくは符号化制御状態の状態遷移に１フレーム前の発生
情報量Ａigが用いられているが、過去に符号化した複数
の画像フレームの発生情報量を保持し、それらの平均値
である１フレーム当たりの発生情報量を用いて状態遷移
を行うようにしてもよい。この場合、一時的な発生情報
量の増減に左右されない符号化制御を行うことができ
る。

【０１３９】また、第４の実施形態では、符号化制御状
態として２つの状態が存在するが、符号化制御状態が３
状態以上存在するようにしてもよい。符号化制御状態の
状態数を増やせば、より細かく量子化特性を設定できる
ため、発生情報量の揺らぎをより小さくすることができ
る。

【０１４０】また、第４の実施形態では、画像フレーム
毎に１ＧＯＢをフレーム内符号化することによって強制
リフレッシュを行うものと仮定している。しかし、強制
リフレッシュを行うフレームには第４の実施形態の符号
化制御方法を適用し、強制リフレッシュを行わないフレ
ームには第３の実施形態の符号化制御方法を適用すれ
ば、強制リフレッシュが間欠的に挿入された画像の符号
化にも本発明を適用することができる。

【０１４１】なお、第４の実施形態では、符号化された
画像データの伝送におけるスループットが一定であるも
のとしている。伝送エラーによる再送制御によりスルー
プットが変動するシステムに本実施形態の符号化制御方
法を適用する場合は、予め定められた一定時間内に伝送
した情報量から平均スループットＴp_avを算出する処理
を付加し、以下の式を用いて状態遷移しきい値の上限Ｔ
h_Ｕおよび下限Ｔh_Ｌ、並びに、第１の状態遷移ステッ
プ幅制御しきい値Ｔh_stp1および第２の状態遷移ステッ
プ幅制御しきい値Ｔh_stp2を補正することで、スループ
ットに応じた符号化制御を行うことができる。すなわ
ち、この場合、状態遷移しきい値の上限および下限、並
びに、第１の状態遷移ステップ幅制御しきい値および第
２の状態遷移ステップ幅制御しきい値の補正値を、それ
ぞれ、Ｔh_Ｕａ、Ｔh_Ｌａ、Ｔh_stp1ａ、Ｔh_stp2ａと
すると、 Ｔh_Ｕａ＝Ｔh_Ｕ×Ｔp_av Ｔh_Ｌａ＝Ｔh_Ｌ×Ｔp_av Ｔh_stp1ａ＝Ｔh_stp1×Ｔp_av Ｔh_stp2ａ＝Ｔh_stp2×Ｔp_av （０≦Ｔp_av≦１） である。

【０１４２】（第５の実施形態）上記の第４の実施形態
では、１画像フレーム毎に１ＧＯＢをフレーム内符号化
することによって強制リフレッシュを行うものと仮定
し、符号化制御状態２においては、フレーム内符号化す
べきＧＯＢとフレーム間符号化すべきＧＯＢとが異なる
量子化特性で符号化されるように符号化制御が行われ
る。この場合、画質のむらを抑えるという観点から、フ
レーム内符号化すべきＧＯＢの量子化精度がフレーム間
符号化すべきＧＯＢの量子化精度よりも常に高くなるよ
うに量子化特性を設定するのが好ましい。そこで、以下
では、このような量子化特性の設定が行われる符号化制
御方法および符号化制御装置を第５の実施形態として説
明する。

【０１４３】本実施形態の符号化制御装置の構成は、時
間軸配置制御部１５２を有しない点を除き図２６に示し
た量子化制御部１７１を備えた第３の実施形態の符号化
制御装置１２２と同様であるので、同一部分には同一の
符号を付すものとして各部の説明を省略する。

【０１４４】図９は、１画像フレームの符号化による発
生情報量Ａigが状態遷移しきい値の下限Ｔh_Ｌを下回っ
た場合、およびその発生情報量Ａigが状態遷移しきい値
の上限Ｔh_Ｕを越えた場合の量子化状態の遷移を示して
いる。なお、符号化制御状態１とは、画像フレームを構
成する各ＧＯＢの符号化に用いられる量子化特性が全て
同じである状態を意味し、符号化制御状態２とは、予め
ＧＯＢを２つのグループに分け（本実施形態ではフレー
ム内符号化すべき１つのＧＯＢから成るグループと、フ
レーム間符号化すべき複数のＧＯＢから成るグループと
に分ける）、同一グループ内のＧＯＢの符号化に用いら
れる量子化特性が同一であって、異なるグループのＧＯ
Ｂの符号化に用いられる量子化特性が異なっている状態
を意味する。図９において、量子化特性を“ＱＵＡＮ
Ｔ”と表記している。

【０１４５】まず、各ＧＯＢの符号化に用いられる量子
化特性が全て量子化特性５の状態すなわち第１の符号化
制御状態１としての量子化状態であると仮定し、画質が
向上する方向に量子化状態が遷移する場合の動作例を説
明する。各ＧＯＢを量子化特性５で符号化した際の発生
情報量Ａigが状態遷移しきい値の下限Ｔh_Ｌを下回る
と、量子化制御部の状態が符号化制御状態２に属する量
子化状態に遷移するとともに、量子化特性決定部１７５
により、フレーム内符号化すべきＧＯＢ２の量子化特性
のみが画質を向上させる方向に５から４へと変更され
る。この点、フレーム間符号化すべきＧＯＢであるＧＯ
Ｂ１およびＧＯＢ３〜１２の量子化特性が画質を向上さ
せる方向に５から４へと変更されていた第４の実施形態
と相違する。その符号化制御状態２において設定された
量子化特性で各ＧＯＢを符号化した際の発生情報量Ａig
が再び状態遷移しきい値の下限Ｔh_Ｌを下回った場合、
量子化特性決定部１７５により、各ＧＯＢの量子化特性
が全て量子化特性４に設定され、符号化制御装置の状態
が再び符号化制御状態１に遷移する、すなわち量子化制
御部の状態が第２の符号化制御状態に相当する量子化状
態に遷移する。

【０１４６】次に、画質が劣化する方向に量子化状態が
遷移する場合の動作例を説明する。画質が向上する方向
に量子化状態が遷移する場合と同様に、各ＧＯＢの符号
化に用いられる量子化特性が全て量子化特性３の状態す
なわち第１の符号化制御状態１としての量子化状態であ
ると仮定する。各ＧＯＢを量子化特性３で符号化した際
の発生情報量Ａigが状態遷移しきい値の上限Ｔh_Ｕを越
えると、量子化制御部の状態が符号化制御状態２に属す
る量子化状態に遷移するとともに、量子化特性決定部１
７５により、フレーム内符号化を行うＧＯＢ以外のＧＯ
Ｂ（ＧＯＢ１およびＧＯＢ３〜１２）の量子化特性が画
質を劣化させる方向に３から４へと変更される。その符
号化制御状態２において設定された量子化特性で各ＧＯ
Ｂを符号化した際の発生情報量Ａigが再び状態遷移しき
い値の上限Ｔh_Ｕを越えた場合、量子化特性決定部１７
５により、各ＧＯＢの量子化特性が全て量子化特性４に
設定され、符号化制御装置の状態が再び符号化制御状態
１に遷移する、すなわち量子化制御部の状態が第２の符
号化制御状態に相当する量子化状態に遷移する。

【０１４７】図１０は、本実施形態に係る符号化制御方
法による１画像フレームに対する符号化制御処理を示す
フローチャートである。図１０のフローチャートにおけ
るステップ１１０１〜１１１８は、第４の実施形態の符
号化制御方法を示す図６のフローチャートにおけるステ
ップ６０１〜６０８にそれぞれ対応する。ステップ１１
０１〜１１１８の各ステップでは、ステップ６０１〜６
０８のうちその各ステップに対応するステップと同様の
処理が行われるので、その説明を省略する。

【０１４８】一方、図１０のフローチャートにおけるス
テップ１１１９〜１１２３から成る処理は、図６のフロ
ーチャートにおけるステップ６１９および６２０から成
る処理に相当するが、両処理は相違している。すなわ
ち、本実施形態では、まず、ステップ１１１９におい
て、量子化特性決定部１７５が、量子化特性を示す２つ
の数値ｑ１とｑ２を比較し、ｑ１がｑ２よりも大きいか
否かを判定する。この結果、ｑ１＞ｑ２であれば、量子
化特性決定部１７５は、フレーム内符号化すべきＧＯＢ
の量子化特性を量子化特性ｑ２に設定し、フレーム間符
号化すべきＧＯＢの量子化特性をｑ１に設定する。ステ
ップ１１１９での判定の結果、ｑ１≦ｑ２であれば、量
子化特性決定部１７５は、フレーム内符号化すべきＧＯ
Ｂの量子化特性を量子化特性ｑ１に設定し、フレーム間
符号化すべきＧＯＢの量子化特性を量子化特性ｑ２に設
定する。このようにして、フレーム内符号化すべきＧＯ
Ｂの量子化精度は、フレーム間符号化すべきＧＯＢの量
子化精度よりも低くならないように、各ＧＯＢの量子化
特性が設定される。

【０１４９】上記のような第５の実施形態によれば、フ
レーム内符号化すべきＧＯＢとフレーム間符号化すべき
ＧＯＢとに対し異なる量子化特性が設定される符号化制
御状態２においては、フレーム内符号化すべきＧＯＢの
量子化精度がフレーム間符号化すべきＧＯＢの量子化精
度よりも常に高くなるため、フレーム内符号化によるブ
ロック歪みが緩和される。

【０１５０】（第６の実施形態）図２１に示した画像符
号化装置１２１における符号化制御装置１２２は、動き
始め／終わり検出部１２３を備えており、動き始め／終
わり検出部１２３は、入力ビデオ信号Ｓｖの表す画像に
おける被写体の動き始めおよび動き終わりを検出し、量
子化制御部１２４は、その検出結果を用いて、画像符号
化部１２５による符号化における量子化特性を制御す
る。以下では、このような符号化制御装置１２２の一実
施形態を第６の実施形態として説明する。

【０１５１】図２８は、本実施形態の符号化制御装置に
おける動き始め／終わり検出部の構成を示すブロック
図、すなわち図２１に示した符号化制御装置１２２にお
ける動き始め／終わり検出部１２３の一構成例を示すブ
ロック図である（以下、この構成の動き始め／終わり検
出部を参照番号“１９１”で示すものとする）。この動
き始め／終わり検出部１９１は、動きベクトル絶対値総
和算出部１９３と、動きベクトル絶対値総和格納部１９
２と、動き始め検出部１９４と、動き終わり検出部１９
５とを備えており、画像符号化部１２５から１画像フレ
ームの動きベクトル情報Ｉmvを示す信号を入力する。

【０１５２】動きベクトル絶対値総和算出部１９３は、
画像符号化部１２５から１画像フレームの動きベクトル
情報Ｉmvを入力して、動きベクトル絶対値総和Ｓmvを算
出する。動きベクトル絶対値総和格納部１９２は、算出
された動きベクトル絶対値総和Ｓmvを保持する。動き始
め検出部１９４は、この動きベクトル絶対値総和Ｓmvを
用いて動き始め情報Ｉmsを示す信号を生成し、動き終わ
り検出部１９５は、この動きベクトル絶対値総和Ｓmvを
用いて動き終わり情報Ｉmeを示す信号を生成する。これ
らの動き始め情報Ｉmsおよび動き終わり情報Ｉmeを示す
信号は量子化制御部１２４に入力され、量子化制御部１
２４において、これらの動き始め情報Ｉmsおよび動き終
わり情報Ｉmeに基づき次の画像フレームの符号化におけ
る量子化特性が制御される。

【０１５３】図１１は、被写体の動き始め状態および動
き終わり状態を定義するための説明図である。図１１に
おける縦軸は１画像フレームの動きベクトルの絶対値の
総和Ｓmvを示し、この縦軸の上方向を動きベクトルの絶
対値の総和Ｓmvが大きくなる方向とする。図１１におけ
る横軸は時間の経過を表している。図１１において、
「しきい値Ｔh_Ｍ」は、被写体の動きがあるか否かの判
定に用いられるしきい値であり、動きベクトルの絶対値
の総和Ｓmvがしきい値Ｔh_Ｍよりも小さければ被写体の
動きが無いと判定され、しきい値Ｔh_Ｍよりも大きけれ
ば動きが有ると判定される。また、「動き終わり状態」
とは、図１１に示すように、動きベクトルの絶対値の総
和Ｓmvがしきい値Ｔh_Ｍを上回り、かつ、動きベクトル
の絶対値の総和Ｓmvが徐々に減少する状態を意味する。
また、「動き始め状態」とは、動きベクトルの絶対値の
総和Ｓmvがしきい値Ｔh_Ｍを上回り、かつ動きベクトル
の絶対値の総和Ｓmvが徐々に増加する状態を意味する。
これら「しきい値Ｔh_Ｍ」、「動き始め状態」、「動き
終わり状態」の意味は、後述の他の実施形態においても
同様である。

【０１５４】次に、本実施形態の符号化制御装置の動作
例を説明する。まず、被写体の動き終わり状態における
符号化制御について、図１２を参照して説明する。図１
２における縦軸は発生情報量を示し、この縦軸の上方向
を発生情報量が大きくなる方向とする。図１２における
横軸は時間の経過を表している。「上限しきい値Ｔh_
Ｕ」と「下限しきい値Ｔh_Ｌ」は、従来の技術で説明し
たものと同様なものであり（既述の各実施形態における
状態遷移しきい値の上限Ｔh_Ｕおよび下限Ｔh_Ｌのそれ
ぞれと同じものである）、量子化特性の設定に用いられ
る。さらに図１２において、黒丸“●”は、本実施形態
の符号化制御装置を使用した場合における、１画像フレ
ームの符号化による発生情報量を示しており、白丸
“○”は、従来の符号化制御装置を使用した場合におけ
る、１画像フレームの符号化による発生情報量を示して
いる。なお、グラフの縦軸および横軸の表すものや、
「上限しきい値Ｔh_Ｕ」と「下限しきい値Ｔh_Ｌ」の意
味は、後述の図１３、１５、１６、１８、１９において
も同様である。

【０１５５】時刻Ｔ１において、１画像フレームを量子
化特性ｑ（ｓ）で符号化した際の発生情報量Ａigが上限
しきい値Ｔh_Ｕと下限しきい値Ｔh_Ｌの間にあったと仮
定する。このとき、発生情報量Ａigが上限しきいＴh_Ｕ
と下限しきい値Ｔh_Ｌとの間に位置するため、量子化特
性が変えられずに次の画像フレームが符号化される。こ
こで、時刻Ｔ２において、被写体の背後に隠れていた柄
の細かい背景が被写体の移動により出現し、量子化特性
ｑ（ｓ）で符号化した結果の発生情報量Ａigが上限しき
い値Ｔh_Ｕを越えたと仮定する。従来の符号化制御装置
では、発生情報量Ａigが上限しきい値Ｔh_Ｕを越える
と、次の画像フレームの符号化に用いられる量子化特性
は画質が劣化する方向に変更されてｑ（ｓ＋１）に設定
される。しかし、被写体の動き終わり状態では、フレー
ム間相関が高まり、発生情報量が徐々に減少するため、
量子化特性が画質の劣化する方向に変更されると、フレ
ーム間相関と量子化特性の相乗効果により、発生情報量
が激減し、時刻Ｔ３における“○”で示されているよう
に、下限しきい値Ｔh_Ｌを下回ってしまう。そこで、本
実施形態では、仮に発生情報量Ａigが上限しきい値Ｔh_
Ｕを越えたとしても、被写体の動き終わり状態において
は、量子化特性を画質が劣化する方向に変更しない。即
ち、時刻Ｔ２で発生情報量Ａigが上限しきい値Ｔh_Ｕを
越えたにもかかわらず、時刻Ｔ３では、量子化特性ｑ
（ｓ）で画像フレームが符号化される。以降、従来の符
号化制御装置と同様な動作を行う。

【０１５６】次に、被写体の動き始め状態における符号
化制御について、図１３を用いて説明する。時刻Ｔ１に
おいて、画像フレームを量子化特性ｑ（ｓ）で符号化し
た際の発生情報量Ａigが上限しきい値Ｔh_Ｕと下限しき
い値Ｔh_Ｌの間にあったと仮定する。このとき、その発
生情報量Ａigが上限しきいＴh_Ｕと下限しきい値Ｔh_Ｌ
との間に位置するため、量子化特性が変えられずに次の
画像フレームが符号化される。ここで、時刻Ｔ２におい
て、被写体の背後に隠れていた柄の粗な背景が被写体の
移動により出現し、量子化特性ｑ（ｓ）で符号化した結
果の発生情報量Ａigが下限しきい値Ｔh_Ｌを下回ったと
仮定する。従来の符号化制御装置では、発生情報量Ａig
が下限しきい値Ｔh_Ｌを下回ると、次の画像フレームの
符号化に用いられる量子化特性は画質が向上する方向に
変更されてｑ（ｓ−１）に設定される。しかし、被写体
の動き始め状態では、フレーム間相関が低下し、発生情
報量が徐々に増加するため、量子化特性が画質の向上す
る方向に変更されると、フレーム間相関と量子化特性の
相乗効果により、発生情報量が激増し、時刻Ｔ３におい
て“○”で示されているように、上限しきい値Ｔh_Ｕを
越えてしまう。そこで、本実施形態では、発生情報量Ａ
igが下限しきい値Ｔh_Ｌを下回ったとしても、被写体の
動き始め状態においては、量子化特性を画質が向上する
方向に変更しない。即ち、時刻Ｔ２で発生情報量Ａigが
下限しきい値Ｔh_Ｌを下回ったにもかかわらず、時刻Ｔ
３では、量子化特性ｑ（ｓ）で画像フレームが符号化さ
れる。以降、従来の符号化制御装置と同様な動作を行
う。

【０１５７】図１４は、上記動作を行う本実施形態の符
号化制御装置による１画像フレームに対する動き始め終
わり検出処理を示すフローチャートである。この動き始
め終わり検出処理では、まず、動きベクトル絶対値総和
算出部１９３が動き始め識別フラグＦmSおよび動き終わ
り識別フラグＦmEをリセットする（ＦmS＝０、ＦmE＝
０）（ステップ４０１）。この動き始め識別フラグＦmS
および動き終わり識別フラグＦmEは、状態遷移を行うか
否かの判定に用いられ、量子化制御部１２４は、動き始
め識別フラグＦmSがセットされていれば即ちＦmS＝１で
あれば、画質を向上させる方向に量子化状態を遷移させ
ず、動き終わり識別フラグＦmEがセットされていれば即
ちＦmE＝１であれば、画質を劣化させる方向に量子化状
態を遷移させない。状態遷移の処理については、動き始
め識別フラグＦmSおよび動き終わり識別フラグＦmEを参
照して、状態遷移をするか否かを決めること以外は、従
来の符号化制御装置におけるものと同様であるため、こ
こでは詳しい説明を省略する。

【０１５８】次に、動きベクトル絶対値総和格納部１９
２が２フレーム前の１画像フレームにおける動きベクト
ルの絶対値の総和Ｓmv１を動きベクトル絶対値総和Ｓmv
２として格納する（ステップ４０２）。次に、１フレー
ム前の１画像フレームにおける動きベクトルの絶対値の
総和Ｓmvを動きベクトル絶対値総和Ｓmv１として格納す
る（ステップ４０３）。その後、動きベクトル絶対値総
和算出部１９３が、現在符号化した１画像フレーム（現
行フレーム）の動きベクトルの絶対値の総和Ｓmvを算出
する。現行フレームの動きベクトル絶対値総和Ｓmv、１
フレーム前の動きベクトル絶対値総和Ｓmv１、および２
フレーム前の動きベクトル絶対値総和Ｓmv２は、被写体
の動き始めおよび動き終わりの検出に下記のように用い
られ、動きベクト絶対値総和がＳmv２からＳmvへと徐々
に小さくなれば、被写体の動き終わりと判断され、動き
ベクト絶対値総和がＳmv２からＳmvへと徐々に大きくな
れば、被写体の動き始めと判断される。

【０１５９】すなわち、まず、動き終わり検出部１９５
が、現行フレームの動きベクトル絶対値総和Ｓmvがしき
い値Ｔh_Ｍよりも大きいか否かを判定する（ステップ４
０５）。この結果、Ｓmv＞Ｔh_Ｍであれば、ステップ４
０６〜４０８により動き終わりか否かを検出する。すな
わち、動き終わり検出部１９５は、２フレーム前の動き
ベクトル絶対値総和Ｓmv２と１フレーム前の動きベクト
ル絶対値総和Ｓmv１と現行フレームの動きベクトル絶対
値総和Ｓmvとの間に、Ｓmv２＞Ｓmv１＞Ｓmvなる関係が
あれば、被写体が動き終わり状態にあると判定し、動き
終わり識別フラグＦmEをセットする（ＦmE＝１）（ステ
ップ４０８）。その後、ステップ４０９へ進む。ステッ
プ４０５での判定の結果、Ｓmv≦Ｔh_Ｍであれば、その
ままステップ４０９へ進む。

【０１６０】ステップ４０９では、動き始め検出部１９
４が、現行フレームの動きベクトル絶対値総和Ｓmvがし
きい値Ｔh_Ｍよりも大きいか否かを判定する。この結
果、Ｓmv＞Ｔh_Ｍであれば、ステップ４０９〜４１２に
より動き始めか否かを検出する。すなわち、動き始め検
出部１９４は、２フレーム前の動きベクトル絶対値総和
Ｓmv２と１フレーム前の動きベクトル絶対値総和Ｓmv１
と現行フレームの動きベクトル絶対値総和Ｓmvとの間
に、Ｓmv２＜Ｓmv１＜Ｓmvなる関係があれば、被写体が
動き始め状態にあると判定し、動き始め識別フラグＦmS
をセットする（ＦmS＝１）（ステップ４１２）。以上に
より、１画像フレームに対する動き始め終わり検出処理
が終了する。なお、ステップ４０９での判定の結果、Ｓ
mv≦Ｔh_Ｍであれば、そのまま１画像フレームに対する
動き始め終わり検出処理を終了する。

【０１６１】このようにして１画像フレームに対する動
き始め終わり検出処理が終了すると、動き始め識別フラ
グＦmSおよび動き終わり識別フラグＦmEは、それぞれ、
動き始め情報Ｉmsおよび動き終わり情報Ｉmeとして量子
化制御部１２４に入力される。量子化制御部１２４は、
これらの情報を用いて次の画像フレームの符号化に用い
られる量子化特性を決定する。このとき、量子化制御部
１２４は、１画像フレームを量子化特性ｑ（ｓ）で符号
化した結果の発生情報量Ａigが上限しきい値Ｔh_Ｕを越
えた場合であっても、動き終わり識別フラグＦmEがセッ
トされていれば（ＦmE＝１）、量子化特性を画質の劣化
する方向には変更せずにｑ（ｓ）のままとする。また量
子化制御部１２４は、１画像フレームを量子化特性ｑ
（ｓ）で符号化した結果の発生情報量Ａigが下限しきい
値Ｔh_Ｌを下回った場合であっても、動き始め識別フラ
グＦmSがセットされていれば（ＦmS＝１）、量子化特性
を画質の向上する方向には変更せずにｑ（ｓ）のままと
する。このようにして設定された量子化特性で次の１画
像フレームに対する符号化が画像符号化部１２５により
行われる。その後、その符号化において得られる動きベ
クトル情報Ｉmvに基づいて、次の１画像フレームに対す
る動き始め終わり検出処理が上記と同様にして行われる
（ステップ４０１〜４１２）。

【０１６２】以上のような第６の実施形態によれば、被
写体の動き始め状態および動き終わり状態を検出し、被
写体の動き始め状態では、量子化特性を画質が向上する
方向に変更せず、被写体の動き終わり状態では、量子化
特性を画質が劣化する方向に変更しないことで、画像フ
レームの符号化による発生情報量の揺らぎを抑え、精度
のよい符号化制御を行うことができる。更に、第６の実
施形態では、被写体の動き始め状態および動き終わり状
態の検出にフレーム間符号化に用いる動きベクトルを使
用しているため、被写体の動き始め状態および被写体の
動き終わり状態の検出用に新たに処理を設ける必要がな
く、その結果、符号化処理能力の低下を防ぐことができ
るとともに、低消費電力化や低コスト化を図ることがで
きる。

【０１６３】なお、上記第６の実施形態では、被写体の
動き始め状態および動き終わり状態の検出に３フレーム
の動きベクトルの絶対値の総和Ｓmv２，Ｓmv１，Ｓmvを
用いて判断しているが、被写体の動き始め状態および動
き終わり状態の検出のためのフレームは、３フレームに
限定されるものではなく、３フレーム以上でもよいし、
３フレーム以下であってもよい。３フレーム以上で被写
体の動き始め状態および動き終わり状態を検出する場
合、より正確に被写体の動き始め状態および動き終わり
状態を検出することができる。一方、３フレーム以下で
被写体の動き始め状態および動き終わり状態を検出する
場合、素早く被写体の動きに応じた符号化制御を行うこ
とができる。

【０１６４】なお、上記第６の実施形態では、被写体の
動き始め状態および動き終わり状態の検出に用いる動き
量に、１画像フレームの動きベクトルの絶対値総和を用
いたが、これに代えて、画像フレームを構成するマクロ
ブロック毎の動きベクトルの絶対値と予め定めた閾値と
の比較に基づき、動きベクトルの絶対値が閾値を越えた
マクロブロックの数を動き量として用いてもよい。この
場合、より正確に被写体の動き始め状態および動き終わ
り状態を検出することができる。

【０１６５】また、上記第６の実施形態では、符号化さ
れた画像データの伝送におけるスループットが一定であ
るものとしている。伝送エラーによる再送制御によりス
ループットが変動するシステムに本実施形態の符号化制
御方法を適用する場合は、予め定められた一定時間内に
伝送した情報量から平均スループットＴp_avを算出する
処理を付加し、以下の式を用いて上限しきい値Ｔh_Ｕお
よび下限しきい値Ｔh_Ｌを補正することで、スループッ
トに応じた符号化制御を行うことができる。すなわち、
この場合、上限しきい値および下限しきい値の補正値
を、それぞれ、Ｔh_Ｕａ、Ｔh_Ｌａとすると、 Ｔh_Ｕａ＝Ｔh_Ｕ×Ｔp_av Ｔh_Ｌａ＝Ｔh_Ｌ×Ｔp_av （０≦Ｔp_av≦１） である。

【０１６６】（第７の実施形態）図２９は、本実施形態
の符号化制御装置における動き始め／終わり検出部の構
成を示すブロック図、すなわち図２１に示した符号化制
御装置１２２における動き始め／終わり検出部１２３の
他の構成例を示すブロック図である（以下、この構成の
動き始め／終わり検出部を参照番号“２０１”で示すも
のとする）。この動き始め／終わり検出部２０１は、第
６の実施形態における動き始め／終わり検出部１９１と
同様、動きベクトル絶対値総和算出部１９３と、動きベ
クトル絶対値総和格納部１９２と、動き始め検出部１９
４と、動き終わり検出部１９５とを備えており、画像符
号化部１２５から１画像フレームの動きベクトル情報Ｉ
mvを示す信号を入力する。これに加えて、動き始め／終
わり検出部２０１は、状態遷移ステップ幅制御部２０２
を備えており、この点で第６の実施形態における動き始
め／終わり検出部１９１と相違する。

【０１６７】この状態遷移ステップ幅制御部２０２は、
動き始め検出部１９４による検出結果および動き終わり
検出部１９５による検出結果に基づき、状態遷移ステッ
プ幅Ｗtrを出力する。この状態遷移ステップ幅制御部２
０２以外の動き始め／終わり検出部２０１における他の
構成要素は第６の実施形態におけるものと同様であり、
同一部分には同一の参照番号が付されている。

【０１６８】以下、上記のような動き始め／終わり検出
部２０１を備える本実施形態の符号化制御装置の動作例
を、図１５および図１６を参照して説明する。なお、こ
れら図１５および図１６図において、黒丸“●”は、本
実施形態の符号化制御装置を用いた場合における、１画
像フレームの符号化による発生情報量を示し、白丸
“○”は、従来の符号化制御装置を用いた場合におけ
る、１画像フレームの符号化による発生情報量を示して
いる。

【０１６９】まず、被写体の動き終わり状態における符
号化制御について、図１５を参照して説明する。時刻Ｔ
１において、１画像フレームを量子化特性ｑ（ｓ）で符
号化した際の発生情報量Ａigが上限しきい値Ｔh_Ｕと下
限しきい値Ｔh_Ｌの間にあったと仮定する。このとき、
発生情報量Ａigが上限しきいＴh_Ｕと下限しきい値Ｔh_
Ｌとの間に位置するため、量子化特性が変えられずに次
の画像フレームが符号化される。同様に、時刻Ｔ２にお
いても、量子化特性ｑ（ｓ）で符号化した際の発生情報
量Ａigが上限しきいＴh_Ｕと下限しきい値Ｔh_Ｌとの間
に位置するため、量子化特性が変えられずに次の画像フ
レームが符号化される。時刻Ｔ３においては、量子化特
性ｑ（ｓ）で符号化した結果の発生情報量Ａigが下限し
きい値Ｔh_Ｌを下回っているため、量子化特性の状態が
画質の向上する状態に遷移する。このとき、従来の符号
化制御装置では、段階的に量子化特性の状態が画質の向
上する状態に遷移するため、量子化特性がｑ（ｓ−１）
に設定される。しかし、被写体の動き終わり状態では、
フレーム間相関が高まり、発生情報量が徐々に減少する
ため、時刻Ｔ４における“○”に示されているように、
発生情報量は下限しきい値Ｔh_Ｌ近辺の値となる。同様
に、被写体の動き終わり状態により発生情報量が徐々に
減少するため、時刻Ｔ５では再び下限しきい値Ｔh_Ｌを
下回り、量子化特性の状態が画質の向上する状態に遷移
し、量子化特性はｑ（ｓ−２）に設定される。しかし、
被写体の動き終わり状態による発生情報量の低下のた
め、時刻Ｔ６においても発生情報量が下限しきい値Ｔh_
Ｌを下回ってしまう。このように、被写体の動き終わり
状態において従来の符号化制御装置による符号化制御を
行うと、発生情報量が下限しきい値Ｔh_Ｌ近辺となるよ
うに符号化が行われる。このため、動画像の符号化デー
タの伝送において伝送帯域を有効に使用することができ
ず、また、被写体の動き終わり状態における画質の向上
が遅れてしまう。

【０１７０】そこで本実施形態の符号化制御装置では、
時刻Ｔ３において、発生情報量Ａigが下限しきい値Ｔh_
Ｌを下回った場合、量子化特性の状態遷移におけるステ
ップ幅である状態遷移ステップ幅Ｗtrを大きくし、量子
化特性をｑ（ｓ−２）に設定する。これにより、時刻Ｔ
４における“●”に示されているように、発生情報量
は、下限しきい値Ｔh_Ｌから離れた、上限しきい値Ｔh_
Ｕと下限しきい値Ｔh_Ｌとの間の値となる。時刻Ｔ５お
よびＴ６においては、それぞれ時刻Ｔ２およびＴ３と同
様な動作を行う。

【０１７１】次に、被写体の動き始め状態における符号
化制御について、図１６を参照してて説明する。時刻Ｔ
１において、１画像フレームを量子化特性ｑ（ｓ）で符
号化した際の発生情報量Ａigが上限しきい値Ｔh_Ｕと下
限しきい値Ｔh_Ｌの間にあったと仮定する。このとき、
発生情報量Ａigが上限しきいＴh_Ｕと下限しきい値Ｔh_
Ｌとの間に位置するため、量子化特性が変えられずに次
の画像フレームが符号化される。同様に、時刻Ｔ２にお
いても、量子化特性ｑ（ｓ）で符号化した際の発生情報
量Ａigが上限しきいＴh_Ｕと下限しきい値Ｔh_Ｌとの間
に位置するため、量子化特性が変えられずに次の画像フ
レームが符号化される。時刻Ｔ３においては、量子化特
性ｑ（ｓ）で符号化した結果の発生情報量Ａigが上限し
きい値Ｔh_Ｕを越えているため、量子化特性の状態が画
質の劣化する状態に遷移する。従来の符号化制御装置で
は、量子化特性の状態が画質の劣化する状態に段階的に
遷移するため、量子化特性がｑ（ｓ＋１）に設定され
る。しかし、被写体の動き始め状態では、フレーム間相
関が低下し、発生情報量が徐々に増加するため、時刻Ｔ
４における“○”に示されているように、発生情報量は
上限しきい値Ｔh_Ｕ近辺の値となる。同様に、被写体の
動き始め状態により発生情報量が徐々に増加するため、
時刻Ｔ５では再び上限しきい値Ｔh_Ｕを上回り、量子化
特性の状態が画質の劣化する状態に遷移し、量子化特性
がｑ（ｓ＋２）に設定される。しかし、被写体の動き始
め状態による発生情報量の増加のため、時刻Ｔ６におい
ても発生情報量が上限しきい値Ｔh_Ｕを越えてしまう。
このように、被写体の動き始め状態に従来の符号化制御
装置により符号化制御を行うと、発生情報量が上限しき
い値Ｔh_Ｕ近辺となるように符号化が行われる。このた
め、コマ飛びが発生し、動きのぎこちない動画像が得ら
れることになる。

【０１７２】そこで本実施形態の符号化制御装置では、
時刻Ｔ３において、発生情報量が上限しきい値Ｔh_Ｕを
越えた場合、量子化特性の状態遷移におけるステップ幅
である状態遷移ステップ幅Ｗtrを大きくし、量子化特性
をｑ（ｓ＋２）に設定する。これにより、時刻Ｔ４にお
ける“●”に示されているように、発生情報量は、上限
しきい値Ｔh_Ｕから離れた、上限しきい値Ｔh_Ｕと下限
しきい値Ｔh_Ｌとの間の値となる。時刻Ｔ５、Ｔ６にお
いては、Ｔ２、Ｔ３と同様な動作を行う。

【０１７３】図１７は、上記動作を行う本実施形態の符
号化制御装置による１画像フレームに対する動き始め終
わり検出処理を示すフローチャートである。この動き始
め終わり検出処理では、第６の実施形態における動き始
め動き終わり検出処理（図１４）におけるステップ４０
１がステップ７０１に、ステップ４０８がステップ７０
２に、ステップ４１２がステップ７０３に、それぞれ置
き換わっている。その他のステップ４０２〜４０７，４
０９〜４１１については、第６の実施形態における動き
始め動き終わり検出処理と同様であり、同様の処理が行
われるので、ここでは説明を省略する。

【０１７４】ステップ７０１では、状態遷移ステップ幅
制御部２０２が、第１状態遷移ステップ幅Ｗtr1 および
第２状態遷移ステップ幅Ｗtr2 をデフォルト値Ｖdfにセ
ットする。デフォルト値Ｖdfとは、被写体の動き始め状
態と動き終わり状態以外の状態において、発生情報量が
上限しきい値Ｔh_Ｕを上回った場合または下限しきい値
Ｔh_Ｌを下回った場合の状態遷移ステップ幅である。通
常、隣の量子化特性の状態に遷移するため、デフォルト
値Ｖdfとして“１”が設定されている。

【０１７５】本実施形態の動き始め終わり検出処理にお
いても、現行フレームの動きベクトル絶対値総和Ｓmvが
しきい値Ｔh_Ｍよりも大きく、かつ、２フレーム前の動
きベクトル絶対値総和Ｓmv２と１フレーム前の動きベク
トル絶対値総和Ｓmv１と現行フレームの動きベクトル絶
対値総和Ｓmvとの間にＳmv２＞Ｓmv１＞Ｓmvなる関係が
ある場合に、動き終わり検出部１９５は被写体が動き終
わり状態にあると判定する（ステップ４０５〜４０
７）。この場合、ステップ７０２において、状態遷移ス
テップ幅制御部２０２が、第１の状態遷移ステップ幅Ｗ
tr1 を“デフォルト値Ｖdf＋１”に設定する。

【０１７６】また本実施形態においても、Ｓmv＞Ｔh_
Ｍ、かつ、Ｓmv２＜Ｓmv１＜Ｓmvなる関係がある場合
に、動き始め検出部１９４は被写体が動き始め状態にあ
ると判定する（ステップ４０９〜４１１）。この場合、
ステップ７０３において、状態遷移ステップ幅制御部２
０２が、第２の状態遷移ステップ幅Ｗtr2 を“デフォル
ト値Ｖdf＋１”に設定する。この設定により、１画像フ
レームに対する動き始め終わり検出処理が終了する。

【０１７７】このようにして１画像フレームに対する動
き始め終わり検出処理が終了すると、第１の状態遷移ス
テップ幅Ｗtr1 および第２の状態遷移ステップ幅Ｗtr2
は量子化制御部１２４に入力される。量子化制御部１２
４は、これらの第１の状態遷移ステップ幅Ｗtr1 および
第２の状態遷移ステップ幅Ｗtr2 を用いて次の画像フレ
ームの符号化に用いられる量子化特性を決定する。この
とき、量子化制御部１２４は、１画像フレームを量子化
特性ｑ（ｓ）で符号化した結果の発生情報量Ａigが上限
しきい値Ｔh_Ｕを越えた場合には、量子化特性の状態を
第２の状態遷移ステップ幅Ｗtr2 だけ画質の劣化する方
向に遷移させ、その発生情報量Ａigが下限しきい値Ｔh_
Ｌを下回った場合には、量子化特性の状態を第１の状態
遷移ステップ幅Ｗtr1 だけ画質の向上する方向に遷移さ
せる。すなわち量子化制御部１２４は、次の画像フレー
ムの符号化に用いられる量子化特性を、Ａig＞Ｔh_Ｕの
場合にはｑ（ｓ＋Ｗtr2 ）に設定し、Ａig＜Ｔh_Ｌの場
合にはｑ（ｓ−Ｗtr1 ）に設定する。

【０１７８】以上のような第７の実施形態によれば、被
写体の動き始め状態または動き終わり状態が検出される
と、状態遷移ステップ幅が大きくなる。このため、被写
体の動き終わり状態において、符号化による発生情報量
が下限しきい値Ｔh_Ｌ近辺の値となる状態で符号化が行
われることがなくなり、伝送帯域を有効に使用すること
ができ、画質を素早く向上させることができる。また、
被写体の動き始め状態においては、符号化による発生情
報量が上限しきい値Ｔh_Ｕ近辺の値となるような状態で
符号化が行われることがなくなり、コマ飛びのない滑ら
かな動画像を得ることができる。

【０１７９】なお、上記実施形態では、被写体の動き始
め状態を検出した場合と被写体の動き終わり状態を検出
した場合の第１の状態遷移ステップ幅Ｗtr1 および第２
の状態遷移ステップ幅Ｗtr2 は同じであるとしている
が、被写体の動き始め状態と被写体の動き終わり状態で
異なった状態遷移ステップ幅を用いるようにしてもよ
い。この場合、より精度の高い符号化制御を行うことが
できる。

【０１８０】また、上記実施形態では、被写体の動き始
め状態を検出した場合と被写体の動き終わり状態を検出
した場合の第１の状態遷移ステップ幅Ｗtr1 および第２
の状態遷移ステップ幅Ｗtr2 を“デフォルト値Ｖdf＋
１”に設定しているが、これ以上に設定してもよいし、
これ以下に設定してもよい。第１の状態遷移ステップ幅
Ｗtr1 および第２の状態遷移ステップ幅Ｗtr2 を大きく
すると、符号化制御の速度を向上させることができる。

【０１８１】更に、第１の状態遷移ステップ幅Ｗtr1 お
よび第２の状態遷移ステップ幅Ｗtr2 を、符号化中に被
写体の動き特性や画像の特性に応じて変更するようにし
てもよい。この場合、刻々と変化する被写体の動き特性
や背景等の画像特性に応じた符号化制御を行うことがで
きる。

【０１８２】なお、上記第７の実施形態では、被写体の
動き始め状態および動き終わり状態の検出に用いる動き
量に、１画像フレームの動きベクトルの絶対値総和を用
いたが、これに代えて、画像フレームを構成するマクロ
ブロック毎の動きベクトルの絶対値と予め定めた閾値と
の比較に基づき、動きベクトルの絶対値が閾値を越えた
マクロブロックの数を動き量として用いてもよい。この
場合、より正確に被写体の動き始め状態および動き終わ
り状態を検出することができる。

【０１８３】（第８の実施形態）図３０は、本実施形態
の符号化制御装置における動き始め／終わり検出部の構
成を示すブロック図、すなわち図２１に示した符号化制
御装置１２２における動き始め／終わり検出部１２３の
第３の構成例を示すブロック図である（以下、この構成
の動き始め／終わり検出部を参照番号“２１１”で示す
ものとする）。この動き始め／終わり検出部２１１は、
第７の実施形態における動き始め／終わり検出部２０１
と同様、動きベクトル絶対値総和算出部１９３と、動き
ベクトル絶対値総和格納部１９２と、動き始め検出部１
９４と、動き終わり検出部１９５とを備えており、画像
符号化部１２５から１画像フレームの動きベクトル情報
Ｉmvを示す信号を入力する。これに加えて、動き始め／
終わり検出部２１１は、上限／下限閾値格納部２１２を
備えるとともに、第７の実施形態の動き始め／終わり検
出部２０１における状態遷移ステップ幅制御部２０２に
代えて、上限／下限閾値設定部２１３を備えている。

【０１８４】上限／下限閾値格納部２１２は、量子化制
御部１２４による量子化特性の決定に使用される既述の
上限しきい値Ｔh_Ｕおよび下限しきい値Ｔh_Ｌを保持し
ている。上限／下限閾値設定部２１３は、動き始め検出
部１９４による検出結果および動き終わり検出部１９５
による検出結果に基づき、上限／下限閾値格納部２１２
に保持されている上限しきい値Ｔh_Ｕおよび下限しきい
値Ｔh_Ｌを必要に応じて変更する。上限／下限閾値格納
部２１２および上限／下限閾値設定部２１３以外の動き
始め／終わり検出部２１１における他の構成要素は第７
の実施形態におけるものと同様であり、同一部分には同
一の参照番号が付されている。

【０１８５】以下、上記のような動き始め／終わり検出
部２１１を備える本実施形態の符号化制御装置の動作例
を、図１８および図１９参照して説明する。なお、これ
ら図１８および図１９図において、黒丸“●”は、本実
施形態の符号化制御装置を用いた場合における、１画像
フレームの符号化による発生情報量を示し、白丸“○”
は、従来の符号化制御装置を用いた場合における、１画
像フレームの符号化による発生情報量を示している。

【０１８６】まず、被写体の動き終わり状態における符
号化制御について、図１８を参照して説明する。時刻Ｔ
１において、１画像フレームを量子化特性ｑ（ｓ）で符
号化した際の発生情報量Ａigが上限しきい値Ｔh_Ｕを越
えたと仮定する。この時、従来の符号化制御装置では、
発生情報量が上限しきい値Ｔh_Ｕを越えているため、次
の画像フレームの量子化特性が画質の劣化する方向に変
更されてｑ（ｓ＋１）に設定される。しかし、被写体の
動き終わり状態では、フレーム間相関が高まり、発生情
報量が徐々に減少するため、量子化特性が画質の劣化す
る方向に変更されると、フレーム間相関と量子化特性の
相乗効果により、発生情報量が激減し、時刻Ｔ２におけ
る“○”で示されているように、発生情報量が下限しき
い値Ｔh_Ｌを下回ってしまう。そこで本実施形態の符号
化制御装置では、被写体の動き終わり状態を検出する
と、上限しきい値Ｔh_Ｕを高く再設定し、下限しきい値
Ｔh_Ｌも高く再設定する。そのため、時刻Ｔ１において
発生情報量は、通常の上限しきい値Ｔh_Ｕを越えたが、
再設定した上限しきい値Ｔh_Ｕ２を越えていないため、
時刻Ｔ２において、量子化特性ｑ（ｓ）で画像フレーム
が符号化される。時刻Ｔ２では、量子化特性ｑ（ｓ）で
符号化した際の発生情報量が再設定した上限しきい値Ｔ
h_Ｕ２と下限しきい値Ｔh_Ｌ２の間にあるため、量子化
特性ｑ（ｓ）を維持する。時刻Ｔ３では、量子化特性ｑ
（ｓ）で符号化した際の発生情報量が再設定した下限し
きい値Ｔh_Ｌ２を下回っているため、量子化特性を画質
の向上する方向に変更してｑ（ｓ−１）に設定する。

【０１８７】従来の符号化制御装置では、時刻Ｔ５にお
ける“○”で示されているように発生情報量が通常の下
限しきい値Ｔh_Ｌを下回った場合に、量子化特性が画質
の向上する方向に変更されてｑ（ｓ−１）に設定され
る。しかし、被写体の動き終わり状態では、発生情報量
が減少していくため、時刻Ｔ６における“○”に示され
ているように、発生情報量が通常の下限しきい値Ｔh_Ｌ
の近辺の値となるように符号化が行われることになり、
動画像の符号化データの伝送において伝送帯域を効率的
に使えない。これに対し本実施形態における符号化制御
装置は、時刻Ｔ４以降に関しては、時刻Ｔ２、Ｔ３と同
様な動作を行う。ここで、各時刻において、例えば、被
写体の移動により、被写体の背後に隠れていた柄の細か
い背景の出現し、その結果、発生情報量が再設定した上
限しきい値Ｔh_Ｕ２を越えた場合には、量子化特性が画
質の劣化する方向に変更される。

【０１８８】次に、被写体の動き始め状態における符号
化制御について、図１９を参照して説明する。時刻Ｔ１
において、１画像フレームを量子化特性ｑ（ｓ）で符号
化した際の発生情報量が下限しきい値Ｔh_Ｌを下回った
と仮定する。このとき、従来の符号化制御装置では、発
生情報量が下限しきい値Ｔh_Ｌを下回っているため、次
の画像フレームの量子化特性が画質の向上する方向に変
更されてｑ（ｓ−１）に設定される。しかし、被写体の
動き始め状態では、フレーム間相関が低下し、発生情報
量が徐々に増加するため、量子化特性が画質の向上する
方向に変更されると、フレーム間相関と量子化特性の相
乗効果により、発生情報量が激増し、時刻Ｔ２における
“○”で示されているように、上限しきい値Ｔh_Ｕを越
えてしまう。そこで、本実施形態の符号化制御装置で
は、被写体の動き始め状態を検出すると、上限しきい値
Ｔh_Ｕを低く再設定し、下限しきい値Ｔh_Ｌも低く再設
定する。そのため、時刻Ｔ１において発生情報量は、通
常の下限しきい値Ｔh_Ｌを下回ったが、再設定した下限
しきい値Ｔh_Ｌ３を下回っていないため、時刻Ｔ２にお
いて量子化特性ｑ（ｓ）で画像フレームが符号化され
る。時刻Ｔ２では、量子化特性ｑ（ｓ）で符号化した際
の発生情報量が再設定した上限しきい値Ｔh_Ｕ３と下限
しきい値Ｔh_Ｌ３の間にあるため、量子化特性ｑ（ｓ）
を維持する。時刻Ｔ３では、量子化特性ｑ（ｓ）で符号
化した際の発生情報量が再設定した上限しきい値Ｔh_Ｕ
３を越えているため、量子化特性を画質が劣化する方向
に変更してｑ（ｓ＋１）に設定する。

【０１８９】従来の符号化制御装置では、時刻Ｔ５にお
ける“○”で示されているように、発生情報量が通常の
上限しきい値Ｔh_Ｕを越えた場合に量子化特性が画質の
劣化する方向に変更されてｑ（ｓ＋１）に設定される。
しかし、被写体の動き始め状態では、発生情報量が増加
していくため、時刻Ｔ６における“○”に示されている
ように、発生情報量が通常の上限しきい値Ｔh_Ｕの近辺
の値となるように符号化が行われることになり、コマ飛
びが発生しやすくなる。これに対し本実施形態の符号化
制御装置は、時刻Ｔ４以降に関しては、時刻Ｔ２、Ｔ３
と同様な動作を行う。ここで、各時刻において、例え
ば、被写体の移動により、被写体の背後に隠れていた柄
の粗な背景の出現によって、発生情報量が再設定した下
限しきい値Ｔh_Ｌ３を下回った場合には、量子化特性が
画質の向上する方向に変更される。

【０１９０】図２０は、上記動作を行う本実施形態の符
号化制御装置による１画像フレームに対する動き始め終
わり検出処理を示すフローチャートである。この動き始
め終わり検出処理では、第６の実施形態における動き始
め動き終わり検出処理（図１４）におけるステップ４０
１がステップ１００１に、ステップ４０８がステップ１
００２に、ステップ４１２がステップ１００３に、それ
ぞれ置き換わっている。その他のステップ４０２〜４０
７，４０９〜４１１については、第６の実施形態におけ
る動き始め動き終わり検出処理と同様であり、同様の処
理が行われるので、ここでは説明を省略する。

【０１９１】ステップ１００１では、上限／下限閾値設
定部２１３が、上限しきい値Ｔh_Ｕをデフォルトの上限
しきい値Ｔh_Ｕ０に、下限しきい値Ｔh_Ｌをデフォルト
の下限しきい値Ｔh_Ｌ０に、それぞれ設定する。デフォ
ルトの上限しきい値Ｔh_Ｕ０および下限しきい値Ｔh_Ｌ
０とは、それぞれ、予め状態毎に設定された上限しきい
値および下限しきい値である。

【０１９２】本実施形態の動き始め終わり検出処理にお
いても、現行フレームの動きベクトル絶対値総和Ｓmvが
しきい値Ｔh_Ｍよりも大きく、かつ、２フレーム前の動
きベクトル絶対値総和Ｓmv２と１フレーム前の動きベク
トル絶対値総和Ｓmv１と現行フレームの動きベクトル絶
対値総和Ｓmvとの間にＳmv２＞Ｓmv１＞Ｓmvなる関係が
ある場合に、動き終わり検出部１９５は被写体が動き終
わり状態にあると判定する（ステップ４０５〜４０
７）。この場合、ステップ１００２において、上限／下
限閾値設定部２１３が、上限しきい値Ｔh_Ｕをデフォル
トの上限しきい値Ｔh_Ｕ０よりも高く再設定し（Ｔh_Ｕ
＝Ｔh_Ｕ２＞Ｔh_Ｕ０）、下限しきい値Ｔh_Ｌをデフォ
ルトの下限しきい値Ｔh_Ｌ０よりも高く再設定する（Ｔ
h_Ｌ＝Ｔh_Ｌ２＞Ｔh_Ｌ０）。ここで再設定値Ｔh_Ｕ２
およびＴh_Ｌ２は予め決められた値として用意されてい
るものとする。

【０１９３】また本実施形態においても、Ｓmv＞Ｔh_
Ｍ、かつ、Ｓmv２＜Ｓmv１＜Ｓmvなる関係がある場合
に、動き始め検出部１９４は被写体が動き始め状態にあ
ると判定する（ステップ４０９〜４１１）。この場合、
ステップ１００３において、上限／下限閾値設定部２１
３が、上限のしきい値Ｔh_Ｕをデフォルトの上限しきい
値Ｔh_Ｕ０よりも低く再設定し（Ｔh_Ｕ＝Ｔh_Ｕ３＜Ｔ
h_Ｕ０）、下限しきい値Ｔh_Ｌをデフォルトの下限しき
い値Ｔh_Ｌ０よりも低く再設定する（Ｔh_Ｌ＝Ｔh_Ｌ３
＜Ｔh_Ｌ０）。ここで再設定値Ｔh_Ｕ３およびＴh_Ｌ３
も予め決められた値として用意されているものとする。
このステップ１００３での再設定により、１画像フレー
ムに対する動き始め終わり検出処理が終了する。

【０１９４】このようにして１画像フレームに対する動
き始め終わり検出処理が終了すると、上限／下限閾値設
定部２１３により上限しきい値Ｔh_Ｕまたは下限しきい
値Ｔh_Ｌが再設定された場合には、その再設定後のしき
い値が上限／下限閾値格納部２１２に保持されている。
量子化制御部１２４は、上限／下限閾値格納部２１２に
保持されている上限しきい値Ｔh_Ｕまたは下限しきい値
Ｔh_Ｌを用いて次の画像フレームの符号化に用いられる
量子化特性を決定する。具体的には、例えば図３に示し
たような符号化制御処理により量子化特性を決定する。

【０１９５】以上のように第８の実施形態では、被写体
の動き始め状態または動き終わり状態を検出し、被写体
の動き始め状態では、上限しきい値Ｔh_Ｕと下限しきい
値Ｔh_Ｌを低く再設定し、被写体の動き終わり状態で
は、上限しきい値Ｔh_Ｕと下限しきい値Ｔh_Ｌを高く再
設定することで、被写体の動き始め状態においては、量
子化特性の状態を画質が向上する方向に遷移しにくく、
また被写体の動き終わり状態においては、量子化特性の
状態を画質が劣化する方向に遷移しにくくしている。こ
れにより、画像フレームの符号化による発生情報量の揺
らぎを抑え、精度のよい符号化制御を行うことができ
る。更に、第８の実施形態によれば、被写体の動き始め
状態および動き終わり状態の検出にフレーム間符号化に
用いる動きベクトルを使用しているため、被写体の動き
始め状態および被写体の動き終わり状態の検出用に新た
に処理を設ける必要がなく、その結果、符号化処理能力
の低下を防ぐことができるとともに、低消費電力化や低
コスト化を図ることができる。

【０１９６】なお、上記第８の実施形態では、被写体の
動き始め状態を検出した場合と被写体の動き終わり状態
を検出した場合の上限しきい値Ｔh_Ｕと下限しきい値Ｔ
h_Ｌの再設定値を予め定められた値であるとしている
が、符号化中に、被写体の動き特性や画像の特性に応じ
て、これらの再設定値を変更するようにしてもよい。こ
の場合、刻々と変化する被写体の動き特性や背景等の画
像特性に応じた符号化制御を行うことができる。

【０１９７】なお、上記第８の実施形態では、被写体の
動き始め状態および動き終わり状態の検出に用いる動き
量に、１画像フレームの動きベクトルの絶対値総和を用
いたが、これに代えて、画像フレームを構成するマクロ
ブロック毎の動きベクトルの絶対値と予め定めた閾値と
の比較に基づき、動きベクトルの絶対値が閾値を越えた
マクロブロックの数を動き量として用いてもよい。この
場合、より正確に被写体の動き始め状態および動き終わ
り状態を検出することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第２の実施形態に係る符号化制御装置
の動作例を示す図。

【図２】本発明の第３の実施形態に係る符号化制御装置
の動作例を示す図。

【図３】第３の実施形態に係る符号化制御方法を示すフ
ローチャート。

【図４】本発明の第４の実施形態に係る符号化制御装置
の一動作例を示す図。

【図５】第４の実施形態に係る符号化制御装置の他の動
作例を示す図。

【図６】第４の実施形態に係る符号化制御方法を示すフ
ローチャート。

【図７】フレーム毎に量子化特性を設定する従来の符号
化制御方法を説明するための図（ａ）、および、本発明
の第１の実施形態に係る符号化制御方法を説明するため
の図（ｂ）。

【図８】従来の符号化制御方法の問題を説明するための
図（ａ）、および、本発明の第１の実施形態に係る符号
化制御方法を適用した場合の結果を説明するための図
（ｂ）。

【図９】本発明の第５の実施形態に係る符号化制御装置
の動作例を示す図。

【図１０】第５の実施形態に係る符号化制御方法を示す
フローチャート。

【図１１】被写体の動き始め状態および動き終わり状態
を定義するための説明図。

【図１２】本発明の第６の実施形態に係る符号化制御装
置の、被写体の動き終わり状態における動作を説明する
ための図。

【図１３】第６の実施形態に係る符号化制御装置の、被
写体の動き始め状態における動作を説明するための図。

【図１４】第６の実施形態に係る符号化制御装置による
動き始め終わり検出処理を示すフローチャート。

【図１５】本発明の第７の実施形態に係る符号化制御装
置の、被写体の動き終わり状態における動作を説明する
ための図。

【図１６】第７の実施形態に係る符号化制御装置の、被
写体の動き始め状態における動作を説明するための図。

【図１７】第７の実施形態に係る符号化制御装置による
動き始め終わり検出処理を示すフローチャート。

【図１８】本発明の第８の実施形態に係る符号化制御装
置の、被写体の動き終わり状態における動作を説明する
ための図。

【図１９】第８の実施形態に係る符号化制御装置の、被
写体の動き始め状態における動作を説明するための図。

【図２０】第８の実施形態に係る符号化制御装置による
動き始め終わり検出処理を示すフローチャート。

【図２１】本発明の各実施形態に係る符号化制御装置が
使用されている画像符号化装置を示すブロック図。

【図２２】本発明の第１の実施形態に係る符号化制御装
置における量子化制御部の構成を示すブロック図。

【図２３】第１の実施形態に係る符号化制御装置におけ
る量子化制御部の動作を示す状態遷移図。

【図２４】第２の実施形態に係る符号化制御装置におけ
る量子化制御部の構成を示すブロック図。

【図２５】第２の実施形態に係る符号化制御装置におけ
る量子化制御部の動作を示す状態遷移図。

【図２６】第３の実施形態に係る符号化制御装置におけ
る量子化制御部の構成を示すブロック図。

【図２７】第３の実施形態に係る符号化制御装置におけ
る量子化制御部の動作を示す状態遷移図。

【図２８】第６の実施形態に係る符号化制御装置におけ
る動き始め／終わり検出部の構成を示すブロック図。

【図２９】第７の実施形態に係る符号化制御装置におけ
る動き始め／終わり検出部の構成を示すブロック図。

【図３０】第８の実施形態に係る符号化制御装置におけ
る動き始め／終わり検出部の構成を示すブロック図。

【図３１】従来の画像符号化器および復号化器の構成を
示すブロック図。

【図３２】フレーム毎に量子化特性を設定する従来の符
号化制御方法を説明するための図。

【図３３】本発明の応用分野を説明するためのシステム
図。

【符号の説明】

１２２ …符号化制御装置 １２３，２０１，２１１ …動き始め／終わり検出部 １２４，１３１，１５１，１７１ …量子化制御部 １３２ …状態遷移閾値上限格納部 １３３ …状態遷移閾値下限格納部 １３４ …閾値比較部 １３５，１５３，１７１ …量子化特性決定部 １５２ …時間軸配置制御部 １７２ …状態遷移ステップ幅制御部 １７３ …第１の状態遷移ステップ幅制御閾値格納部 １７４ …第２の状態遷移ステップ幅制御閾値格納部 １９２ …動きベクトル絶対値総和格納部 １９３ …動きベクトル絶対値総和算出部 １９４ …動き始め検出部 １９５ …動き終わり検出部 ２０２ …状態遷移ステップ幅制御部 ２１２ …上限／下限閾値格納部 ２１３ …上限／下限閾値設定部 Ａig …発生情報量 Ｔh_Ｌ …状態遷移しきい値の下限（下限しきい値） Ｔh_Ｈ …状態遷移しきい値の上限（上限しきい値） Ｔh_stp1…第１の状態遷移ステップ幅制御閾値 Ｔh_stp2…第２の状態遷移ステップ幅制御閾値 Ｉmv …動きベクトル情報 Ｓmv …動きベクトル絶対値総和 ＧＯＢ１〜ＧＯＢ１２ …グループオブブロック

Claims (43)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 複数フレームから成るデータの符号化の
   際に、１フレームの符号化により生成された符号化デー
   タの量である発生情報量または符号化後のデータの伝送
   のために使用される平滑バッファにおける占有量に基づ
   き、前記１フレームの次のフレームの符号化において用
   いられる量子化特性を決定する符号化制御装置であっ
   て、 前記発生情報量または前記占有量を予め決められた値と
   比較する比較手段と、 前記複数のフレームの各フレームを予め複数の領域に分
   割するとともに、前記各フレームにおける前記複数の領
   域を第１のグループと第２のグループとに分類し、前記
   比較手段による比較結果に応じて、前記第１および第２
   のグループに同一の量子化特性を設定するか、または、
   直近の２つの異なる量子化特性のうち一方を前記第１の
   グループに他方を前記第２のグループにそれぞれ設定す
   る量子化特性決定手段と、を備える符号化制御装置。
2. 【請求項２】 前記複数の領域は、前記第１のグループ
   の符号化により得られる符号化データの量と前記第１の
   グループの符号化により得られる符号化データの量とが
   釣り合うように、予め前記第１および第２のグループに
   分類されている、請求項１に記載の符号化制御装置。
3. 【請求項３】 前記第１のグループに属する前記領域と
   前記第２のグループに属する前記領域とが空間的に交互
   に配置されている、請求項２に記載の符号化制御装置。
4. 【請求項４】 前記第１のグループに対して設定される
   べき量子化特性と前記第２のグループに対して設定され
   るべき量子化特性とを所定時間毎に入れ替えることを指
   示する信号を時間軸配置制御信号として出力する時間軸
   配置制御手段を更に備え、 前記量子化特性決定手段は、前記時間軸配置制御信号に
   応じて、前記第１および第２のグループに対し量子化特
   性を設定する、請求項２に記載の符号化制御装置。
5. 【請求項５】 前記複数フレームから成るデータの符号
   化の際に、前記複数の領域のうちいずれかの領域に対し
   フレーム内符号化による強制リフレッシュが行われる場
   合には、前記量子化特性決定手段は、前記複数の領域の
   うち、強制リフレッシュされるべき領域を前記第１のグ
   ループに分類し、強制リフレッシュされるべき領域以外
   の他の領域を前記第２のグループに分類する、請求項２
   に記載の符号化制御装置。
6. 【請求項６】 前記量子化特性決定手段は、前記複数の
   領域のうち強制リフレッシュされるべき領域の符号化に
   おける量子化精度が、強制リフレッシュされるべき前記
   領域以外の他の領域の符号化における量子化精度よりも
   高いか又は該量子化精度に等しくなるように、前記第１
   および第２グループに対して量子化特性を設定する、請
   求項５に記載の符号化制御装置。
7. 【請求項７】 前記領域は、グループオブブロックであ
   る、請求項１に記載の符号化制御装置。
8. 【請求項８】 予め設定された上限および下限の遷移ス
   テップ幅制御しきい値を前記発生情報量と比較する遷移
   ステップ幅制御手段を更に備え、 前記量子化特性決定手段は、前記遷移ステップ幅制御手
   段による比較結果に基づき、 前記発生情報量が前記上限の遷移ステップ幅制御しきい
   値よりも小さく、かつ、前記下限の遷移ステップ幅制御
   しきい値よりも大きい場合には、前記第１および第２の
   グループの一方に対して設定されていた量子化特性のみ
   が変更されるか、または、前記第１および第２のグルー
   プの量子化特性が維持されるように、前記次のフレーム
   の符号化に用いられる量子化特性を設定し、 前記発生情報量が前記上限の遷移ステップ幅制御しきい
   値よりも大きいか、または、前記下限の遷移ステップ幅
   制御しきい値よりも小さい場合には、前記第１および第
   ２のグループに対して設定されていた量子化特性が共に
   変更されるように前記次のフレームの符号化に用いられ
   る量子化特性を設定する、請求項１に記載の符号化制御
   装置。
9. 【請求項９】 複数フレームから成る動画像データの符
   号化の際に、１フレームの符号化により生成された符号
   化データの量である発生情報量または符号化後のデータ
   の伝送のために使用される平滑バッファにおける占有量
   に基づき、前記１フレームの次のフレームの符号化にお
   いて用いられる量子化特性を決定する符号化制御装置で
   あって、 前記動画像データの表す被写体の動き量に基づき、該被
   写体の動き始め状態と該被写体の動き終わり状態のいず
   れか一方または双方を検出する検出手段と、 前記発生情報量または前記占有量と前記検出手段による
   検出結果と基づき、前記次のフレームの符号化において
   用いられる量子化特性を決定する量子化制御手段と、を
   備える符号化制御装置。
10. 【請求項１０】 前記量子化制御手段は、前記検出手段
    による検出結果に基づき、前記被写体の動き始め状態に
    おけるフレームの符号化に用いられる量子化特性を画質
    が向上する方向に変更することを抑制する、請求項９に
    記載の符号化制御装置。
11. 【請求項１１】 前記量子化制御手段は、前記検出手段
    による検出結果に基づき、前記被写体の動き終わり状態
    におけるフレームの符号化に用いられる量子化特性を画
    質が劣化する方向に変更することを抑制する、請求項９
    に記載の符号化制御装置。
12. 【請求項１２】 前記量子化制御手段は、前記量子化特
    性を画質が劣化する方向に変更する場合において、前記
    検出手段により前記被写体の動き始め状態が検出された
    ときには、前記被写体の動き始め状態が検出されないと
    きよりも前記量子化特性を大きく変更する、請求項９に
    記載の符号化制御装置。
13. 【請求項１３】 前記量子化制御手段は、前記量子化特
    性を画質が向上する方向に変更する場合において、前記
    検出手段により前記被写体の動き終わり状態が検出され
    たときには、前記被写体の動き終わり状態が検出されな
    いときよりも前記量子化特性を大きく変更する、請求項
    ９に記載の符号化制御装置。
14. 【請求項１４】 前記発生情報量または前記占有量に対
    する上限しきい値および下限しきい値を格納する格納手
    段と、 前記検出手段による検出結果に基づき、前記被写体の動
    き始め状態の期間における前記上限しきい値を、前記被
    写体の動き始め状態の期間以外の期間における前記上限
    しきい値よりも低い値に設定するしきい値設定手段とを
    更に備え、 前記量子化制御手段は、前記発生情報量または前記占有
    量が前記上限しきい値を越えたときには、前記量子化特
    性を画質が劣化する方向に変更し、前記発生情報量また
    は前記占有量が前記下限しきい値を下回ったときには、
    前記量子化特性を画質が向上する方向に変更する、請求
    項９に記載の符号化制御装置。
15. 【請求項１５】 前記発生情報量または前記占有量に対
    する上限しきい値および下限しきい値を格納する格納手
    段と、 前記検出手段による検出結果に基づき、前記被写体の動
    き始め状態の期間における前記下限しきい値を、前記被
    写体の動き始め状態の期間以外の期間における前記下限
    しきい値よりも低い値に設定するしきい値設定手段とを
    更に備え、 前記量子化制御手段は、前記発生情報量または前記占有
    量が前記上限しきい値を越えたときには、前記量子化特
    性を画質が劣化する方向に変更し、前記発生情報量また
    は前記占有量が前記下限しきい値を下回ったときには、
    前記量子化特性を画質が向上する方向に変更する、請求
    項９に記載の符号化制御装置。
16. 【請求項１６】 前記発生情報量または前記占有量に対
    する上限しきい値および下限しきい値を格納する格納手
    段と、 前記検出手段による検出結果に基づき、前記被写体の動
    き終わり状態の期間における前記上限しきい値を、前記
    被写体の動き終わり状態の期間以外の期間における前記
    上限しきい値よりも高い値に設定するしきい値設定手段
    とを更に備え、 前記量子化制御手段は、前記発生情報量または前記占有
    量が前記上限しきい値を越えたときには、前記量子化特
    性を画質が劣化する方向に変更し、前記発生情報量また
    は前記占有量が前記下限しきい値を下回ったときには、
    前記量子化特性を画質が向上する方向に変更する、請求
    項９に記載の符号化制御装置。
17. 【請求項１７】 前記発生情報量または前記占有量に対
    する上限しきい値および下限しきい値を格納する格納手
    段と、 前記検出手段による検出結果に基づき、前記被写体の動
    き終わり状態の期間における前記下限しきい値を、前記
    被写体の動き終わり状態の期間以外の期間における前記
    下限しきい値よりも高い値に設定するしきい値設定手段
    とを更に備え、 前記量子化制御手段は、前記発生情報量または前記占有
    量が前記上限しきい値を越えたときには、前記量子化特
    性を画質が劣化する方向に変更し、前記発生情報量また
    は前記占有量が前記下限しきい値を下回ったときには、
    前記量子化特性を画質が向上する方向に変更する、請求
    項９に記載の符号化制御装置。
18. 【請求項１８】 前記検出手段は、前記被写体の動き量
    が予め設定されたしきい値よりも大きく、かつ、前記被
    写体の動き量が増加し続けている状態を、前記被写体の
    動き始め状態として検出する、請求項９に記載の符号化
    制御装置。
19. 【請求項１９】 前記検出手段は、前記被写体の動き量
    が予め設定されたしきい値よりも大きく、かつ、前記被
    写体の動き量が減少し続けている状態を、前記被写体の
    動き終わり状態として検出する、請求項９に記載の符号
    化制御装置。
20. 【請求項２０】 前記動き量は、動き予測フレーム間差
    分符号化を行った際の符号化データである動きベクトル
    の絶対値の総和である、請求項９に記載の符号化制御装
    置。
21. 【請求項２１】 複数フレームから成るデータの符号化
    の際に、１フレームの符号化により生成された符号化デ
    ータの量である発生情報量または符号化後のデータの伝
    送のために使用される平滑バッファにおける占有量に基
    づき、前記１フレームの次のフレームの符号化において
    用いられる量子化特性を決定する符号化制御方法であっ
    て、 前記発生情報量または前記占有量を予め決められた値と
    比較する比較ステップと、 前記複数のフレームの各フレームを予め複数の領域に分
    割するとともに、前記各フレームにおける前記複数の領
    域を第１のグループと第２のグループとに分類し、前記
    比較ステップによる比較結果に応じて、前記第１および
    第２のグループに同一の量子化特性を設定するか、また
    は、直近の２つの異なる量子化特性のうち一方を前記第
    １のグループに他方を前記第２のグループにそれぞれ設
    定する量子化特性決定ステップとを備える符号化制御方
    法。
22. 【請求項２２】 前記複数の領域は、前記第１のグルー
    プの符号化により得られる符号化データの量と前記第２
    のグループの符号化により得られる符号化データの量と
    が釣り合うように、予め第１および第２のグループに分
    類されている、請求項２１に記載の符号化制御方法。
23. 【請求項２３】 前記第１のグループに属する前記領域
    と前記第２のグループに属する前記領域とが空間的に交
    互に配置されている、請求項２２に記載の符号化制御方
    法。
24. 【請求項２４】 前記量子化特性決定ステップでは、前
    記第１のグループに対して設定されるべき量子化特性と
    前記第２のグループに対して設定されるべき量子化特性
    とが所定時間毎に入れ替えられる、請求項２２に記載の
    符号化制御方法。
25. 【請求項２５】 前記複数フレームから成るデータの符
    号化の際に、前記複数の領域のうちいずれかの領域に対
    しフレーム内符号化による強制リフレッシュが行われる
    場合には、前記量子化特性決定ステップでは、前記複数
    の領域のうち、強制リフレッシュされるべき領域は前記
    第１のグループに分類され、強制リフレッシュされるべ
    き領域以外の他の領域は前記第２のグループに分類され
    る、請求項２２に記載の符号化制御方法。
26. 【請求項２６】 前記領域は、グループオブブロックで
    ある、請求項２１に記載の符号化制御方法。
27. 【請求項２７】 予め設定された上限および下限の遷移
    ステップ幅制御しきい値を前記発生情報量と比較する第
    ２比較ステップを更に備え、 前記量子化特性決定ステップでは、前記第２比較ステッ
    プによる比較結果に基づき、 前記発生情報量が前記上限の遷移ステップ幅制御しきい
    値よりも小さく、かつ、前記下限の遷移ステップ幅制御
    しきい値よりも大きい場合には、前記第１および第２の
    グループの一方に対して設定されていた量子化特性のみ
    が変更されるか、または、前記第１および第２のグルー
    プの量子化特性が維持されるように、前記次のフレーム
    の符号化に用いられる量子化特性が設定され、 前記発生情報量が前記上限の遷移ステップ幅制御しきい
    値よりも大きいか、または、前記下限の遷移ステップ幅
    制御しきい値よりも小さい場合には、前記第１および第
    ２のグループに対して設定されていた量子化特性が共に
    変更されるように前記次のフレームの符号化に用いられ
    る量子化特性が設定される、請求項２１に記載の符号化
    制御方法。
28. 【請求項２８】 複数フレームから成る動画像データの
    符号化の際に、１フレームの符号化により生成された符
    号化データの量である発生情報量または符号化後のデー
    タの伝送のために使用される平滑バッファにおける占有
    量に基づき、前記１フレームの次のフレームの符号化に
    おいて用いられる量子化特性を決定する符号化制御方法
    であって、 前記動画像データの表す被写体の動き量に基づき、該被
    写体の動き始め状態と該被写体の動き終わり状態のいず
    れか一方または双方を検出する検出ステップと、 前記発生情報量または前記占有量と前記検出ステップに
    よる検出結果と基づき、前記次のフレームの符号化にお
    いて用いられる量子化特性を決定する量子化制御ステッ
    プと、を備える符号化制御方法。
29. 【請求項２９】 前記量子化制御ステップでは、前記検
    出ステップによる検出結果に基づき、前記被写体の動き
    始め状態におけるフレームの符号化に用いられる量子化
    特性を画質が向上する方向に変更することが抑制され
    る、請求項２８に記載の符号化制御方法。
30. 【請求項３０】 前記量子化制御ステップでは、前記検
    出ステップによる検出結果に基づき、前記被写体の動き
    終わり状態におけるフレームの符号化に用いられる量子
    化特性を画質が劣化する方向に変更することが抑制され
    る、請求項２８に記載の符号化制御方法。
31. 【請求項３１】 前記量子化制御ステップでは、前記量
    子化特性が画質の劣化する方向に変更される場合におい
    て、前記検出ステップにより前記被写体の動き始め状態
    が検出されたときには、前記被写体の動き始め状態が検
    出されないときよりも前記量子化特性が大きく変更され
    る、請求項２８に記載の符号化制御方法。
32. 【請求項３２】 前記量子化制御ステップでは、前記量
    子化特性が画質の向上する方向に変更される場合におい
    て、前記検出ステップにより前記被写体の動き終わり状
    態が検出されたときには、前記被写体の動き終わり状態
    が検出されないときよりも前記量子化特性が大きく変更
    される、請求項２８に記載の符号化制御方法。
33. 【請求項３３】 前記発生情報量または前記占有量に対
    する上限しきい値および下限しきい値を設定する第１設
    定ステップと、 前記検出ステップによる検出結果に基づき、前記被写体
    の動き始め状態の期間における前記上限しきい値を、前
    記被写体の動き始め状態の期間以外の期間における前記
    上限しきい値よりも低い値に設定し直す第２設定ステッ
    プとを更に備え、 前記量子化制御ステップでは、前記発生情報量または前
    記占有量が前記上限しきい値を越えたときには、前記量
    子化特性が画質の劣化する方向に変更され、前記発生情
    報量または前記占有量が前記下限しきい値を下回ったと
    きには、前記量子化特性が画質の向上する方向に変更さ
    れる、請求項２８に記載の符号化制御方法。
34. 【請求項３４】 前記発生情報量または前記占有量に対
    する上限しきい値および下限しきい値を設定する第１設
    定ステップと、 前記検出ステップによる検出結果に基づき、前記被写体
    の動き始め状態の期間における前記下限しきい値を、前
    記被写体の動き始め状態の期間以外の期間における前記
    下限しきい値よりも低い値に設定し直す第２設定ステッ
    プとを更に備え、 前記量子化制御ステップでは、前記発生情報量または前
    記占有量が前記上限しきい値を越えたときには、前記量
    子化特性が画質の劣化する方向に変更され、前記発生情
    報量または前記占有量が前記下限しきい値を下回ったと
    きには、前記量子化特性が画質の向上する方向に変更さ
    れる、請求項２８に記載の符号化制御方法。
35. 【請求項３５】 前記発生情報量または前記占有量に対
    する上限しきい値および下限しきい値を設定する第１設
    定ステップと、 前記検出ステップによる検出結果に基づき、前記被写体
    の動き終わり状態の期間における前記上限しきい値を、
    前記被写体の動き終わり状態の期間以外の期間における
    前記上限しきい値よりも高い値に設定し直す第３設定ス
    テップとを更に備え、 前記量子化制御ステップでは、前記発生情報量または前
    記占有量が前記上限しきい値を越えたときには、前記量
    子化特性が画質の劣化する方向に変更され、前記発生情
    報量または前記占有量が前記下限しきい値を下回ったと
    きには、前記量子化特性が画質の向上する方向に変更さ
    れる、請求項２８に記載の符号化制御方法。
36. 【請求項３６】 前記発生情報量または前記占有量に対
    する上限しきい値および下限しきい値を設定する第１設
    定ステップと、 前記検出ステップによる検出結果に基づき、前記被写体
    の動き終わり状態の期間における前記下限しきい値を、
    前記被写体の動き終わり状態の期間以外の期間における
    前記下限しきい値よりも高い値に設定する第３設定ステ
    ップとを更に備え、 前記量子化制御ステップでは、前記発生情報量または前
    記占有量が前記上限しきい値を越えたときには、前記量
    子化特性が画質の劣化する方向に変更され、前記発生情
    報量または前記占有量が前記下限しきい値を下回ったと
    きには、前記量子化特性が画質の向上する方向に変更さ
    れる、請求項２８に記載の符号化制御方法。
37. 【請求項３７】 前記検出ステップでは、前記被写体の
    動き量が予め設定されたしきい値よりも大きく、かつ、
    前記被写体の動き量が増加し続けている状態が、前記被
    写体の動き始め状態として検出される、請求項２８に記
    載の符号化制御方法。
38. 【請求項３８】 前記検出ステップでは、前記被写体の
    動き量が予め設定されたしきい値よりも大きく、かつ、
    前記被写体の動き量が減少し続けている状態が、前記被
    写体の動き終わり状態として検出される、請求項２８に
    記載の符号化制御方法。
39. 【請求項３９】 前記動き量は、動き予測フレーム間差
    分符号化を行った際の符号化データである動きベクトル
    の絶対値の総和である、請求項２８に記載の符号化制御
    方法。
40. 【請求項４０】 複数フレームから成るデータの符号化
    の際に、１フレームの符号化により生成された符号化デ
    ータの量である発生情報量または符号化後のデータの伝
    送のために使用される平滑バッファにおける占有量に基
    づき、前記１フレームの次のフレームの符号化において
    用いられる量子化特性を決定する符号化制御プログラム
    を、コンピュータ装置において実行されるプログラムと
    して記録した記録媒体であって、 前記発生情報量または前記占有量を予め決められた値と
    比較する比較ステップと、 前記複数のフレームの各フレームを予め複数の領域に分
    割するとともに、前記各フレームにおける前記複数の領
    域を第１のグループと第２のグループとに分類し、前記
    比較ステップによる比較結果に応じて、前記第１および
    第２のグループに同一の量子化特性を設定するか、また
    は、直近の２つの異なる量子化特性のうち一方を前記第
    １のグループに他方を前記第２のグループにそれぞれ設
    定する量子化特性決定ステップと、を含む動作環境をコ
    ンピュータ装置上で実現するための符号化制御プログラ
    ムを記録した記録媒体。
41. 【請求項４１】 複数フレームから成る動画像データの
    符号化の際に、１フレームの符号化により生成された符
    号化データの量である発生情報量または符号化後のデー
    タの伝送のために使用される平滑バッファにおける占有
    量に基づき、前記１フレームの次のフレームの符号化に
    おいて用いられる量子化特性を決定する符号化制御プロ
    グラムを、コンピュータ装置において実行されるプログ
    ラムとして記録した記録媒体であって、 前記動画像データの表す被写体の動き量に基づき、該被
    写体の動き始め状態と該被写体の動き終わり状態のいず
    れか一方または双方を検出する検出ステップと、 前記発生情報量または前記占有量と前記検出ステップに
    よる検出結果と基づき、前記次のフレームの符号化にお
    いて用いられる量子化特性を決定する量子化制御ステッ
    プと、 を含む動作環境をコンピュータ装置上で実現するための
    符号化制御プログラムを記録した記録媒体。
42. 【請求項４２】 前記動き量は、各マクロブロック毎の
    動き予測フレーム間差分符号化を行った際の符号化デー
    タである動きベクトルの絶対値が、予め定められた閾値
    を越えたマクロブロックの総数である、請求項９に記載
    の符号化制御装置。
43. 【請求項４３】 前記動き量は、各マクロブロック毎の
    動き予測フレーム間差分符号化を行った際の符号化デー
    タである動きベクトルの絶対値が、予め定められた閾値
    を越えたマクロブロックの総数である、請求項２８に記
    載の符号化制御方法。