(57)【要約】  画像符号化装置（１）において、アダマール変換部（１１）は、非圧縮画像データ（２１）のピクチャに対して水平方向のアダマール変換を行う。アダマール変換により得られた交流成分値の絶対値の総和が、ピクチャのアダマール値（２３）として算出される。シーンチェンジ判定部（１２）は、アダマール値（２３）に基づいて、ピクチャでシーンチェンジが発生したか否かを判定する。量子化パラメータ決定部（１３）は、ピクチャでシーンチェンジが発生した場合、あるいは、符号化済みＧＯＰの発生符号量とＧＯＰの理想符号量との差分絶対値が所定の基準値よりも大きい場合、アダマール値（２３）とピクチャの目標符号量とに基づいて、ピクチャの量子化パラメータ（２４）を決定する。符号化部（１４）は、決定された量子化パラメータ（２４）を用いて、ピクチャを符号化する。
2012117955.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
非圧縮画像データをピクチャ単位で符号化する画像符号化装置であって、
第１ピクチャをアダマール変換して周波数成分データを生成し、前記周波数成分データに含まれる交流成分値の絶対値を合計することにより、前記第１ピクチャの特性値を算出するアダマール変換部と、
前記第１ピクチャの複雑さを示すパラメータとして前記特性値を用いて前記第１ピクチャを符号化する符号化部と、
を備える。
【請求項２】
請求項１に記載の画像符号化装置であって、
前記アダマール変換部は、水平方向に配列された所定数の画素単位で前記第１ピクチャをアダマール変換する。
【請求項３】
請求項１に記載の画像符号化装置であって、さらに、
前記第１ピクチャの符号化により発生する符号量の目標値であるピクチャ目標符号量を算出する符号量算出部と、
前記特性値と前記ピクチャ目標符号量とに基づいて、前記第１ピクチャの符号化に用いられる量子化パラメータを決定する第１量子化パラメータ決定部と、
を備え、
前記符号化部は、前記量子化パラメータを用いて前記第１ピクチャを符号化する。
【請求項４】
請求項３に記載の画像符号化装置であって、
前記符号量算出部は、予め設定された目標ビットレートに基づいて、複数のピクチャにより構成される画像グループの符号量の理想値であるグループ理想符号量を算出し、
前記画像符号化装置は、さらに、
前記第１ピクチャの量子化パラメータとして、画像グループの先頭に位置するとともに前記第１ピクチャに最も近い符号化済み先頭ピクチャの量子化パラメータの使用を決定する第２量子化パラメータ決定部と、
前記グループ理想符号量と、前記第１ピクチャが属する画像グループの直前に符号化された画像グループの発生符号量とに基づいて、前記第１量子化パラメータ決定部及び前記第２量子化パラメータ決定部のいずれかを選択する決定方法選択部と、
を備える。
【請求項５】
請求項４に記載の画像符号化装置であって、さらに、
前記特性値に基づいて、前記第１ピクチャでシーンチェンジが発生したか否かを判定するシーンチェンジ判定部、
を備え、
前記決定方法選択部は、前記第１ピクチャでシーンチェンジが発生したと判定された場合、前記第１量子化パラメータ決定部を選択する。
【請求項６】
請求項４に記載の画像符号化装置であって、さらに、
前記決定方法選択部は、前記第１ピクチャが画像グループの先頭ピクチャである場合、前記第１量子化パラメータ決定部及び前記第２量子化パラメータ決定部のいずれかを選択する。
【請求項７】
請求項４に記載の画像符号化装置であって、さらに、
符号化済み画像グループの発生符号量から前記グループ理想符号量を差し引いた値を個別誤差とした場合、全ての符号化済み画像グループの個別誤差の総和を全体誤差として算出する全体誤差算出部、
を備え、
前記符号量算出部は、前記グループ理想符号量と前記全体誤差とに基づいて、前記ピクチャ目標符号量を算出する。
【請求項８】
請求項４に記載の画像符号化装置であって、さらに、
符号化済み画像グループの発生符号量から前記グループ理想符号量を差し引いた値を個別誤差とした場合、前記ピクチャが属する画像グループから起算して所定数の符号化済み画像グループの個別誤差の総和を期間誤差として算出する期間誤差算出部、
を備え、
前記符号量算出部は、前記グループ理想符号量と前記期間誤差とに基づいて、前記ピクチャ目標符号量を算出する。
【請求項９】
請求項１に記載の画像符号化装置であって、さらに、
前記第１ピクチャの特性値と、複数のピクチャにより構成される画像グループの先頭ピクチャのうち前記第１ピクチャに最も近い符号化済みの先頭ピクチャの特性値との差分絶対値が第１しきい値よりも大きい場合、前記第１ピクチャでシーンチェンジが発生したと判定するシーンチェンジ判定部、
を備える。
【請求項１０】
請求項９に記載の画像符号化装置であって、さらに、
予め設定された目標ビットレートに基づいて、複数のピクチャにより構成される画像グループの符号量の理想値であるグループ理想符号量を設定する符号量算出部、
を備え、
前記シーンチェンジ判定部は、前記第１ピクチャが画像グループの先頭ピクチャであり、かつ、前記グループ理想符号量と、前記第１ピクチャが属する画像グループの直前に符号化された画像グループの発生符号量との差分絶対値が第２しきい値よりも大きい場合、前記第１ピクチャでシーンチェンジが発生したと判定する。
【請求項１１】
請求項３に記載の画像符号化装置であって、さらに、
複数のピクチャにより構成される画像グループの先頭ピクチャのうち前記第１ピクチャに最も近い符号化済み先頭ピクチャを第１先頭ピクチャとした場合、前記第１ピクチャの量子化パラメータと、前記第１先頭ピクチャの量子化パラメータとの第１差分絶対値を計算する第１差分計算部と、
前記第１ピクチャから起算して所定数の符号化済み先頭ピクチャを第２先頭ピクチャとした場合、各第２先頭ピクチャの量子化パラメータと、各第２先頭ピクチャの直前に位置する符号化済み先頭ピクチャの量子化パラメータとの第２差分絶対値を計算する第２差分計算部と、
前記第１差分絶対値と全ての第２差分絶対値との合計値が所定値以下となるように、前記第１ピクチャの量子化パラメータを補正する補正部と、
を備える。
【請求項１２】
請求項１１に記載の画像符号化装置であって、
前記補正部は、画像グループの符号量の理想値であるグループ理想符号量と前記第１ピクチャが属する画像グループの直前に符号化された画像グループの発生符号量とに基づいて、前記第１ピクチャの量子化パラメータを前記第１先頭ピクチャの量子化パラメータよりも小さい値に補正するか大きい値に補正するかを決定する。
【請求項１３】
請求項１１に記載の画像符号化装置であって、さらに、
前記特性値に基づいて、前記第１ピクチャでシーンチェンジが発生したか否かを判定するシーンチェンジ判定部、
を備え、
前記補正部は、シーンチェンジが前記第１ピクチャで発生したと判定された場合、前記第１ピクチャの特性量と前記第１先頭ピクチャの特性量とに基づいて、前記第１ピクチャの量子化パラメータを前記第１先頭ピクチャの量子化パラメータよりも小さい値に補正するか大きい値に補正するかを決定する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、画像符号化装置に関し、さらに詳しくは、入力される画像データの複雑度を示す特性値を用いて画像データを符号化する画像符号化装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
画像符号化装置は、ＭＰＥＧ２やＨ．２６４などの画像符号化技術を用いて、デジタル放送などで放送される画像データをＤＶＤなどの記録媒体に記録する。画像符号化装置は、記録媒体の容量及び記録時間などの記録条件に基づいて、符号量制御処理を実行する。【０００３】
非特許文献１には、符号量制御方式の一つであるＴＭ５（Test Model 5）が記載されている。ＴＭ５は、ＭＰＥＧ２符号化方式の標準化の過程において提案された技術である。【０００４】
ＴＭ５は、アクティビティと呼ばれる画像データの特性値を用いて、符号量制御処理を実行する。アクティビティは、画像の複雑度を示す特性値である。たとえば、マクロブロックのアクティビティは、下記の手順で算出される。マクロブロック内のある画素の画素値と、マクロブロック内の画素の画素平均値との差分絶対値が算出される。マクロブロック内の各画素の差分絶対値の総和が、マクロブロックのアクティビティとして算出される。【０００５】
特許文献１には、画像データのアクティビティに基づいてシーンチェンジを検出する技術が記載されている。【０００６】
【特許文献１】特開２００９−２３２１４８号公報
【非特許文献１】“Ｔｅｓｔ  Ｍｏｄｅｌ  ５”，ＩＳＯ／ＩＥＣ−ＪＴＣ１／ＳＣ２９／ＷＧ１１，１９９３年４月
【０００７】
アクティビティは、符号量制御及びシーンチェンジの検出など、画像データの符号化条件を決定するために用いられるパラメータである。しかし、画像データの複雑度としてアクティビティを用いることにより、適切な符号化条件が選択されないことがあった。適切な符号化条件が選択されない場合、符号化された画像データのビットレートが、予め設定された目標ビットレートから大きくずれたり、符号化された画像データの画質が劣化したりするおそれがある。
【発明の開示】
【０００８】
本発明の画像符号化装置は、非圧縮画像データをピクチャ単位で符号化する画像符号化装置であって、第１ピクチャをアダマール変換して周波数成分データを生成し、周波数成分データに含まれる交流成分値の絶対値を合計することにより、第１ピクチャの特性値を算出するアダマール変換部と、第１ピクチャの複雑さを示すパラメータとして特性値を用いて第１ピクチャを符号化する符号化部と、を備える。
【０００９】
特性値がピクチャの周波数成分を含むため、第１ピクチャを符号化する際に特性値を用いることにより、画像データの適切な符号化条件を選択することができる。
【００１０】
また、本発明の画像符号化装置は、さらに、第１ピクチャの符号化により発生する符号量の目標値であるピクチャ目標符号量を算出する符号量算出部と、特性値とピクチャ目標符号量とに基づいて、第１ピクチャの符号化に用いられる量子化パラメータを決定する第１量子化パラメータ決定部と、を備え、符号化部は、量子化パラメータを用いて第１ピクチャを符号化する。
【００１１】
特性値が周波数成分を含むため、特性値に基づいて第１ピクチャの量子化パラメータを決定することにより、符号量制御の精度を向上させることができる。
【００１２】
また、本発明の画像符号化装置は、さらに、第１ピクチャの特性値と、複数のピクチャにより構成される画像グループの先頭ピクチャのうち第１ピクチャに最も近い符号化済みの先頭ピクチャの特性値との差分絶対値が第１しきい値よりも大きい場合、第１ピクチャでシーンチェンジが発生したと判定するシーンチェンジ判定部、を備える。
【００１３】
特性値がピクチャの周波数成分を含むため、ピクチャ間の周波数成分の変動を考慮して、シーンチェンジの有無を判定することができる。
【００１４】
また、本発明の画像符号化装置は、さらに、複数のピクチャにより構成される画像グループの先頭ピクチャのうち第１ピクチャに最も近い符号化済み先頭ピクチャを第１先頭ピクチャとした場合、第１ピクチャの量子化パラメータと、第１先頭ピクチャの量子化パラメータとの第１差分絶対値を計算する第１差分計算部と、第１ピクチャから起算して所定数の符号化済み先頭ピクチャを第２先頭ピクチャとした場合、各第２先頭ピクチャの量子化パラメータと、各第２先頭ピクチャの直前に位置する符号化済み先頭ピクチャの量子化パラメータとの第２差分絶対値を計算する第２差分計算部と、第１差分絶対値と全ての第２差分絶対値との合計値が所定値以下となるように、第１ピクチャの量子化パラメータを補正する補正部と、を備える。
【００１５】
量子化パラメータの上昇及び下降が繰り返されることが防止されるため、符号化された画像データの画質を向上させることができる。
【００１６】
それゆえにこの発明の目的は、画像データの符号化条件を適切に選択することができる技術を提供することである。
【００１７】
この発明の目的、特徴、局面、及び利点は、以下の詳細な発明と添付図面によって明白となる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明の第１の実施の形態による画像符号化装置の構成を示す機能ブロック図である。
【図２】図１に示す画像符号化装置が実行する符号化処理のフローチャートである。
【図３】図１に示すアダマール変換部が算出するアダマール値の算出手順を示す図である。
【図４】図１に示すＨ．２６４データのピクチャの配列を示す図である。
【図５】図２に示すシーンチェンジ判定処理のフローチャートである。
【図６】図２に示す量子化パラメータ決定処理のフローチャートである。
【図７】図１に示す量子化パラメータ決定部が量子化パラメータを決定したときにおける、イントラピクチャの符号量とアダマール値との相関を示す図である。
【図８】ピクチャのアクティビティに基づいて量子化パラメータを決定したときにおける、イントラピクチャの符号量とアクティビティとの相関を示す図である。
【図９】本発明の第２の実施の形態による量子化パラメータ決定処理のフローチャートである。
【図１０】図６及び図９に示す量子化パラメータの補正処理のフローチャートである。
【図１１】図１に示すＨ．２６４データの構成を示す図である。
【図１２】図１０に示す補正処理によって設定される補正方向を示す図である。
【図１３】図１に示すＨ．２６４データの量子化パラメータの変化を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
以下、図面を参照しつつ、本発明の実施の形態について説明する。
【００２０】
［第１の実施の形態］
｛１．全体構成｝
図１は、本発明の第１の実施の形態に係る画像符号化装置１の機能的構成を示すブロック図である。画像符号化装置１は、非圧縮画像データ２１をＨ．２６４方式で符号化して、Ｈ．２６４データ２９を出力する。画像符号化装置１は、アダマール変換部１１と、シーンチェンジ判定部１２と、量子化パラメータ決定部１３と、符号化部１４と、ＱＰ対応テーブル１５とを備える。
【００２１】
アダマール変換部１１は、動画像データである非圧縮画像データ２１をアダマール変換して、周波数成分データ２２（図３参照）を生成する。アダマール変換部１１は、周波数成分データ２２に含まれる交流成分値を加算することにより、アダマール値２３を生成する。アダマール値２３は、非圧縮画像データ２１のピクチャごとに算出されるため、Ｈ．２６４データ２９の各ピクチャに対応する。
【００２２】
シーンチェンジ判定部１２は、各ピクチャのアダマール値２３及びＧＯＰ（Group Of Picture）の発生符号量を利用して、カレントピクチャでシーンチェンジが発生したか否かを判定する。カレントピクチャは、符号化対象のピクチャである。
【００２３】
量子化パラメータ決定部１３は、カレントピクチャのアダマール値２３と、ピクチャ目標符号量と、ＱＰ対応テーブル１５とに基づいて、カレントピクチャの量子化パラメータ２４を決定する。ピクチャ目標符号量は、カレントピクチャが符号化されたときに発生する符号量の目標値である。ＱＰ対応テーブル１５は、アダマール値２３及びピクチャ目標符号量の両者に対応する量子化パラメータ２４を設定したテーブルである。
【００２４】
量子化パラメータ決定部１３は、符号量算出部１３１と、誤差算出部１３２と、決定方法選択部１３３とを備える。
【００２５】
符号量算出部１３１は、ＧＯＰ理想符号量と、ＧＯＰ目標符号量と、ピクチャ目標符号量とを算出する。ＧＯＰ理想符号量は、ＧＯＰ単位でのＨ．２６４データ２９の符号量の理想値であり、符号化前に設定される目標ビットレートに基づいて算出される。ＧＯＰ目標符号量は、ＧＯＰ発生符号量に基づいてＧＯＰ理想符号量を調整した値である。ＧＯＰ発生符号量は、ＧＯＰ単位でのＨ．２６４データ２９の符号量である。
【００２６】
誤差算出部１３２は、ＧＯＰ理想符号量とＧＯＰ発生符号量とに基づいて、全体誤差と期間誤差とを算出する。全体誤差及び期間誤差は、ピクチャ目標符号量の算出に用いられる。全体誤差及び期間誤差の詳細は、後述する。
【００２７】
決定方法選択部１３３は、カレントピクチャの量子化パラメータ２４を決定する方法を、下記の二つの方法のいずれかから選択する。第１の方法は、カレントピクチャのアダマール値２３を用いて量子化パラメータを決定する方法である。第２の方法は、直前の符号化済みＩ（Intra）ピクチャの量子化パラメータ２４を、カレントピクチャの量子化パラメータ２４として決定する方法である。
【００２８】
符号化部１４は、非圧縮画像データ２１を入力する。符号化部１４は、カレントピクチャの量子化パラメータ２４を用いて、カレントピクチャを符号化して、Ｈ．２６４データ２９を生成する。
【００２９】
｛２．動作概要｝
画像符号化装置１は、カレントピクチャをアダマール変換して周波数成分データ２２を生成する。周波数成分データ２２の交流成分値の総和が、アダマール値２３として算出される。画像符号化装置１は、カレントピクチャの符号化条件を決定する際に、ピクチャにおける画像の複雑度を示す特性値としてアダマール値２３を利用する。複雑度は、ピクチャが有する各画素の画素値のばらつきの度合いを示す。アダマール値２３は、ピクチャの周波数成分を含む。このため、画像の複雑度を示す特性値としてアダマール値２３を利用した場合、ピクチャの周波数成分のばらつきを考慮した上で、ピクチャを符号化することができる。したがって、ピクチャの符号化条件を精度よく決定することができる。
【００３０】
画像符号化装置１は、アダマール値２３を利用して、カレントピクチャでシーンチェンジが発生したか否かを判定する。画像符号化装置１は、ピクチャ間の周波数成分の変動を考慮して、シーンチェンジの有無を判定することができる。したがって、シーンチェンジの検出精度を向上させることができる。
【００３１】
画像符号化装置１は、カレントピクチャのアダマール値２３に基づいて量子化パラメータ２４を決定する。アクティビティに比べて、アダマール値２３とピクチャの発生符号量との相関関係が高いため、符号量制御の精度を向上させることができる。
【００３２】
｛３．符号化処理の流れ｝
以下、画像符号化装置１の動作について詳しく説明する。図２は、画像符号化装置１が実行する符号化処理のフローチャートである。
【００３３】
最初に、符号量算出部１３１が、ＧＯＰ理想符号量を算出する。ＧＯＰ理想符号量は、Ｈ．２６４データ２９のフレームレートと、Ｈ．２６４データ２９の目標ビットレートと、１ＧＯＰあたりのピクチャ数に基づいて算出される。
【００３４】
画像符号化装置１において、アダマール変換部１１が、非圧縮画像データ２１の各ピクチャのアダマール値２３の算出を開始する（ステップＳ１）。アダマール変換部１１は、後述するステップＳ２〜Ｓ６の処理と並行して、各ピクチャのアダマール値２３を算出する。
【００３５】
画像符号化装置１は、符号化対象のピクチャ（カレントピクチャ）を決定する（ステップＳ２）。シーンチェンジ判定部１２は、カレントピクチャのアダマール値２３に基づいて、カレントピクチャでシーンチェンジが発生したか否かを判定する（ステップＳ３）。
【００３６】
量子化パラメータ決定部１３は、シーンチェンジの判定結果に基づいて、カレントピクチャの量子化パラメータ２４を決定する（ステップＳ４）。シーンチェンジがカレントピクチャで発生した場合、量子化パラメータ決定部１３は、カレントピクチャのアダマール値２３に基づいて、カレントピクチャの量子化パラメータ２４を決定する。
【００３７】
符号化部１４は、量子化パラメータ決定部１３により決定された量子化パラメータを用いて、カレントピクチャを符号化する（ステップＳ５）。カレントピクチャの符号化後、画像符号化装置１は、非圧縮画像データ２１の符号化処理を終了するか否かを判定する（ステップＳ６）。符号化処理を終了する場合（ステップＳ６においてＹｅｓ）、画像符号化装置１は、図２に示す処理を終了する。符号化処理を終了しない場合（ステップＳ６においてＮｏ）、画像符号化装置１は、ステップＳ２〜Ｓ５の処理を繰り返し実行する。
【００３８】
｛３．１．アダマール値の算出｝
アダマール値の算出について詳しく説明する。アダマール変換部１１は、量子化パラメータの決定（ステップＳ４）及びピクチャの符号化（ステップＳ５）と並行して、各ピクチャのアダマール値２３を算出する。
【００３９】
図３は、アダマール値２３を算出する流れを示す概略図である。ピクチャ２１Ｐは、非圧縮画像データ２１のピクチャであり、予測処理等の前処理が行われていないオリジナルの画像データである。図３において、画素２１ａ〜２１ｈのサイズを誇張して表示している。アダマール変換部１１は、水平方向に配列された８つの画素２１ａ〜２１ｈの画素値をアダマール変換して、直流成分Ｈ０と交流成分Ｈ１〜Ｈ７とを含む周波数成分データ２２を生成する。このように、アダマール変換部１１は、水平方向の８画素単位でピクチャ２１Ｐの各画素をアダマール変換する。なお、符号化部１４は、カレントピクチャを符号化する際に、周波数成分データ２２を使用しない。符号化部１４は、カレントピクチャを符号化する際、アダマール変換部１１とは別にアダマール変換を実行する。
【００４０】
水平方向のアダマール変換により得られた全ての交流成分の絶対値和が、アダマール値２３として算出される。つまり、アダマール値２３は、ピクチャの全ての画素を８画素単位でアダマール変換することにより得られた全ての交流成分の絶対値の合計値であり、ピクチャ単位で算出される。アダマール変換部１１は、シーンチェンジ判定部１２及び量子化パラメータ決定部１３に、アダマール値２３を出力する。垂直方向のアダマール変換を行わなくてもアダマール値２３を算出することができるため、アダマール値２３を算出するときの演算量を削減することができる。
【００４１】
｛３．２．シーンチェンジ判定処理（ステップＳ３）｝
以下、シーンチェンジ判定処理（ステップＳ３、図２参照）について詳しく説明する。
【００４２】
図４は、Ｈ．２６４データ２９のピクチャの配列を示す図である。図４において、「Ｉ」は、Ｉピクチャを示す。「Ｂ」は、Ｂ（Bi-Directional Predictive）ピクチャを示す。「Ｐ」は、Ｐ（Predictive）ピクチャを示す。以下、Ｉピクチャ、Ｐピクチャ及びＢピクチャを総称するときには、単に「ピクチャ」と記載する。図４において、ＧＯＰ３０，４０，５０は、一つのＩピクチャを有する。Ｉピクチャは、各ＧＯＰの先頭に配置される。
【００４３】
図５は、シーンチェンジ判定処理（ステップＳ３）のフローチャートである。シーンチェンジ判定部１２は、アダマール値２３の変化と、ＧＯＰの発生符号量との二つの基準により、シーンチェンジが発生したか否かを判定する。
【００４４】
ピクチャ４１〜４９を含むＧＯＰ４０が、符号化対象のＧＯＰ（カレントＧＯＰ）である場合を例にして、シーンチェンジ判定処理の流れを説明する。
【００４５】
シーンチェンジ判定部１２は、カレントピクチャの比較対象となるピクチャ（比較対象ピクチャ）を決定する（ステップＳ３１）。Ｐピクチャ４４，４７またはＢピクチャ４２，４３，４５，４６，４８，４９がカレントピクチャである場合、比較対象ピクチャは、ＧＯＰ４０の先頭ピクチャ（Ｉピクチャ４１）となる。Ｉピクチャ４１がカレントピクチャである場合、比較対象ピクチャは、ＧＯＰ４０の直前に符号化されたＧＯＰ３０の先頭ピクチャ（Ｉピクチャ３１）となる。すなわち、シーンチェンジ判定部１２は、カレントピクチャに最も近い符号化済みのＩピクチャを比較対象ピクチャとして決定する。
【００４６】
最初に、シーンチェンジ判定部１２は、アダマール値２３の変化に基づいて、シーンチェンジが発生したか否かを判定する。シーンチェンジ判定部１２は、カレントピクチャのアダマール値２３と、比較対象ピクチャのアダマール値２３との差分絶対値であるアダマール差分値を算出する（ステップＳ３２）。シーンチェンジ判定部１２は、アダマール差分値と第１ＳＣ（Scene Change）閾値とを比較する（ステップＳ３３）。第１ＳＣ閾値は、比較対象ピクチャのアダマール値２３に所定の第１ＳＣ係数を乗じることによって算出される。比較対象ピクチャがＧＯＰの先頭ピクチャ（Ｉピクチャ）であるため、第１ＳＣ閾値は、ＧＯＰ単位で変化する。なお、第１ＳＣ閾値は、非圧縮画像データ２１の符号化の開始前に設定される固定値でもよい。
【００４７】
アダマール差分値が第１ＳＣ閾値よりも大きい場合（ステップＳ３３においてＹｅｓ）、シーンチェンジ判定部１２は、カレントピクチャでシーンチェンジが発生したと判定する（ステップＳ３７）。すなわち、カレントピクチャのアダマール値２３が、比較対象ピクチャのアダマール値２３から得られる閾値を超えて変化した場合、シーンチェンジ判定部１２は、シーンチェンジが発生したと判定する。
【００４８】
アダマール差分値が第１ＳＣ閾値以下である場合（ステップＳ３３においてＮｏ）、シーンチェンジ判定部１２は、カレントピクチャがIピクチャ４１であるか否かを確認する（ステップＳ３４）。カレントピクチャがＩピクチャ４１でない場合（ステップＳ３４においてＮｏ）、シーンチェンジ判定部１２は、図５の処理を終了する。
【００４９】
一方、カレントピクチャがＩピクチャ４１である場合（ステップＳ３４においてＹｅｓ）、シーンチェンジ判定部１２は、直前に符号化されたＧＯＰの発生符号量を利用して、シーンチェンジが発生したか否かを判定する。具体的には、シーンチェンジ判定部１２は、符号量差分値を算出する（ステップＳ３５）。符号量差分値は、ＧＯＰ理想符号量と、ＧＯＰ４０の直前に符号化されたＧＯＰ３０の発生符号量との差分絶対値である。
【００５０】
符号量差分値が第２ＳＣ閾値よりも大きい場合（ステップＳ３６においてＹｅｓ）、シーンチェンジ判定部１２は、カレントピクチャ（Ｉピクチャ４１）でシーンチェンジが発生したと判定する（ステップＳ３７）。第２ＳＣ閾値は、ＧＯＰ理想符号量に、シーンチェンジの判定基準を示す所定の第２ＳＣ係数を乗じることにより算出される。すなわち、ＧＯＰ理想符号量に対する符号量差分値の割合が、ＧＯＰ理想符号量から得られる閾値を超えた場合、カレントピクチャ（Ｉピクチャ４１）でシーンチェンジが発生したと判定される。
【００５１】
一方、符号量差分値が第２ＳＣ閾値以下である場合（ステップＳ３６においてＮｏ）、シーンチェンジ判定部１２は、カレントピクチャでシーンチェンジが発生していないと判断し、図５の処理を終了する。
【００５２】
このように、シーンチェンジ判定部１２は、アダマール差分値を利用して、カレントピクチャでシーンチェンジが発生したか否かを判定する。アダマール値２３は、ピクチャをアダマール変換することにより算出されるため、ピクチャの周波数成分が考慮されている。すなわち、カレントピクチャと比較対象ピクチャとの間の周波数成分の変化に基づいてシーンチェンジを検出することができるため、シーンチェンジの判定精度を向上することができる。
【００５３】
シーンチェンジ判定部１２は、カレントピクチャがＩピクチャである場合、ＧＯＰ理想符号量と、カレントＧＯＰ（ＧＯＰ４０）の直前に符号化されたＧＯＰ３０の発生符号量とに基づいて、シーンチェンジの有無を判定する。このように、アダマール値２３と、カレントピクチャの直前に符号化されたＧＯＰ３０の発生符号量の二つのパラメータを用いてシーンチェンジの有無を判定することにより、シーンチェンジ判定精度を向上させることができる。
【００５４】
｛量子化パラメータ決定処理（ステップＳ４）｝
以下、量子化パラメータ決定処理（ステップＳ４、図２参照）について説明する。基本的には、カレントピクチャに最も近い符号化済みＩピクチャの量子化パラメータ２４が、カレントピクチャの量子化パラメータ２４として用いられる。しかし、シーンチェンジが発生した場合、あるいは、ＧＯＰ理想符号量と符号化済みＧＯＰの発生符号量との差分が後述する選択基準値よりも大きい場合、カレントピクチャの量子化パラメータ２４は、カレントピクチャのアダマール値２３に基づいて決定される。
【００５５】
図６は、量子化パラメータ決定処理（ステップＳ４）のフローチャートである。量子化パラメータ決定部１３は、カレントピクチャでシーンチェンジが発生しているか否かを確認する（ステップＳ４０１）。
【００５６】
カレントピクチャでシーンチェンジが発生していた場合（ステップＳ４０１においてＹｅｓ）、量子化パラメータ決定部１３は、カレントピクチャのピクチャ種別に関係なく、カレントピクチャのアダマール値２３を用いて量子化パラメータ２４を決定する。
【００５７】
符号量算出部１３１が、ＧＯＰ理想符号量に基づいて、カレントピクチャのピクチャ目標符号量を算出する（ステップＳ４０２）。
【００５８】
シーンチェンジが発生した場合、カレントピクチャの量子化パラメータ２４として、カレントピクチャに最も近い符号化済みのＩピクチャの量子化パラメータ２４を利用することは、適切でない。カレントピクチャの量子化パラメータ２４を再設定するために、符号量算出部１３１は、カレントピクチャをＩピクチャと見なして、ピクチャ目標符号量を算出する。ピクチャ種別に応じた量子化パラメータ２４の調整は、後述するステップＳ４１１で行われる。ピクチャ目標符号量は、具体的には、カレントピクチャのピクチャ種別に関係なく、ＧＯＰ理想符号量にＩピクチャ比率を乗算することによって算出される。ＧＯＰ４０がカレントＧＯＰである場合、Ｉピクチャ比率は、ＧＯＰ４０の一つ前に位置するＧＯＰ３０の発生符号量に対する、Ｉピクチャ３１の発生符号量の割合として算出される。
【００５９】
量子化パラメータ決定部１３は、カレントピクチャのアダマール値２３と、ピクチャ目標符号量と、ＱＰ対応テーブル１５とを用いて、量子化パラメータ２４を決定する（ステップＳ４０３）。ＱＰ対応テーブル１５は、アダマール値２３及びピクチャ目標符号量の両者に対応する量子化パラメータが設定された２次元のテーブルである。量子化パラメータ決定部１３は、カレントピクチャのアダマール値２３及びピクチャ目標符号量を入力パラメータとしてＱＰ対応テーブル１５を参照して、量子化パラメータ２４を決定する。
【００６０】
ステップＳ４０３において、カレントピクチャのアダマール値２３及びピクチャ目標符号量を、１マクロブロックあたりの平均値に換算して、量子化パラメータ２４を決定することが望ましい。この場合、ＱＰ対応テーブル１５において、１マクロブロックあたりのアダマール値２３及びピクチャ目標符号量が入力パラメータに設定される。これにより、ピクチャのサイズごとのＱＰ対応テーブル１５を準備しなくてもよい。
【００６１】
このように、シーンチェンジが発生していた場合（ステップＳ４０１においてＹｅｓ）、量子化パラメータ決定部１３は、ピクチャの種別に関係なく、アダマール値２３及びピクチャ目標符号量に基づいて量子化パラメータを決定する。シーンチェンジが発生した場合、符号化済みのＩピクチャの量子化パラメータ２４をカレントピクチャの量子化パラメータ２４に設定することにより、画質が劣化するおそれがあるためである。
【００６２】
ステップＳ４０１の説明に戻る。シーンチェンジがカレントピクチャで発生していない場合（ステップＳ４０１においてＮｏ）、量子化パラメータ決定部１３は、カレントピクチャがＩピクチャであるか否かを確認する（ステップＳ４０４）。カレントピクチャがＰピクチャまたはＢピクチャである場合（ステップＳ４０４においてＮｏ）、カレントピクチャの量子化パラメータ２４は、カレントピクチャに最も近い符号化済みのＩピクチャの量子化パラメータ２４に決定される（ステップＳ４０５）。カレントピクチャがピクチャ４２〜４９のいずれかである場合、Ｉピクチャ４１の量子化パラメータ２４が、カレントピクチャの量子化パラメータ２４に決定される。
【００６３】
カレントピクチャがＩピクチャである場合（ステップＳ４０４においてＹｅｓ）、量子化パラメータ決定部１３は、ステップＳ４０６の処理を実行する。決定方法選択部１３３は、符号量差分値が選択基準値を超えているか否かに基づいて、量子化パラメータ２４の決定方法を第１の方法及び第２の方法のいずれかから選択する（ステップ４０６）。第１の方法は、カレントピクチャのアダマール値２３に基づいて決定する方法である。第２の方法は、直前の符号化済みＩピクチャの量子化パラメータ２４を用いる方法である。符号量差分値は、ステップＳ３５（図５参照）で説明したように、ＧＯＰ理想符号量と、カレントＧＯＰの直前に符号化されたＧＯＰの発生符号量との差分絶対値として算出される。選択基準値については後述する。
【００６４】
以下、ステップＳ４０６〜Ｓ４１０の説明では、特に断りのない限り、Ｉピクチャ４１がカレントピクチャであり、ＧＯＰ４０がカレントＧＯＰである場合を例に説明する。
【００６５】
ステップＳ４０６の処理を実行する理由について説明する。Ｉピクチャ４１でシーンチェンジが発生していない場合、原則として、直前に符号化されたＧＯＰ３０の先頭ピクチャ（Ｉピクチャ３１）の量子化パラメータ２４が、Ｉピクチャ４１の量子化パラメータ２４として設定される。ここで、ＧＯＰ３０の発生符号量とＧＯＰ理想符号量とのずれが、Ｉピクチャ４１でシーンチェンジが発生したと判定されるほどの大きさではないが、比較的大きい場合を考える。この場合、ＧＯＰ３０の先頭ピクチャの量子化パラメータ２４がピクチャ４１の量子化パラメータ２４に設定されることにより、ＧＯＰ３０と同様に、ＧＯＰ４０の発生符号量とＧＯＰ理想符号量とのずれも、比較的大きくなる可能性が高い。このようなケースを防ぐために、量子化パラメータ決定部１６は、ステップＳ４０６において、符号量差分値に基づいて、Ｉピクチャ４１の量子化パラメータ２４の決定方法を選択する。
【００６６】
具体的には、ステップＳ４０６において、量子化パラメータ決定部１３は、ステップＳ３５（図５参照）と同様に、ＧＯＰ理想符号量とＧＯＰ３０の発生符号量との差分絶対値である符号量差分値を算出する。量子化パラメータ決定部１３は、符号量差分値が選択基準値を超えているか否かを確認する。選択基準値は、量子化パラメータ２４の決定にアダマール値２３を用いるか否かを判定するための基準となる値であり、第２ＳＣ閾値よりも小さい。選択基準値は、ＧＯＰ理想符号量に所定の選択係数を乗じることにより算出される。
【００６７】
選択係数は、シーンチェンジの判定に用いられる第２ＳＣ係数よりも小さい。これは、上述のように、シーンチェンジが発生していれば（ステップＳ４０１においてＹｅｓ）、Ｉピクチャ４１の量子化パラメータ２４は、アダマール値２３に基づいて算出されるためである。（ステップＳ４０３）。
【００６８】
符号量差分値が選択基準値以下である場合（ステップＳ４０６においてＮｏ）、決定方法選択部１３３は、符号化済みＩピクチャの量子化パラメータ２４を用いる方法を選択する。Ｉピクチャ４１の量子化パラメータ２４は、Ｉピクチャ４１に最も近い符号化済みのＩピクチャ３１の量子化パラメータ２４に決定される（ステップＳ４０５）。これは、Ｉピクチャ３１の量子化パラメータ２４をＧＯＰ４０の符号化に使用しても、ＧＯＰ４０の発生符号量とＧＯＰ理想符号量との差が拡大することはないと考えられるためである。
【００６９】
一方、符号量差分値が選択基準値よりも大きい場合（ステップＳ４０６においてＹｅｓ）、決定方法選択部１３３は、ＧＯＰ３０の発生符号量とＧＯＰ理想符号量とのずれが比較的大きいと判断する。このため、アダマール値２３に基づいて量子化パラメータ２４を決定する方法が選択される。符号量算出部１３１は、ＧＯＰ４０の目標符号量（ＧＯＰ目標符号量）を算出する（ステップＳ４０７）。ＧＯＰ単位の発生符号量をＧＯＰ理想符号量に収束させるために、ＧＯＰ目標符号量は、ＧＯＰ理想符号量と、符号化済みＧＯＰの発生符号量とに基づいて算出される。
【００７０】
ＧＯＰ目標符号量の算出手順について説明する。まず、誤差算出部１３２が、（式１）を用いて、非圧縮画像データ２１の符号化に伴って生じる全体誤差を算出する。
【００７１】
【数１】
2012117955.tif 000003
【００７２】
（式１）において、ＥＴは、全体誤差を示す。Ｑｄは、ＧＯＰ理想符号量を示す。Ｑｇは、符号化済みＧＯＰの発生符号量を示す。すなわち、誤差算出部１３２は、符号化済みＧＯＰの発生符号量からＧＯＰ理想符号量を差し引いた値（個別誤差）を算出し、各符号化済みＧＯＰの個別誤差を合計することにより、全体誤差を算出する。
【００７３】
誤差算出部１３２は、（式２）を用いて、期間誤差を算出する。
【００７４】
【数２】
2012117955.tif 000004
【００７５】
（式２）において、Ｅｐは、期間誤差を示す。ｒａｎｇｅは、期間誤差の計算対象となる符号化済みＧＯＰの数を示す。すなわち、誤差算出部１３２は、符号化済みＧＯＰのうち、カレントＧＯＰを基準とした所定数の符号化済みＧＯＰを指定し、指定された符号化済みＧＯＰの個別誤差を合計することにより期間誤差を算出する。
【００７６】
誤差判定部１３２は、（式３）を用いて、ＧＯＰ目標符号量を算出する。
【００７７】
【数３】
2012117955.tif 000005
【００７８】
（式３）において、Ｑａは、ＧＯＰ目標符号量を示す。Ｃｅは、全体誤差及び期間誤差に乗じる１以下の係数であり、非圧縮画像データ２１の符号化前に設定される。このように、ＧＯＰ目標符号量は、ＧＯＰ理想符号量、全体誤差及び期間誤差に基づいて算出される。
【００７９】
なお、ＧＯＰ目標符号量に下限値を設定してもよい。詳細は後述するが、Ｉピクチャ４１の量子化パラメータ２４は、アダマール値２３と、ＧＯＰ目標符号量から算出されるピクチャ目標符号量に基づいて決定される。ＧＯＰ目標符号量がＧＯＰ理想符号量を大幅に下回る場合、量子化パラメータ２４が極端に高い値に決定されることが想定される。この場合、Ｉピクチャ４１が属するＧＯＰ４０の画質が大幅に劣化する。しかし、ＧＯＰ目標符号量に下限値を設定することにより、Ｈ．２６４データ２９の画質を一定レベル以上に保つことができる。
【００８０】
ＧＯＰ目標符号量の算出（ステップＳ４０７）の後に、符号量算出部１３１は、ピクチャ目標符号量を算出する（ステップＳ４０８）。ピクチャ目標符号量は、ステップＳ４０２と同様に、ＧＯＰ目標符号量にＩピクチャ比率を乗算することにより算出される。量子化パラメータ決定部１３は、ステップＳ４０３と同様に、Ｉピクチャ４１のアダマール値２３とピクチャ目標符号量とＱＰ対応テーブル１５とに基づいて、Ｉピクチャ４１の量子化パラメータ２４を決定する（ステップＳ４０９）。
【００８１】
このように、Ｉピクチャ４１でシーンチェンジが発生していなくても、直前に符号化されたＧＯＰ３０の発生符号量が、ＧＯＰ理想符号量から比較的大きくずれた場合、Ｉピクチャ４１の量子化パラメータ２４は、アダマール値２３に基づいて決定される。これにより、ＧＯＰ３０の発生符号量がＧＯＰ理想符号量から比較的大きくずれた場合であっても、Ｈ．２６４データ２９のビットレートを、目標ビットレートに収束させることができる。
【００８２】
ステップＳ４０９の後に、量子化パラメータ決定部１３は、符号化済みＩピクチャの量子化パラメータ２４に基づいて、Ｉピクチャ４１の量子化パラメータ２４を補正する（ステップＳ４１０）。これにより、Ｈ．２６４データ２９の画質が急激に変化することを防止する。
【００８３】
具体的には、量子化パラメータ決定部１３は、ＧＯＰ４０を基準にして、所定数（たとえば、３つ）の符号化済みＩピクチャの量子化パラメータ２４を特定する。量子化パラメータ決定部１３は、Ｉピクチャ４１の量子化パラメータ２４と、特定された符号化済みＩピクチャの量子化パラメータ２４との差分絶対値和を算出する。算出した差分絶対値和が、予め設定された変化上限値よりも大きい場合、Ｉピクチャ４１の量子化パラメータ２４は、差分絶対値和が変化上限値以下となるように補正される。ステップＳ４１０の詳細については、第２の実施の形態で説明する。
【００８４】
次に、ステップＳ４１１について説明する。ステップＳ４１１の処理は、ステップＳ４０３，Ｓ４０５でカレントピクチャの量子化パラメータ２４が決定された後、及び、ステップＳ４１０でカレントピクチャの量子化パラメータ２４が補正された後に実行される。ステップＳ４１１では、ステップＳ４０３，Ｓ４０５，Ｓ４１０のいずれかで決定されたカレントピクチャの量子化パラメータ２４が、カレントピクチャのピクチャ種別に応じて調整される。量子化パラメータ決定部１３は、カレントピクチャのピクチャ種別に応じたオフセット値を量子化パラメータ２４に加算する（ステップＳ４１１）。カレントピクチャがＰ，Ｂピクチャの場合、オフセット値は、０よりも大きい値に設定される。カレントピクチャがＩピクチャの場合、オフセット値は、０に設定される。ただし、Ｉピクチャのオフセット値は、０よりも大きい値でもよい。
【００８５】
量子化パラメータ決定部１３は、カレントピクチャの量子化パラメータ２４が、予め設定された上限値を超えているか、及び下限値を下回っていないかを確認する（ステップＳ４１２）。量子化パラメータ２４が上限値を超えていれば、量子化パラメータ２４は、上限値に設定される。量子化パラメータ２４が下限値を下回っていれば、量子化パラメータ２４は、下限値に設定される。このようにして、カレントピクチャの量子化パラメータ２４が決定される。符号化部１４は、量子化パラメータ決定部１３により決定された量子化パラメータ２４を用いて、カレントピクチャを符号化する（ステップＳ５、図２参照）。
【００８６】
このように、画像符号化装置１は、カレントピクチャのアダマール値２３に基づいて、カレントピクチャの量子化パラメータ２４を設定する。これにより、非圧縮画像データ２１を符号化するときの符号量制御の精度を向上することができる。以下、この理由について説明する。
【００８７】
図７は、上記の手順に基づいて各ピクチャの量子化パラメータを決定した場合における、符号化されたＩピクチャの符号量と、符号化されたＩピクチャのアダマール値との相関を示す図である。図８は、アクティビティに基づいてＩピクチャの量子化パラメータを決定した場合における、符号化されたＩピクチャの符号量と、符号化されたＩピクチャのアクティビティとの相関を示す図である。図７及び図８において、縦軸は、１マクロブロックあたりの符号量を示す。
【００８８】
図７及び図８に示すように、Ｉピクチャの発生符号量のばらつきは、アクティビティを用いて量子化パラメータを決定としたときよりも、アダマール値を用いて量子化パラメータを決定したときの方が小さい。したがって、アダマール値を用いてＩピクチャの量子化パラメータを決定した場合、ピクチャの発生符号量のばらつきを抑制することができるため、符号量制御の精度を向上することができる。
【００８９】
［第２の実施の形態］
以下、図９を参照しながら、本発明の第２の実施の形態を説明する。図９は、本発明の第２の実施の形態に係る量子化パラメータ決定処理（ステップＳ４）のフローチャートである。第２の実施の形態が第１の実施の形態と異なる点は、ステップＳ４０３でカレントピクチャの量子化パラメータ２４が決定された後にも量子化パラメータ２４の補正処理（ステップＳ４１０）が実行される点である。
【００９０】
図１０は、量子化パラメータの補正処理（ステップＳ４１０）のフローチャートである。図１１は、Ｈ．２６４データ２９を構成するＧＯＰの配列を示す図である。以下、図１０及び図１１を参照しながら、ＧＯＰ６０の先頭ピクチャ（Ｉピクチャ６１）がカレントピクチャである場合を例にして、ステップＳ４１０を詳しく説明する。
【００９１】
量子化パラメータ決定部１３は、シーンチェンジが発生したときにＩピクチャ６１の量子化パラメータ２４を決定した場合（ステップＳ４５１においてＹｅｓ）、Ｉピクチャ６１のアダマール値２３を用いて補正方向を設定する（ステップＳ４５２）。補正方向は、ステップＳ４０３またはＳ４０９によって決定されたＩピクチャ６１の量子化パラメータ２４を、符号化済みのＩピクチャ５１の量子化パラメータ２４を基準として増加させるか減少させるかを示すパラメータである。図１２は、Ｉピクチャ６１の量子化パラメータ２４の補正方向を示す図である。図１２において、横軸は、各ピクチャの番号であり、ピクチャの符号を便宜的に横軸の値として用いている。
【００９２】
ステップＳ４５２において、量子化パラメータ決定部１３は、Ｉピクチャ６１に最も近い符号化済みのＩピクチャ５１を特定する。具体的には、量子化パラメータ決定部１３は、Ｉピクチャ６１が属するＧＯＰ６０の直前に符号化されたＧＯＰ５０を特定し、ＧＯＰ５０の先頭ピクチャとしてＩピクチャ５１を特定する。
【００９３】
Ｉピクチャ６１のアダマール値２３がＩピクチャ５１のアダアール値２３よりも大きい場合、量子化パラメータ決定部１３は、Ｉピクチャ５１からＩピクチャ６１にかけて複雑度が増加したと判断し、補正方向を上方向（矢印６５の方向）に決定する。Ｉピクチャ６１の量子化パラメータ２４は、Ｉピクチャ５１の量子化パラメータ２４以上となるように補正される。なお、Ｉピクチャ６１の量子化パラメータ２４は、ステップＳ４５２の時点では補正されず、後述するステップＳ４５６で補正される。
【００９４】
一方、Ｉピクチャ６１のアダマール値２３がＩピクチャ５１のアダアール値２３よりも小さい場合、量子化パラメータ決定部１３は、複雑度が減少した判断し、補正方向を下方向（矢印６６の方向）に決定する。Ｉピクチャ６１の量子化パラメータ２４は、Ｉピクチャ５１の量子化パラメータ２４以下となるように補正される。
【００９５】
ステップＳ４５１の説明に戻る。量子化パラメータ決定部１３は、符号量差分値が選択基準値よりも大きいときに、Ｉピクチャ６１の量子化パラメータ２４を決定した場合（ステップＳ４５１においてＮｏ）、ＧＯＰ発生符号量を用いて補正方向を決定する（ステップＳ４５３）。つまり、ステップＳ４５３は、カレントピクチャの量子化パラメータが図６又は図９に示すステップＳ４０４〜ＳＳ０９の処理により決定されたときに実行される。
【００９６】
ステップＳ４５３において、量子化パラメータ決定部１３は、Ｉピクチャ６１に最も近い符号化済みＧＯＰ（ＧＯＰ５０）を特定する。量子化パラメータ決定部１３は、ＧＯＰ５０の発生符号量がＧＯＰ理想符号量以下である場合、符号量を増加させるために、補正方向を上方向（矢印６５の方向）に決定する。一方、量子化パラメータ決定部１３は、ＧＯＰ５０の発生符号量がＧＯＰ理想符号量よりも大きい場合、符号量を抑えるために、補正方向を下方向（矢印６６の方向）に決定する。
【００９７】
次に、量子化パラメータ決定部１３は、ステップＳ４５４，４５５を実行する。図１３は、量子化パラメータ２４の変化を示す図である。図１３において、横軸は、ピクチャの番号を示し、Ｉピクチャの符号を便宜的に用いている。以下、Ｉピクチャ３１，４１，５１の量子化パラメータ２４が、それぞれ「２５」，「２４」，「２６」であり、Ｉピクチャ６１（カレントピクチャ）の量子化パラメータ２４が「２３」に決定された場合を例にしてステップＳ４５４，Ｓ４５５を説明する。
【００９８】
量子化パラメータ決定部１３は、Ｉピクチャ６１の量子化パラメータ２４の変化量を計算する（ステップＳ４５４）。すなわち、Ｉピクチャ６１の量子化パラメータ２４と、Ｉピクチャ６１に最も近い符号化済みＧＯＰ５０の先頭ピクチャ（Ｉピクチャ５１）の量子化パラメータ２４との差分絶対値を計算する。
【００９９】
量子化パラメータ決定部１３は、符号化済みＩピクチャの量子化パラメータ２４の変化量の絶対値を計算する（ステップＳ４５５）。具体的には、量子化パラメータ決定部１３は、Ｉピクチャ６１を基準にして、符号化済みＧＯＰの２つの先頭ピクチャ５１，４１を特定する。Ｉピクチャ５１の量子化パラメータ２４とＩピクチャ４１の量子化パラメータ２４との差分絶対値が計算される。Ｉピクチャ４１の量子化パラメータ２４とＩピクチャ３１の量子化パラメータ２４との差分絶対値が計算される。
【０１００】
量子化パラメータ決定部１３は、ステップＳ４５４で計算された差分絶対値と、ステップＳ４５５で計算された全ての差分絶対値との合計値が所定上限値以下となるように、補正範囲を設定する（ステップＳ４５６）。合計値は、下記（式４）により表わされる。
【０１０１】
【数４】
2012117955.tif 000006
【０１０２】
（式４）において、「Ｓ」は、合計値を示す。「ＱＰ」は、Ｉピクチャ６１（カレントピクチャ）の量子化パラメータ２４」を示す。「ＰｒｅｖＱＰ１」、「ＰｒｅｖＱＰ２」、「ＰｒｅｖＱＰ３」は、それぞれＩピクチャ５１，４１，３１の量子化パラメータ２４を示す。
【０１０３】
（式４）及び図１３を参照しながら、補正範囲の設定について詳しく説明する。変化上限値が４に設定されており、補正方向がステップＳ４５１〜Ｓ４５３により下方向に決定されたと仮定する。Ｉピクチャ５１，４１の量子化パラメータが「２６」，「２４」であるので、｜ＰｒｅｖＱＰ１−ＰｒｅｖＱＰ２｜は、「２」である。Ｉピクチャ４１，３１の量子化パラメータが「２４」，「２５」であるので、｜ＰｒｅｖＱＰ２−ＰｒｅｖＱＰ３｜は、「１」である。したがって、合計値Ｓを変化上限値「４」以下とするためには、量子化パラメータ決定部１３は、｜ＱＰ−ＰｒｅｖＱＰ１｜を「１」以下にしなければならない。
【０１０４】
補正方向が下方向であり、かつ、Ｉピクチャ５１の量子化パラメータ（ＰｒｅｖＱＰ１）が「２６」である。このため、量子化パラメータ決定部１３は、図１３に示すように、Ｉピクチャ６１の量子化パラメータ２４の補正範囲を「２５」〜「２６」に設定する（ステップＳ４５６）。
【０１０５】
次に、量子化パラメータ決定部１３は、ステップＳ４０３又はＳ４０９（図９参照）で決定されたＩピクチャ６１の量子化パラメータ２４を、設定した補正範囲内に入るように補正する（ステップＳ４５７）。図１３に示すように、Ｉピクチャ６１の量子化パラメータ２４が「２３」である場合、量子化パラメータ決定部１３は、Ｉピクチャ６１の量子化パラメータ２４を「２５」に補正する。Ｉピクチャ６１の量子化パラメータ２４が「２６」よりも大きい値に決定されていた場合、量子化パラメータ決定部１３は、Ｉピクチャ６１の量子化パラメータ２４を「２６」に補正する。
【０１０６】
このように、量子化パラメータ決定部１３は、ステップＳ４５４，Ｓ４５５で計算された差分絶対値の合計値が所定上限値以下となるように、カレントピクチャの量子化パラメータを補正する。この結果、量子化パラメータの振動（量子化パラメータの上昇及び低下が繰り返されること）の振幅を小さくすることができる。画質の向上と画質の劣化とが繰り返し発生することを防止できるため、Ｈ．２６４データ２９の画質が全体的に低下することを防止できる。
【０１０７】
なお、シーンチェンジが発生した場合（ステップＳ４５１においてＹｅｓ）、量子化パラメータ決定部１３は、ステップＳ４５５を省略してもよい。この場合、量子化パラメータ決定部１３は、｜ＱＰ−ＰｒｅｖＱＰ１｜が変化上限値以下となるように、補正範囲を設定する。ステップＳ４５５の累積値を用いて補正範囲を設定したときに比べて、補正範囲を広く設定することができるため、シーンチェンジ発生後のピクチャの量子化パラメータを、比較的に自由に決定することができる。この場合、変化上限値は、ステップＳ４５５を実行するときに用いられる変化上限値と異なっていてもよい。
【０１０８】
上記実施の形態において、アダマール変換部１１は、水平方向のアダマール変換に加えて、垂直方向のアダマール変換を行ってアダマール値を算出してもよい。これにより、水平方向及び垂直方向の周波数成分を含むアダマール値を得ることができるため、シーンチェンジの検出精度及び符号量制御の精度を向上することができる。また、アダマール変換部１１は、垂直方向のみのアダマール変換を行ってもよい。
【０１０９】
上記実施の形態において、符号量算出部１３１が、ＧＯＰ目標符号量の算出に、ＧＯＰ理想符号量、全体誤差及び期間誤差を用いる例を説明した。しかし、符号量算出部１３１は、ＧＯＰ理想符号量及び全体誤差のみを用いてＧＯＰ目標符号量を算出してもよい。あるいは、符号量算出部１３１は、ＧＯＰ理想符号量及び期間誤差のみを用いてＧＯＰ目標符号量を算出してもよい。これにより、非圧縮画像データ２１の符号化時の計算量をさらに抑制することができる。
【０１１０】
また、上記実施の形態では、カレントピクチャがＩピクチャであるときに、アダマール値２３とピクチャ目標符号量とに基づいてカレントピクチャの量子化パラメータを決定することにより、ＧＯＰ単位で符号量を制御する例を説明した。しかし、画像符号化装置１は、ＧＯＰ単位で符号量を制御するのではなく、ＧＯＰと異なる複数のピクチャのグループ単位で符号量を制御してもよい。たとえば、画像符号化装置１は、連続する２つ以上のＧＯＰを符号量の制御単位としてもよいし、ＧＯＰよりも少ない数のピクチャのグループを符号量の制御単位としてもよい。
【０１１１】
この場合、符号量制御単位を構成するピクチャのグループにおいて、先頭ピクチャはＩピクチャであることが望ましい。ステップＳ３１（図５参照）において、シーンチェンジ判定部１２は、カレントピクチャに最も近いグループの先頭ピクチャを比較対象ピクチャとして決定する。
【０１１２】
ステップＳ４０２（図６又は図９参照）において、符号量算出部１３１は、グループの理想符号量に先頭ピクチャ比率を乗ずることにより、ピクチャ目標符号量を算出すればよい。先頭ピクチャ比率は、直前の符号化済みグループの発生符号量に対する先頭ピクチャの発生符号量の割合を計算することにより得ることができる。ステップＳ４０４（図６又は図９参照）において、量子化パラメータ決定部１３は、カレントピクチャが符号量制御単位の先頭ピクチャであるか否かを判断すればよい。
【０１１３】
ステップＳ４５４，Ｓ４５５（図１０において）、量子化パラメータ決定部１３は、Ｉピクチャ５１，４１，６１ではなく、カレントピクチャ（Ｉピクチャ６１）とグループの先頭ピクチャとを使用して差分絶対値を計算すればよい。
【０１１４】
この発明を添付図面に示す実施態様について説明したが、この発明は、その詳細な説明の記載をもって制約されるものではなく、請求の範囲に記載する範囲において広く構成される。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【国際調査報告】
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