(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
Ｉフレーム、ＰフレームおよびＢフレームを含む一連のフレーム動画像信号を入力信号として、Ｉフレームに対してはフレーム内符号化を行い、ＰフレームおよびＢフレームに対しては予め設定された参照先フレームとの差分データを符号化した符号化データに当該参照先フレームを指示する予測方向情報を結合して出力するフレーム間符号化を行う動画像符号化方法において、
前記Ｂフレームでシーンチェンジが検出されたとき、当該Ｂフレームに対する前記差分データをゼロで置換し、且つ、当該Ｂフレームの予測方向情報を前記設定された参照先フレームを指示するものから当該Ｂフレームに対し表示順が近いＩまたはＰフレームを参照先フレームとして指示するものに置き換えて出力する、
ことを特徴とする動画像符号化方法。
【請求項２】
請求項１において、
前記Ｂフレームでシーンチェンジが検出されたとき、当該Ｂフレームから前記置き換え後の参照フレームまでの間に存在するＢフレームについても、前記差分データをゼロで置換し、且つ、前記予測方向情報を前記設定された参照先フレームを指示するものから前記置き換え後の参照先フレームを指示するものに置き換えて出力する、
ことを特徴とする動画像符号化方法。
【請求項３】
Ｉフレーム、ＰフレームおよびＢフレームを含む一連のフレーム動画像信号が入力されるとともに、Ｉフレームに対してはフレーム内符号化を行い、ＰフレームおよびＢフレームに対しては予め設定された参照先フレームとの差分データを符号化した符号化データに当該参照先フレームを指示する予測方向情報を結合して出力するフレーム間符号化を行う動画像符号化装置において、
前記一連のフレーム動画像信号を構成する各フレームのうちシーンチェンジが行われるフレームを検出するシーンチェンジ検出手段と、
前記シーンチェンジ検出手段によってシーンチェンジが検出されたフレームが前記Ｂフレームであるとき、当該Ｂフレームに対する前記差分データをゼロで置換し、且つ、当該Ｂフレームの予測方向情報を前記設定された参照先フレームを指示するものから当該Ｂフレームに対し表示順が近いＩまたはＰフレームを参照先フレームとして指示するものに置換する置換手段と、
を有することを特徴とする動画像符号化装置。
【請求項４】
請求項３において、
前記置換手段は、前記シーンチェンジ検出手段によってシーンチェンジが検出されたフレームが前記Ｂフレームであるとき、当該Ｂフレームから前記置換後の参照フレームまでの間に存在するＢフレームについても、前記差分データをゼロで置換し、且つ、前記予測方向情報を前記設定された参照先フレームを指示するものから前記置換後の参照先フレームを指示するものに置き換えて出力する、
ことを特徴とする動画像符号化装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、フレーム間予測符号化方式を利用してテレビジョン信号等の動画像映像信号を圧縮符号化する動画符号化方法と装置に関する。特に、場面切換（シーンチェンジ）時に、フレーム間予測符号化方式に於いて参照されることのない非参照フレームの符号量が増大する等の悪影響を防止することで画質の安定化を達成する動画像符号化方法と装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
動画像信号を圧縮符号化する方式として、ＭＰＥＧ方式が、ＭＰＥＧ１−Ｖｉｄｅｏ（ＩＳＯ／ＩＥＣ・１１１７２−２）、及びＭＰＥＧ２−Ｖｉｄｅｏ（ＩＳＯ／ＩＥＣ・１３８１８−２）として規格化され、記録分野ばかりでなく、ディジタル放送やディジタル伝送等の放送・通信分野でも広く用いられている。
【０００３】
ＭＰＥＧ方式では、複数のフレーム単位（１フィールド，１フレーム等）の集合であるＧＯＰ（Ｇｒｏｕｐ  ｏｆ  Ｐｉｃｔｕｒｅ）が、フレームシーケンス中に構成される。ＧＯＰ中では、フレーム単位内圧縮により少なくとも１枚のフレームが圧縮符号化され、そのフレーム以外は、他のフレームを参照して圧縮符号化される（フレーム単位間圧縮＝フレーム間予測符号化）される。フレーム単位内圧縮により圧縮符号化される画像はＩピクチャであり、フレーム単位間圧縮を利用して圧縮符号化される画像はＰピクチャとＢピクチャである。
【０００４】
フレーム単位内圧縮では、ＤＣＴ（Ｄｉｓｃｒｅｔｅ  Ｃｏｓｉｎｅ  Ｔｒａｎｓｆｏｒｍ）  、量子化、可変長符号化（ＶＬＣ）という技法が採用されている。
まず、フレーム内の画像データがマクロブロックと呼ばれる１６×１６画素の小領域に分割され、この小領域中の８×８画素ブロック毎にＤＣＴ変換が施されて、周波数領域が求められる。
【０００５】
人間の視覚特性は高周波に対して鈍感なため、上述の周波数領域中の高周波領域への符号割当を少なくすることにより、人間の視覚的には大きな劣化を感じさせることなくデータ量を削減することができる。この割当は、量子化によって行われる。量子化は、８×８画素のブロックのＤＣＴ変換により得られた８×８の周波数領域データ（係数行列）を、あるマトリックスで除算することにより実現される。なお、復号器側では、可変長復号して得たデータに対して上記マトリックスを乗算（逆量子化）することにより、元の８×８の周波数領域データ（係数行列）を得ることが可能になる。即ち、逆ＤＣＴ演算を行うべきマトリックスを得ることが可能になる。
【０００６】
上記に於いて、高次のデータ、つまり高周波領域のデータに対する除算値を大きく設定することにより、高周波領域の符号化精度を下げることができる。つまり、高周波領域に相当するデータ量を大きく削減することができる。こうして得られた量子化データは、ゼロ値の多いものとなる。このため、このデータは、ゼロ値の数と、それに続く実値という組で可変長符号化テーブルが形成される。可変長符号化とは、エントロピー符号化の一種であり、出現頻度の高いデータに対しては短い符号を割当て、出現頻度の低いデータに対しては長い符号を割当てることにより、効率の高い圧縮を行う方式である。
【０００７】
フレーム単位間圧縮では、上述のＤＣＴ、量子化、可変長符号化という技法に加えて、動きベクトルを用いた動き補償という技法が採用されている。
まず、フレーム内の画像データが、フレーム単位内圧縮の場合と同様にマクロブロックと呼ばれる１６×１６画素の小領域に分割される。フレーム単位間圧縮では、符号化対象の画像データ（現画像データ）ばかりでなく、現画像データが参照するべき他フレームの画像データ（参照画像データ）が必要となる。参照画像データとしては、現画像データから時間的に近い位置に存在するフレームが用いられる。各マクロブロック毎に、参照フレームの画像データ中から、現在の符号化対象のマクロブロック（現マクロブロック）とデータ的に近い領域（マクロブロック）が検索される。「データ的に近い（近似する）領域」とは、通常、画素データの輝度のみを比較して、その自乗誤差平均が最も少ない値を示す領域を言う。ＭＰＥＧでは、この検索は半画素単位の精度で行われる。また、検索範囲は、現フレーム内の現マクロブロックの位置に対応する参照フレーム内の位置から所定範囲の領域である。この検索を「動きベクトル」の検出という。また、フレーム間予測符号化に於いて「動きベクトル」により参照マクロブロックと現マクロブロックとの位置ズレを補正することを「動き補償」という。この「動きベクトル」の値も可変長符号化される。
【０００８】
参照する画像データが存在する場合には、復号器側に於いて上記「データ的に近い」領域を切り出すことが可能である。しかし、切り出される参照マクロブロックの画像データと、符号化対象の現マクロブロックの画像データとは、完全同一ではない。このため、この差を補償してやる必要がある。ＭＰＥＧでは、この差を補償するために、各画素毎（輝度、色差）に差分を取って差分マクロブロックを構成し、その中の８×８画素の各領域毎に、フレーム単位内圧縮の場合と同様にＤＣＴ演算と量子化を行う。ただし、この場合の量子化は、対象が差分データであるため、通常、全体的に精度を落として行われる。このため、差分データに対しては、通常、高周波領域と低周波領域を区別しない量子化テーブルがデフォルトとして用意されている。勿論、この量子化テーブルをエンコーダ側で自由に変更することは可能である。
【０００９】
こうして得られた圧縮符号が逆量子化及び逆ＤＣＴされる。参照されるフレームの画像データがデコーダ内部に存在している場合には、上述の逆ＤＣＴ後の値を、その動き量から指定されるフレーム領域と加算することにより、当該マクロブロックの復号が行われることになる。
【００１０】
ＭＰＥＧでは、フレーム単位間圧縮を利用して圧縮符号化されるフレームは２種類存在する。過去のフレームからのみ参照が行われるフレームをＰピクチャと呼び、過去及び未来の双方から参照が行われるフレームをＢピクチャと呼ぶ。Ｐピクチャは、時間的に（＝表示順で）過去に位置するＩ又はＰピクチャから予測される。Ｂピクチャは時間的に（＝表示順で）過去及び／又は未来に位置するＩ又はＰピクチャから予測される。つまり、Ｂピクチャは、動き予測のために参照されない非参照フレーム（＝差分データの算出用として参照されない非参照フレーム）であり、Ｉ及びＰピクチャは、動き予測のために参照され得る参照フレーム（＝差分データの算出用として参照され得るフレーム）である。
【００１１】
これらの圧縮手法を組合わせて圧縮された差分圧縮符号の符号量は、もとの画像データのデータ量と比較して、数分の一〜数百分の一となり、しかも、比較的高い画質を保持している。しかし、他のフレームを参照するという方法を用いているため、復号器側に於いて参照フレームの画像データを保持するための構成が必要になる。また、復号器側では、参照フレームの画像データとして、復号された画像データを用いることになるため、エンコーダ側では、このことを考慮して符号化を行なわなくてはならない。つまり、参照されるフレームであるＩピクチャとＰピクチャを符号化した後、復号器と同じ条件で復号し、その復号後の参照フレームの画像データを保持する必要がある。そして、この復号した画像データを参照して、ＰピクチャとＢピクチャを符号化しなくてはならない。
【００１２】
図４に、ＭＰＥＧ動画像のフレームシーケンス例を示す。図内（Ａ）は、各フレームの表示順である。ＭＰＥＧで最も一般的に用いられるフレーム種類の順を示しているが、勿論これに限られるものではない。矢印は、終点のフレームを符号化／復号化する際に、始点のフレームを参照することを示す。例えば、Ｂピクチャ５１，５２  は、Ｉピクチャ５３を参照して符号化／復号化されるフレームであるため、Ｂピクチャ５１，５２  の符号化時／復号化時には、既に、Ｉピクチャ５３が復号されて画像メモリに保持されている必要がある。同様に、Ｂピクチャ５４，５５  は、Ｉピクチャ５３とＰピクチャ５６とを参照して符号化／復号化されるフレームであるため、Ｂピクチャ５４，５５  の符号化時／復号化時には、既に、Ｉピクチャ５３とＰピクチャ５６とが復号されて画像メモリに保持されている必要がある。同様に、Ｐピクチャ５６は、Ｉピクチャ５３を参照して符号化／復号化されるフレームであるため、Ｐピクチャ５６の符号化時／復号化時には、既に、Ｉピクチャ５３が復号されて画像メモリに保持されている必要がある。
【００１３】
この理由から、上述の各フレームの記録順は、図内（Ｂ）のようになる。この記録順に復号を行い、ＩピクチャやＰピクチャの復号画像データを順次保持することにより、上述のＢピクチャやＰピクチャの符号化／復号化が可能になる。また、このような参照を行うため、Ｉピクチャは、それ自体で画質を維持する必要がある。また、Ｐピクチャも他のＰピクチャやＢピクチャの参照に利用されるために、高い画質を維持する必要がある。このため、通常、Ｉピクチャに最も多くの符号量を割当て、次にＰピクチャ、Ｂピクチャの順に符号量を割り当てることにより、全体としての画質を維持している。
【００１４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来技術において、データ量の割り当て量が最も少ないＢピクチャに於いて場面切換（シーンチェンジ）が発生すると、過去及び未来の双方向のフレームを参照して符号化を行う、いわゆる両方向予測符号化を行うことができなくなる。このため、Ｂピクチャに於いて高い圧縮率を維持することができなくなり、当該Ｂピクチャの符号量が増大する。
【００１５】
また、動画像符号化装置では、該装置から出力される符号量をモニタして量子化スケールを制御することにより全体の符号量を制御するレート制御を行っているため、上述のように、シーンチェンジの発生したＢピクチャの符号量が増大すると、他のフレームの量子化が粗く制御される結果、該他のフレームの画質が劣化するという問題も生ずる。
【００１６】
本発明は、シーンチェンジの発生したＢピクチャの画質を劣化させることなく該Ｂピクチャの符号量の増大を抑圧し、もって、他のフレームの画質の劣化をも防止することを目的とする。
【００１７】
【課題を解決するための手段】
請求項１の発明は、Ｉフレーム、ＰフレームおよびＢフレームを含む一連のフレーム動画像信号を入力信号として、Ｉフレームに対してはフレーム内符号化を行い、ＰフレームおよびＢフレームに対しては予め設定された参照先フレームとの差分データを符号化した符号化データに当該参照先フレームを指示する予測方向情報を結合して出力するフレーム間符号化を行う動画像符号化方法において、前記Ｂフレームでシーンチェンジが検出されたとき、当該Ｂフレームに対する前記差分データをゼロで置換し、且つ、当該Ｂフレームの予測方向情報を前記設定された参照先フレームを指示するものから当該Ｂフレームに対し表示順が近いＩまたはＰフレームを参照先フレームとして指示するものに置き換えて出力する、ことを特徴とする動画像符号化方法である。
【００１８】
請求項２の発明は、請求項１において、前記Ｂフレームでシーンチェンジが検出されたとき、当該Ｂフレームから前記置き換え後の参照フレームまでの間に存在するＢフレームについても、前記差分データをゼロで置換し、且つ、前記予測方向情報を前記設定された参照先フレームを指示するものから前記置き換え後の参照先フレームを指示するものに置き換えて出力する、ことを特徴とする動画像符号化方法である。
【００１９】
請求項３の発明は、Ｉフレーム、ＰフレームおよびＢフレームを含む一連のフレーム動画像信号が入力されるとともに、Ｉフレームに対してはフレーム内符号化を行い、ＰフレームおよびＢフレームに対しては予め設定された参照先フレームとの差分データを符号化した符号化データに当該参照先フレームを指示する予測方向情報を結合して出力するフレーム間符号化を行う動画像符号化装置において、前記一連のフレーム動画像信号を構成する各フレームのうちシーンチェンジが行われるフレームを検出するシーンチェンジ検出手段と、前記シーンチェンジ検出手段によってシーンチェンジが検出されたフレームが前記Ｂフレームであるとき、当該Ｂフレームに対する前記差分データをゼロで置換し、且つ、当該Ｂフレームの予測方向情報を前記設定された参照先フレームを指示するものから当該Ｂフレームに対し表示順が近いＩまたはＰフレームを参照先フレームとして指示するものに置換する置換手段と、を有することを特徴とする動画像符号化装置である。
【００２０】
請求項４の発明は、請求項３において、前記置換手段は、前記シーンチェンジ検出手段によってシーンチェンジが検出されたフレームが前記Ｂフレームであるとき、当該Ｂフレームから前記置換後の参照フレームまでの間に存在するＢフレームについても、前記差分データをゼロで置換し、且つ、前記予測方向情報を前記設定された参照先フレームを指示するものから前記置換後の参照先フレームを指示するものに置き換えて出力する、ことを特徴とする動画像符号化方法である。
なお、シーンチェンジの検出は、例えば、動画像の高域成分の変化、フレームのエッジ成分の移動、低域成分の変動等によって検出することができる。なお、シーンチェンジ検出の手法は、特開平６−１５３１４６号公報、特開平７−３８８４２号公報、特開平７−７９４３１号公報に開示されているように公知である。
【００２６】
【発明の実施の形態】
１．典型的なＭＰＥＧエンコーダ（図３）．
まず、図３を参照して、典型的なＭＰＥＧエンコーダを説明する。なお、ＭＰＥＧエンコーダを例にとって説明しているが、ＭＰＥＧ規格に準拠しない動画像符号化装置や方法であっても、本発明の構成を具備し得る。
【００２７】
１１は入力手段、１２はフレーム並換器、１３はラスタースキャンからマクロブロックへの走査変換プロセッサ、１４は減算器、１６はＤＣＴプロセッサ、１８は重み付けを行う量子化器、２０は可変長符号化器、２２はエンコーダからの読出バッファ、２３出力手段、２４はレート制御器、２６は逆量子化器、２８は逆ＤＣＴプロセッサ、３０は加算器、３２はフレームメモリ、３２ａと３２ｂはフレームメモリ３２のデータの読出バス、３４は動き補償プロセッサ、３６はモード判定器、３８は動き検出器である。
【００２８】
まず、入力手段１１からフレーム並換器１２へ、フレーム信号が、図４（Ａ）の順で入力される。フレーム並換器１２は、図４（Ａ）の順から同図（Ｂ）の順のようにフレーム順を入れ換える。即ち、Ｉピクチャとして圧縮符号化されるフレームが先頭とされ、以下、参照されるフレームが参照するフレームに対して先行するように、フレームの順が並び換えられる。
【００２９】
次に、走査変換・マクロブロック化プロセッサ１３へデータが入力される。通常、画像データは、ラスタースキャンフォーマットで記録されている。これは、画面の左上から１画素づつデータが出力されて１ラインが出力された後、次ラインのデータが出力される形式である。ＭＰＥＧでは、１６×１６画素のマクロブロックと呼ばれる小領域を単位としてデータが処理されるため、ラスタースキャンフォーマットをマクロブロックフォーマットに変換する必要がある。なお、ＭＰＥＧ１では、マクロブロックは輝度データ１６×１６画素、色差データ各８×８画素である。ＭＰＥＧ２では、色差の割合がフレームフォーマットによって変更されるが、輝度で１６×１６画素に相当する範囲がマクロブロックとして処理され、動きベクトルの検索もこれを単位として行われる。
【００３０】
以下、走査変換・マクロブロック化プロセッサ１３から出力されるデータの処理を、圧縮手法別に説明する。
【００３１】
１−１．Ｉピクチャの場合．
Ｉピクチャのデータは、通常、フレーム間予測符号化されず、動きベクトルを検索されない（但し、ＭＰＥＧでは、エラー復帰のために、例外的にＩピクチャへの動きベクトルの導入が許容されている）ため、そのままＤＣＴプロセッサ１６に入力される。該ＤＣＴプロセッサ１６で画像データの空間周波数への変換が行われた後、量子化器１８によって各周波数領域への重み付けが行われる。量子化後の係数データが可変長符号化器２０に入力されて可変長符号化される。
【００３２】
可変長符号化後の符号は、一定の転送レートでデータを出力することができない。このため、読出バッファ２２で転送時のレートへの緩衝が行われ、出力手段２３から圧縮符号列が一定の転送レートで出力される。
【００３３】
可変長符号化器２２から出力される符号量はレート制御器２４により監視され、画像のタイプ（Ｉ，Ｐ，Ｂピクチャ）毎に設定されている符号量との差異が大きい場合には、量子化スケールが変更される。量子化に際しては前述の量子化マトリックスに量子化スケールが乗算されるのであるが、この量子化スケールが、上述のようにレート制御器２４により制御される。量子化スケールが大きくされると量子化が粗く行われる結果、発生符号量は小さくなるが、画質は劣化する。量子化スケールが小さくされると量子化が細かく行われる結果、発生符号量は増大するが、画質は良好となる。
【００３４】
量子化器１８の出力は、逆量子化器２６へも入力される。これは、前述の参照用の画像データを復号するためである。つまり、逆量子化後、逆ＤＣＴが逆ＤＣＴプロセッサ２８で行われ、復号された画像データが画像メモリ３２に格納される。こうして、画像メモリには、参照用のＩピクチャが保持される。
【００３５】
１−２．Ｐピクチャの場合．
Ｐピクチャの符号化に際しては、各マクロブロック毎に動きベクトルが検索される。この検索は、画像メモリ３２に記憶されているＩピクチャもしくはＰピクチャを参照して行われる。但し、全てのマクロブロックについて動きベクトルを検索するわけではない。例えば動きの速いフレームの場合、左に大きくパンするフレーム等では、右端側の領域は当該フレームに於いて初めて出現する領域であるため、かかる領域に関しては、参照フレーム内から似た領域を検索できない。このため、かかる場合には、Ｉピクチャのマクロブロックの場合と同様に、動きベクトルを検索しないモードが適用される。他に、背景処理を簡単に行うため、同位置のブロックデータをそのまま切り出すモードがある。何れのモードが当該マクロブロックの符号化に有効であるかは、モード判定器３６で判定される。
【００３６】
モード判定器３６が動き補償を行う旨の判断を出すと、その命令が動き補償器３４に入力される。また、動き検出器３８によって得られた動きベクトルも動き補償器３４に入力される。動き補償器３４はこれらのデータに基づいて、対応する領域のデータを画像メモリ３２から読み出して減算器１４へ出力させる。減算器１４では現マクロブロックとの差分が取られて、該差分データがＤＣＴ１６及び量子化器１８にて前述のＩピクチャの場合と同様に符号化される。Ｐピクチャの場合も、時間的に未来に位置する他のＰピクチャや、過去及び未来に位置するＢピクチャによって参照されるため、画像メモリ３２に記憶される必要がある。このため、逆量子化器２６と逆ＤＣＴ２８とにより処理されるが、そのままでは、差分データであって、もとの画像データではない。このため、当該マクロブロックの符号化に用いた動きベクトルを再度用いて、画像メモリ３２から加算器３０へ対応領域の画像データを出力させ、上記復号差分データに加算することにより、もとの画像データが復号される。この画像データが画像メモリ３２に格納されて、上述の参照に供される。
【００３７】
１−３．Ｂピクチャの場合．
Ｂピクチャの場合の符号化手法はＰピクチャの場合と基本的に同じである。但し、Ｂピクチャの場合は、過去及び未来のＩピクチャやＰピクチャを参照して圧縮符号化されるため、動きベクトルを、Ｐピクチャの場合の倍、検索する必要がある。また、Ｂピクチャは参照用には用いられないため、復号画像データを画像メモリ３２に格納する必要はない。Ｂピクチャの場合、マクロブロックの符号化のモードは、過去及び未来からの予測、過去からの予測、未来からの予測、単位内符号化、の四種類から選択される。
こうして、ＭＰＥＧ方式の圧縮画像符号のビットストリームが生成される。
【００３８】
２．第１実施例（図１）．
本発明の一実施の形態の例を図１に示す。図１中、図３と同一の機能を奏するブロックについては同一の符号を付して、説明を省略する。
【００３９】
１０２はシーンチェンジ検出器、１０３は置換判定器、１０４は切換器、１０６は切換器、１０８は切換器である。切換器１０４，１０６，１０８  は、何れも、置換判定器１０３  からの制御信号によって切り換えられる。
【００４０】
シーンチェンジ検出手段１０２  は、入力手段１１から入力された画像データに基づいて場面切換の有無を判定する。例えば、画像データの高域成分の変化、フレームのエッジ成分の移動、低域成分の変動などによって、場面切換（シーンチェンジ）の有無を判定することができる。本発明では、シーンチェンジの検出技法は限定されない。また、現フレームのシーンチェンジの判定の基準となるフレームとしては、時間軸上で、現フレームの直前に位置するフレームの他、現フレームが符号化に際して参照するフレームを用いることもできる。
【００４１】
置換判定器１０３  は、シーンチェンジ検出器１０２  によりシーンチェンジが検出された場合、そのシーンチェンジが、Ｂピクチャで行われたか、又は、ＩピクチャやＰピクチャで行われたかを判定する。換言すれば、前記差分データの算出用として参照されない非参照フレームであるＢピクチャで行われたか、又は、差分データの算出用として参照され得るフレームであるＩピクチャやＰピクチャで行われたかを判定する。
【００４２】
その結果、Ｉピクチャ又はＰピクチャでシーンチェンジが検出されたと判定された場合には、置換判定器１０３  は、切換器１０４，１０６，１０８  に対して通常の位置（端子ａ）を維持するように命令する。この場合は、前述の図１と同様の動作が行われる。一方、Ｂピクチャでシーンチェンジが検出されたと判定された場合、置換判定器１０３  は、当該Ｂピクチャの各マクロブロックについて、切換器１０４，１０６，１０８  に対して通常の位置（端子ａ）からの切換を命令する。
【００４３】
これにより、切換器１０４  は、当該Ｂピクチャの各マクロブロックについて、減算器１４からの入力（差分データの入力）に換えて、ゼロデータをＤＣＴプロセッサ１６に入力させるように、端子ｂ側へ切り換えられる。このため、量子化器１８から出力される差分圧縮符号はゼロデータとなる。
【００４４】
また、切換器１０６  は、当該Ｂピクチャの各マクロブロックについて、検出された動きベクトルに換えて、動きが無いことを示すゼロデータを可変長符号化器２０へ送るように、端子ｂ側へ切り換えられる。これにより、当該マクロブロックの圧縮符号（この場合は、上述のようにゼロデータである）に結合される動きベクトルは、動きの無いことを示すゼロデータとなる。
【００４５】
また、切換器１０８  は、当該Ｂピクチャの各マクロブロックについて、判定された符号化モードに代えて、当該Ｂピクチャに表示順が近く差分データの算出用として参照され得るフレーム（Ｉピクチャ又はＰピクチクャ）の方向を予測方向とするマクロブロックタイプ情報を可変長符号化器２０へ送るように、端子ｂ側（前方予測）又は端子ｃ側（後方予測）へ切り換えられる。これにより、当該マクロブロックの圧縮符号（この場合は、上述のようにゼロデータである）に結合されるマクロブロックタイプ情報は、上記予測方向を示す情報となる。なお、端子ｂ側（前方予測）又は端子ｃ側（後方予測）の何れを選択するかは、例えば、時間的に近い参照フレームの方向を選択するようにすると、容易に判定することができる。なお、端子ｂ側（前方予測）又は端子ｃ側（後方予測）の何れか一方のみを用意する構成も可能である。
【００４６】
このように、切換器１０４，１０６，１０８  の切換が行われる結果、可変長符号化器２０には、上記Ｂピクチャの期間に渡り、全て「０」の圧縮符号と、動きの無いことを示す動きベクトル「０」情報と、当該Ｂピクチャに表示順が近いＩピクチャ又はＰピクチャを指示するマクロブロックタイプ情報とが入力される。これらは可変長符号化された後、結合されて出力される。なお、ＭＰＥＧ方式では、マクロブロック内のデータが特定の条件を満たす場合、該マクロブロックに対するデータを符号化する必要がない。可変長符号化手段２０への上述の入力はこの条件を満たしている。したがって、必ず符号化を義務づけられた少数のマクロブロックのみについて符号化が行われる。このため、当該Ｂピクチャについての符号量は、極めて少ないものに抑えられる。
【００４７】
こうして、シーンチェンジの検出されたＢピクチャについては、当該Ｂピクチャを、当該Ｂピクチャに表示順が近いＩピクチャ又はＰピクチャで置換する旨の情報が出力されることになる。このため、不図示のデコーダ側では、上述のＢピクチャに代えて、上記置換する旨の情報で指示されるＩピクチャ又はＰピクチャが再生出力される。
【００４８】
なお、図１では、切換器１０６  により端子ｂ側へ切り換えられた動きベクトル情報と、切換器１０８  により端子ｂ側又は端子ｃ側へ切り換えられたマクロブロックタイプ情報とを、動き補償器３４へ入力させているが、この動き補償器３４への入力としては、動き検出器３８から出力される通常の動きベクトル情報と、モード判定器３６から出力される通常のマクロブロックタイプ情報とを採用してもよい。
【００４９】
また、上記では、シーンチェンジの発生したＢピクチャを、当該Ｂピクチャに表示順が近いＩピクチャ又はＰピクチャで置換する旨の情報を出力するように制御する例を説明しているが、当該Ｂピクチャと、当該Ｂピクチャに表示順が近いＩピクチャ又はＰピクチャとの間に、他のＢピクチャが在る場合には、該他のＢピクチャ内の各マクロブロックについて、シーンチェンジの発生したＢピクチャと同様に処理するように構成することもできる。
【００５０】
例えば、図４のＢピクチャ５８でシーンチェンジが検出された場合に、上述のように、Ｂピクチャ５８をＰピクチャ５９で置換するように制御するとともに、他のＢピクチャ５７をＰピクチャ５６（Ｐピクチャ５９でもよい）で置換するように制御する構成も可能である。この構成は、請求項１０，１１に対応する。
【００５１】
３．第２実施例（図２）．
本発明における別の実施の形態の例を図２に示す。図２中、図１や図３と同一の機能を奏するブロックについては同一の符号を付して、説明を省略する。
【００５２】
図２では、切換器１０４  を走査変換マクロブロック化器１３と減算器１４との間に配置し、且つ、切換器１０４  の端子ｂに、画像メモリ３２から読み出されるデータを入力させている。つまり、切換器１０４  が端子ｂに切り換えられた場合に、減算器１４にの両入力端子に、画像メモリ３２から読み出される同一の画像データが入力されるように構成されている。このため、切換器１０４  が端子ｂ側に切り換えられた場合には、ＤＣＴプロセッサ１６にはゼロデータが入力されることになり、図１の場合と同じ効果を得ることができる。
【００５３】
【発明の効果】
本発明によると、非参照フレームに於いてシーンチェンジ発生した場合に、該非参照フレームの符号量の増大を抑圧することことができる。このため、シーンチェンジ以外での符号化効率を高めることもできる。その結果、高画質で安定な圧縮符号化を実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の動画像符号化装置の一実施の形態の例を示すブロック図。
【図２】本発明の動画像符号化装置の別の実施の形態の例を示すブロック図。
【図３】典型的な動画像符号化装置を示すブロック図。
【図４】フレーム間予測符号化の各フレームの参照関係の説明図。
【符号の説明】
１０２  シーンチェンジ検出器
１０３  置換判定器
１０４  切換器
１０６  切換器
１０８  切換器
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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