(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
画像信号に対する量子化処理を含むエンコード処理を実行するエンコーダと、
前記量子化処理における量子化パラメータを制御する制御部と、
を備え、
前記制御部は、
直前の第１の所定数のマクロブロックに関して使用した発生符号量を求める第１の処理部と、
１フレーム内に含まれるマクロブロックの総数未満の第２の所定数以下のマクロブロックあたりの目標符号量と、前記第１の処理部によって求められた前記発生符号量とに基づいて、現在の処理対象のマクロブロックを含む直後の第３の所定数のマクロブロックに関して使用可能な許容符号量を求める第２の処理部と、
前記第３の所定数のマクロブロックに関して使用が予想される予想符号量を求める第３の処理部と、
前記第２の処理部によって求められた前記許容符号量と、前記第３の処理部によって求められた前記予想符号量とに基づいて、現在の処理対象のマクロブロックに関する量子化パラメータを設定する第４の処理部と、
を有し、
前記第１の処理部は、前記第１の所定数のマクロブロックに関して、各マクロブロックの発生符号量が、予め設定された下限値以下である場合は、当該マクロブロックの発生符号量を当該下限値とする、画像処理装置。
【請求項２】
処理する画像が静止画である場合に設定される前記下限値は、処理する画像が動画である場合に設定される前記下限値と同一である、請求項１に記載の画像処理装置。
【請求項３】
前記下限値は、１マクロブロックあたりの目標符号量の２０％以上２５％以下の範囲内に設定される、請求項２に記載の画像処理装置。
【請求項４】
前記下限値は、処理する画像が静止画である場合と動画である場合とで異なる値に設定され、
処理する画像が静止画である場合に設定される前記下限値は、処理する画像が動画である場合に設定される前記下限値よりも大きい、請求項１に記載の画像処理装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、画像処理装置に関し、特に、画像圧縮における符号量制御アルゴリズムに関する。
【背景技術】
【０００２】
下記特許文献１には、背景技術に係る画像処理装置が開示されている。当該画像処理装置では、直前に処理したＹ個（例えば１１２０個）のマクロブロックに関する発生符号量と、１フレーム未満のＸ個（例えば１２００個）のマクロブロックあたりの目標符号量とに基づいて、直後に処理するＮ個（例えば８０個）のマクロブロックに関して使用可能な許容符号量が求められる。また、直後に処理するＮ個のマクロブロックに関して使用が予想される予想符号量が求められる。そして、許容符号量と予想符号量とに基づいて、処理対象のマクロブロックに関する量子化パラメータが設定される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１１−２１７１１２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかし、上記特許文献１に開示された画像処理装置によると、処理する画像が静止画から動画に切り替わった直後に、画質の劣化が生じる場合がある。以下、具体的に説明する。
【０００５】
図９は、処理する画像が静止画から動画に切り替わった前後のフレームを示す図である。処理する画像が静止画の場合には発生符号量がゼロ又はそれに近いため、静止画の最終フレームの下端領域Ｒ１に関する発生符号量はゼロ又は非常に小さくなっている。従って、静止画から動画に切り替わった時点において、許容符号量は最大値又は非常に大きくなっている。そのため、動画の先頭フレームの上端領域Ｒ２に関しては量子化パラメータが過度に小さく設定され、それに伴って、領域Ｒ２における発生符号量は急激に大きくなる。その結果、領域Ｒ２に続く領域Ｒ３に関しては許容符号量が急激に小さくなるため、量子化パラメータが過度に大きく設定される。このように、量子化パラメータが過度に小さく設定される領域Ｒ２と過度に大きく設定される領域Ｒ３とが繰り返されることにより、量子化パラメータが一定レベルに安定するまで画質の劣化が生じる。
【０００６】
本発明はかかる問題を解決するために成されたものであり、処理する画像が静止画から動画に切り替わった直後における画質の劣化を回避することが可能な画像処理装置を得ることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の第１の態様に係る画像処理装置は、画像信号に対する量子化処理を含むエンコード処理を実行するエンコーダと、前記量子化処理における量子化パラメータを制御する制御部と、を備え、前記制御部は、直前の第１の所定数のマクロブロックに関して使用した発生符号量を求める第１の処理部と、１フレーム内に含まれるマクロブロックの総数未満の第２の所定数以下のマクロブロックあたりの目標符号量と、前記第１の処理部によって求められた前記発生符号量とに基づいて、現在の処理対象のマクロブロックを含む直後の第３の所定数のマクロブロックに関して使用可能な許容符号量を求める第２の処理部と、前記第３の所定数のマクロブロックに関して使用が予想される予想符号量を求める第３の処理部と、前記第２の処理部によって求められた前記許容符号量と、前記第３の処理部によって求められた前記予想符号量とに基づいて、現在の処理対象のマクロブロックに関する量子化パラメータを設定する第４の処理部と、を有し、前記第１の処理部は、前記第１の所定数のマクロブロックに関して、各マクロブロックの発生符号量が、予め設定された下限値以下である場合は、当該マクロブロックの発生符号量を当該下限値とすることを特徴とするものである。
【０００８】
第１の態様に係る画像処理装置によれば、第１の処理部は、第１の所定数のマクロブロックに関して、各マクロブロックの発生符号量が、予め設定された下限値以下である場合は、当該マクロブロックの発生符号量を当該下限値とする。そのため、処理する画像が静止画であることにより実際の発生符号量がゼロ又はそれに近い場合であっても、第１の処理部はある程度の符号量が発生したものとみなす。従って、処理する画像が静止画から動画に切り替わった時点において許容符号量は過度に大きくはなっていないため、第４の処理部によって量子化パラメータが過度に小さく設定されることはない。その結果、処理する画像が静止画から動画に切り替わった直後において、量子化パラメータが過度に小さく設定される領域と過度に大きく設定される領域とが繰り返されるという事態は発生しないため、画質の劣化を回避することが可能となる。
【０００９】
本発明の第２の態様に係る画像処理装置は、第１の態様に係る画像処理装置において特に、処理する画像が静止画である場合に設定される前記下限値は、処理する画像が動画である場合に設定される前記下限値と同一であることを特徴とするものである。
【００１０】
第２の態様に係る画像処理装置によれば、処理する画像が静止画である場合と動画である場合とで、同一の下限値が設定される。従って、画像に応じて下限値を変動させる必要がないため、構成及び処理の簡略化を図ることが可能となる。
【００１１】
本発明の第３の態様に係る画像処理装置は、第２の態様に係る画像処理装置において特に、前記下限値は、１マクロブロックあたりの目標符号量の２０％以上２５％以下の範囲内に設定されることを特徴とするものである。
【００１２】
第３の態様に係る画像処理装置によれば、下限値は、１マクロブロックあたりの目標符号量の２０％以上２５％以下の範囲内に設定される。下限値をこの範囲内に設定することにより、動画の先頭フレームの上端領域と、それに続く領域との双方において、画質の劣化を効果的に回避することが可能となる。
【００１３】
本発明の第４の態様に係る画像処理装置は、第１の態様に係る画像処理装置において特に、前記下限値は、処理する画像が静止画である場合と動画である場合とで異なる値に設定され、処理する画像が静止画である場合に設定される前記下限値は、処理する画像が動画である場合に設定される前記下限値よりも大きいことを特徴とするものである。
【００１４】
第４の態様に係る画像処理装置によれば、処理する画像が静止画である場合に設定される下限値は、処理する画像が動画である場合に設定される下限値よりも大きい。従って、処理する画像が静止画である場合には、下限値をある程度大きい値に設定することにより、処理する画像が静止画から動画に切り替わった直後における画質の劣化を効果的に回避することが可能となる。また、処理する画像が静止画から動画に切り替わった後に動画を処理する場合には、下限値を小さい値（ゼロでもよい）に設定することにより、下限値による影響を受けることなく動画を通常に処理することができ、その結果、下限値を設定することに伴う動画像の画質の劣化を回避することが可能となる。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、処理する画像が静止画から動画に切り替わった直後における画質の劣化を回避することが可能な画像処理装置を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】マクロブロック単位でのエンコード処理の一例を示す図である。
【図２】本発明の実施の形態に係る画像処理装置の構成を示すブロック図である。
【図３】図２に示した制御部の構成例を示すブロック図である。
【図４】図３に示した第３処理部の構成例を示すブロック図である。
【図５】パラメータセットの例を示す図である。
【図６】属性値の決定手法の一例を示すフローチャートである。
【図７】パラメータセットの選択手法の一例を示す図である。
【図８】変形例に係る画像処理装置の構成を示すブロック図である。
【図９】処理する画像が静止画から動画に切り替わった前後のフレームを示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下、本発明の実施の形態について、図面を用いて詳細に説明する。なお、異なる図面において同一の符号を付した要素は、同一又は相応する要素を示すものとする。
【００１８】
図１は、マクロブロック単位でのエンコード処理の一例を示す図である。図１には、行方向（横方向）に１２８０画素、列方向（縦方向）に７２０画素を有する１フレームの画像を例示している。１フレームは、行方向に１６画素ごと、列方向に１６画素ごとにマクロブロックとして分割される。従って、１フレームは、行方向に８０個、列方向に４５個のマクロブロックに分割される。なお、１行分に相当する８０個のマクロブロックの集合は、マクロブロックラインと称される。
【００１９】
図２は、本発明の実施の形態に係る画像処理装置１の構成を示すブロック図である。図２に示すように、画像処理装置１は、画像生成部４、エンコーダ２、及び制御部３を備えて構成されている。画像生成部４は、画像を生成し、その画像信号Ｓ１をエンコーダ２に入力する。エンコーダ２は、ＭＰＥＧ−２、ＭＰＥＧ−４、又はＨ．２６４等の動画像に関する規格に準拠しており、圧縮符号化前の画像信号Ｓ１に対して量子化処理及び符号化処理等の画像処理を施すことにより、圧縮符号化後の画像信号Ｓ４を出力する。画像信号Ｓ４は、画像処理装置１から無線ＬＡＮ等によって表示装置（図示しない）に伝送され、表示装置において画像（静止画及び動画を含む）が表示される。
【００２０】
制御部３には、画像信号Ｓ１，Ｓ４が入力されるとともに、１マクロブロックあたりの最大許容符号量を示す信号Ｓ２Ａと、１マクロブロックあたりの目標符号量を示す信号Ｓ２Ｂとが入力される。ここで、１マクロブロックあたりの最大許容符号量は、画像処理装置１から表示装置への最大ビットレート（例えば９Ｍｂｐｓ）と、画像のフレームレート（例えば６０ｆｐｓ）と、１フレーム内のマクロブロックの総数（例えば３６００個）とに基づいて算出される。同様に、１マクロブロックあたりの目標符号量は、画像処理装置１から表示装置への目標ビットレート（例えば８．１Ｍｂｐｓ）と、画像のフレームレートと、１フレーム内のマクロブロックの総数とに基づいて算出される。制御部３は、これらの信号Ｓ１，Ｓ２Ａ，Ｓ２Ｂ，Ｓ４に基づいて、エンコーダ２内での量子化処理における量子化パラメータを、制御信号Ｓ３によって制御する。本実施の形態に係る画像処理装置１においては、許容伝送遅延に相当するＸ個のマクロブロック（例えば１５マクロブロックラインに含まれる１２００個のマクロブロック）に関する発生符号量が、Ｘ個のマクロブロックに関する最大許容符号量（例えば、９００００００／６０／３＝５００００ビット）を超えないように、量子化パラメータを制御する。
【００２１】
図３は、図２に示した制御部３の構成例を示すブロック図である。図３の接続関係で示すように、制御部３は、第１処理部１１、第２処理部１２、第３処理部１３、及び第４処理部１４を備えて構成されている。
【００２２】
第１処理部１１は、画像信号Ｓ４に基づいて、直前に処理したＹ個のマクロブロックに関して使用した発生符号量を求める。具体的には、Ｙ個のマクロブロックの各々に関する発生符号量をそれぞれ求め、それらを合計することにより、Ｙ個のマクロブロックに関する発生符号量を算出する。算出したＹ個のマクロブロックに関する発生符号量は、信号Ｓ１１として第１処理部１１から第２処理部１２に入力される。
【００２３】
ここで、信号Ｓ５が第１処理部１１に入力されることにより、１マクロブロックあたりの発生符号量に関する所定の下限値Ｍが予め設定されている。第１処理部１１は、Ｙ個のマクロブロックに関する発生符号量を算出するに際して、各マクロブロックの発生符号量が下限値Ｍ以下である場合は、当該マクロブロックの発生符号量を下限値Ｍとして扱う。下限値Ｍは、現在の処理対象の画像が静止画である場合と動画である場合とで共通の値に設定されている。
【００２４】
図９を参照して、下限値Ｍは、動画の先頭フレームの上端領域Ｒ２と、それに続く領域Ｒ３（及びそれ以降の領域）との双方において、画質の劣化を効果的に回避し得る最適値に設定される。下限値Ｍが小さ過ぎると、領域Ｒ２に関する発生符号量が大きくなり、領域Ｒ３に関する発生符号量が小さくなるため、領域Ｒ３の画質が劣化する。下限値Ｍが大き過ぎると、領域Ｒ２に関する発生符号量が小さくなり、領域Ｒ３に関する発生符号量が大きくなるため、領域Ｒ２の画質が劣化する。また、下限値Ｍが大き過ぎると、領域Ｒ３以降において動画を通常に処理する際に、あるマクロブロックの実際の発生符号量が下限値Ｍ以下であっても、そのマクロブロックの発生符号量は下限値Ｍとして扱われるため、量子化パラメータが適正値よりも大きく設定されて画質が劣化する。
【００２５】
下限値Ｍの最適値は、実験又はシミュレーション等によって求めればよく、本実施の形態の例では、１マクロブロックあたりの目標符号量の２０％以上２５％以下の範囲内の任意の値に設定される。本実施の形態の例では、１マクロブロックあたりの目標符号量が約４１．７ビット（＝９００００００／６０／８０／４５）であるため、下限値Ｍは約８．３〜１０．４ビットの範囲内で設定される。下限値が例えば１０ビットに設定された場合において、第１処理部１１は、直前Ｙ個のマクロブロック内の特定のマクロブロックに関する発生符号量が１０ビット以下であった場合には、そのマクロブロックにおいて１０ビットの符号量が発生したものとして扱う。
【００２６】
第２処理部１２は、信号Ｓ２Ａ，Ｓ２Ｂに基づいて、Ｘ個のマクロブロックあたりの目標符号量を求める。また、第２処理部１２は、求めた目標符号量と、第１処理部１１から入力されたＹ個のマクロブロックに関する発生符号量とに基づいて、直後に処理するＮ個のマクロブロック（例えば、現在の処理対象のマクロブロックを先頭とする、１マクロブロックラインに含まれる８０個のマクロブロック）に関して使用可能な許容符号量を求める。求めた許容符号量は、信号Ｓ１２として第２処理部１２から第４処理部１４に入力される。
【００２７】
ここで、第２処理部１２は、既に発生符号量が求まっているマクロブロックの個数（Ｙ個）が、許容伝送遅延に相当するマクロブロックの個数（Ｘ個）から、発生符号量の予想が可能なマクロブロックの個数（Ｎ個）を差し引いた値以上である場合（つまりＹ≧Ｘ−Ｎの関係を満たす場合）には、Ｘ個のマクロブロックに関する目標符号量から、直前のＸ−Ｎ個のマクロブロックに関して使用した発生符号量を差し引いた値を、直後に処理するＮ個のマクロブロックに関して使用可能な許容符号量とする。一方、既に発生符号量が求まっているマクロブロックの個数（Ｙ個）が、許容伝送遅延に相当するマクロブロックの個数（Ｘ個）から、発生符号量の予想が可能なマクロブロックの個数（Ｎ個）を差し引いた値未満である場合（つまりＹ＜Ｘ−Ｎの関係を満たす場合）には、Ｙ＋Ｎ個のマクロブロックに関する目標符号量から、直前のＹ個のマクロブロックに関して使用した発生符号量を差し引いた値を、直後に処理するＮ個のマクロブロックに関して使用可能な許容符号量とする。従って、Ｙ≧Ｘ−Ｎの関係を満たす場合であっても、Ｙ＜Ｘ−Ｎの関係を満たす場合であっても、許容符号量を適切に求めることができる。
【００２８】
第３処理部１３は、画像信号Ｓ１に基づいて、直後Ｎ個のマクロブロックに関して使用が予想される予想符号量を求める（詳細は後述）。求めた予想符号量は、信号Ｓ１３として第３処理部１３から第４処理部１４に入力される。
【００２９】
第４処理部１４は、第２処理部１２から入力された許容符号量と、第３処理部１３から入力された予想符号量とに基づいて、現在の処理対象のマクロブロックに関する量子化パラメータを設定する（詳細は後述）。設定した量子化パラメータは、信号Ｓ３として第４処理部１４から図２に示したエンコーダ２に入力される。
【００３０】
図４は、図３に示した第３処理部１３の構成例を示すブロック図である。図４の接続関係で示すように、第３処理部１３は、全体評価値演算部２１、部分評価値演算部２２、ソベルフィルタ処理部２３、予想符号量演算部２４、及び記憶部２５を備えて構成されている。
【００３１】
全体評価演算部２１は、画像信号Ｓ１に基づいて、直後Ｎ個のマクロブロックの各々について、各マクロブロックの全体領域（縦１６画素×横１６画素）に関する活発性評価値ａｃｔ１を算出する。ここで、活発性評価値は、マクロブロック内における画素値のばらつきの度合いを示す指標であり、例えば、そのマクロブロックの輝度平均値と各画素の輝度値との差分絶対値和を、そのマクロブロック内の画素数で除算した値として得られる。このように活発性評価値ａｃｔ１を用いることにより、全体が滑らかである属性のマクロブロック（つまり画質の劣化が目立つマクロブロック）に関しては、小さい量子化パラメータ（つまり大きい符号量）を見積もることにより、適切な予想符号量を求めることができる。
【００３２】
部分評価値演算部２２は、画像信号Ｓ１に基づいて、直後Ｎ個のマクロブロックの各々について、各マクロブロックの複数の部分領域に関する活発性評価値の最小値ａｃｔ２を算出する。つまり、各マクロブロックの上辺を含む縦４画素×横１６画素の領域、下辺を含む縦４画素×横１６画素の領域、左辺を含む縦１６画素×横４画素の領域、及び右辺を含む縦１６画素×横４画素の領域に関する活発性評価値をそれぞれ算出し、その最小値ａｃｔ２を求める。このように最小値ａｃｔ２を用いることにより、例えば、全体が複雑であり、文字領域を含んでおらず、かつ滑らかな部分を一部に含んでいない属性のマクロブロック（つまり画質の劣化が目立たないマクロブロック）に関しては、大きい量子化パラメータ（つまり小さい符号量）を見積もることにより、適切な予想符号量を求めることができる。また、例えば、全体が複雑であり、文字領域を含んでいないが、滑らかな部分を一部に含んでいる属性のマクロブロック（つまり滑らかな部分において画質の劣化が目立つマクロブロック）に関しては、やや小さい量子化パラメータ（つまりやや大きい符号量）を見積もることにより、適切な予想符号量を求めることができる。
【００３３】
ソベルフィルタ処理部２３は、画像信号Ｓ１に基づいて、直後Ｎ個のマクロブロックの各々について、各マクロブロックの複数の部分領域に関して、ソベルフィルタを用いてエッジ抽出処理を実行し、そのフィルタ結果の最大値Ｓｏｂｅｌを求める。つまり、各マクロブロックの上辺を含む縦４画素×横１６画素の領域、下辺を含む縦４画素×横１６画素の領域、左辺を含む縦１６画素×横４画素の領域、及び右辺を含む縦１６画素×横４画素の領域に関してエッジ抽出処理を実行し、そのフィルタ結果の最大値Ｓｏｂｅｌを求める。このように最大値Ｓｏｂｅｌを用いることにより、例えば、全体が複雑であり、かつ文字領域を一部に含んでいる属性のマクロブロック（つまり文字領域において画質の劣化が目立つマクロブロック）に関しては、中程度の量子化パラメータ（つまり中程度の符号量）を見積もることにより、適切な予想符号量を求めることができる。
【００３４】
図５は、図４に示した記憶部２５に記憶されているパラメータセットの例を示す図である。複数のパラメータセットＱＰＳ０〜ＱＰＳ７の各々には、マクロブロックの属性値ＡＣＴ０〜ＡＣＴ４に対応して量子化パラメータがそれぞれ設定されている。例えばパラメータセットＱＰＳ４に関しては、属性値ＡＣＴ０に対応して値「３８」の量子化パラメータが設定されており、属性値ＡＣＴ１に対応して「２０」の量子化パラメータが設定されており、属性値ＡＣＴ２に対応して「３８」の量子化パラメータが設定されており、属性値ＡＣＴ３に対応して「４４」の量子化パラメータが設定されており、属性値ＡＣＴ４に対応して「２６」の量子化パラメータが設定されている。また、例えばパラメータセットＱＰＳ７に関しては、属性値ＡＣＴ０〜ＡＣＴ４に対応して「５１」の量子化パラメータが設定されている。
【００３５】
また、量子化パラメータが基準値（例えばＨ．２６４の規格上の最大値である「５１」）に設定された場合に発生が想定される符号量（基準符号量）が、マクロブロックの属性値ＡＣＴ０〜ＡＣＴ４に対応してそれぞれ設定されている。この例では、属性値ＡＣＴ０に対応して３２ビット、属性値ＡＣＴ１に対応して４ビット、属性値ＡＣＴ２に対応して３２ビット、属性値ＡＣＴ３に対応して３２ビット、及び属性値ＡＣＴ４に対応して８ビットの基準符号量が、それぞれ設定されている。基準符号量を適切に設定することにより、複数のパラメータセットＱＰＳ０〜ＱＰＳ７の各々に関して、適切な予想符号量を求めることができる。
【００３６】
図４を参照して、予想符号量演算部２４は、直後Ｎ個のマクロブロックの各々について、全体評価値演算部２１によって求められた活発性評価値ａｃｔ１と、部分評価値演算部２２によって求められた最小値ａｃｔ２と、ソベルフィルタ処理部２３によって求められた最大値Ｓｏｂｅｌと、記憶部２５から読み出したパラメータセットとに基づいて、直後Ｎ個のマクロブロックに関して使用が予想される予想符号量を求める。具体的には以下の通りである。
【００３７】
予想符号量演算部２４は、まず、直後Ｎ個のマクロブロックの各々について、属性値を決定する。図６は、属性値の決定手法の一例を示すフローチャートである。図６のフローチャートで示すように、各マクロブロックの属性値は、活発性評価値ａｃｔ１が「２」以下であるという第１の条件を満たす場合には属性値ＡＣＴ１に決定され、第１の条件を満たさず活発性評価値ａｃｔ１が「６」以下であるという第２の条件を満たす場合には属性値ＡＣＴ４に決定され、第２の条件を満たさず最大値Ｓｏｂｅｌが「１２０」以上であるという第３の条件を満たす場合には属性値ＡＣＴ０に決定され、第３の条件を満たさず最小値ａｃｔ２が「５」以下であるという第４の条件を満たす場合には属性値ＡＣＴ２に決定され、第４の条件を満たさない場合には属性値ＡＣＴ３に決定される。予想符号量演算部２４は、直後Ｎ個のマクロブロックの中に、各属性値ＡＣＴ０〜ＡＣＴ４に決定されたマクロブロックが何個ずつ含まれているかをカウントする。
【００３８】
予想符号量演算部２４は、次に、パラメータセットＱＰＳ０〜ＱＰＳ６の各々を適用した場合の、直後Ｎ個のマクロブロックの合計の予想符号量をそれぞれ算出する。図５に示したように、パラメータセットＱＰＳ０〜ＱＰＳ６の量子化パラメータは、「２０」、「２６」、「３２」、「３８」、「４４」、及び「５１」のいずれかに設定されている。また、Ｈ．２６４の規格により、量子化パラメータが「６」だけ小さくなれば、量子化精度は２倍になる。従って、量子化パラメータが「２０」、「２６」、「３２」、「３８」、「４４」、及び「５１」に設定された場合に発生が想定される符号量は、それぞれ基準符号量の３２倍、１６倍、８倍、４倍、２倍、及び１倍となる。従って、直後Ｎ個のマクロブロックの中に、属性値ＡＣＴ０，ＡＣＴ１，ＡＣＴ２，ＡＣＴ３，ＡＣＴ４に決定されたマクロブロックがそれぞれＫ０個、Ｋ１個、Ｋ２個、Ｋ３個、Ｋ４個ずつ含まれている場合において、例えばパラメータセットＱＰＳ４を適用した場合の合計の予想符号量は、３２（ビット）×４（倍）×Ｋ０（個）＋４×３２×Ｋ１＋３２×４×Ｋ２＋３２×２×Ｋ３＋８×１６×Ｋ４なる演算によって求まる。予想符号量演算部２４は、他のパラメータセットＱＰＳ０〜ＱＰＳ３，ＱＰＳ５，ＱＰＳ６を適用した場合の合計の予想符号量についても、上記と同様に算出する。そして、各パラメータセットＱＰＳ０〜ＱＰＳ６を適用した場合の合計の予想符号量を、信号Ｓ１３として図３に示した第４処理部１４に入力する。
【００３９】
図７は、第４処理部１４によるパラメータセットの選択手法の一例を示す図である。直後Ｎ個のマクロブロックに関する許容符号量は、Ｘ個のマクロブロックに関する目標符号量から、直前に処理したＸ−Ｎ個のマクロブロックに関する発生符号量を差し引いた値として得られる。
【００４０】
第４処理部１４は、複数のパラメータセットＱＰＳ０〜ＱＰＳ６のうち、予想符号量が許容符号量以下で最大となるパラメータセットを選択する。図７に示した例では、パラメータセットＱＰＳ４が選択される。そして、第４処理部１４は、選択したパラメータセットＱＰＳ４に基づいて、現在の処理対象のマクロブロックに関する量子化パラメータを設定する。例えば、現在の処理対象のマクロブロックの属性値が属性値ＡＣＴ０である場合には、当該マクロブロックに関する量子化パラメータを、図５においてＱＰＳ４とＡＣＴ０との交点に規定されている「３８」に設定する。この例によれば、発生符号量を目標符号量以下に抑えつつ、可能な限り画質を向上することができる。
【００４１】
他の例として、第４処理部１４は、複数のパラメータセットＱＰＳ０〜ＱＰＳ６のうち、予想符号量が許容符号量に最も近いパラメータセットを選択する。図７に示した例では、パラメータセットＱＰＳ３が選択される。そして、第４処理部１４は、選択したパラメータセットＱＰＳ３に基づいて、現在の処理対象のマクロブロックに関する量子化パラメータを設定する。例えば、現在の処理対象のマクロブロックの属性値が属性値ＡＣＴ０である場合には、当該マクロブロックに関する量子化パラメータを、図５においてＱＰＳ３とＡＣＴ０との交点に規定されている「３２」に設定する。この例によれば、発生符号量を目標符号量に近付けることができるため、安定した符号量制御を行うことが可能となる。なお、この例において、予想符号量が許容符号量を超えることにより、発生符号量と予想符号量との和が目標符号量の例えば１０５％以上となる場合には、許容符号量を超える予想符号量となるパラメータセットの選択を禁止してもよい。
【００４２】
また、複数のパラメータセットＱＰＳ０〜ＱＰＳ６のうち予想符号量が最小となるパラメータセットＱＰＳ６を選択しても、予想符号量が許容符号量を超える場合には、第４処理部１４は、図５に示したパラメータセットＱＰＳ７を選択する。パラメータセットＱＰＳ７が選択された場合には、現在の処理対象のマクロブロックに関する量子化パラメータは、規格上の最大値である「５１」に設定される。
【００４３】
＜変形例＞
図８は、変形例に係る画像処理装置１の構成を示すブロック図である。画像生成部４から制御部３に対して、現在生成している画像が静止画であるか動画であるかを示す信号Ｓ６が入力されている。これにより、制御部３は、現在処理している画像が静止画であるか動画であるか（つまり各フレームが静止画のフレームであるか動画のフレームであるか）を判別することができる。
【００４４】
上記実施の形態では、下限値Ｍは、処理する画像が静止画である場合と動画である場合とで共通の値に設定された。これに対して本変形例では、処理する画像が静止画である場合と動画である場合とで下限値Ｍを異なる値に設定する。下限値Ｍは、一例として、処理する画像が静止画である場合には１マクロブロックあたりの目標符号量の５０％程度に設定され、処理する画像が動画である場合にはゼロに設定される。図９を参照して、第１処理部１１は、領域Ｒ１に関する発生符号量を求める場合には、領域Ｒ１は静止画のフレームであるために下限値Ｍを５０％に設定する。また、領域Ｒ２，Ｒ３に関する発生符号量を求める場合には、領域Ｒ２，Ｒ３は動画のフレームであるために下限値Ｍをゼロに設定する。
【００４５】
＜まとめ＞
このように本実施の形態に係る画像処理装置１によれば、第１処理部１１は、直前に処理したＹ個のマクロブロックに関して、各マクロブロックの発生符号量が、予め設定された下限値Ｍ以下である場合は、当該マクロブロックの発生符号量を当該下限値Ｍとする。そのため、処理する画像が静止画であることにより実際の発生符号量がゼロ又はそれに近い場合であっても、第１処理部１１はある程度の符号量が発生したものとみなす。従って、処理する画像が静止画から動画に切り替わった時点において許容符号量は過度に大きくはなっていないため、第４処理部１４によって量子化パラメータが過度に小さく設定されることはない。その結果、処理する画像が静止画から動画に切り替わった直後において、量子化パラメータが過度に小さく設定される領域と過度に大きく設定される領域とが繰り返されるという事態は発生しないため、画質の劣化を回避することが可能となる。
【００４６】
また、本実施の形態に係る画像処理装置１によれば、処理する画像が静止画である場合と動画である場合とで、同一の下限値Ｍが設定される。従って、画像に応じて下限値Ｍを変動させる必要がないため、構成及び処理の簡略化を図ることが可能となる。
【００４７】
また、本実施の形態に係る画像処理装置１によれば、下限値Ｍは、１マクロブロックあたりの目標符号量の２０％以上２５％以下の範囲内に設定される。下限値Ｍをこの範囲内に設定することにより、動画の先頭フレームの上端領域Ｒ２と、それに続く領域Ｒ３との双方において、画質の劣化を効果的に回避することが可能となる。
【００４８】
また、変形例に係る画像処理装置１によれば、処理する画像が静止画である場合に設定される下限値Ｍは、処理する画像が動画である場合に設定される下限値Ｍよりも大きい。従って、処理する画像が静止画である場合には、下限値Ｍをある程度大きい値に設定することにより、処理する画像が静止画から動画に切り替わった直後における画質の劣化を効果的に回避することが可能となる。また、処理する画像が静止画から動画に切り替わった後に動画を処理する場合には、下限値Ｍを小さい値（ゼロでもよい）に設定することにより、下限値Ｍによる影響を受けることなく動画を通常に処理することができ、その結果、下限値Ｍを設定することに伴う動画像の画質の劣化を回避することが可能となる。
【符号の説明】
【００４９】
１  画像処理装置
２  エンコーダ
３  制御部
１１  第１処理部
１２  第２処理部
１３  第３処理部
１４  第４処理部
【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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