(57)【要約】  【課題】  短い処理時間で画像データを所定の符号量に符号化することのできる符号量制御装置および符号量制御方法を提供すること。  【解決手段】  画質を制御するためのパラメータを用いて入力画像を符号化する符号化部と、パラメータと符号化データの符号量の組と固定点とによる関数を求める静的直線決定部３５４ｂと、パラメータと符号化データの符号量の２組による関数を求める動的直線決定部３５４ｃと、前記静的直線決定部および前記動的直線決定部で求めた関数により修正パラメータを算出する修正パラメータ算出部３５６とを設け、前記修正パラメータを用いて入力画像を再符号化することにより、画像ごとのばらつきによる関数の変化にも対応して、再符号化の回数を削減でき、より短い処理時間で画像の符号量を所定値に変更することができる。【選択図】  図４
2006191370.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
画質を制御するためのパラメータを用いて入力画像を符号化する符号化手段と、
前記符号化手段によって符号化されて得られる符号化データの符号量を制御する符号量制御手段とを備え、
前記符号量制御手段は、前記符号化データの符号量が所定の符号量の範囲内にあるか否かを判定する判定部と、
パラメータの逆数および符号量の２乗を軸とする２次元座標上において、前記符号化手段によって用いられるパラメータと当該パラメータを用いて入力画像を符号化する際に発生した符号量とに対応する点、および統計データにより設定された固定点を結ぶことにより直線を決定する静的直線決定部と、
前記符号化手段によって用いられるパラメータと当該パラメータを用いて入力画像を符号化する際に発生した符号量とに対応する２点を結ぶことにより直線を決定する動的直線決定部と、
前記静的直線決定部または前記動的直線決定部で決定された直線を用いて指定の符号量に対応する修正パラメータを算出する修正パラメータ算出部とを有し、
前記符号化手段は、前記符号量制御手段の判定部によって、前記符号化データの符号量が所定の符号量の範囲外にあると判定されたとき、前記修正パラメータを用いて前記入力画像を再符号化することを特徴とする符号量制御装置。
【請求項２】
前記符号量制御手段の判定部は、前記符号化データの符号量の上限値および下限値を設けて前記所定の符号量の範囲を決定し、
前記修正パラメータ算出部は、前記符号化データの符号量が前記上限値を超えていた場合には、前記静的直線決定部で決定された直線を用いて前記指定の符号量に対応する修正パラメータを算出し、前記符号化データの符号量が前記下限値に満たない場合には、前記動的直線決定部で決定された直線を用いて前記指定の符号量に対応する修正パラメータを算出することを特徴とする請求項１に記載の符号量制御装置。
【請求項３】
前記符号量制御手段の静的直線決定部は、前記入力画像の画像サイズに応じて前記固定点を設定することを特徴とする請求項１または請求項２に記載の符号量制御装置。
【請求項４】
請求項１から請求項３までのいずれか１項に記載の符号量制御装置を有することを特徴とする移動体通信システム。
【請求項５】
請求項１から請求項３までのいずれか１項に記載の符号量制御装置を有することを特徴とする画像編集システム。
【請求項６】
画質を制御するためのパラメータを用いて入力画像を符号化する符号化ステップと、
前記符号化ステップによって符号化されて得られる符号化データの符号量を制御する符号量制御ステップとを備え、
前記符号量制御ステップは、前記符号化データの符号量が所定の符号量の範囲内にあるか否かを判定する判定ステップと、
パラメータの逆数および符号量の２乗を軸とする２次元座標上において、前記符号化ステップによって用いられるパラメータと当該パラメータを用いて入力画像を符号化する際に発生した符号量とに対応する点、およびあらかじめ設定された固定点を結ぶことにより直線を決定する静的直線決定ステップと、
前記符号化ステップによって用いられるパラメータと当該パラメータを用いて入力画像を符号化する際に発生した符号量とに対応する２点を結ぶことにより直線を決定する動的直線決定ステップと、
前記静的直線決定ステップまたは前記動的直線決定ステップで決定された直線を用いて指定の符号量に対応する修正パラメータを算出する修正パラメータ算出ステップと、
前記修正パラメータを用いて前記入力画像を再符号化する再符号化ステップとを有し、
前記判定ステップによって、前記符号化データの符号量が所定の符号量の範囲内になるまで、前記符号量制御ステップを繰り返すことを特徴とする符号量制御方法。
【請求項７】
画質を制御するためのパラメータを用いて入力画像を符号化する符号化ステップと、
前記符号化ステップによって符号化されて得られる符号化データの符号量を制御する符号量制御ステップとを備え、
前記符号量制御ステップは、前記符号化データの符号量が所定の符号量の範囲内にあるか否かを判定する判定ステップと、
パラメータの逆数および符号量の２乗を軸とする２次元座標上において、前記符号化ステップによって用いられるパラメータと当該パラメータを用いて入力画像を符号化する際に発生した符号量とに対応する点、およびあらかじめ設定された固定点を結ぶことにより直線を決定する静的直線決定ステップと、
前記符号化ステップによって用いられるパラメータと当該パラメータを用いて入力画像を符号化する際に発生した符号量とに対応する２点を結ぶことにより直線を決定する動的直線決定ステップと、
前記静的直線決定ステップまたは前記動的直線決定ステップで決定された直線を用いて指定の符号量に対応する修正パラメータを算出する修正パラメータ算出ステップと、
前記修正パラメータを用いて前記入力画像を再符号化する再符号化ステップとを有し、
前記判定ステップによって、前記符号化データの符号量が所定の符号量の範囲内になるまで、前記符号量制御ステップを繰り返すことを特徴とする符号量制御プログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、符号量制御装置および符号量制御方法に関し、特に静止画像の符号化により発生する符号量を制御する符号量制御装置および符号量制御方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
カメラ等によって撮像された静止画像は、データ量が非常に大きいため、例えばこの静止画像を無線通信によって送信する場合には、画質の劣化を可能な限り抑制しつつ、データ量を削減することが必要である。これを実現するために広く用いられる技術の一つとして、ＪＰＥＧ（Joint Photographic Expert Group）と呼ばれるものがある。ＪＰＥＧは、国際標準規格（ITU-T Recommendation T.81 (1991)またはISO/IEC 10918-1 (1992)）となっている。
【０００３】
上記の国際標準規格においては、相互接続性を保証するための最低限のアルゴリズムが規定されているのみである。したがって、画質を制御する方法などについては、実装者に依存している。そこで、インディペンデントＪＰＥＧグループ（ＩＪＧ：Independent JPEG Group）と呼ばれる任意団体が、国際標準規格を補足するように、ＪＰＥＧの非標準化部分（すなわち、実装者依存部分）について推奨されるアルゴリズムを規定している。
【０００４】
このアルゴリズムにおいては、まず、ユーザが画質調整のために与える画質制御値q_factorを、以下の（式１）または（式２）によってパラメータqscaleへ変換する。
［q_factor ＞ 50の場合］
qscale  ＝ (2 × 0x100) − [(q_factor × 0x100) ／ 50]
＝ 256 × (2 − q_factor ／ 50) ...（式１）
［q_factor ≦ 50の場合］
qscale  ＝ (50 × 256) ／ q_factor ...（式２）
【０００５】
そして、得られたパラメータqscaleと、基準となる量子化テーブル値baseQとを用いて、以下の（式３）の演算を行うことにより、量子化テーブル値Ｑが得られる。量子化テーブル値Ｑの値は、画像データの量子化幅を示しており、この値が大きければ、データ量は小さくなるが画質は劣化する。
【０００６】
Ｑ  ＝ (baseQ × qscale ＋ 128) >> 8
＝ (baseQ × qscale) ／ 256 ＋ 1/2 ...（式３）
【０００７】
ユーザは、所望の画質を得るために、上記の画質制御値q_factorを決定する。そして、決定された画質制御値q_factorから量子化テーブル値Ｑが算出され、符号化が行われる。
【０００８】
この符号化においては、画像中の各データの発生頻度に応じて符号長を割り当てる可変長符号が用いられるため、入力画像によって発生する符号量が異なる。具体的には、色や明るさの変化に乏しい部分を多く含む画像の発生符号量は少なく、例えば本棚や雑踏のように、色や明るさが細かく変化する部分を含む画像の発生符号量は多くなるという傾向がある。このとき、ユーザが決定する画質制御値q_factorと発生符号量との間には、図９(ａ）に示すような関係がある。
【０００９】
上述のように、静止画像を符号化する際、入力画像の複雑度によって発生符号量が変化するため、例えば小型の携帯端末において撮影した画像データをメモリ媒体などに保存する場合、ユーザは、記録容量に限度のあるメモリ媒体に記録できる枚数をあらかじめ知ることができない。
【００１０】
そこで、第１の方法として、あらかじめ画像の複雑度に応じて量子化テーブルを補正する補正係数を決定し、補正係数を乗じた量子化テーブルを用いて符号化を行い、符号化の結果から再び補正係数を求め、再符号化を行うという動作を、所定の符号量になるまで繰り返す符号化の方法がある。これにより、入力画像にかかわらず、符号量を一定にすることができる。
【００１１】
また、第２の方法として、上記第１の方法における再符号化回数を減らし、より短い処理時間で画像の符号量を所定値に変更することができる符号量制御装置および符号量制御方法が提供されている。このものでは、画質制御値q_factorと発生符号量とは、定式化が困難な関係にあるが（図９（ａ）参照）、パラメータqscaleの逆数と発生符号量の２乗とは、図９（ｂ）に示すような直線関係（比例関係）にあり、また、この直線は、画像が異なると傾きは異なるが、画像に依存せず常に通過する固定点を有するという統計データを利用して、１回目の符号化結果と固定点とからこの直線を決定することにより、所望の符号量に対応するパラメータ（以下、「修正パラメータ」という）を決定し、この修正パラメータを用いて２回目の符号化を行うことで、所望の符号量の画像データを得ることができる（例えば特許文献１参照）。
【００１２】
【特許文献１】特開２００３−２９８８４５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１３】
しかしながら、上記第１の方法は、再符号化回数が推定できず、所定の符号量になるまで再符号化を繰り返すため、処理時間が長くなるという問題があった。
【００１４】
また、第２の方法は、修正パラメータの算出が１回の処理で求まらない、すなわち、２回目の符号化による符号量が所望の値とならなかったとき、例えば、統計データを利用しているため、画像毎に、固定点の多少のばらつきや、直線では近似できない局所的な点が存在した場合には、２回目の符号化結果と固定点とから再度直線を決定し、修正パラメータを算出し、再符号化を行うことを繰り返す。したがって、上記第１の方法よりも処理時間は短くなるものの、修正パラメータの算出は数回行うことがある。
【００１５】
本発明は、従来の符号量制御装置および符号量制御方法をさらに改良する発明であって、より短い処理時間で画像の符号量を所定値に変更することができる符号量制御装置および符号量制御方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１６】
本発明の符号量制御装置は、画質を制御するためのパラメータを用いて入力画像を符号化する符号化手段と、前記符号化手段によって符号化されて得られる符号化データの符号量を制御する符号量制御手段とを備え、前記符号量制御手段は、前記符号化データの符号量が所定の符号量の範囲内にあるか否かを判定する判定部と、パラメータの逆数および符号量の２乗を軸とする２次元座標上において、前記符号化手段によって用いられるパラメータと当該パラメータを用いて入力画像を符号化する際に発生した符号量とに対応する点、および統計データにより設定された固定点を結ぶことにより直線を決定する静的直線決定部と、前記符号化手段によって用いられるパラメータと当該パラメータを用いて入力画像を符号化する際に発生した符号量とに対応する２点を結ぶことにより直線を決定する動的直線決定部と、前記静的直線決定部または前記動的直線決定部で決定された直線を用いて指定の符号量に対応する修正パラメータを算出する修正パラメータ算出部とを有し、前記符号化手段は、前記符号量制御手段の判定部によって、前記符号化データの符号量が所定の符号量の範囲外にあると判定されたとき、前記修正パラメータを用いて前記入力画像を再符号化することを特徴とした構成を有している。
【００１７】
この構成により、画質を制御するためのパラメータを用いて入力画像を符号化し、パラメータと符号化データの符号量の組と固定点とによる関数と、パラメータと符号化データの符号量の２組による関数とに基づいて算出された修正パラメータを用いて入力画像を再符号化するため、符号化データの符号量を所定の符号量に変更するための再符号化の回数を削減できるとともに、統計データを利用するために画像ごとの多少のばらつきや局所的な点に対応できない静的直線決定部によるパラメータの算出を、動的直線決定部により補うことができ、簡易な演算のみで符号化データの符号量を所定の符号量に変更でき、より短い処理時間で画像の符号量を所定値に変更することができる。
【００１８】
また、本発明の符号量制御装置は、前記符号量制御手段の判定部は、前記符号化データの符号量の上限値および下限値を設けて前記所定の符号量の範囲を決定し、前記修正パラメータ算出部は、前記符号化データの符号量が前記上限値を超えていた場合には、前記静的直線決定部で決定された直線を用いて前記指定の符号量に対応する修正パラメータを算出し、前記符号化データの符号量が前記下限値に満たない場合には、前記動的直線決定部で決定された直線を用いて前記指定の符号量に対応する修正パラメータを算出することを特徴とした構成を有している。
【００１９】
この構成により、符号化データの符号量が上限値を超えていた場合に静的直線決定部を、下限値を満たさない場合に動的直線決定部を用いることにより、はじめの符号化で発生しやすい符号量が上限値を超える場合において、再符号化回数が少なくなり安くなり、短い処理時間で画像データを所定の符号量に変更することができる。
【００２０】
さらに、本発明の符号量制御装置は、前記符号量制御手段の静的直線決定部は、前記入力画像の画像サイズに応じて前記固定点を設定することを特徴とした構成を有している。
【００２１】
この構成により、入力画像の画像サイズに応じて固定点を設定するため、画像サイズの異なる画像を符号化する場合でも、符号化データの符号量を所定の符号量に変更するための再符号化の回数を削減できるとともに、簡易な演算のみで符号化データの符号量を所定の符号量に変更でき、短い処理時間で画像の符号量を所定値に変更することができる。
【００２２】
さらに、本発明の移動体通信システムは、上記のいずれかに記載の符号量制御装置を有することを特徴とした構成を有している。
【００２３】
この構成により、上記のいずれかに記載の符号量制御装置と同様の作用効果を移動体通信システムにおいて実現することができる。
【００２４】
さらに、本発明の画像編集システムは、上記のいずれかに記載の符号量制御装置を有することを特徴とした構成を有している。
【００２５】
この構成により、上記のいずれかに記載の符号量制御装置と同様の作用効果を画像編集システムにおいて実現することができる。
【００２６】
さらに、本発明の符号量制御方法は、画質を制御するためのパラメータを用いて入力画像を符号化する符号化ステップと、前記符号化ステップによって符号化されて得られる符号化データの符号量を制御する符号量制御ステップとを備え、前記符号量制御ステップは、前記符号化データの符号量が所定の符号量の範囲内にあるか否かを判定する判定ステップと、パラメータの逆数および符号量の２乗を軸とする２次元座標上において、前記符号化ステップによって用いられるパラメータと当該パラメータを用いて入力画像を符号化する際に発生した符号量とに対応する点、およびあらかじめ設定された固定点を結ぶことにより直線を決定する静的直線決定ステップと、前記符号化ステップによって用いられるパラメータと当該パラメータを用いて入力画像を符号化する際に発生した符号量とに対応する２点を結ぶことにより直線を決定する動的直線決定ステップと、前記静的直線決定ステップまたは前記動的直線決定ステップで決定された直線を用いて指定の符号量に対応する修正パラメータを算出する修正パラメータ算出ステップと、前記修正パラメータを用いて前記入力画像を再符号化する再符号化ステップとを有し、前記判定ステップによって、前記符号化データの符号量が所定の符号量の範囲内になるまで、前記符号量制御ステップを繰り返すことを特徴とした構成を有している。
【００２７】
この構成により、画質を制御するためのパラメータを用いて入力画像を符号化し、パラメータと符号化データの符号量の組と固定点とによる関数と、パラメータと符号化データの符号量の２組による関数とに基づいて算出された修正パラメータを用いて入力画像を再符号化するため、符号化データの符号量を所定の符号量に変更するための再符号化の回数を削減できるとともに、統計データを利用するために画像ごとの多少のばらつきや局所的な点に対応できない静的直線決定部によるパラメータの算出を、動的直線決定部により補うことができ、簡易な演算のみで符号化データの符号量を所定の符号量に変更でき、より短い処理時間で画像の符号量を所定値に変更することができる。
【００２８】
さらに、本発明の符号量制御プログラムは、画質を制御するためのパラメータを用いて入力画像を符号化する符号化ステップと、前記符号化ステップによって符号化されて得られる符号化データの符号量を制御する符号量制御ステップとを備え、前記符号量制御ステップは、前記符号化データの符号量が所定の符号量の範囲内にあるか否かを判定する判定ステップと、パラメータの逆数および符号量の２乗を軸とする２次元座標上において、前記符号化ステップによって用いられるパラメータと当該パラメータを用いて入力画像を符号化する際に発生した符号量とに対応する点、およびあらかじめ設定された固定点を結ぶことにより直線を決定する静的直線決定ステップと、前記符号化ステップによって用いられるパラメータと当該パラメータを用いて入力画像を符号化する際に発生した符号量とに対応する２点を結ぶことにより直線を決定する動的直線決定ステップと、前記静的直線決定ステップまたは前記動的直線決定ステップで決定された直線を用いて指定の符号量に対応する修正パラメータを算出する修正パラメータ算出ステップと、前記修正パラメータを用いて前記入力画像を再符号化する再符号化ステップとを有し、前記判定ステップによって、前記符号化データの符号量が所定の符号量の範囲内になるまで、前記符号量制御ステップを繰り返すことを特徴とした構成を有している。
【００２９】
この構成により、画質を制御するためのパラメータを用いて入力画像を符号化し、パラメータと符号化データの符号量の組と固定点とによる関数と、パラメータと符号化データの符号量の２組による関数とに基づいて算出された修正パラメータを用いて入力画像を再符号化するため、符号化データの符号量を所定の符号量に変更するための再符号化の回数を削減できるとともに、統計データを利用するために画像ごとの多少のばらつきや局所的な点に対応できない静的直線決定部によるパラメータの算出を、動的直線決定部により補うことができ、簡易な演算のみで符号化データの符号量を所定の符号量に変更でき、より短い処理時間で画像の符号量を所定値に変更することができる。
【発明の効果】
【００３０】
本発明は、画質を制御するためのパラメータを用いて入力画像を符号化する符号化手段と、パラメータと符号化データの符号量の組と固定点とによる関数を求める静的直線決定部と、パラメータと符号化データの符号量の２組による関数を求める動的直線決定部と、前記静的直線決定部および前記動的直線決定部で求めた関数により修正パラメータを算出する修正パラメータ算出部とを設け、前記修正パラメータを用いて入力画像を再符号化することにより、符号化データの符号量を所定の符号量に変更するための再符号化の回数を削減できるとともに、統計データを利用するために、画像ごとの多少のばらつきや局所的な点に対応できない静的直線決定部によるパラメータの算出を、動的直線決定部により補うことができ、簡易な演算のみで符号化データの符号量を所定の符号量に変更でき、より短い処理時間で画像の符号量を所定値に変更することができるという効果を有する符号量制御装置を提供することができるものである。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３１】
以下、本発明の実施の形態の符号量制御装置について、図面を用いて説明する。
【００３２】
（第１の実施の形態）
まず、本発明の第１の実施の形態における符号量制御装置を有する移動体通信システムのブロック図を図１に示し、説明する。
【００３３】
図１に示すように、移動体通信システムは、静止画像を撮像するカメラ１０、撮像された画像をディジタル画像データに変換するＡ／Ｄ変換部２０、ディジタル画像データを符号化する静止画像符号化部３０、電波送信するために変調を行う無線変調部４０、符号化データを蓄積する蓄積部５０、変調されたデータを送信する送信部６０、およびアンテナ７０を有している。
【００３４】
このような移動体通信システムにおいて、カメラ１０によって得られた静止画像は、Ａ／Ｄ変換部２０によってディジタル画像データに変換される。そして、ディジタル画像データは、入力画像データとして静止画像符号化部３０へ入力され、符号化される。符号化データは、無線変調部４０によって変調され、送信部６０によってアンテナ７０を介して送信される。また、符号化データを送信しない場合は、蓄積部５０に蓄積される。
【００３５】
図２は、静止画像符号化部３０の構成を示すブロック図である。静止画像符号化部３０は、ディジタル画像データを符号化する符号化部３１０、符号化時に使用するパラメータを算出するパラメータ算出部３２０、データの切り替えを行うスイッチ３３０、スイッチ３４０、およびディジタル画像データの符号化時の符号量を制御する符号量制御部３５０を有している。
【００３６】
符号化部３１０は、入力画像データをパラメータに基づいて符号化し、符号化データをスイッチ３４０の端子３４０ｂへ出力し、発生符号量を符号量制御部３５０へ出力する。パラメータ算出部３２０は、画質を制御するためにユーザが設定する画質制御値q_factorから、符号化を行うために用いられるパラメータを算出し、スイッチ３３０の端子３３０ａおよび符号量制御部３５０へ出力する。スイッチ３３０は、パラメータ算出部３２０から出力されたパラメータと後述する符号量制御部３５０から出力された修正パラメータとを切り替えて符号化部３１０へ出力する。スイッチ３４０は、符号化部３１０から出力された符号化データの符号量が指定符号量となった場合に、符号化データを出力する。符号量制御部３５０は、符号化部３１０から出力された発生符号量と、指定符号量とを比較し、判定結果をスイッチ３３０およびスイッチ３４０へ出力する。また、符号量制御部３５０は、発生符号量とパラメータとに関する一次関数を求め、符号化データの符号量を指定符号量にするための修正パラメータを算出し、スイッチ３３０の端子３３０ｂへ出力する。
【００３７】
図３は、符号量制御部３５０の構成を示すブロック図である。符号量制御部３５０は、符号量の大きさを判定する判定部３５２、前記パラメータを求めるための一次関数の直線を求める直線決定部３５４、および前記直線から修正パラメータを算出する修正パラメータ算出部３５６を有している。
【００３８】
判定部３５２は、符号化部３１０から出力された発生符号量と指定符号量とを比較し、符号化部３１０によって符号化された符号化データの符号量が指定符号量より大きいか、小さいか、もしくは、所定の符号量の上限および下限に収まっているか否かを判定する。直線決定部３５４は、発生符号量の２乗値とパラメータの逆数値とに関する直線、すなわち、一次関数を決定する（詳細は後述）。修正パラメータ算出部３５６は、決定された直線から、指定符号量に対応する修正パラメータを算出する
【００３９】
図４は、直線決定部３５４の構成を示すブロック図である。前記パラメータおよび発生符号量を記憶するデータ管理部３５４ａ、固定点とデータ管理部３５４ａに記憶された情報から一次関数の直線を求める静的直線決定部３５４ｂ、データ管理部３５４ａに記憶された２組の情報から一次関数の直線を求める動的直線決定部３５４ｃ、およびスイッチ３５４ｄを有している。
【００４０】
データ管理部３５４ａは、パラメータ算出部３２０もしくは修正パラメータ算出部３５６からのパラメータと、それに対応した符号化部３１０からの発生符号量の情報を記憶する。また、上記情報は、複数の情報の組を記憶しておいてもよい。
【００４１】
静的直線決定部３５４ｂは、あらかじめ定められた固定点４００とデータ管理部３５４ａで管理されている発生符号量の２乗値およびパラメータの逆数値とから、２次元座標上において、発生符号量の２乗値とパラメータの逆数値とに関する直線を決定する。
【００４２】
動的直線決定部３５４ｃは、データ管理部３５４ａが管理する発生符号量の２乗値およびパラメータの逆数値から求まる２次元座標上の点を２組選び、発生符号量の２乗値とパラメータの逆数値とに関する直線を決定する。データ管理部３５４ａが管理する複数の組から、２組を選ぶ方法については、どのような方法であってもよい。例えば、最新の２組を選択するという方法もある。
【００４３】
次いで、上記のように構成された静止画像符号化部３０の動作について、図５、図６を参照しながら説明する。なお、初期状態では、スイッチ３３０は端子３３０ａ側に入っており、スイッチ３４０は端子３４０ａ側に入っているものとする。また、判定部３５２では、指定符号量の上限および下限が設定され、上限から下限の範囲に符号量が収まっているか否かを判定するものとする。さらに、スイッチ３５４ｄは端子３５４ｅ側に入っているものとする。
【００４４】
まず、Ａ／Ｄ変換部２０によってＡ／Ｄ変換された入力画像は、符号化部３１０へ入力される。また、ユーザが画質を制御するために設定する画質制御値q_factorがパラメータ算出部３２０へ入力され、画質制御値q_factorからパラメータが算出される。算出されたパラメータはスイッチ３３０の端子３３０ａを介して符号化部３１０へ入力される。そして、符号化部３１０によって、上記パラメータに基づいて入力画像が符号化される。符号化されて得られた符号化データは、スイッチ３４０の端子３４０ｂへ出力される。また、入力画像を符号化した際の発生符号量は、符号量制御部３５０内の判定部３５２および直線決定部３５４内のデータ管理部３５４ａへ出力される。
【００４５】
そして、符号量制御部３５０内の判定部３５２によって、発生符号量と所望の符号量である指定符号量とが比較され、判定結果として、例えば発生符号量が指定符号量の上限から下限の範囲外であれば１が出力され、発生符号量が指定符号量の上限から下限の範囲内であれば０が出力される。判定結果は、スイッチ３３０およびスイッチ３４０へ出力され、判定結果として１が出力された場合は、スイッチ３３０は端子３３０ｂ側へ切り替えられ、スイッチ３４０は端子３４０ａ側のまま切り替えられない。したがって、符号化部３１０から出力された符号化データの符号量が指定符号量の上限から下限の範囲外である場合は、符号化データが無線変調部４０または蓄積部５０へ出力されることはない。一方、判定結果として０が出力された場合は、スイッチ３３０は端子３３０ａ側のまま切り替えられず、スイッチ３４０は端子３４０ｂ側へ切り替えられる。したがって、符号化部３１０から出力された符号化データの符号量が指定符号量の上限から下限の範囲内である場合は、符号化データが無線変調部４０または蓄積部５０へ出力される。
【００４６】
また、パラメータ算出部３２０から出力されたパラメータは、符号量制御部３５０内の直線決定部３５４内のデータ管理部３５４ａへ入力される。直線決定部３５４内の静的直線決定部３５４ｂでは、図５（ａ）に示すように、あらかじめ設定されている固定点４００と、データ管理部３５４ａで記憶されている、図５（ｂ）に示すパラメータ算出部３２０から出力されたパラメータの逆数値Ｘ１および符号化部３１０から出力された発生符号量の２乗値Ｙ１により与えられる点４１０とを結び、直線４２０、すなわち、一次関数が決定される。決定された直線４２０の情報は、修正パラメータ算出部３５６へ出力される。具体的には、直線４２０の傾きと切片が修正パラメータ算出部３５６へ出力される。
【００４７】
そして、修正パラメータ算出部３５６によって、直線４２０が用いられ、所望の符号量である指定符号量の２乗値Ｙｔから、指定符号量を達成することができる修正パラメータの逆数値Ｘｔが算出される（図６（ａ）参照）。ここで、算出された修正パラメータの逆数値を、Ｘ２とする。さらに、修正パラメータ算出部３５６によって、修正パラメータの逆数値Ｘ２から修正パラメータが算出され、算出された修正パラメータは、スイッチ３３０の端子３３０ｂおよびデータ管理部３５４ａへ出力される。修正パラメータの算出には、直線４２０が用いられるため、簡便な演算のみで修正パラメータが算出される。
【００４８】
ここで、判定部３５２から判定結果として１が出力された場合、すなわち、発生符号量が指定符号量の上限から下限の範囲外であった場合は、スイッチ３３０は端子３３０ｂ側へ入っているため、修正パラメータが符号化部３１０へ入力される。
【００４９】
一方、判定部３５２から判定結果として０が出力された場合、すなわち、発生符号量が指定符号量の上限から下限の範囲内であった場合は、符号化データは既にスイッチ３４０の端子３４０ｂを介して出力されており、スイッチ３３０は端子３３０ａ側へ入っているため、修正パラメータが符号化部３１０へ入力されない。
【００５０】
そして、判定部３５２から判定結果として１が出力された場合、すなわち、発生符号量が指定符号量の上限から下限の範囲外であった場合は、符号化部３１０によって、修正パラメータに基づいて入力画像が再符号化される。再符号化されて得られた符号化データは、スイッチ３４０の端子３４０ｂへ出力され、発生符号量（ｙ２とする）は、符号量制御部３５０へ出力される。そして、再度、発生符号量（ｙ２）と指定符号量の判定が行われ、判定結果がスイッチ３３０およびスイッチ３４０へ出力される。
【００５１】
ここで、符号化部３１０による再符号化には、修正パラメータが用いられており、修正パラメータは、符号量が指定符号量になるように定められているため、再符号化されて得られた符号化データの符号量は、ほぼ指定符号量の上限から下限の範囲内に収まっている。発生符号量が指定符号量の上限から下限の範囲内であった場合、判定部３５２による判定結果として０が出力される。これにより、スイッチ３４０は端子３４０ｂ側へ入ることになり、所望の符号量の符号化データが出力される。
【００５２】
発生符号量が指定符号量の上限から下限の範囲外であった場合、判定結果として１が出力される。これにより、スイッチ３４０は端子３４０ａ側へ入り、再々符号化が行われることになる。再々符号化時には、スイッチ３５４ｄは、端子３５４ｆ側に入る。直線決定部３５４の動的直線決定部３５４ｃでは、データ管理部３５４ａによって記憶されているパラメータとそれに対応した発生符号量の情報を２組選び、直線、すなわち、一次関数を決定する。ここでは、最新の２つの組を例に挙げて説明する。データ管理部３５４ａでは、最初に記憶した発生符号量の２乗値Ｙ１とパラメータの逆数値Ｘ１の組が記憶されている。また、発生符号量（ｙ２）の２乗値Ｙ２とパラメータの逆数値Ｘ２の組が記憶されている。図６（ｂ）に示すとおり、発生符号量の２乗値Ｙ２とパラメータの逆数値Ｘ２により与えられる点を点４３０とする。動的直線決定部３５４ｃでは、点４１０と点４３０とを結び、直線４４０が決定される。決定された直線４４０の情報は、修正パラメータ算出部３５６へ出力される。具体的には、直線４４０の傾きと切片が修正パラメータ算出部３５６へ出力される。
【００５３】
そして、修正パラメータ算出部３５６によって、直線４４０が用いられ、所望の符号量である指定符号量の２乗値Ｙｔから、指定符号量を達成することができる修正パラメータの逆数値Ｘｔが算出される（図６（ｂ）参照）。さらに、修正パラメータ算出部３５６によって、修正パラメータの逆数値Ｘｔから修正パラメータが算出され、算出された修正パラメータは、スイッチ３３０の端子３３０ｂおよびデータ管理部３５４ａへ出力され、再々符号化される。以降は、先に説明した動作と同様の動作を行う。
【００５４】
本実施の形態における判定部３５２では、発生符号量が指定符号量の上限から下限の範囲内にあるか否かを判定条件に用いて説明したが、指定符号量より大きい、もしくは、小さいという条件を条件判定に用いてもよい。指定符号量の下限を設ける効果は、極端に発生符号量が減り、画質が劣化することを抑える場合に有効である。
【００５５】
また、本実施の形態における直線決定部３５４では、再々符号化の際に用いる直線を、動的直線決定部３５４ｃを用いて算出したが、静的直線決定部３５４ｂと適応的に切り替えてもよい。例えば、再々符号化の際に、発生符号量の上限を超えていれば、静的直線決定部３５４ｂが算出する直線を用い、発生符号量の下限未満であれば、動的直線決定部３５４ｃが算出する直線を用いて、修正パラメータを算出し、再々符号化してもよい。
【００５６】
図７は、発生符号量が所定値になるまでの再符号化回数を示したものである。この図７によると、動的直線決定部３５４ｃを設けることで、所定の符号量に収束するまでの再符号化回数が、静的直線決定部３５４ｂのみで再符号化を行った場合と比較して、再符号化回数が少なく、短い処理時間で画像の符号量を所定値に変更することができることがわかる。
【００５７】
（第２の実施の形態）
次に、本発明の符号量制御動作のフローチャートを図８に示し、説明する。
【００５８】
まず、符号量制御動作では、パラメータ算出処理において、画質を制御するためにユーザが設定する画質制御値q_factorから、符号化を行うために用いられるパラメータを算出する（Ｓ１１）。続いて、符号化処理で、入力画像を上記パラメータに基づいて符号化する（Ｓ１２）。
【００５９】
次に、符号量判定処理により、発生符号量と所望の符号量である指定符号量とを比較し、符号化データの符号量を判定する（Ｓ１３）。ここで、所望の符号量に収まっていれば、処理が完了する。所望の符号量に収まっていなければ、静的直線決定処理において、あらかじめ定められた固定点、図５に示す固定点４００と発生符号量の２乗値およびパラメータの逆数値とから、２次元座標上において、発生符号量の２乗値とパラメータの逆数値とに関する直線、図５に示す直線４２０を決定する（Ｓ１４）。
【００６０】
次に、修正パラメータ算出処理において、求められた直線から修正パラメータを算出する（Ｓ１５）。そして、修正パラメータに基づいて、再度、符号化処理を行う（Ｓ１６）。
【００６１】
符号化処理ができたら、符号量判定処理により、発生符号量と所望の符号量である指定符号量とを比較し、符号化データの符号量を判定する（Ｓ１７）。ここで、所望の符号量に収まっていれば、処理が完了する。所望の符号量に収まっていなければ、動的直線決定処理において、発生符号量の２乗値およびパラメータの逆数値から求まる２次元座標上の点を２組選び、発生符号量の２乗値とパラメータの逆数値とに関する直線、図６に示す直線４４０を決定する（Ｓ１８）。
【００６２】
次に、修正パラメータ算出処理において、求められた直線から修正パラメータを算出する（Ｓ１５）。そして、修正パラメータに基づいて、再度、符号化処理を行う（Ｓ１６）。以降、符号量判定処理（Ｓ１７）において、所望の符号量に収まるまで上記処理（Ｓ１５〜Ｓ１８）を繰り返す。
【００６３】
また、本実施の形態においても、再々符号化の際に用いる直線を、動的直線決定処理によって求めたが、静的直線決定処理により求められる直線と適応的に切り替えてもよい。
【産業上の利用可能性】
【００６４】
以上のように、本発明にかかる符号量制御装置は、符号化データの符号量を所定の符号量に変更するための再符号化の回数を削減できるとともに、統計データを利用するために、画像ごとの多少のばらつきや局所的な点に対応できない静的直線決定部によるパラメータの算出を、動的直線決定部により補うことができ、簡易な演算のみで符号化データの符号量を所定の符号量に変更でき、より短い処理時間で画像の符号量を所定値に変更することができるという効果を有し、静止画像の符号化により発生する符号量を制御する符号量制御装置等として有用である。
【図面の簡単な説明】
【００６５】
【図１】本発明の第１の実施の形態における符号量制御装置を有する移動体通信システムのブロック図
【図２】静止画像符号化部の構成を示すブロック図
【図３】符号量制御部の構成を示すブロック図
【図４】直線決定部の構成を示すブロック図
【図５】（ａ）発生符号量の２乗とパラメータの逆数との関係における固定点を示すグラフ  （ｂ）固定点と１回目の算出結果により求められる静的直線を示すグラフ
【図６】（ａ）静的直線により求められる１回目の修正パラメータの逆数値を示すグラフ  （ｂ）動的直線により求められる２回目の修正パラメータの逆数値を示すグラフ
【図７】発生符号量が所定値になるまでの再符号化回数を示す表
【図８】本発明の符号量制御動作を示すフローチャート
【図９】（ａ）発生符号量と画質制御値との関係を示すグラフ  （ｂ）発生符号量の２乗とパラメータの逆数との関係を示すグラフ
【符号の説明】
【００６６】
１０  カメラ
２０  Ａ／Ｄ変換部
３０  静止画像符号化部
４０  無線変調部
５０  蓄積部
６０  送信部
７０  アンテナ
３１０  符号化部
３２０  パラメータ算出部
３３０、３４０  スイッチ
３５０  符号量制御部
３５２  判定部
３５４  直線決定部
３５４ａ  データ管理部
３５４ｂ  静的直線決定部
３５４ｃ  動的直線決定部
３５４ｄ  スイッチ
３５６  修正パラメータ算出部
【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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