(57)【要約】【課題】符号化した動画像に生じるフリッカを抑制する。【解決手段】符号化対象ブロックが第１条件および第２条件を満たすか否かを判定する判定部２４１と、前記判定部が判定した結果に応じて、前記符号化対象ブロックを量子化するための量子化パラメータを出力する設定部２４２と、を有し、前記第１条件は、前記符号化対象ブロックの輝度値のばらつきを示す指標が第１閾値より小さいことであり、前記第２条件は、前記符号化対象ブロックの輝度値と、前記符号化対象ブロックを含む符号化対象ピクチャより少なくとも１つ前のピクチャにおける前記符号化対象ブロックと同じ位置のブロックの輝度値との差分が、第２閾値より小さいことである。【選択図】図２
2018074466.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
符号化対象ブロックが第１条件および第２条件を満たすか否かを判定する判定部と、
前記判定部が判定した結果に応じて、前記符号化対象ブロックを量子化するための量子化パラメータを出力する設定部と、を有し、
前記第１条件は、前記符号化対象ブロックの輝度値のばらつきを示す指標が第１閾値より小さいことであり、
前記第２条件は、前記符号化対象ブロックの輝度値と、前記符号化対象ブロックを含む符号化対象ピクチャより少なくとも１つ前のピクチャにおける前記符号化対象ブロックと同じ位置のブロックの輝度値との差分が、第２閾値より小さいことであり、
前記判定部が、前記符号化対象ブロックが前記第１条件および前記第２条件を満たすと判断し、かつ、前記符号化対象ブロックを含む前記符号化対象ピクチャがＩピクチャであると判断した場合、前記設定部は予め定められた所定の値の量子化パラメータを出力すること
を特徴とする動画像符号化装置。
【請求項２】
前記第１条件は、前記指標が前記第１閾値より小さく、第３閾値より大きいこと
を特徴とする請求項１記載の動画像符号化装置。
【請求項３】
前記設定部は、前記符号化対象ピクチャの全ての符号化対象ブロックのうち、前記第１条件および前記第２条件を満たすと判定された特定ブロックの割合が所定の割合未満の場合に、前記特定ブロックと判定された符号化対象ブロックに対して前記所定の値の量子化パラメータを出力すること
を特徴とする請求項１または２に記載の動画像符号化装置。
【請求項４】
前記設定部は、
前記符号化対象ブロックが前記第１条件および前記第２条件を満たすと判定された特定ブロックの場合であって、前記符号化対象ブロックの隣接ブロックのうち、第１所定数未満の隣接ブロックが前記特定ブロックの場合、前記符号化対象ブロックを、前記第１条件および前記第２条件の少なくとも１つを満たさないと判定された非特定ブロックに変更すること、あるいは、
符号化対象ブロックが前記非特定ブロックの場合であって、前記符号化対象ブロックの隣接ブロックのうち第２所定数以上の隣接ブロックが前記特定ブロックの場合、前記符号化対象ブロックを前記特定ブロックに変更すること
の少なくともいずれか一方を行うこと
を特徴とする請求項１から３のいずれか１項に記載の動画像符号化装置。
【請求項５】
前記設定部は、前記符号化対象ブロックが前記第１条件および前記第２条件を満たす場合であって、前記符号化対象ピクチャがＰピクチャまたはＢピクチャの場合、前記符号化対象ブロックをスキップ・ブロックとすること
を特徴とする請求項１から４のいずれか１項に記載の動画像符号化装置。
【請求項６】
符号化対象ブロックが第１条件および第２条件を満たすか否かを判定する判定ステップと、
前記判定ステップで判定した結果に応じて、前記符号化対象ブロックを量子化するための量子化パラメータを出力する設定ステップと、を有し、
前記第１条件は、前記符号化対象ブロックの輝度値のばらつきを示す指標が第１閾値より小さいことであり、
前記第２条件は、前記符号化対象ブロックの輝度値と、前記符号化対象ブロックを含む符号化対象ピクチャより少なくとも１つ前のピクチャにおける前記符号化対象ブロックと同じ位置のブロックの輝度値との差分が、第２閾値より小さいことであり、
前記判定ステップが、前記符号化対象ブロックが前記第１条件および前記第２条件を満たすと判断し、かつ、前記符号化対象ブロックを含む前記符号化対象ピクチャがＩピクチャであると判断した場合、前記設定ステップは予め定められた所定の値の量子化パラメータを出力すること
を特徴とする動画像符号化方法。
【請求項７】
前記第１条件は、前記指標が前記第１閾値より小さく、第３閾値より大きいこと
を特徴とする請求項６記載の動画像符号化方法。
【請求項８】
前記設定ステップは、前記符号化対象ピクチャの全ての符号化対象ブロックのうち、前記第１条件および前記第２条件を満たすと判定された特定ブロックの割合が所定の割合未満の場合に、前記特定ブロックと判定された符号化対象ブロックに対して前記所定の値の量子化パラメータを出力すること
を特徴とする請求項６または７に記載の動画像符号化方法。
【請求項９】
前記符号化対象ブロックが前記第１条件および前記第２条件を満たすと判定された特定ブロックの場合であって、前記符号化対象ブロックの隣接ブロックのうち、第１所定数未満の隣接ブロックが前記特定ブロックの場合、前記符号化対象ブロックを、前記第１条件および前記第２条件の少なくとも１つを満たさないと判定された非特定ブロックに変更するステップ、あるいは、
符号化対象ブロックが前記非特定ブロックの場合であって、前記符号化対象ブロックの隣接ブロックのうち第２所定数以上の隣接ブロックが前記特定ブロックの場合、前記符号化対象ブロックを前記特定ブロックに変更するステップの少なくともいずれか一方をさらに有すること
を特徴とする請求項６から８のいずれか１項に記載の動画像符号化方法。
【請求項１０】
前記設定ステップは、前記符号化対象ブロックが前記第１条件および前記第２条件を満たす場合であって、前記符号化対象ピクチャがＰピクチャまたはＢピクチャの場合、前記符号化対象ブロックをスキップ・ブロックとすること
を特徴とする請求項６から９のいずれか１項に記載の動画像符号化方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、動画像を符号化する動画像符号化装置および動画像符号化方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
動画像符号化技術に関する国際標準として、MPEG（Moving Picture Expert Group）-1,2,4、H.264/AVC、H.265/HEVCなどが制定されている。これら動画像符号化技術を採用した動画像符号化装置は、原画像を符号化の基本単位であるブロックに分割し、このブロック単位で動き補償予測および離散コサイン変換（Discrete Cosine Transform：DCT）を行うことで、符号量の圧縮を行っている。なお、符号化の基本単位であるブロックは、H.264/AVCではマクロブロックと呼ばれ、H.265/HEVCでは符号化ユニット（Coding Unit：CU）と呼ばれている。
【０００３】
動画像を符号化処理したときの発生符号量は、符号化しようとする動画像の特性によって大きく変化する。例えば、符号化された動画像を伝送する場合、あるいは、記録媒体に保存する場合、動画像符号化装置は、良好な画質を保ったまま発生符号量を所望の値に抑える処理、すなわち符号量制御を行う必要がある。符号量制御アルゴリズムの１つとして、MPEG-2のテストモデルであるTM5（Test Model 5）が知られている。
【０００４】
また、TM5の符号量制御アルゴリズムを適用し、視覚的に劣化が目立ちやすい領域の画質を改善する技術も提案されている（特許文献１、２）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００９−２００８７１号公報
【特許文献２】特開２０１１−１７２１３７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
MT5では、人間の視覚的特性に基づいて、量子化ステップに重み付けを行い、最終的な量子化ステップを決定する。このような適用量子化を採用した符号量制御アルゴリズムを用いて動画像を符号化した場合、符号化した動画像を再生した映像の一部に「フリッカ（FLICKER）」と呼ばれる映像のちらつき現象が発生することがある。
【０００７】
例えば、図１に示すように、波などの動きのある風景被写体を撮影した映像の一部に、地面などの変動しない領域Ａが存在する場合、この変動しない領域Ａがちらついて見える現象が発生することがある。
【０００８】
本発明は、上記の課題に鑑みてなされたものであって、符号化した動画像に生じるフリッカを抑制することができる動画像符号化装置および動画像符号化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】
【０００９】
上記目的を達成するため、本発明の動画像符号化装置は、符号化対象ブロックが第１条件および第２条件を満たすか否かを判定する判定部と、前記判定部が判定した結果に応じて、前記符号化対象ブロックを量子化するための量子化パラメータを出力する設定部と、を有し、前記第１条件は、前記符号化対象ブロックの輝度値のばらつきを示す指標が第１閾値より小さいことであり、前記第２条件は、前記符号化対象ブロックの輝度値と、前記符号化対象ブロックを含む符号化対象ピクチャより少なくとも１つ前のピクチャにおける前記符号化対象ブロックと同じ位置のブロックの輝度値との差分が、第２閾値より小さいことであり、前記判定部が、前記符号化対象ブロックが前記第１条件および前記第２条件を満たすと判断し、かつ、前記符号化対象ブロックを含む前記符号化対象ピクチャがＩピクチャであると判断した場合、前記設定部は予め定められた所定の値の量子化パラメータを出力する。
【００１０】
また、本発明の動画像符号化方法は、符号化対象ブロックが第１条件および第２条件を満たすか否かを判定する判定ステップと、前記判定ステップで判定した結果に応じて、前記符号化対象ブロックを量子化するための量子化パラメータを出力する設定ステップと、を有し、前記第１条件は、前記符号化対象ブロックの輝度値のばらつきを示す指標が第１閾値より小さいことであり、前記第２条件は、前記符号化対象ブロックの輝度値と、前記符号化対象ブロックを含む符号化対象ピクチャより少なくとも１つ前のピクチャにおける前記符号化対象ブロックと同じ位置のブロックの輝度値との差分が、第２閾値より小さいことであり、前記判定ステップが、前記符号化対象ブロックが前記第１条件および前記第２条件を満たすと判断し、かつ、前記符号化対象ブロックを含む前記符号化対象ピクチャがＩピクチャであると判断した場合、前記設定ステップは予め定められた所定の値の量子化パラメータを出力する。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、符号化した動画像に生じるフリッカを抑制可能な動画像符号化装置および動画像符号化方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】動きのある風景被写体を撮影した映像の一例を示す図である。
【図２】本発明の実施形態に係る動画像符号化装置の構成例を示す図である。
【図３】第１の実施形態の量子化パラメータの決定処理を示すフローチャートである。
【図４】図３のステップＳ３を説明するフローチャートである。
【図５】図３のステップＳ３を説明する別のフローチャートである。
【図６】量子化パラメータの設定テーブルの一例を示す図である。
【図７】第３の実施形態の量子化パラメータの決定処理を示すフローチャートである。
【図８】図７のステップＳ５を説明するフローチャートである。
【図９】第４の実施形態の量子化パラメータの決定処理を示すフローチャートである。
【図１０】孤立点除去処理の一例を示す図である。
【図１１】穴埋め処理の一例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
［TM5の符号量制御アルゴリズム］
はじめに、TM5の符号量制御アルゴリズムについて説明する。TM5の符号量制御アルゴリズムは、以下の３ステップからなる。
【００１４】
（ステップ１）まず、符号化対象ピクチャに対する符号化の困難さを示す指標である複雑さ指標と目標符号量とを用いて、初期の量子化ステップQintを設定する。そして、Qintを用いて、最初の符号化対象ブロックを符号化する。
【００１５】
（ステップ２）次いで、過去に符号化したときの発生符号量と目標符号量との差分に基づき、発生符号量が目標符号量に近づくよう、次の符号化対象ブロックに対して用いられる量子化ステップQstdを再設定する。
【００１６】
（ステップ３）人間の視覚特性に基づき、ステップ２で設定した量子化ステップQstdに重み付けを行い、最終的な量子化ステップQactを決定する。このような重み付け処理を「適用量子化」という。人間は、例えばピクチャ内の輝度値が平坦な領域に対しては、わずかな画質の劣化に対しても敏感に感応する、という視覚特性を有している。そこで、TM5の適用量子化では、視覚的に劣化が目立ちやすい平坦領域に対して小さな量子化ステップを与え、それ以外の領域に対して大きな量子化ステップを与えるようにすることで、画質の改善を図っている。
【００１７】
次に、上記ステップ３で導出される量子化ステップQactの導出方法を説明する。  16x16画素で構成されるマクロブロックを、8x8画素で構成される４つのサブブロックに分割し、各サブブロックの輝度値の分散vblk1, vblk2, vblk3, vblk4を、次式により求める。
【００１８】
【数１】
2018074466.tif 000003
【００１９】
ここで、Pi (i = 1〜64)はサブブロックを構成する各画素の輝度値、Pavgはサブブロックを構成する各画素の輝度値の平均値を表している。
【００２０】
各サブブロックの輝度値の分散から、マクロブロックjのアクティビティACTjを、次式により求める。
【００２１】
【数２】
2018074466.tif 000004
【００２２】
そして、式２で導出したアクティビティACTjを用いて、マクロブロックjの正規化アクティビティNactjを、次式により求める。
【００２３】
【数３】
2018074466.tif 000005
【００２４】
ここで、AVG_ACTは、符号化対象ピクチャ内のすべてのマクロブロックにおけるアクティビティACTjの平均値である。最後に、上記ステップ２で導出した量子化ステップQstdjに、式３で導出した正規化アクティビティNactjを積算することで、最終的な量子化ステップQactjが、次式により求められる。
【００２５】
【数４】
2018074466.tif 000006
【００２６】
このように、TM5における適用量子化の処理では、輝度値のばらつきを表すアクティビティACTjに応じて、各マクロブロックに適用する量子化ステップを補正して導出するようにしている。このため、ピクチャ内で視覚的に劣化が目立ちやすい平坦領域に対してより小さな量子化ステップが与えられるようになる。すなわち、平坦領域の画質劣化を抑制することができる。
【００２７】
なお、MPEG-2では量子化ステップを用いるが、H.264/AVCおよびH.265/HEVCでは量子化ステップの対数と比例する量子化パラメータを用いる。量子化パラメータと量子化ステップは、量子化パラメータが6増加すると、量子化ステップは2倍になる関係にある。
【００２８】
［フリッカの発生原因］
次に、フリッカの発生原因について説明する。
【００２９】
フリッカは、周期的に到来するＩピクチャの画質劣化の程度が、Ｉピクチャごとに異なることにより発生すると考えられる。あるＩピクチャが劣化していた場合、その劣化は後続するＰピクチャ、Ｂピクチャにも波及するため、劣化の程度は１GOP（Group of picture）に亘って継続する。そして、次のＩピクチャで劣化の程度が変化した場合、変化した劣化の程度が次の１GOPに亘って継続する。このように、１GOP周期で画質劣化の程度が変化することにより、フリッカが発生すると考えられる。
【００３０】
特に、Ｉピクチャの量子化値（量子化ステップまたは量子化パラメータ）が比較的大きい場合に、平坦領域でのフリッカが目立つようになる。符号量制御アルゴリズムを実装したTM5では、量子化ステップQstdを求めるとき、連続するピクチャ間で輝度値の変動が大きい映像（動画像）の場合は、予測画像との差分が大きくなるため、ピクチャ全体の量子化ステップQstdを大きくして発生符号量を抑えるようにしている。
【００３１】
さらにTM5は、マクロブロックごとに、その複雑さ指標に応じて量子化ステップQstdを決定していくが、ピクチャの中で輝度値の変動が大きな領域が支配的な場合は、ピクチャ全体の大きなQstdに引きずられて、各マクロブロックのQstdも大きくなってしまう。すなわち、ピクチャの中に輝度値の変化が小さいマクロブロックがあったとしても、ピクチャ全体の大きな量子化ステップQstdに引きずられて、当該マクロブロックには比較的大きな量子化ステップQstdが割り当てられてしまう。そうすると、ピクチャの画質は劣化し、その劣化の程度が周期的に変化すれば、フリッカが発生する。特に、映像の中で輝度値の変化が少ない領域、いわゆる平坦領域では、視覚的な画質劣化が目立つため、フリッカの発生も目立つようになる。
【００３２】
本発明は、このようなフリッカの発生原因を考慮し、符号化した動画像に生じるフリッカを抑制するものである。以下、本発明の各実施形態を、図面を用いて詳細に説明する。
【００３３】
［第１の実施形態］
（動画像符号化装置の構成）
図２は、本実施形態に係る動画像符号化装置１の構成例を示す図である。
【００３４】
本実施形態の動画像符号化装置１は、入力端子１１から入力される原画像（入力画像）を符号化および復号化することによって得られる局所復号画像に基づいて予測画像を生成し、当該予測画像を原画像から減算して得られる予測残差を符号化し、出力端子１７から出力する。
【００３５】
なお、本実施形態および以降の実施形態では、H.264/AVCおよびH.265/HEVCの量子化パラメータを例に説明するが、本発明はこれに限定されるものでない。すなわち、本発明は、例えばMPEG-2の量子化ステップ等にも適用することができる。
【００３６】
動画像符号化装置１の入力端子１１には、原画像が入力される。加算器Ａ１２は、入力端子１１から入力された原画像から、後述するイントラ予測部２１あるいはインター予測部２２が生成した予測画像を減算し、予測残差を生成する。
【００３７】
直交変換部１３は、加算器Ａ１２の出力である予測残差に対し、離散コサイン変換などの直交変換を行う。量子化部１４は、制御部２４から出力された量子化パラメータを用いて、直交変換された予測残差の変換係数を量子化する。
【００３８】
可変長符号化部１５は、量子化された予測残差の変換係数を、可逆的な処理が可能な所定の符号化方式により符号化する。バッファ１６は、可変長符号化部１５が出力した符号化されたデータを一時蓄積し、ビットストリームとして出力端子１７に出力する。
【００３９】
量子化部１４の出力は、可変長符号化部１５へ入力されるとともに、逆量子化部１８へも入力される。逆量子化部１８は、量子化部１４の出力を逆量子化して、予測残差の変換係数を復号する。逆直交変換部１９は、逆量子化部１８の出力を逆直交変換して、予測残差を復号する。加算器Ｂ２０は、イントラ予測部２１あるいはインター予測部２２が生成した予測画像と、逆直交変換部１９が復号した予測残差とを加算し、局所復号画像を生成する。
【００４０】
イントラ予測部２１は、近接画素間の相関関係を利用し、局所復号画像の画素値を用いて画面内予測（イントラ予測）を行い、予測画像を生成する。インター予測部２２は、局所復号画像の前方あるいは後方のピクチャ（フレーム）から検出される、符号化対象の動き情報を用いて画面間予測（インター予測）を行い、予測画像を生成する。スイッチ２３は、イントラ予測部２１あるいはインター予測部２２の出力を切り替え、選択的に出力する。イントラ予測部２１あるいはインター予測部２２が生成した予測画像は、加算器Ａ１２および加算器Ｂ２０へ出力される。
【００４１】
制御部２４は、バッファ１６に蓄積されたデータのデータ量等から得られる発生符号量を取得するとともに、入力端子１１から入力された原画像を取得する。そして、制御部２４は、原画像と発生符号量とを用いて量子化パラメータを決定し、量子化部１４へ出力する。
【００４２】
本実施形態の制御部２４は、判定部２４１と、設定部２４２と、記憶部２４３とを備える。判定部２４１は、符号化対象ブロックが後述する第１条件および第２条件を満たすか否かを判定する。設定部２４２は、判定部２４１が判定した結果に応じて、符号化対象ブロックを量子化するための量子化パラメータを出力する。ここでは、設定部２４２は、符号化対象ブロックが第１条件および第２条件を満たす場合、当該符号化対象ブロックを含む符号化対象ピクチャのタイプ（種類）に応じて予め定められた所定の値の量子化パラメータを当該符号化対象ブロックに設定する。すなわち、設定部２４２は、前記所定の値の量子化パラメータを、量子化部１４へ出力する。記憶部２４３には、符号化対象ピクチャのタイプに応じた、所定の値の量子化パラメータが記憶される。
【００４３】
上記説明した本実施形態の動画像符号化装置１は、例えば、ＣＰＵと、メモリと、ハードディスク等の外部記憶装置と、入力装置と、出力装置とを備えた汎用的なコンピュータシステムを用いることができる。このコンピュータシステムにおいて、ＣＰＵがメモリ上にロードされた動画像符号化装置１用のプログラムを実行することにより、動画像符号化装置１の各機能が実現される。また、動画像符号化装置１用のプログラムは、ハードディスク、フレキシブルディスク、ＣＤ−ＲＯＭ、ＭＯ、ＤＶＤ−ＲＯＭなどのコンピュータ読取り可能な記録媒体に記憶することも、ネットワークを介して配信することもできる。
【００４４】
（量子化パラメータの決定処理）
以下に、制御部２４によって行われる量子化パラメータの決定処理について説明する。
【００４５】
量子化パラメータは、個々の符号化対象ブロックに対して決定される。なお、以下の説明で用いる符号化対象ブロックは、例えばH.264/AVCでは「マクロブロック」と呼ばれ、H.265/HEVCでは「符号化ユニット（Coding Unit：CU）」と呼ばれるものと等価である。
【００４６】
図３は、第１の実施形態に係る量子化パラメータの決定処理を示すフローチャートである。まず、制御部２４の設定部２４２は、符号化対象ピクチャ（入力端子１１から入力される原画像）に対する符号化の困難さを示す指標である複雑さ指標と目標符号量とを用いて、初期の量子化パラメータBaseQPを算出する（ステップＳ１）。
【００４７】
次いで、設定部２４２は、バッファ１６に蓄積されたデータのデータ量等から得られる、過去に符号化したときの発生符号量を取得する。そして、設定部２４２は、過去に符号化したときの発生符号量と、目標符号量との差分に基づいて、発生符号量が目標符号量に近づくよう、次の符号化対象ブロックに対して用いられる量子化パラメータBaseQP’を算出する（ステップＳ２）。
【００４８】
ステップＳ１およびＳ２の処理は、前述したTM5の符号量制御アルゴリズムのステップ１、ステップ２と同様の処理を行えばよい。
【００４９】
最後に、制御部２４は、人間の視覚特性を考慮した最終的な量子化パラメータQPを決定する（ステップＳ３）。
【００５０】
図４は、図３のステップＳ３の処理をより詳細に説明するフローチャートである。
【００５１】
まず、制御部２４の判定部２４１は、符号化対象ブロックを、所定の固定サイズのサブブロックに分割する（ステップＳ３-１）。H.265/HEVCでは、符号化対象ブロック（CU）のサイズとして、8x8画素、16x16画素、32x32画素および64x64画素の４種類があり、いずれかのサイズが適宜、選択される。
【００５２】
例えば、サブブロックの固定サイズとして16x16画素を採用した場合、64x64画素の符号化対象ブロックは１６個のサブブロックに分割され、32x32画素の符号化対象ブロックは４個のサブブロックに分割される。この場合、16x16画素の符号化対象ブロックおよび8x8画素の符号化対象ブロックは、サブブロックに分割せず、符号化対象ブロックとサブブロックとは同じである。もちろん、16x16画素以外のサイズのサブブロックを採用してもよい。
【００５３】
次に、判定部２４１は、符号化対象ブロックを分割した各サブブロックに対し、当該サブブロックが［条件１］と［条件２］の両方を満たすか否かを判定する（ステップＳ３-２）。
【００５４】
［条件１］は、対象のサブブロックを構成する画素の輝度値のばらつきを示す指標（パラメータ）が所定の閾値（第１閾値）よりも小さい、という条件である。言い換えると、［条件１］は、対象のサブブロックが平坦領域か否かを判定するための条件である。この輝度値のばらつきを示す指標としては、例えばアクティビティ、分散などを用いることができる。アクティビティを用いた場合、［条件１］は、以下の式で記載することができる。
【００５５】
【数５】
2018074466.tif 000007
【００５６】
ここで、xiはサブブロックを構成する各画素の輝度値、xavgはサブブロックを構成する全画素の輝度値の平均値、nはサブブロック中の画素数、Th1はサブブロックが平坦領域か否かを判断するための閾値（第１閾値）である。
【００５７】
［条件２］は、対象のサブブロックの輝度値と、当該対象のサブブロックを含む符号化対象ピクチャの少なくとも１つ前のピクチャにおける対象サブブロックと同じ位置のサブブロックの輝度値との差分が、所定の閾値（第２閾値）よりも小さい、という条件である。言い換えると、［条件２］は、対象のサブブロックが静止状態にあるか否かを判断するための条件である。［条件２］は、例えば、以下の式で記載することができる。
【００５８】
【数６】
2018074466.tif 000008
【００５９】
ここで、xiはサブブロックを構成する各画素の輝度値、yiは符号化対象ピクチャの少なくとも１つ前のピクチャ上の画素xiと同じ位置の画素の輝度値を表している。Th2は、サブブロックが静止状態にあるか否かを判断するための閾値（第２閾値）を表している。
【００６０】
なお、符号化対象ピクチャの少なくとも１つ前のピクチャは、ピクチャのタイプ（Ｉ、P、B）に関係なく、少なくとも１つ前のピクチャであってもよく、あるいは、同じピクチャタイプの少なくとも１つ前のピクチャであってもよい。
【００６１】
対象のサブブロックが［条件１］と［条件２］の両方を満たさない場合、すなわち、少なくとも１つの条件を満たさない場合（ステップＳ３-２：ＮＯ）、ステップＳ３-３に進む。
【００６２】
ステップＳ３-３では、判定部２４１は、符号化対象ブロックの全てのサブブロックについてステップＳ３-２の処理を行ったか否かを判定する。全てのサブブロックについてステップＳ３-２の処理を行っていない場合（ステップＳ３-３：ＮＯ）、ステップＳ３-２に戻り、判定部２４１は、未処理のサブブロックに対してステップＳ３-２の処理を行う。
【００６３】
全てのサブブロックについてステップＳ３-２の処理を行った場合（ステップＳ３-３：ＹＥＳ）、ステップＳ３-５に進む。すなわち、符号化対象ブロックの中に［条件１］と［条件２］の両方を満たすサブブロックが１つも存在しない場合は、ステップＳ３-５の処理に進むことになる。
【００６４】
ステップＳ３-５では、設定部２４２は、符号化対象ブロックに、ステップＳ２で設定した量子化パラメータBaseQP’に、重み係数ΔQPを加算した量子化パラメータ（QP=BaseQP’ + ΔQP）を設定する。ステップＳ３-５の処理は、前述のTM5の符号量制御アルゴリズムのステップ３と同様の処理を行えばよい。
【００６５】
一方、対象のサブブロックが［条件１］と［条件２］の両方を満たしている場合（ステップＳ３-２：ＹＥＳ）、ステップＳ３-４に進む。すなわち、符号化対象ブロックの中に１つでも［条件１］と［条件２］の両方を満たすサブブロックが存在する場合、ステップＳ３-４の処理に進むことになる。
【００６６】
ステップＳ３-４では、設定部２４２は、符号化対象ブロックに対して、ピクチャのタイプに応じてあらかじめ定めた所定の値の量子化パラメータ（QP=ForceQP）を設定する。所定の値の量子化パラメータForceQPについては、後述する。
【００６７】
なお、図４に示す処理では、制御部２４は、符号化対象ブロックを固定サイズのサブブロックに分割し（ステップＳ３-１）、分割した複数のサブブロックのうちの少なくとも１が［条件１］と［条件２］の両方を満たす場合（ステップＳ３-２：ＹＥＳ）、当該符号化対象ブロックに、所定の値の量子化パラメータForceQPを設定することとした（ステップＳ３-４）。
【００６８】
しかしながら、図５に示すように、判定部２４１は、図４のステップＳ３-１の符号化対象ブロックをサブブロックに分割することなく、符号化対象ブロック自身が［条件１］と［条件２］の両方を満たすか否かを判別するようにしてもよい（ステップＳ３-２）。
【００６９】
この場合、[条件１]は、符号化対象ブロックを構成する画素の輝度値のばらつきを示す指標が所定の閾値（第１閾値）より小さい、という条件である。［条件２］は、符号化対象ブロックの輝度値と、符号化対象ブロックを含む符号化対象ピクチャより少なくとも１つ前のピクチャにおける符号化対象ブロックと同じ位置のブロックの輝度値との差分が、所定の閾値（第２閾値）より小さい、という条件である。
【００７０】
ステップＳ３-２：ＮＯの場合、図４のステップＳ３-３の処理を行うことなく、ステップＳ３-５に直接進む。ステップＳ３-５は、図４のステップＳ３-５と、同様の処理である。ステップＳ３-２：ＹＥＳの場合、ステップＳ３-４に進む。ステップＳ３-４は、図４のステップＳ３-４と、同様の処理である。
【００７１】
（量子化パラメータForceQPの設定例）
次に、図４または図５のステップＳ３-４において、符号化対象ブロックに対して設定される所定の値の量子化パラメータForceQPについて説明する。ステップＳ３-４では、設定部２４２は、符号化対象ブロックに対して、ピクチャのタイプに応じてあらかじめ定めた所定の値の量子化パラメータForceQPを設定する。
【００７２】
図６は、量子化パラメータForceQPの設定テーブルの一例を表している。図示する例では、Ｉピクチャの場合に、量子化パラメータForceQPとして「26」が設定され、ＰピクチャまたはＢピクチャの場合に、量子化パラメータForceQPとして「40」が設定されている。なお、設定テーブルは、例えば、制御部２４が備える記憶部２４３に記憶されている。
【００７３】
符号化対象ブロックを含むピクチャ（あるいはスライス）のピクチャタイプがＩピクチャの場合、設定部２４２は、設定テーブルを参照して、Ｉピクチャ用の固定値である所定の値（例えば「24」）の量子化パラメータForceQPを、当該符号化対象ブロックに設定する。
【００７４】
というのも、フリッカは、周期的に到来するＩピクチャの画質劣化の程度が１GOPに亘って継続し、この１GOP周期での画質劣化の程度が変化（変動）することにより発生すると考えられるためである。そのため、本実施形態では、条件１および条件２を満たす符号化対象ブロックに対して、固定値である所定の値の量子化パラメータForceQPを一律に付与することで、１GOP周期での画質劣化の程度の変動を抑制し、これにより、フリッカの発生を抑制する。
【００７５】
ここで、Ｉピクチャ用の「所定の値」としては、例えば、一般的な適用量子化アルゴリズムによって設定される量子化パラメータの値BaseQP’+ΔQP（図４、図５：ステップ３-５）よりも小さな値にすることが望ましい。
【００７６】
一方、符号化対象ブロックを含むピクチャ（あるいはスライス）のピクチャタイプがＰピクチャあるいはＢピクチャの場合、設定部２４２は、設定テーブルを参照して、ＰピクチャまたはＢピクチャ用の固定値である所定の値の量子化パラメータForceQPを、当該符号化対象ブロックに設定する。ＰピクチャまたはＢピクチャ用の「所定の値」としては、量子化部１４による量子化後の予測残差の変換係数（以下、「量子化係数」と呼ぶ。）が０になる程度の値（図示する例では「40」）である。量子化部１４は、制御部２４から出力される量子化パラメータを用いて、直交変換された予測残差の変換係数を量子化する。
【００７７】
符号化対象ブロックの量子化係数が０となる場合、量子化部１４は当該符号化対象ブロックの量子化係数を出力せず、したがって、可変長符号化部１５は、量子化係数を可変長符号化した符号を出力しない。このような符号化対象ブロックは、「スキップ・ブロック」と呼ばれる。符号化された動画像を復号する動画像復号化装置（不図示）は、復号化対象ブロックがスキップ・ブロックであることを認識すると、当該スキップ・ブロックを、当該スキップ・ブロックが参照しているピクチャ中の参照ブロックに予測残差を加算することなく復号化する。
【００７８】
なお、図６では、符号化対象ブロックがＰピクチャあるいはＢピクチャに含まれる場合、符号化対象ブロックにはその量子化係数が０となるような量子化パラメータを設定することとした。しかしながら、ＰピクチャあるいはＢピクチャに含まれる符号化対象ブロックが「スキップ・ブロック」になればよいので、設定部２４２は、所定の値の量子化パラメータForceQPを設定するかわりに、シンタックスでスキップ・フラグを「１」に設定するようにしてもよい。この場合、設定部２４２は、量子化パラメータを量子化部１４に出力せずに、スキップ・ブロックであることを示す「スキップ・フラグ＝１」を量子化部１４に出力する。すなわち、設定部２４２は、符号化対象ブロックを強制的にスキップ・ブロックとして設定する。量子化部１４は、「スキップ・フラグ＝１」が入力されると量子化処理を行わず、したがって、量子化係数を可変長符号化部１５に出力しない。
【００７９】
以上述べてきたように、本実施形態では、［条件１］および［条件２］の判定結果に応じて、符号化対象ブロックを量子化するための量子化パラメータを出力する。具体的には、［条件１］と［条件２］の両方を満たす符号化対象ブロック（図４および図５のステップＳ３−２：ＹＥＳの符号化対象ブロック）であって、当該符号化対象ブロックを含む符号化対象ピクチャがＩピクチャの場合、当該符号化対象ブロックに所定の値の量子化パラメータを設定し、出力する。
【００８０】
なお、［条件１］（輝度値のばらつきを示す指標が第１閾値より小さい）と、［条件２］（少なくとも１つ前のピクチャの輝度値との差分が第２閾値より小さい）の両方を満たす符号化対象ブロックは、輝度値のばらつきが少ない平坦領域であって、かつ、動きの少ない静止状態の領域であって、フリッカが発生しやすい。
【００８１】
本実施形態では、Ｉピクチャ中のフリッカが発生しやすい符号化対象ブロックには、常に同じ値の量子化パラメータが設定されるため、１GOP周期で画質劣化の程度が変動することがなくなり、よって、符号化した動画像に生じるフリッカの発生を抑制することができる。また、Ｉピクチャの劣化は後続するＰピクチャおよびＢピクチャにも波及するため、Ｉピクチャのフリッカが発生しやすい符号化対象ブロックに対して、所定の値の量子化パラメータを一律に適用することで、フリッカの発生をより効果的に抑制することができる。
【００８２】
また、本実施形態では、［条件１］と［条件２］の両方を満たす符号化対象ブロックがＰピクチャあるいはＢピクチャに含まれる場合、スキップ・ブロックとする。これにより、１GOPの間ではＩピクチャと同じ画質が継続するようになり、１GOP内で画質劣化の程度が変化することがなくなる。よって、符号化した動画像に生じるフリッカの発生をより効果的に抑制することができる。
【００８３】
［第２の実施形態］
第１の実施形態では、所定の値の量子化パラメータForceQPを適用するか否かの判定基準として、符号化対象ブロックが［条件１］と［条件２］の両方を満たすか否かを用いた（図４および図５のステップＳ３-２）。
【００８４】
本実施形態では、判定基準として［条件１］に替えて［条件１Ａ］を用いる点で、第１の実施形態と相違し、それ以外は第１の実施形態と同様である。以下、第１の実施形態との相違点である［条件１Ａ］について詳述する。
【００８５】
第１の実施形態で説明した［条件１］は、符号化対象ブロックの輝度値のばらつきを示す指標が所定の第１閾値よりも小さい、という条件である。一方、本実施形態で用いる［条件１Ａ］は、符号化対象ブロックの輝度値のばらつきを示す指標が所定の第１閾値よりも小さく、所定の第３閾値（第３閾値＜第１閾値）よりも大きい、という条件である。
【００８６】
ここで、輝度値のばらつきを示す指標が第３閾値よりも大きいという条件は、言い換えると、輝度の変化が全くないようなサブブロックを排除するための条件である。カメラで撮影した際に発生するノイズが含まれない人工的な画像では、輝度および色調が全く変化しない領域が、ピクチャの中に少なからず存在する。人工的な画像には、例えば、アニメーション画像、ＣＧ画像、カラーバーなどの信号発生器からの画像などがある。
【００８７】
人工的な画像に対して第１の実施形態を適用した場合、Ｉピクチャの量子化パラメータが通常の符号量制御で決定する量子化パラメータの値BaseQP’+ΔQPより大きすぎる場合がある。この場合、ノイズではない信号の微小な変化を再現（復号）することができず、通常の符号量制御時より画像が劣化してしまうという不都合が生じる。
【００８８】
そこで、本実施形態では、 [条件１]に、輝度値のばらつきを示す指標が第３閾値よりも大きいという条件をさらに加えた［条件１Ａ］を用いる。これにより、人工的な画像の符号化対象ブロックを所定の値の量子化パラメータForceQPの適用対象から排除し、人物や風景などをカメラで撮像した自然画像の符号化対象ブロックのみを適用対象とすることができる。すなわち、人工的な画像に所定の値の量子化パラメータForceQPを適用することによる画質の悪影響を、回避することができる。自然画像には、アナログ的な輝度値のゆれが必ず存在する。そこで、［条件１Ａ］では、輝度値のばらつきに対して、第１閾値より小さい第３閾値を設けて、人工的な画像を排除する。
【００８９】
［条件１Ａ］における輝度値のばらつきを示す指標としては、例えばアクティビティを用いればよい。この場合、［条件１Ａ］は、以下の式で記載することができる。
【００９０】
【数７】
2018074466.tif 000009
【００９１】
ここで、Th3は符号化対象ブロックが自然画像か否かを判断するための所定の閾値（第３閾値）を表している。
【００９２】
本実施形態の動画像符号化装置１の判定部２４１は、図４の場合、符号化対象ブロックの中に１つでも［条件１Ａ］と［条件２］の両方を満たすサブブロックが存在するか否かを判定する（ステップＳ３-２）。［条件１Ａ］と［条件２］の両方を満たすサブブロックが存在する場合は、設定部２４２は、符号化対象ブロックに対して、ピクチャのタイプに応じた所定の値の量子化パラメータForceQPを設定する（ステップＳ３-４）。
【００９３】
また、図５の場合、判定部２４１は、符号化対象ブロックが［条件１Ａ］と［条件２］の両方を満たす否かを判定する（ステップＳ３-２）。符号化対象ブロックが［条件１Ａ］と［条件２］の両方を満たす場合、設定部２４２は、符号化対象ブロックに対して、ピクチャのタイプに応じた所定の値の量子化パラメータForceQPを設定する（ステップＳ３-４）。
【００９４】
なお、量子化パラメータForceQPの値は、第１の実施形態と同様のものを設定すればよい。
【００９５】
このように、本実施形態では、［条件１］にかえて、符号化対象ブロックの輝度値のばらつきを示す指標が、第１閾値より小さく、第３閾値より大きい、という［条件１Ａ］を採用した。これにより、本実施形態では、画質劣化が誘引される可能性のある人工的な画像に対して所定の値の量子化パラメータForceQPを設定することを回避し、自然画像のみを量子化パラメータForceQPの設定対象とすることができる。
【００９６】
［第３の実施形態］
前述のとおり、輝度値の変動が大きな領域が支配的なピクチャの場合、ピクチャ全体の大きな量子化パラメータに引きずられて、輝度値の変化が小さいブロックであっても比較的大きな量子化パラメータが与えられてしまう。逆に、輝度値の変動が大きな領域がそれほど支配的でない場合は、あえて第１および第２の実施形態で説明した所定の値の量子化パラメータForceQPを適用する必要はない。
【００９７】
そこで、本実施形態では、第１あるいは第２の実施形態に基づく処理を採用しつつ、符号化対象ピクチャの中で、所定の値の量子化パラメータForceQPを設定すべきと判定された符号化対象ブロック（以下、「強制QP対象ブロック」と呼ぶ。）の割合が所定の割合未満の場合にのみ、強制QP対象ブロックに所定の値の量子化パラメータForceQPを設定する。
【００９８】
以下、図７および図８を参照しながら、本実施形態の量子化パラメータの決定方法を説明する。
【００９９】
図７は、本実施形態の量子化パラメータの決定方法を示すフローチャートである。なお、以下の説明で用いる符号化対象ブロックは、第１および第２の実施形態と同様に、例えばH.264/AVCでは「マクロブロック」と呼ばれ、H．265／HEVCでは「符号化ユニット」と呼ばれるものと等価である。
【０１００】
図７のステップＳ１およびＳ２は、図３で説明したステップＳ１およびＳ２と同様である。すなわち、動画像符号化装置１の設定部２４２は、符号化対象ピクチャに対する符号化の困難さを示す指標である複雑さ指標と目標符号量とから、初期の量子化パラメータBaseQPを算出する（ステップＳ１）。そして、設定部２４２は、過去に符号化したときの発生符号量と目標符号量との差分に基づいて、発生符号量が目標符号量に近づくよう、個々の符号化対象ブロックに対して用いられる量子化パラメータBaseQP’を算出する（ステップＳ２）。
【０１０１】
そして、制御部２４は、人間の視覚特性を考慮した最終的な量子化パラメータQPを決定する（ステップＳ３Ａ）。ここで、ステップ３Ａは、第１あるいは第２の実施形態で説明したステップ３と同様の処理を行う。ただし、第１あるいは第２の実施形態のステップＳ３のＳ３-４およびＳ３-５（図４、図５）では、設定部２４２は、各符号化対象ブロックに対して実際に量子化パラメータを設定していたのに対し、本実施形態のステップＳ３Ａでは、設定部２４２は、個々の符号化対象ブロックに「強制QP対象ブロックか否かを示すフラグ」（以下、「ForceQPフラグ」と呼ぶ。）を設定する。
【０１０２】
すなわち、図４の場合、少なくとも１つのサブブロックが［条件１］（または［条件１Ａ］）と［条件２］の両方を満たす場合（ステップＳ３-２：ＹＥＳ）、設定部２４２は、符号化対象ブロックに「ForceQPフラグ＝１」と設定する（ステップＳ３-４）。一方、全てのサブブロックがステップＳ３-２の条件を満たさない場合（ステップＳ３-２：ＮＯ）、設定部２４２は、符号化対象ブロックに「ForceQPフラグ＝０」と設定する（ステップＳ３-５）。
【０１０３】
図５の場合、符号化対象ブロックが［条件１］（または［条件１Ａ］）と［条件２］の両方を満たす場合（ステップＳ３-２：ＹＥＳ）、設定部２４２は、符号化対象ブロックに「ForceQPフラグ＝１」と設定する（ステップＳ３-４）。一方、符号化対象ブロックがステップＳ３-２の条件を満たさない場合（ステップＳ３-２：ＮＯ）、設定部２４２は、符号化対象ブロックに「ForceQPフラグ＝０」と設定する（ステップＳ３-５）。
【０１０４】
なお、「ForceQPフラグ＝１」と設定された符号化対象ブロックが、強制QP対象ブロックである。また、「ForceQPフラグ＝０」と設定された符号化対象ブロックが、強制QP対象ブロック以外の非強制QP対象ブロックである。
【０１０５】
次いで、設定部２４２は、符号化対象ピクチャに含まれる全ての符号化対象ブロックについて、ForceQPフラグが設定されか否かを判定する（ステップＳ４）。全ての符号化対象ブロックにForceQPフラグが設定されていない場合（ステップＳ４：ＮＯ）、制御部２４は、次の符号化対象ブロックに対してステップＳ２およびステップＳ３Ａの処理を行う。一方、全ての符号化対象ブロックにForceQPフラグが設定された場合（ステップＳ４：ＹＥＳ）、ステップＳ５に進む。
【０１０６】
ステップＳ５では、設定部２４２は、符号化対象ピクチャの全符号化対象ブロック数のうち、ForceQPフラグ＝１とされた強制QP対象ブロック数の割合に基づいて、各符号化対象ブロックの量子化パラメータQPを決定し、設定する。
【０１０７】
図８は、図７におけるステップＳ５の処理をより詳細に説明するフローチャートである。
【０１０８】
まず、設定部２４２は、符号化対象ピクチャの全符号化対象ブロック数のうち、強制QP対象ブロック数の割合を算出する（ステップＳ５-１）。この割合が所定の割合未満の場合（ステップＳ５-１：ＹＥＳ）、ステップＳ５-２へ進み、所定の割合以上の場合（ステップＳ５-１：ＮＯ）、ステップＳ５-３へ進む。
【０１０９】
「所定の割合」は、符号化する画像の性質、動画像符号化装置１の実装形態などによって変わるものではあるが、例えば２０％程度の値を用いればよい。
【０１１０】
ステップＳ５-２では、設定部２４２は、各符号化対象ブロックに、ForceQPフラグの値に応じて量子化パラメータを設定する。具体的には、設定部２４２は、ForceQPフラグ＝１の符号化対象ブロックに対しては所定の値の量子化パラメータForceQPを設定し、ForceQPフラグ＝０の符号化対象ブロックに対しては適用量子化アルゴリズムに基づいて算出した量子化パラメータBaseQP’+ΔQPを設定する。
【０１１１】
一方、ステップＳ５-３では、設定部２４２は、ForceQPフラグの値に関わらず、全ての符号化対象ブロックに対して、適用量子化アルゴリズムに基づいて算出した量子化パラメータBaseQP’+ΔQPを設定する。
【０１１２】
なお、図７および図８では、設定部２４２は、符号化対象ピクチャ毎に、ForceQPフラグ＝１が付された符号化対象ブロックの数をカウントすることで、符号化対象ピクチャに占める強制QP対象ブロック数の割合を求めるようにしたが、本発明はこれに限定されるものではない。
【０１１３】
一般的に動画像の連続するピクチャは非常に類似しており、時間相関が強いと言える。そこで、例えば符号化対象ピクチャの１つ前のピクチャにおける強制QP対象ブロック数の割合を、符号化対象ピクチャに対して援用するようにしてもよい。この場合、設定部２４２は、連続するｎ個のピクチャに対し、最初のピクチャで図８のステップＳ５-１の処理を行い、後続のｎ−１個のピクチャについては、ステップＳ５-１の処理を行うことなく、最初のピクチャで算出した割合を用いて、ステップＳ５-２またはステップＳ５-３の処理を行う。
【０１１４】
以上述べてきたとおり、本実施形態では、符号化対象ピクチャの全符号化対象ブロック数のうち、強制QP対象ブロック（特定ブロック）数の割合が所定の割合未満の場合にのみ、強制QP対象ブロックに対して所定の値の量子化パラメータForceQPを設定し、出力する。
【０１１５】
これにより、本実施形態では、フリッカが発生することが見込まれるピクチャに対してのみ、所定の値の量子化パラメータForceQPが設定されるため、画質の向上と高精度な符号量制御とを両立しつつ、フリッカの発生を抑制することができる。
【０１１６】
［第４の実施形態］
本実施形態では、第３の実施形態に、「孤立点除去」および「穴埋め」の少なくとも１つの処理を追加した。
【０１１７】
「孤立点除去」は、符号化対象ブロックが強制QP対象ブロックと判定されたものの、周囲のブロックの多数が強制QP対象ブロックでないと判定されたされた場合は、符号化対象ブロックを非強制QP対象ブロックに変更する処理である。
【０１１８】
「穴埋め」は、 符号化対象ブロックが非強制QP対象ブロックであると判定されたものの、周囲のブロックの多数が強制QP対象ブロックであると判定された場合は、符号化対象ブロックを強制QP対象ブロックに変更する処理である。
【０１１９】
以下、図９から図１１を参照しながら、本実施形態の量子化パラメータの決定方法を説明する。
【０１２０】
図９は、本実施形態の量子化パラメータの決定方法を説明するフローチャートである。なお、以下の説明で用いる符号化対象ブロックは、第１および第２の実施形態と同様に、例えばH.264/AVCでは「マクロブロック」と呼ばれ、H．265／HEVCでは「符号化ユニット」と呼ばれるものと等価である。
【０１２１】
図９のステップＳ１、Ｓ２、Ｓ３ＡおよびＳ４は、第３の実施形態の図７のステップＳ１、Ｓ２、Ｓ３ＡおよびＳ４と同じ処理であるため、ここでは説明を省略する。ステップＳ５では、設定部２４２は、符号化対象ピクチャを構成する各ブロックのForceQPフラグを参照し、「孤立点除去」および／または「穴埋め」の処理を行う。なお、これらの処理は、ピクチャ（動画像）の特性に応じて、あるいは動画像符号化装置１の実装上の観点から、「孤立点除去」および「穴埋め」の両方の処理を行ってもよく、あるいは、どちらか一方の処理のみを行うようにしてもよい。
【０１２２】
図１０は、ステップＳ５における孤立点除去の処理の一例を示す図である。図１０に示す例では、符号化対象ブロックは、「Cur」と記載されたブロックであって、中心に配置されている。また、強制QP対象ブロックと判定されたブロックは、ハッチング（網掛け）が付されている。また、符号化対象ブロックの周囲の存在する８つの隣接ブロックについては、強制QP対象ブロックと判定された場合、ハッチングが付されるとともに、「force」と記載されている。
【０１２３】
図１０（a）に示す例では、符号化対象ブロック自身は、「強制QP対象ブロック」であり、８つの隣接ブロックのうち「強制QP対象ブロック」の数は１個である。
【０１２４】
設定部２４２は、符号化対象ブロックが「強制QP対象ブロック」の場合であって、隣接ブロックのうち「強制QP対象ブロック」の数がＮ個未満の場合、符号化対象ブロックを「非強制QP対象ブロック」とみなし、符号化対象ブロックにForceQPフラグ＝０を設定する。Ｎ（第１所定数）は、例えばＮ＝２とすればよい。
【０１２５】
図１０（a）の例では、隣接ブロックの中で「強制QP対象ブロック」の数は１個であるため、設定部２４２は、ForceQPフラグを変更することで、符号化対象ブロックを「強制QP対象ブロック」から「非強制QP対象ブロック」に変更する。図１０（ｂ）は、変更後の符号化対象ブロックを示した図である。
【０１２６】
図１１は、ステップＳ５における穴埋め処理の一例を示す図である。図１１（a）に示す例では、符号化対象ブロック自身は、「非強制QP対象ブロック」であり、８つの隣接ブロックのうち「強制QP対象ブロック」の数は６個である。
【０１２７】
設定部２４２は、符号化対象ブロックが「非強制QP対象ブロック」の場合であって、隣接ブロックのうち「強制QP対象ブロック」の数がＭ個以上の場合、符号化対象ブロックを「強制QP対象ブロック」とみなし、符号化対象ブロックにForceQPフラグ＝１を設定する。Ｍ（第２所定数）は、例えばＭ＝６とすればよい。
【０１２８】
図１１（a）に示す例では、隣接ブロックの中で「強制QP対象ブロック」の数は６個であるため、設定部２４２は、ForceQPフラグを変更することで、符号化対象ブロックを「非強制QP対象ブロック」から「強制QP対象ブロック」に変更する。図１１（ｂ）は、変更後の符号化対象ブロックを示した図である。
【０１２９】
最後に、設定部２４２は、ステップＳ６の処理を行う。ステップＳ６は、第３の実施形態におけるステップＳ５（図７、図８）の処理と同じである。ステップＳ６では、設定部２４２は、符号化対象ピクチャ中の全符号化対象ブロック数のうち、ForceQPフラグ＝１とされた「強制QP対象ブロック」数の割合に基づいて、各符号化対象ブロックに設定する量子化パラメータQPの値を設定する。
【０１３０】
以上述べてきたとおり、本実施形態では、第３の実施形態の処理に加え、「孤立点除去」あるいは「穴埋め」の少なくとも一方の処理を行う。これにより、本実施形態では、符号化対象ブロックを強制QP対象ブロックとするか否かを、周囲の隣接ブロックの状況に応じて適切に判断することができる。
【０１３１】
また、本実施形態では、フリッカが発生することが見込まれるピクチャに対してのみ、所定の値の量子化パラメータForceQPが設定されるため、画質の向上と高精度な符号量制御とを両立しつつ、フリッカの発生を抑制することができる。
【０１３２】
なお、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、その要旨の範囲内で数々の変形が可能である。例えば、上記実施形態では、Ｉピクチャ内の［条件１］（または［条件１Ａ］）および［条件２］を満たす符号化対象ブロックに対して、Ｉピクチャ用の所定の値の量子化パラメータを付与することとしたが、時間階層符号化における基本階層のピクチャに対しても、上記実施形態のＩピクチャと同様に、基本階層用の所定の値の量子化パラメータを設定することとしてもよい。基本階層のピクチャに所定の値の量子化パラメータを一律で設定することで、符号化した動画像に生じるフリッカの発生をより効果的に抑制することができる。
【０１３３】
また、上記説明した第１から第４の実施形態の少なくとも２つの任意の実施形態を組み合わせることとしてもよい。
【符号の説明】
【０１３４】
１    ：動画像符号化装置
１１  ：入力端子
１２  ：加算器Ａ
１３  ：直交変換部
１４  ：量子化部
１５  ：可変長符号化部
１６  ：バッファ
１７  ：出力端子
１８  ：逆量子化部
１９  ：逆直交変換部
２０  ：加算器Ｂ
２１  ：イントラ予測部
２２  ：インター予測部
２３  ：スイッチ
２４  ：制御部
２４１：判定部
２４２：設定部
２４３：記憶部  
【図１】
2018074466.tif 000010
【図２】
2018074466.tif 000011
【図３】
2018074466.tif 000012
【図４】
2018074466.tif 000013
【図５】
2018074466.tif 000014
【図６】
2018074466.tif 000015
【図７】
2018074466.tif 000016
【図８】
2018074466.tif 000017
【図９】
2018074466.tif 000018
【図１０】
2018074466.tif 000019
【図１１】
2018074466.tif 000020
【手続補正書】
【提出日】平成29年9月21日(2017.9.21)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
符号化対象ブロックが第１条件および第２条件を満たすか否かを判定する判定部と、
前記判定部が判定した結果に応じて、前記符号化対象ブロックを量子化するための量子化パラメータを出力する設定部と、を有し、
前記第１条件は、前記符号化対象ブロックの輝度値のばらつきを示す指標が第１閾値より小さいことであり、
前記第２条件は、前記符号化対象ブロックの輝度値と、前記符号化対象ブロックを含む符号化対象ピクチャより少なくとも１つ前のピクチャにおける前記符号化対象ブロックと同じ位置のブロックの輝度値との差分が、第２閾値より小さいことであり、
前記判定部が、前記符号化対象ブロックが前記第１条件および前記第２条件を満たすと判断し、かつ、前記符号化対象ブロックを含む前記符号化対象ピクチャがＩピクチャであると判断した場合、前記設定部は予め定められた固定値の量子化パラメータを出力すること
を特徴とする動画像符号化装置。
【請求項２】
符号化対象ブロックが第１条件および第２条件を満たすか否かを判定する判定部と、
前記判定部が判定した結果に応じて、前記符号化対象ブロックを量子化するための量子化パラメータを出力する設定部と、を有し、
前記第１条件は、前記符号化対象ブロックの輝度値のばらつきを示す指標が第１閾値より小さいことであり、
前記第２条件は、前記符号化対象ブロックの輝度値と、前記符号化対象ブロックを含む符号化対象ピクチャより少なくとも１つ前のピクチャにおける前記符号化対象ブロックと同じ位置のブロックの輝度値との差分が、第２閾値より小さいことであり、
前記判定部が、前記符号化対象ブロックが前記第１条件および前記第２条件を満たすと判断した場合、前記設定部は前記符号化対象ブロックを含む前記符号化対象ピクチャのピクチャタイプに応じて予め定められた固定値の量子化パラメータを出力すること
を特徴とする動画像符号化装置。
【請求項３】
前記第１条件は、前記指標が前記第１閾値より小さく、第３閾値より大きいこと
を特徴とする請求項１または２記載の動画像符号化装置。
【請求項４】
前記設定部は、前記符号化対象ピクチャの全ての符号化対象ブロックのうち、前記第１条件および前記第２条件を満たすと判定された特定ブロックの割合が所定の割合未満の場合に、前記特定ブロックと判定された符号化対象ブロックに対して前記固定値の量子化パラメータを出力すること
を特徴とする請求項１から３のいずれか１項に記載の動画像符号化装置。
【請求項５】
前記設定部は、
前記符号化対象ブロックが前記第１条件および前記第２条件を満たすと判定された特定ブロックの場合であって、前記符号化対象ブロックの隣接ブロックのうち、第１所定数未満の隣接ブロックが前記特定ブロックの場合、前記符号化対象ブロックを、前記第１条件および前記第２条件の少なくとも１つを満たさないと判定された非特定ブロックに変更すること、あるいは、
符号化対象ブロックが前記非特定ブロックの場合であって、前記符号化対象ブロックの隣接ブロックのうち第２所定数以上の隣接ブロックが前記特定ブロックの場合、前記符号化対象ブロックを前記特定ブロックに変更すること
の少なくともいずれか一方を行うこと
を特徴とする請求項１から４のいずれか１項に記載の動画像符号化装置。
【請求項６】
前記設定部は、前記符号化対象ブロックが前記第１条件および前記第２条件を満たす場合であって、前記符号化対象ピクチャがＰピクチャまたはＢピクチャの場合、前記符号化対象ブロックをスキップ・ブロックとすること
を特徴とする請求項１から５のいずれか１項に記載の動画像符号化装置。
【請求項７】
符号化対象ブロックが第１条件および第２条件を満たすか否かを判定する判定ステップと、
前記判定ステップで判定した結果に応じて、前記符号化対象ブロックを量子化するための量子化パラメータを出力する設定ステップと、を有し、
前記第１条件は、前記符号化対象ブロックの輝度値のばらつきを示す指標が第１閾値より小さいことであり、
前記第２条件は、前記符号化対象ブロックの輝度値と、前記符号化対象ブロックを含む符号化対象ピクチャより少なくとも１つ前のピクチャにおける前記符号化対象ブロックと同じ位置のブロックの輝度値との差分が、第２閾値より小さいことであり、
前記判定ステップが、前記符号化対象ブロックが前記第１条件および前記第２条件を満たすと判断し、かつ、前記符号化対象ブロックを含む前記符号化対象ピクチャがＩピクチャであると判断した場合、前記設定ステップは予め定められた固定値の量子化パラメータを出力すること
を特徴とする動画像符号化方法。
【請求項８】
符号化対象ブロックが第１条件および第２条件を満たすか否かを判定する判定ステップと、
前記判定ステップが判定した結果に応じて、前記符号化対象ブロックを量子化するための量子化パラメータを出力する設定ステップと、を有し、
前記第１条件は、前記符号化対象ブロックの輝度値のばらつきを示す指標が第１閾値より小さいことであり、
前記第２条件は、前記符号化対象ブロックの輝度値と、前記符号化対象ブロックを含む符号化対象ピクチャより少なくとも１つ前のピクチャにおける前記符号化対象ブロックと同じ位置のブロックの輝度値との差分が、第２閾値より小さいことであり、
前記判定ステップが、前記符号化対象ブロックが前記第１条件および前記第２条件を満たすと判断した場合、前記設定ステップは前記符号化対象ブロックを含む前記符号化対象ピクチャのピクチャタイプに応じて予め定められた固定値の量子化パラメータを出力すること
を特徴とする動画像符号化方法。
【請求項９】
前記第１条件は、前記指標が前記第１閾値より小さく、第３閾値より大きいこと
を特徴とする請求項７または８記載の動画像符号化方法。
【請求項１０】
前記設定ステップは、前記符号化対象ピクチャの全ての符号化対象ブロックのうち、前記第１条件および前記第２条件を満たすと判定された特定ブロックの割合が所定の割合未満の場合に、前記特定ブロックと判定された符号化対象ブロックに対して前記固定値の量子化パラメータを出力すること
を特徴とする請求項７から９のいずれか１項に記載の動画像符号化方法。
【請求項１１】
前記符号化対象ブロックが前記第１条件および前記第２条件を満たすと判定された特定ブロックの場合であって、前記符号化対象ブロックの隣接ブロックのうち、第１所定数未満の隣接ブロックが前記特定ブロックの場合、前記符号化対象ブロックを、前記第１条件および前記第２条件の少なくとも１つを満たさないと判定された非特定ブロックに変更するステップ、あるいは、
符号化対象ブロックが前記非特定ブロックの場合であって、前記符号化対象ブロックの隣接ブロックのうち第２所定数以上の隣接ブロックが前記特定ブロックの場合、前記符号化対象ブロックを前記特定ブロックに変更するステップの少なくともいずれか一方をさらに有すること
を特徴とする請求項７から１０のいずれか１項に記載の動画像符号化方法。
【請求項１２】
前記設定ステップは、前記符号化対象ブロックが前記第１条件および前記第２条件を満たす場合であって、前記符号化対象ピクチャがＰピクチャまたはＢピクチャの場合、前記符号化対象ブロックをスキップ・ブロックとすること
を特徴とする請求項７から１１のいずれか１項に記載の動画像符号化方法。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００９】
上記目的を達成するため、本発明の動画像符号化装置は、符号化対象ブロックが第１条件および第２条件を満たすか否かを判定する判定部と、前記判定部が判定した結果に応じて、前記符号化対象ブロックを量子化するための量子化パラメータを出力する設定部と、を有し、前記第１条件は、前記符号化対象ブロックの輝度値のばらつきを示す指標が第１閾値より小さいことであり、前記第２条件は、前記符号化対象ブロックの輝度値と、前記符号化対象ブロックを含む符号化対象ピクチャより少なくとも１つ前のピクチャにおける前記符号化対象ブロックと同じ位置のブロックの輝度値との差分が、第２閾値より小さいことであり、前記判定部が、前記符号化対象ブロックが前記第１条件および前記第２条件を満たすと判断し、かつ、前記符号化対象ブロックを含む前記符号化対象ピクチャがＩピクチャであると判断した場合、前記設定部は予め定められた固定値の量子化パラメータを出力する。
本発明の動画像符号化装置は、符号化対象ブロックが第１条件および第２条件を満たすか否かを判定する判定部と、前記判定部が判定した結果に応じて、前記符号化対象ブロックを量子化するための量子化パラメータを出力する設定部と、を有し、前記第１条件は、前記符号化対象ブロックの輝度値のばらつきを示す指標が第１閾値より小さいことであり、前記第２条件は、前記符号化対象ブロックの輝度値と、前記符号化対象ブロックを含む符号化対象ピクチャより少なくとも１つ前のピクチャにおける前記符号化対象ブロックと同じ位置のブロックの輝度値との差分が、第２閾値より小さいことであり、前記判定部が、前記符号化対象ブロックが前記第１条件および前記第２条件を満たすと判断した場合、前記設定部は前記符号化対象ブロックを含む前記符号化対象ピクチャのピクチャタイプに応じて予め定められた固定値の量子化パラメータを出力する。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１０】
また、本発明の動画像符号化方法は、符号化対象ブロックが第１条件および第２条件を満たすか否かを判定する判定ステップと、前記判定ステップで判定した結果に応じて、前記符号化対象ブロックを量子化するための量子化パラメータを出力する設定ステップと、を有し、前記第１条件は、前記符号化対象ブロックの輝度値のばらつきを示す指標が第１閾値より小さいことであり、前記第２条件は、前記符号化対象ブロックの輝度値と、前記符号化対象ブロックを含む符号化対象ピクチャより少なくとも１つ前のピクチャにおける前記符号化対象ブロックと同じ位置のブロックの輝度値との差分が、第２閾値より小さいことであり、前記判定ステップが、前記符号化対象ブロックが前記第１条件および前記第２条件を満たすと判断し、かつ、前記符号化対象ブロックを含む前記符号化対象ピクチャがＩピクチャであると判断した場合、前記設定ステップは予め定められた固定値の量子化パラメータを出力する。
本発明の動画像符号化方法は、符号化対象ブロックが第１条件および第２条件を満たすか否かを判定する判定ステップと、前記判定ステップが判定した結果に応じて、前記符号化対象ブロックを量子化するための量子化パラメータを出力する設定ステップと、を有し、前記第１条件は、前記符号化対象ブロックの輝度値のばらつきを示す指標が第１閾値より小さいことであり、前記第２条件は、前記符号化対象ブロックの輝度値と、前記符号化対象ブロックを含む符号化対象ピクチャより少なくとも１つ前のピクチャにおける前記符号化対象ブロックと同じ位置のブロックの輝度値との差分が、第２閾値より小さいことであり、前記判定ステップが、前記符号化対象ブロックが前記第１条件および前記第２条件を満たすと判断した場合、前記設定ステップは前記符号化対象ブロックを含む前記符号化対象ピクチャのピクチャタイプに応じて予め定められた固定値の量子化パラメータを出力する。