(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１符号化方法と，前記第１符号化方法よりも符号化パラメータの値の制限が大きい第２符号化方法とを切り替えて動画像を符号化する動画像符号化方法であって，
イントラピクチャにおいて，所定の領域を第１符号化領域に設定し，それ以外の領域については第２符号化領域に設定する過程と，
前記イントラピクチャに後続のピクチャにおいては，前記第１符号化領域を，前のピクチャの第１符号化領域を包含する，より大きい領域に設定し，それ以外の領域については第２符号化領域に設定する過程と，
各ピクチャにおける前記第１符号化領域のブロックについては前記第１符号化方法を用いて符号化を行う過程と，
各ピクチャにおける前記第２符号化領域のブロックについては前記第２符号化方法を用いて符号化を行う過程とを有する
ことを特徴とする動画像符号化方法。
【請求項２】
前記第１符号化方法を用いて符号化を行う過程では，
少なくとも前記第１符号化領域におけるインター符号化を行うブロックについて，前のピクチャの第１符号化領域だけを参照する
ことを特徴とする請求項１に記載の動画像符号化方法。
【請求項３】
前記第２符号化方法を用いて符号化を行う過程では，
イントラピクチャにおける各ブロックの変換係数のうち，ＤＣ成分を最大の量子化ステップで符号化し，それ以外の変換係数は符号化しない
ことを特徴とする請求項１または請求項２に記載の動画像符号化方法。
【請求項４】
前記第２符号化方法を用いて符号化を行う過程では，
インターピクチャにおける第２符号化領域においては，各ブロックをスキップモードで符号化する
ことを特徴とする請求項１，請求項２または請求項３に記載の動画像符号化方法。
【請求項５】
前記第１符号化方法を用いて符号化を行う過程では，
符号化対象ピクチャの第１符号化領域のうち，少なくとも，前のピクチャの第２符号化領域と同じ位置のブロックについてはイントラ符号化する
ことを特徴とする請求項１から請求項４までのいずれか１項に記載の動画像符号化方法。
【請求項６】
前記第１符号化方法を用いて符号化を行う過程では，
量子化制御において符号化済みピクチャの前記第１符号化領域の発生符号量と量子化ステップだけを利用して決定された量子化ステップを用いて符号化する
ことを特徴とする請求項１から請求項５までのいずれか１項に記載の動画像符号化方法。
【請求項７】
第１符号化方法と，前記第１符号化方法よりも符号化パラメータの値の制限が大きい第２符号化方法とを切り替えて動画像を符号化する動画像符号化装置であって，
イントラピクチャにおいて，所定の領域を第１符号化領域に設定し，それ以外の領域については第２符号化領域に設定するとともに，前記イントラピクチャに後続のピクチャにおいては，前記第１符号化領域を，前のピクチャの第１符号化領域を包含する，より大きい領域に設定し，それ以外の領域については第２符号化領域に設定する手段と，
各ピクチャにおける前記第１符号化領域のブロックについては前記第１符号化方法を用いて符号化を行う手段と，
各ピクチャにおける前記第２符号化領域のブロックについては前記第２符号化方法を用いて符号化を行う手段とを備える
ことを特徴とする動画像符号化装置。
【請求項８】
請求項１から請求項６までのいずれか１項に記載の動画像符号化方法を，コンピュータに実行させるための動画像符号化プログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は，通常の符号化方法と，発生符号量と演算量が小さい簡易符号化方法とを切り替えて動画像を符号化する動画像符号化方法，動画像符号化装置および動画像符号化プログラムに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
双方向通信における映像符号化では，低遅延を実現するために仮想バッファのサイズを非常に小さくする。そのため，エンコード開始時やシーンチェンジ時のイントラピクチャとそれ以降のインターピクチャにおいて，バッファアンダーフローが生じやすい。
【０００３】
このような状況において，イントラピクチャ挿入時とそれに続くインターピクチャに，例えば特許文献１に記載されている技術を適用することで，バッファアンダーフローの可能性を低減できる。この方法では，各ブロックを符号化する際に，それまでの累積発生符号量が小さい場合には通常符号化を行い，大きい場合には強制的に発生符号量が非常に小さい簡易符号化を行う。
【０００４】
ここで，通常符号化とは，動き探索／モード判定／量子化制御などで求まった符号化パラメータ（動きベクトル等）を利用した符号化であり，簡易符号化とは，動き探索／モード判定／量子化制御などの結果を利用せず，発生符号量が小さくなるように強制的に決められたパラメータを利用した符号化である。例えば，簡易符号化では，動きベクトルを０，量子化ステップを最大とした符号化を行う。すなわち，簡易符号化は，通常符号化よりも符号化パラメータの値の制限が大きい符号化である。符号化パラメータとは，符号化の対象となる数値データであり，マクロブロックモード番号，量子化パラメータ，動きベクトル，予測残差量子化値などを表す。
【０００５】
図９は，従来の動画像符号化装置の一例を示す図である。ブロック符号化制御部２０１は，符号化対象のピクチャ（画像）を入力すると，符号化単位であるブロックに分割し，各ブロックについて，それまでの累積発生符号量から累積発生符号量が所定の閾値より小さい場合には，通常符号化部２０２で通常符号化を行い，大きい場合には，簡易符号化部２０３で簡易符号化を行う。量子化制御部２０４は，通常符号化部２０２および簡易符号化部２０３から発生符号量の通知を受け，通常符号化を行うときの量子化ステップを決定し，通常符号化部２０２へ通知する。
【０００６】
図１０は，従来技術の処理フローチャートである。各入力ピクチャに対して，ステップＳ４０１〜Ｓ４０８の処理を繰り返す。また，ピクチャを分割した各ブロックごとに，ステップＳ４０２〜Ｓ４０７の処理を繰り返す。ステップＳ４０３では，符号化済みブロック数に応じた累積符号量発生閾値を設定する。ステップＳ４０４では，それまでの累積発生符号量が，ステップＳ４０３で設定した累積発生符号量閾値より小さいかどうかを判定し，小さい場合には，ステップＳ４０５へ進み，大きい場合には，ステップＳ４０６へ進む。ステップＳ４０５では，符号化対象ブロックについて通常符号化を行う。ステップＳ４０６では，符号化対象ブロックについて簡易符号化を行う。以上の処理をピクチャ内の全ブロックについて繰り返し，１ピクチャについての符号化が終了したならば，次のピクチャについて同様に処理を繰り返す。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２００５−３２８１８３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
前述した従来技術の通常符号化と簡易符号化とを切り分けて符号化する方法を，低ビットレートで仮想バッファが小さい条件下で発動させると，イントラピクチャの大部分が簡易符号化されることになる。このイントラピクチャは，次に符号化されるインターピクチャの参照ピクチャとなるが，ピクチャの大部分が簡易符号化されているので著しく画質が悪い。したがって，インターピクチャにおいて通常符号化を行う場合，動き補償において大量の予測残差が発生するため，多くの符号量を発生する。これにより，累積発生符号量が多くなってしまい，インターピクチャの一部分のみしか通常符号化できなくなり，大部分が簡易符号化される状況に陥る。この状況は，同様の原理で，次以降のインターピクチャにも継続するため，ピクチャの大部分が簡易符号化されている状態から，ピクチャ全体が通常符号化される状態に移行しない（画質が回復しない）場合がある。
【０００９】
この状況の概念図を図１１に示す。図１１において，ハッチング部分のＲ１が通常符号化領域，他の部分のＲ２が簡易符号化領域である。前述のようにイントラピクチャ（図１１のピクチャ１）の大部分が簡易符号化されると，その次のインターピクチャ（ピクチャ2 ）の符号化においては，大部分が簡易符号化されたピクチャ１を参照ピクチャとする。したがって，ピクチャ２において，ピクチャ１で簡易符号化された領域を参照して動き補償を行う通常符号化ブロックにおいて大量の予測残差が発生するため，大量の発生符号量を消費してしまい，結果的にピクチャ２についても，大部分が簡易符号化される場合がある。これが次以降のピクチャにおいても継続し，画質が回復しない場合がある。
【００１０】
本発明は，上記課題の解決を図り，イントラピクチャ挿入後等における簡易符号化が多用される状態からでも効率よく画質を回復できるようにすることを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明は，上記課題を解決するため，以下のような方法を用いる。
【００１２】
［方法１］
（１）イントラピクチャにおいて，所定の領域を通常符号化領域に設定し，それ以外の領域については簡易符号化領域に設定する。
（２）後続のピクチャにおいては，通常符号化領域を前ピクチャの通常符号化領域を包含する，より大きい領域に設定し，それ以外の領域については簡易符号化領域に設定する（図１に例を示す）。
（３）各ピクチャにおいて，通常符号化領域のブロックでは通常符号化を行い，簡易符号化領域のブロックについては簡易符号化を行う。
【００１３】
従来技術では，図１１で説明したように，イントラピクチャでピクチャの大部分が簡易符号化されると，次以降のインターピクチャでも動き補償で簡易符号化領域が参照されることによって大量の予測残差が発生し，ピクチャの大部分が簡易符号化される状況が続く。
【００１４】
一方，本発明による方法では，イントラピクチャで通常符号化領域を設定し，さらに次以降のインターピクチャの通常符号化領域は前ピクチャの通常符号化領域を包含する。自然映像においては時間的に連続するピクチャの時間的な相関が高い。すなわち，符号化対象ピクチャの通常符号化領域における被写体は，前ピクチャの通常符号化領域に存在する可能性が高い。したがって，従来技術と異なり，符号化対象ピクチャにおける通常符号化領域では，動き補償において前ピクチャの通常符号化領域を参照して，予測残差を少なくすることができ，発生符号量を小さくできる。このため，ピクチャごとに通常符号化領域を拡大し，所定の周期でピクチャの全ブロックを通常符号化することができるので，所定の周期で全画面を通常符号化する状態にする（画質を回復させる）ことができる。
【００１５】
［方法２］
また，上記方法における（３）において，少なくとも通常符号化領域においては，インター符号化を行うブロックでは，前ピクチャの通常符号化領域のみ参照するようにすると，さらに画質が向上する。
【００１６】
その理由は，以下のとおりである。方法１では，ピクチャの通常符号化領域の符号化において，参照ピクチャの簡易符号化領域を参照することが可能であるため，動き探索アルゴリズムによっては，簡易符号化領域を参照して画質の低下を招くおそれがある場合がある。方法２では，ピクチャの通常符号化領域の符号化では，必ず参照ピクチャの通常符号化領域を参照するため，簡易符号化領域を参照することによる画質の低下を防ぎ，画質を向上させることができる。
【００１７】
［方法３］
また，上記方法において，イントラピクチャにおける簡易符号化においては，各ブロックの変換係数のうち，ＤＣ成分を最大の量子化ステップで符号化し，それ以外の変換係数は符号化しないようにすると，バッファアンダーフローの抑制に効果的である。
【００１８】
上記方法において，イントラピクチャの簡易符号化の具体的方法として，例えば，量子化ステップの最大化をすることが容易に類推できるが，このような方法の場合には，入力映像によっては発生符号量が多いため，低ビットレート，バッファサイズが小さい条件下ではバッファアンダーフローを起こす可能性が高い。方法３では，イントラピクチャの簡易符号化の具体的方法として，各ブロックの変換係数のうち，ＤＣ成分のみ最大の量子化ステップで符号化する。このため，どのような入力映像においても，各ブロックについて一つの変換係数しか符号化しないため，前述した方法よりもバッファアンダーフローを抑制することができる。
【００１９】
［方法４］
また，上記方法において，インターピクチャにおける簡易符号化領域においては，各ブロックをスキップモードで符号化すると，さらにバッファアンダーフローを抑制することができるようになる。
【００２０】
上記方法において，インターピクチャの簡易符号化の具体的方法として，例えば，量子化ステップの最大化をすることが容易に類推できるが，このような方法の場合には，入力映像によっては発生符号量が多いため，低ビットレート，バッファサイズが小さい条件下ではバッファアンダーフローを起こす可能性が高い。方法４では，インターピクチャの簡易符号化の具体的方法として，スキップモードで符号化する。このため，入力映像によらず，最小の発生符号量で符号化できるため，前述した方法と比較してバッファアンダーフローを抑制することができる。
【００２１】
［方法５］
また，上記方法における（３）において，符号化対象ピクチャの通常符号化領域のうち，少なくとも，前ピクチャの簡易符号化領域と同じ位置のブロックについては，イントラ符号化する。これにより，演算量を削減することができる。
【００２２】
前述した方法において一般的なモード判定（符号化モードのレート歪コストの比較）を行った場合，符号化対象ピクチャの通常符号化領域のうち，前ピクチャの簡易符号化領域と同じ位置の領域のブロックは多くの場合イントラ符号化される。これは，符号化対象ピクチャの当該領域の被写体は前ピクチャの同じ位置に写っていることが多いが，前ピクチャの当該領域は簡易符号化されていて画質が著しく悪く，インター符号化する場合のレート歪コストが大きくなるからである。
【００２３】
一方で，方法５では，符号化対象ピクチャの通常符号化領域のうち，前ピクチャの簡易符号化領域と同じ位置の領域のブロックについてはイントラ符号化するため，当該ブロックについてインター符号化を行ってレート歪コストを算出する処理をなくすことができる。このため，方法１などと比較して演算量を削減できる。
【００２４】
［方法６］
また，上記方法における量子化制御において，符号化対象ピクチャの量子化ステップを決定する際に，符号化済みピクチャの通常符号化領域の発生符号量と量子化ステップだけを利用する。
【００２５】
前述した方法において，量子化制御方法は任意であるとし，一般的な量子化制御を行った場合，符号化対象ピクチャの量子化ステップを決定する際に符号化済みピクチャの全画面分の発生符号量と量子化ステップを利用することになる。符号化済みピクチャの簡易符号化領域は，ピクチャの複雑さによらず，発生符号量を抑えている場合があるため，量子化ステップを極度に小さくする場合があり，バッファアンダーフローの可能性を高める。これに対し，方法６を用いると，符号化対象ピクチャの量子化ステップを決定する際に符号化済みピクチャの通常符号化領域の発生符号量と量子化ステップを利用する。このため，符号化対象ピクチャの量子化ステップを極度に小さくすることを防止することができ，前述した方法と比較してバッファアンダーフローを抑制することができる。
【発明の効果】
【００２６】
本発明によれば，イントラピクチャ挿入後における簡易符号化が多用される状態から，従来技術よりも早期に画質を回復できるという効果がある。
【００２７】
さらに，ピクチャの通常符号化領域の符号化で，必ず参照ピクチャの通常符号化領域を参照することにより，画質を向上させることができる。
【００２８】
また，イントラピクチャの簡易符号化の具体的方法として，各ブロックの変換係数のうち，ＤＣ成分のみ最大の量子化ステップで符号化する方法を用いることにより，バッファアンダーフローを抑制することができる。
【００２９】
また，インターピクチャの簡易符号化の具体的方法として，スキップモードで符号化する方法を用いることにより，さらにバッファアンダーフローを抑制することができる。
【００３０】
また，符号化対象ピクチャの通常符号化領域のうち，前ピクチャの簡易符号化領域と同じ位置の領域のブロックについてはイントラ符号化することにより，演算量を削減することができる。
【００３１】
また，符号化対象ピクチャの量子化ステップを決定する際に符号化済みピクチャの通常符号化領域の発生符号量と量子化ステップを利用することにより，効果的にバッファアンダーフローを抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３２】
【図１】本発明の実施形態の概要を説明する図である。
【図２】本実施形態における通常符号化領域の設定例を示す図である。
【図３】本実施形態に係る装置構成図である。
【図４】実施例１の符号化処理の流れを示すフローチャートである。
【図５】本実施形態における動き探索の例を説明する図である。
【図６】実施例２の符号化処理の流れを示すフローチャートである。
【図７】実施例３の符号化処理の流れを示すフローチャートである。
【図８】動画像符号化装置をコンピュータとソフトウェアプログラムとを用いて実現する場合のシステムの構成例を示す図である。
【図９】従来の動画像符号化装置の一例を示す図である。
【図１０】従来の符号化処理の流れを示すフローチャートである。
【図１１】従来技術の概念図である。
【発明を実施するための形態】
【００３３】
以下，図面を用いながら，本発明の実施の形態について説明する。
【００３４】
本発明の典型的な利用シーンであるテレビ（ＴＶ）会議での利用を考える。このようなシステムでは，時間的な発生符号量の推移を平滑化するため，イントラピクチャは最初に符号化するピクチャのみとすることが多い。そして，送信先でパケットロスが生じた場合に限りイントラピクチャを挿入する。本発明は，このようにイントラピクチャが挿入された時点で発動し，通常符号化領域をピクチャごとに拡大し，ピクチャの全画面を通常符号化するまで継続する。
【００３５】
本発明は，極めて低ビットレートでバッファサイズが小さく，イントラピクチャの大部分が通常符号化できない条件下において，効果を奏する。このような条件下においては，イントラピクチャの通常符号化領域を小さくし，少しずつ通常符号化領域を拡大していく必要がある。これはピクチャの解像度，フレームレート，ビットレート，バッファサイズに依存するもので，これらの具体的条件に対して，予め通常符号化領域の大きさを決めて，本発明に適用するものとする。
【００３６】
本発明を適用する典型的な例として，以下のような条件を考える。
・ピクチャ解像度：幅１２８０画素／高さ７２０画素
・フレームレート：毎秒３０ピクチャ
・ビットレート：５００ｋｂｐｓ
・バッファサイズ：５０ｋｂｉｔｓ（バッファ遅延は１００ｍｓｅｃ程度となり，低遅延となる）
図１は，本発明の実施形態の概要を説明する図である。図１に示す各ピクチャにおいて，ハッチング部分のＲ１は通常符号化領域，その他の部分のＲ２は簡易符号化領域を表している。
【００３７】
通常符号化領域Ｒ１は，図１に示すように，ピクチャの左からマクロブロック列（マクロブロックは１６×１６画素のブロックである）を連続させたものとする。上記の条件化においては，Ｈ．２６４に基づく符号化を利用する場合には，各ピクチャで２マクロブロック列ごとに通常符号化領域を拡大することで，バッファ破綻を起こさずに４０フレーム（約１．３秒）でピクチャの全画面が通常符号化されている状態にできることが期待できる。
【００３８】
このような通常符号化領域の設定例の概念図を図２に示す。図２において，Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄ，Ｅ，Ｆ，…は，マクロブロックである。
【００３９】
［実施例１］
図３は，本発明の実施例に係る装置構成図である。なお，他の実施例についても，基本的な装置構成は実施例１と同様である。
【００４０】
通常符号化領域設定部１０１は，ピクチャ番号に応じて，どのマクロブロックが通常符号化を行うブロックかを決定し，その情報を通常符号化領域情報として，ブロック符号化制御部１０２に出力する。本実施例では，前述のように，ピクチャごとに２マクロブロック列ずつ通常符号化領域を拡大する。また，最初のピクチャ（ピクチャ番号が０）のみイントラピクチャとなる。したがって，ピクチャ番号が４０のピクチャからは全マクロブロックにおいて通常符号化することになる。
【００４１】
ブロック符号化制御部１０２は，ピクチャを入力し，さらに当該ピクチャに対応する通常符号化領域情報を入力する。そして，ラスタスキャン順に，当該ピクチャのマクロブロックが通常符号化領域内であれば通常符号化部１０３に出力し，簡易符号化領域内であれば簡易符号化部１０４に出力する。
【００４２】
通常符号化部１０３は，一般的なＨ．２６４エンコーダであるとし，入力されたマクロブロックを通常符号化する。すなわち，符号化対象ピクチャがイントラピクチャであれば，イントラ予測モードの判定，予測残差信号の直交変換／量子化，エントロピー符号化を行う。符号化対象ピクチャがインターピクチャであれば，動き探索，モード判定，予測残差信号の直交変換／量子化，エントロピー符号化を行う。いずれにおいても，量子化においては，ビットレートと仮想バッファのバッファサイズに応じた一般的な量子化制御に基づいて決定された量子化ステップを利用する。
【００４３】
簡易符号化部１０４は，入力されたマクロブロックを簡易符号化する。符号化対象ピクチャがイントラピクチャであれば，イントラ予測モードは１６×１６画素の平均値予測とし，マクロブロックの直交変換係数のＤＣ成分のみ，最大の量子化ステップで符号化する。一方，符号化対象ピクチャがインターピクチャであれば，マクロブロックはスキップモードとする。
【００４４】
量子化制御部１０５は，従来からある一般的な量子化制御を行うものとし，発生符号量を入力として，マクロブロック単位の量子化ステップを通常符号化部に出力する。
【００４５】
実施例１の符号化処理の流れを，図４に示すステップＳ１０１〜Ｓ１１０に従って説明する。
【００４６】
まず，最初のピクチャ（ピクチャ番号０）の処理から説明する。通常符号化領域設定部１０１は，ピクチャ番号が０でイントラピクチャであることから，ピクチャの左端の２マクロブロック列について通常符号化領域と決定し，通常符号化領域情報としてブロック符号化制御部に出力する（Ｓ１０２，Ｓ１０３）。
【００４７】
ブロック符号化制御部１０２には，ピクチャ番号０のピクチャが入力され，通常符号化領域情報に基づいて，ラスタスキャン順にマクロブロックを処理する。最初は図２のマクロブロックＡを処理する。マクロブロックＡは通常符号化領域内であるため，マクロブロックＡを通常符号化部１０３に出力する。通常符号化部１０３はマクロブロックＡを通常符号化する。
【００４８】
次に，マクロブロックＢも同様の処理を行う。次に処理するマクロブロックＣについては，通常符号化領域に属さないので（簡易符号化領域に属するので），簡易符号化部１０４に出力する。なお，符号化対象ピクチャはイントラピクチャなので，簡易符号化部１０４は，イントラ予測モードは１６×１６画素の平均値予測とし，マクロブロックの直交変換係数のＤＣ成分のみ，最大の量子化ステップで符号化する。上端のマクロブロック行の処理が完了したならば，マクロブロックＤから同様に処理を行う（Ｓ１０６，Ｓ１０７，Ｓ１０８）。
【００４９】
次のピクチャ（ピクチャ番号１）の処理について説明する。通常符号化領域設定部１０１は，ピクチャ番号が１であることから，ピクチャの左端の４マクロブロック列について通常符号化領域と決定し，通常符号化領域情報としてブロック符号化制御部１０２に出力する（Ｓ１０２，Ｓ１０３）。
【００５０】
ブロック符号化制御部１０２には，ピクチャ番号１のピクチャが入力され，通常符号化領域情報に基づいて，ラスタスキャン順にマクロブロックを処理する。マクロブロックＡ〜Ｄについては，通常符号化領域内であるため通常符号化部１０３にマクロブロックを出力し，通常符号化部１０３が通常符号化を行う。次のマクロブロックＥについては，通常符号化領域に属さないので，簡易符号化部１０４に出力する。なお，符号化対象ピクチャはインターピクチャであるので，簡易符号化部１０４は当該マクロブロックをスキップモードとして符号化する。上端のマクロブロック行の処理が完了したならば，マクロブロックＦから同様に処理を行う（Ｓ１０６，Ｓ１０７，Ｓ１０８）。
【００５１】
［実施例２］
実施例２の基本的な流れは実施例１と同様であるが，通常符号化部１０３の動作が若干異なる。具体的には，ブロックのインター符号化時の動作が異なる。
【００５２】
一般的なＨ．２６４エンコーダでは，ブロックのインター符号化時の動き探索においては，参照ピクチャにおける通常符号化領域と簡易符号化領域とを考慮しないため，簡易符号化領域を参照してインター符号化してしまう場合がある。一般的に，動き探索では，所定の探索中心を中心とした所定の探索範囲を探索する。図５（Ａ）に，その例を示す。Ｈ．２６４エンコーダでは，予測ベクトルを探索中心とする場合があり，この場合，探索範囲が参照ピクチャの簡易符号化領域に包含されてしまい，このブロックについては簡易符号化領域を参照して符号化するため予測残差が多く発生する。なお，予測ベクトルとしては，符号化対象ブロックの周辺の動きベクトルのメディアンとすることが多い。
【００５３】
実施例２の通常符号化部１０３では，ブロックのインター符号化時に次の動作をすることによって，これを回避する。
【００５４】
図６に，実施例２のフローチャートを示す。まずは，イントラ予測を行う（Ｓ２０１）。インター予測に先立ち，ブロックの動き探索時に予測ベクトルと探索範囲を算出し，探索範囲が簡易符号化領域と重複するかを判定する（Ｓ２０２）。重複しない場合には，そのまま動き探索を行ってインター予測を行い，符号化処理を進める（Ｓ２０３，Ｓ２０５）。一方で，重複する場合には（図５の（Ｂ）参照），探索範囲が簡易符号化領域と重複しない領域まで，探索範囲を水平に移動する（図５の（Ｃ）参照）。そして，移動された探索範囲にて動き探索を行ってインター予測を行い，符号化処理を進める（Ｓ２０４，Ｓ２０５）。
【００５５】
［実施例３］
実施例３の基本的な流れは実施例１と同様であるが，通常符号化部１０３の動作が若干異なる。具体的には，符号化対象ピクチャの通常符号化領域のマクロブロックのうち，参照ピクチャの簡易符号化領域と同位置のマクロブロックの符号化の動作が異なる。このようなマクロブロックは，例えば，図２のピクチャ１におけるマクロブロックＣおよびＤが該当する。
【００５６】
マクロブロックの符号化においては，一般的にはモード判定を行う。モード判定では，イントラ符号化した場合のレート歪コストとインター符号化した場合のレート歪コストとを比較し，レート歪コストを最小にする符号化方法を選択する。
【００５７】
実施例３のフローチャートを図７に示す。まず，イントラ予測を行う（Ｓ３０１）。実施例３の通常符号化部１０３では，符号化対象マクロブロックが参照ピクチャの通常符号化領域と同位置かを判定する（Ｓ３０２）。符号化対象マクロブロックが参照ピクチャの通常符号化領域と同位置の場合，インター予測を行った後（Ｓ３０３），イントラ符号化とインター符号化に関するモード判定を行って決定した符号化方法で符号化を行い，符号化ストリームを出力する（Ｓ３０４）。一方で，符号化対象マクロブロックが参照ピクチャの簡易符号化領域と同位置の場合，モード判定を行わずにイントラ符号化に基づく符号化ストリームを出力する（Ｓ３０５）。
【００５８】
［実施例４］
前述した実施例１では，量子化制御部１０５は従来からある一般的な量子化制御を行うものとしたが，実施例４では，量子化制御部１０５の動作が異なる。従来からある一般的な量子化制御では，符号化対象ピクチャの目標符号量，符号化対象ピクチャの複雑さ指標値から符号化対象ピクチャの量子化ステップを導出する。具体的には，以下の処理を行う。
【００５９】
符号化対象ピクチャの目標符号量をＴとする。目標符号量Ｔは，目標ビットレート，これまでの発生符号量等に基づいて決定する。符号化対象ピクチャの複雑さ指標値Ｘは，次式に基づいて求められる。
【００６０】
Ｘ＝Ｇ×Ｑave 
Ｇは最も最近符号化した同じピクチャタイプのピクチャの発生符号量である。一方で，Ｑave は同符号化済みピクチャの平均量子化ステップである。符号化対象ピクチャの量子化ステップＱは，次式で決定される。
【００６１】
Ｑ＝Ｘ／Ｔ
マクロブロック単位の量子化ステップは，累積発生符号量に基づき，Ｑを変動させて決定する。実施例１では，ＧとＱave の計算に簡易符号化領域の発生符号量と量子化ステップも利用される。この場合，簡易符号化領域はピクチャの複雑さに関わらず発生符号量を極端に抑えるため，Ｘは符号化対象ピクチャの複雑さを表していないおそれがある。
【００６２】
実施例４では，次のように複雑さ指標値Ｘを求める。符号化対象ピクチャの直前の同ピクチャタイプの符号化済みピクチャにおける通常符号化領域の面積をＡn ，ピクチャの面積をＡとし，Ａ＿Ｒａｔｉｏを以下のように表す。
【００６３】
Ａ＿Ｒａｔｉｏ＝Ａn ／Ａ
量子化制御部１０５は通常符号化部１０３から入力された符号化済みピクチャの発生符号量Ｇa と当該ピクチャに関するＡ＿Ｒａｔｉｏから，以下のようにＧを求める。
【００６４】
Ｇ＝Ｇa ／Ａ＿Ｒａｔｉｏ
そして，Ｑave は，通常符号化領域のマクロブロックで利用された量子化ステップの平均値として計算する。それ以降の処理は，前述の通りである。
【００６５】
以上の動画像符号化の処理は，コンピュータとソフトウェアプログラムとによっても実現することができ，そのプログラムをコンピュータ読み取り可能な記録媒体に記録することも，ネットワークを通して提供することも可能である。
【００６６】
図８に，図３に示す装置をコンピュータとソフトウェアプログラムとによって構成する場合のハードウェア構成例を示す。本システムは，プログラムを実行するＣＰＵ５０と，ＣＰＵ５０がアクセスするプログラムやデータが格納されるＲＡＭ等のメモリ５１と，カメラ等からの符号化対象の映像信号を入力する映像信号入力部５２（ディスク装置等による映像信号を記憶する記憶部でもよい）と，動画像符号化プログラム５３１を記憶するプログラム記憶装置５３と，符号化ストリーム出力部５４（ディスク装置等による符号化ストリームを記憶する記憶部でもよい）とが，バスで接続された構成になっている。
【００６７】
ＣＰＵ５０は，プログラム記憶装置５３からメモリ５１にロードされた動画像符号化プログラム５３１を実行することにより，映像信号入力部５２により入力された入力映像信号を符号化し，符号化結果の符号化ストリームを，符号化ストリーム出力部５４を介してネットワーク等に出力する。
【００６８】
以上，図面を参照して本発明の実施の形態を説明してきたが，上記実施の形態は本発明の例示に過ぎず，本発明が上記実施の形態に限定されるものではないことは明らかである。したがって，本発明の精神および技術的範囲を逸脱しない範囲での構成要素の追加，省略，置換，その他の変更を行ってもよい。
【符号の説明】
【００６９】
１０１  通常符号化領域設定部
１０２  ブロック符号化制御部
１０３  通常符号化部
１０４  簡易符号化部
１０５  量子化制御部
【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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【図１０】
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【図１１】
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