(57)【要約】【課題】符号化ビットレートの変更指示がなされてから実際に符号化ビットレートが変更されるまでの遅延を低減させることのできる動画像符号化装置を提供すること。【解決手段】符号化ビットレートを決定する符号化ビットレート決定手段（１２４）と、動画像信号を決定された符号化ビットレートにて符号化して符号化信号を生成する符号化手段（１０８）と、前記符号化信号を一時的に蓄積し、その符号化信号を所定のレートにて出力するバッファ手段（１１０）と、前記符号化ビットレートに基づいて再生装置側のバッファの符号残留量の制御目標値を設定する制御目標値設定手段（１１０）と、前記再生装置側のバッファの符号残留量が前記制御目標値となるように前記符号化手段にて生成される符号化信号の符号量を制御する符号量制御手段（１１０）とを有する構成となる。【選択図】  図１
2004312087.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
符号化ビットレートを決定する符号化ビットレート決定手段と、
所定のアルゴリズムに従って動画像を表す信号を前記符号化ビットレート決定手段にて決定された符号化ビットレートにて符号化して符号化信号を生成する符号化手段と、
前記符号化信号を一時的に蓄積し、その符号化信号を所定のレートにて出力するバッファ手段と、
前記符号化ビットレート決定手段にて決定された符号化ビットレートに基づいて再生装置側のバッファの符号残留量の制御目標値を設定する制御目標値設定手段と、
前記再生装置側のバッファの符号残留量が前記制御目標値となるように前記符号化手段にて生成される符号化信号の符号量を制御する符号量制御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２】
前記符号化ビットレート決定手段は、外部からの指示に基づいて前記符号化ビットレートを決定するようにした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】
前記符号化ビットレート決定手段にて決定される符号化ビットレートが第一の値からそれより小さい第二の値に変更される場合に、
前記制御目標値設定手段は、前記第二の値となる符号化ビットレートに対する制御目標値より前記第一の値となる符号化ビットレートに対する制御目標値が大きい値となるようにした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】
前記符号化ビットレート決定手段にて決定される符号化ビットレートが第一の値からそれより大きい第二の値に変更される場合に、
前記制御目標値設定手段は、前記第二の値となる符号化ビットレートに対する制御目標値より第一の値となる符号化ビットレートに対する制御目標値が小さい値となるようにした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５】
動画像を表す信号を量子化して量子化信号を生成する量子化手段を有し、前記符号化手段は前記量子化信号を符号化するようにし、
前記符号量制御手段は、量子化手段にて量子化する際の量子化幅を制御して符号化信号の符号量を制御するようにしたことを特徴とする請求項１乃至４のいずれかに記載の動画像符号化装置。
【請求項６】
動画像を表す信号を量子化して量子化信号を生成する量子化手段を有し、前記符号化手段は前記量子化信号を符号化するようにし、
前記符号化ビットレート決定手段は、前記量子化手段にてなされる前記所定の信号の量子化における量子化幅に関する情報に基づいて前記符号化ビットレートを決定するようにした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７】
前記量子化手段は、前記所定の信号を所定のピクチャ単位に量子化するようにし、
前記符号化ビットレート決定手段は、ピクチャ内の量子化幅の平均値を算出し、その量子化幅の平均値に基づいて前記符号化ビットレートを決定するようにしたことを特徴とする請求項６記載の動画像符号化装置。
【請求項８】
前記符号化手段は、動画像信号をＭＰＥＧ方式に従って圧縮して得られた信号を符号化するようにし、
前記符号化ビットレート決定手段は、ピクチャ内の動き補償が有効となるブロック数を積算し、そのブロック数の積算値に基づいて前記符号化ビットレートを決定するようにしたことを特徴とする請求項１記載の動画像符号化装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、動画像データをＭＰＥＧ１、ＭＰＥＧ２等の符号化アルゴリズムに従って符号化する動画像符号化装置に係り、詳しくは、動画像データの符号化処理の過程で符号化ビットレートを変更するようにした動画像符号化装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、異なる符号化ビットレートにて符号化された２種類のビットストリームＳＴ１及びＳＴ２を連続して再生装置（デコーダ）側に伝送する際に、ビットストリーム切り替え前後における再生装置（デコーダ）側のバッファの状況をシミュレートし、そのシミュレート結果に基づいて２つのビットストリームＳＴ１及びＳＴ２の切り替えタイミングを制御する方法が提案されている（例えば、特許文献１）。この従来の方法は、異なる符号化ビットレートで個別に符号化された２種類のビットストリームＳＴ１及びＳＴ２がそれぞれサーバに蓄積されており、サーバから読み出された２種類のビットストリームＳＴ１及びＳＴ２を連結して再生する場合と、リアルタイムに符号化（エンコード）されているビットストリームＳＴ１とサーバに蓄積されている他のビットストリームＳＴ２とを連結して再生する場合とを前提にしたものである。
【０００３】
具体的には、異なるビットレートで符号化されたビットストリームＳＴ１とビットストリームＳＴ２とを連結して一連のビットストリームＳＴ１＋ＳＴ２として再生する場合に、ビットストリームＳＴ１の末尾でのバッファ遷移状態（バッファ残留量、バッファ容量）と、ビットストリームＳＴ２の先頭でのバッファ遷移状態とをシミュレートし、バッファアンダーフロー及びバッファーオーバーフローが発生しないように、ビットストリームＳＴ１とビットストリームＳＴ２との連結時点以前にバッファへの伝送レートを修正している。この従来の方法によれば、ビットストリームＳＴ１の復号終了時のバッファ状態とビットストリームＳＴ２の復号開始時のバッファ状態が一致しないことに起因するバッファ破綻を防止できるようになる。
【０００４】
前記従来の方法では、符号化処理がなされている過程でその符号化処理を中断させずに符号化ビットレートを変更する場合については考慮されていない。このような場合に対して前記従来の方法を適用しようとすると、次のような制御がなされることが考えられる。即ち、符号化ビットレートの変更要求が動画像符号化装置に与えられた場合、伝送レートを一時的に微調整し、再生装置（デコーダ）側におけるバッファのオーバーフロー及びアンダーフローが発生しない状況が確認された後に、動画像符号化のビットレートを変更するようにすることが考えられる。
【０００５】
更に、図８乃至図１１を参照して具体的に説明する。
【０００６】
比較的大きな符号化ビットレートにて符号化のなされたビットストリームＳＴが再生装置（デコーダ）側のバッファに蓄積されながら再生のなされる状態が図８に示される。図８において、上限値ａが設定されたバッファに対して時刻０にて発生符号の入力が開始される。この符号の入力は符号化ビットレートに対応した一定ビットレートｅにてなされる。予め定められた時刻ｔ１において、先頭フレームに対応した全ビットストリームが瞬間的にバッファから引き抜かれてモニタに表示される（バッファの符号残留量が瞬間的に変化するように表すのは、バッファが仮想的なバッファを前提にしているからである）。時刻ｔ１でのバッファの符号残留量の削減幅ｃは、時刻ｔ１における先頭フレームの符号量そのものである。時刻ｔ１において先頭フレームの符号量に相当する符号量の削減がなされた後、符号残留量がｆとなったバッファに対して一定ビットレートｅでの符号の入力が再開される。
【０００７】
次に、時刻ｔ１から所定時間ｂ（例えば、ＮＴＳＣ（Ｎａｔｉｏｎａｌ  Ｔｅｌｅｖｉｓｉｏｎ  Ｓｙｓｔｅｍ  Ｃｏｍｍｉｔｔｅｅ）ビデオ方式に従う場合、１／２９．９７秒≒３３．３３ミリ秒）後の時刻ｔ２で２番目のフレームの符号量に相当する符号量ｄが瞬時にバッファから引き抜かれ、符号残留量がｇとなったバッファに対して一定ビットレートｅでの符号の入力が再開される。以後、同様に、一定の時間間隔ｂ（例えば、約３３．３ミリ秒）毎に各フレームの符号量の瞬間的な引き抜きと一定ビットレートｅでの符号の入力がなされる。その結果、バッファの符合残留量は鋸型に変動することとなる。
【０００８】
比較的小さい符号化ビットレートにて符号化のなされたビットストリームＳＴが再生装置（デコーダ）側のバッファに蓄積されながら再生のなされる状態が図９に示される。図９において、上限値Ａが設定されたバッファに対して時刻０にて発生符号の入力が開始されると、符号化ビットレートに対応した一定ビットレートＥ（＜ｅ）にて符号の蓄積がなされ、予め定められた時刻Ｔ１において、先頭フレームの符号量に相当する符号量Ｃがバッファから瞬間的に引き抜かれる。その後、一定ビットレートＥで符号の入力が再開される。そして、時刻Ｔ１から所定時間Ｂ（例えば、約３３．３ミリ秒）後の時刻Ｔ２で２番目のフレームの符号量に相当する符号量Ｄが瞬時にバッファから引き抜かれ、一定ビットレートＥでの符号の入力が再開される。この場合も、以下、同様に、一定の時間間隔Ｂ毎に各フレームの符号量の瞬間的な引き抜きと一定ビットレートＥでの符号の入力がなされる。
【０００９】
次に、所定の符号化ビットレート（図８におけるビットレートｅに対応）からそれより小さい符号化ビットレート（図９におけるビットレートＥに対応）に変更する際のバッファの符号残留量の状態について説明する。図１０は、バッファ破綻をきたす例を示す。
【００１０】
図１０において、ビットレートｅにて符号がバッファに入力するビットストリームＳＴ１（図８に示すものと同様）の後にビットレートＥ（＜ｅ）にて符号がバッファに入力するビットストリームＳＴ２が単純に連結される。この場合、時刻０から時刻Ｔｎまでは、ビットストリームＳＴ１がバッファに入力されつつ再生され、時刻Ｔｎ以降では、ビットストリームＳＴ２がバッファに入力されつつ再生される。このバッファの状態から明らかなように、時刻Ｔｎ＋１以後バッファのアンダーフローが発生し、正常に動画像のモニタ表示ができなくなる。
【００１１】
これに対し、従来の方法を適用した場合、図１１に示すように、時刻Ｔｎ＋１以後におけるバッファのアンダーフローを防止するために、時刻Ｔｎより以前の時刻Ｔ４から時刻Ｔｎまでの間は、動画像符号化装置からの伝送ビットレートを局所的に大きくすることで、時刻Ｔｎ＋１の時点でのバッファの符号残留量を大きくする。このように動画像符号化レートの変更タイミングより早めに伝送ビットレートを変更してバッファの符号残留量を多くしておくことで、時刻Ｔｎ＋１以後におけるバッファのアンダーフローを防止することができるようになる。
【００１２】
【特許文献１】
特開平１０−２０９９９３号公報
【００１３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、前記従来の方法では、符号化ビットレートの変更要求が動画像符号化装置に入力されてから、再生装置側のバッファ破綻を防止するために、まず、動画像符号化ビットレートを変更しない状態で動画像符号化装置からの伝送ビットレートを修正してバッファ破綻が発生しないバッファ状態を確認し、その後に動画像符号化ビットレートを変更することとなる。このように符号化ビットレートの変更要求が動画像符号化装置に入力されてから実際に符号化ビットレートが変更されるまでにタイムラグが発生するため、符号化ビットレートの変更指示がモニタに表示される映像に反映されるまでの遅延量が比較的大きくなってしまうという問題がある。
【００１４】
本発明は、このような問題を解決するためになされたものであり、符号化ビットレートの変更指示がなされてから実際に符号化ビットレートが変更されるまでの遅延を低減させることのできる動画像符号化装置を提供するものである。
【００１５】
【課題を解決するための手段】
本発明に係る動画像符号化装置は、符号化ビットレートを決定する符号化ビットレート決定手段と、所定のアルゴリズムに従って動画像を表す信号を前記符号化ビットレート決定手段にて決定された符号化ビットレートにて符号化して符号化信号を生成する符号化手段と、前記符号化信号を一時的に蓄積し、その符号化信号を所定のレートにて出力するバッファ手段と、前記符号化ビットレート決定手段にて決定された符号化ビットレートに基づいて再生装置側のバッファの符号残留量の制御目標値を設定する制御目標値設定手段と、前記再生装置側のバッファの符号残留量が前記制御目標値となるように前記符号化手段にて生成される符号化信号の符号量を制御する符号量制御手段とを有する構成となる。
【００１６】
このような構成により、符号化ビットレートに基づいて再生装置側のバッファの符号残留量が制御されることとなるので、変更前の符号ビットレートに基づいた制御により符号残留量が適正に保たれた再生装置側のバッファに対して変更後の符号化ビットレートにて符号化されて得られる符号化信号を与えることが可能となる。
【００１７】
また、本発明に係る動画像符号化装置は、前記符号化ビットレート決定手段が、外部からの指示に基づいて前記符号化ビットレートを決定するようにした構成とすることができる。
【００１８】
このような構成により、外部のユニット（例えば、入力ユニット、通信ユニット等）から符号化ビットレートの変更を行なうことができることとなる。
【００１９】
本発明に係る動画像符号化装置は、前記符号化ビットレート決定手段にて決定される符号化ビットレートが第一の値からそれより小さい第二の値に変更される場合に、前記制御目標値設定手段は、前記第二の値となる符号化ビットレートに対する制御目標値より前記第一の値となる符号化ビットレートに対する制御目標値が大きい値となるようにした構成とすることができる。
【００２０】
このような構成により、符号化ビットレートを小さな値となるように変更した際に、再生装置側のバッファのアンダーフローを防止することが可能となる。
【００２１】
また、本発明に係る動画像符号化装置は、前記符号化ビットレート決定手段にて決定される符号化ビットレートが第一の値からそれより大きい第二の値に変更される場合に、前記制御目標値設定手段は、前記第二の値となる符号化ビットレートに対する制御目標値より第一の値となる符号化ビットレートに対する制御目標値が小さい値となるようにした構成とすることができる。
【００２２】
このような構成により、符号化ビットレートを大きな値となるように変更した際に、再生装置側のバッファのオーバーフローを防止することが可能となる。
【００２３】
本発明に係る動画像符号化装置は、動画像を表す信号を量子化して量子化信号を生成する量子化手段を有し、前記符号化手段が前記量子化信号を符号化するようにし、前記符号量制御手段が、量子化手段にて量子化する際の量子化幅を制御して符号化信号の符号量を制御するようにした構成とすることができる。
【００２４】
このような構成により、動画像を表す信号を量子化する際の量子化幅を制御することで符号化手段から発生する符合量が制御され、その制御の結果、再生装置側のバッファの残留符号量が制御されることとなる。
【００２５】
また、本発明に係る動画像符号化装置は、動画像を表す信号を量子化して量子化信号を生成する量子化手段を有し、前記符号化手段は前記量子化信号を符号化するようにし、前記符号化ビットレート決定手段は、前記量子化手段にてなされる前記所定の信号の量子化における量子化幅に関する情報に基づいて前記符号化ビットレートを決定するようにした構成とすることができる。
【００２６】
このような構成により、動画像の複雑さに起因した量子化幅に基づいて符号化ビットレートが決定されるので、画質及び符号化信号の伝送帯域を考慮した符号化ビットレートにて動画像を表す信号を符号化することが可能となる。
【００２７】
更に、本発明に係る動画像符号化装置は、前記量子化手段が、前記所定の信号を所定のピクチャ単位に量子化するようにし、前記符号化ビットレート決定手段が、ピクチャ内の量子化幅の平均値を算出し、その量子化幅の平均値に基づいて前記符号化ビットレートを決定するようにした構成とすることができる。
【００２８】
このような構成により、ピクチャ単位に量子化される信号についてより的確に符号化ビットレートレートを決定することができることとなる。
【００２９】
また、本発明に係る動画像符号化装置は、前記符号化手段が、動画像信号をＭＰＥＧ方式に従って圧縮して得られた信号を符号化するようにし、前記符号化ビットレート決定手段は、ピクチャ内の動き補償が有効となるブロック数を積算し、そのブロック数の積算値に基づいて前記符号化ビットレートを決定するようにした構成とすることができる。
【００３０】
このような構成により、ＭＰＥＧ方式に従った動画像信号の圧縮において、動画像の複雑さに起因したピクチャ内の動き補償が有効となるブロック数に基づいて符号化ビットレートが決定されるので、画質及び符号化信号の伝送帯域を考慮した符号化ビットレートにて動画像を表す信号を符号化することが可能となる。
【００３１】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について、図面を用いて説明する。
【００３２】
本発明の第一の実施の形態に係る動画像符号化装置は、図１に示すように構成される。
【００３３】
図１において、この動画像符号化装置は、ｉｎｔｅｒ／ｉｎｔｒａ判定部１００、第一のスイッチ部１０２、直交変換部１０４、量子化部１０６、可変長符号化部（以下、ＶＬＣ部という）１０８、バッファ部１１０、逆量子化部１１２、逆直交変換部１１４、フレームメモリ部１１６、動き補償部１２０及びビットレート指示部１２４を有している。カメラからの映像信号がアナログ・デジタル変換器及びブロック変換器を経由して符号化ブロック単位のデジタル入力信号（動画像信号）に変換され（図示略）、そのデジタル入力信号が動画像符号化装置に供給される。
【００３４】
ｉｎｔｅｒ／ｉｎｔｒａ判定部１００は、ピクチャ（フレーム）毎にフレーム内符号化（ｉｎｔｒａ）を行なうべきか、あるいはフレーム間予測符号化（ｉｎｔｒａ）を行なうべきかを判定する。このｉｎｔｅｒ／ｉｎｔｒａ判定部１００は、一定ピクチャ間隔（例えば、１５ピクチャ毎）に挿入されるＩピクチャの場合は、フレーム内符号化（ｉｎｔｒａ）を行なうべきものと判定する。また、Ｉピクチャ以外のピクチャに対しては、ｉｎｔｅｒ／ｉｎｔｒａ判定部１００は、入力デジタル信号と動き補償部１２０が出力した動き補償画像とに基づいてフレーム間予測符号化（ｉｎｔｅｒ）を行なうべきか、フレーム内符号化（ｉｎｔｒａ）を行なうべきかを判定する。
【００３５】
第一のスイッチ部１０２は、ｉｎｔｅｒ／ｉｎｔｒａ判定部１００にて得られた判定結果と動き補償部１２０から出力される動く補償画像と、定数「０」を入力しており、ｉｎｔｅｒ／ｉｎｔｒａ判定部１００からの判定結果に応じて前記動き補償画像及び定数「０」のいずれかを切り替え出力する。直交変換部１０４は、入力デジタル信号から第一のスイッチ部１０２からの出力信号を減算して得られた減算結果を直交変換して直交変換係数を出力する。量子化部１０６は、直交変換部１０４から出力される直交変換係数とバッファ部１１０から出力される量子化幅を入力し、その量子化幅に従って直交変換係数を量子化して量子化直交変換係数を出力する。
【００３６】
可変長符号化部（以下、ＶＬＣ（ｖａｒｉａｂｌｅ  ｌｅｎｇｔｈ  ｃｏｄｉｎｇ）部という）１０８は、量子化部１０６から出力される量子化直交変換係数、その量子化直交変換係数に多重されているブロック符号化モード情報、動き補償部１２０から出力される動き情報、及びビットレート指示部１２４から出力される動画像符号化ビットレートを入力する。そして、ＶＬＣ１０８は、前記ブロック符号化モード情報、動き情報及び動画像符号化ビットレートに基づいて前記量子化直交変換係数を可変長符号化し、可変長符号を出力する。バッファ部１１０は、ＶＬＣ部１０８から出力される可変長符号（符号化信号）を一時的に蓄積すると共に一定レートで出力する。バッファ部１１０は、更に、ビットレート指示部１２４からの動画像符号化ビットレートを入力しており、その動画像符号化ビットレートに基づいて再生装置（デコーダ）側のバッファ状態のシミュレーションを行い、バッファの符号残留量が前記動画像符号化ビットレートに応じて決められた制御目標量となるように量子化幅を決定する機能を有する。このように決定される量子化幅は、バッファ部１１０から量子化部１０６に与えられる。
【００３７】
逆量子化部１１２は、量子化部１０６から出力される量子化直交変換係数を入力し、その量子化直交変換係数に対して逆量子化処理を施して復元直交変換係数を出力する。逆直交変換部１１４は、逆量子化部１１２からの復元直交変換係数を入力し、その復元直交変換係数に対して逆直交変換処理を施して復元画像信号を出力する。逆直交変換部１１４から出力された復元画像信号と第二のスイッチ部１１８から出力される予測画素値信号とが加算され、その加算結果が再生画像としてフレームメモリ１１６に蓄積される。
【００３８】
第二のスイッチ部１１８は、ｉｎｔｅｒ／ｉｎｔｒａ判定部１００から出力されるブロック符号化モード情報、定数「０」、及び動き補償部１２０からの動き補償画像を入力し、ブロック符号化モード情報に基づいて前記動き補償画像及び定数「０」のいずれかを予測画素値信号として切り替え出力する。動き補償部１２０は、フレームメモリ部１１６から出力される再生画像と入力デジタル信号とを入力し、それらの信号に基づいて得られる動き情報及び動き補償画像を出力する。
【００３９】
ビットレート指示部１２４は、外部から指定される動画像符号化ビットレートをＶＬＣ部１０８及びバッファ部１１０に与える。なお、オペレータにより操作される入力ユニットあるは、ネットワーク等を介した通信機器等によってビットレート指示部１２４に対して動画像符号化ビットレートを指定することができる。
【００４０】
次に、前述したような構成の動画像符号化装置の動作について説明する。
【００４１】
この動画像符号化装置は、動画像符号化方式として国際水準であるＭＰＥＧ２を用いている。この動画像符号化方式では、画面が一定の大きさの多数ブロックに分割され、そのブロック毎に符号化がなされる。符号化効率を高めるため、参照画像を動き補償（参照画像と入力画像の相関が最も高くなるようなブロック毎の動き検出と、その動きが示す位置から画像を構成する）して予測画像を得るようにしている。
【００４２】
ｉｎｔｅｒ／ｉｎｔｒａ判定部１００は、一定ピクチャ間隔（例えば、１５ピクチャ間隔）で挿入されるＩピクチャの符号化時には、フレーム内符号化（ｉｎｔｒａ）の判定出力を行い、その判定出力を第一のスイッチ部１０２、第二のスイッチ部１１８及びＶＬＣ部１０８に与える。Ｉピクチャ以外のピクチャの符号化時には、ｉｎｔｅｒ／ｉｎｔｒａ判定部１１０は、ブロック単位で入力される入力デジタル信号と動き補償部１２０からの動き補償画像とを入力し、入力画像の分散値と、動き補償画像と入力画像との間の予測差分の分散値とを比較する。そして、ｉｎｔｅｒ／ｉｎｔｒａ判定部１１０は、入力分散値が大きいときはフレーム間予測符号化（ｉｎｔｅｒ）の判定出力を行い、逆に予測差分の分散値が大きければフレーム内符号化（ｉｎｔｒａ）の判定出力を行い、各判定出力を第一のスイッチ部１０２、第二のスイッチ部１１８及びＶＬＣ部１０８に与える。
【００４３】
第一のスイッチ部１０２は、ｉｎｔｅｒ／ｉｎｔｒａ判定部１００からフレーム内符号化（ｉｎｔｒａ）の判定出力を受けると、固定値「０」を減算器（−）に出力する。これにより、入力デジタル信号がそのまま直交変換部１０４に供給される。また、第一のスイッチ部１０２は、ｉｎｔｅｒ／ｉｎｔｒａ判定部からフレーム間予測符号化（ｉｎｔｅｒ）の判定出力を受けると、動き補償画像を減算器（−）に出力する。これにより、入力デジタル信号と動き補償画像の差分となる予測差分が直交変換部１０４に供給される。直交変換部１０４は、前述したように供給される入力デジタル信号または予測差分をＤＣＴ（Ｄｉｓｃｒｅｔｅ  Ｃｏｓｉｎｅ  Ｔｒａｎｓｆｏｒｍ）変換して直交変換係数を出力する。
【００４４】
前記直交変換係数を入力する量子化部１０６は、その直交変換係数の情報量を削減するために、バッファ部１１０から供給される量子化幅を基準にしてその直交変換係数を量子化して量子化直交変換係数を出力する。逆量子化部１１２は、量子化部１０６から供給される量子化直交変換係数を前記量子化時と同一の量子化幅にて逆量子化して復元直交変換係数を逆直交変換部１１４に供給する。この復元直交変換係数は、逆直交変換部１１４でのＩＤＣＴ（Ｉｎｖｅｒｓｅ  Ｄｉｓｃｒｅｔｅ  Ｃｏｓｉｎｅ  Ｔｒａｎｓｆｏｒｍ）変換により復元画像信号に変換される。
【００４５】
第二のスイッチ部１１８は、ｉｎｔｅｒ／ｉｎｔｒａ判定部１００からフレーム内符号化（ｉｎｔｒａ）の判定出力を受けるときは定数「０」を加算器（＋）に供給し、フレーム間予測符号化（ｉｎｔｅｒ）の判定出力を受けるときは動き補償画像を加算器（＋）に供給する。これにより、逆直交変換部１１４からの復元画像信号と前記定数「０」または前記動き補償画像とが加算されて得られる再生画像（量子化誤差を含む）がフレームメモリ１１６に供給される。
【００４６】
一方、量子化部１０６から出力される量子化直交変換係数は、ＶＬＣ部１０８により、ｉｎｔｅｒ／ｉｎｔｒａ判定部１００からの判定結果、動き補償部１２０からの動き補償予測付随情報及びビットレート指定部１２４からの動画像符号化ビットレートと合わせて可変長符号化され、得られた可変長符号がバッファ部１１０に供給される。また、ＶＬＣ部１０６は、動画像符号化ビットレートが変更されている場合は、その変更後の動画像符号化ビットレートの値を含むヘッダも出力する。
【００４７】
バッファ部１１０は、不定速度で供給される可変長符号を一旦蓄積し、指定ビットレートで出力（再生装置側に転送）する。また、バッファ部１１０は、再生装置側におけるバッファの符号残留量がビットレート指示部１２４からの指定符号化ビットレートに応じて決められる制御目標値となるように出力符号量を調整すべく、量子化幅の値を決定し、その量子化幅の値を量子化部１０６に供給する。このように再生装置側におけるバッファの符号残留量の制御を行なうことにより、ＶＬＣ部１０８は、ビットレート指示部１２４から指示される動画像符号化ビットレートが変更された直後のフレームからその変更後の動画画像符号化レートに従って量子化直交変換係数の符号化を行なうことが可能となる。
【００４８】
符号量制御の手法と符号化ビットレートを変更する場合の再生装置側におけるバッファの符号残留量の状態とについて説明する。
【００４９】
まず、動画像符号化ビットレートを小さくする場合について、図２及び図３を参照して説明する。図２は、バッファの符号残留量が不適切なために動画像符号化ビットレート変更後にバッファのアンダーフローが発生した状態を示しており、図３は、バッファの符号残留量が適切であり、動画像符号化ビットレート変更後にバッファのアンダーフローが発生しない状態を示している。
【００５０】
図２において、バッファ容量ＢＵＦＦＥＲ＿ＳＩＺＥより小さい制御目標値ａが設定されており、時刻０から動画像符号化ビットレートｅに対応したビットレート（傾きｅ）にて圧縮ビット列（符号化ビット列）がバッファに入力されつつ、一定の時間間隔毎に各ピクチャ符号が瞬時的にバッファから引き抜かれる（ピクチャ表示のため）。そして、時刻Ｔｎにおいて、表示ピクチャの符号引き抜き直前のバッファの符号残留量が制御目標値ａに達し、また、その時刻Ｔｎで表示すべきピクチャについての符号化がなされているときに動画像符号化ビットレートｅからそれより小さい動画像符号化ビットレートＥ（低ビットレート）への変更指示が動画像符号化装置になされたとする。
【００５１】
この場合、時刻Ｔｎの表示ピクチャがバッファへ入力を完了し、時刻Ｔｎ＋１の表示ピクチャが変更後の動画像符号化ビットレートＥに対応したビットレートにてバッファへ入力を開始するタイミングは、図２におけるＰ点（時刻Ｔｎの表示ピクチャがバッファから引き抜かれた後の符号残留量を表す点）から傾きｅで時間軸方向に延長した直線が時間軸と交差する点となる時刻Ｔ１である。この時刻Ｔ１から時刻Ｔｎ＋１までの時間が十分とれないことから、時刻Ｔ１から低ビットレートＥにて符号化ビット列がバッファに入力された場合に時刻Ｔｎ＋１での符号残留量を十分に確保することができず、バッファのアンダーフローが発生し、正常な動画像の表示ができない。
【００５２】
また、アンダーフローを防止して正常な動画像の表示を行なうためには、バッファの符号残留量が小さい状態から表示が始まるので、ピクチャ単位での符号量の許容変動が小さくなり、複雑な映像入力時に多くの符号量を割り当てることができない。このため、表示画像の画質が劣化してしまう。
【００５３】
このような再生装置側におけるバッファのアンダーフローを回避するために、図３に示すように、図２に示す制御目標値ａより大きい制御目標値ａ´（例えば、バッファ容量ＢＵＦＦＥＲ＿ＳＩＺＥと同じ）が設定される。そして、図２に示す例と同様に、時刻Ｔｎにおいて、表示ピクチャの符号引き抜き直前のバッファの符号残留量が制御目標値ａ´に達し、また、その時刻Ｔｎで表示すべきピクチャについての符号化がなされているときに動画像符号化ビットレートｅからそれより小さい動画像符号化ビットレートＥ（低ビットレート）への変更指示が動画像符号化装置になされたとする。
【００５４】
この場合、時刻Ｔｎの表示ピクチャがバッファへ入力を完了し、時刻Ｔｎ＋１の表示ピクチャが変更後の動画像符号化ビットレートＥに対応したビットレートにてバッファへ入力を開始するタイミングは、図３における点Ｐ´から傾きｅで時間軸方向に延長した直線が時間軸と交差する点となる時刻Ｔ１´である。時刻Ｔ１´から時刻Ｔｎ＋１までの時間と図２に示す時刻Ｔ１から時刻Ｔｎ＋１までの時間とを比較すると、前者の時間は、制御目標値（制御される符号残留量）の差（ａ´−ａ）に相当する分長くなる。その結果、時刻Ｔ１から低ビットレートＥにて符号化ビット列がバッファに入力された場合に時刻Ｔｎ＋１での符号残留量が大きくなる。従って、動画像符号化ビットレートＥへの変更後の各ピクチャの符号量がその変更前と同じであれば、バッファのアンダーフローが発生することがなく、正常に動画像を表示することが可能となる。
【００５５】
また、小さい動画像符号化ビットレートＥへの変更後に最初に符号化されたピクチャを再生装置側において時刻Ｔｎ＋１にて表示させる際の初期バッファ符号残留量（時刻Ｔｎ＋１でのバッファの符号残留量）が図２に示す例の場合と比較して大きいので、動画像符号化レートの変更以後、各ピクチャの符号量の変動を比較的大きくすることができる。従って、映像が急激に複雑になった場合は発生符号量を局所的に大きくすることができ、高画質の映像を得ることができるようになる。
【００５６】
次に、動画像符号化ビットレートを大きくする場合について、図４及び図５を参照して説明する。図４は、バッファの符号残留量が不適切なために動画像符号化ビットレート変更後にバッファのオーバーフローが発生した状態を示しており、図５は、バッファの符号残留量が適切であり、動画像符号化ビットレート変更後にバッファのオーバーフローが発生しない状態を示している。
【００５７】
図４において、バッファ容量ＢＵＦＦＥＲ＿ＳＩＺＥより小さい制御目標値ａが設定されており、時刻０から動画像符号化ビットレートＥに対応したビットレート（傾きＥ）にて符号化ビット列がバッファに入力されつつ、一定の時間間隔毎に各ピクチャ符号が瞬時的にバッファから引き抜かれる。そして、図２及び図３に示す例と同様に、時刻Ｔｎにおいて、表示ピクチャの符合引き抜き直前のバッファの符号残留量が制御目標値ａに達し、また、その時刻Ｔｎで表示すべきピクチャについての符号化がなされているときに動画像符号化ビットレートＥからそれより大きい動画像符号化ビットレートｅ（高ビットレート）への変更指示が動画像符号化装置になされたとする。
【００５８】
この場合、時刻Ｔｎの表示ピクチャがバッファへ入力を完了し、時刻Ｔｎ＋１の表示ピクチャが変更後の動画像符号化ビットレートｅに対応したビットレートにてバッファへ入力するタイミングは、図４におけるＰ点（時刻Ｔｎの表示ピクチャがバッファから引き抜かれた後の符号残留量を表す点）から傾きＥで時間軸方向に延長した直線が時間軸と交差する点となる時刻Ｔ１である。この時刻Ｔ１から時刻Ｔｎ＋１までの時間は比較的長くなることから、時刻Ｔ１から高ビットレートｅにて符号化ビット列がバッファに入力された場合に時刻Ｔｎ＋１までに多くの符号量がバッファに入力され、バッファのオーバーフローが発生し、正常な動画像の表示ができない。
【００５９】
このような再生装置側におけるバッファのオーバーフローを回避するために、図５に示すように、図４に示す制御目標値ａより更に小さい制御目標値ａ´が設定される。そして、図４に示す例と同様に、時刻Ｔｎにおいて、表示ピクチャの符号引き抜き直前のバッファの符号残留量が制御目標値ａ´に達し、また、その時刻Ｔｎで表示すべきピクチャについての符号化がなされているときに動画像符号化ビットレートＥからそれより大きい動画像符号化ビットレートｅ（高ビットレート）への変更指示が動画像符号化装置になされたとする。
【００６０】
この場合、時刻Ｔｎの表示ピクチャがバッファへ入力を完了し、時刻Ｔｎ＋１の表示ピクチャが変更後の動画像符号化ビットレートｅに対応したビットレートにてバッファへ入力を開始するタイミングは、図５における点Ｐ´から傾きＥで時間軸方法に延長した直線が時間軸と交差する点となる時刻Ｔ１´である。この時刻Ｔ１´から時刻Ｔｎ＋１までの時間と図４に示す時刻Ｔ１から時刻Ｔｎ＋１までの時間とを比較すると、前者の時間は、制御目標値の差（ａ−ａ´）に相当する分短くなる。その結果、時刻Ｔ１から高ビットレートｅにて符号化ビット列がバッファに入力されても、時刻Ｔｎ＋１での符号残留量は図４に示す例と比べて小さくなる。従って、動画像符号化ビットレートｅへの変更後の各ピクチャの符号量がその変更前と同じであれば、バッファのオーバーフローが発生することがなく、正常に動画像を表示することが可能となる。
【００６１】
前述したような再生装置側のバッファの符号残留量の状態が図３及び図５に示す状態となるように制御目標値の設定の設定がなされ、また、バッファの符号残留量がその制御目標値となるように符号発生量を制御すべく量子化幅の制御がなされる。この制御目標値の設定及び量子化幅の制御はバッファ部１１０にてなされる。
【００６２】
前記制御目標値（ＢＵＦＦＥＲ＿ＴＡＲＧＥＴ）は、例えば、
ＢＵＦＦＥＲ＿ＴＡＲＧＥＴ＝ＢＵＦＦＥＲ＿ＳＩＺＥ＊ＣＯＤＩＮＧ＿ＲＡＴＥ／１５  ・・・（１）
に従って決定される。
【００６３】
なお、ＢＵＦＦＥＲ＿ＳＩＺＥは再生装置側のバッファ容量であり、ＣＯＤＩＮＧ＿ＲＡＴＥはＭｂｐｓ（Ｍｅｇａ  ｂｉｔ  ｐｅｒ  ｓｅｃｏｎｄ）単位で表した動画像符号化ビットレートである。式（１）は、動画像符号化ビットレートの上限値を１５Ｍｂｐｓとした場合のものであり、動画像符号化ビットレートが１５Ｍｂｐｓであれば、制御目標値（ＢＵＦＦＥＲ＿ＴＡＲＧＥＴ）はバッファ容量（ＢＵＦＦＥＲ＿ＳＩＺＥ）と等しくなる。また、動画像符号化ビットレートが１Ｍｂｐｓであれば、制御目標値（ＢＵＦＦＥＲ＿ＴＡＲＧＥＴ）はＢＵＦＦＥＲ＿ＳＩＺＥ／１５となる。なお、バッファの残留符号量の制御目標値を決めるための演算式は、動画像符号化ビットレートが大きくなるほど大きな制御目標値が決められるものであれば特に上記式（１）に限られるものではない。
【００６４】
次にバッファの符号残留量を前述したように決められた制御目標値に制御する手法について説明する。
【００６５】
まず、バッファの実際の符号残留量（ＢＵＦＦＥＲ＿ＲＥＭＡＩＮ）と、符号残留量の制御目標値（ＢＵＦＦＥＲ＿ＴＡＲＧＥＴ）と、動画像符号化ビットレート（ＣＯＤＩＮＧＮ＿ＲＡＴＥ）とを用いて、ピクチャの目標符号量の基本値（ＰＩＣＴＵＲＥ＿ＴＡＲＧＥＴ１）が、例えば、
2004312087.tif 000003
に従って算出される。
【００６６】
前記式（２）において、ＣＯＤＩＮＧ＿ＲＡＴＥ／２９．９７は、動画像符号化ビットレートをフレームレートで除算したものであり、ピクチャあたりの平均割り当て符号量である。また、（ＢＵＦＦＥＲ＿ＲＥＭＩＮ−ＢＵＦＦＥＲ＿ＴＡＲＧＥＴ）／３は、バッファの符号残留量の制御目標からのずれに対応している。実際のバッファの符号残留量（ＢＵＦＦＥＲ＿ＲＥＭＡＩＮ）が制御目標値（ＢＵＦＦＥＲ＿ＴＡＲＧＥＴ）より大きい場合は、ピクチャの目標符号量の基本値（ＰＩＣＴＵＲＥ＿ＴＡＲＧＥＴ１）を大きくし、多くの符号量を発生させてバッファの符号残留量（ＢＵＦＦＥＲ＿ＲＥＭＡＩＮ）を小さくする。逆に、符号残留量（ＢＵＦＦＥＲ＿ＲＥＭＡＩＮ）が制御目標値（ＢＵＦＦＥＲ＿ＴＡＲＧＥＴ）より小さい場合は、ピクチャの目標符号量の基本値（ＰＩＣＴＵＲＥ＿ＴＡＲＧＥＴ１）を小さくし、符号量を抑制して符号残留量（ＢＵＦＦＥＲ＿ＲＥＭＡＩＮ）を大きくすることでその符号残留量を制御目標値（ＢＵＦＦＥＲ＿ＴＡＲＧＥＴ）に近づける。式（２）における除数「３」は、符号残留量（ＢＵＦＦＥＲ＿ＲＥＭＡＩＮ）と制御目標値（ＢＵＦＦＥＲ＿ＴＡＲＧＥＴ）との差分の目標符号量の基本値（ＰＩＣＴＵＲＥ＿ＴＡＲＧＥＴ１）へのフィードバック強度を決定するものである。前記除数は、通常は「３」程度の値であるが、「３」以外の数値を用いることもできる。
【００６７】
次に、ピクチャの符号化モードに応じて目標符号量を補正する。
【００６８】
Ｉピクチャの場合、目標符号量（ＰＩＣＴＵＲＥ＿ＴＡＲＧＥＴ）が、例えば、
ＰＩＣＴＵＲＥ＿ＴＡＲＧＥＴ＝２．５＊ＰＩＣＴＵＲＥ＿ＴＡＲＧＥＴ１      ・・・（３）
に従って算出され、その他のピクチャの場合、目標符号量（ＰＩＣＴＵＲＥ＿ＴＡＲＧＥＴ）が、例えば、
ＰＩＣＴＵＲＥ＿ＴＡＲＧＥＴ＝ＰＩＣＴＵＲＥ＿ＴＡＲＧＥＴ１      ・・・（４）
に従って算出される。
【００６９】
Ｉピクチャはフレーム内符号化（ｉｎｔｒａ）フレームであり、時間方向の相関を利用できないので、多くの符号量を割り当てることで高画質の映像を得ることが可能となる。Ｉピクチャの場合は、それ以外のピクチャの場合に比較して、目標符号量を２．５倍にしているが、１より大きい値であれば、他の値を基本値（ＰＩＣＴＵＲＥ＿ＴＡＲＧＥＴ１）に乗じて目標符号量（ＰＩＣＴＵＲＥ＿ＴＡＲＧＥＴ）を算出するようにしてもよい。
【００７０】
前記式（３）または（４）にて算出される値（ＰＩＣＴＵＲＥ＿ＴＡＲＧＥＴ）が最終的なピクチャの目標符号量となる。実際の符号化処理の過程では、マイクロブロック毎に発生符号量を確認しつつ、目標符号量とのずれを量子化幅にフィードバックすることで、ピクチャの発生符号量を目標値（ＰＩＣＴＵＲＥ＿ＴＡＲＧＥＴ）に近づけるように制御がなされる。各マクロブロックの量子化幅の算出方法として、例えば、ＩＳＯ−ＩＥＣ／ＪＴＣ１／ＳＣ２９／ＷＧ１１／Ｎ０４００  ＴＥＳＴ  ＭＯＤＥＬ５の１０章のＳＴＥＰ２に記述された方法を用いることができる。
【００７１】
なお、動き補償部１２０は、入力デジタル信号、フレームメモリ部１１６からの再生画像を入力し、ブロックマッチング法で動きを検出して、動き補償画像、付随情報（動き補償の有効／無効、動きベクトル）を出力する。ブロックマッチング法の具体例としては「画像の帯域圧縮と符号化技術、日刊工業新聞社、ｐ．６１〜６２」に記載された手法を挙げることができる。動き補償部１２０お詳細な動作は次のとおりである。
【００７２】
第一ステップでは、ブロックマッチング法により動きベクトル、動き補償画像、動き補償予測付随情報が求められる。第二ステップでは、動き補償画像及び動き補償前（動き量を０とした場合）の画像のいずれが符号化効率の良好なもととなるかが入力デジタル信号との差分絶対値和によって判定される。第三ステップでは、その判定結果を反映した予測画像が第一のスイッチ部１０２、ｉｎｔｅｒ／ｉｎｔｒａ判定部１００、第二のスイッチ部１１８に供給され、動き補償の付随情報がＶＬＣ部１０８に供給される。
【００７３】
前記したように、本発明の第一の実施の形態に係る動画像符号化装置では、動画像符号化ビットレートが大きいほど再生装置（デコーダ）側のバッファの符号残留量の目標値を大きく設定し、バッファの符号残留量がその目標値になるように発生符号量を制御している。従って、符号化処理の過程で動画像符号化ビットレートが大きい値から小さい値に変更される場合には、その変更後の動画像符号化ビットレートでの符号化処理にて得られた符号化ビット列が再生装置側のバッファに入力するときの当該バッファの符号残留量が比較的多くなるので、バッファのアンダーフローを防止することができるようになる。また、符号化処理の過程で動画像符号化ビットレートが小さい値から大きい値に変更される場合には、その変更後の動画像符号化レートでの符号化処理にて得られた符号化ビット列が再生装置側のバッファに入力するときの当該バッファの符号残留量が比較的少なくなるので、バッファのオーバーフローを防止することができるようになる。
【００７４】
次に、本発明の第二の実施の形態に係る動画像符号化装置について説明する。
【００７５】
本発明の第二の実施の形態に係る動画像符号化装置は、図６に示すように構成される。この第二の実施の形態に係る動画像符号化装置は、量子化幅に基づいて動画符号化ビットレートを制御する点で第一の実施の形態に係る動画像符号化装置と相違する。
【００７６】
図６において、この動画像符号化装置は、量子化部１０６１以外の構成は、ビットレート指示部１２４を備えていない点を除いて前述した第一の実施の形態に係る動画像符号化装置（図１参照）と同じである。量子化部１０６１は、量子化処理の過程でピクチャ内の量子化幅を積算し、ピクチャ符号化終了時に量子化幅の平均値（ＡＶＥＲＡＧＥ＿Ｑ）を算出し、その量子化幅の平均値（ＡＶＥＲＡＧＥ＿Ｑ）を用いて最適な動画像符号化ビットレート（ＣＯＤＩＮＧ＿ＲＡＧＥ）を、例えば、
ＣＯＤＩＮＧ＿ＲＡＧＥ（Ｍｂｐｓ）＝１５＊ＡＶＥＲＡＧＥ＿Ｑ／３１        ・・・（５）
に従って算出する。
【００７７】
その動画像符号化ビットレート（ＣＯＤＩＮＧ＿ＲＡＴＥ）は、量子化部１０６１からＶＬＣ部１０８及びバッファ部１１０に供給される。ＶＬＣ部１０８は、その供給される動画像符号化ビットレート（ＣＯＤＩＮＧ＿ＲＡＴＥ）に基づいて可変長符号化処理を行い、バッファ部１１０は、その動画像符号化ビットレート（ＣＯＤＩＮＧ＿ＲＡＴＥ）を用いて、前述したようなバッファの符号残留量の制御目標値（ＢＵＦＦＥＲ＿ＴＡＲＧＥＴ）の設定及び各ピクチャの目標符号量（ＰＩＣＴＵＲＥ＿ＴＡＲＧＥＴ）の設定を行う。
【００７８】
平均量子化幅が大きいことは入力映像が複雑であることを表す。この場合、式（５）によれば、動画像符号化ビットレートが大きい値に設定されることになり、高画質化が図れる。一方、平均量子化幅が小さいことは入力映像が簡素であることを表す。この場合、式（５）によれば、動画像符号化ビットレートが小さい値に設定されることになるが、入力映像が簡素であることから画質劣化も少なく、更に、符号化ビット列の伝送帯域の削減を図ることができるようになる。
【００７９】
なお、符号化ビットレート（ＣＯＤＩＮＧ＿ＲＡＴＥ）を決めるための演算式は、式（５）に限られるものではなく、量子化幅が大きいほど動画像符号化ビットレートが大きくなるようなものであれば他の演算式であってもよい。
【００８０】
本発明の第三の実施の形態に係る動画像符号化装置について説明する。
【００８１】
本発明の第三の実施の形態に係る動画像符号化装置は、図７に示すように構成される。この第三の実施の形態に係る動画像符号化装置は、動き補償が有効となったブロック数に基づいて動画像符号化ビットレートを制御する点で第一の実施の形態に係る動画像符号化装置と相違する。
【００８２】
図７において、この動画像符号化装置は、動き補償部１２０２以外の構成は、ビットレート指示部１２４を備えていない点を除いて前述した第一の実施の形態に係る動画像符号化装置（図１参照）と同じである。動き補償部１２０２は、ピクチャ内の動き補償が有効となったブロック数（ＭＥ＿ＯＮ＿ＢＬＯＣＫ）を積算し、そのブロック数（ＭＥ＿ＯＮ＿ＢＬＯＣＫ）を用いて最適な動画像符号化ビットレート（ＣＯＤＩＮＧ＿ＲＡＴＥ）を、例えば、
ＣＯＤＩＮＧ＿ＲＡＴＥ（Ｍｂｐｓ）＝１５＊ＭＥ＿ＯＮ＿ＢＬＯＣＫ／（ピクチャ内全部ロック数）・・・（６）
に従って算出する。
【００８３】
その動画像符号化ビットレート（ＣＯＤＩＮＧ＿ＲＡＴＥ）は、動き補償部１２０２からＶＬＣ部１０８及びバッファ部１１０に供給される。ＶＬＣ部１０８は、その供給される動画像符号化ビットレート（ＣＯＤＩＮＧ＿ＲＡＴＥ）に基づいて可変長符号化処理を行い、バッファ部１１０は、その動画像符号化ビットレート（ＣＯＤＩＮＧ＿ＲＡＴＥ）を用いて、前述したようなバッファの符号残留量の制御目標値（ＢＵＦＦＥＲ＿ＴＡＲＧＥＴ）の設定及び各ピクチャの目標符号量（ＰＩＣＴＵＲＥ＿ＴＡＲＧＥＴ）の設定を行う。
【００８４】
動き補償が有効となるブロック数が大きいことは入力映像が複雑であることを表す。この場合、式（６）によれば、動画像符号化ビットレートが大きい値に設定されることになり、高画質化が図れる。一方、動き補償が有効となるブロック数が小さいことは入力映像が簡素であることを表す。この場合、式（６）によれば、動画像符号化ビットレートが小さい値に設定されることになるが、入力画像が簡素であることから画質劣化も少なく、更に、符号化ビット列の伝送帯域の削減を図ることができるようになる。
【００８５】
なお、符号化ビットレート（ＣＯＤＩＮＧ＿ＲＡＴＥ）を決めるための演算式は、式（６）に限られるものではなく、動き補償が有効となるブロック数が大きいほど動画像符号化ビットレートが大きくなるようなものであれば他の演算式であってもよい。
【００８６】
【発明の効果】
以上、説明したように、本発明によれば、変更前の符号ビットレートに基づいた制御により符号残留量が適正に保たれた再生装置側のバッファに対して変更後の符号化ビットレートにて符号化されて得られる符号化信号を与えることが可能となるので、符号化ビットレートの変更指示がなされてから実際に符号化ビットレートが変更されるまでの遅延を低減させることのできる動画像符号化装置を提供することができるようになる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第一の実施の形態に係る動画像符号化装置を示すブロック図
【図２】符号化ビットレートが大きい値から小さい値に変更される際にバッファの符号残留量が適正に制御されずにバッファのアンダーフローが発生した状況を示す図
【図３】符号化ビットレートが大きい値から小さい値に変更される際にバッファの符号残留量が適正に制御されている状況を示す図
【図４】符号化ビットレートが小さい値から大きい値に変更される際にバッファの符号残留量が適正に制御されずにバッファのオーバーフローが発生した状況を示す図
【図５】符号化ビットレートが小さい値から大きい値に変更される際にバッファの符号残留量が適正に制御されている状況を示す図
【図６】本発明の第二の実施の形態に係る動画像符号化装置を示すブロック図
【図７】本発明の第三の実施の形態に係る動画像符号化装置を示すブロック図
【図８】比較的大きい符号化ビットレートにて符号化された符号化ビット列が再生装置側のバッファに蓄積されつつフレーム毎に引く抜かれる状況を示す図
【図９】比較的小さい符号化ビットレートにて符号化された符号化ビット列が再生装置側のバッファに蓄積されつつフレームごとに引き抜かれる状況を示す図
【図１０】符号化ビットレートが大きい値から小さい値に変更される際に、従来の手法に従って残留量が適正に制御されずにバッファのアンダーフローが発生した状況を示す図
【図１１】符号化ビットレートが大きい値から小さい値に変更される際に、従来の手法に従ってバッファの符号残留量が適正に制御されている状況を示す図
【符号の説明】
１００  ｉｎｔｅｒ／ｉｎｔｒａ  判定部
１０２  第一のスイッチ部
１０４  直交変換部
１０６  量子化部
１０８  ＶＬＣ部
１１０  バッファ部
１１２  逆量子化部
１１４  逆直交変換部
１１６  フレームメモリ部
１１８  第二のスイッチ部
１２０  動き補償部
１２４  ビットレート指示部
１０６１  量子化部
１０８１、１０８２  ＶＬＣ部
１１０１、１１０２  バッファ部
【図１】
2004312087.tif 000004
【図２】
2004312087.tif 000005
【図３】
2004312087.tif 000006
【図４】
2004312087.tif 000007
【図５】
2004312087.tif 000008
【図６】
2004312087.tif 000009
【図７】
2004312087.tif 000010
【図８】
2004312087.tif 000011
【図９】
2004312087.tif 000012
【図１０】
2004312087.tif 000013
【図１１】
2004312087.tif 000014