(57)【要約】【課題】符号量歪みＤと符号量Ｒとを算出して符号化シンタックスを決定する符号化において，符号化中のラグランジュ乗数λの変動を抑制し，符号化効率の向上を図る。【解決手段】量子化パラメータ値Ｑとあらかじめ定められたラグランジュ乗数λの初期値を設定し（Ｓ１），各符号化対象ブロックごとに，複数の量子化パラメータ値Ｑの候補を決定し（Ｓ５），同一のラグランジュ乗数λに対し，符号化モードと複数の量子化パラメータ値Ｑの候補の組の中からＤ＋λＲを最小にする符号化モードと量子化パラメータ値Ｑを選択して符号化対象ブロックを符号化する（Ｓ６）。以上の符号化を各符号化対象ブロックについて繰り返し（Ｓ１２），所定のブロック数ごとに，量子化パラメータ値の候補を決定する契機とは独立にラグランジュ乗数λを変更する（Ｓ１０）。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
符号量歪みＤと符号量Ｒとを算出して，ラグランジュ乗数λをもとにＤ＋λＲを最小にする符号化シンタックスを決定する符号化装置による動画像符号化方法において，
あらかじめ定められたラグランジュ乗数λの初期値を設定する第１の過程と，
複数の量子化パラメータ値の候補を決定する第２の過程と，
同一のラグランジュ乗数λに対し，前記複数の量子化パラメータ値の候補を含む符号化モードの中からＤ＋λＲを最小にする符号化モードと量子化パラメータ値を選択し，符号化対象データを符号化する第３の過程と，
前記量子化パラメータ値の候補を決定する契機とは独立に，前記第２および第３の過程の１回ないし複数回の繰り返しにおいて前記ラグランジュ乗数λを更新する第４の過程とを有する
ことを特徴とする動画像符号化方法。
【請求項２】
符号量歪みＤと符号量Ｒを算出して，ラグランジュ乗数λをもとにＤ＋λＲを最小にする符号化シンタックスを決定する符号化装置による動画像符号化方法において，
あらかじめ定められたラグランジュ乗数λの初期値を設定する第１の過程と，
複数の量子化パラメータ値の候補を決定する第２の過程と，
同一のラグランジュ乗数λに対し，複数の動きベクトルの候補および前記複数の量子化パラメータ値の候補を含む符号化モードの中からＤ＋λＲを最小にする符号化モードと量子化パラメータ値と動きベクトルとを選択し，符号化対象データを符号化する第３の過程と，
前記量子化パラメータ値の候補を決定する契機とは独立に，前記第２および第３の過程の１回ないし複数回の繰り返しにおいて前記ラグランジュ乗数λを更新する第４の過程とを有する
ことを特徴とする動画像符号化方法。
【請求項３】
請求項１または請求項２記載の動画像符号化方法において，
あらかじめ決められた数の符号化対象データを符号化した契機で，前記第４の過程を実行する
ことを特徴とする動画像符号化方法。
【請求項４】
請求項１または請求項２記載の動画像符号化方法において，
前記第３の過程における発生符号量と，その符号化範囲における目標符号量との差が所定の値を超えた契機で，前記第４の過程を実行する
ことを特徴とする動画像符号化方法。
【請求項５】
請求項１または請求項２記載の動画像符号化方法において，
前記第４の過程では，ラグランジュ乗数λを更新する毎に，そのラグランジュ乗数λと，そのラグランジュ乗数λの値で符号化した範囲における発生符号量または符号化対象データ毎の平均符号量との関係を示す情報を順次保持し，次回ラグランジュ乗数λを更新する際に，保持したラグランジュ乗数λと符号量との関係を示す情報を基にラグランジュ乗数λを更新する
ことを特徴とする動画像符号化方法。
【請求項６】
請求項１または請求項２記載の動画像符号化方法において，
前記第４の過程では，ラグランジュ乗数λを更新する毎に，ラグランジュ乗数λと，そのラグランジュ乗数λの値で符号化した範囲における符号化対象データ毎の平均符号量Ｒave と，その平均符号量Ｒave と平均量子化パラメータ値の積で定義される符号化対象データの平均の複雑さ指標Ｘave との組（λ，Ｒave ，Ｘave ）を順次保持し，次回ラグランジュ乗数λを更新する際に，保持した（λ，Ｒave ，Ｘave ）の関係を基にラグランジュ乗数λを更新する
ことを特徴とする動画像符号化方法。
【請求項７】
請求項６記載の動画像符号化方法において，
前記第４の過程では，ラグランジュ乗数λを更新する毎に，ラグランジュ乗数λと，そのラグランジュ乗数λの値で符号化した範囲における符号化対象データ毎の平均符号量Ｒave と，その平均符号量Ｒave と平均量子化パラメータ値の積で定義される符号化対象データの平均の複雑さ指標Ｘave との前記保持された（λ，Ｒave ，Ｘave ）の組から，ラグランジュ乗数λがＸave ／（Ｒave ）2 に比例するモデル式に基づいてラグランジュ乗数λを更新する
ことを特徴とする動画像符号化方法。
【請求項８】
符号量歪みＤと符号量Ｒとを算出して，ラグランジュ乗数λをもとにＤ＋λＲを最小にする符号化シンタックスを決定する動画像符号化装置において，
各符号化対象データごとに，複数の量子化パラメータ値の候補を決定する量子化パラメータ値の候補選出手段と，
同一のラグランジュ乗数λに対し，前記複数の量子化パラメータ値の候補を含む符号化モードの中からＤ＋λＲを最小にする符号化モードと量子化パラメータ値を選択し，符号化対象データを符号化する符号化および評価手段と，
前記量子化パラメータ値の候補を決定する契機とは独立に，所定数の符号化対象データごとに，または各符号化対象データ当たりの発生符号量の平均値と目標平均符号量との差に基づき，前記ラグランジュ乗数λを更新するラグランジュ乗数の評価・変更手段とを備える
ことを特徴とする動画像符号化装置。
【請求項９】
請求項１から請求項７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。
【請求項１０】
請求項１から請求項７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を記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は，動画像符号化技術に関し，特に，動画像を与えられた符号量でＨ．２６４またはＭＰＥＧ−４，ＭＰＥＧ−２などの規格に基づき効率的に符号化する動画像符号化方法とその関連技術に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来の動画像符号化技術として，例えば，Ｈ．２６４映像符号化方式を策定する際に提案された図４に示す方法がある（例えば，非特許文献１参照）。
【０００３】
図４に示す従来の符号化処理フローにおいては，まず，量子化パラメータ値Ｑと，Ｑの関数であるラグランジュ乗数λの初期値を設定する（ステップＳ４１）。次に，最初のブロック（ｉ＝１）から順番に符号化を開始し（ステップＳ４２，Ｓ４３），動きベクトルを探索し決定する（ステップＳ４４）。
【０００４】
次に，符号化モードの各候補について符号量歪みＤと符号量Ｒを算出してＤ＋λＲを計算し，Ｄ＋λＲを最小化する符号化モードで符号化する（ステップＳ４５）。符号化モードの候補としては，例えば画面内予測符号化を行うか画面間予測符号化を行うかのモードあるいは予測ブロックの大きさによってＩＮＴＲＡ４×４，ＩＮＴＲＡ１６×１６，ＩＮＴＥＲ１６×１６，ＩＮＴＥＲ１６×８，ＩＮＴＥＲ８×１６，ＩＮＴＥＲ８×８，ＩＮＴＥＲ８×４，ＩＮＴＥＲ４×８，ＩＮＴＥＲ４×４，ＳＫＩＰ，ＤＩＲＥＣＴのモードがある。
【０００５】
次のブロックを符号化する前に，符号量を制御するために量子化パラメータ値Ｑとラグランジュ乗数λを更新する（ステップＳ４６）。上記ステップＳ４３からステップＳ４６までの処理を，ｉをインクリメントしながら（ステップＳ４８），ｉがｉMAX になるまで全てのブロックについて繰り返す（ステップＳ４７）。
【０００６】
図４に示すとおり，従来は，量子化パラメータ値Ｑを変化させることにより，符号量を制御している。例えばＨ．２６４映像符号化方式においては，符号量歪みＤと符号量Ｒを算出して符号化モードを選択する際に，単一の量子化パラメータ値Ｑを用いている。
【非特許文献１】S.Ma, W.Gao and Y.Lu, "Rate controll on JVT standard", Document JVT＿DO30, Klagenfurt, Austria, 22-26 July, 2002.
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
ラグランジュ未定乗数法の観点からは，ラグランジュ乗数λをなるべく定数に保ったまま符号量歪みＤと符号量Ｒを算出してＤ＋λＲを最小にするような符号化モードを選択していくのが最も効率の高い符号化方法である。
【０００８】
ところが，従来の方法においては，λはＱの関数となっており，符号量を制御するために量子化パラメータ値Ｑを更新すると，同時にλも更新することになり，λの変動が大きくなってしまい，符号化効率が低下するという問題がある。
【０００９】
また，従来の方法においては，Ｄ＋λＲを計算して符号化モードを選択する際に，量子化パラメータ値Ｑを固定している。ところが，例えばこれから符号化する領域の複雑度が高い場合には，複雑度を考慮しないで決定した場合の量子化パラメータ値Ｑよりも大きな値で符号化した方が全体の符号化効率は上がる可能性が高いが，単一の量子化パラメータ値Ｑで符号化することをあらかじめ決定してしまっているためにその値をとることができず，符号化効率が上がらないという問題がある。
【００１０】
本発明は，上記従来技術の問題点を解決し，符号化中のラグランジュ乗数λの変動を抑制し，符号化効率を向上させることができる新しい動画像符号化技術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】
【００１１】
上記問題点を解決するために，本発明は，符号量歪みＤと符号量Ｒとを算出してＤ＋λＲの値をもとに符号化シンタックスを決定する動画像符号化方法において，符号化時にラグランジュ乗数λは量子化パラメータ値Ｑとは独立に変更し，λに関して符号量Ｒとλとの関係などから別途λを更新することにし，かつ複数の量子化パラメータ値Ｑを含む符号化モードの中からＤ＋λＲを最小化する符号化モードを選択することにする。
【００１２】
これにより，符号化中のλの変動を抑制し，符号化効率を向上させることができる。複数の量子化パラメータ値ＱについてＤ＋λＲを最小化する符号化モードを選択するため，計算量は増大するが，動きべクトルの探索に要する計算量の膨大さに比べればその増加量は微小である。なお，符号化シンタックスとは，符号化の文字（“１”または“０”）がどのように配列されているかという符号化の構文を意味する。
【００１３】
すなわち，第１の本発明は，符号量歪みＤと符号量Ｒとを算出して符号化シンタックスを決定する符号化装置による動画像符号化方法において，同一のラグランジュ乗数λに対し，複数の量子化パラメータ値の候補を含む符号化モードの中からＤ＋λＲを最小にする符号化モードと量子化パラメータ値を選択することを特徴とし，符号化中にラグランジュ乗数λを更新する契機と量子化パラメータ値を更新する契機とを独立にすることを特徴とする。
【００１４】
また，第２の本発明は，符号量歪みＤと符号量Ｒを算出して符号化シンタックスを決定する符号化装置による動画像符号化方法において，同一のラグランジュ乗数λに対し，複数の動きベクトルの候補ならびに複数の量子化パラメータ値の候補を含む符号化モードの中からＤ＋λＲを最小にする符号化モードと量子化パラメータ値と動きベクトルとを選択することを特徴とし，符号化中にラグランジュ乗数λを更新する契機と量子化パラメータ値を更新する契機とを独立にすることを特徴とする。
【００１５】
また，第３の本発明は，第１または第２の本発明に係る動画像符号化方法において，あらかじめ決められた数の符号化対象ブロックを符号化した契機で，ラグランジュ乗数λを更新することを特徴とする。
【００１６】
また，第４の本発明は，第１または第２の本発明に係る動画像符号化方法において，発生符号量と，その符号化範囲における目標符号量との差が所定の値を超えた契機で，ラグランジュ乗数λを更新することを特徴とする。
【００１７】
また，第５の本発明は，第１または第２の本発明に係る動画像符号化方法において，ラグランジュ乗数λを更新する毎に，そのラグランジュ乗数λと，そのラグランジュ乗数λの値で符号化した範囲における発生符号量Ｒまたはその範囲におけるブロック平均の平均符号量Ｒave との関係を示す組（λ，Ｒ）または（λ，Ｒave ）の情報を順次保持し，次回ラグランジュ乗数λを更新する際に，保持した組（λ，Ｒ）または（λ，Ｒave ）の情報を基にラグランジュ乗数λを更新することを特徴とする。
【００１８】
また，第６の本発明は，第１または第２の本発明に係る動画像符号化方法において，ラグランジュ乗数λを更新する毎に，ラグランジュ乗数λと，そのラグランジュ乗数λの値で符号化した範囲におけるブロック平均の平均符号量Ｒave と，その平均符号量Ｒave と平均量子化パラメータ値の積で定義されるブロック平均の複雑さ指標Ｘave との組（λ，Ｒave ，Ｘave ）の情報を順次保持し，次回ラグランジュ乗数λを更新する際に，保持した組（λ，Ｒave ，Ｘave ）の情報の関係を基にラグランジュ乗数λを更新することを特徴とする。
【００１９】
また，第７の本発明は，第６の本発明に係る動画像符号化方法において，ラグランジュ乗数λを更新する毎に，ラグランジュ乗数λと，そのラグランジュ乗数λの値で符号化した範囲におけるブロック平均の平均符号量Ｒave と，その平均符号量Ｒave と平均量子化パラメータ値の積で定義されるブロック平均の複雑さ指標Ｘave との前記保持された組（λ，Ｒave ，Ｘave ）の情報から，ラグランジュ乗数λがＸave ／（Ｒave ）2 に比例するモデル式に基づいてラグランジュ乗数λを更新することを特徴とする。
【００２０】
図１は，本発明の動画像符号化装置の構成例を示す図である。動画像符号化装置１は，画像入力部１０，量子化パラメータ値Ｑの候補選出部１１，各量子化パラメータ値Ｑi に対する符号化部１２−ｉ（ｉ＝１，２，…，Ｎ），量子化パラメータ値Ｑによらない符号化部１３，量子化パラメータ値Ｑの評価部１４，ラグランジュ乗数λの評価・変更部１５，符号化ストリーム出力部１６からなる。
【００２１】
画像入力部１０は，符号化対象の画像信号を入力する。Ｑの候補選出部１１は，各符号化対象ブロックごとに，複数の量子化パラメータ値Ｑi の候補を決定する。Ｑi に対する符号化部１２−ｉは，それぞれ同一のラグランジュ乗数λに対し，各量子化パラメータ値Ｑi の候補を含む符号化モードの中からＤ＋λＲ（Ｄ：符号量歪み，Ｒ：符号量）を最小にする符号化モードにより，符号化対象ブロックを符号化する。Ｑによらない符号化部１３は，動きベクトルやヘッダ情報その他の量子化パラメータに依存しない符号化を行う部分である。
【００２２】
Ｑの評価部１４は，各Ｑi に対する符号化部１２−ｉによる符号化結果の中で，Ｄ＋λＲが最も小さい量子化パラメータ値と符号化モードの組を選出する。λの評価・変更部１５は，Ｑの候補選出部１１により量子化パラメータ値Ｑの候補を決定する契機とは独立に，所定数の符号化対象ブロックごとに，または各符号化対象ブロック当たりの発生符号量の平均値と目標平均符号量との差が所定の値を超えた契機でラグランジュ乗数λを更新する。新しいラグランジュ乗数λは，例えば現在のラグランジュ乗数λと，そのラグランジュ乗数λの値で符号化した範囲におけるブロック平均の平均符号量Ｒave との関係を示す組（λ，Ｒave ）の情報を順次保持しておき，その組（λ，Ｒave ）の情報をもとに決定する。
【発明の効果】
【００２３】
本発明によれば，符号量歪みＤと符号量Ｒを算出して符号化シンタックスを決定する動画像符号化装置において，計算量の微小な増加で，より高効率な動画像映像符号化を行うことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２４】
〔第１の実施の形態〕
本発明の第１の実施の形態として，第１，第３および第５の本発明を同時に採用した場合の例を説明する。図２は，本発明の第１の実施の形態に係る動画像符号化処理フローの一例を示している。
【００２５】
まず，初期の量子化パラメータ値Ｑとラグランジュ乗数λの初期値を設定し（ステップＳ１），ブロック番号ｉ＝１として（ステップＳ２），最初のブロックの符号化を開始する（ステップＳ３）。
【００２６】
動きベクトルを探索し決定した後に（ステップＳ４），複数の量子化パラメータ値Ｑの候補を決定する（ステップＳ５）。なお，最初のブロックの複数の量子化パラメータ値Ｑとしては，例えば従来の方法で求められる量子化パラメータ値とそれに１をプラスマイナスした量子化パラメータ値の計３つを用いる。
【００２７】
次に，複数の符号化モードの各候補（例えば画面内予測符号化か画面間予測符号化を行うかあるいは予測ブロックの大きさによってＩＮＴＲＡ４×４，ＩＮＴＲＡ１６×１６，ＩＮＴＥＲ１６×１６，ＩＮＴＥＲ１６×８，ＩＮＴＥＲ８×１６，ＩＮＴＥＲ８×８，ＩＮＴＥＲ８×４，ＩＮＴＥＲ４×８，ＩＮＴＥＲ４×４，ＳＫＩＰ，ＤＩＲＥＣＴがある）と量子化パラメータ値Ｑの組のそれぞれについて符号量歪みＤと符号量Ｒを算出してＤ＋λＲを計算し，Ｄ＋λＲを最小化する符号化モードと量子化パラメータ値Ｑで符号化する（ステップＳ６）。これまでに同一のλのもとで符号化したブロックの発生符号量Ｒの和Ｒsum を算出しメモリに記憶しておく（ステップＳ７）。
【００２８】
ラグランジュ乗数λを更新するか否かを判断し（ステップＳ８），λを更新する場合には，現在のλと，これまでに符号化したブロックの発生符号量Ｒの和Ｒsum の組の情報を記憶し（ステップＳ９），後述する方法によりλを変更する（ステップＳ１０）。その後，ステップＳ１１へ進む。
【００２９】
ステップＳ８で，λを更新しないと判断した場合には，λを変更しないでステップＳ１１へ進む。ステップＳ１１では，最後のｉMAX 番目のブロックまで符号化が終了したかを判断し，最後のブロックまで符号化が終了したならそのフレームの符号化処理を終了する。まだ，次のブロックがある場合には，ｉに１を加算した後（ステップＳ１２），ステップＳ３へ戻って，次のｉ番目のブロックについて同様に処理を繰り返す。
【００３０】
ステップＳ８において，ラグランジュ乗数λを更新するか否かは，例えばあらかじめ定められた数のブロックからなる１ビデオパケット分の符号化が終了したかどうかで判断する。１ビデオパケット分の符号化を終了するまではラグランジュ乗数λの値は一定に保ち，１ビデオパケット分の符号化を終了した場合に，ステップＳ１０において，ラグランジュ乗数λの値を更新する。
【００３１】
λの更新にあたっては，例えば，これまでに符号化を終了したパケットごとに，ステップＳ９において（λ，Ｒsum ）の組を過去の数ビデオパケット（例えば２０ビデオパケット）について保持しておき，次のビデオパケットの目標符号量に最も近いＲsum を有する２つの（λ，Ｒsum ）の組から目標符号量の値に内挿あるいは外挿したλの値を次のビデオパケットにおけるラグランジュ乗数λの値とする。なお，初めから１または２個目のビデオパケットのラグランジュ乗数λの値を与えるため，２組以上の（λ，Ｒsum ）の組の初期値をあらかじめ与えておく。
【００３２】
なお，ビデオパケットの発生符号量Ｒsum ではなく，あるラグランジュ乗数λの値で符号化した範囲におけるブロック平均の平均符号量Ｒave を算出し，λとＲave の組の情報を記憶してもよい。ただし，この例では，ラグランジュ乗数λを更新するまでのブロック数は常に一定であるので，ブロック平均の平均符号量Ｒave の代わりに，一定のブロック数のビデオパケットの発生符号量Ｒsum を用いている。これによって，Ｒsum をブロック数で割り算し，Ｒave を算出する処理を省略している。
【００３３】
ステップＳ５において，第２番目のブロック以降の複数の量子化パラメータ値Ｑの候補は，例えば次のような方法で決定する。
（１）一つ前のブロックの符号化に用いた量子化パラメータ値Ｑと，それに１をプラスマイナスした量子化パラメータ値の計３つを候補とする。
（２）同一のλである過去の数ブロックについての各ブロックの発生符号量Ｒと量子化パラメータ値Ｑとの組（Ｒ，Ｑ）を，ステップＳ７で保持しておき，その情報をもとに目標符号量の値に最も近い符号量を与える量子化パラメータ値Ｑを予測し，その値Ｑと，それに１をプラスマイナスした量子化パラメータ値の計３つを候補とする。
【００３４】
ここでは，複数の量子化パラメータ値Ｑの候補としては，例えば最初に従来の方法で求められる量子化パラメータ値とそれに１をプラスマイナスした量子化パラメータ値の計３つを用い，第２番目以降のブロックでは，直前の量子化パラメータ値Ｑまたは過去の符号化情報から目標符号量をもとに選出した量子化パラメータ値Ｑと，それに１をプラスマイナスした量子化パラメータ値の計３つを用いる例を述べたが，複数の量子化パラメータ値の候補の決定方法はこれに限定されず，例えば２つおきに全ての量子化パラメータ値を候補とする方法など，他の方法を用いてもよいことは言うまでもない。
【００３５】
また，第１の実施の形態では，上記ステップＳ８におけるλの更新の契機について，あらかじめ定められた数のブロックからなる１ビデオパケット単位でラグランジュ乗数λの値を更新する例を述べたが，あらかじめ決められた数のブロックを定める方法はビデオパケットを用いる方法に限定されず，例えば，同じ水平行に属する全てのマクロブロックの間では，λの値を一定とする方法などを用いてもよいことは言うまでもない。
【００３６】
〔第２の実施の形態〕
本発明の第２の実施の形態として，第２，第４，第６および第７の本発明を同時に採用した場合の例を説明する。図３は，本発明の第２の実施の形態に係る動画像符号化処理フローの一例を示している。
【００３７】
まず，初期の量子化パラメータ値Ｑとラグランジュ乗数λの初期値を設定し（ステップＳ２１），ブロック番号ｉを１として（ステップＳ２２），最初のブロックの符号化を開始する（ステップＳ２３）。
【００３８】
動きベクトルを探索し，複数の動きベクトルの候補を決定する（ステップＳ２４）。複数の動きベクトルの候補の選出方法としては，例えば符号量歪みＤと，符号量Ｒと，動きベクトルを求めるためのラグランジュ乗数λmotionからＤ＋λmotion・Ｒの小さい値を与える順に動きベクトルを複数個（例えば５個）選択する。
【００３９】
次に，複数の量子化パラメータ値Ｑの候補を決定する（ステップＳ２５）。複数の量子化パラメータ値Ｑとしては，例えば従来の方法で求められる量子化パラメータ値と，その量子化パラメータ値に１をプラスマイナスした量子化パラメータ値の計３つを用いる。
【００４０】
複数の符号化モードの各候補（例えば画面内予測符号化か画面間予測符号化を行うかあるいは予測ブロックの大きさによってＩＮＴＲＡ４×４，ＩＮＴＲＡ１６×１６，ＩＮＴＥＲ１６×１６，ＩＮＴＥＲ１６×８，ＩＮＴＥＲ８×１６，ＩＮＴＥＲ８×８，ＩＮＴＥＲ８×４，ＩＮＴＥＲ４×８，ＩＮＴＥＲ４×４，ＳＫＩＰ，ＤＩＲＥＣＴがある）と量子化パラメータ値Ｑと動きベクトルの組のそれぞれについて，符号量歪みＤと符号量Ｒを算出してＤ＋λＲを計算し，Ｄ＋λＲを最小化する符号化モードと量子化パラメータ値Ｑと動きベクトルの組で符号化する（ステップＳ２６）。
【００４１】
符号化したブロックの発生符号量Ｒと，量子化パラメータ値Ｑとをメモリに記憶する（ステップＳ２７）。また，同一のλを用いて符号化しているブロックのブロック数をカウントしておく。
【００４２】
ラグランジュ乗数λを更新するか否かを判断し（ステップＳ２８），λを更新する場合には，現在のλの値と，そのλの値で符号化した範囲におけるブロック平均の平均符号量Ｒave と，Ｒave と平均量子化パラメータ値の積で定義されるブロック平均の複雑さ指標Ｘave の組（λ，Ｒave ，Ｘave ）の情報を記憶する（ステップＳ２９）。この組（λ，Ｒave ，Ｘave ）の情報は，過去数回の更新数（例えば２０回）分について保持しておく。次に，後述する方法によりラグランジュ乗数λを変更する（ステップＳ３０）。その後，ステップＳ３１へ進む。
【００４３】
ステップＳ２８で，λを更新しないと判断した場合には，λを変更しないでステップＳ３１へ進む。ステップＳ３１では，最後のｉMAX 番目のブロックまで符号化が終了したかを判断し，最後のブロックまで符号化が終了したならそのフレームの符号化処理を終了する。まだ，次のブロックがある場合には，ｉに１を加算した後（ステップＳ３２），ステップＳ２３へ戻って，次のｉ番目のブロックについて同様に処理を繰り返す。
【００４４】
ステップＳ２８において，ラグランジュ乗数λを更新するか否かは，例えば発生した符号量のブロック当たりの平均値と，ブロック当たりの目標平均符号量との比較によって決定する。この例では，発生した符号量のブロック当たりの平均値が，ブロック当たりの目標平均符号量に比べて１０％以内の差に収まっている場合には，ラグランジュ乗数λの値を一定に保ち，１０％以内の差に収まらない場合には，ラグランジュ乗数λの値を更新するようにしている。
【００４５】
ステップＳ３０におけるλの更新にあたっては，ステップＳ２９において記憶しておいた過去数回分の，ラグランジュ乗数λと，平均符号量Ｒave と，複雑さ指標Ｘave との組（λ，Ｒave ，Ｘave ）の情報をもとに，λがＸave ／（Ｒave ）2 に比例するモデル式であるところの，
λ＝ｋ・Ｘave ／（Ｒave ）2 
の比例係数ｋを求め，更新されたラグランジュ乗数λを適用する領域におけるブロック平均の目標符号量Ｒave と，ブロック平均の複雑さ指標Ｘave の予測値とから，
λ＝ｋ・Ｘave ／（Ｒave ）2 
に代入して得られるλの値に，ラグランジュ乗数の値を更新する。
【００４６】
第２の実施の形態では，上記ステップＳ２８におけるλの更新の契機について，発生した符号量のブロック当たりの平均値が，ブロック当たりの目標平均符号量に比べて１０％以内の差に収まっている場合には，ラグランジュ乗数λの値は一定に保ち，１０％以内の差に収まらない場合にはλの値を更新する例を述べたが，必ずしも１０％に限定されず，他の割合の範囲内で収まっているかどうかでλの値を更新しても良いことは言うまでもない。
【００４７】
以上の動画像符号化の処理は，ハードウェアやファームウェアによって実現することができるだけでなく，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して提供することも，ネットワークを通して提供することも可能である。
【図面の簡単な説明】
【００４８】
【図１】動画像符号化装置の構成の一例を示す図である。
【図２】動画像符号化処理フローの一例を示す図である。
【図３】動画像符号化処理フローの一例を示す図である。
【図４】従来の符号化処理フローを示す図である。
【符号の説明】
【００４９】
１  動画像符号化装置
１０  画像入力部
１１  Ｑの候補選出部
１２−ｉ  Ｑi に対する符号化部
１３  Ｑによらない符号化部
１４  Ｑの評価部
１５  λの評価・変更部
１６  符号化ストリーム出力部
【図１】
2005348310.tif 000003
【図２】
2005348310.tif 000004
【図３】
2005348310.tif 000005
【図４】
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