JPH0970041A

JPH0970041A - 可変ビットレート符号化装置

Info

Publication number: JPH0970041A
Application number: JP7243953A
Authority: JP
Inventors: Takahiro Hamada; 高宏浜田; Shuichi Matsumoto; 修一松本
Original assignee: Kokusai Denshin Denwa KK
Current assignee: KDDI Corp
Priority date: 1995-08-30
Filing date: 1995-08-30
Publication date: 1997-03-11

Abstract

(57)【要約】【課題】平均ビットレートを所定値に保ちながら、全
体の画質を最適に符号化することができる可変ビットレ
ート符号化装置を提供すること。【解決手段】所定時間長のディジタル画像データを、平
均ビットレートが規定値以下になるように可変ビットレ
ートで符号化する装置において、可変ビットレート符号
化部２と、デジタル画像データを所定の時間ごとに区切
った単位時間ごとに、異なる符号化ビットレートに対応
する主観評価値をそれぞれ求める主観評価部４と、得ら
れた主観評価値に基づき、平均ビットレートが目標値以
下になり、かつ全体の画質の所望の評価値が最適となる
ように、各単位時間ごとのビットレートを決定するビッ
トレート割り当て部５とを具備する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は可変ビットレート符号
化装置に関し、特に画像データの符号化において、平均
ビットレートを所定値に保ちながら、全体の画質を最適
に符号化することができる可変ビットレート符号化装置
に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来からテレビ画像等の画像データを少
ない情報量で記録あるいは伝送するために、画像データ
を圧縮する各種の方式が開発されている。例えばＭＰＥ
Ｇ等の可変ビットレート符号化方式においては、任意の
ビットレートで画像を符号化することができる。また、
画像データを記録するＤＶＤ（デジタルビデオディス
ク）やＤＶＲ（デジタルビデオレコーダ）においては、
ハードウェア上あるいはソフトウェア上の制約から、あ
る単位時間ごとに平均符号化ビットレートが所定値、例
えば５Ｍｂｐｓに保たれる必要があることに加えて、最
高ビットレート（例えば８Ｍｂｐｓ）および最低ビット
レート（例えば１Ｍｂｐｓ）が設定されている。従っ
て、このような制約の中で各単位時間ごとの画像データ
に対してどのようにビットレートを配分するかが問題と
なる。

【０００３】従来、例えば１９９４年テレビジョン学会
年次大会論文集１８−１（２８５〜２８６頁）には、所
定の画質が得られるような量子化値を用いて各単位時間
の画像データを仮符号化してみて、発生する符号量を測
定し、各画像データに対して、最高、最低ビットレート
の範囲内で、平均ビットレートが所定値以下となり、か
つ仮符号化時の符号量にほぼ比例するようなビットレー
トを割り当てる方式が提案されている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】画像データはその画像
の特性によって、ビットレート（符号量）とＳ／Ｎ比
（画質）の関係が異なっている。例えば単純な幾何学模
様であれば、ある程度以上のビットレートがあれば、ビ
ットレートの変化に対するＳ／Ｎ比の変化はそれほどな
いのに対し、複雑な風景画像等はビットレートの変化に
対するＳ／Ｎ比の変化が大きい。しかしながら、前記し
た従来の可変ビットレート符号化装置においては、符号
化ビットレートを変化させた場合の画質の変化度合いを
考慮しておらず、ビットレートの割り当てが必ずしも最
適なものになっていないというという問題があった。ま
た、仮符号化によって、どのように画質評価値を求める
かという問題もあった。この発明の目的は、前記した従
来技術に鑑み、平均ビットレートを所定値に保ちなが
ら、全体の画質を最適に符号化することができる可変ビ
ットレート符号化装置を提供することにある。

【０００５】

【課題を解決するための手段】前記した目的を達成する
ために、この発明は、所定時間長のディジタル画像デー
タを、平均ビットレートが規定値以下になるように可変
ビットレートで符号化する装置において、前記デジタル
画像データを所定の時間ごとに区切った単位時間ごと
に、異なる符号化ビットレートに対応する主観評価値を
それぞれ求める評価値算出手段と、得られた主観評価値
に基づき、平均ビットレートが規定値以下になり、かつ
全体の画質の所望の評価値が最適となるように、各単位
時間ごとのビットレートを決定するビットレート決定手
段とを具備したことを特徴とする。

【０００６】この発明によれば、デジタル画像データを
所定の時間ごとに区切り、該単位時間ごとの画像に対し
て、異なる符号化ビットレートに対応する主観評価値を
それぞれ計算によって求める。そして、得られた主観評
価値に基づき、平均ビットレートが規定値以下になり、
かつ全体の画質の所望の評価値が最適となるように、各
単位時間ごとのビットレートを決定するので、所定の条
件下で各単位時間の画像データに対して最適なビットレ
ート配分が可能となり、例えばＤＶＤの平均画質を向上
させることできる。

【０００７】

【発明の実施の形態】以下に、図面を参照して、本発明
を詳細に説明する。図１は本発明の可変ビットレート符
号化装置の機能を示す機能ブロック図である。図１にお
いて、点線はビットレート割り当て処理時のデータの流
れを示し、実線は実際の符号化時のデータの流れを示
す。まず、ビットレート割り当て処理時には、源画像デ
ータを蓄積している画像データ蓄積装置１から主観評価
部４に読み出された源画像データに同期用マーカが付加
され、可変ビットレート符号化部２に入力される。可変
ビットレート符号化部２は、例えば公知のＭＰＥＧ１あ
るいはＭＰＥＧ２方式の符号化を行うものであり、入力
画像データについて、動補償予測処理、ＤＣＴ（離散コ
サイン変換）、量子化、可変長符号化を行う。可変ビッ
トレート符号化部２は、量子化テーブル値を外部から制
御することにより、任意のビットレート（符号量）によ
る符号化を行うことができる。なおビットレート割り当
て処理時には、符号化された画像データを再び復号化
し、源画像データと同じデータ形式で主観評価部に出力
する。

【０００８】主観評価部４は後述するような構成によっ
て、源画像データと符号化・復号化された画像データと
を比較し、人間の視覚による評価に近似した主観評価値
を出力する。なお主観評価部２は、単位時間ごとのそれ
ぞれ源画像データについて、異なるビットレートで符号
化・復号化した場合の複数の主観評価値をそれぞれ出力
する。ビットレート割り当て部５は、主観評価部４から
出力された評価値テーブルを蓄積しているデータ蓄積装
置６から評価値テーブルを読み出し、後述する方法によ
って、後述する各階層のビットレートを順に割り当てて
いく。画像データの本符号化時には、可変ビットレート
符号化部２は、データ蓄積装置７に蓄積されているビッ
トレート割り当てデータに基づく量子化テーブルを使用
して各単位時間の源画像データを符号化し、データ蓄積
装置３に出力する。なお、画像データは全てディジタル
信号であり、コンピュータによって全ての処理が実行さ
れる。

【０００９】図２は画像データの構造を示す説明図であ
る。例えばＤＶＤ等に記録される画像データ全体は所定
の単位時間Ｔ（例えば数秒）ごとのユニットＵに分けら
れ、各ユニットＵ内において、平均ビットレートｂavが
実現されている必要がある。各ユニットＵはＮ個のＧＯ
Ｐ（グループオブピクチャー）から成り、各ＧＯＰに対
してそれぞれ画像特性に合ったビットレートが配分され
る。配分されるビットレートには、上限値ｂh 、下限値
ｂe がある。従って、各ＧＯＰには、ｂh 〜ｂe の範囲
内において、ユニットＵ内の平均レートがｂavとなり、
かつ例えば平均画質が最もよくなるようにビットレート
が割り当てられる。各ＧＯＰはｎ個のフレームＰから成
り、各フレームＰはｍ個のセグメントＳから成る階層構
造になっており、各フレームＰおよびセグメントＳに対
しても、ＧＯＰに対する割り当てと同様の方法によっ
て、それぞれ画像特性に合ったビットレートが順次配分
される。

【００１０】図３は主観評価部４の構成を示すブロック
図である。主観評価部４は、源画像データが入力する第
１の入力部１１、可変ビットレート符号化部２の復号出
力信号が入力する第２の入力部１２、同期用マーカ付加
部１３、同期制御部１４、遅延部１５、出力部１６、第
１の直交変換（例えばＤＣＴ／ＷＨＴ）演算部１７、第
２の直交変換（例えばＤＣＴ／ＷＨＴ）演算部１８、減
算部１９、ＷＳＮＲ計算部２０、主観評価値計算部２
１、制御部２２から構成されている。ここに、前記ＷＨ
Ｔは直交変換の一つであるアダマール変換を示し、ＷＳ
ＮＲは重み付けＳ／Ｎ比を示している。

【００１１】次に、主観評価部４の動作を説明する。ま
ず、映像源１から原画像データが第１の入力部１１に入
力され、同期用マーカ付加部１３に出力される。該同期
用マーカ付加部１３は入力してきたディジタル画像デー
タに同期用マーカを付加する。同期用マーカを付加され
たデータは出力部１６を経て、可変ビットレート符号化
部２に送られる。可変ビットレート符号化部２は入力さ
れてきたディジタルデータを例えばＭＰＥＧ２方式によ
って符号化した後に復号化し、第２の入力部１２に入力
する。第２の入力部１２から出力された再生画像データ
は、同期制御部１４に入力すると共に、第１の直交変換
演算部１７に送られる。同期制御部１４は遅延部１５で
遅延された原画像データと再生画像データの前記マーカ
が一致するように遅延部１５の遅延量を制御する。この
遅延量は、例えば１フレームあるいは数フレームにな
る。この結果、第１の直交変換演算部１７に入力する再
生画像データと第２の直交変換演算部２１に入力する原
画像データとの同期を正確に合わせることができる。な
お入力データを実時間処理する必要がなければ、同期制
御は不要である。

【００１２】原画像がコンポーネントテレビ信号の場合
には、第１、第２の直交変換演算部１７、１８におい
て、ＤＣＴ変換をブロック単位で行うのが好適である。
減算器１９は同一ブロック内の同次の係数の誤差値を求
める。減算器１９より得た誤差値をもとに、ＷＳＮＲ計
算部２０にて、人間の視覚特性を反映させたＷＳＮＲを
計算する。このＷＳＮＲは主観評価値計算部２１にて、
相対主観評価値へと変換する。

【００１３】次に、図４を参照して、前記第１、第２の
直交変換演算部１７、１８および減算器１９の動作を説
明する。図４(a) は第１の直交変換演算部１７に入力す
る原画像フレームを示し、同図(b) は第２の直交変換演
算部１８に入力する再生画像フレームを示す。これらの
図において、ｃはフレーム数を示し、コンポーネントテ
レビ信号の場合にはｃ＝３（即ちＴ＝３）となる。第１
の直交変換演算部１７は前記原画像フレームの全画素に
対して、ブロック単位で直交変換する。同図(c) は該直
交変換後の係数ｘc （ｂc ，ｍ，ｎ）を示している。こ
こに、ｂc は前記原画像フレーム中のブロックの位置、
ｍは該ブロック中の主走査方向の番号、ｎは副走査方向
の番号である。一方、第２の直交変換演算部１８は前記
再生画像フレームの全画素に対して、ブロック単位で直
交変換する。同図(d) は該直交変換後の係数ｙc （ｂc
，ｍ，ｎ）を示している。前記減算器１９は第１、第
２の直交変換演算部１７、２１から出力された同一ブロ
ック内の同次の係数の誤差値を求める。この誤差値は、
ｘc （ｂc ，ｍ，ｎ）−ｙc （ｂc ，ｍ，ｎ）となる。

【００１４】次に、ＷＳＮＲ計算部２０の動作を説明す
る。１フレームの平均重み付きＳ／Ｎ比（ＷＳＮＲ）は
次の（１）式から求められる。

【００１５】

【数１】ここに、ｑ²は１フレームの平均重み付き雑音を示し、
次の（２）式により表すことができる。また、テレビ信
号の各画素は８ビットで表現されているので、そのピー
ク値である２５５が（１）式の分子の値となっている。

【００１６】

【数２】該（２）式中のｈc ²（σc ²（ｂc ），ｍ，ｎ）は１
ブロック内の各位置における視覚感度を表し、σc ²は
ブロックｂc における交流パワーの総和を表している。
換言すれば、σc ²は雑音のマスキング効果の度合いを
表している。一般に、人間の視覚感度は、木の幹や太い
枝のように動きの少ない画像に対しては大きく、木の葉
のように動きの多い画像に対しては小さい。したがっ
て、ｈc ²を縦軸にとり、ｍ²＋ｎ²を横軸にとると、
傾向として図５のように、ｈc ²はｍ²＋ｎ²が小さい
と１に近い値をとり、ｍ²＋ｎ²が大きいと０に近い値
をとる。また、σc ²が小さいと視覚感度は大きく、σ
c ²が大きいと視覚感度は小さくなる。

【００１７】ここに、コンポーネントテレビ信号におけ
る視覚感度ｈc および直流成分の位置Ｄの一具体例とし
て、下記の（３）式および（４）式をあげることができ
る。

【００１８】

【数３】次に、主観評価値計算部２１はＷＳＮＲ計算部２０で求
められた重み付きＳ／Ｎ比（ＷＳＮＲ）に基づいて主観
評価値を求めて出力する。該主観評価値計算部２１は、
図６に示されているような評価特性Ｚ＝ｆ（ＷＳＮＲ）
から例えば５段階評価における相対主観評価値を求め
る。この評価特性Ｚは実際に被試験者を使って経験的に
求められた特性である。この主観評価部４により、被試
験者を使う事なく、機械的に短時間で主観評価値を求め
ることができる。主観評価部４の制御部２２は、可変ビ
ットレート符号化部２の量子化テーブル（量子化ステッ
プ）を制御し、同一の単位時間画像データに対して、例
えばビットレートの最大値ｂh 、平均値ｂav、最小値ｂ
e に対応するＷＳＮＲをそれぞれ求める。

【００１９】図１０は得られた評価値テーブルの一例で
あり、Ｎが１から５までの各ＧＯＰに対して、それぞれ
最高ビットレート４Ｍｂｐｓ、平均ビットレート３Ｍｂ
ｐｓ、最低ビットレート２Ｍｂｐｓに対応する３つの主
観評価値（５段階評価）が蓄積されている。

【００２０】次に、ビットレート割り当て部５の処理に
ついて説明する。図７は各ＧＯＰでの選択可能なビット
レートの組み合わせを示す説明図である。例えば各ＧＯ
Ｐにおいてビットレートの最大値ｂh 〜最小値ｂe 間に
おいて、選択可能なビットレート数をＫ個とすると、そ
れぞれのＧＯＰにおいて任意のビットレートを選択した
場合の組み合わせ数はＫのＮ乗という膨大な数となる。
従って、全ての組み合わせについて、平均ビットレート
及び平均画質を計算し、平均ビットレートが条件値以下
であり、かつ平均画質が最もよいものを選択することは
困難である。そこで、ビタービアルゴリズムを使用して
最適な組み合わせを決定する。

【００２１】図８は最適なパス（組み合わせ）を決定す
る方法を説明するためのトレリス線図であり、図９はビ
ットレート割り当て部５において実行されるパス決定処
理を示すフローチャートである。まず、図９のステップ
Ｓ１０においては、次のノードの範囲を決定する。各Ｇ
ＯＰに対応する番号である深さｎにおいて、該ｎまでの
累積レート（平均レート）の所定範囲を△（ｎ）単位に
区切り、ノードとする。△（ｎ）は下記のように決定す
る。深さｎまでの累積レートは平均値であるものと見な
して、（ｂav＊ｎ）とすると、深さ（ｎ＋１）のノード
における累積レートの取り得る範囲は（ｂav＊ｎ＋ｂe
）〜（ｂav＊ｎ＋ｂh ）となる。

【００２２】これを（ｎ＋１）で正規化すると（ｂav＊
ｎ＋ｂe ）／（ｎ＋１）〜（ｂav＊ｎ＋ｂh ）／（ｎ＋
１）、即ち、ｂav−（ｂav−ｂe ）／（ｎ＋１）〜ｂav
＋（ｂh −ｂav）／（ｎ＋１）となる。ここで、ｂavを
中心として、ノードの取り得る範囲を、レンジ（範囲）
を制御するパラメータＭ（例えばＭ＝２）を用いて、−
（ｂav−ｂe ）Ｍ／（ｎ＋１）〜（ｂh −ｂav）Ｍ／
（ｎ＋１）とする。そして、この区間を２Ｌ等分した△
（ｎ）を深さｎにおける各ノードとする。即ち、 △（ｎ）＝（ｂh −ｂe ）Ｍ／（ｎ＋１）２Ｌとなる。なお、Ｌは精度を制御するパラメータ（例えば
Ｌ＝５）であり、ＭおよびＬをそれぞれ所定の値以上に
すると、結果が変わらなくなるような値が存在するの
で、該値を採用する。

【００２３】図９のステップＳ１１においては、パスに
関する計算を行う。まず、深さｎのノードの内の、選択
可能なビットレートに対応するノード、例えば図８の深
さ１の最上部のノードにおいて、深さｎ＋１（図８にお
ける深さ２）で選択可能なビットレートの内の任意のも
のを選択した場合における累積レートＸを計算する。そ
して、該Ｘが深さ２のいずれかのノード範囲に入ってい
るもののみについて、累積評価値Ｙを計算する。なお、
深さｎにおいて、ＸおよびＹは例えば、Ｘ＝（１／ｎ）
Σｂ、Ｙ＝（１／ｎ）ΣＤであり、ΣｂおよびΣＤは、
各深さにおいて選択されたビットレートおよび対応する
主観評価値の１からｎまでの総和である。

【００２４】ステップＳ１２においては、深さｎ＋１の
各ノードにおいて、自分のノードの範囲内に達した複数
のパスの内の累積評価値Ｙの最も高いものを残し、それ
以外のパスを捨てる。図８においては、例えば深さ１の
各ノードから、深さ２の△（１）〜２△（１）の範囲の
ノードに達した（累積レートＸが前記範囲に入った）３
本のパスについて、累積評価値Ｙを比較し、例えば最も
評価値の高い上側のパスが残され、下側の２つのパスは
捨てられる。従って、各深さｎにおいて、最大限２Ｌ個
のパスのみが残されることになり、計算すべきパスの数
が制限される。このように一部のパスを捨てても、Ｌを
十分大きく取って、△（ｎ）を小さくしておけば、この
時点で生き残ったパスの累積評価値が、この先で捨てた
パスの累積評価値と逆転することはなく、最適なパスを
選択することができる。

【００２５】ステップＳ１３においては、深さｎがＮ−
１に達したか否かが判定され、結果が否定の場合にはｎ
に１を加算してステップＳ１０に戻り、順次各深さにお
ける生き残りパスを選択していくが、判定結果が肯定の
場合にはステップＳ１４に移行する。ステップＳ１４に
おいては、最後の深さＮにおいて生き残ったパスの内か
ら、累積ビットレートＸが所定の条件を満足する（平均
ビットレートが目標値以下である）パスの内で、累積評
価値Ｙの最も高いものを選択する。なお、図２における
各フレームＰ及びセグメントＳへのビットレートの割り
当ても、ＧＯＰへの割り当てと同様の方法により上位か
ら順に処理され、例えばＧＯＰ内の各フレームへの割り
当て時には、平均ビットレートが対応するＧＯＰに割り
当てられたビットレートと等しくなるようにパスが選択
される。

【００２６】図１１は、図１０の評価テーブル例に基づ
き、所定の条件下で選択されたパスを示すトレリス線図
である。図１０には、ｎが１から５までの各ＧＯＰに対
して、それぞれ最高ビットレート４Ｍｂｐｓ、平均ビッ
トレート３Ｍｂｐｓ、最低ビットレート２Ｍｂｐｓに対
応する３つの主観評価値（５段階評価）が蓄積されてい
る。ここで、各深さにおいて選択可能なビットレートを
２、３、４Ｍｂｐｓのいずれかとし、トレリス線図のパ
ラメータＭ＝２、Ｌ＝５とする。そうすると、次ノード
に達するパスは図１１に記載したものに限定され、更に
各ノードに達したパスの内、丸印の付いたもの（各深さ
について３個づつ）のみが生き残ることになる。

【００２７】深さ５に達するパスについては、平均ビッ
トレートが３Ｍｂｐｓ以下になるもののみが記載されて
おり、その中から累積評価値Ｙの最も大きい太線のパス
が選択される。従って、各ＧＯＰにおけるビットレート
は順に、４、２、２、４、３Ｍｂｐｓと決定される。な
お、主観評価値の最悪値を最大にするような累積評価関
数Ｙを採用した場合には、各ＧＯＰに割り当てられるビ
ットレートは順に、３、４、２、４、２Ｍｂｐｓとな
る。

【００２８】以上、実施例を開示したが、以下に述べる
ような変形例も考えられる。可変ビットレート符号化部
が例えばＭＰＥＧ方式のように、任意のビットレートで
符号化が可能な場合、選択可能なビットレートを細かく
区切ることが可能であるが、各画像データについて、選
択可能な各ビットレート全ての主観評価値を主観評価部
によって求めるためには多くの時間が必要となる。従っ
て、例えばビットレートの上限値、下限値、平均値など
数箇所の評価値を求め、該値からビットレートと主観評
価値の関数を求める。そして、該関数を使用して任意の
ビットレートに対応する評価値を求めてもよい。

【００２９】実施例においては、主観評価部において、
自動的に評価値を求めているが、例えば従来と同様の手
法により、被試験者による画像の主観評価テストを行
い、その結果得られた評価値テーブルを使用して、ビッ
トレート割り当てを行ってもよい。実施例においては、
累積評価値として主観評価値の総和あるいは平均値を用
いているが、他の評価関数を使用してもよい。例えば評
価関数として最悪評価値、即ち各ノードにおいて選択さ
れたビットレートに対応する評価値の内の最悪のもの
値、あるいは主観評価値の分散の逆数を採用し、該値が
最も高いパスを選択してもよい。更に複数の条件の組み
合わせによって判定してもよく、例えば最悪値が所定値
以上であり、かつ平均値が最大のものを選択してもよ
い。

【００３０】ビットレート割り当て部におけるパス決定
処理において、深さｎが小さい間は、累積ビットレート
Ｘが平均値ｂavから大きくずれたパスも最適パスである
可能性があるが、深さｎがある程度大きくなった時に、
累積ビットレートＸが平均値ｂavから大きくずれたパス
が最適パスである可能性は殆どないので、ノードの範囲
を決定するＭ（および精度Ｌ）の値を最初は大きくして
おき、徐々に小さくしていってもよい。

【００３１】

【発明の効果】以上述べたように、この発明によれば、
単位時間ごとのデジタル画像データについて、異なる符
号化ビットレートに対応する主観評価値をそれぞれ計算
によって求め、得られた主観評価値（関数）に基づき、
平均ビットレートが規定値以下になり、かつ全体の画質
の所望の評価値が最適となるように、各単位時間ごとの
ビットレートを決定するので、所定の条件下で各単位時
間の画像データに対して最適なビットレート配分が可能
となり、例えばＤＶＤの平均画質を向上させることでき
るという効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の可変ビットレート符号化装置の機能を
示す機能ブロック図である。

【図２】画像データの構造を示す説明図である。

【図３】主観評価部４の構成を示すブロック図である。

【図４】第１、第２直交変換演算部および減算器の動作
の説明図である。

【図５】ブロック内の位置と視覚感度の関係を示すグラ
フである。

【図６】ＷＳＮＲと評価値との関係を示すグラフであ
る。

【図７】各ＧＯＰでの選択可能なビットレートの組み合
わせを示す説明図である。

【図８】最適なパスを決定する方法を説明するためのト
レリス線図である。

【図９】パス決定処理を示すフローチャートである。

【図１０】評価テーブルの一例を示す説明図である。

【図１１】図１０の評価テーブル例に基づいて選択され
たパスを示すトレリス線図である。

【符号の説明】

１…源画像データ蓄積装置、２…可変ビットレート符号
化部、３…符号化画像データ蓄積装置、４…主観評価
部、５…ビットレート割り当て部、６…評価値テーブル
蓄積装置、７…ビットレート割当データ蓄積装置、１１
…第１の入力部、１２…第２の入力部、１３…同期用マ
ーカ付加部、１４…同期制御部、１５…遅延部、１６…
出力部、１７…第１の直交変換演算部、１８…第２の直
交変換演算部、１９…減算部、２０…ＷＳＮＲ計算部、
２１…主観評価値計算部、２２…制御部

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】所定時間長のディジタル画像データを、
平均ビットレートが規定値以下になるように、可変ビッ
トレートで符号化する装置において、前記デジタル画像データを所定の時間ごとに区切った単
位時間ごとに、異なる符号化ビットレートに対応する主
観評価値をそれぞれ求める評価値算出手段と得られた主
観評価値に基づき、平均ビットレートが規定値以下にな
り、かつ全体の画質の評価値が最適となるように、各単
位時間ごとの符号化ビットレートを決定するビットレー
ト決定手段とを具備したことを特徴とする可変ビットレ
ート符号化装置。
【請求項２】前記主観評価値算出手段は、原画像データと該原画像データを一旦符号化・復号化し
た再生画像データとの同期をとる手段と、前記同期をとられた原画像データと再生画像データのブ
ロックをそれぞれ直交変換する手段と、前記直交変換されたデータの同次の係数の誤差を演算す
る手段と、前記直交変換されたデータの係数の位置、前記原画像に
おける直交変換後のブロック内の交流パワーの大小によ
り変化する重み付け関数により前記誤差を重み付けし、
続いてフレーム毎または複数フレーム毎の平均重み付き
Ｓ／Ｎ比を求める手段と、該重み付きＳ／Ｎ比を用いて、主観評価値を求める手段
とを含むことを特徴とする可変ビットレート符号化装
置。
【請求項３】前記ビットレート決定手段は、各単位時
間ごとに選択可能な符号化ビットレート値の内の任意の
１つを選択した組み合わせの中から、所定の画質評価関
数が最大値となるような、各単位時間ごとの符号化ビッ
トレートの組み合わせを決定することを特徴とする請求
項１ないし２に記載の可変ビットレート符号化装置。
【請求項４】前記画質評価関数は、主観評価値の平均
値、最悪主観評価値、主観評価値の分散の逆数のいずれ
かであり、前記ビットレート決定手段はビタービアルゴ
リズムを使用して、各単位時間ごとの符号化ビットレー
トの組み合わせを決定することを特徴とする請求項３に
記載の可変ビットレート符号化装置。