(57)【要約】【課題】入力ストリームの量子化ステップ値を利用しつつも、入力ストリームを生成したエンコーダのアルゴリズムに強く影響を受けないよう、出力ストリームの量子化ステップ値を決定する技術を提供することを課題とする。【解決手段】スケーリング回路４１は入力ストリームの平均量子化ステップ値を入力し、ステップ値が閾値を超える場合には、所定の関数を利用してステップ値を抑制する。平滑化回路４２は、現在の平均量子化ステップ値と過去の平均量子化ステップ値とを重み付け平均し、平滑化した平均量子化ステップ値を出力する。乗算回路４３は、平滑化された平均量子化ステップ値にフィードバック係数Ｓαを乗算する。クリッピング回路４４は、乗算回路４３の出力値が閾値を超えないようフィードバック係数Ｓαを調整するための制御信号ＣＳを出力する。【選択図】図１
2010154213.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１ストリームを入力して復号し、復号した画像を符号化して第２ストリームを出力するトランスコーダであって、
第１ストリームを復号し非圧縮画像データを出力するデコーダと、
前記デコーダが出力した非圧縮画像データを符号化し、第２ストリームを出力するエンコーダと、
第２ストリームの量子化ステップ値を算出する量子化ステップ値算出部と、
を備え、
前記量子化ステップ値算出部は、
第１ストリームの量子化ステップ値のピクチャ単位での平均値である平均量子化ステップ値を入力する入力部と、
平均量子化ステップ値が所定の閾値より大きい場合、平均量子化ステップ値の値を抑制する抑制部と、
抑制された平均量子化ステップ値に基づいて第２ストリームの量子化ステップ値を算出する算出部と、
を備えることを特徴とするトランスコーダ。
【請求項２】
第１ストリームを入力して復号し、復号した画像を符号化して第２ストリームを出力するトランスコーダであって、
第１ストリームを復号し非圧縮画像データを出力するデコーダと、
前記デコーダが出力した非圧縮画像データを符号化し、第２ストリームを出力するエンコーダと、
第２ストリームの量子化ステップ値を算出する量子化ステップ値算出部と、
を備え、
前記量子化ステップ値算出部は、
第１ストリームの量子化ステップ値のピクチャ単位での平均値である平均量子化ステップ値を入力する入力部と、
現在のピクチャの平均量子化ステップ値を、現在のピクチャと同じピクチャ種別の過去のピクチャの平均量子化ステップ値を用いて平滑化する平滑化部と、
平滑化された平均量子化ステップ値に基づいて第２ストリームの量子化ステップ値を算出する算出部と、
を備えることを特徴とするトランスコーダ。
【請求項３】
請求項２に記載のトランスコーダにおいて、
前記平滑化部は、
現在および過去のピクチャの平均量子化ステップ値の重み付け平均を計算することで平均量子化ステップ値を平滑化する重み付け演算部、
を含むことを特徴とするトランスコーダ。
【請求項４】
請求項３に記載のトランスコーダにおいて、
前記重み付け演算部は、現在のピクチャの平均量子化ステップ値が、過去のピクチャの平均量子化ステップ値よりも大きい場合には、現在のピクチャの平均量子化ステップ値が、過去のピクチャの平均量子化ステップ値よりも小さい場合に比べて、過去のピクチャの平均量子化ステップ値の重み付けが大きくなるよう重み付け値を設定することを特徴とするトランスコーダ。
【請求項５】
請求項３または請求項４に記載のトランスコーダにおいて、
現在のピクチャの動き評価値が所定の閾値を上回る場合、現在のピクチャの動き評価値が所定の閾値を下回る場合に比べて、過去のピクチャの平均量子化ステップ値の重み付けが小さくなるよう重み付け値を設定することを特徴とするトランスコーダ。
【請求項６】
第１ストリームを入力して復号し、復号した画像を符号化して第２ストリームを出力するトランスコーダであって、
第１ストリームを復号し非圧縮画像データを出力するデコーダと、
前記デコーダが出力した非圧縮画像データを符号化し、第２ストリームを出力するエンコーダと、
第２ストリームの量子化ステップ値を算出する量子化ステップ値算出部と、
を備え、
前記量子化ステップ値算出部は、
第１ストリームの量子化ステップ値のピクチャ単位での平均値である平均量子化ステップ値を入力する入力部と、
平均量子化ステップ値に前記エンコーダから出力されたフィードバック係数を乗算することで第２ストリームの発生符号量を目標値に向けて制御する乗算部と、
前記乗算部による乗算結果が所定の閾値を上回らないよう、フィードバック係数を抑制する制御信号を出力するクリップ部と、
を備えることを特徴とするトランスコーダ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、画像の符号化方式を変換するトランスコーダに関する。
【背景技術】
【０００２】
トランスコーダは、圧縮符号化された第１ストリームを入力し、第１ストリームを復号する。トランスコーダは、さらに、復号された非圧縮の画像データを再び符号化し第２のストリームを生成する。
【０００３】
たとえば、トランスコーダは、ＭＰＥＧ２で符号化された第１ストリームを入力し、符号化変換を行って、Ｈ．２６４で符号化された第２ストリームを生成する。
【０００４】
画像データは、符号化のため周波数成分に変換される。そして、各周波数成分の係数が量子化、符号化されるのである。周波数成分は、量子化ステップ値を利用して量子化される。量子化ステップ値は、生成されるストリームの発生符号量に大きな影響を与える。
【０００５】
トランスコーダは、第１ストリームをデコードする過程で第１ストリームの量子化ステップ値を取得する。そして、トランスコーダは、取得した第１ストリームの量子化ステップ値を利用して、第２のストリームの量子化ステップ値を決定する。
【０００６】
図３は、従来のトランスコーダ１０１を示すブロック図である。トランスコーダ１０１は、デコーダ１０２、エンコーダ１０３、量子化ステップ値算出部１０４を備える。デコーダ１０２は、ＭＰＥＧ２ストリームを復号し、非圧縮の画像データを出力する。エンコーダ１０３は、非圧縮の画像データを入力し、Ｈ．２６４で符号化したストリームを出力する。
【０００７】
デコーダ１０２は、ＭＰＥＧ２ストリームからマクロブロックごとの量子化ステップ値を取得する。デコーダ１０２は、マクロブロックごとの量子化ステップ値をピクチャ単位で平均した平均量子化ステップ値（ｑｕａｎｔ＿ｐｉｃ）を乗算回路１４３に出力する。
【０００８】
乗算回路１４３は、平均量子化ステップ値（ｑｕａｎｔ＿ｐｉｃ）にフィードバック係数Ｓαを乗算し、量子化ステップ値（Ｑｓｔｅｐ）を出力する。フィードバック制御回路１３１は、エンコーダ１０３が生成するストリームの発生符号量に基づいてフィードバック係数Ｓα算出する。
【０００９】
変換回路１４５は、量子化ステップ値（Ｑｓｔｅｐ）を、Ｈ．２６４に対応した量子化ステップ値（ＱＰ）に変換し、エンコーダ１０３に出力する。エンコーダ１０３は、変換回路１４５から入力した量子化ステップ値（ＱＰ）を利用して、Ｈ．２６４ストリームを生成するのである。
【００１０】
【特許文献１】特開２００８−２８３６０７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
上述したように、エンコーダ１０３は、デコーダ１０２が復号したストリームの量子化ステップ値を利用して符号化を行う。これにより、入力したストリームの量子化ステップ値の特性を引き継ぐことができる。しかし、このことは、出力ストリームの画像品質が、入力ストリームの量子化ステップ値の変動に大きく依存するという問題を含んでいる。
【００１２】
入力したストリームは、最初にいずれかのエンコーダで符号化されたストリームである。したがって、入力したストリームの量子化ステップ値は、符号化を行ったエンコーダのアルゴリズムによって様々な特性を有する。
【００１３】
たとえば、エンコーダが、ＣＢＲ（Ｃｏｎｓｔａｎｔ  Ｂｉｔ  Ｒａｔｅ）を厳格に維持するアルゴリズムで動作しているのであれば、複雑な画像が出現した場合には、極端に量子化ステップ値を大きく変動させるであろう。
【００１４】
あるいは、エンコーダが、Ｉピクチャによる画像品質を最大限に利用しようとするアルゴリズムで動作しているのであれば、相対的にＢピクチャに対する量子化ステップ値が大きく設定されるかもしれない。この場合、同じようなシーンが連続している場合であっても、量子化ステップ値にばらつきが生じる。
【００１５】
結局、入力ストリームを生成したエンコーダが、どのようなアルゴリズムで動作しているかにより、量子化ステップ値の変動は様々である。このため、トランスコーダが、入力ストリームの量子化ステップ値を利用する限りにおいては、出力ストリームに満足な品質が得られないケースが発生する。たとえば、上述したように、複雑な画像に対して入力ストリームの量子化ステップ値が極端に大きくなっているのであれば、そのパラメータに追随して生成されるストリームの画像品質が劣化することになる。あるいは、同じようなシーンでも量子化ステップ値がばらつくのであれば、その変動に追従して画質がばらつくことになる。
【００１６】
上記特許文献１には、トランスコーダにおいて、入力ストリームから得られた量子化パラメータＱＰを利用して、出力ストリームの量子化パラメータＱＰを算出する技術が開示されている。特許文献１では、入力ストリームの量子化パラメータと発生符号量の関係から出力ストリームの発生符号量を予測するようにしている。
【００１７】
そこで、本発明は前記問題点に鑑み、入力ストリームの量子化ステップ値を利用しつつも、入力ストリームを生成したエンコーダのアルゴリズムに強く影響を受けないよう、出力ストリームの量子化ステップ値を決定する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】
【００１８】
上記課題を解決するため、請求項１記載の発明は、第１ストリームを入力して復号し、復号した画像を符号化して第２ストリームを出力するトランスコーダであって、第１ストリームを復号し非圧縮画像データを出力するデコーダと、前記デコーダが出力した非圧縮画像データを符号化し、第２ストリームを出力するエンコーダと、第２ストリームの量子化ステップ値を算出する量子化ステップ値算出部と、を備え、前記量子化ステップ値算出部は、第１ストリームの量子化ステップ値のピクチャ単位での平均値である平均量子化ステップ値を入力する入力部と、平均量子化ステップ値が所定の閾値より大きい場合、平均量子化ステップ値の値を抑制する抑制部と、抑制された平均量子化ステップ値に基づいて第２ストリームの量子化ステップ値を算出する算出部と、を備えることを特徴とする。
【００１９】
請求項２記載の発明は、第１ストリームを入力して復号し、復号した画像を符号化して第２ストリームを出力するトランスコーダであって、第１ストリームを復号し非圧縮画像データを出力するデコーダと、前記デコーダが出力した非圧縮画像データを符号化し、第２ストリームを出力するエンコーダと、第２ストリームの量子化ステップ値を算出する量子化ステップ値算出部と、を備え、前記量子化ステップ値算出部は、第１ストリームの量子化ステップ値のピクチャ単位での平均値である平均量子化ステップ値を入力する入力部と、現在のピクチャの平均量子化ステップ値を、現在のピクチャと同じピクチャ種別の過去のピクチャの平均量子化ステップ値を用いて平滑化する平滑化部と、平滑化された平均量子化ステップ値に基づいて第２ストリームの量子化ステップ値を算出する算出部と、を備えることを特徴とする。
【００２０】
請求項３記載の発明は、請求項２に記載のトランスコーダにおいて、前記平滑化部は、現在および過去のピクチャの平均量子化ステップ値の重み付け平均を計算することで平均量子化ステップ値を平滑化する重み付け演算部、を含むことを特徴とする。
【００２１】
請求項４記載の発明は、請求項３に記載のトランスコーダにおいて、前記重み付け演算部は、現在のピクチャの平均量子化ステップ値が、過去のピクチャの平均量子化ステップ値よりも大きい場合には、現在のピクチャの平均量子化ステップ値が、過去のピクチャの平均量子化ステップ値よりも小さい場合に比べて、過去のピクチャの平均量子化ステップ値の重み付けが大きくなるよう重み付け値を設定することを特徴とする。
【００２２】
請求項５記載の発明は、請求項３または請求項４に記載のトランスコーダにおいて、現在のピクチャの動き評価値が所定の閾値を上回る場合、現在のピクチャの動き評価値が所定の閾値を下回る場合に比べて、過去のピクチャの平均量子化ステップ値の重み付けが小さくなるよう重み付け値を設定することを特徴とする。
【００２３】
請求項６記載の発明は、第１ストリームを入力して復号し、復号した画像を符号化して第２ストリームを出力するトランスコーダであって、第１ストリームを復号し非圧縮画像データを出力するデコーダと、前記デコーダが出力した非圧縮画像データを符号化し、第２ストリームを出力するエンコーダと、第２ストリームの量子化ステップ値を算出する量子化ステップ値算出部と、を備え、前記量子化ステップ値算出部は、第１ストリームの量子化ステップ値のピクチャ単位での平均値である平均量子化ステップ値を入力する入力部と、平均量子化ステップ値に前記エンコーダから出力されたフィードバック係数を乗算することで第２ストリームの発生符号量を目標値に向けて制御する乗算部と、前記乗算部による乗算結果が所定の閾値を上回らないよう、フィードバック係数を抑制する制御信号を出力するクリップ部と、を備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【００２４】
本発明のトランスコーダは、第１ストリームの量子化ステップ値のピクチャ単位での平均値である平均量子化ステップ値を入力し、平均量子化ステップ値が所定の閾値より大きい場合、平均量子化ステップ値の値を抑制する。そして、抑制された平均量子化ステップ値に基づいて第２ストリームの量子化ステップ値を算出する。たとえば、ＣＢＲ制御などにより、第１ストリームの量子化ステップ値が大きく変動している場合であっても、第２ストリームの画質の劣化を防ぐことができる。
【００２５】
また、本発明のトランスコーダは、現在のピクチャの平均量子化ステップ値を、現在のピクチャと同じピクチャ種別の過去所定枚数のピクチャの平均量子化ステップ値を用いて平滑化する。第１ストリームの量子化ステップ値の大きな変動を抑制し、画質のばらつきを低減させることができる。
【００２６】
また、本発明のトランスコーダは、平均量子化ステップ値にエンコーダから出力されたフィードバック係数を乗算することで第２ストリームの発生符号量を目標値に向けて制御する。そして、乗算部による乗算結果が所定の閾値を上回らないよう、フィードバック係数を抑制する制御信号を出力する。発生符号量が目標符号量を上回っている場合などにおいて、フィードバック制御により極端に画質が劣化することを防止できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２７】
以下、図面を参照しつつ本発明の実施の形態について説明する。図１は、本実施の形態に係るトランスコーダ１のブロック図である。トランスコーダ１は、ＭＰＥＧ２で符号化された第１ストリームを入力し、Ｈ．２６４で符号化された第２ストリームを出力する。
【００２８】
トランスコーダ１は、デコーダ２、エンコーダ３、量子化ステップ値算出部４を備えて構成されている。デコーダ２は、ＭＰＥＧ２で符号化された第１ストリームを入力し、第１ストリームを復号して非圧縮の画像データを出力する。エンコーダ３は、デコーダ２から出力された非圧縮の画像データを符号化し、Ｈ．２６４で符号化された第２ストリームを出力する。
【００２９】
エンコーダ３は、フィードバック制御回路３１を備えている。フィードバック制御回路３１は、エンコーダ３において生成された第２ストリームの発生符号量が、目標符号量に向かうように、フィードバック係数Ｓαを生成する。目標符号量は、たとえば、ユーザにより設定された画質モードや録画モードなどに応じて決定される。
【００３０】
量子化ステップ値算出部４は、スケーリング回路４１、平滑化回路４２、乗算回路４３、クリッピング回路４４、変換回路４５を備えている。本実施の形態においては、量子化ステップ値算出部４を、デコーダ２、エンコーダ３とは別のブロックとして説明しているが、量子化ステップ値算出部４が、デコーダ２あるいはエンコーダ３のブロックに含まれていても良い。
【００３１】
デコーダ２は、ＭＰＥＧ２で符号化された第１ストリームのマクロブロックごとの量子化ステップ値を取得する。デコーダ２は、第１ストリームのマクロブロックごとの量子化ステップ値をピクチャ単位で平均し、平均量子化ステップ値（ｑｕａｎｔ＿ｐｉｃ）５１を算出する。デコーダ２は、算出した平均量子化ステップ値５１を量子化ステップ値算出部４に出力する。
【００３２】
スケーリング回路４１は、デコーダ２から出力された平均量子化ステップ値５１を入力する。スケーリング回路４１は、入力した平均量子化ステップ値５１が、Ｉピクチャの値である場合には、数（１）式により、平均量子化ステップ値５１をスケーリングし、スケーリング後の平均量子化ステップ値（ｑｕａｎｔ＿ｐｉｃ）５２を出力する。
【００３３】
【数１】
2010154213.tif 000003
【００３４】
数（１）式に示すように、スケーリング回路４１は、Ｉピクチャに関しては、平均量子化ステップ値５１が１５を超える領域では、平均量子化ステップ値５２の値を抑制するようにしている。平均量子化ステップ値５１が１５より小さい領域では、平均量子化ステップ値５２の値を抑制せず、平均量子化ステップ値５１の値をそのまま採用する。この関係を示すのが図２（Ａ）である。
【００３５】
また、スケーリング回路４１は、入力した平均量子化ステップ値５１が、Ｐピクチャの値である場合には、数（２）式により、平均量子化ステップ値５１をスケーリングし、スケーリング後の平均量子化ステップ値（ｑｕａｎｔ＿ｐｉｃ）５２を出力する。
【００３６】
【数２】
2010154213.tif 000004
【００３７】
数（２）式に示すように、スケーリング回路４１は、Ｐピクチャに関しても、平均量子化ステップ値５１が１５を超える領域では、平均量子化ステップ値５２の値を抑制するようにしている。平均量子化ステップ値５１が１５より小さい領域では、平均量子化ステップ値５２の値を抑制せず、平均量子化ステップ値５１の値をそのまま採用する。この関係を示すのが図２（Ｂ）である。
【００３８】
同様に、スケーリング回路４１は、入力した平均量子化ステップ値５１が、Ｂピクチャの値である場合には、数（３）式により、平均量子化ステップ値５１をスケーリングし、スケーリング後の平均量子化ステップ値（ｑｕａｎｔ＿ｐｉｃ）５２を出力する。
【００３９】
【数３】
2010154213.tif 000005
【００４０】
数（３）式に示すように、スケーリング回路４１は、Ｂピクチャに関しては、平均量子化ステップ値５１が２５を超える領域では、平均量子化ステップ値５２の値を抑制するようにしている。平均量子化ステップ値５１が２５より小さい領域では、平均量子化ステップ値５２の値を抑制せず、平均量子化ステップ値５１の値をそのまま採用する。この関係を示すのが図２（Ｃ）である。
【００４１】
このように、スケーリング回路４１は、第１ストリームから取得された平均量子化ステップ値５１が大きく変動した場合には、その値を抑制することより、第２ストリームの画質が急激に劣化することを防止している。
【００４２】
なお、数（１）式〜数（３）式で示した例では、Ｉ、Ｐ、Ｂピクチャについては、それぞれ閾値を１５、１５、２５に設定しているが、この値は一例であり、適宜、最適なものに調整すればよい。
【００４３】
スケーリング回路５２から出力された平均量子化ステップ値５２は、平滑化回路４２に入力される。
【００４４】
平滑化回路４２は、ＩＩＲ（ｉｎｆｉｎｉｔｅ  Ｉｍｐｕｌｓｅ  Ｒｅｓｐｏｎｓｅ）フィルタで構成されており、数（４）式で示す演算を実行する。平滑化回路４２は、平均量子化ステップ値（ｑｕｎａｔ＿ｐｉｃ）５２の平滑化処理を実行し、平滑化後の平均量子化ステップ値（ｑｕｎａｔ＿ｐｉｃ）５３を出力する。ただし、本実施の形態においては、平滑化回路４２は、ＰピクチャとＢピクチャのみに平滑化処理を実行し、Ｉピクチャに対しては、平滑化処理を実行しない。
【００４５】
【数４】
2010154213.tif 000006
【００４６】
数（４）式において、ｃｕｒ＿ｑｕａｎｔ＿ｐｉｃは、現在のピクチャの平均量子化ステップ値５２である。また、ｐｒｅ＿ｑｕａｎｔ＿ｐｉｃは、現在のピクチャと同じピクチャ種別の前回のピクチャの平均量子化ステップ値である。平滑化回路４２は、バッファを備えており、Ｐ、Ｂピクチャそれぞれ前回のピクチャの平均量子化ステップ値（ｐｒｅ＿ｑｕａｎｔ＿ｐｉｃ）を格納している。つまり、ｐｒｅ＿ｑｕａｎｔ＿ｐｉｃは、既に、平滑化処理が施された後の過去の平均量子化ステップ値５３である。
【００４７】
数（４）式において、変数ｔは、ｃｕｒ＿ｑｕａｎｔ＿ｐｉｃとｐｒｅ＿ｑｕａｎｔ＿ｐｉｃの重み付けを設定する変数である。変数ｔの値が大きくなれば、過去の平均量子化ステップ値５３であるｐｒｅ＿ｑｕａｎｔ＿ｐｉｃの重み付けが大きくなる。
【００４８】
平滑化回路４２は、デコーダ２から動き評価値（ｓａｄ＿ｐｉｃ）を入力し、動き評価値の値と閾値との比較を行なう。
【００４９】
ここで、動き評価値（ｓａｄ＿ｐｉｃ）は、マクロブロックごとの符号化画像と参照画像とのフレーム間画素差分絶対値を１ピクチャ全体で積算した値である。動き評価値が大きいほど、符号化画像は、参照画像からの動きの大きい画像であると言える。
【００５０】
平滑化回路４２は、Ｐピクチャについては、動き評価値（ｓａｄ＿ｐｉｃ）が所定の閾値Ｔｈ＿Ｐよりも小さい場合には、数（５）式の演算を行なうことにより、変数ｔを決定する。閾値Ｔｈ＿Ｐは、実験などを通じて適宜、最適な数値を決定すればよい。たとえば、Ｔｈ＿Ｐ＝７００などと設定することで、良好な結果が得られた。
【００５１】
【数５】
2010154213.tif 000007
【００５２】
数（５）式に示すように、平滑化回路４２は、さらに、ｐｒｅ＿ｑｕａｎｔ＿ｐｉｃとｃｕｒ＿ｑｕａｎｔ＿ｐｉｃの大きさを比較し、ｃｕｒ＿ｑｕａｎｔ＿ｐｉｃの方が大きい場合には、ｔ＝６２５と設定し、ｐｒｅ＿ｑｕａｎｔ＿ｐｉｃの方が大きい場合には、ｔ＝１２５と設定している。
【００５３】
このように、ｃｕｒ＿ｑｕａｎｔ＿ｐｉｃの方がｐｒｅ＿ｑｕａｎｔ＿ｐｉｃより大きい場合に、ｐｒｅ＿ｑｕａｎｔ＿ｐｉｃの重み付けを大きくしている。これは、入力ストリームを生成したエンコーダにおいて、ＣＢＲ制御を行なって、複雑な画像に対して量子化ステップ値を大きく変動させている可能性が大きいからである。ｐｒｅ＿ｑｕａｎｔ＿ｐｉｃの重み付けを大きくすることにより、ｃｕｒ＿ｑｕａｎｔ＿ｐｉｃが急激に大きくなっている場合にも、その影響を低減させ、画質の劣化を防ぐことができる。
【００５４】
逆に、ｃｕｒ＿ｑｕａｎｔ＿ｐｉｃの方がｐｒｅ＿ｑｕａｎｔ＿ｐｉｃより小さい場合に、ｃｕｒ＿ｑｕａｎｔ＿ｐｉｃの重み付けを大きくしている。これは、入力ストリームを生成したエンコーダにおいて、何らかの理由で、画質の向上を図るため、量子化ステップ値を小さく変動させている可能性が考えられる。ｃｕｒ＿ｑｕａｎｔ＿ｐｉｃの重み付けを大きくすることにより、ｃｕｒ＿ｑｕａｎｔ＿ｐｉｃが小さくなっている場合には、その変動に追従させるのである。
【００５５】
平滑化回路４２は、Ｂピクチャについては、動き評価値（ｓａｄ＿ｐｉｃ）が所定の閾値Ｔｈ＿Ｂよりも小さい場合には、数（６）式の演算を行なうことにより、変数ｔを決定する。閾値Ｔｈ＿Ｂは、実験などを通じて適宜、最適な数値を決定すればよい。たとえば、Ｔｈ＿Ｂ＝４００などと設定することで、良好な結果が得られた。
【００５６】
【数６】
2010154213.tif 000008
【００５７】
数（６）式に示すように、平滑化回路４２は、さらに、ｐｒｅ＿ｑｕａｎｔ＿ｐｉｃとｃｕｒ＿ｑｕａｎｔ＿ｐｉｃの大きさを比較し、ｃｕｒ＿ｑｕａｎｔ＿ｐｉｃの方が大きい場合には、ｔ＝５００と設定し、ｐｒｅ＿ｑｕａｎｔ＿ｐｉｃの方が大きい場合には、ｔ＝１２５と設定している。これにより、ｃｕｒ＿ｑｕａｎｔ＿ｐｉｃが急激に大きくなっている場合にも、その影響を低減させ、画質の劣化を防ぐことができる。また、ｃｕｒ＿ｑｕａｎｔ＿ｐｉｃが小さく変動している場合には、その変動に追従させることができる。
【００５８】
数（５）式、数（６）式は、いずれも、動き評価値（ｓａｄ＿ｐｉｃ）が所定の閾値Ｔｈ＿Ｐ、Ｔｈ＿Ｂよりも小さい場合に変数ｔを設定する演算式である。動き評価値（ｓａｄ＿ｐｉｃ）が所定の閾値Ｔｈ＿Ｐ、Ｔｈ＿Ｂよりも大きい場合には、数（５）式、数（６）式で算出した変数ｔを、さらに、数（７）式、数（８）式で示す演算を実行することで、修正する。
【００５９】
【数７】
2010154213.tif 000009
【００６０】
数（７）式は、Ｐピクチャに関して、変数ｔを修正する演算式である。動き評価値（ｓａｄ＿ｐｉｃ）が、閾値Ｔｈ＿Ｐ（＝７００）より大きい場合には、さらに、上限値２５００と比較する。動き評価値（ｓａｄ＿ｐｉｃ）が、上限値２５００より小さい場合には、数（７）式の上段に示す演算を行なって変数ｔを修正し、上限値２５００を上回る場合には、変数ｔを０に設定する。
【００６１】
このように、動き評価値（ｓａｄ＿ｐｉｃ）の値が閾値Ｔｈ＿Ｐより大きい場合には、画像の動きが大きい場合であるので、数（５）式で求めた変数ｔの大きさを縮小させ、ｐｒｅ＿ｑｕａｎｔ＿ｐｉｃの影響を小さくするようにするのである。そして、さらに動き評価値（ｓａｄ＿ｐｉｃ）が大きく上限値２５００を超えた場合には、画像の動きが激しいと考えられるので、ｐｒｅ＿ｑｕａｎｔ＿ｐｉｃの影響を受けないようにして、平均量子化ステップ値５３を設定するのである。
【００６２】
【数８】
2010154213.tif 000010
【００６３】
数（８）式は、Ｂピクチャに関して、変数ｔを修正する演算式である。動き評価値（ｓａｄ＿ｐｉｃ）が、閾値Ｔｈ＿Ｂ（＝４００）より大きい場合には、さらに、上限値１５００と比較する。動き評価値（ｓａｄ＿ｐｉｃ）が、上限値１５００より小さい場合には、数（８）式の上段に示す演算を行なって変数ｔを修正し、上限値１５００を上回る場合には、変数ｔを０に設定する。
【００６４】
Ｐピクチャの場合と同様、動き評価値（ｓａｄ＿ｐｉｃ）の値が閾値Ｔｈ＿Ｂより大きい場合には、ｐｒｅ＿ｑｕａｎｔ＿ｐｉｃの影響を小さくする。さらに動き評価値（ｓａｄ＿ｐｉｃ）が上限値１５００を超えた場合には、ｐｒｅ＿ｑｕａｎｔ＿ｐｉｃの影響を受けないようにするのである。
【００６５】
なお、数（７）式、数（８）式においては、上限値をそれぞれ２５００、１５００に設定したが、これは一例である。実験等により最適な数値を設定すればよい。上限値を変更した場合には、それに応じて、数（７）式、数（８）式の上段の式において、分母の２５００や１５００などの数値を変更した上限値に置き換えればよい。
【００６６】
上記の例では、Ｔｈ＿Ｐの値を７００、Ｔｈ＿Ｂの値を４００と設定したが、この例のように、Ｔｈ＿Ｐの値をＴｈ＿Ｂの値より大きく設定した方がよい。Ｐピクチャに比べると、Ｂピクチャは、前後の同種ピクチャとの距離が近いため、動きの評価を厳しくした方がよいからである。
【００６７】
このように、平滑化回路４２により、平滑化処理を施すことにより、第１ストリームの量子化ステップ値の変動を抑制することができる。これにより、量子化ステップ値が急激に大きくなっている場合にも、急激な画質の劣化を防ぐことができる。また、同じようなシーンが連続しているような場面で、画質がばらつくといった現象を低減させることができる。
【００６８】
なお、この実施の形態においては、平滑化回路４２は、現在のピクチャと、前回のピクチャの２枚のピクチャを利用して平滑化を行ったが、過去複数のピクチャを利用して平滑化を行ってもよい。また、この実施の形態では、過去のピクチャの平均量子化ステップ値として平滑化処理後のものを利用したが、平滑化処理前のものを利用するようにしてもよい。
【００６９】
また、この実施の形態においては、平滑化回路４２は、ＰピクチャとＢピクチャのみに平滑化処理を実行した。これは、Ｉピクチャの重要性を考慮したものであるが、過去のピクチャの重み付けを極力小さくするなどして、Ｉピクチャに対して平滑化を行なってもよい。
【００７０】
平滑化回路４２は、以上の演算処理を実行することにより、平滑化した平均量子化ステップ値（ｑｕａｎｔ＿ｐｉｃ）５３を乗算回路４３に出力する。乗算回路４３は、平滑化された平均量子化ステップ値５３にフィードバック係数Ｓαを乗算する。
【００７１】
フィードバック係数Ｓαは、フィードバック制御回路３１から出力される。フィードバック制御回路３１は、エンコーダ３が生成した第２ストリームの発生符号量をモニタリングし、発生符号量が目標符号量に追従するようにフィードバック係数Ｓαを決定する。たとえば、発生符号量が目標符号量を上回っていれば、フィードバック係数Ｓαとして、１より大きい値が設定される。
【００７２】
乗算回路４３は、平滑化された平均量子化ステップ値５３にフィードバック係数Ｓαを乗算し、第２ストリームに適用させる量子化ステップ値（Ｑｓｔｅｐ）５４を出力する。
【００７３】
クリッピング回路４４は、乗算回路４３から出力された量子化ステップ値５４を入力する。クリッピング回路４４は、量子化ステップ値５４と予め設定された閾値（Ｑｓｔｅｐ＿Ｉ、Ｑｓｔｅｐ＿Ｐ、Ｑｓｔｅｐ＿Ｂ）とを比較し、量子化ステップ値５４と閾値との関係を示す制御信号ＣＳを出力する。
【００７４】
フィードバック制御回路３１は、第２ストリームの発生符号量から設定したフィードバック係数Ｓαを、入力した制御信号ＣＳに基づいて修正する。たとえば、量子化ステップ値５４が閾値（Ｑｓｔｅｐ＿Ｉ、Ｑｓｔｅｐ＿Ｐ、Ｑｓｔｅｐ＿Ｂ）を超えており、制御信号ＣＳが閾値に対する超過量を示す信号である場合には、その超過量に応じてフィードバック係数Ｓαを縮小させる方向に修正するのである。
【００７５】
このように、クリッピング回路４４により、フィードバック係数Ｓαを調整するので、たとえば、発生符号量が目標符号量を上回っている場合に、フィードバック制御により極端に量子化ステップ値が大きく修正され、画質が劣化するといった現象を防止することができる。
【００７６】
クリッピング回路４４が利用する閾値（Ｑｓｔｅｐ＿Ｉ、Ｑｓｔｅｐ＿Ｐ、Ｑｓｔｅｐ＿Ｂ）は、トランスコーダ１に設定された録画モードの設定値によって異なる。数（９）式は、２倍録画モードが設定されているときの閾値を示す。Ｑｓｔｅｐ＿Ｉ、Ｑｓｔｅｐ＿Ｐ、Ｑｓｔｅｐ＿Ｂは、それぞれＩ、Ｐ、Ｂピクチャに対応した閾値である。
【００７７】
【数９】
2010154213.tif 000011
【００７８】
数（９）式で示す閾値は、ＭＰＥＧ２の量子化ステップ値（Ｑｓｔｅｐ）に対応した閾値であるが、この値をＨ．２６４の量子化ステップ値（ＱＰ）に対応した閾値に変換したものが数（１０）式である。ＱＰ＿Ｉ、ＱＰ＿Ｐ、ＱＰ＿Ｂは、それぞれＩ、Ｐ、Ｂピクチャに対応した閾値である。
【００７９】
【数１０】
2010154213.tif 000012
【００８０】
数（１１）式は、３倍録画モードが設定されているときの閾値を示す。
【００８１】
【数１１】
2010154213.tif 000013
【００８２】
数（１１）式で示す閾値をＨ．２６４に対応した閾値に変換したものが数（１２）式である。
【００８３】
【数１２】
2010154213.tif 000014
【００８４】
数（１３）式は、４倍録画モードが設定されているときの閾値を示す。
【００８５】
【数１３】
2010154213.tif 000015
【００８６】
数（１３）式で示す閾値をＨ．２６４に対応した閾値に変換したものが数（１４）式である。
【００８７】
【数１４】
2010154213.tif 000016
【００８８】
制御信号ＣＳを出力した後、クリッピング回路４４は、量子化ステップ値（Ｑｓｔｅｐ）５５を変換回路４５に出力する。
【００８９】
変換回路４５は、ＭＰＥＧ２に対応した量子化ステップ値（Ｑｓｔｅｐ）５５を、Ｈ．２６４に対応した量子化ステップ値（ＱＰ）５６に変換し、エンコーダ３に出力する。エンコーダ３は、変換回路４５から入力した量子化ステップ値５６に基づいて、第２ストリームを生成する。
【００９０】
このように、本実施の形態によれば、第１ストリームから得られる量子化ステップ値を利用しつつも、第１ストリームを生成したエンコーダの制御に強く依存しないよう修正した上で第２ストリームの量子化ステップ値を算出する。これにより、第２ストリームの画質が急激に劣化することや、同じようなシーンの中で画質がばらつくといった現象の発生を低減させることができる。
【００９１】
なお、上記の実施の形態においては、本発明をＭＰＥＧ２からＨ．２６４への変換を行なうトランスコーダを例に説明したが、変換の形式はこれに限定されるものではない。また、ＭＰＥＧ２からＭＰＥＧ２への変換など同一符号化方式への変換を行なうトランスコーダに適用させることもできる。
【図面の簡単な説明】
【００９２】
【図１】実施の形態に係るトランスコーダのブロック図である。
【図２】スケーリング回路による処理内容を示す図である。
【図３】従来のトランスコーダのブロック図である。
【符号の説明】
【００９３】
１    トランスコーダ
２    デコーダ
３    エンコーダ
４    量子化ステップ値算出部
３１    フィードバック制御回路
４１    スケーリング回路
４２    平滑化回路
４３    乗算回路
４４    クリッピング回路
４５    変換回路
５１，５２，５３    平均量子化ステップ値（ｑｕａｎｔ＿ｐｉｃ）
５４，５５    量子化ステップ値（Ｑｓｔｅｐ）
５６    量子化ステップ値（ＱＰ）
【図１】
2010154213.tif 000017
【図２】
2010154213.tif 000018
【図３】
2010154213.tif 000019