【手続補正書】
【提出日】平成20年12月18日(2008.12.18)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】請求項９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【請求項９】
請求項７に記載のトランスコーダにおいて、
前記重み付け値算出手段は、
前記リミッタに設定する固定上限値を格納する手段と、
前記所定の係数を乗算することにより得られた上限値と前記固定上限値のうち、小さい値を前記リミッタの上限値として選択する手段と、
を含むことを特徴とするトランスコーダ。
【手続補正２】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】請求項１０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【請求項１０】
請求項８に記載のトランスコーダにおいて、
前記重み付け値算出手段は、
前記リミッタに設定する固定下限値を格納する手段と、
前記所定の係数を乗算することにより得られた下限値と前記固定下限値のうち、大きい値を前記リミッタの下限値として選択する手段と、
を含むことを特徴とするトランスコーダ。
【手続補正３】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】請求項１１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【請求項１１】
請求項３に記載のトランスコーダにおいて、
前記ステップ値算出手段は、
ピクチャフレーム種別に応じたピクチャ対応調整係数を格納する手段と、
処理対象マクロブロックのピクチャフレーム種別に応じて前記ピクチャ対応調整係数を選択し、選択された前記ピクチャ対応調整係数を前記ステップ値調整係数として利用する手段と、
を含むことを特徴とするトランスコーダ。
【手続補正４】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】請求項１７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【請求項１７】
請求項１２ないし請求項１６のいずれかに記載のトランスコーダにおいて、
前記ステップ値算出手段は、
前記マクロブロック動き評価値と前記マクロブロック評価値との割合に応じて前記動き調整値を算出する手段、
を含むことを特徴とするトランスコーダ。
【手続補正５】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】請求項１８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【請求項１８】
請求項３に記載のトランスコーダにおいて、
前記ステップ値算出手段は、
前記第１符号化画像のソースビットレートと前記第２符号化画像の目標ビットレートに基づいてピクチャフレーム種別に応じたピクチャ対応調整係数を算出する手段と、
処理対象マクロブロックのピクチャフレーム種別に応じて前記ピクチャ対応調整係数を選択し、選択された前記ピクチャ対応調整係数を前記ステップ値調整係数として利用する手段と、
を含むことを特徴とするトランスコーダ。
【手続補正６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１８】
請求項９記載の発明は、請求項７に記載のトランスコーダにおいて、前記重み付け値算出手段は、前記リミッタに設定する固定上限値を格納する手段と、前記所定の係数を乗算することにより得られた上限値と前記固定上限値のうち、小さい値を前記リミッタの上限値として選択する手段と、を含むことを特徴とする。
【手続補正７】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１９】
請求項１０記載の発明は、請求項８に記載のトランスコーダにおいて、前記重み付け値算出手段は、前記リミッタに設定する固定下限値を格納する手段と、前記所定の係数を乗算することにより得られた下限値と前記固定下限値のうち、大きい値を前記リミッタの下限値として選択する手段と、を含むことを特徴とする。
【手続補正８】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２０】
請求項１１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、前記ステップ値算出手段は、ピクチャフレーム種別に応じたピクチャ対応調整係数を格納する手段と、処理対象マクロブロックのピクチャフレーム種別に応じて前記ピクチャ対応調整係数を選択し、選択された前記ピクチャ対応調整係数を前記ステップ値調整係数として利用する手段と、を含むことを特徴とする。
【手続補正９】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２６】
請求項１７記載の発明は、請求項１２ないし請求項１６のいずれかに記載のトランスコーダにおいて、前記ステップ値算出手段は、前記マクロブロック動き評価値と前記マクロブロック評価値との割合に応じて前記動き調整値を算出する手段、を含むことを特徴とする。
【手続補正１０】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２７】
請求項１８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、前記ステップ値算出手段は、前記第１符号化画像のソースビットレートと前記第２符号化画像の目標ビットレートに基づいてピクチャフレーム種別に応じたピクチャ対応調整係数を算出する手段と、処理対象マクロブロックのピクチャフレーム種別に応じて前記ピクチャ対応調整係数を選択し、選択された前記ピクチャ対応調整係数を前記ステップ値調整係数として利用する手段と、を含むことを特徴とする。
【手続補正１１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００４３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００４３】
本発明のトランスコーダは、マクロブロック内の画素のばらつき度合いを示す評価値に基づいて、マクロブロックごとに割当てる量子化ステップ値を決定する。これにより、変換後のビット配分の最適化が図られ、画質が向上する。
【手続補正１２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００７６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００７６】
量子化ステップ決定部４が備える図示せぬ記憶部には、上限固定閾値（ＬＩＭＩＴ＿ＴＨＲＥＳ＿Ｈ）と下限固定閾値（ＬＩＭＩＴ＿ＴＨＲＥＳ＿Ｌ）が格納されており、この実施の形態においては、リミッタ４１０は、記憶部から入力した上限固定閾値（ＬＩＭＩＴ＿ＴＨＲＥＳ＿Ｈ）を上限閾値（Ｔｈｒｅｓ＿Ｈ）として、重み付け値７２の振幅の上限をクリップする。また、記憶部から入力した下限固定閾値（ＬＩＭＩＴ＿ＴＨＲＥＳ＿Ｌ）を下限閾値（Ｔｈｒｅｓ＿Ｌ）として、重み付け値７２の振幅の下限をクリップする。
【手続補正１３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００８６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００８６】
セレクタ４１３は、２つの入力を持つ。１つは、第２の実施の形態で説明した下限固定閾値（ＬＩＭＩＴ＿ＴＨＲＥＳ＿Ｌ）であり、他方は、第３の実施の形態で説明した乗算器４１１の出力である。同様に、セレクタ４１４も、２つの入力を持つ。１つは、第２の実施の形態で説明した上限固定閾値（ＬＩＭＩＴ＿ＴＨＲＥＳ＿Ｈ）であり、他方は、第３の実施の形態で説明した乗算器４１２の出力である。
【手続補正１４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００８７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００８７】
つまり、第２の実施の形態では、固定的な制限値を利用し、第３の実施の形態においては、量子化ステップ平均値Ｑｓｔｅｐ＿ａｖｅ＿ＭＰ２に応じて算出される制限値を利用した。この第４の実施の形態では、これら２つの制限値のうち、重み付け値７２の振れ幅を小さくする制限値を選択するのである。したがって、セレクタ４１３は、２つの入力のうち、大きい方の値を下限閾値（Ｔｈｒｅｓ＿Ｌ）としてリミッタ４１０に出力し、セレクタ４１４は、２つの入力のうち、小さい方の値を上限閾値（Ｔｈｒｅｓ＿Ｈ）としてリミッタ４１０に出力するのである。
【手続補正１５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００８８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００８８】
このような構成とすることで、第２、第３の実施の形態と同様、重み付け値７２の上限、下限を制限することができ、マクロブロックの状態に応じて極端に量子化ステップ値Ｑｓｔｅｐ＿ＡＶＣが変化することを防止することができる。さらに、固定的な制限値と量子化ステップ平均値Ｑｓｔｅｐ＿ａｖｅ＿ＭＰ２に応じて算出される制限値のうち、重み付け値７２の振れ幅が小さくなるような制限値が選択されるので、量子化ステップ値Ｑｓｔｅｐ＿ＡＶＣが０に張り付くことを回避できるとともに、重み付け値７２の振れ幅を抑制することができる。
【手続補正１６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０１１２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０１１２】
第７の実施の形態の量子化ステップ決定部４は、図９に示すように、さらに、係数演算部４４０を備えている。係数演算部４４０は、ピクチャ対応調整係数αＩ、αＰ、αＢと、レート制御係数Ｃαを出力する演算部である。つまり、第５の実施の形態では、ピクチャ対応調整係数αＩ、αＰ、αＢとして、記憶部に格納されている固定値を利用したが、この実施の形態においては、ピクチャ対応調整係数αＩ、αＰ、αＢを演算により求める。
【手続補正１７】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０１１３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０１１３】
図１０は、係数演算部４４０のブロック図である。係数演算部４４０は、Ｑｓｔｅｐ比決定部４４１とレート制御係数演算部４４２を備えている。図に示すように、係数演算部４４０は、３つのビットレートを入力し、係数を演算する。
【手続補正１８】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０１１８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０１１８】
図１１は、Ｑｓｔｅｐ比決定部４４１のブロック図である。Ｑｓｔｅｐ比決定部４４１は、除算器４４１１、ルックアップテーブル４４１２、４４１３、４４１４を備えている。除算器４４１１は、入力した目標ビットレート（ｂｔ）をソースビットレート（ｂｓ）で除算する。この値は、圧縮率（ｂｔ／ｂｓ）を示している。そして、演算された圧縮率が各ルックアップテーブル４４１２、４４１３、４４１４に出力される。
【手続補正１９】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０１１９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０１１９】
図１２は、ルックアップテーブル４４１２、４４１３、４４１４における入力値（圧縮率：ｂｔ／ｂｓ）と出力値（α値）との関係を示す図である。数５式は、圧縮率（ｂｔ／ｂｓ）とα値との関係を示す式である。
【手続補正２０】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０１２１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０１２１】
図１２および数５式におけるα値は、具体的には、ルックアップテーブル４４１２については、ピクチャ対応調整係数αＩであり、ルックアップテーブル４４１３については、ピクチャ対応調整係数αＰであり、ルックアップテーブル４４１４については、ピクチャ対応調整係数αＢである。このように、ルックアップテーブルを利用して、各ピクチャ対応調整係数αＩ、αＰ、αＢを求めるようにしている。たとえば、圧縮率が０．５を超えるような範囲では、ピクチャ対応調整係数αＩがピクチャ対応調整係数αＢより大きくなっており、前述したように、ＭＰＥＧ２では多くの符号量が与えられていたＩピクチャに対する符号量を抑制している。
【手続補正２１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０１２２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０１２２】
再び、図９を参照する。係数演算部４４０より３つのピクチャ対応調整係数αＩ、αＰ、αＢが出力され、これらの係数値がセレクタ４２０に入力される。セレクタ４２０は、ピクチャ種別情報Ｐ＿ｔｙｐｅ＿ＭＢを入力し、現在の処理対象のフレームのピクチャ種別を特定すると、そのピクチャ種別に対応するピクチャ対応調整係数αＩ、αＰ、αＢを、ステップ値調整係数αとして出力する。出力されたステップ値調整係数αは、乗算器４０６において、量子化ステップ基礎値７３と乗算される。これにより、量子化ステップ調整値７４が算出される。
【手続補正２２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０１２３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０１２３】
図１３は、レート制御係数演算部４４２のブロック図である。レート制御係数演算部４４２は、カレントビットレート（ｂｃ）と目標ビットレート（ｂｔ）を入力して、レート制御係数Ｃαを出力する。レート制御係数演算部４４２は、図に示すように、減算器４４２１と、乗算器４４２２と、加算器４４２３と、リミッタ４４２４を備えている。
【手続補正２３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０１２４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０１２４】
まず、減算器４４２１において、目標ビットレート（ｂｔ）からカレントビットレート（ｂｃ）が減算される。次に、この減算値が乗算器４４２２に入力され、係数ｋが乗算される。これにより、レート制御変位量ΔＣαが算出される。次に、レート制御変位量ΔＣαが加算器４４２３に入力され、レート制御初期値Ｃαｉｎｉｔが加算される。レート制御初期値Ｃαｉｎｉｔとしては、通常は、１．０の値が利用される。最後に、加算器４４２３の出力値がリミッタ４４２４に入力され、その値に制限が加えられる。リミッタ４４２４は、加算器４４２３の出力を、設定されている上限値（ＬＩＭ＿Ｈ）および下限値（ＬＩＭ＿Ｌ）の範囲に制限し、レート制御係数Ｃαを出力する。このように、リミッタ４４２４によりレート制御係数Ｃαの値をクリップすることにより、発生符号量の極端な振れを防止するようにしている。数６式は、レート制御係数Ｃαの計算式を示している。なお、数６式においては、リミッタ４４２４による処理の作用は含まれていない。
【手続補正２４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０１２６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０１２６】
再び、図９を参照する。係数演算部４４０から出力されたレート制御係数Ｃαは、乗算器４０７に入力される。これにより、乗算器４０６から出力された量子化ステップ調整値７４にレート制御係数Ｃαが乗算され、量子化ステップ値Ｑｓｔｅｐ＿ＡＶＣが算出されるのである。
【手続補正２５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０１２７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０１２７】
このようにレート制御係数演算部４４２では、目標ビットレート（ｂｔ）とカレントビットレート（ｂｃ）の差に基づいてレート制御変位量ΔＣαを算出し、予め設定されているレート制御初期値Ｃαｉｎｉｔにレート制御変位量ΔＣαを加算することで、レート制御係数Ｃαを算出するのである。このレート制御係数Ｃαが、量子化ステップ調整値７４に乗算されるので、算出される量子化ステップ値Ｑｓｔｅｐ＿ＡＶＣを、目標ビットレート（ｂｔ）に近づけるように調整できるのである。
【手続補正２６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０１２８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０１２８】
｛第８の実施の形態｝
第８の実施の形態のトランスコーダ１は、第７の実施の形態と比べてレート制御係数演算部の構成のみが異なる。図１４は、第８の実施の形態に係るレート制御係数演算部４４２Ａを示す図である。
【手続補正２７】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０１２９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０１２９】
まず、カレントビットレート（ｂｃ）は、対数演算器４４２５に入力され、目標ビットレート（ｂｔ）は、対数演算器４４２６に入力される。そして、それぞれの対数値が計算された後、減算器４４２７において差分が演算される。この後の処理は、図１３で説明したレート制御係数演算部４４２と同様である。数７式は、レート制御係数Ｃαの計算式を示している。また、数７式においては、リミッタ４４２４による処理の作用は含まれていない。
【手続補正２８】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０１３２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０１３２】
｛第９の実施の形態｝
第９の実施の形態のトランスコーダ１は、第７の実施の形態と比べてレート制御係数演算部の構成のみが異なる。図１５は、第９の実施の形態に係るレート制御係数演算部４４２Ｂを示す図である。
【手続補正２９】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０１３３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０１３３】
まず、カレントビットレート（ｂｃ）と目標ビットレート（ｂｔ）がルックアップテーブル４４２８に入力される。ルックアップテーブル４４２８は、２つの入力値（カレントビットレートおよび目標ビットレート）に対して、レート制御変位量ΔＣαを出力値として対応づけているテーブルである。
【手続補正３０】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０１３４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０１３４】
この後の処理は、図１３で説明したレート制御係数演算部４４２と同様である。数８式は、レート制御係数Ｃαの計算式を示している。また、数８式においては、リミッタ４４２４による処理の作用は含まれていない。
【手続補正３１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０１３６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０１３６】
この実施の形態においても、目標ビットレート（ｂｔ）とカレントビットレート（ｂｃ）との差に基づいてレート制御を行うことができる。特に、ルックアップテーブル４４２８を利用しているので、目標ビットレート（ｂｔ）とカレントビットレート（ｂｃ）に対して、より詳細な特性をもってレート制御係数Ｃαを決定することができる。
【手続補正３２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０１４２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０１４２】
図９ないし図１５を用いて説明した第７〜第９の実施の形態においては、係数演算部４４０をソフトウェア処理により実現し、その他の処理部についてはハードウェアで構成すると利便性がよい。具体的には、ｂｓ、ｂｔを入力とし、αＩ、αＰ、αＢ、を出力する関数や、ｂｃ、ｂｔを入力とし、Ｃαを出力とする関数をソフトウェア処理で実行するのである。つまり、Ｑｓｔｅｐ比決定部４４１とレート制御係数演算部４４２をソフトウェア処理により実現するのである。あるいは、処理部４４１と４４２の一方だけをソフトウェア処理で実現してもよい。これにより、ユーザ（セットメーカ）が製品（セット、ロット）毎に符号化特性を書き換えることができ、より柔軟なシステムが実現される。
【手続補正３３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０１４４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０１４４】
【図１】本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】第１の実施の形態に係る量子化ステップ決定部のブロック図である。
【図３】第２の実施の形態に係る量子化ステップ決定部のブロック図である。
【図４】第３の実施の形態に係る量子化ステップ決定部のブロック図である。
【図５】第４の実施の形態に係る量子化ステップ決定部のブロック図である。
【図６】第５の実施の形態に係る量子化ステップ決定部のブロック図である。
【図７】第６の実施の形態に係る量子化ステップ決定部のブロック図である。
【図８】イントラマクロブロックが出現した場合のＳＡＤ値の算出方法を示す図である。
【図９】第７の実施の形態に係る量子化ステップ決定部のブロック図である。
【図１０】係数演算部のブロック図である。
【図１１】Ｑｓｔｅｐ比決定部のブロック図である。
【図１２】圧縮率とα値（ステップ値調整係数）の関係を示す図である。
【図１３】レート制御係数算出部のブロック図である。
【図１４】第８の実施の形態に係るレート制御係数演算部のブロック図である。
【図１５】第９の実施の形態に係るレート制御係数演算部のブロック図である。
【手続補正３４】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図９】
2008042426.tif 000001
【手続補正３５】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図１０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図１０】
2008042426.tif 000002
【手続補正３６】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図１１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図１１】
2008042426.tif 000003
【手続補正３７】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図１３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図１３】
2008042426.tif 000004
【手続補正３８】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図１４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図１４】
2008042426.tif 000005
【手続補正３９】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図１５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図１５】
2008042426.tif 000006