(57)【要約】【課題】情報信号の複雑度に応じた符号量と割当と適切なレート制御の実現。【解決手段】符号化されたデータは一時記憶器２Ａ、２Ｂに一時的に記憶されたうえで、記録器３Ａ、３Ｂや伝送器１０Ａ、１０Ｂといった情報処理器により情報処理される。情報処理器３Ａ、３Ｂ、１０Ａ、１０Ｂは情報処理する際における情報処理レートを計測する。レート制御器５Ａ、５Ｂは、情報処理器３Ａ、３Ｂ、１０Ａ、１０Ｂが計測する情報処理レートより平均レートが低くなるように平均レートを調整する。または、レート制御器５Ａ、５Ｂは、予め設定しておいた一時記憶器２Ａ、２Ｂの使用量の閾値と、実際の一時記憶器２Ａ、２Ｂの使用量とを比較し、使用量が閾値を越えた場合に、平均レートを下げる調整を行なう。【選択図】図１
2005251376.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
入力される情報信号を符号化する符号器と、
前記情報信号の複雑度に応じて前記符号器の符号化レートを制御するとともに、前記符号化における単位時間当たりの符号処理量の平均値が予め設定しておいた平均レートに近づくように制御するレート制御器と、
符号化されたデータを一時的に記憶する一時記憶器と、
前記一時記憶器に記憶された前記データを情報処理する情報処理器と、
を備え、
前記情報処理器は情報処理中の情報処理レートを計測し、
前記レート制御器は、前記情報処理器が計測する前記情報処理レートより前記平均レートが低くなるように前記平均レートを調整する、
情報処理装置。
【請求項２】
入力される情報信号を符号化する符号器と、
前記情報信号の複雑度に応じて前記符号器の符号化レートを制御するとともに、前記符号化における単位時間当たりの符号処理量の平均値が予め設定しておいた平均レートに近づくように制御するレート制御器と、
前記符号化されたデータを一時的に記憶する一時記憶器と、
前記一時記憶器に記憶されたデータを情報処理する情報処理器と、
を備え、
前記レート制御器は、予め設定しておいた前記一時記憶器の使用量の閾値と、実際の前記一時記憶器の使用量とを比較し、前記使用量が前記閾値を越えた場合に、前記平均レートを下げる、
情報処理装置。
【請求項３】
入力される情報信号を符号化する符号器と、
前記情報信号の複雑度に応じて前記符号器の符号化レートを制御するとともに、前記符号化における単位時間当たりの符号処理量の平均値が予め設定しておいた平均レートに近づくように制御するレート制御器と、
符号化されたデータを一時的に記憶する一時記憶器と、
前記一時記憶器に記憶された前記データを記録媒体に記録する記録器と、
を備え、
前記記録器は記録処理中の記録レートを計測し、
前記レート制御器は、前記記録器が計測する前記記録レートより前記平均レートが低くなるように前記平均レートを調整する、
情報記録装置。
【請求項４】
前記記録器は、前記記録媒体との間の応答時間から前記記録レートを算出する、
請求項３の情報記録装置。
【請求項５】
前記記録器は、前記記録媒体に記録したデータ量と、その記録に要した時間とから前記記録レートを算出する、
請求項３の情報記録装置。
【請求項６】
前記記録媒体に記録されている当該記録媒体の前記記録レートに関する情報を読み取る再生器をさらに備え、
前記記録器は、前記再生器により読み取られる情報から前記記録媒体の前記記録レートを取り出して前記記録レートとする、
請求項３の情報記録装置。
【請求項７】
前記記録器は、符号化されたデータを前記記録媒体に記録する毎にその応答時間から前記記録レートを逐次更新する、
請求項３の情報記録装置。
【請求項８】
前記レート制御器は、前記記録器で算出される前記記録レートに基づいて、前記平均レートを逐次更新する、
請求項７の情報記録装置。
【請求項９】
前記記録器は、符号化されたデータを前記記録媒体に記録する前に、予め記録テストを行い、その応答時間から前記記録レートを算出する、
請求項３の情報記録装置。
【請求項１０】
前記レート制御器は、前記平均レートの調整に際して、新たに設定する前記平均レートを、前記平均レートの初期値より低く設定する、
請求項３の情報記録装置。
【請求項１１】
前記記録器は、現在記録対象としている前記記録媒体が交換されたことを検知すると、そのことを前記レート制御器に連絡し、
前記レート制御器は、前記記録媒体の交換報知を受けると、前記平均レートを予め設定しておいた初期値に戻す、
請求項３の情報記録装置。
【請求項１２】
前記記録媒体に書き込まれた情報を読み出す再生器をさらに備え、
前記記録器は、前記レート制御器により設定された前記平均レートを前記記録媒体に書き込み、
前記再生器は、当該情報記録装置に前記記録媒体が装填された時点において、前記記録媒体から前記平均レートを読み出し、
前記レート制御器は、前記再生器により読み出された前記平均レートを、当該平均レートが書き込まれた前記記録媒体の平均レート初期値として設定し、
これにより、前記記録媒体に前回記録時に設定された前記平均レートが、当該記録媒体に再記録する際における平均レート初期値として用いられる、
請求項３の情報記録装置。
【請求項１３】
前記記録媒体に書き込まれた当該記録媒体の固体識別情報を読み出す再生器と、
前記記録器により計測された前記記録媒体の記録レートを前記再生器により読み出された前記記録媒体の固体識別情報に関連付けて記憶する記憶器と、
をさらに備え、
前記レート制御器は、前記再生器により読み出された前記固体識別情報に関連付けられた前記記録レートを前記記録器から読み出して、当該記録レートを前記記録媒体の記録レート初期値として設定し、
これにより、前記記録媒体に前回記録時に設定された前記記録レートが、当該記録媒体に再記録する際における記録レート初期値として用いられる、
請求項３の情報記録装置。
【請求項１４】
前記記録媒体に書き込まれた当該記録媒体の固体識別情報を読み出す再生器と、
前記レート制御器により設定された前記記録媒体の前記平均レートを前記再生器により読み出された前記記録媒体の固体識別子に関連付けて記憶する記憶器と、
をさらに備え、
前記レート制御器は、前記再生器により読み出された固体識別情報に関連付けられた前記平均レートを前記記録器から読み出して、当該平均レートを前記記録媒体の平均レート初期値として設定し、
これにより、前記記録媒体に前回記録時に設定された前記平均レートが、当該記録媒体に再記録する際における平均レート初期値として用いられる、
請求項３の情報記録装置。
【請求項１５】
入力される情報信号を符号化する符号器と、
前記情報信号の複雑度に応じて前記符号器の符号化レートを制御するとともに、前記符号化における単位時間当たりの符号処理量の平均値が予め設定しておいた平均レートに近づくように制御するレート制御器と、
前記符号化されたデータを一時的に記憶する一時記憶器と、
前記一時記憶器に記憶されたデータを記録媒体に記録する記録器と、
を備え、
前記レート制御器は、予め設定しておいた前記一時記憶器の使用量の閾値と、実際の前記一時記憶器の使用量とを比較し、前記使用量が前記閾値を越えた場合に、前記平均レートを下げる、
情報記録装置。
【請求項１６】
前記レート制御器は、前記使用量が前記閾値を越えた場合に、段階的に前記平均レートを下げる、
請求項１５の情報記録装置。
【請求項１７】
前記レート制御器は、前記使用量が前記閾値を一定期間越えなかった場合に、前記平均レートを上げる、
請求項１５の情報記録装置。
【請求項１８】
前記レート制御器は、前記使用量が前記閾値を一定期間越えなかった場合に、段階的に前記平均レートを上げる、
請求項１７の情報記録装置。
【請求項１９】
前記記録器は、現在記録対象としている前記記録媒体が交換されたことを検知すると、そのことを前記レート制御器に連絡し、
前記レート制御器は、前記記録媒体の交換報知を受けると、前記平均レートを予め設定しておいた初期値に戻す、
請求項１５の情報記録装置。
【請求項２０】
前記記録媒体に書き込まれた情報を読み出す再生器をさらに備え、
前記記録器は、前記レート制御器により設定された前記平均レートを前記記録媒体に書き込み、
前記再生器は、当該情報記録装置に前記記録媒体が装填された時点において、前記記録媒体から前記平均レートを読み出し、
前記レート制御器は、前記再生器により読み出された前記平均レートを、当該平均レートが書き込まれた前記記録媒体の平均レート初期値として設定し、
これにより、前記記録媒体に前回記録時に設定された前記平均レートが、当該記録媒体に再記録する際における平均レート初期値として用いられる、
請求項１５の情報記録装置。
【請求項２１】
前記記録媒体に書き込まれた当該記録媒体の固体識別情報を読み出す再生器と、
前記レート制御器により設定された前記記録媒体の前記平均レートを前記再生器により読み出された前記記録媒体の固体識別子に関連付けて記憶する記憶器と、
をさらに備え、
前記レート制御器は、前記再生器により読み出された固体識別情報に関連付けられた前記平均レートを前記記録器から読み出して、当該平均レートを前記記録媒体の平均レート初期値として設定し、
これにより、前記記録媒体に前回記録時に設定された前記平均レートが、当該記録媒体に再記録する際における平均レート初期値として用いられる、
請求項１５の情報記録装置。
【請求項２２】
入力される情報信号を符号化する符号器と、
前記情報信号の複雑度に応じて前記符号器の符号化レートを制御するともに、前記符号化における単位時間当たりの符号処理量の平均値が予め設定しておいた平均レートに近づくように制御するレート制御器と、
前記符号化されたデータを一時的に記憶する一時記憶器と、
前記一時記憶器に記憶されたデータを伝送路に伝送する伝送器と、
を備え、
前記伝送器は伝送処理中の伝送レートを計測し、
前記レート制御器は、前記記録器が計測する前記記録レートより前記平均レートが低くなるように前記平均レートを調整する、
情報伝送装置。
【請求項２３】
前記伝送器は、前記伝送路との間の応答時間から前記伝送レートを算出する、
請求項２２の情報伝送装置。
【請求項２４】
前記伝送器は、前記伝送路に伝送したデータ量と、その伝送に要した時間とから前記伝送レートを算出する、
請求項２２の情報伝送装置。
【請求項２５】
前記伝送器は、前記伝送路の確立時に設定される伝送レートを当該伝送路の伝送レートとする、
請求項２２の情報伝送装置。
【請求項２６】
前記伝送器は、符号化されたデータを前記伝送路に送信する毎にその応答時間から前記伝送レートを逐次更新する、
請求項２２の情報伝送装置。
【請求項２７】
前記レート制御器は、前記伝送器で逐次更新される前記伝送レートに基づいて、符号化の平均レートを逐次更新する、
請求項２６の情報伝送装置。
【請求項２８】
前記伝送器は、符号化されたデータを前記伝送路に送信する前に、予め伝送テスト行い、その応答時間から前記伝送レートを算出する、
請求項２２の情報伝送装置。
【請求項２９】
前記レート制御器は、前記平均レートの調整に際して、新たに設定する前記平均レートを、前記平均レートの初期値より低く設定する、
請求項２２の情報伝送装置。
【請求項３０】
入力される情報信号を符号化する符号器と、
前記情報信号の複雑度に応じて前記符号器の符号化レートを制御するとともに、
前記符号化における単位時間当たりの符号処理量の平均値が予め設定しておいた平均レートに近づくように制御するレート制御器と、
前記符号化されたデータを一時的に記憶する一時記憶器と、
前記一時記憶器に記憶されたデータを伝送路に伝送する伝送器と、
を備え、
前記レート制御器は、予め設定しておいた前記一時記憶器の使用量の閾値と、実際の前記一時記憶器の使用量とを比較し、前記使用量が前記閾値を越えた場合に、前記平均レートを下げる、
情報伝送装置。
【請求項３１】
前記レート制御器は、前記使用量が前記閾値を越えた場合に、段階的に前記平均レートを下げる、
請求項３０の情報伝送装置。
【請求項３２】
前記レート制御器は、前記使用量が前記閾値を一定期間越えなかった場合に、前記平均レートを上げる、
請求項３０の情報伝送装置。
【請求項３３】
前記レート制御器は、前記使用量が前記閾値を一定期間越えなかった場合に、段階的に前記平均レートを上げる、
請求項３２の情報伝送装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、映像や音声などの情報信号を符号化し、記録媒体に記録する情報記録装置や伝送路を通じて送信する情報伝送装置といった情報処理装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、映像や音声などの情報信号を符号化して記録する記録媒体として、磁気テープが多用されているが、近年、光ディスク、ハードディスク、半導体メモリなどの様々な記録媒体が用いられるようになってきた。磁気テープは、その機構上の制約により、単位時間あたりに記録できるデータ量は固定であり、そのため、映像や音声の符号化処理も固定レートに基づいて実施する必要がある。これに対して、光ディスク、ハードディスク、半導体メモリは、その媒体への最大記録速度以下であれば、単位時間あたりに記録できるデータ量は任意となる。従って、これらの媒体に記録する映像や音声を符号化処理する際には、映像や音声の複雑度に応じてその符号量を変化させる、いわゆる可変レートとすることが可能となる。
【０００３】
符号化処理における符号量を可変レートとすることで、複雑度の高い情報信号に対しては符号量を多く割り当て、複雑度の低い情報信号に対しては符号量を少なく割り当てることが可能となる。これにより、固定レートと比べて同じ総符号量でも全体の質を向上させることが出来る。
【０００４】
また、同じく映像や音声などの情報信号を符号化して他の機器にＬＡＮなどの伝送路を通じて伝送する情報伝送装置も近年増えつつあり、伝送帯域が限られた伝送路であっても、伝送データを一時記憶する一時記憶メモリとして、容量の大きいものを用いることによって、ある程度の可変レートによる伝送が可能となる。
【０００５】
映像や音声などの情報信号を符号化処理して記録する情報記録装置における可変レート制御としては、特許文献１に示される方法がある。この方法は、記録データを一時記録器に一時記録したうえで記録処理する方法である。具体的には、符号レートが、記録器から記録媒体に記録可能な記録レートの最大値（以下、最大記録レートという）を越えない状態を維持している間は、一時記憶器に格納するデータは直ちに記録媒体に書き込まれる。一方、符号レートが最大記録レートを越える状態に移行すると、記録が追いつかないデータは一時記憶器に記録待ちとして蓄積されたうえで記録媒体に書き込まれる。このとき、一時記憶器の空き容量が監視され、一時記憶器の空き容量を越える符号量が割り当てられないよう符号量の制御が実施される。
【特許文献１】特許第３３７５８５１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、一時記憶器の空き容量が常に少ない状態で推移すると、複雑度の高い情報信号に対して符号量の割り当てを多くすることが出来ず、結果として、情報信号の複雑度に応じた符号量割り当てとならず、符号化された情報信号の質、特に複雑度の高い部分での質が著しく低下する。
【０００７】
したがって、本発明の主たる目的は、複雑度の高い部分での著しい質の低下を起こさない情報処理装置（情報記録装置または情報伝送装置）を提供することである。
【０００８】
さらには、本発明の他の目的は、情報信号の符号化平均レートが記録媒体の最大記録レートあるいは伝送路の伝送レートを上回る場合でも、情報信号の複雑度に応じて符号量の割り当てを適正に行うことが可能な情報処理装置（情報記録装置または情報伝送装置）を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上述した目的を達成するためには、本発明は、入力される情報信号を符号化する符号器と、前記情報信号の複雑度に応じて前記符号器の符号化レートを制御するとともに、前記符号化における単位時間当たりの符号処理量の平均値が予め設定しておいた平均レートに近づくように制御するレート制御器と、符号化されたデータを一時的に記憶する一時記憶器と、前記一時記憶器に記憶された前記データを情報処理する情報処理器とを備える。情報処理器としては、一時記憶器に記憶されたデータを記録媒体に記録する記録器や、前記一時記憶器に記憶されたデータを伝送路に伝送する伝送器がある。
【００１０】
前記情報処理器は情報処理中の情報処理レートを計測する。前記レート制御器は、前記情報処理器が計測する前記情報処理レートより前記平均レートが低くなるように前記平均レートを調整する。
【００１１】
この他、前記レート制御器は、予め設定しておいた前記一時記憶器の使用量の閾値と、実際の前記一時記憶器の使用量とを比較し、前記使用量が前記閾値を越えた場合に、前記平均レートを下げる。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、情報信号の符号化平均レートが情報処理レート（記録媒体の記録レートあるいは伝送路の伝送レート）を上回る場合でも、情報信号の複雑度に応じて符号量の割り当てを適正に配分し、複雑度の高い部分での著しい質の低下を起こさない情報処理装置（情報記録装置または情報伝送装置）を提供することが出来る。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下、本発明の好ましい具体例について図面を参照して説明する。
【００１４】
本発明の具体例を説明する前に、本発明が実施される可変レート制御方式を用いた情報処理装置の一例である情報記録装置の構成及び動作を、図９、図１０（Ａ）、図１０（Ｂ）、図１１（Ａ）、図１１（Ｂ）を参照して説明する。図９は、可変レート制御方式を用いた情報記録装置の構成を示すブロック図である。
【００１５】
図９において、記録対象の情報信号は、符号器１０１にて所定の符号化を施された後、一時記憶器１０２に一旦蓄積される。一時記憶器１０２に蓄積された符号化後のデータは、記録器１０３によって記録媒体１０４に順次記録される。制御器１０６は、前記一連の記録動作を制御する。
【００１６】
一方、レート制御器１０５は、入力される情報信号の複雑度に応じて割り当てる符号量を制御する装置である。すなわち、複雑度の高い情報信号に対しては符号量を多く割り当て、複雑度の低い情報信号に対しては符号量を少なく割り当てる。また、可変レート制御方式では、全体符号量の単位時間あたりの平均値が指定した平均レートに近づくよう符号量の制御を行う。
【００１７】
また、制御器１０６は一時記憶器１０２の空き容量を監視し、その空き容量に応じてレート制御器１０５が符号化する符号量の最大値を制御し、一時記憶器１０２の空き容量が不足してシステム破綻することを防止する。
【００１８】
図１０（Ａ）、図１０（Ｂ）に、可変レート制御の例を示す。図１０（Ａ）は符号化量の時間推移を示す。図１０（Ｂ）は、その時の一時記憶器１０２の使用量を示す。図１０（Ａ）において、レート制御器１０５は、複雑度の高い情報信号に対しては、平均レートを上回る符号レートで符号化し、複雑度の低い情報信号に対しては平均レートを下回る符号レートで符号化し、全体の平均として平均レート近づくようにレート制御を行う。
【００１９】
図１０（Ｂ）は一時記憶器１０２の使用量を示す。符号レートが、記録器１０３から記録媒体１０４に記録可能な記録レートの最大値（以下、最大記録レートという）を越えない状態を維持している間は、一時記憶器１０２に格納されるデータは直ちに記録媒体１０４に書き込まれる。そのため、一時記憶器１０２にデータが溜まることはない。一方、符号レートが最大記録レートを越える状態に移行すると、符号化処理されたものの記録処理が追いつかないデータは一時記憶器１０２に記録待ちとして蓄積される。その後、符号レートが最大記録レートを下回る状態に移行すると、一時記憶器１０２に記録待ちとして蓄積されているデータの記録処理が進行し、その結果、一時記憶器１０２の使用量（蓄積量）は次第に減る。
【００２０】
レート制御器１０５は、一時記憶器１０２の空き容量を監視し、一時記憶器１０２の空き容量を越える符号量が割り当てられないように符号量制御を行う。
【００２１】
近年、光ディスク、ハードディスク、半導体メモリといった記録媒体の記録レートは高速化を続けており、記録装置でも、記録媒体の記録レートの改良に追随して情報信号の符号化レートを高くして、より品質の高い状態で記録する構成が開発されている。
【００２２】
しかしながら、記録媒体は新しく開発された記録レートの高いものばかりでなく、従前から用いられている記録レートの低いものも並存し、記録装置では、記録レートの異なる記録媒体各々に対して記録処理が実施される。そのため、記録媒体に対して、その記録媒体の記録レートを上回る状態で情報信号の符号化平均レートを設定した状態で記録しようとする場合が生じる。
【００２３】
図１１（Ａ）、図１１（Ｂ）に、情報信号の符号化平均レートが記録媒体の最大記録レートを上回る場合の可変レート制御の例を示す。図１１（Ａ）は符号化量の時間推移を示し、図１１（Ｂ）はその時の一時記憶器１０２の使用量を示す。
【００２４】
図１１（Ａ）に示すように、情報信号の符号化レートが記録媒体１０４の最大記録レートを上回る状態では、図１１（Ｂ）に示すように、一時記憶器１０２の蓄積量は徐々に増加する。レート制御器１０５は、一時記憶器１０２の空き容量が少なくなってきたことを検知すると、符号量を抑えるように符号器１０１を制御する（以下、この制御を第１の制御という）。このとき同時にレート制御器１０５は、単位時間あたりの平均符号量を、当該平均符号量が平均レートに近づくように制御する（以下、この制御を第２の制御という）。そのため、第１の制御により一時記憶器１０２の空き容量が増加したとしても、すぐまた、第２の制御により、符号量を増加させるように符号器１０１は制御される。その結果、一時記憶器１０２は常に空き容量が少ない状態で推移する。
【００２５】
なお、図９において記録器１０３を伝送器に、記録媒体１０４を伝送路に置き換えた情報伝送装置を考えた場合にも、伝送路の伝送レートが符号化の平均レートを下回る場合には同様の動作となる。
【００２６】
上述したように、一時記憶器１０２の空き容量が常に少ない状態で推移すると、複雑度の高い情報信号に対して符号量の割り当てを多くすることが出来ず、結果として、情報信号の複雑度に応じた符号量割り当てとならず、符号化された情報信号の質、特に複雑度の高い部分での質が著しく低下する。以下に説明する本発明の各具体例はこのような不具合を解消している。
【００２７】
以下、本発明の具体例について、図面を用いて説明する。
【００２８】
（具体例１）
本具体例では、情報処理装置として、情報記録装置に本発明を実施する。図１は、本具体例１の情報記録装置の構成を示すブロック図である。図１に示すように、本具体例１における情報記録装置は、記録対象の情報信号（例えば、映像信号）を符号化する符号器１と、符号化されたデータを一時的に蓄積する一時記憶器２Ａと、一時記憶器２Ａに蓄積されるデータが記録される記録媒体４と、一時記憶器２Ａに蓄積されるデータを記録媒体４に記録するとともに、記録時における記録媒体４の記録レートを測定する記録器３Ａと、入力される情報信号の複雑度に応じて符号化レートを制御するレート制御器５Ａと、一連の記録動作全体を制御する制御器６と、記録媒体４からデータを読み出す再生器７とを備える。本具体例では、記録器３Ａから情報処理器が構成される。
【００２９】
ここで、複雑度とは、例えば、次のような概念である。すなわち、同じ圧縮率とした場合、相対的に符号量が増加する絵柄を有する映像等、或いは、同じ符号量に圧縮した場合に劣化が著しい映像等は、複雑度が高いとされる。具体的には、ＭＰＥＧなどに利用される直交変換処理後の２次元画像において、高周波成分が多い程、複雑度が高いと見なされる。
【００３０】
次に本具体例の情報記録装置の動作を説明する。記録対象の情報信号は、符号器１にて所定の符号化処理が実施された後、一時記憶器２Ａに一旦蓄積される。一時記憶器２Ａに蓄積される符号化後のデータは、記録器３Ａによって記録媒体４に順次記録される。このとき、レート制御器５Ａは、入力される情報信号の複雑度を測定し、その測定結果（複雑度）に応じて、その情報信号に割り当てる符号量を逐次制御する。すなわち、複雑度が高いと測定された情報信号の領域には符号量が多く割り当てられ、複雑度が低いと測定された情報信号には符号量が少なく割り当てられる。このとき、レート制御器５Ａは可変レート制御を実施しており、全体符号量の単位時間あたりの平均値が指定した平均レートに近づくように符号量の制御が実施される。
【００３１】
レート制御器５Ａでは、設定する符号化の平均レートとして、予め決められて記録された値が使用される。このとき、記録器３Ａは、実施している記録媒体４の記録処理における記録レートを測定し、その測定結果（記録レート）をレート制御器５Ａに送信する。このように本具体例では、記録レートが情報処理レートに相当する。レート制御器５Ａは、記録器３Ａから受信する記録媒体４への記録レートを取得し、符号化の平均レートが記録媒体４への記録レート以下になるように、符号化の平均レートを決定して再設定する。
【００３２】
図２（Ａ）、図２（Ｂ）、図３（Ａ）、図３（Ｂ）は、本具体例の情報記録装置のレート制御の例を示す。図２（Ａ）、図３（Ａ）は符号化量の時間推移を示し、図２（Ｂ）、図３（Ｂ）はその時の一時記憶器２Ａの使用量を示す。符号化の平均レートが記録媒体４への記録レート以下に設定されている場合のレート制御の例が図２（Ａ）、図２（Ｂ）に示され、符号化の平均レートが記録媒体４への記録レート以上に設定されている場合のレート制御の例が図３（Ａ）、図３（Ｂ）に示される。
【００３３】
(符号化の平均レートが予め記録レートより低く設定されている場合の制御)
図２（Ａ）、図２（Ｂ）の制御例においては、符号化の平均レートは予め記録レートより低く設定されており、その平均レートは予めレート制御器５Ａに記録されている。ただし、装置側では両レートの相対関係は把握していない。レート制御器５Ａは、制御が開始された当初、記録レートより低く設定された符号化の平均レートに基づいて情報信号の符号化を開始する。このとき、記録器３Ａは一時記録器２Ａから読み出したデータを記録媒体４に記録しながらそのときの記録レートを測定し、時刻ｔ１に記録レートを確定する。記録レートの測定結果は、記録器３Ａからレート制御器５Ａに送信される。この場合、レート制御器５Ａは、受信した記録レートの測定結果は、記録している符号化の平均レートより高いと判断する。このような判断を下すとレート制御器５Ａは、記録している平均レートを変更することなく継続して符号化処理に用いる。
【００３４】
以上の初期制御を実施したのち、レート制御器５Ａは符号器１による符号化処理と記録器３Ａによる記録処理とを継続させる。そのうえで、レート制御器５Ａは、符号化する制御信号の複雑度が高いか否かを監視する。そして、複雑度が高いと判断する情報信号の時間領域では、図２（Ａ）に示すように、予め設定された平均レートを上回る符号レートで符号化し、複雑度の低いと判断する情報信号の時間領域では、平均レートを下回る符号レートで符号化する。これにより、符号レートは、その平均値が平均レートに近づくようにレート制御器５Ａにより制御される。そのため、複雑度の高い情報信号の時間領域では、信号が劣化しないように高い符号レートで符号化が行なわれ、複雑度の低い情報信号の時間領域では、冗長な符号を割り当てないように低い符号レートで符号化が行なわれる。
【００３５】
上記制御によって変動する符号レートが記録器３Ａの記録レートを越えない時間領域においては、図２（Ｂ）に示すように、一時記憶器２Ａに格納されるデータは、記録器３Ａを介して直ちに記録媒体４に書き込まれる。そのため、この時間領域では、情報信号が一時記憶器２Ａに蓄積されることはない。
【００３６】
一方、上記制御によって変動する符号レートが記録器３Ａの記録レートを越える時間領域では、記録が追いつかないデータは一時記憶器２Ａに記録待ちとして順次蓄積される。そして、上記制御によって変動する符号レートが記録レートを下回る時間領域に移行すると、一時記憶器２Ａの蓄積されているデータが一時記録器２Ａから読み出されて記録媒体４に書き込まれる。そのため、一時記憶器２Ａのデータ蓄積量（使用量）は次第に減少する。
【００３７】
（符号化の平均レートが記録レートより高く予め設定されている場合の制御）
図３（Ａ）、図３（Ｂ）の制御例においては、符号化の平均レートは記録レートより高く予め設定されており、その平均レートは予めレート制御器５Ａに記録されている。ただし、装置側では両レートの相対関係は把握していない。制御が開始された当初、レート制御器５Ａは、記録レートより高く設定された符号化の平均レートに基づいて情報信号の符号化を開始する。このとき、記録器３Ａは一時記録器２Ａから読み出したデータを記録媒体４に記録しながらそのときの記録レートを測定し、時刻ｔ１に記録レートを確定する。記録レートの測定結果は、記録器３Ａからレート制御器５Ａに送信される。この場合、レート制御器５Ａは、受信した記録レートの測定結果は、記録している符号化の平均レートより低いと判断する。このような判断を下すとレート制御器５Ａは、平均レートが記録レート以下になるように、平均レートを再設定する。あとの制御は図２（Ａ）、図２（Ｂ）と同様である。
【００３８】
このように、本具体例の情報記録装置では、予め設定された符号化の平均レートが記録媒体の記録レートを上回る場合、平均レートを記録レートより下回るように再設定する。そのため、複雑度の高い情報信号に対してより多くの符号量を割り当て、複雑度の高い情報信号に対してより少ない符号量を割り当てるという適正なレート制御が可能となる。
【００３９】
なお、記録器３Ａにおける記録レートの計測は、例えば、次のように実施できる。すなわち、記録媒体４に対する記録命令から記録完了までの応答時間を計測し、この応答時間と、この記録命令で記録したデータ量とから記録レートを算出することができる。また、ある所定量のデータを連続的に記録媒体４に記録し、全てのデータの記録が完了するまでの時間と記録したデータ量とから記録レートを算出することができる。しかしながら、記録レートの計測が出来れば他の方法でもよい。
【００４０】
また、記録媒体４としては、媒体自身の所定の記憶領域に、その媒体の記録レート、あるいは記録レートに類する情報が予め記憶されているものがある。そのような記録媒体４を用いる場合には、記録レートを測定することなく、記録媒体４に記録されている記録レートの情報を再生器７を介して読み出して用いてもよい。
【００４１】
また、上記の例では、記録開始後の所定の時間ｔ１で記録レートを測定し、記録レートの測定結果に基づいて符号化の平均レートを決定している。この場合、それ以降その平均レートを継続的に用いて符号化処理することになる。しかしながら、記録媒体４の記録レートが時間的に変化する場合に備え、記録レートの計測は記録中継続して行い、記録レートを逐次更新してもよい。さらには、この場合、逐次更新する記録レートに変化があれば、その記録レートの変化に追従して符号化の平均レートを変化させても良い。
【００４２】
また、記録器３Ａにおける記録レートの測定を、情報信号の符号化を始める以前に予め実施しておいても良い。
【００４３】
さらには、次にように構成してもよい。すなわち、記録器３Ａは、現在記録対象としている記録媒体４が交換されたことを検知すると、そのことをレート制御器５Ａに連絡する。レート制御器５Ａは、記録器３Ａから記録媒体４の交換報知を受けると、現在設定している平均レートを予め設定しておいた初期値に戻す。そうすることで、記録媒体４の変更に追随した制御が可能となる。
【００４４】
記録媒体４の変更が実施される場合、新たに情報記録装置に装填される記録媒体４は、以前この情報記録装置で記録処理されたものである可能性がある。そのような場合、前回の記録処理で設定された平均レートを再利用するのが制御効率や制御精度を高めるうえで好ましい。以下はそのような制御を実施する場合の構成である。
【００４５】
まず、平均レートを記録媒体４に書き込んで利用する制御形態を説明する。この場合、記録器３Ａは、記録動作中においてレート制御器５Ａにより設定された平均レートを記録媒体４に書き込む。記録器３Ａは、このような平均レート記録操作を情報記録操作を継続する間、継続し、これにより、記録媒体４には最新の平均レートが記録される。
【００４６】
記録操作が終了して記録媒体４が記録器３Ａから取り出された後、この記録媒体４が再度記録器３Ａに装填されると、まず、再生器７は、記録媒体４が装填された時点において、記録媒体４から情報を読み出す。さらに、再生器７は、読み出した情報をレート制御器５Ａに送信する。レート制御器５Ａは、受信した情報に平均レートに関する情報が格納されておれば、その平均レートを、装填された新しい記録媒体４の平均レートの初期値として設定する。このような制御を実施することで、記録媒体４に前回記録時に設定された平均レートをこの記録媒体４に再記録する際における平均レートの初期値に再利用することが、可能となる。
【００４７】
次に、平均レートや記録レートを記憶する構成を情報記録装置内に設けて利用する制御形態を説明する。この場合、記録媒体４に予め固体識別情報が書き込まれているうえに、図１に示すように、情報記録装置に別途記憶器８が設けられている必要がある。なお、記録媒体４の固体識別情報は、製品出荷時においてメーカにおいて記録されたものを用いてもよいし、情報記録装置で新たに設定したうえで、記録器３Ａを介して各記録媒体４に書き込んでもよい。
【００４８】
次に上記制御の詳細を説明する。情報記録装置に記録媒体４が装填されると、まず、再生器７が、記録媒体４に書き込まれた当該記録媒体４の固体識別情報を読み出して制御器６に送信する。そのうえで情報記録装置は、符号化された情報を記録媒体４に記録する。記録操作中、レート制御器５Ａは、記録器３Ａにより計測された記録媒体４の記録レートやレート制御器５Ａにより設定された平均レートを、受信した記録媒体４の固体識別情報に関連付けて記憶器８に記憶させる。
【００４９】
情報記録操作が終了して記録媒体４が情報記録装置から取り出されたのち、再度、この記録媒体４が情報記録装置に装填されると、まず、再生器７が、装填された記録媒体４の固体識別情報を読み出してレート制御器５Ａに送信する。レート制御器５Ａは、再生器７により読み出された固体識別情報に関連付けられた記録レートや平均レートが記録器８にあるか否かを判断し、これらのレート情報が記録器８に存在する場合には、その情報を記録器８から読み出して、読み出した記録レートや平均レートを新たに装填された記録媒体４の記録レートや平均レートの初期値として設定する。このような制御を実施することで、記録媒体４に前回記録時において設定された平均レートや記録レートをこの記録媒体４に再記録する際における平均レートや記録レートの初期値として再利用することが、可能となる。
【００５０】
（具体例２）
本具体例では、情報処理装置である情報記録装置に本発明を実施する。図４は、本発明の具体例２による情報記録装置の構成を示すブロック図である。図４に示すように、本具体例２における情報記録装置は、符号器１と、一時記憶器２Ｂと、記録器３Ｂと、記録媒体４と、レート制御器５Ｂと、制御器６と、再生器７と、記録器８とを備える。このうち、符号器１と一時記憶器２Ｂと記録器３Ｂと記録媒体４と制御器６と再生器７と記憶器８とは、基本的に具体例１と同様の構成を備える。本具体例においては、記録器３Ｂから情報処理器が構成される。ただし、記録器３Ｂは記録レートを計測する機能と、計測した記録レートをレート制御器５Ｂに送信する機能とは有していない。本具体例は一時記憶器２Ｂおよびレート制御器５Ｂにより実施される制御に特徴がある。本具体例においては、記録レートが情報処理レートに相当する。
【００５１】
次に本具体例の情報記録装置の動作を説明する。本具体例の情報記録装置の記録動作は基本的に具体例１と同様である。しかしながら、具体例１では、記録レートと平均レートとの比較結果に基づいて、平均レートを調整していた。これに対して、本具体例では、一時記憶器２Ｂの使用量とその閾値との比較結果に基づいて、平均レートを調整する。以下、説明する。
【００５２】
レート制御器５Ｂでは、設定する符号化の平均レートとして、予め決められた値が使用される。このとき、レート制御器５Ｂは、現在の一時記憶器２Ｂの使用量（データ蓄積量）を逐次監視する。そして、レート制御器５Ｂは、監視している一時記憶器２Ｂの使用量（データ蓄積量）と、予め記録している一時記憶器２Ｂの使用量の閾値とを比較し、監視結果（使用量の測定値）が閾値以下になるように、符号化の平均レートを決定して再設定する。
【００５３】
具体的には、一時記憶器２Ｂの使用量が所定の閾値を越える場合、符号化の平均レートを下げる制御を符号器１に実施する。この場合、段階的に平均レートを下げる制御を実施するのが好ましい。ここで、一時記憶器２Ｂの使用量が閾値を越えない状態が継続した場合、符号化の平均レートを上げる制御を行っても良い。この場合においても、段階的に平均レートを上げる制御を実施するのが好ましい。
【００５４】
次に、本情報記録装置のレート制御の例を、図５（Ａ）、図５（Ｂ）、図６（Ａ）、図６（Ｂ）を参照して説明する。図５（Ａ）、図６（Ａ）は符号化量の時間推移を示し、図５（Ｂ）、図６（Ｂ）はその時の一時記憶器２Ｂの使用量を示す。符号化の平均レートが記録媒体４への記録レート以下に設定されている場合のレート制御の例が図５（Ａ）、図５（Ｂ）に示され、符号化の平均レートが記録媒体４への記録レート以上に設定されている場合のレート制御の例が図６（Ａ）、図６（Ｂ）に示される。
【００５５】
本具体例の情報記録装置では、一時記憶器２Ｂの使用量に閾値Ｔｈが設定されており、設定された閾値Ｔｈはレート制御器５Ｂに記憶されている。ここで、閾値Ｔｈは、情報記録装置に設定された平均レートと記録レートとの相対関係に対応している。具体的には、一時記憶器２Ｂの使用量が閾値Ｔｈ以下では、符号化の平均レートが記録レートを超えていない可能性が高いと判断できる。一方、一時記憶器２Ｂの使用量が閾値Ｔｈを超えると、符号化の平均レートが記録レートを超えている可能性が高いと判断できる。閾値Ｔｈは、そのような判断ができると予想される値に予め設定される。
【００５６】
上記の判断は次の現象を利用している。すなわち、符号化の平均レートが記録レートよりも高く、その結果として符号化処理が記録処理より進行すると、一時記憶器２Ｂの使用量が増加する（蓄積されるデータ量が増加する）。このような現象を利用してレート制御器５Ｂは、一時記憶器２Ｂの使用量を閾値Ｔｈを設けて監視することで、間接的に、平均レートと記録レートとの相対関係を把握する。ここで、一時記憶器２Ｂの使用量（データ蓄積量）は、例えば、一時記憶器２Ｂのデータ書き込み始端アドレスとデータ書き込み終端アドレスとの間の相対的なアドレス差分から算出される。
【００５７】
（符号化の平均レートが予め記録レートより低く設定されている場合の制御）
図５（Ａ）、図５（Ｂ）の制御例においては、符号化の平均レートは予め記録レートより低く設定されており、その平均レートは予めレート制御器５Ｂに記憶されている。ただし、装置側では、両レートの相対関係を把握していない。レート制御器５Ｂは、制御が開始された当初、記録レートより低く設定された符号化の平均レートに基づいて情報信号の符号化を開始する。このとき、レート制御器５Ｂは、一時記憶器２Ｂの使用量を測定し、時刻ｔ２において使用量を確定する。この場合、一時記憶器２Ｂの使用量の測定結果は、記録している閾値より高くなることはなく、常時低い状態となる。このことを検知したレート制御器５Ｂは、記録している平均レートを変更することなく継続して符号化処理に用いる。
【００５８】
以上の初期制御を実施したのち、レート制御器５Ｂは符号器１による符号化処理と記録器３Ｂによる記録処理とを継続させる。そのうえで、レート制御器５Ｂは、符号化する制御信号の複雑度が高いか否かを監視する。そして、複雑度が高いと判断する情報信号の時間領域では、図５（Ｂ）に示すように、予め設定された平均レートを上回る符号レートで符号化し、複雑度の低いと判断する情報信号の時間領域では、平均レートを下回る符号レートで符号化する。これにより、符号レートは、その平均値が平均レートに近づくようにレート制御器５Ｂにより制御される。そのため、複雑度の高い情報信号の時間領域では、信号が劣化しないように高い符号レートで符号化が行なわれ、複雑度の低い情報信号の時間領域では、冗長な符号を割り当てないように低い符号レートで符号化が行なわれる。
【００５９】
上記制御による符号レートの変動状態、および一時記憶器２Ｂの使用量の変動状態は、図５（Ｂ）に示すように、結果的に、図２（Ｂ）に示す制御状態と同様になる。
（符号化の平均レートが記録レートより高く予め設定されている場合の制御）
図６（Ａ）、図６（Ｂ）の制御例においては、符号化の平均レートは記録レートより高く予め設定されており、その平均レートは予めレート制御器５Ｂに記録されている。ただし、装置側では、両レートの相対関係を把握していない。制御が開始された当初、レート制御器５Ｂは、記録レートより高く設定された符号化の平均レートに基づいて情報信号の符号化を開始する。符号化を開始したのち、レート制御器５Ｂは、一時記録器２Ｂの使用量を所定の期間ｔｗ毎に測定する。この場合、符号化の平均レートが記録レートより高く予め設定されているため、測定開始後しばらくすると（複数の期間（ｔｗ×ｎ）経過後）、一時記憶器２Ｂの使用量の使用量は記録している閾値Ｔｈより高くなる。そのため、一時記憶器２Ｂの使用量を測定しているレート制御器５Ｂは、測定結果が閾値Ｔｈより高くなったと判断する。そうするとレート制御器５Ｂは、現在における符号化の平均レートは設定されている記録レートより高い可能性が高いと判断する。このような判断を下すとレート制御器５Ｂは、符号化の平均レートを現状の値より若干低く再設定する。そのうえで、符号化処理および記録処理を継続する。
【００６０】
一時記憶器２Ｂの使用量の測定処理、測定結果と閾値Ｔｈとの比較処理、および比較結果に基づく平均レートの再設定処理を、期間ｔｗ毎に繰り返し実施する。これにより、一時記憶器２Ｂの使用量が閾値Ｔｈ以下になるまで、符号化の平均レートは段階的に低下する。なお、図６（Ａ）では、一時記憶器２Ｂの使用量は時刻ｔ３において閾値Ｔｈ以下に移行する。
【００６１】
閾値Ｔｈを超えていた一時記憶器２Ｂの使用量が閾値Ｔｈ以下まで下降したのちの制御方法は、次のように実施される。
【００６２】
(第１の制御方法)
この制御方法では、一時記憶器２Ｂの使用量の測定処理および測定結果と閾値Ｔｈとの比較処理とを期間ｔｗ毎に行なう処理を継続し、比較結果において、使用量の測定結果が閾値Ｔｈより低いと判断する毎に、平均レートを上げる。これにより、一時記憶器２Ｂの使用量が閾値Ｔｈ以上になるまで、符号化の平均レートを段階的に上昇させる。
【００６３】
この場合、符号化の平均レートの下げる制御を実施する際における下げ幅と、符号化の平均レートを上げる制御を実施する際における上げ幅とを異ならせるのが好ましい。具体的には、前者はシステム破綻を避けるために下げ幅を大きくして早く追従させ、後者は画質変化の揺らぎを避けるため、上げ幅を小さくしてゆっくり追従させる。
【００６４】
さらには、符号化の平均レートの下げる制御を実施する際における閾値Ｔｈと、符号化の平均レートを上げる制御を実施する際における閾値Ｔｈとを互いに異なる値にしてレート制御器５Ｂに記憶させて用いてもよい。
【００６５】
(第２の制御方法)
この制御方法では、閾値Ｔｈを超えていた一時記憶器２Ｂの使用量が閾値Ｔｈ以下まで下降した時点（図６（Ｂ）では、時刻ｔ３）において設定した符号化の平均レートを以降保持して変更しない。なお、図６（Ａ）、図６（Ｂ）には、この第２の制御方法に基づいて制御した結果が示される。
【００６６】
このように、あらかじめ設定された符号化の平均レートが記録媒体の記録レートを上回る場合においても、平均レートを記録レートより下回るよう設定することが可能となり、そのために、複雑度の高い情報信号に対してより多くの符号量を割り当てることができる一方、複雑度の低い情報信号に対してより少ない符号量を割り当てるという適正なレート制御が可能となる。
【００６７】
本具体例では、次にように構成してもよい。すなわち、記録器３Ｂは、現在記録対象としている記録媒体４が交換されたことを検知すると、そのことをレート制御器５Ｂに報知する。なお、記録媒体４の交換検知は、再生器７による記録媒体４の情報読み取りにより実施してもよい。レート制御器５Ｂは、記録器３Ｂから記録媒体４の交換報知を受けると、現在設定している平均レートを予め設定しておいた初期値に戻す。そうすることで、記録媒体４の変更に追随した制御が可能となる。
【００６８】
記録媒体４の変更が実施される場合、新たに情報記録装置に装填される記録媒体４は、以前この情報記録装置で記録処理されたものである可能性がある。そのような場合、前回の記録処理で設定された平均レートを再利用するのが制御効率や制御精度を高めるうえで好ましい。以下はそのような制御を実施する場合の構成である。
【００６９】
まず、平均レートを記録媒体４に書き込んで利用する制御形態を説明する。この場合、記録器３Ｂは、情報記録操作中、レート制御器５Ｂにより設定された平均レートを記録媒体４に書き込む。記録器３Ｂは、この記録媒体４に平均レートを記録する操作を記録操作を継続する間、継続し、これにより、記録媒体４には最新の平均レートが記録される。
【００７０】
情報記録操作が終了して記録媒体４が情報記録装置から取り出された後、この記録媒体４が再度情報記録装置に装填されると、まず、再生器７が、記録媒体４が装填された時点において、記録媒体４から情報を読み出してその情報をレート制御器５Ｂに送信する。レート制御器５Ｂは、再生器７から送信された情報に平均レートに関する情報が格納されておれば、その平均レートを、装填された新しい記録媒体４の平均レートの初期値として設定する。このような制御を実施することで、記録媒体４に前回記録時に設定された平均レートをこの記録媒体４に再記録する際における平均レートの初期値に再利用することが、可能となる。
【００７１】
次に、平均レートを記憶する構成を情報記録装置内に設けて利用する制御形態を説明する。この場合、記録媒体４に予め固体識別情報が書き込まれているうえに、図４に示すように、情報記録装置に別途記憶器８が設けられている必要がある。なお、記録媒体４の固体識別情報は、製品出荷時においてメーカにおいて記録されたものを用いてもよいし、情報記録装置で新たに設定したうえで、記録器３Ｂを介して各記録媒体４に書き込んでもよい。
【００７２】
次に、上記制御の詳細を説明する。情報記録装置に記録媒体４が装填されると、まず、再生器７が、記録媒体４に書き込まれた当該記録媒体４の固体識別情報を読み出して制御器６に送信する。この状態で、情報記録装置は、符号化された情報を記録媒体４に記録する。記録中、レート制御器５Ｂは、レート制御器５Ｂにより設定された平均レートを、受信した記録媒体４の固体識別情報に関連付けて記憶器８に記憶させる。
【００７３】
記録操作が終了して記録媒体４が情報記録装置から取り出されたのち、再度、この記録媒体４が情報記録装置に装填される場合、まず、再生器７は、装填された記録媒体４の固体識別情報を読み出してレート制御器５Ｂに送信する。レート制御器５Ｂは、再生器７により読み出された固体識別情報に関連付けられた平均レートの情報が記録器８にあるか否かを判断し、平均レート情報が記録器８に存在する場合には、その情報を記録器８から読み出して、読み出した平均レートを新たに装填された記録媒体４の平均レートの初期値として設定する。このような制御を実施することで、記録媒体４に前回記録時において設定された平均レートをこの記録媒体４に再記録する際における平均レートの初期値として再利用することが、可能となる。
【００７４】
なお、レート制御器５Ｂは、平均レートの調整に際して、平均レートを上昇させる制御を実施することもあるが、その場合、設定する平均レートを平均レートの初期値より高くならないように設定する、すなわち、設定する平均レートを平均レートの初期値より常時低くなるように抑制するのが好ましい。そうすれば、制御精度はさらに向上する。
【００７５】
（具体例３）
本具体例では、情報処理装置として、情報伝送装置に本発明を実施する。図７は、本発明の具体例３による情報伝送装置の構成を示すブロック図である。図７を参照しながら、本具体例の情報伝送装置の構成を説明する。
【００７６】
図７に示すように、本具体例３における情報伝送装置は、伝送対象の情報信号を符号化する符号器１と、符号化されたデータを一時的に蓄積する一時記憶器２Ａと、入力される情報信号の複雑度に応じて符号化レートを制御するレート制御器５Ａと、一時記憶器２Ａに蓄積されているデータを伝送路に伝送するとともに伝送路上の伝送レートを測定する伝送器１０Ａと、一連の記録動作全体を制御する制御器９とを備える。本具体例では、伝送器１０Ａから情報処理器が構成される。
【００７７】
本具体例の情報伝送装置は、情報信号を符号化する際の構成および制御方法は、具体例１と同様である。本具体例の情報伝送装置が具体例１の情報記録装置と異なるのは、符号化した信号を記録媒体４に記録するのではなく、伝送路に伝送する点である。そのため、同一ないし同様の部品には同一の符号を付している。
【００７８】
次に本具体例の情報伝送装置の動作を説明する。伝送対象の情報信号は、符号器１にて所定の符号化を施された後、一時記憶器２Ａに一旦蓄積される。一時記憶器２Ａに蓄積された符号化後のデータは、伝送器１０Ａによって伝送路に順次伝送される。このとき、レート制御器５Ａは、入力される情報信号の複雑度に応じて割り当てる符号量を制御する。割り当てる符号量の制御方法は具体例１と同様である。
【００７９】
ここで、レート制御器５Ａは、符号化の平均レートとしては、予め決められた値を記録して使用するものの、次のように制御する。すなわち、レート制御器５Ａは、伝送器１０Ａから伝送路の伝送レートを取得して符号化の平均レートと比較する。そのうえで、レート制御器５Ａは、平均レートが伝送レート以下になるように、符号化の平均レートを再設定する。本具体例では、伝送レートが情報処理レートに相当する。
【００８０】
本情報伝送装置のレート制御は、具体例１で説明した内容と同じであるため説明を省略する。即ち、図２（Ａ）、図２（Ｂ）、図３（Ａ）、図３（Ｂ）に示すようなレート制御を行う。具体例１における記録媒体の記録レートを伝送路の伝送レートに読み替えれば、本具体例における伝送レート制御となる。
【００８１】
以上のように、あらかじめ設定された符号化の平均レートが伝送路の伝送レートを上回る場合においても、平均レートを伝送レートより下回るよう設定することが可能となる。そのため、複雑度の高い情報信号に、より多くの符号量を割り当てる一方、複雑度の低い情報信号に、より少ない符号量を割り当てる、という適正な伝送レート制御が可能となる。
【００８２】
なお、伝送器１０Ａにおける伝送レートの計測は、次のように実施できる。すなわち、伝送路に対して送信を行いながら、伝送路に対する送信命令から送信完了までの応答時間を計測する。そして、この応答時間と、この送信命令で送信したデータ量とから伝送レートを算出する。他の方法としては、ある所定量のデータを連続的に伝送路を通じて伝送し、全てのデータの伝送が完了するまでの時間と送信したデータ量とから算出する方法などがある。ただし、伝送レートの計測が出来ればその方法は問わない。
【００８３】
また、伝送路が確立された際の伝送レートをこの伝送路の伝送レートとして採用しても良い。
【００８４】
平均レートの設定としては、伝送開始後所定の時間内で伝送レートを測定し、その伝送レートの測定値に合わせて符号化の平均レートを決定し、それ以降は、平均レートを変更しない方法がある。しかしながら、伝送路の伝送レートが時間的に変化する場合に備え、伝送レートの計測は伝送中継続して行い、伝送レートに変化があれば、その伝送レートの変化に追従して符号化の平均レートを変化させても良い。さらには、伝送器１０Ａにおける伝送レートの測定を、情報信号の符号化を始める以前に予め行っておいても良い。
【００８５】
（具体例４）
本具体例では、情報処理装置である情報伝送装置に本発明を実施する。図８は、本発明の具体例４による情報伝送装置の構成を示すブロック図である。図８を参照しながら、本具体例の情報伝送装置の構成を説明する。
【００８６】
図８に示すように、本具体例４における情報伝送装置は、伝送対象の情報信号を符号化する符号器１と、符号化されたデータを一時的に蓄積する一時記憶器２Ｂと、入力される情報信号の複雑度に応じて符号化レートを制御するレート制御器５Ｂと、一時記憶器２Ｂに蓄積されているデータを伝送路に伝送するとともに伝送路上の伝送レートを測定する伝送器１０Ｂと、一連の記録動作全体を制御する制御器９とを備える。本具体例においては、伝送器１０Ｂから情報処理器が構成される。
【００８７】
本具体例の情報伝送装置は、情報信号を符号化する際の構成および制御方法は、具体例２と同様である。本具体例の情報伝送装置が具体例２の情報記録装置と異なるのは、符号化した信号を記録媒体４に記録するのではなく、伝送路に伝送する点である。そのため、同一ないし同様の部品には同一の符号を付している。
【００８８】
次に本具体例の情報伝送装置の動作を説明する。伝送対象の情報信号は、符号器１にて所定の符号化を施された後、一時記憶器２Ｂに一旦蓄積される。一時記憶器２Ｂに蓄積された符号化後のデータは、伝送器１０Ｂによって伝送路に順次送信される。このとき、レート制御器５Ｂは、入力される情報信号の複雑度に応じて割り当てる符号量を制御する。割り当てる符号量の制御方法は具体例２と同様である。
【００８９】
ここで、レート制御器５Ｂは、符号化の平均レートとしては、予め決められた値を記録して使用するものの、次のように制御する。すなわち、レート制御器５Ｂは、一時記憶器２の使用量を監視して閾値Ｔｈと比較する。そのうえで、レート制御器５Ｂは、その比較結果に応じて符号化の平均レートを決定し、再設定する。本具体例においては、伝送レートが情報処理レートに相当する。
【００９０】
本情報伝送装置のレート制御は、具体例２で説明した内容と同じであるため説明を省略する。即ち、図５（Ａ）、図５（Ｂ）、図６（Ａ）、図６（Ｂ）に示すようなレート制御を行う。すなわち、具体例２における記録媒体記録レートを伝送路伝送レートに読み替えれば、本具体例における伝送レート制御となる。
【００９１】
さらには、レート制御器５Ｂは、平均レートの調整に際して、平均レートを上昇させる制御を実施する場合もあるが、その場合、設定する平均レートを平均レートの初期値より高くならないように設定する、すなわち、設定する平均レートを平均レートの初期値より常時低くなるように抑制するのが好ましい。そうすれば、制御精度がさらに向上する。
【００９２】
以上のように、あらかじめ設定された符号化の平均レートが伝送路の伝送レートを上回る場合においても、平均レートを伝送レートより下回るよう設定することが可能となる。そのため、複雑度の高い情報信号に、より多くの符号量を割り当てる一方、複雑度の低い情報信号に、より少ない符号量を割り当てる、という適正なレート制御が可能となる。
【００９３】
なお、上述した各具体例が対象とする情報記録装置や情報伝送装置には、任意に選択可能な記録モードや伝送モードが複数設定されたものがある。モードには、択一的に記録レートや伝送レートが設定されており、この種の装置では、モードを選択することで、記録レートや伝送レートを変更できる。このようなレート変更機能を備えた装置に本発明を実施する場合、本発明の各具体例に組み込まれるレート制御器で平均レートを調整することなく、記録モードや伝送モードを変更することで同様の効果が発揮される。この場合、操作者に現在設定しているモードを告知するために、設定中のモードを表示する表示器を装置に設けるのが好ましい。
【００９４】
本発明にかかる情報記録装置および情報伝送装置は、情報信号に対して可変レートの符号化を行うことが出来る。そのため、符号化の平均レートが記録媒体の記録レートに対して上回る場合においても情報信号の全体の質を均一化させることができる。このような効果は、映像信号や音声信号などの情報信号を符号化して記録媒体に記録する情報記録装置に有用である。また、記録媒体に記録するのではなく、符号化したデータを伝送路を通じて伝送する際にも、同様の効果を発揮する。
【図面の簡単な説明】
【００９５】
【図１】図１は、本発明の具体例１における情報記録装置の構成を示すブロック図。
【図２】（Ａ）は、具体例１におけるレート制御の例を示す動作説明図、（Ｂ）は、具体例１におけるレート制御の例を示す動作説明図。
【図３】（Ａ）は、具体例１におけるレート制御の例を示す動作説明図、（Ｂ）は、具体例１におけるレート制御の例を示す動作説明図。
【図４】本発明の具体例２における情報記録装置の構成を示すブロック図。
【図５】（Ａ）は、具体例２におけるレート制御の例を示す動作説明図。（Ｂ）は、具体例２におけるレート制御の例を示す動作説明図。
【図６】（Ａ）は、具体例２におけるレート制御の例を示す動作説明図、（Ｂ）は、具体例２におけるレート制御の例を示す動作説明図。
【図７】本発明の具体例３における情報伝送装置の構成を示すブロック図。
【図８】本発明の具体例４における情報伝送装置の構成を示すブロック図。
【図９】本発明の実施対象である情報記録装置の構成を示すブロック図。
【図１０】（Ａ）は、図９の情報記録装置のレート制御の例を示す動作説明図、（Ｂ）は、図９の情報記録装置のレート制御の例を示す動作説明図。
【図１１】（Ａ）は、図９の情報記録装置のレート制御の例を示す動作説明図、  （Ｂ）は、図９の情報記録装置のレート制御の例を示す動作説明図。
【符号の説明】
【００９６】
１    符号器
２Ａ  一時記憶器
２Ｂ  一時記憶器
３Ａ  記録器
３Ｂ  記録器
４    記録媒体
５Ａ  レート制御器
５Ｂ  レート制御器
６    制御器
７    再生器
８    記憶器
９    制御器
１０Ａ  伝送器
１０Ｂ  伝送器
１０１    符号器
１０２    一時記憶器
１０３    記録器
１０４    記録媒体
１０５    レート制御器
１０６    制御器
１０７    伝送器
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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