【手続補正書】
【提出日】平成19年2月22日(2007.2.22)
【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】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数のフレームで構成された動画シーケンスを符号化する符号化装置であって、
上記動画シーケンスの第１のスキップフレーム数毎のフレームを、バイナリ・サーチアルゴリズムに従って量子化ステップサイズを変更しながら符号化し、発生ビットレートが目標ビットレートと近似する量子化ステップサイズを求めるスキップバイナリ・サーチ手段と、
上記スキップバイナリ・サーチ手段における量子化ステップサイズと発生ビットレートとの関係を表す近似直線を用いて、目標ビットレートとなる量子化ステップサイズを求める量子化ステップサイズ補正手段と、
上記量子化ステップサイズ補正手段により補正された量子化ステップサイズで上記動画シーケンスを第２のスキップフレーム数毎に符号化する第１の符号化手段と、
上記第１の符号化手段により発生した発生ビットレートを用いて、目標ビットレートとなる量子化ステップサイズを求める量子化ステップサイズ予測手段と、
上記量子化ステップサイズ予測手段により予測された量子化ステップサイズで上記動画シーケンスの全フレームを符号化する第２の符号化手段と
を備える符号化装置。
【請求項２】
上記第２のスキップフレーム数は、上記第１のスキップフレーム数よりも小さい請求項１記載の符号化装置。
【請求項３】
上記量子化ステップサイズ予測手段は、上記量子化ステップサイズ補正手段により補正された量子化ステップサイズと当該量子化ステップサイズにより発生した発生ビットレートとで表される点を通る直線を用いて、目標ビットレートとなる量子化ステップサイズを求める請求項１記載の符号化装置。
【請求項４】
上記量子化ステップサイズ予測手段は、上記量子化ステップサイズ補正手段により補正された量子化ステップサイズと当該量子化ステップサイズにより発生した発生ビットレートとで表される点を通り、且つ上記近似直線と平行な直線を用いて、目標ビットレートとなる量子化ステップサイズを求める請求項３記載の符号化装置。
【請求項５】
上記第１のスキップフレーム数が１となるまで段階的に小さくなるように、上記第１のスキップフレーム数を、上記第２のスキップフレーム数として一段階更新するスキップフレーム数更新手段を
更に備える請求項１に記載の符号化装置。
【請求項６】
上記第１のスキップフレーム数が１となっており、且つ上記第１の符号化手段により発生した発生ビットレートが目標ビットレートと近似することを第１の終了条件とし、該第１の終了条件を満たしているかを判別する第１のループ終了判別手段を更に備え、
上記量子化ステップサイズ予測手段は、上記第１の終了条件を満たしていない場合に、上記第１の符号化手段により発生した発生ビットレートを用いて、目標ビットレートとなる量子化ステップサイズを求める
請求項５に記載の符号化装置。
【請求項７】
上記第１のスキップフレーム数が１となっており、且つ上記第２の符号化手段により発生した発生ビットレートが目標ビットレートと近似することを第２の終了条件とし、該第２の終了条件を満たしているかを判別する第２のループ終了判別手段を更に備え、
上記スキップフレーム数更新手段は、上記第２の終了条件を満たしていない場合に、上記第１のスキップフレーム数をさらに一段階更新する
請求項５に記載の符号化装置。
【請求項８】
複数のフレームで構成された動画シーケンスを符号化する符号化方法であって、
上記動画シーケンスの第１のスキップフレーム数毎のフレームを、バイナリ・サーチアルゴリズムに従って量子化ステップサイズを変更しながら符号化し、発生ビットレートが目標ビットレートと近似する量子化ステップサイズを求めるスキップバイナリ・サーチステップと、
上記スキップバイナリ・サーチステップにおける量子化ステップサイズと発生ビットレートとの関係を表す近似直線を用いて、目標ビットレートとなる量子化ステップサイズを求める量子化ステップサイズ補正ステップと、
上記量子化ステップサイズ補正ステップ手段により補正された量子化ステップサイズで上記動画シーケンスを第２のスキップフレーム数毎に符号化する第１の符号化ステップと、
上記第１の符号化ステップにおいて発生した発生ビットレートを用いて、目標ビットレートとなる量子化ステップサイズを求める量子化ステップサイズ予測ステップと、
上記量子化ステップサイズ予測ステップにおいて予測された量子化ステップサイズで上記動画シーケンスの全フレームを符号化する第２の符号化ステップと
を含む符号化方法。
【請求項９】
複数のフレームで構成された動画シーケンスを符号化する符号化処理をコンピュータに実行させるプログラムであって、
上記動画シーケンスの第１のスキップフレーム数毎のフレームを、バイナリ・サーチアルゴリズムに従って量子化ステップサイズを変更しながら符号化し、発生ビットレートが目標ビットレートと近似する量子化ステップサイズを求めるスキップバイナリ・サーチステップと、
上記スキップバイナリ・サーチステップにおける量子化ステップサイズと発生ビットレートとの関係を表す近似直線を用いて、目標ビットレートとなる量子化ステップサイズを求める量子化ステップサイズ補正ステップと、
上記量子化ステップサイズ補正ステップにより補正された量子化ステップサイズで上記動画シーケンスを第２のスキップフレーム数毎に符号化する第１の符号化ステップと、
上記第１の符号化ステップにおいて発生した発生ビットレートを用いて、目標ビットレートとなる量子化ステップサイズを求める量子化ステップサイズ予測ステップと、
上記量子化ステップサイズ予測ステップにおいて予測された量子化ステップサイズで上記動画シーケンスの全フレームを符号化する第２の符号化ステップと
を含む処理をコンピュータに実行させるプログラム。
【請求項１０】
複数のフレームで構成された動画シーケンスを符号化する符号化処理をコンピュータに実行させるプログラムを記録した記録媒体であって、
上記動画シーケンスの第１のスキップフレーム数毎のフレームを、バイナリ・サーチアルゴリズムに従って量子化ステップサイズを変更しながら符号化し、発生ビットレートが目標ビットレートと近似する量子化ステップサイズを求めるスキップバイナリ・サーチステップと、
上記スキップバイナリ・サーチステップにおける量子化ステップサイズと発生ビットレートとの関係を表す近似直線を用いて、目標ビットレートとなる量子化ステップサイズを求める量子化ステップサイズ補正ステップと、
上記量子化ステップサイズ補正ステップにより補正された量子化ステップサイズで上記動画シーケンスを第２のスキップフレーム数毎に符号化する第１の符号化ステップと、
上記第１の符号化ステップにおいて発生した発生ビットレートを用いて、目標ビットレートとなる量子化ステップサイズを求める量子化ステップサイズ予測ステップと、
上記量子化ステップサイズ予測ステップにおいて予測された量子化ステップサイズで上記動画シーケンスの全フレームを符号化する第２の符号化ステップと
を含む処理をコンピュータに実行させるプログラムを記録した記録媒体。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】発明の名称
【補正方法】変更
【補正の内容】
【発明の名称】符号化装置及び方法、並びにプログラム及び記録媒体
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００１】
本発明は、動画シーケンスを符号化する符号化装置及びその方法、並びにプログラム及び記録媒体に関する。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１２】
本発明は、このような従来の実情に鑑みて提案されたものであり、動画シーケンスを符号化する際に、最適な量子化ステップサイズを高速にサーチすることが可能な符号化装置及びその方法、並びにプログラム及び記録媒体を提供することを目的とする。
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１３】
上述した目的を達成するために、本発明に係る符号化装置は、複数のフレームで構成された動画シーケンスを符号化する符号化装置であって、上記動画シーケンスの第１のスキップフレーム数毎のフレームを、バイナリ・サーチアルゴリズムに従って量子化ステップサイズを変更しながら符号化し、発生ビットレートが目標ビットレートと近似する量子化ステップサイズを求めるスキップバイナリ・サーチ手段と、上記スキップバイナリ・サーチ手段における量子化ステップサイズと発生ビットレートとの関係を表す近似直線を用いて、目標ビットレートとなる量子化ステップサイズを求める量子化ステップサイズ補正手段と、上記量子化ステップサイズ補正手段により補正された量子化ステップサイズで上記動画シーケンスを第２のスキップフレーム数毎に符号化する第１の符号化手段と、上記第１の符号化手段により発生した発生ビットレートを用いて、目標ビットレートとなる量子化ステップサイズを求める量子化ステップサイズ予測手段と、上記量子化ステップサイズ予測手段により予測された量子化ステップサイズで上記動画シーケンスの全フレームを符号化する第２の符号化手段とを備える。
【手続補正６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１４
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正７】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１５】
また、上述した目的を達成するために、本発明に係る符号化方法は、複数のフレームで構成された動画シーケンスを符号化する符号化方法であって、上記動画シーケンスの第１のスキップフレーム数毎のフレームを、バイナリ・サーチアルゴリズムに従って量子化ステップサイズを変更しながら符号化し、発生ビットレートが目標ビットレートと近似する量子化ステップサイズを求めるスキップバイナリ・サーチステップと、上記スキップバイナリ・サーチステップにおける量子化ステップサイズと発生ビットレートとの関係を表す近似直線を用いて、目標ビットレートとなる量子化ステップサイズを求める量子化ステップサイズ補正ステップと、上記量子化ステップサイズ補正ステップ手段により補正された量子化ステップサイズで上記動画シーケンスを第２のスキップフレーム数毎に符号化する第１の符号化ステップと、上記第１の符号化ステップにおいて発生した発生ビットレートを用いて、目標ビットレートとなる量子化ステップサイズを求める量子化ステップサイズ予測ステップと、上記量子化ステップサイズ予測ステップにおいて予測された量子化ステップサイズで上記動画シーケンスの全フレームを符号化する第２の符号化ステップとを含む。
【手続補正８】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１６
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正９】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１７】
また、本発明に係るプログラムは、上述した符号化処理をコンピュータに実行させるものであり、本発明に係る記録媒体は、そのようなプログラムを記録したコンピュータ読み取り可能なものである。
【手続補正１０】
【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】
本発明に係る符号化装置及びその方法、並びにプログラム及び記録媒体によれば、動画シーケンスの符号化を量子化ステップサイズにより制御する際に、最適な量子化ステップサイズを高速にサーチすることが可能とされる。
【手続補正１１】
【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】
以下、本発明を適用した具体的な実施の形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。この実施の形態は、本発明を、動画シーケンスをビットプレーン符号化方式に従って符号化する符号化装置及びその方法に適用したものである。
【手続補正１２】
【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】
（第１の実施の形態）
第１の実施の形態における符号化装置の概略構成を図１に示す。図１に示すように、符号化装置１は、スキップバイナリ・サーチ部１０と、量子化ステップサイズ補正部１１と、第１の符号化部１２と、量子化ステップサイズ予測部１３と、第２の符号化部１４とから構成されている。
【手続補正１３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００４０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００４０】
以上のように、第１の実施の形態における符号化装置１では、従来のように全てのフレームを繰り返し符号化して最適な量子化ステップサイズをサーチするのではなく、スキップフレーム数ｍ［０］毎のフレームを符号化して直線近似により量子化ステップサイズΔａを求め、この量子化ステップサイズΔａでスキップフレーム数ｍ［１］（＜ｍ［０］）毎のフレームを符号化して直線近似により量子化ステップサイズΔｅを求める。これにより、符号化装置１では、最適な量子化ステップサイズをより高速にサーチすることができる。
【手続補正１４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００４１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００４１】
（第２の実施の形態）
第１の実施の形態は処理手順がシンプルであり、レート制御が完了するまでの符号化フレーム数が、動画シーケンスに余り依存しない特徴がある。しかしながら、フレーム間の絵柄の変化が非常に激しい動画シーケンスでは、目標通りのレート制御が行えない場合がある。そこで、第２の実施の形態における符号化装置は、レート制御が困難な動画シーケンスであっても精度が保証できるように、目標ビットレートに到達するまでループを繰り返す。
【手続補正１５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００４２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００４２】
第２の実施の形態における符号化装置の概略構成を図９に示す。図９に示すように、符号化装置２は、スキップバイナリ・サーチ部２０と、スキップフレーム数更新部２１と、量子化ステップサイズ補正部２２と、第１の符号化部２３と、第１のループ終了判別部２４と、量子化ステップサイズ予測部２５と、第２の符号化部２６と、第２のループ終了判別部２７とから構成されている。この図９では、データの流れを実線で示し、処理の流れを破線で示す。
【手続補正１６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００５２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００５２】
以上のように、第２の実施の形態における符号化装置２では、第１のループ終了判別部２４又は第２のループ終了判別部２７において終了条件を満たすまでループを繰り返すため、符号化の精度が保証される。
【手続補正１７】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００５６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００５６】
【図１】第１の実施の形態における符号化装置の概略構成を示す図である。
【図２】同符号化装置内のスキップバイナリ・サーチ部におけるスキップフレーム数を説明する図である。
【図３】同スキップバイナリ・サーチ部の処理手順を説明するフローチャートである。
【図４】動画シーケンスのＭフレーム毎のフレームを量子化ステップサイズΔで符号化する手順を説明するフローチャートである。
【図５】スキップバイナリ・サーチを行った際の、量子化ステップサイズと発生ビットレートとの関係の一例を示す図である。
【図６】図５の四角で囲った部分を拡大して示す図である。
【図７】同符号化装置内の量子化ステップサイズ補正部で量子化ステップサイズを求める様子を示す図である。
【図８】同符号化装置内の量子化ステップサイズ予測部で量子化ステップサイズを求める様子を示す図である。
【図９】第２の実施の形態における符号化装置の概略構成を示す図である。
【図１０】同符号化装置における一般的な処理手順を示す図である。
【図１１】バイナリ・サーチを用いて最適な量子化ステップサイズをサーチする手順を説明するフローチャートである。
【手続補正１８】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００５７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００５７】
１，２  符号化装置、１０  スキップバイナリ・サーチ部、１１  量子化ステップサイズ補正部、１２  第１の符号化部、１３  量子化ステップサイズ予測部、１４  第２の符号化部、２０  スキップバイナリ・サーチ部、２１  スキップフレーム数更新部、２２  量子化ステップサイズ補正部、２３  第１の符号化部、２４  第１のループ終了判別部、２５  量子化ステップサイズ予測部、２６  第２の符号化部、２７  第２のループ終了判別部