(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
映像信号をピクチヤごとに量子化し所定数の当該ピクチヤでなるＧＯＰ(Group of Picture)ごとに符号化して符号化データを出力する符号化装置における、上記符号化データの上記ピクチヤごとの発生符号量を所定の発生符号量目標値に基づいて制御する符号化制御装置において、
上記符号化の際に生成された、上記ピクチヤごとの量子化ステツプ数を上記映像信号の全ピクチヤについて平均化した全体平均値と当該量子化ステツプ数を上記ＧＯＰごとに平均化したグループ平均値とを取得する取得手段と、
上記全体平均値に対し上記グループ平均値が大きいときには上記ＧＯＰごとの上記発生符号量を調整するためのレート調整パラメータを増加させ、上記全体平均値に対し上記グループ平均値が小さいときには上記レート調整パラメータを減少させ、増減後の当該レート調整パラメータを用いて上記ＧＯＰにおける上記発生符号量の目標値であるグループ符号量目標値を算出し、当該グループ符号量目標値を用いて上記ピクチヤごとに上記発生符号量目標値を補正する補正手段と
を有する符号化制御装置。
【請求項２】
上記補正手段は、
上記ピクチヤごとに得られる符号化難易度に上記レート調整パラメータを乗じることにより当該符号化難易度を補正し、上記ＧＯＰについて補正後の当該符号化難易度を合計して得られるグループ符号化難易度に対する補正後の各符号化難易度の割合を上記グループ符号量目標値に乗じることにより、上記ピクチヤごとの上記発生符号量目標値を補正する
請求項１に記載の符号化制御装置。
【請求項３】
上記全体平均値及び上記グループ平均値は、
上記符号化データと共に所定の記録媒体に記録され、
上記取得手段は、
上記全体平均値及び上記グループ平均値を上記記録媒体から読み出すことにより取得する
請求項１に記載の符号化制御装置。
【請求項４】
上記補正手段は、
上記符号化データを所定の復号化装置において所定の復号バツフアに復号済データを一時蓄積しながら復号化する際の、当該復号バツフア内における当該復号済データの容量が所定範囲内に収まるよう、上記発生符号量目標値を補正する
請求項１に記載の符号化制御装置。
【請求項５】
上記映像信号又は上記符号化データを復号化して得た映像信号を再符号化する指示を受け付ける受付手段
を有し、
上記取得手段は、上記再符号化する指示を受け付けた場合に上記全体平均値及び上記グループ平均値を取得する
請求項１に記載の符号化制御装置。
【請求項６】
上記ピクチヤ毎の発生符号量から各ピクチヤの直流成分又は動きベクトルを算出し、当該直流成分又は動きベクトルの値の変化を基に上記映像信号のシーン変化点を検出する検出手段と、
上記検出されたシーン変化点のピクチヤがフレーム間予測符号化ピクチヤである場合は、上記シーン変化点のピクチヤをフレーム内符号化ピクチヤに変更するピクチヤ変更手段と
を有する請求項１に記載の符号化制御装置。
【請求項７】
映像信号をピクチヤごとに量子化し所定数の当該ピクチヤでなるＧＯＰごとに符号化して符号化データを出力する符号化装置における、上記符号化データの上記ピクチヤごとの発生符号量を所定の発生符号量目標値に基づいて制御する符号化制御方法において、
上記符号化の際に生成された、上記ピクチヤごとの量子化ステツプ数を上記映像信号の全ピクチヤについて平均化した全体平均値と当該量子化ステツプ数を上記ＧＯＰごとに平均化したグループ平均値とを取得する取得ステツプと、
上記全体平均値に対し上記グループ平均値が大きいときには上記ＧＯＰごとの上記発生符号量を調整するためのレート調整パラメータを増加させ、増減後の当該レート調整パラメータを用いて上記ＧＯＰにおける上記発生符号量の目標値であるグループ符号量目標値を算出し、当該グループ符号量目標値を用いて上記ピクチヤごとに上記発生符号量目標値を増減する補正ステツプと
を有する符号化制御方法。
【請求項８】
映像信号がピクチヤごとに量子化され所定数の当該ピクチヤでなるＧＯＰごとに符号化されてなる符号化データを復号化し、当該復号化データを上記符号化データのビツトレートよりも低いビツトレートで再符号化し再符号化データとして出力するレート変換装置における、上記再符号化における発生符号量を制御する符号化制御装置において、
上記符号化の際に生成された、上記ピクチヤごとの量子化ステツプ数を上記映像信号の全ピクチヤについて平均化した全体平均値と当該量子化ステツプ数を上記ＧＯＰごとに平均化したグループ平均値とを取得する取得手段と、
上記全体平均値に対し上記グループ平均値が大きいときには上記ＧＯＰごとの上記発生符号量を調整するためのレート調整パラメータを増加させ、上記全体平均値に対し上記グループ平均値が小さいときには上記レート調整パラメータを減少させ、増減後の当該レート調整パラメータを用いて上記ＧＯＰにおける上記発生符号量の目標値であるグループ符号量目標値を算出し、当該グループ符号量目標値を用いて上記ピクチヤごとに上記発生符号量目標値を補正する補正手段と
を有する符号化制御装置。
【請求項９】
上記補正手段は、
上記ピクチヤごとに得られる符号化難易度に上記レート調整パラメータを乗じることにより当該符号化難易度を補正し、上記ＧＯＰについて補正後の当該符号化難易度を合計して得られるグループ符号化難易度に対する補正後の各符号化難易度の割合を上記グループ符号量目標値に乗じることにより、上記ピクチヤごとの上記発生符号量目標値を補正する
請求項８に記載の符号化制御装置。
【請求項１０】
上記全体平均値及び上記グループ平均値は、
上記符号化データと共に所定の記録媒体に記録され、
上記取得手段は、
上記全体平均値及び上記グループ平均値を上記記録媒体から読み出すことにより取得する
請求項８に記載の符号化制御装置。
【請求項１１】
映像信号がピクチヤごとに量子化され所定数の当該ピクチヤでなるＧＯＰごとに符号化されてなる符号化データを復号化し、当該復号化データを上記符号化データのビツトレートよりも低いビツトレートで再符号化し再符号化データとして出力するレート変換方法における、上記再符号化における発生符号量を制御する符号化制御方法において、
上記符号化の際に生成された、上記ピクチヤごとの量子化ステツプ数を上記映像信号の全ピクチヤについて平均化した全体平均値と当該量子化ステツプ数を上記ＧＯＰごとに平均化したグループ平均値とを取得する取得ステツプと、
上記全体平均値に対し上記グループ平均値が大きいときには上記ＧＯＰごとの上記発生符号量を調整するためのレート調整パラメータを増加させ、上記全体平均値に対し上記グループ平均値が小さいときには上記レート調整パラメータを減少させ、増減後の当該レート調整パラメータを用いて上記ＧＯＰにおける上記発生符号量の目標値であるグループ符号量目標値を算出し、当該グループ符号量目標値を用いて上記ピクチヤごとに上記発生符号量目標値を補正する補正ステツプと
を有する符号化制御方法。
【請求項１２】
映像信号をピクチヤごとに量子化し所定数の当該ピクチヤでなるＧＯＰごとに符号化処理する符号化装置において、
上記映像信号を上記符号化処理することにより上記符号化データを生成する際に当該映像信号の符号化難易度を取得する難易度取得手段と、
上記符号化の際に生成された、上記ピクチヤごとの量子化ステツプ数を上記映像信号の全ピクチヤについて平均化した全体平均値と当該量子化ステツプ数を上記ＧＯＰごとに平均化したグループ平均値とを取得する平均値取得手段と、
上記全体平均値に対し上記グループ平均値が大きい場合には上記符号化難易度を増加させ、上記全体平均値に対し上記グループ平均値が小さい場合には上記符号化難易度を減少させることにより、上記符号化難易度を上記ピクチヤごとに補正する補正手段と、
上記映像信号を上記ピクチヤごとに量子化し上記ＧＯＰごとに再符号化処理して上記符号化データと異なる再符号化データを生成する再符号化手段と、
上記ＧＯＰにおける上記補正後の上記符号化難易度の和に対する上記補正後の各符号化難易度の割合を求め、これに当該ＧＯＰにおける発生符号量の目標値を乗じることにより上記ピクチヤごとの発生符号量目標値を算出し、当該ピクチヤごとの発生符号量目標値に合わせて上記再符号化処理するように、上記再符号化手段の再符号化処理を制御する制御手段と
を有する符号化装置。
【請求項１３】
上記補正手段は、
上記全体平均値に対し上記グループ平均値が大きいときには、上記ＧＯＰごとの上記発生符号量を調整するためのレート調整パラメータを増加させ、上記全体平均値に対し上記グループ平均値が小さいときには上記レート調整パラメータを減少させ、上記符号化難易度に増減後のレート調整パラメータを乗じることにより当該符号化難易度を補正する
請求項１２に記載の符号化装置。
【請求項１４】
上記再符号化手段は、
上記符号化データを復号処理することによつて得られる映像信号を再符号化処理する
請求項１２に記載の符号化装置。
【請求項１５】
上記制御手段は、上記符号化手段により生成された符号化データのビツトレートよりも低いビツトレートで再符号化処理するように、上記再符号化手段の再符号化処理を制御する
請求項１２に記載の符号化装置。
【請求項１６】
映像信号をピクチヤごとに量子化し所定数の当該ピクチヤでなるＧＯＰごとに符号化処理して符号化データを生成する符号化ステツプと、
上記映像信号を上記符号化処理することにより上記符号化データを生成する際に当該映像信号の符号化難易度を取得する難易度取得ステツプと、
上記符号化の際に生成された、上記ピクチヤごとの量子化ステツプ数を上記映像信号の全ピクチヤについて平均化した全体平均値と当該量子化ステツプ数を上記ＧＯＰごとに平均化したグループ平均値とを取得する平均値取得ステツプと、
上記全体平均値に対し上記グループ平均値が大きい場合には上記符号化難易度を増加させ、上記全体平均値に対し上記グループ平均値が小さい場合には上記符号化難易度を減少させることにより、上記符号化難易度を上記ピクチヤごとに補正する補正ステツプと、
上記ＧＯＰにおける上記補正後の上記符号化難易度の和に対する上記補正後の各符号化難易度の割合を求め、これに上記ＧＯＰにおける発生符号量の目標値を乗じることにより上記ピクチヤごとの発生符号量目標値を算出し、当該ピクチヤごとの発生符号量目標値に合わせて上記映像信号を再符号化処理して再符号化データを生成する再符号化ステツプと
を有する符号化方法。
【請求項１７】
映像信号をピクチヤごとに量子化し所定数の当該ピクチヤでなるＧＯＰごとに符号化処理することにより符号化データを生成する符号化装置において、
上記ピクチヤごとの量子化ステツプ数を上記映像信号の全ピクチヤについて平均化した全体平均値と上記量子化ステツプ数を上記ＧＯＰごとに平均化したグループ平均値とを算出する平均値算出手段と、
上記ＧＯＰごとのビツト配分を調整するための配分比率を表すレート調整パラメータを、上記全体平均値に対し上記グループ平均値が大きい場合には当該ビツト配分を増加させるような値とし、上記全体平均値に対し上記グループ平均値が小さい場合には当該ビツト配分を減少させるような値とするパラメータ算出手段と、
上記ピクチヤにおける発生符号量に所定の補正値を乗じて得られる符号化難易度に対し、上記パラメータ算出手段により算出されたレート調整パラメータを乗じることにより、当該符号化難易度を補正する補正手段と、
上記映像信号を上記ピクチヤごとに量子化し上記ＧＯＰごとに再符号化処理して上記符号化データと異なる再符号化データを生成する再符号化手段と、
上記ＧＯＰにおける上記符号化難易度の和に対する補正後の各符号化難易度の割合を求め、これに当該ＧＯＰにおける発生符号量の目標値を乗じることにより上記ピクチヤごとの発生符号量目標値を算出し、当該ピクチヤごとの発生符号量目標値に合わせて上記再符号化処理するように、上記再符号化手段の再符号化処理を制御する制御手段と
を有する符号化装置。
【請求項１８】
映像信号をピクチヤごとに量子化し所定数の当該ピクチヤでなるＧＯＰごとに符号化処理して符号化データを生成する符号化ステツプと、
上記ピクチヤごとの量子化ステツプ数を上記映像信号の全ピクチヤについて平均化した全体平均値と上記量子化ステツプ数を上記ＧＯＰごとに平均化したグループ平均値とを算出する平均値算出ステツプと、
上記ＧＯＰごとのビツト配分を調整するための配分比率を表すレート調整パラメータを、上記全体平均値に対し上記グループ平均値が大きい場合には当該ビツト配分を増加させるような値とし、上記全体平均値に対し上記グループ平均値が小さい場合には当該ビツト配分を減少させるような値とするパラメータ算出ステツプと、
上記ピクチヤにおける発生符号量に所定の補正値を乗じて得られる符号化難易度に対し、上記パラメータ算出ステツプにより算出されたレート調整パラメータを乗じることにより、当該符号化難易度を補正する補正ステツプと、
上記ＧＯＰにおける上記符号化難易度の和に対する、上記補正された符号化難易度の割合を求め、これに上記ＧＯＰにおける発生符号量目標値の和を乗じることにより上記ピクチヤごとの発生符号量目標値を算出し、当該発生符号量目標値に合わせて上記映像信号を上記再符号化処理して再符号化データを生成する再符号化ステツプと
を有する符号化方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【目次】
以下の順序で本発明を説明する。
【０００２】
発明の属する技術分野
従来の技術（図１５〜図１７）
発明が解決しようとする課題
課題を解決するための手段
発明の実施の形態（図１〜図１４）
発明の効果
【０００３】
【発明の属する技術分野】
本発明は符号化制御装置及び符号化制御方法、符号化装置及び符号化方法に関し、例えば映像信号の符号化に適用して好適なものである。
【０００４】
【従来の技術】
従来、ＤＶＤ（Digital Video Disc）等の蓄積メデイアのための符号化装置では、一般的に２パス可変レートエンコーデイング及び１パス固定レートエンコーデイングの２種類のエンコード（符号化）方法が用いられている。
【０００５】
２パス可変レートエンコーデイングにおいては、まず最初に量子化ステツプ数を一定にした状態でプリエンコード（仮の符号化）を行い、かかるプリエンコードにより得られた符号化データの発生符号量を基に、エンコードする素材のピクチヤ毎の符号化難易度を算出する。そして当該符号化難易度に応じて、所定のバイト数に収まるようにビツト配分の目標値（以下、これをターゲツトと呼ぶ）を設定し、かかるターゲツトに応じてエンコードを行う。符号化難易度に応じてターゲツトが設定されるため、符号化難易度の変化に伴う量子化ステツプ数の変化が少なく、画質の変動が少ない。この場合、符号化難易度に応じてターゲツトが変動するため、符号化データのビツトレートは可変レートとなる。
【０００６】
これに対し１パス固定レートエンコーデイングにおいては、プリエンコードを行わず、一回のエンコードで符号化を行う。ターゲツトはピクチヤの符号化難易度にかかわらず一定とされ、符号化データのビツトレートは固定となる。従つて符号化難易度の高いピクチヤでは量子化ステツプ数が大きくなり、また符号化難易度の低いピクチヤでは量子化ステツプ数が小さくなるため、符号化難易度の変化に伴う画質の変動が大きくなる。
【０００７】
１パス固定レートエンコーデイングにおいては、エンコード処理が本番のエンコードの１回のみ行われる。これに対し２パス可変レートエンコーデイングにおいては、プリエンコード及びエンコードの合計２回のエンコード処理が行われるため、処理に要する作業時間が１パス固定レートエンコーデイングの２倍必要となるが、符号化難易度の変化に伴う画質の変動が少ない、画質の良いエンコードを行うことができる。
【０００８】
図１５は全体としてビデオオーサリング装置１００を示し、ネツトワーク３０を介してスーパバイザＰＣ（Personal Computer ）２０及びエンコーダコントロールＰＣ４０が接続されている。スーパバイザＰＣ２０はビデオオーサリング装置１００全体の管理を行うものであり、当該スーパバイザＰＣ２０はエンコーダコントロールＰＣ４０を介して、当該エンコーダコントロールＰＣ４０に接続されているエンコーダ部５０、ＶＴＲ（Video Tape Recorder ）６０及びＲＡＩＤ（Redundunt Arrays of Inexpensive Disk）７０を制御する。
【０００９】
図１６は、符号化処理におけるエンコーダコントロールＰＣ４０の処理手順を示す。エンコーダコントロールＰＣ４０はステツプＳＰ６０で当該処理を開始し、ステツプＳＰ６１において、スーパバイザＰＣ２０からエンコーダコントロールフアイルv.enc を取得し、当該エンコーダコントロールフアイルv.enc に応じてエンコード条件の設定を行う。
【００１０】
ステツプＳＰ６２において、オペレータは２パス可変レートエンコーデイングを行うかどうかの判断を行う。当該ステツプＳＰ６２において２パス可変レートエンコーデイングが選択された場合、処理はステツプＳＰ６３に進む。
【００１１】
ステツプＳＰ６３においてプリエンコードを行う。すなわちエンコーダ部１５０は、ＶＴＲ６０から供給される映像信号Ｓ１を、エンコーダコントロールフアイルv.enc に基づいてエンコードを行い、ピクチヤ符号化難易度Ｄp を算出する。ピクチヤ符号化難易度Ｄp は、エンコードする素材画像の絵柄が複雑である場合や動きが激しい場合に増大し、絵柄が簡単である場合や静止画の場合に減少する。また、各画像のＤＣ値（画像の直流成分）や動きベクトルを算出し、これらの値の変化から、画像が大きく変化するシーンチエンジのポイントを検出し、シーンチエンジ指定ポイントＰscとしてカスタマイズパラメータＣＰに記録した後、処理はステツプＳＰ６４へと進む。
【００１２】
これに対し、ステツプＳＰ６２において１パス固定レートエンコーデイングが選択された場合、処理はステツプＳＰ６４に進む。この場合プリエンコードが行われないため、ピクチヤ符号化難易度の情報は得られない。このため、２パス可変レートエンコーデイングとのシステム上の互換を取るために、各ピクチヤのピクチヤタイプに応じて、仮想的なピクチヤ符号化難易度を設定する。
【００１３】
ステツプＳＰ６４において、ピクチヤ符号化難易度Ｄp を用いて、各ＧＯＰに対するビツト配分計算処理を行う。
【００１４】
図１７はビツト配分計算の処理手順を示し、ステツプＳＰ８０で処理を開始し、ステツプＳＰ８１において、エンコーダコントロールフアイル v.encから、ＲＡＩＤ７０（図１５）のデイスク容量内のビデオに割り当てられた容量であるビツト総量ＱＢを得て、当該ビツト総量ＱＢから、エンコードの結果発生する符号化データへの割当量である総ターゲツトＴa を算出する。
【００１５】
ステツプＳＰ８２において、ステツプＳＰ６３（図１６）のプリエンコード時に得たカスタマイズパラメータＣＰを読み込み、ステツプＳＰ８３において、当該カスタマイズパラメータＣＰに応じてシーンチエンジ処理を行う。すなわち、カスタマイズパラメータＣＰのシーンチエンジ指定ポイントＰscが示すピクチヤがＰピクチヤ（フレーム間予測符号化ピクチヤ）である場合、当該ピクチヤをＩピクチヤ（フレーム内符号化ピクチヤ）に変更することによりシーン間に渡る予測符号化を防止し、画質を改善する。ただし、ステツプＳＰ６２（図１６）において１パス固定レートエンコーデイングが選択されている場合は、当該カスタマイズパラメータＣＰの読み込みは行われない。
【００１６】
ステツプＳＰ８４において、チヤプタ境界処理を行う。ＤＶＤ等の蓄積媒体では、映像をチヤプタと呼ばれる区切りに分割することにより、視聴者が任意のシーンを容易に検索し得るようになされている。視聴者がチヤプタの選択を行うと、再生中のピクチヤから選択されたチヤプタの先頭のピクチヤへ、再生フレームのジャンプが行われる。かかるジャンプによつても再生画像の乱れが生じないようにするため、チヤプタ指定ポイントＰchが示すピクチヤのピクチヤタイプがＰピクチヤである場合、当該ピクチヤをＩピクチヤに変更する。
【００１７】
ステツプＳＰ８５において、シーンチエンジ処理及びチヤプタ境界処理に伴いピクチヤタイプが変更されたためピクチヤ符号化難易度Ｄp の再計算を行い、ステツプＳＰ８６において、当該ピクチヤ符号化難易度Ｄp を基に、ピクチヤ毎の割当ビツト量であるピクチヤターゲツトＴp を算出する。そしてステツプＳＰ８７において、エンコード結果の符号化データＤ２をＲＡＩＤ７０（図１５）に書き込むアドレスをアドレスフアイルv.adr に設定し、スーパバイザＰＣ２０に送出する。
【００１８】
ステツプＳＰ８８において、エンコーダコントロールフアイルv.enc を更新しスーパーバイザＰＣ２０に出力する。ステツプＳＰ８９でビツト配分計算処理を終了し、処理は図１６に戻る。
【００１９】
ステツプＳＰ６５において、オペレータはプレビユーを行うか否かの選択を行う。プレビユーを行わない場合、処理はステツプＳＰ６９に進む。
【００２０】
これに対し、プレビユーを行う場合、処理はステツプＳＰ６６に進む。すなわち、エンコーダ５０はエンコーダコントロールフアイルv.enc に基づいて映像信号Ｓ１を符号化し、かかる符号化後の画像をモニタ８０（図１５）に表示する。この時、符号化データはＲＡＩＤ７０には記録されない。
【００２１】
ステツプＳＰ６７において、オペレータは当該モニタ８０に表示された画像を見て、画質の評価を行う。画質がＯＫと評価された場合、処理はステツプＳＰ６９へと進む。これに対し、画質がＮＧと評価された場合、処理はステツプＳＰ６８に進む。ステツプＳＰ６８において、オペレータは画質に応じてターゲツトを調整してカスタマイズパラメータＣＰに設定した後、ステツプＳＰ６４に戻る。そして、再びステツプＳＰ６４〜ステツプＳＰ６７の処理を繰り返した後、処理はステツプＳＰ６９へと進む。
【００２２】
ステツプＳＰ６９においてエンコードを行い、ステツプＳＰ７０においてエンコード結果の符号化データＤ２をＲＡＩＤ７０（図１５）に書き込み、ステツプＳＰ７１で処理を終了する。
【００２３】
このようにして、ユーザーが１パス固定レートエンコーデイングと２パス可変レートエンコーデイングを使い分けることにより、作業時間や要求画質に応じた最適なエンコード方法を選択することができる。
【００２４】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、作業時間は減らしたいが、与えられたビツトレートがそれほど高くない場合は、１パス固定レートエンコーデイングでは十分な画質が得られるかどうかが事前に判断できない場合がある。
【００２５】
すなわち、まず最初に１パス固定レートエンコーデイングを選択したが、そのエンコード結果の画質に問題があり、再度２パス可変レートエンコーデイングを選択した場合には、合計３回のエンコードを行うことになる。このように、作業量を減らそうとして１パス固定レートエンコーデイングを選択したにもかかわらず、結局は余計に作業時間がかかつてしまうことがあるという問題を有していた。
【００２６】
本発明は以上の点を考慮してなされたもので、エンコード結果の画質に問題がある場合においても、再度プリエンコードを行うことなく、良好な画質の符号化データを生成し得る符号化制御装置及び符号化制御方法、符号化装置及び符号化方法を提案しようとするものである。
【００２７】
【課題を解決するための手段】
かかる課題を解決するために本発明においては、映像信号をピクチヤごとに量子化し所定数の当該ピクチヤでなるＧＯＰ(Group of Picture)ごとに符号化して符号化データを出力する符号化装置における、符号化データのピクチヤごとの発生符号量を所定の発生符号量目標値に基づいて制御する符号化制御装置において、符号化の際に生成された、ピクチヤごとの量子化ステツプ数を映像信号の全ピクチヤについて平均化した全体平均値と当該量子化ステツプ数をＧＯＰごとに平均化したグループ平均値とを取得する取得手段と、全体平均値に対しグループ平均値が大きいときにはＧＯＰごとの上記発生符号量を調整するためのレート調整パラメータを増加させ、全体平均値に対しグループ平均値が小さいときにはレート調整パラメータを減少させ、増減後の当該レート調整パラメータを用いてＧＯＰにおける発生符号量の目標値であるグループ符号量目標値を算出し、当該グループ符号量目標値を用いてピクチヤごとに発生符号量目標値を補正する補正手段とを設けるようにした。
これにより、ピクチヤごとの量子化ステツプ数に合うよう発生符号量目標値を適切に補正することができるので、実際の符号化データにおける量子化ステツプ数のばらつきを抑えることができる。
【００２８】
【発明の実施の形態】
以下図面について、本発明の一実施の形態を詳述する。
【００２９】
図１５との同一部分に同一符号を付して示す図１において、１００は全体としてビデオオーサリング装置を示し、ネツトワーク３０を介してスーパバイザＰＣ（Personal Computer ）２０及びエンコーダコントロールＰＣ４０が接続されている。スーパバイザＰＣ２０はビデオオーサリング装置１００全体の管理を行うものであり、当該スーパバイザＰＣ２０はエンコーダコントロールＰＣ４０を介して、当該エンコーダコントロールＰＣ４０に接続されているエンコーダ部５０、ＶＴＲ（Video Tape Recorder ）６０及びＲＡＩＤ（Redundunt Arrays of Inexpensive Disk）７０を制御する。エンコーダコントロールＰＣ２０は、オペレータの操作入力を処理するＧＵＩ部４１、符号化データのビツト配分を処理するビツトアサイン部４２、エンコーダ部５０を制御するエンコーダコントロール部４３及びＶＴＲ６０を制御するＶＴＲコントロール部４４を有している。エンコーダ部５０は、ＶＴＲ６０から供給される映像信号Ｓ１をＭＰＥＧ２（Moving Picture Experts Group）方式を用いて符号化し、符号化データＤ２としてＲＡＩＤ７０に記録する。
【００３０】
図２は、符号化処理におけるエンコーダコントロールＰＣ４０の処理手順を示し、エンコーダコントロールＰＣ４０はステツプＳＰ１０で当該処理を開始し、ステツプＳＰ１１において、スーパバイザＰＣ２０からエンコーダコントロールフアイルv.enc を取得する。エンコーダコントロールフアイルv.enc は、エンコード処理におけるビツト総量や、最大レート等のパラメータを示すフアイルであり、ビデオエンコーダコントロールＰＣ４０は当該エンコーダコントロールフアイルv.enc に基づいてエンコード処理を行う。
【００３１】
ステツプＳＰ１２において、オペレータは２パス可変レートエンコーデイングを行うかどうかの判断を行う。当該ステツプＳＰ１２において２パス可変レートエンコーデイングが選択された場合、処理はステツプＳＰ１３に進む。
【００３２】
ステツプＳＰ１３において、ＶＴＲ６０から供給される映像信号Ｓ１についてプリエンコードを行い、ピクチヤ符号化難易度Ｄp を算出する。ピクチヤ符号化難易度Ｄp は、エンコードする素材画像の絵柄が複雑である場合や動きが激しい場合に増大し、絵柄が簡単である場合や静止画の場合に減少する。ここで、量子化ステツプサイズを一定（例えば８）にした場合のｋ番目のピクチヤの発生符号量をピクチヤ発生符号量Ｂp(k)とし、画像の明るさ等のパラメータによる補正値をＰＴとすると、ピクチヤ符号化難易度Ｄp(k)は、次式で与えられる。
【００３３】
【数１】
0004207098.tif 000002
【００３４】
また、各画像のＤＣ値（画像の直流成分）や動きベクトルを算出し、これらの値の変化から、画像が大きく変化するシーンチエンジのポイントを検出し、シーンチエンジ指定ポイントＰscとしてカスタマイズパラメータＣＰに記録する。処理はステツプＳＰ１４へと進む。
【００３５】
これに対し、ステツプＳＰ１２において１パス固定レートエンコーデイングが選択された場合、処理はステツプＳＰ１４に進む。この場合プリエンコードが行われないため、ピクチヤ符号化難易度Ｄp は得られない。このため、２パス可変レートエンコーデイングとのシステム上の互換を取るために、各ピクチヤのピクチヤタイプに応じて、仮想的なピクチヤ符号化難易度を設定する。
【００３６】
図３（ａ）はＭＰＥＧ２におけるＧＯＰ（Group Of Picture）構造を示し、フレーム内だけで符号化されるＩピクチヤ、過去の画面から現在を予測することにより符号化されるＰピクチヤ、過去及び未来の画像から現在を予測することにより符号化されるＢピクチヤの３種のピクチヤが所定の順序で並んでいる。図３（ａ）に示すＧＯＰを符号化する場合、図３（ｂ）に示す順序に並び替えが行われた後に符号化が行われる。
【００３７】
１パス固定レートエンコーデイングにおいては、ピクチヤタイプの設定は、先頭のピクチヤから順にＩ：Ｂ：Ｂ：Ｐ：Ｂ：Ｂ：と規則正しく設定されていく。先頭からｋ番目のピクチヤのピクチヤタイプをＰtype(k) とし、ＧＯＰの長さをＧＯＰn とすると、Ｐtype(k) は次式で与えられる。
【００３８】
【数２】
0004207098.tif 000003
【００３９】
ここで、ＧＯＰcycle は、次式で与えられる。
【００４０】
【数３】
0004207098.tif 000004
【００４１】
仮想的なピクチヤ符号化難易度である仮想ピクチヤ符号化難易度Ｄpi(k) は次式で与えられる。
【００４２】
【数４】
0004207098.tif 000005
【００４３】
ここで、Ｄi の値はＰtype(k) がＩ、Ｐ、Ｂのときそれぞれ4.0 、2.0 、1.0 とする。また、Ｃｏｎｓｔ＝1000とする。１パス固定レートエンコーデイングにおいては、かかる仮想ピクチヤ符号化難易度Ｄpi(k) をピクチヤ符号化難易度Ｄp(k)として処理を行う。
【００４４】
ステツプＳＰ１４において、エンコーダコントロールＰＣ４０は各ＧＯＰに対するビツト配分計算処理を行う。
【００４５】
すなわち、図４においてステツプＳＰ３０で処理を開始し、ステツプＳＰ３１において、エンコーダコントロールフアイル v.encから、ＲＡＩＤ７０（図１）のデイスク容量内のビデオに割り当てられた容量であるビツト総量ＱＢ及びＤＶＤの読出し最大ビツトレートＭＲを得る。そしてビツト総量ＱＢから、エンコードの結果発生するデータの割当量である総ターゲツトＴa を算出する。
【００４６】
すなわち図５に示すように、まずビツト総量ＱＢから、読出し最大ビツトレートＭＲによる制限を加えた、実際に符号化データに割り当て可能なビツト数である総ビツト数ＵＢを求める。そして、総ビツト数ＵＢからＧＯＰヘツダに必要なビツト数であるヘツダビツト数ＨＢを減算し、供給ビツト数ＴＳを求める。この供給ビツト数ＴＳを、ターゲツトの総和の目標値である総ターゲツト目標値ＳＢとする。そして、この総ターゲツト目標値ＳＢ以内の値になるように、全てのピクチヤへの割当ビツト量の総和である総ターゲットＴa を配分する。総ターゲツト目標値ＴＳから総ターゲットＴa を引いた残りが余りビツト数ＲＢとなる。
【００４７】
ＳＰ３２においてレート調整パラメータＯＰg を読み込むが、処理開始時においてはレート調整パラメータＯＰg は設定されていないため、読み込みは行われない。
【００４８】
ステツプＳＰ３３において、ステツプＳＰ１３（図２）のプリエンコード時に得たカスタマイズパラメータＣＰを読み込む。ただしステツプＳＰ１２（図２）において１パス固定レートエンコーデイングが選択された場合は、プリエンコードが行われていないためカスタマイズパラメータＣＰの読み込みは行わない。
【００４９】
ステツプＳＰ３４において、図６に示すシーンチエンジ処理を行う。すなわち、カスタマイズパラメータＣＰにおけるシーンチエンジ指定ポイントＰscが示すピクチヤのピクチヤタイプがＰピクチヤの場合は、当該シーンチエンジ指定ポイントＰscが示すピクチヤをＩピクチヤに変更することにより、絵柄が大きく変わるシーンチエンジの前後にわたる予測符号化を止め、画質改善を行う。
【００５０】
ステツプＳＰ３５において、図７に示すチヤプタ境界処理を行う。ＤＶＤ等の蓄積媒体では、映像をチヤプタと呼ばれる区切りに分割することにより、視聴者が任意のシーンを容易に検索し得るようになされている。視聴者がチヤプタの選択を行うと、再生中のピクチヤから選択されたチヤプタの先頭のピクチヤへ、再生フレームのジャンプが行われる。かかるジャンプによつても再生画像の乱れが生じないようにするため、チヤプタ指定ポイントＰchが示すピクチヤのピクチヤタイプがＰピクチヤの場合、当該ピクチヤをＩピクチヤに変更する。また、ＤＶＤにおいては１ＧＯＰのピクチヤ数が制限されているため、シーンチエンジ処理及びチヤプタ境界処理に応じてＧＯＰ構造を変更する。そして、ステツプＳＰ３６において、シーンチエンジ処理及びチヤプタ境界処理によるピクチヤタイプの変更に応じて、ピクチヤ符号化難易度Ｄp の再計算を行う。
【００５１】
ステツプＳＰ３７において、ピクチヤ符号化難易度Ｄp を基に、各ピクチヤ毎の割当ビツト量であるピクチヤターゲツトＴp を算出する。
【００５２】
まず、ＧＯＰ毎に割当ビツト量を配分する。ピクチヤ符号化難易度Ｄp を各ＧＯＰ毎に合計したＧＯＰ符号化難易度Ｄg を算出し、当該ＧＯＰ符号化難易度Ｄg に応じて、ＧＯＰ毎の割当ビツト量であるＧＯＰターゲツトＴg を算出する。そして各ＧＯＰ毎に、ＧＯＰターゲツトＴg とピクチヤ符号化難易度Ｄp から、ピクチヤターゲツトＴp を算出する。
【００５３】
ｋ番目のピクチヤの発生符号量をピクチヤ発生符号量Ｂp(k)とし、任意の補正値をＰＴ(k) とすると、ｋ番目のピクチヤのピクチヤ符号化難易度Ｄp (k) は、次式で与えられる。
【００５４】
【数５】
0004207098.tif 000006
【００５５】
ｊ番目のＧＯＰが有するピクチヤのピクチヤ符号化難易度Ｄp (k) の総和が、ＧＯＰ符号化難易度Ｄg(j)となる。また、全てのピクチヤの符号化難易度の総和である総符号化難易度Ｄa は、次式で与えられる。
【００５６】
【数６】
0004207098.tif 000007
【００５７】
ＧＯＰ符号化難易度Ｄg(j)をＧＯＰターゲツトＴg(j)に変換する関数を図８に示す。ここで、あるＧＯＰ内に極端に符号化難易度の高いピクチヤがある場合、当該ＧＯＰのＧＯＰ符号化難易度Ｄg(j)の値も極端に大きくなり、これによりＧＯＰターゲツトＴg(j)の値がシステムで許容されるレートを越えてしまうことが考えられる。このため、最大ＧＯＰターゲツトＴgmaxを設定し、ＧＯＰターゲツトの上限を制限する。同様に最小ＧＯＰターゲツトＴgminを設定し、ＧＯＰターゲツトの下限を制限する。
【００５８】
ｊ番目のＧＯＰのＧＯＰターゲツトＴg (j) は、次式で与えられる。
【００５９】
【数７】
0004207098.tif 000008
【００６０】
（７）式を積分することにより、次式が導き出される。
【００６１】
【数８】
0004207098.tif 000009
【００６２】
ここで、ΣＴg (j) ＝ＳＢ、ΣＤg (j) ＝Ｄa 、ｎはＧＯＰの総数である。従つて、（８）式より、次式が導き出される。
【００６３】
【数９】
0004207098.tif 000010
【００６４】
ｋ番目のピクチヤのピクチヤターゲツトＴp (k) は、次式で与えられる。
【００６５】
【数１０】
0004207098.tif 000011
【００６６】
かくして、（10）式を用いて、ピクチヤ符号化難易度Ｄp (k) からピクチヤターゲツトＴp (k) を算出する。
【００６７】
ＭＰＥＧ２方式における符号化時には、デコーダが有するバツフア容量を考慮して各ピクチヤのデータ量を算出し符号化することが規格により義務付けられている。符号化時における、かかる復号バツフア容量の検証計算をＶＢＶ（Video Buffering Verifier、仮想バツフア検証器）と呼ぶ。
【００６８】
図９は、ＶＢＶによるｋ番目からｋ＋１番目のピクチヤについての検証計算を示す。バツフアには、デコーダのピツクアツプの読出ビツトレートに応じてデータが供給されていく。バツフアからは、所定の読み出しタイミングＴＷで各ピクチヤのデータが出力されていく。
【００６９】
ｋ番目のピクチヤのデータが全てバツフアに読み込まれた時点でのバツフア残量を引抜前バツフア残量ＯＣup (k)とし、ｋ番目のピクチヤのピクチヤターゲツトをＴp  (k)とすると、ｋ番目のピクチヤのデータが全てバツフアから読み出された時点でのバツフア残量である引抜後バツフア残量ＯＣdown (k)は次式で与えられる。かかるデータの読み出しは、瞬間的に行われるものとする。
【００７０】
【数１１】
0004207098.tif 000012
【００７１】
ｋ番目のピクチヤの読み出し後、バツフアにはデコーダのピツクアツプからデータが供給されていく。このデータ量をＳＳとすると、ｋ＋１番目のピクチヤのデータが全てバツフアに読み込まれた時点での引抜前バツフア残量ＯＣup (k+1)は、次式で与えられる。
【００７２】
【数１２】
0004207098.tif 000013
【００７３】
デコーダのピツクアツプの読出ビツトレートが大きいほど、図９の傾きは大きくなり、データが溜まりやすくなる。
【００７４】
各ピクチヤのデータ量が大きいと、バツフアのデータ残量は減少していく。バツフアのデータ残量が０になる状態すなわちアンダーフローが生じると、所定の読み出しタイミングでのデータ読み出しが行い得ず、再生に支障をきたす。このため、バツフア残量が一定値以下にならないように各ピクチヤターゲツトＴp の値を設定し、アンダーフローを防止する。なお、ＤＶＤにおいてはバツフアが一杯になつた状態ではデイスクからバツフアへのデータの読み出しが停止するため、バツフアが一杯になるオーバーフローに関しては考慮する必要が無い。かかる検証計算を各ピクチヤターゲツトＴp について行い、復号バツフアのバツフア残量を制御する。
【００７５】
図１０（ａ）は、（10）式を用いて求めたピクチヤターゲツトＴp を用いてＶＢＶ計算を行つた結果を示し、１、４及び７のピクチヤにおいて、ＶＢＶ容量の下限値であるＶＢＶmin を下回るアンダーフローが生じている。かかるアンダーフローを解消するため、当該アンダーフローを生じたピクチヤを含むＧＯＰのＧＯＰターゲツトＴg を、ＶＢＶ制限を行い調整する。
【００７６】
ＶＢＶ制限を行う前のＧＯＰターゲツトＴg を用いてＶＢＶ計算を行つた場合の、バツフア残量の最小値を最小バツフア残量ＯＣmin とすると、ＧＯＰターゲツト調整量ｒは、ＯＣmin ＜ＶＢＶmin の場合、次式で与えられる。
【００７７】
【数１３】
0004207098.tif 000014
【００７８】
ここで、ＶＢＶ制限を行うスタート点ピクチヤkstartは、ＯＣup (k)が基準値（ＶＢＶline：例えば、ＶＢＶline＝ＶＢＶmax ×３／４）以上のピクチヤであり、このピクチヤの引抜前バツフア残量ＯＣup (k)の値をＯＣstart とする。ＶＢＶ制限を行うＧＯＰに含まれるピクチヤのピクチヤターゲツトＴp(j)について、次式を用いてＶＢＶ制限を行う。
【００７９】
【数１４】
0004207098.tif 000015
【００８０】
図１０（ｂ）は、ＶＢＶ制限を行つた後のＶＢＶ計算を示し、図１０（ａ）においてアンダーフローを生じていたピクチヤを含むＧＯＰのＧＯＰターゲツトが削減されたことにより、アンダーフローが解消されている。
【００８１】
ステツプＳＰ３８において、エンコード結果の符号化データＤ２をＲＡＩＤ７０（図１）に書き込むアドレスをアドレスフアイルv.adr に設定し、スーパバイザＰＣ２０に送出する。そしてステツプＳＰ３９において、各ピクチヤのピクチヤターゲツトＴp(k)をエンコーダコントロールフアイルv.enc に記入したのち、当該エンコーダコントロールフアイルv.enc をＲＡＩＤ７０（図１）に書き込む。ステツプＳＰ４０でビツト配分計算処理を終了し、処理は図２に戻る。
【００８２】
ステツプＳＰ１５において、オペレータはプレビユーを行うか否かの選択を行う。プレビユーを行わない場合、処理はステツプＳＰ１９に進む。
【００８３】
これに対し、プレビユーを行う場合、処理はステツプＳＰ１６に進み、プレビユーが行われる。すなわち、エンコーダコントロールフアイルv.enc に基づいて符号化処理を行い、かかる符号化後の画像をモニタ８０（図１）に表示する。この時、符号化データはＲＡＩＤ７０には記録されない。
【００８４】
ステツプＳＰ１７において、オペレータは当該モニタ８０に表示された画像を見て、画質の評価を行う。画質がＯＫと評価された場合、処理はステツプＳＰ１９へと進む。これに対し、画質がＮＧと評価された場合、処理はステツプＳＰ１８に進む。そしてステツプＳＰ１８において、オペレータは画質に応じてターゲツトを調整してカスタマイズパラメータＣＰに設定した後、ステツプＳＰ１４に戻る。そして、再びステツプＳＰ１４〜ステツプＳＰ１８の処理を繰り返し、画質がＯＫと評価された後、処理はステツプＳＰ１９へと進む。
【００８５】
ステツプＳＰ１９においてエンコードを行なう。すなわち、エンコーダコントロールフアイルv.enc に基づいて、符号化処理を行い、符号化データＤ２をＲＡＩＤ７０（図１）に記録する。このとき、各ピクチヤの量子化ステツプ数であるピクチヤ量子化ステツプ数Ｑｐ、各ピクチヤの発生符号量であるピクチヤ発生符号量Ｂｐ、各ピクチヤについてのバツフア残量ＯＣp 及び各ピクチヤのピクチヤタイプ情報をエンコードレポートフアイルr.enc として記録する。
【００８６】
ステツプＳＰ２０において、画質評価を行う。すなわちＲＡＩＤ７０に書き込まれた符号化データＤ２を読み出し、エンコーダ部５０が有するローカルデコーダ（図示せず）を用いて復号再生し、モニタ８０に送出する。オペレータはモニタ８０に映し出される画面を見て、符号化後の映像の画質評価を行う。画質についてＯＫの評価が得られた場合、処理はＳＰ２２に進む。これに対し、画質についてＮＧの評価が得られた場合、処理はステツプＳＰ２１に進む。
【００８７】
ステツプＳＰ２１において、図１１に示すレート調整パラメータの作成処理を行う。ステツプＳＰ５１でエンコードレポートフアイルr.enc を読み込む。当該エンコードレポートフアイルr.enc には、ピクチヤ量子化ステツプ数Ｑｐ、ピクチヤ発生符号量Ｂｐ、各ピクチヤについてのバツフア残量ＯＣp 及び各ピクチヤのピクチヤタイプ情報が含まれている。
【００８８】
これらの情報をもとに、ステツプＳＰ５２において、全演奏時間における量子化ステツプ数の平均値である平均量子化ステツプ数Ｑavr を算出する。そしてステツプＳＰ５３において、全演奏時間における量子化ステツプ数の最大値である最大量子化ステツプ数Ｑmax 、全演奏時間における量子化ステツプ数の最小値である最小量子化ステツプ数Ｑmin 、各ＧＯＰ毎の量子化ステツプ数の平均値であるＧＯＰ平均量子化ステツプ数Ｑg を求める。同時に、ＧＯＰターゲツトＴg とエンコードによる実際のＧＯＰ発生符号量Ｂg との比率であるＧＯＰターゲツト有効度Ｖg と、その最小値である最小ＧＯＰターゲツト有効度Ｖmin を求める。また、各ＧＯＰ毎のバツフア残量から、バツフア余裕度ＯＣratio を求める。
【００８９】
ステツプＳＰ５４において、ＧＯＰ毎の量子化ステツプ数の平均値であるＧＯＰ平均量子化ステツプ数Ｑg と、全演奏時間の量子化ステツプ数の平均値である平均量子化ステツプ数Ｑavr を用いて、ＧＯＰ毎のビツト配分を調整するパラメータであるレート調整パラメータＯＰg を求める。
【００９３】
図１２はレート調整パラメータＯＰg の算出方法を示す。ＧＯＰ平均量子化ステツプ数Ｑg が平均量子化ステツプ数Ｑavr よりも小さいＧＯＰは、画質が平均以上であるとみなして、レート調整パラメータＯＰg を１より小さくし、当該ＧＯＰへのビツト配分を削減する。
【００９４】
Ｑg(j)≦Ｑavr の場合、（Ｑmin ，Ｑmin/Ｑavr ）と（Ｑavr ，１）を結ぶ直線、すなわち次式
【００９５】
【数１５】
0004207098.tif 000016
【００９６】
を用いてレート調整パラメータＯＰg を算出する。
【００９７】
ここで、あるＧＯＰ内に動画と発生符号量が極端に少ない静止画とが混じっていた場合、当該ＧＯＰにおけるＧＯＰ発生符号量Ｂg は、静止画が存在することにより減少する。かかるＧＯＰ発生符号量Ｂg を元にレート調整パラメータＯＰg を算出した場合、当該ＧＯＰのレート調整パラメータＯＰg も減少し、当該ＧＯＰの画質が低下するおそれがある。そこで、（Ｑlim ，ＯＰmin ）と（Ｑavr ，１）を結ぶ線であるＬｉｍ１及び（Ｑmin ，Ｖmin ）と（Ｑavr ，１）を結ぶ線であるＬｉｍ２のうち傾きの小さい線をｆｕｎｃ１の傾きの上限として、レート調整パラメータＯＰg の値を制限する。ここで、ＯＰmin はレート調整パラメータＯＰg の最低値である。
【００９８】
これに対し、ＧＯＰ平均量子化ステツプ数Ｑg が平均量子化ステツプ数Ｑavr よりも大きいＧＯＰは、画質が平均以下であるとみなして、レート調整パラメータＯＰg(j)を１より大きくし、当該ＧＯＰへのビツト配分を増加する。
【００９９】
Ｑg(j)＞Ｑavr の場合、（Ｑavr ，１）と（Ｑmax ，Ｑmax/Ｑavr ）とを結ぶ直線、すなわち次式
【０１００】
【数１６】
0004207098.tif 000017
【０１０１】
を用いてレート調整パラメータＯＰg を算出する。
【０１０２】
ここで、あるＧＯＰのレート調整パラメータＯＰg の値が極端に大きい場合、ＶＢＶ制限により前後のＧＯＰのレート調整パラメータＯＰg の値が小さくなり、結果として全体としての画質が低下することがある。そこで、（Ｑavr ，１）と（Ｑmax ，ＯＰmax ）とを結ぶ線であるＬｉｍ３及び（Ｑavr ，１）と（Ｑmax ，Ｒmax/Ｒavr ×２）を結ぶ線であるＬｉｍ４のうち傾きの小さい線をｆｕｎｃ２の傾きの上限として、レート調整パラメータＯＰg の値を制限する。ここで、Ｒmax はビツトレートの最大制限値である。
【０１０３】
かくして、ＧＯＰ平均量子化ステツプ数Ｑg からレート調整パラメータＯＰg を算出する。
【０１０４】
ステツプＳＰ５５において、ＩピクチヤとＰピクチヤの発生符号量の比率を基にシーンチエンジポイントを検出し、当該シーンチエンジポイントのＰピクチヤをＩピクチヤに変更することによりシーンチエンジポイントにおける画質の改善を行う。すなわち、Ｐピクチヤの発生符号量をＢppとし、このＰピクチヤが属するＧＯＰが有するＩピクチヤの発生符号量をＢpiとすると、Ｂpp＞Ｂpi×1.2 の場合、当該Ｐピクチヤをシーンチエンジポイントとして、ピクチヤタイプをＩピクチヤに変更する。ステツプＳＰ５６で処理を終了し、処理は図２に戻る。
【０１０５】
ステツプＳＰ１８において、カスタマイズパラメータＣＰを設定した後、再びステツプＳＰ１４においてビツト配分計算を行う。このとき、ステツプＳＰ２１において算出したレート調整パラメータＯＰg を用いて、ピクチヤ符号化難易度Ｄp を補正する。ピクチヤ符号化難易度Ｄp の補正は、次式で与えられる。
【０１０６】
【数１７】
0004207098.tif 000018
【０１０７】
そして、再びステツプＳＰ１４〜ステツプＳＰ２１の処理を繰り返し、ステツプＳＰ２０における画質評価がＯＫとなつた場合、処理はステツプＳＰ２２へ進む。ステツプＳＰ２２においてエンコード結果の符号化データＤ２をＲＡＩＤ１７０（図１）に書き込み、ステツプＳＰ２３で処理を終了する。
【０１０８】
かくして、補正されたピクチヤ符号化難易度Ｄp を用いてピクチヤターゲツトＴp を求めることにより、量子化処理における量子化ステツプ数のばらつきを小さくし、画質の変動を少なくすることができる。
【０１０９】
図１３は、１パス固定レートエンコーデイングによる量子化ステツプ数を示し、横軸がフレーム、縦軸がＧＯＰ量子化ステツプ数Ｑg を示す。Beforeは従来の１パス固定レートエンコーデイングによるエンコード結果であり、ＧＯＰ量子化ステツプ数Ｑg の値が大きくばらつき、最大値で約17.5にまで増大している。このことは、符号化難易度の高い画像において量子化ステツプ数が大きくなり、画質が悪化していることを示している。これに対しAfter は本発明によるレート調整処理を行つた後のエンコード結果であり、ＧＯＰ量子化ステツプ数Ｑg の値のばらつきが小さく、最大値で約12.0まで減少している。
【０１１０】
このように、１パス固定レートエンコーデイングにおいてレート調整パラメータＯＰg を求めることにより、当該１パス固定レートエンコーデイングの結果、画質に問題があつた場合において、当該レート調整パラメータＯＰg を用いてＧＯＰターゲツトＴg を補正して再度エンコードを行うことで、２パス可変レートエンコーデイングを行わなくても、量子化ステツプ数のばらつきの少ない、画質の良い符号化データを得ることができる。
【０１１１】
また、本発明によるレート調整処理は、２パス可変レートエンコーデイングに用いても効果がある。図１４は、２パス可変レートエンコーデイングによる量子化ステツプ数を示し、横軸がフレーム、縦軸がＧＯＰ量子化ステツプ数Ｑg を示す。Beforeは従来の２パス可変レートエンコーデイングによるエンコード結果であり、After は本発明によるレート調整処理を行つた後のエンコード結果である。Beforeに比べて、After は若干であるがＧＯＰ量子化ステツプ数Ｑg のばらつきが減少している。このように、２パス可変レートエンコーデイングにおいても、レート調整パラメータＯＰg を用いてＧＯＰターゲツトＴg を補正して再度エンコードを行うことで、量子化ステツプ数のばらつきの少ない、画質の良い符号化データを得ることができる。
【０１１２】
以上の構成において、ビデオオーサリング装置１００は、エンコード時において各ピクチヤの量子化ステツプ数であるピクチヤ量子化ステツプ数Ｑp 、各ピクチヤの発生符号量であるピクチヤ発生符号量Ｂｐ、各ピクチヤについてのバツフア残量ＯＣp 及び各ピクチヤのピクチヤタイプ情報をエンコードレポートフアイルr.enc として記録する。
【０１１３】
そして、エンコード後のプレビューにおいて、エンコードの結果の画質に問題があるとオペレータが判断した場合、ビデオオーサリング装置１００はピクチヤ量子化ステツプ数Ｑp を基に画像の画質を判定し、当該ピクチヤ量子化ステツプ数Ｑｐを用いてレート調整パラメータＯＰg を算出する。そして、当該レート調整パラメータＯＰg を用いてＧＯＰターゲツトＴg を補正する。このとき、量子化ステツプ数の大きいＧＯＰについては画質が標準よりも悪いものとしてＧＯＰターゲツトＴg の値が大きくなるようにレート調整パラメータＯＰg を設定し、量子化ステツプ数の小さいＧＯＰについては画質が標準よりも良いものとしてＧＯＰターゲツトＴg の値が小さくなるようにレート調整パラメータＯＰg を設定する。
【０１１４】
そして、当該補正されたＧＯＰターゲツトＴg を用いて再度エンコードを行うことにより量子化ステツプ数のばらつきを抑え、画質の変化の少ない符号化データを得ることができる。
【０１１５】
以上の構成によれば、１パス固定レートエンコーデイングのエンコード時において、各ピクチヤの量子化ステツプ数であるピクチヤ量子化ステツプ数Ｑｐ、各ピクチヤの発生符号量であるピクチヤ発生符号量Ｂｐ、各ピクチヤについてのバツフア残量ＯＣp 及び各ピクチヤのピクチヤタイプ情報をエンコードレポートフアイルr.enc として記録し、当該１パス固定レートエンコーデイングの結果、画質に問題があつた場合、当該エンコードレポートフアイルr.enc を用いてレート調整パラメータＯＰg を算出し、さらに当該レート調整パラメータＯＰg を用いてＧＯＰターゲツトＴg を補正して再度エンコードを行うことで、量子化ステツプ数のばらつきの少ない、画質の良いエンコードを行い得る符号化制御装置を実現し得る。
【０１１６】
なお上述の実施の形態においては、映像信号を符号化し符号化データとして出力する場合の符号化制御装置について述べたが、本発明はこれに限らず、既に符号化された符号化データを一旦復号化した後、当初のビツトレートよりも低いビツトレートで再びエンコードして出力する、レート変換処理における符号化制御装置に用いても良い。
【０１１７】
すなわち図１において、エンコーダ部５０はＲＡＩＤ７０から符号化データＤ２を読み出し復号化する。そして当該復号化データを、符号化データＤ２のビツトレートよりも低いビツトレートで再度エンコードし、符号化データＤ３としてＲＡＩＤ７０に出力する。このとき、符号化データＤ２についてレート調整パラメータＯＰg を算出し、当該レート調整パラメータＯＰg に基づいて符号化データＤ３を生成することにより、量子化ステツプ数のばらつきの少ない、画質の良いエンコードを行い得る、レート変換処理における符号化制御装置を実現し得る。
【０１１８】
さらに、上述の実施の形態においては、映像信号を符号化し符号化データとして出力する場合の符号化制御方法について述べたが、本発明はこれに限らず、ＤＶ（Digital Video ）カムコーダのストリームからＭＰＥＧ可変レートストリームに変換するレート変換処理における符号化制御装置に用いても良い。
【０１１９】
さらに、上述の実施の形態においては、映像信号を符号化し符号化データとして出力する場合の符号化制御装置について述べたが、本発明はこれに限らず、音声等の様々な信号を符号化する場合の符号化制御装置に用いても良い。
【０１２０】
【発明の効果】
上述のように本発明によれば、映像信号を符号化した際の量子化ステツプ数を用いて得られる映像信号の全ピクチヤについての平均値とＧＯＰごとの平均値との比較結果を基に、ピクチヤごとの量子化ステツプ数に合うよう発生符号量目標値を適切に補正することができるので、実際の符号化データにおける量子化ステツプ数のばらつきを抑えることができ、画質の良いエンコードを行い得る。
【０１２１】
また本発明によれば、符号化データを復号化し、当該復号化データを当該符号化データのビツトレートよりも低いビツトレートで再符号化して出力する際に、符号化時に用いられた量子化ステツプ数を用いて得られる映像信号の全ピクチヤについての平均値とＧＯＰごとの平均値との比較結果を基に、ピクチヤごとの量子化ステツプ数に合わせて発生符号量目標値を適切に補正することができるので、実際の符号化データにおける量子化ステツプ数のばらつきを抑えることができ、画質の良いエンコードを行い得る。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明によるビデオオーサリング装置を示すブロツク図である。
【図２】本発明によるエンコード処理を示すフローチヤートである。
【図３】ＧＯＰ構造を示す略線図である。
【図４】本発明によるビツト配分計算を示すフローチヤートである。
【図５】ビツト量の配分を示す略線図である。
【図６】シーンチエンジ指定を示す略線図である。
【図７】チヤプタ指定を示す略線図である。
【図８】ピクチヤターゲツトの算出を示すグラフである。
【図９】ＶＢＶの計算を示す略線図である。
【図１０】ＶＢＶ制限を示す略線図である。
【図１１】レート調整パラメータの作成を示すフローチヤートである。
【図１２】レート調整パラメータの計算例を示すグラフである。
【図１３】１パス固定レートエンコーデイングによるＧＯＰ量子化ステツプ数を示すグラフである。
【図１４】２パス可変レートエンコーデイングによるＧＯＰ量子化ステップ数を示すグラフである。
【図１５】ビデオオーサリング装置を示すブロツク図である。
【図１６】エンコード処理を示すフローチヤートである。
【図１７】ビツト配分計算を示すフローチヤートである。
【符号の説明】
２０……スーパバイザＰＣ、３０……ネツトワーク、４０……エンコーダコントロールＰＣ、５０……エンコーダ部、６０……ＶＴＲ、７０……ＲＡＩＤ、８０……モニタ。
【図１】
0004207098.tif 000019
【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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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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