ビットレート設定装置
【課題】可変ビットレート方式の符号化装置に対し動画像の全ての符号を記録媒体に記録できるようなビットレートを設定できるようにする。
【解決手段】累積符号量計算部１４は累積符号量Ｄを出力する。残存容量計算部１５は、記録媒体容量Ｃから累積符号量Ｄを減じ、残存容量（Ｃ−Ｄ）を得る。符号化済記録時間長取得部１６は、符号化済記録時間長Ｎを取得する。残存記録時間長計算部１７は、動画像記録時間長Ｍから符号化済記録時間長Ｎを減じ、残存記録時間長（Ｍ−Ｎ）を得る。ビットレート計算部１８は、残存容量（Ｃ−Ｄ）を残存記録時間長（Ｍ−Ｎ）で除し、ビットレートＫを得る。ビットレート設定部１９は、ビットレートＫに等しいビットレートＢＲを符号化装置２のビットレート計算部２２に設定する。
【解決手段】累積符号量計算部１４は累積符号量Ｄを出力する。残存容量計算部１５は、記録媒体容量Ｃから累積符号量Ｄを減じ、残存容量（Ｃ−Ｄ）を得る。符号化済記録時間長取得部１６は、符号化済記録時間長Ｎを取得する。残存記録時間長計算部１７は、動画像記録時間長Ｍから符号化済記録時間長Ｎを減じ、残存記録時間長（Ｍ−Ｎ）を得る。ビットレート計算部１８は、残存容量（Ｃ−Ｄ）を残存記録時間長（Ｍ−Ｎ）で除し、ビットレートＫを得る。ビットレート設定部１９は、ビットレートＫに等しいビットレートＢＲを符号化装置２のビットレート計算部２２に設定する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、可変ビットレート方式の符号化装置に対し動画像の全ての符号を記録媒体に記録できるようなビットレートを設定できるビットレート設定装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来において、例えば、映画などの動画像を符号化する符号化装置の１つとして、可変ビットレート方式の符号化装置が知られている。
【０００３】
図６において、符号化装置２は、外部から設定されるビットレートＢＲに応じた総符号量が得られるように動画像Ｖを符号化すべく動画像Ｖの符号化対象部分のデータ量に応じてビットレートＢＲより大きいまたは小さいビットレートで当該符号化対象部分を符号化する可変ビットレート方式の符号化装置である。
【０００４】
符号化装置２は、例えば、動画像記憶装置３から送信される動画像Ｖを可変ビットレート方式で符号化し、符号を符号蓄積装置４に送信し、蓄積する。
【０００５】
符号化装置２は、動画像Ｖを符号化する符号化部２１と、符号化部２１から符号化対象部分のデータ量を取得し、データ量が大の場合は、例えば、激しい動きが連続する符号化対象部分の場合は、ビットレートＢＲより大きいビットレートを計算し、一方、データ量が小の場合は、例えば、静止画である符号化対象部分の場合は、ビットレートＢＲより小さいビットレートを計算し、そのビットレートを符号化部２１に与えるビットレート計算部２２を有し、符号化部２１は、与えられるビットレートで符号化対象部分を符号化する。
【０００６】
これにより、符号化装置２は、ビットレートＢＲに応じた総符号量が得られるように動画像Ｖを符号化できるようになっている。
【０００７】
総符号量に対応する全ての符号は、符号蓄積装置４から読み出され、例えば、記録媒体（ＤＶＤディスクなど）に記録される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開２０００−１５６８５７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
図７は、符号化の過程での総符号量の変化の様子を示す図である。横軸は動画像Ｖの記録時間上で時刻の推移を示し、縦軸は符号量を示す。
【００１０】
仮に、動画像Ｖの各符号化対象部分のデータ量が一定で、且つ、ビットレートＢＲに等しいビットレートが符号化部２１に常に与えられるなら、符号化当初から任意のタイミングまでの期間での総符号量は、目標符号量Ｐ０つまり当該ビットレートの当該期間での定積分に等しく、ビットレートＢＲに等しい一定の傾きで増加する。
【００１１】
しかし、動画像Ｖの各符号化対象部分のデータ量は、通常は一定でなく、実際の総符号量Ｄ２は、例えば、データ量が増すと、目標符号量Ｐ０より大きくなることがある。
【００１２】
そのため、総符号量は、最終的に、記録媒体の容量より大きくなり、全ての符号が、記録媒体に記録できないことがある。
【００１３】
そこで、符号化装置２に対し、全ての符号を記録媒体に記録可能とすべく、機能を追加することが考えられる。
【００１４】
しかし、符号化装置２は、例えば、他社製で内部が非公開であることや、既に集積化されていることがあり、実際には機能追加は困難である。
【００１５】
本発明は、上記の課題に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、可変ビットレート方式の符号化装置に対し動画像の全ての符号を記録媒体に記録できるようなビットレートを設定できるビットレート設定装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１６】
上記の課題を解決するために、第１の本発明に係るビットレート設定装置は、外部から設定されるビットレートに応じた総符号量が得られるように動画像を符号化すべく当該動画像の符号化対象部分のデータ量に応じて当該ビットレートより大きいまたは小さいビットレートで当該符号化対象部分を符号化する可変ビットレート方式の符号化装置に対し当該動画像の符号化が終了するまでの複数のタイミングでビットレートを設定するビットレート設定装置であって、符号化された動画像が記録される記録媒体に記録可能な最大符号量である記録媒体容量が予め記憶される記録媒体容量記憶部と、前記動画像の記録時間長である動画像記録時間長が予め記憶される動画像記録時間長記憶部と、前記動画像の符号化が終了するまでの複数のタイミングにおいて符号化済みの累積の符号量である累積符号量を計算する累積符号量計算部と、前記累積符号量が計算されたなら、前記記録媒体容量記憶部から記録媒体容量を読み出し、当該記録媒体容量から当該累積符号量を減じた残存容量を計算する残存容量計算部と、前記動画像の符号化が終了するまでの複数のタイミングにおいて符号化済みの累積の符号量に対応する動画像部分の記録時間長である符号化済記録時間長を取得する符号化済記録時間長取得部と、前記符号化済記録時間長が取得されたなら、前記動画像記録時間長記憶部から動画像記録時間長を読み出し、当該動画像記録時間長から当該符号化済記録時間長を減じた残存記録時間長を計算する残存記録時間長計算部と、前記残存容量と前記残存記録時間長が計算されたなら、当該残存容量を当該残存記録時間長で除したビットレートを計算するビットレート計算部と、前記ビットレートが計算されたなら、当該ビットレートに等しいビットレートを前記符号化装置に設定するビットレート設定部とを備えることを特徴とする。
【００１７】
第２の本発明に係るビットレート設定装置は、外部から設定されるビットレートに応じた総符号量が得られるように動画像を符号化すべく当該動画像の符号化対象部分のデータ量に応じて当該ビットレートより大きいまたは小さいビットレートで当該動画像を符号化する可変ビットレート方式の符号化装置に対し当該動画像の符号化が終了するまでの複数のタイミングでビットレートを設定するビットレート設定装置であって、符号化された動画像が記録される記録媒体に記録可能な最大符号量である記録媒体容量が予め記憶される記録媒体容量記憶部と、前記動画像の記録時間長である動画像記録時間長が予め記憶される動画像記録時間長記憶部と、前記動画像の符号化が終了するまでの複数のタイミングにおいて符号化済みの累積の符号量である累積符号量を計算する累積符号量計算部と、前記累積符号量が計算されたなら、前記記録媒体容量記憶部から記録媒体容量を読み出し、当該記録媒体容量から当該累積符号量を減じた残存容量を計算する残存容量計算部と、前記動画像の符号化が終了するまでの複数のタイミングにおいて符号化済みの累積の符号量に対応する動画像部分の記録時間長である符号化済記録時間長を取得する符号化済記録時間長取得部と、前記符号化済記録時間長が取得されたなら、前記動画像記録時間長記憶部から動画像記録時間長を読み出し、当該動画像記録時間長から当該符号化済記録時間長を減じた残存記録時間長を計算する残存記録時間長計算部と、前記残存容量と前記残存記録時間長が計算されたなら、当該残存容量を当該残存記録時間長で除したビットレートを計算するビットレート計算部と、１回目に計算されたビットレートである初期ビットレートが記憶される初期ビットレート記憶部と、２回目以降の最も新しく計算されたビットレートである最新ビットレートが記憶される最新ビットレート記憶部と、前記最新ビットレートが計算されたなら、前記初期ビットレート記憶部から初期ビットレートを読み出し、当該最新ビットレートが、当該初期ビットレートより小さいか否かを判定するビットレート判定部と、前記符号化装置に対しビットレートを設定する各タイミングにおいて予め定めた時間長を遡った期間のみの符号化済みの符号量である最新累積符号量を計算する最新累積符号量計算部と、前記最新ビットレートが計算されたなら、当該最新ビットレートと前記予め定めた時間長と予め定めた係数とを互いに乗じた最新累積符号量閾値を計算する最新累積符号量閾値計算部と、前記最新累積符号量、前記最新累積符号量閾値が計算されたなら、当該最新累積符号量が当該最新累積符号量閾値より小さいか否かを判定する最新累積符号量判定部と、前記ビットレート判定部による判定結果が肯定的であり、且つ、前記最新累積符号量判定部による判定結果が肯定的であるなら、前記初期ビットレート記憶部から初期ビットレートを読み出し、当該初期ビットレートに等しいビットレートを前記符号化装置に設定する一方、前記ビットレート判定部による判定結果、または、前記最新累積符号量判定部による判定結果が否定的であるなら、前記最新ビットレート記憶部から最新ビットレートを読み出し、当該最新ビットレートに等しいビットレートを前記符号化装置に設定するビットレート設定部とを備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１８】
本発明に係るビットレート設定装置によれば、可変ビットレート方式の符号化装置に対し動画像の全ての符号を記録媒体に記録できるようなビットレートを設定することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】第１の実施の形態に係るビットレート設定装置の構成と利用形態を示す図である。
【図２】第１の実施の形態における累積符号量が理想的には記録媒体容量に等しくなる仕組みを説明するための図である。
【図３】第１の実施の形態における実際の累積符号量の変化の様子を示す図である。
【図４】第２の実施の形態に係るビットレート設定装置の構成と利用形態を示す図である。
【図５】第２の実施の形態における累積符号量が理想的には記録媒体容量に等しくなる仕組みを説明するための図である。
【図６】従来における符号化装置の構成と利用形態を示す図である。
【図７】従来における符号化の過程での総符号量の変化の様子を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
以下、本発明の実施の形態を図面を参照して説明する。
【００２１】
［第１の実施の形態］
図１は、第１の実施の形態に係るビットレート設定装置の構成と利用形態を示す図である。
【００２２】
ビットレート設定装置１は、符号化装置２に対し、ビットレートＢＲを設定する装置である。
【００２３】
符号化装置２は、ビットレート設定装置１から設定されるビットレートＢＲに応じた総符号量が得られるように動画像Ｖを符号化すべく動画像Ｖの符号化対象部分のデータ量に応じてビットレートＢＲより大きいまたは小さいビットレートで符号化対象部分を符号化する可変ビットレート方式の符号化装置である。
【００２４】
符号化装置２は、例えば、動画像記憶装置３から送信される動画像Ｖを可変ビットレート方式で符号化し、符号を符号蓄積装置４に送信し、蓄積する。
【００２５】
符号化装置２は、動画像Ｖを符号化する符号化部２１と、符号化部２１から符号化対象部分のデータ量を取得し、データ量が大の場合は、例えば、激しい動きが連続する符号化対象部分の場合は、ビットレートＢＲより大きいビットレートを計算し、一方、データ量が小の場合は、例えば、静止画である符号化対象部分の場合は、ビットレートＢＲより小さいビットレートを計算し、そのビットレートを符号化部２１に与えるビットレート計算部２２を有し、符号化部２１は、ビットレート計算部２２から与えられるビットレートで符号化対象部分を符号化する。
【００２６】
これにより、符号化装置２は、ビットレート設定装置１から設定されるビットレートＢＲに応じた総符号量が得られるように動画像Ｖを符号化できるようになっている。
【００２７】
ビットレート設定装置１は、このような符号化装置２に対し動画像Ｖの符号化が終了するまでの複数のタイミングで、例えば、１０秒ごとに、ビットレートＢＲを設定する装置である。
【００２８】
ビットレート設定装置１は、符号化された動画像が記録される記録媒体（ＤＶＤディスクなど）に記録可能な最大符号量である記録媒体容量Ｃ（例えば、４．７ギガバイト）が予め記憶される記録媒体容量記憶部１１と、動画像Ｖの記録時間長（再生時間長ともいう）である動画像記録時間長Ｍ（例えば、動画像Ｖが映画の場合の２時間といった時間長）が予め記憶される動画像記録時間長記憶部１２と、各タイミングにタイミング信号ｔを出力するタイマー１３と、例えば、符号を監視して累積の符号量を継続的に計算しておき、タイミング信号ｔを受信したタイミングで、最新の計算値である累積符号量Ｄを出力する累積符号量計算部１４と、累積符号量Ｄが出力されたなら、記録媒体容量記憶部１１から記録媒体容量Ｃを読み出し、記録媒体容量Ｃから累積符号量Ｄを減じた残存容量（Ｃ−Ｄ）を計算する残存容量計算部１５と、タイミング信号ｔを受信したタイミングで、例えば、符号化装置２から、符号化済みの累積の符号量に対応する動画像部分の記録時間長である符号化済記録時間長Ｎを取得する符号化済記録時間長取得部１６と、符号化済記録時間長Ｎが取得されたなら、動画像記録時間長記憶部１２から動画像記録時間長Ｍを読み出し、動画像記録時間長Ｍから符号化済記録時間長Ｎを減じた残存記録時間長（Ｍ−Ｎ）を計算する残存記録時間長計算部１７と、残存容量（Ｃ−Ｄ）と残存記録時間長（Ｍ−Ｎ）が計算されたなら、残存容量（Ｃ−Ｄ）を残存記録時間長（Ｍ−Ｎ）で除したビットレートＫ（＝（Ｃ−Ｄ）÷（Ｍ−Ｎ））を計算するビットレート計算部１８と、ビットレートＫが計算されたなら、ビットレートＫに等しいビットレートＢＲを符号化装置２のビットレート計算部２２に設定するビットレート設定部１９と、図示しない入力部とを備える。
【００２９】
（第１の実施の形態の動作）
第１の実施の形態では、入力部から記録媒体容量Ｃ及び動画像記録時間長Ｍが入力され、記録媒体容量Ｃは、記録媒体容量記憶部１１に、動画像記録時間長Ｍは動画像記録時間長記憶部１２に記憶される。
【００３０】
タイマー１３は、例えば、符号化装置２へ動画像Ｖが送信開始される以前のタイミングを含め、１０秒ごとの各タイミングにタイミング信号ｔを出力する。
【００３１】
累積符号量計算部１４は、まず、１回目のタイミング信号ｔを受信したタイミングで、累積符号量Ｄであるゼロを出力する。
【００３２】
残存容量計算部１５は、累積符号量Ｄであるゼロが出力されたなら、記録媒体容量記憶部１１から記録媒体容量Ｃである、例えば、４．７ギガバイトを読み出し、記録媒体容量Ｃからゼロを減じ、残存容量（Ｃ−Ｄ）である４．７ギガバイトを得る。
【００３３】
符号化済記録時間長取得部１６は、まず、１回目のタイミング信号ｔを受信したタイミングで、例えば、符号化装置２から、符号化済記録時間長Ｎであるゼロを取得する。
【００３４】
残存記録時間長計算部１７は、符号化済記録時間長Ｎが取得されたなら、動画像記録時間長記憶部１２から動画像記録時間長Ｍである、例えば２時間を読み出し、動画像記録時間長Ｍから符号化済記録時間長Ｎ（ゼロ）を減じ、残存記録時間長（Ｍ−Ｎ）である、例えば２時間を得る。
【００３５】
ビットレート計算部１８は、例えば、残存容量（Ｃ−Ｄ）である４．７ギガバイトと残存記録時間長（Ｍ−Ｎ）である２時間が計算されたなら、残存容量（Ｃ−Ｄ）を残存記録時間長（Ｍ−Ｎ）で除し、ビットレートＫ（＝（Ｃ−Ｄ）÷（Ｍ−Ｎ））つまり初期ビットレートＫ０を得る。
【００３６】
ビットレート設定部１９は、初期ビットレートＫ０が計算されたなら、初期ビットレートＫ０に等しいビットレートＢＲを符号化装置２のビットレート計算部２２に設定する。
【００３７】
ビットレート計算部２２は、符号化部２１から符号化対象部分のデータ量を取得し、データ量が大の場合は、例えば、激しい動きが連続する符号化対象部分の場合は、初期ビットレートＫ０より大きいビットレートを計算し、一方、データ量が小の場合は、例えば、静止画である符号化対象部分の場合は、初期ビットレートＫ０より小さいビットレートを計算し、そのビットレートを符号化部２１に与える。
【００３８】
符号化部２１は、ビットレート計算部２２から与えられるビットレートで符号化対象部分を符号化し、符号を符号蓄積装置４に送信し、蓄積する。
【００３９】
次に、ビットレート計算部２２は、符号化部２１から次の符号化対象部分のデータ量を取得し、同様にビットレートを計算し、そのビットレートを符号化部２１に与える。
【００４０】
符号化部２１は、ビットレート計算部２２から与えられるビットレートで符号化対象部分を符号化し、符号を符号蓄積装置４に送信し、蓄積する。
【００４１】
同様な処理が続く間、累積符号量計算部１４は、符号を監視し、累積符号量Ｄを継続的に計算し記憶しておく。
【００４２】
タイマー１３は、例えば、１回目のタイミングの１０秒後に、２回目のタイミング信号ｔを出力する。
【００４３】
累積符号量計算部１４は、２回目のタイミング信号ｔを受信したタイミングで、累積符号量Ｄを出力する。累積符号量Ｄは、勿論、前回の累積符号量Ｄよりも多い。
【００４４】
残存容量計算部１５は、２回目の累積符号量Ｄが出力されたなら、記録媒体容量記憶部１１から記録媒体容量Ｃを読み出し、記録媒体容量Ｃから２回目の累積符号量Ｄを減じ、残存容量（Ｃ−Ｄ）を得る。
【００４５】
符号化済記録時間長取得部１６は、２回目のタイミング信号ｔを受信したタイミングで、例えば、符号化装置２から、符号化済記録時間長Ｎを取得する。符号化済記録時間長Ｎは、勿論、前回の符号化済記録時間長Ｎよりも長い。
【００４６】
残存記録時間長計算部１７は、符号化済記録時間長Ｎが取得されたなら、動画像記録時間長記憶部１２から動画像記録時間長Ｍを読み出し、動画像記録時間長Ｍから符号化済記録時間長Ｎを減じ、残存記録時間長（Ｍ−Ｎ）を得る。
【００４７】
ビットレート計算部１８は、残存容量（Ｃ−Ｄ）と残存記録時間長（Ｍ−Ｎ）が計算されたなら、残存容量（Ｃ−Ｄ）を残存記録時間長（Ｍ−Ｎ）で除し、ビットレートＫつまり２回目のビットレートＫを得る。
【００４８】
ビットレート設定部１９は、２回目のビットレートＫが計算されたなら、ビットレートＫに等しいビットレートＢＲを符号化装置２のビットレート計算部２２に設定する。
【００４９】
ビットレート計算部２２は、符号化部２１から符号化対象部分のデータ量を取得し、データ量が大の場合は、例えば、激しい動きが連続する符号化対象部分の場合は、２回目のビットレートＫより大きいビットレートを計算し、一方、データ量が小の場合は、例えば、静止画である符号化対象部分の場合は、２回目のビットレートＫより小さいビットレートを計算し、そのビットレートを符号化部２１に与える。
【００５０】
符号化部２１は、ビットレート計算部２２から与えられるビットレートで符号化対象部分を符号化し、符号を符号蓄積装置４に送信し、蓄積する。
【００５１】
次に、ビットレート計算部２２は、符号化部２１から次の符号化対象部分のデータ量を取得し、同様にビットレートを計算し、そのビットレートを符号化部２１に与える。
【００５２】
符号化部２１は、ビットレート計算部２２から与えられるビットレートで符号化対象部分を符号化し、符号を符号蓄積装置４に送信し、蓄積する。
【００５３】
同様な処理が続く間、累積符号量計算部１４は、符号を監視し、累積符号量Ｄを継続的に計算し記憶しておく。
【００５４】
これ以降は、２回目のタイミング信号ｔが出力されたときと同様の処理がなされ、符号蓄積装置４に符号が蓄積されていく。
【００５５】
図２は、第１の実施の形態における累積符号量Ｄが理想的には記録媒体容量Ｃに等しくなる仕組みを説明するための図である。横軸は動画像Ｖの記録時間上での時刻の推移を示し、縦軸は符号量を示す。
【００５６】
１回目のタイミングＴ０において、符号化装置２には、初期ビットレートＫ０に等しいビットレートＢＲが設定される。
【００５７】
仮に、動画像Ｖの各符号化対象部分のデータ量が一定であり、そのビットレートＢＲに等しいビットレートが符号化部２１に常に与えられるならば、その場合の目標符号量Ｐ０つまり符号化部２１に与えられるビットレートについてのタイミングＴ０から任意のタイミングまでの期間における定積分は、ビットレートＢＲに等しい一定の傾きで増加し、最終的に記録媒体容量Ｃに等しくなる。この場合、目標符号量Ｐ０は、常に累積符号量Ｄに等しく、全ての符号は、例えば、記録媒体（ＤＶＤディスクなど）に記録できるのである。
【００５８】
第１の実施の形態では、動画像Ｖの各符号化対象部分のデータ量が一定でなくても、全ての符号を記録媒体（ＤＶＤディスクなど）に記録できる。その仕組みは以下の通りである。
【００５９】
タイミングＴ０から、２回目のビットレートＢＲが設定されるタイミングＴ１までの期間において、例えば、動画像Ｖの符号化対象部分のデータ量が増加すると、累積符号量Ｄが目標符号量Ｐ０より大きくなる。
【００６０】
これにより、タイミングＴ１では、残存容量（Ｃ−Ｄ）がより大きく減少することとなるので、ビットレートＢＲが低減される。以降、動画像Ｖの各符号化対象部分のデータ量が一定なら、その場合の目標符号量Ｐ１つまり符号化部２１に与えられるビットレートについてのタイミングＴ１から任意のタイミングまで期間における定積分は、当該ビットレートＢＲに等しい一定の傾きで増加し、最終的に記録媒体容量Ｃに等しくなる。
【００６１】
低減後のビットレートＢＲは、目標符号量Ｐ１の傾きに等しく、目標符号量Ｐ０の傾きよりも小さい。
【００６２】
逆に、タイミングＴ１から、３回目のビットレートＢＲが設定されるタイミングＴ２までの期間において、例えば、動画像Ｖの符号化対象部分のデータ量が減少すると、累積符号量Ｄが目標符号量Ｐ１より小さくなり、さらに、目標符号量Ｐ０より小さくなることがある。
【００６３】
これにより、タイミングＴ２では、残存容量（Ｃ−Ｄ）の減りが少なくなるので、ビットレートＢＲは増加する。以降、動画像Ｖの各符号化対象部分のデータ量が一定なら、その場合の目標符号量Ｐ２つまり符号化部２１に与えられるビットレートについてのタイミングＴ２から任意のタイミングまで定積分は、当該ビットレートＢＲに等しい一定の傾きで増加し、最終的に記録媒体容量Ｃに等しくなる。
【００６４】
増加後のビットレートＢＲは、目標符号量Ｐ２の傾きに等しく、目標符号量Ｐ１の傾きよりも大きい。
【００６５】
これにより、タイミングＴ２以降においては、累積符号量Ｄが目標符号量Ｐ２に近づき、理想的には、記録媒体容量Ｃに等しくなるのである。つまり、全ての符号は、理想的には、記録媒体（ＤＶＤディスクなど）に記録できるのである。
【００６６】
図３は、第１の実施の形態における実際の累積符号量Ｄの変化の様子を示す図である。横軸は動画像Ｖの記録時間上で時刻の推移を示し、縦軸は符号量を示す。比較例として、従来における総符号量Ｄ２と目標符号量Ｐ０の変化の様子を示す。
【００６７】
例えば、動画像Ｖの符号化対象部分のデータ量が増加すると、総符号量Ｄ２は、目標符号量Ｐ０より大きくなり、最終的に、４．７ギガバイトを超えてしまう可能性がある。
【００６８】
しかし、第１の実施の形態では、動画像Ｖの符号化対象部分のデータ量が増加し、累積符号量Ｄが、目標符号量Ｐ０より大きくなると、残存容量（Ｃ−Ｄ）がより大きく減少し、ビットレートＢＲが低減される。その結果、累積符号量Ｄは目標符号量Ｐ０に近づき、最終的に、記録媒体容量Ｃ以下、かつ、少ない誤差に収めることができる。
【００６９】
したがって、第１の実施の形態に係るビットレート設定装置１は、外部から設定されるビットレートＢＲに応じた総符号量が得られるように動画像Ｖを符号化すべく当該動画像の符号化対象部分のデータ量に応じて当該ビットレートより大きいまたは小さいビットレートで当該符号化対象部分を符号化する可変ビットレート方式の符号化装置２に対し当該動画像の符号化が終了するまでの複数のタイミングでビットレートＢＲを設定するビットレート設定装置であって、符号化された動画像が記録される記録媒体に記録可能な最大符号量である記録媒体容量Ｃが予め記憶される記録媒体容量記憶部１１と、動画像の記録時間長である動画像記録時間長Ｍが予め記憶される動画像記録時間長記憶部１２と、動画像の符号化が終了するまでの複数のタイミングにおいて符号化済みの累積の符号量である累積符号量Ｄを計算する累積符号量計算部１４と、累積符号量が計算されたなら、記録媒体容量記憶部から記録媒体容量を読み出し、当該記録媒体容量から当該累積符号量を減じた残存容量（Ｃ−Ｄ）を計算する残存容量計算部１５と、動画像の符号化が終了するまでの複数のタイミングにおいて符号化済みの累積の符号量に対応する動画像部分の記録時間長である符号化済記録時間長Ｎを取得する符号化済記録時間長取得部１６と、符号化済記録時間長が取得されたなら、動画像記録時間長記憶部から動画像記録時間長を読み出し、当該動画像記録時間長から当該符号化済記録時間長を減じた残存記録時間長（Ｍ−Ｎ）を計算する残存記録時間長計算部１７と、残存容量と残存記録時間長が計算されたなら、当該残存容量を当該残存記録時間長で除したビットレートＫ，Ｋ０を計算するビットレート計算部１８と、ビットレートが計算されたなら、当該ビットレートに等しいビットレートＢＲを符号化装置に設定するビットレート設定部１９とを備えるので、可変ビットレート方式の符号化装置に対し動画像の全ての符号を記録媒体に記録できるようなビットレートを設定することができる。
【００７０】
［第２の実施の形態］
図４は、第２の実施の形態に係るビットレート設定装置の構成と利用形態を示す図である。
【００７１】
第２の実施の形態では、第１の実施の形態で説明済みの装置やその構成要素には、同一符号を付与し、重複説明を適宜省略する。
【００７２】
ビットレート設定装置１Ａは、符号化装置２に対し動画像Ｖの符号化が終了するまでの複数のタイミングで、例えば、符号化装置２へ動画像Ｖが送信開始される以前のタイミングとその１０秒後のタイミングを含め、以降、０．５秒ごとに、ビットレートＢＲを設定する装置である。
【００７３】
ビットレート設定装置１Ａは、記録媒体容量記憶部１１と、動画像記録時間長記憶部１２と、タイマー１３と、累積符号量計算部１４と、残存容量計算部１５と、符号化済記録時間長取得部１６と、残存記録時間長計算部１７と、ビットレート計算部１８と、例えば、２回目のビットレートＫが計算されたタイミングの０．５秒後を含め、０．５秒ごとにタイミング信号ｔ１を出力するタイマー１００と、初期ビットレートＫ０が記憶される初期ビットレート記憶部１０１と、２回目の以降のタイミング信号ｔの出力により計算された最も新しいビットレートＫである最新ビットレートＫｉが記憶される最新ビットレート記憶部１０２と、最新ビットレートＫｉが計算されたなら、初期ビットレート記憶部１０１から初期ビットレートＫ０を読み出し、最新ビットレートＫｉが、初期ビットレートＫ０より小さいか否かを判定するビットレート判定部１０３と、例えば、符号を監視して、予め定めた時間長Ｌ（例えば、０．５秒間）を遡った期間のみの符号化済みの符号量である最新累積符号量Ｈを継続的に計算し、タイミング信号ｔ１が出力されたなら、そのときの最新累積符号量Ｈを出力する最新累積符号量計算部１０４と、最新ビットレートＫｉが計算されたなら、最新ビットレートＫｉと時間長Ｌと予め定めた係数α（例えば、０．５）とを互いに乗じた最新累積符号量閾値Ｇを計算する最新累積符号量閾値計算部１０５と、時間長Ｌと係数αが予め記憶されるパラメータ記憶部１０６と、最新累積符号量Ｈが出力され、最新累積符号量閾値Ｇが計算されたなら、最新累積符号量Ｈが最新累積符号量閾値Ｇより小さいか否かを判定する最新累積符号量判定部１０７と、ビットレート判定部１０３による判定結果が肯定的であり、且つ、最新累積符号量判定部１０７による判定結果が肯定的であるなら、初期ビットレート記憶部１０１から初期ビットレートＫ０を読み出し、初期ビットレートＫ０に等しいビットレートＢＲを符号化装置２のビットレート計算部２２に設定する一方、ビットレート判定部１０３による判定結果、または、最新累積符号量判定部１０７による判定結果が否定的であるなら、最新ビットレート記憶部１０２から最新ビットレートＫｉを読み出し、最新ビットレートＫｉに等しいビットレートＢＲを符号化装置２のビットレート計算部２２に設定するビットレート設定部１０８と、図示しない入力部とを備える。
【００７４】
（第２の実施の形態の動作）
第２の実施の形態では、入力部から記録媒体容量Ｃ、動画像記録時間長Ｍ、時間長Ｌ、係数αが入力され、記録媒体容量Ｃは記録媒体容量記憶部１１に、動画像記録時間長Ｍは動画像記録時間長記憶部１２に、時間長Ｌ、係数αは、パラメータ記憶部１０６に記憶される。
【００７５】
第２の実施の形態では、２回目のビットレートＫが計算されるまでの動作は、ビットレート計算部１８が初期ビットレートＫ０を初期ビットレート記憶部１０１に記憶させ、ビットレート設定部１０８が、その初期ビットレートＫ０を直ちに読み出し、ビットレート計算部２２に設定することを除いては、第１の実施の形態と同様なので、説明を省略する。
【００７６】
第２の実施の形態では、タイマー１００が、２回目のビットレートＫ（この時点での最新ビットレートＫｉ）が計算されたなら、タイミング信号ｔ１を出力し、以降、０．５秒ごとにタイミング信号ｔ１を出力する。
【００７７】
ビットレート計算部１８は、２回目のビットレートＫ（この時点での最新ビットレートＫｉ）が計算されたなら、最新ビットレートＫｉを最新ビットレート記憶部１０２に記憶させる。
【００７８】
ビットレート判定部１０３は、最新ビットレートＫｉが計算されたなら、初期ビットレート記憶部１０１から初期ビットレートＫ０を読み出し、最新ビットレートＫｉが初期ビットレートＫ０より小さいか否かを判定する。ビットレート判定部１０３は、最新ビットレートＫｉが初期ビットレートＫ０より小さいなら、ビットレート設定部１０８に肯定的な判定結果を与え、一方、最新ビットレートＫｉが初期ビットレートＫ０以上なら、ビットレート設定部１０８に否定的な判定結果を与える。
【００７９】
最新累積符号量計算部１０４は、タイミング信号ｔ１が出力されたなら、そのときの最新累積符号量Ｈを出力する。
【００８０】
最新累積符号量閾値計算部１０５は、最新ビットレートＫｉが計算されたなら、パラメータ記憶部１０６から時間長Ｌと係数αを読み出し、最新ビットレートＫｉと時間長Ｌと係数αとを互いに乗じ、最新累積符号量閾値Ｇを得て、出力する。
【００８１】
最新累積符号量判定部１０７は、最新累積符号量Ｈ、最新累積符号量閾値Ｇが出力されたなら、最新累積符号量Ｈが最新累積符号量閾値Ｇより小さいか否かを判定する。最新累積符号量判定部１０７は、最新累積符号量Ｈが最新累積符号量閾値Ｇより小さいなら、ビットレート設定部１０８に肯定的な判定結果を与え、一方、最新累積符号量Ｈが最新累積符号量閾値Ｇ以上なら、ビットレート設定部１０８に否定的な判定結果を与える。
【００８２】
例えば、最新累積符号量Ｈは、この最新累積符号量Ｈに対応する動画像Ｖの部分が静止画である場合には小さい値となる。すなわち、最新累積符号量判定部１０７は、最新累積符号量Ｈに対応する動画像Ｖの部分が静止画であるか否かを判定しているともいえる。
【００８３】
ビットレート設定部１０８は、ビットレート判定部１０３による判定結果が肯定的であり、且つ、最新累積符号量判定部１０７による判定結果が肯定的であるなら、初期ビットレート記憶部１０１から初期ビットレートＫ０を読み出し、初期ビットレートＫ０に等しいビットレートＢＲを符号化装置２のビットレート計算部２２に設定する。
【００８４】
ビットレート設定部１０８は、一方、ビットレート判定部１０３による判定結果、または、最新累積符号量判定部１０７による判定結果が否定的であるなら、最新ビットレート記憶部１０２から最新ビットレートＫｉを読み出し、最新ビットレートＫｉに等しいビットレートＢＲを符号化装置２のビットレート計算部２２に設定する。
【００８５】
図５は、第２の実施の形態における累積符号量Ｄが理想的には記録媒体容量Ｃに等しくなる仕組みを説明するための図である。横軸は動画像Ｖの記録時間上で時刻の推移を示し、縦軸は符号量を示す。
【００８６】
第１の実施の形態と同様に、動画像Ｖの各符号化対象部分のデータ量が一定であり、初期ビットレートＫ０に等しいビットレートが符号化部２１に常に与えられたならば、目標符号量Ｐ０は、初期ビットレートＫ０（＝ビットレートＢＲ）に等しい一定の傾きで増加し、最終的に記録媒体容量Ｃに等しくなる。この場合、目標符号量Ｐ０は、常に累積符号量に等しく、全ての符号は、例えば、記録媒体（ＤＶＤディスクなど）に記録できる。
【００８７】
また、第１の実施の形態と同様に、タイミングＴ０からタイミングＴ１までの間において、例えば、動画像Ｖの符号化対象部分のデータ量が増加すると、累積符号量Ｄが目標符号量Ｐ０より大きくなる。
【００８８】
これにより、第１の実施の形態と同様に、タイミングＴ１では、残存容量（Ｃ−Ｄ）がより大きく減少することとなるので、ビットレートＢＲが低減される。第１の実施の形態と同様に、以降、動画像Ｖの各符号化対象部分のデータ量が一定なら、目標符号量Ｐ１は、当該ビットレートＢＲに等しい一定の傾きで増加し、最終的に記録媒体容量Ｃに等しくなる。
【００８９】
第１の実施の形態と同様に、低減後のビットレートＢＲは、目標符号量Ｐ１の傾きに等しく、目標符号量Ｐ０の傾きよりも小さい。つまり、低減後のビットレートＢＲは、初期ビットレートＫ０よりも低い。
【００９０】
ここで、ビットレート設定部１０８が、この低減後のビットレートＢＲを、つまり、常に最新ビットレートＫｉをビットレート計算部２２に設定すると仮定すると、累積符号量Ｄは、参照符号量Ｄ１で示すように変化し、タイミングＴ１、Ｔ２間で参照符号量Ｄ１の傾きが小さくなり、ビットレートが低くなることがある。この場合、全ての符号を記録媒体に記録できるのだが、符号を再生したときには、タイミングＴ１、Ｔ２間で画質が低くなってしまう。
【００９１】
しかし、ビットレート設定部１０８は、最新累積符号量Ｈが最新累積符号量閾値Ｇより小さい場合には、最新ビットレートＫｉでなく、それより大きい初期ビットレートＫ０に等しいビットレートＢＲを符号化装置２のビットレート計算部２２に設定する。
【００９２】
つまり、ビットレート設定部１０８は、最新ビットレートＫｉが初期ビットレートＫ０よりも小さい、かつ、最も新しく符号化された部分が静止画なら、例えば、それ以降の映画のシーンにおいても最新ビットレートＫｉが初期ビットレートＫ０よりも小さい、かつ、静止画が続くような場合、より大きいビットレートＢＲを符号化装置２に設定する。
【００９３】
例えば、タイミングＴ１から、タイミングＴ２より前のタイミングＴ１’までの期間で最新ビットレートＫｉが初期ビットレートＫ０よりも小さい、かつ、最新累積符号量Ｈが最新累積符号量閾値Ｇより小さいと判定されたなら、ビットレート計算部２２には、初期ビットレートＫ０に等しいビットレートＢＲつまり少なくとも最新ビットレートＫｉ以上のビットレートＢＲが設定され、累積符号量Ｄは、参照符号量Ｄ１よりも多くなる。よって、この期間の画質が向上する。
【００９４】
仮に、タイミングＴ１’以降、最新ビットレートＫｉが初期ビットレートＫ０よりも小さい、かつ、最新累積符号量Ｈが最新累積符号量閾値Ｇ以上と判定された場合であっても、タイミングＴ１、Ｔ１’間で累積符号量Ｄを多くしたことで、符号を再生した場合の画質を向上させることができる。さらに、タイミングＴ１、Ｔ１’間で累積符号量Ｄを多くしたにも関わらず、全ての符号を記録媒体に記録することができる。すなわち、全ての符号の記録媒体への記録と、画質向上の両方を満たすことができる。
【００９５】
したがって、第２の実施の形態に係るビットレート設定装置１Ａは、外部から設定されるビットレートＢＲに応じた総符号量が得られるように動画像を符号化すべく当該動画像の符号化対象部分のデータ量に応じて当該ビットレートより大きいまたは小さいビットレートで当該動画像を符号化する可変ビットレート方式の符号化装置２に対し当該動画像の符号化が終了するまでの複数のタイミングでビットレートＢＲを設定するビットレート設定装置であって、符号化された動画像が記録される記録媒体に記録可能な最大符号量である記録媒体容量Ｃが予め記憶される記録媒体容量記憶部１１と、動画像の記録時間長である動画像記録時間長Ｍが予め記憶される動画像記録時間長記憶部１２と、動画像の符号化が終了するまでの複数のタイミングにおいて符号化済みの累積の符号量である累積符号量Ｄを計算する累積符号量計算部１４と、累積符号量が計算されたなら、記録媒体容量記憶部から記録媒体容量を読み出し、当該記録媒体容量から当該累積符号量を減じた残存容量（Ｃ−Ｄ）を計算する残存容量計算部１５と、動画像の符号化が終了するまでの複数のタイミングにおいて符号化済みの累積の符号量に対応する動画像部分の記録時間長である符号化済記録時間長Ｎを取得する符号化済記録時間長取得部１６と、符号化済記録時間長が取得されたなら、動画像記録時間長記憶部から動画像記録時間長を読み出し、当該動画像記録時間長から当該符号化済記録時間長を減じた残存記録時間長（Ｍ−Ｎ）を計算する残存記録時間長計算部１７と、残存容量と残存記録時間長が計算されたなら、当該残存容量を当該残存記録時間長で除したビットレートＫ，Ｋ０、Ｋｉを計算するビットレート計算部１８と、１回目に計算されたビットレートである初期ビットレートＫ０が記憶される初期ビットレート記憶部１０１と、２回目以降の最も新しく計算されたビットレートである最新ビットレートＫｉが記憶される最新ビットレート記憶部１０２と、最新ビットレートが計算されたなら、初期ビットレート記憶部から初期ビットレートを読み出し、当該最新ビットレートが、当該初期ビットレートより小さいか否かを判定するビットレート判定部１０３と、符号化装置に対しビットレートを設定する各タイミングにおいて予め定めた時間長Ｌを遡った期間のみの符号化済みの符号量である最新累積符号量Ｈを計算する最新累積符号量計算部１０４と、最新ビットレートが計算されたなら、当該最新ビットレートと予め定めた時間長Ｌと予め定めた係数αとを互いに乗じた最新累積符号量閾値Ｇを計算する最新累積符号量閾値計算部１０５と、最新累積符号量、最新累積符号量閾値が計算されたなら、当該最新累積符号量が当該最新累積符号量閾値より小さいか否かを判定する最新累積符号量判定部１０７と、ビットレート判定部による判定結果が肯定的であり、且つ、最新累積符号量判定部による判定結果が肯定的であるなら、初期ビットレート記憶部から初期ビットレートを読み出し、当該初期ビットレートに等しいビットレートを符号化装置に設定する一方、ビットレート判定部による判定結果、または、最新累積符号量判定部による判定結果が否定的であるなら、最新ビットレート記憶部から最新ビットレートを読み出し、当該最新ビットレートに等しいビットレートを符号化装置に設定するビットレート設定部１０８とを備えるので、可変ビットレート方式の符号化装置に対し動画像の全ての符号を記録媒体に記録できるようなビットレートを設定でき、符号を再生した場合の画質を向上させることができる。
【００９６】
なお、各実施の形態において、記録媒体容量Ｃとして言及した４．７ギガバイト、動画像Ｖの記録時間長として言及した２時間、タイミング信号ｔの間隔として言及した１０秒、タイミング信号ｔ１の間隔として言及した０．５秒、時間長Ｌとして言及した０．５秒、係数αとして言及した０．５は、それぞれ、説明の便宜上使用した例示であり、他の数値を用いてもよい。
【００９７】
また、符号化済記録時間長Ｎは、符号化装置２から取得したが、例えば、動画像記憶装置３で符号化済記録時間長Ｎが得られる場合には、動画像記憶装置３から取得してもよい。
【符号の説明】
【００９８】
１、１Ａ…ビットレート設定装置
２…符号化装置
３…動画像記憶装置
４…符号蓄積装置
１１…記録媒体容量記憶部
１２…動画像記録時間長記憶部
１３、１００…タイマー
１４…累積符号量計算部
１５…残存容量計算部
１６…符号化済記録時間長取得部
１７…残存記録時間長計算部
１８、２２…ビットレート計算部
１９、１０８…ビットレート設定部
２１…符号化部
１０１…初期ビットレート記憶部
１０２…最新ビットレート記憶部
１０３…ビットレート判定部
１０４…最新累積符号量計算部
１０５…最新累積符号量閾値計算部
１０６…パラメータ記憶部
１０７…最新累積符号量判定部
α…係数
ＢＲ…ビットレート
Ｃ…記録媒体容量
Ｄ…累積符号量
Ｄ１…参照符号量
Ｄ２…総符号量
Ｇ…最新累積符号量閾値
Ｈ…最新累積符号量
Ｋ…ビットレート
Ｋ０…初期ビットレート
Ｋｉ…最新ビットレート
Ｌ…時間長
Ｍ…動画像記録時間長
Ｎ…符号化済記録時間長
Ｐ０、Ｐ１、Ｐ２…目標符号量
Ｖ…動画像
Ｔ０、Ｔ１、Ｔ１’、Ｔ２…タイミング
ｔ、ｔ１…タイミング信号
【技術分野】
【０００１】
本発明は、可変ビットレート方式の符号化装置に対し動画像の全ての符号を記録媒体に記録できるようなビットレートを設定できるビットレート設定装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来において、例えば、映画などの動画像を符号化する符号化装置の１つとして、可変ビットレート方式の符号化装置が知られている。
【０００３】
図６において、符号化装置２は、外部から設定されるビットレートＢＲに応じた総符号量が得られるように動画像Ｖを符号化すべく動画像Ｖの符号化対象部分のデータ量に応じてビットレートＢＲより大きいまたは小さいビットレートで当該符号化対象部分を符号化する可変ビットレート方式の符号化装置である。
【０００４】
符号化装置２は、例えば、動画像記憶装置３から送信される動画像Ｖを可変ビットレート方式で符号化し、符号を符号蓄積装置４に送信し、蓄積する。
【０００５】
符号化装置２は、動画像Ｖを符号化する符号化部２１と、符号化部２１から符号化対象部分のデータ量を取得し、データ量が大の場合は、例えば、激しい動きが連続する符号化対象部分の場合は、ビットレートＢＲより大きいビットレートを計算し、一方、データ量が小の場合は、例えば、静止画である符号化対象部分の場合は、ビットレートＢＲより小さいビットレートを計算し、そのビットレートを符号化部２１に与えるビットレート計算部２２を有し、符号化部２１は、与えられるビットレートで符号化対象部分を符号化する。
【０００６】
これにより、符号化装置２は、ビットレートＢＲに応じた総符号量が得られるように動画像Ｖを符号化できるようになっている。
【０００７】
総符号量に対応する全ての符号は、符号蓄積装置４から読み出され、例えば、記録媒体（ＤＶＤディスクなど）に記録される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開２０００−１５６８５７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
図７は、符号化の過程での総符号量の変化の様子を示す図である。横軸は動画像Ｖの記録時間上で時刻の推移を示し、縦軸は符号量を示す。
【００１０】
仮に、動画像Ｖの各符号化対象部分のデータ量が一定で、且つ、ビットレートＢＲに等しいビットレートが符号化部２１に常に与えられるなら、符号化当初から任意のタイミングまでの期間での総符号量は、目標符号量Ｐ０つまり当該ビットレートの当該期間での定積分に等しく、ビットレートＢＲに等しい一定の傾きで増加する。
【００１１】
しかし、動画像Ｖの各符号化対象部分のデータ量は、通常は一定でなく、実際の総符号量Ｄ２は、例えば、データ量が増すと、目標符号量Ｐ０より大きくなることがある。
【００１２】
そのため、総符号量は、最終的に、記録媒体の容量より大きくなり、全ての符号が、記録媒体に記録できないことがある。
【００１３】
そこで、符号化装置２に対し、全ての符号を記録媒体に記録可能とすべく、機能を追加することが考えられる。
【００１４】
しかし、符号化装置２は、例えば、他社製で内部が非公開であることや、既に集積化されていることがあり、実際には機能追加は困難である。
【００１５】
本発明は、上記の課題に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、可変ビットレート方式の符号化装置に対し動画像の全ての符号を記録媒体に記録できるようなビットレートを設定できるビットレート設定装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１６】
上記の課題を解決するために、第１の本発明に係るビットレート設定装置は、外部から設定されるビットレートに応じた総符号量が得られるように動画像を符号化すべく当該動画像の符号化対象部分のデータ量に応じて当該ビットレートより大きいまたは小さいビットレートで当該符号化対象部分を符号化する可変ビットレート方式の符号化装置に対し当該動画像の符号化が終了するまでの複数のタイミングでビットレートを設定するビットレート設定装置であって、符号化された動画像が記録される記録媒体に記録可能な最大符号量である記録媒体容量が予め記憶される記録媒体容量記憶部と、前記動画像の記録時間長である動画像記録時間長が予め記憶される動画像記録時間長記憶部と、前記動画像の符号化が終了するまでの複数のタイミングにおいて符号化済みの累積の符号量である累積符号量を計算する累積符号量計算部と、前記累積符号量が計算されたなら、前記記録媒体容量記憶部から記録媒体容量を読み出し、当該記録媒体容量から当該累積符号量を減じた残存容量を計算する残存容量計算部と、前記動画像の符号化が終了するまでの複数のタイミングにおいて符号化済みの累積の符号量に対応する動画像部分の記録時間長である符号化済記録時間長を取得する符号化済記録時間長取得部と、前記符号化済記録時間長が取得されたなら、前記動画像記録時間長記憶部から動画像記録時間長を読み出し、当該動画像記録時間長から当該符号化済記録時間長を減じた残存記録時間長を計算する残存記録時間長計算部と、前記残存容量と前記残存記録時間長が計算されたなら、当該残存容量を当該残存記録時間長で除したビットレートを計算するビットレート計算部と、前記ビットレートが計算されたなら、当該ビットレートに等しいビットレートを前記符号化装置に設定するビットレート設定部とを備えることを特徴とする。
【００１７】
第２の本発明に係るビットレート設定装置は、外部から設定されるビットレートに応じた総符号量が得られるように動画像を符号化すべく当該動画像の符号化対象部分のデータ量に応じて当該ビットレートより大きいまたは小さいビットレートで当該動画像を符号化する可変ビットレート方式の符号化装置に対し当該動画像の符号化が終了するまでの複数のタイミングでビットレートを設定するビットレート設定装置であって、符号化された動画像が記録される記録媒体に記録可能な最大符号量である記録媒体容量が予め記憶される記録媒体容量記憶部と、前記動画像の記録時間長である動画像記録時間長が予め記憶される動画像記録時間長記憶部と、前記動画像の符号化が終了するまでの複数のタイミングにおいて符号化済みの累積の符号量である累積符号量を計算する累積符号量計算部と、前記累積符号量が計算されたなら、前記記録媒体容量記憶部から記録媒体容量を読み出し、当該記録媒体容量から当該累積符号量を減じた残存容量を計算する残存容量計算部と、前記動画像の符号化が終了するまでの複数のタイミングにおいて符号化済みの累積の符号量に対応する動画像部分の記録時間長である符号化済記録時間長を取得する符号化済記録時間長取得部と、前記符号化済記録時間長が取得されたなら、前記動画像記録時間長記憶部から動画像記録時間長を読み出し、当該動画像記録時間長から当該符号化済記録時間長を減じた残存記録時間長を計算する残存記録時間長計算部と、前記残存容量と前記残存記録時間長が計算されたなら、当該残存容量を当該残存記録時間長で除したビットレートを計算するビットレート計算部と、１回目に計算されたビットレートである初期ビットレートが記憶される初期ビットレート記憶部と、２回目以降の最も新しく計算されたビットレートである最新ビットレートが記憶される最新ビットレート記憶部と、前記最新ビットレートが計算されたなら、前記初期ビットレート記憶部から初期ビットレートを読み出し、当該最新ビットレートが、当該初期ビットレートより小さいか否かを判定するビットレート判定部と、前記符号化装置に対しビットレートを設定する各タイミングにおいて予め定めた時間長を遡った期間のみの符号化済みの符号量である最新累積符号量を計算する最新累積符号量計算部と、前記最新ビットレートが計算されたなら、当該最新ビットレートと前記予め定めた時間長と予め定めた係数とを互いに乗じた最新累積符号量閾値を計算する最新累積符号量閾値計算部と、前記最新累積符号量、前記最新累積符号量閾値が計算されたなら、当該最新累積符号量が当該最新累積符号量閾値より小さいか否かを判定する最新累積符号量判定部と、前記ビットレート判定部による判定結果が肯定的であり、且つ、前記最新累積符号量判定部による判定結果が肯定的であるなら、前記初期ビットレート記憶部から初期ビットレートを読み出し、当該初期ビットレートに等しいビットレートを前記符号化装置に設定する一方、前記ビットレート判定部による判定結果、または、前記最新累積符号量判定部による判定結果が否定的であるなら、前記最新ビットレート記憶部から最新ビットレートを読み出し、当該最新ビットレートに等しいビットレートを前記符号化装置に設定するビットレート設定部とを備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１８】
本発明に係るビットレート設定装置によれば、可変ビットレート方式の符号化装置に対し動画像の全ての符号を記録媒体に記録できるようなビットレートを設定することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】第１の実施の形態に係るビットレート設定装置の構成と利用形態を示す図である。
【図２】第１の実施の形態における累積符号量が理想的には記録媒体容量に等しくなる仕組みを説明するための図である。
【図３】第１の実施の形態における実際の累積符号量の変化の様子を示す図である。
【図４】第２の実施の形態に係るビットレート設定装置の構成と利用形態を示す図である。
【図５】第２の実施の形態における累積符号量が理想的には記録媒体容量に等しくなる仕組みを説明するための図である。
【図６】従来における符号化装置の構成と利用形態を示す図である。
【図７】従来における符号化の過程での総符号量の変化の様子を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
以下、本発明の実施の形態を図面を参照して説明する。
【００２１】
［第１の実施の形態］
図１は、第１の実施の形態に係るビットレート設定装置の構成と利用形態を示す図である。
【００２２】
ビットレート設定装置１は、符号化装置２に対し、ビットレートＢＲを設定する装置である。
【００２３】
符号化装置２は、ビットレート設定装置１から設定されるビットレートＢＲに応じた総符号量が得られるように動画像Ｖを符号化すべく動画像Ｖの符号化対象部分のデータ量に応じてビットレートＢＲより大きいまたは小さいビットレートで符号化対象部分を符号化する可変ビットレート方式の符号化装置である。
【００２４】
符号化装置２は、例えば、動画像記憶装置３から送信される動画像Ｖを可変ビットレート方式で符号化し、符号を符号蓄積装置４に送信し、蓄積する。
【００２５】
符号化装置２は、動画像Ｖを符号化する符号化部２１と、符号化部２１から符号化対象部分のデータ量を取得し、データ量が大の場合は、例えば、激しい動きが連続する符号化対象部分の場合は、ビットレートＢＲより大きいビットレートを計算し、一方、データ量が小の場合は、例えば、静止画である符号化対象部分の場合は、ビットレートＢＲより小さいビットレートを計算し、そのビットレートを符号化部２１に与えるビットレート計算部２２を有し、符号化部２１は、ビットレート計算部２２から与えられるビットレートで符号化対象部分を符号化する。
【００２６】
これにより、符号化装置２は、ビットレート設定装置１から設定されるビットレートＢＲに応じた総符号量が得られるように動画像Ｖを符号化できるようになっている。
【００２７】
ビットレート設定装置１は、このような符号化装置２に対し動画像Ｖの符号化が終了するまでの複数のタイミングで、例えば、１０秒ごとに、ビットレートＢＲを設定する装置である。
【００２８】
ビットレート設定装置１は、符号化された動画像が記録される記録媒体（ＤＶＤディスクなど）に記録可能な最大符号量である記録媒体容量Ｃ（例えば、４．７ギガバイト）が予め記憶される記録媒体容量記憶部１１と、動画像Ｖの記録時間長（再生時間長ともいう）である動画像記録時間長Ｍ（例えば、動画像Ｖが映画の場合の２時間といった時間長）が予め記憶される動画像記録時間長記憶部１２と、各タイミングにタイミング信号ｔを出力するタイマー１３と、例えば、符号を監視して累積の符号量を継続的に計算しておき、タイミング信号ｔを受信したタイミングで、最新の計算値である累積符号量Ｄを出力する累積符号量計算部１４と、累積符号量Ｄが出力されたなら、記録媒体容量記憶部１１から記録媒体容量Ｃを読み出し、記録媒体容量Ｃから累積符号量Ｄを減じた残存容量（Ｃ−Ｄ）を計算する残存容量計算部１５と、タイミング信号ｔを受信したタイミングで、例えば、符号化装置２から、符号化済みの累積の符号量に対応する動画像部分の記録時間長である符号化済記録時間長Ｎを取得する符号化済記録時間長取得部１６と、符号化済記録時間長Ｎが取得されたなら、動画像記録時間長記憶部１２から動画像記録時間長Ｍを読み出し、動画像記録時間長Ｍから符号化済記録時間長Ｎを減じた残存記録時間長（Ｍ−Ｎ）を計算する残存記録時間長計算部１７と、残存容量（Ｃ−Ｄ）と残存記録時間長（Ｍ−Ｎ）が計算されたなら、残存容量（Ｃ−Ｄ）を残存記録時間長（Ｍ−Ｎ）で除したビットレートＫ（＝（Ｃ−Ｄ）÷（Ｍ−Ｎ））を計算するビットレート計算部１８と、ビットレートＫが計算されたなら、ビットレートＫに等しいビットレートＢＲを符号化装置２のビットレート計算部２２に設定するビットレート設定部１９と、図示しない入力部とを備える。
【００２９】
（第１の実施の形態の動作）
第１の実施の形態では、入力部から記録媒体容量Ｃ及び動画像記録時間長Ｍが入力され、記録媒体容量Ｃは、記録媒体容量記憶部１１に、動画像記録時間長Ｍは動画像記録時間長記憶部１２に記憶される。
【００３０】
タイマー１３は、例えば、符号化装置２へ動画像Ｖが送信開始される以前のタイミングを含め、１０秒ごとの各タイミングにタイミング信号ｔを出力する。
【００３１】
累積符号量計算部１４は、まず、１回目のタイミング信号ｔを受信したタイミングで、累積符号量Ｄであるゼロを出力する。
【００３２】
残存容量計算部１５は、累積符号量Ｄであるゼロが出力されたなら、記録媒体容量記憶部１１から記録媒体容量Ｃである、例えば、４．７ギガバイトを読み出し、記録媒体容量Ｃからゼロを減じ、残存容量（Ｃ−Ｄ）である４．７ギガバイトを得る。
【００３３】
符号化済記録時間長取得部１６は、まず、１回目のタイミング信号ｔを受信したタイミングで、例えば、符号化装置２から、符号化済記録時間長Ｎであるゼロを取得する。
【００３４】
残存記録時間長計算部１７は、符号化済記録時間長Ｎが取得されたなら、動画像記録時間長記憶部１２から動画像記録時間長Ｍである、例えば２時間を読み出し、動画像記録時間長Ｍから符号化済記録時間長Ｎ（ゼロ）を減じ、残存記録時間長（Ｍ−Ｎ）である、例えば２時間を得る。
【００３５】
ビットレート計算部１８は、例えば、残存容量（Ｃ−Ｄ）である４．７ギガバイトと残存記録時間長（Ｍ−Ｎ）である２時間が計算されたなら、残存容量（Ｃ−Ｄ）を残存記録時間長（Ｍ−Ｎ）で除し、ビットレートＫ（＝（Ｃ−Ｄ）÷（Ｍ−Ｎ））つまり初期ビットレートＫ０を得る。
【００３６】
ビットレート設定部１９は、初期ビットレートＫ０が計算されたなら、初期ビットレートＫ０に等しいビットレートＢＲを符号化装置２のビットレート計算部２２に設定する。
【００３７】
ビットレート計算部２２は、符号化部２１から符号化対象部分のデータ量を取得し、データ量が大の場合は、例えば、激しい動きが連続する符号化対象部分の場合は、初期ビットレートＫ０より大きいビットレートを計算し、一方、データ量が小の場合は、例えば、静止画である符号化対象部分の場合は、初期ビットレートＫ０より小さいビットレートを計算し、そのビットレートを符号化部２１に与える。
【００３８】
符号化部２１は、ビットレート計算部２２から与えられるビットレートで符号化対象部分を符号化し、符号を符号蓄積装置４に送信し、蓄積する。
【００３９】
次に、ビットレート計算部２２は、符号化部２１から次の符号化対象部分のデータ量を取得し、同様にビットレートを計算し、そのビットレートを符号化部２１に与える。
【００４０】
符号化部２１は、ビットレート計算部２２から与えられるビットレートで符号化対象部分を符号化し、符号を符号蓄積装置４に送信し、蓄積する。
【００４１】
同様な処理が続く間、累積符号量計算部１４は、符号を監視し、累積符号量Ｄを継続的に計算し記憶しておく。
【００４２】
タイマー１３は、例えば、１回目のタイミングの１０秒後に、２回目のタイミング信号ｔを出力する。
【００４３】
累積符号量計算部１４は、２回目のタイミング信号ｔを受信したタイミングで、累積符号量Ｄを出力する。累積符号量Ｄは、勿論、前回の累積符号量Ｄよりも多い。
【００４４】
残存容量計算部１５は、２回目の累積符号量Ｄが出力されたなら、記録媒体容量記憶部１１から記録媒体容量Ｃを読み出し、記録媒体容量Ｃから２回目の累積符号量Ｄを減じ、残存容量（Ｃ−Ｄ）を得る。
【００４５】
符号化済記録時間長取得部１６は、２回目のタイミング信号ｔを受信したタイミングで、例えば、符号化装置２から、符号化済記録時間長Ｎを取得する。符号化済記録時間長Ｎは、勿論、前回の符号化済記録時間長Ｎよりも長い。
【００４６】
残存記録時間長計算部１７は、符号化済記録時間長Ｎが取得されたなら、動画像記録時間長記憶部１２から動画像記録時間長Ｍを読み出し、動画像記録時間長Ｍから符号化済記録時間長Ｎを減じ、残存記録時間長（Ｍ−Ｎ）を得る。
【００４７】
ビットレート計算部１８は、残存容量（Ｃ−Ｄ）と残存記録時間長（Ｍ−Ｎ）が計算されたなら、残存容量（Ｃ−Ｄ）を残存記録時間長（Ｍ−Ｎ）で除し、ビットレートＫつまり２回目のビットレートＫを得る。
【００４８】
ビットレート設定部１９は、２回目のビットレートＫが計算されたなら、ビットレートＫに等しいビットレートＢＲを符号化装置２のビットレート計算部２２に設定する。
【００４９】
ビットレート計算部２２は、符号化部２１から符号化対象部分のデータ量を取得し、データ量が大の場合は、例えば、激しい動きが連続する符号化対象部分の場合は、２回目のビットレートＫより大きいビットレートを計算し、一方、データ量が小の場合は、例えば、静止画である符号化対象部分の場合は、２回目のビットレートＫより小さいビットレートを計算し、そのビットレートを符号化部２１に与える。
【００５０】
符号化部２１は、ビットレート計算部２２から与えられるビットレートで符号化対象部分を符号化し、符号を符号蓄積装置４に送信し、蓄積する。
【００５１】
次に、ビットレート計算部２２は、符号化部２１から次の符号化対象部分のデータ量を取得し、同様にビットレートを計算し、そのビットレートを符号化部２１に与える。
【００５２】
符号化部２１は、ビットレート計算部２２から与えられるビットレートで符号化対象部分を符号化し、符号を符号蓄積装置４に送信し、蓄積する。
【００５３】
同様な処理が続く間、累積符号量計算部１４は、符号を監視し、累積符号量Ｄを継続的に計算し記憶しておく。
【００５４】
これ以降は、２回目のタイミング信号ｔが出力されたときと同様の処理がなされ、符号蓄積装置４に符号が蓄積されていく。
【００５５】
図２は、第１の実施の形態における累積符号量Ｄが理想的には記録媒体容量Ｃに等しくなる仕組みを説明するための図である。横軸は動画像Ｖの記録時間上での時刻の推移を示し、縦軸は符号量を示す。
【００５６】
１回目のタイミングＴ０において、符号化装置２には、初期ビットレートＫ０に等しいビットレートＢＲが設定される。
【００５７】
仮に、動画像Ｖの各符号化対象部分のデータ量が一定であり、そのビットレートＢＲに等しいビットレートが符号化部２１に常に与えられるならば、その場合の目標符号量Ｐ０つまり符号化部２１に与えられるビットレートについてのタイミングＴ０から任意のタイミングまでの期間における定積分は、ビットレートＢＲに等しい一定の傾きで増加し、最終的に記録媒体容量Ｃに等しくなる。この場合、目標符号量Ｐ０は、常に累積符号量Ｄに等しく、全ての符号は、例えば、記録媒体（ＤＶＤディスクなど）に記録できるのである。
【００５８】
第１の実施の形態では、動画像Ｖの各符号化対象部分のデータ量が一定でなくても、全ての符号を記録媒体（ＤＶＤディスクなど）に記録できる。その仕組みは以下の通りである。
【００５９】
タイミングＴ０から、２回目のビットレートＢＲが設定されるタイミングＴ１までの期間において、例えば、動画像Ｖの符号化対象部分のデータ量が増加すると、累積符号量Ｄが目標符号量Ｐ０より大きくなる。
【００６０】
これにより、タイミングＴ１では、残存容量（Ｃ−Ｄ）がより大きく減少することとなるので、ビットレートＢＲが低減される。以降、動画像Ｖの各符号化対象部分のデータ量が一定なら、その場合の目標符号量Ｐ１つまり符号化部２１に与えられるビットレートについてのタイミングＴ１から任意のタイミングまで期間における定積分は、当該ビットレートＢＲに等しい一定の傾きで増加し、最終的に記録媒体容量Ｃに等しくなる。
【００６１】
低減後のビットレートＢＲは、目標符号量Ｐ１の傾きに等しく、目標符号量Ｐ０の傾きよりも小さい。
【００６２】
逆に、タイミングＴ１から、３回目のビットレートＢＲが設定されるタイミングＴ２までの期間において、例えば、動画像Ｖの符号化対象部分のデータ量が減少すると、累積符号量Ｄが目標符号量Ｐ１より小さくなり、さらに、目標符号量Ｐ０より小さくなることがある。
【００６３】
これにより、タイミングＴ２では、残存容量（Ｃ−Ｄ）の減りが少なくなるので、ビットレートＢＲは増加する。以降、動画像Ｖの各符号化対象部分のデータ量が一定なら、その場合の目標符号量Ｐ２つまり符号化部２１に与えられるビットレートについてのタイミングＴ２から任意のタイミングまで定積分は、当該ビットレートＢＲに等しい一定の傾きで増加し、最終的に記録媒体容量Ｃに等しくなる。
【００６４】
増加後のビットレートＢＲは、目標符号量Ｐ２の傾きに等しく、目標符号量Ｐ１の傾きよりも大きい。
【００６５】
これにより、タイミングＴ２以降においては、累積符号量Ｄが目標符号量Ｐ２に近づき、理想的には、記録媒体容量Ｃに等しくなるのである。つまり、全ての符号は、理想的には、記録媒体（ＤＶＤディスクなど）に記録できるのである。
【００６６】
図３は、第１の実施の形態における実際の累積符号量Ｄの変化の様子を示す図である。横軸は動画像Ｖの記録時間上で時刻の推移を示し、縦軸は符号量を示す。比較例として、従来における総符号量Ｄ２と目標符号量Ｐ０の変化の様子を示す。
【００６７】
例えば、動画像Ｖの符号化対象部分のデータ量が増加すると、総符号量Ｄ２は、目標符号量Ｐ０より大きくなり、最終的に、４．７ギガバイトを超えてしまう可能性がある。
【００６８】
しかし、第１の実施の形態では、動画像Ｖの符号化対象部分のデータ量が増加し、累積符号量Ｄが、目標符号量Ｐ０より大きくなると、残存容量（Ｃ−Ｄ）がより大きく減少し、ビットレートＢＲが低減される。その結果、累積符号量Ｄは目標符号量Ｐ０に近づき、最終的に、記録媒体容量Ｃ以下、かつ、少ない誤差に収めることができる。
【００６９】
したがって、第１の実施の形態に係るビットレート設定装置１は、外部から設定されるビットレートＢＲに応じた総符号量が得られるように動画像Ｖを符号化すべく当該動画像の符号化対象部分のデータ量に応じて当該ビットレートより大きいまたは小さいビットレートで当該符号化対象部分を符号化する可変ビットレート方式の符号化装置２に対し当該動画像の符号化が終了するまでの複数のタイミングでビットレートＢＲを設定するビットレート設定装置であって、符号化された動画像が記録される記録媒体に記録可能な最大符号量である記録媒体容量Ｃが予め記憶される記録媒体容量記憶部１１と、動画像の記録時間長である動画像記録時間長Ｍが予め記憶される動画像記録時間長記憶部１２と、動画像の符号化が終了するまでの複数のタイミングにおいて符号化済みの累積の符号量である累積符号量Ｄを計算する累積符号量計算部１４と、累積符号量が計算されたなら、記録媒体容量記憶部から記録媒体容量を読み出し、当該記録媒体容量から当該累積符号量を減じた残存容量（Ｃ−Ｄ）を計算する残存容量計算部１５と、動画像の符号化が終了するまでの複数のタイミングにおいて符号化済みの累積の符号量に対応する動画像部分の記録時間長である符号化済記録時間長Ｎを取得する符号化済記録時間長取得部１６と、符号化済記録時間長が取得されたなら、動画像記録時間長記憶部から動画像記録時間長を読み出し、当該動画像記録時間長から当該符号化済記録時間長を減じた残存記録時間長（Ｍ−Ｎ）を計算する残存記録時間長計算部１７と、残存容量と残存記録時間長が計算されたなら、当該残存容量を当該残存記録時間長で除したビットレートＫ，Ｋ０を計算するビットレート計算部１８と、ビットレートが計算されたなら、当該ビットレートに等しいビットレートＢＲを符号化装置に設定するビットレート設定部１９とを備えるので、可変ビットレート方式の符号化装置に対し動画像の全ての符号を記録媒体に記録できるようなビットレートを設定することができる。
【００７０】
［第２の実施の形態］
図４は、第２の実施の形態に係るビットレート設定装置の構成と利用形態を示す図である。
【００７１】
第２の実施の形態では、第１の実施の形態で説明済みの装置やその構成要素には、同一符号を付与し、重複説明を適宜省略する。
【００７２】
ビットレート設定装置１Ａは、符号化装置２に対し動画像Ｖの符号化が終了するまでの複数のタイミングで、例えば、符号化装置２へ動画像Ｖが送信開始される以前のタイミングとその１０秒後のタイミングを含め、以降、０．５秒ごとに、ビットレートＢＲを設定する装置である。
【００７３】
ビットレート設定装置１Ａは、記録媒体容量記憶部１１と、動画像記録時間長記憶部１２と、タイマー１３と、累積符号量計算部１４と、残存容量計算部１５と、符号化済記録時間長取得部１６と、残存記録時間長計算部１７と、ビットレート計算部１８と、例えば、２回目のビットレートＫが計算されたタイミングの０．５秒後を含め、０．５秒ごとにタイミング信号ｔ１を出力するタイマー１００と、初期ビットレートＫ０が記憶される初期ビットレート記憶部１０１と、２回目の以降のタイミング信号ｔの出力により計算された最も新しいビットレートＫである最新ビットレートＫｉが記憶される最新ビットレート記憶部１０２と、最新ビットレートＫｉが計算されたなら、初期ビットレート記憶部１０１から初期ビットレートＫ０を読み出し、最新ビットレートＫｉが、初期ビットレートＫ０より小さいか否かを判定するビットレート判定部１０３と、例えば、符号を監視して、予め定めた時間長Ｌ（例えば、０．５秒間）を遡った期間のみの符号化済みの符号量である最新累積符号量Ｈを継続的に計算し、タイミング信号ｔ１が出力されたなら、そのときの最新累積符号量Ｈを出力する最新累積符号量計算部１０４と、最新ビットレートＫｉが計算されたなら、最新ビットレートＫｉと時間長Ｌと予め定めた係数α（例えば、０．５）とを互いに乗じた最新累積符号量閾値Ｇを計算する最新累積符号量閾値計算部１０５と、時間長Ｌと係数αが予め記憶されるパラメータ記憶部１０６と、最新累積符号量Ｈが出力され、最新累積符号量閾値Ｇが計算されたなら、最新累積符号量Ｈが最新累積符号量閾値Ｇより小さいか否かを判定する最新累積符号量判定部１０７と、ビットレート判定部１０３による判定結果が肯定的であり、且つ、最新累積符号量判定部１０７による判定結果が肯定的であるなら、初期ビットレート記憶部１０１から初期ビットレートＫ０を読み出し、初期ビットレートＫ０に等しいビットレートＢＲを符号化装置２のビットレート計算部２２に設定する一方、ビットレート判定部１０３による判定結果、または、最新累積符号量判定部１０７による判定結果が否定的であるなら、最新ビットレート記憶部１０２から最新ビットレートＫｉを読み出し、最新ビットレートＫｉに等しいビットレートＢＲを符号化装置２のビットレート計算部２２に設定するビットレート設定部１０８と、図示しない入力部とを備える。
【００７４】
（第２の実施の形態の動作）
第２の実施の形態では、入力部から記録媒体容量Ｃ、動画像記録時間長Ｍ、時間長Ｌ、係数αが入力され、記録媒体容量Ｃは記録媒体容量記憶部１１に、動画像記録時間長Ｍは動画像記録時間長記憶部１２に、時間長Ｌ、係数αは、パラメータ記憶部１０６に記憶される。
【００７５】
第２の実施の形態では、２回目のビットレートＫが計算されるまでの動作は、ビットレート計算部１８が初期ビットレートＫ０を初期ビットレート記憶部１０１に記憶させ、ビットレート設定部１０８が、その初期ビットレートＫ０を直ちに読み出し、ビットレート計算部２２に設定することを除いては、第１の実施の形態と同様なので、説明を省略する。
【００７６】
第２の実施の形態では、タイマー１００が、２回目のビットレートＫ（この時点での最新ビットレートＫｉ）が計算されたなら、タイミング信号ｔ１を出力し、以降、０．５秒ごとにタイミング信号ｔ１を出力する。
【００７７】
ビットレート計算部１８は、２回目のビットレートＫ（この時点での最新ビットレートＫｉ）が計算されたなら、最新ビットレートＫｉを最新ビットレート記憶部１０２に記憶させる。
【００７８】
ビットレート判定部１０３は、最新ビットレートＫｉが計算されたなら、初期ビットレート記憶部１０１から初期ビットレートＫ０を読み出し、最新ビットレートＫｉが初期ビットレートＫ０より小さいか否かを判定する。ビットレート判定部１０３は、最新ビットレートＫｉが初期ビットレートＫ０より小さいなら、ビットレート設定部１０８に肯定的な判定結果を与え、一方、最新ビットレートＫｉが初期ビットレートＫ０以上なら、ビットレート設定部１０８に否定的な判定結果を与える。
【００７９】
最新累積符号量計算部１０４は、タイミング信号ｔ１が出力されたなら、そのときの最新累積符号量Ｈを出力する。
【００８０】
最新累積符号量閾値計算部１０５は、最新ビットレートＫｉが計算されたなら、パラメータ記憶部１０６から時間長Ｌと係数αを読み出し、最新ビットレートＫｉと時間長Ｌと係数αとを互いに乗じ、最新累積符号量閾値Ｇを得て、出力する。
【００８１】
最新累積符号量判定部１０７は、最新累積符号量Ｈ、最新累積符号量閾値Ｇが出力されたなら、最新累積符号量Ｈが最新累積符号量閾値Ｇより小さいか否かを判定する。最新累積符号量判定部１０７は、最新累積符号量Ｈが最新累積符号量閾値Ｇより小さいなら、ビットレート設定部１０８に肯定的な判定結果を与え、一方、最新累積符号量Ｈが最新累積符号量閾値Ｇ以上なら、ビットレート設定部１０８に否定的な判定結果を与える。
【００８２】
例えば、最新累積符号量Ｈは、この最新累積符号量Ｈに対応する動画像Ｖの部分が静止画である場合には小さい値となる。すなわち、最新累積符号量判定部１０７は、最新累積符号量Ｈに対応する動画像Ｖの部分が静止画であるか否かを判定しているともいえる。
【００８３】
ビットレート設定部１０８は、ビットレート判定部１０３による判定結果が肯定的であり、且つ、最新累積符号量判定部１０７による判定結果が肯定的であるなら、初期ビットレート記憶部１０１から初期ビットレートＫ０を読み出し、初期ビットレートＫ０に等しいビットレートＢＲを符号化装置２のビットレート計算部２２に設定する。
【００８４】
ビットレート設定部１０８は、一方、ビットレート判定部１０３による判定結果、または、最新累積符号量判定部１０７による判定結果が否定的であるなら、最新ビットレート記憶部１０２から最新ビットレートＫｉを読み出し、最新ビットレートＫｉに等しいビットレートＢＲを符号化装置２のビットレート計算部２２に設定する。
【００８５】
図５は、第２の実施の形態における累積符号量Ｄが理想的には記録媒体容量Ｃに等しくなる仕組みを説明するための図である。横軸は動画像Ｖの記録時間上で時刻の推移を示し、縦軸は符号量を示す。
【００８６】
第１の実施の形態と同様に、動画像Ｖの各符号化対象部分のデータ量が一定であり、初期ビットレートＫ０に等しいビットレートが符号化部２１に常に与えられたならば、目標符号量Ｐ０は、初期ビットレートＫ０（＝ビットレートＢＲ）に等しい一定の傾きで増加し、最終的に記録媒体容量Ｃに等しくなる。この場合、目標符号量Ｐ０は、常に累積符号量に等しく、全ての符号は、例えば、記録媒体（ＤＶＤディスクなど）に記録できる。
【００８７】
また、第１の実施の形態と同様に、タイミングＴ０からタイミングＴ１までの間において、例えば、動画像Ｖの符号化対象部分のデータ量が増加すると、累積符号量Ｄが目標符号量Ｐ０より大きくなる。
【００８８】
これにより、第１の実施の形態と同様に、タイミングＴ１では、残存容量（Ｃ−Ｄ）がより大きく減少することとなるので、ビットレートＢＲが低減される。第１の実施の形態と同様に、以降、動画像Ｖの各符号化対象部分のデータ量が一定なら、目標符号量Ｐ１は、当該ビットレートＢＲに等しい一定の傾きで増加し、最終的に記録媒体容量Ｃに等しくなる。
【００８９】
第１の実施の形態と同様に、低減後のビットレートＢＲは、目標符号量Ｐ１の傾きに等しく、目標符号量Ｐ０の傾きよりも小さい。つまり、低減後のビットレートＢＲは、初期ビットレートＫ０よりも低い。
【００９０】
ここで、ビットレート設定部１０８が、この低減後のビットレートＢＲを、つまり、常に最新ビットレートＫｉをビットレート計算部２２に設定すると仮定すると、累積符号量Ｄは、参照符号量Ｄ１で示すように変化し、タイミングＴ１、Ｔ２間で参照符号量Ｄ１の傾きが小さくなり、ビットレートが低くなることがある。この場合、全ての符号を記録媒体に記録できるのだが、符号を再生したときには、タイミングＴ１、Ｔ２間で画質が低くなってしまう。
【００９１】
しかし、ビットレート設定部１０８は、最新累積符号量Ｈが最新累積符号量閾値Ｇより小さい場合には、最新ビットレートＫｉでなく、それより大きい初期ビットレートＫ０に等しいビットレートＢＲを符号化装置２のビットレート計算部２２に設定する。
【００９２】
つまり、ビットレート設定部１０８は、最新ビットレートＫｉが初期ビットレートＫ０よりも小さい、かつ、最も新しく符号化された部分が静止画なら、例えば、それ以降の映画のシーンにおいても最新ビットレートＫｉが初期ビットレートＫ０よりも小さい、かつ、静止画が続くような場合、より大きいビットレートＢＲを符号化装置２に設定する。
【００９３】
例えば、タイミングＴ１から、タイミングＴ２より前のタイミングＴ１’までの期間で最新ビットレートＫｉが初期ビットレートＫ０よりも小さい、かつ、最新累積符号量Ｈが最新累積符号量閾値Ｇより小さいと判定されたなら、ビットレート計算部２２には、初期ビットレートＫ０に等しいビットレートＢＲつまり少なくとも最新ビットレートＫｉ以上のビットレートＢＲが設定され、累積符号量Ｄは、参照符号量Ｄ１よりも多くなる。よって、この期間の画質が向上する。
【００９４】
仮に、タイミングＴ１’以降、最新ビットレートＫｉが初期ビットレートＫ０よりも小さい、かつ、最新累積符号量Ｈが最新累積符号量閾値Ｇ以上と判定された場合であっても、タイミングＴ１、Ｔ１’間で累積符号量Ｄを多くしたことで、符号を再生した場合の画質を向上させることができる。さらに、タイミングＴ１、Ｔ１’間で累積符号量Ｄを多くしたにも関わらず、全ての符号を記録媒体に記録することができる。すなわち、全ての符号の記録媒体への記録と、画質向上の両方を満たすことができる。
【００９５】
したがって、第２の実施の形態に係るビットレート設定装置１Ａは、外部から設定されるビットレートＢＲに応じた総符号量が得られるように動画像を符号化すべく当該動画像の符号化対象部分のデータ量に応じて当該ビットレートより大きいまたは小さいビットレートで当該動画像を符号化する可変ビットレート方式の符号化装置２に対し当該動画像の符号化が終了するまでの複数のタイミングでビットレートＢＲを設定するビットレート設定装置であって、符号化された動画像が記録される記録媒体に記録可能な最大符号量である記録媒体容量Ｃが予め記憶される記録媒体容量記憶部１１と、動画像の記録時間長である動画像記録時間長Ｍが予め記憶される動画像記録時間長記憶部１２と、動画像の符号化が終了するまでの複数のタイミングにおいて符号化済みの累積の符号量である累積符号量Ｄを計算する累積符号量計算部１４と、累積符号量が計算されたなら、記録媒体容量記憶部から記録媒体容量を読み出し、当該記録媒体容量から当該累積符号量を減じた残存容量（Ｃ−Ｄ）を計算する残存容量計算部１５と、動画像の符号化が終了するまでの複数のタイミングにおいて符号化済みの累積の符号量に対応する動画像部分の記録時間長である符号化済記録時間長Ｎを取得する符号化済記録時間長取得部１６と、符号化済記録時間長が取得されたなら、動画像記録時間長記憶部から動画像記録時間長を読み出し、当該動画像記録時間長から当該符号化済記録時間長を減じた残存記録時間長（Ｍ−Ｎ）を計算する残存記録時間長計算部１７と、残存容量と残存記録時間長が計算されたなら、当該残存容量を当該残存記録時間長で除したビットレートＫ，Ｋ０、Ｋｉを計算するビットレート計算部１８と、１回目に計算されたビットレートである初期ビットレートＫ０が記憶される初期ビットレート記憶部１０１と、２回目以降の最も新しく計算されたビットレートである最新ビットレートＫｉが記憶される最新ビットレート記憶部１０２と、最新ビットレートが計算されたなら、初期ビットレート記憶部から初期ビットレートを読み出し、当該最新ビットレートが、当該初期ビットレートより小さいか否かを判定するビットレート判定部１０３と、符号化装置に対しビットレートを設定する各タイミングにおいて予め定めた時間長Ｌを遡った期間のみの符号化済みの符号量である最新累積符号量Ｈを計算する最新累積符号量計算部１０４と、最新ビットレートが計算されたなら、当該最新ビットレートと予め定めた時間長Ｌと予め定めた係数αとを互いに乗じた最新累積符号量閾値Ｇを計算する最新累積符号量閾値計算部１０５と、最新累積符号量、最新累積符号量閾値が計算されたなら、当該最新累積符号量が当該最新累積符号量閾値より小さいか否かを判定する最新累積符号量判定部１０７と、ビットレート判定部による判定結果が肯定的であり、且つ、最新累積符号量判定部による判定結果が肯定的であるなら、初期ビットレート記憶部から初期ビットレートを読み出し、当該初期ビットレートに等しいビットレートを符号化装置に設定する一方、ビットレート判定部による判定結果、または、最新累積符号量判定部による判定結果が否定的であるなら、最新ビットレート記憶部から最新ビットレートを読み出し、当該最新ビットレートに等しいビットレートを符号化装置に設定するビットレート設定部１０８とを備えるので、可変ビットレート方式の符号化装置に対し動画像の全ての符号を記録媒体に記録できるようなビットレートを設定でき、符号を再生した場合の画質を向上させることができる。
【００９６】
なお、各実施の形態において、記録媒体容量Ｃとして言及した４．７ギガバイト、動画像Ｖの記録時間長として言及した２時間、タイミング信号ｔの間隔として言及した１０秒、タイミング信号ｔ１の間隔として言及した０．５秒、時間長Ｌとして言及した０．５秒、係数αとして言及した０．５は、それぞれ、説明の便宜上使用した例示であり、他の数値を用いてもよい。
【００９７】
また、符号化済記録時間長Ｎは、符号化装置２から取得したが、例えば、動画像記憶装置３で符号化済記録時間長Ｎが得られる場合には、動画像記憶装置３から取得してもよい。
【符号の説明】
【００９８】
１、１Ａ…ビットレート設定装置
２…符号化装置
３…動画像記憶装置
４…符号蓄積装置
１１…記録媒体容量記憶部
１２…動画像記録時間長記憶部
１３、１００…タイマー
１４…累積符号量計算部
１５…残存容量計算部
１６…符号化済記録時間長取得部
１７…残存記録時間長計算部
１８、２２…ビットレート計算部
１９、１０８…ビットレート設定部
２１…符号化部
１０１…初期ビットレート記憶部
１０２…最新ビットレート記憶部
１０３…ビットレート判定部
１０４…最新累積符号量計算部
１０５…最新累積符号量閾値計算部
１０６…パラメータ記憶部
１０７…最新累積符号量判定部
α…係数
ＢＲ…ビットレート
Ｃ…記録媒体容量
Ｄ…累積符号量
Ｄ１…参照符号量
Ｄ２…総符号量
Ｇ…最新累積符号量閾値
Ｈ…最新累積符号量
Ｋ…ビットレート
Ｋ０…初期ビットレート
Ｋｉ…最新ビットレート
Ｌ…時間長
Ｍ…動画像記録時間長
Ｎ…符号化済記録時間長
Ｐ０、Ｐ１、Ｐ２…目標符号量
Ｖ…動画像
Ｔ０、Ｔ１、Ｔ１’、Ｔ２…タイミング
ｔ、ｔ１…タイミング信号
【特許請求の範囲】
【請求項１】
外部から設定されるビットレートに応じた総符号量が得られるように動画像を符号化すべく当該動画像の符号化対象部分のデータ量に応じて当該ビットレートより大きいまたは小さいビットレートで当該符号化対象部分を符号化する可変ビットレート方式の符号化装置に対し当該動画像の符号化が終了するまでの複数のタイミングでビットレートを設定するビットレート設定装置であって、
符号化された動画像が記録される記録媒体に記録可能な最大符号量である記録媒体容量が予め記憶される記録媒体容量記憶部と、
前記動画像の記録時間長である動画像記録時間長が予め記憶される動画像記録時間長記憶部と、
前記動画像の符号化が終了するまでの複数のタイミングにおいて符号化済みの累積の符号量である累積符号量を計算する累積符号量計算部と、
前記累積符号量が計算されたなら、前記記録媒体容量記憶部から記録媒体容量を読み出し、当該記録媒体容量から当該累積符号量を減じた残存容量を計算する残存容量計算部と、
前記動画像の符号化が終了するまでの複数のタイミングにおいて符号化済みの累積の符号量に対応する動画像部分の記録時間長である符号化済記録時間長を取得する符号化済記録時間長取得部と、
前記符号化済記録時間長が取得されたなら、前記動画像記録時間長記憶部から動画像記録時間長を読み出し、当該動画像記録時間長から当該符号化済記録時間長を減じた残存記録時間長を計算する残存記録時間長計算部と、
前記残存容量と前記残存記録時間長が計算されたなら、当該残存容量を当該残存記録時間長で除したビットレートを計算するビットレート計算部と、
前記ビットレートが計算されたなら、当該ビットレートに等しいビットレートを前記符号化装置に設定するビットレート設定部と
を備えることを特徴とするビットレート設定装置。
【請求項２】
外部から設定されるビットレートに応じた総符号量が得られるように動画像を符号化すべく当該動画像の符号化対象部分のデータ量に応じて当該ビットレートより大きいまたは小さいビットレートで当該動画像を符号化する可変ビットレート方式の符号化装置に対し当該動画像の符号化が終了するまでの複数のタイミングでビットレートを設定するビットレート設定装置であって、
符号化された動画像が記録される記録媒体に記録可能な最大符号量である記録媒体容量が予め記憶される記録媒体容量記憶部と、
前記動画像の記録時間長である動画像記録時間長が予め記憶される動画像記録時間長記憶部と、
前記動画像の符号化が終了するまでの複数のタイミングにおいて符号化済みの累積の符号量である累積符号量を計算する累積符号量計算部と、
前記累積符号量が計算されたなら、前記記録媒体容量記憶部から記録媒体容量を読み出し、当該記録媒体容量から当該累積符号量を減じた残存容量を計算する残存容量計算部と、
前記動画像の符号化が終了するまでの複数のタイミングにおいて符号化済みの累積の符号量に対応する動画像部分の記録時間長である符号化済記録時間長を取得する符号化済記録時間長取得部と、
前記符号化済記録時間長が取得されたなら、前記動画像記録時間長記憶部から動画像記録時間長を読み出し、当該動画像記録時間長から当該符号化済記録時間長を減じた残存記録時間長を計算する残存記録時間長計算部と、
前記残存容量と前記残存記録時間長が計算されたなら、当該残存容量を当該残存記録時間長で除したビットレートを計算するビットレート計算部と、
１回目に計算されたビットレートである初期ビットレートが記憶される初期ビットレート記憶部と、
２回目以降の最も新しく計算されたビットレートである最新ビットレートが記憶される最新ビットレート記憶部と、
前記最新ビットレートが計算されたなら、前記初期ビットレート記憶部から初期ビットレートを読み出し、当該最新ビットレートが、当該初期ビットレートより小さいか否かを判定するビットレート判定部と、
前記符号化装置に対しビットレートを設定する各タイミングにおいて予め定めた時間長を遡った期間のみの符号化済みの符号量である最新累積符号量を計算する最新累積符号量計算部と、
前記最新ビットレートが計算されたなら、当該最新ビットレートと前記予め定めた時間長と予め定めた係数とを互いに乗じた最新累積符号量閾値を計算する最新累積符号量閾値計算部と、
前記最新累積符号量、前記最新累積符号量閾値が計算されたなら、当該最新累積符号量が当該最新累積符号量閾値より小さいか否かを判定する最新累積符号量判定部と、
前記ビットレート判定部による判定結果が肯定的であり、且つ、前記最新累積符号量判定部による判定結果が肯定的であるなら、前記初期ビットレート記憶部から初期ビットレートを読み出し、当該初期ビットレートに等しいビットレートを前記符号化装置に設定する一方、前記ビットレート判定部による判定結果、または、前記最新累積符号量判定部による判定結果が否定的であるなら、前記最新ビットレート記憶部から最新ビットレートを読み出し、当該最新ビットレートに等しいビットレートを前記符号化装置に設定するビットレート設定部と
を備えることを特徴とするビットレート設定装置。
【請求項１】
外部から設定されるビットレートに応じた総符号量が得られるように動画像を符号化すべく当該動画像の符号化対象部分のデータ量に応じて当該ビットレートより大きいまたは小さいビットレートで当該符号化対象部分を符号化する可変ビットレート方式の符号化装置に対し当該動画像の符号化が終了するまでの複数のタイミングでビットレートを設定するビットレート設定装置であって、
符号化された動画像が記録される記録媒体に記録可能な最大符号量である記録媒体容量が予め記憶される記録媒体容量記憶部と、
前記動画像の記録時間長である動画像記録時間長が予め記憶される動画像記録時間長記憶部と、
前記動画像の符号化が終了するまでの複数のタイミングにおいて符号化済みの累積の符号量である累積符号量を計算する累積符号量計算部と、
前記累積符号量が計算されたなら、前記記録媒体容量記憶部から記録媒体容量を読み出し、当該記録媒体容量から当該累積符号量を減じた残存容量を計算する残存容量計算部と、
前記動画像の符号化が終了するまでの複数のタイミングにおいて符号化済みの累積の符号量に対応する動画像部分の記録時間長である符号化済記録時間長を取得する符号化済記録時間長取得部と、
前記符号化済記録時間長が取得されたなら、前記動画像記録時間長記憶部から動画像記録時間長を読み出し、当該動画像記録時間長から当該符号化済記録時間長を減じた残存記録時間長を計算する残存記録時間長計算部と、
前記残存容量と前記残存記録時間長が計算されたなら、当該残存容量を当該残存記録時間長で除したビットレートを計算するビットレート計算部と、
前記ビットレートが計算されたなら、当該ビットレートに等しいビットレートを前記符号化装置に設定するビットレート設定部と
を備えることを特徴とするビットレート設定装置。
【請求項２】
外部から設定されるビットレートに応じた総符号量が得られるように動画像を符号化すべく当該動画像の符号化対象部分のデータ量に応じて当該ビットレートより大きいまたは小さいビットレートで当該動画像を符号化する可変ビットレート方式の符号化装置に対し当該動画像の符号化が終了するまでの複数のタイミングでビットレートを設定するビットレート設定装置であって、
符号化された動画像が記録される記録媒体に記録可能な最大符号量である記録媒体容量が予め記憶される記録媒体容量記憶部と、
前記動画像の記録時間長である動画像記録時間長が予め記憶される動画像記録時間長記憶部と、
前記動画像の符号化が終了するまでの複数のタイミングにおいて符号化済みの累積の符号量である累積符号量を計算する累積符号量計算部と、
前記累積符号量が計算されたなら、前記記録媒体容量記憶部から記録媒体容量を読み出し、当該記録媒体容量から当該累積符号量を減じた残存容量を計算する残存容量計算部と、
前記動画像の符号化が終了するまでの複数のタイミングにおいて符号化済みの累積の符号量に対応する動画像部分の記録時間長である符号化済記録時間長を取得する符号化済記録時間長取得部と、
前記符号化済記録時間長が取得されたなら、前記動画像記録時間長記憶部から動画像記録時間長を読み出し、当該動画像記録時間長から当該符号化済記録時間長を減じた残存記録時間長を計算する残存記録時間長計算部と、
前記残存容量と前記残存記録時間長が計算されたなら、当該残存容量を当該残存記録時間長で除したビットレートを計算するビットレート計算部と、
１回目に計算されたビットレートである初期ビットレートが記憶される初期ビットレート記憶部と、
２回目以降の最も新しく計算されたビットレートである最新ビットレートが記憶される最新ビットレート記憶部と、
前記最新ビットレートが計算されたなら、前記初期ビットレート記憶部から初期ビットレートを読み出し、当該最新ビットレートが、当該初期ビットレートより小さいか否かを判定するビットレート判定部と、
前記符号化装置に対しビットレートを設定する各タイミングにおいて予め定めた時間長を遡った期間のみの符号化済みの符号量である最新累積符号量を計算する最新累積符号量計算部と、
前記最新ビットレートが計算されたなら、当該最新ビットレートと前記予め定めた時間長と予め定めた係数とを互いに乗じた最新累積符号量閾値を計算する最新累積符号量閾値計算部と、
前記最新累積符号量、前記最新累積符号量閾値が計算されたなら、当該最新累積符号量が当該最新累積符号量閾値より小さいか否かを判定する最新累積符号量判定部と、
前記ビットレート判定部による判定結果が肯定的であり、且つ、前記最新累積符号量判定部による判定結果が肯定的であるなら、前記初期ビットレート記憶部から初期ビットレートを読み出し、当該初期ビットレートに等しいビットレートを前記符号化装置に設定する一方、前記ビットレート判定部による判定結果、または、前記最新累積符号量判定部による判定結果が否定的であるなら、前記最新ビットレート記憶部から最新ビットレートを読み出し、当該最新ビットレートに等しいビットレートを前記符号化装置に設定するビットレート設定部と
を備えることを特徴とするビットレート設定装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【公開番号】特開２０１１−１９９４７３（Ｐ２０１１−１９９４７３Ａ）
【公開日】平成２３年１０月６日（２０１１．１０．６）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−６２５１３（Ｐ２０１０−６２５１３）
【出願日】平成２２年３月１８日（２０１０．３．１８）
【出願人】（５９１２３０２９５）ＮＴＴエレクトロニクス株式会社 (565)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２３年１０月６日（２０１１．１０．６）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年３月１８日（２０１０．３．１８）
【出願人】（５９１２３０２９５）ＮＴＴエレクトロニクス株式会社 (565)
【Ｆターム（参考）】
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