CN102194502A - 信息处理装置、信息处理方法和程序 - Google Patents

Abstract

本发明提供了信息处理装置、信息处理方法和程序。这里公开了一种信息处理装置，包括：计算块，该计算块被配置为：为了使要被替换数据替换的作为被可变长度编码的数据的基础数据之后接下来的VBV占有量目标图片的VBV占有量的误差大于实际值，根据VBV占有量目标图片的VBV延迟计算VBV占有量目标图片的VBV占有量；以及编码块，该编码块被配置为基于由计算块计算出的VBV占有量目标图片的VBV占有量来对替换数据进行可变长度编码。

Description

信息处理装置、信息处理方法和程序

技术领域

本发明涉及信息处理装置、信息处理方法和程序，更具体而言涉及被配置为使经可变长度编码的数据的插入编辑必定成功的信息处理装置、信息处理方法和程序。

背景技术

在现有技术的VTR(磁带录像机)中，一般经常使用用于将编辑数据插入到已经记录在录像带上的数据(此数据在下文中将被称为基础数据)的预定范围中的插入编辑技术(参见PCT专利公布No.WO99/22374)。

用于对记录在记录介质上的、经具有长GOP(图片组)结构的MPEG(运动图片专家组)算法(以下称之为长GOP结构MPEG算法)可变长度编码的基础数据进行编辑的编辑系统也需要与现有技术类似的插入编辑功能。

为了替换MPEG2(运动图片专家组第2期)流的一部分并且使得经替换的流也作为MPEG2流成立，替换数据的总的码量(code amount)需要低于要替换的基础数据的总码量。此外，需要连接流连接点处的VBV占有量(VBV occupation amount)。

当基础数据和替换数据在帧率、比特率和流连接点处的VBV占有量方面相互匹配时，基础数据的再编码范围的总生成码量将与替换数据的总生成码量相匹配。

参考图1，示出了一曲线图，其指示出当在编辑后也能成立流时，编辑前和编辑后的VBV占有量的时间性变化。

应当注意，在图1中，水平轴表示时间，而垂直轴表示VBV(VideoBuffering Verifier，视频缓冲核验器)缓冲器中的比特占有量(以下称之为VBV占有量)，其中VBV缓冲器是与解码器的输入缓冲器相对应的虚拟缓冲器。这对于图2至图6、图10、图11、图18至图20和图25也成立。

此外，在图1中，虚线指示出基础数据的VBV占有量的时间性变化，而实线指示出替换数据(或覆写数据)的VBV占有量的时间性变化。因此，每条倾斜虚线和每条倾斜实线的斜率指示出每个帧(或图片)的比特率，而每条垂直虚线和每条垂直实线的长度指示出每个帧的生成码量。这对于图2、图6、图10和图11也成立。

同时，对于MPEG2流而言，比特率被存储在序列层中，其中比特率的值被舍入到400。因此，很难说从序列层获得的比特率具有比特精度。另外，从序列层获得的比特率只不过规定了每个MPEG2流的最大比特率。

此外，每个帧的比特率由以下的式(1)定义：

$R\left(n\right)=\frac{d\left(n\right)}{(\mathrm{\τ}\left(n\right)-\mathrm{\τ}(n+1)+t(n+1)-t\left(n\right))}\·\·\·\left(1\right)$

应当注意，在以上的式(1)中，R(n)表示帧n的比特率，并且d(n)表示帧n的码量。τ(n)表示帧n的VBV延迟，该VBV延迟是从图片开始码输入到VBV缓冲器到开始解码的时间。t(n)表示帧n的图片被从VBV缓冲器中移除的时刻。

然而，以上的式(1)使用了VBV延迟，该VBV延迟是通过舍入VBV占有量而获得的值。此外，以上的式(1)生成了由除法导致的舍入误差。从而，以上的式(1)具有导致误差的因素。

对于比特率由指导准则等等规定的系统而言，基于以上的式(1)计算的比特率经常在规定值以外。

由于这些原因，如图2所示，要替换的基础数据的比特率变得小于替换数据的比特率，因此替换数据的码量超过了要替换的基础数据的码量，从而使得编辑失败。应当注意，在图2中，每条粗线指示出替换数据的码量的超出部分。

因此，考虑了一种方法，其中通过对具有比基础数据低得足够多的比特率的替换数据进行可变长度编码来实现成功编辑率。然而，此方法很明显会导致图片质量恶化。此外，因为在编辑处理开始之前是不清楚基础数据的正确比特率的，所以不认为此方法是有效的。

还考虑了另一种方法，其中通过将替换数据的码量分布与基础数据的完全匹配来执行可变长度编码。然而，此方法使得替换数据的码量分布受基础数据的码量分布的影响，从而导致图片质量偏差。此外，替换数据与基础数据之间的码量分布的完全匹配要求将码量的一部分用于填充数据，这也导致了图片质量恶化。

另一方面，为了替换MPEG2流的一部分并且使得被替换的MPEG2流在替换后也是成立的，则必须维持VBV占有量的连续性。

然而，在每个图片即将被从VBV缓冲器移除之前的VBV占有量被量化以作为VBV延迟来存储，从而VBV占有量具有误差。应当注意，VBV占有量由以下的式(2)定义。

0(n)＝R(n)×τ(n)/90000+header(n)

…(2)

在以上的式(2)中，0(n)指示出帧n的VBV占有量，并且R(n)指示出帧n的比特率。τ(n)指示出帧n的VBV延迟，并且header(n)指示出直到帧n的图片开始码为止的比特数目。图3示出了式(2)的关系。

如上所述，因为VBV占有量具有误差，所以即使在编辑时执行可变长度编码以便遵守VBV缓冲器制约，实际上也可能导致VBV缓冲器的按照该误差的上溢(overflow)或下溢(underflow)。

参考图4和图5，示出了由于VBV占有量的误差(以下称之为占有量误差)而导致的VBV缓冲器故障的示例。

应当注意，实际指示出在占有量误差为0的情况下替换数据的VBV占有量的时间性变化，而粗线指示出在占有量误差为最大值的情况下替换数据的VBV占有量的时间性变化。

如图4所示，如果执行编码以使得替换数据的VBV占有量遵守VBV缓冲器的制约，那么如果占有量误差为0则不发生上溢；然而，如果在再编码范围中的开始图片中发生向上的占有量误差，则可能发生上溢。类似地，如图5所示，如果在再编码范围中的开始图片中发生向下的占有量误差，则可能发生下溢。

参考图4和图5，描述了基础数据的再编码范围中的开始图片的占有量误差的影响。在基础数据的再编码范围中的最后一个图片之后接下来的图片(以下称之为VBV占有量目标图片)的占有量误差的情况下，此占有量误差的影响也可导致下溢或上溢。

另外，在对记录在记录介质上的MPEG流的插入编辑中，替换数据必须一定被存储在基础数据的记录区域中。如果基础数据的正确比特率和具有比特精度的VBV占有量是已知的，则连接流点处的VBV占有量将使要替换的基础数据的总码量与替换数据的总码量相匹配。

然而，在从VBV延迟转换来的VBV占有量被用作基础数据的VBV占有量的情况下，如图6所示，按照再编码范围的开始图片与VBV占有量目标图片之间的占有量误差差异，编辑前和编辑后的码量中发生误差。因此，替换数据的总码量超过了要替换的基础数据的总码量，从而使得替换数据无法被存储到此基础数据的记录区域中。

发明内容

如上所述，因为从VBV延迟获得的VBV占有量具有误差，所以难以必定成功地进行插入编辑。

因此，本发明处理与现有技术的方法和装置相关联的以上指出的和其他的问题，并且通过提供被配置为提供对经可变长度编码的数据的必定成功的插入编辑的信息处理装置、信息处理方法和程序来解决所处理的问题。

在执行本发明时，根据其一个方面，提供了一种信息处理装置。该信息处理装置具有：计算块，该计算块被配置为：为了使要被替换数据替换的作为被可变长度编码的数据的基础数据之后接下来的VBV(VideoBuffering Verifier，视频缓冲核验器)占有量目标图片的VBV占有量的误差大于实际值，根据VBV占有量目标图片的VBV延迟计算VBV占有量目标图片的VBV占有量；以及编码块，该编码块被配置为基于由计算块计算出的VBV占有量目标图片的VBV占有量来对替换数据进行可变长度编码。

作为本技术的一个方面实现的信息处理方法和信息处理程序对应于本技术的第三方面的信息处理装置。

在本技术的实施例中，为了使要被替换数据替换的作为被可变长度编码的数据的基础数据之后接下来的VBV(Video Buffering Verifier，视频缓冲核验器)占有量目标图片的VBV占有量的误差大于实际值，根据VBV占有量目标图片的VBV延迟计算VBV占有量目标图片的VBV占有量；并且基于计算出的VBV占有量目标图片的VBV占有量来对替换数据进行可变长度编码。

如上所述，根据本技术的实施例，用于插入经可变长度编码的数据的插入编辑必定能够成功执行。

附图说明

从以下参考附图对实施例的描述中将清楚本发明的其他特征和优点，附图中：

图1是图示在编辑后流仍成立的情况下编辑前和编辑后的VBV占有量的时间性变化的示例的示图；

图2是图示在编辑失败的情况下编辑前和编辑后的比特率的示图；

图3是图示式(2)的关系的示图；

图4是图示由于占有量误差而引起的VBV缓冲器故障的示例的示图；

图5是图示由于占有量误差而引起的VBV缓冲器故障的另一示例的示图；

图6是用于说明由于占有量误差而引起的超出码量的示图；

图7是图示作为本发明第一实施例实现的编辑系统的示例性配置的框图；

图8是图示图7所示的记录机的示例性详细配置的框图；

图9是图示CPU和视频编码器进行的处理的细节的框图；

图10是图示CPU进行的处理的示图；

图11是图示CPU进行的处理的另一示图；

图12是指示出图8所示的记录机进行的除了对最末GOP以外的编码处理的流程图；

图13是指示出图8所示的记录机进行的对最末GOP的编码处理的流程图；

图14是指示出图13所示的步骤S37中的VBV占有量连接处理的细节的流程图；

图15是图示作为本发明第二实施例实现的编辑系统的示例性配置的框图；

图16是图示图15所示的记录机的示例性详细配置的框图；

图17是图示CPU和视频编码器进行的处理的细节的框图；

图18是图示在编码控制部的控制下对替换数据的可变长度编码的示图；

图19是图示在编码控制部的控制下对替换数据的可变长度编码的另一示图；

图20是图示在编码控制部的控制下对替换数据的可变长度编码的另一示图；

图21是指示出图16所示的记录机进行的编辑编码处理的流程图；

图22是图示作为本发明第三实施例实现的编辑系统的框图；

图23是图示图22所示的记录机的示例性详细配置的框图；

图24是图示CPU和视频编码器进行的处理的细节的框图；

图25是图示CPU中对VBV占有量目标图片的VBV占有量的计算所获得的效果的示图；

图26是指示出图23所示的记录机的编辑编码处理的流程图；

图27是图示作为本发明第四实施例实现的编辑系统的示例性配置的框图；

图28是图示图27所示的记录机的示例性详细配置的框图；

图29是图示CPU和视频编码器进行的处理的细节的框图；

图30是指示出图27所示的记录器进行的编辑编码处理的流程图；

图31是指示出图30所示的开始图片处理的细节的流程图；

图32是指示出图30所示的编码处理的细节的流程图；

图33是指示出图30所示的最末图片处理的细节的流程图；并且

图34是图示计算机的硬件的示例性配置的框图。

具体实施方式

将参考附图通过本发明的实施例来更详细描述本发明。

(1)第一实施例

[作为第一实施例实现的编辑系统的示例性配置]

现在，参考图7，其中示出了图示作为本发明第一实施例实现的编辑系统的示例性配置的框图。

编辑系统10由记录机11、再现机12、编辑机13和基准信号生成器14构成。

记录机11(或信息处理装置)通过同轴线缆连接到再现机12。记录机11用长GOP结构MPEG算法对诸如视频数据之类的基础数据进行可变长度编码，并且将经编码的基础数据记录到装载在记录机11的记录介质中。此外，记录机11通过控制线连接到编辑机13。此控制线例如是RS-422标准的9插脚线缆。记录机11通过控制线向编辑机13发送各种信号。

根据通过控制线从编辑机13发送来的控制信号，记录机11把以HD-SDI(高清晰度串行数字接口)信号的形式从再现机12发送来的编辑数据插入到被记录到记录介质的基础数据的编辑范围中。应当注意，在插入时，记录机11以局部比特率的形式以GOP为单位计算基础数据的比特率(以下称之为局部比特率)并且基于该局部比特率对包括编辑数据的替换数据进行可变长度编码。

再现机12像记录机11一样通过控制线连接到编辑机13。根据通过控制线从编辑机13发送来的控制信号，再现机12从装载在再现机12上的记录介质中读取数据作为编辑数据，并以HD-SDI信号的形式将该编辑数据提供给记录机11。此外，再现机12通过控制线向编辑机13发送各种信号。

编辑机13例如由遥控器构成。编辑机13通过控制线向记录机11和再现机12发送与用户指令相对应的控制信号以控制记录机11和再现机12，从而执行插入编辑。更具体而言，编辑机13控制记录机11和再现机12把由再现机12再现的编辑数据覆写在被记录到记录机11的记录介质的基础数据的编辑范围上。

基准信号生成器14生成为记录机11、再现机12和编辑机13上的控制、记录和再现的定时提供基准的基准信号，并且将所生成的基准信号提供给记录机11、再现机12和编辑机13。

[记录机的详细示例性配置]

参考图8，其中示出了图示图7所示的记录机11的示例性详细配置的框图.

如图8所示，记录机11由CPU(中央处理单元)21、基带输入/输出处理块22、视频解码器23、视频编码器24、缓冲存储器25和记录介质26构成。

CPU 21基于从编辑机13提供来的控制信号等等以帧或GOP为单位控制其他组件块。

例如，基于从编辑机13提供来的指示出用户指定的入点(in-point)的控制信号，CPU 21控制记录介质26以开始从记录介质26中读取包括入点的GOP的开始图片以后的图片。同时，基于从编辑机13提供来的指示出用户指定的出点(out-point)的控制信号，CPU 21控制记录介质26以在从记录介质26中对包括出点的GOP的末端图片的读取结束时停止读取。

另外，CPU 21监视其他组件块。CPU 21向编辑机13发送指示出关于记录机11的信息的信号，例如时间码。

基带输入/输出处理块22具有选择器31。基带输入/输出处理块22获得以HD-SDI信号的形式从再现机12发送来的编辑数据或基础数据，并将所获得的数据提供到选择器31。应当注意，此基础数据可以是从除再现机12以外的设备(未示出)获得的，或者被记录在记录机11的存储器(未示出)中。

此外，基带输入/输出处理块22向选择器31提供从视频解码器23提供来的或者记录到记录介质26的基础数据的解码结果。

选择器31把从再现机12发送来的经解码的基础数据提供给视频编码器24。同时，在CPU 21的控制下，选择器31选择从视频解码器23提供来的基础数据和编辑数据之一，并且将所选择的基础数据或编辑数据作为替换数据提供给视频编码器24。

更具体而言，如果入点或出点位于GOP的中途，则必须对从GOP开头到出点的基础数据和从出点到末端的基础数据再次进行可变长度编码，并且将这些基础数据用作可变长度编码时的参考图片。因此，在这种情况下，选择器31选择从GOP的开头到出点的基础数据和从出点到末端的基础数据并且将所选择的基础数据作为替换数据提供给视频编码器24。

视频解码器23从缓冲存储器25中读取经长GOP结构MPEG算法可变长度编码的基础数据并且对读取的基础数据进行解码。视频解码器23把基础数据的解码结果提供给基带输入/输出处理块22。

视频编码器24以长GOP结构MPEG算法对从选择器31提供来的替换数据或基础数据进行可变长度编码。同时，视频编码器24把经可变长度编码的替换数据或基础数据作为记录数据提供给缓冲存储器25。

缓冲存储器25临时存储从视频编码器24提供来的记录数据。同时，缓冲存储器25读取记录数据并将读取的记录数据提供给记录介质26。另外，缓冲存储器25临时存储从记录介质26提供来的基础数据。

记录介质26例如由基于光盘或闪存的可移除介质或基于HDD(硬盘驱动器)的大容量存储记录介质构成。在CPU 21的控制下，记录介质26把从缓冲存储器25读取的记录数据记录到记录介质26。更具体而言，记录介质26(或记录块)例如把从缓冲存储器25读取的替换数据写入在记录要替换的基础数据的记录区域中。

此外，在CPU 21的控制下，记录介质26读取所记录的经长GOP结构MPEG算法可变长度编码的基础数据，并将所读取的基础数据提供给缓冲存储器25。

参考图9，其中示出了图示在对替换数据进行可变长度编码时CPU 21和视频编码器24进行的处理的细节的框图。

如图9所示，CPU 21例如通过使用基础数据的码量和VBV延迟等等，以GOP为单位计算局部比特率，并将计算出的局部比特率提供给视频编码器24。同时，CPU 21基于从编码控制部41提供来的被可变长度编码的替换数据的码量和VBV占有量以及基础数据的码量和VBV占有量，来计算基础数据与替换数据之间的码量的差异和VBV占有量的差异。然后，CPU 21通过使用码量和VBV占有量的差异来计算码量误差，并且基于所获得的码量误差，计算与此码量误差相对应的GOP以后的基础数据的局部比特率。即，CPU 21将码量误差反馈到对局部比特率的计算。

视频编码器24具有编码控制部41，用于控制从选择器31(参考图8)提供来的替换数据的可变长度编码。编码控制部41执行编码控制，该编码控制比CPU 21以帧或GOP为单位执行的控制更精细。更具体而言，编码控制部41例如基于从CPU 21提供来的局部比特率来控制视频编码器24进行的可变长度编码。同时，编码控制部41获得经可变长度编码的替换数据的码量和VBV占有量，并将所获得的码量和VBV占有量提供给CPU 21。

应当注意，在本实施例中，局部比特率是以GOP为单位获得的；然而，也可以例如以帧单位获得局部比特率。

[对CPU进行的处理的描述]

图10和图11图示出CPU 21要执行的处理。

如图10所示，CPU 21以GOP为单位计算局部比特率。更具体而言，如图11所示，CPU 21对于再编码范围中的开始GOP，通过使用基础数据的码量和VBV延迟，根据以下的式(3)来计算局部比特率。

$R\left(n\right)=R(n+1)=\·\·\·=R(n+X)=\frac{d\left(n\right)}{(\mathrm{\τ}\left(n\right)+1)-\mathrm{\τ}(n+X)+t(n+X)-t\left(n\right))}$

…(3)

应当注意，以上的式(3)中的R(n)指示出帧n的比特率，并且d(n)指示出帧n的码量；τ(n)指示出帧n的VBV延迟；t(n)指示出帧n的图片被从VBV缓冲器中去除的时刻；并且X指示出在局部比特率的计算中使用的帧的数目。

根据以上的式(3)，向局部比特率的计算范围中的VBV延迟加1。这相当于VBV占有量在被量化到VBV延迟时被上舍入了。因此，根据以上的式(3)，局部比特率被计算得较小。即，局部比特率的误差成为了在误差比实际值小的方向上的误差。结果，当连接VBV占有量时，替换数据的码量变得比基础数据的码量小。因此，替换数据一定能被存储在要替换的基础数据的记录区域中。

此外，CPU 21通过使用以下的式(4)来计算基础数据和替换数据的码量误差。

diff(n)＝{(d(n)-d′(n))+(0′(n)-0(n))}       …(4)

应当注意，在以上的式(4)中，diff(n)指示出帧n的码量误差；d(n)和d′(n)分别指示出帧n的基础数据的码量和替换数据的码量；并且0′(n)和0(n)分别指示出帧n的基础数据的VBV占有量和替换数据的VBV占有量。因此，d(n)-d′(n)指示出基础数据与替换数据的码量之间的差异，并且0′(n)-0(n)指示出基础数据与替换数据的VBV占有量之间的差异。

如果再编码范围内的帧的码量误差之和等于或高于0，则替换数据能够被存储在要替换的基础数据的记录区域中，同时维持VBV占有量的连续性。

因此，局部比特率被计算得较小，以使得在每个GOP中码量误差等于或高于0，从而随着替换数据的可变长度编码进行，码量误差累积。因此，为了充分利用所累积的码量误差之中对于维持VBV占有量的连续性而言非必要的码量，如以下的式(5)中所示，对于每个再编码范围中除开始GOP以外的GOP，CPU 21把码量误差反馈到局部比特率的计算。

$R\left(n\right)=R(n+1)=\·\·\·=R(n+X)=\frac{d\left(n\right)+\mathrm{coef}*\mathrm{\Σdiff}(n-Y)}{((\mathrm{\τ}\left(n\right)+1)-\mathrm{\τ}(n+X)+t(n+X)-t\left(n\right))}$

…(5)

应当注意，在式(5)中，R(n)指示出帧n的比特率；d(n)指示出帧n的码量；τ(n)指示出帧n的VBV延迟；t(n)指示出帧n的图片被从VBV缓冲器中移除的时刻；X指示出在计算局部比特率时使用的帧的数目；diff(n)指示出帧n的码量误差；∑diff(n-Y)指示出从帧Y(1≤Y)到帧n的码量误差之和；并且coef指示出反馈系数。

如上所述执行的反馈可能使得码量误差变负。因此，必须将反馈系数coef确定在不会使得码量误差之和变负的范围中。固定反馈系数coef或者根据例如GOP的长度来适应性地改变反馈系数coef，也是可行的。

[对记录机进行的处理的描述]

参考图12，其中示出了指示出记录机11进行的除了对最末GOP的编码以外的编码处理的流程图。用于对除最末GOP以外的GOP编码的这个处理是对再编码范围中除了最末GOP以外的每个GOP执行的。

在图12所示的步骤S11中，利用作为基础数据处理对象的GOP的码量和VBV延迟，CPU 21计算此GOP的局部比特率。

更具体而言，如果作为处理对象的GOP是再编码范围的开始GOP，则CPU 21根据上述式(3)计算局部比特率。另一方面，如果作为处理对象的GOP是再编码范围的除开始GOP以外的GOP，则CPU 21也通过使用下文将描述的步骤S16以该GOP之前的除开始GOP以外的GOP为对象进行的处理所计算出的编码误差，根据以上式(5)计算局部比特率。

在步骤S12中，CPU 21判定在步骤S11中计算出的局部比特率是否等于或高于格式的规定值。如果发现局部比特率等于或高于格式的规定值，则CPU 21在步骤S13中将局部比特率校正到规定值。这样做是为了防止新经历可变长度编码的流违反格式并且一定能将替换数据存储到要替换的基础数据的记录区域中。然后，CPU 21将经校正的局部比特率提供给编码控制部41，其后过程前进到步骤S14。

另一方面，如果在步骤S12中发现局部比特率低于格式的规定值，则CPU 21把在步骤S11中计算出的局部比特率不加改变地提供给编码控制部41。然后，过程前进到步骤S14。

在步骤S14中，在编码控制部41的控制下，视频编码器24基于从编码控制部41提供来的作为处理对象的GOP的局部比特率，对输入的替换数据执行可变长度编码。

在步骤S15中，编码控制部41获得作为在步骤S14中执行的可变长度编码的结果的每个帧的码量和VBV占有量，并将所获得的码量和VBV占有量提供给CPU 21。

在步骤S16中，通过使用从编码控制部41提供来的每个帧的码量和VBV占有量以及基础数据的相应帧的码量和VBV占有量，CPU 21根据以上的式(4)计算每个帧的码量误差。此码量误差被反馈到下一GOP的局部比特率的计算。

参考图13，其中示出了指示出图8所示的记录机11要执行的对最末GOP编码的处理的流程图。此最末GOP编码处理是对每个再编码范围的最末GOP执行的。

步骤S31至S35的处理操作与步骤S11至S15的处理操作基本相同，因此将跳过对前者的描述。

在步骤S35的处理之后，编码控制部41在步骤S36中判定通过对替换数据的可变长度编码所获得的VBV占有量的轨迹是否可连接到VBV占有量目标图片的VBV占有量。

如果在步骤S36中发现VBV占有量的轨迹可连接，则编码控制部41在步骤S37中执行用于连接VBV占有量的VBV占有量连接处理，其后过程结束。应当注意，此VBV占有量连接处理的细节将在下文中参考图14所示的流程图来描述。

另一方面，如果在步骤S36中发现VBV占有量的轨迹不可连接，则过程前进到步骤S38。

在步骤S38中，CPU 21通过使用由步骤S35的处理获得的每个帧的码量和VBV占有量以及基础数据的相应帧的码量和VBV占有量，根据以上的式(5)计算码量误差。接下来，CPU 21通过把当前再编码范围的最末帧之后接下来的帧包括到新的最末GOP中，来使过程返回到步骤S31。然后，直到发现通过对替换数据的可变长度编码获得的VBV占有量的轨迹可连接到VBV占有量目标图片的VBV占有量为止，CPU 21重复步骤S31至S36以及S38的处理操作。

参考图14，其中示出了指示出图13所示的步骤S37的VBV占有量连接处理的细节的流程图。

在图14所示的步骤S41中，编码控制部41基于通过反馈再编码范围中的最末帧的替换数据的VBV占有量、码量和码量误差而计算出的局部比特率，预测最末帧之后接下来的帧的VBV占有量。

在步骤S42中，编码控制部41判定在步骤S41中预测的VBV占有量是否高于从再编码范围中的最末帧之后接下来的那个帧中存储的VBV延迟转换来的实际VBV占有量的计算值。

如果在步骤S42中发现预测VBV占有量高于实际VBV占有量的计算值，则编码控制部41在步骤S43中向插入编辑后的再编码范围的最末帧添加填充数据，以使得这两个VBV占有量彼此相等。

在步骤S44中，编码控制部41通过使用用于再编码范围的可变长度编码的局部比特率来重新计算再编码范围的最末帧之后接下来的那个帧的VBV延迟，并且改写VBV延迟。这是因为，由于在反馈码量误差的情况下计算最末帧的局部比特率，编辑前或编辑后的比特率变化了。在步骤S44的处理结束之后，该过程结束。

另一方面，如果在步骤S42中发现预测的VBV占有量不大于实际VBV占有量的计算值，则过程结束。

如上所述，记录机11计算基础数据的局部比特率，从而替换数据的比特率更正确地跟随基础数据的比特率。结果，替换数据的码量一定能被抑制为等于或低于基础数据的码量，同时在量化误差范围内维持了VBV占有量的连续性。因此，在现有技术的VTR上执行的插入编辑也能够在记录具有码量可变的长GOP结构的编码流的记录介质上成功执行。

此外，与替换数据在其比特率被固定到足够低于基础数据的比特率的情况下被可变长度编码以增强编辑的成功率的方法相比，上述新颖配置允许了对浪费的码量的抑制。结果，可以抑制图片质量的恶化。另外，记录机11不是按局部比特率而是按比特率来控制可变长度编码，从而可以根据替换数据来高效地分布码量，而不会受基础数据的码量的影响。结果，可以抑制图片质量的偏差。

(2)第二实施例

[作为第二实施例实现的编辑系统的示例性配置]

参考图15，其中示出了图示作为本发明第二实施例实现的编辑系统的示例性配置的框图。

参考图15，与先前参考图7描述的那些类似的组件被用相同的标号标示，并且对其的描述被跳过。

图15所示的编辑系统100的配置与图7所示的那个的不同之处主要在于取代记录机11布置了记录机111。

与图7所示的记录机11一样，图15所示的记录机111利用同轴线缆连接到再现机12。与记录机11一样，记录机111以长GOP结构MPEG算法对基础数据进行可变长度编码并且将经编码的基础数据记录到装载在记录机111上的记录介质中。此外，与记录机11一样，记录机111利用控制线连接到编辑机13。另外，与记录机11一样，记录机111通过控制线向编辑机13发送各种信号。

响应于通过控制线从编辑机13发送来的控制信号，记录机111把以HD-SDI信号的形式从再现机12发送来的编辑数据插入到被记录到记录介质的基础数据的编辑范围中。应当注意，此时，记录机111通过按照VBV占有量由于从VBV延迟转换来而可能具有的误差的最大值(以下称之为误差最大值)缩窄与VBV缓冲器相对应的VBV占有量的上限和下限值，来设定虚拟VBV占有量的下限和上限值。接下来，记录机111对替换数据执行可变长度编码，以防止替换数据的VBV占有量超过虚拟VBV占有量的上限值或者低于虚拟VBV占有量的下限值。

[记录机的示例性详细配置]

参考图16，其中示出了图示图15所示的记录机111的示例性详细配置的框图。

参考图16，与先前参考图8描述的那些类似的组件被用相同的标号标示，并且对其的描述被跳过。

图16所示的记录机111的配置与图8所示的那个的不同之处主要在于取代CPU 21和视频编码器24布置了CPU 121和视频编码器122。

基于从编辑机13提供来的控制信号等等，CPU 121以帧或GOP为单位控制其他组件块。

例如，基于基础数据的比特率的最大值，CPU 121例如计算通过将该比特率除以90000而获得的值来作为误差最大值，并且将计算出的误差最大值提供给视频编码器122。此外，与图8所示的CPU 21一样，基于从编辑机13提供来的指示出用户指定的入点的控制信号，CPU 121控制记录介质26以开始从记录介质26中读取包括所提供的入点的GOP的开始图片以后的图片。另外，与CPU 21一样，基于从编辑机13提供来的指示出用户指定的出点的控制信号，CPU 121控制记录介质26以在从记录介质26中对包括所提供的出点的GOP的末端图片的读取结束时停止对图片的读取。

此外，与CPU 21一样，CPU 121监视其他组件块。CPU 121向编辑机13发送指示出关于记录机111的信息的信号，例如时间码。

视频编码器122以长GOP结构MPEG算法对从选择器31提供来的基础数据进行可变长度编码。另外，基于从CPU 121提供来的误差最大值，视频编码器122以长GOP结构MPEG算法对从选择器31提供来的替换数据执行可变长度编码。与视频编码器24一样，视频编码器122把经可变长度编码的替换数据或基础数据作为记录数据提供给缓冲存储器25。

图17图示出在对替换数据执行可变长度编码时CPU 121和视频编码器122进行的处理的细节。

如图17所示，基于例如基础数据的比特率的最大值，CPU 121例如计算通过将该比特率除以90000而获得的值作为误差最大值，并将计算出的误差最大值提供给视频编码器122。

视频编码器122具有编码控制部141，用于控制从选择器31(参考图16)提供来的替换数据的可变长度编码。编码控制部141以比CPU 121以帧或GOP为单位进行的控制的单位更精细的单位执行编码控制。

更具体而言，基于从CPU 121提供来的误差最大值，编码控制部141例如使用通过从与VBV缓冲器相对应的实际VBV占有量的上限值中减去误差最大值而获得的值，来作为VBV占有量的虚拟上限值。此外，基于从CPU 121提供来的误差最大值，编码控制部141例如使用通过将误差最大值加到与VBV缓冲器相对应的VBV占有量的下限值而获得的值，来作为VBV占有量的虚拟下限值。然后，编码控制部141控制视频编码器122对替换数据的可变长度编码，以防止替换数据的VBV占有量超过虚拟VBV占有量的上限值或者低于虚拟VBV占有量的下限值。

应当注意，在第二实施例中，误差最大值是固定值，例如基础数据的比特率的最大值/90000；如果记录机111像记录机11那样计算局部比特率，则提供依据局部比特率而变化的误差最大值也是可行的。在此情况下，基于局部比特率为每个GOP确定误差最大值。

[对替换数据的可变长度编码的描述]

图18至图20图示出在编码控制部141的控制下执行的替换数据的可变长度编码。

应当注意，在图18至图20中，虚线指示出基础数据的VBV占有量的时间性变化。在图18中，粗实线指示出当占有量误差为0时替换数据的VBV占有量的时间性变化。在图19和图20中，粗实线指示出当占有量误差不是0时替换数据的VBV占有量的时间性变化，并且细实线指示出当占有量误差为0时替换数据的VBV占有量的时间性变化。

因为替换数据被以使其VBV占有量不超过虚拟VBV占有量的上限值或者低于虚拟VBV占有量的下限值的方式进行可变长度编码，所以如图18所示，如果占有量误差是0，则替换数据的VBV占有量落在从虚拟占有量的下限值到其上限值的范围内。

如图19所示，如果再编码范围的开始图片的占有量误差是向上方向上的误差最大值，则替换数据的VBV占有量超过虚拟VBV占有量的上限值。然而，因为开始图片的VBV占有量的占有量误差是误差最大值，所以替换数据的VBV占有量不超过与VBV缓冲器相对应的实际VBV占有量的上限值。因此，不会发生上溢。

另一方面，图20所示，如果再编码范围的开始图片的占有量误差是向下方向上的误差最大值，则替换数据的VBV占有量低于虚拟VBV占有量的下限值。然而，因为开始图片的VBV占有量的占有量误差是误差最大值，所以替换数据的VBV占有量不低于与VBV缓冲器相对应的实际VBV占有量的下限值。因此，不会发生下溢。

如上所述，记录机111通过按照误差最大值缩窄与VBV缓冲器相对应的实际VBV占有量的上限和下限值来对替换数据执行可变长度编码，从而，如果由从VBV延迟的转换导致的占有量误差是最大值，则替换数据的VBV占有量的轨迹不超过实际VBV占有量的上限值或下限值。因此，在经编辑的数据不会发生上溢或下溢。

应当注意，如果再编码范围的开始图片的VBV占有量超过了虚拟VBV占有量的上限值或下限值，则为了执行VBV占有量连接，可通过使开始图片的VBV占有量的上限和下限值保持为实际VBV占有量的上限和下限值来对替换数据执行可变长度编码。在此情况下，开始图片以后的图片的VBV占有量的上限和下限值可被设定到虚拟VBV占有量的上限和下限值。另外，开始图片以后的图片的VBV占有量的上限和下限值之一可被设定到开始图片的VBV占有量。很明显，不对替换数据执行可变长度编码本身是可行的。

如果VBV占有量目标图片的VBV占有量超过了虚拟VBV占有量的上限值或下限值，则可以不加改变地执行VBV占有量连接处理，或者可以继续可变长度编码，直到VBV占有量目标图片变成与不超过虚拟VBV占有量的上限值并且不低于虚拟VBV占有量的下限值的VBV占有量相对应的图片为止。

另外，如果再编码范围的开始图片的VBV占有量超过了虚拟VBV占有量的上限值或下限值，则编码控制部141可将此上限值或此下限值校正到开始图片的VBV占有量；如果VBV占有量目标图片的VBV占有量超过了虚拟VBV占有量的上限值或下限值，则编码控制部141可将此上限值或此下限值校正到VBV占有量目标图片的VBV占有量。

[对记录机进行的处理的描述]

参考图21，其中示出了指示出图16所示的记录机111要执行的编辑编码处理的流程图。此编辑编码处理例如在替换数据被输入到视频编码器122中时开始。

在图21所示的步骤S111中，CPU 121(参考图17)判定是否可从被可变长度编码的基础数据获得具有比特精度的VBV占有量。编码控制部141可根据从外部进行的输入或者通过分析被可变长度编码的基础数据来做出此判定。

如果在步骤S111中发现不可获得具有比特精度的VBV占有量，则CPU 121根据被可变长度编码的基础数据中包括的基础数据的比特率的最大值计算误差最大值并且将计算出的误差最大值提供给编码控制部141。接下来，在步骤S112中，基于从CPU 121提供来的误差最大值，编码控制部141计算虚拟VBV占有量的上限和下限值。然后，过程前进到步骤S113。

另一方面，如果在步骤S111中发现可获得的具有比特精度的VBV占有量，则过程前进到步骤S113。

如果执行了步骤S112的处理，则视频编码器122在步骤S113中在编码控制部141的控制下对替换数据执行可变长度编码，以防止VBV占有量超过虚拟VBV占有量的上限值或低于虚拟VBV占有量的下限值。如果未执行步骤S112的处理，则视频编码器122在编码控制部141的控制下对替换数据的可变长度编码以防止VBV占有量超过与VBV缓冲器相对应的实际VBV占有量的上限值或低于该实际VBV占有量的下限值。

在步骤S114中，视频编码器122判定经可变长度编码的图片是否是再编码范围的最末图片。如果在步骤S114中发现经可变长度编码的图片不是再编码范围的最末图片，则过程返回到步骤S113以重复步骤S113和步骤S114的处理操作，直到经可变长度编码的图片成为再编码范围的最末图片为止。

另一方面，如果在步骤S114中发现经可变长度编码的图片是最末图片，则过程前进到步骤S115。在步骤S115中，编码控制部141判定通过对替换数据的可变长度编码获得的VBV占有量的轨迹是否与VBV占有量目标图片的VBV占有量可连接。

如果在步骤S115中发现VBV占有量的轨迹可连接，则编码控制部141在步骤S116中执行图14所示的VBV占有量连接处理。

另一方面，如果在步骤S115中发现VBV占有量的轨迹不可连接，则编码控制部141在再编码范围中包括当前再编码范围的最末帧之后接下来的帧，并且使过程返回到步骤S113。然后，重复步骤S113至步骤S115的处理操作，直到发现通过对替换数据的可变长度编码获得的VBV占有量的轨迹可与VBV占有量目标图片的VBV占有量相连接为止。

上述处理使得记录机111对于不能获得具有长GOP结构的比特精度的VBV占有量的编码流也可以在不涉及VBV缓冲器上溢或下溢的情况下执行插入编辑。因此，在现有技术VTR上实现的插入编辑也一定能够成功地在记录具有可变码量的长GOP结构的编码流的记录介质上执行。

(3)第三实施例

[作为第三实施例实现的编辑系统的示例性配置]

参考图22，其中示出了图示作为本发明第三实施例实现的编辑系统的示例性配置的框图。

参考图22，与先前参考图7描述的那些类似的组件被用相同的标号标示，并且对其的描述被跳过。

图22所示的编辑系统200的配置与图7所示的那个的不同之处主要在于取代记录机11布置了记录机211。

与图7所示的记录机11一样，图22所示的记录机211利用同轴线缆连接到再现机12。与记录机11一样，记录机211以长GOP结构MPEG算法对基础数据进行可变长度编码并且将经编码的基础数据记录到装载在记录机211上的记录介质中。此外，与记录机11一样，记录机211利用控制线连接到编辑机13。另外，与记录机11一样，记录机211通过控制线向编辑机13发送各种信号。

响应于通过控制线从编辑机13发送来的控制信号，记录机211把以HD-SDI信号的形式从再现机12发送来的编辑数据插入到被记录到记录介质的基础数据的编辑范围中。应当注意，此时，记录机211根据通过向VBV占有量目标图片的VBV延迟加1而获得的值计算VBV占有量目标图片的VBV占有量，并且基于计算出的VBV占有量来对替换数据进行可变长度编码。

[记录机的示例性详细配置]

参考图23，其中示出了图示图22所示的记录机211的示例性详细配置的框图。

参考图23，与先前参考图8描述的那些类似的组件被用相同的标号标示，并且对其的描述被跳过。

图23所示的记录机211的配置与图8所示的配置的不同之处主要在于取代CPU 21和视频编码器24布置了CPU 221和视频编码器222。

基于从编辑机13提供来的控制信号等等，CPU 221以帧或GOP为单位控制其他组件块。

例如，CPU 221(计算块)根据通过向VBV占有量目标图片的VBV延迟加1而获得的值来计算VBV占有量目标图片的VBV占有量，并且将计算出的VBV占有量提供给视频编码器222。与图8所示的CPU 21一样，CPU 221基于从编辑机13提供来的指示出用户指定的入点的控制信号，控制记录介质26以开始从记录介质26中读取包括所提供的入点的GOP的开始图片以后的图片。另外，与CPU 21一样，CPU 221基于从编辑机13提供来的指示出用户指定的出点的控制信号，控制记录介质26以在从记录介质26中对包括所提供的出点的GOP的末端图片的读取结束时停止对开始图片以后的图片的读取。

另外，与CPU 21一样，CPU 221监视其他组件块。CPU 221向编辑机13发送指示出关于记录机211的信息的信号，例如时间码。

视频编码器222以长GOP结构MPEG算法对从选择器31提供来的基础数据进行可变长度编码。另外，基于从CPU 221提供来的VBV占有量目标图片的VBV占有量，视频编码器222以长GOP结构MPEG算法对从选择器31提供来的替换数据进行可变长度编码。另外，与图8所示的视频编码器24一样，视频编码器222把经可变长度编码的替换数据或基础数据作为记录数据提供给缓冲存储器25。

参考图24，其中示出了图示CPU 221和视频编码器222进行的处理的细节的示图。

如图24所示，CPU 221根据通过向VBV占有量目标图片的VBV延迟加1而获得的值来计算VBV占有量目标图片的VBV占有量，并且将计算出的VBV占有量提供给视频编码器222。

视频编码器222具有编码控制部241，用于控制从选择器31(参考图23)提供来的替换数据的可变长度编码。编码控制部241以比CPU 221以帧或GOP为单位进行的控制的单位更精细的单位执行编码控制。

更具体而言，例如，编码控制部241控制视频编码器222(编码块)对替换数据的可变长度编码，以使得替换数据的最末图片的VBV占有量连接到从CPU 221提供来的VBV占有量目标图片的VBV占有量。

应当注意，根据通过向VBV占有量目标图片的VBV延迟加1而获得的值对VBV占有量目标图片的VBV占有量的计算相当于在VBV占有量被量化到VBV延迟时执行的向上舍入。因此，基于这样计算出的VBV占有量目标图片的VBV占有量对替换数据的可变长度编码即使在VBV占有量具有占有量误差的情况下也防止了替换数据的码量超过基础数据的码量。应当注意，所涉及的标准没有规定对VBV延迟量化时对小数点以下的处理。

[VBV占有量目标图片的VBV占有量的计算的效果]

参考图25，其中示出了图示CPU 221中对VBV占有量目标图片的VBV占有量的效果的示图。

CPU 221根据通过向VBV占有量目标图片的VBV延迟加1而获得的值来计算VBV占有量目标图片的VBV占有量，从而，如图25所示，最末图片的VBV占有量具有向上方向上的占有量误差。因此，如果再编码范围的开始图片的VBV占有量具有向下方向上的占有量误差，则基础数据的码量剩余，剩余量为开始图片与最末图片两者之间的占有量误差，从而替换数据的码量不超过基础数据的码量。

应当注意，如果来自通过向VBV占有量目标图片的VBV延迟加1而获得的值的VBV占有量目标图片的VBV占有量超过与VBV缓冲器相对应的实际VBV占有量的上限值或低于下限值，则再编码范围被扩展，直到此VBV占有量不超过上限值并且也不低于下限值为止。

[对记录机进行的处理的描述]

图26是指示出图23所示的记录机211要执行的编辑编码处理的流程图。此编辑编码处理例如在替换数据被输入到视频编码器222中时开始。

在图26所示的步骤S211中，CPU 221(参考图24)计算再编码范围的开始图片的VBV占有量并将计算出的VBV占有量提供给编码控制部241。

在步骤S212中，在编码控制部241的控制下，视频编码器222对替换数据进行可变长度编码，以使得在用步骤S211中计算出的VBV占有量作为原点的情况下，VBV缓冲器不会上溢或下溢。

在步骤S213中，视频编码器222判定经编码的图片是否是再编码范围的最末图片。如果在步骤S213中发现经编码的图片不是再编码范围的最末图片，则过程返回到步骤S212以重复步骤S212和步骤S213的处理操作，直到经编码的图片成为再编码范围的最末图片为止。

另一方面，如果在步骤S213中发现经编码的图片是最末图片，则CPU 221根据通过向VBV占有量目标图片的VBV延迟加1而获得的值计算VBV占有量目标图片的VBV占有量，并将计算出的VBV占有量提供给编码控制部241。接下来，在步骤S214中，编码控制部241判定从CPU 221提供来的根据通过向VBV占有量目标图片的VBV延迟加1而获得的值计算出的VBV占有量目标图片的VBV占有量是否超过了与VBV缓冲器相对应的实际VBV占有量的上限值。

如果在步骤S214中发现VBV占有量目标图片的VBV占有量没有超过VBV占有量目标图片的实际VBV占有量的上限值，则过程前进到步骤S215。

在步骤S215中，编码控制部241判定通过对替换数据的可变长度编码获得的VBV占有量的轨迹是否可连接到VBV占有量目标图片的VBV占有量。

如果在步骤S215中发现VBV占有量的轨迹可连接，则编码控制部241在步骤S216中执行图14所示的VBV占有量连接处理，从而结束上述处理。

另一方面，如果在步骤S214中发现VBV占有量目标图片的VBV占有量超过实际VBV占有量，或者如果在步骤S215中发现VBV占有量的轨迹不可连接，则编码控制部241把当前再编码范围的最末帧之后接下来的帧包括到再编码范围中，并使过程返回到步骤S212。然后，重复步骤S212至步骤S215的处理操作，直到VBV占有量目标图片的VBV占有量不超过实际VBV占有量的上限值并且发现通过对替换数据的可变长度编码获得的VBV占有量的轨迹可连接到VBV占有量目标图片的VBV占有量为止。

应当注意，仅在基础数据的比特率与替换数据的比特率之间存在的匹配的情况下才可执行编辑编码处理。

上述处理使得记录机211在基础数据的比特率与替换数据的比特率之间存在匹配的情况下一定可以将替换数据存储在要替换的基础数据的记录区域中。因此，在现有技术VTR上实现的插入编辑也一定能够成功地在记录具有可变码量的长GOP结构的编码流的记录介质上执行。

与记录机111一样，记录机211可以设定虚拟VBV占有量的上限和下限值。在此情况下，编码控制部241在步骤S214中判定VBV占有量目标图片的VBV占有量是否超过了虚拟VBV占有量的上限值。

(4)第四实施例

[作为第四实施例实现的编辑系统的示例性配置]

参考图27，其中示出了图示作为本发明第四实施例实现的编辑系统的示例性配置的框图。

参考图27，与先前参考图7描述的那些类似的组件被用相同的标号标示，并且对其的描述被跳过。

图27所示的编辑系统250的配置与图7所示的配置的不同之处主要在于取代记录机11布置了记录机251。

与图7所示的记录机11一样，图27所示的记录机251利用同轴线缆连接到再现机12。与记录机11一样，记录机251以长GOP结构MPEG算法对基础数据进行可变长度编码并且将经编码的基础数据记录到装载在记录机251上的记录介质中。此外，与记录机11一样，记录机251利用控制线连接到编辑机13。另外，与记录机11一样，记录机251通过控制线向编辑机13发送各种信号。

此外，响应于通过控制线从编辑机13发送来的控制信号，记录机251把以HD-SDI信号的形式从再现机12发送来的编辑数据插入到被记录到记录介质的基础数据的编辑范围中。

应当注意，此时，记录机251执行与记录机11、记录机111和记录机211执行的处理基本相同的处理。更具体而言，与记录机11一样，记录机251以GOP为单位计算基础数据的比特率作为局部比特率。另外，与记录机111一样，记录机251通过按照误差最大值缩窄与VBV缓冲器相对应的VBV占有量的上限和下限值来设定虚拟VBV占有量的上限和下限值。另外，与记录机211一样，记录机251根据通过向VBV占有量目标图片的VBV延迟加1而获得的值计算VBV占有量目标图片的VBV占有量。然后，基于局部比特率、虚拟VBV占有量的上限和下限值以及VBV占有量目标图片的VBV占有量，记录机251对包括编辑数据的替换数据进行可变长度编码。

[记录机的示例性详细配置]

参考图28，其中示出了图示图27所示的记录机251的示例性详细配置的框图。

参考图28，与先前参考图8描述的那些类似的组件被用相同的标号标示，并且对其的描述被跳过。

图28所示的记录机251的配置与图8所示的配置的不同之处主要在于取代CPU 21和视频编码器24布置了CPU 261和视频编码器262。

CPU 261基于从编辑机13提供来的控制信号等等以帧或GOP为单位控制其他组件块。

例如，与图8所示的CPU 21一样，CPU 261(计算块)通过使用基础数据的码量、VBV延迟等等，以GOP为单位计算局部比特率，并将计算出的局部比特率提供给视频编码器262。另外，基于局部比特率，CPU261例如计算通过将此局部比特率除以90000而获得的值作为VBV占有量误差值，并将此误差提供给视频编码器262。另外，CPU 261根据通过向VBV占有量目标图片的VBV延迟加1而获得的值计算VBV占有量目标图片的VBV占有量，并且将计算出的VBV占有量提供给视频编码器262。

与图8所示的CPU 21一样，CPU 261基于从编辑机13提供来的指示出用户指定的入点的控制信号来控制记录介质26以开始从记录介质26中读取包括所提供的入点的GOP的开始图片以后的图片。同时，与CPU 21一样，CPU 261基于从编辑机13提供来的指示出用户指定的出点的控制信号来控制记录介质26以在从记录介质26中对包括所提供的出点的GOP的末端图片的读取结束时停止对开始图片以后的图片的读取。

另外，与CPU 21一样，CPU 261监视其他组件块。CPU 261向编辑机13发送指示出关于记录机251的信息的信号，例如时间码。

视频编码器262以长GOP结构MPEG算法对从选择器31提供来的基础数据进行可变长度编码。另外，基于从CPU 261提供来的局部比特率、VBV占有量误差值和VBV占有量目标图片的VBV占有量，视频编码器262以长GOP结构MPEG算法对从选择器31提供来的替换数据进行可变长度编码。另外，与图8所示的视频编码器24一样，视频编码器262把经可变长度编码的替换数据或基础数据作为记录数据提供给缓冲存储器25。

参考图29，其中示出了图示在对替换数据进行可变长度编码时CPU261和视频编码器262进行的处理的细节的示图。

如图29所示，例如与图9所示的CPU 21一样，CPU 261基于从编码控制部271提供来的经可变长度编码的替换数据的码量和VBV占有量以及基础数据的码量和VBV占有量来计算码量误差。然后，与CPU 21一样，CPU 261通过使用基础数据的码量、VBV延迟以及码量误差来以GOP为单位计算局部比特率，并将计算出的局部比特率提供给视频编码器262。

另外，基于局部比特率，CPU 261例如计算通过将此局部比特率除以90000获得的值来作为VBV占有量误差，并将此误差提供给视频编码器262。另外，与图24所示的CPU 221一样，CPU 261根据通过向VBV占有量目标图片的VBV延迟加1而获得的值来计算VBV占有量目标图片的VBV占有量，并且将计算出的VBV占有量提供给视频编码器262。

视频编码器262具有编码控制部271，用于控制从选择器31(参考图28)提供来的替换数据的可变长度编码。编码控制部271以比CPU 261以帧或GOP为单位进行的控制的单位更精细的单位执行编码控制。

更具体而言，例如，编码控制部271基于从CPU 261提供来的VBV占有量误差值，使用通过从与VBV缓冲器相对应的实际VBV占有量的上限值中减去VBV占有量误差值而获得的值来作为VBV占有量的虚拟上限值。另外，例如，编码控制部271基于从CPU 261提供来的VBV占有量误差值，使用通过向与VBV缓冲器相对应的实际VBV占有量的下限值加上VBV占有量误差值而获得的值来作为VBV占有量的虚拟下限值。

然后，基于从CPU 261提供来的局部比特率，编码控制部271控制视频编码器262(编码块)对替换数据的可变长度编码，以使得替换数据的VBV占有量不超过虚拟VBV占有量的上限值并且也不低于虚拟VBV占有量的下限值，并且使得替换数据的最末图片的VBV占有量连接到从CPU 261提供来的VBV占有量目标图片的VBV占有量。此外，编码控制部271获取经可变长度编码的替换数据的码量和VBV占有量，并将所获得的码量和VBV占有量提供给CPU 261。

[对记录机进行的处理的描述]

参考图30，其中示出了指示出图27所示的记录机251要执行的编辑编码处理的流程图。此编辑编码处理例如在替换数据被输入到视频编码器262中时开始。

在图30所示的步骤S311中，记录机251执行与再编码范围的开始图片相关联的开始图片处理。此开始图片处理的细节将在下文中参考图31来描述。

在步骤S312中，记录机251对替换数据执行编码处理。此编码处理的细节将在下文中参考图32来描述。

在步骤S313中，记录机251执行与再编码范围的最末图片相关联的最末图片处理。此最末图片处理的细节将在下文中参考图33来描述。

参考图31，其中示出了指示出图30所示的步骤S311的开始图片处理的细节的流程图。

在图31所示的步骤S331中，CPU 261(参考图28)判定是否可从被可变长度编码的基础数据获得开始图片的具有比特精度的VBV占有量。编码控制部271可响应于从外部进行的输入或者通过分析被可变长度编码的基础数据来做出此判决。

如果在步骤S331中发现不可获得具有比特精度的VBV占有量，则过程前进到步骤S332。在步骤S332中，CPU 261通过使用再编码范围的开始GOP的基础数据的码量和VBV延迟，根据以上的式(3)来计算开始GOP的局部比特率。

在步骤S333中，CPU 261判定在步骤S332中计算出的局部比特率是否等于或高于格式规定值。如果在步骤S333中发现局部比特率等于或高于格式规定值，则CPU 261在步骤S334中将局部比特率校正到规定值并且将经校正的局部比特率提供给编码控制部271。同时，CPU 261计算通过将经校正的局部比特率除以90000而获得的值来作为VBV占有量误差值，并将计算出的误差值提供给编码控制部271。接下来，过程前进到步骤S335。

另一方面，如果在步骤S333中发现局部比特率不等于或高于格式规定值，则CPU 261把在步骤S332中计算出的局部比特率不加改变地提供给编码控制部271。另外，CPU 261计算通过将经校正的局部比特率除以90000而获得的值来作为VBV占有量误差值，并将计算出的误差值提供给编码控制部271。然后，过程前进到步骤S335。

在步骤S335中，编码控制部271基于从CPU 261提供来的VBV占有量误差值来计算VBV缓冲器的虚拟VBV占有量的上限和下限值，并将计算出的上限和下限值提供给CPU 261。

在步骤S336中，CPU 261基于再编码范围的开始图片的基础数据的VBV延迟和开始GOP的局部比特率来计算开始图片的VBV占有量。

在步骤S337中，CPU 261判定再编码范围的开始图片的VBV占有量是否超过从编码控制部271提供来的虚拟VBV占有量的上限值或者低于从编码控制部271提供来的虚拟VBV占有量的下限值。

如果发现再编码范围的开始图片的VBV占有量超过虚拟VBV占有量的上限值或低于虚拟VBV占有量的下限值，则CPU 261将再编码范围的开始图片的VBV占有量提供给编码控制部271。

在步骤S338中，编码控制部271把被再编码范围的开始图片的VBV占有量超过或低于的虚拟VBV占有量的上限值或下限值改变到再编码范围的开始图片的VBV占有量。

从而，如果再编码范围的开始图片的VBV占有量超过虚拟VBV占有量的上限值或低于虚拟VBV占有量的下限值，则编码控制部271预测如果VBV占有量在开始图片的VBV占有量内则VBV缓冲器不会下溢或上溢。于是，编码控制部271把被再编码范围的开始图片的VBV占有量超过的虚拟VBV占有量的上限值或下限值改变到再编码范围的开始图片的VBV占有量。结果，可以避免由于缩窄VBV占有量的可允许范围而导致的图片质量劣化，同时防止了VBV缓冲器下溢或上溢的发生。

在步骤S338的处理之后，过程返回到图30所示的步骤S311，从该处过程前进到步骤S312。

应当注意，如果在步骤S337中发现再编码范围的开始图片的VBV占有量超过虚拟VBV占有量的上限值或低于虚拟VBV占有量的下限值，则编码控制部271可以认为VBV缓冲器有可能上溢或下溢，从而结束编辑编码处理，而不执行步骤S338的处理。

另一方面，如果在步骤S337中发现再编码范围的开始图片的VBV占有量不超过上限值并且不低于下限值，则过程返回到图30所示的步骤S311，从该处过程前进到步骤S312。

如果在步骤S331中发现可获得具有比特精度的VBV占有量，则CPU261在步骤S339中基于VBV延迟等等，根据以上的式(2)计算再编码范围的开始图片的VBV占有量。然后，过程返回到图30所示的步骤S311，从该处过程前进到步骤S312。

参考图32，其中示出了指示出图30所示的步骤S312的编码处理的细节的流程图。此编码处理是以GOP为单位执行的。

在图32所示的步骤S351中，通过使用再编码范围中作为处理对象的GOP的基础数据的码量和VBV延迟，CPU 261计算此GOP的局部比特率。应当注意，在步骤S351的第一次处理中，再编码范围的开始GOP被认为是作为处理对象的GOP。

在步骤S352中，与图31所示的步骤S333的处理一样，CPU 261判定在步骤S351中计算出的局部比特率是否等于或高于格式规定值。如果在步骤S352中发现局部比特率等于或高于格式规定值，则CPU 261在步骤S353中将局部比特率校正到规定值并且将经校正的局部比特率提供给编码控制部271。同时，CPU 261计算通过将经校正的局部比特率除以90000而获得的值来作为VBV占有量误差值，并将此误差值提供给编码控制部271。然后，过程前进到步骤S354。

另一方面，如果在步骤S352中发现局部比特率不高于格式规定值，则CPU 261把在步骤S351中计算出的局部比特率不加改变地提供给编码控制部271。同时，CPU 261计算通过将此局部比特率除以90000而获得的值来作为VBV占有量误差值，并将计算出的误差值提供给编码控制部271。然后，过程前进到步骤S354。

在步骤S354中，编码控制部271判定作为处理对象的GOP是否是再编码范围的开始GOP。如果在步骤S354中发现作为处理对象的GOP不是再编码范围的开始GOP，则过程前进到步骤S355。在步骤S355中，编码控制部271基于从CPU 261提供来的作为处理对象的GOP的VBV占有量误差值来计算虚拟VBV占有量的上限和下限值。

如上所述，编码控制部271基于局部比特率来计算虚拟VBV占有量的上限值和下限值，从而可以更正确地设定虚拟VBV占有量的上限值和下限值。结果，可以抑制由于VBV占有量的缩窄的可允许范围而引起的图片质量恶化，同时防止了VBV缓冲器的下溢或上溢的发生。在步骤S355的处理之后，过程前进到步骤S356。

另一方面，如果在步骤S354中发现作为处理对象的GOP是再编码范围的开始GOP，则过程跳过步骤S355前进到步骤S356。

在步骤S356中，在编码控制部271的控制下，视频编码器262对替换数据执行可变长度编码。更具体而言，如果已计算了虚拟VBV占有量的上限和下限值，则视频编码器262基于局部比特率对替换数据执行可变长度编码，以使得VBV占有量不超过虚拟VBV占有量的上限值并且不低于虚拟VBV占有量的下限值。另一方面，如果没有计算虚拟VBV占有量的上限和下限值，则视频编码器262基于局部比特率对替换数据执行可变长度编码，以使得VBV占有量不超过与VBV缓冲器相对应的实际VBV占有量的上限值并且不低于该实际VBV占有量的下限值。

在步骤S357中，编码控制部271获得通过执行可变长度编码而获得的每个帧的码量和VBV占有量，并将所获得的码量和VBV占有量提供给CPU 261。

在步骤S358中，视频编码器262判定作为处理对象的GOP是否是再编码范围的最末GOP。如果在步骤S358中发现作为处理对象的GOP不是再编码范围的最末GOP，则过程前进到步骤S359。

在步骤S359中，CPU 261通过使用从编码控制部271提供来的每个帧的码量和VBV占有量以及与基础数据相对应的每个帧的码量和VBV占有量，根据以上的式(4)计算每个帧的码量误差。应当注意，再编码范围的开始图片的基础数据的VBV占有量是通过步骤S336或步骤S339的处理计算出的那个。其他图片的VBV占有量是基于包括这些图片的GOP的局部比特率和VBV延迟来计算的。

在步骤S359的处理之后，CPU 261把当前作为处理对象的GOP之后接下来的GOP设定为接下来要处理的GOP，其后过程返回到步骤S351。此时，在步骤S351中的处理中，也通过使用由步骤S359的处理出的码量误差来计算局部比特率。然后，重复从步骤S351起的上述处理。

另一方面，如果在步骤S358中发现作为处理对象的GOP是再编码范围的最末GOP，则过程返回到步骤S312，从该处过程前进到步骤S313。

参考图33，其中示出了指示出图30所示的步骤S313的最末图片处理的细节的流程图。

在图33所示的步骤S361中，CPU 261通过使用再编码范围的最末GOP之后接下来的那个GOP的基础数据的码量和VBV延迟，来计算再编码范围的最末GOP之后接下来的这个GOP的局部比特率。

与图31所示的步骤S333的处理一样，CPU 261在步骤S362中判定在步骤S361中计算出的局部比特率是否等于或高于格式规定值。如果在步骤S362中发现局部比特率等于或高于格式规定值，则CPU 261在步骤S363中将局部比特率校正到规定值并且将经校正的局部比特率提供给编码控制部271。同时，CPU 261计算通过将经校正的局部比特率除以90000而获得的值来作为VBV占有量误差值，并将计算出的误差值提供给编码控制部271。然后，过程前进到步骤S364。

另一方面，如果在步骤S362中发现局部比特率不等于或高于格式规定值，则CPU 261把在步骤S361中计算出的局部比特率不加改变地提供给编码控制部271。同时，CPU 261计算通过将局部比特率除以90000而获得的值来作为VBV占有量误差值，并将计算出的误差值提供给编码控制部271。然后，过程前进到步骤S364。

在步骤S364中，CPU 261根据从编码控制部271提供来的再编码范围的最末GOP之后接下来的那个GOP的基础数据的局部比特率以及通过向VBV占有量目标图片的VBV延迟加1而获得的值来计算VBV占有量目标图片的VBV占有量。然后，CPU 261将计算出的VBV占有量提供给编码控制部271。

在步骤S365中，编码控制部271判定在步骤S364中计算出的VBV占有量目标图片的VBV占有量是否超过再编码范围的最末GOP的虚拟VBV占有量的上限值。

如果在步骤S365中发现VBV占有量目标图片的VBV占有量不超过再编码范围的最末GOP的虚拟VBV占有量的上限值，则过程前进到步骤S366。

在步骤S366中，编码控制部271基于再编码范围的最末图片的替换数据的VBV占有量和码量以及最末GOP的局部比特率来预测VBV占有量目标图片的VBV占有量。

在步骤S367中，编码控制部271判定在步骤S366中预测的VBV占有量是否高于在步骤S364中计算出的实际VBV占有量的计算值。

如果在步骤S367中发现预测的VBV占有量高于实际VBV占有量的计算值，则编码控制部271向再编码范围的最末图片的替换数据添加填充数据以使得这两个VBV占有量变得彼此相等。

在步骤S369中，编码控制部271通过使用用于再编码范围的可变长度编码的局部比特率来重计算VBV占有量目标图片的VBV延迟并改写局部比特率。在步骤S369的处理之后，过程返回到图30所示的步骤S313，其后上述处理结束。

另一方面，如果在步骤S365中发现VBV占有量目标图片的VBV占有量超过虚拟上限值，或者如果发现在步骤S367中预测的VBV占有量等于或小于实际VBV占有量的计算值，则过程前进到步骤S370。

在步骤S370中，基于在步骤S361中计算的局部比特率，编码控制部271对再编码范围的最末帧之后接下来的那个帧的基础数据进行可变长度编码，以使得不超过虚拟VBV占有量的上限并且不低于虚拟VBV占有量的下限值。同时，编码控制部271将最末帧之后接下来的这个帧设定成再编码范围的新最末帧。然后，过程返回到步骤S361，重复从该步骤起的上述处理。

应当注意，如果在步骤S364的处理之后发现VBV占有量目标图片的VBV占有量超过虚拟上限值或低于虚拟下限值，那么，如果VBV占有量在该VBV占有量目标图片的VBV占有量内，则可以预测到VBV缓冲器不会下溢或上溢，从而执行步骤S366至S370的处理。

如上所述，记录机11(111、211或251)通过向插入编辑后的再编码范围的最末图片添加填充数据来匹配插入编辑之前和之后的VBV占有量。因此，记录机11(111、211或251)可以在用户指定入点时开始除最末GOP以外的编码处理或者编辑编码处理，而无需等待指定出点。

另外，在第二和第四实施例中，在对替换数据进行可变长度编码时，防止了替换数据的VBV占有量超过虚拟上限值以及低于虚拟下限值。在对基础数据进行可变长度编码时，防止基础数据的VBV占有量超过基于误差最大值的虚拟上限值以及低于虚拟下限值，也是可行的。

在第一、第三和第四实施例中，替换数据被可变长度编码，以使得当在将VBV占有量量化到VBV延迟时执行了向上舍入处理时，替换数据的码量与基础数据的码量相匹配。即，替换数据被可变长度编码，以使得替换数据的VBV占有量被量化到VBV延迟时的除法的余数变成零。因此，如果同一编辑范围的插入编辑再次被执行，则插入编辑之前和之后的码量相互匹配，不会由于插入编辑而减小码量。

上述新颖技术也可应用到如下编辑系统：该编辑系统被配置为执行插入编辑，其中从外部设备发送来的TS(传输流)的预定范围在用被可变长度编码的替换数据替换该预定范围之后被发送。

本技术中的编码不限于长GOP结构MPEG算法；即，例如，本技术中的编码可以是ISO-IEC 13838-2/ITU-TH.262、ISO-IEC 14496-10/ITU-TH.264、ISO-IEC 13818-1/ITU-T H222.0和其他高效编码方案中的任何一种。

(5)第五实施例

[计算机的示例性硬件配置]

参考图34，其中示出了图示执行上述记录机11(111、211或251)的处理操作序列的计算机的示例性硬件配置的框图。

在此计算机中，CPU(中央处理单元)301、ROM(只读存储器)302、RAM(随机访问存储器)303通过总线304互连。

总线304还连接到输入/输出接口305。输入/输出接口305连接到输入块306、输出块307、存储块308、通信块309和驱动器310。

输入块306例如由键盘、鼠标和麦克风构成。输出块307例如由显示监视器和扬声器构成。存储块308例如是基于硬盘和非易失性存储器的。通信块309例如是基于网络接口的。驱动器310驱动诸如磁盘、光盘、磁光盘或半导体设备之类的可移除介质311。

在如上所述配置的计算机中，CPU 301经由输入/输出接口305和总线304把程序从存储块308加载到RAM 303以执行程序，从而执行上述的处理操作序列。

计算机(CPU 301)要执行的程序例如可以通过被记录到作为封装介质的可移除介质311来提供。此外，程序例如可通过诸如局域网、因特网或数字卫星广播之类的有线或无线传输介质来提供。

在计算机中，可通过将可移除介质311装载在驱动器310上来通过输入/输出接口305将每个程序安装在存储块308中。此外，可通过经由有线或无线传输介质通过通信块309接收来将每个程序安装在存储块308中。或者，可预先将每个程序安装在ROM 302或存储块308以便从中执行。

应当注意，计算机要执行的程序可以根据这里描述的序列以依赖于时间的方式执行处理操作，或者并行地或者按需地执行处理操作。

还应当注意，这里使用的术语“系统”表示由两个或更多个组件单元构成的整个装置。

虽然已经利用特定术语描述了本发明的优选实施例，但是这种描述只是出于例示目的，要理解在不脱离所附权利要求的精神或范围的情况下可以做出改变和变化。

本申请包含与2010年3月11日向日本专利局提交的日本优先权专利申请JP 2010-054374中公开的主题相关的主题，特此通过引用将该申请的全部内容并入。

Claims (12)

1.一种信息处理装置，包括：

计算块，该计算块被配置为：为了使要被替换数据替换的作为被可变长度编码的数据的基础数据之后接下来的VBV占有量目标图片的VBV占有量的误差大于实际值，根据所述VBV占有量目标图片的VBV延迟计算所述VBV占有量目标图片的所述VBV占有量；以及

编码块，该编码块被配置为基于由所述计算块计算出的所述VBV占有量目标图片的所述VBV占有量来对所述替换数据进行可变长度编码，

其中VBV表示视频缓冲核验器。

2.根据权利要求1所述的信息处理装置，其中

所述计算块还以预定单位计算所述基础数据的比特率来作为局部比特率；并且

所述编码块基于所述VBV占有量目标图片的所述VBV占有量和所述局部比特率来对所述替换数据进行可变长度编码。

3.根据权利要求2所述的信息处理装置，其中

所述计算块通过使用所述局部比特率和所述VBV占有量目标图片的所述VBV延迟来计算所述VBV占有量目标图片的所述VBV占有量。

4.根据权利要求2所述的信息处理装置，其中

所述计算块计算所述局部比特率以使得所述局部比特率的误差成为小于实际值的误差。

5.根据权利要求2所述的信息处理装置，其中

所述计算块计算经所述编码块可变长度编码的所述替换数据的码量与所述基础数据的码量之间的误差，并且基于计算出的误差以所述预定单位计算所述基础数据以后的基础数据的比特率来作为所述局部比特率。

6.根据权利要求2所述的信息处理装置，其中

如果所述比特率不小于预定值，则所述编码块将所述比特率校正到所述预定值并且基于经校正的局部比特率和所述VBV占有量目标图片的所述VBV占有量来对所述替换数据进行可变长度编码。

7.根据权利要求1所述的信息处理装置，还包括：

记录块，该记录块被配置为把经所述编码块可变长度编码的所述替换数据写到记录所述基础数据的记录区域上。

8.根据权利要求1所述的信息处理装置，还包括：

传送块，该传送块被配置为用经所述编码块可变长度编码的所述替换数据替换所述基础数据并传送经替换的数据。

9.根据权利要求1所述的信息处理装置，其中，

所述可变长度编码数据是具有高效编码的视频数据的数据。

10.一种信息处理方法，包括以下步骤：

为了使要被替换数据替换的作为被可变长度编码的数据的基础数据之后接下来的VBV占有量目标图片的VBV占有量的误差大于实际值，利用信息处理装置根据所述VBV占有量目标图片的VBV延迟计算所述VBV占有量目标图片的所述VBV占有量；以及

利用所述信息处理装置，基于在计算步骤中计算出的所述VBV占有量目标图片的所述VBV占有量来对所述替换数据进行可变长度编码，

其中VBV表示视频缓冲核验器。

11.一种程序，用于使得计算机执行包括以下步骤的处理：

为了使要被替换数据替换的作为被可变长度编码的数据的基础数据之后接下来的VBV占有量目标图片的VBV占有量的误差大于实际值，根据所述VBV占有量目标图片的VBV延迟计算所述VBV占有量目标图片的所述VBV占有量；以及

基于在计算步骤中计算出的所述VBV占有量目标图片的所述VBV占有量来对所述替换数据进行可变长度编码，

其中VBV表示视频缓冲核验器。

12.一种信息处理装置，包括：

计算装置，用于：为了使要被替换数据替换的作为被可变长度编码的数据的基础数据之后接下来的VBV占有量目标图片的VBV占有量的误差大于实际值，根据所述VBV占有量目标图片的VBV延迟计算所述VBV占有量目标图片的所述VBV占有量；以及

编码装置，用于基于由所述计算块计算出的所述VBV占有量目标图片的所述VBV占有量来对所述替换数据进行可变长度编码，

其中VBV表示视频缓冲核验器。

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