JP2009010874A - 符号化装置および符号化方法 - Google Patents

Abstract

【課題】映像データの圧縮符号化時におけるユーザの作業とその際の操作ミスを軽減することができる。
【解決手段】本発明に係る符号化装置においては、エンコード情報入力受付部４２は、映像データを圧縮符号化するときに用いられる第１のエンコード情報の入力を受け付け、パラメータ設定部４３は、第１のエンコード情報に基づいて各再生区間を圧縮符号化するときに用いられるパラメータを第１のパラメータに設定し、出力部２７は予め作成されたチャプタファイルに従いパラメータを変更するための変更画面を表示し、パラメータ変更部４５は、変更情報に基づいてパラメータを第１のパラメータから第２のパラメータに変更し、ＧＯＰ構成決定部４８は第１のパラメータを用いてチャプタファイルに従いＧＯＰ構成を決定し、圧縮符号化部４９は決定されたＧＯＰ構成に基づいて、映像データを圧縮符号化する。
【選択図】 図１１

Description

本発明は符号化装置および符号化方法に係り、特に、映像データを２パスエンコード方式にて圧縮符号化することができるようにした符号化装置および符号化方法に関する。

圧縮符号化された映像データを再生する際に読み出しヘッドがジャンプする構成としては、マルチストーリー、マルチアングル、そしてレイヤブレイクの３つの構成が考えられる。ここで、マルチストーリーとは、ＤＶＤ（Digital Versatile Disc）やＨＤ ＤＶＤ（High Definition Digital Versatile Disc）において連続した１つの映像を記録するだけでなく、複数のシーンを予め用意しておき、ユーザの選択に合わせた再生を可能とする方式を意味する。また、マルチアングルとは、ＤＶＤやＨＤ ＤＶＤにおいて異なるシーン間を切り替えて再生する方式を意味する。さらに、レイヤブレイクとは、２層式のＤＶＤやＨＤ ＤＶＤにおいて存在する２つの層（レイヤ０とレイヤ１）の間を跨いで再生する方式を意味する。

これらの構成においては、映像データの再生時に読み出しヘッドがジャンプする際に満たすべき映像圧縮上の種々の制約が存在する。

なお、関連する技術として、特開２００２−１７１５２９号公報に開示されている技術が知られている（特許文献１）。
特開２００２−１７１５２９号公報

従来においては、ユーザが映像データの圧縮符号化時に符号化装置に設定させた種々の情報に基づいて、本編またはサイドストーリーを２パスエンコード方式（２段階方式）にて圧縮符号化する。その後、映像データの再生時に読み出しヘッドがジャンプする際に満たすべき映像圧縮上の種々の制約が存在するマルチストーリー、マルチアングル、そしてレイヤブレイクの３つの構成に対応する部分（ＥＶＯＢ終端でのエンドポーション部分やマルチアングル箇所のインターリーブユニット部分など）につき、ユーザは、その部分を圧縮符号化する際に用いられるエンコード情報（例えばビットレートなどに関する情報）を再度入力し、入力されたエンコード情報に基づいてこれらの部分の部分再エンコード（いわゆる３ｒｄパスエンコード）を符号化装置に行わせ、すでになされたこれらの部分に関する２パスエンコードによる圧縮符号化データと置換させて編集を行うようにしていた。

このため、ユーザは映像データの圧縮符号化時に多くのマニュアル操作を行わなければならず、映像データの圧縮符号化時に行われる操作はユーザにとって非常に煩わしいものになってしまうという課題があった。

本発明は、このような状況に鑑みてなされたものであり、映像データの圧縮符号化時におけるユーザの作業とその際の操作ミスを軽減することができるとともに、作業効率を向上させることができる符号化装置および符号化方法を提供することを目的とする。

本発明の符号化装置は、上述した課題を解決するために、複数の再生経路を有する映像データを２パスエンコード方式にて圧縮符号化する際に、映像データの全区間を圧縮符号化するときに用いられる第１のエンコード情報の入力を受け付ける入力受付手段と、入力受付手段により入力が受け付けられた第１のエンコード情報に基づいて、各小区間を圧縮符号化するときに用いられるパラメータを第１のパラメータに設定する設定手段と、予め作成されたチャプタファイルに従い、映像データに含まれる所定の小区間に用いられるパラメータを変更するための変更画面を表示する表示手段と、表示手段により表示される変更画面上にて入力が受け付けられた、所定の小区間に用いられるパラメータを第１のパラメータから変更するための変更情報に基づいて、所定の小区間に用いられるパラメータを第１のパラメータから第２のパラメータに変更する変更手段と、設定手段により設定された第１のパラメータを用いて、チャプタファイルに従い、映像データの圧縮符号化時におけるＧＯＰ構成を決定する決定手段と、少なくとも、決定手段により決定されたＧＯＰ構成と第１のパラメータに基づいて、映像データを圧縮符号化する符号化手段とを備えることを特徴とする。

本発明の符号化方法は、上述した課題を解決するために、複数の再生経路を有する映像データを２パスエンコード方式にて圧縮符号化する際に、映像データの全区間を圧縮符号化するときに用いられる第１のエンコード情報の入力を受け付ける入力受付ステップと、入力受付ステップの処理により入力が受け付けられた第１のエンコード情報に基づいて、各小区間を圧縮符号化するときに用いられるパラメータを第１のパラメータに設定する設定ステップと、予め作成されたチャプタファイルに従い、映像データに含まれる所定の小区間に用いられるパラメータを変更するための変更画面を表示する表示ステップと、表示ステップの処理により表示される変更画面上にて入力が受け付けられた、所定の小区間に用いられるパラメータを第１のパラメータから変更するための変更情報に基づいて、所定の小区間に用いられるパラメータを第１のパラメータから第２のパラメータに変更する変更ステップと、設定ステップの処理により設定された第１のパラメータと、チャプタファイルに従い、映像データの圧縮符号化時におけるＧＯＰ構成を決定する決定ステップと、少なくとも、決定ステップの処理により決定されたＧＯＰ構成と第１のパラメータに基づいて、映像データを圧縮符号化する符号化ステップとを含むことを特徴とする。

本発明の符号化装置および符号化方法においては、複数の再生経路を有する映像データを２パスエンコード方式にて圧縮符号化する際に、映像データの全区間を圧縮符号化するときに用いられる第１のエンコード情報の入力が受け付けられ、入力が受け付けられた第１のエンコード情報に基づいて、各小区間を圧縮符号化するときに用いられるパラメータが第１のパラメータに設定され、予め作成されたチャプタファイルに従い、映像データに含まれる所定の小区間に用いられるパラメータを変更するための変更画面が表示され、表示される変更画面上にて入力が受け付けられた、所定の小区間に用いられるパラメータを第１のパラメータから変更するための変更情報に基づいて、所定の小区間に用いられるパラメータが第１のパラメータから第２のパラメータに変更され、設定された第１のパラメータと、チャプタファイルに従い、映像データの圧縮符号化時におけるＧＯＰ構成が決定され、少なくとも、決定されたＧＯＰ構成と第１のパラメータに基づいて、映像データが圧縮符号化される。

本発明によれば、映像データの圧縮符号化時におけるユーザの作業とその際の操作ミスを軽減することができるとともに、作業効率を向上させることができる。

以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。

ここで、本発明の実施形態について説明する前に、いくつかの前提について説明する。まず、圧縮符号化された映像データを再生する際に読み出しヘッドがジャンプする構成としては、マルチストーリー、マルチアングル、そしてレイヤブレイクの３つの構成が考えられる。ここで、マルチストーリーとは、ＤＶＤ（Digital Versatile Disc）やＨＤ ＤＶＤ（High Definition Digital Versatile Disc）において連続した１つの映像を記録するだけでなく、複数のシーンを予め用意しておき、ユーザの選択に合わせた再生を可能とする方式を意味する。

例えば子供に不向きな暴力シーンなどの本編として採用されなかったシーンを本編とは別に用意しておき、再生時にユーザのリモコンによる操作があれば、その操作に応じて本編以外のシーンを再生することが可能である。図１は、選択可能な複数シーンを持つタイトル構成の概略を表している。

例えば図１に示されるように、サイドストーリーＡを含む再生を行う場合、ユーザがメニュー画面にてサイドストーリーＡを含む再生を選択すると、サイドストーリーＡの小区間１の再生→（ａ）にて本編に合流→本編の再生→（ｂ）にてサイドストーリーＡの小区間２に分岐→サイドストーリーＡの小区間２の再生→（ｃ）にて本編に合流→本編の再生→（ｉ）にてサイドストーリーＡの小区間３に分岐という流れで映像が再生される。このとき、本編再生自体は勿論のこと、サイドストーリーと本編の合流または分岐点においても音声や映像の再生不良を発生させてはならない。図１のような構成をマルチストーリー以外に、シームレスブランチとも呼ぶ。

また、マルチアングルとは、ＤＶＤやＨＤ ＤＶＤにおいて異なるシーン間を切り替えて再生する方式を意味する。例えば異なる角度から撮影された映像を複数用意して（例えばアングルＡ、Ｂ、Ｃ、Ｄなどの角度から撮影された映像）、図２に示されるように、ある角度で撮影された映像を再生途中で異なる角度から撮影された映像に切り替えることが可能である。

さらに、一般に２層式のＤＶＤやＨＤ ＤＶＤにおいては２つの層（レイヤ０とレイヤ１）が存在し、レイヤ０の層の方がレイヤ１の層よりもより外周まで記録データが記録されているが、レイヤブレイクとは、図２に示されるように、２層式のＤＶＤやＨＤ ＤＶＤにおいて存在する２つの層（レイヤ０とレイヤ１）の間を跨いで再生する方式を意味する。

異なる層間を跨ぐ再生時には、１００，０００セクタ以上の光ピックアップヘッドのジャンプが発生する可能性がある。光ピックアップヘッドのジャンプ量に応じ、図３に示されるトラックバッファモデルを考慮して最大レートに制約が存在する。このように、これらの構成においては、映像データの再生時に読み出しヘッドがジャンプする際に満たすべき映像圧縮上の種々の制約が存在する。

ここで、これらの構成（マルチストーリー、マルチアングル、およびレイヤブレイク）についてＥＶＯＢ（Elementary Video Object）の観点から説明する。一般に、ＨＤ ＤＶＤではスタンダードコンテンツとアドバンスコンテンツが存在するが、ＥＶＯＢはこのいずれのコンテンツにも共通して存在しており、“The system part of the MPEG-2 Standard(ISO/IEC 13818-1)”に準拠している。このＥＶＯＢには、音声データや字幕データなどの再生情報が記録されている。

ＥＶＯＢには連続ブロックとインターリーブドブロックの２種類が存在する。連続ブロックとは、連続した論理セクタに配置された１つのＥＶＯＢを意味し、インターリーブドブロックとは、複数のＥＶＯＢを分割してそれぞれ交互に配列すること意味する。

図１に示されるようなマルチストーリーの場合、本編は（ａ）、（ｂ）、（ｃ）、（ｉ）、およびサイドストーリーの始点・終点においてＥＶＯＢの境界とし、それぞれを連続ブロックで構成する必要がある。また、図２に示されるようなマルチアングルの場合、任意の位置で異なるアングルの映像にジャンプすることができるように、各アングルをインターリーブユニットとして構成し、各アングルの始点・終点をＥＶＯＢの境界とする必要がある。さらに、図２のレイヤブレイクの場合、レイヤブレイク点でＥＶＯＢ境界とする必要がある。なお、ＥＶＯＢの境界における映像位相に関しては、前のＥＶＯＢがTop fieldで終了したときには、それに続くＥＶＯＢはBottom fieldで開始しなければならず、逆に、前のＥＶＯＢがBottom fieldで終了したときには、それに続くＥＶＯＢはTop fieldで開始しなければない。

また、ＤＶＤ Ｖｉｄｅｏ規格やＨＤ ＤＶＤ Ｖｉｄｅｏ規格によると、ディスク１からトラックバッファ３への転送速度Ｖｒおよびデコーダ４での消費速度Ｖｏとの差を利用してトラックバッファ３内のデータ量を制御される。光ピックアップヘッドのジャンプによっても再生が途切れることがないように、異なるＥＶＯＢ間のジャンプにおいて、図４に示されるように、前方のＥＶＯＢの終端に存在する一定区間（すなわち、エンドポーションと呼ばれる区間）が設けられ、この一定区間におけるデコード４での最大の消費速度ＶｏがＨＤ ＤＶＤ規格により規定されている（図５の表を参照）。図５のＶＳＴＵ（Ｖｉｄｅｏ Ｓｙｓｔｅｍ Ｔｉｍｅ Ｕｎｉｔ）とは、連続する二つのフレームもしくはフィールドの間隔を意味し、60Ｈｚシステムでは1.001/60、50Ｈｚシステムでは1/50である。エンドポーションでの消費速度Ｖｏの制約は、光ピックアップヘッドのジャンプにより、トラックバッファ制御が破綻することがないように定められている。

さらに、マルチアングルはインターリーブユニットで構成される。インターリーブユニット内で任意の位置でシームレスにジャンプできるものとできないものとの２種類が存在する。２種類のマルチアングルに共通の制約事項は、図６の表に示される。インターリーブユニット内で任意の位置でシームレスにジャンプできるマルチアングルの場合、図６の表に加えて、図７の表に示される制約事項を満たす必要がある。インターリーブユニット内で任意の位置でシームレスにジャンプできないマルチアングルの場合、図６の表のみを満たせばよい。

連続ブロックからインターリーブユニットにシームレスに接続するためには、該当する連続ブロックの終端はプリユニット（ＰＲＥＵ）がさらに存在している必要がある。このプリユニット（ＰＲＥＵ）の制約事項は、図８の表に示される。なお、図８に示されるSEQ_END_CODEとはストリームの区切りを意味しており、映像圧縮符号化方式によって呼び名が異なる。例えばMPEG2の場合、sequence_end_codeと呼ばれ、例えばMPEG4-AVCの場合、end_of_seq_rbspと呼ばれ、例えばVC1の場合、End_Of_Sequenceと呼ばれる。また、プリユニット（ＰＲＥＵ）に関しては、図５の表に示される１００，０００以内／連続ブロックのＥＶＯＢに相当するデコーダ４での最大の消費速度Ｖｏを満たす必要がある。

ここで、映像の圧縮符号化処理を行う装置である符号化装置（いわゆるエンコーダ）は、解像度、ビットレートなどのパラメータを設定した上で指定された原画像ファイルの圧縮符号化を行う。この符号化装置におけるＤＶＤなど蓄積メディアの圧縮符号化では、デジタル放送波の圧縮符号化とは異なり、可変ビットレート方式が採用される。可変ビットレート方式とは、映像データの再生を正常に行うことを目的として符号化規格により定められたデコーダバッファと、エンコード処理前（圧縮符号化処理前）に入力される最大、平均、最低のビットレート値などの制約の中で、映像データに含まれる画像の難易度に合わせて、符号量を割り当てる方式をいう。ここで用いられるビットレートとは、１秒当たりの符号量をいう。

この可変ビットレート方式では、一般に、２パスエンコードと呼ばれるエンコード方式が用いられる。２パスとはエンコードを２回行うことを意味しており、従って、２パスエンコード方式とは２段階の過程によるエンコード方式を意味している。まず第１に、１回目のエンコード（圧縮符号化）では映像データに含まれる画像の特徴を調査し、２回目のエンコード（圧縮符号化）では１回目のエンコード結果により得られる情報をもとに、適切な符号量割り当てを行う。これにより、より適切な可変ビットレート設定が行われる(図９−(1))。付言すれば、１パスエンコード方式とは、エンコード（圧縮符号化）を１回だけで行うことを意味し、通常設定された平均レートをもとに、映像データに含まれる画像の難易度を考慮せずに、符号量割り当てを行うため、固定ビットレート方式となることが多い。

さらに、一般的に、圧縮の結果出来上がったストリームを再生して画質評価を行った後で、圧縮歪みのあるシーンにはビットレートなどのパラメータの再調整を行って、再度圧縮を行う。この再圧縮符号化処理を部分再エンコード（いわゆる３ｒｄパスエンコード）と呼ぶ(図９−(2))。この部分再エンコードにおいては、ユーザにより指定されたシーンだけのエンコード（圧縮符号化）を行ったあと、該当箇所の置換を行う(図９−(3))。なお、該当箇所の置換が可能となるように、接続部分の先頭と終端のエンコードバッファ占有量は接続元に整合を取るようにしている。

ところが、従来においては、上述したように、ユーザが映像データの圧縮符号化時に符号化装置に設定させた種々の情報に基づいて、本編またはサイドストーリーを２パスエンコード方式（２段階方式）にて圧縮符号化するが、その後、映像データの再生時に光ピックアップヘッドがジャンプする際に満たすべき映像圧縮上の種々の制約が存在するマルチストーリー、マルチアングル、そしてレイヤブレイクの３つの構成に対応する部分（ＥＶＯＢ終端でのエンドポーション部分やマルチアングル箇所のインターリーブユニット部分など）につき、ユーザは、その部分を圧縮符号化する際に用いられるエンコード情報（例えばビットレートなどに関する情報）を再度入力し、入力されたエンコード情報に基づいてこれらの部分の部分再エンコードを符号化装置に行わせ、すでになされたこれらの部分に関する２パスエンコードによる圧縮符号化データと置換させて編集を行う。上記の制約を受ける部分で変更するパラメータの代表は、ビットレートの最大値である。例えば、制約が存在する部分に合わせて全体のエンコードを行えば、部分再エンコードをすることなく、２パスエンコードのみで圧縮符号化データを作成することが技術上では可能である。しかし、ビットレートの最大値を下げることは、符号化圧縮後のデータの画質を低下させるため、実際の運用では、制約を受ける区間のビットレートの最大値を下げる部分再エンコードが行われる。

このため、ユーザは映像データの圧縮符号化時に多くのマニュアル操作を行わなければならず、映像データの圧縮符号化時に行われる操作はユーザにとって非常に煩わしいものになってしまう。

そこで、予め作成されたチャプタファイルに基づいて、映像圧縮上の種々の制約が存在するマルチストーリー、マルチアングル、そしてレイヤブレイクの３つの構成に対応する部分（ＥＶＯＢ終端でのエンドポーション部分やマルチアングル箇所のインターリーブユニット部分など）と圧縮符号化するときに用いられるパラメータ（例えばビットレートやフィルタに関するパラメータなど）を機械的に、または自動的に設定するようにする。これにより、映像データの圧縮符号化時におけるユーザの作業とその際の操作ミスを軽減することができるとともに、作業効率を向上させることが可能となる。以下、この方法を用いた圧縮符号化方法について説明する。

図１０は、本発明に係る符号化装置１１の内部の構成を表している。

図１０に示されるように、ＣＰＵ２１は、ＲＯＭ２２に記憶されているプログラム（例えばエンコーダアプリケーションプログラムなど）、または記憶部２８からＲＡＭ２３にロードされたプログラムに従って各種の処理を実行する。

ＲＡＭ２３にはまた、ＣＰＵ２１が各種の処理を実行する上において必要なデータなども適宜記憶される。

ＣＰＵ２１、ＲＯＭ２２、およびＲＡＭ２３には、バス２４を介して相互に接続されている。このバス２４にはまた、入出力インタフェース２５が接続される。

入出力インタフェース２５には、種々の操作キーを有するキーボード、マウスなどによりなる入力部２６、ＣＲＴ(Cathode Ray Tube)、ＬＣＤ(Liquid Crystal Display)などよりなるディスプレイ、並びにスピーカなどよりなる出力部２７、ハードディスクなどより構成される記憶部２８、モデム、ターミナルアダプタ、およびネットワークインタフェース（いずれも図示せず）などより構成される通信部２９が接続される。通信部２９は、図示せぬネットワークを介しての通信処理を行う。

入出力インタフェース２５には、必要に応じてドライブ３０が接続され、磁気ディスク３１（フロッピディスクを含む）、光ディスク３２（ＣＤ−ＲＯＭ(Compact Disk-Read Only Memory）、ＤＶＤ(Digital Versatile Disk)を含む)、光磁気ディスク３３(ＭＤ(Mini-Disk)を含む)、あるいは半導体メモリ３４などが適宜装着され、それから読み出しコンピュータプログラムが、必要に応じて記憶部２８にインストールされる。

図１１は、図１０の符号化装置１１のＣＰＵ２１が実行することができる機能的な構成を表している。

図１１に示されるように、符号化装置１１は、表示制御部４１、エンコード情報入力受付部４２、パラメータ設定部４３、パラメータ変更情報入力受付部４４、パラメータ変更部４５、小区間変更情報入力受付部４６、小区間変更部４７、ＧＯＰ構成決定部４８、および圧縮符号化部４９により構成される。

表示制御部４１は、ユーザにより入力部２６に設けられた設定開始／全て終了メニュー５６設定開始／全て終了メニュー５６が選択されると、エンコード情報入力受付部４２は、入力を受付可能とする。エンコード情報入力受付部４２は、各種ファイルの符号化装置１１における記憶部２８の記憶場所（例えば、ＰＣではドライブおよびフォルダなど）を指定する。ここでいうファイルとは、入力すべきチャプタファイル、原画像ファイル、シーンチェンジファイル、出力する圧縮符号化データ（圧縮符号化された映像ストリームやログファイルなど）を指す。また、原画像ファイルにおける符号化を開始するフレーム及び終了するフレーム、フレームレート、走査方式（インタレース方式／プログレッシブ方式）も指定する。これらの情報は、符号化装置１１中の他の機能によって変更されることはない、共通情報である。

表示制御部４１は、ユーザにより入力部２６に設けられた設定開始／全て終了メニュー５６が操作されると、圧縮符号化処理の開始に際して、記憶部２８に記憶されている予め作成されたチャプタファイル５２を読み出し、読み出されたチャプタファイル５２の構成を認識し、このチャプタファイル５２に対応する映像データ（原画像ファイル）を圧縮符号化するときに用いられるエンコード情報を入力するためのエンコード情報入力画面を出力部２７に表示させる。

また表示制御部４１は、映像データに含まれる所定の区間（例えばエンドポーション部分やインターリーブユニット部分に関する区間）を圧縮符号化する際に用いられるパラメータを変更するための変更画面を出力部２７に表示させる。その他、エンコード情報入力受付部４２は、ユーザにより入力部２６に設けられた操作キー５１が操作されたとき、チャプタファイル５２に対応する映像データ（原画像ファイル）を圧縮符号化するときに用いられるエンコード情報の入力を受け付け、入力が受け付けられたエンコード情報をパラメータ設定部４３に供給する。共通情報以外で入力が受け付けられたエンコード情報としては、ビットレートなどがあげられ、これらは他の機能部により変更されうる共通情報以外のパラメータである。

パラメータ設定部４３は、エンコード情報入力受付部４２から供給されたエンコード情報を取得し、取得されたエンコード情報に基づいて、チャプタファイル５２に対応する映像データ（原画像ファイル）を圧縮符号化するときに用いられるパラメータを設定する。パラメータ設定部４３は、その後、パラメータが設定された旨を示す指示信号を表示制御部４１に供給するとともに、設定されたパラメータに関するパラメータ設定データをパラメータ変更部４５に供給する。

パラメータ変更情報入力受付部４４は、ユーザにより入力部２６に設けられた操作キー５１が操作されたとき、所定の小区間（例えばエンドポーション部分やインターリーブユニット部分に関する区間）を圧縮符号化する際に用いられるパラメータを変更するための変更情報の入力を受け付け、入力が受け付けられた変更情報をパラメータ変更部４５に供給する。

パラメータ変更部４５は、パラメータ設定部４３から供給されたパラメータ設定データを取得するとともに、パラメータ変更情報入力受付部４４から供給された変更情報（パラメータを変更するための変更情報）を取得し、取得された変更情報に基づいて、パラメータ設定部４３により設定されたパラメータを変更する。パラメータ変更部４５は、変更されたパラメータに関するパラメータ変更データを圧縮符号化部４９に供給する。

小区間変更情報入力受付部４６は、ユーザにより入力部２６に設けられた操作キー５１が操作されたとき、チャプタファイル５２に記述されている所定の小区間（例えばエンドポーション部分やインターリーブユニット部分に関する区間）における区間（換言すれば、区間開始時刻と区間終了時刻）を変更するための変更情報の入力を受け付け、入力が受け付けられた変更情報を小区間変更部４７およびＧＯＰ構成決定部４８に供給する。

小区間変更部４７は、小区間変更情報入力受付部４６から供給された変更情報（チャプタファイル５２に記述されている所定の小区間における区間（換言すれば、区間開始時刻と区間終了時刻）を変更するための変更情報）を取得し、取得された変更情報に基づいて、チャプタファイル５２により記述されている所定の小区間を変更する。小区間変更部４７は、変更された所定の小区間に関する小区間変更データをＧＯＰ構成決定部４８に供給する。

ＧＯＰ構成決定部４８は、記憶部２８に予め記憶されているチャプタファイル５２およびシーンチェンジ点ファイル５３を読み出すとともに、エンコード情報入力受付部４２からの共通情報を取得する。また、ＧＯＰ構成決定部４８は、小区間変更部４７から供給された小区間変更データを取得する。ＧＯＰ構成決定部４８は、読み出されたチャプタファイル５２およびシーンチェンジ点ファイル５３、並びに取得されたエンコード情報入力受付部４２からの共通情報、および小区間変更データに基づいて、圧縮符号化部４９にて圧縮符号化する際のＧＯＰ構成を決定し、決定されたＧＯＰ構成に関するデータを圧縮符号化部４９に供給する。

圧縮符号化部４９は、入力部２６のエンコード開始／終了ボタンからの開始命令を受けて、ＧＯＰ構成決定部４８から供給されたＧＯＰ構成に関するデータを取得するとともに、記憶部２８に予め記憶されている原画像ファイル（映像データ）を読み出し、取得されたＧＯＰ構成に関するデータを用いて、読み出された原画像ファイル（映像データ）を２パスエンコード方式にて圧縮符号化する。圧縮符号化部４９は、圧縮符号化後の圧縮符号化データを記憶部２８に記憶させる。

次に、図１２のフローチャートを参照して、図１１の符号化装置１１における圧縮符号化処理について説明する。この圧縮符号化処理は、ユーザにより入力部２６に設けられた設定開始／全て終了メニュー５６が操作されたとき、開始される。

ステップＳ１において、表示制御部４１は、ユーザにより入力部２６に設けられた設定開始／全て終了メニュー５６が操作されることにより、映像データの圧縮符号化処理の設定を開始するとの指示がなされたか否かを判定する。

ステップＳ１において映像データの圧縮符号化処理の設定を開始するとの指示がなされたと判定された場合、ステップＳ２へ進み、表示制御部４１は、出力部２７を制御し、エンコード情報入力部４２に対する各種設定入力が可能になるように表示を変更する。それまでは、設定入力が許可されない。すなわち、表示制御部４１は、このチャプタファイル５２に対応する映像データ（原画像ファイル５４）を圧縮符号化するときに用いられるエンコード情報を入力するためのエンコード情報入力画面を出力部２７に表示させる。出力部２７は、表示制御部４１の制御に従い、エンコード情報を入力するためのエンコード情報入力画面を表示する。

ステップＳ３において、エンコード情報入力受付部４２は、ユーザにより入力部２６に設けられた設定開始／全て終了メニュー５６が選択されると入力を受付可能となる。エンコード情報入力受付部４２は、チャプタファイル、原画像ファイル、シーンチェンジファイル、出力する圧縮符号化データファイルの符号化装置１１における記憶部２８の記憶場所（例えば、ＰＣではドライブおよびフォルダ）を指定する。この他に、原画像ファイルにおける符号化を開始するフレーム(IN点)及び終了するフレーム(OUT点)も指定する。操作キー５１が操作されたとき、チャプタファイル５２に対応する映像データ（原画像ファイル５４）を圧縮符号化するときに用いられるエンコード情報の入力を受け付ける。

エンコード情報に含まれるIN/OUT点とは、その原画像ファイル５４のエンコード開始フレームと終了フレームを意味している。IN点は該当するフレームである原画像ファイル５４のエンコード開始フレームを含み、OUT点は該当するフレームである原画像ファイル５４のエンコード終了フレームを含まない。

また、チャプタファイル５２を有する映像データ（原画像ファイル５４）を圧縮符号化するときに用いられる１つのパラメータとしてのフレームレートとは、１秒あたりフレーム数を意味している。例えば、ＮＴＳＣのインターレース映像と呼ばれる動画像であれば、３０／１００１＝２９．９７Ｈｚであり、映画素材であれば２４／１００１＝２３．９８Ｈｚである。なお、このフレームレートに関する情報とIN/OUT点に関する情報に基づいて、フレーム値をタイムコードと呼ばれるHH:MM:SS:FFに変換することができる（HH=時間、MM=分、SS=秒、FF=フレーム数）。ノンドロップ方式と呼ばれるタイムコード方式では、このFFは２９．９７Ｈｚの場合においては０から２９までの30進カウンタであり、２３．９８Ｈｚの場合においては０から２３までの24進カウンタである。通常、IN/OUT点や区間設定は、タイムコード値により設定される。

図１３は、記憶部２８に記憶されている予め作成されたチャプタファイル５２の構成を表している。図１３に示されるチャプタファイル５２には、映像データにおける分岐点、合流点や種別が記述されている。

例えば図１３に示されるように、チャプタファイル５２上では、分岐点と合流点を区別せずに共に“BRANCH”と定義している。“NOCHAP”とは、チャプタ点でないことを意味する。“ENDPOTION”とは、エンドポーションの開始点を意味する。“LAYERBREAK”とは、レイヤブレイク点を意味する。“PREU”とは、PREU（プリユニット）の開始点を意味する。“ILV_OPEN_START”および“ILV_OPEN_END”は、インターリーブドブロックで、かつオープンGOPの設定の開始点および終了点を意味する。“ILV_CLOSED_START”および“ILV_ CLOSED_END”は、インターリーブドブロックで、かつクローズドGOPの設定の開始点および終了点を意味する。

なお、記憶部２８に記憶されている原画像ファイル５４とは、圧縮前の映像データである。原画像ファイル５４のフォーマットは符号化装置１１によりさまざまであるが、共通して画素データが定められた順序に配列して１画面（フレーム）を構成している。ＭＰＥＧ２では、原画像ファイル５４としては輝度データと色差データがそれぞれ８bit幅あり、かつ、輝度データに対して色差データが水平方向及び垂直方向に１／２に間引かれた４：２：０フォーマットが利用されている。一方、ＭＰＥＧ４ ＡＶＣでは、画素データの幅は８bitから１２bit幅まで許容され、４：２：０フォーマットの他にも、水平方向のみ１／２に間引いた４：２：２フォーマットや４：４：４フォーマットにも対応している。例えば２時間(２×６０分×６０秒×２４フレーム)の映画であれば、原画像ファイル５４（映像データ）に１フレーム分の原画像が172,800フレーム分含まれることになる。

エンコーダ情報入力受付部４２は、入力が受け付けられたエンコード情報（共通情報以外のパラメータに関する情報）をパラメータ設定部４３に供給する。パラメータ設定部４３は、その後、パラメータが設定された旨を示す指示信号を生成し、生成されたパラメータが設定された旨を示す指示信号を表示制御部４１に供給する。

ステップＳ４において、パラメータ設定部４３は、エンコード情報入力受付部４２から供給された共通情報以外のパラメータを取得し、取得されたパラメータに基づいて、チャプタファイル５２に対応した映像データ（原画像ファイル）を圧縮符号化するときに用いられるパラメータを設定する。例えばビットレートや量子マトリックスと呼ばれるＤＣＴ変換値の周波数成分に対する重み付け行列、適応的に符号量を割り当てる機能に関する値や、ＭＰＥＧ４ ＡＶＣの場合にブロック歪低減のためのデブロックフィルタの強度などが設定される。なお、このときパラメータ設定部４３により設定されたパラメータを「第１のパラメータ」と定義する。

さらに、設定すべきビットレートは、可変ビットレートの場合には最大、平均、最小値を意味しており、固定ビットレートの場合には平均値を意味している。

ステップＳ５で、表示制御部４１は、圧縮符号化処理の開始に際して、記憶部２８に記憶されている予め作成されたチャプタファイル５２を読み出す。表示制御部４１は、読み出されたチャプタファイル５２の構成を例えば図１４に示されるタイトル構成であると認識する。

ステップＳ６において、表示制御部４１は、パラメータ設定部４３から供給されたパラメータが設定された旨を示す指示信号に基づいて、パラメータ設定部４３においてパラメータが設定されたことを認識するとともに、ユーザが入力部２６を操作することでエンコード情報入力画面上にて入力が受け付けられたエンコード情報に基づいて、チャプタファイル５２に対応する映像データ（原画像ファイル）を圧縮符号化するときに用いられるパラメータがパラメータ設定部４３により設定された後、映像データに含まれる所定の小区間（例えばエンドポーション部分やインターリーブユニット部分に関する区間）を圧縮符号化する際に用いられるパラメータ（例えばビットレート（特に最大のビットレート）など）を変更するための変更画面を出力部２７に表示させる。

出力部２７は、表示制御部４１の制御に従い、映像データに含まれる所定の小区間を圧縮符号化する際に用いられるパラメータを変更するための変更画面を表示する。これにより、必要な箇所の最大のビットレートなどの設定をユーザに要求することができる。

ステップＳ７において、パラメータ変更情報入力受付部４４は、変更画面上にてユーザにより入力部２６に設けられた操作キー５１が操作されたとき、映像データに含まれる所定の小区間（例えばエンドポーション部分やインターリーブユニット部分に関する区間）を圧縮符号化する際に用いられるパラメータを変更するための変更情報の入力を受け付け、入力が受け付けられた変更情報をパラメータ変更部４５に供給する。

ここで、図５乃至図８の表に示される最大の消費速度Ｖｏとは、映像だけでなく音声、字幕などＨＤ ＤＶＤタイトルを再生する上で必要な全データのレートである。従って、音声、字幕などのレートを考慮しながら、ユーザにより入力部２６が操作されることで、映像の最大ビットレートなど（ENDPOTIONやPREUのレートなど）が決定され、パラメータ設定部４３によりすでに設定されたパラメータ（特にビットレートなどの第１のパラメータ）を変更するための変更情報の入力が受け付けられる。なお、このとき決定される最大のビットレートなどのパラメータを「第２のパラメータ」と定義する。従って、この変更情報には、映像データに含まれる所定の小区間（例えばエンドポーション部分やインターリーブユニット部分に関する区間）を圧縮符号化する際に用いられるパラメータを第１のパラメータから第２のパラメータに変更するための情報が含まれている。

ステップＳ８において、パラメータ変更部４５は、パラメータ設定部４３から供給されたパラメータ設定データを取得するとともに、パラメータ変更情報入力受付部４４から供給された変更情報（パラメータを変更するための変更情報）を取得し、取得された変更情報に基づいて、パラメータ設定部４３により設定されたパラメータを変更する。

これにより、映像データに含まれる所定の小区間（例えばエンドポーション部分やインターリーブユニット部分に関する区間）を圧縮符号化する際に用いられるパラメータが、パラメータ設定部４３により設定された第１のパラメータから第２パラメータに変更される。

パラメータ変更部４５は、変更されたパラメータに関するパラメータ変更データを圧縮符号化部４９に供給する。このパラメータ変更データには、映像データに含まれる所定の小区間（例えばエンドポーション部分やインターリーブユニット部分に関する区間）を圧縮符号化する際に用いられるパラメータを、第１のパラメータから第２パラメータに変更するためのデータが含まれている。

ステップＳ９において、小区間変更情報入力受付部４６は、変更画面上にてユーザにより入力部２６に設けられた操作キー５１が操作されたとき、チャプタファイル５２に記述されている所定の小区間（例えばエンドポーション部分やインターリーブユニット部分に関する区間）における区間（換言すれば、区間開始時刻と区間終了時刻）を変更するための変更情報の入力を受け付け、入力が受け付けられた変更情報を小区間変更部４７に供給する。

例えば“ENDPOTION”、“BRANCH”、“LAYERBREAK”、“PREU”、“ILV_OPEN_START”、“ILV_CLOSE_START”、“ILV_OPEN_END”、“ILV_CLOSE_END”の区間開始時刻や区間終了時刻を変更する変更情報の入力が受け付けられる。

ステップＳ１０において、小区間変更部４７は、小区間変更情報入力受付部４６から供給された変更情報（チャプタファイル５２に記述されている所定の小区間における区間（換言すれば、区間開始時刻と区間終了時刻）を変更するための変更情報）を取得し、取得された変更情報に基づいて、チャプタファイル５２により記述されている所定の小区間を変更する。小区間変更部４７は、変更された所定の小区間に関する小区間変更データをＧＯＰ構成決定部４８に供給する。この小区間変更データには、変更された所定の小区間（換言すれば、区間開始時刻と区間終了時刻）に関するデータが含まれている。

ステップＳ１１において、ＧＯＰ構成決定部４８は、記憶部２８に予め記憶されているチャプタファイル５２およびシーンチェンジ点ファイル５３を読み出すとともに、パラメータ設定部４３から供給された共通情報を取得する。また、ＧＯＰ構成決定部４８は、小区間変更部４７から供給された小区間変更データを取得する。ＧＯＰ構成決定部４８は、読み出されたチャプタファイル５２およびシーンチェンジ点ファイル５３、並びに取得された共通情報、および小区間変更データに基づいて、圧縮符号化部４９にて圧縮符号化する際のＧＯＰ構成を例えば図１４に示されるように決定し、決定されたＧＯＰ構成に関するデータを圧縮符号化部４９に供給する。

ステップＳ１２において、ユーザにより入力部２６に設けられたエンコード開始／終了ボタン５０のうちのエンコード開始ボタンが操作されることにより、映像データの圧縮符号化処理の準備を開始する。圧縮符号化処理の準備ができると、圧縮符号化処理は開始する。圧縮符号化部４９は、ＧＯＰ構成決定部４８から供給されたＧＯＰ構成に関するデータを取得するとともに、記憶部２８に予め記憶されている原画像ファイル５４（映像データ）を読み出し、取得されたＧＯＰ構成に関するデータを用いて、読み出された原画像ファイル５４（映像データ）を２パスエンコード方式にて圧縮符号化する。ステップＳ１３において、圧縮符号化部４９は、圧縮符号化後の圧縮符号化データを記憶部２８に記憶させる。また、ユーザにより入力部２６に設けられたエンコード開始／終了ボタン５０により、圧縮符号化処理は強制終了される。

その後、ステップＳ１４において、符号化装置１１、ユーザにより入力部２６に設けられたエンコード開始／終了ボタン５０のうちのエンコード終了ボタンが操作されることにより、映像データの圧縮符号化処理を終了するとの指示がなされたか否かを判定し、映像データの圧縮符号化処理を終了するとの指示がなされたか否かを判定するまで待機する。ステップＳ１４において映像データの圧縮符号化処理を終了するとの指示がなされたと判定された場合、エンコード情報入力部４２で入力した符号化を終了するフレームまで２パスエンコードを終えると、自動的に圧縮は終了する。ユーザはこれを確認した後、符号化装置１１の入力部２６にて全て終了メニューを選択することで、圧縮符号化処理は終了する。

本発明の実施形態においては、複数の再生経路を有する映像データを２パスエンコード方式にて圧縮符号化する際に、全区間を圧縮符号化するときに用いられる第１のエンコード情報の入力を受け付け、入力が受け付けられた前記第１のエンコード情報に基づいて、各所定の小区間を圧縮符号化するときに用いられるパラメータを第１のパラメータに設定し、予め作成されたチャプタファイルに従い、映像データに含まれる所定の小区間に用いられるパラメータを変更するための変更画面を表示するとともに、表示される変更画面上にて入力が受け付けられた、所定の小区間に用いられるパラメータを第１のパラメータから変更するための変更情報に基づいて、所定の小区間に用いられるパラメータを第１のパラメータから第２のパラメータに変更し、入力されたエンコード情報とチャプタファイルに従いＧＯＰ構成を決定し、設定された第１のパラメータと、変更された第２のパラメータと、ＧＯＰ構成に基づいて映像データを圧縮符号化することができる。

さらに、表示される変更画面上にて入力が受け付けられた、チャプタファイルに記述されている所定の小区間における区間を変更するための変更情報に基づいて、所定の小区間における区間を変更し、変更された所定の小区間における区間を用いて、チャプタファイルに従い、映像データの圧縮符号化時におけるＧＯＰ構成を決定することができる。

これにより、タイトル構成で決定されるＧＯＶＵ構造を、タイトル構成を含むチャプタファイルにより、自動的に設定変更することができる。従って、ユーザは映像データの圧縮符号化時に多くのマニュアル操作を行う必要がなくなり、映像データの圧縮符号化時におけるユーザの作業を軽減することができる。また、タイトル構成全体を眺めつつ、チャプタファイルを記述する際に、個別のレート設定に伴って生じうる操作ミスを軽減することができるとともに、作業効率を向上させることができる。従って、符号化装置の操作性を向上させることができる。

なお、本発明の実施形態において説明した一連の処理は、ソフトウェアにより実行させることもできるが、ハードウェアにより実行させることもできる。

また、本発明の実施形態では、フローチャートのステップは、記載された順序に沿って時系列的に行われる処理の例を示したが、必ずしも時系列的に処理されなくとも、並列的あるいは個別実行される処理をも含むものである。

マルチストーリーにおけるタイトル構成を示す図。 マルチアングルにおけるタイトル構成を示す図。 トラックバッファモデルの概略的な構成を示す図。 映像データに含まれるエンドポーションを説明するための説明図。 ＥＶＯＢの終端に存在するエンドポーションと呼ばれる区間におけるデコード４での最大の消費速度ＶｏがＨＤ ＤＶＤ規格により規定される制約事項を説明するための表。 インターリーブユニット内で任意の位置でシームレスにジャンプできるものとできないもの２種類のマルチアングルに共通の制約事項を説明するための表。 インターリーブユニット内で任意の位置でシームレスにジャンプできるマルチアングルの場合に特有の制約事項を説明する表。 連続ブロックの終端に存在するプリユニット（ＰＲＥＵ）の制約事項を説明するための表。 従来の２パスエンコード方式および部分再エンコードを説明する説明図。 本発明に係る符号化装置の内部の構成を示すブロック図。 図１０の符号化装置のＣＰＵが実行することができる機能的な構成を示すブロック図。 図１１の符号化装置における圧縮符号化処理を説明するフローチャート。 記憶部に記憶されているチャプタファイルの構成を示す図。 図１１の符号化装置にて認識されるチャプタファイルによるタイトル構成を示す図。

符号の説明

１…ディスク、２…ＥＣＣ、３…トラックバッファ、４…デコーダ、１１…符号化装置、２１…ＣＰＵ，２２…ＲＯＭ、２３…ＲＡＭ、２４…バス、２５…入出力インタフェース、２６…入力部、２７…出力部、２８…記憶部、２９…通信部、３０…ドライブ、３１…磁気ディスク、３２…光ディスク、３３…光磁気ディスク、３４…半導体メモリ、４１…表示制御部、４２…エンコード情報入力受付部、４３…パラメータ設定部、４４…パラメータ変更情報入力受付部、４５…パラメータ変更部、４６…小区間変更情報入力受付部、４７…小区間変更部、４８…ＧＯＰ構成決定部、４９…圧縮符号化部、５０…開始／終了ボタン、５１…操作キー、５２…チャプタファイル、５３…シーンチェンジ点ファイル、５４…原画像ファイル、５５…圧縮符号化データ、５６…設定開始／全て終了メニュー。

Claims (6)

1. 複数の再生経路を有する映像データを２パスエンコード方式にて圧縮符号化する際に、前記映像データの全区間を圧縮符号化するときに用いられる第１のエンコード情報の入力を受け付ける入力受付手段と、
   前記入力受付手段により入力が受け付けられた前記第１のエンコード情報に基づいて、各小区間を圧縮符号化するときに用いられるパラメータを第１のパラメータに設定する設定手段と、
   予め作成されたチャプタファイルに従い、前記映像データに含まれる所定の小区間に用いられるパラメータを変更するための変更画面を表示する表示手段と、
   前記表示手段により表示される前記変更画面上にて入力が受け付けられた、前記所定の小区間に用いられるパラメータを前記第１のパラメータから変更するための変更情報に基づいて、前記所定の小区間に用いられるパラメータを前記第１のパラメータから第２のパラメータに変更する変更手段と、
   前記設定手段により設定された前記第１のパラメータと、前記チャプタファイルに従い、前記映像データの圧縮符号化時におけるＧＯＰ構成を決定する決定手段と、
   少なくとも、前記決定手段により決定された前記ＧＯＰ構成と前記第１のパラメータに基づいて、前記映像データを圧縮符号化する符号化手段とを備えることを特徴とする符号化装置。
2. 前記変更手段は、前記表示手段により表示される前記変更画面上にて入力が受け付けられた、前記チャプタファイルに記述されている前記所定の小区間における区間を変更するための変更情報に基づいて、前記所定の小区間における区間を変更し、
   前記決定手段は、前記変更手段により変更された前記所定の小区間における区間を用いて、前記チャプタファイルに従い、前記映像データの圧縮符号化時におけるＧＯＰ構成を決定することを特徴とする請求項１に記載の符号化装置。
3. 前記チャプタファイルに記述されている前記所定の小区間における区間を変更するための変更情報には、前記所定の小区間の区間開始時刻または区間終了時刻が含まれることを特徴とする請求項２に記載の符号化装置。
4. 前記所定の小区間には、エンドポーション部分およびインターリーブユニット部分が含まれることを特徴とする請求項１に記載の符号化装置。
5. 各小区間を圧縮符号化するときに用いられるパラメータには、少なくとも、ビットレートが含まれることを特徴とする請求項１に記載の符号化装置。
6. 複数の再生経路を有する映像データを２パスエンコード方式にて圧縮符号化する際に、前記映像データの全区間を圧縮符号化するときに用いられる第１のエンコード情報の入力を受け付ける入力受付ステップと、
   前記入力受付ステップの処理により入力が受け付けられた前記第１のエンコード情報に基づいて、各小区間を圧縮符号化するときに用いられるパラメータを第１のパラメータに設定する設定ステップと、
   予め作成されたチャプタファイルに従い、前記映像データに含まれる所定の小区間に用いられるパラメータを変更するための変更画面を表示する表示ステップと、
   前記表示ステップの処理により表示される前記変更画面上にて入力が受け付けられた、前記所定の小区間に用いられるパラメータを前記第１のパラメータから変更するための変更情報に基づいて、前記所定の小区間に用いられるパラメータを前記第１のパラメータから第２のパラメータに変更する変更ステップと、
   前記設定ステップの処理により設定された前記第１のパラメータと、前記チャプタファイルに従い、前記映像データの圧縮符号化時におけるＧＯＰ構成を決定する決定ステップと、
   少なくとも、前記決定ステップの処理により決定された前記ＧＯＰ構成と前記第１のパラメータに基づいて、前記映像データを圧縮符号化する符号化ステップとを含むことを特徴とする符号化方法。

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