JP4780005B2

JP4780005B2 - データ圧縮記録装置およびデータ圧縮記録方法

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Publication number: JP4780005B2
Application number: JP2007066426A
Authority: JP
Inventors: 幸智子小原; 剛士大石; 朋行進藤
Original assignee: Victor Company of Japan Ltd
Current assignee: Victor Company of Japan Ltd
Priority date: 2007-03-15
Filing date: 2007-03-15
Publication date: 2011-09-28
Anticipated expiration: 2027-03-15
Also published as: JP2008228152A

Description

本発明は、映像信号や音声信号等を圧縮して圧縮データとして記録媒体に記憶するデータ圧縮記録装置およびデータ圧縮記録方法に関する。

従来のデータ圧縮記録装置として、記録する映像信号の非標準度を測定し、その非標準度に応じて、圧縮率（ビットレート）を変えてビットストリームを生成して記録することにより、記録装置の記録領域の効率的に使用するようにしたデータ圧縮記録装置が知られている（例えば、特許文献１参照）。このようなデータ圧縮記録装置では、記録媒体への記録可能レートや伝送路の伝送レートが低下した場合、データ発生元と記録媒体もしくは伝送路の間におかれるバッファに一時的に蓄積していくことで、一時的にデータ発生量よりも低下する記録可能レートもしくは伝送レート分を退避し、記録可能レートもしくは伝送レートが回復した時点でデータ発生元のデータ発生量よりも高く記録もしくは伝送することによって、一時的にバッファに蓄積されたデータを吐き出していく操作を行っている。
特開２００２−１９９３３８号公報

しかしながら、上記従来の技術においては、圧縮データであるビットストリームを記録媒体へ直接記録したり、または伝送してから記録する際に、記録媒体への記録や伝送データレートの低下が長引いた場合、その圧縮データを一度バッファに記憶してから記録媒体に記録するようにしているが、データ発生量からデータ記録もしくはデータ伝送量を引いた、いわゆる記録もしくは伝送待機データ量がバッファサイズを超え、バッファのオーバーフローを引き起こし、記録媒体に記録された映像信号等の圧縮データが破綻してしまう、という問題がある。

また、バッファへの記録データ量が所定量を超えたところで、データ発生量を抑えるべくデータ発生量そのものを低下させるよう制御することも可能であるが、この場合、その低下させた時点から急激に圧縮データの品位が変化してしまう、という問題があると共に、過大なバッファ容量を確保すると、コストがアップするという問題が発生する。

特に、このような問題は、圧縮データとしてデータ量が大きいフルハイビジョン規格の映像信号で、動きの多いシーンを撮影した映像信号の場合、発生しやすい。

そこで、本発明は、記録媒体に圧縮データを記録する際、圧縮データを記憶するバッファのオーバーフローを防止して、記録媒体に記録される圧縮データの破綻を防止することができるデータ圧縮記録装置およびデータ圧縮記録方法を提供することを目的とする。

上記課題を解決するため、本発明のデータ圧縮記録装置では、
最大データレートを越えないように目標平均データレートを目標として映像信号を圧縮して圧縮データを出力する圧縮手段と、
前記圧縮データを記憶するバッファと、
前記バッファにおける前記圧縮データのバッファ占有率、及び前記バッファ占有率の変化量をバッファ状態として検出するバッファ状態検出手段と、
前記バッファに記憶された前記圧縮データを記録媒体に記録する記録手段と、
前記記録手段による前記記録媒体への前記圧縮データの記録データレートを検出する記録データレート検出手段と、
検出された前記バッファ占有率に基づいて、前記バッファ占有率が値の異なる複数の占有率閾値のうち最小の占有率閾値を超えた場合、前記目標平均データレートを現在の値より低下させるように制御し、さらに前記バッファ占有率が前記最小の占有率閾値より大きい占有率閾値を超えた場合、前記バッファ占有率の変化量に基づいて前記最大データレートまたは前記目標平均データレートの少なくともいずれか一方を現在の値より低下させるように制御する圧縮制御手段と、を有し、前記圧縮制御手段は、前記バッファ占有率が前記最小の占有閾値より大きい占有率閾値として、前記複数の占有率閾値のうち最大の占有率閾値を超えた場合、前記バッファ占有率の変化量に基づいて、前記バッファ占有率の変化量が所定値より小さい場合、前記目標平均データレートを前記記録データレートより下げるように制御する一方、前記バッファ占有率の変化量が所定値より大きい場合、前記最大データレートを前記記録データレートと等しくなるように制御するようにしても良いし、前記バッファ占有率の変化量が所定値より大きい場合、前記最大データレートは前記記録データレートと等しくし、かつ、前記目標平均データレートは前記記録データレートより下げるように制御するようにしても良い。またさらに、前記圧縮制御手段は、このような制御状態において、前記バッファ占有率が前記複数の占有率閾値を下回った場合、低下させた前記目標平均データレートまたは前記最大データレートを段階的に元の値に戻すように制御する。また、前記複数の占有率閾値は、値の異なる２つの占有率閾値でも、値の異なる３つ、４つ、…というように他段階の占有率閾値で、段階的に目標平均データレートや最大データレートを低下できるようにしても勿論よい。

本発明によれば、記録媒体に圧縮データを記録する際、急激な圧縮データの品位の低下を避けながら，圧縮データを記憶するバッファのオーバーフローを防止して、記録媒体に記録される圧縮データの破綻を防止することができる。

（実施の形態１）
図１は、本発明のデータ圧縮記録装置に係る映像信号圧縮記録装置の実施の形態１の構成例を示すブロック図である。

図１において、この映像信号圧縮記録装置は、ＣＣＤやＣＭＯＳ等の撮像素子１と、カメラ信号処理回路２と、映像信号圧縮回路３と、マイク４と、音声信号処理回路５と、音声信号圧縮回路６と、マルチプレクス回路７と、バッファ８と、記録回路９と、ＨＤＤやメモリ、ＤＶＤ等の記録媒体１０と、バッファ状態検出回路１１と、記録データレート検出回路１２と、圧縮制御回路１３とを有しており、バッファ状態検出回路１１は、バッファ８におけるバッファ占有率および当該バッファ占有率の変化量をバッファ状態として検出するバッファ占有率検出部１１ａと占有率変化量検出部１１ｂとを有している。

なお、本実施の形態１の映像信号圧縮記録装置は、ＨＤＤやメモリ、ＤＶＤ等の記録媒体９に記録された映像信号と音声信号とを圧縮して多重化した多重化データを再生する再生部分を設けるようにしても勿論良いが、本発明では、記録媒体分に特徴がある発明なので、便宜上、本実施の形態の映像信号圧縮記録装置からは再生部分を省略するものとする。本実施の形態１の映像信号圧縮記録装置では、音声信号の圧縮制御は実行していないので、マイク４や音声信号処理回路５、音声信号圧縮回路６は省略するようにしても勿論よい。また、記録媒体１０を有さず、あるいは記録媒体１０を備えていても、記録回路９は、バッファ８を介したマルチプレクス回路７からの多重化データを、外部の記録媒体（図示せず）に記録するため外部の記録装置へ転送または伝送して外部の記録装置で記録させるようにしても勿論よい。さらに、本実施の形態１の映像信号圧縮記録装置は、上述のように各回路によりハードウエア的に構成しているが、各回路の機能をソフトウエア的、すなわちコンピュータがプログラムの実行により果たすように構成するようにしても勿論よい。また、本実施の形態１の説明では、複数の占有率閾値は、説明の便宜上、値の異なる２つの占有率閾値により説明するが、値の異なる３つ、４つ、…というように他段階の占有率閾値があって、段階的に目標平均データレートや最大データレートを低下できるようにしても勿論よい。

次に動作を説明する。

撮像素子１は撮影対象を撮影し、撮影信号を出力すると、カメラ信号処理回路２は、その撮像信号をＹ-Ｃｂ、Ｃｒ等のデジタル画像情報に変換して映像信号圧縮回路３に供給する。

一方、マイク４で集音された音声信号は、音声信号処理回路５でデジタル化されて音声データとして、音声信号圧縮回路６に供給される。

映像信号圧縮回路３では、例えばＭＰＥＧ２などの規格に則る形で、ユーザの設定した記録モードに基づく圧縮制御回路１３から指示された平均データレートおよび最大データレートに従い映像信号の圧縮を行ない画像データを生成する。なお、本実施の形態１では、ユーザが設定すべき記録モードとしては、低画質記録モード（ＳＰモード）から普通画質（ＨＰモード）、…、最高画質（ＸＰモード）と画質や映像サイズを変えた複数の記録モードがあり、ユーザが任意に選択できるものとする。例えば、当初ユーザが記録モードとして、最高画質のＸＰモードを選択した場合、例えば、目標平均データレートは２５Ｍｂｐｓ、最大データレートは２８Ｍｂｐｓとする。

ここで、目標平均データレートとは、１０秒とか、３０秒、６０秒、…等の所定期間内における圧縮データの平均データ量を示す数値で、映像信号圧縮回路３は、所定期間内における圧縮データの平均データ量がこの目標平均データレートの範囲におよそ収まるように映像信号の圧縮を行う。また、最大データレートとは、映像信号圧縮回路３が映像信号を圧縮した際、瞬時的に生じる圧縮データのデータ量がこの最大データレートを越えないようにするための上限を示す数値で、映像信号圧縮回路３は、圧縮データの瞬時的なデータ量がこの最大データレートをおよそ越えないように映像信号の圧縮を行う。

なお、図示していないが、圧縮制御回路１３は、ユーザが設定する記録モード指示に従って、その他の回路の設定も適宜実施している。例えば、当初ユーザが指示する記録モードをやはりＸＰモードとして、音声信号は例えば、Ｄｏｌｂｙ（登録商標）社のＡＣ３方式を用いて２５６ｋｂｐｓで圧縮する。

上記設定に従って圧縮された画像情報、音声情報は、その他の付加情報等と共にマルチプレクス回路７に供給される。マルチプレクス回路７では、上記圧縮画像データや圧縮音声データなどを、例えば、ＭＰＥＧ２トランスポートパケットの形にパケッタイズしながら時分割でマルチプレクスしていく。このときマルチプレクス後のデータレートは、例えば、平均データレートが２６．６Ｍｂｐｓ、最大データレートが３０Ｍｂｐｓとなる。

そして、マルチプレクス回路７は、マルチプレクスした多重化データをバッファ８に出力して一時的に記憶させる。

すると、記録回路９は、バッファ８に一時的に記憶された多重化データを、過去に記憶した古いデータ順次読み出して、記録媒体１０に記録する。なお、外部の記憶装置（図示せず）に記録する場合は、出力インターフェースを介して接続された外部の記憶装置（図示せず）へ転送する。以下、外部の記憶装置（図示せず）へ転送する場合の処理も、記録媒体１０に記録する場合と同様なので、以下の説明では、外部の記憶装置（図示せず）へ転送する場合の処理については省略する。

圧縮制御回路１３は、次の図２のフローチャートにより詳述するように、ユーザが設定する記録モードの指示と、バッファ検出回路１１からのバッファ状態であるバッファ占有率およびバッファ占有率と、記録データレート検出回路１２からの現在の記録データレートとに基づいて、映像信号圧縮回路３に画像圧縮を行なう際の目標平均データレート及び最大データレートの設定を行う。

次に、圧縮制御回路１３による圧縮制御の動作を説明する。

図２は、圧縮制御回路１３による圧縮制御の動作手順の一例を示すフローチャートである。なお、この例では、説明の便宜上、バッファ８の占有率閾値が２つの場合、すなわち最小専有率閾値と、最大専有率閾値を一例に説明するが、それが３つ、４つ以上あっても同様に説明することが出来る。つまり、バッファ８の占有率閾値が３つ以上ある場合でも、圧縮制御回路１３は、バッファ８の占有率閾値が最小専有率閾値を超える場合は、まず目標平均データレートのみを最初に設定した現在の値より下げるように制御し、バッファ８の占有率閾値が最大専有率閾値を超える場合には、最大データレートを現在の値より下げるように制御すれば、最小専有率閾値と最大専有率閾値との間の専有率閾値では、その専有率閾値を超える場合、目標平均データレートまたは最大データレートのいずれか一方、または双方を同時に制御することが可能である。

まず、圧縮制御回路１３は、バッファ検出回路１１のバッファ占有率検出部１１ａからのバッファ占有率、すなわちバッファ８の記憶容量に対する多重化データの記憶量に基づいて、まず、バッファ占有率が最小占有率閾値を超えているか否かを判断する（ステップ１００）。

ここで、バッファ占有率が最小占有率閾値を超えていないと判断した場合（ステップ１００“ＮＯ”）、圧縮制御回路１３は、通常の制御動作を行うが、バッファ占有率が最小占有率閾値を超えたと判断した場合（ステップ１００“ＹＥＳ”）、目標平均データレートを下げるように映像信号圧縮回路３に指示を出す（ステップ１１０）。その際、一枚の画像で均一な画像品位を保つように、画像単位で目標平均データレートを下げるように制御しても良いし、Ｉ、Ｐ，Ｂ等の各ピクチャタイプ毎に最適な符号量の割り当てをしているため、ＧＯＰの途中で目標平均データレートを変化させると均一な映像品位を保てないので、ＧＯＰ単位等、所定数の画像単位で目標平均データレートを下げるようにしても良い。

つまり、本実施の形態１では、画像圧縮方式として、例えば、ＭＰＥＧ２を使用しているので、画像は画面内だけの情報からなるＩピクチャー、ＩピクチャーもしくはＰピクチャーから片方向で予測した画像と原画像の差分データから構成されるＰピクチャーと、ＰピクチャーとＩピクチャーの双方から予測された画像と原画像との差分データから構成されるＢピクチャー等が存在する。映像信号圧縮回路３は、これらの性質の異なるピクチャーに対して画像の複雑さや時間軸方向の動きを踏まえ適切な配分で符号量を割振ることで画質向上を実現している。

ここで、データレートの制御を行なう単位としてピクチャー単位で制御を行なう場合、例えば、マクロブロック単位やスライス単位など１画面以下の単位で制御する場合に比較して、画面全体を比較的等しい品位で圧縮できるメリットが考えられる。なお、圧縮の基本単位は、マクロブロック単位であり、ピクチャー単位で制御を行なう場合もピクチャー単位で設定された目標値に対して納まるように個々のマクロブロック毎の符号量を制御することになるが、単にマクロブロック単位で制御する場合に比べ、画面毎の目標を先に決めて画面内配分を決めていることで画質の均一さを増すことが可能となる。

また、ピクチャーには、Ｉピクチャー、Ｐピクチャー、Ｂピクチャーが存在しそれぞれ、現在対象としている画像の内容から抽出した情報に加え、前回利用した同一種類の画像に対する圧縮情報や参照する画像の情報を踏まえることで対象シーンの特徴にあった傾向の目標平均データレートの設定が可能となる。

さらにこの操作の単位をＧＯＰとして、ＧＯＰで定めた大目標値に対して各ピクチャーの小目標値をブレークダウンして持ち、その値と踏まえて上記18)の動作をさせてもよい。なお、このことは、以下で説明するステップ１３５、１５５、１６５での目標平均データレートの制御や、ステップ１４０、１６５での最大データレート制御の場合にも同様のことが当てはまる。

図２に戻り、バッファ占有率が最小占有率閾値を超えていないと判断した場合（ステップ１００“ＮＯ”）、圧縮制御回路１３は、そのまま通常の制御動作を行うが、バッファ占有率が最小占有率閾値を超えたと判断した場合（ステップ１００“ＹＥＳ”）、目標平均データレートを現在の値より下げるように映像信号圧縮回路３に指示を出す（ステップ１１０）。

そして、ステップ１１０により目標平均データレートを下げるように映像信号圧縮回路３に指示を出した場合、続いて圧縮制御回路１３は、バッファ検出回路１１のバッファ占有率検出部１１ａからのバッファ占有率が最大占有率閾値（最小占有率閾値＜最大占有率閾値）を超えているか否かを判断する（ステップ１２０）。

ここで、最大占有率閾値の算出方法について説明する。

バッファ８が破綻しないための残量(ｂｉｔ)は、『(標準のマルチプレクスされた最大レート(ｂｐｓ)−低下した記録データレート(ｂｐｓ))×(制御用圧縮制御回路１３の指示に掛かる時間(ｓｅｃ)＋制御単位で作成する時間(ｓｅｃ))』となる。

ここで、本実施の形態１の場合、制御単位には、画像（ピクチャ）単位と、ＧＯＰ単位があるので、ピクチャ単位で制御を行う場合、制御単位で作成する時間（ｓｅｃ）として１ピクチャが作成される時間を、ＧＯＰ単位で制御を行う場合、制御単位で作成する時間（ｓｅｃ）として１ＧＯＰが作成される時間を設定する。これは，制御単位の初めの方で記録データレートが下がった場合を考慮したものある。上記の式より，最大占有率閾値(％)は、『バッファが破綻しないための残量（ｂｉｔ）÷バッファ容量（ｂｉｔ）×１００』となる。

ここで、バッファ占有率が最大占有率閾値を超えていないと判断した場合（ステップ１２０“ＮＯ”）、続いてバッファ占有率が最小占有率閾値を超えているか否かを判断し（ステップ１５０）、バッファ占有率が最小占有率閾値を超えていれば（ステップ１５０“ＹＥＳ”）、通常の制御動作を行う。これに対し、ここで、バッファ占有率が最小占有率閾値を下回った場合（ステップ１５０“ＮＯ”）、目標平均データレートを元の値に戻すように映像信号圧縮回路３に指示を出す（ステップ１５５）。ここで、バッファ占有率検出部１１ａからのバッファ占有率に基づいて、本装置のディスプレイ（図示せず）等に例えば、“データ量の大きい画像です。目標平均データレートを下げますか”等のメッセージを出して、ユーザにより目標平均データレートを下げることを選択させるようにし、圧縮制御回路１３は、そのユーザからの選択指示の有無に基づいて判断するようにしても勿論よい。

一方、ステップ１２０の判断で、バッファ占有率検出部１１ａからのバッファ占有率が最大占有率閾値を超えていると判断した場合（ステップ１２０“ＹＥＳ”）、圧縮制御回路１３は、続いて、例えば、占有率変化量検出部１１ｂからのバッファ占有率の変化量に基づいて、すなわちそのバッファ占有率の変化量が所定の変化量閾値、例えば４０％を超えるか否かに基づいて、映像信号圧縮回路３が現在圧縮している映像信号が圧縮してもデータ量があまり減らない、すなわちデータ量の大きい難しい画像であるか否かを判断する（ステップ１３０）。ここで、占有率変化量検出部１１ｂからのバッファ占有率の変化量に基づいて、本装置のディスプレイ（図示せず）等に例えば、“データ量の大きい画像です。最大データレートを下げますか”等のメッセージを出して、ユーザにより最大データレートを下げることを選択させるようにし、圧縮制御回路１３は、そのユーザからの選択指示の有無に基づいて判断するようにしても勿論よい。

そして、ステップ１３０の判断で、例えば、バッファ占有率の変化量が所定の変化量閾値、例えば４０％を超えず、現在圧縮している映像信号はデータ圧縮の難しい画像ではないと判断した場合（ステップ１３０“ＮＯ”）、圧縮制御回路１３は、例えば、最大データレートはそのままで、目標平均データレートを現在の記録データレートより低くするように映像信号圧縮回路３に指示を出す（ステップ１３５）。勿論、ここで、目標平均データレートを現在の記録データレートより低くではなく、現在の記録データレートより等しくなるように映像信号圧縮回路３に指示を出すようにしても勿論よい。なお、現在の記録データレートは、記録データレート検出回路１２が記録媒体１０への記録回路９の記録データレートを常時または定期的に検出しているので、圧縮制御回路１３は、その検出出力を入力して得ている。

その一方、バッファ占有率の変化量が所定の変化量閾値を超えて、現在圧縮している映像信号はデータ圧縮の難しい画像であると判断した場合（ステップ１３０“ＹＥＳ”）、圧縮制御回路１３は、最大データレートを下げ、例えば現在の記録データレートと等しくなるように映像信号圧縮回路３に指示を出す（ステップ１４０）。その際、バッファ占有率の変化量が大きいので、最大データレートを下げるのと同時に、さらに目標平均データレートを下げるようにしても勿論よい。また、勿論、ここで、最大データレートを現在の記録データレートと等しくなるようにではなく、現在の記録データレートより低くなるように映像信号圧縮回路３に指示を出すようにしても勿論よい。

そして、圧縮制御回路１３は、ステップ１３５により目標平均データレートを現在の記録データレートより低くするように映像信号圧縮回路３に指示を出した場合（ステップ１３０“ＮＯ”）、およびステップ１４０により最大データレートを下げ、例えば現在の記録データレートと等しくなるように映像信号圧縮回路３に指示を出した場合（ステップ１３０“ＹＥＳ”）の双方の場合、継続してバッファ占有率検出部１１ａからのバッファ占有率に基づいて、ステップ１２０と同様に、そのバッファ占有率が最大占有率閾値を超えているか否かを判断する（ステップ１６０）。ここで、バッファ占有率が最大占有率閾値を超えていると判断した場合（ステップ１６０“ＹＥＳ”）、圧縮制御回路１３は、通常の制御動作を行う。

これに対し、バッファ占有率が最大占有率閾値を下回ったと判断した場合（ステップ１６０“ＮＯ”）、ステップ１３５により下げた目標平均データレート、あるいはステップ１４０により下げた最大データレートを元の値に戻すように映像信号圧縮回路３に指示を出す（ステップ１６５）。

これで、本実施の形態１の圧縮制御回路１３による圧縮制御の動作手順は終了する。なお、図２に示す圧縮制御回路１３による圧縮制御の動作手順はあくまで一例であり、占有率閾値も最小占有率閾値と最大占有率閾値との２つの場合の一例であり、最小占有率閾値と最大占有率閾値との間に、他の占有率閾値があっても勿論よく、バッファ占有率がその他の占有率閾値を超えた場合、目標平均データレートのみを下げても、最大占有率閾値の場合と同様に、バッファ占有率の変化量に基づいて最大データレートまたは目標平均データレートの少なくともいずれか一方を現在の値より低下させるように制御しても勿論よい。

次に、圧縮データのデータ量が通常の標準的な映像の場合と、標準的な画像より圧縮が難しい、すなわち圧縮データのデータ量が標準的な映像の場合より多い難しい映像の場合との両場合において、記録媒体１０に記録可能な記録データレートが低下した場合の圧縮制御回路１３による圧縮制御の具体例を、図面を参照して説明する。なお、記録媒体１０に記録可能な記録データレートが低下する場合だけでなく、記録媒体１０に記録可能な記録データレートは変わらずに、撮影対象の動きが大きい等、圧縮効率の良くない映像信号を圧縮して圧縮データ量が増える場合を一例にしても同じである。

図３（ａ）〜（ｃ）は、それぞれ、撮影対象が標準的な画像の場合における圧縮制御回路１３による平均データレート制御による目標平均データレートの変化の一例を示す図である。

ここで、図３（ａ）に示すように、例えば、バッファ８の容量が例えば１００ＭＢ、圧縮制御回路１３が映像信号圧縮回路３に対し指示している目標平均データレート（図では、“平均”と略す場合あり。）が例えば２５Ｍｂｐｓ、最大データレート（図では、“最大”と略す場合あり。）が例えば２８Ｍｂｐｓ、マルチプレクス回路７からバッファ８に供給される多重化データの平均データレートが例えば２６．６Ｍｂｐｓ、記録回路９による記録媒体１０への平均的な記録可能レートが例えば４０Ｍｂｐｓとする。

このような条件下で、記録媒体１０や記録回路９等で何らかの問題が発生すると、一時的に記録媒体１０への書込みが出来なくなり、平均的な記録データレートが低下する。通常はマルチプレクス回路７から供給される多重化データは、バッファ８を介してそのまま記録媒体１０に記録されていくが、記録媒体１０の平均的な記録データレートがマルチプレクス回路７から供給されるデータレート以下に低下した場合、差分のデータが順次バッファ８に蓄積されていくことになる。

例えば、記録媒体１０に記録可能なデータレートが４０Ｍｂｐｓから１６．６Ｍｂｐｓに低下する場合を考えると、この場合、バッファ８には、毎秒（２６．６―１６．６）＝１０Ｍｂｐｓずつデータが積みあがり格納されていることになるので、特段の配慮をしなければ、１０（１０Ｍｂｐｓ／１００ＭＢ）秒後にはバッファ８に蓄積が出来なくなり、多重化データが欠落してしまう。

そのため、図３（ｂ）に示すように、バッファ８の占有率が例えば最小占有率閾値である５０％（５０ＭＢが占有された状態）を超えたときに、バッファ８の状態がバッファ状態検出回路１１を介し圧縮制御回路１３に伝達され、圧縮制御回路１３は、映像信号圧縮回路３に対して目標平均データレートを２５Ｍｂｐｓから２０Ｍｂｐｓに低下させるよう要求をする。なお、この処理は、図２におけるステップ１００における“ＹＥＳ”の判断、そしてステップ１１０の処理に相当する。

このとき、撮像中の画像が平均的な画像であれば、図３（ｂ）に示すように、映像信号圧縮回路３で発生させられる圧縮データと音声データ等をマルチプレクス回路７でマルチプレクスした後の多重化データのデータレートは、例えば、約２１．６Ｍｂｐｓに低下し、当初後５秒しか持たなかったバッファ８が、今の状態が続いてもさらに１０秒程度持つようになる。

この状態でもさらに記録媒体１０への記録データレート低下が長引く場合には、バッファ８の占有率がさらに増加していくので、この状況を圧縮制御回路１３は、さらにバッファ状態検出回路１１のバッファ占有率検出部１１ａからのバッファ占有率が最大占有率閾値、例えば２０Ｍｂｐｓを超えるか否かにより判断し、最大占有率閾値である例えば８０％を超える場合、図３（ｃ）に示すように、圧縮制御回路１３は、映像信号圧縮回路３に対し目標平均データレートを、さらに例えば１５Ｍｂｐｓに低下させるように指示する。なお、この処理は、図２におけるステップ１２０における“ＹＥＳ”の判断、ステップ１３０における“ＮＯ”の判断、そしてステップ１３５の処理に相当する。

これにより、撮像中の画像が平均的な画像であれば、マルチプレクス回路７からの多重化データのデータレートが約１６．６Ｍｂｐｓ程度もしくはこれ以下に低下し、記録データレート以下となるので、この後バッファ占有率は増加しないことになる。これにより、バッファ８のオーバーフローを防止でき、多重化データの破綻を避けることができることになる。また、この場合、最大データレートは当初の値から低下させていないので、画質の劣化も最小限に抑えることができることになる。

なお、図３に挙げたバッファ占有率、目標データレートや最大データレートの設定、制御の段階の回数は一例である。つまり、これらの値は、記録データレートの低下具合や、撮影対象の画質の優先度に応じて決定することになり、このことは、以下に説明する他の図面でも同様である。また、ここでは、ＦＨＤモードにおける目標データレートや最大データレートの変化を示しているが、例えば、ＳＰモードにおけるデータレートは画像圧縮では，最大２０Ｍｂｐｓ，平均１７．５Ｍｂｐｓ、マルチプレクス後は，最大２２Ｍｂｐｓ，平均１９Ｍｂｐｓとなる。

図４（ａ）〜（ｃ）は、それぞれ、撮影対象が標準的な画像の場合の平均データレート制御後、平均データレートを戻す場合の目標平均データレートの変化の一例を示す図である。

つまり、図３（ｃ）の状態から図４（ａ）に示すように、記録媒体１０への記録データレートが元通り４０Ｍｂｐｓに回復すると、時間の経過と共にバッファ８の占有率は低下して最大占有率閾値である８０％を下回り始める。ただし、最小占有率閾値である５０％は超えているものとする。

すると、圧縮制御回路１３は、図４（ｂ）に示すように、映像信号圧縮回路３に対し目標平均データレートの設定を１５Ｍｂｐｓから２０Ｍｂｐｓに戻すように指示することにより、画質を向上させることが可能となる。なお、この処理は、図２におけるステップ１６０における“ＮＯ”の判断、ステップ１６５の処理に相当する。なお、ここで、最大データレートの設定を拡大すると共に、目標平均データレートも現在設定されているデータレートから最大データレートを上限とする間の値に設定することが可能である。

さらに時間の経過と共にバッファ８の占有率が最小占有率閾値である５０％を下回ると、圧縮制御回路１３は、図４（ｃ）に示すように、目標平均データレートを当初設定の２５Ｍｂｐｓに戻すように映像信号圧縮回路３に指示を出力する。なお、この処理は、図２におけるステップ１５０における“ＮＯ”の判断、ステップ１５５の処理に相当する。

このような処理により、圧縮制御回路１３は、記録データレートが復活した場合、目標平均データレートを段階的に当初設定の値に戻すことができ、突然、記録データレートが下がり、復活した場合でも、バッファ８のオーバーフローを防止しながら画質を落とさずに段階的に対応することができる。

次に、画像が平均的な画像よりも複雑な画像の場合の一例について説明する。

図５（ａ）〜（ｃ）は、それぞれ、撮影対象が標準的な映像よりデータ量の大きい映像の場合の平均データレートおよび最大平均データレート制御による目標平均データレートの変化の一例を示す図である。

この場合、図５（ａ）から（ｂ）までの目標平均データレートを下げる圧縮制御回路１３の制御は、図３（ａ）から（ｂ）までの標準的な画像の場合の制御と同様である。

ただし、この場合、目標平均データレートを２０Ｍｂｐｓに低下させるように圧縮制御回路１３が映像信号制御回路３に対し指示をしたとしても、急激にデータレートを低下させることが出来ず、図５（ｂ）に示すように、動きの激しい撮影対象の映像信号を圧縮しており平均データレートが２６．６Ｍｂｐｓのままである場合が考えられる。

その状態が続くと、５秒後にはバッファは破綻してしまうので、これを避けるため、バッファ８の占有率が最大占有率閾値である例えば８０％を超え、しかもバッファ占有率の変化量が高く圧縮困難な画像であると判断した場合、圧縮制御回路１３は、図５（ｃ）に示すように、映像信号圧縮回路３に対し最大データレートを、例えば２８Ｍｂｐｓから記録データレートとほぼ同じ１５Ｍｂｐｓに低下させるように指示をする。なお、圧縮制御回路１３は、バッファ占有率の変化量が所定以上に高く、最大データレートを下げるだけでは、バッファ８がオーバーフローすると判断して、図５（ｃ）に示すように、最大データレートを下げるのと同時に、さらに目標平均データレートをさらに２０Ｍｂｐｓから１５Ｍｂｐｓに低下させるように指示している。この場合、目標平均データレートをさらに下げるか否かは任意である。なお、この処理は、図２におけるステップ１２０における“ＹＥＳ”の判断、ステップ１３０における“ＹＥＳ”の判断、そしてステップ１４０の処理に相当する。

これにより、撮像中の画像が圧縮困難な画像である場合、マルチプレクス回路７からの多重化データのデータレートが約１６．６Ｍｂｐｓ程度もしくはこれ以下に低下し、記録データレート以下となった場合、まずは目標平均データレートを下げ、続いて最大データレートを低下させているので、確実にバッファ８のオーバーフローを防止でき、多重化データの破綻を避けることができることになる。

図６（ａ）〜（ｃ）は、それぞれ、撮影対象が圧縮困難な画像の場合の平均データレートおよび最大データレート制御後、平均データレートおよび最大データレートを戻す場合の目標平均データレートおよび最大データレートの変化の一例を示す図である。

つまり、図５（ｃ）の状態から図６（ａ）に示すように、記録媒体１０への記録データレートが元通り４０Ｍｂｐｓに回復すると、時間の経過と共にバッファ８の占有率は低下して最大占有率閾値である８０％を下回り始める。ただし、最小占有率閾値である５０％は超えているものとする。

すると、圧縮制御回路１３は、図６（ｂ）に示すように、まずは、映像信号圧縮回路３に対し最大データレートの設定を１５Ｍｂｐｓから２８Ｍｂｐｓに戻すように指示することにより、画質を向上させることが可能となる。なお、図５（ｂ）から図５（ｃ）に状態が変わる際、最大データレートと同時に目標平均データレートも下げているので、最大データレート同時に目標平均データレートも２０Ｍｂｐｓに戻すように制御する。なお、この処理は、図２におけるステップ１６０における“ＮＯ”の判断、ステップ１６５の処理に相当する。

さらに時間の経過と共にバッファ８の占有率が最小占有率閾値である５０％を下回ると、圧縮制御回路１３は、図６（ｃ）に示すように、目標平均データレートを当初設定の２５Ｍｂｐｓに戻すように映像信号圧縮回路３に指示を出力する。なお、この処理は、図２におけるステップ１５０における“ＮＯ”の判断、ステップ１５５の処理に相当する。

このような処理により、圧縮制御回路１３は、記録データレートが復活した場合、最大データレートおよび目標平均データレートを段階的に当初設定の値に戻すことができ、突然、記録データレートが下がり、復活した場合でも、バッファ８のオーバーフローを防止しながら、しかも画質を落とさずに段階的に対応することができる。

このように、本実施の形態１の映像信号圧縮記録装置によれば、圧縮制御回路１３は、まずバッファ占有率が最小占有率閾値を超えた場合、目標平均データレートを下げるように制御する一方、さらにバッファ占有率が最大占有率閾値を超える場合、さらにバッファ占有率の変化量等により圧縮が難しい画像であるか否かを判断して、データ圧縮の難しい画像ではないと判断した場合、目標平均データレートを現在の記録データレートより下げるように制御する一方、データ圧縮の難しい画像であると判断した場合、最大データレートを下げるように制御するので、バッファ８のオーバーフローを防止しながら、しかも画質を落とさずに段階的に対応することができる。

その結果、記録や伝送データレートの低下が長引いた場合でも、次第に発生データ量を低下させるのでバッファサイズを超え、破綻する可能性が減少する。

つまり、記録や伝送データレートの低下が長引いた場合でも、まずバッファが第1の占有率を超えた時点で平均データレートのみを低下させることで、比較的圧縮が容易な情報に対してはほとんど劣化させずに、比較的圧縮が困難な情報に対しては必要な情報量を与えることでやはり劣化を最小限にとどめながら、平均的なデータ量を削減していくことで圧縮情報に急激な品位の変化を与えることなく、対応することができる。

また、これらの技術を用いながらも比較的圧縮が困難な情報が継続した場合、あまり発生するデータ量を削減できずバッファ８の占有率がフルに近くなってしまうことが考えられるが、このような場合にも、限界占有率を超えた時点で強制的に最大データレートを低下させていくことで、ここからは圧縮情報の品位のある程度以上の品位の変化を許容しながらも、情報が不連続になってしまうなどの最悪の事態を避けることが可能となる。

また、圧縮制御回路１３は、記録媒体１０への記録データレートや伝送路の状態が回復した場合、低下させた最大データレートや目標平均データレートを段階的に元に戻すように制御するので、情報品位を回復することで利用者の利便性を向上し、さらに次の記録もしくは伝送レートの低下に備えてバッファ容量の回復を進めることができ、例えば、バッファ容量の回復を先に進め、追って記録もしくは伝送レートの回復を行なうことも可能である。

さらに、圧縮制御回路１３は、上記圧縮動作の制御を、例えば、ピクチャー単位の設定を行うことにより、目標平均データレートを変化させても画像品位の変化をより目立ちにくくすることが可能である。

なお、上記実施の形態１では、バッファ占有率が最大占有率閾値を超えた場合、バッファ占有率の変化量に基づいて最大データレートまたは目標平均データレートの少なくともいずれか一方を現在の値より低下させるように制御するように説明したが、本発明では、これに限定されず、バッファ占有率の変化量を参照せずに、単純に、バッファ占有率が最大占有率閾値を超えた場合、最大データレートを現在の値より低下させるようにしても勿論よい。この場合、図１に示す構成からバッファ状態検出回路１１の占有率変化量堅守部１１ｂは不要となり、また、図２に示すステップ１３０の判断ステップと、ステップ１３５の目標平均データレートを下げる処理ステップが不要となる。このことは、次に説明する実施の形態２でも同様である。

（実施の形態２）
上記実施の形態１では、複数の占有率閾値は、説明の便宜上、最小占有率閾値と最大占有率閾値という値の異なる２つの占有率閾値により説明したが、本実施の形態２では、最小占有率閾値、中間占有率閾値、最大占有率閾値というように値の異なる３つの占有率閾値があって、目標平均データレートおよび最大平均データレートをそれぞれ２段階で下げる場合について説明する。なお、構成自体は図１に示す実施の形態１の映像信号圧縮記録装置と同じなので、図１に示す実施の形態１の映像信号圧縮記録装置の構成を元に、実施の形態２の平均データレートおよび最大平均データレート制御による目標平均データレートの変化について説明する。

図７（ａ）〜（ｄ）は、それぞれ、撮影対象が標準的な映像よりデータ量の大きい映像の場合の平均データレートおよび最大平均データレート制御による目標平均データレートの変化の一例を示す図である。

この場合、バッファ８の占有率が最小占有率閾値である例えば５０％を超えることにより、図７（ａ）から（ｂ）に以降して目標平均データレートを下げる圧縮制御回路１３の制御は、実施の形態１の図３（ａ）から（ｂ）や、図５（ａ）から（ｂ）の画像の場合の制御と同様である。

ただし、この場合、目標平均データレートを２０Ｍｂｐｓに低下させるように圧縮制御回路１３が映像信号制御回路３に対し指示をしたとしても、急激にデータレートを低下させることが出来ず、図７（ｂ）に示すように、動きの激しい撮影対象の映像信号を圧縮しており平均データレートが２６．６Ｍｂｐｓのままである場合が考えられる。

その状態が続くと、５秒後にはバッファは破綻してしまうので、これを避けるため、バッファ８の占有率が中間占有率閾値である例えば７５％を超えた時点で、圧縮制御回路１３は、実施の形態１の最大占有率閾値を超えた場合と同様に、バッファ状態検出回路１１の占有率変化量検出部１１ｂからの検出結果である占有率変化量を判断する。なお、中間占有率閾値の７５％は、一例であり、最小占有率閾値と、最大占有率閾値との間の値なら任意の値でよい。

そして、圧縮制御回路１３は、バッファ８の占有率が上昇し続けるものと判断した場合、図７（ｃ）に示すように、映像信号圧縮回路３に対して目標平均データレートは２０Ｍｂｐｓで下げずに、最大データレートの設定を２８Ｍｂｐｓから例えば２０Ｍｂｐｓに下げるように指示する。このとき、圧縮制御回路１３は、最大データレートの設定を下げるのと同時に目標平均データレートを２０Ｍｂｐｓより低下させるよう指示するようにしても勿論よい。これにより、この状況で確実にデータレートの低下ができるため、当初バッファ８の占有率が７５％を超えた時点で後、２．５秒しか耐えることが出来ない状況から、後５秒ほど耐える状況へ好転させることができる。

そして、さらに、それでも、圧縮制御回路１３は、バッファ８の占有率が最大占有率閾値である例えば８０％を超えた時点で、圧縮制御回路１３は、バッファ状態検出回路１１の占有率変化量検出部１１ｂからの検出結果も判断し、バッファ８の占有率が上昇し続けるものと判断した場合、映像信号圧縮回路３に対して最大データレートの設定を例えば１５Ｍｂｐｓ、平均目標データレートの設定は１５Ｍｂｐｓ以下に設定するように制御する。これにより、これ以上のバッファ占有率上昇を避けることができる。すなわち圧縮データの破綻が避けられる。

次に低下していた記録データレートが元通りの４０Ｍｂｐｓに回復した場合の動作を示す。

図８（ａ）〜（ｄ）は、それぞれ、撮影対象が標準的な映像よりデータ量の大きい映像の場合の平均データレートおよび最大平均データレート制御後、平均データレートおよび最大平均データレートを戻す場合の一例を示す図である。

まず、図７（ｄ）に示す状態から記録媒体１０への記録データレートが４０Ｍｂｐｓに復活し、バッファ８の占有率が最大占有率閾値である例えば８０％を下回った場合、図８（ａ）に示す状態になった場合、まず、圧縮制御回路１３は、映像信号圧縮回路３に対して、図８（ｂ）に示すように、最大データレートおよび平均目標データレートの双方の設定を前の例えば２０Ｍｂｐｓ、２０Ｍｂｐｓ以下に戻すように制御する。

次に、バッファ８の占有率が中間占有率閾値である例えば７５％を下回った時点で、圧縮制御回路１３は、映像信号圧縮回路３に対して、図８（ｃ）に示すように、最大データレートの設定のみを当初の例えば２８Ｍｂｐｓに戻すように制御する。

そして、バッファ８の占有率が最小占有率閾値である例えば５０％を下回った時点で、圧縮制御回路１３は、映像信号圧縮回路３に対して、図８（ｄ）に示すように、目標平均データデータレートを当初の例えば２５Ｍｂｐｓに戻すように制御する。

これにより、最大データレートおよび平均目標データレートの設定が、最初の設定の値に戻ることになる。

このように、本実施の形態２の映像信号圧縮記録装置によれば、最小占有率閾値、中間占有率閾値、最大占有率閾値というように値の異なる３つの占有率閾値がある場合でも、圧縮制御回路１３は、まずバッファ占有率が最小占有率閾値を超えた場合、目標平均データレートを下げるように制御する一方、さらにバッファ占有率が中間占有率閾値や最大占有率閾値を超える場合、さらにバッファ占有率の変化量等により圧縮が難しい画像であるか否かを判断して、データ圧縮の難しい画像ではないと判断した場合、目標平均データレートを現在の記録データレートより下げるように制御し、さらにバッファ占有率が最大占有率閾値を超える場合、目標平均データレートおよび最大データレートを現在の記録データレートレベルに下げるように制御するので、実施の形態１の場合より細かく制御してバッファ８のオーバーフローを防止しながら、しかも画質を落とさずに段階的に対応することができる。

本発明に係るデータ圧縮記録装置およびデータ圧縮記録方法は、記録媒体に圧縮データを記録する際、圧縮データを記憶するバッファのオーバーフローを防止して、記録媒体に記録される圧縮データの破綻を防止することができ、本発明に係るデータ圧縮記録装置およびデータ圧縮記録方法を備えるビデオカメラや、ビデオレコーダ、監視カメラ用レコーダ、さらにはMotionＪＰＥＧ等の動画撮影記録機能を有するデジタルカメラ等において有用である。

本発明のデータ圧縮記録装置に係る映像信号圧縮記録装置の実施の形態１の構成例を示すブロック図である。実施の形態１の映像信号圧縮記録装置の動作手順を示すフローチャートである。撮影対象が標準的な画像の場合における圧縮制御回路１３による平均データレート制御による目標平均データレートの変化の一例を示す図である。撮影対象が標準的な画像の場合の平均データレート制御後、平均データレートを戻す場合の一例を示す図である。撮影対象が標準的な映像よりデータ量の大きい映像の場合の平均データレートおよび最大平均データレート制御による目標平均データレートの変化の一例を示す図である。撮影対象が標準的な映像よりデータ量の大きい映像の場合の平均データレートおよび最大平均データレート制御後、平均データレートおよび最大平均データレートを戻す場合の一例を示す図である。実施の形態２による撮影対象が標準的な映像よりデータ量の大きい映像の場合の平均データレートおよび最大平均データレート制御による目標平均データレートの変化の一例を示す図である。実施の形態２による撮影対象が標準的な映像よりデータ量の大きい映像の場合の平均データレートおよび最大平均データレート制御後、平均データレートおよび最大平均データレートを戻す場合の一例を示す図である。

符号の説明

１撮像素子
２カメラ信号処理回路
３映像信号圧縮回路
８バッファ
９記録回路（記録手段）
１０記録媒体
１１バッファ状態検出回路（バッファ状態検出手段）
１２記録データレート検出回路（記録データレート検出手段）
１３圧縮制御回路（圧縮制御手段）

Claims

最大データレートを越えないように目標平均データレートを目標として映像信号を圧縮して圧縮データを出力する圧縮手段と、
前記圧縮データを記憶するバッファと、
前記バッファにおける前記圧縮データのバッファ占有率、及び前記バッファ占有率の変化量をバッファ状態として検出するバッファ状態検出手段と、
前記バッファに記憶された前記圧縮データを記録媒体に記録する記録手段と、
前記記録手段による前記記録媒体への前記圧縮データの記録データレートを検出する記録データレート検出手段と、
検出された前記バッファ占有率に基づいて、前記バッファ占有率が値の異なる複数の占有率閾値のうち最小の占有率閾値を超えた場合、前記目標平均データレートを現在の値より低下させるように制御し、さらに前記バッファ占有率が前記最小の占有率閾値より大きい占有率閾値を超えた場合、前記バッファ占有率の変化量に基づいて前記最大データレートまたは前記目標平均データレートの少なくともいずれか一方を現在の値より低下させるように制御する圧縮制御手段と、
を有し、
前記圧縮制御手段は、
前記バッファ占有率が前記最小の占有閾値より大きい占有率閾値として、前記複数の占有率閾値のうち最大の占有率閾値を超えた場合、前記バッファ占有率の変化量に基づいて、前記バッファ占有率の変化量が所定値より小さい場合、前記目標平均データレートを前記記録データレートより下げるように制御する一方、前記バッファ占有率の変化量が所定値より大きい場合、前記最大データレートを前記記録データレートと等しくなるように制御する、データ圧縮記録装置。
最大データレートを越えないように目標平均データレートを目標として映像信号を圧縮して圧縮データを出力する圧縮手段と、
前記圧縮データを記憶するバッファと、
前記バッファにおける前記圧縮データのバッファ占有率、及び前記バッファ占有率の変化量をバッファ状態として検出するバッファ状態検出手段と、
前記バッファに記憶された前記圧縮データを記録媒体に記録する記録手段と、
前記記録手段による前記記録媒体への前記圧縮データの記録データレートを検出する記録データレート検出手段と、
検出された前記バッファ占有率に基づいて、前記バッファ占有率が値の異なる複数の占有率閾値のうち最小の占有率閾値を超えた場合、前記目標平均データレートを現在の値より低下させるように制御し、さらに前記バッファ占有率が前記最小の占有率閾値より大きい占有率閾値を超えた場合、前記バッファ占有率の変化量に基づいて前記最大データレートまたは前記目標平均データレートの少なくともいずれか一方を現在の値より低下させるように制御する圧縮制御手段と、
を有し、
前記圧縮制御手段は、
前記バッファ占有率が前記最小の占有閾値より大きい占有率閾値として、前記複数の占有率閾値のうち最大の占有率閾値を超えた場合、前記バッファ占有率の変化量に基づいて、前記バッファ占有率の変化量が所定値より小さい場合、前記目標平均データレートを前記記録データレートより下げるように制御する一方、前記バッファ占有率の変化量が所定値より大きい場合、前記最大データレートは前記記録データレートと等しくし、かつ、前記目標平均データレートは前記記録データレートより下げるように制御する、データ圧縮記録装置。
請求項１または請求項２に記載のデータ圧縮記録装置において、
前記圧縮制御手段は、
前記バッファ占有率が前記複数の占有率閾値を下回った場合、低下させた前記目標平均データレートまたは前記最大データレートを段階的に元の値に戻すように制御する、デー
タ圧縮記録装置。
最大データレートを越えないように目標平均データレートを目標として映像信号を圧縮して圧縮データを出力するステップと、
前記圧縮データをバッファに記憶するステップと、
前記バッファにおける前記圧縮データのバッファ占有率、及び前記バッファ占有率の変化量を検出するステップと、
前記バッファに記憶された前記圧縮データを記録媒体に記録するステップと、
前記記録媒体への前記圧縮データの記録データレートを検出するステップと、
検出された前記バッファ占有率に基づいて、前記バッファ占有率が値の異なる複数の占有率閾値のうち最小の占有率閾値を超えた場合、前記目標平均データレートを現在の値より低下させるように制御し、さらに前記バッファ占有率が前記最小の占有率閾値より大きい占有率閾値を超えた場合、前記バッファ占有率の変化量に基づいて前記最大データレートまたは前記目標平均データレートの少なくともいずれか一方を現在の値より低下させるように制御するステップと、
を含み、
前記制御するステップは、
前記バッファ占有率が前記最小の占有閾値より大きい占有率閾値として、前記複数の占有率閾値のうち最大の占有率閾値を超えた場合、前記バッファ占有率の変化量に基づいて、前記バッファ占有率の変化量が所定値より小さい場合、前記目標平均データレートを前記記録データレートより下げるように制御する一方、前記バッファ占有率の変化量が所定値より大きい場合、前記最大データレートを前記記録データレートと等しくなるように制御する、データ圧縮記録方法。
最大データレートを越えないように目標平均データレートを目標として映像信号を圧縮して圧縮データを出力するステップと、
前記圧縮データをバッファに記憶するステップと、
前記バッファにおける前記圧縮データのバッファ占有率、及び前記バッファ占有率の変化量を検出するステップと、
前記バッファに記憶された前記圧縮データを記録媒体に記録するステップと、
前記記録媒体への前記圧縮データの記録データレートを検出するステップと、
検出された前記バッファ占有率に基づいて、前記バッファ占有率が値の異なる複数の占有率閾値のうち最小の占有率閾値を超えた場合、前記目標平均データレートを現在の値より低下させるように制御し、さらに前記バッファ占有率が前記最小の占有率閾値より大きい占有率閾値を超えた場合、前記バッファ占有率の変化量に基づいて前記最大データレートまたは前記目標平均データレートの少なくともいずれか一方を現在の値より低下させるように制御するステップと、
を含み、
前記制御するステップは、
前記バッファ占有率が前記最小の占有閾値より大きい占有率閾値として、前記複数の占有率閾値のうち最大の占有率閾値を超えた場合、前記バッファ占有率の変化量に基づいて、前記バッファ占有率の変化量が所定値より小さい場合、前記目標平均データレートを前記記録データレートより下げるように制御する一方、前記バッファ占有率の変化量が所定値より大きい場合、前記最大データレートは前記記録データレートと等しくし、かつ、前記目標平均データレートは前記記録データレートより下げるように制御する、データ圧縮記録方法。