JPH04336896A - 動画像蓄積装置 - Google Patents
動画像蓄積装置Info
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- JPH04336896A JPH04336896A JP3109319A JP10931991A JPH04336896A JP H04336896 A JPH04336896 A JP H04336896A JP 3109319 A JP3109319 A JP 3109319A JP 10931991 A JP10931991 A JP 10931991A JP H04336896 A JPH04336896 A JP H04336896A
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- scene change
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Landscapes
- Image Processing (AREA)
- Television Signal Processing For Recording (AREA)
- Compression Or Coding Systems Of Tv Signals (AREA)
- Compression, Expansion, Code Conversion, And Decoders (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、テレビ電話やテレビ会
議等で使用される動画像蓄積装置、特にそのシーンチェ
ンジ直後の画像に対する符号化方式に関するものである
。
議等で使用される動画像蓄積装置、特にそのシーンチェ
ンジ直後の画像に対する符号化方式に関するものである
。
【0002】
【従来の技術】従来、このような分野の技術としては、
例えば次のような文献に記載されるものがあった。
例えば次のような文献に記載されるものがあった。
【0003】文献1;アイ イ イ イ トラ
ンスアクションズ オン コミュニケーションズ(
IEEE TRANSACTIONS ON COMM
UNICATIONS )COM−32[3](198
4−3)(米)H.H.CHEN他「シーン アダプ
ティブ コーダ(Scene Adaptive C
oder) 」P.225−232 文献2;シー シー アイ ティ ティ S
GXV勧告(CCITT SGXV Recommen
dation )H.261文献3;特開平2−222
388号公報従来、動画像データを情報圧縮して符号化
する標準的な動画像蓄積装置として、文献2に記載され
るものがある。以下、その構成を図を用いて説明する。
ンスアクションズ オン コミュニケーションズ(
IEEE TRANSACTIONS ON COMM
UNICATIONS )COM−32[3](198
4−3)(米)H.H.CHEN他「シーン アダプ
ティブ コーダ(Scene Adaptive C
oder) 」P.225−232 文献2;シー シー アイ ティ ティ S
GXV勧告(CCITT SGXV Recommen
dation )H.261文献3;特開平2−222
388号公報従来、動画像データを情報圧縮して符号化
する標準的な動画像蓄積装置として、文献2に記載され
るものがある。以下、その構成を図を用いて説明する。
【0004】図2は、従来の動画像蓄積装置の一構成例
を示す機能ブロック図である。
を示す機能ブロック図である。
【0005】この動画像蓄積装置は、例えば個別回路、
あるいはコンピュータのプログラム制御等により構成さ
れるもので、テレビカメラ等よりのビデオ信号(動画像
信号)Siを入力する画像入力手段1を有している。こ
の画像入力手段1の出力側には、フレーム内/フレーム
間判定手段2、現フレーム画像記憶手段3、及び画像選
択手段5が接続されている。フレーム内/フレーム間判
定手段2及び画像選択手段5の入力側には、前フレーム
画像記憶手段4が接続されている。
あるいはコンピュータのプログラム制御等により構成さ
れるもので、テレビカメラ等よりのビデオ信号(動画像
信号)Siを入力する画像入力手段1を有している。こ
の画像入力手段1の出力側には、フレーム内/フレーム
間判定手段2、現フレーム画像記憶手段3、及び画像選
択手段5が接続されている。フレーム内/フレーム間判
定手段2及び画像選択手段5の入力側には、前フレーム
画像記憶手段4が接続されている。
【0006】画像選択手段5の出力側には、直交変換手
段6、量子化手段7、及びバッファを有する可変長符号
化手段8が接続されている。可変長符号化手段8の出力
側には符号量制御手段9が接続され、さらに、量子化手
段7の出力側に、復号画像算出手段10が接続されてい
る。また、可変長符号化手段8の出力側には、データバ
ス11を介して符号化データ蓄積手段12が接続されて
いる。
段6、量子化手段7、及びバッファを有する可変長符号
化手段8が接続されている。可変長符号化手段8の出力
側には符号量制御手段9が接続され、さらに、量子化手
段7の出力側に、復号画像算出手段10が接続されてい
る。また、可変長符号化手段8の出力側には、データバ
ス11を介して符号化データ蓄積手段12が接続されて
いる。
【0007】次に、図3を参照しつつ、図1の動作を説
明する。
明する。
【0008】図3は、図2のブロック分割例を示す図で
あり、この図では10個の分割数の例が示されている。 なお、分割数は、任意の個数でよい。
あり、この図では10個の分割数の例が示されている。 なお、分割数は、任意の個数でよい。
【0009】図2において、動画像信号Siが画像入力
手段1に入力されると、該画像入力手段1では、動画像
信号Siをアナログ/ディジタル変換(以下、A/D変
換という)した後、水平方向及び垂直方向に広がりを持
つ現フレーム画像データS1をフレーム内/フレーム間
判定手段2、現フレーム画像記憶手段3、及び画像選択
手段5へ出力すると共に、図3に示すように、現フレー
ム画像データS1を空間的に複数個の処理ブロックに分
割する。
手段1に入力されると、該画像入力手段1では、動画像
信号Siをアナログ/ディジタル変換(以下、A/D変
換という)した後、水平方向及び垂直方向に広がりを持
つ現フレーム画像データS1をフレーム内/フレーム間
判定手段2、現フレーム画像記憶手段3、及び画像選択
手段5へ出力すると共に、図3に示すように、現フレー
ム画像データS1を空間的に複数個の処理ブロックに分
割する。
【0010】フレーム内/フレーム間判定手段2は、分
割された処理ブロック順に、現フレーム画像データS1
と、該現フレーム画像データS1の直前のフレーム(所
定の単位時間)の画像の復号画像である前フレーム画像
データS4とを入力し、処理ブロックにおける現フレー
ム画像データS1と前フレーム画像データS4間の相関
と、現フレーム画像データS1の処理ブロック内におけ
る濃度変動量とを比較する。そして、相関が大であると
きには、その後の処理を現フレーム画像データS1と前
フレーム画像データS4のフレーム間差分データを用い
て行い(フレーム間モード)、相関が小であるときには
、その後の処理を現フレーム画像データS1を用いて行
う(フレーム内モード)かのいずれが適切かを判定し、
そのフレーム内/フレーム間判定結果S2を画像選択手
段5へ出力する。このフレーム内/フレーム間判定方法
の一例を、次に説明する。
割された処理ブロック順に、現フレーム画像データS1
と、該現フレーム画像データS1の直前のフレーム(所
定の単位時間)の画像の復号画像である前フレーム画像
データS4とを入力し、処理ブロックにおける現フレー
ム画像データS1と前フレーム画像データS4間の相関
と、現フレーム画像データS1の処理ブロック内におけ
る濃度変動量とを比較する。そして、相関が大であると
きには、その後の処理を現フレーム画像データS1と前
フレーム画像データS4のフレーム間差分データを用い
て行い(フレーム間モード)、相関が小であるときには
、その後の処理を現フレーム画像データS1を用いて行
う(フレーム内モード)かのいずれが適切かを判定し、
そのフレーム内/フレーム間判定結果S2を画像選択手
段5へ出力する。このフレーム内/フレーム間判定方法
の一例を、次に説明する。
【0011】現フレーム画像データS1をfc(i,j
)(i;水平方向画素アドレス、j;垂直方向画素アド
レス)、前フレーム画像データS4をfp(i,j)、
処理ブロックの水平方向開始アドレスをxs、水平方向
終了アドレスをxe、垂直方向開始アドレスをys、垂
直方向終了アドレスをyeとするとき、フレーム内/フ
レーム間判定手段2では、次式(1),(2)のA,B
を算出する。 そして、次式(3)の条件(i)(ii)のいずれ
かが成立すると、フレーム間モードと判定し、双方とも
成立しない時にはフレーム内モードと判定し、そのフレ
ーム内/フレーム間判定結果S2を出力する。 (i)A≧B (ii)A≦THL1(所定の閾値)
・・・(3)画
像選択手段5は、フレーム内/フレーム間判定結果S2
に従い、フレーム内モードと判定されたときには、現フ
レーム画像データS1を選択し、フレーム間モードと判
定されたときには、現フレーム画像データS1と前フレ
ーム画像データS4のフレーム間差分データを算出し、
その算出されたフレーム間差分データを選択し、該選択
結果を符号化入力画像データS5として直交変換手段6
へ出力する。
)(i;水平方向画素アドレス、j;垂直方向画素アド
レス)、前フレーム画像データS4をfp(i,j)、
処理ブロックの水平方向開始アドレスをxs、水平方向
終了アドレスをxe、垂直方向開始アドレスをys、垂
直方向終了アドレスをyeとするとき、フレーム内/フ
レーム間判定手段2では、次式(1),(2)のA,B
を算出する。 そして、次式(3)の条件(i)(ii)のいずれ
かが成立すると、フレーム間モードと判定し、双方とも
成立しない時にはフレーム内モードと判定し、そのフレ
ーム内/フレーム間判定結果S2を出力する。 (i)A≧B (ii)A≦THL1(所定の閾値)
・・・(3)画
像選択手段5は、フレーム内/フレーム間判定結果S2
に従い、フレーム内モードと判定されたときには、現フ
レーム画像データS1を選択し、フレーム間モードと判
定されたときには、現フレーム画像データS1と前フレ
ーム画像データS4のフレーム間差分データを算出し、
その算出されたフレーム間差分データを選択し、該選択
結果を符号化入力画像データS5として直交変換手段6
へ出力する。
【0012】直交変換手段6は、符号化入力画像データ
S5に基づき、例えばDescrete Cosine
Transform (以下、DCTという)演算を
行い、次式(4)に基づき画像データの周波数スペクト
ルの大きさを算出し、直交変換データS6を量子化手段
7へ出力する。
S5に基づき、例えばDescrete Cosine
Transform (以下、DCTという)演算を
行い、次式(4)に基づき画像データの周波数スペクト
ルの大きさを算出し、直交変換データS6を量子化手段
7へ出力する。
【0013】
【数1】
【0014】(4)式による変換処理の結果として出力
される直交変換データF(u,v)は、u,vが小さい
領域で比較的大きな値をとり、u,vが大きい領域で小
さな値をとるのが一般的な傾向である。これは、画像の
濃度分布は空間的冗長性が大きく、極端に変動が大きい
部分は発生確率が低いためである。
される直交変換データF(u,v)は、u,vが小さい
領域で比較的大きな値をとり、u,vが大きい領域で小
さな値をとるのが一般的な傾向である。これは、画像の
濃度分布は空間的冗長性が大きく、極端に変動が大きい
部分は発生確率が低いためである。
【0015】量子化手段7は、直交変換データS6、及
び符号量制御手段9から出力される量子化ステップ幅S
9を入力し、例えば次式(5)による方法により、量子
化データS7を可変長符号化手段8及び復号画像算出手
段10へ出力する。
び符号量制御手段9から出力される量子化ステップ幅S
9を入力し、例えば次式(5)による方法により、量子
化データS7を可変長符号化手段8及び復号画像算出手
段10へ出力する。
【0016】
【数2】
【0017】但し、QP;量子化ステップ幅QF(u,
v);量子化データ 量子化手段7における処理により、直交変換データF(
u,v)の小さい成分に対して量子化出力は0となる。 この0の数が多いほど、データの圧縮が容易である。
v);量子化データ 量子化手段7における処理により、直交変換データF(
u,v)の小さい成分に対して量子化出力は0となる。 この0の数が多いほど、データの圧縮が容易である。
【0018】可変長符号化手段8では、量子化データS
7に基づき、その値の発生確率の大きさに対して相対的
に符号長が小さくなるよう予め定めらたれコードを割当
て、該割当てられたコードを符号化データS8aとして
システムのデータバス11を経由して符号化データ蓄積
手段12へ出力すると共に、1つの処理ブロックに対し
て割当てられた符号量S8bを符号量制御手段9へ出力
する。
7に基づき、その値の発生確率の大きさに対して相対的
に符号長が小さくなるよう予め定めらたれコードを割当
て、該割当てられたコードを符号化データS8aとして
システムのデータバス11を経由して符号化データ蓄積
手段12へ出力すると共に、1つの処理ブロックに対し
て割当てられた符号量S8bを符号量制御手段9へ出力
する。
【0019】符号量制御手段9は、各処理ブロック毎の
符号量S8bを入力し、適当と考えられる量子化ステッ
プ幅S9を決定し、量子化手段7へ出力する。この量子
化ステップ幅S9の制御方向の一例が、前記文献1に記
載されている。その基本的な考え方は、次の通りである
。
符号量S8bを入力し、適当と考えられる量子化ステッ
プ幅S9を決定し、量子化手段7へ出力する。この量子
化ステップ幅S9の制御方向の一例が、前記文献1に記
載されている。その基本的な考え方は、次の通りである
。
【0020】ある1つの処理ブロックの標準的符号量を
BS、実際に符号化したときの符号量S8bをBR(m
)(m;ブロック番号)、量子化ステップ幅S9をqp
(m)とすると、この量子化ステップ幅qp(m)は次
式より求められる。 但し、α;正数で、
符号化データをバッファリングする装置内部のバッファ
容量の逆数に比例した値 (6)式に示すように、符号量S8bの総和が標準的符
号量BSの総和より大であるとき、qp(m)を大きく
して次処理ブロックの符号量を小さくする。逆に、符号
量S8bの総和が標準的符号量BSの総和より小である
ときには、qp(m)を小さくして次処理ブロックの符
号量を大きくすることにより、最終的な符号量S9を妥
当な値にする。
BS、実際に符号化したときの符号量S8bをBR(m
)(m;ブロック番号)、量子化ステップ幅S9をqp
(m)とすると、この量子化ステップ幅qp(m)は次
式より求められる。 但し、α;正数で、
符号化データをバッファリングする装置内部のバッファ
容量の逆数に比例した値 (6)式に示すように、符号量S8bの総和が標準的符
号量BSの総和より大であるとき、qp(m)を大きく
して次処理ブロックの符号量を小さくする。逆に、符号
量S8bの総和が標準的符号量BSの総和より小である
ときには、qp(m)を小さくして次処理ブロックの符
号量を大きくすることにより、最終的な符号量S9を妥
当な値にする。
【0021】復号画像算出手段10は、各処理ブロック
の量子化データS7を入力し、次の手順(i),(ii
),(iii)により、復号画像を算出し、前フレーム
画像データS4として前フレーム画像記憶手段4の内容
を更新する。
の量子化データS7を入力し、次の手順(i),(ii
),(iii)により、復号画像を算出し、前フレーム
画像データS4として前フレーム画像記憶手段4の内容
を更新する。
【0022】(i)逆量子化
処理ブロック番号をm、量子化時に使用された量子化ス
テップ幅S9をqp(m)、量子化データS7をQF(
m)(u,v)とし、逆量子化データIQF(u,v)
を次式(7)より求める。 IQF(m)(u,v)=QF(m)(u
,v)×qp(m) …(7)(ii)逆DCT (4)式と逆の操作を行い、逆DCT出力データfi(
i,j)を次式(8)より求める。
テップ幅S9をqp(m)、量子化データS7をQF(
m)(u,v)とし、逆量子化データIQF(u,v)
を次式(7)より求める。 IQF(m)(u,v)=QF(m)(u
,v)×qp(m) …(7)(ii)逆DCT (4)式と逆の操作を行い、逆DCT出力データfi(
i,j)を次式(8)より求める。
【0023】
【数3】
【0024】但し、N,C(u),C(v);(4)式
の定義と同様 (iii)復号画像算出 復号画像(再生画像)をfr(i,j)、前フレーム画
像記憶手段4から読出される前フレーム画像データS4
をfm(i,j)とする。 フレーム内/フレーム間判定結果S2が、(a)フレー
ム内モードの時 fr(i,j)=fi(
i,j) …
(9)(b)フレーム間モードの時 fr(i,j)=fi(
i,j)+fm(i,j) …(10)(a),
(b)の場合、双方とも、1ブロック分の復号画像fr
(i,j)を算出終了後、そのfr(i,j)を、前フ
レーム画像データS4として前フレーム画像記憶手段4
へ書込む。
の定義と同様 (iii)復号画像算出 復号画像(再生画像)をfr(i,j)、前フレーム画
像記憶手段4から読出される前フレーム画像データS4
をfm(i,j)とする。 フレーム内/フレーム間判定結果S2が、(a)フレー
ム内モードの時 fr(i,j)=fi(
i,j) …
(9)(b)フレーム間モードの時 fr(i,j)=fi(
i,j)+fm(i,j) …(10)(a),
(b)の場合、双方とも、1ブロック分の復号画像fr
(i,j)を算出終了後、そのfr(i,j)を、前フ
レーム画像データS4として前フレーム画像記憶手段4
へ書込む。
【0025】以上のようにして、動画像データの符号化
とその蓄積が行われる。
とその蓄積が行われる。
【0026】次に、シーンチェンジ直後の対策について
説明する。
説明する。
【0027】シーンチェンジ直後の画面では、大多数の
処理ブロックでフレーム内/フレーム間判定結果S2が
フレーム内モードと出力されるので、符号量S8bが急
速に増加する。符号化データ蓄積手段12は、ハードデ
ィク、光磁気ディスク等で構成されている。このような
符号化データ蓄積手段12では、記憶容量が大きいが(
500Mバイト〜16バイト程度)、データ転送速度が
中程度の速度(1Mbit/s〜10Mbit/s)で
ある。
処理ブロックでフレーム内/フレーム間判定結果S2が
フレーム内モードと出力されるので、符号量S8bが急
速に増加する。符号化データ蓄積手段12は、ハードデ
ィク、光磁気ディスク等で構成されている。このような
符号化データ蓄積手段12では、記憶容量が大きいが(
500Mバイト〜16バイト程度)、データ転送速度が
中程度の速度(1Mbit/s〜10Mbit/s)で
ある。
【0028】そのため、この符号化データ蓄積手段12
では、急速に増加した符号量S8bの符号化データS8
aを短時間内に蓄積することが不可能であり、可変長符
号化手段8内のバッファにデータ転送時間が間に合わず
、該バッファ内らに残っている符号化データのデータ量
(以下、バッファ残量という)増加し、該バッファ残量
がオーバーフローするおそれがある。
では、急速に増加した符号量S8bの符号化データS8
aを短時間内に蓄積することが不可能であり、可変長符
号化手段8内のバッファにデータ転送時間が間に合わず
、該バッファ内らに残っている符号化データのデータ量
(以下、バッファ残量という)増加し、該バッファ残量
がオーバーフローするおそれがある。
【0029】このオーバーフローを回避するために、以
降のフレームでは、量子化ステップ幅S9を大きくする
か、または符号化を中止する処理ブロックを発生させる
等して、バッファ残量をオーバーフローの危険がない一
定の範囲に抑えるようにしているが、総合的には画質劣
化を招くという問題がある。
降のフレームでは、量子化ステップ幅S9を大きくする
か、または符号化を中止する処理ブロックを発生させる
等して、バッファ残量をオーバーフローの危険がない一
定の範囲に抑えるようにしているが、総合的には画質劣
化を招くという問題がある。
【0030】従来、この問題を解決するために、前記文
献3の技術では、次のような手段を講じている。即ち、
シーンチェンジ後の一定フレーム期間は、量子化ステッ
プ幅S9を大きめにとるか、あるいは定められた量子化
ステップ幅S9の最大値をとることにより、符号量S8
bの急激な増加を抑える。これにより、符号化中止ブロ
ックの発生のような、例外的な処理を行う必要がなく、
符号量S8bを一定に保つことができる。
献3の技術では、次のような手段を講じている。即ち、
シーンチェンジ後の一定フレーム期間は、量子化ステッ
プ幅S9を大きめにとるか、あるいは定められた量子化
ステップ幅S9の最大値をとることにより、符号量S8
bの急激な増加を抑える。これにより、符号化中止ブロ
ックの発生のような、例外的な処理を行う必要がなく、
符号量S8bを一定に保つことができる。
【0031】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前記文
献3に記載されたシーンチェンジ対策方法では、次のよ
うな課題があった。
献3に記載されたシーンチェンジ対策方法では、次のよ
うな課題があった。
【0032】シーンチェンジ後の一定期間は、量子化ス
テップ幅S9を大きく設定するため、符号量S8bが安
定するものの、画質劣化を避けられない。特に、シーン
チェンジ後の画面は、全く新しい情報を含むため、画質
劣化は好ましくない。そして、従来の対策では、シーン
チェンジ直後から量子化ステップ幅S9を大きく設定す
るため、原画像の情報を全面的に失ってしまい、高画質
な復元画像を得るまで、符号化処理復帰まで相当時間を
要する。
テップ幅S9を大きく設定するため、符号量S8bが安
定するものの、画質劣化を避けられない。特に、シーン
チェンジ後の画面は、全く新しい情報を含むため、画質
劣化は好ましくない。そして、従来の対策では、シーン
チェンジ直後から量子化ステップ幅S9を大きく設定す
るため、原画像の情報を全面的に失ってしまい、高画質
な復元画像を得るまで、符号化処理復帰まで相当時間を
要する。
【0033】本発明は、前記従来技術が持っていた課題
として、画質劣化及び性能低下の点について解決した動
画像蓄積装置を提供するものである。
として、画質劣化及び性能低下の点について解決した動
画像蓄積装置を提供するものである。
【0034】
【課題を解決するための手段】本発明は、フレーム毎に
動画像データを入力し、データ圧縮を行って符号化し、
該符号化された符号化データをデータバスへ出力して蓄
積する動画像蓄積装置において、前記動画像データの入
力中におけるシーンチェンジ発生を検出するシーンチェ
ンジ検出手段と、前記シーンチェンジ検出手段によって
シーンチェンジ発生と検出されたフレームの動画像デー
タにおけるシーンチェンジフレーム符号化データを一時
的に記憶する記憶手段とを、備えている。
動画像データを入力し、データ圧縮を行って符号化し、
該符号化された符号化データをデータバスへ出力して蓄
積する動画像蓄積装置において、前記動画像データの入
力中におけるシーンチェンジ発生を検出するシーンチェ
ンジ検出手段と、前記シーンチェンジ検出手段によって
シーンチェンジ発生と検出されたフレームの動画像デー
タにおけるシーンチェンジフレーム符号化データを一時
的に記憶する記憶手段とを、備えている。
【0035】さらに、前記シーンチェンジフレーム符号
化データを最終的に蓄積する第1の蓄積手段と、前記シ
ーンチェンジフレームを除く全てのフレームの動画像デ
ータにおける符号化データを最終的に蓄積する第2の蓄
積手段と、前記シーンチェンジフレームの直後のフレー
ムからの一定期間に、前記記憶手段に一時的に記憶され
た前記シーンチェンジフレーム符号化データを読出し、
前記データバスを介して前記第1の蓄積手段へ蓄積させ
る入出力制御手段とが、設けられている。
化データを最終的に蓄積する第1の蓄積手段と、前記シ
ーンチェンジフレームを除く全てのフレームの動画像デ
ータにおける符号化データを最終的に蓄積する第2の蓄
積手段と、前記シーンチェンジフレームの直後のフレー
ムからの一定期間に、前記記憶手段に一時的に記憶され
た前記シーンチェンジフレーム符号化データを読出し、
前記データバスを介して前記第1の蓄積手段へ蓄積させ
る入出力制御手段とが、設けられている。
【0036】
【作用】本発明によれば、以上のように動画像蓄積装置
を構成したので、シーンチェンジ検出手段は、入力中の
動画像データに対してシーンチェンジフレームを検出す
る。このシーンチェンジフレームとして検出されたフレ
ームの画像データに対する符号化データは、記憶手段に
一時的に記憶される。入出力制御手段では、シーンチェ
ンジフレームの次フレームから一定期間の時間帯で、記
憶手段に記憶されたシーンチェンジフレームの符号化デ
ータを読出し、データバス経由で第1の蓄積手段へ格納
させる。これにより、装置内に残存する符号化データ量
を常に一定に保つことができ、シーンチェンジフレーム
の画像データの情報欠落を招くことなく、符号化を行い
、該符号化データの蓄積が行える。従って、前記課題を
解決できるのである。
を構成したので、シーンチェンジ検出手段は、入力中の
動画像データに対してシーンチェンジフレームを検出す
る。このシーンチェンジフレームとして検出されたフレ
ームの画像データに対する符号化データは、記憶手段に
一時的に記憶される。入出力制御手段では、シーンチェ
ンジフレームの次フレームから一定期間の時間帯で、記
憶手段に記憶されたシーンチェンジフレームの符号化デ
ータを読出し、データバス経由で第1の蓄積手段へ格納
させる。これにより、装置内に残存する符号化データ量
を常に一定に保つことができ、シーンチェンジフレーム
の画像データの情報欠落を招くことなく、符号化を行い
、該符号化データの蓄積が行える。従って、前記課題を
解決できるのである。
【0037】
【実施例】図1は、本発明の実施例を示す動画像蓄積装
置の機能ブロック図であり、従来の図2中の要素と共通
の要素には共通の符号が付されている。
置の機能ブロック図であり、従来の図2中の要素と共通
の要素には共通の符号が付されている。
【0038】この動画像蓄積装置では、従来のフレーム
内/フレーム間判定手段2及び符号量制御手段9に代え
て、構成の異なるフレーム内/フレーム間判定手段20
及び符号量制御手段30が設けられている。さらに、可
変長符号化手段8の出力側には、シーンチェンジ制御手
段40及び出力バッファ50,51が接続され、その出
力バッファ51の出力側が、記憶手段52及び出力バッ
ファ53を介してデータバス11に接続されている。こ
のデータバス11には、蓄積手段60,61が接続され
ている。
内/フレーム間判定手段2及び符号量制御手段9に代え
て、構成の異なるフレーム内/フレーム間判定手段20
及び符号量制御手段30が設けられている。さらに、可
変長符号化手段8の出力側には、シーンチェンジ制御手
段40及び出力バッファ50,51が接続され、その出
力バッファ51の出力側が、記憶手段52及び出力バッ
ファ53を介してデータバス11に接続されている。こ
のデータバス11には、蓄積手段60,61が接続され
ている。
【0039】シーンチェンジ制御手段40は、現フレー
ム画像データS1、前フレーム画像データS4、及び符
号量S8bを入力し、シーンチェンジの検出と該シーン
チェンジ直後の一定期間の符号化データの入出力制御を
行う機能を有し、シーンチェンジ検出手段41と入出力
制御手段42とで構成されている。シーンチェンジ検出
手段41は、動画像データ入力中におけるシーンチェン
ジ発生を検出してフレーム内符号化指令信号S41をフ
レーム内/フレーム間判定手段20へ出力する機能を有
している。入出力制御手段42は、シーンチェンジ直後
の一定期間の符号化データの入出力制御を行うため、符
号化データ出力制御信号である書込指令信号S42a,
S42b,S42cを出力して出力バッファ50,51
,53をオン状態に制御する機能を有している。
ム画像データS1、前フレーム画像データS4、及び符
号量S8bを入力し、シーンチェンジの検出と該シーン
チェンジ直後の一定期間の符号化データの入出力制御を
行う機能を有し、シーンチェンジ検出手段41と入出力
制御手段42とで構成されている。シーンチェンジ検出
手段41は、動画像データ入力中におけるシーンチェン
ジ発生を検出してフレーム内符号化指令信号S41をフ
レーム内/フレーム間判定手段20へ出力する機能を有
している。入出力制御手段42は、シーンチェンジ直後
の一定期間の符号化データの入出力制御を行うため、符
号化データ出力制御信号である書込指令信号S42a,
S42b,S42cを出力して出力バッファ50,51
,53をオン状態に制御する機能を有している。
【0040】記憶手段52は、シーンチェンジ発生と判
定されたフレームの動画像データにおけるシーンチェン
ジフレーム符号化データを一時的に記憶するもので、デ
ータ入出力を高速に行うことができるICメモリ等で構
成されている。蓄積手段(第2の蓄積手段)60は、シ
ーンチェンジフレームを除く全てのフレームの動画像デ
ータに対する符号化データを最終的に格納する通常場面
符号化データ蓄積機能を有し、データ入出力速度が中程
度であるが、大容量のハードディスクや光磁気ディスク
等で構成されている。蓄積手段(第1の蓄積手段)61
は、シーンチェンジフレーム符号化データを最終的に蓄
積するもので、蓄積手段60と同様、データ入出力速度
は中程度であるが、大容量のハードディスクや光磁気デ
ィスク等で構成されている。
定されたフレームの動画像データにおけるシーンチェン
ジフレーム符号化データを一時的に記憶するもので、デ
ータ入出力を高速に行うことができるICメモリ等で構
成されている。蓄積手段(第2の蓄積手段)60は、シ
ーンチェンジフレームを除く全てのフレームの動画像デ
ータに対する符号化データを最終的に格納する通常場面
符号化データ蓄積機能を有し、データ入出力速度が中程
度であるが、大容量のハードディスクや光磁気ディスク
等で構成されている。蓄積手段(第1の蓄積手段)61
は、シーンチェンジフレーム符号化データを最終的に蓄
積するもので、蓄積手段60と同様、データ入出力速度
は中程度であるが、大容量のハードディスクや光磁気デ
ィスク等で構成されている。
【0041】次に、図4を参照しつつ、図1の動作を説
明する。
明する。
【0042】図4は、図1の符号化データ出力制御方法
の動作例を示す図であり、シーンチェンジ直後における
符号化データの出力動作波形が示されている。
の動作例を示す図であり、シーンチェンジ直後における
符号化データの出力動作波形が示されている。
【0043】図1において、画像入力手段1、現フレー
ム画像記憶手段3、前フレーム画像記憶手段4、画像選
択手段5、直交変換手段6、量子化手段7、可変長符号
化手段8、及び復号画像算出手段10における動作は、
従来の図2の動作とほぼ同一であるため、従来と異なる
シーンチェンジ検出動作(1)、及び符号化データ出力
制御動作(2)について以下説明する。
ム画像記憶手段3、前フレーム画像記憶手段4、画像選
択手段5、直交変換手段6、量子化手段7、可変長符号
化手段8、及び復号画像算出手段10における動作は、
従来の図2の動作とほぼ同一であるため、従来と異なる
シーンチェンジ検出動作(1)、及び符号化データ出力
制御動作(2)について以下説明する。
【0044】(1) シーンチェンジ検出動作シーン
チェンジ制御手段40内のシーンチェンジ検出手段41
は、現フレーム画像データfc(i,j)及び前フレー
ム画像データfr(i,j)に基づき、次式(11)の
演算を行い、その演算結果Errが次式(12)を満足
するか否かを検出する。 但し、xω;画像の水平方向画素数 yω;画像の垂直方向画素数 Err>THLS(所定の閾値)
・・・(12)そし
て、(12)式を満足するとき、シーンチェンジを検出
したものとする。
チェンジ制御手段40内のシーンチェンジ検出手段41
は、現フレーム画像データfc(i,j)及び前フレー
ム画像データfr(i,j)に基づき、次式(11)の
演算を行い、その演算結果Errが次式(12)を満足
するか否かを検出する。 但し、xω;画像の水平方向画素数 yω;画像の垂直方向画素数 Err>THLS(所定の閾値)
・・・(12)そし
て、(12)式を満足するとき、シーンチェンジを検出
したものとする。
【0045】なお、判定に用いる尺度は、(11),(
12)式に限定されるわけではなく、現フレーム画像デ
ータfc(i,j)と前フレーム画像データfr(i,
j)間の相関を表わす評価尺度であれば、市街地距離等
といった他の評価尺度を使用してもシーンチェンジの検
出が可能である。
12)式に限定されるわけではなく、現フレーム画像デ
ータfc(i,j)と前フレーム画像データfr(i,
j)間の相関を表わす評価尺度であれば、市街地距離等
といった他の評価尺度を使用してもシーンチェンジの検
出が可能である。
【0046】(2) 符号化データ出力制御動作シー
ンチェンジ検出手段41は、シーンチェンジフレームを
検出しないとき、つまりシーンチェンジフレーム符号化
期間以外のとき、書込指令信号S42aを出力して出力
バッファ50をオン状態にする。すると、可変長符号化
手段8から出力されるシーンチェンジ場面以外の通常フ
レーム画像に対する符号化データS8aがデータバス1
1を経由して蓄積手段60へ格納される。
ンチェンジ検出手段41は、シーンチェンジフレームを
検出しないとき、つまりシーンチェンジフレーム符号化
期間以外のとき、書込指令信号S42aを出力して出力
バッファ50をオン状態にする。すると、可変長符号化
手段8から出力されるシーンチェンジ場面以外の通常フ
レーム画像に対する符号化データS8aがデータバス1
1を経由して蓄積手段60へ格納される。
【0047】シーンチェンジ検出手段41は、図4に示
すようにシーンチェンジの検出を行うと、フレーム内符
号化指令信号S41をシーンチェンジフレーム符号化期
間中にフレーム内/フレーム間判定手段20へ出力する
。フレーム内/フレーム間判定手段20は、フレーム内
符号化指令信号S41を入力中、フレーム内/フレーム
間判定結果S20を画像選択手段5へ出力し、フレーム
内符号化指定を行う。これは、シーンチェンジフレーム
において前フレーム画像データS4とは相関がないので
、フレーム間差分データを符号化に用いることは意味が
ないからである。
すようにシーンチェンジの検出を行うと、フレーム内符
号化指令信号S41をシーンチェンジフレーム符号化期
間中にフレーム内/フレーム間判定手段20へ出力する
。フレーム内/フレーム間判定手段20は、フレーム内
符号化指令信号S41を入力中、フレーム内/フレーム
間判定結果S20を画像選択手段5へ出力し、フレーム
内符号化指定を行う。これは、シーンチェンジフレーム
において前フレーム画像データS4とは相関がないので
、フレーム間差分データを符号化に用いることは意味が
ないからである。
【0048】画像選択手段5では、ブロック分割された
現フレーム画像データS1を選択し、それを符号化入力
画像データS5の形で直交変換手段6へ出力する。直交
変換手段6は、符号化入力画像データS5に基づき、D
CT演算等を行って直交変換データS6を量子化手段7
へ出力する。量子化手段7では、符号量制御手段30か
ら出力される符号化ステップ幅S30に基づき、直交変
換データS6を量子化して量子化データS7を可変長符
号化手段8及び復号画像算出手段10へ出力する。
現フレーム画像データS1を選択し、それを符号化入力
画像データS5の形で直交変換手段6へ出力する。直交
変換手段6は、符号化入力画像データS5に基づき、D
CT演算等を行って直交変換データS6を量子化手段7
へ出力する。量子化手段7では、符号量制御手段30か
ら出力される符号化ステップ幅S30に基づき、直交変
換データS6を量子化して量子化データS7を可変長符
号化手段8及び復号画像算出手段10へ出力する。
【0049】可変長符号化手段8は、量子化データS7
に基づき、その値の発生確率の大きさに対して相対的に
符号長が小さくなるよう予め定められたコードを割当て
、該割当てられたコードをシーンチェンジフレーム画像
に対する符号化データS8aとして出力バッファ51へ
出力する。
に基づき、その値の発生確率の大きさに対して相対的に
符号長が小さくなるよう予め定められたコードを割当て
、該割当てられたコードをシーンチェンジフレーム画像
に対する符号化データS8aとして出力バッファ51へ
出力する。
【0050】シーンチェンジ制御手段40内の入出力制
御手段42は、シーンチェンジフレーム符号化期間の間
、書込指令信号S42bを出力して出力バッファ51を
オン状態にする。これにより、可変長符号化手段8から
出力されたシーンチェンジフレームの符号化データS8
aが記憶手段52へ書込まれる。シーンチェンジ制御手
段40では、可変長符号化手段8から出力される処理ブ
ロック毎のシーンチェンジフレームの符号量S8bを入
力し、その符号量S8bを累積加算することにより、該
シーンチェンジフレームの符号化データ量を計算する。
御手段42は、シーンチェンジフレーム符号化期間の間
、書込指令信号S42bを出力して出力バッファ51を
オン状態にする。これにより、可変長符号化手段8から
出力されたシーンチェンジフレームの符号化データS8
aが記憶手段52へ書込まれる。シーンチェンジ制御手
段40では、可変長符号化手段8から出力される処理ブ
ロック毎のシーンチェンジフレームの符号量S8bを入
力し、その符号量S8bを累積加算することにより、該
シーンチェンジフレームの符号化データ量を計算する。
【0051】シーンチェンジ制御手段40内の入出力制
御手段42は、図4に示すように、シーンチェンジフレ
ームの次に入力されるフレーム画像の符号化開始時刻t
0になると、書込指令信号S42cを出力して出力バッ
ファ53をオン状態にする。すると、記憶手段52に記
憶されたシーンチェンジフレーム画像の符号化データが
、データバス11を経由して蓄積手段61へ格納される
。その後、図4に示すように、記憶手段52に記憶され
たシーンチェンジフレーム符号化データの出力終了時刻
t1になると、入出力制御手段42の書込指令信号S4
2cの出力が終了し、出力バッファ53がオフ状態とな
る。
御手段42は、図4に示すように、シーンチェンジフレ
ームの次に入力されるフレーム画像の符号化開始時刻t
0になると、書込指令信号S42cを出力して出力バッ
ファ53をオン状態にする。すると、記憶手段52に記
憶されたシーンチェンジフレーム画像の符号化データが
、データバス11を経由して蓄積手段61へ格納される
。その後、図4に示すように、記憶手段52に記憶され
たシーンチェンジフレーム符号化データの出力終了時刻
t1になると、入出力制御手段42の書込指令信号S4
2cの出力が終了し、出力バッファ53がオフ状態とな
る。
【0052】図4において、時刻t0〜t1までは、蓄
積手段60と61の両方へデータバス11を経由して符
号化データを出力することになる。しかし、データバス
11のデータ転送能力は大きく、高速転送(100Mb
it/s)が可能であるため、入出力制御手段42によ
り、蓄積手段60と61の両方へ時分割でデータ転送を
行うことができる。従って、シーンチェンジ場面でも画
質劣化を招くことなく、符号化データを蓄積手段60,
61に蓄積することができ、動画像蓄積装置の性能を向
上できる。
積手段60と61の両方へデータバス11を経由して符
号化データを出力することになる。しかし、データバス
11のデータ転送能力は大きく、高速転送(100Mb
it/s)が可能であるため、入出力制御手段42によ
り、蓄積手段60と61の両方へ時分割でデータ転送を
行うことができる。従って、シーンチェンジ場面でも画
質劣化を招くことなく、符号化データを蓄積手段60,
61に蓄積することができ、動画像蓄積装置の性能を向
上できる。
【0053】なお、本発明は上記実施例に限定されず、
例えば蓄積手段60と61を同一の記憶媒体で構成する
等、種々の変形が可能である。
例えば蓄積手段60と61を同一の記憶媒体で構成する
等、種々の変形が可能である。
【0054】
【発明の効果】以上詳細に説明したように、本発明によ
れば、シーンチェンジ検出手段で入力中の動画像データ
に対するシーンチェンジフレームを検出し、そのシーン
チェンジフレームの画像データを符号化した符号化デー
タを、高速データ入出力可能な記憶手段へ一時的に記憶
する。そして、入出力制御手段により、シーンチェンジ
フレームの次フレームから一定期間の時間帯で、記憶手
段に記憶されたシーンチェンジフレームの符号化データ
を読出し、データバス経由で、第1の蓄積手段へその蓄
積手段のデータ転送速度に対応した速度で格納するよう
にしている。そのため、シーンチェンジフレームの画像
データの情報欠落を招くことなく、符号化を行い、該符
号化データを第1及び第2の蓄積手段へ格納できる。従
って、高画質及び高性能な動画像蓄積装置の実現が可能
となる。
れば、シーンチェンジ検出手段で入力中の動画像データ
に対するシーンチェンジフレームを検出し、そのシーン
チェンジフレームの画像データを符号化した符号化デー
タを、高速データ入出力可能な記憶手段へ一時的に記憶
する。そして、入出力制御手段により、シーンチェンジ
フレームの次フレームから一定期間の時間帯で、記憶手
段に記憶されたシーンチェンジフレームの符号化データ
を読出し、データバス経由で、第1の蓄積手段へその蓄
積手段のデータ転送速度に対応した速度で格納するよう
にしている。そのため、シーンチェンジフレームの画像
データの情報欠落を招くことなく、符号化を行い、該符
号化データを第1及び第2の蓄積手段へ格納できる。従
って、高画質及び高性能な動画像蓄積装置の実現が可能
となる。
【図1】本発明の実施例を示す動画像蓄積装置の機能ブ
ロック図である。
ロック図である。
【図2】従来の動画像蓄積装置の機能ブロック図である
。
。
【図3】図2のブロック分割例を示す図である。
【図4】図1の符号化データ出力制御方法の動作例を示
す図である。
す図である。
Claims (1)
- 【請求項1】 フレーム毎に動画像データを入力し、
データ圧縮を行って符号化し、該符号化された符号化デ
ータをデータバスへ出力して蓄積する動画像蓄積装置に
おいて、前記動画像データの入力中におけるシーンチェ
ンジ発生を検出するシーンチェンジ検出手段と、前記シ
ーンチェンジ検出手段によってシーンチェンジ発生と検
出されたフレームの動画像データにおけるシーンチェン
ジフレーム符号化データを一時的に記憶する記憶手段と
、前記シーンチェンジフレーム符号化データを最終的に
蓄積する第1の蓄積手段と、前記シーンチェンジフレー
ムを除く全てのフレームの動画像データにおける符号化
データを最終的に蓄積する第2の蓄積手段と、前記シー
ンチェンジフレームの直後のフレームからの一定期間に
、前記記憶手段に一時的に記憶された前記シーンチェン
ジフレーム符号化データを読出し、前記データバスを介
して前記第1の蓄積手段へ蓄積させる入出力制御手段と
を、備えたことを特徴とする動画像蓄積手段。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10931991A JP3258036B2 (ja) | 1991-05-14 | 1991-05-14 | 動画像蓄積装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10931991A JP3258036B2 (ja) | 1991-05-14 | 1991-05-14 | 動画像蓄積装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04336896A true JPH04336896A (ja) | 1992-11-25 |
| JP3258036B2 JP3258036B2 (ja) | 2002-02-18 |
Family
ID=14507209
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10931991A Expired - Fee Related JP3258036B2 (ja) | 1991-05-14 | 1991-05-14 | 動画像蓄積装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3258036B2 (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH07154803A (ja) * | 1992-12-16 | 1995-06-16 | Internatl Business Mach Corp <Ibm> | フル・モーション・ビデオの無損失圧縮方法 |
| JP2005252737A (ja) * | 2004-03-04 | 2005-09-15 | Sony Corp | 信号伝送システム、データ送信装置、及びデータ受信装置 |
| WO2007072543A1 (ja) * | 2005-12-19 | 2007-06-28 | Monolith Co., Ltd. | 動画符号化方法 |
-
1991
- 1991-05-14 JP JP10931991A patent/JP3258036B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH07154803A (ja) * | 1992-12-16 | 1995-06-16 | Internatl Business Mach Corp <Ibm> | フル・モーション・ビデオの無損失圧縮方法 |
| JP2005252737A (ja) * | 2004-03-04 | 2005-09-15 | Sony Corp | 信号伝送システム、データ送信装置、及びデータ受信装置 |
| US7646929B2 (en) | 2004-03-04 | 2010-01-12 | Sony Corporation | Signal-transmitting system, data-transmitting apparatus and data-receiving apparatus |
| WO2007072543A1 (ja) * | 2005-12-19 | 2007-06-28 | Monolith Co., Ltd. | 動画符号化方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3258036B2 (ja) | 2002-02-18 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20011127 |
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| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |