JPH10271498A - 圧縮データ変換方法、画像圧縮データの情報量変換方法およびその方法を適用した画像記録装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 記録媒体が一杯になったときでも、媒体内に
空容量を確保してさらなる画像記録を可能にする。 【解決手段】 記録媒体４０には、量子化、可変長符号
化を経た画像圧縮データが記録され、また、マクロブロ
ック毎の圧縮時の量子化係数をまとめた圧縮度分布情報
が記録されている。再圧縮処理時、記録媒体４０の符号
化データが可変長復号、逆量子化される。そして再量子
化係数を用いて再び量子化され、可変長符号化されて記
録媒体４０に戻される。再量子化係数は、再圧縮制御部
４６にて、圧縮度分布情報から得られる量子化係数の相
対的な大きさに基づき決定される。量子化係数が相対的
に小さいマクロブロックほどデータ削減量が多くなるよ
うに再量子化係数を決定することにより、全体的な画質
のレベルをできるだけ高く保ちつつ、記録媒体の空容量
を拡大できる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、圧縮データを変換
してそのデータの情報量（符号量）を変化させる圧縮デ
ータ変換方法に関する。本発明は、例えば画像圧縮デー
タの変換に適用でき、特に、画像情報を記録媒体に記録
する画像記録装置に好適に適用できる。

【０００２】

【従来の技術】国際符号化標準ＭＰＥＧに代表されるよ
うに、動画像などのデータを圧縮して符号化し、各種記
憶媒体に格納して提供する技術が進展しつつある。今
日、いろいろなメーカーがマルチメディア関連機器の開
発に注力しており、ＭＰＥＧに準拠した商品の市場導入
を図っている。

【０００３】図５は、従来一般的なＭＰＥＧ符号化装置
２の構成を示している。ＤＣＴ部４は、入力映像に対し
て離散コサイン変換（Discret Cosine Transform）を施
し、画像を離散的な空間周波数成分に展開する。量子化
部６では、ＤＣＴ後のデータの各周波数成分が量子化係
数で除算され、余りが丸められる。量子化係数は、符号
化制御部８の量子化制御部１０から量子化部６へ送られ
る。以下、量子化後のデータを量子化データという。量
子化データは、可変長符号化部（ＶＬＣ）１２に送ら
れ、確率手法を用いて、できるだけ少ない符号量になる
ように可変長符号化される。符号化後のデータが出力さ
れてビットストリームが生成される。例えばＭＰＥＧ２
の場合、ビットストリームは、シーケンス層、ＧＯＰ
（グループ・オブ・ピクチャズ）層、ピクチャ層、スラ
イス層、マクロブロック層、ブロック層というように階
層的に構成されている。

【０００４】逆量子化部１４、ＩＤＣＴ部１６、動き補
償部１８は、予測符号化を行って映像入力の一部を差分
映像化し圧縮率を高めるための構成である。逆量子化部
１４は、量子化部６から出力された量子化データに対
し、量子化の逆の処理である逆量子化処理を施す。ＩＤ
ＣＴ部１６は、逆量子化処理後のデータに対し、さらに
ＤＣＴの逆の処理である逆ＤＣＴを施す。動き補償部１
８は、参照用フレームメモリやブロックマッチング部を
もち、逆量子化、逆ＤＣＴによってほぼ元に戻された映
像を用いて動き補償処理を行う。動き補償部１８は、差
分器２０に対して差分をとるための映像信号を送るとと
もに、動き補償処理によって求めた動きベクトルをＶＬ
Ｃ部１２に出力する。差分器２０は、符号化制御部８に
よって制御され、差分をとるべき入力映像が入力される
ときのみ動作する。そして、入力映像と動き補償部１８
から送られた映像の差分をとり、差分映像をＤＣＴ部６
に送る。また、動きベクトルは、ＶＬＣ部１２でのビッ
トストリームの生成に用いられる。これらの構成によ
り、ＭＰＥＧに規定された順方向予測、双方向予測など
を用いた符号化が行われる。

【０００５】量子化部６で量子化時に用いる量子化係数
が大きいほど、ＶＬＣ部１２から出力されるデータの符
号量が少なくなり、符号化データの圧縮度が大きくな
る。このことを利用して、符号化制御部８は、ビットス
トリームのビットレートを制御している。符号化制御部
８には、ＶＬＣ部１２から、符号化したデータの符号量
を示す情報が送られる。量子化制御部１０は、ＶＬＣ部
１２から送られた符号量に応じて量子化部６に送る量子
化係数をマクロブロック単位で変更する。ビットレート
の制御には固定制御と可変制御がある。固定レート制御
の場合、ＧＯＰごとの符号量が一定となるように、量子
化係数がマクロブロック単位で変更される。可変レート
制御の場合、例えば、ビットレートが２Ｍｂｐｓ〜４Ｍ
ｂｐｓの範囲の値になり、かつ平均レートが３Ｍｂｐｓ
になるように制御される。

【０００６】図６は、図５の符号化装置に復号装置を一
体化した符号化・復号装置を搭載した動画像記録装置の
構成を示している。撮像装置２２は、ＣＣＤ、Ａ／Ｄコ
ンバータ等を有し、被写体の画像をデジタル電子信号に
変換する。このデジタル電子信号が、入力映像として符
号化・復号装置２４に入力される。符号化・復号装置２
４では、前述したように、ＤＣＴ、量子化、動き補償を
用いた予測符号化、および可変長符号化処理によってビ
ットストリームが生成され、このビットストリームが記
録媒体２６に送られて記録される。

【０００７】図６の動画像記録装置は、再生画像を表示
するためのディスプレイ装置２８を備えている。再生
時、記録媒体２６からビットストリームが読み出され、
可変長復号部（ＶＬＤ部）３０に入力される。ＶＬＤ部
３０で復号されたデータは、逆量子化部１４にて逆量子
化され、ＩＤＣＴ１６にて逆ＤＣＴが施される。差分映
像データについては、動き補償部１８にて、差分をとる
前の状態に戻す処理が施される。これらの処理のため、
ビットストリームには、量子化係数を示すデータや、予
測符号化時の動きベクトルなどが含まれている。このよ
うにして元に戻された画像信号は、出力映像としてディ
スプレイ装置２８に送られ、表示される。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】動画像記録装置では、
記録媒体の容量に応じて記録可能な時間が限られてい
る。電子スチルカメラ等の静止画像記録装置では、記録
可能な画像の枚数が限られている。しかし、ユーザは、
記録媒体が一杯になったときでも、さらなる画像記録を
望む場合がある。このような要求に応えるためには、記
録済みの画像データを圧縮しなおしてデータ量を削減し
（以下、このような処理を再圧縮処理という）、再度、
記録媒体に戻してやり、記録媒体の空容量を確保するこ
とが効果的である。再圧縮処理により、記録した画像の
画質が劣化するものの、さらなる画像記録が可能とな
る。

【０００９】画像データを再圧縮する技術は、例えば、
特開平７−３１２７５６号公報に開示されている。同公
報の情報量変換回路では、ビットストリームが逆量子化
状態まで戻される。そして、最初の量子化係数とは異な
る新たな量子化係数を用いて再び量子化され、さらに可
変長符号化される。新たな量子化係数を小さく設定する
ことにより、ビットレートが小さくなる。最終的な画像
データは、変換前よりも画質が劣化しているが、符号量
が削減されている。

【００１０】上記公報の装置は、逆量子化後のブロック
の画素データをチェックし、その周波数分布を調べる。
高域成分の項の値が上限の所定値よりも大きい場合に
は、再量子化時の量子化係数を比較的大きく設定する。
一方、高域成分の値が下限の所定値よりも小さい場合に
は、量子化係数をさらに小さく設定する。高域成分の値
が大きいほど量子化係数を大きくしても画質の劣化が目
立ちにくいという性質を利用して、再圧縮時の画質の劣
化の抑制が図られている。ただし、同公報の装置は、一
回に一つのブロックのみに着目してそのブロックについ
ての再圧縮時の量子化係数を判断することしかできな
い。

【００１１】これに対し、本発明は、一連の画像データ
には、画像を再生したときの画質が高い部分と、低い部
分とがあることに着目する。例えば、動きの早い画像や
精細な画像を記録した部分は、再生時の画質が元の画像
から比較的大きく落ちる部分であり、平均的な画質レベ
ルよりも画質が低い部分である。この部分のデータは、
他の部分と比べると、あまり削減しない方がよいと考え
られる。本発明の目的は、このような画質の高低が存在
することに配慮し、シーケンス内の画像データの全体的
な画質のレベルをできるだけ高く保ちながらデータ量を
削減することができる圧縮データ変換方法を提供するこ
とにある。

【００１２】また、上記公報の装置は、どのブロックの
圧縮度をより大きくできるかを判断するために、逆量子
化後の画素データをチェックする高域情報量チェック回
路を設けなければならない。各ブロックについての８×
８行列の高域項の値を調べる必要があるため、その分だ
け回路構成が複雑となる。回路の複雑化に伴い、再圧縮
のための処理時間も長くなる。本発明のもう一つの目的
は、簡単な構成にて画像データを再圧縮する際の圧縮度
を適切に設定できる圧縮データ変換方法を提供すること
にある。

【００１３】また、本発明のさらなる目的は、上記目的
を達成できる圧縮データ変換方法を適用した画像記録装
置の提供により、記録媒体が一杯になったときでも空容
量を確保可能として、ユーザのニーズに対応することに
ある。

【００１４】なお、このような事情は、画像記録装置だ
けではなく、音声等の他の圧縮データを記録する装置に
おいても同様である。記録媒体の容量が一杯になったと
き、記録済みのデータを再圧縮することで、空容量が増
大できる。従って、本発明は、画像データのみならず、
他の圧縮データについても好適な再圧縮処理が可能な圧
縮データ変換方法を提供することを目的とする。

【００１５】

【課題を解決するための手段】

（１）本発明の圧縮データ変換方法は、圧縮データをそ
の情報量が変わるように変換する方法であって、圧縮デ
ータを構成する所定単位データごとの圧縮度の相対的な
大小関係に基づいて所定単位データの再圧縮用の圧縮度
を決定し、決定された再圧縮用の圧縮度に従って所定単
位データを変換する。ここで、圧縮データには、動画像
データ、静止画像データの他、音声データなどの圧縮デ
ータが含まれる。そして、動画像データ、静止画像デー
タには、ＭＰＥＧ、ＪＰＥＧの他、各種方式にて圧縮さ
れたデータが含まれる。また、再圧縮用の圧縮度に従っ
たデータ変換処理は、（ａ）データを一たん伸張してか
ら再び圧縮する処理、（ｂ）データを伸張することなく
そのままさらに圧縮する処理、（ｃ）データを途中まで
伸張してからまた圧縮する処理を含む。

【００１６】本発明によれば、所定単位データごとの圧
縮度の相対的な大小関係に基づいて再圧縮用の圧縮度を
決定している。所定単位データの圧縮度は、その所定単
位データの復元性（画像であれば画質）と相関してい
る。そこで、圧縮度の相対的な大小関係を見て、全体的
な復元性への影響が少ない所定単位データのデータ量が
優先的に削減されるように、再圧縮用の圧縮度を決定す
る。再圧縮前後の圧縮度の差を大きくするほど、データ
量を大幅に削減できる。このように、本発明によれば、
圧縮度の相対的な大きさに基づいて再圧縮処理を行うこ
とで、再圧縮された圧縮データの各部の復元性を適切に
調整することができる。そして、圧縮データの復元性の
全体的なレベルをできるだけ高く保ちながら、データ量
を削減することができる。なお、ここでいう全体的なレ
ベルとは、全圧縮データの全体的なレベルを意味する
他、全圧縮データのうちである程度の大きさをもった範
囲のデータの全体的なレベルという意味を含むものとす
る。下記において、画像データの全体的なレベルといっ
た場合にも同様とする。

【００１７】例えば、圧縮度が大きい所定単位データほ
ど、すでに大幅な圧縮がなされており、伸張して再現し
たときの復元性が低下していると考えられるとき、圧縮
度が相対的に大きい所定単位データについては、再圧縮
用の圧縮度として、再圧縮前と同じ圧縮度を採用する。
圧縮度が相対的に小さい所定単位データについては、再
圧縮用の圧縮度として再圧縮前よりも大きな圧縮度を採
用する。

【００１８】（２）また、本発明は、画像圧縮データの
情報量を変換する情報量変換方法であって、画像圧縮デ
ータを構成する所定単位データごとの圧縮度を示す圧縮
度パラメータをまとめて圧縮度分布情報として記憶して
おき、圧縮度分布情報に示される圧縮度の相対的な大き
さと画像再生時の画質との相関に基づいて所定単位デー
タの再圧縮度を決定し、所定単位データを前記再圧縮度
で圧縮されたデータに変換する。所定単位データは、例
えば、ＭＰＥＧ等におけるマクロブロック、スライス、
あるいはピクチャなどである。

【００１９】本発明では、従来技術のように各ブロック
の画素データの高域成分の大きさはチェックされない。
所定単位データの圧縮度の相対的な大きさという、従来
とはまったく異なる判断基準に基づいて、再圧縮用の圧
縮度が決定される。圧縮度が相対的に小さい所定単位デ
ータは、再生時の画質が十分に確保されており、平均的
なレベルよりも画質が高いと考えられる。この部分は、
再圧縮時に符号量を大幅に削減しても平均画質への影響
が少ない。一方、圧縮度が相対的に大きいデータは、再
生時の画質が平均的なレベルよりも低いと考えられる。
このような圧縮度と画質の相関に基づき、例えば、圧縮
度が相対的に小さい所定単位データのデータ削減量を多
くするように再圧縮度を決める。圧縮度の相対的な大き
さに基づいて再圧縮処理を行うことで、画像データを構
成する各所定単位データの画質を適切に調整することが
できる。従って、一連の画像データの画質の全体的なレ
ベルをできるだけ高く保ちながら、データ量を削減でき
る。

【００２０】圧縮度パラメータは、所定単位データの圧
縮度を示すものであり、例えば、量子化処理時の量子化
係数である。量子化係数が大きいほど圧縮度が高い。量
子化係数は、ＭＰＥＧなどでは、元々ビットストリーム
のヘッダ情報に含まれるデータである。この量子化係数
を、ビットストリーム以外の場所にもまとめて圧縮度分
布情報として記憶しておくとよい。圧縮度分布情報を見
れば、再圧縮度を決めるためのパラメータである量子化
係数がすぐに分かる。従来のように、画素データの中身
である高域項の値をチェックする必要がないので回路構
成が複雑化せず、その分、処理時間も短くてすむ。

【００２１】本発明において、例えば、再圧縮用の圧縮
度を以下のように設定することが好適である。すなわ
ち、ある所定単位データの現状の圧縮度が相対的に大き
いときには、再圧縮用の圧縮度を現状の圧縮度と実質的
に同じにする。所定単位データの現状の圧縮度が相対的
に小さいときには、再圧縮用の圧縮度を現状の圧縮度よ
りも大きくする。これにより、再圧縮前後で全体的な画
質のレベルがほぼ維持され、かつトータルの符号量が削
減される。

【００２２】（３）また、本発明は、画像情報を圧縮し
て画像圧縮データとして記録媒体に記録する画像記録装
置において、画像圧縮データの所定単位データごとの圧
縮度を示す圧縮度パラメータをまとめて圧縮度分布情報
として記憶する圧縮度分布記憶手段と、圧縮度分布情報
に示される圧縮度の相対的な大きさに応じ、所定単位デ
ータの再圧縮度を決定する再圧縮度決定手段と、前記記
録媒体から画像圧縮データを読み出し、所定単位データ
を前記再圧縮度で圧縮されたデータに変換し、前記記録
媒体に戻すデータ変換手段とを含む。

【００２３】記録媒体は、例えば、フラッシュメモリ、
ハードディスク、光ディスク等であり、電気的、磁気
的、光学的方法などによりアクセスしてデータの読み書
きが可能な媒体である。

【００２４】上記構成によれば、記録媒体に記録された
画像圧縮データのデータ量が削減されるので、記録媒体
の空容量が増大する。例えば、記録媒体の容量が一杯に
なってしまったときでも、ユーザの要求等に応じて空容
量を発生させることができ、さらなる画像記録が可能と
なる。そして、データ量を削減する再圧縮時、前述した
圧縮データ変換方法、画像圧縮データの情報量変換方法
と同様の効果が得られる。

【００２５】この態様でも、前述のように、再圧縮用の
圧縮度を以下のように設定することが好適である。ある
所定単位データの現状の圧縮度が相対的に大きいときに
は、再圧縮用の圧縮度を現状の圧縮度と実質的に同じに
する。所定単位データの現状の圧縮度が相対的に小さい
ときには、再圧縮用の圧縮度を現状の圧縮度よりも大き
くする。これにより、再圧縮前後で全体的な画質のレベ
ルがほぼ維持され、かつトータルの符号量が削減され
て、記録媒体の空容量が確保される。この点について
は、下記の態様においても同様である。

【００２６】（４）また本発明は、量子化部を含み画像
情報を圧縮符号化して画像圧縮データとする符号化手段
と、画像圧縮データを記憶する記憶手段と、逆量子化部
を含み画像圧縮データを伸張復号する復号手段とを含む
画像記録装置において、所定単位データごとの量子化に
用いられた量子化係数を知り得るようにまとめて量子化
係数分布情報として記憶する量子化係数分布記憶手段
と、量子化係数分布に示される量子化係数の相対的な大
きさに応じ、所定単位データの再量子化係数を決定する
再量子化係数決定手段と、前記記録媒体から画像圧縮デ
ータを読み出させ、前記復号手段と前記符号化手段に所
定単位データを前記再量子化係数を用いて圧縮されたデ
ータに変換させ、前記記録媒体に戻させるデータ変換制
御手段とを含む。ここで、量子化係数分布記憶手段は、
前記記録媒体の一部の領域であってもよい。

【００２７】上記構成によれば、画像記録装置に備えら
れた符号化手段や復号手段を再圧縮処理用の構成として
兼用できる。従って、画像記録装置に対し、既存の構成
を利用し、低コストにて空容量増大機能を付加すること
ができる。そして、データ量を削減する再圧縮時、前述
した圧縮データ変換方法、画像圧縮データの情報量変換
方法と同様の効果が得られる。

【００２８】

【発明の実施の形態】以下、本発明の好適な実施の形態
（以下、実施形態という）について、図面を参照し説明
する。

【００２９】「実施形態１」図１は、本発明の圧縮デー
タ変換方法、画像圧縮データの情報量変換方法を実現す
る装置（ビットレート変換装置）の全体構成を示すブロ
ック図である。本実施形態はＭＰＥＧに準拠しており、
図１において、前述の図５、図６と同等の部材には同一
符号を付して説明を省略する。

【００３０】記録媒体４０はフラッシュメモリからな
り、画像圧縮データのビットストリームを記録する領域
であるビットストリーム記憶部４２と、圧縮度分布情報
として画像圧縮データのマクロブロックごとの量子化係
数Ｑを記録する領域である圧縮度分布記憶部４４とが設
けられている。図２には、ビットストリームと圧縮度分
布情報が部分的に示されている。

【００３１】ビットストリームは、前述のように、シー
ケンス等の階層的構成を有する。図２のビットストリー
ムは、マクロブロック層の概要である。各マクロブロッ
クのデータは、マクロブロックを構成する４つのブロッ
クの画素データを含み、またヘッダ情報として動きベク
トルや量子化係数（量子化ステップ値）Ｑのデータを含
む。

【００３２】一方、圧縮度分布情報には、ビットストリ
ームを生成したときに用いた各マクロブロックの量子化
係数Ｑのデータが含まれている。圧縮度分布情報中の量
子化係数Ｑは、その量子化係数Ｑがビットストリーム内
のどのマクロブロックと対応するのかを示す情報ととも
に記憶されている。

【００３３】本実施形態では、圧縮度分布記憶部４４
に、各マクロブロックの量子化係数Ｑがマクロブロック
順に格納され、このデータ列が圧縮度分布情報として使
用される。ただし、圧縮度分布情報は、マクロブロック
ごとの量子化係数の相対的な大小関係が分かるものであ
ればよく、その形式は本実施形態に限定されない。例え
ば、ビットストリーム中の量子化係数Ｑの変化点のみに
ついて量子化係数を記憶しておいてもよい。

【００３４】再圧縮制御部４６は、本装置の各構成を制
御して画像データの再圧縮処理を行わせるものであり、
再圧縮用量子化係数設定部４８を有している。同係数設
定部４８は、上記の圧縮度分布情報に基づき動作する。
すなわち、同係数設定部４８は、各マクロブロックの量
子化係数Ｑの相対的な大きさを求める。これにより、各
マクロブロックの圧縮したときの量子化係数Ｑが、ビッ
トストリームのシーケンス中の他のマクロブロックと比
べて大きかったのか小さかったのかがわかる。同係数設
定部４８は、量子化係数Ｑの相対的な大きさに基づき、
下記の判断基準に従い、各マクロブロックの再量子化係
数Ｑ１を決定する。再量子化係数Ｑ１は、画像データの
再圧縮処理の際、量子化処理工程にて用いられる。

【００３５】（１）量子化係数Ｑが相対的に小さいマク
ロブロック；図５に示したような符号化器を用いて入力
映像を符号化したとき、動きの遅い部分や画像が単調な
部分は、発生符号量が少なく、量子化係数も小さく設定
され、圧縮度も低くなっている傾向がある。従って、量
子化係数が小さい部分は、十分な画質が確保されてお
り、シーケンス全体の平均画質よりも高い画質を持って
いると考えられる。この部分の符号量を大幅に削減して
も平均画質への影響は少ない。そこで、量子化係数Ｑが
相対的に小さいマクロブロックについては、再圧縮時に
符号量を大幅に削減すべく、再量子化係数Ｑ１と量子化
係数Ｑの差（Ｑ１−Ｑ）が大きくなるように、再量子化
係数Ｑ１を設定する。

【００３６】（２）量子化係数Ｑが相対的に大きいマク
ロブロック；一方、入力映像を符号化したとき、動きの
速い部分や画像が精細な部分は、発生符号量が多く、量
子化係数も大きく設定され、圧縮度もすでに高くなって
いる傾向がある。従って、量子化係数が大きい部分は、
シーケンス全体の平均画質よりも画質が低いと考えられ
る。そこで、量子化係数Ｑが相対的に小さいマクロブロ
ックについては、再圧縮時に符号量をあまり下げないよ
うにする。具体的には、再量子化係数Ｑ１と量子化係数
Ｑの差（Ｑ１−Ｑ）が小さくなるように、再量子化係数
Ｑ１を設定する。あるいは、再量子化係数Ｑ１を量子化
係数Ｑと等しくする。

【００３７】具体的には、再量子化係数Ｑ１は、Ｑ１＝
Ｑ＋α＋βと表される。αは、全マクロブロックで一定
の値である。βは、量子化係数Ｑの相対的な大きさに応
じて変わる。量子化係数Ｑが相対的に大きいマクロブロ
ックほど、βを小さくする。なお、ユーザの指示に応
じ、αの大きさを変更可能に構成してもよい。

【００３８】次に、本実施形態の情報量変換装置の動作
を説明する。図示しない入力手段から再圧縮開始の指示
が入力されると、再圧縮制御部４６は、記録媒体４０の
圧縮度分布記憶部４４から圧縮度分布情報を読み出す。
そして、再圧縮用量子化係数設定部４８が、上記の判断
基準（１）（２）に従い、シーケンス内の各マクロブロ
ックの再量子化係数Ｑ１を決定する。決定された再量子
化係数Ｑ１は、量子化制御部１０を介して量子化部６へ
送られる。

【００３９】再圧縮制御部４６は、図示しない読書き制
御部に制御信号を出力し、これにより記録媒体４０のビ
ットストリーム記憶部４２から、ＶＬＤ部３０へ、符号
化データが読み出される。ＶＬＤ部３０は、符号化デー
タを可変長復号して逆量子化部１４へ送る。逆量子化部
１４へ送られるデータには、量子化係数Ｑが含まれる。
一方、量子化係数以外のヘッダ情報や動きベクトルな
ど、量子化処理によって変わらないデータは、ＶＬＤ部
３０からＶＬＣ部１２へ送られる。

【００４０】逆量子化部１４は、量子化係数Ｑを用いて
各ブロックのデータを逆量子化し、量子化部６へ出力す
る。逆量子化部１４から送られたデータに対応する再量
子化係数Ｑ１は、タイミングを合わせて、再圧縮制御部
４６から量子化制御部１０を介して量子化部６へ送られ
る。量子化部６は、再量子化係数Ｑ１を用いてデータを
量子化し、ＶＬＣ部１２へ出力する。ＶＬＣ部１２は、
量子化部１４から送られた量子化データを可変長符号化
し、再量子化係数Ｑ１、ＶＬＤ部３０から送られたデー
タと合わせて符号化データとし、出力する。ＶＬＣ部１
２の出力は、図示しない読書き制御部を介して記録媒体
４０のビットストリーム記憶部４２に書き込まれる。こ
のとき、ビットストリーム記憶部４２では、再圧縮前の
画像データの上に再圧縮後の画像データが上書きされ
る。このようにして、ビットストリーム記憶部４２の画
像データのデータ量が削減され、ビットレートが低下す
る。

【００４１】また、量子化部６は、再圧縮用量子化係数
設定部４８から送られた再量子化係数Ｑ１を記録媒体４
０の圧縮度分布記憶部４４に記憶させる。これにより、
圧縮度分布記憶部４４の圧縮度分布情報も、再圧縮処理
後の画像データに対応したものとなる。

【００４２】以上のように、本実施形態では、データシ
ーケンス内の各部の圧縮度を示すパラメータである量子
化係数の分布を記憶しておく。マクロブロックの圧縮度
の相対的な大きさから、そのマクロブロックについての
適切な再量子化係数が分かる。例えば、あるマクロブロ
ックは、元画像が精細であり、そのマクロブロックにつ
いて発生している符号量が多く、前の圧縮時に画質が落
ちている部分である可能性が高いので、データ削減量を
抑えた方がいい、といったことが推定できる。このよう
な量子化係数と画質の相関に基づき、量子化係数Ｑが相
対的に小さい部分（すなわち、データ量を削減しても全
体的な画質への影響が少ないと考えられる部分）のデー
タ量が優先的に削減されるように、再量子化係数が決定
される。従って、再圧縮の際、シーケンス内での画質の
全体的なレベルの低下を抑えることができる。これによ
り、画質の劣化ができるだけ目立たないようにしつつ、
一旦記録した画像データのデータ量を削減できる。

【００４３】本実施形態の再量子化係数Ｑ１は、一例と
して、下記のように設定するとよい。すなわち、あるマ
クロブロックの現状の量子化係数Ｑが相対的に大きい場
合、そのマクロブロックの再量子化係数Ｑ１を量子化係
数Ｑと同じにする。あるマクロブロックの現状の量子化
係数Ｑが相対的に小さい場合、そのマクロブロックの再
量子化係数Ｑ１を現状の量子化係数Ｑよりも大きくす
る。これにより、量子化係数Ｑが相対的に小さい部分の
みについてデータが削減される。量子化係数Ｑが相対的
に大きい部分の画質は再圧縮の前後で変化しない。この
ように設定すれば、再圧縮前後で全体的な画質のレベル
がほぼ維持され、かつトータルの符号量が削減される。
さらに、再量子化係数Ｑ１を現状の量子化係数Ｑと等し
くしたマクロブロックについては、逆量子化および量子
化処理を省略してもよい。これにより処理スピードの高
速化が図れる。

【００４４】なお、本実施形態では、圧縮度分布を得る
ための圧縮度の記録単位をマクロブロックとした。これ
に対し、スライス毎、ピクチャ毎などの異なる単位毎に
圧縮度を記録してもよい。記録単位に応じて適切な圧縮
度パラメータを記録するとよい。ただし、圧縮度記録単
位が細かいほど、符号量制御も細かくできるが、圧縮度
分布情報のデータ量が大きくなる。

【００４５】また、元の入力映像を符号化するとき、ビ
ットレート制御は以下のように行われる。例えばマクロ
ブロック単位のビットレート制御では、あるマクロブロ
ックの符号化データの符号量が量子化制御部に送られ、
この符号量に基づいて、次のマクロブロックについての
量子化係数が決められる。従って、あるマクロブロック
の符号量が大きいと判断したとき、次のマクロブロック
の量子化係数が下げられる。このことは、あるマクロブ
ロックの量子化に適切な量子化係数が、一つ後のマクロ
ブロックの量子化に使われていることを意味する。この
点に鑑み、本実施形態に対して下記の変形が可能であ
る。

【００４６】すなわち、あるマクロブロックの再量子化
係数Ｑ１を、一つ後のマクロブロックの量子化係数Ｑの
相対的な大きさに基づいて決定する。または、あるマク
ロブロックの再量子化係数Ｑ１を決定するとき、そのマ
クロブロックおよび一つ後のマクロブロックの量子化係
数Ｑを参照する。これにより、そのマクロブロックに本
来適切な量子化係数を、再圧縮処理で利用することがで
きる。

【００４７】「実施形態２」図３は実施形態２の全体構
成を示している。実施形態２は、上記の実施形態１の変
形例であり、図３において、図１と同等の部材には同一
符号を付して説明を省略する。

【００４８】実施形態２では、量子化制御部１０が廃止
され、さらに、量子化部６および逆量子化部１４が廃止
されている。実施形態２の再圧縮制御部５０は、再量子
化係数Ｑ１を決定した後、さらに、再量子化係数Ｑ１と
量子化係数Ｑの比である変換係数Ｑ１／Ｑを求める。

【００４９】ＶＬＤ部３０とＶＬＣ部１２の間には、デ
ータ変換部５２が設けられている。データ変換部５２に
は、再圧縮制御部５０より変換係数Ｑ１／Ｑが送られ
る。データ変換部５２は、ＶＬＤ部３０から入力された
データに対し、変換係数Ｑ１／Ｑをかけて、ＶＬＣ部１
２に送る。

【００５０】次に、図３の装置の動作を説明する。ここ
では、実施形態１との相違点を中心に説明する。再圧縮
制御部５０に制御されて、記録媒体４０から符号化デー
タがＶＬＤ３０に読み出される。ＶＬＤ部３０は、符号
化データを可変長復号してデータ変換部５２に送る。動
きベクトルなどの変更不要なデータは、ＶＬＤ部３０か
らＶＬＣ部１２に送られる。

【００５１】再圧縮用量子化係数設定部４８は、実施形
態１と同様にして、圧縮度分布情報を基に、マクロブロ
ックごとの再量子化係数Ｑ１を決定する。そして再圧縮
制御部５０は、各マクロブロックについて、量子化係数
Ｑと再量子化係数Ｑ１を用いて変換係数Ｑ１／Ｑを求め
る。変換係数Ｑ１／Ｑは、その係数が対応するマクロブ
ロックのデータがＶＬＤ部３０からデータ変換部５２に
入力されるとき、タイミングを合わせてデータ変換部５
２へ出力される。

【００５２】データ変換部５２は、ＶＬＤ部３０から送
られたデータに変換係数Ｑ１／ＱをかけてＶＬＣ部１２
に送る。ＶＬＣ部１２には、再圧縮制御部５０から再量
子化係数Ｑ１が送られる。ＶＬＣ部１２では、データ変
換部５２から送られたデータを可変長符号化し、再量子
化係数Ｑ１、動きベクトルと合わせて符号化データとし
て出力する。ＶＬＣ部１２の出力は記録媒体４０のビッ
トストリーム記憶部４２に書き込まれる。また、再圧縮
制御部５０は、各マクロブロックの再量子化係数Ｑ１を
記録媒体４０に送っている。これにより、圧縮度分布記
憶部４４に、再圧縮後の圧縮度分布情報が記憶される。

【００５３】本実施形態の再圧縮処理では、可変長復号
したデータが変換係数Ｑ１／Ｑを用いて変換され、再
度、可変長符号化される。この処理でも、結果的に実施
形態１と同様のデータが得られる。量子化部、逆量子化
部が不要なので、回路構成が簡単になる。

【００５４】「実施形態３」実施形態３では、図１の情
報量変換装置が画像記録装置に組み込まれている。図４
は、実施形態３の画像記録装置の構成を示している。図
４において、図１と同等の部材、図６の画像記録装置と
同等の部材には同一符号を付して説明を省略する。

【００５５】図４の符号化・復号装置２４ａは、図６の
装置とほぼ同様の構成であるが、図６との相違点とし
て、逆量子化部１４の出力側が、量子化部６の入力側と
つながっている。従って、逆量子化部１４で逆量子化し
たデータを量子化部６へ送ることができる。また、再圧
縮制御部４６ａは、実施形態１の再圧縮制御部４６とほ
ぼ同様であり、符号化・復号装置２４ａの構成部材であ
って図１に示された各構成を制御して画像データの再圧
縮処理を行わせるものであり、実施形態１と同様の再圧
縮用量子化係数設定部４８を有している。

【００５６】図４において、記録データ量監視部５４
は、記録媒体４０のビットストリーム記憶部４２の記録
データ量を監視している。記録データ量監視部５２は、
記録データ量がビットストリーム記憶部４２の容量に近
い所定の値に達したとき、その旨を表示部５６に表示さ
せる。表示部５６は、ディスプレイ２８と一体化しても
よい。

【００５７】再圧縮制御部４６ａには、ユーザ操作部５
８が接続されている。ユーザは、ユーザ操作部５８を操
作して、再圧縮処理開始の指示や、再圧縮処理によるデ
ータ削減量の目標などを入力できる。目標は、例えば、
Ａ、Ｂ、Ｃとランク分けされている。ランクＡを選択す
ると、ランクＣよりもデータ削減量が大きく設定され
る。

【００５８】次に、図４の画像記録装置の動作を説明す
る。ここでは、実施形態１および図６の画像記録装置と
の相違点を中心に説明する。

【００５９】「撮影および再生」撮影時、従来と同様
に、撮像装置２２にて、被写体の画像がデジタル電子信
号に変換され、入力映像として符号化・復号装置２４ａ
に入力される。符号化・復号装置２４ａでは、前述した
ように、ＤＣＴ、量子化、動き補償を用いた予測符号
化、および可変長符号化処理によってビットストリーム
が生成され、このビットストリームが記録媒体４０に送
られて記録される。

【００６０】実施形態３の量子化制御部１０は、量子化
係数Ｑを量子化部６に送る他、同じ量子化係数Ｑを読書
き制御部（図示せず）を介して記録媒体４０の圧縮度分
布記憶部４４に書き込む。これにより、ビットストリー
ム記憶部４２に記録された画像データに対応する圧縮度
分布情報が、圧縮度分布記憶部４４に記録される。

【００６１】再生時の処理は、図６に示した従来の画像
記録装置と同様であり、説明を省略する。

【００６２】「再圧縮」画像データを記録していくと、
ビットストリーム記憶部４２の空容量が減っていく。空
容量が所定値を下回ったことが記録データ量監視部５４
にて検出される。そして、表示部５６に、ビットストリ
ーム記憶部４２が満杯になったことが表示される。この
表示を見たユーザは、ユーザ操作部５８を操作し、再圧
縮処理の開始を指示する。このとき、ユーザは、再圧縮
処理におけるデータ削減量の目標を入力する。なお、表
示部５６に容量満杯の表示がでない場合でも、ユーザ
は、適宜、媒体の容量の有効利用を目的として、再圧縮
処理の実行を指示できる。

【００６３】再圧縮処理の指示を示す信号が、ユーザ操
作部５８から再圧縮処理部４６ａへ送られる。その後の
再圧縮処理は、実施形態１と同様である。再圧縮制御部
４６ａは、圧縮度分布を読み出して、マクロブロックご
との再量子化係数Ｑ１を決定する。再量子化係数Ｑ１
は、符号化制御部８の量子化制御部１０を介して量子化
部６へ送られる。一方、再圧縮処理制御部４６ａの制御
により、記録媒体４０の符号化データが読み出され、Ｖ
ＬＤ部３０で可変長復号され、さらに逆量子化部１４で
逆量子化されて量子化部６に送られる。量子化部６で
は、逆量子化されたデータが、再量子化係数Ｑ１を用い
て再び量子化され、ＶＬＣ部１２へ送られる。ＶＬＣ部
１２では、量子化データが可変長符号化され、符号化デ
ータがビットストリーム記憶部４２に上書き記録され
る。量子化制御部１０は、再量子化係数Ｑ１を記録媒体
４０へも送っている。これにより、圧縮度分布記憶部４
４の圧縮度分布情報も、再圧縮処理後の画像データに対
応したものとなる。

【００６４】以上のように、本実施形態によれば、画像
記録装置の容量が一杯になったとき、空容量を確保し
て、さらなる画像記録が可能となる。ユーザは、当初の
予定以上の画像記録が必要になったときでも、これを実
行できる。特に、本実施形態では、実施形態１と同様
に、再圧縮の際、シーケンス内での画質の全体的なレベ
ルの低下を抑えることができる。従って、画質の劣化を
目立たないようにしつつ、記録媒体４０の空容量が確保
できる。また、本実施形態では、既存の量子化部、逆量
子化部、ＶＬＣ部、ＶＬＤ部、符号化制御部が、情報量
変換装置を構成する部材として使用される。従って、低
コストにて、画像記録装置に再圧縮処理機能を付加する
ことができる。

【００６５】実施形態１に関して説明したのと同様に、
実施形態３においても、再量子化係数Ｑ１を下記のよう
に設定することが好適である。すなわち、あるマクロブ
ロックの現状の量子化係数Ｑが相対的に大きい場合、そ
のマクロブロックの再量子化係数Ｑ１を量子化係数Ｑと
同じにする。あるマクロブロックの現状の量子化係数Ｑ
が相対的に小さい場合、そのマクロブロックの再量子化
係数Ｑ１を量子化係数Ｑよりも大きくする。これによ
り、再圧縮前後で全体的な画質のレベルがほぼ維持さ
れ、かつトータルの符号量が削減されて、記録媒体４０
の空容量が確保される。さらに、再量子化係数Ｑ１を現
状の量子化係数Ｑと等しくしたマクロブロックについて
は、逆量子化および量子化処理を省略し、全体の処理ス
ピードの高速化が図れる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の実施形態１の全体構成を示すブロッ
ク図である。

【図２】 図１の装置の記録媒体の記録データを示す説
明図である。

【図３】 本発明の実施形態２の全体構成を示すブロッ
ク図である。

【図４】 本発明の実施形態３の全体構成を示すブロッ
ク図である。

【図５】 従来のＭＰＥＧ符号化装置の構成を示すブロ
ック図である。

【図６】 従来のＭＰＥＧ符号化・復号装置を備えた画
像記録装置の構成を示すブロック図である。

【符号の説明】

４ ＤＣＴ部、６ 量子化部、８ 符号化制御部、１０
量子化制御部、１２ＶＬＣ部、１４ 逆量子化部、１
６ ＩＤＣＴ部、１８ 動き補償部、２６，４０ 記録
媒体、３０ ＶＬＤ部、４２ ビットストリーム記憶
部、４４ 圧縮度分布記憶部、４６，５０ 再圧縮制御
部、４８ 再圧縮用量子化係数設定部、５２ データ変
換部、５４ 記録データ量監視部、５８ ユーザ操作
部。

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 圧縮データをその情報量が変わるように
   変換する方法であって、圧縮データを構成する所定単位
   データごとの圧縮度の相対的な大小関係に基づいて所定
   単位データの再圧縮用の圧縮度を決定し、決定された再
   圧縮用の圧縮度に従って所定単位データを変換すること
   を特徴とする圧縮データ変換方法。
2. 【請求項２】 画像圧縮データの情報量を変換する情報
   量変換方法であって、 画像圧縮データを構成する所定単位データごとの圧縮度
   を知り得るように圧縮度パラメータをまとめて圧縮度分
   布情報として記憶しておき、 圧縮度分布情報から得られる圧縮度の相対的な大きさと
   画像再生時の画質との相関に基づいて所定単位データの
   再圧縮度を決定し、 所定単位データを前記再圧縮度で圧縮されたデータに変
   換することを特徴とする画像圧縮データの情報量変換方
   法。
3. 【請求項３】 請求項２に記載の方法において、 画像圧縮データには量子化処理を含む圧縮処理が施され
   ており、 前記圧縮度パラメータは量子化処理時の量子化係数であ
   ることを特徴とする画像圧縮データの情報量変換方法。
4. 【請求項４】 画像情報を圧縮して画像圧縮データとし
   て記録媒体に記録する画像記録装置において、 画像圧縮データの所定単位データごとの圧縮度を知り得
   るように圧縮度パラメータをまとめて圧縮度分布情報と
   して記憶する圧縮度分布記憶手段と、 圧縮度分布情報から得られる圧縮度の相対的な大きさに
   応じ、所定単位データの再圧縮度を決定する再圧縮度決
   定手段と、 前記記録媒体から画像圧縮データを読み出し、所定単位
   データを前記再圧縮度で圧縮されたデータに変換し、前
   記記録媒体に戻すデータ変換手段と、 を含むことを特徴とする画像記録装置。
5. 【請求項５】 量子化部を含み画像情報を圧縮符号化し
   て画像圧縮データとする符号化手段と、画像圧縮データ
   を記憶する記憶手段と、逆量子化部を含み画像圧縮デー
   タを伸張復号する復号手段とを含む画像記録装置におい
   て、 所定単位データごとの量子化に用いられた量子化係数を
   知り得るようにまとめて量子化係数分布情報として記憶
   する量子化係数分布記憶手段と、 量子化係数分布情報から得られる量子化係数の相対的な
   大きさに応じ、所定単位データの再量子化係数を決定す
   る再量子化係数決定手段と、 前記記録媒体から画像圧縮データを読み出させ、前記復
   号手段と前記符号化手段に所定単位データを前記再量子
   化係数を用いて圧縮されたデータに変換させ、前記記録
   媒体に戻させるデータ変換制御手段と、 を含むことを特徴とする画像記録装置。