JP2914975B2 - 画像符号化方法及び装置 - Google Patents

画像符号化方法及び装置

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Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は,ディジタル動画像データの符号化,復号化
と伝送に係り,特にCD−ROM等のパッケージ系メディア
を利用した動画像再生システムに好適な動画像の符号化
方法及び装置に関する。
〔従来の技術〕
従来の動画像の符号化方法及び装置としては,特開昭
62−164391号に記載の画像符号化伝送システム,あるい
は,アイ・イー・イー,トランザクショ オン コミュ
ニケーション,シー オー エム 32,3(1984年3月)
第225頁から第232頁(IEEE,Trans.Communications,Vol.
COM−32,No.3,March 1948,pp.225−232)に記載の画像
符号化伝送システムに用いられているものが知られてい
る。
第2図は,これらの従来技術による動画像符号化伝送
システムを示すブロック図である。同図において20は動
画像符号化装置であり,22は入力映像信号,23はA/D変換
回路,24は画像データ,25は少なくとも1フレーム分以上
の容量のフレームメモリ,26は画像符号化回路,27は符号
化データ,28はバッファメモリ,29は符号化データ量制御
回路,30は符号化データ量制御信号である。そして,31は
伝送媒体,21は動画像復号化装置であり,32は符号化デー
タ,33はバッファメモリ,34は画像復号化回路,35は画像
データ,36はフレームメモリ,37はD/A変換回路,38は出力
映像信号である。第3図は,第2図に示した従来例にお
ける画像符号化回路26で発生する符号化データのデータ
量(以下,符号化データ量と呼ぶ)の時間的変動を示し
たものである。
次に動作について説明する。第2図において,入力映
像信号22は1/30秒ごとに1フレームずつA/D変換回路23
でディジタルの画像データ24に変換され,フレームメモ
リ25の中に記憶保持される。画像符号化回路26は,フレ
ームメモリ25の中の画像データ24を高能率符号化し,バ
ッファメモリ28に格納する。バッファメモリ28の中に格
納された符号化データ27は,例えば1秒あたり1Mビット
(以下,1Mbpsと表す)の速度で読み出され,伝送媒体31
に出力される。入力映像信号22の映像内容の動きが少な
い場合には,第3図におけるa,b,c,dのフレームの様
に,画像符号化回路26で発生する符号化データ量40は少
ないので,伝送媒体31の伝送速度により定まる1フレー
ムあたりのデータ伝送容量41のA(ここでは,1Mbps×1/
30秒≒32kビット)よりも小さい。この場合,動画像復
号化装置21との伝送同期をとるために,ダミーデータが
挿入され伝送される。一方,入力映像信号22の映像内容
の動きが激しい場合,あるいはシーンチェンジの場合に
は,第3図におけるe,fのフレームの様に,画像符号化
回路26で発生する符号化データ量40は1フレームあたり
のデータ転送容量41のAを越えることがある。そこでこ
の場合,バッファメモリ28の中のデータ量が増大するの
で,符号化データ量制御回路29により,gのフレームのよ
うにコマ落とししたり,h,iのフレームのように符号化パ
ラメータを変えて圧縮率を高めたりして,符号化データ
量40が強制的に少なくなるように制御される。
〔発明が解決しようとする課題〕
上記従来技術では,伝送媒体の伝送速度が一定である
ために,動きの激しい映像に対してはコマ落としや符号
化パラメータ変更により符号化データ量の強制的削減を
行っていた。このために,動画像の中のこのような映像
に対しては,著しい画質の劣化が発生することがあっ
た。ところで,人間の知覚に関する情報伝達の観点から
は,一般に動きの大きい映像についても動きの少ない映
像と同様に重要な情報が多く含まれている。したがっ
て,動きの大きい動画像を忠実に伝送できない従来技術
では,その用途は著しく制限されることになる。
この課題を解決する手段としては,伝送媒体の伝送速
度を高速にすることが考えられるが,例えば伝送媒体が
通信回線の場合には通信コストの大幅アップにつなが
り,また伝送媒体がCD−ROMのようなパッケージ系メデ
ィアの場合には画像の全記録時間の大幅減少につなが
る。
本発明は上記の様な課題を解決するためのものであ
り,最小限のコストアップで,あるいは最小限の全記録
時間減少で,動きの激しい映像も動きの少ない映像と同
程度の画質を確保し,高画質の動画像データの伝送を実
現することを目的とするものである。
〔課題を解決するための手段〕
上記目的は、動画像の符号化方法及び装置において、
複数フレームの符号化データを伝送媒体に転送するデー
タ転送量を可変制御することにより達成される。
〔作用〕
本発明によれば,複数フレームの符号化データのデー
タ転送量を可変制御しながらデータを伝送媒体に転送す
るので、動きの少ない映像と動きの激しい映像とが混在
している場合には,動きの少ない部分でのデータ転送容
量に対する余剰部分に,前後の動きの激しい部分で発生
したデータの一部を転送することができ、また,動きの
激しい部分が長い時間に渡って続く場合には,伝送媒体
におけるデータ転送容量を増大させ、より多くのデータ
を転送することができる。したがって,画質劣化を小さ
くすることができる。
〔実施例〕
以下,本発明の実施例を図面を用いて詳しく説明す
る。第1図は本発明の一実施例を示すブロック図であ
り,光ディスクに対する動画像符号化記録システムを示
している。この第1図において,1は動画像符号化装置,2
は光ディスク製造装置である。また,3は銀塩フィルムや
VTR等の動画像ソース,4は動画像信号,5はA/D変換回路,6
は画像データ,7は少なくともnフレーム分の容量を持つ
フレームメモリ,8は画像符号化回路,9は符号化データ,1
0はデータ転送速度算出回路,11はデータ転送速度情報,1
2はバッファメモリである。さらに,13は符号化データを
一定速度で読み出して光ディスクの原盤を作成するマス
タリング装置,14は光ディスクの原盤,15は光ディスクの
原盤からプレスにより光ディスクを製造するプレス装
置,16は光ディスクである。
また,第4図は第1図の画像符号化回路8で発生する
符号化データ量の変化を示す図,第5図は第1図に示し
た動画像符号化記録システムで作成された光ディスクを
再生する動画像復号化再生システムのブロック図であ
る。第4図において,45は画像符号化回路8で発生する
符号化データ量,46,47,48はnフレーム単位で変化する
データ転送容量である。また,第5図において,50は光
ディスク再生装置,51は動画像復号化装置,52は動画像が
符号化記録された光ディスク,53は回転モータおよび光
ピックアップを制御するサーボ回路,54は回転モータ,55
はモータ回転制御信号,56は光ピックアップ,57は光ピッ
クアップからの信号を増幅するプリアンプ,58はデータ
を再生するデータ処理回路,59は再生された符号化デー
タ,60はデータ転送速度情報,16は再生された動画像の符
号化データを記憶するバッファメモリ,62は符号化デー
タを復号化する画像復号化回路,63は復号化された画像
データ,64はフレームメモリ,65はD/A変換回路,66は出力
映像信号である。
次に,第1図の動画像符号化記録システムについてそ
の動作を説明する。予め用意された動画像ソース3を光
ディスクに符号化して記録する場合には,まず動画像信
号4をnフレーム分だけA/D変換回路5により画像デー
タ6に変換した後,フレームメモリ7の中に記憶する。
画像符号化回路8はこのフレームメモリ7の中のnフレ
ーム分の画像データ6を符号化して符号化データ9を生
成し,データ転送速度算出回路10は符号化データ9の平
均データ量を計算してデータ転送速度情報11を出力す
る。すなわち,算出したデータ転送速度をV(t),各
フレームにおける符号化データ量をD(i)とすると, となる様にV(t)を決定する。例えば第4図に示す様
に,i=1〜nでは V(t)=α(bps) i=(n+1)〜2nでは V(t)=β(bps) i=(2n+1)〜3nでは V(t)=γ(bps) となる。このデータ転送速度情報11は,符号化データ9
と共にバッファメモリ12に記憶される。そしてバッファ
メモリ12から読み出されたデータは,マスタリング装置
13で光ディスク用のフォーマットに編集されて光ディス
クの原盤14に記録され,プレス装置15によって光ディス
ク16が製造される。
次に第5図の動画像復号化再生システムについてその
動作を説明する。光ディスク52に記憶されたデータは,
光ピックアップ56で読み出され,プリアンプ57によって
増幅および波形整形される。そして,データ処理回路58
で復調された後に所定の手順に従いデータ誤り訂正処理
を受ける。再生されたデータは,符号化データ59とデー
タ転送速度情報60とに分離される。サーボ制御回路53
は,このデータ処理部58で再生されたデータ転送速度情
報60に従って,回転モータ54の回転制御を行うためのモ
ータ回転制御信号55を出力する。ここでは,プリアンプ
57からのデータ転送速度が一定となる様にサーボを動作
させる。すなわち,CLV(線速度一定)の回転制御を行
い,データ転送速度情報60で決まるデータ転送速度にな
るようにする。例えば前述した様に,α,β,γ(bp
s)の3段階にデータ転送速度は変化する。そして,デ
ータ処理回路58で再生された動画像の符号化データ59
は,バッファメモリ61に記憶され,画像復号化回路62に
より元の画像データ63に復号化されてフレームメモリ64
に書き込まれる。このフレームメモリ64から,画像デー
タ63が表示走査に従い順次読み出されて,D/A変換器65で
出力映像信号66に変換され出力される。ところで,バッ
ファメモリ61の容量は,最大のデータ転送速度がγ(bp
s)とすると, γ×n×1/30(ビット) あれば良いことになるが,実際には,光ディスク52から
のデータ転送速度を変化させたときの応答遅れを考慮し
て,多少余分のメモリを持つ必要がある。また,この実
施例では,常にnフレームごとに処理する様にしたが,
例えばnの値をデータ転送速度に逆比例させる様にすれ
ば,バッファメモリ61の容量を減らすことができる。
以上,光ディスクの回転速度を制御してデータ転送速
度を変化させる例について説明したが,データ転送速度
が固定の光ディスク再生装置を使用することも可能であ
る。例えば,一般的に使用されているDC−ROM再生装置
を用いて,データ転送の方法に工夫を加えて等価的にデ
ータ転送速度を可変とすることができる。以下,その実
施例について詳しく説明する。
CD−ROM(Compact Disc−Read Only Memory)はオー
ディオ用のCDと同じ光ディスクにディジタルオーディオ
データではなくコンピュータデータを記録するものであ
る。第6図にこの光ディスクの構造を示す。この光ディ
スクは直径が12cm,厚さが1.2mmの円板であり,全長約5k
mのらせん状につながった1本のトラック70が設けられ
ている。トラック70上には幅0.4μmで長さ0.9〜3.3μ
mのピット(データに応じてその長さが違う)が記録さ
れている。内径46mmからリードインエリア71が始まり,
次に直径50mmから直径116mmまでのプログラムエリア72
が続き,さらにリードアウトエリア73が外径120mmまで
続いている。そして,実際のディジタルオーディオデー
タやコンピュータデータは,プログラムエリアに記録さ
れる。なお,リードインエリアにTOC(Table of Conten
t)というディスク全体の目次が記録される。
第7図にCD−ROMディスクに記録されるデータのフォ
ーマットを示す。(a)に示すようにデータ記録の最小
単位はオーディオ用のCDと同じくフレーム80であり,
(b)に示すように合計588ビットのフレーム80は,フ
レーム同期データ81,サブコード82(自由に使用可能な
付属情報),24バイト分のディジタルデータ83,二重符号
化リードソロモン符号によるエラー訂正コードECC84か
ら構成される。ディスク上のトラック70にはこのフレー
ム80が約2600万個記録されている。なお,実際にはデー
タが順番通りに記録されるのではなく,ディスクの欠陥
や汚れによって生じるバースト誤りに対するエラー訂正
能力を高めるために,かなり長い範囲にわたって適当な
データの並び換え(インターリーブ)が行われた後に記
録される。オーディオ用のCDの場合には,オーディオ信
号を44.1kHで標本化した16ビット2チャンネルのディジ
タルオーディオデータが24バイト分1フレーム80の中に
記録されるが,CD−ROMの場合には,その代わりにコンピ
ュータデータが記録される。
CD−ROMの1セクタ85は,(c)に示すように98フレ
ーム分のディジタルデータ83を合わせた2352バイトから
構成され,その中にブロッキングされた2048バイトのコ
ンピュータデータが記録される。1セクタ85は,同期を
とるための12バイトのシンクデータ86,アドレスとモー
ドの情報を持つ4バイトのヘッダデータ87,2048バイト
のコンピュータデータ88,32ビットCRCによる4バイトの
誤り検出コードEDC89,将来の拡張のための8バイトの予
約領域90,二重符号化リードソロモン符号による276バイ
トの誤り訂正コードECC91から成る。コンピュータにと
っては,(e)に示すように2kBずつのブロックに分け
られたコンピュータデータ88が並んでいるように見え
る。
なお,オーディオ用CDにおいても既に説明したように
強力な誤り訂正が施されているが,CD−ROMにおいてはコ
ンピュータデータを対象としているので,さらに誤り訂
正を行いデータの品質を高めている。CD−ROMのデータ
転送速度は1.2Mbps,すなわち150kB/秒であり,約540MB
のコンピュータデータが記録可能である。
第8図はCD−ROMに動画像を記録する動画像符号化記
録システム,第9図はCD−ROMから動画像を再生する動
画像復号化再生システムのブロック図である。まず,第
8図において,100は動画像符号化装置,111はCD−ROM製
造装置,112はCD−ROMディスクである。また動画像符号
化装置100において,101は入力映像信号,102はA/D変換回
路,103は画像データ,104は1フレーム分以上の容量を持
つフレームメモリ,105は画像符号化回路,106は符号化デ
ータ,107はデータ転送速度情報,108はデータ多重回路,1
09はバッファメモリ,110はデータ転送速度情報生成回路
である。次に,第9図において,120は動画像復号化装
置,そして121はCD−ROMディスク,122はCD−ROM再生装
置である。また,動画像復号化装置120において,123は
データ分離回路,124は符号化データ,125はデータ転送速
度情報,126はデータ転送制御回路,127はバッファメモ
リ,128は画像復号化回路,129は画像データ,130は1フレ
ーム分以上の容量を持つフレームメモリ,131はD/A変換
回路,132は出力映像信号である。
まず,第8図の動画像符号化記録システムに関して動
作を説明する。TVカメラやビデオテープレコーダ等から
出力された映像信号は,NTSCコンポジットビデオ信号か
ら3種類のコンポーネントビデオ信号(たとえば,輝度
Y,色差R−YとB−Y)に分離される。それぞれの入力
映像信号101は,A/D変換回路102において所定の標本化周
波数(たとえば,色副搬送波周波数3.58MHzの4倍の周
波数)で標本化され,順次ディジタルの画像データ103
に変換される。通常,A/D変換回路102のビット数は8ビ
ットにとられるので,1画素あたりの画像データ103のデ
ータ量は各コンポーネント成分につき8ビット,合計で
24ビットとなる。フレームメモリ104は複数フレーム分
の画像データを記憶できる容量を持ち,ディジタル化さ
れた画像データ103が所定のフレーム数だけ順次書き込
まれる。画像符号化方式によって異なるが,例えばフレ
ーム間符号化を行う場合には最低2フレームは必要とな
る。そして,フレームメモリ104に記憶保持された画像
データ103は,画像符号化回路105によって高能率符号化
され,冗長度が削減された符号化データ106が生成され
る。様々な画像符号化方式が知られているが,例えば動
き補償フレーム間符号化方式を用いると平均して1/100
倍程度にデータ圧縮が可能である。すなわち,1画素あた
り24ビットの画像データ103を約0.2ビットにデータ圧縮
することができる。ただし,動領域の比率,動きの激し
さ,絵柄のきめ細かさや鮮やかさ等に応じて,データ圧
縮率はかなり大幅に変動し,符号化データ106のデータ
量はフレームごとに変化する。
一般的にこれまでは,バッファメモリ109の中に蓄え
られた符号化データ106のデータ量に応じて符号化パラ
メータを変化させ,画像符号化回路105において発生す
る符号化データ106のデータ量を制御する工夫が採用さ
れている。これは,バッファメモリ109の中のデータ量
をできるだけ一定に保ち,単位時間あたりのデータ発生
量の平均値をCD−ROMのデータ転送速度に合わせるため
である。従来は一定のデータ転送速度の通信路を用いる
符号化装置,復号化装置が主に開発されてきたので,こ
のように符号化パラメータを変えて符号化データ量を制
御する方法が一般的であった。しかし,この方法では入
力画像の本来持つ情報に関係なく,データ転送の都合に
合わせて符号化パラメータを変えてデータ発生量を制御
するので,フレームごとの符号化誤差の変動が非常に大
きくなり画質の大幅な劣化を招く。そこで,本実施例で
はバッファメモリ109の中に蓄えられた符号化データ106
のデータ量に応じてデータ転送速度情報107を生成する
データ転送速度情報生成回路110を設け,バッファメモ
リ109からCD−ROM製造装置111へデータ転送速度を制御
する方法を採用している。この方法を用いることによ
り,符号化誤差の変動が抑えられ画質が向上すると共
に,長時間の動画像の記録が可能になる。具体的な方法
については後で詳述する。
画像符号化回路105から出力された符号化データ106
は,データ多重回路108によりデータ転送速度情報107と
多重されバッファメモリ109に記憶保持される。そし
て,バッファメモリ109から順次データが読み出され
て,データ転送速度が制御されつつCD−ROM製造装置111
に出力される。CD−ROMはユーザがその場で簡単に記録
できるメディアではないので,記録すべきデータをCD−
ROM製造装置111に渡し,ディスクの原盤を作成した後に
CD−ROMディスク112をプレスにより製造する必要があ
る。
次に,第9図の動画像復号化再生システムに関して動
作を説明する。CD−ROMディスク121はCD−ROM再生装置1
22で再生され,記録されているデータが読み出される。
読み出されたデータは,データ分離回路123で符号化デ
ータ124とデータ転送速度情報125とに分離される。この
データ転送速度情報125に従い,データ転送制御回路126
はCD−ROM再生装置122からのデータ転送速度を制御す
る。具体的な方法については後で詳述する。符号化デー
タ124はバッファメモリ127に一旦書き込まれるが,デー
タ転送速度の制御が行われるので,バッファメモリ127
の中に蓄えられる符号化データ124のデータ量はほぼ一
定に保たれる。そして,バッファメモリ127から読み出
された符号化データ124は,画像復号化回路128によって
画像データ129に戻される。復号化された画像データ129
はフレームメモリ130に記憶保持され,A/D変換回路131で
アナログの出力映像信号132に変換されてCRT等に表示さ
れる。
それでは,第8図における動画像符号化装置100からC
D−ROM製造装置111へデータ転送速度の制御方法,およ
び第9図におけるCD−ROM再生装置122から動画像復号化
装置120へのデータ転送速度の制御方法について説明す
る。CD−ROMのデータ転送速度は1.2Mbps(すなわち150k
B/秒)であり,この最大転送速度とこれより遅い低速転
送速度の,二段階にデータ転送速度を制御する方法につ
いて以下詳しく説明する。
第10図はデータ転送速度の制御方法の第一の例であ
る。同図において,(a)はCD−ROMディスクのトラッ
ク上に順番に記録された符号化データ106の並び,
(b)は動画像符号化装置100からCD−ROM製造装置111
へのデータ転送の様子,(c)はデータ転送におけるデ
ータ転送速度,(d)は画像符号化回路105で生成され
る符号化データ106のデータ量,(e)はバッファメモ
リ109に蓄えられた符号化データ106のデータ量である。
動画像を高能率符号化した後の符号化データ量152
は,フレームごとに(d)の様に大きく変動するので,
データ転送速度を変えてバッファメモリ内のデータ量15
3を制御する必要がある。つまり,最大転送速度で符号
化データ140のデータ転送を行っていくと,(e)に示
す様にAの時点でバッファメモリ内のデータ量153は下
限スレショルド154を下回るようになる。そこで,この
Aの時点から低速転送速度に切り換えて符号化データ14
1〜149を転送すると,今度はBの時点でバッファメモリ
内のデータ量153は上限スレショルド155を上回るように
なる。そのため,再び最大転送速度で符号化データ150
を転送するようにする。ここでは,低速転送速度でのデ
ータ転送を実現するために,(a)と(b)に示す様に
Aの時点からBの時点までは141,143,145,147,149のセ
クタをスキップし,142,144,146,148のセクタのみにおい
てデータ転送することにより,等価的に最大転送速度の
1/2の低速転送速度((c)に点線で示す)を実現して
いる。
セクタをスキップする場合,データ転送を行わない方
法の他に,符号化データ以外のデータを転送する方法も
ある。
第11図はデータ転送速度の制御方法の第二の例であ
る。同図において,(a)は符号化データ並び,(b)
はデータ転送の様子,(c)はデータ転送速度,(d)
は符号化データ量,(e)はバッファメモリ内のデータ
量である。
符号化データ量167の変動に応じてデータ転送速度を
変化させ,バッファメモリ内のデータ量168を制御す
る。すなわち,バッファメモリ内のデータ量168が下限
スレショルド169を下回るAの時点から,上限スレショ
ルド170を上回るBの時点までは,符号化データ161〜16
4のデータ転送を低速転送速度で行う。ここでは,低速
転送速度でのデータ転送を実現するために,(a)と
(b)とに示す様にAの時点からBの時点までは161,16
2,163,164のセクタの始めと終わりで適当な時間だけポ
ーズすることにより,等価的に最大転送速度よりも遅い
低速転送速度((c)に点線で示す)を実現している。
ポーズする時間を調節することにより,二段階だけで
なくさらに多くの段階を設けることは容易である。ま
た,このように1セクタごとにポーズを入れなくても,
複数セクタごとに入れることにしてもよい。
第12図はデータ転送速度の制御方法の第三の例であ
る。同図において,(a)は符号化データ並び,(b)
はデータ転送の様子,(c)はデータ転送速度,(d)
は符号化データ量,(e)はバッファメモリ内のデータ
量である。
(d)に示す符号化データ量187の変動に応じてデー
タ転送速度を変化させ,(e)に示すバッファメモリ内
のデータ量188を制御する。すなわち,バッファメモリ
内のデータ量188が下限スレショルド189を下回るAの時
点から,上限スレショルド190を上回るBの時点まで
は,符号化データ181〜184のデータ転送を低速転送速度
で行う。ここでは,低速転送速度でのデータ転送を実現
するために,(a)と(b)に示す様にAの時点からB
の時点までは,まず181,183のセクタをスキップして18
2,184のセクタのみにおいてデータ転送し,次に再びA
の時点までシークして戻って先程スキップしたセクタの
みにおいてデータ転送する。こうすることにより,等価
的に最大転送速度よりも遅い低速転送速度((c)に点
線で示す)を実現している。
スキップするセクタの個数とデータ転送するセクタの
個数との比を1ではなくNとして,終わりから始めへ戻
るためのシークをN回行うようにしてもよい。
以上,動画像符号化装置100からCD−ROM製造装置111
へのデータ転送速度の制御方法の三つの例について,第
10図から第12図を用いて詳しく説明した。なお、CD−RO
M再生装置122から動画像復号化装置120へのデータ転送
速度は、データ転送速度情報125に従い、以上説明した
ように、動画像符号化装置100からCD−ROM製造装置111
へのデータ転送速度と同様に可変制御される。すなわ
ち、CD−ROM再生装置122がCD−ROMからのデータ読み出
しの途中でスキップやポーズ、シークを行うことによ
り、等価的にデータ転送速度は可変制御される。符号化
データのデータ転送速度の制御は動画像符号化装置100
のバッファメモリ内のデータ量によって行われることに
なっていたが,もちろん別の方法によって制御してもよ
い。例えば,動画像復号化装置120のバッファメモリ内
のデータ量を予測しておき,そのデータ量と所定のスレ
ショルドとの比較により制御してもよい。また,バッフ
ァメモリ内のデータ量ではなく,画像符号化回路105で
生じた符号化データ量に応じて制御してもよい。例え
ば,動画像符号化装置100においてフレームメモリ104を
nフレーム分設け,取り込んだnフレームの画像データ
をまとめて符号化して符号化データ量の合計を計算した
後に,その符号化データ量の合計に応じてデータ転送速
度を制御する方法がある。
また,CD−ROMディスク112には,符号化データ106と共
にデータ転送速度情報107を記録しておく必要がある
が,符号化データの並びの中にそのデータ転送速度情報
をうめこんで一緒に記録するか,あるいは別にデータ転
送速度情報だけをまとめて所定の場所に記録すればよ
い。第7図の(b)に示したサブコードの領域や,
(d)に示したセクタ内の予約領域に記録してもよい。
CD−ROM等の光ディスクに符号化データを記録する場
合について以上詳しく説明したが,もちろんこれに限ら
ず他のデータ記録メディアであってもよい。たとえば,
ユーザが自由に書き換えできるCD−ROMディスクやハー
ドディスク,フロッピーディスク等が挙げられる。CD−
ROMはらせん状の一本のトラックを持つのに対し,ハー
ドディスク等では同心円状の複数本のトラックを持つ
が,ここまで説明したデータ転送速度制御方法と同様の
方法が適用可能である。
〔発明の効果〕
以上説明したように,本発明によれば,複数フレーム
の画像データのデータ転送量を可変制御しながらデータ
を伝送媒体に転送することにより,従来よりも高画質の
動画像のデータ転送が実現できる。また,従来と同等の
画質とすれば,データ転送すべきデータ量を削減できる
ので,転送可能なデータ量の総和が決められているとす
ると,従来よりも長時間の動画像のデータ転送が実現で
きる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の一実施例である動画像符号化記録シス
テムのブロック図,第2図は従来例の動画像符号化伝送
システムのブロック図,第3図は第2図における符号化
データ量の変動を示すグラフ,第4図は第1図における
符号化データ量の変動とデータ転送容量の変更を示すグ
ラフ,第5図は第1図と組になる動画像復号化再生シス
テムのブロック図,第6図は光ディスクの一種であるCD
−ROMディスクの構造を示す概念図,第7図はCD−ROMの
データフォーマットを示す概念図,第8図は本発明の別
の実施例である動画像符号化記録システムのブロック
図,第9図は第8図と組になる動画像復号化再生システ
ムのブロック図,第10図と第11図,第12図は第8図にお
けるデータ転送方法の三つの例を示す概念図である。 1,20,100……動画像符号化装置, 21,51,120……動画像復号化装置, 7,25,36,64,104,130……フレームメモリ, 12,28,33,61,109,127……バッファメモリ, 8,26,105……画像符号化回路, 34,62,128……画像復号化回路, 10……平均データ転送速度算出回路, 53……サーボ制御回路, 110……データ転送速度情報生成回路, 126……データ転送制御回路。
フロントページの続き (56)参考文献 特表 昭62−500417(JP,A) 電子情報通信学会技術研究報告,IN 87−39(1987.7.17)p.7−11(高 能率映像符号化における情報量変動のモ デル化)

Claims (4)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】記録媒体にデータ記録を行うために画像情
    報を符号化して符号化データを生成する画像符号化方法
    であって、 画像情報の符号化により符号化データ量を得、 複数画像毎の符号化データの単位時間当たりの記録媒体
    への符号化データ転送量を、複数画像毎の単位時間当た
    りの平均符号化データ量以上の値に可変に設定すること
    を特徴とする画像符号化方法。
  2. 【請求項2】記録媒体にデータ記録を行うために画像情
    報を符号化して符号化データを生成する画像符号化方法
    であって、 画像情報の符号化により符号化データ量を得、 符号化データ量の累計と、記録媒体への符号化データの
    転送量の累計との差分値が、所定範囲内に収まるように
    該符号化データ転送量を可変に設定することを特徴とす
    る画像符号化方法。
  3. 【請求項3】記録媒体にデータ記録を行うために画像情
    報を符号化して符号化データを生成する画像符号化装置
    であって、 画像情報の符号化により符号化データ量を得る手段と、 複数画像毎の符号化データの単位時間当たりの記録媒体
    への符号化データ転送量を、複数画像毎の単位時間当た
    りの平均符号化データ量以上の値に可変に設定する設定
    手段と、 を有することを特徴とする画像符号化装置。
  4. 【請求項4】記録媒体にデータ記録を行うために画像情
    報を符号化して符号化データを生成する画像符号化装置
    であって、 画像情報の符号化により符号化データ量を得る手段と、 符号化データ量の累計と、記録媒体への符号化データの
    転送量の累計との差分値が、所定範囲内に収まるように
    該符号化データ転送量を可変に設定する設定手段と、 を有することを特徴とする画像符号化装置。
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3060911B2 (ja) 1995-09-11 2000-07-10 株式会社日立製作所 画像符号化装置及び方法

Families Citing this family (44)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH02129746A (ja) * 1988-11-09 1990-05-17 Mitsubishi Electric Corp 入出力チャネル装置
US5124812A (en) * 1989-01-06 1992-06-23 Sanyo Electric Co., Ltd. Digital recording and reproducing apparatus for muse signal
US5262877A (en) * 1989-03-03 1993-11-16 Fuji Photo Film Co., Ltd. Image and voice editing system for allowing various images and voices to be reproduced as associated with each other
US20010033734A1 (en) * 1989-05-02 2001-10-25 Minolta Co., Ltd., Image information processing system
JP2712656B2 (ja) * 1989-10-25 1998-02-16 日本電気ホームエレクトロニクス株式会社 Cd―rom記録方法
FR2653953A1 (fr) * 1989-10-27 1991-05-03 Philips Electronique Lab Dispositif de codage comportant un codeur a mots de longueur variable et dispositif de decodage associe.
US5422675A (en) * 1990-01-29 1995-06-06 Massachusetts Institute Of Technology Adaptive modulation/demodulation signal processing
US5434674A (en) * 1990-01-31 1995-07-18 Kabushiki Kaisha Toshiba Digital Fluorographic image recording apparatus using a digital video tape recorder to store data in multiple formats
NL9000424A (nl) * 1990-02-22 1991-09-16 Philips Nv Overdrachtsysteem voor gedigitaliseerde televisiebeelden.
GB9012538D0 (en) * 1990-06-05 1990-07-25 Philips Nv Coding of video signals
US5132992A (en) * 1991-01-07 1992-07-21 Paul Yurt Audio and video transmission and receiving system
US5253275A (en) 1991-01-07 1993-10-12 H. Lee Browne Audio and video transmission and receiving system
US5428456A (en) * 1991-03-15 1995-06-27 Eastman Kodak Company Method and apparatus for adaptively reducing interline flicker of TV-displayed image
JP2707864B2 (ja) * 1991-04-18 1998-02-04 松下電器産業株式会社 記録及び再生装置
JP2558963B2 (ja) * 1991-04-26 1996-11-27 松下電器産業株式会社 記録再生装置
JP3356442B2 (ja) * 1991-06-04 2002-12-16 株式会社東芝 データ記録再生装置
JP3158370B2 (ja) * 1991-07-12 2001-04-23 ソニー株式会社 ディスクデータ再生装置
US5434838A (en) * 1991-12-05 1995-07-18 Fuji Photo Film Co., Ltd. Data recording apparatus and method with verification of optical disc
US5448372A (en) * 1991-12-18 1995-09-05 Eastman Kodak Company Storage and retrieval of digitized photographic images
JP3191426B2 (ja) * 1992-07-24 2001-07-23 ソニー株式会社 ディジタルビデオテープレコーダ
DE69322470T2 (de) * 1992-08-12 1999-07-15 Ibm System und Verfahren zur Lokalisierung von Videosegmentübergängen
DE69330043T2 (de) * 1992-10-28 2001-07-19 Victor Company Of Japan Kodiervorrichtung und -verfahren mit variablen Übertragungsraten
KR0178819B1 (ko) * 1993-03-16 1999-05-01 보조 다꾸로 고능률 부호화된 동화상 데이타의 비월재생방법
JP3509080B2 (ja) * 1993-10-15 2004-03-22 ソニー株式会社 データ再生装置
US5463565A (en) * 1993-10-29 1995-10-31 Time Warner Entertainment Co., L.P. Data block format for software carrier and player therefor
US5576843A (en) * 1993-10-29 1996-11-19 Time Warner Entertainment Co., L.P. System and method for controlling play of multiple dialog audio tracks of a software carrier
JPH07212710A (ja) * 1994-01-21 1995-08-11 Hitachi Ltd 画像送信方法および画像送信装置および画像受信方法および画像受信装置および可変速度対応蓄積装置
US5754235A (en) * 1994-03-25 1998-05-19 Sanyo Electric Co., Ltd. Bit-rate conversion circuit for a compressed motion video bitstream
EP0684607B1 (en) * 1994-05-25 2001-03-14 Victor Company Of Japan, Limited Variable transfer rate data reproduction apparatus
JPH087478A (ja) * 1994-06-20 1996-01-12 Pioneer Video Corp 圧縮画像情報の記録装置
US5809201A (en) * 1994-06-24 1998-09-15 Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha Specially formatted optical disk and method of playback
US5519435A (en) * 1994-09-01 1996-05-21 Micropolis Corporation Multi-user, on-demand video storage and retrieval system including video signature computation for preventing excessive instantaneous server data rate
JPH08106442A (ja) 1994-10-03 1996-04-23 Hitachi Ltd 画像データ転送システム及びその方法
US5991835A (en) * 1994-11-22 1999-11-23 Teac Corporation Peripheral data storage device in which time interval used for data transfer from relatively fast buffer memory to relatively slower main memory is selected in view of average of time intervals during which data blocks were recently received from host
US6104859A (en) * 1995-06-29 2000-08-15 Sony Corporation Video signal transmission apparatus
JP3956394B2 (ja) * 1995-10-17 2007-08-08 ソニー株式会社 音声・映像データ符号化装置およびその方法
JP4112644B2 (ja) * 1996-02-28 2008-07-02 パイオニア株式会社 情報記録媒体、情報記録装置及び情報記録方法並びに情報再生装置及び情報再生方法
US5903775A (en) * 1996-06-06 1999-05-11 International Business Machines Corporation Method for the sequential transmission of compressed video information at varying data rates
US6693869B1 (en) 1999-03-31 2004-02-17 Microsoft Corporation Locating information on an optical media disc to maximize the rate of transfer
US20030223735A1 (en) * 2001-02-28 2003-12-04 Boyle William B. System and a method for receiving and storing a transport stream for deferred presentation of a program to a user
JP3913215B2 (ja) * 2003-12-26 2007-05-09 キヤノン株式会社 記録再生装置、情報記録再生システム、情報記録再生方法、及びコンピュータ読み取り可能な記録媒体
US7664367B2 (en) * 2004-02-03 2010-02-16 Panasonic Corporation Information processing device
JP5515968B2 (ja) * 2010-03-30 2014-06-11 ソニー株式会社 送信装置及び方法、並びにプログラム
JP5515969B2 (ja) * 2010-03-30 2014-06-11 ソニー株式会社 送信装置及び方法、並びにプログラム

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4161753A (en) * 1977-07-08 1979-07-17 International Business Machines Corporation Video recording disk with interlacing of data for frames on the same track
US4302775A (en) * 1978-12-15 1981-11-24 Compression Labs, Inc. Digital video compression system and methods utilizing scene adaptive coding with rate buffer feedback
US4394774A (en) * 1978-12-15 1983-07-19 Compression Labs, Inc. Digital video compression system and methods utilizing scene adaptive coding with rate buffer feedback
DE3437182A1 (de) * 1984-10-10 1986-04-10 Telefunken Fernseh Und Rundfunk Gmbh, 3000 Hannover Verfahren zur aufzeichnung und/oder wiedergabe digital kodierter signale
US4729043A (en) * 1985-12-11 1988-03-01 American Telephone And Telegraph Company, At&T Bell Laboratories Digital information storage and retrieval using video signals
US4704628A (en) * 1986-07-16 1987-11-03 Compression Labs, Inc. Combined intraframe and interframe transform coding system

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
電子情報通信学会技術研究報告,IN87−39(1987.7.17)p.7−11(高能率映像符号化における情報量変動のモデル化)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3060911B2 (ja) 1995-09-11 2000-07-10 株式会社日立製作所 画像符号化装置及び方法

Also Published As

Publication number Publication date
JPH01200793A (ja) 1989-08-11
US4985784A (en) 1991-01-15
GB8902380D0 (en) 1989-03-22
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GB2215555A (en) 1989-09-20
GB2215555B (en) 1992-08-19

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