CN1130915C - 运动图象编码方法和装置 - Google Patents

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Abstract

本发明的目的是提供一种运动图象编码方法、运动图象编码装置和运动图象编码程序记录媒体。在本发明的运动图象编码方法中，在通用计算机系统中，通过CPU的控制，在工作区域中使用主存储器来进行图象编码处理，与此同时，对于所输入的运动图象，从对图象取入装置取入的数字图象数据进行了压缩编码处理的编码数据和使用进行上述取入的时间信息高根据构成输入运动图象的静止图象制成的插入数据，来得到具有所需要的帧速率的编码数据。

Description

运动图象编码方法和装置
技术领域
本发明涉及运动图象(moving picture)编码方法、运动图象编码装置和运动图象编码程序记录媒体，特别是，涉及通过取入时的实时处理来进行压缩编码的运动图象编码方法、运动图象编码装置和运动图象编码程序记录媒体。
背景技术
把本来是模拟数据的图象(video)和声音(audio)进行数字化而得到数字的图象数据和声音数据的技术，由于数字数据在记录、编辑、复制和传输等中的处理容易，而使其成为普及和发展却非常显著的领域。作为数字化的优点之一，可以列举出能够容易地对数据进行压缩(compress)这一点，特别是为了进行记录和传输，压缩编码是重要的技术。对于有关的压缩编码的技术已经制订了国际标准，其中，MPEG(Moving Picture Experts Group)标准作为能够处理包含运动图象的图象和声音的一般的数字标准而得以普及。
近年来，随着计算机和VLSI等半导体器件的高速化、低价格化，被称为多媒体个人计算机的个人计算机以低价格投入市场，即使在家庭用和个人用的低价格的PC(Personal Computer)的系统中也可以实现数字声音和图象的压缩扩展处理。
下面对现有技术中的在使用PC的系统中实现的运动图象编码装置进行说明，该运动图象编码装置能够对运动图象进行在其取入(capture)时的实时处理中的压缩编码，并保存所得到的编码数据。这个表示出现有技术中的相应的运动图象编码装置的一般例子作为第一例，该第一例的运动图象编码装置具有图13所示的构成。
如该图所示的那样，现有技术的第一例的运动图象编码装置由CPU(Central Proecssing Unit)301、主存储器(main memory)302、总线跨接部303、图象取入部304、HD(Hard Disk)305、HD适配部306、系统总线(system bus)321和I/O总线322所构成，图象取入部304包括A/D转换部307、图象压缩编码部308、I/O总线接口部309。它们都设置在由PC等计算机及其外围设备(peripheral)组成的计算机系统中。
CPU301通过命令的解释和执行以及进行数据的传输(transfer)控制，来控制运算(operation)处理及其他的系统整体的功能。主存储器302是暂时存储命令和数据的存储器，用于运算处理及其他的处理的工作区域。总线跨接部303通过信号变换处理来在作为不同的信号路径的各总线之间进行命令和数据的传输，并控制对主存储器302的输入输出。图象取入部304作为按照电视信号的标准等一般的NTSC等的模拟图象信号而输入运动图象，进行数字化和压缩编码的处理。图象取入部304具有的A/D转换部307把模拟图象信号转换成数字图象数据。图象压缩编码部308以一定的速度接受来自A/D转换部307的数字图象数据，进行压缩编码。I/O总线接口部309把从图象压缩编码部308所得到的图象压缩数据传输给主存储器302。HD305保存进行了编码的运动图象数据。HD适配部306连接在I/O总线上，把主存储器302中的数据传输给HD305。系统总线321和I/O总线322是进行命令和数据传输的信号路径。
下面说明这样构成的现有技术的第一例的运动图象编码装置中的运动图象处理时的动作。
输入图象作为模拟信号被输入该运动图象编码装置，通过图象取入部304的A/D转换部307以一定的速度变换为数字图象数据。在运动图象处理中，作为每单位时间的静止图象(still picture)的连续来处理运动图象，把该静止图象的一幅称为帧图象。即，1帧相当于一个画面(screen)。对于运动图象处理中的传输速度和处理速度，一般表示为每一秒进行传输/处理的帧数(帧图象数)的帧速率(framerate)。其中，上述A/D转换的一定速度为30fps(帧/秒)。
然后，图象压缩编码部308从A/D转换部307接受数字图象数据，以与A/D转换部307输出的图象的帧速率相同的帧速率来进行压缩编码。在作为压缩编码标准的MPEG中，需要以一定的速率来进行处理，其中，通过以一定的速率来进行A/D转换和压缩编码，而得到适合于标准的编码数据。
接着，I/O总线接口部309把图象压缩编码部308输出的图象压缩数据传输给主存储器302。HD适配部306把传输给主存储器302的上述图象压缩数据传输给HD305，压缩编码处理所形成的编码数据被记录在HD305中。
在现有技术的第一例运动图象编码装置中，是按上述那样来进行运动图象的处理，但是，由于图象取入部304设有图象压缩编码部308，该图象压缩编码部308为了适应于大量图象压缩处理的执行，而需要大规模的LSI等，因而这样的运动图象编码装置一般是昂贵的。即，在第一例的运动图象编码装置中，用专用软件来执行图象压缩编码的处理，为了能够使用通用计算机系统(generalpurpose computer system)来实现，就需要追加具有相应图象压缩编码的功能的专用硬件，因此，这就导致了运动图象编码装置的成本的上升。
因此，为了提供更廉价的运动图象编码装置，有人考虑这样来实现：使用市场上大量提供作为计算机扩展装置(expansionequipment)的没有图象压缩编码处理功能的廉价的图象取入卡等，在由通过专门的CPU控制所进行的软件处理中，来执行第一例中的图象取入部304具有的图象压缩编码部308所进行的处理，或者，通过辅助地使用处理能力比较低的图象压缩编码LSI等来执行。作为现有技术的装置的第二例，在图14中表示出了执行相应软件处理的运动图象编码装置的构成。
如该图所示的那样，现有技术第二例的运动图象编码装置由CPU401、主存储器402、总线跨接部403、图象取入部404、HD405、HD适配部406、系统总线421和I/O总线422所构成，图象取入部404包括A/D转换部407、I/O总线接口部408。与第一例相同，它们都设置在由PC等计算机及其外围设备组成的计算机系统中，但是，对于作为比较廉价的图象取入卡的图象取入部404不包括第一例那样的图象编码部(图13的308)，即，不具有图象的压缩编码功能，这点与第一例中所示的装置不同。
CPU401通过使用主存储器402作为工作区域来进行对数字图象数据的压缩编码处理。包含在图象取入部404中的A/D转换部407把通过变换处理所得到的数字图象数据输出给I/O总线接口部408。其他的功能与第一例所示的运动图象编码装置相同。
下面说明这样构成的现有技术的第二例的运动图象编码装置中的运动图象处理时的动作。
与第一例相同，输入图象作为模拟信号被输入该运动图象编码装置，通过图象取入部404的A/D转换部407以一定的速度变换为数字图象数据。A/D转换部407把所得到的数字图象数据输出给I/O总线接口部408，I/O总线接口部408通过DMA传输把该数字图象数据传输给主存储器402。所谓DMA(direct memory access)传输是指在外围设备与主存储器或者外围设备之间不通过CPU而直接传输数据，因而就不需要进行CPU控制。
主存储器402中的数字图象数据通过CPU401的控制而进行压缩编码处理，所得到的编码数据存储在主存储器402中。因此，HD适配部406把主存储器402中的编码数据传输给HD405，与第一例相同，编码数据被记录在HD405中。
在第二例的运动图象编码装置中，如上述那样，通过CPU401所进行的控制用软件来进行第一例中由图象取入部304的硬件处理所进行的压缩编码，因而就能廉价地实现在把计算机系统作为运动图象编码装置而使用的情况下的硬件的追加。
这样一来，在现有技术的第二例的运动图象编码装置中，与第一例相同，处理所输入的运动图象来得到编码数据，但是，在这样的编码装置中，当用于图象压缩编码处理的处理时间动态变化时，就存在不能以一定的帧速率来处理被数字化了的输入图象数据的情况。
这会在这样的情况下发生：例如在多任务OS(MultitaskingOperating System)下执行上述软件处理时。即，在使用的情况下，由于作为软件处理的图象编码处理是作为一个任务与其他的任务并行地执行的，因此，必然会受到由其他任务的执行所引起的影响。
如第二例所示的装置把多任务OS(Operating System)作为OS而工作，在每个时间Δt从图象取入部404取入输入图象，在这样进行该取入时实时下的压缩编码处理时，在仅专门执行该图象编码处理的情况下，实时处理是没有问题的。但是，在执行该处理时，如果用户使与运动图象编码不同的应用程序(例如，字处理器)工作，CPU必须进行字处理器的控制。为此，由于把CPU时间分配给字处理器控制，就需要一度中断图象压缩编码处理。当该中断较长时，就不能在时间间隔Δt内执行图象压缩编码处理，因此，就不可能以时间Δt的间隔来处理输入图象。其结果，在按上述那样得到符合要求以MPEG这样的一定的帧速率对运动图象进行压缩编码的标准的编码数据即具有一定帧速率的编码数据的情况下，就会导致不能进行这样的压缩编码，因此，这样就是软件处理中的问题。
因此，在现有技术的象第一例那样的运动图象编码装置中，在通过硬件处理的情况下，由于需要专用的硬件，则成本变高；在象第二例那样作为在通用的系统构成中进行软件处理的情况下，在低成本实现的情况下，由于多任务和中断(interrupt)处理的影响，而存在不能解决不能良好地进行编码处理的问题。
发明内容
鉴于上述问题，本发明的目的是提供一种运动图象编码方法，在通用的计算机系统中，主要通过软件处理来执行图象编码，由此，而能够以低廉的成本来实现，并且，即使在该软件处理因多任务处理的影响而不能以一定的速率执行的情况下，也能够得到符合MPEG等标准的具有一定帧速率的编码数据。
本发明的目的是提供一种运动图象编码装置，用上述方法来执行运动图象编码。
本发明的目的是提供一种程序记录媒体，通过在通用计算机系统中执行，来记录不能进行上述那样的运动图象编码的运动图象编码程序。
本发明的目的是提供一种运动图象编码方法、运动图象编码装置和运动图象编码程序记录媒体，能够进行上述那样的运动图象编码处理，并且，在重放(playback)通过该编码而得到的编码数据时，能够得到移动顺滑的运动图象，这样来执行运动图象编码。
本发明提供一种运动图象编码方法，其特征在于包括下列步骤：图象取入步骤，输入通过对被拍摄体进行摄影而在每个预定的时间间隔所得到的多个静止图象构成的运动图象，取入构成该运动图象的多个静止图象，并生成表示进行了取入操作的通知信息；时间信息生成步骤，根据生成上述通知信息的时刻输出对构成上述运动图象的静止图象进行取入处理的时间信息；编码步骤，通过依次取入在上述图象取入步骤中所输出的静止图象数据来进行编码处理，同时，使用在上述时间信息生成步骤中所输出的时间信息，来求出上述取入的静止图象数据中的取入时刻连续的2幅静止图象间的时间间隔，在该求出的时间间隔为上述预定的时间间隔的2以上的整数倍时，在上述2幅静止图象的编码数据之间插入对应于静止图象的编码数据，以使所编码的静止图象的时间间隔为恒定的。
本发明提供一种运动图象编码方法，其特征在于包括下列步骤：时刻通知步骤，在每隔预定的时间间隔通知时刻；图象取入步骤，输入通过对被拍摄体进行摄影而在与上述预定的时间间隔相同的时间间隔的每一个所获得的多幅静止画象构成的运动图象，与上述时刻通知步骤通知时刻同步，取入构成该运动图象的多幅静止图象；编码步骤，通过依次取入在上述图象取入步骤中所输出的静止图象数据来进行编码处理，同时，在对静止图象数据进行取入期间，当具有在上述时刻通知步骤中所生成的时刻通知时，在该通知生成的时刻，附加静止图象的编码数据。
本发明提供一种运动图象编码装置，其特征在于，包括：图象取入装置，输入通过对被拍摄体进行摄影而在每个预定的时间间隔所得到的多个静止图象构成的运动图象，取入构成该运动图象的多个静止图象，并生成表示进行了取入操作的通知信息；时间信息生成装置，根据生成上述通知信息的时刻输出对构成上述运动图象的静止图象进行取入处理的时间信息；编码装置，通过依次取入在上述图象取入装置中所输出的静止图象数据来进行编码处理，同时，使用在上述时间信息生成装置中所输出的时间信息，来求出上述取入的静止图象数据中的取入时刻连续的2幅静止图象间的时间间隔，在该求出的时间间隔为上述预定的时间间隔的2以上的整数倍时，在上述2幅静止图象的编码数据之间插入对应于静止图象的编码数据，以使所编码的静止图象的时间间隔为恒定的。
本发明提供一种运动图象编码装置，该装置输入运动图象，进行编码处理，制成编码数据，其特征在于，包括：时刻通知装置，在每隔预定的时间间隔通知时刻；图象取入装置，输入通过对被拍摄体进行摄影而在与上述预定的时间间隔相同的时间间隔的每一个所获得的多幅静止画象构成的运动图象，与上述时刻通知步骤通知时刻同步，取入构成该运动图象的多幅静止图象；编码装置，通过依次取入在上述图象取入装置中所输出的静止图象数据来进行编码处理，同时，在对静止图象数据进行取入期间，当具有在上述时刻通知装置中所生成的时刻通知时，在该通知生成的时刻，附加静止图象的编码数据。
附图说明
本发明的这些和其他的目的、优点及特征将通过结合附图对本发明的实施例的描述而得到进一步说明。在这些附图中：
图1是表示本发明的实施例1的运动图象编码装置的构成的方框图；
图2是表示该实施例中的CPU101控制运动图象编码处理时的处理程序的流程图；
图3是表示该实施例中的图象取入装置104的处理程序的流程图；
图4是表示该实施例中的HD适配部106的处理程序的流程图；
图5是表示本发明的实施例2中的CPU101控制运动图象编码处理时的处理程序的流程图；
图6是表示本发明的实施例3的运动图象编码装置的构成的方框图；
图7是表示该实施例中的CPU201控制运动图象编码处理时的处理程序的流程图；
图8是表示该实施例中的图象取入装置204的处理程序的流程图；
图9是表示该实施例中的HD适配部206的处理程序的流程图；
图10是表示该实施例中的CPU201、图象取入装置204和HD适配部206的与处理内容和时间相对应的例子的图；
图11是表示本发明的实施例4中的CPU201控制运动图象编码处理时的处理程序的流程图；
图12是表示该实施例中的CPU201、图象取入装置204和HD适配部206的与处理内容和时间相对应的例子的图；
图13是表示现有技术(第一例)的运动图象编码装置的构成的方框图；
图14是表示现有技术(第二例)的运动图象编码装置的构成的方框图。
具体实施方式
实施例1
本发明的实施例1的运动图象编码装置在进行编码处理而取得的数据之间插入静止图象的编码数据，以得到满足所需要的帧速率的编码数据。
图1是表示本发明的实施例1的运动图象编码装置的构成。如图所示的那样，本发明的实施例1的运动图象编码装置由CPU101、主存储器102、总线跨接装置103、图象取入装置104、HD105、HD适配装置106、系统总线121和I/O总线122所构成，图象取入装置104包括A/D转换装置107、I/O总线接口装置108。他们都设置在由PC等计算机及其外围设备(peripheral)组成的计算机系统中。
CPU101通过命令的解释和执行以及进行数据的传输控制，来控制运算处理和其他的系统整体的功能。主存储器102是暂时存储命令和数据的存储器，用于运算处理及其他的处理的工作区域。总线跨接装置103通过进行信号变换处理来在作为不同的信号路径的各总线之间进行命令和数据的传输，并控制对主存储器102的输入输出。图象取入装置104作为按照电视信号的标准等一般的NTSC等的模拟图象信号而输入运动图象，进行数字化处理，输出数字图象数据。图象取入装置104具有的A/D转换装置107按照CPU101的控制，在以时间间隔Δt离散化的每个特定的时间中，取入所输入的运动图象作为静止图象，把该取入的模拟图象进行数字化，而得到数字的静止图象数据，输出该数字图象数据。I/O总线接口装置108通过DMA传输把数字图象数据传输给主存储器102的输入图象缓冲区域109，同时，在传输结束时向CPU101通知(notify)中断。HD105保存进行了编码的运动图象数据。HD适配装置106连接在I/O总线上，通过DMA(Direct Memory Access)功能把主存储器102中的数据传输给HD105。对于DMA功能是按照现有技术所述的那样。系统总线121和I/O总线122是进行命令和数据传输的信号路径。
在本实施例1中，主存储器102包括输入图象缓冲区域109，存储图象取入装置104进行数字化处理并传输的数字图象数据；时间特征区域110，存储CPU101接受来自图象取入装置104的中断通知时的时刻；编码数据区域111，存储CPU101把存储在输入图象缓冲区域109中的数字图象数据进行编码而得到的编码数据；工作区域112，暂时保持CPU101把存储在输入图象缓冲区域109中的数字图象数据进行编码而得到的编码数据。
图2是表示CPU101中的控制运动图象编码处理时的处理程序的流程图，图3是表示图象取入装置104的处理程序的流程图，图4是表示HD适配装置106的处理程序的流程图。
下面参照图1而在“A.整体的动作”中简要说明上述构成的本实施例1的运动图象编码装置中的编码处理时的动作，接着按照图2～图4而在“B.CPU 101的动作”“C.图象取入装置104的动作”“D.HD适配装置106的动作”分别说明其动作。
A.整体的动作
首先，根据CPU101的控制，图象取入装置104开始输入图象的处理。在图象取入装置104中，由A/D转换装置107来对作为例如NTSC图象信号所输入的模拟图象信号进行模拟/数字转换，所得到的数字图象数据通过图象取入装置104而被存储在主存储器102的输入图象缓冲区域109中。接着，I/O总线接口装置108通过向CPU101输出插入通知(notification)，而把进行图象取入装置104中的取入动作的情况传输给CPU101。
CPU101在接受上述插入通知时，从输入图象缓冲区域109取出数字图象数据，在每个相当于静止图象的帧图象中进行压缩编码的处理，而制成帧编码数据，把所得到的帧编码数据存储在主存储器102的编码数据区域111中。与此同时，CPU101把接受中断通知的时刻写入主存储器102的时间特征区域110，并且把相同的帧编码数据存储到主存储器102的工作区域112中，来进行静止图象插入。
接着，在图象取入装置104中执行取入动作，数字图象数据被存储在输入图象缓冲区域中，当向CPU101输出插入通知时，CPU101根据该插入通知所在的时刻和在主存储器102的时间特征区域110中所记录的以前的插入通知所在的时刻，来求出插入数据数，该插入数据数表示为了得到满足所需要的帧速率的编码数据所需要的静止图象的插入幅数。接着，CPU101把存储在工作区域112中的以前处理的帧编码数据按照与插入数据数相当的数而写入编码数据区域111中，然后，通过写入进行新的编码处理而制成的帧编码数据，就能得到按照需要的数插入静止图象的编码数据。
当处于主存储器102的编码数据区域111中的数据被存储时，HD适配部106取得编码数据，而存储在HD105中。通过本实施例1的编码装置的处理而得到的编码数据被保存在HD105中。
当更新主存储器102的时间特征区域110和工作区域112的存储内容时，通过在连续进行运动图象取入中反复进行这样的处理，就能得到具有所需要的帧速率的编码数据。
B.CPU101的动作
按照图2来说明CPU101的动作。在图2的流程的步骤1中，CPU101向图象取入装置104指示图象的取入。按照该指示，图象取入装置104动作。接着，执行步骤2，判定是否有来自I/O总线接口装置108的中断通知。其中，当判断为没有中断时，重复进行步骤，由此，CPU101等待直到来自I/O总线接口装置108的中断通知出现为止。插入通知按“C.”说明的那样，在图3中的步骤13中产生图象取入装置104的动作。
在步骤2的判定中，当判断为存在来自I/O总线接口装置108的中断通知时，执行步骤3，由此，CPU101把该中断通知时的时刻Tb写入时间特征区域110。接着，执行步骤4，CPU101对存储在输入图象缓冲区域109中的数字图象数据进行压缩编码处理。通过对相当于1幅静止图象的帧图象进行处理，而生成帧编码数据。CPU101把得到的帧编码数据写入编码数据区域111和工作区域112中。
接着，在步骤5中，CPU101再次给图象取入装置104指示图象的取入。通过步骤6的执行，CPU101与步骤2一样进行等待直到来自I/O总线接口装置108的插入通知出现为止。
在步骤6的判定中，当判断为存在来自I/O总线接口装置108的插入通知时，通过执行步骤7，经过计算而取得插入数据数n。插入数据数n为这样的静止图象的幅数：为了使编码数据的帧速率为所要求的值，即，为了使帧图象间的时间间隔为所设定的时间间隔Δt，应插入前次处理的帧图象和这次处理的帧图象之间。CPU101使用下式(1)，而从该中断通知出现时的时刻Tn和写入时间特征区域110的时刻Tb来求出n。
n＝(Tn-Tb)/Δt-1            ……(1)
接着，在步骤7中，CPU101把时刻Tn写入时间特征区域110中。其中，n＝2。
在时刻Tn的写入之后，执行步骤8，CPU101在时刻Tb从工作区域112取出作为对所取入的图象进行编码的数据的帧编码数据，在主存储器102的编码数据区域111中写入n次该帧编码数据。其中，由于n＝2，则该帧编码数据被写入2次。
接着，在步骤9中，把存储在输入图象缓冲区域109中的帧图象的数字图象数据进行编码，把该新的帧编码数据分别写入编码数据区域111和工作区域112一次。由此，根据所输入的2幅静止图象，而在帧编码数据之间插入相当于n＝2的静止图象的编码数据。
在步骤7～9的执行中，更新为存储在主存储器102的工作区域112中的以前处理的帧编码数据，由此，在步骤10中，成为更新时刻Tb的(Tn→Tb)，当给图象取入装置104的图象取入的指示再次出现时，返回步骤6的判定，通过反复执行步骤6至10中的图象输入，编码处理持续进行。
C.图象取入装置104的动作
接着，参照图3来说明图象取入装置104的动作。在步骤11中，判定是否存在来自CPU101的图象取入的指示。其中，当判断为没有指示时，重复进行步骤11，由此，图象取入装置104进行等待直到来自CPU101的指示到来为止。
接着，在步骤11中，当判定为存在来自CPU101的指示时，执行步骤12。在步骤12中，A/D转换装置107取入输入图象作为静止图象，进行数字化，把所得到的数字图象数据输出给I/O总线接口装置108。
接着，执行步骤13，I/O总线接口装置108通过DMA传输而把数字图象数据传输给主存储器102的输入图象缓冲区域109，当传输结束时，向CPU101通知插入。在CPU101中，通过图2的步骤2或步骤6中的判定，而接受该插入通知，由此，执行该图的步骤3或步骤7的动作。
另一方面，在图象取入装置104中，返回到图3的流程的步骤11中，再次进行等待，直到来自CPU101的指示到达为止。接着，当来自CPU101的指示到达而执行步骤12时，作为间隔Δt而被离散化的时刻中的输入模拟图象信号成为取入动作的对象。与图2相同，在图象输入之间反复执行步骤11～13。
D.HD适配装置106的动作
接着，按照图4来说明HD适配装置106的动作。在步骤21中，在HD适配装置106中，判定是否在主存储器102的编码数据区域111中存储了预先设定的编码数据。其中，当判断为未存储时，重复执行步骤21，由此，HD适配装置106进行等待直到一定量的编码数据的存储出现为止。
接着，在步骤21中，当判定为存储了一定量的编码数据时，执行步骤22。在步骤22中，通过DMA传输而把存储在主存储器102的编码数据区域111中的编码数据传输给HD105，记录在HD105中。通过从步骤22返回到步骤21而重复进行步骤21～22，存储在主存储器102的编码数据区域111中的编码数据依次传输给HD105而进行记录。
在图2～4中，未表示处理的结束，例如，通过机械地检测图象输入的结束或者输入来自使用者的指示，而由硬件插入来对应，CPU101中断图2所示的流程，通过指示以中断图象取入装置104和HD适配装置106中的图3以及图4的流程，就能结束该运动图象编码装置全体的处理。
通过进行上述这样的处理，就能在该运动图象编码装置中，解决象在现有技术中的软件处理的问题中说明的那样由于中断等引起而在CPU101的处理中产生滞后的情况。即，当图象取入装置104的取入处理的图象数据之间的时间间隔成为Δt以上时，在CPU101所进行的使用式(1)的运算处理中，由于插入数据数成为1以上的值，CPU101通过在时间间隔过大的数据之间插入相当于插入数据数n幅的静止图象的编码数据，作为该运动图象编码装置的装置输出，就能使记录在HD105中的编码数据具有的帧速率成为一定的。对于所插入的数据，使用对进行的取入处理和编码处理的2幅静止图象中的以时间在先或时间在后地进行处理的任一方静止图象进行编码的数据(帧编码数据)。
这样，根据本实施例1的运动图象编码装置，图象取入装置104取入所输入的运动图象的时刻Δt中的图象作为静止图象并输出，CPU101通过时间信息生成处理而输出对应于图象取入装置104取入静止图象的时刻Δt的时间信息，从通过上述时间信息生成处理而得到的时间信息来求出取入的静止图象中的取入时刻连续的2幅静止图象间的时间间隔，在该时间间隔大于Δt时，在上述2幅静止图象的编码数据之间插入对静止图象进行了编码的数据，以使该时间间隔成为Δt，因此，在因处理的中断等而不能进行良好的编码处理的情况下，就能得到满足所要求的帧速率的编码数据。
实施例2
本发明的实施例2的运动图象编码装置，与实施例1相同，通过编码数据的插入而得到满足所要求的帧速率的编码数据，同时，通过在进行插入的数据的制作中使用预测编码(predictive coding)，来谋求重放画质(playback quality of picture)的提高。
本实施例2的运动图象编码装置的构成与实施例1中的相同，而在说明中使用图1。在本实施例2的运动图象编码装置中，CPU101进行预测编码的处理。在运动图象数据的压缩编码中，以对应于构成该运动图象的静止图象所具有的空间相关性(即帧内(intra frame)的相关性)的压缩处理为主体，通过并用对应于接近的静止图象相互所具有的空间相关性(即帧内(intra frame)的相关性)的压缩处理，就能实现高压缩率。根据该时间相关性，压缩对成为编码处理对象的静止图象而生成对应于应在时间在前重放(regenerate)的图象或应在时间在后重放的预测图象(predictive picture)，对其差分进行编码处理，由此，与处理该图象本身的情况相比较，能够提高压缩率。但是，在进行预测图象的生成处理中，CPU的处理负担较大。把根据应在时间在前重放的图象而进行的预测处理称为正向(forward)预测，把根据应在时间在后重放的图象而进行的预测处理称为反向(backward)预测。把通过正向预测或反向预测而进行预测处理的情况称为双向(bidirectionally)预测。
在本实施例2的运动图象编码装置中，CPU101所进行的编码处理的控制的顺序与实施例1不同。图5是表示实施例2的CPU101中的控制运动图象编码处理时的处理程序的流程图。本实施例2中的图象取入装置104和HD适配装置106的处理程序与实施例1的相同，则使用在实施例1中所使用的图3和图4来作为表示它们的流程图。
下面参照图1和图3～图5来说明本实施例2的运动图象编码装置的随着图象取入的处理时的动作。
首先，按照图5来说明CPU101的动作。步骤41和步骤42与图2所示的实施例1相同地执行，CPU101在向图象取入装置104输出指示之后，在步骤42的判断中进行等待，直到来自图象取入装置104的中断出现为止。接受了步骤41的指示的图象取入装置104的动作为图3的流程所示的那样，由于说明是按实施例1的“C.”那样的，在此则省略其说明。
接着，在图象取入装置104中执行取入动作，数字图象数据被存储在主存储器102的输入图象缓冲区域109中，然后，当进行了从I/O总线接口装置108对CPU101的中断通知时，在CPU101中，执行图5的流程的步骤43。步骤43与图2的步骤3相同地执行，CPU101把该中断通知时的时刻Tb写入主存储器102的时间特征区域110中。
在接着的步骤44中，CPU101对存储在输入图象缓冲区域109中的数字图象数据进行压缩编码处理。通过处理相当于1幅静止图象的帧图象，而生成帧编码数据。CPU101把所得到的帧编码数据写入编码数据区域111。
步骤45和步骤46再次与图1的步骤5和步骤6相同地执行，CPU101向图象取入装置104输出指示，然后，在步骤46的判断中进行等待，直到来自图象取入装置104的中断出现为止。接受了步骤45的指示的图象取入装置104进行图3的动作，当向CPU101输出中断通知时，在CPU101中，执行图5的流程的步骤47。
在步骤47中，与图2的步骤7相同，CPU101通过运算来取得插入数据数n。CPU101使用上式(1)而从该中断通知出现时的时刻Tn和写入时间特征区域110的时刻Tb来求出n。接着，CPU101把时刻Tn写入主存储器102的时间特征区域110。
在接着的步骤48和步骤49中，插入的编码数据被制成为与在时刻Tb所进行取入处理的帧图象的数字图象数据或在时刻Tb所进行取入处理的帧图象的数字图象数据相同的编码数据。
其中，与实施例1相同，对n＝2的情况进行说明。在此情况下，在步骤48中，制成对应于在时刻Tb所取入处理的1幅静止图象(帧图象)的帧编码数据；在步骤49中，制成对应于在时刻Tn所取入处理的1幅静止图象(帧图象)的帧编码数据，对应于共计2幅静止图象(帧图象)的帧编码数据被制成为插入用的。
首先，在步骤48中，CPU101把通过正向预测编码生成的表示与在时刻Tb所取入的图象相同的图象静止图象1幅的帧编码数据写入编码数据区域111。接着，在步骤49中，CPU101把通过反向预测编码生成的表示与在时刻Tn所取入的图象相同的图象静止图象1幅的帧编码数据写入编码数据区域111。按上述那样，把n等于2的2幅编码数据写入编码数据区域111。
由此，在步骤50中，CPU101对存储在输入图象缓冲区域109中的数字图象数据(时刻Tn)进行编码处理，把所得到的帧编码数据写入编码数据区域111。
在编码数据被写入主存储器102的编码数据区域111中之后，由HD适配装置106所进行的动作按照图4的流程而执行，由于说明是按照实施例1“D.”那样的，则在此省略其说明。

Claims (10)

1.一种运动图象编码方法，其特征在于包括下列步骤：
图象取入步骤，输入通过对被拍摄体进行摄影而在每个预定的时间间隔所得到的多个静止图象构成的运动图象，取入构成该运动图象的多个静止图象，并生成表示进行了取入操作的通知信息；
时间信息生成步骤，根据生成上述通知信息的时刻输出对构成上述运动图象的静止图象进行取入处理的时间信息；
编码步骤，通过依次取入在上述图象取入步骤中所输出的静止图象数据来进行编码处理，同时，使用在上述时间信息生成步骤中所输出的时间信息，来求出上述取入的静止图象数据中的取入时刻连续的2幅静止图象间的时间间隔，在该求出的时间间隔为上述预定的时间间隔的2以上的整数倍时，在上述2幅静止图象的编码数据之间插入对应于静止图象的编码数据，以使所编码的静止图象的时间间隔为恒定的。
2.根据权利要求1所记载的运动图象编码方法，其特征在于，在上述编码步骤中，把对上述2幅静止图象中的在先取入的静止图象或在后取入的静止图象中的任一方的静止图象进行编码后的数据插入到上述2幅静止图象的编码数据之间。
3.根据权利要求1所记载的运动图象编码方法，其特征在于，在上述编码步骤中，把对上述2幅静止图象进行编码后的图象数据插入到上述2幅静止图象的编码数据之间。
4.根据权利要求1所记载的运动图象编码方法，其特征在于，在上述编码步骤中，把编码数据插入到上述2幅静止图象的编码数据之间，该编码数据表示：与通过正向预测编码、反向预测编码和双向预测编码中的至少一个编码所生成的上述2幅静止图象中的任一幅的静止图象相同的图象。
5.一种运动图象编码方法，其特征在于包括下列步骤：
时刻通知步骤，在每隔预定的时间间隔通知时刻；
图象取入步骤，输入通过对被拍摄体进行摄影而在与上述预定的时间间隔相同的时间间隔的每一个所获得的多幅静止画象构成的运动图象，与上述时刻通知步骤通知时刻同步，取入构成该运动图象的多幅静止图象；
编码步骤，通过依次取入在上述图象取入步骤中所输出的静止图象数据来进行编码处理，同时，在对静止图象数据进行取入期间，当具有在上述时刻通知步骤中所生成的时刻通知时，在该通知生成的时刻，附加静止图象的编码数据。
6.一种运动图象编码装置，其特征在于，包括：
图象取入装置，输入通过对被拍摄体进行摄影而在每个预定的时间间隔所得到的多个静止图象构成的运动图象，取入构成该运动图象的多个静止图象，并生成表示进行了取入操作的通知信息；
时间信息生成装置，根据生成上述通知信息的时刻输出对构成上述运动图象的静止图象进行取入处理的时间信息；
编码装置，通过依次取入在上述图象取入装置中所输出的静止图象数据来进行编码处理，同时，使用在上述时间信息生成装置中所输出的时间信息，来求出上述取入的静止图象数据中的取入时刻连续的2幅静止图象间的时间间隔，在该求出的时间间隔为上述预定的时间间隔的2以上的整数倍时，在上述2幅静止图象的编码数据之间插入对应于静止图象的编码数据，以使所编码的静止图象的时间间隔为恒定的。
7.根据权利要求6所记载的运动图象编码装置中，其特征在于，在上述编码装置中，把对上述2幅静止图象中的在先取入的静止图象或在后取入的静止图象中的任一方的静止图象进行编码的数据插入到上述2幅静止图象的编码数据之间。
8.根据权利要求6所记载的运动图象编码装置中，其特征在于，在上述编码装置中，把对上述2幅静止图象进行编码后的图象数据插入到上述2幅静止图象的编码数据之间。
9.根据权利要求6所记载的运动图象编码装置中，其特征在于，在上述编码装置中，把编码数据插入到上述2幅静止图象的编码数据之间，该编码数据表示：与通过正向预测编码、反向预测编码和双向预测编码中的至少一个编码所生成的上述2幅静止图象中的任一幅的静止图象相同的图象。
10.一种运动图象编码装置，该装置输入运动图象，进行编码处理，制成编码数据，其特征在于，包括：
时刻通知装置，在每隔预定的时间间隔通知时刻；
图象取入装置，输入通过对被拍摄体进行摄影而在与上述预定的时间间隔相同的时间间隔的每一个所获得的多幅静止画象构成的运动图象，与上述时刻通知步骤通知时刻同步，取入构成该运动图象的多幅静止图象；
编码装置，通过依次取入在上述图象取入装置中所输出的静止图象数据来进行编码处理，同时，在对静止图象数据进行取入期间，当具有在上述时刻通知装置中所生成的时刻通知时，在该通知生成的时刻，附加静止图象的编码数据。
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