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GEBIET DER
ERFINDUNG
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Die
vorliegende Erfindung betrifft ein Bewegtbilder-Codierverfahren,
eine Bewegtbild-Codiervorrichtung
und ein Bewegtbild-Codierprogramm-Aufzeichnungsmedium und insbesondere
ein Bewegtbilder-Codierverfahren, eine Bewegtbild-Codiervorrichtung
und ein Bewegtbild-Codierprogramm-Aufzeichnungsmedium, bei denen
eine Kompressionscodierung an aufgenommenen Bewegtbildern in Echtzeit
durchgeführt
wird.
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HINTERGRUND
DER ERFINDUNG
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Verfahren,
bei denen analoge Videodaten oder Audiodaten digitalisiert werden,
um digitale Video- oder Audiodaten zu erhalten, stehen in großem Umfang
zur Verfügung
und sind beachtlich entwickelt, da es leicht ist, Aufzeichnung,
Bearbeitung, Wiedergabe oder Übertragung
von digitalen Daten zu handhaben. Ein Vorzug der Digitalisierung
besteht darin, dass Daten problemlos komprimiert werden können, sodass
die Kompressionscodierung für
die Aufzeichnung und Übertragung
sehr wichtig ist. Für das
Kompressionscodierungsverfahren sind internationale Standards festgelegt,
von denen der MPEG-Standard (MPEG: Moving Picture Experts Group;
Fachgruppe Bewegtbild) als allgemeiner Standard, mit dem Videosignale,
unter anderem Bewegtbilder, oder Audiosignale verarbeitet werden können, weit
verbreitet ist.
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Seit
kurzem sind schnelle und preisgünstige Computer
und Halbleiteranordnungen, wie etwa VLSIs und Personal Computer,
die als Multimedia-Personal Computer bezeichnet werden, zu niedrigeren Preisen
auf dem Markt, und dadurch werden Komprimierung und Expansion von
digitalen Audio- und Videodaten auch in einem System implementiert,
das einen billigen PC (Personal Computer) verwendet.
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Als
eine Implementierung des Standes der Technik in einem System, das
einen PC verwendet, wird nachstehend eine Bewegtbild-Codiervorrichtung beschrieben,
die eine Kompressionscodierung an Bewegtbildern in Echtzeit durchführt und
resultierende codierte Daten sichert. Die Bewegtbild-Codiervorrichtung
als das erste Beispiel des Standes der Technik hat den in 13 gezeigten
Aufbau.
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Wie
in der Figur gezeigt, weist die Bewegtbild-Codiervorrichtung eine
Zentraleinheit (CPU) 301, einen Hauptspeicher 302,
eine Busbrückeneinheit 303,
eine Bildaufnahme-Einheit 304, eine Festplatte (HD) 305,
einen Festplattenadapter 306, einen Systembus 321 und
einen E/A-Bus 322 auf. Die Bildaufnahme-Einheit 304 weist
eine Analog-Digital-Umwandlungseinheit 307, eine Bildkompressionscodiereinheit 308 und
eine E/A-Bus-Schnittstelleneinheit 309 auf. Diese sind
auf einem Computersystem implementiert, das einen Computer, wie
etwa einen PC, und dessen Peripheriegeräte aufweist.
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Die
CPU dient zum Steuern von Funktionen des Gesamtsystems, unter anderem
von Operationen, durch Ausführen
oder Auswerten von Befehlen oder Steuern der Datenübertragung.
Der Hauptspeicher 302 dient zum Zwischenspeichern von Befehlen oder
Daten und als Arbeitsbereich für
Operationen und dergleichen. Die Busbrückeneinheit 303 dient zum
Bridging der Übertragung
von Befehlen oder Daten durch Umwandlung von Signalen zwischen Bussen,
d. h. für
verschiedene Signalwege und E/A-Steueroperationen des Hauptspeichers 302.
Die Bildaufnahme-Einheit 304 dient zum Empfangen eines
Bewegtbilds als analoge Bildsignale nach dem allgemeinen NTSC-System
als Standard für
TV-Signale und zum Digitalisieren und Kompressionscodieren dieses
Bewegtbilds. Die in der Bildaufnahme-Einheit 304 enthaltene Analog-Digital-Umwandlungseinheit 307 dient
zum Umwandeln von analogen Bildsignalen in digitale Bilddaten. Die
Kompressionscodiereinheit 308 dient zum Empfangen der digitalen Bilddaten
von der Analog-Digital-Umwandlungseinheit 307 mit einer
bestimmten Geschwindigkeit und zum Kompressionscodieren dieser Daten.
Die E/A-Bus-Schnittstelle 309 dient
zum Senden der Bildkompressionsdaten von der Bildkompressionscodiereinheit 308 zum
Hauptspeicher 302. Die Festplatte 305 dient zum
Sichern von codierten Bewegtbilddaten. Der Festplattenadapter 306 ist
mit dem E/A-Bus verbunden und dient zum Senden von Daten des Hauptspeichers 305 zur
Festplatte 305. Der Systembus 321 und der E/A-Bus 322 sind
Signalwege, über
die Befehle oder Daten übertragen
werden.
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Nachstehend
wird die Bewegtbildverarbeitung der Bewegtbild-Codiervorrichtung
des ersten Beispiels des Standes der Technik mit dem vorstehenden
Aufbau beschrieben.
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Eingabebilder
werden als analoge Signale in die Bewegtbild-Codiervorrichtung eingegeben
und werden von der Analog-Digital-Umwandlungseinheit 307 mit
einer bestimmten Geschwindigkeit in digitale Bilddaten umgewandelt.
Bei der Bewegtbildverarbeitung wird das Bewegtbild als Serie von
Stehbildern je Zeiteinheit verarbeitet und ein Stehbild wird als
Einzelbild-Bild bezeichnet. Das heißt, ein Einzelbild entspricht
einer Bildschirmseite. Im Allgemeinen wird eine Übertragungsgeschwindigkeit
oder Verarbeitungsgeschwindigkeit der Bewegtbildverarbeitung durch
eine Bildfrequenz dargestellt, die die Anzahl von Einzelbildern
(die Anzahl von Einzelbild-Bildern) angibt; die pro Sekunde übertragen/verarbeitet
werden sollen. Nehmen wir an, die vorgegebene Geschwindigkeit der
Analog-Digital-Umwandlung beträgt
30 Einzelbilder pro Sekunde.
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Die
Bildkompressionscodiereinheit 308 empfängt die digitalen Bilddaten
von der Analog-Digital-Umwandlungseinheit 307 und
kompressionscodiert die digitalen Bilddaten mit der gleichen Bildfrequenz
wie das von der Analog-Digital-Umwandlungseinheit 307 ausgegebene
Bild. Nach MPEG, einem Kompressionscodierungsstandard, muss die
Verarbeitung mit einer konstanten Geschwindigkeit erfolgen. Hier
werden Analog-Digital-Umwandlung und Kompressionscodierung mit einer
konstanten Geschwindigkeit durchgeführt, um codierte Daten zu erhalten,
die dem Standard entsprechen.
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Die
E/A-Bus-Schnittstelle 309 sendet die von der Bildkompressionscodiereinheit 308 ausgegebenen
Bildkompressionsdaten zum Hauptspeicher 302. Der Festplattenadapter 306 sendet
die Bildkompressionsdaten zur Festplatte 305, wo die kompressionscodierten
Daten aufgezeichnet werden.
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Bei
der Bewegtbild-Codiervorrichtung nach dem ersten Beispiel des Standes
der Technik wird die Verarbeitung wie vorstehend durchgeführt. Da
die Bildaufnahme-Einheit 304 die Bildkompressionscodiereinheit 308 aufweist,
die mehrere Bildkompressionsverarbeitungen durchführt, wird
ein hochintegrierter Schaltkreis (LSI-Schaltkreis) o. Ä. benötigt, was eine
preisintensive Codiervorrichtung zur Folge hat. In der Bewegtbild-Codiervorrichtung
erfolgt die Bildkompressionsverarbeitung in einer speziellen Hardware,
und um die Vorrichtung, die ein Universalrechnersystem verwendet,
zu implementieren, muss zusätzlich
eine spezielle bildkompressionscodierfähige Hardware eingesetzt werden,
was zu einem Kostenanstieg führt.
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Um
eine billigere Bewegtbild-Codiervorrichtung zur Verfügung zu
stellen, führt
die Bewegtbild-Codiervorrichtung 308 mit der Bildaufnahme-Einheit 304 im
ersten Beispiel die Verarbeitung als Software-Verarbeitung unter
Steuerung der CPU oder provisorisch unter Verwendung eines Bildkompressionscodierungs-LSI-Schaltkreises
o. Ä. mit
einer relativ niedrigen Leistungsfähigkeit durch, indem sie eine
billigere Aufnahmekarte ohne Bildkompressionscodierung verwendet,
die als Computer-Erweiterung breite Anwendung findet. Eine Bewegtbild-Codiervorrichtung,
die diese Software-Verarbeitung durchführt, ist in 14 als
zweites Beispiel für
eine Vorrichtung des Standes der Technik gezeigt.
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Wie
in 14 gezeigt, weist die Bewegtbild-Codiervorrichtung
als zweites Beispiel des Standes der Technik eine Zentraleinheit 401,
einen Hauptspeicher 402, eine Busbrückeneinheit 403, eine
Bildaufnahme-Einheit 404, eine Festplatte 405,
einen Festplattenadapter 406, einen Systembus 421 und einen
E/A-Bus 422 auf. Die Bildaufnahme-Einheit 404 weist
eine Analog-Digital-Umwandlungseinheit 407 und
eine E/A-Bus-Schnittstelleneinheit 408 auf. Wie im ersten
Beispiel sind diese auf dem Computersystem implementiert, das einen
Computer, wie etwa einen PC, und dessen Peripheriegeräte aufweist.
Die relativ billige Bildaufnahmekarte, d. h. die Bildaufnahme-Einheit 404,
hat im Gegensatz zum ersten Beispiel keine Bildcodiereinheit (308 in 13).
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Die
CPU 401 dient zur Kompressionscodierung von digitalen Bilddaten
unter Verwendung des Hauptspeichers 402 als Arbeitsbereich.
Die Analog-Digital-Umwandlungseinheit 407 dient
zum Ausgeben von digitalen Daten, die durch Umwandlung entstehen,
an die E/A-Bus-Schnittstelleneinheit 408. Die anderen Funktionen
sind mit denen des ersten Beispiels identisch.
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Nachstehend
wird die Bewegtbildverarbeitung in der zweiten Bewegtbild-Codiervorrichtung
beschrieben.
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Wie
im ersten Beispiel werden Eingabebilder als analoge Signale in die
Bewegtbild-Codiervorrichtung
eingegeben und von der Analog-Digital-Umwandlungseinheit 407 mit
einer konstanten Geschwindigkeit in digitale Bilddaten umgewandelt.
Die Analog-Digital-Umwandlungseinheit 407 gibt
die resultierenden digitalen Bilddaten an die E/A-Bus-Schnittstelleneinheit 408 aus,
die die digitalen Bilddaten durch direkten Speicherzugriff (DMA) zum
Hauptspeicher 402 sendet.
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Die
DMA-Übertragung
ist eine Übertragung, bei
der Daten direkt zwischen dem Peripheriegerät und dem Hauptspeicher oder
zwischen den Peripheriegeräten
ohne Verwendung der CPU, also ohne Notwendigkeit der CPU-Steuerung, übertragen
werden.
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Die
digitalen Bilddaten im Hauptspeicher 402 werden unter Steuerung
der CPU 401 kompressionscodiert, und die resultierenden
codierten Daten werden in den Hauptspeicher 402 gebracht.
Der Festplattenadapter 406 sendet die codierten Daten im Hauptspeicher 402 zur
Festplatte 405, wo sie wie im ersten Beispiel aufgezeichnet
werden.
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Wie
vorstehend dargelegt, erfolgt in der Bewegtbild-Codiervorrichtung
des zweiten Beispiels des Standes der Technik die Kompressionscodierung,
die im ersten Beispiel von der Hardware-Verarbeitung der Bildaufnahme-Einheit 304 abhängt, in
einer Software unter Steuerung der CPU 401 unter Verwendung
eines Computersystems als Bewegtbild-Codiervorrichtung, wobei billigere Hardware
zusätzlich
verwendet wird.
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Somit
werden in der Bewegtbild-Codiervorrichtung des zweiten Beispiels
des Standes der Technik wie im ersten Beispiel eingegebene Bewegtbilddaten
verarbeitet, um codierte Daten zu erhalten. Wenn sich bei dieser
Codiervorrichtung die Verarbeitungszeit für die Bildkompressionscodierung
dynamisch ändert,
können
digitalisierte Bilddaten wahrscheinlich nicht mit einer konstanten
Geschwindigkeit verarbeitet werden.
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Das
kann passieren, wenn die Software-Verarbeitung beispielsweise mit
einem Multitasking-Betriebssystem durchgeführt wird. Dabei wird bei der Bildcodierung,
also der Software-Verarbeitung, eine Task (Arbeit) gleichzeitig
mit einer anderen Task ausgeführt.
Dadurch wird die Task zwangsläufig
von einer anderen Task beeinflusst.
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Nehmen
wir beispielsweise an, dass in dem Fall, dass die zweite Codiervorrichtung
Eingabebilder in jedem Δt
aus der Bildaufnahme-Einheit aufnimmt und die aufgenommenen Bilder
in Echtzeit kompressionscodiert, während das Multitasking-Betriebssystem
arbeitet, eine Echtzeitverarbeitung nur dann durchgeführt wird,
wenn die Bildcodierung durchgeführt
wird. Wenn jedoch der Benutzer in dieser Situation eine Anwendung
(beispielsweise ein Textverarbeitungsprogramm) laufen lässt, die
von der Bildcodierung abweicht, muss die CPU die Verarbeitung des
Textverarbeitungsprogramms steuern. Da zum Steuern des Textverarbeitungsprogramms
CPU-Zeit zugewiesen werden muss, muss die Bildkompressionscodierung
unterbrochen werden. Bei einer langen Unterbrechung kann die Bildkompressionscodierung nicht
im Zeitintervall Δt
durchgeführt
werden, das heißt,
das Eingabebild kann nicht in einem Intervall Δt verarbeitet werden. Codierte
Daten, die einen Standard erfüllen,
der eine Kompressionscodierung von Bewegtbildern mit einer konstanten
Bildfrequenz fordert, wie etwa MPEG, d. h. codierte Daten mit einer konstanten
Bildfrequenz, werden nicht erhalten.
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Somit
erfordert bei der Bewegtbild-Codiervorrichtung des Standes der Technik
die Hardware-Verarbeitung wie im ersten Beispiel eine spezielle
Hardware, die zu einem Kostenanstieg führt, und aufgrund des Einflusses
des Multitasking-Betriebs oder der Unterbrechung wie im zweiten
Beispiel, in dem die Software-Verarbeitung preiswert in einem Universalsystem
implementiert ist, kann die Codierung nicht gleichmäßig durchgeführt werden.
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Verwiesen
sei auf US-A-5416521, die eine Videocodiervorrichtung beschreibt.
Wenn ein Einzelbild während
der Codierung übersprungen
wird, damit ein anderes Einzelbild eine große Menge von codierten Daten
enthalten kann, wird auf der Decodierungsseite das große Einzelbild
eine Einzelbildzeit später
angezeigt und das vorhergehende Einzelbild wird während zweier
Einzelbildzeiten wiederholt angezeigt.
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KURZE DARSTELLUNG
DER ERFINDUNG
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Es
ist daher Ziel der vorliegenden Erfindung, ein Bewegtbild-Codierverfahren
zur Verfügung
zu stellen, bei dem eine Bildcodierung zu einem niedrigeren Preis
durch Software-Verarbeitung
in einem Universalrechnersystem durchgeführt wird und gleichzeitig codierte
Daten mit einer konstanten Geschwindigkeit nach dem MPEG-Standard
auch dann erhalten werden, wenn die Software-Verarbeitung aufgrund
des Einflusses des Multitasking-Betriebs nicht mit einer konstanten
Geschwindigkeit durchgeführt
wird.
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Ein
weiteres Ziel der vorliegenden Erfindung ist es, eine Bewegtbild-Codiervorrichtung
zur Verfügung
zu stellen, die eine Bewegtbildcodierung unter Verwendung des Verfahrens
durchführt.
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Ein
weiteres Ziel der vorliegenden Erfindung ist es, ein Programm-Aufzeichnungsmedium
zur Verfügung
zu stellen, das ein Bewegtbild-Codierprogramm aufzeichnet, das die
Bewegtbildcodierung durch Ausführen
der Bewegtbildcodierung auf einem Universalrechner ausführen kann.
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Ein
weiteres Ziel der vorliegenden Erfindung ist es, ein Bewegtbild-Codierverfahren,
eine Bewegtbild-Codiervorrichtung und ein Bewegtbild-Codierprogramm-Aufzeichnungsmedium
zur Verfügung
zu stellen, bei denen die Bewegtbildcodierung so durchgeführt wird,
dass gleichmäßige Bewegtbilder
beim Wiedergeben von codierten Daten erhalten werden.
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Weitere
Ziele und Vorzüge
der Erfindung dürften
aus der nachstehenden detaillierten Beschreibung hervorgehen.
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Die
Erfindung wird von den beigefügten
Ansprüchen
definiert.
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KURZE BESCHREIBUNG
DER ZEICHNUNGEN
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1 ist
ein Blockdiagramm, das den Aufbau einer Bewegtbild-Codiervorrichtung
nach einer ersten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung zeigt.
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2 ist
ein Ablaufdiagramm, das ein Verarbeitungsverfahren zum Steuern der
Bewegtbildcodierung einer CPU 101 der ersten Ausführungsform zeigt.
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3 ist
ein Ablaufdiagramm, das ein Verarbeitungsverfahren für Bildaufnahmemittel 104 der ersten
Ausführungsform
zeigt.
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4 ist
ein Ablaufdiagramm, das ein Verarbeitungsverfahren für einen
Festplattenadapter 106 der ersten Ausführungsform zeigt.
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5 ist
ein Ablaufdiagramm, das ein Verarbeitungsverfahren zum Steuern der
Bewegtbildcodierung der CPU 101 einer zweiten Ausführungsform der
vorliegenden Erfindung zeigt.
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6 ist
ein Blockdiagramm, das den Aufbau einer Bewegtbild-Codiervorrichtung
nach einer dritten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung zeigt.
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7 ist
ein Ablaufdiagramm, das ein Verarbeitungsverfahren zum Steuern der
Bewegtbildcodierung einer CPU 201 der dritten Ausführungsform zeigt.
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8 ist
ein Ablaufdiagramm, das ein Verarbeitungsverfahren für Bildaufnahmemittel 204 der dritten
Ausführungsform
zeigt.
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9 ist
ein Ablaufdiagramm, das ein Verarbeitungsverfahren für einen
Festplattenadapter 206 der dritten Ausführungsform zeigt.
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10 ist
ein Diagramm, das den Zusammenhang zwischen dem Verarbeitungsinhalt
und der Zeit in der CPU 201, den Bildaufnahmemitteln 204 und
dem Festplattenadapter 206 zeigt.
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11 ist
ein Ablaufdiagramm, das ein Verarbeitungsverfahren zum Steuern der
Bewegtbildcodierung der CPU 201 einer vierten Ausführungsform der
vorliegenden Erfindung zeigt.
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12 ist
ein Diagramm, das den Zusammenhang zwischen dem Verarbeitungsinhalt
und der Zeit in der CPU 201, den Bildaufnahmemitteln 204 und
dem Festplattenadapter 206 zeigt.
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13 ist
ein Blockdiagramm, das den Aufbau einer Bewegtbild-Codiervorrichtung
des Standes der Technik zeigt.
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14 ist
ein Blockdiagramm, das den Aufbau einer weiteren Bewegtbild-Codiervorrichtung
des Standes der Technik zeigt.
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DETAILLIERTE
BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMEN
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Ausführungsform 1
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Eine
Bewegtbild-Codiervorrichtung nach einer ersten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung fügt
codierte Daten von Stehbildern zwischen Daten und codierte Daten
ein, sodass codierte Daten mit einer erforderlichen Bildfrequenz
erhalten werden.
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1 ist
ein Blockdiagramm, das den Aufbau einer Bewegtbild-Codiervorrichtung
nach der ersten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung zeigt. Wie in der Figur gezeigt, weist
die Bewegtbild-Codiervorrichtung eine Zentraleinheit (CPU) 101,
einen Hauptspeicher 102, Busbrückenmittel 103, Bildaufnahmemittel 104,
eine Festplatte (HD) 105, einen Festplattenadapter 106,
einen Systembus 121 und einen E/A-Bus 122 auf.
Die Bildaufnahmemittel 104 weisen eine Analog-Digital-Umwandlungseinheit 107 und
E/A-Bus-Schnittstellenmittel 108 auf. Diese
sind auf einem Computersystem implementiert, das einen Computer,
wie etwa einen PC, und dessen Peripheriegeräte aufweist.
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Die
CPU 101 dient zum Steuern von Funktionen des Gesamtsystems,
unter anderem von Operationen, durch Ausführen oder Auswerten von Befehlen
oder Steuern der Datenübertragung.
Der Hauptspeicher 102 dient zum Zwischenspeichern von Befehlen
oder Daten und als Arbeitsbereich für Operationen und dergleichen.
Die Busbrückenmittel 103 dienen
zum Bridging der Übertragung
von Befehlen oder Daten zwischen Bussen, d. h. für verschiedene Signalwege,
durch Signalumwandlung und E/A-Steueroperationen des Hauptspeichers 102.
Die Bildaufnahme-Einheit 104 dient zum Empfangen eines
Bewegtbilds als analoge Bildsignale nach dem allgemeinen NTSC-System
als Standard für
TV-Signale, zum Digitalisieren der analogen Bildsignale und zum
Ausgeben von digitalen Bilddaten. Die in der Bildaufnahme-Einheit 104 enthaltene
Analog-Digital-Umwandlungseinheit 107 dient zum Aufnehmen des
eingegebenen Bewegtbilds als Stehbilder in jeder festgelegten diskreten
Zeit, d. h. in jedem Zeitintervall Δt, zum Digitalisieren des aufgenommenen analogen
Bilds, um digitale Stehbilddaten zu erhalten, und zum Ausgeben der
digitalen Stehbilddaten. Die E/A-Bus-Schnittstelle 108 dient zum
Senden der digitalen Bilddaten zu einem Eingabebild-Pufferbereich 109 des
Hauptspeichers 102 durch DMA-Übertragung und zum Benachrichtigen
der CPU 101 von einer Unterbrechung bei Beendigung der Übertragung.
Die Festplatte 105 dient zum Sichern von codierten Bewegtbilddaten.
Der Festplattenadapter 106 ist mit dem E/A-Bus verbunden
und dient zum Senden von Daten im Hauptspeicher 102 zur
Festplatte 105. Die DMA-Funktion ist bereits im Stand der
Technik beschrieben worden. Der Systembus 121 und der E/A-Bus 122 sind
Signalwege, über
die Befehle oder Daten übertragen
werden.
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Bei
dieser Ausführungsform
weist der Hauptspeicher 102 Folgendes auf: den Eingabebild-Pufferbereich 109 zum
Speichern der digitalen Bilddaten, die von den Bildaufnahmemitteln 104 digitalisiert
und übertragen
worden sind; einen Zeitstempelbereich 110 zum Speichern
einer Zeit, in der die CPU 101 eine Unterbrechungsmitteilung
von den Bildaufnahmemitteln 104 empfängt; einen codierte-Daten-Bereich 111 zum
Speichern von codierten Daten, die durch Codieren der im Eingabebild-Pufferbereich 109 gespeicherten
digitalen Bilddaten in der CPU 101 entstehen; und einen
Arbeitsbereich 112 zum Zwischenspeichern von codierten
Daten, die durch Codieren der im Eingabebild-Pufferbereich 109 gespeicherten
digitalen Bilddaten mit der CPU entstehen.
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2 ist
ein Ablaufdiagramm, das ein Verarbeitungsverfahren für das Steuern
der Bewegtbildcodierung in der CPU 101 zeigt. 3 ist
ein Ablaufdiagramm, das ein Verarbeitungsverfahren für die Bewegtbild-Aufnahmemittel 104 zeigt. 4 ist
ein Ablaufdiagramm, das ein Verarbeitungsverfahren für den Festplattenadapter 106 zeigt.
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Nachstehend
wird eine Codierung mit der Bewegtbild-Codiervorrichtung nach der
vorstehend gestalteten ersten Ausführungsform beschrieben. „A. Gesamtfunktionsweise" wird unter Bezugnahme
auf 1 beschrieben, „B. Funktionsweise der CPU 101" wird unter Bezugnahme
auf 2 beschrieben, „C. Funktionsweise der Bildaufnahmemittel 104" wird unter Bezugnahme
auf 3 beschrieben, und „D. Funktionsweise des Festplattenadapters 106" wird unter Bezugnahme
auf 4 beschrieben.
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A. Gesamtfunktionsweise
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Die
Bildaufnahmemittel 104 starten die Verarbeitung von Eingabebildern
unter Steuerung der CPU 101. In den Bildaufnahmemitteln 104 werden analoge
Bildsignale, die als NTSC-Bildsignale eingegeben werden, einer Analog-Digital-Umwandlung
in den Analog-Digital-Umwandlungsmitteln 107 unterzogen,
und die resultierenden digitalen Bilddaten werden über die
E/A-Bus-Schnittstellenmittel 108 übertragen und im Eingabebild-Pufferbereich 109 des
Hauptspeichers 102 gespeichert. Die E/A-Bus-Schnittstellenmittel 108 geben
die Unterbrechungsmitteilung an die CPU 101 aus, um ihr
mitzuteilen, dass es in den Bildaufnahmemitteln 104 eine Aufnahme-Operation
gegeben hat.
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Bei
Empfang der Unterbrechungsmitteilung holt die CPU 101 die
digitalen Bilddaten aus dem Eingabebild-Pufferbereich 109 und
führt eine
Kompressionscodierung jedes Einzelbild-Bilds, das einem Stehbild entspricht,
durch, um bildcodierte Daten zu erzeugen, die im codierte-Daten-Bereich 111 des Hauptspeichers 102 gespeichert
werden. Gleichzeitig schreibt die CPU 101 den Zeitpunkt
des Empfangs der Unterbrechungsmitteilung in den Zeitstempelbereich 110 und
speichert diese bildcodierten Daten im Arbeitsbereich 112 des
Hauptspeichers 102, um Stehbilder einzufügen.
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Die
Bildaufnahmemittel 104 starten die Aufnahme. Die digitalen
Bilddaten werden im Eingabebild-Pufferbereich gespeichert. Wenn
die Unterbrechungsmitteilung an die CPU 101 ausgegeben
wird, berechnet die CPU 101 die Anzahl der eingefügten Daten,
d. h. die Anzahl der eingefügten
Stehbilder, die erforderlich ist, um codierte Daten mit einer erforderlichen
Bildfrequenz zu erhalten, aufgrund des Zeitpunkts der Unterbrechungsmitteilung
und des Zeitpunkts der vorhergehenden Unterbrechungsmitteilung,
die im Zeitstempelbereich 110 aufgezeichnet ist. Die CPU 101 schreibt
früher
verarbeitete bildcodierte Daten, die im Arbeitsbereich 112 gespeichert sind,
d. h. bildcodierte Daten in der Anzahl von eingefügten Daten,
in den codierte-Daten-Bereich 111 und schreibt anschließend weitere
erzeugte bildcodierte Daten in diesen Bereich, wodurch codierte
Daten in der erforderlichen Anzahl von Stehbildern erhalten werden.
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Wenn
einige Daten im codierte-Daten-Bereich 11 gespeichert sind,
holt der Festplattenadapter 106 codierte Daten, die auf
der Festplatte 105 gespeichert werden sollen. Die codierten
Daten, die durch die Verarbeitung mit der Codiervorrichtung der ersten
Ausführungsform
entstehen, werden somit auf der Festplatte 105 gesichert.
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Während die
Bewegtbilder aufgenommen werden, wodurch der Speicherinhalt des
Zeitstempelbereichs 110 und des Arbeitsbereichs 112 aktualisiert
wird, werden codierte Daten mit der erforderlichen Bildfrequenz
durch Wiederholen dieser Verarbeitung erhalten.
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B. Funktionsweise der
CPU 101
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Die
Funktionsweise der CPU 101 wird nachstehend unter Bezugnahme
auf 2 beschrieben. Im Schritt 1 des Ablaufdiagramms
von 2 befiehlt die CPU 101 den Bildaufnahmemitteln 104,
Bilder aufzunehmen. Die Bildaufnahmemittel 104 arbeiten entsprechend
diesem Befehl. Im Schritt 2 wird entschieden, ob es eine
Unterbrechungsmitteilung von den E/A-Bus-Schnittstellenmitteln 108 gibt
oder nicht. Wenn entschieden wird, dass es keine Unterbrechung gibt,
wird Schritt 2 wiederholt, wodurch die CPU 101 in
Bereitschaft bleibt, bis sie eine Unterbrechungsmitteilung vom E/A-Bus 108 empfängt. Die Unterbrechungsmitteilung
wird im Schritt 13 von 3 während des
Betriebs der Bildaufnahmemittel 104 ausgegeben, was in „C. Funktionsweise
des Festplattenadapters" beschrieben
wird.
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Wenn
im Schritt 2 entschieden wird, dass es eine Unterbrechungsmitteilung
von den E/A-Bus-Schnittstellenmitteln 108 gibt, schreibt
die CPU 101 im Schritt 3 den Zeitpunkt Tb der
Unterbrechungsmitteilung in den Zeitstempelbereich 110.
Im Schritt 4 kompressionscodiert die CPU 101 die
digitalen Bilddaten, die im Eingabebild-Pufferbereich 109 gespeichert
sind. Hier wird ein Einzelbild-Bild, das einem Stehbild entspricht,
verarbeitet, um bildcodierte Daten zu erzeugen. Die CPU 101 schreibt
die resultierenden bildcodierten Daten jeweils in den codierte-Daten-Bereich 111 und
den Arbeitsbereich 112.
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Im
Schritt 5 befiehlt die CPU 101 den Bildaufnahmemitteln 104 erneut,
Bilder aufzunehmen. Schritt 6 wird ausgeführt, und
dadurch bleibt die CPU 101 in Bereitschaft, bis sie wie
im Schritt 2 eine Unterbrechungsmitteilung von der E/A-Bus-Schnittstelle 108 empfängt.
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Wenn
im Schritt 6 entschieden wird, dass es eine Unterbrechungsmitteilung
gibt, wird im Schritt 7 die Anzahl der eingefügten Daten
n durch Berechnung ermittelt. Die Anzahl der eingefügten Daten
n ist die Anzahl von Stehbildern, die zwischen das zuvor verarbeitete
Einzelbild-Bild und das aktuell verarbeitete Einzelbild-Bild eingefügt werden
sollen, um festzulegen, dass eine Bildfrequenz von codierten Daten eins
ist, das heißt,
um festzulegen, dass ein Zeitintervall zwischen den Einzelbild-Bildern Δt ist. Die
CPU 101 berechnet n unter Verwendung der nachstehenden
Formel (1) aufgrund des Zeitpunkts Tn der Unterbrechungsmitteilung
und des Zeitpunkts Tb, der in den Zeitstempelbereich 110 geschrieben
ist: n = (Tn – Tb)/Δt – 1 (1).
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Im
Schritt 7 schreibt die CPU 101 den Zeitpunkt Tn
in den Zeitstempelbereich 110. Nehmen wir an, dass n =
2 ist.
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Nachdem
Tn geschrieben worden ist, holt im Schritt 8 die CPU 101 die
bildcodierten Daten, d. h. Daten, in denen Bilder, die zum Zeitpunkt
Tb aufgenommen wurden, codiert worden sind, aus dem Arbeitsbereich 112.
Die bildcodierten Daten werden n-mal in den codierte-Daten-Bereich 111 geschrieben.
Da hier n = 2 ist, werden die bildcodierten Daten zweimal geschrieben.
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Im
Schritt 9 werden die im Eingabebild-Pufferbereich 109 gespeicherten
digitalen Bilddaten des Einzelbild-Bilds codiert und die resultierenden
bildcodierten Daten werden jeweils einmal in den codierte-Daten-Bereich 111 und
den Arbeitsbereich 112 geschrieben. Dadurch werden codierte
Daten, die n = 2 Stehbildern entsprechen, zwischen die bildcodierten Daten
und die bildcodierten Daten, die auf der Eingabe von zwei Stehbildern
beruhen, eingefügt.
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Durch
Ausführen
der Schritte 7 bis 9 werden bildcodierte Daten,
die zuvor verarbeitet und im Arbeitsbereich 112 gespeichert
worden sind, aktualisiert. Im Schritt 10 wird unter Verwendung
von Tb als aktualisierter Zeitpunkt (Tn → Tb) den Bildaufnahmemitteln 104 erneut
befohlen, Bilder aufzunehmen. Nach Rückkehr zum Schritt 6 werden
die Schritte 6 bis 10 wiederholt, während Bilder
eingegeben werden, wodurch die Codierung fortgesetzt wird.
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C. Funktionsweise der
Bildaufnahmemittel 104
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Die
Funktionsweise der Bildaufnahmemittel 104 wird nachstehend
unter Bezugnahme auf 3 beschrieben. Im Schritt 11 wird
entschieden, ob es einen Befehl zum Aufnehmen von Bildern von der
CPU 101 gibt oder nicht. Wenn im Schritt 11 entschieden wird,
dass es keinen Befehl gibt, wird Schritt 11 wiederholt,
sodass die Bildaufnahmemittel 104 in Bereitschaft sind,
bis sie einen Befehl von der CPU 101 empfangen.
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Wenn
im Schritt 11 entschieden wird, dass es einen Befehl von
der CPU 101 gibt, wird Schritt 12 ausgeführt. Im
Schritt 12 erfassen die Analog-Digital-Umwandlungsmittel 107 die
Eingabebilder als Stehbilder, digitalisieren die Eingabebilder und
geben die resultierenden digitalen Bilddaten an die E/A-Bus-Schnittstellenmittel 108 aus.
-
Im
Schritt 13 senden die Bus-Schnittstellenmittel 108 die
digitalen Bilddaten durch DMA-Übertragung
zum Eingabebild-Pufferbereich 109. Bei Beendigung der Übertragung
teilt die Bus-Schnittstelle 108 der
CPU 101 die Unterbrechung mit. Die CPU 101 empfängt die
Unterbrechungsmitteilung im Schritt 2 oder 6 in 2 und
führt die
Operation im Schritt 3 oder 7 in dieser Figur
aus.
-
In
der Zwischenzeit bleiben die Bildaufnahmemittel 104 in
Bereitschaft, bis sie wieder einen Befehl von der CPU 101 im
Schritt 11 von 3 empfangen. Bei Empfang eines
Befehls von der CPU 101 wird Schritt 12 ausgeführt. In
diesem Fall werden eingegebene analoge Bildsignale in einer diskreten
Zeit Δt
erfasst.
-
Die
Schritte 11 bis 13 werden wiederholt, während die
Bilder eingegeben werden, wie in 2 gezeigt.
-
D. Funktionsweise des
Festplattenadapters 106
-
Die
Funktionsweise des Festplattenadapters 106 wird nachstehend
unter Bezugnahme auf 4 beschrieben. Im Schritt 21 wird
von den Festplattenadaptermitteln 105 entschieden, ob vorgegebene
codierte Daten im codierte-Daten-Bereich 111 gespeichert
sind oder nicht. Wenn entschieden wird, dass keine vorgegebenen
codierten Daten dort gespeichert sind, wird Schritt 21 wiederholt,
wodurch der Festplattenadapter 106 in Bereitschaft bleibt,
bis eine bestimmte Menge von codierten Daten gespeichert ist.
-
Wenn
im Schritt 21 entschieden wird, dass eine bestimmte Menge
von codierten Daten gespeichert worden ist, wird Schritt 22 ausgeführt. Im
Schritt 22 werden die im codierte-Daten-Bereich 11 gespeicherten codierten
Daten durch DMA-Übertragung
zur Festplatte 105 gesendet und dort aufgezeichnet. Nach
der Rückkehr
vom Schritt 22 zum Schritt 21 werden die Schritte 21 und 22 wiederholt,
wodurch die im codierte-Daten-Bereich 111 gespeicherten
codierten Daten nacheinander zur Festplatte 105 gesendet
und dort aufgezeichnet werden.
-
In
den 2 bis 4 ist die Beendigung der Verarbeitung
nicht dargestellt. Sie erfolgt beispielsweise durch Hardware-Unterbrechung,
wie etwa maschinelles Erkennen der Beendigung der Bildeingabe, oder
durch Eingeben eines Befehls vom Benutzer. Die CPU 101 unterbricht
den Ablauf in 2 und befiehlt den Bildaufnahmemitteln 104 und dem
Festplattenadapter 106, die Abläufe in den 3 bzw. 4 zu
unterbrechen, wodurch die gesamte Verarbeitung der Bewegtbild-Codiervorrichtung
beendet wird.
-
Auf
diese Weise kann die Bewegtbild-Codiervorrichtung mit einer Verzögerung bei
der Verarbeitung der CPU 101 durch eine Unterbrechung fertig werden,
wie es im Stand der Technik beschrieben ist. Das heißt, wenn
das Zeitintervall zwischen den Bilddaten und den von den Bildaufnahmemitteln 104 erfassten
Bilddaten nicht kleiner als Δt
ist, fügt
die CPU 101 aufgrund dessen, dass die Anzahl der eingefügten Daten
n in der die Formel (1) verwendenden Operation nicht kleiner als
1 ist, codierte Daten, die n Stehbildern (der Anzahl von eingefügten Daten)
entsprechen, zwischen Daten und Daten mit einem großen Zeitintervall
ein, wodurch die Bildfrequenz der codierten Daten, die auf der Festplatte 105 aufgezeichnet
sind, als Ausgangssignal der Bewegtbild-Codiervorrichtung so eingestellt
wird, dass sie konstant ist. Als eingefügte Daten werden codierte Daten
(bildcodierte Daten) eines einzigen früher verarbeiteten Stehbilds
oder eines einzigen später
verarbeiteten Stehbilds von den beiden aufgenommenen und codierten
Stehbildern verwendet.
-
Bei
der Bewegtbild-Codiervorrichtung der ersten Ausführungsform nehmen die Bildaufnahmemittel 104 bei
Empfang eines eingegebenen Bewegtbilds ein Bild in Δt als Stehbild
auf und geben es aus. Die CPU 101 gibt Zeitinformationen
aus, die der Zeit Δt
entsprechen, wenn die Bildaufnahmemittel 104 das Stehbild
durch Erzeugung der Zeitinformationen aufnehmen, berechnet das Zeitintervall
zwischen zwei zusammenhängenden
Stehbildern in der Aufnahmezeit aufgrund der Zeitinformationen,
die aus der Erzeugung der Zeitinformationen resultieren, und fügt codierte
Daten der Stehbilder zwischen codierte Daten und Daten der beiden
Stehbilder ein, sodass das Zeitintervall so eingestellt wird, dass
es Δt ist, wenn
das Zeitintervall länger
als Δt ist.
Daher werden auch dann, wenn durch Unterbrechung o. Ä. keine gleichmäßige Codierung
erfolgt, codierte Daten mit der erforderlichen Bildfrequenz erhalten.
-
Ausführungsform 2
-
Eine
Bewegtbild-Codiervorrichtung nach einer zweiten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung erhält
codierte Daten mit einer erforderlichen Bildfrequenz durch Einfügen von
codierten Daten wie bei der ersten Ausführungsform und erzeugt gleichzeitig
einzufügende
Daten durch Prädiktionscodierung,
um die Wiedergabequalität
eines Bilds zu verbessern.
-
Der
Aufbau der Bewegtbild-Codiervorrichtung der zweiten Ausführungsform
ist mit dem der ersten Ausführungsform
identisch und ist unter Bezugnahme auf 1 beschrieben.
Bei der Bewegtbild-Codiervorrichtung führt die CPU 101 eine
Prädiktionscodierung
durch. Im Allgemeinen umfasst die Prädiktionscodierung von Bewegtbilddaten
hauptsächlich
eine Komprimierung aufgrund der räumlichen Korrelation von Stehbildern,
die das Bewegtbild darstellen, also der Intrabild-Korrelation, und
durch gleichzeitiges Verwenden der Komprimierung aufgrund der Zeitkorrelation
zwischen eng benachbarten Stehbildern, also der Interbild-Korrelation,
wird eine hohe Komprimierungsrate realisiert. Diese Komprimierung
aufgrund der Zeitkorrelation umfasst die Erzeugung eines Prädiktionsbilds
aufgrund eines früher
neu zu erzeugenden Bilds oder eines später neu zu erzeugenden Bilds
in Bezug auf ein zu codierendes Stehbild, das Ermitteln der Differenz
zwischen dem Prädiktionsbild
und dem zu codierenden Bild und das Codieren der Differenz, wodurch
die Komprimierungsrate gegenüber
der Verarbeitung des Bilds selbst verbessert werden kann. Es ist
zu beachten, dass die CPU eine größere Verarbeitungslast hat,
da das Prädiktionsbild
erzeugt wird. Eine Prädiktionscodierung
aufgrund eines früher
neu zu erzeugenden Bilds wird als Vorwärtsprädiktionscodierung bezeichnet,
und eine Prädiktionscodierung
aufgrund eines später
neu zu erzeugenden Bilds wird als Rückwärtsprädiktionscodierung bezeichnet.
Eine Prädiktionscodierung
durch Vorwärtsprädiktion
oder Rückwärtsprädiktion
wird als Zweirichtungsprädiktionscodierung
bezeichnet.
-
Die
Bewegtbild-Codiervorrichtung nach der zweiten Ausführungsform
unterscheidet sich in dem von der CPU 101 durchgeführten Steuerverfahren
für die
Codierung von der der ersten Ausführungsform. 5 ist
ein Ablaufdiagramm, das ein Verarbeitungsverfahren zur Steuerung
der Bewegtbildcodierung durch die CPU 101 der zweiten Ausführungsform zeigt.
Die Steuerverfahren der Bildaufnahmemittel 104 und des
Festplattenadapters 106 der zweiten Ausführungsform
sind mit denen der ersten Ausführungsform
identisch und sind unter Bezugnahme auf die 3 und 4 beschrieben.
-
Die
Funktionsweise der Codierung von Bildern, die von der Bewegtbild-Codiervorrichtung
nach der zweiten Ausführungsform
aufgenommen werden, ist unter Bezugnahme auf die 1 und 3 bis 5 beschrieben.
-
Die
Funktionsweise der CPU 101 wird nachstehend unter Bezugnahme
auf 5 beschrieben. Die Schritte 41 und 42 werden
wie bei der in 2 gezeigten ersten Ausführungsform
ausgeführt.
Die CPU 101 gibt einen Befehl an die Bildaufnahmemittel 104 aus
und bleibt anschließend
im Schritt 42 in Bereitschaft, bis es eine Unterbrechungsmitteilung
von den Bildaufnahmemitteln 104 gibt. Die Funktionsweise
der Bildaufnahmemittel 104, die den Befehl im Schritt 41 empfangen
haben, ist in 3 gezeigt und ist mit der der
ersten Ausführungsform „C. Funktionsweise
der Bildaufnahmemittel 104" identisch und wird daher hier nicht
erläutert.
-
Die
Bildaufnahmemittel 104 starten die Aufnahme. Nachdem digitale
Bilddaten im Eingabebild-Pufferbereich 109 des Hauptspeichers 102 gespeichert
worden sind, geben die E/A-Bus-Schnittstellenmittel 108 eine
Unterbrechungsmitteilung an die CPU 101 aus, in der Schritt 43 in 5 wie
Schritt 3 in 2 ausgeführt wird, und der Zeitpunkt
Tb der Unterbrechungsmitteilung wird in den Zeitstempelbereich 110 geschrieben.
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Im
Schritt 44 kompressionscodiert die CPU 101 die
digitalen Bilddaten, die im Eingabebild-Pufferbereich 109 gespeichert
sind, wodurch ein Einzelbild-Bild, das einem Stehbild entspricht,
verarbeitet wird, um bildcodierte Daten zu erzeugen. Die CPU schreibt
die resultierenden codierten Daten in den codierte-Daten-Bereich 111.
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Die
Schritt 45 und 46 werden wieder wie die Schritte 5 und 6 in 1 ausgeführt. Die
CPU 101 gibt einen Befehl an die Bildaufnahmemittel 104 aus und
bleibt anschließend
im Schritt 46 in Bereitschaft, bis es eine Unterbrechungsmitteilung
von den Bildaufnahmemitteln 104 gibt. Die Bildaufnahmemittel 104,
die im Schritt 45 einen Befehl empfangen haben, arbeiten
wie in 3 gezeigt. Bei Empfang einer Unterbrechungsmitteilung
führt die
CPU 101 den Schritt 47 in 5 aus.
-
Im
Schritt 47 empfängt
die CPU 101 die Anzahl von eingefügten Daten n durch die gleiche
Operation wie im Schritt 7 von 2. Die CPU 101 berechnet
n unter Verwendung der Formel (1) aufgrund des Zeitpunkts Tn der
Unterbrechungsmitteilung und des in den Zeitstempelbereich 110 geschriebenen Zeitpunkts
Tb. Die CPU 101 schreibt Tn in den Zeitstempelbereich 110.
In den Schritten 48 und 49 werden eingefügte codierte
Daten als bildcodierte Daten der digitalen Bilddaten, die dem zum
Zeitpunkt Tb aufgenommenen Einzelbild-Bild entsprechen, oder der
digitalen Bilddaten, die dem zum Zeitpunkt Tn aufgenommenen Einzelbild-Bild
entsprechen, erzeugt.
-
Nachstehend
wird der Fall beschrieben, dass wie bei der ersten Ausführungsform
n = 2 ist. In den Schritten 48 und 49 werden bildcodierte
Daten, die einem einzigen zum Zeitpunkt Tb aufgenommenen Stehbild
(Einzelbild-Bild) entsprechen, bzw. bildcodierte Daten, die einem
einzigen zum Zeitpunkt Tn aufgenommenen Stehbild (Einzelbild-Bild)
entsprechen, erzeugt, wobei bildcodierte Daten von zwei Stehbildern
(Einzelbild-Bildern) zum Einfügen
erzeugt werden.
-
Im
Schritt 48 schreibt die CPU 101 bildcodierte Daten
des einzigen Stehbilds, das dem zum Zeitpunkt Tb aufgenommenen Bild
entspricht, das durch Vorwärtsprädiktionscodierung
erzeugt wird, in den codierte-Daten-Bereich 111. Im Schritt 49 schreibt
die CPU 101 codierte Daten des einzigen Stehbilds, das
dem zum Zeitpunkt Tn aufgenommenen Bild entspricht, das durch Rückwärtsprädiktionscodierung
erzeugt wird, in den codierte-Daten-Bereich 111. Wie vorstehend
dargelegt, werden n = 2 codierte Daten in den codierte-Daten-Bereich 111 geschrieben.
-
Im
Schritt 50 codiert die CPU 101 die digitalen Bilddaten
(Zeitpunkt Tn), die im Eingabebild-Pufferbereich 109 gespeichert
sind, und schreibt die resultierenden bildcodierten Daten in den
codierte-Daten-Bereich 111.
-
Nachdem
die codierten Daten in den codierte-Daten-Bereich 111 geschrieben
worden. sind, arbeitet der Festplattenadapter 106 nach
dem Ablaufdiagramm von 4 wie bei der ersten Ausführungsform „D. Funktionsweise
des Festplattenadapters 106", und er wird hier nicht erläutert.
-
Wie
bei der ersten Ausführungsform
1 wird in 5 nach Rückkehr vom Schritt 51 zum
Schritt 46 unter Verwendung von Tb als aktualisierter Zeitpunkt (Tn → Tb) die
vorgenannte Operation wiederholt. Die Schritte 46 bis 51 werden
wiederholt, um die Codierung fortzusetzen, während das Bild eingegeben wird.
Die Operation wird durch Unterbrechung o. Ä. wie bei der ersten Ausführungsform
beendet.
-
Wenn
das Zeitintervall zwischen den Stehbildern, d. h. das Intervall
zwischen Eingabebildern, beispielsweise 3·Δt ist, werden codierte Daten,
die zwei Stehbildern entsprechen, eingefügt, sodass das Zeitintervall Δt ist. Bei
der Bewegtbild-Codiervorrichtung nach der zweiten Ausführungsform
wird unterstellt, dass ein zeitlich erstes von zwei Bildern früher eingegebene
Bilddaten umfasst und ein zeitlich zweites dieser beiden Bilder
später
eingegebene Bilddaten umfasst. Wenn codierte Daten von zwei früheren Bildern
als eingefügte
Daten verwendet werden, bleibt das Einzelbild-Intervall der codierten
Daten 3·Δt. Dadurch,
dass unterstellt wird, dass das erste Bild die früher eingegebenen
Bilddaten umfasst und das zweite Bild die später eingegebenen Bilddaten
umfasst, wird das Einzelbild-Intervall verkleinert (2·Δt). Dadurch
wird die Wiedergabe von Bewegtbildern mit einer gleichmäßigen Änderung
auf einem Bildschirm durchgeführt.
-
Somit
nehmen bei der Bewegtbild-Codiervorrichtung nach der zweiten Ausführungsform
die Bildaufnahmemittel 104 ein Bild in der Zeit Δt als Stehbild
auf, wenn ein Bewegtbild eingegeben wird, und geben es aus. Die
CPU 101 gibt Zeitinformationen aus, die der Zeit Δt entsprechen,
in der ein Stehbild von den Bildaufnahmemitteln 104 aufgenommen wird,
berechnet das Zeitintervall zwischen zwei zusammenhängenden
Stehbildern in der Aufnahmezeit für die aufgenommenen Stehbilder
aufgrund der Zeitinformationen bei der Erzeugung der Zeitinformationen
und fügt
codierte Daten der Stehbilder zwischen die beiden Stehbilder ein,
sodass das Zeitintervall so eingestellt wird, dass es Δt ist, wenn
das Zeitintervall länger
als Δt ist.
Daher werden auch dann, wenn durch Unterbrechung o. Ä. keine
gleichmäßige Codierung
erfolgt, codierte Daten mit der erforderlichen Bildfrequenz erhalten.
-
Als
codierte Daten werden codierte Daten verwendet, die das gleiche
Bild wie das früher
aufgenommene Stehbild oder das später aufgenommene Stehbild angeben,
das durch Prädiktionscodierung erzeugt
wird. Dadurch können
codierte Daten mit einer hohen Wiedergabequalität erhalten werden.
-
Bei
der zweiten Ausführungsform
sind die Vorwärtsprädiktionscodierung
und die Rückwärtsprädiktionscodierung
beschrieben worden. Alternativ kann die Codierung auch unter Verwendung
der codierten Daten entweder des früher aufgenommenen Stehbilds
oder des später
aufgenommenen Stehbilds erfolgen, das mindestens entweder durch
Vorwärtsprädiktionscodierung,
Rückwärtsprädiktionscodierung
oder Zweirichtungsprädiktionscodierung
erzeugt worden ist.
-
Ausführungsform 3
-
Eine
Bewegtbild-Codiervorrichtung nach der dritten Ausführungsform
verwendet eine Unterbrechungsmitteilung von einem Zeitgeber in jedem
festgelegten Zeitraum anstatt des im Aufnahmebild registrierten
Zeitstempels als Zeitinformationen zur Verwendung bei der Verarbeitung.
-
6 ist
ein Blockdiagramm, das den Aufbau der Bewegtbild-Codiervorrichtung
nach der dritten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung zeigt. Wie in der Figur gezeigt, weist
die Bewegtbild-Codiervorrichtung eine CPU 201, einen Hauptspeicher 202,
Busbrückenmittel 203,
Bildaufnahmemittel 204, eine Festplatte 205, einen
Festplattenadapter 206, einen Zeitgeber 207, einen
Systembus 221 und einen E/A-Bus 222 auf, wobei
die Bildaufnahmemittel 204 Analog-Digital-Umwandlungsmittel 208 und
E/A-Bus-Schnittstellenmittel 209 aufweisen. Diese sind
wie bei der ersten und zweiten Ausführungsform auf einem Computersystem
implementiert, das einen Computer, wie etwa einen PC, und dessen
Peripheriegeräte
aufweist. Bei der Vorrichtung der dritten Ausführungsform wird zusätzlich zu den
Vorrichtungen der ersten oder zweiten Ausführungsform ein Zeitgeber 207 verwendet.
-
In
der Figur dient die CPU 201 zum Codieren unter Verwendung
einer Unterbrechungsmitteilung vom Zeitgeber 207, der später beschrieben
wird. Der Hauptspeicher 202 weist Folgendes auf: einen
Eingabebild-Pufferbereich 210 zum Speichern von digitalen
Bilddaten, die von den Bildaufnahmemitteln 204 digitalisiert
und übertragen
werden; einen Anzahl-verbleibender-Einzelbilder-Bereich 211 zum Halten
der Anzahl von zu codierenden Stehbildern, um eine konstante Geschwindigkeit
aufrechtzuerhalten; und einen codierte-Daten-Bereich 212 zum Speichern von
codierten Daten, die durch Codieren der im Eingabebild-Pufferbereich 210 gespeicherten
digitalen Bilddaten mit der CPU entstehen. Der Zeitgeber 207 dient
dazu, der CPU 201 eine Unterbrechung in jedem Δt mitzuteilen,
wenn er den Befehl von der CPU 201 empfängt.
-
Die
Busbrückenmittel 203,
die Bildaufnahmemittel 204, die Festplatte 205,
der Festplattenadapter 206, der Systembus 221 und
der E/A-Bus 222 sind jeweils identisch mit 103 bis 106 und 121 und 122 der
ersten Ausführungsform
und werden hier nicht erläutert.
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7 ist
ein Ablaufdiagramm, das ein Verarbeitungsverfahren für das Steuern
der Bewegtbildcodierung in der CPU 201 zeigt. 8 ist
ein Ablaufdiagramm, das ein Verarbeitungsverfahren für die Bewegtbild-Aufnahmemittel 204 zeigt. 9 ist
ein Ablaufdiagramm, das ein Verarbeitungsverfahren für den Festplattenadapter 206 zeigt. 10 ist
ein Diagramm, das die einzelnen Beziehungen zwischen dem Verarbeitungsinhalt
und der Zeit in der CPU 201, den Bildaufnahmemitteln 204 und
dem Festplattenadapter 206 zeigt.
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Nachstehend
wird die Codierung mit der Bewegtbild-Codiervorrichtung nach der
dritten Ausführungsform
beschrieben. „A.
Funktionsweise der CPU 201" wird unter Bezugnahme auf die 6 und 7 beschrieben, „B. Funktionsweise
der Bildaufnahmemittel 204" wird unter Bezugnahme auf die 6 und 8 beschrieben,
und „C.
Funktionsweise des Festplattenadapters 206" wird unter Bezugnahme
auf die 6 und 9 beschrieben,
und anschließend
wird „D.
Gesamtfunktionsweise" unter Bezugnahme
auf 10 beschrieben.
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A. Funktionsweise der
CPU 201
-
Die
Funktionsweise der CPU 201 wird nachstehend unter Bezugnahme
auf 7 beschrieben. Die CPU 201 der dritten
Ausführungsform
führt zwei Operationen
gleichzeitig als getrennte Prozesse aus. 7 ist ein
Ablaufdiagramm, das zwei Verarbeitungsverfahren (A-1 und A-2) der
CPU 201 zeigt. Nachstehend werden A-1 und A-2 einzeln beschrieben.
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A-1 Operation 1 der CPU 201
-
A-1
zeigt die Funktionsweise der CPU 201 (zeigt den Zusammenhang
zwischen der CPU 201 und dem Zeitgeber 207) als
Operation 1 der CPU 201.
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Im
Schritt 61 schreibt die CPU 201 einen Anfangswert „0" für die Anzahl
von verbleibenden Einzelbildern in den Anzahl-verbleibender-Einzelbilder-Bereich 211 des
Hauptspeichers 202. Im Schritt 62 setzt die CPU 201 den
Zeitgeber 207 in Betrieb und befiehlt dann im Schritt 63 den
Bildaufnahmemitteln 204, Bilder aufzunehmen. Die Bildaufnahmemittel 204 arbeiten
entsprechend diesem Befehl. Im Schritt 64 wird entschieden,
ob es eine Unterbrechungsmitteilung vom Zeitgeber 207 gibt
oder nicht. Wenn entschieden wird, dass es keine Unterbrechung gibt,
wird Schritt 64 wiederholt, und die CPU 201 bleibt
in Bereitschaft, bis sie eine Unterbrechungsmitteilung vom Zeitgeber 207 empfängt.
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Wenn
im Schritt 64 entschieden wird, dass es eine Unterbrechungsmitteilung
vom Zeitgeber 207 gibt, führt die CPU 201 im
Schritt 65 eine inkrementale Verarbeitung der Anzahl von
verbleibenden Einzelbildern durch, um die Anzahl um „1" zu erhöhen. Nach
Rückkehr
zum Schritt 64 bleibt die CPU 201 erneut für eine Unterbrechungsmitteilung
in Bereitschaft, und dann werden die Schritte 64 und 65 wiederholt.
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A-2 Funktionsweise 2 der
CPU 201
-
A-2
zeigt die Funktionsweise der CPU 201 (zeigt den Zusammenhang
zwischen der CPU 201 und den Bildaufnahmemitteln 204)
als Operation 2 der CPU 201. Schritt 66 wird wie
Schritt 2 oder 6 in 2 ausgeführt. Die
CPU 201 bleibt in Bereitschaft, wenn sie eine Unterbrechungsmitteilung
von den E/A-Bus-Schnittstellenmitteln 209 der Bildaufnahmemittel 204 empfängt.
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Wenn
im Schritt 66 entschieden wird, dass es eine Unterbrechungsmitteilung
von den E/A-Bus-Schnittstellenmitteln 209 gibt, kompressionscodiert
die CPU 201 im Schritt 67 die im Eingabebild-Pufferbereich 210 gespeicherten
digitalen Bilddaten. Ein Einzelbild-Bild, das einem einzigen Stehbild
entspricht, wird so verarbeitet, dass bildcodierte Daten entstehen.
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Die
CPU 201 ermittelt die Anzahl von verbleibenden Einzelbildern
aus dem Anzahlverbleibender-Einzelbilder-Bereich 211, gibt
die bildcodierten Daten der Anzahl von verbleibenden Einzelbildern wieder
und schreibt die wiedergegebenen bildcodierten Daten in den codierte-Daten-Bereich 212.
Wenn die Anzahl im Anzahl-verbleibender-Einzelbilder-Bereich 211 „2" ist, werden die
bildcodierten Daten zweimal zusammenhängend in den codierte-Daten-Bereich 212 geschrieben.
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Im
Schritt 68 initialisiert die CPU 201 die Anzahl
von verbleibenden Einzelbildern und erhält „0". Im Schritt 69 befiehlt die
CPU 201 den Bildaufnahmemitteln 204, Bilder aufzunehmen,
dann kehrt sie zum Schritt 66 zurück und bleibt für eine Unterbrechung
in Bereitschaft. Anschließend
werden die Schritte 66 bis 69 wiederholt.
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B. Funktionsweise der
Bildaufnahmemittel 204
-
Nachstehend
wird die Funktionsweise der Bildaufnahmemittel 204 unter
Bezugnahme 8 beschrieben. Wie im Schritt 11 von 3 wird
im Schritt 71 entschieden, ob die CPU 201 den
Bildaufnahmemitteln 204 befiehlt, Bilder aufzunehmen oder nicht,
und die Bildaufnahmemittel 204 bleiben in Bereitschaft,
bis sie einen Befehl von der CPU 201 empfangen.
-
Wenn,
wie vorstehend dargelegt, die CPU 201 im Schritt 63 oder 67 in 7 einen
Befehl zum Aufnehmen ausgibt, wird Schritt 72 nach Schritt 71 in 8 ausgeführt. Die
Schritte 72 und 73 werden wie die Schritte 12 und 13 in 3 ausgeführt. Es
ist zu beachten, dass unterstellt wird, dass der Zeitpunkt, zu dem
ein Stehbild von den Analog-Digital-Umwandlungsmitteln 208 aufgenommen
wird, mit dem Zeitpunkt synchronisiert ist, zu dem der Zeitgeber 207 der
CPU 201 die Unterbrechung mitteilt.
-
C. Funktionsweise des
Festplattenadapters 206
-
Die
in 9 gezeigte Funktionsweise des Festplattenadapters 206 ist
in den Schritten 81 und 82 von 9 und
den Schritten 21 und 22 von 4 beschrieben.
Wie bei der ersten Ausführungsform werden
codierte Daten, die im codierte-Daten-Bereich 212 gespeichert
sind, nacheinander zur Festplatte 205 gesendet und dort
aufgezeichnet.
-
D. Gesamtfunktionsweise
-
In 10 werden
einzelne Beziehungen zwischen dem Verarbeitungsinhalt und der Zeit
in der CPU 201, den Bildaufnahmemitteln 204 und
dem Festplattenadapter 206 beschrieben. Jeder Operationsablauf
ist in der Figur von links nach rechts im Zeitintervall Δt dargestellt.
-
Zur
Erläuterung
wird unterstellt; dass die Verarbeitung in den Schritten 65, 68 und 69 in
extrem kurzer Zeit beendet wird.
-
Die
CPU 201 schreibt einen Wert „0" als Anfangswert für die Anzahl von verbleibenden
Einzelbildern in den Anzahl-verbleibender-Einzelbilder-Bereich 211 und
setzt dann den Zeitgeber 207 in Betrieb (Schritte 61 und 62),
wodurch eine Inkrementierung der Anzahl von verbleibenden Einzelbildern
unter Steuerung der CPU 201 gestartet wird. Anschließend teilt
der Zeitgeber 207 der CPU 201 eine Unterbrechung
in jedem Δt
mit. Die CPU 201 führt
die in A-2 gezeigte Operation (CPU-Operation 2) gleichzeitig mit
der in A-1 gezeigten Operation aus (Schritte 61 und 62),
und währenddessen
bleibt die CPU 201 in Bereitschaft, bis sie eine Unterbrechungsmitteilung von
der E/A-Bus-Schnittstelle 209 empfängt (Schritt 66).
-
Die
CPU 201 befiehlt den Bildaufnahmemitteln 204,
Bilder aufzunehmen, und bleibt dann für eine Unterbrechungsmitteilung
vom Zeitgeber 207 in Bereitschaft (Schritte 63 und 64).
In der Zwischenzeit bleiben die Bildaufnahmemittel 204 in
Bereitschaft, bis sie einen Befehl von der CPU 201 empfangen (Schritt 71).
Bei Empfang eines Befehls zum Aufnehmen von Bildern von der CPU 201,
was der Operation im Schritt 63 entspricht, nehmen die
Bildaufnahmemittel 204 Bilder auf und teilen der CPU 201 eine Unterbrechung
mit. Dann bleiben sie für
einen Befehl zum Aufnehmen von Bildern von der CPU 201 in
Bereitschaft (Schritte 72 und 73).
-
Während der
Operation A-1 der CPU 201 (Operation 1 der CPU 201)
wiederholt die CPU 201 immer dann, wenn sie eine Unterbrechungsmitteilung
vom Zeitgeber 207 empfängt,
die Inkrementierung der Anzahl von verbleibenden Einzelbildern und bleibt
in Bereitschaft (Schritte 64 und 65).
-
Die
Operation A-2 der CPU 201 (Operation 2 der CPU 201)
entspricht der Operation der Bildaufnahmemittel 204 im
Schritt 73. Bei Empfang einer Unterbrechungsmitteilung
von den E/A-Bus-Schnittstellenmitteln 209 führt die
CPU 201 die Codierung der im Eingabebild-Pufferbereich 210 gespeicherten digitalen
Bilddaten durch, schreibt die codierten Daten in den codierte-Daten-Bereich 212 und
setzt die Anzahl von verbleibenden Einzelbildern zur Initialisierung
auf „0" zurück (Schritte 67 bis 69).
-
Gleichzeitig
mit der Operationsreihe bleibt der Festplattenadapter 206 in
Bereitschaft, bis eine bestimmte Menge von codierten Daten im codierte-Daten-Bereich 212 gespeichert
ist, und sendet dann die codierten Daten durch DMA-Übertragung zur
Festplatte 205 (Schritte 81 und 82).
-
Das
heißt,
der Zeitgeber 207 teilt der CPU 201 die Zeit in
jedem Zeitintervall Δt
mit, und die Bildaufnahmemittel 204 nehmen in Δt ein Bild
eines eingegeben Bewegtbilds als Stehbild auf und geben digitale
Bilddaten aus. Zur Codierung von eingefügten codierten Daten nimmt
die CPU 201 nacheinander die von den Bildaufnahmemitteln 204 ausgegebenen Stehbilder
auf und codiert sie, und wenn der Zeitgeber 207 der CPU 201 die
Zeit mitteilt, in der Stehbilder aufgenommen werden, fügt sie codierte
Daten eines Stehbilds nach codierten Daten des früher aufgenommenen
Stehbilds ein. In diesem Fall fügt
die CPU 201 codierte Daten des früher aufgenommenen Stehbilds
ein.
-
Somit
gibt bei der Bewegtbild-Codiervorrichtung der dritten Ausführungsform
der Zeitgeber 207 eine Unterbrechungsmitteilung an die
CPU 201 in jedem vorgegebenen Zeitintervall aus, und der
Anzahl-verbleibender-Einzelbilder-Bereich 211 des Hauptspeichers 202 speichert
die Anzahl von verbleibenden Einzelbildern, die durch die inkrementale Verarbeitung
des Anfangswerts „0" entsteht. Wenn die
CPU 201 Eingabebilder nicht mit einer konstanten Bildfrequenz
aufnehmen kann, wodurch das Zeitintervall zwischen Stehbildern,
die von den Bildaufnahmemitteln 204 eingegeben werden,
nicht kleiner als Δt
ist, berechnet sie also unter Verwendung der vom Zeitgeber 207 in
jedem vorgegebenen Zeitintervall ausgegebenen Unterbrechungsmitteilung
das Zeitintervall zwischen zwei zusammenhängenden Stehbildern in der
Aufnahmezeit für
die aufgenommenen Bilder, ohne einen Zeitcode zu dem aufgenommenen Bild
hinzuzufügen,
und fügt
die codierten Daten der beiden Stehbilder, d. h. die codierten Daten
in der Anzahl, dass das das unter Verwendung der Anzahl von verbleibenden
Einzelbildern erhaltene Zeitintervall so eingestellt wird, dass
es stets Δt
ist, zwischen die codierten Daten und die codierten Daten der beiden Stehbilder
ein. Dadurch können
codierte Daten mit der erforderlichen konstanten Bildfrequenz erhalten werden.
-
Bei
der Bewegtbild-Codiervorrichtung der dritten Ausführungsform
muss zwar zusätzlich
zu den Codiervorrichtungen der ersten und zweiten Ausführungsform
der Zeitgeber 207 verwendet werden, aber es ist nicht erforderlich,
den Zeitpunkt, zu dem die Daten erfasst werden, in den Hauptspeicher 202 zu
schreiben. Dadurch kann die Verarbeitungslast der CPU 201 verringert
werden. Im Vergleich zur ersten Ausführungsform, bei der der Zeitstempelbereich 110 und
der Arbeitsbereich 112 im Hauptspeicher 102 enthalten
sind, ist nur der Anzahlverbleibender-Einzelbilder-Bereich 211 mit
einem relativ kleinen Speicherbereich enthalten. Dadurch kann der
im Hauptspeicher 202 für
die Codierung eingenommene Bereich verringert werden und die Vorrichtungsressourcen
können
besser genutzt werden.
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Ausführungsform 4
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Die
Codiervorrichtung nach der vierten Ausführungsform der vorliegenden
Erfindung führt
eine Steuerung unter Verwendung einer Zeitmitteilung vom Zeitgeber
wie bei der dritten Ausführungsform durch
und erzeugt eingefügte
Daten durch Prädiktionscodierung.
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Der
Aufbau der Bewegtbild-Codiervorrichtung der vierten Ausführungsform
ist mit dem der dritten Ausführungsform
identisch und ist unter Bezugnahme auf 6 beschrieben.
Die Bewegtbild-Codiervorrichtung der vierten Ausführungsform
unterscheidet sich in dem von der CPU 201 durchgeführten Steuerverfahren
für die
Codierung von der der dritten Ausführungsform. 11 ist
ein Ablaufdiagramm, das ein Verarbeitungsverfahren zur Steuerung
der Bewegtbildcodierung durch die CPU 201 der vierten Ausführungsform
zeigt. 12 ist ein Diagramm, das die
einzelnen Beziehungen zwischen dem Verarbeitungsinhalt und der Zeit
für die
CPU 201, die Bildaufnahmemittel 203 und den Festplattenadapter 206 zeigt.
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Die
Funktionsweise der Bildaufnahmemittel 204 und des Festplattenadapters 206 der
Bewegtbild-Codiervorrichtung nach der vierten Ausführungsform
sind jeweils identisch mit der der dritten Ausführungsform in den 8 und 9 und
werden hier nicht beschrieben.
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Nachstehend
wird die Codierung mit der vorstehend gestalteten Bewegtbild-Codiervorrichtung der
vierten Ausführungsform
beschrieben. „A.
Funktionsweise der CPU 201" ist unter Bezugnahme auf 11 beschrieben,
und „B
Gesamtfunktionsweise" ist
unter Bezugnahme auf 12 beschrieben.
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A. Funktionsweise der
CPU 201
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Die
Funktionsweise der CPU 201 wird nachstehend unter Bezugnahme
auf 11 beschrieben. Die CPU 201 der vierten
Ausführungsform
führt wie bei
der dritten Ausführungsform
zwei Operationen gleichzeitig als getrennte Prozesse aus. 11 ist ein Ablaufdiagramm,
das zwei Verarbeitungsverfahren (A-1 und A-2) der CPU 201 zeigt
Nachstehend werden A-1 und A-2 einzeln beschrieben.
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A-1 Operation 1 der CPU 201
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A-1
zeigt die Funktionsweise der CPU 201 (zeigt den Zusammenhang
zwischen der CPU 201 und dem Zeitgeber 207). Bei
dieser Ausführungsform wird
wie bei der dritten Ausführungsform
im Schritt 91 ein Anfangswert geschrieben, im Schritt 92 wird
der Zeitgeber 207 in Betrieb gesetzt, im Schritt 93 wird den
Bildaufnahmemitteln 204 befohlen, Bilder aufzunehmen, im
Schritt 94 bleibt die CPU 201 für eine Unterbrechungsmitteilung
in Bereitschaft, und im Schritt 95 wird eine inkrementale
Verarbeitung durchgeführt.
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A-2 Operation 2 der CPU 201
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A-2
zeigt die Funktionsweise der CPU 201 (zeigt den Zusammenhang
zwischen der CPU 201 und den Bildaufnahmemitteln 204).
Der Schritt 96 wird wie der Schritt 66 in 7 ausgeführt. Die
CPU 201 bleibt in Bereitschaft, bis sie eine Unterbrechungsmitteilung
von den E/A-Bus-Schnittstellenmitteln 209 empfängt.
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Wenn
im Schritt 96 entschieden wird, dass es eine Unterbrechungsmitteilung
von den E/A-Bus-Schnittstellenmitteln 209 gibt, wird Schritt 97 wie
Schritt 67 der dritten Ausführungsform ausgeführt. Die
CPU 201 kompressionscodiert die im Eingabebild-Pufferbereich 210 gespeicherten
digitalen Bilddaten. Hier wird ein einziges Einzelbild-Bild, das einem
einzigen Stehbild entspricht, verarbeitet, um bildcodierte Daten
zu erzeugen.
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Im
Schritt 98 schreibt die CPU 201 codierte Daten,
die den Stehbildern in der Anzahl der eingefügten Daten entsprechen, in
den codierte-Daten-Bereich 212, wobei die Anzahl der eingefügten Daten durch
Subtrahieren von 1 von der Anzahl von verbleibenden Einzelbildern
berechnet wird. Dabei sind die codierten Daten codierte Daten, die
das gleiche Bild wie das früher
codierte Eingabebild, das durch Vorwärts- oder Zweirichtungsprädiktionscodierung
erzeugt worden ist, angeben, oder codierte Daten, die das gleiche
Bild wie das später
codierte Bild, das durch Rückwärts- oder
Zweirichtungsprädiktionscodierung
erzeugt worden ist, angeben.
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Wenn
die Anzahl im Anzahl-verbleibender-Einzelbilder-Bereich 211 beispielsweise „3" ist, werden zwei
codierte Daten als eingefügte
Daten in den codierte-Daten-Bereich 212 geschrieben, dessen
Anzahl 3 – 1
= 2 ist. Als erste codierte Daten werden codierte Daten verwendet,
die das gleiche Bild wie das früher
codierte Stehbild angeben, das durch Vorwärtsprädiktionscodierung entstanden
ist. Als zweite codierte Daten werden codierte Daten verwendet,
die das gleiche Bild wie das später
codierte Stehbild angeben, das durch Rückwärtsprädiktionscodierung entstanden
ist.
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Im
Schritt 98 initialisiert die CPU 201 die Anzahl
von verbleibenden Einzelbildern, das heißt, sie setzt die Anzahl auf „0". Im Schritt 99 befiehlt
die CPU 201 den Bildaufnahmemitteln 204, Bilder
aufzunehmen. Dann kehrt sie zum Schritt 96 zurück und bleibt für eine Unterbrechung
in Bereitschaft. Anschließend werden
die Schritte 96 bis 99 wiederholt.
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B. Gesamtfunktionsweise
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In 12 werden
einzelne Beziehungen zwischen dem Verarbeitungsinhalt und der Zeit
in der CPU 201, den Bildaufnahmemitteln 204 und
dem Festplattenadapter 206 beschrieben. Wie bei der dritten
Ausführungsform
ist jeder Operationsablauf in der Figur von links nach rechts im
Zeitintervall Δt
dargestellt.
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Zur
Erläuterung
wird unterstellt, dass die Verarbeitung in den Schritten 95, 98, 99 und 100 in
extrem kurzer Zeit beendet wird.
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Die
CPU 201 schreibt einen Wert „0" als Anfangswert für die Anzahl von verbleibenden
Einzelbildern in den Anzahl-verbleibender-Einzelbilder-Bereich 211 und
setzt dann den Zeitgeber 207 in Betrieb (Schritte 91 und 92),
wodurch eine Inkrementierung der Anzahl von verbleibenden Einzelbildern
unter Steuerung der CPU 201 gestartet wird. Anschließend teilt
der Zeitgeber 207 der CPU 201 eine Unterbrechung
in jedem Zeitintervall Δt
mit.
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Die
CPU 201 führt
die in A-2 gezeigte Operation (CPU-Operation 2) gleichzeitig mit
der in A-1 gezeigten Operation aus (Schritte 91 und 92),
und währenddessen
bleibt die CPU 201 in Bereitschaft, bis sie eine Unterbrechungsmitteilung
von der E/A-Bus-Schnittstelle 209 empfängt (Schritt 96).
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Dann
befiehlt die CPU 201 in der Operation A-1 den Bildaufnahmemitteln 204,
Bilder aufzunehmen, und bleibt dann für eine Unterbrechungsmitteilung
vom Zeitgeber 207 in Bereitschaft (Schritte 93 und 94).
In der Zwischenzeit bleiben die Bildaufnahmemittel 204 in
Bereitschaft, bis sie einen Befehl von der CPU 201 empfangen
(Schritt 71). Bei Empfang eines Befehls zum Aufnehmen von
Bildern von der CPU 201, was der Operation im Schritt 63 entspricht, nehmen
die Bildaufnahmemittel 204 Bilder auf und bleiben nach
einer Unterbrechungsmitteilung an die CPU 201 für einen
Befehl zum Aufnehmen von Bildern von der CPU 201 in Bereitschaft
(Schritte 72 und 73).
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Anschließend wiederholt
die CPU 201 während
der Operation A-1 der CPU 201 (Operation 1 der CPU 201)
immer dann, wenn sie eine Unterbrechungsmitteilung vom Zeitgeber 207 empfängt, die Inkrementierung
der Anzahl von verbleibenden Einzelbildern und bleibt in Bereitschaft
(Schritte 94 und 95).
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Die
Operation A-2 der CPU 201 (Operation 2 der CPU 201)
entspricht der Operation der Bildaufnahmemittel 204 im
Schritt 73. Bei Empfang einer Unterbrechungsmitteilung
von den E/A-Bus-Schnittstellenmitteln 209 führt die
CPU 201 die Codierung der im Eingabebild-Pufferbereich 210 gespeicherten digitalen
Bilddaten durch, schreibt die codierten Daten in den Bereich 212 und
setzt die Anzahl von verbleibenden Einzelbildern zur Initialisierung
auf „0" zurück (Schritte 97 bis 99).
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Gleichzeitig
mit der Operationsreihe bleibt der Festplattenadapter 206 in
Bereitschaft, bis eine bestimmte Menge von codierten Daten im codierte-Daten-Bereich 212 gespeichert
ist, und sendet dann nacheinander die codierten Daten durch DMA-Übertragung
zur Festplatte 205 (Schritte 81 und 82).
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Wenn
das Zeitintervall zwischen den Stehbildern, d. h. das Intervall
zwischen Eingabebildern, beispielsweise 3·Δt ist, werden codierte Daten,
die zwei Stehbildern entsprechen, eingefügt, sodass das Zeitintervall Δt ist. Bei
der Bewegtbild-Codiervorrichtung nach der vierten Ausführungsform
wird unterstellt, dass ein zeitlich erstes von zwei Bildern früher eingegebene
Bilddaten umfasst und ein zeitlich zweites dieser beiden Bilder
später
eingegebene Bilddaten umfasst. Unterstellt man, dass codierte Daten
von zwei früheren
Bildern als eingefügte
Daten verwendet werden, bleibt das Einzelbild-Intervall der wiedergegebenen
codierten Daten 3·Δt. Dadurch,
dass das erste Bild als früher
eingegebene Bilddaten verwendet wird und das zweite Bild als später eingegebene Bilddaten
verwendet wird, wird das Einzelbild-Intervall verkleinert (2·Δt). Dadurch
wird die Wiedergabe von Bewegtbildern mit einer gleichmäßigen Änderung
auf einem Bildschirm durchgeführt.
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Somit
gibt bei der Bewegtbild-Codiervorrichtung nach der vierten Ausführungsform
der Zeitgeber 207 eine Unterbrechungsmitteilung an die
CPU 201 in jedem vorgegebenen Zeitintervall aus, und der
Anzahl-verbleibender-Einzelbilder-Bereich 211 des Hauptspeichers 202 speichert
die Anzahl von verbleibenden Einzelbildern, die aus der inkrementalen
Verarbeitung des Anfangswerts „0" entsteht.
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Wenn
die CPU 201 Eingabebilder von den Bildaufnahmemitteln 204 nicht
mit einer konstanten Bildfrequenz aufnehmen kann, wodurch das Zeitintervall
zwischen Stehbildern, die von den Bildaufnahmemitteln 204 eingegeben
werden, nicht kleiner als Δt
ist, berechnet sie also unter Verwendung der vom Zeitgeber 207 in
jedem vorgegebenen Zeitintervall ausgegebenen Unterbrechungsmitteilung
das Zeitintervall zwischen zwei zusammenhängenden Stehbildern in der
Aufnahmezeit für
die aufgenommenen Bilder, ohne einen Zeitcode zu dem aufgenommenen Bild
hinzuzufügen,
und fügt
die codierten Daten der beiden Stehbilder, d. h. die codierten Daten
in der Anzahl, dass das unter Verwendung der Anzahl von verbleibenden
Einzelbildern erhaltene Zeitintervall so eingestellt wird, dass
es stets Δt
ist, zwischen die codierten Daten und die codierten Daten der beiden Stehbilder
ein. Dadurch können
codierte Daten mit der erforderlichen konstanten Bildfrequenz erhalten werden.
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Als
eingefügte
Daten werden codierte Daten verwendet, die das gleiche Bild wie
das früher
aufgenommene Stehbild oder das später aufgenommene Stehbild angeben,
das durch Prädiktionscodierung erzeugt
worden ist. Daher wird die Wiedergabe von codierten Daten, die durch
Codierung in der Bewegtbild-Codiervorrichtung entstehen, mit einer
gleichmäßigen Änderung
durchgeführt,
und es können
codierte Daten mit einer hohen Wiedergabequalität erhalten werden.
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Bei
der vierten Ausführungsform
sind Vorwärtsprädiktionscodierung
und Rückwärtsprädiktionscodierung
beschrieben worden. Alternativ kann die Codierung auch unter Verwendung
der codierten Daten durchgeführt
werden, die das gleiche Bild wie das früher aufgenommene Stehbild oder
das später aufgenommene
Stehbild angeben, das entweder durch Vorwärtsprädiktionscodierung, Rückwärtsprädiktionscodierung
oder Zweirichtungsprädiktionscodierung
erzeugt wird.
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Bei
der Bewegtbild-Codiervorrichtung der ersten bis vierten Ausführungsform
wird jeweils ein Bewegtbild-Codierprogramm, das dem jeweiligen Bewegtbild-Codierverfahren
entspricht, durch Ausführen
des Programms in einem Universalrechnersystem, wie etwa einem Personal-Computer-System, implementiert.
Das Bewegtbild-Codierprogramm kann auch auf ein Aufzeichnungsmedium,
wie etwa eine Diskette oder CD-ROM o. Ä., aufgezeichnet werden oder
mit einem Netz oder einer Datenübertragung
und dergleichen verbunden werden, wobei es unter Verwendung eines
Programms in einem anderen Computersystem ausgeführt wird.