JP2001094937A - 画像記録装置及び方法並びに記憶媒体 - Google Patents

画像記録装置及び方法並びに記憶媒体

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JP2001094937A
JP2001094937A JP26874399A JP26874399A JP2001094937A JP 2001094937 A JP2001094937 A JP 2001094937A JP 26874399 A JP26874399 A JP 26874399A JP 26874399 A JP26874399 A JP 26874399A JP 2001094937 A JP2001094937 A JP 2001094937A
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JP
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recording medium
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JP26874399A
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Akihiro Oishi
晃弘 大石
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Canon Inc
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 記録媒体を有効に利用する。 【解決手段】 残量算出回路40は、記録媒体38の残
量を常時、算出し、算出結果をCPU42に通知する。
CPU42は、記録媒体38の残量、次のピクチャ及び
次の1GOPの予測符号量から、以下のように、符号化
方式を制御する。すなわち、次ピクチャがPピクチャ又
はBピクチャである場合、または、記録媒体O38の残
量が次のGOPを記録するのに十分であると予測される
場合には、通常通りのスケジュールで符号化方式を切り
換える。次ピクチャが1ピクチャであり、且つ、記録媒
体38の残量が次のGOPを記録するのに満たないと予
測される場合、CPU42は、スイッチ16を接点B側
に接続すると共に、スイッチ24を閉成し、レート制御
回路36の設定ピクチャをIピクチャからPピクチャに
変更する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、画像記録装置及び
方法並び記憶媒体に関し、より具体的には、画面毎に画
面内符号化方式及び画面間符号化方式を適宜に組み合わ
せて画像データを圧縮し、記録媒体に記録する画像記録
装置及び方法並び記憶媒体に関する。
【0002】
【従来の技術】従来、動画像を記録媒体に記録する場
合、所定フレーム数を単位(GroupOf Pict
ure)として、そのGOP単位で一定のデータレート
なるように画像データを圧縮符号化していた。一般的に
は、フレーム内符号化(Iピクチャ)、前方向予測によ
るフレーム間予測符号化(Pピクチャ)、及び両方向予
測によるフレーム間予測符号化(Bピクチャ)の3種類
の符号化方式を適宜に組み合わせることになる。圧縮後
のデータ量は、絵柄によって多少変化するが、通常はI
ピクチャが最も多く、次にPピクチャ、最も少ないのい
がBピクチャである。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】従来例では、記録媒体
の残量に関わらず一定のデータレートで画像データ(及
び音声データ)を記録媒体に記録する。従って、GOP
内の基準画像であるIピクチャの途中で記録媒体の空き
が無くなったり、Iピクチャが記録媒体の最後になって
しまうことがある。
【0004】IピクチャはGOP内の基準画像である。
従って、Iピクチャ内の全てのマクロブロックはフレー
ム内符号化され、その符号量が多い。記録途中でIピク
チャが終了してしまった場合、そのピクチャは再生でき
なくなるので、全くの無駄になる。また、基準画像であ
るIピクチャを記録しても、これを参照するフレームを
続けて記録することができないのであるから、最後のI
ピクチャは、不必要に高画質になっており、無駄といえ
る。
【0005】本発明は、このような問題点を解決する画
像記録装置及び方法並びに記憶媒体を提示することを目
的とする。
【0006】
【課題を解決するための手段】本発明に係る画像記録装
置は、画面当たりの符号量の多い第1の符号化方式及び
画面当たりの符号量の少ない第2の符号化方式を適宜に
組み合わせて入力画像データを圧縮し、記録媒体に記録
する画像圧縮手段と、当該記録媒体の残量を検出する残
量検出手段と、当該記録媒体の残量が所定量以下になっ
た場合に、当該画像圧縮手段に当該第2の符号化方式で
当該入力画像データを符号化させる制御手段とからなる
ことを特徴とする。
【0007】本発明に係る画像記録方法は、画面当たり
の符号量の多い第1の符号化方式及び画面当たりの符号
量の少ない第2の符号化方式を適宜に組み合わせて入力
画像データを圧縮し、記録媒体に記録する第1の圧縮記
録ステップと、当該記録媒体の残量を検出する残量検出
ステップと、当該記録媒体の残量が所定量以下になった
場合に、当該入力画像データを当該第2の符号化方式で
圧縮して、記録媒体に記録する第2の圧縮記録ステップ
とを具備することを特徴とする。
【0008】本発明に係る記憶媒体には、上述の画像記
録方法をプログラムソフトウエアが格納される。
【0009】
【実施例】以下、図面を参照して、本発明の実施例を詳
細に説明する。
【0010】図1は、本発明の一実施例の概略構成ブロ
ック図を示す。10は画像データの入力端子、12は、
入力端子10からの画像データを画面(フレーム又はフ
ィールド)単位で所定順序に並び替える画面並び替え回
路、14は、画面並び替え回路12の出力画像データか
ら動き補償された予測値を減算する減算器、16は、画
面並び替え回路12の出力又は減算器14の出力を選択
するスイッチ、18はスイッチ16により選択されたデ
ータを離散コサイン変換するDCT回路、20はDCT
回路18から出力される変換係数データを量子化する量
子化回路である。
【0011】22は、量子化回路20の出力データを逆
量子化する逆量子化回路、24は、逆量子化回路22の
出力を逆離散コサイン変換する逆DCT回路、26は、
画面内符号化のときには、逆DCT回路24の出力デー
タをそのまま出力し、画面間予測符号化のときには、逆
DCT回路24の出力データに予測値を加算する加算
器、28は、加算器26の出力と、画面並び替え回路1
2の出力画像データとから、動き補償された予測値を算
出する動き補償予測回路である。動き補償予測回路28
から出力される予測値は減算器14に印加され、スイッ
チ30を介して加算器26に印加される。スイッチ30
は、画面内符号化のときには開放し、画面間予測符号化
のときには閉成する。
【0012】32は、量子化回路20の出力データを可
変長符号化し、動き補償予測回路28からの動きベクト
ル情報と共に出力する可変長符号化回路、34は、可変
長符号化回路32の出力データを一時記憶し、レート調
整するバッファ、36はバッファ34のデータ占有量に
従い量子化回路20の量子化ステップサイズを調整する
ことにより、符号データレートを制御するレート制御回
路、38はバッファ34の出力データを記録する記録媒
体、40は記録媒体38の残量を検出する残量検出回
路、42は、各画面に適用すべき符号化方式、バッファ
34のデータ占有量及び残量検出回路40で検出された
記録媒体残量に従い、レート制御回路36及びスイッチ
16,24を制御するCPUである。
【0013】図2は、画面並び替え回路12の並び替え
規則の模式図を示す。3フレームを単位として、最後の
フレームを先頭に移動し、1番目及び2番目のフレーム
を繰り下げる。例えば、回路12は、フレーム#1,#
2,#3の順番で入力する画像データを、フレーム#
3,#1,#2の順番に変更して、出力する。
【0014】本実施例の動作を説明する。画面並び替え
回路12は、入力端子10からの画像データを図2に例
示する順序に並び替えて、減算器14、スイッチ16の
接点A及び動き補償予測回路28に供給する。画面並び
替え回路12から出力される画像データが、Iピクチャ
となる画面内符号化のタイミングでは、スイッチ16は
接点A側に接続し、画面並び替え回路12の出力画像デ
ータがDCT回路に印加される。他方、画面並び替え回
路12から出力される画像データがPピクチャ又はBピ
クチャとなる画面間予測符号化のタイミングでは、スイ
ッチ16は接点B側に接続し、減算器14の出力がDC
T回路18に印加される。
【0015】DCT回路18は入力データを離散コサイ
ン変換し、量子化回路20は、DCT回路18の出力デ
ータ(変換係数データ)をレート制御回路36により指
定される量子化ステップサイズで量子化する。逆量子化
回路22は、量子化回路20の出力データを逆量子化
し、逆DCT回路24は、逆量子化回路22の出力を逆
離散コサイン変換する。逆DCT回路24の出力は、D
CT回路18の入力データに相当する。
【0016】Iピクチャの場合、逆DCT回路24の出
力データが復号画像データとなるので、スイッチ24を
開放し、加算器26は、逆DCT回路24の出力データ
をそのまま動き補償予測回路28に供給する。Pピクチ
ャ又はBピクチャの場合、スイッチ24は閉成され、加
算器26は、逆DCT回路24の出力データに、動き補
償予測回路28から出力される予測値を加算する。加算
器26の出力データが局部復号画像データとなり、動き
補償予測回路28に供給される。動き補償予測回路28
は、画面並び替え回路12からの画像データと加算器2
6からの局部復号値とから、1又は2つの基準画像から
の動き補償された予測値を算出する。算出された予測値
が、減算器14と、スイッチ24を介して加算器26に
印加される。
【0017】可変長符号化回路32は、量子化回路20
の出力データを可変長符号化し、その符号データと動き
補償予測回路28からの動きベクトル情報とをバッファ
34に出力する。バッファ34は、可変長符号化回路3
2からのデータをレート調節して記録媒体38に供給す
ると共に、記憶データ量又は空き容量に関する情報をレ
ート制御回路36に供給する。レート制御回路36は、
バッファ34内で記憶データ量が適正範囲内に入るよう
に、例えばバッファ34がオーバーフローしないよう
に、量子化回路20の量子化ステップサイズを調整す
る。
【0018】残量算出回路40は、記録媒体38の残量
を常時、算出し、算出結果をCPU42に通知する。C
PU42は、バッファ34を通過するデータ量から直前
のGOPの符号量を算出すると共に、設定されたビット
レートとから1GOP当たりの通常符号量を算出し、こ
の2つの算出値から次の1GOPの予想符号量を算出す
る。
【0019】CPU42は、記録媒体38の残量(残量
算出回路40の出力)、次のピクチャ及び次の1GOP
の予測符号量から、以下のように、符号化方式を制御す
る。すなわち、次ピクチャがPピクチャ又はBピクチャ
である場合、または、記録媒体38の残量が次のGOP
を記録するのに十分であると予測される場合には、通常
通りのスケジュールで符号化方式を切り換える。即ち、
図3に示すように、15フレームを1GOPとして、各
フレームを符号化する。図3では、上に入力フレーム番
号を示し、下に符号化方式(I、B又はPピクチャ)の
区別を示す。
【0020】次ピクチャが1ピクチャであり、且つ、記
録媒体38の残量が次のGOPを記録するのに満たない
と予測される場合、CPU42は、スイッチ16を接点
B側に接続すると共に、スイッチ24を閉成し、レート
制御回路36の設定ピクチャをIピクチャからPピクチ
ャに変更する。この結果、図4に例示するように、フレ
ーム#18がIピクチャからPピクチャに変更される。
フレーム#19以降も、Bピクチャ又はPピクチャとし
て符号化する。Pピクチャ及びBピクチャはIピクチャ
に比べて符号量が格段に少ないので、記録媒体38の空
きを有効に活用して、可能な限り多くのフレームを記録
できる。このように、記録媒体38の残量がIピクチャ
の記録に満たないとき、GOPを延長してPピクチャ又
はBピクチャに変更することにより、記録時間を延長で
きる。
【0021】本実施例では、残量が1GOPの記録に満
たない場合に、IピクチャをPピクチャ又はBピクチャ
に変更するとしているが、残り記録時間がn秒以内とな
ったときに、同様に扱うようにしても良い。但し、nは
正の整数とする。
【0022】本発明は、上述の実施例の機能を実現する
ソフトウエアのプログラムコードを記録した記憶媒体
を、システム又は装置に供給し、そのシステム又は装置
のコンピュータ(CPU又はMPU)が記憶媒体に格納
されたプログラムコードを読み出し実行することによっ
ても、達成できる。この場合、記憶媒体から読み出され
たプログラムコード自体が上述した実施例の機能を実現
することになり、そのプログラムコードを記憶した記憶
媒体は、本発明を構成する。
【0023】プログラムコードを供給するための記憶媒
体としては、例えば、フロッピーディスク、ハードディ
スク、光ディスク、光磁気ディスク、CD−ROM、C
D−R、磁気テープ、不揮発性のメモリカード及びRO
M等がある。
【0024】また、コンピュータが読み出したプログラ
ムコードを実行することにより、上述した実施例の機能
が実現されるだけでなく、そのプログラムコードの指示
に基づき、コンピュータ上で稼動しているオペレーティ
ングシステムなどが実際の処理の一部または全部を行
い、その処理によって上述した実施例の機能が実現され
る場合も含まれる。
【0025】さらに、記憶媒体から読み出されたプログ
ラムコードが、コンピュータに挿入された拡張ボード又
は機能拡張ユニットに備わるメモリに書き込まれた後、
そのプログラムコードの指示に基づき、その機能拡張ボ
ード又は機能拡張ユニットに備わるCPU等が実際の処
理の一部又は全部を行ない、その処理によって上述した
実施例の機能が実現される場合も、本発明の範囲に含ま
れる。
【0026】
【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
によれば、符号化における無駄を省き、記録媒体を有効
に活用して、より長い時間の動画像を記録できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明の一実施例の概略構成ブロック図であ
る。
【図2】 画面並び替え回路12の並び替え例の模式図
である。
【図3】 通常の状態での符号化方式順序の模式図であ
る。
【図4】 記録媒体の残量が所定量以下となったときの
符号化方式順序の模式図である。
【符号の説明】
10:画像データ入力端子 12:画面並び替え回路 14:減算器 16:スイッチ 18:DCT回路 20:量子化回路 22:逆量子化回路 24:逆DCT回路 26:加算器 28:動き補償予測回路 30:スイッチ 32:可変長符号化回路 34:バッファ 36:レート制御回路 38:記録媒体 40:残量検出回路 42:CPU
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Fターム(参考) 5B082 AA13 CA16 GA01 5C053 FA14 FA23 GA11 GA14 GB26 JA21 KA04 KA21 KA24 KA25 LA06 5C059 KK10 KK36 KK41 LB07 MA04 MA05 MA23 ME01 NN09 NN27 PP05 SS11 TA17 TA60 TB03 TC15 TD12 UA02 UA39

Claims (9)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 画面当たりの符号量の多い第1の符号化
    方式及び画面当たりの符号量の少ない第2の符号化方式
    を適宜に組み合わせて入力画像データを圧縮し、記録媒
    体に記録する画像圧縮手段と、 当該記録媒体の残量を検出する残量検出手段と、 当該記録媒体の残量が所定量以下になった場合に、当該
    画像圧縮手段に当該第2の符号化方式で当該入力画像デ
    ータを符号化させる制御手段とからなることを特徴とす
    る画像記録装置。
  2. 【請求項2】 当該制御手段は、当該記録媒体の残量が
    十分にある通常状態では、所定画面数を単位として、所
    定順序で当該第1の符号化方式及び当該第2の符号化方
    式を当該画像圧縮手段に適用させる請求項1に記載の画
    像記録装置。
  3. 【請求項3】 当該第1の符号化方式が画面内符号化方
    式であり、当該第2の符号化方式が画面間符号化方式で
    ある請求項1に記載の画像記録装置。
  4. 【請求項4】 画面当たりの符号量の多い第1の符号化
    方式及び画面当たりの符号量の少ない第2の符号化方式
    を適宜に組み合わせて入力画像データを圧縮し、記録媒
    体に記録する第1の圧縮記録ステップと、 当該記録媒体の残量を検出する残量検出ステップと、 当該記録媒体の残量が所定量以下になった場合に、当該
    入力画像データを当該第2の符号化方式で圧縮して、記
    録媒体に記録する第2の圧縮記録ステップとを具備する
    ことを特徴とする画像記録方法。
  5. 【請求項5】 当該第1の圧縮記録ステップは、所定画
    面数を単位として、所定順序で当該第1の符号化方式及
    び当該第2の符号化方式を選択して当該入力画像データ
    を圧縮する請求項4に記載の画像記録方法。
  6. 【請求項6】 当該第1の符号化方式が画面内符号化方
    式であり、当該第2の符号化方式が画面間符号化方式で
    ある請求項4に記載の画像記録方法。
  7. 【請求項7】 画面当たりの符号量の多い第1の符号化
    方式及び画面当たりの符号量の少ない第2の符号化方式
    を適宜に組み合わせて入力画像データを圧縮し、記録媒
    体に記録する第1の圧縮記録ステップと、 当該記録媒体の残量を検出する残量検出ステップと、 当該記録媒体の残量が所定量以下になった場合に、当該
    入力画像データを当該第2の符号化方式で圧縮して、記
    録媒体に記録する第2の圧縮記録ステップとを具備する
    画像記録方法を実行するプログラムソフトウエアを記憶
    することを特徴とする記憶媒体。
  8. 【請求項8】 当該第1の圧縮記録ステップは、所定画
    面数を単位として、所定順序で当該画面内符号化方式及
    び当該画面間符号化方式を選択して当該入力画像データ
    を圧縮する請求項7に記載の記憶媒体。
  9. 【請求項9】 当該第1の符号化方式が画面内符号化方
    式であり、当該第2の符号化方式が画面間符号化方式で
    ある請求項7に記載の記憶媒体。
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2005123829A (ja) * 2003-10-15 2005-05-12 Nec Electronics Corp トランスコーダ、該トランスコーダを備えたデータ記録装置及びデータ記録方法
JP2009260436A (ja) * 2008-04-11 2009-11-05 Sony Corp 情報処理装置及び情報処理方法、並びにプログラム

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